JP3770189B2 - 物体認識装置、物体認識方法、レーダ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自車の前方に存在する物体を認識する物体認識装置、物体認識方法、レーダ装置に関し、特に、路側物等からの反射によりに発生する虚像を誤認識することを防止する物体認識装置、物体認識方法、レーダ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、レーダ波を前方物体に送信し、その反射波を利用して前方物体との距離及び相対速度等を求めるレーダ装置が知られている。そして、かかるレーダ装置は、図１２に示すように、前方物体であるターゲット車両２００で反射した反射波を直接受信した場合には（▲１▼の経路）、ターゲット車両２００の距離及び相対速度を正確に認識できるが、ガードレール、トンネル壁、防風壁等（以下、これらを路側物３００と称する）で反射した場合には（▲２▼から▲３▼に至る経路）、あたかも路側物３００の外側からの反射（▲２▼’から▲３▼に至る経路）であるかのように認識してしまい、実際には存在しない車両の虚像（以下、ゴースト２１０と称する）を誤認識するという問題があった。
【０００３】
そして、このような問題を解決するための技術として、特開２００１−１１６８３９号公報に開示された技術が知られている。これは、自車線を中心とした３車線分の幅を有するラインを基本ラインとし、基本ラインの内側に連続した停止物、例えば、ガードレールに連続して配置されている突起物（リフレクタ）を３つ以上検知した場合には、この連続した突起物により構成されるラインを新たな基本ラインとして算出する。そして、基本ラインの外側に物体が存在する場合には、該物体をゴーストと判定して消去するというものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のレーダ装置では、路側物３００を認識できないことがある。例えば、ＦＭＣＷ方式のレーダ装置では、路側物３００に連続した配置された突起物がない場合には、受信した反射波が路側物３００のどの位置からの反射波なのかが分からないため、ＦＦＴパワースペクトルのピークの組み合わせを特定することができず、路側物３００を認識することができない。
【０００５】
そして、上記公報に開示された技術において、路側物３００を認識できないような場合には、ゴースト２１０を誤認識してしまうことがある。例えば、車両が路側物３００を有する一車線の道路を走行している状況であっても、連続した配置された突起物を複数検知できない場合には、３車線分の幅を有するラインが基本ラインとして設定される。そして、路側物３００の外側に発生するゴースト２１０は３車線分の幅を有する基本ラインの内側に存在することとなるため、正規のターゲットとして誤認識してしまうという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は上記問題に鑑み成されたものであり、路側物を認識しなくても虚像を認識可能な物体認識装置、物体認識方法及びレーダ装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために成された請求項１に記載の発明によれば、判断手段にて自車両が走行する車線以外に物体を検知したか否かを判断し、隣接車線判断手段にて隣接車線が存在するか否かを判断し、判断手段にて自車線以外に物体を検知したと判断された場合であって、隣接車線判断手段にて隣接車線が存在しないと判断された場合に、認識手段は検知された物体を虚像と認識する。
【０００８】
本発明では、自車線の隣接車線が存在しないにも関わらず、自車線以外に、例えば自車線の隣に車両らしき物体を検知した場合には、該物体を虚像であると判断するのである。ここで、隣接車線が存在するか否かの判断としては、例えば、請求項２に記載の発明のように、自車両との相対速度が所定の相対速度である隣接車線を走行する車両を、一度は検知可能な第一のエリアと、第一のエリアとは異なる第二のエリアが予め設定されており、自車線以外で検知された物体が、第一のエリアにて検知されることなく、第二のエリアにて初めて検知された場合に隣接車線が存在しないと判断する。
【０００９】
ここで、第一のエリアは、自車両との相対速度が所定の相対速度である隣接車線を走行する車両を、一度は検知可能なエリアとして設定されているため、隣接車線が存在する場合には、通常、第一のエリアにて物体が検知される。従って、この第一のエリアにて検知されることなく、第二のエリア内にて初めて物体が検知されるような場合には、隣接車線が存在しないものと判断でき、該物体を虚像と判断する。
【００１０】
また、例えば、隣接車線を走行する車両が、所定の相対速度より大きい速度で走行している場合には、第一の検知エリアにて検知されず、第二の検知エリアにて初めて検知されることになるため、誤って虚像と判断されることになる。そこで、請求項３に記載の発明のように、第一のエリア内にて検知されることなく、第二のエリア内にて初めて検知された物体であっても、該物体と略等しい距離及び相対速度で自車線上を走行する物体が検知されなかった場合には、虚像と判断しないようにする。このような判断が可能なのは、虚像が発生する場合は、必ず自車線上に虚像と略等しい距離及び相対速度の物体が存在すると考えられるからである。そして、このような判断を行うことにより、虚像か否かをより精度よく判断できるようになる。
【００１１】
さらに、請求項４に記載の発明によれば、停止物ライン判断手段にて停止物により構成される停止物ラインを検知したか否かを判断し、停止物ラインを検知したと判断された場合には、認識手段は、停止物ラインの外側に検知された物体を虚像と認識する。この結果、虚像を誤認識することを防止することができる。
【００１２】
また、請求項５に記載の発明によれば、認識手段は、停止物ラインの外側に虚像を認識した場合であって、該虚像と同じ距離及び相対速度で自車線上を併走する先行車両を検知できなかった場合には、停止物ラインの外側に認識された虚像に基づいて、先行車両の距離及び相対速度を推定する。
【００１３】
具体的には、例えば、請求項６に記載の発明のように、停止物ラインの外側に検知された虚像の距離及び相対速度を、先行車両の距離及び相対速度として推定してもよい。また、請求項７に記載の発明のように、停止物ラインの外側に検知された虚像の距離及び相対速度に基づいて、過去において先行車両が存在すると推定される領域を設定し、該設定された領域に先行車両を検知していた場合には、過去において検知した先行車両の距離及び相対速度に基づいて、今回制御サイクルでの先行車両の距離及び相対速度を推定するようにしてもよい。
【００１４】
これは前述したように、停止物ラインの外側に虚像を認識した場合には、虚像と同じ距離及び相対速度で併走する先行車両が自車線上に存在すると考えられる。しかし、停止物ラインの外側に虚像が認識されたにも関わらず、自車線上に虚像の基となる先行車両が検知されなかった場合には、自車線上の先行車両をロストしたものと考えられる。そこで、停止物ラインの外側に認識された虚像を基に、ロストした先行車両を外挿する。この結果、自車線上の物体をロストすることなく確実に認識することが可能となる。
【００１５】
また、請求項８に記載の発明によれば、請求項１乃至７の何れかに記載の物体認識装置と、自車の前方に送信波を送信する送信手段と、前方物体からの反射波を受信する受信手段とを備え、物体認識装置は、受信手段にて受信した前方物体からの反射波に基づいて物体の認識を行う。この結果、レーダ装置においても請求項１乃至７の何れかに記載の発明と同様な効果を有することとなる。
【００１６】
また、請求項９に記載の発明によれば、自車両が走行する車線以外に物体を検知したか否かを判断するステップと、隣接車線が存在するか否かを判断するステップと、
自車線以外に物体を検知したと判断された場合であって、隣接車線が存在しないと判断された場合に、前記検知された物体を虚像と認識するステップとを備えている。この結果、請求項１に記載の発明と同様な効果を有することとなる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のレーダ装置の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の物体認識装置を適用したＦＭＣＷレーダ装置の全体構成を示す図である。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態のＦＭＣＷレーダ装置１は、変調信号Ｓｍに応じて所定の周波数に変調されたレーダ波を送信する送信器１２、送信器１２から放射され、対象物に反射されたレーダ波を受信する受信器１４からなる送受信部１０と、送信器１２に変調信号Ｓｍを供給すると共に、受信器１４から出力されるビート信号Ｂ１に基づき、対象物を検知するための処理を実行する信号処理部２０とにより構成されている。
【００１９】
送信器１２は、送信信号として、ミリ波帯の高周波信号を生成する電圧制御発振器（ＶＣＯ）１２ｂと、変調信号Ｓｍを電圧制御発振器１２ｂの調整レベルに変換して電圧制御発振器１２ｂに供給する変調器（ＭＯＤ）１２ａと、電圧制御発振器１２ｂからの送信信号を電力分配して受信器１４に供給されるローカル信号を生成する電力分配器（ＣＯＵＰ）１２ｄと、送信信号に応じてレーダ波を放射する送信アンテナ１２ｅとにより構成されている。なお、送信アンテナ１２ｅは、前方物体の方位を特定するために車幅方向に機械的に走査される。
【００２０】
受信器１４は、レーダ波を受信する受信アンテナ１４ａと、受信アンテナ１４ａからの受信信号に電力分配器１２ｄからのローカル信号を混合するミキサ１４ｂと、ミキサ１４ｂの出力を増幅する前置増幅器１４ｃと、前置増幅器１４ｃの出力から不要な高周波成分を除去し、送信信号及び受信信号の周波数の差成分であるビート信号Ｂ１を抽出するローパスフィルタ１４ｄと、ビート信号Ｂ１を必要な信号レベルに増幅する後置増幅器１４ｅとにより構成されている。
【００２１】
信号処理部２０は、起動信号Ｃ１により起動され、三角波状の変調信号Ｓｍを発生する三角波発生器２２と、起動信号Ｃ２により起動され、受信器１４からのビート信号Ｂ１をデジタルデータＤ１に変換するＡ／Ｄ変換器２４ａと、ＣＰＵ２６ａ、ＲＯＭ２６ｂ、ＲＡＭ２６ｃを中心に構成され、起動信号Ｃ１、Ｃ２を送出して三角波発生器２２及びＡ／Ｄ変換器２４ａを動作させると共に、Ａ／Ｄ変換器２４ａを介して得られるデジタルデータＤ１に基づき対象物との距離及び相対速度を算出する周知のマイクロコンピュータ２６と、マイクロコンピュータ２６の指令に基づき高速フーリエ変換（ＦＦＴ）の演算を実行する演算処理装置２８とにより構成されている。
【００２２】
なお、本実施形態では、機械式にレーダ波を走査するものについて説明したが、ＤＢＦ（デジタル・ビーム・フォーミング）方式等のような電子式にレーダ波を走査するものであってもよい。
【００２３】
また、送信器１２は、本発明の送信手段に相当する。さらに、受信器１４は本発明の受信手段に相当する。また、ＣＰＵ２６ａは、本発明の物体認識装置に相当する。
【００２４】
続いて、路側物３００（本発明の停止物ラインに相当する）を認識していない場合に、ゴースト２１０が存在するか否かを判断する方法について説明する。本実施形態では、レーダの検知エリア内に、自車両との相対速度が所定の相対速度である隣接車線を走行する車両を、一度は検知可能な第一のエリアと、第一のエリアとは異なる第二のエリア（以下、仮ゴースト領域と称する）とを設定して、第一のエリアにて検知されることなく仮ゴースト領域にて初めて検知した物体をゴーストと判断する。
【００２５】
ここで、図２に示すように、第一のエリア４００は、自車線５００より外側の領域であって、自車両１００との間で通常想定される最大の相対速度（所定の相対速度）で走行する車両が一制御サイクルの間に走行する距離Ｄだけ、検知エリア１２０の両端の境界１１０から略平行に移動した境界線６００と、検知エリア１２０の両端の境界１１０と、自車線５００の境界とで囲まれた領域として設定される。また、仮ゴースト領域４０は、自車線５００より外側の領域であって、第一のエリア４００を除外した残りの領域として設定される。
【００２６】
ここで、自車両１００との間で通常想定される最大の相対速度として設定されるのは、車両同士であれば通常とり得る値である。例えば、法定最高速度と法定最低速度との差を示す速度でもよいし、この速度に、追い越し車両の速度等を考慮して所定速度だけ上乗せした値でもよい。また、ナビゲーション装置等にて一般道路か高速道路かを区別できるならば、設定される値は、一般道路若しくは高速道路の何れかにおいて可変にしてもよい。
【００２７】
また、上述したような第一のエリア４００が設定されるのは、隣接車線７００が存在するか否かを判断するためである。即ち、隣接車線７００が存在するならば、隣接車線７００上にて検知される物体は、通常、一度は第一のエリア４００内にて検知される。それは、第一のエリア４００が、自車両１００との間で通常想定される最大の相対速度で走行する車両を、一制御サイクル内に一度は検知できるような領域として設定されているからである。従って、第一のエリア４００にて検知されることなく、仮ゴースト領域４０にて初めて物体が検知されたような場合には、隣接車線７００が存在しないと考えられる。そして、隣接車線７００が存在しないにも関わらず、仮ゴースト領域４０に車両らしき物体を検知した場合には、その物体をゴーストと判断するのである。
【００２８】
なお、ゴースト判断の確実性を高めるために、仮ゴースト領域４０に初めて検知された物体をすべてゴースト２１０と判断するのではなく、さらに、該物体と同じ距離及び相対速度で併走するターゲット車両２００が存在する場合にだけゴースト２１０と判断するようにしてもよい。
【００２９】
続いて、上述したゴースト２１０を判断する方法の詳細な作動について、図３乃至図６に示すフローチャートを用いて説明する。なお、本フローチャートは、マイクロコンピュータ２６のＣＰＵ２６ａにて１００ｍｓｅｃ制御サイクルで実行される。
【００３０】
まず、物体を認識し、図示しない車間制御ＥＣＵに距離及び相対速度等のデータを送信する処理について図３のフローチャートを用いて説明する。まず、最初のステップＳ１００では、図示しない車間制御ＥＣＵからのデータを受信する。受信するデータとしては、後述する物体が移動物か停止物かを判断するために用いる自車速データ、推定Ｒを算出するためのステアリング操舵角データ等が該当する。
【００３１】
次に、ステップＳ２００では、三角波発生器２２に起動信号Ｃ１を送信して変調信号Ｓｍを発生させ、送信器１０に備えられた送信アンテナ１２ｅを介して周波数変調されたレーダ波を送信させる。
【００３２】
そして、ステップＳ３００では、前方物体からの反射波を受信した受信器１４が生成したビート信号Ｂ１を取り込む。具体的には、受信器１４から出力されるビート信号Ｂ１をＡ／Ｄ変換器２４ａにてデジタルデータＤ１に変換し、ＲＡＭ２６ｃに書き込む。
【００３３】
続くステップＳ４００では、三角波発生器２２に起動信号Ｃ１を送信することを停止し、周波数変調されたレーダ波の送信を停止する。
【００３４】
そして、ステップＳ５００では、取り込まれたビート信号Ｂ１を演算処理装置２８に入力して周波数解析を実行する。そして、この演算結果として、周波数変調されたレーダ波の上昇部及び下降部の各々において、各周波数毎の複素ベクトルが得られる。
【００３５】
次に、ステップＳ６００では、複素ベクトルの絶対値、即ちその複素ベクトルが示す周波数成分の振幅に基づき、周波数スペクトル上でピークとなる全ての周波数成分を検知して、その周波数をピーク周波数として特定する。
【００３６】
続くステップ７００では、ステップ６００で求められた上昇部側及び下降部側のピーク周波数の中で、同一物体からの反射波と考えられるピーク周波数を特定する。なお、ペアの特定については、従来と変わるところがないので、その詳細な説明については省略する。
【００３７】
そして、ステップＳ８００では、ステップＳ７００で特定された上昇部側及び下降部側のピーク周波数に基づいて物体の距離及び相対速度、横位置等を算出する。
【００３８】
続いて、ステップＳ９００では、認識された物体に対してゴースト判定処理を行う（詳細な処理は後述する）。
【００３９】
次に、ステップＳ１０００では、車間制御の対象とすべき物体を選択する。選択の方法としては、ステアリング操舵角データ等から推定Ｒを算出して自車線確率を求め、自車線確率の高い物体を選択する。
【００４０】
そして、ステップＳ１１００にて車間制御ＥＣＵに、選択された物体の距離及び相対速度、横位置データ等を送信する。
【００４１】
続いて、ステップＳ９００のゴースト判定処理のサブルーチンについて図４乃至図６を用いて説明する。まず、最初のステップＳ９１０では、路側物３００を認識したか否かが判断される。路側物３００の認識は、例えば、ガードレール等に連続して配置された突起物が３つ以上検知された場合に、路側物３００を認識したと判断する。そして、路側物３００を認識していないと判断された場合には、▲１▼の処理に移行する。
【００４２】
図４に示す▲１▼の処理は、路側物３００を認識していない場合に、物体がゴースト２１０か否かを判断する処理を示すものである。まず、ステップＳ９１２では、上述の予め設定された仮ゴースト領域４０に物体を検知したか否かを判断する。そして、物体を検知したと判断された場合にはステップＳ９１４に移行する。
【００４３】
ステップＳ９１４では、仮ゴースト領域４０にて検知された物体が、新規に出現した物体であるか否かを判断する。即ち、該物体が、上述の第一のエリア４００にて検知されることなく、仮ゴースト領域４０にて初めて検知された場合には、新規物体が出現したと判断し、ステップＳ９１６に移行する。
【００４４】
ステップＳ９１６では、新規物体の距離及び相対速度が、ターゲット車両２００の距離及び相対速度と等しいか否かが判断される。なお、ターゲット車両２００とは、車間制御の対象とすべき車両をいう。この判断を行うのは、新規物体がゴースト２１０である場合には、必ずターゲット車両２００と同じ距離及び相対速度で併走するものだからである。そして、新規物体とターゲット車両２００の距離及び相対速度が等しいと判断された場合には、▲３▼に移行してステップＳ９６０にて新規物体をゴースト２１０と判定し、ステップＳ９７０にてゴースト２１０を削除する。
【００４５】
また、ステップＳ９１２からステップＳ９１６の処理の中で一つでも否定判断された場合には、▲５▼に進んで、本サブルーチンを終了する。
【００４６】
続いて、ステップＳ９１０において路側物３００を認識したと判断された場合には、ステップＳ９３０に移行して、ターゲット車両２００を自車線５００上にて検知したか否かが判断される。そして、ターゲット車両２００を自車線５００上にて検知したと判断された場合にはステップＳ９３２に移行する。
【００４７】
ステップＳ９３２では、図７に示すようなゴースト領域２２０を設定する。このゴースト領域２２０は、路側物３００を中心としてターゲット車両２００の位置から線対象の位置に、車両１台分の大きさより所定の大きさだけ大きい領域として設定される。
【００４８】
そして、ステップＳ９３４ではゴースト領域２２０に物体を検知したか否かが判断され、ステップＳ９３６では物体が新規にゴースト領域４００に出現したか否かが判断され、ステップＳ９３８では物体の距離及び相対速度がターゲット車両２００と等しいか否かが判断される。そして、ステップＳ９３４からステップＳ９３８の全ての処理において肯定判断された場合には、ステップＳ９６０にて物体をゴースト２１０と判定し、ステップＳ９７０にてゴースト２１０が削除される。一方、ステップＳ９３４からステップＳ９３８の中で、一つでも否定判断された場合には、本サブルーチンを終了する。
【００４９】
また、ステップＳ９３０にてターゲット車両２００が自車線５００上に存在しないと判断された場合には、▲２▼の処理に移行する。
【００５０】
図６に示す▲２▼の処理は、ゴースト２１０が検知されているものの、ターゲット車両２００が検知されていない場合に実行される処理（外挿処理）を示すものである。このような現象が生じるのは、路側物３００からの反射強度の方が、ターゲット車両２００からの反射強度より大きいために、ターゲット車両２００からの反射波のＦＦＴパワースペクトルのピークが、路側物３００からの反射波のＦＦＴパワースペクトルに埋もれてしまうためである。従って、かかる場合には、以下に示す外挿処理を実行する。
【００５１】
まず、ステップＳ９４８では、路側物３００の外側に物体を検知したか否かを判断する。そして、路側物３００の外側に物体を検知していないと判断された場合には、▲５▼に移行して、本サブルーチンを終了する。一方、路側物３００の外側に物体を検知した場合には、ステップＳ９５０に移行する。
【００５２】
ステップＳ９５０では、路側物３００の外側に検知された物体を仮ゴーストと判定する。ここで、ゴーストと判定せず仮ゴーストと判定するのは、路側物３００の外側に検知された物体と併走するターゲット車両２００が存在しないため、物体がゴースト２１０なのか、ノイズなのかの区別がつかないからである。そして、ステップＳ９５２では、図８に示すような仮ゴースト２１１に基づいて真ターゲット領域２３０を設定する。続くステップＳ９５４では、前回制御サイクルにおける真ターゲット領域２３０の予測領域を算出する。
【００５３】
そして、ステップＳ９５６では、予測された真ターゲット領域２３０内に、前回制御サイクルにてターゲット車両２００を認識したか否かが判断される。即ち、前回制御サイクルで認識されたターゲット車両２００の位置データ等をＲＡＭ２６ｃに記憶しておき、予測された真ターゲット領域２３０内にターゲット車両２００を認識していたか否かを判断する。そして、予測された真ターゲット領域２３０内に、ターゲット車両２００を認識していたと判断された場合には、ターゲット車両１００をロストしたと考えられるため、外挿処理を実行する。
【００５４】
即ち、ステップＳ９５８では、前回制御サイクルにて認識されたターゲット車両１００の距離及び相対速度を基に、今回制御サイクルでのターゲット車両１００の距離及び相対速度を推定する。そして、推定された距離及び相対速度を有するターゲット車両２００を、真ターゲット領域２２０内に設定し（外挿処理）、ステップＳ９６０に移行する。また、この外挿処理に際して推定される相対速度は、前回制御サイクルでのターゲット車両２００の加速度が分かっている場合には、その加速度を基に相対速度を推定して外挿する。また、前回制御サイクルの距離及び相対速度を、ロストしたターゲット車両の距離及び相対速度と推定して外挿してもよい。さらに、仮ゴースト２１１の距離及び相対速度を、ロストしたターゲット車両２００の距離及び相対速度と推定して外挿してもよい。
【００５５】
そして、ステップＳ９６０では、仮ゴースト２１１と判定された物体を実際のゴースト２１０と判定し、ステップＳ９７０にてゴースト２１０を削除する。
【００５６】
一方、ステップＳ９５６にて、予測された真ターゲット領域２３０内に、前回制御サイクルにてターゲット車両２００を認識していないと判断された場合には、ステップＳ９５９にて仮ゴースト２１１をゴースト２１０としてではなく、ノイズとして削除して▲５▼に移行し、本サブルーチンを終了する。
【００５７】
なお、ステップＳ９１０の処理は、本発明の停止物ライン判断手段に相当する。また、ステップＳ９１２及びステップＳ９１４の処理は、本発明の隣接車線判断手段に相当する。さらに、ステップＳ９１２若しくはステップＳ９３０若しくはステップＳ９４８の処理は、本発明の判断手段に相当する。また、ステップＳ９１２乃至ステップＳ９１６及びステップＳ９６０の処理は、本発明の認識手段に相当する。さらに、ステップＳ９７０の処理は、本発明の削除手段に相当する。
【００５８】
以上のように、本実施形態によれば、予め設定された第一の検知エリアにて検知されることなく、仮ゴースト領域４０にて初めて検知された物体であって、ターゲット車両２００と同じ距離及び相対速度で併走する物体であれば、ゴースト２１０と判断して削除する。この結果、路側物３００を認識しなくても、ゴースト２１０を誤検知することを防止できる。
【００５９】
また、路側物３００を認識したと判断された場合には、路側物３００の外側（自車線の隣）にゴースト領域２２０を設定する。そして、物体がゴースト領域２２０に新規に検知された場合であって、ターゲット車両２００と同じ距離及び相対速度であると判断された場合には、物体をゴースト２１０と判断して削除する。この結果、ゴーストを誤検知することを防止することが可能となる。
【００６０】
さらに、ゴースト２１０だけを検知している場合であっても、予測された真ターゲット領域２３０に、前回制御サイクルにてターゲット車両２００を認識している場合には外挿処理を行う。この結果、ターゲット車両２００をロストすることなく確実に検知することが可能となる。
【００６１】
（その他）
▲１▼ 上述した第一のエリア４００は、図２に示したような形状に限られることはない。即ち、自車線幅に相当するライン５００より外側であって、自車両１００との間で通常想定される最大の相対速度で走行する車両を、一制御サイクルの間に検知できるような領域として設定できれば、その領域の形状はどのような形状であってもよい。
【００６２】
例えば、図９に示すように、検知エリア１２０の両端の境界１１０から所定角度１３０を有する境界線６１０と、検知エリア１２０の両端の境界１１０とにより挟まれた領域として設定してもよい。この所定角度１３０は、検知エリア１２０の両端の境界１１０上であって、隣接車線の中央の位置（自車両の中心位置から車線幅分ずれた位置）１１１から、上述の距離Ｄだけ離れた位置を通るように設定される。
【００６３】
また、図１０に示すように、検知エリア１２０の両端の境界１１０上であって、隣接車線の中央の位置１１１から、上述の距離Ｄだけ離れた位置を通り、自車線５００の境界線と略垂直に引かれる境界線６２０と、自車線５００の境界と、境界線１１０とにより囲まれた領域として設定してもよい。
【００６４】
さらに、図２、図９、図１０では、隣接車線７００上であって検知エリア１２０より遠方を走行する車両が検知エリア１２０内に進入してきた場合には、仮ゴースト領域４０にて初めて検知されることになるため、実際に存在する車両がゴーストと判断されることになる。従って、図１１に示すように、検知エリア１２０内の前方に第一のエリア４３０を設定してもよい。この第一のエリア４３０を設定する方法は、例えば、検知エリア１２０内の前方の境界１１２から、上述の距離Ｄだけ略平行に移動した境界線６０５と、検知エリア１２０内の境界１１２と、境界線６００と、自車線５００の境界とにより囲まれた領域として設定してもよい。
【００６５】
なお、第一のエリア及び仮ゴースト領域４０は、自車線の片側だけに設定してもよい。例えば、日本の道路の場合には、特に自車線の左側にゴーストが発生しやすいため、自車線の左側だけにゴースト領域４０を設定するようにしてもよい。また、米国の道路の場合には、日本の道路とは逆に自車線の右側だけにゴースト領域４０を設定してもよい。また、第一のエリア及び仮ゴースト領域４０は、自車線５００の隣車線の領域内にのみ設定してもよい。
【００６６】
▲２▼ また、上述したゴースト２１０のみが検知され、ターゲット車両２００が検知されていない場合の外挿処理の手段として、図６のフローチャートに示した手段以外に、前回制御サイクルにおいて、認識中のターゲット車両２００から今回制御サイクルでのターゲット車両２００の予測位置を予め算出しておき、この予測位置が上述した真ターゲット領域２３０内に存在する場合に外挿処理を行うようにしてもよい。このような構成を採用しても、上記実施形態と同様の効果を有する。
【００６７】
▲３▼ また、上述の図４のフローチャートでは、ゴースト２１０か否かの判断を確実に行うために、ゴースト領域２２０に新規に検知された物体が、ターゲット車両２００と同じ距離及び相対速度で併走する場合に、ゴースト２１０と判断して削除するものについて説明したが、路側物３００の外側に物体を検知したならば、その他の判断を行うことなく削除するようにしてもよい。これは、路側物３００の外側に検知される物体は、ゴースト２１０若しくはノイズ等である可能性が高いと判断できるからである。
【００６８】
なお、本実施形態では、本発明の物体認識装置をＦＭＣＷレーダ装置に適用するものについて説明したが、車間距離が接近した場合に運転者に報知する車間距離警報装置や、先行車の種類に応じてエアバックの作動を可変にする等の衝突緩和装置に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態のＦＭＣＷレーダ装置の全体構成を示した全体構成図である。
【図２】仮ゴースト領域の設定の方法を示した説明図である。
【図３】本実施形態の全体の処理を示すフローチャートである。
【図４】路側物を認識した場合におけるゴーストを判断する方法を示したフローチャートである。
【図５】路側物を認識しなかった場合におけるゴーストを判断する方法を示したフローチャートである。
【図６】ターゲット車両をロストした場合の外挿処理を示したフローチャートである。
【図７】ゴースト領域の設定の方法を示した説明図である。
【図８】ターゲット車両をロストした場合に設定される真ターゲット領域を示した説明図である。
【図９】仮ゴースト領域の設定の方法を示した説明図である。
【図１０】仮ゴースト領域の設定の方法を示した説明図である。
【図１１】仮ゴースト領域の設定の方法を示した説明図である。
【図１２】従来のレーダ装置において、ゴーストが検知される理由を示した説明図である。
【符号の説明】
１ ＦＭＣＷレーダ装置
２６ａ ＣＰＵ
４０ 仮ゴースト領域
１００ 自車両
２１０ ゴースト
３００ 路側物
４００、４１０、４２０、４３０ 第一のエリア
【発明の属する技術分野】
本発明は、自車の前方に存在する物体を認識する物体認識装置、物体認識方法、レーダ装置に関し、特に、路側物等からの反射によりに発生する虚像を誤認識することを防止する物体認識装置、物体認識方法、レーダ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、レーダ波を前方物体に送信し、その反射波を利用して前方物体との距離及び相対速度等を求めるレーダ装置が知られている。そして、かかるレーダ装置は、図１２に示すように、前方物体であるターゲット車両２００で反射した反射波を直接受信した場合には（▲１▼の経路）、ターゲット車両２００の距離及び相対速度を正確に認識できるが、ガードレール、トンネル壁、防風壁等（以下、これらを路側物３００と称する）で反射した場合には（▲２▼から▲３▼に至る経路）、あたかも路側物３００の外側からの反射（▲２▼’から▲３▼に至る経路）であるかのように認識してしまい、実際には存在しない車両の虚像（以下、ゴースト２１０と称する）を誤認識するという問題があった。
【０００３】
そして、このような問題を解決するための技術として、特開２００１−１１６８３９号公報に開示された技術が知られている。これは、自車線を中心とした３車線分の幅を有するラインを基本ラインとし、基本ラインの内側に連続した停止物、例えば、ガードレールに連続して配置されている突起物（リフレクタ）を３つ以上検知した場合には、この連続した突起物により構成されるラインを新たな基本ラインとして算出する。そして、基本ラインの外側に物体が存在する場合には、該物体をゴーストと判定して消去するというものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のレーダ装置では、路側物３００を認識できないことがある。例えば、ＦＭＣＷ方式のレーダ装置では、路側物３００に連続した配置された突起物がない場合には、受信した反射波が路側物３００のどの位置からの反射波なのかが分からないため、ＦＦＴパワースペクトルのピークの組み合わせを特定することができず、路側物３００を認識することができない。
【０００５】
そして、上記公報に開示された技術において、路側物３００を認識できないような場合には、ゴースト２１０を誤認識してしまうことがある。例えば、車両が路側物３００を有する一車線の道路を走行している状況であっても、連続した配置された突起物を複数検知できない場合には、３車線分の幅を有するラインが基本ラインとして設定される。そして、路側物３００の外側に発生するゴースト２１０は３車線分の幅を有する基本ラインの内側に存在することとなるため、正規のターゲットとして誤認識してしまうという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は上記問題に鑑み成されたものであり、路側物を認識しなくても虚像を認識可能な物体認識装置、物体認識方法及びレーダ装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために成された請求項１に記載の発明によれば、判断手段にて自車両が走行する車線以外に物体を検知したか否かを判断し、隣接車線判断手段にて隣接車線が存在するか否かを判断し、判断手段にて自車線以外に物体を検知したと判断された場合であって、隣接車線判断手段にて隣接車線が存在しないと判断された場合に、認識手段は検知された物体を虚像と認識する。
【０００８】
本発明では、自車線の隣接車線が存在しないにも関わらず、自車線以外に、例えば自車線の隣に車両らしき物体を検知した場合には、該物体を虚像であると判断するのである。ここで、隣接車線が存在するか否かの判断としては、例えば、請求項２に記載の発明のように、自車両との相対速度が所定の相対速度である隣接車線を走行する車両を、一度は検知可能な第一のエリアと、第一のエリアとは異なる第二のエリアが予め設定されており、自車線以外で検知された物体が、第一のエリアにて検知されることなく、第二のエリアにて初めて検知された場合に隣接車線が存在しないと判断する。
【０００９】
ここで、第一のエリアは、自車両との相対速度が所定の相対速度である隣接車線を走行する車両を、一度は検知可能なエリアとして設定されているため、隣接車線が存在する場合には、通常、第一のエリアにて物体が検知される。従って、この第一のエリアにて検知されることなく、第二のエリア内にて初めて物体が検知されるような場合には、隣接車線が存在しないものと判断でき、該物体を虚像と判断する。
【００１０】
また、例えば、隣接車線を走行する車両が、所定の相対速度より大きい速度で走行している場合には、第一の検知エリアにて検知されず、第二の検知エリアにて初めて検知されることになるため、誤って虚像と判断されることになる。そこで、請求項３に記載の発明のように、第一のエリア内にて検知されることなく、第二のエリア内にて初めて検知された物体であっても、該物体と略等しい距離及び相対速度で自車線上を走行する物体が検知されなかった場合には、虚像と判断しないようにする。このような判断が可能なのは、虚像が発生する場合は、必ず自車線上に虚像と略等しい距離及び相対速度の物体が存在すると考えられるからである。そして、このような判断を行うことにより、虚像か否かをより精度よく判断できるようになる。
【００１１】
さらに、請求項４に記載の発明によれば、停止物ライン判断手段にて停止物により構成される停止物ラインを検知したか否かを判断し、停止物ラインを検知したと判断された場合には、認識手段は、停止物ラインの外側に検知された物体を虚像と認識する。この結果、虚像を誤認識することを防止することができる。
【００１２】
また、請求項５に記載の発明によれば、認識手段は、停止物ラインの外側に虚像を認識した場合であって、該虚像と同じ距離及び相対速度で自車線上を併走する先行車両を検知できなかった場合には、停止物ラインの外側に認識された虚像に基づいて、先行車両の距離及び相対速度を推定する。
【００１３】
具体的には、例えば、請求項６に記載の発明のように、停止物ラインの外側に検知された虚像の距離及び相対速度を、先行車両の距離及び相対速度として推定してもよい。また、請求項７に記載の発明のように、停止物ラインの外側に検知された虚像の距離及び相対速度に基づいて、過去において先行車両が存在すると推定される領域を設定し、該設定された領域に先行車両を検知していた場合には、過去において検知した先行車両の距離及び相対速度に基づいて、今回制御サイクルでの先行車両の距離及び相対速度を推定するようにしてもよい。
【００１４】
これは前述したように、停止物ラインの外側に虚像を認識した場合には、虚像と同じ距離及び相対速度で併走する先行車両が自車線上に存在すると考えられる。しかし、停止物ラインの外側に虚像が認識されたにも関わらず、自車線上に虚像の基となる先行車両が検知されなかった場合には、自車線上の先行車両をロストしたものと考えられる。そこで、停止物ラインの外側に認識された虚像を基に、ロストした先行車両を外挿する。この結果、自車線上の物体をロストすることなく確実に認識することが可能となる。
【００１５】
また、請求項８に記載の発明によれば、請求項１乃至７の何れかに記載の物体認識装置と、自車の前方に送信波を送信する送信手段と、前方物体からの反射波を受信する受信手段とを備え、物体認識装置は、受信手段にて受信した前方物体からの反射波に基づいて物体の認識を行う。この結果、レーダ装置においても請求項１乃至７の何れかに記載の発明と同様な効果を有することとなる。
【００１６】
また、請求項９に記載の発明によれば、自車両が走行する車線以外に物体を検知したか否かを判断するステップと、隣接車線が存在するか否かを判断するステップと、
自車線以外に物体を検知したと判断された場合であって、隣接車線が存在しないと判断された場合に、前記検知された物体を虚像と認識するステップとを備えている。この結果、請求項１に記載の発明と同様な効果を有することとなる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のレーダ装置の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の物体認識装置を適用したＦＭＣＷレーダ装置の全体構成を示す図である。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態のＦＭＣＷレーダ装置１は、変調信号Ｓｍに応じて所定の周波数に変調されたレーダ波を送信する送信器１２、送信器１２から放射され、対象物に反射されたレーダ波を受信する受信器１４からなる送受信部１０と、送信器１２に変調信号Ｓｍを供給すると共に、受信器１４から出力されるビート信号Ｂ１に基づき、対象物を検知するための処理を実行する信号処理部２０とにより構成されている。
【００１９】
送信器１２は、送信信号として、ミリ波帯の高周波信号を生成する電圧制御発振器（ＶＣＯ）１２ｂと、変調信号Ｓｍを電圧制御発振器１２ｂの調整レベルに変換して電圧制御発振器１２ｂに供給する変調器（ＭＯＤ）１２ａと、電圧制御発振器１２ｂからの送信信号を電力分配して受信器１４に供給されるローカル信号を生成する電力分配器（ＣＯＵＰ）１２ｄと、送信信号に応じてレーダ波を放射する送信アンテナ１２ｅとにより構成されている。なお、送信アンテナ１２ｅは、前方物体の方位を特定するために車幅方向に機械的に走査される。
【００２０】
受信器１４は、レーダ波を受信する受信アンテナ１４ａと、受信アンテナ１４ａからの受信信号に電力分配器１２ｄからのローカル信号を混合するミキサ１４ｂと、ミキサ１４ｂの出力を増幅する前置増幅器１４ｃと、前置増幅器１４ｃの出力から不要な高周波成分を除去し、送信信号及び受信信号の周波数の差成分であるビート信号Ｂ１を抽出するローパスフィルタ１４ｄと、ビート信号Ｂ１を必要な信号レベルに増幅する後置増幅器１４ｅとにより構成されている。
【００２１】
信号処理部２０は、起動信号Ｃ１により起動され、三角波状の変調信号Ｓｍを発生する三角波発生器２２と、起動信号Ｃ２により起動され、受信器１４からのビート信号Ｂ１をデジタルデータＤ１に変換するＡ／Ｄ変換器２４ａと、ＣＰＵ２６ａ、ＲＯＭ２６ｂ、ＲＡＭ２６ｃを中心に構成され、起動信号Ｃ１、Ｃ２を送出して三角波発生器２２及びＡ／Ｄ変換器２４ａを動作させると共に、Ａ／Ｄ変換器２４ａを介して得られるデジタルデータＤ１に基づき対象物との距離及び相対速度を算出する周知のマイクロコンピュータ２６と、マイクロコンピュータ２６の指令に基づき高速フーリエ変換（ＦＦＴ）の演算を実行する演算処理装置２８とにより構成されている。
【００２２】
なお、本実施形態では、機械式にレーダ波を走査するものについて説明したが、ＤＢＦ（デジタル・ビーム・フォーミング）方式等のような電子式にレーダ波を走査するものであってもよい。
【００２３】
また、送信器１２は、本発明の送信手段に相当する。さらに、受信器１４は本発明の受信手段に相当する。また、ＣＰＵ２６ａは、本発明の物体認識装置に相当する。
【００２４】
続いて、路側物３００（本発明の停止物ラインに相当する）を認識していない場合に、ゴースト２１０が存在するか否かを判断する方法について説明する。本実施形態では、レーダの検知エリア内に、自車両との相対速度が所定の相対速度である隣接車線を走行する車両を、一度は検知可能な第一のエリアと、第一のエリアとは異なる第二のエリア（以下、仮ゴースト領域と称する）とを設定して、第一のエリアにて検知されることなく仮ゴースト領域にて初めて検知した物体をゴーストと判断する。
【００２５】
ここで、図２に示すように、第一のエリア４００は、自車線５００より外側の領域であって、自車両１００との間で通常想定される最大の相対速度（所定の相対速度）で走行する車両が一制御サイクルの間に走行する距離Ｄだけ、検知エリア１２０の両端の境界１１０から略平行に移動した境界線６００と、検知エリア１２０の両端の境界１１０と、自車線５００の境界とで囲まれた領域として設定される。また、仮ゴースト領域４０は、自車線５００より外側の領域であって、第一のエリア４００を除外した残りの領域として設定される。
【００２６】
ここで、自車両１００との間で通常想定される最大の相対速度として設定されるのは、車両同士であれば通常とり得る値である。例えば、法定最高速度と法定最低速度との差を示す速度でもよいし、この速度に、追い越し車両の速度等を考慮して所定速度だけ上乗せした値でもよい。また、ナビゲーション装置等にて一般道路か高速道路かを区別できるならば、設定される値は、一般道路若しくは高速道路の何れかにおいて可変にしてもよい。
【００２７】
また、上述したような第一のエリア４００が設定されるのは、隣接車線７００が存在するか否かを判断するためである。即ち、隣接車線７００が存在するならば、隣接車線７００上にて検知される物体は、通常、一度は第一のエリア４００内にて検知される。それは、第一のエリア４００が、自車両１００との間で通常想定される最大の相対速度で走行する車両を、一制御サイクル内に一度は検知できるような領域として設定されているからである。従って、第一のエリア４００にて検知されることなく、仮ゴースト領域４０にて初めて物体が検知されたような場合には、隣接車線７００が存在しないと考えられる。そして、隣接車線７００が存在しないにも関わらず、仮ゴースト領域４０に車両らしき物体を検知した場合には、その物体をゴーストと判断するのである。
【００２８】
なお、ゴースト判断の確実性を高めるために、仮ゴースト領域４０に初めて検知された物体をすべてゴースト２１０と判断するのではなく、さらに、該物体と同じ距離及び相対速度で併走するターゲット車両２００が存在する場合にだけゴースト２１０と判断するようにしてもよい。
【００２９】
続いて、上述したゴースト２１０を判断する方法の詳細な作動について、図３乃至図６に示すフローチャートを用いて説明する。なお、本フローチャートは、マイクロコンピュータ２６のＣＰＵ２６ａにて１００ｍｓｅｃ制御サイクルで実行される。
【００３０】
まず、物体を認識し、図示しない車間制御ＥＣＵに距離及び相対速度等のデータを送信する処理について図３のフローチャートを用いて説明する。まず、最初のステップＳ１００では、図示しない車間制御ＥＣＵからのデータを受信する。受信するデータとしては、後述する物体が移動物か停止物かを判断するために用いる自車速データ、推定Ｒを算出するためのステアリング操舵角データ等が該当する。
【００３１】
次に、ステップＳ２００では、三角波発生器２２に起動信号Ｃ１を送信して変調信号Ｓｍを発生させ、送信器１０に備えられた送信アンテナ１２ｅを介して周波数変調されたレーダ波を送信させる。
【００３２】
そして、ステップＳ３００では、前方物体からの反射波を受信した受信器１４が生成したビート信号Ｂ１を取り込む。具体的には、受信器１４から出力されるビート信号Ｂ１をＡ／Ｄ変換器２４ａにてデジタルデータＤ１に変換し、ＲＡＭ２６ｃに書き込む。
【００３３】
続くステップＳ４００では、三角波発生器２２に起動信号Ｃ１を送信することを停止し、周波数変調されたレーダ波の送信を停止する。
【００３４】
そして、ステップＳ５００では、取り込まれたビート信号Ｂ１を演算処理装置２８に入力して周波数解析を実行する。そして、この演算結果として、周波数変調されたレーダ波の上昇部及び下降部の各々において、各周波数毎の複素ベクトルが得られる。
【００３５】
次に、ステップＳ６００では、複素ベクトルの絶対値、即ちその複素ベクトルが示す周波数成分の振幅に基づき、周波数スペクトル上でピークとなる全ての周波数成分を検知して、その周波数をピーク周波数として特定する。
【００３６】
続くステップ７００では、ステップ６００で求められた上昇部側及び下降部側のピーク周波数の中で、同一物体からの反射波と考えられるピーク周波数を特定する。なお、ペアの特定については、従来と変わるところがないので、その詳細な説明については省略する。
【００３７】
そして、ステップＳ８００では、ステップＳ７００で特定された上昇部側及び下降部側のピーク周波数に基づいて物体の距離及び相対速度、横位置等を算出する。
【００３８】
続いて、ステップＳ９００では、認識された物体に対してゴースト判定処理を行う（詳細な処理は後述する）。
【００３９】
次に、ステップＳ１０００では、車間制御の対象とすべき物体を選択する。選択の方法としては、ステアリング操舵角データ等から推定Ｒを算出して自車線確率を求め、自車線確率の高い物体を選択する。
【００４０】
そして、ステップＳ１１００にて車間制御ＥＣＵに、選択された物体の距離及び相対速度、横位置データ等を送信する。
【００４１】
続いて、ステップＳ９００のゴースト判定処理のサブルーチンについて図４乃至図６を用いて説明する。まず、最初のステップＳ９１０では、路側物３００を認識したか否かが判断される。路側物３００の認識は、例えば、ガードレール等に連続して配置された突起物が３つ以上検知された場合に、路側物３００を認識したと判断する。そして、路側物３００を認識していないと判断された場合には、▲１▼の処理に移行する。
【００４２】
図４に示す▲１▼の処理は、路側物３００を認識していない場合に、物体がゴースト２１０か否かを判断する処理を示すものである。まず、ステップＳ９１２では、上述の予め設定された仮ゴースト領域４０に物体を検知したか否かを判断する。そして、物体を検知したと判断された場合にはステップＳ９１４に移行する。
【００４３】
ステップＳ９１４では、仮ゴースト領域４０にて検知された物体が、新規に出現した物体であるか否かを判断する。即ち、該物体が、上述の第一のエリア４００にて検知されることなく、仮ゴースト領域４０にて初めて検知された場合には、新規物体が出現したと判断し、ステップＳ９１６に移行する。
【００４４】
ステップＳ９１６では、新規物体の距離及び相対速度が、ターゲット車両２００の距離及び相対速度と等しいか否かが判断される。なお、ターゲット車両２００とは、車間制御の対象とすべき車両をいう。この判断を行うのは、新規物体がゴースト２１０である場合には、必ずターゲット車両２００と同じ距離及び相対速度で併走するものだからである。そして、新規物体とターゲット車両２００の距離及び相対速度が等しいと判断された場合には、▲３▼に移行してステップＳ９６０にて新規物体をゴースト２１０と判定し、ステップＳ９７０にてゴースト２１０を削除する。
【００４５】
また、ステップＳ９１２からステップＳ９１６の処理の中で一つでも否定判断された場合には、▲５▼に進んで、本サブルーチンを終了する。
【００４６】
続いて、ステップＳ９１０において路側物３００を認識したと判断された場合には、ステップＳ９３０に移行して、ターゲット車両２００を自車線５００上にて検知したか否かが判断される。そして、ターゲット車両２００を自車線５００上にて検知したと判断された場合にはステップＳ９３２に移行する。
【００４７】
ステップＳ９３２では、図７に示すようなゴースト領域２２０を設定する。このゴースト領域２２０は、路側物３００を中心としてターゲット車両２００の位置から線対象の位置に、車両１台分の大きさより所定の大きさだけ大きい領域として設定される。
【００４８】
そして、ステップＳ９３４ではゴースト領域２２０に物体を検知したか否かが判断され、ステップＳ９３６では物体が新規にゴースト領域４００に出現したか否かが判断され、ステップＳ９３８では物体の距離及び相対速度がターゲット車両２００と等しいか否かが判断される。そして、ステップＳ９３４からステップＳ９３８の全ての処理において肯定判断された場合には、ステップＳ９６０にて物体をゴースト２１０と判定し、ステップＳ９７０にてゴースト２１０が削除される。一方、ステップＳ９３４からステップＳ９３８の中で、一つでも否定判断された場合には、本サブルーチンを終了する。
【００４９】
また、ステップＳ９３０にてターゲット車両２００が自車線５００上に存在しないと判断された場合には、▲２▼の処理に移行する。
【００５０】
図６に示す▲２▼の処理は、ゴースト２１０が検知されているものの、ターゲット車両２００が検知されていない場合に実行される処理（外挿処理）を示すものである。このような現象が生じるのは、路側物３００からの反射強度の方が、ターゲット車両２００からの反射強度より大きいために、ターゲット車両２００からの反射波のＦＦＴパワースペクトルのピークが、路側物３００からの反射波のＦＦＴパワースペクトルに埋もれてしまうためである。従って、かかる場合には、以下に示す外挿処理を実行する。
【００５１】
まず、ステップＳ９４８では、路側物３００の外側に物体を検知したか否かを判断する。そして、路側物３００の外側に物体を検知していないと判断された場合には、▲５▼に移行して、本サブルーチンを終了する。一方、路側物３００の外側に物体を検知した場合には、ステップＳ９５０に移行する。
【００５２】
ステップＳ９５０では、路側物３００の外側に検知された物体を仮ゴーストと判定する。ここで、ゴーストと判定せず仮ゴーストと判定するのは、路側物３００の外側に検知された物体と併走するターゲット車両２００が存在しないため、物体がゴースト２１０なのか、ノイズなのかの区別がつかないからである。そして、ステップＳ９５２では、図８に示すような仮ゴースト２１１に基づいて真ターゲット領域２３０を設定する。続くステップＳ９５４では、前回制御サイクルにおける真ターゲット領域２３０の予測領域を算出する。
【００５３】
そして、ステップＳ９５６では、予測された真ターゲット領域２３０内に、前回制御サイクルにてターゲット車両２００を認識したか否かが判断される。即ち、前回制御サイクルで認識されたターゲット車両２００の位置データ等をＲＡＭ２６ｃに記憶しておき、予測された真ターゲット領域２３０内にターゲット車両２００を認識していたか否かを判断する。そして、予測された真ターゲット領域２３０内に、ターゲット車両２００を認識していたと判断された場合には、ターゲット車両１００をロストしたと考えられるため、外挿処理を実行する。
【００５４】
即ち、ステップＳ９５８では、前回制御サイクルにて認識されたターゲット車両１００の距離及び相対速度を基に、今回制御サイクルでのターゲット車両１００の距離及び相対速度を推定する。そして、推定された距離及び相対速度を有するターゲット車両２００を、真ターゲット領域２２０内に設定し（外挿処理）、ステップＳ９６０に移行する。また、この外挿処理に際して推定される相対速度は、前回制御サイクルでのターゲット車両２００の加速度が分かっている場合には、その加速度を基に相対速度を推定して外挿する。また、前回制御サイクルの距離及び相対速度を、ロストしたターゲット車両の距離及び相対速度と推定して外挿してもよい。さらに、仮ゴースト２１１の距離及び相対速度を、ロストしたターゲット車両２００の距離及び相対速度と推定して外挿してもよい。
【００５５】
そして、ステップＳ９６０では、仮ゴースト２１１と判定された物体を実際のゴースト２１０と判定し、ステップＳ９７０にてゴースト２１０を削除する。
【００５６】
一方、ステップＳ９５６にて、予測された真ターゲット領域２３０内に、前回制御サイクルにてターゲット車両２００を認識していないと判断された場合には、ステップＳ９５９にて仮ゴースト２１１をゴースト２１０としてではなく、ノイズとして削除して▲５▼に移行し、本サブルーチンを終了する。
【００５７】
なお、ステップＳ９１０の処理は、本発明の停止物ライン判断手段に相当する。また、ステップＳ９１２及びステップＳ９１４の処理は、本発明の隣接車線判断手段に相当する。さらに、ステップＳ９１２若しくはステップＳ９３０若しくはステップＳ９４８の処理は、本発明の判断手段に相当する。また、ステップＳ９１２乃至ステップＳ９１６及びステップＳ９６０の処理は、本発明の認識手段に相当する。さらに、ステップＳ９７０の処理は、本発明の削除手段に相当する。
【００５８】
以上のように、本実施形態によれば、予め設定された第一の検知エリアにて検知されることなく、仮ゴースト領域４０にて初めて検知された物体であって、ターゲット車両２００と同じ距離及び相対速度で併走する物体であれば、ゴースト２１０と判断して削除する。この結果、路側物３００を認識しなくても、ゴースト２１０を誤検知することを防止できる。
【００５９】
また、路側物３００を認識したと判断された場合には、路側物３００の外側（自車線の隣）にゴースト領域２２０を設定する。そして、物体がゴースト領域２２０に新規に検知された場合であって、ターゲット車両２００と同じ距離及び相対速度であると判断された場合には、物体をゴースト２１０と判断して削除する。この結果、ゴーストを誤検知することを防止することが可能となる。
【００６０】
さらに、ゴースト２１０だけを検知している場合であっても、予測された真ターゲット領域２３０に、前回制御サイクルにてターゲット車両２００を認識している場合には外挿処理を行う。この結果、ターゲット車両２００をロストすることなく確実に検知することが可能となる。
【００６１】
（その他）
▲１▼ 上述した第一のエリア４００は、図２に示したような形状に限られることはない。即ち、自車線幅に相当するライン５００より外側であって、自車両１００との間で通常想定される最大の相対速度で走行する車両を、一制御サイクルの間に検知できるような領域として設定できれば、その領域の形状はどのような形状であってもよい。
【００６２】
例えば、図９に示すように、検知エリア１２０の両端の境界１１０から所定角度１３０を有する境界線６１０と、検知エリア１２０の両端の境界１１０とにより挟まれた領域として設定してもよい。この所定角度１３０は、検知エリア１２０の両端の境界１１０上であって、隣接車線の中央の位置（自車両の中心位置から車線幅分ずれた位置）１１１から、上述の距離Ｄだけ離れた位置を通るように設定される。
【００６３】
また、図１０に示すように、検知エリア１２０の両端の境界１１０上であって、隣接車線の中央の位置１１１から、上述の距離Ｄだけ離れた位置を通り、自車線５００の境界線と略垂直に引かれる境界線６２０と、自車線５００の境界と、境界線１１０とにより囲まれた領域として設定してもよい。
【００６４】
さらに、図２、図９、図１０では、隣接車線７００上であって検知エリア１２０より遠方を走行する車両が検知エリア１２０内に進入してきた場合には、仮ゴースト領域４０にて初めて検知されることになるため、実際に存在する車両がゴーストと判断されることになる。従って、図１１に示すように、検知エリア１２０内の前方に第一のエリア４３０を設定してもよい。この第一のエリア４３０を設定する方法は、例えば、検知エリア１２０内の前方の境界１１２から、上述の距離Ｄだけ略平行に移動した境界線６０５と、検知エリア１２０内の境界１１２と、境界線６００と、自車線５００の境界とにより囲まれた領域として設定してもよい。
【００６５】
なお、第一のエリア及び仮ゴースト領域４０は、自車線の片側だけに設定してもよい。例えば、日本の道路の場合には、特に自車線の左側にゴーストが発生しやすいため、自車線の左側だけにゴースト領域４０を設定するようにしてもよい。また、米国の道路の場合には、日本の道路とは逆に自車線の右側だけにゴースト領域４０を設定してもよい。また、第一のエリア及び仮ゴースト領域４０は、自車線５００の隣車線の領域内にのみ設定してもよい。
【００６６】
▲２▼ また、上述したゴースト２１０のみが検知され、ターゲット車両２００が検知されていない場合の外挿処理の手段として、図６のフローチャートに示した手段以外に、前回制御サイクルにおいて、認識中のターゲット車両２００から今回制御サイクルでのターゲット車両２００の予測位置を予め算出しておき、この予測位置が上述した真ターゲット領域２３０内に存在する場合に外挿処理を行うようにしてもよい。このような構成を採用しても、上記実施形態と同様の効果を有する。
【００６７】
▲３▼ また、上述の図４のフローチャートでは、ゴースト２１０か否かの判断を確実に行うために、ゴースト領域２２０に新規に検知された物体が、ターゲット車両２００と同じ距離及び相対速度で併走する場合に、ゴースト２１０と判断して削除するものについて説明したが、路側物３００の外側に物体を検知したならば、その他の判断を行うことなく削除するようにしてもよい。これは、路側物３００の外側に検知される物体は、ゴースト２１０若しくはノイズ等である可能性が高いと判断できるからである。
【００６８】
なお、本実施形態では、本発明の物体認識装置をＦＭＣＷレーダ装置に適用するものについて説明したが、車間距離が接近した場合に運転者に報知する車間距離警報装置や、先行車の種類に応じてエアバックの作動を可変にする等の衝突緩和装置に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態のＦＭＣＷレーダ装置の全体構成を示した全体構成図である。
【図２】仮ゴースト領域の設定の方法を示した説明図である。
【図３】本実施形態の全体の処理を示すフローチャートである。
【図４】路側物を認識した場合におけるゴーストを判断する方法を示したフローチャートである。
【図５】路側物を認識しなかった場合におけるゴーストを判断する方法を示したフローチャートである。
【図６】ターゲット車両をロストした場合の外挿処理を示したフローチャートである。
【図７】ゴースト領域の設定の方法を示した説明図である。
【図８】ターゲット車両をロストした場合に設定される真ターゲット領域を示した説明図である。
【図９】仮ゴースト領域の設定の方法を示した説明図である。
【図１０】仮ゴースト領域の設定の方法を示した説明図である。
【図１１】仮ゴースト領域の設定の方法を示した説明図である。
【図１２】従来のレーダ装置において、ゴーストが検知される理由を示した説明図である。
【符号の説明】
１ ＦＭＣＷレーダ装置
２６ａ ＣＰＵ
４０ 仮ゴースト領域
１００ 自車両
２１０ ゴースト
３００ 路側物
４００、４１０、４２０、４３０ 第一のエリア
Claims (9)
- 自車両が走行する車線以外に物体を検知したか否かを判断する判断手段と、
隣接車線が存在するか否かを判断する隣接車線判断手段と、
前記判断手段にて自車線以外に物体を検知したと判断された場合であって、前記隣接車線判断手段にて隣接車線が存在しないと判断された場合に、前記検知された物体を虚像と認識する認識手段とを備えたことを特徴とする物体認識装置。 - 請求項１に記載の物体認識装置において、
自車両との相対速度が所定の相対速度である隣接車線を走行する車両を、一度は検知可能な第一のエリアと、
自車線以外であって、前記第一のエリアとは異なる第二のエリアが予め設定されており、
前記隣接車線判断手段は、前記第一のエリアにて検知されることなく前記第二のエリアにて初めて物体が検知された場合には、隣接車線が存在しないと判断することを特徴とする物体認識装置。 - 請求項２に記載の物体認識装置において、
前記第一のエリアにて検知されることなく前記第二のエリアにて初めて検知された物体であっても、該物体と略等しい距離及び相対速度を有する物体が自車線上で検知されなかった場合には、前記認識手段は、前記第二のエリアにて初めて検知された物体を虚像と認識しないことを特徴とする物体認識装置。 - 請求項１乃至３の何れかに記載の物体認識装置において、
複数の停止物により構成される停止物ラインを検知したか否かを判断する停止物ライン判断手段を有し、
該停止物ライン判断手段にて前記停止物ラインを検知したと判断された場合には、前記認識手段は、前記停止物ラインの外側に検知された物体を虚像と認識することを特徴とする物体認識装置。 - 請求項４に記載の物体認識装置において、
前記認識手段は、前記停止物ラインの外側に虚像を認識した場合であって、該虚像と同じ距離及び相対速度で自車線上を併走する先行車両を検知できなかった場合には、前記虚像に基づいて、前記先行車両の距離及び相対速度を推定することを特徴とする物体認識装置。 - 請求項５に記載の物体認識装置において、
前記認識手段は、前記虚像の距離及び相対速度を、前記先行車両の距離及び相対速度として推定することを特徴とする物体認識装置。 - 請求項５に記載の物体認識装置において、
前記認識手段は、前記虚像の距離及び相対速度に基づいて、過去において前記先行車両が存在すると推定される領域を設定し、該設定された領域に前記先行車両を検知していた場合には、前記過去において検知した先行車両の距離及び相対速度に基づいて、今回制御サイクルでの先行車両の距離及び相対速度を推定することを特徴とする物体認識装置。 - 請求項１乃至７の何れかに記載の物体認識装置と、
自車の前方に送信波を送信する送信手段と、
前方物体からの反射波を受信する受信手段とを備え、
前記物体認識装置は、前記受信手段にて受信した前方物体からの反射波に基づいて物体の認識を行うことを特徴とするレーダ装置。 - 自車両が走行する車線以外に物体を検知したか否かを判断するステップと、
隣接車線が存在するか否かを判断するステップと、
自車線以外に物体を検知したと判断された場合であって、隣接車線が存在しないと判断された場合に、前記検知された物体を虚像と認識するステップとを備えたことを特徴とする物体認識方法。
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