JPWO2012147187A1 - 周辺車両検出装置 - Google Patents

Abstract

本発明による周辺車両検出装置は、車両後方の周辺車両を検出する周辺車両検出部と、カーブ路の曲率半径に関連する情報を検出するカーブ路情報検出部と、前記カーブ路情報検出部の検出結果を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された前記カーブ路情報検出部の検出結果であって、現在の車両位置より後方のカーブ路の曲率半径に関連する検出結果に基づいて、車両後方の検出対象領域を設定すると共に、前記設定した検出対象領域における前記周辺車両検出部の検出結果に基づいて、車両の走行車線に対して所定の関係を有する１つの特定車線上を走行する車両後方の周辺車両を検出する処理部とを備える。

Description

本発明は、車両後方の周辺車両を検出する周辺車両検出装置及び方法に関する。

従来から、自動車間制御走行中に、自車両の車速設定速度に対し前方を走行する先行車の車速が低い場合、自車両の走行位置や交通情報より前方車両を追越しできるかどうかの判定を行い、自動操縦によって先行車を追越す操作を行う車両走行制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この車両走行制御装置では、自車両の走行する車線と隣接する車線の後側方を走る車両の検知を行う後側方車検知手段を備え、後側方車検知手段は、ＣＣＤカメラによって車両後側方を撮像し、画像処理装置による画像処理によって自車両が走行している車線に隣接する車線を走行する後側方車両を検知する。

また、自車前方の自車線上に存在する対象物を精度良く検出するため、レーダにより検出される対象物の存在方向の変化に対して、所定の遅れを示す遅れ方向を演算し、当該演算した遅れ方向に基づいて対象物が自車線上に存在するか否かを判断する車載走査型レーダ装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００３−６３２７３号公報 特開平９−２０３７８０号公報

ところで、後方レーダや後方カメラにより車両後方の周辺車両を検出して運転支援を行う際、車両の走行車線に対して所定の関係を有する特定車線（例えば車両の走行車線と同じ車線か、若しくは隣接車線か等）を走行する車両後方の周辺車両を、他の車線を走行する車両後方の周辺車両から切り分けて検出することが有用である。これに対して、例えば隣接車線の領域を検出対象領域として設定し、その検出対象領域内で後方レーダや後方カメラにより周辺車両を検出することも可能である。しかしながら、かかる検出対象領域が、車両が直進路を走行しているときを基準として設定されると、車両がカーブ路を走行する際に生じる隣接車線と車両との位置関係の変化に起因して、検出精度が低下する虞がある。

そこで、本発明は、車両の走行車線に対して所定の関係を有する１つの特定車線上を走行する車両後方の周辺車両を精度良く検出することができる周辺車両検出装置及び方法の提供を目的とする。

本発明の一局面によれば、車両後方の周辺車両を検出する周辺車両検出部と、
カーブ路の曲率半径に関連する情報を検出するカーブ路情報検出部と、
前記カーブ路情報検出部の検出結果を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記カーブ路情報検出部の検出結果であって、現在の車両位置より後方のカーブ路の曲率半径に関連する検出結果に基づいて、車両後方の検出対象領域を設定すると共に、前記設定した検出対象領域における前記周辺車両検出部の検出結果に基づいて、車両の走行車線に対して所定の関係を有する１つの特定車線上を走行する車両後方の周辺車両を検出する処理部とを備える、周辺車両検出装置が提供される。

本発明によれば、車両の走行車線に対して所定の関係を有する１つの特定車線上を走行する車両後方の周辺車両を精度良く検出することができる周辺車両検出装置及び方法が得られる。

本発明の一実施例(実施例１)による周辺車両検出装置１の要部構成を示す図である。 本実施例１の処理装置１０により実行される周辺車両検出処理の一例を示すフローチャートである。 車両後方が直進路である場合に処理装置１０により設定される検出対象領域の一例を示す図である。 車両後方がカーブ路である場合に処理装置１０により設定される検出対象領域の一例を示す図である。 代替実施例として異なる形状の検出対象領域２２ａの一例を示す図である。 本発明の他の一実施例(実施例２)による周辺車両検出装置２の要部構成を示す図である。 本実施例２の処理装置１０により実行される周辺車両検出処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の他の一実施例(実施例３)による周辺車両検出装置３の要部構成を示す図である。 本実施例３の処理装置１０により実行される周辺車両検出処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の他の一実施例(実施例４)による周辺車両検出装置４の要部構成を示す図である。 本実施例４の処理装置１０により実行される周辺車両検出処理の一例を示すフローチャートである。 本実施例４の処理装置１０により実行される周辺車両検出処理の他の一例を示すフローチャートである。 本発明の他の一実施例(実施例５)による周辺車両検出装置５の要部構成を示す図である。 処理装置１０により実行されるレーンチェンジアシスト制御の一例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。
［実施例１］
図１は、本発明の一実施例(実施例１)による周辺車両検出装置１の要部構成を示す図である。

周辺車両検出装置１は、処理装置１０と、記憶装置１２と、後方レーダセンサ２０と、舵角センサ３０と、車速センサ３２とを含む。

処理装置１０は、ＣＰＵを含む演算処理装置により構成されてもよい。処理装置１０の機能は、任意のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア又はそれらの組み合わせにより実現されてもよい。例えば、処理装置１０の機能の任意の一部又は全部は、特定用途向けＡＳＩＣ（application-specific integrated circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable
Gate Array）、ＤＳＰ（digital signal processor）により実現されてもよい。また、処理装置１０は、複数の処理装置により実現されてもよい。また、処理装置１０の機能の一部又は全部は、後方レーダセンサ２０に含まれうる処理装置や各種センサ３０，３２に含まれうる処理装置により実現されてもよい。

記憶装置１２は、書き込み可能な記憶装置を含み、ＥＥＰＲＯＭ等を含んでよい。記憶装置１２は、複数の記憶装置から構成されてもよい。

後方レーダセンサ２０は、電波（例えばミリ波）、光波（例えばレーザー）又は超音波を検出波として用いて、車両後方における周辺車両の存在及びその状態を検出する。後方レーダセンサ２０は、周辺車両と車両との関係を示す情報、例えば車両を基準とした周辺車両の相対速度や相対距離、方位（横位置）を所定の周期で検出する。尚、後方レーダセンサ２０がミリ波レーダセンサの場合、ミリ波レーダセンサは、例えば電子スキャン型のミリ波レーダであってよく、この場合、電波のドップラー周波数（周波数シフト）を用いて周辺車両の相対速度が検出され、反射波の遅れ時間を用いて周辺車両の相対距離が検出され、複数の受信アンテナ間での受信波の位相差に基づいて周辺車両の方位が検出される。尚、後方レーダセンサ２０は、車両後方の周辺車両との衝突予知を行うために使用されるもの（例えばプリクラッシュシステム用のレーダセンサ）と共用であってもよい。

舵角センサ３０は、車両のステアリングホイールの操舵角に応じた電気信号を出力する。処理装置１０は、舵角センサ３０からの出力信号に基づいて、ステアリングホイールの操舵角を算出する。

車速センサ３２は、車輪の回転速度に応じた電気信号（車速パルス）を出力する。処理装置１０は、車速センサ３２からの出力信号に基づいて、車速を算出する。尚、車速は、他のセンサに基づいて検出・推定されてもよい。例えば、車速は、トランスミッションのアウトプットシャフトの回転数に基づいて検出されてもよいし、ＧＰＳ受信機により算出される車両位置の時間変化態様に基づいて検出されてもよい。

図２は、本実施例１の処理装置１０により実行される周辺車両検出処理の一例を示すフローチャートである。図２に示す処理ルーチンは、車両走行中に所定周期毎に繰り返し実行されてもよい。或いは、図２に示す処理ルーチンは、所定の運転支援制御(例えばレーンチェンジアシスト（ＬＣＡ）制御）が実行される場合に、車両走行中に所定周期毎に繰り返し実行されてもよい。

ステップ２００では、処理装置１０は、舵角センサ３０からの出力信号に基づいて、ステアリングホイールの操舵角を算出し、記憶装置１２に記憶する。ステアリングホイールの操舵角は、最新の所定周期分の算出値が記憶装置１２にＦＩＦＯ（first-in, first-out）方式で記憶されてもよい。所定周期分は、後述のカーブ指標値を導出するために必要な時点の操舵角の算出値を読み出せるように決定されてもよい。

ステップ２０２では、処理装置１０は、車速センサ３２からの出力信号に基づいて、車速を算出し、記憶装置１２に記憶する。車速は、最新の所定周期分の算出値が記憶装置１２にＦＩＦＯ方式で記憶されてもよい。所定周期分は、後述のカーブ指標値を導出するために必要な時点の車速の算出値を読み出せるように決定されてもよい。

ステップ２０４では、処理装置１０は、車両後方所定距離Ｌ１の地点に関連する操舵角及び車速の算出値を記憶装置１２から読み出す。所定距離Ｌ１は、周囲車両の検出結果を使用する用途（運転支援の種類）に応じて決定されるべきパラメータである。例えば、周囲車両の検出結果をレーンチェンジアシスト制御で利用する場合、検出すべき車両後方の周辺車両の最大離間距離（例えば６０ｍ）又はその半分（中間地点までの距離）であってよい。また、読み出す操舵角及び車速の算出値は、車両後方所定距離Ｌ１よりも後方の区間及び車両後方所定距離Ｌ１内の区間で得られた操舵角及び車速の算出値の全て又はその一部であってよく、後述のカーブ指標値の算出態様に応じて異なる。これについては、次のステップ２０６に関連して説明する。

ステップ２０６では、処理装置１０は、上記ステップ２０４で読み出した操舵角及び車速の算出値に基づいて、カーブ指標値を算出する。カーブ指標値は、車両後方のカーブ路の曲率半径を間接的又は直接的に表す指標値であってよい。例えば、カーブ指標値は、車両後方のカーブ路の曲率半径であってもよいし、車両後方のカーブ路の曲率半径と現在の車両位置の曲率半径との差又は比であってもよい。尚、後者の場合、現在の車両位置の曲率半径を考慮するため、ステップ２０４で読み出す操舵角及び車速の算出値は、今回周期の算出値を含んでよい。

ここでは、一例として、カーブ指標値が車両後方のカーブ路の曲率半径であるとして説明を続ける。この場合、処理装置１０は、曲率半径Ｒは、車両旋回時の半径に対応するものと仮定して、例えば以下の関係式に基づいて、車両後方のカーブ路の曲率半径Ｒを算出してもよい。
Ｒ＝Ｒ_０（１−Ａ・Ｖ^２） 式（１）
ここで、Ｒ_０は、車速Ｖがゼロの時の旋回半径であり、ホイールベースｌと前輪の実舵角θｆとを用いて、Ｒ＝ｌ／θｆとなる。また、数１の式において、Ａは、車両質量、前輪及び後輪タイヤのコーナリングパワー特性、前車軸及び後車軸から重心までの水平距離等に応じて定まる定数（スタビリティファクタ）である。尚、操舵角と前輪の実舵角θｆとは、ステアリングギア比（既知）により一定の関係を有する。

例えば、処理装置１０は、車両後方所定距離Ｌ１の地点で得られた操舵角及び車速の算出値を式（１）に代入して、車両後方所定距離Ｌ１の地点でのカーブ路の曲率半径Ｒを算出してもよい。或いは、処理装置１０は、車両後方所定距離Ｌ１の地点前後の複数の操舵角及び車速の算出値に基づいて、車両後方所定距離Ｌ１の地点でのカーブ路の曲率半径Ｒを平均値で算出してもよい。或いは、処理装置１０は、車両後方所定距離Ｌ１の地点から現在の車両位置までの操舵角及び車速の算出値に基づいて、車両後方のカーブ路の曲率半径Ｒを平均値で算出してもよい。

ここで、操舵角及び車速の算出値は、実際には、時系列で記憶されるだけであり、従って、記憶装置１２に記憶された各算出値から、例えば車両後方所定距離Ｌ１の地点で得られた操舵角及び車速の算出値を、厳密に特定することは困難である。従って、車両後方所定距離Ｌ１の地点で得られた操舵角及び車速の算出値を取り出したい場合、現在から所定時間ΔＴ前（所定周期前）に得られた操舵角及び車速の算出値を取り出してもよい。この場合、所定時間ΔＴは、現在の車速Ｖで所定距離Ｌ１を割ったときの時間であってよい。或いは、各操舵角及び車速の取得時からの車速の履歴に基づいて、各操舵角及び車速の取得時からの走行距離を算出し、かかる走行距離の算出結果に基づいて、車両後方所定距離Ｌ１の地点で得られた操舵角及び車速の算出値を特定してもよい。

例えば、所定距離Ｌ１が６０ｍであり、現在の車速が３０ｍ／ｓであるとき、２秒前に得られた操舵角及び車速の算出値を式（１）に代入して、車両後方所定距離Ｌ１の地点でのカーブ路の曲率半径Ｒを算出してもよい。或いは、処理装置１０は、２秒前の時点前後で得られた複数の操舵角及び車速の算出値に基づいて、車両後方所定距離Ｌ１の地点でのカーブ路の曲率半径Ｒを平均値で算出してもよい。或いは、処理装置１０は、過去２秒間で得られた全ての操舵角及び車速の算出値に基づいて、車両後方のカーブ路の曲率半径Ｒを平均値で算出してもよい。

ステップ２０８では、処理装置１０は、上記ステップ２０６で算出したカーブ指標値に応じた検出対象領域を設定する。電子スキャン型の後方レーダセンサ２０の場合、検出対象領域は、後方レーダセンサ２０の検出領域の一部の領域であってよい。機械スキャン型の後方レーダセンサ２０の場合は、検出対象領域は、後方レーダセンサ２０の走査領域(範囲)であってよい。検出対象領域は、車両の走行車線に対して所定の関係にある車線内の周辺車両を認識できるように設定される。ここでは、一例として、検出対象領域は、車両の走行車線に対して右側に隣接する１本の車線（以下、単に「隣接車線」ともいう）内の周辺車両を認識できるように設定される。ここで、車両後方における隣接車線の領域と車両との位置関係（角度を含む）は、隣接車線の領域を画成する道路の曲率半径、即ち車両後方のカーブ路の曲率半径Ｒに依存して変化する。従って、処理装置１０は、上記ステップ２０６で算出したカーブ指標値に基づいて、車両後方のカーブ路の曲率半径Ｒを考慮した態様で検出対象領域を設定する。具体的には、検出対象領域が、曲率半径Ｒの車両後方のカーブ路の隣接車線のみをカバーし、他の車線（例えば車両の走行車線）を含まないように設定する。このような検出対象領域は、複数の曲率半径Ｒのカーブ路について、予め試験又は計算により導出しておけばよい。即ち、車両後方のカーブ路の隣接車線の領域が、後方レーダセンサ２０の検出範囲のどの範囲に含まれるかを、複数の曲率半径Ｒのカーブ路について試験又は計算により検討し、複数の曲率半径Ｒに応じた各検出対象領域が用意されてもよい。この場合、各曲率半径Ｒに対応する各カーブ指標値と、それに対応する検出対象領域２２ａとの関係を表すマップを作成し、このマップが保持されてもよい。この場合、処理装置１０は、上記ステップ２０６で算出したカーブ指標値に応じた検出対象領域をマップから選択して設定すればよい。

ステップ２１０では、処理装置１０は、上記ステップ２０８で設定した検出対象領域における後方レーダセンサ２０の検出結果に基づいて、上記ステップ２０８で設定した検出対象領域内に周辺車両が存在するか否かを判定する。検出対象領域内に周辺車両が存在する場合には、ステップ２１２に進み、検出対象領域内に周辺車両が存在しない場合には、ステップ２１４に進む。

ステップ２１２では、処理装置１０は、設定した検出対象領域内に周辺車両が存在することを示すため、検出フラグを“１”にセットする。

ステップ２１４では、処理装置１０は、設定した検出対象領域内に周辺車両が存在しないことを示すため、検出フラグを“０”にセットする。

図３及び図４は、処理装置１０により設定される検出対象領域の一例を示す上面図であり、図３は、車両後方が直進路である場合に設定される検出対象領域の一例を示す図であり、図４は、車両後方がカーブ路である場合に設定される検出対象領域の一例を示す図である。

図３及び図４には、後方レーダセンサ２０の検出領域が参照符号２２により示される。図示の例では、後方レーダセンサ２０の検出領域２２は、模式的に扇形で示されているが、任意の形状であってよい。また、図３及び図４には、検出対象領域が参照符号２２ａにより示される。図示の例では、検出対象領域２２ａは、４つの点Ｐ１−Ｐ４で規定される矩形の内部領域として設定されている。但し、検出対象領域２２ａは、検出領域２２内に任意の形状で設定されてもよい。例えば、図５に示すように、検出対象領域２２ａは、半径ｒと角度θで規定される扇形の内部領域として設定されてもよい。ここでは、図３及び図４に示すように、検出対象領域が４つの点Ｐ１−Ｐ４で規定される矩形の内部領域として設定される場合について説明を続ける。例えばレーンチェンジアシスト制御の場合、検出対象領域２２ａの車両後方位置（Ｐ２，Ｐ３の前後方向の座標）は、レーンチェンジアシスト制御において後方レーダセンサ２０により検出すべき車両後方の周辺車両の最大離間位置（所定距離Ｌ１の地点）に対応してもよい。

上述の如く、検出対象領域２２ａは、好ましくは、車両後方の隣接車線のみをカバーし、他の車線（例えば車両の走行車線）を含まないように設定される。ここで、車両後方の隣接車線のみをカバーし、他の車線（例えば車両の走行車線）を含まないような領域は、図３及び図４に示すように、車両後方の道路の曲率半径に依存して変化する。具体的には、車両後方が直進路である場合の検出対象領域２２ａは、車両後方がカーブ路である場合に同様に設定されると、図４にて領域Ｘにて示すように、車両の走行車線の領域を含むことになる。これに対して、本実施例では、上述の如く、検出対象領域２２ａは、カーブ指標値（車両後方のカーブ路の曲率半径を間接的又は直接的に表す指標値)に応じて設定される。例えば、図３に示すように、車両後方がカーブ路である場合、検出対象領域２２ａは、カーブ路の曲率半径に応じて、隣接車線以外の他の車線（例えば車両の走行車線）を実質的に含まないように設定される。これにより、図４に示すように、検出対象領域２２ａは、領域Ｘを含まないように設定される。従って、本実施例によれば、車両後方の隣接車線上の周辺車両を、車両後方の他の車線上の周辺車両から切り分けて精度良く検出することができる。即ち、本実施例によれば、車両後方の他の車線上の周辺車両を、車両後方の隣接車線上の周辺車両として誤検出することを効果的に防止することができる。尚、図３及び図４に示す例では、カーブ指標値と、それに対応する検出対象領域２２ａ（４つの点Ｐ１−Ｐ４の座標）との関係を表すマップを作成し、このマップが保持されてもよい。

また、本実施例によれば、上述の如く、カーブ指標値は、実際に走行した時に得られた舵角センサ３０及び車速センサ３２の検出結果（記憶装置１２に記憶された操舵角及び車速の算出値）に基づいて算出される。従って、本実施例によれば、車両後方のカーブ指標値を簡易且つ精度良く算出することができる。また、舵角センサ３０及び車速センサ３２のような既存のセンサの算出値を用いることで、追加の処理を必要とせずに、安価な構成を実現することができる。
［実施例２］
図６は、本発明の他の一実施例(実施例２)による周辺車両検出装置２の要部構成を示す図である。

周辺車両検出装置２は、上述の実施例１による周辺車両検出装置１に対して、舵角センサ３０の代わりにヨーレートセンサ３１を備える点が主に異なる。他の同様の構成であってよい構成要素については、同一の参照符号を付して説明を省略する。尚、処理装置１０は、構成自体は、上述の実施例１と同様であるが、機能が後述のように異なる。

ヨーレートセンサ３１は、搭載される車両に生ずるヨーレートに応じた電気信号を出力する。処理装置１０は、ヨーレートセンサ３１からの出力信号に基づいて、車両に生ずるヨーレートを算出する。尚、ヨーレートセンサ３１は、例えば車両のセンターコンソール下に取り付けられてよい。ヨーレートセンサ３１は、車両に生ずる車体前後方向又は車幅方向の加速度に応じた信号を出力する加速度センサ部と、車両の重心軸回りに生ずる角速度に応じた信号を出力するヨーレートセンサ部とを一体に構成した半導体式のセンサにより実現されてもよい。尚、処理装置１０の機能の一部又は全部は、後方レーダセンサ２０に含まれうる処理装置や各種センサ３１，３２に含まれうる処理装置により実現されてもよい。

図７は、本実施例２の処理装置１０により実行される周辺車両検出処理の一例を示すフローチャートである。図７に示す処理ルーチンは、車両走行中に所定周期毎に繰り返し実行されてもよい。或いは、図７に示す処理ルーチンは、所定の運転支援制御(例えばレーンチェンジアシスト制御）が実行される場合に、車両走行中に所定周期毎に繰り返し実行されてもよい。

ステップ７００では、処理装置１０は、ヨーレートセンサ３１からの出力信号に基づいて、ヨーレートを算出し、記憶装置１２に記憶する。ヨーレートは、最新の所定周期分の算出値が記憶装置１２にＦＩＦＯ方式で記憶されてもよい。所定周期分は、後述のカーブ指標値を導出するために必要な時点のヨーレートの算出値を読み出せるように決定されてもよい。

ステップ７０２では、処理装置１０は、車速センサ３２からの出力信号に基づいて、車速を算出し、記憶装置１２に記憶する。車速は、最新の所定周期分の算出値が記憶装置１２にＦＩＦＯ方式で記憶されてもよい。所定周期分は、後述のカーブ指標値を導出するために必要な時点の車速の算出値を読み出せるように決定されてもよい。

ステップ７０４では、処理装置１０は、車両後方所定距離Ｌ１の地点に関連するヨーレート及び車速の算出値を記憶装置１２から読み出す。所定距離Ｌ１は、上述の実施例で説明した通りであってよい。読み出すヨーレート及び車速の算出値は、車両後方所定距離Ｌ１よりも後方の区間及び車両後方所定距離Ｌ１内の区間で得られたヨーレート及び車速の算出値の全て又はその一部であってよく、後述のカーブ指標値の算出態様に応じて異なる。これについては、次のステップ７０６に関連して説明する。

ステップ７０６では、処理装置１０は、上記ステップ７０４で読み出したヨーレート及び車速の算出値に基づいて、カーブ指標値を算出する。カーブ指標値は、車両後方のカーブ路の曲率半径を間接的又は直接的に表す指標値であってよい。カーブ指標値は、車両後方のカーブ路の曲率半径であってもよいし、車両後方のカーブ路の曲率半径と現在の車両位置の曲率半径との差又は比であってもよい。尚、後者の場合、ステップ７０４で読み出すヨーレート及び車速の算出値は、今回周期の算出値を含んでよい。

ここでは、一例として、カーブ指標値が車両後方のカーブ路の曲率半径であるとして説明を続ける。この場合、処理装置１０は、曲率半径Ｒは、車両旋回時の半径に対応するものと仮定して、例えば以下の関係式に基づいて、車両後方のカーブ路の曲率半径Ｒを算出してもよい。
Ｒ＝Ｖ／γ 式（２）
ここで、γはヨーレートである。

例えば、処理装置１０は、車両後方所定距離Ｌ１の地点で得られたヨーレート及び車速の算出値を式（２）に代入して、車両後方所定距離Ｌ１の地点でのカーブ路の曲率半径Ｒを算出してもよい。或いは、処理装置１０は、車両後方所定距離Ｌ１の地点前後の複数のヨーレート及び車速の算出値に基づいて、車両後方所定距離Ｌ１の地点でのカーブ路の曲率半径Ｒを平均値で算出してもよい。或いは、処理装置１０は、車両後方所定距離Ｌ１の地点から現在の車両位置までのヨーレート及び車速の算出値に基づいて、車両後方のカーブ路の曲率半径Ｒを平均値で算出してもよい。

ここで、ヨーレート及び車速の算出値は、実際には、時系列で記憶されるだけであり、従って、記憶装置１２に記憶された各算出値から、例えば車両後方所定距離Ｌ１の地点で得られたヨーレート及び車速の算出値を、厳密に特定することは困難である。従って、車両後方所定距離Ｌ１の地点で得られたヨーレート及び車速の算出値を取り出したい場合、現在から所定時間ΔＴ前（所定周期前）に得られたヨーレート及び車速の算出値を取り出してもよい。この場合、所定時間ΔＴは、現在の車速Ｖで所定距離Ｌ１を割ったときの時間であってよい。或いは、各ヨーレート及び車速の取得時からの車速の履歴に基づいて、各ヨーレート及び車速の取得時からの走行距離を算出し、かかる走行距離の算出結果に基づいて、車両後方所定距離Ｌ１の地点で得られたヨーレート及び車速の算出値を特定してもよい。

例えば、所定距離Ｌ１が６０ｍであり、現在の車速が３０ｍ／ｓであるとき、２秒前に得られたヨーレート及び車速の算出値を式（２）に代入して、車両後方所定距離Ｌ１の地点でのカーブ路の曲率半径Ｒを算出してもよい。或いは、処理装置１０は、２秒前の時点前後で得られた複数のヨーレート及び車速の算出値に基づいて、車両後方所定距離Ｌ１の地点でのカーブ路の曲率半径Ｒを平均値で算出してもよい。或いは、処理装置１０は、過去２秒間で得られた全てのヨーレート及び車速の算出値に基づいて、車両後方のカーブ路の曲率半径Ｒを平均値で算出してもよい。

ステップ７０８乃至ステップ７１４の処理は、上述した図２のステップ２０８乃至ステップ２１４の処理と同様であってよい。

本実施例２によれば、上述した実施例１と同様、車両後方の隣接車線上の周辺車両を、車両後方の他の車線上の周辺車両から切り分けて、精度良く検出することができる。即ち、本実施例によれば、他の車線上の周辺車両を、車両後方の隣接車線上の周辺車両として誤検出することを効果的に防止することができる。また、本実施例によれば、上述の如く、カーブ指標値は、実際に走行した時に得られたヨーレートセンサ３１及び車速センサ３２の検出結果（記憶装置１２に記憶されたヨーレート及び車速の算出値）に基づいて算出される。従って、本実施例によれば、車両後方のカーブ指標値を簡易且つ精度良く算出することができる。また、ヨーレートセンサ３１及び車速センサ３２のような既存のセンサの算出値を用いることで、追加の処理を必要とせずに、安価な構成を実現することができる。
［実施例３］
図８は、本発明の他の一実施例(実施例３)による周辺車両検出装置３の要部構成を示す図である。

周辺車両検出装置３は、上述の実施例１による周辺車両検出装置１に対して、舵角センサ３０の代わりに前方カメラ３３を備える点が主に異なる。他の同様の構成であってよい構成要素については、同一の参照符号を付して説明を省略する。尚、処理装置１０は、構成自体は、上述の実施例１と同様であるが、機能が後述のように異なる。

前方カメラ３３は、ＣＣＤ（charge-coupled
device）やＣＭＯＳ（complementary metal oxide
semiconductor）等の撮像素子により、車両前方の風景の画像（前方環境画像）を捕捉する。前方カメラ３３は、車両前方の風景を撮像できるような態様で車両に搭載される。例えば、前方カメラ３３は、例えばルームミラーの裏側（車両前側の面）に取り付けられる。前方カメラ３３は、車両走行中にリアルタイムに前方環境画像を取得し、例えば所定のフレーム周期のストリーム形式で処理装置１０に供給するものであってよい。尚、前方カメラ３３は、他の用途（例えば前方監視用カメラ、レーンキープアシスト制御用カメラ、配光制御用カメラ等）と兼用であってもよい。尚、処理装置１０の機能の一部又は全部は、後方レーダセンサ２０に含まれうる処理装置や前方カメラ３３等に含まれうる処理装置により実現されてもよい。

図９は、本実施例３の処理装置１０により実行される周辺車両検出処理の一例を示すフローチャートである。図９に示す処理ルーチンは、車両走行中に所定周期毎に繰り返し実行されてもよい。或いは、図９に示す処理ルーチンは、所定の運転支援制御(例えばレーンチェンジアシスト制御）が実行される場合に、車両走行中に所定周期毎に繰り返し実行されてもよい。

ステップ９００では、処理装置１０は、前方カメラ３３から入力される前方環境画像を受ける。

ステップ９０２では、処理装置１０は、前方カメラ３３から入力される前方環境画像を画像処理して、前方環境画像中に含まれうる白線を認識する。白線認識方法は、多種多様であり、任意の方法が使用されてもよい。例えば、白線のパターン（ペアで存在する等特徴）や周囲領域との輝度差を利用して認識されてもよい。また、処理装置１０は、認識した白線の曲率半径を算出し、記憶装置１２に記憶する。白線の曲率半径は、最新の所定周期分の算出値が記憶装置１２にＦＩＦＯ方式で記憶されてもよい。所定周期分は、後述のカーブ指標値を導出するために必要な時点の曲率半径の算出値を読み出せるように決定されてもよい。

ステップ９０４では、処理装置１０は、車両後方所定距離Ｌ１の地点に関連する白線の曲率半径の算出値を記憶装置１２から読み出す。所定距離Ｌ１は、上述の実施例で説明した通りであってよい。読み出す白線の曲率半径の算出値は、車両後方所定距離Ｌ１よりも後方の区間及び車両後方所定距離Ｌ１内の区間で得られた白線の曲率半径の算出値の全て又はその一部であってよく、後述のカーブ指標値の算出態様に応じて異なる。これについては、次のステップ９０６に関連して説明する。

ステップ９０６では、処理装置１０は、上記ステップ９０４で読み出した白線の曲率半径の算出値に基づいて、カーブ指標値を算出する。カーブ指標値は、車両後方のカーブ路の曲率半径を間接的又は直接的に表す指標値であってよい。カーブ指標値は、車両後方のカーブ路の曲率半径であってもよいし、車両後方のカーブ路の曲率半径と現在の車両位置の曲率半径との差又は比であってもよい。尚、後者の場合、ステップ９０４で読み出す白線の曲率半径の算出値は、今回周期の算出値を含んでよい。

例えば、処理装置１０は、車両後方所定距離Ｌ１の地点で得られた白線の曲率半径を、車両後方所定距離Ｌ１の地点でのカーブ路の曲率半径Ｒとみなしてもよい。或いは、処理装置１０は、車両後方所定距離Ｌ１の地点前後の複数の白線の曲率半径の算出値に基づいて、車両後方所定距離Ｌ１の地点でのカーブ路の曲率半径Ｒを平均値で算出してもよい。或いは、処理装置１０は、車両後方所定距離Ｌ１の地点から現在の車両位置までの白線の曲率半径の算出値に基づいて、車両後方のカーブ路の曲率半径Ｒを平均値で算出してもよい。

ここで、白線の曲率半径の算出値は、実際には、時系列で記憶されるだけであり、従って、記憶装置１２に記憶された各算出値から、例えば車両後方所定距離Ｌ１の地点で得られた白線の曲率半径の算出値を、厳密に特定することは困難である。従って、車両後方所定距離Ｌ１の地点で得られた白線の曲率半径の算出値を取り出したい場合、現在から所定時間ΔＴ前（所定周期前）に得られた白線の曲率半径の算出値を取り出してもよい。この場合、所定時間ΔＴは、現在の車速Ｖで所定距離Ｌ１＋Ｌ２を割ったときの時間であってよい。距離Ｌ２は、前方カメラ３３で認識される白線の前方距離に対応してよい。或いは、各白線の曲率半径の取得時からの車速の履歴に基づいて、各白線の曲率半径の取得時からの走行距離を算出し、かかる走行距離の算出結果に基づいて、車両後方所定距離Ｌ１の地点で得られた白線の曲率半径の算出値を特定してもよい。

ステップ９０８乃至ステップ９１４の処理は、上述した図２のステップ２０８乃至ステップ２１４の処理と同様であってよい。

本実施例３によれば、上述した実施例１と同様、車両後方の隣接車線上の周辺車両を、車両後方の他の車線上の周辺車両から切り分けて、精度良く検出することができる。即ち、本実施例によれば、他の車線上の周辺車両を、車両後方の隣接車線上の周辺車両として誤検出することを効果的に防止することができる。また、本実施例によれば、上述の如く、カーブ指標値は、実際に走行した時に得られた白線の曲率半径の検出(認識)結果（記憶装置１２に記憶された白線の曲率半径の算出値）に基づいて算出される。従って、本実施例によれば、車両後方のカーブ指標値を簡易且つ精度良く算出することができる。また、他の用途に使用可能な前方カメラ３３を用いる場合には、追加の構成を必要とせずに、安価な構成を実現することができる。
［実施例４］
図１０は、本発明の他の一実施例(実施例４)による周辺車両検出装置４の要部構成を示す図である。

周辺車両検出装置４は、上述の実施例１による周辺車両検出装置１に対して、後方レーダセンサ２０の代わりに後方監視カメラ２６を備える点が主に異なる。他の同様の構成であってよい構成要素については、同一の参照符号を付して説明を省略する。尚、処理装置１０は、構成自体は、上述の実施例１と同様であるが、機能が後述のように異なる。

後方監視カメラ２６は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子により、車両後方の風景の画像（後方環境画像）を捕捉する。後方監視カメラ２６は、車両後方の風景を撮像できるような態様で車両に搭載される。例えば、後方監視カメラ２６は、例えばリヤドアに取り付けられる。後方監視カメラ２６は、広角レンズを備えて、車両後方の広範囲を撮像するものであってもよいし、車両右後方の領域（図３の検出領域２２参照)を撮像するものであってもよい。後方監視カメラ２６は、車両走行中にリアルタイムに後方環境画像を取得し、例えば所定のフレーム周期のストリーム形式で処理装置１０に供給するものであってよい。尚、処理装置１０の機能の一部又は全部は、後方監視カメラ２６等に含まれうる処理装置により実現されてもよい。

図１１は、本実施例４の処理装置１０により実行される周辺車両検出処理の一例を示すフローチャートである。図１１に示す処理ルーチンは、車両走行中に所定周期毎に繰り返し実行されてもよい。或いは、図１１に示す処理ルーチンは、所定の運転支援制御(例えばレーンチェンジアシスト制御）が実行される場合に、車両走行中に所定周期毎に繰り返し実行されてもよい。

ステップ１１００乃至ステップ１１０６の処理は、上述した図２のステップ２００乃至ステップ２０６の処理と同様であってよい。

ステップ１１０８では、処理装置１０は、上記ステップ１１０６で算出したカーブ指標値に応じた検出対象領域を設定する。検出対象領域は、後方監視カメラ２６の検出領域(撮像領域)の一部の領域であってよい。検出対象領域の設定方法の考え方は、上述の実施例１と同様であってよい。

ステップ１１１０では、処理装置１０は、後方監視カメラ２６の後方環境画像において、上記ステップ１１０８で設定した検出対象領域に対応した画像領域を特定し、当該画像領域内に周辺車両を画像認識できるか否かを判定する。尚、車両の画像認識方法は、多種多様であり、任意の方法が使用されてもよい。例えば、車両の形状（形状パターン）や灯火の色や特徴、動きの特徴等に基づいて画像認識されてもよい。設定した検出対象領域に対応した画像領域内で周辺車両を画像認識できた場合には、ステップ１１１２に進み、設定した検出対象領域に対応した画像領域内で周辺車両を画像認識できない場合には、ステップ１１１４に進む。

ステップ１１１２及びステップ１１１４の処理は、上述した図２のステップ２１２及びステップ２１４の処理と同様であってよい。

本実施例４によれば、上述した実施例１と同様の効果を得ることができる。尚、本実施例４は、上述した実施例２，３とも組み合わせることができる。即ち、上述した実施例２，３において、後方レーダセンサ２０の代わりに後方監視カメラ２６を用いることは可能である。

図１２は、本実施例４の処理装置１０により実行される周辺車両検出処理の他の一例を示すフローチャートである。

図１２に示す処理ルーチンは、車両走行中に所定周期毎に繰り返し実行されてもよい。或いは、図１２に示す処理ルーチンは、所定の運転支援制御(例えばレーンチェンジアシスト制御）が実行される場合に、車両走行中に所定周期毎に繰り返し実行されてもよい。

ステップ１２００では、処理装置１０は、後方監視カメラ２６から後方環境画像を取得し、記憶装置１２に記憶する。尚、記憶装置１２は、RAM等であってもよい。

ステップ１２０４では、処理装置１０は、車両後方所定距離Ｌ１の地点に関連する後方環境画像を記憶装置１２から読み出す。所定距離Ｌ１は、上述の実施例で説明した通りであってよい。

ステップ１２０６では、処理装置１０は、後方環境画像を画像処理して、後方環境画像中に含まれうる白線を認識し、認識した白線の曲率半径に基づいて、カーブ指標値を算出する。カーブ指標値は、車両後方のカーブ路の曲率半径を間接的又は直接的に表す指標値であってよい。尚、白線認識方法は、多種多様であり、任意の方法が使用されてもよい。

ステップ１２０８では、処理装置１０は、上記ステップ１１０６で算出したカーブ指標値に応じた検出対象領域を設定する。検出対象領域は、後方監視カメラ２６の検出領域(撮像領域)の一部の領域であってよい。検出対象領域の設定方法の考え方は、上述の実施例１と同様であってよい。

ステップ１２１０では、処理装置１０は、後方監視カメラ２６の現在の最新の後方環境画像において、上記ステップ１２０８で設定した検出対象領域に対応した画像領域を特定し、当該画像領域内に周辺車両を画像認識できるか否かを判定する。尚、上記ステップ１２０６で使用した後方環境画像が現在の最新の後方環境画像である場合は、このステップ１２１０の処理で使用する後方環境画像は、上記ステップ１２０６で使用した後方環境画像と同様となる。車両の画像認識方法は、多種多様であり、任意の方法が使用されてもよい。例えば、車両の形状（形状パターン）や灯火の色や特徴、動きの特徴等に基づいて画像認識されてもよい。設定した検出対象領域に対応した画像領域内で周辺車両を画像認識できた場合には、ステップ１２１２に進み、設定した検出対象領域に対応した画像領域内で周辺車両を画像認識できない場合には、ステップ１２１４に進む。

ステップ１２１２及びステップ１２１４の処理は、上述した図２のステップ２１２及びステップ２１４の処理と同様であってよい。
［実施例５］
図１３は、本発明の他の一実施例(実施例５)による周辺車両検出装置５の要部構成を示す図である。

周辺車両検出装置５は、上述の実施例１による周辺車両検出装置１に対して、出力装置４０を備える点が主に異なる。他の同様の構成であってよい構成要素については、同一の参照符号を付して説明を省略する。尚、処理装置１０は、構成自体は、上述の実施例１と同様であるが、機能については、上述の実施例１と同様の周辺車両検出機能に加えて、以下の機能を備える点が異なる。

出力装置４０は、車両の運転者に対して周辺車両の存在を知らせる情報を直接的又は間接的に出力することができる任意の形態の装置であってよい。例えば、出力装置４０は、ディスプレイ装置のような映像出力装置であってもよいし、スピーカのような音響出力装置であってよいし、運転者が知覚可能な振動や力を発生させる装置であってもよい。

図１４は、処理装置１０により実行されるレーンチェンジアシスト制御の一例を示すフローチャートである。図１４に示す処理フローは、図２に示した周辺車両検出処理と並列に実行されてもよい。図１４に示す処理フローは、例えばレーンチェンジアシスト制御がオンとなっている間実行されてもよい。

ステップ１４００では、処理装置１０は、検出フラグが“１”であるか否かを判定する。検出フラグが“１”である場合には、即ち車両後方の検出対象領域内に周辺車両が検出されている場合には、ステップ１４０２に進む。他方、検出フラグが“０”である場合には、即ち車両後方の検出対象領域内に周辺車両が検出されていない場合には、警報等の必要がないと判断できるので、そのまま終了する。

ステップ１４０２では、処理装置１０は、所定の警報条件が成立するか否かを判定する。所定の警報条件は、車両後方の検出対象領域内に検出された車両後方の周辺車両が、車両の運転者に警報すべき周辺車両であるか否かの観点から設定されてもよい。所定の警報条件は、例えば車両の運転者の隣接車線への車線変更の意図が検出された場合に満たされてもよい。この意図は、例えばウインカーレバーの操作信号に基づいて検出されてもよい。或いは、所定の警報条件は、車両後方の検出対象領域内に検出された車両後方の周辺車両の車速が、所定車速以上である場合に満たされてもよい。所定車速は、現在の車両の速度に基づいて設定されてもよい。或いは、この所定の警報条件の判定は省略されてもよい。即ち、ステップ１４０２の判定処理は省略されてもよい。この場合、ステップ１４００で肯定判定された場合に、そのままステップ１４０４に進む。

ステップ１４０４では、処理装置１０は、車両の運転者に対して周辺車両の存在を知らせる情報を出力装置４０に出力する。例えば、処理装置１０は、ブザーを鳴らしてもよいし、スピーカから「後方車両に注意してください」という趣旨のメッセージを出力してもよいし、メータに、周辺車両の存在を知らせる警告灯を点灯させてもよい。

本実施例５によれば、上述した実施例１による精度の高い周辺車両検出処理結果を利用することで、高い信頼性でレーンチェンジアシスト制御を実行することができる。尚、本実施例５は、上述した実施例２乃至４とも組み合わせることができる。即ち、本実施例５において、上述した実施例１による周辺車両検出処理結果に代えて、上述した実施例２乃至４のいずれかによる周辺車両検出処理結果を利用することも可能である。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、上述した実施例では、自車線に対して右側の隣接車線を走行している車両後方の周辺車両を検出するために、後方レーダ２０は、車両右後方に検出領域２２を有しているが（図３参照）、後方レーダ２０の搭載位置（検出領域２２）は、自車線に対してどの車線を走行している車両後方の周辺車両を検出するかに応じて決定されてもよい。例えば、自車線と同一車線を走行している車両後方の周辺車両を検出する場合には、後方レーダ２０は車両の中央部に設けられてよい。また、自車線に対して左側の隣接車線（１本隣の車線）を走行している車両後方の周辺車両を検出するには、後方レーダ２０は車両の後部左側に設けられてよい。また、これらを組み合わせることも可能であり、左右の後方レーダ２０を車両に搭載することも可能である。また、検出対象の車線が変化する場合には、複数のレーダを切り替えて使用することも可能である。これらについては、後方監視カメラ２６についても同様である。

また、上述した実施例では、好ましい実施例として、検出対象領域２２ａは、車両後方の隣接車線のみをカバーし、他の車線（例えば自車線）を含まないように設定されている。しかしながら、自車線と同一車線を走行している車両後方の周辺車両を検出する場合には、検出対象領域は、車両後方の自車線と同一車線のみをカバーし、他の車線（例えば隣接車線）を含まないように設定されればよい。このように、対象となる車線は、自車線と一定の関係を有する任意の車線であってよい。

また、検出対象領域２２ａは、車両後方の隣接車線のみを実質的にカバーすればよく、ある程度、他の車線（例えば自車線）が含まれてしまってもよい。これは、実際には、道路幅員の多様性、カーブ指標値の算出精度等に起因して、車両後方の隣接車線のみをカバーし、他の車線を一切含まない検出対象領域２２ａを設定することは現実的には不可能であるためである。

また、上述した実施例１では、カーブ指標値を算出する際、好ましい実施例として、舵角と車速の双方を用いているが、舵角のみを使用してもよい。例えば、舵角そのものをカーブ指標値として利用してもよい。同様に、上述した実施例２では、カーブ指標値を算出する際、好ましい実施例として、ヨーレートと車速の双方を用いているが、ヨーレートのみを使用してもよい。例えば、ヨーレートそのものをカーブ指標値として利用してもよい。

また、上述した実施例では、周辺車両検出結果を利用する運転支援制御としてレーンチェンジアシスト制御が例示されているが、周辺車両検出結果は、多様な運転支援制御に効果的に利用することができる。例えば、上述の特許文献１に開示されるような先行車の追越しを支援する制御に利用することができる。

尚、上述した実施例は、特定の車線上の車両後方の周辺車両を検出するものであるが、これは、車両後方の周辺車両の走行車線を判定(特定)することと実質的に等価である。即ち、上述した実施例は、車両後方の周辺車両の走行車線の判別装置として等価的に具現化されてもよい。

１，２，３，４，５ 周辺車両検出装置
１０ 処理装置
１２ 記憶装置
２０ 後方レーダセンサ
２２ 検出領域
２２ａ 検出対象領域
３０ 舵角センサ
３１ ヨーレートセンサ
３２ 車速センサ
３３ 前方カメラ
４０ 出力装置

本発明の一局面によれば、車両後方の周辺車両を検出する周辺車両検出部と、
所定の時間周期でカーブ路の曲率半径に関連する情報を検出するカーブ路情報検出部と、
前記カーブ路情報検出部の検出結果を記憶する記憶部と、
車速情報に基づいて、現在の車両位置より所定距離後方のカーブ路の曲率半径に関連する情報を前記記憶部から取り出し、取り出した情報に基づいて、車両後方の検出対象領域を設定する処理部とを備え、
前記処理部は、前記設定した検出対象領域における前記周辺車両検出部の検出結果に基づいて、車両の走行車線に対して所定の関係を有する１つの特定車線上を走行する車両後方の周辺車両を検出する、周辺車両検出装置が提供される。

Claims (6)

1. 車両後方の周辺車両を検出する周辺車両検出部と、
   カーブ路の曲率半径に関連する情報を検出するカーブ路情報検出部と、
   前記カーブ路情報検出部の検出結果を記憶する記憶部と、
   前記記憶部に記憶された前記カーブ路情報検出部の検出結果であって、現在の車両位置より後方のカーブ路の曲率半径に関連する検出結果に基づいて、車両後方の検出対象領域を設定すると共に、前記設定した検出対象領域における前記周辺車両検出部の検出結果に基づいて、車両の走行車線に対して所定の関係を有する１つの特定車線上を走行する車両後方の周辺車両を検出する処理部とを備える、周辺車両検出装置。
2. 前記特定車線は、車両の走行車線と同一の車線、又は、車両の走行車線に対して左右のいずれかで隣接する１つの車線である、請求項１に記載の周辺車両検出装置。
3. 前記カーブ路情報検出部は、所定の時間周期でカーブ路の曲率半径に関連する情報を検出し、
   前記処理部は、車速情報に基づいて、現在の車両位置より所定距離後方のカーブ路の曲率半径に関連する検出結果を前記記憶部から抽出する、請求項１又は２に記載の周辺車両検出装置。
4. 前記カーブ路情報検出部は、舵角センサ、ヨーレートセンサ、前方カメラ及び後方カメラのうちの少なくともいずれか１つを含む、請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載の周辺車両検出装置。
5. 出力装置を更に備え、
   前記処理部は、前記特定車線上を走行する車両後方の周辺車両を検出した場合に、車両の運転者に対して前記周辺車両の存在を知らせる情報を前記出力装置に出力する、請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載の周辺車両検出装置。
6. カーブ路の曲率半径に関連する情報をカーブ路情報検出部により検出し、
   前記カーブ路情報検出部の検出結果を記憶部に記憶し、
   前記記憶部に記憶された前記カーブ路情報検出部の検出結果であって、現在の車両位置より後方のカーブ路の曲率半径に関連する検出結果に基づいて、車両後方の検出対象領域を処理部により設定し、
   車両後方の周辺車両を検出する周辺車両検出部であって、前記設定した検出対象領域における検出結果に基づいて、車両の走行車線に対して所定の関係を有する１つの特定車線上を走行する車両後方の周辺車両を処理部により検出することを含む、周辺車両検出方法。

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