JP2008146482A

JP2008146482A - 衝突判定装置

Info

Publication number: JP2008146482A
Application number: JP2006334869A
Authority: JP
Inventors: Setsuo Tokoro; 節夫所
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-12-12
Filing date: 2006-12-12
Publication date: 2008-06-26

Abstract

【課題】より精度良く衝突可能性を判定することができる衝突判定装置を提供する。
【解決手段】走行支援システム１はＥＣＵ１０からなり、ＥＣＵ１０は前方ミリ波レーダ３０等のセンサが接続された情報処理部１００を備える。情報処理部１００は、車両周囲の障害物との衝突可能性を判定する衝突判別部１０４を有する。衝突判別部１０４は、車両が走行する道路に応じて横位置判別値を変更することにより衝突判定領域を変更して衝突可能性を判定するため、車両が走行する道路にかかわらず衝突判定領域を変更しない装置に比べて精度良く衝突可能性を判定することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は衝突判定装置に関し、特に、車両の周囲において設定された衝突判定領域に基づき、障害物と車両との衝突可能性を判定する衝突判定装置に関するものである。

車両の走行支援装置の１つとして、車両の周囲の障害物に対して警報、回避、制動等の車両の制御を行う衝突軽減制御（ＰＣＳ：Pre-Crash Safety）が開発されている。特許文献１には、検出された障害物までの距離と車両が通過するカーブ半径Ｒとから補正量を決定し、車両の中心線から障害物までの側方距離である相対横位置を当該補正量によって補正した値に基づいて、障害物と車両との衝突可能性を判定する技術が開示されている。
特開２００４−２２７１２２号公報

しかしながら、上記の技術では、運転者が比較的低速で注意深く運転する狭い道路であっても、比較的高速で運転する高速道路や自動車専用道路であっても、同様に衝突可能性を判定する。そのため、上記の技術では、障害物との距離が近くとも衝突の可能性が低い狭い道路では、実際よりも衝突可能性を高く判定してしまい、路側物や対向車等との衝突可能性が高いと誤判定をしてしまう恐れがある。逆に、上記の技術では、障害物との距離が遠くとも衝突の可能性がある高速道路や自動車専用道路では、実際よりも衝突可能性を低く判定する可能性があり、路側帯からはみ出して停止している車両等との衝突可能性がないと誤判定をしてしまう恐れもある。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、より精度良く衝突可能性を判定することができる衝突判定装置を提供することにある。

本発明は、車両の周囲において当該検出可能範囲に存在する障害物を検出する障害物検出手段と、車両の周囲において設定された衝突判定領域に障害物が侵入するか否かに基づき、障害物検出手段が検出した障害物と車両との衝突可能性を判定する衝突判定手段と、を備え、衝突判定手段は、車両が走行する道路に応じて衝突判定領域を変更して衝突可能性を判定する、衝突判定装置である。

この構成によれば、衝突判定手段は、車両が走行する道路に応じて衝突判定領域を変更して衝突可能性を判定するため、車両が走行する道路にかかわらず衝突判定領域を変更しない装置に比べて精度良く衝突可能性を判定することができる。

この場合、衝突判定手段は、車両が走行する道路幅が狭いほど、衝突判定領域の大きさを小さく設定することが好適である。

車両が走行する道路幅が狭いほど運転者は比較的低速で注意深く運転するため、衝突可能性は減少するが、この構成によれば、衝突判定手段は、車両が走行する道路幅が狭いほど、衝突判定領域の大きさを小さく設定するため、路側物や対向車等との衝突可能性が高いと誤判定することを防ぎ、実際の衝突可能性により近い衝突可能性の判定を行うことができる。

また、衝突判定手段は、車両が高速道路及び自動車専用道路のいずれかを走行するときに、車両が一般道路を走行するときより衝突判定領域の大きさを大きく設定することが好適である。

車両が高速道路及び自動車専用道路のいずれかを走行するときは、車両は一般道路を走行するときより比較的に高速で走行するため衝突可能性は高くなるが、この構成によれば、衝突判定手段は、車両が高速道路及び自動車専用道路のいずれかを走行するときに、車両が一般道路を走行するときより衝突判定領域の大きさを大きく設定するため、路側帯からはみ出して停止している車両等との衝突可能性がないと誤判定することを防ぎ、実際の衝突可能性により近い衝突可能性の判定を行うことができる。

さらに、衝突判定手段が設定する衝突判定領域は、車両の中心線からの側方距離を変更することにより変更可能となっていることが好適である。

この構成によれば、衝突判定手段が設定する衝突判定領域は、車両の中心線からの側方距離を変更することにより変更可能となっているため、簡単なアルゴリズムによって衝突判定領域を変更することができる。

本発明の衝突判定装置によれば、より誤検出を少なくして障害物を認識できる。

以下、本発明の実施の形態に係る衝突判定装置について添付図面を参照して説明する。

図１は、第１実施形態に係る走行支援システムを示すブロック図であり、本発明の衝突判定装置を走行支援システムに適用した場合における構成例を示す。

走行支援システム１は、主としてＥＣＵ１０からなる。ＥＣＵ１０は、ナビゲーションシステム１２、前方ミリ波レーダ３０、近距離ミリ波レーダ３２、前方画像センサ４０及び後方／側方／周辺画像センサ４２が接続された情報処理部１００と、車載システム１４が接続されたシステム制御部２０とを備える。

ナビゲーションシステム１２は、ＧＰＳ（Global Positioning System）等によって、自車の位置を測定するためのものであり、少なくとも現在における自車の走行する走行レーン（車線）及び道路の種別を認識することが可能な精度で自車の位置を測定することができる。ナビゲーションシステム１２の測定結果はＥＣＵ１０の物体検出部１００に出力される。

前方ミリ波レーダ３０は、ミリ波帯の電波を水平方向にスキャンしながら車両の前方へ照射し、車両などの物体表面で反射された電波を受信し、反射率（受信波の電波強度と照射波の電波強度との比率）、受信信号の周波数変化から先行車両の有無、先行車と自車両との距離、相対速度、自車両からの横変位（横位置）などのパラメータを求め、検出結果としてＥＣＵ１０に出力する。

近距離ミリ波レーダ３２は、ミリ波帯の電波を水平方向にスキャンしながら車両の前方、側方及び後方に照射し、車両などの物体表面で反射された電波を受信し、反射率、受信信号の周波数変化から、並走車両、追越し車両及び割込み車両の有無、当該車両と自車両との距離、相対速度、自車両からの横変位（横位置）などのパラメータを求め、検出結果としてＥＣＵ１０に出力する。

これらのナビゲーションシステム１２、前方ミリ波レーダ３０、近距離ミリ波レーダ３２、前方画像センサ４０及び後方／側方／周辺画像センサ４２は、特許請求の範囲に記載の障害物検出手段として機能する。

情報処理部１００は、物体検出部１０２と、衝突判別部（衝突判定手段）１０４とを含む。物体検出部１０２は、ナビゲーションシステム１２、前方ミリ波レーダ３０、近距離ミリ波レーダ３２、前方画像センサ４０及び後方／側方／周辺画像センサ４２からの情報によって、自車両周囲の物体を検出するためのものである。

衝突判別部１０４は、物体検出部１０２からの自車両周囲の物体に関する情報に基づいて、車両の周囲において設定された衝突判定領域に障害物が侵入するか否かに基づき、障害物検出手段が検出した障害物と車両との衝突可能性を判定するためのものである。衝突判定領域は自車両の中心線からの側方距離である横位置判別値によって区画され、横位置判別値で区画される衝突判定領域の内側に障害物が存在するか否かで判断する。

システム制御部３０は、情報処理部１００からの障害物との衝突可能性に関する情報に応じて車載システム１４に制御量やフラグを出力するためのものである。システム制御部３０は、運転負荷軽減システム部２２と安全システム部２４とを含む。運転負荷軽減システム部２２は、ＡＣＣ、ＬＫＡ、ＩＰＡ等のドライバーの運転負荷を軽減するためのシステムを制御する。安全システム部２４は、自車両の周囲の障害物に対して自車両を制御するＰＣＳ部２４１を含み、その他のシステムとしてＦＣＡＡＳ、ＰＢ、ＰＳＢ、ＰＢＡ、サスペンション制御、警報、操舵回避支援、ヘッドレスト制御、シート制御、アクティブフード、アクティブバンパー等のシステムや、ナビゲーションシステム用の強調画像等、ドライバーの安全を確保するためのシステムを制御する。

車載システム１４は、システム制御部３０からの制御量やフラグに基づいて、所定の操舵、加減速、警報の報知等の動作を行う。

その他、ＥＣＵ１０の物体検出部１００には、ソナー５０、車両運動状態センサ６０、顔向きセンサ７０が接続されており、これらからの情報は障害物の認識に利用される。車両運動状態センサ６０の出力情報は自車運動状態推定部６２で処理された後に物体検出部１００に送られ、顔向きセンサ７０の出力情報はドライバー状態推定部７２で処理された後に物体検出部１００に送られる。自車運動状態推定部６２及びドライバー状態推定部７２による処理情報は、直接にシステム制御部２０に出力され、システムの制御に利用される。また、物体検出部１００に接続された前方ミリ波レーダ３０、近距離ミリ波レーダ３２等のセンサ類は相互に接続されており、各々のセンサの動作を制御する。

次に、本実施形態の走行支援システム１の動作について説明する。最初に自車両の走行道路が自動車専用道路又は高速道路である場合の動作について説明する。図２は自動車専用道路又は高速道路における処理手順を示すフローチャートであり、図３は高速道路における動作を示す平面図である。

図２に示すように、まず、ナビゲーションシステム１２によって、現在の走行道路が高速道路あるいは自動車専用道路である旨の情報を取得する（Ｓ１１）。この場合において、もし現在の走行道路が自動車専用道路又は高速道路である場合には、衝突するか否かの横位置判別値を広くする（Ｓ１２，Ｓ１３）。

図３に示すように、自車両２００が高速道路５００を走行中であるとし、前方ミリ波レーダ３０等の前方検出範囲２０２が図示するようになっているものとする。この場合、中心線２０４から破線までの距離で示す通常横位置判別値２０６に比べて、衝突するか否かの横位置判別値を、中心線２０４から実線までの距離で示す自動車専用道路用横位置判別値２０８まで拡大する。

図２に戻り、もし現在の走行道路が自動車専用道路又は高速道路でない場合には、衝突するか否かの横位置判別値は変動させない（Ｓ１２）。最後に、横位置判別値の内側にある障害物を衝突する可能性のある物体として検出する（Ｓ１４）。これにより、路側帯からはみ出して停止している他車両３００等との衝突可能性がないと誤判定することを防ぎ、実際の衝突可能性により近い衝突可能性の判定を行うことができる。

次に自車両が走行する道路が狭い道路である場合の動作について説明する。図４は狭い道路における処理手順を示すフローチャートであり、図５は狭い道路における動作を示す平面図である。

図４に示すように、まず、ナビゲーションシステム１２によって、現在の走行道路が狭い道路か否か情報を取得する（Ｓ２１）。この場合において、もし現在の走行道路が狭い道路である場合には、衝突するか否かの横位置判別値を狭くする（Ｓ２２，Ｓ２３）。

図５に示すように、自車両２００が狭い道路６００を走行中であるとし、前方ミリ波レーダ３０等の前方検出範囲２０２が図示するようになっているものとする。この場合、中心線２０４から破線までの距離で示す通常横位置判別値２０６に比べて、衝突するか否かの横位置判別値を、中心線２０４から実線までの距離で示す狭い道路用横位置判別値２１０まで拡大する。

図３に戻り、もし現在の走行道路が狭い道路でない場合には、衝突するか否かの横位置判別値は変動させない（Ｓ２２）。最後に、横位置判別値の内側にある障害物を衝突する可能性のある物体として検出する（Ｓ２４）。これにより、運転者が低速で注意深く運転しているにもかかわらず、路側物や対向車等との衝突可能性が高いと誤判定することを防ぎ、実際の衝突可能性により近い衝突可能性の判定を行うことができる。

なお、図６に示すように曲がった道路７００を自車両２００が走行中である場合には、中心線２０４は、曲がった道路７００に沿いつつ自車両２００が走行すると予測される経路に基づいて曲げられた曲線とされる。横位置判別値は曲がった中心線２０４からの側方距離とされる。

本実施形態によれば、衝突判別部１０４は、車両が走行する道路に応じて横位置判別値を変更することにより衝突判定領域を変更して衝突可能性を判定するため、車両が走行する道路にかかわらず衝突判定領域を変更しない装置に比べて精度良く衝突可能性を判定することができる。

車両が走行する道路幅が狭いほど運転者は比較的低速で注意深く運転するため、衝突可能性は減少するが、本実施形態によれば、衝突判別部１０４は、車両が走行する道路幅が狭いほど、横位置判別値を小さくすることにより衝突判定領域の大きさを小さく設定するため、路側物や対向車等との衝突可能性が高いと誤判定することを防ぎ、実際の衝突可能性により近い衝突可能性の判定を行うことができる。

一方、車両が高速道路及び自動車専用道路のいずれかを走行するときは、車両は一般道路を走行するときより比較的に高速で走行するため衝突可能性は高くなるが、この構成によれば、衝突判別部１０４は、車両が高速道路及び自動車専用道路のいずれかを走行するときに、車両が一般道路を走行するときより横位置判別値を大きくすることによって衝突判定領域の大きさを大きく設定するため、路側帯からはみ出して停止している車両等との衝突可能性がないと誤判定することを防ぎ、実際の衝突可能性により近い衝突可能性の判定を行うことができる。

特に本実施形態によれば、衝突判別部１０４が設定する衝突判定領域は、車両の中心線からの側方距離である横位置判別値を変更することにより変更可能となっているため、簡単なアルゴリズムによって衝突判定領域を変更することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。本実施形態では衝突判定装置の一例として走行支援システムに適用する場合を中心に説明したが、本発明の衝突判定装置の適用分野としてはこれに限定されない。例えば、上記実施形態では、現在、車両が走行中の道路の種別をナビゲーションシステムによって判別する態様を中心に説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、例えば、レーダ、画像センサあるいは外部施設からの情報により、道路種別を判別する態様も本発明の範囲に含まれる。

実施形態に係る走行支援システムを示すブロック図である。自動車専用道路又は高速道路における処理手順を示すフローチャートである。高速道路における動作を示す平面図である。狭い道路における処理手順を示すフローチャートである。狭い道路における動作を示す平面図である。曲がった道路における動作を示す平面図である。

符号の説明

１…走行支援システム、１０…ＥＣＵ、１２…ナビゲーションシステム、１４…車載システム、２０…システム制御部、２２…運転負荷軽減システム部、２４…安全システム部、２４１…ＰＣＳ部、３０…前方ミリ波レーダ、３２…近距離ミリ波レーダ、４０…前方画像センサ、４２…後方／側方／周辺画像センサ、５０…ソナー、６０…車両運動状態センサ、６２…自車運動状態推定部、７０…顔向き検出センサ、７２…ドライバー状態推定部、１００…物体検出部、１０２…物体情報検出部、１０４…衝突判別部、１０６…認識部、２００…自車、２０２…前方検出範囲、２０４…中心線、２０６…通常横位置判別値、２０８…自動車専用道路用横位置判別値、２１０…狭い道路用横位置判別値、３００…他車、５００…自動車専用道路、６００…狭い道路、７００…曲った道路。

Claims

車両の周囲において当該検出可能範囲に存在する障害物を検出する障害物検出手段と、
前記車両の周囲において設定された衝突判定領域に障害物が侵入するか否かに基づき、前記障害物検出手段が検出した前記障害物と前記車両との衝突可能性を判定する衝突判定手段と、
を備え、
前記衝突判定手段は、前記車両が走行する道路に応じて前記衝突判定領域を変更して前記衝突可能性を判定する、
衝突判定装置。
前記衝突判定手段は、前記車両が走行する道路幅が狭いほど、前記衝突判定領域の大きさを小さく設定する、
請求項１に記載の衝突判定装置。
前記衝突判定手段は、前記車両が高速道路及び自動車専用道路のいずれかを走行するときに、前記車両が一般道路を走行するときより前記衝突判定領域の大きさを大きく設定する、
請求項１又は２に記載の衝突判定装置。
前記衝突判定手段が設定する前記衝突判定領域は、前記車両の中心線からの側方距離を変更することにより変更可能となっている、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の衝突判定装置。