JP7152355B2 - 障害物検出装置および障害物検出方法 - Google Patents

Description

本開示は、障害物を検出する技術に関する。

車両周辺の障害物の検出する際に、センサから車両周辺に探査波を送信し、物標からの反射波を受信して物標を検出する装置が用いられる。物標には、車両が乗り越え可能な小型物標と、乗り越え不能な通常物標とが存在し、小型物標については、必ずしも警報を発生させる等の対処を施す必要がない。

特許文献１には、センサからのビーム照射角度と、物標の検知距離とに基づいて物標の高さを算出すると共に、検出されていた物標が検出されなくなるタイミングで、直前に検出されていた物標の高さが閾値以下であれば、小型物標と判定する技術が開示されている。

つまり、センサからのビームは、ビームの中心から外れるほど信号強度が弱くなるため、ビームの中心から外れた場所に位置する小型物標からの反射強度が、車両の移動に伴って大きく変化することを利用している。

特開２００９－１８１４７１号公報

しかしながら、発明者の詳細な検討の結果、特許文献１に記載の従来技術では、以下の課題が見出された。すなわち、従来技術では、検出不能となるタイミングを見つける必要があるため、判定対象の物標が連続して検出され続ける必要がある。ところが、パーキングブロック等の小型物標は、一般的に信号強度が弱く、センサでの検出が不安定となるため、連続的な検出、すなわち、安定したトラッキングが困難である。しかも、そのような強度の弱い信号からは、物標までの距離を精度よく検出することも困難である。その結果、従来技術では、小型物標であるか否かについて信頼性の高い判定を行うことができなかった。

本開示の１つの局面は、小型物標の検出精度を向上させる技術を提供することにある。

本開示の一態様は、障害物検出装置であって、結果取得部（１０：Ｓ１２０）と、確率算出部（１０：Ｓ２２０）と、種類判定部（１０：Ｓ２５０）と、を備える。結果取得部は、あらかじめ設定された探査範囲に探査波を照射し、探査波を反射した反射点までの距離および水平方位を測定する周辺監視センサから測定結果を繰り返し取得するように構成される。確率算出部は、結果取得部にて取得された測定結果に従って、反射点毎に検出確率を算出するように構成される。種類判定部は、確率算出部にて算出された検出確率に従って、反射点が属する物標の種類を判定するように構成される。

本開示の一態様は、コンピュータが実行する障害物検出方法である。あらかじめ設定された探査範囲に探査波を照射し、探査波を反射した反射点までの距離および水平方位を測定する周辺監視センサから、コンピュータは、測定結果を繰り返し取得する（Ｓ１２０）。コンピュータは、取得された測定結果に従って、反射点毎に検出確率を算出する（Ｓ２２０）。コンピュータは、算出された検出確率に従って、反射点が属する物標の種類を判定する（Ｓ２５０）。

このような構成によれば、環境による変化の大きい反射強度を用いるのではなく、小型物標の特徴である検出しにくさが反映された検出確率（すなわち、単位期間当たりの検出回数）を用いて物標の種類を判定する。このため、断続的に反射点が検出されトラッキングが困難な小型物標の検出精度を向上させることができる。

第１実施形態の障害物検出装置の構成を示すブロック図である。 周辺監視センサの搭載位置を示す説明図である。 グリッドマップ更新処理のフローチャートである。 グリッドマップの更新に関する説明図である。 記憶部に記憶される物標情報のデータ形式を示す説明図である。 物標検出処理のフローチャートである。 種別判定処理のフローチャートである。 通常物標、小型物標、および虚像について検出確率の時間推移を例示するグラフである。 位置判定処理のフローチャートである。 位置判定処理での処理内容に関する説明図である。 上方に位置する小型物標の検出に特化した場合、および下方に位置する小型物標の検出に特化した場合の周辺監視センサ２の設置位置を例示する説明図である。 第２実施形態の障害物検出装置の構成を示すブロック図である。 周辺監視センサの搭載位置を示す説明図である。 周辺監視センサと物標との相対位置を表す角度および距離と、検出確率との関係を測定した結果を示すグラフである。 位置判定処理で用いるパラメータに関する説明図である。 位置判定処理のフローチャートである。 測定サイクルと判定タイミングとのパラメータＭ，ｍとの関係を示す説明図である。

以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態を説明する。
［１，第１実施形態］
［１－１．構成］
図１に示す障害物検出装置１は、車両に搭載され、車両の周辺に存在する種々の障害物を検出する。障害物検出装置１は、信号処理部１０を備える。障害物検出装置１は、周辺監視センサ２と、ＧＮＳＳ受信機３と、地図データベース４と、車載センサ群５と、を備えてもよい。以下、障害物検出装置１を搭載する車両を自車両という。

周辺監視センサ２は、レーザレーダまたはミリ波レーダを備える。周辺監視センサ２は、例えば、図２に示すように、自車両のフロントバンパーまたはその周辺に設置され、自車両の前進方向を中心として設定された水平面内での所定角度内を探査範囲とする。なお、周辺監視センサ２の設置位置は、これに限定されるものではなく、ルームミラーの周辺等に設置されてもよい。また、車両の後方や側方が探査範囲となるように設置されてもよい。

周辺監視センサ２は、探査範囲内を単位角度毎に水平方向に走査し、探査波が照射されてから、探査波が照射された物体からの反射波を受光するまでの往復時間に基づいて、探査波を反射した反射点までの距離を算出する。周辺監視センサ２は、あらかじめ設定された測定サイクル毎に走査を実行し、走査角度と、その走査角度において算出された距離とを用いて、周辺監視センサ２の取り付け位置を原点とする相対座標系で反射点の位置を表した反射点情報を生成する。

ＧＮＳＳ受信機３は、ＧＮＳＳ用の人工衛星からの送信電波を受信し、緯度および経度を用いる絶対座標系で自車両の位置を表した自車位置情報を生成する。ＧＮＳＳは、Global Navigation Satellite Systemの略である。

地図データベース４は、絶対座標系を用いて表現された地図データが記憶された記憶装置である。地図データには、実際の道路における交差点等に設定されるノードと、ノード間を接続するリンクとにより表される。また、各ノードには、位置情報の他、道路幅員および車線数等を含む属性情報が対応づけられる。

車載センサ群５は、車速センサ、ヨーレートセンサ、舵角センサ等、車両の挙動に関係した物理量を検出する。
信号処理部１０は、ＣＰＵ１１と、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の半導体メモリ（以下、メモリ１２）と、を有するマイクロコンピュータを備える。信号処理部１０は、グリッドマップ更新処理および障害物検出処理を少なくとも実行する。

メモリ１２には、グリッドマップ更新処理および障害物検出処理のプログラムが記憶される他、物標情報を記録する領域およびグリッドマップを記録する領域が用意される。
［１－２．処理］
信号処理部１０が実行する処理について説明する。

［１－２－１．グリッドマップ更新処理］
グリッドマップ更新処理を、図３に示すフローチャートを用いて説明する。グリッドマップ更新処理は、測定サイクル毎に起動される。測定サイクルは、周辺監視センサ２が探査範囲を走査する周期である。

Ｓ１１０では、信号処理部１０は、ＧＮＳＳ受信機３から自車両の現在位置および進行方向を取得し、取得した情報に従って、処理対象となるグリッドマップの範囲を更新する。グリッドマップは、グリッドによって均一な大きさに区切られた絶対座標系上の区画であるセルを有する。各セルには、セルを識別する識別番号が付与される。図４に示すように、信号処理部１０は、自車両の現在位置を基準として、周辺監視センサ２の探査範囲に対応するセルが少なくとも含まれるように処理対象となるグリッドマップの範囲を更新する。なお、グリッドマップは、絶対座標系を使用しているため、個々のセルの位置は、車両の移動に対して不変となる。

図３に戻り、続くＳ１２０では、信号処理部１０は、周辺監視センサ２から、探査範囲を走査した結果である反射点情報を取得する。
続くＳ１３０では、信号処理部１０は、周辺監視センサ２から取得された反射点情報のうち、以下で説明するＳ１４０～Ｓ１５０の処理が実行されていない反射点情報の一つを対象情報として選択する。

続くＳ１４０では、信号処理部１０は、相対座標で表された対象情報を絶対座標に座標変換し、対象情報が表す位置に対応するグリッドマップ上のセル（以下、対象セル）を特定する。

続くＳ１５０では、信号処理部１０は、対象情報を対象セルと対応づけた情報を物標情報としてメモリ１２に記録する。メモリ１２に記録される物標情報は、図５に示すように、「時刻」「センサ位置」「物標番号」「距離」「セル座標」が含まれる。「時刻」は、当該物標情報が記録された測定サイクルを識別する情報である。「センサ位置」は、周辺監視センサ２の位置であり、ここでは、ＧＮＳＳ受信機３から取得する自車両の現在位置が用いられる。「物標番号」は、周辺監視センサ２で生成された個々の反射点情報を識別する情報である。「物標位置」は、対象情報に示された物標が存在する方位を表す情報である。「距離」は、対象情報に示された物標までの距離を表す情報である。「セル座標」は、Ｓ１４０で特定される対象セルの絶対位置を表す情報である。メモリ１２は、過去所定期間分の物標情報が記録されるように管理され、不要となった古い情報は順番に上書きされる。

続くＳ１６０では、すべての反射点情報について、Ｓ１４０～Ｓ１５０の処理を実行済みであるか否かを判定し、未処理の反射点情報があれば、処理をＳ１３０に戻し、全ての反射点情報について処理を実行済みであれば、当該障害物検出処理を終了する。

本処理において、Ｓ１１０が位置取得部に相当し、Ｓ１２０が結果取得部に相当する。
［１－２－２．障害物検出処理］
次に、障害物検出処理を、図６に示すフローチャートを用いて説明する。

障害物検出処理は、あらかじめ設定された判定タイミング毎に実行される。例えば、Ｍを正整数、ｍ＝１～Ｍとして、測定サイクルｍ回毎のタイミングを判定タイミングとする。
Ｓ２１０では、信号処理部１０は、クリッドマップ更新処理で更新された最新のグリッドマップから、処理の対象となる対象セルを選択する。このとき、周辺監視センサ２の探査範囲に対応するグリッドマップ上のセルを処理対象とする。但し、これに限定されるものではなく、Ｓ１１０で更新されたグリッドマップ全体を処理対象としてもよい。

続くＳ２２０では、信号処理部１０は、今回からＭ回前までの測定サイクルの間にメモリ１２に記録された対象セルに関する物標情報の数をＮとして、検出確率Ｐ＝Ｎ／Ｍを算出し、算出された検出確率Ｐをメモリ１２に記録する。なお、メモリ１２には、セル毎に、今回からＸ回前までの判定タイミングで算出された検出確率Ｐが記憶される。Ｘは２以上の整数である。つまり、図１７に示すように、ｍ＝１の場合は、測定サイクル毎に、判定タイミングが訪れ、検出確率Ｐの算出には、互いに重複する期間が使用される。一方、ｍ＝Ｍの場合は、Ｍ回の測定サイクル毎に判定タイミングが訪れ、検出確率Ｐの算出には、重複のない期間が使用される。

続くＳ２３０では、信号処理部１０は、Ｓ２３０で算出された検出確率Ｐが、ゼロより大きいか否かを判定し、Ｐ＞０であれば処理をＳ２５０に移行し、Ｐ＝０であれば処理をＳ２４０に移行する。

Ｓ２４０では、信号処理部１０は、後述するＳ２５０、Ｓ２７０の処理で用いられる対象セルに対応づけられたカウント値Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３を０にリセットして、処理をＳ２８０に進める。

Ｓ２５０では、信号処理部１０は、メモリ１２に記録された対象セルの検出確率Ｐを用いて、対象セルに存在する物標の種別を判定する種別判定処理を実行する。種別判定処理では、判定の対象となる物標の種別として、通常物標と小型物標と虚像とが用いられる。

続くＳ２６０では、信号処理部１０は、種別判定処理での判定結果が小型物標であるか否かを判定し、小型物標であると判定した場合は、処理をＳ２７０に移行し、小型物標ではないと判定した場合は、処理をＳ２８０に移行する。

Ｓ２７０では、信号処理部１０は、メモリ１２に記録された対象セルの検出確率Ｐを用いて、小型物標の高さ位置を判定する位置判定処理を実行して、処理をＳ２８０に進める。
Ｓ２８０では、信号処理部１０は、処理の対象となる全セルについてＳ２２０～Ｓ２７０の処理を実行済みであるか否かを判定する。信号処理部１０は、未処理のセルが存在すると判定した場合は、処理をＳ２１０に戻し、全セルについて処理を実行済みであると判定した場合は、処理を終了する。

本処理において、Ｓ２２０が確率算出部に相当し、Ｓ２５０が種類判定部に相当する。
［１－２－３．種別判定処理］
信号処理部１０が、先のＳ２５０にて実行する種別判定処理を、図７に示すフローチャートを用いて説明する。

Ｓ３１０では、信号処理部１０は、対象セルについて先のＳ２２０で算出された検出確率Ｐが、あらかじめ設定された第１閾値ＴＨ１より大きいか否かを判定する。信号処理部１０は、Ｐ＞ＴＨ１と判定した場合は処理をＳ３２０に移行し、Ｐ≦ＴＨ１と判定した場合は処理をＳ３３０に移行する。

Ｓ３２０では、信号処理部１０は、Ｐ＞ＴＨ１であると連続して判定された回数を表すカウント値Ｃ１をインクリメントして、処理をＳ３４０に進める。
Ｓ３３０では、信号処理部１０は、カウント値Ｃ１を０にリセットして、処理をＳ３４０に進める。

Ｓ３４０では、信号処理部１０は、カウント値Ｃ１が予め設定された閾値Ｎ１以上であるか否かを判定する。信号処理部１０は、Ｃ１≧Ｎ１と判定した場合、すなわち、過去Ｎ１回の判定タイミングのすべてでＰ＞ＴＨ１と判定されている場合は、処理をＳ３５０に移行し、Ｃ１＜Ｎ１と判定した場合は、処理をＳ４１０に移行する。

Ｓ３５０では、信号処理部１０は、対象セルについて記録された検出確率Ｐがあらかじめ設定された第２閾値ＴＨ２より小さいか否かを判定し、Ｐ＜ＴＨ２と判定した場合は処理をＳ３６０に移行し、Ｐ≧ＴＨ２と判定した場合は処理をＳ３７０に移行する。なお、第２閾値ＴＨ２は、第１閾値ＴＨ１より大きな値に設定される。

Ｓ３６０では、信号処理部１０は、Ｐ＜ＴＨ２であると連続して判定された回数を表すカウント値Ｃ２をインクリメントして、処理をＳ３８０に進める。
Ｓ３７０では、信号処理部１０は、カウント値Ｃ２を０にリセットして、処理をＳ３７０に進める。

Ｓ３８０では、信号処理部１０は、カウント値Ｃ２が予め設定された閾値Ｎ２以上であるか否かを判定する。信号処理部１０は、Ｃ２≧Ｎ２と判定した場合、すなわち、過去Ｎ２回の判定タイミングのすべてでＰ＞ＴＨ２と判定した場合は、処理をＳ３９０に移行し、Ｃ２＜Ｎ２と判定した場合は、処理をＳ４００に移行する。なお、閾値Ｎ１，Ｎ２は、同じ値でもよいし、異なる値でもよい。

Ｓ３９０では、信号処理部１０は、物標種別は小型物標であるとの判定結果を出力して、処理を終了する。つまり、検出確率ＰがＴＨ１＜Ｐ＜ＴＨ２である状態がある程度継続している場合に小型物標であると判定される。

Ｓ４００では、信号処理部１０は、物標種別は通常物標であるとの判定結果を出力して、処理を終了する。つまり、Ｐ≧ＴＨ２である状態が断続的または連続的に検出される場合に通常物標であると判定される。

Ｓ４１０では、信号処理部１０は、物標種別は虚像であるとの判定結果を出力して、処理を終了する。つまり、Ｐ＞ＴＨ１である状態が散発的に検出される場合に虚像であると判定される。

すなわち、図８に示すように、通常物標の場合、探査波を反射する面積が十分に大きく強い反射波が得られるため、検出確率Ｐは、ほぼＰ＝１となる。虚像の場合、特定の条件が揃った時にだけ突発的に検出されるため、時間幅を持った期間内での検出確率Ｐは、極めて小さい値となる。小型物標の場合、探査波を反射する面積が通常物標より小さく、検出が不安定となるため、検出確率Ｐは、通常物標と虚像との間の値となる。従って、閾値ＴＨ１、ＴＨ２は、これらを識別できるような値に実験的に設定すればよい。

図８のグラフは、通常物標として車両の側面、小型物標としてパーキングブロックを用い、周辺監視センサ２を搭載する車両が物標に一定速度で接近したときに算出された検出確率Ｐの時間遷移である。なお、虚像は、物標が存在しない状態で測定した結果である。

［２－３．位置判定処理］
次に、信号処理部１０が、先のＳ２７０にて実行する位置判定処理を、図９に示すフローチャートを用いて説明する。

Ｓ５１０では、信号処理部１０は、対象セルの検出確率Ｐの時間推移を平坦化する処理を実行する。この処理は、いわゆるローパスフィルタであり、例えば、過去複数回分の検出確率Ｐの平均値を算出して用いることが考えられる。これにより、図１０の上段で示す判定タイミング毎に算出された検出確率Ｐの時間推移を表すグラフが、図１０の中段で示すグラフのように平滑化される。

続くＳ５２０では、信号処理部１０は、検出確率Ｐの距離ｄに対する変化率ΔＰを算出する。これは、変化率ΔＰが自車両の移動速度に依存せず、物標との距離に依存した値となるようにするためである。これにより、図１０の中段に示すグラフは、グラフの傾きを示す図１０の下段で示すグラフが得られる。なお、ここでは、自車両が一定速度で移動する場合を示しているため、図１０のグラフにおける横軸の時間は、距離に対応する。

続くＳ５３０では、信号処理部１０は、変化率ΔＰがあらかじめ設定された第３閾値ＴＨ３より大きいか否かを判定し、ΔＰ＞ＴＨ３と判定した場合は処理をＳ５４０に移行し、ΔＰ≦ＴＨ３と判定した場合は処理をＳ５５０に移行する。

Ｓ５４０では、信号処理部１０は、ΔＰ＞ＴＨ３であると連続して判定された回数を表すカウント値Ｃ３をインクリメントして、処理をＳ５６０に進める。
Ｓ５５０では、信号処理部１０は、カウント値Ｃ３を０にリセットして、処理をＳ５６０に進める。

Ｓ５６０では、信号処理部１０は、カウント値Ｃ３があらかじめ設定された閾値Ｎ３以上であるか否かを判定する。信号処理部１０は、Ｃ３≧Ｎ３と判定した場合、すなわち、過去Ｎ３回の判定タイミングのすべてでΔＰ＞ＴＨ３と判定した場合は、処理をＳ５７０に移行し、Ｃ３＜Ｎ３と判定した場合は、処理をＳ５８０に移行する。なお、閾値Ｎ３は、閾値Ｎ１，Ｎ２と同じ値でもよいし、異なる値でもよい。

Ｓ５７０では、信号処理部１０は、小型物標は、上方または下方に位置するとの判定結果を出力して、処理を終了する。
Ｓ５８０では、信号処理部１０は、小型物標は、正面に位置するとの判定結果を出力して処理を終了する。

つまり、小型物標が周辺監視センサ２に対して正面方向、すなわち、周辺監視センサ２と同じ高さに位置する場合、小型物標は、周辺監視センサ２との距離に関わらず、常に、ビーム範囲内に位置する。このため、検出確率Ｐが大きく変化することはなく、変化率ΔＰは０に近い値となる。小型物標が周辺監視センサ２の正面方向より上方または下方に位置する場合、周辺監視センサ２との距離が離れているときには、ビームに広がりがあるため、小型物標の全体がビーム範囲内に存在し、距離に応じた検出確率Ｐで検出される。この場合も、平滑化後の検出確率の変化率ΔＰは０に近い小さな値となる。

しかし、小型物標と周辺監視センサ２との間隔が接近するに従って、ビーム内において小型物標の位置がビームの中心から外れる度合いが大きくなるだけでなく、ビーム範囲内に存在する小型物標の領域が小さくなる。その結果、小型物標がビームの境界を通過する前後で検出確率Ｐが大きく変化し、検出確率Ｐの変化率ΔＰが増大する。その後、小型物標の全体がビーム範囲外へ抜けると、検出確率Ｐが小さい値で安定し、変化率ΔＰは０に近い値となる。つまり、第３閾値ＴＨ３は、小型物標がビームの境界を通過する前後で発生する変化率ΔＰの増大を検知できるような値に設定する。なお、ビームの境界とは、ビーム中央での信号強度に対して３ｄＢ低下する位置をいう。このように、ビームの境界を通過する際に生じる検出確率Ｐの特徴的な変化を利用して、周辺監視センサ２のボアサイト方向（すなわち、正面方向）に対する小型物標の高さ位置が判定される。

本処理において、Ｓ５２０が変化率算出部に相当し、Ｓ５３０～Ｓ５８０が高さ判定部に相当する
［１－３．効果］
以上詳述した第１実施形態によれば、以下の効果を奏する。

（１ａ）障害物検出装置１では、周辺監視センサ２が受信した信号強度を用いるのではなく、物標の検出確率Ｐを用いて、物標の種別が、通常物標、小型物標、および虚像のいずれであるかを判定する。

従って、障害物検出装置１によれば、受信強度を用いる場合と比較して環境ノイズの影響を受け難いだけでなく、断続的に反射点が検出されトラッキングが困難な小型物標の検出精度を向上させることができる。

（１ｂ）障害物検出装置１では、小型物標であるか否かの判定に、Ｐ＞ＴＨ１との判定結果が連続するＮ１回以上の判定タイミングで検出されること、かつ、Ｐ＜ＴＨ２との判定結果が連続するＮ２回以上の判定タイミングで検出されることを条件として用いている。従って、突発的に発生する虚像等を原因とする誤判定が抑制されるため、種別判定の信頼性をより向上させることができる。

（１ｃ）障害物検出装置１では、種別判定処理および位置判定処理を、検出確率Ｐが非零のセルについてだけ実行するため、すべてのセルについて処理を実行する場合と比較して処理量を削減できる。

（１ｄ）障害物検出装置１では、周辺監視センサ２と小型物標との相対位置の変化に伴って検出確率Ｐが変化することを利用し、その変化の傾向に基づいて物標の高さ位置を判定する。従って、この判定結果を利用する後段の処理に、小型物標への対処を的確に行わせることができる。

［１－４．変形例］
上記実施形態では、フロントバンパーまたはその周辺に、周辺監視センサ２が設置されている例を示したが、検出対象となる小型物標の高さ位置に応じて、周辺監視センサ２の設置位置を変更してもよい。具体的には、図１１に示すように、上方に位置する小型物標を検出対象とする場合は、できるだけ路面に近い位置に周辺監視センサ２を設置してもよい。これにより、上方に位置する小型物標の検出確率Ｐの変化率ΔＰを大きくできる。また、路面への落下物等、下方に位置する小型物標を検出対象とする場合は、例えば、ルームミラーの周辺など、できるだけ路面から離れた位置に周辺監視センサ２を設置してもよい。これにより、下方に位置する小型物標の検出確率Ｐの変化率ΔＰを大きくできる。

［２．第２実施形態］
［２－１．第１実施形態との相違点］
第２実施形態は、基本的な構成は第１実施形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第１実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

上述した第１実施形態では、周辺監視センサ２が一つである場合について説明した。これに対し、第２実施形態では、設置高さの異なる複数の周辺監視センサ２を用いる点で、第１実施形態と相違する。

図１２に示すように、本実施形態の障害物検出装置１ａは、二つの周辺監視センサ２ａ，２ｂを複数備える。
二つの周辺監視センサ２ａ，２ｂは、図１３に示すように、水平面における位置は同一であり、高さ方向の位置のみが異なるように配置される。

［２－２．処理］
信号処理部１０が実行する各処理について、第１実施形態との相違点について説明する。
［２－２－１．グリッドマップ更新処理］
グリッドマップ更新処理は、二つの周辺監視センサ（以下、単にセンサ）２ａ，２ｂのそれぞれについて、個別に実行される以外は、図３を用いて説明した第１実施形態のグリッドマップ更新処理と同様である。

［２－２－２．障害物検出処理］
障害物検出処理は、図６を用いて説明した第１実施形態の障害物検出処理とは、Ｓ２２０およびＳ２３０での処理が異なる。

すなわち、Ｓ２２０では、信号処理部１０は、センサ２ａ，２ｂ毎に、対象セルの検出確率Ｐを算出し、登録する。
Ｓ２３０では、信号処理部１０は、対象セルの検出確率Ｐが、いずれのセンサ２ａ，２ｂもＰ＞０の場合に肯定判定し、少なくとも一方がＰ＝０の場合に否定判定する。

［２－２－３．種別判定処理］
種別判定処理は、図７を用いて説明した第１実施形態の種別判定処理とは、Ｓ３１０およびＳ３５０での処理が異なる。

すなわち、Ｓ３１０では、信号処理部１０は、対象セルの検出確率Ｐが、いずれのセンサ２ａ，２ｂもＰ＞ＴＨ１の場合に肯定判定し、少なくとも一方がＰ≦ＴＨ１の場合に否定判定する。

Ｓ３５０では、信号処理部１０は、対象セルの検出確率Ｐが、少なくとも一方のセンサ２ａ，２ｂがＰ＞ＴＨ２の場合に肯定判定し、いずれもがＰ≦ＴＨ２の場合に否定判定する。

［２－２－４．位置判定処理］
信号処理部１０が、図９を用いて説明した第１実施形態の位置判定処理に代えて実行する位置判定処理の原理について説明する。

図１４は、センサ２ａ，２ｂと小型物標との水平距離Ｌを一定にし、センサ２ａ，２ｂの正面方向から小型物標を見た角度α（すなわち、センサ２ａ，２ｂの高さ位置）を変化させながら、小型物標の検出確率Ｐを測定した結果を示すグラフである。但し、水平距離Ｌは、Ｌ＝２ｍ、４ｍ、６ｍについて測定した。

図１５に、水平距離Ｌおよび角度α１，α２を示す。α１は、センサ２ａに関する角度であり、α２は、センサ２ｂに関する角度である。但し、角度α１、α２は、センサからみた小型物体に角度の広がりがあるため、その広がりに応じたばらつきを有する。

図１４に示すように、水平距離Ｌが一定であれば、照射角度αが大きくなるほど、すなわち、センサの位置が高くなるほど、小型物標の検出確率Ｐが低下する傾向がある。また、照射角度αが一定であれば、水平距離Ｌが大きいほど、すなわち、センサ位置が高くなるほど、小型物標の検出確率Ｐが低下する傾向がある。

したがって、図１４に示される、検出確率Ｐと物標が見える方向を表す角度αとの関係を表す変換テーブルをあらかじめ作成しておけば、変換テーブルを参照することで、検出確率Ｐから物標が存在する方向を推定できる。測定値がリニアではないが、高さ位置の異なる複数のセンサ２ａ，２ｂでの結果を組み合わせることで、推定精度を高めることができる。なお、変換テーブルは、あらかじめメモリ１２に記憶される。また、変換テーブルが変換情報に対応する。

本実施形態における位置判定処理を、図１６のフローチャートを用いて説明する。
Ｓ６１０では、信号処理部１０は、対象セルについて二つのセンサ２ａ，２ｂのそれぞれで算出された検出確率Ｐ１、Ｐ２から、変換テーブルを用いて、角度α１，α２を求める。

続くＳ６２０では、信号処理部１０は、センサ２ａ，２ｂの設置位置と、Ｓ６１０で求めた角度α１，α２を用いて小型物標の上端の位置、すなわち、小型物標の高さを判定し、判定結果を出力して処理を終了する。判定結果は、具体的な数値で表されてもよいし、例えば、車両が乗り越え可能な高さか、乗り越え不能な高さであるかで表されてもよい。センサ２ａ，２ｂの設置位置は、両センサ２ａ，２ｂの配置間隔と、両センサ２ａ，２ｂの路面からの平均高さによって表されてもよい。なお、水平距離Ｌがセンサ２ａ，２ｂの設置高さに対して十分に大きい（例えば、２倍以上）場合には、センサ２ａ，２ｂの配置間隔による変換特性の違いは無視できる。

［２－３．効果］
以上詳述した第２実施形態によれば、上述した第１実施形態の効果（１ａ）～（１ｃ）を奏し、さらに、以下の効果を奏する。

（２ａ）障害物検出装置１ａでは、信号強度が弱く反射波の受信タイミング、ひいては物標までの距離を精度よく検出できない場合でも、検出確率Ｐを用いることによって、小型物標の高さを判定できる。

［３．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上記の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。

（３ａ）上記実施形態では、種別判定処理や位置判定処理において、閾値ＴＨ１～ＴＨ３を用いて判定を行っているが、本開示はこれに限定されるものではない。例えば、尤度計算を利用して判定を行ってもよい。

（３ｂ）上記実施形態では、位置判定処理において、検出確率の変化率ΔＰとして、距離変化率を用いているが、時間変化率を用いてもよい。
（３ｃ）上記第２実施形態では、周辺監視センサ２ａ，２ｂを二つである場合を示したが、三つ以上であってもよい。

（３ｄ）本開示に記載の信号処理部１０およびその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサおよびメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の信号処理部１０およびその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の信号処理部１０およびその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサおよびメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されてもよい。信号処理部１０に含まれる各部の機能を実現する手法には、必ずしもソフトウェアが含まれている必要はなく、その全部の機能が、一つあるいは複数のハードウェアを用いて実現されてもよい。

（３ｅ）上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加または置換してもよい。

（３ｆ）上述した障害物検出装置および障害物検出方法の他、当該障害物検出装置を構成要素とするシステム、当該障害物検出装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移的実態的記録媒体など、種々の形態で本開示を実現することもできる。

１，１ａ…障害物検出装置、２，２ａ，２ｂ…周辺監視センサ、３…ＧＮＳＳ受信機、
４…地図データベース、５…車載センサ群、１０…信号処理部、１１…ＣＰＵ、１２…メモリ。

Claims (6)

1. あらかじめ設定された探査範囲に探査波を照射し、前記探査波を反射した反射点までの距離および水平方位を測定する周辺監視センサから測定結果を繰り返し取得するように構成された結果取得部（１０：Ｓ１２０）と、
   前記結果取得部にて取得された前記測定結果に従って、前記反射点毎に検出確率を算出するように構成された確率算出部（１０：Ｓ２２０）と、
   前記確率算出部にて算出された前記検出確率に従って、前記反射点が属する物標の種類を判定するように構成された種類判定部（１０：Ｓ２５０）と、
   を備え、
   前記種類判定部は、第１閾値と、前記第１閾値より大きな値に設定された第２閾値とを用い、前記検出確率が前記第２閾値より大きい場合を通常物標と判定し、前記検出確率が前記第２閾値以下かつ前記第１閾値より大きい場合を、前記通常物標と比較して高さ方向のサイズが小さい小型物標と判定し、前記第１閾値以下の場合を虚像と判定する
   障害物検出装置。
2. 請求項１に記載の障害物検出装置であって、
   前記確率算出部は、あらかじめ設定された絶対座標系で表される領域をグリッドによって分割することで設定されるセル毎に、前記検出確率を算出する
   障害物検出装置。
3. 請求項２に記載の障害物検出装置であって、
   前記絶対座標系における自車両の位置および向きを取得するように構成された位置取得部（１０：Ｓ１１０）を更に備え、
   前記確率算出部は、前記位置取得部で取得された情報と、前記探査範囲とに基づいて、前記探査範囲内に対応づけられる前記セルについて前記検出確率を算出する
   障害物検出装置。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の障害物検出装置であって、
   前記種類判定部にて前記小型物標であると判定された前記反射点について、前記検出確率の変化率を算出するように構成された変化率算出部（１０：Ｓ５２０）と、
   前記変化率算出部で算出された前記検出確率の変化率に従って、前記小型物標が存在する高さ方向の位置を判定するように構成された高さ判定部（１０：Ｓ５３０～Ｓ５８０）
   を更に備える障害物検出装置。
5. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の障害物検出装置であって、
   前記結果取得部は、異なる高さに配置された複数の前記周辺監視センサから前記測定結果を取得し、
   前記確率算出部は、前記複数の周辺監視センサのそれぞれにて前記検出確率を算出し、
   同一の前記反射点について前記複数の周辺監視センサで算出された前記検出確率と前記反射点の存在する方向との関係を示す対応情報、および前記複数の周辺監視センサの設置位置を用いて、前記小型物標の高さを判定するように構成された高さ判定部（１０：Ｓ６１０～Ｓ６２０）
   を更に備える障害物検出装置。
6. コンピュータが実行する障害物検出方法であって、
   あらかじめ設定された探査範囲に探査波を照射し、前記探査波を反射した反射点までの距離および水平方位を測定する周辺監視センサから測定結果を繰り返し取得し（Ｓ１２０
   ）、
   取得された前記測定結果に従って、前記反射点毎に検出確率を算出し（Ｓ２２０）、
   第１閾値と、前記第１閾値より大きな値に設定された第２閾値とを用い、前記反射点が属する物標の種類を、前記検出確率が前記第２閾値より大きい場合に通常物標と判定し、前記検出確率が前記第２閾値以下かつ前記第１閾値より大きい場合に、前記通常物標と比較して高さ方向のサイズが小さい小型物標と判定し、前記第１閾値以下の場合に虚像と判定する（Ｓ２５０）、
   障害物検出方法。

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