JP3925369B2

JP3925369B2 - 車両用障害物判断装置

Info

Publication number: JP3925369B2
Application number: JP2002273043A
Authority: JP
Inventors: 琢高浜; 原平内藤
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2002-09-19
Filing date: 2002-09-19
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2022-09-19
Also published as: JP2004110491A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自車両に対した障害物になるか否かを判断する車両用障害物判断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自車両と検出物体との相対速度ベクトルを求め、検出物体を基準にとる相対速度ベクトルの延長線が自車両に対してどの程度の距離で通過するかを得て、その通過距離の程度に基づいて障害物判断を行うシステムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平０５−１８１５２９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記特許文献１のような技術では、測距センサにより自車両に対する先行車両の位置ベクトルを求め、その位置ベクトルから擬似微分演算で障害物判断に用いる前記相対速度ベクトルを得ている。
しかし、前記特許文献１のような外界認識系で、実用的なコストとサイズで制約を受けるコンベンショナルな測距センサを用いると、計測される位置ベクトルの精度（静的な絶対位置精度及び動的なバラツキ）から、当該位置ベクトルを擬似微分演算して求まる相対速度ベクトルに誤差が生じる。このことを換言すれば、測距センサの精度は走行状態によらず一定であり、測距センサの精度が障害物判断の精度を支配しているといえる。
【０００５】
このよう場合、相対速度ベクトルの障害物判断を確実に行うことが困難となり、障害物判断を誤ってしまう可能性がある。
そこで、本発明は、前述の実情に鑑みてなされたものであり、測距センサの精度に影響されずに正確に障害物判断を行うことができる車両用障害物判断装置の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前述の問題を解決するために、本発明に係る車両用障害物判断装置では、走行方向前方に存在する物体を物体検出手段により検出し、走行状態に基づいて、障害物判断手段における所定の判断基準を判断基準調整手段により変化させ、物体検出手段が検出した検出物体が自車両にとって障害物となるか否かを前記所定の判断基準に基づいて障害物判断手段により判断する。ここで、自車両と検出物体との距離が長くなるほど、検出物体が自車両にとって障害物であると判断しやすくなるように所定の判断基準を変化させる。
【０００７】
【発明の効果】
本発明によれば、走行状態に基づいて障害物判断手段の判断基準を変化させることで、走行状態を考慮した障害物の判断ができる。
さらに、実際には自車両にとって障害物である遠方の物体を非障害物であると誤判断してしまう頻度を少なくすることができ、これにより、接触の回避や軽減をするような制御や警報の開始が遅れてしまうといった事態を防止できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、実施の形態である車両の構成を示す。
車両は、レーザレーダ１、レーダ処理装置２、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラ３、画像処理装置４、車速検出装置５、操舵角検出装置６、ヨーレート検出装置７、外界認識装置８、自動ブレーキ制御装置９及び負圧ブレーキブースタ１０を搭載している。
【０００９】
レーザレーダ１は、自車両前方をスキャニングして、自車両前方に存在する前方の物体を検出する。このレーザレーダ１は、その検出結果をレーダ処理装置２に出力する。
レーダ処理装置２は、レーザレーダ１の検出結果から前方走行車両等の障害物を検出する。また、レーダ処理装置２は、一つ又は複数の障害物の候補（以下、候補障害物という。）を検出するとともに、この候補障害物の位置を、自車両を原点とした２次元座標位置として算出する。レーダ処理装置２は、算出したその候補障害物の位置情報を外界認識装置８に出力する。ここで、位置情報は具体的には位置ベクトルである。
【００１０】
ＣＣＤカメラ３は、自車両の前方の状況を正確に把握するためのものである。このＣＣＤカメラ３は、撮像データを画像処理装置４に出力する。
画像処理装置４は、ＣＣＤカメラ３からの撮像データを画像処理して、自車両の前方に存在する物体の位置情報を算出する。画像処理装置４は、この位置情報を外界認識装置８に出力する。
【００１１】
車速検出装置５は、従属左右輪速度から車速を検出する。この従属左右輪速度を検出は、自車両の状態量を推定するために行う。車速検出装置５は、検出した車速情報を外観認識装置８に出力する。
操舵角検出装置６は、前輪操舵角を検出して、この検出結果を、外界認識装置８に出力する。
【００１２】
ヨーレート検出装置７は、ヨーレートを検出して、この検出結果を、外界認識装置８に出力する。
外界認識装置８では、前述したレーダ処理装置２、画像処理装置４、車速検出装置５、操舵角検出装置６及びヨーレート検出装置７からの入力データに基づいて、障害物判断を行う。障害物判断については後で詳述する。そして、外界認識装置８は、障害物判断の結果に応じて制動制御を行う。制動制御では、外界認識装置８は、制動制御信号を自動ブレーキ制御装置９に出力する。
【００１３】
自動ブレーキ制御装置９は、外界認識装置８からの制動制御信号に応じた制動力指令電圧を負圧ブレーキブースタ１０に出力する。負圧ブレーキブースタ１０は、任意の制動力を前後輪に発生させるためのものであり、自動ブレーキ制御装置９からの制動力指令電圧に応じてソレノイドバルブに印加して前後輪を制動制御して、制動力を発生させる。
【００１４】
以上のように構成部を車両は搭載している。
例えば、前記画像処理装置４や自動ブレーキ制御装置９は、それぞれマイクロコンピュータとその周辺部品や各種アクチュエータの駆動回路などを備えている。また、各構成部の間は、通信回路を介して情報を送受信するようになっている。
【００１５】
ここで、図２は本発明を実現する基本構成を示す。
図２に示すように、自車両に関しての走行状態を検出する自動車運動検出手段２１と、前方物体を検出する物体検出手段２２と、走行状態検出手段が検出した走行状態と物体検出手段２２が検出した検出物体に基づいて、検出物体が自車両の障害物になり得るか否かを判断する障害物判断手段２３と、障害物判断手段２３の判断結果に基づいて適宜処理を行う後段の処理手段２４とを備え、このような構成により、本発明を実現することができる。
【００１６】
実施の形態である車両では、自車両運動検出手段２１を、前述のレーザレーダ１、レーダ処理装置２、ＣＣＤカメラ３、画像処理装置４及び車速検出装置６により構成し、物体検出手段２２を、前述のレーザレーダ１、レーダ処理装置２、ＣＣＤカメラ３及び画像処理装置４により構成し、障害物判断手段２３を、前述の外界認識装置８により構成し、後段の処理手段２４を、前述の自動ブレーキ制御装置９及び負圧ブレーキブースタ１０により構成している。
【００１７】
次に、外界認識装置８による障害物判断のための処理手順を説明する。図３は、外界認識装置８による障害物判断のための処理手順を示す。ここで、この図３に示す処理を１０ｍsec間隔で実施している。
先ず、ステップＳ１において、外界認識装置８は、自車両の情報を読み込む。具体的には、自車両の情報として、車両検出装置５から自車両の車速であるＶ_SPを読み込み、操舵角検出装置６から操舵角であるδを読み込み、ヨーレート検出装置７からヨーレートであるΔψを読み込む。
続いてステップＳ２において、外界認識装置８は、レーザレーダ１による検出物体の測距結果を読み込む。具体的には、外界認識装置８は、検出物体である候補障害物の位置ベクトルをレーダ処理装置２から読み込む。例えば、候補障害物が複数存在する場合、当該複数の候補障害物に対応する位置ベクトルを読み込む。ここで、レーザレーダ１のデータ更新を１００ｍsecに１度としている。一方、当該処理の実行周期が１０ｍsecであり、この結果、１０回に１度だけレーザレーダ１のデータ更新を行っていることになり、このようなデータを使用する。
【００１８】
続いてステップＳ３において、外界認識装置８は、レーダが物体を捕捉中か否かを判定する。具体的には、外界認識装置８は、レーダ処理装置２からの出力に基づいて物体を捕捉中であるか否かを判定する。例えば、外界認識装置８は、ステップＳ２で得た位置ベクトルに基づいて、当該位置ベクトルに対応する物体が既にレーダ検出しているものか否か、すなわち前回の処理でレーダで検出したものと同一物体か否かを判定する。
【００１９】
ここで、外界認識装置８は、レーダが物体を捕捉中である場合、ステップＳ４に進み、レーダが物体を捕捉中でない場合、後述のステップＳ１４に進む。
ステップＳ４では、外界認識装置８は相対速度ベクトルを算出する。具体的には、外界認識装置８は、前記ステップＳ２で読み込んだ候補障害物の位置ベクトルに基づいて相対速度ベクトルを算出する。
【００２０】
ここで、相対速度ベクトルとして、走行方向、すなわち縦方向の相対速度（以下、縦方向相対速度という。）と、車幅方向、すなわち前記縦方向に直交する横方向の相対速度（以下、横方向相対速度という。）とをそれぞれ算出する。なお、相対速度ベクトルの算出は、候補障害物の位置ベクトルを１００ｍsecのサンプリング周期で離散化し、擬似微分器で微分して行う。
【００２１】
例えば、擬似微分器として、伝達関数Ｇを下記（１）式で示すことができるものを使用する。
Ｇ（Ｚ）＝（ｃＺ²−ｃ）／ (Ｚ²−ａＺ＋ｂ) ……（１）
ここで、Ｚは進み演算子であり、係数ａ，ｂ，ｃは正数である。また、候補障害物をロストした場合や新たに捕捉した場合のように測距状況に変化が生じた場合、入出力変数の全ての過去値を現在の測距値にセットする。
【００２２】
続いてステップＳ５において、外界認識装置８は、自車両の将来の移動軌道を推定する。具体的には、自車両の将来の移動軌跡を、外界認識装置前記ステップＳ１で得たヨーレートΔψ、車速Ｖ_SP及び操舵角δを用いて下記（２）式から自車両の旋回半径Ｒとして予測する。
Ｒ＝Ｖ_SP／Δψ （但し、Ｖ_SP＞１０ｋｍ／ｈ）
Ｒ＝（ｌｆ＋ｌｒ）／δ （但し、Ｖ_SP≦１０ｋｍ／ｈ）
……（２）
ここで、ｌｆは前輪から重心までの距離であり、ｌｒは後輪から重心までの距離である。
【００２３】
続いてステップＳ６において、外界認識装置８は、各物体（候補障害物）ごとに自車両の幅の半分の大きさの基準値ｗ１を算出する。具体的には、外界認識装置８は、前記ステップＳ２で読み込んだ各物体（候補障害物）の位置から下記（３）式で前記基準値ｗ１を算出する。
ｗ１[ｉ]＝ｆｕｎｃ１（ｏｂｓｔ＿ｙ[ｉ]） ……（３）
ここで、ｉは各候補障害物に対応するＩＤ番号となる。また、ｏｂｓｔ＿ｙ[ｉ]は、自車両に対する候補障害物との縦方向の距離（車間距離、ｙ座標上の距離、以下、縦方向車間距離という。）である。
【００２４】
また、関数ｆｕｎｃ１は、図４に示すような特性を有する。具体的には、関数ｆｕｎｃ１は、縦方向車間距離ｏｂｓｔ＿ｙ[ｉ]が小さい場合には基準値ｗ１[ｉ]を一定値にし、ある縦方向車間距離ｏｂｓｔ＿ｙ[ｉ]からは縦方向車間車間距離ｏｂｓｔ＿ｙ[ｉ]が大きくなるに従い基準値ｗ１[ｉ]を増加させ、ある縦方向車間車間距離ｏｂｓｔ＿ｙ[ｉ]以降では基準値ｗ１[ｉ]を一定にする、といった特性を有する。
【００２５】
なお、本実施の形態では縦方向の車間距離を引数として関数ｆｕｎｃ１により基準値ｗ１[ｉ]を算出しているが、基準値ｗ１[ｉ]の算出手法はこれに限定されるものではない。例えば、自車両と候補障害物との横方向の位置を考慮して下記（４）式で示す値を関数ｆｕｎｃ１の引数としてもよい。
引数＝√（ｏｂｓｔ＿ｘ[ｉ]²＋ｏｂｓｔ＿ｙ[ｉ]²） ……（４）
ここで、ｏｂｓｔ＿ｘ[ｉ]は、自車両に対する候補障害物との横方向の距離（車幅方向における距離、ｘ座標上の距離、以下、横方向車間距離という。）である。
【００２６】
続いてステップＳ７において、外界認識装置８は値ｗ２を算出する。この値ｗ２は後述するように前記基準値ｗ１に掛けるための値であり、これにより、基準値ｗ１[ｉ]が自車両の幅の半分の大きさをなすところ、値ｗ２は自車両の幅の半分の大きさの変化分を決定する値（係数）をなす。
具体的には、外界認識装置８は、前記ステップＳ１で読み込んだ自車速Ｖ_SPに基づいて値（以下、変化分決定値という。）ｗ２を下記（５）式から算出する。
【００２７】
ｗ２＝ｆｕｎｃ２（Ｖ_SP） ……（５）
ここで、関数ｆｕｎｃ２は図５に示すような特性を有する。具体的には、関数ｆｕｎｃ２は、自車速Ｖ_SPが小さい場合には値ｗ２を一定値にし、ある自車速Ｖ_SPからは自車速Ｖ_SPが大きくなるに従い値ｗ２を増加させ、ある自車速Ｖ_SP以降では値ｗ２を一定にする、といった特性を有する。
【００２８】
続いてステップＳ８において、外界認識装置８は値ｗ３を算出する。この値ｗ３は後述するように前記基準値ｗ１から引き算する値であり、これにより、基準値ｗ１[ｉ]が自車両の幅の半分の大きさをなすところ、値ｗ３は自車両の幅の半分の大きさの変化分を決定する値をなす。
具体的には、外界認識装置８は、前記ステップＳ４で読み込んだ各候補障害物の相対速度ベクトルに基づいて値（以下、変化分決定値という。）ｗ３を下記（６）式から算出する。
【００２９】
ｗ３[ｉ]＝ｆｕｎｃ３（ｆａｂｓ（ｒＶｙ[ｉ]）） ……（６）
ここで、ｒＶｙ[ｉ]は、前記ステップＳ４で得た縦方向相対速度であり、関数ｆａｂｓは絶対値にかえす関数である。
また、関数ｆｕｎｃ３は図６に示すような特性を有する。具体的には、関数ｆｕｎｃ３は、ｆａｂｓ（ｒＶｙ[ｉ]）のが小さい場合には値ｗ３を一定値にし、あるｆａｂｓ（ｒＶｙ[ｉ]）の値からはｆａｂｓ（ｒＶｙ[ｉ]）の値が大きくなるに従い値ｗ３を減少させ、あるｆａｂｓ（ｒＶｙ[ｉ]）の値以降では値ｗ３を一定にする、といった特性を有する。
【００３０】
続いてステップＳ９において、外界認識装置８は、前記基準値ｗ１[ｉ]及び変化分決定値ｗ２，ｗ３[ｉ]から、下記（７）式により、自車両の幅の半分の値（以下、自車幅半値という。）ｗ[ｉ]を算出する。
ｗ[ｉ]＝（ｗ１[ｉ]−ｗ３[ｉ]）×ｗ２ ……（７）
続いてステップＳ１０において、外界認識装置８は、相対速度ベクトルを用いて、候補障害物と自車両との接触の可能性を示す値を算出する。候補障害物が複数ある場合には各候補障害物について接触の可能性を示す値を算出する。
【００３１】
具体的には、外界認識装置８は、前記ステップＳ２で読み込んだ候補障害物の位置ベクトルに基づいて、当該候補障害物が自車両と接触する可能性の最も高い相対速度ベクトルを下記（８）式によって算出する。
ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ＿Ｃ[ｉ]＝ａｒｃｔａｎ（ｏｂｓｔ＿ｘ[ｉ]／ｏｂｓｔ＿ｙ[ｉ]） ……（８）
さらに、外界認識装置８は、前記ステップＳ２で読み込んだ候補障害物の位置ベクトルに基づいて、自車両と候補障害物とがぎりぎりで接触するような相対速度ベクトルを下記（９）式によって算出する。
【００３２】
ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ＿Ｌ[ｉ]＝ａｒｃｔａｎ（（ｏｂｓｔ＿ｘ[ｉ]＋ｏｂｊ＿ｗｉｄｔｈ[ｉ]／２＋ｗ[ｉ]／２）／（ｏｂｓｔ＿ｙ[ｉ]）） ……（９）
ここで、ｏｂｊ＿ｗｉｄｔｈ[ｉ]は物体（候補障害物）の横幅である。
続いて、外界認識装置８は、自車両に対する候補障害物の相対速度ベクトルを下記（１０）式によって算出する。
【００３３】
ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ[ｉ]＝ａｒｃｔａｎ（ｒＶｘ[ｉ]／ｒＶｙ[ｉ]）……（１０）
ここで、ｒＶｘ[ｉ]，ｒＶｙ[ｉ]はそれぞれ、前記ステップＳ４で算出した横方向相対速度と縦方向相対速度である。
そして、この（１０）式により算出した候補障害物の相対速度ベクトルと、前記（８）式及び（９）により算出した相対速度ベクトルに基づいて、候補障害物が自車両にとって障害物となり得る可能性を示す値Ｒｅｃｏｇ＿ｒＶｘｙ[ｉ]を下記（１１）によって算出する。
【００３４】
Ｒｅｃｏｇ＿ｒＶｘｙ[ｉ]＝（−０．２／ｆａｂｓ（ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ＿Ｌ[ｉ]−ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ＿Ｃ[ｉ]））×ｆａｂｓ（ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ＿Ｃ[ｉ]−ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ[ｉ]）＋１．０ ……（１１）
具体的には、Ｒｅｃｏｇ＿ｒＶｘｙ[ｉ]（以下、第１の接触可能性指標値Ｒｅｃｏｇ＿ｒＶｘｙ[ｉ]という。）は接触する可能性があるときには０．８から１の範囲内の値をとり、接触する可能性が低いほど小さい値を示す。
【００３５】
続いてステップＳ１１において、外界認識装置８は、移動軌跡に基づいて、各候補障害物について、自車両との接触の可能性を算出する。具体的には、外界認識装置８は、前記ステップＳ５で得た自車両の将来の移動軌跡Ｒに基づいて、自車両との接触の可能性を示す値Ｒｅｃｏｇ＿Ｄｉｓｔ[ｉ]を下記（１２）式によって算出する。
【００３６】
Ｒｅｃｏｇ＿Ｄｉｓｔ[ｉ]＝（−０．２／ｗ[ｉ]／２）×ｆａｂｓ（ｈｙｐｏｔ（ｏｂｓｔ＿ｙ[ｉ]，（ｏｂｓｔ＿ｘ[ｉ]−Ｒ））−Ｒ）＋１．０ ……（１２）
ここで、関数ｈｙｐｏｔ（ｐ１，ｐ２）は下記（１３）式として表すことができる関数である。
【００３７】
ｈｙｐｏｔ（ｐ１，ｐ２）＝（ｐ１²＋ｐ２²）^0.5 ……（１３）
また、Ｒｅｃｏｇ＿Ｄｉｓｔ[ｉ]（以下、第２の接触可能性指標値Ｒｅｃｏｇ＿Ｄｉｓｔ[ｉ]という。）は具体的には接触する可能性があるときには０．８から１の範囲内の値をとり、接触する可能性が低いほど小さい値を示す。
続いてステップＳ１２において、外界認識装置８は総合的な接触可能性を示す値を算出する。具体的には、外界認識装置８は、前記ステップＳ１０で得た第１の接触可能性指標値Ｒｅｃｏｇ＿ｒＶｘｙ[ｉ]と、前記ステップＳ１１で得た第２の接触可能性指標値Ｒｅｃｏｇ＿Ｄｉｓｔ[ｉ]とに基づいて下記（１４）式によって総合的な障害物判断を行うための値Ｒｅｃｏｇ[ｉ]（以下、接触可能性総合指標値という。）を算出する。
【００３８】
Ｒｅｃｏｇ[ｉ]＝（Ｒｅｃｏｇ＿ｒＶｘｙ[ｉ]＋Ｒｅｃｏｇ＿Ｄｉｓｔ[ｉ]）／２ ……（１４）
このように、中間的な値により総合的な障害物判断を行う。
続いてステップＳ１３において、外界認識装置８は障害物判断を行う。具体的には、外界認識装置８は、前記ステップＳ１２で得た接触可能性総合指標値Ｒｅｃｏｇ[ｉ]に基づいて、各候補障害物について障害物判断用値ＯｂｓｔＪｕｄｇｅ[ｉ]を下記（１５）式によって算出する。
【００３９】
ＯｂｓｔＪｕｄｇｅ[ｉ]＝ＯｂｓｔＪｕｄｇｅＺ[ｉ]＋Ｒｅｃｏｇ[ｉ]×ｆｕｎｃ４（Ｖ_SP） ……（１５）
ここで、ＯｂｓｔＪｕｄｇｅＺ[ｉ]は１サンプリング前の障害物判断用値ＯｂｓｔＪｕｄｇｅ[ｉ]の値である。例えば、障害物判断用値ＯｂｓｔＪｕｄｇｅ[ｉ]や１サンプリング前の障害物判断用値ＯｂｓｔＪｕｄｇｅＺ[ｉ]は、候補障害物をロストした場合や新たに捕捉した場合のように測距状況に変化が生じた場合、ゼロにクリアにされる。
【００４０】
また、関数ｆｕｎｃ４は図７に示すような特性を有する。具体的には、関数ｆｕｎｃ４は、自車速Ｖ_SPの増加とともに増加する、といった特性を有する。
そして、このような障害物判断用値ＯｂｓｔＪｕｄｇｅ[ｉ]に基づいて行う障害物の判断では、障害物判断用値ＯｂｓｔＪｕｄｇｅ[ｉ]が０．８よりも大きい場合に障害物があると判断する。すなわち、各候補障害物について、障害物判断用値ＯｂｓｔＪｕｄｇｅ[ｉ]を調べ、障害物判断用値ＯｂｓｔＪｕｄｇｅ[ｉ]が０．８よりも大きくなる場合、当該障害物判断用値ＯｂｓｔＪｕｄｇｅ[ｉ]の候補障害物（ＩＤ＝ｉ）を障害物になると判断する。そして、障害物になると判断した場合には、障害物に対する所定の処理を実施する。具体的には、後段の制御系、或いは警報系の障害物フラグをオンにして、その物体の位置ベクトルや相対速度ベクトル等を出力する。それ以外では障害物フラグをオフにする。
【００４１】
続いてステップＳ１４において、外界認識装置８は、前記（１）式や（１５）を演算するために必要な過去値を更新する。
以上が外界認識装置８による障害物判断のための処理手順である。
次に動作を説明する。
走行中に前方に物体を検出してレーダ捕捉すると（前記ステップＳ３）、所定の処理手順によって接触可能性総合指標値を算出する。すなわち、当該検出物体の相対速度ベクトルを算出するとともに（前記ステップＳ４）、自車両の将来の移動軌道を推定する（前記ステップＳ５）。
【００４２】
そして、基準値ｗ１[ｉ]及び変化分決定値ｗ２，ｗ３[ｉ]を得て、これら値から自車幅半値ｗ[ｉ]を算出する（前記ステップＳ６〜ステップＳ９）。さらに、第１の接触可能性指標値Ｒｅｃｏｇ＿ｒＶｘｙ[ｉ]と第２の接触可能性指標値Ｒｅｃｏｇ＿Ｄｉｓｔ[ｉ]とを算出し（前記ステップＳ１０及びステップＳ１１）、これら第１の接触可能性指標値Ｒｅｃｏｇ＿ｒＶｘｙ[ｉ]と第２の接触可能性指標値Ｒｅｃｏｇ＿Ｄｉｓｔ[ｉ]との平均値として接触可能性総合指標値Ｒｅｃｏｇ[ｉ]を得て（前記ステップＳ１２）、この接触可能性総合指標値Ｒｅｃｏｇ[ｉ]により当該接触可能性総合指標値に対応する候補障害物が障害物であるか否かを判定する。すなわち、接触可能性総合指標値Ｒｅｃｏｇ[ｉ]が０．８よりも大きいか否かを判定し、接触可能性総合指標値Ｒｅｃｏｇ[ｉ]が０．８よりも大きい場合、当該接触可能性総合指標値Ｒｅｃｏｇ[ｉ]の候補障害物（ＩＤ＝ｉの障害物）が障害物であると判断する。そして、このように障害物と判断した場合に、障害物に対する所定の処理を実施する。例えば、警報をならしたり、接触回避のための制動制御を実施したりする。
【００４３】
なお、前述の処理において、ステップＳ３は、走行方向前方に存在する物体を検出する物体検出手段を実現している。また、ステップＳ４〜ステップＳ１３は、物体検出手段が検出した検出物体が自車両にとって障害物となるか否かを所定の判断基準に基づいて判断する障害物判断手段を実現している。そして、ステップＳ６、ステップＳ７、ステップＳ８及びステップＳ９は、走行状態に基づいて、所定の判断基準を変化させる判断基準調整手段を実現している。
【００４４】
次に本発明による作用及び効果を説明する。
前述したように、候補障害物が障害物であるか否かの判定に接触可能性総合指標値を用い、その障害物判断用値を、自車幅半値ｗ[ｉ]を変数として得ている。すなわち、障害物判断用値ＯｂｓｔＪｕｄｇｅ[ｉ]を１サンプリング前の障害物判断用値ＯｂｓｔＪｕｄｇｅＺ[ｉ]と接触可能性総合指標値Ｒｅｃｏｇ[ｉ]とを前記（１５）式に示すように変数とし、さらに、その接触可能性総合指標値Ｒｅｃｏｇ[ｉ]については前記（１４）式に示すようにＲｅｃｏｇ＿ｒＶｘｙ[ｉ]とＲｅｃｏｇ＿Ｄｉｓｔ[ｉ]）とを変数とし、そのうちの、Ｒｅｃｏｇ＿ｒＶｘｙ[ｉ]が前記（８）式〜（１１）式に示すように自車幅半値ｗ[ｉ]を変数とした関数になり、また、Ｒｅｃｏｇ＿Ｄｉｓｔ[ｉ]が前記（１２）式に示すように自車幅半値ｗ[ｉ]を変数とした関数になっている。
【００４５】
そして、自車幅半値ｗ[ｉ]は、前記（６）式に示すように、基準値ｗ１[ｉ]、変化分決定値ｗ２，ｗ３[ｉ]を変数としており、ここで、基準値ｗ１[ｉ]については、前記（３）式に示すように自車両に対する候補障害物との縦方向の距離ｏｂｓｔ＿ｙ[ｉ]を変数とし、変化分決定値ｗ２については前記（５）式に示すように自車速Ｖ_SPを変数とし、変化分決定値ｗ３[ｉ]については縦方向相対速度ｒＶｙ[ｉ]を変数としている。
【００４６】
以上のように、候補障害物が障害物であるか否かの判定に用いる障害物判断用値ＯｂｓｔＪｕｄｇｅ[ｉ]は、縦方向車間距離ｏｂｓｔ＿ｙ[ｉ]、自車速Ｖ_SP、縦方向相対速度ｒＶｙ[ｉ]を変数としているのである。
よって、縦方向車間距離ｏｂｓｔ＿ｙ[ｉ]、自車速Ｖ_SP、縦方向相対速度ｒＶｙ[ｉ]を変数とした障害物判断用値ＯｂｓｔＪｕｄｇｅ[ｉ]により候補障害物が障害物であるか否かを判定することで、候補障害物が障害物であるか否かの判定が、縦方向車間距離ｏｂｓｔ＿ｙ[ｉ]、自車速Ｖ_SP、縦方向相対速度ｒＶｙ[ｉ]といった走行状態に応じて可変となり、これにより、走行状態に応じて適切な障害物判断ができるようになる。
【００４７】
このようにすることで、コンベンショナルな測距センサを用いた場合でも、そその検出精度を考慮して、適切な障害物判断ができるようになる。この結果、誤判断或いは不判断となる頻度を抑制し、且つ比較的安全な走行状態での誤判断によるおせっかい制御或いは警報を抑制することができるようになる。
また、縦方向車間距離ｏｂｓｔ＿ｙ[ｉ]、自車速Ｖ_SP、縦方向相対速度ｒＶｙ[ｉ]といったデータは、通常の車両であれば、システムにおいて他の処理で使用しているデータであり、すなわち、何ら新たな装置或いは処理を要することなく得ることができるデータである。よって、縦方向車間距離ｏｂｓｔ＿ｙ[ｉ]、自車速Ｖ_SP、縦方向相対速度ｒＶｙ[ｉ]といった走行状態を、何ら新たな装置或いは処理を要することなく得ることができ、走行状態に応じた適切な障害物判断を簡単な構成で実現することができる。
【００４８】
また、障害物判断用値ＯｂｓｔＪｕｄｇｅ[ｉ]と自車幅半値ｗ[ｉ]との関係では、自車幅半値ｗ[ｉ]が大きくなるほど障害物判断用値ＯｂｓｔＪｕｄｇｅ[ｉ]が大きくなり、すなわち、自車幅半値ｗ[ｉ]が大きくなるほど当該障害物判断用値ＯｂｓｔＪｕｄｇｅ[ｉ]に対応する候補障害物が自車両にとって障害物であると判断されやすくなる。その一方で、自車幅半値ｗ[ｉ]の変数である基準値ｗ１[ｉ]は、前記（３）式及び図４に示す特性図から、変数である縦方向車間距離ｏｂｓｔ＿ｙ[ｉ]とともに増加する関係になっている。そして、自車幅半値ｗ[ｉ]と基準値ｗ１[ｉ]との関係が前記（７）式に示すようになることから、自車幅半値ｗ[ｉ]は縦方向車間距離ｏｂｓｔ＿ｙ[ｉ]とともに増加する関係になる。
【００４９】
このような関係から、障害物判断用値ＯｂｓｔＪｕｄｇｅ[ｉ]は、縦方向車間距離ｏｂｓｔ＿ｙ[ｉ]が増加するほど大きくなり、すなわち、縦方向車間距離ｏｂｓｔ＿ｙ[ｉ]が大きくなるほど当該障害物判断用値ＯｂｓｔＪｕｄｇｅ[ｉ]に対応する候補障害物が自車両にとって障害物になると判断されやすくなるのがわかる。
【００５０】
このように、縦方向車間距離ｏｂｓｔ＿ｙ[ｉ]が増加するほど、すなわち自車両と候補障害物との値の距離が遠ざかるほど、当該候補障害物を障害物であると判断しやすくすることで、実際には自車両にとって障害物である遠方の物体を非障害物であると誤判断してしまう頻度を少なくすることができる。これにより、接触の回避や軽減をするような制御や警報の開始が遅れてしまうといった事態を防止することができる。
【００５１】
その一方で、候補障害物を障害物であると判断しやすくすることで非障害物である物体を障害物であると誤判断する可能性も増えるが、制動開始を最終的に判断する距離まで接近する頃には、当該障害物とされた物体と自車両との距離が近いと検出されるため、障害物であるとの判断をしやすくする処理は解除される。これにより、近距離では、障害物の誤判断を防止することができ、誤って制動制御を実施してしまう頻度を低減することができる。例えば、実際には非障害物となる停止物体の横を通過する場合に、当該停止物体を誤って障害物と判断してしまうことを防止することができる。
【００５２】
ここで、図８を用いて効果を説明する。図８は相対速度ベクトルに基づいて行う障害物判断を模擬的に示したものである。
相対速度ベクトルを用いた障害物判断では、図８中（Ａ）に示すように、位置（Ｐｘ，Ｐｙ）に存在する検出物体１０１の相対速度ベクトルを検出して、その検出した相対速度ベクトルの向きが自車両１００方向に向いているときに当該位置（Ｐｘ，Ｐｙ）に存在する検出物体１０１を障害物と判断している。
【００５３】
このような障害物判断で用いる物体を検出するための測距センサは、仕様に定められた測距範囲であれば精度が変化しない。このようなことから、測距センサの検出結果に基づいて得られる前記相対速度ベクトルは、図８中（Ｂ）に示すように、そのように測距センサの仕様により定められた測距範囲であればばらつきはほとんど変らない。
【００５４】
一方、障害物の判断自体については、自車両１００と検出物体１０１との距離が遠距離である場合、実際は障害物である検出物体１０１に対して非障害物と誤認識しない余裕を小さくしている。すなわち、障害物として判断しやすくしている。その一方で、自車両１００と検出物体１０１との距離が近距離である場合、実際は障害物である検出物体１０１に対して非障害物と誤認識しない余裕を大きくしている。すなわち、障害物として判断し難くしている。
【００５５】
このように、測距ベクトルは測距センサの仕様により定められた測距範囲であればほとんど変化しないのに対して、障害物として判断する範囲を車間距離に応じて変化させている。
本発明では、このような、測距センサの仕様により定められた測距範囲であればほとんど変化しない相対距離ベクトルのばらつき範囲と、車間距離に応じて変化する障害物と判断する範囲とのバランスをとることで、効果を得ている。すなわち、相対速度ベクトルのばらつきが同一であると前提のもと、検出物体との距離に応じて障害物判断の基準を変化させている。具体的には、遠距離では、障害物判断を甘くすることで、本来ならば障害物と判断すべき検出物体に対して障害物判断処理を正しく機能させず、障害物と判断しない頻度を低減し、且つ近距離では、障害物判断を厳することで誤判断を防止して、誤って制動制御を実施してしまう頻度を低減している。
【００５６】
また、自車幅半値ｗ[ｉ]の変数である変化分決定値ｗ２は、前記（５）式及び図５に示す特性図から、変数である自車速Ｖ_SPとともに増加する関係になっている。そして、自車幅半値ｗ[ｉ]と変化分決定値ｗ２との関係が前記（７）式に示すようになることから、自車速Ｖ_SPが低いほど、自車幅半値ｗ[ｉ]は小さくなる。
【００５７】
すなわち、自車幅半値ｗ[ｉ]が大きくなるほどその値が大きくなる障害物判断用値ＯｂｓｔＪｕｄｇｅ[ｉ]は、自車速Ｖ_SPが低くなるほど、小さな値になるようにしており、つまり、自車速Ｖ_SPが低くなるほど当該障害物判断用値ＯｂｓｔＪｕｄｇｅ[ｉ]に対応する候補障害物が自車両にとって障害物になると判断され難くなるようにしている。
【００５８】
低速走行している場合、空走距離が短く、比較的余裕がある状態になっている。
このように低速走行している場合に比較的余裕があることを利用し、自車両の速度が低いほど候補障害物を障害物であると判断し難くすることで、結果的に、自車両の速度が低い状況下で検出物体に対する障害物判断処理において慎重な判断い、障害物か非障害物かが非常に微妙な場合でも障害物の判断を確実に行うようにしている。このように障害物判断が慎重になることで、障害物を検出してから制動するまでの判断に費やす時間は長くなるが、障害物か非障害物かの誤判断の防止が最優先して処理されるようになる。
【００５９】
このように自車両の速度が低いほど候補障害物を障害物であると判断し難くすれば、例えば、市街地など車線数が少なく、路上駐車などで混雑した状況などで、全く障害物と判断しない状況になるとも考えられるが、これよりも問題となる頻繁な誤判断の発生を抑えることができるようになる。
また、前記（６）式及び図６に示す特性図から、変数である縦方向相対速度ｒＶｙ[ｉ]の増加により、自車幅半値ｗ[ｉ]の変数である変化分決定値ｗ３[ｉ]は減少するようになっている。そして、自車幅半値ｗ[ｉ]と変化分決定値ｗ３[ｉ]との関係が前記（７）式に示すようになることから、縦方向相対速度ｒＶｙ[ｉ]が高いほど、自車幅半値ｗ[ｉ]は大きくなる。
【００６０】
すなわち、自車幅半値ｗ[ｉ]が大きくなるほどその値が大きくなる障害物判断用値ＯｂｓｔＪｕｄｇｅ[ｉ]は、縦方向相対速度ｒＶｙ[ｉ]が低くなるほど、小さな値になるようにしており、つまり、縦方向相対速度ｒＶｙ[ｉ]が低くなるほど当該障害物判断用値ＯｂｓｔＪｕｄｇｅ[ｉ]に対応する候補障害物が自車両にとって障害物になると判断し難くなるようにしている。
【００６１】
物体との速度差が小さい場合、自車両とその物体との距離の減少割合も小さくなり、これにより、ある距離に至るまでには時間を要することから、比較的余裕がある状態となる。
このように物体との速度差が小さい場合には比較的余裕がある状態であることを利用し、自車両と候補障害物との速度差が小さいほど候補障害物を障害物であると判断し難くし、結果的に、速度差の小さい検出物体に対する障害物判断処理において慎重な判断い、障害物か非障害物かが非常に微妙な場合でも障害物の判断を確実に行うようにしている。これにより、障害物判断が慎重になることで、障害物を検出してから制動するまでの判断に費やす時間は長くなるが、障害物か非障害物かの誤判断の防止が最優先して処理されるようになる。
【００６２】
例えば、レーンチェンジなどで追い抜こうとする前方車両との距離が短い場合でも、前方車両との速度差が小さければ、当該前方車両を障害物であると判断し難くなるので、当該前方車両を障害物として誤判断してしまうことを抑えることができ、いわゆるおせっかいを抑制することができる。これにより、先行車がある場合でも、円滑にレーンチェンジを行うことができるようになる。
【００６３】
以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、前述の実施の形態として実現されることに限定されるものではない。
すなわち、前述の実施の形態では、適切な障害物判断を実現するために用いる走行状態を、縦方向車間距離ｏｂｓｔ＿ｙ[ｉ]、自車速Ｖ_SP及び縦方向相対速度ｒＶｙ[ｉ]を基準にしているが、これに限定されるものではない。すなわち例えば、縦方向車間距離ｏｂｓｔ＿ｙ[ｉ]、自車速Ｖ_SP又は縦方向相対速度ｒＶｙ[ｉ]のうちの少なくとも１つのデータを走行状態の基準にしてもよい。
【００６４】
具体的には、縦方向車間距離ｏｂｓｔ＿ｙ[ｉ]を無視する場合には、縦方向車間距離ｏｂｓｔ＿ｙ[ｉ]を固定する、すなわち前記基準値ｗ１[ｉ]を固定する。例えば、前記（７）式で用いる基準値ｗ１[ｉ]を実際の自車幅の半分値で固定する、といったようにである。また、自車速Ｖ_SPを無視する場合には、自車速Ｖ_SPを固定する、すなわち前記変化分決定値ｗ２を固定する。例えば、前記（７）式で用いる変化分決定値ｗ２を１で固定する、といったようにである。また、縦方向相対速度ｒＶｙ[ｉ]を無視する場合には、縦方向相対速度ｒＶｙ[ｉ]を固定する、すなわち前記変化分決定値ｗ３[ｉ]を固定する。例えば、前記（７）式で用いる変化分決定値ｗ３[ｉ]を０で固定する、といったようにである。
【００６５】
また、このような縦方向車間距離ｏｂｓｔ＿ｙ[ｉ]、自車速Ｖ_SP及び縦方向相対速度ｒＶｙ[ｉ]に限定されない他のデータを走行状態の基準にしてもよい。
また、前述の実施の形態では、障害物の判断やこれに用いる式について具体的に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、障害物判断用値ＯｂｓｔＪｕｄｇｅ[ｉ]のもととなる接触可能性総合指標値Ｒｅｃｏｇ[ｉ]を、前記（１４）式に示したように、第１の接触可能性指標値Ｒｅｃｏｇ＿ｒＶｘｙ[ｉ]と第２の接触可能性指標値Ｒｅｃｏｇ＿Ｄｉｓｔ[ｉ])との平均としているが、いずれか一方の接触可能性指標値を接触可能性総合指標値Ｒｅｃｏｇ[ｉ]としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の車両の概略構成を示す図である。
【図２】本発明を実現する構成を示す図である。
【図３】前記車両が搭載している外界認識装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】縦方向車間距離ｏｂｓｔ＿ｙ[ｉ]から基準値ｗ１[ｉ]を得る関数ｆｕｎｃ１を示す特性図である。
【図５】自車速Ｖ_SPから変化分決定値ｗ２を得る関数ｆｕｎｃ２を示す特性図である。
【図６】縦方向相対速度ｒＶｙ[ｉ]から変化分決定値ｗ３[ｉ]を得る関数ｆｕｎｃ３を示す特性図である。
【図７】自車速Ｖ_SPを変数とする関数ｆｕｎｃ４を示す特性図である。
【図８】本発明の効果を説明するために使用した図である。
【符号の説明】
１レーザレーダ
２レーダ処理装置
３ＣＣＤカメラ
４画像処理装置
５車速検出装置
６操舵角検出装置
７ヨーレート検出装置
８外界認識装置
９自動ブレーキ制御装置
１０負圧ブレーキブースタ
２１自車運動検出手段
２２物体検出手段
２３障害物判断手段
２４後段の処理手段（自動ブレーキ制御等）

Claims

走行方向前方に存在する物体を検出する物体検出手段と、
前記物体検出手段が検出した検出物体が自車両にとって障害物となるか否かを所定の判断基準に基づいて判断する障害物判断手段と、
走行状態に基づいて、前記所定の判断基準を変化させる判断基準調整手段と、を備え、
前記走行状態として前記自車両と前記検出物体との距離を検出し、
前記判断基準調整手段は、前記自車両と前記検出物体との距離が長くなるほど、前記検出物体が自車両にとって障害物であると判断しやすくなるように前記所定の判断基準を変化させることを特徴とする車両用障害物判断装置。
前記走行状態として自車両の走行速度をさらに検出し、前記判断基準調整手段は、前記自車両の走行速度が低くなるほど、前記検出物体が自車両にとって障害物であると判断し難くなるように、前記所定の判断基準を変化させることを特徴とする請求項１に記載の車両用障害物判断装置。
前記走行状態として前記自車両と前記検出物体との間の相対速度をさらに検出し、前記判断基準調整手段は、前記自車両と前記検出物体と間の相対速度が低くなるほど、前記検出物体が自車両にとって障害物であると判断し難くなるように、前記所定の判断基準を変化させることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用障害物判断装置。
前記障害物判断手段は、障害物判断用値の大きさに基づいて、前記検出物体が自車両にとって障害物となるか否かを判断しており、前記判断基準調整手段は、前記障害物判断用値の変数を、前記自車両と前記検出物体との距離、前記自車両の走行速度及び前記自車両と前記検出物体との間の相対速度に基づいて、変化させることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の車両用障害物判断装置。