WO2016158970A1 - 物体検知装置及び物体検知方法 - Google Patents

物体検知装置及び物体検知方法 Download PDF

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高橋 徹
洋介 伊東
淳 土田
政行 清水
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Toyota Motor Corp
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Denso Corp
Toyota Motor Corp
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Definitions

  • the present disclosure relates to an object detection technique for determining whether or not a target existing ahead in the traveling direction of the host vehicle exists on the course of the host vehicle.
  • PCS Pre-Crash Safety
  • TTC Time to Collision
  • Patent Document 1 discloses an object detection device that detects a pedestrian that is present behind an obstacle that exists in front of the traveling direction of the host vehicle.
  • an image of the front direction of the host vehicle is captured and image recognition is performed on the captured image.
  • an object detection device when a pedestrian's upper body etc. are recognized in a field where an obstacle is included in a picked-up image, it judges with a pedestrian existing on the other side of the obstacle. Further, the radar apparatus detects the distance between the recognized pedestrian and the host vehicle.
  • An object of the present disclosure is to provide an object detection device and an object detection method capable of accurately determining the presence of a target on the course of the host vehicle when there are a plurality of targets in front of the host vehicle. .
  • the object detection device of the present disclosure includes an acquisition unit that acquires a lateral position that is a relative position with respect to the host vehicle in a lateral direction orthogonal to the traveling direction of the host vehicle, with respect to a target that is positioned forward in the traveling direction of the host vehicle
  • a target determination means for determining that a first target exists in front of the host vehicle and a second target exists between the first target and the host vehicle
  • Presence which determines whether the 1st target exists on the course of the own vehicle based on the setting means which sets the regulation value which shows the width of a direction, the lateral position of the 1st target, and the regulation value
  • Determining means and when the second target is not present, the setting means sets a predetermined reference value, which is a criterion for determining whether or not the first target is present on the course of the host vehicle, as a restriction value.
  • a predetermined reference value which is a criterion for determining whether or not the first target is present on the course of the host vehicle,
  • the object detection device of the present disclosure when a second target exists between the host vehicle and the first target, it is determined whether the first target exists on the course of the host vehicle. Is set to a value different from the case where the second target does not exist. Thereby, in the object detection device of the present disclosure, erroneous determination can be suppressed when it is determined whether the target is present on the course of the host vehicle using the lateral position of the target with low detection accuracy.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram of an object detection apparatus.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a determination area according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a state where an obstacle exists between the host vehicle and the target.
  • FIG. 4 is a flowchart showing the processing of the first embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating the collision lateral position.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the processing of the second embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a determination area according to the third embodiment.
  • the object detection device is mounted on a vehicle (host vehicle) and detects a target existing around the front of the host vehicle in the traveling direction. Then, the object detection device performs control for avoiding a collision between the detected target and the host vehicle or reducing a collision damage.
  • the object detection device functions as a PCS system.
  • FIG. 1 shows an overall configuration example of the object detection device according to the present embodiment.
  • a driving assistance ECU 10 that is an object detection device according to the present embodiment is a computer that includes a CPU, a memory (for example, ROM or RAM), an I / O, and the like.
  • the driving assistance ECU 10 has functions of a target recognition unit 11, a regulation value calculation unit 12, an operation determination unit 13, and a control processing unit 14.
  • the CPU executes a program installed in, for example, a ROM to realize each function.
  • the driving support ECU 10 is connected with a sensor device for inputting various detection information.
  • sensor devices to be connected include a radar device 21, an imaging device 22, a vehicle speed sensor 23, and the like.
  • the radar device 21 is, for example, a millimeter wave radar that transmits a high frequency signal in the millimeter wave band as an exploration wave.
  • the radar device 21 is provided at the front end of the host vehicle.
  • the radar device 21 detects a position of the target in the detectable region by setting a region extending over a range of a predetermined angle as a target detectable region.
  • the radar device 21 transmits a survey wave at a predetermined control period and receives reflected waves by a plurality of antennas.
  • the radar device 21 calculates the distance from the target that reflected the exploration wave based on the transmission time of the exploration wave and the reception time of the reflected wave. Further, the frequency of the reflected wave reflected by the target changes due to the Doppler effect.
  • the radar device 21 calculates the relative velocity with respect to the target reflecting the exploration wave based on the frequency of the reflected wave that has changed. Furthermore, the radar apparatus 21 calculates the azimuth of the target reflecting the exploration wave based on the phase difference of the reflected wave received by the plurality of antennas. If the position and orientation of the target can be calculated, the relative position of the target with respect to the host vehicle can be specified. The radar device 21 transmits a search wave, receives a reflected wave, and calculates a relative position and a relative speed of a target with respect to the host vehicle at predetermined control periods. Then, the radar device 21 transmits the calculated relative position and relative speed per unit time to the driving support ECU 10.
  • the imaging device 22 is, for example, a CCD camera, a CMOS image sensor, a near infrared camera, or the like.
  • the imaging device 22 is provided at a predetermined height in the center in the vehicle width direction of the host vehicle.
  • the imaging device 22 images a region that extends over a range of a predetermined angle toward the front of the vehicle from an overhead viewpoint.
  • the imaging device 22 extracts a feature point indicating the presence of the target in the captured image. Specifically, the imaging device 22 extracts edge points based on the luminance information of the captured image, and performs Hough transform on the extracted edge points.
  • the imaging device 22 performs imaging and feature point extraction for each control cycle that is the same as or different from that of the radar device 21. Then, the imaging device 22 transmits the feature point extraction result to the driving support ECU 10.
  • the vehicle speed sensor 23 is provided on a rotating shaft that transmits power to the wheels of the host vehicle.
  • the vehicle speed sensor 23 detects the speed of the host vehicle based on the number of rotations of the rotating shaft.
  • the driving assistance ECU 10 is connected to various safety devices that are driven by control commands from the driving assistance ECU 10.
  • Examples of the safety device to be connected include an alarm device 31, a brake device 32, and a steering device 33.
  • the alarm device 31 is, for example, a speaker or a display installed in the passenger compartment of the host vehicle.
  • the alarm device 31 outputs an alarm sound, an alarm message, or the like based on a control command from the driving assistance ECU 10 to cause a collision with the driver. Inform the danger.
  • the brake device 32 is a braking device that brakes the host vehicle.
  • the brake device 32 operates based on a control command from the driving assistance ECU 10. Specifically, the brake device 32 increases the braking force for the driver's braking operation, or performs automatic braking if the driver does not perform the braking operation. That is, the brake device 32 provides the driver with a brake assist function and an automatic brake function.
  • the steering device 33 is a control device that controls the course of the host vehicle.
  • the steering device 33 operates based on a control command from the driving assistance ECU 10. Specifically, the steering device 33 assists the driver's avoidance steering operation or performs automatic steering if the driver does not perform the avoidance steering operation. That is, the steering device 33 provides the driver with an avoidance steering support function and an automatic steering function.
  • the target recognition unit 11 of the driving assistance ECU 10 will be described.
  • the target recognition unit 11 functions as an acquisition unit.
  • the target recognizing unit 11 acquires detection information (position calculation result) of the radar device 21 as first detection information. Further, the target recognition unit 11 acquires the detection information (feature point extraction result) of the imaging device 22 as second detection information. Then, the target recognition unit 11 uses the first position information indicated by the position obtained from the first detection information and the second position information indicated by the feature point obtained from the second detection information as follows. Associate with.
  • the target recognition unit 11 associates information located in the vicinity as position information of the same target.
  • the target recognition unit 11 performs pattern matching on the target in which the first position information and the second position information are associated. Specifically, the target recognition unit 11 performs pattern matching on the second detection information using pattern data prepared in advance for each type of target that is assumed. And the target recognition part 11 functions as a classification determination means. The target recognition unit 11 determines whether the detected target is a vehicle or a pedestrian (passerby) based on the pattern matching result, and associates the determination result with the target type. In the present embodiment, a person who rides a bicycle may be included in the concept of a passerby, which is one type of target. Moreover, as a type of the target, an animal or the like may be included in addition to the vehicle and the passerby.
  • the target recognition unit 11 associates the determined target with the relative position and relative speed with respect to the host vehicle.
  • the relative position associated with the target includes a vertical position that is a relative position with respect to the traveling direction of the host vehicle and a horizontal position that is a relative position orthogonal to the traveling direction.
  • the target recognizing unit 11 calculates a vertical speed that is a relative speed in the traveling direction of the host vehicle and a lateral speed that is a relative speed in a direction orthogonal to the traveling direction based on the relative position and the relative speed. calculate.
  • the target recognizing unit 11 subdivides the type of the target based on the determination result of whether the vehicle is a pedestrian or the vertical speed and the horizontal speed.
  • the vehicle type can be subdivided as follows.
  • the target recognizing unit 11 distinguishes four types of vehicles based on the vertical speed and the horizontal speed. Specifically, a preceding vehicle that travels forward in the traveling direction of the host vehicle in the same direction as the host vehicle, and travels in a direction opposite to the host vehicle in the traveling direction forward of the host vehicle (runs in the opposite lane). Differentiate from oncoming vehicles. Further, a distinction is made between a stationary vehicle (stopped vehicle or parked vehicle) that stops in front of the traveling direction of the host vehicle and a passing vehicle that attempts to pass across the front of the traveling direction of the host vehicle.
  • the pedestrian type can be subdivided as follows.
  • the target recognition unit 11 distinguishes four types of pedestrians based on the vertical speed and the horizontal speed. Specifically, a distinction is made between a preceding pedestrian walking in the same direction as the host vehicle in the direction of travel of the host vehicle and an opposite pedestrian walking in the direction opposite to the host vehicle in the direction of travel of the host vehicle. To do. In addition, a distinction is made between a stationary pedestrian that stops in front of the traveling direction of the host vehicle and a crossing pedestrian that crosses the front of the traveling direction of the host vehicle.
  • the target detected only by the first detection information can be subdivided as follows.
  • the target recognition unit 11 distinguishes four types of targets based on the vertical speed and the horizontal speed. Specifically, a front target moving in the same direction as the host vehicle in the traveling direction ahead of the host vehicle and a counter target moving in the direction opposite to the host vehicle in the traveling direction forward of the host vehicle are distinguished. In addition, a distinction is made between a stationary target that stops in front of the traveling direction of the host vehicle and a passing target that attempts to pass across the front of the traveling direction of the host vehicle.
  • FIG. 2 shows an x-axis indicating a lateral position (horizontal position) orthogonal to the traveling direction of the host vehicle 40 and a traveling direction (vertical direction) position (vertical position). And a y-axis indicating.
  • the operation determination unit 13 according to the present embodiment functions as a setting unit.
  • the operation determination unit 13 sets a right regulation value XR indicating a rightward width from the central axis of the host vehicle 40 toward the front in the traveling direction with respect to the lateral direction orthogonal to the traveling direction of the host vehicle 40, A left limit value XL indicating the width of the direction is set.
  • the right side regulation value XR and the left side regulation value XL are values determined in advance for each type of the target 60. Therefore, the operation determination unit 13 sets the right restriction value XR and the left restriction value XL based on the type of the target 60.
  • the operation determination unit 13 when the type of the target 60 is a preceding vehicle, the operation determination unit 13 is capable of setting the right side regulation value XR and the left side regulation value XL because the possibility of sudden rapid movement in the lateral direction is low. Set a value smaller than the value when there is high probability.
  • the operation determination unit 13 when the type of the target 60 is a pedestrian, the operation determination unit 13 is likely to perform a rapid lateral movement, so the right restriction value XR and the left restriction value XL are possible. Set a value larger than the low value. Using the right restriction value XR and the left restriction value XL set in this way, the operation determination unit 13 has a right width based on the right restriction value XR, and the left based on the left restriction value XL.
  • a determination area having a width in the direction is set in front of the traveling direction of the host vehicle 40 (on the course).
  • the operation determination unit 13 sets an area for determining whether or not the target 60 exists on the course of the host vehicle 40.
  • the restriction value calculation unit 12 acquires the restriction value XR and the restriction value XL on the left as reference values (initial values) of restriction values.
  • the restriction value calculation unit 12 calculates a restriction value indicating the width in the lateral direction in front of the traveling direction of the host vehicle 40.
  • movement determination part 13 functions as a presence determination means.
  • the operation determination unit 13 determines whether the target 60 exists on the course of the host vehicle 40 based on the lateral position of the target 60 and the set determination region (regulation value).
  • the operation determination unit 13 determines that the target 60 is on the course of the host vehicle 40 when the lateral position of the target 60 is located within the determination region (within the regulation value range). On the other hand, the operation determination unit 13 determines that the target 60 does not exist on the course of the host vehicle 40 when the lateral position of the target 60 is located outside the range of the determination region (outside the range of the regulation value).
  • the operation determination unit 13 functions as an operation determination unit.
  • the operation determination unit 13 determines whether or not to activate the safety device based on the operation timing and the predicted collision time TTC.
  • the operation determination unit 13 functions as a collision time prediction unit.
  • the operation determination unit 13 calculates a predicted collision time TTC that is a predicted time until the host vehicle 40 collides with the target 60 based on the vertical speed and the vertical position acquired from the target recognition unit 11. It should be noted that relative acceleration may be used instead of the vertical velocity for calculating the predicted collision time TTC.
  • the operation timing is set for each safety device. Specifically, the alarm device 31 is set with the earliest operation timing than other safety devices. This is because the driving assistance ECU 10 can avoid the collision without issuing a control command to the brake device 32 if the driver notices the danger of the collision by the notification from the alarm device 31 and depresses the brake pedal.
  • the operation timing is set for each of the brake assist function and the automatic brake function of the brake device 32.
  • the operation timing of the brake device 32 and the steering device 33 may be the same value or different values.
  • the operation timing is set in this way. For this reason, when the host vehicle 40 and the target 60 approach each other and the collision prediction time TTC becomes shorter, the collision prediction time TTC becomes the operation timing of the alarm device 31 first.
  • the operation determination unit 13 transmits an operation determination signal of the alarm device 31 to the control processing unit 14.
  • the control processing unit 14 transmits a control command signal to the alarm device 31 based on the received operation determination signal.
  • the alarm device 31 is activated to notify the driver of the danger of collision. That is, the operation determination unit 13 determines that the safety device is to be operated when the predicted collision time TTC is the operation timing of the safety device.
  • the operation determination unit 13 determines that the safety device is not operated when the predicted collision time TTC is not the operation timing of the safety device.
  • the predicted collision time TTC Is the operation timing of the automatic brake function of the brake device 32.
  • the operation determination unit 13 transmits an operation determination signal of the automatic brake function to the control processing unit 14.
  • the control processing unit 14 transmits a control command signal for the automatic brake function to the brake device 32 based on the received operation determination signal.
  • the automatic brake function of the brake device 32 is activated, and the braking of the host vehicle 40 is controlled.
  • the predicted collision time TTC is the operation timing of the brake assist function of the brake device 32.
  • the operation determination unit 13 transmits an operation determination signal of the brake assist function to the control processing unit 14.
  • the control processing unit 14 transmits a control command signal for the brake assist function to the brake device 32 based on the received operation determination signal.
  • the brake assist function of the brake device 32 is activated, and control is performed to increase the braking force with respect to the depression amount of the brake pedal by the driver.
  • the steering device 33 is automatically operated to avoid a collision.
  • the driver when the driver performs the steering operation, but the position of the target 60 is located within the range of the determination region (within the range of the regulation value), the driver assists the steering operation to avoid a collision. To do.
  • the driving assistance ECU 10 needs to perform control assuming the scene shown in FIG. 3 when performing the above-described collision avoidance control. Specifically, the driving assistance ECU 10 detects a target (first target) 60 such as a pedestrian existing on the other side of an obstacle (second target) 50 such as a stationary vehicle that is stopped or parked. However, it is necessary to perform control to avoid a collision with the detected target 60.
  • the "far side” said here means the advancing direction side of the own vehicle 40 in the obstruction 50, as shown in FIG. Therefore, the target recognition unit 11 functions as a target determination unit. The target recognizing unit 11 determines whether or not the detected target 60 exists beyond the obstacle 50 that is a stationary object. The target recognition unit 11 first recognizes the obstacle 50 as a stationary object as follows.
  • the target recognizing unit 11 acquires the relative speed of the obstacle 50 with respect to the host vehicle 40 from the radar device 21, and acquires the speed of the host vehicle 40 from the vehicle speed sensor 23. Then, the target recognizing unit 11 has the same absolute value of the relative speed detected by the radar device 21 and the absolute value of the speed of the host vehicle 40 detected by the vehicle speed sensor 23, and the sign of these values. Is in the reverse direction, the obstacle 50 is recognized as a stationary object. In the driving assistance ECU 10, the obstacle 50 recognized in this way is also set as the operation target of the collision avoidance control described above.
  • the target recognizing unit 11 has the target 60 on the other side of the obstacle 50 as follows when the obstacle 50 is a stationary object (when the obstacle 50 is recognized as a stationary object). It is determined whether or not to do.
  • the target recognition unit 11 acquires the relative position of the target 60 with respect to the host vehicle 40 from the radar device 21. Then, the target recognizing unit 11 determines whether or not the target 60 exists by determining whether or not the relative position of the target 60 is within a predetermined detection area 51 set on the other side of the obstacle 50. Determine.
  • the radar device 21 can detect the target 60 even if the obstacle 50 exists between the host vehicle 40 and the target 60.
  • the exploration wave transmitted from the radar device 21 reaches the target 60 from the left, right, or above the obstacle 50 and is reflected by the target 60.
  • the exploration wave reaches the target 60 from the space and is reflected by the target 60.
  • the method for determining the presence / absence of the target 60 by the target recognition unit 11 is not limited to this.
  • the target recognition unit 11 may determine whether or not the target 60 exists beyond the obstacle 50 based on an image acquired from the imaging device 22. In this case, the target recognition unit 11 performs pattern matching on the image area around the obstacle 50.
  • the target recognizing unit 11 determines whether or not each part such as an upper body of the person or an arm, a head, and a leg exists around the obstacle 50 based on the pattern matching result.
  • the driving support ECU 10 determines whether or not the target 60 is to be subject to the collision avoidance control based on the type of the target 60 determined in this way or the relative speed with the host vehicle 40. Specifically, the operation determination unit 13 determines whether or not the target 60 may move based on the type of the target 60, and the target 60 determines that the target vehicle 40 is based on the determination result. It is determined whether or not it exists on the path. Alternatively, the operation determination unit 13 determines whether the target 60 is moving based on the relative speed with the host vehicle 40, and the target 60 is on the course of the host vehicle 40 based on the determination result. Determine if it exists.
  • the operation determination unit 13 determines whether or not the target 60 exists on the course of the host vehicle 40 when the target 60 may move or when the target 60 is moving. judge. For example, if the target 60 that exists on the other side of the obstacle 50 is not a stationary object such as a person or a vehicle, the target 60 may move. There is a need to. Therefore, the driving assistance ECU 10 sets the target 60 as an operation target of the collision avoidance control. On the other hand, if the target 60 that is present on the other side of the obstacle 50 is a stationary object that is not a person or a vehicle, the target 60 is not likely to move. It is not necessary to.
  • the driving assistance ECU 10 sets the target 60 as a non-operation target for collision avoidance control and excludes it from the operation target. Even if the target 60 is a person, a vehicle, or the like, the target 60 may be excluded from the operation target if the target 60 is not moving.
  • the driving support ECU 10 can detect the target 60 that exists on the other side of the obstacle 50.
  • the following problems are assumed.
  • the radar device 21 detects the relative position and relative speed of the target 60, most of the exploration wave and the reflected wave are blocked by the obstacle 50. Therefore, the detection accuracy is reduced. Further, since most of the exploration wave and the reflected wave are blocked by the obstacle 50, the radar device 21 does not always detect the relative position and relative velocity of the obstacle 50 every control cycle.
  • the driving support ECU 10 determines the target 60 based on the relative position and the relative speed acquired in the previous control cycle. The relative position and relative speed will be estimated.
  • the detection accuracy of the relative position and the relative speed of the target 60 is lowered as compared with the case where the obstacle 50 is not present.
  • the driving assistance ECU 10 when collision avoidance control is executed based on the relative position and relative speed of the target 60 with low detection accuracy, there is a possibility that an unnecessary operation of the safety device may occur.
  • the regulation value calculation unit 12 of the driving assistance ECU 10 functions as a first setting unit. Specifically, the regulation value calculation unit 12 obtains the determination result of the presence / absence of the target 60 from the target recognition unit 11 (determination result as to whether or not the target 60 exists beyond the obstacle 50). get. The restriction value calculation unit 12 determines whether or not the obstacle 50 exists between the host vehicle 40 and the target 60 based on the determination result of the presence / absence of the target 60.
  • the restriction value calculation unit 12 sets a normal restriction value that is a reference value set in advance as a determination reference.
  • the restriction value calculation unit 12 sets a correction restriction value that is smaller than the normal restriction value.
  • the regulation value calculation unit 12 outputs a normal regulation value or a correction regulation value to the operation determination unit 13 and instructs the setting of the regulation value.
  • the operation determination unit 13 sets the restriction values (the right restriction value XR and the left restriction value XL) of the determination region based on the input normal restriction value or correction restriction value.
  • the driving assistance ECU 10 when the obstacle 50 exists between the host vehicle 40 and the target 60, the value of the restriction value is reduced and the width of the determination region in the horizontal direction is reduced. Process. Thereby, in the driving assistance ECU 10 according to the present embodiment, the target 60 located on the other side of the obstacle 50 is prevented from being located within the determination region (ie, difficult to be located). As a result, in the driving assistance ECU 10 according to the present embodiment, when there is an obstacle 50 between the host vehicle 40 and the target 60, it may be determined that the target 60 exists on the course of the host vehicle 40. Can be lowered.
  • a series of processes executed by the driving support ECU 10 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
  • the process shown in FIG. 4 is executed for each target 60 existing ahead in the traveling direction of the host vehicle 40 at every predetermined control cycle.
  • the driving support ECU 10 acquires detection information (position and speed) from the sensor device (S101). Based on the acquired detection information, the driving assistance ECU 10 determines whether or not the target 60 exists in front of the traveling direction of the host vehicle 40 and the obstacle 50 exists between the host vehicle 40 and the target 60. Is determined (S102). At this time, the driving assistance ECU 10 determines whether or not the target 60 exists beyond the obstacle 50 based on the detection information. The driving assistance ECU 10 determines whether or not the obstacle 50 exists between the host vehicle 40 and the target 60 based on the determination result of the presence / absence of the target 60.
  • the driving assistance ECU 10 sets the regulation value as the correction regulation value (S103). That is, the driving assistance ECU 10 sets a correction restriction value that is smaller than a reference value for determination as a restriction value for determining whether the target 60 is positioned on the path of the host vehicle 40 (a restriction value in the determination area). Set.
  • driving assistance ECU10 makes a regulation value a normal regulation value (S104). That is, the driving assistance ECU 10 sets a normal restriction value that is a reference value for determination as a restriction value for determining whether or not the target 60 is positioned on the course of the host vehicle 40.
  • the driving assistance ECU 10 calculates a predicted collision time TTC that is a predicted time until the host vehicle 40 collides with the target 60 based on the detection information (S105).
  • the driving assistance ECU 10 determines whether the lateral position of the target 60 is within the range of the regulation value (within the determination region) based on the detection information (S106).
  • the driving assistance ECU 10 determines whether or not the absolute value of the lateral position of the target 60 is equal to or less than the set regulation value.
  • the driving support ECU 10 determines that the lateral position of the target 60 is within the range of the regulation value (S106: YES)
  • the target 60 is positioned on the course of the host vehicle 40 at the predicted collision time TTC.
  • the driving assistance ECU 10 determines whether or not the collision prediction time TTC has reached the operation timing of the safety device (S107). At this time, the driving assistance ECU 10 determines whether or not the predicted collision time TTC exceeds the set time of the operation timing of the safety device. As a result, when the driving assistance ECU 10 determines that the predicted collision time TTC has reached the operation timing of the safety device (S107: YES), the driving assistance ECU 10 operates the safety device to provide driving assistance for avoiding the risk of collision. Execute (S108). Then, a series of processing ends.
  • the driving assistance ECU 10 ends the series of processes without operating the safety device. Similarly, even when it is determined that the predicted collision time TTC has not reached the operation timing of the safety device (S107: NO), the driving support ECU 10 ends the series of processes without operating the safety device.
  • the object detection apparatus (driving support ECU 10) according to the present embodiment has the following effects due to the above configuration.
  • the target 60 When the obstacle 50 (2nd target) exists between the own vehicle 40 and the target 60 (1st target) located ahead of the advancing direction of the own vehicle 40, the target 60 The detection accuracy of the position of is reduced. Therefore, when it is determined whether or not the target 60 is located on the course of the host vehicle 40 using the position and the regulation value of the target 60 having low detection accuracy, the target 60 is Although it is not located on the course, it may be erroneously determined that it is located on the course. When the safety device is operated based on the determination result, the operation is unnecessary. Therefore, in the object detection device according to the present embodiment, when the obstacle 50 exists between the host vehicle 40 and the target 60, it is determined whether the target 60 exists on the course of the host vehicle 40.
  • the object detection device when there is an obstacle 50 between the host vehicle 40 and the target 60, it may be determined that the target 60 exists on the course of the host vehicle 40. And the unnecessary operation of the safety device can be suppressed.
  • the target 60 that exists on the other side of the obstacle 50 is a stationary object or does not move in the lateral direction
  • the target 60 is operated for collision avoidance control. Excluded from the target.
  • the processing load of driving assistance ECU10 which is an object detection apparatus can be reduced.
  • a determination region region for determining whether or not the target 60 exists on the course of the host vehicle 40 based on the right limit value XR and the left limit value XL is defined as the own vehicle 40.
  • the direction of travel is set forward.
  • whether or not the host vehicle 40 may collide with the target 60 is determined based on the determination result of whether or not the target 60 exists within the set determination area. Judgment.
  • the movement trajectory of the target 60 is predicted, and the collision lateral position, which is the position predicted to collide with the host vehicle 40, is calculated.
  • the calculated collision lateral position is located within a determination region based on the right restriction value XR and the left restriction value XL. Thereby, in this embodiment, it is determined whether the own vehicle 40 may collide with the target 60 or not.
  • the operation determination unit 13 of the driving assistance ECU 10 that is the object detection device according to the present embodiment will be described with reference to FIG. Specifically, the determination process (determination process whether or not to operate the safety device) executed by the operation determination unit 13 will be described. In addition, about the right side regulation value XR and the left side regulation value XL which concern on this embodiment, since it is the same as that of 1st Embodiment, the description is abbreviate
  • the operation determination unit 13 according to the present embodiment functions as a calculation unit.
  • the driving assistance ECU 10 according to the present embodiment stores the past position 61 (vertical position and horizontal position) of the detected target 60 over a predetermined period and records it as a position history of the target 60.
  • the operation determination unit 13 estimates the movement trajectory of the target 60 based on the past position 61 of the target 60 recorded as the position history and the current position of the target 60. Then, the operation determination unit 13 assumes that the target 60 moves along the estimated movement trajectory, and determines the horizontal position of the point where the vertical position between the front end portion of the host vehicle 40 and the target 60 becomes zero as the collision horizontal position. The position 62 is calculated.
  • the operation determination unit 13 compares the calculated collision lateral position 62 with the right restriction value XR and the left restriction value XL that define the range of the determination region. As a result, the operation determination unit 13 may cause the host vehicle 40 to collide with the target 60 when the collision lateral position 62 is within the determination region based on the right restriction value XR and the left restriction value XL. Is determined. In addition, since it is the same as that of 1st Embodiment regarding the process which concerns on this embodiment after determining with the own vehicle 40 colliding with the target 60, the description is abbreviate
  • the driving assistance ECU 10 calculates the collision lateral position 62 as follows.
  • the operation determination unit 13 obtains the number of times (the number of detections) of the position of the target 60 that is less than the first predetermined number of times. 2
  • the collision lateral position 62 is calculated.
  • the driving assistance ECU 10 calculates the collision lateral position 62, and uses a reference value for determination as a control value for determining whether the target 60 is positioned on the course of the host vehicle 40 (a control value in the determination area). Set a smaller correction regulation value.
  • the driving assistance ECU 10 calculates the collision lateral position 62, and sets the normal restriction value that is the reference value for determination as the restriction value for determining whether or not the target 60 is located on the course of the host vehicle 40. Set.
  • a series of processes executed by the driving support ECU 10 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
  • the process shown in FIG. 6 is executed for each target 60 existing ahead in the traveling direction of the host vehicle 40 at every predetermined control cycle.
  • the driving assistance ECU 10 acquires detection information (position and speed) from the sensor device (S201).
  • the driving assistance ECU 10 determines whether or not the number of acquisitions of the position of the target 60 is equal to or greater than the first predetermined number (S202).
  • the collision lateral position 62 is determined based on the detection information (position history of the target 60). Is calculated (S203).
  • the collision lateral position 62 at this time is calculated with high accuracy. Therefore, the driving assistance ECU 10 sets the regulation value as a normal regulation value that is a reference value for determination (S204).
  • the driving assistance ECU 10 determines that the number of acquisitions of the position of the target 60 is less than the first predetermined number (S202: NO), the obstacle 50 exists between the host vehicle 40 and the target 60. It is determined whether or not (S205).
  • the driving assistance ECU 10 determines that the obstacle 50 exists between the host vehicle 40 and the target 60 (S205: YES)
  • the second number of times that the number of times the position of the target 60 is acquired is less than the first predetermined number of times. It is determined whether or not a predetermined number of times (S206).
  • the driving assistance ECU 10 calculates the collision lateral position 62 based on the detection information (S207). As described above, the collision lateral position 62 at this time has low calculation accuracy. Therefore, the driving assistance ECU 10 sets the restriction value to a correction restriction value that is smaller than the determination reference value in order to suppress unnecessary operation of the safety device (S208).
  • the driving support ECU 10 determines that no obstacle 50 exists between the host vehicle 40 and the target 60 (S205: NO). If the driving support ECU 10 determines that no obstacle 50 exists between the host vehicle 40 and the target 60 (S205: NO), the driving support ECU 10 calculates the collision lateral position 62 for the target 60. First, a series of processing ends. This process is similarly repeated until the number of acquisitions of the position of the target 60 is equal to or greater than the second predetermined number. Further, the driving assistance ECU 10 determines that the obstacle 50 exists between the host vehicle 40 and the target 60 (S205: YES), and that the number of acquisitions of the position of the target 60 is less than the second predetermined number. Even in the case (S206: NO), the calculation of the collision lateral position 62 is not performed for the target 60, and the series of processes is terminated. This process is similarly repeated until the number of acquisitions of the position of the target 60 is equal to or greater than the second predetermined number.
  • the driving support ECU 10 calculates a collision prediction time TTC based on the detection information (S209).
  • the driving assistance ECU 10 determines whether or not the collision lateral position 62 of the target 60 is within the regulation value range (within the determination region range) (S210). At this time, the driving assistance ECU 10 determines whether or not the calculated absolute value of the collision lateral position 62 is equal to or less than the set regulation value.
  • the driving assistance ECU 10 determines that the collision lateral position 62 of the target 60 is within the range of the regulation value (S210: YES)
  • the target 60 is on the path of the host vehicle 40 at the predicted collision time TTC. Is likely to be located in.
  • the driving assistance ECU 10 determines whether or not the collision prediction time TTC has reached the operation timing of the safety device (S211). As a result, when it is determined that the collision prediction time TTC has reached the operation timing of the safety device (S211: YES), the driving assistance ECU 10 operates the safety device to provide driving assistance for avoiding the risk of collision. Execute (S212). Then, a series of processing ends.
  • the driving assistance ECU 10 ends the series of processes without operating the safety device when it is determined that the collision lateral position 62 of the target 60 is outside the range of the regulation value (S210: NO). Similarly, even when it is determined that the predicted collision time TTC has not reached the operation timing of the safety device (S211: NO), the driving support ECU 10 ends the series of processes without operating the safety device.
  • the driving assistance ECU 10 when the number of acquisitions of the position of the target 60 is less than the first predetermined number of times, the processing of S205 to S208 is executed. In the meantime, a correction restriction value that is smaller than the reference value for determination is used as the restriction value for determining whether or not the target 60 is positioned on the course of the host vehicle 40.
  • the driving support ECU 10 executes the processes of S203 and S204. As a result, the restriction value for determining whether or not the target 60 is located on the course of the host vehicle 40 is returned to the normal restriction value that is the reference value for determination.
  • the object detection apparatus (driving support ECU 10) according to the present embodiment has the following effects in addition to the effects exhibited by the object detection apparatus according to the first embodiment.
  • the collision lateral position 62 of the target 60 In order to calculate the collision lateral position 62 of the target 60, it is necessary to acquire the position of the target 60 more than the first predetermined number of times in order to accurately calculate the collision lateral position 62.
  • the obstacle 50 exists between the host vehicle 40 and the target 60, it takes time to acquire the position of the target 60 for the first predetermined number of times. Therefore, it takes time to calculate the collision lateral position 62, which may lead to a delay in the operation of the safety device.
  • the collision lateral position 62 is calculated before the position of the target 60 is acquired for the first predetermined number of times (less than the first predetermined number of times), the calculation accuracy of the collision lateral position 62 is lowered.
  • the collision lateral position 62 is calculated when the number of acquisitions of the position of the target 60 reaches the second predetermined number of times less than the first predetermined number.
  • a restriction value (a restriction value of the determination area) for determining whether or not the target 60 is located on the course of the host vehicle 40 is made smaller than a reference value for determination. That is, in the object detection device according to the present embodiment, when the number of acquisitions of the position of the target 60 reaches the second predetermined number, the regulation value is reduced and the horizontal width of the determination region is reduced. .
  • the collision lateral position 62 with low calculation accuracy is not positioned on the course of the host vehicle 40 (is difficult to position).
  • the operation delay of a safety device can be suppressed and an unnecessary operation
  • the object detection device reduces the possibility of erroneous determination when determining whether or not the target 60 exists on the course of the host vehicle 40 based on the collision lateral position 62 with low calculation accuracy. Therefore, in the object detection device, unnecessary operation of the safety device can be suppressed.
  • the restriction value that is smaller than the determination reference value (correction restriction value) is used as the reference value for the determination. Return to the value (normal regulation value). That is, in the object detection device according to the present embodiment, when the number of acquisitions of the position of the target 60 reaches the first predetermined number, the regulation value is returned and the process of expanding the horizontal width of the determination region is performed. As a result, in the object detection device, the collision lateral position 62 calculated with high accuracy is positioned on the course of the host vehicle 40 (is easily positioned). Thereby, in the object detection apparatus which concerns on this embodiment, the malfunction of a safety device can be suppressed.
  • the setting method of the restriction value (the restriction value of the determination area) for determining whether or not the target 60 is located on the course of the host vehicle 40 It is different from each embodiment.
  • Setting of the regulation value by the operation determination unit 13 of the driving assistance ECU 10 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
  • the operation determination unit 13 sets the following normal regulation values (right regulation value XR and left regulation value XL) as follows.
  • the normal regulation value is set to a constant value until the predicted collision time TTC reaches a predetermined time or until the vertical position of the host vehicle 40 reaches the predetermined position L. . From there, the normal regulation value is set to gradually increase as the value of the predicted collision time TTC increases (the time increases) or as the value of the vertical position of the host vehicle 40 increases (the distance increases). Has been.
  • the normal regulation value is set to a constant value after gradually increasing. That is, the operation determination unit 13 is set such that the larger the value of the predicted collision time TTC or the vertical position, the larger the regulation value.
  • the operation determination unit 13 sets the following correction regulation values (right correction value XR_cor and left correction value XL_cor). .
  • the correction regulation value according to the present embodiment is set to a constant value regardless of the predicted collision time TTC or the vertical position of the host vehicle 40.
  • This fixed correction regulation value is the same value as the normal regulation value until the collision prediction time TTC reaches a predetermined time or until the vertical position of the host vehicle 40 reaches the predetermined position L.
  • the object detection apparatus (driving support ECU 10) according to the present embodiment has the following effects due to the above configuration.
  • the target 60 located far from the host vehicle 40 may move on the course of the host vehicle 40 due to subsequent lateral movement.
  • the farther the target 60 is from the host vehicle 40 the longer the collision prediction time TTC
  • the regulation value for judging is set large.
  • the object detection device when the obstacle 50 exists between the host vehicle 40 and the target 60, the restriction value is set as the correction restriction value, and the lateral width of the determination region is set. Narrowing is performed. Thereby, in the object detection device according to the present embodiment, even if the obstacle 50 exists between the host vehicle 40 and the target 60 and the detection accuracy of the position and speed of the target 60 is low, it is safe. Generation of unnecessary operation of the apparatus can be suppressed.
  • the regulation value calculating part 12 is functioned as a 1st setting means, and the target 60 is the own vehicle.
  • the regulation value for determining whether or not the vehicle is located on the 40th path is reduced.
  • the restriction value calculation unit 12 is caused to function as the second setting means to increase the restriction value, You may make it suppress the malfunction of a safety device.
  • the regulation value calculating part 12 when the obstacle 50 exists between the own vehicle 40 and the target 60, the regulation value calculating part 12 is functioned as a 1st setting means, and the regulation value with respect to the target 60 is set. Only the process of making it smaller is performed.
  • the restriction value calculation unit 12 is caused to function as the first and second setting means to increase the restriction value based on the positional relationship between the host vehicle 40 and the target 60 and the like. And the process of making it smaller may be performed together. For example, in a region in the vicinity of the host vehicle 40 (when the calculated value of the predicted collision time TTC is small), the restriction value may be increased to suppress the malfunction of the safety device.
  • the regulation value may be reduced to suppress unnecessary operation of the safety device.
  • the restriction value may be reduced in the area near the host vehicle 40 to suppress unnecessary operation of the safety device. Further, the restriction value may be increased in a region far from the host vehicle 40 to suppress the inactivation of the safety device.
  • the relative speed of the target 60 with respect to the host vehicle 40 is large, it is necessary to suppress the malfunction of the safety device as compared with the case where the relative speed is small. In this case, even if the obstacle 50 exists between the host vehicle 40 and the target 60, the regulation value may not be changed (corrected). Further, even when the regulation value is changed to be small, the change amount (correction amount) may be reduced.
  • the restriction value may be changed based on the determination result.
  • the regulation value is set small. At this time, when the obstacle 50 exists between the host vehicle 40 and the target 60, the amount of change in the regulation value may be reduced.
  • the size of the obstacle 50 may be detected by the target recognition unit 11, and the regulation value may be changed based on the detected size of the obstacle 50. That is, the target recognition unit 11 according to the modification functions as a second target information acquisition unit that acquires at least one of the type and size of the obstacle 50 as obstacle information (second target information).
  • the regulation value may be reduced to suppress unnecessary operation of the safety device.
  • the regulation value may be increased to prevent the safety device from malfunctioning.
  • the stationary obstacle 50 is not necessarily a parked or parked vehicle.
  • utility poles, roadside trees, road signs, and the like are also recognized as stationary obstacles 50.
  • the vehicle is a stationary object.
  • the obstacle 50 may be recognized.
  • the traveling direction of the vehicle traveling in the adjacent lane may be the same direction as the host vehicle 40 or the opposite direction.
  • the type of the obstacle 50 may be determined by the target recognition unit 11 and the restriction value may be changed based on the determination result (type).
  • the restriction value when the obstacle 50 exists between the host vehicle 40 and the target 60 is changed based on the positional relationship between the host vehicle 40, the target 60, and the obstacle 50. Also good. For example, when the obstacle 50 exists on a straight line connecting the host vehicle 40 and the target 60, the detection accuracy of the position of the target 60 is lower than when the obstacle 50 does not exist on the straight line. In this case, the restriction value may be reduced to suppress unnecessary operation of the safety device. On the other hand, when the obstacle 50 does not exist on the straight line connecting the host vehicle 40 and the target 60 (when the obstacle 50 exists at a position deviated from the straight line), the obstacle 50 exists on the straight line. Compared to the amount of change in regulation value. Alternatively, the regulation value should not be changed. Thereby, the detection accuracy of the position of the target 60 becomes high.
  • the process of changing the regulation value based on the number of acquisitions (detection count) of the position of the target 60 in the second embodiment may be applied to the first embodiment.
  • the restriction value may be the correction restriction value.
  • the restriction value may be set larger as the relative speed of the target 60 with respect to the host vehicle 40 is larger. In the modification, it may be determined whether or not the host vehicle 40 is traveling straight, and the restriction value may be changed based on the determination result.
  • a different value may be set as the regulation value for each function of the safety device. Moreover, in a modification, you may make it set a different value also about the regulation value in case the obstruction 50 exists between the own vehicle 40 and the target 60.
  • the driving support system that avoids a collision with an object existing in front of the host vehicle 40 is used, but the object detection device of the present disclosure is not limited to this.
  • the object detection device of the present disclosure may be applied to, for example, a driving support system that detects an object existing behind the host vehicle 40 and avoids a collision with the detected object. Further, the object detection device of the present disclosure may be applied to a driving support system that avoids a collision with an object approaching the host vehicle 40.
  • the forward direction of travel used in the description of the above embodiment means the front of the host vehicle 40 when the host vehicle 40 is moving forward. On the other hand, when the host vehicle 40 is moving backward, it means the rear of the host vehicle 40.
  • the alarm device 31, the brake device 32, and the steering device 33 are cited as safety devices, but the safety device that can be connected to the object detection device of the present disclosure is not limited thereto.
  • the own vehicle 40 on which the object detection device of the present disclosure is mounted is not limited to a vehicle driven by a person who gets on the vehicle.
  • the object detection device of the present disclosure can be similarly applied to, for example, a vehicle that is automatically driven by an ECU or the like.

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Abstract

 物体検知装置10であって、自車両の進行方向前方に位置する物標について、自車両の進行方向に直交する横方向における、自車両との相対位置である横位置を取得する取得手段と、自車両の前方に物標として第1物標が存在し、且つ、その第1物標及び自車両の間に、第2物標が存在する状況であることを判定する物標判定手段と、横方向の幅を示す規制値を設定する設定手段と、第1物標の横位置と、規制値とに基づいて、第1物標が自車両の進路上に存在するか否かを判定する存在判定手段と、を備え、設定手段は、第2物標が存在しない場合に、所定の基準値を規制値として設定し、第2物標が存在する場合に、基準値とは異なる値を規制値として設定する。

Description

物体検知装置及び物体検知方法
 本開示は、自車両の進行方向前方に存在する物標が、自車両の進路上に存在するか否かを判定する物体検知技術に関する。
 従来では、自車両の進行方向前方に位置する他車両、歩行者、及び道路構造物等の物標と、自車両との衝突被害を軽減又は防止する、プリクラッシュセーフティ(PCS:Pre-Crash Safety)が実現されている。PCSでは、自車両と障害物との相対距離と、相対速度又は相対加速度とに基づいて、自車両が障害物に衝突までの予測時間である衝突予測時間(TTC:Time to Collision)を算出する。そして、PCSでは、算出した衝突予測時間に基づいて、自車両の運転者に対して警報装置等により接近を報知したり、自車両の制動装置を作動させたりしている。
 道路上では、自車両と物標との間に、駐車車両等の障害物が存在する場合がある。このような場合には、障害物の向こう側の物標を検知し、障害物の向こう側からの物標の飛び出しにも対応する必要がある。
 そこで、例えば特許文献1には、自車両の進行方向前方に存在する障害物の向こう側に存在する歩行者を検知する物体検知装置が開示されている。特許文献1に記載の物体検知装置では、自車両の進行方向前方を撮像し、撮像画像に対して画像認識を行っている。そして、物体検知装置では、撮像画像において、障害物が含まれる領域に、歩行者の上半身等が認識された場合、その障害物の向こう側に歩行者が存在すると判定する。また、認識された歩行者と自車両との距離の検出は、レーダ装置により行われる。
特開2014-109943号公報
 自車両と検出対象の物標との間に、障害物が存在する場合には、一般的に、その物標の位置や速度の検出精度は低下する。このような検出精度の低い物標の位置や速度を用いて、安全装置を作動させる場合には、安全装置を作動させる必要がないにも関わらず、安全装置が作動する不要作動が発生する可能性がある。また、その逆に、安全装置を作動させる必要があるにも関わらず、安全装置が作動しない不作動が発生する可能性がある。
 本開示は、自車両の前方に複数の物標が存在する場合、自車両の進路上における物標の存在可能性を精度良く判定できる物体検知装置及び物体検知方法を提供することを目的とする。
 本開示の物体検知装置は、自車両の進行方向前方に位置する物標について、自車両の進行方向に直交する横方向における、自車両との相対位置である横位置を取得する取得手段と、自車両の前方に物標として第1物標が存在し、且つ、第1物標及び自車両の間に、第2物標が存在する状況であることを判定する物標判定手段と、横方向の幅を示す規制値を設定する設定手段と、第1物標の横位置と、規制値とに基づいて、第1物標が自車両の進路上に存在するか否かを判定する存在判定手段と、を備え、設定手段は、第2物標が存在しない場合、第1物標が自車両の進路上に存在するか否かの判定基準である所定の基準値を規制値として設定し、第2物標が存在する場合、基準値とは異なる値を規制値として設定する。
 自車両と第1物標との間に第2物標が存在する場合には、第1物標の横位置の検出精度は低下する。よって、検出精度が低い物標の横位置と規制値とを比較し、比較結果に基づいて、第1物標が自車両の進路上に存在するか否かを判定した場合には、その判定の精度も低下する。そこで、本開示の物体検知装置では、自車両と第1物標との間に第2物標が存在する場合、第1物標が自車両の進路上に存在するか否かを判定するための規制値に、第2物標が存在しない場合と異なる値を設定している。これにより、本開示の物体検知装置では、検出精度が低い物標の横位置を用いて、物標が自車両の進路上に存在するか否かを判定する場合、誤った判定を抑制できる。
図1は、物体検知装置の全体構成図である。 図2は、第1実施形態の判定領域を示す図である。 図3は、自車両と物標との間に障害物が存在する状態を示す図である。 図4は、第1実施形態の処理を示すフローチャートである。 図5は、衝突横位置を説明する図である。 図6は、第2実施形態の処理を示すフローチャートである。 図7は、第3実施形態の判定領域を示す図である。
 以下、各実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。
 <第1実施形態>
 本実施形態に係る物体検知装置は、車両(自車両)に搭載され、自車両の進行方向前方等の周囲に存在する物標を検知する。そして、物体検知装置は、検知した物標と自車両との衝突を回避する、又は、衝突被害を軽減するための制御を行う。このように、本実施形態に係る物体検知装置は、PCSシステムとして機能する。
 図1には、本実施形態に係る物体検知装置の全体構成例が示されている。図1に示すように、本実施形態に係る物体検知装置である運転支援ECU10は、CPU、メモリ(例えばROMやRAM)、I/O等を備えたコンピュータである。運転支援ECU10は、物標認識部11、規制値演算部12、作動判定部13、及び制御処理部14の各機能を有している。運転支援ECU10は、CPUが、例えばROMにインストールされているプログラムを実行し、各機能を実現する。
 運転支援ECU10には、各種検知情報を入力するセンサ装置が接続されている。接続されるセンサ装置としては、例えばレーダ装置21、撮像装置22、及び車速センサ23等がある。
 レーダ装置21は、例えば、ミリ波帯の高周波信号を探査波として送信するミリ波レーダである。レーダ装置21は、自車両の前端部に設けられている。レーダ装置21は、所定の角度の範囲に亘って広がる領域を、物標の検知可能領域とし、検知可能領域内の物標の位置を検出する。具体的には、レーダ装置21は、所定の制御周期で探査波を送信し、複数のアンテナにより反射波を受信する。そして、レーダ装置21は、探査波の送信時刻と反射波の受信時刻とに基づいて、探査波を反射した物標との距離を算出する。また、物標に反射された反射波の周波数は、ドップラー効果により変化する。よって、レーダ装置21は、変化した反射波の周波数に基づいて、探査波を反射した物標との相対速度を算出する。さらに、レーダ装置21は、複数のアンテナが受信した反射波の位相差に基づいて、探査波を反射した物標の方位を算出する。なお、物標の位置及び方位が算出できれば、自車両に対する物標の相対位置は特定できる。レーダ装置21は、所定の制御周期ごとに、探査波の送信、反射波の受信、自車両に対する物標の相対位置及び相対速度の算出を行う。そして、レーダ装置21は、算出した単位時間あたりの相対位置と相対速度とを運転支援ECU10に送信する。
 撮像装置22は、例えばCCDカメラ、CMOSイメージセンサ、近赤外線カメラ等である。撮像装置22は、自車両の車幅方向中央の所定の高さに設けられている。撮像装置22は、車両前方へ向けて、所定の角度の範囲に亘って広がる領域を、俯瞰視点から撮像する。撮像装置22は、撮像画像において、物標の存在を示す特徴点を抽出する。具体的には、撮像装置22は、撮像画像の輝度情報に基づいて、エッジ点を抽出し、抽出したエッジ点に対してハフ変換を行う。なお、ハフ変換では、例えば、エッジ点が複数個連続して並ぶ直線上の点や、直線同士が直交する点を、特徴点として抽出する。撮像装置22は、レーダ装置21と同じ若しくは異なる制御周期ごとに、撮像及び特徴点の抽出を行う。そして、撮像装置22は、特徴点の抽出結果を運転支援ECU10に送信する。
 車速センサ23は、自車両の車輪に動力を伝達する回転軸に設けられている。車速センサ23は、回転軸の回転数に基づいて、自車両の速度を検出する。
 運転支援ECU10には、当該運転支援ECU10からの制御指令により駆動する各種安全装置が接続されている。接続される安全装置としては、例えば警報装置31、ブレーキ装置32、及び操舵装置33等である。
 警報装置31は、例えば、自車両の車室内に設置されたスピーカやディスプレイ等である。運転支援ECU10が、障害物に衝突する可能性があると判定した場合、警報装置31は、運転支援ECU10からの制御指令に基づいて、警報音や警報メッセージ等を出力して運転者に衝突の危険性を報知する。
 ブレーキ装置32は、自車両を制動する制動装置である。運転支援ECU10が、障害物に衝突する可能性があると判定した場合、ブレーキ装置32は、運転支援ECU10からの制御指令に基づき作動する。具体的には、ブレーキ装置32は、運転者のブレーキ操作に対する制動力をより強くしたり、運転者がブレーキ操作を行っていなければ自動制動を行ったりする。つまり、ブレーキ装置32は、運転者に対して、ブレーキアシスト機能や自動ブレーキ機能を提供する。
 操舵装置33は、自車両の進路を制御する制御装置である。運転支援ECU10が、障害物に衝突する可能性があると判定した場合、操舵装置33は、運転支援ECU10からの制御指令に基づき作動する。具体的には、操舵装置33は、運転者の回避操舵操作を支援したり、運転者が回避操舵操作を行っていなければ自動操舵を行ったりする。つまり、操舵装置33は、運転者に対して、回避操舵支援機能や自動操舵機能を提供する。
 運転支援ECU10の物標認識部11について説明する。本実施形態に係る物標認識部11は、取得手段として機能する。物標認識部11は、レーダ装置21の検知情報(位置の算出結果)を第1検知情報として取得する。また、物標認識部11は、撮像装置22の検知情報(特徴点の抽出結果)を第2検知情報として取得する。そして、物標認識部11は、第1検知情報から得られた位置で示される第1位置情報と、第2検知情報から得られた特徴点で示される第2位置情報とを、次のように対応付ける。物標認識部11は、近傍に位置する情報同士を、同じ物標の位置情報として対応付ける。
 物標認識部11は、第1位置情報と第2位置情報とが対応付けられた物標について、パターンマッチングを行う。具体的には、物標認識部11は、想定される物標の種別ごとに予め用意しておいたパターンデータを用いて、第2検知情報に対してパターンマッチングを行う。そして、物標認識部11は、種別判別手段として機能する。物標認識部11は、パターンマッチング結果に基づいて、検知した物標が、車両であるか、歩行者(通行人)であるかを判別し、物標の種別として判別結果を対応付ける。なお、本実施形態では、物標の種別の1つである通行人という概念に、自転車に乗る人を含んでもよい。また、物標の種別として、車両や通行人以外に動物等を含んでもよい。
 続いて、物標認識部11は、判別した物標に対して、自車両に対する相対位置及び相対速度を対応付ける。物標に対応付ける相対位置には、自車両の進行方向に対する相対位置である縦位置と、進行方向に直交する相対位置である横位置とが含まれている。そして、物標認識部11は、相対位置と相対速度とに基づいて、自車両の進行方向についての相対速度である縦速度と、進行方向に直交する方向についての相対速度である横速度とを算出する。
 さらに、物標認識部11は、車両か歩行者かの判別結果と、縦速度及び横速度とに基づいて、物標の種別を細分化する。
 例えば、物標の種別が車両と判別された場合には、車両の種別を次のように細分化できる。物標認識部11は、縦速度と横速度とに基づいて、車両の種別を4つに区別する。具体的には、自車両の進行方向前方を自車両と同方向に向かって走行する先行車両と、自車両の進行方向前方を自車両と反対方向に向かって走行する(対向車線を走行する)対向車両とに区別する。また、自車両の進行方向前方で立ち止まっている静止車両(停止車両又は駐車車両)と、自車両の進行方向前方を横切って通過しようとする通過車両とに区別する。
 また、物標の種別が歩行者と判別された場合には、歩行者の種別を次のように細分化できる。物標認識部11は、縦速度と横速度とに基づいて、歩行者の種別を4つに区別する。具体的には、自車両の進行方向前方を自車両と同方向に向かって歩行する先行歩行者と、自車両の進行方向前方を自車両と反対方向に向かって歩行する対向歩行者とに区別する。また、自車両の進行方向前方で立ち止まっている静止歩行者と、自車両の進行方向前方を横断する横断歩行者とに区別する。
 なお、第1検知情報のみによって検知された物標については、次のように細分化できる。物標認識部11は、縦速度と横速度とに基づいて、物標の種別を4つに区別する。具体的には、自車両の進行方向前方を自車両と同方向に向かって移動する先行物標と、自車両の進行方向前方を自車両と反対方向に移動する対向物標とに区別する。また、自車両の進行方向前方で立ち止まっている静止物標と、自車両の進行方向前方を横切って通過しようとする通過物標とに区別する。
 運転支援ECU10の作動判定部13について、図2を参照し説明する。具体的には、作動判定部13が実行する判定処理(安全装置を作動させるか否かの判定処理)について説明する。なお、説明を分かりやすくするために、図2には、自車両40の進行方向に直交する横方向の位置(横位置)を示すx軸と、進行方向(縦方向)の位置(縦位置)を示すy軸とが示されている。本実施形態に係る作動判定部13は、設定手段として機能する。作動判定部13は、自車両40の進行方向に直交する横方向に対して、自車両40の中心軸から進行方向前方に向かって右方向の幅を示す右方規制値XRを設定し、左方向の幅を示す左方規制値XLを設定する。なお、右方規制値XR及び左方規制値XLは、物標60の種別ごとに予め定めておいた値である。よって、作動判定部13は、物標60の種別に基づいて、右方規制値XR及び左方規制値XLを設定する。例えば、作動判定部13は、物標60の種別が先行車両の場合には、横方向への急激な移動を行う可能性が低いため、右方規制値XR及び左方規制値XLを、可能性の高いときの値より小さく設定する。一方、作動判定部13は、物標60の種別が歩行者の場合には、横方向への急激な移動を行う可能性が高いため、右方規制値XR及び左方規制値XLを、可能性の低いときの値より大きく設定する。このようにして設定した右方規制値XR及び左方規制値XLを用いて、作動判定部13は、右方規制値XRに基づく右方向の幅を有し、左方規制値XLに基づく左方向の幅を有する判定領域を、自車両40の進行方向前方(進路上)に設定する。これにより、作動判定部13は、物標60が自車両40の進路上に存在するか否かを判定するための領域を設定する。なお、右方規制値XR及び左方規制値XLは、規制値演算部12が、規制値の基準値(初期値)として取得する。規制値演算部12は、自車両40の進行方向前方において、横方向の幅を示す規制値を算出する。そして、作動判定部13は、存在判定手段として機能する。作動判定部13は、物標60の横位置と、設定した判定領域(規制値)とに基づいて、物標60が自車両40の進路上に存在するか否かを判定する。作動判定部13は、物標60の横位置が判定領域の範囲内(規制値の範囲内)に位置する場合、物標60が自車両40の進路上に存在すると判定する。一方、作動判定部13は、物標60の横位置が判定領域の範囲外(規制値の範囲外)に位置する場合、物標60が自車両40の進路上に存在しないと判定する。
 さらに、作動判定部13は、作動判定手段として機能する。作動判定部13は、作動タイミングと衝突予測時間TTCとに基づいて、安全装置を作動させるか否かを判定する。このとき、作動判定部13は、衝突時間予測手段として機能する。作動判定部13は、物標認識部11から取得した縦速度及び縦位置に基づいて、自車両40が物標60に衝突するまでの予測時間である衝突予測時間TTCを算出する。なお、衝突予測時間TTCの算出には、縦速度の代わりに相対加速度を用いてもよい。
 作動タイミングは、安全装置ごとに設定されている。具体的には、警報装置31には、他の安全装置より最も早い作動タイミングが設定されている。これは、警報装置31からの報知により、運転者が衝突の危険性に気づき、ブレーキペダルを踏み込めば、運転支援ECU10がブレーキ装置32へ制御指令を行うことなく衝突を回避できるためである。ブレーキ装置32には、当該ブレーキ装置32が有するブレーキアシスト機能と自動ブレーキ機能とのそれぞれに対して、作動タイミングが設定されている。操舵装置33についても同様である。ブレーキ装置32及び操舵装置33の作動タイミングについては、同じ値であってもよく、異なる値であってもよい。
 本実施形態では、このように作動タイミングを設定している。そのため、自車両40と物標60とが接近し、衝突予測時間TTCが短くなった場合には、この衝突予測時間TTCが、最初に警報装置31の作動タイミングとなる。このとき、作動判定部13は、警報装置31の作動判定信号を制御処理部14に送信する。その結果、制御処理部14は、受信した作動判定信号に基づいて、警報装置31に制御指令信号を送信する。これにより、警報装置31が作動し、運転者へ衝突の危険性を報知する。つまり、作動判定部13は、衝突予測時間TTCが、安全装置の作動タイミングになった場合、安全装置を作動させると判定する。一方、作動判定部13は、衝突予測時間TTCが、安全装置の作動タイミングになっていない場合、安全装置を作動させないと判定する。
 警報装置31が作動後、運転者によりブレーキペダルが踏まれていない状態で、自車両40と物標60とがさらに接近し、衝突予測時間TTCがさらに短くなった場合には、衝突予測時間TTCが、ブレーキ装置32が有する自動ブレーキ機能の作動タイミングとなる。このとき、作動判定部13は、自動ブレーキ機能の作動判定信号を制御処理部14に送信する。その結果、制御処理部14は、受信した作動判定信号に基づいて、ブレーキ装置32に自動ブレーキ機能の制御指令信号を送信する。これにより、ブレーキ装置32の自動ブレーキ機能が作動し、自車両40の制動を制御する。
 また、運転者によりブレーキペダルが踏まれている状態で、衝突予測時間TTCがさらに短くなった場合には、衝突予測時間TTCが、ブレーキ装置32が有するブレーキアシスト機能の作動タイミングとなる。このとき、作動判定部13は、ブレーキアシスト機能の作動判定信号を制御処理部14に送信する。その結果、制御処理部14は、受信した作動判定信号に基づいて、ブレーキ装置32にブレーキアシスト機能の制御指令信号を送信する。これにより、ブレーキ装置32のブレーキアシスト機能が作動し、運転者によるブレーキペダルの踏込量に対する制動力を増加させる制御を行う。
 自車両40と物標60との相対速度が大きい場合には、ブレーキ装置32の制御による衝突の回避が困難な場合がある。この場合には、操舵装置33を自動的に作動させ、衝突を回避する。また、運転者が操舵操作を行ったが、物標60の位置が判定領域の範囲内(規制値の範囲内)に位置する場合には、衝突を回避するように運転者による操舵操作を支援する。
 運転支援ECU10では、上述した衝突回避制御を行うときに、例えば図3に示すような場面を想定し、制御を行う必要がある。具体的には、運転支援ECU10は、停止又は駐車している静止車両等の障害物(第2物標)50の向こう側に存在する歩行者等の物標(第1物標)60を検知し、検知した物標60との衝突を回避する制御を行う必要がある。なお、ここで言う「向こう側」とは、図3に示すように、障害物50において、自車両40の進行方向側を意味する。そのため、物標認識部11は、物標判定手段として機能する。物標認識部11は、検知した物標60が、静止物である障害物50の向こう側に存在するか否かを判定する。物標認識部11は、まず、次のようにして、静止物の障害物50を認識する。物標認識部11は、レーダ装置21から、自車両40に対する障害物50の相対速度を取得し、車速センサ23から、自車両40の速度を取得する。そして、物標認識部11は、レーダ装置21が検出した相対速度の絶対値と、車速センサ23が検出した自車両40の速度の絶対値とが同じ値であり、且つ、これらの値の符号が逆方向である場合、障害物50を静止物であると認識する。なお、運転支援ECU10では、このように認識された障害物50についても、上述した衝突回避制御の作動対象とする。
 物標認識部11は、静止物の障害物50が存在する場合(障害物50を静止物であると認識した場合)、次のようにして、物標60が障害物50の向こう側に存在するか否かを判定する。物標認識部11は、レーダ装置21から、自車両40に対する物標60の相対位置を取得する。そして、物標認識部11は、物標60の相対位置が、障害物50の向こう側に設定される所定の検知領域51の範囲内に位置するか否かを判定することにより、存在の有無を判定する。なお、レーダ装置21は、自車両40と物標60との間に障害物50が存在しても、物標60を検出できる。例えば、レーダ装置21から送信される探査波は、障害物50の左方、右方、又は上方から物標60へ到達し、物標60により反射される。また、障害物50が車両等のように、下方に空間を有する場合には、探査波は、空間から物標60へ到達し、物標60により反射される。
 物標認識部11による物標60の存在有無の判定方法(物標60が障害物50の向こう側に存在するか否かの判定方法)については、これに限らない。例えば、物標認識部11が、撮像装置22から取得した画像に基づいて、障害物50の向こう側に物標60が存在するか否かを判定してもよい。この場合には、物標認識部11は、障害物50の周囲の画像領域に対して、パターンマッチングを行う。物標認識部11は、パターンマッチング結果に基づいて、人の上半身、若しくは、腕、頭、足等の各部位が障害物50の周囲に存在するか否かを判定する。
 運転支援ECU10では、このようにして判定された物標60の種別、又は、自車両40との相対速度に基づいて、物標60を衝突回避制御の作動対象とするか否かを判定する。具体的には、作動判定部13は、物標60の種別に基づいて、物標60が移動する可能性があるか否かを判定し、判定結果に基づいて、物標60が自車両40の進路上に存在するか否かを判定する。又は、作動判定部13は、自車両40との相対速度に基づいて、物標60が移動しているか否かを判定し、判定結果に基づいて、物標60が自車両40の進路上に存在するか否かを判定する。その結果、作動判定部13は、物標60が移動する可能性がある場合、又は、物標60が移動している場合、物標60が自車両40の進路上に存在するか否かを判定する。例えば、障害物50の向こう側に存在する物標60が、人や車両等の静止物でなかった場合には、その物標60は移動する可能性があるため、衝突回避制御の作動対象とする必要がある。よって、運転支援ECU10は、物標60を衝突回避制御の作動対象とする。一方、障害物50の向こう側に存在する物標60が、人や車両等ではない静止物であった場合には、その物標60は移動する可能性がないため、衝突回避制御の作動対象とする必要はない。よって、運転支援ECU10は、物標60を衝突回避制御の非作動対象とし、作動対象から除外する。また、物標60が人や車両等であっても、その物標60が移動していなければ、物標60を作動対象から除外してもよい。
 このようにして、運転支援ECU10では、障害物50の向こう側に存在する物標60を検出できる。ここで、次のような問題が想定される。レーダ装置21により、物標60の相対位置及び相対速度を検出する場合、探査波及び反射波の大半は、障害物50により遮断される。そのため、検出精度は低下する。また、探査波及び反射波の大半が障害物50により遮断されることから、レーダ装置21では、制御周期ごとに、毎回、障害物50の相対位置及び相対速度が検出されるとは限らない。このように、物標60の相対位置及び相対速度が検出されなかった場合には、運転支援ECU10では、検出されなくなる以前の制御周期で取得した相対位置及び相対速度に基づいて、物標60の相対位置及び相対速度を推測することになる。したがって、物標60の相対位置及び相対速度の検出精度は、障害物50が存在しない場合と比較して低下する。このとき、運転支援ECU10では、検出精度の低い物標60の相対位置及び相対速度に基づいて、衝突回避制御を実行した場合、安全装置の不要作動が発生する可能性がある。
 そこで、本実施形態では、自車両40と物標60との間に障害物50が存在する場合、その物標60が、自車両40の進路上に位置するか否かを判定するための規制値(判定領域の規制値)を、障害物50が存在しない場合よりも小さく設定する。本実施形態では、運転支援ECU10の規制値演算部12が第1設定手段として機能する。具体的には、規制値演算部12は、物標認識部11から、物標60の存在有無の判定結果(物標60が障害物50の向こう側に存在するか否かの判定結果)を取得する。規制値演算部12は、物標60の存在有無の判定結果に基づいて、自車両40と物標60との間に障害物50が存在するか否かを判定する。その結果、規制値演算部12は、自車両40と物標60との間に障害物50が存在しない場合、判定基準として予め設定しておいた基準値である通常規制値を設定する。一方、規制値演算部12は、自車両40と物標60との間に障害物50が存在する場合、通常規制値よりも小さい値である補正規制値を設定する。このとき、規制値演算部12は、作動判定部13に対して、通常規制値又は補正規制値を出力し、規制値の設定を指示する。これを受けて作動判定部13は、入力された通常規制値又は補正規制値に基づいて、判定領域の規制値(右方規制値XR及び左方規制値XL)を設定する。このように、本実施形態に係る運転支援ECU10では、自車両40と物標60との間に障害物50が存在する場合、規制値の値を小さくし、判定領域の横方向の幅を狭める処理を行う。これにより、本実施形態に係る運転支援ECU10では、障害物50の向こう側に位置する物標60が、判定領域の範囲内に位置しないようにする(位置しにくくする)。その結果、本実施形態に係る運転支援ECU10では、自車両40と物標60との間に障害物50が存在する場合、物標60が自車両40の進路上に存在すると判定される可能性を低くできる。
 本実施形態に係る運転支援ECU10が実行する一連の処理について、図4を用いて説明する。図4に示す処理は、所定の制御周期ごとに、自車両40の進行方向前方に存在する各物標60に対して実行される。
 まず、運転支援ECU10は、センサ装置から検知情報(位置と速度)を取得する(S101)。運転支援ECU10は、取得した検知情報に基づいて、自車両40の進行方向前方に物標60が存在し、且つ、自車両40と物標60との間に障害物50が存在するか否かを判定する(S102)。このとき、運転支援ECU10は、検知情報に基づいて、物標60が障害物50の向こう側に存在するか否かを判定する。運転支援ECU10は、物標60の存在有無の判定結果に基づいて、自車両40と物標60との間に障害物50が存在するか否かを判定する。その結果、運転支援ECU10は、自車両40と物標60との間に障害物50が存在すると判定した場合(S102:YES)、規制値を補正規制値とする(S103)。すなわち、運転支援ECU10は、物標60が自車両40の進路上に位置するか否かを判定するための規制値(判定領域の規制値)に、判定の基準値より小さい値の補正規制値を設定する。一方、運転支援ECU10は、自車両40と物標60との間に障害物50が存在していないと判定した場合(S102:NO)、規制値を通常規制値とする(S104)。すなわち、運転支援ECU10は、物標60が自車両40の進路上に位置するか否かを判定するための規制値に、判定の基準値である通常規制値を設定する。
 続いて、運転支援ECU10は、検知情報に基づいて、自車両40が物標60に衝突するまでの予測時間である衝突予測時間TTCを算出する(S105)。運転支援ECU10は、検知情報に基づいて、物標60の横位置が規制値の範囲内(判定領域の範囲内)か否かを判定する(S106)。このとき、運転支援ECU10は、物標60の横位置の絶対値が、設定した規制値以下か否かを判定する。その結果、運転支援ECU10は、物標60の横位置が規制値の範囲内と判定した場合(S106:YES)、その物標60は、衝突予測時間TTCにおいて、自車両40の進路上に位置している可能性が高い。そのため、運転支援ECU10は、その物標60との衝突を回避するために、衝突予測時間TTCが安全装置の作動タイミングに達したか否かを判定する(S107)。このとき、運転支援ECU10は、衝突予測時間TTCが、安全装置の作動タイミングの設定時間を超過したか否かを判定する。その結果、運転支援ECU10は、衝突予測時間TTCが安全装置の作動タイミングに達していると判定した場合(S107:YES)、安全装置を作動させ、衝突の危険性を回避するための運転支援を実行する(S108)。そして、一連の処理を終了する。
 なお、運転支援ECU10は、物標60の横位置が規制値の範囲外と判定した場合(S106:NO)、安全装置を作動させずに、一連の処理を終了する。同様に、運転支援ECU10は、衝突予測時間TTCが安全装置の作動タイミングに達していないと判定した場合においても(S107:NO)、安全装置を作動させずに、一連の処理を終了する。
 本実施形態に係る物体検知装置(運転支援ECU10)は、上記構成により、以下の効果を奏する。
 ・自車両40と、自車両40の進行方向前方に位置する物標60(第1物標)との間に、障害物50(第2物標)が存在する場合には、その物標60の位置の検出精度は低下する。そのため、検出精度が低い物標60の位置と規制値とを用いて、物標60が自車両40の進路上に位置するか否かを判定した場合には、物標60が自車両40の進路上に位置しないにも関わらず、進路上に位置すると誤って判定される可能性がある。そして、その判定結果に基づき安全装置を作動させた場合には、その作動は不要作動となる。そこで、本実施形態に係る物体検知装置では、自車両40と物標60との間に障害物50が存在する場合、物標60が自車両40の進路上に存在するか否かを判定するための規制値に、障害物50が存在しない場合より小さい値を設定している。これにより、本実施形態に係る物体検知装置では、自車両40と物標60との間に障害物50が存在する場合、物標60が自車両40の進路上に存在すると判定される可能性が低下し、安全装置の不要作動を抑制できる。
 ・本実施形態に係る物体検知装置では、障害物50の向こう側に存在する物標60が、静止物の場合や、横方向に移動していない場合、その物標60を衝突回避制御の作動対象から除外している。これにより、本実施形態では、物体検知装置である運転支援ECU10の処理負荷を低減できる。
 <第2実施形態>
 第1実施形態では、右方規制値XR及び左方規制値XLに基づく判定領域(物標60が自車両40の進路上に存在するか否かを判定するための領域)を、自車両40の進行方向前方に設定している。そして、第1実施形態では、設定した判定領域の範囲内に物標60が存在するか否かの判定結果に基づいて、自車両40が物標60に衝突する可能性があるか否かを判定している。これに対して、本実施形態では、物標60の移動軌跡を予測し、自車両40に衝突すると予測される位置である衝突横位置を算出する。そして、本実施形態では、算出した衝突横位置が、右方規制値XR及び左方規制値XLに基づく判定領域の範囲内に位置するか否かを判定する。これにより、本実施形態では、自車両40が物標60に衝突する可能性があるか否かを判定している。
 本実施形態に係る物体検知装置である運転支援ECU10の作動判定部13について、図5を参照し説明する。具体的には、作動判定部13が実行する判定処理(安全装置を作動させるか否かの判定処理)について説明する。なお、本実施形態に係る右方規制値XR及び左方規制値XLについては、第1実施形態と同様であるため、その説明を省略する。本実施形態に係る作動判定部13は、算出手段として機能する。本実施形態に係る運転支援ECU10は、検知された物標60の過去の位置61(縦位置及び横位置)を、所定期間に亘って記憶し、物標60の位置履歴として記録する。作動判定部13は、位置履歴として記録された物標60の過去の位置61と、物標60の現在の位置とに基づいて、物標60の移動軌跡を推定する。そして、作動判定部13は、推定した移動軌跡に沿って物標60が移動すると仮定し、自車両40の前端部と物標60との縦位置がゼロとなる点の横位置を、衝突横位置62として算出する。
 作動判定部13は、算出した衝突横位置62を、判定領域の範囲を規定する右方規制値XR及び左方規制値XLと比較する。その結果、作動判定部13は、衝突横位置62が、右方規制値XR及び左方規制値XLに基づく判定領域の範囲内の場合、自車両40が物標60と衝突する可能性があると判定する。なお、自車両40が物標60と衝突する可能性があると判定した後の本実施形態に係る処理に関しては、第1実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
 上述した通り、衝突横位置62を算出するためには、物標60の位置を所定の回数(第1所定回数)取得(検出)する必要がある。ところが、自車両40と物標60との間に障害物50が存在する場合には、物標60の位置を所定の回数取得するまでに時間を要する。そのため、衝突横位置62の算出に時間を要し、安全装置の作動遅れにつながる可能性がある。そこで、本実施形態に係る運転支援ECU10では、次のようにして衝突横位置62を算出する。作動判定部13は、自車両40と物標60との間に障害物50が存在する場合、物標60の位置の取得回数(検知回数)が、第1所定回数よりも少ない回数である第2所定回数に達すると、衝突横位置62を算出する。
 一方、物標60の位置の取得回数が少ない場合には、衝突横位置62の算出精度が低くなる。この場合には、安全装置の不要作動が生じる可能性がある。そこで、本実施形態に係る運転支援ECU10では、物標60の位置の取得回数が、第2所定回数以上であり、且つ、第1所定回数よりも少ない場合、次のような処理を実行する。運転支援ECU10は、衝突横位置62を算出し、物標60が自車両40の進路上に位置するか否かを判定するための規制値(判定領域の規制値)に、判定の基準値より小さい値の補正規制値を設定する。一方、本実施形態に係る運転支援ECU10では、物標60の位置の取得回数が第1所定回数以上の場合、衝突横位置62の算出精度が高くなる。そのため、運転支援ECU10は、衝突横位置62を算出し、物標60が自車両40の進路上に位置するか否かを判定するための規制値に、判定の基準値である通常規制値を設定する。
 本実施形態に係る運転支援ECU10が実行する一連の処理について、図6を用いて説明する。図6に示す処理は、所定の制御周期ごとに、自車両40の進行方向前方に存在する各物標60に対して実行される。
 まず、運転支援ECU10は、センサ装置から検知情報(位置と速度)を取得する(S201)。運転支援ECU10は、物標60の位置の取得回数が第1所定回数以上か否かを判定する(S202)。その結果、運転支援ECU10は、物標60の位置の取得回数が第1所定回数以上と判定した場合(S202:YES)、検知情報(物標60の位置履歴)に基づいて、衝突横位置62を算出する(S203)。このときの衝突横位置62は、精度良く算出される。そのため、運転支援ECU10は、規制値を、判定の基準値である通常規制値とする(S204)。
 一方、運転支援ECU10は、物標60の位置の取得回数が第1所定回数よりも少ないと判定した場合(S202:NO)、自車両40と物標60との間に障害物50が存在するか否かを判定する(S205)。運転支援ECU10は、自車両40と物標60との間に障害物50が存在すると判定した場合(S205:YES)、物標60の位置の取得回数が第1所定回数より少ない回数の第2所定回数以上か否かを判定する(S206)。その結果、運転支援ECU10は、物標60の位置の取得回数が第2所定回数以上と判定した場合(S206:YES)、検知情報に基づいて、衝突横位置62を算出する(S207)。上述したとおり、このときの衝突横位置62は、算出精度が低い。そのため、運転支援ECU10は、安全装置の不要作動を抑制するために、規制値を、判定の基準値より小さい値の補正規制値とする(S208)。
 なお、運転支援ECU10は、自車両40と物標60との間に障害物50が存在しないと判定した場合(S205:NO)、その物標60に対して、衝突横位置62の算出を行わず、一連の処理を終了する。この処理は、物標60の位置の取得回数が第2所定回数以上となるまで、同様に繰り返される。また、運転支援ECU10は、自車両40と物標60との間に障害物50が存在し(S205:YES)、且つ、物標60の位置の取得回数が第2所定回数より少ないと判定した場合においても(S206:NO)、その物標60に対して、衝突横位置62の算出を行わず、一連の処理を終了する。この処理は、物標60の位置の取得回数が第2所定回数以上となるまで、同様に繰り返される。
 続いて、運転支援ECU10は、検知情報に基づいて、衝突予測時間TTCを算出する(S209)。運転支援ECU10は、物標60の衝突横位置62が規制値の範囲内(判定領域の範囲内)か否かを判定する(S210)。このとき、運転支援ECU10は、算出した衝突横位置62の絶対値が、設定した規制値以下か否かを判定する。その結果、運転支援ECU10は、物標60の衝突横位置62が規制値の範囲内と判定した場合(S210:YES)、その物標60は、衝突予測時間TTCにおいて、自車両40の進路上に位置している可能性が高い。そのため、運転支援ECU10は、その物標60との衝突を回避するために、衝突予測時間TTCが安全装置の作動タイミングに達したか否かを判定する(S211)。その結果、運転支援ECU10は、衝突予測時間TTCが安全装置の作動タイミングに達していると判定した場合(S211:YES)、安全装置を作動させ、衝突の危険性を回避するための運転支援を実行する(S212)。そして、一連の処理を終了する。
 なお、運転支援ECU10は、物標60の衝突横位置62が規制値の範囲外と判定した場合(S210:NO)、安全装置を作動させずに、一連の処理を終了する。同様に、運転支援ECU10は、衝突予測時間TTCが安全装置の作動タイミングに達していないと判定した場合においても(S211:NO)、安全装置を作動させずに、一連の処理を終了する。
 このように、本実施形態に係る運転支援ECU10では、物標60の位置の取得回数が、第1所定回数未満の場合、S205~S208の処理が実行される。その間、物標60が自車両40の進路上に位置するか否かを判定するための規制値には、判定の基準値より小さい値の補正規制値が用いられる。また、この一連の処理が繰り返し実行されると、物標60の位置の取得回数は増加し、衝突横位置62の算出を精度良く行える第1所定回数に達する。この場合には、本実施形態に係る運転支援ECU10では、S203及びS204の処理が実行される。その結果、物標60が自車両40の進路上に位置するか否かを判定するための規制値は、判定の基準値である通常規制値へと戻される。
 本実施形態に係る物体検知装置(運転支援ECU10)は、上記構成により、第1実施形態の物体検知装置が奏する効果に加えて以下の効果を奏する。
 ・物標60の衝突横位置62を算出するためには、衝突横位置62の算出を精度良く行うため、物標60の位置を第1所定回数以上取得する必要がある。ところが、自車両40と物標60との間に障害物50が存在する場合、物標60の位置を第1所定回数取得するまでに時間を要する。そのため、衝突横位置62の算出に時間を要し、安全装置の作動遅れにつながる可能性がある。一方、物標60の位置を第1所定回数取得する前に(第1所定回数より少ない回数で)、衝突横位置62を算出した場合には、衝突横位置62の算出精度が低くなる。そのため、算出精度の低い衝突横位置62に基づいて、安全装置を作動させれば、不要作動となる可能性がある。そこで、本実施形態に係る物体検知装置では、物標60の位置の取得回数が、第1所定回数より少ない回数の第2所定回数に達した場合、衝突横位置62を算出する。さらに、物体検知装置では、物標60が自車両40の進路上に位置するか否かを判定するための規制値(判定領域の規制値)を、判定の基準値より小さくする。つまり、本実施形態に係る物体検知装置では、物標60の位置の取得回数が第2所定回数に達した場合、規制値の値を小さくし、判定領域の横方向の幅を狭める処理を行う。その結果、物体検知装置では、算出精度の低い衝突横位置62が、自車両40の進路上に位置しないようにしている(位置しにくくしている)。これにより、本実施形態に係る物体検知装置では、安全装置の作動遅れを抑制でき、且つ、不要作動を抑制できる。物体検知装置では、算出精度の低い衝突横位置62に基づいて、物標60が自車両40の進路上に存在するか否かを判定する場合に誤って判定される可能性を低下させる。よって、物体検知装置では、安全装置の不要作動を抑制できる。加えて、物体検知装置では、物標60の位置の取得回数が第1所定回数に達すれば、判定の基準値より小さい値(補正規制値)とした規制値を、判定の基準値である元の値(通常規制値)に戻す。つまり、本実施形態に係る物体検知装置では、物標60の位置の取得回数が第1所定回数に達した場合、規制値の値を戻し、判定領域の横方向の幅を拡げる処理を行う。その結果、物体検知装置では、精度良く算出された衝突横位置62が、自車両40の進路上に位置するようにしている(位置しやすくしている)。これにより、本実施形態に係る物体検知装置では、安全装置の不作動を抑制できる。
 <第3実施形態>
 本実施形態に係る物体検知装置(運転支援ECU10)は、物標60が自車両40の進路上に位置するか否かを判定するための規制値(判定領域の規制値)の設定方法が上記各実施形態と異なっている。本実施形態に係る運転支援ECU10の作動判定部13による規制値の設定について、図7を参照し説明する。作動判定部13は、自車両40と物標60との間に障害物50が存在しない場合、次のような通常規制値(右方規制値XR及び左方規制値XL)を設定する。実線で示すように、衝突予測時間TTCが所定時間となるまで、又は、自車両40の縦位置が所定位置Lとなるまで、本実施形態に係る通常規制値は一定の値に設定されている。そこから、衝突予測時間TTCの値が大きくなる(時間が長くなる)につれて、又は、自車両40の縦位置の値が大きくなる(距離が長くなる)につれて、通常規制値は漸増するように設定されている。通常規制値は、漸増した後、一定の値に設定されている。すなわち、作動判定部13では、衝突予測時間TTC又は縦位置が大きい値ほど、規制値が大きくなるように設定している。
 一方、作動判定部13は、自車両40と物標60との間に障害物50が存在する場合、次のような補正規制値(右方補正値XR_cor及び左方補正値XL_cor)を設定する。破線で示すように、衝突予測時間TTC又は自車両40の縦位置に関わらず、本実施形態に係る補正規制値は一定の値に設定されている。この一定の補正規制値は、衝突予測時間TTCが所定時間となるまで、又は、自車両40の縦位置が所定位置Lとなるまでの通常規制値と同じ値である。
 本実施形態に係る物体検知装置(運転支援ECU10)は、上記構成により、以下の効果を奏する。
 ・自車両40から遠方に位置する物標60(衝突予測時間TTCの算出値が大きい物標60)は、その後の横移動により、自車両40の進路上へ移動する可能性がある。そこで、本実施形態に係る物体検知装置では、物標60が自車両40から遠方であるほど(衝突予測時間TTCが長いほど)、物標60が自車両40の進路上に位置するか否かを判定するための規制値(判定領域の規制値)を大きく設定している。その結果、物体検知装置では、自車両40から遠方に位置する物標60について、衝突の可能性があると判定されやすくしている。これにより、本実施形態に係る物体検知装置では、横移動する可能性がある物標60に対する安全装置の作動遅れを抑制できる。一方、自車両40と物標60との間に障害物50が存在し、物標60の位置や速度の検出精度が低い場合には、衝突の可能性があると判定されやすくすると、安全装置に不要作動が生ずる可能性がある。これに対して、本実施形態に係る物体検知装置では、自車両40と物標60との間に障害物50が存在する場合、規制値を補正規制値とし、判定領域の横方向の幅を狭める処理を行う。これにより、本実施形態に係る物体検知装置では、自車両40と物標60との間に障害物50が存在し、物標60の位置や速度の検出精度が低い場合であっても、安全装置の不要作動の発生を抑制できる。
 <変形例>
 ・各実施形態では、自車両40と物標60との間に障害物50が存在する場合には、規制値演算部12を第1設定手段として機能させて、その物標60が、自車両40の進路上に位置するか否かを判定するための規制値を小さくしている。これに対して、変形例では、自車両40と物標60との間に障害物50が存在する場合には、規制値演算部12を第2設定手段として機能させて規制値を大きくし、安全装置の不作動を抑制するようにしてもよい。
 ・各実施形態では、自車両40と物標60との間に障害物50が存在する場合には、規制値演算部12を第1設定手段として機能させて、その物標60に対する規制値を小さくする処理のみを行うようにしている。これに対して、変形例では、規制値演算部12を、第1及び第2設定手段として機能させて、自車両40と物標60との位置関係等に基づいて、規制値を大きくする処理と小さくする処理とを共に行うようにしてもよい。例えば、自車両40の近傍の領域(衝突予測時間TTCの算出値が小さい場合)には、規制値を大きくし、安全装置の不作動を抑制するようにしてもよい。また、自車両40の遠方の領域(衝突予測時間TTCの算出値が大きい場合)には、規制値を小さくし、安全装置の不要作動を抑制するようにしてもよい。一方、自車両40の近傍の領域には、規制値を小さくし、安全装置の不要作動を抑制するようにしてもよい。また、自車両40の遠方の領域には、規制値を大きくし、安全装置の不作動を抑制するようにしてもよい。
 ・自車両40に対する物標60の相対速度が大きい場合には、相対速度が小さい場合に比べて、安全装置の不作動の抑制が必要となる。この場合には、自車両40と物標60との間に障害物50が存在する場合でも、規制値を変更(補正)しないようにしてもよい。また、規制値を小さく変更する場合でも、その変更量(補正量)を少なくすればよい。
 ・変形例では、自車両40が、曲線形状の道路(カーブ区間)等を走行しているか否かを判定し、判定結果に基づいて、規制値を変更するようにしてもよい。自車両40がカーブ区間を走行している場合には、自車両40の前方に物標60が存在していても、その物標60と衝突する可能性が低い。そのため、この場合には、規制値を小さく設定する。このとき、自車両40と物標60との間に障害物50が存在する場合には、規制値の変更量を少なくするようにしてもよい。
 ・変形例では、障害物50の大きさを物標認識部11により検出し、検出した障害物50の大きさに基づいて、規制値を変更してもよい。つまり、変形例に係る物標認識部11は、障害物50の種別及び大きさの少なくとも一方を障害物情報(第2物標情報)として取得する第2物標情報取得手段として機能する。障害物50が小さい場合(高さが低い場合や幅が小さい場合等)には、物標60が自車両40の運転者から視認できる可能性が高い。この場合には、規制値を小さくし、安全装置の不要作動を抑制するようにしてもよい。一方、障害物50が大きい場合(高さが高い場合や幅が大きい場合等)には、物標60が自車両40の運転者から視認できない可能性が高い。この場合には、規制値を大きくし、安全装置の不作動を抑制するようにしてもよい。
 ・静止物の障害物50は、停車中や駐車中の車両とは限らない。例えば電柱、街路樹、道路標識等も静止物の障害物50として認識される。また、変形例では、自車両40が走行中の車線に隣接する車線(隣接車線)が渋滞しており、その隣接車線を走行中の車両が徐行している場合も、その車両を静止物の障害物50として認識してもよい。なおこの場合、隣接車線を走行する車両の進行方向は、自車両40と同方向であっても反対方向であってもよい。また、変形例では、障害物50の種別を物標認識部11により判別し、判別結果(種別)に基づいて、規制値を変更するようにしてもよい。
 ・変形例では、自車両40と物標60との間に障害物50が存在する場合の規制値を、自車両40、物標60、及び障害物50の位置関係に基づき変更するようにしてもよい。例えば、自車両40と物標60を結ぶ直線上に障害物50が存在する場合には、直線上に障害物50が存在しない場合に比べて、物標60の位置の検出精度が低くなる。この場合には、規制値を小さくし、安全装置の不要作動を抑制するようにすればよい。一方、自車両40と物標60を結ぶ直線上に障害物50が存在しない場合(直線からずれた位置に障害物50が存在する場合)には、直線上に障害物50が存在する場合に比べて、規制値の変化量を少なくする。若しくは、規制値を変化させないようにすればよい。これにより、物標60の位置の検出精度が高くなる。
 ・変形例では、第2実施形態における、物標60の位置の取得回数(検知回数)に基づき規制値を変更する処理を、第1実施形態に適用してもよい。逆に、第2実施形態において、自車両40と物標60との間に障害物50が存在する場合には、第1実施形態のように、物標60の位置の取得回数に関わらず、規制値を補正規制値としてもよい。
 ・変形例では、自車両40に対する物標60の相対速度が大きいほど、規制値を大きく設定するようにしてもよい。また、変形例では、自車両40が直進しているか否かを判定し、判定結果に基づいて、規制値を変更するようにしてもよい。
 ・変形例では、安全装置の機能ごとに、規制値に異なる値を設定するようにしてもよい。また、変形例では、自車両40と物標60との間に障害物50が存在する場合の規制値についても、異なる値を設定するようにしてもよい。
 ・上記実施形態では、自車両40の前方に存在する物体に対して衝突を回避する運転支援システムとしているが、本開示の物体検知装置は、これに限定されない。本開示の物体検知装置は、例えば、自車両40の後方に存在する物体を検知し、検知した物体に対して衝突を回避する運転支援システムに適用してもよい。また、本開示の物体検知装置は、自車両40に対して接近してくる物体に対して衝突を回避する運転支援システムに適用してもよい。なお、上記実施形態の説明の中で用いた進行方向前方とは、自車両40が前進している場合には、自車両40の前方を意味する。一方、自車両40が後退している場合には、自車両40の後方を意味する。
 ・上記実施形態では、安全装置として、警報装置31、ブレーキ装置32、及び操舵装置33を挙げたが、本開示の物体検知装置に接続可能な安全装置はこれに限らない。
 ・本開示の物体検知装置が搭載される自車両40は、乗車した人により運転される車両に限らない。本開示の物体検知装置は、例えば、ECU等により自動的に運転される車両に対しても同様に適用できる。
 10…運転支援ECU、11…物標認識部、12…規制値演算部、13…作動判定部、14…制御処理部、21…レーダ装置、22…撮像装置、23…車速センサ、31…警報装置、32…ブレーキ装置、33…操舵装置。

Claims (15)

  1.  自車両の進行方向前方に位置する物標について、前記自車両の進行方向に直交する横方向における、前記自車両との相対位置である横位置を取得する取得手段と、
     前記自車両の前方に前記物標として第1物標が存在し、且つ、前記第1物標及び前記自車両の間に、第2物標が存在する状況であることを判定する物標判定手段と、
     前記横方向の幅を示す規制値を設定する設定手段と、
     前記第1物標の前記横位置と、前記規制値とに基づいて、前記第1物標が前記自車両の進路上に存在するか否かを判定する存在判定手段と、を備え、
     前記設定手段は、前記第2物標が存在しない場合に、前記第1物標が前記自車両の進路上に存在するか否かの判定基準である所定の基準値を前記規制値として設定し、前記第2物標が存在する場合に、前記基準値とは異なる値を前記規制値として設定する、物体検知装置(10)。
  2.  前記設定手段として、前記第2物標が存在する場合に、前記基準値よりも小さい値を前記規制値に設定する第1設定手段を備える、請求項1に記載の物体検知装置。
  3.  前記設定手段として、前記第2物標が存在する場合に、前記基準値よりも大きい値を前記規制値に設定する第2設定手段を備える、請求項1又は2に記載の物体検知装置。
  4.  前記第2物標は、静止物である、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の物体検知装置。
  5.  前記第1物標の種別を判別する種別判別手段をさらに備え、
     前記存在判定手段は、前記種別に基づいて、前記第1物標が移動する可能性があると判定された場合に、前記第1物標が前記自車両の進路上に存在するか否かを判定する、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の物体検知装置。
  6.  前記設定手段は、前記種別に基づいて、前記規制値を設定する、請求項5に記載の物体検知装置。
  7.  前記取得手段は、前記横方向における、前記自車両に対する前記第1物標の相対速度をさらに算出し、
     前記存在判定手段は、前記相対速度に基づいて、前記第1物標が移動していると判定された場合に、前記第1物標が前記自車両の進路上に存在するか否かを判定する、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の物体検知装置。
  8.  前記取得手段は、前記物標の前記横位置を所定周期で取得し、
     前記設定手段は、前記第2物標が存在する場合に、前記第1物標の前記横位置の取得回数が所定回数に達するまでは、前記規制値を前記基準値と異なる値とし、前記横位置の取得回数が前記所定回数に達すると、前記規制値を前記基準値とする、請求項1乃至7のいずれか1項に記載の物体検知装置。
  9.  前記取得手段は、前記物標について、前記自車両の進行方向における、前記自車両との相対位置である縦位置をさらに取得し、
     前記縦位置と前記横位置との履歴に基づいて、前記第1物標の移動軌跡を推定し、前記移動軌跡において、前記縦位置が前記自車両の前端部の位置であるときの前記第1物標の前記横位置を、衝突横位置として算出する算出手段をさらに備え、
     前記存在判定手段は、前記衝突横位置と前記規制値とに基づいて、前記第1物標が前記自車両の進路上に存在するか否かを判定する、請求項1乃至7のいずれか1項に記載の物体検知装置。
  10.  前記取得手段は、前記物標の前記横位置及び前記縦位置を所定周期で取得し、
     前記設定手段は、前記第2物標が存在する場合に、前記第1物標の前記横位置及び縦位置の取得回数が所定回数に達するまでは、前記規制値を前記基準値と異なる値とし、前記横位置及び縦位置の取得回数が前記所定回数に達すると、前記規制値を前記基準値とする、請求項9に記載の物体検知装置。
  11.  前記取得手段は、前記第1物標について、前記自車両の進行方向における、前記自車両との相対位置である縦位置と、前記自車両との相対速度と、をさらに取得し、
     前記相対速度及び前記縦位置に基づいて、前記縦位置がゼロとなり、前記自車両が前記第1物標に衝突するまでの予測時間である衝突予測時間を算出する衝突時間予測手段をさらに備え、
     前記設定手段は、前記第2物標が存在する場合に、前記衝突予測時間の値が大きいほど、前記規制値が小さくなるように設定する、請求項1乃至10のいずれか1項に記載の物体検知装置。
  12.  前記設定手段は、前記第2物標が存在しない場合に、前記衝突予測時間の値が大きいほど、前記規制値が大きくなるように設定する、請求項11に記載の物体検知装置。
  13.  前記自車両には、前記自車両と前記物標との衝突を回避する、若しくは、衝突被害を低減する安全装置が設けられており、
     前記安全装置は、複数の機能を有し、
     前記規制値は、前記機能ごとに異なる値が設定される、請求項1乃至12のいずれか1項に記載の物体検知装置。
  14.  前記第2物標の種別及び大きさの少なくとも一方を第2物標情報として取得する第2物標情報取得手段をさらに備え、
     前記設定手段は、前記第2物標情報に基づいて、前記規制値を変更する、請求項1乃至13のいずれか1項に記載の物体検知装置。
  15.  自車両に搭載される物体検知装置(10)により実行される物体検知方法であって、
     前記物体検知装置が、
     前記自車両の進行方向前方に位置する物標について、前記自車両の進行方向に直交する横方向における、前記自車両との相対位置である横位置を取得する取得ステップと、
     前記自車両の前方に前記物標として第1物標が存在し、且つ、前記第1物標及び前記自車両の間に、第2物標が存在する状況であることを判定する物標判定ステップと、
     前記横方向の幅を示す規制値を設定する設定ステップと、
     前記第1物標の前記横位置と、前記規制値とに基づいて、前記第1物標が前記自車両の進路上に存在するか否かを判定する存在判定ステップと、を実行し、
     前記設定ステップでは、前記第2物標が存在しない場合に、前記第1物標が前記自車両の進路上に存在するか否かの判定基準である所定の基準値を前記規制値として設定し、前記第2物標が存在する場合に、前記基準値とは異なる値を前記規制値として設定する、物体検知方法。
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