JP2017173036A - 推定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自車両の周辺に存在する物体の移動方向を推定するための時間を短縮する技術を提供する。【解決手段】推定装置は、Ｓ１１５では、レーダ波を反射した観測点であって、同一の物体上における複数の観測点である同一上点ごとに、水平方向における方位と前記同一上点に対する相対速度と、が対応付けられた情報を表す同一情報を取得する。Ｓ１３０、Ｓ１３５では、同一上点ごとの相対速度を、水平方向における任意の一方向に沿って順に観察したときに相対速度が、一方向に沿って次第に小さくなる場合は一方向と同じ方向を物体の移動方向の候補となる方向を表す候補方向として推定し、一方向に沿って次第に大きくなる場合は一方向と反対の方向を候補方向として推定する。Ｓ１５０では、候補方向に基づいて物体の移動方向を推定する。【選択図】図３

Description

本発明は、物体の移動方向を推定する技術に関する。

従来、例えば、ミリ波、レーザ光、超音波等というような、レーダ波を送受信することによって、車両の周囲に存在する物体に対する距離、及び方位を検出する技術が知られている。

特許文献１には、物体に対する距離及び方位の検出結果を時間の経過に伴って複数回取得し、物体の移動方向を推定する技術が記載されている。

特開２００１−２７２４６６号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、物体の移動方向を推定する為に検出結果を複数回取得する必要があるので、物体の移動方向を推定する為に時間がかかる、という問題があった。

本発明は、こうした問題にかんがみてなされたものであり、自車両の周辺に存在する物体の移動方向を推定するための時間を短縮する技術を提供することを目的とする。

本発明の推定装置は、同一取得部（Ｓ１１５）と、候補推定部（Ｓ１３０、Ｓ１３５）と、方向推定部（Ｓ１５０）と、を備える。同一取得部は、レーダ波を反射した観測点であって、同一の物体上における複数の観測点である同一上点ごとに、水平方向における方位と前記同一上点に対する相対速度とが対応付けられた同一情報を取得する。

候補推定部は、同一上点ごとの相対速度を、水平方向における任意の一方向に沿って順に観察したときに相対速度が、一方向に沿って次第に小さくなる場合は一方向と同じ方向を物体の移動方向の候補となる方向を表す候補方向として推定し、一方向に沿って次第に大きくなる場合は一方向と反対の方向を候補方向として推定する。方向推定部は、候補方向に基づいて物体の移動方向を推定する。

このような構成によれば、同一物体上の複数の観測点についての情報を取得して該物体の移動方向を推定するので、物体の移動方向を推定するために、これらの観測点についての情報を時間の経過に伴って複数回取得する必要が無い。つまり、本発明の推定装置によれば、観測点についての情報を時間の経過に伴って複数回取得する必要がある従来技術よりも、短時間で物体の移動方向を推定することができる。

なお、この欄及び特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

車両制御システム、及び推定装置の構成を示すブロック図。 レーダセンサの取付位置及び零点について説明する図。 方向推定処理のフローチャート。 物体がレーダセンサにおける方位の１８０度から０度へ向かう方向に移動するときの、相対方向及び相対速度について説明する図。 物体がレーダセンサにおける方位の０度から１８０度へ向かう方向に移動するときの、相対方向及び相対速度について説明する図。 位置Ａに位置する物体における同一上点毎の方位と相対速度とを用いて表した、回帰直線の一例を示す図。 位置Ｂに位置する物体における同一上点毎の方位と相対速度とを用いて表した、回帰直線の一例を示す図。 位置Ｃに位置する物体における同一上点毎の方位と相対速度とを用いて表した、回帰直線の一例を示す図。 位置Ｄに位置する物体における同一上点毎の方位と相対速度とを用いて表した、回帰直線の一例を示す図。 近接点処理のフローチャート。 変形例における近接点処理のフローチャート。

以下、図面を参照しながら、発明を実施するための形態を説明する。
［１．構成］
図１に示す車両制御システム１は、車両に搭載されるシステムである。車両制御システム１は、レーダセンサ１０と、制御実行部２０と、推定装置３０と、を備える。なお、以下でいう自車両とは、車両制御システム１が搭載された車両をいう。

レーダセンサ１０は、自車両の前側における左右の端部にそれぞれ設けられている。前側とは、自車両の長手方向において運転席のある側をいう。なお、前側の反対を後方側という。

以下では、レーダセンサ１０が自車両の前側における左の端部に設けられている例について説明する。図２に示すように、レーダセンサ１０は、レーダセンサ１０によって検知可能な範囲（以下、検知範囲）の中心軸Ｐが、自車両１００の前後方向を示すｘ軸に対して予め定められた取付角度Ｑだけ外側に傾いた方向を向くように、取り付けられている。

ここでいう外側とは、レーダセンサ１０が自車両１００の前側における左端部に位置する場合は、自車両１００の前後方向に対して左側をいう。なお、レーダセンサ１０が自車両１００の前側における右端部に位置する場合は、自車両１００の前後方向に対して右側をいう。

本実施形態では、レーダセンサ１０の検知範囲は、０度から１８０度までの範囲に設定されている。レーダセンサ１０における０度の方位は自車両１００の前側に向けられている。レーダセンサ１０における９０度の方位は、レーダセンサ１０の中心軸Ｐの向く方向に相当する。

レーダセンサ１０は、アレイアンテナを使用してレーダ波を送受信することによって、検知範囲内で、距離、相対速度、方位、及び反射強度を検出する。ここでいう距離とは、レーダセンサ１０から観測点までの距離を表す。ここでいう相対速度とは、観測点に対する相対速度を表す。つまり、レーダセンサ１０を基準としたときの、レーダセンサ１０の速度に対する観測点の速度を表す。ここでいう方位とは、レーダセンサ１０の位置に対して観測点が存在する方位をいう。

ここでいう反射強度とは、観測点におけるレーダ波の反射強度をいう。ここでいう観測点とは、レーダセンサ１０から送信されたレーダ波を反射した物体の位置をいう。ここでいう物体の位置とは、物体の一部であって、レーダ波を反射したその部位の位置をいう。レーダセンサ１０は、観測点毎に、距離、相対速度、方位、及び反射強度が対応付けられた情報を、推定装置３０へ出力する。

推定装置３０は、本実施形態では、車両制御システム１を制御する電子制御装置である。推定装置３０は、ＣＰＵ３１と、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の半導体メモリ（以下、メモリ３２）と、を有する周知のマイクロコンピュータ（以下、マイコン）を中心に構成されている。

推定装置３０の機能は、ＣＰＵ３１が非遷移的実体的記録媒体に格納されたプログラムを実行することにより実現される。例えば、上記ＲＯＭが、プログラムを格納した非遷移的実体的記録媒体に該当する。また、このプログラムの実行により、プログラムに対応する方法が実行される。なお、推定装置３０を構成するマイコンの数は１つでも複数でもよい。

推定装置３０の機能を実現する手法はソフトウェアに限るものではなく、その一部又は全部の要素を、論理回路やアナログ回路等を組み合わせたハードウェアを用いて実現してもよい。

推定装置３０は、後述する方向推定処理や、推定した物体の移動方向に基づいて運転者の運転を支援するための制御処理を、少なくとも実行する。
制御実行部２０は、推定装置３０からの出力に従って、各種車載機器を使用して、例えば、推定した物体の移動方向の報知や該物体との衝突の回避といった、運転者に対する聴覚的、視覚的な報知や、運転の支援に必要な各種車両制御を実行する。

［２．処理］
［２−１．方向推定処理］
次に、推定装置３０が実行する方向推定処理について、図３のフローチャートを用いて説明する。前述の運転を支援するための制御処理は周知のものであるため説明を省略し、ここでは、方向推定処理について詳細に説明する。

本方向推定処理は、レーダセンサ１０から入力される、観測点毎に対応付けられた情報に基づいて、検知範囲内に存在する物体の移動方向を推定する処理である。本実施形態では、一例として、物体としての車両の移動方向を推定する例について説明する。本方向推定処理は、自車両のエンジンが始動すると起動し、予め定められた期間毎に繰り返し実行される。なお、以下の説明において、主語が省略されている場合は、推定装置３０を主語とする。

本方向推定処理が起動すると、まず、推定装置３０は、Ｓ１００では、レーダセンサ１０から、観測点情報を取得する。観測点情報とは、観測点毎に、少なくとも反射強度、方位、及び相対速度が対応付けられた情報をいう。推定装置３０は、取得した観測点情報をメモリ３２に記録する。

続いて、推定装置３０は、Ｓ１０５では、近接点処理を実行する。近接点処理とは、近接点を特定するための処理である。近接点とは、例えば、観測点同士の距離が予め定められたある距離未満であるといった、互いに近接する複数の観測点のことをいう。

後述するように、本実施形態の近接点処理では、観測点の反射強度を用いて、対応付けられた反射強度の差が予め定められた強度閾値未満である複数の観測点同士を、近接点として特定する。近接点処理では、近接点情報をメモリ３２に記録する。近接点情報とは、近接点が存在する場合、特定した複数の近接点が観測点のうちのどの点に相当するかを表す情報をいう。

続いて、推定装置３０は、Ｓ１１０では、同一上点が存在するか否かを判断する。同一上点とは、レーダ波を反射した観測点のうち、同一の物体上における複数の観測点をいう。ここでいう物体とは、レーダ波を反射することによって観測される物体を表す。例えば、物体は、車両や歩行者等の、移動する種々の有体物を示す。

推定装置３０は、Ｓ１０５で実行する近接点処理にて特定された複数の近接点を同一上点として用いる。つまり、近接点が特定された場合に、同一上点が存在すると判断する。
ここで、推定装置３０は、同一上点が存在しなかった場合、本方向推定処理を終了する。一方、推定装置３０は、同一上点が存在する場合、処理をＳ１１５へ移行させる。

推定装置３０は、同一上点が存在する場合に移行するＳ１１５では、同一情報を取得する。同一情報とは、同一上点ごとに、水平方向における方位と相対速度とが対応付けられた情報を表す。つまり、推定装置３０は、Ｓ１０５にて特定された複数の近接点を同一上点として、該同一上点ごとに水平方向における方位と相対速度とが対応付けられた情報をメモリ３２に記録された観測点情報から抽出し、抽出した情報を同一情報としてメモリ３２に記録する。

続いて、推定装置３０は、Ｓ１２０〜Ｓ１３５では、同一情報に基づいて、候補方向を推定する。候補方向とは、物体の移動方向を推定するために設定される方向であって、物体の移動方向の候補とする方向をいう。

各ステップについて説明する前に、候補方向を推定する方法について、図４及び図５を用いて説明する。
図４及び図５では、白い矢印１０２、１０３で表される移動方向に沿って物体１０１が移動すると仮定したときに観測される、物体１０１における同一上点の軌跡が、移動直線２０１として示されている。物体１０１における同一上点は、一例として、図４及び図５における物体１０１上の３つの白い丸印で示されている。また、同一上点に対応付けられた相対速度は、同一上点から延びる、矢印が付された太い点線で示されている。該点線の長さは、相対速度の大きさを表している。

同一上点の自車両１００に対する相対的な移動方向を相対方向というものとする。また、相対方向が自車両１００に近づく向きである場合に相対方向が正の向きであるといい、自車両１００から遠ざかる向きである場合に相対方向が負の向きであるというものとする。また、自車両１００に対する同一上点の相対速度は、相対方向が正の向きである場合は正の値として表され、相対方向が負の向きである場合は負の値として表されるものとする。

ここで、図４及び図５に示すように、自車両１００が、矢印１１０で表されるように自車両１００の前方へ向かう方向を進行方向として移動しており、同一上点、すなわち同一上点を含む物体１０１が、移動直線２０１に沿って矢印１０２及び１０３で表される方向へ移動しているとする。

物体１０１が移動することにより同一上点が移動すると、仮に自車両１００及び物体１０１が等速直線運動をしていたとしても、移動する物体１０１における同一上点で観測される相対速度は、該物体１０１の移動に応じて変化する。

具体的には、移動する物体１０１における同一上点で観測される相対速度は、物体１０１が移動直線２０１に沿って移動するに応じて、移動直線２０１上のある点を境に、正の値から負の値へ変化する。そこで、該ある点を探し、すなわち相対速度が０になる点を探し、この点を境界点Ｒとする。

境界点Ｒにおいては、相対速度の大きさとして０が対応付けられる。また、同一上点について観測される相対速度の大きさは、物体１０１が境界点Ｒに近く位置しているほど、すなわち、同一上点が境界点Ｒに近く位置しているほど、０に近い値となる。ここでいう相対速度の大きさとは、符号を除いた相対速度、すなわち相対速度の絶対値をいう。

そこで、推定装置３０は、次のように、候補方向を推定する。すなわち、推定装置３０は、同一上点ごとの相対速度を、例えばレーダセンサ１０における０度から１８０度に向かう方向といった、水平方向における任意の一方向に沿って順に観察する。そして、推定装置３０は、このように観察したときに、相対速度が、前述の一方向に沿って次第に小さくなる場合は、一方向と同じ方向を候補方向として推定する。また、前述の一方向に沿って次第に大きくなる場合は、一方向と反対の方向を候補方向として推定する。

図２に戻り、各ステップの説明を続ける。
推定装置３０は、Ｓ１２０では、同一上点ごとの相対速度を、水平方向における任意の一方向に沿って順に観察する。

水平方向における任意の一方向とは、水平方向に沿ってある方位から他の方位に至るまで方位を変化させる際の方位の変化の方向をいう。具体的には、本実施形態では、図４において矢印３０１で示されているように、レーダセンサ１０における方位が０度から１８０度へ向かう方向を一方向として説明する。すなわち、レーダセンサ１０における方位が増加する方向を一方向として設定する。

なお、一方向はこれに限定されるものではない。例えば図４において矢印３０２で示されているように、レーダセンサ１０における方位が１８０度から０度に向かう方向を一方向として設定してもよい。

ここでいう観察とは、方位の順に相対速度の値を見ていくことを表す。具体的には、推定装置３０は、同一上点毎の方位と相対速度とを用いて、同一上点毎の方位から相対速度を予測する直線（以下、回帰直線）を表す一次式（以下、回帰式）を算出し、該回帰直線の傾きを使って観察を行う。移動中に、図４及び図５に示す位置Ａ〜位置Ｄに位置している物体１０１について、同一上点毎の方位と相対速度とを用いて表した回帰直線の一例を、図６〜図９に示す。

続いて、推定装置３０は、Ｓ１２５では、Ｓ１２０にて同一上点ごとの相対速度を前述の一方向（以下、一方向）に沿って順に観察した結果、相対速度が一方向に沿って次第に大きくなるか否かを判断する。具体的には、回帰式で表される回帰直線の傾きが正である場合に、相対速度が一方向に沿って次第に大きくなると判断する。

ここで、推定装置３０は、相対速度が、一方向に沿って次第に大きくなる場合に処理をＳ１３０へ移行させる。つまり、回帰直線の傾きが正である場合に処理をＳ１３０へ移行させる。

推定装置３０は、Ｓ１３０では、一方向と反対の方向を候補方向として推定する。具体的には、推定装置３０は、前述のようにレーダセンサ１０の方位が０度から１８０度へ向かう方向を一方向としているので、これと反対の方向である、レーダセンサ１０の方位が１８０度から０度へ向かう方向を候補方向として推定する。そして、処理をＳ１４０へ移行させる。

一方、推定装置３０は、Ｓ１２５にて、相対速度が、一方向に沿って次第に小さくなる場合に処理をＳ１３５へ移行させる。すなわち、回帰直線の傾きが負である場合に、処理をＳ１３５へ移行させる。

推定装置３０は、Ｓ１３５では、一方向と同じ方向を候補方向として推定する。具体的には、推定装置３０は、前述のようにレーダセンサ１０の方位が０度から１８０度へ向かう方向を一方向としているので、これと同じ方向である、レーダセンサ１０における方位が０度から１８０度へ向かう方向を候補方向として推定する。そして、処理をＳ１４０へ移行させる。

本実施形態では特に、推定装置３０は、Ｓ１４０では、零方位を推定する。零方位とは、相対速度が０として対応付けられる方位を表す。つまり、図４及び図５に示すように、前述の境界点Ｒの存在する方位が零方位θ₀に相当する。

推定装置３０は、同一上点ごとの相対速度を一方向に沿って順に観察したときに相対速度が一方向に沿って変化する割合を用いて、零方位θ₀を推定する。具体的には、推定装置３０は、回帰式で表される回帰直線の傾きを相対速度が一方向に沿って変化する割合として用いて、相対速度が０となるときの方位を算出し、算出した方位を零方位θ₀として推定する。

続いて、推定装置３０は、Ｓ１４５では、零方位θ₀に垂直な方向を算出する。一例として図４及び図５に示す矢印４０１、４０２のように、水平方向において、零方位θ₀に垂直な方向は２つ算出される。

推定装置３０は、Ｓ１５０では、Ｓ１４５にて算出された零方位θ₀に垂直な２つの方向のうち、候補方向に沿う方向を、物体１０１の移動方向として推定する。そして、本方向推定処理を終了する。

つまり、推定装置３０は、候補方向を推定し、更に、零方位θ₀を示す直線に垂直な方向のうちの候補方向に沿う方向を、移動方向として推定する。推定においては、移動する物体１０１の相対速度の大きさが０として対応付けられる境界点Ｒへの向きを表す零方位θ₀を示す直線が、物体１０１の移動方向に垂直である、という原理を利用している。

ここで、該原理について説明する。すなわち、前述の図２において、レーダセンサ１０において検出される物体１０１における同一上点のうちの１つである点Ｋ１の存在する方位を、方位θとする。また、方位θを表す直線ｌと移動直線２０１とのなす角度を角度φとする。ここで、角度φは、方位θ及び零方位θ₀を用いて、式（１）のように表される。なお、θ₀、θ、φの単位は度である。

ここで、θ＝θ₀のとき、φ＝９０度であるため、同一上点Ｋ１において観測される相対速度Ｖｓは式（２）のように、０として表される。なお、式（２）におけるＶｔは物体１０１の速度を表す。すなわち、Ｖｔは同一上点Ｋ１の速度に相当する。速度Ｖｔ、及び相対速度Ｖｓの単位はｋｍ／時である。

このように、相対速度Ｖｓが０となる方位である零方位θ₀を表す直線ｍは、物体１０１の移動方向を表す移動直線２０１に直交することが明らかである。
［２−２．近接点特定処理］
次に、推定装置３０が方向推定処理のＳ１０５にて実行する近接点特定処理について、図１０のフローチャートを用いて説明する。

推定装置３０は、Ｓ２００では、Ｓ１００にて取得された観測点について、対応付けられた反射強度が予め定められた検出閾値以上となる観測点が複数存在するか否かを判断する。

検出閾値とは、Ｓ１００にて取得された観測点のなかから、移動方向を推定しようとする物体１０１上における観測点であり得る観測点を抽出するための値を表す。例えば、物体１０１上の観測点に対応付けられた反射強度は、道路における表面（以下、路面）上の観測点に対応付けられた反射強度よりも大きいことが考えられる。

そこで、本実施形態では、一例として、検出閾値は、路面における観測点に対応付けられた反射強度よりも大きい値に設定されている。ただし、これに限定されるものではなく、検出閾値は、任意の値に定められてよい。検出閾値は、予めメモリ３２に記録されている。

推定装置３０は、対応付けられた反射強度が予め定められた検出閾値以上となる観測点が複数存在しない場合に処理をＳ２５０へ移行させ、複数存在する場合に処理をＳ２１０へ移行させる。

推定装置３０は、Ｓ２１０では、Ｓ２００にて抽出された複数の観測点について、対応付けられた方位の差が予め定められた方位閾値未満であるか否かを判断する。すなわち、例えば、方位が隣り合う方位であるといったように、Ｓ２００にて抽出された複数の観測点の方位が、互いに近いか否かを判断する。

方位閾値とは、観測点における方位の差の大小を区別するための値を表す。同一の物体上における観測点についての方位は、例えば隣り合う方位のように、大体同じ方位を表すと考えられる。そこで、方位閾値は、大体同じ方位を表すと考えられる程度の方位の差を表すように設定される。方位閾値は、自車両１００からのどれくらいの距離離れた位置における、どれくらいの大きさの物体１０１について移動方向を推定するかに応じて、任意に定められてよい値である。方位閾値は、予めメモリ３２に記録されている。

推定装置３０は、方位の差が、方位閾値以上である場合に互いに離れた位置に存在する検出観測点であると判断して処理をＳ２５０へ移行させ、方位閾値未満である場合に互い近くに存在する検出観測点であると判断して処理をＳ２２０へ移行させる。

推定装置３０は、Ｓ２２０では、検出観測点毎の反射強度を取得し、反射強度の最大値を表す最大反射強度Ｐ_maxと、最小値を表す最小反射強度Ｐ_minとを、メモリ３２に記録する。

推定装置３０は、Ｓ２３０では、検出観測点が、同一の物体上の観測点すなわち同一上点であるか否かを判断する。
推定装置３０は、最大反射強度Ｐ_maxと最小反射強度Ｐ_minとの差が、予め定められた強度閾値未満である場合に、抽出された検出観測点が、同一の物体上に存在する同一上点であると判断する。

強度閾値とは、レーダ波の反射強度の差の大小を区別するための値を表す。同一の物体上におけるレーダ波の反射強度は、例えば隣り合う方位のように、大体同じ方位においては、同様の値を表すと考えられる。そこで、強度閾値は、同一の物体上における反射強度の差の最大値以下に定められてよい。強度閾値は、どのような物体を、移動方向を推定しようとする物体１０１として設定するかによって、異なる値である。強度閾値は、予めメモリ３２に記録されている。

なお、本実施形態では、車両を物体１０１として検出するので、強度閾値は、一例として、一般的な車両の本体における反射強度の最大値と最小値との差を表す値以下に定められている。

推定装置３０は、検出観測点が同一上点であると判断した場合に処理をＳ２４０へ移行させ、同一上点ではないと判断した場合に処理をＳ２５０へ移行させる。
推定装置３０は、Ｓ２４０では、抽出された検出観測点が観測点のうちのどの点に一致するかを表す近接点情報をメモリ３２に記録する。

推定装置３０は、Ｓ２５０では、メモリ３２に記録されている近接点情報を削除し、すなわちリセットし、本近接点処理を終了する。
［２−３．作動］
本実施形態の作動について説明する。

（２ａ）図４に示す位置Ａに、同一上点及び該同一上点を含む物体１０１が観測された場合について説明する。
推定装置３０は、同一上点ごとの相対速度を、レーダセンサ１０における方位が０度から１８０度に向かって増加する方向を一方向に設定して、該一方向に沿って順に観察する。図６に示すように、相対速度は一方向に沿って次第に大きくなる。このため、一方向と反対の方向であるレーダセンサ１０における１８０度から０度に向かう方向、すなわち、矢印３０２で表される方向が候補方向として推定される。

これにより、零方位θ₀を表す直線ｍに垂直な方向、すなわち移動直線２０１の延びる方向のうち、候補方向に沿う方向である矢印４０１で表される方向が、物体１０１の移動方向として推定される。

なお、ここで、上記実施形態とは異なり、レーダセンサ１０における方位が１８０度から０度に向かって減少する方向を一方向に設定した場合について説明する。この場合、図６に示すように、相対速度が一方向に沿って次第に小さくなっているので、一方向と同じ方向であるレーダセンサ１０における１８０度から０度に向かう方向、すなわち、矢印３０２で表される方向が候補方向として推定される。これにより、矢印４０１で表される方向が物体１０１の移動方向として推定される。

このように、一方向を方位が増加する方向及び減少する方向のいずれに設定しても、候補方向及び移動方向について、同様の推定結果を得ることができる。これは、以下の（２ｂ）〜（２ｃ）においても、同様である。

（２ｂ）図４に示す位置Ｂに、同一上点及び該同一上点を含む物体１０１が観測された場合について説明する。レーダセンサ１０における方位が０度から１８０度に向かって増加する方向を一方向に設定した場合、図７に示すように、相対速度が一方向に沿って次第に大きくなっているので、一方向と反対の方向であるレーダセンサ１０における１８０度から０度に向かう方向、すなわち矢印３０２で表される方向が候補方向として推定される。これにより、（２ａ）と同様に、矢印４０１で表される方向が物体１０１の移動方向として推定される。

（２ｃ）図５に示す位置Ｃに、同一上点及び該同一上点を含む物体１０１が観測された場合について説明する。レーダセンサ１０における方位が０度から１８０度に向かって増加する方向を一方向に設定した場合、図８に示すように、相対速度が一方向に沿って次第に小さくなる。このため、一方向と同じ方向であるレーダセンサ１０における０度から１８０度に向かう方向、すなわち矢印３０１で表される方向が候補方向として推定される。これにより、矢印４０２で表される方向が物体１０１の移動方向として推定される。

（２ｄ）図５に示す位置Ｄに、同一上点及び該同一上点を含む物体１０１が観測された場合について説明する。レーダセンサ１０における方位が０度から１８０度に向かって増加する方向を一方向に設定した場合、図９に示すように、相対速度が一方向に沿って次第に小さくなっているので、一方向と同じ方向であるレーダセンサ１０における０度から１８０度に向かう方向、すなわち矢印３０１で表される方向が候補方向として推定される。これにより、（２ｃ）と同様に、矢印４０２で表される方向が物体１０１の移動方向として推定される。

［３．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（３ａ）推定装置３０は、同一情報を取得する。推定装置３０は、同一上点ごとの相対速度を、水平方向における任意の一方向に沿って順に観察したときに、相対速度が、一方向に沿って次第に小さくなる場合は一方向と同じ方向を候補方向として推定し、一方向に沿って次第に大きくなる場合は一方向と反対の方向を候補方向として推定する。推定装置３０は、候補方向に基づいて物体１０１の移動方向を推定する。

これによれば、推定装置３０は、同一物体上の複数の観測点についての情報を取得して該物体１０１の移動方向を推定するので、物体１０１の移動方向を推定するために、これらの観測点についての情報を時間の経過に伴って複数回取得する必要が無い。つまり、推定装置３０によれば、観測点についての情報を時間の経過に伴って複数回取得する必要がある従来技術よりも、短時間で物体１０１の移動方向を推定することができる。

（３ｂ）推定装置３０は、Ｓ１４０では、同一上点ごとの相対速度を、水平方向における任意の一方向に沿って順に観察したときに相対速度が一方向に沿って変化する割合を用いて、相対速度が零になる方位を表す零方位θ₀を推定する。また、推定装置３０は、Ｓ１５０では、零方位θ₀に垂直な方向のうち、候補方向に沿う方向を、物体１０１の移動方向として推定する。

これによれば、移動方向をより精度よく推定することができる。
（３ｃ）推定装置３０は、Ｓ１００では、観測点毎に、少なくとも反射強度、方位、及び相対速度が対応付けられた情報を取得する。推定装置３０は、Ｓ１０５、Ｓ２１０、Ｓ２３０では、観測点の方位と反射強度を用いて、対応付けられた方位の差が予め定められた方位閾値未満であり、且つ、対応付けられた反射強度の差が予め定められた強度閾値未満である複数の観測点を、近接点として特定する。推定装置３０は、Ｓ１１５では、複数の近接点を同一上点として、該同一上点ごとに、水平方向における方位と相対速度とが対応付けられた情報を同一情報として取得する。

これによれば、レーダセンサ１０以外の構成を新たに必要とすること無く、同一上点であるか否かを判断することができる。
なお、本実施形態では、推定装置３０が、観測点取得部、特定部、同一取得部、候補推定部、零推定部、方向推定部に相当する。また、Ｓ１００が観測点取得部としての処理に相当し、Ｓ１０５が特定部としての処理に相当し、Ｓ１１５が同一取得部としての処理に相当し、Ｓ１３０、Ｓ１３５が候補推定部としての処理に相当し、Ｓ１４０が零推定部としての処理に相当し、Ｓ１５０が方向推定部としての処理に相当する。

［４．変形例］
上記実施形態では、推定装置３０は、近接点処理において、観測点の方位と反射強度とを用いて複数の近接点を特定していたが、これに限定されるものではない。

［４−１．変形例１］
例えば、変形例１としての推定装置３０は、観測点の方位と距離とを用いて複数の近接点を特定してもよい。具体的には、図１１に示すように、図１０におけるＳ２２０、Ｓ２３０、Ｓ２４０を、それぞれＳ２２５、Ｓ２３５、Ｓ２４５に置換してもよい。

すなわち、推定装置３０は、互い近くに存在する検出観測点が検出されたと判断して移行するＳ２２５では、検出観測点毎の距離を取得し、距離の最大値を表す最大距離Ｄ_maxと、最小値を表す最小距離Ｄ_minとを、メモリ３２に記録する。

推定装置３０は、Ｓ２３５では、検出観測点が、同一の物体上の観測点すなわち同一上点であるか否かを判断する。つまり、推定装置３０は、最大距離Ｄ_maxと最小距離Ｄ_minとの差が、予め定められた距離閾値未満である場合に、抽出された検出観測点が同一上点であると判断する。

距離閾値とは、距離の差の大小を区別するための値を表す。レーダ波を反射する同一上点において観測される距離は、例えば隣り合う方位のように、大体同じ方位に存在する観測点においては、同様の値を表すと考えられる。そこで、距離閾値は、移動方向を推定しようとする物体１０１上において観測され得る距離の差の最大値以下に定められてよい。つまり、距離閾値は、物体１０１の大きさ以下に定められていてよい。

距離閾値は、どのような物体を、移動方向を推定しようとする物体１０１として設定するかによって、異なる値である。本実施形態では、一例として、距離閾値は、車両本体の長手方向の長さ以下の値に設定される。距離閾値は、予めメモリ３２に記録されている。

推定装置３０は、検出観測点が同一上点であると判断した場合に処理をＳ２４５へ移行させ、同一上点ではないと判断した場合に処理をＳ２５０へ移行させる。
推定装置３０は、Ｓ２４５では、抽出された検出観測点が観測点のうちのどの点に一致するかを表す近接点情報をメモリ３２に記録する。そして、本近接点処理を終了する。

推定装置３０は、Ｓ２５０では、図１０と同様の処理を実行し、本近接点処理を終了する。
つまり、推定装置３０は、Ｓ１００では、観測点毎に、少なくとも距離、方位、及び相対速度が対応付けられた情報を取得する。推定装置３０は、Ｓ１０５、Ｓ２４５では、観測点の距離と方位とを用いて、対応付けられた方位の差が予め定められた方位閾値未満であり、且つ、対応付けられた距離の差が予め定められた距離閾値未満である複数の観測点を、それぞれ近接点として特定する。

推定装置３０は、Ｓ１１５では、複数の近接点を同一上点として、該同一上点ごとに、水平方向における方位と相対速度とが対応付けられた情報を同一情報として取得する。
このような変形例１によれば、上記（３ｃ）と同様の効果を得ることができる。なお、本変形例では、Ｓ２３５が特定部としての処理に相当する。

［４−２．変形例２］
変形例２としての推定装置３０は、観測点の反射強度と距離とを用いて、対応付けられた反射強度の差が予め定められた強度閾値未満であり、且つ、対応付けられた距離の差が予め定められた距離閾値未満である複数の観測点を、それぞれ近接点として特定してもよい。具体的には、近接点処理は、図１０におけるＳ２１０が削除され、Ｓ２３０の後に図１１に示すＳ２２５、Ｓ２３５が追加され、追加されたＳ２３５にて肯定判断された後に処理がＳ２４０へ移行するように構成されてもよい。

［４−３．変形例３］
変形例３としての推定装置３０は、観測点の方位と反射強度と距離とを用いて、対応付けられた方位の差が予め定められた方位閾値未満であり、且つ、対応付けられた反射強度の差が予め定められた強度閾値未満であり、且つ、対応付けられた距離の差が予め定められた距離閾値未満である複数の観測点を、それぞれ近接点として特定してもよい。

具体的には、近接点処理は、図１０におけるＳ２３０の後に図１１に示すＳ２２５、Ｓ２３５が追加され、Ｓ２３５にて肯定判断された後に処理がＳ２４０へ移行するように構成されてもよい。

［４−４．変形例４］
変形例４としての推定装置３０は、観測点の方位のみを用いて、対応付けられた方位の差が予め定められた方位値未満である複数の観測点を、それぞれ近接点として特定してもよい。具体的には、近接点処理は、図１０におけるＳ２２０、Ｓ２３０が削除され、Ｓ２１０にて肯定判断された後に処理がＳ２４０へ移行するように構成されてもよい。

［４−５．変形例５］
変形例５としての推定装置３０は、観測点の反射強度のみを用いて、対応付けられた反射強度の差が予め定められた強度閾値未満である複数の観測点を、それぞれ近接点として特定してもよい。具体的には、近接点処理において、図１０におけるＳ２１０が削除されてもよい。

［４−６．変形例６］
変形例６としての推定装置３０は、観測点の距離のみを用いて、対応付けられた距離の差が予め定められた距離閾値未満である複数の観測点を、それぞれ近接点として特定してもよい。具体的には、近接点処理において、図１１におけるＳ２１０が削除されてもよい。

［４−７．変形例７］
変形例７としての推定装置３０は、図１０に示す近接点処理において、Ｓ２００が削除されてもよい。すなわち、推定装置３０は、方位の差が方位閾値未満であり、且つ受信距度の差が距離閾値未満である検出観測点を近接点として特定するように構成されてもよい。なお、変形例１〜変形例６においても同様に、近接点処理においてＳ２００が削除されてもよい。

［５．他の実施形態］
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。

（５ａ）上記実施形態では、推定装置３０は、Ｓ１５０では、零方位θ₀に垂直な方向のうち候補方向に沿う方向を物体１０１の移動方向として推定していたが、これに限定されるものではない。例えば、推定装置３０は、Ｓ１５０の処理に代えて、Ｓ１３０及びＳ１３５で推定した候補方向を物体１０１の移動方向として推定してもよい。この場合、図３に示すフローチャートにおけるＳ１４０〜Ｓ１４５を削除すればよい。

（５ｂ）上記実施形態では、レーダセンサ１０の検知範囲は、検知可能な方位が０度から１８０度までの範囲に設定されていたが、これに限定されるものではない。レーダセンサ１０の検知範囲は任意の範囲に設定されてよい。

（５ｃ）上記実施形態では、検知範囲における０度の方位は自車両の前側に向けられていたが、これに限定されるものではない。例えば、検知範囲における０度の方位は、自車両の後方側に向けられていてもよい。

（５ｄ）上記実施形態では、レーダセンサ１０が自車両の前側における左の端部に設けられている例について説明したが、これに限定されるものではない。レーダセンサ１０が自車両の前側における右の端部に設けられている場合も、推定装置３０は、同様に構成されてよい。また、レーダセンサ１０は、自車両の後方側における左右の端部のうち少なくとも一方に設けられていてもよい。なお、レーダセンサ１０は、自車両の前方側及び後方側における左右の端部のうち少なくとも一カ所に設けられていてもよい。

（５ｅ）上記実施形態では、強度閾値は、車両の本体における反射強度の最大値と最小値との差を表す値以下に定められていたが、これに限定されるものではない。強度閾値は、例えば、表面における凹凸や、表面における材料の反射係数といった、移動方向を推定しようとする物体１０１の表面の形態に応じて、任意の値に設定されてよい。

（５ｆ）上記実施形態では、距離閾値は、車両の本体における長手方向の長さ以下の値などに設定されていたが、これに限定されるものではない。距離閾値は、移動方向を推定しようとする物体１０１の大きさに応じて、任意の値に設定されてよい。

（５ｇ）上記実施形態では、車両を物体１０１として検出していたが、物体１０１は車両に限定されるものではない。物体１０１は、任意の、移動する有体物であってよい。
（５ｈ）上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本発明の実施形態である。

（５ｉ）上述した推定装置３０、車両制御システム１の他、推定装置３０を機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移的実態的記録媒体、推定方法など、種々の形態で本発明を実現することもできる。

３０ 推定装置、３１ ＣＰＵ。

Claims (6)

1. レーダ波を反射した観測点であって、同一の物体上における複数の観測点である同一上点ごとに、水平方向における方位と前記同一上点に対する相対速度とが対応付けられた情報を表す同一情報を取得する同一取得部（Ｓ１１５）と、
   前記同一上点ごとの相対速度を、水平方向における任意の一方向に沿って順に観察したときに、前記相対速度が、前記一方向に沿って次第に小さくなる場合は前記一方向と同じ方向を前記物体の移動方向の候補となる方向を表す候補方向として推定し、前記一方向に沿って次第に大きくなる場合は前記一方向と反対の方向を前記候補方向として推定する候補推定部（Ｓ１３０、Ｓ１３５）と、
   前記候補方向に基づいて前記物体の移動方向を推定する方向推定部（Ｓ１５０）と、
   を備える推定装置（３０）。
2. 請求項１に記載の推定装置であって、
   前記方向推定部は、前記候補方向を前記物体の移動方向として推定する、
   推定装置。
3. 請求項１に記載の推定装置であって、
   前記同一上点ごとの相対速度を、水平方向における任意の一方向に沿って順に観察したときに前記相対速度が前記一方向に沿って変化する割合を用いて、前記相対速度が零になる方位を表す零方位を推定する零推定部（Ｓ１４０）、
   を更に備え、
   前記方向推定部は、前記零方位に垂直な方向のうち、前記候補方向に沿う方向を、前記物体の移動方向として推定する、
   推定装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の推定装置であって、
   前記観測点毎に、少なくとも反射強度、方位、及び相対速度が対応付けられた情報を取得する観測点取得部（Ｓ１００）と、
   前記観測点の反射強度、距離、及び方位のうちの少なくとも一つを用いて、対応付けられた反射強度の差、距離の差、及び方位の差のうちの少なくとも一つが予め定められた閾値未満である複数の観測点を、近接点として特定する特定部（Ｓ１０５、Ｓ２１０、Ｓ２３０、Ｓ２３５）と、
   を更に備え、
   前記同一取得部は、複数の近接点を前記同一上点として、該同一上点ごとに、水平方向における方位と相対速度とが対応付けられた情報を前記同一情報として取得する、
   推定装置。
5. 請求項４に記載の推定装置であって、
   前記特定部（Ｓ２１０、Ｓ２３０）は、前記観測点の方位と反射強度とを用いて、対応付けられた方位の差が予め定められた方位閾値未満であり、且つ、対応付けられた反射強度の差が予め定められた強度閾値未満である複数の観測点を、それぞれ近接点として特定する、
   推定装置。
6. 請求項４に記載の推定装置であって、
   前記特定部（Ｓ２１０、Ｓ２３５）は、前記観測点の方位と距離とを用いて、対応付けられた方位の差が予め定められた方位閾値未満であり、且つ、対応付けられた距離の差が予め定められた距離閾値未満である複数の観測点を、それぞれ近接点として特定する、
   推定装置。

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