JP4220699B2

JP4220699B2 - 車両周辺監視装置

Info

Publication number: JP4220699B2
Application number: JP2001391472A
Authority: JP
Inventors: 茂一岡村
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2001-12-25
Filing date: 2001-12-25
Publication date: 2009-02-04
Anticipated expiration: 2021-12-25
Also published as: JP2003182490A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車の死角領域の視界を補助し、他車両との衝突防止を防止する車両周辺監視装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車走行中の車線変更の場合、運転者は、ミラーなどによる確認と、目視による確認とを行い、他車両との衝突を防止している。
【０００３】
しかし、自動車には、ミラーによる確認不可能な死角領域が存在するので完全な安全確認を行うことは困難である。
【０００４】
このようなことから、従来より、死角領域を走行する車両の存在を警報で運転者に知らせることで安全確認を補助する車両周辺監視装置が提案されている。
【０００５】
例えば、特開平８−２４１４９９号公報に掲載された車両周辺監視装置は、後側方の死角領域に複数のレーザービーム（パルスビーム）を照射して、その反射光を受信する。
【０００６】
死角領域を走行する車両が存在すれば、その車両からの反射光も受信することになり、レーザービームの照射タイミングと受信タイミングとの差から自車両と他車両との距離を算出している。
【０００７】
左右いずれかのターンシグナル（ウィンカー）がＯＮとなっており、算出した距離が一定値以下である場合には、自車両の死角領域に車両が走行していると判断し、警報を鳴らして運転者に通知している。
【０００８】
また、特開平１０−１６６９７１号公報に掲載された車両周辺監視装置は、ターンシグナルレバーの操作が不要であり、センサで検出した周辺物体の車幅方向の移動量に基づいて自車両の車線変更を判定し、その判定結果から警報発信の判定をしている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来の車両周辺監視装置は以上のように、ターンシグナルレバーを操作している場合にのみ動作するが、運転者の性格や走行状況等、様々な状況によっては、ターンシグナルレバーを操作せずに（ウィンカーを作動させずに）、いきなり車線変更などの行為におよぶ可能性があるので、死角領域に車両が存在しても警報を鳴らさないという問題点があった。
【００１０】
また、他車両が自車両に接近するだけで、自車両が車線変更していると判定する可能性があるという問題点があった。
【００１１】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、ターンシグナルレバーの操作が無くても、正確に自車両の車線変更状態を検出することのできる車両周辺監視装置を得ることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る車両周辺監視装置は、自車両の警報領域に存在する物体を検出して自車両との相対位置を算出する物体検出手段と、自車両の車両情報を検出する車両情報検出手段と、相対位置に基づいて、自車両の車幅方向に対する物体の位置変化量を算出する物***置変化量算出手段と、車両情報に基づいて、自車両の車幅方向の移動量を算出する自車両運動推定手段と、自車両の移動量と、物体の位置変化量と自車両の移動量との差とに基づいて、自車両の車線変更状態を判定する車線変更判定手段と、物体検出手段による検出結果および車線変更判定手段による判定結果に基づいて、自車両の運転者に対する警報内容を判定する警報出力判定手段と、警報出力判定手段の判定結果に対応した警報を出力する警報手段とを備えたものである。
【００１３】
また、この発明に係る車両周辺監視装置の車線変更判定手段は、物体の位置変化量と自車両の移動量との差分絶対値が所定値よりも小さい場合に、自車両の車線変更状態を判定するものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。図１および図２は、この発明の実施の形態１を示すブロック構成図である。
【００１５】
図１および図２において、車両周辺監視装置は、自車両の左右にマイクロ波レーダ（左）１１およびマイクロ波レーダ（右）１２を有する物体検出手段１と、車速センサ２１、ヨーレートセンサ２２、ターンシグナルＳＷ（左）２３、およびターンシグナルＳＷ（右）２４を有し、車両情報を検出する車両情報検出手段２とを備えている。
【００１６】
また、物体検出手段１と車両情報検出手段２との情報に基づいて、自車両の車線変更状態の判定と警報内容との判定を行うコントロールユニット３と、自車両の運転者に警報を伝える警報手段４とを備えている。
【００１７】
また、コントロールユニット３は、警報領域（死角領域）に存在する自車両周辺の物体の位置変化量を算出する物***置変化量算出手段３１と、自車両の移動量を算出する自車両運動推定手段３２と、自車両が車線変更しているか否か（車線変更状態）を判定する車線変更判定手段３３と、自車両の運転者に向けて警報を伝えるか否かを判定する警報出力判定手段３４とを備えている。
【００１８】
また、警報手段４は、警報ブザー４１と、例えば左右のドアミラー（サイドミラー）付近に設置され、自車両の左右側で車両が走行していることを伝える左検出ランプ４２および右検出ランプ４３とを備えている。
【００１９】
次に、図２から図７を参照しながら、この発明の実施の形態１による動作について説明する。
【００２０】
図２はこの実施の形態１の構成を示すブロック図である。図７はこの実施の形態１による動作を説明する説明図である。
【００２１】
図２および図７において、自車両の死角となりうる例えば後側方の領域を警報領域７１として、左右のマイクロ波レーダ（左）、（右）１１、１２（図２参照）に設定する。
【００２２】
なお、警報領域７１は、例示したような後側方の死角領域を設定するに限らず、利用者が監視を必要とする領域を設定してもよい。
【００２３】
警報領域７１が設定されると、マイクロ波レーダ（左）１１は左の警報領域７１にマイクロ波を照射し、マイクロ波レーダ（右）１２は、右の警報領域７１にマイクロ波を照射する。
【００２４】
警報領域７１内で反射した反射波を受信したマイクロ波レーダ（左）、（右）１１、１２は、反射波を解析し、警報領域７１を走行する車両（警報領域７１に存在する物体）と自車両の位置から、自車両との相対位置をそれぞれ算出する。
【００２５】
車速センサ２１は、自車両の走行速度を検出する。また、ヨーレートセンサ２２は、自車両のヨーレートを検出する。
【００２６】
このような物体検出手段１と車両情報検出手段２とは、それぞれのタイミング（所定周期）で計測（検出）を行っている。
【００２７】
図３および図４を参照しながら、コントロールユニット３の動作の説明をする。
【００２８】
図３において、まず、コントロールユニット３の初期化を行う（ステップＳ３０１）。
【００２９】
次に、データ入力処理において、物体検出手段１で検出された各物体の自車両との相対位置と、車速センサ２１で検出された自車両の走行速度と、ヨーレートセンサ２２で検出された自車両のヨーレートと、ターンシグナルＳＷ（左）、（右）２３、２４の作動状態を示す信号とを入力する（ステップＳ３０２）。
【００３０】
なお、ターンシグナルＳＷ（左）、（右）２３、２４は、運転席に設置されたターンシグナルレバー（図示せず）の操作により、左右どちらかのスイッチ（ＳＷ）がＯＮになったことを伝える信号を発信する。
【００３１】
続いて、物***置変化量算出手段３１の処理においては、物体検出手段１で算出された各物体（各車両）の自車両との相対位置を入力し、各物体の前回の相対位置と比較して、自車両の進行方向および車幅方向に対する位置変化量（自車両と物体との間の進行方向の距離変化量および車幅方向の距離変化量）をそれぞれ算出する。
【００３２】
さらに、物体検出手段１の検出のタイミングに基づいて、自車両の進行方向および車幅方向に対する単位時間あたりの位置変化量をそれぞれ算出する（ステップＳ３０３）。
【００３３】
自車両運動推定手段３２の処理においては、自車両の走行速度およびヨーレートを入力し、自車両の車幅方向における単位時間あたりの移動量を算出する（ステップＳ３０４）。
【００３４】
図４において、例えば自車両が右に車線変更する場合、微小時間ｄｔにおける移動は、曲率半径Ｒの曲線に沿っていると仮定できるため、その車幅方向の移動量ｄＸｖは、（１）式で算出することができる。
【００３５】

【００３６】
なお、（１）式において、Ｒは曲率半径（ｍ）、θは自車両のヨー角（ｒａｄ）、Ｖｓは、自車両の走行速度（ｍ／ｓ）、ωは自車両のヨーレート（ｒａｄ／ｓ）である。
【００３７】
したがって、微小時間ｄｔあたりの移動量を所定数分だけ加えて得た移動量を単位時間における自車両の移動量ΔＸｖとしている。
【００３８】
続いて、車線変更判定処理３３においては、物***置変化量算出処理３１で算出された警報領域７１で検出された各物体の位置変化量と、自車両の移動量と、ターンシグナルＳＷ（左）、（右）２３、２４からの信号とに基づいて、自車両が車線変更しているか否か（自車両の車線変更状態）を判定する（ステップＳ３０５）。
【００３９】
警報出力判定処理３４においては、物体検出手段１で算出された相対位置と、車線変更判定処理３３の判定結果とに基づいて、警報を伝えるか否かを判定する（ステップＳ３０６）。
【００４０】
そして、警報出力判定処理３４からの判定結果に基づいて、警報手段４内の対応する警報装置を作動させる（ステップＳ３０７）。
【００４１】
最後に、所定時間（例えば、５０ｍｓ）が経過したか否かを確認し、経過していなければ経過するまで待機し、経過していればデータ入力処理（ステップＳ３０２）に戻る。このように、コントロールユニット３は、所定タイミング（所定時間周期）で処理を開始する（ステップＳ３０８）。
【００４２】
次に、図５を参照しながら、車線変更判定手段３３の処理動作について詳細に説明する。
【００４３】
まず、ターンシグナルＳＷ（右）２４からの信号に基づいて、右ターンシグナルがＯＮかどうかを確認する（ステップＳ５０１）。
【００４４】
ステップＳ５０１において、右ターンシグナルがＯＮである場合（すなわち、ＹＥＳ）、自車両は右車線変更中であると判定する（ステップＳ５０７）。
【００４５】
ステップＳ５０１において、右ターンシグナルがＯＦＦである場合（すなわち、ＮＯ）、ヨーレートセンサ２２で検出されたヨーレートω（ｒａｄ／ｓ）と所定値ωｔｈ（ｒａｄ／ｓ）とを比較する（ステップＳ５０２）。
【００４６】
ステップＳ５０２において、所定値ωｔｈがヨーレートω以上の場合（すなわち、ＮＯ）、ステップＳ５０８に進み、左車線の確認をする。
【００４７】
ステップＳ５０２において、ヨーレートωが所定値ωｔｈよりも大きい場合（すなわち、ＹＥＳ）、内部で使用するカウンタｉ（マイクロ波レーダ（右）１２で検出された右方に存在する物体数のカウンタ）に「０」を代入する（ステップＳ５０３）。
【００４８】
続いて、自車両の車幅方向の移動量ΔＸｖと、マイクロ波レーダ（右）１２で検出された自車両の右方に存在する各物体の位置の車幅方向の変化量ΔＸｒ[ｉ]との差分絶対値を算出し、所定値ΔＸと比較する（ステップＳ５０４）。
【００４９】
ステップＳ５０４において、差分絶対値が所定値ΔＸよりも小さい場合（すなわち、ＹＥＳ）、自車両は右車線変更中であると判定する。
【００５０】
ステップＳ５０４において、差分絶対値が所定値ΔＸ以上である場合（すなわち、ＮＯ）、カウンタｉを「１」だけインクリメントし、次の物体との判定の準備を行う（ステップＳ５０５）。
【００５１】
カウンタｉと、マイクロ波レーダ（右）１２で検出された右方に存在する物体数Ｎｒとを比較し、すべての物体において比較を行ったか否かを確認する（ステップＳ５０６）。
【００５２】
ステップＳ５０６において、カウンタｉが物体数Ｎｒよりも小さい場合（すなわち、ＹＥＳ）、判定を行っていない物体が存在すると見なして、ステップＳ５０４に戻る。
【００５３】
ステップＳ５０６において、カウンタｉが物体数以上である場合（すなわち、ＮＯ）、右方に存在するすべての物体において判定を行ったと見なして、ステップＳ５０８に進む。
【００５４】
ステップＳ５０８からは、マイクロ波レーダ（左）１１で検出された自車両の左方に存在する各物体とにおいて、左車線に変更しているか否かの判定を行う。
【００５５】
まず、ターンシグナルＳＷ（左）２３からの信号に基づいて、左ターンシグナルがＯＮかどうかを確認する（ステップＳ５０８）。
【００５６】
ステップＳ５０８において左ターンシグナルがＯＮである場合（すなわち、ＹＥＳ）、自車両は左車線変更中であると判定する（ステップＳ５１４）。
【００５７】
ステップＳ５０８において、左ターンシグナルがＯＦＦである場合（すなわち、ＮＯ）、ヨーレートセンサ２２で検出されたヨーレートω（ｒａｄ／ｓ）と所定値−ωｔｈ（ｒａｄ／ｓ）とを比較する（ステップＳ５０９）。
【００５８】
ステップＳ５０８において、ヨーレートωが所定値−ωｔｈ以上の場合（すなわち、ＮＯ）、車線変更なし（車線変更していない）と判定する（ステップＳ５１５）。
【００５９】
ステップＳ５０８において、ヨーレートωが所定値−ωｔｈよりも小さい場合（すなわち、ＹＥＳ）、内部で使用するカウンタｉ（マイクロ波レーダ（左）１１で検出された左方に存在する物体数のカウンタ）に「０」を代入する（ステップＳ５１０）。
【００６０】
続いて、自車両の車幅方向の移動量ΔＸｖと、マイクロ波レーダ（左）１１で検出された自車両の左方に存在する各物体の自車両の車幅方向に対する位置変化量ΔＸｌ[ｉ]との差分絶対値を算出し、所定値ΔＸと比較する（ステップＳ５１１）。
【００６１】
ステップＳ５１１において、差分絶対値が所定値ΔＸよりも小さい場合（すなわち、ＹＥＳ）、自車両は左車線変更中であると判定する。
【００６２】
ステップＳ５１２において、差分絶対値が所定値ΔＸ以上である場合（すなわち、ＮＯ）、カウンタｉを「１」だけインクリメントし、次の物体との判定の準備を行う（ステップＳ５１２）。
【００６３】
カウンタｉと、マイクロ波レーダ（左）１１で検出された左方に存在する物体数Ｎｌとを比較し、すべての物体において比較を行ったか否かを確認する（ステップＳ５１３）。
【００６４】
ステップＳ５１３において、カウンタｉが物体数Ｎｌよりも小さい場合（すなわち、ＹＥＳ）、判定を行っていない物体が存在すると見なして、ステップＳ５１１に戻る。
【００６５】
ステップＳ５１３において、カウンタｉが物体数以上である場合（すなわち、ＮＯ）、左方に存在するすべての物体において判定を行ったと見なして、車線変更なし（自車両は車線変更を行っていない）と判定する。
【００６６】
以上のように、車線変更判定手段３３は、左右のターンシグナルの作動状況、または、警報領域７１で検出された物体および自車両の移動状況によって、自車両の車線変更状態を判定する。
【００６７】
次に、図６を参照しながら、警報出力判定手段３４の処理動作について詳細に説明する。
【００６８】
図６において、まず、マイクロ波レーダ（右）１２で検出された物体が存在したか否か（右の警報領域７１に物体を検出したか否か）を確認する（ステップＳ６０１）。
【００６９】
ステップＳ６０１において、物体を検出していない場合（すなわち、ＮＯ）、「右警報無し」と判定し、右方の警報は作動させない（ステップＳ６０２）。
【００７０】
ステップＳ６０１において、物体を検出した場合（すなわち、ＹＥＳ）、車線変更判定手段３３の判定結果が「右車線変更中」であるか確認する（ステップＳ６０３）。
【００７１】
ステップＳ６０３において、右車線変更中であると判定された場合（すなわち、ＹＥＳ）、「右２次警報」と判定し、後述する警報装置を作動させる（ステップＳ６０４）。
【００７２】
ステップＳ６０３において、右車線変更中であると判定されていない場合（すなわち、ＮＯ）、「右１次警報」と判定し、後述する警報装置を作動させる（ステップＳ６０５）。
【００７３】
続いて、マイクロ波レーダ（左）１１で検出された物体が存在するか否か（左警戒領域７１に物体を検出したか否か）を確認する（ステップＳ６０６）。
【００７４】
ステップＳ６０６において、物体を検出していない場合（すなわち、ＮＯ）、「左警報無し」と判定し、左方の警報は作動させない（ステップＳ６０７）。
【００７５】
ステップＳ６０６において、物体を検出した場合（すなわち、ＹＥＳ）、車線変更判定手段３３での判定結果が「左車線変更中」であるか確認する（ステップＳ６０８）。
【００７６】
ステップＳ６０８において、左車線変更中であると判定された場合（すなわち、ＹＥＳ）、「左２次警報」と判定し、後述する警報装置を作動させる（ステップＳ６０９）。
【００７７】
ステップＳ６０８において、左車線変更中であると判定されていない場合（すなわち、ＮＯ）、「左１次警報」と判定し、後述する警報装置を作動させる（ステップＳ６１０）。
【００７８】
以上のように、警報出力判定手段３４は、物体検出手段１の検出結果と、車線変更判定手段３３の判定結果に基づいて、警報内容の判定を行う。
【００７９】
前述（図３ステップＳ３０７）のように、警報内容の判定が終了すると、コントロールユニット３は、警報内容に対応した信号を警報手段４に伝える。
【００８０】
次に、図２を参照しながら、警報手段４の動作について説明する。
【００８１】
警報手段４は、コントロールユニット３からの警報内容に基づいて、対応する警報装置を作動させる。
【００８２】
まず、警報出力判定手段３４において、「右警報無し」または「左警報無し」と判定された場合、警報装置は作動させない。
【００８３】
「右１次警報」と判定された場合、右検出ランプ４３を点灯させる。また、「左１次警報」と判定された場合、左検出ランプ４２を点灯させる。
【００８４】
「右２次警報」と判定された場合、右検出ランプ４３を点灯させ、さらに、警報ブザー４１を鳴らす。また、「左２次警報」と判定された場合、左検出ランプ４２を点灯させ、さらに、警報ブザー４１を鳴らす。
【００８５】
以上のように、自車両の移動量と警報領域７１に存在する各物体の位置変化量とを比較して、自車両の車線変更状態を判定するので、ターンシグナルレバーの操作無しでも車線変更状態の判定を行うことができる。
【００８６】
なお、図８のように、警報をＯＮ／ＯＦＦし、その境界で頻繁に警報のＯＮ／ＯＦＦが繰り返されることの無いようにヒステリシスを与えてもよい。
【００８７】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、自車両の警報領域に存在する物体を検出して自車両との相対位置を算出する物体検出手段と、自車両の車両情報を検出する車両情報検出手段と、相対位置に基づいて、自車両の車幅方向に対する物体の位置変化量を算出する物***置変化量算出手段と、車両情報に基づいて、自車両の車幅方向の移動量を算出する自車両運動推定手段と、自車両の移動量と、物体の位置変化量と自車両の移動量との差とに基づいて、自車両の車線変更状態を判定する車線変更判定手段と、物体検出手段による検出結果および車線変更判定手段による判定結果に基づいて、自車両の運転者に対する警報内容を判定する警報出力判定手段と、警報出力判定手段の判定結果に対応した警報を出力する警報手段とを備えたので、ターンシグナルレバーの操作が無くても自車両の車線変更状態を判定し、運転者に的確な警報を伝えることのできる車両周辺監視装置が得られる効果がある。
【００８８】
また、この発明によれば、車線変更判定手段は、物体の位置変化量と自車両の移動量との差分絶対値が所定値よりも小さい場合に、自車両の車線変更状態を判定するので、ターンシグナルレバーの操作が無くても正確に自車両の車線変更状態を判定することのできる車両周辺監視装置が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１を示すブロック構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１を示すブロック構成図である。
【図３】この発明の実施の形態１による動作を示すフローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態１による動作を説明する説明図である。
【図５】この発明の実施の形態１による動作を示すフローチャートである。
【図６】この発明の実施の形態１による動作を示すフローチャートである。
【図７】この発明の実施の形態１による動作を説明する説明図である。
【図８】この発明の実施の形態１による動作を説明する説明図である。
【符号の説明】
１物体検出手段、２車両情報検出手段、３コントロールユニット、４警報手段、１１マイクロ波レーダ（左）、１２マイクロ波レーダ（右）、２１車速センサ、２２ヨーレートセンサ、２３ターンシグナルＳＷ（左）、２４ターンシグナルＳＷ（右）、３１物***置変化量算出手段、３２自車両運動推定手段、３３車線変更判定手段、３４警報出力判定手段、４１警報ブザー、４２左検出ランプ、４３右検出ランプ、７１警報領域。

Claims

自車両の警報領域に存在する物体を検出して前記自車両との相対位置を算出する物体検出手段と、
前記自車両の車両情報を検出する車両情報検出手段と、
前記相対位置に基づいて、前記自車両の車幅方向に対する前記物体の位置変化量を算出する物***置変化量算出手段と、
前記車両情報に基づいて、前記自車両の車幅方向の移動量を算出する自車両運動推定手段と、
前記自車両の移動量と、前記物体の位置変化量と前記自車両の移動量との差とに基づいて、前記自車両の車線変更状態を判定する車線変更判定手段と、
前記物体検出手段による検出結果および前記車線変更判定手段による判定結果に基づいて、前記自車両の運転者に対する警報内容を判定する警報出力判定手段と、
前記警報出力判定手段の判定結果に対応した警報を出力する警報手段と
を備えたことを特徴とする車両周辺監視装置。
前記車線変更判定手段は、
前記物体の位置変化量と前記自車両の移動量との差分絶対値が所定値よりも小さい場合に、前記自車両の車線変更状態を判定することを特徴とする請求項１に記載の車両周辺監視装置。