JPH09184882A - 車両用障害物警報装置 - Google Patents
車両用障害物警報装置Info
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Abstract
ブ状態に応じて正確に警報を発生することのできる車両
用障害物警報装置の提供。 【解決手段】 カーブ半径が小さいか否か、ガードレー
ルがすぐ前方に検出されたか否か、ガードレールの反射
器など大きな相対加速度を有する誤認識物体がすぐ前方
に検出されたか否か、および、物標として認識された障
害物の数が道路のカーブを示唆する値に達しているか否
か、に基づいて補正時間カウンタをセットし(40
3)、停止物体が衝突可能な位置に存在するとき(41
1,413)、補正時間カウンタの値に応じて警報距離
を補正している(423,425)。この補正により、
カーブ走行時に誤警報を発生するのを防止することがで
きる。
Description
度範囲内で障害物を検出し、その検出結果に応じて警報
を発生する車両用障害物警報装置に関する。
障害物までの距離および角度を検出する障害物検出手段
と、該障害物検出手段にて検出された障害物が所定の警
報条件を満たしたとき警報を発生する警報手段と、を備
えた車両用障害物警報装置が考えられている。この種の
装置では、車両が先行車両などの障害物に接近したと
き、警報を発生して衝突事故を未然に防止することがで
きる。
に、路側物に対して警報を発生する可能性があり、この
ような事態を防止するために種々の検討がなされてい
る。例えば、特開平5−159199号公報には、障害
物までの距離が角度の変化に応じて単調増加または単調
減少しているときは、その障害物をガードレールまたは
路肩の反射器(リフレクタ)であると判断して、警報の
発生を行わない装置が開示されている。
置では、次のような場合に誤警報を発生してしまう可能
性があった。例えば、図18に例示するように、カーブ
した道路101の路肩に、反射器103と並んで看板1
05などの大型の物体が存在する場合、上記距離は看板
105のところで角度の変化に応じて単調増加しなくな
る。このため、あたかも道路101上に停止車両が有る
かのような処理をしてしまう場合があったのである。
条件としての自車107と障害物との距離(警報距離)
を適切に設定すればよいのだが、自車107と看板10
5との距離は、カーブの大きさ(カーブ状態)に応じて
変化する。また、警報距離を短くし過ぎると、道路10
1上に実際に障害物が存在したとき警報の発生が遅れて
しまう。このように、従来はカーブ状態を考慮に入れて
警報を発生していなかったので、誤警報の発生を充分に
抑制することができなかった。
ても、その道路のカーブ状態に応じて正確に警報を発生
することのできる車両用障害物警報装置を提供すること
を目的としてなされた。
的を達するためになされた請求項1記載の発明は、図1
9に例示するように、車幅方向の所定角度範囲内で、障
害物までの距離および角度を検出する障害物検出手段
と、検出された障害物が所定の警報条件を満たしたと
き、警報を発生する警報手段と、を備えた車両用障害物
警報装置において、上記障害物検出手段にて検出された
障害物までの距離および角度に基づき、車両の進行方向
に長く延在する障害物をガードレールとして検出するガ
ードレール検出手段と、該ガードレール検出手段にて検
出されたガードレールの位置に基づき、道路のカーブ状
態を検出するカーブ状態検出手段と、該カーブ状態検出
手段にて検出された道路のカーブ状態に基づき、上記警
報条件を補正する警報条件補正手段と、を備えたことを
特徴としている。
レール検出手段は、障害物検出手段にて検出された障害
物までの距離および角度に基づき、車両の進行方向に長
く延在する障害物をガードレールとして検出する。車両
の走行中にその進行方向に長く延在する物体は、ほとん
どの場合ガードレールであるからである。また、カーブ
状態検出手段は、ガードレール検出手段にて検出された
ガードレールの位置に基づき、道路のカーブ状態を検出
する。例えば、ガードレールが車両のすぐ前方に存在す
る場合は急カーブと判断することができ、ガードレール
が車幅方向に離れて存在する場合は直進に近い状態であ
ると判断することができる。
カーブ状態を正確に検出することができる。従って、カ
ーブ状態検出手段にて検出された道路のカーブ状態に基
づき警報条件補正手段で警報条件を補正し、その補正後
の警報条件に基づいて警報手段により警報を発生すれ
ば、カーブした道路においても道路のカーブ状態に応じ
て正確に警報を発生することができる。しかも、ガード
レール検出手段およびカーブ状態検出手段は、カーブ状
態を障害物までの距離および角度に基づいて検出するの
で、ステアリングの操舵角などを検出する構成を新たに
設ける必要がない。従って、装置の構成を簡略化するこ
とができる。
成に加え、更に、上記障害物検出手段によって検出され
た停止物体の軌跡よりカーブの半径を算出するカーブ半
径算出手段を備え、上記カーブ状態検出手段が、上記ガ
ードレールの位置と共に、上記カーブ半径算出手段が算
出した上記カーブ半径に基づき、上記カーブ状態を検出
することを特徴としている。
て補正された警報条件に基づいて警報手段が警報を発生
することができる。従って、本発明では、請求項1記載
の発明の効果に加えて、一層正確に警報を発生すること
ができるといった効果が生じる。また、本発明では、反
射器などの停止物体の軌跡よりカーブ半径を求めること
ができるので、ガードレールのない反射器のみが路肩に
設けられた道路でも、カーブ状態に応じた警報の発生が
可能になるといった効果が生じる。
記載の構成に加え、上記カーブ状態検出手段が、上記ガ
ードレールの位置と共に、上記障害物検出手段にて検出
された障害物の個数が所定値を越えたか否かに基づき、
上記カーブ状態を検出することを特徴としている。
の障害物の個数には、ほぼ一定の上限があり、障害物が
所定値を越えて検出された場合、その障害物の中に多数
の路側物(例えば、路肩の反射器)が混ざっている可能
性がある。すなわち、この場合、道路がカーブしている
と判断することができる。そこで、本発明では、上記ガ
ードレールの位置と共に、検出された障害物の個数が上
記所定値を越えたか否かに基づいてカーブ状態を検出す
るのである。
正確に検出することができ、請求項1または2記載の発
明の効果に加えて、一層正確に警報を発生することがで
きるといった効果が生じる。また、本発明でも、ガード
レールのない反射器のみが路肩に設けられた道路でも、
カーブ状態に応じた警報の発生が可能になるといった効
果が生じる。
ずれかに記載の構成に加え、更に、上記障害物検出手段
にて検出された障害物の車両と相対加速度を個々に算出
する加速度算出手段と、該加速度算出手段にて算出され
た相対加速度が所定の範囲内にないとき、その障害物を
誤認識物体として検出する誤認識物体検出手段と、を備
え、上記カーブ状態検出手段が、上記ガードレールの位
置と共に、上記誤認識物体が車両前方の所定領域に検出
されたか否かに基づき、上記カーブ状態を検出すること
を特徴としている。
などが、障害物検出手段により順次検出されると、各反
射器の像があたかも一つの障害物のように誤認識される
場合がある。この場合、誤認識された障害物(誤認識物
体)は非常に不規則な運動をし、その相対加速度は先行
車両などの相対加速度が取り得る範囲内に収まらない。
そこで、誤認識物体検出手段は、上記所定の範囲内に収
まらない相対加速度を有する障害物を誤認識物体として
検出する。
検出された場合、道路が急にカーブしていると判断する
ことができる。そこで、本発明では、上記ガードレール
の位置と共に、誤認識物体が車両前方の所定領域に検出
されたか否かに基づいてカーブ状態を検出するのであ
る。このため、本発明では、カーブ状態を一層正確に検
出することができ、請求項1〜3のいずれかに記載の発
明の効果に加えて、一層正確に警報を発生することがで
きるといった効果が生じる。また、ガードレールのない
反射器のみが路肩に設けられた道路でも、カーブ状態に
応じた警報の発生が可能になるといった効果が生じる。
と共に説明する。図1は、本発明が適用された車両制御
装置1の構成を表すブロック図である。なお、この車両
制御装置1は、障害物検出手段としての距離・角度測定
器3により先行車両を検出し、その先行車両が自車前方
の所定警報範囲内に入ったとき警報音を発生する追突防
止制御、または、上記先行車両との車間距離を所定値に
保持するように車速を制御する追尾走行制御の内いずれ
か一方または両方を、図示しないモードスイッチの設定
に応じて実行するものである。
出信号は電子制御回路5に入力されている。電子制御回
路5は入力された検出信号に基づき、後述のように先行
車両を認識すると共に、距離表示器7に駆動信号を出力
してその先行車両との車間距離を表示する。追突防止制
御が選択され、先行車両が後述の警報距離内に入った場
合、電子制御回路5は警報手段としての警報音発生器9
に駆動信号を出力して警報音を発生する。また、電子制
御回路5には警報音量設定器11および警報感度設定器
13が接続され、この警報音の音量および警報感度が設
定可能に構成されている。
択時に車速を制御するために、スロットルバルブを駆動
するスロットル駆動器15、ブレーキを駆動するブレー
キ駆動器17、および自動変速機を制御する自動変速制
御器19にも駆動信号を出力する。また、電子制御回路
5は、車速に応じた信号を出力する車速センサ21、ブ
レーキの操作状態に応じた信号を出力するブレーキスイ
ッチ23,およびスロットルバルブの開度に応じた信号
を出力するスロットル開度センサ25に接続され、上記
各種制御に必要なデータを受信している。更に、電子制
御回路5は、キースイッチの操作に連動して図示しない
電源回路から電力を供給する電源スイッチ27に接続さ
れると共に、上記各センサ21〜25の異常を報知する
センサ異常表示器29へも駆動信号を出力している。
1および距離・角度演算部33を備え、送受信部31か
ら、車両前方へ所定角度の範囲内で所定角(例えば0.
5°)毎にレーザ光を不連続に掃引照射(スキャン)し
て反射光を検出すると共に、距離・角度演算部33に
て、反射光を捉えるまでの時間に基づき、前方の物体ま
での距離および角度(方向)を演算する装置である。こ
のような装置は既によく知られているので、詳細な説明
は省略する。また、距離・角度測定器3は、レーザ光を
用いるものの他に、マイクロ波等の電波や超音波を用い
るものであってもよい。更に、スキャン式でなく、モノ
パルス式、すなわち、送受信部31が二つ以上の受信部
を有し、距離・角度演算部33が受信信号の強度差や位
相差(時間差)などに基づいて距離および角度を演算す
るものであってもよい。
離および角度を算出すると、その算出結果(以下、一次
元距離データと記載)を電子制御回路5へ入力する。追
突防止制御が選択されている場合、電子制御回路5は、
この一次元距離データの入力に基づき、次のようにして
警報を発生する。図2,図3は電子制御回路5が実行す
る障害物警報処理のメインルーチンを表すフローチャー
トである。なお、電子制御回路5は128ms毎にこの
処理を実行する。
ず、ステップ101にて距離・角度演算部33からの一
次元距離データを受信し、そのデータに所定の変換を施
して障害物の位置を直交座標上に認識する。ここで、距
離・角度測定器3は、所定角(例えば0.5°)毎にレ
ーザ光を不連続に掃引照射するので、この時点で認識さ
れる障害物は、後述の図5(A)に点P1 〜P6 で例示
するように、不連続な点として認識される。続くステッ
プ102では、この一次元距離データに基づいて前方の
障害物を物標として認識するための、前方障害物認識処
理を実行する。
方障害物認識ルーチンを表すフローチャートである。こ
のルーチンでは、先ず、ステップ103にて、ステップ
101で認識した点の内、近接するもの同士を一体化
し、上記車両の幅方向の長さのみを有する線分として認
識する。
定義することが考えられるが、車両制御装置1では、X
軸方向、すなわち車両の幅方向の間隔がレーザ光の照射
間隔以下で、Y軸方向、すなわち車両の前後方向の間隔
が3.0m未満である場合とした。図5(A)の例で
は、例えば、点P1 ,P2 のX軸方向の間隔△X12は照
射間隔以下で、そのY軸方向の間隔△Y12も3.0mよ
り小さい、従って点P1,P2 は一体化することができ
る。これに対して、点P3 と点P4 とのY軸方向の間隔
△Y34は3.0mより大きいので点P3 ,P4 は一体化
することができない。続いて、図5(B)に例示するよ
うに、このように一体化可能な点(P1 〜P3 ,および
P4 〜P6 )の集合を、その最左端から最右端に至る幅
W1 ,W2を有するセグメント(線分)S1 ,S2 とし
て認識する。なお、1点につきレーザ光の照射間隔に応
じた幅を有するものとする。また、このときセグメント
S1,S2 のY軸方向の位置は、各点P1 〜P3 ,また
はP4 〜P6 のY座標の平均によって設定する。電子制
御回路5では、各セグメントS1 ,S2 を、その中心座
標(X1 ,Y1 ),(X2 ,Y2 )、および幅W1 ,W
2 のパラメータによって定義して後述の種々の演算を行
う。
6m以上に渡って存在する場合は、その点の集合をセグ
メントとして認識することなく、次のステップ104で
ガードレールデータとして記憶する。すなわち、ステッ
プ104では、上記点の集合の左端および右端の座標
と、その左端および右端の中点座標(以下、ガードレー
ルデータの中心座標という)をガードレールデータとし
て記憶する。
入してステップ107へ移行する。ステップ107で
は、物標Biが存在するか否かを判断する。物標Bi
(iは自然数)とは、後述の処理により一まとまりのセ
グメントに対して作成される障害物のモデルである。始
動時には物標Biが作成されていないので、否定判断し
て続くステップ111へ移行する。ステップ111で
は、対応する物標Biのないセグメントがあるか否かを
判断する。前述のように、始動時には物標Biが作成さ
れていないので、ステップ103にてセグメントを認識
していれば、その全てのセグメントは対応する物標Bi
のないセグメントである。この場合、肯定判断してステ
ップ113へ移行する。
て車両に近接したものから順に物標Bj(j=1,2,
…)を作成した後、一旦処理を終了する。ここで、各物
標Bjは次のようなデータを備えている。すなわち、中
心座標(X,Y)、幅W、X軸方向,Y軸方向の相対速
度VX ,VY 、中心座標(X,Y)の過去16回分のデ
ータ、および、状態フラグFjがそれである。そして、
物標Bjの新規作成時には、上記各データは次のように
設定される。中心座標(X,Y)および幅Wは、セグメ
ントの中心座標および幅をそのまま使用する。また、V
X =0,VY =車速の−1/2倍、過去16回分の中心
座標のデータは空、Fj=0に設定する。なお、状態フ
ラグFjは、物標Bjの状態が、未定状態,認識状態,
または外挿状態のいずれであるかを表すフラグであり、
各状態においてそれぞれFj=0,1,または2に設定
される(各状態の定義については後に詳述する)。すな
わち、物標Bjの作成時には未定状態が設定される。
する(YES)と判断した場合、ステップ121へ移行
して、その物標Biに対応するセグメントを検出する。
ここで、物標Biに対応するセグメントとは次のように
定義される。図6に例示するように、先ず、物標Bi
が、前回処理時の位置Bi(n−1)から前回処理時に
おける相対速度(VX ,VY )で移動したと仮定した場
合、現在物標Biが存在するであろう推定位置Bi
(n)を算出する。続いて、その推定位置Bi(n)の
周囲にX軸,Y軸方向に所定量△X,△Yの幅を有する
推定移動範囲BBを設定する。そして、その推定移動範
囲BBに少しでもかかっているセグメントSSaは物標
Biに対応するとし、少しもかかっていないセグメント
SSbは対応しないとするのである。なお、上記所定量
△X,△Yは次のように設定される。 ・物標Biが未定状態(Fi=0)のとき :△X=
2.5m,△Y=5.0m ・物標Biが認識状態(Fi=1)で出現後6周期未満
のとき:△X=2.0m,△Y=4.0m ・物標Biが認識状態(Fi=1)で出現後6周期以上
のとき、および、物標Biが外挿状態(Fi=2)のと
き :△X=1.5m,△Y=3.0m また、このとき上記推定移動範囲BBにかかっているセ
グメントが複数検出され場合があるが、このときは次の
ようにして一つのセグメントを選択し、そのセグメント
を対応するセグメントとする。
ているN個のセグメントSSから対応するセグメントを
選択する方法を説明する説明図である。先ず、N個のセ
グメントSSに、左端のものから順次SS1 ,SS2 ,
……,SSN と番号を付ける。続いてその中から、SS
1 ,SS1+INT(N+1/4),SSINT(N+1/2),SSN-INT(N+
1/4),SSN の五つのセグメントを選択する。ここで、
添え字のINT(N+1/4)などは、INT{(N+
1)/4}などの意味であり、INTとは括弧内の数値
の整数部(integer)を表す演算記号である。例
えば、N=10であれば、 INT(11/4)=INT(2.75)=2 INT(11/2)=INT(5.5) =5 となり、SS1 ,SS3 ,SS5 ,SS8 ,SS10を選
択する。続いて、選択した五つのセグメントSS1 〜S
SN に基づき、図7(A)に例示するような6個の候補
K1 〜K6 を作成する。すなわち、候補K1 はセグメン
トSS1 のみで構成され、候補K2 はセグメントSS1+
INT(N+1/4)〜SSN-INT(N+1/4)で、候補K3 はセグメン
トSSN のみで、候補K4 はセグメントSS1 〜SSIN
T(N+1/2)で、候補K5 はセグメントSSINT(N+1/2)〜S
SN で、候補K6 はセグメントSS1 〜SSN の全て
で、それぞれ構成される。
Sを次のように一体化する。すなわち、候補(K1 〜K
6 のいずれか)に属するセグメントSSの最左端から最
右端に至る幅を有し中心のY座標がセグメントSSの幅
で重み付けをした平均値となるセグメントを想定する。
続いて、その中心座標と幅とを前述の物標Biの推定位
置Bi(n)の中心座標および幅と比較して、それらの
偏差△X,△Y,△Wを下記の評価関数によって評価す
る。
などに応じて種々設定することができるが、車両制御装
置1ではα=γ=1,β=0.3とした。この評価関数
の値を最小にする候補(K1 〜K6 のいずれか)を選択
して、その中心座標および幅を対応するセグメントの中
心座標および幅とする。例えば、図7(A)において候
補K4 を選択した場合、セグメントSSSを対応するセ
グメントとする。また、対応するセグメントSSSを選
択した後は、推定移動範囲BBにかかっていた他の全て
のセグメントSSは対応しなかったものとする。この方
法により、ステップ103にて認識された線分(セグメ
ント)と過去に認識された線分(セグメント)とが同一
であるか否かを正確に判断することができる。
グメントの数が2以上4以下の場合は、上記五つのセグ
メントSS1 〜SSN の重複を許すことにより、同様に
6個の候補を作成することができる。例えば、N=3の
とき、INT{(N+1)/4}=1,INT{(N+
1)/2}=2となり、上記五つのセグメントとして、
SS1 ,SS2 ,SS2 ,SS2 ,SS3 を選択するこ
とができる。このため、図7(B)に例示するように、
候補K2 はセグメントSS2 のみで、候補K4はセグメ
ントSS1 ,SS2 で、候補K5 はセグメントSS2 ,
SS3 で、それぞれ構成されるようになる。
説明する物標Biの更新処理、および誤認識判定処理
を、順次実行し、ステップ125にて変数iをインクリ
メントした後ステップ107へ移行する。図8は、物標
Biの更新処理を行う物標データ更新ルーチンを表すフ
ローチャートである。処理を開始すると、先ずステップ
201では、先のステップ121にて対応するセグメン
トが検出されたか否かを判断する。検出されている場合
(YES)は、物標Biが認識状態であるとしてステッ
プ203にて状態フラグFiを1にセットする。続くス
テップ205,207では、物標Biに対応するセグメ
ントがなかった回数を計数するナシカウンタCniをリ
セットすると共に、対応するセグメントがあった回数を
計数するアリカウンタCaiをインクリメントする。更
に、続くステップ209では、対応するセグメントのデ
ータを用いて物標Biのデータを更新した後メインルー
チンへ復帰する。
述する。前述のように対応するセグメントは、中心座標
および幅のデータを備えている。このデータを(Xs,
Ys),Wsとすると、物標Biの新たな中心座標およ
び幅も、対応するセグメントと同様、(Xs,Ys)お
よびWsとなる。また、物標Biの新たな相対速度(V
x ,VY )は、次式によって表される。すなわち、上記
対応するセグメントを物標Biと同一の障害物に対応す
るものとして更新処理を行うのである。
中心座標データ(前述のように、物標Biに備えられた
データは最高で0.128×16=2秒前)の中で、デ
ータ測定時からの経過時間が1.0秒に一番近いデータ
であり、dtはその中心座標データ測定時からの経過時
間である。
かった場合(ステップ201:NO)ステップ211へ
移行して、その物標Biの状態フラグFiが2に設定さ
れ外挿状態を表しているか否かを判断する。最初にここ
へ移行したときはFi=0または1であるので、否定判
断してステップ213へ移行する。ここでは、アリカウ
ンタCaiの値が6以上であるか否かを判断し、Cai
<6(NO)の場合はステップ215へ移行して物標B
iに関する全てのデータを消去してメインルーチンへ復
帰する。すなわち、物標Biに対応するセグメントが検
出されている間はステップ201〜209の処理を繰り
返しアリカウンタCaiも徐々に増加するが(ステップ
207)、6周期未満に物標Biを見失った場合(ステ
ップ213:YES)はその物標Biに関するデータを
消去するのである。この処理により、一時的に検出され
た物標Biのデータを消去することができ、不要な路側
物のデータを除去してより正確に障害物(物標Bi)の
認識を行うことができる。
判断した場合、すなわち、物標Biを6周期以上追跡し
た後見失った場合は、ステップ221へ移行し、物標B
iが外挿状態であるとして状態フラグFiを2にセット
する。続くステップ225では、ナシカウンタCniを
インクリメントする。更に、続くステップ227では、
ナシカウンタCniが5以上になったか否かを判断す
る。Cni<5の場合は否定判断してステップ229へ
移行し、物標Biのデータを算出値で更新してメインル
ーチンに復帰する。すなわち、前述の相対速度(VX ,
VY )および幅Wが変化しないものと仮定して、物標B
iの中心座標(X,Y)を算出するのである。
た後見失った場合は、物標Biを外挿状態(Fi=2)
として、その後の物標Biのデータを算出値により更新
する(ステップ229)。また、このときステップ22
1よりステップ225へ直接移行し、ナシカウンタCn
iを徐々にインクリメントする。そして、Cni≧5と
なると(ステップ227:YES)、すなわち、物標B
iを5周期以上続けて見失った場合は、前述のステップ
215へ移行して物標Biに関するデータを消去する。
以上の処理によって、6周期以上追跡して存在が確認さ
れた障害物(物標Bi)を一時的に(5周期未満)見失
っても、再び発見すれば(ステップ201:YES)同
一の障害物として引続き追跡することができる。
応する誤認識判定ルーチンを表すフローチャートであ
る。先ずステップ301では、変数jに1を代入してス
テップ303へ移行する。ステップ303では、次式に
基づいて物標Biの相対加速度αjを算出する。なお、
物標Biの過去のY座標データが不足しており、次式に
よる相対加速度αjの算出が不可能のときは、その相対
加速度αjを0とする。
相対加速度αjの絶対値がα0+αn/j2 以下であるか
否かを判断する。なお、α0 ,αn は所定の定数(例え
ば、α0 =10m/s2 ,αn =120m/s2 )であ
る。|αj|≦α0+αn/j2 のときは、肯定判断して
ステップ309へ移行し、jを2倍の値に設定した後、
続くステップ311でjが8以下であるか否かを判断す
る。j≦8のときは、肯定判断してステップ303へ移
行し、前述の処理を繰り返す。そして、ステップ303
〜311の処理を4回繰り返すと、j=16>8となっ
てステップ311にて否定判断し、そのままメインルー
チンへ復帰する。
|>α0+αn/j2 となると、ステップ307にて否定
判断して、ステップ313へ移行する。ステップ313
では、物標Biに関するデータを消去してメインルーチ
ンへ復帰する。この処理により、物標Biとして認識さ
れてしまった路側物のデータを、次のように消去するこ
とができる。
されている場合は、図10(A)に例示するように、物
標BiのY座標は時間tの変化に伴い比較的緩やかに変
化する。なお、図10(A)において、曲線91は物標
Biが遠ざかりつつある先行車両に対応する場合を、曲
線93は物標Biが近づきつつある先行車両に対応する
場合を例示している。従って、この場合、相対加速度α
jは|αj|≦α0+αn/j2 を満たす。
いる場合は、図10(B)に例示するように、物標Bi
のY座標はきわめて不規則に変化する。例えば、路肩に
反射器などが所定間隔で設けられている場合、その所定
間隔を送受信部31の掃引周期で割った値と車速とがほ
ぼ等しいときに、上記複数の反射器などがあたかもが一
つの物体のように認識される。このような場合、物標B
iのY座標は図10(B)に例示したように不規則に変
化するのである。このため、路側物が物標Biとして認
識されている場合は、相対加速度αjの絶対値がα0+
αn/j2 より大きくなる場合が生ずる。そこで、この
ような条件が成立したときは(ステップ307:N
O)、その物標Biが路側物などの誤認識物体に対応す
ると判断して、その物標Biに関する中心座標以外の全
データを消去する(ステップ313)のである。また、
このステップ313では、消去される物標Biの中心座
標を誤認識物体データとして記憶しておく。
1,123,124,125からなるループにより、全
ての物標Bi(i=1,2,…)のデータを更新する
と、最後にステップ125にてインクリメントされた変
数iに対応する物標Biは存在しなくなる。すると、ス
テップ107で否定判断して前述のステップ111へ移
行する。そして、どの物標Biにも対応しなかったセグ
メントがあれば(ステップ111:YES)ステップ1
13へ移行し、各セグメントに対して新規に物標Bjを
作成した後、一旦処理を終了する。また、全てのセグメ
ントがいずれかの物標Biに対応したのであれば(ステ
ップ111:NO)、そのまま処理を終了する。なお、
ステップ113では、物標Bjが存在しない添え字jの
最小のもの応じた物標Bjから作成する。
後述のステップ423で使用する補正時間カウンタをセ
ットする補正時間カウンタセット処理を実行する。この
処理では、次のように、先ず、同一の停止物体に対応す
る物標Biであって複数回認識されているものが存在す
る場合、その物標Biのデータに基づいて、車両が走行
している道路のカーブ半径Rを算出する。なお、物標B
iが停止物体であるか移動物体であるかの判断は、自車
速と物標Biの相対速度とに基づいて周知の処理により
実行される。また、該当する停止物標が複数ある場合に
は、それぞれに対応するカーブ半径Rを算出し、|R|
が最小のものを選ぶものとする。
次の手順〜のようになされる。なお、ここでは、図
11に示すように、ステップ101で認識された同一停
止物体の軌跡が、各時点において点B0〜B4として5
つ得られるとして説明する。 カーブ半径Rの算出に用いる5点の選択 (a)各時点における左端、中心、右端の座標を各5点
算出する。この状態を図12に示す。なお、図12で
は、それぞれ、○が左端、×が中心、●が右端である。
て、5点を最小自乗法を用いて求めた線分(X=aY+
b)で結ぶ。図12では、それぞれ線分L、C、Rで示
す。 (c)左端、中心、右端のそれぞれについて、5点と線
分との差の二乗を各々算出し、その各総和Stを次式に
より求める。
j+b−Xj)} 但し、(Xj,Yj)は点Bjに対応する左端、中心、
または右端の座標 (d)左端、中心、右端の内、(c)で求めら総和St
が最小のものを選択し、カーブ半径Rの算出には、これ
の5点の座標を用いる。すなわち、物体の左端、中心、
或いは右端のいずれかにおける5点を選択する。
mのときには右端を、現在中心X座標>2mのときには
左端を必ず選択する。 軌跡の線分近似 上記で選択された5点により、の(b)で得られて
いる線分の両端(Xt,Yt),(Xb,Yb)の座標
(図11に示す)を求める。
b)から、次の連立方程式を解くことによりカーブ半径
Rを求める。
(Xb,Yb)を通ることと、自車中心の座標のX軸に
点(Xz,0)にて直交することにより一意的に決ま
り、また、円の方程式では、|X|<<|Y|,|X|
<<|R|という仮定のもとで、放物線で近似してい
る。
小さい点B0と最も大きい点B4とが、共に領域E(|
X|<0.5[m],0<Y<60[m])に存在する
場合は、前述の計算は行わず、一律にR=∞とする。次
に、以下の条件の成立か否かに応じて補正時間カウンタ
の値を加算する。なお、補正時間カウンタ[秒]は、電
子制御回路5の処理中に、時間の経過に伴い徐々に0ま
で減少するカウンタである。 .自車速>35km/h かつ |R|<200m を満たすとき、急カーブを走行中であると判断して補正
時間カウンタの値を20秒加算する。但し、この条件を
適用してから10秒間は、再度この条件を適用しない。 .自車速>20km/h かつ |R|<400m
かつ 横G≧0.06G但し、横Gとは車幅方向に加わ
る加速度でa=V2 /R[m/s2 ]より計算する。こ
の条件を満たしてから20秒以内に、再度上記条件を満
たし、かつ、前回とはカーブが逆向きであるとき、連続
カーブを走行中であると判断して補正時間カウンタの値
を20秒加算する。 .ガードレールデータの中で、中心座標が|X|<
1.0m,|Y|<40mを満たすものがある場合、す
ぐ前方にガードレールがあると判断して補正時間カウン
タの値を1秒加算する。
明する。自車95がカーブした道路96を走行すると
き、距離・角度測定器3がガードレール97からの反射
光を検出している場合を考える。自車95が道路96の
直線部を走行している(a)では、ガードレールデータ
がY軸と平行に配設され、その中心座標Paも上記範囲
99(|X|<1.0m,|Y|<40m)に配設され
ない。自車95が緩やかなカーブにさしかかった(b)
では、ガードレールデータがY軸と平行ではなくなり、
その中心座標Pbも上記範囲99に近接するが、まだ上
記範囲99内には入っていない。ところが、カーブが急
になると、(c)に示すように中心座標Pcが上記範囲
99に入る。このため、このの処理では、急カーブを
検出して補正時間カウンタを加算することができるので
ある。 .ステップ313にて記憶された誤認識物体データの
中で、中心座標が|X|<1.0m,|Y|<40mを
満たすものがある場合、すぐ前方に路肩の反射器などが
あると判断して補正時間カウンタの値を10秒加算す
る。 .物標Bi(iは自然数)として認識されている障害
物が所定個以上、例えば10個以上存在する場合、その
障害物の中に多数の路側物が含まれると判断して補正時
間カウンタの値を1秒加算する。
ットすると、ステップ405にて変数iに0を代入し、
続くステップ407に変数iをインクリメントしてステ
ップ409へ移行する。ステップ409では、次のよう
にして、物標Biが自車に衝突する可能性のあるもので
あるか否かを判断(衝突判断)する。
のときには、ステップ403にて物標Biから算出され
たカーブ半径Rを用いて、警報エリアWAIを設定す
る。また、物標Biが移動物体のときも、同様の方法
で、物標Biの軌跡の半径Rを算出し、これを用いて警
報エリアWAIを設定する。この警報エリアWAIは、
図15に例示するように、ステップ403で想定した半
径Rの円弧L1 と同心円状で、自車の中心を通過する円
弧L2 を想定し、Y軸方向の位置がガードレールデータ
の両端の点(Xt,Yt)(Xb,Yb)の間に配設さ
れ、円弧L2 に対して±1mの幅を有する領域を警報エ
リアWAIとする。なお、警報エリアWAIは、平行四
辺形により近似し、かつ、その四つの頂点座標も、放物
線近似によって次式より算出した。
WAI内に物標Biが所定時間存在するか否かによっ
て、自車がその物標Biと衝突するか否かを判断する。
続くステップ411では、物標Biがステップ309に
て衝突すると判断されたか否かを参照し、衝突する(Y
ES)と判断されたときは続くステップ413へ移行す
る。ステップ413では、自車速と物標Biの相対速度
とに基づいて、その物標Biが移動物体であるか停止物
体であるかを判断する。移動物体であると判断した場合
はステップ415へ移行し、次式により移動物用の警報
距離を算出してステップ417へ移行する。
(図16参照) また、停止物体であると判断した場合はステップ421
へ移行し、次式により停止物用の警報距離を算出する。
かる方向が正) OFFSET:定数(例えば3.0[m]) TIMEN,GR:警報感度で定まる定数(図17参
照) なお、この警報距離は、ブレーキ操作により障害物の手
前で停止できる距離である。続くステップ423では、
前述の補正時間カウンタが0より大きいか否かを判断
し、0である場合(NO)そのまま、0より大きい場合
(YES)はステップ425にて警報距離を補正して、
それぞれステップ417へ移行する。なお、ステップ4
25の警報距離補正処理では、次式により警報距離を算
出し、この値がステップ421にて算出した警報距離よ
りも小さいときには、この値を代わりに使用する。そう
でないときには、ステップ421で算出した警報距離を
そのまま使用する。
物をかわすことのできる距離である。続くステップ41
7では、物標Biが停止物体で、かつ、その物標Biの
幅Wが車両の幅でない(W≦1.0m または W≧
3.0m)か否かを判断する。すなわち、物標Biが上
記条件を同時に満たす場合は、その物標Biを路側物と
判断して警報対象から除外するのである。
満たさない(NO)と判断した場合は、ステップ429
へ移行し、物標Biが上記ステップ415,421,ま
たは425で算出した警報距離内にあるか否かを判断す
る。警報距離内にある(YES)と判断した場合は、ス
テップ431にて物標Biを警報対象物としてステップ
433へ移行する。また、ステップ417にて物標Bi
が上記条件を満たす(YES)と判断した場合、ステッ
プ429にて物標Biが警報距離内にない(NO)と判
断した場合、および、前述のステップ411にて物標B
iが衝突しない(NO)と判断した場合は、その物標B
iを警報対象とすることなくそのままステップ433へ
移行する。
存在するか否かを判断する。存在する場合(YES)
は、前述のステップ407へ移行して前述の処理を繰り
返す。すなわち、変数iをインクリメントし(ステップ
407)、その変数iに対応する物標Biにステップ4
09〜431の処理を施す。このようにして、全ての物
標Biに対して上記処理を実行し終ると(ステップ43
3:NO)、ステップ435へ移行して、ステップ43
1で警報対象とされた物標Biがあったか否かを判断す
る。警報対象の物標Biがあった場合(YES)は、ス
テップ437にて警報処理、すなわち、警報音量設定器
11の設定に基づいて警報音発生器9を駆動する処理を
実行して一旦処理を終了する。また、警報対象の物標B
iがなかった場合(ステップ435:NO)は、ステッ
プ441へ移行して現在警報中であるか否かを判断す
る。警報中である場合(YES)は、ステップ443に
て警報を停止して一旦処理を終了し、警報中でない場合
(NO)はそのまま一旦処理を終了する。
は、ステップ403にて、道路のカーブ状態に基づき補
正時間カウンタをセットし、ステップ423,425で
は、その補正時間カウンタの値に応じて警報距離を補正
している。そして、この警報距離内に物標Biが存在す
る場合(ステップ429:YES)、ステップ437に
て警報を発生する。このため、車両制御装置1を適用す
れば、先行車両への追突事故などを未然に防止すること
ができる。
(条件)、ガードレールが検出された位置(条件
)、誤認識物体が検出された位置(条件)、およ
び、物標Biとして認識された障害物の数(条件)に
基づいて道路のカーブ状態を検出しているので、カーブ
状態をきわめて正確に検出することができる。このた
め、きわめて正確に警報を発生でき、誤警報の発生を良
好に防止することができる。しかも、上記カーブ状態の
検出では、距離・角度測定器3にて検出した障害物まで
の距離および角度に基づいて演算を行っているので、操
舵角などを検出する構成を新たに設けることなくカーブ
状態を検出することができる。従って、装置の構成が複
雑化することもない。
影響を受け易い停止物体に対してその警報距離を補正し
ているので、一層正確に警報を発生することができる。
また、車両制御装置1では、物標Biの停止状態と幅W
とに基づき、路側物を警報対象から除外している(ステ
ップ417)ので、より一層正確に警報を発生すること
ができる。従って、誤警報の発生をきわめて良好に防止
することができる。
の検出は、路肩にガードレール以外の反射物が存在しな
い場合にも実行でき、他の処理はガードレールがなくて
も他の路側物により実行できる。このため、例えば、ガ
ードレールまたは反射器のいずれか一方のみが存在する
道路においても、良好にカーブ状態を検出することがで
きる。従って、種々の道路で誤警報の発生を防止するこ
とができる。
104がガードレール検出手段に、ステップ403がカ
ーブ状態検出手段およびカーブ半径算出手段に、ステッ
プ423,425が警報条件補正手段に、ステップ30
3が加速度算出手段に、ステップ313が誤認識物体検
出手段に、それぞれ相当する処理である。また、本発明
は上記実施の形態になんら限定されるものではなく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施するこ
とができる。
としては種々考えられ、上記〜以外の条件を採用し
てもよく、上記〜の一部の条件のみを採用してもよ
い。また、上記実施の形態ではカウンタ値が0より大き
いか否かに基づいて警報距離を補正しているが、カウン
タ値に応じて警報距離が徐々に増減するように補正して
もよく、カウンタ値を用いることなく、例えば、上記
〜の条件成立時にフラグを立てるなどして警報距離を
補正してもよい。更に、上記実施の形態では、警報条件
として警報距離を補正しているが、警報対象物となる物
標の大きさ、物標の接近する速度など、上記以外の種々
の警報条件を補正してもよい。
ブロック図である。
すフローチャートである。
すフローチャートである。
すフローチャートである。
法を表す説明図である。
定義を表す説明図である。
選択方法を表す説明図である。
を表すフローチャートである。
すフローチャートである。
明図である。
出方法を表す説明図である。
法を表す説明図である。
ける例外処理を表す説明図である。
の一例を表す説明図である。
法を表す説明図である。
の対応関係を表すマップである。
の対応関係を表すマップである。
…電子制御回路 9…警報音発生器 13…警報感度設定器 21
…車速センサ
Claims (4)
- 【請求項1】 車幅方向の所定角度範囲内で、障害物ま
での距離および角度を検出する障害物検出手段と、 該障害物検出手段にて検出された障害物が所定の警報条
件を満たしたとき、警報を発生する警報手段と、 を備えた車両用障害物警報装置において、 上記障害物検出手段にて検出された障害物までの距離お
よび角度に基づき、車両の進行方向に長く延在する障害
物をガードレールとして検出するガードレール検出手段
と、 該ガードレール検出手段にて検出されたガードレールの
位置に基づき、道路のカーブ状態を検出するカーブ状態
検出手段と、 該カーブ状態検出手段にて検出された道路のカーブ状態
に基づき、上記警報条件を補正する警報条件補正手段
と、 を備えたことを特徴とする車両用障害物警報装置。 - 【請求項2】 更に、上記障害物検出手段によって検出
された停止物体の軌跡よりカーブの半径を算出するカー
ブ半径算出手段を備え、 上記カーブ状態検出手段が、上記ガードレールの位置と
共に、上記カーブ半径算出手段が算出した上記カーブ半
径に基づき、上記カーブ状態を検出することを特徴とす
る請求項1記載の車両用障害物警報装置。 - 【請求項3】 上記カーブ状態検出手段が、上記ガード
レールの位置と共に、上記障害物検出手段にて検出され
た障害物の個数が所定値を越えたか否かに基づき、上記
カーブ状態を検出することを特徴とする請求項1または
2記載の車両用障害物警報装置。 - 【請求項4】 更に、上記障害物検出手段にて検出され
た障害物の車両と相対加速度を個々に算出する加速度算
出手段と、 該加速度算出手段にて算出された相対加速度が所定の範
囲内にないとき、その障害物を誤認識物体として検出す
る誤認識物体検出手段と、 を備え、 上記カーブ状態検出手段が、上記ガードレールの位置と
共に、上記誤認識物体が車両前方の所定領域に検出され
たか否かに基づき、上記カーブ状態を検出することを特
徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の車両用障害物
警報装置。
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