JP4442520B2 - Course estimation device for vehicle - Google Patents

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Description

本発明は、車両用進路推定装置に関するものである。   The present invention relates to a vehicle route estimation apparatus.

従来、自車と障害物との衝突可能性を判定する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。この特許文献1に開示されている技術によれば、操舵角等から車両が走行すると推定される推定進行軌跡を演算する装置、カメラの撮影した白線や対象物等の道路状況の画像を処理する画像処理装置、及び、車両前方の対象物を検知するレーダ装置を用いて、推定進行軌跡、走行路、及び対象物を把握し、推定進行軌跡内に障害物が存在し、かつ、その障害物が走行路上に存在する場合には、走行路内の障害物が存在する一方で推定進行軌跡内の障害物が存在しない場合に比して重度の大きな危険が車両に生じていると判定する。   Conventionally, a technique for determining the possibility of collision between the own vehicle and an obstacle has been proposed (see, for example, Patent Document 1). According to the technique disclosed in Patent Document 1, a device that calculates an estimated travel locus estimated that a vehicle travels from a steering angle or the like, and processes a road condition image such as a white line or an object photographed by a camera. Using an image processing device and a radar device that detects an object in front of the vehicle, the estimated traveling locus, the traveling path, and the object are grasped, and an obstacle exists in the estimated traveling locus, and the obstacle Is present on the travel road, it is determined that there is a greater danger in the vehicle than when there is an obstacle in the travel path but no obstacle in the estimated travel path.

また、車両がカーブ出入口近傍に位置する場合、車両挙動の時間遅れに起因して推定進行軌跡が走行路に沿わない可能性が高く、車両が推定進行軌跡上を走行する蓋然性が低いため、推定進行軌跡上に危険な障害物が存在しなくとも、走行路上に危険な障害物が存在するときは、走行路上の障害物に衝突する危険性が高くなる。従って、この従来技術では、車両が走行路のカーブ出入口近傍に位置するか否かを判別し、この判別結果に基づいて危険度を判定する。
特開2004−110394号公報
Also, if the vehicle is located near the curve entrance, it is highly probable that the estimated travel locus will not follow the travel path due to the time delay of the vehicle behavior, and the probability that the vehicle will travel on the estimated travel locus is low. Even if there is no dangerous obstacle on the travel locus, if there is a dangerous obstacle on the traveling road, the risk of colliding with the obstacle on the traveling road becomes high. Therefore, in this prior art, it is determined whether or not the vehicle is located in the vicinity of the curve entrance / exit of the traveling road, and the degree of risk is determined based on the determination result.
JP 2004-110394 A

上述した、自車の推定進行軌跡と走行路に基づいて衝突可能性を判定する従来技術に対して、自車位置を原点とする相対座標系を自車に設定し、この相対座標系における対象物の過去の位置履歴(過去位置履歴)から対象物の進路を推定(以下、相対座標系進路推定)して衝突可能性を判定する方法がある。この相対座標系進路推定による判定方法は、自車の走行路を把握することなく衝突可能性を判定するため、従来技術のように、道路状況の画像を撮像するためのカメラや画像処理装置を備える必要がない。   Compared to the above-described conventional technology for determining the possibility of collision based on the estimated traveling locus of the own vehicle and the traveling path, the relative coordinate system with the own vehicle position as the origin is set to the own vehicle, and the object in this relative coordinate system There is a method of determining the possibility of collision by estimating the path of an object from the past position history of the object (past position history) (hereinafter referred to as relative coordinate system path estimation). The determination method based on the relative coordinate system route estimation uses a camera or an image processing device for capturing an image of a road situation as in the prior art in order to determine the possibility of a collision without grasping the traveling route of the host vehicle. There is no need to prepare.

しかしながら、自車の操舵角が急に変化するような状況においては、この操舵角の変化が対象物の推定進路に遅れて反映されるため、その推定精度が劣ることになる。このような状況は、例えば、自車が駐車車両等の障害物を避ける場合や、自車が直線路から道路半径の小さいカーブに進入するような場合に発生し易い。   However, in a situation where the steering angle of the host vehicle changes suddenly, the change in the steering angle is reflected in the estimated course of the object, so that the estimation accuracy is poor. Such a situation is likely to occur, for example, when the own vehicle avoids an obstacle such as a parked vehicle or when the own vehicle enters a curve with a small road radius from a straight road.

例えば、図6(a)に示すように、自車が直線路からカーブへ進入する状況において、自車は、通常、カーブの入口手前まで直進して接近するため、カーブ入口付近の路側物の過去位置履歴は縦方向に並ぶ。そのため、この過去位置履歴から求められる路側物の推定進路は、自車の相対座標系の原点を向くようになる。   For example, as shown in FIG. 6 (a), in the situation where the host vehicle enters a curve from a straight road, the host vehicle usually moves straight ahead to the front of the entrance of the curve. The past position history is arranged in the vertical direction. For this reason, the estimated course of the roadside object obtained from the past position history is directed to the origin of the relative coordinate system of the own vehicle.

一方、図6(b)に示すように、自車がカーブへ進入する際、自車のステアリングが操作されると、路側物は、自車の進行方向の左側に位置するようになるため、路側物の真の進路は、図6(b)の点線で示されるようになる。しかしながら、路側物の推定進路は、それ以前の路側物の過去位置履歴から求まるため、路側物の位置の一時的な変化が反映され難く、それゆえに、路側物の推定進路に遅れて反映される。   On the other hand, as shown in FIG. 6 (b), when the vehicle enters the curve, when the steering of the vehicle is operated, the roadside object is positioned on the left side in the traveling direction of the vehicle. The true path of the roadside object is as shown by the dotted line in FIG. However, since the estimated course of the roadside object is obtained from the past position history of the previous roadside object, it is difficult to reflect the temporary change in the position of the roadside object, and therefore reflected behind the estimated course of the roadside object. .

従って、図6(b)に示すように、ステアリングが操作されたときの路側物の推定進路は、カーブの入口手前まで直進して接近する時の推定進路と大きく変わらず、自車の相対座標系の原点を向くようになる。その結果、衝突する可能性が低いにも係わらず、衝突する可能性が高いと誤って判定してしまう。   Therefore, as shown in FIG. 6 (b), the estimated course of the roadside object when the steering is operated is not significantly different from the estimated course when approaching straight ahead before the entrance of the curve, and the relative coordinates of the own vehicle It comes to face the origin of the system. As a result, although the possibility of collision is low, it is erroneously determined that the possibility of collision is high.

本発明は、上記の問題を鑑みてなされたもので、自車の操舵角が急に変化するような状況においても、自車前方の物体の高精度な進路推定を行うことができる車両用進路推定装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and is a vehicle course that can perform highly accurate course estimation of an object ahead of the host vehicle even in a situation where the steering angle of the host vehicle suddenly changes. An object is to provide an estimation device.

上記目的を達成するために、請求項1に記載の車両用進路推定装置は、
自車の前方に存在する物体を検出し、当該物体の自車を基準とする相対位置、及び相対速度を出力する物体検出手段と、
物体の相対位置の過去の履歴を示す過去位置履歴に基づいて、自車を基準とする物体の相対的な進路を推定する第1の進路推定手段と、
自車の運動状態を検出する車両運動状態検出手段と、
物体の相対位置、及び自車の運動状態に基づいて、自車を基準とする物体の相対的な進路を推定する第2の進路推定手段と、
物体の相対速度、及び自車の運動状態から物体の絶対速度を算出する絶対速度算出手段と、
物体の絶対速度に基づいて、第1及び第2の進路推定手段のうち、進路を推定する際に用いるべき手段を決定する決定手段と、を備え、
決定手段は、
物体の絶対速度について、物体は静止物体であると判断する静止速度域と、物体は移動物体であると判断する移動速度域と、静止速度域と移動速度域との間の速度域である中間速度域とに予め分割し、
絶対速度算出手段の算出した絶対速度が移動速度域に含まれる場合、第1の進路推定手段に決定し、
絶対速度算出手段の算出した絶対速度が静止速度域に含まれる場合、第2の進路推定手段に決定し、
絶対速度算出手段の算出した絶対速度が中間速度域に含まれる場合、第1及び第2の進路推定手段に決定し、
決定手段の決定した手段を用いて、物体の相対的な進路を推定することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a vehicle course estimation apparatus according to claim 1,
An object detection means for detecting an object existing in front of the own vehicle and outputting a relative position and a relative speed of the object with respect to the own vehicle;
First course estimation means for estimating a relative course of an object based on the vehicle based on a past position history indicating a past history of the relative position of the object;
Vehicle motion state detection means for detecting the motion state of the host vehicle;
Second course estimating means for estimating a relative course of the object based on the own vehicle based on the relative position of the object and the motion state of the own vehicle;
Absolute speed calculating means for calculating the absolute speed of the object from the relative speed of the object and the motion state of the own vehicle;
Determining means for determining a means to be used in estimating the course out of the first and second course estimating means based on the absolute velocity of the object,
The decision means is
Regarding the absolute speed of an object, a stationary speed range in which the object is determined to be a stationary object, a moving speed range in which the object is determined to be a moving object, and an intermediate speed range between the stationary speed range and the moving speed range It is divided into the speed range in advance,
If the absolute speed calculated by the absolute speed calculating means is included in the moving speed range, the first course estimating means is determined,
If the absolute speed calculated by the absolute speed calculating means is included in the stationary speed range, the second speed estimating means is determined,
If the absolute speed calculated by the absolute speed calculation means is included in the intermediate speed range, the first and second course estimation means are determined,
The relative course of the object is estimated using the means determined by the determining means.

物体の相対位置の過去位置履歴に基づく第1の進路推定手段を用いることによって、自車を基準とする物体の相対的な進路を推定することができる。しかしながら、この第1の進路推定手段は、自車の操舵角が急に変化するような状況等、過渡的な状況においては、この操舵角の変化が物体の推定進路に遅れて反映されるため、その推定精度が劣ることになる。   By using the first course estimating means based on the past position history of the relative position of the object, it is possible to estimate the relative course of the object with reference to the own vehicle. However, this first course estimation means reflects the change in the steering angle with a delay in the estimated course of the object in a transient situation such as a situation where the steering angle of the host vehicle suddenly changes. The estimation accuracy is inferior.

例えば、図6(b)に示したように、自車がカーブへ進入する際、自車のステアリングが操作されると、路側物は、自車の進行方向の左側に位置するようになるため、路側物の真の進路は、図6(b)の点線で示されるようになる。しかしながら、前述したように、路側物の推定進路は、それ以前の路側物の過去位置履歴から求まるため、路側物の位置の一時的な変化が反映され難く、それゆえに、路側物の推定進路に遅れて反映される。なお、この現象は、特に路側物等のように、自車との相対速度の大きい静止物に対して頻繁に発生する。   For example, as shown in FIG. 6 (b), when the host vehicle enters the curve, if the steering of the host vehicle is operated, the roadside object is positioned on the left side in the traveling direction of the host vehicle. The true path of the roadside object is as shown by the dotted line in FIG. However, as described above, since the estimated course of the roadside object is obtained from the past position history of the previous roadside object, it is difficult to reflect a temporary change in the position of the roadside object. Reflected late. Note that this phenomenon frequently occurs for a stationary object having a high relative speed with the host vehicle, such as a roadside object.

ここで、物体が静止物(言い換えれば、絶対速度がゼロの物体)であるならば、自車を基準とするその物体の相対運動は、その物体を基準とした場合の自車の相対運動と正反対の関係にある。また、自車の運動状態は、時間的に遅れの少ない車速、操舵角(或いはヨーレート等)から把握できる。従って、自車の運動状態に基づいて静止物の相対的な進路を推定することができれば、時間遅れの少なく、精度の高い進路推定が可能となる。   Here, if the object is a stationary object (in other words, an object having an absolute velocity of zero), the relative motion of the object with respect to the own vehicle is the relative motion of the own vehicle with respect to the object. The opposite is true. Further, the motion state of the own vehicle can be grasped from the vehicle speed and the steering angle (or the yaw rate) with little delay in time. Therefore, if the relative course of the stationary object can be estimated based on the motion state of the own vehicle, it is possible to estimate the course with high accuracy with little time delay.

本発明は、この点に着目したもので、物体の過去位置履歴に基づく第1の進路推定手段と、物体の相対位置及び自車の運動状態に基づく第2の進路推定手段とを備え、物体の絶対速度に基づいて進路を推定する際に用いるべき手段を決定し、その決定した手段を用いて物体の相対的な進路を推定する構成を採用した。   The present invention focuses on this point, and includes a first course estimation unit based on the past position history of the object, and a second course estimation unit based on the relative position of the object and the motion state of the host vehicle. Based on the absolute velocity, a means to be used when estimating the course is determined, and the relative path of the object is estimated using the determined means.

これにより、例えば、絶対速度がゼロの物体の相対的な進路については、第2の進路推定手段によって、時間的に遅れの少ない自車の運動状態に基づいて推定されるため、図6(b)で示した点線の軌跡のように、真の進路に近くなる。その結果、高精度の進路推定が可能となる。   Accordingly, for example, the relative course of the object having an absolute speed of zero is estimated based on the movement state of the own vehicle with little time delay by the second course estimation unit, and therefore FIG. It will be close to the true path, as shown by the dotted trajectory. As a result, it is possible to estimate the course with high accuracy.

また、これにより、物体の絶対速度が静止速度域に含まれるか、或いは移動速度域に含まれるかによって、第1及び第2の進路推定手段の使い分けをすることができる。なお、物体の絶対速度が静止速度域と移動速度域との境界付近である場合、第1又は第2の進路推定手段の何れか単独で推定された推定進路よりも、第1及び第2の進路推定手段の各々によって推定された2つの推定進路の中間的な進路が、真の進路に近くなることが多い。 In addition, this makes it possible to use the first and second route estimation means properly depending on whether the absolute velocity of the object is included in the stationary velocity region or the moving velocity region. Note that when the absolute velocity of the object is near the boundary between the stationary velocity region and the moving velocity region, the first and second estimated routes are estimated from either the first or second route estimating means alone. In many cases, an intermediate route between two estimated routes estimated by each of the route estimation means is close to a true route.

そこで、請求項1に記載の車両用推定装置では、物体の絶対速度が中間速度域に含まれる場合、第1及び第2の進路推定手段によって推定された2つの進路から最終的な物体の推定進路推定る。 Therefore, in the vehicle estimation apparatus according to claim 1, when the absolute speed of the object is included in the intermediate speed range, the final object estimation is performed from the two paths estimated by the first and second path estimation means. We estimate the course.

請求項に記載の車両用進路推定装置は、決定手段が第1及び第2の進路推定手段に決定した場合、第1及び第2の進路推定手段の推定結果について、絶対速度の高低に対応した重み付けを付加する重み付け付加手段を備え、
重み付け付加手段によって重み付けが付加された第1及び第2の進路推定手段の推定結果から、最終的に、物体の相対的な進路を推定することを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, when the determining means determines the first and second route estimating means, the estimation result of the first and second route estimating means corresponds to the level of the absolute speed. Weight adding means for adding the weights,
The relative course of the object is finally estimated from the estimation results of the first and second course estimation means to which the weight is added by the weight addition means.

これにより、物体の絶対速度が中間速度域に含まれる場合には、絶対速度の高低に対応した重み付けを第1及び第2の進路推定手段によって推定された2つの進路に付加して、最終的な物体の進路を推定することができる。   Thereby, when the absolute speed of the object is included in the intermediate speed range, a weight corresponding to the level of the absolute speed is added to the two paths estimated by the first and second path estimation means, and finally The path of a simple object can be estimated.

請求項に記載の車両用進路推定装置によれば、車両運動状態検出手段は、自車の運動状態として、自車の操舵角、及びヨーレートの少なくとも一方から自車の鉛直方向回りの運動状態を検出し、
第2の進路推定手段は、
自車の鉛直方向回りの運動状態から自車の旋回半径を推定する旋回半径推定手段を備え、
物体の相対位置、及び自車の旋回半径によって算出される、物体の相対位置を基点とする曲線を物体の相対的な進路として推定することを特徴とする。
According to the vehicle course estimation apparatus according to claim 3 , the vehicle motion state detection means is a motion state around the vertical direction of the host vehicle from at least one of the steering angle and yaw rate of the host vehicle as the motion state of the host vehicle. Detect
The second course estimating means is:
A turning radius estimating means for estimating a turning radius of the own vehicle from a state of motion around the vertical direction of the own vehicle;
A curve based on the relative position of the object and calculated from the relative position of the object and the turning radius of the host vehicle is estimated as a relative course of the object.

図5に示すように、自車に対する静止物の相対的な進路は、自車が旋回半径R(推定R)で旋回するとき、静止物の現在の相対位置を示す点P(x1,z1)を通る半径R1の円弧で示される。また、その進路の方向は、自車の旋回方向とは正反対の方向、すなわち、点Pから点Qや点Rへ向かう方向となる。従って、物体の現在の相対位置と自車旋回半径とから、物体の現在の相対位置を基点とする円弧で示される曲線の軌跡を物体の相対的な進路として推定することができる。   As shown in FIG. 5, the relative path of the stationary object with respect to the own vehicle is a point P (x1, z1) indicating the current relative position of the stationary object when the own vehicle turns with the turning radius R (estimated R). Is indicated by an arc of radius R1 passing through. Further, the direction of the course is the direction opposite to the turning direction of the own vehicle, that is, the direction from the point P to the point Q or the point R. Therefore, from the current relative position of the object and the turning radius of the host vehicle, it is possible to estimate the trajectory of the curve indicated by the arc with the current relative position of the object as a base point as the relative course of the object.

請求項に記載の車両用進路推定装置によれば、車両運動状態検出手段は、自車の操舵角を検出するステアリングセンサ、及び自車のヨーレートを検出するヨーレートセンサの少なくとも1つのセンサの出力から、自車の鉛直方向回りの運動状態を検出するものであり、
第2の進路推定手段は、ステアリングセンサ、及びヨーレートセンサの中立点学習が終了した後に、物体の相対的な進路の推定を開始することを特徴とする。
According to the vehicle course estimation apparatus according to claim 4 , the vehicle motion state detection means outputs an output of at least one of a steering sensor that detects the steering angle of the host vehicle and a yaw rate sensor that detects the yaw rate of the host vehicle. To detect the state of motion of the vehicle around the vertical direction,
The second course estimating means is characterized in that after the neutral point learning of the steering sensor and the yaw rate sensor is finished, the estimation of the relative course of the object is started.

このように、車両運動状態検出手段は、ステアリングセンサやヨーレートセンサの出力から、自車の鉛直方向回りの運動状態を検出するため、これらセンサ出力の精度が物体の相対的な進路の推定精度に影響を与える。ところで、ステアリングセンサやヨーレートセンサ等は、自車が直進状態を保持して走行することでその中立点が学習されるため、中立点学習が終了しない限り、自車の鉛直方向回りの運動状態を精度良く検出することができず、物体の相対的な進路も精度よく推定できなくなる。従って、ステアリングセンサやヨーレートセンサの中立点学習が終了した後に物体の相対的な進路の推定を開始することで、推定進路の精度を低下させないようにすることができる。   In this way, the vehicle motion state detection means detects the motion state of the vehicle around the vertical direction from the outputs of the steering sensor and the yaw rate sensor, and therefore the accuracy of these sensor outputs corresponds to the accuracy of estimating the relative path of the object. Influence. By the way, the steering sensor, the yaw rate sensor, and the like learn the neutral point when the vehicle travels while maintaining the straight traveling state. It cannot be detected with high accuracy, and the relative path of the object cannot be estimated with high accuracy. Therefore, by starting the estimation of the relative course of the object after the neutral point learning of the steering sensor or the yaw rate sensor is completed, it is possible to prevent the accuracy of the estimated course from being lowered.

請求項に記載の車両用進路推定装置は、決定手段の決定した手段を用いて推定された物体の相対的な進路に基づいて、自車と物体とが衝突する可能性を判定する衝突可能性判定手段を備えることを特徴とする。これにより、物体の相対的な進路に基づいて、自車と物体とが衝突する可能性を判定することができる。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a vehicle course estimation device that can determine whether or not the host vehicle and the object collide based on the relative course of the object estimated using the means determined by the determination means. It is characterized by comprising sex determining means. Thereby, the possibility that the own vehicle and the object collide can be determined based on the relative course of the object.

請求項に記載の車両用進路推定装置は、衝突可能性判定手段の判定した衝突する可能性の程度に応じて、自車の運転者に対し警報を発生する警報発生手段を備えることを特徴とする。これにより、自車と物体とが衝突する可能性がある場合、自車の運転者に対して衝突する可能性があることを報知することができる。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a vehicle route estimation apparatus including a warning generation unit that generates a warning to a driver of the own vehicle according to the degree of the collision possibility determined by the collision possibility determination unit. And Thereby, when there is a possibility of collision between the host vehicle and the object, it is possible to notify the driver of the host vehicle that there is a possibility of collision.

請求項に記載の車両用進路推定装置は、衝突可能性判定手段の判定した衝突する可能性の程度に応じて、自車の運転者の運転を支援するための運転支援制御を行う運転支援制御手段を備えることを特徴とする。これにより、自車と物体とが衝突する可能性がある場合、物体との衝突時の被害が軽減するように、或いは、衝突を回避するように運転支援制御を実行することができる。 The vehicle route estimation apparatus according to claim 7 is a driving support that performs driving support control for supporting driving of the driver of the own vehicle according to a degree of possibility of collision determined by the collision possibility determination unit. Control means is provided. Thereby, when there is a possibility that the host vehicle and the object collide, the driving support control can be executed so as to reduce damage at the time of the collision with the object or to avoid the collision.

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本実施形態は、本発明の車両用進路推定装置を運転支援システムの一機能として適用した場合について説明するものである。図1に、本実施形態の運転支援システムの全体構成を示す。運転支援システムは、運転支援制御ECU2を中心として、レーザレーダ1等の各種のセンサと、エンジンECU3、ブレーキECU4、及びメータECU17の各電子制御ユニットによって構成される。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a case where the vehicle route estimation apparatus of the present invention is applied as one function of a driving support system will be described. In FIG. 1, the whole structure of the driving assistance system of this embodiment is shown. The driving support system is composed of various sensors such as the laser radar 1 and the electronic control units of the engine ECU 3, the brake ECU 4 and the meter ECU 17 with the driving support control ECU 2 as the center.

レーザレーダ1は、自車の車体前部のフロントグリル近傍に搭載され、運転支援制御ECU2から自車の現車速、自車の旋回半径R(推定R)を入力するとともに、レーザ光を自車両前方の所定範囲に照射することにより、そのレーザ光を反射する反射物体の自車を基準とする相対位置、相対速度、大きさ(幅、高さ等)を検出する。   The laser radar 1 is mounted in the vicinity of the front grille at the front of the vehicle body of the host vehicle, and inputs the current vehicle speed of the host vehicle and the turning radius R (estimated R) of the host vehicle from the driving support control ECU 2 and transmits laser light to the host vehicle. By irradiating a predetermined range in front, the relative position, relative speed, and size (width, height, etc.) of the reflecting object that reflects the laser light are detected.

ここで、反射物体である物体の相対位置は、図5に示すように、自車位置を原点とし、自車の左右方向をX軸、自車の前後方向をZ軸とする相対座標系を設定したとき、この相対座標系における位置(例えば、点P(x1,z1)等)を示す。また、物体の相対速度は、この各座標軸方向の速度を示す。この検出結果から構成される物体情報は、電気信号に変換された後、運転支援制御ECU2へ出力される。なお、このように、レーザ光を用いて物体を検出するものに限らず、ミリ波やマイクロ波等の電波を用いて自車前方の物体を検出するものであってもよい。   Here, as shown in FIG. 5, the relative position of an object that is a reflective object is a relative coordinate system in which the own vehicle position is the origin, the left and right direction of the own vehicle is the X axis, and the front and rear direction of the own vehicle is the Z axis. When set, the position in the relative coordinate system (for example, the point P (x1, z1), etc.) is shown. The relative speed of the object indicates the speed in the direction of each coordinate axis. The object information composed of the detection result is converted into an electric signal and then output to the driving support control ECU 2. As described above, the object is not limited to detecting an object using laser light, but may be an object detecting an object in front of the host vehicle using radio waves such as millimeter waves and microwaves.

運転支援制御ECU2は、エンジンECU3から出力される自車の現車速、ステアリングの操舵角、自車のヨーレート、自車前方に存在する前方車両との目標車間時間、エンジンECU3の制御状態情報を入力するとともに、レーザレーダ1からの物体情報を入力して、ACC(Adaptive Cruise Control)を実行するもので、前方車両との目標車間距離(目標車間時間)が設定されると、設定車速内で走行速度に応じた車間距離を保持する車間距離制御や、前方車両が存在しない場合には、設定した車速を保持する定速走行制御等を行う。   The driving support control ECU 2 inputs the current vehicle speed of the host vehicle, the steering angle of the host vehicle, the yaw rate of the host vehicle, the target inter-vehicle time with the preceding vehicle existing ahead of the host vehicle, and the control state information of the engine ECU 3 output from the engine ECU 3. At the same time, the object information from the laser radar 1 is input to execute ACC (Adaptive Cruise Control). When the target inter-vehicle distance (target inter-vehicle time) with the preceding vehicle is set, the vehicle travels within the set vehicle speed. The inter-vehicle distance control that maintains the inter-vehicle distance according to the speed, or the constant speed traveling control that maintains the set vehicle speed is performed when there is no preceding vehicle.

また、レーザレーダセンサ1の検出した物体の自車を基準とする相対的な進路を推定し、この推定した進路に基づいて自車と物体とが衝突する可能性を判定し、衝突する可能性があると判定される場合に、その衝突する可能性の程度に応じて、自車の運転者に対し警報を発生したり、物体との衝突時の被害が軽減するように、或いは、衝突を回避するように運転者の運転を支援したりするための運転支援制御を実行する。この運転支援制御ECU2による運転支援制御については、後ほど詳しく説明する。   Further, the relative course of the object detected by the laser radar sensor 1 with respect to the own vehicle is estimated, the possibility of collision between the own vehicle and the object is determined based on the estimated course, and the possibility of collision Depending on the degree of the possibility of collision, an alarm is issued to the driver of the vehicle, damage caused by collision with an object is reduced, or a collision is Driving support control is performed to assist the driver's driving so as to avoid it. The driving support control by the driving support control ECU 2 will be described in detail later.

運転支援制御ECU2は、上記ACCや運転支援制御を実行して、自車に発生すべき目標加速度や、この目標加速度を自車が発生させるためのフューエルカット要求、オーバードライブ(OD)カット要求、シフトダウン要求、ブレーキ要求の各要求情報をエンジンECU3へ出力するとともに、運転者に注意を促すための警報要求や警報表示の表示データをエンジンECU3へ出力する。   The driving support control ECU 2 executes the ACC and the driving support control, and generates a target acceleration to be generated in the host vehicle, a fuel cut request for generating the target acceleration by the host vehicle, an overdrive (OD) cut request, Each request information of the downshift request and the brake request is output to the engine ECU 3, and an alarm request for alerting the driver and display data of the alarm display are output to the engine ECU 3.

エンジンECU3は、運転支援制御ECU2、ブレーキECU4、アクセルペダルセンサ5、車速センサ6、ブレーキSW7、クルーズコントロールSW8、クルーズメインSW9、スロットルアクチュエータ(ACT)10、トランスミッション11、及びメータECU17と接続されている。   The engine ECU 3 is connected to the driving support control ECU 2, brake ECU 4, accelerator pedal sensor 5, vehicle speed sensor 6, brake SW 7, cruise control SW 8, cruise main SW 9, throttle actuator (ACT) 10, transmission 11, and meter ECU 17. .

アクセルペダルセンサ5は自車のアクセルペダルの踏み込み量を検出し、また、車速センサ6は自車の現車速を検出して、検出結果をエンジンECU3へ出力する。ブレーキSW7はブレーキペダルの状態(ペダルが踏まれた状態:ON/ペダルが踏まれていない状態:OFF)をエンジンECU3へ出力する。クルーズコントロールSW8は、ACCの各種コントロールスイッチ(セットSW、リジュームSW、キャンセルSW、及びタップSW等)の状態(ON/OFF)をエンジンECU3へ出力する。クルーズメインSW9は、定速走行制御、及び車間距離制御を開始可能にさせるためのスイッチである。   The accelerator pedal sensor 5 detects the amount of depression of the accelerator pedal of the host vehicle, and the vehicle speed sensor 6 detects the current vehicle speed of the host vehicle and outputs the detection result to the engine ECU 3. The brake SW 7 outputs the state of the brake pedal (the state where the pedal is depressed: ON / the state where the pedal is not depressed: OFF) to the engine ECU 3. The cruise control SW 8 outputs the state (ON / OFF) of various control switches (set SW, resume SW, cancel SW, tap SW, etc.) of the ACC to the engine ECU 3. The cruise main SW 9 is a switch for enabling start of constant speed traveling control and inter-vehicle distance control.

ここで、セットSWは、これを操作することによって、その時の車速(現車速)を取り込み、この車速を設定車速として記憶させるものである。また、設定車速が取り込まれると、定速走行制御が行われる。リジュームSWは、定速走行制御中でない状態で、設定車速が記憶されているときに押された場合、自車の車速を現在の車速から設定車速まで復帰させるものである。キャンセルSWは、実行されている定速走行制御や車間距離制御を中止させるものであり、このキャンセルSWを押すことで中止処理が実行される。タップSWは、前方車両との車間距離を設定するためのもので、ユーザの好みに応じて、所定範囲の距離に限り設定可能なものである。   Here, the set SW takes in the vehicle speed (current vehicle speed) at that time by operating this, and stores this vehicle speed as the set vehicle speed. Further, when the set vehicle speed is taken in, constant speed traveling control is performed. The resume SW is for returning the vehicle speed of the host vehicle from the current vehicle speed to the set vehicle speed when pressed when the set vehicle speed is stored in a state where constant speed traveling control is not being performed. The cancel SW cancels the constant speed traveling control and the inter-vehicle distance control that are being executed, and the cancel process is executed by pressing the cancel SW. The tap SW is for setting the inter-vehicle distance with the preceding vehicle, and can be set only within a predetermined range according to the user's preference.

スロットルアクチュエータ(ACT)10は、エンジンECU3からの指示によってスロットルバルブの開度を制御し、トランスミッション11は、エンジンECU3からの指示によってトランスミッションの変速比を制御する。   The throttle actuator (ACT) 10 controls the opening degree of the throttle valve according to an instruction from the engine ECU 3, and the transmission 11 controls the transmission gear ratio according to the instruction from the engine ECU 3.

エンジンECU3は、運転支援制御ECU2、及びブレーキECU4、及びメータECU17からの各種情報を入力し、ブレーキECU4に対して警報要求、ブレーキ要求、及び目標加速度の各種情報を出力し、メータECU17に対して表示データを出力する。また、自車に発生する加速度が上記目標加速度となるようにするための指令信号をスロットルACT10やトランスミッション11に出力する。   The engine ECU 3 inputs various information from the driving support control ECU 2, the brake ECU 4, and the meter ECU 17, and outputs various information on the alarm request, the brake request, and the target acceleration to the brake ECU 4. Output display data. Further, a command signal for causing the acceleration generated in the own vehicle to become the target acceleration is output to the throttle ACT 10 and the transmission 11.

ブレーキECU4は、ステアリングセンサ12、ヨーレートセンサ13、車輪速センサ14、警報ブザー15、及びブレーキアクチュエータ(ACT)16と接続されている。ステアリングセンサ12は、自車のステアリングの操舵角を検出するセンサであり、検出した操舵角の情報をブレーキECU4へ出力する。ヨーレートセンサ13は、自車の鉛直方向回りの角速度を検出するセンサであり、検出したヨーレートの情報をブレーキECU4へ出力する。   The brake ECU 4 is connected to a steering sensor 12, a yaw rate sensor 13, a wheel speed sensor 14, an alarm buzzer 15, and a brake actuator (ACT) 16. The steering sensor 12 is a sensor that detects a steering angle of the steering of the host vehicle, and outputs information on the detected steering angle to the brake ECU 4. The yaw rate sensor 13 is a sensor that detects an angular velocity around the vertical direction of the host vehicle, and outputs detected yaw rate information to the brake ECU 4.

車輪速センサ14は、自車の各車輪の車輪速を検出するセンサであり、検出した各車輪の車輪速をブレーキECU4へ出力する。ブレーキECU4は、エンジンECU3からの警報要求、ブレーキ要求、及び目標加速度の各種情報と、ステアリングセンサ12、ヨーレートセンサ13、車輪速センサ14からの検出結果を入力して、警報ブザー15に対して警報発生の指示信号を出力したり、ブレーキACT16に対してブレーキを作動させるための指示信号を出力したりする。また、操舵角及びヨーレートの各情報をエンジンECU3へ出力する。   The wheel speed sensor 14 is a sensor that detects the wheel speed of each wheel of the host vehicle, and outputs the detected wheel speed of each wheel to the brake ECU 4. The brake ECU 4 inputs various alarm request information, brake request, and target acceleration information from the engine ECU 3 and detection results from the steering sensor 12, the yaw rate sensor 13, and the wheel speed sensor 14 to alert the alarm buzzer 15. An instruction signal for generation is output, or an instruction signal for operating the brake to the brake ACT 16 is output. Further, each information of the steering angle and the yaw rate is output to the engine ECU 3.

メータECU17は、エンジンECU3からの表示データを入力して、自車のインストルメントパネルに設けられたメータや表示画面の表示制御を行う。また、図示しない車内LANを介して取得した各種車載機器の操作情報をエンジンECU3へ出力する。   Meter ECU17 inputs the display data from engine ECU3, and performs display control of the meter and display screen which were provided in the instrument panel of the own vehicle. In addition, operation information of various in-vehicle devices acquired via an in-vehicle LAN (not shown) is output to the engine ECU 3.

次に、本実施形態の運転支援システムの特徴部分について説明する。運転支援制御ECU2は、運転支援制御において物体の自車に対する進路を推定する際、図4に示すように、自車を基準とする物体の相対位置の過去の履歴を示す過去位置履歴に基づいて自車を基準とする物体の相対的な進路を推定する方法と、物体の相対位置と操舵角等の自車の運動状態に基づいて自車を基準とする物体の相対的な進路を推定する方法とを物体の絶対速度によって使い分ける。   Next, the characteristic part of the driving assistance system of this embodiment is demonstrated. When the driving assistance control ECU 2 estimates the course of the object with respect to the own vehicle in the driving assistance control, as shown in FIG. 4, the driving assistance control ECU 2 is based on the past position history indicating the past history of the relative position of the object with respect to the own vehicle. A method for estimating the relative course of an object with reference to the host vehicle and a method for estimating the relative path of the object with reference to the host vehicle based on the movement state of the host vehicle such as the relative position of the object and the steering angle. Different methods are used depending on the absolute velocity of the object.

すなわち、物体の過去位置履歴に基づく進路推定によって、物体の相対的な進路を推定することができる。しかしながら、この進路推定は、自車の操舵角が急に変化するような状況等、過渡的な状況においては、この操舵角の変化が物体の推定進路に遅れて反映されるため、その推定精度が劣ることになる。   That is, the relative course of the object can be estimated by the course estimation based on the past position history of the object. However, this course estimation is performed in a transitional situation such as a situation where the steering angle of the host vehicle suddenly changes. Will be inferior.

例えば、図6(b)に示したように、自車がカーブへ進入する際、自車のステアリングが操作されると、路側物は、自車の進行方向の左側に位置するようになるため、路側物の真の進路は、図6(b)の点線で示されるようになる。しかしながら、前述したように、路側物の推定進路は、それ以前の路側物の過去位置履歴から求まるため、路側物の位置の一時的な変化が反映され難く、それゆえに、路側物の推定進路に遅れて反映される。なお、この現象は、特に路側物等のように、自車との相対速度の大きい静止物に対して頻繁に発生する。   For example, as shown in FIG. 6 (b), when the host vehicle enters the curve, if the steering of the host vehicle is operated, the roadside object is positioned on the left side in the traveling direction of the host vehicle. The true path of the roadside object is as shown by the dotted line in FIG. However, as described above, since the estimated course of the roadside object is obtained from the past position history of the previous roadside object, it is difficult to reflect a temporary change in the position of the roadside object. Reflected late. Note that this phenomenon frequently occurs for a stationary object having a high relative speed with the host vehicle, such as a roadside object.

ここで、物体が静止物(言い換えれば、絶対速度がゼロの物体)であるならば、自車を基準とするその物体の相対的な運動状態は、その物体を基準とする自車の相対的な運動状態と正反対の関係にある。また、自車の運動状態は、時間的に遅れの少ない車速、操舵角(或いはヨーレート等)から把握できる。   Here, if the object is a stationary object (in other words, an object having an absolute speed of zero), the relative motion state of the object with respect to the own vehicle is relative to the own vehicle with respect to the object. It is in the opposite relation to the state of exercise. Further, the motion state of the own vehicle can be grasped from the vehicle speed and the steering angle (or the yaw rate) with little delay in time.

本実施形態の運転支援システムは、この点に着目したもので、物体の過去位置履歴に基づく進路推定方法、及び物体の相対位置及び自車の運動状態に基づく進路推定方法について、物体の絶対速度に基づいて進路を推定する際に用いるべき方法を決定し、その決定した進路推定方法を用いて物体の相対的な進路を推定するようにした。   The driving support system according to the present embodiment pays attention to this point. Regarding the course estimation method based on the past position history of the object and the course estimation method based on the relative position of the object and the motion state of the own vehicle, the absolute velocity of the object is described. Based on this, a method to be used in estimating the course is determined, and the relative course of the object is estimated using the determined course estimation method.

これにより、例えば、絶対速度がゼロの物体の相対的な進路については、物体の相対位置及び自車の運動状態に基づく進路推定方法によって、時間的に遅れの少ない自車の運動状態から推定されるため、図6(b)で示した点線の軌跡のように、真の進路に近くなる。その結果、高精度の進路推定が可能となる。   Thus, for example, the relative course of an object having an absolute speed of zero is estimated from the movement state of the own vehicle with little time delay by the course estimation method based on the relative position of the object and the movement state of the own vehicle. Therefore, it becomes close to the true course as shown by the dotted locus shown in FIG. As a result, it is possible to estimate the course with high accuracy.

次に、運転支援制御ECUの実行する運転支援制御処理について、図2及び図3に示すフローチャートを用いて説明する。なお、ここでは、1つの物体の進路を推定する例を説明するものであり、複数の物体が存在する場合には、各物体についての進路を推定する。   Next, the driving support control process executed by the driving support control ECU will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. Here, an example in which the course of one object is estimated will be described. If there are a plurality of objects, the course of each object is estimated.

図2に示すステップ(以下、Sと記す)10では、各種ECUや各種センサ等の初期設定を行う。なお、この初期設定には、ステアリングセンサ12やヨーレートセンサ13の中立点学習も含まれ、この中立点学習が終了することで、後段の処理に進む。   In step (hereinafter referred to as S) 10 shown in FIG. 2, initial setting of various ECUs and various sensors is performed. This initial setting includes neutral point learning of the steering sensor 12 and the yaw rate sensor 13, and the neutral point learning is completed, and the process proceeds to the subsequent stage.

すなわち、物体の絶対速度や、物体の相対位置及び自車の運動状態に基づく進路推定方法では、自車の鉛直方向回りの運動状態から算出されるため、その自車の鉛直方向回りの運動状態を検出するためのステアリングセンサ12やヨーレートセンサ13からのセンサ出力の精度が絶対速度や進路の推定精度に影響を与える。そして、ステアリングセンサ12やヨーレートセンサ13等は、自車が直進状態を保持して走行することでその中立点が学習されるため、この中立点学習が終了しない限り、物体の絶対速度や自車の鉛直方向回りの運動状態を精度良く検出することができず、進路も精度よく推定できなくなる。   That is, in the course estimation method based on the absolute speed of the object, the relative position of the object, and the motion state of the host vehicle, it is calculated from the motion state of the host vehicle around the vertical direction. The accuracy of the sensor output from the steering sensor 12 and the yaw rate sensor 13 for detecting the influence on the absolute speed and the estimation accuracy of the course. Since the steering sensor 12, the yaw rate sensor 13, and the like learn the neutral point when the vehicle travels while maintaining a straight traveling state, the absolute speed of the object and the vehicle are not affected unless the neutral point learning is completed. The movement state around the vertical direction cannot be detected with high accuracy, and the course cannot be estimated with high accuracy.

従って、ステアリングセンサ12やヨーレートセンサ13の中立点学習が終了した後に、後段の絶対速度の算出や進路推定演算処理を開始することで、進路の推定精度を低下させないようにすることができる。   Therefore, after the neutral point learning of the steering sensor 12 and the yaw rate sensor 13 is completed, the estimation accuracy of the course can be prevented from being lowered by starting the subsequent absolute speed calculation and the course estimation calculation process.

S20では、物体の進路推定演算処理を実行する。この進路推定演算処理について、図3に示すフローチャートを用いて説明する。図3に示すS110では、自車前方に物体が存在するかどうかをレーザレーダ1から出力される物体情報から判定する。ここで、肯定判定される場合にはS120へ処理を進め、否定判定される場合には本処理を終了する。   In S20, an object course estimation calculation process is executed. The course estimation calculation process will be described with reference to the flowchart shown in FIG. In S110 shown in FIG. 3, it is determined from the object information output from the laser radar 1 whether or not an object exists in front of the host vehicle. If the determination is affirmative, the process proceeds to S120. If the determination is negative, the process ends.

S120では、物体情報から物体の相対位置を参照し、この相対位置を既に記憶されている過去位置履歴に追加して記憶する。S130では、物体の自車を基準とする相対的な運動状態と自車の運動状態とから、物体の絶対速度を算出する。すなわち、物体のX軸及びZ軸方向の相対速度、自車の現車速、ヨーレートから算出する。   In S120, the relative position of the object is referred to from the object information, and this relative position is added to the previously stored past position history and stored. In S130, the absolute speed of the object is calculated from the relative motion state of the object based on the subject vehicle and the motion state of the subject vehicle. That is, it is calculated from the relative speed of the object in the X-axis and Z-axis directions, the current vehicle speed of the host vehicle, and the yaw rate.

S140では、S130にて算出した物体の絶対速度の高低に基づいて、物体の進路を推定する際に用いるべき進路推定方法を決定する。すなわち、物体の過去位置履歴に基づく進路推定方法で推定するか、或いは、物体の相対位置及び自車の運動状態に基づく進路推定方法で推定するかを決定する。   In S140, a course estimation method to be used when estimating the course of the object is determined based on the magnitude of the absolute velocity of the object calculated in S130. That is, it is determined whether to estimate by the course estimation method based on the past position history of the object or to estimate by the course estimation method based on the relative position of the object and the motion state of the host vehicle.

なお、S140では、物体の絶対速度について、物体は静止物体であると判断する静止速度域と、物体は移動物体であると判断する移動速度域とに予め分割しておく。そして、物体の絶対速度が移動速度域に含まれる場合には、物体の進路を推定する際に用いるべき進路推定方法を物体の過去位置履歴に基づく進路推定方法に決定し、物体の絶対速度が静止速度域に含まれる場合には、物体の相対位置及び自車の運動状態に基づく進路推定方法に決定する。これにより、物体の絶対速度が静止速度域に含まれるか、或いは移動速度域に含まれるかによって、進路推定方法の使い分けをすることができる。   In S140, the absolute velocity of the object is divided in advance into a stationary velocity region in which the object is determined to be a stationary object and a moving velocity region in which the object is determined to be a moving object. If the absolute speed of the object is included in the moving speed range, the path estimation method to be used when estimating the path of the object is determined as the path estimation method based on the past position history of the object, and the absolute speed of the object is When it is included in the stationary speed range, the course estimation method is determined based on the relative position of the object and the motion state of the own vehicle. Accordingly, the route estimation method can be properly used depending on whether the absolute velocity of the object is included in the stationary velocity region or the moving velocity region.

S150では、物体の過去位置履歴に基づく進路推定方法に決定されたか否かを判定する。ここで、肯定判定される場合にはS160において、物体の過去位置履歴に基づいて、物体の相対的な進路を推定する。一方、否定判定される場合にはS170へ処理を進める。S160では、例えば、最小2乗法等の手法を用いて、物体の過去位置履歴から物体の進路を推定する。   In S150, it is determined whether or not the course estimation method based on the past position history of the object has been determined. If the determination is affirmative, in S160, the relative course of the object is estimated based on the past position history of the object. On the other hand, if a negative determination is made, the process proceeds to S170. In S160, for example, the path of the object is estimated from the past position history of the object using a method such as a least square method.

S170では、物体の相対位置及び自車の運動状態から物体の進路を推定する。S170における進路推定方法において対象とする物体は、静止物(あるいは、静止状態であるとみなすことができる物体)である。自車前方に静止物が存在する場合、静止物の進路、すなわち、その後の自車を基準とする相対的な運動は、自車の現車速や旋回半径(推定R)によって円弧として示される。このS170では、この円弧を静止物の進路を示す近似曲線として算出する。なお、この円弧の中心は、図5に示すように、自車の回転中心、すなわち、自車が前輪操舵の場合、後輪車軸上に位置する。   In S170, the course of the object is estimated from the relative position of the object and the motion state of the host vehicle. The target object in the course estimation method in S170 is a stationary object (or an object that can be regarded as being stationary). When there is a stationary object in front of the host vehicle, the path of the stationary object, that is, the subsequent relative movement based on the host vehicle is indicated as an arc by the current vehicle speed and the turning radius (estimated R) of the host vehicle. In S170, this arc is calculated as an approximate curve indicating the course of the stationary object. As shown in FIG. 5, the center of the circular arc is located on the center of rotation of the own vehicle, that is, on the rear wheel axle when the own vehicle is front wheel steered.

次に、図5において、静止物の現在の相対位置を点P(x1,z1)とすると、この点Pを通る円弧の半径R1は次式で示される。なお、次式において、X−Z相対座標系の原点から後輪車軸までの距離をdとする。また、Rは、自車の旋回半径を示すもので、操舵角やヨーレートから推定された値を用いる。   Next, in FIG. 5, assuming that the current relative position of the stationary object is a point P (x1, z1), the radius R1 of the arc passing through this point P is expressed by the following equation. In the following formula, the distance from the origin of the XZ relative coordinate system to the rear wheel axle is d. R represents the turning radius of the host vehicle, and a value estimated from the steering angle and the yaw rate is used.

(数1)
円弧の半径R1=√{(R−x1)+(d+z1)
また、円弧の式は次式で示される。
(Equation 1)
Arc radius R1 = √ {(R−x1) 2 + (d + z1) 2 }
The arc formula is shown by the following formula.

(数2)
R1=(x−R)+(z+d)
ここで、数式2の円弧の式に数式1の円弧の半径R1の式を代入すると、次式を得る。
(Equation 2)
R1 2 = (x−R) 2 + (z + d) 2
Here, when the formula of the arc radius R1 of Formula 1 is substituted into the formula of the arc of Formula 2, the following formula is obtained.

(数3)
{√{(R−x1)+(d+z1)}}=(x−R)+(z+d)
そして、この数式3から、円弧X軸と交差する点Q(xq,0)のxqは、次式によって示される。なお、Rの符号によって、次式の符号(±)が逆転する。
(Equation 3)
{√ {(R−x1) 2 + (d + z1) 2 }} 2 = (x−R) 2 + (z + d) 2
From Equation 3, xq of the point Q (xq, 0) that intersects the arc X-axis is expressed by the following equation. Note that the sign (±) of the following equation is reversed by the sign of R.

(数4)
xq=R±√{(R−x1)+z1−(2×d×z1)}
このように、自車に対する静止物の相対的な進路は、自車が旋回半径R(推定R)で旋回するとき、静止物の現在の相対位置を示す点P(x1,z1)を通る半径R1の円弧で示され、その進路の方向は、自車の旋回方向とは正反対の方向、すなわち、点Qや点Rの方向を示す。従って、物体の現在の相対位置と自車の旋回半径とから、物体の現在の相対位置を基点とする円弧で示される曲線を物体の相対的な進路として推定することができる。そして、数式4によって算出されるxqの示す値によって、静止物と自車とが衝突する可能性を判定することができる。
(Equation 4)
xq = R ± √ {(R−x1) 2 + z1 2 − (2 × d × z1)}
Thus, the relative path of the stationary object with respect to the own vehicle is a radius passing through the point P (x1, z1) indicating the current relative position of the stationary object when the own vehicle turns with the turning radius R (estimated R). The direction of the course indicated by the arc of R1 indicates the direction opposite to the turning direction of the vehicle, that is, the direction of point Q or point R. Therefore, from the current relative position of the object and the turning radius of the host vehicle, a curve indicated by an arc having the current relative position of the object as a base point can be estimated as the relative course of the object. The possibility that the stationary object and the host vehicle collide can be determined based on the value indicated by xq calculated by Expression 4.

図3に示す進路推定演算処理を終えると、図2に示すS30では、自車前方に存在する物体と自車とが衝突する可能性を判定する。例えば、S20にて推定された進路を基準として、物体との距離の長さ、物体の相対速度の大きさ、自車の車幅等に応じた大きさの危険領域を相対座標系上に設定し、その危険領域と自車位置との照合を行うことで、物体と自車とが衝突する可能性の程度(衝突危険度)を算出する。これにより、物体の相対的な進路に基づいて、自車と物体とが衝突する可能性を判定することができる。   When the course estimation calculation process shown in FIG. 3 is completed, in S30 shown in FIG. 2, it is determined whether or not an object existing ahead of the host vehicle collides with the host vehicle. For example, using the path estimated in S20 as a reference, a dangerous area having a size corresponding to the length of the distance to the object, the size of the relative speed of the object, the width of the vehicle, etc. is set on the relative coordinate system. Then, by comparing the danger area with the own vehicle position, the degree of possibility of collision between the object and the own vehicle (collision risk) is calculated. Thereby, the possibility that the own vehicle and the object collide can be determined based on the relative course of the object.

S40では、例えば、レーザレーダ1の検出した物体の大きさ(幅、高さ)等から、物体の見え方等を考慮して、自車が実際に接触してしまうような物体であるのか、衝突して自車や被害を受ける/与えるようなものなのか、或いは、各種センサのセンシングが正常な状態なのか等から確信のもてない物体を特定し、その物体について、後段の警報・制御処理から除外する。これにより、後段の処理において、不要な警報や誤った警報の発生を抑制したり、不要な制御や誤った制御の実行を抑制したりすることができる。   In S40, for example, from the size (width, height) of the object detected by the laser radar 1, taking into account the appearance of the object, whether the vehicle is actually in contact with the vehicle, Identify an object that is uncertain based on whether it is a vehicle that may collide or cause damage, or whether the sensing of various sensors is in a normal state. exclude. Thereby, it is possible to suppress the occurrence of an unnecessary alarm or an erroneous alarm in the subsequent process, or to suppress the execution of an unnecessary control or an erroneous control.

S50では、S30にて判定された衝突する可能性の程度に応じて、自車の運転者に対し警報を発生したり、物体との衝突時の被害が軽減するように、或いは、衝突を回避するように運転者の運転を支援したりする。   In S50, depending on the degree of possibility of collision determined in S30, an alarm is issued to the driver of the vehicle, damage caused by collision with an object is reduced, or collision is avoided. Or help the driver to drive.

このように、本実施形態の運転支援システムは、物体の過去位置履歴に基づく進路推定方法、及び物体の相対位置及び自車の運動状態に基づく進路推定方法について、物体の絶対速度の高低に基づいて進路を推定する際に用いるべき方法を決定し、その決定した進路推定方法を用いて物体の相対的な進路を推定する。   As described above, the driving support system according to the present embodiment is based on the level of the absolute speed of the object for the route estimation method based on the past position history of the object and the route estimation method based on the relative position of the object and the motion state of the host vehicle. Then, a method to be used in estimating the course is determined, and the relative course of the object is estimated using the determined course estimation method.

これにより、例えば、絶対速度がゼロの物体の相対的な進路については、物体の相対位置及び自車の運動状態に基づく進路推定方法によって、時間的に遅れの少ない自車の運動状態から推定されるため、その推定進路は、真の進路に近くなる。その結果、高精度の進路推定が可能となる。   Thus, for example, the relative course of an object having an absolute speed of zero is estimated from the movement state of the own vehicle with little time delay by the course estimation method based on the relative position of the object and the movement state of the own vehicle. Therefore, the estimated course is close to the true course. As a result, it is possible to estimate the course with high accuracy.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することができる。   The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

(変形例1)
例えば、図3に示した進路推定演算処理は、物体の絶対速度が静止速度域に含まれるか、或いは移動速度域に含まれるかによって、物体の過去位置履歴に基づく進路推定方法、及び物体の相対位置及び自車の運動状態に基づく進路推定方法の使い分けをするものであるが、物体の絶対速度が静止速度域と移動速度域との境界付近である場合、上記2つの進路推定方法の何れか単独で推定された進路よりも、2つの進路推定方法の各々によって推定された2つの進路の中間的な進路が、真の進路に近くなることが多い。
(Modification 1)
For example, the course estimation calculation process shown in FIG. 3 is based on whether the absolute speed of the object is included in the stationary speed range or the moving speed range, the path estimation method based on the past position history of the object, and the object The route estimation method based on the relative position and the motion state of the host vehicle is selectively used. When the absolute speed of the object is near the boundary between the stationary speed range and the moving speed range, either of the two route estimation methods is used. In many cases, an intermediate route between two routes estimated by each of the two route estimation methods is closer to a true route than a route estimated independently.

そこで、例えば、物体の絶対速度について、静止速度域と移動速度域との境界付近に、静止速度域と移動速度域との間の速度域である中間速度域を設定して、静止速度域、中間速度域、及び移動速度域の3つの速度域に予め分割し、物体の絶対速度が中間速度域に含まれる場合には、物体の進路を推定する際に用いるべき進路推定方法を上記2つの進路推定方法に決定する。これにより、物体の絶対速度が中間速度域に含まれる場合には、2つの進路推定方法によって推定された2つの異なる進路から最終的な物体の進路が推定されるようになる。   So, for example, for the absolute speed of the object, set an intermediate speed range between the stationary speed range and the moving speed range near the boundary between the stationary speed range and the moving speed range, If the absolute speed of the object is included in the intermediate speed range by dividing it into three speed ranges, the intermediate speed range and the moving speed range, the path estimation method to be used when estimating the path of the object is Determine the course estimation method. Thus, when the absolute speed of the object is included in the intermediate speed range, the final path of the object is estimated from two different paths estimated by the two path estimation methods.

そして、この場合には、2つの進路推定結果について、物体の絶対速度の高低に対応した重み付けを付加し、この重み付けが付加された進路推定結果から、最終的に、物体の相対的な進路を推定する。これにより、物体の絶対速度が中間速度域に含まれる場合には、絶対速度の高低に対応した重み付けが2つの推定進路に付加されるため、真の進路により近い物体の推定進路を推定することができる。   In this case, a weight corresponding to the level of the absolute velocity of the object is added to the two course estimation results, and finally, the relative course of the object is determined from the course estimation result to which the weight is added. presume. As a result, when the absolute speed of the object is included in the intermediate speed range, weighting corresponding to the level of the absolute speed is added to the two estimated paths, so that the estimated path of the object closer to the true path is estimated. Can do.

(変形例2)
また、図3に示した進路推定演算処理は、物体が静止物であると判断できるかどうかによって2つの進路推定方法を使い分けしているため、物体の絶対速度による判断に限らず、例えば、物体自体が何であるかが特定できれば、その物体が静止物であるかどうか判断することができる。例えば、自車前方に存在する物体が道路標識、ガードレール、デリニエータ、中央分離帯、信号機、電柱等の道路に敷設される路側物であることが特定できれば、その物体は、固定して道路に敷設されているため、静止物であると判断することができる。
(Modification 2)
In addition, the course estimation calculation process shown in FIG. 3 uses two course estimation methods depending on whether or not the object can be determined as a stationary object. If it is possible to identify what it is, it can be determined whether or not the object is a stationary object. For example, if an object in front of the vehicle can be identified as a roadside object such as a road sign, a guardrail, a delineator, a median strip, a traffic light, or a power pole, the object is fixedly laid on the road. Therefore, it can be determined that the object is stationary.

そのため、例えば、自車前方の道路状況を撮影して、自車前方の物体を特定する画像処理装置等を備えている場合には、その特定結果から自車前方に存在する物体が静止物であるかどうかを判断し、その判断結果から、2つの進路推定方法を使い分けするようにしてもよい。   Therefore, for example, when an image processing device or the like that captures a road situation ahead of the host vehicle and identifies an object ahead of the host vehicle is provided, the object present ahead of the host vehicle is a stationary object based on the identification result. It may be determined whether or not there is, and based on the determination result, the two course estimation methods may be used properly.

本実施形態の運転支援システムの全体構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the whole structure of the driving assistance system of this embodiment. 運転支援制御処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a driving assistance control process. 進路推定演算処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a course estimation calculation process. 物体の過去位置履歴による進路推定方法と操舵角による進路推定方法の概念図である。It is a conceptual diagram of the course estimation method by the past position history of the object and the course estimation method by the steering angle. 静止物の進路推定方法を示す図である。It is a figure which shows the course estimation method of a stationary object. (a)は、自車がカーブの入口手前まで直進して接近したときの路側物の過去位置履歴と推定進路を示す図であり、(b)は、自車がカーブへ進入したときの路側物の真の推定進路との差を示す図である。(A) is a figure which shows the past position history and estimated course of a roadside object when the own vehicle goes straight ahead and approaches the curve, and (b) is the roadside when the own vehicle enters the curve. It is a figure which shows the difference with the true estimated course of a thing.

符号の説明Explanation of symbols

1 レーザレーダ
2 運転支援制御ECU
3 エンジンECU
4 ブレーキECU
17 メータECU
1 Laser radar 2 Driving support control ECU
3 Engine ECU
4 Brake ECU
17 Meter ECU

Claims (7)

自車の前方に存在する物体を検出し、当該物体の前記自車を基準とする相対位置、及び相対速度を出力する物体検出手段と、
前記物体の相対位置の過去の履歴を示す過去位置履歴に基づいて、前記自車を基準とする前記物体の相対的な進路を推定する第1の進路推定手段と、
前記自車の運動状態を検出する車両運動状態検出手段と、
前記物体の相対位置、及び前記自車の運動状態に基づいて、前記自車を基準とする前記物体の相対的な進路を推定する第2の進路推定手段と、
前記物体の相対速度、及び前記自車の運動状態から前記物体の絶対速度を算出する絶対速度算出手段と、
前記物体の絶対速度に基づいて、前記第1及び第2の進路推定手段のうち、前記進路を推定する際に用いるべき手段を決定する決定手段と、を備え、
前記決定手段は、
物体の絶対速度について、前記物体は静止物体であると判断する静止速度域と、前記物体は移動物体であると判断する移動速度域と、前記静止速度域と前記移動速度域との間の速度域である中間速度域とに予め分割し、
前記絶対速度算出手段の算出した絶対速度が前記移動速度域に含まれる場合、前記第1の進路推定手段に決定し、
前記絶対速度算出手段の算出した絶対速度が前記静止速度域に含まれる場合、前記第2の進路推定手段に決定し、
前記絶対速度算出手段の算出した絶対速度が前記中間速度域に含まれる場合、前記第1及び第2の進路推定手段に決定し、
前記決定手段の決定した手段を用いて、前記物体の相対的な進路を推定することを特徴とする車両用進路推定装置。
An object detection means for detecting an object existing in front of the own vehicle and outputting a relative position and a relative speed of the object with respect to the own vehicle;
First course estimation means for estimating a relative course of the object based on the vehicle based on a past position history indicating a past history of the relative position of the object;
Vehicle motion state detection means for detecting the motion state of the vehicle;
Second course estimating means for estimating a relative course of the object based on the host vehicle based on a relative position of the object and a motion state of the host vehicle;
Absolute speed calculating means for calculating the absolute speed of the object from the relative speed of the object and the motion state of the host vehicle;
Determining means for deciding a means to be used when estimating the course among the first and second course estimating means based on the absolute velocity of the object;
The determining means includes
Regarding the absolute speed of an object, a stationary speed range in which the object is determined to be a stationary object, a moving speed range in which the object is determined to be a moving object, and a speed between the stationary speed range and the moving speed range Previously divided into the intermediate speed range,
When the absolute speed calculated by the absolute speed calculation means is included in the moving speed range, the first course estimation means is determined,
When the absolute speed calculated by the absolute speed calculation means is included in the stationary speed range, the second course estimation means is determined,
When the absolute speed calculated by the absolute speed calculation means is included in the intermediate speed range, the first and second course estimation means are determined,
A vehicle course estimation apparatus for estimating a relative course of the object using means determined by the determination means.
前記決定手段が前記第1及び第2の進路推定手段に決定した場合、前記第1及び第2の進路推定手段の推定結果について、前記絶対速度の高低に対応した重み付けを付加する重み付け付加手段を備え、When the determining means determines the first and second course estimating means, a weight adding means for adding a weight corresponding to the level of the absolute speed to the estimation results of the first and second course estimating means. Prepared,
前記重み付け付加手段によって重み付けが付加された前記第1及び第2の進路推定手段の推定結果から、最終的に、前記物体の相対的な進路を推定することを特徴とする請求項1記載の車両用進路推定装置。2. The vehicle according to claim 1, wherein the relative course of the object is finally estimated from the estimation results of the first and second course estimation means to which weighting is added by the weight addition means. A route estimation device.
前記車両運動状態検出手段は、前記自車の運動状態として、前記自車の操舵角、及びヨーレートの少なくとも一方から前記自車の鉛直方向回りの運動状態を検出し、The vehicle movement state detection means detects a movement state around the vertical direction of the own vehicle from at least one of a steering angle of the own vehicle and a yaw rate as the movement state of the own vehicle,
前記第2の進路推定手段は、The second course estimating means includes
前記自車の鉛直方向回りの運動状態から前記自車の旋回半径を推定する旋回半径推定手段を備え、A turning radius estimating means for estimating a turning radius of the own vehicle from a movement state around the vertical direction of the own vehicle;
前記物体の相対位置、及び前記自車の旋回半径によって算出される、前記物体の相対位置を基点とする曲線を前記物体の相対的な進路として推定することを特徴とする請求項1又は2に記載の車両用進路推定装置。3. The curve according to claim 1, wherein a curve calculated from the relative position of the object and the turning radius of the own vehicle and based on the relative position of the object is estimated as a relative course of the object. The vehicle course estimation apparatus according to the description.
前記車両運動状態検出手段は、前記自車の操舵角を検出するステアリングセンサ、及び前記自車のヨーレートを検出するヨーレートセンサの少なくとも1つのセンサの出力から、前記自車の鉛直方向回りの運動状態を検出するものであり、The vehicle motion state detection means includes a steering sensor that detects a steering angle of the host vehicle and an output of at least one sensor of a yaw rate sensor that detects the yaw rate of the host vehicle, and the motion state of the host vehicle about the vertical direction. Is to detect
前記第2の進路推定手段は、前記ステアリングセンサ、及び前記ヨーレートセンサの中立点学習が終了した後に、前記物体の相対的な進路の推定を開始することを特徴とする請求項3記載の車両用進路推定装置。4. The vehicle according to claim 3, wherein the second course estimating means starts estimation of a relative course of the object after neutral point learning of the steering sensor and the yaw rate sensor is completed. Course estimation device.
前記決定手段の決定した手段を用いて推定された前記物体の相対的な進路に基づいて、前記自車と前記物体とが衝突する可能性を判定する衝突可能性判定手段を備えることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の車両用進路推定装置。And a collision possibility determining means for determining a possibility of collision between the host vehicle and the object based on a relative course of the object estimated using the means determined by the determining means. The course estimation device for a vehicle according to any one of claims 1 to 4. 前記衝突可能性判定手段の判定した衝突する可能性の程度に応じて、前記自車の運転者に対し警報を発生する警報発生手段を備えることを特徴とする請求項5記載の車両用進路推定装置。6. The vehicle route estimation according to claim 5, further comprising alarm generation means for generating an alarm to a driver of the host vehicle according to the degree of possibility of collision determined by the collision possibility determination means. apparatus. 前記衝突可能性判定手段の判定した衝突する可能性の程度に応じて、前記自車の運転者の運転を支援するための運転支援制御を行う運転支援制御手段を備えることを特徴とする請求項5記載の車両用進路推定装置。The driving support control means for performing driving support control for supporting the driving of the driver of the host vehicle according to the degree of possibility of collision determined by the collision possibility determination means. 5. The vehicle route estimation apparatus according to 5.
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