JP3588814B2 - 自動車の障害物検知装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、衝突防止等のために自動車に搭載され、自車と前方障害物との間の距離等を検出・測定する自動車の障害物検知装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、このような自動車の障害物検知装置としては、例えば特開平３−３０１１７号公報に記載されるように、光波や電波等のレーダ波を自車の前方に向けて走査して発信すると共に、前方障害物に当たって反射して来るレーダ波を受信し、発信時点から受信時点間での遅れ時間によって自車と前方障害物との間の距離及び方向を測定するスキャン式のレーダ装置が知られている。
【０００３】
このスキャン式レーダ装置において、自車の前方の比較的広い範囲に亘ってレーダ波を走査する場合には、急旋回時にもその進行方向前方の障害物を早期に検出することができる反面、不必要な情報が大量に入力することで最も回避必要度の高い障害物の特定等に時間がかかり、自車と障害物との接触の可能性を判断する上で、障害物の検出を効率よく行うことができないという問題がある。
【０００４】
そこで、このような欠点を解消するために、自車の操舵角や車速等の走行状態から自車が今後走行すると予測される進行路を推定する進行路推定手段を備え、レーダ装置の広範囲の走査で得られる情報の中から、上記進行路推定手段で予測される進行路に沿った領域内のもののみをピックアップし、自車と障害物とが接触する可能性を判断するのに用いることが考えられる（例えば特公昭５１−７８９２号公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、進行路の予測を自車の操舵角等の現時点の走行状態に基づいて行う場合、直線道路から曲線道路に進行するとき等においては進行路が実際の道路と一致しなくなり、路肩のガイドレールを障害物として誤認する等の問題がある。
【０００６】
本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、レーダ装置等で広範囲に亘って障害物を検出するに当たって、自車の走行状態に基づいて予測される進行路と共に、自車が走行する走行路に応じて、自車と障害物との接触の可能性を判断する上で障害物の検出を効率よく行うことができる自動車の障害物検知装置を提供せんとするものである。また、本発明は、障害物の検出精度を高め得る自動車の障害物検知装置を提供せんとするものでもある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、自車の走行状態から、自車が今後走行すると予測される進行路に存在する障害物を検出する自動車の障害物検知装置が対象である。
【０００８】
そして、ステアリングハンドルの操舵角を検出する舵角検出手段と、自車の車速を検出する車速検出手段と、上記舵角検出手段によって検出された操舵角及び上記車速検出手段によって検出された車速を用いて自車が今後走行すると予測される進行路を推定する進行路推定手段と、自車前方の情景を所定範囲内で写し出すカメラと、上記カメラで写し出された自車前方の情景から自車が走行する道路の左右の白線部を抽出し、自車の走行路領域を認識する走行路認識手段と、レーダ波を自車前方に向けて発信すると共に、前方に存在する障害物に当たって反射してくる反射波を受信することによって自車前方の所定領域内に存在する障害物を検出する障害物検出手段と、上記検出された障害物について、上記進行路と上記走行路とが重なる領域内、走行路内且つ進行路外の領域内及び進行路内で且つ走行路外の領域内の順に、その領域内にある障害物の優先順位を設定し、最も優先順位が高い障害物の情報を出力する障害物判定手段と、上記障害物判定手段によって出力された障害物の情報が入力され、回避処理としての自動制動及び警報の作動を制御する自動制動装置の制御部と、を備えているものとする。
【０００９】
請求項２の発明は、自車の走行状態から、自車が今後走行すると予測される進行路に存 在する障害物を検出する自動車の障害物検知装置が対象である。
【００１０】
そして、ステアリングハンドルの操舵角を検出する舵角検出手段と、自車の車速を検出する車速検出手段と、上記舵角検出手段によって検出された操舵角及び上記車速検出手段によって検出された車速を用いて自車が今後走行すると予測される進行路を推定する進行路推定手段と、自車前方の情景を所定範囲内で写し出すカメラと、上記カメラで写し出された自車前方の情景から自車が走行する道路の左右の白線部を抽出し、自車の走行路領域を認識する走行路認識手段と、レーダ波を自車前方に向けて発信すると共に、前方に存在する障害物に当たって反射してくる反射波を受信することによって自車前方の所定領域内に存在する障害物を検出する障害物検出手段と、曲線道路から直線道路へ進入する個所の所定距離手前側及び直線道路から曲線道路へ侵入する個所の所定距離手前側に埋設されたマーカーを検知する道路曲率変化検知手段と、上記道路曲率変化検知手段によってマーカーが検知された時から所定時間以内のときは、上記検出された障害物について走行路内の領域にある障害物の優先順位を進行路内の領域にある障害物の優先順位よりも高く設定する一方、マーカーの検知時から所定時間が経過した後は、上記検出された障害物について進行路内の領域にある障害物の優先順位を走行路内の領域にある障害物の優先順位よりも高く設定し、最も優先順位が高い障害物の情報を出力する障害物判定手段と、上記障害物判定手段によって出力された障害物の情報が入力され、回避処理としての自動制動及び警報の作動を制御する自動制動装置の制御部と、を備えているものとする。
【００１１】
【作用】
請求項１の発明によれば、障害物検出手段で比較的広い範囲に亘って障害物を検出する場合でも、進行路推定手段によって自車の走行状態から自車が今後走行すると予測される進行路が推定されると共に、走行路認識手段によって自車が走行する道路つまり走行路が検知され、障害物判定手段で進行路と走行路とに基づいて、上記障害物検出手段で検出された障害物の優先順位が判定される。そして、優先順位が最も高い障害物の情報が自動制動装置の制御部に出力され、該制御部での障害物回避制御に供される。
【００１２】
請求項２の発明によれば、自車が走行する道路の曲率が変化することを事前に検知する道路曲率変化検知手段を備え、障害物判定手段は、道路の曲率が変化するとき走行路での障害物の優先順位を進行路でのそれより高く判定するようになっているので、直線道路から曲線道路に進入するときでも、走行路を加味して障害物の優先順位が判定され、路肩のガイドレール等を障害物として誤認することがなくなる。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
＜実施例１＞
図１は本発明の実施例１に係る自動車の障害物検知装置のブロック構成を示す。この障害物検知装置は、本実施例では、自動車に対して、各車輪に制動力を自動的に付与する自動制動装置と共に装備され、障害物検知装置で検出された障害物情報が自動制動装置の制御に利用されるようになっている。
【００１４】
図１において、１は車体前部に設けられるレーダヘッドユニットであって、該レーダヘッドユニット１は、レーダ波としてのパルスレーザ光を発信部から自車の前方に向けて発信すると共に、前方に存在する先行車等の障害物に当たって反射してくる反射波を受信部で受信する構成になっている。また、レーダヘッドユニット１は、その発信部から発信するパルスレーザ光を水平方向に比較的広角度で走査させるスキャン式のものである。このレーダヘッドユニット１の信号は、信号処理部２を通して演算部３に入力され、該演算部３において、レーザ受信光の発信時点からの遅れ時間によって走査範囲内に存在する各障害物と自車との間の距離、相対速度及び障害物の自車に対する方向を演算するようになっている。上記レーダヘッドユニット１、信号処理部２及び演算部３により、自車前方の所定領域内に存在する障害物を検出する障害物検出手段としてのスキャン式レーダ装置４が構成されている。
【００１５】
また、５はステアリングハンドルの操舵角（以下、単にステアリング舵角という）を検出する舵角検出手段としての舵角センサ、６は自車の車速を検出する車速センサ、７は自車が発生するヨーレートを検出するヨーレート検出手段としてのヨーレートセンサであり、上記各センサ５〜７の検出信号はいずれも進行路推定手段８に入力される。該進行路推定手段８は、自車のステアリング舵角や車速等の車体状態量から自車が今後走行する予測される進行路を推定するものであり、その推定の内容については後述する。
【００１６】
さらに、１１は車体前部に固定して設けられるＣＣＤカメラであって、自車前方の情景を所定範囲内で写し出すものであり、該カメラ１１で写し出された自車前方の情景は、画像処理部１２を通して走行路認識部１３に送られる。該走行路認識部１３は、自車前方の情景から自車が走行する道路（走行路）の左右の白線部を抽出し、左右白線部の間隔及び曲率半径を検知して走行路領域を認識（推定）するようになっている。上記ＣＣＤカメラ１１、画像処理部１２及び走行路認識部１３により、走行路を画像的に認識して検知する走行路検知手段１４が構成されている。
【００１７】
上記レーダ装置４（演算部３）の障害物情報、上記進行路推定手段８の推定情報及び上記走行路検知手段１４（走行路認識部１３）の検知情報は、障害物判定手段１５に入力される。該障害物判定手段１５は、レーダ装置４で検出された障害物の回避必要度を、進行路推定手段８で推定された進行路と走行路検知手段１５で検知された走行路とに基づいて判定し、最も回避必要度の高い障害物の情報（距離及び相対速度等）を自動制動装置の制御部２１に出力するようになっている。該制御部２１は、上記障害物の方向へ自車が進む可能性を判断し、回避処置としての自動制動及び警報の作動を制御するようになっている。
【００１８】
次に、上記障害物検知装置による障害物の検知方法について、図２に示すフローチャートに従って説明する。
【００１９】
図２において、スタートすると、先ず、ステップＳ1 で進行路の推定が行われる。この進行路の推定は、進行路推定手段８において、図３に示すサブルーチンに従って行われる。即ち、ステップＳ11で舵角センサ５、車速センサ６及びヨーレートセンサ７からの各信号を読込んだ後、ステップＳ12でステアリング舵角θH と車速ｖ0 とに基づいた第１の予測方法により自車の進行路を予測する。具体的には、進行路の曲率半径Ｒ1 及び自車の横すべり角β1 を、下記の数１により算出する。
【００２０】
【数１】
続いて、ステップＳ13でヨーレートγと車速ｖ0 とに基づいた第２の予測方法により自車両の進行路を予測する。具体的には、進行路の曲率半径Ｒ2 及び自車の横すべり角β2 を、下記の数２により算出する。
【００２１】
【数２】
その後、ステップＳ14で上記ステアリング舵角θH の絶対値が所定角度θc よりも小さいか否かを判定する。この判定がＹＥＳのときには、ステップＳ16で第２の予測方法により予測された進行路を選択し、進行路の曲率半径ＲにＲ2 を設定すると共に、車両の横すべり角βにβ2 を設定し、リターンする。
【００２２】
一方、上記ステップＳ14の判定がＮＯのとき、つまりステアリング舵角θH が所定角度θc より大きいときには、更にステップＳ15で第１の予測方法により予測された進行路の曲率半径Ｒ1 の絶対値と第２の予測方法により予測された進行路の曲率半径Ｒ2 の絶対値との大小を比較する。そして、第１の予測方法により予測された進行路の曲率半径Ｒ1 の方が小さいときには、ステップＳ17へ移行して、進行路の曲率半径ＲにＲ1 を設定すると共に、車両の横すべり角βにβ1 を設定する一方、第２の予測方法により予測された進行路の曲率半径Ｒ2 の方が小さいときには、ステップＳ16へ移行して、進行路の曲率半径ＲにＲ2 を設定すると共に、車両の横すべり角βにβ2 を設定する。つまり、曲率半径の小さい方を進行路と選択する。
【００２３】
このようにして進行路推定を行った後、図２においては、ステップＳ2 で走行路を認識すると共に、ステップＳ3 で自車前方を認識する。走行路の認識は走行路検知手段１４によって左右白線部に基づいて行われ、前方認識はレーダ装置４で行われる。
【００２４】
続いて、ステップＳ4 で、上述した如く推定された進行路及び走行路に基づいて、障害物検出判定領域を設定し、ステップＳ5 で優先順位を設定する。ここで、障害物検出判定領域とは、図４に示すように、レーダ装置４の検出領域（夾角δの領域）のうち、障害物が検出されればその障害物は最も回避必要度が高いと判定される領域をいい、本実施例の場合、進行路ａ内又は走行路ｂ内に属する領域に設定される。また、優先順位とは、障害物検出判定領域内における障害物の回避必要度の高低を示す順序をいい、本実施例の場合、進行路ａと走行路ｂとが重なる領域Ａ1 内では障害物の回避必要度が最も高く、走行路ｂ内でかつ進行路ａ外の領域Ａ2 では障害物の回避必要度が中程度に、進行路ａ内でかつ走行路ｂ外の領域Ａ3 では障害物の回避必要度が低く設定されている。尚、レーダ装置４の検出領域のうち、障害物検出判定領域以外の領域つまり進行路ａ及び走行路ｂのいずれにも属さない領域は、障害物の回避必要度が最も低い領域である。尚、図４において、左右白線部をその曲率半径ＲL ，ＲR よって示している。
【００２５】
続いて、ステップＳ6 で上記優先順位に基づいた障害物情報のマスキングを行い、ステップＳ7 で最も回避必要度の高い障害物情報を出力する。上記ステップＳ4 〜Ｓ7 の実行は、障害物判定手段１５で行われる。
【００２６】
その後、ステップＳ8 で障害物回避制御を行い、リターンする。障害物回避制御は、自動制御装置の制御部２１で行われる。
【００２７】
このように、上記障害物検知装置においては、スキャン式レーダ装置４で比較的広い範囲（夾角δ）に亘って障害物を検出する場合でも、進行路推定手段８で自車の走行状態から自車が今後走行すると予測される進行路ａを推定すると共に、走行路検知手段１４で自車が走行する走行路ｂを検知し、障害物判定手段１５で上記進行路ａと上記走行路ｂとに基づいて、上記レーダ装置４で検出された障害物の回避必要度を判定する。そして、回避必要度が最も高い障害物の情報（距離及び相対速度等）のみが自動制動装置の制御部２１に出力され、該制御部２１での障害物回避制御に供されるので、障害物の検出を効率よく行うことができ、障害物回避制御の高速化及び適正化に寄与することができる。
【００２８】
特に、障害物の回避必要度は、進行路ａ内の領域Ａ3 よりも走行路ｂ内の領域の方が高いので、直線道路から曲線道路に進入するとき、あるいは曲線道路から直線道路に進入するとき等の進行路ａが実際の道路つまり走行路ｂと一致しなくなるときでも、走行路ｂ上の障害物を最も回避必要度の高いものと判断し、路肩のガイドレール等を最も回避必要度の高いものと判断することはほとんどなく、誤った障害物の検出を防止することができる。
【００２９】
また、上記進行路推定手段８は、ステアリング舵角θH と車速ｖ0 とに基づいた進行路の推定と、ヨーレートγと車速ｖ0 とに基づいた進行路の推定とを共に行い、自車の走行状態に応じて、いずれか一方の推定を用いるようになっているので、進行路推定を適切に行うことができる。即ち、自車がカントを有する曲線道路上を旋回走行するときには、ステアリングハンドルを大きく操舵しなくても自車はカントにより旋回運動をすることから、ヨーレートγに基づいて予測された進行路の曲率半径Ｒ2 が、ステアリング舵角θH に基づいて予測された進行路の曲率半径Ｒ1 よりも小さくなる。このとき、進行路推定手段８は、ヨーレートγに基づいて予測された進行路の曲率半径Ｒ2 を採用するので、カントに影響されることなく、進行路を適切に推定することができる。また、自車が急激な旋回走行をするとき、進行路推定手段８は、大きな値となるステアリング舵角θH に対応して、進行路が曲率半径Ｒ1 の小さいものと推定することなり、急激な旋回運転にも充分に対応して進行路の推定を適切に行うことができる。
【００３０】
また、上記実施例においては、走行路検知手段１４により推定される走行路については、左右白線部からの推定値（曲率半径）が略一致する場合（左右白線部の間隔が略一定の場合）のものであるが、それらが異なる場合にも適用することができる。即ち、図５に示すように、自車前方の領域を、進行路ａと走行路ｂとが重なる領域Ａ11、走行路ｂ内でかつ進行路ａ外の領域Ａ12、進行路ａ内でかつ走行路ｂ外の領域Ａ13、それ以外の障害物判断領域Ａ14に分けた場合には、領域Ａ11，Ａ12，Ａ13，Ａ14の順に自車が移動する信頼度が低くなっていくと考えられる。そのため、その信頼度に応じて、障害物判定手段１５が、障害物の回避判断距離（以下、障害物判断距離という）を変更して判定するように制御することもできる。
【００３１】
具体的には、、図６に示すように、相対速度と障害物判断距離（一例として車間距離を示す）によって決定される障害物判断ラインＬ1 〜Ｌ3 を複数種類準備し、図１３に示すように、進行路ａと走行路ｂとが重なる領域Ａ11内に自動車が移動する信頼度が最も高く、以下走行路ｂ内でかつ進行路ａ外の領域Ａ12、進行路ａ内でかつ走行路ｂ外の領域Ａ13、それ以外の領域Ａ14の順に自動車が移動する信頼度が低くなると考えられるので、その信頼度に応じて信頼度が高いほど障害物判断距離が長くなるように障害物判断ラインＬ1 〜Ｌ3 を選択使用するようにすればよい。即ち、領域Ａ11については障害物判断ラインＬ1 を、領域Ａ12，Ａ13については障害物判断ラインＬ2 を、領域Ａ14については障害物判断ラインＬ3 をそれぞれ使用するようにすればよい。
【００３２】
上記実施例においては、重なり具合に応じて信頼度を判定しているが、別途各推定値の信頼度を演算し、その結果に基づいて各領域Ａ11〜Ａ14の信頼度を演算し、各領域Ａ11〜Ａ14においてその信頼度に応じて障害物判断距離を変更して判定するようにすることもできる。
【００３３】
具体的な処理の流れは、図７に示すように、まず、走行路ｂの左右白線部に基づく走行路ｂの左右白線部についての曲率半径ＲR ，ＲL （推定値）及び進行路ａの曲率半径Ｒ11（Ｒ1 又はＲ2 ）（推定値）がすべて異なることが判断され（ステップＳ101 ）、それの基づいて障害物判断領域が設定される（ステップＳ102 ）。ここで、走行路ｂを決定する左右白線部については、その位置も検出されているから、自車と白線部との間隔から車線幅を推定して検知された白線部に平行なラインを想定して走行路ｂと推定しているが、進行路ａの場合と同様に、車線幅を予め定められた所定幅として走行路ｂを推定することもできる。尚、図５において、左右白線部はその曲率半径ＲL ，ＲR で、それに平行なラインはＲL ´，ＲR ´で示している。
【００３４】
そして、推定された曲率半径ＲR ，ＲL ，Ｒ11について、それぞれ推定の信頼度が算出される（ステップＳ103 ）。ここで、信頼度Ｒs は、例えばＲR ，ＲL ，Ｒ11の変化率により算出され、その変化率が小さいほど、信頼度が高いことになる。
【００３５】
Ｒs ＝（Ｒt2−Ｒt1）／（ｔ2 −ｔ1 ）
ｔ1 ，ｔ2 ：時間
Ｒt1，Ｒt2：時間ｔ1 ，ｔ2 における推定値
そして、その信頼度に応じて各領域の優先順位が設定され（ステップＳ104 ）、その優先順位に従って各領域についてに応じて障害物判断ラインが設定され（ステップＳ105 ）、リターンする。
＜実施例２＞
図８は本発明の実施例２に係る自動車の障害物検知装置を示す。この実施例２の場合、障害物検知装置は、自車が走行する道路の曲率が変化するときを事前に検知する道路曲率変化検知手段３１を備えている。
【００３６】
道路曲率変化検知手段３１は、例えば図９に示すように直線道路から曲線道路に進入する箇所の所定距離手前側、及び曲線道路から直線道路に進入する個所の所定距離手前側に埋設されたマーカーｍを検知することで道路の曲率の変化時を事前に検知するようになっている。上記検知手段３１の検知情報は、障害物判定手段３２に入力される。尚、障害物検知装置のその他の構成は、前述した実施例１における障害物検知装置と同じであり、同一部材には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００３７】
上記障害物判定手段３２における優先順位の設定は、図１０に示すサブルーチンに従って行われる。即ち、先ず、ステップＳ21でマーカーｍを検知したか否かを判定する。その判定がＹＥＳのときには、ステップＳ22でマーカーｍの検知時から所定時間以内であるか否かを判定し、その判定がＹＥＳのときには、ステップＳ23で走行路の優先順位（つまり障害物の回避必要度）を高くし、進行路の優先順位を低くし、しかる後、リターンする。一方、ステップＳ21の判定がＮＯのマーカーｍを検知しないとき、あるいはステップＳ22の判定がＮＯのときつまりマーカーｍの検知時から所定時間以上経過したときには、ステップＳ24で進行路の優先順位を高くし、走行路の優先順位を低くし、しかる後にリターンする。よって、上記障害物判定手段３２は、道路の曲率が変化するとき（マーカーｍの検知時）所定時間以内では走行路での障害物の回避必要度を進行路でのそれより高くするように設けられている。
【００３８】
そして、上記実施例においては、直線道路から曲線道路に進入するとき、または曲線道路から直線道路に進入するとき等道路の曲率が変化するときには、事前に道路に埋設されたマーカーｍを道路曲率変化検知手段３１が検知し、障害物判定手段３２が走行路での障害物の回避必要度を進行路でのそれより高くするので、第１実施例の場合と同じく進行路ａが実際の道路つまり走行路ｂと一致しなくなるときでも、走行路ｂ上の障害物を最も回避必要度の高いものと判断し、路肩のガイドレール等を最も回避必要度の高いものと判断することはほとんどなく、誤った障害物の検出を防止することができる。また、回避必要度が最も高い障害物の情報のみが自動制動装置の制御部２１に出力されるので、障害物の検出を効率よく行うことができる等の効果をも有するのは勿論である。
＜実施例３＞
図１１は本発明の実施例３に係る障害物検知装置を示す。この実施例３の場合、障害物検知装置は、進行路推定手段８の推定情報及び走行路検知手段１４の検知情報を受ける進行路補正手段４１を備えており、該進行路補正手段４１の補正信号は、障害物判定手段４２に入力される。尚、障害物検知装置のその他の構成は、前述した実施例における障害物検知装置と同じであり、同一部材には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００３９】
上記障害物判定手段４２における障害物検出判定領域の設定は、図１２に示すサブルーチンに従って行われる。即ち、先ず、ステップＳ31で進行路ａが走行路ｂ内にあるか否かを判定する。この判定がＹＥＳのときには、ステップＳ32で進行路ａ内のみを障害物検出領域と設定し、しかる後にリターンする。一方、上記判定がＮＯのとき、例えば図１３に示すように、自車ｃが直線道路から曲線道路に進入するとき走行路ｂが自車前方で湾曲しているのに対し、進行路ａは直線で走行路ｂと一致しないときには、ステップＳ33で進行路ａを走行路ｂに順じて湾曲補正する。続いて、ステップＳ32で補正後の進行路ａ´内のみを障害物検出領域と設定し、しかる後にリターンする。よって、進行路補正手段４１は、進行路ａと走行路ｂとが異なるとき該進行路ａを走行路ｂに一致させるよう補正するものであり、また障害物判定手段４２は、該補正手段４１で補正された進行路ａ´内に存在する障害物のみを、回避必要度の高いものとするように設定されている。
【００４０】
この場合、上記進行路ａ（又はａ´）の幅寸法は、自車ｃの幅寸法よりも若干大きく設定され、走行路ｂの幅寸法よりも小さくなっているので、実施例２の如く曲線道路から直線道路に進入するときに走行路ｂの優先順位を進行路ａのそれよりも高くするものに比べて、障害物の検出判定領域をより適切に限定することができ、障害物の検出をより効率よく行うことができる。
＜実施例４＞
図１４は本発明の実施例４に係る障害物検知装置を示す。この実施例４の場合、障害物検知装置は、進行路推定手段８の推定精度を判定する推定精度判定手段５１と、走行路検知手段１４の検知精度を判定する検知精度判定手段５２とを備えている。上記推定精度判定手段５１による推定精度の判定は、例えばセンサ５〜７のフェイル、進行路推定手段８を構成するＣＰＵ等のフェイル及び路面の凹凸状態等を定量的に判断するように設けられている。また、上記検知精度判定手段５２による検知精度の判定は、具体的にはＣＣＤカメラ１１の撮影距離を路面の白線等から検知して撮影の良否を定量的に判断するように設けられている。上記両判定手段５１，５２の判定信号は、障害物判定手段５３に入力される。尚、障害物検知装置のその他の構成は、実施例１における障害物検知装置と同じであり、同一部材には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００４１】
上記障害物判定手段５３における優先順位の設定は、図１５に示すサブルーチンに従って行われる。即ち、先ず、ステップＳ41で推定精度判定手段５１によりＣＣＤカメラ１１の検知精度ａを判定すると共に、ステップＳ42で検知精度判定手段５２により進行路推定手段８の推定精度ｂを判定する。しかる後、ステップＳ43で上記検知精度ａが所定値ａ0 よりも大きいか否かを、ステップＳ44又はＳ45で上記推定精度ｂが所定値ｂ0 よりも大きいか否かをそれぞれ判定する。
【００４２】
そして、上記両判定が共にＹＥＳのとき、つまり検知精度ａ及び推定精度ｂが共に所定値以上の良好なときには、ステップＳ46で進行路と走行路の両方を用いて優先順位を設定する。この優先順位の設定は、例えば実施例１の場合と同じく、進行路ａと走行路ｂとが重なる領域Ａ1 内を高く、走行路ｂ内でかつ進行路ａ外の領域Ａ2 を中程度に、進行路ａ内でかつ走行路ｂ外の領域Ａ3 を低くする。しかる後にリターンする。
【００４３】
一方、検知精度ａが良好であるが推定精度ｂが悪いときには、ステップＳ47で走行路のみを回避必要度の高いものとし、進行路については障害物の検出判定領域から除外する。しかる後、ステップＳ48でワーニングをし、リターンする。また、推定精度ｂが良好であるが検知精度ａが悪いときには、ステップＳ49で進行路のみを回避必要度の高いものとし、走行路については障害物の検出判定領域から除外する。しかる後、ステップＳ48でワーニングをし、リターンする。さらに、検知精度ａ及び推定精度ｂが共に所定値以下の悪いときには、ステップＳ50で障害物の検知を中止すると共に、ステップＳ48でワーニングを行い、リターンする。よって、障害物判定手段５３は、走行路検知手段１４（ＣＣＤカメラ１１）の検知精度ａ及び進行路推定手段８の推定精度ｂのいずれか一方が所定値以下の悪くなったとき、他方の手段で検知される走行路内あるいは推定される進行路内に存在する障害物のみを、回避必要度の高いものとするように設定されている。
【００４４】
そして、上記実施例４においては、走行路検知手段１４（ＣＣＤカメラ１１）の検知精度ａ及び進行路推定手段８の推定精度ｂのいずれか一方が所定値以下の悪くなったときには、精度の高い方の手段で検知される走行路内あるいは推定される進行路内に存在する障害物のみが回避必要度の高いものとされるので、検知精度ａ又は推定精度ｂの低下に拘らず、障害物の検知を効率的に行うことができ、信頼性の向上を図ることができる。
【００４５】
【発明の効果】
請求項１の発明は、上記のように、障害物検出手段で検出される障害物の優先順位を、自車の走行状態から予測される進行路と走行路検知手段で検知される走行路の両方を加味して判定するので、優先順位の高い障害物との接触の可能性を判断する上で障害物の検出を効率よく行うことができる
請求項２の発明は、上記障害物検知装置において、比較的広い範囲に亘って障害物を検出する場合でも、進行路推定手段で自車の走行状態から自車が今後走行すると予測される進行路を推定すると共に、走行路認識手段で自車が走行する走行路を検知し、さらに、上記道路曲率変化検知手段で道路の曲率の変化時を事前に検知し、障害物判定手段が走行路での障害物の優先順位を進行路でのそれより高くするので、進行路が実際の道路つまり走行路と一致しなくなるときでも、走行路上の障害物を最も優先順位の高いものと判断し、路肩のガイドレール等を最も優先順位の高いものと判断することはほとんどなく、誤った障害物の検出を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の自動車の障害物検知装置のブロック構成図である。
【図２】同障害物検知装置による障害物の検知方法を示すフローチャート図である。
【図３】進行路推定のサブルーチンを示すフローチャート図である。
【図４】優先順位の設定を説明するための説明図である。
【図５】障害物判定領域の説明図である。
【図６】障害物判断ラインの説明図である。
【図７】障害物判断ライン設定のサブルーチンを示すフローチャート図である。
【図８】実施例２についての図１相当図である。
【図９】道路上のマーカーの埋設位置を示す図である。
【図１０】優先順位設定のサブルーチンを示すフローチャート図である。
【図１１】実施例３についての図１相当図である。
【図１２】障害物検出判定領域設定のサブルーチンを示すフローチャート図である。
【図１３】進行路補正の内容を説明するための説明図である。
【図１４】実施例４についての図１相当図である。
【図１５】優先順位設定のサブルーチンを示すフローチャート図である。
【符号の説明】
４ レーダ装置（障害物検出手段）
８ 進行路推定手段
１１ ＣＣＤカメラ
１４ 走行路検知手段
１５ 障害物判定手段
３１ 道路曲率変化検知手段
３２ 障害物判定手段
４１ 進行路補正手段
４２ 障害物判定手段
５１ 推定精度判定手段
５２ 検知精度判定手段
５３ 障害物判定手段
【産業上の利用分野】
本発明は、衝突防止等のために自動車に搭載され、自車と前方障害物との間の距離等を検出・測定する自動車の障害物検知装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、このような自動車の障害物検知装置としては、例えば特開平３−３０１１７号公報に記載されるように、光波や電波等のレーダ波を自車の前方に向けて走査して発信すると共に、前方障害物に当たって反射して来るレーダ波を受信し、発信時点から受信時点間での遅れ時間によって自車と前方障害物との間の距離及び方向を測定するスキャン式のレーダ装置が知られている。
【０００３】
このスキャン式レーダ装置において、自車の前方の比較的広い範囲に亘ってレーダ波を走査する場合には、急旋回時にもその進行方向前方の障害物を早期に検出することができる反面、不必要な情報が大量に入力することで最も回避必要度の高い障害物の特定等に時間がかかり、自車と障害物との接触の可能性を判断する上で、障害物の検出を効率よく行うことができないという問題がある。
【０００４】
そこで、このような欠点を解消するために、自車の操舵角や車速等の走行状態から自車が今後走行すると予測される進行路を推定する進行路推定手段を備え、レーダ装置の広範囲の走査で得られる情報の中から、上記進行路推定手段で予測される進行路に沿った領域内のもののみをピックアップし、自車と障害物とが接触する可能性を判断するのに用いることが考えられる（例えば特公昭５１−７８９２号公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、進行路の予測を自車の操舵角等の現時点の走行状態に基づいて行う場合、直線道路から曲線道路に進行するとき等においては進行路が実際の道路と一致しなくなり、路肩のガイドレールを障害物として誤認する等の問題がある。
【０００６】
本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、レーダ装置等で広範囲に亘って障害物を検出するに当たって、自車の走行状態に基づいて予測される進行路と共に、自車が走行する走行路に応じて、自車と障害物との接触の可能性を判断する上で障害物の検出を効率よく行うことができる自動車の障害物検知装置を提供せんとするものである。また、本発明は、障害物の検出精度を高め得る自動車の障害物検知装置を提供せんとするものでもある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、自車の走行状態から、自車が今後走行すると予測される進行路に存在する障害物を検出する自動車の障害物検知装置が対象である。
【０００８】
そして、ステアリングハンドルの操舵角を検出する舵角検出手段と、自車の車速を検出する車速検出手段と、上記舵角検出手段によって検出された操舵角及び上記車速検出手段によって検出された車速を用いて自車が今後走行すると予測される進行路を推定する進行路推定手段と、自車前方の情景を所定範囲内で写し出すカメラと、上記カメラで写し出された自車前方の情景から自車が走行する道路の左右の白線部を抽出し、自車の走行路領域を認識する走行路認識手段と、レーダ波を自車前方に向けて発信すると共に、前方に存在する障害物に当たって反射してくる反射波を受信することによって自車前方の所定領域内に存在する障害物を検出する障害物検出手段と、上記検出された障害物について、上記進行路と上記走行路とが重なる領域内、走行路内且つ進行路外の領域内及び進行路内で且つ走行路外の領域内の順に、その領域内にある障害物の優先順位を設定し、最も優先順位が高い障害物の情報を出力する障害物判定手段と、上記障害物判定手段によって出力された障害物の情報が入力され、回避処理としての自動制動及び警報の作動を制御する自動制動装置の制御部と、を備えているものとする。
【０００９】
請求項２の発明は、自車の走行状態から、自車が今後走行すると予測される進行路に存 在する障害物を検出する自動車の障害物検知装置が対象である。
【００１０】
そして、ステアリングハンドルの操舵角を検出する舵角検出手段と、自車の車速を検出する車速検出手段と、上記舵角検出手段によって検出された操舵角及び上記車速検出手段によって検出された車速を用いて自車が今後走行すると予測される進行路を推定する進行路推定手段と、自車前方の情景を所定範囲内で写し出すカメラと、上記カメラで写し出された自車前方の情景から自車が走行する道路の左右の白線部を抽出し、自車の走行路領域を認識する走行路認識手段と、レーダ波を自車前方に向けて発信すると共に、前方に存在する障害物に当たって反射してくる反射波を受信することによって自車前方の所定領域内に存在する障害物を検出する障害物検出手段と、曲線道路から直線道路へ進入する個所の所定距離手前側及び直線道路から曲線道路へ侵入する個所の所定距離手前側に埋設されたマーカーを検知する道路曲率変化検知手段と、上記道路曲率変化検知手段によってマーカーが検知された時から所定時間以内のときは、上記検出された障害物について走行路内の領域にある障害物の優先順位を進行路内の領域にある障害物の優先順位よりも高く設定する一方、マーカーの検知時から所定時間が経過した後は、上記検出された障害物について進行路内の領域にある障害物の優先順位を走行路内の領域にある障害物の優先順位よりも高く設定し、最も優先順位が高い障害物の情報を出力する障害物判定手段と、上記障害物判定手段によって出力された障害物の情報が入力され、回避処理としての自動制動及び警報の作動を制御する自動制動装置の制御部と、を備えているものとする。
【００１１】
【作用】
請求項１の発明によれば、障害物検出手段で比較的広い範囲に亘って障害物を検出する場合でも、進行路推定手段によって自車の走行状態から自車が今後走行すると予測される進行路が推定されると共に、走行路認識手段によって自車が走行する道路つまり走行路が検知され、障害物判定手段で進行路と走行路とに基づいて、上記障害物検出手段で検出された障害物の優先順位が判定される。そして、優先順位が最も高い障害物の情報が自動制動装置の制御部に出力され、該制御部での障害物回避制御に供される。
【００１２】
請求項２の発明によれば、自車が走行する道路の曲率が変化することを事前に検知する道路曲率変化検知手段を備え、障害物判定手段は、道路の曲率が変化するとき走行路での障害物の優先順位を進行路でのそれより高く判定するようになっているので、直線道路から曲線道路に進入するときでも、走行路を加味して障害物の優先順位が判定され、路肩のガイドレール等を障害物として誤認することがなくなる。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
＜実施例１＞
図１は本発明の実施例１に係る自動車の障害物検知装置のブロック構成を示す。この障害物検知装置は、本実施例では、自動車に対して、各車輪に制動力を自動的に付与する自動制動装置と共に装備され、障害物検知装置で検出された障害物情報が自動制動装置の制御に利用されるようになっている。
【００１４】
図１において、１は車体前部に設けられるレーダヘッドユニットであって、該レーダヘッドユニット１は、レーダ波としてのパルスレーザ光を発信部から自車の前方に向けて発信すると共に、前方に存在する先行車等の障害物に当たって反射してくる反射波を受信部で受信する構成になっている。また、レーダヘッドユニット１は、その発信部から発信するパルスレーザ光を水平方向に比較的広角度で走査させるスキャン式のものである。このレーダヘッドユニット１の信号は、信号処理部２を通して演算部３に入力され、該演算部３において、レーザ受信光の発信時点からの遅れ時間によって走査範囲内に存在する各障害物と自車との間の距離、相対速度及び障害物の自車に対する方向を演算するようになっている。上記レーダヘッドユニット１、信号処理部２及び演算部３により、自車前方の所定領域内に存在する障害物を検出する障害物検出手段としてのスキャン式レーダ装置４が構成されている。
【００１５】
また、５はステアリングハンドルの操舵角（以下、単にステアリング舵角という）を検出する舵角検出手段としての舵角センサ、６は自車の車速を検出する車速センサ、７は自車が発生するヨーレートを検出するヨーレート検出手段としてのヨーレートセンサであり、上記各センサ５〜７の検出信号はいずれも進行路推定手段８に入力される。該進行路推定手段８は、自車のステアリング舵角や車速等の車体状態量から自車が今後走行する予測される進行路を推定するものであり、その推定の内容については後述する。
【００１６】
さらに、１１は車体前部に固定して設けられるＣＣＤカメラであって、自車前方の情景を所定範囲内で写し出すものであり、該カメラ１１で写し出された自車前方の情景は、画像処理部１２を通して走行路認識部１３に送られる。該走行路認識部１３は、自車前方の情景から自車が走行する道路（走行路）の左右の白線部を抽出し、左右白線部の間隔及び曲率半径を検知して走行路領域を認識（推定）するようになっている。上記ＣＣＤカメラ１１、画像処理部１２及び走行路認識部１３により、走行路を画像的に認識して検知する走行路検知手段１４が構成されている。
【００１７】
上記レーダ装置４（演算部３）の障害物情報、上記進行路推定手段８の推定情報及び上記走行路検知手段１４（走行路認識部１３）の検知情報は、障害物判定手段１５に入力される。該障害物判定手段１５は、レーダ装置４で検出された障害物の回避必要度を、進行路推定手段８で推定された進行路と走行路検知手段１５で検知された走行路とに基づいて判定し、最も回避必要度の高い障害物の情報（距離及び相対速度等）を自動制動装置の制御部２１に出力するようになっている。該制御部２１は、上記障害物の方向へ自車が進む可能性を判断し、回避処置としての自動制動及び警報の作動を制御するようになっている。
【００１８】
次に、上記障害物検知装置による障害物の検知方法について、図２に示すフローチャートに従って説明する。
【００１９】
図２において、スタートすると、先ず、ステップＳ1 で進行路の推定が行われる。この進行路の推定は、進行路推定手段８において、図３に示すサブルーチンに従って行われる。即ち、ステップＳ11で舵角センサ５、車速センサ６及びヨーレートセンサ７からの各信号を読込んだ後、ステップＳ12でステアリング舵角θH と車速ｖ0 とに基づいた第１の予測方法により自車の進行路を予測する。具体的には、進行路の曲率半径Ｒ1 及び自車の横すべり角β1 を、下記の数１により算出する。
【００２０】
【数１】
続いて、ステップＳ13でヨーレートγと車速ｖ0 とに基づいた第２の予測方法により自車両の進行路を予測する。具体的には、進行路の曲率半径Ｒ2 及び自車の横すべり角β2 を、下記の数２により算出する。
【００２１】
【数２】
その後、ステップＳ14で上記ステアリング舵角θH の絶対値が所定角度θc よりも小さいか否かを判定する。この判定がＹＥＳのときには、ステップＳ16で第２の予測方法により予測された進行路を選択し、進行路の曲率半径ＲにＲ2 を設定すると共に、車両の横すべり角βにβ2 を設定し、リターンする。
【００２２】
一方、上記ステップＳ14の判定がＮＯのとき、つまりステアリング舵角θH が所定角度θc より大きいときには、更にステップＳ15で第１の予測方法により予測された進行路の曲率半径Ｒ1 の絶対値と第２の予測方法により予測された進行路の曲率半径Ｒ2 の絶対値との大小を比較する。そして、第１の予測方法により予測された進行路の曲率半径Ｒ1 の方が小さいときには、ステップＳ17へ移行して、進行路の曲率半径ＲにＲ1 を設定すると共に、車両の横すべり角βにβ1 を設定する一方、第２の予測方法により予測された進行路の曲率半径Ｒ2 の方が小さいときには、ステップＳ16へ移行して、進行路の曲率半径ＲにＲ2 を設定すると共に、車両の横すべり角βにβ2 を設定する。つまり、曲率半径の小さい方を進行路と選択する。
【００２３】
このようにして進行路推定を行った後、図２においては、ステップＳ2 で走行路を認識すると共に、ステップＳ3 で自車前方を認識する。走行路の認識は走行路検知手段１４によって左右白線部に基づいて行われ、前方認識はレーダ装置４で行われる。
【００２４】
続いて、ステップＳ4 で、上述した如く推定された進行路及び走行路に基づいて、障害物検出判定領域を設定し、ステップＳ5 で優先順位を設定する。ここで、障害物検出判定領域とは、図４に示すように、レーダ装置４の検出領域（夾角δの領域）のうち、障害物が検出されればその障害物は最も回避必要度が高いと判定される領域をいい、本実施例の場合、進行路ａ内又は走行路ｂ内に属する領域に設定される。また、優先順位とは、障害物検出判定領域内における障害物の回避必要度の高低を示す順序をいい、本実施例の場合、進行路ａと走行路ｂとが重なる領域Ａ1 内では障害物の回避必要度が最も高く、走行路ｂ内でかつ進行路ａ外の領域Ａ2 では障害物の回避必要度が中程度に、進行路ａ内でかつ走行路ｂ外の領域Ａ3 では障害物の回避必要度が低く設定されている。尚、レーダ装置４の検出領域のうち、障害物検出判定領域以外の領域つまり進行路ａ及び走行路ｂのいずれにも属さない領域は、障害物の回避必要度が最も低い領域である。尚、図４において、左右白線部をその曲率半径ＲL ，ＲR よって示している。
【００２５】
続いて、ステップＳ6 で上記優先順位に基づいた障害物情報のマスキングを行い、ステップＳ7 で最も回避必要度の高い障害物情報を出力する。上記ステップＳ4 〜Ｓ7 の実行は、障害物判定手段１５で行われる。
【００２６】
その後、ステップＳ8 で障害物回避制御を行い、リターンする。障害物回避制御は、自動制御装置の制御部２１で行われる。
【００２７】
このように、上記障害物検知装置においては、スキャン式レーダ装置４で比較的広い範囲（夾角δ）に亘って障害物を検出する場合でも、進行路推定手段８で自車の走行状態から自車が今後走行すると予測される進行路ａを推定すると共に、走行路検知手段１４で自車が走行する走行路ｂを検知し、障害物判定手段１５で上記進行路ａと上記走行路ｂとに基づいて、上記レーダ装置４で検出された障害物の回避必要度を判定する。そして、回避必要度が最も高い障害物の情報（距離及び相対速度等）のみが自動制動装置の制御部２１に出力され、該制御部２１での障害物回避制御に供されるので、障害物の検出を効率よく行うことができ、障害物回避制御の高速化及び適正化に寄与することができる。
【００２８】
特に、障害物の回避必要度は、進行路ａ内の領域Ａ3 よりも走行路ｂ内の領域の方が高いので、直線道路から曲線道路に進入するとき、あるいは曲線道路から直線道路に進入するとき等の進行路ａが実際の道路つまり走行路ｂと一致しなくなるときでも、走行路ｂ上の障害物を最も回避必要度の高いものと判断し、路肩のガイドレール等を最も回避必要度の高いものと判断することはほとんどなく、誤った障害物の検出を防止することができる。
【００２９】
また、上記進行路推定手段８は、ステアリング舵角θH と車速ｖ0 とに基づいた進行路の推定と、ヨーレートγと車速ｖ0 とに基づいた進行路の推定とを共に行い、自車の走行状態に応じて、いずれか一方の推定を用いるようになっているので、進行路推定を適切に行うことができる。即ち、自車がカントを有する曲線道路上を旋回走行するときには、ステアリングハンドルを大きく操舵しなくても自車はカントにより旋回運動をすることから、ヨーレートγに基づいて予測された進行路の曲率半径Ｒ2 が、ステアリング舵角θH に基づいて予測された進行路の曲率半径Ｒ1 よりも小さくなる。このとき、進行路推定手段８は、ヨーレートγに基づいて予測された進行路の曲率半径Ｒ2 を採用するので、カントに影響されることなく、進行路を適切に推定することができる。また、自車が急激な旋回走行をするとき、進行路推定手段８は、大きな値となるステアリング舵角θH に対応して、進行路が曲率半径Ｒ1 の小さいものと推定することなり、急激な旋回運転にも充分に対応して進行路の推定を適切に行うことができる。
【００３０】
また、上記実施例においては、走行路検知手段１４により推定される走行路については、左右白線部からの推定値（曲率半径）が略一致する場合（左右白線部の間隔が略一定の場合）のものであるが、それらが異なる場合にも適用することができる。即ち、図５に示すように、自車前方の領域を、進行路ａと走行路ｂとが重なる領域Ａ11、走行路ｂ内でかつ進行路ａ外の領域Ａ12、進行路ａ内でかつ走行路ｂ外の領域Ａ13、それ以外の障害物判断領域Ａ14に分けた場合には、領域Ａ11，Ａ12，Ａ13，Ａ14の順に自車が移動する信頼度が低くなっていくと考えられる。そのため、その信頼度に応じて、障害物判定手段１５が、障害物の回避判断距離（以下、障害物判断距離という）を変更して判定するように制御することもできる。
【００３１】
具体的には、、図６に示すように、相対速度と障害物判断距離（一例として車間距離を示す）によって決定される障害物判断ラインＬ1 〜Ｌ3 を複数種類準備し、図１３に示すように、進行路ａと走行路ｂとが重なる領域Ａ11内に自動車が移動する信頼度が最も高く、以下走行路ｂ内でかつ進行路ａ外の領域Ａ12、進行路ａ内でかつ走行路ｂ外の領域Ａ13、それ以外の領域Ａ14の順に自動車が移動する信頼度が低くなると考えられるので、その信頼度に応じて信頼度が高いほど障害物判断距離が長くなるように障害物判断ラインＬ1 〜Ｌ3 を選択使用するようにすればよい。即ち、領域Ａ11については障害物判断ラインＬ1 を、領域Ａ12，Ａ13については障害物判断ラインＬ2 を、領域Ａ14については障害物判断ラインＬ3 をそれぞれ使用するようにすればよい。
【００３２】
上記実施例においては、重なり具合に応じて信頼度を判定しているが、別途各推定値の信頼度を演算し、その結果に基づいて各領域Ａ11〜Ａ14の信頼度を演算し、各領域Ａ11〜Ａ14においてその信頼度に応じて障害物判断距離を変更して判定するようにすることもできる。
【００３３】
具体的な処理の流れは、図７に示すように、まず、走行路ｂの左右白線部に基づく走行路ｂの左右白線部についての曲率半径ＲR ，ＲL （推定値）及び進行路ａの曲率半径Ｒ11（Ｒ1 又はＲ2 ）（推定値）がすべて異なることが判断され（ステップＳ101 ）、それの基づいて障害物判断領域が設定される（ステップＳ102 ）。ここで、走行路ｂを決定する左右白線部については、その位置も検出されているから、自車と白線部との間隔から車線幅を推定して検知された白線部に平行なラインを想定して走行路ｂと推定しているが、進行路ａの場合と同様に、車線幅を予め定められた所定幅として走行路ｂを推定することもできる。尚、図５において、左右白線部はその曲率半径ＲL ，ＲR で、それに平行なラインはＲL ´，ＲR ´で示している。
【００３４】
そして、推定された曲率半径ＲR ，ＲL ，Ｒ11について、それぞれ推定の信頼度が算出される（ステップＳ103 ）。ここで、信頼度Ｒs は、例えばＲR ，ＲL ，Ｒ11の変化率により算出され、その変化率が小さいほど、信頼度が高いことになる。
【００３５】
Ｒs ＝（Ｒt2−Ｒt1）／（ｔ2 −ｔ1 ）
ｔ1 ，ｔ2 ：時間
Ｒt1，Ｒt2：時間ｔ1 ，ｔ2 における推定値
そして、その信頼度に応じて各領域の優先順位が設定され（ステップＳ104 ）、その優先順位に従って各領域についてに応じて障害物判断ラインが設定され（ステップＳ105 ）、リターンする。
＜実施例２＞
図８は本発明の実施例２に係る自動車の障害物検知装置を示す。この実施例２の場合、障害物検知装置は、自車が走行する道路の曲率が変化するときを事前に検知する道路曲率変化検知手段３１を備えている。
【００３６】
道路曲率変化検知手段３１は、例えば図９に示すように直線道路から曲線道路に進入する箇所の所定距離手前側、及び曲線道路から直線道路に進入する個所の所定距離手前側に埋設されたマーカーｍを検知することで道路の曲率の変化時を事前に検知するようになっている。上記検知手段３１の検知情報は、障害物判定手段３２に入力される。尚、障害物検知装置のその他の構成は、前述した実施例１における障害物検知装置と同じであり、同一部材には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００３７】
上記障害物判定手段３２における優先順位の設定は、図１０に示すサブルーチンに従って行われる。即ち、先ず、ステップＳ21でマーカーｍを検知したか否かを判定する。その判定がＹＥＳのときには、ステップＳ22でマーカーｍの検知時から所定時間以内であるか否かを判定し、その判定がＹＥＳのときには、ステップＳ23で走行路の優先順位（つまり障害物の回避必要度）を高くし、進行路の優先順位を低くし、しかる後、リターンする。一方、ステップＳ21の判定がＮＯのマーカーｍを検知しないとき、あるいはステップＳ22の判定がＮＯのときつまりマーカーｍの検知時から所定時間以上経過したときには、ステップＳ24で進行路の優先順位を高くし、走行路の優先順位を低くし、しかる後にリターンする。よって、上記障害物判定手段３２は、道路の曲率が変化するとき（マーカーｍの検知時）所定時間以内では走行路での障害物の回避必要度を進行路でのそれより高くするように設けられている。
【００３８】
そして、上記実施例においては、直線道路から曲線道路に進入するとき、または曲線道路から直線道路に進入するとき等道路の曲率が変化するときには、事前に道路に埋設されたマーカーｍを道路曲率変化検知手段３１が検知し、障害物判定手段３２が走行路での障害物の回避必要度を進行路でのそれより高くするので、第１実施例の場合と同じく進行路ａが実際の道路つまり走行路ｂと一致しなくなるときでも、走行路ｂ上の障害物を最も回避必要度の高いものと判断し、路肩のガイドレール等を最も回避必要度の高いものと判断することはほとんどなく、誤った障害物の検出を防止することができる。また、回避必要度が最も高い障害物の情報のみが自動制動装置の制御部２１に出力されるので、障害物の検出を効率よく行うことができる等の効果をも有するのは勿論である。
＜実施例３＞
図１１は本発明の実施例３に係る障害物検知装置を示す。この実施例３の場合、障害物検知装置は、進行路推定手段８の推定情報及び走行路検知手段１４の検知情報を受ける進行路補正手段４１を備えており、該進行路補正手段４１の補正信号は、障害物判定手段４２に入力される。尚、障害物検知装置のその他の構成は、前述した実施例における障害物検知装置と同じであり、同一部材には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００３９】
上記障害物判定手段４２における障害物検出判定領域の設定は、図１２に示すサブルーチンに従って行われる。即ち、先ず、ステップＳ31で進行路ａが走行路ｂ内にあるか否かを判定する。この判定がＹＥＳのときには、ステップＳ32で進行路ａ内のみを障害物検出領域と設定し、しかる後にリターンする。一方、上記判定がＮＯのとき、例えば図１３に示すように、自車ｃが直線道路から曲線道路に進入するとき走行路ｂが自車前方で湾曲しているのに対し、進行路ａは直線で走行路ｂと一致しないときには、ステップＳ33で進行路ａを走行路ｂに順じて湾曲補正する。続いて、ステップＳ32で補正後の進行路ａ´内のみを障害物検出領域と設定し、しかる後にリターンする。よって、進行路補正手段４１は、進行路ａと走行路ｂとが異なるとき該進行路ａを走行路ｂに一致させるよう補正するものであり、また障害物判定手段４２は、該補正手段４１で補正された進行路ａ´内に存在する障害物のみを、回避必要度の高いものとするように設定されている。
【００４０】
この場合、上記進行路ａ（又はａ´）の幅寸法は、自車ｃの幅寸法よりも若干大きく設定され、走行路ｂの幅寸法よりも小さくなっているので、実施例２の如く曲線道路から直線道路に進入するときに走行路ｂの優先順位を進行路ａのそれよりも高くするものに比べて、障害物の検出判定領域をより適切に限定することができ、障害物の検出をより効率よく行うことができる。
＜実施例４＞
図１４は本発明の実施例４に係る障害物検知装置を示す。この実施例４の場合、障害物検知装置は、進行路推定手段８の推定精度を判定する推定精度判定手段５１と、走行路検知手段１４の検知精度を判定する検知精度判定手段５２とを備えている。上記推定精度判定手段５１による推定精度の判定は、例えばセンサ５〜７のフェイル、進行路推定手段８を構成するＣＰＵ等のフェイル及び路面の凹凸状態等を定量的に判断するように設けられている。また、上記検知精度判定手段５２による検知精度の判定は、具体的にはＣＣＤカメラ１１の撮影距離を路面の白線等から検知して撮影の良否を定量的に判断するように設けられている。上記両判定手段５１，５２の判定信号は、障害物判定手段５３に入力される。尚、障害物検知装置のその他の構成は、実施例１における障害物検知装置と同じであり、同一部材には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００４１】
上記障害物判定手段５３における優先順位の設定は、図１５に示すサブルーチンに従って行われる。即ち、先ず、ステップＳ41で推定精度判定手段５１によりＣＣＤカメラ１１の検知精度ａを判定すると共に、ステップＳ42で検知精度判定手段５２により進行路推定手段８の推定精度ｂを判定する。しかる後、ステップＳ43で上記検知精度ａが所定値ａ0 よりも大きいか否かを、ステップＳ44又はＳ45で上記推定精度ｂが所定値ｂ0 よりも大きいか否かをそれぞれ判定する。
【００４２】
そして、上記両判定が共にＹＥＳのとき、つまり検知精度ａ及び推定精度ｂが共に所定値以上の良好なときには、ステップＳ46で進行路と走行路の両方を用いて優先順位を設定する。この優先順位の設定は、例えば実施例１の場合と同じく、進行路ａと走行路ｂとが重なる領域Ａ1 内を高く、走行路ｂ内でかつ進行路ａ外の領域Ａ2 を中程度に、進行路ａ内でかつ走行路ｂ外の領域Ａ3 を低くする。しかる後にリターンする。
【００４３】
一方、検知精度ａが良好であるが推定精度ｂが悪いときには、ステップＳ47で走行路のみを回避必要度の高いものとし、進行路については障害物の検出判定領域から除外する。しかる後、ステップＳ48でワーニングをし、リターンする。また、推定精度ｂが良好であるが検知精度ａが悪いときには、ステップＳ49で進行路のみを回避必要度の高いものとし、走行路については障害物の検出判定領域から除外する。しかる後、ステップＳ48でワーニングをし、リターンする。さらに、検知精度ａ及び推定精度ｂが共に所定値以下の悪いときには、ステップＳ50で障害物の検知を中止すると共に、ステップＳ48でワーニングを行い、リターンする。よって、障害物判定手段５３は、走行路検知手段１４（ＣＣＤカメラ１１）の検知精度ａ及び進行路推定手段８の推定精度ｂのいずれか一方が所定値以下の悪くなったとき、他方の手段で検知される走行路内あるいは推定される進行路内に存在する障害物のみを、回避必要度の高いものとするように設定されている。
【００４４】
そして、上記実施例４においては、走行路検知手段１４（ＣＣＤカメラ１１）の検知精度ａ及び進行路推定手段８の推定精度ｂのいずれか一方が所定値以下の悪くなったときには、精度の高い方の手段で検知される走行路内あるいは推定される進行路内に存在する障害物のみが回避必要度の高いものとされるので、検知精度ａ又は推定精度ｂの低下に拘らず、障害物の検知を効率的に行うことができ、信頼性の向上を図ることができる。
【００４５】
【発明の効果】
請求項１の発明は、上記のように、障害物検出手段で検出される障害物の優先順位を、自車の走行状態から予測される進行路と走行路検知手段で検知される走行路の両方を加味して判定するので、優先順位の高い障害物との接触の可能性を判断する上で障害物の検出を効率よく行うことができる
請求項２の発明は、上記障害物検知装置において、比較的広い範囲に亘って障害物を検出する場合でも、進行路推定手段で自車の走行状態から自車が今後走行すると予測される進行路を推定すると共に、走行路認識手段で自車が走行する走行路を検知し、さらに、上記道路曲率変化検知手段で道路の曲率の変化時を事前に検知し、障害物判定手段が走行路での障害物の優先順位を進行路でのそれより高くするので、進行路が実際の道路つまり走行路と一致しなくなるときでも、走行路上の障害物を最も優先順位の高いものと判断し、路肩のガイドレール等を最も優先順位の高いものと判断することはほとんどなく、誤った障害物の検出を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の自動車の障害物検知装置のブロック構成図である。
【図２】同障害物検知装置による障害物の検知方法を示すフローチャート図である。
【図３】進行路推定のサブルーチンを示すフローチャート図である。
【図４】優先順位の設定を説明するための説明図である。
【図５】障害物判定領域の説明図である。
【図６】障害物判断ラインの説明図である。
【図７】障害物判断ライン設定のサブルーチンを示すフローチャート図である。
【図８】実施例２についての図１相当図である。
【図９】道路上のマーカーの埋設位置を示す図である。
【図１０】優先順位設定のサブルーチンを示すフローチャート図である。
【図１１】実施例３についての図１相当図である。
【図１２】障害物検出判定領域設定のサブルーチンを示すフローチャート図である。
【図１３】進行路補正の内容を説明するための説明図である。
【図１４】実施例４についての図１相当図である。
【図１５】優先順位設定のサブルーチンを示すフローチャート図である。
【符号の説明】
４ レーダ装置（障害物検出手段）
８ 進行路推定手段
１１ ＣＣＤカメラ
１４ 走行路検知手段
１５ 障害物判定手段
３１ 道路曲率変化検知手段
３２ 障害物判定手段
４１ 進行路補正手段
４２ 障害物判定手段
５１ 推定精度判定手段
５２ 検知精度判定手段
５３ 障害物判定手段
Claims (2)
- 自車の走行状態から、自車が今後走行すると予測される進行路に存在する障害物を検出する自動車の障害物検知装置であって、
ステアリングハンドルの操舵角を検出する舵角検出手段と、
自車の車速を検出する車速検出手段と、
上記舵角検出手段によって検出された操舵角及び上記車速検出手段によって検出された車速を用いて自車が今後走行すると予測される進行路を推定する進行路推定手段と、
自車前方の情景を所定範囲内で写し出すカメラと、
上記カメラで写し出された自車前方の情景から自車が走行する道路の左右の白線部を抽出し、自車の走行路領域を認識する走行路認識手段と、
レーダ波を自車前方に向けて発信すると共に、前方に存在する障害物に当たって反射してくる反射波を受信することによって自車前方の所定領域内に存在する障害物を検出する障害物検出手段と、
上記検出された障害物について、上記進行路と上記走行路とが重なる領域内、走行路内且つ進行路外の領域内及び進行路内で且つ走行路外の領域内の順に、その領域内にある障害物の優先順位を設定し、最も優先順位が高い障害物の情報を出力する障害物判定手段と、
上記障害物判定手段によって出力された障害物の情報が入力され、回避処理としての自動制動及び警報の作動を制御する自動制動装置の制御部と、を備えていることを特徴とする自動車の障害物検知装置。 - 自車の走行状態から、自車が今後走行すると予測される進行路に存在する障害物を検出する自動車の障害物検知装置であって、
ステアリングハンドルの操舵角を検出する舵角検出手段と、
自車の車速を検出する車速検出手段と、
上記舵角検出手段によって検出された操舵角及び上記車速検出手段によって検出された車速を用いて自車が今後走行すると予測される進行路を推定する進行路推定手段と、
自車前方の情景を所定範囲内で写し出すカメラと、
上記カメラで写し出された自車前方の情景から自車が走行する道路の左右の白線部を抽出し、自車の走行路領域を認識する走行路認識手段と、
レーダ波を自車前方に向けて発信すると共に、前方に存在する障害物に当たって反射してくる反射波を受信することによって自車前方の所定領域内に存在する障害物を検出する障害物検出手段と、
曲線道路から直線道路へ進入する個所の所定距離手前側及び直線道路から曲線道路へ侵入する個所の所定距離手前側に埋設されたマーカーを検知する道路曲率変化検知手段と、
上記道路曲率変化検知手段によってマーカーが検知された時から所定時間以内のときは、上記検出された障害物について走行路内の領域にある障害物の優先順位を進行路内の領域にある障害物の優先順位よりも高く設定する一方、マーカーの検知時から所定時間が経過した後は、上記検出された障害物について進行路内の領域にある障害物の優先順位を走行路内の領域にある障害物の優先順位よりも高く設定し、最も優先順位が高い障害物の情報を出力する障害物判定手段と、
上記障害物判定手段によって出力された障害物の情報が入力され、回避処理としての自動制動及び警報の作動を制御する自動制動装置の制御部と、を備えていることを特徴とする自動車の障害物検知装置。
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