JP5004865B2 - Obstacle detection device for automobile - Google Patents
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Description
本発明は、自動車の障害物を検知するための障害物検知領域を設定し、その設定された障害物検知領域内の障害物を検知する自動車用障害物検知装置に関する。 The present invention relates to an obstacle detection device for an automobile that sets an obstacle detection area for detecting an obstacle of an automobile and detects an obstacle in the set obstacle detection area.
交通事故による死傷者数の低減に向けて、近年、研究開発が進められているプリクラッシュ・セーフティ・システムやACC(Adaptive Cruise Control)といった自動車の予防安全技術において、レーダやカメラなどの外界認識装置およびカーナビゲーション装置を利用した認識技術が必要となる。例えば、上記のACCの場合、レーダを利用して前方車両の相対速度や相対距離を検出し、前車との適切な車間距離を維持するように自車の速度を制御する。 In order to reduce the number of casualties due to traffic accidents, external recognition devices such as radars and cameras are used in preventive safety technologies for automobiles such as pre-crash safety systems and ACC (Adaptive Cruise Control), which have been researched and developed in recent years. In addition, recognition technology using a car navigation device is required. For example, in the case of the above ACC, the relative speed and relative distance of the preceding vehicle are detected using a radar, and the speed of the host vehicle is controlled so as to maintain an appropriate inter-vehicle distance from the preceding vehicle.
従来、レーダやカメラ等の外界認識装置を利用して障害物を検知する場合、その検知領域はレーダやカメラなど各センサの検知範囲そのものであることが多い。また、各センサは車両の定位置に取り付けられているため、カーブや起伏などの道路形状や、路上障害物を回避する際のドライバのハンドル操作に応じて車両姿勢が変化することにより、各センサの検知方向が周囲の環境に応じて絶えず変化する。 Conventionally, when an obstacle is detected using an external recognition device such as a radar or a camera, the detection area is often the detection range itself of each sensor such as a radar or a camera. In addition, each sensor is mounted at a fixed position on the vehicle, so that the vehicle posture changes according to the shape of the road, such as curves and undulations, and the driver's handle operation when avoiding obstacles on the road. The direction of detection changes constantly according to the surrounding environment.
例えば、特許文献1に記載の車両用障害物検知装置では、ナビゲーション装置に記憶される道路幅やカーブ、起伏の情報と、赤外線カメラで検知した路上の人的障害物(歩行者)までの距離とに応じて、赤外線カメラ画像上の人的障害物検知領域を調整する。カメラ画像上で人的障害物(歩行者)の検知領域を三分割し、人的障害物との距離に応じて、各検知領域と当該検知領域内の検出サイズを設定する方法が開示されている。
For example, in the vehicle obstacle detection device described in
しかしながら、特許文献1に記載されている車両用障害物検知装置は、運転者がハンドルを操作して車両の進行方向(姿勢)が変化した場合には人的障害物(歩行者)がカメラ画像から外れるため、前記人的障害物までの距離が検出できず、カメラ画像上の検知領域および検出サイズを調整することが困難である。また、前記人的障害物が事故の危険に晒されやすい横断歩道や狭隘道路に対応していない。
However, in the vehicle obstacle detection device described in
本発明は、上記の課題に対して着目したものであり、その目的は、自動車の予測進路に応じて障害物検知領域を設定し、障害物との衝突の可能性が高いと予想される場所では、その障害物検知領域を変更して、より積極的に障害物を検知することができる自動車用障害物検知装置を提供する。 The present invention pays attention to the above-mentioned problems, and its purpose is to set an obstacle detection area according to the predicted course of the automobile and to be expected to have a high possibility of collision with the obstacle. Then, the obstacle detection apparatus for motor vehicles which can change the obstacle detection area | region and can detect an obstacle more positively is provided.
本発明の自動車用障害物検知装置は、自車の予測進路と自車周辺の特定の道路構成物に応じて障害物検知領域を設定する検知領域設定手段を備える。 The obstacle detection device for an automobile according to the present invention includes a detection area setting unit that sets an obstacle detection area according to a predicted course of the own vehicle and a specific road structure around the own vehicle.
本発明によれば、自車周辺の特定の道路構成物に基づき、障害物との衝突の可能性が高いと予想される場所では、路上の死角を低減し、歩行者などの障害物に対する検知性能を向上することができる。 According to the present invention, in a place where a possibility of a collision with an obstacle is expected to be high based on a specific road structure around the own vehicle, the blind spot on the road is reduced and an obstacle such as a pedestrian is detected. The performance can be improved.
また、従来の障害物検知領域の死角に存在する障害物を検知可能とし、自動車の進路上に進入する障害物に対する検知遅れなどを防止し、対象となる障害物に対して安全な車両制御を可能にする。また、道路に対応した障害物検知領域を設定することにより、装置等の処理負荷を低減することを可能にする。 In addition, it is possible to detect obstacles that exist in the blind spot of the conventional obstacle detection area, prevent detection delays for obstacles that enter the course of the car, etc., and safe vehicle control for the target obstacles enable. In addition, by setting an obstacle detection area corresponding to the road, it is possible to reduce the processing load of the apparatus and the like.
以下、本発明の一実施形態について図を用いて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本実施の形態における自動車用障害物検知装置の機能を説明するブロック図である。図1に示すブロック図の処理内容は、自動車(以下、自車)に搭載される障害物検知装置のコンピュータにプログラミングされ、予め定められた周期で繰り返し実行される。 FIG. 1 is a block diagram for explaining the function of the obstacle detection device for an automobile in the present embodiment. The processing content of the block diagram shown in FIG. 1 is programmed in a computer of an obstacle detection device mounted on an automobile (hereinafter referred to as the own vehicle) and is repeatedly executed at a predetermined cycle.
本発明の自動車用障害物検知装置は、上記プログラムの実行により、コンピュータの内部機能として、障害物検知部(障害物検知手段)10と、予測進路演算部20と、道路構成情報取得部(道路構成情報取得手段)107と、道路構成判定部(判定手段)112と、検知領域設定部(検知領域設定手段)30が具現化される。
The obstacle detection device for an automobile of the present invention has an obstacle detection unit (obstacle detection means) 10, a predicted
障害物検知部10は、レーダ121及びカメラ装置122からなる外界認識装置よりレーダ検知情報と画像情報を取得し、これらレーダ検知情報と画像情報に基づいて、障害物検知領域内の障害物を検知する処理を行う。障害物検知部10は、レーダ検知情報取得部(レーダ検知情報取得手段)101、画像情報取得部(画像情報取得手段)102、第1の障害物検知部(第1の障害物検知手段)103、第2の障害物検知部(第2の障害物検知手段)106とからなる。
The
レーダ検知情報取得部101は、レーダ121で検知した障害物に関するレーダ検知情報を取得する。画像情報取得部102は、カメラ装置122で撮影した障害物に関する画像情報を取得する。
The radar detection
第1の障害物検知部103は、レーダ検知情報取得部101で取得したレーダ検知情報に基づいて自車と障害物との相対距離(位置)、相対速度、障害物の幅(大きさ)等の情報を含む障害物情報を検出する。
The first
第2の障害物検知部106は、第1の障害物検知部103で検出した障害物情報と、画像情報取得部102で取得した画像情報とに基づいて、検知領域設定部30で設定された障害物検知領域内に存在する障害物を検知する。障害物検知部10による障害物の検知結果は、警報部(警報手段)110と制動制御部(制動制御手段)111に出力される。
The second
レーダ121とフロントカメラ123は、自車の車両前部に取り付けられている。レーダ121は、レーザー光を使用するレーザレーダの他に、ミリ波を使用するミリ波レーダや赤外線を使用する赤外線レーダでもよい。また、フロントカメラ123は、1つのカメラから構成される単眼カメラの他に、2つのカメラから構成されるステレオカメラを利用してもよく、単眼カメラもしくはステレオカメラを複数台利用しても良い。
The
画像情報取得部102が取得する「障害物に関する画像情報」とは、障害物の外形・輪郭などのエッジ情報や歩行者の服装と背景との濃淡の情報等である。障害物は、歩行者、自転車、自車以外の自動車(走行車両、停止車両を含む)、路側物(電柱、ガードレール、標識、街路樹など)の少なくとも一つ以上であり、これ以外にも、自車の走行に障害となるすべてのものが含まれる。
The “image information related to the obstacle” acquired by the image
予測進路演算部20は、自車のステア角(操舵角)と車速に基づいて、自車の予測進路を演算する処理を行う。予測進路演算部20は、車両情報取得部108と進路演算部109とを有する。車両情報取得部108は、ステア角検出センサ132によって検出したステア角α[rad]の情報と、車速センサ133によって検出した車速Vy[m/s]の情報を取得する。
The predicted
進路演算部109は、車両情報取得部108によって取得した自車のステア角α[rad]の情報と、車速センサ133によって検出した自車の車速Vy[m/s]の情報とに基づいて、自車の予測進路(旋回半径R)を演算する(図3(b)を参照)。
The
予測進路演算部20による自車の予測進路の演算結果は、予測進路情報として検知領域設定部30に出力される。なお、自車の予測進路を演算するために車両情報取得部108で取得したステア角α[rad]や車速Vy[m/s]の他に、自車のヨーレートおよびヨー角、加速度等を利用してもよい。また、進路演算部109で演算した予測進路を、自車に搭載したカーナビゲーション装置131のモニター画面に表示してもよい。
The calculation result of the predicted course of the host vehicle by the predicted
道路構成情報取得部107は、カーナビゲーション装置131に記憶される地図情報と、カメラ装置122により撮影した道路標識や路上標示物等の自車の周囲の画像情報との少なくとも一つ以上を用いて、横断歩道や狭隘道路等の特定の道路構成物についての情報である道路構成情報を取得する。ここで、「特定の道路構成物」とは、障害物との衝突の可能性が高いと予想される場所に存在するもの、あるいは場所そのものであり、横断歩道や狭隘道路の他に、交差点やスクールゾーン等が例として挙げられる。
The road configuration
道路構成情報には、横断歩道や狭隘道路の情報が含まれており、例えば、横断歩道の場合には、横断歩道の位置、自車と横断歩道との相対距離、相対速度、横断歩道の横幅D’1および長さW’ 1の寸法形状等の情報を有しており、さらに信号機の設置情報及び点灯状態の情報を含んでいてもよい。 The road configuration information includes information on pedestrian crossings and narrow roads. For example, in the case of pedestrian crossings, the position of the pedestrian crossing, the relative distance between the vehicle and the pedestrian crossing, the relative speed, and the width of the pedestrian crossing. It has information such as the dimension and shape of D ′ 1 and length W ′ 1 , and may further include information on traffic signal installation and information on the lighting state.
また、狭隘道路の場合には、狭隘道路の位置、自車と狭隘道路との相対距離、相対速度、狭隘道路の横幅の情報を有しており、さらに狭隘道路の長さ(距離)や制限速度等の情報を含んでいてもよい。なお、狭隘道路とは、一車線で且つ車道の横幅が予め設定された規定範囲内である道路と定義する。 In the case of narrow roads, it has information on the position of the narrow road, the relative distance between the vehicle and the narrow road, the relative speed, and the width of the narrow road, as well as the length (distance) and restrictions of the narrow road. Information such as speed may be included. A narrow road is defined as a road that is in a single lane and whose lateral width is within a predetermined range.
カーナビゲーション装置131の地図情報を記憶する記憶媒体としては、コンピュータが読み取り可能なCD−ROM,DVD−ROM,ハードディスク等がある。また、カーナビゲーション装置131の地図情報は、記憶媒体の他に所定の情報センタから通信手段により入手しても良い。道路構成情報取得部107によって取得された道路構成情報は、道路構成判定部112に出力される。
Examples of the storage medium for storing the map information of the
横断歩道の情報は、カメラ装置122のフロントカメラ123やリヤカメラ124によって路面を撮影し、路面に標示された中抜き菱形の道路標示(前方に横断歩道又は自転車横断帯があることを示す道路標示)を認識することによって取得してもよい。道路判定部112は、道路構成情報取得部107で取得した道路構成情報に基づいて、横断歩道や狭隘道路等の特定の道路構成物が存在するか否かを判定する。
For information on the pedestrian crossing, the road surface is photographed by the
検知領域設定部30は、自車の予測進路と自車周辺の特定の道路構成物に応じて障害物検知領域を設定する処理を行う。障害物検知領域は、自車の車幅以上の横幅を有する警報制御対象領域と、警報制御対象領域の車幅方向外側にそれぞれ車幅の半分以上の横幅を有する側方領域によって構成される。検知領域設定手段30は、第1の障害物検知領域を設定する第1の検知領域設定部(第1の検知領域設定手段)104と、第2の障害物検知領域を設定する第2の検知領域設定部(第2の検知領域設定手段)105とを備えている。
The detection
第1の検知領域設定部104は、予測進路演算部20で演算した自車の予測進路に応じて第1の障害物検知領域を設定する。第1の障害物検知領域は、レーダ121の検知範囲と、フロントカメラ123の検知範囲と、自車の車幅に基づいてその大きさが設定され、自車の予測進路上に重なる形状とされる。
The first detection
第2の検知領域設定部105は、第1の障害物検知領域内に、横断歩道や狭隘道路等の特定の道路構成物が存在する場合に、第1の障害物検知領域を、その特定の道路構成物に応じて変形させた第2の障害物検知領域を設定する。
The second detection
警報部110は、検知領域設定部30で設定された警報制御対象領域内で障害物検知部10が障害物を検知した場合に、自車と障害物との相対距離及び相対速度に基づいて算出されるTTC(衝突予測時間)[sec]に応じて、障害物が自車の予測進路上に存在することを運転者や同乗者に対して所定の警報で報知する。
The alarm unit 110 is calculated based on the relative distance and relative speed between the vehicle and the obstacle when the
警報は、「ピピピ・・・」などのビープ音の他に、音声メッセージ等の聴覚的な警報や、カーナビゲーション装置131のモニター画面、インストゥルメントパネル、ヘッドアップディスプレイ上(いずれも図示せず)に警報表示を表示させ、あるいは光を点滅させる等の視覚的な警報、さらには、振動発生装置によってハンドルや座席を振動させる体感的な警報であってもよい。
In addition to a beep sound such as “beep beep”, the alarm is an audible alarm such as a voice message, a monitor screen of the
制動制御部111は、検知領域設定部30で設定した警報制御対象領域内で障害物を検知した場合に、自車と障害物とのTTC[sec]に応じて自車を減速させる制動制御を実行する。なお、制動制御の他に、運転者のハンドル操作(ステアリング)を支援する回避制御を行ってもよい。
The braking control unit 111 performs braking control for decelerating the host vehicle according to TTC [sec] between the host vehicle and the obstacle when an obstacle is detected in the alarm control target region set by the detection
次に、カメラ装置122のフロントカメラ123を用いて障害物を検知する場合の障害物検知領域と、その表示の一実施例について図2を用いて説明する。図2は、フロントカメラ123で自車前方を撮影した画像と、障害物検知領域208をカーナビゲーション装置131のモニター画面201に表示した場合の実施例を示す。
Next, an example of an obstacle detection area when an obstacle is detected using the
モニター画面201には、左右に歩道203がある道路202の画像と、実線で囲まれた障害物検知領域208と、障害物検知領域208内にて点線で囲まれた警報制御対象領域209と、障害物検知領域208内で警報制御対象領域209の左右に形成された側方領域210が表示されている。
The
なお、障害物検知領域208、警報制御対象領域209、側方領域210は、モニター画面201に表示しなくてもよく、また、運転手および同乗者による表示のON・OFF操作が可能であってもよい。
The
警報制御対象領域209の横幅213は、自車の車幅と等価であり、側方領域210の横幅214は、車幅の半分の大きさに設定されている。これらの横幅213、214は、レーダ121の最大検知範囲(水平照射角度)およびフロントカメラ123の検知範囲(画角)以内の領域であれば、適宜調整することができる。
The lateral width 213 of the alarm
図2において、警報制御対象領域209内に存在する歩行者205と、側方領域210内に存在する歩行者206は、障害物検知部10による検知対象となり、障害物検知領域208の外側に存在する歩行者207は検知対象外となる。
In FIG. 2, the
自車が横断歩道204に差し掛かり、横断歩道204のほぼ中央に位置する歩行者205が警報制御対象領域209内に存在する場合に、歩行者205に対する自車のTTCに応じて、警報ライン211と減速制動ライン212が設定される。
When the own vehicle approaches the
そして、警報ライン211に歩行者205が達した場合に、運転者および同乗者に対する警報が発生し、さらに歩行者205が減速制動ライン212まで達した場合に、警報制御および制動制御が実行される。なお、歩行者206は、障害物検知領域208内で検知されているが、側方領域210内であり、警報制御対象領域209の外側であるので、警報制御等の対象とはならない。
When the
以上説明したように、自車前方に障害物検知領域208を設定することにより、障害物検知領域208内の障害物を検知し、さらに警報制御対象領域209内で障害物を検知した場合は所定の警報制御及び制動制御が実行される。
As described above, by setting the
次に、自車の予測進路に応じて第1の障害物検知領域302が設定される場合について図3を用いて説明する。図3は、第1の検知領域設定部104によって設定された第1の障害物検知領域302を示す概略図である。図3(a)は、自車の予測進路が直進(ステア角α≒0)である場合、図3(b)は、自車の予測進路が左カーブ(旋回半径R)である場合を示す概略図である。
Next, the case where the first
車両301は車速Vyで道路を走行している。レーダ121は、車両301のフロントバンパーより内側に取り付けられており、フロントカメラ123は、車両301のルームミラー(バックミラー)付近に取り付けられている。
The
第1の障害物検知領域302は、警報制御対象領域304と左右の側方領域303とからなり、車両301の前方に設定されている。第1の障害物検知領域302の前後幅Lnは、レーダ121もしくはフロントカメラ123が障害物を検知できる検知距離に基づいて設定され、その最大検知距離は、歩行者、車両、路側物など検知する対象物に応じて変化する。
The first
第1の障害物検知領域302の横幅Wnは、警報制御対象領域304の横幅WARnに、左右の側方領域303の横幅WATnをそれぞれ加えたものであり、警報制御対象領域304の横幅WARnは、車両301の横幅Wcと等価に設定され、側方領域303の横幅WATnは、警報制御対象領域304の横幅WARnの半分の大きさに設定されている。ただし、警報制御対象領域304の横幅WARnと側方領域303の横幅WATnは、任意に調整することができる。
The width Wn of the first
警報ライン308および減速制動ライン309は、自車と警報制御対象領域304内に存在する最も自車に近い障害物とのTTCに応じて、警報制御対象領域304内に設定される。本実施の形態では、警報ライン308は、TTC=2.0〜3.0[sec]に設定され、減速制動ライン309は、TTC=1.0〜2.0[sec]に設定されている。そして、警報制御対象領域304内の障害物が警報ライン308に到達すると警報が発生し、更に減速制動ライン309まで到達すると、警報および制動制御が実行される。
The
図3(a)に示す符号Dnは、自車から横断歩道や狭隘道路等の特定の道路構成物までの相対距離[m]、D’nは特定の道路構成物の前後幅[m](奥行き・距離)、W’nは特定の道路構成物の横幅[m]、Lnは第1の障害物検知領域302の前後方向の長さ[m](検知距離)、Wnは第1の障害物検知領域302の横幅[m]である。
The symbol Dn shown in FIG. 3A is a relative distance [m] from the own vehicle to a specific road component such as a pedestrian crossing or a narrow road, and D′ n is a front-rear width [m] ( Depth / distance), W′n is the width [m] of the specific road component, Ln is the length [m] (detection distance) in the front-rear direction of the first
第1の障害物検知領域302は、自車のステア角αと車速Vyとから演算される予測進路に応じて設定される。例えば、車両走行中に運転者がハンドルを左まわりに操作した場合(ステア角α≠0)、図3(b)に示すように、予測進路演算部20で自車の予測進路310(旋回半径R)が演算され、その予測進路310に応じて、第1の障害物検知領域302が左方向にカーブするように設定される。また、図示していないが、運転者がハンドルを右まわりに操作した場合には、第1の障害物検知領域302は、右方向にカーブするように設定される。
The first
次に、障害物検知部10の処理内容について図4を用いて説明する。図4は、障害物検知領域内の障害物を検知する障害物検知部10の処理内容を説明するフローチャートである。
Next, processing contents of the
処理401において、レーダ121で障害物を検知して得られるレーダ検知情報を読み込み、処理402へ進む。レーダ検知情報には、自車と障害物との相対距離Dr[m]、相対速度Vr[m/s]、障害物の幅Wr[m]等が含まれている。
In
次に、処理402においてフロントカメラ123で撮影した自車周囲の道路および障害物などの画像情報を読み込み、処理403へ進む。処理403では、レーダ123で検知した障害物が歩行者、自車以外の自動車、路側物のいずれであるかを判定する。
Next, in
ここでは、処理401で取得したレーダ検知情報の相対距離Dr[m]、相対速度Vr[m/s]、障害物の幅Wr[m]と、予め設定されている相対速度Vrのしきい値Vthおよび障害物幅Wrのしきい値Wthとを用いて、以下の式(1)−1〜3を用いて判定する。
Here, the relative distance Dr [m], the relative speed Vr [m / s], the obstacle width Wr [m] of the radar detection information acquired in the
Vxr < Vxth (1)−1
Vyr < Vyth (1)−2
Wr < Wth (1)−3
Vxr <Vxth (1) -1
Vyr <Vyth (1) -2
Wr <Wth (1) -3
式(1)−1は、自車と障害物との前後方向(X軸方向)の相対速度に基づき判定し、この式が成立する場合は、障害物は停止物又は低速物と判定される。式(1)−2は、自車と障害物との横方向(Y軸方向)の相対速度に基づき判定し、この式が成立する場合には、障害物は歩行者又は停止物と判定される。式(1)−3は、障害物の幅に基づき判定し、この式が成立する場合には、障害物は歩行者又は路側物と判断される。 Formula (1) -1 is determined based on the relative speed in the front-rear direction (X-axis direction) between the host vehicle and the obstacle. If this formula is satisfied, the obstacle is determined to be a stopped object or a low-speed object. . Formula (1) -2 is determined based on the relative speed in the lateral direction (Y-axis direction) between the vehicle and the obstacle. If this formula is satisfied, the obstacle is determined as a pedestrian or a stop. The Formula (1) -3 is determined based on the width of the obstacle, and when this formula is satisfied, the obstacle is determined to be a pedestrian or a roadside object.
次に、処理404において、検知領域設定部30で設定した障害物検知領域を読み込む。障害物検知領域は、初期設定として、警報制御対象領域の横幅WARnが自車の車幅Wcに設定され、自車を中心に左右対称とされ、左右の側方領域の横幅WATnがそれぞれ警報制御対象領域の横幅WARnの半分の大きさに設定される(例えば図3(a)を参照)。そして、自車の予測進路に応じて第1の障害物検知領域が設定される(例えば図3(b)を参照)。
Next, in
そして、第1の障害物検知領域内に、横断歩道や狭隘道路等の特定の道路構成物が存在する場合には、第1の障害物検知領域を特定の道路構成物の形状に応じて変形させた第2の障害物検知領域が設定される(例えば、図8及び図9を参照)。 When a specific road component such as a pedestrian crossing or a narrow road exists in the first obstacle detection area, the first obstacle detection area is deformed according to the shape of the specific road structure. The set second obstacle detection area is set (see, for example, FIGS. 8 and 9).
障害物検知部10は、第1の障害物検知領域のみが設定されている場合には、第1の障害物検知領域内の障害物を検知し、第2の障害物検知領域が設定されている場合には、第2の障害物検知領域内の障害物を検知する。
When only the first obstacle detection area is set, the
次に、処理405において、処理404にて読み込んだ障害物検知領域内の障害物に対して、処理402にて読み込んだ画像情報を用いて、公知のパターンマッチング処理を行う。パターンマッチングは、予め所定の障害物に関するテンプレートを少なくとも1つ以上用意し、フロントカメラ123の画像情報として取得した障害物検知領域内の障害物と所定のテンプレートとを比較し、そのエッジ情報から障害物検知領域内の障害物を特定する方法である。なお、所定のテンプレートとは、例えば、歩行者のテンプレートや車両のテンプレート、路側物のテンプレートである。
Next, in
以上説明したように、障害物検知部10では、レーダ121で検知する障害物のレーダ検知情報と、フロントカメラ123で撮影した画像情報とに応じて、障害物検知領域内の障害物を検知することができる。
As described above, the
次に、検知領域設定部30の処理内容について図5を用いて説明する。図5は、検知領域設定部30の処理内容を説明するフローチャートである。
Next, processing contents of the detection
処理501において、カーナビゲーション装置131の地図情報に含まれている道路構成情報、およびカメラ装置122で標識および路上表示物などを撮影して検知した道路構成情報を取得して処理502へ進み、処理502において、予測進路演算部20で演算した自車の予測進路を取得して処理503へ進む。
In process 501, road configuration information included in the map information of the
処理503において、レーダ検知範囲と、カメラ検知範囲と、自車幅Wcと、自車の予測進路に応じて第1の障害物検知領域を設定する処理を行う。第1の障害物検知領域は、以下の式(2)、(3)、及び、処理502で取得した自車の予測進路に基づいて設定される。
In
前後幅:
Ln=L0=Lrd(もしくはLca) ・・・(2)
水平幅:
Wn=W0=WARn+WATn×2
=Wc+(Wc/2)×2=2Wc ・・・(3)
(ただし、WATn=WARn/2)
Front / rear width:
Ln = L 0 = Lrd (or Lca) (2)
Horizontal width:
Wn = W 0 = W AR n + W AT n × 2
= Wc + (Wc / 2) × 2 = 2Wc (3)
( WAT n = W AR n / 2)
ここで、Lrd[m]はレーダ検知距離、Lca[m]はカメラ検知距離、L0[m]は初期設定の障害物検知領域の奥行き(前後方向の長さ)、W0[m]は初期設定の障害物検知領域の横幅を示す。 Here, Lrd [m] is the radar detection distance, Lca [m] is the camera detection distance, L 0 [m] is the default obstacle detection area depth (length in the front-rear direction), and W 0 [m] is The horizontal width of the default obstacle detection area is shown.
次に、処理504において、処理501にて取得した道路構成情報に基づいて、道路認識フラグfSTRTRGn=1の判定を行う。処理504の判定条件が成立した場合は、第1の障害物検知領域内に横断歩道や狭隘道路等の特定の道路構成物があると判断して、処理505へ進む。一方、処理504の判定条件が不成立の場合(NO)は、第1の障害物検知領域内に特定の道路構成物が存在しないと判断して処理を終了する。
Next, in the
処理505において、特定の道路構成物の形状に対応した第2の障害物検知領域を設定する処理を行う。第2の障害物検知領域は、上記した式(2)および式(3)に基づいて設定した第1の障害物検知領域を、以下の式(4)〜(6)に基づいて、特定の道路構成物の形状に対応するように変形させたものである。添字nは、n=1は横断歩道(交差点含む)、n=2は狭隘道路(スクールゾーン含む)を示す。
In
前後幅:
Ln=LFn+LBn(Ln≦Lrd もしくは Lca)・・・(4)−1
LBn=(W0/W’n)×(L0−LFn) ・・・(4)−2
水平幅:
(i)0<Y<Dn:
WFn≦W0(=2Wc) ・・・(5)−1
WARn=WFn/2(ただし、WARn≧Wc) ・・・(5)−2
(ii)Dn≧Y:
WBn=WRn+WLn(ただし、W0≦WARn≦W’n)
=Dn×(VRxn/Vyn)+Dn×(VLxn/Vyn)
・・・(5)−3
WARn=WBn/2(ただし、WARn≧Wc) ・・・(5)−4
|VR,Lxn|=|(Vyn×W’n/Dn)×σ| ・・・(6)
Front / rear width:
Ln = L F n + L B n (Ln ≦ Lrd or Lca) (4) −1
L B n = (W 0 / W'n) × (L 0 -L F n) ··· (4) -2
Horizontal width:
(i) 0 <Y <Dn:
W F n ≦ W 0 (= 2Wc) (5) -1
W AR n = W F n / 2 (W AR n ≧ Wc) (5) -2
(ii) Dn ≧ Y:
W B n = W R n + W L n (W 0 ≦ W AR n ≦ W′n)
= Dn × (V R xn / Vyn) + Dn × (V L xn / Vyn)
... (5) -3
W AR n = W B n / 2 (W AR n ≧ Wc) (5) -4
| VR , L xn | = | (Vyn × W′n / Dn) × σ | (6)
上記した式(4)−2は、特定の道路構成物が狭隘道路である場合に対応し、式(5)−2、式(6)は、特定の道路構成物が横断歩道である場合に対応した式である。 Expression (4) -2 described above corresponds to the case where the specific road structure is a narrow road, and Expression (5) -2 and Expression (6) correspond to the case where the specific road structure is a pedestrian crossing. The corresponding formula.
ここで、LFn[m]は自車から特定の道路構成物までの障害物検知領域の長さ、LBn[m]は特定の道路構成物に対する障害物検知領域の長さ、WFn[m]は自車から特定の道路構成物までの間における障害物検知領域の横幅、WBn[m]は特定の道路構成物に対する障害物検知領域の横幅、Vyn[m/s]は自車と特定の道路構成物との相対速度(≒車速Vy)、WRnは特定の道路構成物に対する障害物検知領域の自車を中心とした右側の幅、WLnは特定の道路構成物に対する障害物検知領域の自車を中心とした左側の幅を示す。 Here, L F n [m] is the length of the obstacle detection area from the own vehicle to the specific road structure, L B n [m] is the length of the obstacle detection area for the specific road structure, W F n [m] is the width of the obstacle detection area between the vehicle to the particular road constructions, W B n [m] is the width of the obstacle detection region for a particular road component thereof, Vyn [m / s ] Is the relative speed between the vehicle and the specific road component (≈ vehicle speed Vy), W R n is the right-hand width of the obstacle detection area with respect to the specific road component centered on the vehicle, and W L n is the specific The width of the left side centering on the own vehicle of the obstacle detection area for the road component is shown.
また、VRxn[m/s]およびVLxn[m/s]はそれぞれ右側および左側から自車の予測進路上に進行する障害物の横方向相対速度しきい値であり、式(6)で演算される。式(6)のσは補正係数であり、自車の横方向の相対位置で決まる(各記号については図8及び図9を参照)。 V R xn [m / s] and V L xn [m / s] are threshold values of lateral relative speeds of obstacles traveling on the predicted course of the vehicle from the right side and the left side, respectively. ). In the equation (6), σ is a correction coefficient and is determined by the relative position in the lateral direction of the own vehicle (see FIGS. 8 and 9 for each symbol).
以上説明したように、検知領域設定部30では、自車の予測進路に応じて第1の障害物検知領域が設定され、第1の障害物検知領域内に特定の道路構成物が存在する場合には、第1の障害物検知領域を特定の道路構成物の形状に応じて変形させた第2の障害物検知領域が設定される。
As described above, in the detection
次に、道路構成情報取得部107の処理内容について図6を用いて説明する。図6は、道路構成情報取得部107の処理内容を説明するフローチャートである。
Next, processing contents of the road configuration
処理601において、カーナビゲーション装置131の記憶媒体に記憶された地図情報から特定の道路構成物の情報である道路構成情報を取得し、処理602へ進む。
In
処理602において、カーナビゲーション装置131のジャイロなどを含む自律航法装置などで演算される経度と緯度の自車位置情報を読み込み、処理603へ進む。なお、自車位置情報はGPS(Global Positioning System)から受信してもよい。処理603において、フロントカメラ123もしくはリアカメラ124で自車周辺の道路を撮影した画像情報を取得し、処理604へ進む。
In
処理604において、処理603にて読み込んだ画像情報から、道路標識や道路標示等を認識することにより、道路構成情報及び路面の白線の有無に関する白線情報を取得し、処理605へ進む。ここで、白線とは、路面に標示されて道路を車道と歩道に区画する白線をいう。なお、画像情報から認識する対象として、道路標識、道路標示、路面の白線の他に、停止車両の有無や信号機などを検知してもよい。
In
処理605において、処理604にて取得した道路構成情報及び白線情報を、カーナビゲーション装置131の地図情報に記憶・更新し、処理606へ進む。処理606では、道路構成情報に基づき、第1の障害物検知領域内に特定の道路構成物が存在するか否かの判定を行う。なお、本実施の形態では、狭隘道路であるか否かは、以下の式(7)によって判定される。
In
3.0[m] < W’2 < 5.5[m] ・・・(7) 3.0 [m] <W ' 2 <5.5 [m] (7)
上記式(7)において、W’ 2は道路幅である。予測進路の道路幅が上記式(7)の条件を具備する場合には、狭隘道路と判定する。 In the above formula (7), W ′ 2 is the road width. When the road width of the predicted course satisfies the condition of the above formula (7), it is determined as a narrow road.
処理606の判定条件が成立している(YES)場合は、第1の障害物検知領域内に特定の道路構成物が存在していると判定して処理607へ進み、処理607において特定の道路構成物に対応した道路認識フラグfSTRTRGnをセット(fSTRTRGn=1)して処理609へ進む。一方、処理606の判定条件が不成立(NO)の場合は、第1の障害物検知領域内に特定の道路構成物が存在しないと判断して処理608へ進み、処理608において道路認識フラグfSTRTRGnをクリア(fSTRTRGn=0)して処理609へ進む。
If the determination condition of
次に、処理609において、処理604にて取得した白線の情報に基づいて、路面の白線を検知しているか否かを判定する。処理609の判定条件が成立している場合(YES)は、自車が路面の白線を認識していると判断して処理610へ進み、処理610において白線検知フラグfCMRDTLをセット(fCMRDTL=1)して処理を終了する。
Next, in
一方、処理609の判定条件が不成立の場合(NO)は、自車が路面の白線を認識していないと判断して処理611へ進み、処理611において白線検知フラグfCMRDTLをクリア(fCMRDTL=0)して処理を終了する。
On the other hand, if the determination condition in
なお、処理610にて白線検知フラグfCMRDTLがセットされた場合には、事前に処理607にて所定の道路認識フラグfSTRTRGnがセットされている場合でも、路面の白線に合わせた障害物検知領域の設定(図10(a)を参照)を優先する。
When the white line detection flag fCMRDTL is set in the
以上説明したように、道路構成情報取得部107は、カーナビゲーション装置131の地図情報、もしくはフロントカメラ123やリヤカメラ124で撮影した画像情報から道路構成情報や白線情報を取得することができる。
As described above, the road configuration
次に、予測進路演算部20の処理内容について図7を用いて説明する。図7は、予測進路演算部20の処理内容を説明するフローチャートである。
Next, the processing content of the predicted
処理701において、自車のステア角αおよび車速Vy等のパラメータを読み込み、処理702に進む。処理702においてステア角αとステアリング比gから、式(8)を用いて操舵角δを算出する。
In
δ=α/g ・・・(8) δ = α / g (8)
次に、処理703において、操舵角δと車速Vyから式(9)を用いて自車の旋回半径R[m]を演算する。
Next, in
R=(1+AVy2)×H/δ ・・・(9) R = (1 + AVy 2 ) × H / δ (9)
式(9)において、Aはスタビリティファクタ[s2/m2]と呼ばれるものであり、H[m]は自車のホイールベースである。以上説明したように、予測進路演算部20では、ステア角αおよび車速Vyから自車の旋回半径Rを演算することができる。
In Expression (9), A is called a stability factor [s 2 / m 2 ], and H [m] is a wheel base of the own vehicle. As described above, the predicted
次に、道路構成情報取得部107で横断歩道の道路構成情報を取得した場合の第2の障害物検知領域804の設定について図8を用いて説明する。図8は、車道801を走行する車両802が、歩行者807、808が横断する横断歩道803にさしかかる場合の第2の障害物検知領域804を示した概略図である。
Next, setting of the second obstacle detection area 804 when the road configuration
第2の障害物検知領域804は、警報制御対象領域805とその両側の側方領域806からなり、横断歩道803の形状に応じた形状を有している。車両802が相対速度Vy1で横断歩道803に接近する場合に、横断歩道の道路構成情報に基づき、第1の障害物検知領域内に横断歩道803が存在することを事前に認識し、第2の障害物検知領域804及び警報制御対象領域805を、上記式(4)〜(6)に基づいた以下の式(10)〜(12)によって演算し、横断歩道803の形状に対応した第2の障害物検知領域804および警報制御対象領域805を設定する。
The second obstacle detection area 804 includes an alarm control target area 805 and
前後幅:
L1 = LF 1 + LB 1(L1≦LrdもしくはLca) ・・・(10)
ただし、LF 1 = D1、LB 1= D’ 1
水平幅 :
(i)0≦Y<D1
WF 1=W0(=2Wc) ・・・(11)−1
WAR 1 = W1/2(ただし、WAR 1≧Wc) ・・・(11)−2
(ii)D1≦Y
WB 1=WR 1+WL 1(ただし、W0≦W1≦W’ 1)
=D1×(VRx1/Vy1)+D1×(VLx1/Vy1)
・・・(11)−3
WAR 1=W1/2(ただし、WAR1≧Wc) ・・・(11)−4
|VR,Lx1|=|(Vy1・W’ 1/D1)×σ| ・・・(12)
Front / rear width:
L 1 = L F 1 + L B 1 (L 1 ≦ Lrd or Lca) (10)
However, L F 1 = D 1 , L B 1 = D ′ 1
Horizontal width:
(i) 0 ≦ Y <D 1
W F 1 = W 0 (= 2Wc) (11) -1
W AR 1 = W 1/2 ( where, W AR 1 ≧ Wc) ··· (11) -2
(ii) D 1 ≦ Y
W B 1 = W R 1 + W L 1 (W 0 ≦ W 1 ≦ W ′ 1 )
= D 1 × (V R x 1 / Vy 1) +
... (11) -3
W AR 1 = W 1/2 ( However, WAR1 ≧ Wc) ··· (11 ) -4
| V R, L x 1 | = | (Vy 1 · W ′ 1 / D 1 ) × σ | (12)
ここで、D’ 1[m]は横断歩道803の奥行き(前後方向の長さ)、W’ 1[m]は横断歩道803の横幅(水平方向)、Wc[m]は車両802の横幅、LF 1[m]は車両802から横断歩道803までの障害物検知領域804の長さ、LB 1[m]は横断歩道803における障害物検知領域804の長さ、WF 1[m]は車両802から横断歩道803までの距離D1間における障害物検知領域804の横幅、WB 1[m]は横断歩道803における障害物検知領域804の横幅を示す。
Here, D ′ 1 [m] is the depth of the pedestrian crossing 803 (length in the front-rear direction), W ′ 1 [m] is the width of the pedestrian crossing 803 (horizontal direction), Wc [m] is the width of the
なお、横断歩道803の位置や形状等の道路構成情報を取得する方法は、カーナビゲーション装置131の地図情報の他に、車両802に取り付けたフロントカメラ123で横断歩道803を撮影して取得してもよく、またはリアカメラ124を用いて、横断歩道803があることを示す中抜き菱形の道路標示809を検知して取得してもよい。
The road configuration information such as the position and shape of the
本実施例の場合、式(10)〜(12)で演算した第2の障害物検知領域804は、第1の障害物検知領域の一部である太い破線(以下、破線)で示す領域810の部分が、同じく破線で示す横断歩道803上の両側の領域811および812へと置き換わった状態でもある。
In the case of the present embodiment, the second obstacle detection region 804 calculated by the equations (10) to (12) is a
つまり、横断歩道803より遠方の領域810は検知対象とせず、その分、手前側の横断歩道803上の破線で示す領域811、812の分を検知領域とすることにより、第1の障害物検知領域では検知対象でない歩行者808を検知することが可能である。なお、第2の障害物検知領域804内で検知した歩行者808が、第2の障害物検知領域804から外れた場合でも、トラッキング処理により継続して検知することも可能である。
In other words, the
車両802が横断歩道803に接近して、横断歩道803上の障害物に対するTTC[sec](=D1/Vy1)が小さくなるに従い、横断歩道803上の側方領域811、812は上記式(12)に従って互いに接近する方向に縮小し、横断歩道803上の障害物検知領域804の左右幅WB 1はW0に収束する。そして、横断歩道803上の側方領域811,812の収縮に応じて、横断歩道803から遠方に領域810の部分が伸張する。
As the
警報ライン813と減速制動ライン814は、警報制御対象領域805内に歩行者807等の障害物が存在する場合に、当該障害物に対するTTC[sec]に応じて設定され、歩行者807が警報ライン813に到達すると運転者に対する警報が発生し、更に減速制動ライン814に到達すると警報および制動制御が実行される。
The
以上に説明したように、自車に取り付けたカーナビゲーション装置131もしくはカメラ装置122によって横断歩道803の道路構成情報を取得することにより、第2の障害物検知領域804を横断歩道803の形状に適応した形状に変形させることができ、第1の障害物検知領域内では、領域外とされる横断歩道803上の歩行者808を検知することが可能となる。
As described above, the second obstacle detection area 804 is adapted to the shape of the
次に、道路構成情報取得部107で狭隘道路の道路構成情報を取得した場合の第2の障害物検知領域904の設定について図9を用いて説明する。図9は、車両902が道路901から幅W’2の狭隘道路903に進入する場合に設定される第2の障害物検知領域904を示した概略図である。
Next, setting of the second
検知領域設定部30は、相対速度Vy2で走行する車両902が道路901から狭隘道路903に進入する場合、車両902に搭載するカーナビゲーション装置131の地図情報から狭隘道路903の道路構成情報を取得し、車両902から距離D2前方に狭隘道路903が存在することを認識し、第2の障害物検知領域904を以下の式(13)、式(14)に基づいて演算する。狭隘道路903の道路構成情報には、狭隘道路903の道路幅W’2や奥行きD’2、車両902から狭隘道路903までの距離D2 の他に、狭隘道路903の制限速度の情報なども含まれている。
When the vehicle 902 traveling at the relative speed Vy2 enters the
なお、狭隘道路の道路構成情報の取得は、カーナビゲーション装置131の地図情報の他に、フロントカメラ123もしくはリアカメラ124で道路標識や道路標示等を撮影し、画像処理することにより取得してもよい。
The road configuration information of narrow roads may be acquired by photographing road signs and road markings with the
前後幅:
L2=LF 2+LB 2(L2≦Lrd もしくはLca) ・・・(13)−1
ただし、LB 2=(W0/W’ 2 )×(L0−LF 2) ・・・(13)−2
水平幅 :
( i ) 0 ≦ Y < D2
WF 2 = W0(=2Wc) ・・・(14)−1
WAR 2 = W2/2 (ただし、WAR 2≧Wc) ・・・(14)−2
( ii ) D2≦ Y
WB 2 = W’ 2 (ただし、Wc ≦ WB 2 ≦ W’ 2 ) ・・・(14)−3
WAR 2 = W2/2 (ただし、WAR 2≧Wc) ・・・(14)−4
Front / rear width:
L 2 = L F 2 + L B 2 (L 2 ≦ Lrd or Lca) (13) −1
However, L B 2 = (W 0 / W '2) × (L 0 -L F 2) ··· (13) -2
Horizontal width:
(I) 0 ≦ Y <
W F 2 = W 0 (= 2Wc) (14) -1
W AR 2 = W 2/2 ( where, W AR 2 ≧ Wc) ··· (14) -2
(ii) D 2 ≤ Y
W B 2 = W ′ 2 (Wc ≦ W B 2 ≦ W ′ 2 ) (14) -3
W AR 2 = W 2/2 ( where, W AR 2 ≧ Wc) ··· (14) -4
ここで、D’ 2[m]は狭隘道路903の奥行き(距離)、W’ 2[m] は狭隘道路903の道路幅、Wc[m]は車両902の横幅、LF 2[m]は車両902から狭隘道路903までの第2の障害物検知領域904の長さ、LB 2[m]は狭隘道路903における障害物検知領域904の長さ、WF 2[m]は車両902から狭隘道路903までの距離D2間における第2の障害物検知領域904の横幅、WB 2[m]は狭隘道路903における第2の障害物検知領域904の横幅を示す。ただし、上記式(2)および式(3)より、W0=2Wc、L0=LrdもしくはLcaである。
Here, D ′ 2 [m] is the depth (distance) of the
上記式(13)、式(14)により、狭隘道路903の道路幅に合わせて第2の障害物検知領域904を設定することで、第1の障害物検知領域では検知できない歩行者910を障害物検知領域904内で検知することが可能である。また、障害物検知領域904内で検知した歩行者910はトラッキング処理により継続して検知することも可能であり、不意な飛び出しにも対応して警報制御や制動制御が可能となっている。
By setting the second
なお、第2の障害物検知領域904の幅WB 2および長さLB 2については、狭隘道路903における制限速度もしくは車速Vy2(=Vy)に基づいたパターン値を設定してもよい(検知領域のテーブルを作成)。例えば、制限速度が高い場合や車速が速い場合には、障害物検知領域904の大きさを大きくするパターン値を設定し、制限速度が低い場合や車速が遅い場合には、障害物検知領域904の大きさを小さくするパターン値を設定することにより、歩行者910の飛び出し等に適切に対応することができる。
As for the width W B 2 and the length L B 2 of the second
警報ライン907と減速制動ライン908は、警報制御対象領域905内に歩行者等の障害物が存在する場合に、当該障害物と車両902とのTTC[sec]に応じて設定され、障害物が警報ライン907に到達すると運転者に対する警報が発生し、更に警報ライン908に到達すると警報および制動制御などが行われる。なお、本実施例で狭隘道路903とは、道路幅規定により道路幅がおおよそ3m〜5.5mの1車線道路を示す。
The
以上説明したように、自車に取り付けたカーナビゲーション装置131もしくはカメラ装置122によって狭隘道路の道路構成情報を取得することにより、第2の障害物検知領域904を狭隘道路903の道路幅および制限速度に応じて設定することが可能であり、第1の障害物検知領域では、検知領域から外れていた歩行者910を検知することが可能となる。
As described above, by obtaining the road configuration information of the narrow road by the
次に、路面の白線の有無に応じて障害物検知領域を設定する場合の実施例について図10を用いて説明する。図10は、車両1020のハンドルを左まわりに操作した場合に設定される検知領域を示す図である。
Next, an embodiment in which an obstacle detection area is set according to the presence or absence of a white line on the road surface will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a diagram illustrating a detection area that is set when the steering wheel of the
図10(a)は、車道1001と両側の歩道1003とが路面に標示された白線1002で仕切られて区画された道路を車両1020が走行している場合の障害物検知領域1005を示し、図10(b)は、車道1010に白線が標示されていない道路を車両1020が走行している場合の障害物検知領域1010を示す概略図である。
FIG. 10A shows an
検知領域設定部30は、道路構成情報取得部107により取得した白線情報に基づき、自車1020が走行する道路の路面に白線1002が標示されているか否かを判定し、白線1002が標示されていると判定した場合に、白線情報と自車1020の予測進路に基づいて障害物検知領域1005を設定する。
Based on the white line information acquired by the road configuration
具体的には、図10(a)に示すように、車両1020が車速Vyで車道1001を走行している場合、道路構成情報取得部107でセットされた白線検知フラグfCMRDTL=1に基づいて、路面に白線1002があることを認識し、以下の式(15)、式(16)に基づいて車道1001に合わせた障害物検知領域1005を設定する。
Specifically, as shown in FIG. 10A, when the
前後幅:
L3=(W0/W’ 3)×L0 (L3≦Lrd もしくはLca)・・・(15)
水平幅 :
W3=W’ 3 ・・・(16)−1
WAR 3=W3/2 (ただし、WAR 3≧Wc) ・・・(16)−2
Front / rear width:
L 3 = (W 0 / W ′ 3 ) × L 0 (L 3 ≦ Lrd or Lca) (15)
Horizontal width:
W 3 = W ′ 3 (16) −1
W AR 3 = W 3/2 ( where, W AR 3 ≧ Wc) ··· (16) -2
ここで、L3[m]は障害物検知領域1005の長さ、W3[m]は障害物検知領域1005の横幅、WAR 3[m]は警報制御対象領域1007の横幅、W’ 3[m]は車道1001の幅である。なお、式(2)および式(3)より、W0=2Wc、L0=LrdもしくはLcaである。
Here, L 3 [m] is the length of the
路面の白線1002を検知するカメラは、車両1020のルームミラー(バックミラー)付近に取り付けられたフロントカメラ123の他に、後部に取り付けたリアカメラ124を利用してもよい。また、カーナビゲーション装置131の地図情報から道路幅W’ 3[m]の情報を取得してもよい。
A camera that detects the
図10(a)は運転手が少しハンドルを左に切っている状態であり、車両1020は車道1001に対してやや左側に向いている。このような場合、通常、障害物検知領域1005は、予測進路演算部20で演算される自車の予測進路(旋回半径R)に応じて、図3(b)に示したように左にカーブする形状とされる。
FIG. 10A shows a state in which the driver slightly turns the steering wheel to the left, and the
しかし、路面の白線が検知されて白線検知フラグfCMRDTL=1がセットされている場合は、障害物検知領域1005は、式(15)、式(16)に基づいて設定され、予測進路に応じた図3で示すような検知領域の変化はなく、横幅W3は車道1001の道路幅W’ 3と等価とされる。そして、障害物検知領域1005の前方端部1015が、車両1020の向きに応じて左側に向くように多少変化する。
However, when the white line on the road surface is detected and the white line detection flag fCMRDTL = 1 is set, the
このように路面に白線がある場合には、車道1001の幅に合わせて障害物検知領域1005を設定することにより、予測進路に基づく障害物検知領域の変化によって生じる死角を低減し、安全性を向上することができる。また、白線検知フラグfCMRDTL=1の場合には、白線の外側である歩道1003や路端1004などの領域は検知対象としないので、装置の処理負荷を低減することができる。
Thus, when there is a white line on the road surface, by setting the
一方、図10(b)に示すように、白線の標示がなく、横断歩道もなく、狭隘道路でもない車道1010を車速Vyで走行している場合は、第1の検知領域設定部104で設定された第1の障害物検知領域1010内について障害物の検知が行われる。かかる状態で、運転手が車両1020のハンドルを少し左に切った場合、第1の検知領域設定部104では、予測進路演算部20で演算した自車の予測進路(旋回半径R)1014に応じて、第1の障害物検知領域1010を左側にカーブさせる処理を行う。
On the other hand, as shown in FIG. 10 (b), when the vehicle is traveling on a
第1の障害物検知領域1010が自車の予測進路1014に応じて変化する際に、変化後の第1の障害物検知領域1010が、一般的に障害物が存在しないような路端1004と重なる場合、路端1004上には第1の障害物検知領域1010を設定しない。従って、装置の余分な処理負荷を低減することができる。
When the first
警報ライン1008及び減速制動ライン1009は、警報制御対象領域1007、1013内で障害物を検知した場合に、車両1020と検知した障害物とのTTC[sec]に応じて設定され、障害物と車両1020との相対距離が警報ライン1008の距離と等価になった場合に、運転者に対する警報が行われる。さらに、障害物と車両1020との相対距離が減速制動ライン1009の距離と等価になった場合には、運転者に対する警報および車両1020の制動制御が行われる。
The
以上説明したように、路面の白線1002を検知した場合には、車道1001の道路幅W’ 3に合わせて障害物検知領域1005の横幅W3を設定して、障害物検知領域の死角を低減し、安全性を向上することができる。
As described above, when detecting the
次に、検知領域設定部30にて設定される警報制御対象領域内で障害物を検知した場合に、TTCに応じて警報および制動制御を行う場合について図11を用いて説明する。
Next, a case where alarm and braking control are performed according to TTC when an obstacle is detected in the alarm control target area set by the detection
図11は、車両1102と歩行者1103とのTTC[sec]および相対距離Dr[m]との関係を表すグラフ図である。グラフ内に示される線の傾きは、相対速度Vrの逆数(1/Vr)を表しており、線1105は相対速度Vr=20km/h、線1106は相対速度Vr=40km/h、線1107は相対速度Vr=60km/hの場合を示している。
FIG. 11 is a graph showing the relationship between the TTC [sec] and the relative distance Dr [m] between the
例えば、道路1101を走行中の車両1102が、相対速度Vr=40km/hでA地点を通過し、レーダ121とフロントカメラ123を用いて地点Eにいる歩行者1103を検知している。そして、車両1102が車速40km/hで地点B(相対距離Dr≒33m)に到達すると、予め設定したTTC=3.0[sec]に応じて運転者に対して警報音が発生する(1108)。
For example, the
さらに、車両1102が車速を落とさずに車速40km/hで地点C(Dr≒15m)に到達すると、同様にTTC=1.4[sec]に応じて警報音と共にブレーキが作動し(1109)、自動的に減速して地点Dで停止、もしくは徐行する。
Further, when the
なお、警報については、予め設定したTTCと車両1102と歩行者1103との相対速度Vrにより、警報が発生する地点(相対距離)は変化する。例えば、車両1102が車速60km/hで走行する場合、TTC=3.0[sec]で作動する警報は歩行者1103より50m手前の地点である。
As for the alarm, the point (relative distance) where the alarm is generated varies depending on the preset TTC, the relative speed Vr between the
また、車両1102が車速40km/hで走行しており、地点Bにて警報が発生した後に、運転者が減速動作を行い車速20km/hまで減速した場合は、地点C’の到達時に警報および減速制御が作動する。以上説明したように、車両1102と障害物1103とのTTCに応じて警報および減速制御を行うことにより、障害物との衝突を回避することが可能となる。
Further, when the
次に、カーナビゲーション装置131のモニター画面1201に表示する警報について図12を用いて説明する。図12は、自車1202が一般道を走行中に前方に歩行者を検知した場合に、モニター画面1201に表示した警報の一実施例である。
Next, alarms displayed on the
カーナビゲーション装置131のモニター画面1201には、車両1202が街中の道路1203を走行している場合の自車位置および周辺の地図情報が表示される。なお、道路1203は国道、都道府県道、市町村道である。
The
車両1202が道路1203を走行中に、車両1202に取り付けたレーダ121とフロントカメラ123で前方の障害物を検知し、車両1202と障害物とのTTC[sec]が所定の値になった場合に、モニター画面1201の運転席側半分に警報表示1204が表示される。
When the
歩行者を検知した場合は、歩行者表示1025が警報表示1204の中央に表示され、運転者に対する注意喚起のメッセージ1206および歩行者までの距離が数字1207とメーター表示1208で示される。メーター表示1208は、車両1202が歩行者(障害物)に近づくにつれ、バーの長さが右から左へ減少して短くなっていくことにより視認性を高めている。
When a pedestrian is detected, a pedestrian display 1025 is displayed at the center of the
なお、警報表示1204および障害物表示1205、注意喚起のメッセージ1206、障害物までの距離を示す数字1207とメータ表示1208は点滅させてもよく、車両1202と障害物とのTTC[sec]に応じて点滅周期を変えても良い。
The
また、歩行者以外の障害物としては、走行車両および停止車両、電柱やガードレールなどの路側物などでもよく、警報表示1204の中央位置に各障害物に対応した表示1205がなされる。警報の表示箇所については、モニター画面1201の他に、インストゥルメントパネルやヘッドアップディスプレイ上に表示してもよい。
The obstacles other than pedestrians may be traveling vehicles and stopped vehicles, roadside objects such as utility poles and guardrails, and a
以上説明したように、警報音だけでなく、モニター画面1201等に警報表示を表示し、運転者及び同乗者に視覚的に報知することにより、障害物との衝突事故を未然に防ぐことが可能となる。
As described above, not only the alarm sound but also the alarm display is displayed on the
上記した本発明の自動車用障害物検知装置によれば、車両走行中に障害物との衝突の可能性が高いと予想される横断歩道や狭隘道路では、障害物検知領域を変更して積極的に障害物を検知するので、路上の死角を低減し、歩行者などの障害物に対する検知性能を向上することができる。また、第1の障害物検知領域の死角に存在する障害物を検知可能とし、自車の進路上に進入する障害物に対する検知遅れなどを防止し、対象となる障害物に対して安全な車両制御を可能にすることができる。そして、白線の外側である歩道や路端などの領域は検知対象とせず、道路に対応した障害物検知領域を設定しているので、装置の処理負荷を低減することができる。 According to the above-described obstacle detection device for an automobile of the present invention, the obstacle detection area is changed positively on a pedestrian crossing or a narrow road that is expected to have a high possibility of collision with an obstacle while the vehicle is running. Therefore, the blind spot on the road can be reduced and the detection performance for obstacles such as pedestrians can be improved. In addition, it is possible to detect an obstacle present in the blind spot of the first obstacle detection area, prevent a detection delay of an obstacle entering the course of the own vehicle, and to be safe against the target obstacle. Control can be possible. And since the area | regions, such as a sidewalk and a road edge which are the outer sides of a white line, are not made into a detection target, the obstacle detection area | region corresponding to the road is set, Therefore The processing load of an apparatus can be reduced.
本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
10 障害物検知部(障害物検知手段)
20 予測進路演算部
30 検知領域設定部(検知領域設定手段)
101 レーダ検知情報取得部(レーダ検知情報取得手段)
102 画像情報取得部(画像情報取得手段)
103 第1の障害物検知部(第1の障害物検知手段)
104 第1の検知領域設定部(第1の検知領域設定手段)
105 第2の検知領域設定部(第2の検知領域設定手段)
106 第2の障害物検知部(第2の障害物検知手段)
107 道路構成情報取得部(道路構成情報取得手段)
108 車両情報取得部
110 警報部(警報手段)
111 制動制御部(制動制御手段)
121 レーダ
131 カーナビゲーション装置
122 カメラ装置
123 フロントカメラ
124 リヤカメラ
208、302、804、904、1005 障害物検知領域
209、304、805、905、1007 警報制御対象領域
211、308、813、907、1008 警報ライン
212、309、814、908、1009 減速制動ライン
1201 モニター画面
10 Obstacle detection unit (obstacle detection means)
20 Predicted
101 Radar detection information acquisition unit (radar detection information acquisition means)
102 Image information acquisition unit (image information acquisition means)
103 1st obstacle detection part (1st obstacle detection means)
104 1st detection area setting part (1st detection area setting means)
105 2nd detection area setting part (2nd detection area setting means)
106 2nd obstacle detection part (2nd obstacle detection means)
107 road configuration information acquisition unit (road configuration information acquisition means)
108 Vehicle information acquisition unit 110 Alarm unit (alarm means)
111 Braking control unit (braking control means)
Claims (11)
自車の予測進路と自車周辺の特定の道路構成物に応じて前記障害物検知領域を設定する検知領域設定手段と、
自車周辺の特定の道路構成物の情報である道路構成情報を取得する道路構成情報取得手段とを有し、
前記検知領域設定手段は、前記自車の予測進路と、前記道路構成情報取得手段から取得した前記道路構成情報を用いて前記検知領域を設定し、
前記道路構成情報取得手段は、前記自車に搭載されたカーナビゲーション装置が有する地図情報と、前記自車に搭載されたカメラで撮影した画像情報の少なくとも一方から、前記道路構成情報を取得し、更に前記自車に搭載されたカーナビゲーション装置が有する地図情報と、前記自車に搭載されたカメラで撮影した画像情報の少なくとも一方から、路面に標示されて道路を車道と歩道に区画する白線の白線情報を取得し、
前記検知領域設定手段は、前記道路構成情報取得手段により取得した前記白線情報に基づき、自車が走行する道路の路面に前記白線が標示されているか否かを判定し、前記白線が標示されていると判定した場合に、前記白線情報と前記自車の予測進路に基づいて前記障害物検知領域の前後幅と水平幅を設定することを特徴とする自動車用障害物検知装置。 In the obstacle detection device for automobiles that detects obstacles in the obstacle detection area,
Detection area setting means for setting the obstacle detection area according to the predicted course of the own vehicle and specific road components around the own vehicle ;
Road configuration information acquisition means for acquiring road configuration information which is information of specific road components around the own vehicle,
The detection area setting means sets the detection area using the predicted course of the host vehicle and the road configuration information acquired from the road configuration information acquisition means,
The road configuration information acquisition means acquires the road configuration information from at least one of map information of a car navigation device mounted on the host vehicle and image information captured by a camera mounted on the host vehicle, Further, a white line that marks the road surface and divides the road into a roadway and a sidewalk from at least one of the map information of the car navigation device mounted on the host vehicle and the image information captured by the camera mounted on the host vehicle. Get white line information
The detection area setting means determines whether or not the white line is marked on the road surface of the road on which the vehicle travels based on the white line information obtained by the road configuration information obtaining means, and the white line is marked. When it is determined that the vehicle is present, the vehicle obstacle detection device is configured to set a front-rear width and a horizontal width of the obstacle detection region based on the white line information and the predicted course of the host vehicle .
前記道路構成情報には、前記自車に搭載されたレーダで検知したレーダ検知情報もしくは前記地図情報に基づいて算出された前記自車と前記狭隘道路との相対距離と、前記自車に搭載されたレーダで検知したレーダ検知情報に基づいて算出された前記自車と前記狭隘道路との相対速度と、前記狭隘道路の横幅の情報が含まれることを特徴とする請求項1に記載の自動車用障害物検知装置。 The specific road component is a narrow road that is one lane and the width of the road is within a predetermined range set in advance,
The road configuration information includes a radar detection information detected by a radar mounted on the host vehicle or a relative distance between the host vehicle and the narrow road calculated based on the map information, and a vehicle mounted on the host vehicle. wherein the relative speed between the narrow road that the vehicle which is calculated based on the detected radar detection information in radar, a vehicle according to claim 1, characterized in that includes information of the horizontal width of the narrow road Obstacle detection device.
前記道路構成情報には、前記自車に搭載されたレーダで検知したレーダ検知情報もしくは前記地図情報に基づいて算出された前記自車と前記横断歩道との相対距離と、前記自車に搭載されたレーダで検知したレーダ検知情報に基づいて算出された前記自車と前記横断歩道との相対速度と、前記横断歩道の寸法形状の情報が含まれることを特徴とする請求項1に記載の自動車用障害物検知装置。 The specific road component is a pedestrian crossing;
The road configuration information includes the relative distance between the vehicle and the pedestrian crossing calculated based on the radar detection information detected by the radar mounted on the vehicle or the map information, and the vehicle mounted on the vehicle. wherein the relative speed between the vehicle and the pedestrian crossing that is calculated based on the detected radar detection information in radar, vehicle according to claim 1, characterized in that includes information of size and shape of the crosswalk Obstacle detection device.
前記自車の予測進路に応じて第1の障害物検知領域を設定する第1の検知領域設定手段と、
前記第1の障害物検知領域内に前記特定の道路構成物が存在する場合に、前記第1の障害物検知領域を前記特定の道路構成物に応じて変形させた第2の障害物検知領域を設定する第2の検知領域設定手段を有することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の自動車用障害物検知装置。 The detection area setting means includes
First detection area setting means for setting a first obstacle detection area according to the predicted course of the vehicle;
A second obstacle detection area obtained by deforming the first obstacle detection area according to the specific road structure when the specific road structure exists in the first obstacle detection area. The vehicle obstacle detection device according to any one of claims 1 to 3 , further comprising: a second detection region setting means for setting
前記自車に搭載されたカメラで撮影した画像情報を取得する画像情報取得手段と、
前記レーダ検知情報取得手段により取得した前記レーダ検知情報に基づいて前記障害物と前記自車との相対距離を含む障害物情報を検知する第1の障害物検知手段と、
該第1の障害物検知手段により検知した障害物情報と、前記画像情報取得手段により取得した画像情報とに基づいて、前記障害物を検知する第2の障害物検知手段と、
を有することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の自動車用障害物検知装置。 Radar detection information acquisition means for acquiring radar detection information detected by a radar mounted on the host vehicle;
Image information acquisition means for acquiring image information taken by a camera mounted on the vehicle;
First obstacle detection means for detecting obstacle information including a relative distance between the obstacle and the vehicle based on the radar detection information acquired by the radar detection information acquisition means;
A second obstacle detection means for detecting the obstacle based on the obstacle information detected by the first obstacle detection means and the image information acquired by the image information acquisition means;
The vehicle obstacle detection device according to any one of claims 1 to 3 , further comprising:
前記障害物情報には、前記自動車と前記障害物との相対距離と、相対速度と、前記障害物の寸法形状の情報が含まれることを特徴とする請求項5に記載の自動車用障害物検知装置。 The obstacle is at least one of a pedestrian, a traveling vehicle, a stopped vehicle, a roadside object,
6. The obstacle detection for an automobile according to claim 5 , wherein the obstacle information includes information on a relative distance between the automobile and the obstacle, a relative speed, and a size and shape of the obstacle. apparatus.
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