JP2008273479A - 車両制御装置および車両制御方法 - Google Patents

車両制御装置および車両制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】高い衝突被害軽減効果を得るとともに、衝突被害軽減手段の誤作動を抑制できる車両制御装置を提供する。
【解決手段】自車の推定進路と自車との相対位置・相対速度に基づいて、自車と衝突する可能性があると特定された特定物体が停止物体であると運動状態判定手段４１が判定した場合、作動指示手段４６は衝突被害軽減手段（例えば、自動ブレーキ）に対する作動指示タイミングを移動物体に対する作動指示タイミングより所定時間遅らせる。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両に設けられた物体検出手段によって前方物体を検出し、自車と前方物体が衝突する危険性がある場合に、アクチュエータ（例えば、警報ブザー、シートベルト、自動ブレーキなど）を制御して物体との衝突を未然に防止したり、もしくは乗員に掛かる被害を軽減する車両制御装置および車両制御方法に関する。
衝突や追突事故を未然に防止する装置、もしくは衝突時の乗員の被害を軽減する装置として、自車の進行方向に存在する物体を検出するレーダを用い、レーダの検出結果に応じて車両を制御する車両制御装置がいくつも提案されている。
これらの車両制御装置では、例えば、自車が前方の物体に衝突する恐れがあると判断する場合には、ドライバーに対して警報ブザーを鳴らして回避行動を促し、前方物体との衝突が避けられないと判断する場合には、衝突時に備えてシートベルトを強制的に巻き取って適切な乗員姿勢を確保すると同時に、強制的にブレーキ圧を上げて衝突スピードを減速させる自動ブレーキ制御が行われる。
近年、車両制御装置において、自動ブレーキ制御による車速の減速量を更に増加させ、衝突被害軽減効果を向上させる気運が高まっている。
従来の車両制御装置においては、自動ブレーキ制御が作動するタイミングはステアリング回避とブレーキ回避のどちらの回避方法でも衝突を免れないと判断する時点である。
そのため、衝突までの時間が極僅かであり、自動ブレーキによる車速の減速量は限られており、十分な衝突被害軽減効果を得ることができない。
従って、衝突時の乗員に掛かる衝撃をより一層軽減させるために、自動ブレーキ制御の作動開始タイミングを従来装置より早くすることによって、より大きな減速量を得ようとする車両制御装置が求められている。
ところで、車両制御装置ではレーダが検出する前方の物体と自車との相対位置および相対速度を得ることができる。
更に、検出する物体の相対速度と自車速を比較することによって、その物体が移動物体か停止物体かを判別することが可能となる。
ここで、「停止物体」とは、停止車両、電柱や道路標識のポール、歩行者など、自車にとっては障害物に成り得る物体のことである。
一方、マンホールの蓋や路上の空き缶のように、自車がその上方を通過しても走行に支障を来さない物体も停止物体の中に含まれている。
しかしながら、レーダの検出結果から物体の種類までも識別することは不可能であるため、前述した障害物に成り得ない物体に対する誤警報や自動ブレーキの誤作動が発生する場合がある。
しかも、自動ブレーキ制御の作動を開始するタイミングを従来装置より早くする場合、より遠方の物体に対しても警報およびブレーキ制御対象となるので、誤作動の発生頻度が増加する傾向が現れる。
そのため、特許文献１（特開平２００１−１９１８７６号公報）には、障害と成り得る物体を的確に識別するための技術が開示されている。
ところが特許文献１の技術によると、障害に成り得ない物体かどうかを、物体から来る反射波の受信レベルだけで判定している。
しかし、物体の電波反射面の形状や材質によって変化する受信レベルだけでは判定精度
は低く、的確に障害物に成り得ない物体を識別することは困難である。
特開平２００１−１９１８７６号公報（図４）
上述したように、従来の車両制御装置は、物体との衝突を避けることができない緊急を要する状況下の時にのみ作動する。
そのため、その上方を通過しても支障のない物体によっても警報ブザーや自動ブレーキが作動する場合があり、ドライバーに違和感を与えるとともに、走行する状況によってはブレーキの誤作動によって自車の安全性を大きく損ねる可能性があるという問題点がる。
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、衝突時の乗員に掛かる衝撃をより一層軽減させるために衝突被害軽減手段（例えば、警報ブザー、シートベルト、自動ブレーキなど）制御の作動を開始するタイミングを早くするとともに、障害物と成り得ない物体に対しては自動ブレーキ制御の開始タイミングを調整することによって衝突被害軽減手段の誤作動を抑制し、衝突被害軽減効果の高い車両制御装置の提供を目的とする。
本発明に係る車両制御装置は、レーダにより自車前方の物体を検出し、検出した前記物体と自車との相対位置および相対速度を示す物体情報を出力する物体検出手段と、自車の車速を検出する車速検出手段と、前記物体検出手段が出力する相対速度と前記車速検出手段が検出する自車速に基づいて検出した前記物体が移動物体か停止物体かを判定する運動状態判定手段と、自車が旋回する時の回転角速度を検出する角速度検出手段と、前記車速検出手段が検出する自車速と前記角速度検出手段が検出する回転角速度に基づいて、自車の進路を推定する自車進路推定手段と、前記自車進路推定手段により推定される自車推定進路と前記物体検出手段から出力する物体情報に基づいて、自車の走行状態に変化がなければ衝突する可能性がある自車進路上の物体を特定する物体特定手段と、前記物体特定手段により特定される特定物体に衝突する危険度を判定する衝突危険度判定手段と、前記衝突危険度判定手段が判定する衝突危険度に応じて衝突被害軽減手段に対して作動指示を出力する作動指示手段と、前記作動指示手段から作動指示を受けて前記衝突被害軽減手段を駆動する駆動手段とを備え、前記物体特定手段で特定される特定物体が停止物体であると前記運動状態判定手段が判定した場合、前記作動指示手段は、前記衝突被害軽減手段に対する作動指示タイミングを移動物体に対する作動指示タイミングより所定時間遅らせるものである。
また、本発明に係る車両制御方法は、レーダにより自車前方の物体を検出し、検出した前記物体と自車との相対位置および相対速度を示す物体情報を出力する物体検出ステップと、自車の車速を検出する車速検出ステップと、前記物体検出ステップにおいて出力される相対速度と前記車速検出ステップにおいて検出される自車速に基づいて検出した前記物体が移動物体か停止物体かを判定する運動状態判定ステップと、自車が旋回する時の回転角速度を検出する角速度検出ステップと、前記車速検出ステップにおいて検出される自車速と前記角速度検出ステップにおいて検出される回転角速度に基づいて、自車の進路を推定する自車進路推定ステップと、前記自車進路推定ステップにおいて推定される自車推定進路と前記物体情報に基づいて、自車の走行状態に変化がなければ衝突の可能性がある自車進路上の物体を特定する物体特定ステップと、前記物体特定ステップにおいて特定される特定物体に衝突する危険度を判定する衝突危険度判定ステップと、前記衝突危険度判定ステップにおいて判定される衝突危険度に応じて衝突被害軽減手段に対して作動指示を出力する作動指示ステップと、前記作動指示ステップにおける作動指示を受けて前記衝突被害軽減手段を駆動する駆動ステップとを有し、前記物体特定ステップにおいて特定される特定物体が停止物体であると前記運動状態判定ステップにおいて判定された場合、前記作
動指示ステップにおいて、前記衝突被害軽減手段に対する作動指示タイミングを移動物体に対する作動指示タイミングより所定時間遅らせるものである。
本発明による車両制御装置あるいは車両制御方法によれば、衝突の危険性があると判断する特定物体が移動物体の場合には、衝突被害軽減手段（例えば、自動ブレーキ）の作動タイミングを早期化し、従来装置よりも高い衝突被害軽減効果を得る。
また、特定物体が停止物体である場合には、衝突被害軽減手段制御の開始タイミングを移動物体のタイミングより所定時間遅らせるので、誤作動を抑制できる。
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態例について説明する。
なお、各図間において、同一符号は、同一あるいは相当のものであることを表す。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１による車両制御装置の構成を示すブロック図である。
図１において、１は自車の前面に設置され、前方に複数存在する物体を検出し、自車両との相対位置および相対速度を出力するミリ波レーダ（単に、レーダとも称す）、２は自車に設置して車両旋回時の回転角速度を検出するヨーレートセンサ、３は自車に設置して走行時の速度を検出する車速センサである。
４はミリ波レーダ１が検出する複数の物体の中から自車に危険を及ぼす物体と衝突の危険度を判定し、その危険度に応じて各アクチュエータ（例えば、警報ブザー、シートベルト、自動ブレーキ等）の制御コントローラに対して作動指示を出力する車両制御コントローラ、５は車両制御コントローラ４から作動指示を受けて警報ブザー（図示せず）を制御する警報ブザー制御コントローラ、６は車両制御コントローラ４から作動指示を受けてシートベルト装置(図示せず)を制御するシートベルト制御コントローラ、７は車両制御コントローラ４から作動指示を受けてブレーキ装置（図示せず）を制御するブレーキ制御コントローラである。
図２は、車両制御コントローラ４内部における処理ブロックを簡略して図示したものである。
図２において、４１はミリ波レーダ１が出力する相対速度と車速センサ３が出力する自車速に基づいて、検出した物体毎に移動物体か停止物体かを判別する運動状態判定手段、４２はミリ波レーダ１が出力する物体情報（即ち、検出した物体と自車との相対位置情報および相対速度情報）と運動状態判定手段４１が出力する物体の運動状態情報を物体別に仕分けして格納する情報格納手段である。
４３はヨーレートセンサ２と車速センサ３の出力結果に基づいて自車の推定進路を演算する自車進路推定手段、４４は情報格納手段４２に格納された相対位置データと自車進路推定手段４３から算出した自車の推定進路に基づいて物体毎の衝突危険度を判定する衝突危険度判定手段、４５は自車の推定進路上に存在する最も衝突危険度の高い物体を特定する物体特定手段である。
また、４６は特定物体の衝突危険度に応じて各アクチュエータ制御装置（即ち、警報ブザー制御コントローラ５、シートベルト制御コントローラ６、ブレーキ制御コントローラ７）に対して個別に作動指示を出力する作動指示手段である。
なお、ブレーキを制御するコントロールユニット（コントローラ）には、ＡＢＳコントローラやスタビリティコントローラが用いられる。
本実施の形態における「自動ブレーキ」とは、このコントロールユニットに対して車両制御コントローラ４がブレーキの作動開始を指示（場合によってはブレーキの作動量も指示）するものである。
次に、車両制御コントローラ４内部の演算処理について説明する。
図３は、車両制御コントローラ４の内部演算として実行される処理のフローチャートである。
ステップＳ１０からステップＳ１６までの一連のフローは、所定の周期（例えば、５０msec）毎に実行される。
ステップＳ１０では、ヨーレートセンサ２と車速センサ３の出力結果（即ち、車両情報）を取得する。
ステップＳ１１では、ミリ波レーダ１が出力する複数（以後、検出する物体数をＮとする）の物体情報（相対位置、相対速度）を取得する。
ステップＳ１１で取得したＮ個の物体情報は、情報格納手段４２により保管される。
ステップＳ１２では、車速Ｖ[m/s]とヨーレートφ[rad/s]に基づいて、道路曲率σ[1/m]を算出する。
演算式は次の（１）式の通りである。
σ ＝ φ[rad/s]／ Ｖ[m/s] ・・・ （１）
なお、ヨーレートセンサの代わりに舵角センサを用いて、道路曲率を算出しても構わない。
ステップＳ１３では、取得した相対速度と自車速から物体毎の運動状態を判定する。
一般的に、相対速度と自車速が同等の場合にはその物体は停止物体、その他の場合には移動物体と判定できる。判定した物体運動状態の情報は情報格納手段４２で更新される。
ステップＳ１４では、情報格納手段４２から検出物体毎に相対位置情報を読み出して衝突危険度を算出する。衝突危険度は判定の度に情報格納手段４２で更新される。
ステップＳ１３とステップＳ１４は、全ての検出物体に対して実行するためにN回繰り返し処理される。
ステップＳ１５ではＮ個の物体の中から衝突危険度が最も高く、かつ最も近距離の物体が特定される。
スイップＳ１６では、ステップＳ１５で特定した物体の衝突危険度に応じて、予め設定されたアクチュエータ制御装置に対して作動指示を出力する。
次に物体別危険度判定ステップＳ１４について詳しく説明する。
図４は、物体別危険度判定処理ステップＳ１４内部で実行される処理のフローチャートである。
ステップＳ１４１では、ステップＳ１２で算出した道路曲率σ[1/m]と、物体との相対距離Ｙ[m]に基づいて、自車の横方向の推定位置を演算する。
図５は、自車と前方の物体との相対位置関係を鳥瞰図で示したものである。
縦軸Ｙは前後方向の距離を、横軸Ｘは車幅と水平方向の距離を示している。
ミリ波レーダ１が検出した物体と自車の相対位置は（ｘ，ｙ）で示すことが出来る。
図中の点線は、ステップＳ１２で算出した道路曲率σに基づいて自車の位置を推定演算してプロットした線である。つまり、図中の点線は、曲率σの道路を走行し続けた場合の予測軌跡を表すものである。
図中に示す通り、物体との距離ｙの時の自車両の位置xｌが算出できる。
自車両の横方向推定位置ｘ１[m]は、次式を用いて算出する。
ｘ１ = σ[l/m]× ｙ２[m] / ２ ・・・ （２）
次に、ステップＳ１４２では、検出した物体が自車線内に存在しえるかどうかを予測判定する。
つまり、「ステップＳ１４１で推定演算した自車の横方向位置x１」を「自車の中心位置（レーダの取り付け位置）」と捉えた場合、「物体の横位置xとの差分絶対値が、道路の一車線幅の半分以下であるならば、自車の推定進路上に存在する物体である」と極めて高い確率で判断できる。
ここで、物体が自車の推定進路内に存在しないと判断された場合は、自車両と衝突する危険性のない物体（衝突危険度=0）であると判断され、このルーチンを終了する。（ステップＳ１４３）
一方、自車推定進路内に物体が存在すると判断された場合、ステップＳ１４４で衝突危険度を判定するための衝突判断距離の算出に移る。
衝突判断距離とは、本来、物体との衝突が避けられない物理的限界距離を示すものであり、相対速度と衝突予測時間（ＴＴＣ）に基づいて算出することが出来る。
本発明における衝突判断距離は、本来の目的をふまえた上で、衝突回避もしくは衝突時の衝撃の軽減を図るために作動させる各アクチュエータ制御装置の作動開始タイミングを判断するしきい値を兼ねている。
このため、本実施の形態では、３つのアクチュエータに必要な衝突判断距離を各々算出する。
図６は、自動ブレーキ制御における衝突判断距離を求めるにあたり、衝突までの距離を相対速度毎にプロットした図である。従来の車両制御装置の衝突距離を実線で示す。
例えば、前方の物体に相対速度８０km/hで接近する場合の衝突判断距離αは約１３mとなる。
ブレーキ制御コントローラ７への作動指示が物体の１３m手前で実行される場合、車速の減速量は限られているため十分な軽減効果を得ることができない。
そこで、図６の点線で示す通り、衝突予測時間ＴＴＣを調整パラメータとして衝突距離を別途算出すると、同じ相対速度８０km/hによる衝突判断距離βは、約２２mまで増加する。
つまり、ブレーキ制御コントローラへの作動指示するタイミングを従来装置より早期化することが可能となり、より大きな減速量を得ることができる。
なお、衝突予測時間ＴＴＣは、図６に示す値に限定されるものではない。更に、作動指示の早期化は他のアクチュエータ（警報ブザー、シートベルト）の衝突判断距離の算出方法にも適用することも可能である。
ところで、ミリ波レーダ１が検出する結果の中には、マンホールの蓋や路上の空き缶のように、障害物に成り得ない停止物体が含まれていることは前述した通りであるが、通常そのような停止物体は自車に接近する過程で検出できなくなる。
図７は、空き缶と自車の関係を示す図である。
図７（ａ）は、空き缶が自車から遠方にある状態（Ｌ１＞Ｌ２）でミリ波レーダ１による空き缶の検出が可能である。
なお、Ｌ１は自車から空き缶までの距離、Ｌ２は自車から所定の距離である。
反対に、図７（ｂ）の通り、空き缶と自車が接近している場合（Ｌ１＜Ｌ２）、空き缶はミリ波レーダの電波角から外れるため、検出が不可能である。つまり、距離Ｌ２を境界にして空き缶の検出状態が変化する。
この距離Ｌ２を先程の図６の例（相対速度８０km/h時）に当てはめて見ると、早期化したブレーキ制御の作動タイミングである衝突判断距離β［２２m］は、Ｌ２［１８m］を上回るため（つまり検出可能な範囲にあるため）、空き缶に対してブレーキが誤作動してしまう可能性がある。
そこで本発明では、ステップＳ１３で判定する物体の運動状態判定結果に基づき、検出物体が障害物である移動物体の場合に限り、前記説明の通りブレーキ制御コントローラへの作動指示タイミングを早期化する。
検出物体が停止物体の場合には、作動指示タイミングは早期化せずに従来の車両制御装置と同じタイミングでブレーキ制御コントローラに作動を指示する。
このように、移動物体と停止物体の作動開始のタイミングに時間的な差を設けることに
よって、その間に空き缶はミリ波レーダの検出範囲から外れるため、結果的に障害物に成り得ない物体に対してブレーキが作動する可能性が無くなる。
ステップＳ１４５では、ステップＳ１４４で算出した衝突判断距離と物体との車間距離を比較して、当該処理周期における自車と物体の衝突危険度を算出する。
図８を用いて衝突危険度算出方法について説明する。
図８（ａ）において、縦軸は車間距離、横軸は経過時間を示しており、図８（ａ）は、自車と物体が時間の経過と共に接近する様子を示している。
点線はステップＳ１４４で算出した衝突判断距離を示している。（図８説明の為、衝突判断距離を一定値として扱っているが、通常、衝突判断距離は相対速度の影響によって時系列的に一定するものではない）
また、図８（ｂ）において、縦軸は衝突危険度、横軸は経過時間を示している。
つまり図８を例にとると、車間距離が衝突判断距離１を下回るＴ１時に衝突危険度=１、衝突判断距離２を下回るＴ２時に衝突危険度=２、衝突判断距離３を下回るＴ３時に衝突危険度=３と判定する。
図３の説明に戻り、次に制御装置作動指示処理ステップＳ１６について説明する。
図９は、アクチュエータ作動指示処理ステップＳ１６内で実行される処理のフローチャートである。
ステップＳ１５１からステップＳ１５３の判定処理では、衝突危険度に応じて各制御装置に対して個別に作動命令を出力する。
図９を例にとると、衝突危険度=３の場合にはブレーキ制御コントローラ７に対して作動命令が出力される（Ｓ１５１′）。
また、衝突危険度=２の場合にはシートベルト制御コントローラ６に対して作動命令が出力される（ステップＳ１５２′）。
また、衝突危険度=１の場合には警報ブザー制御コントローラ５に対して作動命令が出力される（ステップＳ１５３′）。
そして、衝突危険度=０の場合には、いずれの制御装置に対しても作動命令が出力されることはない。なお、衝突危険度とそれに対応する各制御装置の組み合わせは、図７が示すものに限らない。
以上の制御フローを実行することによって、移動物体に対しては自動ブレーキの作動タイミングを早期化して従来装置以上の被害軽減効果を持ち、障害物に成り得ない物体を含む停止物体に対しては作動タイミングを移動物体のタイミングより所定時間遅らせることによって、警報ブザーや自動ブレーキ制御の誤作動を抑制することができる。
以上説明したように、本実施の形態による車両制御装置は、レーダにより自車前方の物体を検出し、検出した物体と自車との相対位置および相対速度を示す物体情報を出力する物体検出手段（ミリ波レーダ）１と、自車の車速を検出する車速検出手段（車速センサ）３と、物体検出手段１が出力する相対速度と車速検出手段３が検出する自車速に基づいて検出した物体が移動物体か停止物体かを判定する運動状態判定手段４１と、自車が旋回する時の回転角速度を検出する角速度検出手段（ヨーレートセンサ）２と、車速検出手段３が検出する自車速と角速度検出手段２が検出する回転角速度に基づいて、自車の進路を推定する自車進路推定手段４３と、自車進路推定手段４３により推定される自車推定進路と物体検出手段１から出力する物体情報に基づいて、自車の走行状態に変化がなければ衝突する可能性がある自車進路上の物体を特定する物体特定手段４５と、物体特定手段４５により特定される特定物体に衝突する危険度を判定する衝突危険度判定手段４４と、衝突危険度判定手段４４が判定する衝突危険度に応じて衝突被害軽減手段（例えば、自動ブレーキ）に対して作動指示を出力する作動指示手段４６と、作動指示手段４６から作動指示を受けて衝突被害軽減手段を駆動する駆動手段とを備え、物体特定手段４５で特定される特
定物体が停止物体であると運動状態判定手段４１が判定した場合、作動指示手段４６は、衝突被害軽減手段に対する作動指示タイミングを移動物体に対する作動指示タイミングより所定時間遅らせる。
また、本実施の形態による車両制御方法は、レーダにより自車前方の物体を検出し、検出した前記物体と自車との相対位置および相対速度を示す物体情報を出力する物体検出ステップと、自車の車速を検出する車速検出ステップと、物体検出ステップにおいて出力される相対速度と車速検出ステップにおいて検出される自車速に基づいて検出した前記物体が移動物体か停止物体かを判定する運動状態判定ステップと、自車が旋回する時の回転角速度を検出する角速度検出ステップと、車速検出ステップにおいて検出される自車速と前記角速度検出ステップにおいて検出される回転角速度に基づいて、自車の進路を推定する自車進路推定ステップと、自車進路推定ステップにおいてより推定される自車推定進路と前記物体情報に基づいて、自車の走行状態に変化がなければ衝突の可能性がある自車進路上の物体を特定する物体特定ステップと、物体特定ステップにおいて特定される特定物体に衝突する危険度を判定する衝突危険度判定ステップと、衝突危険度判定ステップにおいて判定される衝突危険度に応じて、衝突被害軽減手段（例えば、自動ブレーキ）に対して作動指示を出力する作動指示ステップと、作動指示ステップにおける作動指示を受けて衝突被害軽減手段を駆動する駆動ステップとを有し、物体特定ステップにおいて特定される特定物体が停止物体であると運動状態判定ステップにおいて判定された場合、作動指示ステップにおいて、自動ブレーキに対する作動指示タイミングを移動物体に対する作動指示タイミングより所定時間遅らせる。
従って、本実施の形態によれば、衝突の危険性があると判断する特定物体が移動物体の場合には、衝突被害軽減手段（例えば、自動ブレーキ）の作動タイミングを早期化して、従来よりも高い衝突被害軽減効果を得る。
また、特定物体が停止物体である場合には、衝突被害軽減手段に対する作動指示タイミングを移動物体に対する作動指示タイミングより所定時間遅らせるので、誤作動を抑制できる。
実施の形態２．
実施の形態１では、停止物体の中から障害物になり得ない物体を識別する手段を有しないため、物体特定手段Ｓ１５で特定した物体が少なくとも停止物体の場合には、早期化した移動物体用のブレーキ作動タイミングに比べて所定時間遅らせるものであった。
その結果、自動ブレーキを作動させるべき自車前方の停止車両も停止物体に含まれることになる。
そのため、ブレーキ作動タイミングの早期化が行われず、十分な被害軽減効果が得られない可能性が残る。
そこで、本実施の形態では、新たに判定条件を加えることによって、障害に成り得ない物体である可能性が高いと判断できる場合にのみ、自動ブレーキの作動タイミングを遅延させる、もしくは自動ブレーキ自体の作動を停止することができる方法について説明する。
図１０は、実施の形態２による車両制御装置の構成を示したものである。
以降、実施の形態１と同符号のものや同一処理ステップについては説明を省略する。
図において、４ａは本実施の形態における車両制御コントローラである。
また、８は前方物体の幅を検出する機能を有する幅検出センサである。
幅検出センサ８は、具体的には、単眼カメラやステレオカメラ、もしくはそれ以外の撮像装置の映像を利用した画像処理コントローラ、更にはミリ波レーダの内部演算処理によって実現することができる。
図１１は、本実施の形態における車両制御コントローラ４ａ内部の処理ブロックを簡略
して図示したものである。図１１において、４７は幅検出センサの出力である物体幅と所定の幅しきい値とを大小比較する幅判定手段である。幅判定手段４７の判定結果は情報格納手段４２ａに格納される。
図１２は、本実施の形態における車両制御コントローラ４ａの内部演算として実行される処理のフローチャートである。
ステップＳ１１で新たに物体幅情報を取得し情報格納手段４２ａに格納する。
ステップＳ１７では取得した物体幅情報と所定の幅しきい値との比較判定が行われ、判定結果は情報格納手段４２ａに更新される。
幅判定処理ステップＳ１７は運動状態判定ステップＳ１３と同様に全ての検出物体に対して実行する。
例えば、一般的に障害物と成り得る自車前方の停止車両は自車と同等の幅を有し、反対に、障害に成り得ない空き缶やマンホールの蓋等は自車より幅が狭い物体であると考えることができる。
そこで、幅検出センサ８で得られる幅情報と幅判定用のしきい値を比較することによって、自車より狭くて障害に成り得ない物体であるかどうか判断することができる。（因みに、幅判定用のしきい値の設定には、実験によって繰り返し調整する必要があり、幅判定精度の向上が重要である。）
これによって、物体特定ステップＳ１５で特定した物体が停止物体で、少なくとも物体の幅が所定しきい値を下回る場合にのみ、自動ブレーキの作動タイミングを所定時間だけ遅らせる。
また、幅検出センサ８が出力する幅情報は、物体と自車が接近する程、精度が高くなるものである
幅判定における誤判定により、「障害物に成り得ない停止物体」を「障害物に成り得る停止物体」であると誤って認識した結果、移動物体に対する作動タイミングと同様に早期に自動ブレーキを作動させた場合でも、接近により幅情報の精度が向上してしきい値を下回ると改めて判断する時点で、自動ブレーキ制御に対する作動指示を解除することが可能であり、自動ブレーキ制御の誤作動の影響を最小限に留めることができる。
ところで、上述の方法によると、特定物体の運動状態情報と幅情報に基づいて自動ブレーキ制御の作動タイミングを調整するものであるが、幅情報の代わりに高さ情報を用いて判断する方法も考えられる。
幅検出センサ８の代わりとして高さ検出センサを、幅判定手段４７の代わりとして高さ判定手段を用いる。
高さ検出センサは幅検出センサ同様、単眼カメラやステレオカメラ、それ以外の撮像装置の映像を利用した画像処理コントローラで実現できる。
障害に成り得ない空き缶やマンホールの蓋は、自車がその上方を通過しても走行に支障を来さない物体であるので、特定物体が停止物体で、少なくとも物体の高さが所定の高さしきい値を下回ると判断する場合に、自動ブレーキに対する作動指示を解除もしくは作動を指示するタイミングを移動物体に対する作動指示タイミングより所定時間遅らせることが可能である。
以上の処理によって、移動物体および障害物に成り得る停止物体に対しては自動ブレーキの作動タイミングを早期化して従来装置以上の被害軽減効果を持ち、障害に成り得ない停止物体に対しては作動タイミングを移動物体のタイミングより所定時間遅らせることによって、警報ブザーや自動ブレーキ制御の誤作動を抑制することができる。
以上説明したように、本実施の形態による車両制御装置は、実施の形態１による車両制御装置において、更に、特定物体の幅を検出する幅検出手段（幅検出センサ）８と、特定
物体の幅と所定のしきい値を比較する幅判定手段４７を備え、運動状態判定手段４１により特定物体が停止物体であると判定され、かつ該特定物体の幅が所定しきい値を下回る場合には、作動指示手段４６は自動ブレーキに対する作動指示を解除もしくは作動指示のタイミングを所定時間遅らせる。
また、本実施の形態による車両制御装置は、実施の形態１による車両制御装置において、更に、特定物体の高さを検出する高さ出手段と、特定物体の高さと所定のしきい値を比較する高さ判定手段を備え、運動状態判定手段により特定物体が停止物体であると判定され、かつ該特定物体の高さが所定しきい値を下回る場合には、作動指示手段は、自動ブレーキに対する作動指示を解除もしくは作動指示のタイミングを所定時間遅らせる。
従って、本実施の形態によれば、運動状態判定手段により特定物体が停止物体であると判定され、かつ、特定物体の幅あるいは高さが所定しきい値を下回る場合には、作動指示手段は自動ブレーキに対する作動指示を解除もしくは作動指示のタイミングを所定時間遅らせるので、高い衝突被害軽減効果を得るとともに、更に精度よく衝突被害軽減手段の誤作動を抑制できる。
実施の形態３．
前述した実施の形態１および実施の形態２では、衝突の危険性があると判断する特定物体が移動物体の場合には自動ブレーキの作動タイミングを早期化し、特定物体が停止物体全般もしくは障害物に成り得ないと推定する停止物体の場合には自動ブレーキ制御の開始タイミングを移動物体のタイミングより所定時間だけ遅らせる、もしくは自動ブレーキ制御を解除する方法について説明してきた。
これに対して、本実施の形態では、障害物に成り得る停止物体を推定する手段を有し、移動物体同様に自動ブレーキの作動タイミングを早期化し、衝突被害軽減効果の高い車両制御装置を得る方法について説明する。
実施の形態３における車両制御装置の構成は、図１０に示した実施の形態例２と同じである。
図１３は、実施の形態３における車両制御コントローラ４ｂ内部の処理ブロックを簡略して図示したものである。
処理ブロックは、実施の形態２と基本的には同じ内容であるが、ミリ波レーダ１が出力する物体情報の中に、物体に反射する電波の強度を示す受信レベルが追加される。
図１４は、実施の形態３における車両制御コントローラの内部演算として実行される処理のフローチャートである。
以降、実施の形態１あるいは実施の形態２と同符号のものや処理ステップについては、説明は省略する。
ステップＳ１１で新たに受信レベルを取得し情報格納手段４２ｂに格納する。
幅判定処理ステップＳ１７どの処理の後に受信レベル判定処理ステップＳ１８が実行される。
受信レベル判定処理ステップＳ１８では、取得した物体の受信レベルと所定の受信レベルしきい値の比較判定が行われ、判定結果は情報格納手段４２ｂで更新される。
この受信レベル判定処理ステップＳ１８は運動状態判定ステップＳ１３や幅判定処理ステップＳ１７と同様に、全ての検出物体に対して実行する。
図１５は、ミリ波レーダを用いた実験によって得られる停止物体の受信レベル（即ち、ミリ波レーダ１から出射されたレーダ波が停止物体で反射され、再びミリ波レーダで受信する受信信号のレベル）を種類別に比較した結果である。
図から判る通り、受信レベルが最も高く安定して受信できる物体は停止車両である。
続いてポール、空き缶の順になり、この中で最も受信レベルが低い停止物体は人間であ
ることが判明した。
これらは何れも自車にとっては障害物にあたるため、自動ブレーキの作動タイミングを早期化することが望ましい。
次に、図１６は、幅判定ステップＳ１７と受信レベル判定ステップＳ１８の判定結果から推定できる停止物体の種類を指し示したものである。
例えば、停止車両は、図１５の実験結果が示す通り受信レベルが高く、幅も自車と同様に広いものと判断できる。
また電柱や道路標識に使用されるポールは受信レベルが比較的高いが、幅は自車に比べて随分狭い。また歩行者は受信レベルが低く幅も狭いと判断できる。
以上の判断基準に基づき、特定物体の幅が所定のしきい値を下回り、なおかつ受信レベルが所定のしきい値を下回る場合、または幅が所定のしきい値を上回り、なおかつ受信レベルが所定のしきい値を上回る場合、または幅が所定のしきい値を下回り、なおかつ受信レベルが所定のしきい値を上回る場合には、特定物体は障害に成り得る停止物体と判断することができる。
以上の処理によって、移動物体および障害物に成り得る停止物体に対しては自動ブレーキの作動タイミングを早期化して従来装置以上の被害軽減効果を持ち、障害に成り得ない停止物体に対しては作動タイミングを移動物体のタイミングより所定時間遅らせることによって、警報ブザーや自動ブレーキ制御の誤作動を抑制することができる。
以上説明したように、本実施の形態による車両制御装置は、実施の形態２による車両制御装置において、更に、特定物体で反射するレーダ波の受信レベルと所定のしきい値を比較する受信レベル判定手段を備え、特定物体の幅が所定のしきい値を下回り、特定物体の前記受信レベルが所定のしきい値を下回る場合は、特定物体は障害になる可能性のある停止物体であると判断し、自動ブレーキ制御の開始を移動物体に対する作動指示タイミングと同時とする。
従って、幅判定と受信レベル判定に基づいて歩行者（人）を検出することが可能となり、特定物体が移動物体または歩行者の場合には自動ブレーキの作動タイミングを早期化して、歩行者側の被害軽減効果を得るとともに、自車側の衝突被害軽減効果を得る。
また、本実施の形態による車両制御装置は、実施の形態２による車両制御装置において、更に、特定物体で反射するレーダ波の受信レベルと所定のしきい値を比較する受信レベル判定手段を備え、特定物体の幅が所定のしきい値を上回り、特定物体の前記受信レベルが所定のしきい値を上回る場合は、特定物体は障害になる可能性のある停止物体であると判断し、自動ブレーキ制御の開始を移動物体に対する作動指示タイミングと同時とする。
従って、幅判定と受信レベル判定に基づいて停止車両を検出することが可能となり、
特定物体が移動物体または停止車両の場合には自動ブレーキの作動タイミングを早期化して、従来装置よりも高い自車側の衝突被害軽減効果を得る。
また、本実施の形態による車両制御装置は、実施の形態２による車両制御装置において、更に、特定物体で反射するレーダ波の受信レベルと所定のしきい値を比較する受信レベル判定手段を備え、特定物体の幅が所定のしきい値を下回り、特定物体の前記受信レベルが所定のしきい値を上回る場合は、特定物体は障害になる可能性のある停止物体であると判断し、自動ブレーキ制御の開始を移動物体に対する作動指示タイミングと同時とする。
従って、幅判定と受信レベル判定に基づいてポール（道路標識）を検出することが可能となり、特定物体が移動物体またはポール（道路標識）の場合には自動ブレーキの作動タイミングを早期化して、従来装置よりも高い自車側の衝突被害軽減効果を得る。
この発明は、衝突被害軽減手段（例えば、自動ブレーキ）の誤作動を抑制し、衝突被害
軽減効果の高い車両制御装置の実現に有用である。
実施の形態１による車両制御装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態１における車両制御コントローラの構成を示ブロック図である。 実施の形態１における車両制御コントローラで実行される処理のフローチャートである。 図３のステップＳ１４で実行される処理のフローチャートである。 自車と前方物体との相対位置関係を示す図である。 自動ブレーキ制御において、衝突までの距離を相対速度毎にプロットした図である。 停止物体である空き缶と自車の関係を示す図である。 衝突危険度算出方法を説明するための図である。 図３のステップＳ１６で実行される処理のフローチャートである。 実施の形態２による車両制御装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態２における車両制御コントローラの構成を示すブロック図である。 実施の形態２における車両制御コントローラで実行される処理のフローチャートである。 実施の形態３における車両制御コントローラの構成を示すブロック図である。 実施の形態３における車両制御コントローラで実行される処理のフローチャートである。 停止物体の種類と停止物体からの受信レベルとの関係を示す図である 幅判定と受信レベル判定の判定結果から推定できる停止物体の種類を示す図である。
符号の説明
１ ミリ波レーダ（物体検出手段）
２ ヨーレートセンサ（各速度検出手段）
３ 車速センサ（車速検出手段）
４、４ａ、４ｂ 車両制御コントローラ
５ 警報ブザー制御コントローラ
６ シートベルト制御コントローラ
７ ブレーキ制御コントローラ
８ 幅検出センサ（幅検出手段）
４１ 運動状態判定手段
４２、４２ａ、４２ｂ 情報格納手段
４３ 自車進路推定手段
４４ 衝突危険度判定手段
４５ 物体特定手段
４６ 作動指示手段
４７ 幅判定手段

Claims (10)

  1. レーダにより自車前方の物体を検出し、検出した前記物体と自車との相対位置および相対速度を示す物体情報を出力する物体検出手段と、
    自車の車速を検出する車速検出手段と、
    前記物体検出手段が出力する相対速度と前記車速検出手段が検出する自車速に基づいて検出した前記物体が移動物体か停止物体かを判定する運動状態判定手段と、
    自車が旋回する時の回転角速度を検出する角速度検出手段と、
    前記車速検出手段が検出する自車速と前記角速度検出手段が検出する回転角速度に基づいて、自車の進路を推定する自車進路推定手段と、
    前記自車進路推定手段により推定される自車推定進路と前記物体検出手段から出力する物体情報に基づいて、自車の走行状態に変化がなければ衝突する可能性がある自車進路上の物体を特定する物体特定手段と、
    前記物体特定手段により特定される特定物体に衝突する危険度を判定する衝突危険度判定手段と、
    前記衝突危険度判定手段が判定する衝突危険度に応じて衝突被害軽減手段に対して作動指示を出力する作動指示手段と、
    前記作動指示手段から作動指示を受けて前記衝突被害軽減手段を駆動する駆動手段とを備え、
    前記物体特定手段で特定される特定物体が停止物体であると前記運動状態判定手段が判定した場合、前記作動指示手段は、前記衝突被害軽減手段に対する作動指示タイミングを移動物体に対する作動指示タイミングより所定時間遅らせることを特徴とする車両制御装置。
  2. 前記衝突被害軽減手段は自動ブレーキであることを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
  3. 前記特定物体の幅を検出する幅検出手段と、前記特定物体の幅と所定のしきい値を比較する幅判定手段を備え、前記運動状態判定手段により前記特定物体が停止物体であると判定され、かつ、該特定物体の幅が所定しきい値を下回る場合には、前記作動指示手段は、前記自動ブレーキに対する作動指示を解除もしくは作動指示のタイミングを所定時間遅らせることを特徴とする請求項２に記載の車両制御装置。
  4. 前記特定物体の高さを検出する高さ出手段と、前記特定物体の高さと所定のしきい値を比較する高さ判定手段を備え、前記運動状態判定手段により前記特定物体が停止物体であると判定され、かつ該特定物体の高さが所定しきい値を下回る場合には、前記作動指示手段は、前記自動ブレーキに対する作動指示を解除もしくは作動指示のタイミングを所定時間遅らせることを特徴とする請求項２に記載の車両制御装置。
  5. 前記特定物体で反射するレーダ波の受信レベルと所定のしきい値を比較する受信レベル判定手段とを備え、
    前記特定物体の幅が所定のしきい値を下回り、特定物体の前記受信レベルが所定のしきい値を下回る場合は、前記特定物体は障害になる可能性のある停止物体であると判断し、自動ブレーキ制御の開始を移動物体に対する作動指示タイミングと同時とすることを特徴とする請求項３に記載の車両制御装置。
  6. 前記特定物体で反射するレーダ波の受信レベルと所定のしきい値を比較する受信レベル判定手段とを備え、
    前記特定物体の幅が所定のしきい値を上回り、特定物体の前記受信レベルが所定のしきい値を上回る場合は、前記特定物体は障害になる可能性のある停止物体であると判断し、
    自動ブレーキ制御の開始を移動物体に対する作動指示タイミングと同時とすることを特徴とする請求項３に記載の車両制御装置。
  7. 前記特定物体で反射するレーダ波の受信レベルと所定のしきい値を比較する受信レベル判定手段とを備え、
    前記特定物体の幅が所定のしきい値を下回り、特定物体の前記受信レベルが所定のしきい値を上回る場合は、前記特定物体は障害になる可能性のある停止物体であると判断し、自動ブレーキ制御の開始を移動物体に対する作動指示タイミングと同時とすることを特徴とする請求項３に記載の車両制御装置。
  8. レーダにより自車前方の物体を検出し、検出した前記物体と自車との相対位置および相対速度を示す物体情報を出力する物体検出ステップと、
    自車の車速を検出する車速検出ステップと、
    前記物体検出ステップにおいて出力される相対速度と前記車速検出ステップにおいて検出される自車速に基づいて、検出した前記物体が移動物体か停止物体かを判定する運動状態判定ステップと、
    自車が旋回する時の回転角速度を検出する角速度検出ステップと、
    前記車速検出ステップにおいて検出される自車速と前記角速度検出ステップにおいて検出される回転角速度に基づいて、自車の進路を推定する自車進路推定ステップと、
    前記自車進路推定ステップにおいて推定される自車推定進路と前記物体情報に基づいて自車の走行状態に変化がなければ衝突の可能性がある自車進路上の物体を特定する物体特定ステップと、
    前記物体特定ステップにおいて特定される特定物体に衝突する危険度を判定する衝突危険度判定ステップと、
    前記衝突危険度判定ステップにおいて判定される衝突危険度に応じて衝突被害軽減手段に対して作動指示を出力する作動指示ステップと、
    前記作動指示ステップにおける作動指示を受けて前記衝突被害軽減手段を駆動する駆動ステップとを有し、
    前記物体特定ステップにおいて特定される特定物体が停止物体であると前記運動状態判定ステップにおいて判定された場合、前記作動指示ステップにおいて、前記衝突被害軽減手段に対する作動指示タイミングを移動物体に対する作動指示タイミングより所定時間遅らせることを特徴とする車両制御方法。
  9. 前記衝突被害軽減手段は自動ブレーキであることを特徴とする請求項８に記載の車両制御方法。
  10. 前記特定物体の幅を検出する幅検出ステップと、前記特定物体の幅と所定のしきい値を比較する幅判定ステップを有し、前記運動状態判定ステップにおいて前記特定物体が停止物体であると判定され、かつ該特定物体の幅が所定しきい値を下回る場合には、前記作動指示ステップにおいて前記自動ブレーキに対する作動指示を解除もしくは作動指示タイミング移動物体に対する作動指示タイミングより所定時間遅らせることを特徴とする請求項９に記載の車両制御方法。
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