JP2002207077A - 車載レーダ走行支援装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】自車両前方の物体を認識し、その認識結果に応
じた車間距離制御または警報発生を実施できる走行支援
装置を提供する。 【解決手段】車間距離ＡＣＣ自動制御及び警報発生機能
を備えるもので、前方物体までの距離／方位を検出する
ミリ波レーダ３と、前方物体を撮像し該物体を認識する
画像処理部１０及びパターンデータベース１０ａと、ミ
リ波レーダ３及び画像処理部１０から検知結果を利用し
て車間距離に関する警報の発生を行う警報部１３と、ミ
リ波レーダ３及び画像処理部１０から検知結果を利用し
て先行車に対する追従走行を行うＡＣＣ制御部１１と、
ＡＣＣ制御部１１および警報部１３で使用すべき目標車
間距離の感度調整を行うための車間距離感度スイッチ１
２と、警報部１３やＡＣＣ制御部１１からの制御を受け
て当該車両の走行制御を行うエンジン・パワートレイン
制御系５ｂ、５ｃ及びブレーキ制御系５ａとを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車運転支援装
置に係わり、特に自動車などの車両に搭載されたレーダ
を用いて先行車との車間距離を自動制御して追従走行を
行う車間距離自動制御装置や、予め定めた車間距離より
も近くなった場合の警報発生を行う車間距離警報装置な
どの車載レーダ走行支援装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の自動車運転支援装置、特に自動車
などの車両に搭載されたレーダを用いた車間距離自動制
御装置、車間距離警報装置としては、例えば図１に示し
たようなものがある。

【０００３】従来の車間距離警報装置では、例えば特開
平１１−６６４９６号公報に述べられているように、車
両１とその先行車両２や前方障害物との車間距離４を、
車両１に搭載したミリ波レーダ装置３等の距離センサに
より検知して、接近し過ぎたときに警報器１３から警報
音などを発生させることで、車両１のドライバーに注意
を促す装置である。

【０００４】また、現在の車両制御として車速を一定に
保つクルーズ装置はすでに多くの車両に採用されてい
る。このクルーズ装置にさらにミリ波レーダ装置３等を
装着し、先行車２との車間距離４及び相対速度を検出し
て、車間距離４を一定に保つための車間距離制御機能６
を設けた車間距離自動制御装置として、ＡＣＣ（Adapti
ve Cruise Control）制御装置１１が実用化されてい
る。

【０００５】このようなＡＣＣ制御装置１１は、例えば
特開平１１−３９５８６号公報に述べられているよう
に、設定した先行車２との車間距離４が維持されるよう
アクチュエータ５を制御するブレーキ制御機能５ａ、エ
ンジン制御機能５ｂ、パワートレイン制御機能５ｃが設
けられており、自動的に車速を調整しつつ追従走行を行
う装置である。

【０００６】距離計測用センサとしては、レーザレーダ
を用いるものとミリ波レーダを用いるものが公知技術と
しては一般的に知られている。このうち、ミリ波レーダ
３は雨や霧の状態でも安定してターゲットを捉えること
が可能である全天候型のセンサとして期待されているも
のである。このミリ波レーダ３は、送信アンテナから電
波を送出し、車両などのターゲットからの反射波を受信
してターゲットとの距離、相対速度を検出するものであ
る。

【０００７】ミリ波レーダ３の変調方式は、ＦＭＣＷ
（Frequency Modulated Continuos Wave）方式やＦＳＫ
（Frequency Shift Keying）方式など、いくつか提案さ
れている。このなかで、ＦＳＫ方式による距離・相対速
度の検知原理を図２〜図３を参照して説明する。

【０００８】送信アンテナ３１より中心周波数４５（ｆ
０）の上下に２種類の周波数４６（ｆ１）と周波数４７
（ｆ２）を周期的に切り替えて、ターゲット５５に向け
て送信し、ターゲット５５から反射して戻ってくる信号
のドップラシフト４０（ｆｄ１）とドップラシフト４１
（ｆｄ２）を用いて、図３（ｂ）に示した数式により距
離と相対速度を求める。ターゲット５５との相対速度は
直接ドップラシフト周波数ｆｄ１（ｆｄ２）と送信周波
数ｆ１（ｆ２）から求められるため、相対速度の測定値
は非常に正確であることが知られている。

【０００９】また、受信アンテナを左（左受信アンテナ
３２）／右（右受信アンテナ３３）に２分割して、左右
受信信号の和・減電力比や左右受信信号の位相差からレ
ーダビームに対する前方ターゲットの存在角度３４
（θ）を検知する方式は、一般にモノパルス方式と呼ば
れている。このモノパルス方式により、方向検知のため
のスキャン機構を必要とせずに１個のワイドビームによ
りターゲットの存在角度を検知でき、アンテナサイズが
ビーム幅に反比例することからアンテナ自体を小型化で
きるなど、数多くの利点を有している。

【００１０】また、先行車両２を認識する画像処理装置
としては、例えば特開平１０−１８７９３０号公報に述
べられているように、自車両に撮像装置とレーダとを設
ける。レーダでは車両前方の先行車両や静止物までの距
離、方位を得る。撮像装置では車両の走行方向の画像情
報を得る。この画像処理装置は、撮像装置から得られる
画像内で、レーダから得た距離と方位により、先行車両
の対応付けを行ない、これにより、先行車両の検知と走
行レーンの認識に必要な画像信号処理が簡単に得られる
ようにすることができる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述したよう
なレーダと画像処理装置を用いた車載レーダ走行支援装
置は、種々の利点を有する反面、次のような問題点があ
った。

【００１２】（１）ＡＣＣ制御装置においては、目標車
間距離の設定は車種により自動調整されておらず、大型
車、小型車を問わず、一定の車間距離が設定されてい
る。このため、一般の運転者には違和感を与える恐れが
ある。

【００１３】（２）レーダにより前方視野に入ってくる
歩道橋などを自車線上に静止物が存在するかのように捉
えられてしまうことがあり得る。この場合、実際には自
車線上には存在しない歩道橋、道路施設などを自車線上
の静止物として誤検知し、車間距離誤警報を発す、また
はＡＣＣ誤動作を発する恐れがある。

【００１４】本発明は、上記のかかる点に鑑みてなされ
たもので、その目的は自車両前方の物体までの距離情報
を検出する手段と、該物体が存在する視野領域の画像情
報を検出する手段とを備える走行支援装置において、該
物体を認識し、その認識結果に応じた車間距離制御また
は警報発生を実施できる走行支援装置を提供することに
ある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、自車前方に位置する物体との距離を検知す
るレーダ手段と、自車前方の画像情報を取得する撮像手
段と、該レーダ手段及び撮像手段からの検知結果を用い
て自車両の駆動機構の制御処理および運転操作を支援す
るための警報発生制御処理のうちの少なくとも一方を実
施する制御手段とを備える走行支援装置において、自車
前方に存在する可能性のある物体のパターンを複数個格
納したパターン記憶手段と、前記撮像された画像情報を
用いて、前記自車からの距離が検知された物体に対応す
る画像の形態を検出する画像処理手段と、前記検出され
た形態と前記格納されていた複数個のパターンとを比較
照合し、前記自車からの距離が検知された物体に対応す
るパターンを決定するパターン照合手段とを備え、前記
制御手段は、前記決定されたパターンに応じて、当該制
御手段で実施される制御処理に使用されるべき前記物体
までの距離に関するしきい値を設定する。

【００１６】ここで、前記制御手段での制御動作として
は、先行車との間で予め設定された距離に関するしきい
値（目標車間距離）を維持するよう、自車両の駆動機構
を制御する追従走行制御や、先行車との車間距離が該目
標車間距離以下になった場合に警報を発生する車間距離
警報制御などがある。

【００１７】また、上記本発明の走行支援装置において
は、前記レーダ手段が検知した物体が移動体であるかを
検出する移動体検知手段をさらに備え、前記検知された
物体が移動体であると判定された場合、前記パターン照
合手段が前記検知された物体に対応するパターンを決定
し、該決定されたパターンが予め定めた複数の車種区分
のうちいずれに該当するかをさらに決定し、前記制御手
段が前記決定された車種区分に応じて、前記しきい値と
して前記物体までの目標車間距離を設定する構成として
も良い。

【００１８】また、上記目的を達成するために本発明
は、自車前方に位置する物体との距離を検知するレーダ
手段と、自車前方の画像情報を取得する撮像手段と、該
レーダ手段及び撮像手段からの検知結果を用いて自車両
の駆動機構の制御動作および運転操作を支援するための
警報発生動作のうちの少なくとも一方を実施する制御手
段とを備える走行支援装置において、自車前方に存在す
る可能性のある物体のパターンを複数個格納したパター
ン記憶手段と、前記撮像された画像情報を用いて、前記
自車からの距離が検知された物体に対応する画像の形態
を検出する画像処理手段と、前記検出された形態と前記
格納されていた複数個のパターンとを比較照合し、前記
自車からの距離が検知された物体に対応するパターンを
決定するパターン照合手段と、前記決定されたパターン
に応じて、前記自車からの距離が検知された物体が自車
線上に実際に存在するか否かを判断する判定手段とを備
え、前記制御手段は、前記判定手段により前記物体が自
車線上に存在しないと判定された場合には、該物体に対
する制御動作が実施されないよう制御する。

【００１９】ここで、上記本発明の走行支援装置におい
ては、前記レーダ手段が検知した物体が静止物であるか
を検出する静止物検知手段をさらに備え、前記パターン
記憶手段が自車前方方向に見える可能性がある複数の道
路施設のパターンを少なくとも記憶するものであって、
前記検知された物体が静止物であると判定された場合、
前記パターン照合手段が前記複数の道路施設パターンを
少なくとも含む複数のパターンと前記検知された物体の
形態とを比較照合することで、該物体に対応するパター
ンを決定する構成としても良い。

【００２０】また、上記目的を達成するために本発明
は、自車前方に位置する物体との距離を検知するレーダ
手段と、自車前方の画像情報を取得する撮像手段と、該
レーダ手段及び撮像手段からの検知結果を用いて自車両
の駆動機構の制御処理および運転操作を支援するための
警報発生制御処理のうちの少なくとも一方を実施する制
御手段とを備える走行支援装置において、前記撮像され
た画像情報を用いて、前記自車からの距離が検知された
物体を認識する物体認識手段を備え、前記制御手段は、
前記物体認識手段の認識結果に応じて、当該制御手段で
実施される制御処理に使用されるべき前記物体までの距
離に関するしきい値を設定する。

【００２１】また上記本発明の走行支援装置において、
前記物体認識手段の認識結果に応じて、前記自車からの
距離が検知された物体が自車線上に実際に存在するか否
かを判断する判定手段とをさらに備え、前記制御手段
が、前記判定手段により前記物体が自車線上に存在しな
いと判定された場合には、該物体に対する制御動作が実
施されないよう制御する構成としても良い。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。

【００２３】本発明は、レーダを用いて検出された車間
距離を利用したＡＣＣ制御または車間距離警報を実施す
る装置に適用されるものであって、画像処理装置などの
環境認識手段を用いて、自車前方に車両や障害物を検出
する共に、該検出された車両や障害物を認識する。さら
に、認識結果から先行車両の車種情報を得て、該車種情
報に応じて追従走行ＡＣＣ制御における目標車間距離の
設定を調整することを可能とするものである。また、前
記認識結果から自車線上の障害物の有無情報を得ること
で、障害物に関する誤警報を減らすことを可能とするも
のである。

【００２４】図４（ａ）に本発明の一実施形態における
走行支援装置の主要構成を、図４（ｂ）に本実施形態の
走行支援装置の構成例を示す。

【００２５】本実施形態の走行支援装置は、車間距離Ａ
ＣＣ自動制御及び警報発生機能を備えるもので、前方に
位置する物体までの距離および方位を検出するミリ波レ
ーダ３と、前方に位置する物体を撮像し該物体を認識す
る画像処理部１０及びパターンデータベース１０ａと、
ミリ波レーダ３及び画像処理部１０から検知結果を利用
して車間距離に関する警報の発生を行う警報部１３と、
ミリ波レーダ３及び画像処理部１０から検知結果を利用
して先行車に対する追従走行を行うＡＣＣ制御部１１
と、ＡＣＣ制御部１１および警報部１３で使用すべき距
離のしきい値となる目標車間距離の感度調整を行うため
の車間距離感度スイッチ１２と、警報部１３やＡＣＣ制
御部１１からの制御を受けて当該車両の走行制御を行う
エンジン・パワートレイン制御系５ｂ、５ｃ及びブレー
キ制御系５ａとを備えている。各部間では制御信号１５
を授受することで検知結果や制御信号の送受信を行うも
のとする。

【００２６】画像処理部１０は、例えばＣＰＵおよびメ
モリを備えたコンピュータシステムで実現されるもので
あって、例えば撮像された画像データの処理、輪郭抽
出、パターン照合などの処理を行うための公知の画像処
理プログラムを格納し、必要に応じて実行する。

【００２７】なお、本発明では、上記実施形態の構成の
うちＡＣＣ制御部１０および警報部１３のいずれかだけ
を備える構成としても良く、また車間距離感度スイッチ
１２を省く構成としても良い。

【００２８】本実施形態の走行支援装置では、ミリ波レ
ーダ３で先行車２または静止物との相対速度、方位角
度、車間距離４を検知し、これらの検知データを用いて
画像処理部１０から得られる画像内に、先行車２または
静止物と対応する画像範囲を特定し、その画像範囲内で
輪郭抽出などの画像処理を行い、予めにパターンデータ
ベース１０ａに格納しておいた車両パターン及び道路施
設パターンのデータと照合し、先行車２の車種または静
止物の種類を認識し、自車線上静止物の有無を確定す
る。

【００２９】ここで、車両パターン及び道路施設パター
ンとは、様々な種類の移動体や道路施設を様々な角度か
ら見た場合に得られる形態的特徴を示す形状モデルをさ
すもので、実際に道路上には存在しなくとも、運転者か
ら見え得る施設、例えば高速道路上に構築された高架橋
なども含むものとする。

【００３０】さらに、これらの画像処理結果を用いて、
ミリ波レーダ３の自車線上静止物の誤検知データをキャ
ンセルことにより、誤警報または誤制御を減らす。ま
た、照合した先行車２の車両パターン（大型車、普通
車、二輪）に応じて、ＡＣＣ制御における車間距離を自
動調整し、エンジン・パワートレイン制御系５ｂ、５ｃ
とブレーキ制御系５ａなどを用いた車両総合制御によ
り、追従走行に用いる車間距離４の自動制御や、目標車
間距離よりも近づいた場合の警報発生を行う。

【００３１】本実施形態で用いるミリ波レーダ３につい
て詳細に説明する。ミリ波レーダ３は、先行車２との車
間距離・相対速度・方位角度４の計測を行う。これらの
データとヨーレート情報を用いて先行車所在車線の車線
判断を行う。先行車２が自車線にある場合、検知した車
間距離・相対速度・方位角度、または設定された車間距
離しきい値を用いて、ＡＣＣ制御部１１が自車の加・減
速度を判定する。これらの判定に基づき、ブレーキとパ
ワートレインなどの総合制御により、先行車２との車間
距離４の自動調整を行う。ここで、ターゲットが移動体
か静止物かの判断は、ターゲットとの相対速度と自車車
速を比較して行うことができる。

【００３２】ミリ波レーダとしてはＦＭＣＷ方式、ＦＳ
Ｋ方式、ＦＭパルス方式などいくつかの変調方式のもの
を使用することができるが、本実施形態ではＦＳＫモノ
パルスレーダ方式を用いるものとする。

【００３３】ミリ波レーダ３は、上記図２に示すよう
に、送信アンテナ３１からターゲットに向けてミリ波信
号を送信し、ターゲットから反射して戻ってくるドップ
ラ周波数を用いて、距離と相対速度を求める。ターゲッ
トとの相対速度は直接ドップラシフト周波数と送信周波
数から求められるため、相対速度の測定値は非常に正確
であることが知られている。

【００３４】また、モノパルス方式のミリ波レーダ３で
は、受信アンテナを左受信アンテナ３２と右受信アンテ
ナ３３に２分割して、左右受信信号の和・減電力比から
レーダビームに対する前方ターゲットの存在角度を検知
する。このモノパルス方式により、方向検知のためのス
キャン機構を必要とせずに１個のワイドビームによりタ
ーゲットの存在角度を検知でき、アンテナサイズがビー
ム幅に反比例することからアンテナ自体を小型化できる
など、数多くの利点を有している。

【００３５】図３は、ＦＳＫモノパルス方式のミリ波レ
ーダ３における、距離と相対速度の検知原理を示してい
る。送信アンテナ３１より中心周波数４５（ｆ０）の上
下に２種類の周波数４６（ｆ１）と周波数４７（ｆ２）
を周期的に切り替えて、先行車２に向けて送信すると、
先行車２から反射して戻ってくる受信波４９はドップラ
シフト周波数４１（ｆｄ１）とドップラシフト周波数４
２（ｆｄ２）だけシフトする。すなわち、周波数４６
（ｆ１）と周波数４７（ｆ２）の送信波４８に対して、
受信波４９の周波数は（ｆ１＋ｆｄ１）と（ｆ２＋ｆｄ
２）となり、それぞれ異なるドップラシフト４０（ｆｄ
１）とドップラシフト４１（ｆｄ２）を有することか
ら、両者には位相差５３（φ）が生じる。この位相差５
３（φ）を検知することにより、先行車２との距離５４
は以下の数１から求められる。また、ドップラシフト周
波数４０（ｆｄ１）及びドップラシフト周波数４１（ｆ
ｄ２）と、送信周波数４６（ｆ１）及び送信周波数４７
（ｆ２）を用いて、ターゲット５５との相対速度は、以
下の数２から求められる。

【００３６】 距離＝ｃ・φ／４πΔｆ …（数１） 相対速度＝ｃ・ｆｄ１／２ｆ１＝ｃ・ｆｄ２／２ｆ２ …（数２） ここで、ｃ：光速、 Δｆ：変調幅（＝ｆ１−ｆ２）、 ｆ１、ｆ２：送信周波数、 ｆｄ１、ｆｄ２：ドップラシフト周波数 である。

【００３７】また、相対速度の異なる複数先行車があれ
ば、各先行車にそれぞれ対応した様々なドップラシフト
周波数成分が受信波に含まれている。

【００３８】本実施形態では、上述したミリ波レーダ３
で検知した先行車両の位置情報と、画像処理部１０で得
られた認識情報とを用いて、レーダ検知結果に対応する
自車前方に位置する車両や静止物等の物体の画像処理を
行い、該物体の輪郭を標準距離での輪郭サイズへ変換
し、車両パターンや道路施設パターンのデータベースと
照合する。さらに本実施形態では、認識した物体が先行
車両である場合にはその車種をさらに認識し、大型車か
普通車かの車種により、目標車間距離を自動調整して違
和感がないＡＣＣ制御や警報発生を実現する。以下に、
図５〜図７を用いて画像処理部１０による先行車２の車
種パターン照合処理の例を説明する。

【００３９】図５は、画像処理部１０で撮像された画像
内に先行車２と対応する画像範囲を特定する方法の一例
を示している。ミリ波レーダ３で検知した先行車２との
相対速度、方位角度、車間距離４などを用いて、レーダ
検知位置から画像処理部１０の画像位置への座標変換に
より、画像処理部１０から得られる画像領域２００内
に、先行車２と対応する先行車領域２０１である画像範
囲を決定する。

【００４０】さらに特定した先行車領域２０１におい
て、先行車２のエッジ抽出などの画像処理手法を用い
て、先行車輪郭２０４を抽出する。ここで、この画像範
囲を特定する技術の公知例としては、例えば、特開平１
０−１８７９３０号公報に記載したものを挙ることがで
きる。

【００４１】また、ミリ波レーダ３により相対速度があ
る値以下である静止物が検知された場合においても、上
記の先行車２の場合と同様に、静止物領域２０２が決定
され、該静止物領域２０２において静止物の輪郭２０２
ａが抽出される。

【００４２】図６は、画像処理部１０により抽出した先
行車２の輪郭を、ミリ波レーダ３により検知した先行車
２との車間距離４を用いて、予め定めた標準距離におけ
る先行車２の輪郭とサイズを求める方法例を示してい
る。

【００４３】先行車２との車間距離４の遠近により、画
像処理部１０により抽出した先行車輪郭２０４の大小は
車間距離４とほぼ逆比例の関係がある。また、パターン
データベース１０ａに格納される車両パターンは、一定
の標準距離における車両輪郭の大小である。よって、パ
ターンデータとの照合を行うためには、まず、画像処理
部１０で認識した車両輪郭２０４の大小を、一定の標準
距離における輪郭２０５への変換が必要である。その変
換用拡大倍率は、例えば以下の数３に決定する。

【００４４】 拡大倍率＝車間距離／標準距離（Ｒａｎｇｅ） …（数３） ここで、車間距離４はレーダで検知したものである。

【００４５】図７は、車両パターンを認識するためのパ
ターンデータの例を示している。本例の車両パターン
は、上述と同様な変換処理をした結果得られる標準距離
における車両の前面３０１、裏面３０２、側面３０３、
３０４、斜面３０５、３０６などの角度から見た画像を
エッジ処理し、抽出した車両輪郭のパターンで構築した
ものである。また、図示していないが歩道橋やガードレ
ールなどの道路施設のパターンについてもデータベース
化して、パターンデータベース１０ａに格納しておくも
のとする。

【００４６】図６で求めた標準距離における先行車輪郭
２０５を、図７に示したような各車両パターンデータと
照合し、先行車の車両パターンを認識する。その認識結
果は、例えば図８に示したような、普通車４０１（パタ
ーン１）、大型車４０２（パターン２）、二輪車／自転
車４０３（パターン３）、歩行者４０４（パターン４）
の４種類のパターンに分類する。

【００４７】図９は、本実施形態の走行支援装置におい
て、ミリ波レーダ３により移動体（先行車）が検出され
た場合に実施される処理手順の一例を示す。

【００４８】本処理動作では最初、画像処理部１０が前
方の画像情報を取得する（Ｓ１）と共に、ミリ波レーダ
３が先行車２との車間距離、相対速度及び方位角度など
の情報を検出することで先行車の検知を行う（Ｓ２ａ、
Ｓ２）。

【００４９】画像処理部１０では、ミリ波レーダ３から
の検知データを利用して、画像処理部１０が撮像した画
像内に、検知した先行車２と対応する先行車領域２０１
である画像範囲を特定し（Ｓ３）、その画像範囲内に車
両輪郭２０４を抽出する（Ｓ４）。さらに、予めに用意
した車両パターンデータをパターンデータベース１０ａ
から読み込み、この読み込んだ車両パターンデータと抽
出した先行車２の車両輪郭２０４とを比較・照合し（Ｓ
５）、先行車２の車種を推定・認識する（Ｓ６）。

【００５０】また、ＡＣＣ制御部１１では、ミリ波レー
ダ３により検知した車間距離と相対速度を用いて、ＡＣ
Ｃ追従走行の目標車間距離Ｒ１を計算する（Ｓ７）。次
に、認識した先行車が大型車以外であると認識された場
合には（Ｓ８でＹｅｓ）、Ｓ７で算出したＲ１を目標車
間距離として使用するよう設定する。一方、認識した先
行車の車種が大型車の場合には（Ｓ８でＮｏ）、目標車
間距離を（Ｒ１＋０．５（ｓ）＊Ｖ（ｍ／ｓ））に修正
計算する（Ｓ９）。このように目標車間距離を修正設定
することにより、先行車２がトラックなど大型車の場合
には、ＡＣＣ追従走行の車間距離を普通車を追従走行す
る場合に比較して車間時間が０．５（ｓ）以上開くよう
に、車間距離の設定を行うことができる。

【００５１】さらに、ＡＣＣ制御部１１では、上記設定
したＡＣＣ追従走行の目標車間距離に基づいて、エンジ
ン・パワートレイン制御系５ｂ、５ｃとブレーキ制御系
５ａなどを用いて車両の総合制御を行い（Ｓ１０）、目
標車間距離を維持する追従走行を実現する。

【００５２】本例の処理動作では、先行車を大型車とそ
れ以外の車両とに分けて、目標車間距離を設定したが、
さらに細かな車種区分で分けて、その車種区分に応じて
目標車間距離を設定する構成としても良い。また、先行
車が大型車の場合には、それ以外の場合に比べて車間時
間が０．５秒だけ加えられるように、目標車間距離を修
正したが、大型車の場合に目標車間距離が遠くなるので
あれば、他の方法を用いて設定する構成としても良い。

【００５３】さらにまた、車両パターンだけでなく、他
の移動体や静止物のパターンも併せて予め記憶してお
き、これらすべてのパターンデータを用いて上記と同様
にパターン照合することで、前方に存在する物体を認識
し、この認識結果に応じて車両の総合制御を行う構成と
しても良い。

【００５４】図１０は、本実施形態の走行支援装置にお
いて、ミリ波レーダ３により自車線上に静止物が検出さ
れた場合に実施される処理手順の一例を示す。

【００５５】本処理手順では最初、画像処理部１０が前
方の画像情報を取得すると共に（Ｓ３１）、ミリ波レー
ダ３が先行車２との車間距離、相対速度及び方位角度な
どの情報を検出し（Ｓ３２）、自車線上で静止物が検知
されたことが判定される。ミリ波レーダ３で検知した静
止物のデータは画像処理部１０へ出力される。

【００５６】画像処理部１０では、取得された画像内に
ミリ波レーダ３で検知された静止物と対応する画像範囲
を特定し（Ｓ３３）、その画像範囲内に静止物の輪郭を
抽出する（Ｓ３４）。さらに、予めに用意した道路施設
などの静止物パターンデータをパターンデータベース１
０ａから読み込み、該輪郭が抽出された静止物と該読み
出された静止物パターンデータとを比較・照合して（Ｓ
３５）、ミリ波レーダ３が検知した静止物を認識する
（Ｓ３６）。この認識結果から検知された静止物が、歩
道橋などの道路施設のように遠方に存在するため、あた
かも自車線上に位置するように見えているだけのもの
か、あるいはそれ以外のもの、すなわち実際に自車線上
に位置しているものかを判定する（Ｓ３７）。

【００５７】さらに画像処理部１０では、自車線上に静
止物がないと判定された場合（Ｓ３７で無）、ＡＣＣ制
御部１１へ自車線静止物に関して行われる減速制御およ
び警報発生動作をキャンセルさせるための制御指令を送
る（Ｓ３８）。逆に、自車線上に静止物があると判定さ
れた場合（Ｓ３７で有）、例えば計器パネルに設けられ
ている表示部（図示せず）に、認識された静止物パター
ンを表示して（Ｓ３９）、ユーザに認識結果を知らせ
る。

【００５８】また、本実施形態の走行支援装置では、上
記の画像処理プロセスの実行と並行して、以下のＡＣＣ
制御動作と車間距離警報発生も実施している。すなわ
ち、ミリ波レーダ３で検知した自車線静止物データを用
いて、ＡＣＣ制御部１１が目標車間距離を演算し（Ｓ４
１）、自車両に必要な減速度を演算する（Ｓ４２）。さ
らに、ＡＣＣ制御部１１では、画像処理部１０からの減
速警報をキャンセルする指令の有無をモニタし（Ｓ４
３）、キャンセル指令が有る場合、減速制御と警報発生
を行わず、現行の追従走行を継続する（Ｓ４４）。一
方、画像処理部１０からのキャンセル指令が無かった場
合には、エンジン・パワートレイン制御系５ｂ、５ｃ、
ブレーキ制御系５ａの制御を行うと共に、検知された静
止物に関する車間距離警報を警報部１３から発生させる
（Ｓ４５）。

【００５９】なお、道路施設などの静止物の情報やその
パターン情報は、予めパターンデータベースに格納して
おくだけでなく、ナビゲーション装置から取り込んだ
り、あるいはビーコンなどの路上施設からの入力を利用
する構成としても良い。また、上記処理で用いられる静
止物パターンには、自動車などの移動体が停止している
場合の輪郭パターンなども併せて含む構成としても良
い。

【００６０】また、上記図９及び図１０に示した制御処
理手順はいずれか一方だけを行う構成としても良い。

【００６１】また、上記実施形態では、車両、移動体、
静止物などの物体の特徴的形状をその輪郭線を抽出し、
それに対応するパターンデータと照合することで、物体
を認識しているが、本発明において物体を認識する方法
はこれに限定されるものではなく、他の方法によってレ
ーダで検知された物体を認識する構成としても良い。例
えば、レーダ検知された物体に対応する画像の面積や形
状なども利用する構成としても良い。

【００６２】

【発明の効果】本発明によれば、自車両前方の物体まで
の距離情報を検出する手段と、該物体が存在する視野領
域の画像情報を検出する手段とを備える走行支援装置に
おいて、該物体を認識し、その認識結果に応じた車間距
離制御または警報発生を実施できる走行支援装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）：車載ミリ波レーダを示す説明図。 図１（ｂ）：ＡＣＣ制御方法を示す説明図。

【図２】ＦＳＫモノパルス方式のミリ波レーダを示す説
明図。

【図３】図３（ａ）：ＦＳＫ方式ミリ波レーダによる距
離と相対速度の検知原理を示す説明図。 図３（ｂ）：ＦＳＫ方式ミリ波レーダによる距離と相対
速度の検知原理を示す説明図。

【図４】図４（ａ）：本発明を適用した走行支援装置の
一実施形態の主要構成を示す説明図。 図４（ｂ）：図４（ａ）に示す走行支援装置の構成例を
示すブロック図。

【図５】本発明の画像処理部で撮像した画像範囲内にお
いて、レーダ検知した先行車、静止物の特定方法を示す
説明図。

【図６】本発明の画像処理部で認識した先行車の輪郭を
標準距離でのサイズへ変換する方法の一例を示す説明
図。

【図７】図７（ａ）：画像照合用車両パターン（正面）
の一例を示す説明図。 図７（ｂ）：画像照合用車両パターン（裏面）の一例を
示す説明図。 図７（ｃ）：画像照合用車両パターン（側面）の一例を
示す説明図。 図７（ｄ）：画像照合用車両パターン（側面）の他の例
を示す説明図。 図７（ｅ）：画像照合用車両パターン（斜め面）の一例
を示す説明図。 図７（ｆ）：画像照合用車両パターン（斜め面）の他の
例を示す説明図。

【図８】図８（ａ）：画像照合で認識した車種／静止物
の出力パターンの一例を示す説明図。 図８（ｂ）：画像照合で認識した車種／静止物の出力パ
ターンの他の例を示す説明図。 図８（ｃ）：画像照合で認識した車種／静止物の出力パ
ターンの他の例を示す説明図。 図８（ｄ）：画像照合で認識した車種／静止物の出力パ
ターンの他の例を示す説明図。

【図９】先行車が検知された場合のＡＣＣ制御処理手順
の一例を示すフローチャート。

【図１０】静止物が検知された場合のＡＣＣ制御・車間
距離警報発生処理手順の一例を示すフローチャート。

【符号の説明】

１・・・レーダ搭載車 ２・・・先行車 ３・・・ミリ波レーダ ５ａ・・・ブレーキ制御系 ５ｂ，５ｃ・・・エンジン・パワトレイン制御系 １０・・・画像処理部 １１・・・ＡＣＣ制御部 １２・・・車間距離感度スイッチ １３・・・警報部 １５・・・通信線に流れる制御信号 ２０１・・・画像範囲内の先行車領域 ２０２・・・画像範囲内の静止物領域 ２０４・・・画像処理で検出した先行車の輪郭 ２０５・・・先行車輪郭の標準サイズ。

───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｇ０８Ｇ 1/16 Ｇ０８Ｇ 1/16 Ｅ (72)発明者 中村 満 茨城県ひたちなか市高場2520番地 株式会 社日立製作所自動車機器グループ内 Ｆターム(参考） 3D044 AA25 AA31 AA49 AB01 AC59 AD02 AD14 AD16 AD21 AE03 AE15 3G093 AA01 BA07 BA14 BA23 DB16 DB18 5H180 AA01 CC12 CC14 CC15 LL01 LL04 LL06 LL09 5J070 AB17 AB24 AC02 AC06 AD07 AE01 AF03 BF12

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】自車前方に位置する物体との距離を検知す
   るレーダ手段と、自車前方の画像情報を取得する撮像手
   段と、該レーダ手段及び撮像手段からの検知結果を用い
   て自車両の駆動機構の制御処理および運転操作を支援す
   るための警報発生制御処理のうちの少なくとも一方を実
   施する制御手段とを備える走行支援装置において、 自車前方に存在する可能性のある物体のパターンを複数
   個格納したパターン記憶手段と、 前記撮像された画像情報を用いて、前記自車からの距離
   が検知された物体に対応する画像の形態を検出する画像
   処理手段と、 前記検出された形態と前記格納されていた複数個のパタ
   ーンとを比較照合し、前記自車からの距離が検知された
   物体に対応するパターンを決定するパターン照合手段と
   を備え、 前記制御手段は、前記決定されたパターンに応じて、当
   該制御手段で実施される制御処理に使用されるべき前記
   物体までの距離に関するしきい値を設定することを特徴
   とする走行支援装置。
2. 【請求項２】自車前方に位置する物体との距離を検知す
   るレーダ手段と、自車前方の画像情報を取得する撮像手
   段と、該レーダ手段及び撮像手段からの検知結果を用い
   て自車両の駆動機構の制御動作および運転操作を支援す
   るための警報発生動作のうちの少なくとも一方を実施す
   る制御手段とを備える走行支援装置において、 自車前方に存在する可能性のある物体のパターンを複数
   個格納したパターン記憶手段と、 前記撮像された画像情報を用いて、前記自車からの距離
   が検知された物体に対応する画像の形態を検出する画像
   処理手段と、 前記検出された形態と前記格納されていた複数個のパタ
   ーンとを比較照合し、前記自車からの距離が検知された
   物体に対応するパターンを決定するパターン照合手段
   と、 前記決定されたパターンに応じて、前記自車からの距離
   が検知された物体が自車線上に実際に存在するか否かを
   判断する判定手段とを備え、 前記制御手段は、前記判定手段により前記物体が自車線
   上に存在しないと判定された場合には、該物体に対する
   制御動作が実施されないよう制御することを特徴とする
   走行支援装置。
3. 【請求項３】請求項１に記載の走行支援装置において、 前記レーダ手段が検知した物体が移動体であるかを検出
   する移動体検知手段をさらに備え、 前記検知された物体が移動体であると判定された場合、 前記パターン照合手段は、前記検知された物体に対応す
   るパターンを決定し、該決定されたパターンが予め定め
   た複数の車種区分のうちいずれに該当するかをさらに決
   定し、 前記制御手段は、前記決定された車種区分に応じて、前
   記しきい値として前記物体までの目標車間距離を設定す
   ることを特徴とする走行支援装置。
4. 【請求項４】請求項２に記載の走行支援装置において、 前記レーダ手段が検知した物体が静止物であるかを検出
   する静止物検知手段をさらに備え、 前記パターン記憶手段は、自車前方方向に見える可能性
   がある複数の道路施設のパターンを少なくとも記憶する
   ものであって、 前記パターン照合手段は、前記検知された物体が静止物
   であると判定された場合、前記複数の道路施設パターン
   を少なくとも含む複数のパターンと前記検知された物体
   の形態とを比較照合することで、該物体に対応するパタ
   ーンを決定することを特徴とする走行支援装置。
5. 【請求項５】自車前方に位置する物体との距離を検知す
   るレーダ手段と、自車前方の画像情報を取得する撮像手
   段と、該レーダ手段及び撮像手段からの検知結果を用い
   て自車両の駆動機構の制御処理および運転操作を支援す
   るための警報発生制御処理のうちの少なくとも一方を実
   施する制御手段とを備える走行支援装置において、 前記撮像された画像情報を用いて、前記自車からの距離
   が検知された物体を認識する物体認識手段を備え、 前記制御手段は、前記物体認識手段の認識結果に応じ
   て、当該制御手段で実施される制御処理に使用されるべ
   き前記物体までの距離に関するしきい値を設定すること
   を特徴とする走行支援装置。
6. 【請求項６】請求項５に記載の走行支援装置において、 前記物体認識手段の認識結果に応じて、前記自車からの
   距離が検知された物体が自車線上に実際に存在するか否
   かを判断する判定手段とをさらに備え、 前記制御手段は、前記判定手段により前記物体が自車線
   上に存在しないと判定された場合には、該物体に対する
   制御動作が実施されないよう制御することを特徴とする
   走行支援装置。