JP2016164031A - 車両の衝突回避装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両が障害物の近傍を通過する際、障害物回避及び車両減速の誤作動を防止する車両の衝突回避装置を提供する。
【解決手段】車両の衝突回避装置は、車両の進行方向の障害物を検知する検知手段と、前記車両の進行方向に沿った前記障害物の長さまたは高さを算出する算出手段と、前記障害物が入った場合、前記車両が衝突回避動作または緊急ブレーキ動作を行う作動範囲であって、前記作動範囲を前記障害物の長さまたは高さに応じて設定する作動範囲設定手段と、を具備する構成を採る。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の衝突回避装置に関する。

車両の安全性向上のため、車両前方の障害物を検知し、車両に障害物を回避させる技術が検討されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１には、車両前方の障害物と、自車両の走行している左右両側の車線の車線境界線との距離が自車両の幅以下である方向への障害物回避を禁止し、自車両の幅より大きい方向への障害物回避を許可し、自車両が車線境界線を跨いで走行しているときには、横方向への障害物回避を許可し、横方向への障害物回避が禁止された場合には車両を減速させる車両の障害物回避装置が開示されている。

特開２０１３−１０００６４号公報

しかしながら、特許文献１に開示の技術では、ゲートなどの障害物が車両の進路の両側に近接して存在する場合、車両が障害物の近傍を通過可能であっても、誤って障害物回避を行ったり、誤って車両を減速させたりする可能性がある。また、逆に、運転者が恐怖を感じるほど、長い壁などの障害物が車両に近接しているにもかかわらず、障害物回避及び車両減速が行われない可能性がある。

本発明の目的は、車両が障害物の近傍を通過する際、障害物回避及び車両減速の誤作動を防止する車両の衝突回避装置を提供することである。

本発明の一態様に係る車両の衝突回避装置は、車両の進行方向の障害物を検知する検知手段と、前記車両の進行方向に沿った前記障害物の長さまたは高さを算出する算出手段と、前記障害物が入った場合、前記車両が衝突回避動作または緊急ブレーキ動作を行う作動範囲であって、前記作動範囲を前記障害物の長さまたは高さに応じて設定する作動範囲設定手段と、を具備する構成を採る。

本発明によれば、車両が障害物の近傍を通過する際、障害物回避及び車両減速の誤作動を防止することができる。

本発明の実施の形態１に係る車両の衝突回避装置の構成を示すブロック図 ＡＥＢ作動範囲を説明するための図 図１に示した車両の衝突回避装置の動作手順を示すフロー図 車両の衝突回避装置が一定値以下の長さの障害物を検知した場合を示す図 車両の衝突回避装置が一定値を超える長さの障害物を検知した場合を示す図 車両の衝突回避装置が検知範囲外まで続く障害物を検知した場合を示す図 車両が検知範囲を超える長さの障害物の近傍を通過している場合を示す図 車両の衝突回避装置が側面に凸部がある障害物を検知した場合を示す図 車両の衝突回避装置が側面に凹部がある障害物を検知した場合を示す図 車両の衝突回避装置が車両の進行方向に対して、斜めに位置する障害物を検知した場合を示す図 車両の衝突回避装置が車両の進行方向に対して、斜めに位置する障害物を検知した場合を示す図 車両が舵角を切った状態で、車両の衝突回避装置が障害物を検知した場合を示す図 車両の衝突回避装置が複数並んだ障害物を検知した場合を示す図 本発明の実施の形態２に係る車両の衝突回避装置の構成を示すブロック図 図１４に示した車両の衝突回避装置の動作手順を示すフロー図 ＡＥＢ作動範囲を説明するための図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。ただし、実施の形態において、同一機能を有する構成には、同一符号を付し、重複する説明は省略する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る車両の衝突回避装置１の構成を示すブロック図である。以下、車両の衝突回避装置１の構成について説明する。

第１障害物センサ１１は、車両に搭載されたカメラ、レーザーレーダまたはミリ波レーダであり、車両前方をセンシングし、センシング情報をＡＥＢ（Automatic Emergency Braking）作動範囲判定部１２の障害物判定部２１に出力する。

ＡＥＢ作動範囲判定部１２は、障害物判定部２１、長さ算出部２２、長さ補正部２３及びＡＥＢ作動範囲設定部２４を備える。

障害物判定部２１は、第１障害物センサ１１から出力されたセンシング情報に基づいて、車両の進行方向における障害物の有無を判定し、判定結果を長さ算出部２２に出力する。なお、第１障害物センサ１１及び障害物判定部２１は、検知手段として機能する。

長さ算出部２２は、障害物判定部２１から出力された判定結果に基づいて、障害物の長さを算出する。障害物の長さの算出は、第１障害物センサ１１がカメラの場合には、画像情報に基づいたパターン認識技術を用いた既存の技術によって行われる。また、第１障害物センサ１１がレーザーレーダまたはミリ波レーダの場合には、障害物の表面で反射されたレーザー光またはミリ波に基づいて、既存の技術によって障害物の長さが算出される。算出された障害物の長さは長さ補正部２３に出力される。

長さ補正部２３は、障害物が複数ある場合、障害物に切れ目がある場合、図示せぬ舵角センサから出力された舵角情報が、車両が舵角を切っていることを示す場合など、長さ算出部２２から出力された障害物の長さを補正し、補正した長さをＡＥＢ作動範囲設定部２４に出力する。

ＡＥＢ作動範囲設定部２４は、長さ補正部２３から出力された障害物の長さ、図示せぬ舵角センサから出力された舵角情報、及び、図示せぬ速度センサから出力された速度情報に基づいて、ＡＥＢの作動範囲を設定する。ＡＥＢ作動範囲は、その範囲内に障害物が入った場合、ＡＥＢを動作させる領域である。ＡＥＢ作動範囲設定部２４は、具体的には、障害物の長さが一定値以下である場合には、図２（ａ）の網掛け領域が示すように、ＡＥＢの作動範囲を基準の作動範囲（ＡＥＢ基準作動範囲）より狭め、障害物の長さが一定値を超える場合には、図２（ｂ）の網掛け領域が示すように、ＡＥＢの作動範囲をＡＥＢ基準作動範囲より広げて設定する。なお、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、車両右端を通り、前方に延伸した仮想線と、ＡＥＢ作動範囲の右端を通る後方に延伸した仮想線とのなす距離を作動距離という。車両左端にも同様に作動距離が設けられている。また、ＡＥＢ作動範囲設定部２４は、車速に応じた長さ分車両から離れた位置にＡＥＢ作動範囲を設定する。例えば、車速が遅い場合には、車両から近い位置に設定し、車速が速い場合には、車両から遠い位置に設定する。さらに、ＡＥＢ作動範囲設定部２４は、舵角に応じて車両の左右方向にずらしてＡＥＢ作動範囲を設定する。設定されたＡＥＢ作動範囲は動作判定部１４に出力される。

再度、図１を参照する。第２障害物センサ１３は、車両に搭載されたソナー、カメラ、レーザーレーダまたはミリ波レーダであり、車両前方をセンシングし、センシング情報を動作判定部１４に出力する。なお、第２障害物センサ１３は、第１障害物センサ１１と共用であってもよい。

動作判定部１４は、第２障害物センサ１３から出力されたセンシング情報に基づいて、障害物がＡＥＢ作動範囲設定部２４から出力されたＡＥＢ作動範囲内にあるか否かを判定し、障害物がＡＥＢ作動範囲内にある場合には、ブレーキ制御部１５にＡＥＢ動作を指示する。なお、動作判定部１４は、障害物がＡＥＢ作動範囲内にない場合には、何もしない。

ブレーキ制御部１５は、動作判定部１４から出力されたＡＥＢ動作の指示に従って、ブレーキ信号を生成し、生成したブレーキ信号を図示せぬブレーキに出力する。

次に、上述した車両の衝突回避装置１の動作手順について図３を用いて説明する。図３は、図１に示した車両の衝突回避装置１の動作手順を示すフロー図である。

ステップＳ０１において、障害物判定部２１は、第１障害物センサ１１から出力されたセンシング情報に基づいて、障害物を検知したか否かを判定する。障害物を検知した場合には（ステップＳ０１：ＹＥＳ）、ステップＳ０２に移行し、障害物を検知していない場合には（ステップＳ０１：ＮＯ）、障害物を検知するまでステップＳ０１の判定を繰り返す。

ステップＳ０２において、障害物判定部２１は、ステップＳ０１において検知した障害物が複数あるか否かを判定する。障害物が複数ある場合には（ステップＳ０２：ＹＥＳ）、ステップＳ０３に移行し、障害物が複数ない場合には（ステップＳ０２：ＮＯ）、ステップＳ０５に移行する。

ステップＳ０３において、障害物判定部２１は、ステップＳ０２において判定された複数の障害物の間隔が一定距離内にあるか否かを判定する。複数の障害物が一定の距離内にある場合には（ステップＳ０３：ＹＥＳ）、ステップＳ０４に移行し、複数の障害物が一定の距離内にない場合には（ステップＳ０３：ＮＯ）、ステップＳ０５に移行する。

ステップＳ０４において、障害物判定部２１は、一定の距離内にある複数の障害物を１個の障害物として判断し、ステップＳ０５において、長さ補正部２３は、直前に検知された障害物とは切れ目があるか否かを判定する。直前の障害物と切れ目がある場合（ステップＳ０５：ＹＥＳ）、ステップＳ０６において、長さ補正部２３は、直前の障害物の長さに車両の移動量分の長さを合算する。一方、直前の障害物と切れ目がない場合（ステップＳ０５：ＮＯ）、ステップＳ０７に移行する。

ステップＳ０７において、長さ補正部２３は、障害物に切れ目があるか否かを判定する。障害物に切れ目がある場合には（ステップＳ０７：ＹＥＳ）、ステップＳ０８に移行し、障害物に切れ目がない場合には（ステップＳ０７：ＮＯ）、ステップＳ０９に移行する。

ステップＳ０８において、長さ補正部２３は、切れ目の前後の障害物を１個の障害物と判断し、障害物の長さを合算する。

ステップＳ０９において、長さ補正部２３は、障害物の長さを補正し、ステップＳ１０において、ＡＥＢ作動範囲設定部２４は、障害物の長さが一定値以下であるか否かを判定する。障害物の長さが一定値以下である場合には（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、ステップＳ１１において、ＡＥＢの作動範囲を狭める。一方、障害物の長さが一定値以下ではない場合には（ステップＳ１０：ＮＯ）、ステップＳ１２において、ＡＥＢの作動範囲を広げる。ただし、ステップＳ１０において、障害物の長さが判定不能であった場合には、ＡＥＢの作動範囲を変えずにステップＳ１３に移行する。

ステップＳ１３において、動作判定部１４は、障害物がＡＥＢの作動範囲内であるか否かを判定する。障害物がＡＥＢの作動範囲内にある場合には（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、ステップＳ１４において、ブレーキ制御部１５がＡＥＢ動作を指示する。一方、障害物がＡＥＢの作動範囲内にない場合には（ステップＳ１３：ＮＯ）、ステップＳ０１に戻る。

以下、障害物の様々な態様について、図４〜図１３を用いて説明する。図４〜図１３において、半円で示した範囲が第１障害物センサ１１の検知範囲であり、網掛けで示した領域が障害物である。

図４は、車両の衝突回避装置１が一定値以下の長さの障害物を検知した場合を示す。この場合には、障害物の長さが一定値以下であるため、車両の衝突回避装置１によってＡＥＢ作動範囲は狭められる。その結果、障害物がそのＡＥＢ作動範囲に入らなければ、車両の衝突回避装置１はＡＥＢを動作させずに、車両は障害物の近傍を通過する。ここでは、例えば、障害物の長さが３ｍ以下または高さ３０ｃｍ以下の場合には、作動距離を１５ｃｍとする。

図５は、車両の衝突回避装置１が一定値を超える長さの障害物を検知した場合を示す。この場合には、障害物の長さが一定値を超えるため、車両の衝突回避装置１によってＡＥＢ作動範囲は広げられる。その結果、障害物がそのＡＥＢ作動範囲に入れば、車両の衝突回避装置１はＡＥＢを動作させ、車両は停止する。これにより、車両と障害物との間に人が乗降できる程度の幅をあけたり、車両が障害物の近傍を通過する際、障害物への接触を回避したりできる。ここでは、例えば、障害物の長さが３ｍを超えるか、または高さが３０ｃｍを超える場合には、作動距離を３０ｃｍとする。

図６は、車両の衝突回避装置１が検知範囲外まで続く障害物を検知した場合を示す。この場合には、車両の衝突回避装置１は検知範囲内の障害物の長さに基づいて、ＡＥＢ動作判定を行う。

図７は、車両が検知範囲を超える長さの障害物の近傍を通過している場合を示す。この場合、車両の衝突回避装置１は、過去の検知結果を参照して、障害物の長さを算出し、算出した障害物の長さに基づいて、ＡＥＢ動作判定を行う。

図８は、車両の衝突回避装置１が側面に凸部がある障害物を検知した場合を示す。また、図９は、車両の衝突回避装置１が側面に凹部がある障害物を検知した場合を示す。これらの場合、連続して一定値を超える長さがある場合には、車両の衝突回避装置１は１つの障害物として認識する。なお、凸部または凹部に隠れて検知できない領域（死角）の扱いとしては、死角の直後にも障害物がある場合は、手前の障害物と繋がっていると判断し、死角の直後に障害物がない場合は、障害物が途切れていると判断する。

図１０及び図１１は、車両の衝突回避装置１が車両の進行方向に対して、斜めに位置する障害物を検知した場合を示す。この場合、車両の衝突回避装置１は、車両の進行方向における最も長い長さを障害物の長さとする。

図１２は、車両が舵角を切った状態で、車両の衝突回避装置１が障害物を検知した場合を示す。この場合、車両の衝突回避装置１は、舵角を考慮して障害物の長さ及び作動距離を算出し、ＡＥＢ動作判定を行う。図１２では、舵角によって形成される円の同心円において、長方形状の障害物の車両側の頂点と、車両側の頂点と対角をなす頂点から伸びる直線が同心円と交わる点との長さを障害物の長さとする。

図１３は、車両の衝突回避装置１が複数並んだ障害物を検知した場合を示す。この場合、車両の衝突回避装置１は、障害物の間隔が一定値（例えば、３ｍ）以下であれば、それらを１つの障害物として扱う。

このように、実施の形態１によれば、車両前方の障害物を検知し、車両の進行方向に沿った障害物の長さが一定値以下である場合には、ＡＥＢの作動範囲を狭めることにより、長さの短いゲート脇を通過する際など、ＡＥＢの動作を抑制し、障害物の長さが一定値を超える場合には、ＡＥＢの作動範囲を広げることにより、車両と障害物との間に人が乗降できる程度の幅をあけたり、車両が障害物の近傍を通過する際、障害物への接触を回避したりできる。この結果、車両が障害物の近傍を通過する際、障害物回避及び車両減速の誤作動を防止することができる。

（実施の形態２）
図１４は、本発明の実施の形態２に係る車両の衝突回避装置１の内部構成を示すブロック図である。図１４において、図１と異なる点は、長さ算出部２２を高さ算出部３１に変更し、長さ補正部２３を高さ補正部３２に変更し、ＡＥＢ作動範囲設定部２４をＡＥＢ作動範囲設定部３３に変更した点である。

高さ算出部３１は、障害物判定部２１から出力された判定結果に基づいて、障害物の高さを算出する。障害物の高さの算出は、第１障害物センサ１１がカメラの場合には、画像情報に基づいたパターン認識技術を用いた既存の技術によって行われる。また、第１障害物センサ１１がレーザーレーダまたはミリ波レーダの場合には、障害物の表面で反射されたレーザー光またはミリ波に基づいて、既存の技術によって障害物の高さが算出される。算出された障害物の高さは高さ補正部３２に出力される。

高さ補正部３２は、障害物に切れ目がある場合など、高さ算出部３１から出力された障害物の高さを補正し、補正した高さをＡＥＢ作動範囲設定部３３に出力する。

ＡＥＢ作動範囲設定部３３は、高さ補正部３２から出力された障害物の高さ、図示せぬ舵角センサから出力された舵角情報、及び、図示せぬ速度センサから出力された速度情報に基づいて、ＡＥＢの作動範囲を設定する。具体的には、ＡＥＢ作動範囲設定部３３は、障害物の高さが一定値以下である場合には、ＡＥＢの作動範囲を狭め、障害物の長さが一定値を超える場合には、ＡＥＢの作動範囲を広げて設定する。また、ＡＥＢ作動範囲設定部３３は、車速に応じた長さ分車両から離れた位置にＡＥＢ作動範囲を設定する。例えば、車速が遅い場合には、車両から近い位置に設定し、車速が速い場合には、車両から遠い位置に設定する。さらに、ＡＥＢ作動範囲設定部３３は、舵角に応じて車両の左右方向にずらしてＡＥＢ作動範囲を設定する。設定されたＡＥＢ作動範囲は動作判定部１４に出力される。

図１５は、図１４に示した車両の衝突回避装置１の動作手順を示すフロー図である。ただし、図１５において、図３と共通する部分には、図３と同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

ステップＳ４１において、高さ補正部３２は、切れ目の上下の障害物を１個の障害物と判断し、障害物の長さを合算する。

ステップＳ４２において、ＡＥＢ作動範囲設定部３３は、障害物の高さが一定値以下であるか否かを判定する。障害物の高さが一定値以下である場合には（ステップＳ４２：ＹＥＳ）、ステップＳ１１において、ＡＥＢの作動範囲を狭める。一方、障害物の高さが一定値以下ではない場合には（ステップＳ４２：ＮＯ）、ステップＳ１２において、ＡＥＢの作動範囲を広げる。

このように、車両前方の障害物を検知し、車両の進行方向に沿った障害物の高さが一定値以下である場合には、ＡＥＢの作動範囲を狭めることにより、高さの低い縁石などの近傍を通過する際は、ＡＥＢの動作を抑制し、障害物の高さが一定値を超える場合には、ＡＥＢの作動範囲を広げることにより、車両と障害物との間に人が乗降できる程度の幅をあけたり、車両が障害物の近傍を通過する際、障害物への接触を回避したりできる。

なお、実施の形態２は、上述した実施の形態１と組み合わせて実施されてもよい。

また、上記各実施の形態において、ＡＥＢ作動範囲は、図２に示した長方形状の範囲で示したが、本発明はこれに限らず、図１６に示すように、前方が円弧状を描くようなＡＥＢ作動範囲であってもよい。

また、上記各実施の形態において、障害物がＡＥＢ作動範囲にある場合、ＡＥＢ動作、すなわち、緊急ブレーキ動作を行うものとして説明したが、本発明はこれに限らず、車両は衝突回避動作を行ってもよい。

また、上記各実施の形態において、ＡＥＢの作動範囲をＡＥＢ基準作動範囲に対して狭めたり広げたりするものとして説明したが、本発明はこれに限らず、ＡＥＢ基準作動範囲より狭いＡＥＢ作動範囲と広い作動範囲を予め設定し、これらを切り替えて用いてもよい。

本発明にかかる車両の衝突回避装置は、車両が障害物の近傍を通過する際、障害物回避及び車両減速の誤作動を防止するのに有用である。

１ 車両の衝突回避装置
１１ 第１障害物センサ
１２ ＡＥＢ作動範囲判定部
１３ 第２障害物センサ
１４ 動作判定部
１５ ブレーキ制御部
２１ 障害物判定部
２２ 長さ算出部
２３ 長さ補正部
２４、３３ ＡＥＢ作動範囲設定部
３１ 高さ算出部
３２ 高さ補正部

Claims (6)

1. 車両の進行方向の障害物を検知する検知手段と、
   前記車両の進行方向に沿った前記障害物の長さまたは高さを算出する算出手段と、
   前記障害物が入った場合、前記車両が衝突回避動作または緊急ブレーキ動作を行う作動範囲であって、前記作動範囲を前記障害物の長さまたは高さに応じて設定する作動範囲設定手段と、
   を具備する車両の衝突回避装置。
2. 前記作動範囲設定手段は、前記障害物の長さまたは高さが一定値以下の場合、前記作動範囲を狭め、前記障害物の長さまたは高さが一定値を超える場合、前記作動範囲を広げて設定する、
   請求項１に記載の車両の衝突回避装置。
3. 前記作動範囲設定手段は、前記車両の車速に応じた長さ分、前記車両から離れた位置に前記作動範囲を設定する、
   請求項１または請求項２に記載の車両の衝突回避装置。
4. 前記作動範囲設定手段は、前記車両の舵角に応じて、前記車両の左右方向にずらして前記作動範囲を設定する、
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の車両の衝突回避装置。
5. 前記検知手段は、複数の障害物があり、複数の障害物の間隔が一定距離内にある場合、複数の障害物を１個の障害物と判断する障害物判定手段をさらに備える、
   請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の車両の衝突回避装置。
6. 前記障害物に切れ目がある場合、切れ目の前後の障害物を１個の障害物と判断し、障害物の長さを合算する長さ補正部をさらに備える、
   請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の車両の衝突回避装置。

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