JP2012144158A - 走行支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ドライバーの要求により合致し、ドライバーの装置のシステムへの過信を防止することが可能な走行支援装置を提供する。
【解決手段】走行支援装置１０は、車両１１後方の障害物Ｏａを検知するソナー１２と、後退時に障害物Ｏａとの接触を防止するように車両１１の走行を制御するＰＣＳ ＥＣＵ２０を備える。ＰＣＳ ＥＣＵ２０は、後退時に障害物Ｏａとの接触を防止するようにドライバーの操作によらずに車両１１の速度の制限及び減速の減速制御又は停止制御を行ない、その後に減速制御等の操作量を小さくする。このため、車両１１が障害物Ｏａに対して減速された後に、ドライバーがさらに障害物Ｏａに接近したい等の理由で車両１１を加速させたい状況に対応することができ、いつまでも車両１１が障害物Ｏａに対して減速させられて、ドライバーがシステムを過信することを防ぐことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、走行支援装置に関し、特に車両の後退時に障害物と車両との接触を防止するように車両の走行を制御する走行支援装置に関する。

障害物と車両との接触を防止するように車両の走行を制御する装置が提案されている。例えば、特許文献１には、ドライバーが制動操作を行なうつもりで誤って加速操作を行なってしまったような場合であっても安全性を確保することができるようにした装置が提案されている。この装置では、車両の前進時又は後退時に進行方向に存在する障害物と車両との距離および相対速度を検出する前方超音波センサ及び後方超音波センサと、車両のドライバーによる加速要求量を検出する手段と、前方超音波センサ及び後方超音波センサにより検出された車両と障害物との距離および相対速度に基づいて車両と障害物との衝突可能性の有無を判定する衝突可能性判定部と、衝突可能性判定部により衝突可能性が有ると判定された場合に、検出された加速要求をドライバーによる制動要求とみなして車両を制動する手段とを備えている。

特開２００６−１２３７１１号公報

ところが、上記技術では、前方超音波センサ及び後方超音波センサにより検出された障害物に対して衝突可能性が有ると判定された場合は常に車両を制動する制御が行なわれる。そのため、ドライバーに煩わしさを感じさせる場合がある。特に、車両のドライバーがさらに障害物に接近したい等の理由で車両を加速させたいような状況に対応することはできない。また、常に車両を制動する制御が行なわれるため、ドライバーが装置のシステムを過信する可能性もある。

本発明は、このような実情を考慮してなされたものであり、その目的は、ドライバーの要求により合致し、ドライバーの装置のシステムへの過信を防止することが可能な走行支援装置を提供することにある。

本発明は、車両の後方の障害物を検知する後方センサを有し、車両の後退時に後方センサにより検知された障害物と車両との接触を防止するように車両の走行を制御する後退接触防止手段を備え、後退接触防止手段は、車両の後退時に後方センサにより検知された障害物と車両との接触を防止するように、車両のドライバーの操作によらずに車両の速度の制限及び減速の少なくともいずれかの走行制御を行ない、その後に走行制御の操作量を小さくする走行支援装置である。

この構成によれば、車両の後方の障害物を検知する後方センサを有し、車両の後退時に後方センサにより検知された障害物と車両との接触を防止するように車両の走行を制御する後退接触防止手段を備えるため、後退時に障害物と車両との接触を防止することが可能となる。また、後退接触防止手段は、車両の後退時に後方センサにより検知された障害物と車両との接触を防止するように、車両のドライバーの操作によらずに車両の速度の制限及び減速の少なくともいずれかの走行制御を行ない、その後に走行制御の操作量を小さくする。このため、後退接触防止手段によって車両が障害物に対して減速させられた後に、車両のドライバーがさらに障害物に接近したい等の理由で車両を加速させたいような状況に対応することができる。また、いつまでも後退接触防止手段によって車両が障害物に対して減速させられることにより、車両のドライバーが走行支援装置のシステムを過信することを防止することができる。

また本発明は、車両の後方の障害物を検知する後方センサを有し、車両の後退時に後方センサにより検知された障害物と車両との接触を防止するように車両の走行を制御する後退接触防止手段を備え、後退接触防止手段は、車両の後退時に後方センサにより検知された障害物が車両に接近したときは、障害物と車両との接触を防止するように、車両のドライバーの操作によらずに車両の速度の制限及び減速の少なくともいずれかの走行制御を行ない、その後に走行制御の操作量を小さくする走行支援装置である。

この構成によれば、車両の後方の障害物を検知する後方センサを有し、車両の後退時に後方センサにより検知された障害物と車両との接触を防止するように車両の走行を制御する後退接触防止手段を備えるため、後退時に障害物と車両との接触を防止することが可能となる。また、後退接触防止手段は、車両の後退時に後方センサにより検知された障害物が車両に接近したときは、障害物と車両との接触を防止するように、車両のドライバーの操作によらずに車両の速度の制限及び減速の少なくともいずれかの走行制御を行ない、その後に走行制御の操作量を小さくする。このため、車両に接近し接触の可能性が高い障害物に対して走行制御を行ない、接触を防止することができる。また、後退接触防止手段によって車両が障害物に対して減速させられた後に、車両のドライバーがさらに障害物に接近したい等の理由で車両を加速させたいような状況に対応することができる。また、いつまでも後退接触防止手段によって車両が障害物に対して減速させられることにより、車両のドライバーが走行支援装置のシステムを過信することを防止することができる。

また、後退接触防止手段は、走行制御を行なった後に所定の条件を満たした場合は走行制御を中止することが好適である。

この構成によれば、後退接触防止手段は、走行制御を行なった後に所定の条件を満たした場合は走行制御を中止する。このため、条件を適宜設定することにより、ドライバーが車両を加速させたい状況に対応でき、ドライバーのシステムへの過信を防止することができる。

また、後退接触防止手段は、走行制御を行なった後に走行制御の操作量を徐々に小さくしつつ走行制御を中止することが好適である。

この構成によれば、後退接触防止手段は、走行制御を行なった後に走行制御の操作量を徐々に小さくしつつ走行制御を中止する。このため、走行制御の中止時にドライバーがアクセルペダルを踏み込んでいたときに、車両が急発進及び急加速をすることを防止することができる。

また、後退接触防止手段は、走行制御を行なっているときに車両のドライバーによるアクセルペダル操作に応じて走行制御の操作量を小さくすることが好適である。

この構成によれば、後退接触防止手段は、走行制御を行なっているときに車両のドライバーによるアクセルペダル操作に応じて走行制御の操作量を小さくする。このため、ドライバーが後方に障害物がある状況を理解した上で車両を加速させたいような状況や、上り勾配の後退時や操舵角が極めて大きいときのように走行制御により車両が停止しそうな状況にドライバーのアクセルペダル操作により対応することができる。

また、後退接触防止手段は、車両の後退時に後方センサにより検知された第１の障害物と車両との接触を防止するように走行制御を行なった後に、後方センサにより第２の障害物が検知されたときは、第２の障害物と車両との接触を防止するように走行制御を行なうことが好適である。

この構成によれば、後退接触防止手段は、車両の後退時に後方センサにより検知された第１の障害物と車両との接触を防止するように走行制御を行なった後に、後方センサにより第２の障害物が検知されたときは、第２の障害物と車両との接触を防止するように走行制御を行なう。このため、第１の障害物に対する走行制御の操作量が小さくされているときでも、新たに検知された第２の障害物に対する走行制御が行なわれ、車両のドライバーがその存在に気付いていないか、走行支援装置のシステムが走行制御をすることを望んでいる場合に、第２の障害物と車両との接触を防止することができる。

また、後退接触防止手段は、車両の後退時に後方センサにより検知された障害物と車両との接触を防止するように走行制御を行なった後は、障害物についての走行制御を行なわないことが好適である。

この構成によれば、後退接触防止手段は、車両の後退時に後方センサにより検知された障害物と車両との接触を防止するように走行制御を行なった後は、障害物についての走行制御を行なわない。このため、一度走行制御が行なわれた障害物に対して車両のドライバーがさらに後退したいような状況に対応することができる。

本発明の走行支援装置によれば、車両のドライバーがさらに障害物に接近したい等の理由で車両を加速させたいような状況に対応することができる。また、いつまでも車両が障害物に対して減速させられることにより、車両のドライバーが走行支援装置のシステムを過信することを防止することができる。

実施形態に係る走行支援装置の構成を示すブロック図である。 実施形態に係る走行支援装置の動作の概略を示すフローチャートである。 車両と障害物との距離に対する車両の速度及び目標減速度の関係を示す図である。 図２の障害物を検出する際の動作の詳細を示すフローチャートである。 （ａ）は障害物をソナーにより検知可能な状態を示す側面図であり、（ｂ）は障害物に接近し過ぎて障害物をソナーにより検知不可能な状態を示す側面図である。 図２の車両が停止した後の動作の詳細を示すフローチャートである。 車両が停止させられた後に車両が後退を再開する際にブレーキペダルが踏まれていない場合の車速とブレーキペダル操作とを示すグラフである。 車両が停止させられた後に車両が後退を再開する際にブレーキペダルが踏まれている場合の車速とブレーキペダル操作とを示すグラフである。 車両が停止させられた後に車両が後退を再開する際にブレーキペダルが踏まれておらず、時間Ｔの間に障害物をロストしたか新たな障害物を検知した場合の車速とブレーキペダル操作とを示すグラフである。 車両が停止させられた後に車両が後退を再開する際にブレーキペダルが踏まれており、時間Ｔの間に障害物をロストしたか新たな障害物を検知した場合の車速とブレーキペダル操とを示すグラフである。 車両が停止させられた後に車両が後退を再開する際の車速と目標Ｇとシステム状態とを示すグラフである。 車両が停止させられた後に車両が後退を再開する際の車速に対する目標Ｇを示すグラフである。 図２の障害物を検出した後の動作の詳細を示すフローチャートである。 後退時に複数の障害物を検知した状況を示す平面図である。 図２の減速制御後及び図６の後退を再開した後の動作の詳細を示すフローチャートである。 登坂路や路面抵抗が大きい道路を後退する際のドライバーのアクセルペダル操作と車両の速度とを示すグラフである。 下り勾配を後退する状況を示す側面図である。 障害物として輪止めとその手前に乗り越えるべき路上物が存在する場合の車速、アクセルペダル踏量及び加速度を示すグラフである。

以下、図面を参照して本発明の実施形態に係る走行支援装置について説明する。図１に示すように、本実施形態の走行支援装置１０は、ソナー１２、レーダ１４、車輪速センサ１５、シフトセンサ１６、ブレーキペダルセンサ１７、アクセルペダルセンサ１８、傾斜センサ１９、ＰＣＳ ＥＣＵ２０、メモリ２２、エンジンＥＣＵ２４、ブレーキＥＣＵ２６及び表示装置２８を車両１１内に備えている。本実施形態の走行支援装置１０は、車両１１の前進時や、駐車時に限らず車両１１の後退時において、障害物との接触を避けるように車両１１の走行を制御する。つまり、本実施形態の走行支援装置１０は、駐車時に限らず、例えば車両１１を後退させつつ、ドライバーが車両１１で希望の場所に移動したいような場合に、途中の障害物との接触を回避するために用いられる。なお、本実施形態の車両１１は、一般的な自動車と同様にトランスミッションの変速比は前進時の方が後退時よりも低い。つまり、車両１１は前進時の方が後退時よりも高速で走行する。

ソナー１２は、車両の後退時に車両の進行軌跡上に存在する障害物を超音波により検出し、当該障害物と車両との距離を検出する。車両の後退時に車両の進行軌跡上に存在する障害物を検出する装置としては、補助的に車両から遠距離に位置する障害物を検出可能なレーダ、単眼カメラ、ステレオカメラ及びレーザレーダ（ライダ）でも良い。

レーダ１４は、車両の前進時に車両の進行軌跡上に存在する障害物を電波により検出し、当該障害物と車両との距離を検出する。車両の前進時に車両の進行軌跡上に存在する障害物を検出する装置としては、単眼カメラ、ステレオカメラ及びレーザレーダでも良い。車両１１の前方の障害物を検知するレーダ１４は、車両１１の後方の障害物を検知するソナー１２よりも車両１１から遠距離に位置する障害物を検知可能である。また、車両１１から等距離において、車両１１の前方の障害物を検知するレーダ１４の検知範囲は、車両１１の後方の障害物を検知するソナー１２の検知範囲以下と狭く、より高い指向性を有するものである。車両の前進時に車両の進行軌跡上に存在する障害物を検出する装置としては、補助的に車両から近距離に位置する人間等の障害物を検出可能なソナーを備えていても良い。

車輪速センサ１５は、車両１１の車輪の回転角度を検出し、当該回転角度と車輪の直径から車両１１の移動距離を算出するためのものである。また、車輪速センサ１５は単位時間当りの車両１１の移動距離から車両１１の車速を検出するためのものである。車輪速センサ１５は、車輪のハブベアリング等に取り付けられＳ極とＮ極とが交互に配置された磁気ロータが回転すると磁界の変化が生まれ、それをステアリングナックル等に取り付けられたセンサで検出して車速パルスとして出力するものである。例えば、磁気ロータの極の総数をＮ、車輪直径をＲ、単位時間内に検出されたパルス数をＰ_ｎとすると、単位時間当りの車両移動距離Ｄ_{ｐｕｌｓｅ}は、Ｄ_{ｐｕｌｓｅ}＝Ｐ_ｎ・πＲ／Ｎで表される。

シフトセンサ１６は、車両１１のトランスミッションのシフトが後退「Ｒ」の位置にあるのか、前進「Ｄ」の位置にあるのかを検出する。ブレーキペダルセンサ１７は、ドライバーの操作により車両１１のブレーキペダルが踏まれているか否かやブレーキペダルの踏量を検出する。アクセルペダルセンサ１８は、ドライバーの操作により車両１１のアクセルペダルが踏まれているか否かやアクセルペダルの踏量を検出する。傾斜センサ１９は、車両１１が登坂路を前進中あるいは後退中であるか、下り勾配を前進中あるいは後退中であるのかを検出する。

ＰＣＳ ＥＣＵ（Pre-Crash Safety Electronic Control Unit）２０は、車輪速センサ１５、シフトセンサ１６、ブレーキペダルセンサ１７、アクセルペダルセンサ１８及び傾斜センサ１９により検出された情報に基づいて、車両１１の前進時及び後退時にレーダ１４及びソナー１２により検知された障害物と車両１１との接触を防止するようにエンジンＥＣＵ２４及びブレーキＥＣＵ２６を動作させて車両１１の走行を制御し、表示装置２８に各種の情報を表示させる。

メモリ２２は、レーダ１４及びソナー１２により検知された障害物それぞれについて、車両１１との距離や、後述する減速制御及び制動制御を既に行ったか否かの情報を記憶する。

エンジンＥＣＵ２４は、ＰＣＳ ＥＣＵ２０からの指令信号により車両１１のアクセル開度を制御し、車両１１のエンジンの出力を制限することにより、車両１１の前進時及び後退時にドライバーの操作によらずにレーダ１４及びソナー１２により検知された障害物と車両１１との接触を防止する。なお、車両１１が電動機の出力により走行する電気自動車である場合は、エンジンＥＣＵ２４は、電動機の出力を制限する。あるいは、エンジンＥＣＵ２４は、トランスミッションの減速比を変更することにより、車両１１の前進時及び後退時にレーダ１４及びソナー１２により検知された障害物と車両１１との接触を防止する。

ブレーキＥＣＵ２６は、ＰＣＳ ＥＣＵ２０からの指令信号により車両１１の減速度を制御することにより、車両１１の前進時及び後退時にドライバーの操作によらずにレーダ１４及びソナー１２により検知された障害物と車両１１との接触を防止する。なお、車両１１が電動機の出力により走行する電気自動車である場合は、ブレーキＥＣＵ２６は、回生による制動により、車両１１の前進時及び後退時にレーダ１４及びソナー１２により検知された障害物と車両１１との接触を防止する。

表示装置２８は、ディスプレイ、警告灯、スピーカ及びブザー等から構成される。表示装置２８は、ＰＣＳ ＥＣＵ２０からの指令信号により、ドライバーに各種の情報を表示することにより、車両１１の前進時及び後退時にレーダ１４及びソナー１２により検知された障害物と車両１１との接触を防止する。あるいは表示装置２８は、車両１１のシートベルトの張力を高めることにより、車両１１のドライバーにレーダ１４及びソナー１２により検知された障害物に対して警告を与え、且つ当該障害物と車両１１との接触の際の影響を低減する。なお、本実施形態では、ＰＣＳ ＥＣＵ２０は、エンジンＥＣＵ２４及びブレーキＥＣＵ２６により車両１１の加速度や減速度を制御することなく、表示装置２８からドライバーにレーダ１４及びソナー１２により検知された障害物に対して警告のみを与えるものでも良い。

以下、本実施形態の走行支援装置１０の動作について説明する。まず、車両１１の後退時における本実施形態の走行支援装置１０の動作の概略について説明する。図２に示すように、走行支援装置１０のＰＣＳ ＥＣＵ２０は、シフトセンサ１６により、車両１１のトランスミッションのシフト位置が後退「Ｒ」の位置にあることを検出する（Ｓ１１）。図２及び図３に示すように、ＰＣＳ ＥＣＵ２０は、ソナー１２により車両１１後方に存在する車両１１との接触の可能性がある障害物Ｏａ又は障害物（輪止め）Ｏｂが検知されたか否かを判定する（Ｓ１２）。

障害物Ｏａ等が検知された場合は（Ｓ１２）、ＰＣＳ ＥＣＵ２０は、ソナー１２により得られた障害物Ｏａ等と車両１１との距離Ｌ_Ｘが、所定の停止目標距離Ｌ_Ｄ以下となっているか否かについて判定する（Ｓ１３）。停止目標距離Ｌ_Ｄは、障害物Ｏａ等と車両１１とが接触せずに安全に近接可能な距離として設定される。距離Ｌ_Ｘが、所定の停止目標距離Ｌ_Ｄ以下となっているときは（Ｓ１４）、ＰＣＳ ＥＣＵ２０はブレーキＥＣＵ２６を動作させて車両１１に大きな減速度を与え、車両１１を停止させる（Ｓ１４）。以下、この動作を制動制御又は停止制御と呼ぶ。

距離Ｌ_Ｘが所定の停止目標距離Ｌ_Ｄ以下とはなっていないが（Ｓ１４）、距離Ｌ_Ｘが停止目標距離Ｌ_Ｄよりも長い制動対象距離Ｌ_Ｔ未満となっているときは（Ｓ１５）、ＰＣＳ ＥＣＵ２０はブレーキＥＣＵ２６を動作させて車両１１に停止制御よりも小さな減速度を与え、車両１１を障害物Ｏａから停止目標距離Ｌ_Ｄの位置で停止させる（Ｓ１６）。制動対象距離Ｌ_Ｔは、車両１１を障害物Ｏａから停止目標距離Ｌ_Ｄの位置で比較的に小さな減速度により停止させることが可能な距離として設定される。以下、この動作を減速制御と呼ぶ。

以下、障害物を検出する動作の詳細について説明する。図２のＳ１２において、図４に示すように、ソナー１２により障害物Ｏａ等を検出し続けているときは（Ｓ１２１）、ＰＣＳ ＥＣＵ２０は、ソナー１２により検出した距離を距離Ｌ_Ｘとして（Ｓ１２２）、上述した処理を続行する。障害物Ｏｂのように地上からの高さが低い障害物については、図５（ａ）に示すように車両１１に搭載されたソナー１２の検知範囲Ａ_Ｄ内に障害物Ｏｂが存在するときは検知可能である。しかし、図５（ｂ）に示すように後退する車両１１が障害物Ｏｂに接近し過ぎると、ソナー１２の検知範囲Ａ_Ｄから障害物Ｏｂが外れてしまい、障害物Ｏｂをロストすることがある。

そこで、本実施形態では、ソナー１２により検出していた障害物Ｏｂ等を検出していないときであって（Ｓ１２１）、それまでソナー１２により検出していたとき、すなわち、近距離で障害物Ｏｂ等をロストしたときは（Ｓ１２３）、ＰＣＳ ＥＣＵ２０は、車輪速センサ１５により検出された車両１１の移動距離により推定される障害物Ｏｂ等と車両１１との距離Ｌｘを真値として更新し（Ｓ１２４）、上述した処理を続行する。

すなわち、ソナー１２が外挿許可距離Ｌ_Ｐ（Ｌ_Ｄ＜Ｌ_Ｐ＜Ｌ_Ｔ）以下で障害物Ｏｂ等をロストした（検出していたものを検出しなくなった）場合に、ＰＣＳ ＥＣＵ２０は、車両１１の車輪直径と車輪速センサ１５により検出された車輪の単位時間当りの回転角度から車両１１の移動距離を算出し、ロスト直前の障害物Ｏｂ等までの距離Ｌ_Ｘから当該移動距離を減算することにより、障害物Ｏｂ等までの距離Ｌ_Ｘの真値を算出する。なお、外挿許可距離Ｌ_Ｐの値は、ソナー１２の最小検出距離Ｄ_ｍｉｎに応じて設定される。例えば、ＬＰ＝Ｄ_ｍｉｎ＋ΔＤ（ΔＤ＞０）とする。

一般にソナー１２や画像カメラ、レーダ、ライダ等のセンサは上述したように極近い距離では障害物Ｏｂ等を検出することができず、ロストしてしまうことがある。本実施形態では、ソナー１２が最小検知距離Ｄ_ｍｉｎで障害物Ｏｂ等をロストした場合にも、車両１１の移動距離に基づいて障害物Ｏｂまでの距離Ｌ_Ｘを推定し、当該距離Ｌ_Ｘに基づいて制御を継続するため、ソナー１２が障害物Ｏｂを検出できない距離以下での制御が可能となる。

以下、図２における停止制御（Ｓ１４）及び減速制御（Ｓ１６）を行なった後の処理について説明する。図６に示すように、停止制御（Ｓ１４）及び減速制御（Ｓ１６）後に車両１１が停止したときは（Ｓ２０１）、ＰＣＳ ＥＣＵ２０は、ブレーキＥＣＵ２６を駆動させて停止状態を保持する（Ｓ２０２）。停止状態は、Ｔ秒間保持される（Ｓ２０３）。

Ｔ秒間において、ソナー１２により検知していた障害物Ｏａ等をロストしたとき、又はソナー１２により新規の障害物を発見したときは（Ｓ２０４）、さらに安全性を高めるため、ＰＣＳ ＥＣＵ２０は、停止状態をさらにＴ_ＡＤＤ秒間だけ続行する（Ｓ２０５）。つまり、車両１１の停止中に距離Ｌ_Ｘ＜制動対象距離Ｌ_Ｔ以内に新たな障害物を検出した場合は、ドライバーに急な加速をされると、距離の余裕がないため、新たな障害物に対して十分な減速ができない可能性がある。そこで、車両１１の停止中に距離Ｌ_Ｘ＜制動対象距離Ｌ_Ｔ以内に新たな障害物を検出した場合は、停止状態をさらにＴ_ＡＤＤ秒間だけ続行することで、安全性を高める。

ただし、この場合の停止状態の強制的な続行は後述するＴ_Ｂ秒以外は、Ｔ秒間に加えて所定のＴ_ＡＤＤ秒間を最大限度とし、新たな障害物がソナー１２により検知され続けていたとしても、停止状態は解除される。ただし、ドライバーの操作によりブレーキペダルが踏まれている間は停止状態が維持される。これにより、ドライバーが例えば駐車スペースが狭い等の理由で、意図的に停止目標距離Ｌ_Ｄよりもさらに障害物Ｏａ等に接近したいような場合に対応することができる。また、停止状態を保持し続けないことにより、ドライバーの走行支援装置１０のシステムへの過信を防止することができる。

ＰＣＳ ＥＣＵ２０は、シフトセンサ１６及びブレーキペダルセンサ１７の検出値により、ドライバーがトランスミッションのシフト位置を駐車「Ｐ」に入れていない後に、ブレーキペダルを踏んでいない状態であるか否かを判定する（Ｓ２０６）。ドライバーがトランスミッションのシフト位置を駐車「Ｐ」に入れていない後に、ブレーキペダルを踏んでいない状態であるときは、ドライバーは障害物Ｏａ等に十分に注意を払っていないことが予想される。

そのため、ドライバーがトランスミッションのシフト位置を駐車「Ｐ」に入れていない後に、ブレーキペダルを踏んでいない状態であるときは（Ｓ２０６）、ＰＣＳ ＥＣＵ２０は、表示装置２８によりドライバーにブレーキペダルを踏み、周囲の安全確認を促す注意喚起を行なう（Ｓ２０７）。また、ＰＣＳ ＥＣＵ２０は、停止状態をドライバーに注意喚起を行なう時間であるＴ_Ｂ秒だけさらに継続する（Ｓ２０８）。Ｔ_Ｂ秒経過後には（Ｓ２０８）、ソナー１２により障害物が検知されているか否かに関わらず、ＰＣＳ ＥＣＵ２０は、エンジンＥＣＵ２４及びブレーキＥＣＵ２６を駆動させて、車両１１の速度を抑制しつつ、車両１１を徐々に後退させる（Ｓ２０９）。

つまり、時間Ｔの経過後に即座に停止制御を終了すると、ドライバーがアクセルペダルを踏んでいる場合に急発進を招き、安全性を損なう可能性がある。そこで、停止制御の終了後にドライバーがブレーキペダルを踏んでいない場合には、ＰＣＳ ＥＣＵ２０は、さらに時間Ｔ_Ｂだけ停止制御を継続しつつ、ドライバーに注意喚起を行なう。時間Ｔ_Ｂ経過後もブレーキペダルが踏まれなかった場合は、目標減速度をゆるやかに減少させて速度抑制を行いながら車両１１を後退させる。なお、この速度を抑制する制御は、停止制御を終了した時点で検出されていた障害物のうち、最も遠い障害物までの距離を車両１１が移動するまで継続される。

以上の動作をまとめると、車両１１が停止させられた後に車両１１が後退を再開する際にトランスミッションのシフト位置が「Ｐ」に入れられずにブレーキペダルが踏まれていない場合は、図７に示すように、停止制御後にＴ＋Ｔ_Ｂ秒間だけ停止状態が保持され、Ｔ＋Ｔ_Ｂ秒後に後退が再開される。

車両１１が停止させられた後に車両１１が後退を再開する際にトランスミッションのシフト位置が「Ｐ」に入れられなかった後にブレーキペダルが踏まれている場合は、図８に示すように、停止制御後にＴ秒が経過した後もブレーキペダルが踏まれている間は停止状態が維持される。ブレーキペダルがＯＦＦとなってからＴ_Ｂ秒間だけ停止状態が保持された後に後退が再開される。

車両１１が停止させられた後に車両１１が後退を再開する際にトランスミッションのシフト位置が「Ｐ」に入れられなかった後にブレーキペダルが踏まれておらず、時間Ｔの間に障害物Ｏａ等をロストしたか新たな障害物を検知した場合は、図９に示すように、停止制御後にＴ＋Ｔ_ＡＤＤ＋Ｔ_Ｂ秒間だけ停止状態が保持され、Ｔ＋Ｔ_ＡＤＤ＋Ｔ_Ｂ秒後に後退が再開される。

車両１１が停止させられた後に車両１１が後退を再開する際にトランスミッションのシフト位置が「Ｐ」に入れられなかった後にブレーキペダルが踏まれており、時間Ｔの間に障害物Ｏａをロストしたか新たな障害物を検知した場合は、ブレーキペダルがＯＦＦとなってからＴ_Ｂ秒間だけ停止状態が保持された後に後退が再開される。

なお、後退の再開時には、図１１に示すように、例えばＴ＋Ｔ_Ｂ秒間の停止時間だけ停止保持がなされた後、ＰＣＳ ＥＣＵ２０は、後退準備としてブレーキＥＣＵ２６に所定の目標Ｇの傾きαとなるようにブレーキの強度を減少させる。目標Ｇ（制動力）がある値となると、車両１１が動き始め、後退が再開される。このとき、ＰＣＳ ＥＣＵ２０は、ブレーキＥＣＵ２６に一定の制動力をかけさせて、車両１１の車速を抑える。

車両が動き始めた後は、例えば図１２に示すように、ＰＣＳ ＥＣＵ２０は、目標車速となるまでは、エンジンＥＣＵ２４及びブレーキＥＣＵ２６に車両１１を加速させるように目標Ｇを設定して制御を行なう。ＰＣＳ ＥＣＵ２０は、目標車速となった後は、エンジンＥＣＵ２４及びブレーキＥＣＵ２６に車両１１に一定の制動力がかかるように目標Ｇを設定して制御を行なう。

以下、ソナー１２により複数の障害物が検知されていた場合の動作について詳述する。図１３に示すように、図２のＳ１２において障害物を検出後、ＰＣＳ ＥＣＵ２０はメモリ２２を参照する（Ｓ３０１）。ＰＣＳ ＥＣＵ２０は、ソナー１２により検知された障害物Ｏａ等に対して図２のＳ１４における停止制御やＳ１６の減速制御後に車両１１が停止させられたときは、当該障害物Ｏａ等を停止制御済みの物標としてメモリ２２に登録してある。ソナー１２により検知された障害物に対して未だに車両１１を停止させていないときは（Ｓ３０２）、ＰＣＳ ＥＣＵ２０は、図２のＳ１３以下の処理を続行する。一方、ソナー１２により検知された障害物に対して既に車両１１を停止させているときは（Ｓ３０２）、ＰＣＳ ＥＣＵ２０は、当該障害物に対しては、停止制御や減速制御を行なわない。

上記の制御について、図１４に示すように複数の障害物Ｏ_１，Ｏ_２がソナー１２により検出されている場合は、ＰＣＳ ＥＣＵ２０は、Ｌ_１＜Ｘのときに、障害物Ｏ_１に対して減速制御を行なう。ＰＣＳ ＥＣＵ２０は、Ｘ＜Ｌ_１のときに、障害物Ｏ_１に対して停止制御制御を行なう。ＰＣＳ ＥＣＵ２０は、Ｌ_３＜Ｘのときに、障害物Ｏ_２に対して減速制御を行なう。ＰＣＳ ＥＣＵ２０は、Ｘ＜Ｌ_３のときに、障害物Ｏ_２に対して停止制御制御を行なう。ＰＣＳ ＥＣＵ２０は、Ｘ＜Ｌ_４のときに、制御を終了する。

図１４において、障害物Ｏ_１に対して停止制御を行なった後、再び後退を始めたとき、障害物Ｏ_１と車両１１との距離Ｌ_Ｘは停止目標距離Ｌ_Ｄよりも小さいため、図２の処理をそのまま行なうと、走行支援装置１０のシステムは再び停止制御を行なうこととなり、後退できない可能性がある。そこで、本実施形態では、ソナー１２により検知された障害物ごとに過去に停止制御後や減速制御後に車両１１が停止されたか否かを記憶しておき、車両１１が停止された対象物に対しては、再び停止制御は行なわないことで、さらなる後退が可能となる。一方、過去に車両１１が停止されていない障害物が停止制御をすべき距離内に入ってきたときは、ＰＣＳ ＥＣＵ２０は、停止制御を行なう。

つまり、一度、車両１１が停止された障害物に対しては、ドライバーは、さらに後退することを望んでいると判断され、再度の後退が可能とされる。一方、未だ車両１１が停止されていない障害物に対しては、ドライバーは、その存在に気付いていないか、走行支援装置１０のシステムが停止制御を行なうことを期待していると判断され、停止制御が行なわれる。

以下、図２のＳ１６の減速制御後及び図６のＳ２０９の後退再開後における動作について詳述する。図１５に示すように、図２のＳ１６の減速制御後及び図６のＳ２０９の後退再開後に、ＰＣＳ ＥＣＵ２０は、傾斜センサ１９により検出された勾配の傾斜角に応じて上限車速ＶＴ_ｍａｘを変更する（Ｓ４０１）。例えば、上り勾配の場合には、上限車速ＶＴ_ｍａｘは増大される。アクセルペダルセンサ１８によりアクセルペダルが踏まれていることが検出されるときは（Ｓ４０２）、ＰＣＳ ＥＣＵ２０は、エンジンＥＣＵ２４及びブレーキＥＣＵ２６を駆動させて、上限車速ＶＴ_ｍａｘを超えない範囲の速度に車両１１を加速させる（Ｓ４０４）。この場合、ＰＣＳ ＥＣＵ２０は、上限車速ＶＴ_ｍａｘの代わりに、目標減速度の下限値である下限減速度ＡＴ_ｍｉｎを設定し、減速度が下限減速度ＡＴ_ｍｉｎを下回らないように制御しても良い。あるいは、ＰＣＳ ＥＣＵ２０は、上限車速ＶＴ_ｍａｘ及び下限減速度ＡＴ_ｍｉｎを併用しても良い。

図２のＳ１６の減速制御後及び図６のＳ２０９の後退再開後において、ドライバーの意思によらず車両１１は減速したり、極低速走行を行なう。この場合、ドライバーによっては、後方に障害物Ｏａ等が存在するという状況を理解した上で、なお、もう少し加速したと感じることも考えられる。また、上り勾配の場合や、操舵角が左右に限界まで大きくされたフルロックの状態では、平坦路や操舵角が小さい場合に比べて車両１１にかかる抵抗が大きくなるため、減速制御や後退再開後の速度を抑制する制御によっては、車両１１が停止してしまう可能性がある。そこで、本実施形態では、ドライバーがアクセルペダルを踏み込んでいるときは、ドライバーは加速をしたいと考えていると判断し、アクセル開度を非線形に目標減速度をゆっくりと漸減する。これにより、上り勾配の場合や、操舵角が左右に限界まで大きくされたフルロックの状態においても、車両１１を加速させることができる。

図１６に示すように、登坂路や路面抵抗が大きい場所に車両１１が接近している状況で、ドライバーがアクセルペダルをＯＮとした場合、ＰＣＳ ＥＣＵ２０は、目標減速度を漸減させて車速を緩やかに増加させる（Ｐ１）。ドライバーがアクセルペダルから足を放すと、ＰＣＳ ＥＣＵ２０は、目標減速度を漸増させて、本来の速度抑制制御車速に戻す（Ｐ２）。ＰＣＳ ＥＣＵ２０は、上限車速ＶＴ_ｍａｘを超えないように車速を制御する。

図１７に示すような下り勾配の場合も同様であり、ＰＣＳ ＥＣＵ２０は、傾斜センサ１９により検出された勾配の傾斜角に応じて上限車速ＶＴ_ｍａｘを補正する。下り勾配の場合は、上限車速ＶＴ_ｍａｘは減少される。これにより、勾配によらず車両１１を障害物Ｏｂ等に対して適切に減速させることが可能となる。

図１８に示すように、障害物Ｏｂの手前に乗り越えるべき障害物（路上物）Ｏｃが存在する場合、図中Ａに示すように、車両１１が障害物Ｏｃに当接し、車速が低下する。この場合、ドライバーによりアクセルペダルが踏まれる。ＰＣＳ ＥＣＵ２０は、障害物Ｏｃの勾配に従って、上限車速ＶＴ_ｍａｘを微増していく。図中Ｂに示すように、アクセルペダル踏量の増加に従い、車速も増大する。図中Ｃに示すように、障害物Ｏｃを乗り越え、車速が上限車速ＶＴ_ｍａｘを超えようとする。ＰＣＳ ＥＣＵ２０は、上限車速ＶＴ_ｍａｘを元に戻し、エンジンＥＣＵ２４及びブレーキＥＣＵ２６を駆動させて、減少させた上限車速ＶＴ_ｍａｘを超えない範囲に車両１１の車速を制御する。これにより、車両１１は障害物Ｏｂの手前で停止することが可能となる。

本実施形態では、走行支援装置１０は、ＰＣＳ ＥＣＵ２０は、車両１１の後退時に障害物Ｏａがソナー１２により検知不可能な距離に接近したときは、ソナー１２により障害物Ｏａを検知可能であった位置からの車両１１の走行距離に基づいて推定される障害物Ｏａと車両１１との距離に基づいて車両１１の走行を制御する。車両１１に設けられたソナー１２等のセンサは距離が近過ぎると障害物Ｏａを検知不可能となり、障害物Ｏａをロストしてしまうことがある。このため、本実施形態によれば、障害物Ｏａが接近し過ぎてソナー１２により検知不可能な距離に入ってしまい、障害物Ｏａをロストしてしまった状況でも、障害物Ｏａと車両１１との距離を推定し、推定された距離に基づいて障害物Ｏａと車両１１との接触を防止する制御を行なうことができる。

また、本実施形態では、後方センサとしてソナー１２を有するため、比較的に低速で走行する後退時には、近距離の広い範囲に存在する人間等の障害物を確実に検知することができ、検知対象とすべき障害物と車両１１との位置関係に応じた適切な検知が可能となる。

また、本実施形態では、車両１１の後退時にソナー１２により検知された障害物Ｏａと車両１１との接触を防止するように、車両１１のドライバーの操作によらずに車両１１の速度の制限及び減速の少なくともいずれかの減速制御又は停止制御を行ない、その後に減速制御又は停止制御の操作量を小さくする。このため、ＰＣＳ ＥＣＵ２０によって車両１１が障害物Ｏａに対して減速させられた後に、車両１１のドライバーがさらに障害物Ｏａに接近したい等の理由で車両１１を加速させたいような状況に対応することができる。また、いつまでもＰＣＳ ＥＣＵ２０によって車両１１が障害物Ｏａに対して減速させられることにより、車両１１のドライバーが走行支援装置１０のシステムを過信することを防止することができる。

また、本実施形態によれば、ＰＣＳ ＥＣＵ２０は、減速制御又は停止制御を行なった後に所定の条件を満たした場合は減速制御又は停止制御を中止する。このため、条件を適宜設定することにより、ドライバーが車両１１を加速させたい状況に対応でき、ドライバーのシステムへの過信を防止することができる。

また、本実施形態によれば、ＰＣＳ ＥＣＵ２０は、減速制御又は停止制御を行なった後に減速制御又は停止制御の操作量を徐々に小さくしつつ減速制御又は停止制御を中止する。このため、減速制御又は停止制御の中止時にドライバーがアクセルペダルを踏み込んでいたときに、車両が急発進及び急加速をすることを防止することができる。

また、本実施形態によれば、ＰＣＳ ＥＣＵ２０は、減速制御を行なっているときに車両１１のドライバーによるアクセルペダル操作に応じて減速制御の操作量を小さくする。このため、ドライバーが後方に障害物Ｏａがある状況を理解した上で車両１１を加速させたいような状況や、上り勾配の後退時や操舵角が極めて大きいときのように減速制御により車両が停止しそうな状況にドライバーのアクセルペダル操作により対応することができる。

また、本実施形態によれば、ＰＣＳ ＥＣＵ２０は、車両１１の後退時にソナー１２により検知された障害物Ｏ_１と車両１１との接触を防止するように減速制御又は停止制御を行なった後に、ソナー１２により障害物Ｏ_２が検知されたときは、障害物Ｏ_２と車両１１との接触を防止するように減速制御又は停止制御を行なう。このため、障害物Ｏ_１に対する減速制御又は停止制御の操作量が小さくされているときでも、新たに検知された障害物Ｏ_２に対する減速制御又は停止制御が行なわれ、車両１１のドライバーがその存在に気付いていないか、走行支援装置１０のシステムにより減速制御又は停止制御が行なわれることを望んでいる場合に、障害物Ｏ_２と車両１１との接触を防止することができる。

また、本実施形態によれば、ＰＣＳ ＥＣＵ２０は、車両１１の後退時にソナー１２により検知された障害物Ｏ_１と車両１１との接触を防止するように減速制御又は停止制御を行なった後は、障害物Ｏ_１についての減速制御又は停止制御を行なわない。このため、一度減速制御又は停止制御が行なわれた障害物に対して車両のドライバーがさらに後退したいような状況に対応することができる。

また、本実施形態によれば、車両１１の前方の障害物を検知するレーダ１４と後方の障害物を検知するソナー１２とを備え、車両の前進時及び後退時にレーダ１４及びソナー１２により検知された障害物と車両１１との接触を防止するように車両１１の走行を制御するＰＣＳ ＥＣＵ２０を備えるため、前進時及び後退時の両方で障害物と車両１１との接触を防止することが可能となる。また、レーダ１４は、ソナー１２とは異なる種類のセンサであり、ソナー１２よりも車両１１から長距離に位置する障害物を検知することが可能であるため、後退時の比較的に低速な速度域と、前進時の比較的に高速な速度域とに応じて、検知対象とすべき障害物と車両１１との位置関係に応じた適切な検知が可能となる。また、センサについてのコストを低減することも可能となる。

また、本実施形態によれば、車両１１から等距離において、ソナー１２の検知可能な範囲はレーダ１４の検知可能な範囲以上である。このため、比較的に高速で走行する前進時には、指向性を高めて遠距離の狭い範囲に存在する障害物を検知することにより、検知対象とすべき他車両等の障害物と車両１１との位置関係に応じた適切な検知が可能となる。また、比較的に低速で走行する後退時には、指向性を低めて近距離の広い範囲に存在する障害物を検知することにより、検知対象とすべき人間等の障害物と車両１１との位置関係に応じた適切な検知が可能となる。

また、本実施形態によれば、前方センサとしてレーダ１４あるいはカメラ及びレーザレーダのいずれかを有するため、比較的に高速で走行する前進時には、遠距離の狭い範囲に存在する他車両等の障害物を確実に検知することができ、検知対象とすべき障害物と車両１１との位置関係に応じた適切な検知が可能となる。

尚、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、上記実施形態においては、車両１１の後退時の動作について主に説明したが、車両１１の前進時においても同様の動作が行われる。

１０…走行支援装置、１１…車両、１２…ソナー、１４…レーダ、１５…車輪速センサ、１６…シフトセンサ、１７…ブレーキペダルセンサ、１８…アクセルペダルセンサ、１９…傾斜センサ、２０…ＰＣＳ ＥＣＵ、２２…メモリ、２４…エンジンＥＣＵ、２６…ブレーキＥＣＵ、２８…表示装置。

Claims (7)

1. 車両の後方の障害物を検知する後方センサを有し、前記車両の後退時に前記後方センサにより検知された前記障害物と前記車両との接触を防止するように前記車両の走行を制御する後退接触防止手段を備え、
   前記後退接触防止手段は、前記車両の後退時に前記後方センサにより検知された前記障害物と前記車両との接触を防止するように、前記車両のドライバーの操作によらずに前記車両の速度の制限及び減速の少なくともいずれかの走行制御を行ない、その後に前記走行制御の操作量を小さくする、走行支援装置。
2. 車両の後方の障害物を検知する後方センサを有し、前記車両の後退時に前記後方センサにより検知された前記障害物と前記車両との接触を防止するように前記車両の走行を制御する後退接触防止手段を備え、
   前記後退接触防止手段は、前記車両の後退時に前記後方センサにより検知された前記障害物が前記車両に接近したときは、前記障害物と前記車両との接触を防止するように、前記車両のドライバーの操作によらずに前記車両の速度の制限及び減速の少なくともいずれかの走行制御を行ない、その後に前記走行制御の操作量を小さくする、走行支援装置。
3. 前記後退接触防止手段は、前記走行制御を行なった後に所定の条件を満たした場合は前記走行制御を中止する、請求項１又は２に記載の走行支援装置。
4. 前記後退接触防止手段は、前記走行制御を行なった後に前記走行制御の操作量を徐々に小さくしつつ前記走行制御を中止する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の走行支援装置。
5. 前記後退接触防止手段は、前記走行制御を行なっているときに前記車両のドライバーによるアクセルペダル操作に応じて前記走行制御の操作量を小さくする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の走行支援装置。
6. 前記後退接触防止手段は、前記車両の後退時に前記後方センサにより検知された第１の前記障害物と前記車両との接触を防止するように前記走行制御を行なった後に、前記後方センサにより第２の前記障害物が検知されたときは、第２の前記障害物と前記車両との接触を防止するように前記走行制御を行なう、請求項１〜５のいずれか１項に記載の走行支援装置。
7. 前記後退接触防止手段は、前記車両の後退時に前記後方センサにより検知された前記障害物と前記車両との接触を防止するように前記走行制御を行なった後は、前記障害物についての前記走行制御を行なわない、請求項１〜６のいずれか１項に記載の走行支援装置。

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