JP6254690B2 - 自動車のための運転者アシストシステムで真の障害物と見かけの障害物との間の区別をする方法 - Google Patents

Description

本発明は、自身の位置を判定するための位置測定システムと、レーダ目標物の距離と相対速度を測定するためのレーダセンサとを有する自動車のための運転者アシストシステムで真の障害物と見かけの障害物との間の区別をする方法に関する。

特にレーダセンサから供給される情報をベースとして、車両の運転時に運転者を補助する電子式の運転者アシストシステムが知られており、この運転者アシストシステムは、たとえば緊急の事故の危険があるときに警告を出力すること、または非常ブレーキングの形態で自動的に介入を発動することによって行われる。

このような運転者アシストシステムによって交通安全性を高めるために、たとえば誤警告のような誤介入、または不必要な（およびそれに伴って後続交通者にとって予想外の）ブレーキ介入が、可能な限り回避されることが重要である。そのために、システムが利用可能な情報を用いて、警告または介入を必要とする真の障害物と、レーダセンサが認識してはいるが真の障害物ではない見かけの障害物との間で確実に区別をできることが前提条件になる。このような見かけの障害物の例には、たとえば金属でできている排水溝の蓋または下水の蓋、牛用ゲートなどがあり、これらはレーダ波に対する高い反射能力に基づいてレーダセンサにより位置測定されるが、車両によって問題なく上を通過することができるので実際の障害物とはならない。通常のレーダセンサは角分解能が限られているため、位置測定された物体の寸法、特に高さ、および正確な姿勢を確実に見積もって、その物体を停車中の車両などのような真の障害物と区別できるようにすることができない。

位置測定された物体の相対速度を自身の車両の速度と比較することで、運転者アシストシステムは、絶対的に（車道に対して相対的に）停止している物体と、動いている物体との間で区別をすることができる。相対速度が負である（すなわち接近している）車道上で動く物体では、一般に、それが真の障害物であると想定することができる。それに対して静止しているレーダ目標物では、区別が困難になる。障害物の追加の妥当性検査を可能にする評価アルゴリズムが開発されてはいるが、このようなアルゴリズムは、どのような状況でも確実に作動するわけではない。

さらに、障害物の妥当性検査または検証をするために、たとえばビデオカメラのデータおよび付属の画像処理システムのデータのような、追加のセンサのデータを援用することが知られている。しかし、このような高いコストのかかる評価方法は著しい計算能力ないし計算時間を必要とする。

本発明の課題は、真の障害物と見かけの障害物との間でいっそう簡素、いっそう迅速、かついっそう確実な区別を可能にする方法を提供することにある。

この課題は、見かけの障害物として認識されたレーダ目標物についての位置表示がデータバンクに保存され、運転者アシストシステムは、この運転者アシストシステムが静止しているレーダ目標物を特定の位置で認識したときに、当該位置について見かけの障害物が保存されているかどうかをデータバンクに照会することによって解決される。

本発明は、運転者アシストシステムを装備している大抵の自動車が、今日、車両の自身の位置を判定することを可能にする、たとえばＧＰＳナビゲーションシステムのような位置測定システムも有しているという状況を利用する。このような位置測定システムを用いて、現在の時点でレーダセンサにより検出される物体の位置を正確に判定して、この位置をデータバンクに保存されている位置表示と照合できるようにすることも可能である。該当する位置について、見かけの障害物がすでに保存されていることがデータバンクでの照会で判明したときには、現在位置測定されている静止しているレーダ目標物を見かけの障害物として確実に同定することができ、誤警告または誤介入を回避することができる。

本発明の好ましい発展例と実施形態は従属請求項に記載されている。

認識された静止しているレーダ目標物の詳細な妥当性検査または検証をする以後の処理ステップが実行される前に、データバンクでの照会が実行されるのが好ましい。レーダ目標物が見かけの障害物であることが照会で判明したときには、計算に費用がかかる以後の処理ステップを省くことができる。

現在の走行ルートに沿って保存されている見かけの障害物に関して、走行中にデータバンクを事実上常に検索することすら可能であり、それによりレーダ目標物を、レーダ目標物がレーダセンサによって位置特定されたときに、ただちに見かけの障害物として同定することができる。このケースでは、場合により生じるレーダセンサの盲目化を認識するために、および／または位置測定システムの精度をチェックするために、本方法を活用することもできる。

見かけの障害物が保存されているデータバンクは、運転者アシストシステムを装備している車両の車内に存在していてよい。このケースでは、見かけの障害物が存在するルートを車両が初めて走行したとき常に、新たな見かけの障害物を保存することができる。その場合、レーダセンサが見かけの障害物を位置測定し、失敗に終わった検証によって、または遅くとも障害物と思われたものが車両によって上を走行されたときに、運転者アシストシステムはそれが見かけの障害物であることを認識することができる。このようにして運転者アシストシステムは、任意のルートに存在する見かけの障害物を「学習し」、それにより、それ以後は見かけの障害物が誤警告または誤介入を生じさせることがなくなる。同様に、当然ながら、運転者アシストシステムが実際に誤警告または誤介入を作動させ、誤警告または誤介入が運転者の能動的な介入によって訂正されたときにも、見かけの障害物を保存することができる。

別の実施形態では、データバンクは車両の車内にではなく、無線通信ネットワーク（インターネットアクセスを有する移動無線、ＷＬＡＮまたはこれに類するもの）によって車両の運転者アシストシステムと通信するサーバに存在している。このケースではデータバンクで、他の車両によって認識されて通知された見かけの障害物の位置データも利用することができ、それにより、関与するすべての車両について、見かけの障害物に関するはるかに完全な情報を利用することができ、単一の車両によって、当該車両が該当するルートを走行するときすでに活用することができる。

上に説明した両方の態様の組み合わせ、すなわち、関与する車両の車内にあるローカルなデータバンクと通信をする定置のサーバ上のデータバンクが特別に好ましい。その場合、車両の車内のそれほど大量ではないデータバンクを、当該車両の最新の位置に依存して時おり更新することができ、たとえば、サーバとの適当なデータ接続が成立しているときに常に更新することができる。

なお、本方法は本来の意味におけるレーダセンサに限定されるものではなく、内容に即してたとえばライダシステムにも適用可能である。

次に、図面を参照しながら実施例を詳しく説明する。

図面は次のものを示している：

自動車のための運転者アシストシステムを示すブロック図である。 障害物が認識されたときの運転者アシストシステムの作動形態を説明するためのフローチャートである。

図１に示す運転者アシストシステムは、レーダセンサ１２および／またはビデオカメラ１４からデータを受信して評価する、１つのプロセッサまたは複数のプロセッサを備える電子式の制御装置１０を有している。レーダセンサ１２は、たとえば、先行車両および車道上のその他の障害物の距離と相対速度を測定する役目をする、車両の前部に組み込まれたＦＭＣＷレーダである。さらに制御装置１０は、図示しない車両独自の速度センサから、運転者アシストシステムを装備している車両の自己速度に関する情報を受信する。したがって、レーダセンサ１２により位置測定された物体の相対速度が値に関して自己速度と一致しているとき、制御装置では、位置測定された物体が静止している物体であり、たとえば車道の縁にある交通標識またはガードレールの視線誘導標、あるいは下水道の蓋または車道に停車中の車両のような物体であるとも判断することができる。

先行車両との測定された距離に依存して自身の車両の速度がコントロールされるＡＣＣ機能（アダプティブクルーズコントロール）のほか、ここで説明している運転者アシストシステムは、レーダセンサ１２により位置測定された障害物との衝突が迫っているときに、警告メッセージを運転者に出力すること、または非常ブレーキングを積極的に開始することを眼目とする別のアシスト機能を有している。この目的のためにアシストシステムは、ディスプレイおよび／またはスピーカとのマン／マシンインターフェースを介して警告通知を運転者に出力することができ、場合によっては車両のブレーキシステムへの能動的な介入も可能にする出力ユニット１６も有している。

ビデオカメラ１４は、車両の前方区域を監視するように車両に組み込まれている。ビデオカメラから供給される画像情報は制御装置１０で画像処理ソフトウェアにより評価され、たとえば車線維持アシスト機能の一環として利用することができる。さらにビデオカメラ１４のデータは、レーダセンサが障害物と思われるものを位置測定したときに、レーダセンサ１２から供給されるデータを検証することを可能にする。たとえばレーダセンサ１２が車道上で静止している物体を通知し、距離測定ならびにその角分解能に基づいて当該物体のおよその位置を表示したとき、ビデオ画像を評価することで、その位置に存在している物体をより詳しく同定することができ、特に、それがたとえば駐車車両のような真の障害物であるか、それとも、たとえばレーダエコーを発してはいるが自身の車両によって問題なく上を通過することができる下水道の蓋のような見かけの障害物であるかを区別することができる。

さらにこの制御装置１０は、ＧＰＳ支援式の位置測定システム（ナビゲーションシステム）１８と通信し、および、モバイルデータネットワークとのインターフェース２０ならびにローカルデータバンク２２と通信する。レーダセンサ１２が車道上で静止しているレーダ目標物を通知しているが、その目標物がビデオカメラ１４のデータを参照すると真の障害物として検証することができないとき、位置測定システム１８を用いて自身の車両の現在位置が判定される。そして制御装置１０は、この位置情報をデータバンク２２に保存するように指示する。そして車両が次に同じルートを走行し、レーダセンサ１２が見かけの障害物をあらためて位置測定したとき、ビデオカメラ１４のデータを用いての高いコストのかかる検証を省略することができ、データバンク２２への登録だけを参照して、真の障害物ではないレーダ目標物がこの位置にあることが断定される。インターフェース２０を介してネットワーク接続が成立すれば、ローカルデータバンク２２に保存されている登録が、定置のサーバに格納されている外部データバンク２４へ追加的に伝送される。このようにして、該当する位置に真の障害物ではないレーダ目標物が予想され得るという情報が、自身の車両のためだけでなく、他の車両のためにも利用可能になる。

図２には、典型的な方法進行がフローチャートを用いて図解されている。

ステップＳ１で、制御装置１０がレーダセンサ１２から供給されるデータを参照して、走行経路で（すなわち想定される車道で）静止している目標物が認識されているかどうか判断する。このことが該当していない限り、ステップＳ１が短い時間インターバルで周期的に繰り返される。静止している目標物が認識されると、ステップＳ２で、車両が現在いる位置について見かけの障害物が保存されているかどうか、データバンク２２および２４に照会が行われる。選択的に、自身の車両の位置に代えて、見かけの障害物そのものの位置を保存して照会することもでき、この位置を、レーダセンサの距離データと方向データを用いてさらに詳しく判定することができる。

データバンク照会により、この位置について見かけの障害物がすでに保存されていることが判明すると、レーダセンサによって現在位置測定されている目標物がステップＳ３で見かけの障害物と特定され、ステップＳ１へとジャンプして戻る。

ステップＳ３でレーダ目標物を見かけの障害物として特定できなかったとき、ステップＳ４で、制御装置により検証アルゴリズムが実行され、この検証アルゴリズムでは、潜在的な障害物であるとみなさざるを得なくなった認識されたレーダ目標物を、レーダセンサ１２および／またはビデオカメラ１４の補足情報を参照して、真の障害物であると検証することが試みられる。この検証が成功し、さらに、レーダセンサにより測定された当該障害物についての距離データと速度データからして衝突の危険があることが判明すると、出力ユニット１６を通じて警告が運転者に出力される。緊急性に応じて、ブレーキシステムへの介入によって直接的に非常ブレーキングを作動させることもできる。

障害物と思われたものがステップＳ４で検証できなかったとき、ステップＳ５はジャンプして飛ばされる。

次いで、両方のケースにおいてステップＳ６で、障害物が反証されたかどうかチェックされる。ステップＳ４での検証が成功しなかったとき、ステップＳ６での反証の要諦は、たとえば障害物と思われたものが自身の車両によって上を通過されたことであり得る。それにより、それが真の障害物ではなかったことが確認される。同様に、ステップＳ５で運転者に警告が出力されたが、運転者がこの警告を無視して、障害物の上を通過したときにも障害物が反証される。さらに、ステップＳ５で非常ブレーキングが能動的に作動したが、運転者がこの制動プロセスを能動的に中止したとき、または関連する目標物体が存在しない（たとえば排水溝の蓋）ことをカメラが認識したときにも、ステップＳ６で障害物が反証される。

ステップＳ６で障害物が反証されたとき、ステップＳ７でデータバンク２２および２４への登録が行われる。もっとも単純な場合、この登録は単に位置表示として存在しており、それにより、この位置に見かけの障害物があることが含意される。実施形態によっては、位置測定された見かけの障害物の位置座標が保存されるか、または、レーダ目標物がレーダセンサによって初めて位置測定された時点で自身の車両が有していた位置座標が保存される。

改変された実施形態では、位置データに加えて、障害物に関する別の情報も保存しておくことができる。たとえばビデオカメラから供給される画像を評価することで、見かけの障害物の種類をより詳細に特定することができ、それにより、障害物の位置に加えて、該当する障害物分類もデータバンクに保存することができる。

１０ 制御装置
１２ レーダセンサ
１４ 追加のセンサ
１６ 出力ユニット
１８ 位置測定システム
２０ インターフェース
２２，２４ データバンク

Claims (8)

1. 自身の位置を判定するための位置測定システム（１８）と、レーダ目標物の距離と相対速度を測定するためのレーダセンサ（１２）と、車両の周辺を監視するように車両に組み込まれているビデオカメラ（１４）と、を有する自動車のための運転者アシストシステムで真の障害物と見かけの障害物との間の区別をする方法において、
   前記ビデオカメラ（１４）によって撮影された前記レーダ目標物のビデオ画像を評価することによって、前記レーダ目標物が真の障害物であるか、見かけの障害物であるかを区別し、
   見かけの障害物として認識されたレーダ目標物についての位置表示がデータバンク（２２，２４）に保存され、前記運転者アシストシステムは、該運転者アシストシステムが静止しているレーダ目標物を特定の位置で認識したときに、当該位置について見かけの障害物が保存されているかどうかを前記データバンク（２２，２４）に照会することを特徴とする方法。
2. データバンク照会の後に検証アルゴリズムが実行され、該検証アルゴリズムは、認識されたレーダ目標物を前記レーダセンサ（１２）のデータおよび／または追加のセンサ（１４）のデータを参照して真の障害物として検証することを目的としている、請求項１に記載の方法。
3. 見かけの障害物の位置表示は自身の車両の車内にあるローカルデータバンク（２２）に保存される、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記運転者アシストシステムは前記レーダセンサにより検出された静止しているレーダ目標物の位置表示を、当該レーダ目標物の位置がまだ保存されておらずレーダ目標物が真の障害物として判明しなかったときに、見かけの障害物として保存するよう指示する、請求項２に記載の方法。
5. 認識されたレーダ目標物の位置表示は、真の障害物としての検証が失敗したときには、見かけの障害物として保存される、請求項２に記載の方法。
6. 認識された静止しているレーダ目標物の位置表示は、自身の車両が当該レーダ目標物の上を通過したときには、見かけの障害物として保存される、請求項４に記載の方法。
7. 認識された静止しているレーダ目標物の位置表示は、前記運転者アシストシステムが車両のブレーキシステムへの介入を指示して運転者が当該介入を中止したときには、見かけの障害物として保存される、請求項４に記載の方法。
8. 見かけの障害物の位置表示は、無線データネットワークのインターフェース（２０）を介して前記運転者アシストシステムが通信する外部のデータバンク（２４）に保存される、請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。

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