JP2000310677A - 障害物検出装置 - Google Patents

障害物検出装置

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JP2000310677A JP11121244A JP12124499A JP2000310677A JP 2000310677 A JP2000310677 A JP 2000310677A JP 11121244 A JP11121244 A JP 11121244A JP 12124499 A JP12124499 A JP 12124499A JP 2000310677 A JP2000310677 A JP 2000310677A
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    • G01S2013/93271Sensor installation details in the front of the vehicles

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 衝突回避のため必ずしも必要でない警報の実
行や自動制御の実行を防止してドライバーに与える違和
感を減少させる。 【解決手段】衝突可能性推定手段M3は、レーダー装置
1 に出力に基づいて障害物軌跡推定手段M1が推定し
た障害物の将来の移動軌跡と、車輪速センサS2 および
ヨーレートセンサS3 の出力に基づいて車両軌跡推定手
段M2が推定した自車の将来の移動軌跡とを比較し、自
車が障害物と衝突する可能性の有無を推定する。障害物
軌跡推定手段M1に障害物のデータを与えるレーダー装
置S1 の検出周期は100msecであるが、障害物軌
跡推定手段M1、車両軌跡推定手段M2および衝突可能
性推定手段M3は、前記100msecの検出周期より
も短い推定周期で衝突可能性の推定を行う。 【効果】 物体検出手段による物体の検出周期を短縮す
ることなく、検出周期が短い大型で高価なレーダー装置
1 を用いずに、短い推定周期で衝突可能性の推定を行
って推定精度を高めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、移動体に設けたレ
ーダー装置等の物体検出手段で進行方向前方の物体を検
出し、その検出結果に基づいて移動体が物体に衝突する
可能性を推定する障害物検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、レーザー光やミリ波よりなる電磁
波を自車の前方に送信する電磁波送信手段と、その電磁
波が物体に反射された反射波を受信する電磁波受信手段
とを備えたレーダー装置で自車の前方の障害物を検出
し、この障害物に自車が衝突する可能性があるときにド
ライバーに警報を発したり自動制動を行ったりする障害
物検出装置が、例えば特開平11−23705号公報に
より公知である。
【0003】かかる障害物検出装置は自車の前方の所定
角度範囲の検出領域内に存在する障害物を検出する必要
があるため、そのレーダー装置の電磁波送信手段から送
信する電磁波で検出領域を左右方向あるいは前後方向に
走査するようになっている。従って、障害物は、電磁波
が検出領域の全域を1回走査する時間を周期として、そ
の周期毎に間欠的に検出されることになる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、衝突回避の
ために必ずしも必要でない警報の実行や自動制動の実行
を防止してドライバーに与える違和感を減少させるに
は、できるだけ短い周期で障害物を検出して衝突可能性
の有無を精密に推定する必要があるが、検出周期が短い
レーダー装置は大型で高価なものとなってしまう問題が
ある。
【0005】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、物体検出手段による物体の検出周期を短縮すること
なく、物体との衝突可能性の推定精度を高めることを目
的とする。
【0006】
【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に記載された発明によれば、移動体の進行
方向に存在する物体を検出する物体検出手段と、移動体
の移動速度を検出する速度検出手段と、物体検出手段の
検出結果および速度検出手段の検出結果に基づいて移動
体および物体の衝突可能性を推定する衝突可能性推定手
段とを備えた障害物検出装置において、衝突可能性推定
手段による衝突可能性の推定周期を、物体検出手段によ
る物体の検出周期よりも短く設定したことを特徴とする
障害物検出装置が提案される。
【0007】上記構成によれば、衝突可能性推定手段に
よる衝突可能性の推定周期を、物体検出手段による物体
の検出周期よりも短く設定したので、検出周期が短い大
型で高価な物体検出手段を用いることなく、短い推定周
期で衝突可能性の推定を行って推定精度を高めることが
できる。
【0008】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、前記衝突可能性推定手段は、
物体検出手段の検出結果および速度検出手段の検出結果
に基づいて移動体および物体の相対位置を検出し、その
相対位置の変化から衝突可能性を推定するものであり、
前記相対位置は物体検出手段による物体の検出周期より
も短い周期で検出されることを特徴とする障害物検出装
置が提案される。
【0009】上記構成によれば、衝突可能性推定手段
は、移動体および物体の相対位置の変化を、物体検出手
段による物体の検出周期よりも短い周期で検出するの
で、その相対位置の変化に基づいて衝突可能性を的確に
推定することができる。
【0010】また請求項3に記載された発明によれば、
請求項1または2の構成に加えて、前記衝突可能性推定
手段による衝突可能性の推定周期は、移動体および物体
の距離が近いほど短くなることを特徴とする障害物検出
装置が提案される。
【0011】上記構成によれば、移動体および物体の距
離が近いほど衝突可能性の推定周期が短くなるので、衝
突可能性が高いときに推定周期を短くして推定精度を高
めることができる。
【0012】また請求項4に記載された発明によれば、
請求項1または2の構成に加えて、前記衝突可能性推定
手段による衝突可能性の推定周期は、移動体および物体
の相対速度が高いほど短くなることを特徴とする障害物
検出装置が提案される。
【0013】上記構成によれば、移動体および物体の相
対速度が高いほど衝突可能性の推定周期が短くなるの
で、衝突可能性が高いときに推定周期を短くして推定精
度を高めることができる。
【0014】また請求項5に記載された発明によれば、
請求項1または2の構成に加えて、前記衝突可能性推定
手段による衝突可能性の推定周期は、移動体および物体
の横方向の相対位置が近いほど短くなることを特徴とす
る障害物検出装置が提案される。
【0015】上記構成によれば、移動体および物体の横
方向の相対位置が近いほど衝突可能性の推定周期が短く
なるので、衝突可能性が高いときに推定周期を短くして
推定精度を高めることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【0017】図1〜図7は本発明の一実施例を示すもの
で、図1は障害物検出装置を備えた車両の全体構成図、
図2は制動系統のブロック図、図3は電子制御ユニット
の回路構成を説明するブロック図、図4は作用を説明す
るフローチャート、図5は自車および障害物の移動軌跡
の推定を説明する図、図7および図8は自車および障害
物の距離と衝突可能性の推定周期との関係を示すグラフ
である。
【0018】図1および図2に示すように、本発明の障
害物検出装置を搭載した四輪の車両Vは、エンジンEの
駆動力がトランスミッションTを介して伝達される駆動
輪たる左右の前輪WFL,WFRと、車両Vの走行に伴って
回転する従動輪たる左右の後輪WRL,WRRとを備える。
ドライバーにより操作されるブレーキペダル1は、電子
制御負圧ブースタ2を介してマスタシリンダ3に接続さ
れる。電子制御負圧ブースタ2は、ブレーキペダル1の
踏力を機械的に倍力してマスタシリンダ3を作動させる
とともに、自動制動時にはブレーキペダル1の操作によ
らずに電子制御ユニットUからの制動指令信号によりマ
スタシリンダ3を作動させる。ブレーキペダル1に踏力
が入力され、かつ電子制御ユニットUから制動指令信号
が入力された場合、電子制御負圧ブースタ2は両者のう
ちの何れか大きい方に合わせてブレーキ油圧を出力させ
る。尚、電子制御負圧ブースタ2の入力ロッドはロスト
モーション機構を介してブレーキペダル1に接続されて
おり、電子制御負圧ブースタ2が電子制御ユニットUか
らの信号により作動して前記入力ロッドが前方に移動し
ても、ブレーキペダル1は初期位置に留まるようになっ
ている。
【0019】マスタシリンダ3の一対の出力ポート4,
5は油圧制御装置6を介して前輪W FL,WFRおよび後輪
RL,WRRにそれぞれ設けられたブレーキキャリパ
FL,7 FR,7RL,7RRに接続される。油圧制御装置6
は4個のブレーキキャリパ7FL,7FR,7RL,7RRに対
応して4個の圧力調整器8…を備えており、マスタシリ
ンダ3が発生したブレーキ油圧は圧力調整器8…を介し
てブレーキキャリパ7FL,7FR,7RL,7RRに伝達され
る。
【0020】図3を併せて参照すると明らかなように、
電子制御ユニットUは障害物軌跡推定手段M1と、車両
軌跡推定手段M2と、衝突可能性推定手段M3とを備え
る。障害物軌跡推定手段M1には、車体前方に向けてレ
ーザーあるいはミリ波を発信し、その反射波に基づいて
対向車等の障害物O(図5参照)と自車との相対位置お
よび相対速度を検出するレーダー装置S1 が接続され、
車両軌跡推定手段M2には、前輪WFL,WFRおよび後輪
RL,WRRの回転数をそれぞれ検出する車輪速センサS
2 …と、自車のヨーレートを検出するヨーレートセンサ
3 とが接続される。レーダー装置S1 は、レーザー光
やミリ波で車体前方の検出領域を例えば100msec
の検出周期で走査するものであり、従って、障害物Oの
情報は100msecの検出周期毎に得られることにな
る。一方、自車の車速およびヨーレートは車輪速センサ
2 …およびヨーレートセンサS3 によって実質的に連
続的に検出される。
【0021】障害物軌跡推定手段M1および車両軌跡推
定手段M2に接続された衝突可能性推定手段M3には、
前記電子制御負圧ブースタ2および油圧制御装置6に加
えて、ブザー、チャイム、スピーカ、ランプ等から構成
される警報装置9が接続される。そして電子制御ユニッ
トUが、レーダー装置S1 、車輪速センサS2 …および
ヨーレートセンサS3 の出力に基づいて自車が障害物O
と衝突する可能性があると判断すると、警報装置9を作
動させてドライバーに警報を発するとともに、衝突を回
避すべく電子制御負圧ブースタ2および油圧制御装置6
を作動させて前輪WFL,WFRおよび後輪WRL,WRRを自
動制動する。
【0022】尚、車輪速センサS2 …で検出した各車輪
速度に基づいて圧力調整器8…の作動を個別に制御すれ
ば、制動時における車輪のロックを抑制するアンチロッ
クブレーキ制御を行うことができる。
【0023】本実施例における車両V、障害物O、レー
ダー装置S1 および車輪速センサS 2 …は、それぞれ本
発明における移動体、物体、物体検出手段および速度検
出手段を構成する。
【0024】以下、障害物軌跡推定手段M1、車両軌跡
推定手段M2および衝突可能性推定手段M3の作用を、
図4のフローチャートを参照して更に詳細に説明する。
【0025】先ず、ステップS1で、レーダー装置S1
によって自車を基準とする対向車等の障害物Oの相対位
置および相対速度を100msecの検出周期で検出す
るとともに、ステップS2で、車輪速センサS2 …およ
びヨーレートセンサS3 によって自車の車速およびヨー
レートをそれぞれ実質的に連続的に検出する。
【0026】続くステップS3で、障害物軌跡推定手段
M1が、レーダー装置S1 で検出した障害物Oの相対位
置および相対速度に基づいて、該障害物Oの移動軌跡を
推定する。即ち、図5に示すように、レーダー装置S1
によって検出される障害物Oの相対位置および相対速度
は、100msecの時間間隔を持つ複数のデータから
成り、その今回値および前回値を比較することにより現
在の障害物Oの加速度やヨーレートを算出することがで
きる。
【0027】従って、障害物Oの相対位置および相対速
度の今回値を基準とし、それに前記加速度やヨーレート
を加味することにより、今回のデータが得られた時点か
ら所定時間後の障害物Oの相対位置および相対速度を推
定することができる。つまり、前記所定時間が、レーダ
ー装置S1 の検出周期(100msec)よりも短い推
定周期TS に設定されていれば、今回のデータが得られ
た時点から次回のデータが得られる100msecの間
における障害物Oの相対位置および相対速度を、100
msecよりも短い推定周期TS 毎に細かく推定できる
ことになる。尚、推定周期TS の長さは、後述するステ
ップS9において決定される。
【0028】このようにして、推定周期TS 毎に障害物
Oの将来の相対位置および相対速度が推定されれば、そ
の推定された相対位置および相対速度の各々に基づい
て、障害物Oの将来の移動軌跡を推定周期TS 毎に推定
することができる。
【0029】続くステップS4で、車輪速センサS2
で検出した自車の車速およびヨーレートセンサS3 で検
出した自車のヨーレートに基づいて、自車の移動軌跡を
推定する。具体的には、現在の自車の車速に、その車速
を微分して得られた加速度と前記ヨーレートとを加味す
ることにより、自車の将来の移動軌跡を推定することが
できる。そして、この自車の将来の移動軌跡の推定周期
S は、上述した障害物Oの将来の移動軌跡の推定周期
S と同じに設定される。
【0030】続くステップS5で、障害物Oの移動軌跡
と自車の移動軌跡とを比較することにより、衝突可能性
推定手段M3において、自車が障害物Oに衝突する可能
性の有無を前記推定周期TS 毎に推定する。この場合、
推定周期TS 毎に実行される自車の移動軌跡の推定は、
リアルタイムで検出される自車の車速およびヨーレート
に基づいて行われるが、障害物Oの移動軌跡を推定する
基礎となる障害物Oの相対位置および相対速度は100
msec毎にしか更新されないため、それが更新される
までの100msecの間は、推定周期TS 毎に推定さ
れた障害物Oの相対位置および相対速度が用いられる。
【0031】而して、ステップS6で、衝突可能性推定
手段M3により自車が障害物Oに衝突する可能性がない
と判断されると、ステップS10で衝突可能性の推定周
期T S を、レーダー装置S1 の検出周期と同じ100m
secに保持する。これにより、自車が障害物Oに衝突
する可能性がないときに、必要以上に短い推定周期T S
で衝突可能性の推定を行うことが回避され、電子制御ユ
ニットUにおける演算負荷が軽減される。
【0032】一方、ステップS6で衝突可能性があると
判断されると、自車が障害物Oと衝突するのを回避すべ
く、ステップS7で、電子制御ユニットUからの指令に
より警報装置9を作動させてドライバーに警報を発し、
更にステップS8で、電子制御ユニットUからの指令に
より電子制御負圧ブースタ2および油圧制御装置6を作
動させることにより、ドライバーのブレーキ操作を必要
とせずに前輪WFL,W FRおよび後輪WRL,WRRを自動制
動する。
【0033】自車および障害物Oの衝突可能性は両者の
距離dが短くなるほど高まるため、ステップS9で、距
離dが短くなるほど衝突可能性の推定周期TS を短くし
て推定精度を高めるべく、該推定周期TS の更新を行
う。尚、前記距離dは、自車および障害物Oの相対位置
に基づいて算出可能である。
【0034】推定周期TS の更新には種々の手法が考え
られ、図6に示す第1の手法は、自車および障害物Oの
距離dの減少に応じて推定周期TS を上限値の100m
secから下限値の10msecに多段のステップ状に
減少させるものである。図6において、横軸を自車およ
び障害物Oの距離dから相対速度に変更し、相対速度が
大きいほど、つまり自車が障害物Oに急速に接近してい
るときほど推定周期T S をステップ状に減少させても良
い。
【0035】また他の手法として、距離dおよび定数c
1 ,c2 を用いて、推定周期TS を、 TS =c1 *d+c2 により設定することができ、このようにすれば距離dの
減少に応じて推定周期T S を連続的に減少させることが
できる。推定周期TS に上限値および下限値を設けれ
ば、推定周期TS の変化特性は図7のようになる。
【0036】また他の手法として、自車および障害物O
の相対速度vおよび定数c3 ,c4を用いて、推定周期
S を、 TS =c3 *v+c4 により規定することができ、このようにすれば相対速度
vの増加に応じて推定周期TS を連続的に減少させるこ
とができる。この場合、推定周期TS に上限値および下
限値を設ければ、推定周期TS の変化特性は図7に示す
ものと同様になる。
【0037】また他の手法として、距離d、相対速度v
および定数c5 ,c6 を用いて、推定周期TS を、 TS =c5 *(d/v)+c6 により設定すれば、距離dの減少に応じて推定周期TS
を減少させるとともに、相対速度vの増加に応じて推定
周期TS を減少させることができる。
【0038】以上のように、自車が障害物Oに衝突する
可能性があるときに、衝突可能性推定手段M3による衝
突可能性の推定周期TS が、レーダー装置S1 による障
害物Oの検出周期である100msecよりも短くなる
ので、検出周期が短い大型で高価な物体検出手段を用い
ることなく、短い推定周期TS で自車および障害物Oの
衝突可能性の推定を行うことが可能となる。その結果、
衝突可能性の推定精度が高められ、不要な警報や自動制
動が実行されてドライバーに違和感を与えることが防止
される。
【0039】以上、本発明の実施例を詳述したが、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。
【0040】例えば、本発明の移動体は実施例の車両V
に限定されず、航空機や船舶であっても良く、また障害
物Oは実施例の対向車に限定されず、前走車や道路上の
固定物であっても良い。
【0041】またレーダー装置S1 で自車と障害物Oと
の横方向の相対位置を検出し、横方向の相対位置が近い
ほど、つまり障害物Oが自車の正面にいて衝突可能性が
高いときほど推定周期TS を減少させても良い。
【0042】また実施例では自車の移動軌跡を推定する
のに自車の車速およびヨーレートを用いているが、ヨー
レートは必ずしも必要ではなく、車速だけを用いても充
分な精度を確保することができる。
【0043】また実施例では自車が障害物Oに衝突する
可能性がある場合だけに、推定周期TS を障害物Oの検
出周期よりも短くしているが、衝突可能性の有無に関わ
らず推定周期TS を常に障害物Oの検出周期よりも短く
しても良い。
【0044】
【発明の効果】以上のように請求項1に記載された発明
によれば、衝突可能性推定手段による衝突可能性の推定
周期を、物体検出手段による物体の検出周期よりも短く
設定したので、検出周期が短い大型で高価な物体検出手
段を用いることなく、短い推定周期で衝突可能性の推定
を行って推定精度を高めることができる。
【0045】また請求項2に記載された発明によれば、
衝突可能性推定手段は、移動体および物体の相対位置の
変化を、物体検出手段による物体の検出周期よりも短い
周期で検出するので、その相対位置の変化に基づいて衝
突可能性を的確に推定することができる。
【0046】また請求項3に記載された発明によれば、
移動体および物体の距離が近いほど衝突可能性の推定周
期が短くなるので、衝突可能性が高いときに推定周期を
短くして推定精度を高めることができる。
【0047】また請求項4に記載された発明によれば、
移動体および物体の相対速度が高いほど衝突可能性の推
定周期が短くなるので、衝突可能性が高いときに推定周
期を短くして推定精度を高めることができる。
【0048】また請求項5に記載された発明によれば、
移動体および物体の横方向の相対位置が近いほど衝突可
能性の推定周期が短くなるので、衝突可能性が高いとき
に推定周期を短くして推定精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】障害物検出装置を備えた車両の全体構成図
【図2】制動系統のブロック図
【図3】電子制御ユニットの回路構成を説明するブロッ
ク図
【図4】作用を説明するフローチャート
【図5】自車および障害物の移動軌跡の推定を説明する
【図6】自車および障害物の距離と衝突可能性の推定周
期との関係を示すグラフ
【図7】自車および障害物の距離と衝突可能性の推定周
期との関係を示すグラフ
【符号の説明】
M3 衝突可能性推定手段 O 障害物(物体) S1 レーダー装置(物体検出手段) S2 車輪速センサ(速度検出手段) TS 推定周期 V 車両(移動体) d 距離 v 相対速度
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B60R 21/00 626A 627 G01S 17/88 A (72)発明者 羽田 智 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 浦井 芳洋 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 Fターム(参考) 5H180 AA01 CC03 CC12 CC14 LL01 LL04 LL06 LL09 5J070 AB24 AC01 AC02 AC06 AE01 AF03 AK22 BF02 BF03 5J084 AA02 AA05 AA07 AB01 AC02 BA03 BA32 EA22 EA29

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 移動体(V)の進行方向に存在する物体
    (O)を検出する物体検出手段(S1 )と、 移動体(V)の移動速度を検出する速度検出手段
    (S2 )と、 物体検出手段(S1 )の検出結果および速度検出手段
    (S2 )の検出結果に基づいて移動体(V)および物体
    (O)の衝突可能性を推定する衝突可能性推定手段(M
    3)と、 を備えた障害物検出装置において、 衝突可能性推定手段(M3)による衝突可能性の推定周
    期(TS )を、物体検出手段(S1 )による物体(O)
    の検出周期よりも短く設定したことを特徴とする障害物
    検出装置。
  2. 【請求項2】 前記衝突可能性推定手段(M3)は、物
    体検出手段(S1 )の検出結果および速度検出手段(S
    2 )の検出結果に基づいて移動体(V)および物体
    (O)の相対位置を検出し、その相対位置の変化から衝
    突可能性を推定するものであり、前記相対位置は物体検
    出手段(S1 )による物体(O)の検出周期よりも短い
    周期で検出されることを特徴とする、請求項1に記載の
    障害物検出装置。
  3. 【請求項3】 前記衝突可能性推定手段(M3)による
    衝突可能性の推定周期(TS )は、移動体(V)および
    物体(O)の距離(d)が近いほど短くなることを特徴
    とする、請求項1または2に記載の障害物検出装置。
  4. 【請求項4】 前記衝突可能性推定手段(M3)による
    衝突可能性の推定周期(TS )は、移動体(V)および
    物体(O)の相対速度(v)が高いほど短くなることを
    特徴とする、請求項1または2に記載の障害物検出装
    置。
  5. 【請求項5】 前記衝突可能性推定手段(M3)による
    衝突可能性の推定周期(TS )は、移動体(V)および
    物体(O)の横方向の相対位置が近いほど短くなること
    を特徴とする、請求項1または2に記載の障害物検出装
    置。
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