JP6413621B2 - 車載用物体判別装置 - Google Patents

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Description

本発明は、自車周辺の物体が移動物体であるかを判別する車載用物体判別装置に関するものである。
従来、レーザレーダや超音波センサ等の障害物センサを用いて検出した障害物が移動物体であるかを判別する技術が知られている。例えば、特許文献１には、超音波センサを用いて自車側方の物体が移動物体であるかを判別する車載用物体判別装置が開示されている。特許文献１に開示の車載用物体判別装置では、自車側面の前後に配列された超音波センサの各々で自車の移動に伴って逐次得られる測距データの波形を照合することで、検出した障害物が移動物体であるかを判別する。
特開２０１３−２０４５８号公報
しかしながら、特許文献１に開示の車載用物体判別装置は、自車の移動に伴って得られる測距データの波形を用いて、障害物センサで検出した障害物が移動物体であるかを判別するので、自車が停止している場合には、障害物センサで検出した障害物が移動物体であるかを判別できないという問題を有していた。
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、自車が走行しているか停止しているかに関わらず、障害物センサで検出した障害物が移動物体であるかを判別することを可能にする車載用物体判別装置を提供することにある。
本発明の車載用物体判別装置は、車両に搭載されて、車両の周辺の障害物の存在及びその障害物までの距離を逐次検出する障害物センサ（２ａ、２ｂ）で検出した障害物が移動物体であるかを判別する判別部（１９）を備える車載用物体判別装置であって、障害物センサは、送信した探査波の反射波を受信することによって障害物及び障害物までの距離を検出する障害物センサであり、障害物センサで検出した障害物の車両に対する位置を特定する障害物位置特定部（１３）と、車両に対する障害物センサの位置であるセンサ位置を記憶しているセンサ位置記憶部（１４）と、車両の位置の変化を特定する車両位置変化特定部（１５）と、障害物位置特定部で特定した障害物の車両に対する位置と、センサ位置記憶部に記憶しているセンサ位置と、車両位置変化特定部で特定した、その障害物を障害物センサで検出してから所定の時点までの車両の位置の変化とをもとに、その障害物が静止しているとした場合の所定の時点における障害物センサでのその障害物の検出状態を推定する検出状態推定部（１６）と、障害物センサで逐次検出した障害物までの距離と、センサ位置記憶部に記憶しているセンサ位置と、車両位置変化特定部で特定した、その障害物を障害物センサで検出してから所定の時点までの車両の位置の変化とをもとに、所定の時点における車両に対するその障害物の面を特定する障害物面特定部（１７）と、障害物面特定部で特定した障害物の面と、センサ位置記憶部に記憶しているセンサ位置とから、所定の時点においてその障害物の面がセンサ位置に向いているか否かを判定する向き判定部（１８）とを備え、検出状態は、障害物の検出の可否、及び障害物までの距離のうちの少なくともいずれかであり、判別部は、検出状態推定部で推定した障害物の検出状態が、所定の時点における障害物センサでの障害物の実際の検出状態から乖離していることをもとに、障害物が移動物体であると判別する一方、検出状態推定部で障害物の検出可能と推定しているのに対して、所定の時点における障害物センサでの実際の障害物の検出の可否が障害物の検出不能と乖離している場合であっても、所定の時点において障害物の面がその障害物センサのセンサ位置に向いていないと向き判定部で判定した場合には、障害物が移動物体であると判別しないことを特徴としている。
本発明の車載用物体判別装置によれば、判別部は、検出状態推定部で推定した障害物の検出状態が、所定の時点における障害物センサでの障害物の実際の検出状態から乖離していることをもとに、障害物が移動物体であると判別する。
障害物センサで検出した障害物の車両に対する位置と、車両に対する障害物センサの位置であるセンサ位置と、その障害物を障害物センサで検出してから所定の時点までの車両の位置の変化とをもとにすれば、自車が走行しているか停止しているかに関わらず、障害物が静止しているとした場合の所定の時点における障害物センサでのその障害物の検出状態を推定することができる。よって、検出状態推定部は、自車が走行しているか停止しているかに関わらず、障害物が静止しているとした場合の所定の時点における障害物センサでのその障害物の検出状態を推定することができる。また、障害物が静止しているとした場合の所定の時点における障害物センサでのその障害物の検出状態が、所定の時点における障害物センサでの障害物の実際の検出状態から乖離している場合には、その障害物は移動物体といえる。
従って、本発明の車載用物体判別装置によれば、自車が走行しているか停止しているかに関わらず、障害物センサで検出した障害物が移動物体であるかを判別することが可能になる。
運転支援システム１００の概略的な構成の一例を示すブロック図である。 第１超音波センサ２ａと第２超音波センサ２ｂとの検出範囲の一例を説明するための模式図である。 向き判定部１８での判定についての説明を行うための模式図である。 物体判別装置１での障害物位置保持処理の流れの一例を示すフローチャートである。 物体判別装置１での物体判別処理の流れの一例を示すフローチャートである。 第１判別関連処理の流れの一例を示すフローチャートである。 第２判別関連処理の流れの一例を示すフローチャートである。 自車の停止時において、推定した障害物の検出状態と実際の障害物の検出状態との乖離によって、障害物が移動物体であるかを判別できることについて説明するための模式図である。 自車の移動時において、推定した障害物の検出状態と実際の障害物の検出状態との乖離によって、障害物が移動物体であるかを判別できることについて説明するための模式図である。 運転支援システム２００の概略的な構成の一例を示すブロック図である。
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
（実施形態１）
＜運転支援システム１００の概略構成＞
図１は、本発明が適用された運転支援システム１００の概略的な構成の一例を示す図である。運転支援システム１００は、車両に搭載されるものであり、図１に示すように物体判別装置１、第１超音波センサ２ａ、第２超音波センサ２ｂ、車輪速センサ３、及び舵角センサ４を含んでいる。運転支援システム１００を搭載している車両を以降では自車と呼ぶ。
第１超音波センサ２ａは、自車前部の側面に搭載され、自車前部の側方に存在する障害物を検出する。第２超音波センサ２ｂは、自車後部の側面に搭載され、自車後部の側方に存在する障害物を検出する。この第１超音波センサ２ａ及び第２超音波センサ２ｂが請求項の障害物センサに相当する。
なお、第１超音波センサ２ａ及び第２超音波センサ２ｂは、自車の左右側面に配置される構成としてもよいし、自車の左側面に配置される構成としてもよいし、自車の右側面に配置される構成としてもよいが、本実施形態では、自車の右側面に配置されるものとして以降の説明を続ける。
また、第１超音波センサ２ａ及び第２超音波センサ２ｂは、探査波を送信し、障害物で反射されるその探査波の反射波を受信することで、自らから障害物までの距離（以下、障害物距離）を検出する。また、第１超音波センサ２ａ及び第２超音波センサ２ｂは、指向性の中心線が自車の車軸方向と例えば平行になるように配置される。
本実施形態の例では、図２に示すように第１超音波センサ２ａは、自車（図２のＨＶ参照）前部の右側面に搭載され、第２超音波センサ２ｂは、自車後部の右側面に搭載されるので、第１超音波センサ２ａの検出範囲（図２のＳＡａ参照）と第２超音波センサ２ｂの検出範囲（図２のＳＡｂ参照）とは、自車の前後方向に沿って、自車の右側方に前後に並ぶ。
車輪速センサ３は、各転動輪の回転速度に応じたパルス信号を逐次出力する。舵角センサ４は、自車のステアリングの操舵角を検出するセンサであり、自車が直進状態で走行するときの操舵角を中立位置（０度）とし、その中立位置からの回転角度を操舵角として逐次出力する。
物体判別装置１は、主にマイクロコンピュータとして構成され、いずれも周知のＣＰＵ、ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ、Ｉ／Ｏ、及びこれらを接続するバスによって構成される。物体判別装置１は、第１超音波センサ２ａ、第２超音波センサ２ｂ、車輪速センサ３、舵角センサ４などから入力された各種情報に基づき、後述の障害物位置保持処理や物体判別処理等の各種処理を実行する。この物体判別装置１が請求項の車載用物体判別装置に相当する。
なお、物体判別装置１が実行する機能の一部又は全部を、一つ或いは複数のＩＣ等によりハードウェア的に構成してもよい。
＜物体判別装置１の詳細構成＞
図１に示すように、物体判別装置１は、第１信号取得部１１、第２信号取得部１２、障害物位置特定部１３、センサ位置記憶部１４、車両位置変化特定部１５、検出状態推定部１６、障害物面特定部１７、向き判定部１８、及び判別部１９を備える。
第１信号取得部１１は、第１超音波センサ２ａから出力される、第１超音波センサ２ａでの障害物の検出の有無や検出した障害物距離に応じた信号を逐次取得する。第２信号取得部１２は、第２超音波センサ２ｂから出力される、第２超音波センサ２ｂでの障害物の検出の有無や検出した障害物距離に応じた信号を逐次取得する。
障害物位置特定部１３は、第１超音波センサ２ａの探査波の送信方向及び第１信号取得部１１で取得した第１超音波センサ２ａの信号を用いて、自車右側方に存在する障害物の自車に対する位置を特定する。より詳しくは、障害物のうちの第１超音波センサ２ａの探査波を反射した反射点の自車に対する位置を特定する。
一例として、障害物距離に応じた信号を第１信号取得部１１で取得できた場合には、反射波の得られた探査波を送信した方向に、第１超音波センサ２ａの設置位置からその障害物距離だけ離れた位置を、第１超音波センサ２ａの設置位置に対する障害物の位置として特定する。そして、特定した第１超音波センサ２ａの設置位置に対する障害物の位置と、センサ位置記憶部１４に記憶されている自車における第１超音波センサ２ａの設置位置とから、自車位置を原点としたＸＹ座標系での障害物の位置（以下、障害物位置）を特定する。このＸＹ座標系は、Ｘ軸とＹ軸とを水平面内にとっているものとし、例えば自車位置は後輪車軸中心位置とする。
また、障害物位置特定部１３は、第２超音波センサ２ｂの探査波の送信方向及び第２信号取得部１２で取得した第２超音波センサ２ｂの信号を用いて、自車右側方に存在する障害物の自車に対する位置を特定する。
一例として、障害物距離に応じた信号を第２信号取得部１２で取得できた場合には、反射波の得られた探査波を送信した方向に、第２超音波センサ２ｂの設置位置からその障害物距離だけ離れた位置を、第２超音波センサ２ｂの設置位置に対する障害物の位置として特定する。そして、特定した第２超音波センサ２ｂの設置位置に対する障害物の位置と、センサ位置記憶部１４に記憶されている自車における第２超音波センサ２ｂの設置位置とから、自車位置を原点としたＸＹ座標系での障害物位置を特定する。
なお、センサ位置記憶部１４に記憶されている自車における第１超音波センサ２ａや第２超音波センサ２ｂの設置位置が、請求項のセンサ位置に相当する。
車両位置変化特定部１５は、車輪速センサ３のパルス信号から求められる自車の走行距離と、舵角センサ４で逐次検出される自車の操舵角の変化とから、自車の位置の変化を特定する。
検出状態推定部１６は、障害物位置特定部１３で特定した障害物位置と、センサ位置記憶部１４に記憶している第１超音波センサ２ａや第２超音波センサ２ｂの設置位置と、車両位置変化特定部１５で特定した自車の位置の変化とをもとに、過去に検出した障害物が静止しているとした場合の所定の時点での障害物位置を推定する。そして、推定した障害物位置をもとに、第１超音波センサ２ａや第２超音波センサ２ｂでの障害物の検出状態を推定する。本実施形態では、現時点での第１超音波センサ２ａや第２超音波センサ２ｂでのその障害物の検出可否や検出する障害物距離を検出状態として推定する場合を例に挙げて説明を行う。
一例として、検出状態推定部１６では、過去に第１超音波センサ２ａで検出した障害物について障害物位置特定部１３で特定した障害物位置と、その障害物を第１超音波センサ２ａで検出してから現時点までの車両位置変化特定部１５で特定した自車の位置の変化とから、その障害物が静止しているとした場合の現時点での障害物位置を推定する。そして、推定した現時点での障害物位置と、第１超音波センサ２ａや第２超音波センサ２ｂの設置位置から定まる検出範囲との位置関係から、現時点での第１超音波センサ２ａや第２超音波センサ２ｂでのその障害物の検出可否や検出する障害物距離を推定する。
例えば、推定した現時点での障害物位置が、第１超音波センサ２ａの検出範囲には含まれないが、第２超音波センサ２ｂの検出範囲に含まれる場合には、第１超音波センサ２ａでの検出状態は検出不能と推定し、第２超音波センサ２ｂでの検出状態は検出可能と推定する。また、推定した現時点での障害物位置が、第１超音波センサ２ａや第２超音波センサ２ｂの検出範囲に含まれる場合には、推定した現時点での障害物位置と、第１超音波センサ２ａや第２超音波センサ２ｂの設置位置とから、第１超音波センサ２ａや第２超音波センサ２ｂで検出する障害物距離も推定する。
検出範囲としては、第１超音波センサ２ａや第２超音波センサ２ｂの設置位置から探査波の送信方向に向けて例えば扇形状に広がる範囲が定められているものとする。検出範囲の情報は、例えばセンサ位置記憶部１４に第１超音波センサ２ａや第２超音波センサ２ｂの設置位置とともに記憶されていてもよい。
第２超音波センサ２ｂで検出した障害物についても、第１超音波センサ２ａで検出した障害物について説明したのと同様にして、その障害物の検出可否や検出する障害物距離を推定する。また、検出状態推定部１６は、現時点での障害物を逐次推定することで、過去に特定した障害物位置の前述のＸＹ座標系での位置を逐次更新するものとする。
障害物面特定部１７は、第１超音波センサ２ａや第２超音波センサ２ｂで逐次検出した障害物までの距離と、センサ位置記憶部１４に記憶している第１超音波センサ２ａや第２超音波センサ２ｂの設置位置と、車両位置変化特定部１５で特定した自車の位置の変化とをもとに、所定の時点における自車に対するその障害物の面（以下、障害物面）を特定する。本実施形態では、現時点での障害物面を特定する場合を例に挙げて説明を行う。
一例として、障害物面特定部１７では、障害物位置特定部１３で逐次特定された障害物位置（つまり、自車位置に対する障害物の反射点の位置）について検出状態推定部１６で逐次更新することで得られた現時点における前述のＸＹ座標系での障害物位置の点列をもとに、お互いの間隔が所定距離以上離れずに連続する各点列を結んだ線分を、現時点における自車に対する障害物面として特定する。
なお、各点列を結んだ線を障害物面とする構成に限らず、各点列に対しての近似直線や近似曲線を障害物面とする構成としてもよい。
向き判定部１８は、障害物面特定部１７で特定した障害物面と、センサ位置記憶部１４に記憶している第１超音波センサ２ａや第２超音波センサ２ｂの設置位置とから、所定の時点においてその障害物面がその設置位置に向いているか否かを判定する。本実施形態では、現時点において障害物面が第１超音波センサ２ａや第２超音波センサ２ｂの設置位置に向いているか否かを判定する場合を例に挙げて説明を行う。
一例として、向き判定部１８では、障害物面特定部１７で特定した障害物面を示す線分に、センサ位置記憶部１４に記憶している第１超音波センサ２ａや第２超音波センサ２ｂの設置位置から垂線を下ろすことができる場合には、障害物面が第１超音波センサ２ａや第２超音波センサ２ｂの設置位置に向いていると判定する。一方、障害物面を示す線分に、第１超音波センサ２ａや第２超音波センサ２ｂの設置位置から垂線を下ろすことができない場合には、障害物面が第１超音波センサ２ａや第２超音波センサ２ｂの設置位置に向いていないと判定する。
ここで、図３を用いて、向き判定部１８での判定についての説明を行う。図３では、障害物面が第１超音波センサ２ａの設置位置に向いているか否かを判定する場合を例に挙げる。図３のＳＡａが第１超音波センサ２ａの検出範囲、Ｏｂ１及びＯｂ２が障害物、黒塗りの四角形が障害物位置を示している。また、Ａが障害物Ｏｂ１の障害物面を示す線分、Ｂが障害物Ｏｂ２の障害物面を示す線分である。
図３に示すように、障害物面を示す線分Ａに、第１超音波センサ２ａの設置位置から垂線を下ろすことができる障害物Ｏｂ１は、障害物面が第１超音波センサ２ａの設置位置に向いていると判定される。一方、障害物面を示す線分Ｂに、第１超音波センサ２ａの設置位置から垂線を下ろすことができない障害物Ｏｂ２は、障害物面が第１超音波センサ２ａの設置位置に向いていないと判定される。
また、向き判定部１８は、障害物面特定部１７で特定した障害物面を示す線分に、第１超音波センサ２ａや第２超音波センサ２ｂの検出範囲を通過して、センサ位置記憶部１４に記憶している第１超音波センサ２ａや第２超音波センサ２ｂの設置位置から垂線を下ろすことができる場合には、障害物面が第１超音波センサ２ａや第２超音波センサ２ｂの設置位置に向いていると判定する構成としてもよい。つまり、障害物の面のうちの障害物センサの検出範囲に含まれている部分がセンサ位置に向いているか否かを判定する構成としてもよい。
なお、障害物面が第２超音波センサ２ｂの設置位置に向いているか否かについても、障害物面が第１超音波センサ２ａの設置位置に向いているか否かを判定する場合と同様にして、判定を行う。
判別部１９は、第１超音波センサ２ａや第２超音波センサ２ｂで検出した障害物が移動物体であるかを判別する。判別部１９の詳細については後述する。
＜障害物位置保持処理＞
ここで、図４のフローチャートを用いて、物体判別装置１での障害物位置保持処理の一例について説明を行う。障害物位置保持処理は、第１超音波センサ２ａや第２超音波センサ２ｂで検出した障害物の障害物位置を特定し、自車の移動に伴って障害物位置を更新しながら保持する処理である。図４のフローチャートは、例えば自車のイグニッション電源がオンになったときに開始される構成とすればよい。
まず、ステップＳ１では、障害物を検出したことを示す信号を第１信号取得部１１が第１超音波センサ２ａから取得した場合に、第１超音波センサ２ａで障害物を検出したものとして（Ｓ１でＹＥＳ）、ステップＳ２に移る。一方、障害物を検出したことを示す信号を第１信号取得部１１が第１超音波センサ２ａから取得していない場合には、第１超音波センサ２ａで障害物を検出していないものとして（Ｓ１でＮＯ）、ステップＳ５に移る。
ステップＳ２では、障害物位置特定部１３が、第１超音波センサ２ａの探査波の送信方向及び第１信号取得部１１で取得した第１超音波センサ２ａの信号と、第１超音波センサ２ａの設置位置とから、自車位置を原点としたＸＹ座標系での障害物位置を特定する。特定した障害物位置は、例えば物体判別装置１のＲＡＭ等のメモリに記憶する。
ステップＳ３では、自車が移動している場合（Ｓ３でＹＥＳ）には、ステップＳ４に移る。一方、自車が停止している場合（Ｓ３でＮＯ）には、ステップＳ５に移る。自車が移動しているか停止しているかは、車輪速センサ３のパルス信号をもとに、例えば検出状態推定部１６が判別する構成とすればよい。
ステップＳ４では、検出状態推定部１６が、自車の移動に応じて、メモリに記憶してある障害物位置を更新する。一例としては、Ｓ２で特定して記憶した障害物位置について、Ｓ１で障害物を検出してから現時点までの車両位置変化特定部１５で特定した自車の位置の変化の逆方向の変化分だけ移動させた位置を、その障害物が静止しているとした場合の現時点での障害物位置と推定し、推定した障害物位置に更新する。
ステップＳ５では、障害物を検出したことを示す信号を第２信号取得部１２が第２超音波センサ２ｂから取得した場合に、第２超音波センサ２ｂで障害物を検出したものとして（Ｓ５でＹＥＳ）、ステップＳ６に移る。一方、障害物を検出したことを示す信号を第２信号取得部１２が第２超音波センサ２ｂから取得していない場合には、第２超音波センサ２ｂで障害物を検出していないものとして（Ｓ５でＮＯ）、ステップＳ７に移る。
ステップＳ６では、障害物位置特定部１３が、第２超音波センサ２ｂの探査波の送信方向及び第２信号取得部１２で取得した第２超音波センサ２ｂの信号と、第２超音波センサ２ｂの設置位置とから、自車位置を原点としたＸＹ座標系での障害物位置を特定する。特定した障害物位置が、Ｓ４で更新した障害物位置と近似する位置であった場合には、Ｓ４で更新した障害物位置と統合してメモリに記憶する。
ステップＳ７では、自車が移動している場合（Ｓ７でＹＥＳ）には、ステップＳ８に移る。一方、自車が停止している場合（Ｓ７でＮＯ）には、ステップＳ９に移る。自車が移動しているか停止しているかは、Ｓ３と同様にして判別する構成とすればよい。
ステップＳ８では、Ｓ４と同様にして、検出状態推定部１６が、自車の移動に応じて、メモリに記憶してある障害物位置を更新する。一例としては、Ｓ２で特定して記憶した障害物位置については、Ｓ１で障害物を検出してから現時点までの車両位置変化特定部１５で特定した自車の位置の変化の逆方向の変化分だけ移動させた位置を、その障害物が静止しているとした場合の現時点での障害物位置と推定して、障害物位置を更新する。また、Ｓ４で更新した障害物位置については、Ｓ４で障害物位置を更新してから現時点までの車両位置変化特定部１５で特定した自車の位置の変化の逆方向の変化分だけ移動させた位置を、現時点での障害物位置と推定して、障害物位置を更新する。さらに、Ｓ６で特定して記憶した障害物位置については、Ｓ５で障害物を検出してから現時点までの車両位置変化特定部１５で特定した自車の位置の変化の逆方向の変化分だけ移動させた位置を、その障害物が静止しているとした場合の現時点での障害物位置と推定して、障害物位置を更新する。
ステップＳ９では、障害物位置保持処理の終了タイミングであった場合（ステップＳ９でＹＥＳ）には、障害物位置保持処理を終了する。一方、障害物位置保持処理の終了タイミングでなかった場合（ステップＳ９でＮＯ）には、Ｓ１に戻って処理を繰り返す。障害物位置保持処理の終了タイミングとしては、例えば自車のイグニッション電源がオフになったときなどがある。
＜物体判別処理＞
続いて、図５のフローチャートを用いて、物体判別装置１での物体判別処理の一例について説明を行う。物体判別処理は、第１超音波センサ２ａや第２超音波センサ２ｂで検出した障害物が移動物体であるかを判別する処理である。図５のフローチャートは、例えば自車のイグニッション電源がオンになったときに開始される構成とすればよい。また、前述した障害物位置保持処理が並行して実行されているものとする。
まず、ステップＳ２１では、検出状態推定部１６が、障害物位置保持処理においてメモリに記憶している現時点における障害物位置をもとに、現時点での第１超音波センサ２ａや第２超音波センサ２ｂでの障害物の検出可否や検出する障害物距離といった検出状態を推定する。
ステップＳ２２では、障害物面特定部１７が、検出状態推定部１６で逐次更新することで得られた現時点における障害物位置の点列をもとに、現時点における自車に対する障害物面を特定する。
ステップＳ２３では、Ｓ２１において第１超音波センサ２ａで検出可能と推定した場合（Ｓ２３でＹＥＳ）には、ステップＳ２４に移る。一方、第１超音波センサ２ａで検出不能と推定した場合（Ｓ２３でＮＯ）には、ステップＳ２５に移る。
ステップＳ２４では、第１判別関連処理を行う。ここで、図６のフローチャートを用いて、第１判別関連処理の概略について説明を行う。
まず、ステップＳ２４１では、障害物を検出したことを示す信号を第１信号取得部１１が第１超音波センサ２ａから取得していた場合に、第１超音波センサ２ａで障害物を検出したものとして（Ｓ２４１でＹＥＳ）、ステップＳ２４２に移る。一方、障害物を検出したことを示す信号を第１信号取得部１１が第１超音波センサ２ａから取得していなかった場合に、第１超音波センサ２ａで障害物を検出しなかったものとして（Ｓ２４１でＮＯ）、ステップＳ２４５に移る。
ステップＳ２４２では、判別部１９が、Ｓ２４１で検出した障害物の障害物距離が、Ｓ２１において第１超音波センサ２ａで検出可能と推定した障害物についてＳ２１で推定した障害物距離に一致しているか否かを判定する。ここで言うところの一致とは、完全に一致する場合に一致と判定する構成に限らず、誤差程度の許容範囲をもって一致と判定する構成としてもよい。そして、一致していると判定した場合（Ｓ２４２でＹＥＳ）には、ステップＳ２４３に移る。一方、一致していないと判定した場合（Ｓ２４２でＮＯ）には、ステップＳ２４４に移る。
ステップＳ２４３では、判別部１９が、Ｓ２４１で検出した障害物を静止物体と判別し、ステップＳ２５に移る。ステップＳ２４４では、判別部１９が、Ｓ２４１で検出した障害物を移動物体と判別し、ステップＳ２５に移る。Ｓ２４１で検出した障害物は、障害物位置特定部１３で障害物位置を特定した障害物のうちの、Ｓ２１において第１超音波センサ２ａで検出可能と推定した障害物と言い換えることもできる。
第１超音波センサ２ａで障害物を検出しなかった場合のステップＳ２４５では、向き判定部１８が、現時点において、Ｓ２１において第１超音波センサ２ａで検出可能と推定した障害物の障害物面が第１超音波センサ２ａの設置位置に向いているか否かを判定する。そして、向いていると判定した場合（Ｓ２４５でＹＥＳ）には、ステップＳ２４６に移る。一方、向いていないと判定した場合（Ｓ２４５でＮＯ）には、ステップＳ２４７に移る。
ステップＳ２４６では、判別部１９が、Ｓ２１において第１超音波センサ２ａで検出可能と推定した障害物を移動物体と判別し、ステップＳ２５に移る。ステップＳ２４７では、判別部１９が、Ｓ２１において第１超音波センサ２ａで検出可能と推定した障害物を仮に静止物体と判別し、ステップＳ２５に移る。Ｓ２４７では、判別部１９が判別を行わずにステップＳ２５に移る構成としてもよい。
図５に戻って、ステップＳ２５では、Ｓ２１において第２超音波センサ２ｂで検出可能と推定した場合（Ｓ２５でＹＥＳ）には、ステップＳ２６に移る。一方、第２超音波センサ２ｂで検出不能と推定した場合（Ｓ２５でＮＯ）には、ステップＳ２７に移る。
ステップＳ２６では、第２判別関連処理を行う。ここで、図７のフローチャートを用いて、第２判別関連処理の概略について説明を行う。

まず、ステップＳ２６１では、障害物を検出したことを示す信号を第２信号取得部１２が第２超音波センサ２ｂから取得していた場合に、第２超音波センサ２ｂで障害物を検出したものとして（Ｓ２６１でＹＥＳ）、ステップＳ２６２に移る。一方、障害物を検出したことを示す信号を第２信号取得部１２が第２超音波センサ２ｂから取得していなかった場合に、第２超音波センサ２ｂで障害物を検出しなかったものとして（Ｓ２６１でＮＯ）、ステップＳ２６５に移る。
ステップＳ２６２では、判別部１９が、Ｓ２６１で検出した障害物の障害物距離が、Ｓ２１において第２超音波センサ２ｂで検出可能と推定した障害物についてＳ２１で推定した障害物距離に一致しているか否かを判定する。ここで言うところの一致についても、完全に一致する場合に一致と判定する構成に限らず、誤差程度の許容範囲をもって一致と判定する構成としてもよい。そして、一致していると判定した場合（Ｓ２６２でＹＥＳ）には、ステップＳ２６３に移る。一方、一致していないと判定した場合（Ｓ２６２でＮＯ）には、ステップＳ２６４に移る。
ステップＳ２６３では、判別部１９が、Ｓ２６１で検出した障害物を静止物体と判別し、ステップＳ３０に移る。ステップＳ２６４では、判別部１９が、Ｓ２６１で検出した障害物を移動物体と判別し、ステップＳ３０に移る。Ｓ２６１で検出した障害物は、障害物位置特定部１３で障害物位置を特定した障害物のうちの、Ｓ２１において第２超音波センサ２ｂで検出可能と推定した障害物と言い換えることもできる。
第２超音波センサ２ｂで障害物を検出しなかった場合のステップＳ２６５では、向き判定部１８が、現時点において、Ｓ２１において第２超音波センサ２ｂで検出可能と推定した障害物の障害物面が第２超音波センサ２ｂの設置位置に向いているか否かを判定する。そして、向いていると判定した場合（Ｓ２６５でＹＥＳ）には、ステップＳ２６６に移る。一方、向いていないと判定した場合（Ｓ２６５でＮＯ）には、ステップＳ２６７に移る。
ステップＳ２６６では、判別部１９が、Ｓ２１において第２超音波センサ２ｂで検出可能と推定した障害物を移動物体と判別し、ステップＳ３０に移る。ステップＳ２６７では、判別部１９が、Ｓ２１において第２超音波センサ２ｂで検出可能と推定した障害物を仮に静止物体と判別し、ステップＳ３０に移る。Ｓ２６７では、判別部１９が判別を行わずにステップＳ３０に移る構成としてもよい。
ステップＳ３０では、物体判別処理の終了タイミングであった場合（ステップＳ３０でＹＥＳ）には、物体判別処理を終了する。一方、物体判別処理の終了タイミングでなかった場合（ステップＳ３０でＮＯ）には、Ｓ２１に戻って処理を繰り返す。物体判別処理の終了タイミングとしては、例えば自車のイグニッション電源がオフになったときなどがある。
ここで、図８及び図９を用いて、推定した障害物の検出状態と実際の障害物の検出状態との乖離によって、障害物が移動物体であるかを判別できることについて説明を行う。まず、図８を用いて、自車の停止時において、推定した障害物の検出状態と実際の障害物の検出状態との乖離によって、障害物が移動物体であるかを判別できることについて説明を行う。
図８のＨＶが自車、Ｏｂ１が移動する障害物、Ｏｂ２が静止した障害物、Ｐａが第１超音波センサ２ａの検出範囲ＳＡａに障害物Ｏｂ１が位置したときに特定された障害物Ｏｂ１の障害物位置、Ｐａ２が障害物Ｏｂ２の障害物位置を示している。
自車ＨＶが停止している場合、障害物位置Ｐａ２に一旦検出された静止した障害物Ｏｂ２は、第２超音波センサ２ｂによって検出され続けるとともに、同じ障害物距離が検出され続けることになる。一方、障害物位置Ｐａ１に一旦検出された移動する障害物Ｏｂ１は、障害物Ｏｂ１が移動することによって、第１超音波センサ２ａによって検出できなくなったり、異なる障害物距離が検出されたりすることになる。
よって、自車ＨＶが停止している場合には、障害物を一旦検出した第１超音波センサ２ａ若しくは第２超音波センサ２ｂでその障害物を再度検出するとした場合の検出可否や障害物距離といった検出状態を推定し、推定した検出状態が実際の検出状態と乖離している場合に、その障害物が移動物体であると判別できる。
続いて、図９を用いて、自車の移動時において、推定した障害物の検出状態と実際の障害物の検出状態との乖離によって、障害物が移動物体であるかを判別できることについて説明を行う。
図９のＨＶが自車、Ｏｂ３が静止した障害物、Ｐａ３が第１超音波センサ２ａの検出範囲ＳＡａに障害物Ｏｂ３が位置したときに特定された障害物Ｏｂ３の障害物位置、Ｐａ４が自車から見て障害物位置Ｐａ３を自車の位置の変化の逆方向の変化分だけ移動させた位置を示している。
自車ＨＶが移動している場合、第１超音波センサ２ａによって一旦検出された静止した障害物Ｏｂ３の障害物位置Ｐａ３は、自車から見て自車の位置の変化の逆方向の変化分だけ移動させた位置に移ることになる。よって、自車から見て障害物位置Ｐａ３を自車の位置の変化の逆方向の変化分だけ移動させた位置Ｐａ４が第２超音波センサ２ｂの検出範囲ＳＡｂに位置する場合には、第２超音波センサ２ｂによって障害物Ｏｂ３が検出されるとともに、第２超音波センサ２ｂから位置Ｐａ４までの距離と同じ障害物距離が検出されることになる。
一方、障害物Ｏｂ３が移動する障害物である場合には、自車から見て障害物位置Ｐａ３を自車の位置の変化の逆方向の変化分だけ移動させた位置Ｐａ４が第２超音波センサ２ｂの検出範囲ＳＡｂに位置する場合であっても、第２超音波センサ２ｂによって障害物Ｏｂ３が検出されなかったり、第２超音波センサ２ｂから位置Ｐａ４までの距離と異なる障害物距離が検出されたりすることになる。この場合には、第１超音波センサ２ａが請求項の第１の障害物センサに相当し、第２超音波センサ２ｂが請求項の第２の障害物センサに相当する。
よって、自車ＨＶが移動している場合には、障害物を一旦検出した超音波センサと異なる超音波センサでその障害物を再度検出するとした場合の検出可否や障害物距離といった検出状態を推定し、推定した検出状態が実際の検出状態と乖離している場合に、その障害物が移動物体であると判別できる。なお、自車が前進後に後退したり、後退後に前進したりするなど、同じ場所を２度通過する場合には、障害物を一旦検出した超音波センサと同じ超音波センサでその障害物を再度検出するとした場合の検出可否や障害物距離といった検出状態を推定し、推定した検出状態が実際の検出状態と乖離している場合に、その障害物が移動物体であると判別することもできる。
従って、検出状態推定部１６で推定した障害物の検出状態と実際の障害物の検出状態との乖離によって、自車が停止しているか移動しているかに関わらず、障害物が移動物体であるかを判別できる。
なお、本実施形態では、超音波センサを２つ用いる場合を例に挙げて説明を行ったが、２つ以外の複数の超音波センサを用いる場合も同様である。
＜実施形態１のまとめ＞
実施形態１の構成によれば、判別部１９は、検出状態推定部１６で推定した障害物の検出可否や障害物距離といった検出状態が、現時点における第１超音波センサ２ａや第２超音波センサ２ｂでの障害物の実際の検出状態から乖離していることをもとに、障害物が移動物体であると判別する。前述したように、検出状態推定部１６で推定した障害物の検出状態と実際の障害物の検出状態との乖離によって、自車が停止しているか移動しているかに関わらず、障害物が移動物体であるかを判別できるので、実施形態１の構成によれば、自車が走行しているか停止しているかに関わらず、障害物センサで検出した障害物が移動物体であるかを判別することが可能になる。
さらに、実施形態１の構成によれば、乖離を判定する検出状態として、検出可否や障害物距離を用いるので、検出範囲内での方位までを検出することが困難な、安価であるがレーザレーダ等に比べて分解能の低い超音波センサであっても、自車が走行しているか停止しているかに関わらず、障害物センサで検出した障害物が移動物体であるかを判別することが可能になる。
また、障害物が第１超音波センサ２ａや第２超音波センサ２ｂといった超音波センサの検出範囲に位置したとしても、障害物面がこの超音波センサの設置位置を向いていない場合には、超音波センサからの探査波を障害物面で反射した反射波が超音波センサで受信されず、障害物が検出されない。このような場合、検出状態推定部１６で推定した通りに、障害物が超音波センサの検出範囲に位置していたとしても、実際には検出不能と判定される。ここで、検出状態推定部１６で推定した障害物の検出状態と実際の障害物の検出状態とが乖離するものとして、障害物が移動物体であると判別すると、静止物体を移動物体と誤って判別してしまう。
これに対して、実施形態１の構成によれば、超音波センサで検出可能と推定した障害物の障害物面がその超音波センサの設置位置に向いていない場合には、実際にその超音波センサで障害物を検出できなかった場合でも、その障害物を移動物体と判別しないので、静止物体を移動物体と判別してしまう誤りを減らすことが可能になる。
（変形例１）
前述の実施形態では、障害物を検出する障害物センサとしての第１超音波センサ２ａや第２超音波センサ２ｂが自車の側面に搭載されて自車の側方に存在する障害物を検出する構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、自車の側面以外の箇所に搭載されて自車の側方以外の方向に存在する障害物を検出する構成としてもよい。
（変形例２）
前述の実施形態では、障害物を検出する障害物センサを複数用いる構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、障害物センサを１つしか用いない構成（以下、変形例２）としてもよい。以下では、この変形例２について説明を行う。なお、説明の便宜上、この変形例２以降の説明において、それまでの実施形態の説明に用いた図に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
変形例２の運転支援システム２００は、障害物センサを１つしか備えない点、及び物体判別装置１の代わりに物体判別装置１ａを用いる点を除けば、実施形態１の運転支援システム１００と同様である。
＜運転支援システム２００の概略構成＞
ここで、図１０を用いて、変形例２の運転支援システム２００について説明を行う。変形例２の運転支援システム２００は、車両に搭載されるものであり、図１０に示すように物体判別装置１ａ、第１超音波センサ２ａ、車輪速センサ３、及び舵角センサ４を含んでいる。
＜物体判別装置１ａの詳細構成＞
図１０に示すように、物体判別装置１ａは、第１信号取得部１１、障害物位置特定部１３、センサ位置記憶部１４、車両位置変化特定部１５、検出状態推定部１６、障害物面特定部１７、向き判定部１８、及び判別部１９を備える。
物体判別装置１ａは、第２信号取得部１２を備えない点を除けば、物体判別装置１と同様である。物体判別装置１ａでの障害物位置保持処理では、前述の図４のフローチャートのうち、Ｓ５〜Ｓ８の処理を省略する構成とすればよい。また、物体判別装置１ａでの物体判別処理では、前述の図５のフローチャートのうち、Ｓ２５〜Ｓ２６の処理を省略し、Ｓ２３でＮＯの場合やＳ２４の処理が終了した場合にＳ２７に移る構成とすればよい。
＜変形例２のまとめ＞
変形例２の構成によっても、自車が停止している場合には、障害物を一旦検出した第１超音波センサ２ａでその障害物を再度検出するとした場合の検出可否や障害物距離といった検出状態を推定し、推定した検出状態が実際の検出状態と乖離している場合に、その障害物が移動物体であると判別できる。また、自車が移動している場合でも、同じ場所を２度通過する場合には、障害物を一旦検出した第１超音波センサ２ａでその障害物を再度検出するとした場合の検出可否や障害物距離といった検出状態を推定し、推定した検出状態が実際の検出状態と乖離している場合に、その障害物が移動物体であると判別できる。よって、自車が走行しているか停止しているかに関わらず、第１超音波センサ２ａで検出した障害物が移動物体であるかを判別することが可能になる。
なお、変形例２では一例として、障害物センサとして第１超音波センサ２ａを１つしか備えない構成を示したが、障害物センサとして第２超音波センサ２ｂを１つしか備えない構成としてもよい。
（変形例３）
前述の実施形態では、障害物を検出する障害物センサとして第１超音波センサ２ａや第２超音波センサ２ｂといった超音波センサを用いる構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、障害物の位置を特定することを可能にするセンサであれば超音波センサ以外の障害物センサを用いる構成としてもよい。例えば、送信した探査波の反射波を受信することによって障害物及び障害物までの距離を検出するレーザレーダ、ミリ波レーダなどの障害物センサを用いる構成としてもよい。
（変形例４）
前述の実施形態１では、判別部１９が、検出状態推定部１６で推定した障害物の検出状態が、実際の検出状態から乖離している場合であっても、障害物面が第１超音波センサ２ａや第２超音波センサ２ｂの設置位置に向いていないと向き判定部１８で判定した場合には、その障害物が移動物体であると判別しない構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、物体判別装置１、１ａに障害物面特定部１７及び向き判定部１８を備えない構成としてもよい。
この場合には、障害物を検出する障害物センサとして、送信した探査波の反射波を受信することによって障害物及び障害物までの距離を検出するレーザレーダ、ミリ波レーダなどの障害物センサ以外にも、ステレオカメラ等を用いる構成としてもよい。
（変形例５）
前述の実施形態では、その都度の自車位置を原点としたＸＹ座標系での障害物位置を特定し、自車の移動に応じてそのＸＹ座標系での障害物位置を更新していく構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、ある時点での自車位置を原点としたＸＹ座標系での障害物位置を、障害物位置特定部１３で特定した自車に対する障害物の位置と、車両位置変化特定部１５で特定した、そのある時点からの自車の位置の変化とをもとに逐次特定する構成としてもよい。
（変形例６）
前述の実施形態では、障害物の検出状態として、障害物距離を用いる構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、指向性の狭いレーザ光を掃引照射することで障害物の距離に加えて方位を検出できるレーザレーダなどといった、自車に対する障害物の位置までを検出できる障害物センサを用いる場合には、検出状態として自車に対する障害物位置を用いる構成としてもよい。
（変形例７）
前述の実施形態では、自車の位置の変化を自車の操舵角の変化及び走行距離から特定する構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、自車の操舵角及び車速の変化、自車のヨーレートなどをもとに、自車の位置の変化を特定する構成としてもよい。
なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
１ 物体判別装置（車載用物体判別装置）、１ｂ 物体判別装置（車載用物体判別装置）、２ａ 第１超音波センサ（障害物センサ）、２ｂ 第２超音波センサ（障害物センサ）、１３ 障害物位置特定部、１４ センサ位置記憶部、１５ 車両位置変化特定部、１６ 検出状態推定部、１７ 障害物面特定部、１８ 向き判定部、１９ 判別部、１００ 運転支援システム、２００ 運転支援システム

Claims (7)

  1. 車両に搭載されて、
    前記車両の周辺の障害物の存在及びその障害物までの距離を逐次検出する障害物センサ（２ａ、２ｂ）で検出した障害物が移動物体であるかを判別する判別部（１９）を備える車載用物体判別装置であって、
    前記障害物センサは、送信した探査波の反射波を受信することによって障害物及び障害物までの距離を検出する障害物センサであり、
    前記障害物センサで検出した前記障害物の前記車両に対する位置を特定する障害物位置特定部（１３）と、
    前記車両に対する前記障害物センサの位置であるセンサ位置を記憶しているセンサ位置記憶部（１４）と、
    前記車両の位置の変化を特定する車両位置変化特定部（１５）と、
    前記障害物位置特定部で特定した前記障害物の前記車両に対する位置と、前記センサ位置記憶部に記憶している前記センサ位置と、前記車両位置変化特定部で特定した、その障害物を前記障害物センサで検出してから所定の時点までの前記車両の位置の変化とをもとに、その障害物が静止しているとした場合の前記所定の時点における前記障害物センサでのその障害物の検出状態を推定する検出状態推定部（１６）と、
    前記障害物センサで逐次検出した前記障害物までの距離と、前記センサ位置記憶部に記憶している前記センサ位置と、前記車両位置変化特定部で特定した、その障害物を前記障害物センサで検出してから前記所定の時点までの前記車両の位置の変化とをもとに、前記所定の時点における前記車両に対するその障害物の面を特定する障害物面特定部（１７）と、
    前記障害物面特定部で特定した前記障害物の面と、前記センサ位置記憶部に記憶している前記センサ位置とから、前記所定の時点においてその障害物の面が前記センサ位置に向いているか否かを判定する向き判定部（１８）とを備え、
    前記検出状態は、前記障害物の検出の可否、及び前記障害物までの距離のうちの少なくともいずれかであり、
    前記判別部は、前記検出状態推定部で推定した前記障害物の検出状態が、前記所定の時点における前記障害物センサでの前記障害物の実際の検出状態から乖離していることをもとに、前記障害物が移動物体であると判別する一方、前記検出状態推定部で前記障害物の検出可能と推定しているのに対して、前記所定の時点における前記障害物センサでの実際の前記障害物の検出の可否が前記障害物の検出不能と乖離している場合であっても、前記所定の時点において前記障害物の面がその障害物センサの前記センサ位置に向いていないと前記向き判定部で判定した場合には、前記障害物が移動物体であると判別しないことを特徴とする車載用物体判別装置。
  2. 請求項１において、
    前記障害物センサは、検出範囲がそれぞれ異なる複数の障害物センサ（２ａ、２ｂ）であり、
    前記検出状態推定部は、前記障害物位置特定部で前記車両に対する位置を特定した前記障害物を検出した第１の前記障害物センサとは異なる第２の前記障害物センサで前記所定の時点にその障害物を検出するとした場合の検出状態を推定し、
    前記判別部は、前記検出状態推定部で推定した前記第２の障害物センサでの前記障害物の検出状態が、前記所定の時点における前記第２の障害物センサでの前記障害物の実際の検出状態から乖離していることをもとに、前記障害物が移動物体であると判別することを特徴とする車載用物体判別装置。
  3. 請求項２において、
    前記検出状態推定部は、前記障害物位置特定部で前記車両に対する位置を特定した前記障害物を検出した前記第１の障害物センサで前記所定の時点にその障害物を再度検出するとした場合の検出状態も推定し、
    前記判別部は、前記検出状態推定部で推定した前記第１の障害物センサでの前記障害物の検出状態が、前記所定の時点における前記第１の障害物センサでの前記障害物の実際の検出状態から乖離していることをもとに、前記障害物が移動物体であると判別することを特徴とする車載用物体判別装置。
  4. 請求項２又は３において、
    前記検出状態推定部は、前記車両の停止時には、前記障害物位置特定部で前記車両に対する位置を特定した前記障害物を検出した前記第１の障害物センサで前記所定の時点にその障害物を再度検出するとした場合の検出状態を推定し、
    前記判別部は、前記検出状態推定部で推定した前記第１の障害物センサでの前記障害物の検出状態が、前記所定の時点における前記第１の障害物センサでの前記障害物の実際の検出状態から乖離していることをもとに、前記障害物が移動物体であると判別することを特徴とする車載用物体判別装置。
  5. 請求項１〜４のいずれか１項において、
    前記障害物センサは、１つの障害物センサ（２ａ）であり、
    前記検出状態推定部は、前記障害物位置特定部で前記車両に対する位置を特定した前記障害物を前記所定の時点に前記障害物センサで再度検出するとした場合の検出状態を推定し、
    前記判別部は、前記検出状態推定部で推定した前記障害物センサでの前記障害物の検出状態が、前記所定の時点における前記障害物センサでの前記障害物の実際の検出状態から乖離していることをもとに、前記障害物が移動物体であると判別することを特徴とする車載用物体判別装置。
  6. 請求項１〜５のいずれか１項において、
    前記障害物センサは、前記車両の側方の障害物を検出することを特徴とする車載用物体判別装置。
  7. 請求項１〜６のいずれか１項において、
    前記障害物センサは超音波センサであることを特徴とする車載用物体判別装置。
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