JP2009294930A - 障害物検出装置および障害物検出システム - Google Patents

Abstract

【課題】自車両との衝突危険度が適切に判断できるターゲット選択を行って演算負荷や通信負荷を低減することができる障害物検出装置および障害物検出システムを提供する。
【解決手段】車両の斜め方向から相対的に接近する物体を検出し、車両に対して、検出した物体の相対距離および相対速度を少なくとも算出する。そして、物体の相対距離および相対速度を用いて、当該物体が車両に衝突するまでの衝突予測時間を算出して、衝突予測時間が短い順に予め決められた数の物体を選出し、選出された物体に関する検出情報を出力する。
【選択図】図４

Description

本発明は、障害物検出装置および障害物検出システムに関し、より特定的には、車両周辺に存在する他の物体を検知する障害物検出装置および障害物検出システムに関する。

従来、車両周辺に存在する他の車両等のターゲットを捕捉するレーダ装置が、車両に搭載されている（例えば、特許文献１参照）。上記特許文献１で開示された車両用障害物検出装置は、レーダによる検出結果に応じて、障害物の位置、障害物との相対速度、および障害物との衝突予測時間を算出する。そして、上記車両用障害物検出装置は、上記算出結果に基づいて、障害物と自車両との衝突危険性を予測している。
特開２００１−１２６１９４号公報

ここで、レーダ装置から他の装置へレーダ捕捉したターゲット情報を送る構成を考える場合、当該装置間の通信バス負荷の制約によってレーダ装置から送るターゲット情報の送信ターゲット数を制限する必要がある。しかしながら、上記特許文献１で開示された車両用障害物検出装置は、複数の障害物が同時に車両周辺に存在する場合、障害物の位置、障害物との相対速度、および障害物との衝突予測時間を総合的に判断すると、演算負荷や通信負荷が大きくなってしまう。

また、ターゲットの反射波を検出した反射強度順、自車両が走行する自車線上においてターゲットまでの距離が近い順、自車線上においてターゲットの衝突予測時間が短い順等によって、レーダ装置から送るターゲット情報を絞り込むことが考えられる。しかしながら、車両の斜め前方方向を放射方向としてレーダ装置を搭載する場合、これらの絞り込み方法では障害物との適切な衝突危険度が判断できないことがある。

例えば、上記反射強度順で送信するターゲット情報のターゲットを絞り込んだ場合、検知目標としたいターゲット車両からの反射強度より、ガードレールや建造物等の路側物体からの反射強度が強くなる場合があり、適切なターゲットの絞り込みができない。また、車両の斜め前方方向を放射方向としてレーダ装置を搭載する場合、自車両の斜め方向や出会い頭で自車両に接近してくる車両をターゲット車両にする。しかしながら、これらのターゲット車両は上記自車線上に存在するものではないため、上記距離順や衝突予測時間順で絞り込む手法が使えない。

それ故に、本発明の目的は、自車両との衝突危険度が適切に判断できるターゲット選択を行って演算負荷または通信負荷を低減することができる障害物検出装置および障害物検出システムを提供することである。

上記のような目的を達成するために、本発明は、以下に示すような特徴を有している。
第１の発明は、検出部、相対距離／相対速度算出部、衝突予測時間算出部、物体選出部、および情報出力部を備える障害物検出装置である。検出部は、車両の斜め方向から相対的に接近する物体を検出する。相対距離／相対速度算出部は、車両に対して、検出部が検出した物体の相対距離および相対速度を少なくとも算出する。衝突予測時間算出部は、物体の相対距離および相対速度を用いて、当該物体が車両に衝突するまでの衝突予測時間を算出する。物体選出部は、衝突予測時間が短い順に予め決められた数の物体を選出する。情報出力部は、選出された物体に関する検出情報を出力する。

第２の発明は、上記第１の発明において、選出物体変更部を、さらに備える。選出物体変更部は、物体選出部が選出した物体より相対距離が短い物体が未選出の物体の中にある場合、当該物体と物体選出部が選出した物体の何れかとを入れ替えて選出物体を変更する。

第３の発明は、上記第２の発明において、選出物体変更部は、物体選出部が選出した物体より相対距離が短い物体が未選出の物体の中にある場合、当該物体と物体選出部が選出した物体の中で衝突予測時間の短い順における所定順位の物体とを入れ替える。

第４の発明は、上記第２の発明において、選出物体変更部は、物体選出部が選出した物体より相対距離が短い物体が未選出の物体の中にある場合、当該物体と物体選出部が選出した物体の中で衝突予測時間が最も長い物体とを入れ替える。

第５の発明は、上記第４の発明において、選出物体変更部は、物体選出部が選出した物体のうち衝突予測時間が最も長い物体より相対距離が短い物体が未選出の物体の中にある場合、当該物体と物体選出部が選出した物体の中で衝突予測時間が最も長い物体とを入れ替える。

第６の発明は、上記第５の発明において、選出物体変更部は、物体選出部が選出した物体のうち衝突予測時間が最も長い物体の次に長い物体より相対距離が短い物体が未選出の物体の中にある場合、当該物体と物体選出部が選出した物体の中で衝突予測時間が次に長い物体とをさらに入れ替える。

第７の発明は、上記第２の発明において、物体選出部は、衝突予測時間が短い順に物体の情報を並べて記述したリストを生成する。選出物体変更部は、リストにおける物体の情報の記述順位を入れ替えることによって、選出物体を変更する。情報出力部は、リストにおける最上位から降順に予め決められた数までに記述された物体の情報を出力する。

第８の発明は、上記第２の発明において、物体選出部が選出する物体の数は、情報出力部から他の装置へ出力する通信バス負荷の制約に基づいて設定される。

第９の発明は、上記第１または第２の発明において、衝突予測時間算出部は、物体の相対距離を相対速度で除算することによって、当該物体の衝突予測時間を算出する。

第１０の発明は、複数の検出装置および物体選出装置とを備える障害物検出システムである。複数の検出装置は、相対的に車両に接近する物体をそれぞれ検出する。物体選出装置は、複数の検出装置がそれぞれ検出した物体から、予め決められた数の物体を選出する。複数の検出装置は、車両に対して、それぞれ検出した物体の相対距離および相対速度を少なくとも算出して、物体選出装置へそれぞれ出力する。物体選出装置は、取得部、衝突予測時間算出部、および物体選出部を含む。取得部は、複数の検出装置からそれぞれ出力された物体の相対距離および相対速度を取得する。衝突予測時間算出部は、取得部が取得した物体の相対距離および相対速度を用いて、当該物体が車両に衝突するまでの衝突予測時間をそれぞれ算出する。物体選出部は、衝突予測時間が短い順に予め決められた数の物体を選出する。

上記第１の発明によれば、自車線外等の自車両の斜め方向から接近する物体の相対速度と相対距離とから求めた衝突予測時間の昇順で、検出情報を出力する出力対象を絞り込むことができるため、システム全体の演算負荷や通信負荷を低減することができる。

上記第２の発明によれば、衝突予測時間が相対的に長い物体であっても相対距離が短いことによって優先処理が必要な場合、当該物体を優先的に出力することができ、後段の装置において自車両との衝突危険度等を適切に判断することができる。

上記第３の発明によれば、衝突予測時間が相対的に長い物体であっても相対距離が短いことによって優先処理が必要な場合、所定順位の物体と入れ替えて当該物体を優先的に出力することができ、後段の装置において自車両との衝突危険度等を適切に判断することができる。

上記第４の発明によれば、衝突予測時間が相対的に長い物体であっても相対距離が短いことによって優先処理が必要な場合、既に選出されている物体のうち衝突予測時間が最も長いために優先順位が最も低い物体と入れ替えて当該物体を優先的に出力することができ、後段の装置において自車両との衝突危険度等を適切に判断することができる。

上記第５の発明によれば、既に選出されている物体のうち優先順位が最も低い物体より衝突予測時間が相対的に長い物体であっても相対距離が短いことによって優先処理が必要な場合、当該優先順位が最も低い物体と入れ替えて当該物体を優先的に出力することができ、後段の装置において自車両との衝突危険度等を適切に判断することができる。

上記第６の発明によれば、既に選出されている物体のうち優先順位が２番目に低い物体より衝突予測時間が相対的に長い物体であっても相対距離が短いことによって優先処理が必要な場合、当該優先順位が２番目に低い物体と入れ替えて当該物体を優先的に出力することができ、後段の装置において自車両との衝突危険度等を適切に判断することができる。

上記第７の発明によれば、処理の優先順に物体の情報が記述されたリストを用いることによって、容易に優先順位を調整することができる。

上記第８の発明によれば、障害物検出装置から出力する通信バス負荷を考慮した情報出力が可能となる。

上記第９の発明によれば、衝突予測時間の算出が容易となり、障害物検出装置内の処理負荷が軽減される。

上記第１０の発明によれば、複数の検出装置がそれぞれ検出した物体の情報に対して、当該物体の相対速度と相対距離とから求めた衝突予測時間の昇順で、物体を絞り込むことができるため、システム全体の演算負荷を低減することができる。

以下、図１を参照して本発明の一実施形態に係る障害物検出装置について説明する。なお、本実施形態では、当該障害物検出装置を含むドライバサポートシステムが車両に搭載される例について説明する。一例として、ドライバサポートシステムは、障害物検出装置が検知したターゲット情報に基づいて、車両周辺の他の車両や障害物を認知し衝突の危険性を判断して、判断結果に応じた車両の制御を行う。なお、図１は、当該障害物検出装置を含むドライバサポートシステムの機能構成の一例を示すブロック図である。

図１において、ドライバサポートシステムは、レーダ装置１Ｌ、レーダ装置１Ｒ、ドライバサポートシステムＥＣＵ（Electrical Control Unit）２、メータ３、ブレーキ制御ＥＣＵ４、警報ブザー４１、およびブレーキＡＣＴ（アクチュエータ）４２を備えている。そして、レーダ装置１Ｌ、レーダ装置１Ｒ、およびドライバサポートシステムＥＣＵ２は、互いにＣＡＮ（Controller Area Network）１等を介して接続される。また、ドライバサポートシステムＥＣＵ２、メータ３、およびブレーキ制御ＥＣＵ４は、ＣＡＮ２等を介して接続される。

レーダ装置１Ｌは、車両の斜め左前方向へ向けて、例えばミリ波を出射し、当該斜め左前方向に存在する対象物（ターゲット物体）から反射した電波を受信する。また、レーダ装置１Ｒは、車両の斜め右前方向へ向けて、例えばミリ波を出射し、当該斜め右前方向に存在する対象物（ターゲット物体）から反射した電波を受信する。典型的には、レーダ装置１Ｌおよびレーダ装置１Ｒは、自車両の斜め方向から接近する対象物（具体的には、自車両が走行する自車線外から接近する対象物）を探知するように、それらの検出範囲が設定されている。そして、レーダ装置１Ｌおよびレーダ装置１Ｒは、それぞれ受信した電波に基づいて、車両の周辺に存在する他の車両や障害物（ターゲット）の位置や自車との相対速度等を算出し、ＣＡＮ２を介してその結果（ターゲット情報）をそれぞれドライバサポートシステムＥＣＵ２へ出力する。

なお、レーダ装置１Ｌおよびレーダ装置１Ｒは、ミリ波レーダに限らず、他のレーダセンサ、音波センサ、カメラ等によって、車両斜め前方に存在する他の車両や障害物の位置や自車両との相対速度等を測定する手段であってもかまわない。レーダ装置１Ｌおよびレーダ装置１Ｒの構成については、放射方向が異なることを除いて同様であるため、レーダ装置１Ｌおよびレーダ装置１Ｒを総称する場合はレーダ装置１として説明する。また、レーダ装置１Ｌおよびレーダ装置１Ｒが、それぞれ本発明の障害物検出装置の一例に相当する。

ドライバサポートシステムＥＣＵ２は、レーダ装置１Ｌおよびレーダ装置１Ｒから出力されたターゲット情報に基づいて、車両に搭載された乗員保護装置特性を適正に調整したり、衝突条件緩和システムを作動させたり、運転者に適切な警告を与えたりする。図１においては、ドライバサポートシステムＥＣＵ２が制御する装置の一例として、メータ３およびブレーキ制御ＥＣＵ４が記載されている。

メータ３は、車両の運転席に着席して当該車両を運転する運転者から視認可能な位置に設けられる。例えば、メータ３は、運転席前面の計器盤（インスツルメントパネル）に設けられ、ドライバサポートシステムＥＣＵ２からの指示に応じた警報を運転者に表示する。例えば、車両とターゲットとの衝突の危険性がある場合、ドライバサポートシステムＥＣＵ２は、メータ３に運転者に衝突回避操作を促す表示を行う。典型的には、メータ３は、主要ないくつかの計器、表示灯、警告灯、および各種情報を表示するマルチインフォメーションディスプレイ等を１つのパネル内に組み合わせて配置したコンビネーションメータで構成される。なお、メータ３は、ハーフミラー（反射ガラス）を運転席前面のフロントガラスの一部に設け、当該ハーフミラーに情報等の虚像を蛍光表示するヘッドアップディスプレイ（Head-Up Display；以下、ＨＵＤと記載する）等、他の表示装置で構成してもかまわない。

ブレーキ制御ＥＣＵ４は、車両に搭載された警報ブザー４１やブレーキＡＣＴ４２の動作を制御する。例えば、車両とターゲットとの衝突の危険性があるとドライバサポートシステムＥＣＵ２が判断した場合、ブレーキ制御ＥＣＵ４は、警報ブザー４１を作動させて運転者に衝突回避操作を促す。これによって、運転者は、衝突回避操作を行うことができる。また、ブレーキ制御ＥＣＵ４は、運転者がブレーキペダルを踏んだ力に応じて、ブレーキ油圧を加圧加勢するように、ブレーキＡＣＴ４２の動作を制御する等を行う。これによって、ブレーキＡＣＴ４２の油圧応答性が向上し、車両の速度低減を図ることができる。

次に、図２を参照して、レーダ装置１の構成について説明する。なお、図２は、レーダ装置１の機能構成の一例を示すブロック図である。

図２において、レーダ装置１は、送受信部１１、相対距離／相対速度／相対位置算出部１２、およびターゲット処理部１３を備えている。ターゲット処理部１３は、例えばメモリ等の記憶装置を有するマイクロコンピュータ等で構成され、その機能として衝突予測時間算出部１３１、ターゲット選出部１３２、およびターゲット情報出力部１３３を備えている。

送受信部１１は、例えばミリ波を出射して、その反射波を受信する。送受信部１１は、車両の右前部または左前部の所定位置に設けられており、車両斜め前方に存在する他の車両等のターゲット物体を探知する。そして、送受信部１１は、ターゲット物体を探知した信号を、相対距離／相対速度／相対位置算出部１２に出力する。なお、送受信部１１は、探知したターゲット物体毎に信号を出力する。

相対距離／相対速度／相対位置算出部１２は、送受信部１１から取得した信号を用いて、ターゲット物体の情報（ターゲット情報）として、自車両に対するターゲット物体の相対距離、相対速度、および相対位置を算出する。例えば、相対距離／相対速度／相対位置算出部１２は、出射したミリ波と受信した反射波との和および差や送受信タイミング等を用いて、ターゲット物体の相対距離、相対速度、および相対位置を算出する。なお、送受信部１１が複数のターゲット物体を探知している場合、相対距離／相対速度／相対位置算出部１２は、ターゲット物体それぞれに対して相対距離、相対速度、および相対位置を算出する。そして、相対距離／相対速度／相対位置算出部１２は、ターゲット物体の相対距離、相対速度、および相対位置（ターゲット情報）を示すデータを衝突予測時間算出部１３１に供給する。なお、送受信部１１および相対距離／相対速度／相対位置算出部１２は、最大ｍ個（例えば、２０個）のターゲット物体のターゲット情報を検出可能に構成されているとする。

衝突予測時間算出部１３１は、相対距離／相対速度／相対位置算出部１２から取得したターゲット情報を記憶装置に記憶し、当該ターゲット情報を用いて、ターゲット物体が自車両に衝突するまでの衝突予測時間（ＴＴＣ）を、ターゲット物体毎に算出する。例えば、衝突予測時間は、ターゲット物体に対して算出された相対距離を相対速度で除算する、すなわち
ＴＴＣ＝相対距離／相対速度
で算出される。そして、衝突予測時間算出部１３１は、ターゲット物体それぞれの衝突予測時間を示すデータを記憶装置に記憶して、ターゲット選出部１３２に供給する。なお、衝突予測時間算出部１３１は、算出された衝突予測時間に昇順にターゲット物体を並べて記述したリスト（ターゲットリスト）の形式で記憶装置に記憶するが、詳細な動作については後述する。

ターゲット選出部１３２は、ターゲット物体毎に算出された衝突予測時間および相対距離に基づいて、ターゲットリストに記述されたターゲット物体の順位を判断して並べ替えを行う。そして、ターゲット選出部１３２は、ターゲットリストの上位ｎ番目までのターゲット物体を選出して、当該ターゲット物体それぞれの相対位置および相対速度を示す情報（ターゲット情報）をターゲット情報出力部１３３へ出力する。

ターゲット情報出力部１３３は、ターゲット選出部１３２から取得したターゲット物体毎のターゲット情報を、ＣＡＮ１を介して、ドライバサポートシステムＥＣＵ２へ出力する。

次に、図３を参照して、ターゲット処理部１３の具体的な動作を説明する前に、ターゲット処理部１３において用いられる主なデータについて説明する。なお、図３は、ターゲット処理部１３のメモリに記憶される主なデータの一例を示す図である。

図３において、ターゲット処理部１３の記憶装置には、ターゲット物体データＤａ、ターゲットリストデータＤｂ、および出力データＤｃ等が記憶される。

ターゲット物体データＤａは、ターゲット情報として、相対距離データＤａ１、相対速度データＤａ２、および相対位置データＤａ３等を含んでいる。相対距離データＤａ１は、相対距離／相対速度／相対位置算出部１２から取得した自車両に対するターゲット物体の相対距離を示すデータが、ターゲット物体毎に格納される。相対速度データＤａ２は、相対距離／相対速度／相対位置算出部１２から取得した自車両に対するターゲット物体の相対速度を示すデータが、ターゲット物体毎に格納される。相対位置データＤａ３は、相対距離／相対速度／相対位置算出部１２から取得した自車両に対するターゲット物体の相対位置を示すデータが、ターゲット物体毎に格納される。

ターゲットリストデータＤｂは、衝突予測時間算出部１３１が作成してターゲット選出部１３２が並べ替えたターゲットリストを示すデータが格納される。例えば、衝突予測時間算出部１３１は、ターゲット物体の衝突予測時間（ＴＴＣ）および相対距離の組を、衝突予測時間の昇順に並べてそれぞれにターゲット番号を付与したターゲットリストを作成する。そして、ターゲット選出部１３２は、所定の条件を満たすターゲット番号を有するターゲット物体に対して、相対距離に基づいた判定を行ってターゲットリストの並べ替えを行う。

出力データＤｃは、ターゲット情報出力部１３３がドライバサポートシステムＥＣＵ２へ出力するためのターゲット情報を示すデータが格納される。例えば、出力するターゲット情報としてターゲット物体の相対位置および相対速度を含める場合、出力データＤｃは、選出されたターゲット物体毎の相対位置を示すデータ（ターゲット位置データＤｃ１）および相対速度を示すデータ（ターゲット速度データＤｃ２）を含む。

次に、図４〜図９を参照して、ターゲット処理部１３の動作の一例について説明する。なお、図４は、ターゲット処理部１３によって実行される処理の一例を示すフローチャートである。図５は、ターゲットリストを作成および並び替える一例を示す図である。図６は、自車両の前方におけるターゲット物体の状況の一例を示す図である。図７は、自車両の前方において探知されたターゲット物体の検出状況の一例を示す図である。図８は、交差点における第１の状況例を説明するための図である。図９は、交差点における第２の状況例を説明するための図である。なお、図４に示したフローチャートの各ステップは、例えばターゲット処理部１３が所定のプログラムを実行することによって行われる。なお、これらの処理を実行するためのプログラムは、例えば、ターゲット処理部１３に設けられた記憶領域（例えば、メモリ、ハードディスク、光ディスク等）に予め格納されており、ターゲット処理部１３の電源がオンになったときにターゲット処理部１３によって実行される。

図４において、ターゲット処理部１３は、相対距離／相対速度／相対位置算出部１２からｍ個のターゲット情報を取得し（ステップＳ５１）、次のステップに処理を進める。例えば、ターゲット処理部１３の衝突予測時間算出部１３１は、相対距離／相対速度／相対位置算出部１２から取得したターゲット物体毎の相対距離、相対速度、および相対位置（ターゲット情報）を示すデータを用いて、ターゲット物体毎にターゲット物体データＤａを更新する。

次に、ターゲット処理部１３は、上記ステップＳ５１で取得したターゲット情報に基づいて、送受信部１１がターゲット物体を検出しているか否かを判断する（ステップＳ５２）。そして、ターゲット処理部１３は、ターゲット物体を検出している場合、次のステップＳ５３に処理を進める。一方、ターゲット処理部１３は、ターゲット物体を検出していない場合、上記ステップＳ５１に戻って処理を繰り返す。

ステップＳ５３において、ターゲット処理部１３は、現在検出されているターゲット物体の衝突予測時間ＴＴＣを算出して、処理を次のステップに進める。例えば、ターゲット処理部１３の衝突予測時間算出部１３１は、ターゲット物体データＤａに格納されているターゲット物体毎の相対距離および相対速度を示すデータを参照して、
ＴＴＣ＝相対距離／相対速度
によって衝突予測時間ＴＴＣをそれぞれ算出する。

次に、ターゲット処理部１３は、衝突予測時間ＴＴＣの昇順にターゲット情報を並べたターゲットリストを作成して（ステップＳ５４）、次のステップに処理を進める。例えば、ターゲット処理部１３の衝突予測時間算出部１３１は、ターゲット物体の衝突予測時間ＴＴＣおよび相対距離の組を、衝突予測時間ＴＴＣの昇順に並べて順にターゲット番号Ｔ１〜Ｔｍ（ここでは、ｍ＝２０）を付与したターゲットリストを作成して、ターゲットリストデータＤｂを更新する。なお、本実施形態で用いるターゲットリストでは、ターゲット番号Ｔの数値が小さいほど、ターゲット情報としてレーダ装置１から出力する優先順位が高くなる。

図５の左に示したターゲットリストの例では、現在検出されている５つのターゲット物体が、衝突予測時間ＴＴＣの昇順に並べられ、当該昇順にターゲット番号Ｔ１〜Ｔ５が付与されている。そして、ターゲット番号Ｔ１〜Ｔ５には、衝突予測時間ＴＴＣと共に当該ターゲット物体の相対距離が記述されている。なお、現在検出されているターゲット物体の数が最大値ｍ（ここでは、２０）未満である場合、ターゲットリストのターゲット番号Ｔ１〜Ｔ２０のうち、空番となるターゲット番号Ｔに対する衝突予測時間ＴＴＣおよび相対距離のデータは、例えば最大値を記述する（図５では、当該空番に対応するデータを空欄で示している）。

次に、ターゲット処理部１３のターゲット選出部１３２は、ターゲットリストデータＤｂを参照して、ターゲットリストの上位からｎ個のデータ（すなわち、ターゲット番号Ｔ１〜Ｔｎのデータ）を降順に選択し（ステップＳ５５）、次のステップに処理を進める。ここで、ｎは、レーダ装置１からドライバサポートシステムＥＣＵ２へ出力するターゲット情報に含ませるターゲット物体の数（送信ターゲット数）であり、当該装置間の通信バス負荷（すなわち、ＣＡＮ１の通信負荷）の制約に応じて予め定められる。以下の説明のおいては、説明を具体的にするために送信ターゲット数ｎ＝４で設定されている例を用いる。

次に、ターゲット処理部１３は、ターゲットリストにおけるｎ＋１番目以降のターゲット物体に、ｎ番目のターゲット物体より自車両に近いものがあるか否かを判断する（ステップＳ５６）。具体的には、ターゲット処理部１３のターゲット選出部１３２は、ターゲットリストに記述されたターゲット番号Ｔｎの相対距離を参照し、当該相対距離より短い相対距離のターゲット物体がターゲット番号Ｔｎ＋１〜Ｔｍに記述されているか否かを判断する。

例えば、図５の左側に示したターゲットリストの例において、送信ターゲット数ｎ＝４である場合、ターゲット番号Ｔｎ（すなわち、Ｔ４）の相対距離は、４５．１である。一方、ターゲット番号Ｔｎ＋１（すなわち、Ｔ５）の相対距離が３８．０であるため、ターゲット選出部１３２は、ターゲット番号Ｔｎ＋１〜Ｔｍにターゲット番号Ｔｎより短い相対距離が記述されていると判断（すなわち、上記ステップＳ５６の判断がＹｅｓ）する。そして、ターゲット選出部１３２は、上記ステップＳ５６の判断がＹｅｓの場合、次のステップＳ５７に処理を進める。一方、ターゲット選出部１３２は、上記ステップＳ５６の判断がＮｏの場合、次のステップＳ５８に処理を進める。

ステップＳ５７において、ターゲット選出部１３２は、ターゲットリストのｎ＋１番目以降のターゲット物体のうち、最も自車両に近いターゲット物体をターゲットリストのｎ番目に昇格させてターゲットリストを並べ替える。具体的には、ターゲット選出部１３２は、ターゲットリストに記述されたターゲット番号Ｔｎ＋１〜Ｔｍの相対距離を参照し、最も短い相対距離が記述されたターゲット番号Ｔｎ＋１〜Ｔｍのデータをターゲット番号Ｔｎのデータとして並べ替える。そして、ターゲット選出部１３２は、次のステップＳ５８に処理を進める。

例えば、図５に示したターゲットリストの例において、送信ターゲット数ｎ＝４である場合、ターゲット番号Ｔｎ＋１〜Ｔｍのうち、ターゲット番号Ｔ５の相対距離３８．０が最も短い。したがって、ターゲット選出部１３２は、ターゲット番号Ｔ５のデータをターゲット番号Ｔｎ（すなわち、Ｔ４）に移動させ、ターゲットリストを並べ替える（図７の右側に示すターゲットリスト）。これによって、並べ替え前にターゲット番号Ｔ４に記述されていたデータは、並べ替えによって降格してターゲット番号Ｔ５に移動する。つまり、上記ステップＳ５７の処理によって、ターゲット番号Ｔ４のデータとターゲット番号Ｔ５のデータとが入れ替わることになる。

ステップＳ５８において、ターゲット選出部１３２は、ターゲットリストの優先順位の上位ｎ個を出力対象として、ターゲット情報をドライバサポートシステムＥＣＵ２へ出力して、処理を次のステップに進める。例えば、ターゲット処理部１３のターゲット選出部１３２は、ターゲットリストに記述されたターゲット番号Ｔ１〜Ｔｎのターゲット物体のターゲット情報（例えば、相対位置と相対速度）を、それぞれ出力対象として出力データＤｃに書き込む。そして、ターゲット処理部１３のターゲット情報出力部１３３は、出力データＤｃに書き込まれているターゲット情報を、ターゲット物体毎に順次ドライバサポートシステムＥＣＵ２へ出力する。これによって、レーダ装置１からドライバサポートシステムＥＣＵ２には、ＣＡＮ２を介して、ターゲットリストに記述された上位ｎ個のターゲット物体に関するターゲット情報が送信されることになる。

次に、ターゲット処理部１３は、処理を終了するか否かを判断する（ステップＳ５９）。例えば、ターゲット処理部１３は、運転者が上記処理を終了させる操作を行った場合等に応じて、処理を終了する。そして、ターゲット処理部１３は、処理を継続する場合、上記ステップＳ５１に戻って処理を繰り返す。一方、ターゲット処理部１３は、処理を終了する場合、当該フローチャートによる処理を終了する。

このように、本実施形態に係る障害物検出装置は、自車線外等の自車両の斜め方向から接近するターゲット物体の相対速度と相対距離とから求めた衝突予測時間ＴＴＣの昇順で、ターゲット情報を出力する出力対象を絞り込むことによって、システム全体の演算負荷や通信負荷を低減することができる。また、当該障害物検出装置は、自車両との衝突危険度が適切に判断できるターゲット選択を行うことができる。つまり、当該障害物検出装置は、衝突予測時間ＴＴＣの昇順で優先処理するターゲット物体を選出するだけでも充分な効果が得られるものであるが、さらに衝突予測時間ＴＴＣ順のみでターゲット物体を絞り込んだ場合に、必要なターゲット物体のターゲット情報が出力対象から外れる場合についても、当該ターゲット物体を出力対象に組み入れることもできる。以下、出力対象が入れ替わる具体例について説明する。

まず、図６および図７を参照して、上述したターゲット処理部１３の処理によって、レーダ装置１からドライバサポートシステムＥＣＵ２に出力される出力対象が変更される例について説明する。

例えば、図６および図７に示すようなターゲット番号Ｔ１〜Ｔ５の５つのターゲット物体が、自車両の前方に存在するとする。そして、各ターゲット物体の衝突予測時間ＴＴＣは、ターゲット番号Ｔ１のターゲット物体が０．８１、ターゲット番号Ｔ２のターゲット物体が０．８３、ターゲット番号Ｔ３のターゲット物体が１．７４、ターゲット番号Ｔ４のターゲット物体が２．９４、およびターゲット番号Ｔ５のターゲット物体が３．３７となっている。すなわち、５つのターゲット物体のターゲット番号Ｔ１〜Ｔ５は、衝突予測時間ＴＴＣの昇順に付与されている。そして、送信ターゲット数ｎ＝４で設定されているとする。

上述したターゲット選出処理動作によれば、ターゲット番号Ｔ４が並び替え前のターゲットリストにおけるｎ番目のターゲット物体となる。ここで、ターゲット番号Ｔ４のターゲット物体は、ターゲット番号Ｔ５のターゲット物体より遠くに位置しているが、その走行速度が相対的に速いために衝突予測時間ＴＴＣがターゲット番号Ｔ５のターゲット物体より短く設定されている。したがって、上記ステップＳ５７の並び替え処理によって、ターゲット番号Ｔ４とターゲット番号Ｔ５とが入れ替わる。すなわち、ターゲット番号Ｔ５のターゲット物体が出力対象に昇格し、ターゲット番号Ｔ４のターゲット物体が出力対象から降格する。以下、このような出力対象の入れ替え処理によって、顕著な効果を得ることができる場面について説明する。

図８に示すように、走行中の自車両ＶＭの前方に位置する交差点の対向車線に、当該交差点を右折する対向右折車両ＶＬ１が存在するとする。この対向右折車両ＶＬ１は、上記交差点において自車両ＶＭと衝突する危険性が非常に高い状況であるため、レーダ装置１からドライバサポートシステムＥＣＵ２へ出力するターゲット情報に含ませることが必要となるターゲット物体となる。しかしながら、対向右折車両ＶＬ１の横を高速で対向車線を対向順走車両ＶＬ２が順走している場合、対向右折車両ＶＬ１の衝突予測時間ＴＴＣより対向順走車両ＶＬ２の衝突予測時間ＴＴＣが短くなるため、対向右折車両ＶＬ１の絞り込み優先順位が下がることが考えられる。したがって、対向右折車両ＶＬ１がレーダ装置１の出力対象から外れることが考えられる。

しかしながら、対向順走車両ＶＬ２が並び替え前のターゲットリストにおけるｎ番目のターゲット物体となった場合、自車両ＶＭに対して対向右折車両ＶＬ１が対向順走車両ＶＬ２より近くに位置しているため、上記ステップＳ５７の並び替え処理によって、対向右折車両ＶＬ１と対向順走車両ＶＬ２とがターゲットリストにおいて入れ替わる。すなわち、対向右折車両ＶＬ１が出力対象に昇格し、対向順走車両ＶＬ２が出力対象から降格するため、ターゲット情報に含ませたい対向右折車両ＶＬ１に関するターゲット情報を、レーダ装置１からドライバサポートシステムＥＣＵ２へ出力することができる。

他の場面例として、図９に示すように、走行中の自車両ＶＭの前方に位置する交差点で交差する道路に、当該交差点に進入する進入車両ＶＬ３が存在するとする。この進入車両ＶＬ３は、上記交差点において自車両ＶＭと衝突する危険性が非常に高い状況であるため、レーダ装置１からドライバサポートシステムＥＣＵ２へ出力するターゲット情報に含ませることが必要となるターゲット物体となる。しかしながら、進入車両ＶＬ３と同じ道路において、進入車両ＶＬ３の横を進入車両ＶＬ４が高速で走行して上記交差点に進入しようとしている場合、進入車両ＶＬ３の衝突予測時間ＴＴＣより進入車両ＶＬ４の衝突予測時間ＴＴＣが短くなるため、進入車両ＶＬ３の絞り込み優先順位が下がることが考えられる。したがって、進入車両ＶＬ３がレーダ装置１の出力対象から外れることが考えられる。

しかしながら、進入車両ＶＬ４が並び替え前のターゲットリストにおけるｎ番目のターゲット物体となった場合、自車両ＶＭに対して進入車両ＶＬ３が進入車両ＶＬ４より近くに位置しているため、上記ステップＳ５７の並び替え処理によって、進入車両ＶＬ３と進入車両ＶＬ４とがターゲットリストにおいて入れ替わる。すなわち、進入車両ＶＬ３が出力対象に昇格し、進入車両ＶＬ４が出力対象から降格するため、ターゲット情報に含ませたい進入車両ＶＬ３に関するターゲット情報を、レーダ装置１からドライバサポートシステムＥＣＵ２へ出力することができる。

なお、上述したターゲット処理部１３のターゲット選出処理では、ターゲットリストに記述されたターゲット番号Ｔｎ＋１〜Ｔｍの相対距離の中にターゲット番号Ｔｎの相対距離より短いものがあるときに、当該短い相対距離のターゲット番号Ｔのデータとターゲット番号Ｔｎのデータとを入れ替える処理を行っている（ステップＳ５７参照）。しかしながら、ターゲットリストに記述された他のターゲット番号Ｔ１〜Ｔｎ−１のデータについても、ターゲット番号Ｔｎ＋１〜Ｔｍのデータの何れかと入れ替える対象にしてもかまわない。

例えば、ターゲット番号Ｔｎの入れ替え処理が終わった後、ターゲット番号Ｔｎ−１やターゲット番号Ｔｎ−２のデータを入れ替え対象として、同様の処理を行ってもかまわない。具体的には、ターゲット番号Ｔｎに関する処理が終わった後、ターゲットリストに記述されたターゲット番号Ｔｎ＋１〜Ｔｍの相対距離の中にターゲット番号Ｔｎ−１の相対距離より短いものがあるときに、当該短い相対距離のターゲット番号Ｔのデータとターゲット番号Ｔｎ−１のデータとを入れ替える処理を行う。さらに、ターゲット番号Ｔｎ−２についても入れ替え処理を行う場合は、ターゲット番号ＴｎおよびＴｎ−１に関する処理が終わった後、ターゲットリストに記述されたターゲット番号Ｔｎ＋１〜Ｔｍの相対距離の中にターゲット番号Ｔｎ−２の相対距離より短いものがあるときに、当該短い相対距離のターゲット番号Ｔのデータとターゲット番号Ｔｎ−２のデータとを入れ替える処理を行う。

また、上述したターゲット処理部１３の処理は、典型的には、車両に搭載されたレーダ装置１毎に行われる。例えば、図１を用いて説明したように、車両の左前方向を探知方向とするレーダ装置１Ｌと車両の右前方向を探知方向とするレーダ装置１Ｒとが、当該車両に搭載されている場合、上述したターゲット処理部１３の処理は、レーダ装置１Ｌおよびレーダ装置１Ｒそれぞれにおいて行われる。

また、ドライバサポートシステムＥＣＵ２において、上述したターゲット処理部１３の処理を行ってもかまわない。例えば、車両に複数のレーダ装置が搭載されている場合、当該レーダ装置それぞれから出力されたターゲット情報が全てドライバサポートシステムＥＣＵ２に集約される。したがって、ドライバサポートシステムＥＣＵ２は、集約された多数のターゲット情報を取り扱うことになるが、当該ターゲット情報の優先順位をつけて処理するターゲット情報を絞り込む場合に、上述したターゲット処理部１３の処理を用いることができる。これによって、ドライバサポートシステムＥＣＵ２は、自機の処理負荷を低減しながら、自車両との衝突危険度が適切に判断できるターゲット選択を行うことができる。この場合、複数のレーダ装置が本発明の複数の検出装置の一例に相当し、ドライバサポートシステムＥＣＵ２が本発明の物体選出装置の一例に相当する。

また、上述した実施形態の説明では、ターゲットリストデータＤｂに格納するターゲットリストに、ターゲット番号、衝突予測時間、および相対距離の組を記述する例を用いたが、他の項目をターゲットリストの記述に加えてもかまわない。例えば、相対距離／相対速度／相対位置算出部１２が算出しているターゲット物体の相対距離および相対速度を加えて、ターゲットリストに記述してもかまわない。

また、上述した説明では、所定のプログラムを実行することによってターゲット処理部１３の処理が行われる例を用いたが、当該処理が可能な集積回路を組み合わせることによって本発明を実現してもかまわない。

また、上述したターゲット処理部１３の処理順序やターゲット物体の最大値ｍおよび送信ターゲット数ｎの数値等は、単なる一例に過ぎず他の順序や数値であっても、本発明を実現できることは言うまでもない。

また、ターゲット処理部１３が実行するプログラムは、ターゲット処理部１３に設けられた記憶領域に予め格納されるだけでなく、外部記憶媒体を通じてターゲット処理部１３に供給されたり、有線または無線の通信回線を通じてターゲット処理部１３に供給されたりしてもよい。

以上、本発明を詳細に説明してきたが、上述の説明はあらゆる点において本発明の例示にすぎず、その範囲を限定しようとするものではない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。

本発明に係る障害物検出装置および障害物検出システムは、自車両との衝突危険度が適切に判断できるターゲット選択を行って演算負荷や通信負荷を低減することができ、自車両の周辺を探知する探知装置や探知システム等に有用である。

本発明の一実施形態に係る障害物検出装置を含むドライバサポートシステムの機能構成の一例を示すブロック図 図１のレーダ装置１の機能構成の一例を示すブロック図 図２のターゲット処理部１３のメモリに記憶される主なデータの一例を示す図 図２のターゲット処理部１３によって実行される処理の一例を示すフローチャート 図２のターゲット処理部１３がターゲットリストを作成および並び替える一例を示す図 自車両の前方におけるターゲット物体の状況の一例を示す図 自車両の前方において探知されたターゲット物体の検出状況の一例を示す図 交差点における第１の状況例を説明するための図 交差点における第２の状況例を説明するための図

符号の説明

１…レーダ装置
１１…送受信部
１２…相対距離／相対速度／相対位置算出部
１３…ターゲット処理部
１３１…衝突予測時間算出部
１３２…ターゲット選出部
１３３…ターゲット情報出力部
２…ドライバサポートシステムＥＣＵ
３…メータ
４…ブレーキ制御ＥＣＵ
４１…警報ブザー
４２…ブレーキＡＣＴ

Claims (10)

1. 車両の斜め方向から相対的に接近する物体を検出する検出部と、
   前記車両に対して、前記検出部が検出した物体の相対距離および相対速度を少なくとも算出する相対距離／相対速度算出部と、
   前記物体の相対距離および相対速度を用いて、当該物体が前記車両に衝突するまでの衝突予測時間を算出する衝突予測時間算出部と、
   前記衝突予測時間が短い順に予め決められた数の前記物体を選出する物体選出部と、
   選出された物体に関する検出情報を出力する情報出力部とを備える、障害物検出装置。
2. 前記物体選出部が選出した物体より前記相対距離が短い物体が未選出の物体の中にある場合、当該物体と前記物体選出部が選出した物体の何れかとを入れ替えて選出物体を変更する選出物体変更部を、さらに備える、請求項１に記載の障害物検出装置。
3. 前記選出物体変更部は、前記物体選出部が選出した物体より前記相対距離が短い物体が未選出の物体の中にある場合、当該物体と前記物体選出部が選出した物体の中で前記衝突予測時間の短い順における所定順位の物体とを入れ替える、請求項２に記載の障害物検出装置。
4. 前記選出物体変更部は、前記物体選出部が選出した物体より前記相対距離が短い物体が未選出の物体の中にある場合、当該物体と前記物体選出部が選出した物体の中で前記衝突予測時間が最も長い物体とを入れ替える、請求項２に記載の障害物検出装置。
5. 前記選出物体変更部は、前記物体選出部が選出した物体のうち前記衝突予測時間が最も長い物体より前記相対距離が短い物体が未選出の物体の中にある場合、当該物体と前記物体選出部が選出した物体の中で前記衝突予測時間が最も長い物体とを入れ替える、請求項４に記載の障害物検出装置。
6. 前記選出物体変更部は、前記物体選出部が選出した物体のうち前記衝突予測時間が前記最も長い物体の次に長い物体より前記相対距離が短い物体が未選出の物体の中にある場合、当該物体と前記物体選出部が選出した物体の中で前記衝突予測時間が次に長い物体とをさらに入れ替える、請求項５に記載の障害物検出装置。
7. 前記物体選出部は、前記衝突予測時間が短い順に前記物体の情報を並べて記述したリストを生成し、
   前記選出物体変更部は、前記リストにおける物体の情報の記述順位を入れ替えることによって、前記選出物体を変更し、
   前記情報出力部は、前記リストにおける最上位から降順に前記予め決められた数までに記述された物体の情報を出力する、請求項２に記載の障害物検出装置。
8. 前記物体選出部が選出する物体の数は、前記情報出力部から他の装置へ出力する通信バス負荷の制約に基づいて設定される、請求項２に記載の障害物検出装置。
9. 前記衝突予測時間算出部は、前記物体の相対距離を相対速度で除算することによって、当該物体の衝突予測時間を算出する、請求項１または２に記載の障害物検出装置。
10. 相対的に車両に接近する物体をそれぞれ検出する複数の検出装置と、
    前記複数の検出装置がそれぞれ検出した物体から、予め決められた数の物体を選出する物体選出装置とを備え、
    前記複数の検出装置は、前記車両に対して、それぞれ検出した物体の相対距離および相対速度を少なくとも算出して、前記物体選出装置へそれぞれ出力し、
    前記物体選出装置は、
    前記複数の検出装置からそれぞれ出力された物体の相対距離および相対速度を取得する取得部と、
    前記取得部が取得した物体の相対距離および相対速度を用いて、当該物体が前記車両に衝突するまでの衝突予測時間をそれぞれ算出する衝突予測時間算出部と、
    前記衝突予測時間が短い順に前記予め決められた数の前記物体を選出する物体選出部とを含む、障害物検出システム。

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