JP4657469B2 - 車両の物体検知装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両に搭載された物体検知手段により検知した車両進行方向の物体の中から車両の予測軌跡上に存在する先行物体を認識する、車両の物体検知装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、自車両を先行車両に追従走行させるオートクルーズシステムでは、自車両のヨーレートと車速から自車両の旋回半径を算出して自車両の進行軌跡を予測するとともに、レーザ・レーダやミリ波レーダなどのレーダ装置により自車両の進路上に存在する先行車両の位置を検出し、これらを組み合わせてオートクルーズ用ターゲットとして適当か否かを判定し、オートクルーズ用ターゲットを決定する方法がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来のオートクルーズ用ターゲット決定方法では、自車両の予測軌跡を旋回半径で予測しているので、実際に走行しようとしている軌跡と、前記予測軌跡とが一致しない場合があった。特に、自車両がレーンチェンジする場合、レーンチェンジ前まで自車両の走行レーンに存在しオートクルーズ用ターゲットとしてロックしていた先行車両が、レーンチェンジ終了時には隣のレーンに存在するようになったにもかかわらず、この隣レーンの車両がレーンチェンジ後半において自車両の予測軌跡内に一瞬入ったがために、隣レーンの該車両をオートクルーズ用ターゲットとして認識し、再ロックしてしまう場合がある。
そこで、この発明は、車両がレーンチェンジする場合などにおいても先行物体に対する認識精度の高い車両の物体検知装置を提供するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項1に記載した発明に係る車両の物体検知装置は、車両(例えば、この実施の形態における車両1)の進行方向に存在する物体を検知する物体検知手段(例えば、この実施の形態における遠距離センサ16、近距離センサ20)と、前記車両の運動状態を検知する運動状態検知手段(例えば、この実施の形態におけるヨーレートセンサ14)と、前記運動状態検知手段により検知された車両の運動状態に基づき車両の進行軌跡を予測する軌跡予測手段(例えば、この実施の形態におけるステップS105、ステップS301)と、前記物体検知手段の検知結果と前記軌跡予測手段が予測した軌跡に基づき該軌跡上に存在する物体を判断し先行物体として認識する先行物体認識手段(例えば、この実施の形態におけるステップS301)と、前記車両の運動状態の変化に伴い前記先行物体が前記進行軌跡から外れたか否かを判定する軌跡外判定手段(例えば、この実施の形態におけるステップS110)と、前記物体検知手段により検知された物体と前記車両との相対位置(例えば、後述する実施の形態における距離値や角度値)の変化に基づいて、前記軌跡外判定手段により進行軌跡から外れたと判定された先行物体と同一の物体を判断し、同一の物体と判断した該物体を先行物体として認識することを防止する再認識防止手段(例えば、この実施の形態におけるステップS302、ステップS303)と、を備えることを特徴とする。
【0005】
このように構成することで、自車両の運動状態の変化に伴って先行物体が自車両の進行軌跡から一旦外れた後、再度、自車両の進行軌跡に入ってきた時に、前記先行物体を再度先行物体として認識することを防止することができる。また、自車両の進行軌跡から一旦外れた先行物体と同一の物体か否かの判定精度が向上する。
【0006】
請求項2に記載した発明は、前記運動状態検知手段は前記車両のヨーレートを検出するヨーレート検出手段(例えば、後述する実施の形態におけるヨーレートセンサ14)であり、前記軌跡外判定手段は、前記ヨーレート検出手段により検出されるヨーレートが、車両が左右方向のいずれか一方に旋回した後に左右方向の他方に旋回したことを示すことを検知する運動状態変化検知手段(例えば、後述する実施の形態におけるステップS101)を備えることを特徴とする。
このように構成することで、車両の運動状態をヨーレートで検知することが可能になるとともに、ヨーレートの変化状態に基づいて車両の運動状態の変化を検出することが可能になる。
【0008】
請求項3に記載した発明は、前記軌跡外判定手段により先行物体が前記進行軌跡から外れたと判定された後、該先行物体の相対位置を推定する相対位置推定手段(例えば、後述する実施の形態におけるステップS111)を備えることを特徴とする。
このように構成することで、先行物体が自車両の進行軌跡から一旦外れた後、再度、自車両の進行軌跡に入ってくるまでの相対位置の変化を補間することが可能になる。
【0009】
請求項4に記載した発明は、前記車両の車速を検出する車速検出手段(例えば、後述する実施の形態における車速センサ12)と、前記車速検出手段が検出した車速と前記物体検知手段により検知された物体と車両との相対位置に基づき車両と物体との相対速度を算出する相対速度算出手段(例えば、後述する実施の形態における遠距離センサ16、近距離センサ20)と、を備え、前記再認識防止手段は、前記相対速度算出手段により算出された相対速度に基づいて、前記軌跡外判定手段により進行軌跡から外れたと判定された先行物体と同一の物体を判断し、同一の物体と判断した該物体を先行物体として認識するのを防止することを特徴とする。
このように構成することで、自車両の進行軌跡から一旦外れた先行物体と同一の物体か否かの判定精度が向上する。特に、請求項1に記載した発明と組み合わせると、前記判定精度が格段に向上する。
【0010】
請求項5に記載した発明は、前記軌跡外判定手段により先行物体が前記進行軌跡から外れたと判定された後、該先行物体の相対速度を推定する相対速度推定手段(例えば、後述する実施の形態におけるステップS111)を備えることを特徴とする。
このように構成することで、先行物体が自車両の進行軌跡から一旦外れた後、再度、自車両の進行軌跡に入ってくるまでの相対速度の変化を補間することが可能になる。
【0011】
請求項6に記載した発明は、前記再認識防止手段は、前記運動状態変化検知手段により前記車両の運動状態の変化が検知された時から所定期間、前記軌跡外判定手段により進行軌跡から外れたと判定された先行物体と同一と判断した前記物体を先行物体として認識することを防止することを特徴とする。
このように構成することで、前記所定期間だけ再認識防止手段による防止処理を実行することが可能になる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に係る車両の物体検知装置の一実施の形態を図1から図12の図面を参照して説明する。図1はこの発明に係る車両の物体検知装置10を搭載した車両1の全体構成図であり、図2は該物体検知装置10のシステム構成図である。
【0013】
車両1に搭載された物体検知装置10は、電子制御ユニット(以下、ECUと略す)11、車速センサ12、車輪速センサ13、ヨーレートセンサ14、スイッチ類15、遠距離センサ16、近距離センサ20、スロットルアクチュエータ31、ブレーキ油圧ソレノイド32、オートマチックトランスミッション用電子制御ユニット(以下、AT・ECUと略す)33、インジケータ34を備える。
【0014】
車速センサ12は自車両の車速を検知し、車速の大きさに応じた出力信号をECU11に出力する。車輪速センサ13は車輪速を検知し、車輪速の大きさに応じた出力信号をECU11に出力する。なお、図1では左前輪の車輪速センサ13だけを図示しているが、車輪速センサ13は左右前後四つの車輪にそれぞれ設けられている。ヨーレートセンサ14は自車両のヨーレートを検知し、ヨーレートの大きさに応じた出力信号をECU11に出力する。スイッチ類15は、オートクルーズ・メインスイッチや車間距離設定スイッチなどであり、運転席前方の所定部位に設けられており、スイッチ類15の出力信号がECU11に入力される。ECU11は、車速センサ12で検知された車速とヨーレートセンサ14により検知したヨーレートに基づいて自車両の進行軌跡を予測する。
【0015】
遠距離センサ16はミリ波レーダ装置からなり、車両1のボディのノーズ部に内蔵されている。遠距離センサ16を構成するミリ波レーダ装置について説明すると、ミリ波レーダ装置では、周波数を時間と共に三角波状に増減させた送信信号を車両の前方に向けて送信し、前方の検知対象での反射によって生じた反射信号を受信し、これを送信信号と混合してビート信号を発生させ、このビート信号の周波数f(「ビート周波数」)から検知対象までの距離や相対速度を検出するように構成されている。
【0016】
図3に示すように、周波数が時間軸上で三角波状に変化しめられるミリ波レーダ装置では、送信ミリ波信号の周波数が直線的に増加中の期間(上昇期間)内はこれよりも遅延して出現する受信信号の周波数の方が低くなり、送信ミリ波信号の周波数が直線的に減少中の期間(下降期間)内はこれよりも遅延して出現する受信信号の周波数の方が高くなる.一般に、このようなミリ波レーダ装置を搭載した自車両と検知対象である先行車両とが同一速度で走行中でなければ、すなわち両車両の相対速度がゼロでなければ、図4に示すように、車両間の相対速度をゼロと仮定した場合の上述のビー卜周波数f中に、両車両の相対速度に応じたドップラーシフト量fpが含まれてくる
【0017】
そして、このドップラーシフト量fpは、送信ミリ波信号の周波数の上昇期間内に検出されるビー卜周波数fuと、下降期間内に検出されるビー卜周波数f dとでは、その増減に関して互いに逆向きの影響を与え、次のように与えられる。
fu=f−fp ・・・(1)
fd=f+fp ・・・(2)
(1)式と(2)式から、次式の関係が得られる。
f=(fu+fd)/2 ・・・(3)
fp=(fu−fd)/2 ・・・(4)
【0018】
検知対象と自車両との距離をR、相対速度をuとすると、(3)式および(4)式から、次式を得る。
R=cf/(4fm・Δf) ・・・(5)
u=cfp/2f0 ・・・(6)
ここで、cは光速、△fはミリ波信号の周波数の変化幅、fmは前記周波数の変化周期、f0はミリ波信号の中心周波数である。
【0019】
ビート周波数は、通常、ビート信号を高速フーリエ変換(FFT)することによって検出される。この高速フーリエ変換によって得られるビート信号の周波数スペクトルは、上昇期間内であるか下降期間内であるかに応じて、図5に例示するように、自車両と先行車両の相対速度がゼロの場合のビート周波数fの前後に、ドップラーシフト量fpだけシフトしたビート周波数のペア(fu,fd)となる。
【0020】
近距離センサ20はステレオカメラ装置からなり、車室内のフロントガラス近傍に設けられている。ステレオカメラ装置は、一対の撮像装置でフロントガラス越しに車両1の前方を撮影し、その撮像信号を所定に処理することにより、自車両の進行方向に存在する検知対象(例えば、先行車両)と自車両との距離や、該検知対象と自車両との相対速度を算出し、これら検知結果をECU11に出力する。
【0021】
ステレオカメラ装置について図6を参照して説明すると、ステレオカメラ装置における一対の撮像装置の一方を構成するラインセンサ21およびレンズ23は、他方の撮像装置を構成するラインセンサ22およびレンズ24と所定の間隔すなわち基線長Bだけ水平方向に間隔を有して配置されている。ラインセンサ21および22は、典型的には1次元のCCDであり、直線的に配列されたフォトセンサのアレイであってよい。この場合、レンズ23、24の前に赤外線透過性のフィルタを置き、赤外線の光源を用いて一定の周期で検知対象Zを照射し、検知対象Zから反射する赤外線をラインセンサ21,22が感知するようにするのがよい。
【0022】
ラインセンサ21、22は、それぞれレンズ23、24の焦点距離fに配置されている。レンズ23、24のある平面から距離aにある検知対象Zの像が、ラインセンサ21ではレンズ23の光軸からX1ずれた位置に結像し、ラインセンサ22ではレンズ24の光軸からX2だけずれた位置に結像したとすると、レンズ23,24の面から検知対象Zまでの距離aは、三角計測法の原理により、次式により求められる。
a=B・f/(X1+X2) ・・・(7)
【0023】
ところで、遠距離センサ16と近距離センサ20はそれぞれ検知領域を異にしており、図7に示すように、水平視野角については遠距離センサ16よりも近距離センサ20の方が広角であり、検出可能距離については遠距離センサ16の方が近距離センサ20よりも大きい。なお、この実施の形態では、遠距離センサ16の水平視野角α1は約20度、近距離センサ20の水平視野角α2は約40度に設定されており、遠距離センサ16の検出可能距離L1は5〜140m、近距離センサ20の検出可能距離L2は0〜20mに設定されている。
【0024】
そして、この物体検知装置10においては、自車両と検知対象(先行車両)との距離が大きい時には遠距離センサ16で検知された距離値および相対速度値に基づいてオートクルーズ制御等を実行し、自車両と検知対象(先行車両)との距離が小さい時には近距離センサ20で検知された距離値および相対速度値に基づいてオートクルーズ制御等を実行する。なお、以下の説明においては、遠距離センサ16と近距離センサ20とを特に区別する必要がない場合であって、両距離センサをまとめて記載する場合には、距離センサ16,20と記載するものとする。
【0025】
スロットルアクチュエータ31は、オートクルーズ制御を実行しているときに、設定された車間距離を保持しつつ先行車両に追従走行するようにスロットル(図示せず)を所定開度に開閉させるためのものであり、スロットルアクチュエータ31はECU11からの出力信号に基づいて作動せしめられる。
【0026】
ブレーキ油圧ソレノイド32は、オートクルーズ制御を実行しているときに、スロットルアクチュエータ31によりスロットルを絞って減速してもなお減速度が足りない場合に、減速度を増大させるべくブレーキを作動させるためのものであり、ブレーキ油圧ソレノイド32はECU11からの出力信号に基づいて作動制御される。
【0027】
また、ECU11は、オートクルーズ制御を実行しているときに、スロットルアクチュエータ31によりスロットルを絞って減速してもなお減速度が足りない場合に、AT・ECU33にシフトダウン指令を出力する。シフトダウン指令を入力されたAT・ECU33は、減速度を増大させるべくシフトダウン制御を実行する。
【0028】
インジケータ34は、運転席前方のメータパネル(図示せず)に設けられており、オートクルーズシステム作動時に点灯し非作動時に消灯する表示灯や、システム異常時に点滅する警告灯などからなる。
【0029】
ところで、前述したように、オートクルーズ制御を実行しているときに自車両がレーンチェンジする場合、レーンチェンジ前まで自車両の走行レーンに存在しオートクルーズ用ターゲットとしてロックしていた先行車両(以下、チェンジ前ロックターゲットという)がレーンチェンジ後には自車両と異なるレーンを走行することになるので、レーンチェンジ後は、この隣のレーンを走行しているチェンジ前ロックターゲットをオートクルーズ用ターゲットとして再ロックすべきではない。そこで、この実施の形態の物体検知装置では、レーンチェンジ前にターゲットとしていた先行車両がレーンチェンジ後も従前の隣レーンを走行している場合には、この隣レーンの当該車両をオートクルーズ用ターゲットとしてロックするのを禁止するようにしている。
【0030】
初めに、図8及び図9を参照して、この実施の形態の物体検知装置10におけるレーンチェンジ時の再ロック禁止処理の原理を説明する。
図8(A)〜(D)は、左レーンLLを走行している自車両Vを右レーンRLにレーンチェンジする場合を時系列的に説明する図であり、図9はその時のヨーレートセンサ14の出力値の推移を示す図である。なお、図8において、破線はヨーレートと車速から推定した自車両の予測軌跡を示し、二点鎖線は距離センサ16,20の検知領域の外縁を示している。
【0031】
今、図8(A)で示すように、自車両Vは、左レーンLLを直進走行する先行車両VTをオートクルーズ用ターゲットとしてロックし、オートクルーズ制御を実行しているものとする。この時のヨーレートセンサ14の出力値は、図9において符号Aの期間に示すように、殆ど変化せず安定している。
【0032】
この状態から自車両Vを右レーンRLに車線変更するには、まず、ハンドルを右にきって自車両Vを右旋回させる。図9においてa点は右旋回開始点を示す。この時、ヨーレートセンサ14の出力値は一方の側(図9においてはプラス側)に大きく変化し、自車両Vの予測軌跡は図8(B)に示すように右旋回状態となる。この後、自車両Vを右レーンRLに移し直進させるためには、自車両Vが右レーンRLに完全に移る前の所定時期にハンドルを左にきる必要がある。このようにハンドル操作が行われる結果、ヨーレートセンサ14の出力値は、前記一方の側(図9においてはプラス側)から他方の側(図9においてマイナス側)に大きく変化し、この変化の途中(図9においてb点)で出力値は「0」になる。したがって、レーンチェンジ中の自車両Vの予測軌跡は、図8(B)に示す右旋回状態から、図8(C)で示す直進状態を介して、図8(D)に示す左旋回状態となる。なお、レーンチェンジ終了に近づくとヨーレートセンサ14の出力値は徐々に「0」に収束していく(図9においてc点)。
【0033】
そして、レーンチェンジ前にオートクルーズ用ターゲットとしてロックしていた先行車両(すなわち、チェンジ前ロックターゲット)VTと自車両Vの位置関係が図8(B)(C)に示すようになった時に、チェンジ前ロックターゲットVTが自車両Vの予測軌跡から外れて、次いで、チェンジ前ロックターゲットVTと自車両Vの位置関係が図8(D)に示すようになった時に、チェンジ前ロックターゲットVTが自車両Vの予測軌跡上に存在するようになる場合がある。しかしながら、チェンジ前ロックターゲットVTが自車両Vのレーンチェンジ後も左レーンLLを走行するのであれば、レーンチェンジ後はこのチェンジ前ロックターゲットVTをオートクルーズ用ターゲットとしてロックすべきではない。そこで、この実施の形態では、このようなときにチェンジ前ロックターゲットVTをオートクルーズ用ターゲットとして再度ロックするのを禁止するようにした。
【0034】
上述の事象分析から、この実施の形態の物体検知装置10では、次の(1)から(3)の三条件を全て満足したときに、自車両の運動状態がレーンチェンジ開始後の状態になったものと判定することにした。
(1)ヨーレートセンサ14の出力値が、所定の期間(例えば、1〜2秒程度)、所定範囲内で安定していること(図9においてAで示す期間)。
(2)前記(1)の後で、ヨーレートセンサ14の出力値が一方側の所定の閾値(図9においてB点)を越えたこと。
(3)前記(2)の後、数秒(例えば4秒程度)以内にヨーレートセンサ14の出力値が逆方向に振れたこと(図9においてC点)。
【0035】
次に、オートクルーズ制御実行時でのレーンチェンジにおいてターゲットとしてロック可能な先行車両を決定する処理(以下、ロック可能ターゲット決定処理という)について、図10から図12の図面を参照して説明する。
図10から図12に示すフローチャートはロック可能ターゲット決定処理ルーチンを示しており、このロック可能ターゲット決定処理ルーチンは、後述するステップS101で肯定判定してから所定期間(例えば、4秒間程度)に限り、一定時間毎(例えば100ms毎)にECU11のCPU(図示せず)によって実行される。このようにロック可能ターゲット決定処理を所定期間だけ実行することとしたのは、一般的にレーンチェンジに要する時間は数秒だからである。
【0036】
まず、CPUは、ステップS100において、再ロック禁止ターゲット決定処理を実行する。再ロック禁止ターゲット決定処理は、レーンチェンジ前にロックしていたターゲットがレーンチェンジの途中もしくは後で自車両Vの予測軌跡から外れた時に、当該ターゲットを再ロックしてはいけないターゲット(以下、これを再ロック禁止ターゲットという)として、検知されなくなる直前の当該ターゲットの諸データを取り込むための処理である。
【0037】
再ロック禁止ターゲット決定処理は図11に示すサブルーチンに従って実行される。CPUは、まず、ステップS101でレーンチェンジ開始後か否か判定する。CPUは、前記(1)(2)(3)の三条件を全て満足したときに、レーンチェンジ開始後(図9においてC点以降)であると肯定判定する。
【0038】
ステップS101において否定判定した場合には、レーンチェンジ開始後ではないので、CPUはステップS102に進み、dout, vout, aoutのそれぞれの数値をリセットして「0」にする。
ここで、doutとは、自車両とチェンジ前ロックターゲットとの距離値であり、voutとは、自車両とチェンジ前ロックターゲットとの相対速度値であり、aoutとは、自車両とチェンジ前ロックターゲットとの角度位置関係を示す角度値である。
【0039】
次に、CPUは、ステップS102からステップS103に進んで、チェンジ前ロックターゲットのターゲット番号を「−1」として、このサブルーチンの実行を一旦終了する。なお、ターゲット番号とは、距離センサ16,20で認識した先行車両等の物体に対して付す番号であり、この実施の形態では、例えば、自車両の進行方向に存在する物体について、進行方向中央に近いものから順に「0」から「19」の20個のターゲット番号を付している。したがって、noutのターゲット番号が「−1」であるということは、「0」〜「19」のターゲット番号が付された物体は再ロック禁止ターゲットではないことを意味する。
【0040】
これに対して、ステップS101において肯定判定した場合、すなわち、前記(1)(2)(3)の三条件を全て満たし、レーンチェンジ開始後であると判定した場合には、CPUはステップS104に進み、チェンジ前ロックターゲットのターゲット番号が「−1」か否か判定する。前回サブルーチン実行時には前記ステップS103でチェンジ前ロックターゲットのターゲット番号を「−1」としているので、このステップS104では肯定判定してステップS105に進むことになる。
【0041】
そして、CPUは、ステップS105において、今までロックしていた先行車両(すなわち、チェンジ前ロックターゲット)が自車両の予測軌跡上に存在するか否か判定する。ここで、自車両の予測軌跡は、ヨーレートセンサ14で検出したヨーレートと車速センサ12で検出した車速に基づいて、ECU11が算出推定する。
【0042】
ステップS105において肯定判定した場合には、CPUは、ステップS102およびステップS103に進んで、本サブルーチンの実行を一旦終了する。
【0043】
ステップS105において否定判定した場合、すなわち、前記チェンジ前ロックターゲットが自車両の予測軌跡から外れた場合には、CPUはステップS106に進み、dout, vout, aoutのそれぞれの数値をリセットして「0」にする。
【0044】
次に、CPUは、ステップS106からステップS107に進んで、前記チェンジ前ロックターゲットのターゲット番号(i=0〜19)をターゲット番号として設定し、本サブルーチンの実行を一旦終了する。
【0045】
そして、CPUは、次回のサブルーチン実行時にステップS104で否定判定し、ステップS108において、ステップS107でチェンジ前ロックターゲットが、距離センサ16,20の検知領域(図11では「視界」と表示する)内で消滅したか否か判定する。ステップS108で肯定判定した場合には、チェンジ前ロックターゲットは距離センサ16,20で検知できないほど自車両から遠ざかっていったものと推定でき、その場合には、チェンジ前ロックターゲットに対して再ロック禁止処理を適用できないので、CPUはステップS102およびステップS103に進んで本サブルーチンの実行を一旦終了する。
【0046】
一方、ステップS108において否定判定した場合には、CPUはステップS109に進み、自車両の予測軌跡上にチェンジ前ロックターゲット以外で先行車両としてロック可能な車両が存在するか否か判定する。ステップS109において肯定判定した場合には、チェンジ前ロックターゲットに対して再ロック禁止処理を適用できないので、CPUはステップS102およびステップS103に進んで本サブルーチンの実行を一旦終了する。
【0047】
ステップS109において否定判定した場合には、ステップS110に進み、CPUは、チェンジ前ロックターゲットが距離センサ16,20の検知領域から外れたか否か判定する。ステップS110において否定判定した場合には、チェンジ前ロックターゲットを認識し続けることができており、チェンジ前ロックターゲットに対して再度視界に入って来たターゲットの特定処理(以下、視界再入ターゲット特定処理と略す)をする必要がないので、CPUは本サブルーチンの実行を一旦終了する。
【0048】
一方、ステップS110において肯定判定した場合には、CPUは、ステップS111に進んで、チェンジ前ロックターゲットが距離センサ16,20の検知領域から外れる直前にサンプリングした自車両との相対距離値、相対速度値、角度値をそれぞれdout, vout, aoutとしてセットする。なお、前記サンプリングによる相対距離値、相対速度値、角度値は、いずれも距離センサ16,20の出力値に基づいてCPUが算出する。なお、このサブルーチンを次回以降実行する際に、CPUは、vout値とサブルーチンの実行サイクルに応じて、dout, vout, aoutの値を算出推定し更新してもよい。これは、チェンジ前ロックターゲットが距離センサ16,20の検知領域を外れてから再度検知領域内に入ってくるまでの間にdout, vout, aoutの値が変化する場合もあるので、これを補間して、後述する視界再入ターゲット特定処理におけるステップS202〜ステップS204でチェンジ前ロックターゲットと再度検知領域内に入ってきたターゲットとが同一ターゲットであるかを判定するためである。
【0049】
次に、CPUは、ステップS111からステップS112に進み、チェンジ前ロックターゲットのターゲット番号を「−1」として、本サブルーチンの実行を一旦終了する。したがって、ステップS100で再ロック禁止ターゲット決定処理を実行して、dout, vout, aoutが「0」以外の数値となっているときには、再ロックをしてはいけないターゲット車両が存在することを意味する。以上がステップS100の再ロック禁止ターゲット決定処理である。
【0050】
ここで、図10のロック可能ターゲット決定ルーチンに戻り、CPUは、ステップS100の処理の実行後、ステップS200に進み、視界再入ターゲット特定処理を実行する。なお、ここでいう「視界」とは、距離センサ16,20の検知領域のことである。視界再入ターゲット特定処理は、距離センサ16,20の検知領域に現れた物体が、ステップS100の再ロック禁止ターゲット決定処理の実行により決定されたチェンジ前ロックターゲットと同一物体か否かを判定する処理である。
【0051】
視界再入ターゲット特定処理は図12に示すサブルーチンに従って実行され。CPUは、まず、ステップS201でdoutが「0」か否か判定する。ステップS100の再ロック禁止ターゲット決定処理の実行後においてdout=0ということは、距離センサ16,20の検知領域外となったターゲットが存在しないことを意味し、ステップS202〜ステップS204の同一物体か否かの判定は不要なので、ステップS201において肯定判定した場合には、CPUは、本サブルーチンの実行を一旦終了する。
【0052】
ステップS100の再ロック禁止ターゲット決定処理の実行後においてdout≠0ということは、距離センサ16,20の検知領域外となったターゲットが存在することを意味するので、ステップS201において否定判定した場合には、ステップS202に進み、CPUは、距離センサ16,20によって新たに検知されたターゲット番号iの物体までの距離値diと前記ステップS111において記憶した距離値doutとの偏差が予め設定した所定値(例えば数m)よりも小さいか否か判定する。ステップS202において否定判定した場合には、ターゲット番号iの前記物体は、距離センサ16,20の検知領域外となったチェンジ前ロックターゲットと同一物体ではないと判断して、CPUは本サブルーチンの実行を一旦終了する。
【0053】
ステップS202において肯定判定した場合には、ステップS203に進み、CPUは、ターゲット番号iの前記物体と自車両との相対速度viと、ステップS111において記憶したチェンジ前ロックターゲットの相対速度値viとの偏差が予め設定した所定値(例えば数km/h)よりも小さいか否か判定する。ステップS203において否定判定した場合には、ターゲット番号iの前記物体は、距離センサ16,20の検知領域外となったチェンジ前ロックターゲットと同一物体ではないと判断して、CPUは本サブルーチンの実行を一旦終了する。
【0054】
ステップS203において肯定判定した場合には、ステップS204に進み、CPUは、ターゲット番号iの前記物体と自車両との角度値aiと、ステップS111において記憶した角度値aoutとの偏差が予め設定した所定値(例えば数deg)よりも小さいか否か判定する。ステップS204において否定判定した場合には、ターゲット番号iの前記物体は、距離センサ16,20の検知領域外となったチェンジ前ロックターゲットと同一物体ではないと判断して、CPUは本サブルーチンの実行を一旦終了する。
【0055】
ステップS204において肯定判定した場合には、ターゲット番号iの前記物体は、距離センサ16,20の検知領域外となったチェンジ前ロックターゲットと同一物体である判断して、CPUはステップS205に進み、dout, vout, aoutを全てリセットし、それぞれの値を「0」とする。
【0056】
次に、ステップS205からステップS206に進み、チェンジ前ロックターゲットと同一物体であると判断された新たに現れたターゲットのターゲット番号を「i」とする。すなわち、距離値、相対速度値、角度値の全てのデータに関して、ターゲット番号iの前記物体とチェンジ前ロックターゲットとの偏差が所定範囲内に入っている場合には、ターゲット番号iの前記物体とチェンジ前ロックターゲットとは同一物体(この場合には同一車両)と推定して、ターゲット番号iの前記物体(車両)を再ロック禁止ターゲットと特定する。ステップS206の処理を実行した後、CPUは本サブルーチンの実行を一旦終了する。
【0057】
ここで、図10のロック可能ターゲット決定ルーチンに戻り、CPUは、ステップS200の処理実行後、ステップS301に進み、距離センサ16,20により検知した物体が自車両の予測軌跡内に入っているか否か判定する。ステップS301において否定判定した場合には、前記物体はオートクルーズ制御時にロックすべきターゲットとして適当でないので、CPUは、ステップS302に進んでターゲットロック不可と判定し、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【0058】
ステップS301において肯定判定した場合には、CPUはステップS303に進み、自車両Vの予測軌跡内の物体が、ステップS107,ステップS206においてターゲット番号を付された物体とは異なるか否か判定する。すなわち、自車両Vの予測軌跡内の前記物体のターゲット番号iが、一旦予測軌跡外となった物体のターゲット番号と異なるか否かを判定する。ステップS303において否定判定した場合には、CPUはステップS302に進んで再ロック禁止ターゲットであるためターゲットロック不可と判定し、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【0059】
一方、ステップS303において肯定判定した場合には、一旦自車両Vの予測軌跡外となった物体が再度自車両Vの予測軌跡内となったものではないので、CPUはステップS304に進んで、前記物体をオートクルーズ制御時にターゲットとしてロック可能であると判定し、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【0060】
この実施の形態における車両の物体検知装置では、オートクルーズ制御実行時に前述の如くロック可能なターゲットを決定しているので、レーンチェンジ後に隣レーンを走行しているチェンジ前ロックターゲットをオートクルーズ用ターゲットとしてロックすることがない。したがって、オートクルーズの制御性が向上する。
【0061】
また、この実施の形態における車両の物体検知装置では、車両の運動状態をヨーレートで検知しているので、車両の運動状態の変化を簡易に検知することができる。また、ヨーレートの変化状態に基づいてレーンチェンジ開始後か否かを判定しているので、レーンチェンジを簡易に認識することができる。
【0062】
さらに、この実施の形態における車両の物体検知装置では、チェンジ前ロックターゲットと同一物体か否かの判定を、自車両との相対位置(距離値と角度値)および相対速度の両方を比較することにより行っているので、同一物体か否かの判定精度が極めて高い。したがって、再ロック禁止ターゲットの認識精度が極めて高くなる。ただし、相対位置の比較だけによってチェンジ前ロックターゲットと同一物体か否かを判定することも可能である。
【0063】
〔他の実施の形態〕
なお、この発明は前述した実施の形態に限られるものではなく、例えば、この実施の形態では、物体検知手段を遠距離センサ16と近距離センサ20により構成しているが、遠距離センサ16だけで構成することも可能である。
【0064】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1に記載した発明によれば、自車両の運動状態の変化に伴って先行物体が自車両の進行軌跡から一旦外れた後、再度、自車両の進行軌跡に入ってきた時に、前記先行物体を再度先行物体として認識することを防止することが可能になるので、自車両のレーンチェンジ前にオートクルーズ用ターゲットとしてロックしていた車両であってレーンチェンジ後は隣レーンを走行するようになった車両を、レーンチェンジ後にオートクルーズ用ターゲットとしてロックするのを防止することができ、オートクルーズの制御性が向上するという優れた効果が奏される。また、自車両の進行軌跡から一旦外れた先行物体と同一の物体か否かの判定精度が向上するので、再認識防止手段による認識防止の確実性が増す。
【0065】
また、請求項2に記載した発明によれば、車両の運動状態をヨーレートで検知することが可能になるとともに、ヨーレートの変化状態に基づいて車両の運動状態の変化を検出することが可能になるので、車両の運動状態の変化を簡易に検知することができる。
【0067】
請求項3に記載した発明によれば、先行物体が自車両の進行軌跡から一旦外れた後、再度、自車両の進行軌跡に入ってくるまでの相対位置の変化を補間することが可能になるので、前記軌跡外判定手段の判定精度が向上し、物体検知装置の検出精度が向上するという効果がある。
【0068】
請求項4に記載した発明によれば、自車両の進行軌跡から一旦外れた先行物体と同一の物体か否かの判定精度が向上するので、再認識防止手段による認識防止の確実性が増すという効果がある。特に、請求項1に記載した発明と組み合わせると、前記判定精度が格段に向上する。
【0069】
請求項5に記載した発明によれば、先行物体が自車両の進行軌跡から一旦外れた後、再度、自車両の進行軌跡に入ってくるまでの相対速度の変化を補間することが可能になるので、前記軌跡外判定手段の判定精度が向上し、物体検知装置の検出精度が向上するという効果がある。
【0070】
請求項6に記載した発明によれば、所定期間だけ再認識防止手段による防止処理を実行することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の一実施の形態における物体検知装置を搭載した車両の全体構成図である。
【図2】 前記実施の形態における車両の物体検知装置のシステム構成図である。
【図3】 前記実施の形態における車両の物体検知装置に用いる遠距離センサの測定原理を説明するための信号波形図である。
【図4】 前記実施の形態における車両の物体検知装置に用いる遠距離センサの測定原理を説明するための信号波形図である。
【図5】 前記実施の形態における車両の物体検知装置に用いる遠距離センサの測定原理を説明するための周波数スペクトル図である。
【図6】 前記実施の形態における車両の物体検知装置に用いる近距離センサの概略構成図である。
【図7】 前記実施の形態における車両の物体検知装置に用いる遠・近距離センサの検知領域を示す図である。
【図8】 車両によるレーンチェンジを時系列的に説明する図である。
【図9】 レーンチェンジ時のヨーレートの変化を示す図である。
【図10】 前記実施の形態における車両の物体検知装置のロック可能ターゲット決定処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図11】 前記実施の形態における車両の物体検知装置の再ロック禁止ターゲット決定処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図12】 前記実施の形態における車両の物体検知装置の視界再入ターゲット特定処理ルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
1・・・車両
10・・・車両の物体検知装置
12・・・車速センサ(車速検出手段)
14・・・ヨーレートセンサ(運動状態検知手段、ヨーレート検出手段、)
16・・・遠距離センサ(物体検知手段、相対速度算出手段)
20・・・近距離センサ(物体検知手段、相対速度算出手段)
ステップS101・・・運動状態変化検知手段
ステップS105、ステップS301・・・軌跡予測手段
ステップS110・・・軌跡外判定手段
ステップS111・・・相対速度推定手段、相対位置推定手段
ステップS301・・・先行物体認識手段
ステップS302、ステップS303・・・再認識防止手段
Claims (6)
- 車両の進行方向に存在する物体を検知する物体検知手段と、
前記車両の運動状態を検知する運動状態検知手段と、
前記運動状態検知手段により検知された車両の運動状態に基づき車両の進行軌跡を予測する軌跡予測手段と、
前記物体検知手段の検知結果と前記軌跡予測手段が予測した軌跡に基づき該軌跡上に存在する物体を判断し先行物体として認識する先行物体認識手段と、
前記車両の運動状態の変化に伴い前記先行物体が前記進行軌跡から外れたか否かを判定する軌跡外判定手段と、
前記物体検知手段により検知された物体と前記車両との相対位置の変化に基づいて、前記軌跡外判定手段により進行軌跡から外れたと判定された先行物体と同一の物体を判断し、同一の物体と判断した該物体を先行物体として認識することを防止する再認識防止手段と、
を備えることを特徴とする車両の物体検知装置。 - 前記運動状態検知手段は前記車両のヨーレートを検出するヨーレート検出手段であり、
前記軌跡外判定手段は、前記ヨーレート検出手段により検出されるヨーレートが、車両が左右方向のいずれか一方に旋回した後に左右方向の他方に旋回したことを示すことを検知する運動状態変化検知手段を備えることを特徴とする請求項1に記載の車両の物体検知装置。 - 前記軌跡外判定手段により先行物体が前記進行軌跡から外れたと判定された後、該先行物体の相対位置を推定する相対位置推定手段を備えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の車両の物体検知装置。
- 前記車両の車速を検出する車速検出手段と、
前記車速検出手段が検出した車速と前記物体検知手段により検知された物体と車両との相対位置に基づき車両と物体との相対速度を算出する相対速度算出手段と、
を備え、
前記再認識防止手段は、前記相対速度算出手段により算出された相対速度に基づいて、前記軌跡外判定手段により進行軌跡から外れたと判定された先行物体と同一の物体を判断し、同一の物体と判断した該物体を先行物体として認識するのを防止することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の車両の物体検知装置。 - 前記軌跡外判定手段により先行物体が前記進行軌跡から外れたと判定された後、該先行物体の相対速度を推定する相対速度推定手段を備えることを特徴とする請求項4に記載の車両の物体検知装置。
- 前記再認識防止手段は、前記運動状態変化検知手段により前記車両の運動状態の変化が検知された時から所定期間、前記軌跡外判定手段により進行軌跡から外れたと判定された先行物体と同一と判断した前記物体を先行物体として認識することを防止することを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の車両の物体検知装置。
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---|---|---|---|---|
JPH09203780A (ja) * | 1995-11-24 | 1997-08-05 | Toyota Motor Corp | 車載走査型レーダ装置 |
JPH10338057A (ja) * | 1997-06-10 | 1998-12-22 | Hitachi Ltd | 自動車の自動走行制御装置および車間距離警報装置 |
JPH1120504A (ja) * | 1997-07-07 | 1999-01-26 | Honda Motor Co Ltd | 車両用走行制御装置 |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09203780A (ja) * | 1995-11-24 | 1997-08-05 | Toyota Motor Corp | 車載走査型レーダ装置 |
JPH10338057A (ja) * | 1997-06-10 | 1998-12-22 | Hitachi Ltd | 自動車の自動走行制御装置および車間距離警報装置 |
JPH1120504A (ja) * | 1997-07-07 | 1999-01-26 | Honda Motor Co Ltd | 車両用走行制御装置 |
JP2000137900A (ja) * | 1998-11-04 | 2000-05-16 | Denso Corp | 先行車選択装置、車間制御装置、車間警報装置及び記録媒体 |
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