JPWO2011013284A1 - 車両用物体検知装置及び車両用物体検知方法 - Google Patents
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Abstract
車両用物体検知装置であって、電磁波を発信し、且つ電磁波が自車両周辺の物体により反射されて生じる反射波を受信する発受信ユニットと；発受信ユニットからの信号に基づき、物体における電磁波の反射点の位置を算出する反射点算出ユニットと；反射点の位置に基づき、自車両から前記物体までの距離を算出する距離算出ユニットと；反射点の位置に基づき、少なくとも物体の右側の端点及び左側の端点のうちの一方を検出する端点検出ユニットと；距離算出ユニットの算出結果及び端点検出ユニットの検出結果に基づき、自車両から見て、物体の前記端点が、他の物体により遮蔽されているか否かを判定する遮蔽判定ユニットと；遮蔽されていないと判定された前記物体の端点の横移動速度を算出する端点移動速度算出ユニットと；を備える。
Description
本発明は、車両用物体検知装置及び車両用物体検知方法に関する。
本願は、２００９年０７月３１日に、日本に出願された特願２００９−１７９２８８号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
本願は、２００９年０７月３１日に、日本に出願された特願２００９−１７９２８８号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
従来、例えば自車両周辺の障害物をレーダ装置により検出し、障害物に対する衝突を回避するように制御する走行制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、上記従来技術に係る走行制御装置において、自車両から見て検知対象物である障害物の手前に他の物体が存在する場合、この障害物の一部が他の物体により遮蔽されることで、この障害物の全体を検出することが出来ない場合がある。このとき、レーダ装置により検出される障害物の端点あるいは重心の移動に基づいて、障害物の移動状態を検知する場合、実際には静止している障害物が移動していると誤検知される問題が生じる。すなわち、障害物が静止状態であっても、この障害物の手前に存在する他の物体と自車両との相対位置が変化することに応じて、検出される障害物の大きさ及び形状が変化し、レーダ装置により検出される障害物の端点あるいは重心が変化することになる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、自車両の外部に存在する物体の静止および移動の状態を精度良く検知することが可能な車両用物体検知装置及び車両用物体検知方法の提供を目的とする。
上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用している。
（１）本発明に係る車両用物体検知装置は、電磁波を発信し、且つ前記電磁波が自車両周辺の物体により反射されて生じる反射波を受信する発受信ユニットと；前記発受信ユニットからの信号に基づき、前記物体における前記電磁波の反射点の位置を算出する反射点算出ユニットと；前記反射点算出ユニットにより算出された前記反射点の位置に基づき、前記自車両から前記物体までの距離を算出する距離算出ユニットと；前記反射点算出ユニットにより算出された前記反射点の位置に基づき、少なくとも前記物体の右側の端点及び左側の端点のうちの一方を検出する端点検出ユニットと；前記距離算出ユニットの算出結果及び前記端点検出ユニットの検出結果に基づき、前記自車両から見て、前記物体の前記端点が、他の物体により遮蔽されているか否かを判定する遮蔽判定ユニットと；前記遮蔽判定ユニットにより遮蔽されていないと判定された前記物体の前記端点の横移動速度を算出する端点移動速度算出ユニットと；を備える。
（２）前記遮蔽判定ユニットは、前記自車両から見て、前記端点検出ユニットにより検出された前記物体の前記端点が、前記距離算出ユニットにより算出された前記物体の前記距離より近い距離に位置している前記他の物体に重なっているか否かを判定する構成を採用しても良い。
（３）前記端点移動速度算出ユニットは、前記物体の前記右側の端点及び前記左側の端点が遮蔽されていると前記遮蔽判定ユニットにより判定された場合、前記端点の横移動速度がゼロであると算出する構成を採用しても良い。
（４）前記端点移動速度算出ユニットは、前記端点検出ユニットにより検出された前記物体の前記右側の端点及び前記左側の端点のうちの一方が、前記発受信ユニットの発信範囲の境界端又は前記発信範囲外に存在し、かつ、前記右側の端点及び前記左側の端点の他方が前記遮蔽判定ユニットにより遮蔽されていると判定された場合には、前記端点の横移動速度がゼロであると算出する構成を採用しても良い。
（５）前記端点移動速度算出ユニットにより算出された前記端点の前記横移動速度がゼロである場合、前記物体を、前記自車両に対して少なくとも前記物体の一部が遮蔽された静止物であると判定する物体判定ユニットをさらに備える構成を採用しても良い。
（６）前記自車両の状態を検出するセンサーユニットを更に備え；前記物体判定ユニットは、前記端点移動速度算出ユニットの算出結果及び前記センサーユニットの検出結果に基づき、前記自車両に対する前記物体の衝突の有無を判定する構成を採用しても良い。
（７）前記物体判定ユニットの判定結果に基づき、前記自車両を制御する車両制御ユニットをさらに備えている構成を採用しても良い。
（８）本発明に係る車両用物体検知方法は、電磁波を発信して、前記電磁波が自車両周辺の物体により反射されて生じる反射波を生成する反射波生成工程と；受信された前記反射波に基づき、前記物体における前記電磁波の反射点の位置を算出する反射点算出工程と；前記反射点算出工程により算出された前記反射点の位置に基づき、前記自車両から前記物体までの距離を算出する距離算出工程と；前記反射点算出工程により算出された前記反射点の位置に基づき、少なくとも前記物体の右側の端点及び左側の端点のうちの一方を検出する端点検出工程と；前記距離算出工程の算出結果及び前記端点検出工程の検出結果に基づき、前記自車両から見て、前記物体の前記端点が他の物体により遮蔽されているか否かを判定する遮蔽判定工程と；前記遮蔽判定工程により遮蔽されていないと判定された前記物体の端点の横移動速度を算出する端点移動速度算出工程と；を備える。
前記遮蔽判定工程は、前記端点検出工程により検出された前記物体の前記端点が、前記距離算出工程により算出された前記物体の前記距離より近い距離に位置している前記他の物体に重なっているか否かを判定する構成を採用しても良い。
（１０）前記端点移動速度算出工程により算出された前記物体の前記端点の横移動速度がゼロである場合、前記物体を、前記自車両に対して少なくとも前記物体の一部が遮蔽された静止物であると判定する物体判定工程を更に備える構成を採用しても良い。
（１）本発明に係る車両用物体検知装置は、電磁波を発信し、且つ前記電磁波が自車両周辺の物体により反射されて生じる反射波を受信する発受信ユニットと；前記発受信ユニットからの信号に基づき、前記物体における前記電磁波の反射点の位置を算出する反射点算出ユニットと；前記反射点算出ユニットにより算出された前記反射点の位置に基づき、前記自車両から前記物体までの距離を算出する距離算出ユニットと；前記反射点算出ユニットにより算出された前記反射点の位置に基づき、少なくとも前記物体の右側の端点及び左側の端点のうちの一方を検出する端点検出ユニットと；前記距離算出ユニットの算出結果及び前記端点検出ユニットの検出結果に基づき、前記自車両から見て、前記物体の前記端点が、他の物体により遮蔽されているか否かを判定する遮蔽判定ユニットと；前記遮蔽判定ユニットにより遮蔽されていないと判定された前記物体の前記端点の横移動速度を算出する端点移動速度算出ユニットと；を備える。
（２）前記遮蔽判定ユニットは、前記自車両から見て、前記端点検出ユニットにより検出された前記物体の前記端点が、前記距離算出ユニットにより算出された前記物体の前記距離より近い距離に位置している前記他の物体に重なっているか否かを判定する構成を採用しても良い。
（３）前記端点移動速度算出ユニットは、前記物体の前記右側の端点及び前記左側の端点が遮蔽されていると前記遮蔽判定ユニットにより判定された場合、前記端点の横移動速度がゼロであると算出する構成を採用しても良い。
（４）前記端点移動速度算出ユニットは、前記端点検出ユニットにより検出された前記物体の前記右側の端点及び前記左側の端点のうちの一方が、前記発受信ユニットの発信範囲の境界端又は前記発信範囲外に存在し、かつ、前記右側の端点及び前記左側の端点の他方が前記遮蔽判定ユニットにより遮蔽されていると判定された場合には、前記端点の横移動速度がゼロであると算出する構成を採用しても良い。
（５）前記端点移動速度算出ユニットにより算出された前記端点の前記横移動速度がゼロである場合、前記物体を、前記自車両に対して少なくとも前記物体の一部が遮蔽された静止物であると判定する物体判定ユニットをさらに備える構成を採用しても良い。
（６）前記自車両の状態を検出するセンサーユニットを更に備え；前記物体判定ユニットは、前記端点移動速度算出ユニットの算出結果及び前記センサーユニットの検出結果に基づき、前記自車両に対する前記物体の衝突の有無を判定する構成を採用しても良い。
（７）前記物体判定ユニットの判定結果に基づき、前記自車両を制御する車両制御ユニットをさらに備えている構成を採用しても良い。
（８）本発明に係る車両用物体検知方法は、電磁波を発信して、前記電磁波が自車両周辺の物体により反射されて生じる反射波を生成する反射波生成工程と；受信された前記反射波に基づき、前記物体における前記電磁波の反射点の位置を算出する反射点算出工程と；前記反射点算出工程により算出された前記反射点の位置に基づき、前記自車両から前記物体までの距離を算出する距離算出工程と；前記反射点算出工程により算出された前記反射点の位置に基づき、少なくとも前記物体の右側の端点及び左側の端点のうちの一方を検出する端点検出工程と；前記距離算出工程の算出結果及び前記端点検出工程の検出結果に基づき、前記自車両から見て、前記物体の前記端点が他の物体により遮蔽されているか否かを判定する遮蔽判定工程と；前記遮蔽判定工程により遮蔽されていないと判定された前記物体の端点の横移動速度を算出する端点移動速度算出工程と；を備える。
前記遮蔽判定工程は、前記端点検出工程により検出された前記物体の前記端点が、前記距離算出工程により算出された前記物体の前記距離より近い距離に位置している前記他の物体に重なっているか否かを判定する構成を採用しても良い。
（１０）前記端点移動速度算出工程により算出された前記物体の前記端点の横移動速度がゼロである場合、前記物体を、前記自車両に対して少なくとも前記物体の一部が遮蔽された静止物であると判定する物体判定工程を更に備える構成を採用しても良い。
本発明に係る車両用物体検知装置によれば、自車両から見て検知対象物の一部が比較対象物により遮蔽されている場合であっても、検知対象物の静止や、横移動状態などを精度良く検知することができる。
以下、本発明の実施形態に係る車両用物体検知装置について、添付図面を参照しながら説明する。
本実施形態に係る車両用物体検知装置１０は、例えば図１に示すように、車両用物体検知装置１０を制御するＣＰＵ（中央演算装置）を備えた処理ユニット１１と、レーダ装置１２（発受信ユニット）と、センサーユニット（車両状態センサー）１３と、スロットルアクチュエータ１４と、ブレーキアクチュエータ１５と、ステアリングアクチュエータ１６と、報知装置１７とを備えている。
本実施形態に係る車両用物体検知装置１０は、例えば図１に示すように、車両用物体検知装置１０を制御するＣＰＵ（中央演算装置）を備えた処理ユニット１１と、レーダ装置１２（発受信ユニット）と、センサーユニット（車両状態センサー）１３と、スロットルアクチュエータ１４と、ブレーキアクチュエータ１５と、ステアリングアクチュエータ１６と、報知装置１７とを備えている。
レーダ装置１２は、例えば自車両の外部に設定された所定領域（レーダ検知領域α）を複数の角度領域に分割し、各角度領域を走査するように、電磁波の発信信号を発信する。このレーダ装置１２からの各発信信号が自車両の外部の物体（例えば、他車両や構造物など）によって反射されることで、反射信号が生じ、このレーダ装置１２は、この反射信号を受信する。このレーダ装置１２は、この発信信号の反射点の位置や、レーダ装置１２から外部の物体までの距離などに関する検知信号を生成し、この検知信号を処理ユニット１１に出力する。
センサーユニット１３は、例えば、自車両の速度（車速）を検出する車速センサーと、車体に作用する加速度を検知する加速度センサーと、車体の姿勢や進行方向を検知するジャイロセンサーと、ヨーレート（車両重心の上下方向軸回りの回転角速度）を検知するヨーレートセンサーと、例えば人工衛星を利用して自車両の位置を測定するためのＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）信号などの測位信号を受信する測位信号受信機と、運転者による運転操作を検出する各センサーなどを備えて、自車両の各種の車両情報に関する検出結果の信号を出力することができる。ここで、運転者による運転操作には、例えば、アクセルペダルの踏み込み操作量や、ブレーキペダルの踏み込み操作量や、ステアリングホイールの舵角や、シフトポジションなどが挙げられる。
この車両用物体検知装置１０の処理ユニット１１は、例えば、反射点算出部２１と、距離算出部２２と、端点検出部２３と、重なり判定部２４と、端点移動速度算出部２５と、記憶部２６と、衝突判定部２７と、車両制御部２８とを備えている。
反射点算出部２１は、レーダ装置１２から出力される検知信号に基づき、レーダ装置１２から発信されて自車両の外部に存在する物体（物体の表面）で反射された電磁波の反射点の位置を算出する。
距離算出部２２は、反射点算出部２１により算出された反射点の位置に基づき、自車両から物体までの距離を算出する。複数の反射点の位置に基づいて距離を算出することが好ましい。
端点検出部２３は、反射点算出部２１により算出された反射点の位置に基づき物体の少なくとも右側の端点又は左側の端点を検出する。複数の反射点の位置に基づいて、右側の端点又は左側の端点を検出することが好ましい。
距離算出部２２は、反射点算出部２１により算出された反射点の位置に基づき、自車両から物体までの距離を算出する。複数の反射点の位置に基づいて距離を算出することが好ましい。
端点検出部２３は、反射点算出部２１により算出された反射点の位置に基づき物体の少なくとも右側の端点又は左側の端点を検出する。複数の反射点の位置に基づいて、右側の端点又は左側の端点を検出することが好ましい。
レーダ装置１２の検知領域において複数の物体が存在し、検知対象物としての物体と、検知対象物よりも自車両に近接した位置にある比較対象物としての物体とが、適宜に配置されている場合、重なり判定部（遮蔽判定ユニット）２４は、距離算出部２２により算出された自車両から物体までの距離と、端点検出部２３により検出された物体の少なくとも右側又は左側の端点とに基づき、検知対象物の端点が自車両から見て比較対象物に重なっているか否かを判定し、その判定結果の信号を出力する。すなわち、重なり判定部（遮蔽判定ユニット）２４は、距離算出部２２の算出結果（距離）と、端点検出部２３の検出結果（端点）とに基づき、自車両から見て、検知対象物の端点が他の物体である比較対象物により遮蔽されているか否かを判定する。この判定結果の信号は、例えば、検知対象物の端点が自車両から見て比較対象物に重なっていることを示す重なりフラグのフラグ値の信号である。ここで言う検知対象物の端点が自車両から見て比較対象物に重なっているとは、例えば、自車両から検知対象物の端点までの視線が、比較対象物によって遮蔽されていることを意味する。以下の説明で、自車両から見て比較対象物に重なっている検知対象物の端点を、重なり端点（遮蔽端点）とし、自車両から見て比較対象物に重なっていない検知対象物の端点を、非重なり端点（非遮蔽端点）として、説明する場合がある。
例えば図２に示すように、レーダ装置１２の所定のレーダ検知領域α内において、例えば全物体数がｍ（例えば、ｍ＝５）である複数の物体（例えば物体Ｍ１〜Ｍ５）が検出される。各物体Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５において、例えば、検出対象物が物体Ｍ１及び物体Ｍ２である場合、検知対象物としての物体Ｍ１の右下側の端点は、比較対象物としての物体Ｍ３に重なっていると判定される。また、検知対象物としての物体Ｍ２の左下側及び右下側の端点は、比較対象物としての物体Ｍ３に重なっていると判定される。すなわち、物体Ｍ１の右下側の端点、及び物体Ｍ２の左下側及び右下側の端点が、重なり端点（遮蔽端点）として判定される。例えば、自車両から見て物体Ｍ３に重なっていない物体Ｍ１の左側の端点は、非重なり端点（非遮蔽端点）になる。
端点移動速度算出部２５は、重なり判定部２４によって重なっていないと判定された検知対象物の端点の横移動速度（自車幅方向（図３のＹ方向）における相対速度）Ｖｙを算出する。すなわち、端点移動速度算出部２５は、重なり判定部２４によって判定された非重なり端点の横移動速度Ｖｙを算出する。
例えば図３に示すように、静止している検知対象物（物体Ｍ１）と自車両Ｐとの間に移動する比較対象物（物体Ｍ３）が存在し、検知対象物の端点（例えば、物体Ｍ１の右下側の端点）が自車両から見て比較対象物に重なっている場合には、時刻の変化（例えば、時刻ｔ０から時刻ｔ１の変化）に伴い、レーダ装置１２により検知される検知対象物（物体Ｍ１）の大きさが変化（例えば、横幅が幅Ｗ（ｔ０）から幅Ｗ（ｔ１）へと変化）する。これにより、比較対象物に重なっている側の検知対象物の端点（例えば、物体Ｍ１の右下側の端点）は移動するように検知される。すなわち、時刻の変化に伴って、端点検出部２３により検出される検出対象物の端点（例えば右下側の端点）が、図３に示す端点ＲＥ1から端点ＲＥ２に移動する。しかしながら、比較対象物に重なっていない検知対象物の端点（例えば、物体Ｍ１の左側の端点ＬＥ）の横移動速度（自車幅方向における相対速度）Ｖｙが算出されることで、静止している検知対象物（物体Ｍ１）の端点の横移動速度Ｖｙがゼロとなる。すなわち、検知対象物が静止している場合、非重なり端点の横移動速度Ｖｙはゼロである。
例えば図３に示すように、静止している検知対象物（物体Ｍ１）と自車両Ｐとの間に移動する比較対象物（物体Ｍ３）が存在し、検知対象物の端点（例えば、物体Ｍ１の右下側の端点）が自車両から見て比較対象物に重なっている場合には、時刻の変化（例えば、時刻ｔ０から時刻ｔ１の変化）に伴い、レーダ装置１２により検知される検知対象物（物体Ｍ１）の大きさが変化（例えば、横幅が幅Ｗ（ｔ０）から幅Ｗ（ｔ１）へと変化）する。これにより、比較対象物に重なっている側の検知対象物の端点（例えば、物体Ｍ１の右下側の端点）は移動するように検知される。すなわち、時刻の変化に伴って、端点検出部２３により検出される検出対象物の端点（例えば右下側の端点）が、図３に示す端点ＲＥ1から端点ＲＥ２に移動する。しかしながら、比較対象物に重なっていない検知対象物の端点（例えば、物体Ｍ１の左側の端点ＬＥ）の横移動速度（自車幅方向における相対速度）Ｖｙが算出されることで、静止している検知対象物（物体Ｍ１）の端点の横移動速度Ｖｙがゼロとなる。すなわち、検知対象物が静止している場合、非重なり端点の横移動速度Ｖｙはゼロである。
なお、端点移動速度算出部２５は、重なり判定部２４によって検知対象物の左右の両側の端点が自車両から見て比較対象物に重なっていると判定された場合には、検知対象物の端点の横移動速度（自車幅方向における相対速度）Ｖｙがゼロであると算出する。すわなち、重なり判定部２４によって、検知対象物の左右の両側の端点が重なり端点であると判定された場合、この検知対象物の端点の横移動速度Ｖｙはゼロであると算出する。
また、端点移動速度算出部２５は、検知対象物の右側及び左側の一方の端点がレーダ装置１２から発信される電磁波の所定の発信範囲の左右の境界端（レーダ検知端）上、又は所定の発信範囲外に存在する場合で、かつ、右側及び左側の他方の端点が重なり判定部２４によって自車両から見て比較対象物に重なっていると判定された場合には、検知対象物の端点の横移動速度（自車幅方向における相対速度）Ｖｙがゼロであると算出する。すなわち、重なり判定部２４によって、検知対象物の一方側の端点がレーダ検知領域αの範囲外（境界端も含む）に位置し、検知対象物の他方側の端点が重なり端点であると判定された場合、この検知対象物の端点の横移動速度Ｖｙはゼロであると算出する。
また、端点移動速度算出部２５は、検知対象物の右側及び左側の一方の端点がレーダ装置１２から発信される電磁波の所定の発信範囲の左右の境界端（レーダ検知端）上、又は所定の発信範囲外に存在する場合で、かつ、右側及び左側の他方の端点が重なり判定部２４によって自車両から見て比較対象物に重なっていると判定された場合には、検知対象物の端点の横移動速度（自車幅方向における相対速度）Ｖｙがゼロであると算出する。すなわち、重なり判定部２４によって、検知対象物の一方側の端点がレーダ検知領域αの範囲外（境界端も含む）に位置し、検知対象物の他方側の端点が重なり端点であると判定された場合、この検知対象物の端点の横移動速度Ｖｙはゼロであると算出する。
記憶部２６は、重なり判定部２４によって比較対象物に重なっていないと判定された検知対象物の端点（非重なり端点）の位置の過去のデータを記憶する。すなわち、記憶部２６は、時刻の変化に伴う検知対象物の非重なり端点の位置を記憶する。
また、記憶部２６は、重なり判定部２４から出力される重なりフラグのフラグ値と、端点移動速度算出部２５から出力される検知対象物の端点の横移動速度Ｖｙとを記憶する。
また、記憶部２６は、重なり判定部２４から出力される重なりフラグのフラグ値と、端点移動速度算出部２５から出力される検知対象物の端点の横移動速度Ｖｙとを記憶する。
衝突判定部２７は、例えば、センサーユニット１３から出力される自車両の各種の車両情報に関する検出結果の信号と、端点移動速度算出部２５により算出された横移動速度Ｖｙとに基づき、自車両と検知対象物との衝突可能性の有無を判定する。
衝突判定部２７は、例えば、端点移動速度算出部２５により算出された検知対象物の端点の横移動速度（自車幅方向における相対速度）Ｖｙがゼロである場合には、この検知対象物を、自車両に対して比較対象物により少なくとも一部が遮蔽された、左右方向（つまり自車幅方向）における静止物であると判定し、自車両に対する衝突可能性が無いと判定する。
衝突判定部２７は、例えば、端点移動速度算出部２５により算出された検知対象物の端点の横移動速度（自車幅方向における相対速度）Ｖｙがゼロである場合には、この検知対象物を、自車両に対して比較対象物により少なくとも一部が遮蔽された、左右方向（つまり自車幅方向）における静止物であると判定し、自車両に対する衝突可能性が無いと判定する。
車両制御部２８は、衝突判定部２７による判定結果に応じて、自車両の走行状態を制御する制御信号を出力する。この制御信号として、例えば、トランスミッション（Ｔ／Ｍ）の変速動作を制御する制御信号、スロットルアクチュエータ１４により内燃機関（Ｅ）の駆動力を制御する制御信号、ブレーキアクチュエータ１５により減速を制御する制御信号、及びステアリングアクチュエータ１６により転舵を制御する制御信号などが挙げられる。
また、車両制御部２８は、自車両の乗員に各種の情報を報知する場合に、報知装置１７を制御する制御信号を出力することも可能である。
また、車両制御部２８は、自車両の乗員に各種の情報を報知する場合に、報知装置１７を制御する制御信号を出力することも可能である。
本実施形態に係る車両用物体検知方法は、反射波生成工程と、反射点算出工程と、距離算出工程と、端点検出工程と、重なり判定工程（遮蔽判定工程）と、端点移動速度算出工程とを備える。
前記反射波生成工程において、自車両周辺に対して電磁波を発信して、前記電磁波が自車両周辺の物体により反射されて反射波を生じる。
前記反射点算出工程において、受信された前記反射波（例えば、反射波の信号）に基づき、前記物体における前記電磁波の反射点の位置を算出する。
前記距離算出工程において、前記反射点算出工程により算出された前記反射点の位置に基づき、前記自車両から前記物体までの距離を算出する。
前記端点検出工程において、前記反射点算出工程により算出された前記反射点の位置に基づき、少なくとも前記物体の右側又は左側の端点を検出する。
前記重なり判定工程において、前記距離算出工程の算出結果及び前記端点検出工程の検出結果に基づき、前記自車両から見て、検出対象物である物体の端点が、比較対象物である他の物体により遮蔽されているか否かを判定する。
前記端点移動速度算出工程において、前記重なり判定工程により遮蔽されていないと判定された前記物体の端点の横移動速度を算出する。
前記重なり判定工程は、前記端点検出工程により検出された前記物体の前記端点が、前記距離算出工程により算出された検出対象物である物体の距離より近い距離に位置している比較対象物である他の物体に重なっているか否かを判定する。
本実施形態に係る車両用物体検出方法には、さらに物体判定工程が含まれている。この物体判定工程において、端点移動速度算出工程により算出された前記物体の前記端点の横移動速度がゼロである場合、前記物体を、前記自車両に対して少なくとも前記物体の一部が遮蔽された静止物であると判定する。
さらに、本実施形態に係る車両用物体検出方法には、遮蔽されていない端点のデータを記憶する記憶工程をされに備えることが可能である。この記憶工程において、重なり判定工程によって比較対象物である他の物体に重なっていないと判定された検知対象物の端点（非重なり端点）の位置の過去のデータを記憶する。すなわち、記憶工程において、時刻の変化に伴う検知対象物の非重なり端点（非遮蔽端点）の位置を記憶する。
また、この記憶工程において、重なり判定工程で判定された判定結果と、端点移動速度算出工程で算出された検知対象物の端点の横移動速度Ｖｙとを記憶することも可能である。
さらに、本実施形態に係る車両用物体検出方法には、衝突判定工程をされに備えることが可能である。この衝突判定工程において、例えば、センサーユニット１３から出力される自車両の各種の車両情報に関する検出結果と、端点移動速度算出工程で算出された横移動速度Ｖｙとに基づき、自車両と検知対象物との衝突可能性の有無を判定することが可能である。
衝突判定工程は、例えば、端点移動速度算出工程で算出された検知対象物の端点の横移動速度Ｖｙがゼロである場合には、この検知対象物を、自車両に対して比較対象物により少なくとも一部が遮蔽された、左右方向における静止物であると判定し、自車両に対する衝突可能性が無いと判定することが可能である。
さらに、本実施形態に係る車両用物体検出方法には、衝突判定工程による判定結果に応じて、自車両の走行状態を制御する制御工程を更に備えることが可能である。また、この制御工程は、自車両の乗員に各種の情報を報知する報知装置を制御することも可能である。
前記反射波生成工程において、自車両周辺に対して電磁波を発信して、前記電磁波が自車両周辺の物体により反射されて反射波を生じる。
前記反射点算出工程において、受信された前記反射波（例えば、反射波の信号）に基づき、前記物体における前記電磁波の反射点の位置を算出する。
前記距離算出工程において、前記反射点算出工程により算出された前記反射点の位置に基づき、前記自車両から前記物体までの距離を算出する。
前記端点検出工程において、前記反射点算出工程により算出された前記反射点の位置に基づき、少なくとも前記物体の右側又は左側の端点を検出する。
前記重なり判定工程において、前記距離算出工程の算出結果及び前記端点検出工程の検出結果に基づき、前記自車両から見て、検出対象物である物体の端点が、比較対象物である他の物体により遮蔽されているか否かを判定する。
前記端点移動速度算出工程において、前記重なり判定工程により遮蔽されていないと判定された前記物体の端点の横移動速度を算出する。
前記重なり判定工程は、前記端点検出工程により検出された前記物体の前記端点が、前記距離算出工程により算出された検出対象物である物体の距離より近い距離に位置している比較対象物である他の物体に重なっているか否かを判定する。
本実施形態に係る車両用物体検出方法には、さらに物体判定工程が含まれている。この物体判定工程において、端点移動速度算出工程により算出された前記物体の前記端点の横移動速度がゼロである場合、前記物体を、前記自車両に対して少なくとも前記物体の一部が遮蔽された静止物であると判定する。
さらに、本実施形態に係る車両用物体検出方法には、遮蔽されていない端点のデータを記憶する記憶工程をされに備えることが可能である。この記憶工程において、重なり判定工程によって比較対象物である他の物体に重なっていないと判定された検知対象物の端点（非重なり端点）の位置の過去のデータを記憶する。すなわち、記憶工程において、時刻の変化に伴う検知対象物の非重なり端点（非遮蔽端点）の位置を記憶する。
また、この記憶工程において、重なり判定工程で判定された判定結果と、端点移動速度算出工程で算出された検知対象物の端点の横移動速度Ｖｙとを記憶することも可能である。
さらに、本実施形態に係る車両用物体検出方法には、衝突判定工程をされに備えることが可能である。この衝突判定工程において、例えば、センサーユニット１３から出力される自車両の各種の車両情報に関する検出結果と、端点移動速度算出工程で算出された横移動速度Ｖｙとに基づき、自車両と検知対象物との衝突可能性の有無を判定することが可能である。
衝突判定工程は、例えば、端点移動速度算出工程で算出された検知対象物の端点の横移動速度Ｖｙがゼロである場合には、この検知対象物を、自車両に対して比較対象物により少なくとも一部が遮蔽された、左右方向における静止物であると判定し、自車両に対する衝突可能性が無いと判定することが可能である。
さらに、本実施形態に係る車両用物体検出方法には、衝突判定工程による判定結果に応じて、自車両の走行状態を制御する制御工程を更に備えることが可能である。また、この制御工程は、自車両の乗員に各種の情報を報知する報知装置を制御することも可能である。
本実施形態に係る車両用物体検知装置及び方法によれば、自車両から見て検知対象物の一部が比較対象物により遮蔽されている場合であっても、検知対象物の左右の端点のうち自車両から見て比較対象物に重なっていない端点の横移動速度を算出することにより、移動する検知対象物の横移動速度を精度良く検出することができる。
本実施形態に係る車両用物体検知装置及び方法によれば、左右の端点が比較対象物に重なっている検知対象物の横移動速度をゼロとすることにより、自車両に対する衝突可能性が無い検知対象物に対して、自車両に対する衝突可能性の有無を判定する衝突判定の処理が無駄に実行されることを防止することができる。しかも、左右の端点が比較対象物に重なっていることで不確定要素が多い検知対象物に対して、精度の低い衝突判定や、誤った衝突判定などが行なわれることを防止することができる。
本実施形態に係る車両用物体検知装置及び方法によれば、検知対象物の一部が電磁波の所定の発信範囲から逸脱している場合に横移動速度をゼロとすることにより、自車両に対する衝突可能性が無い検知対象物に対して、自車両に対する衝突可能性の有無を判定する衝突判定の処理が無駄に実行されることを防止することができる。しかも、左右の端点が比較対象物に重なっていることで不確定要素が多い検知対象物に対して、精度の低い衝突判定や、誤った衝突判定などが行なわれることを防止することができる。
本実施形態に係る車両用物体検知装置及び方法によれば、自車両から見て検知対象物の一部が比較対象物により遮蔽されている場合であっても、検知対象物の静止および横移動状態を精度良く検知することができる。
以上に本実施形態に係る車両用物体検知装置及び方法構成を説明した。次に、この車両用物体検知装置１０の動作について添付図面を参照しながら説明する。
まず、例えば図４に示すステップＳ０１において、センサーユニット１３から出力される自車両の各種の車両状態（例えば、位置、車速、ヨーレートなど）に関する検出結果の信号と、レーダ装置１２から出力される検知信号とを取得する。自車両の車両状態に関する検出結果として、例えば、車速、ヨーレート、運転者の操作量、自車両の位置に関するＧＰＳ計測値等の検出値が挙げられる。しかしながら、自車両の車両状態に関する検出結果は、上記の検出値のみに限定されず、各センサーからの生データや、画像データなども含まれる。
次に、ステップＳ０２において、後述する検出対象物の端点の横移動速度の判定の処理を実行する。
次に、ステップＳ０３において、レーダ装置１２により検知された物体のうち、重なりフラグのフラグ値が「１」である検知対象物が有るか否かを判定する。
ステップＳ０３の判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ０４に進み、このステップＳ０４において、検知対象物の横移動速度を検知対象物の重心の座標の変化に基づき算出し、エンドに進む。
一方、ステップＳ０３の判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０５に進む。
ステップＳ０５において、検知対象物の横移動速度を、ステップＳ０２の判定処理で算出した検出対象物の端点の横移動速度Ｖｙ（後述）とし、エンドに進む。なお、検出対象物の端点の横移動速度Ｖｙがゼロである時、検知対象物を左右方向の静止物であると判定する。
次に、ステップＳ０２において、後述する検出対象物の端点の横移動速度の判定の処理を実行する。
次に、ステップＳ０３において、レーダ装置１２により検知された物体のうち、重なりフラグのフラグ値が「１」である検知対象物が有るか否かを判定する。
ステップＳ０３の判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ０４に進み、このステップＳ０４において、検知対象物の横移動速度を検知対象物の重心の座標の変化に基づき算出し、エンドに進む。
一方、ステップＳ０３の判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０５に進む。
ステップＳ０５において、検知対象物の横移動速度を、ステップＳ０２の判定処理で算出した検出対象物の端点の横移動速度Ｖｙ（後述）とし、エンドに進む。なお、検出対象物の端点の横移動速度Ｖｙがゼロである時、検知対象物を左右方向の静止物であると判定する。
以下に、上述したステップＳ０２における検出対象物の端点の横移動速度の判定の処理について説明する。
先ず、例えば図５に示すステップＳ１１において、検知対象物を識別する番号ｎに「１」を設定して、番号ｎの初期化を行なう。
ステップＳ１２において、比較対象物を識別する番号ｋに「１」を設定して、番号ｋの初期化を行なう。
ステップＳ１３において、重なりフラグのフラグ値に「０」を設定する。
先ず、例えば図５に示すステップＳ１１において、検知対象物を識別する番号ｎに「１」を設定して、番号ｎの初期化を行なう。
ステップＳ１２において、比較対象物を識別する番号ｋに「１」を設定して、番号ｋの初期化を行なう。
ステップＳ１３において、重なりフラグのフラグ値に「０」を設定する。
ステップＳ１４において、レーダ装置１２により検知されて、順次「１」から番号が設定された物体のうち、検知対象物を識別する番号ｎを有する物体の距離（自車両からの距離）Ｘ（ｎ）が、比較対象物を識別する番号ｋを有する物体の距離（自車両からの距離）Ｘ（ｋ）よりも短いか否かを判定する。
ステップＳ１４の判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、後述するステップＳ２１に進む。
一方、ステップＳ１４の判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ１５に進む。
ステップＳ１４の判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、後述するステップＳ２１に進む。
一方、ステップＳ１４の判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ１５に進む。
ステップＳ１５において、検知対象物（つまり、検知対象物を識別する番号ｎを有する物体）の左右の端点の少なくとも一方が、自車両から見て比較対象物（つまり、比較対象物を識別する番号ｋを有する物体）に重なっているか否かを判定する。
ステップＳ１５の判定結果が「ＮＯ」の場合には、後述するステップＳ２１に進む。
一方、ステップＳ１５の判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１６に進む。
ステップＳ１５の判定結果が「ＮＯ」の場合には、後述するステップＳ２１に進む。
一方、ステップＳ１５の判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１６に進む。
ステップＳ１６において、重なりフラグのフラグ値に「１」を設定する。
ステップＳ１７において、検知対象物の左右の両端点が自車両から見て比較対象物に重なっている、あるいは、検知対象物の左右の端点の一方が自車両から見て比較対象物に重なり且つ他方がレーダ装置１２から発信される電磁波の所定の発信範囲の左右の境界端（レーダ検知端）上又は所定の発信範囲外に存在するか否かを判定する。
ステップＳ１７の判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１８に進み、このステップＳ１８において、検知対象物の端点の横移動速度Ｖｙにゼロを設定して、ステップＳ２０に進む。
一方、ステップＳ１７の判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ１９に進む。このステップＳ１９において、自車両から見て比較対象物に重なっていない検知対象物の左右の端点の横移動速度Ｖｙを、例えばこの端点の位置の前回値と今回値とに基づき算出し、この検出対象物の端点の横移動速度Ｖｙを検知対象物の横移動速度として設定する。
ステップＳ１７において、検知対象物の左右の両端点が自車両から見て比較対象物に重なっている、あるいは、検知対象物の左右の端点の一方が自車両から見て比較対象物に重なり且つ他方がレーダ装置１２から発信される電磁波の所定の発信範囲の左右の境界端（レーダ検知端）上又は所定の発信範囲外に存在するか否かを判定する。
ステップＳ１７の判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１８に進み、このステップＳ１８において、検知対象物の端点の横移動速度Ｖｙにゼロを設定して、ステップＳ２０に進む。
一方、ステップＳ１７の判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ１９に進む。このステップＳ１９において、自車両から見て比較対象物に重なっていない検知対象物の左右の端点の横移動速度Ｖｙを、例えばこの端点の位置の前回値と今回値とに基づき算出し、この検出対象物の端点の横移動速度Ｖｙを検知対象物の横移動速度として設定する。
ステップＳ２０において、この時点で設定されている重なりフラグのフラグ値と検知対象物の横移動速度Ｖｙとを記憶する。
ステップＳ２１において、比較対象物を識別する番号ｋに「１」を加算して得た値（ｋ＋１）を、新たに番号ｋとして設定する。
ステップＳ２２において、番号ｋがレーダ装置１２により検知された物体の全物体数以下であるか否かを判定する。
ステップＳ２２の判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、上述したステップＳ１３に戻る。
一方、ステップＳ２２の判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ２３に進む。
そして、ステップＳ２３において、検知対象物を識別する番号ｎに「１」を加算して得た値（ｎ＋１）を、新たに番号ｎとして設定する。
ステップＳ２４において、番号ｎがレーダ装置１２により検知された物体の全物体数以下であるか否かを判定する。
ステップＳ２３の判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、上述したステップＳ１２に戻る。
一方、ステップＳ２３の判定結果が「ＮＯ」の場合には、エンドに進む。
ステップＳ２１において、比較対象物を識別する番号ｋに「１」を加算して得た値（ｋ＋１）を、新たに番号ｋとして設定する。
ステップＳ２２において、番号ｋがレーダ装置１２により検知された物体の全物体数以下であるか否かを判定する。
ステップＳ２２の判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、上述したステップＳ１３に戻る。
一方、ステップＳ２２の判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ２３に進む。
そして、ステップＳ２３において、検知対象物を識別する番号ｎに「１」を加算して得た値（ｎ＋１）を、新たに番号ｎとして設定する。
ステップＳ２４において、番号ｎがレーダ装置１２により検知された物体の全物体数以下であるか否かを判定する。
ステップＳ２３の判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、上述したステップＳ１２に戻る。
一方、ステップＳ２３の判定結果が「ＮＯ」の場合には、エンドに進む。
上述したように、本実施形態に係る車両用物体検知装置１０によれば、自車両から見て検知対象物の一部が比較対象物により遮蔽されている場合であっても、検知対象物の静止状態を精度良く検知することができる。しかも、検知対象物の左右の端点のうち自車両から見て比較対象物に重なっていない端点の横移動速度Ｖｙを算出することにより、移動する検知対象物の横移動速度を精度良く検出することができる。
さらに、左右の端点が比較対象物に重なっている検知対象物の横移動速度をゼロとすることにより、自車両に対する衝突可能性が無い検知対象物に対して、自車両に対する衝突可能性の有無を判定する衝突判定の処理が無駄に実行されることを防止することができる。しかも、左右の端点が比較対象物に重なっていることで不確定要素が多い検知対象物に対して、精度の低い衝突判定や、誤った衝突判定などが行なわれることを防止することができる。
さらに、検知対象物の一部がレーダ装置１２から発信される電磁波の所定の発信範囲から逸脱している場合に横移動速度をゼロとすることにより、自車両に対する衝突可能性が無い検知対象物に対して、自車両に対する衝突可能性の有無を判定する衝突判定の処理が無駄に実行されることを防止することができる。しかも、左右の端点が比較対象物に重なっていることで不確定要素が多い検知対象物に対して、精度の低い衝突判定や、誤った衝突判定が行なわれることを防止することができる。
本発明に係る車両用物体検知装置及び方法は、自車両の外部に存在する物体の静止および移動の状態を精度良く検知することが可能で、外部物体の検知分野に広く応用されることが可能である。
１０ 車両用物体検知装置
１１ 処理ユニット
１２ レーダ装置（発受信ユニット）
１３ センサーユニット
１４ スロットルアクチュエータ
１５ ブレーキアクチュエータ
１６ ステアリングアクチュエータ
１７ 報知装置
２１ 反射点算出部（反射点算出ユニット）
２２ 距離算出部（距離算出ユニット）
２３ 端点検出部（端点検出ユニット）
２４ 重なり判定部（重なり判定ユニット）
２５ 端点移動速度算出部（端点移動速度算出ユニット）
２６ 記憶部
２７ 衝突判定部（物体判定ユニット）
２８ 車両制御部（車両制御ユニット）
Ｐ 自車両
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５ 物体
１１ 処理ユニット
１２ レーダ装置（発受信ユニット）
１３ センサーユニット
１４ スロットルアクチュエータ
１５ ブレーキアクチュエータ
１６ ステアリングアクチュエータ
１７ 報知装置
２１ 反射点算出部（反射点算出ユニット）
２２ 距離算出部（距離算出ユニット）
２３ 端点検出部（端点検出ユニット）
２４ 重なり判定部（重なり判定ユニット）
２５ 端点移動速度算出部（端点移動速度算出ユニット）
２６ 記憶部
２７ 衝突判定部（物体判定ユニット）
２８ 車両制御部（車両制御ユニット）
Ｐ 自車両
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５ 物体
Claims (10)
- 電磁波を発信し、且つ前記電磁波が自車両周辺の物体により反射されて生じる反射波を受信する発受信ユニットと；
前記発受信ユニットからの信号に基づき、前記物体における前記電磁波の反射点の位置を算出する反射点算出ユニットと；
前記反射点算出ユニットにより算出された前記反射点の位置に基づき、前記自車両から前記物体までの距離を算出する距離算出ユニットと；
前記反射点算出ユニットにより算出された前記反射点の位置に基づき、少なくとも前記物体の右側の端点及び左側の端点のうちの一方を検出する端点検出ユニットと；
前記距離算出ユニットの算出結果及び前記端点検出ユニットの検出結果に基づき、前記自車両から見て、前記物体の前記端点が、他の物体により遮蔽されているか否かを判定する遮蔽判定ユニットと；
前記遮蔽判定ユニットにより遮蔽されていないと判定された前記物体の前記端点の横移動速度を算出する端点移動速度算出ユニットと；
を備えることを特徴とする車両用物体検知装置。 - 前記遮蔽判定ユニットは、前記自車両から見て、前記端点検出ユニットにより検出された前記物体の前記端点が、前記距離算出ユニットにより算出された前記物体の前記距離より近い距離に位置している前記他の物体に重なっているか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の車両用物体検知装置。
- 前記端点移動速度算出ユニットは、前記物体の前記右側の端点及び前記左側の端点が遮蔽されていると前記遮蔽判定ユニットにより判定された場合、前記端点の横移動速度がゼロであると算出することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用物体検知装置。
- 前記端点移動速度算出ユニットは、前記端点検出ユニットにより検出された前記右側の端点及び前記左側の端点のうちの一方が、前記発受信ユニットの発信範囲の境界端又は前記発信範囲外に存在し、かつ、前記右側の端点及び前記左側の端点のうちの他方が前記遮蔽判定ユニットにより遮蔽されていると判定された場合には、前記端点の横移動速度がゼロであると算出することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用物体検知装置。
- 前記端点移動速度算出ユニットにより算出された前記端点の前記横移動速度がゼロである場合、前記物体を、前記自車両に対して少なくとも前記物体の一部が遮蔽された静止物であると判定する物体判定ユニットをさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１つに記載の車両用物体検知装置。
- 前記自車両の状態を検出するセンサーユニットを更に備え；
前記物体判定ユニットは、前記端点移動速度算出ユニットの算出結果及び前記センサーユニットの検出結果に基づき、前記自車両に対する前記物体の衝突の有無を判定することを特徴とする請求項５に記載の車両用物体検知装置。 - 前記物体判定ユニットの判定結果に基づき、前記自車両を制御する車両制御ユニットをさらに備えていることを特徴とする請求項６に記載の車両用物体検知装置。
- 電磁波を発信して、前記電磁波が自車両周辺の物体により反射されて生じる反射波を生成する反射波生成工程と；
受信された前記反射波に基づき、前記物体における前記電磁波の反射点の位置を算出する反射点算出工程と；
前記反射点算出工程により算出された前記反射点の位置に基づき、前記自車両から前記物体までの距離を算出する距離算出工程と；
前記反射点算出工程により算出された前記反射点の位置に基づき、少なくとも前記物体の右側の端点及び左側の端点のうちの一方を検出する端点検出工程と；
前記距離算出工程の算出結果及び前記端点検出工程の検出結果に基づき、前記自車両から見て、前記物体の前記端点が他の物体により遮蔽されているか否かを判定する遮蔽判定工程と；
前記遮蔽判定工程により遮蔽されていないと判定された前記物体の端点の横移動速度を算出する端点移動速度算出工程と；
を備えることを特徴とする車両用物体検知方法。 - 前記遮蔽判定工程は、前記端点検出工程により検出された前記物体の前記端点が、前記距離算出工程により算出された前記物体の前記距離より近い距離に位置している前記他の物体に重なっているか否かを判定することを特徴とする請求項８に記載の車両用物体検知方法。
- 前記端点移動速度算出工程により算出された前記物体の前記端点の横移動速度がゼロである場合、前記物体を、前記自車両に対して少なくとも前記物体の一部が遮蔽された静止物であると判定する物体判定工程を更に備えることを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の車両用物体検知方法。
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