JP6462610B2 - 横断判定装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載され、車両の進路を物体が横断するか否かの判定を行う横断判定装置に関する。

近年、センサやデータ処理の高度化に伴って、自車両の進路に向かって横方向から物体が進入することで生じる衝突事故を未然に回避する走行支援装置を車両に搭載することが行われつつある。この走行支援装置として、運転者に警報したり、自動ブレーキを実施させたりするＰＣＳシステム（Ｐｒｅ−ｃｒａｓｈ ｓａｆｅｔｙ ｓｙｓｔｅｍ）が知られている。

特許文献１では、自車両の進路を横断する方向の物体の移動量に基づいて、物体が自車両の前方を横断しようとしているか否かを判定する。これにより、自車両の前方を横断しようとしている物体だけを対象に衝突可能性を判定することができる。

特開２０１４−１９７３２５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、例えば自車両の現在の進路に対して物体に近づく側へ自車両が曲がる場合、自車両の進路を横断する方向の物体の相対的な移動量が大きくなり、これにより物体の移動量を過大に演算するおそれがある。この場合、横断しない物体を横断するおそれがある物体として誤判定するおそれがある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、自車両の走行が自車両の進路に対して横断する方向の物体の検出状態に影響を与える場面において、物体の横断判定の誤判定を抑制する事が可能な横断判定装置を提供することにある。

本発明は、横断判定装置であって、自車両の進路に対して交差する方向に移動する物体を検出する物体検出部と、前記自車両の現在の進路に対して、前記物体検出部により検出された前記物体が横断する速度である横断速度を算出する横断速度算出部と、前記横断速度算出部により算出された前記横断速度が所定速度よりも高いことで、前記物体が前記自車両の進路を横断することを判定する横断判定部と、前記自車両のヨーレートを検出するヨーレート検出部と、を備え、前記横断判定部は、前記ヨーレート検出部により検出された前記ヨーレートに基づいて、前記物体の前記横断速度又は前記所定速度を補正することを特徴とする。

自車両の進路に対して交差する方向に移動する物体が存在し、且つ、自車両が物体に近づく方向に向かって曲がったり、自車両が物体から離れる方向に向かって曲がったりする場合を想定する。この場合、自車両と物体との横位置方向における相対速度に変化が生じるため、自車両の現在の進路に対して物体が横断する横断速度に誤差が生じるおそれがある。したがって、ヨーレート検出部により検出された自車両のヨーレートに基づいて、横断判定部により物体の横断速度又は所定速度が補正される。これにより、自車両の走行が自車両の現在の進路に対して横断する方向の物体の横断速度の検出に影響を与える場面において、算出された物体の横断速度に誤差が生じても物体の横断判定の誤判定を抑制する事が可能となる。

本実施形態に係る走行支援装置の概略構成図である。 本実施形態に係る検出ＥＣＵが実施する制御フローチャートである。 別例に係る検出ＥＣＵが実施する制御フローチャートである。

図１に記載の走行支援装置１００は、車両（自車両）に搭載され、自車両の進行方向前方等の周囲に存在する物体を検知し、走行支援制御を実施する。この走行支援制御は、物体との衝突を回避すべく、若しくは衝突被害を軽減すべく制御を行うＰＣＳシステム（Ｐｒｅ−ｃｒａｓｈ ｓａｆｅｔｙ ｓｙｓｔｅｍ）として機能する。また、この走行支援装置１００は、本実施形態に係る横断判定装置としても機能する。

走行支援装置１００は、検出ＥＣＵ１０とレーダ装置２１とヨーレートセンサ（ヨーレート検出部に該当）２２と操舵角センサ２３とから構成されている。

レーダ装置２１は、例えば、ミリ波帯の高周波信号を送信波とする公知のミリ波レーダであり、自車両の前端部に設けられ、所定の検知角に入る領域を物体を検知可能な検知範囲とし、検知範囲内の物体の位置を検出する。具体的には、所定周期で探査波を送信し、複数のアンテナにより反射波を受信する。この探査波の送信時刻と反射波の受信時刻とにより、物体との距離を算出する。また、物体に反射された反射波の、ドップラー効果により変化した周波数により、相対速度（詳しくは車両の進行方向における相対速度）を算出する。加えて、複数のアンテナが受信した反射波の位相差により、物体の方位を算出する。なお、物体の位置及び方位が算出できれば、その物体の、自車両に対する相対位置（横位置）を特定することができる。よって、レーダ装置２１は、物体検出部及び横断速度算出部に該当する。レーダ装置２１は、所定周期毎に、探査波の送信、反射波の受信、反射位置及び相対速度の算出を行い、算出した反射位置と相対速度とを検出ＥＣＵ１０に送信する。

検出ＥＣＵ１０には、レーダ装置２１が接続されている。検出ＥＣＵ１０は、ＣＰＵ１１、ＲＡＭ１２、ＲＯＭ１３、Ｉ／Ｏ等を備えたコンピュータである。この検出ＥＣＵ１０は、ＣＰＵ１１が、ＲＯＭ１３にインストールされているプログラムを実施することで各機能を実現する。本実施形態において、ＲＯＭ１３にインストールされているプログラムは、レーダ装置２１が検出した物体の情報（算出した位置と相対速度など）に基づいて、自車両の前方に存在する物体を検出して規定の走行支援処理を実施させるための制御プログラムである。この検出ＥＣＵ１０は、ヨーレート変化率算出部及び横断判定部に該当する。

本実施形態において、走行支援処理とは、自車両と衝突するおそれのある物体が存在することをドライバに報知する警報処理と自車両を制動させる制動処理に該当する。したがって、自車両には、検出ＥＣＵ１０からの制御指令により駆動する安全装置として、警報装置３１及びブレーキ装置３２が備えられている。

警報装置３１は、自車両の車室内に設置されたスピーカやディスプレイである。検出ＥＣＵ１０が、自車両が物標と衝突するまでの余裕時間である衝突余裕時間（ＴＴＣ：Ｔｉｍｅ−ｔｏ−ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ）が第一所定時間よりも縮まり、物体に自車両が衝突する可能性が高まったと判定した場合には、その検出ＥＣＵ１０からの制御指令により、警報装置３１は警報音や警報メッセージ等を出力してドライバに衝突の危険を報知する。

ブレーキ装置３２は、自車両を制動する制動装置である。検出ＥＣＵ１０が、衝突余裕時間が第一所定時間よりも短く設定された第二所定時間よりも縮まり、物体に自車両が衝突する可能性が高まったと判定した場合には、その検出ＥＣＵ１０からの制御指令により、ブレーキ装置３２が作動する。具体的には、ドライバによるブレーキ操作に対する制動力をより強くしたり（ブレーキアシスト機能）、ドライバによりブレーキ操作が行われてなければ自動制動を行ったりする（自動ブレーキ機能）。

従来、自車両の進路に対して交差する方向に移動する物体が自車両の進路を横断するか否かの判定（以下、横断判定と呼称）は、物体の移動量に基づいて行われていた。この横断判定は、物体の移動量に代えて、自車両の進路を横断する方向の物体の速度（以下、横断速度と呼称）に基づいて行うこともできる。

ところで、自車両の現在の進路に対して物体に近づく側へ自車両が曲がる場合に、自車両の進路を横断する方向の物体の相対的な移動量が大きくなり、これにより物体の移動量を過大に演算するおそれがある。これは、物体の横断速度も同様であり、物体の横断速度もまた過大に演算されるおそれがある。よって、上記状況では、物体の移動量又は横断速度に基づいて横断判定を行うと、自車両の進路を横断しない物体を横断する物体として誤判定するおそれがある。

よって、本実施形態に係る走行支援装置１００は、ヨーレートセンサ２２及び操舵角センサ２３を備えている。ヨーレートセンサ２２は車両の旋回方向への角速度（ヨーレート）を検出し、操舵角センサ２３は自車両の操舵角を検出し、それぞれのセンサは検出したヨーレートと操舵角とを検出ＥＣＵ１０に送信する。

検出ＥＣＵ１０は、受信した操舵角の情報とレーダ装置２１により検出された物体の位置情報とに基づいて、自車両が物体に近づく方向に進路を変更したことを判定することができる。そして、自車両が物体に近づく方向に進路を変更したと判定した場合に、自車両が進路を変更することで生じたヨーレートの大きさに基づいて、物体の横断速度を過大に演算するおそれがあるか否かを判定できる。また、自車両が曲がり始める時など、将来的に物体の移動量又は横断速度が過大に演算されることが想定されながらもヨーレートが低く検出される状況を考慮し、検出ＥＣＵ１０は受信したヨーレートの時間経過に伴う変化率（以下、ヨーレート変化率と呼称）を算出する。ヨーレート変化率が所定変化率よりも大きくなることで、物体の移動量又は横断速度を過大に演算するおそれがあることを判定することができる。

本実施形態において、自車両の進路に対しての物体の横断判定は、自車両の進路に対して交差する方向に移動する物体の横断速度に基づいて行われる。具体的には、物体の横断速度が閾値よりも高い場合に、物体は自車両の進路を横断するものと判定する。このとき、閾値は、歩行者、自転車、自動二輪車、自動四輪車等、物体の種類に応じた横断速度に基づいて設定する。なお、物体の横断速度に基づいて物体の横断判定を行う代わりに、物体の時間経過に伴う移動量に基づいて物体の横断判定を行ってもよい。また、後述の別例を適宜適用することも可能である。

このとき、レーダ装置２１により自車両の進路に対して交差する方向に移動する物体を検出しており、検出ＥＣＵ１０が操舵角センサ２３から自車両が物体に近づく方向に進路を変更し、ヨーレートに基づいて物体の横断速度を過大に演算するおそれがあると判定した場合を想定する。この場合、物体の横断判定に用いる閾値を標準値よりも高く設定し直す。これにより、物体の横断速度が過大に演算されても、物体が車両の進路を横断すると誤判定することを抑制することができる。

本実施形態では、検出ＥＣＵ１０により後述する図２の横断判定処理を実行する。図２に示す横断判定処理は、検出ＥＣＵ１０が電源オンしている期間中に検出ＥＣＵ１０によって所定周期で繰り返し実行される。

まずステップＳ１００にて、レーダ装置２１により自車両の進路に対して交差する方向に移動する物体を検出させる。そして、ステップＳ１１０にて、レーダ装置２１に物体の横断速度を算出させる。

また、ステップＳ１２０にて、ヨーレートセンサ２２により自車両のヨーレートを検出させる。そして、ステップＳ１３０にて、検出された自車両のヨーレートからヨーレート変化率を算出する。

ステップＳ１４０では、レーダ装置２１により検出された物体の位置情報と操舵角センサ２３により検出された操舵角の情報とに基づいて、レーダ装置２１により検出された物体に近づく方向に自車両が進路を変更したか否かを判定する。物体に近づく方向に自車両が進路を変更していないと判定した場合には（Ｓ１４０：ＮＯ）、後述のステップＳ１８０に進む。物体に近づく方向に自車両が進路を変更した場合には（Ｓ１４０：ＹＥＳ）、ステップＳ１５０に進む。

ステップＳ１５０では、ヨーレートセンサ２２により検出されたヨーレートが所定値よりも高いか否かを判定する。ヨーレートが所定値よりも高いと判定した場合には（Ｓ１５０：ＹＥＳ）、後述のステップＳ１６０に進む。ヨーレートが所定値よりも低いと判定した場合には（Ｓ１５０：ＮＯ）、ステップＳ１７０に進む。

ステップＳ１７０では、ステップＳ１３０にて算出されたヨーレート変化率が所定変化率よりも高いか否かを判定する。ヨーレート変化率が所定変化率よりも低いと判定した場合には（Ｓ１７０：ＮＯ）、ステップＳ１８０に進む。ステップＳ１８０では、物体の横断判定に用いる閾値を標準値に設定する。そして、ステップＳ１９０に進む。ヨーレート変化率が所定変化率よりも高いと判定した場合には（Ｓ１７０：ＹＥＳ）、ステップＳ１６０に進む。ステップＳ１６０では、物体の横断判定に用いる閾値を標準値よりも高く設定する。そして、後述のステップＳ１９０に進む。

ステップＳ１９０では、ステップＳ１１０で算出させた物体の横断速度が閾値よりも高いか否かを判定する。物体の横断速度が閾値よりも高いと判定した場合には（Ｓ１９０：ＹＥＳ）、ステップＳ２００に進み、物体が自車両の進路を横断する可能性が高いと判定し、本制御を終了する。物体の横断速度が閾値よりも低いと判定した場合には（Ｓ１９０：ＮＯ）、ステップＳ２１０に進み、物体が自車両の進路を横断する可能性が低いと判定し、本制御を終了する。

上記構成により、本実施形態は、以下の効果を奏する。

・現在の進路に対して物体に近づく側へ自車両が旋回して走行しており、且つヨーレートセンサ２２により検出されたヨーレートが閾値よりも大きいことを条件として、横断判定に用いる閾値が高くなるように補正される。これにより、物体の横断速度が過大に算出されても車両の進路を横断しない物体を横断すると誤判定することを抑制する事ができる。

・ヨーレートの時間変化率を算出することで、一定期間における自車両の旋回角度の変化を考慮することができる。このため、自車両の曲がり始めなど現在はヨーレートが低く検出されるが、将来的にヨーレートが所定値よりも大きくなることが想定される状況でも、閾値を高く補正することができる。

上記実施形態を、以下のように変更して実行することもできる。

・上記実施形態では、レーダ装置２１が物標の検出を実行していた。このことについて、レーダ装置２１に限る必要はなく、例えば、撮像装置２４が物標を検出してもよい。撮像装置２４は、例えばＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳイメージセンサ、近赤外線カメラ等を用いた単眼カメラやステレオカメラ等が含まれる。この場合でも、撮像装置２４が撮影された画像に基づいて物標の位置情報や相対速度を算出することができるため、かかる構成によっても、上記実施形態と同様の作用・効果が奏される。

・上記実施形態において、物体の近づく方向に自車両が旋回し、物体の横断速度が過大に算出されるおそれのある状況では、横断判定に用いる閾値を高く補正していた。このことについて、必ずしも横断判定に用いる閾値を補正する必要はなく、例えば、閾値は固定のまま、物体の横断速度を補正してもよい。具体的には、物体の近づく方向に自車両が旋回し、物体の横断速度が過大に算出されることが想定される状況では、横断判定に用いる閾値は固定のまま、物体の横断速度を低く補正してもよい。

・上記実施形態では、自車両のヨーレートが所定値よりも低い場合に、更にヨーレート変化率が所定変化率よりも高いか否かの判定をしていた。このヨーレート変化率が所定変化率よりも高いか否かの判定は必ずしも実施する必要はない。

・上記実施形態では、レーダ装置２１により検出された物体に近づく方向に自車両が進路を変更したか否かの判定は、レーダ装置２１により検出された物体の位置情報と操舵角センサ２３により検出された操舵角の情報とに基づいて実施されていた。このことについて、必ずしも操舵角センサ２３により検出された操舵角の情報を用いる必要はない。例えば、ヨーレートセンサ２２により検出された自車両のヨーレートから自車両の進行方向に対する回頭角を算出し、算出した回頭角に基づいて自車両が物体に近づく方向に進路を変更したか否かを判定してもよい。

・上記実施形態では、レーダ装置２１により検出された物体の位置情報と操舵角センサ２３により検出された操舵角の情報とに基づいて、物体に近づく方向に自車両が進路を変更していないと判定した場合には、横断判定に用いる閾値を標準値に設定していた。このことについて、自車両の現在の進路に対して物体が遠ざかる側へ自車両が曲がる場合、自車両の進路を横断する方向の物体の相対的な速度が小さくなり、これに伴い物体の横断速度を過小に演算するおそれがある。この場合に備え、自車両の現在の進路に対して物体が遠ざかる側へ自車両が曲がっており、且つ、ヨーレートが閾値よりも大きい場合に、横断判定に用いる閾値を標準値よりも低く設定してもよい。

図３は、図２のフローチャートの一部を変容したものである。すなわち、図２におけるステップＳ１４０と同一の処理であるステップＳ３４０においてＮＯ判定となった場合に、新規ステップであるステップＳ４２０に進む。ステップＳ４２０は、図２におけるステップＳ１５０と同一の処理であるステップＳ３５０に準じる処理である。具体的には、自車両のヨーレートが所定値よりも高いか否かを判定する。自車両のヨーレートが所定値よりも高いと判定した場合には（Ｓ４２０：ＹＥＳ）、新規ステップである後述のステップＳ４３０に進む。自車両のヨーレートが所定値よりも低いと判定した場合には（Ｓ４２０：ＮＯ）、新規ステップであるステップＳ４４０に進む。ステップＳ４４０は、図２におけるステップＳ１７０と同一の処理であるステップＳ３７０に準じる処理である。具体的には、ヨーレート変化率が所定変化率よりも高いか否かを判定する。ヨーレート変化率が所定変化率よりも低いと判定した場合には（Ｓ４４０：ＮＯ）、図２におけるステップＳ１８０と同一の処理であるステップＳ３８０に進む。ヨーレート変化率が所定変化よりも高いと判定した場合には（Ｓ４４０：ＹＥＳ）、ステップＳ４３０に進む。ステップＳ４３０では、横断判定に用いる閾値を標準値よりも低く設定する。そして、図２におけるステップＳ１９０と同一の処理であるステップＳ３９０に進む。

それ以外のステップについて、図３の各ステップＳ３００，３１０，３２０，３３０，３６０，４００，及び４１０の処理は、それぞれ、図２の各ステップＳ１００，１１０，１２０，１３０，１６０，２００，及び２１０の処理と同一である。

本別例に係る制御を実施することで、自車両が物体から遠ざかる側に曲がり、物体の横断速度を過小に演算されることが想定される状況では、横断判定に用いる閾値を標準値よりも低く設定する。これにより、車両の進路を横断する物体を横断しないと誤判定することを抑制する事が可能となる。

１０…検出ＥＣＵ、２１…レーダ装置、２２…ヨーレートセンサ、２４…撮像装置。

Claims (8)

1. 自車両の進路に対して交差する方向に移動する物体を検出する物体検出部（２１，２４）と、
   前記自車両の現在の進路に対して、前記物体検出部により検出された前記物体が横断する速度である横断速度を算出する横断速度算出部（２１，２４）と、
   前記横断速度算出部により算出された前記横断速度が所定速度よりも高いことで、前記物体が前記自車両の進路を横断することを判定する横断判定部（１０）と、
   前記自車両のヨーレートを検出するヨーレート検出部（２２）と、
   を備え、
   前記横断判定部は、前記ヨーレート検出部により検出された前記ヨーレートに基づいて、前記物体の前記横断速度又は前記所定速度を補正し、
   前記ヨーレート検出部により検出された前記ヨーレートの時間変化率を算出するヨーレート変化率算出部（１０）を備え、
   前記横断判定部は、前記ヨーレート検出部により検出された前記ヨーレートと、前記ヨーレート変化率算出部により算出された前記時間変化率とに基づいて前記物体の速度又は前記所定速度を補正することを特徴とする横断判定装置。
2. 前記ヨーレート検出部により検出された前記ヨーレートの時間変化率を算出するヨーレート変化率算出部（１０）を備え、
   前記横断判定部は、前記現在の進路に対して前記自車両が前記物体に近付く側へ旋回しており、且つ、前記ヨーレート変化率算出部により算出された前記時間変化率が所定変化率よりも大きいことを条件として、前記横断速度又は前記所定速度を前記物体の横断判定の成立が困難な方向に補正することを特徴とする請求項１に記載の横断判定装置。
3. 自車両の進路に対して交差する方向に移動する物体を検出する物体検出部（２１，２４）と、
   前記自車両の現在の進路に対して、前記物体検出部により検出された前記物体が横断する速度である横断速度を算出する横断速度算出部（２１，２４）と、
   前記横断速度算出部により算出された前記横断速度が所定速度よりも高いことで、前記物体が前記自車両の進路を横断することを判定する横断判定部（１０）と、
   前記自車両のヨーレートを検出するヨーレート検出部（２２）と、
   を備え、
   前記横断判定部は、前記ヨーレート検出部により検出された前記ヨーレートに基づいて、前記物体の前記横断速度又は前記所定速度を補正し、
   前記ヨーレート検出部により検出された前記ヨーレートの時間変化率を算出するヨーレート変化率算出部（１０）を備え、
   前記横断判定部は、前記現在の進路に対して前記自車両が前記物体に近付く側へ旋回しており、且つ、前記ヨーレート変化率算出部により算出された前記時間変化率が所定変化率よりも大きいことを条件として、前記横断速度又は前記所定速度を前記物体の横断判定の成立が困難な方向に補正することを特徴とする横断判定装置。
4. 前記横断判定部は、前記自車両が前記物体から離れる方向に向かって曲がる場合、前記自車両が前記物体から離れる方向に向かって曲がらない場合に比べて、前記物体が前記自車両の進路を横断すると判定され易くすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の横断判定装置。
5. 自車両の進路に対して交差する方向に移動する物体を検出する物体検出部（２１，２４）と、
   前記自車両の現在の進路に対して、前記物体検出部により検出された前記物体が横断する速度である横断速度を算出する横断速度算出部（２１，２４）と、
   前記横断速度算出部により算出された前記横断速度が所定速度よりも高いことで、前記物体が前記自車両の進路を横断することを判定する横断判定部（１０）と、
   前記自車両のヨーレートを検出するヨーレート検出部（２２）と、
   を備え、
   前記横断判定部は、前記ヨーレート検出部により検出された前記ヨーレートに基づいて、前記物体の前記横断速度又は前記所定速度を補正し、
   前記横断判定部は、前記自車両が前記物体から離れる方向に向かって曲がる場合、前記自車両が前記物体から離れる方向に向かって曲がらない場合に比べて、前記物体が前記自車両の進路を横断すると判定され易くすることを特徴とする横断判定装置。
6. 前記横断判定部は、前記現在の進路に対して前記自車両が前記物体に近付く側へ旋回しており、且つ前記ヨーレート検出部により検出された前記ヨーレートが所定値よりも大きいことを条件として、前記横断速度又は前記所定速度を前記物体の横断判定の成立が困難な方向に補正することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の横断判定装置。
7. 自車両の進路に対して交差する方向に移動する物体を検出する物体検出部（２１，２４）と、
   所定時間が経過したことで前記自車両の現在の進路に対して横断する方向に移動した前記物体検出部により検出された前記物体の移動量を算出する移動量算出部（１０）と、
   前記移動量算出部により算出された前記物体の移動量が所定移動量よりも多いことで、前記物体が前記自車両の進路を横断することを判定する横断判定部（１０）と、
   前記自車両のヨーレートを検出するヨーレート検出部（２２）と、
   を備え、
   前記横断判定部は、前記ヨーレート検出部により検出された前記ヨーレートに基づいて、前記物体の前記移動量又は前記所定移動量を補正し、
   前記横断判定部は、前記自車両が前記物体から離れる方向に向かって曲がる場合、前記自車両が前記物体から離れる方向に向かって曲がらない場合に比べて、前記物体が前記自車両の進路を横断すると判定され易くすることを特徴とする横断判定装置。
8. 前記横断判定部は、前記現在の進路に対して前記自車両が前記物体に近付く側へ旋回しており、且つ前記ヨーレート検出部により検出された前記ヨーレートが所定値よりも大きいことを条件として、前記物体の前記移動量又は前記所定移動量を前記物体の横断判定の成立が困難な方向に補正することを特徴とする請求項７に記載の横断判定装置。

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