JP5403386B2 - 車両の障害物検知装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載される障害物検知装置に関する。

特開平１１−２３７０５号公報には、自車の車速を検出する車両検出手段の検出値と、レーダの探知結果に基づいて車両の進行方向に存在する物体との相対距離を演算する相対距離演算手段の演算値と、レーダの探知結果に基づいて自車の車幅方向の自車及び物体のオーバーラップ量を演算するオーバーラップ量演算手段の演算値とに基づいて、レーダで探知された物体が障害物であるか否かを障害物判定手段が判定する車両の障害物検知装置が開示されている。

障害物判定手段は、オーバーラップ量演算手段が演算したオーバーラップ量と、相対距離演算手段が演算した相対距離と、車速検出手段が検出した車速とに基づいて、レーダが探知した物体を回避するために自車と物体との間に必要とされる限界の距離を演算し、この演算した距離に基づいて定められる第１の設定距離と相対距離演算手段が演算した相対距離とを比較する。比較の結果、相対距離が第１の設定距離以下の場合に報知手段によって警報が発せられる。

特開平１１−２３７０５号公報 特開平９−１７５２９５号公報

しかし、特開平１１−２３７０５号公報に開示された装置では、例えば、前方がカーブする直線道路の前方延長線上に道路から外れて静止した物体（例えば看板や標識など）が存在する場合、走行中の車両のレーダが物体を探知し、障害物判定手段が物体を誤って障害物と判定してしまう可能性がある。すなわち、車両が直線道路からカーブに進入すると、オーバーラップ量演算手段が演算するオーバーラップ量が徐々に減少するが、車速やカーブの曲率や物体の位置によっては、車両がカーブに進入した後の旋回初期段階においてオーバーラップ量が充分に減少せず、障害物ではない物体を誤って障害物と判定してしまい、警報が発せられてしまう。

この警報は、カーブ内への車両の進入が進み、オーバーラップ量が充分に減少することによって停止され得るが、明らかに障害物ではないことが目視によって認識可能な物体によって警報が発せられると、車両の運転者に違和感や煩わしさを感じさせてしまう。

また、レーダの検出精度には限界があり、オーバーラップ量演算手段がオーバーラップ量を厳密に演算することはできない。このため、障害物判定手段は、レーダの検出誤差を考慮して物体が障害物であるか否かを判定する必要があり、上記旋回初期段階において物体が障害物ではないと判定することは極めて困難である。

そこで、本発明は、車両前方の物体が障害物であるか否かを早期に且つ的確に判定することが可能な障害物検知装置の提供を目的とする。

上記目的を達成すべく、本発明の障害物検知装置は、物体検出手段と車両情報検出手段と進路推定手段と角加速度取得手段と記憶手段と衝突判定手段とを備える。

物体検出手段は、車両の進行方向前方に存在する物体の当該車両に対する位置情報を検出する。車両情報検出手段は、車両の走行状態情報を検出する。進路推定手段は、車両情報検出手段が検出した走行状態情報に基づいて、車両の予想進路を推定する。角加速度取得手段は、車両の旋回によって当該車両に発生する角加速度を取得する。

記憶手段には、車両の予想進路に対する距離の閾値によって規定される危険判定範囲と車両に発生する角加速度との対応関係が予め記憶されている。衝突判定手段は、進路推定手段が推定した予想進路に対する物体の位置を物体検出手段が検出した位置情報から求め、角加速度取得手段が取得した角加速度に対応する危険判定範囲を記憶手段に記憶された対応関係に基づいて決定し、予想進路に対する物体の位置と上記決定した危険判定範囲とを比較し、予想進路に対する物体の位置が上記決定した危険判定範囲に含まれるとき、物体が車両と衝突する可能性がある障害物であると判定する。危険判定範囲は、車両に角加速度が発生していない場合には、予想進路の左右で距離の閾値が等しくなり、車両に角加速度が発生している場合には、角加速度が発生していない場合よりも車両の進行方向前方側において角加速度の発生方向となる旋回内側にシフトして角加速度が発生していない場合よりも旋回外側の距離の閾値が小さくなるように設定されている。

なお、車両情報検出手段は、車両の車速と角速度とを検出してもよい。

また、角加速度取得手段は、車両に発生する角加速度を直接検出してもよく、また、車両の角速度を逐次検出し、検出した角速度の時間的変化率を演算することによって角加速度を取得してもよい。

また、車両に発生する角加速度の絶対値が所定値以下の場合の危険判定範囲を、上記角加速度が発生していない場合と同様に設定し、角加速度の絶対値が上記所定値を超えた場合の危険判定範囲を、上記角加速度が発生していない場合よりも車両の進行方向前方側における角加速度の発生方向にシフトするように設定してもよい。

上記構成では、物体検出手段が車両に対する物体の位置情報を検出し、車両情報検出手段が検出した走行状態情報に基づいて進路推定手段が車両の予想進路を推定し、角加速度取得手段が車両に発生する角加速度を取得すると、衝突判定手段は、進路推定手段が推定した予想進路に対する物体の位置を物体検出手段が検出した位置情報から求め、角加速度取得手段が取得した角加速度に対応する危険判定範囲を記憶手段に記憶された対応関係に基づいて決定し、予想進路に対する物体の位置と上記決定した危険判定範囲とを比較し、予想進路に対する物体の位置が上記決定した危険判定範囲に含まれるとき、物体が車両と衝突する可能性がある障害物であると判定する。

従って、例えば、前方がカーブする直線道路の前方延長線上に道路から外れて静止した物体（例えば看板や標識など）が存在する場合、車両が直線道路を走行している間は、車両の進行方向の延長線上又はその近傍に常に物体が存在し、物体の位置情報が示す物体の位置は、車両の予想進路と一致又は近接する。このため、車両が直線道路を走行している間は、物体の位置が危険判定範囲に含まれ、物体は障害物と判定される。

続いて、車両が直線道路からカーブへ進入した旋回初期段階では、車両に角加速度が発生するとともに車両が旋回走行を開始し、車両の予想進路は物体から離間していくが、物体は車両の進行方向の延長線上又はその近傍に未だ存在しており、物体は予想進路から充分に離間しない。このため、物体が障害物であるか否かの判定を、車両が直進走行している場合と同様に設定された危険判定範囲を用いて行うと、物体が障害物であると継続して判定されてしまう可能性が高い。

ここで、車両に角加速度が発生すると、車両の実際の進路は、予想進路よりも角加速度の発生方向にシフトする可能性が極めて高い。本発明では、上記車両の実際の進路を考慮して、車両に角加速度が発生している場合の方が発生していない場合よりも車両の進行方向前方側における角加速度の発生方向にシフトするように危険判定範囲が設定されている。このため、車両に角加速度が発生する旋回初期段階において、上記物体が危険判定範囲から外れて障害物ではないと判定される可能性が高くなる。従って、物体が障害物か否かの判定を早期に且つ的確に行うことができる。

また、危険判定範囲を、車両に発生する角加速度が増大するほど角加速度の発生方向に大きくシフトするように設定してもよい。

上記構成では、車両に発生する角加速度の大きさに対応して危険判定範囲がシフトしているので、物体が障害物か否かの判定をより的確に行うことができる。

本発明によれば、探知した物体が障害物となるか否かを早期に且つ的確に判定することができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の実施形態に係る障害物検知装置を備えた車両の要部を示すブロック図、図２は図１の物体検出センサによる検出を説明するための模式図、図３は障害物検知処理を示すフローチャート、図４はトラッキング処理を説明するための模式図、図５はオフセット量を説明するための模式図、図６は図３のターゲット危険度判定処理を示すフローチャート、図７は図３のターゲット危険度継続判定処理を示すフローチャート、図８は危険判定マップを示す模式図である。

図１に示すように、本実施形態に係る車両１は、車速センサ２と回転角速度センサ（ジャイロセンサ）３と物体検出センサ４とＥＣＵ（Electric Control Unit）５とブレーキアクチュエータ６と警報装置７とシートベルト巻き取り装置８とを備える。車速センサ２及び回転角速度センサ３は、車両情報検出手段を構成し、物体検出センサ４は物体検出手段を構成し、また回転角速度センサ３は角加速度取得手段を構成する。

車速センサ２は、車両１の走行状態情報としての車速Ｖ（ｍ／ｓ）を所定時間毎に検出し、検出した車速ＶをＥＣＵ５へ出力する。回転角速度センサ３は、旋回走行時に車両１に発生する走行状態情報としてのヨーレイトYaw（角速度：rad／ｓ）を、左回転を正方向として所定時間毎に検出し、検出したヨーレイトYawをＥＣＵ５へ出力する。

物体検出センサ４は、図２に示すように、車両１の前端部から進行前方の所定角度βの範囲内に向けてレーザやミリ波レーダ等の電磁波を所定時間毎に発信し、その反射波を受信することによって、上記範囲内の物体（ターゲット）ＴＧを検知し、車両１とターゲットＴＧとの相対速度ＲＶを検出するとともに、車両１に対するターゲットＴＧの位置情報（位置データＴＧＤ）を車両座標系におけるＸ座標及びＹ座標の座標値として検出し、検出した相対速度ＲＶ及び座標値をＥＣＵ５へ出力する。相対速度ＲＶは、車両１とターゲットＴＧとが互いに離間する方向を正方向として検出される。また、車両座標系とは、車両１の左方向をＸ軸正方向とし、車両１の進行方向をＹ軸正方向として設定される２次元座標系である。図２には、５つのターゲットＴＧａ〜ＴＧｅの存在を検知した場合を例示しており、例えばターゲットＴＧａの位置情報は、座標値（Ｘａ，Ｙａ）として検出される。なお、以下の説明において、ターゲットＴＧの横位置とは車両座標系におけるターゲットＴＧのＸ座標値を意味し、ターゲットＴＧの縦位置とは車両座標系におけるターゲットＴＧのＹ座標値を意味する。

ＥＣＵ５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）とＲＯＭ（Read Only Memory）とＲＡＭ（Random Access Memory）とを備える。ＣＰＵは、角加速度取得手段、進路推定手段及び衝突判定手段を構成し、記憶手段としてのＲＯＭに格納されたプログラムを読み出して後述する各処理を実行する。このプログラムには、車両１の予想進路Ｔｒに対して設定された危険判定領域Ａと車両１に発生する角加速度α（rad／ｓ^２）との対応関係を示す危険判定マップ（図８に示す）が含まれている。ＣＰＵは、車速センサ２が検出した車速Ｖと回転角速度センサ３が検出したヨーレイトYawとを用いて車両１の予想進路Ｔｒを推定する。またＣＰＵは、回転角速度センサ３がヨーレイトYawを検出する度に、その時間的変化率である角加速度αを演算する。ＲＡＭは、車速センサ２が検出した車速Ｖや、回転角速度センサ３が検出したヨーレイトYawや、物体検出センサ４が検出した位置データＴＧＤ及び相対速度ＲＶや、ＣＰＵが演算した角加速度αを読み書き自在に記憶する記憶領域を有する。なお、検知したターゲットＴＧの位置データＴＧＤ及び相対速度ＲＶには、固有の識別番号ＩＤと後述する衝突危険フラグがそれぞれ対応付けられて記憶される。この衝突危険フラグは、車両１がターゲットＴＧに衝突する可能性があると判定された場合にオンに設定され、車両１がターゲットＴＧに衝突する可能性がないと判定された場合にオフに設定される。また、ＣＰＵが後述するトラッキング処理を実行して同一のターゲットＴＧであると判定した場合、同一のターゲットＴＧに対しては全て同じ識別番号ＩＤが付与される。さらに、ＲＡＭには、後述する継続カウンタのカウント値を積算して記憶する記憶領域が複数設けられ、各記憶領域に識別番号ＩＤがそれぞれ対応付けられる。また、車速Ｖ及びヨーレイトYawは、最新のデータが逐次更新して記憶される。また、物体検出センサ４が検出した座標値及び相対速度ＲＶのデータは、所定個数（例えば３０個）まで時系列的に順次記憶可能であり、所定個数を超えた場合には古いデータから順次消去されて最新のデータが記憶される。また、ＣＰＵが既に車両１の前方に存在しないと判定したターゲットＴＧについては、そのターゲットＴＧの識別番号ＩＤが付与された全ての位置データＴＧＤが消去される。

ブレーキアクチュエータ６は、ＥＣＵ５から制動指示信号を受信したとき、図示しない前輪及び後輪のディスクブレーキを強制的に作動させて、各車輪に所定の制動力を発生させる。

警報装置７は、車室内の例えばインストルメントパネル（図示外）に設けられ、ＥＣＵ５から報知指示信号を受信したとき、ブザー音などを発生させて運転者に注意を喚起する。

シートベルト巻き取り装置８は、ＥＣＵ５からシートベルトロック指示信号を受信したとき、シートベルト（図示外）の引き出しを禁止してシートベルトによる乗員の拘束状態を維持する。

次に、危険判定マップについて説明する。

図８に示すように、危険判定マップには、車両１の予想進路Ｔｒに対する危険判定領域Ａと車両１に発生する角加速度αとの対応関係が設定されている。図８中の縦軸（上方が正）は角加速度αであり、横軸（左方向が正）は予想進路Ｔｒからのオフセット値である。

本実施形態の危険判定領域Ａは、車両１に角加速度αが発生している場合の危険判定範囲の方が、角加速度αが発生していない場合の危険判定範囲よりも、車両１の進行方向前方側における角加速度αの発生方向にシフトするように設定されている。また、危険判定領域Ａは、車両１に発生する角加速度αが増大するほど車両１の進行方向前方側における角加速度αの発生方向にその危険判定範囲が大きくシフトするように設定されている。

例えば、角加速度αが発生していない場合の危険判定範囲は、予想進路Ｔｒから±Ｐ_０の範囲（左側の閾値がＰ_０で右側の閾値が−Ｐ_０）であり、ターゲットＴＧの座標値（Ｘ，Ｙ）と予想進路Ｔｒとの距離（オフセット量Ｄ）が−Ｐ_０以上Ｐ_０以下（−Ｐ_０≦Ｄ≦Ｐ_０）であるとき、ターゲットＴＧが車両１と衝突する可能性がある障害物であると判定される。ここで、角加速度αの発生とは無関係にターゲットＴＧのオフセット量Ｄが−Ｐ_０以上Ｐ_０以下であるときにそのターゲットＴＧを障害物であると判定する場合の危険判定領域Ｂは、角加速度αが増減してもその危険判定範囲の左右の閾値（Ｐ_０，−Ｐ_０）が一定となる。これに対し、危険判定領域Ａの危険判定範囲は、車両１に発生する角加速度αの大きさ（絶対値）が増大するほど、車両１の進行方向前方側における角加速度αの発生方向に大きくシフトし、左右の閾値は、角加速度αに比例して増大する。すなわち、危険判定領域Ａは、図８において、危険判定領域Ｂに対して左回転方向に傾斜している。例えば、危険判定領域Ａでは、車両１に発生する角加速度がα_１のとき、その危険判定範囲の左右の閾値はＰ_１Ｌ，−Ｐ_１Ｒ（Ｐ_１Ｌ＞Ｐ_０，−Ｐ_１Ｒ＞−Ｐ_０）となり、角加速度が−α_１のとき、その危険判定範囲の左右の閾値はＰ_２Ｌ，−Ｐ_２Ｒ（Ｐ_０＞Ｐ_２Ｌ，−Ｐ_０＞−Ｐ_２Ｒ）となる。なお、角加速度αの大きさ（絶対値）が所定の上限値α_０を超えると、車両１の挙動が不安定となり、予想進路Ｔｒとオフセット量Ｄとの関係によってターゲットＴＧが障害物か否かを的確に判定することが難しいため、危険判定領域Ａ，Ｂは、−α_０以上α_０以下の範囲に設定されている。

危険判定領域Ａを上記のようにシフトさせているのは以下の理由による。

例えば、図９に示すように、車両１が右方向への旋回を開始すると、車両１の予想進路Ｔｒの左側に存在するターゲットＴＧａは、図８の状態面において矢印Ｑａのように原点から遠ざかり、車両１の予想進路Ｔｒの右側に存在するターゲットＴＧｂは、図８の状態面において矢印Ｑｂのように原点に近付く。このため、危険判定領域Ａを上記のようにシフトさせることにより、車両１から遠ざかるターゲットＴＧａは早期に危険判定領域Ａから外れ、車両１に近付くターゲットＴＧｂは早期に危険判定領域Ａに含まれることになる。換言すると、危険判定領域Ａでは、遠ざかるターゲットＴＧａの場合はその危険判定範囲が実質的に狭くなり、近付くターゲットＴＧｂの場合にはその危険判定範囲が実質的に広くなるように、ターゲットＴＧが遠ざかるか近付くかに応じて最適化された状態となる。従って、ターゲットＴＧａ及びターゲットＴＧｂが障害物か否かの判定を早期に且つ的確に行うことができる。なお、直進走行や一定の曲率半径での旋回走行などのように角加速度αが発生しない場合には、危険判定範囲の左右の閾値が一定となる。

次に、ＥＣＵ５が実行する処理について、図３のフローチャートに基づいて説明する。

本処理は、所定時間毎に実行され、先ずＥＣＵ５は各データを読み込む（ステップＳ１）。すなわち、車速センサ２が検出した車速Ｖと回転角速度センサ３が検出したヨーレイトYawとを更新して記憶し、また、物体検出センサ４が検出した全てのターゲットＴＧの位置データＴＧＤ及び相対速度ＲＶを記憶する。また、ＥＣＵ５は、角加速度αを回転角速度センサ３が検出したヨーレイトYawの時間的変化率として演算して記憶する。

次に、ＥＣＵ５は自車データの作成処理を実行する（ステップＳ２）。自車データの作成処理とは、ステップＳ１で読み込んだ車速ＶとヨーレイトYawとを用いて車両１の予想進路（推定軌跡）Ｔｒを推定する処理である。予想進路Ｔｒは、車両１が現在の位置から旋回走行する際の曲率半径Ｒとして、次式（１）に従って演算する。

Ｒ＝Ｖ／Yaw・・・（１）

次に、ＥＣＵ５はトラッキング処理を実行する（ステップＳ３）。トラッキング処理とは、ステップＳ１で読み込んだ位置データＴＧＤに対応するターゲット（今回検出したターゲット）ＴＧnewと、過去に検出して記憶したターゲットＴＧpastとを関連付けて時系列的に記憶する処理である。すなわち、今回検出したターゲットＴＧnewと既に記憶しているターゲットＴＧpastとが同一であるか否かを判定し、同一であると判定した場合には、今回検出したターゲットＴＧnewの位置データＴＧＤnewに、既に記憶したターゲットＴＧpastの識別番号ＩＤと同一の識別番号ＩＤを付与して記憶する。このように同一の識別番号ＩＤを付与することにより、同じターゲットＴＧの現在及び過去の位置データＴＧＤや相対速度ＲＶを必要に応じて適宜読み出すことができる。反対に、新規のターゲットＴＧnewであると判定した場合には、今回検出したターゲットＴＧnewの位置データＴＧＤnewに、新規の識別番号ＩＤを付与して記憶する。なお、新規の識別番号ＩＤを付与した場合、継続カウンタのカウント値を記憶する複数の記憶領域のうち現在使用していない記憶領域（対応付けられた識別番号ＩＤの全ての位置データＴＧＤが既に消去されて存在していない記憶領域）に上記新規の識別番号ＩＤを対応付けるとともに、当該記憶領域のカウント値をクリアする。

今回検出したターゲットＴＧnewと既に記憶したターゲットＴＧpastとが同一であるか否かの判定は、例えば、前回のデータの読み込み時に記憶したターゲットＴＧpastの横位置Ｘｋと縦位置Ｙｋと相対速度ＲＶｋとを次式（２）に代入することにより、今回のデータの読み込み時にターゲットＴＧpastが存在すると推定される予定位置（Ｘk+1，Ｙk+1）を演算し、演算した予定位置（Ｘk+1，Ｙk+1）から所定範囲内に今回読み込んだターゲットＴＧnewの座標値（Ｘnew，Ｙnew）が存在するか否かを判定する。予定位置（Ｘk+1，Ｙk+1）から所定範囲内に今回読み込んだターゲットＴＧnew（Ｘnew，Ｙnew）が存在する場合には、ターゲットＴＧpastとターゲットＴＧnewが同一であると判定し、存在しない場合には、ターゲットＴＧpastとターゲットＴＧnewとが別のターゲットであると判定する。

Ｘk+1＝Ｘｋ＋ＲＶｋ×Δｔ×sinθ、Ｙk+1＝Ｙｋ＋ＲＶｋ×Δｔ×cosθ・・・（２）

上記（２）式において、Δｔは、前回のデータの読み込み時から今回のデータの読み込み時までの時間（ターゲットＴＧの検出時間間隔）であり、θは、ターゲットＴＧpastの進行方向と車両１の進行方向（Ｙ軸方向）とがなす角度である。ターゲットＴＧpastの進行方向は、ターゲットＴＧpastの前回の座標値（Ｘｋ，Ｙｋ）とその前回（前々回）の座標値（Ｘk-1，Ｙk-1）とが記憶されている場合、図４に示すように、前々回の座標値（Ｘk-1，Ｙk-1）から前回の座標値（Ｘｋ，Ｙｋ）へ向かうベクトルの方向として求める。なお、前々回の座標値（Ｘk-1，Ｙk-1）が記憶されていない場合（前回新規に検出したターゲットである場合）、ターゲットＴＧpastの進行方向は、前回の座標値（Ｘｋ，Ｙｋ）から車両１へ向かうベクトルの方向として求める。

次に、ＥＣＵ５は、今回読み込んだ全てのターゲットＴＧnewについて後述するステップＳ５〜ステップＳ８の処理を完了したか否かを判定し（ステップＳ４）、未だ処理が完了していないターゲットＴＧnewが存在する場合、未処理のターゲットＴＧnewを処理対象のターゲットＴＧnewとして順次特定し、ステップＳ５へ進む。すなわち、各ターゲットＴＧnewについて、ステップＳ５、ステップＳ６及びステップＳ７の処理、又はステップＳ５、ステップＳ６及びステップＳ８の処理をそれぞれ実行し、全てのターゲットＴＧnewについて処理が完了している場合にのみ、後述するステップＳ９へ進む。

ステップＳ５では、ＥＣＵ５は、上記特定した処理対象のターゲットＴＧnewの障害物データを作成する。障害物データとは、処理対象のターゲットＴＧnew（座標値（Ｘnew，Ｙnew））と車両１の予想進路Ｔｒとの間の距離（現在位置のオフセット量Ｄnew）を算出する処理である。具体的には、図５に示すように、車両座標系において、ステップＳ１で読み込んだ処理対象のターゲットＴＧnewの座標値（Ｘnew，Ｙnew）とステップＳ２で求めた車両１の予想進路Ｔｒとの距離（現在位置のオフセット量Ｄnew）を、座標値（Ｘnew，Ｙnew）と予想進路Ｔｒの曲率半径Ｒとを用いて、次式（３）によって演算する。

Ｄnew＝Ｒ／｜Ｒ｜×（（Ｘnew−Ｒ）^２＋Ｙnew^２）^１／２−｜Ｒ｜）・・・（３）

次に、上記処理対象のターゲットＴＧnewに対して前回の検出時に関連付けられた衝突危険フラグ（処理対象のターゲットＴＧnewを前回検出したときの位置データＴＧＤpastに関連付けられた衝突危険フラグ）がオンであるか否かを判定する（ステップＳ６）。衝突危険フラグがオフであるときには、ステップＳ７へ進んでターゲット危険度判定処理を実行し、衝突危険フラグがオンであるときには、ステップＳ８へ進んでターゲット危険度継続判定処理を実行する。なお、処理対象のターゲットＴＧnewが新規に検出したターゲットＴＧである場合も、衝突危険フラグがオフであるものとして処理する。

ターゲット危険度判定処理（ステップＳ７）では、図６に示すように、上記処理対象のターゲットＴＧnewに対してステップＳ５で求めた現在位置のオフセット量Ｄnewが、ステップＳ１で読み込んだ角加速度αに対応する危険判定領域Ａ（図８に示す）に含まれるか否かを判定し（ステップＳ１１）、含まれるときは、ステップＳ１２へ進んで上記処理対象のターゲットＴＧnewに関連付けられた継続カウンタのカウント値を１増加し、ステップＳ１４へ進む。反対に、現在位置のオフセット量Ｄnewが危険判定領域Ａに含まれないときは、ステップＳ１３へ進んで上記処理対象のターゲットＴＧnewに関連付けられた継続カウンタのカウント値をクリアし、ステップＳ１４へ進む。

ステップＳ１４では、継続カウンタのカウント値が所定の閾値Ｎ（例えばＮ＝４）を超えているか否かを判定する。判定の結果、カウント値が閾値Ｎを超えている場合には、上記処理対象のターゲットＴＧnewが車両１と衝突する可能性がある障害物であると判定し、ステップＳ１５へ進んで上記処理対象のターゲットＴＧnewの位置データＴＧＤnewに関連付けられた衝突危険フラグをオンに設定する。反対に、カウント値が閾値Ｎ以下の場合には、上記処理対象のターゲットＴＧnewが上記障害物ではないと判定し、ステップＳ１６へ進んで上記処理対象のターゲットＴＧnewの位置データＴＧＤnewに関連付けられた衝突危険フラグをオフに設定する。これらステップＳ１５又はステップＳ１６の処理を実行することにより、ターゲット危険度判定処理を終了し、図３のステップＳ４へ戻る。

このように、上記ターゲット危険度判定処理は、処理対象のターゲットＴＧnewを前回検出したときの位置データＴＧＤpastに関連付けられた衝突危険フラグがオフであるときに実行され、このターゲット危険度判定処理によって、処理対象のターゲットＴＧnewの今回の位置データＴＧＤnewに関連付けられた衝突危険フラグは、処理対象のターゲットＴＧnewの上記現在位置のオフセット量Ｄnewが今回から過去に遡ってＮ回を超えて連続して危険判定領域Ａに含まれた場合に限りオンに設定され、それ以外の場合にはオフに設定される。

一方、ターゲット危険度継続判定処理（ステップＳ８）では、図７に示すように、上記処理対象のターゲットＴＧnewに対してステップＳ５で求めた現在位置のオフセット量Ｄnewが、ステップＳ１で読み込んだ角加速度αに対応する危険判定領域Ａ（図８に示す）に含まれるか否かを判定し（ステップＳ２１）、含まれないときは、上記処理対象のターゲットＴＧnewが上記障害物ではなくなったと判定し、ステップＳ２３へ進んで上記処理対象のターゲットＴＧnewの位置データＴＧＤnewに関連付けられた衝突危険フラグをオフに設定する。反対に、現在位置のオフセット量Ｄnewが危険判定領域Ａに含まれるときは、上記処理対象のターゲットＴＧnewが上記障害物として継続して存在していると判定し、ステップＳ２２へ進んで上記処理対象のターゲットＴＧnewの位置データＴＧＤnewに関連付けられた衝突危険フラグをオンに設定する。

そして、これらステップＳ２２又はステップＳ２３の処理を実行することにより、ターゲット危険度継続判定処理を終了し、図３のステップＳ４へ戻る。

このように、上記ターゲット危険度継続判定処理は、処理対象のターゲットＴＧnewを前回検出したときの位置データＴＧＤpastに関連付けられた衝突危険フラグがオンであるときに実行され、このターゲット危険度継続判定処理によって、処理対象のターゲットＴＧnewの今回の位置データＴＧＤnewに関連付けられた衝突危険フラグは、処理対象のターゲットＴＧnewの上記現在位置のオフセット量Ｄnewが危険判定領域Ａに含まれている場合にオンに設定され、それ以外の場合にはオフに設定される。

ステップＳ４において、今回読み込んだ全てのターゲットＴＧnewについて前記ステップＳ５〜ステップＳ８の処理を完了したと判定した場合、ステップＳ９へ進んで危険度優先判定処理を実行する。

危険度優先判定処理では、先ず衝突危険フラグがオンに設定された全てのターゲットＴＧnewについて、車両１がターゲットＴＧnewに衝突するまでに要する予想時間（衝突予想時間ＴＴＣ）を、ターゲットＴＧnewと車両１との相対距離と相対速度ＲＶとから演算し、得られた全て衝突予想時間ＴＴＣのうち最小の時間（最短衝突予想時間）が所定時間ｔ１秒以下の場合、警報装置７へ報知指示信号を送信し、警報装置７によってブザー音を発生させる。さらに、最短衝突予想時間が所定時間ｔ２（ｔ２＜ｔ１）秒以下の場合には、ブレーキアクチュエータ６へ制動指示信号を送信し、各車輪に所定の制動力を発生させるとともに、シートベルト巻き取り装置８へシートベルトロック指示信号を送信し、シートベルトの引き出しを禁止する。なお、ターゲットＴＧnewと車両１との相対距離は、ターゲットＴＧnewの位置データＴＧＤnewから演算してもよく、物体検出センサ４が直接検出してもよい。

次に、図９及び図１０を参照して、前方がカーブする直線道路の前方延長線上に道路１０から外れて静止状態のターゲット（例えば看板や標識など）ＴＧが存在する道路を車両１が走行する場合について説明する。

図１０に示すように、車両１が直線道路を直進走行している間は、車両１の進行方向の延長線上又はその近傍に常にターゲットＴＧａが存在し、車両１の予想進路Ｔｒの曲率半径Ｒが無限大となり、予想進路ＴｒがＹ軸とほぼ一致し、ターゲットＴＧａの現在の位置データＴＧＤnewは、Ｙ軸上（予想進路Ｔｒ上）に位置する。また、直進走行時には角加速度αは発生しないため、予想進路Ｔｒから左右両側に向かって等距離の範囲が危険判定領域Ａとなる。このため、現在の位置データＴＧＤnewと予想進路Ｔｒとの距離（現在のオフセット量Ｄnew）は、危険判定領域Ａに含まれる。従って、車両１が直線道路を走行している間は、ＥＣＵ５はターゲットＴＧを検出する度に、ターゲットＴＧを障害物と判定し、その衝突危険フラグをオンに設定して記憶する。但し、この場合、車両１とターゲットＴＧとが充分に離間しているため、衝突予想時間ＴＴＣがｔ１秒を超える可能性が高く、ブザー音が発せられる可能性は低い。

次に、車両１が直線道路からカーブへ進入した初期段階では、図９に示すように、車両１は旋回走行を開始し、車両１の予想進路Ｔｒは曲率半径ＲでＹ軸から離間していくが、ターゲットＴＧａは、車両１の進行方向の延長線上又はその近傍に未だ存在しており、ターゲットＴＧａの現在の位置データＴＧＤnewは予想進路Ｔｒの直ぐ左側に位置する。ここで、右方向への旋回を開始した車両１には右回転方向に角加速度αが発生するため、危険判定領域Ａは、角加速度αが発生していない場合よりも予想進路Ｔｒの左側の範囲が狭くなる。このため、現在の位置データＴＧＤnewと予想進路Ｔｒとの距離（現在のオフセット量Ｄnew）は、危険判定領域Ａから外れる可能性が高くなり、ターゲットＴＧａが障害物か否かの判定を、早期に且つ的確に行うことができる。従って、衝突予想時間ＴＴＣがｔ１秒となる前（ブザー音が発せられる前）に、ターゲットＴＧａが障害物ではないと判定される可能性が高くなり、車両１の運転者に違和感や煩わしさを感じさせてしまうことを抑えることができる。

このように、本実施形態によれば、車両１に角加速度αが発生している場合の方が発生していない場合よりも車両１の進行方向前方側における角加速度αの発生方向にシフトするように危険判定領域Ａが設定されている。このため、車両１に角加速度αが発生する旋回初期段階において、ターゲットＴＧが危険判定領域Ａから外れて障害物ではないと判定される可能性が高くなる。従って、ターゲットＴＧが障害物か否かの判定を早期に且つ的確に行うことができる。

また、危険判定領域Ａを、車両１に発生する角加速度αが増大するほど車両１の進行方向前方側における角加速度αの発生方向に大きくシフトするように設定しているので、車両１に発生する角加速度αの大きさに対応して危険判定領域Ａがシフトし、ターゲットＴＧが障害物か否かの判定をより的確に行うことができる。

以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、この実施形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、この実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論である。

例えば、上記実施形態では、車速センサ２が検出する車速Ｖと回転角速度センサ３が検出するヨーレイトYawとを用いて車両１の予想進路Ｔｒを推定しているが、操舵角センサが検出するステアリングの操舵角や加速度センサが検出する車両１の加速度などの他の走行状態情報を用いて予想進路Ｔｒを推定してもよい。

また、角加速度αをヨーレイトYawの時間的変化率として演算したが、角加速度αを直接検出する角加速度センサを設けてもよい。

また、角加速度αに応じて直線的にシフトする危険判定領域Ａを用いたが、段階的にシフトする危険判定領域を用いてもよい。さらに、車両１に発生する角加速度αの絶対値が所定値以下の場合の危険判定領域を、角加速度αが発生していない場合と同様に設定し、角加速度αの絶対値が上記所定値を超えた場合の危険判定領域を、角加速度αが発生していない場合よりも車両１の進行方向前方側における角加速度αの発生方向にシフトするように設定してもよい。

また、ターゲット危険度判定処理とターゲット危険度継続判定処理とにおいて、同じ危険判定領域Ａを用いたが、危険判定領域を予め複数用意しておき、両処理において異なる危険判定領域を用いてもよい。

また、車両１の予想進路Ｔｒに対する危険判定領域Ａと車両１に発生する角加速度αとの対応関係を危険判定マップとして設定したが、これに代えてテーブルや演算式によって設定してもよい。

さらに、ターゲット危険度継続判定処理において、処理対象のターゲットＴＧnewの現在位置のオフセット量Ｄnewが危険判定領域Ａに含まれている場合に、処理対象のターゲットＴＧnewの過去の位置データＴＧＤpastを用いてターゲットＴＧnewが障害物か否かの判定を行ってもよい。この場合、例えば、処理対象のターゲットＴＧnewの過去の位置データＴＧＤpastのうち危険度判定フラグがオンに設定されているものを選出し、選出した過去の位置データＴＧＤpast（座標値（Ｘpast，Ｙpast））と現在の車両１の予想進路Ｔｒとの間の距離を、現在の位置データＴＧＤnewの場合と同様に、選出した全ての過去の位置についてそれぞれ演算し、演算した過去位置のオフセット量Ｄpastの平均値をオフセット量の平均値IniＤとして演算し、演算したオフセット量の平均値IniＤが危険判定領域Ａに含まれるか否かを判定し、含まれていないとき、ターゲットＴＧnewが障害物ではないと判定すればよい。

本発明の障害物検知装置は、様々な車両に搭載して使用可能である。

本発明の実施形態に係る障害物検知装置を備えた車両の要部を示すブロック図である。 図１の物体検出センサによる検出を説明するための模式図である。 障害物検知処理を示すフローチャートである。 トラッキング処理を説明するための模式図である。 オフセット量を説明するための模式図である。 図３のターゲット危険度判定処理を示すフローチャートである。 図３のターゲット危険度継続判定処理を示すフローチャートである。 危険判定マップを示す模式図である。 車両が直線道路からカーブに進入した状態を示す模式図である。 前方がカーブする直線道路を車両が走行する状態を示す模式図である。

符号の説明

１：車両
２：車速センサ（車両情報検出手段）
３：回転角速度センサ（車両情報検出手段、角加速度取得手段）
４：物体検出センサ（物体検出手段）
５：ＥＣＵ（角加速度取得手段、記憶手段、進路推定手段、衝突判定手段）
６：ブレーキアクチュエータ
７：警報装置
８：シートベルト巻き取り装置

Claims (2)

1. 車両の進行方向前方に存在する物体の当該車両に対する位置情報を検出する物体検出手段と、
   前記車両の走行状態情報を検出する車両情報検出手段と、
   前記車両情報検出手段が検出した走行状態情報に基づいて、前記車両の予想進路を推定する進路推定手段と、
   前記車両の旋回によって当該車両に発生する角加速度を取得する角加速度取得手段と、
   前記車両の予想進路に対する距離の閾値によって規定される危険判定範囲と前記車両に発生する角加速度との対応関係が予め記憶された記憶手段と、
   前記進路推定手段が推定した予想進路に対する前記物体の位置を前記物体検出手段が検出した位置情報から求め、前記角加速度取得手段が取得した角加速度に対応する危険判定範囲を前記記憶手段に記憶された対応関係に基づいて決定し、前記予想進路に対する前記物体の位置と前記決定した危険判定範囲とを比較し、前記予想進路に対する前記物体の位置が前記決定した危険判定範囲に含まれるとき、前記物体が前記車両と衝突する可能性がある障害物であると判定する衝突判定手段と、を備え、
   前記危険判定範囲は、前記車両に角加速度が発生していない場合には、前記予想進路の左右で前記距離の閾値が等しくなり、前記車両に角加速度が発生している場合には、前記角加速度が発生していない場合よりも前記車両の進行方向前方側において前記角加速度の発生方向となる旋回内側にシフトして前記角加速度が発生していない場合よりも旋回外側の前記距離の閾値が小さくなるように設定されている
   ことを特徴とする車両の障害物検知装置。
2. 請求項１に記載の障害物検知装置であって、
   前記危険判定範囲は、前記車両に発生する角加速度の増大に応じて大きくシフトするように設定されている
   ことを特徴とする車両の障害物検知装置。

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