JPH0725299A

JPH0725299A - 自動車の障害物検知装置

Info

Publication number: JPH0725299A
Application number: JP5168761A
Authority: JP
Inventors: Toru Yoshioka; 透吉岡; Hiroki Kamimura; 裕樹上村; Tadayuki Niibe; 忠幸新部; Ayumi Doi; 歩土井; Kenichi Okuda; 憲一奥田; Yasunori Yamamoto; 康典山本; Tomohiko Adachi; 智彦足立; Yoshitsugu Masuda; 尚嗣増田
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1993-07-08
Filing date: 1993-07-08
Publication date: 1995-01-27
Anticipated expiration: 2018-09-08
Also published as: JP3443881B2

Abstract

(57)【要約】【目的】舵角変化に基づいて推定された自車の進行方
向に存在する障害物を検知する場合に、修正操舵に起因
する進行方向のぶれを防止できるようにし、もって、修
正操舵の影響を受けることなく障害物が検知できるよう
にする。【構成】自車の舵角を検出する舵角検出手段１と、該
検出手段１により検出された舵角の変化に基づいて自車
の進行方向を推定する進行方向推定手段２と、上記舵角
検出手段１の出力信号から所定帯域の周波数を除去する
周波数除去手段３と、所定走行速度において舵角検出手
段１により検出された舵角の変化の周波数の出現頻度を
演算して上記走行速度における除去周波数の所定帯域を
設定する帯域設定手段６と、上記所定帯域を走行速度が
高くなるほど高周波側に変更する帯域変更手段４とを設
ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、舵角に基づいて推定さ
れた自車の進行方向に存在する障害物に対して危険判断
を行うようになされた自動車の障害物検知装置に関し、
特に、進行方向の実質的な変更に大きな影響を与えない
修正操舵に起因する障害物のロストを防止する対策に関
する。

【０００２】

【従来の技術】この種の障害物検知装置としては、例え
ば、特公昭５１−７８９２号公報で知られているものが
ある。このものは、自車の舵角を検出する舵角センサ
と、障害物を検知するための障害物検知機とを備え、該
舵角センサにより検出された舵角に基づいて障害物検知
機の検知方向を変更し、このことで、自車の進行方向に
存在する障害物を検知することができるようになされて
いる。したがって、舵角の検出が正確であるほど進行方
向を正確に推定でき、障害物を確実に検知できるものと
されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例のように、自車の舵角を単に正確に検出するだけで
は、１つの問題が生じる。すなわち、自動車の操舵に
は、進行方向の実質的な変更に大きな影響を与えない修
正が伴うものであり、したがって、舵角検出が正確であ
るほど、そのような修正操舵の影響を受けて推定進行方
向が左右にぶれることになる。そして、推定進行方向が
ぶれると、障害物検知機の検知範囲も左右にぶれること
になるため、障害物のロストの虞れが生じる。

【０００４】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、舵角変化に基づいて推
定された自車の進行方向に存在する障害物を検知する場
合に、修正操舵に起因する進行方向のぶれを未然に防止
できるようにし、もって、修正操舵の影響を受けること
なく障害物が適正に検知できるようにすることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１の発明では、舵角検出手段により検出され
る舵角の変化を周波数としてとらえ、該周波数が所定帯
域のものであるときには、それは修正操舵に起因するも
のであると見做して、その周波数帯域の上記舵角検出手
段の出力信号を除去するようにした。

【０００６】具体的には、この発明では、図１に示すよ
うに、自車の舵角を検出する舵角検出手段１と、該舵角
検出手段１により検出された舵角の変化に基づいて自車
の進行方向を推定する進行方向推定手段２とを備え、上
記進行方向に存在する障害物に対して危険判断を行うよ
うになされた自動車の障害物検知装置が前提である。

【０００７】そして、上記舵角検出手段１の出力信号か
ら所定帯域の周波数を除去する周波数除去手段３を設け
る。

【０００８】請求項２の発明では、上記請求項１の発明
において、自車の走行速度を検出する車速検出手段５
と、該車速検出手段５により検出された走行速度に基づ
き、舵角検出手段１により検出された舵角の変化の周波
数の出現頻度を演算して上記走行速度における周波数除
去手段３での除去周波数の所定帯域を設定する帯域設定
手段６とを設ける。

【０００９】請求項３の発明では、上記請求項１又は２
の発明において、周波数除去手段３での除去周波数の所
定帯域を変更する帯域変更手段４を設ける。

【００１０】請求項４の発明では、上記請求項３の発明
において、自車の走行速度を検出する車速検出手段５を
備えるようにする。そして、帯域変更手段４を、上記車
速検出手段５により検出された走行速度が高くなるほ
ど、周波数除去手段３での除去周波数の所定帯域を高周
波側に変更するように構成する。

【００１１】

【作用】上記の構成により、請求項１の発明では、舵角
検出手段１により検出された舵角についての出力信号が
進行方向推定手段２に入力される際、該出力信号の周波
数が所定帯域のものであるときには、上記周波数は自車
の進行方向を変更するための操舵に伴うものではなく、
修正操舵に伴うものであるとして、周波数除去手段３に
より除去される。これにより、修正操舵時に、上記進行
方向推定手段２による進行方向の推定を抑制して推定進
行方向が左右にぶれるのを防止でき、その進行方向のぶ
れによる障害物のロストを防止することができる。

【００１２】請求項２の発明では、車速検出手段５が検
出した走行速度に基づき、帯域設定手段６により、舵角
検出手段１が検出した舵角の変化の周波数の出現頻度が
演算されて上記走行速度における周波数除去手段３での
除去周波数の所定帯域が設定される。これにより、運転
者の個人差で異なる修正舵角の周波数帯域を設定でき、
進行方向のぶれを各運転者の操舵特性に応じて防止する
ことができる。尚、この場合には、例えば、互いに異な
る走行速度に基づいて各走行速度における所定帯域をそ
れぞれ設定したり、又はある１つの走行速度に基づいて
該走行速度における所定帯域を設定することもできる。

【００１３】請求項３の発明では、周波数除去手段３で
の除去周波数の所定帯域が帯域変更手段４により変更さ
れるので、例えば自車の走行速度等の運転条件に応じ
て、上記周波数除去帯域を適切に設定することができる
ようになり、修正操舵に起因する進行方向のぶれを効果
的に防止して障害物のロスト防止を図ることができる。
また、上記帯域設定手段６を備えている場合には、運転
者の操舵特性に応じて設定された所定帯域が帯域変更手
段４により変更されることになるので、上記運転者の操
舵特性に、例えば自車の走行速度等の運転条件を加味す
ることで、上記周波数除去帯域をさらに適切に設定でき
るようになり、修正操舵に起因する進行方向のぶれを一
段と効果的に防止して障害物のロスト防止を図ることが
できる。

【００１４】請求項４の発明では、車速検出手段５によ
り自車の走行速度が検出され、該走行速度に応じて帯域
変更手段４により周波数の所定帯域が変更される。この
とき、上記走行速度が高くなるほど、所定周波数帯域は
高周波側に変更される。これは、高速になると、小さな
操舵であっても実際の走行方向が大きく変化することに
対応するもので、上記により、修正操舵に伴う舵角変化
の周波数が走行速度に応じて変化する場合に、推定進行
方向のぶれを効果的に防止することができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１６】図２は本実施例に係る自動車の障害物検知
装置を示し、この障害物検知装置は、自動車の各車輪に
制動力を自動的に付与するように作動する図外の自動制
動装置に装備され、該障害物検知装置の危険判断情報が
自動制動装置の作動に供されるようになっている。

【００１７】上記障害物検知装置は、自車の進行方向に
基づいて設定された進行路に存在する障害物についての
情報を得るための障害物検知回路９と、自車の走行が可
能な走行路についての情報を得るための走行路検知回路
１３と、上記進行路についての推定情報を得るための進
行路推定回路８とを備えている。上記障害物検知回路９
は、車体前部に設けられたレーダヘッドユニット１０
と、該レーダヘッドユニット１０の出力信号を処理する
信号処理部１１と、該信号処理部１１の出力信号を受
け、障害物の自車に対する方向、障害物の自車との相対
速度、障害物と自車との間の距離等の障害物情報を演算
する演算部１２を有する。上記レーダヘッドユニット１
０は、レーダ波としてのパルスレーザ光を発信部から自
車の前方に向けて発信し、かつ水平方向に広角度で走査
する一方、前方に存在する先行車等の障害物に反射して
戻ってきた反射波を受信部で受信するようになってい
る。このレーダヘッドユニット１０の受信信号は信号処
理部１１を通して演算部１２に入力され、該演算部１２
において、レーザ受信光の発信時点からの遅れ時間等に
基づいて障害物についての情報を演算するように構成さ
れている。

【００１８】上記走行路検知回路１３は、自車の前部に
取り付けられたＣＣＤカメラ１４と、該ＣＣＤカメラ１
４により撮像された画像を処理する画像処理部１５と、
該画像処理部１５の出力を受け、自車の走行可能領域を
認識する走行路認識部１６とを有する。上記ＣＣＤカメ
ラ１４は自車前方の情景を所定範囲内で撮像するもので
あり、その画像信号は画像処理部１５を経て走行路認識
部１６に入力される。この走行路認識部１６では、上記
画像信号に基づき、自車が走行している道路（走行路）
の左右の白線を抽出して走行可能領域を認識するように
なっている。

【００１９】上記進行路推定回路８は、ステアリングホ
イールの舵角を検出する舵角検出手段としての舵角セン
サ１と、自車の走行速度を検出する車速検出手段として
の車速センサ５と、自車に発生するヨーレートを検出す
るヨーレートセンサ７と、上記各センサ１，５，７の検
出信号がそれぞれ入力される進行路設定部２とを有す
る。該進行路設定部２は、本発明における進行方向推定
手段を構成するもので、ここでは、図３に示すように、
自車ａの舵角や車速等の走行状態から自車ａが今後進行
すると推定される進行方向に基づいて進行路Ａを設定
し、かつその進行路Ａの両外側に予備進行路Ｂをそれぞ
れ設定するようになっている。

【００２０】さらに、障害物検知装置は、上記障害物検
知回路９で得た障害物情報と、走行路検知回路１３で得
た走行路情報と、進行路推定回路８で得た推定情報とが
それぞれ入力される危険度判定部１７を備え、該危険度
判定部１７では複数の障害物がある場合に上記各情報に
基づいて各障害物の危険度合を判定し、危険度合の最も
高い障害物についての障害物情報を自動車における自動
制動装置の制御部１８に出力するようになっている。そ
して、この制御部１８では、上記障害物と自車ａとの衝
突の危険性を判断し、危険回避処置としての自動制動及
び警報等の所定の作動を制御するようになっている。

【００２１】次に、上記障害物検知装置における障害物
検知についての処理を図４及び図５のフローチャートに
基づいて説明する。

【００２２】図４において、先ず、ステップＳ１で、障
害物検知回路９の出力信号に基づき複数の障害物Ｋｉ
（ｉ＝１〜ｎ）についての各々の距離及び角度を入力す
る。次いで、ステップＳ２で進行路Ａを設定し、ステッ
プＳ３で該進行路Ａの両外側に予備進行路Ｂを設定した
後、ステップＳ４に進む。

【００２３】上記ステップＳ４では、障害物Ｋｉを特定
するための番号ｉに０を代入（ｉ＝０）して初期化を行
う。そして、ステップ５で上記番号ｉに１を加算（ｉ＝
ｉ＋１）した後、ステップＳ６でｉ≦ｎであることを判
定する。判定がＹＥＳのときにはステップＳ７に進む一
方、判定がＮＯのときには、図５のステップＳ１５に進
む。上記ステップＳ７では、障害物Ｋｉが進行路Ａ内に
存在することを判定する。判定がＹＥＳのときには上記
ステップＳ５に戻って次の障害物Ｋｉについての処理を
行う。一方、判定がＮＯのときにはステップＳ８に進
む。

【００２４】上記ステップＳ８では、障害物Ｋｉが予備
進行路Ｂ内に存在することを判定する。判定がＹＥＳの
ときにはステップＳ９に進む一方、判定がＮＯのときに
はステップＳ１４に進んで障害物Ｋｉにマスキングを行
った後、上記ステップＳ５に戻る。上記ステップＳ９で
は、前回の処理時に障害物Ｋｉが進行路Ａ内に存在して
いたことを判定する。判定がＹＥＳのときにはステップ
Ｓ１０に進んで該障害物ＫｉにタイマＴｉをセットし、
該タイマＴｉを始動させた後、上記ステップＳ５に戻
る。一方、判定がＮＯのときには、ステップＳ１１に移
る。

【００２５】上記ステップＳ１１では、タイマＴｉのカ
ウントを行い、ステップＳ１２にて障害部Ｋｉに対する
検知継続時間Ｔを算出（Ｔ＝Ｍ／ｖ＋ｄ、Ｍ：設定幅、
ｖ：予備進行路を幅方向に移動する速度、ｄ：定数）し
た後、ステップＳ１３にてタイマＴｉが検知継続時間Ｔ
よりも小さい（Ｔｉ＜Ｔ）ことを判定する。判定がＹＥ
Ｓのときには上記ステップＳ５に戻る。一方、判定がＮ
Ｏのときには上記ステップＳ１４に移り、障害物Ｋｉに
マスキングを行った後、上記ステップＳ５に戻る。

【００２６】上記ステップＳ６における判定がＮＯのと
き、すなわち、図５のステップＳ１５に進んだときに
は、先ず、各障害物Ｋｉについての危険判断を行う。次
に、ステップＳ１６に進み、最も危険と判断された障害
物Ｋｉを対象物とする。そして、ステップＳ１７では、
上記障害物Ｋｉに対し、自動制御装置の制御部１８によ
る危険回避のための制御を実行した後、リターンする。

【００２７】以上の処理では、ステップＳ８〜Ｓ１４に
より、進行路Ａ内で障害物Ｋｉとして検知された前方車
両が予備進行路Ｂに移動したとき、タイマＴｉが検知継
続時間Ｔに達するまでの間、該前方車両を引き続き障害
物Ｋｉとして検知するようになされている。そして、こ
の検知継続時間Ｔは予備進行路Ｂの設定幅Ｍ及び前方車
両の移動速度ｖに応じて変更可能とされ、設定幅Ｍが大
きいほど、また移動速度ｖが低いほどそれぞれ検知継続
時間Ｔを長くするようにしている。

【００２８】ここで、上記進行路推定回路８について、
さらに詳しく説明する。該進行路推定回路８は、上記舵
角センサ１の出力信号に対し所定帯域の周波数を除去す
る周波数除去手段としてのバンドリジェクトフィルタ３
と、上記車速センサ５により検出された所定の走行速度
（例えば、４０ｋｍ／ｈ）に基づき、舵角センサ１によ
り検出された舵角の変化の周波数の出現頻度を演算して
該走行速度におけるバンドリジェクトフィルタ３での所
定周波数除去帯域を設定する帯域設定手段としての修正
舵角学習部６と、走行速度が高くなるほど上記所定帯域
を高周波側に変更する帯域変更手段としてのフィルタ周
波数変更部４とを備えている。

【００２９】具体的には、上記修正舵角学習部６では、
図６に示すように、所定走行速度時において、出現頻度
が一定値以上となる最小周波数（αＨｚ）と最大周波数
（βＨｚ）との間の帯域を所定帯域として設定する。ま
た、上記フィルタ周波数変更部４では、車速センサ５の
検出した走行速度が所定走行速度よりも高くなるほど、
上記所定帯域を高周波側に変更する。そして、上記バン
ドリジェクトフィルタ３では、走行速度に応じて、図７
に示すように、例えば０．５Ｈｚ〜２．０Ｈｚの周波数
を除去し、その信号を進行路設定部２に出力する。

【００３０】上記の各処理を、図８及び図９のフローチ
ャートに基づいて説明すると、帯域設定処理では、図８
に示すように、先ず、ステップＳａ１で自車の走行速度
及び舵角をそれぞれ入力した後、ステップＳａ２に進
む。該ステップＳａ２では、所定走行速度における舵角
変化の周波数の出現頻度を演算して周波数除去帯域を設
定する。また、帯域変更処理では、図９に示すように、
ステップＳｂ１で自車の走行速度を入力した後、ステッ
プＳｂ２に移る。該ステップＳｂ２では、上記所定帯域
を走行速度に応じて高周波側にずらす。つまり、高速で
あるほど帯域を高周波側に、また低速であるほど低周波
側にそれぞれずらす。

【００３１】したがって、本実施例によれば、進行路Ａ
の両外側に予備進行路Ｂを設定しているので、進行路Ａ
を走行中の障害物である前方車両が予備進行路Ｂに移っ
た場合でも、該前方車両を引き続いて所定時間Ｔが経過
するまでの間、障害物として検知することで自車ａを安
全に走行させることができる。また、前方車両が進行路
Ａから予備進行路Ｂを横切るように移動する際に、前方
車両の移動時間に応じて検知継続時間Ｔを変更できるの
で、該移動時間が長くて自車ａに対する障害度がなかな
か小さくならないと考えられる場合には検知継続時間Ｔ
を長く設定し、逆に、移動時間が短くて自車ａにとって
の障害度は小さいと考えられる場合には検知継続時間Ｔ
を短く設定することにより、自車ａが安全走行するため
に必要な時間にわたり、前方車両を検知しつつ自車ａを
安全走行させることができる。

【００３２】一方、上記進行路Ａを設定するために、舵
角センサ１により検出された自車ａの舵角の信号が進行
路設定部２に入力される際、上記舵角センサ１の出力信
号の周波数が所定帯域のものであるときには、自車ａの
進行方向を変更するための操舵に伴うものではなく、修
正操舵に伴う周波数であるとしてバンドリジェクトフィ
ルタ３により除去される。これにより、修正操舵時に進
行路Ａが左右にぶれるのを防止でき、進行路Ａのぶれに
起因する障害物のロストを防止することができる。

【００３３】また、上記バンドリジェクトフィルタ３に
より除去される周波数の所定帯域を、修正操舵学習部６
により運転者の操舵特性に応じて設定し、かつフィルタ
周波数変更部４により走行速度に応じて変更するように
しているので、上記障害物のロスト防止をさらに効果的
に行うことができる。

【００３４】尚、上記実施例では、修正操舵学習部６に
おいて、所定走行速度におけるバンドリジェクトフィル
タ３での除去周波数の所定帯域を設定し、該所定帯域を
フィルタ周波数変更部４で走行速度に応じて変更するよ
うにしているが、車速センサにより検出される走行速度
毎に各走行速度での所定帯域をその都度設定するように
してもよい。つまり、各走行速度での所定帯域を順次学
習させておき、走行速度に応じて除去周波数周帯域を設
定させる。この場合には、上記フィルタ周波数変更部４
を用いることなく、走行速度に応じた除去周波数帯域を
設定することができる。

【００３５】また、上記実施例では、修正操舵学習部６
で運転者の操舵特性に応じた除去周波数帯域を設定する
ようにしているが、簡易的には、多数の操舵特性から平
均的な帯域を抽出して予め設定しておくようにしてもよ
い。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、舵角検出手段により検出された自車の舵角に関
する出力信号が、自車の進行方向を推定する進行方向推
定手段に入力される際、上記舵角の変化を周波数として
とらえ、周波数除去手段により上記出力信号から所定帯
域の周波数を除去するようにしたので、修正操舵時に、
該修正操舵により進行方向が左右にぶれるのを防止で
き、進行方向のぶれに起因する障害物のロストを防止す
ることができる。

【００３７】請求項２の発明によれば、帯域設定手段に
より、所定走行速度において舵角検出手段が検出した舵
角の変化の周波数の出現頻度を演算し、その出願頻度に
基づいて、周波数除去手段での除去周波数の所定帯域を
設定するようにしたので、進行方向のぶれを各運転者の
操舵特性に応じて効果的に防止することができる。

【００３８】請求項３の発明によれば、周波数除去手段
での除去周波数の所定帯域を、帯域変更手段により変更
できるようにしたので、自車の走行速度等の運転条件に
応じた帯域の周波数を除去することができ、上記請求項
１又は２の発明による効果を高めることができる。

【００３９】請求項４の発明によれば、帯域変更手段に
より、自車の走行速度が高くなるほど、周波数除去手段
での除去周波数の所定帯域を高周波側に変更されるよう
にしたので、走行速度に応じて修正操舵の周波数が変化
する場合に、上記請求項３の発明による効果をさらに高
めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の実施例に係る障害物検知装置の構成を
示すブロック図である。

【図３】進行路設定部により設定される進行路及び予備
進行路を概略的に示す平面図である。

【図４】障害物検知装置における障害物検知処理の前半
部を示すフローチャート図である。

【図５】障害物検知処理の後半部を示すフローチャート
図である。

【図６】修正操舵学習部における舵角変化の周波数の出
現頻度を示す特性図である。

【図７】バンドリジェクトフィルタの特性図である。

【図８】修正操舵学習部における帯域設定処理を示すフ
ローチャート図である。

【図９】フィルタ周波数変更部における帯域変更処理を
示すフローチャート図である。

【符号の説明】

１舵角センサ（舵角検出手段）２進行路設定部（進行方向推定手段）３バンドリジェクトフィルタ（周波数除去手段）４フィルタ周波数変更部（帯域変更手段）５車速センサ（車速検出手段）６修正操舵学習部（帯域設定手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者土井歩広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内 (72)発明者奥田憲一広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内 (72)発明者山本康典広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内 (72)発明者足立智彦広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内 (72)発明者増田尚嗣広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】自車の舵角を検出する舵角検出手段と、
該舵角検出手段により検出された舵角の変化に基づいて
自車の進行方向を推定する進行方向推定手段とを備え、
上記進行方向に存在する障害物に対して危険判断を行う
ようになされた自動車の障害物検知装置において、上記舵角検出手段の出力信号から所定帯域の周波数を除
去する周波数除去手段を設けたことを特徴とする自動車
の障害物検知装置。
【請求項２】請求項１記載の自動車の障害物検知装置
において、自車の走行速度を検出する車速検出手段と、上記車速検出手段により検出された走行速度に基づき、
舵角検出手段により検出された舵角の変化の周波数の出
現頻度を演算して上記走行速度における周波数除去手段
での除去周波数の所定帯域を設定する帯域設定手段とを
設けたことを特徴とする自動車の障害物検知装置。
【請求項３】請求項１又は２記載の自動車の障害物検
知装置において、周波数除去手段での除去周波数の所定帯域を変更する帯
域変更手段を設けたことを特徴とする自動車の障害物検
知装置。
【請求項４】請求項３記載の自動車の障害物検知装置
において、自車の走行速度を検出する車速検出手段を備え、帯域変更手段は、上記車速検出手段により検出された走
行速度が高くなるほど、周波数除去手段での除去周波数
の所定帯域を高周波側に変更するように構成されている
ことを特徴とする自動車の障害物検知装置。