(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
車両が物体と衝突するまでの予想時間である衝突予想時間と、前記車両の進行方向に対する前記物体の横方向のずれ量と、に基づいて、前記物体を監視するか否かの判定を所定時間毎に繰り返す監視判定部であって、
前記横方向のずれ量が所定のしきい値より大きい場合は、前記物体を監視しないとの判定を行い、前記横方向のずれ量が所定のしきい値より小さく、かつ前記衝突予想時間が所定のしきい値より小さい場合には、前記物体を監視するとの判定を行い、前記横方向のずれ量が所定のしきい値より小さく、かつ前記衝突予想時間が所定のしきい値より大きい場合には、前記衝突予想時間が所定のしきい値より小さい状態から当該しきい値より大きい状態に変化したか否かの判定を行い、前記変化した場合には前記物体を監視するとの判定を行い、そうでない場合には前記物体を監視しないとの判定を行う、
監視判定装置。
車両が物体と衝突するまでの予想時間である衝突予想時間と、前記車両の進行方向に対する前記物体の横方向のずれ量と、に基づいて、前記物体を監視するか否かの判定を所定時間毎に繰り返す監視判定方法であって、
前記横方向のずれ量が所定のしきい値より大きい場合は、前記物体を監視しないとの判定を行い、前記横方向のずれ量が所定のしきい値より小さく、かつ前記衝突予想時間が所定のしきい値より小さい場合には、前記物体を監視するとの判定を行い、前記横方向のずれ量が所定のしきい値より小さく、かつ前記衝突予想時間が所定のしきい値より大きい場合には、前記衝突予想時間が所定のしきい値より小さい状態から当該しきい値より大きい状態に変化したか否かの判定を行い、前記変化した場合には前記物体を監視するとの判定を行い、そうでない場合には前記物体を監視しないとの判定を行う、
監視判定方法。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。まず、本発明の実施の形態に係る監視判定装置100を含む車両1の構成について説明する。
【0013】
図1は、監視判定装置100を含む車両1の構成の一例を示す図である。
【0014】
車両1は、例えばトラックやバス等の大型の車両である。
図1に示すように、車両1は、レーダ装置11、カメラ部12、車速検知部13、ブレーキ操作部14、主ブレーキ15、車輪16、補助ブレーキ17、エンジン18、車軸19、監視判定装置100を有する。
【0015】
レーダ装置11は、送信したレーダ送信波が車両1の周囲に存在する物体に反射されて返ってきたレーダ反射波を受信する。そして、レーダ装置11は、送信したレーダ送信波と受信したレーダ反射波との位相差や時間差に基づいて、レーダの反射体である物体との距離や相対速度を検知し、検知結果を監視判定装置100に出力する。
【0016】
本実施の形態においては、レーダ装置11は、主に車両1の前方に存在する物体を検知する。車両1の前方に存在する物体とは、例えば先行車両や、その他の障害物、車両1が走行中の道が曲がっている場合の路側物等を含む。本実施の形態においては、これらの物体をまとめて障害物と称する。
【0017】
カメラ部12は車両1の周囲の画像を撮影し、画像に対して画像解析を行うことにより、車両1の周囲に存在する障害物との距離や相対速度を検知し、検知結果を監視判定装置100に出力する。本実施の形態においては、カメラ部12は、レーダ装置11と同様に、車両1の前方の画像を主に撮影する。これらのレーダ装置11およびカメラ部12により、車両1の特に前方に存在する障害物が好適に検知される。
【0018】
車速検知部13は、車両1の車速を検知する。具体的には、車速検知部13は、例えば後述する車軸19に取り付けられ、車軸19の回転数に応じて車速に関する情報を生成し、生成した情報を監視判定装置100に出力する。
【0019】
ブレーキ操作部14は、車両1の運転席に設けられ、主ブレーキ15に対する操作を受け付ける。主ブレーキ15は、ブレーキ操作部14に対する操作に応じて、車輪16に対する制動力を発生させる。ブレーキ操作部14は例えばブレーキペダルであり、主ブレーキ15はいわゆるフットブレーキである。すなわち、運転者がブレーキ操作部14であるブレーキペダルを踏み込むと、これに応じて主ブレーキ15は車輪16に対する制動力を発生させ、その結果として車両1は減速する。
【0020】
補助ブレーキ17は、例えば排気ブレーキやリターダ等、主ブレーキ15の補助として車両1を制動するための手段である。排気ブレーキは、排気管を閉塞するバルブを設けて排気抵抗を増大させ、エンジン18の回転抵抗を増やすことでエンジンブレーキの作用を強化するものである。また、リターダは、磁力や液体等による抵抗力を車軸19に与え、車軸19の回転を抑えるものである。なお、車軸19は車輪16を取り付けている軸である。
【0021】
監視判定装置100は、レーダ装置11およびカメラ部12が出力した検知結果に基づいて、車両1の前方に障害物が存在する場合に、その障害物を目標物(ターゲット)として設定し、当該障害物を追尾して監視するか否かの判定を行う。
【0022】
また、監視判定装置100は、車両1が監視中の障害物に衝突する可能性があるか否かの判定(衝突判定)を行う。この衝突判定において、車両1が障害物に衝突する可能性があると判定した場合に、監視判定装置100は、車両1と障害物との距離や相対速度に応じて、運転者の操作によらず、衝突を回避あるいは衝突時の衝撃を軽減するために必要な制御を実行させるための指示を出力する。以下では、衝突を回避あるいは衝突時の衝撃を軽減するために必要な制御を、衝突被害軽減制御と称する。
【0023】
衝突被害軽減制御とは、例えば、以下のような制御を含む。すなわち、例えば図示しない警報部により運転者に警報を発報して注意を促す制御や、主ブレーキ15および/または補助ブレーキ17に自動的にブレーキを作動させて車両の速度を落とし、衝突時の被害を軽減する、あるいは衝突自体を回避する制御である。
【0024】
以下では、監視判定装置100の構成および動作について、詳細に説明する。
【0025】
図2は、監視判定装置100の構成の一例を示す図である。
図2に示すように、監視判定装置100は、TTC算出部101、監視判定部102、自動ブレーキ制御部103を有する。
【0026】
TTC算出部101は、レーダ装置11およびカメラ部12から出力された検知結果と、車速検知部13から出力された車両1の車速に基づいて、衝突余裕時間(TTC:Time To Collision)[秒]を算出する。TTCとは、現在の相対速度が維持されると仮定したとき、車両1が障害物に衝突するまでの時間を予測する指標であり、車両1と障害物との距離を車両1に対する障害物の相対速度で除することにより算出される。なお、本実施の形態においては、車両1の車速は障害物の速度と比べて大きく、車両1と障害物の速度に変化がない場合、車両1は障害物に衝突してしまうものとする。
【0027】
監視判定部102は、レーダ装置11およびカメラ部12から出力された検知結果に基づいて、車両1の前方に障害物が存在した場合に、その障害物を目標物に設定し、監視するか否かの判定(監視判定)を行う。なお、本発明において、監視とは、障害物(車両の前方に存在する物体)の位置や移動速度、車両1と障害物との距離や相対速度を継続して収集することを意味する。監視判定部102が障害物を目標物に設定するか否かを判定する監視判定処理の詳細については、後述する。
【0028】
自動ブレーキ制御部103は、TTC算出部101が算出したTTCが所定の値よりも小さくなった場合に、TTCの値の大小に応じた制動力で自動ブレーキを実行する指示を主ブレーキ15および補助ブレーキ17に出力する。なお、自動ブレーキとは、運転者の操作によらず、自動的にブレーキを作動させることを意味する。
【0029】
なお、ここでは自動ブレーキ制御部103は、TTCの値に応じて自動ブレーキの制動力を決定するとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、自動ブレーキ制御部103は、単に車両1と障害物との距離に応じて自動ブレーキの制動力を決定してもよいし、単に車両1の車速や、車両1に対する障害物の相対速度に応じて制動力を決定してもよい。
【0030】
以上、車両1が有する各構成について説明した。以下では、監視判定部102が行う監視判定処理の詳細について説明する。
【0031】
まず、監視判定部102は、レーダ装置11またはカメラ部12から取得した検知結果に基づいて、障害物の横方向における車両1に対するずれ量を検出する。本実施の形態では、このずれ量を横位置オフセットと称する。
【0032】
横位置オフセットは、例えばカメラ部12が車両1の正面方向を撮影した画像において、目標物候補である障害物が画像の中心からずれている量である。すなわち、横位置オフセットは、車両1の進行方向に対する障害物の横方向のずれ量である。あるいは、画像におけるずれ量を、レーダ装置11から取得した車両1と障害物との距離を用いて補正した値を横位置オフセットとしてもよい。また、カメラ部12が撮影した画像を画像解析することにより、車両1が走行中の道路がカーブしていることが検出された場合には、監視判定部102は、画像に基づいて道路の曲率半径を算出し、道路の曲がり量を障害物のずれ量から減じることにより、横位置オフセットに対して道路の曲がりによる影響の補正を行ってもよい。
【0033】
次に、監視判定部102は、所定時間毎に、横位置オフセットの値とTTCの値に基づいて、監視判定処理を行う。
図3は、監視判定処理の考え方について説明するための図である。
【0034】
図3において、横軸は横位置オフセット[m]、縦軸はTTC[秒]である。以下では、各時点における横位置オフセットおよびTTCに対応する位置にプロットされた点をプロット点と称する。
【0035】
図3Aは、横位置オフセットとTTCによる座標平面を所定のしきい値x
thおよび所定のしきい値t
thによって領域AからCに分割した例を示している。監視判定部102は、
図3Aにおいてその時点におけるプロット点がどの領域内に存在するかによって、障害物の監視を行うか否かを判定する。
【0036】
その時点において、横位置オフセットがしきい値x
thより小さく、TTCがt
thより小さい場合、すなわちプロット点が
図3Aに示す領域A内である場合、監視判定部102は、障害物を監視するとの判定を行う。なお、プロット点が
図3Aに示す領域A内に存在する場合とは、車両1が障害物に衝突する可能性がある(高い)場合である。
【0037】
一方、その時点において、横位置オフセットがしきい値x
thより大きい場合、すなわちプロット点が
図3Aに示す領域B内である場合、監視判定部102は、障害物を監視しないとの判定を行う。これは、横方向のずれ量が大きいため、車両1が現在の速度で直進し続けても障害物に衝突の可能性がない(低い)からである。
【0038】
また、その時点において、横位置オフセットがしきい値x
thより小さく、TTCがt
thより大きい場合、すなわちプロット点が
図3Aに示す領域C内である場合、監視判定部102は、TTCがしきい値t
thより小さい値からしきい値t
thより大きい値へ変化した場合、すなわちプロット点が領域Aから領域Cへ移行してきた場合のみ、障害物の監視判定を前回の判定結果と同じ監視するとの判定を行い、それ以外の場合は監視しないとの判定を行う。
【0039】
以下、
図3Bおよび
図3Cを参照して具体例を挙げる。
図3Bおよび
図3Cは、
図3Aに示す領域間の移行の例を示す図である。
図3Bにおいて、矢印P1は、時間の経過に伴ってプロット点が領域Aから領域Cへ移行したことを示している。
【0040】
上述したように、その時点におけるプロット点が領域A内である場合には、監視判定部102は、障害物を目標物に設定し、監視するとの判定を行う。これは、横方向のずれ量が小さく、衝突までの余裕時間が短い領域Aでは、車両1が障害物に衝突する可能性があるからである。
【0041】
ここで、上述したように、TTCの値が所定のしきい値t
thより小さい所定の値よりも小さくなると、自動ブレーキ制御部103がTTCの値の大小に応じた制動力で自動ブレーキを実行する指示を主ブレーキ15および補助ブレーキ17に出力する。これにより、主ブレーキ15および/または補助ブレーキ17が自動ブレーキを実行すると、車両1の車速が減じることになる。
【0042】
車速が小さくなると、車両1と障害物との距離が大きくなり、TTCが増大する場合がある。この場合、自動ブレーキの効果により、
図3Bの矢印P1に示すように、TTCが増大し、プロット点が領域Aから領域Cに移行する。
【0043】
このようにTTCの変化によりプロット点が領域Aから領域Cに移行した場合には、監視判定部102は上述したように前回の判定結果と同じ、障害物を監視する(監視を継続する)との判定を行う。
【0044】
一方、
図3Cの矢印P2に示すように、時間の経過に伴ってプロット点が領域Bから領域Cへ移行することがある。プロット点が領域B内である場合、上述したように、監視判定部102は、障害物を目標物に設定せず、この障害物を監視しないとの判定を行う。これは、横方向のずれ量が大きいため、車両1との衝突の可能性がないと判断できるからである。そして、プロット点が領域Bから領域Cに移行した場合、監視判定部102は、上述したように前回の判定結果と同じとするので、監視判定部102は障害物を目標物に設定せず、この障害物を監視しないとの判定を行う。
【0045】
このように、監視判定部102は、プロット点が領域C内である場合、かつプロット点が時間の経過に伴うTTCの変化により領域Aから領域Cに移行した場合には、障害物を監視するとの判定を行う。一方、プロット点が領域C内である場合で、プロット点が時間の経過に伴って領域Bから領域Cに移行した場合には、監視判定部102は、障害物を監視しないとの判定を行う。また、図示は省略するが、初回の判定時にプロット点が領域C内である場合も、領域Bから領域Cに移行した場合と同様に、監視判定部102は、障害物を監視しないとの判定を行う。
【0046】
プロット点が時間の経過に伴ってTTCの変化により領域Aから領域Cに移行した場合に、監視判定部102が障害物を監視するとの判定を行う理由は、例えば以下の通りである。プロット点が領域Aから領域Cに移行する場合とは、以前目標物に設定していた障害物がTTCの変化により監視条件から外れた場合である。しかしながら、車両1が運転者の操作により加速したり、あるいは障害物が減速したりした場合等に、再びTTCが小さくなってプロット点が領域Aに戻る可能性がある。このような場合を考慮すると、当該障害物を継続して監視することが好ましい。
【0047】
一方、プロット点が領域Bから領域Cに移行する場合は、元々目標物に設定されていない障害物の横位置オフセットが小さくなった場合、すなわち、例えば他の車線にいた前方の車両が車線変更により車両1と同一車線の前方に移動してきた場合等が想定される。このような場合には、元々車両1と障害物とのTTCは小さくなく、衝突の可能性は低いものであることから、当該障害物を新たに目標物に設定する必要はその時点では低いと考えられる。このため、監視判定部102は、このような場合には障害物を目標物に設定せず、監視しないとの判定を行う。また、初回の判定時にプロット点が領域C内である場合は、障害物を監視する条件が満たされていないので、その障害物を監視しないとの判定を行う。
【0048】
このように監視判定を行うことにより、車両1と障害物(目標物)の挙動に応じた障害物の監視を行うことができるようになる。
【0049】
次に、監視判定部102の動作例について説明する。
図4は、監視判定部102の動作例について説明するためのフローチャートである。監視判定部102は、レーダ装置11またはカメラ部12から取得した検知結果に基づいて、ある時点における横位置オフセットの値を検出し、その値が所定のしきい値x
thより小さいか否かを判定する(ステップS1)。
【0050】
ステップS1において横位置オフセットの値が所定のしきい値x
thよりも小さいと判定された場合、次に監視判定部102は、TTC算出部101から取得したTTCの値が所定のしきい値t
thより小さいか否かを判定する(ステップS2)。
【0051】
ステップS2において、TTCの値が所定のしきい値t
thよりも小さいと判定されなかった場合、監視判定部102は、TTCが変化することにより、
図3における領域Aから領域Cにプロット点が移行したか否かを判定する(ステップS3)。ステップS3において、
図3における領域Aから領域Cにプロット点が移行したと判定された場合には、フローは後述するステップS4に進み、そうでない場合には、後述するステップS5に進む。
【0052】
一方、ステップS2においてTTCの値が所定のしきい値t
thより小さいと判定された場合および、ステップS3において領域Aから領域Cにプロット点が移行したと判定された場合には、監視判定部102は、障害物を監視するとの判定を行う(ステップS4)。
【0053】
また、ステップS1において、横位置オフセットの値が所定のしきい値x
thより小さいと判定されなかった場合および、ステップS3において領域Aから領域Cにプロット点が移行したと判定されなかった場合は、監視判定部102は、障害物を監視しないとの判定を行う(ステップS5)。
【0054】
そして、ステップS3およびステップS5において監視判定部102が監視判定を行うと、フローはステップS1に戻る。このように、監視判定部102は、所定時間毎に
図3に示すような監視判定を繰り返す。
【0055】
以上説明したように、本発明の実施の形態に係る監視判定装置は、車両1が障害物と衝突するまでの予想時間である衝突予想時間(TTC)と、車両1の進行方向に対する障害物の横方向のずれ量(横位置オフセット)と、に基づいて、障害物を監視するか否かの判定を所定時間毎に繰り返す監視判定部102であって、監視判定部102は、横位置オフセットが所定のしきい値より大きい場合(
図3に示す領域Bの場合)は、障害物を監視しないとの判定を行い、横位置オフセットが所定のしきい値より小さく、かつTTCが所定のしきい値より小さい場合(
図3に示す領域Aの場合)には、障害物を監視するとの判定を行い、横位置オフセットが所定のしきい値より小さく、かつTTCが所定のしきい値より大きい場合(
図3に示す領域Cの場合)には、衝突予想時間が所定のしきい値より小さい状態から当該しきい値より大きい状態に変化したか否かの判定を行い、変化した場合には障害物を監視するとの判定を行い、そうでない場合には障害物を監視しないとの判定を行う。
【0056】
このような構成により、横位置オフセットが所定のしきい値より小さく、かつTTCが所定のしきい値より大きい場合すなわち
図3においてプロット点が領域C内である場合には、TTCが変化することにより、領域Aから領域Cに移行してきた場合のみ、監視判定部102は、障害物を監視するとの判定を行い、そうでない場合は、障害物を監視しないとの判定を行う。このように監視判定を行うことにより、車両1と障害物(目標物)の挙動に応じた障害物の監視を行うことができるようになる。
【0057】
上記実施の形態は、本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定されることはない。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【0058】
なお、上述した監視判定装置100では、例えば図示しない磁気ディスク、光学ディスク、フラッシュメモリ等の記憶媒体に記憶されたデータ記録プログラムが図示しないCPU等の演算装置に実行されることにより上述した動作を行う。あるいは、監視判定装置100は、ハードウェア回路を用いて実現されてもよい。また、監視判定装置100において実行されるデータ記録プログラムは、記憶媒体に記憶されて提供される他、インターネット等の公衆通信網を介して提供されるようにしてもよい。