JP2016215752A - 衝突回避装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】自車と自車の周囲の物体との衝突可能性を極力低減する技術を提供する。【解決手段】本発明の衝突回避装置は、物体認識手段（Ｓ４００、Ｓ４０４）と、衝突判定手段（Ｓ４００）と、報知手段（Ｓ４１４）と、を備えている。物体認識手段（Ｓ４００、Ｓ４０４）は自車の周囲の物体を認識する。衝突判定手段（Ｓ４００）は、物体認識手段（Ｓ４００、Ｓ４０４）が認識する物体と自車との衝突可能性を判定する。報知手段（Ｓ４１４）は、物体が自車と衝突する可能性のある対象物体であると衝突判定手段（Ｓ４００）が判定すると、自車の移動方向を自車の外部に報知する。【選択図】図２

Description

本発明は、自車の周囲の物体との衝突を回避する技術に関する。
自車の周囲の物体との衝突を回避する場合、制動力だけでは回避できないと判断すると、例えば、特許文献１に開示されているように、４輪の駆動力を自動的に適切に配分する衝突回避制御を行い、回避走行するときの回頭性を向上させる技術が公知である。
特開２００２−２７４３４４号公報
自車と衝突する可能性のある周囲の物体が他車の場合、手動または自車と同様に衝突回避制御により自車との衝突を回避しようとして、他車が自車と同じ方向に向かって回避する可能性がある。この場合、自車が衝突回避制御を行っても衝突可能性を低減できないことがある。
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、自車と自車の周囲の物体との衝突可能性を極力低減する技術を提供することを目的とする。
本発明の衝突回避装置は、物体認識手段と、衝突判定手段と、報知手段と、を備えている。
物体認識手段は自車の周囲の物体を認識する。衝突判定手段は、物体認識手段が認識する物体と自車との衝突可能性を判定する。報知手段は、物体が自車と衝突する可能性のある対象物体であると衝突判定手段が判定すると、自車の移動方向を自車の外部に報知する。
この構成によれば、自車と自車周囲の物体との衝突可能性がある場合、自車の移動方向を自車の外部に報知するので、自車の移動方向を周囲の物体が取得することができる。これにより、自車の周囲の物体が車両等の移動物体である場合、自車の周囲の物体は、取得した自車の移動方向に基づいて手動または自動で回避走行をすることができる。これにより、自車と自車の周囲の物体との衝突可能性を極力低減できる。
尚、特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
本実施形態による衝突回避システムを示すブロック図。 衝突回避制御処理を示すフローチャート。
以下、本発明が適用された実施形態を図に基づいて説明する。
［１．構成］
図１に示すプリクラッシュセーフティシステム（ＰＣＳ）２は、車両に搭載され、自車が自車の周囲の物体に衝突する可能性がある場合、自車と物体との衝突を回避するためにブレーキやステアリングの作動等を制御することにより、衝突を回避するか、衝突しても被害を緩和させるシステムである。
ＰＣＳ２は、衝突回避装置１０と各種センサと各種の制御対象とを備えている。衝突回避装置１０は、物体認識部１２と回避走行制御部１４と報知制御部１６と車両走行制御部１８とを備えている。物体認識部１２と回避走行制御部１４と報知制御部１６と車両走行制御部１８とは、それぞれ、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えた周知のマイクロコンピュータにより主に構成されている。
物体認識部１２は、各種センサとして、カメラ２０とミリ波レーダ２２とレーザレーダ２４とソナー２６と位置検出センサ２８とが検出する自車の周囲の物体の情報を取得する。
物体認識部１２は、カメラ２０が撮像する画像データに基づいて画像中の物体について、種類、形状、自車との距離、移動速度、自車に対する物体の移動方向等を認識する。物体認識部１２は、物体を、例えば、車両、歩行者、車両および歩行者以外の種類に分類する。
また、物体認識部１２は、カメラ２０が撮像する画像データに基づいて、自車の周囲の物体のうち自車と衝突する可能性のある対象物体として例えば他車から、ヘッドライトおよびウインカの少なくとも一方を使用した光信号に基づいて、対象物体の移動方向と、対象物体が移動方向を変更するときの変更速度とを認識する。
他車の移動方向は、他車のヘッドライトおよびウインカの少なくとも一方の左右いずれか一方側を点灯または点滅することにより報知される。また、例えば、他車が自車との衝突を回避するために移動方向を変更するときの変更速度は、例えば、他車のヘッドライトおよびウインカの少なくとも一方の点滅速度に応じて報知される。移動方向の変更速度が速いほど、点滅速度は速くなる。
物体認識部１２は、ミリ波レーダ２２、レーザレーダ２４およびソナー２６が受信する反射波に基づいて、自車の周囲の物体について、自車との距離、自車に対する相対速度等を認識する。
また、物体認識部１２は、位置検出センサ２８から自車位置を取得する。位置検出センサ２８は、測位衛星の測位信号として、例えば、ＧＰＳ衛星のＧＰＳ信号を受信して自車位置を検出するセンサである。
回避走行制御部１４は、各種センサとして、位置検出センサ２８と４輪車輪速センサ３０と操舵角センサ３２と前後Ｇセンサ３４と左右Ｇセンサ３６とヨーレートセンサ３８とから、自車の走行情報を取得する。
４輪車輪速センサ３０は自車の４輪のそれぞれの回転速度を検出する。操舵角センサ３２は、自車のステアリングの操舵角度を検出する。前後Ｇセンサ３４は自車の前後方向の加速度を検出する。左右Ｇセンサ３６は自車の左右方向の加速度を検出する。ヨーレートセンサ３８は、自車の旋回角速度を検出する。
回避走行制御部１４は、位置検出センサ２８と４輪車輪速センサ３０と操舵角センサ３２と前後Ｇセンサ３４と左右Ｇセンサ３６とヨーレートセンサ３８とから取得する自車の走行情報と、物体認識部１２から取得する自車の周囲の物体の認識情報と、後述する報知制御部１６から取得する自車の周囲の物体の位置と移動方向と移動方向の変更速度とに基づいて、自車の周囲の物体の自車との衝突可能性を判定する。
回避走行制御部１４は、自車と自車の周囲の物体との衝突可能性がある場合、自車と衝突する可能性のある対象物体との衝突を回避する回避走行制御を実行する。
報知制御部１６は、回避走行制御部１４が対象物体との衝突を回避する回避走行制御を実行するときの自車の回避方向を自車の移動方向として、制御対象であるヘッドライト４０およびウインカ４２の少なくとも一方を使用した光信号により自車の外部に報知する。
報知制御部１６は、自車のヘッドライト４０およびウインカ４２の少なくとも一方の左右いずれか一方側を点灯または点滅することにより自車の移動方向を報知する。対象物体との衝突を回避する場合には、自車のヘッドライト４０およびウインカ４２の少なくとも一方の回避方向側を点灯または点滅することにより自車の移動方向を報知する。
また、報知制御部１６は、自車が他車との衝突を回避するために移動方向を回避方向に変更するときの変更速度を、例えば、ヘッドライト４０およびウインカ４２の少なくとも一方の点滅速度に応じて報知する。
また、報知制御部１６は、制御対象である通信装置４４を使用して、自車の移動方向および移動方向の変更速度を回避走行制御部１４から取得して自車の外部に送信して報知する。
通信装置４４は、例えば、車車間通信を行う装置である。報知制御部１６は、位置検出センサ２８が検出する自車位置を回避走行制御部１４を介して取得し、通信装置４４を使用して自車の移動方向と一緒に自車の外部に送信して報知してもよい。
自車の周囲の物体が車車間通信を行う通信装置を搭載している他車であれば、通信装置が受信する情報に基づいて、他車は自車が送信した自車の移動方向および移動方向の変更速度を認識することができる。報知制御部１６は、自車の周囲の物体として他車が送信する他車の移動方向および移動方向の変更速度を通信装置４４から取得する。
車両走行制御部１８は、回避走行制御部１４からの指示に基づき、制御対象である駆動力制御部５０とブレーキ制御部５２とステアリング制御部５４とに制御量を指示する。
駆動力制御部５０は、車両走行制御部１８から指示される制御量に基づき、自車の駆動源として内燃機関を備えている場合には燃料噴射量または吸気量、駆動源としてモータを備えている場合にはモータへの通電量等を制御して自車の駆動力を制御する。
ブレーキ制御部５２は、車両走行制御部１８から指示される制御量に基づき、油圧ブレーキの油圧による制動力、自車の駆動源としてモータを備えている場合には回生ブレーキによる制動力を制御する。
ステアリング制御部５４は、車両走行制御部１８から指示される制御量に基づき、ステアリングの回転を駆動するモータに対する通電量を制御する。
［２．処理］
図２のフローチャートに基づいて、衝突回避装置１０が実行する衝突回避制御処理について説明する。図２のフローチャートは常時実行される。
制動力を働かせると自車と衝突する可能性のある対象物体が存在しない場合（Ｓ４００：Ｎｏ）、衝突回避装置１０は本処理を終了する。制動力を働かせても自車と衝突する可能性のある対象物体が存在する場合（Ｓ４００：Ｙｅｓ）、衝突回避装置１０は、横方向への衝突回避制御を実行中であるか否かを判定する（Ｓ４０２）。
横方向への衝突回避は、ステアリングの操作、または左右のブレーキの制動力差、またはステアリングの操作および左右のブレーキの制動力差の併用のいずれを採用して行ってもよい。
横方向への衝突回避制御を実行中ではない場合（Ｓ４０２：Ｎｏ）、衝突回避装置１０は本処理を終了する。横方向への衝突回避制御を実行中である場合（Ｓ４０２：Ｙｅｓ）、衝突回避装置１０は、自車と衝突する可能性のある対象物体が移動中であるか否かを判定する（Ｓ４０４）。
対象物体が静止している場合（Ｓ４０４：Ｎｏ）、衝突回避装置１０は、対象物体との衝突を回避するために自車の移動方向および移動方向の変更速度を決定する（Ｓ４０６）。
対象物体が移動している場合（Ｓ４０４：Ｙｅｓ）、衝突回避装置１０は、他車等の対象物体から対象物体の移動方向、ならびに対象物体が自車との衝突を回避するために回避方向に移動方向を変更する場合には回避方向に移動方向を変更する変更速度に関する情報を取得したか否かを判定する（Ｓ４０８）。移動方向の変更速度は、例えばステアリングの操舵角度の変化率で表わされる。
対象物体から取得する移動方向および移動方向の変更速度に関する取得情報は、対象物体から直接的または対象物体から管制センタ等を介して間接的に送信される情報を通信装置４４で受信して取得してもよい。
また、対象物体が移動方向および移動方向の変更速度に関する情報をヘッドライトおよびウインカの少なくとも一方を使用した光信号で報知する場合、カメラ２０で撮像した光信号の画像データを物体認識部１２で解析して取得してもよい。
対象物体の移動方向および移動方向の変更速度に関する情報を取得した場合（Ｓ４０８：Ｙｅｓ）、衝突回避装置１０は、対象物体から取得した移動方向および移動方向の変更速度に関する取得情報に基づいて、対象物体との衝突を回避するために自車の移動方向および移動方向の変更速度を決定し（Ｓ４１０）、Ｓ４１４に処理を移行する。
Ｓ４１０において、対象物体の移動方向が対象物体との衝突を回避する自車の回避方向に向かっている場合、衝突回避装置１０は、回避方向に自車を回避させることを中止する。この場合、報知する自車の移動方向は回避方向に変更する前の移動方向になる。
対象物体から移動方向および移動方向の変更速度に関する情報を取得しなかった場合（Ｓ４０８：Ｎｏ）、衝突回避装置１０は、カメラ２０、ミリ波レーダ２２、レーザレーダ２４、およびとソナー２６等の各種センサが検出する対象物体の移動方向および移動方向の変更速度に基づいて、対象物体との衝突を回避するために自車の移動方向および移動方向の変更速度を決定し（Ｓ４１２）、Ｓ４１４に処理を移行する。
衝突回避装置１０は、Ｓ４０６、Ｓ４１０、およびＳ４１２で決定した自車の移動方向および移動方向の変更速度に基づいて、駆動力制御部５０、ブレーキ制御部５２、およびステアリング制御部５４に対する制御量を決定する。
Ｓ４１４において、衝突回避装置１０は、Ｓ４１０またはＳ４１２で決定した自車の移動方向、ならびに対象物体との衝突を回避するために回避走行制御を実行する場合には回避方向に移動方向を変更する変更速度と、自車の走行情報として自車の位置および車速とを、ヘッドライト４０およびウインカ４２の少なくとも一方を使用した光信号、ならびに通信装置４４を使用した無線通信により対象物体に報知する。
通信装置４４を使用する場合、自車から直接的または自車から管制センタ等を介して間接的に対象物体に送信してもよい。
本実施形態では、自車の移動方向および移動方向の変更速度と、自車の走行情報として自車の位置および車速とを、通信装置４４を使用する通信と、ヘッドライト４０およびウインカ４２とを使用する光信号とにより対象物体に報知する。
尚、対象物体との衝突を回避するために決定した移動方向にスリップ等のために自車の移動方向を変更できない場合、Ｓ４１４において、衝突回避装置１０は、衝突を回避する方向に移動できない状態であることと、スリップしている方向を移動方向として報知する。
［３．効果］
以上説明した上記実施形態では、以下の効果を得ることができる。
（１）制動力を働かせても自車の周囲の物体と自車との衝突可能性がある場合、衝突を回避する移動方向を自車の外部に報知するので、衝突する対象物体が報知された移動方向を取得できる。これにより、対象物体は、例えば、取得した移動方向に向かって移動しようとしている場合、衝突を回避するために取得した移動方向と異なる方向に向かって移動することができるので、自車と自車の周囲の物体との衝突可能性を極力低減できる。
（２）ヘッドライト４０およびウインカ４２の光信号を使用する場合、対象物体が通信装置を搭載していない場合でも、対象物体に自車の移動方向を報知できる。対象物体は、カメラが撮像する画像データで移動方向を認識するか、ドライバが目視で移動方向を認識する。
（３）自車と衝突する可能性のある対象物体が自車の移動方向と異なる方向に移動しても、自車の移動方向および移動方向の変更速度を報知するので、対象物体のドライバは、相手車両が衝突を回避する方向に移動していることを確認できる。
［４．他の実施形態］
（１）対象物体との衝突を回避する移動方向は、ヘッドライト４０、ウインカ４２、および通信装置４４ではなく、ミリ波レーダ２２、レーザレーダ２４、またはソナー２６のいずれかを使用して報知してもよい。この場合、予め設定された報知信号により自車の移動方向および移動方向の変更速度を報知する。
（２）対象物体との衝突を回避するために衝突回避装置１０が自車の移動方向および移動方向の変更速度を決定するのではなく、対象物体との衝突を回避するためにドライバが操作するステアリングの操舵角度を操舵角センサ３２により検出し、この検出信号に基づいて認識する自車の移動方向および移動方向の変更速度を報知してもよい。
（３）自車と衝突する可能性のある対象物体が自車の移動方向と異なる方向に移動する場合、衝突回避装置１０は自車の移動方向および移動方向の変更速度を報知しなくてもよい。
（４）自車の移動方向および移動方向の変更速度のうち、移動方向だけを報知してもよい。
（５）上記実施形態における一つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を一つの構成要素に統合させたりしてもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、同様の機能を有する公知の構成に置き換えてもよい。また、上記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てもよい。尚、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技術思想に含まれるあらゆる態様が本発明の実施形態である。
（６）上述した衝突回避装置１０の他、当該衝突回避装置１０を構成要素とする衝突回避システム、当該衝突回避装置１０としてコンピュータを機能させるための衝突回避プログラム、この衝突回避プログラムを記録した記録媒体、衝突回避方法など、種々の形態で本発明を実現することもできる。
２：衝突回避システム、１０：衝突回避装置、１２：物体認識部（物体認識手段、移動方向取得手段）、１４：回避走行制御部（回避走行制御手段）、１６：報知制御部（報知手段、移動方向取得手段）、１８：車両走行制御部（回避走行制御手段）、４０：ヘッドライト、４２：ウインカ、４４：通信装置

Claims (11)

  1. 自車の周囲の物体を認識する物体認識手段（１２、Ｓ４００、Ｓ４０４）と、
    前記物体認識手段が認識する前記物体と前記自車との衝突可能性を判定する衝突判定手段（１２、Ｓ４００）と、
    前記物体が前記自車と衝突する可能性がある対象物体であると前記衝突判定手段が判定すると、前記自車の移動方向を前記自車の外部に報知する報知手段（１６、Ｓ４０４、Ｓ４１４）と、
    を備えることを特徴とする衝突回避装置（１０）。
  2. 請求項１に記載の衝突回避装置において、
    前記対象物体との衝突を回避するために前記自車の走行を制御する回避走行制御手段（１４、Ｓ４０６、Ｓ４１０、Ｓ４１２）を備え、
    前記報知手段は、前記回避走行制御手段が実行する回避走行制御により前記自車が前記対象物体を回避する回避方向を前記自車の移動方向として報知する、
    ことを特徴とする衝突回避装置。
  3. 請求項２に記載の衝突回避装置において、
    前記対象物体の移動方向を取得する移動方向取得手段（１２、１６、Ｓ４０８）を備え、
    前記移動方向取得手段が取得する前記対象物体の移動方向が前記回避方向に向かっている場合、前記回避走行制御手段（Ｓ４１０）は前記回避方向に前記自車を回避させることを中止する、
    ことを特徴とする衝突回避装置。
  4. 請求項２または３に記載の衝突回避装置において、
    前記自車が前記回避方向に前記自車の移動方向を変更できない場合、前記報知手段は前記自車の移動方向を変更できないことを報知する、
    ことを特徴とする衝突回避装置。
  5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の衝突回避装置において、
    前記報知手段は、ヘッドライト（４０）およびウインカ（４２）の少なくともいずれか一方を使用した光信号により前記自車の移動方向を報知する、
    ことを特徴とする衝突回避装置。
  6. 請求項５に記載の衝突回避装置において、
    前記光信号はカメラ（２０）が撮像する画像データにより認識される信号である、
    ことを特徴とする衝突回避装置。
  7. 請求項２から４のいずれか一項を引用する請求項５または６に記載の衝突回避装置において、
    前記対象物体との衝突を回避するために前記自車が左右いずれかの前記回避方向に移動する場合、前記報知手段は、前記回避方向側の前記ヘッドライトおよび前記ウインカの少なくともいずれか一方を使用して前記自車の移動方向を報知する、
    ことを特徴とする衝突回避装置。
  8. 請求項７に記載の衝突回避装置において、
    前記報知手段は、前記自車が左右いずれかの前記回避方向に前記自車の移動方向を変更する変更速度に応じて前記回避方向側の前記ヘッドライトおよび前記ウインカの少なくともいずれか一方の点滅速度を設定する、
    ことを特徴とする衝突回避装置。
  9. 請求項１から８のいずれか一項に記載の衝突回避装置において、
    前記報知手段は無線通信により前記自車の移動方向を報知する、
    ことを特徴とする衝突回避装置。
  10. 請求項１から９のいずれか一項に記載の衝突回避装置において、
    前記報知手段（Ｓ４０４）は、前記対象物体が移動している場合、前記自車の移動方向を報知し、前記対象物体が静止している場合、前記自車の移動方向を報知しない、
    ことを特徴とする衝突回避装置。
  11. 請求項１から９のいずれか一項に記載の衝突回避装置において、
    前記報知手段（Ｓ４１４）は、前記対象物体が前記自車の移動方向に向かって移動する場合、前記自車の移動方向を報知し、前記対象物体が前記自車の移動方向と異なる方向に向かって移動する場合、前記自車の移動方向を報知しない、
    ことを特徴とする衝突回避装置。
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