JP2009292305A - 車両用衝突回避支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 見通しの悪い交差点等に進入した自車に他車が衝突しないように、他車に対して効果的な警報を発する。
【解決手段】 物体検知手段Ｍ２の検知結果に基づいて障害物抽出手段Ｍ３が自車に接近する他車を障害物として抽出し、優先道路判定手段Ｍ４が自車が走行する道路と他車が走行する道路のどちらが優先道路か判定すると、危険度判定手段Ｍ５が障害物および優先道路に基づいて他車が自車に衝突する危険度を判定する。そして優先道路判定手段Ｍ４が自車が走行する道路を優先道路と判定し、かつ危険度判定手段Ｍ５が所定値以上の危険度であると判定すると、警報手段Ｍ９が他車に対して警報を発するので、他車に衝突の危険性を知らしめて自発的な回避操作を促し、衝突を未然に回避することができる。警報手段Ｍ９が作動しても危険度が所定値以上の場合に、自動減速手段Ｍ８を作動させて自車を自動的に減速するので、他車との衝突を一層確実に回避することができる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、見通しの悪い交差点等で接近する他車が自車に衝突するのを回避するための車両用衝突回避支援装置に関する。

自車がプリクラッシュ警報中であり、かつＡＢＳ（アンチロック・ブレーキ・システム）制御中であるときに、自車と他車との衝突の回避が不能であると判定されると、クラクションの鳴動、ヘッドライトのパッシング操作、ハザードランプの点滅等を行って他車の乗員に警報を発するものが、下記特許文献１により公知である。

また自車が他車との衝突回避操作を行っている間に、路面摩擦係数の変化等により衝突が回避できなくなった場合に、警報ブザーやクラクションを鳴らして自車の乗員および他車の乗員に警報を発するものが、下記特許文献２により公知である。
特開２００６−３１５４８９号公報 特開平５−３９００９号公報

ところで上記従来のものは、自車の挙動が不安定になって他車と衝突する可能性が高くなった場合に警報を発するものであるため、見通しの悪い交差点に自車が先に進入した後に、同じ交差点に他車が左右方向から進入してきたような場合、他車に対して衝突を回避するための警報を発せられないという問題があった。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、見通しの悪い交差点等に進入した自車に他車が衝突しないように、他車に対して効果的な警報を発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、自車に設けられて自車の周辺の物体を検知する物体検知手段と、前記物体検知手段の検知結果に基づいて自車に接近する他車を障害物として抽出する障害物抽出手段と、自車が走行する道路と他車が走行する道路のどちらが優先道路か判定する優先道路判定手段と、前記障害物抽出手段で抽出した障害物および自車の相対的な走行状態と前記優先道路判定手段で判定した優先道路とに基づいて、障害物が自車に衝突する危険度を判定する危険度判定手段と、自車から他車に対して警報を発する警報手段とを備え、前記優先道路判定手段が自車が走行する道路を優先道路と判定し、かつ前記危険度判定手段が所定値以上の危険度があると判定した場合に、前記警報手段が他車に対して警報を発することを特徴とする車両用衝突回避支援装置が提案される。

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、自車を自動的に減速する自動減速手段を備え、前記警報手段が作動しても危険度が所定値以上である場合に、前記自動減速手段を作動させることを特徴とする車両用衝突回避支援装置が提案される。

請求項１の構成によれば、物体検知手段の検知結果に基づいて障害物抽出手段が自車に接近する他車を障害物として抽出し、優先道路判定手段が自車が走行する道路と他車が走行する道路のどちらが優先道路か判定すると、危険度判定手段が障害物および優先道路に基づいて他車が自車に衝突する危険度を判定する。そして優先道路判定手段が自車が走行する道路を優先道路と判定し、かつ危険度判定手段が所定値以上の危険度であると判定した場合に、警報手段が他車に対して警報を発するので、他車に衝突の危険性を知らしめて自発的な回避操作を促し、衝突を未然に回避することができる。

また請求項２の構成によれば、警報手段が作動しても危険度が所定値以上である場合に、自動減速手段を作動させて自車を自動的に減速するので、他車との衝突を一層確実に回避することができる。

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６は本発明の実施の形態を示すもので、図１は車両用衝突回避支援装置が作動する状況の例を示す図、図２はテレビカメラおよびレーダー装置の検知範囲を示す図、図３は車両用衝突回避支援装置の制御系のブロック図、図４は自車および他車の相対速Ｖｒと閾値ｔｃとの関係を示すグラフ、図５は自車および他車のオーバーラップ量Ｄｌの説明図、図６は衝突の「可能性有」領域、「危険」領域および「確実」領域の説明図である。

図１は、本実施の形態の車両用衝突回避支援装置が作動する状況の例を示すので、図１（Ａ）は自車が見通しの悪い交差点（Ｔ字路）に進入して右左折する場合を示し、図１（Ｂ）は自車が見通しの悪い交差点（自車線が優先道路の十字路）を通過する場合を示し、図１（Ｃ）は自車が後進で駐車場から出庫する場合を示している。このような場合に、自車に接近してくる他車に警報を発したり自車を自動制動することで、他車が自車に衝突するのを回避することができる。

図２に示すように、自車の車体前部および車体後部の中央には、それぞれ１８０°以上の領域をカバーする広角のテレビカメラ１１，１１が設けられるとともに、車体前部の左右両側部と車体後部の左右両側部とに、それぞれ車体前側方および車体後側方をカバーするレーダー装置１２…が設けられる。

図３に示すように、車両用衝突回避支援装置は、地図情報検索手段Ｍ１と、物体検知手段Ｍ２と、障害物抽出手段Ｍ３と、優先道路判定手段Ｍ４と、危険度判定手段Ｍ５と、目標減速度・警報要求算出手段Ｍ６と、ブレーキ液圧・アクセル開度換算手段Ｍ７と、自動減速手段Ｍ８と、警報手段Ｍ９とを備える。

地図情報検索手段Ｍ１はＧＰＳ装置１３から得られる情報に基づいて自車周辺の地図情報を検索する。物体検知手段Ｍ２は、前記テレビカメラ１１，１１に接続されて自車の前方および後方の１８０°以上の広角の領域の映像を取得する前方、後方映像取得手段Ｍ２ａと、前記レーダー装置１２…に接続されて自車の前側方および後側方から接近する他車のような接近物を検知する前側方、後側方接近物検知手段Ｍ２ｂとを備える。

障害物抽出手段Ｍ３は、前方、後方映像取得手段Ｍ２ａで取得した自車の前方および後方の映像の情報と、前側方、後側方接近物検知手段Ｍ２ｂで検知した自車の前側方および後側方から接近する他車のような接近物の情報と、自車のシフト位置（つまり自車が前進中か後進中かの情報）とに基づいて、将来自車に衝突する可能性のある他車を障害物として抽出する。

より具体的には、レーダー装置１２…で得た自車に対する他車の相対距離Ｌｄおよび相対速Ｖｒから、衝突余裕時間ＴＴＣ（現在から衝突までの時間）を、ＴＴＣ＝Ｌｄ／Ｖｒにより算出し、この衝突余裕時間ＴＴＣが閾値ｔｃ以下（ＴＴＣ≦ｔｃ）である他車を、障害物として抽出する。

図４に示すように、閾値ｔｃは自車に対する他車の相対速Ｖｒの関数であり、相対速Ｖｒが２０ｋｍ／ｈ以上の場合は閾値ｔｃは一定値５秒に固定される。その理由は、衝突余裕時間ＴＴＣが５秒よりも大きい他車は、衝突を回避するための時間的余裕が充分にあるため、障害物とはなり得ないからである。相対速Ｖｒが２０ｋｍ／ｈ未満の場合は、相対速Ｖｒが０ｋｍ／ｈまで減少する間に閾値ｔｃは５秒から２秒まで減少する。その理由は、一般的に相対速Ｖｒが小さい場合（他車がゆっくりと近づいてくる場合）には衝突可能性は低くなるが、衝突余裕時間ＴＴＣが小さい場合（他車が自車に近い位置にある場合）には、相対速Ｖｒが小さくても衝突の可能性があるからである。

図３に戻り、優先道路判定手段Ｍ４は、
地図情報検索手段Ｍ１で検索した自車周辺の地図情報…(1) と、
前方、後方映像取得手段Ｍ２ａで取得した信号機（点滅信号を含む）の情報…(2) 、「止まれ」の標識や表示の情報…(3) 、センターラインの連続性の情報…(4) および道路幅の情報…(5) 等の情報と、
前側方、後側方接近物検知手段Ｍ２ｂで検知した他車が進行してくる方向の情報…(6) と、
に基づいて、自車の道路および他車の道路の何れが優先道路であるかを判定する。

更に具体的には、上記(1) 、(2) 、(3) をそれぞれＯＲで判定し、それで優先道路を判定できない場合には上記(4) で判定し（センターラインが連続している方が優先道路）、それで判定できない場合には上記(5) で判定し（道路幅が広い方が優先道路）、それで判定できない場合には上記(6) で判定する（自車の右側から接近してくる他車の道路が優先道路）。

尚、自車のシフト位置が後進位置であれば、即ち自車が後進中であれば、上記(1) 〜(6) に関わらずに、他車の道路が優先道路であると判定する。

危険度判定手段Ｍ５は、優先道路判定手段Ｍ４で判定した優先道路の情報と、障害物抽出手段Ｍ３で抽出した障害物である他車の情報と、自車のシフト位置の情報（つまり自車が前進中であるか後進中であるかの情報）と、自車の車速情報とに基づいて、他車が自車に衝突する危険度を、「可能性有」「危険」および「確実」の３段階に判定する。

次に、衝突危険度の判定手法について説明する。

図５に示すように、レーダー装置１２…により得られる自車および他車のオフセット量Ｌｏ（他車の車体中心線と自車の前端との距離）と、他車の車幅の半分Ｗｈとからオーバーラップ量Ｄｌを、Ｄｌ＝Ｗｈ−Ｌｏにより算出する。

図６に示すように、自車の右側から他車が接近する場合において、危険度を判定する他車の最大判定距離が制限される。即ち、前記閾値ｔｃ（図４参照）に相対速Ｖｒを乗算した距離ｔｃ×Ｖｒに係数０．７を乗算したものが、自車が優先道路にある場合の前記最大判定距離とされ、距離ｔｃ×Ｖｒそのものが、自車が優先道路にない場合の前記最大判定距離とされる。自車が優先道路にある場合に前記最大判定距離を、ない場合の７０％に減少させるのは、次のような理由からである。自車が優先道路にある場合には、他車は優先道路にある自車に対して警戒していることが予想され、その警戒によって衝突に可能性が減少するため、遠い距離にある他車を衝突可能性の判定から除外できるからである。

そして自車および他車のオーバーラップ量Ｄｌが正の場合、つまり他車の左端が自車の前端よも左側にある場合、衝突が「確実」の領域Ａ１となる。またオーバーラップ量Ｄｌが負の場合、つまり他車の左端が自車の前端よも右側にある場合、他車の左端が自車の前端に近いときには「危険」の領域Ａ２となり、他車の左端が自車の前端から遠いときには「可能性有」の領域Ａ３となる。

前記「危険」の領域Ａ２は、自車の右端において自車の前端から０．５ｍ前方までであり、前記最大判定距離の位置において自車の前端から１．０ｍまでである。

前記「可能性有」の領域Ａ３は、自車の右端において自車の前端から０．５ｍ乃至１．０ｍ前方までであり、前記最大判定距離の位置において自車の前端から１．０ｍ乃至２×Ｖ（自車の車速）までである。２×Ｖは自車が２秒間に進む距離であり、Ｖをクリープ車速である７ｋｍ／ｈとして最大値が４ｍ（車幅の約２倍）に制限される。

しかして、他車の左前端が前記「確実」の領域Ａ１にあれば、回避操作を行わなければ衝突が確実であると判定され、「危険」の領域Ａ２にあれば、回避操作を行わなければ衝突の可能性が高いと判定され、「可能性有」の領域Ａ３にあれば、回避操作を行わなければ衝突の可能性があると判定される。

図３に戻り、目標減速度・警報要求算出手段Ｍ６は、自車が優先道路にあって、かつ危険度が「可能性有」以上の場合には、例えば他車の運転者が一時停止の標識を見落としている可能性があるため、警報手段Ｍ９のヘッドライトＭ９ａの点滅（パッシング信号）やクラクションＭ９ｂの鳴動により他車の運転者に警報を発し、衝突回避のための制動操作やステアリング操作を促す。

この警報を行ったにも関わらず、危険度が「可能性有」以上の場合には、目標減速度・警報要求算出手段Ｍ６が、衝突を回避するための自車の減速度を算出する。このとき、急激な減速を行うと自車が追突される可能性があるため、表１に示すように、前記目標減速度は最大値によって制限される。

目標減速度の最大値は、自車の道路が優先道路である場合には、「可能性有」のときに０．１Ｇ（アクセル開度を０にしたエンジンブレーキ相当）であり、「危険」のときに０．４Ｇであり、「確実」のときに０．６Ｇである。また自車の道路が優先道路以外の場合（未判定の場合を含む）には、「可能性有」のときに０．３Ｇであり、「危険」のときに０．５Ｇであり、「確実」のときに０．６Ｇである。自車の道路が優先道路である場合に、それ以外の場合に比べて目標減速度の最大値が低く抑えられるのは、他車の運転者が優先道路にある自車に対して注意を払っている可能性が高いからである。

以上のようにして目標減速度が算出されると、ブレーキ液圧・アクセル開度換算手段Ｍ７が目標減速度を目標ブレーキ液圧あるいは目標アクセル開度（減速方向の負値）に変換し、運転者のブレーキ操作によるブレーキ液圧に前記目標ブレーキ液圧を加算してブレーキキャリパに出力するとともに、運転者の目標アクセル開度に対応する指示電流に前記負値の目標アクセル開度に対応する指示電流を加算してスロットルバルブに出力することで、自車を自動的に減速して他車との衝突を未然に回避することができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計設定を行うことが可能である。

例えば、テレビカメラ１１，１１の映像のうちで必要なのは左右両側方の映像であるため、正面の映像を無視して左右両側方の映像だけを障害物検知の対象とすることができる。

車両用衝突回避支援装置が作動する状況の例を示す図 テレビカメラおよびレーダー装置の検知範囲を示す図 車両用衝突回避支援装置の制御系のブロック図 自車および他車の相対速Ｖｒと閾値ｔｃとの関係を示すグラフ 自車および他車のオーバーラップ量Ｄｌの説明図 衝突の「可能性有」領域、「危険」領域および「確実」領域の説明図

符号の説明

Ｍ２ 物体検知手段
Ｍ３ 障害物抽出手段
Ｍ４ 優先道路判定手段
Ｍ５ 危険度判定手段
Ｍ８ 自動減速手段
Ｍ９ 警報手段

Claims (2)

1. 自車に設けられて自車の周辺の物体を検知する物体検知手段（Ｍ２）と、
   前記物体検知手段（Ｍ２）の検知結果に基づいて自車に接近する他車を障害物として抽出する障害物抽出手段（Ｍ３）と、
   自車が走行する道路と他車が走行する道路のどちらが優先道路か判定する優先道路判定手段（Ｍ４）と、
   前記障害物抽出手段（Ｍ３）で抽出した障害物および自車の相対的な走行状態と前記優先道路判定手段（Ｍ４）で判定した優先道路とに基づいて、障害物が自車に衝突する危険度を判定する危険度判定手段（Ｍ５）と、
   自車から他車に対して警報を発する警報手段（Ｍ９）と、
   を備え、
   前記優先道路判定手段（Ｍ４）が自車が走行する道路を優先道路と判定し、かつ前記危険度判定手段（Ｍ５）が所定値以上の危険度があると判定した場合に、前記警報手段（Ｍ９）が他車に対して警報を発することを特徴とする車両用衝突回避支援装置。
2. 自車を自動的に減速する自動減速手段（Ｍ８）を備え、前記警報手段（Ｍ９）が作動しても危険度が所定値以上である場合に、前記自動減速手段（Ｍ８）を作動させることを特徴とする、請求項１に記載の車両用衝突回避支援装置。

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