JP2002067844A - 周辺監視装置 - Google Patents
周辺監視装置Info
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Abstract
で、低速走行に利用される走行制御システムなどに採用
したとしても十分な性能を発揮することのできる周辺監
視装置を提供すること。 【解決手段】 レーダーヘッドユニット3により検出さ
れた障害物が、自車両の進行路に沿った第1の領域、進
行路の外側近傍領域である第2の領域、及びこれら第
1、第2の領域を除いた第3の領域のうちのいずれの領
域に存在するかを判断する第1の判断手段と、レーダー
ヘッドユニット3により検出された障害物に関する情報
を、第1の判断手段からの判断結果に基づいて、自車両
の走行制御を行うための走行制御手段5へ出力する第1
の出力手段とを装備する。
Description
し、より詳細には、車両の走行制御システムなどに使用
され、自車両の前方に存在する先行車両などの障害物の
相対位置、相対速度、前記自車両に対する横方向位置
(例えば角度)などをセンシングするための周辺監視装
置に関する。
ACC(Auto Cruise Control )がある。ACCは先行
車両の速度と車間距離とに基づいて、加速したり減速し
たりして自車両の速度を制御するシステムである。その
ためには先行車両の(自車両との)相対位置や相対速度
などを測定する装置や、エンジンのスロットルや自動変
速機を制御する装置が必要となる。
する相対位置や相対速度を測定するためのスキャン式レ
ーダーと、白線を検出するためのテレビカメラと、車
速、ハンドル角、スロットル開度などの各種車両状態を
検出するためのセンサとを含んで構成されている。
ば、自動車専用道路での走行用)に開発されてきたた
め、先行車両の相対位置や相対速度が分かれば十分であ
った。これは追従すべき先行車両をきっちりと検出する
ことができれば十分だったからである。換言すれば、自
車両の進行路に沿った領域E1 (後述する図1参照)だ
けをきっちりと検出することができれば十分であった。
速走行用としてだけでなく、低速走行(例えば、市街地
での走行用)にも利用することのできる走行制御システ
ムが開発されてきており、自車両の進行路に沿った領域
だけを検出していれば良いと言うことでは済まなくなっ
てきている。これは、市街地などを走行していれば、自
転車や歩行者などが前記領域外から突然飛び出してくる
ことなどがあるからである。
に対して、車両が適切に反応し、即座に停止を行うため
には、飛び出しの危険性を予測し、予め速度を落として
おく必要がある。
に存在する障害物だけでなく、その領域外に存在する障
害物の自車両に対する相対位置や相対速度についても検
出する必要が生じてきている。また障害物が自車両の進
行路に沿った領域に存在するか否かを判断するには、前
記障害物の自車両に対する横方向位置に関する情報が必
要となる。
存在する障害物だけでなく、その領域外に存在する障害
物についても、自車両に対する相対位置、相対速度、及
び横方向位置を精度良く検出する周辺監視装置を実現す
るには、ワークステーションやパーソナルコンピュータ
に画像処理専用ボードを追加するなど、非常に高価なハ
ードウェアと非常に複雑なソフトウェアとを必要として
いた。このため現状においては、このような高価で、か
つ複雑な装置を一般車両に搭載することは行われていな
かった。
って、一般車両に搭載することのできる低コストで、低
速走行に利用される走行制御システムなどに採用したと
しても十分な性能を発揮することのできる周辺監視装置
を提供することを目的としている。
うに、低速走行に利用される走行制御システムを実現す
るためには、自車両の進行路に沿った領域に存在する障
害物だけでなく、その領域外に存在する障害物の自車両
に対する相対位置や相対速度についても検出可能な周辺
監視装置が必要となる。
た領域とその領域外との違いに注目し、これら領域が同
程度に重要なのではなく、安全性の観点からみれば、や
はり重要なのは自車両の進行路に沿った領域であること
を考慮し、本発明を完成するに至った。
行路に沿った領域にどれだけ近づこうとも、その領域に
進入しさえしなければ、衝突といった不慮の事態が生じ
ることはあり得ない。また前記領域外に存在する障害物
を検出するのは、あくまでも飛び出しなどの危険性を予
測するためにだけ必要であるといった知見に基づき本発
明を完成するに至った。
物を検出する障害物検出手段を備えた周辺監視装置にお
いて、前記障害物検出手段により検出された障害物が、
自車両の進行路に沿った第1の領域、前記進行路の外側
近傍領域である第2の領域、及びこれら第1、第2の領
域を除いた第3の領域のうちのいずれの領域に存在する
かを判断する第1の判断手段と、前記障害物検出手段に
より検出された障害物に関する情報を、前記第1の判断
手段からの判断結果に基づいて、前記自車両の走行制御
を行うための走行制御手段へ出力する第1の出力手段と
を備えていることを特徴としている。
上記周辺監視装置(1)において、前記第1の判断手段
により、前記障害物検出手段により検出された障害物が
前記第1の領域に存在すると判断された場合には、前記
第1の出力手段が、前記障害物の前記自車両に対する相
対速度、及び相対距離に関する情報を前記走行制御手段
へ出力するが、前記障害物の前記自車両に対する横方向
位置に関する情報については出力しない、もしくは0な
どの固定値を出力するものであることを特徴としてい
る。
上記周辺監視装置(1)又は(2)において、前記第1
の判断手段により、前記障害物検出手段により検出され
た障害物が前記第2の領域に存在すると判断された場合
には、前記第1の出力手段が、前記障害物の前記自車両
に対する相対速度、相対距離、及び横方向位置に関する
情報を前記走行制御手段へ出力するものであることを特
徴としている。
上記周辺監視装置(1)〜(3)のいずれかにおいて、
前記第1の出力手段から前記走行制御手段へ出力される
情報の信頼度を求める第2の算出手段を備え、前記第1
の判断手段により、前記障害物検出手段により検出され
た障害物が前記第3の領域に存在すると判断された場合
には、前記第1の出力手段が、前記障害物の前記自車両
に対する相対速度、相対距離、及び横方向位置に関する
情報と、前記第2の算出手段により求められる信頼度に
関する情報とを前記走行制御手段へ出力するものである
ことを特徴としている。
ための説明図であり、領域E1 は自車両Mの進行路に沿
った第1の領域を示し、領域E2 は前記進行路の外側近
傍領域である第2の領域を示し、領域E3 は領域E1 と
領域E2 とを除いた領域を示している。
に重要なのではなく、安全性の観点からみれば、やはり
一番重要なのは前記第1の領域(すなわち、自車両の進
行路に沿った領域E1 )であり、次いで前記第2の領域
である。換言すれば、前記第1の領域に存在する障害物
に関する情報については、精度を高くする必要がある
が、前記第3の領域に存在する障害物に関する情報につ
いては、精度をあまり高くする必要はない。
ずれかによれば、前記障害物検出手段により検出された
障害物が、前記自車両の進行路に沿った第1の領域(例
えば、走行車線)、前記進行路の外側近傍領域である第
2の領域(例えば、走行車線の外側近傍)、及びこれら
第1、第2の領域を除いた第3の領域のうちのいずれの
領域に存在するかに基づいて、前記障害物検出手段によ
り検出された障害物に関する情報が前記自車両の走行制
御を行うための走行制御手段へ出力される。
て、出力される情報を差別化し得るため、前記第1〜第
3の領域のいずれに存在する障害物に対しても同程度の
情報を前記走行制御手段へ出力する必要がなくなる。例
えば、前記障害物検出手段は前記第1の領域に存在する
障害物については、前記自車両に対する相対位置、相対
速度を精度良く検出することができれば良い。
域に存在する障害物については、自車両に対する相対速
度、相対距離、及び横方向位置のいずれに関しても精度
良く検出できなくとも良いため、「発明が解決しようと
する課題」の項目で説明したように、高価なハードウェ
アや複雑なソフトウェアは必要とされなくなる。従っ
て、一般車両に搭載することのできる低コストで、低速
走行に利用される走行制御システムなどにも採用し得る
周辺監視装置を実現することが可能となる。
路に沿った領域であり、前記第1の領域に存在する障害
物に関する情報には、横方向位置に関する情報は必要と
されない。上記した周辺監視装置(2)によれば、前記
障害物検出手段により検出された障害物が前記第1の領
域に存在すると判断された場合には、前記障害物の前記
自車両に対する相対速度、及び相対距離に関する情報は
前記走行制御手段へ出力されるが、前記障害物の前記自
車両に対する横方向位置に関する情報については出力さ
れない、もしくは0などの固定値が出力される。これに
より、出力データ量を減少させることができるので、制
御処理などの負荷の削減や高速化が図られる。
行路に沿った領域ではなく、前記進行路の外側近傍領域
であり、横方向位置に関する情報が必要となる。上記し
た周辺監視装置(3)によれば、前記障害物検出手段に
より検出された障害物が前記第2の領域に存在すると判
断された場合には、前記障害物の前記自車両に対する相
対速度、相対距離、及び横方向位置に関する情報が前記
走行制御手段へ出力される。
の領域を除いた領域であり、横方向位置に関する情報が
必要となる。上記した周辺監視装置(4)によれば、前
記障害物検出手段により検出された障害物が前記第3の
領域に存在すると判断された場合には、前記障害物の前
記自車両に対する相対速度、相対距離、及び横方向位置
に関する情報が前記走行制御手段へ出力される。これに
より、前記走行制御手段において適切な走行制御を行う
ことが可能となる。
ば、前記第1の出力手段から前記走行制御手段へ出力さ
れる情報の信頼度に関する情報が前記走行制御手段へ出
力される。これにより、横方向位置のセンシング精度を
下げることができるため、低コスト化を図ることができ
る。
障害物を検出する障害物検出手段を備えた周辺監視装置
において、前記障害物検出手段により検出された障害物
が、自車両の進行路に沿った第1の領域に存在するか否
かを判断する第2の判断手段と、前記障害物検出手段に
より検出された障害物に関する情報を、前記第2の判断
手段からの判断結果に基づいて、前記自車両の走行制御
を行うための走行制御手段へ出力する第2の出力手段と
を備えていることを特徴としている。
記障害物検出手段により検出された障害物が、前記自車
両の進行路に沿った第1の領域(例えば、走行車線)に
存在するか否かに基づいて、前記障害物検出手段により
検出された障害物に関する情報が前記自車両の走行制御
を行うための走行制御手段へ出力される。
て、出力される情報を差別化し得るため、前記第1の領
域の内外のいずれに存在する障害物に対しても同程度の
情報を前記走行制御手段へ出力する必要はなくなる。例
えば、前記障害物検出手段は前記第1の領域に存在する
障害物については、前記自車両に対する相対位置、相対
速度を精度良く検出することができれば良い。
域に存在しない障害物については、自車両に対する相対
速度、相対距離を精度良く検出できなくとも良いため、
「発明が解決しようとする課題」の項目で説明したよう
に、高価なハードウェアや複雑なソフトウェアは必要と
されなくなる。従って、一般車両に搭載することのでき
る低コストで、低速走行に利用される自動走行制御シス
テムなどにも採用し得る周辺監視装置を実現することが
可能となる。
上記周辺監視装置(1)〜(5)のいずれかにおいて、
前記障害物検出手段により異なる障害物が複数検出され
た場合には、前記第1又は第2の出力手段が、危険度の
高い障害物について、各種情報を出力するものであるこ
とを特徴としている。
上記周辺監視装置(6)において、相対速度、相対距
離、及び横方向位置に関する情報のうちの少なくとも1
情報に基づいて、前記危険度を算出する第3の算出手段
を備えていることを特徴としている。
よれば、前記障害物検出手段により異なる障害物が複数
検出された場合には、前記第1又は第2の出力手段が、
危険度の高い障害物について、各種情報を出力するた
め、前記走行制御手段において安全性の高い走行制御を
行うことができる。
ば、前記危険度が相対速度、相対距離、及び横方向位置
に関する情報のうちの少なくとも1情報に基づいて求め
られるため、危険度の精度を高めることができる。換言
すれば、前記走行制御手段においてより一層安全性の高
い走行制御を行うことができる。
上記周辺監視装置(1)〜(7)のいずれかにおいて、
前記第1の領域を決定する前記進行路の幅が、所定のパ
ラメータに基づいて、設定されるものであることを特徴
としている。
上記周辺監視装置(8)において、前記所定のパラメー
タに、前記障害物検出手段を構成するセンサのセンサ特
性が含まれていることを特徴としている。
よれば、前記第1の領域を決定する前記進行路の幅が、
所定のパラメータに基づいて、設定されるため、状況に
応じた適切な前記第1の領域が設定される。なお前記所
定のパラメータに含まれるものとしては、前記障害物検
出手段を構成するセンサのセンサ特性などが挙げられ
る。
の実施の形態を図面に基づいて説明する。図2は実施の
形態(1)に係る周辺監視装置を採用した走行制御シス
テムの要部を概略的に示したブロック図である。
走行制御システム1は周辺監視装置2と、走行制御手段
5と、スロットルバルブを駆動させるアクチュエータ6
とを含んで構成されている。周辺監視装置2は車両前部
に配置されるレーダーヘッドユニット3とマイコンなど
により構成される周辺監視制御手段4とを含んで構成さ
れている。
自車両の前方に向けて発信すると共に、前方に存在する
先行車両などの障害物に当たって反射してくる反射波を
受信する構成になっている。またレーダーヘッドユニッ
ト3における障害物の検出方式はその発信部(図示せ
ず)から発信するレーザー光を水平方向に走査させるス
キャン式となっている。
ット3からレーザー光を出力させると共に、レーダーヘ
ッドユニット3からの信号を取り込むことができるよう
になっている。また周辺監視制御手段4で得られた障害
物に関する情報は、自車両の走行制御を行うための走行
制御手段5に入力され、前記情報に基づいて、走行制御
手段5からはスロットルバルブなどを駆動させるための
アクチュエータ6へ制御信号が出力されるようになって
いる。
2における周辺監視制御手段4の行う処理動作を図3に
示したフローチャートに基づいて説明する。まずレーダ
ーヘッドユニット3からの信号を取り込んで、障害物が
検出されたか否かを判断する(ステップS1)。障害物
Tが検出されたと判断すれば、検出された障害物Tが自
車両Mの進行路に沿った領域E1 (図1参照)に存在す
るか否かを判断する(ステップS2)。なお進行路につ
いてはステアリングセンサ7からのステアリング角やC
CDカメラ8からの白線情報に基づいて決定することが
できる。
ば、レーダーヘッドユニット3から取り込んだ信号に基
づいて、障害物Tと自車両Mとの相対速度、及び相対距
離を算出し(ステップS3)、算出した相対速度情報、
及び相対距離情報を走行制御手段5へ出力する(ステッ
プS4)。
判断すれば、障害物Tが領域E2 (図1参照)に存在す
るか否かを判断する(ステップS5)。障害物Tが領域
E2に存在すると判断すれば、レーダーヘッドユニット
3から取り込んだ信号に基づいて、障害物Tの自車両M
に対する相対速度、相対距離、及び横方向位置を算出し
(ステップS6)、算出した相対速度情報、相対距離情
報、及び横方向位置情報を走行制御手段5へ出力する
(ステップS7)。
Tが領域E2 に存在しない、すなわち障害物Tが領域E
3 に存在すると判断すれば、レーダーヘッドユニット3
から取り込んだ信号に基づいて、障害物Tの自車両Mに
対する相対速度、相対距離、横方向位置を算出し(ステ
ップS8)、次にこれら算出された情報についての信頼
度を算出する(ステップS9)。その後、算出した相対
速度情報、相対距離情報、横方向位置情報、及び信頼度
情報を走行制御手段5へ出力する(ステップS10)。
ーダーの反射レベルや、画像処理でのパターンマッチン
グレベルや、時系列的存在確定(過去から存在している
ものを追跡)に関する情報などを統合するといった方法
が挙げられる。
によれば、レーダーヘッドユニット3により検出された
障害物Tが、自車両Mの進行路に沿った領域E1 (例え
ば、走行車線)、前記進行路の外側近傍領域である領域
E2 (例えば、走行車線の外側近傍)、及びこれら領域
E1 、領域E2 を除いた領域E3 のうちのいずれの領域
に存在するかに基づいて、レーダーヘッドユニット3に
より検出された障害物Tに関する情報が自車両Mの走行
制御を行うための走行制御手段5へ出力される。
いて、出力する情報を差別化し得るため、領域E1 〜E
3 のいずれに存在する障害物Tに対しても同程度の情報
を走行制御手段5へ出力する必要がなくなる。すなわ
ち、レーダーヘッドユニット3は領域E1 に存在する障
害物Tについては、自車両Mに対する相対位置、相対速
度を精度良く検出することができれば良い。
3 に存在する障害物Tについては、自車両Mに対する相
対速度、相対距離、及び横方向位置のいずれに関しても
精度良く検出できなくとも良いため、「発明が解決しよ
うとする課題」の項目で説明したように、高価なハード
ウェアや複雑なソフトウェアは必要とされなくなる。従
って、一般車両に搭載することのできる低コストで、低
速走行に利用される走行制御システム1などにも採用し
得る周辺監視装置2を実現することが可能となる。
の幅d1 (図1参照)については、車線幅とするのが適
切であるが、この車線幅情報については、CCDカメラ
から取り込むことのできる白線情報や、ナビゲーション
システムの地図情報に予め登録されている車線幅情報な
どを利用することができる。
を決定する幅d2 (図1参照)については、ユーザーが
自由に設定できるようにしても良く、また自車両Mの速
度、障害物Tの相対速度や相対距離、走行環境(例え
ば、橋やトンネル走行中)などに基づいて、これら幅d
1 、d2 を変更するようにしても良い。
には、橋桁や壁などを障害物として検出してしまう虞れ
があるため、橋やトンネル走行中にはこれら幅d1 、d
2 を狭くした方が良い。なお橋やトンネル情報について
はナビゲーションシステムの地図情報を利用すれば良
い。
幅にする必要はなく、所定のパラメータ(例えば、レー
ダーヘッドユニット3などの特性)に基づいて、変更す
るようにしても良い。例えば、ミリ波レーダーの場合に
は、自車両Mから離れれば精度がやや低下するため、自
車両Mからの距離(すなわちミリ波レーダーの特性)に
基づいて、これら幅d1 、d2 を変更する。
は、レーダーヘッドユニット3により異なる障害物が複
数検出された場合には、周辺監視制御手段4が、危険度
の高い障害物について、各種情報を走行制御手段5へ出
力するようにしても良い。
離、及び横方向位置に関する情報に基づいて計算すれば
良い。例えば、図4に示したように、自車両Mの前方に
先行車両TA 、TB が存在する場合について説明する。
自車両Mと先行車両TA 、TB との相対距離SA 、SB
は等しく、また自車両Mに対する角度θA 、θB (すな
わち横方向位置)も等しいが、自車両Mとの相対速度に
ついては、相対速度ΔVA (=V−VA )の方が相対速
度ΔVB (=V−VB )よりも小さい。従って、このよ
うな場合には先行車両TB よりも先行車両TA の方が危
険度が高いことになる。
装置では、自車両Mの進行路に沿った領域E1 と、前記
進行路の外側近傍の領域E2 と、領域E1 、E2 を除い
た領域E3 との3つの領域に分けているが、別の実施の
形態に係る周辺監視装置では、自車両Mの進行路に沿っ
た領域E1 と領域E1 を除いた領域との2つの領域に分
けたり、逆に4つ以上の領域に分けるようにしても良
い。
外側近傍領域とを説明するための説明図である。
を採用した走行制御システムの要部を概略的に示したブ
ロック図である。
周辺監視制御手段の行う処理動作を示したフローチャー
トである。
めの説明図である。
Claims (9)
- 【請求項1】 障害物を検出する障害物検出手段を備え
た周辺監視装置において、 前記障害物検出手段により検出された障害物が、自車両
の進行路に沿った第1の領域、前記進行路の外側近傍領
域である第2の領域、及びこれら第1、第2の領域を除
いた第3の領域のうちのいずれの領域に存在するかを判
断する第1の判断手段と、 前記障害物検出手段により検出された障害物に関する情
報を、前記第1の判断手段からの判断結果に基づいて、
前記自車両の走行制御を行うための走行制御手段へ出力
する第1の出力手段とを備えていることを特徴とする周
辺監視装置。 - 【請求項2】 前記第1の判断手段により、前記障害物
検出手段により検出された障害物が前記第1の領域に存
在すると判断された場合には、 前記第1の出力手段が、前記障害物の前記自車両に対す
る相対速度、及び相対距離に関する情報を前記走行制御
手段へ出力するが、 前記障害物の前記自車両に対する横方向位置に関する情
報については出力しない、もしくは0などの固定値を出
力するものであることを特徴とする請求項1記載の周辺
監視装置。 - 【請求項3】 前記第1の判断手段により、前記障害物
検出手段により検出された障害物が前記第2の領域に存
在すると判断された場合には、 前記第1の出力手段が、前記障害物の前記自車両に対す
る相対速度、相対距離、及び横方向位置に関する情報を
前記走行制御手段へ出力するものであることを特徴とす
る請求項1又は請求項2記載の周辺監視装置。 - 【請求項4】 前記第1の出力手段から前記走行制御手
段へ出力される情報の信頼度を求める第2の算出手段を
備え、 前記第1の判断手段により、前記障害物検出手段により
検出された障害物が前記第3の領域に存在すると判断さ
れた場合には、 前記第1の出力手段が、前記障害物の前記自車両に対す
る相対速度、相対距離、及び横方向位置に関する情報
と、前記第2の算出手段により求められる信頼度に関す
る情報とを前記走行制御手段へ出力するものであること
を特徴とする請求項1〜3のいずれかの項に記載の周辺
監視装置。 - 【請求項5】 障害物を検出する障害物検出手段を備え
た周辺監視装置において、 前記障害物検出手段により検出された障害物が、自車両
の進行路に沿った第1の領域に存在するか否かを判断す
る第2の判断手段と、 前記障害物検出手段により検出された障害物に関する情
報を、前記第2の判断手段からの判断結果に基づいて、
前記自車両の走行制御を行うための走行制御手段へ出力
する第2の出力手段とを備えていることを特徴とする周
辺監視装置。 - 【請求項6】 前記障害物検出手段により異なる障害物
が複数検出された場合には、 前記第1又は第2の出力手段が、危険度の高い障害物に
ついて、各種情報を出力するものであることを特徴とす
る請求項1〜5のいずれかの項に記載の周辺監視装置。 - 【請求項7】 相対速度、相対距離、及び横方向位置に
関する情報のうちの少なくとも1情報に基づいて、前記
危険度を算出する第3の算出手段を備えていることを特
徴とする請求項6記載の周辺監視装置。 - 【請求項8】 前記第1の領域を決定する前記進行路の
幅が、所定のパラメータに基づいて、設定されるもので
あることを特徴とする請求項1〜7のいずれかの項に記
載の周辺監視装置。 - 【請求項9】 前記所定のパラメータに、前記障害物検
出手段を構成するセンサのセンサ特性が含まれているこ
とを特徴とする請求項8記載の周辺監視装置。
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