WO2014157435A1 - 車両に搭載された、物標を検出する装置及びその方法 - Google Patents

車両に搭載された、物標を検出する装置及びその方法 Download PDF

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鵜飼　敦
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株式会社デンソー
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    • G08G1/166—Anti-collision systems for active traffic, e.g. moving vehicles, pedestrians, bikes

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and a method for detecting a target mounted on a vehicle.
  • a target detection apparatus that irradiates a laser beam such as an infrared ray, receives a reflected beam formed by reflecting the laser beam on the target, and detects target information such as a distance from the vehicle to the target.
  • a target information such as a distance from the vehicle to the target.
  • the present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a target detection device that enables appropriate driving support.
  • the target detection device of the present invention is a device that is mounted on a vehicle and detects a target existing outside the vehicle.
  • the apparatus irradiates a search wave at a predetermined periodic search timing, receives a reflected wave reflected by the target, and at least a distance from the vehicle (100) to the target.
  • a relative speed for acquiring a relative speed between the vehicle and the target based on the position information acquired by the position information acquisition means (4) for acquiring position information including information and the position information respectively acquired at a plurality of the search timings;
  • a predicted collision time calculation means for calculating, as a predicted collision time, a time predicted to take until the vehicle collides with the target at the present time. (6, S5) and determination means (6, S6 to S8) for determining whether or not the target is a target of driving support based on the predicted collision time.
  • the determination means includes a time determination means (6, S6) for determining whether or not the collision prediction time calculated by the collision prediction time calculation means is equal to or less than a predetermined threshold, and the time determination means Only when it is determined that the predicted collision time is equal to or less than a predetermined threshold, the target determination means (6, S7) determines whether or not the target that exhibits the predicted collision time is a target for driving support of the vehicle. , S8). Therefore, it is possible to detect a target and determine whether the target is a target for driving support.
  • the determination unit performs determination on the target corresponding to the predicted collision time on condition that the predicted collision time calculated by the predicted collision time calculation unit is equal to or less than a predetermined threshold. Therefore, at the time when the collision prediction time is larger than the threshold value (when the intensity and resolution of the reflected wave from the target are low), it is not determined whether or not to be a target for driving assistance. As a result, it is possible to accurately determine whether or not the target is a target for driving support, and driving support can be appropriately executed.
  • a target detection apparatus an apparatus for detecting a target mounted on a vehicle and outside the vehicle
  • a detection method thereof a detection method thereof according to an embodiment of the present invention
  • target refers to a preceding vehicle, an oncoming vehicle, an obstacle, and the like.
  • the method for detecting a target according to the present invention is also performed by the target detection apparatus.
  • the target detection device 1 is connected to a contact avoidance device 3 via an in-vehicle LAN.
  • the target detection device 1 is a vehicle-mounted device that is mounted on a vehicle (hereinafter, referred to as a host vehicle if necessary), detects a target around the host vehicle, and can contact the target. And the necessity of contact avoidance control (one embodiment of driving support) such as alarm and braking control is determined.
  • contact includes “collision”.
  • the target detection device 1 includes a radar unit 4, a storage unit 5, and a control unit 6.
  • the radar unit 4 is configured to measure the distance and direction to a target within a preset search range using laser light. Details will be described later.
  • the storage unit 5 is embodied as a non-volatile memory such as a flash memory.
  • the radar unit 4 and the storage unit 5 are connected to the control unit 6.
  • the control unit 6 is a so-called computer and includes a CPU, a ROM, a RAM, an I / O, and a bus line that connects them.
  • the radar unit 4 is attached to the front end of the host vehicle 100. As shown in FIG. 2, the radar unit 4 receives a light-emitting lens 7 that emits pulsed laser light (one embodiment of the exploration wave), and light reception that receives a reflected wave formed by reflecting the laser light on a target. And a lens 9.
  • the range in which the light emitting lens 7 irradiates the laser beam is an exploration range 50 that starts from the light emitting lens 7 and spreads in a fan direction toward the front of the vehicle 100.
  • the light-emitting lens 7 irradiates a pulsed laser beam every time a predetermined periodic (for example, 33 ms period) exploration timing arrives.
  • a plurality of (three in the present embodiment) divided photodiodes 11, 13, and 15 are arranged in the vicinity of the light receiving lens 9 in the radar unit 4.
  • the divided photodiodes 11, 13, and 15 are arranged in a line along the vehicle width direction (horizontal direction) of the vehicle 100, and each of them reflects reflected light from any one of the unit areas 51 to 53 constituting the search range 50. It is arranged to receive only the light.
  • the divided photodiode 11 receives only reflected light coming from the right unit region 51 (see FIG. 4) in the exploration range 50, and the divided photodiode 13 is in the central unit region in the exploration range 50. Only the reflected light coming from 52 is received, and the divided photodiode 15 receives only the reflected light coming from the left unit region 53 in the search range 50.
  • the radar unit 4 can detect the target by receiving the reflected waves formed by reflecting the laser light emitted from the light emitting lens 7 by the target with the divided photodiodes 11, 13, and 15. Further, the radar unit 4 can calculate the distance from the host vehicle 100 to the target based on the time required from when the light emitting lens 7 irradiates the laser light to when the reflected wave is received. The radar unit 4 determines the direction of the target viewed from the host vehicle 100 (that is, the target is in the unit areas 51 to 53 depending on which of the divided photodiodes 11, 13, and 15 receives the reflected wave. Where it exists).
  • the radar unit 4 determines the distance from the host vehicle 100 to the target, the direction of the target viewed from the host vehicle 100, and the reception intensity of the reflected wave from the target (hereinafter these are collectively referred to as the target). Is provided to the control unit 6.
  • the radar unit 4 is an embodiment of a position information acquisition unit
  • the control unit 6 is an embodiment of a relative speed acquisition unit, a collision prediction time calculation unit, a time determination unit, and an object determination unit.
  • the radar unit 4 is used to detect the target and acquire the position information of the target.
  • the position information includes the distance from the host vehicle to the target, the direction of the target when looking forward from the host vehicle, and the reception intensity of the reflected wave from the target.
  • position information is acquired for each target.
  • step S2 it is determined whether or not the reception intensity of the reflected wave from the target detected in step S1 is a predetermined value or more.
  • the reception intensity of the reflected wave from the target detected in step S1 is a predetermined value or more.
  • step 3 the position information of the target detected in step S 1 and having a reflected wave reception intensity equal to or higher than a predetermined value is registered in the storage unit 5. Further, the storage unit 5 stores the time when the position information is registered in association with the position information. If there are a plurality of targets whose reflected wave reception intensity is equal to or greater than a predetermined value in step S2, the position information of each target is registered.
  • step S4 first, the same target registered in step S3 in the latest (most recent exploration timing) is registered in step S3 one previous time (in the previous exploration timing). Search from the target. If there are a plurality of targets registered in the latest step S3, the same target is searched from the targets registered in the previous step S3 for each target.
  • the position P n of the target registered in the latest step S3 (the distance L n from the host vehicle to the target, the position specified by the direction ⁇ n of the target viewed from the host vehicle) and
  • the target position P n-1 registered in the previous step S3 (the distance L n-1 from the host vehicle to the target and the direction ⁇ n-1 of the target viewed from the host vehicle) is the position) and compared to, for example, as shown in FIG. 6, if there is a position P n-1 from the position P n within a given distance D, the target existing at the position P n, the position P n It is determined that the target existing at -1 is the same, and the target has moved from position P n -1 to position P n .
  • the distance between the position P n is determined to be the same target object the smallest target object.
  • the time from the previous step S3 to the latest step S3 (that is, one cycle of the search timing) and the distance that the same target has moved in that time (for example, in FIG. 6)
  • the relative speed of the target is obtained from the distance from P n-1 to P n .
  • the relative speed is acquired for each target.
  • step S5 among the targets registered in the latest step S3, the target having the shortest distance from the host vehicle to the target (hereinafter referred to as the minimum distance target) is selected. Then, a predicted collision time (TCC) until the host vehicle collides with the minimum distance target is calculated.
  • the TCC can be calculated by the following equation (1) based on the position information of the minimum distance target and the relative speed calculated in step S4.
  • TCC L / v (sec) (1)
  • L is the distance (unit: meters) from the host vehicle to the minimum distance target
  • v is the relative speed (unit: m / sec) of the minimum distance target calculated in step S4.
  • step S6 it is determined whether or not the TCC calculated in step S5 is equal to or less than a predetermined threshold T. If it is less than or equal to the threshold value T, the process proceeds to step S7, and if it is greater than the threshold value T, this process ends.
  • step S7 it is determined whether or not the minimum distance target is a vehicle. Specifically, it is determined that the vehicle is a vehicle if the received intensity of the reflected wave from the minimum distance target is greater than or equal to a predetermined threshold A 1 , and is not a vehicle if it is less than the threshold A 1 .
  • the threshold value A 1 is a value corresponding to the reception intensity of the reflected wave from the vehicle reflector whose distance from the host vehicle is the threshold value T. If it is determined that the minimum distance target is a vehicle, the process proceeds to step S8. If it is determined that the minimum distance target is not a vehicle, the process proceeds to step S10. Note that this processing (step S8) forms part of an object determination unit that determines whether or not the target is a target, based on the determination of whether or not the target is a vehicle.
  • step S8 first, a lap ratio R between the host vehicle and the minimum distance target is calculated.
  • the wrap ratio R is a physical quantity represented by the following formula (2).
  • R ((W 1 + W 2 ) / 2 ⁇ E) / W 1 (2)
  • W 1 is the width of the host vehicle 100
  • W 2 is the width of the minimum distance target 200
  • E is the center of the host vehicle 100 and the center of the minimum distance target 200.
  • W 1 is a known value
  • W 2 and E are trigonometric functions based on the angles of the divided photodiodes 11, 13, and 15 receiving the left and right reflectors of the minimum distance target 200 and the detected distance. It can be obtained by general geometric calculation using the above.
  • step S9 it is determined whether or not the lap rate R is a predetermined threshold value B or more. If it is greater than or equal to the threshold B, the process proceeds to step S9, and if it is less than the threshold B, the process proceeds to step S11. Note that this process (step S9) forms part of an object determination unit that determines whether the target is a target for driving support based on the positional relationship between the target and the host vehicle.
  • step S11 a signal indicating that the minimum distance target is a brake target is output to the contact avoidance device 3.
  • step S7 if it is determined in step S7 that the vehicle is not a vehicle, the process proceeds to step S10 to determine whether the minimum distance target is noise. Specifically, if the received intensity of the reflected wave from the minimum distance target is equal to or greater than a predetermined threshold A 2 , it is determined that the noise is not present, and if it is less than the threshold A 2 , the noise is determined to be noise.
  • the threshold value A 2 is a value smaller than the threshold value A 1 . If it is determined that the minimum distance target is not noise, the process proceeds to step S11. If it is determined that the minimum distance target is noise, the process ends.
  • step S11 a signal indicating that the minimum distance target is an alarm target is output to the contact avoidance device 3.
  • the contact avoidance device 3 brakes the host vehicle when receiving a signal indicating that the minimum distance target is a brake target. Further, when the contact avoidance device 3 receives a signal indicating that the minimum distance target is an alarm target, the contact avoidance device 3 outputs an alarm for notifying the driver of the danger of collision.
  • the target detection device 1 makes the determination in steps S7 and S8 for the minimum distance target on condition that the TCC of the minimum distance target is equal to or less than the threshold T (after waiting until the TCC becomes equal to or less than the threshold T). (Processing for determining whether or not the minimum distance target is a target for driving support) is executed.
  • the minimum distance target is the target of driving support when the TCC is larger than the threshold T (when the intensity and resolution of the reflected wave from the target are low). Accordingly, the determinations in steps S7 and S8 are performed after the intensity and resolution of the reflected wave from the target are increased. As a result, it is possible to accurately determine whether or not the minimum distance target is a target for driving support.
  • the configuration of the target detection device 1 and the processing to be executed may be as follows.
  • the number of the divided photodiodes may be a plurality N (for example, 2, 4, 5,...) Other than 3. In this case, if the exploration range 50 is divided into N unit areas and one divided photodiode receives only reflected light coming from one unit area, the number of directions in which reflected waves arrive is N. It is possible to determine which one of the unit areas is.
  • step S7 when an affirmative determination is made in step S7, the process may directly proceed to step S9. Moreover, when an affirmative determination is made in step S6, the process may directly proceed to step S8.
  • step S5 a plurality of targets among the targets registered in the latest step S3 (for example, all targets registered in step S3, or targets registered in step S3 are retrieved from the own vehicle.
  • the TCCs of a predetermined number of targets) from the top may be calculated.
  • the target having the smallest TCC hereinafter referred to as the minimum TCC target
  • the determination in step S6 may be performed for the minimum TCC target.
  • the processes in steps S7 to S11 can also be performed for the minimum TCC target.
  • step S4 the same target as the latest registered in the step S3 is searched retrospectively to the search timing two or more times before, and the change in the position of the target is detected two or more times before. It can be acquired retroactively until the exploration timing.
  • the change (acceleration) of the relative speed of the target can also be acquired.
  • the positions of the same target are P n ⁇ 3 , P n ⁇ 2 , P n ⁇ 1 , and P n at the previous search timing three times, two times before, one time before, respectively, A relative speed from Pn-3 to Pn-2 , a relative speed from Pn-2 to Pn-1, and a relative speed from Pn-1 to Pn can be acquired. Therefore, in step S6, it is possible to calculate the TCC using a mathematical formula that takes into account the acceleration of the host vehicle.
  • the driving assistance performed by the contact avoidance device 3 may be other (for example, automatic steering).
  • step S8 the determination may be made based on the distance from the host vehicle to the minimum distance target instead of the lap rate. That is, if the distance from the host vehicle to the minimum distance target is equal to or smaller than the predetermined threshold, the process proceeds to step S9, and if the distance exceeds the threshold, the process can proceed to step S11.
  • step S8 a determination may be made based on both the lap rate and the distance from the host vehicle to the minimum distance target. That is, if the lap rate is equal to or greater than the threshold value B and the distance from the host vehicle to the minimum distance target is equal to or less than the predetermined threshold value, the process proceeds to step S9. If the distance from the minimum distance target exceeds a predetermined threshold, the process can proceed to step S11.

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Abstract

　車両の外部に存在する物標を検出する装置が提供される。この装置では、手レーダ部（４）により、予め定めた周期的な探査タイミングで探査波が照射されるとともに、その探査波が物標により反射された反射波が受信され、少なくとも車両（１００）から物標までの距離の情報を含む位置情報が取得される。さらに、制御部（６）により、複数の探査タイミングにてそれぞれ取得された位置情報に基づき、当該車両と物標との間の相対速度が取得される。制御部（６）により、位置情報及び相対速度に基づき、現時点において当該車両が前記物標に衝突するまでにかかると予測される時間を衝突予測時間が算出され、その衝突予測時間に基づいて前記物標が運転支援の対象となるか否かが判断される。

Description

車両に搭載された、物標を検出する装置及びその方法
　本発明は、車両に搭載され、物標を検出する装置及びその方法に関する。
　従来、赤外線等のレーザビームを照射し、そのレーザビームが物標で反射して成る反射ビームを受光して、自車両から物標までの距離等の物標情報を検出する物標検出装置が知られている（特許文献１）。そして、その物標情報に基づき、自車両と物標との衝突可能性の有無を判断し、衝突の可能性がある場合には、警報や制動制御等の運転支援を行うことができる。
特許第４９５６３７４号公報
　従来の技術は、自車両の車速等には関係なく、先行車等の物標の検出から、その物標に対応する運転支援を行うか否かの判断までを一律のタイミングで行っていた。そのため、例えば、自車両の車速が遅い場合、検出した物標までの距離が比較的大きく、それに到達するまでに十分時間がある時点で、運転支援を行うか否かの判断を行うことがあった。この場合、自車両からの距離が大きい物標からの、強度及び解像度が低い反射ビームに基づき運転支援を行うか否かの判断を行うことになるので、その判断を適切に行えないおそれがある。
　本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、適切な運転支援を可能にする物標検出装置を提供することを目的とする。
　本発明の物標検出装置は、車両に搭載され、当該車両の外部に存在する物標を検出する装置である。この装置は、予め定めた周期的な探査タイミングで探査波を照射するとともに、その探査波が物標により反射された反射波を受信し、少なくとも当該車両（１００）から前記物標までの距離の情報を含む位置情報を取得する位置情報取得手段（４）と、複数の前記探査タイミングにおいてそれぞれ取得された前記位置情報に基づき、当該車両と前記物標との間の相対速度を取得する相対速度取得手段（６、Ｓ４）と、前記位置情報及び前記相対速度に基づき、現時点において当該車両が前記物標に衝突するまでにかかると予測される時間を衝突予測時間として算出する衝突予測時間算出手段（６、Ｓ５）と、前記衝突予測時間に基づいて前記物標が運転支援の対象となるか否かを判断する判断手段（６、Ｓ６～Ｓ８））と、備える。
　一例として、前記判断手段は、前記衝突予測時間算出手段が算出した前記衝突予測時間が所定の閾値以下であるか否かを判断する時間判断手段（６、Ｓ６）と、この時間判断手段により前記衝突予測時間が所定の閾値以下であると判断されたときにのみ、当該衝突予測時間を呈する前記物標が当該車両の運転支援の対象となるか否かを判断する対象判断手段（６、Ｓ７，Ｓ８）と、を備える。
　そのため、物標を検出し、その物標が運転支援の対象となるか否かを判断することができる。
　また、判断手段は、衝突予測時間算出手段が算出した衝突予測時間が所定の閾値以下であることを条件として、その衝突予測時間に対応する前記物標について判断を実行する。
　そのため、衝突予測時間が閾値より大きい時点（物標からの反射波の強度及び分解能が低い時点）において、運転支援の対象とするか否かの判断を実行することがない。その結果、物標を運転支援の対象とするか否かの判断を正確に行うことができ、運転支援を適切に実行できる。
　添付図面において：
実施形態に係る物標検出装置の構成を表すブロック図である。 レーダ部の構成を表す斜視図である。 レーダ部の構成を表す説明図である。 レーダ部、自車両、探査範囲の位置関係を表す説明図である。 物標検出装置が実行する処理を表すフローチャートである 物標の位置変化を表す説明図である。 ラップ率を表す説明図である。
　本発明の実施形態を図面に基づき説明する。　図１～図４を参照して、本発明の一実施形態に係る、車両に搭載され且つ車外に在る物標を検出する装置（以下、物標検出装置と呼ぶ）、及び、その検出方法を説明する。なお、この実施形態において、「物標と」は、先行車、対向車、障害物などを指す。なお、この物標検出装置により、本発明に係る、物標を検出する方法も実施される。
　＜物標検出装置の構成及び作用＞
　図１に示すように、物標検出装置１は、車内ＬＡＮを介して接触回避装置３と接続されている。物標検出装置１は車両(以下、必要に応じて、自車両と呼ぶ)に搭載される車載型の装置であって、自車両周辺の物標を検出し、その物標との接触可能性を判断し、警報や制動制御等の接触回避制御（運転支援の一実施形態）の必要性を判断する。なお、ここでは「接触」とは、「衝突」も含む。
　物標検出装置１は、レーダ部４、記憶部５、及び、制御部６を有している。レーダ部４は、レーザ光を用いて予め設定された探査範囲内の物標までの距離及び方向を計測するための構成である。詳しくは後述する。
　記憶部５は、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリとして具現化される。これらレーダ部４及び記憶部５は、制御部６に接続されている。制御部６は、いわゆるコンピュータであり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ及びこれらを接続するバスラインを備える構成となっている。
　図４に示すように、レーダ部４は、自車両１００の前端部に取り付けられている。レーダ部４は、図２に示すように、パルス状のレーザ光（探査波の一実施形態）を照射する発光レンズ７と、そのレーザ光が物標で反射して成る反射波を受光する受光レンズ９とを備えている。
　発光レンズ７がレーザ光を照射する範囲は、図４に示すように、発光レンズ７を起点とし、自車両１００の前方に向って扇方に広がる探査範囲５０である。発光レンズ７は、予め設定した周期的（例えば３３ｍｓ周期）な探査タイミングが到来する度にパルス状のレーザ光を照射する。
　レーダ部４の内部のうち、受光レンズ９の近傍には、図３に示すように、複数の（本実施形態では３個の）分割フォトダイオード１１、１３、１５が配置されている。分割フォトダイオード１１、１３、１５は、車両１００の車幅方向（水平方向）に沿って一列に配置され、それぞれが、探査範囲５０を構成する単位領域５１～５３のいずれかから到来する反射光のみを受光するように配置されている。
　すなわち、分割フォトダイオード１１は、探査範囲５０のうち、右側の単位領域５１（図４参照）から到来する反射光のみを受光し、分割フォトダイオード１３は、探査範囲５０のうち、中央の単位領域５２から到来する反射光のみを受光し、分割フォトダイオード１５は、探査範囲５０のうち、左側の単位領域５３から到来する反射光のみを受光する。
　レーダ部４は、発光レンズ７から照射されたレーザ光が物標で反射して成る反射波を分割フォトダイオード１１、１３、１５で受光することにより、物標を検出することができる。また、レーダ部４は、発光レンズ７がレーザ光を照射してから、反射波を受光するまでに要する時間に基づき、自車両１００から物標までの距離を算出することができる。また、レーダ部４は、分割フォトダイオード１１、１３、１５のうちのいずれが反射波を受光したかにより、自車両１００から見た物標の方向（すなわち、物標が単位領域５１～５３のいずれに存在するのか）を取得することができる。
　レーダ部４は、自車両１００から物標までの距離、自車両１００からその前方を見たその物標の方向、及びその物標からの反射波の受信強度（以下ではこれらをまとめてその物標の位置情報とする）を制御部６に提供する。
　なお、レーダ部４は位置情報取得手段の一実施形態であり、制御部６は相対速度取得手段、衝突予測時間算出手段、時間判断手段、及び対象判断手段の一実施形態である。
　＜物標検出装置が実行する処理＞
　探査タイミングが到来するごとに物標検出装置１（制御部６）が周期的に実行する処理を図５～図７に基づき説明する。
　図５のステップＳ１では、レーダ部４を用いて物標を検出し、その物標の位置情報を取得する。位置情報には、上述したとおり、自車両から物標までの距離、自車両から前方を見たその物標の方向、及びその物標からの反射波の受信強度が含まれる。複数の物標を検出した場合は、物標ごとに位置情報を取得する。
　ステップＳ２では、前記ステップＳ１で検出した物標からの反射波の受信強度が所定値以上であるか否かを判断する。前記ステップＳ１で複数の物標を検出した場合は、それぞれの物標について、反射波の受信強度が所定値以上であるか否かを判断する。反射波の受信強度が所定値以上である物標が存在する場合はステップＳ３に進み、それ以外の場合は本処理を終了する。
　ステップ３では、前記ステップＳ１で検出した物標であって、反射波の受信強度が所定値以上である物標の位置情報を記憶部５に登録する。また、記憶部５に、位置情報と関連付けて、位置情報を登録した時刻を記憶する。前記ステップＳ２において反射波の受信強度が所定値以上である物標が複数存在した場合は、それぞれの物標の位置情報を登録する。
　ステップＳ４では、まず、最新の（最も直近の探査タイミングにおける）前記ステップＳ３で登録した物標と同一の物標を、１回前の（１回前の探査タイミングにおける）前記ステップＳ３で登録した物標の中から探す。最新の前記ステップＳ３で登録した物標が複数存在する場合は、それぞれの物標について、１回前の前記ステップＳ３で登録した物標の中から同一の物標を探す。
　具体的には、最新の前記ステップＳ３で登録した物標の位置Ｐn（自車両から物標までの距離Ｌn、自車両から見たその物標の方向θnにより特定される位置）と、その１回前の前記ステップＳ３で登録した物標の位置Ｐn-1（自車両から物標までの距離Ｌn-1、自車両から見たその物標の方向θn-1により特定される位置）とを対比し、例えば図６に示すように、位置Ｐnから所定の距離Ｄ内に位置Ｐn-1がある場合は、位置Ｐnに存在する物標と、位置Ｐn-1に存在した物標とが同一であり、その物標が位置Ｐn-1から位置Ｐnに移動したと
判断する。
　位置Ｐnから所定の距離内に、複数の物標が存在する場合は、位置Ｐnとの距離が最も小さい物標を同一の物標であると判断する。
　次に、１回前の前記ステップＳ３の時点から、最新の前記ステップＳ３の時点までの時間（すなわち探査タイミングの１周期）と、その時間において同一の物標が移動した距離（例えば図６におけるＰn-1からＰnまでの距離）とから、物標の相対速度を取得する。最新の前記ステップ３で登録した物標が複数存在する場合は、それぞれについて相対速度を取得する。
　ステップＳ５では、最新の前記ステップＳ３で登録した物標のうち、自車両から物標までの距離が最も小さい物標（以下、最小距離物標とする）を選択する。そして、自車両が最小距離物標に衝突するまでの衝突予測時間（ＴＣＣ）を算出する。ＴＣＣは、最小距離物標の位置情報及び前記ステップＳ４で算出した相対速度に基づき、以下の式（１）で算出できる。
　　ＴＣＣ＝Ｌ／ｖ（ｓｅｃ）　　…　（１）
　ここで、Ｌは自車両から最小距離物標までの距離（単位はメートル）であり、ｖは前記ステップＳ４で算出した最小距離物標の相対速度（単位はｍ／ｓｅｃ）である。なお、前記ステップＳ４で最小距離物標の相対速度が得られていない場合は、ｖとして予め設定された固定値を用いることができる。
　ステップＳ６では、前記ステップＳ５で算出したＴＣＣが所定の閾値Ｔ以下であるか否かを判断する。閾値Ｔ以下である場合はステップＳ７に進み、閾値Ｔより大きい場合は本処理を終了する。
　ステップＳ７では、最小距離物標が車両であるか否かを判断する。具体的には、最小距離物標からの反射波の受信強度が所定の閾値Ａ1以上であれば車両であると判断し、閾値Ａ1未満であれば車両ではないと判断する。ここで、閾値Ａ1は、自車両からの距離が閾値Ｔである車両のリフレクタにからの反射波の受信強度に相当する値である。最小距離物標が車両であると判断した場合はステップＳ８に進み、車両ではないと判断した場合はステップＳ１０に進む。なお、この処理（ステップＳ８）は、物標が車両であるか否かという判断を前提した、物標がとなるか否かを判断する対象判断手段の一部を成す。
　ステップＳ８では、まず、自車両と最小距離物標とのラップ率Ｒを算出する。ラップ率Ｒとは、下記式（２）で表される物理量である。
　　Ｒ＝（（Ｗ1+Ｗ2）／２－Ｅ）／Ｗ1　　　…　（２）
　ここで、図７に示すように、Ｗ1は自車両１００の幅であり、Ｗ2は最小距離物標２００の幅であり、Ｅは自車両１００の中心と最小距離物標２００の中心とのずれ量である。Ｗ1は既知の値であり、Ｗ2、Ｅは、最小距離物標２００の左右の各リフレクタを受光している分割フォトダイオード１１、１３、１５の角度と検出した距離とに基づき、三角関数等を用いた一般的な幾何学的計算で取得できる。
　次に、ラップ率Ｒが所定の閾値Ｂ以上であるか否かを判断する。閾値Ｂ以上である場合はステップＳ９に進み、閾値Ｂ未満である場合はステップＳ１１に進む。なお、この処理（ステップＳ９）は、物標と自車両との位置関係に基づき、物標が運転支援の対象となるか否かを判断する対象判断手段の一部を成す。
　ステップＳ１１では、最小距離物標がブレーキ対象であることを表す信号を接触回避装置３に出力する。
　一方、前記ステップＳ７で車両ではないと判断した場合はステップＳ１０に進み、最小距離物標がノイズであるか否かを判断する。具体的には、最小距離物標からの反射波の受信強度が所定の閾値Ａ2以上であればノイズではないと判断し、閾値Ａ2未満であればノイズであると判断する。ここで、閾値Ａ2は、閾値Ａ1よりも小さい値である。最小距離物標がノイズではないと判断した場合はステップＳ１１に進み、ノイズであると判断した場合は本処理を終了する。
　ステップＳ１１では、最小距離物標がアラーム対象であることを表す信号を接触回避装置３に出力する。
　なお、接触回避装置３は、最小距離物標がブレーキ対象であることを表す信号を受信した場合、自車両にブレーキをかける。また、接触回避装置３は、最小距離物標がアラーム対象であることを表す信号を受信した場合、ドライバに衝突の危険を知らせるためのアラームを出力する。
　＜物標検出装置が奏する効果＞
　物標検出装置１は、最小距離物標のＴＣＣが閾値Ｔ以下であることを条件として（ＴＣＣが閾値Ｔ以下になるまで待ってから）、最小距離物標について、前記ステップＳ７、Ｓ８の判断（最小距離物標が運転支援の対象となるか否かを判断する処理）が実行される。
　これにより、ＴＣＣが閾値Ｔより大きい時点（物標からの反射波の強度及び分解能が低い時点）において、最小距離物標が運転支援の対象となるか否かを判断することがない。したがって、物標からの反射波の強度及び分解能が高くなってから、前記ステップＳ７、Ｓ８の判断が実行される。その結果、最小距離物標を運転支援の対象とするか否かの判断を正確に行うことができる。
　[その他の実施形態]
　物標検出装置１の構成及び実行する処理は以下のものであってもよい。
　（１）レーダ部４の代わりに、ミリ波等の電波（電磁波）や超音波を送受信して物標までの距離や方向を検出する構成を用いてもよい。
　（２）分割フォトダイオードの数は３以外の複数Ｎ（例えば、２、４、５・・・）であってもよい。この場合、探査範囲５０をＮ個の単位領域に分割し、１つの分割フォトダイオードは、１つの単位領域から到来する反射光のみを受光するようにすれば、反射波が到来する方向がＮ個の単位領域のうちのいずれであるかを判別することができる。
　（３）図５に示すフローチャートにおいて、前記ステップＳ７、Ｓ８のうちの一方はなくてもよい。例えば、ステップＳ７で肯定判断した場合に、直接ステップＳ９に進んでもよい。また、ステップＳ６で肯定判断した場合に、直接ステップＳ８に進んでもよい。
　（４）前記ステップＳ５において、最新のステップＳ３で登録した物標のうちの複数の物標（例えば、ステップＳ３で登録した全ての物標、あるいは、ステップＳ３で登録した物標を自車両からの距離が小さい順に並べたとき、先頭から所定数の物標）のＴＣＣをそれぞれ算出してもよい。そして、複数の物標のうち、ＴＣＣが最小の物標（以下、最小ＴＣＣ物標とする）を選択し、その最小ＴＣＣ物標について前記ステップＳ６の判断をしてもよい。この場合、前記ステップＳ７～Ｓ１１の処理も、最小ＴＣＣ物標について行うことができる。
　（５）前記ステップＳ４では、最新の前記ステップＳ３で登録した物標と同一の物標を、２回以上前の探査タイミングまで遡って探し、その物標の位置の変化を、２回以上前の探査タイミングまで遡って取得することができる。この場合、物標の相対速度の変化（加速度）も取得することができる。例えば、３回前、２回前、１回前、最新の探査タイミングにおいて同一の物標の位置がそれぞれ、Ｐn-3、Ｐn-2、Ｐn-1、Ｐnであったとすると、Ｐn-3からＰn-2までの相対速度、Ｐn-2からＰn-1までの相対速度、Ｐn-1からＰnまでの相対速度をそれぞれ取得できる。そのため、前記ステップＳ６において、自車両の加速度を加味した数式でＴＣＣを算出することが可能になる。
　（６）接触回避装置３が実行する運転支援は他のもの（例えば自動操舵等）であってもよい。
　（７）前記ステップＳ８では、ラップ率に代えて、自車両から最小距離物標までの距離に基づいて判断を行ってもよい。すなわち、自車両から最小距離物標までの距離が所定の閾値以下であればステップＳ９に進み、閾値を越えていればステップＳ１１に進むことができる。
　（８）また、前記ステップＳ８では、ラップ率と、自車両から最小距離物標までの距離との両方に基づいて判断を行ってもよい。すなわち、ラップ率が閾値Ｂ以上であり、且つ、自車両から最小距離物標までの距離が所定の閾値以下であればステップＳ９に進み、一方、ラップ率が閾値Ｂ未満であるか、自車両から最小距離物標までの距離が所定の閾値を越えていればステップＳ１１に進むことができる。
　尚、本発明は前記実施の形態になんら限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
１…物標検出装置、３…接触回避装置、４…レーダ部、５…記憶部、６…制御部、７…発光レンズ、９…受光レンズ、１１、１３、１５…分割フォトダイオード、５０…探査範囲、５１、５２、５３…単位領域、１００…自車両、２００…最小距離物標

Claims (8)

  1. 　車両に搭載され、当該車両の外部に存在する物標を検出する装置において、
    　予め定めた周期的な探査タイミングで探査波を照射するとともに、その探査波が物標により反射された反射波を受信し、少なくとも当該車両（１００）から前記物標までの距離の情報を含む位置情報を取得する位置情報取得手段（４）と、
    　複数の前記探査タイミングにおいてそれぞれ取得された前記位置情報に基づき、当該車両と前記物標との間の相対速度を取得する相対速度取得手段（６、Ｓ４）と、
    　前記位置情報及び前記相対速度に基づき、現時点において当該車両が前記物標に衝突するまでにかかると予測される時間を衝突予測時間として算出する衝突予測時間算出手段（６、Ｓ５）と、
    　前記衝突予測時間に基づいて前記物標が運転支援の対象となるか否かを判断する判断手段（６、Ｓ５～Ｓ７）と、
    　備えたことを特徴とする装置。
  2. 　前記判断手段は、
    　前記衝突予測時間算出手段が算出した前記衝突予測時間が所定の閾値以下であるか否かを判断する時間判断手段（６、Ｓ６）と、
    　この時間判断手段により前記衝突予測時間が所定の閾値以下であると判断されたときにのみ、当該衝突予測時間を呈する前記物標が当該車両の運転支援の対象となるか否かを判断する対象判断手段（６、Ｓ７，Ｓ８）と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の装置。
  3. 　前記位置情報取得手段が複数の前記物標について前記位置情報を取得した場合、前記衝突予測時間算出手段は、前記距離が最も小さい前記物標について前記衝突予測時間を算出することを特徴とする請求項１又は２に記載の物標検出装置。
  4. 　前記位置情報は、前記距離とともに、前記車両から前方を見た前記物標の方向を含むことを特徴とする請求項１～３の何れか一項に記載の物標検出装置。
  5. 　前記判断手段は、前記物標と前記車両との位置関係に基づき、前記衝突予測時間を呈する当該物標が当該車両の運転支援の対象となるか否かを判断することを特徴とする請求項１～４の何れか一項に記載の物標検出装置。
  6. 　前記判断手段は、前記衝突予測時間算出手段が算出した前記衝突予測時間が所定の閾値以下であることを条件として、その衝突予測時間に対応する前記物標について判断を実行することを特徴とする請求項１に記載の物標検出装置（１）。
  7. 　前記判断手段は、(ａ)前記物標が車両であるか否かの判断、及び／又は、（ｂ）前記物標と自車両との位置関係に基づき、前記物標が運転支援の対象となるか否かを判断することを特徴とする請求項６に記載の物標検出装置。
  8. 　車両の外部に存在する物標を検出する方法において、
    　予め定めた周期的な探査タイミングで探査波を照射するとともに、その探査波が物標により反射された反射波を受信し、少なくとも当該車両（１００）から前記物標までの距離の情報を含む位置情報を取得し、
    　複数の前記探査タイミングにおいてそれぞれ取得された前記位置情報に基づき、当該車両と前記物標との間の相対速度を取得し、
    　前記位置情報及び前記相対速度に基づき、現時点において当該車両が前記物標に衝突するまでにかかると予測される時間を衝突予測時間として算出し、
    　前記衝突予測時間に基づいて前記物標が運転支援の対象となるか否かを判断する、ことを特徴とする方法。
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