JP7128449B2 - 運転支援装置及びその運転支援装置の調整方法 - Google Patents
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Description
「第1検出部(レーダ送信部31及びレーダ受信部32)」を含み、車両(10)の所定の「第1設置場所(レーダ基点Pr)」に当該第1検出部が取り付けられ且つ前記車両の周辺の「第1検出領域(レーダ検出領域)」内に存在している物標である「第1物標(レーダ検出物標)」の前記第1検出部に対する位置を示す「第1位置データ(レーダ物標距離Dr及びレーダ物標角度θr)」を取得する第1センサ装置であって、
前記第1位置データを、前記第1検出部と前記第1物標との距離(レーダ物標距離Dr)と、「前記第1検出部と前記第1物標とを結ぶ直線」と「前記第1検出部から第1所定方向に伸びる第1センサ基準軸(レーダ中心軸Cr)」とがなす角度(レーダ物標角度θr)と、の組合せを含むデータとして取得する。
前記第1センサ装置により取得された前記第1位置データに基づいて決定される、前記車両に対する前記第1物標の位置を示す「第1車両相対位置データ(式(1)及び式(2)に基づいて算出される縦距離Dx及び横距離Dy)」、を利用して前記車両の運転を支援する。
「第2検出部(撮像部41)」を含み、前記車両の所定の「第2設置場所(カメラ基点Pc)」に当該第2検出部が取り付けられ且つ前記車両の周辺の領域であって前記第1検出領域と重複する領域である「重複検出領域」を含んでいる「第2検出領域(カメラ検出領域)」内に存在している物標である「第2物標(カメラ検出物標)」の前記車両に対する位置を示す「第2車両相対位置データ(式(3)及び式(4)に基づいて算出される縦距離Dx及び横距離Dy)」を取得する。
前記重複検出領域内の任意の位置に配置された基準物標としての「第1ターゲット(複合ターゲット70)」に対して前記第1センサ装置により取得された前記第1位置データ(ミリ波ターゲット基準点Ptmの位置)と、前記第1ターゲットに対して前記第2センサ装置により取得された前記第2車両相対位置データ(光学ターゲット基準点Ptcの位置)と、に基づいて、「前記車両を基準とする車両基準軸(車両前後軸、x軸)」と「前記第1センサ基準軸」とがなす角度を補正角度(Δθ)として算出する「補正角度取得処理(図6のルーチン)」を、作業者が所定の「補正角度取得開始操作」を行ったと判定したときに開始する。
前記補正角度取得部が前記補正角度取得処理を実行している期間以外の所定の期間(車両10が運転可能状態にある期間)において、前記第1検出領域内に存在する任意の物標についての前記第1車両相対位置データを、
前記任意の物標に対して前記第1センサ装置により取得された前記第1位置データと、
前記補正角度取得部によって算出された前記補正角度と、
に基づいて算出する。
前記第1ターゲットを前記重複検出領域内の前記任意の位置(基準位置)に配置する「第1ターゲット配置工程」と、
前記補正角度取得開始操作を行うことにより前記補正角度取得部に前記補正角度取得処理を開始させる「補正角度取得工程」と、
前記補正角度取得部による前記補正角度取得処理の結果として取得された前記補正角度を前記車両相対位置取得部により読み取り可能な記憶装置に格納する「補正角度記録工程」と、
を含む、
前記第2センサ装置は、
前記第2物標の前記第2検出部に対する位置を示す「第2位置データ」を、前記第2検出部と前記第2物標との距離(カメラ物標距離Dc)と、前記第2検出部と前記第2物標とを結ぶ直線と前記車両基準軸とがなす角度(カメラ物標角度θc)と、の組合せを含むデータとして取得し、
前記第2車両相対位置データを、前記第2位置データと、前記第2設置場所の前記車両における位置(縦基点差分Δx及び横基点差分Δy)と、に基づいて取得する。
前記第1センサ装置は、
前記第1検出部として、電磁波を前記第1検出領域に向けて送信するレーダ送信部(31)及び電磁波を受信するレーダ受信部(32)を含み、
前記送信される電磁波及び前記受信される電磁波を用いて前記第1位置データを取得するように構成され、
前記第1設置場所としての前記車両の前端部であって前記車両の車幅方向の中央位置に前記第1検出部が取り付けられた、
レーダ装置であることが好適である。
前記第2検出部として前記第2検出領域内に存在する被写体を撮像して「画像データ(前方画像)」を生成するとともに前記第2設置場所としての前記車両のフロントウインドウガラスの車室内側の所定位置に取り付けられる「撮像部(41)」を含み、
前記第2検出部と前記第2物標との距離と、前記第2検出部と前記第2物標とを結ぶ直線と前記第2検出部から第2所定方向に伸びる「第2センサ基準軸(カメラ中心軸Cc)」とがなす角度と、の組合せを「画像位置データ」として前記画像データに基づいて取得し、
前記第2センサ基準軸が前記車両基準軸としての前記車両の前後方向に伸びる「車両前後軸」と平行になるように前記撮像部が前記車両に固定されることにより前記画像位置データを前記第2位置データとして取得する、
カメラ装置であることが好適である。
前記車両の前端部であって前記車幅方向の前記中央位置に前記第2センサ基準軸の軸方向を調整するための第2ターゲットを配置する「第2ターゲット配置工程」と、
前記第2センサ装置に前記第2ターゲットに対する前記第2位置データを取得させるとともに、前記第2位置データにより示される前記第2ターゲットの位置が予め定められた位置と一致するように前記第2検出部の向きを調整することにより、前記第2センサ基準軸を前記車両前後軸と平行にする「第2センサ基準軸調整工程」と、
を含んでいる。
レーダ装置30は、図1に示されるように、車両10の前端中央部(車幅方向の中央位置である)に配設されている。このレーダ装置30が配設される位置は、便宜上、「第1設置場所」とも称呼される。
物標がレーダ中心軸Crと直線LLrとの間の範囲にあるとき、レーダ物標角度θrは負の値となり(即ち、θr<0)、物標が直線LLrに近づくほどレーダ物標角度θrの絶対値が大きくなる。
従って、レーダ物標角度θrは、(-1)×θpからθpまでの範囲に含まれる。
カメラ装置40は、図1に示されるように、車両10のフロントガラス(フロント・ウインドウ・ガラス)の車室内側面であってフロントガラスの上部近傍に配置されたルームミラー(不図示)の近傍位置に配設されている。より具体的には、カメラ装置40の筐体の左右方向中心が、車両10の車幅方向の中央(即ち、x軸上)に位置している。カメラ装置40は、図2に示されるように、撮像部41及び画像処理部42を備えている。
物標が、カメラ中心軸Ccと直線LLcと間の範囲にあるとき、カメラ物標角度θcは負の値となり(即ち、θc<0)、物標が直線LLcに近づくほどカメラ物標角度θcの絶対値が大きくなる。
従って、カメラ物標角度θcは、(-1)×θqからθqまでの範囲に含まれる。
図2に示されるディスプレイ51は、車両10の車室内であって、車両10の運転者によって視認可能な位置(具体的には、運転者の正面前方)に配設された液晶ディスプレイ(LCD)である。ディスプレイ51に表示される文字及び図形等は、ECU20によって制御される。加えて、ディスプレイ51はタッチパネルとしても作動する。従って、車両10の運転者及び作業者等は、ディスプレイ51に触れることによってECU20に対して指示を送ることができる。
車両10が走行可能状態にあるとき、ECU20は、後述する手法によって車両10と衝突する可能性が高い物標が存在するか否かを判定する。そして、ECU20は、そのような物標が存在すると判定すると、運転者に対して警報を発する。この警報は、車両10の前方にある物標と車両10とが衝突する可能性が高い旨を表す文字及び/又は記号をディスプレイ51に表示することにより行われる。更に、この警報は、スピーカー52から警告音を再生させることにより行われる。
(条件1)物標の横距離Dy(即ち、前述したx-y座標系における物標のy座標値)の大きさ|Dy|が所定の距離閾値Dthよりも小さい(即ち、|Dy|<Dth)。
(条件2)車両10が物標と衝突するまでの推定時間である衝突時間TTCが所定の時間閾値Tthよりも小さい。
Dx=Dr×cos(θr+Δθ)……(1)
Dy=Dr×sin(θr+Δθ)……(2)
Dx=Dc×cos(θc)+Δx……(3)
Dy=Dc×sin(θc)+Δy……(4)
ところで、車両10にカメラ装置40が据え付けられたとき、カメラ中心軸Cc(即ち、第2センサ基準軸)の軸方向を調整する「カメラ軸調整作業」が行われる。カメラ軸調整作業は、カメラ中心軸Ccの方向と車両10の前後方向とが平行になるように(即ち、第2センサ基準軸が車両基準軸(車両前後軸)と平行になるように)、車両10に対するカメラ装置40の水平方向における取付け角度が調整する作業である。より具体的に述べると、カメラ軸調整作業において、カメラ物標情報に基づいて取得される横距離Dyが、実際の横距離Dyと、一致するように、カメラ装置40の取付け角度が調整される。
上述したように、カメラ装置40(より具体的には、撮像部41)は、カメラ基点Pcが車両10の車幅方向の中央位置に対して横基点差分Δy(本実施形態において、Δy>0)だけ車両の右側に偏移した位置に一致するように、車両に取り付けられる。よって、カメラ中心軸Ccと車両10の前後方向(即ち、車両前後軸)とが平行であれば、光学ターゲット基準点Ptcのカメラ物標角度θcが正確な値になるので、上記式(4)の右辺第1項(=Dc×sin(θc))は「-Δy」になる。即ち、カメラ中心軸Ccと車両前後軸とが平行であれば、式(4)に基づいて算出される光学ターゲット基準点Ptcの横距離Dyは「0」になる。
一方、車両10にレーダ装置30が据え付けられたとき、ECU20に上述した補正角度Δθ(式(1)及び式(2)を参照。)を取得させるための「補正角度取得作業」が実行される。補正角度取得作業は、例えば、レーダ装置30の修理又は交換が行われたときに実行される。補正角度取得作業は、車両10の工場での製造時においても実行される。
Δθ=θm-θr……(5)
Tx=Dr×cos(θm)=Dc×cos(θc)+Δx……(6)
Ty=Dr×sin(θm)=Dc×sin(θc)+Δy……(7)
Dr×sin(θm-θc)=Δx×sin(θc)-Δy×cos(θc)
……(8)
θm=arcsin((Δx×sin(θc)-Δy×cos(θc))/Dr)
+θc……(9)
(b)ECU20は、複合ターゲット70のミリ波ターゲット基準点Ptmのレーダ検出位置(Dr,θr)をレーダ装置30から取得する。
(c)ECU20は、上記式(9)に、取得した「θc及びDr」を代入することにより、実角度θmを算出する。
(d)ECU20は、上記式(5)に、算出した実角度θmと、レーダ装置30から取得したレーダ物標角度θrと、を代入することにより、補正角度Δθを算出する。
(e)ECU20は、算出した補正角度ΔθをECU20の不揮発性メモリ(即ち、記憶装置)に格納するとともに、ディスプレイ51に補正角度Δθの算出が終了した旨を表示する。
次に、レーダ装置30の補正角度取得作業が行われるときのECU20の具体的作動について説明する。先ず、作業者は、重複検出領域に複合ターゲット70を上述した要領に従って設置する。次に、作業者がディスプレイ51に対して補正角度取得開始操作を行うと、CPUは、図6にフローチャートにより表された「補正角度取得処理ルーチン」を開始する。即ち、CPUは、図6のステップ600から処理を開始する。次いで、CPUは、ステップ605に進み、カメラ装置40(具体的には、画像処理部42)に対して、光学ターゲット71の光学ターゲット基準点Ptcの位置(即ち、カメラ物標距離Dc及びカメラ物標角度θcの組合せ)を取得するための要求(位置取得要求)を送信する。
Claims (5)
- 第1検出部を含み、車両の所定の第1設置場所に当該第1検出部が取り付けられ且つ前記車両の周辺の第1検出領域内に存在している物標である第1物標の前記第1検出部に対する位置を示す第1位置データを取得する第1センサ装置であって、前記第1位置データを、前記第1検出部と前記第1物標との距離と、前記第1検出部と前記第1物標とを結ぶ直線と前記第1検出部から第1所定方向に伸びる第1センサ基準軸とがなす角度と、の組合せを含むデータとして取得するように構成された第1センサ装置と、
前記第1センサ装置により取得された前記第1位置データに基づいて決定される、前記車両に対する前記第1物標の位置を示す第1車両相対位置データ、を利用して前記車両の運転を支援する運転支援部と、
第2検出部を含み、前記車両の所定の第2設置場所に当該第2検出部が取り付けられ且つ前記車両の周辺の領域であって前記第1検出領域と重複する領域である重複検出領域を含んでいる第2検出領域内に存在している物標である第2物標の前記車両に対する位置を示す第2車両相対位置データを取得する第2センサ装置と、
前記重複検出領域内の任意の位置に配置された基準物標としての第1ターゲットに対して前記第1センサ装置により取得された前記第1位置データと、前記第1ターゲットに対して前記第2センサ装置により取得された前記第2車両相対位置データと、に基づいて、前記車両を基準とする車両基準軸と前記第1センサ基準軸とがなす角度を補正角度として算出する補正角度取得処理を、作業者が所定の補正角度取得開始操作を行ったと判定したときに開始する補正角度取得部と、
前記補正角度取得部が前記補正角度取得処理を実行している期間以外の所定の期間において、前記第1検出領域内に存在する任意の物標についての前記第1車両相対位置データを、前記任意の物標に対して前記第1センサ装置により取得された前記第1位置データと、前記補正角度取得部によって算出された前記補正角度と、に基づいて算出する車両相対位置取得部と、
を備える運転支援装置。 - 請求項1に記載の運転支援装置において、
前記第2センサ装置は、
前記第2物標の前記第2検出部に対する位置を示す第2位置データを、前記第2検出部と前記第2物標との距離と、前記第2検出部と前記第2物標とを結ぶ直線と前記車両基準軸とがなす角度と、の組合せを含むデータとして取得し、
前記第2車両相対位置データを、前記第2位置データと、前記第2設置場所の前記車両における位置と、に基づいて取得する、
ように構成された運転支援装置。 - 請求項2に記載の運転支援装置において、
前記第1センサ装置は、
前記第1検出部として、電磁波を前記第1検出領域に向けて送信するレーダ送信部及び電磁波を受信するレーダ受信部を含み、
前記送信される電磁波及び前記受信される電磁波を用いて前記第1位置データを取得するように構成され、
前記第1設置場所としての前記車両の前端部であって前記車両の車幅方向の中央位置に前記第1検出部が取り付けられた、
レーダ装置であり、
前記第2センサ装置は、
前記第2検出部として前記第2検出領域内に存在する被写体を撮像して画像データを生成するとともに前記第2設置場所としての前記車両のフロントウインドウガラスの車室内側の所定位置に取り付けられる撮像部を含み、
前記第2検出部と前記第2物標との距離と、前記第2検出部と前記第2物標とを結ぶ直線と前記第2検出部から第2所定方向に伸びる第2センサ基準軸とがなす角度と、の組合せを画像位置データとして前記画像データに基づいて取得し、
前記第2センサ基準軸が前記車両基準軸としての前記車両の前後方向に伸びる車両前後軸と平行になるように前記撮像部が前記車両に固定されることにより前記画像位置データを前記第2位置データとして取得する、
カメラ装置である、
運転支援装置。 - 請求項1に記載の運転支援装置の調整方法であって、
前記第1ターゲットを前記重複検出領域内の前記任意の位置に配置する第1ターゲット配置工程と、
前記補正角度取得開始操作を行うことにより前記補正角度取得部に前記補正角度取得処理を開始させる補正角度取得工程と、
前記補正角度取得部による前記補正角度取得処理の結果として取得された前記補正角度を前記車両相対位置取得部により読み取り可能な記憶装置に格納する補正角度記録工程と、
を含む運転支援装置の調整方法。 - 請求項3に記載の運転支援装置の調整方法であって、
前記車両の前端部であって前記車幅方向の前記中央位置に前記第2センサ基準軸の軸方向を調整するための第2ターゲットを配置する第2ターゲット配置工程と、
前記第2センサ装置に前記第2ターゲットに対する前記第2位置データを取得させるとともに、前記第2位置データにより示される前記第2ターゲットの位置が予め定められた位置と一致するように前記第2検出部の向きを調整することにより、前記第2センサ基準軸を前記車両前後軸と平行にする第2センサ基準軸調整工程と、
前記第1ターゲットを前記重複検出領域内の前記任意の位置に配置する第1ターゲット配置工程と、
前記補正角度取得開始操作を行うことにより前記補正角度取得部に前記補正角度取得処理を開始させる補正角度取得工程と、
前記補正角度取得部による前記補正角度取得処理の結果として取得された前記補正角度を前記車両相対位置取得部により読み取り可能な記憶装置に格納する補正角度記録工程と、
を含む運転支援装置の調整方法。
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