説明

車両の物体検知装置

【課題】 自車とすれ違う対向車の前端が自車の物体検知手段の検知領域から外れても、その物体の位置や大きさを的確に求める。
【解決手段】 統合手段が統合範囲TE1内に検知された複数の物体候補T1,T2を一つの目標物体OB1として統合すると、統合情報記憶手段が目標物体OB1と該目標物体OB1を構成する前記物体候補T1,T2との相対位置を記憶する。物体候補位置算出手段が所定時間後における前記物体候補T1,T2の自車に対する位置を算出し、検知領域外判定手段が前記物体候補T1,T2の少なくとも一つT1が検知領域を外れたと判定すると、目標物体位置取得手段が統合情報記憶手段に記憶されている検知領域外と判定されなかった物体候補T2および目標物体OB1の情報に基づいて、新たな目標物体OB1の位置または大きさを求めるので、複数の物体候補T1,T2の一部が検知領域を外れても、目標物体OB1の位置または大きさを精度良く検知することができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、送受信手段による電磁波の送受信結果に基づいて物体検知手段が複数の物体候補を検知したとき、統合手段が統合範囲内に検知された複数の物体候補を一つの目標物体として統合する車両の物体検知装置に関する。
【背景技術】
【0002】
車載レーダー装置で検知した複数の物体候補のうち、その位置が相互に接近し、かつ自車に対する相対速度のばらつきが所定範囲内にある物体候補どうしを統合して目標物体とするときに、目標物体の代表位置および左右端点を算出し、追従走行制御を行うときには前記代表位置をターゲットとし、接触回避制御を行うときには左右端点のうち自車の推定軌跡の中心線に最も近い端点をターゲットとすることで、追従走行制御および接触回避制御の両方を的確に行えるようにした車両の走行制御装置が、下記特許文献1により公知である。
【特許文献1】特許第3660301号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
ところで上記特許文献1に記載されたものを、自車がトラックのような大型車よりなる対向車とすれ違う場合に適用したとすると、対向車の正面にある中心点と、対向車の自車寄りの側面の端点とが検知され、それら中心点および端点が一つの目標物体として統合される場合がある。
【0004】
従って、対向車が自車に接近すると、先ず自車の近い前記中心点が自車のレーダー装置の検知領域から外れるため、依然として検知されている対向車の自車寄りの側面の端点を対向車の車両中心と判定してしまう場合がある。このような場合、自車および対向車が安全にすれ違えるにも関わらず、対向車の自車寄りの側面の端点を車両中心と誤判定するため、自車が不必要な接触回避制御を行って運転者に違和感を与える可能性がある。
【0005】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、自車とすれ違う物体の前端が自車の物体検知手段の検知領域から外れても、その物体の位置や大きさを的確に求めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するために、請求項1に記載された発明によれば、自車の進行方向前方の検知領域に向けて電磁波を送信し、検知領域内に存在する物体からの反射波を受信する送受信手段と、前記送受信手段の送受信結果に基づいて物体候補の自車に対する位置および相対速度を算出する物体検知手段と、統合範囲内に複数の前記物体候補が検知された場合に、該複数の物体候補を一つの目標物体として統合する統合手段と、前記目標物体と該目標物体を構成する複数の前記物体候補との相対位置を記憶する統合情報記憶手段と、前記統合情報記憶手段に記憶されている複数の前記物体候補の自車に対する位置および相対速度から、所定時間後における複数の前記物体候補の自車に対する位置を算出する物体候補位置算出手段と、前記物体候補位置算出手段により、前記統合情報記憶手段に記憶されている複数の前記物体候補が検知領域外となるか否かを判定する検知領域外判定手段と、前記検知領域外判定手段により、前記統合情報記憶手段に記憶されている複数の前記物体候補の少なくとも一つの物体候補が検知領域外であると判定された場合に、前記統合情報記憶手段に記憶されている検知領域外と判定されなかった物体候補および前記目標物体の情報に基づいて、新たな目標物体の位置または大きさを求める目標物体位置取得手段とを備えることを特徴とする車両の物体検知装置が提案される。
【0007】
また請求項2に記載された発明によれば、請求項1の構成に加えて、前記目標物体位置取得手段は、前記物体候補位置算出手段により算出された所定時間後の物体候補の位置と、前記物体検知手段により検知された前記所定時間後の新たな物体候補の位置との偏差が所定値以内である場合には、前記新たな物体候補は前記統合情報記憶手段に記憶されている物体候補に対応するものであると判定し、前記物体検知手段により検知された新たな物体候補の位置と、前記統合情報記憶手段に記憶されている物体候補の位置に対応する目標物体の相対位置とに基づいて、新たな目標物体の位置または大きさを求めることを特徴とする車両の物体検知装置が提案される。
【0008】
また請求項3に記載された発明によれば、請求項1または請求項2の構成に加えて、前記検知領域外判定手段は、前記物体候補位置算出手段により算出された所定時間後における物体候補の位置が検知領域外となるか否かに基づいて判定を行うことを特徴とする車両の物体検知装置が提案される。
【0009】
また請求項4に記載された発明によれば、請求項1〜請求項3の何れか1項の構成に加えて、前記統合情報記憶手段は、前記統合範囲と目標物体を構成する物体候補との相対位置を記憶し、前記目標物体位置取得手段は、前記物体検知手段により検知された新たな物体候補の位置が前記統合範囲に含まれる場合には、前記統合情報記憶手段に記憶されている物体候補の位置および前記物体検知手段により検知された前記新たな物体候補の位置に基づいて、前記目標物体の位置または大きさを求めることを特徴とする車両の物体検知装置が提案される。
【0010】
尚、実施の形態の対向車Vbは本発明の物体に対応する。
【発明の効果】
【0011】
請求項1の構成によれば、統合手段が統合範囲内に検知された複数の物体候補を一つの目標物体として統合すると、統合情報記憶手段が目標物体と該目標物体を構成する前記物体候補との相対位置を記憶する。物体候補位置算出手段が所定時間後における前記物体候補の自車に対する位置を算出し、検知領域外判定手段が前記物体候補の少なくとも一つが検知領域を外れたと判定すると、目標物体位置取得手段が統合情報記憶手段に記憶されている検知領域外と判定されなかった物体候補および目標物体の情報に基づいて、新たな目標物体の位置または大きさを求めるので、複数の物体候補の一部が検知領域を外れても、目標物体の位置または大きさを精度良く検知することができる。
【0012】
また請求項2の構成によれば、物体候補位置算出手段により算出された所定時間後の物体候補と、物体検知手段により検知された所定時間後の新たな物体候補との対応関係を確認した上で、物体検知手段により検知された新たな物体候補の位置と、統合情報記憶手段に記憶されている物体候補の位置に対応する目標物体の相対位置とに基づいて新たな目標物体の位置または大きさを求めるので、その目標物体の検知精度を確保することができる。
【0013】
また請求項3の構成によれば、物体候補位置算出手段が算出する所定時間後における物体候補の位置に基づいて、検知領域外判定手段が何れかの物体候補が検知領域を外れたことを判定するので、実際に物体候補が検知領域を外れる前に判定を行うことが可能になり、制御の遅れを回避することができる。
【0014】
また請求項4の構成によれば、目標物体位置取得手段は、物体検知手段により検知された新たな物体候補の位置が統合範囲に含まれる場合に、統合情報記憶手段に記憶されている物体候補の位置と新たに検知された物体候補の位置とに基づいて目標物体の位置または大きさを求めるので、目標物体の検知精度が更に向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【0016】
図1〜図8は本発明の実施の形態を示すもので、図1は車両制御装置のブロック図、図2は対向車の全体が自車の検知領域に存在する場合の作用説明図、図3は対向車の前端が自車の検知領域から外れた場合の作用説明図(従来例)、図4は前記図3に対応する作用説明図(実施の形態)、図5は前記図4に対応する作用説明図(第3の物体候補が存在する場合)、図6はメインルーチンのフローチャート、図7はメインルーチンのステップA2のサブルーチンのフローチャート、図8はメインルーチンのステップA3のサブルーチンのフローチャートである。
【0017】
図1に示すように、自車前方の物体(例えば対向車)を検知すべく車体前部に搭載された波レーダー装置Srは、電磁波(ミリ波)を自車前方の検知領域に送信し、その電磁波が物体に反射された反射波を受信する送受信手段M1と、送受信手段M1からの信号を処理する演算処理装置11とで構成される。レーダー装置Srの演算処理装置11は、物体検知手段M2と、統合手段M3と、統合情報記憶手段M4と、物体候補位置算出手段M5と、検知領域外判定手段M6と、目標物体位置取得手段M7とを備える。
【0018】
レーダー装置Srの演算処理装置11の目標物体位置取得手段M7に接続された電子制御ユニットよりなる接触回避制御手段Uは、自車が対向車と接触する可能性があると判定したとき、その接触を回避し、あるいは接触の被害を軽減すべく、ブレーキアクチュエータ12、ステアリングアクチュエータ13およびアラーム装置14の作動を制御する。
【0019】
図2に示すように、自車Vaが走行する車線の進行方向右側の車線を、大型トラックのような対向車Vbがすれ違うべく接近しており、自車Vaに搭載したレーダー装置Srの扇形に広がる検知領域内に対向車Vbが入っている場合を考える。
【0020】
レーダー装置Srの送受信手段M1が検知領域内に電磁波を送信すると、その電磁波は対向車Vbに反射され、その反射波が送受信手段M1によって受信される。レーダー装置Srの演算処理装置11の物体検知手段M2は、前記反射波の受信レベルが閾値以上の部分を物体候補として検知する。図2の例では、対向車Vbの正面に物体候補T1が検知され、対向車VBの右側面(自車Vaに近い側面)に物体候補T2が検知される。物体候補T1,T2の検知データは、自車Vaの車体軸を基準とする方向と、自車Vaに対する位置(相対位置)と、自車Vaに対する相対速度とである。
【0021】
演算処理装置11の統合手段M3は、自車Vaに最も近い物体候補T1を車幅方向中心として自車Vaから遠ざかる方向に延びる矩形状の統合範囲TE1を設定する。統合範囲TE1の大きさは予め設定されており、例えば大型トラックの車体寸法と同等である。そして自車に最も近い物体候補T1の統合範囲TE1の内部に2番目に近い物体候補T2が含まれるか否かを判定し、含まれていれば二つの物体候補T1,T2を統合して矩形状の目標物体OB1を設定する。目標物体OB1の車幅方向寸法は二つの物体候補T1,T2の車幅方向距離の2倍であって、その中心に物体候補T1が位置している。また目標物体OB1の車長方向寸法は二つの物体候補T1,T2の車長方向距離に一致している。自車に2番目に近い物体候補T2に対する統合範囲TE2には他の物体候補が含まれないため、その統合範囲TE2は無視される。
【0022】
帯状に示される自車Vaの推定軌跡は、自車Vaの車速およびヨーレートから推定可能であり、その推定軌跡に対向車Vbを表す目標物体OB1の少なくとも一部が含まれる場合には、接触回避制御手段Uが自車Vaおよび対向車Vbが接触する可能性があると判定し、ブレーキアクチュエータ12を作動させて自車Vaを制動したり、ステアリングアクチュエータ13を作動させて自車Vaの旋回を補助したり、アラーム装置14を作動させて運転者に警報を発することで、接触の回避あるいは接触の被害軽減が図られる。図2に示す状況では、自車Vaの推定軌跡に対向車Vbを表す目標物体OB1が全く含まれないため、接触回避制御手段Uは自車Vaおよび対向車Vbが接触する可能性がない判定し、接触回避制御は行われない。
【0023】
図3は、図2の状態から所定時間が経過した状態の従来例を示すもので、対向車Vbが自車Vaに接近することで、その正面の物体候補T1が検知領域から外れてしまい、側面の物体候補T2だけが検知領域に入っている。従来は、唯一検知されている物体候補T2を基準として統合範囲TE2を設定し、その統合範囲TE2に他の物体候補が存在しないため、物体候補T2を基準として目標物体OB2を設定する。このときの目標物体OB2の車幅方向寸法および車長方向寸法は予め設定された値とされる。
【0024】
図3の場合には、自車Vaの推定軌跡に目標物体OB2の一部が含まれるため、実際には自車Vaおよび対向車Vbが接触する虞がないにも関わらず、接触回避制御手段Uは自車Vaおよび対向車Vbが接触する可能性がある判定し、不必要な接触回避制御が行われてしまう。
【0025】
図4は、前記図3に対応する本実施の形態を示すもので、実際には検知領域から外れた物体候補T1が依然として検知されていると見做し、図1の状態と同じ目標物体OB1を設定することで、自車Vaの推定軌跡に目標物体OB1が含まれないようにして接触回避制御手段Uの不要な作動を回避するようになっている。
【0026】
即ち、演算処理装置11の統合情報記憶手段M4は、図2の目標物体OB1と、その目標物体OB1を構成する物体候補T1,T2との相対位置を記憶するとともに、統合範囲T1と物体候補T1,T2との関係を記憶しており、物体候補位置算出手段M5は自車Vaおよび対向車Vbの相対速度から、所定時間(例えば、演算周期)後の物体候補T1,T2の予測位置を算出する。そして検知領域外判定手段M6は所定時間後の物体候補T1,T2の予測位置が検知領域外になるか否かを判定する。
【0027】
検知領域外判定手段M6による判定の結果、対向車Vbの物体候補T1,T2のうちの前側の物体候補T1の予測位置が検知領域外になる場合には、目標物体位置取得手段M7は、統合情報記憶手段M4に記憶されている後側の検知領域内の物体候補T2および前記目標物体OB1の情報に基づいて、新たな目標物体OB1の位置(あるいは大きさ)を求める。その手順は以下の通りである。
【0028】
物体候補位置算出手段M5が算出した所定時間後の後側の物体候補T2の予測位置と、物体検知手段M2が検知した所定時間後の後側の物体候補T2の実際の検知位置とを比較し、両物体候補T2の位置の偏差が所定値以内である場合には、目標物体位置取得手段M7は両物体候補T2が同一物であると判定し、物体検知手段M2が検知した所定時間後の実際の物体候補T2の位置と、統合情報記憶手段M4に記憶されている物体候補T2の位置に対応する目標物体OB1の相対位置とに基づいて、所定時間後の新たな目標物体OB1の位置を求めることができる。
【0029】
具体的には、物体検知手段M2が検知した所定時間後の物体候補T2の位置を基準とし、その物体候補T2の位置に統合情報記憶手段M4に記憶されている物体候補T2および目標物体OB1の位置関係を当てはめることで、検知領域を外れた物体検知手段T1があたかも検知され続けているように、目標物体OB1の位置を精度良く求めることができる。しかも物体候補位置算出手段M5が算出する所定時間後における物体候補T1,T2の位置に基づいて、検知領域外判定手段M6が何れかの物体候補T1が検知領域を外れたことを判定するので、実際に物体候補T1が検知領域を外れる前に判定を行うことが可能になり、制御の遅れを回避することができる。
【0030】
しかして、図4から明らかなように、目標物体OB1は自車Vaの推定軌跡と干渉しなくなり、接触回避制御手段Uの不要な作動を回避して運転者の違和感を解消することができる。
【0031】
図5は、目標物体位置取得手段M7が目標物体OB1の位置を求めたとき、物体検知手段M2が統合範囲TE1の内側に新たな物体候補T3(対向車Vbの右側面後部)を検出した場合を示している。この場合、目標物体位置取得手段M7は目標物体OB1の後端位置を物体候補T3の位置まで延長することで、目標物体OB1′の位置を一層高精度に求めることができる。
【0032】
次に、上記作用を図6〜図8のフローチャートに基づいて更に説明する。
【0033】
先ず、図6のメインルーチンのステップA1でレーダー装置Srの物体検知手段M2によって複数の物体の距離、相対速度および方向を算出し、ステップA2でそれを過去の情報(統合情報記憶手段M4に記憶された情報)と照合し、ステップA3でその他の目標物体を設定し、ステップA4で目標物体の情報を接触回避制御手段Uに送信してブレーキアクチュエータ12、ステアリングアクチュエータ13およびアラーム装置14を作動させる。
【0034】
図7は前記メインルーチンのステップA2「過去情報との照合」のサブルーチンを示すもので、ステップB1で複数の物体候補を統合して目標物体を設定した過去の統合情報があれば、ステップB2で前記複数の物体候補のうちの何れかがレーダー装置Srの検知領域を外れたか否かを判定する。ステップB3で検知領域を外れた物体候補が存在すれば、ステップB4で過去の統合情報と現在の検知物体との対応関係を照合する。そしてステップB5で統合された複数の物体候補のうちの少なくとも一つが依然として検知されていれば、ステップB6で検知領域を外れた物体候補(T1)を基準として過去と同じ統合範囲(TE1)を設定して物体候補(T1,T2)を統合し、ステップB7で前記統合された複数の物体候補(T1,T2)から目標物体(OB1)を設定する。
【0035】
図8は前記メインルーチンのステップSA3「その他の目標物体を設定」のサブルーチンを示すもので、ステップC1で過去情報との照合で目標物体に統合した物体候補を取り除き、ステップC2で残りの物体候補に統合範囲を設定し、ステップC3で統合範囲の制御優先度を判定する。前記制御優先度は、例えば自車に近い統合範囲ほど高くなるように設定される。そしてステップC4で制御優先度が高い統合範囲から順に、その統合範囲内に存在する物体候補を目標物体として統合する。
【0036】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【0037】
例えば、レーダー装置Srは実施の形態のミリ波レーダー装置に限定されず、レーザーレーダー装置であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【0038】
【図1】車両制御装置のブロック図
【図2】対向車の全体が自車の検知領域に存在する場合の作用説明図
【図3】対向車の前端が自車の検知領域から外れた場合の作用説明図(従来例)
【図4】前記図3に対応する作用説明図(実施の形態)
【図5】前記図4に対応する作用説明図(第3の物体候補が存在する場合)
【図6】メインルーチンのフローチャート
【図7】メインルーチンのステップA2のサブルーチンのフローチャート
【図8】メインルーチンのステップA3のサブルーチンのフローチャート
【符号の説明】
【0039】
M1 送受信手段
M2 物体検知手段
M3 統合手段
M4 統合情報記憶手段
M5 物体候補位置算出手段
M6 検知領域外判定手段
M7 目標物体位置取得手段
OB1 目標物体
T1 物体候補
T2 物体候補
T3 物体候補
TE1 統合範囲
Va 自車
Vb 対向車(物体)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
自車(Va)の進行方向前方の検知領域に向けて電磁波を送信し、検知領域内に存在する物体(Vb)からの反射波を受信する送受信手段(M1)と、
前記送受信手段(M1)の送受信結果に基づいて物体候補(T1,T2)の自車(Va)に対する位置および相対速度を算出する物体検知手段(M2)と、
統合範囲(TE1)内に複数の前記物体候補(T1,T2)が検知された場合に、該複数の物体候補(T1,T2)を一つの目標物体(OB1)として統合する統合手段(M3)と、
前記目標物体(OB1)と該目標物体(OB1)を構成する複数の前記物体候補(T1,T2)との相対位置を記憶する統合情報記憶手段(M4)と、
前記統合情報記憶手段(M4)に記憶されている複数の前記物体候補(T1,T2)の自車(Va)に対する位置および相対速度から、所定時間後における複数の前記物体候補(T1,T2)の自車(Va)に対する位置を算出する物体候補位置算出手段(M5)と、
前記物体候補位置算出手段(M5)により、前記統合情報記憶手段(M4)に記憶されている複数の前記物体候補(T1,T2)が検知領域外となるか否かを判定する検知領域外判定手段(M6)と、
前記検知領域外判定手段(M6)により、前記統合情報記憶手段(M4)に記憶されている複数の前記物体候補(T1,T2)の少なくとも一つの物体候補(T1)が検知領域外であると判定された場合に、前記統合情報記憶手段(M4)に記憶されている検知領域外と判定されなかった物体候補(T2)および前記目標物体(OB1)の情報に基づいて、新たな目標物体(OB1)の位置または大きさを求める目標物体位置取得手段(M7)と、
を備えることを特徴とする車両の物体検知装置。
【請求項2】
前記目標物体位置取得手段(M7)は、前記物体候補位置算出手段(M5)により算出された所定時間後の物体候補(T2)の位置と、前記物体検知手段(M2)により検知された前記所定時間後の新たな物体候補(T2)の位置との偏差が所定値以内である場合には、前記新たな物体候補(T2)は前記統合情報記憶手段(M4)に記憶されている物体候補(T2)に対応するものであると判定し、前記物体検知手段(M2)により検知された新たな物体候補(T2)の位置と、前記統合情報記憶手段(M4)に記憶されている物体候補(T2)の位置に対応する目標物体(OB1)の相対位置とに基づいて、新たな目標物体(OB1)の位置または大きさを求めることを特徴とする、請求項1に記載の車両の物体検知装置。
【請求項3】
前記検知領域外判定手段(M6)は、前記物体候補位置算出手段(M5)により算出された所定時間後における物体候補(T1)の位置が検知領域外となるか否かに基づいて判定を行うことを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の車両の物体検知装置。
【請求項4】
前記統合情報記憶手段(M4)は、前記統合範囲(TE1)と目標物体(OB1)を構成する物体候補(T1,T2)との相対位置を記憶し、前記目標物体位置取得手段(M7)は、前記物体検知手段(M2)により検知された新たな物体候補(T3)の位置が前記統合範囲(TE1)に含まれる場合には、前記統合情報記憶手段(M4)に記憶されている物体候補(T1,T2)の位置および前記物体検知手段(M2)により検知された前記新たな物体候補(T3)の位置に基づいて、前記目標物体(OB1′)の位置または大きさを求めることを特徴とする、請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の車両の物体検知装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2009−250839(P2009−250839A)
【公開日】平成21年10月29日(2009.10.29)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−100608(P2008−100608)
【出願日】平成20年4月8日(2008.4.8)
【出願人】(000005326)本田技研工業株式会社 (23,863)
【Fターム(参考)】