JP2016148547A - 検知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ミラーゴーストを利用してターゲットの位置を判定可能とする検知装置を提供する。【解決手段】検知装置は、ミリ波レーダ５による複数の検出点を検出する検出部と、複数の検出点の中から検出点ペアＰ１，Ｐ２を抽出するペア抽出部と、検出点ペアＰ１，Ｐ２に含まれる２つの検出点の近い方の一方を壁に由来する遮蔽物検出点Ｗ２と判定し、他方をターゲットＴのミラーゴーストに由来するミラーゴースト検出点と判定するペア分析部と、第１ペアＰ１と第２ペアＰ２とに基づいてターゲットＴの位置を判定するターゲット位置判定部と、を備え、ターゲット位置判定部は、遮蔽物検出点Ｗ１を基準としてミラーゴースト検出点Ｇ１と等距離にあり、かつ、遮蔽物検出点Ｗ２を基準としてミラーゴースト検出点Ｇ２と等距離にある位置のうちの何れかをターゲットＴの位置と判定する。【選択図】図２

Description

本発明は、検知装置に関するものである。

従来、下記特許文献１に記載の車間距離センサが知られている。この車間距離センサでは道路の壁の位置が検出され、当該壁のラインより外側にあるターゲットはゴーストと見なされ、消去される。これにより、ミリ波レーダの電波が壁で反射されることによりミラーゴーストが検出されるのを防止することが提案されている。

特開２００１ー１１６８３９号公報

上記のような車間距離センサの仕組みは、単にミラーゴーストを除去するものであり、ターゲットの位置の判定に寄与するものではない。本発明は、ミラーゴーストを利用してターゲットの位置を判定可能とする検知装置を提供することを目的とする。

本発明の検知装置は、自車両の周囲のターゲットの位置を車載のレーダで検知する検知装置であって、遮蔽物が存在する場所においてレーダによる複数の検出点を検出する検出部と、レーダを基準として互いに同一方向に位置し同期して移動するように検出される対の検出点を複数の検出点の中から検出点ペアとして抽出するペア抽出部と、検出点ペアに含まれる２つの検出点の一方を遮蔽物に由来する遮蔽物検出点と判定し、２つの検出点の他方をターゲットのミラーゴーストに由来するミラーゴースト検出点と判定するペア分析部と、複数が抽出された検出点ペアのうちの少なくとも第１ペアと第２ペアとに基づいてターゲットの位置を判定するターゲット位置判定部と、を備え、ターゲット位置判定部は、第１ペアに属する遮蔽物検出点を基準として当該第１ペアに属するミラーゴースト検出点と等距離にあり、かつ、第２ペアに属する遮蔽物検出点を基準として当該第２ペアに属するミラーゴースト検出点と等距離にある位置のうちの何れかをターゲットの位置と判定する。

本発明によれば、ミラーゴーストを利用してターゲットの位置を判定可能とする検知装置を提供することができる。

本発明の検知装置を備えた車両のブロック図である。 検知装置が使用される道路の一例を示す平面図である。 検知装置の処理を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しつつ本発明に係る検知装置の実施形態について詳細に説明する。図１に示されるように、検知装置１は、車両３に搭載され車両３の周囲のターゲット（例えば他車両）Ｔの位置をミリ波レーダ５で検知する装置である。検知装置１は、ミリ波レーダ５と、ＥＣＵ７とを備えている。ＥＣＵ７は、検出部１１と、ペア抽出部１３と、ペア分析部１５と、ターゲット位置判定部１７と、を備えている。

ミリ波レーダ５は、例えば、自車両３の車体前端及び自車両３の車体後端に設けられ、ミリ波を利用して自車両３前後の障害物を検出する。ミリ波レーダ５は、更に自車両３の側面に設けられ、自車両３の側方の障害物を検出してもよい。ミリ波レーダ５は、例えば、ミリ波を自車両３の前後に送信し、他車両等の障害物に反射したミリ波を受信することで障害物を検出する。ミリ波レーダ５は、検出した障害物情報をＥＣＵ７へ送信する。ミリ波レーダ５からＥＣＵ７に送信される上記障害物情報には、ミリ波レーダ５から見た障害物の方向及び距離の情報が含まれる。なお、ミリ波レーダ５に代えて、ＬＩＤＡＲ［Laser Imaging Detection and Ranging］等を用いてもよい。以下の説明では、車両３のミリ波レーダ５は、車体前端と車体側面とに設けられているものとする。また、２種類のミリ波レーダ５を区別する必要がある場合には、車体前端に設けられたものをミリ波レーダ５ａ、車体側面に設けられたものをミリ波レーダ５ｂと称する。

ＥＣＵ７は、ＣＰＵ[Central Processing Unit]、ＲＯＭ[Read Only Memory]、ＲＡＭ[Random Access Memory]等を有する電子制御ユニットである。ＥＣＵ７では、ＲＯＭに記憶されているプログラムがＲＡＭにロードされ、ＣＰＵで実行されることで、検出部１１、ペア抽出部１３、ペア分析部１５、及びターゲット位置判定部１７等の機能が実現される。ＥＣＵ７は、複数の電子制御ユニットから構成されていてもよい。なお、以下に説明するＥＣＵ７の機能の一部は、自車両３と通信可能な情報管理センター等の施設のコンピュータ又は携帯情報端末において実行される態様であってもよい。

検出部１１は、ミリ波レーダ５からの障害物情報に基づいて複数の検出点を検出し、ミリ波レーダ５から見た各検出点の方向及び距離を認識する。

ペア抽出部１３は、複数検出された上記検出点の中から、所定の関係性を持つ一対の検出点の組を抽出する。具体的には、ミリ波レーダ５の位置を基準として互いに同一方向に位置し同期して移動するように検出される対の検出点の対が、ペア抽出部１３に抽出される。以下、このような検出点の対を「検出点ペア」と呼ぶ。検出点ペアは、例えば、水平方向のうち同一方向に位置するように検出される。

対の検出点が「同期して移動する」とは、当該対の検出点が、ミリ波レーダ５から見て同一方向に存在する状態を維持しながら移動することをいう。上記のように同期して移動する対の検出点を検出するため、ペア抽出部１３は、各検出点を一定時間（例えば、１秒）トラッキングし、同一方向に存在する状態を所定時間継続した検出点の組を「検出点ペア」とする。検出点ペアに属する２つの検出点は、上記トラッキングの間、ミリ波レーダ５から見て常に重なって見えることになる。

ペア分析部１５は、検出点ペアに含まれる２つの検出点の一方を遮蔽物検出点であると判定し、他方をミラーゴースト検出点であると判定する。遮蔽物検出点とは、遮蔽物（例えば、自車両３が走行する道路を囲む壁）からのレーダ反射波が直接ミリ波レーダ５に帰還して、当該遮蔽物自体を検出したことに由来する検出点である。ミラーゴースト検出点とは、検出すべきターゲットＴのミラーゴーストに由来する検出点である。ミラーゴーストは、ターゲットＴからのレーダ反射波が上記遮蔽物に反射してミリ波レーダ５に帰還することにより発生する虚像であり、ミリ波レーダ５から見て上記遮蔽物の奥側に現れる。ペア分析部１５は、検出点ペアに含まれる２つの検出点のうち、より反射強度が強くミリ波レーダ５から近いと判断される一方を遮蔽物検出点と判定し、他方をミラーゴースト検出点と判定する。

ターゲット位置判定部１７は、複数抽出された検出点ペアのうちの同一平面内に位置する少なくとも２つのペア（第１ペア，第２ペアとする）に基づいてターゲットＴの位置を判定する。例えば第１ペアと第２ペアとが同一平面内に位置するとは、第１ペアに属する２つの検出点と第２ペアに属する２つの検出点との合計４つの検出点が同一平面内に位置することを意味する。また、同一平面とは例えば水平面である。ここでは、例えば、第１ペアはミリ波レーダ５ａで検出され、第２ペアはミリ波レーダ５ｂで検出されるといったように、第１ペアと第２ペアとが別々のミリ波レーダ５で検出されたものであってもよい。具体的には、ターゲット位置判定部１７は、第１ペアに属する遮蔽物検出点を基準として当該第１ペアに属するミラーゴースト検出点と等距離にあり、かつ、第２ペアに属する遮蔽物検出点を基準として当該第２ペアに属する前記ミラーゴースト検出点と等距離にある位置をターゲットＴの位置の候補とする。

換言すれば、第１ペア及び第２ペアが存在する平面上において、第１ペアの遮蔽物検出点を中心とし第１ペアのミラーゴースト検出点を円周上に含む第１仮想円と、第２ペアの遮蔽物検出点を中心とし第２ペアのミラーゴースト検出点を円周上に含む第２仮想円との２つの交点が、ターゲット位置判定部１７によってターゲットＴの位置の候補とされる。幾何学的な条件から理解されるように、上記の候補は２点存在する。

更にターゲット位置判定部１７は、上記の２点の候補のうち、自車両３の進行方向に近い方を、ターゲットＴの位置であると判定する。具体的には、ターゲット位置判定部１７は、自車両３が走行する道路の地図情報に基づいて、当該道路上に位置すると共に自車両の進行方向前方に位置する候補を、ターゲットＴの位置であると判定する。このような判定を可能にするために、検知装置１は地図情報データベースを備えてもよい。また、自車両３のヨーレートに基づいて自車両３の進行方向を認識してもよい。このような判定を可能にするために、検知装置１はヨーレートセンサーを備えてもよい。

以下、図１〜図３を参照しながら、ＥＣＵ７で実行される処理について説明を行う。図２は、自車両３が走行する道路１００の状態の一例を示す平面図であり、図３は、ＥＣＵ７で実行される処理を示すフローチャートである。図３に示される以下の処理は、例えば自車両３の走行中に繰り返し実行される。

以下では、図２に示すように、自車両３が左にカーブする道路１００を走行している場合のＥＣＵ７の処理を例として説明する。図２の状態では、道路１００の両側に沿って延在する壁１０１，１０２が存在しており、自車両３の進行方向には検出すべきターゲットＴ（例えば他車両）が存在している。ミリ波は直進性が高いので、自車両３の位置からは右側の壁１０２に遮られてターゲットＴをミリ波レーダ５で直接検出することが出来ない。また、車載カメラ等でターゲットＴを直接認識することも出来ない。壁１０１，１０２は、ミリ波レーダ５が使用するミリ波を反射することで、ターゲットＴのミラーゴーストを発生し得る。また、図２においては、道路１００の道路面は全体に亘って水平面上にあり、自車両３とターゲットＴとが同一水平面に存在するものとする。

まず、検出部１１は、ミリ波レーダ５からの障害物情報から複数の検出点を検出し、ミリ波レーダ５から見た各検出点の方向及び距離を認識する。（ステップＳ１）。以下、単に「検出点の方向」などと言うときには、その検出点を検出したミリ波レーダ５ａ又は５ｂから見た検出点の方向を意味し、単に「検出点の距離」などと言うときには、その検出点を検出したミリ波レーダ５ａ又は５ｂから見た検出点の距離を意味する。

ここで多数検出される検出点のうち、検出点Ｗ１は、左側の壁１０１のうちの特定点１０１ｓがミリ波レーダ５ａで検出されたことに対応する検出点である。検出点Ｇ１は、ターゲットＴからのレーダ反射波が特定点１０１ｓを経由してミリ波レーダ５ａに入射したことに対応する検出点である。すなわち、検出点Ｇ１はターゲットＴのミラーゴーストである。同様に検出点Ｗ２は、左側の壁１０１のうちの特定点１０１ｔがミリ波レーダ５ｂに検出されたことに対応する検出点である。検出点Ｇ２は、ターゲットＴからのレーダ反射波が更に特定点１０１ｔを経由してミリ波レーダ５ｂに入射したことに対応する検出点である。すなわち、検出点Ｇ２はターゲットＴの他のミラーゴーストである。ここでは、検出点Ｇ１，Ｇ２，Ｗ１，Ｗ２は、同一水平面状に現れたものとする。

続いて、ペア抽出部１３により、反射強度が所定値以上の検出点の中で、最も距離が遠いものから優先的に一つの検出点が選択される（ステップＳ２）。以下、ここで選択される検出点を「注目検出点」と呼ぶ。図２の例では検出点Ｇ１が注目検出点となる。ペア抽出部１３は、注目検出点と、その他の各検出点とを一定時間トラッキングする（ステップＳ３）。そして、ミリ波レーダ５から見て注目検出点と同一方向に位置し同期して移動するように検出される検出点が存在するか否かを判断し、当該条件を満足する検出点を抽出する（ステップＳ４）。ここで抽出された検出点を「同期検出点」と呼ぶ。図２の例では検出点Ｗ１が同期検出点となる。すなわちここでは、注目検出点Ｇ１と同期検出点Ｗ１とが検出点ペアとして抽出される。その一方、ステップＳ４において同期検出点が抽出されなかった場合には、処理はステップＳ２に戻る。

ステップＳ４で同期検出点が抽出された場合には、ペア分析部１５が、注目検出点と同期検出点との反射強度及び距離を比較する（ステップＳ５）。ここで注目検出点が同期検出点よりもレーダ反射波の反射強度が強く、距離が近い場合には、同期検出点がミラーゴースト検出点と判定され、注目検出点が遮蔽物検出点と判定される（ステップＳ７）。一方、同期検出点が注目検出点よりも反射強度が強く、距離が近い場合には、注目検出点がミラーゴースト検出点と判定され、同期検出点が遮蔽物検出点と判定される（ステップＳ６）。図２の例の場合には、ステップＳ６を経由して、注目検出点Ｇ１がミラーゴースト検出点となり、同期検出点Ｗ１が遮蔽物検出点となる。その後、例えばＥＣＵ７の記憶領域に注目検出点と同期検出点との組が「検出点ペア」として一時的に記憶される（ステップＳ８）。

上述のステップＳ２〜Ｓ８の処理は、例えばＥＣＵ７の記憶領域に同一平面内に位置する複数の検出点ペアが記憶されるまで繰り返される（ステップＳ９）。以下、図２の例のように、検出点Ｇ１，Ｗ１からなる第１ペアＰ１と、検出点Ｇ２，Ｗ２からなる第２ペアＰ２との２組の検出点ペアが記憶された状態で、次に説明するステップＳ１０に処理が進むものとする。これら第１ペアＰ１と第２ペアＰ２は、同一水平面内に位置している。

次に、ターゲット位置判定部１７は、第１ペアＰ１に属する遮蔽物検出点Ｗ１を基準として当該第１ペアＰ１に属するミラーゴースト検出点Ｇ１と等距離にあり、かつ、第２ペアＰ２に属する遮蔽物検出点Ｗ２を基準として当該第２ペアＰ２に属するミラーゴースト検出点Ｇ２と等距離にある位置を、ターゲットＴの位置の候補とする（ステップＳ１０）。すなわち、第１ペアＰ１及び第２ペアＰ２が存在する水平面上において、遮蔽物検出点Ｗ１を中心としミラーゴースト検出点Ｇ１を円周上に含む第１仮想円Ｃ１と、遮蔽物検出点Ｗ２を中心としミラーゴースト検出点Ｇ２を円周上に含む第２仮想円Ｃ２との２つの交点Ｒ１，Ｒ２が、ターゲットＴの位置の候補となる。

次に、ターゲット位置判定部１７は、上記の２点の候補のうち、自車両３の進行方向に近い方を、ターゲットＴの位置であると判定する（ステップＳ１１）。ここでは、前述の通り、例えば、自車両３が走行する道路の地図情報に基づいて、当該道路上に位置すると共に自車両の進行方向前方に位置する候補（ここでは、交点Ｒ２）が、ターゲットＴの位置であると判定される。以上によりターゲットＴの位置が判定され、処理が終了する。

続いて、検知装置１による作用効果について説明する。検知装置１によれば、上述した通り、ターゲットＴのミラーゴーストに基づいてターゲットＴの位置が判定可能である。これにより、壁などの遮蔽物によってターゲットＴが車載カメラやミリ波レーダ５で直接検出できない場合であっても、ターゲットＴのミラーゴーストを利用して自車両３の進路の先にあるターゲットＴの位置を判定することができる。

本発明は、上述した実施形態を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した様々な形態で実施することができる。また、上述した実施形態に記載されている技術的事項を利用して、下記の実施例の変形例を構成することも可能である。各実施形態の構成を適宜組み合わせて使用してもよい。例えば、実施形態では、道路を囲む壁が遮蔽物となる場合を例として説明しているが、遮蔽物は、ガードレール、木、停車した他車両等であってもよい。また、実施形態では２つの検出点ペアＰ１，Ｐ２に基づいてターゲットＴの位置を判定しているが、３以上の検出点ペアに基づいてターゲットＴの位置を判定してもよい。

例えば、処理負荷軽減のため、ステップＳ６又はＳ７で得られたミラーゴースト検出点までの距離が、直接検出されている障害物までの距離よりも短い場合には、以降の処理対象から排除するようにしてもよい。上記の直接検出されている障害物は、反射強度が所定以上強いもののうち最も遠距離に位置するものである。また、ミラーゴースト検出点が、カメラ等の別の手段で直接検出できる位置範囲内にある場合には、以降の処理対象から排除するようにしてもよい。但し、死角から急に飛び出してくるような障害物を考慮して、例えば、上記のようなミラーゴーストが、自車両３から直接検出し難い方向にターゲットＴが存在することを示すものである場合には、当該ミラーゴーストを処理対象から排除しないようにする等の処理を行ってもよい。

また、図３の処理の繰返しによって、あるターゲットＴの位置判定が継続して得られている状態から、当該ターゲットＴの位置判定が不可能になった場合（例えば、検出点ペアが複数存在しなくなった場合等）の処理について考える。この場合、自車両３からターゲットＴの判定位置までの距離が所定以上であった場合には、自車両３への影響が比較的小さいので、ターゲットＴの判定位置を削除するようにしてもよい。その一方、自車両３からターゲットＴの判定位置までの距離が所定未満であった場合には、自車両３への影響が比較的大きいので、ターゲットＴの位置を他の手法で継続して予測し、その予測位置の確度を段階的に低下させていくようにしてもよい。このような処理によれば、渋滞時などで自車両３がターゲットＴに急に接近するような場合であっても、当該ターゲットＴに対して応答よく対応可能である。

１…検知装置、３…自車両、５，５ａ，５ｂ…ミリ波レーダ（レーダ）、１１…検出部、１３…ペア抽出部、１５…ペア分析部、１７…ターゲット位置判定部、１０１，１０２…壁（遮蔽物）、Ｇ１，Ｇ２…ミラーゴースト検出点（検出点）、Ｗ１，Ｗ２…遮蔽物検出点（検出点）、Ｐ１…第１ペア（検出点ペア）、Ｐ２…第２ペア（検出点ペア）、Ｔ…ターゲット。

Claims (1)

1. 自車両の周囲のターゲットの位置を車載のレーダで検知する検知装置であって、
   遮蔽物が存在する場所において前記レーダによる複数の検出点を検出する検出部と、
   前記レーダを基準として互いに同一方向に位置し同期して移動するように検出される対の前記検出点を前記複数の検出点の中から検出点ペアとして抽出するペア抽出部と、
   前記検出点ペアに含まれる２つの検出点のうち前記レーダに近い方を前記遮蔽物に由来する遮蔽物検出点と判定し、前記２つの検出点の他方を前記ターゲットのミラーゴーストに由来するミラーゴースト検出点と判定するペア分析部と、
   複数が抽出された前記検出点ペアのうち同一平面内に位置する少なくとも第１ペアと第２ペアとに基づいて前記ターゲットの位置を判定するターゲット位置判定部と、を備え、
   前記ターゲット位置判定部は、
   前記第１ペアに属する前記遮蔽物検出点を基準として当該第１ペアに属する前記ミラーゴースト検出点と等距離にあり、かつ、前記第２ペアに属する前記遮蔽物検出点を基準として当該第２ペアに属する前記ミラーゴースト検出点と等距離にある位置のうちの何れかを前記ターゲットの位置と判定する、検知装置。

Images