JP2005031967A - Vehicle control system for coping with collision - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicle control system for performing practical control coping with a collision. <P>SOLUTION: The system performs auto-cruise-control (ACC) and pre-crash-safety (PCS) control, based on information related to a vehicle preceding an immediately leading vehicle which exists ahead of the immediately leading vehicle. Specifically, based on the deceleration G<SB>Cff</SB>(S302, S306) of the vehicle preceding the immediately leading vehicle, a time of collision (S301, S305) and a vehicle-to-vehicle time Ta<SB>Cff-Cf</SB>(S303, S307) between the vehicle preceding the immediately leading vehicle and the immediately leading vehicle, or the like, the system presumes the possibility of collision between the vehicles, when the possibility is high, decides that the possibility of collision between own vehicle and the immediately leading vehicle is high likewise, and changes (S304, S309) the configuration of operation of a seat belt device, a braking device, or the like. For instance, the system moves up the timing of operation start of these devices, or increases the operation amount and application force therefor. By means of a millimeter wave radar, the position of a vehicle existing beyond a leading vehicle can be grasped. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、いわゆるACC制御,PCS制御といった車両の衝突防止、車両の衝突からの乗員の保護といった車両衝突に対応するための車両制御システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、自動車等の車両の制御に関して、自車両の前方に存在する前方存在物との衝突に対応するための制御技術の開発が進んでいる。かかる制御として、例えば、前方存在物との衝突を防止するあるいは衝突を回避するといった制御も存在し、また、衝突が発生した場合を想定して乗員の保護の保護を図るといった制御も存在する。前者の代表的なものとして、例えば、いわゆるACC制御(Auto−Cruise−Controlあるいは Adaptive−Cruise−Control)がよく知られている。ACC制御は、概して言えば、先行車両との車間状態が設定された状態で前方車両に追従するように、エンジン装置等の出力の調整等を行うといった制御である。また、後者の代表的なものとして、いわゆるPCS制御(Pre−Clash−Safety)がよく知られている。PCS制御は、概して言えば車両の衝突を予測して、シートベルト等の保護装置を衝突前に作動させるといった制御である。このような衝突対応制御に対しては、より実用的であることが常に望まれている。
【0003】
これまでの衝突対応制御は、例えば、下記〔特許文献1〕に記載されているように、直前走行車両の状態によって制御を行うことが一般的であった。これに対し、例えば、下記〔特許文献2〕に記載の技術では、直前走行車両の前方を走行する車両の情報を入手して、両者の衝突可能性を判断して、自車両の衝突を回避する制御が記載されている。
【0004】
【特許文献1】
特開2000−95130号公報
【特許文献2】
特開平5−238367号公報
【0005】
上記特許文献2に記載の技術では、玉突き衝突を回避するいう点において、より進んだ制御が行われているが、先行車両、特に先行車両の前方に存在する車両の情報は、直前車両あるいは地上設備に設けられた送信器から送られた情報を受信して取得するようにされている。ところが、車々間通信,車両と地上設備との通信によって他車両の走行速度,自車両との車間距離等を取得するといった技術は、インフラストラクチャの整備が進んだ段階での技術であり、現在において実用的な技術とはなり得ない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題,課題解決手段および効果】
そこで、本発明は、実用的な衝突対応制御を行うことができる車両制御システムを得ること課題としてなされたものであり、本発明によって、下記各態様の衝突対応車両制御システムが得られる。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも本発明の理解を容易にするためであり、本明細書に記載の技術的特徴およびそれらの組合わせが以下の各項に記載のものに限定されると解釈されるべきではない。また、一つの項に複数の事項が記載されている場合、それら複数の事項を常に一緒に採用しなければならないわけではない。一部の事項のみを選択して採用することも可能である。
【0007】
なお、以下の各項において、(1)項が請求項1に相当し、(4)項が請求項2に、(5)項が請求項3に、(9)項が請求項4に、(10)項が請求項5に、(11)項が請求項6に、(12)項が請求項7に、(14)項が請求項8に、(15)項が請求項9に、(16)項が請求項10に、それぞれ相当する。
【0008】
(1)自車両が走行を予定する走行線上に存在する複数の前方存在物を探知可能なレーダ装置を備え、それら複数の前方存在物の各々についての情報であって少なくとも自車両に対する位置に関する情報を含む存在物情報を取得する存在物情報取得装置と、
自車両を減速させる車両減速装置,衝突時に乗員を保護する乗員保護装置等、自車両が前方存在物に衝突する可能性が高い状態において作動する作動装置と、
前記存在物情報取得装置によって取得された前記存在物情報に基づいて、前記作動装置の制御を行う衝突対応制御装置と
を含む衝突対応車両制御システムであって、
前記衝突対応制御装置が、自車両の直前の先行車両である前方存在物としての直前先行車両に衝突する可能性が高い状態において前記作動装置の作動の制御を行うものであり、かつ、前記存在物情報取得装置によって取得された、前記直前先行車両の前方に存在する前方存在物である直前車前方存在物についての存在物情報に基づいて、前記作動装置の制御を行うことを特徴とする衝突対応車両制御システム。
【0009】
本項に記載の態様の制御システムは、平たく言えば、自身が備えるレーダ装置によって、直前先行車両の前方に存在する前方存在物の状態を把握し、その状態に基づいて作動装置の制御を行うシステムである。自身の有する装備のみによって、直前車前方存在物の情報を取得できることから、実用的なシステムであり。また、直前車前方存在物の状態に基づいて、自車両の直前先行車両への衝突の可能性の高さを判断すれば、より実際的な制御が可能となる。
【0010】
本システムの中核をなす「衝突対応制御装置」は、コンピュータを主体とし、ACC制御,PCS制御等の衝突対応制御を行う制御装置とすることが可能である。ACC制御は、設定された車速の範囲内において先行車両への追従を目的とする制御であり、詳しくは、先行車両との衝突を防止すべく、先行車両との車間状態を適正に維持する制御である。PCS制御は、前方存在物への衝突が予測される場合に、衝突に先駆けて乗員保護装置の作動(作動の準備を含む)を開始する、あるいは、衝突を回避するための制動等を行うといった制御である。このように、衝突対応制御には種々のものが存在するが、衝突対応制御装置は、それらのいずれをも実行可能な制御装置であってもよく、また、いずれか1以上の制御を実行可能な制御装置であってもよい。「前方存在物(直前先行車両)への衝突の可能性」は、衝突対応制御の種類によってその程度に差があり、一律に取り扱われるものではない。つまり、衝突の可能性は制御の種類によって異なる相対的な概念である。例えば、一般的には、PCS制御の場合は、ACC制御の場合と比較して、より衝突の可能性の高い状態において作動装置の作動が開始するように設定される。
【0011】
衝突対応制御において、自車両が前方存在物に衝突する可能の高さは、前方存在物との距離,前方存在物に対する到達時間,衝突時間等のパラメータによって判断するのが便利である。(以下、これら、距離,到達時間,衝突時間等を、衝突に関連する2物間の相対関係を規定するパラメータとして、「衝突関連相対関係パラメータ」、または、略して「相対関係パラメータ」と呼ぶ場合がある。到達時間とは、現在の自車速のままで前方存在物の存在する位置まで到達するのに必要な時間であり、前方存在物の移動速度に依拠しない時間である。これに対し、衝突時間とは、前方存在物との相対速度が維持された場合に、前方存在物と衝突するのに必要な時間である。前方存在物が先行車両である場合には、上記距離は車間距離と、上記到達時間は車間時間と呼ぶことができる。)例えば、衝突対応制御においては、直前存在物が直前走行車両である場合には、その直前走行車両についての相対関係パラメータのみによって、直前走行車両との衝突の可能性を直接的に判断することができる。
【0012】
本項に記載の衝突対応制御装置は、例えば上記相対関係パラメータに基づいて行われる直前先行車両への衝突の可能性の判断に加え、あるいはその判断に代えて、直前車前方存在物の状態に基づいて、直前先行車両と自車両の衝突の可能性を判断し、その判断に基づいて作動装置の制御を行うものである。具体的に言えば、例えば、直前車前方存在物と自車両との相対関係パラメータに基づいて、直前車前方存在物と自車両との関係を推測することで、直前車前方存在物との間に存在する直前先行車両との衝突の可能性を判断し、その判断に基づいて作動装置の制御を行う態様とすることができる。また、例えば、直前車前方存在物の移動速度(先々行車両である場合には走行速度),直前車前方存在物が移動物体である場合のそれの減速度等の直前車前方存在物自体の状態を示すパラメータ、直前車前方存在物と直前先行車両との間の上記相対関係パラメータ等に基づいて、直前車前方存在物と直前先行車両との衝突の可能性を推測することで、直前先行車両と自車両との衝突の可能性を判断し、その判断に基づいて作動装置を制御する態様とすることができる。以上のような制御を行えば、直前走行車両と自車両との関係のみに基づいて直前走行車両との衝突の可能性を直接的に判断する場合と比較して、作動装置の作動の遅れを低減させることができ、また、作動状態の適切化を図ることが可能である
【0013】
直前先行車両との衝突の可能性に基づく制御態様として、例えば、衝突の可能性に応じた作動装置の作動形態(作動開始の条件,作動状態等を含む概念である)を決定し、その作動形態に従った制御を行う態様を採用することが可能である。具体的には、例えば、作動開始の条件に関して、衝突の可能性が高い場合に、低い場合と比較して、作動装置の作動を開始させるタイミングを早めるような制御を、また、作動状態に関して、衝突の可能性が高い場合に、低い場合と比較して、作動装置の作動によって得られる効果を増大させるような制御を、さらには、それら2つの制御を合わせた制御、つまり、タイミングを早めかつ効果を増大させるような制御を採用することもできる。なお、作動装置の作動を開始させるタイミングを早めるような制御、および、作動装置の作動によって得られる効果を増大させるような制御に関する説明は、後述する。
【0014】
衝突対応制御装置の具体的な機能構成に関して例示すれば、本項に記載の衝突対応制御装置は、(a)存在物情報取得装置から存在物情報を入手する存在物情報入手部と、(b)存在物情報入手部が入手した存在物情報に基づいて、制御における対象となる前方存在物である直前車前方存在物を特定する制御対象物特定部と、(c)特定された直前車前方存在物の存在物情報に基づいて作動装置の作動形態を決定する作動形態決定部と、(d)決定された作動形態に従って、作動装置の作動を制御する作動制御部とを含む構成とすることができる。例えば、前述の直前先行車両との衝突の可能性に基づく制御を行う場合には、その衝突の可能性に応じた作動形態を決定するように構成すればよい。
【0015】
「作動装置」は、特に限定されるものではなく、例えば、上記例示列挙した自車両を減速させる車両減速装置,衝突時に乗員を保護する乗員保護装置の他、衝突対応制御によって制御可能な各種の車両搭載装置が作動装置となり得る。「車両減速装置」は、例えば、ブレーキ装置(液圧ブレーキ装置等)が代表的なものであるが、エンジンブレーキ,回生ブレーキ等による制動力も期待できることから、広く、エンジン装置,車両駆動モータ装置等の車両駆動力発生装置も車両減速装置に含ませることができ、また、それらの制動力をより効果的なものとするためにギヤチェンジを制限するような場合にあっては、トランスミッション装置も車両減速装置の一部とすることができる。「乗員保護装置」は、例えば、シートベルト装置(プリテンショナ付きのものが望ましい),エアバッグ装置,ステアリングコラムに衝撃吸収機構を備えたステアリング装置,衝撃発生時に退避してその衝撃を吸収するブレーキペダル等のペダル装置等が該当する。またその他の車両搭載装置として、例えば、衝突を回避するための操舵機構を備えたステアリング装置、衝撃を減少させるために車高を変化させることのできるサスペンション装置,後方の車両に衝突の可能性を報知するブレーキランプ等の後方表示灯装置や通信装置等も、本項に記載の作動装置に該当する。
【0016】
本項における「前方存在物」は、走行車両のような移動物であってもよく、また、路上に停止する停車車両や、路上に放置、設置された障害物等の静止物であってもよい。本項における「直前先行車両」は、直接の衝突が予想される直前存在物であり、走行車両であるが、その前方に存在する「直前車前方存在物」は、走行車両にのみ限定されるものではなく、静止物であってもよい。なお、制御における対象とされる前方存在物は、衝突という現象に鑑みた制御を行うことから、車両が走行を予定する走行車線(任意に設定された幅を有する車線として観念できるものであり、路面に描かれた車線とは同一である必要はない)である自車線上に存在する自車線上存在物であるあることが望ましく、直前先行車両および直前車前方存在物は、自車線上存在物の中から特定されることが望ましい。
【0017】
本項に記載のシステムによる衝突対応制御は、直前先行車両の直前に位置する1つの前方存在物を直前車前方存在物として行われるものであってもよく、また、その1つの前方存在物を含んで直前先行車両の前方に存在する複数の前方存在物を直前車前方存在物として行われるものであってもよい。つまり、直前車前方存在物は1つに限られず、複数のものが制御のための対象物とされた態様の衝突対応制御を行うことができる。具体的には、例えば、複数の先々行車両の状態に基づいて直前先行車両と自車両との衝突の可能性を判断して制御を行うような態様も含まれるのである。
【0018】
(2)前記レーダ装置が、存在物情報として、前記複数の前方存在物の各々と自車両との距離,その各々の自車両に対する方位,その各々と自車両との相対速度のうちの少なくとも1つを取得するものである(1)項に記載の衝突対応車両制御システム。
【0019】
これらの情報は、衝突対応制御において必要な自車両と前方存在物との関係に関する情報として有効なものである。例えば、これらの情報を基に、前方存在物が自車両が走行を予定する車線である自車線上に存在するか否かを判定することも可能であり、また、前述の到達時間,衝突時間等の情報を取得することが可能である。なお、利便性を考慮すれば、上記列挙した3つの情報を同時に取得できるレーダ装置とすることが望ましい。
【0020】
(3)前記レーダ装置が、ミリ波レーダ装置である(1)項または(2)項に記載の衝突対応車両制御システム。
【0021】
ミリ波を検知波とするレーダ装置は、比較的長い波長の電波を検知波とするレーダ装置であり、レーザを利用したレーダ装置等とは異なり、回折現象,路面等による反射等を利用して、直前走行車両に少なくともその一部が隠れた前方存在物であっても、それの距離,方位,相対速度等の情報を取得可能ある。後に詳しく説明するが、FM−CWレーダ装置であってデジタル・ビーム・フォーミング(DBF)技術による走査が可能なレーダ装置であることが望ましい。
【0022】
(4)前記存在物情報取得装置が、前記直前先行車両についての存在物情報をも取得するものであり、前記衝突対応制御装置が、さらに取得された直前先行車両についての存在物情報に基づいて、前記作動装置を制御するものである(1)項ないし(3)項のいずれかに記載の衝突対応車両制御システム。
【0023】
衝突対応制御において直接の衝突が予想される前方存在物は直前先行車両であるため、本項に記載のシステムのように、直前先行車両についての情報を取得して、それに基づく制御を行うことが望ましい。例えば、直前先行車両と自車両との距離,相対速度等を取得することにより、直前先行車両についての上記相対関係パラメータを求め、そのパラメータに基づいてACC制御,PCS制御等を行うような態様とすることが可能である。そして、その制御を基礎としてさらに直前車前方存在物の状態に依拠する制御を行うシステムとする場合には、上記パラメータに依拠する条件の下で作動装置の作動を開始させることを前提とし、その作動装置の作動形態を、直前車前方存在物についての存在物情報に基づいて変更するような態様のシステムとすることが可能である。
【0024】
(5)前記衝突対応制御装置が、前記直前先行車両と前記直前車前方存在物との衝突の可能性を推測し、その推測結果に基づいて、前記作動装置の制御を行うものである(1)項ないし(4)項のいずれかに記載の衝突対応車両制御システム。
【0025】
直前先行車両と直前車前方存在物との衝突の可能性が高いと推測される場合は、自車両と直前先行車両との衝突の可能性が高いと判断することが可能である。例えば、直前先行車両が衝突したり,衝突を回避するために急減速を行うこと等に起因して、自車両が直前先行車両に衝突する可能性が高くなるのである。本項に記載の記載のシステムは、例えば、直前先行車両と直前車前方存在物の衝突の可能性が高いと推測される場合に、自車両と直前走行車両との衝突の可能性も高いと判断し、その判断に基づいて衝突対応制御を行う態様とすることができる。
【0026】
(6)前記存在物情報取得装置が、前記直前先行車両の前方を走行する走行車両である先々行車両についての存在物情報を、前記直前車前方存在物の存在物情報として取得するものであり、前記衝突対応制御装置が、前記直前先行車両と前記先々行車両との衝突の可能性を推測し、その推測結果に基づいて、前記作動装置の制御を行うものである(5)項に記載の衝突対応車両制御システム。
【0027】
本項に記載の態様は、直前車前方存在物が走行車両である場合の制御に関するものであり、例えば、車両の多重衝突(いわゆる玉突き衝突)をも想定した衝突対応制御を行うことのできる態様である。
【0028】
(7)前記衝突対応制御装置が、前記推測された前記直前先行車両と前記直前車前方存在物との衝突の可能性が高い場合に、低い場合に比較して、前記作動装置の作動を開始させるタイミングを早める制御を行うものである(5)項または(6)項に記載の衝突対応車両制御システム。
【0029】
本項に記載の態様は、上記直前先行車両と直前車前方存在物の衝突の可能性に基づく制御の一態様である。作動装置の作動を開始させるタイミングを早めれば、作動装置の作動の遅れを低減させることが可能である。「作動装置の作動を開始させるタイミングを早める」態様には、ACC制御,PCS制御による作動装置の開始条件を緩和する態様が含まれる。例えば、自車両と直前先行車両と上記相対関係パラメータに依拠する開示条件である場合に、そのパラメータの値が両者の衝突の可能性が低いことを示す値であっても、作動装置を作動させる態様である。具体的には、例えば、ACC制御において、自車両を減速させるタイミング、詳しくは、エンジン等の出力制限,トランスミッションのシフトダウン,液圧ブレーキの作動を早めたりすることや、PCS制御において、シートベルトに衝突前張力を付与して乗員を拘束するプリテンショナの作動のタイミングを早めたり、緊急ブレーキのタイミングを早めたりする態様とすることが可能である。なお、作動装置の作動開始のタイミングは、連続的に早められるような態様であってもよく、また、段階的な制御モードを設定し、その制御モードに応じて段階的に早められるような態様であってもよい。
【0030】
(8)前記衝突対応制御装置が、前記推測された前記直前先行車両と前記直前車前方存在物との衝突の可能性が高い場合に、低い場合に比較して、前記作動装置の作動によって得られる効果を増大させる制御を行うものである(5)項ないし(7)項のいずれかに記載の衝突対応車両制御システム。
【0031】
本項に記載の態様は、上記直前先行車両と直前車前方存在物の衝突の可能性に基づく制御の一態様である。作動装置の作動によって得られる効果を増大させれば、より確実に作動装置の機能を発揮させることが可能である。「作動装置の作動によって得られる効果を増大させる」態様は、平たく言えば、作動装置の作動量を大きくしたり,作動装置が発揮する力を大きくしたりする態様である。その態様には、例えば、ACC制御,PCS制御における自車両の減速効果,乗員保護効果を増大させる態様が含まれ、具体的には、例えば、ACC制御において行われる自車両の減速の際の減速度を、通常の場合と比較して大きくするような態様、より具体的には、ブレーキ装置が液圧式ブレーキシリンダを備えた装置である場合に、そのシリンダの液圧を高くするような態様とすることができる。また、PCS制御において、前述のプリテンショナによるシートベルトの引込量を多くする等して、衝突前におけるシートベルトの引張荷重を通常に比較して大きくするような態様とすることができる。なお、作動装置の作動による効果は、連続的に増大させられるような態様であってもよく、また、段階的な制御モードを設定し、その制御モードに応じて段階的に増大させられるような態様であってもよい。
【0032】
(9)前記存在物情報取得装置が、前記直前先行車両の前方を走行する走行車両である先々行車両についての存在物情報を、前記直前車前方存在物の存在物情報として取得するものであり、前記衝突対応制御装置が、取得された先々行車両情報に基づいて前記先々行車両の減速度を推定し、その推定された先々行車両の減速度に基づいて、前記作動装置の制御を行うものである(1)項ないし(8)項のいずれかに記載の衝突対応車両制御システム。
【0033】
直前車前方存在物が、直前先行車両の前方を走行する先々行車両である場合、先々行車両が急激なブレーキをかけたようなときには、それに対応して直前先行車両が急激なブレーキをかける、さらには、直前先行車両が止まりきれずに先々行車両に衝突する等することから、自車両が直前先行車両に衝突する可能性が高くなる。本項に記載のシステムは、例えば、先々行車両の減速度を検知し、その減速度が大きい、すなわち急減速である場合に、自車両と直前先行車両との衝突の可能性が高いと判断して、衝突対応制御を行う態様とすることができる。先々行車両の減速度は、例えば、その車両と自車両との相対速度が検知できる場合は、その相対速度と自車両の走行速度とからその車両の走行速度を演算し、その走行速度の変化から取得することが可能である。また、検知される相対速度の変化から、相対的な減速度を取得し、その相対的な減速度を先々行車両の減速度とみなすことも可能である。なお、本項に記載のシステムは、先々行車両の減速度に基づいて直前先行車両と先々行車両との衝突の可能性を推測して制御を行うシステムと観念することもでき、その観点からすれば、本項に記載のシステムは、前述したところの、直前先行車両と直前車前方存在物との衝突の可能性を推測し、その推測結果に基づく制御を行うシステムの一態様となり得る。
【0034】
(10)前記衝突対応制御装置が、前記推定された先々行車両の減速度が大きい場合に、小さい場合に比較して、前記作動装置の作動を開始させるタイミングを早める制御を行うものである(9)項に記載の衝突対応車両制御システム。
【0035】
本項に記載の態様は、上記先々行車両の減速度に基づく制御の一態様である。作動装置の作動を開始させるタイミングを早めれば、作動装置の作動の遅れを低減させることが可能である。「作動装置の作動を開始させるタイミングを早める」態様については、先の説明における態様と同様である。
【0036】
(11)前記衝突対応制御装置が、前記推定された先々行車両の減速度が大きい場合に、小さい場合に比較して、前記作動装置の作動によって得られる効果を増大させる制御を行うものである(9)項または(10)項に記載の衝突対応車両制御システム。
【0037】
本項に記載の態様は、上記先々行車両の減速度に基づく制御の一態様である。作動装置の作動によって得られる効果を増大させれば、より確実に作動装置の機能を発揮させることが可能である。「作動装置の作動によって得られる効果を増大させる」態様については、先の説明における態様と同様である。
【0038】
(12)前記存在物情報取得装置が、前記直前先行車両についての存在物情報をも取得するものであり、前記衝突対応制御装置が、その取得された直前先行車両についての存在物情報と前記取得された直前車前方存在物についての存在物情報とに基づいて、前記直前先行車両と前記直前車前方存在物との距離,直前先行車両が直前車前方存在物の位置に到達するまでの時間,直前先行車両と直前車前方存在物とが衝突するまでの時間のうちの少なくとも1つのものを推定し、その推定された1つのものに基づいて、前記作動装置の制御を行うものである(1)項ないし(11)項のいずれかに記載の衝突対応車両制御システム。
【0039】
本項に記載のシステムは、直前先行車両と直前車前方存在物との間の上記相対関係パラメータに基づいて制御を行なうシステムである。ここに掲げた各パラメータは、直前先行車両と直前車前方存在物との衝突の可能性を推測するのに好都合なパラメータであり、そのことを考慮すれば、本項に記載のシステムは、前述したところの、直前先行車両と直前車前方存在物との衝突の可能性を推測し、その推測結果に基づく制御を行うシステムの一態様となり得る。なお、上記各パラメータは、その値が小さいほど、直前先行車両と直前車前方存在物との衝突の可能性が高いと推測することができ、また、自車両と直前先行車両との衝突の可能性が高いと判断できるパラメータである。
【0040】
(13)前記存在物情報取得装置が、前記直前先行車両の前方を走行する走行車両である先々行車両についての存在物情報を、前記直前車前方存在物の存在物情報として取得するものであり、前記衝突対応制御装置が、その取得された先々行車両についての存在物情報と前記取得された直前先行車両についての存在物情報とに基づいて、前記直前先行車両と前記先々行車両との車間距離,車間時間,衝突時間のうちの少なくとも1つのものを推定し、その推定された1つのものに基づいて、前記作動装置の制御を行うものである(12)項に記載の衝突対応車両制御システム。
【0041】
本項に記載の態様は、直前車前方存在物が走行車両である場合の制御に関するものであり、例えば、多重衝突(いわゆる玉突き衝突)をも想定した衝突対応制御を行うことのできる態様である。
【0042】
(14)前記衝突対応制御装置が、前記推定された少なくとも1つのものの値が小さい場合に、大きい場合に比較して、前記作動装置の作動を開始させるタイミングを早める制御を行うものである(12)項または(13)項に記載の衝突対応車両制御システム。
【0043】
本項に記載の態様は、上記直前先行車両と直前車前方存在物との間の相対関係パラメータに基づく制御の一態様である。作動装置の作動を開始させるタイミングを早めれば、作動装置の作動の遅れを低減させることが可能である。「作動装置の作動を開始させるタイミングを早める」態様については、先の説明における態様と同様である。
【0044】
(15)前記衝突対応制御装置が、前記推定された少なくとも1つのものの値が小さい場合に、大きい場合に比較して、前記作動装置の作動によって得られる効果を増大させる制御を行うものである(12)項ないし(14)項のいずれかに記載の衝突対応車両制御システム。
【0045】
本項に記載の態様は、上記直前先行車両と直前車前方存在物との間の相対関係パラメータに基づく制御の一態様である。作動装置の作動によって得られる効果を増大させれば、より確実に作動装置の機能を発揮させることが可能である。「作動装置の作動によって得られる効果を増大させる」態様については、先の説明における態様と同様である。
【0046】
(16)前記存在物情報取得装置が、前記前方存在物が自車両の前方を走行する先行車両である場合において、その先行車両の操作状態を後方の車両に示唆する操作状態示唆情報を取得する操作状態示唆情報取得装置を備え、前記衝突対応制御装置が、取得された操作状態示唆情報に基づいて、前記作動装置の制御を行うものである(1)項ないし(15)項のいずれかに記載の衝突対応車両制御システム。
【0047】
例えば、先行車両がブレーキ操作を行った場合,前方との車間距離が詰って徐行するためにハザードランプを操作する場合等に、自車両が直前先行車両に衝突する可能性が高くなるものと推察される。したがって、そのような先行車両の操作状態を示唆する情報は、自車両の直前先行車両への衝突の可能性を判断する有効な情報となる。また、逆に、アクセル(スロットル)を操作している場合、先行車両は加速中であり、衝突の可能性が低くなったものと推認することも可能である。本項に記載のシステムは、そのような操作状態示唆情報を利用して、衝突対応制御を行うシステムである。具体的には、先行車両が所定の操作を行った場合に、作動装置の作動形態を変更する態様とすることができる。なお、取得される操作状態示唆情報は、直前先行車両のものでもよく、先々行車両のものでもよい。直接の衝突が予想される先行車両が直前先行車両であるため、少なくとも、直前先行車両の操作状態示唆情報を取得することが望ましい。レーダ装置によって取得された上記存在物情報に加えて、操作状態示唆情報に基づいて衝突対応制御を行えば、より確実な衝突対応制御が実現する。
【0048】
(17)前記操作状態示唆情報取得装置が、先行車両を監視するカメラ装置を備え、それによって得られた先行車両のブレーキランプとハザードランプとの少なくとも一方の表示灯の画像データから、前記操作状態示唆情報としての前記少なくとも一方の表示灯の点灯状態を取得するものであり、前記衝突対応制御装置が、取得された点灯状態に基づいて、前記作動装置の制御を行うものである(16)項に記載の衝突対応車両制御システム。
【0049】
本項に記載の態様は、例えば、操作状態示唆情報取得装置を、カメラ装置と画像処理装置とを含むように構成する態様が含まれる。自車両に搭載された装置のみにより、簡便に、先行車両の操作状態示唆情報が取得できることから実用的なシステムとなる。
【0050】
(18)前記操作状態示唆情報取得装置が、無線送信される前記操作状態示唆情報を受信する通信装置を備え、前記衝突対応制御装置が、受信した操作状態示唆情報に基づいて、前記作動装置の制御を行うものである(16)項または(17)項に記載の衝突対応車両制御システム。
【0051】
本項に記載の態様は、無線通信によって操作状態示唆情報を取得する態様である。通信装置は、先行車両との間で通信して先行車両から直接的に操作状態示唆情報を入手するものであってもよく、また、車路に存在する通信設備と通信してその設備から先行車両の操作状態示唆情報を間接的に入手するものであってもよい。インフラ整備が進み、車々間・車路間通信が一般化した場合には、通信によって先行車両の操作状態示唆情報を容易に取得でき、また、正確な情報として入手できることから、正確な制御を行い得るシステムが実現する。
【0052】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の一実施形態について、図を参照しつつ説明する。なお、本発明は、決して、下記実施形態に限定されるものではなく、下記実施形態の他、前記〔発明が解決しようとする課題,課題解決手段および効果〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。
【0053】
<システムの全体構成>
図1に、本発明の実施形態である衝突対応車両制御システムの全体構成についてのブロック図を示す。図1に示すように、本システムは、いくつかの電子制御ユニット(コンピュータを主体とする制御装置であり、以下、「ECU」と略す)を含んで構成されている。本システムの中核をなすECUは、衝突対応制御装置としての衝突対応ECU10であり、この衝突対応ECU10は、後に詳しく説明するが、自車両の前方に存在する前方存在物と自車両との相対位置関係等を把握するとともに、その相対位置関係等に基づいて後に説明する作動装置を制御することによって、自車両に関するACC制御、PCS制御等の衝突対応制御を行う。
【0054】
衝突対応ECU10は、センサ系LAN12(車両内LAN、他のLANも同様である)を介して、各種センサ装置と繋がっており、それらのセンサ装置を制御するともに、それらのセンサ装置から自車両の周辺情報,自車両の挙動に関する情報を入手する。本システムには、本発明に関係あるセンサ装置として、レーダ装置14、カメラ装置としての2つのCCDカメラ16と画像処理装置18とを含んで構成される画像依拠情報取得装置20、自車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサ22が設けられている。なお、上記レーダ装置14と、上記画像依拠情報取得装置20とを含んで、本システムにおける存在物情報取得装置が構成されている。
【0055】
また、衝突対応ECU10は、制御系LAN30に接続されており、このLAN30には、各種作動装置が接続されている。各種作動装置は電子制御式のものであり、作動装置のECUと衝突対応ECU10とがLAN30を介して接続されているのである。本発明に関係の深い作動装置として、図には、エンジンECU32と電子スロットルアクチュエータ(以下、「アクチュエータ」を「ACT」と略す)34とを備える駆動力発生装置としてのエンジン装置、トランスミッションECU36とトランスミッションACT38とを備えるトランスミッション装置、ブレーキECU42とブレーキACT44とを備えるブレーキ装置、ステアリングECU46とステアリングACT48とを備えるステアリング装置、シートベルトECU50とシートベルトACT52とを備えるシートベルト装置、エアバッグECU54とエアバッグACT56とを備えるエアバッグ装置等を示してある。これらの作動装置は、衝突対応ECU10からの制御信号に基づいて、作動する。これらの作動装置の動作については、後に詳しく説明する。なお、ブレーキ装置は車輪速センサ64を、ステアリング装置は操舵角センサ66を有しており、衝突対応ECU10は、こられのセンサ64,66によって検出された車両速度(4輪の車輪速を平均化処理する等して算出する)、操舵角(ステアリングホイールの操作角であってもよく、また、転舵車輪の舵角であってもよい)を自車両情報の1つとして入手する。
【0056】
さらに、本システムには、周辺車両との間、および、車路に間隔をおいて設けられた通信ユニットとの間の通信を行う車々間・車路間通信装置70を備えており。通信装置70は、カーナビ情報等に関するネットワークであるAV系LAN72に接続され、このLAN72は、ゲートウェイECU74を介して制御系LAN30に接続されている。このような接続により、衝突対応ECU10は、周辺車両の情報を入手するとともに、自車両の情報を周辺車両等に送達するようにされているのである。なお、車々間・車路間通信装置70は、先に説明した存在物情報取得装置の一部分を構成するものである。
【0057】
本システムは、おおまかに言えば、レーダ装置14,CCDカメラ16等により探知された先行車両等の前方存在物の状態,情況に応じて、その前方存在物と自車両との衝突を防止するように、また、衝突した場合であっても乗員を適切に保護するように、作動装置を制御するものであり、先に説明したACC制御,PCS制御の両者を行い得るシステムとされている
【0058】
<レーダ装置>
本システムが備えるレーダ装置14は、ミリ波を探知波とするミリ波レーダであり、連続波(CW)に周波数変調(FM)が施された送信信号を用いるFM−CWレーダ装置である。このレーダ装置14は、自車両に搭載され、前方の車両や道路標識等の前方存在物を検出し、その前方存在物と自車両の相対位置関係および相対速度を同時に取得可能とされている。このレーダ装置14においては、アダプディブアレーアンテナフィルタが用いられるとともに、デジタル・ビーム・フォーミング(DBF)技術によるアンテナビームの形成および走査が行われ、前方存在物が点情報として検出されるのである。FM−CWレーダ装置の探知原理,DBF技術等は、本件出願人による特許出願(特開2003−130945号,特開平8−220220号)等に詳しく説明されており、既に公知の技術であるため、本明細書においての詳しい説明は省略する。
【0059】
本レーダ装置14は、設定された探知範囲において前方存在物を探知する。詳しく言えば、自車両の前方の設定された角度範囲(例えば、10゜〜20゜といった範囲)において走査するとともに、最遠方探知距離も設定されており(例えば200mとかいった値)、遠方に存在する前方存在物の探知を行わないようにされている。また、本レーダ装置14は、カーブ路を走行する際には、操舵角センサ66によって検出された操舵角および車輪速センサ64によって検出された車両速度に基づいて(ヨーレイトセンサ22によるヨーレイトに基づいてもよい)、その走行線に応じて前方存在物の探知範囲を左右方向に変更可能とされている。
【0060】
本レーダ装置14は、レーザを利用したレーダ装置等とは異なり、1つの前方存在物の陰に隠れた他の前方存在物をも探知可能である。例えば、直進路において先行車両が2台以上存在するような場合でも、直前先行車両の先を走行する先々行車両をも探知可能なのである。例えば、図2に模式的に示すように、本レーダ装置14は比較的長い波長の電波にて探知するものであるため、回折現象によって直前先行車両Cfの向こうに位置する先々行車両Cffに探知波が到達し、その先々行車両Cffからの反射波も自車両C0に帰ってくるのである。また、例えば、図3に模式的に示すように、直前先行車両Cfの車体の下方において路面に反射する等して、探知波が先々行車両Cffに届き、その反射波も自車両C0に届くのである。後に詳しく説明するが、本システムでは、このような特徴を利用して、直前先行車両の前方に存在する先々行車両等の前方存在物の相対位置関係を取得し、その情報を、ACC制御,PCS制御に有効に活用する。
【0061】
レーダ装置14による場合、概ね前方存在物の最も電波が強く反射する箇所が探知される。前方存在物が走行車両である場合を例にとって説明すれば、図4に示すように、概して先行車両Cnの後端面のある箇所が最強反射箇所Q’(Cn)となり、自車両C0の前端中央O(自車両の基準となる箇所)との間の相対位置関係、相対速度が、両者間の相対位置関係等として取得される。具体的に言えば、図4の場合は、両者間の車間距離lCn−C0(相対関係パラメータの一種である),自車両C0を基準とする方位θCn,Q’(Cn)とOとを結ぶ線に沿った方向の相対速度VCn−C0(本実施形態では、両者が近づく場合に正の値となるものとする)が取得されるのである。なお、前方存在物が停止車両等の静止物であっても、同様に、両者間の相対位置関係等が取得される。なお、相対速度VCn−Coは、方位θCnが大きくなる場合には車両の走行速度VCo,VCnの差を正確に反映するものとはならないが、実際のACC制御,PCS制御においては、自車両の前方存在物への衝突、すなわち距離lCn−C0の変化を問題とするため、検出される相対速度VCn−C0は、それらの制御に好都合なパラメータとなる。
【0062】
一方、前述の前方存在物において上記最強反射箇所は、自車両と前方存在物との位置関係等に応じて異なり、常に一定の箇所とはならない。したがって、自車両の幅方向における前方存在物の位置を推定する場合、その推定位置には、何某かの誤差を含む可能性がある。前方存在物の幅方向位置の推定誤差が問題となり、より精度の高い制御が必要とされる場合には、何らかの手段を講じることが望ましい。
【0063】
レーダ装置14は、極短い時間間隔(例えば、数十msec)をおいて連続的に探知を行う。レーダ装置14は、CPUを主体として探知結果を処理する処理装置を備えており、直近の複数回の検出結果を基に、監視対象物の特定を行う。言い換えれば、レーダ装置14は、特定の前方存在物を追従して監視する機能を備えているのである。この特定のプロセスは、得られた相対位置関係,相対速度の変化等に基づいて行われ、ノイズ,ガードレール等の路側物等が監視対象から外される。このプロセスは、特に限定されるものではないが、例えば、前述の本件出願人の特許出願(特開平8−220220号)等に詳しく説明されているためここでの説明は省略する。この処理により、先行車両,路上に存在する停止車両等の静止物等、目的に応じた前方存在物が、特定存在物として監視の対象とされるのである。これら特定存在物についての相対位置関係,相対速度に関するデータは、画像依拠情報取得装置20に送られるとともに、衝突対応ECU10の要求に基づいて、衝突対応ECU10に送られる。
【0064】
<画像依拠情報取得装置>
画像依拠情報取得装置20は、2つのCCDカメラ16と、コンピュータを主体とする画像処理装置18とを含んで構成される。2つのCCDカメラ16は、その各々が、例えば、ドアミラーの各々,フロントグリルの両端部の各々等、車幅方向に離間して配置される。いわゆるステレオ方式のカメラ装置である。詳しい説明は省略するが、画像依拠情報取得装置20は、この2つのCCDカメラ16の各々の視差を利用することで、いわゆる三角測量の原理に従って、自車両の基準点(前述の前端中央O)に対する前方存在物の位置を検出する。
【0065】
画像処理装置18は、レーダ装置14から送られた前記特定存在物についての相対位置関係等の情報に基づいて画像処理を行う。つまり、その情報により、特定存在物のおおまかな位置(前述の距離および方位)が把握できているため、その位置を基準としてカメラの視野内において一体的に移動する部分を、その特定存在物の画像として認識する。認識処理の具体的なプロセスは、特に限定されるものではなく、公知のプロセスにしたがえばよく、ここでの説明は省略する。
【0066】
画像処理によって得られる情報は、特定存在物が走行車両である場合を例示する図5を参照して説明すれば、特定存在物の各々の幅(幅寸法)WCn、および、幅方向(自車両の幅方向)における中心Q(Cn)の存在する位置ΔX(Cn)(自車両中心線CLの延長線からの幅方向の偏り量:右方向へ偏る場合を正,左方向へ偏る場合を負とする)である。これらは、上記認識処理によって特定存在物として認識された画像の部分の幅方向の両端を検出し、それらの位置から演算によって得られる。例えば、特定存在物が車両である場合は、車両の両側の車幅灯等を画像認識し、その車幅灯等の位置を特定存在物の幅方向の両端とみなして、幅WCn,中心存在位置ΔX(Cn)を取得することも可能である。取得された情報である幅WCn,中心存在位置ΔX(Cn)等は、特定存在物の幅関連情報であり、画像依拠情報取得装置20は、幅関連情報取得装置として機能するのである。
【0067】
上述したように、レーダ装置14による探知が探知波の反射の強い不定の箇所Q’(Cn)の位置をもって前方存在物の位置とするのに対して、画像情報依拠装置20によれば、前方存在物の正確な位置の特定が可能となる。つまり、本実施形態では、画像処理依拠装置20は、レーダ装置14によって取得された前方存在物の概略位置に基づいて、その前方存在物の幅および正確な幅方向の位置を検出するものとされているのである。なお、本実施形態においては、画像処理装置18は、極短い時間間隔(例えば、数十msec)をおいて連続的に処理を行うようにされており、レーダ装置14同様、特定存在物を追従して監視する機能を備えているのである。
【0068】
取得された、特定存在物の各々の幅WCn,中心存在位置ΔX(Cn)等は、衝突対応ECU10の要求に基づいて、衝突対応ECU10に送られる。なお、例えば、直前先行車両の正面に位置する先行車両等、手前の前方存在物に隠れる前方存在物は、カメラ16による撮像データでは認識できないことがある。この場合は、その特定存在物については、画像処理による位置検出は行わず、その旨が衝突対応ECU10に送られることになる。
【0069】
本画像依拠情報取得装置20では、2つのCCDカメラ16の視差を利用して位置検出を行っているが、この方法に代え、一方のカメラ16の画面内において、レーダ装置14による相対位置関係等の情報に基づいて特定対象物を推定し、その推定された特定対象物における各所の画面内の位置を検出し、その検出結果に基づいて上記幅関連情報を取得することも可能である。このような方法に従えば、互いに離れた位置にある2つのカメラ16を単独で用いることができ、手前の前方存在物によって死角となる範囲を小さくすることが可能である。また、カメラ16を1つのみ備える態様の画像依拠情報取得装置とすることも可能である。
【0070】
本画像依拠情報取得装置20の備える2つのCCDカメラ16は、ともに、カラー画像を撮像可能なカメラとされている。そのため、画像依拠情報取得装置20は、特定存在物あるいはそれの一部分の色彩等を認識することも可能であり、例えば、特定存在物が、車両である場合、その車両のブレーキランプ,ハザードランプ,方向指示ランプ等の表示灯の点灯状態を認識することが可能とされている。本実施形態では、画像処理装置18は、特定存在物が直前先行車両である場合において、その車両のブレーキランプの点灯を、その車両の操作操作状態示唆情報として取得し、その情報を、前記幅関連情報とともに衝突対応ECU10に送信する。つまり、画像依拠情報取得装置20は、操作状態示唆情報取得装置としても機能するのである。
【0071】
<衝突対応制御>
本システムによる衝突対応制御は、衝突対応ECU10内のメモリに格納されている衝突対応制御プログラムが実行されることによって行われる。このプログラムは、図6にフローチャートで示すように、ステップ0(以下「S0」と略す。他のステップも同様とする。)の初期処理に続くS1の自車線上存在物特定ルーチン、S2のACC・PCS対象特定ルーチン、S3の第1モード決定ルーチン、S4の第2モード決定ルーチン、S5のACC・PCS作動ルーチンの4つのルーチンを含んでおり、S0の初期処理において各種のパラメータ,モード値,フラグ等のリセット等が行われた後、それらのステップが順次実行される。衝突対応制御プログラムは、自車両のイグニッションスイッチがON状態とされている間、短い時間間隔(例えば、数十msec)をおいて繰り返し実行される。以下、各ルーチンが実行されて行われる処理の内容を、順を追って説明する。
【0072】
i)自車線上存在物特定ルーチン
自車線上存在物特定ルーチンは、図7に示すフローチャートに従った処理を行う。まず、S101において、レーダ装置14から、その装置が取得したところの、監視対象としての前方存在物である特定存在物Cn(n=1,2,・・・)の各々についての存在物情報が入手される。具体的には、各特定存在物Cnの自車両との距離lCn−C0,自車両を基準とする方位θCn,自車両との相対速度VCn−C0が入手される。次いで、S102において、操舵角センサ66によって検出された操舵角φおよび車輪速センサ64によって検出された自車両の速度である自車速度VC0に基づいて(ヨーレイトセンサ22によるヨーレイトγに基づいてもよい)、自車両が走行を予定する走行車線である自車線OLが推定される。自車線は、一定の幅のある仮想車線であり、具体的には、前記自車両基準点Oが通過する軌跡である自車線中心線COLが求められ、その自車線中心線COLを中心として、予め設定されている自車線幅WOL(例えば3m)を有する車線として推定されるのである。自車線OLは、車両が直進しているときには、自車両の車両中心線CLと平行に真直ぐに延びるものとなり、車両が旋回しているときには、その旋回半径に依存して曲がった車線となる。
【0073】
続くS103において、特定存在物Cnの絞込みが行われる。この処理は、予め自車線OLに存在する蓋然性が高い前方存在物を選定する処理である。図8に、レーダ装置14によって認識されたいくつかの特定存在物と自車両との相対位置関係を概念的に示す。この図は、自車両C0が緩やかに旋回している場合の図であり、この図では、6つの先行車両が前方存在物Cnとして路上に存在している。また、図9に、1つの走行車両を拡大して示す。これらの図を参照しつつ説明すれば、各特定存在物Cn、詳しくは、各特定存在物Cnのレーダ装置14によって認識されている箇所Q’(Cn)と自車線基準点Oとの距離lCn−C0,方位θCnのデータと、自車線中心線COLのデータとに基づいて、上記箇所Q’(Cn)の自車線中心線COLからの変位量ΔQ’(Cn)が取得される。つまり、幅方向において自車線中心線COLからどの程度離れているかが算出されるのである。そして、各特定存在物Cnの変位量ΔQ’(Cn)の絶対値が、自車線幅WOLより大きい場合に、制御における対象から外され、特定存在物Cnの絞込みが行われるのである。具体的には、例えば、図9(a)のものは対象とされるが、図9(b)のものは、対象から外される。レーダ装置14による探知では、前方存在物の幅等が検出できないため、本ステップにおける処理は判断の基準に余裕を持たせ、その基準値を自車線幅WOLとしているのである(幅方向の位置が正確に特定できれば、基準値はWOL/2とすればよい)。つまり、自車線幅WOLの2倍の幅を有する車線中に、レーダ装置14によって認識されている箇所Q’(Cn)が存在するか否かの判断を行っているのである。この判断基準となる値は、上記値に限定されず、制御の目的等に応じて任意に設定することができる。このような絞込みの結果、例えば、図8における場合では、走行車両C2,C5が対象から外されることになる。
【0074】
次に、S104において、絞り込まれた特定存在物Cnについての幅関連情報である幅WCn,中心存在位置ΔX(Cn)が、画像依拠情報取得装置20から入手される。続いて、その絞り込まれた特定存在物Cnの各々について、3つの幅方向位置が、別の幅関連情報として算出取得される。3つの幅方向位置は、図10に示すように、特定存在物の幅方向の中心Q(Cn)の自車線中心線COLからの変位量である中心変位量ΔQ(Cn)、左右の幅方向端Q(Cn),Q(Cn)のそれぞれの自車線中心線COLからの変位量である右端変位量ΔQ(Cn),左端変位量ΔQ(Cn)である。なお、算出にあたっては、上記Q(Cn)Q(Cn),Q(Cn)のいずれもが、前記レーダ装置14によって取得された距離lCn−C0だけ自車両から離れているものと擬制して演算が行われる。また、ΔQ(Cn),ΔQ(Cn),ΔQ(Cn)は、Q(Cn),Q(Cn),Q(Cn)が自車線中心線COLより車両進行方向に向かって右側に位置するときには正の値となり、左側に位置するときは負の値となる。なお、自車両が直進している場合(旋回していない場合)は、中心変位量ΔQ(Cn)は、中心存在位置ΔX(Cn)と同じ値となる。
【0075】
続く、S106〜S113の処理によって、絞り込まれた特定存在物Cnの各々が自車線OL上にあるか否かが判断される。図11を参照しつつ説明すれば、まずS106において、中心変位量ΔQ(Cn)の値の正負によって、特定存在物Cnが自車線中心線COLに対して幅方向のいずれの方向に変位しているかが判断される。右方向に変位している場合(図11(a),(b))は、S107において、左端変位量ΔQ(Cn)が自車線幅WOLの半分より小さいか否か、つまり、その特定存在物Cnが少しでも自車線OLに掛かっているか否かが判断される。掛かっている場合(図11(a))は、特定存在物Cnが自車線上存在物であると擬制され、S109において自車線判定フラグFCnが1とされる。掛かっていない場合(図11(b))は、S110において特定存在物Cnは自車線上存在物ではないと擬制され、自車線判定フラグFCnが0とされる。S106において左方向に変位している場合(図11(c),(d))は、S110において、右端変位量ΔQ(Cn)の絶対値が自車線幅WOLの半分より小さいか否か、つまり、その特定存在物Cnが少しでも自車線OLに掛かっているか否かが判断される。掛かっている場合(図11(c))は、特定存在物Cnが自車線上存在物であると擬制され、S111において自車線判定フラグFCnが1とされる。掛かっていない場合(図11(d))は、S112において特定存在物Cnは自車線上存在ではないと擬制され、自車線判定フラグFCnが0とされる。つまり上記処理は、前方存在物Cnの少なくとも一部が自車両C0の走行車線の幅WOLの内側に存在する場合に、その前方存在物Cnが自車線OL上に存在すると認定する処理である。以上の処理を繰り返し、S113において、絞り込まれたすべての特定存在物Cnについての判定が終了したのを確認して、本自車線上存在物特定ルーチンの実行が終了する。図8の例によれば、絞り込まれた特定存在物Cnの中から、先行車両C3が自車線外に存在すると判断され、先行車両C1,C4,C6が自車線上存在物として特定されることになる。
【0076】
なお、先に説明したように、画像依拠情報取得装置20による幅関連情報の取得処理において、手前の前方存在物に隠れる前方存在物であったために、その前方存在物の幅情報が取得できなかった場合は、その旨の情報が入手される。絞り込まれた特定存在物Cnのうちのいずれかが、そのような前方存在物であった場合は、レーダ装置14による検出箇所Q’(Cn)を中心位置Q(Cn)とみなすとともに、右端変位量ΔQ(Cn),左端変位量ΔQ(Cn)を0とみなして処理を行う。つまり、その特定存在物Cnは、自車線OL上に存在するものとして処理される。また、特定存在物Cnが1つも存在しない場合は、フローチャートには示していないが、S106〜S113をスキップするようにされている。
【0077】
上記判定処理は、特定存在物の幅方向における中心の位置に基づいて行われるとともに、特定存在物の幅方向における両側の少なくとも一方の位置に基づいて行われる処理である。つまり、幅関連情報に基づいて、自車線上存在物であるか否かの判定を行っているため、レーダ装置14によって得られる存在物情報のみに基づいて行われる判定処理と比較して、判定の信頼度が高いものとされているのである。なお、自車線上に存在するか否かの判定の精度を、それ程要求されない場合には、上記S103〜S113の判定処理を省略し、S101〜S103によって絞り込まれた特定存在物Cnを、自車線上存在物として特定する態様で実施することが可能である。
【0078】
また、S101〜S103の一連の処理は、前述したレーダ装置14の処理装置によって行うことも可能である。その場合、絞り込まれた特定存在物に関する情報が画像依拠情報取得装置20に送られ、画像処理装置18は、その絞り込まれた特定存在物についてのみ画像処理を行って、それらについての幅関連情報を取得する態様で実施することも可能である。この態様によれば、画像処理の対象をさらに減らすことができ、画像処理の負担が軽減する。
【0079】
ii)ACC・PCS対象特定ルーチン
自車線上存在物特定ルーチンが実行された後に、図12にフローチャートを示すACC・PCS対象特定ルーチンが実行される。まず、S201において、自車線上存在物が存在するか否かが判断される。自車線上存在物が存在しない場合は、S5のACC・PCS作動ルーチンに移行する。自車線上存在物が存在する場合は、S202において、直前存在物Cfが特定される。具体的には、自車線上存在物が自車両の前方に1つしか存在しない場合は、その存在物が直前存在物Cfとされる。複数の自車線上存在物が存在する場合は、それらの中から、レーダ装置14によって取得された自車両との距離lCn−C0の値の最も小さいものが、直前存在物Cfとして特定される。直前存在物Cfは、ACC制御,PCS制御における直接的な衝突対象物として位置づけられるものである。対象直前存在物Cfは、それが走行車両である場合には直前先行車両Cfであり、図8の例においては、先行車両C1が直前先行車両Cfとして特定される。
【0080】
続くS203において、直前存在物Cfの自車両C0との距離lCf−C0,相対速度VCf−C0,自車両の直前存在物への到達時間TaCf−C0,衝突時間TbCf−C0,直前存在物Cfの移動速度Vcfが算出される(到達時間,衝突時間は相対関係パラメータの一種である)。具体的には、距離lCf−C0,相対速度VCf−C0は、レーダ装置によって取得された直前存在物CfについてのlCf−C0,VCn−C0の値がそのまま採用され、到達時間TaCf−C0は、距離lCf−C0を車輪速センサ64によって取得された自車両走行速度vC0で除して求められ、衝突時間TbCf−C0は、距離lCf−C0を相対速度VCf−C0で除して求められる。移動速度VCfは、自車両走行速度VC0から相対速度VCf−C0を減じることによって求められる。前方存在物が先行車両である場合には、到達時間は車間時間と呼ばれるものであり、移動速度は、走行速度である(静止物の場合は概ね0となる)。
【0081】
次のS204において、直前存在物Cfの前方に、自車線上存在物が存在するか否かが判断される。自車線上存在物が存在しない場合は、S4の第2モード決定ルーチンに移行する。自車線上存在物が存在する場合は、S205において、次前存在物Cffが特定される。具体的には、直前存在物Cfの前方に1つの自車線上存在物しか存在しない場合は、その存在物が次前存在物Cffとされる。複数の自車線上存在物が存在する場合は、それらの中から、取得された自車両との距離lCn−C0の値の最も小さいものが、次前存在物Cffとして特定される。次前存在物Cffは、それが走行車両である場合には先々行車両(厳密には、先々行車両のうちの最も自車両に近いもの)Cffであり、図8の例においては、先行車両C4が先々行車両Cffとして特定される。
【0082】
続くS206において、次前存在物Cffと直前存在物Cfとの距離lCffCf,相対速度VCff−Cf,直前存在物Cfの次前存在物Cffの存在位置への到達時間TaCff−Cf,衝突時間TbCff−Cf,次前存在物Cfの移動速度VCff、さらには減速度GCffが算出される。具体的には、距離lCffCfは、レーダ装置14によって取得された次前存在物CffについてのlCn−C0の値から、直前存在物Cfのその値を減じて求められ、相対速度VCff−Cfは、次前存在物CffのVCn−C0の値から直前存在物Cfのその値を減じて求められる。到達時間TaCff−Cfは、距離lCffCfを先に求めた直前存在物Cfの移動速度VCfで除して求められ、衝突時間TbCff−Cfは、距離lCffCfを相対速度VCff−Cfで除して求められる。移動速度VCffは、自車両走行速度VC0から、取得されたVCf−C0を減じることによって求められる。衝突対応ECU10は、先回の本プログラムの実行時の移動速度VCffを記憶しており、減速度GCffは、今回求められた移動速度VCffから先回の移動速度VCffを減じて得られた速度差を、プログラムの実行間隔時間で除することによって求められる。このS206を終了して、本ACC・PCS対象特定ルーチンの実行が終了する。
【0083】
iii)第1モード決定ルーチン
図13にフローチャートを示す第1モード決定ルーチンは、ACC制御・PCS制御の制御モードを決定するためのルーチンであり、詳しくは、直前存在物Cfと次前存在物Cffとの関係に基づいてACC制御・PCS制御のモードを変更するためのルーチンである。モードの変更は、図8の例のように直前存在物Cfが直前走行車両Cfである場合において、有効な手段である。そのため、本ルーチンは、直前存在物Cfを直前走行車両Cfとして説明する。S301〜S304は、PCS制御に関するモード決定処理が実行され、S305〜S309では、ACC制御に関するモード決定処理が実行される。
【0084】
まず、S301において、直前走行車両Cfと次前存在物Cffとの衝突時間TbCff−Cfが、設定されている閾時間TbPCS(例えば、0.65sec)より短いか否かが判断される。つまり、S301において判断される条件は、PCS制御に関して、直前先行車両Cfと次前存在物Cffと衝突の可能性が高いと判断し得る条件であり、衝突時間TbCff−Cfに基づくその条件を具備する場合に、自車両C0と直前先行車両Cfとの衝突の可能性も高いと推認するのである。続くS302およびS303において判断される条件は、次前存在物Cffが先々行車両Cffである場合に有効な条件であり、先々行車両Cffと直前走行車両Cfとの衝突の可能性を判断する条件である。S302では、先々行車両Cffの減速度GCffに基づく判断がなされ、減速度GCffが、設定された閾減速度GPCS(例えば、0.5G)より大きいか否かが判断される。S303では、直前先行車両Cfの次前存在物Cffの存在位置への到達時間、つまり、直前走行車両Cfと先々行車両Cffとの車間時間TaCff−Cfに基づく判断がなされ、車間時間TaCff−Cfが、設定されている閾時間TaPCS(例えば、1.0sec)より小さいか否かが判断される。例えば、直前走行車両Cfと先々行車両Cffとの車間距離が比較的小さい状態において、先々行車Cffが急ブレーキを掛けたような場合に、前先行車両Cfと次前存在物Cffと衝突の可能性が高いと判断し、自車両C0と直前先行車両Cfとの衝突の可能性も高いと推認するのである。S301における条件を具備するか、あるいは、S302における条件とS303における条件との両者を具備する場合に、S304の処理が実行される。
【0085】
S304においては、PCS制御における作動装置の動作開始時期を規定するPCS開始時間TsPCSを変更し、また、作動装置の動作モードを示す値であるPCS動作モード値MPCSを変更する。PCS開始時間TsPCSは、直前先行車両Cfと自車両C0との衝突時間に関連付けられた閾時間であり、後に説明するように、自車両C0と直前先行車両Cfとの衝突時間TbCf−C0がその閾時間以下となった場合に、作動装置の動作が開始するように設定された時間(例えば、1.0sec)である。S304では、上記PCS開始時間TsPCSの値を、設定された変更量ΔTsPCS1(例えば、0.2sec)だけ大きくする。つまり、この処理は、PCS制御において作動装置の動作開始のタイミングを早めるようにする処理であり、開始時期に対するモードを変更する処理である。また、PCS動作モード値MPCSは、概して言えば、作動装置がPSC制御で作動した場合において、その作動による効果の大きさを決定付けるパラメータである。PCS動作モード値MPCSは、初期設定では0とされており、その値が大きくなるにつれて、作動によって得られる効果が大きくなる。S304では、この値に設定された変更量ΔMPCS1(例えば、1)だけ大きくする。つまり、この処理は、作動効果に対するモードを変更する処理である。
【0086】
次のS305においては、直前走行車両Cfと次前存在物Cffとの衝突時間TbCff−Cfが、設定されている閾時間TbACC(例えば、1.0sec)より短いか否かが判断される。つまり、S305において判断される条件は、ACC制御に関して、直前先行車両Cfと次前存在物Cffと衝突の可能性が高いと判断し得る条件であり、衝突時間TbCff−Cfに基づくその条件を具備する場合に、自車両C0と直前先行車両Cfとの衝突の可能性も高いと推認するのである。続くS306ないしS308において判断される条件は、次前存在物Cffが先々行車両Cffである場合に有効な条件であり、先々行車両Cffと直前走行車両Cfとの衝突の可能性を判断する条件である。S306では、先々行車両Cffの減速度GCffに基づく判断がなされ、減速度GCffが、設定された閾減速度GACC(例えば、0.2G)より大きいか否かが判断される。S307では、直前先行車両Cfの次前存在物Cffの存在位置への到達時間、つまり、直前走行車両Cfと先々行車両Cffとの車間時間TaCff−Cfに基づく判断がなされ、車間時間TaCff−Cfが、設定されている閾時間TaACC(例えば、2.0sec)より小さいか否かが判断される。さらに、S308では、直前先行車両Cfのブレーキ操作が判断される。具体的には、操作状態示唆情報であるところの、画像情報依拠装置20によって取得されたブレーキランプの点灯状態の検出情報、あるいは、車々間・車路間通信70によって受信された直前走行車両Cfのブレーキ操作情報に基づいて判断される。PCS制御の場合と同様、例えば、直前走行車両Cfの走行速度が比較的速く、直前走行車両Cfと先々行車両Cffとの車間距離が比較的小さい状態において、先々行車Cffが急ブレーキを掛け、それに伴って直前先行車両Cfがブレーキ操作を行ったたような場合に、前先行車両Cfと次前存在物Cffと衝突の可能性が高いと判断し、自車両C0と直前先行車両Cfとの衝突の可能性も高いと推認するのである。S305における条件を具備するか、あるいは、S306ないしS308における3つの条件を具備する場合に、S309の処理が実行される。
【0087】
S309においては、ACC制御(厳密に言えば、後に説明する減速ACC制御である)における作動装置の動作開始時期を規定するACC開始時間TsACCを変更し、また、作動装置の動作モードを示す値であるACC動作モード値MACCを変更する。ACC開始時間TsACCは、自車両C0と直前先行車両との車間時間に関連付けられた閾時間であり、後に説明するように、自車両C0と直前先行車両Cfとの車間時間TaCf−C0がその閾時間以下となった場合に、作動装置の動作が開始するように設定された時間である。なお、この閾時間は、例えば、2.0secといった固定時間でもよく、天候,時刻(昼夜)等の環境的要素等によって、2.4sec,2.0sec,1.8secといった具合に選択的に切替えられる時間であってもよい。S304では、上記ACC開始時間TsPCSの値を、設定された変更量ΔTsACC1(例えば、0.4sec)だけ大きくする。つまり、この処理は、ACC制御における作動装置の動作開始のタイミングを早めるようにする処理であり、開始時期に対するモードを変更する処理である。また、ACC動作モード値MPCSは、概して言えば、作動装置がACC制御で作動した場合において、その作動による効果の大きさを変更させるパラメータである。ACC動作モード値MACCは、初期設定では0とされており、その値が大きくなるにつれて、作動によって得られる効果が大きくなる。S309では、この値に設定された変更量ΔMACC1(例えば、1)だけ大きくする。つまり、この処理は、作動効果に対するモードを変更する処理である。なお、PCS開始時間TsPCS,PCS動作モード値MPCS,ACC開始時間TsACC,ACC動作モード値MACCは、本プログラムの実行の度に、S1の初期処理において、リセットされる。
【0088】
iv)第2モード決定ルーチン
図14にフローチャートを示す第2モード決定ルーチンは、PCS制御の制御モードを決定するためのルーチンであり、詳しくは、直前存在物Cfと自車両C0との関係に基づいてPCS制御のモードを変更するためのルーチンである。より詳しくは、直前存在物Cfと自車両C0とが衝突したと仮定した場合の両者のラップ率LAPに基づいてPCS制御のモードを変更するためのルーチンである。なお、ラップ率LAPに基づくPCS制御は、直前存在物Cfが直前走行車両である場合だけでなく、静止物である場合にも有効な手段である。
【0089】
まず、S401において、直前存在物Cfと自車両C0との衝突におけるラップ率Lapが算出される。ラップ率Lapは、図15(a)に直前存在物Cfが直前走行車両Cfである場合を示すように、両者が衝突した場合における自車両の幅WC0(予め設定されている)に対しての、前方存在物Cfと自車両C0との重なる部分の幅Wの割合(百分率)である。自車両C0の幅WC0,直前存在物Cfの幅WCf,直前存在物の中心の自車線中心線からの変位量ΔQ(Cf)と、重なり幅Wとの関係(図15(b)参照)から、ラップ率Lapは、次式で表されるものとすることができる

Figure 2005031967
なお、本実施形態では、直前存在物Cf幅WCfは自車両の幅WC0よりも小さくないものと仮定している。S401ではこの式に従って、ラップ率Lapが算出される。
【0090】
次に、S402において、算出されたラップ率Lapが、設定された第1閾値Lap1(例えば20%)を超えているか否かが判断される。超えていない場合は、本ルーチンを終了する。第1閾値を超えている場合は、S403において、PCS開始時間TsPCSが、設定されている変更量ΔTsPCS2(例えば、0.2sec)だけ早められるとともに、PCS動作モード値MPCSが、設定されている変更量ΔMPCS2(例えば、1)だけ増加させられる。
【0091】
続く、S404において、算出されたラップ率Lapが、設定された第2閾値Lap2を超えているか否かが判断される。なお、第2閾値Lap2は、上記第1閾値Lap1より大きい値(例えば、80%)に設定されている。第2閾値Lap2を超えていない場合は、本ルーチンを終了する。超えている場合は、S405において、PCS開始時間TsPCSが、さらに、設定されている変更量ΔTsPCS3(例えば、0.2sec)だけ早められるとともに、PCS動作モード値MPCSが、さらに、設定されている変更量ΔMPCS3(例えば、1)だけ増加させられる。本ルーチンによれば、前方存在物Cfとのラップ率Lapに応じて、PCS制御のモードが段階的に変更されることになる。
【0092】
v)ACC・PCS作動ルーチン
図16にフローチャートを示すACC・PCS作動ルーチンは、ACC制御,PCS制御を実行するルーチンであり、詳しくは、S3の第1モード決定ルーチン,S4の第2モード決定ルーチンによって決定されたそれぞれの制御モードに従って、ACC制御,PCS制御を行うルーチンである。
【0093】
本ルーチンでは、まず、S501において、PCS制御を開始するための一般的な条件を具備しているか否かが判断される。この条件は、通常のPCS制御における条件に従えばよく、例えば、自車両C0の速度VC0が、設定された作動条件速度VsPCS(例えば、20km/h)を超えていること等が条件とされる。条件を具備していない場合は、PCS制御は行われない。次のS502はスキップされてS505に移行する。具備している場合は、次のS502において、自車両C0と直前存在物Cfとの衝突時間TbCf−C0が、変更されたあるいは変更されていないPCS開始時間TsPCS以下であるか否かが判断される。PCS開始時間に至っていない場合は、PCS制御は行われずに、S505に移行する。衝突時間TbCf−C0がPCS開始時間TsPCS以下である場合は、S503において、ACC制御動作が禁止されるとともにPCS制御動作が許容され、次のS504において、変更されたあるいは変更されていないPCS動作モード値MPCSに基づくPCS動作制御が開始される。このPCS制御における作動装置の動作については、後に説明する。PCS制御が開始された後に、本ルーチンの実行を終了する。
【0094】
S505に移行した場合は、まず、PCS制御動作が禁止されるとともにACC制御動作が許容される。続くS506において、ACC制御を開始するための一般的な条件を具備しているか否かが判断される。この条件は、通常のACC制御における条件に従えばよく、例えば、ACC制御スイッチがON状態とされているか、自車両C0の速度VC0が、設定された作動条件速度VsACC(例えば、40km/h)を超えていること、ブレーキペダル等のブレーキ操作部材が操作されていないこと等が条件とされる。この条件を具備していない場合は、ACC制御は行われず、本ルーチンを終了する。条件を具備する場合は、S507において、自車両C0の直前先行車両Cfとの車間時間TaCf−C0が、変更されたあるいは変更されていないACC開始時間TsACC以下であるか否かが判断される。ACC開始時間TsACCに至っていない場合は、S509において、定速ACC制御が行われ、本ルーチンを終了する。到達時間TaCf−C0がACC開始時間TsACC以下の場合は、変更されたあるいは変更されていないACC動作モード値MACCに基づく減速ACC制御が開始され、その後の本ルーチンを終了する。これら定速ACC制御,減速ACC制御における作動装置の動作については、後に説明する。
【0095】
<ACC制御,PCS制御における作動装置の動作>
ACC制御,PCS制御自体は、既によく知られた制御であり、本実施形態においても、作動装置の一般的な動作は公知の制御に従って行えばよい。そのため、一般的な説明は簡単なものに留め、ここでの説明は、本発明に関係の深い部分を中心に行う。
【0096】
ACC制御は、大きくは、定速ACC制御と減速ACC制御とに分けられる。定速ACC制御は、直前先行車両Cfが車間時間TaCf−C0内に存在しない場合の制御であり、この場合は、自車両C0の走行速度VC0が、定められた範囲(例えば、40〜100km/h)において運転者によって設定されたACC車速VACCを維持するように制御される。具体的に言えば、衝突対応ECU10は、ACC車速VACCと自車速VC0との偏差に基づいて、自車両C0に必要となる加減速度である目標加減速度を算出し、この目標加減速度をエンジンECU32に送る。エンジンECU32は、目標加減速度に応じて電子スロットルACT34を動作させ、エンジン装置の出力を調整するのである。
【0097】
減速ACC制御は、直前先行車両Cfが車間時間TaCf−C0内に存在する場合の制御であり、車間時間TaCf−C0のACC開始時間TsACCに対する偏差および直前先行車両Cfと自車両C0との相対速度VCf−C0に基づいて、自車両C0の減速が行われる。具体的に言えば、まず、衝突対応ECU10は、上記偏差および相対速度VCf−C0に基づいて、自車両C0に必要とされる目標減速度Gを算出する。この算出された目標減速度Gは、エンジンECU32,トランスミッションECU36,ブレーキECU42に送られる。これら各ECU32,36,42は、それぞれ、その目標減速度Gに応じて電子スロットルACT34,電子スロットルACT34,ブレーキACT44を動作させることで、それぞれの作動装置はその目標減速度Gに応じた制動力を自車両C0に与えるのである。より詳しく言えば、目標減速度Gがある範囲にある場合はエンジン装置の出力制限のみが行われ、その範囲を超えて目標減速度Gが大きい場合には、さらに、トランスミッション装置のシフトダウンあるいはシフトチェンジの制限がなされ、さらに目標減速度Gが大きい場合には、ブレーキ装置による制動が行われる。このように目標減速度Gに応じて作動装置が段階的に作動させられるのである。
【0098】
先に説明した第1モード決定ルーチンによって、ACC制御のモードが変更されている場合は、ACC開始時間TsACCの値が大きくされており、車間時間TaCf−C0が大きな段階で上記減速ACC制御が開始される。すなわち制御の開始のタイミングが早められるのである。これについては、先に説明したとおりである。モードの変更がなされている場合、減速ACC制御においては、衝突対応ECU10は、ACC動作モード値MACCの大きさに応じて、算出される目標減速度Gの値を変更するようにされている(例えば、MACCの値が1(初期設定では0)である場合には、算出された目標減速度Gを1.2倍する)。各作動装置は、目標減速度Gに応じた制御がなされることから、モード変更によって、目標減速度が大きくされれば、上記トランスミッション装置の作動,ブレーキ装置の作動のタイミングが早められることになり、また、各作動装置によって得られる制動力が大きなものとなるのである。より具体的に言えば、例えば、本実施形態のブレーキ装置はブレーキACT44としての液圧ブレーキシリンダ備えており、そのブレーキシリンダへ供給される液圧が目標減速度Gに応じて決定されるため、目標減速度Gが大きな値に変更されれば、高いブレーキシリンダ液圧が供給され、大きなブレーキ力が得られることになるのである。
【0099】
PCS制御においては、ブレーキ装置準備制御,シートベルト装置の作動制御等が行われる。ブレーキ装置準備制御は、衝突直前に運転者がブレーキ操作を行うことを予想して、そのブレーキ操作の準備を行う制御である。具体的には、先に説明したように、自車両C0と直前存在物Cfとの衝突時間TbCf−C0がPCS開始時間TsPCSとなった場合に、衝突対応ECU10から、ブレーキECU42にPCS制御開始の信号が送られ、ブレーキECU42は、ブレーキACT44の一種である液圧ポンプの作動が開始される。第1モード決定ルーチンと第2モード決定ルーチンとの少なくともいずれかにおいてモード変更がなされている場合は、PCS開始時間TsPCSが大きな値に変更されており、液圧ポンプの作動開始のタイミングが早められるのである。また、ブレーキECU42には、前述のPCS動作モード値MPCSも送られ、ブレーキECU42は、そのモード値MPCSに応じた圧力(例えば、モード値がMPCS大きくなるほど、目標圧力が高い)となるように液圧ポンプを駆動させる。つまり、より強いブレーキ操作が行われることを想定して、ブレーキ装置の準備動作が行われるのである。なお、PCS制御においても、衝突回避のための緊急減速制御を行うことが可能である。、その場合、上記減速ACC制御に類似した制御(減速ACC制御よりも大きな制動力を発生させる)を行なえばよい。
【0100】
シートベルト装置は、シートベルトACT52として、シートベルトに張力を与える巻取り装置(プリテンショナ)を備えており、PCS制御においては、自車両の衝突前にこのプリテンショナが作動させられる。先に述べた開始条件でPCS制御が開始され、衝突対応ECU10から、シートベルトECU50にプリテンショナの作動指令が発せられる。シートベルトECU50は、その指令を受けてプリテンショナを作動させる。モードが変更されている場合は、PCS制御の開始が早められることから、プリテンショナの作動のタイミングが早められることになる。プリテンショナは、その引張荷重を変更可能な構造とされており、その荷重は、PCS動作モード値MPCSに応じた値となるようにシートベルトECU50によって制御される(例えば、モード値MPCSが0の場合は80N,1の場合は100N,2の場合は150N,3の場合は200N)。つまり、作動装置の作動効果が増大させられるのである。
【0101】
PCS制御においては、また、制御の開始直後に、後方の車両の追突を防止すべく、自車両C0のブレーキランプが点灯させられる。ブレーキランプも作動装置の一種であり、モードに応じて、点灯のタイミングが変更させられることになる。また、ブレーキランプ点灯の代わりにあるいはブレーキランプ点灯とともに、車々間・車路間通信装置70によって、後方車両に向けて自車両C0の衝突の可能性が高いことを報知することも可能である。また、エアバッグ装置等、他の乗員保護装置の作動をモードによって変更することも可能であり、ステアリング装置による回避動作を行う場合に、その動作のタイミング,回避動作量をモードに応じて変更することも可能である。
【0102】
<衝突対応ECUの機能構成>
上記衝突対応制御プログラムに従って衝突対応ECU10が実行する処理に鑑みれば、衝突対応ECU10の機能構成は、図17のブロック図のように表現できる。この図に従って、衝突対応ECU10の機能構成を説明すれば、以下のようである。衝突対応ECU10は、レーダ装置14,画像依拠情報取得装置20,車々間・車路間通信装置70を含む存在物情報取得装置100から、存在物情報を入手する存在物情報入手部102を備える。この存在物情報入手部102が入手した存在物情報は、制御対象物特定部104,作動形態決定部106,作動制御部108の各々の処理において用いられる。
【0103】
制御対象特定部104は、存在物情報に基づいて、ACC制御,PCS制御の対象となる前方存在物Cf,Cffを特定する。具体的には、上記自車線上存在物特定ルーチンS1およびACC・PCS対象特定ルーチンS2を実行する部分が該当する。制御対象物特定部104は、大きくは、自車線上存在物特定ルーチンS1を実行する部分である自車線上存在物特定部110と、ACC・PCS対象特定ルーチンS2を実行する部分である直前・次前存在物決定部112とに分けることができる。自車線上存在物特定部110は、制御対象物の特定の第1段階である自車線上存在物を特定する。この特定に際して、S106〜S113の処理を実行することにより、幅関連情報に基づく自車線上存在物の特定が行われる。つまり、それらの処理を実行する部分が、幅関連情報依拠特定部114として機能するのである。直前・次前存在物決定部112は、自車線上存在物の中から、直前存在物(直前先行車両)Cfおよびそれの前方に存在する次前存在物(直前車前方存在物,先々行車両)Cffを、ACC制御,PCS制御のために特定する。
【0104】
作動形態決定部106は、制御対象物特定部104の特定結果と特定された制御対象物Cf,Cffの存在物情報とに基づいて、ACC制御,PCS制御における作動装置の作業形態、つまり、制御モードを決定する。具体的には、第1モード決定ルーチンS3および第2モード決定ルーチンS4を実行する部分が該当する。作動形態決定部106は、大きくは、第1モード決定ルーチンS3を実行する部分である次前存在物依拠決定部116と、第2モード決定ルーチンを実行する部分である幅関連情報依拠決定部118とに分けることができる。次前存在物依拠決定部116は、次前存在物である直前車前方存在物Cffの状態に依拠して作動形態を決定する。具体的には、その直前車前方存在物である先々行車両Cffの減速度GCff、直前先行車両Cfとその直前車前方存在物Cffとの到達時間TaCff−Cf,衝突時間TbCff−Cf等に基づいて、ACC制御,PCS制御における制御モードを決定する。幅関連情報依拠決定部118は、幅関連情報に基づいて直前存在物Cfとのラップ率Lapを推定し、その推定されたラップ率Lapに基づいて、PCS制御の制御モードを決定する。
【0105】
作動制御部108は、エンジン装置,ブレーキ装置,シートベルト装置等の作動装置120の制御を、特定された制御対象物Cf,Cffの存在物情報に基づいて、作動形態決定部106によって決定された作動形態に従って実行する部分である。具体的には、ACC・PCS作動ルーチンS5を実行する部分が該当する。
【0106】
また、衝突対応ECUは、制御対象特定部104,作動形態決定部106,作動制御部108による処理で利用される各種の設定パラメータ,閾値等を格納する設定パラメータ等格納部122を備えている。設定パラメータ格納部122には、具体的には、例えば、自車両幅WC0、自車線幅WOL、到達時間,衝突時間等に関する閾値TaPCS,TbACC等、PCS開始時間,ACC開始時間,PCS動作モード値,ACC動作モード値の初期設定値TsPCS,TsACC,MPCS,MACCおよびそれらの変更量ΔTsPCS1〜3,ΔMPCS1〜3等、ラップ率に関する閾値Lap1,Lap2等が格納されている。なお、それらの設定パラメータ等は、変更が可能であり、それらを変更することにより制御条件,制御態様等を任意に変更することが可能とされている。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態である衝突対応車両制御システムの全体構成を示すブロック図である。
【図2】レーダ装置が直前先行車両の陰に隠れる先々行車両を回折現象を利用して探知する様子を模式的に示す図である。
【図3】レーダ装置が直前先行車両の陰に隠れる先々行車両を路面の反射を利用して探知する様子を模式的に示す図である。
【図4】レーダ装置によって取得される前方存在物との相対位置関係、相対速度を示す概念図である。
【図5】画像依拠情報取得装置によって取得される特定存在物の幅関連情報を示す概念図である。
【図6】衝突対応制御ECUによって実行される衝突対応制御プログラムを示すフローチャートである。
【図7】衝突対応制御プログラムを構成する前方存在物情報取得ルーチンを示すフローチャートである。
【図8】レーダ装置によって認識されたいくつかの特定存在物と自車両の相対位置関係を示す概念図である。
【図9】特定存在物の絞込みを説明するための概念図である。
【図10】画像依拠情報取得装置によって取得された幅関連情報に基づいて算出される特定存在物の幅関連位置を示す概念図である。
【図11】特定存在物が自車両の走行線上に存在するか否かの判断を説明するための概念図である。
【図12】衝突対応制御プログラムを構成するACC・PCS対象特定ルーチンを示すフローチャートである。
【図13】衝突対応制御プログラムを構成する第1モード決定ルーチンを示すフローチャートである。
【図14】衝突対応制御プログラムを構成する第2モード決定ルーチンを示すフローチャートである。
【図15】PCS制御の制御モードを変更するためのパラメータである前方存在物とのラップ率を説明するための概念図である。
【図16】衝突対応制御プログラムを構成するACC・PCS作動ルーチンを示すフローチャートである。
【図17】衝突対応ECUの機能に関するブロック図である。
【符号の説明】
10:衝突対応ECU(衝突対応制御装置) 14:レーダ装置 16:CCDカメラ(カメラ装置) 18:画像処理装置 20:画像依拠情報取得装置(幅関連情報取得装置) 70:車々間・車路間通信装置 100:存在物情報取得装置 102:存在物情報入手部 104:制御対象物特定部 106:作動形態決定部 108:作動制御部 110:自車線上存在物特定部 112:直前・次前存在物決定部 114:幅関連情報依拠特定部 116:次前存在物依拠決定部 118:幅関連情報依拠決定部 120:作動装置 122:設定パラメータ格納部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle control system for dealing with vehicle collisions such as so-called ACC control and PCS control, such as vehicle collision prevention and occupant protection from vehicle collisions.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with respect to the control of vehicles such as automobiles, development of control technology for dealing with a collision with a front object existing in front of the host vehicle has progressed. As such control, for example, there is control that prevents or avoids collision with a front object, and there is also control that protects the occupant in anticipation of a collision occurring. For example, so-called ACC control (Auto-Cruise-Control or Adaptive-Cruise-Control) is well known as a representative of the former. Generally speaking, the ACC control is control such as adjusting the output of the engine device or the like so as to follow the preceding vehicle in a state where the inter-vehicle state with the preceding vehicle is set. As a typical example of the latter, so-called PCS control (Pre-Clash-Safety) is well known. Generally speaking, the PCS control is a control in which a collision of a vehicle is predicted and a protection device such as a seat belt is activated before the collision. It is always desired to be more practical for such collision response control.
[0003]
For example, as described in [Patent Document 1] below, the conventional collision response control is generally performed according to the state of the immediately preceding traveling vehicle. On the other hand, for example, in the technique described in [Patent Document 2] below, information on a vehicle traveling in front of the immediately preceding traveling vehicle is obtained, the possibility of collision between the two is judged, and the collision of the own vehicle is avoided. Control to do is described.
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2000-95130 A
[Patent Document 2]
JP-A-5-238367
[0005]
In the technique described in Patent Document 2, more advanced control is performed in terms of avoiding a ball collision, but information on a preceding vehicle, particularly a vehicle existing ahead of the preceding vehicle, Information sent from a transmitter provided in the facility is received and acquired. However, technologies such as vehicle-to-car communication, communication between the vehicle and ground equipment, and other information such as the traveling speed of other vehicles and the distance between the vehicle and the vehicle are technologies at the stage of infrastructure development. It cannot be a technical technique.
[0006]
[Problems to be solved by the invention, means for solving problems and effects]
Accordingly, the present invention has been made as an object of obtaining a vehicle control system capable of performing practical collision response control, and according to the present invention, a collision response vehicle control system of the following aspects can be obtained. As with the claims, each aspect is divided into sections, each section is numbered, and is described in a form that cites the numbers of other sections as necessary. This is for the purpose of facilitating understanding of the present invention, and should not be construed as limiting the technical features described in the present specification and the combinations thereof to those described in the following sections. . In addition, when a plurality of items are described in one section, it is not always necessary to employ the plurality of items together. It is also possible to select and employ only some items.
[0007]
In each of the following terms, (1) corresponds to claim 1, (4) corresponds to claim 2, (5) corresponds to claim 3, (9) corresponds to claim 4, (10) is in claim 5, (11) is in claim 6, (12) is in claim 7, (14) is in claim 8, (15) is in claim 9, Item (16) corresponds to item 10 respectively.
[0008]
(1) Provided with a radar device capable of detecting a plurality of front entities existing on a travel line on which the host vehicle is scheduled to travel, information on each of the plurality of front entities and at least information on a position relative to the host vehicle An entity information acquisition device that acquires entity information including:
An operating device that operates in a state where the vehicle is highly likely to collide with a front object, such as a vehicle deceleration device that decelerates the vehicle, an occupant protection device that protects an occupant in the event of a collision, and
A collision response control device for controlling the actuator based on the presence information acquired by the presence information acquisition device;
A collision-responsive vehicle control system comprising:
The collision response control device controls the operation of the operating device in a state where there is a high possibility that it will collide with a preceding vehicle as a preceding entity that is a preceding vehicle immediately before the host vehicle, and the presence The collision is characterized in that the operation device is controlled based on the presence information about the front vehicle front existence that is the front existence existing ahead of the immediately preceding preceding vehicle, acquired by the object information acquisition device. Compatible vehicle control system.
[0009]
In short, the control system according to the aspect described in this section grasps the state of the front object existing in front of the immediately preceding preceding vehicle by the radar device provided therein, and controls the operation device based on the state. System. It is a practical system because it can acquire the information of the object in front of the vehicle just by its own equipment. Further, more practical control can be performed by determining the high possibility of collision of the host vehicle with the immediately preceding preceding vehicle based on the state of the preceding vehicle forward presence object.
[0010]
The “collision response control device” that forms the core of the system can be a control device that mainly performs a computer and performs collision response control such as ACC control and PCS control. The ACC control is a control aiming to follow the preceding vehicle within a set vehicle speed range. Specifically, in order to prevent a collision with the preceding vehicle, the ACC control appropriately maintains the inter-vehicle state with the preceding vehicle. It is. In the PCS control, when a collision with a front object is predicted, the occupant protection device starts operating (including preparation for operation) prior to the collision, or performs braking to avoid the collision. Control. As described above, there are various types of collision response control. The collision response control device may be a control device that can execute any of them, and can execute any one or more controls. A simple control device may be used. The “possibility of collision with a front object (preceding preceding vehicle)” varies depending on the type of collision response control, and is not handled uniformly. In other words, the possibility of collision is a relative concept that varies depending on the type of control. For example, in general, in the case of PCS control, the operation device is set to start in a state where the possibility of collision is higher than in the case of ACC control.
[0011]
In the collision handling control, it is convenient to determine the height at which the host vehicle can collide with a front entity based on parameters such as the distance from the front entity, the arrival time with respect to the front entity, and the collision time. (Hereinafter, distance, arrival time, collision time, etc. will be referred to as “collision-related relative relationship parameters”, or “relative relationship parameters” for short, as parameters defining the relative relationship between two objects related to collision. The arrival time is the time required to reach the position where the front entity is present at the current vehicle speed and does not depend on the moving speed of the front entity. The collision time is the time required to collide with a front object when the relative speed with the front object is maintained.When the front object is a preceding vehicle, the above distance is The distance and the arrival time can be called inter-vehicle time.) For example, in the collision response control, when the immediately preceding entity is the immediately preceding traveling vehicle, only the relative parameter for the immediately preceding traveling vehicle is used. It can be directly determine the likelihood of a collision with the immediately preceding running vehicle.
[0012]
The collision response control device described in this section, for example, in addition to or instead of determining the possibility of a collision with the immediately preceding preceding vehicle performed based on the relative relationship parameter, Based on the determination, the possibility of a collision between the immediately preceding vehicle and the host vehicle is determined, and the actuator is controlled based on the determination. Specifically, for example, by estimating the relationship between the preceding vehicle forward entity and the host vehicle based on the relative relationship parameter between the preceding vehicle front entity and the host vehicle, It is possible to determine a possibility of a collision with the immediately preceding vehicle existing in the vehicle and to control the actuator based on the determination. Also, for example, the state of the vehicle front entity itself such as the moving speed of the vehicle front object (traveling speed in the case of a preceding vehicle), the deceleration when the vehicle front object is a moving object, etc. The preceding preceding vehicle is estimated by estimating the possibility of a collision between the preceding vehicle forward existence object and the immediately preceding preceding vehicle based on the parameter indicating It is possible to determine a possibility of a collision between the vehicle and the host vehicle and control the actuator based on the determination. If the control as described above is performed, the delay of the operation of the operating device is reduced as compared with the case where the possibility of a collision with the immediately preceding traveling vehicle is directly determined based only on the relationship between the immediately preceding traveling vehicle and the own vehicle. It can be reduced, and the operating state can be optimized.
[0013]
As a control mode based on the possibility of a collision with the immediately preceding preceding vehicle, for example, an operation mode (concept including an operation start condition, an operation state, etc.) of the operating device corresponding to the possibility of the collision is determined and the operation is performed. It is possible to adopt a mode of performing control according to the form. Specifically, for example, when the possibility of a collision is high with respect to the condition for starting the operation, the control for speeding up the timing of starting the operation of the operation device compared to the case where the collision is low, When the possibility of collision is high, the control that increases the effect obtained by the operation of the actuator compared with the low case, and further, the control that combines these two controls, that is, the timing is advanced and Controls that increase the effect can also be employed. In addition, the description regarding the control which advances the timing which starts the action | operation of an actuator, and the control which increases the effect acquired by the action | operation of an actuator is mentioned later.
[0014]
As an example of the specific functional configuration of the collision response control apparatus, the collision response control apparatus described in this section includes (a) an entity information acquisition unit that acquires entity information from the entity information acquisition apparatus, and (b ) Based on the entity information obtained by the entity information obtaining unit, a control object identifying unit that identifies a vehicle front object that is a front object to be controlled, and (c) the identified vehicle ahead An operation mode determination unit that determines the operation mode of the operation device based on the presence information of the entity, and (d) an operation control unit that controls the operation of the operation device according to the determined operation mode. Can do. For example, in the case of performing control based on the possibility of a collision with the immediately preceding preceding vehicle, an operation mode corresponding to the possibility of the collision may be determined.
[0015]
The “actuating device” is not particularly limited. For example, in addition to the vehicle deceleration device that decelerates the host vehicle exemplified above, an occupant protection device that protects the occupant in the event of a collision, various types of control that can be controlled by collision control A vehicle-mounted device can be an actuating device. “Vehicle deceleration device” is typically a brake device (hydraulic brake device or the like), for example, but it can also be expected to have a braking force by an engine brake, a regenerative brake or the like. Vehicle drive force generators such as the above can also be included in the vehicle speed reducer, and in cases where gear changes are limited to make those braking forces more effective, the transmission device is also It can be part of the vehicle speed reducer. “Occupant protection device” includes, for example, a seat belt device (preferably equipped with a pretensioner), an airbag device, a steering device having an impact absorbing mechanism in a steering column, and a brake that retracts and absorbs the impact when an impact occurs. This applies to pedal devices such as pedals. Other vehicle-mounted devices include, for example, a steering device equipped with a steering mechanism for avoiding a collision, a suspension device that can change the vehicle height to reduce the impact, and the possibility of a collision with a rear vehicle. The rear indicator light device such as the brake lamp and the communication device to be notified also correspond to the operation device described in this section.
[0016]
The “front object” in this section may be a moving object such as a traveling vehicle, a stationary vehicle that stops on the road, or a stationary object such as an obstacle left and installed on the road. Good. The “preceding vehicle immediately before” in this section is an entity immediately before a direct collision is expected and is a traveling vehicle, but the “preceding vehicle immediately preceding entity” existing in front of the vehicle is limited only to the traveling vehicle. It may not be a thing but a stationary object. In addition, since the forward presence object to be controlled is controlled in consideration of the phenomenon of collision, it can be thought of as a traveling lane in which the vehicle is scheduled to travel (a lane having an arbitrarily set width, (It is not necessary to be the same as the lane drawn on the road surface.) It is desirable that the object is on the own lane on the own lane, and the preceding preceding vehicle and the preceding vehicle ahead are present on the own lane. It is desirable to be identified from among objects.
[0017]
The collision response control by the system described in this section may be performed by using one front entity located immediately before the immediately preceding preceding vehicle as the preceding vehicle front entity, A plurality of front objects existing ahead of the immediately preceding preceding vehicle may be performed as the preceding vehicle front existing objects. That is to say, the number of objects in front of the immediately preceding vehicle is not limited to one, and it is possible to perform collision handling control in a manner in which a plurality of objects are set as objects for control. Specifically, for example, a mode in which the control is performed by determining the possibility of a collision between the immediately preceding preceding vehicle and the host vehicle based on the state of a plurality of preceding vehicles.
[0018]
(2) At least one of the distance between each of the plurality of forward existence objects and the own vehicle, the direction with respect to each own vehicle, and the relative speed between each of the plurality of front existence objects and the own vehicle as the existence information. The vehicle for dealing with collision according to the item (1), which acquires one of the above.
[0019]
These pieces of information are effective as information relating to the relationship between the host vehicle and the front object necessary for the collision handling control. For example, based on such information, it is possible to determine whether or not the forward existence object is on the own lane that is the lane on which the host vehicle is scheduled to travel, and the arrival time and collision time described above. It is possible to acquire such information. In consideration of convenience, it is desirable to provide a radar apparatus that can simultaneously acquire the three information listed above.
[0020]
(3) The collision-responsive vehicle control system according to (1) or (2), wherein the radar device is a millimeter wave radar device.
[0021]
A radar device that uses millimeter waves as detection waves is a radar device that uses radio waves of relatively long wavelengths as detection waves. Unlike radar devices that use lasers, the radar devices use diffraction phenomena, reflections from road surfaces, and the like. Even if it is a forward existence whose at least a part is hidden in the immediately preceding traveling vehicle, it is possible to acquire information such as distance, direction, and relative speed. As will be described in detail later, it is desirable that the radar apparatus be an FM-CW radar apparatus that can perform scanning using a digital beam forming (DBF) technique.
[0022]
(4) The presence information acquisition device also acquires the presence information about the immediately preceding preceding vehicle, and the collision response control device is further based on the acquired presence information about the immediately preceding preceding vehicle. The collision-responsive vehicle control system according to any one of (1) to (3), which controls the operating device.
[0023]
Since the front entity that is expected to have a direct collision in the collision handling control is the immediately preceding vehicle, it is possible to acquire information on the immediately preceding vehicle and perform control based on it as in the system described in this section. desirable. For example, by obtaining the distance, relative speed, etc. between the immediately preceding preceding vehicle and the own vehicle, the relative relationship parameters for the immediately preceding preceding vehicle are obtained, and ACC control, PCS control, etc. are performed based on the parameters. Is possible. And, in the case of a system that performs control that relies on the state of the vehicle in front of the vehicle on the basis of that control, it is assumed that the operation of the actuator is started under the condition that relies on the above parameters. It is possible to make it the system of the aspect which changes the action | operation form of an action | operation apparatus based on the presence information about the front vehicle front presence thing.
[0024]
(5) The collision response control device estimates the possibility of a collision between the immediately preceding preceding vehicle and the preceding vehicle forward existence object, and controls the operating device based on the estimated result (1). The collision-responsive vehicle control system according to any one of items (1) to (4).
[0025]
When it is estimated that there is a high possibility of a collision between the immediately preceding preceding vehicle and an entity ahead of the immediately preceding vehicle, it is possible to determine that the possibility of a collision between the host vehicle and the immediately preceding preceding vehicle is high. For example, there is a high possibility that the host vehicle will collide with the immediately preceding preceding vehicle due to the collision of the immediately preceding preceding vehicle or the rapid deceleration to avoid the collision. In the system described in this section, for example, when it is estimated that there is a high possibility of a collision between the immediately preceding preceding vehicle and an entity immediately ahead of the immediately preceding vehicle, there is a high possibility of a collision between the host vehicle and the preceding traveling vehicle. It is possible to adopt a mode in which the collision response control is performed based on the determination.
[0026]
(6) The presence information acquisition device acquires the presence information about the preceding vehicle, which is a traveling vehicle traveling in front of the immediately preceding preceding vehicle, as the presence information of the preceding vehicle forward presence, The collision according to (5), wherein the collision response control device estimates a possibility of a collision between the immediately preceding preceding vehicle and the preceding vehicle, and controls the operating device based on the estimation result. Compatible vehicle control system.
[0027]
The aspect described in this section relates to control in the case where the preceding vehicle forward existence object is a traveling vehicle. For example, it is possible to perform collision response control assuming multiple collisions of vehicles (so-called ball collision). It is.
[0028]
(7) The collision response control device starts the operation of the operation device when the possibility of a collision between the estimated preceding preceding vehicle and the preceding vehicle forward existence object is high compared to a case where the collision is low. The collision-responsive vehicle control system according to (5) or (6), wherein control is performed to accelerate the timing of the collision.
[0029]
The mode described in this section is a mode of control based on the possibility of a collision between the immediately preceding preceding vehicle and the preceding vehicle forward existence object. If the timing for starting the operation of the operating device is advanced, it is possible to reduce the delay in the operation of the operating device. The mode of “acceleration of the timing for starting the operation of the operating device” includes a mode of relaxing the starting conditions of the operating device by the ACC control and the PCS control. For example, in the case where the disclosure conditions depend on the host vehicle, the immediately preceding preceding vehicle, and the relative relationship parameter, even if the parameter value is a value indicating that the possibility of collision between the two is low, the operating device is operated. It is an aspect. Specifically, for example, in the ACC control, the timing of decelerating the host vehicle, specifically, the output limit of the engine or the like, the shift down of the transmission, the operation of the hydraulic brake is accelerated, or the seat belt in the PCS control It is possible to advance the operation timing of the pretensioner that restrains the occupant by applying the pre-collision tension to the vehicle, or to advance the emergency brake timing. The operation start timing of the actuator may be continuously advanced, or a stepwise control mode is set and the operation is started stepwise according to the control mode. It may be.
[0030]
(8) The collision response control device is obtained by the operation of the operation device when the possibility of a collision between the estimated preceding preceding vehicle and the preceding vehicle forward existence object is high, as compared with a low case. The collision-responsive vehicle control system according to any one of (5) to (7), which performs control to increase the effect obtained.
[0031]
The mode described in this section is a mode of control based on the possibility of a collision between the immediately preceding preceding vehicle and the preceding vehicle forward existence object. If the effect obtained by the operation of the operating device is increased, the function of the operating device can be more reliably exhibited. The aspect of “increasing the effect obtained by the operation of the operating device” is a mode of increasing the operating amount of the operating device or increasing the force exerted by the operating device. The mode includes, for example, a mode of increasing the deceleration effect of the host vehicle and the occupant protection effect in the ACC control and the PCS control. Specifically, for example, the reduction at the time of deceleration of the host vehicle performed in the ACC control is included. A mode in which the speed is increased as compared with a normal case, more specifically, a mode in which, when the brake device is a device having a hydraulic brake cylinder, the hydraulic pressure of the cylinder is increased. can do. Further, in the PCS control, it is possible to adopt a mode in which the tension load of the seat belt before the collision is increased as compared with a normal state by increasing the amount of seat belt retracted by the above-described pretensioner. In addition, the aspect by which the effect by the action | operation of an actuator may be continuously increased may be sufficient, and a stepwise control mode is set and it can be increased stepwise according to the control mode. An aspect may be sufficient.
[0032]
(9) The presence information acquisition device acquires presence information about a preceding vehicle that is a traveling vehicle traveling in front of the immediately preceding preceding vehicle as presence information of the preceding vehicle forward presence, The collision response control device estimates a deceleration of the preceding vehicle based on the acquired preceding vehicle information, and controls the operating device based on the estimated deceleration of the preceding vehicle ( The collision-responsive vehicle control system according to any one of items 1) to (8).
[0033]
If the vehicle in front of the immediately preceding vehicle is a preceding vehicle that travels ahead of the immediately preceding preceding vehicle, when the preceding vehicle suddenly brakes, the immediately preceding preceding vehicle applies a sudden brake, Because the immediately preceding preceding vehicle collides with the preceding vehicle without stopping, the possibility that the own vehicle will collide with the immediately preceding preceding vehicle becomes high. The system described in this section detects, for example, the deceleration of the preceding vehicle, and determines that there is a high possibility of a collision between the host vehicle and the preceding vehicle when the deceleration is large, that is, when the vehicle is suddenly decelerating. Thus, the collision handling control can be performed. For example, when the relative speed between the vehicle and the host vehicle can be detected, the vehicle speed is calculated from the relative speed and the traveling speed of the host vehicle. It is possible to obtain. It is also possible to obtain a relative deceleration from the detected change in the relative speed and regard the relative deceleration as the deceleration of the preceding vehicle. It should be noted that the system described in this section can be thought of as a system that performs control by estimating the possibility of a collision between the immediately preceding preceding vehicle and the preceding vehicle based on the deceleration of the preceding vehicle. The system described in this section can be an aspect of the system that estimates the possibility of a collision between the immediately preceding preceding vehicle and the object ahead of the immediately preceding vehicle and performs control based on the estimation result as described above.
[0034]
(10) The collision response control device performs control for advancing the timing of starting the operation of the operating device when the estimated deceleration of the preceding vehicle is large compared to the case where the deceleration is small (9 The collision-responsive vehicle control system described in the item).
[0035]
The mode described in this section is a mode of control based on the deceleration of the preceding vehicle. If the timing for starting the operation of the operating device is advanced, it is possible to reduce the delay in the operation of the operating device. The aspect of “accelerating the timing for starting the operation of the actuator” is the same as the aspect in the above description.
[0036]
(11) The collision response control device performs control to increase the effect obtained by the operation of the operating device when the estimated deceleration of the preceding vehicle is large compared to the case where the deceleration is small ( 9. The collision-response vehicle control system according to item 9) or (10).
[0037]
The mode described in this section is a mode of control based on the deceleration of the preceding vehicle. If the effect obtained by the operation of the operating device is increased, the function of the operating device can be more reliably exhibited. The aspect of “increasing the effect obtained by the operation of the actuator” is the same as the aspect in the above description.
[0038]
(12) The presence information acquisition device also acquires the presence information about the immediately preceding preceding vehicle, and the collision response control device acquires the presence information and the acquisition regarding the acquired immediately preceding preceding vehicle. A distance between the immediately preceding preceding vehicle and the preceding vehicle forward existence, a time until the immediately preceding preceding vehicle reaches the position of the preceding vehicle forward existence, At least one of the time until the immediately preceding preceding vehicle and the preceding vehicle front object collide is estimated, and the actuator is controlled based on the estimated one (1). ) To (11) The collision-response vehicle control system according to any one of the items.
[0039]
The system described in this section is a system that performs control based on the relative relationship parameter between the immediately preceding preceding vehicle and the preceding vehicle forward presence object. Each parameter listed here is a convenient parameter for inferring the possibility of collision between the immediately preceding preceding vehicle and the preceding vehicle forward existence, and considering that, the system described in this section However, it can be an aspect of a system that estimates the possibility of a collision between the immediately preceding preceding vehicle and the preceding vehicle forward presence and performs control based on the estimated result. It can be estimated that the smaller the value of each of the above parameters, the higher the possibility of collision between the immediately preceding preceding vehicle and the preceding vehicle forward existence object, and the possibility of collision between the host vehicle and the immediately preceding preceding vehicle. It is a parameter that can be determined to have high performance.
[0040]
(13) The presence information acquisition device acquires the presence information about a preceding vehicle that is a traveling vehicle that travels ahead of the immediately preceding preceding vehicle as presence information of the preceding vehicle forward presence, Based on the acquired existence information about the preceding vehicle and the acquired existence information about the immediately preceding preceding vehicle, the collision response control device determines the inter-vehicle distance between the immediately preceding preceding vehicle and the preceding vehicle, The collision corresponding vehicle control system according to item (12), wherein at least one of time and collision time is estimated, and the actuator is controlled based on the estimated one.
[0041]
The aspect described in this section relates to control in the case where the preceding vehicle forward existence object is a traveling vehicle, and is an aspect capable of performing collision response control that also assumes multiple collisions (so-called ball collision). .
[0042]
(14) The collision response control device performs control to advance the timing for starting the operation of the operation device when the value of the estimated at least one is small compared to the case where the value is large (12). ) Or the collision-responsive vehicle control system according to item (13).
[0043]
The mode described in this section is one mode of control based on the relative relationship parameter between the immediately preceding preceding vehicle and the preceding vehicle forward presence. If the timing for starting the operation of the operating device is advanced, it is possible to reduce the delay in the operation of the operating device. The aspect of “accelerating the timing for starting the operation of the actuator” is the same as the aspect in the above description.
[0044]
(15) The collision response control device performs control to increase the effect obtained by the operation of the operating device when the estimated value of at least one is small compared to the case where the estimated value is large ( (12) A collision-responsive vehicle control system according to any one of (12) to (14).
[0045]
The mode described in this section is one mode of control based on the relative relationship parameter between the immediately preceding preceding vehicle and the preceding vehicle forward presence. If the effect obtained by the operation of the operating device is increased, the function of the operating device can be more reliably exhibited. The aspect of “increasing the effect obtained by the operation of the actuator” is the same as the aspect in the above description.
[0046]
(16) In the case where the presence information acquisition device is a preceding vehicle that travels ahead of the host vehicle, the presence information acquisition device acquires operation state suggestion information that suggests an operation state of the preceding vehicle to a rear vehicle. An operation state suggestion information acquisition device is provided, and the collision response control device controls the operating device based on the acquired operation state suggestion information. The collision-response vehicle control system described.
[0047]
For example, when the preceding vehicle performs a brake operation, it is assumed that the possibility that the own vehicle will collide with the immediately preceding preceding vehicle increases when the hazard lamp is operated because the distance between the vehicle and the front is reduced. Is done. Therefore, information that suggests the operation state of such a preceding vehicle is effective information for determining the possibility of a collision of the host vehicle with the preceding preceding vehicle. Conversely, when the accelerator (throttle) is being operated, it is possible to infer that the preceding vehicle is accelerating and the possibility of a collision has decreased. The system described in this section is a system that performs collision response control using such operation state suggestion information. Specifically, when the preceding vehicle performs a predetermined operation, the operation mode of the operating device can be changed. The acquired operation state suggestion information may be that of the immediately preceding preceding vehicle or of the preceding vehicle. Since the preceding vehicle where a direct collision is expected is the immediately preceding preceding vehicle, it is desirable to acquire at least the operation state suggestion information of the immediately preceding preceding vehicle. If the collision response control is performed based on the operation state suggestion information in addition to the existence information acquired by the radar device, more reliable collision response control is realized.
[0048]
(17) The operation state suggestion information acquisition device includes a camera device that monitors the preceding vehicle, and the operation state is obtained from image data of at least one of the display lamps of the brake lamp and the hazard lamp of the preceding vehicle obtained thereby. The lighting state of the at least one indicator lamp as suggestion information is acquired, and the collision response control device controls the operating device based on the acquired lighting state (16). The collision-response vehicle control system described in 1.
[0049]
The aspect described in this section includes, for example, an aspect in which the operation state suggestion information acquisition device is configured to include a camera device and an image processing device. Since the operation state suggestion information of the preceding vehicle can be easily obtained only by the device mounted on the host vehicle, the system becomes a practical system.
[0050]
(18) The operation state suggestion information acquisition device includes a communication device that receives the operation state suggestion information that is wirelessly transmitted, and the collision response control device is configured based on the received operation state suggestion information. The collision-responsive vehicle control system according to (16) or (17), which performs control.
[0051]
The aspect described in this section is an aspect in which operation state suggestion information is acquired by wireless communication. The communication device may communicate with the preceding vehicle to obtain the operation state suggestion information directly from the preceding vehicle, or communicate with a communication facility existing on the roadway and advance from the facility. The vehicle operation state suggestion information may be obtained indirectly. When infrastructure development progresses and inter-vehicle / road-way communication becomes common, it is possible to easily obtain operation state suggestion information of the preceding vehicle through communication, and it can be obtained as accurate information, so accurate control can be performed The system is realized.
[0052]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is by no means limited to the following embodiments, and in addition to the following embodiments, the embodiments described in the above [Problems to be Solved, Problem Solving Means and Effects] are described. As described above, the present invention can be implemented in various modifications and improvements based on the knowledge of those skilled in the art.
[0053]
<Overall system configuration>
In FIG. 1, the block diagram about the whole structure of the collision corresponding vehicle control system which is embodiment of this invention is shown. As shown in FIG. 1, the present system is configured to include several electronic control units (a control device mainly composed of a computer, hereinafter abbreviated as “ECU”). The ECU that forms the core of this system is a collision handling ECU 10 as a collision handling control device. The collision handling ECU 10 will be described in detail later, but the relative position between the front entity existing in front of the host vehicle and the host vehicle. While grasping the relationship and the like, and controlling an actuator described later based on the relative positional relationship and the like, collision control such as ACC control and PCS control regarding the host vehicle is performed.
[0054]
The collision handling ECU 10 is connected to various sensor devices via a sensor LAN 12 (in-vehicle LAN and other LANs are the same), and controls those sensor devices, and from these sensor devices, Obtain peripheral information and information on the behavior of the vehicle. The system includes a radar device 14 as a sensor device related to the present invention, an image-based information acquisition device 20 including two CCD cameras 16 and an image processing device 18 as camera devices, and a yaw rate of the host vehicle. A yaw rate sensor 22 is provided. In addition, the presence information acquisition apparatus in this system is comprised including the said radar apparatus 14 and the said image dependence information acquisition apparatus 20. FIG.
[0055]
Further, the collision handling ECU 10 is connected to a control system LAN 30, and various operating devices are connected to the LAN 30. The various operating devices are electronically controlled, and the ECU of the operating device and the collision handling ECU 10 are connected via the LAN 30. As an operating device deeply related to the present invention, in the figure, an engine device as a driving force generating device including an engine ECU 32 and an electronic throttle actuator (hereinafter referred to as “ACT”) 34, a transmission ECU 36 and a transmission Transmission device including ACT 38, brake device including brake ECU 42 and brake ACT 44, steering device including steering ECU 46 and steering ACT 48, seat belt device including seat belt ECU 50 and seat belt ACT 52, airbag ECU 54 and airbag ACT 56 An air bag device provided with These actuating devices are actuated based on a control signal from the collision handling ECU 10. The operation of these actuators will be described in detail later. The brake device has a wheel speed sensor 64, and the steering device has a steering angle sensor 66. The collision response ECU 10 determines the vehicle speed (average of the wheel speeds of the four wheels) detected by the sensors 64 and 66. And the steering angle (which may be the operation angle of the steering wheel or the steering angle of the steered wheel) is obtained as one of the own vehicle information.
[0056]
Further, the present system is provided with a vehicle-to-vehicle / vehicle-to-vehicle communication device 70 that performs communication with surrounding vehicles and with communication units provided at intervals in the vehicle lane. The communication device 70 is connected to an AV LAN 72 that is a network related to car navigation information and the like, and the LAN 72 is connected to the control LAN 30 via a gateway ECU 74. By such connection, the collision handling ECU 10 obtains information on the surrounding vehicle and delivers information on the own vehicle to the surrounding vehicle and the like. The inter-vehicle / road-to-vehicle communication device 70 constitutes a part of the existence information acquisition device described above.
[0057]
Roughly speaking, the present system prevents the collision between the front object and the own vehicle according to the state and situation of the front object such as the preceding vehicle detected by the radar device 14, the CCD camera 16, and the like. In addition, even in the event of a collision, the actuator is controlled so as to properly protect the occupant, and is a system capable of performing both the ACC control and the PCS control described above.
[0058]
<Radar device>
The radar apparatus 14 provided in the present system is a millimeter wave radar that uses millimeter waves as detection waves, and is an FM-CW radar apparatus that uses a transmission signal in which frequency modulation (FM) is performed on a continuous wave (CW). The radar device 14 is mounted on the host vehicle, detects a front entity such as a vehicle ahead, a road sign, and the like, and can acquire a relative positional relationship and a relative speed between the front entity and the host vehicle at the same time. In the radar apparatus 14, an adaptive array antenna filter is used, and an antenna beam is formed and scanned by a digital beam forming (DBF) technique, and a front entity is detected as point information. The detection principle of the FM-CW radar device, the DBF technology, etc. are described in detail in patent applications (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-130945, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-220220) by the applicant of the present application, and are already well-known techniques. Detailed description in this specification will be omitted.
[0059]
The radar apparatus 14 detects a front entity within the set detection range. More specifically, scanning is performed within a set angle range in front of the host vehicle (for example, a range of 10 ° to 20 °), and the farthest detection distance is set (for example, a value such as 200 m). It is supposed not to detect the forward existence that exists. Further, when traveling on a curved road, the present radar device 14 is based on the steering angle detected by the steering angle sensor 66 and the vehicle speed detected by the wheel speed sensor 64 (based on the yaw rate by the yaw rate sensor 22). The detection range of the front entity can be changed in the left-right direction according to the travel line.
[0060]
The radar apparatus 14 can detect other front entities hidden behind one front entity, unlike a radar apparatus using a laser. For example, even when there are two or more preceding vehicles on a straight road, it is also possible to detect a preceding vehicle traveling ahead of the immediately preceding preceding vehicle. For example, as schematically shown in FIG. 2, the radar apparatus 14 detects a radio wave having a relatively long wavelength. Therefore, a detection wave is detected in the preceding vehicle Cff located beyond the immediately preceding preceding vehicle Cf by a diffraction phenomenon. And the reflected wave from the preceding vehicle Cff also returns to the host vehicle C0. Further, for example, as schematically shown in FIG. 3, the detection wave reaches the preceding vehicle Cff first by being reflected on the road surface below the vehicle body of the immediately preceding preceding vehicle Cf, and the reflected wave also reaches the host vehicle C0. is there. As will be described in detail later, in this system, using such characteristics, the relative positional relationship of a front entity such as a preceding vehicle existing ahead of the immediately preceding preceding vehicle is acquired, and the information is used as ACC control, PCS. Effective use for control.
[0061]
In the case of using the radar device 14, a location where the radio wave of the front object is reflected most strongly is detected. If the case where the front entity is a traveling vehicle is described as an example, as shown in FIG. 4, the portion having the rear end surface of the preceding vehicle Cn is generally the strongest reflection portion Q ′ (Cn), and the center of the front end of the host vehicle C0. A relative positional relationship and a relative speed with respect to O (location serving as a reference of the host vehicle) are acquired as a relative positional relationship between the two. Specifically, in the case of FIG. Cn-C0 (A kind of relative relationship parameter), direction θ relative to own vehicle C0 Cn , Q ′ (Cn) and relative velocity V in the direction along the line connecting O Cn-C0 (In the present embodiment, a positive value is assumed when the two approach each other). In addition, even if the front entity is a stationary object such as a stopped vehicle, the relative positional relationship between the two is acquired in the same manner. The relative speed V Cn-Co Is the orientation θ Cn Vehicle speed V Co , V Cn However, in actual ACC control and PCS control, the collision of the vehicle with the front object, that is, the distance l Cn-C0 To detect the relative velocity V detected Cn-C0 Is a convenient parameter for their control.
[0062]
On the other hand, in the aforementioned front entity, the strongest reflection location differs depending on the positional relationship between the host vehicle and the front entity, and is not always a constant location. Therefore, when estimating the position of a front object in the width direction of the host vehicle, the estimated position may include some error. If the estimation error of the position in the width direction of the front entity becomes a problem and more precise control is required, it is desirable to take some measures.
[0063]
The radar device 14 continuously performs detection at extremely short time intervals (for example, several tens of milliseconds). The radar device 14 includes a processing device that mainly processes a CPU and processes a detection result, and identifies a monitoring target based on the most recent detection results. In other words, the radar device 14 has a function of following and monitoring a specific front entity. This specific process is performed based on the obtained relative positional relationship, change in relative speed, and the like, and noise, roadside objects such as guardrails are excluded from the monitoring target. Although this process is not particularly limited, for example, since it is described in detail in the above-mentioned patent application (Japanese Patent Laid-Open No. 8-220220) of the present applicant, the description thereof is omitted here. By this process, the front existence according to the purpose, such as a preceding vehicle and a stationary object such as a stopped vehicle on the road, is set as a monitoring target as a specific existence. Data on the relative positional relationship and relative speed for these specific entities is sent to the image dependence information acquisition device 20 and also sent to the collision handling ECU 10 based on a request from the collision handling ECU 10.
[0064]
<Image-based information acquisition device>
The image-based information acquisition device 20 includes two CCD cameras 16 and an image processing device 18 mainly composed of a computer. The two CCD cameras 16 are arranged so as to be separated from each other in the vehicle width direction, such as door mirrors and both ends of the front grill. This is a so-called stereo camera device. Although the detailed description is omitted, the image-based information acquisition device 20 uses the parallax of each of the two CCD cameras 16 so that the reference point of the own vehicle (the front end center O described above) according to the principle of so-called triangulation. Detect the position of the front object relative to.
[0065]
The image processing device 18 performs image processing based on information such as a relative positional relationship regarding the specific entity sent from the radar device 14. In other words, since the rough position (the above-mentioned distance and direction) of the specific entity can be grasped from the information, the part that moves integrally in the camera's field of view with respect to the position is used as the reference of the specific entity. Recognize as an image. The specific process of the recognition process is not particularly limited, and may be a well-known process and will not be described here.
[0066]
If the information obtained by the image processing is described with reference to FIG. 5 illustrating the case where the specific entity is a traveling vehicle, each width (width dimension) W of the specific entity. Cn , And a position ΔX where the center Q (Cn) exists in the width direction (width direction of the host vehicle) Q (Cn) (the amount of deviation in the width direction from the extension line of the host vehicle center line CL: positive when biased to the right and negative when biased to the left). These are obtained by calculating both ends in the width direction of the portion of the image recognized as the specific existence by the recognition processing and calculating from the positions. For example, when the specific entity is a vehicle, image recognition is performed on the width lights on both sides of the vehicle, and the positions of the width lights and the like are regarded as both ends in the width direction of the specific existence, and the width W Cn , Center position ΔX Q It is also possible to acquire (Cn). Width W that is the acquired information Cn , Center position ΔX Q (Cn) and the like are width-related information of a specific entity, and the image-based information acquisition device 20 functions as a width-related information acquisition device.
[0067]
As described above, the detection by the radar device 14 sets the position of the indefinite portion Q ′ (Cn) where reflection of the detection wave is strong as the position of the front existence object. It is possible to specify the exact position of an entity. In other words, in the present embodiment, the image processing relying apparatus 20 detects the width of the front entity and the accurate position in the width direction based on the approximate position of the front entity acquired by the radar apparatus 14. -ing In the present embodiment, the image processing device 18 is configured to continuously perform processing at an extremely short time interval (for example, several tens of msec), and follows a specific entity like the radar device 14. It has a function to monitor.
[0068]
The acquired width W of each specific entity Cn , Center position ΔX Q (Cn) and the like are sent to the collision handling ECU 10 based on a request from the collision handling ECU 10. Note that, for example, a front entity that is hidden behind a front entity, such as a preceding vehicle positioned in front of the immediately preceding preceding vehicle, may not be recognized by image data captured by the camera 16. In this case, the position detection by image processing is not performed for the specific entity, and that fact is sent to the collision handling ECU 10.
[0069]
In the image-based information acquisition device 20, position detection is performed using the parallax of the two CCD cameras 16. Instead of this method, the relative positional relationship by the radar device 14 is displayed on the screen of one camera 16. It is also possible to estimate the specific object based on the information, detect the position of the estimated specific object in the screen at various places, and acquire the width-related information based on the detection result. If such a method is followed, the two cameras 16 located at positions distant from each other can be used alone, and the range of blind spots due to the front presence object can be reduced. Moreover, it is also possible to set it as the image dependence information acquisition apparatus of the aspect provided with only one camera 16. FIG.
[0070]
Both of the two CCD cameras 16 included in the image-based information acquisition device 20 are cameras that can capture a color image. Therefore, the image-based information acquisition device 20 can also recognize a specific entity or a color of a part of the specific entity. For example, when the specific entity is a vehicle, a brake lamp, a hazard lamp, It is possible to recognize the lighting state of an indicator lamp such as a direction indicator lamp. In the present embodiment, when the specific entity is the immediately preceding preceding vehicle, the image processing device 18 acquires lighting of the brake lamp of the vehicle as the operation operation state suggestion information of the vehicle, and the information is the width of the vehicle. It transmits to ECU 10 corresponding to collision with related information. That is, the image-based information acquisition device 20 also functions as an operation state suggestion information acquisition device.
[0071]
<Collision response control>
The collision handling control by this system is performed by executing a collision handling control program stored in a memory in the collision handling ECU 10. As shown in the flowchart of FIG. 6, this program is the presence identification routine on the own lane in S1 following the initial processing in Step 0 (hereinafter abbreviated as “S0”, and the other steps are also the same), and the ACC in S2.・ Includes four routines: PCS target identification routine, first mode determination routine in S3, second mode determination routine in S4, and ACC / PCS operation routine in S5. Various parameters, mode values, After resetting the flag or the like, these steps are executed sequentially. The collision handling control program is repeatedly executed at short time intervals (for example, several tens of msec) while the ignition switch of the host vehicle is in the ON state. Hereinafter, the contents of processing performed by executing each routine will be described step by step.
[0072]
i) Routine identification routine on own lane
The existence identification routine on the own lane performs processing according to the flowchart shown in FIG. First, in S101, the presence information about each of the specific existences Cn (n = 1, 2,...), Which are the front existences as the monitoring target, acquired by the apparatus from the radar apparatus 14 is obtained. Obtained. Specifically, the distance l between each specific entity Cn and the own vehicle Cn-C0 , Azimuth θ relative to own vehicle Cn , Velocity relative to own vehicle V Cn-C0 Is obtained. Next, in S102, the vehicle speed V, which is the vehicle speed detected by the steering angle φ detected by the steering angle sensor 66 and the vehicle speed sensor 64, is detected. C0 (May be based on the yaw rate γ by the yaw rate sensor 22), the own lane OL that is the traveling lane in which the own vehicle is scheduled to travel is estimated. The own lane is a virtual lane having a certain width. Specifically, the own lane center line COL, which is a trajectory through which the own vehicle reference point O passes, is obtained, with the own lane center line COL as the center, Pre-set own lane width W OL It is estimated as a lane having (for example, 3 m). The own lane OL extends straight in parallel with the vehicle center line CL of the own vehicle when the vehicle is traveling straight, and becomes a curved lane depending on the turning radius when the vehicle is turning.
[0073]
In subsequent S103, narrowing down of the specific entity Cn is performed. This process is a process of selecting a front object having a high probability existing in the own lane OL in advance. FIG. 8 conceptually shows the relative positional relationship between some specific objects recognized by the radar device 14 and the host vehicle. This figure is a figure when the host vehicle C0 is turning slowly, and in this figure, six preceding vehicles exist on the road as the forward existence object Cn. FIG. 9 shows an enlarged view of one traveling vehicle. If described with reference to these drawings, the distance l between each specific entity Cn, specifically, the location Q ′ (Cn) recognized by the radar device 14 of each specific entity Cn and the own lane reference point O. Cn-C0 , Orientation θ Cn And the displacement amount ΔQ ′ (Cn) of the location Q ′ (Cn) from the own lane center line COL is acquired based on the data of the lane center line COL. That is, how far away from the own lane center line COL in the width direction is calculated. The absolute value of the displacement amount ΔQ ′ (Cn) of each specific entity Cn is the own lane width W OL If it is larger, the target is excluded from the control, and the specific existence Cn is narrowed down. Specifically, for example, the one in FIG. 9A is the target, but the one in FIG. 9B is excluded from the target. Since the detection by the radar device 14 cannot detect the width of the front existence object, the processing in this step gives a margin for the determination, and the reference value is set to the own lane width W. OL (If the position in the width direction can be accurately specified, the reference value is W OL / 2). That is, own lane width W OL It is determined whether or not a location Q ′ (Cn) recognized by the radar device 14 is present in the lane having a width twice as large as the lane. The value used as the determination criterion is not limited to the above value, and can be arbitrarily set according to the purpose of control. As a result of such narrowing down, for example, in the case of FIG. 8, the traveling vehicles C2 and C5 are excluded from the target.
[0074]
Next, in S104, the width W, which is width-related information about the narrowed specific entity Cn. Cn , Center position ΔX Q (Cn) is obtained from the image-based information acquisition device 20. Subsequently, three width direction positions are calculated and acquired as different width-related information for each of the narrowed specific entities Cn. As shown in FIG. 10, the three width direction positions are a center displacement amount ΔQ (Cn) that is a displacement amount of the center Q (Cn) in the width direction of the specific entity from the own lane center line COL, and the left and right width directions. Edge Q R (Cn), Q L A right end displacement amount ΔQ that is a displacement amount of each of (Cn) from its own lane center line COL R (Cn), left end displacement ΔQ L (Cn). In the calculation, the above Q (Cn) Q R (Cn), Q L (Cn) is the distance l acquired by the radar device 14 Cn-C0 The calculation is performed assuming that it is far from the vehicle. ΔQ (Cn), ΔQ R (Cn), ΔQ L (Cn) is Q (Cn), Q R (Cn), Q L When (Cn) is located on the right side in the vehicle traveling direction from the own lane center line COL, it is a positive value, and when it is located on the left side, it is a negative value. When the host vehicle is traveling straight (when not turning), the center displacement amount ΔQ (Cn) is the center existing position ΔX. Q The same value as (Cn).
[0075]
It is determined by the subsequent processes of S106 to S113 whether or not each of the narrowed down specific existence objects Cn is on the own lane OL. Referring to FIG. 11, first, in S106, the specific entity Cn is displaced in any direction in the width direction with respect to the own lane center line COL depending on the value of the center displacement amount ΔQ (Cn). Is determined. If it is displaced in the right direction (FIGS. 11A and 11B), the left end displacement amount ΔQ in S107. L (Cn) is own lane width W OL It is determined whether or not the specific existence object Cn is on the own lane OL even a little. If it is hanging (FIG. 11A), it is assumed that the specific entity Cn is an entity on the own lane, and the own lane determination flag F is determined in S109. Cn Is set to 1. If it is not hung (FIG. 11B), it is assumed in S110 that the specific entity Cn is not an entity on the own lane, and the own lane determination flag F Cn Is set to 0. When the displacement is in the left direction in S106 (FIGS. 11C and 11D), the right end displacement amount ΔQ in S110. R Absolute value of (Cn) is own lane width W OL It is determined whether or not the specific existence object Cn is on the own lane OL even a little. If it is hanging (FIG. 11 (c)), it is assumed that the specific entity Cn is an entity on the own lane, and the own lane determination flag F is determined in S111. Cn Is set to 1. If it is not hung (FIG. 11D), it is assumed in S112 that the specific entity Cn is not on the own lane, and the own lane determination flag F Cn Is set to 0. In other words, in the above processing, at least a part of the front entity Cn is the width W of the traveling lane of the host vehicle C0. OL Is a process of determining that the front presence object Cn exists on the own lane OL. The above processing is repeated, and in S113, it is confirmed that the determination for all the narrowed specific entities Cn has been completed, and the execution of the present on-lane entity identification routine is terminated. According to the example of FIG. 8, it is determined that the preceding vehicle C3 is present outside the own lane from the narrowed specific existences Cn, and the preceding vehicles C1, C4, and C6 are identified as existences on the own lane. become.
[0076]
As described above, in the width-related information acquisition process by the image-based information acquisition device 20, the width information of the front entity cannot be acquired because the front entity is hidden behind the front entity. If so, information to that effect is obtained. If any of the narrowed down specific entities Cn is such a front entity, the detected position Q ′ (Cn) by the radar device 14 is regarded as the center position Q (Cn) and the right end displacement is detected. Amount ΔQ R (Cn), left end displacement ΔQ L Processing is performed with (Cn) regarded as 0. That is, the specific entity Cn is processed as existing on the own lane OL. Further, when there is no specific existence Cn, although not shown in the flowchart, S106 to S113 are skipped.
[0077]
The determination process is a process performed based on the position of the center of the specific entity in the width direction and based on at least one position on both sides of the specific entity in the width direction. That is, since it is determined whether or not the vehicle is an entity on the own lane based on the width related information, the determination is performed in comparison with the determination process performed based only on the entity information obtained by the radar device 14. It is said that the reliability of is high. If the accuracy of determination as to whether or not the vehicle exists on the own lane is not so required, the determination process of S103 to S113 is omitted, and the specific existence object Cn narrowed down by S101 to S103 is replaced with the own vehicle. It is possible to carry out the embodiment in such a manner that it is specified as an entity on the line.
[0078]
Further, the series of processing of S101 to S103 can be performed by the processing device of the radar device 14 described above. In that case, information on the narrowed down specific entity is sent to the image-based information acquisition device 20, and the image processing device 18 performs image processing only on the narrowed down specific entity and obtains width related information about them. It is also possible to carry out in the manner of obtaining. According to this aspect, the number of image processing targets can be further reduced, and the burden of image processing is reduced.
[0079]
ii) ACC / PCS target specific routine
After the existence identification routine on the own lane is executed, the ACC / PCS target identification routine shown in the flowchart of FIG. 12 is executed. First, in S201, it is determined whether there is an entity on the own lane. When there is no object on the own lane, the routine proceeds to the ACC / PCS operation routine of S5. If there is an entity on the own lane, the immediately preceding entity Cf is specified in S202. Specifically, when there is only one existence on the own lane ahead of the own vehicle, the existence is set as the immediately preceding existence Cf. When there are a plurality of objects on the own lane, the distance l from the own vehicle acquired by the radar device 14 from among them. Cn-C0 The one with the smallest value is specified as the immediately preceding entity Cf. The immediately preceding entity Cf is positioned as a direct collision target in ACC control and PCS control. The immediately preceding target object Cf is the immediately preceding preceding vehicle Cf when it is a traveling vehicle, and in the example of FIG. 8, the preceding vehicle C1 is specified as the immediately preceding preceding vehicle Cf.
[0080]
In subsequent S203, the distance l between the immediately preceding existence object Cf and the own vehicle C0. Cf-C0 , Relative speed V Cf-C0 , Time Ta to reach the vehicle Cf-C0 , Collision time Tb Cf-C0 , The moving speed V of the immediately preceding entity Cf cf (Arrival time and collision time are one type of relative relationship parameters). Specifically, the distance l Cf-C0 , Relative speed V Cf-C0 L for the immediately preceding entity Cf acquired by the radar device Cf-C0 , V Cn-C0 Value is adopted as it is, arrival time Ta Cf-C0 Is the distance l Cf-C0 Vehicle speed v acquired by the wheel speed sensor 64 C0 The collision time Tb Cf-C0 Is the distance l Cf-C0 Relative speed V Cf-C0 It is obtained by dividing by. Movement speed V Cf Is the vehicle running speed V C0 To relative speed V Cf-C0 Required by subtracting When the forward presence object is a preceding vehicle, the arrival time is called an inter-vehicle time, and the moving speed is a traveling speed (in the case of a stationary object, it is approximately 0).
[0081]
In the next S204, it is determined whether or not there is an entity on the own lane ahead of the immediately preceding entity Cf. When there is no entity on the own lane, the process proceeds to the second mode determination routine of S4. If there is an entity on the own lane, the next-preceding entity Cff is specified in S205. Specifically, when there is only one existence on the own lane ahead of the immediately preceding existence Cf, the existence is set as the next existence existence Cff. When there are multiple objects on the own lane, the distance l from the acquired own vehicle is selected from them. Cn-C0 The one with the smallest value is identified as the next existence entity Cff. When the next existence object Cff is a traveling vehicle, it is a preceding vehicle (strictly speaking, the one closest to the own vehicle among the preceding vehicles) Cff. In the example of FIG. It is specified as the predecessor vehicle Cff.
[0082]
In the following S206, the distance l between the next previous entity Cff and the previous entity Cf Cff - Cf , Relative speed V Cff-Cf , The arrival time Ta of the immediately preceding entity Cf to the next existing entity Cff Cff-Cf , Collision time Tb Cff-Cf , Movement speed V Cff And further deceleration G Cff Is calculated. Specifically, the distance l Cff - Cf For the next existence entity Cff acquired by the radar device 14 Cn-C0 Is obtained by subtracting the value of the immediately preceding entity Cf from the value of the relative velocity V Cff-Cf Is the V of the next previous entity Cff Cn-C0 Is subtracted from that value of the immediately preceding entity Cf. Arrival time Ta Cff-Cf Is the distance l Cff - Cf The moving speed V of the immediately preceding entity Cf obtained previously Cf The collision time Tb Cff-Cf Is the distance l Cff - Cf Relative speed V Cff-Cf It is obtained by dividing by. Movement speed V Cff Is the vehicle running speed V C0 V obtained from Cf-C0 Required by subtracting The collision handling ECU 10 determines the moving speed V during the execution of the previous program. Cff And the deceleration G Cff Is the moving speed V obtained this time Cff To the previous movement speed V Cff Is obtained by dividing the speed difference obtained by subtracting by the program execution interval time. This S206 is finished, and the execution of the present ACC / PCS target specifying routine is finished.
[0083]
iii) first mode decision routine
The first mode determination routine shown in the flowchart of FIG. 13 is a routine for determining the control mode of the ACC control / PCS control, and more specifically, based on the relationship between the immediately preceding entity Cf and the next preceding entity Cff. This is a routine for changing the control / PCS control mode. The mode change is an effective means when the immediately preceding existence object Cf is the immediately preceding traveling vehicle Cf as in the example of FIG. Therefore, this routine will be described with the immediately preceding existence object Cf as the immediately preceding traveling vehicle Cf. In S301 to S304, mode determination processing related to PCS control is executed, and in S305 to S309, mode determination processing related to ACC control is executed.
[0084]
First, in S301, the collision time Tb between the immediately preceding traveling vehicle Cf and the next preceding entity Cff. Cff-Cf Is set threshold time Tb PCS It is determined whether it is shorter than (for example, 0.65 sec). That is, the condition determined in S301 is a condition for determining that there is a high possibility of a collision between the immediately preceding preceding vehicle Cf and the next preceding entity Cff with respect to the PCS control, and the collision time Tb. Cff-Cf When the condition based on the above is satisfied, it is assumed that the possibility of a collision between the host vehicle C0 and the immediately preceding preceding vehicle Cf is high. The conditions determined in subsequent S302 and S303 are conditions that are effective when the next-preceding entity Cff is the preceding vehicle Cff, and are conditions for determining the possibility of a collision between the preceding vehicle Cff and the preceding traveling vehicle Cf. . In S302, the deceleration G of the preceding vehicle Cff Cff Based on the deceleration G Cff Is the set threshold deceleration G PCS It is determined whether or not (for example, 0.5 G). In S303, the arrival time of the immediately preceding vehicle Cf to the presence position of the next preceding entity Cff, that is, the inter-vehicle time Ta between the immediately preceding traveling vehicle Cf and the preceding vehicle Cff. Cff-Cf Judgment based on the vehicle time Ta Cff-Cf Is the set threshold time Ta PCS It is determined whether it is less than (for example, 1.0 sec). For example, when the preceding vehicle Cff is suddenly braked in a state where the inter-vehicle distance between the immediately preceding traveling vehicle Cf and the preceding vehicle Cff is relatively small, there is a possibility of a collision between the preceding vehicle Cf and the next existence object Cff. Therefore, it is estimated that the possibility of a collision between the host vehicle C0 and the immediately preceding preceding vehicle Cf is high. If the condition in S301 is satisfied, or if both the condition in S302 and the condition in S303 are satisfied, the process in S304 is executed.
[0085]
In S304, the PCS start time Ts that defines the operation start time of the actuator in the PCS control. PCS And PCS operation mode value M which is a value indicating the operation mode of the actuator. PCS To change. PCS start time Ts PCS Is a threshold time associated with the collision time between the immediately preceding preceding vehicle Cf and the own vehicle C0, and as will be described later, the collision time Tb between the own vehicle C0 and the immediately preceding preceding vehicle Cf. Cf-C0 Is a time (for example, 1.0 sec) set so that the operation of the actuator starts when the time becomes equal to or less than the threshold time. In S304, the PCS start time Ts PCS Is set to the set change amount ΔTs. PCS Increase by 1 (for example, 0.2 sec). That is, this process is a process for advancing the operation start timing of the actuator in the PCS control, and is a process for changing the mode with respect to the start time. PCS operation mode value M PCS Generally speaking, when the actuator is operated by PSC control, it is a parameter that determines the magnitude of the effect of the operation. PCS operation mode value M PCS Is set to 0 in the initial setting, and the effect obtained by the operation increases as the value increases. In S304, the change amount ΔM set to this value PCS Increase by 1 (for example, 1). That is, this process is a process for changing the mode for the operation effect.
[0086]
In the next S305, the collision time Tb between the immediately preceding traveling vehicle Cf and the next preceding object Cff. Cff-Cf Is set threshold time Tb ACC It is determined whether it is shorter than (for example, 1.0 sec). That is, the condition determined in S305 is a condition for determining that there is a high possibility of a collision between the immediately preceding preceding vehicle Cf and the next preceding entity Cff with respect to the ACC control, and the collision time Tb. Cff-Cf When the condition based on the above is satisfied, it is assumed that the possibility of a collision between the host vehicle C0 and the immediately preceding preceding vehicle Cf is high. The conditions determined in subsequent S306 to S308 are conditions that are effective when the next-preceding entity Cff is the preceding vehicle Cff, and are conditions for determining the possibility of a collision between the preceding vehicle Cff and the preceding traveling vehicle Cf. . In S306, the deceleration G of the preceding vehicle Cff Cff Based on the deceleration G Cff Is the set threshold deceleration G ACC It is determined whether or not it is larger than (for example, 0.2G). In S307, the arrival time of the immediately preceding vehicle Cf to the presence position of the next preceding entity Cff, that is, the inter-vehicle time Ta between the immediately preceding traveling vehicle Cf and the preceding vehicle Cff. Cff-Cf Judgment based on the vehicle time Ta Cff-Cf Is the set threshold time Ta ACC It is determined whether or not (for example, 2.0 sec). Further, in S308, the brake operation of the immediately preceding preceding vehicle Cf is determined. Specifically, the detection information of the lighting state of the brake lamp acquired by the image information relying device 20 or the immediately preceding traveling vehicle Cf received by the inter-vehicle / inter-road communication 70, which is the operation state suggestion information. This is determined based on the brake operation information. As in the case of the PCS control, for example, when the traveling speed of the immediately preceding traveling vehicle Cf is relatively fast and the inter-vehicle distance between the immediately preceding traveling vehicle Cf and the preceding vehicle Cff is relatively small, the preceding vehicle Cff applies a sudden brake, Accordingly, when the preceding preceding vehicle Cf performs a brake operation, it is determined that there is a high possibility of a collision between the preceding preceding vehicle Cf and the next preceding entity Cff, and the collision between the host vehicle C0 and the immediately preceding preceding vehicle Cf occurs. It is assumed that there is a high possibility. If the conditions in S305 are satisfied, or if the three conditions in S306 to S308 are satisfied, the process of S309 is executed.
[0087]
In S309, the ACC start time Ts that defines the operation start timing of the actuator in the ACC control (strictly speaking, the deceleration ACC control described later). ACC ACC operation mode value M which is a value indicating the operation mode of the actuator. ACC To change. ACC start time Ts ACC Is a threshold time associated with the inter-vehicle time between the host vehicle C0 and the immediately preceding preceding vehicle, and as will be described later, the inter-vehicle time Ta between the own vehicle C0 and the immediately preceding preceding vehicle Cf. Cf-C0 Is the time set to start the operation of the actuator when the time is below the threshold time. The threshold time may be a fixed time such as 2.0 seconds, and is selectively switched to 2.4 seconds, 2.0 seconds, 1.8 seconds, etc. depending on environmental factors such as weather and time (day and night). It may be time to be. In S304, the ACC start time Ts PCS Is set to the set change amount ΔTs. ACC Increase by 1 (for example, 0.4 sec). That is, this process is a process for advancing the operation start timing of the actuator in the ACC control, and is a process for changing the mode with respect to the start time. Also, the ACC operation mode value M PCS Generally speaking, this is a parameter that changes the magnitude of the effect of the operation when the operation device is operated by the ACC control. ACC operation mode value M ACC Is set to 0 in the initial setting, and the effect obtained by the operation increases as the value increases. In S309, the change amount ΔM set to this value ACC Increase by 1 (for example, 1). That is, this process is a process for changing the mode for the operation effect. PCS start time Ts PCS , PCS operation mode value M PCS , ACC start time Ts ACC , ACC operation mode value M ACC Is reset in the initial processing of S1 each time the program is executed.
[0088]
iv) Second mode determination routine
The second mode determination routine shown in the flowchart of FIG. 14 is a routine for determining the control mode of the PCS control. Specifically, the PCS control mode is changed based on the relationship between the immediately preceding entity Cf and the host vehicle C0. It is a routine to do. More specifically, it is a routine for changing the mode of PCS control based on the lap rate LAP of both when it is assumed that the immediately preceding entity Cf and the host vehicle C0 collide. Note that the PCS control based on the lap rate LAP is an effective means not only when the immediately preceding presence object Cf is a preceding traveling vehicle but also when it is a stationary object.
[0089]
First, in S401, the lap rate Lap in the collision between the immediately preceding entity Cf and the host vehicle C0 is calculated. The lap rate Lap indicates the width W of the host vehicle when both of them collide, as shown in FIG. 15A when the immediately preceding entity Cf is the immediately preceding traveling vehicle Cf. C0 The width W of the overlapping portion of the front entity Cf and the host vehicle C0 with respect to (preset) S The percentage (percentage). Width W of own vehicle C0 C0 , Width W of the immediately preceding entity Cf Cf , The amount of displacement ΔQ (Cf) from the center line of the previous existence object and the overlap width W s (See FIG. 15B), the wrap rate Lap can be expressed by the following equation:
Figure 2005031967
In the present embodiment, the immediately preceding entity Cf width W Cf Is the width W of the vehicle C0 It is assumed that it is not smaller. In S401, the lap rate Lap is calculated according to this equation.
[0090]
Next, in S402, it is determined whether or not the calculated lap rate Lap exceeds a set first threshold value Lap1 (for example, 20%). If not exceeded, this routine is terminated. If the first threshold value is exceeded, the PCS start time Ts in S403 PCS Is the set change amount ΔTs PCS PCS operation mode value M while being advanced by 2 (for example, 0.2 sec) PCS Is the set change amount ΔM PCS Increased by 2 (eg, 1).
[0091]
Subsequently, in S404, it is determined whether or not the calculated lap rate Lap exceeds a set second threshold value Lap2. The second threshold value Lap2 is set to a value (for example, 80%) larger than the first threshold value Lap1. When the second threshold value Lap2 is not exceeded, this routine is terminated. If exceeded, in S405, the PCS start time Ts PCS Is the set change amount ΔTs. PCS 3 (for example, 0.2 sec) and PCS operation mode value M PCS Is the set change amount ΔM PCS Increased by 3 (eg, 1). According to this routine, the PCS control mode is changed stepwise in accordance with the lap rate Lap with the front entity Cf.
[0092]
v) ACC / PCS operation routine
The ACC / PCS operation routine shown in the flowchart of FIG. 16 is a routine for executing ACC control and PCS control, and more specifically, the respective controls determined by the first mode determination routine of S3 and the second mode determination routine of S4. This routine performs ACC control and PCS control according to the mode.
[0093]
In this routine, first, in S501, it is determined whether or not a general condition for starting PCS control is satisfied. This condition should just follow the conditions in normal PCS control, for example, the speed V of the own vehicle C0. C0 Is the set operating condition speed Vs PCS (For example, it exceeds 20 km / h). If the condition is not satisfied, the PCS control is not performed. The next step S502 is skipped and the process proceeds to step S505. If so, in the next S502, the collision time Tb between the host vehicle C0 and the immediately preceding entity Cf. Cf-C0 PCS start time Ts changed or not changed PCS It is determined whether or not: If the PCS start time has not been reached, the PCS control is not performed and the process proceeds to S505. Collision time Tb Cf-C0 PCS start time Ts PCS In the case of the following, in S503, the ACC control operation is prohibited and the PCS control operation is allowed. In the next S504, the PCS operation mode value M that has been changed or has not been changed. PCS PCS operation control based on is started. The operation of the actuator in this PCS control will be described later. After the PCS control is started, the execution of this routine is terminated.
[0094]
When the process proceeds to S505, first, the PCS control operation is prohibited and the ACC control operation is allowed. In subsequent S506, it is determined whether or not a general condition for starting ACC control is satisfied. This condition should just follow the conditions in normal ACC control, for example, the ACC control switch is set to ON state, or the speed V of the own vehicle C0. C0 Is the set operating condition speed Vs ACC (For example, it exceeds 40 km / h), and a brake operating member such as a brake pedal is not operated. If this condition is not satisfied, ACC control is not performed and this routine is terminated. If the condition is satisfied, in S507, the inter-vehicle time Ta with the preceding vehicle Cf immediately before the host vehicle C0. Cf-C0 Is changed or not changed ACC start time Ts ACC It is determined whether or not: ACC start time Ts ACC If not, in S509, constant speed ACC control is performed, and this routine is terminated. Arrival time Ta Cf-C0 Is the ACC start time Ts ACC ACC operating mode value M that has been changed or not changed in the following cases: ACC The deceleration ACC control based on the above is started, and the subsequent routine is terminated. The operation of the actuator in these constant speed ACC control and deceleration ACC control will be described later.
[0095]
<Operation of actuator in ACC control and PCS control>
The ACC control and PCS control itself are already well-known controls, and in this embodiment as well, the general operation of the actuator may be performed according to known controls. For this reason, the general description will be kept simple, and the description here will be focused on the parts closely related to the present invention.
[0096]
The ACC control is roughly divided into a constant speed ACC control and a deceleration ACC control. In constant speed ACC control, the immediately preceding preceding vehicle Cf Cf-C0 In this case, the traveling speed V of the host vehicle C0 C0 Is the ACC vehicle speed V set by the driver in a predetermined range (for example, 40 to 100 km / h). ACC Is controlled to maintain. Specifically, the collision handling ECU 10 determines whether the ACC vehicle speed V ACC And own vehicle speed V C0 Based on the deviation, the target acceleration / deceleration required for the host vehicle C0 is calculated, and this target acceleration / deceleration is sent to the engine ECU 32. The engine ECU 32 operates the electronic throttle ACT 34 in accordance with the target acceleration / deceleration to adjust the output of the engine device.
[0097]
In deceleration ACC control, the immediately preceding preceding vehicle Cf Cf-C0 Is the control when it exists in the vehicle, and the inter-vehicle time Ta Cf-C0 ACC start time Ts ACC And the relative speed V between the immediately preceding preceding vehicle Cf and the host vehicle C0 Cf-C0 Based on the above, the host vehicle C0 is decelerated. Specifically, first, the collision handling ECU 10 determines that the deviation and the relative speed V Cf-C0 Based on the target deceleration G required for the host vehicle C0 * Is calculated. This calculated target deceleration G * Is sent to the engine ECU 32, the transmission ECU 36, and the brake ECU 42. Each of these ECUs 32, 36, 42 has its target deceleration G, respectively. * By operating the electronic throttle ACT34, the electronic throttle ACT34, and the brake ACT44 in response to each, the respective operating devices have their target deceleration G * A braking force corresponding to the above is given to the host vehicle C0. More specifically, the target deceleration G * If it is within a certain range, only the engine device output is limited. * Is larger, the transmission device is further downshifted or limited, and the target deceleration G is further limited. * When is large, braking by the brake device is performed. Thus, the target deceleration G * In response, the actuating device is actuated in stages.
[0098]
If the ACC control mode has been changed by the first mode determination routine described above, the ACC start time Ts ACC The value of is increased, the inter-vehicle time Ta Cf-C0 The deceleration ACC control is started at a large stage. That is, the control start timing is advanced. This is as described above. When the mode has been changed, in the deceleration ACC control, the collision handling ECU 10 performs the ACC operation mode value M. ACC The target deceleration G calculated according to the magnitude of * To change the value of (for example, M ACC When the value of 1 is 1 (0 in the initial setting), the calculated target deceleration G * Is multiplied by 1.2). Each actuator has a target deceleration G * Therefore, if the target deceleration is increased by changing the mode, the timing of the operation of the transmission device and the operation of the brake device can be advanced, and each operation device can obtain the control. The braking force becomes large. More specifically, for example, the brake device of the present embodiment includes a hydraulic brake cylinder as the brake ACT 44, and the hydraulic pressure supplied to the brake cylinder is the target deceleration G. * The target deceleration G is determined according to * If the value is changed to a large value, a high brake cylinder hydraulic pressure is supplied, and a large braking force is obtained.
[0099]
In the PCS control, brake device preparation control, seat belt device operation control, and the like are performed. The brake device preparation control is control for preparing for the brake operation in anticipation of the driver performing the brake operation immediately before the collision. Specifically, as described above, the collision time Tb between the host vehicle C0 and the immediately preceding entity Cf. Cf-C0 PCS start time Ts PCS In this case, the collision response ECU 10 sends a PCS control start signal to the brake ECU 42, and the brake ECU 42 starts the operation of a hydraulic pump that is a kind of the brake ACT 44. When the mode is changed in at least one of the first mode determination routine and the second mode determination routine, the PCS start time Ts PCS Is changed to a large value, and the timing of starting the operation of the hydraulic pump is advanced. The brake ECU 42 also has the PCS operation mode value M described above. PCS And the brake ECU 42 sets the mode value M PCS Depending on the pressure (for example, the mode value is M PCS The hydraulic pump is driven so that the target pressure becomes higher as it increases. That is, the preparatory operation of the brake device is performed on the assumption that a stronger brake operation is performed. Even in the PCS control, emergency deceleration control for avoiding a collision can be performed. In that case, control similar to the deceleration ACC control (a braking force larger than that in the deceleration ACC control) may be performed.
[0100]
The seat belt device includes, as the seat belt ACT 52, a winding device (pretensioner) that applies tension to the seatbelt. In the PCS control, the pretensioner is operated before the collision of the host vehicle. The PCS control is started under the start conditions described above, and a pretensioner operation command is issued from the collision handling ECU 10 to the seat belt ECU 50. The seat belt ECU 50 operates the pretensioner in response to the command. When the mode is changed, the start of the PCS control is advanced, so that the timing of the pretensioner operation is advanced. The pretensioner has a structure capable of changing its tensile load, and the load is determined by the PCS operation mode value M. PCS Is controlled by the seat belt ECU 50 (for example, the mode value M). PCS When the value is 0, it is 80N, when it is 1, it is 100N, when it is 2, 150N, when it is 3, 200N). That is, the operating effect of the operating device is increased.
[0101]
In the PCS control, immediately after the start of the control, the brake lamp of the host vehicle C0 is turned on to prevent a rear-end vehicle from colliding. The brake lamp is also a kind of operating device, and the lighting timing is changed according to the mode. Moreover, it is also possible to notify that there is a high possibility of the collision of the host vehicle C0 toward the rear vehicle by using the inter-vehicle / inter-road communication device 70 instead of or along with the brake lamp lighting. In addition, the operation of other occupant protection devices such as an air bag device can be changed depending on the mode, and when the avoidance operation by the steering device is performed, the operation timing and the avoidance operation amount are changed according to the mode. It is also possible.
[0102]
<Functional configuration of collision-response ECU>
In view of the processing executed by the collision handling ECU 10 according to the collision handling control program, the functional configuration of the collision handling ECU 10 can be expressed as a block diagram of FIG. The functional configuration of the collision handling ECU 10 will be described with reference to FIG. The collision handling ECU 10 includes an entity information acquisition unit 102 that acquires the entity information from the entity information acquisition device 100 including the radar device 14, the image-based information acquisition device 20, and the vehicle-to-vehicle / roadway communication device 70. The presence information acquired by the presence information acquisition unit 102 is used in each process of the control target specifying unit 104, the operation form determination unit 106, and the operation control unit 108.
[0103]
The control target specifying unit 104 specifies the forward presence objects Cf and Cff that are targets of ACC control and PCS control based on the presence information. Specifically, the part which performs the above-mentioned existence identification routine S1 and the ACC / PCS target identification routine S2 on the own lane corresponds. The control object specifying unit 104 is largely a part that executes the on-lane entity specifying routine S1 and a part that executes the ACC / PCS object specifying routine S2. The next existence determination unit 112 can be divided. The own lane existence specifying unit 110 specifies an existence on the own lane which is the first specific stage of the control object. At the time of this specification, by executing the processing of S106 to S113, the existence on the own lane is specified based on the width related information. That is, the part that executes these processes functions as the width-related information dependence specifying unit 114. The immediately preceding / next preceding entity determination unit 112 selects the immediately preceding entity (immediate preceding vehicle) Cf and the next preceding entity existing in front of the preceding entity (preceding vehicle preceding entity, preceding vehicle) from the existing lanes. Cff is specified for ACC control and PCS control.
[0104]
Based on the identification result of the control object specifying unit 104 and the existence information of the specified control objects Cf and Cff, the operation form determining unit 106 is a work form of the operation device in ACC control and PCS control, that is, control. Determine the mode. Specifically, the part which performs 1st mode determination routine S3 and 2nd mode determination routine S4 corresponds. The operation form determination unit 106 is roughly divided into a next-substance dependency determination unit 116 that is a part that executes the first mode determination routine S3 and a width related information dependency determination unit 118 that is a part that executes the second mode determination routine. And can be divided into The next-preceding entity dependency determining unit 116 determines the operation mode based on the state of the immediately-preceding vehicle front entity Cff that is the next-preceding entity. Specifically, the deceleration G of the preceding vehicle Cff, which is a vehicle front object just before the vehicle. Cff , The arrival time Ta between the immediately preceding preceding vehicle Cf and the preceding vehicle forward existence object Cff Cff-Cf , Collision time Tb Cff-Cf Based on the above, the control mode in ACC control and PCS control is determined. The width related information dependence determination unit 118 estimates the wrap rate Lap with the immediately preceding entity Cf based on the width related information, and determines the control mode of the PCS control based on the estimated wrap rate Lap.
[0105]
The operation control unit 108 determines the control of the operation device 120 such as the engine device, the brake device, and the seat belt device by the operation form determination unit 106 based on the existence information of the specified control objects Cf and Cff. It is a part to be executed according to the operation mode. Specifically, the part which performs ACC * PCS action | operation routine S5 corresponds.
[0106]
Further, the collision handling ECU includes a setting parameter storage unit 122 that stores various setting parameters, threshold values, and the like used in processing by the control target specifying unit 104, the operation mode determination unit 106, and the operation control unit 108. Specifically, in the setting parameter storage unit 122, for example, the host vehicle width W C0 , Own lane width W OL , Threshold Ta for arrival time, collision time, etc. PCS , Tb ACC PCS start time, ACC start time, PCS operation mode value, initial setting value Ts of ACC operation mode value, etc. PCS , Ts ACC , M PCS , M ACC And their change amount ΔTs PCS 1-3, ΔM PCS Stored are threshold values Lap1, Lap2, etc. relating to the lap ratio, such as 1 to 3. The setting parameters can be changed, and the control conditions, the control mode, and the like can be arbitrarily changed by changing them.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a collision-response vehicle control system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram schematically showing a state in which a radar apparatus detects a preceding vehicle hidden behind a preceding preceding vehicle by using a diffraction phenomenon.
FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a state in which a radar apparatus detects a preceding vehicle hidden behind a preceding preceding vehicle by using reflection on a road surface.
FIG. 4 is a conceptual diagram showing a relative positional relationship and a relative speed with a front entity acquired by a radar apparatus.
FIG. 5 is a conceptual diagram showing width related information of a specific entity acquired by the image dependence information acquisition device.
FIG. 6 is a flowchart showing a collision response control program executed by a collision response control ECU.
FIG. 7 is a flowchart showing a front entity information acquisition routine constituting a collision handling control program.
FIG. 8 is a conceptual diagram showing a relative positional relationship between some specific objects recognized by the radar apparatus and the host vehicle.
FIG. 9 is a conceptual diagram for explaining narrowing down of a specific entity.
FIG. 10 is a conceptual diagram showing a width-related position of a specific entity calculated based on width-related information acquired by an image-based information acquisition device.
FIG. 11 is a conceptual diagram for explaining a determination as to whether or not a specific entity exists on a travel line of the host vehicle.
FIG. 12 is a flowchart showing an ACC / PCS target specifying routine constituting a collision handling control program.
FIG. 13 is a flowchart showing a first mode determination routine constituting the collision handling control program.
FIG. 14 is a flowchart showing a second mode determination routine constituting the collision handling control program.
FIG. 15 is a conceptual diagram for explaining a wrap rate with a front entity, which is a parameter for changing the control mode of PCS control.
FIG. 16 is a flowchart showing an ACC / PCS operation routine constituting a collision handling control program.
FIG. 17 is a block diagram relating to functions of the collision handling ECU.
[Explanation of symbols]
10: Collision-response ECU (collision-response control device) 14: Radar device 16: CCD camera (camera device) 18: Image processing device 20: Image-based information acquisition device (width-related information acquisition device) 70: Inter-vehicle / inter-road communication Device 100: Presence information acquisition device 102: Presence information acquisition unit 104: Control object specifying unit 106: Operation form determining unit 108: Operation control unit 110: Presence specifying unit on own lane 112: Previous / next previous entity Determining unit 114: Width-related information dependency specifying unit 116: Predecessor existence dependency determining unit 118: Width-related information dependency determining unit 120: Actuator 122: Setting parameter storage unit

Claims (10)

自車両が走行を予定する走行線上に存在する複数の前方存在物を探知可能なレーダ装置を備え、それら複数の前方存在物の各々についての情報であって少なくとも自車両に対する位置に関する情報を含む存在物情報を取得する存在物情報取得装置と、
自車両を減速させる車両減速装置,衝突時に乗員を保護する乗員保護装置等、自車両が前方存在物に衝突する可能性が高い状態において作動する作動装置と、
前記存在物情報取得装置によって取得された前記存在物情報に基づいて、前記作動装置の制御を行う衝突対応制御装置と
を含む衝突対応車両制御システムであって、
前記衝突対応制御装置が、自車両の直前の先行車両である前方存在物としての直前先行車両に衝突する可能性が高い状態において前記作動装置の作動の制御を行うものであり、かつ、前記存在物情報取得装置によって取得された、前記直前先行車両の前方に存在する前方存在物である直前車前方存在物についての存在物情報に基づいて、前記作動装置の制御を行うことを特徴とする衝突対応車両制御システム。
A radar apparatus capable of detecting a plurality of front entities existing on a travel line on which the host vehicle is scheduled to travel, and information on each of the plurality of front entities and including information on at least a position relative to the host vehicle An entity information acquisition device for acquiring object information;
An operating device that operates in a state where the vehicle is highly likely to collide with a front object, such as a vehicle deceleration device that decelerates the vehicle, an occupant protection device that protects an occupant in the event of a collision, and
A collision response vehicle control system including a collision response control device that controls the actuator based on the presence information acquired by the presence information acquisition device;
The collision response control device controls the operation of the operating device in a state where there is a high possibility that it will collide with a preceding vehicle as a preceding entity that is a preceding vehicle immediately before the host vehicle, and the presence The collision is characterized in that the operation device is controlled based on the presence information about the front vehicle front existence that is the front existence existing ahead of the immediately preceding preceding vehicle, acquired by the object information acquisition device. Compatible vehicle control system.
前記存在物情報取得装置が、前記直前先行車両についての存在物情報をも取得するものであり、前記衝突対応制御装置が、さらに取得された直前先行車両についての存在物情報に基づいて、前記作動装置を制御するものである請求項1に記載の衝突対応車両制御システム。The presence information acquisition device also acquires the presence information about the immediately preceding preceding vehicle, and the collision response control device further operates the operation based on the acquired presence information about the immediately preceding preceding vehicle. The collision-response vehicle control system according to claim 1, which controls the device. 前記衝突対応制御装置が、前記直前先行車両と前記直前車前方存在物との衝突の可能性を推測し、その推測結果に基づいて、前記作動装置の制御を行うものである請求項1または請求項2に記載の衝突対応車両制御システム。2. The collision response control device estimates a possibility of a collision between the immediately preceding preceding vehicle and an immediately preceding vehicle forward presence, and controls the operating device based on the estimated result. Item 3. The collision-responsive vehicle control system according to Item 2. 前記存在物情報取得装置が、前記直前先行車両の前方を走行する走行車両である先々行車両についての存在物情報を、前記直前車前方存在物の存在物情報として取得するものであり、前記衝突対応制御装置が、取得された先々行車両情報に基づいて前記先々行車両の減速度を推定し、その推定された先々行車両の減速度に基づいて、前記作動装置の制御を行うものである請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の衝突対応車両制御システム。The presence information acquisition apparatus acquires presence information about a preceding vehicle that is a traveling vehicle traveling in front of the immediately preceding preceding vehicle as presence information of an immediately preceding vehicle forward presence, and the collision handling The control device estimates a deceleration of the preceding vehicle based on the acquired preceding vehicle information, and controls the operating device based on the estimated deceleration of the preceding vehicle. The collision-response vehicle control system according to claim 3. 前記衝突対応制御装置が、前記推定された先々行車両の減速度が大きい場合に、小さい場合に比較して、前記作動装置の作動を開始させるタイミングを早める制御を行うものである請求項4に記載の衝突対応車両制御システム。The said collision response control apparatus performs control which accelerates | stimulates the timing which starts the action | operation of the said action | operation apparatus when compared with the case where it is small when the estimated deceleration of the preceding vehicle is large. Vehicle control system for collision. 前記衝突対応制御装置が、前記推定された先々行車両の減速度が大きい場合に、小さい場合に比較して、前記作動装置の作動によって得られる効果を増大させる制御を行うものである請求項4または請求項5に記載の衝突対応車両制御システム。5. The collision response control device performs control to increase an effect obtained by the operation of the operating device when the estimated deceleration of the preceding vehicle is large compared with a case where the deceleration is small. The collision corresponding vehicle control system according to claim 5. 前記存在物情報取得装置が、前記直前先行車両についての存在物情報をも取得するものであり、前記衝突対応制御装置が、その取得された直前先行車両についての存在物情報と前記取得された直前車前方存在物についての存在物情報とに基づいて、前記直前先行車両と前記直前車前方存在物との距離,直前先行車両が直前車前方存在物の位置に到達するまでの時間,直前先行車両と直前車前方存在物とが衝突するまでの時間のうちの少なくとも1つのものを推定し、その推定された1つのものに基づいて、前記作動装置の制御を行うものである請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の衝突対応車両制御システム。The presence information acquisition device also acquires the presence information about the immediately preceding preceding vehicle, and the collision response control device acquires the presence information about the acquired preceding preceding vehicle and the acquired immediately preceding vehicle. Based on the presence information about the vehicle front object, the distance between the immediately preceding vehicle and the preceding vehicle front object, the time until the immediately preceding vehicle reaches the position of the preceding vehicle front object, the immediately preceding vehicle And at least one time until a vehicle front object collides with an immediately preceding vehicle, and the actuator is controlled based on the estimated one. Item 7. The collision-responsive vehicle control system according to any one of items 6 to 9. 前記衝突対応制御装置が、前記推定された少なくとも1つのものの値が小さい場合に、大きい場合に比較して、前記作動装置の作動を開始させるタイミングを早める制御を行うものである請求項7に記載の衝突対応車両制御システム。The control apparatus according to claim 7, wherein the collision response control device performs control for advancing the timing of starting the operation of the operation device when the value of the estimated at least one is small as compared with a case where the value is large. Vehicle control system for collision. 前記衝突対応制御装置が、前記推定された少なくとも1つのものの値が小さい場合に、大きい場合に比較して、前記作動装置の作動によって得られる効果を増大させる制御を行うものである請求項7または請求項8に記載の衝突対応車両制御システム。8. The collision response control device performs control to increase the effect obtained by the operation of the operating device when the value of the estimated at least one is small compared to the case where the estimated value is large. The collision-responsive vehicle control system according to claim 8. 前記存在物情報取得装置が、前記前方存在物が自車両の前方を走行する先行車両である場合において、その先行車両の操作状態を後方の車両に示唆する操作状態示唆情報を取得する操作状態示唆情報取得装置を備え、前記衝突対応制御装置が、取得された操作状態示唆情報に基づいて、前記作動装置の制御を行うものである請求項1ないし請求項9のいずれかに記載の衝突対応車両制御システム。When the presence information acquisition device is a preceding vehicle that travels ahead of the host vehicle, the presence information acquisition device acquires operation state suggestion information that suggests the operation state of the preceding vehicle to the rear vehicle. 10. The collision-response vehicle according to claim 1, further comprising an information acquisition device, wherein the collision-response control device controls the operation device based on the acquired operation state suggestion information. Control system.
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