JP6413621B2 - 車載用物体判別装置 - Google Patents

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Description

本発明は、自車周辺の物体が移動物体であるかを判別する車載用物体判別装置に関するものである。

従来、レーザレーダや超音波センサ等の障害物センサを用いて検出した障害物が移動物体であるかを判別する技術が知られている。例えば、特許文献1には、超音波センサを用いて自車側方の物体が移動物体であるかを判別する車載用物体判別装置が開示されている。特許文献1に開示の車載用物体判別装置では、自車側面の前後に配列された超音波センサの各々で自車の移動に伴って逐次得られる測距データの波形を照合することで、検出した障害物が移動物体であるかを判別する。

特開2013−20458号公報

しかしながら、特許文献1に開示の車載用物体判別装置は、自車の移動に伴って得られる測距データの波形を用いて、障害物センサで検出した障害物が移動物体であるかを判別するので、自車が停止している場合には、障害物センサで検出した障害物が移動物体であるかを判別できないという問題を有していた。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、自車が走行しているか停止しているかに関わらず、障害物センサで検出した障害物が移動物体であるかを判別することを可能にする車載用物体判別装置を提供することにある。

本発明の車載用物体判別装置は、車両に搭載されて、車両の周辺の障害物の存在及びその障害物までの距離を逐次検出する障害物センサ(2a、2b)で検出した障害物が移動物体であるかを判別する判別部(19)を備える車載用物体判別装置であって、障害物センサは、送信した探査波の反射波を受信することによって障害物及び障害物までの距離を検出する障害物センサであり、障害物センサで検出した障害物の車両に対する位置を特定する障害物位置特定部(13)と、車両に対する障害物センサの位置であるセンサ位置を記憶しているセンサ位置記憶部(14)と、車両の位置の変化を特定する車両位置変化特定部(15)と、障害物位置特定部で特定した障害物の車両に対する位置と、センサ位置記憶部に記憶しているセンサ位置と、車両位置変化特定部で特定した、その障害物を障害物センサで検出してから所定の時点までの車両の位置の変化とをもとに、その障害物が静止しているとした場合の所定の時点における障害物センサでのその障害物の検出状態を推定する検出状態推定部(16)と、障害物センサで逐次検出した障害物までの距離と、センサ位置記憶部に記憶しているセンサ位置と、車両位置変化特定部で特定した、その障害物を障害物センサで検出してから所定の時点までの車両の位置の変化とをもとに、所定の時点における車両に対するその障害物の面を特定する障害物面特定部(17)と、障害物面特定部で特定した障害物の面と、センサ位置記憶部に記憶しているセンサ位置とから、所定の時点においてその障害物の面がセンサ位置に向いているか否かを判定する向き判定部(18)とを備え、検出状態は、障害物の検出の可否、及び障害物までの距離のうちの少なくともいずれかであり、判別部は、検出状態推定部で推定した障害物の検出状態が、所定の時点における障害物センサでの障害物の実際の検出状態から乖離していることをもとに、障害物が移動物体であると判別する一方、検出状態推定部障害物の検出可能と推定しているのに対して、所定の時点における障害物センサでの実際の障害物の検出の可否が障害物の検出不能と乖離している場合であっても、所定の時点において障害物の面がその障害物センサのセンサ位置に向いていないと向き判定部で判定した場合には、障害物が移動物体であると判別しないことを特徴としている。

本発明の車載用物体判別装置によれば、判別部は、検出状態推定部で推定した障害物の検出状態が、所定の時点における障害物センサでの障害物の実際の検出状態から乖離していることをもとに、障害物が移動物体であると判別する。

障害物センサで検出した障害物の車両に対する位置と、車両に対する障害物センサの位置であるセンサ位置と、その障害物を障害物センサで検出してから所定の時点までの車両の位置の変化とをもとにすれば、自車が走行しているか停止しているかに関わらず、障害物が静止しているとした場合の所定の時点における障害物センサでのその障害物の検出状態を推定することができる。よって、検出状態推定部は、自車が走行しているか停止しているかに関わらず、障害物が静止しているとした場合の所定の時点における障害物センサでのその障害物の検出状態を推定することができる。また、障害物が静止しているとした場合の所定の時点における障害物センサでのその障害物の検出状態が、所定の時点における障害物センサでの障害物の実際の検出状態から乖離している場合には、その障害物は移動物体といえる。

従って、本発明の車載用物体判別装置によれば、自車が走行しているか停止しているかに関わらず、障害物センサで検出した障害物が移動物体であるかを判別することが可能になる。

運転支援システム100の概略的な構成の一例を示すブロック図である。 第1超音波センサ2aと第2超音波センサ2bとの検出範囲の一例を説明するための模式図である。 向き判定部18での判定についての説明を行うための模式図である。 物体判別装置1での障害物位置保持処理の流れの一例を示すフローチャートである。 物体判別装置1での物体判別処理の流れの一例を示すフローチャートである。 第1判別関連処理の流れの一例を示すフローチャートである。 第2判別関連処理の流れの一例を示すフローチャートである。 自車の停止時において、推定した障害物の検出状態と実際の障害物の検出状態との乖離によって、障害物が移動物体であるかを判別できることについて説明するための模式図である。 自車の移動時において、推定した障害物の検出状態と実際の障害物の検出状態との乖離によって、障害物が移動物体であるかを判別できることについて説明するための模式図である。 運転支援システム200の概略的な構成の一例を示すブロック図である。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。

(実施形態1)
<運転支援システム100の概略構成>
図1は、本発明が適用された運転支援システム100の概略的な構成の一例を示す図である。運転支援システム100は、車両に搭載されるものであり、図1に示すように物体判別装置1、第1超音波センサ2a、第2超音波センサ2b、車輪速センサ3、及び舵角センサ4を含んでいる。運転支援システム100を搭載している車両を以降では自車と呼ぶ。

第1超音波センサ2aは、自車前部の側面に搭載され、自車前部の側方に存在する障害物を検出する。第2超音波センサ2bは、自車後部の側面に搭載され、自車後部の側方に存在する障害物を検出する。この第1超音波センサ2a及び第2超音波センサ2bが請求項の障害物センサに相当する。

なお、第1超音波センサ2a及び第2超音波センサ2bは、自車の左右側面に配置される構成としてもよいし、自車の左側面に配置される構成としてもよいし、自車の右側面に配置される構成としてもよいが、本実施形態では、自車の右側面に配置されるものとして以降の説明を続ける。

また、第1超音波センサ2a及び第2超音波センサ2bは、探査波を送信し、障害物で反射されるその探査波の反射波を受信することで、自らから障害物までの距離(以下、障害物距離)を検出する。また、第1超音波センサ2a及び第2超音波センサ2bは、指向性の中心線が自車の車軸方向と例えば平行になるように配置される。

本実施形態の例では、図2に示すように第1超音波センサ2aは、自車(図2のHV参照)前部の右側面に搭載され、第2超音波センサ2bは、自車後部の右側面に搭載されるので、第1超音波センサ2aの検出範囲(図2のSAa参照)と第2超音波センサ2bの検出範囲(図2のSAb参照)とは、自車の前後方向に沿って、自車の右側方に前後に並ぶ。

車輪速センサ3は、各転動輪の回転速度に応じたパルス信号を逐次出力する。舵角センサ4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、自車が直進状態で走行するときの操舵角を中立位置(0度)とし、その中立位置からの回転角度を操舵角として逐次出力する。

物体判別装置1は、主にマイクロコンピュータとして構成され、いずれも周知のCPU、ROMやRAM等のメモリ、I/O、及びこれらを接続するバスによって構成される。物体判別装置1は、第1超音波センサ2a、第2超音波センサ2b、車輪速センサ3、舵角センサ4などから入力された各種情報に基づき、後述の障害物位置保持処理や物体判別処理等の各種処理を実行する。この物体判別装置1が請求項の車載用物体判別装置に相当する。

なお、物体判別装置1が実行する機能の一部又は全部を、一つ或いは複数のIC等によりハードウェア的に構成してもよい。

<物体判別装置1の詳細構成>
図1に示すように、物体判別装置1は、第1信号取得部11、第2信号取得部12、障害物位置特定部13、センサ位置記憶部14、車両位置変化特定部15、検出状態推定部16、障害物面特定部17、向き判定部18、及び判別部19を備える。

第1信号取得部11は、第1超音波センサ2aから出力される、第1超音波センサ2aでの障害物の検出の有無や検出した障害物距離に応じた信号を逐次取得する。第2信号取得部12は、第2超音波センサ2bから出力される、第2超音波センサ2bでの障害物の検出の有無や検出した障害物距離に応じた信号を逐次取得する。

障害物位置特定部13は、第1超音波センサ2aの探査波の送信方向及び第1信号取得部11で取得した第1超音波センサ2aの信号を用いて、自車右側方に存在する障害物の自車に対する位置を特定する。より詳しくは、障害物のうちの第1超音波センサ2aの探査波を反射した反射点の自車に対する位置を特定する。

一例として、障害物距離に応じた信号を第1信号取得部11で取得できた場合には、反射波の得られた探査波を送信した方向に、第1超音波センサ2aの設置位置からその障害物距離だけ離れた位置を、第1超音波センサ2aの設置位置に対する障害物の位置として特定する。そして、特定した第1超音波センサ2aの設置位置に対する障害物の位置と、センサ位置記憶部14に記憶されている自車における第1超音波センサ2aの設置位置とから、自車位置を原点としたXY座標系での障害物の位置(以下、障害物位置)を特定する。このXY座標系は、X軸とY軸とを水平面内にとっているものとし、例えば自車位置は後輪車軸中心位置とする。

また、障害物位置特定部13は、第2超音波センサ2bの探査波の送信方向及び第2信号取得部12で取得した第2超音波センサ2bの信号を用いて、自車右側方に存在する障害物の自車に対する位置を特定する。

一例として、障害物距離に応じた信号を第2信号取得部12で取得できた場合には、反射波の得られた探査波を送信した方向に、第2超音波センサ2bの設置位置からその障害物距離だけ離れた位置を、第2超音波センサ2bの設置位置に対する障害物の位置として特定する。そして、特定した第2超音波センサ2bの設置位置に対する障害物の位置と、センサ位置記憶部14に記憶されている自車における第2超音波センサ2bの設置位置とから、自車位置を原点としたXY座標系での障害物位置を特定する。

なお、センサ位置記憶部14に記憶されている自車における第1超音波センサ2aや第2超音波センサ2bの設置位置が、請求項のセンサ位置に相当する。

車両位置変化特定部15は、車輪速センサ3のパルス信号から求められる自車の走行距離と、舵角センサ4で逐次検出される自車の操舵角の変化とから、自車の位置の変化を特定する。

検出状態推定部16は、障害物位置特定部13で特定した障害物位置と、センサ位置記憶部14に記憶している第1超音波センサ2aや第2超音波センサ2bの設置位置と、車両位置変化特定部15で特定した自車の位置の変化とをもとに、過去に検出した障害物が静止しているとした場合の所定の時点での障害物位置を推定する。そして、推定した障害物位置をもとに、第1超音波センサ2aや第2超音波センサ2bでの障害物の検出状態を推定する。本実施形態では、現時点での第1超音波センサ2aや第2超音波センサ2bでのその障害物の検出可否や検出する障害物距離を検出状態として推定する場合を例に挙げて説明を行う。

一例として、検出状態推定部16では、過去に第1超音波センサ2aで検出した障害物について障害物位置特定部13で特定した障害物位置と、その障害物を第1超音波センサ2aで検出してから現時点までの車両位置変化特定部15で特定した自車の位置の変化とから、その障害物が静止しているとした場合の現時点での障害物位置を推定する。そして、推定した現時点での障害物位置と、第1超音波センサ2aや第2超音波センサ2bの設置位置から定まる検出範囲との位置関係から、現時点での第1超音波センサ2aや第2超音波センサ2bでのその障害物の検出可否や検出する障害物距離を推定する。

例えば、推定した現時点での障害物位置が、第1超音波センサ2aの検出範囲には含まれないが、第2超音波センサ2bの検出範囲に含まれる場合には、第1超音波センサ2aでの検出状態は検出不能と推定し、第2超音波センサ2bでの検出状態は検出可能と推定する。また、推定した現時点での障害物位置が、第1超音波センサ2aや第2超音波センサ2bの検出範囲に含まれる場合には、推定した現時点での障害物位置と、第1超音波センサ2aや第2超音波センサ2bの設置位置とから、第1超音波センサ2aや第2超音波センサ2bで検出する障害物距離も推定する。

検出範囲としては、第1超音波センサ2aや第2超音波センサ2bの設置位置から探査波の送信方向に向けて例えば扇形状に広がる範囲が定められているものとする。検出範囲の情報は、例えばセンサ位置記憶部14に第1超音波センサ2aや第2超音波センサ2bの設置位置とともに記憶されていてもよい。

第2超音波センサ2bで検出した障害物についても、第1超音波センサ2aで検出した障害物について説明したのと同様にして、その障害物の検出可否や検出する障害物距離を推定する。また、検出状態推定部16は、現時点での障害物を逐次推定することで、過去に特定した障害物位置の前述のXY座標系での位置を逐次更新するものとする。

障害物面特定部17は、第1超音波センサ2aや第2超音波センサ2bで逐次検出した障害物までの距離と、センサ位置記憶部14に記憶している第1超音波センサ2aや第2超音波センサ2bの設置位置と、車両位置変化特定部15で特定した自車の位置の変化とをもとに、所定の時点における自車に対するその障害物の面(以下、障害物面)を特定する。本実施形態では、現時点での障害物面を特定する場合を例に挙げて説明を行う。

一例として、障害物面特定部17では、障害物位置特定部13で逐次特定された障害物位置(つまり、自車位置に対する障害物の反射点の位置)について検出状態推定部16で逐次更新することで得られた現時点における前述のXY座標系での障害物位置の点列をもとに、お互いの間隔が所定距離以上離れずに連続する各点列を結んだ線分を、現時点における自車に対する障害物面として特定する。

なお、各点列を結んだ線を障害物面とする構成に限らず、各点列に対しての近似直線や近似曲線を障害物面とする構成としてもよい。

向き判定部18は、障害物面特定部17で特定した障害物面と、センサ位置記憶部14に記憶している第1超音波センサ2aや第2超音波センサ2bの設置位置とから、所定の時点においてその障害物面がその設置位置に向いているか否かを判定する。本実施形態では、現時点において障害物面が第1超音波センサ2aや第2超音波センサ2bの設置位置に向いているか否かを判定する場合を例に挙げて説明を行う。

一例として、向き判定部18では、障害物面特定部17で特定した障害物面を示す線分に、センサ位置記憶部14に記憶している第1超音波センサ2aや第2超音波センサ2bの設置位置から垂線を下ろすことができる場合には、障害物面が第1超音波センサ2aや第2超音波センサ2bの設置位置に向いていると判定する。一方、障害物面を示す線分に、第1超音波センサ2aや第2超音波センサ2bの設置位置から垂線を下ろすことができない場合には、障害物面が第1超音波センサ2aや第2超音波センサ2bの設置位置に向いていないと判定する。

ここで、図3を用いて、向き判定部18での判定についての説明を行う。図3では、障害物面が第1超音波センサ2aの設置位置に向いているか否かを判定する場合を例に挙げる。図3のSAaが第1超音波センサ2aの検出範囲、Ob1及びOb2が障害物、黒塗りの四角形が障害物位置を示している。また、Aが障害物Ob1の障害物面を示す線分、Bが障害物Ob2の障害物面を示す線分である。

図3に示すように、障害物面を示す線分Aに、第1超音波センサ2aの設置位置から垂線を下ろすことができる障害物Ob1は、障害物面が第1超音波センサ2aの設置位置に向いていると判定される。一方、障害物面を示す線分Bに、第1超音波センサ2aの設置位置から垂線を下ろすことができない障害物Ob2は、障害物面が第1超音波センサ2aの設置位置に向いていないと判定される。

また、向き判定部18は、障害物面特定部17で特定した障害物面を示す線分に、第1超音波センサ2aや第2超音波センサ2bの検出範囲を通過して、センサ位置記憶部14に記憶している第1超音波センサ2aや第2超音波センサ2bの設置位置から垂線を下ろすことができる場合には、障害物面が第1超音波センサ2aや第2超音波センサ2bの設置位置に向いていると判定する構成としてもよい。つまり、障害物の面のうちの障害物センサの検出範囲に含まれている部分がセンサ位置に向いているか否かを判定する構成としてもよい。

なお、障害物面が第2超音波センサ2bの設置位置に向いているか否かについても、障害物面が第1超音波センサ2aの設置位置に向いているか否かを判定する場合と同様にして、判定を行う。

判別部19は、第1超音波センサ2aや第2超音波センサ2bで検出した障害物が移動物体であるかを判別する。判別部19の詳細については後述する。

<障害物位置保持処理>
ここで、図4のフローチャートを用いて、物体判別装置1での障害物位置保持処理の一例について説明を行う。障害物位置保持処理は、第1超音波センサ2aや第2超音波センサ2bで検出した障害物の障害物位置を特定し、自車の移動に伴って障害物位置を更新しながら保持する処理である。図4のフローチャートは、例えば自車のイグニッション電源がオンになったときに開始される構成とすればよい。

まず、ステップS1では、障害物を検出したことを示す信号を第1信号取得部11が第1超音波センサ2aから取得した場合に、第1超音波センサ2aで障害物を検出したものとして(S1でYES)、ステップS2に移る。一方、障害物を検出したことを示す信号を第1信号取得部11が第1超音波センサ2aから取得していない場合には、第1超音波センサ2aで障害物を検出していないものとして(S1でNO)、ステップS5に移る。

ステップS2では、障害物位置特定部13が、第1超音波センサ2aの探査波の送信方向及び第1信号取得部11で取得した第1超音波センサ2aの信号と、第1超音波センサ2aの設置位置とから、自車位置を原点としたXY座標系での障害物位置を特定する。特定した障害物位置は、例えば物体判別装置1のRAM等のメモリに記憶する。

ステップS3では、自車が移動している場合(S3でYES)には、ステップS4に移る。一方、自車が停止している場合(S3でNO)には、ステップS5に移る。自車が移動しているか停止しているかは、車輪速センサ3のパルス信号をもとに、例えば検出状態推定部16が判別する構成とすればよい。

ステップS4では、検出状態推定部16が、自車の移動に応じて、メモリに記憶してある障害物位置を更新する。一例としては、S2で特定して記憶した障害物位置について、S1で障害物を検出してから現時点までの車両位置変化特定部15で特定した自車の位置の変化の逆方向の変化分だけ移動させた位置を、その障害物が静止しているとした場合の現時点での障害物位置と推定し、推定した障害物位置に更新する。

ステップS5では、障害物を検出したことを示す信号を第2信号取得部12が第2超音波センサ2bから取得した場合に、第2超音波センサ2bで障害物を検出したものとして(S5でYES)、ステップS6に移る。一方、障害物を検出したことを示す信号を第2信号取得部12が第2超音波センサ2bから取得していない場合には、第2超音波センサ2bで障害物を検出していないものとして(S5でNO)、ステップS7に移る。

ステップS6では、障害物位置特定部13が、第2超音波センサ2bの探査波の送信方向及び第2信号取得部12で取得した第2超音波センサ2bの信号と、第2超音波センサ2bの設置位置とから、自車位置を原点としたXY座標系での障害物位置を特定する。特定した障害物位置が、S4で更新した障害物位置と近似する位置であった場合には、S4で更新した障害物位置と統合してメモリに記憶する。

ステップS7では、自車が移動している場合(S7でYES)には、ステップS8に移る。一方、自車が停止している場合(S7でNO)には、ステップS9に移る。自車が移動しているか停止しているかは、S3と同様にして判別する構成とすればよい。

ステップS8では、S4と同様にして、検出状態推定部16が、自車の移動に応じて、メモリに記憶してある障害物位置を更新する。一例としては、S2で特定して記憶した障害物位置については、S1で障害物を検出してから現時点までの車両位置変化特定部15で特定した自車の位置の変化の逆方向の変化分だけ移動させた位置を、その障害物が静止しているとした場合の現時点での障害物位置と推定して、障害物位置を更新する。また、S4で更新した障害物位置については、S4で障害物位置を更新してから現時点までの車両位置変化特定部15で特定した自車の位置の変化の逆方向の変化分だけ移動させた位置を、現時点での障害物位置と推定して、障害物位置を更新する。さらに、S6で特定して記憶した障害物位置については、S5で障害物を検出してから現時点までの車両位置変化特定部15で特定した自車の位置の変化の逆方向の変化分だけ移動させた位置を、その障害物が静止しているとした場合の現時点での障害物位置と推定して、障害物位置を更新する。

ステップS9では、障害物位置保持処理の終了タイミングであった場合(ステップS9でYES)には、障害物位置保持処理を終了する。一方、障害物位置保持処理の終了タイミングでなかった場合(ステップS9でNO)には、S1に戻って処理を繰り返す。障害物位置保持処理の終了タイミングとしては、例えば自車のイグニッション電源がオフになったときなどがある。

<物体判別処理>
続いて、図5のフローチャートを用いて、物体判別装置1での物体判別処理の一例について説明を行う。物体判別処理は、第1超音波センサ2aや第2超音波センサ2bで検出した障害物が移動物体であるかを判別する処理である。図5のフローチャートは、例えば自車のイグニッション電源がオンになったときに開始される構成とすればよい。また、前述した障害物位置保持処理が並行して実行されているものとする。

まず、ステップS21では、検出状態推定部16が、障害物位置保持処理においてメモリに記憶している現時点における障害物位置をもとに、現時点での第1超音波センサ2aや第2超音波センサ2bでの障害物の検出可否や検出する障害物距離といった検出状態を推定する。

ステップS22では、障害物面特定部17が、検出状態推定部16で逐次更新することで得られた現時点における障害物位置の点列をもとに、現時点における自車に対する障害物面を特定する。

ステップS23では、S21において第1超音波センサ2aで検出可能と推定した場合(S23でYES)には、ステップS24に移る。一方、第1超音波センサ2aで検出不能と推定した場合(S23でNO)には、ステップS25に移る。

ステップS24では、第1判別関連処理を行う。ここで、図6のフローチャートを用いて、第1判別関連処理の概略について説明を行う。

まず、ステップS241では、障害物を検出したことを示す信号を第1信号取得部11が第1超音波センサ2aから取得していた場合に、第1超音波センサ2aで障害物を検出したものとして(S241でYES)、ステップS242に移る。一方、障害物を検出したことを示す信号を第1信号取得部11が第1超音波センサ2aから取得していなかった場合に、第1超音波センサ2aで障害物を検出しなかったものとして(S241でNO)、ステップS245に移る。

ステップS242では、判別部19が、S241で検出した障害物の障害物距離が、S21において第1超音波センサ2aで検出可能と推定した障害物についてS21で推定した障害物距離に一致しているか否かを判定する。ここで言うところの一致とは、完全に一致する場合に一致と判定する構成に限らず、誤差程度の許容範囲をもって一致と判定する構成としてもよい。そして、一致していると判定した場合(S242でYES)には、ステップS243に移る。一方、一致していないと判定した場合(S242でNO)には、ステップS244に移る。

ステップS243では、判別部19が、S241で検出した障害物を静止物体と判別し、ステップS25に移る。ステップS244では、判別部19が、S241で検出した障害物を移動物体と判別し、ステップS25に移る。S241で検出した障害物は、障害物位置特定部13で障害物位置を特定した障害物のうちの、S21において第1超音波センサ2aで検出可能と推定した障害物と言い換えることもできる。

第1超音波センサ2aで障害物を検出しなかった場合のステップS245では、向き判定部18が、現時点において、S21において第1超音波センサ2aで検出可能と推定した障害物の障害物面が第1超音波センサ2aの設置位置に向いているか否かを判定する。そして、向いていると判定した場合(S245でYES)には、ステップS246に移る。一方、向いていないと判定した場合(S245でNO)には、ステップS247に移る。

ステップS246では、判別部19が、S21において第1超音波センサ2aで検出可能と推定した障害物を移動物体と判別し、ステップS25に移る。ステップS247では、判別部19が、S21において第1超音波センサ2aで検出可能と推定した障害物を仮に静止物体と判別し、ステップS25に移る。S247では、判別部19が判別を行わずにステップS25に移る構成としてもよい。

図5に戻って、ステップS25では、S21において第2超音波センサ2bで検出可能と推定した場合(S25でYES)には、ステップS26に移る。一方、第2超音波センサ2bで検出不能と推定した場合(S25でNO)には、ステップS27に移る。

ステップS26では、第2判別関連処理を行う。ここで、図7のフローチャートを用いて、第2判別関連処理の概略について説明を行う。


まず、ステップS261では、障害物を検出したことを示す信号を第2信号取得部12が第2超音波センサ2bから取得していた場合に、第2超音波センサ2bで障害物を検出したものとして(S261でYES)、ステップS262に移る。一方、障害物を検出したことを示す信号を第2信号取得部12が第2超音波センサ2bから取得していなかった場合に、第2超音波センサ2bで障害物を検出しなかったものとして(S261でNO)、ステップS265に移る。

ステップS262では、判別部19が、S261で検出した障害物の障害物距離が、S21において第2超音波センサ2bで検出可能と推定した障害物についてS21で推定した障害物距離に一致しているか否かを判定する。ここで言うところの一致についても、完全に一致する場合に一致と判定する構成に限らず、誤差程度の許容範囲をもって一致と判定する構成としてもよい。そして、一致していると判定した場合(S262でYES)には、ステップS263に移る。一方、一致していないと判定した場合(S262でNO)には、ステップS264に移る。

ステップS263では、判別部19が、S261で検出した障害物を静止物体と判別し、ステップS30に移る。ステップS264では、判別部19が、S261で検出した障害物を移動物体と判別し、ステップS30に移る。S261で検出した障害物は、障害物位置特定部13で障害物位置を特定した障害物のうちの、S21において第2超音波センサ2bで検出可能と推定した障害物と言い換えることもできる。

第2超音波センサ2bで障害物を検出しなかった場合のステップS265では、向き判定部18が、現時点において、S21において第2超音波センサ2bで検出可能と推定した障害物の障害物面が第2超音波センサ2bの設置位置に向いているか否かを判定する。そして、向いていると判定した場合(S265でYES)には、ステップS266に移る。一方、向いていないと判定した場合(S265でNO)には、ステップS267に移る。

ステップS266では、判別部19が、S21において第2超音波センサ2bで検出可能と推定した障害物を移動物体と判別し、ステップS30に移る。ステップS267では、判別部19が、S21において第2超音波センサ2bで検出可能と推定した障害物を仮に静止物体と判別し、ステップS30に移る。S267では、判別部19が判別を行わずにステップS30に移る構成としてもよい。

ステップS30では、物体判別処理の終了タイミングであった場合(ステップS30でYES)には、物体判別処理を終了する。一方、物体判別処理の終了タイミングでなかった場合(ステップS30でNO)には、S21に戻って処理を繰り返す。物体判別処理の終了タイミングとしては、例えば自車のイグニッション電源がオフになったときなどがある。

ここで、図8及び図9を用いて、推定した障害物の検出状態と実際の障害物の検出状態との乖離によって、障害物が移動物体であるかを判別できることについて説明を行う。まず、図8を用いて、自車の停止時において、推定した障害物の検出状態と実際の障害物の検出状態との乖離によって、障害物が移動物体であるかを判別できることについて説明を行う。

図8のHVが自車、Ob1が移動する障害物、Ob2が静止した障害物、Paが第1超音波センサ2aの検出範囲SAaに障害物Ob1が位置したときに特定された障害物Ob1の障害物位置、Pa2が障害物Ob2の障害物位置を示している。

自車HVが停止している場合、障害物位置Pa2に一旦検出された静止した障害物Ob2は、第2超音波センサ2bによって検出され続けるとともに、同じ障害物距離が検出され続けることになる。一方、障害物位置Pa1に一旦検出された移動する障害物Ob1は、障害物Ob1が移動することによって、第1超音波センサ2aによって検出できなくなったり、異なる障害物距離が検出されたりすることになる。

よって、自車HVが停止している場合には、障害物を一旦検出した第1超音波センサ2a若しくは第2超音波センサ2bでその障害物を再度検出するとした場合の検出可否や障害物距離といった検出状態を推定し、推定した検出状態が実際の検出状態と乖離している場合に、その障害物が移動物体であると判別できる。

続いて、図9を用いて、自車の移動時において、推定した障害物の検出状態と実際の障害物の検出状態との乖離によって、障害物が移動物体であるかを判別できることについて説明を行う。

図9のHVが自車、Ob3が静止した障害物、Pa3が第1超音波センサ2aの検出範囲SAaに障害物Ob3が位置したときに特定された障害物Ob3の障害物位置、Pa4が自車から見て障害物位置Pa3を自車の位置の変化の逆方向の変化分だけ移動させた位置を示している。

自車HVが移動している場合、第1超音波センサ2aによって一旦検出された静止した障害物Ob3の障害物位置Pa3は、自車から見て自車の位置の変化の逆方向の変化分だけ移動させた位置に移ることになる。よって、自車から見て障害物位置Pa3を自車の位置の変化の逆方向の変化分だけ移動させた位置Pa4が第2超音波センサ2bの検出範囲SAbに位置する場合には、第2超音波センサ2bによって障害物Ob3が検出されるとともに、第2超音波センサ2bから位置Pa4までの距離と同じ障害物距離が検出されることになる。

一方、障害物Ob3が移動する障害物である場合には、自車から見て障害物位置Pa3を自車の位置の変化の逆方向の変化分だけ移動させた位置Pa4が第2超音波センサ2bの検出範囲SAbに位置する場合であっても、第2超音波センサ2bによって障害物Ob3が検出されなかったり、第2超音波センサ2bから位置Pa4までの距離と異なる障害物距離が検出されたりすることになる。この場合には、第1超音波センサ2aが請求項の第1の障害物センサに相当し、第2超音波センサ2bが請求項の第2の障害物センサに相当する。

よって、自車HVが移動している場合には、障害物を一旦検出した超音波センサと異なる超音波センサでその障害物を再度検出するとした場合の検出可否や障害物距離といった検出状態を推定し、推定した検出状態が実際の検出状態と乖離している場合に、その障害物が移動物体であると判別できる。なお、自車が前進後に後退したり、後退後に前進したりするなど、同じ場所を2度通過する場合には、障害物を一旦検出した超音波センサと同じ超音波センサでその障害物を再度検出するとした場合の検出可否や障害物距離といった検出状態を推定し、推定した検出状態が実際の検出状態と乖離している場合に、その障害物が移動物体であると判別することもできる。

従って、検出状態推定部16で推定した障害物の検出状態と実際の障害物の検出状態との乖離によって、自車が停止しているか移動しているかに関わらず、障害物が移動物体であるかを判別できる。

なお、本実施形態では、超音波センサを2つ用いる場合を例に挙げて説明を行ったが、2つ以外の複数の超音波センサを用いる場合も同様である。

<実施形態1のまとめ>
実施形態1の構成によれば、判別部19は、検出状態推定部16で推定した障害物の検出可否や障害物距離といった検出状態が、現時点における第1超音波センサ2aや第2超音波センサ2bでの障害物の実際の検出状態から乖離していることをもとに、障害物が移動物体であると判別する。前述したように、検出状態推定部16で推定した障害物の検出状態と実際の障害物の検出状態との乖離によって、自車が停止しているか移動しているかに関わらず、障害物が移動物体であるかを判別できるので、実施形態1の構成によれば、自車が走行しているか停止しているかに関わらず、障害物センサで検出した障害物が移動物体であるかを判別することが可能になる。

さらに、実施形態1の構成によれば、乖離を判定する検出状態として、検出可否や障害物距離を用いるので、検出範囲内での方位までを検出することが困難な、安価であるがレーザレーダ等に比べて分解能の低い超音波センサであっても、自車が走行しているか停止しているかに関わらず、障害物センサで検出した障害物が移動物体であるかを判別することが可能になる。

また、障害物が第1超音波センサ2aや第2超音波センサ2bといった超音波センサの検出範囲に位置したとしても、障害物面がこの超音波センサの設置位置を向いていない場合には、超音波センサからの探査波を障害物面で反射した反射波が超音波センサで受信されず、障害物が検出されない。このような場合、検出状態推定部16で推定した通りに、障害物が超音波センサの検出範囲に位置していたとしても、実際には検出不能と判定される。ここで、検出状態推定部16で推定した障害物の検出状態と実際の障害物の検出状態とが乖離するものとして、障害物が移動物体であると判別すると、静止物体を移動物体と誤って判別してしまう。

これに対して、実施形態1の構成によれば、超音波センサで検出可能と推定した障害物の障害物面がその超音波センサの設置位置に向いていない場合には、実際にその超音波センサで障害物を検出できなかった場合でも、その障害物を移動物体と判別しないので、静止物体を移動物体と判別してしまう誤りを減らすことが可能になる。

(変形例1)
前述の実施形態では、障害物を検出する障害物センサとしての第1超音波センサ2aや第2超音波センサ2bが自車の側面に搭載されて自車の側方に存在する障害物を検出する構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、自車の側面以外の箇所に搭載されて自車の側方以外の方向に存在する障害物を検出する構成としてもよい。

(変形例2)
前述の実施形態では、障害物を検出する障害物センサを複数用いる構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、障害物センサを1つしか用いない構成(以下、変形例2)としてもよい。以下では、この変形例2について説明を行う。なお、説明の便宜上、この変形例2以降の説明において、それまでの実施形態の説明に用いた図に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

変形例2の運転支援システム200は、障害物センサを1つしか備えない点、及び物体判別装置1の代わりに物体判別装置1aを用いる点を除けば、実施形態1の運転支援システム100と同様である。

<運転支援システム200の概略構成>
ここで、図10を用いて、変形例2の運転支援システム200について説明を行う。変形例2の運転支援システム200は、車両に搭載されるものであり、図10に示すように物体判別装置1a、第1超音波センサ2a、車輪速センサ3、及び舵角センサ4を含んでいる。

<物体判別装置1aの詳細構成>
図10に示すように、物体判別装置1aは、第1信号取得部11、障害物位置特定部13、センサ位置記憶部14、車両位置変化特定部15、検出状態推定部16、障害物面特定部17、向き判定部18、及び判別部19を備える。

物体判別装置1aは、第2信号取得部12を備えない点を除けば、物体判別装置1と同様である。物体判別装置1aでの障害物位置保持処理では、前述の図4のフローチャートのうち、S5〜S8の処理を省略する構成とすればよい。また、物体判別装置1aでの物体判別処理では、前述の図5のフローチャートのうち、S25〜S26の処理を省略し、S23でNOの場合やS24の処理が終了した場合にS27に移る構成とすればよい。

<変形例2のまとめ>
変形例2の構成によっても、自車が停止している場合には、障害物を一旦検出した第1超音波センサ2aでその障害物を再度検出するとした場合の検出可否や障害物距離といった検出状態を推定し、推定した検出状態が実際の検出状態と乖離している場合に、その障害物が移動物体であると判別できる。また、自車が移動している場合でも、同じ場所を2度通過する場合には、障害物を一旦検出した第1超音波センサ2aでその障害物を再度検出するとした場合の検出可否や障害物距離といった検出状態を推定し、推定した検出状態が実際の検出状態と乖離している場合に、その障害物が移動物体であると判別できる。よって、自車が走行しているか停止しているかに関わらず、第1超音波センサ2aで検出した障害物が移動物体であるかを判別することが可能になる。

なお、変形例2では一例として、障害物センサとして第1超音波センサ2aを1つしか備えない構成を示したが、障害物センサとして第2超音波センサ2bを1つしか備えない構成としてもよい。

(変形例3)
前述の実施形態では、障害物を検出する障害物センサとして第1超音波センサ2aや第2超音波センサ2bといった超音波センサを用いる構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、障害物の位置を特定することを可能にするセンサであれば超音波センサ以外の障害物センサを用いる構成としてもよい。例えば、送信した探査波の反射波を受信することによって障害物及び障害物までの距離を検出するレーザレーダ、ミリ波レーダなどの障害物センサを用いる構成としてもよい。

(変形例4)
前述の実施形態1では、判別部19が、検出状態推定部16で推定した障害物の検出状態が、実際の検出状態から乖離している場合であっても、障害物面が第1超音波センサ2aや第2超音波センサ2bの設置位置に向いていないと向き判定部18で判定した場合には、その障害物が移動物体であると判別しない構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、物体判別装置1、1aに障害物面特定部17及び向き判定部18を備えない構成としてもよい。

この場合には、障害物を検出する障害物センサとして、送信した探査波の反射波を受信することによって障害物及び障害物までの距離を検出するレーザレーダ、ミリ波レーダなどの障害物センサ以外にも、ステレオカメラ等を用いる構成としてもよい。

(変形例5)
前述の実施形態では、その都度の自車位置を原点としたXY座標系での障害物位置を特定し、自車の移動に応じてそのXY座標系での障害物位置を更新していく構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、ある時点での自車位置を原点としたXY座標系での障害物位置を、障害物位置特定部13で特定した自車に対する障害物の位置と、車両位置変化特定部15で特定した、そのある時点からの自車の位置の変化とをもとに逐次特定する構成としてもよい。

(変形例6)
前述の実施形態では、障害物の検出状態として、障害物距離を用いる構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、指向性の狭いレーザ光を掃引照射することで障害物の距離に加えて方位を検出できるレーザレーダなどといった、自車に対する障害物の位置までを検出できる障害物センサを用いる場合には、検出状態として自車に対する障害物位置を用いる構成としてもよい。

(変形例7)
前述の実施形態では、自車の位置の変化を自車の操舵角の変化及び走行距離から特定する構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、自車の操舵角及び車速の変化、自車のヨーレートなどをもとに、自車の位置の変化を特定する構成としてもよい。

なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

1 物体判別装置(車載用物体判別装置)、1b 物体判別装置(車載用物体判別装置)、2a 第1超音波センサ(障害物センサ)、2b 第2超音波センサ(障害物センサ)、13 障害物位置特定部、14 センサ位置記憶部、15 車両位置変化特定部、16 検出状態推定部、17 障害物面特定部、18 向き判定部、19 判別部、100 運転支援システム、200 運転支援システム

Claims (7)

  1. 車両に搭載されて、
    前記車両の周辺の障害物の存在及びその障害物までの距離を逐次検出する障害物センサ(2a、2b)で検出した障害物が移動物体であるかを判別する判別部(19)を備える車載用物体判別装置であって、
    前記障害物センサは、送信した探査波の反射波を受信することによって障害物及び障害物までの距離を検出する障害物センサであり、
    前記障害物センサで検出した前記障害物の前記車両に対する位置を特定する障害物位置特定部(13)と、
    前記車両に対する前記障害物センサの位置であるセンサ位置を記憶しているセンサ位置記憶部(14)と、
    前記車両の位置の変化を特定する車両位置変化特定部(15)と、
    前記障害物位置特定部で特定した前記障害物の前記車両に対する位置と、前記センサ位置記憶部に記憶している前記センサ位置と、前記車両位置変化特定部で特定した、その障害物を前記障害物センサで検出してから所定の時点までの前記車両の位置の変化とをもとに、その障害物が静止しているとした場合の前記所定の時点における前記障害物センサでのその障害物の検出状態を推定する検出状態推定部(16)と、
    前記障害物センサで逐次検出した前記障害物までの距離と、前記センサ位置記憶部に記憶している前記センサ位置と、前記車両位置変化特定部で特定した、その障害物を前記障害物センサで検出してから前記所定の時点までの前記車両の位置の変化とをもとに、前記所定の時点における前記車両に対するその障害物の面を特定する障害物面特定部(17)と、
    前記障害物面特定部で特定した前記障害物の面と、前記センサ位置記憶部に記憶している前記センサ位置とから、前記所定の時点においてその障害物の面が前記センサ位置に向いているか否かを判定する向き判定部(18)とを備え、
    前記検出状態は、前記障害物の検出の可否、及び前記障害物までの距離のうちの少なくともいずれかであり、
    前記判別部は、前記検出状態推定部で推定した前記障害物の検出状態が、前記所定の時点における前記障害物センサでの前記障害物の実際の検出状態から乖離していることをもとに、前記障害物が移動物体であると判別する一方、前記検出状態推定部で前記障害物の検出可能と推定しているのに対して、前記所定の時点における前記障害物センサでの実際の前記障害物の検出の可否が前記障害物の検出不能と乖離している場合であっても、前記所定の時点において前記障害物の面がその障害物センサの前記センサ位置に向いていないと前記向き判定部で判定した場合には、前記障害物が移動物体であると判別しないことを特徴とする車載用物体判別装置。
  2. 請求項1において、
    前記障害物センサは、検出範囲がそれぞれ異なる複数の障害物センサ(2a、2b)であり、
    前記検出状態推定部は、前記障害物位置特定部で前記車両に対する位置を特定した前記障害物を検出した第1の前記障害物センサとは異なる第2の前記障害物センサで前記所定の時点にその障害物を検出するとした場合の検出状態を推定し、
    前記判別部は、前記検出状態推定部で推定した前記第2の障害物センサでの前記障害物の検出状態が、前記所定の時点における前記第2の障害物センサでの前記障害物の実際の検出状態から乖離していることをもとに、前記障害物が移動物体であると判別することを特徴とする車載用物体判別装置。
  3. 請求項において、
    前記検出状態推定部は、前記障害物位置特定部で前記車両に対する位置を特定した前記障害物を検出した前記第1の障害物センサで前記所定の時点にその障害物を再度検出するとした場合の検出状態も推定し、
    前記判別部は、前記検出状態推定部で推定した前記第1の障害物センサでの前記障害物の検出状態が、前記所定の時点における前記第1の障害物センサでの前記障害物の実際の検出状態から乖離していることをもとに、前記障害物が移動物体であると判別することを特徴とする車載用物体判別装置。
  4. 請求項又はにおいて、
    前記検出状態推定部は、前記車両の停止時には、前記障害物位置特定部で前記車両に対する位置を特定した前記障害物を検出した前記第1の障害物センサで前記所定の時点にその障害物を再度検出するとした場合の検出状態を推定し、
    前記判別部は、前記検出状態推定部で推定した前記第1の障害物センサでの前記障害物の検出状態が、前記所定の時点における前記第1の障害物センサでの前記障害物の実際の検出状態から乖離していることをもとに、前記障害物が移動物体であると判別することを特徴とする車載用物体判別装置。
  5. 請求項1〜4のいずれか1項において、
    前記障害物センサは、1つの障害物センサ(2a)であり、
    前記検出状態推定部は、前記障害物位置特定部で前記車両に対する位置を特定した前記障害物を前記所定の時点に前記障害物センサで再度検出するとした場合の検出状態を推定し、
    前記判別部は、前記検出状態推定部で推定した前記障害物センサでの前記障害物の検出状態が、前記所定の時点における前記障害物センサでの前記障害物の実際の検出状態から乖離していることをもとに、前記障害物が移動物体であると判別することを特徴とする車載用物体判別装置。
  6. 請求項1〜のいずれか1項において、
    前記障害物センサは、前記車両の側方の障害物を検出することを特徴とする車載用物体判別装置。
  7. 請求項1〜のいずれか1項において、
    前記障害物センサは超音波センサであることを特徴とする車載用物体判別装置。
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