JP2013214263A

JP2013214263A - 運転支援装置

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Publication number: JP2013214263A
Application number: JP2012085434A
Authority: JP
Inventors: Yuta Komatsu; 祐太小松
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2012-04-04
Filing date: 2012-04-04
Publication date: 2013-10-17
Anticipated expiration: 2032-04-04
Also published as: JP5496242B2

Abstract

【課題】センサの検出領域外の物体との自車両との衝突も考慮した、より簡素な構成でかつ低コストな運転支援装置等を提供する。
【解決手段】自車両前方の物体を検出する物体検出手段と、自車両の少なくとも車速を検出する車両状態検出手段と、自車両が物体と衝突する危険度を判定する衝突判定手段と、前記衝突判定手段の判定結果に基づいて警告を行う警告手段とを備え、前記物体検出手段の検出領域内に存在していたときの前記物体の位置と速度とに基づき前記物体検出手段の検出領域外に存在する検出領域外物体の位置を、所定の間、推定し続ける検出領域外物体推定手段を備え、前記衝突判定手段により、自車両が、前記検出領域外物体推定手段により推定した検出領域外物体と衝突する危険度を判定し、前記警告手段により自車両が前記検出領域外物体と衝突する可能性があることを警告する。
【選択図】図１

Description

この発明は、運転支援装置等に関するものである。

近年、車両運転時の事故防止の観点から、車両の周辺に位置する人や自転車等の障害物をレーダや撮像したカメラの画像等によって検出し、運転者に対して警告を行う運転支援装置を搭載する車両が増加している。その際、単に障害物の有無やその位置を特定するのみでなく、現在の状況からその後の自車両の動きや障害物の動きを予測して警告を発生するものがある。

例えば下記特許文献１には、地図データと車両の現在地、車速、及び進行方向等の現在の状況を特定する複数の情報に基づいて車両及び障害物が移動する軌跡を推定することにより、運転者に警告を行うことを特徴とした運転支援装置について記載されている。

特開２００６−３０９４４５号公報

しかしながら、上述の特許文献１に記載された運転支援装置では、カメラの検出領域から外れた障害物が、交差点右左折時や店舗進入時等に、自車両近辺に再び接近するような状況を考えると、前記障害物の検出が右左折時等の直前となり、自車両の運転者への警告タイミングが遅れ、衝突の危険を伴う可能性がある。

これを抑制するためには、カメラ等のセンサを前方だけではなく、側方または後側方にも設置する等、複数のセンサによる周辺監視が必要となり、高コストな構成となる。上記特許文献１の実施の形態にも記載の通り、２台のカメラを障害物検出に利用するため、装置が高コストとなる懸念がある。特に、赤外線カメラを用いる場合、一般的に、ミリ波レーダ等の電波レーダやＣＣＤカメラと比較すると高コストとなることは避けられない。

さらに、推定した自車両と障害物の移動軌跡が交差すると判断された場合、両者の衝突地点への到達時間算出のために、予め記憶した速度範囲決定テーブル及び速度係数テーブルの参照を行うことや、２台のカメラを障害物検出に利用することにより、装置の構成(データ処理方法)が複雑になり、処理時間が長くなり、ＣＰＵへの処理負荷も大きくなる。

この発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、センサの検出領域外の物体との自車両との衝突も考慮した、より簡素な構成でかつ低コストな運転支援装置等を提供することを目的とする。

この発明は、自車両前方の物体を検出する物体検出手段と、自車両の少なくとも車速を検出する車両状態検出手段と、自車両が物体と衝突する危険度を判定する衝突判定手段と、前記衝突判定手段の判定結果に基づいて警告を行う警告手段と、を備える運転支援装置において、前記物体検出手段の検出領域内に存在していたときの前記物体の位置と速度とに基づき前記物体検出手段の検出領域外に存在する検出領域外物体の位置を、所定の間、推定し続ける検出領域外物体推定手段を備え、前記衝突判定手段により、自車両が、前記検出領域外物体推定手段により推定した検出領域外物体と衝突する危険度を判定し、前記警告手段により自車両が前記検出領域外物体と衝突する可能性があることを警告する、ことを特徴とする運転支援装置にある。

この発明では、センサの検出領域外の物体との自車両との衝突も考慮した、より簡素な構成でかつ低コストな運転支援装置等を提供できる。

この発明の実施の形態１に係る運転支援装置の構成を示すブロック図である。この発明の実施の形態１に係る検出領域外物体候補抽出部が抽出する検出領域外物体候補の抽出条件を説明するための図である。この発明の実施の形態１に係る検出領域外物体推定部が推定する検出領域外物体の推定方法を説明するための図である。この発明の実施の形態１に係る衝突判定部が衝突危険度の判定に用いる衝突危険度判定テーブルの一例を示した図である。この発明の実施の形態１に係る運転支援装置の動作を示すフローチャートである。この発明の実施の形態２に係る運転支援装置の構成を示すブロック図である。この発明の実施の形態２に係る検出領域外物体判定部が検出領域外物体を判定するための判定方法を説明するための図である。この発明の実施の形態２に係る運転支援装置の動作を示すフローチャートである。

この発明では、センサの検出領域内で検出した物体の位置等の情報に基づいて、追い越した物体等、センサの検出領域外の物体の位置等の情報を、所定の間、推定し続け、自車両が推定した前記物体と衝突する危険度を判定し、自車両の運転者に対して警告を行う運転支援装置を、簡素な構成でかつ低コストで実現する。

この発明による運転支援装置によれば、センサの検出領域内で検出した物体の位置等の情報に基づいて、追い越した物体等、センサの検出領域外の物体の位置等の情報を、所定の間、推定し続けることで、検出領域外の物体に対しても衝突判定を行い、自車両の運転者に対して衝突警告を行う。センサ(車載レーダ)１台により、検出領域外の物体に関しても衝突警告を行う。従来の運転支援装置と比べ、装置の構成が簡素で低コストである。

また、センサ検出領域のある領域に存在する物体の情報に基づいて、検出領域外の物体に対して位置の推定処理を行うことで、ＣＰＵの処理負荷を軽減する。さらにメモリの削減によりコストの低減にもなる。

また、停止物を検出領域外物体の位置の推定処理対象から除外し(停止物以外を抽出)、ＣＰＵの処理負荷を軽減する。さらに、メモリの削減によりコストの低減にもなる。

また、センサの検出領域内から検出領域外へと外れたと推定される物体に対して、位置の推定処理を行うことにより、検出領域外の物体の位置を正確に推定できる。そして、センサの検出領域外において、検出領域外物体の位置の推定処理を開始するため、推定処理を行う対象の数、推定処理時間を削減し、ＣＰＵの処理負荷を軽減する。さらに、メモリの削減によりコストの低減にもなる。

また、衝突判定部が、ウィンカー点灯を検出した場合に、自車両と検出領域外物体とが衝突する危険度を判定し、自車両の運転者に警告を行うことで、車線変更時や交差点での右左折時等に、現在の状況を考慮した必要なタイミングで警告を行う。

また、衝突判定部が、操舵角が操舵角閾値以上となった場合に、自車両と検出領域外物体とが衝突する危険度を判定し、自車両の運転者に警告を行うことで、車線変更時や交差点での右左折時等、現在の状況を考慮した必要なタイミングで警告を行う。

以下、この発明による運転支援装置等を各実施の形態に従って図面を用いて説明する。なお、各実施の形態において、同一もしくは相当部分は同一符号で示し、重複する説明は省略する。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る運転支援装置の構成を示すブロック図である。図示の通り、運転支援装置１０１は、大別して、ミリ波レーダ１０３と、車速センサ１０４と、操舵角センサ１０５と、スピーカ１０６で構成されている。

車速センサ１０４は、自車両の車輪の回転速度を検出する。検出した回転速度がミリ波レーダ１０３に出力され、ＣＰＵ１０９により、自車両の車速が算出される。

操舵角センサ１０５は、自車両のステアリングコラムシャフトの回転量を検出する。検出した回転量がミリ波レーダ１０３に出力され、ＣＰＵ１０９により、自車両の操舵角が算出される。

なお、以下では説明を簡単にするために、車速センサ１０４で車速が、操舵角センサ１０５で操舵角がそれぞれ検出されるものとする。

スピーカ１０６は、後述のように物体１０２との衝突の恐れを警告音により、運転者等に警告するものである。

ミリ波レーダ１０３は、(前方)物体１０２に向けて電波を送信し、物体１０２から反射した電波を受信する送受信部１０７と、その受信した電波を受信信号に変換する変換部１０８と、変換部１０８からの信号に基づいて前方物体１０２を検出したり、ミリ波レーダ１０３の各構成部の制御を行うＣＰＵ１０９と、ＣＰＵ１０９で演算されたデータや、ミリ波レーダ１０３の各構成部やスピーカ１０６の制御必要な各種プログラム等を記憶しておく記憶部１１０とによって構成されている。

そして、ＣＰＵ１０９には、物体検出部１１１、検出領域外物体候補抽出部１１２、時間計測部１１３、検出領域外物体推定部１１４、衝突判定部１１５を備え、車速センサ１０４や操舵角センサ１０５から取得した情報に基づいて、自車両と物体１０２との接触の警告を、スピーカ１０６を制御して行う。

また、物体検出部１１１は、変換部１０８から入力された受信信号を信号処理し、前方の所定範囲内に存在する物体の距離、相対速度、角度を検出する。そして、これら極座標系情報は直交座標系情報に変換され、ＣＰＵ１０９の制御により、記憶部１１０へ出力され、記憶部１１０はＣＰＵ１０９の制御により所定の記憶領域にこれらを記憶する。

ここで、記憶部１１０は、少なくとも、物体検出部１１１において検出された物体の極座標系のデータである距離、相対速度、角度を記憶する領域と、該データと車速センサ１０４が検出した自車両の車速とに基づき算出された直交座標系のデータである位置、速度を記憶する領域とを、下記の通り備える。

・極座標系
・物体検出部１１１で検出された物体のデータの記憶領域Ｓ０１
・直交座標系
・物体検出部１１１で検出された物体のデータの記憶領域Ｓ１０
・検出領域外物体候補抽出部１１２で抽出された検出領域外物体候補のデータの記憶領域Ｓ１１
・検出領域外物体推定部１１４で推定された検出領域外物体のデータの記憶領域Ｓ１２

なお、本ミリ波レーダにおける距離と相対速度の検出方式については、公知であるＦＭ−ＣＷ方式等を利用するので、詳細な説明は割愛する。角度検出方式については、公知である位相モノパルス方式等を利用するので詳細な説明は割愛する。

検出領域外物体候補抽出部１１２は、物体検出部１１１で検出した物体のうち、所定の条件を満足する物体を、検出領域外物体候補として抽出する。ここで、図２は検出領域外物体候補の抽出条件について示した図である。図示した通り、点線内の領域はミリ波レーダ１０３の検出領域２０１を、実線は検出した物体を検出領域外物体候補として抽出するための角度閾値(例えば自車両の前方の正面方向を基準の０°として右回転で３６０°、または基準の０°の右を＋、左を−とした１８０°〜−１８０°とした水平角の水平角領域を規定する角度)による物体抽出境界２０２を、丸印(白色、黒色の両方を指す)はミリ波レーダ１０３により検出された物体２０３を、丸印(黒色)は検出領域外物体候補抽出部１１２により検出領域外物体候補として抽出された物体２０４を示している。

検出領域外物体候補抽出部１１２は、物体検出部１１１で検出した物体２０３のうち、物体抽出境界２０２よりも外側に存在する(角度が角度閾値よりも大きい)、かつ、相対速度が負となる、物体に対して、検出領域外物体候補として抽出する。そして、該物体の位置と速度を初期値として記憶部１１０に記憶しておく。なお、角度閾値に関しては、例えば、検出領域が３０[deg]である場合、検出領域−１０％＝２７[deg]と設定し、記憶部１１０に記憶させておく。

検出領域外物体候補抽出部１１２は、前記条件に加えて、(−自車速)＜相対速度＜０を条件に加えても良い。このように条件を変更することによって、検出領域外物体候補の中から停止物以外を抽出することができ、メモリ削減、信号処理負荷の軽減ができることは言うまでも無い。

次に、時間計測部１１３は前記検出領域外物体候補抽出部１１２により、検出領域外物体候補として抽出された時間を初期時間として、所定の間、時間計測を行う。時間計測部１１３は、後述の通り、衝突判定部１１５により、自車両と検出領域外物体候補との衝突の危険度が判定され、警告が行われた後、時間計測を終了する。また、警告が行われない場合は、所定の時間経過すると、時間計測を終了する。

検出領域外物体推定部１１４は、記憶部１１０に記憶された、検出領域外物体候補として抽出された物体の、位置と速度と、時間計測部１１３により計測された時間と、車速センサ１０４により計測された自車速とに基づいて、該物体が検出領域外となった後、すなわち、検出領域外物体の位置についても推定を行う。ここで、図３は検出領域外物体の推定方法について示した図である。

検出領域外物体推定部１１４は、検出領域外物体候補抽出部１１２によりサンプリング時刻T＝0において検出領域外物体候補として抽出された物体３０１が、それ以降、等速直線運動をすると仮定し、サンプリング時刻T＝N (N ≧ 1)における該物体の位置(XN[m], YN[m])を、
サンプリング時刻T＝0での位置(X0[m], Y0[m])と速度VB0[m/s]と、
時間計測部１１３により計測された時間TMと、
車速センサ１０４により計測されたサンプリング時刻T＝Nでの自車速VAN[m/s]と、
サンプリング周期TS[s]と、
に基づいて、下記の式(１)の通り推定する。

(XN, YN) = (X(N−1), Y(N−1)) − (0, (VAN − VB0) × TM × TS) (１)

したがって、本実施の形態に係る運転支援装置は、ミリ波レーダの検出領域内において検出領域外物体の位置の推定処理を開始する。

次に、衝突判定部１１５は、操舵角センサ１０５の出力信号に基づいて検出した自車両の操舵角が操舵角閾値以上となった場合、検出領域外物体推定部１１４により推定された検出領域外物体の距離(物体の位置より求まる)に応じて、衝突危険度を判定し、スピーカ１０６から運転者(同乗者も含む)に対して所定の間、警告を行う。ここで、図４に、衝突危険度判定テーブルの一例を示す。衝突判定部１１５は、検出領域外物体の距離と、記憶部１１０に記憶された衝突危険度判定テーブルとを比較し、該テーブルに基づいて、スピーカ１０６より警告を行う。

図４に示した通り、
該物体の距離≧５ｍの場合は、衝突危険度を０と判定し、スピーカ１０６からの警告を行わず、
３ｍ≦該物体の距離＜５ｍの場合は、衝突危険度を１と判定し、「ピッ」(短い音)という警告音をスピーカ１０６より出力することで運転手に警告を行う。
１ｍ≦該物体の距離＜３ｍの場合は、衝突危険度を２と判定し、「ピ、ピッ」(連続音)という警告音により警告を行い、
該物体の距離＜１ｍの場合は、衝突危険度を３と判定し、「ピー」(長い音)という警告音により警告を行う。
なお、操舵角閾値については、例えば、１５°と設定し、記憶部１１０に記憶しておく。

図１のブロック図の操舵角センサ１０５をウィンカーセンサに変更することも可能である。この場合、衝突判定部１１５は、外部からウィンカーセンサ(図示省略)の出力がミリ波レーダ１０３に入力され、ウィンカーの点灯または操作を検出すると、検出領域外物体推定部１１４により推定された検出領域外物体の距離に応じて、衝突危険度を判定し、スピーカ１０６から運転者に対して所定の間、警告を行う。また、図１のブロック図にウィンカーセンサを追加することも可能である。この場合、例えば、衝突判定部１１５は、ウィンカーの点灯と操舵角が所定値以上となったことをＣＰＵ１０９により検出した際(いずれか一方の条件、または双方の条件が成立した場合)、検出領域外物体推定部１１４により推定された検出領域外物体の距離に応じて、衝突危険度を判定し、スピーカ１０６から運転者に対して所定の間、警告を行う。

続いて、本実施の形態に係る運転支援装置の動作について図５に基づいて説明する。図５は、本実施の形態に係る運転支援装置の動作を示すフローチャートである。

まずステップＳ１０１では、物体検出部１１１において物体が検出されたかどうか判定する。物体が検出された場合、ステップＳ１０２へ、物体が検出されない場合はスタートへ戻る。

ステップＳ１０２では、物体検出部１１１において、検出された物体の距離、相対速度、角度を算出する。また、算出した値は、記憶部１１０の記憶領域Ｓ０１に記憶される。

次に、ステップＳ１０３では、物体検出部１１１において、ステップＳ１０２で算出された距離、相対速度、角度と、車速センサ１０４が検出した自車両の車速とに基づいて、検出した物体の位置と速度を算出する。そして、算出された値は、記憶部１１０の記憶領域Ｓ１０に記憶される。

ステップＳ１０４では、検出領域外物体候補抽出部１１２において、記憶部１１０の記憶領域Ｓ０１に記憶されている物体のデータのうち、相対速度が相対速度＜０、かつ角度が角度≧角度閾値である物体が存在するかどうかを判定する。本条件式を満足する物体が存在する場合は、ステップＳ１０５へ、満足する物体が存在しない場合は、ステップＳ１０７へ進む。

ステップＳ１０５では、ステップＳ１０４の判定条件を満足する物体が、検出領域外物体候補抽出部１１２により検出領域外物体候補として抽出される。

ステップＳ１０６では、ステップＳ１０５で抽出した検出領域外物体候補の位置と速度が記憶部１１０の記憶領域Ｓ１１に記憶される。

ステップＳ１０７では、検出領域外物体推定部１１４により、記憶部１１０の記憶領域Ｓ１２の値が０でないかどうかが判定される。記憶領域Ｓ１２の値が０でない場合はステップＳ１０８へ、記憶領域Ｓ１２の値が０の場合はステップＳ１０９へ進む。

ステップＳ１０８では、時間計測部１１３により、計測時間がインクリメントされ、ステップＳ１１０へ進む。

ステップＳ１１０では、検出領域外物体推定部１１４により、検出領域外物体の位置の推定が上述の式(１)に基づいて行われる。

続いて、ステップＳ１１１では、推定した検出領域外物体の位置が、記憶部１１０の記憶領域Ｓ１２に記憶される。

ステップＳ１１２では、操舵角センサ１０５により検出された自車両の操舵角が操舵角閾値以上であるかどうか判定される。条件式(操舵角≧操舵角閾値)を満足する場合はステップＳ１１３へ、満足しない場合はＳ１１４へ進む。

ステップＳ１１３では、衝突判定部１１５において、前記推定された検出領域外物体の位置に基づく自車両との距離と図４に示した衝突危険度判定テーブルとを比較する。

一方、ステップＳ１１４では、時間計測部１１３にて計測された時間が時間閾値以上かどうかを判定する。条件(時間≧時間閾値)を満足する場合は、ステップＳ１１７へ、条件を満たさない場合はステップＳ１２０へ進む。

ステップＳ１１５では、衝突判定部１１５において、ステップＳ１１３における比較結果に基づき、衝突危険度が０でないかどうかを判定する。衝突危険度が０でない場合はステップＳ１１６へ、衝突危険度が０である場合はステップＳ１１７へ進む。

ステップＳ１１６では、衝突判定部１１５が図４に示したテーブルに基づいて、警告音を決定し、スピーカ１０６より自車両の運転者に警告を行う。

次に、ステップＳ１１７では、時間計測部１１３にて計測された時間をリセットする(TM＝０)。

ステップＳ１１８では、記憶領域Ｓ１２の値をリセットする(Ｓ１２＝０)。

また、ステップＳ１０９では、検出領域外物体推定部１１４により、ステップＳ１０６で算出した前方物体のデータＳ１１をＳ１２にコピーする(記憶領域Ｓ１２＝記憶領域Ｓ１１)。

ステップＳ１１９では、ステップＳ１０５にて、検出領域外物体候補として抽出された時刻を初期時刻(TM ＝ 0)として、時間計測部１１３が時間計測を開始する。

最後に、ステップＳ１２０では、衝突判定部１１５において、記憶部１１０の記憶領域Ｓ０１、Ｓ１１に記憶された前方物体のデータをリセットし(Ｓ０１＝Ｓ１１＝０)、スタートへ戻る。

以上のようにして、この発明の実施の形態１に係る運転支援装置１０１では、検出領域外物体候補抽出部１１２が、物体検出部１１１で検出した物体のうち、所定の条件を満足する物体を検出領域外物体候補として抽出し、検出領域外物体推定部１１４が、該候補の位置と速度と、時間計測部１１３により計測された時間と、車速センサ１０４により計測された自車速とに基づいて、ミリ波レーダの検出領域内において検出領域外物体の位置の推定処理を開始し、所定の時間、推定処理を続けることで、自車両と検出領域外物体とが衝突する危険度を判定し、自車両の運転者に警告を行うことができる。

なお、ミリ波レーダ１台により、自車両と検出領域外物体との衝突の警告を運転者に行うため、従来の運転支援装置よりも、装置の構成を簡素に、かつ、低コストにすることができる。また、ミリ波レーダの検出領域のある領域に存在する物体の情報に基づいて、検出領域外の物体に対して位置の推定処理を行うことにより、ＣＰＵの処理負荷を軽減することができる。さらに、メモリ(記憶部１１０)の削減によりコストを低減することができる。加えて、操舵角が操舵角閾値以上となった場合に、衝突判定部１１５が、自車両と検出領域外物体とが衝突する危険度を判定し、自車両の運転者に警告を行うことで、車線変更時や交差点での右左折時等、現在の状況を考慮した必要なタイミングで警告を行うことができる。

実施の形態２．
図６は、この発明の実施の形態２に係る運転支援装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態に係る運転支援装置１０１の構成は、実施の形態１に係る運転支援装置１０１に、検出領域外物体判定部６０１が加わったものである。

検出領域外物体判定部６０１は、検出領域外物体候補抽出部１１２が前サンプリング時刻において抽出した検出領域外物体候補(抽出方法については、実施の形態１にて説明済みであるため説明を省略する)の情報(位置と速度)に対応できる、現サンプリング時刻において検出した物体の情報(位置と速度)が無い場合、前サンプリング時刻の検出領域外物体候補を検出領域外物体と判定する。

ここで、図７に検出領域外物体判定方法について示す。まず、前サンプリング時刻T=0で抽出された検出領域外物体候補が等速直線運動をすると仮定して、現サンプリング時刻T=1における該物体の位置は、検出領域外物体判定部６０１により、下記の式(２)の通り推定される。

(B’X1, B’Y1) ＝ (BX0, BY0) − (0, (VA1 − VB0) × TS) (２)

ここで、
前サンプリング時刻T=0で抽出された検出領域外物体候補Ｂの位置を(BX0[m], BY0[m])、速度をVB0[m/s]、
現サンプリング時刻T=1において推定される該物体B’の位置を(B’X1[m], B’Y1[m])、
現サンプリング時刻T=1において検出される自車速をVA1[m/s]、サンプリング周期をTS[s]とする。

そして、現サンプリング時刻T=1において検出された物体Cの位置を(CX1[m], CY1[m])、速度をVC1[m/s]とすると、物体B’と物体Cとの位置の差(Ｘ方向の差Xdif、Ｙ方向の差Ydif)、そして速度の差Vdifはそれぞれ下記の式(３)(４)と(５)の通りとなる。

そして、これらの値が所定の検出領域外判定閾値を満足しない場合、検出領域外物体判定部６０１は、前サンプリング時刻T=0で抽出された検出領域外物体候補がT=1において、検出領域外に外れた、すなわち、検出領域外物体となったと判定する。なお、前記検出領域外判定閾値については、例えば、Xdif ＝ Ydif ＝ 1[m]未満、Vdif ＝ 1[m/s]未満と設定し、記憶部１１０に記憶しておく。

また、時間計測部１１３は前記検出領域外物体判定部６０１により、検出領域外物体と判定された時間を初期時間として、所定の間、時間計測を行う。時間計測部１１３は、実施の形態１で説明した通り、衝突判定部１１５により、自車両と検出領域外物体との衝突の危険度が判定され、警告が行われた後、時間計測を終了する。また、警告が行われない場合は、所定の時間経過すると、時間計測を終了する。

検出領域外物体推定部１１４は、サンプリング時刻T＝N(N≧１)における検出領域外物体の位置(XN[m], YN[m])を、
検出領域外物体判定部６０１において判定された検出領域外物体候補の位置(X0[m], Y0[m])と速度VB0[m/s]と、
時間計測部１１３により計測された時間TMと、
車速センサ１０４により計測されたサンプリング時刻T＝Nでの自車速VAN[m/s]と、
サンプリング周期TS[s]と、
に基づいて、下記の式(６)の通り推定する。

(XN, YN) = (X(N−1), Y(N−1)) − (0, (VAN − VB0) × (TM + 1) × TS) (６)

したがって、本実施の形態に係る運転支援装置は、ミリ波レーダの検出領域外において検出領域外物体の位置の推定処理を開始する。

また、記憶部１１０は、少なくとも、物体検出部１１１において検出された物体の極座標系のデータである距離、相対速度、角度を記憶する領域と、該データと車速センサ１０４が検出した自車速の車速とに基づき算出された直交座標系のデータである位置、速度を記憶する領域とを、下記の通り備える。

・極座標系
・現サンプリング時刻における物体検出部１１１で検出された物体のデータの記憶領域Ｓ０１
・直交座標系
・前サンプリング時刻における検出領域外物体候補抽出部１１２で抽出された物体のデータの記憶領域Ｓ１０
・現サンプリング時刻における物体検出部１１１で検出された物体のデータの記憶領域Ｓ１１
・検出領域外物体推定部１１４で推定されたデータの記憶領域Ｓ１２

なお、その他の機能ブロックについては実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。

続いて、本実施の形態に係る運転支援装置の動作について図８に基づいて説明する。図８は、本実施の形態に係る運転支援装置の動作を示すフローチャートである。

まずステップＳ２０１では、物体検出部１１１において物体が検出されたかどうか判定する。物体が検出された場合、ステップＳ２０２へ、物体が検出されない場合はスタートへ戻る。

ステップＳ２０２では、物体検出部１１１において、検出された物体の距離、相対速度、角度を算出する。また、算出した値は、記憶部１１０の記憶領域Ｓ０１に記憶される。

次に、ステップＳ２０３では、物体検出部１１１において、ステップＳ２０２で算出された距離、相対速度、角度と、車速センサ１０４が検出した自車両の車速とに基づいて、検出した物体の位置と速度を算出する。そして、算出された値は、記憶部１１０の記憶領域Ｓ１１に記憶される。

ステップＳ２０４では、検出領域外物体判定部６０１において、前サンプリング時刻において、検出領域外物体候補抽出部１１２により抽出された物体が存在するかどうかの判定を行う。すなわち、記憶部１１０の記憶領域Ｓ１０の値が０でないかどうかの判定を行う。記憶領域Ｓ１０の値が０でなければステップＳ２０５へ、記憶領域Ｓ１０の値が０であればステップＳ２０６へ進む。

次に、ステップＳ２０５では、検出領域外物体判定部６０１において、上述の式(２)〜(５)に基づいて、記憶領域Ｓ１１に記憶された値が、記憶領域Ｓ１０に記憶された値から推定されるかどうかの判断を行う。そして、記憶領域Ｓ１１の値が記憶領域Ｓ１０より推定される場合はステップＳ２０６へ、推定されない場合はステップＳ２０７へ進む。

ステップＳ２０７では、検出領域外物体判定部６０１が、ステップＳ２０５における条件を満足する検出領域外物体候補を検出領域外物体であると判定する。

続いて、ステップＳ２０８において、検出領域外物体と判定された時間を初期時間として、時間計測部１１３により時間計測が開始される(TM = 0)。

ステップＳ２０９では、検出領域外物体推定部１１４により、検出領域外物体の位置の推定が上述の式(６)に基づいて行われる。

続いて、ステップＳ２１０では、推定した検出領域外物体の位置が、記憶部１１０の記憶領域Ｓ１２に記憶される。

ステップＳ２１１では、操舵角センサ１０５により検出された自車両の操舵角が操舵角閾値以上であるかどうか判定される。条件式(操舵角≧操舵角閾値)を満足する場合はステップＳ２１２へ、満足しない場合はＳ２１３へ進む。操舵角閾値に関しては、実施の形態１と同様であるので説明を省略する。

ステップＳ２１２では、衝突判定部１１５において、前記推定された検出領域外物体の位置に基づく自車両との距離と図４に示した衝突危険度判定テーブルとを比較する。

一方、ステップＳ２１３では、時間計測部１１３にて計測された時間が時間閾値以上かどうかを判定する。条件(時間≧時間閾値)を満足する場合は、ステップＳ２１６へ、条件を満たさない場合はステップＳ２２２へ進む。なお、時間閾値に関しては、実施の形態１と同様であるため説明を省略する。

ステップＳ２１４では、衝突判定部１１５において、ステップＳ２１２における比較結果に基づき、衝突危険度が０でないかどうかを判定する。衝突危険度が０でない場合はステップＳ２１５へ、衝突危険度が０である場合はステップＳ２１６へ進む。

ステップＳ２１５では、衝突判定部１１５が図４に示したテーブルに基づいて、警告音を決定し、スピーカ１０６より自車両の運転者に警告を行う。

次に、ステップＳ２１６では、時間計測部１１３にて計測された時間をリセットする(TM＝０)。

ステップＳ２１７では、記憶領域Ｓ１２の値をリセットする(Ｓ１２＝０)。

一方、ステップＳ２０６では、検出領域外物体候補抽出部１１２において、記憶部１１０の記憶領域Ｓ０１に記憶されている物体のデータのうち、相対速度が相対速度＜０、かつ角度が角度≧角度閾値である物体が存在するかどうかを判定する。本条件式を満足する物体が存在する場合は、ステップＳ２１８へ、満足する物体が存在しない場合は、ステップＳ２２０へ進む。

そして、ステップＳ２１８では、ステップＳ２０６の判定条件を満足する物体が、検出領域外物体候補抽出部１１２により検出領域外物体候補として抽出される。

ステップＳ２１９では、ステップＳ２１８で抽出した検出領域外物体候補の位置と速度が記憶部１１０の記憶領域Ｓ１０に記憶される。

ステップＳ２２０では、検出領域外物体推定部１１４により、記憶領域Ｓ１２の値が０でないかどうかが判定される。記憶領域Ｓ１２の値が０でない場合はステップＳ２２１へ、記憶領域Ｓ１２の値が０の場合はステップＳ２２２へ進む。

ステップＳ２２１では、時間計測部１１３により、計測時間がインクリメントされ、ステップＳ２０９へ進む。

最後に、ステップＳ２２２では、衝突判定部１１５において、記憶部１１０の記憶領域Ｓ０１、Ｓ１１に記憶された前方物体のデータをリセットし(Ｓ０１＝Ｓ１１＝０)、スタートへ戻る。

以上のようにして、この発明の実施の形態２に係る運転支援装置１０１では、検出領域外物体判定部６０１が、検出領域外物体候補抽出部１１２が前サンプリング時刻において抽出した検出領域外物体候補の情報(位置と速度)に対応できる、現サンプリング時刻において検出した物体の情報(位置と速度)が無い場合、前サンプリング時刻の検出領域外物体候補を検出領域外物体と判定し、検出領域外物体推定部１１４が、該物体の位置と速度と、時間計測部１１３により計測された時間と、車速センサ１０４により計測された自車速とに基づいて、ミリ波レーダの検出領域外において検出領域外物体の位置の推定処理を開始し、所定の時間、推定処理を続けることで、自車両と検出領域外物体とが衝突する危険度を判定し、自車両の運転者に警告を行うことができる。

なお、ミリ波レーダ１台により、自車両と検出領域外物体との衝突の警告を運転者に行うため、従来の運転支援装置よりも、装置の構成を簡素に、かつ、低コストにすることができる。また、ミリ波レーダの検出領域内から検出領域外へと外れたと推定される物体に対して、位置の推定処理を行うため、検出領域外の物体の位置を正確に推定できる。そして、ミリ波レーダの検出領域外において、検出領域外物体の位置の推定処理を開始するため、推定処理を行う対象、時間を削減し、ＣＰＵの処理負荷を軽減することができる。さらに、メモリ(記憶部１１０)の削減によりコストを低減することができる。加えて、操舵角が操舵角閾値以上となった場合に、衝突判定部が、自車両と検出領域外物体とが衝突する危険度を判定し、自車両の運転者に警告を行うことで、車線変更時や交差点での右左折時等、現在の状況を考慮した必要なタイミングで警告を行うことができる。

なお、上記各実施の形態において、送受信部１０７、変換部１０８、物体検出部１１１で物体検出手段を構成し、
車速センサ１０４、操舵角センサ１０５、外部からのウィンカーの点灯または操作を示す信号で車両状態検出手段を構成し、
衝突判定部１１５で衝突判定手段を構成し、
スピーカ１０６で警告手段を構成し、
検出領域外物体推定部１１４で検出領域外物体推定手段を構成し、
検出領域外物体候補抽出部１１２が検出領域外物体候補抽出手段を構成し、
記憶部１１０が検出領域外物体候補記憶手段、検出領域外物体記憶手段を構成し、
時間計測部１１３が時間計測手段を構成し、
検出領域外物体判定部６０１が検出領域外物体判定手段を構成する。

またこの発明は、上記各実施の形態に限定されるものではなく、これらの実施の形態の可能な組み合わせを全て含むことは云うまでもない。

１０１運転支援装置、１０２前方物体、１０３ミリ波レーダ、１０４車速センサ、１０５操舵角センサ、１０６スピーカ、１０７送受信部、１０８変換部、１０９ＣＰＵ、１１０記憶部、１１１物体検出部、１１２検出領域外物体候補抽出部、１１３時間計測部、１１４検出領域外物体推定部、１１５衝突判定部、６０１検出領域外物体判定部。

この発明は、運転支援装置に関するものである。

この発明は、自車両前方の物体を検出する物体検出手段と、自車両の少なくとも車速を検出する車両状態検出手段と、自車両が物体と衝突する危険度を判定する衝突判定手段と、前記衝突判定手段の判定結果に基づいて警告を行う警告手段と、を備える運転支援装置において、前記物体検出手段の検出領域内に存在していたときの前記物体の位置と速度とに基づき前記物体検出手段の検出領域外に存在する検出領域外物体の位置を、所定の間、推定し続ける検出領域外物体推定手段を備え、前記衝突判定手段により、自車両が、前記検出領域外物体推定手段により推定した検出領域外物体と衝突する危険度を判定し、前記警告手段により自車両が前記検出領域外物体と衝突する可能性があることを警告し、さらに、前記物体検出手段で検出した物体のうち、相対速度が負、かつ水平角度が所定値以上である物体を検出領域外物体候補として抽出する検出領域外物体候補抽出手段を備え、前記検出領域外物体推定手段は、前記検出領域外物体候補の位置と速度に基づいて、検出領域外物体の位置を推定し続け、さらに、前観測周期において抽出した前記検出領域外物体候補の位置と速度とに対応できる現観測周期の検出物体が無い場合、該候補を検出領域外物体と判定する検出領域外物体判定手段を備え、前記検出領域外物体推定手段は、前記検出領域外物体判定手段が判定した検出領域外物体の位置も推定し続ける、ことを特徴とする運転支援装置にある。

Claims

自車両前方の物体を検出する物体検出手段と、
自車両の少なくとも車速を検出する車両状態検出手段と、
自車両が物体と衝突する危険度を判定する衝突判定手段と、
前記衝突判定手段の判定結果に基づいて警告を行う警告手段と、
を備える運転支援装置において、
前記物体検出手段の検出領域内に存在していたときの前記物体の位置と速度とに基づき前記物体検出手段の検出領域外に存在する検出領域外物体の位置を、所定の間、推定し続ける検出領域外物体推定手段を備え、
前記衝突判定手段により、自車両が、前記検出領域外物体推定手段により推定した検出領域外物体と衝突する危険度を判定し、前記警告手段により自車両が前記検出領域外物体と衝突する可能性があることを警告する、ことを特徴とする運転支援装置。
前記物体検出手段で検出した物体のうち、所定の条件を満足する物体を検出領域外物体候補として抽出する検出領域外物体候補抽出手段を備え、
前記検出領域外物体推定手段は、前記検出領域外物体候補の位置と速度に基づいて、検出領域外物体の位置を推定し続けることを特徴とする請求項１に記載の運転支援装置。
前記検出領域外物体候補抽出手段は、前記物体検出手段で検出した物体のうち、相対速度が負、かつ水平角度が所定値以上である物体を検出領域外物体候補として抽出することを特徴とする請求項２に記載の運転支援装置。
前記検出領域外物体候補抽出手段は、前記物体検出手段で検出した物体のうち、相対速度が(−自車速)＜相対速度＜０であり、かつ水平角度が所定値以上である物体を、検出領域外物体候補として抽出することを特徴とする請求項２に記載の運転支援装置。
前記検出領域外物体候補抽出手段により検出領域外物体候補と判定された物体の位置と速度とを所定の間、記憶する検出領域外物体候補記憶手段と、
前記検出領域外物体候補抽出手段により検出領域外物体候補として抽出された時間を初期時間とし、所定の間、時間計測を行う時間計測手段と、
を備え、
前記検出領域外物体推定手段は、前記検出領域外物体候補記憶手段に記憶された検出領域外物体候補の位置と速度と、前記時間計測手段が計測した時間とに基づいて検出領域外物体の位置を推定し続けることを特徴とする請求項２から４までのいずれか１項に記載の運転支援装置。
前記物体検出手段により検出した物体のうち、所定の条件を満足する物体を検出領域外物体候補として抽出する検出領域外物体候補抽出手段と、
前観測周期において抽出した前記検出領域外物体候補の位置と速度とに対応できる現観測周期の検出物体が無い場合、該候補を検出領域外物体と判定する検出領域外物体判定手段と、
を備え、
前記検出領域外物体推定手段は、前記検出領域外物体判定手段が判定した検出領域外物体の位置を推定し続けることを特徴とする請求項１に記載の運転支援装置。
前記検出領域外物体判定手段により検出領域外物体と判定された物体の位置と速度とを所定の間、記憶する検出領域外物体記憶手段と、
前記検出領域外物体判定手段により、検出領域外物体と判定された時間を初期時間とし所定の間、時間計測を行う時間計測手段と、
を備え、
前記検出領域外物体推定手段は、前記検出領域外物体記憶手段に記憶された検出領域外物体の位置と速度と、前記時間計測手段が計測した時間とに基づいて検出領域外物体の位置を推定し続けることを特徴とする請求項６に記載の運転支援装置。
前記衝突判定手段は、前記車両状態検出手段により外部からのウィンカーの点灯または操作を示す信号を検出した場合、前期検出領域外物体推定手段により推定した検出領域外物体が、自車両と衝突する危険度を判定することを特徴とする請求項１から７までのいずれか１項に記載の運転支援装置。
前記衝突判定手段は、前記車両状態検出手段により操舵角が所定値以上であることを検出した場合、前期検出領域外物体推定手段により推定した検出領域外物体が自車両と衝突する危険度を判定することを特徴とする請求項１から８までのいずれか１項に記載の運転支援装置。
自車両前方の物体を検出する物体検出手段の検出領域内に存在していたときの物体の位置と速度とに基づき検出領域外に存在する該物体と対応する検出領域外物体の位置を所定の間、推定し続け、推定した前記検出領域外物体と衝突する危険度を判定し、自車両が前記検出領域外物体と衝突する可能性があることを警告することを特徴とする運転支援方法。