WO2013125110A1 - 障害物判定装置 - Google Patents

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WO2013125110A1
WO2013125110A1 PCT/JP2012/079538 JP2012079538W WO2013125110A1 WO 2013125110 A1 WO2013125110 A1 WO 2013125110A1 JP 2012079538 W JP2012079538 W JP 2012079538W WO 2013125110 A1 WO2013125110 A1 WO 2013125110A1
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obstacle
radar
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point
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PCT/JP2012/079538
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伊藤　淳
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トヨタ自動車株式会社
富士通テン株式会社
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    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
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    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G01S13/46—Indirect determination of position data
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    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2013/9327—Sensor installation details
    • G01S2013/93271—Sensor installation details in the front of the vehicles

Definitions

  • the present invention relates to an obstacle determination device that determines a collision with an obstacle detected by an output of a radar mounted on a vehicle.
  • an apparatus for detecting an obstacle ahead of a vehicle based on an output of a radar mounted on the vehicle and predicting a collision between the detected obstacle and the host vehicle is known.
  • a downward object ahead of the downhill road is also detected as an obstacle, like a collision object on a flat road.
  • the downward object is an iron plate, an iron rail, or the like laid on the road surface and is an obstacle that has no possibility of colliding with the host vehicle.
  • the collision target is an obstacle that may collide with the host vehicle, such as a stopped vehicle on the road.
  • a collision prediction device includes a srobe determination unit that determines whether or not the host vehicle is traveling on a srobe, and reduces the collision determination sensitivity when the srobe determination unit determines that the vehicle is traveling on a srobe. Has been proposed.
  • the collision prediction apparatus described in Patent Document 1 needs to be provided with a srobe determination means, and it is necessary to determine whether or not the vehicle is traveling on the srobe at the time of collision determination. For this reason, the collision prediction apparatus described in Patent Document 1 has a problem that the load during collision determination control increases.
  • an object of the present invention is to provide an obstacle determination device that can improve the accuracy of collision determination while suppressing an increase in load during collision determination control.
  • the obstacle in front of the vehicle is detected by the radar detecting a reflected wave from the obstacle.
  • a radar output waveform has a null point where the received intensity of the reflected wave decreases and a convex point where the received intensity of the reflected wave increases.
  • the distance between the null points which is the distance of the null point section divided by the null points, becomes shorter as the obstacle is approached.
  • the distance between the null points is irregular regardless of the distance to the obstacle.
  • the obstacle determination device is an obstacle determination device that determines a collision with an obstacle detected by an output of a radar mounted on a vehicle, and is divided at a null point at which the output of the radar decreases.
  • the distance between the null points is the distance between the null points, and the null point of the distance between the null points is shorter than the distance between the null points of the reference section at a distance farther than the reference section that is the null point section closest to the vehicle in the predetermined range.
  • the collision determination is performed based on the relationship between the distance between the null points in the reference section and the distance between the null points in the null point section farther than the reference section. It is possible to prevent erroneous determination that the lower object ahead is an obstacle that may collide with the host vehicle.
  • the collision determination on the slope can be performed with high accuracy only by the output of the radar, so that an increase in load during the collision determination control can be suppressed.
  • the null point is a point where the radar output decreases due to multipath.
  • the accuracy of collision determination can be improved by setting the null point as a point where the radar output is reduced due to the multipath rather than the point where the radar output is reduced due to the influence of noise.
  • the null point section can be a section including a convex point where the radar output increases. Thereby, a null point area can be set appropriately.
  • the convex point is preferably a point where the output of the radar is increased by multipath.
  • the accuracy of collision determination can be improved by using the convex point as a point where the radar output is increased due to multipath instead of the point where the radar output is increased due to the influence of noise.
  • the predetermined range can be a range in which obstacles can be detected stably by the radar. Thereby, collision determination can be performed appropriately.
  • the present invention determines that a collision with an obstacle occurs when the output of the radar exceeds a threshold even if a predetermined number or more of null point intervals having a distance between null points shorter than the distance between null points of the reference interval are detected. Can be. Since the influence of the multipath depends on the surrounding environment, there is a possibility of erroneous determination if the collision determination of the obstacle is performed based only on the distance between the null points. On the other hand, the received intensity of the reflected wave by the radar is higher when the obstacle is a lower object than when the obstacle is a collision target. Therefore, regardless of the distance between the null points, when the output of the radar exceeds the threshold value, it is possible to further improve the accuracy of the collision determination by determining that the obstacle collides with the obstacle.
  • the threshold it is preferable to increase the threshold as it approaches.
  • the reception intensity of the reflected wave by the radar increases as the obstacle gets closer. Therefore, by setting the threshold value in this way, the accuracy of collision determination can be further improved.
  • FIG. 1A is a diagram showing a positional relationship between the host vehicle and the object below
  • FIG. 1B is a diagram showing an output waveform of the radar.
  • FIG. 2A is a diagram showing the positional relationship between the host vehicle and the collision object
  • FIG. 2B is a diagram showing the output waveform of the radar.
  • FIG. 3A is a diagram showing the positional relationship between the host vehicle and the object below
  • FIG. 3B is a diagram showing the positional relationship between the host vehicle and the object below, and FIG.
  • 3B is a diagram showing the output waveform of the radar. It is the figure which showed the position of the null point in the output waveform of the radar shown in FIG.2 (b). It is the figure which showed the position of the null point in the output waveform of the radar shown in FIG.3 (b). It is the figure which showed the block configuration of the obstacle determination apparatus which concerns on embodiment. It is a figure for demonstrating each pattern of a movement area. It is a figure which shows the output waveform of a radar in case an obstruction is a collision target object on a flat road. It is a figure which shows the output waveform of a radar in case an obstruction is a downward thing in the tip of a downhill road.
  • FIG. 1 is a diagram showing a case where an obstacle is a lower object (iron plate) on a flat road
  • FIG. 1A is a diagram showing a positional relationship between the host vehicle and the lower object.
  • (B) is the figure which showed the output waveform of the radar.
  • FIG. 2 is a diagram showing a case where the obstacle is a collision object (stopped vehicle) on a flat road
  • FIG. 2A is a diagram showing a positional relationship between the own vehicle and the collision object.
  • FIG. 2B is a diagram showing the output waveform of the radar.
  • FIG. 3 is a diagram showing a case where the obstacle is a downward object (iron plate) at the tip of the downhill road
  • FIG. 3A is a diagram showing a positional relationship between the host vehicle and the downward object
  • FIG. 3B shows the output waveform of the radar.
  • FIG. 4 is a diagram showing the position of the null point in the output waveform of the radar shown in FIG.
  • FIG. 5 is a diagram showing the position of the null point in the output waveform of the radar shown in FIG.
  • A represents the host vehicle
  • B1 represents a lower object on a flat road
  • B2 represents a collision object on a flat road
  • B3 represents It shows a downward object ahead of a downhill road.
  • the collision object is a stopped vehicle or the like on the road, which may collide with the own vehicle
  • the lower object is an iron plate or an iron rail laid on the road surface. And it is an obstacle with no possibility of colliding with the own vehicle.
  • the output waveform of the radar becomes a waveform that becomes higher so as to draw a mountain as it approaches the obstacle. For this reason, there is only one vertex at which the reception intensity of the reflected wave with respect to the lower object becomes high.
  • the output waveform of the radar is a waveform including a plurality of convex points and null points.
  • the null point refers to a vertex at which the reception intensity of the reflected wave is lowered due to the influence of multipath.
  • the convex point is a vertex where the reception intensity of the reflected wave becomes high due to the influence of multipath, as opposed to the null point.
  • the number of convex points and null points is detected from the output waveform of the radar to determine whether the obstacle is a lower object on the flat road. It is possible to determine whether or not the object is a collision object. That is, when only one convex point is detected from the radar output waveform, it can be determined that the obstacle is a lower object on a flat road, and a plurality of convex points and null points are detected from the radar output waveform. In this case, it can be determined that the obstacle is a collision target on a flat road.
  • the output waveform is a waveform including a plurality of convex points and null points.
  • the null point interval is detected from the radar output waveform represented by the radar reception intensity, and the obstacle is determined by looking at the relationship between the null point distances in the detected null point interval. It is determined whether the object is a collision object on a flat road or a downward object on a downhill road. That is, in this embodiment, the distance between the null points closest to the host vehicle in the predetermined range is set as the reference section. If a distance between null points shorter than the distance between the null points of the reference section is detected farther than the reference section, it is determined that the detected obstacle is a lower object ahead of the downhill road. To do. On the other hand, when a distance between null points shorter than the distance between the null points of the reference section is detected farther than the reference section, it is determined that the detected obstacle is a collision object on a flat road. .
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a block configuration of the obstacle determination device according to the embodiment.
  • the obstacle determination device 1 according to the present embodiment is mounted on a vehicle, and includes a radar 2, a driving support ECU (Electronic Control Unit) 3, a meter 4, a buzzer 5, and a brake. And an actuator 6.
  • ECU Electronic Control Unit
  • Radar 2 is a radar such as a millimeter wave radar attached to the frontal part of the vehicle (the front part of the vehicle).
  • the radar 2 transmits an electromagnetic wave such as a millimeter wave to the front of the vehicle and receives the reflected wave, thereby detecting an obstacle in front of the vehicle and detecting the position of the obstacle.
  • the radar 2 transmits the received intensity of the reflected wave as an output signal to the driving support ECU 3.
  • the driving assistance ECU 3 detects an obstacle ahead of the vehicle based on the output signal of the radar 2, and determines whether the detected obstacle is an obstacle that may collide with the own vehicle. It is determined whether the obstacle has no possibility. Further, the driving support ECU 3 performs driving support of the vehicle by controlling the meter 4, the buzzer 5, the brake actuator 6 and the like based on the determination result. For this reason, the driving support ECU 3 includes functions of a radar output signal acquisition unit 31, a waveform analysis unit 32, a determination unit 33, and a driving support unit 34.
  • the radar output signal acquisition unit 31 acquires the output signal of the radar 2. Note that the output signal of the radar 2 acquired by the radar output signal acquisition unit 31 has an output waveform as shown in FIGS.
  • the waveform analysis unit 32 analyzes the output waveform of the radar 2 acquired by the radar output signal acquisition unit 31, and detects detection points, convex points, null points, and extrapolation points.
  • the detection point is a point at which the radar 2 first receives a reflected wave from a specific obstacle. For this reason, the obstacle ahead of the vehicle is detected by detecting a detection point from the output waveform of the radar 2.
  • the detection of the obstacle in front of the vehicle is not particularly limited, and may be performed by other methods.
  • the extrapolation point is a point at which the reflected wave from the obstacle cannot be received due to the influence of the surrounding environment after the obstacle is detected.
  • the convex point is a vertex where the reception intensity of the reflected wave is increased due to the influence of the multipath
  • the null point is the vertex where the reception intensity of the reflected wave is lowered due to the influence of the multipath.
  • a peak at which the reception intensity of the reflected wave is high and a peak at which the reception intensity of the reflection wave is low appear. For this reason, if all the vertices are detected as convex points and null points, the accuracy of collision determination is reduced.
  • the waveform analysis unit 32 excludes the apex appearing in the output waveform of the radar 2 due to various other effects such as noise from the convex point and the null point, and appears in the output waveform of the radar 2 due to the multipath effect. Only vertices are detected as convex points and null points.
  • the detection of vertices appearing in the output waveform of the radar 2 due to the influence of the multipath can be performed by various methods. For example, among the vertices where the reception intensity of the reflected wave is high, the difference in the reception intensity with respect to the detection point or the null point is a predetermined set value or more, and the moving distance from the detection point or the null point is a predetermined set value or more.
  • the difference in the reception intensity with respect to the detection point or the convex point is a predetermined intensity or more
  • the moving distance from the detection point or the convex point is a predetermined distance or more
  • the set value of the difference in received intensity and the set value of the moving distance can be arbitrarily set.
  • the set value of the difference in reception strength can be about 5 dB
  • the set value of the movement distance can be about 4 m.
  • the determination unit 33 determines whether or not a collision with the detected obstacle is possible based on the distance between the null points calculated from the output waveform of the radar 2 acquired by the radar output signal acquisition unit 31. It has a function to perform the lower object determination.
  • the lower object determination whether the obstacle detected from the output waveform of the radar 2 is a collision object on a flat road or a downward object ahead of a downhill road based on the relationship between the distances between the null points. Is determined.
  • the lower object determination will be described in detail.
  • a movement section that is a target of the null point section is set from the output waveform of the radar 2 acquired by the radar output signal acquisition unit 31, and the distance of the set movement section is calculated as the distance between the null points.
  • the movement area set in downward object determination is synonymous with a null point area. There are the following four patterns as the movement section set in the downward object determination.
  • Pattern 1 is a pattern when a null point is detected for the first time after an obstacle is detected. For this reason, the movement section of the pattern 1 is a section from the detection point to the null point detected next to the detection point, and includes one or more convex points. In this case, the detection point is regarded as a null point.
  • Pattern 2 is a pattern when an extrapolation point is detected after an obstacle is detected and before a null point is detected. For this reason, the movement section of the pattern 2 is a section from the detection point to the extrapolation point detected next to the detection point, and includes one or more convex points. In this case, the detection points and extrapolation points are regarded as null points.
  • Pattern 3 is a normal pattern, and is a pattern when the next null point is detected without detecting the extrapolated point after detecting the null point. For this reason, the movement section of the pattern 3 is a section from the null point to the null point detected next to the null point and includes one or more convex points.
  • Pattern 4 is a pattern when an extrapolated point is detected after a null point is detected and before the next null point is detected. For this reason, the movement section of the pattern 4 is a section from the null point to the extrapolation point detected next to the null point, and includes one or more convex points. In this case, the extrapolation point is regarded as a null point.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining each pattern of the movement section.
  • ⁇ indicates a detection point
  • white circles indicate extrapolation points
  • upward convex triangles indicate convex points
  • downward convex triangles The mark indicates a null point.
  • the section between the detection point p1 and the null point p2 is a pattern. 1 movement section.
  • the extrapolation point p4 When the extrapolation point p4 is detected through one or more convex points after the detection point p3 is detected and before the null point is detected as shown in S2 in FIG. 7, the extrapolation point and the extrapolation point p3 are extrapolated.
  • a section between the point p4 is a movement section of the pattern 2.
  • a moving section (null point section) closest to the host vehicle in a predetermined range is set as a reference section.
  • This predetermined range can be arbitrarily set. For example, a range in which an obstacle can be stably detected from the output waveform of the radar 2 or a range of a predetermined distance from the obstacle can be set as the predetermined range.
  • the lower object determination is then detected based on whether or not a moving section (null point section) having a distance between null points shorter than the distance between null points in the reference section is detected farther than the reference section. Whether the detected obstacle is a collision object on a flat road or whether the detected obstacle is a lower object ahead of a downhill road is determined. That is, when a moving section (null point section) with a distance between null points shorter than the distance between null points in the reference section is not detected farther than the reference section, the detected obstacle is on a flat road.
  • the determination unit 33 determines that the detected obstacle is a collision object on a flat road in the downward object determination, the determination unit 33 sets the downward object flag to OFF. On the other hand, if the determination unit 33 determines in the downward object determination that the detected obstacle is a downward object ahead of the downhill road, the determination unit 33 sets the downward object flag to ON.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an output waveform of the radar when the obstacle is a collision target on a flat road.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an output waveform of the radar when the obstacle is a downward object ahead of a downhill road.
  • FIG. 9 also shows detection points, convex points, null points, and extrapolation points.
  • the points that the waveform analysis unit 32 ignores as extrapolation points are displayed in the upper part of the figure.
  • the output signal of the radar 2 acquired by the radar output signal acquisition unit 31 has the output waveform shown in FIG.
  • four movement sections S11 to S14 are set, and among them, the movement section S11 closest to the host vehicle is set as the reference section. Comparing the distances between the null points in the movement sections S11 to S14, the distance between the null points in the movement sections S11 to S14 becomes shorter as the obstacle is approached. The distance between the null points of all the movement sections S12 to S14 that are farther than the movement section S11 that is the reference section is longer than the distance between the null points of the movement section S11 that is the reference section. For this reason, it is determined that the detected obstacle is a collision target on a flat road.
  • the output signal of the radar 2 acquired by the radar output signal acquisition unit 31 is the output waveform shown in FIG.
  • four movement sections S21 to S24 are set, and among them, the movement section S21 closest to the host vehicle is set as the reference section. Comparing the distances between the null points in the movement sections S21 to S24, the distance between the null points in the movement sections S21 to S24 becomes longer or shorter regardless of the distance to the obstacle.
  • the distance between the null points of the movement section S24 is longer than the distance between the null points of the movement section S21 that is the reference section, but the distance between the null points of the movement sections S22 and S23 is the movement section that is the reference section. It is shorter than the distance between the null points in S21. For this reason, it is determined that the detected obstacle is a downward object ahead of the downhill road.
  • the driving support unit 34 When the determination unit 33 determines that the obstacle detected by the radar 2 is an obstacle that may collide with the host vehicle, the driving support unit 34 includes the meter 4, the buzzer 5, the brake actuator 6, and the like. Is used to assist driving of the vehicle.
  • the driving support unit 34 can perform various known driving supports for avoiding a collision with an obstacle in addition to controlling the meter 4, the buzzer 5, the brake actuator 6, and the like.
  • FIG. 12 is a flowchart showing the processing operation of the driving assistance ECU in the first embodiment.
  • the driving assistance ECU 3 acquires the output signal of the radar 2 by the radar output signal acquisition unit 31 (step S1).
  • the driving support ECU 3 analyzes the output waveform of the radar 2 by using the waveform analysis unit 32 (step S2).
  • the output waveform of the radar 2 is a waveform represented by the output signal of the radar 2 acquired in step S1.
  • step S2 detection points, convex points, null points, and extrapolation points are detected from the output waveform of the radar 2. As described above, by detecting the detection point from the output waveform of the radar 2, an obstacle in front of the vehicle can be detected.
  • the driving support ECU 3 performs the downward object determination by the determination unit 33 (step S3).
  • a movement section that is a target of the null point section is set from the detection points, convex points, null points, and extrapolation points detected in step S2.
  • the lower object flag is set to OFF.
  • a moving section (null point section) having a distance between null points shorter than the distance between null points in the reference section
  • the detected obstacle is ahead of the downhill road. It is determined that the object is a lower object, and the lower object flag is set to ON.
  • step S4 uses the driving support unit 34 to support driving of the vehicle based on the determination result in step S3 (step S4). That is, in step S4, when the setting of the downward object flag is ON (when it is determined in step S3 that the detected obstacle is a downward object ahead of the downhill road), vehicle driving assistance is performed. If the setting of the lower object flag is OFF (when it is determined in step S3 that the detected obstacle is a collision object on a flat road), the meter 4, the buzzer 5, the brake actuator 6, etc. Control the vehicle so that it does not collide with this obstacle.
  • the collision determination is based on the relationship between the null point distance of the reference section and the null point distance of the null point section farther from the reference section.
  • null point section can be appropriately set by setting the section including the convex point where the output of the radar is increased as the moving section (null point section).
  • the obstacle determination device 1 according to the second embodiment is basically the same as the obstacle determination device 1 according to the first embodiment, and only the function and processing operation of the determination unit 33 according to the first embodiment. It is different from the obstacle determination device 1. For this reason, below, only the part which is different from the obstacle determination apparatus 1 which concerns on 1st Embodiment is demonstrated, and description of the same part as the obstacle determination apparatus 1 which concerns on 1st Embodiment is abbreviate
  • the determination unit 33 of the driving support ECU 3 has a function of performing arbitration determination based on the reception intensity in addition to the lower object determination for performing the lower object determination while traveling on a slope.
  • the arbitration determination is to determine whether or not the detected obstacle is a collision object based on whether or not the received intensity of the radar 2 exceeds a predetermined threshold regardless of the result of the downward object determination. is there. That is, when the received intensity of the radar 2 exceeds a predetermined threshold, it is determined that the detected obstacle is a collision target. On the other hand, if the received intensity of the radar 2 does not exceed a predetermined threshold, it is determined that the detected obstacle is not a collision target.
  • This threshold is a value between the reception intensity of the reflected wave when the radar 2 detects the collision target object and the reception intensity of the reflected wave when the radar 2 detects the lower object ahead of the downhill road. Become. Note that it is preferable to set an appropriate range of threshold values by measuring these reception strengths in advance.
  • this threshold value is preferably set to a value that increases as the obstacle is approached. In this case, from the viewpoint of ease of setting the threshold, it is more preferable that the value be linearly higher as the obstacle is approached.
  • 10 and 11 are diagrams showing an example of the relationship between the output waveform of the radar and a predetermined threshold value.
  • the threshold L is a reception intensity when the radar 2 detects a collision object on a flat road, a reception intensity when the radar 2 detects a downward object ahead of a downhill road, Is a straight line that increases as the obstacle is approached.
  • the received intensity of the radar 2 does not exceed the threshold L, it is determined that the detected obstacle is not a collision target on a flat road and a downhill road.
  • the received intensity of the radar 2 exceeds the threshold value L even at one location, it is determined that the detected obstacle is a collision object on a flat road and a downhill road.
  • the determination unit 33 determines in the arbitration determination that the detected obstacle is not a collision target on a flat road and a downhill road, nothing is performed in accordance with the result of the downward object determination described above. On the other hand, if the determination unit 33 determines in the arbitration determination that the detected obstacle is a collision target on a flat road and a downhill road, the determination unit 33 sets the lower object flag to OFF.
  • FIG. 13 is a flowchart showing the processing operation of the driving assistance ECU in the second embodiment.
  • the driving assistance ECU 3 acquires the output signal of the radar 2 by the radar output signal acquisition unit 31 (step S ⁇ b> 1), and the waveform analysis unit 32, as in the first embodiment.
  • the output waveform of the radar 2 is analyzed (step S2), and the lower part is determined by the determination unit 33 (step S3).
  • the driving support ECU 3 performs the arbitration determination by the determination unit 33 (step S21).
  • the arbitration determination in step S21 it is determined whether or not the reception intensity of the radar 2 acquired in step S1 exceeds a predetermined threshold value. If the received intensity of the radar 2 does not exceed the predetermined threshold value, nothing is performed and the lower object flag set in step S3 is held. On the other hand, when the received intensity of the radar 2 exceeds a predetermined threshold, it is determined that the detected obstacle is a collision target, and the lower object flag is set to OFF.
  • step S4 uses the driving support unit 34 to support driving of the vehicle based on the determination results in step S3 and step S21 (step S4). That is, in step S4, when the lower object flag is set to ON, the driving assistance of the vehicle is not performed, and when the lower object flag is set to OFF, the meter 4, the buzzer 5, the brake actuator 6 and the like are controlled. Then, driving assistance of the vehicle is performed so as not to collide with this obstacle.
  • the following operational effects are achieved. That is, regardless of the result of the downward object determination, if the received intensity of the radar 2 exceeds the threshold, it is determined that the detected obstacle collides with the collision, even if the influence of the multipath changes depending on the surrounding environment. The accuracy of determination can be improved.
  • the lower object determination in the above embodiment can be performed as follows in order to eliminate the influence of noise and the like. That is, when the distance between the null points in the reference section is shorter than the reference section and the distance between the null points is less than a predetermined number, the detected obstacle is on a flat road. The object is determined. On the other hand, if the moving distance (null point interval) of the distance between the null points shorter than the distance between the null points of the reference interval is greater than or equal to a predetermined number at a distance farther than the reference interval, the detected obstacle is placed at the tip of the downhill road. Judged to be a certain downward object. In this case, the predetermined number serving as a determination criterion is an integer equal to or greater than 1, and setting the predetermined number to 1 results in the downward object determination shown in the embodiment.
  • the present invention can be used as an obstacle determination device that determines a collision with an obstacle detected by the output of a radar mounted on a vehicle.

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Abstract

　車両に搭載されたレーダ２の出力により検出された障害物との衝突を判定して車両の運転支援を行う運転支援ＥＣＵ３を備えた障害物判定装置１であって、運転支援ＥＣＵ３は、レーダ２の出力が低下するヌル点で区切られるヌル点区間の距離をヌル点間距離とし、所定範囲において最も自車両に近いヌル点区間である基準区間よりも遠方において、基準区間のヌル点間距離よりも短いヌル点間距離のヌル点区間が所定数以上検出されると、この検出した障害物とは衝突しないと判定する。

Description

障害物判定装置
　本発明は、車両に搭載されたレーダの出力により検出された障害物との衝突を判定する障害物判定装置に関する。
　従来から、車両に搭載されたレーダの出力により車両前方にある障害物を検出し、この検出した障害物と自車両との衝突を予測する装置が知られている。ところが、車両が下り坂路を走行しているときは、下り坂路の先にある下方物も、平坦路にある衝突対象物と同様に、障害物として検出する。ここで、下方物とは、路面に敷設された鉄板や鉄レールなどであって、自車両と衝突する可能性のない障害物である。また、衝突対象物とは、路上にある停止車両などであって、自車両と衝突する可能性のある障害物である。
　そこで、特許文献１では、自車両がスローブを走行しているか否かを判定するスローブ判定手段を設け、スローブ判定手段がスローブを走行していると判定すると、衝突判定感度を低減させる衝突予測装置が提案されている。
特開２０１１－１３３９４６号公報
　しかしながら、特許文献１に記載された衝突予測装置は、スローブ判定手段を設ける必要があるとともに、衝突判定時に、車両がスローブを走行しているか否かを判定する必要がある。このため、特許文献１に記載された衝突予測装置では、衝突判定制御時の負荷が増大するという問題がある。
　そこで、本発明は、衝突判定制御時の負荷増大を抑制しつつ衝突判定の精度を向上させることができる障害物判定装置を提供することを目的とする。
　本発明者らが、上記目的に関して鋭意検討を行った結果、以下の知見を得た。車両前方にある障害物の検出は、レーダが障害物からの反射波を検出することにより行う。ところが、障害物からの反射波はマルチパスの影響を受けるため、レーダの出力波形には、反射波の受信強度が低下するヌル点と、反射波の受信強度が高まる凸点と、が発生する。そして、検出した障害物が、平坦路にある衝突対象物である場合は、ヌル点で区切られるヌル点区間の距離であるヌル点間距離が、障害物に近づくに従って短くなる。一方、検出した障害物が、下り坂路の先にある下方物である場合は、このヌル点間距離が、障害物までの距離に関係なく不規則となる。このため、レーダによる反射波の受信強度で表されるレーダの出力からヌル点間距離を求めることで、検出した障害物が、平坦路にある衝突対象物であるのか、下り坂路の先にある下方物であるのかを、判別することができる。
　そこで、本発明に係る障害物判定装置は、車両に搭載されたレーダの出力により検出された障害物との衝突を判定する障害物判定装置であって、レーダの出力が低下するヌル点で区切られるヌル点区間の距離をヌル点間距離とし、所定範囲において最も自車両に近いヌル点区間である基準区間よりも遠方において、基準区間のヌル点間距離よりも短いヌル点間距離のヌル点区間が所定数以上検出されると、障害物とは衝突しないと判定する。
　本発明に係る障害物判定装置によれば、基準区間のヌル点間距離と基準区間よりも遠方のヌル点区間のヌル点間距離との関係に基づいて衝突判定を行うことで、下り坂路の先にある下方物を、自車両と衝突する可能性のある障害物であると誤判定するのを防止することができる。しかも、このように障害物の衝突判定を行うことで、レーダの出力のみで坂路での衝突判定を高精度に行うことができるため、衝突判定制御時の負荷増大を抑制することができる。
　この場合、ヌル点は、マルチパスによりレーダの出力が低下する点であることが好ましい。このように、ヌル点を、ノイズの影響によりレーダの出力が低下する点ではなく、マルチパスによりレーダの出力が低下する点とすることで、衝突判定の精度を向上させることができる。
　また、ヌル点区間は、レーダの出力が高まる凸点が含まれる区間とすることができる。これにより、ヌル点区間を適切に設定することができる。
　この場合、凸点は、マルチパスによりレーダの出力が高まる点であることが好ましい。このように、凸点を、ノイズの影響によりレーダの出力が高まる点ではなく、マルチパスによりレーダの出力が高まる点とすることで、衝突判定の精度を向上させることができる。
　また、所定範囲は、レーダにより障害物を安定して検出可能な範囲とすることができる。これにより、衝突判定を適切に行うことができる。
　また、本発明は、基準区間のヌル点間距離よりも短いヌル点間距離のヌル点区間が所定数以上検出されたとしても、レーダの出力が閾値を超えると、障害物とは衝突すると判定するものとすることができる。マルチパスの影響は、周囲環境によって左右されるため、ヌル点間距離のみに基づいて障害物の衝突判定を行うと、誤判定する可能性がある。一方、レーダによる反射波の受信強度は、障害物が衝突対象物である場合よりも、障害物が下方物である場合の方が高くなる。そこで、ヌル点間距離に拘らず、レーダの出力が閾値を超えると、障害物とは衝突すると判定することで、衝突判定の精度を更に向上させることができる。
　この場合、閾値は、近づくに従い高くすることが好ましい。レーダによる反射波の受信強度は、障害物に近づくに従って大きくなる。そこで、このように閾値を設定することで、衝突判定の精度を更に向上させることができる。
　本発明によれば、衝突判定制御時の負荷増大を抑制しつつ衝突判定の精度を向上させることができる。
障害物が平坦路にある下方物（鉄板）である場合を示した図である。図１（ａ）は自車両と下方物との位置関係を示した図であり、図１（ｂ）はレーダの出力波形を示した図である。 障害物が平坦路にある衝突対象物（停止車両）である場合を示した図である。図２（ａ）は自車両と衝突対象物との位置関係を示した図であり、図２（ｂ）はレーダの出力波形を示した図である。 障害物が下り坂路の先にある下方物（鉄板）である場合を示した図である。図３（ａ）は自車両と下方物との位置関係を示した図であり、図３（ｂ）はレーダの出力波形を示した図である。 図２（ｂ）に示すレーダの出力波形におけるヌル点の位置を示した図である。 図３（ｂ）に示すレーダの出力波形におけるヌル点の位置を示した図である。 実施形態に係る障害物判定装置のブロック構成を示した図である。 移動区間の各パターンを説明するための図である。 障害物が平坦路にある衝突対象物である場合におけるレーダの出力波形を示す図である。 障害物が下り坂路の先にある下方物である場合におけるレーダの出力波形を示す図である。 レーダの出力波形と所定の閾値との関係の一例を示す図である。 レーダの出力波形と所定の閾値との関係の一例を示す図である。 第１の実施形態における運転支援ＥＣＵの処理動作を示すフローチャートである。 第２の実施形態における運転支援ＥＣＵの処理動作を示すフローチャートである。
　以下、図面を参照して、本発明に係る障害物判定装置の実施形態を説明する。なお、各図において同一又は相当する要素については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
　まず、本実施形態に係る障害物判定装置を具体的に説明する前に、図１～図５を参照して、本実施形態における衝突判定の概要について説明する。
　図１は、障害物が平坦路にある下方物（鉄板）である場合を示した図であり、図１（ａ）は自車両と下方物との位置関係を示した図であり、図１（ｂ）はレーダの出力波形を示した図である。図２は、障害物が平坦路にある衝突対象物（停止車両）である場合を示した図であり、図２（ａ）は自車両と衝突対象物との位置関係を示した図であり、図２（ｂ）はレーダの出力波形を示した図である。図３は、障害物が下り坂路の先にある下方物（鉄板）である場合を示した図であり、図３（ａ）は自車両と下方物との位置関係を示した図であり、図３（ｂ）はレーダの出力波形を示した図である。図４は、図２（ｂ）に示すレーダの出力波形におけるヌル点の位置を示した図である。図５は、図３（ｂ）に示すレーダの出力波形におけるヌル点の位置を示した図である。なお、図１～３において、Ａは、自車両を示しており、Ｂ１は、平坦路にある下方物を示しており、Ｂ２は、平坦路にある衝突対象物を示しており、Ｂ３は、下り坂路の先にある下方物を示している。上述したように、衝突対象物とは、路上にある停止車両などであって、自車両と衝突する可能性のある障害物であり、下方物とは、路面に敷設された鉄板や鉄レールなどであって、自車両と衝突する可能性のない障害物である。
　図１に示すように、障害物が平坦路にある下方物Ｂ１である場合は、レーダの出力波形が、障害物に近づくに従い山を描くように高くなる波形となる。このため、下方物に対する反射波の受信強度が高くなる頂点は一つのみとなる。
　図２に示すように、障害物が平坦路にある衝突対象物Ｂ２である場合は、レーダの出力波形が、複数の凸点及びヌル点を含む波形となる。ここで、ヌル点とは、マルチパスの影響により、反射波の受信強度が低くなる頂点をいう。凸点とは、ヌル点と反対に、マルチパスの影響により、反射波の受信強度が高くなる頂点をいう。
　このため、自車両が平坦路を走行している場合は、レーダの出力波形から凸点及びヌル点の個数を検出することで、障害物が、平坦路にある下方物であるのか、平坦路にある衝突対象物であるのかを、判別することができる。すなわち、レーダの出力波形から凸点が一点のみ検出された場合は、障害物が、平坦路にある下方物であると判定でき、レーダの出力波形から複数の凸点及びヌル点が検出された場合は、障害物が、平坦路にある衝突対象物であると判定できる。
　ところが、図３に示すように、障害物が下り坂路の先にある下方物Ｂ３である場合は、障害物が平坦路にある衝突対象物である場合（図２参照）と同様に、レーダの出力波形が、複数の凸点及びヌル点を含む波形となる。
　このため、レーダの出力波形から凸点及びヌル点の個数を検出するだけでは、障害物が、平坦路にある衝突対象物であるのか、下り坂路の先にある下方物であるのかを、判定することができない。
　本実施形態では、図４及び図５に示すように、マルチパスの影響により表れるヌル点及び凸点の間隔に着目した。すなわち、図４に示すように、障害物が平坦路にある衝突対象物である場合は、障害物に近づくに従い（自車両が障害物に向けて移動して行くに従い）、ヌル点で区切られるヌル点区間の距離（移動距離）であるヌル点間距離が短くなる。一方、図５に示すように、障害物が下り坂路の先にある下方物である場合は、このヌル点間距離が、障害物までの距離に関係なく不規則となる。
　そこで、本実施形態では、レーダの受信強度で表されるレーダの出力波形からヌル点区間を検出し、この検出したヌル点区間におけるヌル点間距離の関係性を見ることで、障害物が、平坦路にある衝突対象物であるのか、下り坂路の先にある下方物であるのかを、判別するものとした。すなわち、本実施形態では、所定範囲において最も自車両に近いヌル点間距離を基準区間とする。そして、この基準区間よりも遠方において、基準区間のヌル点間距離よりも短いヌル点間距離が検出される場合は、検出された障害物が、下り坂路の先にある下方物であると判定する。一方、この基準区間よりも遠方において、基準区間のヌル点間距離よりも短いヌル点間距離が検出される場合は、検出された障害物が、平坦路にある衝突対象物であると判定する。
［第１の実施形態］
　次に、第１の実施形態に係る障害物判定装置について具体的に説明する。
　図６は、実施形態に係る障害物判定装置のブロック構成を示した図である。図６に示すように、本実施形態に係る障害物判定装置１は、車両に搭載されており、レーダ２と、運転支援ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）３と、メータ４と、ブザー５と、ブレーキアクチュエータ６と、を備えている。
　レーダ２は、車両の前頭部（車両前部）に取り付けられたミリ波レーダなどのレーダである。レーダ２は、ミリ波などの電磁波を車両前方に発信し、その反射波を受信することで、車両前方にある障害物を検出するとともに、この障害物の位置を検出するものである。そして、レーダ２は、障害物からの反射波を受信すると、この反射波の受信強度を出力信号として運転支援ＥＣＵ３に送信する。
　運転支援ＥＣＵ３は、レーダ２の出力信号に基づいて、車両前方にある障害物を検出するとともに、この検出した障害物が、自車両と衝突の可能性がある障害物であるのか自車両と衝突の可能性がない障害物であるのかを、判定するものである。また、運転支援ＥＣＵ３は、この判定結果に基づいてメータ４、ブザー５及びブレーキアクチュエータ６などを制御することにより、車両の運転支援を行うものである。このため、運転支援ＥＣＵ３は、レーダ出力信号取得部３１、波形解析部３２、判定部３３及び運転支援部３４の機能を備える。
　レーダ出力信号取得部３１は、レーダ２の出力信号を取得するものである。なお、レーダ出力信号取得部３１が取得するレーダ２の出力信号は、例えば、図１～３に示すような出力波形となる。
　波形解析部３２は、レーダ出力信号取得部３１が取得したレーダ２の出力波形を解析して、検出点、凸点、ヌル点、及び外挿点を検出するものである。ここで、検出点とは、レーダ２が特定の障害物からの反射波を始めて受信した点である。このため、車両前方にある障害物の検出は、レーダ２の出力波形から検出点を検出することにより行われる。但し、車両前方にある障害物の検出は、特に限定されるものではなく、他の手法により行ってもよい。また、外挿点とは、障害物を検出した後、周囲環境などの影響により当該障害物からの反射波を受信できなくなった点である。但し、通常は、頻繁に反射波を受信できなくなるため、反射波を受信できなくなった点が所定距離以上連続した場合にのみ、外挿点として検出する。すなわち、連続して反射波を受信できなくなった点が所定距離以上連続しない場合は、外挿点としては検出することなく無視する。
　ところで、上述したように、凸点は、マルチパスの影響により反射波の受信強度が高くなる頂点であり、ヌル点は、マルチパスの影響により反射波の受信強度が低くなる頂点である。しかしながら、ノイズなどの他の様々な影響によっても、反射波の受信強度が高くなる頂点や、反射波の受信強度が低くなる頂点が表れる。このため、全ての頂点を凸点及びヌル点として検出すると、衝突判定の精度が低下する。
　そこで、波形解析部３２は、ノイズなどの他の様々な影響によってレーダ２の出力波形に表れた頂点を、凸点及びヌル点から除外し、マルチパスの影響によってレーダ２の出力波形に表れた頂点のみを、凸点及びヌル点として検出する。マルチパスの影響によってレーダ２の出力波形に表れた頂点の検出は、様々な手法によって行うことができる。例えば、反射波の受信強度が高くなる頂点のうち、検出点又はヌル点に対する受信強度の差が所定の設定値以上となり、かつ、検出点又はヌル点からの移動距離が所定の設定値以上となる点を、マルチパスの影響によって表れた凸点として検出することができる。また、反射波の受信強度が低くなる頂点のうち、検出点又は凸点に対する受信強度の差が所定強度以上となり、かつ、検出点又は凸点からの移動距離が所定距離以上となる点を、マルチパスの影響によって表れたヌル点として検出することができる。これらの場合、受信強度の差の設定値や移動距離の設定値は任意に設定することができる。例えば、受信強度の差の設定値は、５ｄＢ程度とすることができ、移動距離の設定値は、４ｍ程度とすることができる。なお、マルチパスの影響によって表れた凸点及びヌル点の検出は、上記の手法に限定されるものではなく、他の様々な手法によっても行うことができる。
　判定部３３は、レーダ出力信号取得部３１が取得したレーダ２の出力波形から算出されるヌル点間距離に基づいて、検出された障害物との衝突可否を判定するものであり、坂路走行中の下方物判定を行う機能を有する。
　下方物判定は、ヌル点間距離の関係性に基づいて、レーダ２の出力波形から検出された障害物が、平坦路にある衝突対象物と下り坂路の先にある下方物の何れであるのかを判定するものである。以下に、下方物判定について詳しく説明する。
　下方物判定では、まず、レーダ出力信号取得部３１が取得したレーダ２の出力波形からヌル点区間の対象となる移動区間を設定し、この設定した移動区間の距離をヌル点間距離として算出する。なお、下方物判定において設定する移動区間は、ヌル点区間と同義である。下方物判定において設定する移動区間としては、以下の４パターンがある。
　パターン１は、障害物を検出した後、初めてヌル点が検出された場合のパターンである。このため、パターン１の移動区間は、検出点から、検出点の次に検出されたヌル点までの区間であって、一つ以上の凸点を含む区間となる。この場合、検出点をヌル点とみなしている。
　パターン２は、障害物を検出した後、ヌル点が検出される前に外挿点が検出された場合のパターンである。このため、パターン２の移動区間は、検出点から、検出点の次に検出された外挿点までの区間であって、一つ以上の凸点を含む区間となる。この場合、検出点及び外挿点をヌル点とみなしている。
　パターン３は、通常のパターンであって、ヌル点を検出した後、外挿点が検出されることなく次のヌル点が検出された場合のパターンである。このため、パターン３の移動区間は、ヌル点から、当該ヌル点の次に検出されたヌル点までの区間であって、一つ以上の凸点を含む区間となる。
　パターン４は、ヌル点を検出した後、次のヌル点が検出される前に外挿点が検出された場合のパターンである。このため、パターン４の移動区間は、ヌル点から、当該ヌル点の次に検出された外挿点までの区間であって、一つ以上の凸点を含む区間となる。この場合、外挿点をヌル点とみなしている。
　ここで、図７を参照して、移動区間の各パターンについて具体的に説明する。図７は、移動区間の各パターンを説明するための図である。図７において、☆印は、検出点を示しており、白抜きの丸印は、外挿点を示しており、上に凸な三角印は、凸点を示しており、下に凸な三角印は、ヌル点を示している。
　図７に示すＳ１のように、検出点ｐ１が検出された後、１以上の凸点を経てヌル点ｐ２が検出された場合は、検出点ｐ１とヌル点ｐ２との間の区間が、パターン１の移動区間となる。
　図７に示すＳ２のように、検出点ｐ３が検出された後、ヌル点が検出される前に１以上の凸点を経て外挿点ｐ４が検出された場合は、検出点ｐ３と外挿点ｐ４との間の区間が、パターン２の移動区間となる。
　図７に示すＳ３のように、ヌル点ｐ５が検出された後、１以上の凸点を経て次のヌル点ｐ６が検出された場合は、ヌル点ｐ５とヌル点ｐ６との間の区間が、パターン３の移動区間となる。
　図７に示すＳ４のように、ヌル点ｐ６が検出された後、ヌル点が検出される前に１以上の凸点を経て外挿点ｐ７が検出された場合は、ヌル点ｐ６と外挿点ｐ７との間の区間が、パターン４の移動区間となる。
　下方物判定では、次に、所定範囲において最も自車両に近い移動区間（ヌル点区間）を基準区間として設定する。この所定範囲は、任意に設定することができる。例えば、レーダ２の出力波形から障害物を安定して検出可能な範囲や、障害物から所定距離の範囲などを、この所定範囲として設定することができる。
　下方物判定では、次に、基準区間よりも遠方において、基準区間のヌル点間距離よりも短いヌル点間距離の移動区間（ヌル点区間）が検出されるか否かに基づいて、検出された障害物が平坦路にある衝突対象物であるのか、検出された障害物が下り坂路の先にある下方物であるのかを、判別する。すなわち、基準区間よりも遠方において、基準区間のヌル点間距離よりも短いヌル点間距離の移動区間（ヌル点区間）が検出されない場合は、検出された障害物が平坦路にある衝突対象物であると判定する。一方、基準区間よりも遠方において、基準区間のヌル点間距離よりも短いヌル点間距離の移動区間（ヌル点区間）が検出された場合は、検出された障害物が下り坂路の先にある下方物であると判定する。
　そして、判定部３３は、下方物判定において、検出された障害物が平坦路にある衝突対象物であると判定すると、下方物フラグをＯＦＦに設定する。一方、判定部３３は、下方物判定において、検出された障害物が下り坂路の先にある下方物であると判定すると、下方物フラグをＯＮに設定する。
　ここで、図８及び図９を参照して、下方物判定について更に説明する。図８は、障害物が平坦路にある衝突対象物である場合におけるレーダの出力波形を示す図である。図９は、障害物が下り坂路の先にある下方物である場合におけるレーダの出力波形を示す図である。なお、図９では、検出点、凸点、ヌル点、及び外挿点も示している。また、図９では、波形解析部３２が外挿点とし検出することなく無視した点を、図の上段に表示している。
　まず、レーダ出力信号取得部３１が取得したレーダ２の出力信号が図８に示す出力波形である場合を考える。この場合、４つの移動区間Ｓ１１～Ｓ１４が設定され、そのうち、最も自車両に近い移動区間Ｓ１１が基準区間として設定される。移動区間Ｓ１１～Ｓ１４のヌル点間距離を比較すると、移動区間Ｓ１１～Ｓ１４のヌル点間距離は、障害物に近づくに従って短くなっている。そして、基準区間である移動区間Ｓ１１よりも遠方にある全ての移動区間Ｓ１２～Ｓ１４のヌル点間距離が、基準区間である移動区間Ｓ１１のヌル点間距離よりも長くなっている。このため、検出された障害物は、平坦路にある衝突対象物であると判定される。
　次に、レーダ出力信号取得部３１が取得したレーダ２の出力信号が図９に示す出力波形である場合を考える。この場合、４つの移動区間Ｓ２１～Ｓ２４が設定され、そのうち、最も自車両に近い移動区間Ｓ２１が基準区間として設定される。移動区間Ｓ２１～Ｓ２４のヌル点間距離を比較すると、移動区間Ｓ２１～Ｓ２４のヌル点間距離は、障害物までの距離に関係なく、長くなったり短くなったりしている。そして、移動区間Ｓ２４のヌル点間距離は、基準区間である移動区間Ｓ２１のヌル点間距離よりも長くなっているが、移動区間Ｓ２２及びＳ２３のヌル点間距離は、基準区間である移動区間Ｓ２１のヌル点間距離よりも短くなっている。このため、検出された障害物は、下り坂路の先にある下方物であると判定される。
　運転支援部３４は、判定部３３により、レーダ２により検出された障害物が自車両と衝突の可能性がある障害物であると判定された場合に、メータ４、ブザー５及びブレーキアクチュエータ６などを制御して車両の運転支援を行うものである。なお、運転支援部３４は、メータ４、ブザー５及びブレーキアクチュエータ６などを制御以外にも、障害物との衝突を回避するための公知の様々な運転支援を行うことができる。
　次に、図１２を参照して、本実施形態に係る障害物判定装置１の処理動作について説明する。図１２は、第１の実施形態における運転支援ＥＣＵの処理動作を示すフローチャートである。
　図１２に示すように、まず、運転支援ＥＣＵ３は、レーダ出力信号取得部３１により、レーダ２の出力信号を取得する（ステップＳ１）。
　次に、運転支援ＥＣＵ３は、波形解析部３２により、レーダ２の出力波形を解析する（ステップＳ２）。レーダ２の出力波形は、ステップＳ１で取得したレーダ２の出力信号により表される波形である。ステップＳ２では、レーダ２の出力波形から、検出点、凸点、ヌル点及び外挿点を検出する。なお、上述したように、レーダ２の出力波形から検出点を検出することで、車両前方にある障害物を検出することができる。
　次に、運転支援ＥＣＵ３は、判定部３３により、下方物判定を行う（ステップＳ３）。ステップＳ３の下方物判定では、まず、ステップＳ２において検出した検出点、凸点、ヌル点及び外挿点から、ヌル点区間の対象となる移動区間を設定する。ステップＳ３の下方物判定では、次に、基準区間よりも遠方において、基準区間のヌル点間距離よりも短いヌル点間距離の移動区間（ヌル点区間）が存在するか否かを判定する。そして、基準区間よりも遠方において、基準区間のヌル点間距離よりも短いヌル点間距離の移動区間（ヌル点区間）が検出されない場合は、検出された障害物が平坦路にある衝突対象物であると判定し、下方物フラグをＯＦＦに設定する。一方、基準区間よりも遠方において、基準区間のヌル点間距離よりも短いヌル点間距離の移動区間（ヌル点区間）が検出された場合は、検出された障害物が下り坂路の先にある下方物であると判定し、下方物フラグをＯＮに設定する。
　次に、運転支援ＥＣＵ３は、運転支援部３４により、ステップＳ３における判定結果に基づいて車両の運転支援を行う（ステップＳ４）。すなわち、ステップＳ４では、下方物フラグの設定がＯＮである場合（ステップＳ３において、検出された障害物が下り坂路の先にある下方物であると判定した場合）は、車両の運転支援を行わず、下方物フラグの設定がＯＦＦである場合（ステップＳ３において、検出された障害物が平坦路にある衝突対象物であると判定した場合）に、メータ４、ブザー５及びブレーキアクチュエータ６などを制御して、この障害物に衝突しないように車両の運転支援を行う。
　以上説明したように、本実施形態に係る障害物判定装置１によれば、基準区間のヌル点間距離と基準区間よりも遠方のヌル点区間のヌル点間距離との関係に基づいて衝突判定を行うことで、下り坂路の先にある下方物を、自車両と衝突する可能性のある障害物であると誤判定するのを防止することができる。しかも、このように障害物の衝突判定を行うことで、レーダ２の出力のみで坂路での衝突判定を高精度に行うことができるため、衝突判定制御時の負荷増大を抑制することができる。
　また、レーダの出力が高まる凸点が含まれる区間を移動区間（ヌル点区間）とすることで、ヌル点区間を適切に設定することができる。
［第２の実施形態］
　次に、第２の実施形態に係る障害物判定装置１について具体的に説明する。第２の実施形態に係る障害物判定装置１は、基本的に第１の実施形態に係る障害物判定装置１と同様であり、判定部３３の機能及び処理動作のみ第１の実施形態に係る障害物判定装置１と相違する。このため、以下では、第１の実施形態に係る障害物判定装置１と相違する部分のみを説明し、第１の実施形態に係る障害物判定装置１と同じ部分の説明を省略する。
　運転支援ＥＣＵ３の判定部３３は、坂路走行中の下方物判定を行う下方物判定の他に、受信強度に基づいた調停判定を行う機能を有する。
　調停判定は、下方物判定の結果に拘らず、レーダ２の受信強度が所定の閾値を越えるか否かに基づいて、検出された障害物が衝突対象物であるか否かを判別するものである。すなわち、レーダ２の受信強度が所定の閾値を越えた場合は、検出された障害物が衝突対象物であると判定する。一方、レーダ２の受信強度が所定の閾値を越えない場合は、検出された障害物が衝突対象物ではないと判定する。
　この閾値は、レーダ２が衝突対象物を検出した場合における反射波の受信強度と、レーダ２が下り坂路の先にある下方物を検出した場合における反射波の受信強度と、の間の値となる。なお、これらの受信強度は予め測定しておくことで、適切な範囲の閾値を設定しておくことが好ましい。
　ところで、レーダ２の受信強度は障害物に近づくに従って高くなる。そこで、この閾値は、障害物に近づくに従い高くなる値とすることが好ましい。この場合、閾値の設定容易性の観点からは、障害物に近づくに従い直線的に高くなる値であることが更に好ましい。
　図１０及び図１１は、レーダの出力波形と所定の閾値との関係の一例を示す図である。図１０及び図１１において、閾値Ｌは、レーダ２が平坦路にある衝突対象物を検出したときの受信強度と、レーダ２が下り坂路の先にある下方物を検出したときの受信強度と、の間の値であって、障害物に近づくに従い高くなる直線となっている。図１０に示すように、レーダ２の受信強度が閾値Ｌを超えない場合は、検出された障害物が平坦路及び下り坂路にある衝突対象物ではないと判定する。一方、図１１に示すように、レーダ２の受信強度が一箇所でも閾値Ｌを越えた場合は、検出された障害物が平坦路及び下り坂路にある衝突対象物であると判定する。
　そして、判定部３３は、調停判定において、検出された障害物が平坦路及び下り坂路にある衝突対象物ではないと判定すると、上述した下方物判定の結果に従い、特に何も行わない。一方、判定部３３は、調停判定において、検出された障害物が平坦路及び下り坂路にある衝突対象物であると判定すると、下方物フラグをＯＦＦに設定する。
　次に、図１３を参照して、第２の実施形態に係る障害物判定装置１の処理動作について説明する。図１３は、第２の実施形態における運転支援ＥＣＵの処理動作を示すフローチャートである。
　図１３に示すように、まず、運転支援ＥＣＵ３は、第１の実施形態と同様に、レーダ出力信号取得部３１により、レーダ２の出力信号を取得し（ステップＳ１）、波形解析部３２により、レーダ２の出力波形を解析し（ステップＳ２）、判定部３３により、下方物判定を行う（ステップＳ３）。
　次に、運転支援ＥＣＵ３は、判定部３３により、調停判定を行う（ステップＳ２１）。ステップＳ２１の調停判定では、ステップＳ１で取得したレーダ２の受信強度が、所定の閾値を超えるか否かを判定する。そして、レーダ２の受信強度が所定の閾値を超えない場合は、特に何も行わず、ステップＳ３で設定された下方物フラグを保持する。一方、レーダ２の受信強度が所定の閾値を超えた場合は、検出された障害物が衝突対象物であると判定し、下方物フラグをＯＦＦに設定する。
　次に、運転支援ＥＣＵ３は、運転支援部３４により、ステップＳ３及びステップＳ２１における判定結果に基づいて車両の運転支援を行う（ステップＳ４）。すなわち、ステップＳ４では、下方物フラグの設定がＯＮである場合は、車両の運転支援を行わず、下方物フラグの設定がＯＦＦである場合に、メータ４、ブザー５及びブレーキアクチュエータ６などを制御して、この障害物に衝突しないように車両の運転支援を行う。
　以上説明したように、本実施形態に係る障害物判定装置１によれば、第１の実施形態に係る障害物判定装置１の作用効果に加え、以下の作用効果を奏する。すなわち、下方物判定の結果に拘らず、レーダ２の受信強度が閾値を超えると、検出された障害物とは衝突すると判定することで、周囲環境によってマルチパスの影響が変化したとしても、衝突判定の精度を向上させることができる。
　以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
　例えば、上記実施形態の下方物判定を、ノイズ等の影響を排除するために、以下のように行うこともできる。すなわち、基準区間よりも遠方において、基準区間のヌル点間距離よりも短いヌル点間距離の移動区間（ヌル点区間）が所定数未満であると、検出された障害物が平坦路にある衝突対象物であると判定する。一方、基準区間よりも遠方において、基準区間のヌル点間距離よりも短いヌル点間距離の移動区間（ヌル点区間）が所定数以上であると、検出された障害物が下り坂路の先にある下方物であると判定する。この場合、判定基準となる所定数は１以上の整数であり、この所定数を１に設定することで、実施形態で示した下方物判定となる。
　本発明は、車両に搭載されたレーダの出力により検出された障害物との衝突を判定する障害物判定装置として利用可能である。
　１…障害物判定装置、２…レーダ、３…運転支援ＥＣＵ、４…メータ、５…ブザー、６…ブレーキアクチュエータ、３１…レーダ出力信号取得部、３２…波形解析部、３３…判定部、３４…運転支援部、Ａ…自車両、Ｂ１…平坦路にある下方物、Ｂ２…平坦路にある衝突対象物、Ｂ３…下り坂路の先にある下方物。

Claims (7)

  1. 　車両に搭載されたレーダの出力により検出された障害物との衝突を判定する障害物判定装置であって、
    　前記レーダの出力が低下するヌル点で区切られるヌル点区間の距離をヌル点間距離とし、
    　所定範囲において最も自車両に近い前記ヌル点区間である基準区間よりも遠方において、前記基準区間のヌル点間距離よりも短いヌル点間距離のヌル点区間が所定数以上検出されると、前記障害物とは衝突しないと判定する、
    障害物判定装置。
  2. 　前記ヌル点は、マルチパスにより前記レーダの出力が低下する点である、
    請求項１に記載の障害物判定装置。
  3. 　前記ヌル点区間は、前記レーダの出力が高まる凸点が含まれる区間である、
    請求項１又は２に記載の障害物判定装置。
  4. 　前記凸点は、マルチパスにより前記レーダの出力が高まる点である、
    請求項３に記載の障害物判定装置。
  5. 　前記所定範囲は、前記レーダにより前記障害物を安定して検出可能な範囲である、
    請求項１～４の何れか一項に記載の障害物判定装置。
  6. 　前記基準区間のヌル点間距離よりも短いヌル点間距離のヌル点区間が所定数以上検出されたとしても、前記レーダの出力が閾値を超えると、前記障害物とは衝突すると判定する、
    請求項１～５の何れか一項に記載の障害物判定装置。
  7. 　前記閾値は、近づくに従い高くなる、
    請求項６に記載の障害物判定装置。
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