(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の進行路上の側方領域における横移動物体を認識する車両の障害物検出装置であって、
前記横移動物体の横移動速度を取得する物体情報取得手段と、
前記物体情報取得手段で得られた前記横移動物体の横移動速度を所定のしきい値と比較して、該横移動速度が該しきい値よりも大きいときに該横移動物体が危険物体であると判断する危険判断手段と、
自車両の進行方向に対する横方向の挙動を検出する横方向挙動検出手段と、
前記横方向挙動検出手段で検出された自車両の横方向挙動に応じて、前記危険判断手段における判断を補正する補正手段と、
を備え、
前記危険判断手段は、複数の物体が検出されたとき、各物体についての前記しきい値と比較される横移動速度を、「他の物体との横移動速度差の総和」を「他の物体の総数」で除することにより決定する、
ことを特徴とする車両の障害物検出装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記補正手段が、自車両の横方向の挙動に応じて、前記しきい値を補正する、ことを特徴とする車両の障害物検出装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記補正手段が、自車両の横方向の挙動に応じて、前記取得された横移動速度を補正する、ことを特徴とする車両の障害物検出装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、
前記横方向挙動検出手段が、自車両のヨーレートに基づいて、自車両の横方向の挙動を検出する、ことを特徴とする車両の障害物検出装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、
前記横方向挙動検出手段が、車外から発信される道路情報を受信して、受信した道路情報に基づいて自車両の横方向の挙動を検出する、ことを特徴とする車両の障害物検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両の障害物検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両の前方障害物つまり前方物体を検出することが安全運転のために種々提案されており、この前方物体のうち自車両の進行路に進入してくる可能性のある物体、特に歩行者を検出することも提案されている。特開平１０−１０５８９１号後方には、自車両の進行方向に対する前方物体の横移動速度を検出して、この検出された横移動速度に基づいて、前方物体が自車両の進行路に対して進入してくる可能性つまり危険性の有無を判断するようにしたものが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、車両は、道路の曲がりや車線変更等により、進行路に対して横方向への動きを行うことが多分に生じる。車両が横方向の挙動を起こしたとき、前方物体の検出された横移動速度が見かけ上相違することになる。例えば、道路標識のような静止物体が道路の左側方に存在するとき、自車両が左向きに変更されると、この静止物体が自車両の進行路に対して進入してくるような見かけ上の横移動速度を検出してしまうことになる。また、歩行者が実際に自車両の進行路に対して左側から進入しようとしているとき、自車両が右向きに変更されると、歩行者の進行路に進入しようとする見かけ上の横移動速度が小さいものとして検出してしまうことになる。このように、自車両の横方向の挙動に応じて、検出された前方物体の横移動速度が実際の横移動速度と相違してしまうことは、横移動速度に基づいて危険物体であるか否かを判断する上で問題となる。
【０００４】
本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、前方物体の横移動速度に基づいて危険性を判断する場合に、車両の横方向への挙動を補償して危険性判断をより正確に行えるようにした車両の障害物検出装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明にあっては次のような解決手法を採択してある。すなわち、特許請求の範囲における請求項１に記載のように、
自車両の進行路上の側方領域における横移動物体を認識する車両の障害物検出装置であって、
前記横移動物体の横移動速度を取得する物体情報取得手段と、
前記物体情報取得手段で得られた前記横移動物体の横移動速度を所定のしきい値と比較して、該横移動速度が該しきい値よりも大きいときに該横移動物体が危険物体であると判断する危険判断手段と、
自車両の進行方向に対する横方向の挙動を検出する横方向挙動検出手段と、
前記横方向挙動検出手段で検出された自車両の横方向挙動に応じて、前記危険判断手段における判断を補正する補正手段と、
を備え、
前記危険判断手段は、複数の物体が検出されたとき、各物体についての前記しきい値と比較される横移動速度を、「他の物体との横移動速度差の総和」を「他の物体の総数」で除することにより決定する、
ようにしてある。上記解決手法を前提とした好ましい態様は、特許請求の範囲における請求項２以下に記載のとおりである。
【０００６】
【発明の効果】
請求項１によれば、前方物体の横移動速度に基づいてその危険性判断を行う場合に、検出される横移動速度に影響を与える自車両の横方向の挙動に応じて前方物体の危険性判断を補正するようにしてあるので、つまり自車両の横方向の挙動を加味して前方物体の危険性判断を行うようにしてあるので、前方物体の危険性判断をより正確に行うことが可能になる。また、前方物体が複数存在する場合に、危険性の高い前方物体を識別つまり特定することができる。
請求項２、請求項３によれば、自車両の横方向の挙動に応じた危険性判断の補正について、より具体的な手法が提供される。
【０００７】
請求項４によれば、ヨーレートという一般的なパラメ−タを利用して、自車両の横方向の挙動が検出される。
請求項５によれば、車外からの道路情報に応じて、自車両の横方向の挙動が検出される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は、自車両としての車両１を示し、前方にある物体を検出するためのレーダ（実施形態ではレーザレーダ）２が装備されると共に、前方にある走行線（白線）を認識するためのカメラ（実施形態ではＣＣＤカメラ）３が装備されている。車両１には、この他、図２にも示すように、車外からの道路情報や自車両１の位置を受信するためのナビゲーション装置４や、これに代えてあるいはこれに加えて、道路情報を得るための路車間通信装置（ＶＩＣＳ）５が装備されている。図２中、Ｕはマイクロコンピュ−タを利用して構成されたコントロ−ラであり、このコントロ−ラＵには、上記各装置２〜５からの信号が入力される他、車速センサ６からの自車両１の車速信号、舵角センサ７からの自車両１のハンドル舵角信号、ヨーレートセンサ８からの自車両１のヨーレート信号が入力される。また、コントロ−ラＵからは、自車両１の運転者に対して注意喚起するための各種警報装置１１〜１３に対して出力される。警報装置１１は、危険性のある前方物体を検出したときに作動されて、ランプ等による視覚上の表示形式でもって警報を行うものである。警報装置１２は、危険性の高い前方物体が検出されたときに作動されるもので、スピーカ等による聴覚つまり音の形式でもって警報を行うものである。警報装置１３は、危険性のある前方物体までの距離を視覚的に表示するものである。
【０００９】
コントロ−ラＵによる制御の概要について、図３、図４を参照しつつ説明する。まず、片道１車線（対向車線を含めて合計２車線）の直線走行路を示す図３において、自車両１が走行している左側の走行路が符号１０Ａで示され、右側の対向走行路が符号１０Ｂで示され、両者を区分する中央線が符号１０Ｃで示される。走行路１０と歩道等との境界線のうち、左側の境界線が符号１０Ｌで示され、右側の境界線が符号１０Ｒで示される。図３においては、歩行者Ｈが、通常の歩行速度でもって、自車両１の進行路１０Ａに対してその左側から（左の境界線１０Ｌを越えて）進入しようとしている状態が示される。直線路においては、自車両１の進行方向と直角方向の横移動速度（図３においてＶX として示される）が、レ−ダ２によって検出されるが、検出された横移動速度は、歩行者Ｈの実際の横移動速度と同じとなる。
【００１０】
コントロ−ラＵは、前方物体を検出したときは、次のような制御を行う。まず、前方物体が走行路１０内であるときは、前方物体までの距離が表示される他、前方物体までの距離の大小に応じて、警報装置１１あるいは１２を作動させる。すなわち、前方物体までの距離が第１所定距離Ｌwdよりも小さくなると、警報装置１１を作動させて、緩やかな警報を行う。前方物体までの距離が第２所定距離Ｌwa（Ｌwd＞Ｌwa）よりも小さくなると、警報装置１２を作動させて、強い警報を行う。
【００１１】
前方物体が、走行路外に存在して、走行路１０に進入しようとする横移動速度を有する場合は、コントロ−ラＵは次のような制御を行う。すなわち、第１所定横移動速度Ｔwdと第２所定横移動速度Ｔwa（Ｔwd＞Ｔwa）とが設定されて、検出された横移動速度が第１所定横移動速度Ｔwdよりも大きいときは、警報装置１１を作動させて緩やかな警報を行う。また、検出された横移動速度が第２所定横移動速度Ｔwaよりも大きいときは、警報装置１２を作動させて、強い警報を行う。すなわち、歩行者Ｈがもっとも危険な前方物体であると設定して、歩行者Ｈの通常の歩行速度に応じて上記第２所定横移動速度Ｔwaが設定されている。なお、コントロ−ラＵは、図３に示すように、自車両１の左右に所定幅を有する仮想の自車両走行エリアを設定して、この走行エリアへの歩行者Ｈの進入をもっとも危険なものとして認識するようにされている。
【００１２】
図４は、右旋回の道路を走行しているときの様子が示される。このとき、歩行者Ｈは、図３の場合と同様に、通常の歩行速度でもって走行路１０へ進入しようとしている。このとき、自車両１は、右旋回であるため、自車両１が右方向の横移動速度を発生し、このため歩行者Ｈの走行路１０へ進入する方向への横移動速度は見かけ上小さくなってしまい、極端な場合は、歩行者Ｈが走行路１０から離れるような横移動速度を検出してしまうことになる。このためコントロ−ラＵは、自車両１の走行路１０に対する横方向の挙動、例えばヨーレートに応じて、検出された前方物体の危険性判断を補正するようにしてある。具体的には、後述するように、自車両１の横方向の挙動に応じて、検出された横移動速度そのものを補正すること、あるいは前述した危険判断のためのしきい値Ｔwd、Ｔwaを補正するようにしてある。
【００１３】
コントロ−ラＵによる制御の詳細について、図５〜図８のフロ−チャ−トを参照しつつ説明するが、以下の説明でＱはステップを示す。まず、図５のＱ１において、各センサ６〜８からの信号が入力され（車両情報の獲得）、Ｑ２において各装置４、５からの信号が入力され（道路情報の獲得）、Ｑ３においてカメラ３からの信号が入力される（走行路の推定）。Ｑ４では、レ−ダ２からの信号に基づいて前方物体が検知される。この後、Ｑ５において、検知された前方物体に関する危険判断、および危険判断の結果に基づく警報の制御が行われる。
【００１４】
上記Ｑ５の詳細が、図６に示される。まず、検知された前方物体が識別符号ｉをもって区別されるが（複数の前方物体の検知を想定）、図６のＱ１１において、当初はこのｉが０にリセットされる。Ｑ１２においては、ｉ＝０番目の前方物体が、走行路１０内に存在するか否かが判別される。このＱ１２の判別でＹＥＳのときは、Ｑ１３において、前方物体が走行路１０内に存在するときの危険判断、警報の制御が行われる（その詳細は後述する）。また、Ｑ１２の判別でＮＯのときは、Ｑ１４において、前方物体が走行路１０外に存在するときの危険判断と警報の制御が行われる（その詳細は後述する）。Ｑ１３、Ｑ１４の後はそれぞれ、Ｑ１５において、ｉが１だけカウントアップされた後、Ｑ１６において、ｉが検出された前方物体の総個数よりも小さいか否かが判別される。このＱ１６の判別でＹＥＳのときＱ１２へ戻って、検出された全ての前方物体について、Ｑ１３またはＱ１４のいずれの制御対象となるかの区別が行われる。Ｑ１６の判別でＮＯのときは、そのままリタ−ンされる。
【００１５】
上記Ｑ１３の詳細が、図７に示される。この図７のＱ２１において、検出された前方物体のうち、ｉ番目の前方物体obj (i) について、自車両１から距離（前方距離）がＬ（ｉ）として設定される。次いで、Ｑ２２において、前述したような第１、第２の所定距離Ｌwd、Ｌwaが設定される。Ｑ２３では、検出距離Ｌ（ｉ）が第１所定距離Ｌwdよりも小さいか否かが判別される。このＱ２３の判別でＹＥＳのときは、Ｑ２４において、警報装置１１が作動される（視覚による緩やかな警報実行）。Ｑ２４の後、あるいはＱ２３の判別でＮＯのときはそれぞれ、Ｑ２５において、距離Ｌ（ｉ）が第２所定距離Ｌwaよりも小さいか否かが判別される。このＱ２５の判別でＹＥＳのときは、Ｑ２６において、警報装置１２が作動されて、警報音による強い警報が実行される。Ｑ２５の判別でＮＯのときは、そのままリタ−ンされる。
【００１６】
図６のＱ１４の詳細が、図８に示される。まず、Ｑ３１において、ｉ番目の前方物体obj (i) の横移動速度Ｖxo (i)が算出される。このＶxo (i)は、例えば、前方物体obj (i) の前回サンプリング位置と、今回のサンプリング位置との差から算出される（画像上の位置の変化量を、サンプリング時間（間隔）で徐する）。この後、Ｑ３２において、後述するように、自車両１２の横方向の挙動に応じて、上記Ｖxo (i)が補正される。Ｑ３２の後、Ｑ３３において、前方物体が走行路１０の左側に存在するか否かが判別される。このＱ３３の判別でＹＥＳのときは、Ｑ３４において、横移動速度Ｖxo (i)が第１所定横移動速度Ｔwdよりも大きいか否かが判別される。このＱ３４の判別でＹＥＳのときは、Ｑ３５において、警報装置１１が作動される（緩やかな警報実行）。Ｑ３５の後あるいはＱ３４の判別でＮＯのときはそれぞれ、Ｑ３６に移行してＶxo (i)が第２所定横移動速度Ｔwaよりも大きいか否かが判別される。このＱ３６の判別でＹＥＳのときは、Ｑ３７において警報装置１２が作動される（強い警報実行）。Ｑ３７の後あるいはＱ３６の判別でＮＯのときはそれぞれ、リタ−ンされる。Ｑ３３の判別でＮＯのときは、Ｑ３８移行の処理が行われるが、これは、走行路１０に対して右側から進入してくる前方物体に対応するもので、Ｑ３４〜Ｑ３７の制御に対応しているので、その重複した説明は省略する（左側からと右側からとで横移動速度の方向を示す正負の符号が相違しているのに対応した制御を行うだけの相違）。
【００１７】
ここで、上述のＱ３２での横移動速度Ｖxo (i)の補正は、例えば次のようにして行われる。まず、ヨーレートセンサ８で検出されるヨーレートψに基づく横移動速度Ｖxo (i)の補正は、次の式１に基づいて行われる。
【００１８】
補正後のＶxo (i)＝Ｖxo (i)（補正前）−ψ・Ｌ（ｉ） ・・・・式１
【００１９】
ヨーレートセンサ８が存在しない場合、あるいはヨーレートセンサ８が故障したときは、自車両１の舵角θと車速ｖとを利用して、ヨーレートψが次式２に基づいて算出（推定）される。なお、ｋはステアリングギア比、Ｌwbは自車両１のホイールベースである。
【００２０】
推定ψ＝ｖ・ｋ・θ／Ｌwb ・・・・式２
【００２１】
また、ナビゲ−ション４や路車間通信装置５からの道路情報から走行路１０のカーブ半径Ｒが取得されるときは、車速ｖをも用いて、ヨーレートψを次式３に基づいて推定することもできる。
【００２２】
推定ψ＝ｖ／Ｒ ・・・・式３
【００２３】
自車両１の横方向の挙動に応じた危険性判断の補正としては、検出された横移動速度を補正する代わりに、危険判定（警報判定）しきい値Ｔwd、Ｔwaを補正することによって行うこともできる（図８のＱ３２において、しきい値Ｔwd、Ｔwaの補正を行い、比較対象となる横移動速度Ｖxo (i)は検出値をそのまま用いる）。すなわち、前方物体obj (i) までの距離をＬ（ｉ）、ヨーレートをψとすると、補正後のＴwd、Ｔwaは、次式４あるいは式５に基づいて補正される。
【００２４】
補正Ｔwd＝Ｔwd（補正前）＋ψ・Ｌ（ｉ） ・・・式４
補正Ｔwa＝Ｔwa（補正前）＋ψ・Ｌ（ｉ） ・・・式５
【００２５】
図９は、本発明の他の実施形態を示すもので、自車両１の走行状態（走行環境）に応じて、危険判断を補正するようにしたものであり、具体的には危険判断のしきい値Ｔwd、Ｔwaを走行状態に応じて補正するようにしてある。この図９は、図８に対応しているが、図８のＱ３１に対応するＱ５１においては横移動速度を自車両１の横方向の挙動に応じて補正を行うものとされ、また図８のＱ３２に対応するＱ５２においては、走行状態に応じて危険判定のしきい値Ｔwd、Ｔwaを補正するようにしてある。このＴwd、Ｔwaの補正は、例えば次のように行われる。まず、車速が大きいときは小さいときに比して、Ｔwd、Ｔwaが大きい値に変更（設定）される（車速に応じて連続可変式あるいは段階式に変更）。また、自動車専用道路を走行しているときは、一般道路を走行しているときに比して、Ｔwd、Ｔwaが小さい値に変更される。なお、Ｔwd、Ｔwaを変更する走行状態としては、この他、道路幅の大小等、種々のものを含めることができる。
【００２６】
図１０、図１１は、検出された前方物体が複数存在するときに、相互の横移動速度差に基づいて、各前方物体の横移動速度を決定する手法を示すものである。すなわち、図１１は、検出された前方物体として、合計４個存在するが、各前方物体について、他の前方物体との横方向距離がそれぞれ個々に算出される。そして、ある１つの前方物体obj (i) について、各前方物体との横方向距離差の総和を、当該他の前方物体の総数およびサンプリング時間で除して、ある１つの前方物体の横移動速度Ｖxo (i)が算出される。換言すれば、ある１つの前方物体obj(i) についての他の前方物体との横移動速度差の総和を、当該他の前方物体の総数で除することにより、ある１つの前方物体obj (i) の横移動速度が算出される。
【００２７】
図１０のフロ−チャ−トについて説明すると、Ｑ７１においてデータサンプリング時間ｔが設定された後、Ｑ７２において、ｉ番目の前方物体obj (i) の横方向距離がＸn(i)に設定される。Ｑ７３では、他の前方物体の識別番号となるｊを０にセットした後、Ｑ７４において、前方物体obj (j) の横方向距離がＸn(j)として設定される。Ｑ７５では、ｉ番目の前方物体とｊ番目の前方物体との距離差Ｄn(i,j)が、Ｘn(i)からＸn(j)を差し引くことにより算出される。
【００２８】
Ｑ７５では、上記Ｑ７４で算出された距離差のうち、今回値Ｄn(i,j)から前回値Ｄn-1(i,j)を差し引くことにより、前回のサンプリング時との距離差ｄ(i,j)が算出される。Ｑ７７では、距離差距離差ｄ(i,j) が累積されて、累積値ｓｕｍ（ｉ）が算出される。Ｑ７８では、ｊを１つ更新した後、Ｑ７９において、ｊが検出されている総前方物体の数よりも小さいか否かが判別される。このＱ７９の判別でＹＥＳのときは、Ｑ７３に戻る。Ｑ７９の判別でＮＯのときは、各前方物体間での累積距離差が全て算出されたときである。このときは、Ｑ８０において、ｉ番目の前方物体についての横移動速度Ｖxo (i)が、ここに示す式に基づいて算出される。勿論、ｉ＝０、１、２・・・となって、全ての前方物体の横移動速度が算出される。なお、図１１に示す例（物体数＝４）では、ｔ＝０．１ｓのとき、ｓｕｍ（２）＝０．５ｍ／ｓとなり、Ｖxo (2)＝５．０ｍ／ｓとなる。
【００２９】
以上実施形態について説明したが、フロ−チャ−トに示す各ステップ（ステップ群）あるいはセンサやスイッチ等の各種部材は、その機能の上位表現に手段の名称を付して表現することができる。また、本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。さらに、本発明は、制御方法として表現することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された車両の一例を示す斜視図。
【図２】本発明の制御系統をブロック図的に示す図。
【図３】直線走行路に歩行者が進入しようとしている様子を示す簡略説明図。
【図４】右旋回路とされた走行路に歩行者が進入しようとしている様子を示す簡略説明図。
【図５】本発明の制御例を示すフロ−チャ−ト。
【図６】本発明の制御例を示すフロ−チャ−ト。
【図７】本発明の別の制御例を示すフロ−チャ−ト。
【図８】本発明の制御例を示すフロ−チャ−ト。
【図９】本発明の別の実施形態を示すフロ−チャ−ト。
【図１０】本発明のさらに別の実施形態を示すフロ−チャ−ト。
【図１１】図１０の制御内容を図式的に示す図。
【符号の説明】
１：自車両
２：レ−ダ（前方物体検出用）
３：カメラ（走行路検出用）
４：ナビゲ−ション（道路情報検出用）
５：ＶＩＣＳ（道路情報検出用−路車間通信）
６：車速センサ
７：舵角センサ
８：ヨーレートセンサ
１０：走行路
１１：警報装置（視覚的な表示式）
１２：警報装置（警報音発生）
Ｕ：コントロ−ラ
Ｈ：歩行者（前方物体）
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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