JPH05274035A - 障害物検出装置 - Google Patents

障害物検出装置

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JPH05274035A
JPH05274035A JP4073828A JP7382892A JPH05274035A JP H05274035 A JPH05274035 A JP H05274035A JP 4073828 A JP4073828 A JP 4073828A JP 7382892 A JP7382892 A JP 7382892A JP H05274035 A JPH05274035 A JP H05274035A
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JP
Japan
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obstacle
area
detecting
classification
motion
Prior art date
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Pending
Application number
JP4073828A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideyuki Sasaki
英行 佐々木
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
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Publication of JPH05274035A publication Critical patent/JPH05274035A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 危険度に応じた適切な回避行動をとることの
出きる障害物検出装置を提案する。 【構成】 障害物の運動パターンを検出する検出手段と
検出された運動パターンを分類する分類手段と、分類結
果に基づいて所定の回避動作を行なう回避手段とを具備
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】 本発明は、回避動作を行なうた
めに障害物を検出する障害物検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】 車両の走行中の事故を防止するため
に、数多くの障害物検知のための研究、提案がなされて
いる。例えば、特公昭55ー45412号では、路肩や
中央分離帯などの非障害物を障害物として誤認すること
のないように、車両の対地速度やハンドルの操舵角を検
出して得られた信号の夫々の値に対応させて、レンジカ
ット関数発生器よりレーダセンサの障害物検知可能領域
中でのレーダセンサと路側との許容最短距離を示す出力
警戒領域値として取り出し、レーダセンサで検出される
車両と物体との相互距離が上記警戒領域値よりも小なる
場合にのみ警報信号を発するようにしている。また、特
公平3ー27048号では、複数のレーダセンサを設け
て周囲の障害物を検出しようとしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の障害
物監視で用いられるレーザレーダは主に、固定したセン
サから細く鋭いレーザビームを前方に照射するものであ
る。このような固定式のレーダは曲線路などでは適用不
能であり、また自車のヨー運動(走行時の左右の小さな
運動)などによりターゲットを頻繁に逃がしてしまう。
これらの対応策、改善策としてスキャン式のレーザレー
ダが提案されている。
【0004】スキャン式のレーザレーダは、車両のフロ
ント部に取付けられたセンサの送受光部を水平方向にあ
る角度だけ振らせることにより、ビームを水平方向にス
キャンして扇形状のビームの照射範囲を設ける。これに
より広い領域を検出するものである。このようなスキャ
ン式レーダにより、障害物の距離、角度、即ち、障害物
の位置座標を計測できる。
【0005】そこで、本発明は、このスキャン式レーダ
等の障害物の検出手段等を用いて、障害物の運動を検出
して適切な回避行動を取ることのできる障害物検出装置
を提案することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】及び
【作用】上記課題を達成するための本発明は、所定の回
避動作を行なうために障害物を検出する障害物検出装置
において、障害物の運動パターンを検出する検出手段と
検出された運動パターンを分類する分類手段と、分類結
果に基づいて所定の回避動作を行なう回避手段とを具備
したことを特徴とする。
【0007】これらの構成になる本発明の障害物検出装
置は、障害物の運動パターンにあった適切な回避動作を
とることができる。
【0008】
【実施例】以下添付図面を参照しながら本発明の好適な
実施例について詳述する。図1は、実施例の障害物検知
装置を装備した車両のレーザレーダシステムのブロック
図である。このシステムは、右側レーザヘッドユニット
1と、左側レーザレーダユニット2と、レーザの発信と
受信とを制御する信号処理ユニット3と、警報/回避制
御装置4とからなる。
【0009】ヘッドユニットの各々は、レーザを発光す
るレーザダイオードとその発振器を駆動する送信回路
と、反射波を受光して電気信号に変換する受光素子と、
その信号を増幅する受信アンプとを有する。左右のヘッ
ドはスキャン機構5により同期されてレーザの照射方向
を水平方向にスキャンされる。即ち、左右のレーザヘッ
ドはお互いの照射方向を制御されてレーザを照射する。
スキャンの往復繰り返し周波数は精々数十Hz程度とす
る。
【0010】信号処理ユニット3内のタイミング回路は
レーザの駆動タイミングを制御する。処理ユニット3
は、更に、距離カウンタと信号変換回路と、マイクロコ
ンピュータ回路とを有し、パルスドップラ方式に従っ
て、図2に示すように、左右のセンサからのそれぞれの
障害物までの距離R、障害物と自車との相対速度Vと、
角度(αとθ)とを計測し演算する。ここで、車両の座
標系から見た障害物の速度ベクトルVの、障害物から左
右のセンサへのそれぞれの方向成分をVLとVRとし、速度
ベクトルVと障害物から左右のセンサへのそれぞれの方
向ベクトルとがなす角度をθL、θRとする。またさら
に、自車の進行方向ベクトルに対する障害物から左右の
センサへのそれぞれの方向ベクトルとのなす角度を
αL、αRとする。かくして、信号処理ユニット3は、障
害物の位置座標情報(R、α)と運動ベクトル(ベクト
ルVとθ)とを求めることができる。図2の例では、3
つの障害物に対して、夫々の位置と、夫々の速度ベクト
ルV1、V2、V3とが求められる。また、障害物の現在
の距離や速度を測定することにより、Δt時間後の同障
害物の位置や距離を推定することができる。本実施例で
は、障害物の現在及びΔt時間後の運動状態を認識する
ことにより、例えば、障害物の危険度合いを推定する。
これにより、その危険度合いに応じた種々の領域のクラ
ス分けを行なうことができ、実際の走行環境に適合した
情報処理が可能となる。その結果、適切な危険判断に基
づいて警報や車両制御用の情報となしえる。
【0011】この危険回避制御について、図1乃至図4
を用いて更に詳細に説明する。図3は、図1のシステム
が危険度合いの判断を行なう上で設定した領域を示す。
これらの領域は「衝突危険領域」D1、「衝突の可能性
の有る領域」D2、「警戒領域」D3とからなる。衝突危
険領域」D1は左右のレーダの走査範囲がオーバラップ
した領域である。また、「衝突の可能性の有る領域」D
2は、いずれか一方のレーザの走査範囲内にしか含まれ
ないが、上記「危険領域」に近い範囲である。また、
「警戒領域」D3はいずれか一方のレーザの走査範囲内
にしか含まれず、かつ上記「危険領域」に遠い範囲であ
る。
【0012】図4はマイクロコンピュータ回路における
制御手順を示すフローチャートである。図4のフローチ
ャートでは、P1、P2、P3は夫々、同じ障害物の、
ある時刻tにおける位置、Δt時間後の予測位置、Δ
t’時間後の予測位置を意味するものとする。ステップ
S1において、左右のレーザレーダからデータを得る。
ステップS2において、障害物の位置座標と運動状態を
計算処理して得る。障害物の位置情報ベクトルPは、2
つのレーダが得た(RL, RR)と(VL, VR)と(αLR)とか
ら計算される。また、障害物の運動情報を表すベクトル
Vは2つのレーダが得た(VL, VR)と(αLR)から計算
される。ステップS3では、現時点(時刻t)における
障害物の位置座標P1がD1からD3までの全ての領域内
のいずれかに含まれるかを判断する。D1からD3までの
どの領域内にも存在しないと判断されたならば、ステッ
プS1に戻って再度レーダからのデータを得る。ステッ
プS3で現在D1からD3のいずれかの領域内に障害物
が入っていると判断された場合にはステップS4に進
み、障害物の時間Δt後(即ち、t=t+Δt)の位置
P2を予測する。この予測は、速度ベクトルVと現在位
置とから簡単に予測できる。
【0013】ステップS5では、予測位置P2が領域D
1とD2のいずれかに含まれるかを判断する。この判断が
NOであるということは、障害物が領域D3にあること
を意味する。そこで、かかるNOの場合はステップS9
で時間Δt’後(即ち、t=t+Δt’であり、Δt’
>Δtである))の位置P3を予測する。そして、ステ
ップS10において、予測位置P3を現在位置P1に変更
することにより現在位置P1を更新する。そして、ステ
ップS3に戻って対象物が依然として警戒領域D3内に
留まっているかを判断する。かくして、障害物が一旦D
3領域に侵入しても、その後にD3領域外に出ていけばス
テップS1からステップS3までのループを繰り返し、
D3領域内に留まっている限りはステップS3ョS4ョS
5ョS9ョS10ョS3のループを繰り返すことにより、
2領域もしくはD3領域に入ったことをいつでも検出す
ることを可能にしている。
【0014】一方、ステップS5でYESと判断された
場合には、障害物が衝突可能性のある領域D2か、衝突
の危険のある領域D1にあることであり、ステップS6
に進み、検出された障害物の予想位置P2がD1領域に入
っているかを調べる。障害物がD2領域にある場合を説
明する。かかる場合は、ステップS6でNOと判断され
るからステップS11に進んで時間Δt’後(即ち、t
=t+Δt’)の位置P3を予測する。そして、ステッ
プS12において、位置P3を位置P2に変更して、ステ
ップS5に戻り、ステップS5において更新された予測
位置P 2が再び領域D1又はD2に入るかを調べる。か
くして、障害物が一旦D2領域に侵入しても、その後に
D3領域に出ていった場合には、ステップS9に進ん
で、D3領域から他の領域に移動したかを監視する。一
方、D2領域に入ってもその後D2領域に留まる場合に
は、ステップS5ョステップS6ョステップS11ョステ
ップS12ョステップS5と繰り返して、D1領域への
移動を監視する。
【0015】一方、ステップS6で障害物がD1領域に
入っていると判断された場合には、ステップS7で時間
Δt’後(即ち、t=t+Δt’)の位置P3を予測す
る。そして、このP3がD1に留まっているか否かを判断
する。もし障害物がΔt’後にもD1領域に留まってい
るおそれのある場合には、ステップS13で衝突の危険
のあることを知らせる警報を出したりあるいはブレーキ
をかけるなどの車両の制御を自動的に行なう。
【0016】かくして、上述の制御手順は障害物の存在
しえる領域を3つの領域、即ち、危険度に応じて3つの
クラスに分けている。即ち、 D1領域:衝突は必至である危険領域、 D2領域:衝突の可能性のある隣接領域、 D3領域:警戒しなければならない領域 の3つである。これを図2の3つの障害物が存在する例
に適用すれば、 障害物1:前方を早い速度で左から右に横切ろうとして
いる。即ち、自車から見て左コーナにおける対向車であ
る。
【0017】障害物2:危険領域に右方向から入ってく
る危険対象物である。 障害物3:現在危険領域にあっても、間もなく逃げてい
く対向車である。 本発明はその主旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能で
ある。例えば、上記実施例では、クラス分けの種類は3
種類であったが、その数をもっと増やしてもよい。ま
た、回避動作の種類をクラスに応じて多種類に分けても
よい。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の障害物検
出装置は、障害物の運動パターンを検出する検出手段
と、検出された運動パターンを分類する分類手段と、分
類結果に基づいて所定の回避動作を行なう回避手段とを
具備したことにより、障害物の運動パターンにあった適
切な回避動作をとることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明を適用した実施例のレーザレーダシス
テムの構成を説明する図。
【図2】 図1の実施例のレーダの検知範囲を説明する
図。
【図3】 危険度に応じたクラス分けと領域との関係を
説明する図。
【図4】 実施例の制御手順を説明するフローチャー
ト。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の回避動作を行なうために障害物を
    検出する障害物検出装置において、 障害物の運動パターンを検出する検出手段と、 検出された運動パターンを分類する分類手段と、 分類結果に基づいて所定の回避動作を行なう回避手段と
    を具備した障害物検出装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の障害物検出装置におい
    て、前記検出手段は障害物の運動パターンを検出するた
    めの一対のレーザレーダを具備する。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載の障害物検出装置におい
    て、前記検出手段は、前記運動パターンとして障害物の
    運動方向と速度とを測定する。
  4. 【請求項4】 請求項1に記載の障害物検出装置におい
    て、前記分類手段は、障害物が前方を横切るという運動
    パターンを1つの分類とする。
  5. 【請求項5】 請求項1に記載の障害物検出装置におい
    て、前記分類手段は、 障害物の位置と運動方向を検出する手段と、 検出された位置と運動方向とに基づいて、障害物が危険
    領域外から危険領域内に入ってくるという運動パターン
    を1つの分類として分類する手段とを具備する。
  6. 【請求項6】 請求項1に記載の障害物検出装置におい
    て、前記分類手段は、 障害物の位置と運動方向を検出する手段と、 検出された位置と運動方向とに基づいて、障害物が警戒
    領域内から警戒領域外へ出ていくという運動パターンを
    1つの分類として分類する手段とを具備する。
JP4073828A 1992-03-30 1992-03-30 障害物検出装置 Pending JPH05274035A (ja)

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Cited By (6)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Effective date: 20020507