JP6083368B2 - 物標認識装置 - Google Patents
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Description
A−1.車両の構成:
図1および図2に示すように、本発明の一実施形態としての物標認識装置を適用した車両100は、車両100の駆動力を生み出すエンジン42と、車両100を減速(停止)させるブレーキ52と、車両100の操舵を行うステアリング62と、乗員をシートに拘束するシートベルトユニット72と、各種情報を示すインストゥルメントパネル(以下、単に「パネル」と呼ぶ)82とを備えている。
(1)(スロットルペダル43の状態に関わらず)エンジン42のスロットルバルブを自動的に閉じる制御。
(2)ブレーキ52のアシスト油圧を高くしてブレーキペダル53の操作に対するブレーキ52の応答特性を向上させる制御。
(3)(ブレーキペダル53の状態に関わらず)自動的にブレーキ52を作動して車両100を減速(停止)させる制御。
(4)車両100の進行方向が物体との衝突を回避する方向に変更されるようにステアリング62によって自動操舵する制御。
(5)運転者への警告のためにステアリング62のステアリングホイールを振動させる制御。
(6)シートベルトユニット72のシートベルトを自動的に巻き取って衝突時における乗員の移動を抑制する制御。
(7)運転者への警告のためにパネル82から光や音を発する制御。
運転支援システムECU20の物体特定部23は、イグニッションがオン状態である期間中、図3に示す物体特定処理を繰り返し実行する。最初に、物体特定部23は、ミリ波レーダ11における反射波の受信状況に基づき、前方の物体を検出するまで待機し(ステップS105)、物体を検出すると(ステップS105:YES)、反射波の受信状況に基づき、物体(物標)の位置を特定する(ステップS110)。前述のステップS105では、独立した単一の物体を1つの物体として検出する場合に限らず、或る単一の物体(例えば、後述するガードレール等)の異なる部位を、それぞれ異なる物標として検出する場合もある。また、互いに異なる物体を単一の物標として検出する場合もある。本実施形態において、「物体(物標)の位置」は、車両100から物体までの距離と、物体の横位置とで特定される。なお、ミリ波レーダ11における反射波の受信状況を利用した物体の検出および位置の特定方法として、公知の方法を用いることができる。
運転支援システムECU20のフラグ制御部24は、イグニッションがオン状態である期間中、図6に示すフラグ制御処理を繰り返し実行する。最初に、フラグ制御部24は、前述の物体特定処理において、いずれかの物標が特定されるまで待機し(ステップS305)、物標が特定されると(ステップS305:YES)、特定された物標の種別が衝突対象物であるか否かを判定(推定)する(ステップS310)。本実施形態では、ステップS310の判定は、前述の物体特定処理のステップS125の判定と同様に、物標の奥行きに基づき実行される。
運転支援システムECU20の主制御部22および衝突判定部25は、イグニッションがオン状態である期間中、図10に示すPCS制御処理を繰り返し実行する。最初に、主制御部22は、いずれかの既存物標について、衝突対象物フラグがオンであるか否かを判定する(ステップS405)。いずれかの既存物標の衝突対象物フラグがオンであると判定されると(ステップS405:YES)、衝突判定部25は、該当の物標について、車両100との衝突可能性判定を行う(ステップS410)。具体的には、衝突判定部25は、衝突対象物フラグがオンである物標について、各センサによる検出結果(車両100からの距離、車両100から見た方向、車両100に対する相対速度等)に基づき、車両100と物体との衝突が予測される時刻までの時間である衝突予測時間TTCを算出し、衝突予測時間TTCが予め設定された第1の閾値Th1より短い場合には、物標と車両100との衝突可能性は高いと判定する。一方、衝突予測時間TTCが第1の閾値Th1より長い場合には、物標と車両100との衝突可能性は高くないと判定する。本実施形態では、第1の閾値Th1として、0.6秒が設定されている。なお、0.6秒に限らず、任意の期間を、第1の閾値Th1として設定してもよい。
第1実施形態の比較例の運転支援システムECUでは、検出物標が既存物標であると特定されると、衝突対象物フラグおよび非衝突対象物フラグの設定状況に関わらず、既存物標に対して設定されている物体の種別がそのまま、検出物体の種別として設定され、検出物体の位置等の情報と合わせて記憶される。また、第1実施形態の比較例の運転支援システムECUでは、操舵角と、衝突対象物フラグおよび非衝突対象物フラグの設定内容とは、何ら関連していない。したがって、操舵角が上述の閾値(70°)以上となったことを契機として、衝突対象物フラグおよび非衝突対象物がオフとなることはない。また、第1実施形態の比較例の運転支援システムECUでは、第1実施形態の運転支援システムECU20と同様に、衝突対象物フラグがオンであり、かつ、衝突可能性が高い場合に、PCS制御を作動させる。
第2実施形態の運転支援システムECU20は、図13に示すように、フラグ制御処理において、ステップS315に代えてステップS315aを実行する点と、ステップS320に代えてステップS320aを実行する点と、ステップS345に代えてステップS345aを実行する点とにおいて、第1実施形態の運転支援システムECU20と異なる。第2実施形態の運転支援システムECU20における装置構成、フラグ制御処理における他の手順、物体特定処理の各手順、およびPCS制御処理の各手順は、いずれも第1実施形態の運転支援システムECU20と同じであるので、その詳細な説明は省略する。
C−1.変形例1:
各実施形態における車両100の構成はあくまで一例であり、車両100の構成は種々変更可能である。例えば、各実施形態では、車両100の前方の物体の検出のためにミリ波レーダ11を利用しているが、ミリ波レーダ11の代わりにカメラといった他のセンタを利用してもよい。あるいは、物体の検出精度を向上させるために、複数のセンサ(例えばミリ波レーダ11とカメラ)を利用してもよい。また、各実施形態では、運転支援システムECU20が、PCS制御部21と、ACC制御部27と、LKA制御部28と、LDW制御部29とを含んでいるが、運転支援システムECU20は、実行すべき運転支援制御の種類に応じて、これらの内の少なくとも1つを含まないとしてもよい。また、各実施形態では、PCS制御部21に含まれる各機能部(主制御部22、物体特定部23、フラグ制御部24、衝突判定部25、およびトラッキングデータ格納部)は、いずれも単一のECU(運転支援システムECU)により構成されていたが、これらの複数の機能部を、複数のECUにより分担して構成してもよい。この構成においては、例えば、物体特定部23およびフラグ制御部24を実現するECUが請求項における物標認識装置に相当し、また、例えば、これらすべての機能を実現する複数のECU(ECU群)が請求項における物標認識装置に相当する。
各実施形態において符号(1)ないし(7)を付して示したPCS制御はあくまで一例であり、PCS制御として、物体の車両100との衝突を回避するため、あるいは、衝突による衝撃を緩和するための他の制御が実行されるとしてもよい。
上記第1実施形態では、物標の種別の誤推定が起こり得る条件を「操舵角が閾値以上である」とし、上記第2実施形態では、物標の種別の誤推定が起こり得る条件を「横位置の変位量が閾値以上である」としていたが、本発明は、これらに限定されるものではない。例えば、車両100の前方における車両100の近傍の所定の領域(例えば、進行方向に沿った長さが1mであり進行方向と垂直な方向の長さが3mである矩形の領域であって、領域の中心が、車両100の前方端部から進行方向に沿って1mの位置となる領域)における物標数を計数し、「かかる領域における物標数が増加した」ことを、物標の種別の誤推定が起こり得る条件とし、衝突対象物フラグおよび非衝突対象物フラグをオフに設定してもよい。所定の領域において物標数が増加する状況は、上述の第2実施形態と同様な状況であると推定されるからである。また、例えば、「ヨーレートセンサ31により検出されるヨーレート(回転角速度)が閾値以上である」ことを、物標の種別の誤推定が起こり得る条件とし、衝突対象物フラグおよび非衝突対象物フラグをオフに設定してもよい。ヨーレートが閾値以上である状況は、上述の第1実施形態と同様な状況であると推定されるからである。また、例えば、車両100が、予め地図情報を記憶しており、GPS(Global Positioning System)を利用して取得した現在の走行位置と地図情報とに基づき、車両100がカーブを走行中であるか否かを判定する構成とし、かつ、「車両100がカーブを走行中である」ことを、物標の種別の誤推定が起こり得る条件とし、衝突対象物フラグおよび非衝突対象物フラグをオフに設定してもよい。車両100がカーブを走行中であることは、上述の第1実施形態と同様な状況であると推定されるからである。また、上述した実施形態および変形例の各条件のうちの少なくとも2つを組み合わせた条件を、物標の種別の誤推定が起こり得る条件としてもよい。すなわち、一般には、車両の走行状況に関連する条件であって車両に所定の動作を行わせる制御において用いられる物体であるか否かの推定(物体種別推定)において誤推定が起こり得る任意の条件を、本発明の物標認識装置に用いてもよい。
各実施形態では、PCS制御処理のステップS415において、衝突予想時間TTCが0.6秒以下である場合に、衝突可能性が高いと判定されていたが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、物標が、車両100の前方の所定領域(例えば、進行方向に沿った長さが1mであり進行方向と垂直な方向の長さが3mである矩形の領域であって、領域の中心が、車両100の前方端部から進行方向に沿って1mの位置となる領域)に存在するか否かを判定し、所定領域に存在する場合に、衝突可能性が高いと判定してもよい。すなわち、一般には、車両100と物標との衝突の可能性が高いことを示す所定の条件を、本発明の物標認識装置に用いてもよい。
各実施形態では、物標種別推定において誤推定が起こり得る条件が満たされ、かつ、物標と車両100との衝突可能性が高いとの条件が満たされた場合にPCS制御を作動させるために、衝突対象物フラグおよび非衝突対象物フラグを用いていたが、これらフラグを省略してもよい。例えば、図10に示すPCS制御処理のステップS405に代えて、図6に示す第1実施形態のフラグ制御処理のステップS315(操舵角が閾値以上であるか否かの判定)を実行し、操舵角が閾値以上ではないと判定されると、前述のステップS410を実行し、操舵角が閾値以上であると判定されると、ステップS315に戻る構成としてもよい。この構成では、図6に示すフラグ制御処理を省略することができる。また、例えば、図10に示すPCS制御処理のステップS405に代えて、図13に示す第2実施形態のフラグ制御処理のステップS315a(横位置の変位量が閾値以上であるか否かの判定)を実行し、横位置の変位量が閾値以上ではないと判定されると、前述のステップS410を実行し、横位置の変位量が閾値以上であると判定されると、ステップS315aに戻る構成としてもよい。この構成では、図13に示すフラグ制御処理を省略することができる。以上の実施形態および変形例からも理解できるように、物体種類推定において誤推定が起こり得る所定の第1条件が満たされると、車両に所定の動作を行わせることを禁止する構成を、本発明の物標認識装置に用いてもよい。
本発明は、PCS制御に限らず、車両100に、所定の動作を行わせる他の車両制御にも適用可能である。このような他の車両制御としては、ACC制御、LKA制御、LDW制御等がある。このような他の車両制御においても、車両制御を行う必要の無い種類の物標について、車両制御を行うことを抑制できると共に、車両制御を行う必要のある種類の物標について、車両制御を実行させることができる。
各実施形態では、車両100がカーブを走行中である、或いは、物標の横位置変化量が閾値以上である、といった物標の種別の誤推定が起こり得る状態であると、PCS制御を作動させないようにしていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、第1実施形態のフラグ制御処理において、操舵角が閾値以上である場合に(ステップS315:YES)、ステップS320およびS325に代えて、「特定された物標の最新の衝突対象物確率に所定値を加算して、新たな衝突対象物確率として特定する」という処理を行い、その後、ステップS335以降の処理を実行してもよい。この構成において、ステップS320およびS325に代えて実行する処理で加算する所定値を、ステップS330で加算する所定値(操舵角が閾値よりも小さい場合に加算する所定値)よりも小さい値に設定してもよい。このようにすることで、車両100がカーブを走行中である場合に、カーブを走行中である場合に比べてPCS制御を作動させることを抑制できる。
21…PCS制御部
22…主制御部
23…物体特定部
24…フラグ制御部
25…衝突判定部
26…トラッキングデータ格納部
27…ACC制御部
28…LKA制御部
29…LDW制御部
100…車両
Claims (6)
- ミリ波レーダにより車両(100)の進行方向に存在する物体(B1)を検出して、前記物体が、前記車両に所定の動作を行わせる制御において用いられる物体であるか否かの物体種別推定を行うために用いられる推定用情報を取得する検出部(11)と、
前記推定用情報に基づき、前記物体種別推定を行う推定部(23)と、
を備える物標認識装置(20)であって、
前記車両のステアリングの操舵角を検出する操舵角検出部(33)を備え、
前記物体種別推定において誤推定が起こり得る所定の第1条件が満たされると、前記物体種別推定をリセットし、前記車両に前記所定の動作を行わせることを、抑制または禁止させ、
前記第1条件は、前記操舵角が所定角度以上である条件を含む、物標認識装置。 - 請求項1に記載の物標認識装置(20)において、さらに、
前記車両と前記物体との衝突の可能性が高いことを示す所定の第2条件が満たされた際に前記車両に前記所定の動作を行わせる動作制御部(22)を備え、
前記動作制御部(22)は、前記第1条件が満たされた場合には、前記第2条件が満たされた際に、前記車両に前記所定の動作を行わせることを抑制または禁止する、物標認識装置。 - ミリ波レーダにより車両(100)の進行方向に存在する物体(B1)を検出して、前記物体が、前記車両に所定の動作を行わせる制御において用いられる物体であるか否かの物体種別推定を行うために用いられる推定用情報を取得する検出部(11)と、
前記推定用情報に基づき、前記物体種別推定を行う推定部(23)と、
を備える物標認識装置(20)であって、
前記車両の角速度を検出するヨーレート検出部(31)を備え、
前記物体種別推定において誤推定が起こり得る所定の第1条件が満たされると、前記物体種別推定をリセットし、前記車両に前記所定の動作を行わせることを、抑制または禁止させ、
前記第1条件は、前記角速度が所定角速度以上である条件を含む、物標認識装置。 - ミリ波レーダにより車両(100)の進行方向に存在する物体(B1)を検出して、前記物体が、前記車両に所定の動作を行わせる制御において用いられる物体であるか否かの物体種別推定を行うために用いられる推定用情報を取得する検出部(11)と、
前記推定用情報に基づき、前記物体種別推定を行う推定部(23)と、
を備える物標認識装置(20)であって、
前記検出された物体の、前記車両の進行方向に対して垂直な方向の位置である横位置を特定する位置特定部(23)と、
前記特定された横位置を示す情報を記憶する記憶部(26)と、
前記検出された物体の、前記横位置の時間的な変化量を算出する変化量算出部(23)と、
を備え、
前記物体種別推定において誤推定が起こり得る所定の第1条件が満たされると、前記物体種別推定をリセットし、前記車両に前記所定の動作を行わせることを、抑制または禁止させ、、
前記第1条件は、前記横位置の時間的な変化量が所定量以上である条件を含む、物標認識装置。 - ミリ波レーダにより車両(100)の進行方向に存在する物体(B1)を検出して、前記物体が、前記車両に所定の動作を行わせる制御において用いられる物体であるか否かの物体種別推定を行うために用いられる推定用情報を取得する検出部(11)と、
前記推定用情報に基づき、前記物体種別推定を行う推定部(23)と、
を備える物標認識装置(20)であって、
前記物体種別推定において誤推定が起こり得る所定の第1条件が満たされると、前記物体種別推定をリセットし、前記車両に前記所定の動作を行わせることを、抑制または禁止させ、
前記第1条件は、前記車両から進行方向に沿って所定の距離以下の所定の大きさの領域内において、前記検出された物体の数が増加するとの条件を含む、物標認識装置。 - 請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の物標認識装置において、
前記所定の動作は、前記車両と前記物体との衝突を回避するための動作と、前記衝突による衝撃を緩和するための動作と、前記衝突の可能性が高いことをユーザに報知する動作と、のうちの少なくとも1つを含む、物標認識装置。
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