JP5730116B2

JP5730116B2 - 車両用制御対象判定装置

Info

Publication number: JP5730116B2
Application number: JP2011099459A
Authority: JP
Inventors: 亮人木俣; 裕章谷; 洋治笹渕; 弘之小池
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2011-04-27
Filing date: 2011-04-27
Publication date: 2015-06-03
Anticipated expiration: 2031-04-27
Also published as: JP2012230609A

Description

本発明は、車両の進行方向の所定の検知領域に存在する複数の物体を検知可能な物体検知手段と、前記検知領域内で検知された二つの物体のうちの一方の物体を他方の物体が通過したときに、前記他方の物体を自車が制御対象とする物体であると判定するとともに、前記一方の物体を制御対象から除外する制御対象判定手段とを備える車両用制御対象判定装置に関する。

物体検知手段により検知された複数の物体のうちの一方の物体を他方の物体が通過した場合に、前記他方の物体が先行車であり、前記一方の物体が落下物、マンホールの蓋、看板、歩道橋等の自車が衝突する可能性のない固定物であると判定し、それらの物体をＡＣＣシステム等の車両制御の制御対象から除外するものが、下記特許文献１により公知である。

特開２００６−１２７１９４号公報

ところで、上記特許文献１に記載された発明では、マンホールの蓋、看板、歩道橋等を先行車が通過した直後に、前記落下物やマンホールの蓋の上に歩行者が進入して来た場合や、前記看板や歩道橋の下に歩行者が進入して来た場合に、その歩行者が制御対象から除外されてしまうため、自車が歩行者に異常接近してしまう可能性があった。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、物体検知手段で検知した複数の物体のうち、制御対象となる物体から制御対象とならない物体を除外したときに、歩行者が除外されないようにすることを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、車両の進行方向の所定の検知領域に存在する複数の物体を検知可能な物体検知手段と、前記検知領域内で検知された二つの物体のうちの一方の物体を他方の物体が通過したときに、前記他方の物体を自車が制御対象とする物体であると判定するとともに、前記一方の物体を制御対象から除外する制御対象判定手段とを備える車両用制御対象判定装置において、前記検知領域は上下方向の異なる高さに設定された複数のレイヤーからなり、前記制御対象判定手段は、前記一方の物体が制御対象から除外された後に、前記一方の物体に重なる検知領域内の一部の領域の検知レベルが該検知領域内の他の領域の検知レベルよりも大きくなり、かつ前記一部の領域が道路に隣接するレイヤー内の領域である場合には、前記一部の領域を自車が制御対象とする物体であると判定することを特徴とする車両用制御対象判定装置が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記制御対象判定手段により自車が制御対象とする物体が判定されたとき、自車に対して制動力制御、駆動力制御あるいは警報の何れかを含む車両制御を行う車両制御手段を備え、前記車両制御手段は、自車が制御対象とする前記一部の領域が移動している場合には、前記車両制御を実行するタイミングを早めることを特徴とする車両用制御対象判定装置が提案される。

尚、実施の形態のレーダー装置１４は本発明の物体検知手段に対応し、実施の形態の第１〜第４レイヤーＬ１〜Ｌ４は本発明のレイヤーに対応する。

請求項１の構成によれば、物体検知手段は、車両の進行方向の所定の検知領域に存在する複数の物体を検知し、制御対象判定手段は、検知領域内で検知された二つの物体のうちの一方の物体を他方の物体が通過したときに、前記他方の物体を自車が制御対象とする物体であると判定するとともに、前記一方の物体を制御対象から除外する。前記一方の物体が制御対象から除外された後に、前記一方の物体に重なる検知領域内の一部の領域の検知レベルが該検知領域内の他の領域の検知レベルよりも大きくなり、かつ前記一部の領域が道路に隣接するレイヤー内の領域である場合には、前記一部の領域を自車が制御対象とする物体であると判定するので、前記他方の物体が通過した後に自車の前方の道路上に歩行者の可能性がある物体が出現したと判断し、自車が歩行者に異常接近する事態を未然に回避することができる。

また請求項２の構成によれば、制御対象判定手段により自車が制御対象とする物体が判定されたとき、自車に対して制動力制御、駆動力制御あるいは警報の何れかを含む車両制御を行う車両制御手段を備えるので、自車が制御対象に異常接近するのを防止することができる。自車が制御対象とする前記一部の領域が移動している場合には、それが歩行者である可能性が更に高いため、車両制御手段が車両制御を実行するタイミングを早めることで歩行者に対する異常接近を一層確実に防止することができる。

ＡＣＣシステムの制御系のブロック図。（第１の実施の形態）作用を説明するフローチャート。（第１の実施の形態）自車の将来の走行軌跡の推定手法の説明図。（第１の実施の形態）先行車が路上の固定物を跨ぎ越した場合の作用説明図。（第１の実施の形態）自車前方の景色およびそのレーダー画像を示す図。（第１の実施の形態）ＡＣＣシステムの制御系のブロック図。（第２の実施の形態）作用を説明するフローチャート。（第２の実施の形態）

以下、図１〜図５に基づいて本発明の第１の実施の形態を説明する。

図１に示すように、先行車が存在するときには予め設定した車間距離を保持して前記先行車に追従走行し、先行車が存在しないときには予め設定した車速で定速走行するＡＣＣ（アダプティブ・クルーズ・コントロール）システムは、走行軌跡推定手段Ｍ１と、検知位置記憶手段Ｍ２と、判定領域設定手段Ｍ３と、通過方向判定手段Ｍ４と、制御対象判定手段Ｍ５と、制御目標値決定手段Ｍ６と、車両制御手段Ｍ７とを備える。

走行軌跡推定手段Ｍ１には車速センサ１１およびヨーレートセンサ１２が接続され、検知位置記憶手段Ｍ２には所定の検知領域を有するレーダー装置１４が接続され、車両制御手段Ｍ７にはディスプレイ１５、減速アクチュエータ１６および加速アクチュエータ１７が接続される。

走行軌跡推定手段Ｍ１は、図３に示すように、車速センサ１１で検出した車速とヨーレートセンサ１２で検出したヨーレートとに基づいて自車の将来の走行軌跡Ｔを推定する。即ち、現在の車速およびヨーレートから車両の旋回半径Ｒが算出できるため、現在の自車の進行方向に前記旋回半径Ｒの円弧を連ねることで自車の将来の走行軌跡Ｔを推定することができる。

検知位置記憶手段Ｍ２は、レーダー装置１４で検知した物体のうち、走行軌跡推定手段Ｍ１で推定した自車の将来の走行軌跡上に存在する物体の位置（その中心位置）を所定の時間間隔で記憶する。判定領域設定手段Ｍ３は、検知位置記憶手段Ｍ２に記憶された物体の中心位置の周囲に所定の判定領域を設定する。この判定領域の大きさは、一般的な自動車の平面形と同程度とされる。

ところで、図４（Ａ）に示すように、自車の前方の道路に先行車が存在し、その先行車の前方にマンホールの蓋のような固定物が存在する場合を考える。レーダー装置１４は先行車および固定物の両方を検知するが、制御対象判定手段Ｍ５は自車に近い方の先行車を制御対象と判定し、この制御対象（つまり先行車）との間に一定の車間距離を維持するように自車を追従走行制御する。所定の時間が経過し、図４（Ｂ）に示すように、先行車が固定物を跨ぎ越すと、制御対象判定手段Ｍ５は先行車に代わって自車に近い方の固定物を制御対象と判定し、この制御対象（つまり固定物）との間に一定の車間距離を維持するように自車を追従走行制御する。この場合、道路に固定された固定物に対して自車が急速に接近するため、固定物との距離を一定に維持しようとする追従走行制御により自車が自動的に制動され、ドライバーに違和感を与える可能性がある。

このような不具合を解消するには、マンホールの蓋のような跨ぎ越しが可能な固定物を先行車と識別し、この固定物を制御対象から除外することで、固定物を跨ぎ越した先行車を継続して制御対象であると判定する必要がある。

そこで本実施の形態では、先行車の中心の周囲に設定した判定領域を固定物の中心が通過した場合、あるいは固定物の中心の周囲に設定した判定領域を先行車の中心が通過した場合に、両者の相対的な通過方向を通過方向判定手段Ｍ４により判定し、その通過方向に基づいて制御対象判定手段Ｍ５が制御対象を判定する。

即ち、レーダー装置１４は先行車と固定物とを識別することはできないが、先行車が固定物を跨ぎ越した場合には、固定物が先行車を通過する方向が必ず自車に接近する方向になるため、制御対象判定手段Ｍ５は、レーダー装置１４が検知した二つの物体のうち、相手方の物体を自車に接近する方向に通過した物体が固定物であると判定し、もう一方の物体が先行車であると判定することができる。その結果、先行車が固定物を跨ぎ越して固定物が先行車よりも自車に近くなっても、固定物が制御対象であると誤判定されることがなくなり、先行車を継続して制御対象であると判定することで先行車に対する追従走行制御を支障なく継続することができる。

ところで、図５に示すように、レーダー装置１４の検知領域は上下方向の高さが異なる４層の第１レイヤーＬ１〜第４レイヤーＬ４に分割されており、最下層の第４レイヤーＬ４は自車前方の路面に対応している。例えば、自車前方に道路上に大きな看板１８が張り出している場合、レーダー装置１４の検知領域の上から三つの第１レイヤーＬ１〜第３レイヤーＬ３に看板１８および先行車が検知される。先行車が看板１８を通り過ぎると、その看板１８は追従走行制御の制御対象から除外されて先行車が継続的に制御対象となるが、路面に隣接する第３レイヤーＬ３内であって前記看板１８に重なる部分に該看板１８よりも反射レベルが高い部分が出現した場合には、制御対象判定手段Ｍ５は先行車が通過した後に自車の前方の路面上に歩行者の可能性がある物体が出現したと判断する。そして制御対象判定手段Ｍ５は、それまで制御対象であった先行車に代えて、新たに出現した歩行者の可能性がある物体を新たな制御対象とする。
して車両制御を行うことで、自車が歩行者に異常接近する事態を確実に回避することができる。

しかして、制御目標値決定手段Ｍ６は、制御対象である先行車に自車を追従走行させるためのパラメータである目標車速、目標加減速度、目標車間距離等を決定する。そして車両制御手段Ｍ７は、制御目標値決定手段Ｍ６で決定した制御目標値に基づいて減速アクチュエータ１６や加速アクチュエータ１７を駆動し、スロットルバルブを開閉したりブレーキ装置を作動させたりして追従走行制御や定速走行制御を実行するとともに、ディスプレイ１５に現在の車両の制御状態を表示してドライバーに警報する。また制御対象が歩行者の可能性がある物体である場合には、車両制御手段Ｍ７は、自車が該物体に異常接近しないように、ブレーキ装置を作動させるとともにドライバーに警報する。

このとき、歩行者の可能性がある物体が移動していれば、それが歩行者である可能性が更に高まるため、車両制御手段Ｍ７は先行車が制御対象である場合よりも車両制御を実行するタイミングを早めることで、自車が歩行者に異常接近する事態を一層確実に回避することができる。

以上のように、先行車が落下物、マンホールの蓋、看板、歩道橋等の物体を通過した後に、その物体の位置に該物体よりも反射レベルが高い物体が検知された場合には、その物体が歩行者であると判断して車両制御を行うので、先行車が通過した後に自車の前方に歩行者が出現した場合であっても、その歩行者を制御対象として確実に車両制御を行わせることが可能となり、自車が歩行者に異常接近する事態を回避することができる。

次に、第１の実施の形態の作用を図２のフローチャートに基づいて更に説明する。

先ずステップＳ１で走行軌跡推定手段Ｍ１がヨーレートおよび車速に基づいて自車の将来の走行軌跡を推定する。続くステップＳ２でレーダー装置１４により検知した物体が自車の将来の走行軌跡上に存在すれば、検知位置記憶手段Ｍ２がその検知物体の位置を記憶し、ステップＳ３で前記検知物体の中心の周囲に所定の検知領域を設定する。続くステップＳ４で二つの検知物体のうちの一方の検知物体の検知領域を他方の検知物体が通過すれば、ステップＳ５で二つの検知物体のうち、相手方を自車に接近する方向に通過した検知物体を路上の固定物であると判定し、その路上の固定物を制御対象から除外する。その結果、路上の固定物でない検知物体、つまり先行車を正しく制御対象として判定することができる。

続くステップＳ６で路面に隣接する第３レイヤーＬ３内であって路上の固定物に重なる部分に該路上の固定物よりも反射レベルが高い部分が存在すれば、ステップＳ７で前記反射レベルが高い部分が歩行者の可能性があると判定し、それを制御対象として車両制御を実行する。

次に、図６および図７に基づいて本発明の第２の実施の形態を説明する。

図６に示すように、第２の実施の形態は、第１の実施の形態の通過方向判定手段Ｍ４（図１参照）を備えておらず、その代わりに車速センサ１１およびレーダー装置１４に接続された絶対速度検出手段Ｍ９を備えている。絶対速度検出手段Ｍ９は、レーダー装置１４で検知した物体の自車に対する相対速度から、車速センサ１１で検出した自車の車速を減算することにより、前記物体の絶対速度（道路に対する速度）を検出する。レーダー装置１４がミリ波レーダーであればドップラー効果により前記相対速度を直ちに検出することができ、レーダー装置１４がレーザーレーダーであれば自車および物体間の距離の時間変化率から前記相対速度を直ちに算出することができる。

制御対象判定手段Ｍ５は、二つの検知物体の一方の物体の中心の周囲に設定した判定領域を他方の物体の中心が通過した場合、あるいは他方の物体の中心の周囲に設定した判定領域を一方の物体の中心が通過した場合に、その二つの物体のうち絶対速度が小さい方の物体を路上の固定物であると判定することができる。なぜならば、路上の固定物は絶対速度が０であり、走行している先行車は所定の絶対速度を有するからである。

このようにして二つの検知物体を路上の固定物および先行車に識別することができるので、路上の固定物を制御対象から除外して先行車を制御対象とすることで、先行車が固定物を跨ぎ越して固定物が先行車よりも自車に近くなっても、固定物を制御対象であると誤判定することがなくなり、先行車を継続して制御対象であると判定することで先行車に対する追従走行制御を支障なく継続することができる。

次に、第２の実施の形態の作用を図７のフローチャートに基づいて更に説明する。

先ずステップＳ２１で走行軌跡推定手段Ｍ１がヨーレートおよび車速に基づいて自車の将来の走行軌跡を推定する。続くステップＳ２２でレーダー装置１４により検知した物体が自車の将来の走行軌跡上に存在すれば、検知位置記憶手段Ｍ２がその検知物体の位置を記憶し、ステップＳ２３で前記検知物体の中心の周囲に所定の検知領域を設定するとともに、ステップＳ２４で絶対速度検出手段Ｍ９が検知物体の相対速度および自車の車速から検知物体の絶対速度を検出する。続くステップＳ２５で二つの検知物体の一方の検知物体の検知領域を他方の検知物体が通過すれば、ステップＳ２６で二つの検知物体のうち、絶対速度が小さい方の検知物体を路上の固定物であると判定し、その路上の固定物を制御対象から除外する。その結果、路上の固定物でない検知物体、つまり先行車を正しく制御対象として判定することができる。

続くステップＳ２７で路面に隣接する第３レイヤーＬ３内であって路上の固定物に重なる部分に該路上の固定物よりも反射レベルが高い部分が存在すれば、ステップＳ２８で前記反射レベルが高い部分が歩行者の可能性があると判定し、それを制御対象として車両制御を実行する。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、実施の形態では歩行者である可能性がある物体を判定する領域を路面の上方に隣接する第３レイヤーＬ３としているが、それに限定されるものである。

また実施の形態ではＡＣＣシステムについて説明したが、本発明はＡＣＣシステム以外の任意の用途の車両用制御対象判定装置に対して適用することができる。

１４レーダー装置（物体検知手段）
Ｌ１〜Ｌ４第１〜第４レイヤー（レイヤー）
Ｍ５制御対象判定手段
Ｍ７車両制御手段

Claims

車両の進行方向の所定の検知領域に存在する複数の物体を検知可能な物体検知手段（１４）と、前記検知領域内で検知された二つの物体のうちの一方の物体を他方の物体が通過したときに、前記他方の物体を自車が制御対象とする物体であると判定するとともに、前記一方の物体を制御対象から除外する制御対象判定手段（Ｍ５）とを備える車両用制御対象判定装置において、
前記検知領域は上下方向の異なる高さに設定された複数のレイヤー（Ｌ１〜Ｌ４）からなり、前記制御対象判定手段（Ｍ５）は、前記一方の物体が制御対象から除外された後に、前記一方の物体に重なる検知領域内の一部の領域の検知レベルが該検知領域内の他の領域の検知レベルよりも大きくなり、かつ前記一部の領域が道路に隣接するレイヤー（Ｌ３）内の領域である場合には、前記一部の領域を自車が制御対象とする物体であると判定することを特徴とする車両用制御対象判定装置。
前記制御対象判定手段（Ｍ５）により自車が制御対象とする物体が判定されたとき、自車に対して制動力制御、駆動力制御あるいは警報の何れかを含む車両制御を行う車両制御手段（Ｍ７）を備え、前記車両制御手段（Ｍ７）は、自車が制御対象とする前記一部の領域が移動している場合には、前記車両制御を実行するタイミングを早めることを特徴とする、請求項１に記載の車両用制御対象判定装置。