(57)【要約】【課題】カーブへ進入する際、運転支援を適切なタイミングで行える障害物検出装置を提供すること。【解決手段】静止物、先行車両及び対向車両の位置を検出する物体検出手段１５、１６と、静止物の位置情報に基づき、カーブした道路形状に沿って存在するカーブ障害物の検出確度を算出するカーブ障害物検出手段１３と、先行車両とカーブ障害物との距離、又は、対向車両とカーブ障害物との距離の少なくとも一方に基づき、検出確度を増減する検出確度補正手段１３と、検出確度が閾値より大きい場合、支援遅延フラグをオンに設定するフラグ設定手段１３と、支援遅延フラグがオフの場合、物標との衝突予測時間が第一のタイミングになった時に運転支援を開始し、支援遅延フラグがオンの場合、物標との衝突予測時間が前記第一のタイミングより遅い第二のタイミングになった時に運転支援を開始する運転支援装置制御手段１３と、を有することを特徴とする。【選択図】図５
2013137710.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静止物、先行車両及び対向車両の位置を検出する物体検出手段と、
静止物の位置情報に基づき、カーブした道路形状に沿って存在するカーブ障害物の検出確度を算出するカーブ障害物検出手段と、
先行車両とカーブ障害物との距離、又は、対向車両とカーブ障害物との距離の少なくとも一方に基づき、前記検出確度を増減する検出確度補正手段と、
前記検出確度が閾値より大きい場合、支援遅延フラグをオンに設定するフラグ設定手段と、
前記支援遅延フラグがオフの場合、物標との衝突予測時間が第一のタイミングになった時に運転支援を開始し、前記支援遅延フラグがオンの場合、物標との衝突予測時間が前記第一のタイミングより遅い第二のタイミングになった時に運転支援を開始する運転支援装置制御手段と、
を有することを特徴とする障害物検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両周辺の障害物を検出する障害物検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両にレーダ装置などを搭載し障害物を検出することで運転者を支援する運転支援装置が知られている。しかしながら、レーダによる障害物の検知では、障害物として検出すべきでないものを誤検知することがあり、誤検知を抑制する技術が考えられている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１には、カーブに入っていった先行車を認識せずに、隣接する違う車線の走行車を先行車と誤認識することを抑制するため、障害物が推定車線内に基準時間以上存在する場合、制動制御を行う前方障害物衝突被害軽減制動制御装置が開示されている。
【０００３】
また、障害物として検出すべきでないものには、先行車両以外にガードレールのような敷設物もある。カーブの入り口ではガードレールが自車両の正面に存在するため、ガードレールを先行車両と誤検知してしまい不要警報が発せられることがある。このため道路形状を推定して、警報などを遅らせる又はキャンセルする技術が考えられている（例えば、特許文献２参照。）。特許文献２には、検出静止物から近似線を求め、近似線から推定Ｒ（道路形状）を推定する障害物検出装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１０１７３７号公報
【特許文献２】特開２００７−２３０２６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献２のように自車両進行方向に存在する物標（センサにより検出された物。立体物でなくてもよい。）の位置情報から道路形状を推定すると、道路形状を誤判定するおそれがあるという問題がある。
【０００６】
図１は、従来技術における道路形状の判定方法を説明する図の一例である。自車両の前方に衝突可能性が判定される先行車両が走行している。しかし、自車両のレーダの照射範囲にレーダを反射しやすい物標があると、自車両はその物標も障害物として検知してしまう。図では自車両の左前方と右前方に路側物が（例えば、停止車両や看板）、前方にマンホールなどの路上鉄板があり、３つの物標が検出される。この場合、３つの物標の位置を連結した形状がカーブの形状と区別と類似していると、自車両はカーブ障害物（例えば、ガードレール）を検出したと判定し警報などを遅らせるため、先行車両に対する警報が遅れてしまうおそれがある。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑み、カーブへ進入する際、運転支援を適切なタイミングで行える障害物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】
【０００８】
本発明は、静止物、先行車両及び対向車両の位置を検出する物体検出手段と、静止物の位置情報に基づき、カーブした道路形状に沿って存在するカーブ障害物の検出確度を算出するカーブ障害物検出手段と、先行車両とカーブ障害物との距離、又は、対向車両とカーブ障害物との距離の少なくとも一方に基づき、前記検出確度を増減する検出確度補正手段と、前記検出確度が閾値より大きい場合、支援遅延フラグをオンに設定するフラグ設定手段と、前記支援遅延フラグがオフの場合、物標との衝突予測時間が第一のタイミングになった時に運転支援を開始し、前記支援遅延フラグがオンの場合、物標との衝突予測時間が前記第一のタイミングより遅い第二のタイミングになった時に運転支援を開始する運転支援装置制御手段と、を有することを特徴とする障害物検出装置を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
カーブへ進入する際、運転支援を適切なタイミングで行える障害物検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】従来技術における道路形状の判定方法を説明する図の一例である。
【図２】障害物検出装置のシステム構成図の一例である。
【図３】カーブ障害物信頼度の補正演算を説明する図の一例である。
【図４】先行車両検出時のカーブ障害物信頼度の補正演算を説明する図の一例である。
【図５】障害物検出装置がカーブ障害物信頼度を算出して運転支援する手順を示すフローチャート図の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。
図２は、障害物検出装置のシステム構成図の一例を示す。障害物検出装置１００は、自車情報取得部１２、障害物情報取得部１１、システムＥＣＵ１３、及び、作動デバイス１４を有する。本実施形態では、システムＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）１３が、カーブ障害物の信頼度を補正することに特徴の１つがある。
【００１２】
自車情報取得部１２は、例えば、ヨーレートセンサ１７及び車輪速センサ１８である。ヨーレートセンサ１７は、車軸に垂直な軸が路面に水平に回転する角速度を、例えばＭＥＭＳにより製造された震動片が移動することで生じる静電容量の変化により検出する。また、検出結果を積分することでヨー角すなわち進行方向を検出することができる。車輪速センサ１８は、車輪の周方向に所定間隔で配置された磁性体などが磁気センサで検出された際に出力される車輪パルスから車輪速を検出する。車輪速と車輪の径から車速が得られる。
【００１３】
障害物情報取得部１１は、ミリ波レーダ装置１５及びレーダＥＣＵ１６を有する。ミリ波レーダ装置１５は、車両のフロントグリルなど車両の前方の中央部に配置される。ミリ波レーダ装置１５は、車両の前方を中心に所定の角度にミリ波を出射し、この範囲に存在する物標により反射したミリ波を受信する。
【００１４】
レーダＥＣＵ１６は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力Ｉ／Ｆ、Ａ／Ｄ変換器等を備えたマイコンである。レーダＥＣＵ１６は、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することで、静止物・先行車判定、及び、先行車相対位置・速度演算を行う。レーダＥＣＵ１６は、出射から受信までの時間を計測することによって、ミリ波レーダ装置１５から物標までの距離を算出する。ミリ波レーダ装置１５は受信アンテナを複数個有しており、レーダＥＣＵ１６が受信可能な受信アンテナをスイッチで切り替えることで、各受信アンテナで時分割に受信する。このうち最も強いミリ波を受信した受信アンテナに基づき物標の方向を算出する。また、レーダＥＣＵ１６は、出射したミリ波と受信したミリ波の周波数に違いがあることを、ドップラー効果を利用して検出し相対速度を算出する。このように、レーダＥＣＵ１６は、物標との距離、方向、及び、相対速度を検出する。
【００１５】
また、レーダＥＣＵ１６は、検出された物標の相対速度と、車輪速センサ１８が検出した自車両の車速を比較して、検出された物標が静止物か先行車かを判定する。例えば、路面に対する自車両の進行方向を車速の正の向きとする。相対速度が負で絶対値が同定度であれば静止物、それ以外であれば先行車両又は対向車両と判定する。また、先行車両又は対向車両は、相対速度が負で絶対値が自車両の車速より大きければ対向車両と、それ以外であれば先行車両と、判定できる。
【００１６】
また、レーダＥＣＵ１６は、先行車と判定された物標との相対位置を求める。相対位置は自車位置を例えば原点に取って、自車位置に対する先行車両の方向と距離を特定することで決定できる。
【００１７】
作動デバイス１４は、警報装置や自動ブレーキ装置などである。警報装置は、警報音や音声により物標との異常接近を警告し、また、メータＡＳＳＹの警告ランプを点灯したり、ＬＣＤに異常接近を知らせるメッセージやアイコンを表示する。自動ブレーキ装置は、ブレーキＥＣＵ、ブレーキアクチュエータ及びホイルシリンダ等を有しており、ブレーキアクチュエータの弁の開度を制御してホイルシリンダにブレーキ油圧を供給する。これにより、運転者がブレーキペダルの踏み込み操作をしなくても、自車両を制動できる。この他、作動デバイス１４には、物標との異常接近によりシートベルトを巻き上げるプリクラッシュシートベルト等がある。以下、このような作動デバイス１４の作動を運転支援と総称する。
【００１８】
システムＥＣＵ１３は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力Ｉ／Ｆ、Ａ／Ｄ変換器等を備えたマイコンである。システムＥＣＵ１３は、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することで、カーブ障害物判定演算、カーブ障害物信頼度補正演算、及び、デバイス作動判定等を行う。
【００１９】
デバイス作動判定としてシステムＥＣＵ１３は、物標とのＴＴＣ（Time  To  Collision）と閾値Ｔを比較して、デバイス作動判定を行う。ＴＴＣが大きいほど衝突までに余裕があり、ＴＴＣが小さいほど衝突する可能性が高くなることを意味する。システムＥＣＵ１３は、ＴＴＣに基づき物標との衝突の可能性が高いと判定すると、警報装置を作動させ警報を吹鳴したり、自動ブレーキ装置を作動させ運転者に減速Ｇを与えるなどして警告する。また、さらに物標と接近し衝突の可能性が高くなると、自動ブレーキ装置の制動油圧を増大させ衝突衝撃を軽減させる。
【００２０】
本実施形態では、カーブ障害物の検出結果に応じて、ＴＴＣに基づく判断基準を遅らせる。すなわち、カーブ障害物が検出されない場合、ＴＴＣ＜閾値Ｔ１で運転支援を開始しているのであれば、カーブ障害物が検出された場合、ＴＴＣ＜閾値Ｔ２で運転支援を開始する（閾値Ｔ２＜閾値Ｔ１）。こうすることで、カーブの入り口などでカーブ障害物を先行車両と誤検知して、運転支援することを抑制できる。
【００２１】
・カーブ障害物信頼度
カーブ障害物判定演算は、カーブ障害物信頼度を演算すると共に、カーブ障害物か否かを判定する。カーブ障害物信頼度は、静止物と判定された物標の配置が、カーブに設置される障害物の配置と類似している確度をいう。ここで、カーブに設置される障害物としては、ガードレール、所定間隔の反射板、看板等がある。また、本実施形態では、カーブにはＴ字路も含まれるとする。ここで、カーブに設置される障害物には以下のような特徴がある。
ａ）物標が複数個、配置されている
ｂ）複数の物標の幅員方向の間隔が所定値以内である。
ｃ）複数の物標の進行方向の間隔が所定値以内である。
ｄ）複数の物標が幅員方向に並んでおり、幅員方向の位置（例えば左端を基準に）が大きくなるほど物標が遠方にある又は幅員方向の複数の物標の位置がほぼ等しい
ｅ）自車両がカーブを走行している
システムＥＣＵ１３は、例えば、以下のように各項目の判定結果を数値化する。なお、数値化はあくまで一例である。
ａ）物標個数判定値Ａ
Ｎ個以上の物標が検出された場合  Ａ＝１
Ｎ個未満の物標が検出された場合  Ａ＝検出数／N
ｂ）幅員方向間隔判定値Ｂ
全ての物標間の間隔が閾値Ｄh以下の場合、Ｂ＝１
それ以外、物標間の間隔が閾値Ｄh以下でない物標の数×０．1だけ１から減算する
なお、Ｄｈは例えば、反射板の設置間隔未満とする
ｃ）進行方向間隔判定値Ｃ
全ての物標間の間隔が閾値Ｄs以下の場合、Ｃ＝１
それ以外、物標間の間隔が閾値Ｄs以下でない物標の数×０．1だけ１から減算する
なお、Ｄｓは例えば、反射板の設置間隔の半分未満とする
ｄ）カーブ形状判定値Ｄ
幅員方向の位置が大きくなるほど物標が遠方にある場合  Ｄ＝１
幅員方向の複数の物標の位置がほぼ等しい  Ｄ＝１
それ以外  Ｄ＝０．３
ｅ）カーブ走行判定値Ｅ
ヨーレートセンサ１７が検出したヨーレート、及び、車輪速センサ１８が検出した車輪速からカーブの半径Ｒを算出する。カーブ走行判定値Ｅは以下のように設定する。
カーブ走行判定値Ｅ＝５０／半径Ｒ
※半径Ｒ＝５０ｍを最小としてＲ＝５０の場合Ｅ＝１、５０ｍより緩くなると１未満とする。
【００２２】
システムＥＣＵ１３は、このようにして算出した各判定値からカーブ障害物信頼度を算出する。カーブ障害物信頼度は例えば、以下のようにして算出される。
（ｉ）カーブ障害物信頼度  ＝  Ａ×Ｂ×Ｃ×Ｄ×Ｅ
（ｉｉ）カーブ障害物信頼度  ＝  Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ＋Ｅ
したがって、(i)ではカーブ障害物信頼度の最大値は“１”、(ii)ではカーブ障害物信頼度の最大値は“５”となる。各判定値に重み付けしてもよく、この場合は、重み付けに応じて最大値は変わるが、必要であれば、１や１０などの値に正規化することができる。
【００２３】
システムＥＣＵ１３は、まず、カーブ障害物信頼度が閾値αより大きければカーブ障害物の検出フラグをＯＮに設定する。
【００２４】
・カーブ障害物信頼度の補正演算
システムＥＣＵ１３は、カーブ障害物信頼度を補正演算により補正することで、最終的にカーブ障害物の有無を判定する。
【００２５】
図３は、カーブ障害物信頼度の補正演算を説明する図の一例である。システムＥＣＵ１３は、カーブ障害物の要素として検出された複数の物標の位置を隣接する物標同士で結ぶことで仮想線を作成する。よって、仮想線はカーブ障害物の概略的な形状を表す。また、推定線と先行車両、又は、推定線と対向車両との距離として、先行車両又は対向車両からカーブ進入前の道路方向に平行な方向の（つまり自車位置から見て）、推定線との距離を算出する。
【００２６】
図３（ａ）ではカーブ障害物の手前を先行車両が走行しており、システムＥＣＵ１３はカーブ入り口でカーブ障害物を先行車両と誤検知するおそれがある。このため、従来どおり、運転支援を遅らせることが有効である。実際にカーブ障害物が存在し、先行車両がカーブを走行している場合、カーブに沿って走行するので、カーブ障害物と先行車両の距離は幅員程度である。したがって、カーブ障害物と先行車両との車間距離が幅員程度の閾値未満なら、カーブ障害物は実際のカーブ障害物の可能性が高い。
【００２７】
これに対し、図３（ｂ）では、実際にはカーブ障害物は存在しないが、システムＥＣＵ１３は路側物とマンホールからカーブ障害物が存在すると誤検知している。このため、システムＥＣＵ１３は運転支援を遅らせてしまい、先行車両に対する運転支援が遅れるおそれがある。しかしながら、先行車両がカーブ障害物を乗り越えて走行することは一般にはあり得ない。よって、カーブ障害物と先行車両との車間距離が幅員程度の閾値以上なら、カーブ障害物は実際のカーブ障害物でない可能性が高い。従って以下のように判定する。
【００２８】
(i)  先行車両が検出されている場合
(i)‐1以下の条件が全て成立する場合、システムＥＣＵ１３はカーブ障害物信頼度が大きくなるように補正する。
ａ．カーブ障害物検出フラグ＝ＯＮ
ｂ．｜推定線の位置−先行車両の位置（カーブ障害物と先行車両との車間距離）｜＜  閾値（例えば５．０ｍ）
→  カーブ障害物信頼度を例えば５％大きくする
(i)‐2以下の条件が全て成立する場合、システムＥＣＵ１３はカーブ障害物信頼度が小さくなるように補正する。
ａ．カーブ障害物検出フラグ＝ＯＮ
ｂ．｜推定線の位置−先行車両の位置（カーブ障害物と先行車両との車間距離）｜≧  閾値（例えば５．０ｍ）
→  カーブ障害物信頼度を例えば２０％小さくする
(i)‐3  いずれの条件も成立しない場合、システムＥＣＵ１３はカーブ障害物信頼度をそのまま維持する。
【００２９】
図３（ｃ）では、実際にはカーブ障害物は存在しないが、システムＥＣＵ１３は路側物とマンホールからカーブ障害物信が存在すると誤検知している。また、カーブ障害物の少し先を対向車両が走行している。このため、システムＥＣＵ１３は運転支援を遅らせてしまい、対向車両に対する運転支援が遅れるおそれがある。しかしながら、カーブ障害物のすぐ近くを対向車両が走行する可能性は小さいはずなので、カーブ障害物と対向車両との車間距離が幅員程度の閾値未満なら、カーブ障害物は実際のカーブ障害物でない可能性が高い。従って以下のように判定する。
【００３０】
(ii)  対向車両が検出されている場合
(ii)‐1以下の条件が成立する場合、システムＥＣＵ１３はカーブ障害物信頼度が小さくなるように補正する。
ａ．カーブ障害物検出フラグ＝ＯＮ
ｂ．｜推定線の位置−対向車両の位置（カーブ障害物と対向車両との車間距離）｜＜  閾値（例えば５．０ｍ）
→  カーブ障害物信頼度を例えば２０％小さくする
(ii)‐2  上記の条件が成立しない場合、システムＥＣＵ１３はカーブ障害物信頼度をそのまま維持する。
【００３１】
以上のように、カーブ障害物信頼度を補正することで、従来よりもカーブ障害物の判定精度を向上できる。
【００３２】
なお、システムＥＣＵ１３は、補正後のカーブ障害物信頼度が閾値αより大きければデバイス遅出しフラグをＯＮに設定する。デバイス遅出しフラグはＯＮの場合に、運転支援を遅らせることを意味し、ＯＦＦの場合に運転支援を遅らせない（通常のタイミングで運転支援を開始する）ことを意味する。
【００３３】
＜先行車両検出時のカーブ障害物信頼度の補正の別の例＞
図４は、先行車両検出時のカーブ障害物信頼度の補正演算を説明する図の一例である。図４では、カーブ障害物と先行車両が検出されている。この場合、システムＥＣＵ１３は、図３（ａ）のように単にカーブ障害物と先行車両との距離を検出するのでなく、カーブ障害物の形状と先行車両の走行軌跡を比較する。２つの形状が類似している場合は、先行車両はカーブに沿って走行している可能性が高く、カーブ障害物は実際のカーブ障害物である可能性が高い。
【００３４】
なお、カーブ障害物の形状と先行車両の走行軌跡の比較は、以下のようにして行う。
１．時系列に先行車両の位置情報を取得する。
２．最初の先行車両の位置情報を最も近いカーブ障害物の位置に一致させ、最初の先行車両以外の位置情報を同じ方向に同じ量だけ移動させる。
３．時系列の先行車両の位置と、推定線までの最短距離をそれぞれ算出し、その合計値を記録する。
４．２、３を全ての先行車両の位置情報に対して行い、その合計値を記録する。
５．全ての合計値のうち、最も小さい合計値を抽出する。
６．最も小さい合計値を閾値と比較し、閾値以内ならカーブ障害物の形状と先行車両の走行軌跡が類似していると判定する。
【００３５】
(i)  先行車両が検出されている場合
(i)‐1以下の条件が全て成立する場合、システムＥＣＵ１３はカーブ障害物信頼度が大きくなるように補正する。
ａ．カーブ障害物検出フラグ＝ＯＮ
ｂ．カーブ障害物の形状と先行車両の走行軌跡が類似している
→  カーブ障害物信頼度を例えば５％大きくする
(i)‐2  この条件が成立しない場合、システムＥＣＵ１３はカーブ障害物信頼度をそのまま維持する。
【００３６】
〔動作手順〕
図５は、障害物検出装置１００がカーブ障害物信頼度を算出して運転支援する手順を示すフローチャート図の一例である。図５の手順は、障害物検出装置１００のスイッチがＯＮになり、車速などが作動条件を満たすことでスタートする。
【００３７】
システムＥＣＵ１３は障害物情報取得部１１が取得する物標との距離、方向及び相対速度に基づき、カーブ障害物が検出されたか否かを判定する（Ｓ１０）。ここでのカーブ障害物の検出は、ほぼ同時期に複数の障害物が検出された程度であればよい。１つのガードレールが複数の障害物として検出された場合でもよく、カーブ障害物の可能性がある障害物が検出されればよい。
【００３８】
カーブ障害物が検出された場合（Ｓ１０のＹｅｓ）、システムＥＣＵ１３はカーブ障害物信頼度を算出する（Ｓ２０）。カーブ障害物信頼度の算出に用いられる物標は静止物のみである。カーブ障害物信頼度に基づき、システムＥＣＵ１３はカーブ障害物検出フラグをONに設定する。
【００３９】
ついで、システムＥＣＵ１３は先行車両又は対向車両が検出されたか否かを判定する（Ｓ３０）。
【００４０】
先行車両又は対向車両が検出されていない場合（Ｓ３０のＮｏ）、システムＥＣＵ１３はカーブ障害物信頼度を補正しないので、処理はステップＳ４０に進む。
【００４１】
先行車両又は対向車両が検出された場合（Ｓ３０のＹｅｓ）、システムＥＣＵ１３はカーブ障害物信頼度を補正する（Ｓ４０）。補正方法は上記のとおりであり、この補正により、カーブ障害物信頼度は、増大、減少又は維持される。
【００４２】
ついで、システムＥＣＵ１３はカーブ障害物信頼度が閾値αより大きいか否かを判定する（Ｓ５０）。したがって、先行車両がカーブ障害物から閾値内に存在する場合、カーブ障害物はカーブ障害物として判定されやすくなり、先行車両がカーブ障害物を超えて閾値以上の先に存在する場合、カーブ障害物はカーブ障害物でないと判定されやすくなり、対向車両がカーブ障害物から閾値以内に存在する場合、カーブ障害物はカーブ障害物でないと判定されやすくなる。
【００４３】
システムＥＣＵ１３は、カーブ障害物信頼度が閾値αより大きい場合（Ｓ５０のＹｅｓ）、デバイス遅出しフラグをＯＮに設定する（Ｓ６０）。これにより、実際のカーブ障害物が検出された場合には、運転支援を遅らせることができ、誤警報などを抑制できる。また、カーブ障害物信頼度が閾値αより大きくない場合（Ｓ５０のＮｏ）、デバイス遅出しフラグはＯＦＦのままとなる。カーブ障害物が存在しない場合には、通常のタイミングで運転支援を開始でき、先行車両や対向車両に対し、運転支援が遅れることを抑制できる。
【００４４】
以上説明したように、本実施形態では、カーブ障害物を検出した場合に運転支援を遅らせる障害物検出装置１００において、カーブ障害物信頼度を補正することで先行車両や対向車両に対し運転支援が遅れることを抑制できる。
【符号の説明】
【００４５】
１１        障害物検出部
１２        自車情報取得部
１３        システムＥＣＵ
１４        作動デバイス
１５        ミリ波レーダ装置
１６        レーダＥＣＵ
１７        ヨーレートセンサ
１８        車輪速センサ
１００      障害物検出装置
【図１】
2013137710.tif 000003
【図２】
2013137710.tif 000004
【図３】
2013137710.tif 000005
【図４】
2013137710.tif 000006
【図５】
2013137710.tif 000007