JP6592266B2 - 物体検知装置、及び物体検知方法 - Google Patents

Description

本発明は、自車両の進行方向前方に存在する物標が、自車両の進路上に存在するか否かを判定する物体検知装置に関する。

従来、自車両と、自車両の進行方向前方に位置する他車両、歩行者、又は道路構造物等の物標との衝突被害を軽減または防止する、プリクラッシュセーフティ（ＰＣＳ）が実現されている。ＰＣＳでは、自車両と障害物との相対距離と、相対速度又は相対加速度とに基づいて、自車両と障害物との衝突までの時間である衝突予測時間（ＴＴＣ：Ｔｉｍｅ ｔｏ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ）を求め、衝突予測時間に基づいて、自車両の運転者に対して警報装置により接近を報知したり、自車両の制動装置を作動させたりしている。

道路上では、自車両と物標との間に、駐車車両等の障害物が存在する場合がある。このような場合には、障害物の向こう側の物標を検知し、その障害物の向こう側からの物標の飛び出しにも対応する必要がある。

自車両の進行方向前方に存在する障害物の向こう側に存在する歩行者を検出するものとして、特許文献１に記載の物体検知装置がある。特許文献１に記載の物体検知装置では、自車両の進行方向前方を撮像し、その画像に対して画像認識を行っている。そして、障害物が含まれる領域に、歩行者の上半身などが認識された場合に、その障害物の向こう側に歩行者が存在すると判定する。また、自車両とその歩行者との距離の検出は、レーダ装置により行われる。

特開２０１４−１０９９４３号公報

自車両と、検出対象の物標との間に障害物が存在する場合、一般的に、その物標の位置や速度の検出精度は低くなる。このような検出精度の低い位置や速度を用いて安全装置を作動させる場合には、安全装置を作動させる必要がないにも関わらず、安全装置を作動させる事態が生じたり、安全装置を作動させる必要があるにも関わらず、安全装置を作動させない事態が生じたりする。

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、自車両の前方に複数の物標が存在する場合に、自車両の進路上における物標の存在可能性を精度よく判定することが可能な物体検知装置を提供することにある。

本発明は、物体検知装置であって、自車両の進行方向前方に位置する物標について、自車両の進行方向に直交する横方向における、前記自車両との相対位置である横位置を取得する取得手段と、自車両の前方に前記物標として第１物標が存在し、且つ、その第１物標及び自車両の間に、第２物標が存在する状況であることを判定する物標判定手段と、前記横方向の幅を示す規制値を設定する設定手段と、前記第１物標の前記横位置と、前記規制値とに基づいて、前記第１物標が前記自車両の進路上に存在する可能性があるか否かを判定する存在判定手段と、を備え、前記設定手段は、前記第２物標が存在しない場合に、基準値を前記規制値として設定し、前記第２物標が存在する場合に、前記基準値とは異なる値を前記規制値として設定することを特徴とする、物体検知装置。

自車両と第１物標との間に第２物標が存在する場合、第１物標の位置の検出精度は低下する。検出精度が低い横位置と規制値とを比較することにより、第１物標が自車両の進路上に存在する可能性があるか否かを判定した場合、その判定の精度も低下する。上記構成では、自車両と第１物標との間に第２物標が存在する場合、その第２物標が存在しない場合と異なる規制値を設定している。これにより、精度の低い横位置を用いて、物標が自車両の進路上に存在するか否かを判定する場合における、誤判定を抑制することができる。

物体検知装置の全体構成図である。 第１実施形態の判定領域を示す図である。 自車両と物標との間に障害物が存在する状態を示す図である。 第１実施形態の処理を示すフローチャートである。 衝突横位置を説明する図である。 第２実施形態の処理を示すフローチャートである。 第３実施形態の判定領域を示す図である。

以下、各実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。

＜第１実施形態＞
本実施形態に係る物体検知装置は、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標を検知し、その物標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システムとして機能する。

図１において、物体検知装置である運転支援ＥＣＵ１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ等を備えたコンピュータである。この運転支援ＥＣＵ１０は、ＣＰＵが、ＲＯＭにインストールされているプログラムを実行することでこれら各機能を実現する。

運転支援ＥＣＵ１０には、各種の検知情報を入力するセンサ装置として、レーダ装置２１、撮像装置２２、及び車速センサ２３が接続されている。

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標を検知可能な検知範囲とし、検知範囲内の物標の位置を検出する。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、物標との距離を算出する。また、物標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、物標の方位を算出する。なお、物標の位置及び方位が算出できれば、その物標の、自車両に対する相対位置を特定することができる。なお、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運転支援ＥＣＵ１０に送信する。

撮像装置２２は、例えばＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳイメージセンサ、近赤外線カメラ等の単眼撮像装置である。撮像装置２２は、車両の車幅方向中央の所定高さに取り付けられており、車両前方へ向けて所定角度範囲で広がる領域を俯瞰視点から撮像する。撮像装置２２は、撮像した画像における、物標の存在を示す特徴点を抽出する。具体的には、撮像した画像の輝度情報に基づきエッジ点を抽出し、抽出したエッジ点に対してハフ変換を行う。ハフ変換では、例えば、エッジ点が複数個連続して並ぶ直線上の点や、直線どうしが直交する点が特徴点として抽出される。なお、撮像装置２２は、レーダ装置２１と同じ若しくは異なる制御周期毎に、撮像及び特徴点の抽出を行い、特徴点の抽出結果を運転支援ＥＣＵ１０へ送信する。

車速センサ２３は、自車両の車輪に動力を伝達する回転軸に設けられており、その回転軸の回転数に基づいて、自車両の速度を求める。

自車両は、運転支援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、ブレーキ装置３２、及び操舵装置３３を備えている。

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。運転支援ＥＣＵ１０が、障害物に衝突する可能性が高まったと判定した場合には、その運転支援ＥＣＵ１０からの制御指令により、警報音や警報メッセージ等を出力して運転者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。運転支援ＥＣＵ１０が、障害物に衝突する可能性が高まったと判定した場合には、その運転支援ＥＣＵ１０からの制御指令により作動する。具体的には、運転者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）、運転者によりブレーキ操作が行われてなければの自動制動を行ったりする（自動ブレーキ機能）。

操舵装置３３は、自車両の進路を制御する装置である。運転支援ＥＣＵ１０が、障害物に衝突する可能性が高まったと判定した場合には、その運転支援ＥＣＵ１０からの制御指令により作動する。具体的には、運転者による操舵操作を支援したり（操舵回避支援機能）、運転者により操舵操作が行われてなければの自動操舵を行ったりする（自動操舵機能）。

運転支援ＥＣＵ１０の物標認識部１１は、取得手段として機能し、レーダ装置２１の検知情報を第１検知情報として取得し、撮像装置２２の検知情報を第２検知情報として取得する。そして、第１検知情報から得られる位置である第１位置と、第２検知情報から得られる特徴点である第２位置とについて、近傍に位置するものを、同じ物標に基づくものであるとして対応付ける。

この物標について、第２検知情報に対して、予め用意されたパターンを用いるパターンマッチングを行う。そして、物標認識部１１が種別判別手段として機能し、物標が車両であるか歩行者（通行人）であるかを判別し、その物標に種別として対応付ける。なお、通行人という概念に、自転車に乗る人も含んでもよい。また、物標の種別に動物等を含んでもよい。

続いて、物標認識部１１は、物標ごとに、自車両に対する相対位置、及び、相対速度を対応付ける。この相対位置には、自車両の進行方向に対する相対位置である縦位置と、その進行方向に直交する相対位置である横位置とが含まれている。そして、その相対位置と相対速度とに基づいて、自車両の進行方向に直交する方向についての相対速度である横速度と、自車両の進行方向についての相対速度である縦速度とを算出する。

加えて、物標認識部１１は、物標について、車両であるか歩行者であるかを判別した種別と、横速度及び縦速度とを用いて、その種別を細分化する。

物標が車両であれば、縦速度を用いることにより、自車両の進行方向前方を自車両と同方向に向かって走行する先行車両と、自車両の進行方向前方の対向車線を走行する対向車両と、自車両の進行方向前方で停止している静止車両とに区別することができる。

また、物標が歩行者であれば、横速度と縦速度とを用いることにより、自車両の進行方向前方を自車両と同方向に向かって歩行する先行歩行者と、自車両の進行方向前方を自車両と反対方向に向かって歩行する対向歩行者と、自車両の進行方向前方で立ち止まっている静止歩行者と、自車両の進行方向前方を横断する横断歩行者とに区別することができる。

加えて、第１検知情報のみによって検出された物標については、その縦速度を用いることにより、自車両の進行方向前方を自車両と同方向に向かって移動する先行物標と、自車両の進行方向前方を自車両と反対方向に移動する対向物標と、自車両の進行方向前方で停止している静止物標とに区別することができる。

続いて、図２を用いて、作動判定部１３が実行する、安全装置を作動させるか否かの判定処理について説明する。作動判定部１３は、設定手段として機能し、規制値に基づいて設定される右方規制値ＸＲ及び左方規制値ＸＬを用いて、自車両４０の進行方向前方に、右方向に右方規制値ＸＲに基づく幅を有し、左方向に左方規制値ＸＬに基づく幅を有する判定領域を設定する。そして、作動判定部１３は、存在判定手段として機能し、物標６０の横位置が判定領域内に位置する場合に、物標６０が自車両の進路上に存在すると判定する。この右方規制値ＸＲ及び左方規制値ＸＬは物標６０の種類ごとに予め定められている値である。例えば、物標６０が先行車両である場合には、横方向への急激な移動が生ずる可能性が小さいため、右方規制値ＸＲ及び左方規制値ＸＬはより小さく設定する。一方、物標６０が歩行者である場合には、横方向への急激な移動を行う場合があるため、右方規制値ＸＲ及び左方規制値ＸＬをより大きく設定する。

加えて、作動判定部１３は、作動タイミングと、衝突予測時間ＴＴＣとを用いて、安全装置を作動させるか否かを判定する。衝突予測時間ＴＴＣは、物標認識部１１から取得した縦速度及び縦距離により算出される、自車両と物標との衝突までの時間である。なお、縦速度の代わりに相対加速度を用いてもよい。このとき、作動判定部１３は、衝突時間予測手段として機能する。

作動タイミングは、安全装置である警報装置３１、ブレーキ装置３２、及び操舵装置３３について、それぞれ設定されている。具体的には、警報装置３１の作動タイミングは、最も早いタイミングとして設定されている。これは、警報装置３１により運転者が衝突の危険性に気づき、ブレーキペダルを踏み込めば、運転支援ＥＣＵ１０がブレーキ装置３２へ制御指令を行うことなく衝突を回避できるためである。ブレーキ装置３２についての作動タイミングは、ブレーキアシスト機能と自動ブレーキ機能とについて、別に設けられている。操舵装置３３についても同様である。これらの作動タイミングについては、同じ値であってもよく、異なるものであってもよい。このとき、作動判定部１３は、作動判定手段として機能する。

このように、作動タイミングを設定しているため、自車両４０と物標６０とが接近し、衝突予測時間ＴＴＣが小さくなった場合、衝突予測時間は最初に警報装置３１の作動タイミングとなる。このとき、作動判定部１３から制御処理部１４へと警報装置３１の作動判定信号が送信され、制御処理部１４はその作動判定信号を受信することにより警報装置３１へ制御指令信号を送信する。これにより、警報装置３１が作動し、運転者へ衝突の危険を報知する。

警報装置３１が作動した後、運転者によりブレーキペダルが踏まれていない状態で、自車両４０と物標６０とがさらに接近し、衝突予測時間ＴＴＣがさらに小さくなった場合、衝突予測時間ＴＴＣは自動ブレーキ機能の作動タイミングとなる。このとき、作動判定部１３から制御処理部１４へと自動ブレーキ機能の作動判定信号が送信され、制御処理部１４はその作動判定信号を受信することにより、ブレーキ装置３２へ制御指令信号を送信する。これにより、ブレーキ装置３２が作動し、自車両４０の制動制御がなされる。

運転者によりブレーキペダルが踏まれているにもかかわらず、衝突予測時間ＴＴＣが小さくなれば、衝突予測時間ＴＴＣはブレーキアシスト機能の作動タイミングとなる。このとき、作動判定部１３から制御処理部１４へとブレーキアシスト機能の作動判定信号が送信され、制御処理部１４はその作動判定信号を受信することにより、ブレーキ装置３２へ制御指令信号を送信する。これにより、ブレーキ装置３２が作動し、運転者によるブレーキペダルの踏込量に対する制動力を増加させる制御がなされる。

一方、自車両と物標との相対速度が大きく、ブレーキ装置３２の制御では衝突の回避が困難な場合がある。この場合には、操舵装置３３を自動的に作動させ、物標との衝突を回避する。また、運転者による操舵操作が行われたにもかかわらず、物標の位置が規制値の範囲内に位置する場合には、その操舵操作を支援する。

上述したような衝突回避制御を行ううえで、図３に示すように、駐車車両等の障害物（第２物標）５０の向こう側に存在する歩行者などの物標（第１物標）６０を検知し、その物標６０と衝突を回避のする制御を行う必要がある。そのため、物標認識部１１は、検出された物標６０が、静止物である障害物５０の向こう側に存在するものであるかを判定する。この障害物５０は、物標として判定されたうえで、レーダ装置２１により検出された相対速度の絶対値と、自車両４０の速度の絶対値とが同じ値であり、且つ、それらの符号が逆方向である場合に、静止物である障害物５０とされる。また、この障害物５０についても、上述した衝突回避制御の対象となっている。なお、このとき物標認識部１１が物標判定手段として機能する。

障害物５０が存在する場合、物標６０の自車両４０に対する相対位置が、その静止物の向こう側に設定される検知領域５１に位置するか否かを判定する。このとき、探査波は、障害物５０の左右方向の少なくとも一方、又は静止物の上方から物標６０へ到達し、物標６０により反射される。また、障害物５０が車両等の、下方に空間を有するものであるならば、探査波はその空間から物標６０へ到達し、物標６０により反射される。

一方、取得した画像に基づいて、静止物が存在するか否かを判定してもよい。この場合には、障害物５０の周囲の領域に、対してパターンマッチングを行う。このパターンマッチングでは、人の上半身、若しくは、腕、頭、足等の各部位が障害物５０の周囲に存在するか否かを判定する。

このようにして取得された物標６０の種類、及び／又は、自車両４０との相対速度に基づいて、その物標６０が、衝突回避制御の作動対象であるかの判別がなされる。例えば、物標６０が、通行人や車両ではない静止物であれば、障害物５０の向こう側に存在するその物標６０について、衝突回避制御の作動対象とする必要はなく、作動対象から除外される。また、物標６０が通行人や車両であっても、横方向に移動しているものでなければ、作動対象から除外してもよい。

このようにして、障害物５０の向こう側に存在する物標６０を検出することは可能である。ところが、レーダ装置２１により物標６０の位置及び相対速度を検出する場合、探査波及び反射波の大半は障害物５０により遮蔽されるため、その検出精度は低くなる。また、探査波及び反射波の大半が障害物５０により遮蔽されることから、各制御周期において、毎回その位置及び相対速度検出されるわけでもない。物標６０の相対位置及び相対速度を検出しない場合には、それ以前の制御周期で取得した相対位置及び相対速度に基づいて、物標６０の相対位置及び相対速度を推測することとなる。したがって、物標６０の相対位置及び相対速度の検出精度は、障害物５０が存在しない場合と比較して、低くなるといえる。このとき、検出精度の低い物標６０の相対位置及び相対速度に基づいて、衝突回避制御を行えば、安全装置の不要な作動となる可能性が高い。

そこで、本実施形態では、自車両４０と物標６０との間に障害物５０が存在する場合、その物標６０について、障害物５０が存在しない場合よりも規制値を小さく設定する。すなわち、図２で示した規制値について、自車両４０と物標６０との間に障害物５０が存在しない場合には基準値である通常規制値とし、自車両４０と物標６０との間に障害物５０が存在する場合には、通常規制値よりも小さい補正規制値とする。すなわち、図２で示した判定領域の横方向の幅を狭める処理を行い、物標６０が判定領域内に位置しづらくする。なお、このとき、規制値演算部１２は第１設定手段として機能する。

この運転支援ＥＣＵ１０により行われる一連の処理について、図４のフローチャートを用いて説明する。このフローチャートの処理は、所定の制御周期毎に、自車両の進行方向前方に存在する各物標に対して行われるものである。

まず、検知情報を取得し（Ｓ１０１）、自車両の前方に物標が存在し、且つ、自車両と物標との間に障害物が存在するか否かを判定する（Ｓ１０２）。自車両と物標との間に障害物が存在すれば（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、規制値を補正規制値とする（Ｓ１０３）。一方、自車両と物標との間に障害物が存在しなければ（Ｓ１０２：ＮＯ）、規制値を通常規制値とする（Ｓ１０４）。

続いて、衝突予測時間ＴＴＣを算出したうえで（Ｓ１０５）、横位置が、規制値の範囲内であるか否かを判定する（Ｓ１０６）。横位置が規制値の範囲内であれば（Ｓ１０６：ＹＥＳ）、その物標は、衝突予測時間ＴＴＣにおいて、自車両の進路上に位置している可能性が高い。そのため、その物標との衝突を回避すべく、衝突予測時間ＴＴＣが作動タイミングに到達したか否かを判定する（Ｓ１０７）。衝突予測時間ＴＴＣが作動タイミングに到達していれば（Ｓ１０７：ＹＥＳ）、安全装置を作動させ（Ｓ１０８）、一連の処理を終了する。

なお、横位置が規制値の範囲内でない場合（Ｓ１０６：ＮＯ）、及び、衝突予測時間ＴＴＣが作動タイミングに到達していない場合（Ｓ１０７：ＮＯ）、そのまま一連の処理を終了する。

上記構成により、本実施形態に係る物体検知装置は以下の効果を奏する。

・自車両と、自車両の進行方向前方に位置する物標（第１物標）との間に、障害物（第２物標）が存在する場合、その物標の位置の検出精度は低下する。その検出精度の低い位置と、規制値とを用いて、物標が自車両の進路上に位置する可能性があるか否かを判定すれば、その可能性が低いにもかかわらず、物標が自車両の進路上に位置する可能性があると誤判定することとなる。そして、その判定結果に基づいて安全装置を作動させれば、その作動は不要作動となる。本実施形態では、自車両と物標との間に障害物が存在する場合には、その障害物が存在しない場合よりも、規制値を小さく設定している。これにより、障害物が存在する場合には、物標が自車両の進路上に存在すると判定される可能性が低下し、安全装置の不要作動を抑制することができる。

・障害物の向こう側に存在する物標が、静止物である場合や、横方向に移動していないものである場合には、衝突回避制御の対象から除外している。これにより、運転支援ＥＣＵ１０の処理負荷を低減することができる。

＜第２実施形態＞
第１実施形態では、上述した通り、右方規制値ＸＲ及び左方規制値ＸＬに基づく判定領域を自車両４０の進行方向前方に設定している。そして、その判定領域に物標６０が存在するか否かによって、衝突の危険性があるか否かを判定している。この点、本実施形態では、物標６０の移動軌跡を予測し、自車両４０と衝突すると予測される位置である衝突横位置６２を求める。そして、その衝突横位置６２が、右方規制値ＸＲ及び左方規制値ＸＬにより規定される範囲内に位置するか否かを判定することにより、衝突の可能性があるか否かを判定している。

図５に、作動判定部１３が行う判定方法の概要を示す。右方規制値ＸＲ及び左方規制値ＸＬは、第１実施形態と同様に求められるものであるため、その説明を省略する。物標６０の過去位置６１は、所定期間に亘って位置履歴として記憶され、その過去位置６１と、物標６０の現在位置とから、物標６０の移動軌跡を推定する。この移動軌跡に沿って物標６０が移動すると仮定し、自車両４０の前端と物標６０との縦位置がゼロとなる点の横位置を、衝突横位置６２として求める。このとき、作動判定部１３は、算出手段として機能する。

衝突横位置６２は、右方規制値ＸＲ及び左方規制値ＸＬと、それぞれ比較される。そして、衝突横位置６２が、右方規制値ＸＲ及び左方規制値ＸＬにより規定される範囲内に位置していれば、自車両４０が物標６０と衝突する可能性があると判定する。なお、自車両４０が物標６０と衝突する可能性があると判定した後の処理に関しては、第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。

この衝突横位置６２を算出するうえで、上述した通り、物標６０の位置を所定回数（第２所定値）取得することが必要である。ところが、自車両４０と物標６０との間に障害物５０が存在する場合には、位置を所定回数取得するまでに時間を要する。そのため、衝突横位置６２の算出に時間を要し、安全装置の作動遅れにつながるおそれがある。そこで、本実施形態では、自車両４０と物標６０との間に障害物５０が存在する場合には、物標６０の位置の取得回数が、第２所定値よりも小さい値である第１所定値となれば、衝突横位置６２の算出を行う。

一方、位置の検知回数が少ない場合には、衝突横位置６２を算出するうえで、精度が低くなる。そのため、安全装置の不要作動のおそれが生ずる。そこで、検知回数が第１所定値以上であり、且つ、第２所定値よりも小さければ、衝突横位置６２を算出し、且つ、規制値を小さく設定する。加えて、検知回数が第２所定値以上となれば算出した衝突横位置６２の精度が高くなるため、規制値を通常規制値に戻す処理を行う。

この運転支援ＥＣＵ１０により行われる一連の処理について、図６のフローチャートを用いて説明する。このフローチャートの処理は、所定の制御周期毎に、自車両の進行方向前方に存在する各物標に対して行われるものである。

まず、検知情報を取得し（Ｓ２０１）、検知回数が第２所定値以上であるか否かを判定する（Ｓ２０２）。検知回数が第２所定値以上であれば（Ｓ２０２：ＹＥＳ）、衝突横位置６２を算出し（Ｓ２０３）、その衝突横位置６２は精度よく算出されたものであるため、規制値を通常規制値とする（Ｓ２０４）。

一方、検知回数が第２所定値よりも小さければ（Ｓ２０２：ＮＯ）、自車両と物標との間に障害物５０が存在するか否かを判定する（Ｓ２０５）。自車両と物標との間に障害物が存在すれば（Ｓ２０５：ＹＥＳ）、検知回数が第１所定値以上であるか否かを判定する（Ｓ２０６）。検知回数が第１所定値以上であれば（Ｓ２０６：ＹＥＳ）、衝突横位置を算出する（Ｓ２０７）。上述したとおり、Ｓ２０７で算出された衝突横位置の精度は低いため、安全装置の不要作動を抑制すべく、規制値を補正規制値とする（Ｓ２０８）。

なお、自車両と物標との間に障害物が存在しない場合（Ｓ２０５：ＮＯ）、その物標に対して衝突横位置の算出を行わず、一連の処理を終了する。この処理は、検知回数が第２所定値以上となるまで、同様に繰り返される。また、自車両と物標との間に障害物が存在し（Ｓ２０５：ＹＥＳ）、検知回数が第１所定値未満の場合においても（Ｓ２０６：ＮＯ）、同様に、その物標に対して衝突横位置の算出を行わず、一連の処理を終了する。この処理は、検知回数が第１所定値以上となるまで、同様に繰り返される。

続いて、衝突予測時間ＴＴＣを算出したうえで（Ｓ２０９）、衝突横位置が、規制値の範囲内であるか否かを判定する（Ｓ２１０）。衝突横位置が規制値の範囲内であれば（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、その物標は、衝突予測時間ＴＴＣにおいて、自車両の進路上に位置している可能性が高い。そのため、物標との衝突を回避すべく、衝突予測時間ＴＴＣが作動タイミングに到達したか否かを判定する（Ｓ２１１）。衝突予測時間ＴＴＣが作動タイミングに到達していれば（Ｓ２１１：ＹＥＳ）、安全装置を作動させる（Ｓ２１２）。

なお、衝突横位置が規制値の範囲内でない場合（Ｓ２１０：ＮＯ）、及び、衝突予測時間ＴＴＣが作動タイミングに到達していない場合（Ｓ２１１：ＮＯ）、そのまま一連の処理を終了する。

図６の処理を繰り返し行ううえで、検知回数が第１所定値以上であり、第２所定値未満である場合には、Ｓ２０５〜Ｓ２０８の処理が行われ、規制値は補正規制値とされる。この一連の処理が繰り返し行われると、検知回数は増加し、検知回数は第２所定値に到達する。この場合にはＳ２０３及びＳ２０４の処理が行われ、規制値は通常規制値とする。

上記構成により、本実施形態に係る物体検知装置は、第１実施形態の物体検知装置が奏する効果に加えて以下の効果を奏する。

・衝突横位置６２を算出する場合には、物標６０の位置が所定回数検出されることが必要である。ところが、自車両４０と物標６０との間に障害物５０が存在する場合、その物標６０の位置が所定回数検出されるまでに、時間を要することがある。このとき、物標の位置が所定回数検出されるまで、衝突横位置６２の算出を待機するならば、安全装置に作動遅れが生ずるおそれがある。一方、物標６０の位置が所定回数検出される以前に、衝突横位置６２を算出するならば、算出された衝突横位置６２の精度が低く、その衝突横位置６２に基づいて安全装置を作動させれば、不要作動となるおそれがある。本実施形態では、物標６０の位置の検知回数が第１所定値に到達すれば、衝突横位置６２を算出し、且つ、規制値を小さくしている。これにより、安全装置の作動遅れを抑制しつつ、精度の低い場合での衝突横位置６２を用いる場合における、物標６０が自車両４０の進路上に存在すると誤判定する可能性を低下させ、不要作動を抑制することができる。加えて、物標６０の位置の検知回数が第２所定値となれば、規制値を元の値に戻して衝突横位置が自車両の進路上に位置しやすくしている。これにより、安全装置の不作動を抑制することができる。

＜第３実施形態＞
本実施形態に係る物体検知装置は、規制値の設定方法が上記各実施形態と異なっている。図７は、本実施形態における規制値を示している。通常規制値（右方規制値ＸＲ及び左方規制値ＸＬ）は、自車両と物標との間に障害物が存在しない場合、実線で示すように、衝突予測時間ＴＴＣ又は縦位置が所定値Ｌとなるまで一定の値をとり、そこから、衝突予測時間ＴＴＣ又は縦位置が大きくなるにつれて漸増した後、一定の値となる。すなわち、衝突予測時間ＴＴＣ又は縦位置が大きい値であるほど、規制値は大きくなるように設定されている。

一方、自車両と物標との間に障害物が存在する場合に用いる補正規制値（右方補正値ＸＲ＿ｃｏｒ及び左方補正値ＸＬ＿ｃｏｒ）は、図中破線で示すように、一定の値をとる。この一定の値は、通常規制値の、衝突予測時間ＴＴＣ又は縦位置が所定値Ｌとなるまでの値と同じ値となっている。

上記構成により、本実施形態に係る物体検知装置は、以下の効果を奏する。

・自車両から遠方に位置する物標、若しくは、衝突予測時間ＴＴＣが大きく算出される物標は、横移動により、自車両の進路上へ移動する可能性がある。本実施形態では、自車両から遠方であるほど、又は衝突予測時間ＴＴＣが大きいほど、規制値を大きく設定し、衝突の可能性があると判定されやすくしている。こうすることにより、横移動する可能性がある物標に対する安全装置の作動遅れを抑制することができる。一方、自車両と物標との間に障害物が存在し、物標の位置や速度の検出精度が低い場合に、衝突の可能性があると判定されやすくすれば、安全装置に不要作動が生ずる可能性が上昇する。この点、自車両と物標との間に障害物が存在する場合には、規制値を補正規制値とすることで、不要作動の発生を抑制することができる。

＜変形例＞
・各実施形態において、自車両と物標との間に障害物が存在する場合、規制値演算部１２を第１設定手段として機能させて、その物標に対する規制値を小さくしている。この点、自車両と物標との間に障害物が存在する場合、規制値演算部１２を第２設定手段として機能させて規制値を大きくし、安全装置の不作動を抑制するものとしてもよい。

・各実施形態において、自車両と物標との間に障害物が存在する場合、規制値演算部１２を第１設定手段として機能させて、その物標に対する規制値について、小さくする処理のみを行うものとしている。この点、規制値演算部１２を、第１設定手段及び第２設定手段として機能させ、自車両と物標との位置関係等により、規制値を大きくする処理と小さくする処理とを共に行うものとしてもよい。例えば、自車両の近傍の領域、若しくは衝突予測時間ＴＴＣが小さい場合には、規制値を大きくして不作動を抑制し、自車両の遠方の領域、若しくは衝突予測時間ＴＴＣが大きい場合には、規制値を小さくして不要作動を抑制するものとしてもよい。また、自車両の近傍の領域、若しくは衝突予測時間ＴＴＣが小さい場合には、規制値を小さくして不要作動を抑制し、自車両の遠方の領域、若しくは衝突予測時間ＴＴＣが大きい場合には、規制値を大きくして不作動を抑制するものとしてもよい。

・自車両と物標との相対速度が大きい場合には、安全装置の不作動の抑制が、より必要となる。この場合には、自車両と物標との間に障害物が存在する場合でも、規制値を変更しないものとしてもよく、規制値小さくするとしても、その変化量をより小さいものとすればよい。

・自車両が道路の曲線区間等を走行しているか否かを判定し、その判定結果に応じて規制値を変化させてもよい。自車両が曲線区間を走行している場合には、自車両の前方に物標が存在していても、その物標と衝突する可能性は低い。そのため、規制値を小さく設定する。このとき、自車両と物標との間に障害物が存在する場合には、その規制値をより小さく設定するものとしてもよい。

・障害物の大きさを物標認識部１１により求め、規制値を障害物の大きさによって変化させてもよい。障害物の高さが低い場合や、障害物の幅が小さい場合等では、物標は自車両の運転者から視認可能である可能性が高い。この場合には、安全装置の不要作動を抑制すべく、規制値を小さくするものとしてもよい。一方、障害物が大きい場合には、物標は自車両の運転者から視認できない可能性が高い。この場合には、規制値を大きくし、安全装置の不作動を抑制するものとしてもよい。

・障害物は、停車している車両に限られない。電柱、街路樹、道路標識等も障害物として認識される。また、自車両が走行する車線に隣接する車線が渋滞しており、その隣接車線を走行する車両が徐行している場合も、その車両を障害物としてもよい。この場合、その車両の進行方向は、自車両と同方向であっても反対方向であってもよい。また、物標認識部１１により障害物の種別を判別し、その種別に応じて規制値を変更得るものとしてもよい。

・自車両と物標との間に障害物が存在する場合の規制値を、自車両と物標と障害物との位置関係に応じて変更するものとしてもよい。例えば、自車両と物標を結ぶ直線上に障害物が存在する場合、その物標の位置の検出精度はより低くなる。この場合には、規制値をより小さくして安全装置の不要作動を抑制するものとすればよい。一方、自車両と物標を結ぶ直線からずれた位置に障害物が存在する場合、物標の位置の検出精度は低くなりづらい。この場合には、規制値の変化量を小さくするか、若しくは、規制値を変化させないものとすればよい。

・第２実施形態における、物標の位置の検知回数に応じて規制値を変化させる処理を、第１実施形態に適用してもよい。逆に、第２実施形態において、第１実施形態のごとく、検知回数に関わらず、自車両と物標との間に障害物が存在する場合には、規制値を補正規制値としてもよい。

・物標との相対速度が大きいほど規制値を大きく設定してもよい。また、自車両が直進しているか否かを判定し、その判定結果に基づいて規制値を変更してもよい。

・規制値は、各安全装置の各機能について、異なる値が設定されていてもよい。また、自車両と物標との間に障害物が存在する場合の規制値についても、異なる値としてもよい。

・上記実施形態では、車両の前方に存在する障害物に対して衝突を回避するものとしているが、これに限定されるものではなく、車両の後方に存在する障害物を検出するようにして、その障害物に対して衝突を回避するシステムに適用しても良い。また、車両に対して接近してくるような障害物に対して衝突を回避するシステムに適用してもよい。なお、進行方向前方とは、車両が前進している場合には車両の前方のことを意味するが、車両が後退している場合には車両の後方ことを意味する。

・安全装置として警報装置３１、ブレーキ装置３２及び操舵装置３３を挙げたが、安全装置はこれらに限られることはない。

・自車両は、運転者により運転されるものに限られない。車両制御ＥＣＵ等により自動的に運転がなされるものに対しても同様に適用できる。

１０…運転支援ＥＣＵ。

Claims (15)

1. 自車両の進行方向前方に位置する物標について、自車両の進行方向に直交する横方向における、前記自車両との相対位置である横位置を取得する取得手段と、
   自車両の前方に前記物標として第１物標が存在し、且つ、その第１物標及び自車両の間に、第２物標が存在する状況であることを判定する物標判定手段と、
   前記横方向の幅を示す規制値に基づいて自車両の進行方向前方に判定領域を設定する設定手段と、
   前記第１物標の前記横位置が前記判定領域内に存在する場合に、前記第１物標が前記自車両の進路上に存在すると判定する存在判定手段と、を備え、
   前記設定手段は、前記第２物標が存在しない場合に、基準値を前記規制値として設定し、前記第２物標が存在する場合に、前記基準値とは異なる値を前記規制値として設定することを特徴とする、物体検知装置（１０）。
2. 前記設定手段として、前記第２物標が存在する場合に、前記規制値を前記基準値よりも小さくする第１設定手段を備えることを特徴とする、請求項１に記載の物体検知装置。
3. 前記設定手段として、前記第２物標が存在する場合に、前記規制値を前記基準値よりも大きくする第２設定手段を備えることを特徴とする、請求項１又は２に記載の物体検知装置。
4. 前記第２物標は、静止物であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の物体検知装置。
5. 前記第１物標が移動する可能性があるものであるか否かを種別として判別する種別判別手段をさらに備え、
   前記存在判定手段は、前記第１物標の前記種別が移動する可能性があるものである場合に、前記第１物標が前記自車両の進路上に存在するか否かを判定する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の物体検知装置。
6. 前記設定手段は、前記種別に基づいて前記規制値を設定することを特徴とする、請求項５に記載の物体検知装置。
7. 前記取得手段は、前記横方向における、前記自車両と前記第１物標との相対速度をさらに算出し、
   前記存在判定手段は、前記相対速度が、前記第１物標が前記横方向に移動していることを示す場合に、前記第１物標が前記自車両の進路上に存在するか否かを判定する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の物体検知装置。
8. 前記取得手段は、前記物標の前記横位置を所定周期で取得し、
   前記設定手段は、前記第２物標が存在する場合、前記第１物標の前記横位置が取得され始めてからの取得回数が所定値となるまでは、前記規制値を前記基準値と異なる値とし、前記横位置の前記取得回数が前記所定値となれば、前記規制値を前記基準値とすることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の物体検知装置。
9. 前記取得手段は、前記物標について、前記自車両の進行方向における前記自車両との相対位置である縦位置をさらに取得し、
   前記縦位置と前記横位置との履歴に基づいて前記第１物標の移動軌跡を推定し、前記移動軌跡において、前記縦位置が前記自車両の前端部の位置であるときの前記第１物標の前記横位置を、衝突横位置として算出する算出手段をさらに備え、
   前記存在判定手段は、前記衝突横位置が前記判定領域内に存在する場合に、前記第１物標が前記自車両の進路上に存在すると判定することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の物体検知装置。
10. 前記取得手段は、前記物標の前記横位置及び前記縦位置を所定周期で取得し、
    前記設定手段は、前記第２物標が存在する場合、前記第１物標の前記横位置及び縦位置が取得され始めてからの取得回数が所定値となるまでは、前記規制値を前記基準値と異なる値とし、前記縦位置及び前記横位置の取得回数が前記所定値となれば、前記規制値を前記基準値とすることを特徴とする、請求項９に記載の物体検知装置。
11. 前記取得手段は、前記第１物標について、前記自車両の進行方向における前記自車両との相対位置である縦位置と、前記自車両の進行方向における前記自車両との相対速度と、をさらに取得し、
    前記相対速度及び前記縦位置から、前記縦位置がゼロとなる時間である衝突予測時間を算出する衝突時間予測手段をさらに備え、
    前記設定手段は、前記第２物標が存在する場合に、前記衝突予測時間が大きいほど、前記規制値をより小さく設定することを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の物体検知装置。
12. 前記設定手段は、前記第２物標が存在しない場合に、前記衝突予測時間が大きいほど、前記規制値をより大きく設定することを特徴とする、請求項１１に記載の物体検知装置。
13. 前記自車両には、前記自車両と前記物標との衝突の回避若しくは衝突被害を低減する安全装置が設けられており、
    その安全装置は、複数の機能を有し、
    前記規制値は、機能ごとに異なる値が設定されることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の物体検知装置。
14. 前記第２物標の種別及び大きさの少なくとも一方を第２物標情報として取得する手段をさらに備え、
    前記設定手段は、前記第２物標情報に基づいて、前記規制値を変化させることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の物体検知装置。
15. 自車両に搭載される物体検知装置（１０）により実行される物体検知方法であって、
    自車両の進行方向前方に位置する物標について、自車両の進行方向に直交する横方向における、前記自車両との相対位置である横位置を取得する取得ステップと、
    前記物標と、自車両との間に、障害物が存在するか否かを判定する障害物判定ステップと、
    前記横方向の幅を示す規制値に基づいて自車両の進行方向前方に判定領域を設定する設定ステップと、
    前記物標の前記横位置が前記判定領域内に存在する場合に、前記物標が前記自車両の進路上に存在する可能性があると判定する存在判定ステップと、を実行し、
    前記設定ステップでは、前記障害物が存在しない場合に、基準値を前記規制値として設定し、前記障害物が存在する場合に、前記基準値とは異なる値を前記規制値として設定することを特徴とする、物体検知方法。

Images