JP6381736B1 - 物体検知装置およびこれを用いた自動運転システム - Google Patents

Abstract

【課題】自車の進路上の物体が走行に支障のない物体か否かを正確かつ迅速に判定する物体検知装置を得る。【解決手段】送信手段１０１により周期的に自車の進行方向に電波を送信し、この反射波を受信手段１０２で受信して、この受信結果に基づいて、物体検知手段１０３が自車の進路上の物体を検知し、増減検出手段１０４により、受信手段１０２により受信された受信電力が、過去の周期で検知された同一物体の受信電力に比べて、増加または減少したことを検出し、増加または減少に応じて増減フラグを立て、次いで算出手段１０５により、今回の増減フラグが、過去の周期に検知された同一物体の最新の増減フラグに比べて変動したかどうかを判定し、変動した回数を算出し、障害物判定手段１０６により、この回数を用いて、自車の走行に支障があるか否かを、判定する。【選択図】図１

Description

この発明は、車両周辺の物体を検知するための物体検知装置、およびこれを用いた自動運転システムに関するものである。

従来の物体検知装置としては、次のものがある。
この物体検知装置では、送信手段が自車の進行方向前方に電波を送信する。受信手段は、送信手段が送信した電波の物体による反射波を受信する。物体検知手段は、受信手段の受信結果に基づいて自車の進路上の物体を検知する。
障害物判定手段は、物体検知手段で検知した物体が、自車の走行に支障がある障害物であるか否かを判定する。
この障害物判定手段は、
（１）受信電力のばらつきを所定の閾値と比較し、この閾値よりも小さい場合、
（２）または、受信信号のレベル値を所定の値で比較し、この値以下である場合、
（３）または、受信信号レベルの減少率を所定の値で比較し、この減少率が所定の値以上である場合に、
自車の進路上の物体は走行に支障がない物体（物体は自車が跨ぐことができる低位置物体）であると判定する。（特許文献１参照）

特開２００１−１９１８７６号公報（第４〜６頁、第３図）

従来の物体検知装置では、自車の進路上の物体は走行に支障がない物体（物体は自車が跨ぐことができる低位置物体）を判定することができる。
しかしながら、上述の（１）から（３）の比較では、正確かつ迅速に判定することができないという問題があった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、自車の進路上の物体が走行に支障のない物体か否かを正確かつ迅速に判定する物体検知装置およびこれを用いた自動運転システムを得ることを目的とする。

この発明に係わる物体検知装置においては、周期的に自車の進行方向に電波を送信する送信手段、この送信手段により送信された電波の物体による反射波を受信する受信手段、この受信手段の受信結果に基づいて、自車の進路上の物体を検知する物体検知手段、受信手段により受信された受信電力が、過去に検知された同一物体の受信電力に比べて、増加または減少したことを検出し、増加または減少に応じて増減フラグを立てる増減検出手段、増減フラグが、過去に検知された同一物体の最新の増減フラグに比べて変動したかどうかを判定し、変動した回数を算出する変動回数算出手段、および物体検知手段により検知された物体が、自車の走行に支障があるか否かを、変動回数算出手段により算出された回数に基づき、判定する障害物判定手段を備え、障害物判定手段は、変動回数算出手段で算出された回数が、第一の閾値を超えている場合に、自車の走行に支障があると判定するとともに、第一の閾値は、物体との相対速度に応じて変更されるものである。

この発明によれば、周期的に自車の進行方向に電波を送信する送信手段、この送信手段により送信された電波の物体による反射波を受信する受信手段、この受信手段の受信結果に基づいて、自車の進路上の物体を検知する物体検知手段、受信手段により受信された受信電力が、過去に検知された同一物体の受信電力に比べて、増加または減少したことを検出し、増加または減少に応じて増減フラグを立てる増減検出手段、増減フラグが、過去に検知された同一物体の最新の増減フラグに比べて変動したかどうかを判定し、変動した回数を算出する変動回数算出手段、および物体検知手段により検知された物体が、自車の走行に支障があるか否かを、変動回数算出手段により算出された回数に基づき、判定する障害物判定手段を備え、障害物判定手段は、変動回数算出手段で算出された回数が、第一の閾値を超えている場合に、自車の走行に支障があると判定するとともに、第一の閾値は、物体との相対速度に応じて変更されるので、自車の進路上の物体が走行に支障のない物体か否かを正確かつ迅速に判定することができる。

この発明の実施の形態１による物体検知装置の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１による物体検知装置の動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１による物体検知装置の自動車の距離に応じた反射波の受信強度の分布を示す模式図である。 この発明の実施の形態１による物体検知装置のリフレクタからの反射のマルチパスの様子を示す図である。 この発明の実施の形態２による物体検知装置の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態２による物体検知装置の動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態３による自動運転システムの構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態３による自動運転システムの動作を示すフローチャートである。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１について図を用いて説明する。
図１は、この発明の実施の形態１による物体検知装置の構成を示すブロック図である。
図１において、物体検知装置１は、移動体（例えば自動車）に搭載され、移動体の周囲の物体の検知を行なう。物体検知装置１は、後述する送受信部１１と制御部１２を有する。

送受信部１１は、単一の送信アンテナと複数の受信アンテナとを有し、送信アンテナと受信アンテナとの組み合わせ毎のビート信号（受信結果）を生成するように構成されている。具体的には、受信アンテナ毎にミキサを有して、各チャンネルの受信結果を同時に生成するように構成される。
実施の形態１では、単一の送信アンテナと複数の受信アンテナとを有することとするが、送信アンテナが複数であってもよいし、受信アンテナが単一であってもよい。

送受信部１１は、後述する送信手段１０１、受信手段１０２を有する。
送信手段１０１は、所定の周期（例えば５０ｍｓｅｃ）で空間に電磁波を放射する。受信手段１０２は、送信手段１０１によって放射された電磁波が物体で反射された反射波を受信し、受信結果を、制御部１２の物体検知手段１０３に出力する。

制御部１２は、後述する物体検知手段１０３、増減検出手段１０４、算出手段１０５、障害物判定手段１０６、メモリ１０７を有する。
制御部１２は、例えば、専用のロジック回路や、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を中心として、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等のメモリ装置がバスを介して相互に接続され、Ｉ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）ポート、タイマー、カウンター等を有する。
制御部１２は、以下に述べる物体検知装置１の各構成要素の動作タイミングなどを制御する。また物体検知手段１０３、増減検出手段１０４、算出手段１０５、障害物判定手段１０６で実施される信号処理は、制御部１２に書き込まれたプログラムによって実行される。

以下、制御部１２の各構成要素について説明する。
物体検知手段１０３は、受信手段１０２が出力する受信結果に基づいて、既知のレーダ方式や測角方式に対応する測定用信号処理を実施して、物体を検知し、物体との距離、相対速度、方位方向、および受信手段１０２が受信した受信波のうち、検知した物体から反射した信号の電力を受信強度として測定する。

また、物体検知手段１０３は、現在の周期に検知した物体と、メモリ１０７に記憶されている過去の周期において検知された物体とが同一の物体か否かを判定し、同一の物体であれば、同一の物体であることが分かるように同一の識別子を与え、同一でない場合は、現在の周期に検知された物体に新たな識別子を与える。
物体検知手段１０３は、測定した物体の受信強度、距離、相対速度、方位方向、識別子を増減検出手段１０４に出力する。

増減検出手段１０４は、メモリ１０７に記憶されている過去の周期に検知した物体のうち、現在周期に検知した物体と同一の物体があれば、過去の周期に検知した受信強度と、現在周期に検知した受信強度とから受信強度の増減を検出し、受信強度が増加したか、減少したかを表すフラグを増減フラグとして、受信強度、距離、相対速度、方位方向、識別子とともに算出手段１０５に出力する。
なお、増減フラグは、実施の形態１では、増加のとき１、減少のとき−１をとることとし、受信強度の増減がない場合は、過去の周期の増減フラグと同一の値を現在の増減フラグに与える。
また、過去の周期は、同一の物体の過去の最新の周期とするが、過去の最新の周期を含む複数の周期であってもよく、複数の周期の場合は、複数の受信強度の平均値または他の計算式による値を用いる。

算出手段１０５（変動回数算出手段）は、過去の周期に検知した物体の受信強度の増減に対して、現在の周期に検知した物体の受信強度の増減が変動したか否かを増減変動回数として算出（カウント）する。
算出手段１０５は、メモリ１０７に記憶されている過去の周期に検知した物体のうち、現在周期に検知した物体と同一の物体があれば、過去の周期（同一の物体についての過去の最新の周期）に検知した同一の物体の受信強度の増減と、現在周期に検知した物体の受信強度の増減とを増減フラグで比較し、増減が異なっていれば（過去の周期が減少で、現在の周期が増加、または過去の周期が増加で、現在の周期が減少であれば）増減変動回数をインクリメント（１を加算）する。
算出手段１０５は、算出した増減変動回数とともに、受信強度、距離、相対速度、方位方向、識別子、増減フラグを障害物判定手段１０６に出力する。

障害物判定手段１０６は、増減変動回数に基づいて、物体が自車の走行に支障がない低位置物体かそれ以外の物体かを判定し、低位置物体か否かのフラグを与える。
障害物判定手段１０６は、判別した低位置物体か否かのフラグを物体との距離、相対速度、方位方向とともに外部（例えば自動車の車両制御装置）に出力し、受信強度、距離、相対速度、方位方向、識別子、増減フラグ、増減変動回数をメモリ１０７に出力する。

メモリ１０７は、物体検知装置１が検知した物体の受信強度、距離、相対速度、方位方向、物体の識別子、増減検出手段１０４が検出する受信強度の増減フラグ、算出手段１０５が算出する増減変動回数を記憶する。

図３は、この発明の実施の形態１による物体検知装置の自動車の距離に応じた反射波の受信強度の分布を示す模式図である。
図３において、グラフは、地上から１ｍ程度の高さに存在する金属球ターゲット（以下、リフレクタと呼称する）、低位置物体（高さ１０ｃｍ以下）、自動車の３種類について、自車からの距離に応じた反射波の受信強度の分布を示している。
図３（ａ）は、地上から１ｍ程度の高さに存在するリフレクタからの反射波の受信強度分布を示す図、図３（ｂ）は、低位置物体からの反射波の受信強度分布を示す図、図３（ｃ）は、自動車からの反射波の受信強度分布を示す図である。

図４は、この発明の実施の形態１による物体検知装置のリフレクタからの反射のマルチパスの様子を示す図である。
図４において、路面より高い位置にあるリフレクタ（金属球ターゲット）からの反射波は、リフレクタから直接帰ってくる直接波と、路面に反射して帰ってくる反射波とによりマルチパスが起こる。マルチパスが起こると、リフレクタの受信強度は、図３（ａ）に示すように、距離に伴い顕著な（振れ幅の大きい）増減を繰り返す。

次に、物体検知装置の動作について、図２のフローチャートを用いて説明する。
まず、ステップＳ１０１において、送信手段１０１は、空間に電磁波を放射する。次に、ステップＳ１０２において、受信手段１０２は、送信手段１０１により放射された電磁波が、物体に反射された反射波を受信し、受信結果を、制御部１２の物体検知手段１０３に出力する。

次に、ステップＳ１０３において、物体検知手段１０３は、送信手段１０１が放射した電磁波および受信手段１０２が受信した反射波とから、既知のレーダ方式や測角方式に対応する測定用信号処理を実施して、物体を検知し、物体との距離、相対速度、方位方向、および受信手段１０２が受信した受信波のうち、物体から反射した信号の電力を受信強度として測定する。

物体検知手段１０３は、物体の方位方向および送信波の角度パターンが分かっている場合は、測定した受信強度を角度補正して基準方位方向（例えば正面方向）で検知した相当の受信強度に補正してもよい。

物体検知手段１０３は、現在の周期に検知した物体と、メモリ１０７に記憶されている過去の周期において検知した物体とが、同一の物体か否かを判定する相関処理を行う。
この相関処理では、過去の周期に検知した物体の距離、相対速度、方位方向と、現在の周期に検知した物体の距離、相対速度、方位方向とを比較して行う（例えば、それぞれの情報の値の差がそれぞれに対して定められた所定の閾値以下であれば同一の物体とみなす）。

物体検知手段１０３は、相関処理において、α―βフィルタやカルマンフィルタなどの既知のフィルタを用いて、物体を追尾し、物体の位置や速度、方位方向を平滑化してもよい。
また、物体検知手段１０３は、この相関処理において、既知の平滑化処理を用いて物体の受信強度を平滑化してもよい。

物体検知手段１０３は、現在の周期に検知した物体と、メモリ１０７に記憶されている過去の周期において検知した物体とが同一の物体であれば、同一の物体であることが分かるように同一の識別子を与え、同一でない場合は、現在の周期に検知された物体に新たな識別子を与える。
物体検知手段１０３は、測定した物体の受信強度、距離、相対速度、方位方向、識別子を増減検出手段１０４に出力する。

次に、ステップＳ１０４において、増減検出手段１０４は、現在の周期に検知された物体の識別子と、メモリに記憶されている過去の周期に検知した物体の識別子とを比較し、現在の周期に検知された物体が、過去の周期においてすでに検知されている物体か、現在の周期に初めて検知された物体かを判定する。
現在の周期に検知した物体と同一の物体を過去の周期において検知していれば、ステップＳ１０５に、現在の周期に検知した物体が、過去の周期では検知されていない初めて検知した物体であれば、ステップＳ１０８に進む。

次に、ステップＳ１０５において、増減検出手段１０４は、過去の周期に検知したことのある物体について、過去の周期に測定した受信強度と現在周期に測定した受信強度とから受信強度の増減を検出する。

この増減の判定は、例えば、現在周期の物体の受信強度から、過去の周期の物体の受信強度を減算した結果、その符号が正なら増加、負なら減少と判定する。
この増減の判定は、一次精度の後退差分近似による受信強度の傾き（の正負）によって増減を判定していることと同義であるが、増減の判定はこれに限られず、既知の微分フィルタや差分近似によって求めた傾きを用いてもよい。
また、物体との距離や相対速度や受信信号の品質（例えば、信号対雑音電力比）に応じて、増減の判定方向を変更する（例えば、相対速度が小さいほど微分フィルタや差分近似の計算点数を増やすなど）ような構成にしてもよい。

増減検出手段１０４は、検出した増減が増加であれば、増加を表す値（実施の形態１では１とする）を増減フラグに設定し、検出した増減が減少であれば、減少を表わす値（実施の形態１では−１とする）を増減フラグに設定する。
増減検出手段１０４は、増減フラグ、受信強度、距離、相対速度、方位方向、識別子を算出手段１０５に出力する。

次に、ステップＳ１０６において、算出手段１０５は、過去の周期（同一の物体についての過去の最新の周期）に検知した物体の受信強度の増減に対して、現在の周期に検知した同一の物体の受信強度の増減が変動したか否かを判定する。算出手段１０５は、過去の周期に検知した物体の受信強度の増減と、現在周期に検知した物体の受信強度の増減とを比較し、増減が異なっていれば（過去の周期が減少で現在の周期が増加、または過去の周期が増加で現在の周期が減少）、ステップＳ１０７に進み、増減が異なっていなければ、ステップＳ１１０に進む。

次に、ステップＳ１０７において、算出手段１０５は、過去の周期に検知した物体の受信強度の増減と、現在周期に検知した物体の受信強度の増減とが異なっている物体の増減変動回数をインクリメント（１を加算）する。
算出手段１０５は、算出した増減変動回数とともに、距離、相対速度、方位方向、識別子、増減フラグを障害物判定手段１０６に出力する。

ステップＳ１０８では、増減検出手段１０４は、ステップＳ１０４で現在周期において初めて検知されたと判定された物体について、増減変動フラグを１（増加を表す）に設定し、増減フラグ、受信強度、距離、相対速度、方位方向、識別子を算出手段１０５に出力する。

ステップＳ１０９では、算出手段１０５は、ステップＳ１０４で、増減検出手段１０４により、現在周期において初めて検知されたと判定された物体について、増減変動回数を０に設定し、増減変動回数、距離、相対速度、方位方向、識別子、増減フラグを障害物判定手段１０６に出力する。

最後に、ステップＳ１１０において、障害物判定手段１０６は、増減変動回数が、閾値ＴｈＡ（第一の閾値）より大きいとき、その物体が自車の走行に支障がある物体であると判定する。

次に、この自車の走行に支障がある物体の判定について、図３を用いて、さらに詳しく説明する。
図３は、地上から１ｍ程度の高さに存在するリフレクタ、低位置物体（高さ１０ｃｍ以下）、自動車の３種類について、自車からの距離に応じた反射波の受信強度の分布を示している。
図３（ａ）は、地上から１ｍ程度の高さに存在するリフレクタからの反射波の受信強度分布、図３（ｂ）は、低位置物体からの反射波の受信強度分布、図３（ｃ）は、自動車からの反射波の受信強度分布をそれぞれ示している。

路面より高い位置にあるリフレクタからの反射波は、図４に示すように、ターゲットから直接帰ってくる直接波と、路面に反射して帰ってくる反射波とによりマルチパスが起こる。マルチパスが起こると、直接波と反射波の経路長の差によって、それらが同相で重なれば受信強度が増加し、逆相で重なれば受信強度が下がるため、路面より高い位置にあるリフレクタの受信強度は、図３（ａ）に示すように、距離に伴い顕著な（振れ幅の大きい）増減を繰り返す。
低位置物体の場合には、路面とほぼ同じ高さに存在するため、路面からのマルチパスの影響は小さく、図３（ｂ）に示すように、受信強度の分布は距離に対して単調増加する。

一方、ターゲットが車両の場合は、路面より高い位置に存在し、マルチパスの影響を受けるが、点ではなく高さ方向に幅を持っており、反射点が高さ方向に分布しているため、図４に示すような、単純な２波のみのマルチパスとならず、複数のマルチパス波（２波以上）が複合的に影響する。
そのため、ターゲットが車両の場合には、受信強度の分布は、図３（ｃ）に示すように、微小な増減とともに、距離の変化に伴って顕著な増減を繰り返しながら減少する。
このように、低位置物体では、受信強度の増減の変動が少なく、車両などの高さを持つ物体は、受信強度の増減の変動が多くなり、受信強度の増減の変動によって、低位置物体と、それ以外の物体とを判別することができる。

なお、実施の形態１は、閾値ＴｈＡの値を仮に１０とするが、設計者の設計思想または実データ（教師データ）に対する処理結果などに基づいて、閾値ＴｈＡは自由に設定してよい。

また、物体との相対速度に応じて、受信電力の増減の変動を検出するサンプル数が変わるため、物体との相対速度（物体検知装置が搭載される移動体の速度が分かる場合は、その速度でもよい）に応じて、閾値ＴｈＡを変更するようにしてもよい（相対速度が大きいほど閾値ＴｈＡを小さくする）。

また、受信電力の増減の変動を検出するサンプル数は、物体を検知してから物体検知装置を搭載した移動体が移動した距離に応じても変動するため、物体を検知してから物体検知装置を搭載した移動体が移動した距離に応じて、その他の条件に応じて閾値ＴｈＡを変更するようにしてもよい。

実施の形態１によれば、物体の受信強度の増減の回数に着目して、低位置物体か否かを判定するため、受信強度の大きさや分散（ばらつき）で判別できない場合でも、正しく低位置物体か否か判別することができる。

なお、実施の形態１では、受信強度の増減を、「現在周期の物体の受信強度から過去の周期の物体の受信強度を減算した値の符号」で算出しており、厳密には、時間変動に対する受信強度の変動となっている。
実施の形態１では、物体判定の目的が自車と物体との衝突を回避するためであり、自車が物体に接近しているときのみ（あるいは離反しているときのみ）を考慮している。自車が物体に接近しているときのみを考慮するのであれば、時間の経過に伴い、自車と物体との距離が減少するという時間と物体の距離の関係は一意に決まるため、時間変動に対する受信強度の増減と距離変動に対する受信強度の変動は同義となる。

物体と自車が離反するときも考慮して、低位置物体か否かの判定をする場合は、例えば図２に示すフローチャートの処理で、ステップＳ１０５とステップＳ１０６の間に追加し、離反の場合に増減を反転することで、離反の場合も考慮して距離変動に対する受信強度の増減を算出することができる。
また、物体検知装置（または物体検知装置が搭載された移動体）と物体が接近しているか、離反しているかは、距離の変動で判断してもよいし、相対速度の正負で判断してもよい。

また、物体検知装置は、移動体に搭載され、移動体の周囲の物体を検知するために用いられるが、移動体に搭載するときの搭載高さ（移動体を水平な地面においたときの物体検知装置の地面からの高さ）や、搭載仰角（移動体を水平な地面においたときの物体検知装置が電磁波を放射する方向と水平方向のなす角度）に応じて、閾値ＴｈＡの値を変更してもよい。

実施の形態２．
次に、実施の形態２について、図を用いて説明する。
図５は、この発明の実施の形態２による物体検知装置の構成を示すブロック図である。
図５において、符号１、１１、１２、１０１〜１０４、１０７は図１におけるものと同一のものである。図５では、物体検知装置１に、図１の算出手段１０５、障害物判定手段１０６に代えて、後述する算出手段１０５ａ、障害物判定手段１０６ａが設けられている。

算出手段１０５ａ（移動距離算出手段）は、過去の周期に検知した物体の受信強度の増減に対して、現在の周期に検知した物体の受信強度の増減が同一である距離を増減同一距離（累計移動距離）として算出する。
算出手段１０５ａは、メモリ１０７に記憶されている過去の周期に検知した物体のうち、現在の周期に検知した物体と同一の物体があれば、過去の周期（同一の物体についての過去の最新の周期）に検知した同一の物体の受信強度の増減と、現在の周期に検知した物体の受信強度の増減とを、増減フラグにより比較し、増減が同一であれば、過去の周期の物体の距離と、現在の周期の物体の距離との差の絶対値を移動距離として、増減同一距離に加算する。
過去の周期に検知した物体の受信強度の増減と、現在周期に検知した物体の受信強度の増減とを比較し、増減が異なっていれば、増減同一距離を０にリセットする。

算出手段１０５ａは、算出した増減同一距離とともに、受信強度、距離、相対速度、方位方向、識別子、増減フラグを障害物判定手段１０６ａに出力する。

障害物判定手段１０６ａは、増減同一距離に基づいて、物体が自車の走行に支障がない低位置物体かそれ以外の物体かを判定し、低位置物体か否かのフラグを与える。

障害物判定手段１０６ａは、判別した低位置物体か否かのフラグを物体との距離、相対速度、方位方向とともに外部（例えば自動車の車両制御装置）に出力し、受信強度、距離、相対速度、方位方向、識別子、増減フラグ、増減同一距離をメモリ１０７に出力する。

メモリ１０７は、物体検知装置１が検知した物体の受信強度、距離、相対速度、方位方向、物体の識別子、増減検出手段１０４が検出する受信強度の増減フラグ、算出手段１０５が算出する増減同一距離を記憶する。

次に、動作について、図６のフローチャートを用いて説明する。
なお、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０６、およびステップＳ１０８については、実施の形態１の動作と同様なため、その説明を省略する。

次に、ステップＳ１０７ａにおいて、算出手段１０５ａは、現在の周期に検知した物体の受信強度の増減と、過去の周期（同一の物体についての過去の最新の周期）に検知した同一の物体の受信強度の増減と、が同一であれば（ステップＳ１０６でｙｅｓの場合）、増減同一距離に、過去の周期から現在周期までの移動距離を加算する。
増減同一距離に加算する過去周期から現在の周期までの移動距離は、過去の周期に検知した物体の距離と、現在の周期に検知した物体の距離との差の絶対値を計算することで求める。

算出手段１０５ａは、算出した増減同一距離とともに、距離、相対速度、方位方向、識別子、増減フラグを障害物判定手段１０６ａに出力する。

ステップＳ１０９ａでは、算出手段１０５ａは、ステップＳ１０４で、増減検出手段１０４により現在周期において初めて検知されたと判定された物体について、増減同一距離を０に設定する。
また、過去の周期（同一の物体についての過去の最新の周期）に検知した物体の受信強度の増減と、現在周期に検知した同一の物体の受信強度の増減とを比較し、増減が異なっていれば（ステップＳ１０６）、増減同一距離を０にリセットする。
そして、算出手段１０５ａは、増減同一距離、距離、相対速度、方位方向、識別子、増減フラグを障害物判定手段１０６ａに出力する。

最後に、ステップＳ１１０ａにおいて、障害物判定手段１０６ａは、増減同一距離が閾値ＴｈＢ（第二の閾値）より大きいとき、物体が自車の走行に支障がない低位置物体であると判定する。

実施の形態１で説明したように、図３に示すとおり、低位置物体の受信強度は、距離の減少（接近）に伴って単調増加し、車両などの高さ方向に幅をもつ物体の受信電力は、距離の減少（接近）に伴って複雑に増減しながら増加傾向を示す。
実施の形態２は、この「低位置物体の受信電力は距離の減少に伴って単調増加する」という特徴を利用している。

実施の形態２によれば、物体の受信強度の増減が同一である距離に着目して低位置物体か否かを判定するため、受信強度の大きさや分散（ばらつき）で判別できない場合でも正しく、低位置物体を判別することができる。
また、物体の受信強度の増減が同一である距離に着目して、低位置物体か否かを判定するため、物体の受信強度の増減の変動回数で識別するより早く（特に物体との相対速度が大きいとき）低位置物体を判別することができる。

なお、実施の形態２では、受信強度の増減が同一である距離に着目して、低位置物体か否かを判定したが、受信強度の増減が同一である回数に基づいて低位置物体か否かを判定するようにし、さらに閾値ＴｈＢを物体との相対速度に応じて変更するようにしてもよい（相対速度が大きいほどＴｈＢを小さくする）。

実施の形態３．
次に、実施の形態３について、図を用いて説明する。
図７は、この発明の実施の形態３による自動運転システムの構成を示すブロック図である。
図７において、自動運転システムは、物体検知装置１を備えた車両２に適応される。物体検知装置１は、実施の形態１または実施の形態２の物体検知装置１と同様の物体検知装置である。
車両２は、主要な構成として、後述する制御装置２０１、車速センサ２０２、ヨーレートセンサ２０３、安全装置２０４を有する。

物体検知装置１は、検知した物体の距離、相対速度、方位方向、低位置物体フラグを制御装置２０１に出力する。ここで、低位置物体フラグは、検知した物体が低位置物体か否かを表すフラグで、実施の形態３では、物体が低位置物体と判定されたとき１、低位置物体でないと判定されたとき０の値をとることとする。

車速センサ２０２は、車速パルスセンサなどの自動車の車速を検出するセンサであり、検出した車速を制御装置２０１に出力する。ヨーレートセンサ２０３は、角加速度や地磁気方向などにより、自動車の進行方向を検出するセンサであり、検出したヨーレートを制御装置２０１に出力する。

制御装置２０１は、衝突判定部２１１および安全装置作動制御部２１２を有する。
衝突判定部２１１は、物体検知装置１が出力した物体の位置、相対速度、低位置物体フラグと、車速センサ２０２が出力する車速と、ヨーレートセンサ２０３が出力するヨーレートとから、自車が物体と衝突する可能性があるか否かを判定する。
安全装置作動制御部２１２は、衝突判定部２１１により、衝突の可能性があると判定された場合に安全装置２０４を作動させる。

安全装置２０４は、例えば、衝突を回避・軽減できるような適切な制動力を出力する電子制御式ブレーキ装置である。制動力は、衝突の可能性がある物体の位置や相対速度、自車速やヨーレートから算出する。
また、安全装置２０４は、これに限られず、運転者に警報音を発するスピーカであってもよいし、衝突時に乗員や歩行者等を保護するためのエアバッグ装置などでもよい。

次に、実施の形態３による物体検知装置の動作について、図８のフローチャートを用いて説明する。
まず、ステップＳ３０１において、制御装置２０１は、車速センサ２０２およびヨーレートセンサ２０３から自車（車両２）の車速とヨーレートを取得する。取得した車速およびヨーレートは、衝突判定部２１１で行う衝突の可能性を判定するのに用いる。

次に、ステップＳ３０２において、制御装置２０１は、自車に周辺する物体の情報を物体検知装置１から取得する。
次に、ステップＳ３０３で、衝突判定部２１１は、取得した物体の情報から、低位置物体であるかどうかを、低位置物体フラグが１かどうかにより、判定する。
低位置物体でない場合には、ステップＳ３０４へ進み、低位置物体の場合は、処理を終了する。
次に、ステップＳ３０４では、衝突判定部２１１は、取得した物体の情報、および車速・ヨーレートから自車と衝突する可能性のある物体が存在するか否かを判定する。
自車と衝突する可能性のある物体が存在しない場合には、処理を終了する。

次に、ステップＳ３０５では、自車と衝突する可能性のある物体が存在する場合に、安全装置作動制御部２１２は、安全装置２０４を作動させる。

安全装置作動制御部２１２は、衝突する可能性のある物体との距離や相対速度、自車速やヨーレートに応じて、安全装置２０４の動作を変更してもよい。

実施の形態３によれば、物体検知装置が、低位置物体でないと判定されたものに対して、安全装置が作動するようにしたので、安全装置が不要に作動し、乗員に違和感を与えることを回避することができる。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１ 物体検知装置、２ 車両、１１ 送受信部、１２ 制御部、１０１ 送信手段、
１０２ 受信手段、１０３ 物体検知手段、１０４ 増減検出手段、１０５ 算出手段、
１０５ａ 算出手段、１０６ 障害物判定手段、１０６ａ 障害物判定手段、
１０７ メモリ、２０１ 制御装置、２０２ 車速センサ、２０３ ヨーレートセンサ、
２０４ 安全装置、２１１ 衝突判定部、２１２ 安全装置作動制御部

Claims (5)

1. 周期的に自車の進行方向に電波を送信する送信手段、
   この送信手段により送信された電波の物体による反射波を受信する受信手段、
   この受信手段の受信結果に基づいて、自車の進路上の物体を検知する物体検知手段、
   上記受信手段により受信された受信電力が、過去に検知された同一物体の受信電力に比べて、増加または減少したことを検出し、増加または減少に応じて増減フラグを立てる増減検出手段、
   上記増減フラグが、過去に検知された同一物体の最新の増減フラグに比べて変動したかどうかを判定し、変動した回数を算出する変動回数算出手段、
   および上記物体検知手段により検知された物体が、自車の走行に支障があるか否かを、上記変動回数算出手段により算出された回数に基づき、判定する障害物判定手段を備え、
   上記障害物判定手段は、上記変動回数算出手段で算出された回数が、第一の閾値を超えている場合に、自車の走行に支障があると判定するとともに、
   上記第一の閾値は、上記物体との相対速度に応じて変更されることを特徴とする物体検知装置。
2. 上記増減検出手段は、過去の所定周期分の上記受信電力と、現在の受信電力との演算により、現在の受信電力の増加または減少を検出することを特徴とする請求項１に記載の物体検知装置。
3. 周期的に自車の進行方向に電波を送信する送信手段、
   この送信手段により送信された電波の物体による反射波を受信する受信手段、
   この受信手段の受信結果に基づいて、自車の進路上の物体を検知する物体検知手段、
   上記受信手段により受信された受信電力が、過去に検知された同一物体の受信電力に比べて、増加または減少したことを検出し、増加または減少に応じて増減フラグを立てる増減検出手段、
   上記増減フラグが、過去に検知された同一物体の最新の増減フラグに比べて変動したかどうかを判定し、変動していない場合に、上記最新の増減フラグが立てられた時点から現在までの物体の移動距離を求めて、累計移動距離を算出する移動距離算出手段、
   および上記物体検知手段により検知された物体が、自車の走行に支障があるか否かを、上記移動距離算出手段により算出された累計移動距離に基づき、判定する障害物判定手段を備え、
   上記障害物判定手段は、上記移動距離算出手段で算出された累計移動距離が、第二の閾値を超えている場合に、自車の走行に支障がないと判定するとともに、
   上記第二の閾値は、上記物体との相対速度に応じて変更されることを特徴とする物体検知装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の物体検知装置、
   およびこの物体検知装置により検知された物体が、自車の走行に支障があるか否かについての上記物体検知装置の判定結果に基づいて、自車の動作を制御する制御装置を備えたことを特徴とする自動運転システム。
5. 上記制御装置は、上記物体検知装置により、上記物体が、自車の走行に支障があると判定された場合に、自車の動作を制御することを特徴とする請求項４に記載の自動運転システム。

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