(57)【要約】【課題】  絶対座標系を用いる場合であっても、座標演算時のオーバーフローを防止することが可能な障害物検知装置を提供する。【解決手段】  障害物検知装置１は、装置全体の制御を司る障害物検知ＥＣＵ２０を備えている。障害物検知ＥＣＵ２０には、ミリ波レーダ１０、舵角センサ１１、車輪速センサ１２などが接続されている。障害物検知ＥＣＵ２０の内部には、絶対座標系での自車両の位置座標を取得する自車座標取得部２１、絶対座標系での自車両の周辺に存在する障害物の位置座標を取得する障害物座標取得部２２、自車両の位置座標及び障害物の位置座標を記憶する記憶部２３、所定のタイミングで、該タイミングにおける自車両の位置座標を絶対座標系の原点とするとともに、原点リセットに対応して記憶部２３に記憶されている障害物の位置座標を平行移動する原点リセット部２４が構築されている。【選択図】  図１
2008210036.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶対座標系での自車両の位置座標を取得する自車座標取得手段と、
前記絶対座標系での前記自車両の周辺に存在する障害物の位置座標を取得する障害物座標取得手段と、
前記自車両の位置座標及び前記障害物の位置座標を記憶する記憶手段と、
所定のタイミングで、該タイミングにおける前記自車両の位置座標を前記絶対座標系の原点とするとともに、該原点のリセットに応じて前記記憶手段に記憶されている前記障害物の位置座標を移動する初期化手段と、を備える、ことを特徴とする障害物検知装置。
【請求項２】
前記自車両のヨー角を検出するヨー角検出手段を備え、
前記記憶手段は、前記自車両のヨー角情報を記憶し、
前記初期化手段は、前記絶対座標系の原点をリセットする際に、前記記憶手段に記憶されている前記自車両のヨー角情報を保持することを特徴とする請求項１に記載の障害物検知装置。
【請求項３】
絶対座標系での自車両の位置座標を取得する自車座標取得ステップと、
前記絶対座標系での前記自車両の周辺に存在する障害物の位置座標を取得する障害物座標取得ステップと、
前記自車両の位置座標及び前記障害物の位置座標を記憶する記憶ステップと、
所定のタイミングで、該タイミングにおける前記自車両の位置座標を前記絶対座標系の原点とするとともに、該原点のリセットに応じて前記記憶ステップで記憶された前記障害物の位置座標を移動する初期化ステップと、を備える、ことを特徴とする障害物検知方法。
【請求項４】
前記自車両のヨー角を検出するヨー角検出ステップを備え、
前記記憶ステップでは、前記自車両のヨー角情報を記憶し、
前記初期化ステップでは、前記絶対座標系の原点をリセットする際に、前記記憶ステップで記憶された前記自車両のヨー角情報を保持することを特徴とする請求項３に記載の障害物検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶対座標系を用いた障害物検知装置及び障害物検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
絶対座標系（ワールド座標系）を用いて障害物地図を作成する駐車支援装置が特許文献１に開示されている。すなわち、該駐車支援装置では、起動スイッチがオンされたときの自車両位置を絶対座標系の原点とし、起動スイッチがオンされてから現在時刻までの車速センサ及びステアリングセンサの出力信号に基づき、絶対座標系における自車両のヨー角、及び自車両の現在の座標を導出するとともに、導出した自車両の座標においてコーナセンサなどにより自車両周辺の他の車両や道路構造物といった障害物までの距離を導出する。そして、導出した障害物までの距離とほぼ等しい距離の点を自車周辺における障害物候補としてＲＡＭなどの内蔵メモリに登録することにより、自車周辺の地図に障害物候補を重畳した障害物地図を作成している。
【特許文献１】特開２００１−３３４８９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ここで、例えば単精度浮動小数点で情報処理を行う場合には、取り扱うことができる値の範囲は±８３８８６０８であり、物標（障害物）座標の精度を０．０１ｍとすると、８３３８８６．０８ｍまでしか扱えない。そのため、地図の座標系として絶対座標系（ワールド座標系）を用いる場合には、原点からの移動距離が長くなると電子制御装置による座標演算時にオーバーフローが生じるおそれがある。
【０００４】
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、絶対座標系を用いる場合であっても、座標演算時のオーバーフローを防止することが可能な障害物検知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】
【０００５】
本発明に係る障害物検知装置は、絶対座標系での自車両の位置座標を取得する自車座標取得手段と、絶対座標系での自車両の周辺に存在する障害物の位置座標を取得する障害物座標取得手段と、自車両の位置座標及び障害物の位置座標を記憶する記憶手段と、所定のタイミングで、該タイミングにおける自車両の位置座標を絶対座標系の原点とするとともに、該原点のリセットに応じて記憶手段に記憶されている障害物の位置座標を移動する初期化手段とを備えることを特徴とする。
【０００６】
また、本発明に係る障害物検知方法は、絶対座標系での自車両の位置座標を取得する自車座標取得ステップと、絶対座標系での自車両の周辺に存在する障害物の位置座標を取得する障害物座標取得ステップと、自車両の位置座標及び障害物の位置座標を記憶する記憶ステップと、所定のタイミングで、該タイミングにおける自車両の位置座標を絶対座標系の原点とするとともに、該原点のリセットに応じて記憶ステップで記憶された障害物の位置座標を移動する初期化ステップとを備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る障害物検知装置又は障害物検知方法によれば、所定のタイミングで自車両の位置座標が絶対座標系の原点に戻されるとともに、このような原点のリセットに対応して、記憶されている障害物の位置座標も移動される。そのため、絶対座標上での自車両と障害物との位置関係を維持したまま所定のタイミング毎に原点をリセットすることができる。その結果、絶対座標系を用いる場合であっても、座標演算時のオーバーフローを防止することが可能となる。
【０００８】
本発明に係る障害物検知装置は、自車両のヨー角を検出するヨー角検出手段を備え、上記記憶手段が、自車両のヨー角情報を記憶し、上記リセット手段が、絶対座標系の原点をリセットする際に、記憶手段に記憶されている自車両のヨー角情報を保持することが好ましい。
【０００９】
また、本発明に係る障害物検知方法は、自車両のヨー角を検出するヨー角検出ステップを備え、上記記憶ステップでは、自車両のヨー角情報を記憶し、上記初期化テップでは、絶対座標系の原点をリセットする際に、記憶ステップで記憶された自車両のヨー角情報を保持することが好ましい。
【００１０】
絶対座標系での自車両の位置座標を取得するために自車両のヨー角情報を用いる場合、絶対座標系の原点をリセットする際に、ヨー角情報も初期状態に戻すことが考えられる。ただし、ヨー角情報をリセットしようとすると、障害物の位置座標を平行移動するとともに回転移動する必要が生じる。ここで、位置座標を回転移動するためには、三角関数を用いた演算が必要となってくるため、処理の演算コスト（演算負荷）が増大してしまう。一方、ヨー角は３６０度を超えることはなく、位置情報のように積算されていくものではない。
【００１１】
本発明に係る障害物検知装置又は障害物検知方法によれば、絶対座標系の原点がリセットされる際に、記憶されている自車両のヨー角情報はリセットされることなく保持される。すなわち、所定のタイミング毎に、障害物の位置座標を回転移動させるための演算を行う必要がない。そのため、演算コスト（演算負荷）を増大させることなく位置座表のオーバーフローを防止することが可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、所定のタイミングで、該タイミングにおける自車両の位置座標を絶対座標系の原点とするとともに、該原点のリセットに応じて記憶手段に記憶されている障害物の位置座標情報をリセットする構成としたので、絶対座標系を用いる場合であっても、座標演算時のオーバーフローを防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。図中、同一又は相当部分には同一符号を用いることとする。
【００１４】
まず、図１を用いて、実施形態に係る障害物検知装置１の全体構成について説明する。図１は、障害物検知装置１の全体構成を示すブロック図である。
【００１５】
障害物検知装置１は、所定の周期で、絶対座標系での自車両及び自車両の周辺に存在する障害物の位置座標を取得して記憶する。また、障害物検知装置１は、所定のタイミングで自車両の位置座標を絶対座標系の原点に戻すとともに、該原点のリセットに対応して障害物の位置座標を平行移動する。なお、本実施形態に係る障害物検知装置１は、自車両と障害物の位置座標の変化などに基づいて、自車両と障害物とが衝突するか否かを予測する衝突予測機能が付加されたものである。
【００１６】
そのために、障害物検知装置１は、装置全体の制御を司る電子制御装置（以下「障害物検知ＥＣＵ（Electronic Control Unit）」という）２０を備えている。障害物検知ＥＣＵ２０には、ミリ波レーダ１０、舵角センサ１１、車輪速センサ１２などが接続されている。
【００１７】
ミリ波レーダ１０は、他車両などの障害物の有無を検出するとともに、障害物が検出された場合に、該障害物の方位、該障害物との距離及び相対速度を検出するものである。ミリ波レーダ１０は、ミリ波を照射してから反射波を検出するまでの時間に応じて障害物との距離を検出し、反射波の周波数変化から障害物との相対速度を検出する。また、反射波の方向から障害物の方位を検出する。なお、ミリ波レーダによる検出結果は、障害物検知ＥＣＵ２０に出力される。
【００１８】
舵角センサ１１は、運転者が操作したステアリングホイールの操舵角を検出するセンサであり、操舵角に応じた操舵角信号を障害物検知ＥＣＵ２０に出力する。
【００１９】
車輪速センサ１２は、車両の車輪速度を検出するものであり、車輪速度に応じた車輪速度信号を障害物検知ＥＣＵ２０に出力する。
【００２０】
障害物検知ＥＣＵ２０は、演算を行うマイクロプロセッサ、マイクロプロセッサに各処理を実行させるためのプログラム等を記憶するＲＯＭ、演算結果などの各種データを記憶するＲＡＭ及びバッテリによってその記憶内容が保持されるバックアップＲＡＭ等により構成されている。
【００２１】
障害物検知ＥＣＵ２０では、プログラムが実行されることにより、絶対座標系での自車両の位置座標を取得する自車座標取得部２１、絶対座標系での自車両の周辺に存在する障害物の位置座標を取得する障害物座標取得部２２、自車両の位置座標及び障害物の位置座標を記憶する記憶部２３、所定のタイミングで、該タイミングにおける自車両の位置座標を絶対座標系の原点とするとともに、原点リセットに対応して記憶部２３に記憶されている障害物の位置座標を平行移動する原点リセット部２４、及び、操舵角と車速から求められる自車両の走行軌道と、障害物の位置座標の変化から求められる障害物の移動軌道とに基づいて、自車両と障害物とが衝突するか否かを判定する衝突判定部２５の機能が実現される。
【００２２】
ここで、舵角センサ１１、車輪速センサ１２、及び自車座標取得部２１は、特許請求の範囲に記載の自車座標取得手段に相当する。ミリ波レーダ１０、障害物座標取得部２２は、特許請求の範囲に記載の障害物座標取得手段に相当する。また、記憶部２３は、記憶手段に相当し、原点リセット部２４は、初期化手段に相当する。
【００２３】
自車座標取得部２１は、絶対座標系での自車両の位置座標を取得する。より詳細には、まず、イグニッションスイッチがオンされたときの車両の位置が絶対座標系の原点（Ｘ，Ｙ）＝（０，０）として初期設定される。また、そのときの車両の方位（ヨー角）が方位ゼロとして初期設定される。その後、自車座標取得部２１は、所定の周期で、舵角センサ１１により検出された操舵角、及び車輪速センサ１２により検出された車輪速度から求められる車速を読み込むとともに、操舵角と車速から自車両（座標）の移動量、移動方向を演算し、その演算結果を位置座標の前回値に加えることにより位置座標の今回値を取得する。また、読み込まれた操舵角と車速から自車両のヨー角の変化量を演算し、その演算結果をヨー角の前回値に加えることによりヨー角の今回値を取得する。取得された自車両の位置座標とヨー角は記憶部２３に出力される。
【００２４】
障害物座標取得部２２は、絶対座標系での自車両の周辺に存在する障害物の位置座標を取得する。より詳細には、所定の周期で、ミリ波レーダ１０により検出された自車両と障害物との距離、及び自車両に対する障害物の方位を読み込むとともに、絶対座標系上の自車両の位置座標及び方位に対して、検出された方位に検出された距離だけ離れた座標を障害物の位置座標として取得する。取得された障害物の位置座標は記憶部２３に出力される。
【００２５】
記憶部２３は、自車座標取得部２１により取得された自車両の位置座標、及び障害物座標取得部２２により取得された障害物の位置座標を時系列に複数個（例えば１０）記憶する。
【００２６】
原点リセット部２４は、図２に示されるように、所定のタイミングで自車両の位置座標を絶対座標系の原点に戻すとともに、このような原点のリセットに対応して、記憶部２３に記憶されている障害物の位置座標をすべて平行移動する。その際に自車両のヨー角情報（回転成分）は、リセットされることなく保持される。なお、図２は、絶対座標系の原点リセットの方法を説明するために、原点リセットが実行される前後の状態の一例を示したものである。図２では、原点リセットが実行される前の状態を点線で、原点リセットが実行された後の状態を実線で示した。また、図２において、Ｖは自車両、Ｂは他車両（障害物）、Ｏは原点、Ｖｃは自車両座標、Ｂｃは他車両（障害物）座標、Ｌｂは障害物軌道予測線、Ｌｃは自車両軌道予測線、Ｐｃは衝突予測点である。また、原点リセット前の状態を示すものには、各符号に「’」を付した。
【００２７】
次に、原点をリセットする所定のタイミングの例について説明する。ここでは、ミリ波レーダ１０の出力周期が１００ｍｓｅｃであり、自車両と障害物の位置座標を用いた衝突判定処理の処理周期、すなわち自車両と障害物の位置座標の演算周期が７０ｍｓｅｃであると仮定する。このように、位置座標の演算周期がミリ波レーダ１０の出力周期よりも短い場合には、位置座標の演算処理において、ミリ波レーダ１０の検出値が前回の処理時の値から更新されていない場合が生じ得る。本実施形態では、このようにミリ波レーダ１０の検出値が更新されていないとき（所定のタイミング）に原点リセットを実行することとした。
【００２８】
衝突判定部２５は、絶対座標系での自車両の位置座標の変化から求められる自車両の走行軌道と、他車両などの障害物の位置座標の変化から求められる障害物の移動軌道とに基づいて、自車両と障害物とが衝突するか否かを判定する
【００２９】
次に、図３を用いて障害物検知装置１の動作について説明する。図３は、障害物検知装置１による原点リセット処理の処理手順を示すフローチャートである。この処理は、障害物検知ＥＣＵ２０によって行われるものであり、障害物検知装置１の電源がオンされてからオフされるまでの間、所定の周期（例えば７０ｍｓｅｃ）で繰り返し実行される。
【００３０】
ステップＳ１００では、ミリ波レーダ１０による検出結果が読み込まれる。なお、ここでは、ミリ波レーダ１０の出力周期は１００ｍｓｅｃであるとする。続く、ステップＳ１０２では、ミリ波カウンタの値が読み込まれる。ここで、ミリ波カウンタは、ミリ波レーダ１０の検出結果が更新される毎（すなわち１００ｍｓｅｃ毎）にインクリメントされるカウンタであり、ミリ波カウンタの値がインクリメントされている場合には検出結果が更新されており、ミリ波カウンタの値がインクリメントされていない場合には検出結果が更新されていないことを示す。
【００３１】
続いて、ステップＳ１０４では、ミリ波カウンタの値が前回処理時の値と同一であるか否かについての判断、すなわちミリ波レーダ１０の検出結果が前回から更新されているか否かの判断が行われる。ここで、ミリ波カウンタの値が前回処理時の値からインクリメントされている場合には、ミリ波レーダ１０の検出結果が更新されていると判断され、本処理から一旦抜ける。そして、所定の周期で再度本処理が実行される。一方、ミリ波カウンタの値が前回処理時の値と同一であるときには、ミリ波レーダ１０の検出結果が更新されていないと判断され、ステップＳ１０６に処理が移行する。
【００３２】
ステップＳ１０６では、自車両の位置座標が絶対座標系の原点に戻されるとともに、原点のリセットに対応して、記憶部２３に記憶されている障害物の位置座標がすべて平行移動される。なお、障害物軌道予測線や自車両軌道予測線、衝突予測点などの情報も併せて平行移動される。ただし、その際に自車両のヨー角情報（回転成分）は、リセットされることなく保持される（図２参照）。
【００３３】
本実施形態によれば、ミリ波レーダ１０の検出結果が更新されていないときに自車両の位置座標が絶対座標系の原点に戻されるとともに、このような原点のリセットに対応して、記憶されている障害物の位置座標が平行移動される。そのため、絶対座標上での自車両と障害物との位置関係を維持したまま所定のタイミング毎に原点をリセットすることができる。その結果、絶対座標系を用いる場合であっても、座標演算時のオーバーフローを防止することが可能となる。
【００３４】
また、本実施形態によれば、絶対座標系の原点がリセットされる際に、記憶されている自車両のヨー角情報はリセットされることなく保持される。すなわち、所定のタイミング毎に、障害物の位置座標を回転移動させるための演算を行う必要がない。そのため、演算コスト（演算負荷）を増大させることなく位置座表のオーバーフローを防止することが可能となる。
【００３５】
以上、本発明の実施の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く種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、本発明を自車両と障害物とが絶対座標上で衝突するか否かを予測する衝突予測に適用したが、本発明の適用範囲は衝突予測に限られることなく、例えば駐車支援など、自車両や障害物の位置座標を絶対座標系で扱う他の装置にも適用することができる。
【００３６】
また、上記実施形態では、ミリ波カウンタの値が変化していないときに原点リセットを実行したが、原点リセットを行う所定のタイミングはこれに限定されるものではない。
【００３７】
さらに、上記実施形態では、障害物の方位や障害物との距離及び相対速度を検出するためにミリ波レーダを用いたが、ミリ波レーダに代えて、例えばレーザレーダやステレオカメラなどを用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施形態に係る障害物検知装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】絶対座標系の原点のリセット方法を説明するための図である。
【図３】実施形態に係る障害物検知装置による原点リセット処理の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３９】
１…障害物検知装置、１０…ミリ波レーダ、１１…舵角センサ、１２…車輪速センサ、２０…障害物検知ＥＣＵ、２１…自車座標取得部、２２…障害物座標取得部、２３…記憶部、２４…原点リセット部。
【図１】
2008210036.tif 000003
【図２】
2008210036.tif 000004
【図３】
2008210036.tif 000005