JP4407948B2 - 物体のはみ出し検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、物体のはみ出し検出システムに関し、特に、対向車線に駐車車両があるとき、駐車車両の陰からはみ出すおそれのある対向車を検出し、これを事前にドライバーに知らせる装置に関する。

近年の高周波技術やレーダ技術の進歩に伴い、物体までの距離、角度、相対速度を検出可能なレーダを車両に搭載し、車両の前方もしくは後方の障害物を検知し、危険を事前にドライバーに知らせたり、ブレーキキングの制御などを行なう安全システムが実用化されつつある。特に、ミリ波レーダは、通常のレーダに比べて、悪天候時の影響を受けにくい特徴があるため、その応用が期待されている。

特許文献１は、往復回転運動するミラーを介して発光部からの走査光を目的物に照射し、その反射光を受光部で受光し、目的物との距離を計測する距離計測装置において、ミラーの回転位置を検出するセンサを取り付け、スキャンビームの方位を正確に認識できるようにしたのもである。

また特許文献２は、車両用接近報知装置に関し、車両の走行速度に応じて右側および左側において各々独立して設定された領域を対象に接近物体の検出を行うものである。例えば、一定の速度以下で走行しているときには、右側に対しては隣接車線およびこれに続く自車線の一部より接近物体を検出することで、自車両の後方より追い越す車両が自車両とともに車線変更を行ったような場合においてもその車両を検出し報知することを可能にしている。

特開平１０−１７０２６４号 特開２００３−１１８５２３号

上記従来の技術にもあるように、車両の前方に取り付けたセンサを、真正面ではなく斜め前方に向けさせることで、対向車線上の障害物を監視することができる。このとき、自車速度と、検出した物体の相対速度から、障害物が静止物なのか移動物なのかを判別できるため、対向車が自車線側にはみ出してくることを検出し、警告を発する安全支援システムを提供することができる。しかしながら、対向車線上に駐車車両があった場合、その背後から接近する車両は、駐車車両を避けるために対向車線にはみ出す危険性が非常に高いにも関わらず、駐車車両の陰となるため、その検出が遅れてしまうという課題がある。

本発明の目的は、このような課題を解決するためになされたもので、対向車線側の駐車車両等の停止物体の陰から対向車等の物体がはみ出してくる可能性が高い状況を早期に察知し、より早い段階で、対向車等の物体のはみ出し警告を出すことができる、物体のはみ出し検出装置およびその方法を提供することにある。

本発明に係る物体のはみ出し検出装置は、車両の前方に取り付けられ、少なくとも自車が走行する自車線側の物体の有無を検出可能な第１の検出手段と、車両の前方に取り付けられ、対向車線側の物体の有無を検出可能な第２の検出手段と、第２の検出手段により対向車線側に停止する停止物体が検出されたとき、第１の検出手段の検出方位を可変させ、第１の検出手段により対向車線側の物体の有無を検出させる検出制御手段と、第１の検出手段により前記停止物体より後方に物体が検出されたとき、警告を出力する警告手段とを有するものである。

好ましくは検出制御手段は、第１の検出手段に、停止物体よりも後方の対向車線側の物体の有無を検出させる。また、第１の検出手段により検出された物体が自車に対して接近するとき、警告手段は、物体が対向車線から自車線にはみ出す可能性があると判定し、その旨の警告を与える。

第１、第２の検出手段は、例えばミリ波レーダを用いて構成され、第１、第２の検出手段は、車両の前方の左右に離間して取り付けられる。第１、第２の検出手段の視野角の差を利用することで、第１の検出手段により対向車線の停止物体（駐車車両）の陰に隠れた車両や二輪車等の物体を検出することが可能となる。

さらに本発明に係る物体のはみ出し検出方法は、車両の前方に取り付けられた対向車線側の検出手段により対向車線側に停止する物体が検出されたとき、はみ出し監視モードに移行し、車両の前方に取り付けられた自車線側の検出手段により対向車線側の停止する物体の後方に物体が存在するか否かを検出し、自車線側の検出手段により停止する物体より後方に物体が検出されたとき、当該検出された物体が対向車線から自車線にはみ出す可能性があるか否かを判定し、はみ出すと判定したときに警告を与える、ステップを有するものである。

本発明によれば、対向車線に停止する物体があるとき、第１の検出手段により停止する物体の陰に隠れた対向車線側の物体の有無を検出し、物体が検出されたときにこの警告を行うようにしたので、ドライバーは、対向車線からはみ出すおそれがある対向車等の物体を早期に察知することができる。これにより、安全運転の支援を行うことができる。

以下、本発明の最良の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本実施例に係る対向車のはみ出し検出装置の構成を示すブロック図である。同図に示すように、対向車のはみ出し検出装置１は、自車が走行している車線側（自車線側）の物体もしくは障害物を検出する自車線側センサ１０と、対向車線側の物体もしくは障害物を検出する対向車線側センサ２０と、自車線側センサ１０および対向車線側センサ２０の検出方位等を制御する検出制御部３０と、自車線側センサ１０および対向車線側センサ２０の検出結果を受け取り、それに基づき対向車線における駐車車両の判別や対向車線からの車両のはみ出しの可能性等を判定する制御部４０と、制御部４０からの警告命令に応答して警告を発する警告部５０とを有する。

自車線側センサ１０および対向車線側センサ２０は、例えばミリ波レーダを用いることができる。ミリ波レーダは、比較的悪天候の影響を受けることなく、物体までの距離、角度、および相対速度を検出することができる。ミリ波レーダを用いた場合、自車線側センサ１０および対向車線側センサ２０は、それぞれレーダを発する発射部と、物体からの反射波を受け取るための受信部とを備える。

自車線側センサ１０および対向車線側センサ２０は、図２に示すように、車両の前方の左右に距離Ｓだけ離間されて取り付けられる。距離Ｓは、両センサ１０、２０に視野角を与え、対向車線側に駐車車両が存在するとき、自車線側センサ１０の検出方位を可変することで、自車線側センサ１０が駐車車両の陰に隠れた対向車線側の物体の検出を行えるようにする。

検出制御部３０は、自車線側センサ１０および対向車線側センサ２０の検出動作を制御する。通常動作モード時、自車線側センサ１０は、図３に示すように、検出方位θ１の範囲で自車線Ｌ１上の車両や障害物の有無を検出する。また、対向車線側センサ２０は、検出方位θ２の範囲で対向車線Ｌ２上の車両や障害物の有無を検出する。検出方位θ１、θ２は、センサによる測位距離と自車線Ｌ１または対向車線Ｌ２の幅員によって決定することができる。例えば、ミリ波レーダの場合、測位可能な距離は約５０ｍ〜１５０ｍである。仮に、測位距離を５０ｍとし、自車線Ｌ１および対向車線Ｌ２の幅員をそれぞれ３メートルとすれば、検出方位θ１、θ２は、約３．５度の範囲となる。

一方、対向車線からのはみ出しを監視する監視モード時では、検出制御部３０は、自車線側センサ１０の検出方位θ１を対向車線側に可変する。上記したように、自車線側センサ１０は、対向車線側センサ２０から距離Ｓだけ離されているため、両センサの間に視野角の差が生じ、自車線側センサ１０は、対向車線側センサ２０よりも遠方の対向車線側の領域を検出ことができる。

なお、検出制御部３０は、検出方位θ１、θ２の範囲内で、レーダの発射方向をスキャンさせるようにしてもよいし、あるいは、検出方位に含まれる所定の角度でレーダを定期的に発射させるようにしてもよい。

制御部４０は、例えばマイクロコンピュータによって構成され、動作に必要なプログラムをＲＯＭまたはＲＡＭに格納している。制御部４０は、自車線側センサ１０および対向車線側センサ２０から検出結果を受け取り、その結果に基づき物体までの距離、角度、相対速度を演算し、各部を制御する。

警告部５０は、ドライバーや搭乗者に警告を発するものであり、例えば、警告ランプのような視覚表示、警告音のような聴覚表示、振動を与える振動手段などを含む。勿論、これ以外にも、ナビゲーションシステムと共働関係にあるような場合には、ディスプレイに、対向車のはみ出しの警告等を表示するようにしてもよい。

次に、対向車のはみ出し検出装置の動作を図４のフローチャートを参照して説明する。自車が走行を開始し、かつ自車線側センサ１０および対向車線側センサ２０が動作可能状態に置かれる（ステップＳ１０１）。制御部４０は、これらのセンサの検出から自車線Ｌ１および対向車Ｌ２を監視し、車両もしくは障害物等の物体が存在するか否かをチェックする（ステップＳ１０２）。

自車線側センサ１０によって自車線Ｌ１上に物体が検出されたとき(ステップＳ１０３)、制御部４０は、当該検出された物体までの距離および相対速度から、警告をすべきか否かを判定する（ステップＳ１０４）。距離もしくは相対速度が、予め決められた値を超えるようであれば、制御部４０は警告命令を警告部５０へ出力し（ステップＳ１０５）、自車線Ｌ１上に警告すべき物体があることをドライバーに知らせる。

一方、対向車線側センサ２０によって対向車線Ｌ２上に物体があることが検出された場合（ステップＳ１０３）、制御部４０は、検出された物体との相対速度から当該物体が停止しているか否かを判定する（ステップＳ１０６）。

物体が停止していると判定された場合、制御部４０は、停止物体の検出が終了するまで、はみ出しを監視する監視モードを実行する（ステップＳ１０７）。制御部４０は、停止している物体（例えば、駐車車両）までの角度および距離を算出し、これに基づき、自車線側センサ１０が対向車線Ｌ２の停止している物体の後方の物体の有無を検出できるように、検出制御部３０を介して自車線側センサ１０の検出方位を可変させる（ステップＳ１０８）。

この状況を図５を用いて説明すると、対向車線側センサ２０により、駐車車両７０が検出されると、制御部４０は、駐車車両７０までの距離および角度に基づき、自車線側センサ１０の検出方位θ１’を設定する。検出方位θ１’は、駐車車両７０の後方の対向車線Ｌ２をカバーし、この範囲内の物体の有無が検出される。検出方位θ１’は、自車Ｍが駐車車両７０に接近するに従い更新され、対向車線側センサ２０により駐車車両７０の検出が終了するまで、自車線側センサ１０によるはみ出し監視が行なわれる。

自車線側センサ１０によって、停止する物体の後方に物体が検出された場合（以下、これを検出対象物体という）（ステップＳ１０９）、制御部４０は、検出対象物体が停止する物体よりも遠方であるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。検出対象物体が遠方である場合、制御部４０はさらに、センサから得た相対速度、角度および自車速度から検出対象物体が接近しているか否かを判定する（ステップＳ１１１）。例えば図５に示すように、駐車車両７０の後方に、検出対象車両８０が検出された場合、検出対象車両８０が自車Ｍに対し接近しているか否かを判定する。ミリ波レーダを用いた場合、検出対象車両８０との相対速度を検出できるので、その相対速度から自車Ｍの速度を引けば、検出対象車両８０の速度を算出することができる。

検出対象物体が接近している場合には、検出対象物体が対向車線から自車線へはみ出す可能性ありと判定し(ステップＳ１１２)、制御部４０は、警告部５０に対し警告命令を出力する。そして、警告部５０は、検出対象物体のはみ出しの危険性を知らせる警告を出力する（ステップＳ１１３）。一方、検出対象物体が接近していないときは、自車線側へのはみ出しの可能性はないと判定し、警告の出力は行なわない。

このように本実施例によれば、左右のセンサ１０、２０の視野角の差を利用することで、一つのセンサでは陰となって発見が遅れる障害物車両等をより早期に発見し、警告をすることができる。

なお上記例では、はみ出しの可能性の判定基準に、検出対象物体が接近するか否かを用いたが、接近の速度は、適宜に変更できるようにしてもよい。また、対向車線側センサ２０が捉えた陰の検出対象物体の相対速度と自車速度から、自車が安全に通過可能なタイミングである場合には、警告を出さないようにしても良い。さらに、検出対象物体が減速傾向にある場合は、警告が出力される頻度をより低く設定したり、逆に、加速傾向にある場合には、警告の出力される頻度をより高く設定するようにしてもよい。

上記例では、左側通行をとしたが、右側通行の場合は、自車線側センサ１０と対向車線側センサ２０を反転させ、対向車線側の障害物を監視する。さらに、対向車線側に停止する物体が検出されたときに、はみ出し監視を行うようにしたが、停止する物体に限らず、一定速度以下（例えば、時速１０ｋｍ以下）での物体であれば、はみ出し監視を行なうようにしてもよい。また、停止する物体は、車両に限らず、その他の障害物であってもよい。

次に、本発明の第２の実施例について説明する。第２の実施例は、対向車はみ出し装置をナビゲーションシステムに適用したものである。図６(ａ)に示すように、はみ出し検出装置１は、ナビゲーションシステム１００に接続され、ナビゲーションシステムが保有している地図データやディスプレイ等の資源を共有する。

図６(ｂ)に、はみ出し検出装置の構成を示す。制御部１１０は、自車線側センサ１０、対向車線側センサ２０、および検出制御部３０を制御するととともに、ナビゲーションに関する制御を行なう。すなわち、制御部１１０は、位置検出部１２０によって検出された自車位置情報に基づき、対応する地図データを地図データベース１３０から読出し、これをディスプレイ１４０に表示する。さらに、制御部１１０は、ルート案内時に目的地までのルートを地図上に描画させ、ルート案内による音声をスピーカ１５０から出力させる。

制御部１１０は、地図データに含まれるリンク情報などから、自車が走行している道路の幅員、道路種別、および道路形状を参照し、自車線側センサ１０および対向車線側センサ２０の検出方位および測位距離などを調整する。例えば、道路がカーブしている場合には、そのカーブの曲率に合うようにセンサ１０、２０の検出方位を調整する。また、一方通行のように対向車線が存在しない道路では、はみ出し監視モードを実行しないようにする。

さらに、はみ出し監視モードにおいて、図５に示すように、検出対象車両８０がはみ出す可能性があると判定したとき、制御部１１０は、警告をディスプレイ１４０に表示させ、または警告音声をスピーカ１５０から発するようにする。目的地までのルート案内を行っているような場合には、割込み処理によりディスプレイ１４０に警告表示を行うようにしてもよい。

以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明に係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

本発明に係る物体のはみ出し検出装置は、車両等の安全運転支援システムとして利用することができる。利用態様として、ナビゲーションシステムや他の電子システムの機能と複合的に利用することもできる。

本発明の第１の実施例に係る対向車のはみ出し検出装置の構成を示すブロック図である。 自車線側センサおよび対向車線側センサの取り付け位置を示す図である。 自車線側センサおよび対向車線側センサの検出範囲を説明する図である。 対向車のはみ出し検出装置の動作を説明するフローチャートである。 自車線側センサによる対向車線側の物体の検出を説明する図である。 第２の実施例に係る対向車のはみ出し検出装置の構成を示す図である。

符号の説明

１：対向車のはみ出し検出装置 １０：自車線側センサ
２０：対向車線側センサ ３０：検出制御部
４０：制御部 ５０：警告部
７０：駐車車両 ８０：後続車両
１００：ナビゲーションシステム １１０：制御部
１２０：位置検出部 １３０：地図データベース
１４０：ディスプレイ １５０：スピーカ

Claims (7)

1. 車両の前方に取り付けられ、少なくとも自車が走行する自車線側の物体の有無を検出可能な第１の検出手段と、
   車両の前方に取り付けられ、対向車線側の物体の有無を検出可能な第２の検出手段と、
   第２の検出手段により対向車線側に停止する停止物体が検出されたとき、第１の検出手段の検出方位を可変させ、第１の検出手段により対向車線側の物体の有無を検出させる検出制御手段と、
   第１の検出手段により前記停止物体より後方に物体が検出されたとき、警告を出力する警告手段と、
   を有する物体のはみ出し検出装置。
2. 検出制御手段は、第１の検出手段に、停止物体よりも後方の対向車線側の物体の有無を検出させる、請求項１に記載の物体のはみ出し検出装置。
3. 警告手段は、第１の検出手段により停止物体よりも後方の対向車線側に物体が検出されたとき、当該物体が対向車線から自車線へはみ出す可能性があるか否かを判定する判定手段を含む、請求項１または２に記載の物体のはみ出し検出装置。
4. 判定手段は、第１の検出手段により検出された物体が自車に対して接近する速度で移動するとき、はみ出す可能性があると判定する、請求項３に記載の物体のはみ出し検出装置。
5. 判定手段は、第１の検出手段により検出された物体と自車との距離が一定以上であり、かつ当該物体の速度が一定以下であるとき、はみ出す可能性がないと判定する、請求項３に記載の物体のはみ出し検出装置。
6. 物体のはみ出し検出方法であって、
   車両の前方に取り付けられた対向車線側の検出手段により対向車線側に停止する物体が検出されたとき、はみ出し監視モードに移行し、
   車両の前方に取り付けられた自車線側の検出手段により対向車線側の停止する物体の後方に物体が存在するか否かを検出し、
   自車線側の検出手段により停止する物体より後方に物体が検出されたとき、当該検出された物体が対向車線から自車線にはみ出す可能性があるか否かを判定し、
   はみ出すと判定したときに警告を与える、
   ステップを有する物体のはみ出し検出方法。
7. 判定するステップは、検出された物体が自車に対し一定の速度以上で接近するとき、対向車線からはみ出す可能性があると判定する、請求項６に記載の物体のはみ出し検出方法。

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