JP2017534520A - インテリジェントな車両のポジショニングによる衝撃緩和 - Google Patents

Abstract

車両衝突の衝撃を緩和する方法およびシステムは、ホスト車両と、ホスト車両の経路に移動したまたは移動している妨害車両の位置、速度、向きおよび運動方向データをセンシングする。制御ユニットは、このデータを分析し、衝突が回避できないものであるか否かを特定する。衝突が回避できないものである場合に、制御ユニットは、衝突の作用を最小化するであろう、ホスト車両の車両経路を特定する。車両経路を変更することによって、衝突の衝撃はそれほど直接的でなくなり、両車両への作用がある程度まで緩和される。

Description

背景
本発明は、ホスト車両と、ホスト車両の経路に侵入している車両のサイドドア区画との直接的な衝撃衝突を低減する方法およびシステムに関する。

差し迫っている衝突を警告する、および／または、衝突を回避するためにブレーキシステムを自動的に操作する車両衝突防止システムが知られている。

要約
ある実施例では、本発明は、車両衝突を緩和する方法を提供する。この方法は、ホスト車両の経路に侵入している妨害車両の位置、速度および運動方向をセンシングすることと、ホスト車両と妨害車両との衝突が差し迫っており、回避できないものであるか否かを特定することと、ホスト車両と妨害車両との衝突が差し迫っており、回避できないものである場合に、妨害車両との衝突を緩和するためにホスト車両の経路を変更することとを含んでいる。

ある実施例では、衝突領域を特定することは、妨害車両の、サイドドア区画領域、後輪領域および前輪領域を特定することを含んでいる。別の実施例では、妨害車両との衝突を緩和するためにホスト車両の経路を変更するステップは、サイドドア区画領域を回避することによって衝突を緩和する、妨害車両の衝突領域の１つに衝突するように、ホスト車両の経路を変更することを含んでいる。

ある実施例は、ホスト車両の位置、速度および運動方向データを取得することを含んでおり、衝突を緩和するためにホスト車両の経路を変更するステップは、ホスト車両の経路の変更を特定するために、妨害車両の位置、速度および運動方向と、ホスト車両の位置、速度および運動方向データとを比較することを含んでいる。ある実施例は、経路の変更を特定するために、ホスト車両と妨害車両の、両車両間の衝突に対する、未来の位置と向きとを予測することを含んでいる。従って、衝突時の、妨害車両の未来の位置と向きとは、ホスト車両の未来の位置と向きに対して相対している。

幾つかの実施例では、ホスト車両の経路を変更することは、ホスト車両の走行方向を変更するためにアクティブな操舵インプットを供給することと、差動ブレーキを実行するためにホスト車両のブレーキシステムを制御することとから成るグループのうちの少なくとも１つを含んでいる。

別の実施例では、本発明は、衝突の間の横断車両に対する衝撃を緩和するための、ホスト車両用の車両衝突緩和システムを提供する。このシステムは、ホスト車両の前面に位置している、ホスト車両の経路に侵入している対象物の速度、方向および位置を含んでいるデータを検出する少なくとも１つの車両センサと、ホスト車両に配置された不揮発性メモリを含んでいる制御ユニットとを含んでいる。ここでこの制御ユニットは、ホスト車両の経路に侵入している、センシングされた妨害車両のデータを少なくとも１つの車両センサから受信するように構成されており、このデータは、妨害車両の位置、速度および運動方向を含んでおり、ホスト車両の経路への妨害車両の進入を特定するように構成されており、妨害車両の、後輪領域とサイドドア区画領域とを含んでいる衝突領域を特定するように構成されており、ホスト車両の位置、速度および方向データを受信するように構成されており、ホスト車両と妨害車両との衝突が差し迫っており、回避できないものであるか否かを特定するように構成されており、ホスト車両と妨害車両との衝突が差し迫っており、回避できないものである場合には、上述した特定および受信したデータに応答して、衝突を緩和するために、サイドドア区画領域から離れた、妨害車両の衝突領域の１つに接触するように、ホスト車両の経路を変更するように構成されている。

ある実施例では、車両コントローラは、隣接する走行レーンに侵入している車両および接近する車両のリスクを緩和するために、車両方向修正を調整するように構成されている。

ある実施例では、車両センサは、ビデオカメラと、レーダユニットおよびライダユニットのうちの少なくとも１つとを含んでいる。さらに、制御ユニットは、ビデオカメラから受信したビデオデータから妨害車両の領域を識別し、差動ブレーキを実行するためにホスト車両のブレーキシステムを制御することによって、妨害車両のどの領域に衝突するのかを調整するように構成されている。差動ブレーキによって、ヨーレートおよび水平方向位置に影響を与えるために、ホスト車両へのモーメントが生じ、これによって、操舵機能が制限される。

ある実施例では、ホスト車両が前進方向に、経路に沿って動いている間にホスト車両の経路に侵入している妨害車両によって衝突緩和システムがトリガされる。

別の実施例では、本発明は、ホスト車両と妨害車両との車両衝突を緩和する方法を提供する。この方法は、ホスト車両の前進経路に侵入している妨害車両の位置、速度および運動方向をセンシングすることと、妨害車両の衝突領域を特定することと、ホスト車両の位置、速度および方向データを取得することと、ホスト車両と妨害車両の未来の位置と向きとを予測することによって、ホスト車両と妨害車両との衝突が差し迫っており、回避できないものであるか否かを特定することと、ホスト車両と妨害車両との衝突が差し迫っており、回避できないものである場合に、ホスト車両が、衝突を緩和する、妨害車両の衝突領域の１つと衝突するように、ホスト車両の経路を変更することとを含んでいる。

本発明の他の態様は、詳細な説明および添付した図面を考察することによって明らかになるであろう。

車両衝突緩和システムのブロックダイヤグラム。 交差点で妨害車両が近づいてきている、車両衝突緩和システムが設けられたホスト車両の第１の状況例の俯瞰図。 車両衝突緩和システムが用いられなかった車両衝突の俯瞰図。 車両衝突緩和システムが用いられた車両衝突の俯瞰図。 妨害車両に対する車両衝突の結果の俯瞰図。

詳細な説明
本発明の実施例を詳細に説明する前に、本発明は応用において、以降の説明に記載されている、または、以降の図面に示されている構造の細部およびコンポーネントの配置に制限されない、ということを述べておく。本発明は、他の実施例が可能であり、かつ、種々の様式で実施または実行可能である。

図１は、衝突の間の横断車両に対する衝撃を緩和するための、ホスト車両用の車両衝突緩和システム１０を示している。この緩和システム１０は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）１２と、横滑り防止装置（ＥＳＣ）１４と、操舵制御部１６と、ブレーキ制御部１８とを有している。ある実施例では、車両衝突緩和システム１０は、データを供給するビデオカメラ２０と、レーダユニット２２と、ライダユニット２４も有している。幾つかの実施例では、ビデオカメラ２０とレーダユニット２２とライダユニット２４とのうちの１つが設けられている。通信ネットワーク２６は、制御部、ユニットおよびビデオカメラを含んでいる種々の機器の間の通信を提供する。図１に示されている機器は、車両衝突緩和システム１０のコンポーネントであるが、これらは、他のタスクまたは他の車両システムに対する類似のタスクを実行する。種々の他の車両サブシステムも、通信ネットワーク２６に接続されており、相互に通信する。

幾つかの構成では、ＥＣＵ１２は、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）等のメモリモジュール内に格納されている実行可能なプログラムを有しているプロセッサを含んでいる。ＥＣＵ１２は、通信ネットワーク２６を通して受信された、他の車両ユニットからの情報を格納するためにランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）も含んでいる。ＥＣＵ１２の固定のコンピュータ読み出し可能なメモリモジュールは、揮発性メモリ、不揮発性メモリまたはこれらの組み合わせを含んでおり、種々の構成において、オペレーティングシステムソフトウェア、アプリケーション／インストラクションデータ、および、それらの組み合わせも格納し得る。ＥＣＵ１２は、ホスト車両３０に設けられており、図２に示されている交差点３４で示されているように、妨害車両３２の存在のセンシングを実行し、以下で考察するように、アウトプットを供給する。

ＥＳＣ１４は、ホスト車両３０の走行を制御するアウトプットを供給するように動作する。さらに、操舵制御部１６は、特定の状況において車両を操舵するために、ユーザー制御の優先を制限することができる。ブレーキ制御部１８は、特定の状況におけるハイドロリックブレーキシステムまたは他のブレーキシステムの自動制御を可能にするために設けられている。

ビデオカメラ２０は、図２に示されているようにホスト車両３０の前面に取り付けられている。ビデオカメラ２０は、対象物、例えば図２に示されている妨害車両３２の存在をセンシングするために動作する。これは、妨害車両３２の向きおよび表面または領域を含んでいる。図２に示されているビデオカメラ２０は１つであるが、ホスト車両３０の前面に、間隔が空けられたビデオカメラの対が配置されていてもよい。同様に、レーダユニット２２は、妨害車両３２の存在およびホスト車両３０からの距離をセンシングする。幾つかの実施例では、１つのユニットの代わりに、レーダユニット２２は、図２に示されているように、間隔が空いている、前方に向けられているレーダユニットの対を含んでいる。

別の実施例では、Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ Ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ（ＬＩＤＡＲ（ライダ））ユニット２４の対が、ホスト車両３０の前面に、または、ホスト車両３０の前面に隣接して設けられている。レーダユニット２２と同様に、ライダユニット２４は、ホスト車両３０の前面における対象物の存在、形状および距離を特定するように設けられている。ライダユニット２４、レーダユニット２２およびビデオカメラ２０の視野は、ホスト車両３０の前方に向けられている。３つのタイプの車両センサ２０、２２、２４が図１に示されているが、１つのタイプのセンサまたは２つのタイプのセンサが、車両衝突緩和システム１０に対して典型的である。

動作
動作時には、１つまたは複数のタイプのセンサ２０、２２、２４（以降では「センサ」と称する）が、前進方向に動いているホスト車両３０の前面の直近で交差点３４に侵入している妨害車両３２を検出する。用語「センサ」には、複数のタイプのセンサと、複数の異なる数の、各タイプのセンサとが含まれている。交差点３４への侵入において、妨害車両３２は、図２の矢印によって示されているように、左方向に旋回するか、または、ホスト車両３０の経路を横切る道路に沿った直線の経路を進む。

妨害車両３２の位置の検出と並んで、センサは、妨害車両の速度および運動方向データを検出する。この位置、速度および方向データは、通信ネットワーク２６を介してＥＣＵ１２に伝達される。同時に、ホスト車両の位置、速度および運動方向データが、ＥＳＣ１４から、通信ネットワークを介して、ＥＣＵ１２に供給される。

ＥＣＵ１２は、衝突が差し迫っており、回避できないものであるか否かを特定するために、ホスト車両３０と妨害車両３２両方からの位置、速度および運動方向データを分析する。衝突が差し迫っており、回避できないものである場合には、ＥＣＵ１２は、妨害車両３２の側面の領域を特定する。典型的に、ビデオカメラ２０、および、妨害車両３２の車両タイヤを含む、妨害車両３２の画像の分析によって、ＥＣＵ１２は前輪領域３８、サイドドア区画領域４０および後輪領域４２を特定する。従って、ＥＣＵ１２は、妨害車両の側面のビデオデータを処理し、車両の特徴を分類し、少なくとも前輪領域３８、サイドドア区画領域４０および後輪領域４２の存在および位置を特定する。

緩和システムの無い衝突回避システムでは、ホスト車両３０は、妨害車両３２のサイドドア区画領域４０と衝突する。これはＴボーン作用を有しており、起こる可能性のより高いこととして、妨害車両の側壁を崩壊させ、乗員または車両操作者が怪我をする。

車両衝突緩和システム１０は、差し迫っている衝突を示す分析に応答して、２つの車両３０、３２の位置、速度および運動方向データから、差し迫っている衝突の激しさを緩和するための経路を特定する。車両衝突緩和システムは、妨害車両での、激しさを軽減し得る領域の特定も行う。図３に示されているように、ホスト車両は左方向に旋回するように制御される。ある実施例では、操舵制御部１６は、ＥＣＵ１２からインプットを受け取り、車両操作者とは無関係に、左方向または右方向の旋回を生じさせる。別の実施例では、ＥＣＵ１２は、ブレーキ制御部１８にインプットを供給し、これによってブレーキ制御部に差動ブレーキを実行させる。これによって、ホスト車両３０は、左方向または右方向に旋回させられる。どちらの場合でも、ホスト車両３０は、妨害車両３２の、激しさを軽減し得る衝突領域、例えば後輪領域４２に衝突する。

妨害車両３２の、激しさを軽減し得る衝突領域、例えば後輪領域４２の衝突時に、ホスト車両３０の前面は、車両３２の側壁を潰さない。従って、乗員または車両操作者は、ホスト車両３０と直接的に接触する可能性を回避する。さらに、図４に示されているような後輪領域４２の接触によって、ホスト車両は、図５に示されているように妨害車両３２を回転またはスピンさせる力を加える。回転時には、衝突エネルギーの幾分かは妨害車両３２によって吸収されない。例えば、動いているタイヤの摩擦および妨害車両３２の重さの移動は、後輪領域４２の近傍で車両３２の側壁によって吸収される力の総計を低減させる。従って典型的に、衝突の結果は、それほど激しいものではなくなる。

さらに、後輪領域４２の衝突および妨害車両３２の回転によって、車両がロールオーバーする可能性が最小にされる。

多くの実施例において、車両衝突緩和システム１０は、衝突防止システムに追加される特徴である。従って、同じセンサおよび制御部が利用される。しかし、得られる結果は異なる。

幾つかの実施例では、ＥＣＵ１２によって実行される幾つかの方法または全ての方法は、ＥＳＣ１４によって実行される。

従って、本発明は、特に、車両衝突の激しさを緩和するための方法およびシステムを提供する。本発明の種々の特徴および利点は、以下の特許請求の範囲に記載されている。

Claims (20)

1. 車両衝突を緩和する方法であって、
   ホスト車両の経路に侵入している妨害車両の位置、速度および運動方向をセンシングすることと、
   前記ホスト車両と前記妨害車両との衝突が差し迫っており、回避できないものであるか否かを特定することと、
   前記ホスト車両と前記妨害車両との衝突が差し迫っており、回避できないものである場合に、前記妨害車両との衝突を緩和するために前記ホスト車両の前記経路を変更することと、
   を含む、
   ことを特徴とする、車両衝突を緩和する方法。
2. 前記妨害車両の衝突領域を特定することをさらに含み、
   前記妨害車両との衝突を緩和するために前記ホスト車両の経路を変更する前記ステップは、衝突を緩和する、前記妨害車両の前記衝突領域の１つに衝突するように、前記ホスト車両の前記経路を変更することを含む、請求項１に記載の、車両衝突を緩和する方法。
3. 前記衝突領域を特定することは、前記妨害車両の、少なくともサイドドア区画領域を特定することを含む、
   前記妨害車両との衝突を緩和するために前記ホスト車両の経路を変更する前記ステップは、前記サイドドア区画領域との衝突を回避するように前記経路を変更することを含む、請求項２に記載の、車両衝突を緩和する方法。
4. 前記衝突領域を特定することは、後輪領域を特定することを含む、
   前記妨害車両との衝突を緩和するために前記ホスト車両の経路を変更する前記ステップは、前記妨害車両との衝突を緩和するために、前記後輪領域と衝突するように前記経路を変更することを含む、請求項３に記載の、車両衝突を緩和する方法。
5. 前記ホスト車両の位置、速度および運動方向データを取得することを含み、
   前記妨害車両との衝突を緩和するために前記ホスト車両の経路を変更する前記ステップは、前記ホスト車両の前記経路の変更を特定するために、前記妨害車両の位置、速度および運動方向と、前記ホスト車両の位置、速度および運動方向データとを比較することを含む、請求項３に記載の、車両衝突を緩和する方法。
6. 前記妨害車両との衝突を緩和するために前記ホスト車両の経路を変更する前記ステップは、前記経路の変更を特定するために、前記ホスト車両および前記妨害車両の、当該車両間の衝突の際の未来の位置と向きとを予測することを含む、請求項３に記載の、車両衝突を緩和する方法。
7. 前記ホスト車両の経路を変更する前記ステップは、前記ホスト車両の走行方向を変更するためにアクティブな操舵インプットを供給することと、差動ブレーキを実行するために前記ホスト車両のブレーキシステムを制御することとから成るグループのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の、車両衝突を緩和する方法。
8. 衝突の間の横断車両に対する衝撃を緩和するための、ホスト車両用の車両衝突緩和システムであって、当該システムは、
   前記ホスト車両の前面に位置している、前記ホスト車両の経路に侵入している対象物の速度、方向および位置を含むデータを検出する少なくとも１つの車両センサと、
   前記ホスト車両に配置された不揮発性メモリを含む制御ユニットと、
   を備え、当該制御ユニットは、
   前記ホスト車両の経路に侵入している、センシングされた妨害車両のデータであって、前記妨害車両の位置、速度および運動方向を含むデータを少なくとも１つの車両センサから受信し、
   前記ホスト車両の経路への前記妨害車両の進入を特定し、
   前記妨害車両の、後輪領域とサイドドア区画領域とを含む衝突領域を特定し、
   前記ホスト車両の位置、速度および方向データを受信し、
   前記ホスト車両と前記妨害車両との衝突が差し迫っており、回避できないものであるか否かを特定し、
   前記ホスト車両と前記妨害車両との衝突が差し迫っており、回避できないものである場合には、前記特定および受信したデータに応答して、衝突を緩和するために、前記サイドドア区画領域から離れた、前記妨害車両の前記衝突領域の１つに接触するように、前記ホスト車両の経路を変更する、
   ように構成されていることを特徴とする車両衝突緩和システム。
9. 前記制御ユニットは、衝突時の、前記ホスト車両の未来の位置と向きとに対して相対的に、前記妨害車両の未来の位置と向きとを予測するように構成されている、請求項８に記載の車両衝突緩和システム。
10. 前記ホスト車両の走行方向を変更するためのアクティブな操舵インプットを供給することと、差動ブレーキを実行するために前記ホスト車両のブレーキシステムを制御することとから成るグループのうちの少なくとも１つを実行することによって、前記妨害車両の前記衝突領域のいずれに衝突するのかを調整するように、前記制御ユニットは構成されている、請求項９に記載の車両衝突緩和システム。
11. 前記アクティブな操舵インプットは横滑り防止装置によって制御され、前記ブレーキシステムは前記横滑り防止装置からのアウトプットによって制御される、請求項１０に記載の車両衝突緩和システム。
12. 前記制御ユニットは、前記後輪領域に衝突するように、前記ホスト車両の走行方向を変更するように構成されている、請求項１０に記載の車両衝突緩和システム。
13. 前記衝突緩和システムは、前記ホスト車両が前進方向に、前記経路に沿って動いている間に前記ホスト車両の前記経路に侵入している前記妨害車両によってトリガされる、請求項９に記載の車両衝突緩和システム。
14. 前記制御ユニットは、前記ホスト車両の前面が、前記妨害車両の前記後輪領域と衝突するように、前記ホスト車両を制御するように構成されている、請求項１３に記載の車両衝突緩和システム。
15. 前記少なくとも１つの車両センサは、ビデオカメラと、レーダユニットおよびライダユニットのうちの少なくとも１つとを含む、請求項８に記載の車両衝突緩和システム。
16. 前記制御ユニットは、前記ビデオカメラから受信したビデオデータから、前記妨害車両の前記衝突領域を識別するように構成されている、請求項１５に記載の車両衝突緩和システム。
17. 前記制御ユニットは、差動ブレーキを実行するために前記ホスト車両のブレーキシステムを制御することによって、前記妨害車両の前記衝突領域のいずれに衝突するのかを調整するように構成されており、前記差動ブレーキによって、ヨーレートおよび水平方向位置に影響を与えるために、前記ホスト車両へのモーメントが生じ、これによって、操舵機能が制限される、請求項９に記載の車両衝突緩和システム。
18. ホスト車両と妨害車両との車両衝突を緩和する方法であって、
    前記ホスト車両の前進経路に侵入している前記妨害車両の位置、速度および運動方向をセンシングすることと、
    前記妨害車両の衝突領域を特定することと、
    前記ホスト車両の位置、速度および方向データを取得することと、
    前記ホスト車両および前記妨害車両の未来の位置と向きとを予測することによって、前記ホスト車両と前記妨害車両との衝突が差し迫っており、回避できないものであるか否かを特定することと、
    前記ホスト車両と前記妨害車両との衝突が差し迫っており、回避できないものである場合に、前記ホスト車両が、衝突を緩和する、前記妨害車両の前記衝突領域の１つと衝突するように、前記ホスト車両の経路を変更することと、
    を含むことを特徴とする、車両衝突を緩和する方法。
19. 前記妨害車両の前記衝突領域を特定する前記ステップは、少なくとも後輪領域、前輪領域およびサイドドア区画領域を特定することを含み、
    経路を変更する前記ステップは、前記ホスト車両が前記サイドドア区画領域との衝突を回避するまたは最小化するように、前記経路を変更することを含む、請求項１８に記載の方法。
20. 前記妨害車両の衝突領域を特定する前記ステップは、少なくとも前記後輪領域、前記前輪領域および前記サイドドア区画領域の存在および位置を特定するために、ビデオカメラによって前記妨害車両の側面をセンシングすることと、前記妨害車両の特徴を分類するためにビデオデータを処理することとを含む、請求項１９に記載の方法。

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