JP2009059082A - 車両用物体検知装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】物体の位置検知誤差を低減させつつ、所望の応答性を確保する。
【解決手段】車両用物体検知装置10を、所定の時間間隔で自車周辺の所定角度に亘って電磁波を発信すると共に自車周辺に存在する物体からの電磁波の反射波を受信するレーダ装置15と、反射波に基づいて自車と物体との相対位置及び相対距離からなる相対状態量を算出する相対状態量算出部32と、相対状態量に基づいて自車と物体との相対速度を算出する相対速度算出部33と、所定のフィルタ時定数により相対速度を補正する相対速度補正部34と、自車の運動状態に基づいて自車の走行軌跡を予測する自車軌跡推定部31とを備えて構成した。相対速度補正部34は、走行軌跡に対する物体の距離に基づいて、フィルタ時定数を変更する。
【選択図】図1
Description
この車間距離制御装置においては、例えば車間距離が小さい又は車速が大きいときには、時定数を小さくして制御の応答性を向上させ、例えば車間距離が大きい又は車速が小さいときには、時定数を大きくして制御の安定性を向上させるようになっている。
例えば水平方向で走査される電磁波の形状が略扇形となる場合には、物体の横方向位置(つまり、自車の進行方向に交差する方向での位置)の検出精度は、遠方ほど低下することになる。そして、この横方向位置のばらつきを低減するフィルタ処理を実行する際には、物体との接触を回避する制御に遅れが生じることを防止することが望まれる。
本発明の第2態様に係る車両用物体検知装置によれば、自車の走行軌跡に対する物体の距離と相対距離とに基づいてフィルタ時定数を変更することから、自車の走行軌跡および自車位置に対して相対的に遠方の物体に対しては、位置検知誤差を適切に低減することができ、自車の走行軌跡および自車位置に対して相対的に近接した物体に対しては、迅速に位置検知を行うことができる。
本発明の第3態様に係る車両用物体検知装置によれば、絶対位置の時系列での変化量が所定値未満の場合に、自車進行方向に対する横方向の絶対位置は変化していないと認識することから、位置検知誤差に起因する絶対位置の誤算出を防止することができる。
本発明の第4態様に係る車両用物体検知装置によれば、相対距離に応じて変化する位置検知誤差の度合いに応じて所定値を設定することから、位置検知誤差に起因する絶対位置の誤算出を、より一層、的確に防止することができる。
この発明の実施形態に係る車両用物体検知装置10は、例えば図1に示すように、ヨーレートセンサ11と、舵角センサ12と、車速センサ13と、ナビゲーション装置14と、レーダ装置15と、制御装置16と、ブレーキアクチュエータ17と、警報装置18とを備えて構成されている。
舵角センサ12は自車の操舵角(例えば、運転者が入力した操舵角度の方向と大きさ)に応じた実舵角(転舵角)を検出する。
車速センサ13は自車の速度(車速)を検出する。
ナビゲーション装置14は、例えば人工衛星や基地局等から受信した測位信号、あるいは、各センサ11,13の検出信号に基づく自律航法の算出処理から自車の現在位置を検出すると共に、この現在位置の情報に基づいて所定の道路データに対するマップマッチングを行い、現在位置の検出結果を補正する。そして、この現在位置、あるいは、各種の入力装置(例えば、タッチパネル等)を介して操作者により入力された適宜の位置情報に対して、モニタ(図示略)上での地図表示を制御すると共に、経路探索や経路誘導等の処理を行う。
このレーダ装置15の検知領域は、三次元での角度方向に対して設定された複数の走査領域に分割されており、レーダ装置15は複数の走査領域に分割された検知領域を走査する。
相対速度算出部33は、自車と、レーダ21によって検知された物体との相対位置及び相対距離からなる相対状態量に基づき、例えば相対状態量の時系列変化から自車と物体との相対速度を算出する。
また、相対速度補正部34は、物体距離算出部35により算出される自車の走行軌跡に対する物体の距離と、自車と物体との相対距離とに基づき、フィルタ時定数を変更する。
絶対位置記憶部37は、絶対位置算出部36にて算出した物体の絶対位置を時系列データとして記憶する。
さらに、絶対位置算出部36は、物体の絶対位置の時系列での変化量が所定値未満の場合に、自車進行方向に対する横方向の絶対位置(つまり横対地位置)は変化していないと判定しており、この判定処理の閾値である所定値を自車と物体との相対距離に基づいて設定する。
例えば、絶対位置算出部36は、自車の車速およびヨーレート等に基づき、自車と物体との横相対速度(つまり、自車進行方向に直交する横方向での相対速度)を横対地速度に変換しており、検出開始時からの横対地位置の変化量が所定値以下であれば、算出した横対地速度を無視する。
そして、車両制御部38は、自車の走行軌跡において自車の前端から衝突予測領域までの距離Dtと、物体の移動軌跡において物体の前端から衝突予測領域までの距離Dy1と、自車の車幅相当の幅と物体の移動軌跡の方向での長さとを距離Dy1に加算して得た距離Dy2と、自車の車速Voと、物体の移動軌跡の方向での速度Vyとに基づき、自車が衝突予測領域に到達するのに要する自車到達時間TTCt(=Dt/Vo)と、物体が衝突予測領域に到達するのに要する物体到達時間TTCy1(=Dy1/Vy)と、物体が衝突予測領域を通過するのに要する物体通過時間TTCy2(=Dy2/Vy)とを算出する。
そして、車両制御部38は、自車到達時間TTCtが物体到達時間TTCy1よりも長く、かつ、自車到達時間TTCtが物体通過時間TTCy2よりも短い場合に、自車と物体とが衝突する可能性があると判定する。
触覚的伝達装置は、例えばシートベルト装置や操舵制御装置等であって、車両制御部38から入力される制御信号に応じて、例えばシートベルトに所定の張力を発生させて自車の乗員が触覚的に知覚可能な締め付け力を作用させたり、例えばステアリングホイールに自車の運転者が触覚的に知覚可能な振動(ステアリング振動)を発生させることによって、物体との衝突発生の可能性があることを乗員に認識させる。
視覚的伝達装置は、例えば表示装置等であって、車両制御部38から入力される制御信号に応じて、例えば表示装置に所定の警報情報を表示したり、所定の警報灯を点滅させることによって、物体との衝突発生の可能性があることを乗員に認識させる。
聴覚的伝達装置は、例えばスピーカ等であって、車両制御部38から入力される制御信号に応じて所定の警報音や音声等を出力することによって、物体との衝突発生の可能性があることを乗員に認識させる。
次に、ステップS02においては、自車の車両状態量に基づき、自車の走行軌跡(自車軌跡:例えば自車の重心位置に対する線状の移動軌跡を中心として自車の車幅相当の幅を有する帯状領域)を推定する。
次に、ステップS04においては、相対状態量の時系列変化から自車と物体との相対速度を算出する。
次に、ステップS08においては、自車が衝突予測領域に到達するのに要する自車到達時間TTCtを算出する。
次に、ステップS09においては、物体が衝突予測領域に到達するのに要する物体到達時間TTCy1と、物体が衝突予測領域を通過するのに要する物体通過時間TTCy2とを算出する。
この判定結果が「NO」の場合には、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS11に進む。
この判定結果が「NO」の場合には、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS12に進む。
そして、ステップS13においては、例えば、衝突回避制御の実行開始に伴って実際に車両状態が変化し始めてから所定の設定時間(例えば、1秒等)の経過後に衝突回避制御の実行を停止し、一連の処理を終了する。
しかも、物体の絶対位置の時系列での変化量が所定値未満の場合に、自車進行方向に対する横方向の絶対位置は変化していないと認識することから、位置検知誤差に起因する絶対位置の誤算出を防止することができる。また、相対距離に応じて変化する位置検知誤差の度合いに応じて判定閾値である所定値を設定することから、位置検知誤差に起因する絶対位置の誤算出を、より一層、的確に防止することができる。
15 レーダ装置(発受信手段)
31 自車軌跡推定部(走行軌跡予測手段)
32 相対状態量算出部(相対状態量算出手段)
33 相対速度算出部(相対速度算出手段)
34 相対速度補正部(相対速度補正手段)
36 絶対位置算出部(絶対位置算出手段)
Claims (4)
- 所定の時間間隔で自車周辺の所定角度に亘って電磁波を発信すると共に自車周辺に存在する物体からの前記電磁波の反射波を受信する発受信手段と、
前記反射波に基づいて自車と前記物体との相対位置及び相対距離からなる相対状態量を算出する相対状態量算出手段と、
前記相対状態量に基づいて自車と前記物体との相対速度を算出する相対速度算出手段と、
所定のフィルタ時定数により前記相対速度を補正する相対速度補正手段と、
自車の運動状態に基づいて自車の走行軌跡を予測する走行軌跡予測手段とを備え、
前記相対速度補正手段は、前記走行軌跡に対する前記物体の距離に基づいて、前記フィルタ時定数を変更することを特徴とする車両用物体検知装置。 - 前記相対速度補正手段は、前記相対距離と、前記走行軌跡に対する前記物体の距離とに基づいて、前記フィルタ時定数を変更することを特徴とする請求項1に記載の車両用物体検知装置。
- 自車の運動状態と前記相対位置とに基づいて前記物体の絶対位置を算出する絶対位置算出手段を備え、
前記絶対位置算出手段は、前記絶対位置の時系列での変化量が所定値未満の場合に、自車進行方向に対する横方向の絶対位置は変化していないと認識することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の車両用物体検知装置。 - 前記絶対位置算出手段は、前記相対距離に基づいて前記所定値を設定することを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1つに記載の車両用物体検知装置。
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