JP2009101737A - Braking control device for reducing collision damage - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、先進安全自動車(ASV)技術に関連するもので、その中の特に、前方障害物衝突被害軽減制動制御装置に関する。 The present invention relates to advanced safety vehicle (ASV) technology, and more particularly to a front obstacle collision damage reduction braking control device.
前方障害物衝突被害軽減制動制御装置(衝突被害軽減制動制御装置と略す)は、車両前方の状況を監視し、先行車等の前方障害物に急接近して衝突が予測されるなどの緊急時に制動補助を実行することにより、衝突被害を軽減することを目的としたASV技術である。具体的には特許文献1,2に開示されているように、電波等のレーダで先行車などの前方障害物との距離や相対速度を計測し、急接近が検出されて衝突が回避できないと判断したときにブレーキを作動させるものとしている。
前方障害物との距離をレーダにて計測する現在の衝突被害軽減制動制御装置では、特に先行車との車間距離や相対速度を計測する場合に、道路形状の影響を受けることがある。これについて、図3を参照して説明する。 In the current collision damage reduction braking control apparatus that measures the distance to the front obstacle with a radar, the distance from the preceding vehicle and the relative speed may be affected by the road shape. This will be described with reference to FIG.
まず、図3(A)に示すのが走行中の直線道路の先にカーブがある場合で、自車が直線を走っているときに先行車がカーブに入っていった状況にある。現在の自車の走行曲率(現在走っている場所のカーブ状態)は、ヨーレートセンサ(加速度センサ)や舵角センサを用いたカーブセンサによって直進と判断されているので、レーダによって、自車の直進方向にある障害物をメインにした検知が実行されている。このため、カーブに入っていった本当の先行車を認識せずに、隣接する違う車線の走行車を先行車と誤認して、制動を実行する可能性がある。 First, FIG. 3A shows a case where there is a curve at the end of a straight road that is running, and the preceding vehicle entered the curve when the vehicle was running on a straight line. The current running curvature of the vehicle (the curve state of the current running location) is determined to be straight by a curve sensor using a yaw rate sensor (acceleration sensor) or rudder angle sensor. Detection is mainly performed on obstacles in the direction. For this reason, without recognizing the true preceding vehicle that has entered the curve, there is a possibility that a traveling vehicle in a different lane adjacent to the vehicle is mistaken as a preceding vehicle and braking is executed.
また、図3(B)に示すのはS字カーブ等の複合カーブを走行中の場合で、先行車が自車とは異なるカーブへ入っていった状況にある。図の例では、自車の走行曲率は、カーブセンサにより左カーブと判断されているので、レーダによって、左カーブ方向にある障害物をメインにした検知が実行されている。したがってこの場合も、右カーブに入っている本当の先行車を認識せずに、隣接する違う車線の走行車を先行車と誤認して、制動を実行する可能性がある。 FIG. 3B shows a case where the vehicle is traveling on a composite curve such as an S-shaped curve, and the preceding vehicle has entered a different curve from the own vehicle. In the example shown in the figure, the running curvature of the vehicle is determined to be a left curve by the curve sensor, so that the radar mainly detects an obstacle in the left curve direction. Therefore, in this case as well, there is a possibility that the vehicle running in the adjacent lane is mistaken for the preceding vehicle and the braking is executed without recognizing the true preceding vehicle on the right curve.
これを防ぐために現状の衝突被害軽減制動制御装置は、5秒程度継続してレーダに検知されていなければ先行車と認識しないなど、制動を実行する判断状況を限定的にしている。これに起因して、カーブの途中に落下物があったり、隣接車線から車両の急な割り込みがあった場合に認知が遅れ、制動制御の応答が遅くなるという改善点がある。 In order to prevent this, the current collision damage alleviating braking control device limits the judgment situation for executing braking, such as not recognizing the preceding vehicle unless it is detected by the radar continuously for about 5 seconds. Due to this, there is an improvement in that when there is a fallen object in the middle of a curve or when there is a sudden interruption of the vehicle from the adjacent lane, the recognition is delayed and the response of the braking control is delayed.
本発明はこのような技術背景に鑑みたもので、前方障害物検知精度を向上させ、衝突被害軽減制動制御装置の作動状況を今より広範囲にすることを目的とするものである。 The present invention has been made in view of such a technical background, and it is an object of the present invention to improve the accuracy of forward obstacle detection and to make the operating state of the collision damage reduction braking control apparatus wider than now.
この目的のため、本発明に係る衝突被害軽減制動制御装置は、車両前方の障害物を検知するためのレーダと、カメラによって撮像される車両前方の画像に基づいて、車両前方の車線のカーブ状態を推定するカーブ推定手段と、前記レーダにより障害物が検知された場合に、当該障害物が、前記カーブ推定手段にて推定された車線内に所定の基準時間以上存在するか否か判断し、存在すると判断した場合には制動制御を実行する制御手段と、を含んで構成されることを特徴とする。 For this purpose, the collision damage alleviating braking control device according to the present invention is based on a radar for detecting an obstacle in front of the vehicle and an image in front of the vehicle imaged by the camera. And when the obstacle is detected by the radar, it is determined whether or not the obstacle is present in the lane estimated by the curve estimation means for a predetermined reference time or more. And a control unit that executes braking control when it is determined that the vehicle exists.
本発明による衝突被害軽減制動制御装置は、カメラによって車両前方の車線を撮像し、その画像処理によって白線等の状態を検出することで、これから自車が進行しようとしている車両前方の車線のカーブ状態を推定するカーブ推定手段を利用している。つまり、当該カーブ推定手段が推定するカーブ状態は、現在自車が走っている場所(自車の走行曲率)ではなく、先行車が走っている自車前方の車線についてである。したがって、レーダの捉えた障害物が自車の今いる車線の前方に存在するものか否かを精度良く判断することができるので、制御手段において障害物存在判断にかかる基準時間を、従来に比べて短く設定することが可能である。 The collision damage reduction braking control apparatus according to the present invention captures a lane ahead of a vehicle with a camera and detects a state of a white line or the like by the image processing, so that a curve state of a lane ahead of the vehicle that the vehicle is about to travel from now on. The curve estimation means for estimating is used. That is, the curve state estimated by the curve estimation means is not the place where the vehicle is currently running (the running curvature of the vehicle) but the lane ahead of the vehicle where the preceding vehicle is running. Therefore, it is possible to accurately determine whether the obstacle captured by the radar is in front of the current lane of the host vehicle. Therefore, the reference time for determining the presence of the obstacle in the control means is compared with the conventional method. Can be set short.
当該基準時間が短くなれば、カーブ途中の落下物や急な割り込みがあっても迅速に認知することができるようになり、制動制御の応答を速め、緊急時対応性能をさらに高めることができる。 If the reference time is shortened, it becomes possible to quickly recognize a fallen object in the middle of a curve or a sudden interruption, thereby speeding up the response of the braking control and further improving the emergency response performance.
図1に、本発明に係る衝突被害軽減制動制御装置の構成例について概略を図示している。 FIG. 1 schematically shows a configuration example of a collision damage reduction braking control apparatus according to the present invention.
本実施形態の衝突被害軽減制動制御装置は、CAN(Controller Area Network)でつながったレーダ1と、カーブセンサとしてのヨーレートセンサ2と、制御手段としてのECU(電子制御ユニット)3と、を含んで構成されている。そして、カーブ推定手段として車線逸脱警報装置4が利用されており、該車線逸脱警報装置4から車線情報がECU3へ入力される。
The collision damage reduction braking control apparatus of this embodiment includes a radar 1 connected by a CAN (Controller Area Network), a
車線逸脱警報装置4は、ASV技術の一つで、カメラ5により撮像した車両前方の画像を処理し、白線を検出する等で自車前方の車線を認識する装置で、特開平9−270098号公報などに詳しく説明されている。本実施形態では、この車線逸脱警報装置4をカーブ推定手段として利用し、車線逸脱警報装置4において画像に基づきカーブ状態が推定された車両前方の車線の情報を、ECU3において使用する。
The lane departure warning device 4 is one of ASV technologies, and is a device that recognizes a lane ahead of the vehicle by processing an image ahead of the vehicle imaged by the
レーダ1は、電波レーダで、ミリ波の電波を前方へ照射し、先行車など前方障害物との車間距離、方向、相対速度などを検出することができる。ヨーレートセンサ2は、ヨーレート(Yaw Rate)を計測するセンサで、当該ヨーレートから自車の走行曲率、つまり現在自車が走行している場所のカーブ状態が判別される。
The radar 1 is a radio wave radar that can radiate millimeter-wave radio waves forward and detect the inter-vehicle distance, direction, relative speed, and the like with a front obstacle such as a preceding vehicle. The
ECU3は、これらレーダ1、ヨーレートセンサ2、車線逸脱警報装置4からの情報に基づいて車両前方の状況を監視し、エンジンECU6及びブレーキECU7とCAN通信してエンジントルク制御や車輪ブレーキ制御の制動制御を実行する。最も単純には、レーダ1により障害物が検知された場合に、当該障害物が、車線逸脱警報装置4にて推定された自車の車線内に所定の基準時間以上存在するか否か判断し、存在すると判断した場合には制動制御を実行する。ただし、車線逸脱警報装置4には、カメラ5を使用していることから、雪などの天候や夜間といった鮮明な画像が得られない条件では、誤認を避けるために画像処理(つまり車線のカーブ状態推定)を抑止するという状況が発生する。また、車線逸脱警報装置4は、カメラ5を使用しているため、遠方になるほどに車線検出の精度が低下するという特性ももつ。
The ECU 3 monitors the situation ahead of the vehicle based on information from the radar 1, the
そこで、ECU3は、車線逸脱警報装置4だけではなく、ヨーレートセンサ2の情報も組み合わせて制御を実行する。すなわち、ECU3は、レーダ1により障害物が検知された場合に、車線逸脱警報装置4による車線のカーブ状態推定が抑止されていれば、当該障害物が、ヨーレートセンサ2により判別される自車の走行曲率に基づいて推定された車線内に第二の基準時間以上存在するか否か判断し、存在すると判断した場合には制動制御を実行する。あるいは、遠方での精度低下を加味する場合は、ECU3は、レーダ1により障害物が検知された場合に、レーダ1により測定される当該障害物との車間距離がしきい値を越えるか否か判断し、該しきい値を越えていなければ、当該障害物が、車線逸脱警報装置4にて推定された車線内に基準時間以上存在するか否か判断し、存在すると判断した場合には制動制御を実行する。
Therefore, the
図2に、これらの制御を組み合わせた最適例の制御フローチャートを示している。 FIG. 2 shows a control flowchart of an optimum example in which these controls are combined.
ECU3は、一例として、エンジンECU6から得られる車速の情報が30km/hを上回ると、レーダ1により先行車等の前方障害物が検知されるかどうか監視を開始し、障害物が検知されると、自車との車間距離、相対速度、方向等の情報をレーダ1から取得する(ステップS1)。続いてECU3は、車線逸脱警報装置4が有効か否か、すなわち車線のカーブ状態を推定する演算処理が抑止されていないかどうか確認する(ステップS2)。その結果、抑止されておらず有効動作していれば、ECU3は、レーダ1から取得した車間距離がしきい値を越えているか否か判断する(ステップS3)。このときのしきい値は、現在一般的な車線逸脱警報装置4であれば40〜60m程度で、これを越えて遠くなると、カメラ5の解像度などに起因して車線検出の精度が下がるという、臨界値である。
As an example, when the vehicle speed information obtained from the
このように、本実施形態のECU3は、レーダ1により障害物が検知された場合に、その車間距離のしきい値を判断すると共に、車線逸脱警報装置4による車線のカーブ状態推定が抑止されているか否か判断し、該カーブ状態推定が抑止されていなければ、車間距離のしきい値を判断する制御フローを採用している。これによって、障害物検出精度のいっそうの向上が図られている。
As described above, the
ステップS3の判断の結果、車間距離がしきい値を越えていなければ、ECU3は、車線逸脱警報装置4によって、車両前方の車線のカーブ状態を推定する(ステップS4)。そして、ECU3は、レーダ1により得られる車間距離や方向等の情報に基づく障害物の自車に対する位置が、推定された車両前方の車線内に位置しているか否か判断する(ステップS5)。そして、推定車線内に位置していれば、当該車線内に基準時間以上存在するか否か、レーダ1の情報により判断する(ステップS6)。当該判断により、基準時間以上障害物が存在していると確認されると、制動制御ルーチンを実行する(ステップS7)。この衝突被害軽減制動制御装置による制動制御は、エンジンECU6及びブレーキECU7との通信によるエンジントルク制御及び車輪ブレーキ(主制動)制御を組み合わせて実行される既知の制御である。
If the inter-vehicle distance does not exceed the threshold value as a result of the determination in step S3, the
このときの基準時間は、車線逸脱警報装置4を利用することで車線のカーブ状態推定精度が向上しているので、1〜3秒程度に短く設定することができる。このように基準時間が短くなれば、カーブ途中の落下物や急な割り込みがあっても迅速に認知することができ、制動制御の応答を速め、緊急時対応性能をさらに高めることができる。 The reference time at this time can be set as short as 1 to 3 seconds because the lane curve state estimation accuracy is improved by using the lane departure warning device 4. If the reference time is shortened in this way, it is possible to quickly recognize a fallen object in the middle of a curve or a sudden interruption, thereby speeding up the response of the braking control and further improving the emergency response performance.
制動制御ルーチンは、前方障害物の回避が確認されるまで実行され、回避後はステップS1のレーダ1による前方障害物検知判断に戻ることになる。 The braking control routine is executed until the avoidance of the front obstacle is confirmed, and after the avoidance, the process returns to the front obstacle detection determination by the radar 1 in step S1.
一方、ステップS2で車線逸脱警報装置4が抑止されていて無効であった場合、及び、ステップS3で車間距離がしきい値を越えていた場合は、ヨーレートセンサ2によるヨーレートに基づいて、自車が現在走行している場所の車線のカーブ状態を推定する(ステップS8)。そして、ECU3は、レーダ1により得られる情報に基づく障害物の自車に対する位置が、ステップS8で推定された車線内に位置しているか否か判断する(ステップS5)。そして、推定車線内に位置していれば、当該車線内に第二の基準時間以上存在するか否か、レーダ1の情報により判断する(ステップS6)。当該判断により、基準時間以上障害物が存在していると確認されると、制動制御ルーチンを実行する(ステップS7)。
On the other hand, if the lane departure warning device 4 is disabled at step S2 and is invalid, and if the inter-vehicle distance exceeds the threshold value at step S3, the vehicle is determined based on the yaw rate by the
このときの第二の基準時間は、当該判断がヨーレートセンサ2による推定車線に従う判断になるため、従来同様に5秒程度と長くして、誤認の確率を下げる必要がある。その理由は、上述した通りである。
Since the second reference time at this time is determined according to the estimated lane by the
1 レーダ
2 ヨーレートセンサ
3 ECU(制御手段)
4 車線逸脱警報装置(カーブ推定手段)
5 カメラ
1
4 Lane departure warning device (curve estimation means)
5 Camera
Claims (6)
カメラによって撮像される車両前方の画像に基づいて、車両前方の車線のカーブ状態を推定するカーブ推定手段と、
前記レーダにより障害物が検知された場合に、当該障害物が、前記カーブ推定手段にて推定された車線内に所定の基準時間以上存在するか否か判断し、存在すると判断した場合には制動制御を実行する制御手段と、
を含んで構成されることを特徴とする衝突被害軽減制動制御装置。 Radar for detecting obstacles ahead of the vehicle;
Curve estimation means for estimating the curve state of the lane ahead of the vehicle based on the image ahead of the vehicle imaged by the camera;
When an obstacle is detected by the radar, it is determined whether or not the obstacle exists in the lane estimated by the curve estimation means for a predetermined reference time or longer. Control means for performing control;
A collision damage reduction braking control device comprising:
前記レーダにより障害物が検知された場合に、
該レーダにより測定される当該障害物との車間距離がしきい値を越えるか否か判断し、
該しきい値を越えていなければ、当該障害物が、前記カーブ推定手段にて推定された車線内に前記基準時間以上存在するか否か判断し、存在すると判断した場合には制動制御を実行することを特徴とする請求項1記載の衝突被害軽減制動制御装置。 The control means includes
When an obstacle is detected by the radar,
Determining whether the distance between the obstacle and the obstacle measured by the radar exceeds a threshold value;
If the threshold is not exceeded, it is determined whether or not the obstacle exists in the lane estimated by the curve estimation means for the reference time or longer. If it is determined that the obstacle exists, the braking control is executed. The collision damage alleviating braking control device according to claim 1, wherein:
前記制御手段は、前記レーダにより測定される車間距離が前記しきい値を越えていれば、当該障害物が、前記カーブセンサによる走行曲率に基づいて推定された車線内に、第二の基準時間以上存在するか否か判断し、存在すると判断した場合には制動制御を実行することを特徴とする請求項2記載の衝突被害軽減制動制御装置。 It further includes a curve sensor that determines the running curvature of the vehicle,
If the inter-vehicle distance measured by the radar exceeds the threshold value, the control means has a second reference time within the lane estimated based on the traveling curvature of the curve sensor. The collision damage alleviating braking control device according to claim 2, wherein it is determined whether or not it exists and braking control is executed when it is determined that it exists.
前記レーダにより障害物が検知された場合に、
前記車間距離のしきい値を判断すると共に、前記カーブ推定手段による車線のカーブ状態推定が抑止されているか否かも判断し、
該カーブ状態推定が抑止されていれば、当該障害物が、前記カーブセンサによる走行曲率に基づいて推定された車線内に前記第二の基準時間以上存在するか否か判断し、存在すると判断した場合には制動制御を実行し、
前記カーブ状態推定が抑止されていなければ、前記車間距離のしきい値を判断することを特徴とする請求項3記載の衝突被害軽減制動制御装置。 The control means includes
When an obstacle is detected by the radar,
Determining a threshold value of the inter-vehicle distance and determining whether or not the lane curve state estimation by the curve estimation means is suppressed;
If the curve state estimation is suppressed, it is determined whether or not the obstacle exists in the lane estimated based on the traveling curvature by the curve sensor for the second reference time or more. In that case, execute braking control,
4. The collision damage reduction braking control apparatus according to claim 3, wherein a threshold value of the inter-vehicle distance is determined if the curve state estimation is not suppressed.
前記制御手段は、
前記レーダにより障害物が検知された場合に、
前記カーブ推定手段による車線のカーブ状態推定が抑止されていれば、当該障害物が、前記カーブセンサによる走行曲率に基づいて推定された車線内に、第二の基準時間以上存在するか否か判断し、存在すると判断した場合には制動制御を実行することを特徴とする請求項1記載の衝突被害軽減制動制御装置。 It further includes a curve sensor that determines the running curvature of the vehicle,
The control means includes
When an obstacle is detected by the radar,
If the lane curve state estimation by the curve estimation means is inhibited, it is determined whether or not the obstacle exists in the lane estimated based on the traveling curvature by the curve sensor for a second reference time or more. The collision damage alleviating braking control device according to claim 1, wherein braking control is executed when it is determined that the vehicle exists.
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