JP2014229067A - 衝突緩和装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】自車両が衝突する際の被害を緩和させる車両用の衝突緩和装置において、不要な制御が実施されることを抑制しつつ、必要な制御がより早期に実施されるようにする。【解決手段】ＰＣＳにおいては、自車両の周囲に位置する対象物を検出し、自車両と対象物との位置関係が予め設定された作動条件を満たす際に、自車両が衝突する際の被害を緩和させるための被制御対象４０を作動させる（Ｓ２２０〜Ｓ２５０）。また、対象物が、車両、歩行者、路側物、を含む種別のうちの何れに該当するか判定し（Ｓ１２０、Ｓ１３０）、対象物の種別が路側物である場合、対象物の種別が路側物でない場合と比較して、作動条件を強化する（Ｓ１５０）。このようなＰＣＳによれば、対象物の種別が路側物である場合に、車両、歩行者、路側物の何れにも該当しない場合よりも作動タイミングが遅くなるよう設定できる。【選択図】図２

Description

本発明は、自車両が衝突する際の被害を緩和させる車両用の衝突緩和装置に関する。
上記の衝突緩和装置として、自車両との衝突が予測される対象物が自車両と衝突する際の自車両の位置に応じて被害を緩和させる制御の作動タイミングを変更する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平２０１０−００３００２号公報
しかしながら、上記衝突緩和装置では、衝突する虞がある対象物の種別にかかわらず同様の作動タイミングに設定されるため、例えば、ガードレールに沿って自車両が走行する場合には制御が不要である場合が多いにも拘わらず、不要な制御を行ってしまったり、歩行者にはより早期に制御を行う必要があるにも拘わらず、この必要な制御が遅れてしまったりする虞があった。
そこで、このような問題点を鑑み、自車両が衝突する際の被害を緩和させる車両用の衝突緩和装置において、不要な制御が実施されることを抑制しつつ、必要な制御がより早期に実施されるようにすることを本発明の目的とする。
かかる目的を達成するために成された本発明の衝突緩和装置において、作動制御手段は、自車両の周囲に位置する対象物を検出し、自車両と対象物との位置関係が予め設定された作動条件を満たす際に、自車両が衝突する際の被害を緩和させるための衝突緩和部（被制御対象４０）を作動させる。また、種別判定手段は、対象物が、車両、歩行者、路側物、を含む種別のうちの何れに該当するか判定し、作動条件変更手段は、対象物の種別が路側物である場合、対象物の種別が路側物でない場合と比較して、作動条件を強化（つまり厳しく設定）する。
このような衝突緩和装置によれば、対象物の種別が路側物である場合に、対象物の種別が車両や歩行者に該当する場合よりも作動タイミングが遅くなるよう設定できる。したがって、対象物が路側物である場合に不要な制御が実施されることを抑制しつつ、対象物が路側物以外の場合、必要な制御がより早期に実施されるよう構成できる。
なお、上記目的を達成するためには、コンピュータを、衝突緩和装置を構成する各手段として実現するための衝突緩和装置プログラムとしてもよい。また、各請求項の記載は、可能な限りにおいて任意に組み合わせることができる。この際、発明の目的を達成できる範囲内において一部構成を除外してもよい。
本発明が適用されたプリクラッシュセーフティシステム１の概略構成を示すブロック図である。 衝突緩和コントローラ１０のＣＰＵ１１が実行する衝突緩和処理を示すフローチャートである。 対象物の種別の識別手法を示す説明図である。 衝突緩和処理のうちの、対象物の種別・カーブの有無による補正量演算処理を示すフローチャートである。
以下に本発明にかかる実施の形態を図面と共に説明する。
［本実施形態の構成］
本発明が適用されたプリクラッシュセーフティシステム（以下、ＰＣＳという。）１は、例えば、乗用車等の車両に搭載され、車両が衝突する虞があることを検出し、車両の衝突を抑制したり、車両が衝突する際にその被害を緩和させたりするシステムである。具体的には、図１に示すように、ＰＣＳ１は、衝突緩和コントローラ１０と、各種センサ３０と、被制御対象４０とを備えている。
各種センサ３０としては、例えば、カメラセンサ３１、レーダセンサ３２、ヨーレートセンサ３３、車輪速センサ３４等を備えている。カメラセンサ３１は、例えば対象物までの距離を検出可能なステレオカメラとして構成されており、撮像画像に基づいて画像中の歩行者、路上障害物や他車両等の対象物の形状と対象物までの距離とを認識する。
レーダセンサ３２は、対象物をその位置（自車両に対する相対位置）とともに検出する。ヨーレートセンサ３３は、車両の旋回角速度を検出する周知のヨーレートセンサとして構成される。
車輪速センサ３４は、車輪の回転速度、つまりは車両の走行速度を検出する。これらの各種センサ３０による検出結果は、衝突緩和コントローラ１０によって取得される。
なお、カメラセンサ３１やレーダセンサ３２は、予め設定された所定の周期（例えば１００ｍｓ）毎に車両の進行方向に位置する対象物の検出を実施する。また、レーダセンサ３２は、指向性のある電磁波を対象物に対して発射し、その反射波を受信することによって、対象物の位置を複数の座標として得る。
衝突緩和コントローラ１０は、ＣＰＵ１１，ＲＯＭ１２，ＲＡＭ１３等を備えた周知のコンピュータとして構成されている。そして、衝突緩和コントローラ１０は、各種センサ３０による検出結果等に基づいてＲＯＭ１２に格納されたプログラムを実行することによって、後述する衝突緩和処理等の各種処理を実施する。
衝突緩和コントローラ１０は、このような処理を実施し、これらの処理による処理結果に応じて被制御対象４０を作動させる。なお、被制御対象４０としては、例えば、ブレーキや、ステアリング、シートベルト等を駆動するアクチュエータや、警報を発する警報装置等が挙げられる。以下、本実施形態においては、被制御対象４０がブレーキである場合について説明する。
このように、ＣＰＵ１１が各自動ブレーキとしての機能を作動する際には、車輪速センサ３４からの検出信号に応じて、予め設定された減速度および減速量（自動ブレーキ作動前後の速度差）となるように、被制御対象４０を作動させる。
［本実施形態の処理］
次に、自動ブレーキを実施する際の処理である衝突緩和処理について図２以下の図面を用いて説明する。衝突緩和処理は、予め設定された所定周期（例えば約５０ｍｓ）毎に起動される処理である。なお、Ｓ１５０以下の処理は、認識された対象物（物標）毎に実施されてもよい。
具体的には図２に示すように、衝突緩和処理においては、まず、対象物の情報を入力する（Ｓ１１０）。この処理では、カメラセンサ３１やレーダセンサ３２によって検出された最新の対象物の位置の情報（複数の座標）を取得する。
続いて、対象物の認識を行う（Ｓ１２０）。この処理では、カメラセンサ３１にて得られた対象物の形状等（パターンマッチング等）に応じて対象物の種別（車両、歩行者、自転車、バイク等）を認識し、前回以前にＲＡＭ１３等に記録された対象物と今回認識した対象物とを対応付ける。また、この処理では、各対象物の挙動や位置関係（自車両を基準とした対象物の座標）、各対象物との相対速度についても認識する。
ここで、カメラセンサ３１にて得られた画像による判定では、対象物の種別を、少なくとも、車両、歩行者、二輪車、路側物、これら以外（不明を含む）に分類する。
また、レーダセンサ３２にて得られた対象物の座標に基づいてこれらの対象物の位置を正確に特定する。対象物の形状は画像から特定すると精度が高く、対象物の位置はレーダセンサ３２による座標から特定すると精度が高いので、このようにすると、両者の長所を活用することができる。
次に、グルーピングを用いて対象物の配置を認識する（Ｓ１３０）。この処理では、まず、レーダセンサ３２にて得られた複数の座標のうちの、自車両の進行方向に沿って連続的に物標が認識される路側連続物（直線または一定範囲内の曲線として規則的に表される座標群）をグループ化し、１つの対象物として認識する。
例えば、ガードレールや植栽（垣根）等の路側物が道路に沿って配置されている場合、図３に示すように、レーダセンサ３２によって複数の座標が規則的に検出される。このような規定値（例えば５つ）以上規則的に並ぶ複数の座標については路側物としてのグループ化を行い、１つの対象物として取り扱う。
なお、図３に示す例では、前方に車両が存在するが、この車両についてもレーダセンサ３２によって位置（座標）が検出される。ただし、車両については路側物としてのグループ化がされないよう前述の規定値が設定される。また、この処理では、カメラセンサ３１にて得られた画像による判定では種別が特定できなかった対象物について、路側物としてグループ化できたものについては、対象物の種別を路側物（道路に沿って配置された路側連続物）として特定する。
続いて、自車両前方の道路形状を認識する（Ｓ１４０）。この処理では、周知の白線認識技術や、地図情報等を利用して、自車両が走行する道路形状が直線であるかカーブであるか、或いは勾配があるか否か等を認識する。
そして、対象物の種別・カーブの有無による補正量演算処理を実施する（Ｓ１５０）。この処理は、対象物の種別やカーブの有無に応じて、作動基準時間ＴＴＣ＿ｔｈの補正量を設定する処理である。ここで、作動基準時間ＴＴＣ＿ｔｈは、自車両が対象物との衝突を回避する制御を実施する際のタイミングを決定するための閾値である。作動基準時間ＴＴＣ＿ｔｈが大きくなると、衝突を回避する制御の開始タイミングが早くなり、作動基準時間ＴＴＣ＿ｔｈが小さくなると、衝突を回避する制御の開始タイミングが遅くなる。
対象物の種別・カーブの有無による補正量演算処理では、図４に示すように、まず、対象物の種別が不明であるか否かを判定する（Ｓ３１０）。対象物の種別が不明であれば（Ｓ３１０：ＹＥＳ）、補正量を、作動基準時間ＴＴＣ＿ｔｈがやや小さくなるような値（例えば−０．２５秒）に設定することで衝突回避のための制御の作動が若干遅くなるよう設定し（やや遅出し）（Ｓ３２０）、Ｓ３７０の処理に移行する。
対象物の種別が不明でなければ（Ｓ３１０：ＮＯ）、対象物の種別が路側物（路側連続物を除く）であるか否かを判定する（Ｓ３３０）。対象物の種別が路側物であれば（Ｓ３３０：ＹＥＳ）、補正量を、作動基準時間ＴＴＣ＿ｔｈが、対象物の種別が不明である場合よりも小さくなるような値（例えば−０．５秒）に設定することで衝突回避のための制御の作動が遅くなるよう設定し（遅出し）（Ｓ３４０）、Ｓ３７０の処理に移行する。
また、対象物の種別が路側物でなければ（Ｓ３３０：ＮＯ）、グルーピングによって路側連続物が検出されたか否かを判定する（Ｓ３５０）。路側連続物が検出されていれば（Ｓ３５０：ＹＥＳ）、補正量を、対象物の種別が路側連続物でない路側物である場合よりも作動基準時間ＴＴＣ＿ｔｈが小さくなるような値（例えば−０．７５秒）に設定する（かなり遅出し）（Ｓ３６０）。
Ｓ３６０の処理が終了した場合、或いは、Ｓ３５０の処理にて路側連続物が検出されなかった場合（Ｓ３５０：ＮＯ）には、前方にカーブが存在するか否かを判定する（Ｓ３７０）。前方にカーブが存在すれば（Ｓ３７０：ＹＥＳ）、補正量を、作動基準時間ＴＴＣ＿ｔｈが小さくなるような値（例えば−０．５秒）に設定する（Ｓ３８０）。この処理では、Ｓ３２０、Ｓ３４０、またはＳ３６０の処理にて設定された補正値に新たな補正値を積算する方式を採用してもよいし、何れかの補正値（例えば補正値の最大値）を補正値として採用するようにしてもよい。
Ｓ３８０の処理が終了した場合、或いは、Ｓ３７０の処理にて前方にカーブが存在しなかった場合（Ｓ３７０：ＮＯ）には、対象物の種別・カーブの有無による補正量演算処理を終了する。
次に、図２に戻り、作動基準時間ＴＴＣ＿ｔｈを演算する（Ｓ１６０）。この処理での作動基準時間ＴＴＣ＿ｔｈは、例えば車両種別毎に任意に設定されうるが、例えば、運転者がすぐに衝突を回避する操作をしたときに衝突を回避できるかできないかのタイミングに設定される。
続いて、作動基準時間ＴＴＣ＿ｔｈに補正量を適用して補正する（Ｓ１７０）。この処理では、Ｓ１６０の処理で設定された作動基準時間ＴＴＣ＿ｔｈに対して、区分補正量を加算し、新たな作動基準時間ＴＴＣ＿ｔｈを得る。
そして、対象物の挙動や相対速度に基づいて、自車両と対象物とが衝突するまでの時間を表す衝突時間ＴＴＣを演算する（Ｓ２１０）。続いて、衝突時間ＴＴＣと衝突基準時間ＴＴＣ＿ｔｈとを比較する（Ｓ２２０）。
衝突時間ＴＴＣが衝突基準時間ＴＴＣ＿ｔｈ未満であれば（Ｓ２２０：ＮＯ）、ブレーキを作動させる旨の自動ブレーキ作動指令を生成（つまりＲＡＭ１３においてフラグをセット）する（Ｓ２３０）。そして、作動制御処理を実施する（Ｓ２５０）。作動制御処理では、生成された作動指示（フラグ）に基づいて、被制御対象４０に対応する作動指令を被制御対象４０に対して（被制御対象４０が複数の場合にはそれぞれの被制御対象４０に対して）送信する。
また、衝突時間ＴＴＣが衝突基準時間ＴＴＣ＿ｔｈ以上であれば（Ｓ２２０：ＹＥＳ）、自動ブレーキ作動指令を生成しないよう設定し（つまりＲＡＭ１３においてフラグをリセットし）（Ｓ２４０）、前述の作動制御処理を実施する（Ｓ２５０）。
このような処理が終了すると、衝突緩和処理を終了する。
［本実施形態による効果］
以上のように詳述したＰＣＳ１において、衝突緩和コントローラ１０は、自車両の周囲に位置する対象物を検出し、自車両と対象物との位置関係が予め設定された作動条件を満たす際に、自車両が衝突する際の被害を緩和させるための被制御対象４０を作動させる。また、衝突緩和コントローラ１０は、対象物が、車両、歩行者、路側物、を含む種別のうちの何れに該当するか判定し、対象物の種別が路側物である場合、対象物の種別が路側物でない場合と比較して、作動条件を強化（つまり厳しく設定）する。
このようなＰＣＳ１によれば、対象物の種別が路側物である場合に、車両、歩行者、路側物の何れにも該当しない場合よりも作動タイミングが遅くなるよう設定できる。したがって、対象物が路側物である場合に不要な制御が実施されることを抑制しつつ、対象物が路側物以外の場合、必要な制御がより早期に実施されるよう構成できる。なお、作動基準時間ＴＴＣ＿ｔｈを「強化する」とは、被制御対象４０が作動しにくくなるよう作動基準時間ＴＴＣ＿ｔｈを設定することを意味する。
また、上記ＰＣＳ１において、衝突緩和コントローラ１０は、自車両と対象物とが衝突するまでの衝突時間（ＴＴＣ）と、自車両が対象物との衝突を回避する制御を実施すべきタイミングとして予め設定された作動基準時間（ＴＴＣ＿ｔｈ）と、の比較結果に応じて被制御対象４０を作動させるか否かを決定し、対象物の種別が路側物である場合、対象物の種別が路側物でない場合と比較して、作動基準時間をより小さな値に設定する。
このようなＰＣＳ１によれば、作動基準時間を小さな値に設定するという簡素な構成で被制御対象４０の作動を抑制する構成を実現できる。
さらに、上記ＰＣＳ１において、衝突緩和コントローラ１０は、対象物が、車両、歩行者、路側物の何れにも該当しない該当なしであることについても判定し、対象物の種別が路側物である場合、対象物の種別が、該当なしである場合と比較して、作動条件を強化する。
すなわち、対象物の種別が該当なしである場合（例えば種別不明である場合）よりも対象物の種別が路側物であるときのほうが、より被制御対象４０を作動させる必要がないものとして作動条件を強化する。このようなＰＣＳ１によれば、より適切に被制御対象４０を作動させることができる。
また、上記ＰＣＳ１において、衝突緩和コントローラ１０は、対象物が路側物である場合、該路側物が、自車両の進行方向に沿って連続的に物標が認識される路側連続物であるか否かについても判定し、対象物の種別が路側連続物である場合、対象物の種別が路側連続物でない路側物である場合よりも、作動条件を強化する。
すなわち、対象物がガードレールや連続した植木のような路側連続物の場合、この路側連続物に接近して走行することは往々にしてあることであるため、被制御対象４０がより作動しにくくする。このようなＰＣＳ１によれば、実際の走行状況に従ってより適切に被制御対象４０を作動させることができる。
さらに、上記ＰＣＳ１において、衝突緩和コントローラ１０は、自車両が走行する道路の形状を認識し、道路の形状がカーブである場合、作動条件を強化する。
このようなＰＣＳ１によれば、道路の形状がカーブである場合、自車両がガードレール等の路側物の方向に走行することが起こり得るが、この場合には自車両は道路の形状に沿って走行する可能性が高いため、作動条件を強化し、被制御対象４０が作動しにくく設定する。よって、不要な制御を抑制することができる。
［その他の実施形態］
本発明は、上記の実施形態によって何ら限定して解釈されない。また、上記の実施形態の構成の一部を、課題を解決できる限りにおいて省略した態様も本発明の実施形態である。また、上記の複数の実施形態を適宜組み合わせて構成される態様も本発明の実施形態である。また、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される発明の本質を逸脱しない限度において考え得るあらゆる態様も本発明の実施形態である。また、上記の実施形態の説明で用いる符号を特許請求の範囲にも適宜使用しているが、各請求項に係る発明の理解を容易にする目的で使用しており、各請求項に係る発明の技術的範囲を限定する意図ではない。
例えば、上記実施形態では、カメラセンサ３１とレーダセンサ３２とを併用することで対象物の認識精度を向上させる構成としているが、カメラセンサ３１およびレーダセンサ３２の何れか一方を備えた構成であっても本発明の一部を実現することができる。
また、上記実施形態では、作動条件として、作動基準時間ＴＴＣ＿ｔｈを採用し、この作動基準時間ＴＴＣ＿ｔｈを変更したが、作動条件としては、例えば、衝突確率の閾値などを採用し、この衝突確率を変更するようにしてもよい。
このようにしても上記実施形態と同様の効果を享受できる。
［実施形態の構成と本発明の手段との対応関係］
上記実施形態におけるＰＣＳ１は、本発明でいう衝突緩和装置に相当し、上記実施形態における被制御対象４０は、本発明でいう衝突緩和部に相当する。また、上記実施形態における衝突緩和処理のうちのＳ２２０〜Ｓ２５０の処理は、本発明でいう作動制御手段に相当し、上記実施形態におけるＳ１２０、Ｓ１３０の処理は、本発明でいう種別判定手段に相当する。
さらに、上記実施形態におけるＳ１４０の処理は、本発明でいう道路形状認識手段に相当し、上記実施形態におけるＳ１５０の処理は、本発明でいう作動条件変更手段に相当する。
１…ＰＣＳ、１０…衝突緩和コントローラ、１１…ＣＰＵ、１２…ＲＯＭ、１３…ＲＡＭ、３１…カメラセンサ、３２…レーダセンサ、３３…ヨーレートセンサ、３４…車輪速センサ、４０…被制御対象。

Claims (5)

  1. 自車両に搭載され、自車両が衝突する際の被害を緩和させる車両用の衝突緩和装置（１）であって、
    自車両の周囲に位置する対象物を検出し、自車両と前記対象物との位置関係が予め設定された作動条件を満たす際に、自車両が衝突する際の被害を緩和させるための衝突緩和部（４０）を作動させる作動制御手段（Ｓ２２０〜Ｓ２５０）と、
    前記対象物が、車両、歩行者、路側物、を含む種別のうちの何れに該当するか判定する種別判定手段（Ｓ１２０、Ｓ１３０）と、
    前記対象物の種別が路側物である場合、前記対象物の種別が路側物でない場合と比較して、前記作動条件を強化する作動条件変更手段（Ｓ１５０）と、
    を備えたことを特徴とする衝突緩和装置。
  2. 請求項１に記載の衝突緩和装置において、
    前記作動制御手段は、自車両と対象物とが衝突するまでの衝突時間と、自車両が前記対象物との衝突を回避する制御を実施すべきタイミングとして予め設定された作動基準時間と、の比較結果に応じて前記衝突緩和部を作動させるか否かを決定し、
    前記作動条件変更手段は、前記対象物の種別が路側物である場合、前記対象物の種別が路側物でない場合と比較して、前記作動基準時間をより小さな値に設定すること
    を特徴とする衝突緩和装置。
  3. 請求項１または請求項２に記載の衝突緩和装置において、
    前記種別判定手段は、前記対象物が、車両、歩行者、路側物の何れにも該当しない該当なしであることについても判定し、
    前記作動条件変更手段は、前記対象物の種別が路側物である場合、前記対象物の種別が、前記該当なしである場合と比較して、前記作動条件を強化すること
    を特徴とする衝突緩和装置。
  4. 請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の衝突緩和装置において、
    前記種別判定手段は、前記対象物が、自車両の進行方向に沿って連続的に物標が認識される路側連続物であるか否かについても判定し、
    前記作動条件変更手段は、前記対象物の種別が路側連続物である場合、前記対象物の種別が路側連続物でない路側物である場合よりも、前記作動条件を強化すること
    を特徴とする衝突緩和装置。
  5. 請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の衝突緩和装置において、
    自車両が走行する道路の形状を認識する道路形状認識手段（Ｓ１４０）、を備え、
    前記作動条件変更手段は、前記道路の形状がカーブである場合、前記作動条件を強化すること
    を特徴とする衝突緩和装置。
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