JP3937540B2 - Vehicle object recognition device - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自車両を先行車両に追従させて走行させる追従走行のために用いられる車両の物体認識装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自車両を先行車両に追従させて走行させる追従走行を行う場合、自車両の前方にレーダ波を照射走査して自車両前方の先行車両等の物体を検出するレーダ装置が用いられている。その際、レーダ装置としてスキャン式のものを用いて水平方向に広角度でもって走査を行うようにしている。そして、その検出結果に応じて自車両の走行を制御する、あるいは、運転者に対して警報等を行うようにしている。
【０００３】
ところで、追従走行する場合においては、追従目標車両を設定するために、レーダ装置による検出信号から、その検出物体が車両であるのか、路側に設けられた路側リフレクタ等の道路上の構造物であるのかを識別する必要がある。
【０００４】
そこで、従来より、この種の車両の物体識別装置として、検出信号から曲線路に設けられた路側リフレクタと停止車両とを識別するものが知られている（例えば、特開平５−８７９２３号公報参照）。このものでは、自車両の前方の中央及び左右に物体検出手段を取り付け、この各検出手段により検出された自車両前方の中央及び左右にある検出物体の内、中央の検出手段の距離データのみが急激に小さくなり、左右の距離データが変動しない場合には前方に停止車両が存在しているとする一方、左右の距離データの少なくともいずれかが短い時間で変動している場合には上記検出物体が路側リフレクタであると識別するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、スキャン式のレーダ装置では、レーダ波を左右にスキャニングしながら前方に存在する物体をサンプリング（検出）するようになっているため、前回のサンプリングと今回のサンプリングとの間には時間差があり、この時間差の間に自車両及び前方の物体も移動していることになる。このため、自車両前方に複数の物体が存在している場合には、各検出時点の前後でそれぞれ検出された２組の検出物体群の内から同一であるものをそれぞれ対応付けて捕捉する必要がある。ところが、例えば上記各検出物体の間隔が近い場合等には、この対応付けが困難になるという不都合があり、そのため各検出物体をそれぞれ捕捉し続けることが困難になるという問題がある。これにより、検出物体が先行車両であるのか、道路上の固定物であるのかを誤って認識してしまい、追従目標車両を設定することが困難になることも起こりうる。
【０００６】
そこで、図９に示すように、自車両Ａの前方に位置する前回検出時の各検出物体Ｆ1，Ｆ2，…毎に物体が移動可能な最大距離を半径とする円の検索範囲Ｒ1′，Ｒ2′，…を設定し、今回検出時にこの検索範囲内で検出された物体を同一物体として対応付けるようにすることで検出物体の捕捉を行うことが考えられる。
【０００７】
ところが、上記の検索範囲を設定してその範囲内で検出された物体を同一物体として対応付けるものにおいても、例えば検出物体間の間隔が小さいため、上記１つの検索範囲内で複数の検出物体を検出してしまう場合、また、隣接する検索範囲が重なり合ってしまい（同図の斜線部分参照）、この重なり合った範囲内に検出物体が存在してしまう場合等には、検出物体群を正確に対応付けることが困難になり、前後の検出時点で異なる物体同士を同一物体と誤認するおそれがある。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、各検出物体を正確に対応付けることで、物体の認識精度を向上させることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、自車両前方の物体を検出する物体検出手段と、自車両の車速を検出する自車速検出手段と、この自車速検出手段による自車速検出値との比較において各検出物体の移動速度を検出する移動速度検出手段と、上記物体検出手段により検出された検出物体群を路上物体と路側物体とに識別する物体識別手段と、今回検出時に検出された検出物体群の内から前回検出時に検出された各検出物体と同一であるものを検索して捕捉する捕捉手段とを備え、車両の走行に伴い、上記捕捉手段により自車両前方の検出物体を順次捕捉するように構成された車両の物体認識装置を前提としている。そして、上記捕捉手段として、上記各検出物体の移動速度が検出されている通常捕捉段階であるか上記移動速度が未検出の初期捕捉段階であるかを判定する捕捉段階判定部と、この捕捉段階判定部により捕捉段階が初期捕捉段階と判定された場合に各検出物体の捕捉処理を行う初期捕捉部と、上記捕捉段階判定部により捕捉段階が通常捕捉段階と判定された場合に各検出物体の捕捉処理を行う通常捕捉部とを備え、上記初期捕捉部を、前回検出時における各検出物体の位置を中心として、上記検出物体の移動能力に基づく最大想定範囲である第１設定範囲より狭く、かつ、上記物体検出手段の検出能力に基づく最小想定範囲である第２設定範囲より広い範囲を第１検索範囲として上記各検出物体毎に設定し、今回検出時にこの第１検索範囲内に位置する検出物体を同一であるものとして捕捉するように構成する一方、上記通常捕捉部を、前回検出時における各検出物体の位置とその各検出物体の移動速度とに基づいて予測した今回検出時における各検出物体の予測位置を中心とする上記第２設定範囲を第２検索範囲として各検出物体毎に設定し、今回検出時にこの第２検索範囲内に位置する検出物体を同一であるものとして捕捉するように構成するものである。
【００１０】
上記の構成の場合、各検出物体の移動速度が検出されている通常捕捉段階には、この移動速度と前回検出時における各検出物体の位置とに基づいて今回検出時点における各検出物体の位置を予測し、この予測位置を中心として、物体検出手段の検出能力に基づく最小想定範囲である第２設定範囲を第２検索範囲として各検出物体毎に設定すれば、今回検出時には上記第２検索範囲内に同一である検出物体が確実に位置していることになる。このように今回検出時における各検出物体の位置を予測することで、検索範囲を狭く設定することが可能になり、上記検索範囲内に複数の検出物体が存在してしまうこと、また、上記隣り合った検索範囲がそれぞれ重なり合ってしまうことを有効に防止することが可能になり、前後の検出時点で正確に同一物体同士の対応付けを行うことが可能になる。これにより、物体の認識精度を向上させることが可能になる。
【００１１】
一方、検出物体の移動速度が未検出の初期捕捉段階においても、前回検出時の各検出物体の位置を中心として、検出物体の移動能力に基づく最大想定範囲である第１設定範囲より狭く、かつ、上記第２設定範囲より広い範囲を第１検索範囲として上記各検出物体毎に設定することにより、上記検出物体が移動可能な最大距離を半径とする円の検索範囲を設定する場合に生じやすい、上記検索範囲内に複数の検出物体が存在してしまうこと、及び、上記隣り合った検索範囲がそれぞれ重なり合ってしまうこと等を共に防止することが可能になり、前後の検出時点で正確に同一物体同士を対応付けを行うことが可能になる。これにより、物体の認識精度を向上させることが可能になる。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、物体検出手段を、自車両前方の進行路上にレーダ波を照射走査して、その反射波により物体を検出するように構成するものである。
【００１３】
上記の構成の場合、レーダ波のスキャニング（走査）により物体を検出する場合には、前回のサンプリングと今回のサンプリングとの間には時間差があり、この時間差の間に自車両及び前方の物体も移動していることになる。このため、自車両前方に複数の物体が存在している場合には、各検出時点の前後でそれぞれ検出された２組の検出物体群の内から同一であるものをそれぞれ対応付けて捕捉する必要があり、特にこの場合に、異なる検出物体同士を同一の物体として誤認することが起こりうるという不都合が生じることになる。このため、特にこのように物体検出をレーダ波の照射走査により行う場合に、検出物体の誤認防止、及び、認識精度向上が有効になる。
【００１４】
そして、第１設定範囲としては、請求項３記載の発明の如く、前回検出時点から今回検出時点までに検出対称物体が移動し得る最大のものとして設定された最大距離を半径とする円とし、また、第２設定範囲としては、請求項４記載の発明の如く、物体検出手段の検出誤差に対応する距離を半径とする円とすればよい。
【００１５】
上記の構成の場合、第１及び第２設定範囲の具体的な範囲を特定することが可能になる。
【００１６】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４記載の発明のいずれかにおいて、捕捉手段を、各検出物体の自車両に対する相対速度を物体識別手段による路上物体であるか路側物体であるかの識別結果に基づいて予測する相対速度予測部を備えたものとする。そして、初期捕捉部を、検索範囲の中心位置として、前回検出時における各検出物体の位置に代えて、上記前回検出時における各検出物体の位置と上記相対速度予測部による予測相対速度とに基づいて予測した今回検出時における各検出物体の予測位置を設定するように構成するものである。
【００１７】
上記の構成の場合、物体識別手段による識別結果に応じて相対速度予測部により、例えば路側物体であれば路側リフレクタ等の静止物体と考えられるため、移動速度を例えばゼロと予測する一方、路上物体であれば走行車両と考えられるので、移動速度を例えば自車両と等しいと予測し、この予測した移動速度と前回検出時の各検出物体の位置とに基づいて、今回検出時の上記検出物体の位置を予測すれば、その各検出物体の位置をほぼ特定することが可能になる。このため、前回検出時の各検出物体の位置を中心として検索範囲を設定する場合より上記検出範囲を狭くしても、今回検出時にこの検索範囲内に同一である物体が位置することになる。このように検索範囲を狭くすることにより、隣り合った検索範囲がそれぞれ重なり合ってしまうことをより有効に防止することが可能になり、前後の検出時点でより正確に同一物体同士の対応付けを行うことが可能になる。これにより、初期捕捉段階であっても、物体の認識精度をより一層向上させることが可能になる。
【００１８】
また、請求項６記載の発明は、請求項１〜５記載の発明のいずれかにおいて、捕捉手段により捕捉された捕捉物体群の内から車両であるものを判定する車両判定手段を備えたものとする。そして、上記車両判定手段として、上記捕捉物体群の個々についてその捕捉物体が車両である確率を過去の判定結果を用いて指数平滑法により算出する確率算出部を備え、上記確率算出部により算出された確率に基づき各捕捉物体が車両であるかを確定するように構成するものである。
【００１９】
上記の構成の場合、過去の判定結果を用いて車両である確率を算出することで、車両であるかの判定結果の確からしさを確認することが可能になる。そして、この確率に基づいて判定を確定することにより、より精度の高い判定を行うことが可能になり、判定結果の信頼性を向上させることが可能になる。
【００２０】
さらに、請求項７記載の発明は、請求項１〜６記載の発明のいずれかにおいて、認識された自車両前方の進行路上の物体に基づき自車両の走行を制御する走行制御手段、もしくは、運転者への報知または警報を行う報知・警報手段の少なくとも一方を備える構成とするものである。
【００２１】
上記の構成の場合、車両の物体認識装置を備えた車両の追従走行システムの具体的な構成が得られる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基いて説明する。
【００２３】
図１は、本発明の実施形態に係る車両の物体認識装置を備えた車両の追従走行装置の構成図を示し、１は自車両に発生するヨーレートを検出するヨーレートセンサ、２は自車両の車速を検出する自車速検出部としての車速センサ、３は自車両前方の進行路上にレーダ波を照射走査して物体を検出する物体検出手段としてのレーダ装置、４は上記ヨーレートセンサ１、車速センサ２、及び、レーダ装置３からの信号が入力されるコントロールユニット、５は上記コントロールユニット４からの信号が入力される走行制御手段としての走行制御装置、６１はエンジンのスロットル弁の開度を調整するスロットル制御装置、６２は各車輪に付与する制動力を調整するブレーキ制御装置、６３は自動変速機のシフトを制御する自動変速機制御装置、７は上記コントロールユニット４からの警報信号を受けて運転者に知らせる報知・警報手段としての情報表示装置である。
【００２４】
上記レーダ装置３は、自車両の前方に存在する物体、例えば先行車両を検出するものであり、レーダ波としてレーザを用いたものである。上記レーダ装置３は細いビームのレーザレーダ波を自車両の前方に向けて発信する発信装置（図示省略）と、上記レーザレーダ波が前方の物体に当たって反射してくる反射波を受信する受信装置（図示省略）とにより構成されている。上記発信装置はレーザレーダ波を水平方向に左右にスキャニングしながら発信するようになっており、このレーザレーダ波の反射波を上記受信装置により受信して、その発信時点と受信時点との時間差により上記前方物体と自車両との間の距離を測定し、上記レーザレーダ波のスキャン角により上記前方対象物の自車両の進行方向に対する角度を測定するようになっている。
【００２５】
上記情報表示装置７は、車室内のインストルメントパネル等に設けられ、上記コントロールユニット４からの警報信号を受けて点灯する警報ランプと、上記コントロールユニット４からの自己診断信号を受けて画面表示する表示部とを備えている。
【００２６】
上記コントロールユニット４は、走行制御手段５に対し、目標スロットル開度信号、目標ブレーキ量信号及び目標シフト信号をそれぞれ出力し、上記走行制御手段５は、上記各信号を受けて上記スロットル制御装置６１、ブレーキ制御装置６２及び自動変速機制御装置６３をそれぞれ制御するようになっている。
【００２７】
そして、上記コントロールユニット４は、図２に示すように、上記ヨーレートセンサ１及び車速センサ２の出力を受ける進行路推定手段４１と、上記レーダ装置３の出力を受ける物体識別手段４２と、上記車速センサ２及びレーダ装置３の出力を受ける移動速度検出手段４３と、上記物体識別手段４２及び移動速度検出手段４３の出力を受ける捕捉手段４４と、この捕捉手段４４の出力を受ける車両判定手段４５と、この車両判定手段４５及び上記移動速度検出手段４３の出力を受ける追従目標設定手段４６と、この追従目標設定手段４６の出力を受けて上記走行制御装置５及び情報表示装置７に信号を出力する出力情報処理部４７とにより構成されている。
【００２８】
上記進行路推定手段４１は、上記ヨーレートセンサ１により検出された自車両に発生するヨーレートと、上記車速センサ２により検出された自車速とから自車両の進行路を推定するようにしている。
【００２９】
上記物体識別手段４２は、上記レーダ装置３による物体検出信号からその検出物体が進行路外の路側物体としての路側リフレクタであるか、進行路上の路上物体、例えば車両であるかを識別するようになっている。
【００３０】
上記移動速度検出手段４３は、上記レーダ装置３の前回の検出時点と今回の検出時点との時間差と、この時間差の間に検出物体が移動する距離とに基づいて、この検出物体の自車両に対する相対速度を検出し、さらに、上記車速センサ２により検出された自車速に基づき上記検出物体の移動速度を検出するようになっている。
【００３１】
上記捕捉手段４４は、各検出物体の移動速度が検出されている通常捕捉段階であるか上記移動速度が未検出の初期捕捉段階であるかを判定する捕捉段階判定部４４ａと、この捕捉段階判定部４４ａにより捕捉段階が初期捕捉段階と判定された場合に各検出物体の捕捉処理を行う初期捕捉部４４ｂと、捕捉段階が通常捕捉段階と判定された場合に各検出物体の捕捉処理を行う通常捕捉部４４ｃと、物体識別手段による路上物体であるか路側物体であるかの識別結果に基づいて各検出物体の自車両に対する相対速度を予測する相対速度予測部４４ｄとを備えている。
【００３２】
上記車両判定手段４５は、上記捕捉手段４４により捕捉された捕捉物体が車両に取り付けられた車両リフレクタであるか路側リフレクタであるかを判定する車両リフレクタ判定部４５ａと、過去の判定結果を用いて車両リフレクタであるか否かの確率を算出し、この確率に基づき上記捕捉物体が車両であるかを確定する確率算出部４５ｂとにより構成されている。
【００３３】
上記追従目標設定手段４６は、上記車両判定手段４５により車両であると判定されたものの内から追従目標を選択して設定するようになっており、この追従目標設定部４６は、上記移動速度検出手段４３により予測された先行車両の移動速度に基づいてこの先行車両が追従目標となりうるかを判定する速度判定部４６ａと、上記進行路推定手段４１により推定された自車両の進行路上を上記先行車両が走行しているかを判定する進行路判定部４６ｂと、上記速度判定部４６ａ及び進行路判定部４６ｂによる判定結果に基づいて追従目標を選択して設定する追従目標設定部４６ｃとにより構成されている。
【００３４】
次に、上記コントロールユニット４による車両の物体認識について、図３に示すフローチャートに基いて説明する。
【００３５】
まず、ステップＳ１において、初期捕捉段階であるか通常捕捉段階であるか、つまり対象とする検出物体の自車両に対する相対速度が検出されているか否かを判断し、通常捕捉段階である、つまり上記相対速度が検出されていればステップＳ２に進み、初期捕捉段階である、つまり上記相対速度が検出されていなければステップＳ３に進むようにする。
【００３６】
上記ステップＳ２では、上記対象物体の自車両に対する相対速度に基づいて現時点で位置していると予測される位置を次式により算出するようにする。
【００３７】
xn=xn-1＋Vr×dt 但しn=1,2,3,… （１）
ここで、ｎは物体の検出時点を表し、xn-1は前回検出時の対象物体の位置、Vrはこの対象物体の自車両に対する相対速度、dtは前回検出時点と今回検出時点との時間差である。そして、図４に示すように、前回検出時における上記対象物体Ｆ1，Ｆ2，…毎に上記予測位置xnを中心として、第２設定範囲Ｒ1，Ｒ2，…を第２検索範囲として設定するようにする。ここで、上記第２設定範囲は、対象物体の想定される最大加速度または最大減速度に基づいて設定すれば、上記第２検索範囲内に上記対象物体が確実に存在することになるため、上記第２設定範囲を例えば次式に基づいて設定するようにすればよい。
【００３８】
D2=1/2×a×dt2＋e （２）
式（２）において、aは加速度、eは上記レーダ装置３の計測誤差であり、この加速度aは車両である場合には最大0.7Gと想定される。また、検出時間間隔dtは0.1secで、上記レーダ装置３の計測誤差eは１ｍとする。これらの数値を上記の式（２）に代入すると、上記第２設定範囲の半径が算出される。
【００３９】
D2=1/2×0.7×9.8×0.12＋１=1.034［ｍ］
これは、ほぼ上記レーダ装置３の計測誤差程度となり、上記第２設定範囲は上記レーダ装置３の計測誤差に対応した距離を半径とする円とすればよいことになる。
【００４０】
一方、ステップＳ３では、上記物体識別手段４２による識別結果に基づいて、上記対象物体が路側リフレクタであるか否かを判断するようにする。そして、路側リフレクタであればステップＳ４に進み、路側リフレクタでなければステップＳ５に進むようにする。
【００４１】
上記ステップＳ４では、上記対象物体は路側リフレクタであることから静止物体であるため、上記の式（１）において、相対速度Vrの値をマイナス自車速と予測するようにする。そして、この予測した相対速度Vrに基づき上記の式（１）により予測位置xnを設定し、上記予測位置xnを中心として、上記第２設定範囲、つまりレーダ装置３の計測誤差に対応した距離を半径とする円より大きく、第１設定範囲、つまり前回検出時点から今回検出時点までに検出対象物体が移動し得る最大のものとして設定された最大距離を半径とする円よりも小さい円である第１検索範囲を設定するようにする。また、上記ステップＳ５においては、対象物体が車両であると考えられるため、上記の式（１）において、上記相対速度Vrの値をゼロと予測して予測位置を設定し、検索範囲としてこの予測位置を中心とする第１検索範囲を設定するようにする。
【００４２】
なお、上記第１設定範囲の大きさは対象物体の想定される最大相対速度に基づいて設定すればよく、例えば次式により設定すればよい。
【００４３】
D1=Vr×dt （３）
式（３）において、Vrは自車両に対する相対速度であり、この相対速度Vrは車両である場合に最大120km/hであると想定される。また、前回検出時点と今回検出時点との時間差dtは上述の如く0.1secであり、これらの数値を上記の式（３）に代入すると、上記第１設定範囲の半径が算出される。
【００４４】
D1=120×1000／3600×0.1=3.3［ｍ］
そして、ステップＳ６において、上記ステップＳ３、Ｓ４及びＳ５においてそれぞれ設定された検索範囲内に位置する検出物体をそれぞれ前回検出時の検出物体と同一のものであるとして対応付けて捕捉するようにする。
【００４５】
次いで、ステップＳ７において、上記捕捉された物体について、車両リフレクタであるか否かを判定するようにする。これは、図５に示すフローチャートにより行うようにする。
【００４６】
まずステップＳ７１において、図６に示すように、隣り合った検出物体Ｆ1，Ｆ2の自車両Ａに対する距離r1，r2、及び、自車両に対する相対速度V1，V2がそれぞれほぼ等しいか否かを判定するようにする。そして、両者がほぼ等しいときには、ステップＳ７２に進み、等しくないときにはステップＳ７３に進むようにする。
【００４７】
上記ステップＳ７２では、上記隣り合った検出物体Ｆ1，Ｆ2間の物体間距離、つまり間隔Wを次式により算出するようにする。
【００４８】
W=r2×sinθ2−r1×sinθ1
ここで、θ1，θ2はそれぞれ上記各検出物体の自車両の進行方向に対する角度である（図６参照）。そして、ステップＳ７４に進むようにする。
【００４９】
上記ステップＳ７３では、検出物体Ｆ1は過去において車両リフレクタであると判定されているかを判定するようにする。そして、車両であると判定されていないときにはステップＳ７５に進み、上記検出物体Ｆ1は車両リフレクタではない判定するようにする一方、車両であると判定されているときにはステップＳ７６に進むようにする。
【００５０】
上記ステップＳ７６では、検出物体Ｆ2は過去において車両リフレクタであると判定されているかを判定するようにする。そして、車両であると判定されていないときにはステップＳ７７に進み、上記検出物体Ｆ2は車両リフレクタではない判定するようにする。
【００５１】
上記ステップＳ７４では、上記間隔Wが設定値Wd、つまり車幅より小さいかどうかを判定するようにする。そして、間隔Wが上記設定値Wdより小さいときにはステップＳ７８に進むようにし、上記検出物体Ｆ1，Ｆ2が一対の車両リフレクタであると判定し、間隔Wが上記設定値Wdより大きいときにはステップＳ７３に進むようにする。
【００５２】
そして、図３に示すフローチャートのステップＳ７において上述の如く車両リフレクタの判定を行えば、ステップＳ８に進むようにする。
【００５３】
上記ステップＳ８では、対象物体が路側リフレクタであるか、車両リフレクタであるかの確率Pnを過去の判定結果を用いて指数平滑法により算出するようにする。
【００５４】
Pn=Pn-1×(1-K)+C×K 但し、0<K<1，n=1,2,3,… （４）
ここで、ｎは物体検出時点を表している。そして、Cの値は、上記ステップＳ７において路側リフレクタと判定されたときには、C=100とする一方、車両リフレクタと判定されたときには、C=0とするようにする。また、フィルタ係数Kは例えば0.5とすればよい。
【００５５】
そして、ステップＳ９において、上記確率Pnの値が５０より大きいか否かを判定するようにする。そして、確率Pnが５０より大きいときにはステップＳ１０に進み上記対象物体は路側リフレクタであると判定しステップＳ１０に進むようにし、確率Pnが５０以下であるときにはステップＳ１２に進み上記対象物体は車両リフレクタであると判定するようにする。
【００５６】
ステップＳ１１では、上記対象物体を追従目標としない確定をするようにする。
【００５７】
また、ステップＳ１３では、上記対象物体の自車両に対する相対速度と自車速とから上記対象物体の絶対速度Vaを算出するようにする。
【００５８】
ステップＳ１４では、上記対象物体の絶対速度Vaが設定速度Vd以上であるか否かを判定するようにし、上記設定速度Vd以上であればステップＳ１５に進み、設定速度Vdより小さいときにはステップＳ１１に進み、追従目標としない確定をするようにする。上記設定速度Vdは、例えば10km/hとすればよい。
【００５９】
上記ステップＳ１５では、進行路推定手段４１において推定された進行路上に上記対象物体が位置しているか否かを判定するようにし、位置しているときにはステップＳ１６に進み、位置していないときには上記ステップＳ１１に進むようにする。
【００６０】
上記ステップＳ１６では、追従目標車両を選択し、ステップＳ１７において追従目標の設定を行うようにする。
【００６１】
上述の如く、追従目標が決定すれば、レーダ装置３により検出された追従目標及び前方物体の検出信号は、コントロールユニット４に出力され、このコントロールユニット４が走行制御手段５に対し上記追従目標等の自車両に対する相対位置及び相対速度に応じて目標スロットル開度信号、目標ブレーキ量信号及び目標シフト信号をそれぞれ出力する、もしくは、情報表示装置７に対し警報信号を出力するようにする。そして、上記走行制御手段５は、上記各信号を受けてスロットル制御装置６１、ブレーキ制御装置６２及び自動変速機制御装置６３を制御するようになっており、上記情報表示装置７は、運転者に対して報知・警報を行うようになっている。
【００６２】
つぎに、上記実施形態の作用・効果を説明する。
【００６３】
検出物体の相対速度が検出されている通常捕捉段階のときには、この相対速度と前回検出時における上記各検出物体の位置とに基づいて今回検出時における検出物体の位置を予測し、図４に示すように、前回検出時における各検出物体Ｆ1，Ｆ2，…毎に検索範囲として上記レーダ装置３の誤差に対応する距離を半径とする円である第２設定範囲Ｒ1，Ｒ2，…を第２検索範囲として設定すれば、この第２検索範囲内に同一である検出物体が確実に位置していることになる。このように今回検出時における検出物体の位置を予測することで検索範囲を狭くすることが可能になるため、検索範囲内に複数の検出物体が存在してしまうこと、また、隣り合った検索範囲がそれぞれ重なり合ってしまうことを有効に防止することができるようになり、前後の検出時点で正確に同一物体同士の対応付けを行うことができるようになる。これにより、物体の認識精度を向上させることができるようになる。
【００６４】
一方、相対速度が検出されていない初期捕捉段階のときには、上記物体識別手段４２による識別結果に応じて、路側リフレクタであれば自車両に対する相対速度をマイナス自車速とし、路上物体であれば相対速度をゼロと予測し、この予測した移動速度と前回検出時の各検出物体の位置とに基づいて、今回検出時の上記検出物体の位置を予測すれば、その各検出物体の位置をほぼ特定することができるようになる。このため、前回検出時の各検出物体の位置を中心として検索範囲を設定する場合より狭い範囲である第１検索範囲として設定しても、今回検出時には、この第１検索範囲内に同一の物体が位置していることになる。このため、隣り合った検索範囲がそれぞれ重なり合ってしまうことをより有効に防止することができ、前後の検出時点でより正確に同一物体同士の対応付けを行うことができるようになる。これにより、物体の認識精度をより一層向上させることができるようになる。
【００６５】
また、車両リフレクタの判定においては、過去の判定結果を用いて車両である確率を算出することで、判定手段４４により判定された結果の確からしさを確認することができるようになる。そして、この確率により判定を確定することにより、より精度の高い判定を行うことができるようになり、判定結果の信頼性を向上させることができるようになる。
【００６６】
なお、上記の物体認識装置においては処理能力の限界のため、捕捉し続けることが可能な物体の数に制限がある。そこで、自車両に対して近い位置にある物体は捕捉する、または、自車両に接近する物体を捕捉する等の処理を行い、物体の数を減少させるようにすることが考えられる。しかしながら、追従走行を行う場合において、例えば、図７に示すように、自車両Ａと追従目標車両Ｂとの間に割り込む車両Ｃが発生した場合、あるいは、図８に示すように、自車両Ａが分岐路に進入した場合には、設定した追従目標車両Ｂに追従することが不可能になり、例えば、上記割り込み車両Ｃまたは分岐路を走行している車両Ｄ（図８参照）を新たな追従目標として設定する必要がある。ところがこの場合、追従目標の設定には時間を要し、自動ブレーキまたは運転者に対する警報等の処理が遅れてしまうという問題がある。そこで、上記割り込みする可能性のある車両Ｃまたは分岐路を走行する車両Ｄは、追従目標となり得るかの判定を常に行い捕捉し続けるようにし、図７または図８に示すような場合においても、迅速な処理ができるようにする。
【００６７】
＜他の実施形態＞
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態を包含するものである。すなわち、上記実施形態では、レーダ装置３としてレーザレーダを用いているが、これに限らず、例えばミリ波等の電波を用いてもよい。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明における車両の物体認識装置によれば、各検出物体の移動速度が検出されている通常捕捉段階には、検索範囲を狭くすることができるため、上記検索範囲内に複数の検出物体が存在してしまうこと、また、上記隣り合った検索範囲がそれぞれ重なり合ってしまうことを有効に防止することができ、前後の検出時点で正確に同一物体同士の対応付けを行うことができる。これにより、物体の認識精度を向上させることができる。
【００６９】
一方、検出物体の移動速度が未検出の初期捕捉段階においても、前回検出時の各検出物体の位置を中心として、検出物体の移動能力に基づく最大想定範囲である第１設定範囲より狭く、かつ、物体検出手段の検出能力に基づく最小想定範囲である第２設定範囲より広い範囲を第１検索範囲として上記各検出物体毎に設定することにより、検索範囲内に複数の検出物体が存在してしまうこと、及び、隣り合った検索範囲がそれぞれ重なり合ってしまうことを等を共に防止することができ、前後の検出時点で正確に同一物体同士を対応付けを行うことができる。これにより、物体の認識精度を向上させることができる。
【００７０】
請求項２記載の発明によれば、上記請求項１記載の発明による効果に加えて、各検出時点毎に検出物体の対応付けが必要となり、検出物体の誤認識が起こりうる態様を特定することができる。
【００７１】
請求項３または請求項４記載の発明によれば、上記請求項１または請求項２記載の発明による効果に加えて、第１及び第２設定検索範囲の具体的な範囲を特定することができる。
【００７２】
請求項５記載の発明によれば、上記請求項１〜４記載の発明のいずれかによる効果に加えて、物体識別手段による識別結果に応じて、移動速度を予測し、この予測した移動速度と前回検出時の各検出物体の位置とに基づいて、今回検出時の上記検出物体の位置を予測すれば、その各検出物体の位置をほぼ特定することができる。このため、前回検出時の各検出物体の位置を中心として検索範囲を設定する場合より上記検出範囲を狭くしても、今回検出時にこの検索範囲内に同一である物体が位置することになる。このように検索範囲を狭くすることにより、隣り合った検索範囲がそれぞれ重なり合ってしまうことをより有効に防止することができ、前後の検出時点でより正確に同一物体同士の対応付けを行うことができる。これにより、初期捕捉段階であっても、物体の認識精度をより一層向上させることができる。
【００７３】
請求項６記載の発明によれば、上記請求項１〜５記載の発明のいずれかによる効果に加えて、過去の判定結果を用いて車両である確率を算出することで、判定手段により判定された結果の確からしさを確認することができる。そして、この確率により判定を確定することにより、より精度の高い判定を行うことができ、判定結果の信頼性を向上させることができる。
【００７４】
請求項７記載の発明によれば、上記請求項１〜６記載の発明のいずれかによる効果に加えて、車両の物体認識装置を備えた車両の追従走行システムの具体的な構成を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る車両の物体認識装置を備えた車両の走行制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る車両の物体認識装置のコントロールユニットの構成を示すブロック図である。
【図３】車両の物体認識装置における物体認識のフローチャートである。
【図４】検出物体の自車両に対する相対速度が検出されているときの検索範囲を示す説明図である。
【図５】車両リフレクタ判定のフローチャートである。
【図６】車両リフレクタ判定の説明図である。
【図７】自車両と追従目標車両との間に割り込み車両が発生した場合の説明図である。
【図８】自車両が分岐路に進入した場合の説明図である。
【図９】検出物体が移動し得る最大のものとして設定された最大距離を半径とする円の検索範囲を設定した場合を示す図４対応図である。
【符号の説明】
２ 車速センサ（自車速検出手段）
３ レーダ装置（物体検出手段）
５ 走行制御装置（走行制御手段）
７ 情報表示装置（報知・警報手段）
４２ 物体識別手段
４３ 移動速度検出手段
４４ 捕捉手段
４５ 車両判定手段
４４ａ 捕捉段階判定部
４４ｂ 初期捕捉部
４４ｃ 通常捕捉部
４４ｄ 相対速度予測部
４５ｂ 確率算出部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an object recognition device for a vehicle that is used for follow-up traveling in which a host vehicle travels following a preceding vehicle.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, when performing follow-up traveling in which a host vehicle follows a preceding vehicle, a radar device that detects an object such as a preceding vehicle in front of the host vehicle by irradiating and scanning a radar wave in front of the host vehicle has been used. Yes. At that time, a scanning device is used as the radar device, and scanning is performed at a wide angle in the horizontal direction. And according to the detection result, driving | running | working of the own vehicle is controlled, or a warning etc. are performed with respect to a driver | operator.
[0003]
By the way, in the case of following traveling, in order to set the following target vehicle, the detected object is a vehicle or a structure on the road such as a roadside reflector provided on the roadside based on a detection signal from the radar device. Need to be identified.
[0004]
Therefore, conventionally, as this type of vehicle object identification device, one that distinguishes a roadside reflector provided on a curved road from a detection signal and a stopped vehicle is known (see, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 5-87923). ). In this device, object detection means are attached to the center and left and right of the front of the host vehicle, and only the distance data of the center detection means among the detection objects at the center and left and right of the front of the host vehicle detected by the respective detection means. If the distance data on the left and right does not change rapidly, it is assumed that there is a stopped vehicle ahead. On the other hand, if at least one of the left and right distance data changes in a short time, the detected object Is identified as a roadside reflector.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, since the scanning radar device samples (detects) an object existing ahead while scanning the radar wave left and right, there is a time difference between the previous sampling and the current sampling. During this time difference, the host vehicle and the object ahead are also moving. For this reason, when there are a plurality of objects in front of the host vehicle, it is necessary to capture the same set of two detected object groups detected before and after each detection time in association with each other. There is. However, for example, when the intervals between the detection objects are close, there is a disadvantage that the association becomes difficult, and thus there is a problem that it is difficult to continuously capture the detection objects. As a result, it may happen that it is difficult to set the following target vehicle by erroneously recognizing whether the detected object is a preceding vehicle or a fixed object on the road.
[0006]
Therefore, as shown in FIG. 9, each detected object F at the previous detection located in front of the host vehicle A1, F2,... Circle search range R having a radius that is the maximum distance that the object can move1', R2It is conceivable to capture the detected object by setting ′,..., And associating the object detected within the search range at the time of detection this time as the same object.
[0007]
However, even in the case where the search range is set and the objects detected within the range are associated as the same object, for example, since the interval between the detection objects is small, a plurality of detection objects are detected within the one search range. If the search range is adjacent, the adjacent search range overlaps (see the shaded area in the figure), and the detection object exists within this overlapped range. May be difficult, and different objects may be misidentified as the same object at the time of detection before and after.
[0008]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to improve object recognition accuracy by accurately associating each detected object.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention described in
[0010]
In the case of the above configuration, in the normal capturing stage in which the moving speed of each detected object is detected, the position of each detected object at the current detection time is determined based on this moving speed and the position of each detected object at the previous detection. If the second set range, which is the minimum assumed range based on the detection capability of the object detection means, is set for each detected object with the predicted position as the center, the second search range is set at the time of detection this time. Thus, the same detection object is surely located inside. As described above, by predicting the position of each detection object at the time of detection this time, it becomes possible to set a narrow search range, a plurality of detection objects exist in the search range, It is possible to effectively prevent the matching search ranges from overlapping each other, and it is possible to accurately associate the same objects at the previous and subsequent detection points. Thereby, it becomes possible to improve the recognition accuracy of an object.
[0011]
On the other hand, even in the initial acquisition stage where the moving speed of the detected object is not detected, the position of each detected object at the previous detection is the center and is narrower than the first set range that is the maximum assumed range based on the moving ability of the detected object, and This is likely to occur when setting a search range for a circle whose radius is the maximum distance that the detected object can move by setting a range wider than the second set range as the first search range for each detected object. , It is possible to prevent the presence of a plurality of detection objects in the search range and the overlapping of the search ranges adjacent to each other. It is possible to associate objects with each other. Thereby, it becomes possible to improve the recognition accuracy of an object.
[0012]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the object detection means is configured to scan the radar wave on the traveling path ahead of the host vehicle and detect the object by the reflected wave. is there.
[0013]
In the case of the above configuration, when an object is detected by scanning (scanning) a radar wave, there is a time difference between the previous sampling and the current sampling. It ’s moving. For this reason, when there are a plurality of objects in front of the host vehicle, it is necessary to capture the same set of two detected object groups detected before and after each detection time in association with each other. In particular, in this case, there is an inconvenience that different detected objects may be misidentified as the same object. For this reason, especially when object detection is performed by radar wave irradiation scanning in this way, it is effective to prevent misdetection of the detected object and to improve recognition accuracy.
[0014]
And, as the first setting range, as in the invention according to
[0015]
In the case of the above configuration, it is possible to specify a specific range of the first and second setting ranges.
[0016]
According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects of the present invention, the capturing means may determine whether the relative speed of each detected object with respect to the host vehicle is an object on the road or an object on the road by the object identifying means. It is assumed that a relative speed prediction unit that predicts based on the identification result is provided. Then, based on the position of each detected object at the time of the previous detection and the predicted relative speed by the relative speed prediction unit instead of the position of each detected object at the time of the previous detection, using the initial capturing unit as the center position of the search range Thus, the predicted position of each detected object at the time of the current detection predicted is set.
[0017]
In the case of the above configuration, the relative speed predicting unit according to the identification result by the object identifying unit is considered to be a stationary object such as a roadside reflector, for example, if it is a roadside object. Is considered to be a traveling vehicle, for example, it is predicted that the moving speed is the same as that of the own vehicle, and based on the predicted moving speed and the position of each detected object at the previous detection, If the position is predicted, the position of each detected object can be almost specified. For this reason, even if the detection range is narrower than when the search range is set around the position of each detected object at the time of the previous detection, the same object is located within the search range at the time of the current detection. By narrowing the search range in this way, it becomes possible to more effectively prevent the adjacent search ranges from overlapping each other, and the same objects are more accurately associated with each other at the previous and subsequent detection points. It becomes possible. Thereby, even in the initial capturing stage, it is possible to further improve the object recognition accuracy.
[0018]
The invention described in claim 6 includes the vehicle determination means according to any one of
[0019]
In the case of the above configuration, by calculating the probability of being a vehicle using the past determination result, it becomes possible to confirm the certainty of the determination result as to whether the vehicle is a vehicle. Then, by determining the determination based on this probability, it is possible to perform a determination with higher accuracy and improve the reliability of the determination result.
[0020]
Further, the invention according to claim 7 is the traveling control means for controlling the traveling of the own vehicle based on the recognized object on the traveling path ahead of the own vehicle or the driving according to any one of the inventions according to the first to sixth aspects. It is set as the structure provided with at least one of the alerting | reporting / alarm means which alerts | reports or alerts a person.
[0021]
In the case of the above configuration, a specific configuration of the vehicle follow-up traveling system including the vehicle object recognition device can be obtained.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0023]
FIG. 1 is a configuration diagram of a vehicle follow-up travel device including a vehicle object recognition device according to an embodiment of the present invention, wherein 1 is a yaw rate sensor that detects a yaw rate generated in the host vehicle, and 2 is a vehicle speed of the host vehicle. A vehicle speed sensor as a vehicle speed detector for detecting
[0024]
The
[0025]
The information display device 7 is provided on an instrument panel or the like in the passenger compartment, and displays an alarm lamp that is turned on in response to an alarm signal from the
[0026]
The
[0027]
As shown in FIG. 2, the
[0028]
The travel path estimation means 41 estimates the travel path of the host vehicle from the yaw rate generated in the host vehicle detected by the
[0029]
The
[0030]
The moving
[0031]
The capturing means 44 includes a capturing
[0032]
The
[0033]
The tracking
[0034]
Next, vehicle object recognition by the
[0035]
First, in step S1, it is determined whether it is an initial acquisition stage or a normal acquisition stage, that is, whether or not the relative speed of the target detection object with respect to the host vehicle has been detected. If the relative speed is detected, the process proceeds to step S2, and is the initial capturing stage, that is, if the relative speed is not detected, the process proceeds to step S3.
[0036]
In step S2, the position predicted to be currently located based on the relative speed of the target object with respect to the host vehicle is calculated by the following equation.
[0037]
xn= xn-1+ Vr × dt where n = 1,2,3, ... (1)
Here, n represents an object detection time point, and xn-1Is the position of the target object at the time of the previous detection, Vr is the relative speed of the target object with respect to the host vehicle, and dt is the time difference between the previous detection time and the current detection time. Then, as shown in FIG. 4, the target object F at the previous detection time1, F2, ... for each predicted position xnAround the second setting range R1, R2,... Are set as the second search range. Here, if the second setting range is set based on the assumed maximum acceleration or maximum deceleration of the target object, the target object surely exists in the second search range. The second setting range may be set based on the following formula, for example.
[0038]
D2 = 1/2 × a × dt2+ E (2)
In equation (2), a is an acceleration, e is a measurement error of the
[0039]
D2 = 1/2 × 0.7 × 9.8 × 0.12+ 1 = 1.034 [m]
This is approximately the measurement error of the
[0040]
On the other hand, in step S3, based on the identification result by the
[0041]
In step S4, since the target object is a roadside reflector, it is a stationary object. Therefore, in the above equation (1), the value of the relative speed Vr is predicted to be a negative host vehicle speed. Based on the predicted relative speed Vr, the predicted position x is calculated by the above equation (1).nAnd set the above predicted position xnThe detection target object moves from the second setting range, that is, a circle whose radius is a distance corresponding to the measurement error of the
[0042]
The size of the first setting range may be set based on the assumed maximum relative speed of the target object. For example, the size may be set by the following equation.
[0043]
D1 = Vr × dt (3)
In Expression (3), Vr is a relative speed with respect to the host vehicle, and this relative speed Vr is assumed to be a maximum of 120 km / h when the vehicle is used. Further, the time difference dt between the previous detection time and the current detection time is 0.1 sec as described above, and the radius of the first set range is calculated by substituting these numerical values into the above equation (3).
[0044]
D1 = 120 × 1000/3600 × 0.1 = 3.3 [m]
In step S6, the detected objects positioned within the search ranges set in steps S3, S4, and S5 are captured in association with each other as being the same as the detected objects at the previous detection time.
[0045]
Next, in step S7, it is determined whether or not the captured object is a vehicle reflector. This is performed according to the flowchart shown in FIG.
[0046]
First, in step S71, as shown in FIG.1, F2Distance to the vehicle A1, R2, And relative speed V to own vehicle1, V2Are determined to be approximately equal to each other. If the two are substantially equal, the process proceeds to step S72, and if not, the process proceeds to step S73.
[0047]
In step S72, the adjacent detection objects F1, F2The distance between objects, that is, the interval W is calculated by the following equation.
[0048]
W = r2× sinθ2−r1× sinθ1
Where θ1, Θ2Is the angle of each detected object with respect to the traveling direction of the host vehicle (see FIG. 6). Then, the process proceeds to step S74.
[0049]
In step S73, the detected object F1Determines whether it is determined to be a vehicle reflector in the past. If it is not determined that the vehicle is a vehicle, the process proceeds to step S75 to detect the detected object F.1Is determined not to be a vehicle reflector, while when it is determined to be a vehicle, the process proceeds to step S76.
[0050]
In step S76, the detected object F2Determines whether it is determined to be a vehicle reflector in the past. If it is not determined that the vehicle is a vehicle, the process proceeds to step S77, where the detected object F2Is determined not to be a vehicle reflector.
[0051]
In step S74, it is determined whether the interval W is smaller than the set value Wd, that is, the vehicle width. When the interval W is smaller than the set value Wd, the process proceeds to step S78, and the detected object F1, F2Is determined to be a pair of vehicle reflectors, and when the interval W is larger than the set value Wd, the process proceeds to step S73.
[0052]
Then, if the vehicle reflector is determined as described above in step S7 of the flowchart shown in FIG. 3, the process proceeds to step S8.
[0053]
In step S8, the probability P of whether the target object is a roadside reflector or a vehicle reflector.nIs calculated by the exponential smoothing method using the past determination result.
[0054]
Pn= Pn-1× (1-K) + C × K where 0 <K <1, n = 1, 2, 3, ... (4)
Here, n represents an object detection time point. The value of C is set to C = 100 when it is determined as a roadside reflector in step S7, while C = 0 is determined when it is determined as a vehicle reflector. The filter coefficient K may be set to 0.5, for example.
[0055]
In step S9, the probability PnIt is determined whether or not the value of is greater than 50. And probability PnIs greater than 50, the process proceeds to step S10, where it is determined that the target object is a roadside reflector, and the process proceeds to step S10.nWhen is less than or equal to 50, the process proceeds to step S12 to determine that the target object is a vehicle reflector.
[0056]
In step S11, it is determined that the target object is not a tracking target.
[0057]
In step S13, the absolute speed Va of the target object is calculated from the relative speed of the target object to the host vehicle and the host vehicle speed.
[0058]
In step S14, it is determined whether or not the absolute speed Va of the target object is equal to or higher than the set speed Vd. If it is equal to or higher than the set speed Vd, the process proceeds to step S15. Make sure that the target is not a follow-up target. The set speed Vd may be 10 km / h, for example.
[0059]
In step S15, it is determined whether or not the target object is located on the traveling path estimated by the traveling path estimation means 41. If the target object is located, the process proceeds to step S16. Proceed to S11.
[0060]
In step S16, a tracking target vehicle is selected, and a tracking target is set in step S17.
[0061]
As described above, when the tracking target is determined, the tracking target detected by the
[0062]
Next, the operation and effect of the above embodiment will be described.
[0063]
At the normal capturing stage in which the relative speed of the detected object is detected, the position of the detected object at the current detection is predicted based on the relative speed and the position of each detected object at the previous detection, and is shown in FIG. Thus, each detected object F at the time of the previous detection1, F2,... As a search range, a second set range R that is a circle having a radius corresponding to the error of the radar device 3.1, R2,... Are set as the second search range, the same detected object is surely located within the second search range. As described above, since it is possible to narrow the search range by predicting the position of the detection object at the time of detection this time, there are a plurality of detection objects in the search range, and adjacent search ranges. Can be effectively prevented from overlapping each other, and the same objects can be accurately associated with each other at the time of detection before and after. Thereby, the recognition accuracy of the object can be improved.
[0064]
On the other hand, at the initial acquisition stage in which the relative speed is not detected, the relative speed with respect to the own vehicle is set to the minus own vehicle speed in the case of the road-side reflector, and the relative speed in the case of an object on the road, according to the identification result by the object identification means 42. If the position of the detected object at the current detection is predicted based on the predicted moving speed and the position of each detected object at the previous detection, the position of each detected object is almost specified. Will be able to. For this reason, even if the search range is set as a narrower range than when the search range is set around the position of each detected object at the time of the previous detection, the same object within the first search range is detected at the current detection. Will be located. For this reason, it is possible to more effectively prevent the adjacent search ranges from overlapping each other, and it is possible to more accurately associate the same objects at the previous and subsequent detection points. Thereby, the recognition accuracy of the object can be further improved.
[0065]
Further, in the determination of the vehicle reflector, the probability of the result determined by the determination means 44 can be confirmed by calculating the probability of being a vehicle using the past determination result. Then, by determining the determination based on this probability, it becomes possible to perform a determination with higher accuracy and to improve the reliability of the determination result.
[0066]
In the above object recognition apparatus, the number of objects that can be continuously captured is limited due to the limit of processing capability. Therefore, it is conceivable to reduce the number of objects by performing processing such as capturing an object close to the host vehicle or capturing an object approaching the host vehicle. However, when performing follow-up traveling, for example, as shown in FIG. 7, when a vehicle C that interrupts between the own vehicle A and the follow-up target vehicle B occurs, or as shown in FIG. 8, the own vehicle A When the vehicle enters the branch road, it becomes impossible to follow the set following target vehicle B. For example, the interrupting vehicle C or the vehicle D traveling on the branch road (see FIG. 8) is newly added. It is necessary to set as a tracking target. However, in this case, it takes time to set the tracking target, and there is a problem that processing such as an automatic brake or a warning for the driver is delayed. Therefore, the vehicle C that has the possibility of interrupting or the vehicle D that travels on the branch road always makes a determination as to whether it can be a follow-up target and continues to capture it. Even in the case shown in FIG. 7 or FIG. Enable quick processing.
[0067]
<Other embodiments>
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, Various other embodiments are included. That is, in the above-described embodiment, a laser radar is used as the
[0068]
【The invention's effect】
As described above, according to the vehicle object recognition device of the first aspect of the present invention, the search range can be narrowed during the normal capture stage in which the moving speed of each detected object is detected. It is possible to effectively prevent the presence of multiple detection objects within the search range and the overlap of the adjacent search ranges. Can be attached. Thereby, the recognition accuracy of an object can be improved.
[0069]
On the other hand, even in the initial acquisition stage where the moving speed of the detected object is not detected, the position of each detected object at the previous detection is the center and is narrower than the first set range that is the maximum assumed range based on the moving ability of the detected object, and By setting a range wider than the second set range, which is the minimum assumed range based on the detection capability of the object detection means, as the first search range for each of the detected objects, a plurality of detected objects exist within the search range. It is possible to prevent the adjacent search ranges from overlapping each other, and to accurately associate the same objects at the previous and subsequent detection points. Thereby, the recognition accuracy of an object can be improved.
[0070]
According to the second aspect of the invention, in addition to the effect of the first aspect of the invention, it is necessary to associate a detected object at each detection time point, and to specify a mode in which erroneous recognition of the detected object may occur. Can do.
[0071]
According to the third or fourth aspect of the invention, in addition to the effect of the first or second aspect of the invention, the specific range of the first and second setting search ranges can be specified. .
[0072]
According to the fifth aspect of the invention, in addition to the effect of any one of the first to fourth aspects of the invention, the moving speed is predicted according to the identification result by the object identifying means, and the predicted moving speed and If the position of each detected object at the current detection is predicted based on the position of each detected object at the previous detection, the position of each detected object can be substantially specified. For this reason, even if the detection range is narrower than when the search range is set around the position of each detected object at the time of the previous detection, the same object is located within the search range at the time of the current detection. By narrowing the search range in this way, it is possible to more effectively prevent the adjacent search ranges from overlapping each other, and more accurately associate the same objects at the previous and subsequent detection points. it can. Thereby, even in the initial acquisition stage, the recognition accuracy of the object can be further improved.
[0073]
According to the sixth aspect of the invention, in addition to the effect of any of the first to fifth aspects of the invention, the determination means determines the probability of being a vehicle using the past determination result. The certainty of the result can be confirmed. Then, by determining the determination based on this probability, it is possible to perform a determination with higher accuracy and improve the reliability of the determination result.
[0074]
According to the seventh aspect of the invention, in addition to the effect of any one of the first to sixth aspects of the invention, a specific configuration of the vehicle follow-up traveling system including the vehicle object recognition device can be obtained. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a vehicle travel control device including a vehicle object recognition device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a control unit of the vehicle object recognition device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart of object recognition in the vehicle object recognition device;
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a search range when a relative speed of a detected object with respect to the host vehicle is detected.
FIG. 5 is a flowchart of vehicle reflector determination.
FIG. 6 is an explanatory diagram of vehicle reflector determination.
FIG. 7 is an explanatory diagram when an interrupting vehicle is generated between the own vehicle and the tracking target vehicle.
FIG. 8 is an explanatory diagram when the host vehicle enters a branch road.
FIG. 9 is a diagram corresponding to FIG. 4 showing a case where a circle search range having a radius of the maximum distance set as the maximum object that can be detected is set.
[Explanation of symbols]
2 Vehicle speed sensor (own vehicle speed detection means)
3 Radar device (object detection means)
5 Travel control device (travel control means)
7 Information display device (notification / alarm means)
42 Object identification means
43 Moving speed detection means
44 Capture means
45 Vehicle determination means
44a Capture stage determination unit
44b Initial capturing part
44c Normal capture part
44d Relative speed prediction unit
45b Probability calculator
Claims (7)
上記捕捉手段は、上記各検出物体の移動速度が検出されている通常捕捉段階であるか上記移動速度が未検出の初期捕捉段階であるかを判定する捕捉段階判定部と、この捕捉段階判定部により捕捉段階が初期捕捉段階と判定された場合に各検出物体の捕捉処理を行う初期捕捉部と、上記捕捉段階判定部により捕捉段階が通常捕捉段階と判定された場合に各検出物体の捕捉処理を行う通常捕捉部とを備え、
上記初期捕捉部は、前回検出時における各検出物体の位置を中心として、上記検出物体の移動能力に基づく最大想定範囲である第１設定範囲より狭く、かつ、上記物体検出手段の検出能力に基づく最小想定範囲である第２設定範囲より広い範囲を第１検索範囲として上記各検出物体毎に設定し、今回検出時にこの第１検索範囲内に位置する検出物体を同一であるものとして捕捉するように構成されている一方、
上記通常捕捉部は、前回検出時における各検出物体の位置とその各検出物体の移動速度とに基づいて予測した今回検出時における各検出物体の予測位置を中心とする上記第２設定範囲を第２検索範囲として各検出物体毎に設定し、今回検出時にこの第２検索範囲内に位置する検出物体を同一であるものとして捕捉するように構成されている
ことを特徴とする車両の物体認識装置。Object detection means for detecting an object in front of the own vehicle, own vehicle speed detection means for detecting the vehicle speed of the own vehicle, and movement for detecting the moving speed of each detected object in comparison with the own vehicle speed detection value by the own vehicle speed detection means A speed detecting means, an object identifying means for identifying the detected object group detected by the object detecting means as a road object and a roadside object, and each detected at the previous detection from the detected object group detected at the current detection An object recognition device for a vehicle, comprising: a capturing unit that searches for and captures an object that is the same as the detected object, and is configured to sequentially capture detected objects in front of the host vehicle by the capturing unit as the vehicle travels. There,
The capturing means includes a capturing stage determining unit that determines whether the moving speed of each detected object is a normal capturing stage in which the moving speed is detected or an initial capturing stage in which the moving speed is not detected, and the capturing stage determining unit When the capture stage is determined to be the initial capture stage, an initial capture unit that captures each detected object, and when the capture stage is determined to be the normal capture stage by the capture stage determination unit, the capture process for each detected object is performed. And a normal capture unit that performs
The initial capturing unit is narrower than the first set range, which is the maximum assumed range based on the moving ability of the detected object, with the position of each detected object at the time of the previous detection as the center, and based on the detected ability of the object detecting means A range wider than the second set range, which is the minimum assumed range, is set as the first search range for each of the detected objects, and the detected objects located in the first search range are captured as the same at the time of the current detection. While configured to
The normal capturing unit sets the second setting range centered on the predicted position of each detected object at the current detection predicted based on the position of each detected object at the previous detection and the moving speed of each detected object. 2. An object recognition device for a vehicle characterized in that it is set for each detected object as two search ranges and that the detected objects located in the second search range are captured as the same at the time of detection this time. .
物体検出手段は、自車両前方の進行路上にレーダ波を照射走査して、その反射波により物体を検出するように構成されている
ことを特徴とする車両の物体認識装置。In claim 1,
An object recognition device for a vehicle, wherein the object detection means is configured to irradiate and scan a radar wave on a traveling path ahead of the host vehicle and detect an object by the reflected wave.
第１設定範囲は、前回検出時から今回検出時までに検出対象物体が移動し得る最大のものとして設定された最大距離を半径とする円である
ことを特徴とする車両の物体認識装置。In claim 1 or claim 2,
The vehicle object recognition apparatus characterized in that the first setting range is a circle having a radius of a maximum distance set as a maximum distance that the detection target object can move from the previous detection to the current detection.
第２設定範囲は、物体検出手段の検出誤差に対応する距離を半径とする円である
ことを特徴とする車両の物体認識装置。In claim 1 or claim 2,
The vehicle object recognition device characterized in that the second setting range is a circle having a radius corresponding to the detection error of the object detection means.
捕捉手段は、各検出物体の自車両に対する相対速度を物体識別手段による路上物体であるか路側物体であるかの識別結果に基づいて予測する相対速度予測部を備え、
初期捕捉部は、
検索範囲の中心位置として、前回検出時における各検出物体の位置に代えて、上記前回検出時における各検出物体の位置と上記相対速度予測部による予測相対速度とに基づいて予測した今回検出時における各検出物体の予測位置を設定するように構成されている
ことを特徴とする車両の物体認識装置。In any one of Claims 1-4,
The capturing means includes a relative speed prediction unit that predicts the relative speed of each detected object with respect to the host vehicle based on the identification result of whether the object is a road object or a roadside object by the object identifying means
The initial capture part is
As the center position of the search range, instead of the position of each detected object at the time of the previous detection, at the time of current detection predicted based on the position of each detected object at the time of the previous detection and the predicted relative speed by the relative speed prediction unit A vehicle object recognition apparatus configured to set a predicted position of each detected object.
捕捉手段により捕捉された捕捉物体群の内から車両であるものを判定する車両判定手段を備え、
上記車両判定手段は、
上記捕捉物体群の個々についてその捕捉物体が車両である確率を過去の判定結果を用いて指数平滑法により算出する確率算出部を備え、この確率算出部により算出された確率に基づき各捕捉物体が車両であるかを確定するように構成されている
ことを特徴とする車両の物体認識装置。In any one of Claims 1-5,
Vehicle determining means for determining what is a vehicle from a group of captured objects captured by the capturing means;
The vehicle determination means is
A probability calculating unit that calculates the probability that the captured object is a vehicle for each of the captured object groups by an exponential smoothing method using past determination results, and each captured object is based on the probability calculated by the probability calculating unit. An object recognition device for a vehicle, characterized by being configured to determine whether the vehicle is a vehicle.
自車両前方の進行路上の物体に基づき自車両の走行を制御する走行制御手段、
もしくは、運転者への報知または警報を行う報知・警報手段の少なくとも一方を備えている
ことを特徴とする車両の物体認識装置。In any one of Claims 1-6,
Travel control means for controlling the travel of the host vehicle based on an object on the traveling path ahead of the host vehicle;
Alternatively, the vehicle object recognition device is provided with at least one of a notification / alarm means for performing notification or warning to the driver.
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