JP3044524B2 - 車両における対照物検知方法 - Google Patents

車両における対照物検知方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、対照物に向けての信号
の送信および受信により自車に対する対照物の前後方向
および横方向距離を検出可能な距離センサを備える車両
において、距離センサで検出したデータに基づいて対照
物を検知する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、距離センサの検出データのうち互
いに近接するものに同一のラベルを付して対照物を検知
するようにしたものが、たとえば特開平５−１８０９３
３号公報等で知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、自車の前方
で四輪車両がたとえばガードレールに近接して走行して
いるような場合、上記従来のように、相互に近接した検
出データに同一のラベルを付したラベリング処理を行な
うと、四輪車両およびガードレールを同一対照物と認識
し、対照物の正確な検知が困難である。
【０００４】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、自車に対する相対運動が異なる複数の対照物
を正確に検知し得るようにするとともに、対照物の自車
に対する横方向相対速度を精度よく検知し得るようにし
た車両における対照物検知方法を提供することを目的と
する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、対照物に向けての信号の送信および受信
により自車に対する対照物の前後方向および横方向距離
を検出可能な距離センサを備える車両において、距離セ
ンサによる検出データのうち相互に第１の所定距離内に
在る検出データをブロックラベルを付したブロックに纏
めるブロック化処理と、同一のブロックラベル毎にその
重心位置の前回値および今回値を比較して自車に対する
各ブロックの相対速度を演算する処理と、各ブロックの
うち相互に第２の所定距離内に在るとともに前記相対速
度の差が設定値以内に在るブロックを同一対照物である
と判定して対照物データを作成する対照物データ作成処
理と、同一対照物内の各ブロックの横方向相対速度を平
均化して対照物の自車に対する横方向相対速度を得る処
理とを実行することを特徴とする。
【０００６】
【作用】上記構成によれば、距離センサの検出データの
うち相互に第１の所定距離内に在るものをブロック化す
ることにより、自車に対する対照物の距離や対照物の状
態変化を吸収して対照物データを安定して得ることが可
能であり、また各ブロックの自車に対する相対速度およ
びブロック相互の相対距離に基づくグループ化を行うこ
とにより、自車に対する相対運動が異なる対照物を正確
に識別することが可能となる。しかも自車に対する対照
物の横方向相対速度については、同一対照物内の各ブロ
ックの横方向相対速度の平均値とするので、ブロックデ
ータが安定して得られない場合にも、対照物の横方向相
対速度がばらつくことを防止することが可能となる。
【０００７】
【実施例】以下、図面により本発明の一実施例について
説明する。
【０００８】先ず図１において、車両Ｖの前部には、自
車の前方に在る対照物に向けての信号の送信および受信
により、自車に対する対照物の前後方向（Ｙ軸方向）お
よび横方向（Ｘ軸方向）距離を検出可能な距離センサ１
が搭載される。この距離センサ１としては、１度に複数
の対照物の位置情報を検出できるマルチビーム、スキャ
ンビーム方式等のレーダが用いられる。
【０００９】距離センサ１の検出データは対照物検知装
置２に入力されるものであり、この対照物検知装置２に
は走行速度等の自車情報も入力される。而して対照物検
知装置２による対照物検知結果は、車間距離警報装置、
衝突防止・被害軽減装置および自動追従装置等に与えら
れることになる。
【００１０】対照物検知装置２では、距離センサ１の検
出データおよび自車情報に基づいて、図２で示すような
手順に従う対照物検知処理を実行する。
【００１１】先ず第１ステップＳ１では、距離センサ１
で得た複数の検出データをブロックラベルを付したブロ
ックに纏めるブロック化処理を実行する。すなわち距離
センサ１による今回の検出データのうち相互に第１の所
定距離内に在る検出データをブロックラベルを付したブ
ロックに纏めることになる。ここで、第１の所定距離
は、たとえば実際の車両に取付けられているリフレクタ
の大きさに距離センサ１の検出誤差を加えた値として設
定されるものであり、図３の左側で示すように、自車の
前方にたとえば３台の車両Ｖ1 ，Ｖ2 ，Ｖ3 が存在する
状態で、車両Ｖ1から相互間の間隔が第１の所定距離以
上である２つのデータＤ1 ，Ｄ2 、車両Ｖ 2 から相互間
の間隔が第１の所定距離未満である４つのデータＤ3 〜
Ｄ6 、車両Ｖ3 から１つのデータＤ7 を得た場合には、
図３の右側で示すように、データＤ 1 ，Ｄ2 ，Ｄ7 を相
互に独立したブロックとし、データＤ3 〜Ｄ6 を単一の
ブロックとして纏め、各ブロックにはブロックラベル１
〜４をそれぞれ付すことになる。
【００１２】第２ステップＳ２では、ブロックデータの
自車に対する相対速度演算処理を実行する。すなわちブ
ロックデータの前回値から所定の移動予測範囲を定め、
ブロックデータの今回値がその移動予測範囲内に在るブ
ロックに同一のブロックラベルを付し、同一ブロックラ
ベルのブロックデータの前回値および今回値に基づいて
自車に対するブロックの相対速度を演算する。
【００１３】ところで、移動予測範囲はブロックが相対
速度を持つ場合と、前回新たに出現したことにより相対
速度を持たない場合とに別けて次のように設定する。す
なわち相対速度を持つ場合には、その前後方向および横
方向の移動予測範囲を、｛（ブロックの重心位置が次の
測定周期までに動き得る範囲＋相対速度ベクトルのばら
つきによる予測値の誤差＋距離センサの検出誤差＋前回
測定したブロックの幅／２）×２｝の大きさを持つもの
として設定する。ここで、ブロックの重心位置が次の測
定周期までに動き得る範囲をα1 、相対速度ベクトルの
ばらつきによる予測値の誤差をβ、距離センサの検出誤
差をγ1 、幅をＷとし、α1 ，β，γ1，Ｗの前後方向
（Ｙ軸方向）成分に添字「Ｙ」、横方向（Ｘ軸方向）成
分に添字「Ｘ」を付して図示すると、移動予測範囲が図
４のように定まることになる。
【００１４】また相対速度を持たない場合には、前回ブ
ロックの重心位置を中心に移動予測範囲を設定するもの
であり、その前後方向および横方向の移動予測範囲を、
｛（ブロックの重心位置が次の測定周期までに動き得る
範囲＋距離センサの検出誤差＋前回測定したブロックの
幅／２）×２｝の大きさを持つものとして設定する。こ
こで、ブロックの重心位置が次の測定周期までに動き得
る範囲をα2 、距離センサの検出誤差をγ2 とし、
α2 ，γ2 ，Ｗの前後方向成分に添字「Ｙ」、横方向成
分に添字「Ｘ」を付して図示すると、移動予測範囲が図
５のように定まることになる。
【００１５】ところで、ブロックの重心位置が次の測定
周期までに前後方向に動き得る範囲については、相対速
度を持つ場合には、自車速度および相対速度の和でブロ
ックの速度を求めることにより得ることができ、また相
対速度を持たない場合には、実際の道路上を走行し得る
速度（たとえば日本の道路では０〜１００ｋｍ／ｈ）に
基づいて設定することができる。たとえば測定周期が
０．１秒であるときに、自車速度が１００ｋｍ／ｈであ
る場合の０ｋｍ／ｈのブロックが測定周期間で動く距離
は図６（ａ）で示すように自車に近づく方向に約２．８
ｍであり、また自車速度が０ｋｍ／ｈである場合の１０
０ｋｍ／ｈのブロックが測定周期間で動く距離は図６
（ｂ）で示すように自車から離反する方向に約２．８ｍ
であり、自車への近接・離反方向にそれぞれ設定した距
離誤差を上記「２．８ｍ」に加算することにより、図６
（ｃ）で示すように自車速度に応じた前後方向の移動予
測範囲を設定することが可能となる。
【００１６】次に、移動予測範囲内に今回のブロックデ
ータが在るか否かを判定するにあたっては、次のような
処理を実行する。
【００１７】先ず図７（ａ）で示すように、独立した移
動予測範囲に今回のブロックデータが１つだけ在る場合
には、前回のブロックラベルをそのまま引き継ぐことに
なり、自車に対するブロックの相対速度を、その横方向
の相対速度をＶX 、前後方向の相対速度をＶY としたと
きに、次の演算式に基づいて演算する。
【００１８】 ＶX ＝（今回の重心のＸ方向位置−前回の重心のＸ方向位置）／測定周期 ＶY ＝（今回の重心のＹ方向位置−前回の重心のＹ方向位置）／測定周期
【００１９】次に図７（ｂ）で示すように相互に重なっ
た複数の移動予測範囲に跨がって今回のブロックが存在
する状態で、今回のブロックの幅と、今回のブロックが
跨がっている移動予測範囲のブロックラベルと同一ブロ
ックラベルを有する前回のブロックデータの左右端点間
の幅とが近似した値である場合には、複数の前回ブロッ
クが１つに結合したと判定して、複数のブロックラベル
の１つを今回のブロックラベルと設定し、自車に対する
ブロックの相対速度を次の演算式に基づいて演算する。
【００２０】 ＶX ＝（今回の重心のＸ方向位置−前回のＸ方向中心位置）／測定周期 ＶY ＝（今回の重心のＹ方向位置−前回のＹ方向中心位置）／測定周期 但し、前回のＸ方向中心位置は、図７（ｂ）において
（前回ラベル１の左端点＋前回ラベル２の右端点）／２
であり、前回のＹ方向中心位置は、図７（ｂ）において
（前回ラベル１のＹ重心＋前回ラベル２のＹ重心）／２
である。
【００２１】また図７（ｃ）で示すように、相互に重な
った複数の移動予測範囲に跨がって今回のブロックが存
在する状態で、今回のブロックの幅と、今回のブロック
が跨がっている移動予測範囲のブロックラベルと同一ブ
ロックラベルを有する前回のブロックデータの左右端点
間の幅とが近似した値ではない場合には、今回のブロッ
クに近い方の予測値のブロックラベル、すなわち図７
（ｃ）においてはラベル１を引き継ぐことになり、その
際の自車に対するブロックの相対速度を、次の演算式に
基づいて演算する。
【００２２】 ＶX ＝（今回の重心のＸ方向位置−前回の重心のＸ方向位置）／測定周期 ＶY ＝（今回の重心のＹ方向位置−前回の重心のＹ方向位置）／測定周期
【００２３】さらに独立した移動予測範囲に今回のブロ
ックデータが複数存在することがあり、その場合、図８
（ａ）で示すように、前回のブロックの幅と今回の複数
ブロックの左右端点間の幅が近接した値であるときに
は、前回のブロックが複数に***したと判断することに
なり、その際の自車に対するブロックの相対速度を、次
の演算式に基づいて演算する。
【００２４】 ＶX ＝（今回のＸ方向中心位置−前回の重心のＸ方向位置）／測定周期 ＶY ＝（今回のＹ方向中心位置−前回の重心のＹ方向位置）／測定周期 但し、今回のＸ方向中心位置は、図８（ａ）において
（今回ラベル１の左端点＋今回ラベル２の右端点）／２
であり、今回のＹ方向中心位置は、図８（ａ）において
（今回ラベル１の重心のＹ方向位置＋今回ラベル２の重
心のＹ方向位置）／２である。
【００２５】独立した移動予測範囲に今回のブロックデ
ータが複数存在するが、図８（ｂ）で示すように、前回
のブロックの幅と今回の複数ブロックの左右端点間の幅
が近接した値ではないときには、予測値に近い方のブロ
ックがその予測値のブロックラベル、すなわち図８
（ｂ）においてはラベル１を引き継ぐことになり、他の
ブロックについては新たなブロックラベルを付す。また
その際の自車に対するブロックの相対速度を、次の演算
式に基づいて演算する。
【００２６】 ＶX ＝（今回の重心のＸ方向位置−前回の重心のＸ方向位置）／測定周期 ＶY ＝（今回の重心のＹ方向位置−前回の重心のＹ方向位置）／測定周期
【００２７】再び図２において、第３ステップＳ３で
は、ブロック化処理で得た複数のブロックが同一対照物
であるか否かを判定して対照物データを作成する対照物
データ作成処理を実行する。すなわち複数のブロックの
うち相互に第２の所定距離内に在るとともに自車に対す
る相対速度が設定値内に在るもの、すなわち相互に近接
した位置でほぼ同じ動きをしているブロックを同一の対
照物と判定して１つのグループに纏めることになる。こ
こで、第２の所定距離は、たとえば実際の車両に取付け
られている左右リフレクタ間の距離に検出誤差を加えた
値として設定されるものである。而して図９（ａ）で示
すように、近傍に在るブロック１，２の相対速度が近接
した値を持つ場合には、たとえば対照物ラベル１を付し
たグループに両ブロック１，２を纏めることになり、ま
た図９（ｂ）で示すように、近傍ではあっても相対速度
が大きく異なるブロック１，２の場合には、それぞれ異
なる対照物ラベルたとえば３，４を付して相互に独立し
たグループとして、対照物データを作成することにな
る。さらに図９（ｃ）で示すように、前回の処理で１つ
に纏まっていなかったブロック１，２が近傍位置とな
り、しかも近接した相対速度を持っている場合には同一
グループとして纏めることはない。
【００２８】而して各対照物データにおける重心位置の
Ｘ座標ＣX およびＹ座標ＣY については、次のように定
める。
【００２９】 ＣX ＝（対照物データ内各検出データの左端点＋右端点）／２ ＣY ＝対照物データ内のブロックデータのＹ軸方向重心の平均値
【００３０】第４ステップＳ４では対照物の相対速度演
算処理を実行するものであり、対照物の前後方向（Ｙ軸
方向）相対速度ＶY ′および横方向（Ｘ軸方向）相対速
度Ｖ X ′をそれぞれ次のようにして演算する。
【００３１】 ＶY ′＝対照物データ内の各ブロックのＹ軸方向相対速度ＶY の平均値 ＶX ′＝対照物データ内の各ブロックのＸ軸方向相対速度ＶX の平均値 次にこの実施例の作用について説明すると、距離センサ
１で得る検出データは、対照物までの距離、信号の当た
る面積および反射率の変化により、同一対照物でも変化
するが、距離センサ１の検出データのうち相互に第１の
所定距離内に在るものを、ブロックラベルを付したブロ
ックに纏めることにより、自車に対する対照物の距離や
対照物の状態変化を吸収して対照物データを安定して得
ることが可能となる。
【００３２】しかも各ブロックの自車に対する相対速度
およびブロック相互の相対距離に基づくグループ化によ
る対照物データ作成を行うので、自車に対する相対運動
が異なる対照物を正確に識別することが可能となる。た
とえば自車の前方で四輪車両がたとえばガードレールに
近接して走行しているような場合に、四輪車両およびガ
ードレールを明確に識別して認識することができ、対照
物の正確な識別が可能となる。
【００３３】また対照物の相対速度、特に横方向の相対
速度を得るにあたっては、対照物データ内の各ブロック
の相対速度の平均値を対照物の自車に対する相対速度と
するので、ブロックデータを安定して得られずに対照物
データの重心位置が左右にばらついても、相対速度のば
らつきが生じることはない。
【００３４】ここで、図１０で示すように、前々回、前
回および今回と対照物データが変化した場合に、本発明
に従って対照物の相対速度を得るときと、対照物データ
の重心位置の時系列変化によって相対速度を得るときと
を比較すると次の表で示すようになる。
【００３５】
【表１】
【００３６】ここで対照物データの重心位置の時系列変
化による相対速度の演算は｛（前回重心−前々回重心）
／測定周期｝により得るものである。
【００３７】上記表から明らかなように、前回Ｘ軸方向
相対速度、前回Ｙ軸方向相対速度および今回Ｙ軸方向相
対速度については両方式間に差が生じることはないが、
今回Ｘ軸方向相対速度に関しては、ブロックデータ１が
今回得られなかったことに起因して差が生じるものであ
り、対照物が直進していてもブロックデータが安定して
得られないことに起因して対照物が急に横方向に動いた
と誤判断することはなく、対照物の横方向相対速度を精
度よく得ることができる。
【００３８】以上、本発明の実施例を説明したが、本発
明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計
変更を行うことが可能である。
【００３９】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、距離セン
サによる検出データのうち相互に第１の所定距離内に在
る検出データをブロックラベルを付したブロックに纏め
るブロック化処理と、同一のブロックラベル毎にその重
心位置の前回値および今回値を比較して自車に対する各
ブロックの相対速度を演算する処理と、各ブロックのう
ち相互に第２の所定距離内に在るとともに前記相対速度
の差が設定値以内に在るブロックを同一対照物であると
判定して対照物データを作成する対照物データ作成処理
と、同一対照物内の各ブロックの横方向相対速度を平均
化して対照物の自車に対する横方向相対速度を得る処理
とを実行するので、自車に対する相対運動が異なる複数
の対照物を正確に識別することができるとともに、対照
物の横方向相対速度を正確に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】対照物検知のためのシステム構成図である。
【図２】対照物検知手順を示すフローチャートである。
【図３】ブロック化処理を説明するための図である。
【図４】前回データが相対速度を持つ場合の移動予測範
囲の設定方法を説明するための図である。
【図５】前回データが相対速度を持たない場合の移動予
測範囲の設定方法を説明するための図である。
【図６】新たに出現したデータに基づいて測定周期中に
動き得る範囲を設定する方法を説明するための図であ
る。
【図７】移動予測範囲内に１つの今回データが在る場合
のブロック化を説明するための図である。
【図８】移動予測範囲内に複数の今回データが在る場合
のブロック化を説明するための図である。
【図９】ブロックデータからの対照物データ作成を説明
するための図である。
【図１０】対照物データの変化の一例を示す図である。
【符号の説明】
１・・・距離センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01S 7/298 G01S 13/00 - 13/64 G01S 13/91 - 13/93

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 対照物に向けての信号の送信および受信
    により自車に対する対照物の前後方向および横方向距離
    を検出可能な距離センサ（１）を備える車両において、
    距離センサ（１）による検出データのうち相互に第１の
    所定距離内に在る検出データをブロックラベルを付した
    ブロックに纏めるブロック化処理と、同一のブロックラ
    ベル毎にその重心位置の前回値および今回値を比較して
    自車に対する各ブロックの相対速度を演算する処理と、
    各ブロックのうち相互に第２の所定距離内に在るととも
    に前記相対速度の差が設定値以内に在るブロックを同一
    対照物であると判定して対照物データを作成する対照物
    データ作成処理と、同一対照物内の各ブロックの横方向
    相対速度を平均化して対照物の自車に対する横方向相対
    速度を得る処理とを実行することを特徴とする車両にお
    ける対照物検知方法。
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