JP5350353B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、自車両の進行方向に存在する物体との接触を回避する処理を実行する車両の制御装置に関する。

従来より、自車両に搭載されたステレオカメラにより前方を走行する先行車両との車間距離を検出し、車間距離が短くなったときに警報装置を作動させて、運転者に障害物が異常接近したことを知らせるようにした車両用障害物検出装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平６−２２９７５８号公報

上述した従来の装置においては、濡れた路面に反射した先行車両のテールライト等をパイロン等の路上標識であると誤検知する場合があり、このようにして誤検知された路面標識と自車両との距離が所定距離以下であるときには、運転者に対する警報がなされる。

そしてこの場合、当然ながら、運転者は肉眼で路上標識を認識していないため、上記警報は、運転者にとって違和感や煩わしさを生じさせるものとなる。

本発明はかかる背景を鑑みてなされたものであり、路上物の誤検知により、運転者に違和感や煩わしさを感じさせる接触回避処理がなされることを抑制した車両の制御装置を提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、車両に搭載されたカメラによる撮像画像から、該車両の進行方向に存在する物体を認識する物体認識部と、前記物体認識部により認識された物体と前記車両との距離が、所定の判定距離以下になったときに、該物体と前記車両との接触を回避するための接触回避処理を実行する接触回避制御部とを備えた車両の制御装置に関する。

そして、前記車両の先行車両の通過軌跡を認識する先行車両軌跡認識部と、前記物体認識部により認識された所定種類の物体が、前記通過軌跡上にあるか否かを判断する物***置判断部と、降雨を検知する降雨検知部と、前記所定種類の物体が前記通過軌跡上にあるときに、前記判定距離を前記所定種類の物体が前記通過軌跡上にないときの前記判定距離よりも短く設定するか、又は前記接触回避制御部による前記接触回避処理の実行を禁止し、降雨状況であるときの前記判定距離を、降雨状況でないときの前記判定距離よりも短く設定する判定距離設定部とを備えたことを特徴とする（第１発明）。

第１発明によれば、先行車両の通過軌跡上には物体が存在しないはずであるので、前記物体認識部により認識された前記所定種類の物体が前記通過軌跡上にあるときは、この認識は、路面に反射した先行車両のテールライト等を前記所定種類の物体であると誤ってなされたものである可能性が高い。

そこで、前記判定距離設定部は、前記物体認識部により認識された前記所定種類の物体が前記通過軌跡上にあるときの前記判定距離を、前記物体認識部により認識された前記所定種類の物体が前記通過軌跡上にないときの前記判定距離よりも短く設定するか、又は前記接触回避制御部による前記接触回避処理の実行を禁止する。これにより、前記車両とその先行車両の間で誤検知された前記所定種類の物体を対象とした前記接触回避処理が実行されて、前記車両の運転者に違和感や煩わしさを生じさせることを抑制することができる。
さらに、第１発明においては、降雨状況であるときは、雨で濡れた路面に他車両のライトや道路脇のライトの光が反射し易くなり、前記物体認識部がこの反射光を前記所定種類の物体であると誤認識する可能性が高くなる。
そこで、前記判定距離設定部は、降雨状況であるときの前記判定距離を、降雨状況でないときの前記判定距離よりも短く設定する。これにより、濡れた路面で反射した他車両のライト等が前記所定種類の物体であると誤検知されたときに、前記接触回避処理が実行されて、前記車両の運転者に違和感や煩わしさを生じさせることを抑制することができる。

また、第１発明において、前記車両の将来進路を予測する将来進路予想部を備え、前記判定距離設定部は、前記車両の将来進路が曲線路であるときの前記判定距離を、前記車両の将来進路が直線路であるときの前記判定距離よりも短く設定することを特徴とする（第２発明）。

第２発明によれば、詳細は後述するが、前記車両の将来進路が曲線路であるときは、路面で反射した並走車両や対向車両のライトを、前記所定種類の物体であると誤認識する可能性がある。

そこで、前記判定距離設定部は、前記車両の将来進路が曲線路であるときの前記判定距離を、前記車両の将来進路が直線路であるときの前記判定距離よりも短く設定する。これにより、前記車両の並走車両や対向車両のライトの路面での反射光等が、前記所定種類の物体として誤検知されたときに、該誤検知された物体に対して前記接触回避処理が実行されて、前記車両の運転者に違和感や煩わしさを生じさせることを抑制することができる。

また、第１発明又は第２発明において、前記物体認識部は、前記所定種類の物体として、パイロンを認識することを特徴とする（第３発明）。

第３発明によれば、前記所定種類がパイロンであって、前記カメラにより撮像されたときの明度が高く、路面に反射した他車両のライト等をパイロンであると誤認識され易いときに、この誤認識により前記接触回避処理が実行されて、前記車両の運転者に対して違和感や煩わしさを生じさせることを抑制することができる。

車両の制御装置の構成図。 コントローラのフローチャート。 判定距離の設定態様の説明図。 曲線路において並走車両があるときのパイロンの誤認識の説明図。 曲線路において自車両の将来進路の予測誤差が大きい場合のパイロンの誤認識の説明図。

本発明の実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。図１を参照して、本実施形態において、本発明の車両の制御装置は、車両１（自車両）に搭載されたコントローラ１０等により構成されている。

車両１には、車両１の前方を撮像する左カメラ２０及び右カメラ２１、車両１の速度を検出する速度センサ２２、車両１の加速度を検出する加速度センサ２３、車両１のヨーレート（旋回角速度）を検出するヨーレートセンサ２４、アクセルペダル（図示しない）の操作量を検出するアクセルセンサ２５、ブレーキペダル（図示しない）の操作量を検出するブレーキセンサ２６、ステアリングハンドル（図示しない）の操舵角度を検出する操舵角センサ２７、及び、降雨を検知する雨滴センサ２８（本発明の降雨検知部に相当する）が備えられており、コントローラ１０には、左カメラ２０及び右カメラ２１の映像信号と各センサの検出信号とが入力される。

また、車両１には、車両１の進行方向を変更する操舵装置４０、車両１を減速させる制動装置４１、及び車両１の運転者に対する警報（アラーム音の出力、アラーム表示等）を行う警報器４２が備えられており、コントローラ１０から出力される制御信号によって、操舵装置４０、制動装置４１、及び警報器４２の作動が制御される。

コントローラ１０は、ＣＰＵ、メモリ等により構成された電子ユニットであり、メモリ（図示しない）に保持された車両制御用のプログラムをＣＰＵ（図示しない）で実行することにより、物体認識部１１、距離検出部１２、先行車両軌跡認識部１３、物***置判断部１４、判定距離設定部１５、将来進路予測部１６、及び接触回避制御部１７として機能する。

物体認識部１１は、左カメラ２０及び右カメラ２１の撮像画像から、図３（ａ），図３（ｂ）に示したように、レーンマーク５０ａ，５０ｂにより区画された車両１の走行レーン５１の前方に存在する物体（パイロン３、先行車両２等）を認識する。距離検出部１２は、左カメラ２０及び右カメラ２１により同一物体を撮像したときの視差に基づいて、車両１とこの物体との距離を検出する。

先行車両軌跡認識部１３は、図３（ｂ）に示したように、物体認識部１１により認識された先行車両２の位置を追跡して、先行車両２の走行軌跡（先行車両が通過した経路）６０を認識する。物***置判断部１４は、物体認識部１１によりパイロン（本発明の所定種類の物体に相当する）が認識されたときに、パイロンが先行車両２の走行軌跡６０上にあるか否かを判断する。

判定距離設定部１５は、車両１とその前方の物体との接触を避けるための処理（接触回避処理）の実行タイミングを決定する判定距離Ｄthを設定する。将来進路予測部１６は、車両１のヨーレート及び操舵装置４０の操舵角度に基づいて、図４及び図５（ａ），図５（ｂ）に示したように、車両１の将来進路７０〜７２を予測する。

接触回避制御部１７は、物体認識部１１により認識された物体（先行車両、パイロン等）と車両１間の距離が、判定距離Ｄth以下になったときに、接触回避処理を実行する。具体的には、接触回避制御部１７は、制動装置４１を作動させて車両１を減速すると共に、警報器４２を作動させて警報音を出力する。

次に、図２に示したフローチャートに従って、コントローラ１０による接触回避処理の実行手順について説明する。

ＳＴＥＰ１０，ＳＴＥＰ１１は物体認識部１１による処理であり、物体認識部１１は、左カメラ２０又は右カメラ２１の撮像画像により、ＳＴＥＰ１０で先行車両を探索し、ＳＴＥＰ１１でパイロンを探索する。物体認識部１１により先行車両が認識されたときはＳＴＥＰ２０に分岐する。そして、先行車両軌跡認識部１３が、先行車両の通過軌跡を認識する。

物体認識部１１によりパイロンが認識されたときは、ＳＴＥＰ１１からＳＴＥＰ３０に分岐する。ＳＴＥＰ３０は距離検出部１２による処理であり、距離検出部１２は、車両１とパイロン間の距離Ｄsを検出する。

続くＳＴＥＰ３１〜ＳＴＥＰ３２及びＳＴＥＰ４０は、判定距離設定部１５による処理である。判定距離設定部１５は、物体認識部１１により認識されたパイロンが、先行車両の通過軌跡上にあるか否かを判断する。

そして、パイロンが先行車両の通過軌跡上にないときはＳＴＥＰ３２に進み、判定距離設定部１５は、第１判定距離Ｄth1を判定距離Ｄthとする。一方、パイロンが先行車両の通過軌跡上にあるときにはＳＴＥＰ４０に分岐し、判定距離設定部１５は、第１判定距離Ｄth1よりも短い第２判定距離Ｄth2（Ｄth2＜Ｄth1）を判定距離Ｄthとする。

次のＳＴＥＰ３３及びＳＴＥＰ３４は、接触回避制御部１７による処理である。接触回避制御部１７は、ＳＴＥＰ３３で、パイロンと車両１間の距離が判定距離Ｄth以下であるか否かを判断する。

そして、パイロンと車両１間の距離が判定距離Ｄth以下であるときはＳＴＥＰ３４に進み、接触回避制御部１７は、制動装置４１をさせて車両１を減速すると共に、警報器４２を作動させて警報音を出力する接触回避処理を実行する。一方、パイロンと車両１間の距離が判定距離Ｄthを超えているときにはＳＴＥＰ１２に進み、接触回避制御部１７は、接触回避処理を実行しない。

ここで、図３（ａ）は、先行車両がなく、パイロン３が先行車両の通過軌跡上にない状況を示しており、第１判定距離Ｄth1が判定距離Ｄthに設定されている。この場合は、パイロン３と車両１間の距離がＤth1以下であるときに、接触回避制御部１７により接触回避処理が実行される。

それに対して、図３（ｂ）は、先行車両２の通過軌跡６０上にパイロン４がある状況を示している。本来であれば、先行車両２が通過した跡にはパイロン等の物体は存在しない筈である。そのため、通過軌跡６０上で認識されたパイロン４は、路面に反射した先行車両２のテールライト等がパイロンであると誤認識されたものである可能性が高い。

そして、このような誤認識によるパイロン４と車両１間の距離がＤth1以下であるときに、図３（ａ）と同様に、接触回避制御部１７により接触回避処理が実行されると、車両１の運転者が視認していないパイロンに対して、接触回避処理が実行されることになるため、運転者に違和感や煩わしさを感じさせてしまう。

そこで、図３（ｂ）に示したように、第１判定距離Ｄth1よりも短い第２判定距離Ｄth2を判定距離Ｄthとすることにより、誤認識によるパイロン４に対して接触回避処理が実行されることを回避して、車両１の運転者に違和感や煩わしさを与えることを抑制することができる。

また、図３（ｃ）に示したように、それまで認識されていた先行車両をＰ1でロストした場合、先行車両軌跡認識部１３は、以下の式（１）で算出した長さＬpの車両１の前方範囲を、先行車両の通過軌跡とする。

但し、Ｌp：先行車両の通過軌跡の長さ、Ｌ0：先行車両をロストした時点での車両１と先行車両間の距離、ｖ：車両１の走行速度、Δｔ：先行車両をロストした時点からの経過時間。

次に、図４及び図５（ａ），図５（ｂ）を参照して、車両１が曲線路を走行している場合の判定距離Ｄthの設定について説明する。

図４に示したように、車両１が曲線路を走行しているときには、前方の並走車両２ｂのテールライト８０の反射光９０が、物体認識部１１によりパイロンであると誤認識され易くなる。そこで、判定距離設定部１５は、将来進路予測部１６により予測された車両１の将来進路が曲線路であるときには、Ｄth1（図３（ａ）参照）よりも短いＤth4を判定距離Ｄthに設定する。

また、降雨時にも、他車両のテールランプや路側帯に設けられた照明が濡れた路面に反射し易くなり、反射光を物体認識部がパイロンであると誤認識され易くなる。そこで、判定距離設定部１５は、雨滴センサ２８により降雨が検出されているとき（降雨状況）は、降雨状況でないときよりも、判定距離Ｄthを短い距離に設定する。

このように、判定距離設定部１５により将来進路及び降雨に応じて判定距離Ｄthを変更することによって、接触回避制御部１７により、誤認識されたパイロンに基づく接触回避処理が実行されることを抑制することができる。そして、これにより、誤認識されたパイロン９０に対して実行された接触回避処理により、車両１の運転者に違和感や煩わしさを感じさせることを抑制することができる。

なお、本実施形態では、本発明の降雨検知部として雨滴センサ２８を用いたが、ワイパー（図示しない）の作動の有無により降雨を検知する構成を採用してもよい。また、通信により天候情報を得て、降雨を検知する構成を採用してもよい。

ここで、将来進路予測部１６は、速度センサ２２により検出される車両１の走行速度と、ヨーレートセンサ２４により検出される車両１のヨーレートとに基づいて、車両１の将来進路を予測する。なお、車両１の走行速度が所定速度以上である高速域では、車両１のヨーレートに基づいて将来進路を予測し、車両１の走行速度が所定速度未満の低速域では、操舵角センサ２７により検出される操舵装置４０の操作角に基づいて将来進路を予測するようにしてもよい。また、車両１がナビゲーションシステムを搭載している場合には、ナビゲーションシステムにより得られる道路情報から、車両１の将来進路を予測するようにしてもよい。

次に、図５（ａ）に示したように、車両１が直線路を走行しているときは、車両１の将来進路７１を精度良く推定することができるが、図５（ｂ）に示したように、車両１が曲線路を走行しているときには、ヨーレートセンサ２４により検出されるヨーレートの誤差により、車両１からの距離が長くなるに従って将来進路７２の予測精度が低くなる。

その結果、接触回避制御部１７により、将来進路７２上に誤認識されたパイロン９０が存在すると判断されて、接触回避処理が実行される場合が生じ得る。そこで、判定距離設定部１５により、将来進路が曲線路であるときの判定距離Ｄthを、将来進路が直線路であるときの判定距離Ｄth4よりも短いＤth5に設定する。

そして、将来進路が曲線路であるときの判定距離Ｄthを、将来進路が曲線路であるときよりも短く設定することにより、将来進路の予測誤差によって誤認識されたパイロンに基づく接触回避処理が、接触回避制御部１７により実行されて、車両１の運転者に違和感や煩わしさを感じさせることを抑制することができる。

なお、本実施形態において、物体認識部１１は本発明の所定種類の物体としてパイロンを認識したが、路上に置かれた他の種類の物体を認識する場合にも、本発明の適用が可能である。

また、本実施形態においては、判定距離設定部１５により、車両１の将来進路及び降雨状況に応じて判定距離Ｄthを変更したが、このような判定距離Ｄthの変更を行わない場合であっても、本発明の効果を得ることができる。

また、本実施形態においては、左カメラ２０及び右カメラ２１を備えたが、１台のカメラによる撮像画像から、先行車両及びパイロン等の物体を認識するようにしてもよい。

また、本実施形態においては、左カメラ２０及び右カメラ２１の視差に基づいて、車両１と物体との距離を検出したが、１台のカメラによる時系列の撮像画像間での同一物体の画像部分のサイズの変化に基づいて、車両１と物体との距離を検出してもよい。或いは、レーダ装置等の測距装置を用いて、車両１と物体との距離を検出してもよい。

また、本実施形態においては、図２のＳＴＥＰ３１で、物体認識部１１により認識されたパイロンが先行車両の通過軌跡上にあるときに、ＳＴＥＰ４０に分岐して、判定距離設定部１５により判定距離Ｄthを短く設定したが、接触回避制御部１７による接触回避処理の実行を禁止するようにしてもよい。

また、本実施形態において、接触回避制御部１７は、接触回避処理として、制動装置４１による車両１の減速処理と、警報器４２による車両１の運転者への注意喚起処理とを行ったが、操舵装置４０による車両１の進路変更処理を行ってもよい。さらに、これらの処理のいずれか一つのみを行ってもよく、いずれか又は全ての処理を組み合わせて実行してもよい。

１…車両（自車両）、２…他車両（先行車両）、１０…コントローラ、１１…物体認識部、１２…距離検出部、１３…先行車両軌跡認識部、１４…物***置判断部、１５…判定距離設定部、１６…将来進路予測部、１７…接触回避制御部、２０…左カメラ、２１…右カメラ、２２…速度センサ、２３…加速度センサ、２４…ヨーレートセンサ、２５…アクセルセンサ、２６…ブレーキセンサ、２７…操舵角センサ、２８…雨滴センサ、４０…操舵装置、４１…制動装置、４２…警報器。

Claims (3)

1. 車両に搭載されたカメラによる撮像画像から、該車両の進行方向に存在する物体を認識する物体認識部と、
   前記物体認識部により認識された物体と前記車両との距離が、所定の判定距離以下になったときに、該物体と前記車両との接触を回避するための接触回避処理を実行する接触回避制御部とを備えた車両の制御装置であって、
   前記車両の先行車両の通過軌跡を認識する先行車両軌跡認識部と、
   前記物体認識部により認識された所定種類の物体が、前記通過軌跡上にあるか否かを判断する物***置判断部と、
   降雨を検知する降雨検知部と、
   前記所定種類の物体が前記通過軌跡上にあるときに、前記判定距離を前記所定種類の物体が前記通過軌跡上にないときの前記判定距離よりも短く設定するか、又は前記接触回避制御部による前記接触回避処理の実行を禁止し、降雨状況であるときの前記判定距離を、降雨状況でないときの前記判定距離よりも短く設定する判定距離設定部と
   を備えたことを特徴とする車両の制御装置。
2. 請求項１記載の車両の制御装置において、
   前記車両の将来進路を予測する将来進路予想部を備え、
   前記判定距離設定部は、前記車両の将来進路が曲線路であるときの前記判定距離を、前記車両の将来進路が直線路であるときの前記判定距離よりも短く設定することを特徴とする車両の制御装置。
3. 請求項１又は請求項２記載の車両の制御装置において、
   前記物体認識部は、前記所定種類の物体として、パイロンを認識することを特徴とする車両の制御装置。