(57)【要約】【課題】自車の挙動の影響が少ない移動体の位置の履歴を取得可能な移動体検出装置を提供する。【解決手段】移動体検出装置１において、移動体相対位置取得部１２は、自車の位置を基準にする自車基準座標系で表された移動体の位置座標を取得する。自車状態量取得部１１は、自車の状態量を取得する。座標変換部１３は、自車基準座標系で表された移動体の位置座標および自車の状態量に基づいて、移動体の位置を基準にする移動体基準座標系で表された移動体の位置座標の履歴を生成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車の位置を基準にする自車基準座標系で表された移動体の位置座標を取得する移動体相対位置取得部と、
前記自車の状態量を取得する自車状態量取得部と、
前記自車基準座標系で表された移動体の位置座標および前記自車の状態量に基づいて、前記移動体の位置を基準にする移動体基準座標系で表された前記移動体の位置座標の履歴を生成する座標変換部と、
を備える移動体検出装置。
【請求項２】
前記自車の状態量は、前記自車の走行速度とヨーレートまたはヨー角とを含む
請求項１に記載の移動体検出装置。
【請求項３】
前記座標変換部は、さらに、前記移動体相対位置取得部で新たに取得した前記移動体の位置座標を前記移動体基準座標系へ変換した前記移動体の位置座標と、前記移動体基準座標系で表された前記移動体の位置座標の履歴と比較することにより、前記新たに取得した前記移動体の位置座標の有効性を判定する、
請求項１または請求項２に記載の移動体検出装置。
【請求項４】
前記移動体基準座標系で表された前記移動体の位置座標の履歴に対して、フィルタ処理を行う補正処理装置をさらに備える、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の移動体検出装置。
【請求項５】
前記座標変換部は、さらに、前記移動体基準座標系で表された前記移動体の位置座標の履歴を、前記自車基準座標系で表された前記移動体の位置座標の履歴に変換する、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の移動体検出装置。
【請求項６】
前記移動体基準座標系で表された前記移動体の位置座標の履歴、または、それを前記自車基準座標系に変換して得られた前記移動体の位置座標の履歴に対して、フィルタ処理を行う補正処理装置をさらに備える、
請求項５に記載の移動体検出装置。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載の移動体検出装置と、
前記移動体基準座標系で表された前記移動体の位置座標の履歴を前記自車基準座標系に変換して得られた前記移動体の位置座標の履歴に基づいて、前記移動体が自車を追従させるべき目標移動体か否かを判定する移動体判定装置と、
前記移動体が目標移動体と判定された場合に、前記自車を前記移動体に追従するように前記自車の走行を制御する走行制御部と、
を備える車両制御システム。
【請求項８】
請求項５または請求項６に記載の移動体検出装置と、
前記移動体基準座標系で表された前記移動体の位置座標の履歴を前記自車基準座標系に変換して得られた前記移動体の位置座標の履歴に基づいて、前記移動体が自車に衝突する恐れのある衝突移動体か否かを判定する移動体判定装置と、
前記移動体が衝突移動体と判定された場合に、前記移動体との衝突を回避するように自車の走行を制御する走行制御部と、
を備える車両制御システム。
【請求項９】
自車の位置を基準にする自車基準座標系で表された移動体の位置座標を取得するステップと、
前記自車の状態量を取得するステップと、
前記自車基準座標系で表された移動体の位置座標および前記自車の状態量に基づいて、前記移動体の位置を基準にする移動体基準座標系で表された前記移動体の位置座標の履歴を生成するステップと、
を備えたことを特徴とする移動体検出方法。
【請求項１０】
前記自車の状態量は、前記自車の走行速度とヨーレートまたはヨー角とを含む
請求項９に記載の移動体検出方法。
【請求項１１】
新たに取得した前記移動体の位置座標を移動体基準座標系へ変換した前記移動体の位置座標と、前記移動体基準座標系で表された前記移動体の位置座標の履歴と比較することにより、前記新たに取得した前記移動体の位置座標の有効性を判定するステップをさらに備える、
請求項９または請求項１０に記載の移動体検出方法。
【請求項１２】
前記移動体基準座標系で表された前記移動体の位置座標の履歴に対して、フィルタ処理を行うステップをさらに備える、
請求項９から請求項１１のいずれか一項に記載の移動体検出方法。
【請求項１３】
前記移動体基準座標系で表された前記移動体の位置座標の履歴を、前記自車基準座標系で表された前記移動体の位置座標の履歴に変換するステップをさらに備える、
請求項９から請求項１１のいずれか一項に記載の移動体検出方法。
【請求項１４】
前記移動体基準座標系で表された前記移動体の位置座標の履歴、または、それを前記自車基準座標系に変換して得られた前記移動体の位置座標の履歴に対して、フィルタ処理を行うステップをさらに備える、
請求項１３に記載の移動体検出方法。
【請求項１５】
請求項１３または請求項１４に記載の移動体検出方法を行うステップと、
前記移動体基準座標系で表された前記移動体の位置座標の履歴を前記自車基準座標系に変換して得られた前記移動体の位置座標の履歴に基づいて、前記移動体が自車を追従させるべき目標移動体か否かを判定するステップと、
前記移動体が目標移動体と判定された場合に、前記自車を前記移動体に追従するように前記自車の走行を制御するステップと、
を備える車両制御方法。
【請求項１６】
請求項１３または請求項１４に記載の移動体検出方法を行うステップと、
前記移動体基準座標系で表された前記移動体の位置座標の履歴を前記自車基準座標系に変換して得られた前記移動体の位置座標の履歴に基づいて、前記移動体が自車に衝突する恐れのある衝突移動体か否かを判定するステップと、
前記移動体が衝突移動体と判定された場合に、前記移動体との衝突を回避するように自車の走行を制御するステップと、
を備える車両制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の周辺に存在する移動体の位置を検出する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両を先行車（前方を走行する他の車両）に追従して走行させる追従走行システムが知られている（例えば、下記の特許文献１）。追従走行システムは、レーダーセンサやカメラなどを用いて先行車の位置を検出する移動体検出装置を備えており、先行車の位置の履歴から得られる先行車の走行軌跡に基づいて車両を走行させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２９７９８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の移動体検出装置は、先行車の位置を、自車の位置を基準にする相対位置として取得する。そのため、取得される先行車の位置には自車の挙動が影響する。例えば、先行車が直進していても、自車が蛇行したときには、取得された先行車の位置の履歴から得られる走行軌跡は蛇行したものとなる。その場合、先行車の正確な走行軌跡を求めることが難しくなる。
【０００５】
本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、自車の挙動の影響が少ない移動体の位置の履歴を取得可能な移動体検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る移動体検出装置は、自車の位置を基準にする自車基準座標系で表された移動体の位置座標を取得する移動体相対位置取得部と、前記自車の状態量を取得する自車状態量取得部と、前記自車基準座標系で表された移動体の位置座標および前記自車の状態量に基づいて、前記移動体の位置を基準にする移動体基準座標系で表された前記移動体の位置座標の履歴を生成する座標変換部と、を備えるものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、移動体の位置座標の履歴を、その移動体の位置を基準にした移動体基準座標系で表すことにより、自車の挙動の影響が少ない移動体の位置座標を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態に係る車両制御システムの構成を示すブロック図である。
【図２】前回制御周期の自車基準座標系と今回制御周期の自車基準座標系との関係の例を表す図である。
【図３】自車基準座標系と移動体基準座標系の関係の例を示す図である。
【図４】移動体基準座標系変換部が行う座標変換処理を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態に係る車両制御システムの動作を示すフローチャートである。
【図６】移動体検出装置のハードウェア構成の例を示す図である。
【図７】移動体検出装置のハードウェア構成の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、本発明の実施の形態に係る車両制御システムの構成を示すブロック図である。以下の説明において、「自車」とは、当該検出装置システムを搭載した車両を指している。また、「移動体」とは、自車以外の移動体を指し、車両のみならず自転車や歩行者などを含んでもよいが、自車が追従する先行車になる「目標移動体」は、自車以外の車両を指すものとする。
【００１０】
図１のように、本実施の形態に係る車両制御システムは、移動体検出装置１、補正処理装置２、移動体判定装置３および走行制御部４を備えている。
【００１１】
移動体検出装置１は、自車の周辺に存在する移動体の位置を検出し、検出した移動体の位置の履歴を保持する。移動体検出装置１は、自車状態量取得部１１と、移動体相対位置取得部１２と、座標変換部１３とを備えている。
【００１２】
自車状態量取得部１１は、自車の走行状態を示す各種の自車状態量を取得し、取得した自車状態量を座標変換部１３へ伝達する。本実施の形態の自車状態量取得部１１は、ヨーレート検出部１１１および自車速度検出部１１２を備えている。
【００１３】
ヨーレート検出部１１１は、自車の旋回方向への回転角の変化速度であるヨーレートを検出し、検出したヨーレートに応じた信号を座標変換部１３へ出力する。自車速度検出部１１２は、自車の走行速度を検出し、検出した走行速度に応じた信号を座標変換部１３へ出力する。座標変換部１３に入力される自車状態量には、少なくとも自車の走行速度およびヨーレートの情報が含まれていればよいが、さらに他の情報が含まれてもよい。また、後述するように、座標変換部１３ではヨーレートがヨー角の変化量に変換されるため、ヨーレートではなくヨー角が自車状態量に含まれていてもよい。
【００１４】
移動体相対位置取得部１２は、自車の位置を基準にした移動体の相対位置を検出し、その相対位置に応じた信号を座標変換部１３へ出力する。つまり、移動体相対位置取得部１２は、自車の現在位置を基準とする固定座標系（自車固定座標系）で表された移動体の位置座標を取得する。以下、自車固定座標系を「自車基準座標系」という。
【００１５】
本実施の形態では、自車基準座標系において、自車の進行方向をＸ方向（前方を正、後方を負とする）、Ｘ方向に垂直で水平な方向をＹ方向（右方を正、左方を負とする）と定義する。よって、自車基準座標系では、自車の位置座標が常に原点（０，０）となる。また、ヨーレートなど、自車の旋回の向きは、時計回りを正、反時計回りを負と定義する。以下の説明では、Ｘ方向を「縦方向」、Ｙ方向を「横方向」、Ｘ座標を「縦位置」、Ｙ座標を「横位置」ということもある。
【００１６】
本実施の形態では、移動体相対位置取得部１２は、例えば自車のルームミラーの裏側に設置されたカメラが撮影した自車前方の画像を解析して、移動体の相対位置を検出するものとする。移動体の相対位置の検出方法はこれに限られず、例えば、移動体相対位置取得部１２が、ミリ波レーダやレーザレーダを用いて、移動体の相対位置を検出してもよい。
【００１７】
本実施の形態では、移動体相対位置取得部１２が検出した移動体の位置を表す座標系として、その移動体の現在位置を基準とする新たな固定座標系を導入する。以下、この座標系を「移動体基準座標系」という。
【００１８】
移動体基準座標系において、自車の進行方向をｘ方向（前方を正、後方を負とする）、ｘ方向に垂直で水平な方向をｙ方向（右方を正、左方を負とする）と定義する。よって、移動体基準座標系では、移動体の位置座標が常に原点（０，０）となる。また、ヨーレートなど、移動体の旋回の向きは、時計回りを正、反時計回りを負と定義する。以下の説明では、ｘ方向を「縦方向」、ｙ方向を「横方向」、ｘ座標を「縦位置」、ｙ座標を「横位置」ということもある。
【００１９】
座標変換部１３は、自車状態量取得部１１が取得した自車基準座標系で表された移動体の位置座標の履歴を、移動体基準座標系で表された移動体の位置座標の履歴に変換する。座標変換部１３は、自車移動量演算部１３１、移動体移動量演算部１３２、移動体基準座標系変換部１３３、自車基準座標系変換部１３４、移動体基準座標系履歴記憶部１３５、自車基準座標系履歴記憶部１３６を備えている。
【００２０】
ここで、移動体基準座標系履歴記憶部１３５には、座標変換部１３が生成した、移動体基準座標系で表された移動体の位置座標の履歴が記憶される。ただし、移動体基準座標系で表された移動体の位置座標の履歴だけでは、移動体と自車との位置関係を把握することはできない。そのため、座標変換部１３は、移動体基準座標系履歴記憶部１３５に記憶されている移動体基準座標系で表された移動体の位置座標の履歴を、自車基準座標系で表された移動体の位置座標の履歴へ再変換して、自車基準座標系履歴記憶部１３６に記憶させる。そして、移動体判定装置３および走行制御部４が行う各種の処理には、自車基準座標系履歴記憶部１３６に記憶されている移動体の位置座標の履歴が用いられる。
【００２１】
自車移動量演算部１３１は、予め定められた制御周期ごとに（本実施の形態では制御周期を１００ｍｓｅｃとする）、自車状態量取得部１１が取得した自車の走行速度およびヨーレートに基づいて、自車の移動量（位置および向きの変化量）を演算する。
【００２２】
移動体移動量演算部１３２は、制御周期ごとに、移動体相対位置取得部１２が取得した移動体の相対位置に基づいて、移動体の移動量（位置および向きの変化量）を演算する。なお、移動体検出装置１が、移動体の相対速度、ヨーレートの情報を取得可能であれば、それらの値に基づいて移動体の移動量を演算してもよい。
【００２３】
自車基準座標系変換部１３４は、制御周期ごとに、自車の位置の変化に応じて、前回の制御周期（以下「前回制御周期」という）での自車の位置を基準にした自車基準座標系で表された移動体の位置座標の履歴を、今回の制御周期（以下「今回制御周期」という）での自車の位置を基準にした自車基準座標系の位置座標の履歴に変換する。自車基準座標系の原点、Ｘ方向およびＹ方向は、自車の位置および向きによって変化するため、この座標変換処理が必要になる。
【００２４】
具体的には、自車基準座標系変換部１３４は、制御周期ごとに、自車の走行速度から算出される自車の縦方向および横方向の移動量と、自車のヨーレートから算出される自車のヨー角の変動量とに基づいて、次の式（１）による座標変換を行う。
【００２５】
【数１】
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【００２６】
式（１）において、ｓｘは制御周期ごとの自車位置の前後方向（Ｘ方向）への移動量、ｓｙは自車位置の横方向（Ｙ方向）への移動量である。また、［Ｘ Ｙ］Ｔは、前回制御周期における座標、［Ｘ’ Ｙ’］Ｔは、今回制御周期における座標である。θは、前回制御周期から今回制御周期までの自車のヨーレートの積分値であり、自車のヨー角を表している。制御周期ごとに、自車基準座標系変換部１３４が座標変換処理を行うことで、現在の自車の位置座標を原点（０，０）とした座標表現が可能となる。
【００２７】
図２に、前回制御周期の自車基準座標系と今回制御周期の自車基準座標系との関係の例を示す。なお、図２では自車位置の変動量（ｓｘおよびｓｙ）は無視している。自車が移動していない場合、あるいは、自車の移動量が自車状態量取得部１１で検知できないほど小さい場合には、ｓｘおよびｓｙはともに０になる。
【００２８】
また、自車基準座標系と移動体基準座標系との関係の例を図３に示す。図３には、前回制御周期の自車基準座標系Ｘ１Ｙ１と、今回制御周期の自車基準座標系Ｘ２Ｙ２と、前回制御周期の移動体基準座標系ｘ１ｙ１と、今回制御周期の移動体基準座標系ｘ２ｙ２とが示されている。
【００２９】
先に述べたように、移動体基準座標系履歴記憶部１３５には、移動体基準座標系で表された移動体の位置座標の履歴が記憶される。移動体基準座標系の原点、ｘ方向およびｙ方向は、移動体の位置および向きによって変化するため、移動体が移動すれば、移動体基準座標系で表された座標の履歴は、現在の移動体の位置および向きに対応する移動体基準座標系の座標の履歴に変換する必要がある。
【００３０】
移動体基準座標系変換部１３３は、その座標変換処理を行う。移動体基準座標系変換部１３３が行う座標変換処理の基本的な考え方は、自車基準座標系変換部１３４が行う座標変換処理と同様である。
【００３１】
移動体基準座標系変換部１３３行う座標変換処理を、図４のフローチャートを用いて説明する。なお、以下の説明では、図３と同様に、前回制御周期の自車基準座標系をＸ１Ｙ１、今回制御周期の自車基準座標系をＸ２Ｙ２、前回制御周期の移動体基準座標系をｘ１ｙ１、今回制御周期の移動体基準座標系をｘ２ｙ２と表現する。また、移動体基準座標系履歴記憶部１３５には、前回制御周期の移動体基準座標系ｘ１ｙ１で表された移動体の位置座標の履歴が記憶されており、自車基準座標系履歴記憶部１３６には、前回制御周期の自車基準座標系Ｘ１Ｙ１で表された移動体の位置座標の履歴が記憶されているものとする。
【００３２】
まず、移動体基準座標系変換部１３３は、移動体相対位置取得部１２から、今回制御周期の自車基準座標系Ｘ２Ｙ２で表された移動体の位置座標（縦位置および横位置）を取得する（ステップＳ１０１）。
【００３３】
次に、移動体基準座標系変換部１３３は、ステップＳ１０１で取得した今回制御周期の自車基準座標系Ｘ２Ｙ２で表された移動体の位置座標に対し、自車移動量演算部１３１が算出した前回制御周期から今回制御周期までの間の自車の移動量（位置および向きの変化量）に基づく平行移動座標変換および回転座標変換を行うことで、前回制御周期の自車基準座標系Ｘ１Ｙ１で表された移動体の位置座標を取得する（ステップＳ１０２）。
【００３４】
続いて、移動体基準座標系変換部１３３は、ステップＳ１０２で得られた前回制御周期の自車基準座標系Ｘ１Ｙ１で表された移動体の位置座標から、自車基準座標系履歴記憶部１３６に記憶されている前回制御周期での移動体の位置座標を減算することで、前回制御周期から今回制御周期までの間の移動体の移動量を取得する（ステップＳ１０３）。
【００３５】
そして、移動体基準座標系変換部１３３は、移動体基準座標系履歴記憶部１３５に記憶されている前回制御周期の移動体基準座標系ｘ１ｙ１で表された移動体の位置座標の履歴に対し、ステップＳ１０３で得られた移動体の移動量に基づく平行移動座標変換および回転座標変換を行うことで、今回制御周期の移動体基準座標系ｘ２ｙ２で表された移動体の位置座標の履歴を取得する（ステップＳ１０４）。なお、今回制御周期での移動体の位置座標は、移動体基準座標系ｘ２ｙ２の原点となる。
【００３６】
また、移動体基準座標系変換部１３３は、ステップＳ１０４で得られた今回制御周期の移動体基準座標系ｘ２ｙ２で表された移動体の位置座標の履歴に対し、移動体相対位置取得部１２が取得した移動体の相対位置および前回制御周期から今回制御周期間までの間の自車の移動量の変化量に基づく平行移動座標変換および回転座標変換を行うことで、今回制御周期の自車基準座標系Ｘ２Ｙ２で表された移動体の位置座標の履歴を取得する（ステップＳ１０５）。
【００３７】
ステップＳ１０５で得られた今回制御周期の自車基準座標系Ｘ２Ｙ２で表された移動体の位置座標の履歴は、自車基準座標系履歴記憶部１３６に保存される（ステップＳ１０６）。
【００３８】
ステップＳ１０４で得られた今回制御周期の移動体基準座標系ｘ２ｙ２で表された移動体の位置座標の履歴は、移動体基準座標系履歴記憶部１３５に保存される（ステップＳ１０７）。
【００３９】
図１に戻り、補正処理装置２は、フィルタ処理部２１を備えている。フィルタ処理部２１は、自車基準座標系履歴記憶部１３６に記憶されている移動体の位置座標の履歴に対してフィルタ処理を行う。このフィルタ処理の手法には特に制限は無く、例えば、一般的なハイパスフィルタ、ローパスフィルタ、バンドパスフィルタなどを適用できる。
【００４０】
また、フィルタ処理は、自車基準座標系履歴記憶部１３６に記憶されている移動体の位置座標の履歴に対してではなく、移動体基準座標系履歴記憶部１３５に記憶されている移動体の位置座標の履歴に対して行ってもよい。自車基準座標系履歴記憶部１３６には、移動体基準座標系履歴記憶部１３５に記憶されている移動体の位置座標を自車基準座標系に変換したものが記憶されるため、結果として、自車基準座標系履歴記憶部１３６に記憶されている移動体の位置座標の履歴に対してフィルタ処理を行ったのと同様の効果が得られる。
【００４１】
図１では、補正処理装置２を移動体検出装置１とは別の装置として記載したが、補正処理装置２は移動体検出装置１に内蔵されていてもよい。また、フィルタ処理を行う必要がなければ、補正処理装置２は省略されてもよい。
【００４２】
移動体判定装置３は、衝突移動体判定部３１と目標移動体判定部３２とを備えている。衝突移動体判定部３１は、フィルタ処理後の移動体の位置座標の履歴と自車の位置座標とに基づいて、移動体が自車に衝突の恐れのある衝突移動体であるか否かを判定する。衝突移動体の判定条件に制限は無い。本実施の形態の衝突移動体判定部３１は、移動体の位置座標の履歴が自車の位置座標（つまり原点）に近づいてくるものであり、且つ、移動体の位置座標の履歴の微分値が予め定められた閾値よりも大きな絶対値を持つ負の値である場合、つまり移動体が自車に向かってくる一定以上の速度を持つものである場合に、その移動体を衝突移動体と判定する。
【００４３】
目標移動体判定部３２は、フィルタ処理後の移動体の位置座標の履歴と自車の位置座標とに基づいて、移動体が自車を追従させるべき目標移動体であるか否かを判定する。目標移動体の判定条件にも制限はない。本実施の形態の目標移動体判定部３２は、移動体の位置座標の履歴が自車の位置座標から遠ざかっていくものであり、且つ、自車に対する移動体の相対速度が予め定められた閾値よりも小さい場合に、その移動体を目標移動体と判定する。
【００４４】
走行制御部４は、自車の操舵角やヨーレートを制御するものであり、例えば、電動式パワーステアリングの電動モータ（特に種類の制限はなく、直流モータでも交流モータでもよい）、あるいは、油圧式パワーステアリングの油圧ポンプなどを備えている。また、走行制御部４は、自車の操舵制御が可能であれば任意の装置でよく、例えば、ハンドルと転舵輪との間の機械的リンクを廃したステアリングバイワイヤと称されるものを備えていてもよい。
【００４５】
走行制御部４は、衝突防止制御部４１および追従走行制御部４２を備えている。走行制御部４は、衝突移動体判定部３１によって移動体が衝突移動体と判定されると、衝突防止制御部４１をアクティブにし、目標移動体判定部３２により移動体が目標移動体として判定されると、追従走行制御部４２をアクティブにする。
【００４６】
衝突防止制御部４１は、フィルタ処理後の移動体の位置座標の履歴に対応する軌跡を生成し、その軌跡に、例えば車両の幅に相当するオフセットを加えた衝突回避用の軌跡を生成し、自車を衝突回避用の軌跡に沿って走行させることで、自車と移動体との衝突を回避する。
【００４７】
追従走行制御部４２は、フィルタ処理後の移動体の位置座標の履歴に対応する追従走行用の軌跡を生成し、自車を追従走行用の軌跡に沿って走行させることで、自車を移動体に追従して走行させる。
【００４８】
なお、追従走行制御部４２が自車を移動体に追従させている状態でも、例えば移動体が減速して自車が移動体に近づき過ぎたときには、衝突防止制御部４１をアクティブにして自車が移動体に追突することが回避されるようにしてもよい。
【００４９】
図５は、本実施の形態に係る車両制御システムの動作を示すフローチャートである。以下、図５を参照しつつ、車両制御システムの動作を説明する。なお、図５のフローは、制御周期（本実施の形態では１００ｍｓｅｃ）ごとに実行される。
【００５０】
制御周期に入ると、移動体検出装置１は、既に取得済みの移動体の位置座標の履歴をリセットするか否かを示す履歴リセットフラグがオンか否かを確認する（ステップＳ２０１）。履歴リセットフラグがオンであれば（ステップＳ２０１でＹＥＳ）、移動体検出装置１は、移動体基準座標系履歴記憶部１３５および移動体検出装置１６に記憶されている移動体の位置座標の履歴を消去し（ステップＳ２０２）、移動体の位置座標の取得を新たに開始する。履歴リセットフラグがオフであれば（ステップＳ２０１でＮＯ）、移動体基準座標系履歴記憶部１３５および移動体検出装置１６に記憶されている移動体の位置座標の履歴は消去されずに更新される。
【００５１】
次に、自車状態量取得部１１が、自車状態量（自車の走行速度およびヨーレート）を取得する（ステップＳ２０３）。また、自車移動量演算部１３１が、前回制御周期から今回制御周期までの間の自車の移動量（位置および向きの変化量）を演算する（ステップＳ２０４）。
【００５２】
続いて、座標変換部１３は、自車の移動量に基づく平行移動座標変換および回転座標変換により、前回制御周期の自車基準座標系を、今回制御周期の自車基準座標系に変換する（ステップＳ２０５）。そして、移動体相対位置取得部１２が、自車に対する移動体の相対位置、すなわち、今回制御周期の自車基準座標系で表された移動体の位置座標を取得する（ステップＳ２０６）。
【００５３】
その後、移動体基準座標系変換部１３３が、図４で説明した処理を実行することで、自車基準座標系で表された移動体の位置座標を、移動体基準座標系の位置座標へ変換する（ステップＳ２０７）。その結果、移動体基準座標系履歴記憶部１３５には、今回制御周期の移動体基準座標系で表された移動体の位置座標の履歴が記憶され、自車基準座標系履歴記憶部１３６には、今回制御周期の自車基準座標系で表された移動体の位置座標の履歴が記憶される。
【００５４】
続いて、座標変換部１３は、新たに移動体基準座標系履歴記憶部１３５に記憶された今回制御周期の移動体の位置座標が有効な値か否かを、先に移動体基準座標系履歴記憶部１３５に記憶された移動体の位置座標の履歴との比較に基づいて判定する（ステップＳ２０７）。移動体が１制御周期の間で移動できる距離や方向は、移動体の種類に応じて予め想定できる。例えば、移動体が一般的な自動車であれば、直前の制御周期からの速度変化（加速度）の範囲や、操舵による進行方向の変化の範囲はおおよそ特定できる。そのため、今回制御周期の移動体の位置座標が、直前の制御周期における移動体の位置座標と、直前およびその前の制御周期における移動体の位置座標から分かる移動体の進行方向とに基づいて設定される有効範囲内にあれば、今回制御周期の移動体の位置座標が有効である判断できる。また、例えば、移動体が歩行者であれば、即停止することや反転することを考慮した有効範囲を設定すればよい。
【００５５】
ステップＳ２０７の判定には、移動体相対位置取得部１２が取得した自車基準座標系で表された移動体の位置座標をそのまま使用するのではなく、移動体基準座標系に変換された移動体位置を使用している。そのため、自車の挙動の影響を受けることなく、移動体の挙動のみを考慮した判定が可能となり、精度よく判定ができる。
【００５６】
今回制御周期の移動体の位置座標が有効と判定された場合（ステップＳ１０７でＹＥＳ）、移動体相対位置取得部１２が取得した今回制御周期の移動体の位置座標は正しく検出できていると判断でき、ステップＳ２０７で記憶された履歴はそのまま保存される。
【００５７】
一方、今回制御周期の移動体の位置座標が無効と判定された場合（ステップＳ１０７でＮＯ）、移動体相対位置取得部１２が取得した今回制御周期の移動体の位置座標は、誤検出等により移動体の位置を正しく検出できていないとみなし、座標変換部１３は、ステップＳ２０７で記憶した今回制御周期の移動体の位置座標を履歴から削除する（ステップＳ２０９）。
【００５８】
続いて、補正処理装置２が、フィルタ処理部２１によるフィルタ処理を行うか否かを示す補正実施フラグがオンか否かを確認する（ステップＳ２１０）。補正実施フラグがオンであれば（ステップＳ２１０でＹＥＳ）、自車基準座標系履歴記憶部１３６に記憶されている自車基準座標系で表された移動体の位置座標の履歴にフィルタ処理を行う（ステップＳ２１１）。
【００５９】
その後、衝突移動体判定部３１が、自車基準座標系の移動体の位置座標の履歴に基づいて、移動体が衝突移動体か否かを判定する（ステップＳ２１２）。移動体が衝突移動体と判断された場合（ステップＳ２１２でＹＥＳ）、衝突防止制御部４１がアクティブになり、自車と移動体との衝突を避けるための衝突回避制御を行って（ステップＳ２１３）、図５のフローは終了する。
【００６０】
移動体が衝突移動体でないと判断された場合（ステップＳ２１２でＮＯ）、目標移動体判定部３２が、自車基準座標系の移動体の位置座標に基づいて、移動体が目標移動体か否かを判定する（ステップＳ２１４）。移動体が目標移動体と判断された場合（ステップＳ２１４でＹＥＳ）、追従走行制御部４２がアクティブになり、自車を移動体に追従して走行させるための追従走行制御を行って（ステップＳ２１５）、図５のフローは終了する。
【００６１】
移動体が衝突移動体でも目標移動体でもないと判断された場合（ステップＳ２１２でＮＯ）、衝突防止制御部４１および衝突防止制御部４１はアクティブにされずに、図５のフローは終了する。
【００６２】
本実施の形態に係る車両制御システムでは、移動体基準座標系履歴記憶部１３５に記憶される移動体の位置座標の履歴は、移動体基準座標系で表されているため、自車の挙動の影響を受けない。また、自車基準座標系履歴記憶部１３６に記憶される移動体の位置座標の履歴は、移動体基準座標系履歴記憶部１３５に記憶されている移動体の位置座標を自車基準座標系に変換して得たものであるため、自車の過去の挙動の影響のないものである。従って、自車の挙動の影響が少ない移動体の位置の情報を取得でき、移動体の軌跡を高い精度で求めることができる。
【００６３】
図６および図７は、それぞれ移動体検出装置１のハードウェア構成の例を示す図である。図１に示した移動体検出装置１の構成要素の各機能は、例えば図６に示す処理回路５０により実現される。すなわち、移動体検出装置１は、自車の位置を基準にする自車基準座標系で表された移動体の位置座標を取得し、自車の状態量を取得し、自車基準座標系で表された移動体の位置座標および自車の状態量に基づいて、移動体の位置を基準にする移動体基準座標系で表された移動体の位置座標の履歴を生成する、するための処理回路５０を備える。処理回路５０は、専用のハードウェアであってもよいし、メモリに格納されたプログラムを実行するプロセッサ（中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）とも呼ばれる）を用いて構成されていてもよい。
【００６４】
処理回路５０が専用のハードウェアである場合、処理回路５０は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、またはこれらを組み合わせたものなどが該当する。移動体検出装置１の構成要素の各々の機能が個別の処理回路で実現されてもよいし、それらの機能がまとめて一つの処理回路で実現されてもよい。
【００６５】
図７は、処理回路５０がプログラムを実行するプロセッサ５１を用いて構成されている場合における移動体検出装置１のハードウェア構成の例を示している。この場合、移動体検出装置１の構成要素の機能は、ソフトウェア等（ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせ）により実現される。ソフトウェア等はプログラムとして記述され、メモリ５２に格納される。プロセッサ５１は、メモリ５２に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各部の機能を実現する。すなわち、移動体検出装置１は、プロセッサ５１により実行されるときに、自車の位置を基準にする自車基準座標系で表された移動体の位置座標を取得する処理と、自車の状態量を取得する処理と、自車基準座標系で表された移動体の位置座標および自車の状態量に基づいて、移動体の位置を基準にする移動体基準座標系で表された移動体の位置座標の履歴を生成する処理と、が結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ５２を備える。換言すれば、このプログラムは、移動体検出装置１の構成要素の動作の手順や方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。
【００６６】
ここで、メモリ５２は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリー、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）などの、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）およびそのドライブ装置等、または、今後使用されるあらゆる記憶媒体であってもよい。
【００６７】
以上、移動体検出装置１の構成要素の機能が、ハードウェアおよびソフトウェア等のいずれか一方で実現される構成について説明した。しかしこれに限ったものではなく、移動体検出装置１の一部の構成要素を専用のハードウェアで実現し、別の一部の構成要素をソフトウェア等で実現する構成であってもよい。例えば、一部の構成要素については専用のハードウェアとしての処理回路５０でその機能を実現し、他の一部の構成要素についてはプロセッサ５１としての処理回路５０がメモリ５２に格納されたプログラムを読み出して実行することによってその機能を実現することが可能である。
【００６８】
以上のように、移動体検出装置１は、ハードウェア、ソフトウェア等、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。
【００６９】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１  移動体検出装置、２  補正処理装置、３  移動体判定装置、４  走行制御部、１１  自車状態量取得部、１２  移動体相対位置取得部、１３  座標変換部、２１  フィルタ処理部、３１  衝突移動体判定部、３２  目標移動体判定部、４１  衝突防止制御部、４２  追従走行制御部、５０  処理回路、５１  プロセッサ、５２  メモリ、１１１  ヨーレート検出部、１１２  自車速度検出部、１３１  自車移動量演算部、１３２  移動体移動量演算部、１３３  移動体基準座標系変換部、１３４  自車基準座標系変換部、１３５  移動体基準座標系履歴記憶部、１３６  自車基準座標系履歴記憶部。
【図１】
2019196067.tif 000004
【図２】
2019196067.tif 000005
【図３】
2019196067.tif 000006
【図４】
2019196067.tif 000007
【図５】
2019196067.tif 000008
【図６】
2019196067.tif 000009
【図７】
2019196067.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成31年4月25日(2019.4.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車の位置を基準にする自車基準座標系で表された移動体の位置座標を取得する移動体相対位置取得部と、
前記自車の状態量を取得する自車状態量取得部と、
前記自車基準座標系で表された移動体の位置座標および前記自車の状態量に基づいて、前記移動体の位置を基準にする移動体基準座標系で表された前記移動体の位置座標の履歴を生成する座標変換部と、
を備える移動体検出装置。
【請求項２】
前記自車の状態量は、前記自車の走行速度とヨーレートまたはヨー角とを含む
請求項１に記載の移動体検出装置。
【請求項３】
前記座標変換部は、さらに、前記移動体相対位置取得部で新たに取得した前記移動体の位置座標を前記移動体基準座標系へ変換した前記移動体の位置座標と、前記移動体基準座標系で表された前記移動体の位置座標の履歴と比較することにより、前記新たに取得した前記移動体の位置座標の有効性を判定する、
請求項１または請求項２に記載の移動体検出装置。
【請求項４】
前記移動体基準座標系で表された前記移動体の位置座標の履歴に対して、フィルタ処理を行う補正処理装置をさらに備える、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の移動体検出装置。
【請求項５】
前記座標変換部は、さらに、前記移動体基準座標系で表された前記移動体の位置座標の履歴を、前記自車の現在の位置を基準にする自車基準座標系で表された前記移動体の位置座標の履歴に変換する、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の移動体検出装置。
【請求項６】
前記移動体基準座標系で表された前記移動体の位置座標の履歴、または、それを前記自車の現在の位置を基準にする自車基準座標系に変換して得られた前記移動体の位置座標の履歴に対して、フィルタ処理を行う補正処理装置をさらに備える、
請求項５に記載の移動体検出装置。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載の移動体検出装置と、
前記移動体基準座標系で表された前記移動体の位置座標の履歴を前記自車の現在の位置を基準にする自車基準座標系に変換して得られた前記移動体の位置座標の履歴に基づいて、前記移動体が自車を追従させるべき目標移動体か否かを判定する移動体判定装置と、
前記移動体が目標移動体と判定された場合に、前記自車を前記移動体に追従するように前記自車の走行を制御する走行制御部と、
を備える車両制御システム。
【請求項８】
請求項５または請求項６に記載の移動体検出装置と、
前記移動体基準座標系で表された前記移動体の位置座標の履歴を前記自車の現在の位置を基準にする自車基準座標系に変換して得られた前記移動体の位置座標の履歴に基づいて、前記移動体が自車に衝突する恐れのある衝突移動体か否かを判定する移動体判定装置と、
前記移動体が衝突移動体と判定された場合に、前記移動体との衝突を回避するように自車の走行を制御する走行制御部と、
を備える車両制御システム。
【請求項９】
自車の位置を基準にする自車基準座標系で表された移動体の位置座標を取得するステップと、
前記自車の状態量を取得するステップと、
前記自車基準座標系で表された移動体の位置座標および前記自車の状態量に基づいて、前記移動体の位置を基準にする移動体基準座標系で表された前記移動体の位置座標の履歴を生成するステップと、
を備えたことを特徴とする移動体検出方法。
【請求項１０】
前記自車の状態量は、前記自車の走行速度とヨーレートまたはヨー角とを含む
請求項９に記載の移動体検出方法。
【請求項１１】
新たに取得した前記移動体の位置座標を移動体基準座標系へ変換した前記移動体の位置座標と、前記移動体基準座標系で表された前記移動体の位置座標の履歴と比較することにより、前記新たに取得した前記移動体の位置座標の有効性を判定するステップをさらに備える、
請求項９または請求項１０に記載の移動体検出方法。
【請求項１２】
前記移動体基準座標系で表された前記移動体の位置座標の履歴に対して、フィルタ処理を行うステップをさらに備える、
請求項９から請求項１１のいずれか一項に記載の移動体検出方法。
【請求項１３】
前記移動体基準座標系で表された前記移動体の位置座標の履歴を、前記自車の現在の位置を基準にする自車基準座標系で表された前記移動体の位置座標の履歴に変換するステップをさらに備える、
請求項９から請求項１１のいずれか一項に記載の移動体検出方法。
【請求項１４】
前記移動体基準座標系で表された前記移動体の位置座標の履歴、または、それを前記自車の現在の位置を基準にする自車基準座標系に変換して得られた前記移動体の位置座標の履歴に対して、フィルタ処理を行うステップをさらに備える、
請求項１３に記載の移動体検出方法。
【請求項１５】
請求項１３または請求項１４に記載の移動体検出方法を行うステップと、
前記移動体基準座標系で表された前記移動体の位置座標の履歴を前記自車の現在の位置を基準にする自車基準座標系に変換して得られた前記移動体の位置座標の履歴に基づいて、前記移動体が自車を追従させるべき目標移動体か否かを判定するステップと、
前記移動体が目標移動体と判定された場合に、前記自車を前記移動体に追従するように前記自車の走行を制御するステップと、
を備える車両制御方法。
【請求項１６】
請求項１３または請求項１４に記載の移動体検出方法を行うステップと、
前記移動体基準座標系で表された前記移動体の位置座標の履歴を前記自車の現在の位置を基準にする自車基準座標系に変換して得られた前記移動体の位置座標の履歴に基づいて、前記移動体が自車に衝突する恐れのある衝突移動体か否かを判定するステップと、
前記移動体が衝突移動体と判定された場合に、前記移動体との衝突を回避するように自車の走行を制御するステップと、
を備える車両制御方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
図１は、本発明の実施の形態に係る車両制御システムの構成を示すブロック図である。以下の説明において、「自車」とは、当該車両制御システムを搭載した車両を指している。また、「移動体」とは、自車以外の移動体を指し、車両のみならず自転車や歩行者などを含んでもよいが、自車が追従する先行車になる「目標移動体」は、自車以外の車両を指すものとする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
移動体基準座標系において、移動体の進行方向をｘ方向（前方を正、後方を負とする）、ｘ方向に垂直で水平な方向をｙ方向（右方を正、左方を負とする）と定義する。よって、移動体基準座標系では、移動体の位置座標が常に原点（０，０）となる。また、ヨーレートなど、移動体の旋回の向きは、時計回りを正、反時計回りを負と定義する。以下の説明では、ｘ方向を「縦方向」、ｙ方向を「横方向」、ｘ座標を「縦位置」、ｙ座標を「横位置」ということもある。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
制御周期に入ると、移動体検出装置１は、既に取得済みの移動体の位置座標の履歴をリセットするか否かを示す履歴リセットフラグがオンか否かを確認する（ステップＳ２０１）。履歴リセットフラグがオンであれば（ステップＳ２０１でＹＥＳ）、移動体検出装置１は、移動体基準座標系履歴記憶部１３５および自車基準座標系履歴記憶部１３６に記憶されている移動体の位置座標の履歴を消去し（ステップＳ２０２）、移動体の位置座標の取得を新たに開始する。履歴リセットフラグがオフであれば（ステップＳ２０１でＮＯ）、移動体基準座標系履歴記憶部１３５および自車基準座標系履歴記憶部１３６に記憶されている移動体の位置座標の履歴は消去されずに更新される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
続いて、座標変換部１３は、新たに移動体基準座標系履歴記憶部１３５に記憶された今回制御周期の移動体の位置座標が有効な値か否かを、先に移動体基準座標系履歴記憶部１３５に記憶された移動体の位置座標の履歴との比較に基づいて判定する（ステップＳ２０８）。移動体が１制御周期の間で移動できる距離や方向は、移動体の種類に応じて予め想定できる。例えば、移動体が一般的な自動車であれば、直前の制御周期からの速度変化（加速度）の範囲や、操舵による進行方向の変化の範囲はおおよそ特定できる。そのため、今回制御周期の移動体の位置座標が、直前の制御周期における移動体の位置座標と、直前およびその前の制御周期における移動体の位置座標から分かる移動体の進行方向とに基づいて設定される有効範囲内にあれば、今回制御周期の移動体の位置座標が有効である判断できる。また、例えば、移動体が歩行者であれば、即停止することや反転することを考慮した有効範囲を設定すればよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
ステップＳ２０８の判定には、移動体相対位置取得部１２が取得した自車基準座標系で表された移動体の位置座標をそのまま使用するのではなく、移動体基準座標系に変換された移動体位置を使用している。そのため、自車の挙動の影響を受けることなく、移動体の挙動のみを考慮した判定が可能となり、精度よく判定ができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
今回制御周期の移動体の位置座標が有効と判定された場合（ステップＳ２０８でＹＥＳ）、移動体相対位置取得部１２が取得した今回制御周期の移動体の位置座標は正しく検出できていると判断でき、ステップＳ２０７で記憶された履歴はそのまま保存される。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
一方、今回制御周期の移動体の位置座標が無効と判定された場合（ステップＳ２０８でＮＯ）、移動体相対位置取得部１２が取得した今回制御周期の移動体の位置座標は、誤検出等により移動体の位置を正しく検出できていないとみなし、座標変換部１３は、ステップＳ２０７で記憶した今回制御周期の移動体の位置座標を履歴から削除する（ステップＳ２０９）。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
移動体が衝突移動体でも目標移動体でもないと判断された場合（ステップＳ２１４でＮＯ）、衝突防止制御部４１および追従走行制御部４２はアクティブにされずに、図５のフローは終了する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2019196067.tif 000011