JP2005062912A

JP2005062912A - Vehicles controller

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Publication number: JP2005062912A
Application number: JP2003204922A
Authority: JP
Inventors: Satoru Harumoto; 哲春本; Toshitaka Yamato; 俊孝大和; Hiroshi Takeuchi; 博竹内; Yoshihiko Maeno; 義彦前野; Naotoshi Miyamoto; 直敏宮本
Original assignee: Denso Ten Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd
Priority date: 2003-06-16
Filing date: 2003-07-31
Publication date: 2005-03-10

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To effectively avoid a vehicle from being rear-ended by predicting the operation of a following vehicle thereby improving the deciding precision of the danger of rear-end collision. <P>SOLUTION: The image of the rear part of a vehicle is photographed by a camera 11, and the relative position, relative speed and operating status of a following vehicle are acquired by an image processing part 12. Furthermore, inter-vehicle communication is executed by a communicating part 13 so that the information of the following vehicle can be acquired. Afterwards, the route of the following vehicle is predicted by a following vehicle route predicting part 21, and the danger of the rear-end collision is predicted by a rear-end collision prediction/prevention processing part 22 based on the predicted route of the following vehicle and the predicted route of its own vehicle predicted by its own vehicle route predicting part 23. As a result, in case of the danger of rear-end collision, warning to the driver of its own vehicle, the aid and interruption of the driver, warning to the following vehicle and the transmission of preventing actions to be performed by the following vehicle are executed. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自車両の走行にかかる情報を取得し、該情報をもとに自車両の動作を制御する車両制御装置に関し、特に、自車両の近傍、好ましくは後続車両からの追突の危険を高い精度で予測し、効果的に回避可能な車両制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車両の走行にかかる各種情報を取得し、運転者に対する通知や、運転の補助、さらには運転への介入を行うことで車両事故を防止する車両制御装置が考案されている。
【０００３】
たとえば、後続車両からの追突事故を防止するため、特許文献１に開示された追突防止装置では、後続車両との車間距離、相対速度に加え、信号機の情報や自車両の右左折の情報を加味し、さらに自車両の停車位置を予測することで、不要な警報を抑制し精度を向上した警告を行っていた。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−１１４２５１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の技術では、信号機や自車両の動向は利用できるものの、後続車両に関する情報としては、その車間距離と相対位置を使用するに留まっていた。しかしながら、追突事故は自車両の挙動と後続車両の挙動との関係によって発生するものであるので、追突を効果的に回避するためには、その時点での車間距離や相対位置のみならず、後続車両の動きがどのように変化するかを予測する必要がある。
【０００６】
さらに、追突事故の危険を回避するためには、自車両と後続車両とが協働して回避行動を行うことが望ましい。
【０００７】
すなわち、従来の技術による追突の予測や回避は、後続車両の動作が十分に考慮されていないという問題点があった。
【０００８】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、後続車両の動作を予測して追突の危険の判定精度を向上し、効果的な追突回避を実現する車両制御装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明に係る車両制御装置は、自車両の走行にかかる情報を取得し、該情報をもとに自車両の動作を制御する車両制御装置であって、近傍の車両の情報を取得する近傍車両情報取得手段と、前記近傍の車両の情報をもとに、該近傍の車両の進路を予測する近傍車両進路予測手段と、前記近傍車両進路予測手段によって予測した近傍車両の予測進路をもとに、自車両と近傍車両との衝突の有無を予測する衝突予測手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
この請求項１の発明によれば、車両制御装置は、近傍の車両の情報を取得してその進路を予測し、予測した近傍の車両の予測進路をもとに、自車両と近傍の車両との衝突の有無を予測する。
【００１１】
また、請求項２の発明に係る車両制御装置は、請求項１の発明において、前記近傍車両情報取得手段は、近傍車両の画像を撮影し、該近傍車両画像から近傍車両の位置、速度および／または操作状態を認識することを特徴とする。
【００１２】
この請求項２の発明によれば車両制御装置は、近傍の車両の画像を撮影し、撮影した画像から近傍の車両の位置、速度および／または操作状態を認識し、認識した情報をもとに近傍の車両の進路を予測して追突の有無を予測する。
【００１３】
また、請求項３の発明に係る車両制御装置は、請求項２の発明において、前記近傍車両情報取得手段は、前記近傍車両画像からウインカーの点灯状態を抽出し、該ウインカー点灯状態によって前記近傍車両の操作状態を認識することを特徴とする。
【００１４】
この請求項３の発明によれば車両制御装置は、近傍車両画像からウインカーの点灯状態を抽出し、ウインカー点灯状態によって近傍の車両の操作状態を認識して近傍の車両の進路を予測する。
【００１５】
また、請求項４の発明に係る車両制御装置は、請求項２または３の発明において、記近傍車両情報取得手段は、前記近傍車両画像から該近傍車両の運転者の状態をさらに検出することを特徴とする。
【００１６】
この請求項４の発明によれば車両制御装置は、近傍車両画像から近傍車両の運転者の状態を検出し、運転者の状態に基いて近傍の車両の進路を予測する。
【００１７】
また、請求項５の発明に係る車両制御装置は、請求項１〜４の発明において、前記近傍車両情報取得手段は、前記近傍車両との通信によって前記近傍車両の位置、速度、操作状態および／または予定進路を取得することを特徴とする。
【００１８】
この請求項５の発明によれば車両制御装置は、近傍の車両との通信によって近傍の車両の位置、速度、操作状態および／または予定進路を取得し、取得した情報をもとに近傍の車両の進路を予測して追突の有無を予測する。
【００１９】
また、請求項６の発明に係る車両制御装置は、請求項１〜５の発明において、前記衝突予測手段による予測結果をもとに、自車両の運転者に対する警告、運転の補助および／または介入をおこなう回避処理手段をさらに備えたことを特徴とする。
【００２０】
この請求項６の発明によれば車両制御装置は、近傍の車両の進路を予測して追突の有無を予測し、追突の危険がある場合に自車両の運転者に対する警告、運転の補助および／または介入をおこなう。
【００２１】
また、請求項７の発明に係る車両制御装置は、請求項６の発明において、前記回避処理手段は、前記衝突予測手段による予測結果をもとに、複数の回避行動パターンからいずれかを選択することを特徴とする。
【００２２】
この請求項７の発明によれば車両制御装置は、衝突の予測結果をもとに複数の回避行動パターンから最適な回避行動を選択する。
【００２３】
また、請求項８の発明に係る車両制御装置は、請求項６または７の発明において、前記回避処理手段は、衝突を回避する場合に自車両を加速させることを特徴とする。
【００２４】
この請求項８の発明によれば車両制御装置は、近傍の車両の進路を予測して追突の有無を予測し、追突の危険がある場合に自車両を加速させることで追突の回避を行う。
【００２５】
また、請求項９の発明に係る車両制御装置は、請求項６，７または８の発明において、前記回避処理手段は、自車両のブレーキランプ、ハザードおよび／またはウインカーの点灯状態の制御によって前記近傍車両に対して警告を行うことを特徴とする。
【００２６】
この請求項９の発明によれば車両制御装置は、近傍の車両の進路を予測して追突の有無を予測し、追突の危険がある場合に自車両のブレーキランプおよび／またはウインカーを点灯させて近傍の車両に対する警告を行う。
【００２７】
また、請求項１０の発明に係る車両制御装置は、請求項６〜９の発明において、前記回避処理手段は、前記衝突を回避するために前記近傍車両が行うべき運転動作を前記近傍車両に対して送信することを特徴とする。
【００２８】
この請求項１０の発明によれば車両制御装置は、近傍車両の進路を予測して追突の有無を予測し、衝突を回避するために近傍車両が行うべき運転動作を前記近傍車両に対して送信する通告処理をおこなう。
【００２９】
また、請求項１１の発明に係る車両制御装置は、請求項５または１０の発明において、前記近傍車両情報取得手段および／または前記回避処理手段は、前記衝突予測手段による予測結果をもとに、複数の近傍車両に対する通信の優先度を設定することを特徴とする。
【００３０】
この請求項１１の発明によれば車両制御装置は、近傍の車両の挙動を予測し、予測結果に基いて通信を行うべき車両の優先順位を設定する。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照し、この発明に係る車両制御装置の好適な実施の形態について説明する。図１は、本発明の実施の形態である車両制御装置の概要構成を示す概要構成図である。同図に示すように、車両制御装置１は、ナビゲーションシステム２、スピーカ３、モニタ４、運転制御ＥＣＵ５および灯火制御ＥＣＵ６などが接続される。また、車両制御装置１は、内部にカメラ１１、画像処理部１２、通信部１３、速度センサ１４、ブレーキ圧センサ１５、灯火系監視部１６および主制御部２０を有する。
【００３２】
カメラ１１は、自車両の後方の画像を撮影して画像処理部１２に供給する。画像処理部１２は、カメラ１１が撮影した後方画像に対して画像処理を行い、後続車両の位置、速度、操作状況などを取得して主制御部２０に出力する。
【００３３】
また、通信部１３は、アンテナ１３ａを用いて後続車両など周辺の車両と通信し、受信した内容を主制御部２０に送信するとともに、主制御部２０から指定された内容を送信する。さらに、速度センサ１４およびブレーキ圧センサ１５は、それぞれ自車両の速度およびブレーキ圧を感知して主制御部２０に送信する。
【００３４】
同様に、灯火系監視部１６は、自車両のウインカー、ライト、ブレーキランプなどの操作状態を監視して、主制御部２０に通知する。
【００３５】
主制御部２０は、その内部に後続車両進路予測部２１、追突予測・回避処理部２２および自車両進路予測部２３を有する。後続車両進路予測部２１は、画像処理部１２が出力した後続車両の位置、速度、操作状態、さらに通信部１３が受信した内容をもとに後続車両の動きを予測し、後続車両予測進路として追突予測・回避処理部２２に出力する。
【００３６】
一方、自車両進路予測部２３は、速度センサ１４、ブレーキ圧センサ１５、灯火系監視部１６、さらにナビゲーションシステム２からの出力を受けて自車両の動きを予測し、自車両予測進路として追突予測・回避処理部２２に出力する。尚、ハンドル操舵角のセンサ等、自車両の動きを予測するためのデータを出力する他のセンサも用いて、予測を行うことも可能である。ここで、ナビゲーションシステム２は、ＧＰＳと連動して自車両の位置を特定し、経路誘導を行うシステムであり、自車両進路予測部２３に自車両の位置情報や周辺の道路に関する情報、また経路情報を出力する。
【００３７】
追突予測・回避処理部２２は、後続車両進路予測部２１が出力した後続車両予測進路と、自車両進路予測部２３が出力した自車両予測進路をもとに、後続車両が自車両に追突する危険があるが否かを判定し、追突の危険がある場合には、回避処理を実行する。回避処理は、具体的には、スピーカ３やモニタ４を用いて自車両の運転者に警告する処理、運転制御ＥＣＵ５を用いた運転への補助処理や介入処理、灯火制御ＥＣＵ６を用いた後続車両への警告処理、通信部１３を用いた後続車両への通告処理によって実現される。
【００３８】
つぎに、画像処理部１２による画像処理についてさらに説明する。図２は、カメラ１１が撮影した画像の具体例を示す図である。図２（ａ）に示した後方画像Ｇ１には、後続車両画像３１ａが含まれている。この後続車両画像３１ａの後方画像Ｇ１における位置（表示位置４１）によって、自車両と後続車両との位置関係（相対位置）を算定することができる。
【００３９】
図３は、後続車両画像の位置による相対位置の算定を説明する説明図である。図３において撮影範囲５１は、自車両３０の後部に設けたカメラ１１によって撮影可能な範囲である。この撮影範囲５１において後続車両３１の表示位置は、撮影可能範囲の最下部からの角度５２によって定まる。この角度５２は後続車両と自車両との距離が離れている場合に大きく、後続車両と自車両とが近い場合に小さくなる。
【００４０】
そこで、後方画像Ｇ１における後続車両画像３１ａから角度５２を求め、角度５２に対応する距離を算出することで、自車両から後続車両までの距離を求めることができる。尚、この距離は、関数を用いた演算処理により算出する方法、後続車両画像３１の画像位置と角度５２とのマップを記憶しておき、後続車両画像の位置からマップに基づき角度５２を求め、その後その角度５２から距離を算出する方法、あるいは後続車両画像３１の画像位置と距離とのマップを記憶しておき、後続車両画像の位置からマップに基づき距離を算出する等の方法により求められる。
【００４１】
さらに、所定時間後に再度後方画像を撮影すれば、後続車両３１の自車両３０に対する相対速度を求めることができる。図２（ｂ）は、図２（ａ）に示した後方画像Ｇ１の撮影から所定時間経過後に撮影した後方画像Ｇ２を示す図である。この後方画像Ｇ２には、後続車両画像３１ｂが含まれている。この後続車両画像３１ｂの後方画像Ｇ２における位置（表示位置４２）によって、後方画像Ｇ１の場合と同様に、自車両と後続車両との位置関係（相対位置）を算定することができるので、相対位置の変化量から、後続車両３１の自車両３０に対する相対速度を求めることができる。
【００４２】
なお、ここでは、後続車両画像３１ａ，３１ｂの画像全体に対する位置から相対位置を求める方法について説明したが、例えば後続車両画像３１ａ，３１ｂのナンバープレートの大きさに基づいて相対距離を算出してもよい。この場合、ナンバープレートは規格化されているので、画像解析等の画像処理は比較的容易となる。
【００４３】
さらに、後続車両画像３１ａ，３１ｂからウインカーの点灯状態を認識することで、後続車両３１の操作状態を取得することができる。画像処理部１２は、画像処理によって得られた相対位置、相対速度および操作状態を主制御部２０内部の後続車両予測部２１に送信する。
【００４４】
つぎに、追突予測・回避処理部２２による追突予測について説明する。図４は、追突予測・回避処理部２２による追突予測を説明する説明図である。図４に示すように、追突予測・回避処理部２２は、自車両３０の予測進路と、後続車両３１の予測進路とを組み合わせ、後続車両３１が自車両３０に追突する可能性があるか否かを判定する。
【００４５】
ここで、自車両３０の予測進路は自車両進路予測部２３から供給される。また、自車両予測進路２３は、ナビゲーションシステム２から自車両３０の位置情報と周辺の地図情報とを入力されているので、追突予測・回避処理部２２は周辺の地図情報を自車両３０の予測進路とともに取得し、追突予測に使用することができる。
【００４６】
一方、後続車両３１の予測進路は、後続車両進路予測部２１から供給される。後続車両進路予測部２１は、画像処理や車両間通信を用い、後続車両の現在の位置や速度のみならず操作状態をも取得し、後続車両の進路を予測している。そこで、たとえば自車両３０と後続車両３１との現在の相対位置と相対速度のみから見て追突の危険がある場合であっても、後続車両３１のその後の動きを正確に把握し、追突の危険の有無をさらに精度よく判断することができる。
【００４７】
より具体的には、図４では自車両３０の速度６０が後続車両３１の速度６１に比して小さい。したがって、相対位置および相対速度から判断すると、後続車両３１は自車両３０に対して追突の危険があることとなる。しかし、自車両３１のウインカー操作状態もしくはナビゲーションシステム２における経路設定から自車両３０が左折進路６２を取ると予測されており、かつ後続車両３１のウインカー点灯状態もしくは車両間通信で取得した後続車両の予定進路から、後続車両３１も自車両３０と同様に左折進路６２を取ると予測されたならば、後続車両５１が左折のための減速を開始することが期待でき、追突の可能性は小さくなる。
【００４８】
また、後続車両３１の右ウインカーが点灯しているならば、後続車両３１は右折を予定しているか、もしくは自車両３０との追突の危険を認識して追い越しをかける（進路６３を取る）予定であると考えられるので、追突の可能性は小さくなる。なお、ウインカーの点灯状態は、画像処理によって取得してもよいし、車両間通信によって取得してもよい。また、車両間通信によって取得した後続車両３１の予定進路が右折などを示している場合も、ウインカー点灯状態による判断と同様の判定をおこなうことができる。
【００４９】
このように、追突予測・回避処理部２２は、後続車両３１の進路を正確に予測することで、追突の危険の有無を高い精度で判断し、判断結果をもとに回避処理を実行する。
【００５０】
回避処理は、追突の危険度の高さに応じて、各種の処理を組み合わせて実行すればよい。たとえば、追突の危険度が比較的低い場合には、スピーカ３やモニタ４を用いて自車両の運転者に追突の危険を警告するのみでよい。また、追突の危険が比較的高い場合には、運転制御ＥＣＵ５を用いて運転への補助処理を行うことが望ましい。この運転への補助処理としては、具体的にはアクセルの遊びを減少させ、運転者が加速操作を行った際に遅滞無く加速可能な状態としておく加速準備処理などが挙げられる。
【００５１】
さらに、追突の危険が極めて高い場合には、システム側で自車両を強制的に動作させる介入処理を行ってもよい。例えば、自車両の加速による危険がないとシステム側で判断できた場合には、自車両の加速を自動的に行うことによって追突を回避することができる。このような加速による追突の回避は、高速道路上で先行車両がない場合など、加速による危険がないと確実に判定可能な場合に実行されることが望ましい。
【００５２】
また、灯火制御ＥＣＵ６の操作によって、ブレーキランプの点灯、ウインカーの点灯やハザードの点灯などを実行することで後続車両に対して警告をおこなうことができる。この警告処理をおこなう場合、追突予測・回避処理部２２は、追突を回避可能な後続車両の減速開始位置を算出し、後続車両が算出した減速開始位置を越える前に警告処理を実行する。
【００５３】
さらに、後続車両と車両間通信が可能であるならば、追突予測・回避処理部２２は、衝突を回避するために後続車両が行うべき運転動作を算出して送信する通告処理によって追突を回避することができる。また、より発展したシステムとしては、前方車両についても画像処理により、同様にその挙動（特に車間距離、相対速度、ウインカーやストップランプの点灯状態）を監視して、前方車両に対する追突回避も考慮した後方車両の追突防止対応を行う（自車両の制御および前方車両に対する制御（ヘッドライト点灯、ホーンを鳴らす等））システムが考えられ、より効果が期待できる。
【００５４】
つぎに、車両制御装置１の処理動作について説明する。図５は、車両制御装置１の処理動作を説明するフローチャートである。尚、この処理は車両走行中、他の処理と共に繰り返し実行される。同図に示すように、車両制御装置１は、まずカメラ１１によって後方画像を撮影し（ステップＳ１０１）、画像処理部１２が画像処理によって後続車両の有無および位置を算出する（ステップＳ１０２）。
【００５５】
その後、再度後方画像を撮影し、後続車両の自車両に対する相対速度および操作状態を算出する（ステップＳ１０３）。また、通信部１３は、車両間通信によって後続車両の情報を取得する（ステップＳ１０４）。後続車両進路予測部２１は、画像処理や車両間通信によって得られた後続車両の情報をもとに、後続車両の進路を予測する（ステップＳ１０５）。
【００５６】
また、速度センサ１４、ブレーキ圧センサ１５、灯火系監視部１６、ナビゲーションシステム２から自車両の位置、速度、操作状態などの情報を取得する（ステップＳ１０６）。この情報を用いて自車両進路予測部２３が自車両の進路を予測する（ステップＳ１０７）。
【００５７】
追突予測・回避処理部２２は、後続車両の予測進路および自車両の予測進路から追突の有無を予測する（ステップＳ１０８）。その結果、追突の危険があるならば（ステップＳ１０９，Ｙｅｓ）、追突予測・回避処理部２２は、自車両の運転者に対して追突に関する警告処理をおこなう（ステップＳ１１０）。
【００５８】
その後、追突予測・回避処理部２２は、追突を回避するために自車両と後続車両が取るべき回避行動、およびその開始タイミングを判断する（ステップＳ１１１）。
【００５９】
さらに、追突予測・回避処理部２２は、自車両に対して必要に応じた運転の補助処理もしくは介入処理を行う（ステップＳ１１２）。また、追突予測・回避処理部２２は、後続車両の回避行動のタイミングに先立ち、後続車両に対して警告および回避行動の通告処理をおこなう（ステップＳ１１３）。
【００６０】
その後、車両制御部１は追突の危険が回避されたか否かを判定し（ステップＳ１１４）、追突の危険が回避されていなければ（ステップＳ１１４，Ｎｏ）、再び後方画像の撮影を行う（ステップＳ１０１）。
【００６１】
一方、追突の危険が回避された場合（ステップＳ１１４，Ｙｅｓ）、または追突の危険がない場合（ステップＳ１０９，Ｎｏ）、車両制御部１は処理を終了する。
【００６２】
このように、撮影した画像や車両間通信によって得られた情報をもとに後続車両の挙動を予測し、追突の危険を効果的に回避する回避策を提案・実行することができる。
【００６３】
ところで、画像処理によって得られる情報は、相対距離、相対速度、ウインカーの点灯状態などに限定されるものではなく、たとえば後続車両の運転者の状態を判定することができる。図６は、後続車両の画像から、運転者の状態を判定する場合について説明する説明図である。図６において、後続車両画像３１ｃには、運転者画像Ｐ１が含まれている。この運転者画像Ｐ１を抽出し、運転手の視線方向、顔の向き、および頭の位置を認識して基準画像Ｐ０と比較することで、後続車両の脇見・居眠り運転を検出することができる。
【００６４】
また、近傍の車両の情報を取得する手段は、画像認識および車両間通信に限定されるものではなく、例えばレーダなどを用いることができる。レーダを用いた場合の情報の取得について、図７を参照して説明する。同図では、自車両３０は後方に向けたレーダを使用して後続車両との距離を測定している。このように、レーダを利用することで、後続車両３１との相対距離・相対速度を正確に取得することができる。
【００６５】
一方でレーダは指向性が強く、照射範囲Ｒ１が小さくなるので、画像認識などの手段と組み合わせて用いることが望ましい。図７では、自車両３０は、レーダによって後続車両３１との相対距離・相対速度を取得するするとともに、画像処理を併用している。自車両からの撮影範囲Ｒ２はレーダの照射範囲Ｒ１に比して大きいので、後続車両３１にたいしてさらに後続する後続車両３３や、隣の車線の後続車両３２をも識別可能である。
【００６６】
また、隣接車線の後続車両３２のウインカーの状態などから、後続車両３２が車線変更する（経路Ｔ１をとる）ことが予測できたならば、この隣接車線の後続車３２の挙動が追突事故の予防に非常に重要となる。そこで、後続車両３２と優先的に通信するなどして後続車両の情報をより効率的に収集することができる。
【００６７】
また、例えば後続車両３１と後続車両３３と位置関係およびその変化から、後続車両３３の後続車両３１に対する追突が予測できたならば、自車両３０と後続車両３１との距離を開けるなどの動作によって玉突き事故の発生を防止することができる。
【００６８】
つぎに、回避行動のバリエーションについて説明する。図８は、追突を回避するための回避行動について説明する説明図である。図８では、自車両３０は、後続車両３１との追突を予測している。この時、追突を回避する回避行動パターンとしては、前方に加速する（経路Ｔ２）、車線を変更する（経路Ｔ３）が考えられる。この二つの回避行動パターンのうち、どちらがより適切であるかは、先行車両３５および隣接車線の後続車３２の挙動によって異なる。
【００６９】
そこで、自車両３０は、先行車両３５および隣接車線の後続車３２の挙動をそれぞれ予測し、より安全な回避行動パターンを選択する。この時、自車両３０と先行車両３５とが通信可能であるならば、自車両３０から先行車両３５に加速要求Ｎ１を送信することで、さらに効率的に追突を回避することができる。
【００７０】
上述してきたように、本実施の形態にかかる車両制御装置では、カメラ１１によって撮影した画像から近傍の車両との相対位置や相対速度を識別するとともに近傍の車両の操作状態を取得し、さらに車両間通信によって近傍の車両に関する各種情報を取得して、近傍の車両の動きの変化を予測しているので、衝突事故の発生を高精度に予測することができる。
【００７１】
さらに、衝突事故を回避するために近傍の車両がとるべき回避行動とそのタイミングとを算出し、近傍の車両に通告することにより、自車両と近傍の車両とが協働して回避行動を実行し、衝突事故を効果的に回避することができる。
【００７２】
なお、本実施の形態に示したカメラ１１は、必ずしも後続車両の撮影のみに用いられるものではなく、例えば駐車支援などに用いる後方撮影カメラと共用しても良い。また、車両制御装置１の各構成部や、車両制御装置１に接続される各電子機器も他の機能と共用することができる。すなわち、本発明による追突回避は、車両に搭載される各種電子機器を有効に利用して安全な走行を期することができるものである。
【００７３】
なお、本実施の形態では、後続車両との追突事故防止を例とし説明したが、本発明の利用はこれに限定されるものではなく、車両事故全般に広く適用可能であることは言うまでも無い。
【００７４】
ところで本発明では、近傍の車両の状態をカメラによって撮影しているが、撮影した画像は危険の予測に用いたあと消去しても良いし、所定の記憶部に保存しても良い。特に、記憶部を堅牢に保護すれば、事故が発生した後に事故原因を調査する資料して使用することができる。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、車両制御装置は、近傍の車両の情報を取得してその進路を予測し、予測した近傍の車両の予測進路をもとに、自車両と近傍の車両との衝突の有無を予測するので、近傍車両の動作を予測して衝突事故の危険の判定精度を向上し、高度な事故回避を実現する車両制御装置を得られるという効果を奏する。
【００７６】
また、請求項２の発明によれば車両制御装置は、近傍の車両の画像を撮影し、撮影した画像から近傍の車両の位置、速度および／または操作状態を認識し、認識した情報をもとに近傍の車両の進路を予測して追突の有無を予測するので、簡易な構成で近傍の車両の動作を予測し、衝突事故の危険の判定精度を向上して高度な事故防止を実現する車両制御装置を得られるという効果を奏する。
【００７７】
また、請求項３の発明によれば車両制御装置は、近傍車両画像からウインカーの点灯状態を抽出し、ウインカー点灯状態によって近傍の車両の操作状態を認識して近傍の車両の進路を予測するので、近傍の車両の操作状態を簡易な構成で取得し、衝突事故の危険の判定精度を向上して高度な事故防止を実現する車両制御装置を得られるという効果を奏する。
【００７８】
また、請求項４の発明によれば車両制御装置は、近傍車両画像から近傍車両の運転者の状態を検出し、運転者の状態に基いて近傍の車両の進路を予測するので、近傍の車両の操作状態を詳細に取得し、衝突事故の危険の判定精度を向上して高度な事故防止を実現する車両制御装置を得られるという効果を奏する。
【００７９】
また、請求項５の発明によれば車両制御装置は、近傍の車両との通信によって近傍の車両の位置、速度、操作状態および／または予定進路を取得し、取得した情報をもとに近傍の車両の進路を予測して追突の有無を予測するので、近傍の車両の動作を正確に予測して衝突事故の危険の判定精度を向上し、高度な事故防止を実現する車両制御装置を得られるという効果を奏する。
【００８０】
また、請求項６の発明によれば車両制御装置は、近傍の車両の進路を予測して追突の有無を予測し、追突の危険がある場合に自車両の運転者に対する警告、運転の補助および／または介入をおこなうので、近傍の車両の動作を予測して衝突事故の危険の判定精度を向上し、高度な事故防止を実現する車両制御装置を得られるという効果を奏する。
【００８１】
また、請求項７の発明によれば車両制御装置は、衝突の予測結果をもとに複数の回避行動パターンから最適な回避行動を選択するので、近傍の状態に対応して適切な回避行動を簡易に選択・実行する車両制御装置を得られるという効果を奏する。
【００８２】
また、請求項８の発明によれば車両制御装置は、近傍の車両の進路を予測して追突の有無を予測し、追突の危険がある場合に自車両を加速させることで追突の回避を行うので、近傍の車両の動作を予測して衝突事故の危険の判定精度を向上し、高度かつ自律的な事故防止を実現する車両制御装置を得られるという効果を奏する。
【００８３】
また、請求項９の発明によれば車両制御装置は、近傍の車両の進路を予測して追突の有無を予測し、追突の危険がある場合に自車両のブレーキランプおよび／またはウインカーを点灯させて近傍の車両に対する警告を行うので、後続車両の動作を予測して追突の危険の判定精度を向上し、後続車に警告を行うとともに高度な追突回避を実現する車両制御装置を得られるという効果を奏する。
【００８４】
また、請求項１０の発明によれば車両制御装置は、近傍車両の進路を予測して追突の有無を予測し、衝突を回避するために近傍車両が行うべき運転動作を前記近傍車両に対して送信する通告処理をおこなうので、近傍の車両の動作を予測して追突の危険の判定精度を向上し、近傍の車両と協働して高度な事故防止を実現する車両制御装置を得られるという効果を奏する。
【００８５】
また、請求項１１の発明によれば車両制御装置は、近傍の車両の挙動を予測し、予測結果に基いて通信を行うべき車両の優先順位を設定するので、通信帯域を有効に利用して周囲の車両と通信し、高度な事故防止を実現する車両制御装置を得られるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態である車両制御装置の概要構成を示す概要構成図である。
【図２】図１に示したカメラが撮影した画像の具体例を示す図である。
【図３】後続車両画像の位置による相対位置の算定を説明する説明図である。
【図４】図１に示した追突予測・回避処理部による追突予測を説明する説明図である。
【図５】本発明の実施の形態である車両制御装置の処理動作を説明するフローチャートである。
【図６】後続車両の画像から、運転者の状態を判定する場合について説明する説明図である。
【図７】レーダを用いた場合の情報の取得について説明する説明図である。
【図８】追突を回避するための回避行動について説明する説明図である。
【符号の説明】
１車両制御装置
２ナビゲーションシステム
３スピーカ
４モニタ
５運転制御ＥＣＵ
６灯火制御ＥＣＵ
１１カメラ
１２画像処理部
１３通信部
１３ａアンテナ
１４速度センサ
１５ブレーキセンサ
１６灯火系監視部
２０主制御部
２１後続車両進路予測部
２２追突予測・回避処理部
２３自車両進路予測部
３０自車両
３１，３２，３３後続車両
３１ａ，３１ｂ，３１ｃ後続車両画像
３５先行車両
４１，４２表示位置
５１撮影範囲
５２角度
６０，６１速度
６２左折進路
６３進路
Ｐ０基準画像
Ｐ１運転者画像
Ｔ１〜Ｔ３経路
Ｎ１加速要求[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle control device that acquires information related to the traveling of the host vehicle and controls the operation of the host vehicle based on the information, and particularly relates to the risk of a rear-end collision from the vicinity of the host vehicle, preferably from the following vehicle. The present invention relates to a vehicle control apparatus capable of predicting with high accuracy and effectively avoiding.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, a vehicle control apparatus has been devised that acquires various information related to vehicle travel and prevents vehicle accidents by notifying the driver, assisting driving, and intervening in driving.
[0003]
For example, in order to prevent a rear-end collision accident from a following vehicle, the rear-end collision prevention device disclosed in Patent Document 1 takes into account information on traffic lights and information on the right and left turns of the host vehicle in addition to the inter-vehicle distance and relative speed with the following vehicle In addition, by predicting the stop position of the host vehicle, unnecessary warnings are suppressed and warnings with improved accuracy are performed.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-10-114251
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the above-described conventional technology, although the trend of traffic lights and own vehicles can be used, the information about the following vehicle has been limited to using the inter-vehicle distance and the relative position. However, since a rear-end collision occurs due to the relationship between the behavior of the host vehicle and the behavior of the following vehicle, in order to effectively avoid the rear-end collision, not only the inter-vehicle distance and relative position at that time, but also the subsequent It is necessary to predict how the movement of the vehicle will change.
[0006]
Furthermore, in order to avoid the danger of a rear-end collision, it is desirable that the host vehicle and the following vehicle perform an avoidance action in cooperation.
[0007]
In other words, the prediction and avoidance of rear-end collision by the conventional technique has a problem that the operation of the following vehicle is not sufficiently considered.
[0008]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems caused by the prior art, and predicts the operation of the following vehicle to improve the accuracy of determination of the risk of rear-end collision and to achieve effective rear-end collision avoidance. An object is to provide an apparatus.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems and achieve the object, a vehicle control device according to the invention of claim 1 acquires information related to traveling of the host vehicle and controls the operation of the host vehicle based on the information. A control device, a nearby vehicle information acquisition unit that acquires information on a nearby vehicle, a nearby vehicle route prediction unit that predicts a route of the nearby vehicle based on the information on the nearby vehicle, and the neighborhood And a collision prediction means for predicting the presence or absence of a collision between the host vehicle and the neighboring vehicle based on the predicted course of the neighboring vehicle predicted by the vehicle course prediction means.
[0010]
According to the first aspect of the present invention, the vehicle control device obtains information on nearby vehicles and predicts the course of the vehicle, and based on the predicted courses of the neighboring vehicles, Presence or absence of collision.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, in the vehicle control device according to the first aspect of the present invention, the neighboring vehicle information acquisition means captures an image of the neighboring vehicle, and the position, speed and / or Alternatively, the operation state is recognized.
[0012]
According to the second aspect of the invention, the vehicle control device captures an image of a nearby vehicle, recognizes the position, speed and / or operation state of the nearby vehicle from the captured image, and based on the recognized information. Presence of a rear-end collision is predicted by predicting the course of a nearby vehicle.
[0013]
According to a third aspect of the present invention, there is provided the vehicle control device according to the second aspect, wherein the neighboring vehicle information acquisition means extracts a lighting state of a blinker from the neighboring vehicle image, and the neighboring vehicle according to the blinker lighting state. It is characterized by recognizing the operation state.
[0014]
According to the invention of claim 3, the vehicle control device extracts the lighting state of the blinker from the nearby vehicle image, recognizes the operation state of the nearby vehicle based on the blinker lighting state, and predicts the course of the nearby vehicle.
[0015]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the vehicle control device according to the second or third aspect, wherein the nearby vehicle information acquisition means further detects the state of the driver of the nearby vehicle from the nearby vehicle image. Features.
[0016]
According to the fourth aspect of the present invention, the vehicle control device detects the state of the driver of the nearby vehicle from the nearby vehicle image, and predicts the course of the nearby vehicle based on the state of the driver.
[0017]
According to a fifth aspect of the present invention, in the vehicle control device according to the first to fourth aspects of the present invention, the neighboring vehicle information acquisition means is configured to communicate with the neighboring vehicle, so that the position, speed, operation state, and / or Alternatively, a planned course is acquired.
[0018]
According to the fifth aspect of the present invention, the vehicle control device acquires the position, speed, operation state and / or planned course of a nearby vehicle by communicating with the nearby vehicle, and the nearby vehicle based on the acquired information. Presence of a rear-end collision is predicted by predicting the course of.
[0019]
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a vehicle control device according to any one of the first to fifth aspects of the present invention, based on the prediction result by the collision prediction means, warning to the driver of the host vehicle, driving assistance and / or intervention. Further, an avoidance processing means for performing is provided.
[0020]
According to the sixth aspect of the present invention, the vehicle control device predicts the path of a nearby vehicle to predict the presence or absence of a rear-end collision, and warns the driver of the own vehicle, assists driving and / or Or intervene.
[0021]
According to a seventh aspect of the present invention, in the vehicle control device according to the sixth aspect, the avoidance processing means selects one of a plurality of avoidance action patterns based on a prediction result by the collision prediction means. It is characterized by that.
[0022]
According to the seventh aspect of the present invention, the vehicle control device selects an optimum avoidance action from a plurality of avoidance action patterns based on the prediction result of the collision.
[0023]
According to an eighth aspect of the present invention, the vehicle control device according to the sixth or seventh aspect of the invention is characterized in that the avoidance processing means accelerates the host vehicle when avoiding a collision.
[0024]
According to the eighth aspect of the invention, the vehicle control device predicts the course of a nearby vehicle and predicts the presence or absence of a rear-end collision, and avoids the rear-end collision by accelerating the host vehicle when there is a risk of a rear-end collision.
[0025]
The vehicle control device according to a ninth aspect of the present invention is the vehicle control device according to the sixth, seventh or eighth aspect, wherein the avoidance processing means is controlled by controlling a lighting state of a brake lamp, a hazard and / or a blinker of the own vehicle. A warning is given to the vehicle.
[0026]
According to the ninth aspect of the present invention, the vehicle control device predicts the course of a nearby vehicle and predicts the presence or absence of a rear-end collision, and turns on the brake lamp and / or turn signal of the own vehicle when there is a risk of rear-end collision. Warn nearby vehicles.
[0027]
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided the vehicle control device according to any of the sixth to ninth aspects, wherein the avoidance processing means performs a driving operation to be performed by the neighboring vehicle on the neighboring vehicle in order to avoid the collision. And transmitting.
[0028]
According to the invention of claim 10, the vehicle control device predicts the course of the nearby vehicle, predicts the presence or absence of a rear-end collision, and transmits the driving operation to be performed by the nearby vehicle to avoid the collision to the nearby vehicle. Perform notification processing.
[0029]
The vehicle control device according to an invention of claim 11 is the vehicle control apparatus according to claim 5 or 10, wherein the neighboring vehicle information acquisition means and / or the avoidance processing means is based on a prediction result by the collision prediction means. The priority of communication with respect to a plurality of neighboring vehicles is set.
[0030]
According to the invention of claim 11, the vehicle control device predicts the behavior of a nearby vehicle, and sets the priority order of the vehicles to be communicated based on the prediction result.
[0031]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Exemplary embodiments of a vehicle control apparatus according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a schematic configuration of a vehicle control apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the vehicle control apparatus 1 is connected to a navigation system 2, a speaker 3, a monitor 4, a driving control ECU 5, a lighting control ECU 6, and the like. The vehicle control device 1 includes a camera 11, an image processing unit 12, a communication unit 13, a speed sensor 14, a brake pressure sensor 15, a lighting system monitoring unit 16, and a main control unit 20 therein.
[0032]
The camera 11 captures an image behind the host vehicle and supplies the image to the image processing unit 12. The image processing unit 12 performs image processing on the rear image captured by the camera 11, acquires the position, speed, operation status, and the like of the following vehicle and outputs the acquired information to the main control unit 20.
[0033]
The communication unit 13 communicates with surrounding vehicles such as the following vehicle using the antenna 13a, transmits the received content to the main control unit 20, and transmits the content specified by the main control unit 20. Furthermore, the speed sensor 14 and the brake pressure sensor 15 sense the speed of the host vehicle and the brake pressure, respectively, and transmit them to the main control unit 20.
[0034]
Similarly, the lighting system monitoring unit 16 monitors the operation state of the turn signal, light, brake lamp, etc. of the host vehicle and notifies the main control unit 20 of the operation state.
[0035]
The main control unit 20 includes a subsequent vehicle course prediction unit 21, a rear-end collision prediction / avoidance processing unit 22, and a host vehicle course prediction unit 23 therein. The subsequent vehicle course prediction unit 21 predicts the movement of the subsequent vehicle based on the position, speed, operation state of the subsequent vehicle output from the image processing unit 12, and the content received by the communication unit 13, and serves as a subsequent vehicle predicted course. Output to the rear-end collision prediction / avoidance processing unit 22.
[0036]
On the other hand, the host vehicle course prediction unit 23 receives the outputs from the speed sensor 14, the brake pressure sensor 15, the lighting system monitoring unit 16, and the navigation system 2 to predict the movement of the host vehicle and predicts the rear-end collision as the host vehicle predicted course. Output to the avoidance processing unit 22. It is also possible to perform prediction using other sensors that output data for predicting the movement of the host vehicle, such as a steering wheel steering angle sensor. Here, the navigation system 2 is a system that identifies the position of the host vehicle in conjunction with the GPS and performs route guidance. The navigation system 2 informs the host vehicle route prediction unit 23 of the position information of the host vehicle, information on surrounding roads, and routes. Output information.
[0037]
The rear-end collision prediction / avoidance processing unit 22 makes a subsequent vehicle collide with the own vehicle based on the subsequent vehicle predicted course output from the subsequent vehicle course prediction unit 21 and the own vehicle predicted course output from the own vehicle course prediction unit 23. It is determined whether or not there is a risk, and if there is a risk of rear-end collision, avoidance processing is executed. Specifically, the avoidance process includes a process of warning the driver of the host vehicle using the speaker 3 and the monitor 4, an auxiliary process and an intervention process for driving using the driving control ECU 5, and a following vehicle using the lighting control ECU 6. This is realized by warning processing for the vehicle and notification processing for the following vehicle using the communication unit 13.
[0038]
Next, the image processing by the image processing unit 12 will be further described. FIG. 2 is a diagram illustrating a specific example of an image captured by the camera 11. A rear vehicle image 31a is included in the rear image G1 shown in FIG. The positional relationship (relative position) between the host vehicle and the succeeding vehicle can be calculated from the position (display position 41) of the succeeding vehicle image 31a in the rear image G1.
[0039]
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating the calculation of the relative position based on the position of the subsequent vehicle image. In FIG. 3, a shooting range 51 is a range that can be shot by the camera 11 provided at the rear of the host vehicle 30. In this photographing range 51, the display position of the following vehicle 31 is determined by an angle 52 from the lowest part of the photographing possible range. This angle 52 is large when the distance between the following vehicle and the host vehicle is large, and is small when the following vehicle is close to the host vehicle.
[0040]
Therefore, by obtaining the angle 52 from the subsequent vehicle image 31a in the rear image G1 and calculating the distance corresponding to the angle 52, the distance from the host vehicle to the subsequent vehicle can be obtained. This distance is calculated by a calculation process using a function, a map of the image position of the subsequent vehicle image 31 and the angle 52 is stored, and the angle 52 is obtained based on the map from the position of the subsequent vehicle image, Thereafter, a distance is calculated from the angle 52, or a map of the image position and distance of the subsequent vehicle image 31 is stored, and the distance is calculated from the position of the subsequent vehicle image based on the map.
[0041]
Furthermore, if the rear image is taken again after a predetermined time, the relative speed of the succeeding vehicle 31 with respect to the host vehicle 30 can be obtained. FIG. 2B is a diagram illustrating a rear image G2 that is captured after a predetermined time has elapsed since the rear image G1 illustrated in FIG. The rear image G2 includes a subsequent vehicle image 31b. Since the position (display position 42) in the rear image G2 of the subsequent vehicle image 31b can calculate the positional relationship (relative position) between the host vehicle and the subsequent vehicle as in the case of the rear image G1, the relative position The relative speed of the succeeding vehicle 31 with respect to the host vehicle 30 can be obtained from the amount of change in.
[0042]
Here, the method for obtaining the relative position from the position of the subsequent vehicle images 31a and 31b with respect to the entire image has been described, but the relative distance may be calculated based on the size of the license plate of the subsequent vehicle images 31a and 31b, for example. Good. In this case, since the license plate is standardized, image processing such as image analysis is relatively easy.
[0043]
Furthermore, the operation state of the following vehicle 31 can be acquired by recognizing the lighting state of the blinker from the following vehicle images 31a and 31b. The image processing unit 12 transmits the relative position, the relative speed, and the operation state obtained by the image processing to the subsequent vehicle prediction unit 21 inside the main control unit 20.
[0044]
Next, the rear-end collision prediction by the rear-end collision prediction / avoidance processing unit 22 will be described. FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the collision prediction by the collision prediction / avoidance processing unit 22. As shown in FIG. 4, the rear-end collision prediction / avoidance processing unit 22 combines the predicted course of the own vehicle 30 and the predicted course of the subsequent vehicle 31, and whether or not the subsequent vehicle 31 may collide with the own vehicle 30. Determine whether.
[0045]
Here, the predicted course of the host vehicle 30 is supplied from the host vehicle path prediction unit 23. In addition, since the own vehicle prediction course 23 receives the position information of the own vehicle 30 and the surrounding map information from the navigation system 2, the rear-end collision prediction / avoidance processing unit 22 uses the surrounding map information to predict the own vehicle 30. It can be acquired along with the course and used for rear-end collision prediction.
[0046]
On the other hand, the predicted course of the following vehicle 31 is supplied from the following vehicle course prediction unit 21. The succeeding vehicle course prediction unit 21 obtains not only the current position and speed of the succeeding vehicle but also the operation state using image processing and inter-vehicle communication, and predicts the course of the succeeding vehicle. Therefore, for example, even when there is a risk of rear-end collision only from the current relative position and relative speed of the host vehicle 30 and the subsequent vehicle 31, the subsequent movement of the subsequent vehicle 31 is accurately grasped and the risk of rear-end collision is determined. The presence or absence of can be determined with higher accuracy.
[0047]
More specifically, in FIG. 4, the speed 60 of the host vehicle 30 is smaller than the speed 61 of the following vehicle 31. Therefore, if judged from the relative position and the relative speed, the succeeding vehicle 31 has a risk of collision with the host vehicle 30. However, it is predicted that the own vehicle 30 will take the left turn path 62 from the turn signal operating state of the own vehicle 31 or the route setting in the navigation system 2, and the following vehicle acquired by the turn signal lighting state of the following vehicle 31 or the inter-vehicle communication. If it is predicted from the planned route that the following vehicle 31 will also take the left turn route 62 in the same manner as the host vehicle 30, it can be expected that the following vehicle 51 will start decelerating for a left turn, and the possibility of a rear-end collision is reduced. .
[0048]
If the right turn signal of the following vehicle 31 is lit, the following vehicle 31 is scheduled to turn right, or recognizes the danger of a rear-end collision with the host vehicle 30 and plans to overtake (take course 63). Therefore, the possibility of rear-end collision is reduced. In addition, the lighting state of the blinker may be acquired by image processing or may be acquired by inter-vehicle communication. Further, even when the planned course of the succeeding vehicle 31 acquired by inter-vehicle communication indicates a right turn or the like, it is possible to make a determination similar to the determination based on the blinker lighting state.
[0049]
As described above, the rear-end collision prediction / avoidance processing unit 22 accurately predicts the course of the following vehicle 31 to determine whether or not there is a rear-end collision risk with high accuracy, and executes the avoidance process based on the determination result.
[0050]
The avoidance process may be executed by combining various processes according to the risk of rear-end collision. For example, when the risk of rear-end collision is relatively low, it is only necessary to warn the driver of the host vehicle of the risk of rear-end collision using the speaker 3 or the monitor 4. Further, when the risk of rear-end collision is relatively high, it is desirable to perform an auxiliary process for driving using the driving control ECU 5. Specific examples of the assisting process for driving include acceleration preparatory processing for reducing the play of the accelerator so that the driver can accelerate without delay when the driver performs an accelerating operation.
[0051]
Further, when the risk of rear-end collision is extremely high, an intervention process for forcibly operating the host vehicle on the system side may be performed. For example, when the system can determine that there is no danger due to acceleration of the host vehicle, the rear-end collision can be avoided by automatically accelerating the host vehicle. Such avoidance of rear-end collision by acceleration is desirably executed when it is possible to reliably determine that there is no danger due to acceleration, such as when there is no preceding vehicle on the highway.
[0052]
In addition, the operation of the lighting control ECU 6 can warn the following vehicle by turning on the brake lamp, turning on the blinker, turning on the hazard, and the like. When this warning process is performed, the rear-end collision prediction / avoidance processing unit 22 calculates the deceleration start position of the subsequent vehicle that can avoid the rear collision, and executes the warning process before the subsequent vehicle exceeds the calculated deceleration start position.
[0053]
Further, if inter-vehicle communication with the following vehicle is possible, the rear-end collision prediction / avoidance processing unit 22 avoids the rear-end collision by a notification process that calculates and transmits a driving action to be performed by the subsequent vehicle in order to avoid a collision. be able to. In addition, as a more advanced system, the behavior of the preceding vehicle is also monitored by image processing (particularly the inter-vehicle distance, relative speed, turn signal and stop lamp lighting state), and avoidance of a rear-end collision with the preceding vehicle is also considered. A system for preventing rear-end collision of the rear vehicle (control of the own vehicle and control of the front vehicle (headlight lighting, ringing of a horn, etc.)) is conceivable, and a further effect can be expected.
[0054]
Next, the processing operation of the vehicle control device 1 will be described. FIG. 5 is a flowchart for explaining the processing operation of the vehicle control device 1. This process is repeatedly executed together with other processes while the vehicle is traveling. As shown in the figure, the vehicle control device 1 first captures a rear image by the camera 11 (step S101), and the image processing unit 12 calculates the presence and position of the following vehicle by image processing (step S102).
[0055]
Thereafter, the rear image is taken again, and the relative speed and operation state of the following vehicle with respect to the host vehicle are calculated (step S103). Moreover, the communication part 13 acquires the information of a following vehicle by communication between vehicles (step S104). The following vehicle course prediction unit 21 predicts the course of the following vehicle based on information on the following vehicle obtained by image processing or inter-vehicle communication (step S105).
[0056]
Further, information such as the position, speed, operation state of the host vehicle is acquired from the speed sensor 14, the brake pressure sensor 15, the lighting system monitoring unit 16, and the navigation system 2 (step S106). Using this information, the host vehicle course prediction unit 23 predicts the course of the host vehicle (step S107).
[0057]
The rear-end collision prediction / avoidance processing unit 22 predicts the presence or absence of rear-end collision from the predicted course of the following vehicle and the predicted course of the host vehicle (step S108). As a result, if there is a risk of rear-end collision (step S109, Yes), the rear-end collision prediction / avoidance processing unit 22 performs warning processing regarding the rear end collision for the driver of the host vehicle (step S110).
[0058]
Thereafter, the rear-end collision prediction / avoidance processing unit 22 determines an avoidance action that the host vehicle and the following vehicle should take in order to avoid the rear-end collision, and a start timing thereof (step S111).
[0059]
Further, the rear-end collision prediction / avoidance processing unit 22 performs driving assistance processing or intervention processing on the own vehicle as necessary (step S112). Further, the rear-end collision prediction / avoidance processing unit 22 performs warning and avoidance behavior notification processing for the subsequent vehicle prior to the timing of the avoidance behavior of the subsequent vehicle (step S113).
[0060]
Thereafter, the vehicle control unit 1 determines whether or not the risk of rear-end collision is avoided (step S114). If the risk of rear-end collision is not avoided (step S114, No), the rear image is captured again (step S101). ).
[0061]
On the other hand, when the risk of rear-end collision is avoided (step S114, Yes), or when there is no risk of rear-end collision (step S109, No), the vehicle control unit 1 ends the process.
[0062]
In this way, it is possible to propose and execute an avoidance measure that predicts the behavior of the following vehicle based on the captured image and information obtained by inter-vehicle communication, and effectively avoids the risk of rear-end collision.
[0063]
By the way, the information obtained by the image processing is not limited to the relative distance, the relative speed, the turn-on state of the blinker, and the like, and for example, the state of the driver of the following vehicle can be determined. FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining a case where the state of the driver is determined from the image of the following vehicle. In FIG. 6, the following vehicle image 31c includes a driver image P1. By extracting the driver image P1, and recognizing the driver's line-of-sight direction, face direction, and head position and comparing it with the reference image P0, it is possible to detect the side-by-side / slumber driving of the following vehicle.
[0064]
The means for acquiring information on nearby vehicles is not limited to image recognition and inter-vehicle communication, and for example, a radar can be used. Acquisition of information when a radar is used will be described with reference to FIG. In the figure, the host vehicle 30 measures the distance from the following vehicle using a radar directed rearward. Thus, by using the radar, it is possible to accurately acquire the relative distance / relative speed with respect to the following vehicle 31.
[0065]
On the other hand, since the radar has a strong directivity and the irradiation range R1 is small, it is desirable to use it in combination with means such as image recognition. In FIG. 7, the host vehicle 30 acquires a relative distance and a relative speed with respect to the following vehicle 31 by a radar, and uses image processing together. Since the photographing range R2 from the own vehicle is larger than the irradiation range R1 of the radar, it is possible to identify the subsequent vehicle 33 further following the subsequent vehicle 31 and the subsequent vehicle 32 in the adjacent lane.
[0066]
Further, if it is predicted that the succeeding vehicle 32 changes the lane (takes the route T1) from the blinker state of the succeeding vehicle 32 in the adjacent lane, the behavior of the succeeding vehicle 32 in the adjacent lane is used to prevent a rear-end collision. Very important to. Therefore, information about the following vehicle can be collected more efficiently by preferentially communicating with the following vehicle 32.
[0067]
Further, for example, if a rear-end collision of the subsequent vehicle 33 with respect to the subsequent vehicle 31 can be predicted from the positional relationship between the subsequent vehicle 31 and the subsequent vehicle 33 and its change, an operation such as opening the distance between the own vehicle 30 and the subsequent vehicle 31 is performed. Occurrence of a crushing accident can be prevented.
[0068]
Next, variations of avoidance behavior will be described. FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating an avoidance action for avoiding a rear-end collision. In FIG. 8, the host vehicle 30 predicts a rear-end collision with the following vehicle 31. At this time, as an avoidance action pattern for avoiding a rear-end collision, acceleration forward (route T2) and lane change (route T3) are conceivable. Which of the two avoidance behavior patterns is more appropriate depends on the behavior of the preceding vehicle 35 and the following vehicle 32 in the adjacent lane.
[0069]
Accordingly, the host vehicle 30 predicts the behavior of the preceding vehicle 35 and the succeeding vehicle 32 in the adjacent lane, and selects a safer avoidance behavior pattern. At this time, if the host vehicle 30 and the preceding vehicle 35 can communicate with each other, the collision request N1 can be more efficiently avoided by transmitting the acceleration request N1 from the host vehicle 30 to the preceding vehicle 35.
[0070]
As described above, in the vehicle control device according to the present embodiment, the relative position and relative speed with the nearby vehicle are identified from the image captured by the camera 11, and the operation state of the nearby vehicle is acquired. Since various types of information related to nearby vehicles are acquired through intercommunication and changes in the motion of nearby vehicles are predicted, the occurrence of a collision accident can be predicted with high accuracy.
[0071]
Furthermore, in order to avoid collision accidents, the avoidance action to be taken by the nearby vehicle and its timing are calculated, and the avoidance action is carried out in cooperation between the host vehicle and the nearby vehicle by notifying the nearby vehicle. Thus, a collision accident can be effectively avoided.
[0072]
Note that the camera 11 shown in the present embodiment is not necessarily used only for photographing the following vehicle, and may be shared with a rear photographing camera used for parking assistance, for example. Moreover, each component of the vehicle control device 1 and each electronic device connected to the vehicle control device 1 can be shared with other functions. In other words, the rear-end collision avoidance according to the present invention can effectively use various electronic devices mounted on the vehicle to ensure safe traveling.
[0073]
Although the present embodiment has been described by taking as an example the prevention of a rear-end collision with a following vehicle, the use of the present invention is not limited to this, and it goes without saying that it can be widely applied to vehicle accidents in general. No.
[0074]
By the way, in the present invention, the state of a nearby vehicle is photographed by a camera, but the photographed image may be deleted after being used for prediction of danger, or may be stored in a predetermined storage unit. In particular, if the storage unit is protected firmly, it can be used as a document for investigating the cause of the accident after the accident has occurred.
[0075]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the vehicle control device acquires information on nearby vehicles, predicts the course thereof, and based on the predicted predicted course of nearby vehicles, Predicting the presence or absence of a collision with a nearby vehicle, improving the accuracy of collision accident prediction by predicting the operation of a nearby vehicle, and providing an effect of obtaining a vehicle control device that realizes advanced accident avoidance. .
[0076]
According to a second aspect of the present invention, the vehicle control device captures an image of a nearby vehicle, recognizes the position, speed and / or operation state of the nearby vehicle from the captured image, and based on the recognized information. Because it predicts the path of a nearby vehicle and predicts the presence or absence of a rear-end collision, it predicts the operation of a nearby vehicle with a simple configuration, improves the accuracy of collision risk determination, and realizes advanced accident prevention There is an effect that a control device can be obtained.
[0077]
According to the invention of claim 3, since the vehicle control device extracts the lighting state of the blinker from the nearby vehicle image, recognizes the operation state of the nearby vehicle by the blinker lighting state, and predicts the course of the nearby vehicle. In addition, it is possible to obtain a vehicle control apparatus that obtains an operation state of a nearby vehicle with a simple configuration, improves the determination accuracy of the danger of a collision accident, and realizes advanced accident prevention.
[0078]
According to the invention of claim 4, the vehicle control device detects the state of the driver of the nearby vehicle from the nearby vehicle image, and predicts the course of the nearby vehicle based on the state of the driver. It is possible to obtain a vehicle control device that obtains a detailed operation state and improves the accuracy of determination of the danger of a collision accident to realize advanced accident prevention.
[0079]
According to the invention of claim 5, the vehicle control device acquires the position, speed, operation state and / or planned course of the nearby vehicle by communication with the nearby vehicle, and based on the acquired information, Presence of a rear-end collision is predicted by predicting the course of the vehicle, so that it is possible to obtain a vehicle control device that accurately predicts the operation of a nearby vehicle, improves the accuracy of determining a collision accident risk, and realizes advanced accident prevention. There is an effect.
[0080]
According to the invention of claim 6, the vehicle control device predicts the course of a nearby vehicle and predicts the presence or absence of a rear-end collision. When there is a risk of a rear-end collision, Since the intervention is performed, it is possible to improve the accuracy of determining the danger of a collision accident by predicting the operation of a nearby vehicle, and to obtain a vehicle control device that realizes advanced accident prevention.
[0081]
According to the invention of claim 7, since the vehicle control device selects an optimal avoidance action from a plurality of avoidance action patterns based on the prediction result of the collision, an appropriate avoidance action corresponding to a nearby state is performed. There is an effect that a vehicle control device that can be easily selected and executed can be obtained.
[0082]
According to the invention of claim 8, the vehicle control device predicts the course of a nearby vehicle to predict the presence or absence of a rear-end collision, and avoids the rear-end collision by accelerating the host vehicle when there is a risk of a rear-end collision. Therefore, it is possible to obtain a vehicle control device that predicts the operation of a nearby vehicle and improves the accuracy of determination of the danger of a collision accident and realizes advanced and autonomous accident prevention.
[0083]
According to the ninth aspect of the invention, the vehicle control device predicts the course of a nearby vehicle to predict the presence or absence of a rear-end collision, and turns on the brake lamp and / or turn signal of the host vehicle when there is a risk of rear-end collision. Since the warning is given to nearby vehicles, it is possible to obtain a vehicle control device that predicts the operation of the following vehicle and improves the accuracy of determination of the risk of rear-end collision, warns the subsequent vehicle, and realizes advanced rear-end collision avoidance. Play.
[0084]
According to a tenth aspect of the present invention, the vehicle control device predicts the course of a nearby vehicle to predict the presence or absence of a rear-end collision, and performs a driving operation to be performed by the nearby vehicle to avoid the collision with respect to the nearby vehicle. Since the notification process to be transmitted is performed, the operation of a nearby vehicle is predicted to improve the accuracy of determination of the danger of rear-end collision, and the vehicle control device that realizes advanced accident prevention in cooperation with the nearby vehicle can be obtained Play.
[0085]
According to the eleventh aspect of the invention, the vehicle control device predicts the behavior of nearby vehicles and sets the priority order of vehicles to be communicated based on the prediction result, so that the communication band is effectively used. There is an effect that it is possible to obtain a vehicle control device that communicates with surrounding vehicles and realizes advanced accident prevention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a schematic configuration of a vehicle control apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a specific example of an image taken by the camera shown in FIG.
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating calculation of a relative position based on a position of a subsequent vehicle image.
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a rear-end collision prediction by the rear-end collision prediction / avoidance processing unit illustrated in FIG. 1;
FIG. 5 is a flowchart illustrating a processing operation of the vehicle control device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining a case where a driver's state is determined from an image of a following vehicle.
FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating acquisition of information when a radar is used.
FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating an avoidance action for avoiding a rear-end collision.
[Explanation of symbols]
1 Vehicle control device
2 Navigation system
3 Speaker
4 Monitor
5 Operation control ECU
6 Light control ECU
11 Camera
12 Image processing unit
13 Communication Department
13a antenna
14 Speed sensor
15 Brake sensor
16 Light system monitoring unit
20 Main control unit
21 Trailing vehicle track prediction unit
22 Rear-end collision prediction / avoidance processor
23 Self-vehicle course prediction part
30 Own vehicle
31, 32, 33 Cars following
31a, 31b, 31c Subsequent vehicle image
35 preceding vehicle
41, 42 Display position
51 Shooting range
52 angle
60,61 speed
62 Turn left
63 Path
P0 reference image
P1 Driver image
T1-T3 route
N1 acceleration request

Claims

A vehicle control device that acquires information related to traveling of the host vehicle and controls the operation of the host vehicle based on the information,
Nearby vehicle information acquisition means for acquiring information on nearby vehicles;
Based on the information on the nearby vehicle, a nearby vehicle course prediction means for predicting the course of the nearby vehicle;
Collision prediction means for predicting the presence or absence of a collision between the host vehicle and the neighboring vehicle based on the predicted course of the neighboring vehicle predicted by the neighboring vehicle course prediction means;
A vehicle control device comprising:

The vehicle control device according to claim 1, wherein the nearby vehicle information acquisition unit captures an image of a nearby vehicle and recognizes the position, speed, and / or operation state of the nearby vehicle from the nearby vehicle image.

The vehicle control device according to claim 2, wherein the neighboring vehicle information acquisition unit extracts a lighting state of a blinker from the neighboring vehicle image, and recognizes an operation state of the neighboring vehicle based on the blinker lighting state.

The vehicle control device according to claim 2, wherein the nearby vehicle information acquisition unit further detects a state of a driver of the nearby vehicle from the nearby vehicle image.

The said nearby vehicle information acquisition means acquires the position, speed, operation state, and / or scheduled course of the said nearby vehicle by communication with the said nearby vehicle. Vehicle control device.

6. The apparatus according to claim 1, further comprising avoidance processing means for performing warning, driving assistance and / or intervention for a driver of the host vehicle based on a prediction result by the collision prediction means. Vehicle control device as described in one.

The vehicle control apparatus according to claim 6, wherein the avoidance processing unit selects one of a plurality of avoidance action patterns based on a prediction result by the collision prediction unit.

The vehicle control apparatus according to claim 6 or 7, wherein the avoidance processing unit accelerates the host vehicle when avoiding a collision.

9. The vehicle control device according to claim 6, 7 or 8, wherein the avoidance processing means issues a warning to the neighboring vehicle by controlling a lighting state of a brake lamp, a hazard and / or a blinker of the own vehicle. .

The vehicle control according to any one of claims 6 to 9, wherein the avoidance processing unit transmits a driving operation to be performed by the neighboring vehicle to the neighboring vehicle in order to avoid the collision. apparatus.

11. The proximity vehicle information acquisition unit and / or the avoidance processing unit sets priority of communication with respect to a plurality of nearby vehicles based on a prediction result by the collision prediction unit. The vehicle control device described.