JP2014031086A - 車両制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】自車両の進行方向と先行車両の進行方向との一致度を取得して、前記自車両が前記先行車両に衝突するのを抑制する制御を適切に実行できる車両制御装置の提供。
【解決手段】TTCが警報作動ライン以下となると(S5:Y)、先行車両の進行方向と自車両の進行方向とをそれぞれ取得し(S7,S9)、その一致度を判定する(S11)。一致度が高い場合は通常通り警報がなされるが(S13)、一致度が中であればより低い警報作動ラインにTTCが低下するまで警報の作動が抑制され(S15)、一致度が低い場合は警報が不動作とされる(S17)。
【選択図】図2

Description

本発明は、車両を制御する車両制御装置に関し、詳しくは、自車両が先行車両に衝突するのを抑制する制御を実行する車両制御装置に関する。
従来、自車両の前方を撮像するカメラ等によって先行車両と自車両との相対位置を取得し、その先行車両と自車両との衝突の可能性が高い場合に、警報を発生するなどといった前記衝突を抑制する制御を実行する車両制御装置が知られている。ところが、交差点等において先行車両が右折又は左折をしようとしている場合、自車両は、先行車両がいなくなることを予知して減速せずに先行車両に接近し、交差点を通過、直進する場合がある。この場合、自車両と先行車両との相対距離が小さくなったことだけをもって衝突の危険度が高いと判断され、警報が発生されてしまうと、結果として不要な警報が発生され、運転者は煩わしく感じる場合がある。
そこで、交差点内で先行車両が方向指示器を動作させている場合、警報が発生される閾値を変更して、その警報が発生されるのを抑制する装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2010−12991号公報
ところが、特許文献1に記載の装置では、自車両の進行方向が直進であることが前提となっている。このため、自車両も先行車両と同様に左折又は右折である場合にも警報が抑制されてしまい、適切に警報を発生することができない場合がある。そこで、本発明は、自車両の進行方向と先行車両の進行方向との一致度を取得して、前記自車両が前記先行車両に衝突するのを抑制する制御を適切に実行できる車両制御装置の提供を目的としてなされた。
前記目的を達するためになされた本発明の車両制御装置では、相対位置取得手段が先行車両と自車両との相対位置を取得し、その相対位置に基づき、危険度算出手段は前記先行車両と前記自車両との衝突の危険度を算出する。そして、前記危険度算出手段が算出した危険度が第1閾値以上の場合、衝突抑制手段は、前記自車両が前記先行車両に衝突するのを抑制する制御を実行する。
また、本発明では、自車方向取得手段が取得した前記自車両の進行方向と、先行車方向取得手段が取得した前記先行車両の進行方向との一致度を、一致度判定手段が判定する。そして、その一致度に応じて、制御態様変更手段は、前記衝突抑制手段が実行する制御の態様を変更する。このため、前記自車両が前記先行車両に衝突するのを抑制するために衝突抑制手段が実行する制御は、自車両の進行方向と先行車両の進行方向との一致度に応じた適切なものとなる。
本発明を適用した車両制御装置の構成を表すブロック図である。 その車両制御装置における処理を表すフローチャートである。 その処理における進行方向一致度判定の一例を表す説明図である。 その処理における進行方向一致度判定の他の例を表す説明図である。 その処理における警報作動ライン設定用テーブルを例示する説明図である。
[実施形態の構成]
次に、本発明の実施形態を図面と共に説明する。本実施形態の車両制御装置1は車両(以下、自車両50という:図3参照)に搭載されるもので、図1に示すように、衝突判断ECU5を中心に構成されている。また、衝突判断ECU5には、画像処理ECU11を介してカメラ12が接続され、更に、ミリ波レーダ13,速度センサ14,ウインカ15,及びステアリング16が接続されている。
カメラ12は、自車両50のフロントガラスの中央上部における、ルームミラー(図示省略)の裏側の付け根近傍に取り付けられるもので、自車両50の前方の画像を撮像する。カメラ12が撮像した画像は画像処理ECU11にて処理され、ミリ波レーダ13が取得した情報と総合することにより、衝突判断ECU5では、先行車両70(図3参照)と自車両50との相対位置が取得される。また、カメラ12が撮像して画像処理ECU11にて処理された情報に基づき、衝突判断ECU5では、先行車両70におけるウインカ(図示省略)の動作状態も取得される。更に、カメラ12が撮像して画像処理ECU11にて処理された情報は、ミリ波レーダ13が取得した情報や速度センサ14が取得した自車両50の走行速度と総合されることにより、衝突判断ECU5では、自車両50の先行車両70に対する近接方向の相対速度も取得される。
また、衝突判断ECU5は、自車両50のウインカ15からそのウインカ15の動作状態を取得し、ステアリング16の操作状態も取得している。更に、衝突判断ECU5には、運転者に音による(映像や光を伴ってもよい)警報を発生する報知器21と、自車両50を制動するブレーキ23とが接続されており、衝突判断ECU5はそれらの機器を前記取得された各種情報に基づいて次のように制御する。なお、ブレーキ23は、運転者によるブレーキペダルの操作に応じても自車両50に制動力を加えることができるが、衝突判断ECU5からの制御信号によっても自車両50に制動力を加えることのできるものである。このようなブレーキ23の構成は、周知であるのでここでは詳述しない。
[実施形態の処理]
以下、この衝突判断ECU5の処理の詳細について、図2のフローチャートを用いて説明する。なお、図2の処理は、衝突判断ECU5に内蔵されたROM(図示省略)に記憶されたプログラムに基づき、同じく衝突判断ECU5に内蔵されたCPU(図示省略)によって、自車両50の走行中、所定の処理周期で繰り返し実行される。
図2に示すように、この処理では、先ず、S1(Sはステップを表す:以下同様)にて、カメラ12が撮像して画像処理ECU11にて処理された情報に基づき、自車両50に対する先行車両70の挙動が監視される。すなわち、このステップでは、前述のように先行車両70と自車両50との相対位置が取得され、前記近接方向の相対速度も取得され、更に、先行車両70におけるウインカの動作状態も取得される。また、このステップでは、前記取得された相対位置に基づき、自車両50と先行車両70との相対距離を前記近接方向の相対速度で割った衝突余裕時間( Time To Collision:以下、TTCともいう)も算出される。なお、TTCは、危険度が高いほど小さい値を示すパラメータである。
続くS3では、TTCがブレーキ作動ライン(第2閾値の一例)以下であるか否かが判断される。なお、このブレーキ作動ラインとは、ブレーキ23を即座に作動させて自車両50を停止させる停止制御を実行しなければ先行車両70との衝突が回避されない衝突余裕時間で、自車両50の製造時に予め設定して前記ROMに記憶されている。TTCがブレーキ作動ラインよりも大きいときは(S3:N)、処理はS5へ移行し、TTCが警報作動ライン(第1閾値の一例)以下であるか否かが判断される。なお、この警報作動ラインとは、運転者が警報に気付いて即座にブレーキ23を作動させれば、空走距離を加味しても先行車両70との衝突が回避される衝突余裕時間で、自車両50の製造時に予め設定して前記ROMに記憶されている。TTCが警報作動ラインよりも大きいときは(S5:N)、処理はそのまま一旦終了する。
一方、TTCラインが警報作動ライン以下のときは(S5:Y)、処理はS7へ移行する。S7では、S1で監視された先行車両70の挙動のうち、ウインカの動作状態に基づいて、先行車両70の進行方向が直進,右折,左折のいずれであるかが判定される。なお、図2の処理は、自車両50が交差点に差し掛かったか否かに関わらず繰り返し実行される。このため、例えば交差点のない多車線の道路では、前記ウインカの動作状態に基づいて判断される先行車両70の進行方向は、直進(現在の車線を維持),右へ車線変更,左へ車線変更のいずれかとなる。但し、以下の説明では、このような車線変更も含めて右折,左折という場合があり、次に述べる自車両50の進行方向についても同様とする。
続くS9では、自車両50のウインカ15から取得された当該ウインカ15の動作状態に基づいて、自車両50の進行方向が直進,右折(又は右へ車線変更),左折(又は左へ車線変更)のいずれであるかが判定される。なお、S9では、運転者がウインカ15を動作させない場合も想定して、ステアリング16の操作状態も参照して自車両50の進行方向が判定されてもよい。例えば、ウインカ15が動作されたか、あるいは、ステアリング16が明らかに右折又は左折と判断できる程度に操作されたか、いずれかの条件が成立したときに自車両50の進行方向が右折又は左折であると判定されてもよい。
続いて、S11では、S7,S9にて判定された各進行方向の一致度が次のように判定される。すなわち、自車両50の進行方向と先行車両70の進行方向とが共に直進、共に右折、又は共に左折である場合には進行方向の一致度は「高」と判定される。例えば、図3(A)に例示するように、先行車両70が左折で、自車両50も左折の場合は、進行方向の一致度は「高」と判定される。また、自車両50の進行方向が左折若しくは右折であって先行車両70の進行方向が直進である場合、又は、自車両50の進行方向が直進であって先行車両70の進行方向が左折若しくは右折である場合には、進行方向の一致度は「中」と判定される。例えば、図3(B)に例示するように、先行車両70が左折で、自車両50が直進の場合は、進行方向の一致度は「中」と判定される。更に、自車両50の進行方向が左折であって先行車両70の進行方向が右折である場合、又は、自車両50の進行方向が右折であって先行車両70の進行方向が左折である場合には、進行方向の一致度は「低」と判定される。例えば、図3(C)に例示するように、先行車両70が左折で、自車両50が右折の場合は、進行方向の一致度は「低」と判定される。
なお、図3は、自車両50が交差点に差し掛かった場合を例に挙げたが、自車両50が交差点のない多車線の道路を走行している場合は、図4に示すようになる。例えば、図4(A)に例示するように、先行車両70が左に車線変更で、自車両50も左に車線変更の場合は、進行方向の一致度は「高」と判定される。また、図4(B)に例示するように、先行車両70が左に車線変更で、自車両50が直進の場合は、進行方向の一致度は「中」と判定される。更に、図4(C)に例示するように、先行車両70が左に車線変更で、自車両50が右に車線変更の場合は、進行方向の一致度は「低」と判定される。
S11にて一致度=「高」と判定された場合は、処理はS13へ移行し、報知器21による警報が通常通り発生されて処理は一旦終了する。すなわち、TTCが予め設定された警報作動ライン以下となったこと受けて(S5:Y)、警報が発生される(S13)。
また、S11にて一致度=「中」と判定された場合は、処理はS15へ移行し、次のように作動が抑制された警報が発生されて処理は一旦終了する。すなわち、例えば図5に例示するように、進行方向の一致度が高いほど警報作動ラインも高く設定されるようなテーブルを用いて警報作動ラインが新たに設定され、TTCがその警報作動ライン以下である場合にのみ報知器21による警報が発生される。
なお、図5において、進行方向一致度が最高度の場合、S5で使用された警報作動ラインがそのまま使用され、進行方向一致度が低くなるにつれて警報作動ラインも低く設定される。本実施形態では、進行方向の一致度は「高」「中」「低」の3段階に設定されているので、実質的には、S15では、S5で使用された警報ラインよりも所定量低く設定された警報作動ラインに対してTTCがそれ以下である場合に、警報が発生されることになる。但し、進行方向の一致度が[中]であっても、先行車両70の角度等によって進行方向の一致度が更に詳細に判定可能な場合には、図5に例示したようなテーブルがより有効に活用される。また、前述のように交差点における右左折方向に基づいて一致度が「中」であると判定された場合と、多車線の道路における車線変更方向に基づいて一致度が「中」であると判定された場合とでは、警報作動ラインを異ならせてもよい。但し、S15で使用される警報作動ラインは、そのステップのみにおいて有効で、次に本処理が実行されてS5へ移行したときは前述の予め設定された警報作動ラインが使用される。
また、S11にて一致度=「低」と判定された場合は、処理はS17へ移行し、報知器21による警報が不作動とされて処理が一旦終了する。すなわち、この場合は、TTCがブレーキ作動ライン以下となった場合になされる後述の停止制御(S20)のみが実行される。
前述のS3にてTTCがブレーキ作動ライン以下であると判断された場合は(S3:Y)、処理はS20へ移行し、ブレーキ23を作動させて自車両50を停止させる停止制御が実行され、同時に、当該停止制御の実行中であることを示す警報が報知器21を介して発生されて処理が終了する。
[実施形態の効果及びその変形例]
以上説明したように、本実施形態の車両制御装置1では、自車両50の進行方向と先行車両70の進行方向との一致度に応じて警報発生の態様を変更している。例えば、自車両50が交差点に差し掛かったに場合は、自車両50の進行方向と先行車両70の進行方向とが共に直進、共に右折、又は共に左折であるときは(S11:一致度=高)、通常通りに警報が発生されるが(S13)、自車両50の進行方向が左折若しくは右折であって先行車両70の進行方向が直進であるとき、又は、自車両50の進行方向が直進であって先行車両70の進行方向が左折若しくは右折であるときは(S11:一致度=中)、予め設定された警報作動ラインよりも更に低い警報作動ラインまでTTC低下したときに、警報が発生される(S15)。そして、更に、自車両50の進行方向が左折であって先行車両70の進行方向が右折であるとき、又は、自車両50の進行方向が右折であって先行車両70の進行方向が左折であるときには(S11:一致度=低)、TTCがブレーキ作動ラインに低下するまで(S3:Y)、警報は発生されない(S17)。
また、自車両50が交差点のない多車線の道路を走行している場合は、自車両50の進行方向と先行車両70の進行方向とが共に直進、共に右に車線変更、又は共に左に車線変更であるときは(S11:一致度=高)、通常通りに警報が発生されるが(S13)、自車両50の進行方向が左に車線変更、若しくは右に車線変更であって、先行車両70の進行方向が直進である場合、又は、自車両50の進行方向が直進であって、先行車両70の進行方向が左に車線変更、若しくは右に車線変更であるときは(S11:一致度=中)、予め設定された警報作動ラインよりも更に低い警報作動ラインまでTTC低下したときに、警報が発生される(S15)。そして、更に、自車両50の進行方向が左に車線変更であって先行車両70の進行方向が右に車線変更である場合、又は、自車両50の進行方向が右に車線変更であって先行車両70の進行方向が左に車線変更であるときには(S11:一致度=低)、TTCがブレーキ作動ラインに低下するまで(S3:Y)、警報は発生されない(S17)。
このように、本実施形態では、自車両50が先行車両70に衝突するのを抑制するためになされる制御は、自車両50の進行方向と先行車両70の進行方向との一致度に応じた適切なものすることができる。また、本実施形態では、自車両50と先行車両70とのウインカの動作状態に基づいて、交差点であるか否かに関わらず進行方向の一致度に応じた警報等の制御を実行することができる。したがって、前述のように、先行車両70が車線変更しようとしており、車線変更しない自車両50は先行車両70がいなくなることを予知して減速せずに先行車両70に接近した場合などにも、警報等の制御を適切に抑制することができる。
なお、前記実施形態において、画像処理ECU11,カメラ12,及びミリ波レーダ13が相対位置取得手段に、報知器21及びブレーキ23が衝突抑制手段に、衝突判断ECU5が危険度算出手段,自車方向取得手段,先行車方向取得手段,一致度判定手段,及び制御態様変更手段に相当する。また、衝突判断ECU5の処理のうち、S1が危険度算出手段に、S9が自車方向取得手段に、S7が先行車方向取得手段に、S11が一致度判定手段に、S15,S17が制御態様変更手段に、ウインカ15が方向指示器に、それぞれ相当する。
また、本発明は、前記実施形態に何ら限定されるのもではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施することができる。例えば、ミリ波レーダ13の代わりにレーザレーダやステレオカメラを使用してもよい。そして、ステレオカメラを使用した場合は、カメラ12を併用する必要がない。また、単眼のカメラ12を利用した場合でも、画像処理を適切に行えばミリ波レーダ13を省略しても先行車両70と自車両50との相対距離等を算出することができる。また、自車両50又は先行車両70の進行方向は、ウインカの動作状態以外にも、種々の方法で取得されてもよく、例えば先行車両70の進行方向は、横方向の移動量,移動速度,先行車両の角度等に基づいて取得されてもよい。また、例えば、道路のカーブのRと乖離して先行車両70が横方向に移動した場合は右左折又は車線変更と判断してもよく、更に、先行車両70との車車間通信による信号から先行車両70の右左折が判断されてもよい。
更に、衝突抑制手段や制御態様変更手段としても種々の形態が考えられる。例えば、前述のように閾値を変えたり動作/不動作を切り替えたりする他に、警報音の音量や音の高さを変更してもよい。また、本発明は、アクセルの踏み増しが自車両50の車速に反映されるのを抑制して衝突を抑制する制御や、ブレーキ23を動作させて自車両50を減速させる制御にも、同様に応用することができる。そして、後者の場合、前記進行方向の一致度に応じて減速のブレーキ強度を変えてもよい。
[本発明の各種態様]
前述したように、本発明において、前記制御態様変更手段は、前記一致度判定手段が判定した一致度が低いほど、前記第1閾値を高く変更してもよい。また、前記衝突抑制手段は、警報を発生する制御を実行し、前記制御態様変更手段は、前記警報の態様を変更してもよい。
更に、前記衝突抑制手段は、前記危険度算出手段が算出した危険度が前記第1閾値以上の場合に実行する前記制御に加えて、前記危険度が前記第1閾値よりも高い第2閾値以上の場合、前記自車両の停止制御を実行してもよい。その場合、前記危険度が第2閾値以上となると前記自車両が強制的に停止されるので、自車両が先行車両に衝突するのを一層良好に抑制することができる。そして、その場合、前記衝突抑制手段は、前記自車両の停止制御を、当該停止制御の実行中であることを示す警報を発生しながら実行してもよい。その場合、運転者は前記停止制御が実行されたことを良好に認識することができ、安全性を一層向上させることができる。
また、前述のように、前記一致度判定手段は、前記自車両の進行方向と前記先行車両の進行方向とが共に直進、共に右折、又は共に左折である場合に最高度の一致度と判定し、前記自車両の進行方向が左折であって前記先行車両の進行方向が右折である場合、又は、前記自車両の進行方向が右折であって前記先行車両の進行方向が左折である場合に最低度の一致度と判定し、前記自車両の進行方向が左折若しくは右折であって前記先行車両の進行方向が直進である場合、又は、前記自車両の進行方向が直進であって前記先行車両の進行方向が左折若しくは右折である場合に中程度の一致度と判定してもよい。
また、前述のように、前記一致度判定手段は、前記自車両の進行方向と前記先行車両の進行方向とが共に直進、共に右に車線変更、又は共に左に車線変更である場合に最高度の一致度と判定し、前記自車両の進行方向が左に車線変更であって前記先行車両の進行方向が右に車線変更である場合、又は、前記自車両の進行方向が右に車線変更であって前記先行車両の進行方向が左に車線変更である場合に最低度の一致度と判定し、前記自車両の進行方向が左に車線変更、若しくは右に車線変更であって、前記先行車両の進行方向が直進である場合、又は、前記自車両の進行方向が直進であって、前記先行車両の進行方向が左に車線変更、若しくは右に車線変更である場合に中程度の一致度と判定してもよい。
そして、それらの場合、前記自車方向取得手段は、前記自車両における方向指示器の動作状態に基づいて前記自車両の進行方向を取得し、前記先行車方向取得手段は、前記先行車両における方向指示器の動作状態に基づいて前記自車両の進行方向を取得してもよい。その場合、センサや処理部を新たに設けることなく、簡単な構成によって自車方向取得手段,先行車方向取得手段,一致度判定手段を構成することができる。
また、前記危険度算出手段は、前記相対位置取得手段が取得した相対位置に基づき、前記自車両と前記先行車両との相対距離を前記自車両と前記先行車両との近接方向の相対速度で割った衝突余裕時間を、前記危険度が高いほど小さい値を示すパラメータとして算出してもよい。但し、危険度を表すパラメータとしては、この衝突余裕時間以外にも周知の各種パラメータを利用することができる。なお、前記相対速度は、前記実施形態のように速度センサ14を使用しなくても、相対位置取得手段が取得した相対位置の時間微分によって取得されてもよい。
1…車両制御装置 5…衝突判断ECU 11…画像処理ECU
12…カメラ 13…ミリ波レーダ 14…速度センサ
15…ウインカ 16…ステアリング 21…報知器
23…ブレーキ 50…自車両 70…先行車両

Claims (9)

  1. 先行車両(70)と自車両(50)との相対位置を取得する相対位置取得手段(11,12,13)と、
    前記相対位置取得手段が取得した相対位置に基づき、前記先行車両と前記自車両との衝突の危険度を算出する危険度算出手段(5,S1)と、
    前記危険度算出手段が算出した危険度が第1閾値以上の場合、前記自車両が前記先行車両に衝突するのを抑制する制御を実行する衝突抑制手段(21,23)と、
    前記自車両の進行方向を取得する自車方向取得手段(5,S9)と、
    前記先行車両の進行方向を取得する先行車方向取得手段(5,S7)と、
    前記自車方向取得手段が取得した進行方向と前記先行車方向取得手段が取得した進行方向との一致度を判定する一致度判定手段(5,S11)と、
    前記一致度判定手段が判定した一致度に応じて、前記衝突抑制手段が実行する制御の態様を変更する制御態様変更手段(5,S15,S17)と、
    を備えたことを特徴とする車両制御装置。
  2. 前記制御態様変更手段は、前記一致度判定手段が判定した一致度が低いほど、前記第1閾値を高く変更することを特徴とする請求項1に記載の車両制御装置。
  3. 前記衝突抑制手段(21)は、警報を発生する制御を実行し、
    前記制御態様変更手段は、前記警報の態様を変更することを特徴とする請求項1又は2に記載の車両制御装置。
  4. 前記衝突抑制手段は、前記危険度算出手段が算出した危険度が前記第1閾値以上の場合に実行する前記制御に加えて、前記危険度が前記第1閾値よりも高い第2閾値以上の場合、前記自車両の停止制御を実行することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の車両制御装置。
  5. 前記衝突抑制手段は、前記自車両の停止制御を、当該停止制御の実行中であることを示す警報を発生しながら実行することを特徴とする請求項4に記載の車両制御装置。
  6. 前記一致度判定手段は、前記自車両の進行方向と前記先行車両の進行方向とが共に直進、共に右折、又は共に左折である場合に最高度の一致度と判定し、前記自車両の進行方向が左折であって前記先行車両の進行方向が右折である場合、又は、前記自車両の進行方向が右折であって前記先行車両の進行方向が左折である場合に最低度の一致度と判定し、前記自車両の進行方向が左折若しくは右折であって前記先行車両の進行方向が直進である場合、又は、前記自車両の進行方向が直進であって前記先行車両の進行方向が左折若しくは右折である場合に中程度の一致度と判定することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の車両制御装置。
  7. 前記一致度判定手段は、前記自車両の進行方向と前記先行車両の進行方向とが共に直進、共に右に車線変更、又は共に左に車線変更である場合に最高度の一致度と判定し、前記自車両の進行方向が左に車線変更であって前記先行車両の進行方向が右に車線変更である場合、又は、前記自車両の進行方向が右に車線変更であって前記先行車両の進行方向が左に車線変更である場合に最低度の一致度と判定し、前記自車両の進行方向が左に車線変更、若しくは右に車線変更であって、前記先行車両の進行方向が直進である場合、又は、前記自車両の進行方向が直進であって、前記先行車両の進行方向が左に車線変更、若しくは右に車線変更である場合に中程度の一致度と判定することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の車両制御装置。
  8. 前記自車方向取得手段は、前記自車両における方向指示器(15)の動作状態に基づいて前記自車両の進行方向を取得し、
    前記先行車方向取得手段は、前記先行車両における方向指示器の動作状態に基づいて前記自車両の進行方向を取得することを特徴とする請求項6又は7に記載の車両制御装置。
  9. 前記危険度算出手段は、前記相対位置取得手段が取得した相対位置に基づき、前記自車両と前記先行車両との相対距離を前記自車両と前記先行車両との近接方向の相対速度で割った衝突余裕時間を、前記危険度が高いほど小さい値を示すパラメータとして算出することを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の車両制御装置。
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