JP2009070094A - 車両の走行安全装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 自車に搭載した物体検知手段からの情報に基づいて制御対象車との衝突を確実に回避することが可能な車両の走行安全装置を提供する。
【解決手段】 物体検知手段１１が物体を検知すると、相対関係算出手段Ｍ１が自車および前記物体の相対関係を算出し、第１進路推定手段Ｍ４が前記物体のうちの制御対象車の進路を推定する、衝突判定手段Ｍ６は前記制御対象車の推定進路上の推定位置と第２進路推定手段Ｍ５が推定した自車の推定進路上の推定位置とに基づいて制御対象車および自車が衝突する可能性の有無を判定し、衝突可能性が有ると判定された場合に衝突回避支援手段Ｍ７が作動する。このとき、相対関係算出手段Ｍ１により制御対象車の進行方向前方に先行車が検知されていれば、進路補正手段Ｍ２が先行車の進路に基づいて制御対象車の推定進路を補正するので、制御対象車の進路を精度良く推定して的確な衝突回避操作を行うことができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自車の推定進路と移動体の推定進路とに基づいて自車が移動体に衝突する可能性を判定し、衝突する可能性が有る場合に衝突回避操作を支援する車両の走行安全装置に関する。

外界センシング装置により自車に近接する制御対象車を検出するとともに、ナビゲーション装置により自車および制御対象車が走行する道路形状を認識し、交差点において自車および制御対象車が衝突する可能性が存在する場合に、運転者に警報を発して衝突を回避するものが、下記特許文献１により公知である。
特開平１１−２４２７９９号公報

しかしながら上記従来のものは、衝突可能性の判定にナビゲーション装置を用いているので、ナビゲーション装置に対象となる交差点のデータが無い場合や、交差点のデータが有っても古いデータのまま更新されていないような場合に、その交差点を正しく認識できない可能性がある。また交差点を正しく認識することができても、ＧＰＳや車載ジャイロの誤差により自車位置を正しく検出できないため、自車と交差点との位置関係が不正確になって精度の高い衝突可能性の判定ができない虞がある。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、自車に搭載した物体検知手段からの情報に基づいて制御対象車との衝突を確実に回避することが可能な車両の走行安全装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、所定の時間間隔で自車周辺の物体を検知する物体検知手段と、自車の走行状態を検出する走行状態検出手段と、前記物体検知手段の検知結果に基づいて自車および前記物体の相対関係を算出する相対関係算出手段と、前記相対関係に基づいて前記物体のうちの移動体の進路を推定する第１進路推定手段と、自車の走行状態に基づいて自車の進路を推定する第２進路推定手段と、前記移動体の推定進路上の推定位置および自車の推定進路上の推定位置に基づいて該移動体および自車が衝突する可能性が有るか否かを判定する衝突判定手段と、衝突判定手段により衝突の可能性が有ると判定された場合に自車の衝突回避操作を支援する衝突回避支援手段とを備える車両の走行安全装置において、相対関係算出手段が前記移動体の進行方向前方に先行移動体を検知している場合に、該先行移動体の進路に基づいて、前記第１進路推定手段が推定する前記移動体の推定進路を補正する進路補正手段を備え、前記衝突判定手段は、前記移動体の補正された推定進路に基づいて衝突可能性を判定することを特徴とする車両の走行安全装置が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記進路補正手段は、前記先行移動体の進路に対する前記移動体の進路の偏差が所定値未満のときに、該移動体の推定進路を補正することを特徴とする車両の走行安全装置が提案される。

また請求項３に記載された発明によれば、請求項１または請求項２の構成に加えて、前記先行移動体および前記移動体の相対関係に基づいて、該移動体が該先行移動体との衝突を回避するための減速度を推定する減速度推定手段を備え、前記衝突判定手段は前記減速度を考慮して衝突可能性の判定を行うことを特徴とする車両の走行安全装置が提案される。

尚、実施の形態の制御対象車ＶＢは本発明の移動体に対応し、実施の形態の先行車ＶＣは本発明の先行移動体に対応する。

請求項１の構成によれば、物体検知手段が所定の時間間隔で自車周辺の物体を検知すると、相対関係算出手段が物体検知手段の検知結果に基づいて自車および前記物体の相対関係を算出し、第１進路推定手段が前記相対関係に基づいて前記物体のうちの移動体の進路を推定する、衝突判定手段は前記移動体の推定進路上の推定位置と第２進路推定手段が推定した自車の推定進路上の推定位置とに基づいて移動体および自車が衝突する可能性が有るか否かを判定し、衝突の可能性が有ると判定された場合に衝突回避支援手段が自車の衝突回避操作を支援する。このとき、相対関係算出手段により移動体の進行方向前方に先行移動体が検知されていれば、進路補正手段が先行移動体の進路に基づいて移動体の推定進路を補正するので、移動体の進路を精度良く推定して的確な衝突回避操作を行うことができる。

また請求項２の構成によれば、先行移動体の進路に対する移動体の進路の偏差が所定値未満のときに進路補正手段が移動体の推定進路を補正するので、移動体が先行移動体の移動軌跡上を移動することを確認して該移動体の推定進路を補正することが可能になり、移動体の推定進路の精度を高めることができる。

また請求項３の構成によれば、先行移動体が減速または停止している場合、その後方を走行する移動体は先行移動体との衝突を避けるために減速することが予想されるため、衝突判定手段が減速度推定手段で推定した移動体の減速度を考慮して衝突可能性を判定することで、移動体の推定進路上の位置を精度良く推定して的確な衝突回避操作を行うことができる。

以下、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。

図１〜図５は本発明の実施の形態を示すもので、図１は車両の走行安全装置の電子制御ユニットのブロック図、図２は作用を説明するフローチャート、図３は自車、制御対象車および先行車の位置関係を示す図、図４は先行車が停止している場合の、前記図３に対応する図、図５は図４に対応するタイムチャートである。

図１に示すように、本実施の形態の車両の走行安全装置は、自車前方の左右方向所定範囲の物体を検知するテレビカメラおよびレーダー装置の何れか一方あるいは両方で構成される物体検知手段１１と、自車の車速、加減速度、ヨーレート、操舵角（将来の推定されるヨーレート）、アクセル開度（将来の推定される加減速度）、ブレーキ踏力（将来の推定される加減速度）等の走行状態を検出する各種センサで構成される走行状態検出手段１２と、運転者の自発的な制動操作によらずに自車を制動する自動制動手段１３と、運転者にブザー、ランプ、チャイム等で自発的な制動操作を促す警報手段１４とが接続された電子制御ユニットＵを備える。

電子制御ユニットＵは、相対関係算出手段Ｍ１と、進路補正手段Ｍ２と、減速度推定手段Ｍ３と、第１進路推定手段Ｍ４と、第２進路推定手段Ｍ５と、衝突判定手段Ｍ６と、衝突回避支援手段Ｍ７とを備える。

相対関係算出手段Ｍ１は、物体検知手段１１が所定時間間隔で検知した物体のうちから移動体を選択し、自車に対する移動体の相対位置、相対速度等の相対関係を算出する。前記移動体には、自車と衝突する可能性が有る制御対象車と、その直前を走行する先行車とが含まれる。

第１進路推定手段Ｍ４は、相対関係算出手段Ｍ１で算出した制御対象車の将来の進路である第１進路を推定する。この第１進路は、相対関係算出手段Ｍ１で算出した制御対象車の過去の相対関係から推定可能である。一方、第２進路推定手段Ｍ５は、走行状態検出手段１２で検出した自車の過去の走行状態に基づいて、自車の将来の進路である第２進路を推定する。

衝突判定手段Ｍ６は、第１進路推定手段Ｍ４で推定した制御対象車の将来の進路である第１進路と、第２進路推定手段Ｍ５で推定した自車の将来の進路である第２進路とを比較することにより、自車が制御対象車に衝突する可能性の有無を判定する。この衝突可能性は、制御対象車の第１進路上の位置、速度、加減速度と、自車の第２進路上の位置、速度、加減速度とから判定可能である。

衝突回避支援手段Ｍ７は、衝突判定手段Ｍ６が自車が制御対象車に衝突する可能性が有ると判定したとき、自動制動手段１３を作動させて自車を自動制動したり、警報手段１４を作動させて運転者に自発的な制動を促す警報を発することで、制御対象車との衝突を回避する。

ところで、図３に示すように、自車ＶＡが走行する道路が制御対象車ＶＢが走行するカーブ路の途中に合流するような場合、現時点でカーブ路の手前にある制御対象車ＶＢの位置ｂ１から推定した将来の制御対象車ＶＢの予測位置はｂ２，ｂ３のようになり、現時点での自車ＶＡの位置ａ１から推定した将来の自車ＶＡの位置ａ２で、制御対象車ＶＢと衝突すると判定されてしまう。

ところが、実際には制御対象車ＶＢはカーブ路に進入して右旋回するため、推定した予測位置ｂ２，ｂ３から外れてしまい、自車ＶＡと制御対象車ＶＢとは衝突する可能性が無いにも関わらず、衝突が発生すると誤判定されて自動制動手段１３や警報手段１４が不要な作動をする問題がある。

そこで本実施の形態では、相対関係算出手段Ｍ１が、制御対象車ＶＢの直前を走行する先行車ＶＣの自車ＶＡに対する相対関係から、該先行車ＶＣの軌跡ＴＣを算出して記憶しておき、進路補正手段Ｍ２が、先行車ＶＣの軌跡ＴＣに基づいて制御対象車ＶＢの予測進路を補正する。具体的には、制御対象車ＶＢが位置ｂ２に達するまでの軌跡ＴＢを先行車ＶＣの軌跡ＴＣと比較し、その偏差Ｅが所定値（例えば、車線幅の半分の１．７５ｍ±０．５ｍ）未満であるとき、制御対象車ＶＢの予測軌跡ＴＢ′を先行車ＶＣの軌跡ＴＣと平行になるように補正する。その結果、衝突判定手段Ｍ６は、自車ＶＡが制御対象車ＶＢと衝突する可能性が無いと正しい判定を下すことができ、自動制動手段１３や警報手段１４が不要な作動をして運転者に違和感を与えるのを確実に防止することができる。

また先行車ＶＣが減速あるいは停止した場合、それに追従して制御対象車ＶＢも減速することが予測されるため、減速度推定手段Ｍ３は制御対象車ＶＢの減速度を推定し、これを衝突判定手段Ｍ６における衝突判定に反映する。制御対象車ＶＢの減速度を考慮して衝突可能性を判定することで、制御対象車ＶＢの推定進路上の位置を精度良く推定して的確な衝突回避操作を行うことができる。

すなわち、図４に示すように、自車ＶＡが走行する道路が制御対象車ＶＢが走行するカーブ路の途中に合流するような場合、自車ＶＡおよび制御対象車ＶＢが衝突する可能性がある衝突領域が網掛けして示される。そして制御対象車ＶＢの前方のｃ１位置に、その障害物となる先行車ＶＣが停止しているとする。

図５（Ａ）は従来例の制御手法における衝突領域への到達／脱出時間の推定結果を示すもので、尚、図５におけるＴｔｈは衝突回避のシステム作動閾値であり、自車ＶＡあるいは制御対象車ＶＢが衝突領域に入る時刻ＴＡｉ，Ｔｂｉがシステム作動閾値Ｔｔｈよりも後になる場合（ＴＡｉ≧Ｔｔｈ，Ｔｂｉ≧Ｔｔｈ）には、自車ＶＡあるいは制御対象車ＶＢが衝突領域に入るまでに充分な時間的余裕があり、運転者が自発的に衝突を回避できると考えられるため、衝突回避のシステムは作動しない。

図５（Ａ）において、自車ＶＡの前端は時刻ＴＡｉに衝突領域に入ると予測され、その後に停止中の先行車ＶＣに遮られて停止するため、衝突領域から出る時刻ＴＡｏは無限大と予測される。一方、制御対象車ＶＢの前端は時刻ＴＢｉに衝突領域に入ると予測される。この場合、自車ＶＡおよび制御対象車ＶＢは同時に衝突領域に存在することになり、図４に示すように、時刻ＴＢｉにａ３位置にある自車ＶＡの右側面にｂ３位置にある制御対象車ＶＢの前端が衝突することが予測されるため、自動制動や警報が実行されることになる。しかしながら実際には、制御対象車ＶＢは前方に停止する先行車ＶＣとの衝突を避けるべく減速するために衝突は発生せず、不要な自動制動や警報が実行されてしまう。

図５（Ｂ）は本実施の形態の制御手法を示すもので、この場合には前方に停止する先行車ＶＣとの衝突を避けるための制御対象車ＶＢの減速が考慮されるため、制御対象車ＶＢの前端が衝突領域に入ると予測される時刻ＴＢｉは大幅に遅れてシステム作動閾値Ｔｔｈよりも後になり、制御対象車ＶＢが衝突領域から出る時刻ＴＢｏは無限大と予測される。制御対象車ＶＢの前端が衝突領域に入ると予測される時刻ＴＢｉがシステム作動閾値Ｔｔｈよりも後になることで、自動制動や警報が実行されることはなく、図４に示すように、自車ＶＡが左折してａ４位置に達したときに、制御対象車ＶＢは未だｂ２位置にある。これは一般的な左折・合流の状態であり、自動制動や警報が実行されなくても自車ＶＡおよび制御対象車ＶＢが衝突することはない。

上記作用を、図２のフローチャートを参照して更に説明する。

先ずステップＳ１で自車ＶＡの走行状態を検出し、ステップＳ２で制御対象車ＶＢおよび先行車ＶＣの走行状態を検出し、ステップＳ３で自車ＶＡの進路を推定し、ステップＳ４で制御対象車ＶＢの進路を推定し、更にステップＳ５で先行車ＶＣの走行状態（つまり先行車ＶＣの軌跡ＴＣ）から制御対象車ＶＢの進路を補正し、ステップＳ６で障害物となる先行車ＶＣとの衝突を回避するための制御対象車ＶＢの減速度を推定し、ステップＳ７で自車ＶＡの進路と制御対象車ＶＢの進路とが交差する衝突領域（図４参照）を算出する。

続くステップＳ８で衝突領域が存在すれば、ステップＳ９で自車ＶＡが衝突領域に入る時刻ＴＡｉおよび出る時刻ＴＡｏと、制御対象車ＶＢが衝突領域に入る時刻ＴＢｉおよび出る時刻ＴＢｏとを算出する。そしてステップＳ１０で自車ＶＡが衝突領域に入る時刻ＴＡｉが制御対象車ＶＢが衝突領域を出る時刻ＴＢｏよりも後である場合、自車ＶＡが衝突領域を出る時刻ＴＡｏが制御対象車ＶＢが衝突領域に入る時刻ＴＢｉよりも前である場合、自車ＶＡが衝突領域に入る時刻ＴＡｉがシステム作動閾値Ｔｔｈよりも後になる場合、制御対象車ＶＢが衝突領域に入る時刻ＴＢｉがシステム作動閾値Ｔｔｈよりも後になる場合のうちの何れか一つが成立すれば、自車ＶＡおよび制御対象車ＶＢの衝突が発生しないと判定してステップＳ１にリターンし、それ以外の場合には衝突が発生すると判定してステップＳ１１で自動制動手段１３や警報手段１４を作動させて衝突を回避する。

このように、相対関係算出手段Ｍ１で算出した自車ＶＡとの相対関係に基づいて推定した制御対象車ＶＢの推定進路を、その先行車ＶＣの軌跡ＴＣに基づいて補正するので、制御対象車ＶＢの実際の進路を正しく推定して精度の高い衝突判定を行うことができ、これにより的確な衝突回避制御を行うことが可能になる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、衝突回避支援手段Ｍ７は自動制動手段１３および警報手段１４の両方の作動を制御する必要はなく、何れか一方であっても良く、また操舵反力付与手段等の他の手段の作動を制御するものであっても良い。

車両の走行安全装置の電子制御ユニットのブロック図 作用を説明するフローチャート 自車、制御対象車および先行車の位置関係を示す図 先行車が停止している場合の、前記図３に対応する図 図４に対応するタイムチャート

符号の説明

１１ 物体検知手段
１２ 走行状態検出手段
Ｅ 偏差
Ｍ１ 相対関係算出手段
Ｍ２ 進路補正手段
Ｍ３ 減速度推定手段
Ｍ４ 第１進路推定手段
Ｍ５ 第２進路推定手段
Ｍ６ 衝突判定手段
Ｍ７ 衝突回避支援手段
ＶＡ 自車
ＶＢ 制御対象車（移動体）
ＶＣ 先行車（先行移動体）

Claims (3)

1. 所定の時間間隔で自車（ＶＡ）周辺の物体を検知する物体検知手段（１１）と、
   自車（ＶＡ）の走行状態を検出する走行状態検出手段（１２）と、
   前記物体検知手段（１１）の検知結果に基づいて自車（ＶＡ）および前記物体の相対関係を算出する相対関係算出手段（Ｍ１）と、
   前記相対関係に基づいて前記物体のうちの移動体（ＶＢ）の進路を推定する第１進路推定手段（Ｍ４）と、
   自車（ＶＡ）の走行状態に基づいて自車（ＶＡ）の進路を推定する第２進路推定手段（Ｍ５）と、
   前記移動体（ＶＢ）の推定進路上の推定位置および自車（ＶＡ）の推定進路上の推定位置に基づいて該移動体（ＶＢ）および自車（ＶＡ）が衝突する可能性が有るか否かを判定する衝突判定手段（Ｍ６）と、
   衝突判定手段（Ｍ６）により衝突の可能性が有ると判定された場合に自車（ＶＡ）の衝突回避操作を支援する衝突回避支援手段（Ｍ７）とを備える車両の走行安全装置において、
   相対関係算出手段（Ｍ１）が前記移動体（ＶＢ）の進行方向前方に先行移動体（ＶＣ）を検知している場合に、該先行移動体（ＶＣ）の進路に基づいて、前記第１進路推定手段（Ｍ４）が推定する前記移動体（ＶＢ）の推定進路を補正する進路補正手段（Ｍ２）を備え、
   前記衝突判定手段（Ｍ６）は、前記移動体（ＶＢ）の補正された推定進路に基づいて衝突可能性を判定することを特徴とする車両の走行安全装置。
2. 前記進路補正手段（Ｍ２）は、前記先行移動体（ＶＣ）の進路に対する前記移動体（ＶＢ）の進路の偏差（Ｅ）が所定値未満のときに、該移動体（ＶＢ）の推定進路を補正することを特徴とする、請求項１に記載の車両の走行安全装置。
3. 前記先行移動体（ＶＣ）および前記移動体（ＶＢ）の相対関係に基づいて、該移動体（ＶＢ）が該先行移動体（ＶＣ）との衝突を回避するための減速度を推定する減速度推定手段（Ｍ３）を備え、前記衝突判定手段（Ｍ６）は前記減速度を考慮して衝突可能性の判定を行うことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の車両の走行安全装置。

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