JP2015135624A

JP2015135624A - 車両用衝突防止装置

Info

Publication number: JP2015135624A
Application number: JP2014007129A
Authority: JP
Inventors: 和彦山口; Kazuhiko Yamaguchi
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2014-01-17
Filing date: 2014-01-17
Publication date: 2015-07-27

Abstract

【課題】車両と衝突の可能性がある停止物体に対して衝突回避操作の要否を的確に判定することが可能となる車両用衝突防止装置の提供。【解決手段】車両用衝突防止装置は、逐次検知した車両１の車速Ｖを記憶部６に記憶する記憶制御部７と、車両１の進行方向前方の停止物体を検知する停止物体検知部８と、停止物体が車両１と衝突する可能性が高い障害物であるか否かを判定する障害物判定部９と、停止物体が障害物である判定された障害物判定時よりも所定時間Ｔ１前に記憶部６に記憶された第１車速Ｖ１と、障害物判定時に検知された第２車速Ｖ２とを比較し、第２車速Ｖ２が第１車速Ｖ１よりも遅く、且つ第１車速Ｖ１と第２車速Ｖ２との速度差ΔＶが速度差ΔＶｃ未満である場合、車両１と障害物との衝突を回避するための衝突回避操作が必要な状態であると判定する衝突回避判定部１０とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、車両用衝突防止装置に関する。

特開平７−２９１０６３号公報には、停止物距離警報装置が記載されている。この装置では、車両の前方の停止物が車両と衝突の可能性がある範囲（警報すべき範囲）に入っているか否かが判定される。そして、停止物が上記警報すべき範囲に入っていると判定されたときであっても、停止物が、接近する停止物であると判断され、車速が警報許容車速以上であると判断され、車両が非制動中であると判断され、さらにそれらが一定時間以上（例えば０．３秒以上）継続した場合に限ってドライバーに対して警報が発せられる。

特開平７−２９１０６３号公報

上記特許文献１に記載の装置では、停止物が車両との衝突の可能性がある警報すべき範囲に入っていると判定されても、車両が制動中であると判断された場合はドライバーに対して警報を発生させない。しかし、車両が充分に減速していない場合には、運転者がそのまま同じ制動を継続しても停止物との衝突が回避できないおそれが生じる。

そこで本発明は、車両と衝突の可能性がある停止物体に対して、衝突回避操作の要否を的確に判定することが可能な車両用衝突防止装置の提供を目的とする。

上記目的を達成すべく、本発明の車両用衝突防止装置は、車速検知手段と、記憶手段と、記憶制御手段と、停止物体検知手段と、障害物判定手段と、衝突回避判定手段とを備える。車速検知手段は、車両の車速を逐次検知する。記憶制御手段は、車速検知手段が検知した車速を記憶手段に記憶する。停止物体検知手段は、車両の進行方向前方に停止する停止物体を検知する。障害物判定手段は、停止物体検知手段が検知した停止物体が車両と衝突する可能性が高い障害物であるか否かを判定する。衝突回避判定手段は、停止物体が障害物であると障害物判定手段が判定をした障害物判定時よりも前に記憶手段に記憶された所定の第１の車速と、障害物判定時以降に車速検知手段が検知した所定の第２の車速とを比較し、第２の車速が第１の車速よりも遅く、且つ第１の車速と第２の車速との速度差が所定の速度未満である場合、車両と障害物との衝突を回避するための衝突回避操作が必要な状態であると判定する。

上記構成では、車両の進行方向前方に停止する停止物体が障害物であると障害物判定手段によって判定された際、衝突回避判定手段は、障害物判定時よりも前の第１の車速と、障害物判定時以降の第２の車速とを比較する。そして、第２の車速が第１の車速よりも遅く、且つ第１の車速と第２の車速との速度差が所定の速度未満である場合、すなわち、車両が減速中であっても所定の速度差未満の減速である場合は、車両と障害物との衝突を回避するための衝突回避操作が必要な状態であると判定し、反対に所定の速度差以上の減速である場合は、停止物が障害物と判定されても衝突回避操作が不要な状態であると判定する。このように、停止物体が障害物であると判定された際の車両の減速に基づいて衝突回避判定手段が衝突回避操作の要否を判定するので、例えば車両の制動の有無のみに基づいて判定する場合等と比べて、障害物に対する衝突回避操作の要否を的確に判定することが可能となる。

また、第１の車速は、障害物判定時よりも第１の所定時間前に記憶手段に最後に記憶された車速、又は障害物であると判定された停止物体を停止物体検知手段が検知した障害物検知時よりも第２の所定時間前に記憶手段に最後に記憶された車速のいずれかであってもよい。

上記構成では、障害物判定時よりも第１の所定時間前又は障害物検知時よりも第２の所定時間前の車速を第１の車速として、第１の車速と第２の車速との時間間隔が規定される。この結果、例えば障害物が検知された際、衝突回避操作が必要であった場合及び衝突回避操作が不要であった場合に、車両が減速に要した時間及び速度差のデータをそれぞれ実験等によって求め、これらのデータに基づいて第１の所定時間又は第２の所定時間及び所定の速度を予め設定することによって、障害物に対する衝突回避操作の要否をより的確に判定することが可能となる。

本発明の車両用衝突防止装置によれば、車両と衝突の可能性がある停止物体に対して衝突回避操作の要否を的確に判定することが可能となる。

本発明に係わる衝突防止装置を備えた車両の要部を示すブロック図である。車両前方の停止物体と車両との関係を説明するための模式図である。カーブ路の路側体と車両との関係を説明するための模式図である。衝突防止処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の一実施形態を、図面に基づいて説明する。

図１に示すように、本実施形態に係わる車両１は、車速センサ２と、物体検知センサ３と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）４と、警報表示器５とを備える。

車速センサ（車速検知手段）２は、車速Ｖ（ｍ／ｓ）を所定時間毎に逐次検知し、検知した車速ＶをＥＣＵ４へ出力する。

物体検知センサ（停止物体検知手段）３は、図２に示すように車両１の前端部から進行方向前方の所定角度Ωの範囲内に向けてレーザやミリ波等の電磁波を所定時間毎に発信し、その反射波を受信することによって、上記範囲内の物体を検知する。更に、検知した物体と車両１との相対距離Ｌ（ｍ）及び相対速度Ｖｒ（ｍ／ｓ）を検出し、ＥＣＵ４に出力する。

ＥＣＵ４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）とＲＯＭ(Read Only Memory)とＲＡＭ(Random Access Memory)とを備える。ＣＰＵは、ＲＯＭに格納された衝突防止処理プログラムを読み出して衝突防止処理を実行することによって記憶制御部７、停止物体検知部８、障害物判定部９、衝突回避判定部１０、衝突判定部１１、及び衝突回避操作指示部１２として機能する。ＲＡＭは、車速センサ２が検出した車速Ｖの記憶部（記憶手段）６として機能する。またＲＡＭは、物体検知センサ３が検出した相対距離Ｌ及び相対速度Ｖｒの記憶領域、ＣＰＵ演算結果の一時記憶領域及び各種判定基準値の設定領域として機能する。

記憶制御部７は、車速センサ２が検知した車速Ｖを車速が検出された時刻に関連付けて記憶部６に格納する。すなわち、記憶制御部７は記憶制御手段として機能する。

停止物体検知部８は、物体検知センサ３が検知した物体が停止物体であることを検知する。具体的には、例えば物体検知センサ３が検知した検知物体と車両１との相対速度Ｖｒと車速センサ２が検知した車速Ｖとを比較し、Ｖｒ＝−Ｖの関係にある検知物体を停止物体であるとして検知する。すなわち、停止物体検知部８は停止物体検知手段として機能する。

障害物判定部９は、停止物体検知部８によって検知された、車両１の進行方向前方に停止する停止物体が、車両１と衝突する可能性が高い障害物であるか否かを判定する。具体的には、例えば物体検知センサ３によって検知された停止物体と車両との相対距離Ｌを、停止物体との相対速度Ｖｒで除することによって求められる衝突余裕時間ＴＴＣ（Time to Collision）が所定時間Ｔｃ秒（例えば４秒）以下になった場合に上記停止物体が車両１と衝突する可能性が高い障害物であると判定する。すなわち、障害物判定部９は障害物判定手段を構成する。

衝突回避判定部１０は、停止物体が障害物であると障害物判定部９が判定をした障害物判定時よりも所定時間（第１の所定時間）Ｔ１前に記憶部６に最後に記憶された車速である第１車速（所定の第１の車速）Ｖ１と、障害物判定時に車速センサ２が検知した車速である第２車速（所定の第２の車速）Ｖ２とを比較し、第２車速Ｖ２が第１車速Ｖ１よりも遅く、且つ第１車速Ｖ１と第２車速Ｖ２との速度差ΔＶが所定の速度ΔＶｃ未満である場合、車両１と障害物との衝突を回避するための衝突回避操作が必要な状態であると判定する。反対に、速度差ΔＶが所定の速度ΔＶｃ以上である場合、車両１と障害物との衝突を回避するための衝突回避操作が不要な状態であると判定する。また、衝突回避判定部１０は、判定結果を衝突回避操作指示部１２へ出力する。すなわち、衝突回避判定部１０は衝突回避判定手段を構成する。

衝突判定部１１は、物体検知センサ３によって検知された検知物体が停止物体ではない移動物体であると停止物体検知部８によって検知された場合は、検知された移動物体が車両１と衝突の可能性が高い移動物体か否かを判定し、判定結果を衝突回避操作指示部１２へ出力する。具体的には、障害物判定部９と同様に、移動物体と車両１との相対距離Ｌを、移動物体との相対速度Ｖｒで除することによって求められる衝突余裕時間ＴＴＣ（Time to Collision）が所定時間Ｔｃ秒以下になった場合に上記移動物体が車両１と衝突する可能性が高い障害物であると判定する。

衝突回避操作指示部１２は、障害物に対して衝突回避操作が必要な状態であると衝突回避判定部１０が判定した場合、及び検知された移動物が車両１と衝突の可能性が高い移動物体であると衝突判定部１１が判定した場合に警報表示器５に対して警報表示信号を出力する。

警報表示器５は、車室内の例えば図示しないインストルメントパネルに設けられ、衝突回避操作指示部１２からの警報指示信号を受信したとき、警報表示やブザー音の奏鳴などによって運転者に対して減速などの衝突回避操作の実行を促す。

次に、ＥＣＵ４が実行する衝突防止処理について、図４のフローチャートに基づいて説明する。本処理は、所定時間毎に実行される。ＥＣＵ４は先ず、車速センサ２が検知した車速Ｖを取得し、車速Ｖが検知された時刻に関連付けて記憶部６に記憶する（ステップＳ１）。次に物体検知センサ３が検知した検知物体と車両１との相対距離Ｌ及び相対速度Ｖｒを取得する（ステップＳ２）。次に、ＥＣＵ４は、検知物体が停止物体であるか否かを判定する（ステップＳ３）。具体的には、検知物体と車両１との相対速度Ｖｒと車速Ｖとを比較し、Ｖｒ＝−Ｖの関係にある検知物体について停止物体であると判定する。検知物体が停止物体である場合はステップＳ４へ進む。

ステップＳ４では、検知された停止物体が車両１と衝突の可能性が高い障害物であるか否かを判定する。具体的には、検知物体と車両１との相対距離Ｌを相対速度Ｖｒで除することによってＴＴＣを算出し、所定時間Ｔｃと比較する。ＴＴＣがＴｃ以下の場合は、車両１が衝突する可能性が高い障害物であると判定しステップＳ５へ進む。ＴＴＣがＴｃよりも大きい場合は車両１が衝突する可能性が高い障害物ではないと判定し処理を終了する。

ステップＳ５では、停止物体が車両１と衝突する可能性が高い障害物と判定された障害物判定時から所定時間Ｔ１前の時刻に関連付けられている車速Ｖ１を記憶部６から抽出し、車速Ｖ１からステップＳ１で取得した車速Ｖ２を減算して速度差ΔＶを算出する。なお、車両１が所定時間Ｔ１前から減速をしている場合は車速Ｖ１よりも車速Ｖ２の方が遅くなり速度差ΔＶはプラスの車速となり、加速している場合は車速Ｖ１よりも車速Ｖ２の方が速くなり速度差ΔＶはマイナスの車速となる。次に、ＥＣＵ４は、障害物と判定された停止物体に対して、衝突回避操作が必要か否かを判定する（ステップＳ６）。具体的には、ステップＳ５で求めた速度差ΔＶが所定の速度差ΔＶｃ未満である場合は、衝突回避操作が必要と判定し、反対に速度差ΔＶが所定の速度差ΔＶｃ以上である場合は、衝突回避操作が必要ではないと判定する。衝突回避操作が必要と判定した場合はステップＳ８へ進み、衝突回避操作が必要ではないと判定した場合は、処理を終了する。

ステップＳ３において検知物体が停止物体ではない移動物体であると判定された場合はステップＳ７へ進み、検知物体が車両と衝突の可能性が高い移動物体であるか否かを判定する。具体的には、検知物体との相対距離Ｌを相対速度Ｖｒで除することによってＴＴＣを算出し所定時間Ｔｃと比較する。ＴＴＣが所定時間Ｔｃ以下の場合は、車両１が衝突する可能性が高い移動物体であると判定しステップＳ８へ進む。ＴＴＣがＴｃよりも大きい場合は車両１が衝突する可能性が高い移動物体ではないと判定し処理を終了する。

上記のように、検知物体が衝突の可能性が高い停止物体であり、且つ車両の減速が所定の速度差未満である（ステップＳ６の判定がＹＥＳ）場合、又は検知物体が衝突の可能性が高い移動物体である（ステップＳ７の判定がＹＥＳ）場合はステップＳ８へ進み、ステップＳ８では、警報表示器５によって警報表示やブザー音の奏鳴を行い運転者に対して車両１の減速などの衝突回避操作の実行を促す。

本実施形態では、図２に示すように車両１の進行方向前方に物体が検知され、検知物体Ｐが停止物体であって車両１と衝突の可能性が高い障害物であると障害物判定部９によって判定された際、衝突回避判定部１０は、障害物判定時の第２車速Ｖ２が、障害物判定時よりも所定時間Ｔ１前の第１車速Ｖ１よりも遅く、且つ第１車速Ｖ１と第２車速Ｖ２との速度差ΔＶが所定の速度差ΔＶｃ未満である場合、すなわち、車両１が減速中であっても所定の速度差ΔＶｃ未満の減速である場合は、車両１と障害物との衝突を回避するための衝突回避操作が必要な状態であると判定し、反対に所定の速度差ΔＶｃ以上の減速である場合は、停止物体Ｐが障害物と判定されても衝突回避操作が必要な状態ではないと判定する。このように、停止物体Ｐが障害物であると判定された際の車両の減速に基づいて衝突回避判定部１０が衝突回避操作の要否を判定するので、例えば車両の制動の有無のみに基づいて判定する場合等と比べて、障害物に対する衝突回避操作の要否を的確に判定することが可能となる。このため、障害物に対する不要な警報の発生が抑制され、運転者が感じる違和感が低減する。また、警報の発生に対応した不要なブレーキ操作が減少し、不要なブレーキ操作に起因する追突事故等の発生の可能性が低下する。

また、図３に示すように車両１が前方のカーブ路に進入する際は、車両１前方のカーブ路の路側に設置されているガードレールや表示板など車両１の走行には障害とならない路側体のような停止物体Ｑが物体検知センサ３によって検知され、車両１が停止物体Ｑに接近すると、停止物体Ｑが車両１と衝突の可能性がある障害物であると判定される可能性が高くなる。この点に関して、本実施形態では、停止物体Ｑが障害物と判定された場合であっても、障害物判定時から所定時間Ｔ１前の第１車速Ｖ１よりも障害物判定時の第２車速Ｖ２の方が所定の速度差ΔＶｃ以上の減速をしている場合は、衝突回避操作が必要ではない状態であると判定される。車両１がカーブ路を走行する場合、カーブ路に進入するまでに運転者が安全走行に必要な減速操作を実行し、減速が所定の速度差ΔＶｃ以上である場合には停止物体Ｑが障害物として検知されても衝突回避操作が必要な状態ではないと判定される。このため、カーブ路の路側体のような車両１の走行には障害とならない停止物体Ｑに対する不要な警報の発生が抑制され、運転者が感じる違和感が低減し、不要なブレーキ操作に起因する追突事故等の発生の可能性が低下する。

また、障害物に対する衝突回避操作の要否は、障害物判定時よりも所定時間Ｔ１前の第１車速Ｖ１と障害物判定時の第２車速Ｖ２との速度差ΔＶに基づいて判定される。この結果、例えば障害物が検知された際、衝突回避操作が必要であった場合及び衝突回避操作が不要であった場合に、車両が減速に要した時間及び速度差のデータをそれぞれ実験等によって求め、これらのデータに基づいて所定時間Ｔ１及び所定の速度差ΔＶｃを予め設定することによって、障害物に対する衝突回避操作の要否をより的確に判定することが可能となる。

なお、本実施形態では、車両１の衝突回避操作が必要な場合に、警報表示器５による警報表示等によって運転者に衝突回避操作の実行を促したが、例えば車両１のブレーキ装置を強制的に作動させて衝突を回避してもよい。

また、検知された停止物体が車両１と衝突する可能性が高い障害物か否かの判定は衝突余裕時間ＴＴＣに基づくものに限定されず、例えば車両１と停止物体との相対距離が所定の閾値を下回った場合、車両１が停止物体に接近する相対速度が所定の閾値を上回った場合、あるいは車両１と停止物体との相対距離が所定の閾値を下回り、且つ車両１が停止物体に接近する相対速度が所定の閾値を上回った場合等であってもよい。

また、本実施形態では、障害物判定時よりも所定時間（第１の所定時間）Ｔ１前に記憶部６に最後に記憶された車速Ｖを第１車速Ｖ１としたが、障害物と判定された停止物体が検知された障害物検知時よりも所定時間（第２の所定時間）Ｔ２前に記憶部６に最後に記憶された車速Ｖを第１車速Ｖ１としてもよい。

また、本実施形態では、障害物判定時の車速を第２車速Ｖ２としたが、第２車速Ｖ２は障害物判定時以降の車速Ｖであれば、例えば衝突回避操作の要否判定時の車速等であってもよい。

また、本実施形態では、衝突回避操作判定の処理と衝突回避操作の処理とを１つのＥＣＵ４が実行しているが、衝突回避判定の処理と衝突回避操作の処理とを異なる別のユニットとして構成してもよい。この場合、例えばＡＥＢＳ（衝突防止システム）やＣＭＳ（衝突被害軽減システム）等の衝突回避操作を実行する装置を備えた既存の車両に対しては、衝突回避判定の処理を実行するユニットを追加して設置すればよく、このような既存の車両に対して本発明を容易に適用し、検知された停止物体に対する不要な衝突回避操作を抑制することができる。

以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、この実施形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、この実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論である。

１車両
２車速センサ（車速検知手段）
３物体検知センサ（停止物体検知手段）
４ＥＣＵ
６記憶部（記憶手段）
７記憶制御部（記憶制御手段）
８停止物体検知部（停止物体検知手段）
９障害物判定部（障害物判定手段）
１０衝突回避判定部（衝突回避判定手段）

Claims

車両の車速を逐次検知する車速検知手段と、
記憶手段と、
前記車速検知手段が検知した前記車速を前記記憶手段に記憶する記憶制御手段と、
前記車両の進行方向前方に停止する停止物体を検知する停止物体検知手段と、
前記停止物体検知手段が検知した前記停止物体が前記車両と衝突する可能性が高い障害物であるか否かを判定する障害物判定手段と、
前記停止物体が前記障害物であると前記障害物判定手段が判定をした障害物判定時よりも前に前記記憶手段に記憶された所定の第１の車速と、前記障害物判定時以降に前記車速検知手段が検知した所定の第２の車速とを比較し、前記第２の車速が前記第１の車速よりも遅く、且つ前記第１の車速と前記第２の車速との速度差が所定の速度未満である場合、前記車両と前記障害物との衝突を回避するための衝突回避操作が必要な状態であると判定する衝突回避判定手段と、を備えた
ことを特徴とする車両用衝突防止装置。
請求項１に記載の車両用衝突防止装置であって、
前記第１の車速は、前記障害物判定時よりも第１の所定時間前に前記記憶手段に最後に記憶された車速、又は前記障害物であると判定された前記停止物体を前記停止物体検知手段が検知した障害物検知時よりも第２の所定時間前に前記記憶手段に最後に記憶された車速のいずれかである
ことを特徴とする車両用衝突防止装置。