JP4003586B2

JP4003586B2 - Inter-vehicle distance measuring device

Info

Publication number: JP4003586B2
Application number: JP2002248294A
Authority: JP
Inventors: 和貴溝口
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2002-08-28
Filing date: 2002-08-28
Publication date: 2007-11-07
Anticipated expiration: 2022-08-28
Also published as: JP2004082912A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、先行車を認識して先行車までの車間距離を計測する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両に搭載され、レーダービームを走査して走査範囲にある障害物を検出する車載用レーダー装置が知られている（例えば特開２０００−１８０５４０号公報参照）。この装置では、自車との車間距離および相対速度がほぼ同一の障害物を１台の車両としてグルーピングし、この車両が自車線上に存在するか否かを判定している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の車載用レーダー装置では、自車との距離および相対速度がほぼ同一の障害物を１台の車両としてグルーピングしているので、先行車を誤認する場合があり、先行車の認識精度の改善が望まれる。
【０００４】
本発明の目的は、自車線上の先行車を正しく認識することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数本のレーザービームを車両前方の異なる範囲に照射して障害物の位置と距離を検出し、各レーザービームごとに自車線上の障害物と判定するための距離を設定して、その距離以下に存在する障害物を先行車候補とする、自車線上の先行車候補の検出動作を繰り返し行い、自車線上に存在する先行車候補の中から先行車を選択する車間距離計測装置であって、今回の先行車候補検出動作で検出された先行車候補の中から、前回の先行車候補検出動作で先行車に選択した先行車候補と同一と見なされる先行車候補を抽出するとともに、抽出した先行車候補が単一の場合は走行道路の自車線幅よりも広い自車線判定幅を設定し、抽出した先行車候補が複数の場合は自車線幅よりも狭い自車線判定幅を設定する。そして、自車線上の障害物と判定するための距離を、設定された自車線判定幅に応じて変更し、自車線判定幅が狭いほど距離を短くする。
【０００６】
【発明の効果】
本発明によれば、自車線上の先行車を正しく認識することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は一実施の形態の構成を示す。一実施の形態の車間距離計測装置は、車間距離計測ユニット１と、自車の走行速度を検出する車速センサー２、自車に発生しているヨーレートを検出するヨーレートセンサー３、およびナビゲーション装置４を備えている。
【０００８】
車間距離計測ユニット１はマイクロコンピューターとメモリなどの周辺部品を備え、マイクロコンピューターのソフトウエア形態により構成される道路曲率推定部１ａ、先行車認識部１ｂおよび照射角決定部１ｃを有している。車間距離計測ユニット１はまた、測距装置１ｄおよび照射装置１ｅを備えている。
【０００９】
道路曲率推定部１ａは、車速センサー２からの車速信号およびヨーレートセンサー３からのヨーレート信号に基づいて、自車位置における道路曲率を推定する。測距装置１ｄは、所定の拡がり角を有するレーザービームを自車前方に向けて複数本放射し、自車の走行に障害となる車両を含む物体（以下、障害物という）までの距離を計測する。ナビゲーション装置４は、衛星航法と自立航法に基づいて車両の現在位置を検出するとともに、道路地図データから走行中の道路の自車線幅情報を検索する。また、走行道路の自車線幅は、カメラにより走行道路を撮像し、道路画像の中から画像処理により道路区分線（白線）を抽出し、道路区分線の間隔、すなわち自車線幅を検出してもよい。なお、走行道路の自車線幅は、演算処理を簡素化するために所定の一定値を用いるようにしてもよい。
【００１０】
先行車認識部１ｂは、道路曲率推定部１ａからの曲率情報とナビゲーション装置４からの車線幅情報に基づいて、測距装置１ｄで検出した障害物が自車線上に存在する先行車か否かを判定し、車間距離や相対速度などの先行車情報を制御ユニット５へ出力する。制御ユニット５は、先行車情報に基づいて先行車との車間距離を一定に保つように駆動装置や制動装置を制御する。
【００１１】
照射角決定部１ｃは、道路曲率推定部１ａからの道路曲率情報と先行車認識部１ｂからの先行車情報に基づいて、測距装置１ｄを水平方向に偏向させるときの照射角を算出する。照射装置１ｅは、照射角決定部１ｃにより算出された照射角にしたがって測距装置１ｄから発射されるレーザービームを水平方向に照射する。
【００１２】
次に、図２により先行車の認識方法について説明する。車間距離計測ユニット１は自車１５の前面部に装着されている。図２に示すように、レーザービームは５本のビームから構成される。便宜上、これらを左から順にＬ２ビーム、Ｌ１ビーム、Ｃビーム、Ｒ１ビーム、Ｒ２ビームと呼ぶ。車間距離計測ユニット１には道路の車線幅に相当する自車線判定幅Ｌｗが設定されており、基本的には、この判定幅Ｌｗの範囲内で検出された障害物を自車線上の先行車候補と認定する。先行車候補とは、正式に自車線上の先行車と認定される前の先行車となり得る車両であり、複数台存在する場合もある。詳細を後述するが、自車線上に先行車候補が複数台存在する場合には、最も自車に近い先行車候補を自車線上の先行車と認定する。
【００１３】
車間距離計測ユニット１は、図２に示す５本のレーザービームを用いて障害物までの距離は正確に検出できるが、障害物の横方向の位置を正確に検出できない。この一実施の形態では、次のようにして障害物の横方向位置を検出し、先行車認識処理を行う。
【００１４】
例えばＣビームでＤ１の距離に障害物を検出したとする。距離Ｄ１ではＣビームの全体が自車線判定幅Ｌｗ内に入っており、Ｄ１の距離で検出された障害物は確実に自車線内に存在する障害物であると判定できる。一方、距離Ｄ２ではＣビームの幅が自車線判定幅Ｌｗよりも広くなり、隣接車線に存在する障害物もＣビームで検出される可能性がある。したがって、距離Ｄ２で検出された障害物は自車線内に存在する障害物と判定しない。
【００１５】
この判定方法で５本のビームＬ２、Ｌ１、Ｃ、Ｒ１、Ｒ２により障害物を検出すると、図２に斜線で示す範囲が自車線上の障害物と判定できる認識エリアになる。すなわち、各ビームごとに自車線上の障害物として判定できる距離を設定し、その距離以下に存在する障害物を自車線上に存在する先行車候補と判定する。自車線上の障害物として判定できる距離は、後述する自車線判定幅に応じて変更し、自車線判定幅が狭い場合には距離を短くする。
【００１６】
次に、図３および図４により自車線判定幅Ｌｗについて説明する。自車線判定幅Ｌｗは、先行車候補が自車線上にあるか否かを判定するための判定基準幅である。そこで、先行車候補が道路区分線（白線などの車線を区分する線、自車線幅）１６に対してどの位置にあるときに自車線上にあると判定するかによって、自車線判定幅Ｌｗを決定する。
【００１７】
まず、車両が隣接車線から自車線内に入って来た場合を考える。基本的には（Ａ）の位置にある車両がわずかでも自車線内に入って来た場合には、自車線上の車両、すなわち先行車候補と判定したい。そのためには、道路区分線１６の間隔、すなわち自車線幅を自車線判定幅Ｌｗに設定することになる。しかし、道路区分線１６の間隔を自車線判定幅Ｌｗに設定すると、道路区分線１６ぎりぎりを走行する隣接車線の車両を自車線上の先行車候補と誤認する可能性が高くなる。したがって、道路区分線１６からわずかに自車線の内側に入った狭いライン▲２▼の間隔を、隣接車線から自車線へ入って来た車両と、自車線上にいてもまだ先行車候補と判定されていない車両に対して適用する自車線判定幅Ｌｗ２とする。
【００１８】
次に、自車線上の先行車が自車線から隣接車線へ離脱する場合について考える。この場合に、上述したライン▲２▼の間隔を自車線判定幅に設定すると、先行車が自車線内に存在する状態、すなわち（Ｂ）のような状態で先行車を見失うことになり、望ましくない。つまり、自車線上の先行車に対しては、ライン▲２▼の間隔よりも広い自車線判定幅を設定することが望ましい。そこで、道路区分線１６の間隔を自車線判定幅に設定し、（Ａ）の状態で先行車を隣接車線車両と判定するようにしてもよいが、走行中には自車も自車線内で左右に動く場合がある。そのときに自車線上に存在する先行車を容易に見失わないようにするために、道路区分線１６の間隔よりもわずかに広いライン▲１▼の間隔を、自車線上ですでに先行車と判定されている車両に対して適用する自車線判定幅Ｌｗ１とする。これにより、（Ｃ）のような状態まで隣接車線に移動した先行車を隣接車線車両と判定することができる。
【００１９】
以上の考え方により自車線判定幅Ｌｗを設定すると、先行車候補として判定することができる認識エリアは図４に示す範囲となる。図４において、Ｌｗ１は、道路区分線１６の間隔よりもわずかに広いライン▲１▼の間隔の自車線判定幅であり、すでに自車線上の先行車と判定されている車両に対して適用する。換言すれば、広い自車線判定幅Ｌｗ１は自車線上に先行車が存在する場合の判定幅である。また、Ｌｗ２は、道路区分線１６の間隔よりもわずかに狭いライン▲２▼の間隔の自車線判定幅であり、隣接車線から自車線へ入って来た車両と自車線上にあるが先行車と判定されていない車両、すなわち、まだ自車線上の先行車と判定されていない車両に対して適用する。換言すれば、狭い自車線判定幅Ｌｗ２は自車線上に先行車が存在しない場合の判定幅である。
【００２０】
自車線上に先行車が存在する場合に適用される自車線判定幅Ｌｗ１の範囲内において、各レーザービームＬ２、Ｌ１、Ｃ、Ｒ１、Ｒ２により車両を捕捉できる範囲は、前回の先行車認識処理において自車線上の先行車と判定された車両を改めて自車線上の先行車と判定できる認識エリアである。図４に示すように、Ｌ２ビームでは（１０ａ＋１０ｂ）の範囲が自車線上の先行車を改めて自車線上の先行車と判定できる認識エリアである。同様に、Ｌ１ビームでは（１１ａ＋１１ｂ）の範囲が、Ｃビームでは（１２ａ＋１２ｂ）の範囲が、Ｒ１ビームでは（１３ａ＋１３ｂ）の範囲が、Ｒ２ビームでは（１４ａ＋１４ｂ）の範囲がそれぞれ、自車線上の先行車を改めて自車線上の先行車と判定できる認識エリアである。
【００２１】
一方、自車線上に先行車が存在しない場合に適用される自車線判定幅Ｌｗ２の範囲内において、各レーザービームＬ２、Ｌ１、Ｃ、Ｒ１、Ｒ２により車両を捕捉できる範囲は、隣接車線から自車線へ入って来た車両と、自車線上にあってもまだ先行車と判定されていない車両を自車線上の先行車と判定できる認識エリアである。図４に示すように、Ｌ２ビームでは１０ｂの範囲が、自車線上の先行車でなかった車両を自車線上の先行車と判定できる認識エリアである。同様に、Ｌ１ビームでは１１ｂの範囲が、Ｃビームでは１２ｂの範囲が、Ｒ１ビームでは１３ｂの範囲が、Ｒ２ビームでは１４ｂの範囲がそれぞれ、自車線上の先行車でなかった車両を自車線上の先行車と判定できる認識エリアである。
【００２２】
図５により、自車線判定幅Ｌｗ１とＬｗ２の切り換えを含む、一実施の形態の先行車認識動作を説明する。まず、自車線上に先行車が存在しない場合は、(ａ)に示すように自車線判定幅にＬｗ２が選択されている。次に、(ｂ)に示すように、自車１５よりも車速の低い車両１７が車間距離計測ユニット１の検知エリア内に入ってくるが、まだ距離が遠いために先行車候補として判定されない。なお、次回の先行車認識処理で検知される先行車候補が車両１７と同一車両であるか否かを判定するために、車両１７に対して先行車追尾ウインドウｗｏを設定する。今回検知した先行車候補と次回に検知される先行車候補との対応をとることにより、先行車候補の相対速演算や、先行車として認識されていたか否かといった先行車候補データの引継が可能になる。この先行車追尾ウインドウＷｏは、先行車認識処理ごとに更新される。
【００２３】
自車１５が車両１７に接近して車間距離が短くなり、(ｃ)に示すように車両１７がＣビームの認識エリア１２ｂ内に入ってくると、車両１７は自車線上の先行車候補と判定される。なお、自車線上の先行車として判定されている車両の検知ライン１７ｂを(ｃ)に示すように実線で示し、検知はされているが自車線上の先行車として判定されていない車両の検知ライン１７ａを(ｂ)に示すように破線で示す。
【００２４】
車両１７が自車線上の先行車候補と判定されると、(ｄ)に示すように自車線判定幅が狭いＬｗ２から広いＬｗ１へ切り換わる。さらに車両１７が接近してくると、(ｅ)に示すように車両１７はＣビームだけでなくＬ１ビームやＲ１ビームでも検知されるようになる。この状態でＬ１ビーム、Ｃビーム、Ｒ１ビームで検知されている検知ライン１７ｂは、いずれも車両１７に対応するものであるから、自車１５からの距離と自車１５との相対速度はほぼ等しい。よって、各ビームＬ１、Ｃ、Ｒ１で検知されている先行車候補はグルーピングされて１つの先行車候補として取り扱われる。
【００２５】
自車との距離および相対速度が等しい先行車候補をグルーピングすることによって、信号処理の負担を軽減することができる上に、Ｌ１ビームやＲ１ビームで検知された先行車候補が先行車を構成するという情報をＣビームから引き継ぐことができる。このような処理は、図５（ｆ）に示すように車両１７が横方向にオフセットした場合に有効である。
【００２６】
車両１７が横方向にオフセットすると、（ｆ）に示すように、車両１７までの距離によってはやがてＣビームで検知できなくなり、Ｌ１ビームのみで検知されるケースがでてくる。このようなケースでも、前回の処理でグルーピングされたときの先行車候補を構成する車両であるという情報が引き継がれているので、Ｌ１ビームで検知された先行車候補に対しても広い認識エリア（１１ａ＋１１ｂ）が適用され、車両１７を見失うことが避けられる。前回の処理でグルーピングされたときの先行車候補を構成する車両であるという情報が引き継がれていないと、Ｌ１ビームで検知された先行車候補に対しては狭い認識エリア１１ｂが適用されるので、車両１７が自車線内に存在するにも拘わらず、見失ってしまう。
【００２７】
図６により、車間距離計測装置において課題とされる現象について説明する。まず、(ａ)に示すように、車両１７が先行車として認識されている。車両１７はＣビームとＲ１ビームで検知されており、各ビームで検知されている先行車候補はグルーピングされている。このとき、車両１７には広い認識エリア（１２ａ＋１２ｂ）が適用されている。
【００２８】
次に、(ｂ)に示すように、左車線に車両２０が道路区分線１６の間際を走行しているケースを考える。このとき、車両２０はＬ１ビームで検出されることになる。車両２０と車両１７の車速差は小さく、車両２０の車速がわずかに車両１７の車速よりも低い。車両１７と車両２０の距離が十分に離れている状態では両車は一つの先行車候補としてグルーピングされないので、車両２０には狭い認識エリア１１ｂが適用され、自車線上の先行車候補と認識されない。よって、車両１７を先行車として認識し続けることができる。
【００２９】
さらに、(ｃ)に示すように、自車１５が車両２０に接近すると車両１７と車両２０の距離差がなくなり、車両１７と車両２０が同一先行車候補としてグルーピングされ、車両１７と車両２０の両車の検知ライン１７ｃに対して広い認識エリア（１１ａ＋１１ｂ）、（１２ａ＋１２ｂ）が適用される。それとともに、車両１７と車両２０先行車候補データには、これらの両車がそれぞれ先行車候補を構成するという情報が付与される。
【００３０】
この状態から先行車である車両１７が加速すると、(ｄ)に示すように、車両１７と車両２０の距離が離れて別個の先行車候補として認識されることになる。しかし、車両１７と車両２０に基づく先行車候補データは前回の認識処理で先行車候補を構成する車両であると判定されており、かつ追尾ウインドウＷo内に存在するため、両方の先行車候補に対して広い認識エリア（１１ａ＋１１ｂ）、（１２ａ＋１２ｂ）が適用されることになる。この結果、車両１７と車両２０が両方とも自車線内車両と認識され、より近距離に存在する車両２０のみが誤って先行車として判定されることになる。
【００３１】
この一実施の形態は、先行車と車速差の小さい隣接車線車両が先行車とグルーピングされた後に、先行車と隣接車線車両が分離された場合においても、正しく先行車を認識する方法を提供するものである。
【００３２】
図７〜図１１に示すフローチャートにより、一実施の形態の先行車認識方法を説明する。図７に先行車認識処理全体の流れを示す。まず、ステップ１００において、検知された先行車候補に対するデータ処理を行う。ここでは、前回の先行車候補と今回の先行車候補との対応づけを行い、相対速演算および前回の認識処理で先行車または先行車候補だったか否かの情報の引き継ぎを行う。ステップ２００では、今回の先行車候補に対してグルーピング処理を行い、先行車候補データを得る。ステップ３００で、先行車候補データに対してどの自車線判定幅を選択するかといった車線幅設定処理を行い、続くステップ４００で、選択された自車線判定幅に基づいて先行車候補データの中から自車線上の先行車を選択する先行車選択処理を行う。ステップ５００において、選択した先行車に関する情報を出力して処理を終了する。
【００３３】
図８は先行車候補データ処理を示す。まず、ステップ１０１において先行車候補の総数Ｍをカウントする。ステップ１０２では、先行車候補番号を示す変数ｍおよび先行車候補フラグＦcoをクリアする。Ｆcoは前回の認識処理で先行車を構成していた先行車候補であったかどうかを示すフラグで、１のときに今回の先行車候補が前回の認識処理で先行車を構成していた先行車候補であったことを示す。
【００３４】
ステップ１０３で先行車候補番号を示す変数ｍをインクリメントし、続くステップ１０４でｍ番目の先行車候補を選択する。ステップ１０５では、前回の認識処理で検知されていた先行車候補の番号を示す変数ｊをクリアし、続くステップ１０６で、変数ｊをインクリメントして前回処理におけるｊ番目の先行車候補データを読み出す。前回の処理における先行車候補の総数はＪである。先行車候補データは距離、相対速、先行車追尾ウインドウＷoの範囲、前回処理で先行車を構成する先行車候補であったことを示す先行車候補フラグＦtoなどから構成される。
【００３５】
ステップ１０７で、前回の処理におけるｊ番目の先行車候補データを読み出し、続くステップ１０８で、今回の処理におけるｍ番目の先行車候補が先行車追尾ウインドウＷo(ｊ)内に含まれるかどうかを判定する。含まれている場合はステップ１０９へ進み、ｍ番目の先行車候補は前回処理におけるｊ番目の先行車候補と同一車両であると判定し、距離の時間変化から相対速を演算する。次に、ステップ１１１で、ｊ番目の先行車候補のＦto(ｊ)が１であるかどうかを判定する。１の場合はステップ１１２へ進み、ｊ番目の先行車候補が前回処理で先行車を構成していたことになるので、今回の処理におけるｍ番目の先行車候補にこの情報を引き継ぎ、先行車フラグＦco(ｍ)を１にする。一方、Ｆto(ｊ)が１でなければＦco(ｍ)を０のままとする。ステップ１１３で、今回の処理におけるｍ番目の先行車候補に対して追尾ウインドウＷo(ｍ)を設定する。
【００３６】
ステップ１０８で今回の処理におけるｍ番目の先行車候補がＷo(ｊ)内に含まれない場合はステップ１１０へ進み、変数ｊがウインドウ総数Ｊ以上か否かを判定する。変数ｊが総数Ｊ以上でない場合はステップ１０６へ戻り、前回処理における（ｊ＋１）番目の先行車候補データについて同様の処理を行う。変数ｊが総数Ｊ以上の場合はステップ１１３へ進み、ｍ番目の先行車候補に対して追尾ウインドウＷo(ｍ)を設定する。
【００３７】
以上の先行車候補データ処理により、今回の認識処理で得られたｍ番目の先行車候補に対し、前回の認識処理で得られた先行車候補との対応づけを行い、その結果に基づいて相対速演算、先行車情報の引き継ぎ、次回の認識処理で使用する追尾ウインドウの設定ができる。最後に、ステップ１１４で変数ｍが先行車候補の総数Ｍ以上かどうかを判定し、変数ｍが総数Ｍ以上でなければすべての先行車候補に対して処理が終了していないのでステップ１０３へ戻り、変数ｍが総数Ｍ以上の場合は先行車候補データ処理を終了する。
【００３８】
図９にグルーピング処理を示す。ステップ２０１において、先行車候補の番号を示す変数ｍ、新先行車候補の番号を示す変数ｎ、新先行車候補の総数を示す変数Ｎ、グルーピングフラグＦgおよび先行車候補フラグＦctをクリアーする。ここで、グルーピングフラグＦgは、先行車候補がグルーピングされているかどうかを示すフラグで、１の場合にはすでにこの先行車候補がグルーピングされていることを示す。先行車候補フラグＦctは、グルーピング処理の結果得られた新先行車候補に前回の認識処理で先行車を構成していた先行車候補と同一の先行車候補が含まれているかどうかを示すフラグで、１の場合に含まれていることを示す。
【００３９】
ステップ２０２で先行車候補番号を示す変数ｍをインクリメントし、続くステップ２０３でｍ番目の先行車候補を選択する。次に、ステップ２０４で、選択した先行車候補のグルーピングフラグＦgにより当該先行車候補がすでにグルーピングされているかどうかを調査する。グルーピングされている場合はステップ２０２へ戻り、次の先行車候補を選択する。一方、グルーピングされていない場合はステップ２０５へ進み、当該先行車候補の距離Ｄおよび相対速Ｖを中心とする所定距離ΔＤおよび所定相対速ΔＶの範囲内に他の先行車候補が存在するかどうかを確認する。他の先行車候補が存在している場合はステップ２０６へ進み、グルーピングして一つの新しい先行車候補とする。他の先行車候補が存在していない場合はステップ２０６をスキップし、この先行車候補単独で一つの新先行車候補とする。以下、グルーピング処理後の新しい先行車候補を新先行車候補と呼ぶ。
【００４０】
ステップ２０７で新先行車候補番号を示す変数ｎをインクリメントし、続くステップ２０８でその新先行車候補に番号ｎを付与する。ステップ２０９で、新先行車候補を構成するすべての先行車候補に対してグルーピングフラグＦgを１とし、グルーピングされているという情報を先行車候補に付与する。ステップ２１０において、新先行車候補を構成する先行車候補の中に、先行車候補フラグＦcoが１のものが含まれているかどうかを調査し、含まれていればステップ２１１へ進み、この新先行車候補に対し先行車候補フラグＦct(ｎ)を１とし、含まれていなければステップ２１１をスキップし、フラグＦct(ｎ)を０のままとする。
【００４１】
ステップ２１２で、先行車候補番号を示す変数ｍが先行車候補総数Ｍ以上か否かを判定し、変数ｍが総数Ｍより小さい場合は、まだすべての先行車候補に対してグルーピング処理を完了していないので、ステップ２０２へ戻って次の番号の先行車候補に対して上述したグルーピング処理を行う。一方、変数ｍが総数Ｍ以上の場合はステップ２１３へ進み、現在の新先行車候補番号を示す変数ｎを新先行車候補総数Ｎに代入して処理を終了する。
【００４２】
図１０は車線幅設定処理を示す。ステップ３０１において、グルーピング処理結果の新先行車候補番号を示す変数ｎ、前回の処理から先行車候補である新先行車候補の総数を表す変数Ｐおよび車線幅選択フラグＦwをクリアーする。車線幅選択フラグＦwは、どの車線幅をその新先行車候補に対して適用するかを示すフラグで、Ｆw＝０の場合は自車線上に先行車が存在しない場合の自車線判定幅Ｌｗ２が選択され、Ｆw＝１の場合は自車線上に先行車が存在する場合の自車線判定幅Ｌｗ１が選択されるようになっている。ステップ３０２で新先行車候補番号を示す変数ｎをインクリメントし、続くステップ３０３でｎ番目の新先行車候補を選択する。
【００４３】
ステップ３０４では、ｎ番目の新先行車候補の先行車候補フラグＦct(ｎ)が１であるかどうかを判定する。先行車候補フラグＦct(ｎ)が１の新先行車候補は、前回の処理で先行車を構成していた先行車候補と同一の先行車候補を含んでいる。フラグＦct(ｎ)＝１の場合は、この新先行車候補は前回の処理で先行車を構成していた先行車候補を含んでおり、今回の処理で先行車となる可能性が高いからステップ３０５へ進み、前回の処理で先行車を構成していた先行車候補を含む新先行車候補の総数Ｐをインクリメントする。なお、先行車候補フラグＦct(ｎ)が１でない場合は、当該新先行車候補には前回の処理で先行車を構成していた先行車候補が含まれていないから、ステップ３０５をスキップする。ステップ３０６において、新先行車候補番号の変数ｎが新先行車候補の総数Ｎ以上か否かを判定し、変数ｎが総数Ｎ以上でなければステップ３０２へ戻り、次の新先行車候補に対して上述した車線幅設定処理を行う。変数ｎが総数Ｎ以上の場合はステップ３０７へ進む。これまでの処理で、前回の処理で先行車を構成していた先行車候補を含む新先行車候補の総数Ｐをカウントすることができる。
【００４４】
ステップ３０７では、前回の処理で先行車を構成していた先行車候補を含む新先行車候補の総数Ｐが１であるかどうかを判定する。総数Ｐが１の場合はステップ３０８へ進み、車線幅選択フラグＦwに先行車候補フラグＦctの値を代入する。総数Ｐが１の場合は、前回の処理で先行車を構成していた先行車候補を含む新先行車候補が１個しか存在しないので、先行車候補フラグＦctは当該新先行車候補のみ１で、他の新先行車候補は０である。よって、車線幅選択フラグＦwに先行車候補フラグＦctの値を代入すれば、当該新先行車候補に対してのみＦw＝１となり、自車線判定幅Ｌｗ１が適用されることになる。
【００４５】
一方、総数Ｐが１以外の場合には、前回の処理で先行車を構成していた先行車候補を含む新先行車候補が存在しないか、もしくはそのような新先行車候補が複数個存在することになるので、この場合はすべての新先行車候補に対してＦw＝０とし、自車線判定幅Ｌｗ２が適用される。
【００４６】
図１１は先行車選択処理を示す。ステップ４０１において、前回の処理で先行車を構成していた先行車候補を含む新先行車候補の番号を示す変数ｎと、自車線内新先行車候補フラグＦsとをクリアーする。自車線内新先行車候補フラグＦsは、その新先行車候補が自車線内の車両であることを示し、１の場合にその新先行車候補が自車線内に存在することになる。ステップ４０２で変数ｎをインクリメントし、続くステップ４０３で前回の処理で先行車を構成していた先行車候補を含む新先行車候補の中からｎ番目の新先行車候補を選択する。
【００４７】
ステップ４０４で、ｎ番目の新先行車候補の車線幅選択フラグＦwが１であるかどうかを判定し、Ｆw＝１の場合はステップ４０５へ進み、すでに自車線上の先行車と判定された車両に対して適用される広い自車線判定幅Ｌｗ１を適用する。一方、Ｆw＝０の場合はステップ４０６へ進み、まだ自車線上の先行車と判定されていない車両に対して適用される狭い自車線判定幅Ｌｗ２を適用する。次に、ステップ４０７で新先行車候補が自車線判定幅Ｌwに応じた認識エリア内に存在するか否かを確認し、認識エリア内にあればステップ４０８へ進み、自車線内の新先行車候補であるからフラグＦsを１とする。なお、認識エリア外であればステップ４０８をスキップする。
【００４８】
ステップ４０９において、前回の処理時で先行車を構成していた先行車候補を含む新先行車候補の番号ｎが総数Ｎ以上か否かを確認し、変数ｎが総数Ｎ未満であればステップ４０２へ戻り、次の番号の新先行車候補に対して上述した処理を繰り返す。変数ｎが総数Ｎ以上の場合はステップ４１０へ進み、自車線内車両と判定（Ｆs＝１）された新先行車候補の内、最近接のものを先行車として選択する。そして、ステップ４１１で先行車を構成するすべての先行車候補の先行車候補フラグＦtoを１とし、処理を終了する。
【００４９】
以上説明した一実施の形態の動作を、図１２により実際の車両の動きで説明する。(ａ)〜(ｃ)は図６の(ａ)〜(ｃ)と同様である。(ｄ)の状態において、左車線に存在する車両２０と自車線上の車両１７の距離が離れて別の先行車候補として認識されることになるが、車両２０の検知ラインも車両１７検知ラインもそれぞれ追尾ウインドウＷo内に存在するため、先行車候補となる。その結果、先行車候補が複数存在することになり、すべての先行車候補に対し自車線上に先行車が存在しない場合の狭い自車線判定幅Ｌｗ２が適用され、認識エリア１０ｂ、１１ｂ、１２ｂ、１３ｂ、１４ｂに基づいて自車線車両判定が行われることになる。
【００５０】
その結果、(ｅ)に示すように、左車線に存在する車両２０は自車線内車両とは判定されず、自車線上に存在する車両１７を先行車として認識する。この時点で、左車線に存在する車両２０には先行車であるという情報が付与されなくなるので、継続して狭い認識エリア１０ｂ、１１ｂに基づいて自車線判定が行われ、その一方で車両１７には先行車であるという情報が付与されており、広い認識エリア（１２ａ＋１２ｂ）が適用され、通常の先行車と同様の認識結果をえることができるようになる。
【００５１】
このように、一実施の形態では、複数本のレーザービームを車両前方の異なる範囲に照射して障害物の位置と距離を検出し、各レーザービームごとに自車線上の障害物と判定するための距離を設定して、その距離以下に存在する障害物を先行車候補とする、自車線上の先行車候補の検出動作を繰り返し行い、自車線上に存在する先行車候補の中から先行車を選択する。このとき、今回の先行車候補検出動作で検出された先行車候補の中から、前回の先行車候補検出動作で先行車に選択した先行車候補と同一と見なされる先行車候補を抽出するとともに、走行道路の自車線幅を検出し、抽出した先行車候補が単一の場合は自車線幅よりも広い自車線判定幅を設定し、抽出した先行車候補が複数の場合は自車線幅よりも狭い自車線判定幅を設定する。そして、自車線上の障害物と判定するための距離を、設定された自車線判定幅に応じて変更し、自車線判定幅が狭いほど距離を短くする。これにより、自車線上に複数の先行車候補が存在する場合でも、自車線上の先行車を正しく認識することができる。特に、先行車と車速差の小さい隣接車線車両が先行車とグルーピングされた後に、先行車と隣接車線車両とが分離された場合でも、自車線上の先行車を正しく認識することができる。
【００５２】
特許請求の範囲の構成要素と一実施の形態の構成要素との対応関係は次の通りである。測距装置１ｄおよび照射装置１ｅが障害物検出手段を、先行車認識部１ｂが判定手段、抽出手段および設定手段をそれぞれ構成する。なお、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、各構成要素は上記構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施の形態の構成を示す図である。
【図２】一実施の形態の先行車の認識方法を説明するための図である。
【図３】一実施の形態の自車線判定幅を説明するための図である。
【図４】一実施の形態の自車線判定幅を説明するための図である。
【図５】一実施の形態の先行車認識動作を示す図である。
【図６】車間距離計測装置において課題とされる現象を説明するための図である。
【図７】一実施の形態の先行車認識処理を示すフローチャートである。
【図８】一実施の形態の先行車候補データ処理を示すフローチャートである。
【図９】一実施の形態のグルーピング処理を示すフローチャートである。
【図１０】一実施の形態の車線幅設定処理を示すフローチャートである。
【図１１】一実施の形態の先行車選択処理を示すフローチャートである。
【図１２】一実施の形態の動作を示す図である。
【符号の説明】
１車間距離計測ユニット
１ａ道路曲率推定部
１ｂ先行車認識部
１ｃ照射角決定部
１ｄ測距装置
１ｅ照射装置
２車速センサー
３ヨーレートセンサー
４ナビゲーション装置
５制御ユニット[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for recognizing a preceding vehicle and measuring an inter-vehicle distance to the preceding vehicle.
[0002]
[Prior art]
A vehicle-mounted radar device that is mounted on a vehicle and detects an obstacle in a scanning range by scanning a radar beam is known (see, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-180540). In this apparatus, obstacles having substantially the same inter-vehicle distance and relative speed with the own vehicle are grouped as one vehicle, and it is determined whether or not this vehicle exists on the own lane.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional on-vehicle radar device, obstacles having substantially the same distance and relative speed as the own vehicle are grouped as one vehicle, and therefore, the preceding vehicle may be misidentified. Improvement of recognition accuracy is desired.
[0004]
An object of the present invention is to correctly recognize a preceding vehicle on the own lane.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention detects a position and distance of an obstacle by irradiating a plurality of laser beams to different ranges in front of the vehicle, and sets a distance for determining an obstacle on the own lane for each laser beam. The distance between vehicles is measured by repeatedly detecting the preceding vehicle candidate on the own lane, with the obstacle existing below that distance as the preceding vehicle candidate, and selecting the preceding vehicle from the preceding vehicle candidates existing on the own lane. The apparatus extracts a preceding vehicle candidate that is considered to be the same as the preceding vehicle candidate selected as the preceding vehicle in the previous preceding vehicle candidate detection operation from the preceding vehicle candidates detected in the current preceding vehicle candidate detection operation. At the same time, if the extracted preceding vehicle candidate is single, wide Set the own lane judgment width, and if there are multiple preceding vehicle candidates extracted, narrow Set the own lane width. Then, the distance for determining an obstacle on the own lane is changed according to the set own lane determination width, and the distance is shortened as the own lane determination width is narrower.
[0006]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to correctly recognize a preceding vehicle on the own lane.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows the configuration of an embodiment. An inter-vehicle distance measuring device according to an embodiment includes an inter-vehicle distance measuring unit 1, a vehicle speed sensor 2 that detects a traveling speed of the host vehicle, a yaw rate sensor 3 that detects a yaw rate generated in the host vehicle, and a navigation device 4. I have.
[0008]
The inter-vehicle distance measuring unit 1 includes peripheral components such as a microcomputer and a memory, and includes a road curvature estimation unit 1a, a preceding vehicle recognition unit 1b, and an irradiation angle determination unit 1c configured by a microcomputer software form. The inter-vehicle distance measuring unit 1 also includes a distance measuring device 1d and an irradiation device 1e.
[0009]
The road curvature estimation unit 1a estimates the road curvature at the vehicle position based on the vehicle speed signal from the vehicle speed sensor 2 and the yaw rate signal from the yaw rate sensor 3. The distance measuring device 1d emits a plurality of laser beams having a predetermined divergence angle toward the front of the host vehicle, and measures the distance to an object (hereinafter referred to as an obstacle) including a vehicle that obstructs the traveling of the host vehicle. To do. The navigation device 4 detects the current position of the vehicle based on the satellite navigation and the self-contained navigation, and searches for the own lane width information of the running road from the road map data. In addition, the lane width of the traveling road is obtained by capturing the traveling road with a camera, extracting the road dividing line (white line) from the road image by image processing, and detecting the interval between the road dividing lines, that is, the own lane width. Also good. In addition, you may make it use the predetermined fixed value for the own lane width | variety of a traveling road in order to simplify arithmetic processing.
[0010]
Based on the curvature information from the road curvature estimation unit 1a and the lane width information from the navigation device 4, the preceding vehicle recognition unit 1b determines whether the obstacle detected by the distance measuring device 1d is a preceding vehicle on the own lane. And the preceding vehicle information such as the inter-vehicle distance and the relative speed is output to the control unit 5. The control unit 5 controls the driving device and the braking device so as to keep the inter-vehicle distance from the preceding vehicle constant based on the preceding vehicle information.
[0011]
Based on the road curvature information from the road curvature estimation unit 1a and the preceding vehicle information from the preceding vehicle recognition unit 1b, the irradiation angle determination unit 1c calculates an irradiation angle for deflecting the distance measuring device 1d in the horizontal direction. The irradiation device 1e irradiates the laser beam emitted from the distance measuring device 1d in the horizontal direction according to the irradiation angle calculated by the irradiation angle determination unit 1c.
[0012]
Next, a method for recognizing a preceding vehicle will be described with reference to FIG. The inter-vehicle distance measuring unit 1 is attached to the front surface of the own vehicle 15. As shown in FIG. 2, the laser beam is composed of five beams. For convenience, these are called L2 beam, L1 beam, C beam, R1 beam, and R2 beam in order from the left. The inter-vehicle distance measuring unit 1 is set with an own lane determination width Lw corresponding to the lane width of the road. Basically, an obstacle detected within the range of the determination width Lw is detected as a preceding vehicle on the own lane. Qualify as a candidate. A preceding vehicle candidate is a vehicle that can be a preceding vehicle before it is officially recognized as a preceding vehicle on its own lane, and there may be a plurality of vehicles. Although details will be described later, when there are a plurality of preceding vehicle candidates on the own lane, the preceding vehicle candidate closest to the own vehicle is recognized as a preceding vehicle on the own lane.
[0013]
The inter-vehicle distance measuring unit 1 can accurately detect the distance to the obstacle using the five laser beams shown in FIG. 2, but cannot accurately detect the lateral position of the obstacle. In this embodiment, the position of the obstacle in the lateral direction is detected as follows, and the preceding vehicle recognition process is performed.
[0014]
For example, it is assumed that an obstacle is detected at a distance D1 with the C beam. At the distance D1, the entire C beam is within the own lane determination width Lw, and it can be determined that the obstacle detected at the distance D1 is an obstacle existing in the own lane. On the other hand, at the distance D2, the width of the C beam becomes wider than the own lane determination width Lw, and there is a possibility that an obstacle existing in the adjacent lane is also detected by the C beam. Therefore, the obstacle detected at the distance D2 is not determined as an obstacle present in the own lane.
[0015]
When an obstacle is detected by the five beams L2, L1, C, R1, and R2 by this determination method, a hatched range in FIG. 2 becomes a recognition area that can be determined as an obstacle on the own lane. That is, a distance that can be determined as an obstacle on the own lane is set for each beam, and an obstacle that exists below the distance is determined as a preceding vehicle candidate that exists on the own lane. The distance that can be determined as an obstacle on the own lane is changed according to the own lane determination width described later, and the distance is shortened when the own lane determination width is narrow.
[0016]
Next, the own lane determination width Lw will be described with reference to FIGS. 3 and 4. The own lane determination width Lw is a determination reference width for determining whether the preceding vehicle candidate is on the own lane. Therefore, the vehicle lane determination width Lw is determined depending on which position the preceding vehicle candidate is on the vehicle lane with respect to the road lane line (a line that separates the lane such as the white line, the vehicle lane width) 16. decide.
[0017]
First, consider a case where a vehicle enters the own lane from an adjacent lane. Basically, if even a small number of vehicles in the position (A) enter the own lane, it is determined that the vehicle is on the own lane, that is, a preceding vehicle candidate. For this purpose, the interval between the road dividing lines 16, that is, the own lane width is set to the own lane determination width Lw. However, if the interval between the road lane markings 16 is set to the own lane determination width Lw, there is a high possibility that a vehicle in an adjacent lane that runs on the road lane 16 will be mistaken as a preceding vehicle candidate on the lane. Therefore, the narrow line {circle around (2)} slightly inside the lane from the road division line 16 is determined to be a candidate for a preceding vehicle even if it is on the lane and a vehicle that has entered the lane from the adjacent lane. It is set as the own lane determination width Lw2 applied to a vehicle that has not been used.
[0018]
Next, consider a case where a preceding vehicle on the own lane leaves the own lane to the adjacent lane. In this case, if the above-mentioned line (2) interval is set to the own lane determination width, the preceding vehicle will be lost in a state where the preceding vehicle exists in the own lane, that is, the state as shown in (B), which is desirable. Absent. That is, it is desirable to set a self-lane determination width that is wider than the interval of the line (2) for the preceding vehicle on the own lane. Therefore, the interval between the road division lines 16 may be set to the own lane determination width, and the preceding vehicle may be determined as an adjacent lane vehicle in the state of (A). May move left and right. At this time, in order not to easily lose sight of the preceding vehicle existing on the own lane, the interval of the line (1) slightly wider than the interval of the road dividing line 16 is set to be the same as the preceding vehicle on the own lane. It is set as the own lane determination width Lw1 applied to the determined vehicle. Thereby, the preceding vehicle which moved to the adjacent lane to the state as shown in (C) can be determined as the adjacent lane vehicle.
[0019]
When the own lane determination width Lw is set based on the above concept, the recognition area that can be determined as a preceding vehicle candidate is the range shown in FIG. In FIG. 4, Lw1 is the own lane determination width of the interval (1) slightly wider than the interval of the road segment line 16, and is applied to a vehicle that has already been determined to be a preceding vehicle on the own lane. . In other words, the wide own lane determination width Lw1 is a determination width when a preceding vehicle exists on the own lane. In addition, Lw2 is the own lane judgment width of the interval (2) slightly narrower than the interval of the road dividing line 16, and the vehicle that has entered the own lane from the adjacent lane and is on the own lane, but the preceding vehicle This is applied to a vehicle that has not been determined to be, that is, a vehicle that has not yet been determined to be a preceding vehicle on the own lane. In other words, the narrow own lane determination width Lw2 is a determination width when there is no preceding vehicle on the own lane.
[0020]
The range in which the vehicle can be captured by the laser beams L2, L1, C, R1, and R2 within the range of the own lane determination width Lw1 applied when the preceding vehicle exists on the own lane is the preceding preceding vehicle recognition process. This is a recognition area in which the vehicle determined as the preceding vehicle on the own lane can be determined again as the preceding vehicle on the own lane. As shown in FIG. 4, in the L2 beam, the range of (10a + 10b) is a recognition area where the preceding vehicle on the own lane can be newly determined as the preceding vehicle on the own lane. Similarly, the range (11a + 11b) for the L1 beam, the range (12a + 12b) for the C beam, the range (13a + 13b) for the R1 beam, and the range (14a + 14b) for the R2 beam, respectively. Is a recognition area that can be determined as a preceding vehicle on the own lane.
[0021]
On the other hand, within the range of the own lane determination width Lw2 applied when there is no preceding vehicle on the own lane, the range in which the vehicle can be captured by each laser beam L2, L1, C, R1, R2 is the range from the adjacent lane. This is a recognition area in which a vehicle that has entered the lane and a vehicle that is on the own lane but not yet determined to be a preceding vehicle can be determined to be a preceding vehicle on the own lane. As shown in FIG. 4, in the L2 beam, the range of 10b is a recognition area where a vehicle that is not a preceding vehicle on the own lane can be determined as a preceding vehicle on the own lane. Similarly, the range of 11b for the L1 beam, the range of 12b for the C beam, the range of 13b for the R1 beam, and the range of 14b for the R2 beam, respectively It is a recognition area that can be determined as a preceding vehicle.
[0022]
With reference to FIG. 5, the preceding vehicle recognition operation of the embodiment including the switching of the own lane determination widths Lw1 and Lw2 will be described. First, when there is no preceding vehicle on the own lane, Lw2 is selected as the own lane determination width as shown in (a). Next, as shown in (b), a vehicle 17 having a vehicle speed lower than that of the host vehicle 15 enters the detection area of the inter-vehicle distance measuring unit 1, but is not determined as a preceding vehicle candidate because the distance is still far. Note that a preceding vehicle tracking window wo is set for the vehicle 17 in order to determine whether the preceding vehicle candidate detected in the next preceding vehicle recognition process is the same vehicle as the vehicle 17. By taking the correspondence between the preceding vehicle candidate detected this time and the preceding vehicle candidate detected next time, it is possible to calculate the relative speed of the preceding vehicle candidate and transfer the preceding vehicle candidate data such as whether or not it was recognized as a preceding vehicle. Become. The preceding vehicle tracking window Wo is updated for each preceding vehicle recognition process.
[0023]
When the own vehicle 15 approaches the vehicle 17 and the inter-vehicle distance is shortened, and the vehicle 17 enters the C beam recognition area 12b as shown in (c), the vehicle 17 becomes a preceding vehicle candidate on the own lane. Determined. In addition, the detection line 17b of the vehicle determined as the preceding vehicle on the own lane is indicated by a solid line as shown in (c), and detection of the vehicle that is detected but not determined as the preceding vehicle on the own lane The line 17a is indicated by a broken line as shown in FIG.
[0024]
When the vehicle 17 is determined to be a preceding vehicle candidate on the own lane, the vehicle lane determination width is switched from the narrow Lw2 to the wide Lw1 as shown in (d). When the vehicle 17 further approaches, the vehicle 17 is detected not only by the C beam but also by the L1 beam and the R1 beam as shown in (e). In this state, since the detection lines 17b detected by the L1 beam, the C beam, and the R1 beam all correspond to the vehicle 17, the distance from the own vehicle 15 and the relative speed between the own vehicle 15 are substantially equal. . Therefore, the preceding vehicle candidates detected by the beams L1, C, and R1 are grouped and handled as one preceding vehicle candidate.
[0025]
By grouping the preceding vehicle candidates having the same distance and relative speed with the host vehicle, the burden of signal processing can be reduced, and the preceding vehicle candidates detected by the L1 beam and the R1 beam constitute the preceding vehicle. Can be inherited from the C beam. Such a process is effective when the vehicle 17 is offset laterally as shown in FIG.
[0026]
When the vehicle 17 is offset in the horizontal direction, as shown in (f), depending on the distance to the vehicle 17, the C beam can no longer be detected, and there are cases where only the L1 beam is detected. Even in such a case, since the information that the vehicle is a vehicle constituting the preceding vehicle candidate when grouped in the previous process is inherited, a wide recognition area ( 11a + 11b) is applied, and losing sight of the vehicle 17 is avoided. If the information indicating that the vehicle is a vehicle constituting the preceding vehicle candidate when grouped in the previous process is not carried over, the narrow recognition area 11b is applied to the preceding vehicle candidate detected by the L1 beam. Although the vehicle 17 exists in the own lane, it is lost.
[0027]
With reference to FIG. 6, a phenomenon that is a problem in the inter-vehicle distance measuring device will be described. First, as shown in (a), the vehicle 17 is recognized as a preceding vehicle. The vehicle 17 is detected by the C beam and the R1 beam, and the preceding vehicle candidates detected by each beam are grouped. At this time, a wide recognition area (12a + 12b) is applied to the vehicle 17.
[0028]
Next, as shown in (b), consider a case where the vehicle 20 is traveling in the left lane just before the road dividing line 16. At this time, the vehicle 20 is detected by the L1 beam. The difference in vehicle speed between the vehicle 20 and the vehicle 17 is small, and the vehicle speed of the vehicle 20 is slightly lower than the vehicle speed of the vehicle 17. When the distance between the vehicle 17 and the vehicle 20 is sufficiently large, the two vehicles are not grouped as one preceding vehicle candidate, so the narrow recognition area 11b is applied to the vehicle 20 and is not recognized as a preceding vehicle candidate on the own lane. . Therefore, it is possible to continue to recognize the vehicle 17 as a preceding vehicle.
[0029]
Further, as shown in (c), when the own vehicle 15 approaches the vehicle 20, there is no distance difference between the vehicle 17 and the vehicle 20, the vehicle 17 and the vehicle 20 are grouped as the same preceding vehicle candidate, and the vehicle 17 and the vehicle 20 Wide recognition areas (11a + 11b) and (12a + 12b) are applied to the detection lines 17c of both vehicles. At the same time, the vehicle 17 and vehicle 20 preceding vehicle candidate data is provided with information that these two vehicles respectively constitute preceding vehicle candidates.
[0030]
When the vehicle 17 as the preceding vehicle accelerates from this state, as shown in (d), the distance between the vehicle 17 and the vehicle 20 increases and is recognized as a separate preceding vehicle candidate. However, the preceding vehicle candidate data based on the vehicle 17 and the vehicle 20 is determined to be a vehicle constituting the preceding vehicle candidate in the previous recognition process and exists in the tracking window Wo. On the other hand, wide recognition areas (11a + 11b) and (12a + 12b) are applied. As a result, both the vehicle 17 and the vehicle 20 are recognized as vehicles in the own lane, and only the vehicle 20 present at a closer distance is erroneously determined as the preceding vehicle.
[0031]
This embodiment provides a method of correctly recognizing a preceding vehicle even when the preceding vehicle and the adjacent lane vehicle are separated after the adjacent lane vehicle having a small vehicle speed difference from the preceding vehicle is grouped with the preceding vehicle. Is.
[0032]
A preceding vehicle recognition method according to an embodiment will be described with reference to flowcharts shown in FIGS. FIG. 7 shows the overall flow of the preceding vehicle recognition process. First, in step 100, data processing is performed on the detected preceding vehicle candidate. Here, the previous preceding vehicle candidate is associated with the current preceding vehicle candidate, and information regarding whether or not the vehicle is a preceding vehicle or a preceding vehicle candidate in the relative speed calculation and the previous recognition process is taken over. In step 200, grouping processing is performed on the current preceding vehicle candidate to obtain preceding vehicle candidate data. In step 300, a lane width setting process such as which own lane determination width is selected with respect to the preceding lane candidate data is performed, and in subsequent step 400, based on the selected own lane determination width, from the preceding lane candidate data. A preceding vehicle selection process for selecting a preceding vehicle on the own lane is performed. In step 500, information on the selected preceding vehicle is output and the process is terminated.
[0033]
FIG. 8 shows the preceding vehicle candidate data processing. First, in step 101, the total number M of preceding vehicle candidates is counted. In step 102, the variable m indicating the preceding vehicle candidate number and the preceding vehicle candidate flag Fco are cleared. Fco is a flag indicating whether or not it was a preceding vehicle candidate that constituted the preceding vehicle in the previous recognition process, and when it is 1, the preceding vehicle candidate that the current preceding vehicle candidate constituted the preceding vehicle in the previous recognition process It shows that it was.
[0034]
In step 103, the variable m indicating the preceding vehicle candidate number is incremented, and in the subsequent step 104, the mth preceding vehicle candidate is selected. In step 105, the variable j indicating the number of the preceding vehicle candidate detected in the previous recognition process is cleared. In subsequent step 106, the variable j is incremented and the jth preceding vehicle candidate data in the previous process is read. The total number of preceding vehicle candidates in the previous process is J. The preceding vehicle candidate data includes a distance, a relative speed, a range of the preceding vehicle tracking window Wo, a preceding vehicle candidate flag Fto indicating that the preceding vehicle candidate is the preceding vehicle candidate that constitutes the preceding vehicle in the previous process.
[0035]
In step 107, the jth preceding vehicle candidate data in the previous process is read out, and in subsequent step 108, it is determined whether or not the mth preceding vehicle candidate in the current process is included in the preceding vehicle tracking window Wo (j). To do. If it is included, the routine proceeds to step 109, where it is determined that the mth preceding vehicle candidate is the same vehicle as the jth preceding vehicle candidate in the previous process, and the relative speed is calculated from the time variation of the distance. Next, in step 111, it is determined whether Fto (j) of the jth preceding vehicle candidate is 1. In the case of 1, the process proceeds to step 112, and the j-th preceding vehicle candidate has constituted the preceding vehicle in the previous processing. Therefore, this information is taken over to the m-th preceding vehicle candidate in the current processing, and the preceding vehicle flag Set Fco (m) to 1. On the other hand, if Fto (j) is not 1, Fco (m) is kept at 0. In step 113, a tracking window Wo (m) is set for the mth preceding vehicle candidate in the current process.
[0036]
If the mth preceding vehicle candidate in the current process is not included in Wo (j) in step 108, the process proceeds to step 110, and it is determined whether or not the variable j is greater than or equal to the total number of windows J. If the variable j is not equal to or greater than the total number J, the process returns to step 106, and the same process is performed on the (j + 1) th preceding vehicle candidate data in the previous process. If the variable j is greater than or equal to the total number J, the process proceeds to step 113, and the tracking window Wo (m) is set for the mth preceding vehicle candidate.
[0037]
By the preceding preceding vehicle candidate data processing, the mth preceding vehicle candidate obtained in the current recognition processing is associated with the preceding vehicle candidate obtained in the previous recognition processing, and the relative result is determined based on the result. Speed calculation, taking over of preceding vehicle information, and tracking window used in the next recognition process can be set. Finally, in step 114, it is determined whether or not the variable m is equal to or greater than the total number M of the preceding vehicle candidates. If the variable m is not equal to or greater than the total number M, the process has not been completed for all the preceding vehicle candidates. When the variable m is greater than or equal to the total number M, the preceding vehicle candidate data processing is terminated.
[0038]
FIG. 9 shows the grouping process. In step 201, the variable m indicating the number of the preceding vehicle candidate, the variable n indicating the number of the new preceding vehicle candidate, the variable N indicating the total number of new preceding vehicle candidates, the grouping flag Fg, and the preceding vehicle candidate flag Fct are cleared. Here, the grouping flag Fg is a flag indicating whether or not a preceding vehicle candidate is grouped. When the grouping flag Fg is 1, it indicates that the preceding vehicle candidate is already grouped. The preceding vehicle candidate flag Fct is a flag indicating whether or not the new preceding vehicle candidate obtained as a result of the grouping process includes the same preceding vehicle candidate as the preceding vehicle candidate constituting the preceding vehicle in the previous recognition process. 1 indicates that it is included.
[0039]
In step 202, the variable m indicating the preceding vehicle candidate number is incremented, and in the subsequent step 203, the mth preceding vehicle candidate is selected. Next, in step 204, it is investigated whether the preceding vehicle candidate has already been grouped by the grouping flag Fg of the selected preceding vehicle candidate. If it is grouped, the process returns to step 202 to select the next preceding vehicle candidate. On the other hand, if it is not grouped, the process proceeds to step 205, and whether there is another preceding vehicle candidate within the range of the predetermined distance ΔD and the predetermined relative speed ΔV centered on the distance D and the relative speed V of the preceding vehicle candidate. Confirm. If there are other preceding vehicle candidates, the process proceeds to step 206 to group them into one new preceding vehicle candidate. If there is no other preceding vehicle candidate, step 206 is skipped, and this preceding vehicle candidate alone becomes one new preceding vehicle candidate. Hereinafter, a new preceding vehicle candidate after the grouping process is referred to as a new preceding vehicle candidate.
[0040]
In step 207, the variable n indicating the new leading vehicle candidate number is incremented, and in step 208, the number n is assigned to the new leading vehicle candidate. In step 209, the grouping flag Fg is set to 1 for all the preceding vehicle candidates constituting the new preceding vehicle candidate, and information indicating that the grouping is performed is given to the preceding vehicle candidate. In step 210, it is investigated whether or not a preceding vehicle candidate flag Fco that includes a new preceding vehicle candidate includes a preceding vehicle candidate flag Fco. The preceding vehicle candidate flag Fct (n) is set to 1 for the vehicle candidate, and if it is not included, step 211 is skipped and the flag Fct (n) remains at 0.
[0041]
In step 212, it is determined whether or not the variable m indicating the preceding vehicle candidate number is equal to or greater than the preceding vehicle candidate total number M. If the variable m is smaller than the total number M, the grouping process is still completed for all the preceding vehicle candidates. Therefore, the process returns to step 202 and the above-described grouping process is performed on the preceding vehicle candidate of the next number. On the other hand, if the variable m is greater than or equal to the total number M, the process proceeds to step 213, where the variable n indicating the current new preceding vehicle candidate number is substituted into the new preceding vehicle candidate total number N, and the process ends.
[0042]
FIG. 10 shows the lane width setting process. In step 301, the variable n indicating the new preceding vehicle candidate number of the grouping processing result, the variable P indicating the total number of new preceding vehicle candidates that are the preceding vehicle candidates from the previous processing, and the lane width selection flag Fw are cleared. The lane width selection flag Fw is a flag indicating which lane width is applied to the new preceding vehicle candidate. When Fw = 0, the own lane determination width Lw2 when no preceding vehicle exists on the own lane is set. When Fw = 1, the own lane determination width Lw1 when a preceding vehicle is present on the own lane is selected. In step 302, the variable n indicating the new leading vehicle candidate number is incremented, and in the subsequent step 303, the nth new leading vehicle candidate is selected.
[0043]
In step 304, it is determined whether the preceding vehicle candidate flag Fct (n) of the nth new preceding vehicle candidate is 1. The new preceding vehicle candidate whose preceding vehicle candidate flag Fct (n) is 1 includes the same preceding vehicle candidate as the preceding vehicle candidate that constitutes the preceding vehicle in the previous process. If the flag Fct (n) = 1, this new preceding vehicle candidate includes the preceding vehicle candidate that has constituted the preceding vehicle in the previous process, and it is highly likely that it will become the preceding car in this process. Proceeding to 305, the total number P of new preceding vehicle candidates including the preceding vehicle candidates that constituted the preceding vehicle in the previous process is incremented. If the preceding vehicle candidate flag Fct (n) is not 1, the new preceding vehicle candidate does not include the preceding vehicle candidate that has constituted the preceding vehicle in the previous process, and therefore step 305 is skipped. In step 306, it is determined whether or not the variable n of the new leading vehicle candidate number is equal to or greater than the total number N of new leading vehicle candidates. If the variable n is not equal to or greater than the total number N, the process returns to step 302. The lane width setting process described above is performed. If the variable n is greater than or equal to N, the process proceeds to step 307. In the process so far, it is possible to count the total number P of new preceding vehicle candidates including the preceding vehicle candidates that constitute the preceding vehicle in the previous process.
[0044]
In Step 307, it is determined whether or not the total number P of new preceding vehicle candidates including the preceding vehicle candidate that has constituted the preceding vehicle in the previous process is 1. If the total number P is 1, the process proceeds to step 308, and the value of the preceding vehicle candidate flag Fct is substituted into the lane width selection flag Fw. When the total number P is 1, there is only one new preceding vehicle candidate including the preceding vehicle candidate that constituted the preceding vehicle in the previous process, and therefore the preceding vehicle candidate flag Fct is 1 only for the new preceding vehicle candidate. Other new leading vehicle candidates are zero. Therefore, if the value of the preceding vehicle candidate flag Fct is substituted into the lane width selection flag Fw, Fw = 1 only for the new preceding vehicle candidate, and the own lane determination width Lw1 is applied.
[0045]
On the other hand, when the total number P is other than 1, there is no new preceding vehicle candidate including a preceding vehicle candidate that has constituted the preceding vehicle in the previous process, or there are a plurality of such new preceding vehicle candidates. Therefore, in this case, Fw = 0 is set for all new preceding vehicle candidates, and the own lane determination width Lw2 is applied.
[0046]
FIG. 11 shows the preceding vehicle selection process. In step 401, the variable n indicating the number of the new preceding vehicle candidate including the preceding vehicle candidate that has constituted the preceding vehicle in the previous process and the new preceding vehicle candidate flag Fs in the own lane are cleared. The in-lane new leading vehicle candidate flag Fs indicates that the new leading vehicle candidate is a vehicle in the own lane, and in the case of 1, the new leading vehicle candidate exists in the own lane. In step 402, the variable n is incremented, and in the subsequent step 403, the nth new preceding vehicle candidate is selected from the new preceding vehicle candidates including the preceding vehicle candidate that has constituted the preceding vehicle in the previous process.
[0047]
In step 404, it is determined whether or not the lane width selection flag Fw of the nth new preceding vehicle candidate is 1. If Fw = 1, the process proceeds to step 405, where the vehicle has already been determined to be the preceding vehicle on the own lane. The wide own lane determination width Lw1 applied to is applied. On the other hand, if Fw = 0, the process proceeds to step 406, where a narrow own lane determination width Lw2 applied to a vehicle that has not yet been determined to be a preceding vehicle on the own lane is applied. Next, in step 407, it is confirmed whether or not a new preceding vehicle candidate is present in the recognition area corresponding to the own lane determination width Lw. If it is within the recognition area, the process proceeds to step 408, and the new preceding vehicle in the own lane. Since it is a candidate, the flag Fs is set to 1. If it is outside the recognition area, step 408 is skipped.
[0048]
In step 409, it is checked whether or not the number n of new preceding vehicle candidates including the preceding vehicle candidate constituting the preceding vehicle at the time of the previous processing is greater than or equal to the total number N. If the variable n is less than the total number N, step 402 Returning to the above, the above-described processing is repeated for the new leading vehicle candidate of the next number. If the variable n is greater than or equal to the total number N, the process proceeds to step 410, and the closest preceding car candidate among the new preceding car candidates determined as being in the own lane (Fs = 1) is selected as the preceding car. In step 411, the preceding vehicle candidate flags Fto of all the preceding vehicle candidates constituting the preceding vehicle are set to 1, and the process ends.
[0049]
The operation of the embodiment described above will be described with reference to FIG. (a) to (c) are the same as (a) to (c) of FIG. In the state of (d), the distance between the vehicle 20 existing in the left lane and the vehicle 17 on the own lane is separated and recognized as another preceding vehicle candidate, but the detection line of the vehicle 20 is also the vehicle 17 detection line. Are also present in the tracking window Wo, so that they are candidates for preceding vehicles. As a result, there are a plurality of preceding vehicle candidates, and the narrow own lane determination width Lw2 when no preceding vehicle exists on the own lane is applied to all the preceding vehicle candidates, and the recognition areas 10b, 11b, 12b, The own lane vehicle determination is performed based on 13b and 14b.
[0050]
As a result, as shown in (e), the vehicle 20 existing in the left lane is not determined as a vehicle in the own lane, and the vehicle 17 existing in the own lane is recognized as a preceding vehicle. At this time, since the vehicle 20 existing in the left lane is not given information that it is a preceding vehicle, the own lane determination is continuously performed based on the narrow recognition areas 10b and 11b. Is given information indicating that the vehicle is a preceding vehicle, and a wide recognition area (12a + 12b) is applied, so that a recognition result similar to that of a normal preceding vehicle can be obtained.
[0051]
As described above, in one embodiment, a plurality of laser beams are irradiated to different ranges in front of the vehicle to detect the position and distance of the obstacle, and each laser beam is determined as an obstacle on the own lane. Is set, and the detection of the preceding vehicle candidate on the own lane is repeated with the obstacle existing below that distance as the preceding vehicle candidate, and the preceding vehicle is selected from the preceding vehicle candidates existing on the own lane. Select. At this time, from the preceding vehicle candidates detected in the current preceding vehicle candidate detection operation, a preceding vehicle candidate that is regarded as the same as the preceding vehicle candidate selected as the preceding vehicle in the previous preceding vehicle candidate detection operation is extracted, Detects the lane width of the road and if there is a single preceding vehicle candidate extracted, wide Set the own lane judgment width, and if there are multiple preceding vehicle candidates extracted, narrow Set the own lane width. Then, the distance for determining an obstacle on the own lane is changed according to the set own lane determination width, and the distance is shortened as the own lane determination width is narrower. Thus, even when there are a plurality of preceding vehicle candidates on the own lane, the preceding vehicle on the own lane can be correctly recognized. In particular, even when the preceding vehicle and the adjacent lane vehicle are separated after the adjacent vehicle having a small vehicle speed difference from the preceding vehicle is grouped with the preceding vehicle, the preceding vehicle on the own lane can be correctly recognized.
[0052]
The correspondence between the constituent elements of the claims and the constituent elements of the embodiment is as follows. The distance measuring device 1d and the irradiation device 1e constitute obstacle detection means, and the preceding vehicle recognition unit 1b constitutes determination means, extraction means and setting means. In addition, each component is not limited to the said structure, unless the characteristic function of this invention is impaired.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment.
FIG. 2 is a diagram for explaining a preceding vehicle recognition method according to an embodiment;
FIG. 3 is a diagram for explaining an own lane determination width according to an embodiment;
FIG. 4 is a diagram for explaining an own lane determination width according to an embodiment;
FIG. 5 is a diagram illustrating a preceding vehicle recognition operation of the embodiment.
FIG. 6 is a diagram for explaining a phenomenon that is a problem in the inter-vehicle distance measuring device.
FIG. 7 is a flowchart showing a preceding vehicle recognition process according to one embodiment.
FIG. 8 is a flowchart showing preceding vehicle candidate data processing according to one embodiment.
FIG. 9 is a flowchart illustrating grouping processing according to an embodiment;
FIG. 10 is a flowchart showing a lane width setting process according to one embodiment.
FIG. 11 is a flowchart illustrating a preceding vehicle selection process according to one embodiment.
FIG. 12 is a diagram illustrating an operation according to an embodiment;
[Explanation of symbols]
1 Inter-vehicle distance measurement unit
1a Road curvature estimation part
1b Lead vehicle recognition unit
1c Irradiation angle determination unit
1d ranging device
1e Irradiation device
2 Vehicle speed sensor
3 Yaw rate sensor
4 navigation devices
5 Control unit

Claims

Obstacle detection means for detecting the position and distance of an obstacle by irradiating a plurality of laser beams to different ranges in front of the vehicle;
A distance for determining an obstacle on the own lane for each laser beam is provided, and a determination unit that sets an obstacle existing below the distance as a preceding vehicle candidate,
An inter-vehicle distance measuring device that repeatedly detects a preceding vehicle candidate on the own lane by the obstacle detecting unit and the determining unit, and selects a preceding vehicle from the preceding vehicle candidates existing on the own lane,
An extraction means for extracting a preceding vehicle candidate that is considered to be the same as the preceding vehicle candidate selected as the preceding vehicle in the previous detection operation from the preceding vehicle candidates detected in the current detection operation;
When there is a single preceding vehicle candidate extracted by the extracting means, a self-lane determination width wider than the own lane width of the traveling road is set, and when there are a plurality of preceding vehicle candidates extracted by the extracting means, the own lane width is set. And a setting means for setting a narrower lane determination width,
The determination means changes a distance for determining an obstacle on the own lane according to the own lane determination width set by the setting means, and shortens the distance when the own lane determination width is narrow. An inter-vehicle distance measuring device characterized by that.

In the inter-vehicle distance measuring device according to claim 1,
When there are a plurality of preceding vehicle candidates extracted by the extracting means, the closest preceding vehicle candidate is selected as the preceding vehicle.