JP2020023249A - 制動力制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の進行方向に存在する物標（歩行者）を検出し、検出された物標との衝突を回避するために制動装置に制動力を発生させる制動力制御装置を搭載した車両は、運転者が交通誘導員の指示に従って車両を停止させようとしているとき、交通誘導員が指示した位置よりも手前の位置にて自動的に停止する虞がある。【解決手段】物標が交通誘導員である場合、自動的に制動力を発生させる場合の目標停止位置を、物標が交通誘導員ではない場合と比較して物標により近い位置に設定する。【選択図】 図４

Description

本発明は、物標との衝突を回避するため、車両の制動装置に制動力を自動的に発生させる制動力制御装置に関する。

この種の制動力制御装置は、車両が走行したときに衝突する可能性が高い物標を検出する必要がある。そこで、制動力制御装置の１つ（以下、「従来装置」とも称呼される。）は、車両の走行車線側の路側（車道の側方にある歩道及び路側帯）にいる歩行者が車道を横断する可能性が高いか否かを対向車線側の路側にいる歩行者の状況を考慮して判定することに特徴を有する（例えば、特許文献１を参照。）。

従来装置は、走行車線側の歩行者が車道を横断する可能性が高いと判定したとき、所定の準備制御を実行する。従来装置によれば、走行車線側の歩行者が横断を開始したとき（即ち、車両と歩行者とが衝突する可能性が高くなったとき）、速やかに制動装置に制動力を発生させることが可能となる。

特開２０１２−２３４４９９号公報

ところで、車両の予想走行経路上に交通誘導員が存在している場合がある。例えば、車両が走行している道路にて工事が行われている場合、交通誘導員の指示に従い運転者が交通誘導員の手前の位置（以下、「指示停止位置」とも称呼される。）にて車両を停止させる場合がある（図３を参照。）。加えて、店舗及び施設等の駐車場に後進して進入するとき、交通誘導員による誘導が行われる場合がある。この場合、車両が駐車場の枠内に収まる位置が指示停止位置となる（図５を参照。）。

しかしながら、従来装置が、交通誘導員との衝突を回避するために運転者が車両を停止させようと意図した位置（即ち、指示停止位置）よりも手前の位置（交通誘導員から指示停止位置よりも離れた位置）にて車両を自動的に停止させる可能性がある。換言すれば、従来装置において、車両の予想走行経路上に交通誘導員が存在している場合には車両が指示停止位置に到達する前に自動的に停止することを回避することは考慮されていなかった。

そこで、本発明の目的の１つは、車両の予想走行経路上に交通誘導員が存在している場合に、車両が指示停止位置の手前にて自動的に停止することを回避できる制動力制御装置を提供することである。

上記目的を達成するための制動力制御装置（以下、「本発明装置」とも称呼される。）は、制動力を発生させる制動装置（５６）を備える車両（車両１０及び車両１１）に適用され、且つ、物標検出部、物標属性判定部、必要減速度取得部、及び、制動力制御部を備えている。

前記物標検出部（前方カメラ装置４１及び後方カメラ装置４６）は、
前記車両の予想走行経路上に存在する衝突回避物標を検出する。

前記物標属性判定部（前方カメラ装置４１及び後方カメラ装置４６）は、
前記衝突回避物標が交通誘導員であるか否かを判定する。

前記必要減速度取得部（運転支援ＥＣＵ２０及び運転支援ＥＣＵ２１）は、
前記衝突回避物標よりも所定の余裕距離（Ｌｖ）だけ手前にある目標停止位置にて前記車両を停止させるために必要な前記車両の加速度である必要減速度（Ｄｒｑ）を取得する（図４のステップ４４５）。

前記制動力制御部（運転支援ＥＣＵ２０及び運転支援ＥＣＵ２１）は、
前記必要減速度の大きさが所定の加速度閾値（Ａｔｈ）よりも大きいとき、前記車両の実際の加速度（Ａｓ）が当該必要減速度と一致するように前記制動装置に制動力を発生させる（図４のステップ４６５）。

更に、前記必要減速度取得部は、
前記衝突回避物標が前記交通誘導員であるとき、前記余裕距離を、当該衝突回避物標が前記交通誘導員以外の人間である場合と比較して小さな値（第２距離Ｄ２よりも短い第１距離Ｄ１）に設定する（図４のステップ４２５）。

車両１０と衝突する可能性が高い物標（即ち、衝突回避物標）が交通誘導員であるか否かの判定は、例えば、交通誘導員の一般的な特徴に基づいて行われる。一例として、本発明装置は、一方の手に誘導棒（保安指示灯）を把持している人間を交通誘導員であると判定しても良い。加えて、本発明装置は、車両の前を横切ろうとする一般的な歩行者と比較して車両に正対している人間を交通誘導員であると判定しても良い。更に、本発明装置は、車両の前を横切ろうとする一般的な歩行者と比較して上肢（上腕から手先までの部分）の運動量が大きい人間を交通誘導員であると判定しても良い。

衝突回避物標が交通誘導員であるときに必要減速度取得部によって設定される余裕距離は、衝突回避物標と指示停止位置との間の距離よりも短くなるように設定される。その結果、本発明装置によれば、車両の予想走行経路上に交通誘導員が存在している場合に車両が指示停止位置よりも手前の位置にて自動的に停止することが回避される。

上記説明においては、本発明の理解を助けるために、後述される実施形態に対応する発明の構成に対し、その実施形態で用いた名称及び／又は符号を括弧書きで添えている。しかしながら、本発明の各構成要素は、前記名称及び／又は符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。

本発明の実施形態に係る制動力制御装置（本制御装置）が搭載される車両の概略図である。 本制御装置のブロック図である。 前方画像に映る交通誘導員の例を示した図である。 本制御装置が実行する前方衝突回避処理ルーチンを表したフローチャートである。 後方画像に映る交通誘導員の例を示した図である。

（構成）
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係る制動力制御装置（以下、「本制御装置」とも称呼される。）について説明する。本制御装置は、図１に示される車両１０に適用される。加えて、本制御装置のブロック図が図２に示される。本制御装置は、それぞれが電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）である「運転支援ＥＣＵ２０、エンジンＥＣＵ３１及びブレーキＥＣＵ３２」を含んでいる。

運転支援ＥＣＵ２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを備えたマイクロコンピュータを主要素として含んでいる。ＣＰＵは、所定のプログラム（ルーチン）を逐次実行することによってデータの読み込み、数値演算、及び、演算結果の出力等を行う。ＲＯＭは、ＣＰＵが実行するプログラム及びルックアップテーブル（マップ）等を記憶する。ＲＡＭは、データを一時的に記憶する。

エンジンＥＣＵ３１及びブレーキＥＣＵ３２のそれぞれは、運転支援ＥＣＵ２０と同様に、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを備えたマイクロコンピュータを主要素として含んでいる。これらのＥＣＵは、ＣＡＮ（Controller Area Network）３３を介して互いにデータ通信可能（データ交換可能）となっている。加えて、これらのＥＣＵは、他のＥＣＵに接続されたセンサの出力値をその「他のＥＣＵ」からＣＡＮ３３を介して受信することができる。

運転支援ＥＣＵ２０は、前方カメラ装置４１、車速センサ４２、加速度センサ４３、シフトポジションセンサ４４及びスピーカー４５と接続されている。

（構成−カメラ装置）
前方カメラ装置４１は、前方カメラ４１ａ及び画像処理部４１ｂを含んでいる。前方カメラ装置４１は、車両１０の車室内における天井部の前端中央部近傍に配設されている。前方カメラ４１ａは、車両１０の前方領域を撮影した画像（以下、「前方画像」とも称呼される。）を取得し、前方画像を表す信号を画像処理部４１ｂへ所定の時間間隔Δｔｃが経過する毎に出力する。前方カメラ４１ａの水平方向の視野（画角）は、図１に示された直線ＦＲと直線ＦＬとがなす角度によって表される範囲に等しい。

画像処理部４１ｂは、前方画像に含まれる物標（被写体、特に、歩行者）を抽出し、物標に関する情報（後述される、物標情報）を取得する。より具体的に述べると、画像処理部４１ｂは、前方画像から物標を抽出するため、前方画像における「予め記憶している多数の歩行者テンプレート（歩行者パターン）の何れかと類似する部分」を探索する。

画像処理部４１ｂは、歩行者テンプレートの中の１つと類似する前方画像の一部（即ち、前方画像における歩行者が映っている部分）が見つかると、その歩行者テンプレートに対応する「前方画像に映された歩行者」の輪郭を抽出する。即ち、画像処理部４１ｂは、パターンマッチング処理によって前方画像に含まれる物標の輪郭を抽出する。歩行者テンプレートの中で物標と最も類似している歩行者テンプレートは、「類似テンプレート」とも称呼される。

画像処理部４１ｂは、前方画像に含まれる物標が抽出されると、他の物標と区別するために用いられる識別子ｉｄを物標に付与する。最後に取得された前方画像（最新画像）に含まれる物標が前回取得された前方画像（前回画像、即ち、最新画像よりも時間間隔Δｔｃだけ以前に取得された前方画像）にも含まれていれば、画像処理部４１ｂは、その物標の識別子ｉｄを「前回画像の取得時にその物標に付与された識別子ｉｄ」と同一の値に設定する。

加えて、画像処理部４１ｂは、物標の車両１０に対する位置を表す「物標位置」を取得（推定）する。物標位置は、ｘ座標値である横距離Ｄｘ及びｙ座標値である縦距離Ｄｙの組合せによって表される。

図１に示されるように、車両１０の左右方向（車幅方向）がｘ軸と規定され、車両１０の前後方向（縦方向）がｙ軸と規定されている。車両１０の前方端部であって左右方向の中心点がｘ＝０且つｙ＝０となる原点である。ｘ座標値は、車両１０が前進する場合の進行方向（前進方向）に向かって右方向において正の値となり、前進方向に向かって左方向において負の値となる。ｙ座標値は、車両１０の前方向において正の値となり、車両１０の後ろ方向において負の値となる。

運転支援ＥＣＵ２０は、物標位置を取得するため、前方画像における物標の左右方向中心位置及び下端位置を表す「足元位置」を取得する。足元位置は、画像横位置Ｐｘ及び画像縦位置Ｐｙの組合せによって表される。

前方画像の例が、図３に示される。図３における前方画像６１は、物標７１を含んでいる。図３における点Ｐｆは、物標７１の足元位置を表している。

画像横位置Ｐｘは、物標の足元位置が、前方画像の左右方向中心を表す中心線Ｌｃ上にあるときに「０」となる。画像横位置Ｐｘは、足元位置が中心線Ｌｃよりも右にあるとき正の値となり、足元位置が中心線Ｌｃから離れるほど大きな値となる。加えて、画像横位置Ｐｘは、物標の足元位置が中心線Ｌｃよりも左にあるとき負の値となり、足元位置が中心線Ｌｃから離れるほど画像横位置Ｐｘの大きさ｜Ｐｘ｜が大きな値となる。

一方、画像縦位置Ｐｙは、物標の足元位置が前方画像の下端にあるとき「０」となる。画像縦位置Ｐｙは、足元位置が前方画像における上方にあるほど大きな値となる。

図３の例において、物標７１の画像横位置Ｐｘの大きさ｜Ｐｘ｜は、点Ｐｆと、中心線Ｌｃと、の間の左右方向の長さＬｘ１に等しい。本例において画像横位置Ｐｘは負の値である（即ち、Ｐｘ＝（−１）×Ｌｘ１）。一方、物標７１の画像縦位置Ｐｙは、点Ｐｆと、前方画像６１の下端６１ｂと、の間の上下方向の長さＬｙ１に等しい。

画像処理部４１ｂは、足元位置に基づいて物標位置を取得する。具体的には、画像横位置Ｐｘの大きさ｜Ｐｘ｜が大きいほど横距離Ｄｘの大きさ｜Ｄｘ｜が大きくなり且つ画像縦位置Ｐｙが大きいほど横距離Ｄｘの大きさ｜Ｄｘ｜が大きくなる。横距離Ｄｘの符号（即ち、正の値であるか負の値であるか）は、画像横位置Ｐｘの符号と等しい。一方、画像縦位置Ｐｙが大きいほど縦距離Ｄｙが大きくなる。

画像処理部４１ｂは、予め適合され且つ記憶している「画像横位置Ｐｘ及び画像縦位置Ｐｙと、横距離Ｄｘと、間の関係を表すルックアップテーブル（マップ）」に画像横位置Ｐｘ及び画像縦位置Ｐｙを適用することによって横距離Ｄｘを取得する。加えて、画像処理部４１ｂは、予め適合され且つ記憶している「画像縦位置Ｐｙと、縦距離Ｄｙと、間の関係を表すルックアップテーブル」に画像縦位置Ｐｙを適用することによって縦距離Ｄｙを取得する。

更に、画像処理部４１ｂは、物標が「交通誘導員（即ち、交通誘導警備の従事者）」、「小児（即ち、未成年者）」及び「その他（即ち、交通誘導員及び小児以外の物標、例えば、一般成人）」の何れに該当するかを判定する。

ある物標に対応する類似テンプレートが、「交通誘導員テンプレート」であれば、画像処理部４１ｂは、その物標が交通誘導員であると判定する。交通誘導員テンプレートは、前方画像に映る物標が交通誘導員であるとき、その物標と交通誘導員テンプレートとが互いに類似するように適合されている。

例えば、交通誘導員テンプレートには、一方の手に誘導棒（保安指示灯）を持っている被写体と類似するように適合されているものがある。図３の例において、物標７１は交通誘導員である。物標７１は、左手に誘導棒７２を持っている。加えて、交通誘導員テンプレートには、車両１０の正面を向いている（即ち、車両１０に対して正対している）物標と類似するように適合されているものがある。

一方、ある物標に対応する類似テンプレートが「小児テンプレート」であれば、画像処理部４１ｂは、その物標が小児であると判定する。小児テンプレートは、前方画像に映る物標が小児であるとき、その物標と小児テンプレートとが互いに類似するように適合されている。

例えば、小児テンプレートには、小児テンプレート以外の歩行者テンプレート（即ち、成人のテンプレート）と比較して物標の上下方向の長さ（即ち、身長）に対する頭部の上下方向の長さの比である頭身比率が大きいことに特徴を有するものがある。

加えて、類似テンプレートが小児テンプレートでなくとも、物標の上下方向の長さが所定の長さ閾値Ｌｔｈよりも小さいと推定されると、画像処理部４１ｂは、その物標が小児であると判定する。画像処理部４１ｂは、物標の前方画像における上下方向の長さである被写体高Ｌｈと、縦距離Ｄｙと、に基づいて物標の上下方向の長さを取得（推定）する。具体的には、被写体高Ｌｈが大きいほど物標の上下方向の長さが大きくなり、縦距離Ｄｙが大きいほど物標の上下方向の長さ大きくなる。

図３の例において、前方画像６１における物標７１の上下方向の長さは長さＬｙ２である。本実施形態において、長さ閾値Ｌｔｈは１５０ｃｍである。

画像処理部４１ｂは、前方画像に含まれる物標に関する情報を「物標情報」として時間間隔Δｔｃが経過する毎に運転支援ＥＣＵ２０へ出力する。物標情報には、識別子ｉｄ、物標位置（横距離Ｄｘ及び縦距離Ｄｙ）及び物標属性（「交通誘導員」、「小児」及び「その他」の何れか）が含まれる。前方カメラ装置４１によって検出された物標は、以下、「前方カメラ検出物標」とも称呼される。複数の前方カメラ検出物標が検出されていれば、画像処理部４１ｂは、複数の物標情報を運転支援ＥＣＵ２０へ出力する。

（構成−その他）
車速センサ４２は、車両１０の走行速度である車速Ｖｓを検出し、車速Ｖｓを表す信号を運転支援ＥＣＵ２０へ出力する。加速度センサ４３は、車両１０の加速度Ａｓ（即ち、車速Ｖｓの単位時間あたりの変化量）を検出し、加速度Ａｓを表す信号を運転支援ＥＣＵ２０へ出力する。

シフトポジションセンサ４４は、車両１０の運転者によるシフトレバー（不図示）の操作によって選択された車両１０の走行モード（シフトポジション）を検出し、シフトポジションを表す信号を運転支援ＥＣＵ２０へ出力する。シフトポジションには、駐車のための「Ｐ」レンジ、前進走行のための「Ｄ」レンジ、「Ｓ」レンジ及び「Ｂ」レンジ、後進走行のための「Ｒ」レンジ、並びに、車両１０の駆動力源であるエンジン５１から車両１０の駆動輪へのトルク伝達を遮断するための「Ｎ」レンジがある。

スピーカー４５は、車両１０の左右のフロントドア（不図示）のそれぞれの内側（車室内側）に配設されている。スピーカー４５は、運転支援ＥＣＵ２０の指示に応じて警告音及び音声メッセージ等の発音を行うことができる。

エンジンＥＣＵ３１は、種々のエンジンセンサ５２と接続され、これらのセンサの出力値を受信する。エンジンセンサ５２は、エンジン５１の運転状態量を検出するセンサである。エンジンセンサ５２は、アクセルペダル操作量センサ、スロットル弁開度センサ、機関回転速度センサ及び吸入空気量センサ等を含んでいる。エンジンＥＣＵ３１は、車速Ｖｓ及びエンジンセンサ５２の出力値等に基づいて要求駆動トルクＴｒを決定する。

更に、エンジンＥＣＵ３１は、スロットル弁アクチュエータ及び燃料噴射弁等のエンジンアクチュエータ５３及びトランスミッション５４と接続されている。エンジンＥＣＵ３１は、車両１０の駆動輪に伝達される駆動トルクＴｄが要求駆動トルクＴｒと一致するようにエンジンアクチュエータ５３及びトランスミッション５４を制御する。即ち、エンジン５１が発生させるトルク及びトランスミッション５４のギア比（即ち、車両１０の駆動輪の回転速度に対するエンジン５１の機関回転速度の比）がエンジンＥＣＵ３１によって制御され、以て、車両１０の加速度Ａｓが制御される。

加えて、エンジンＥＣＵ３１は、運転支援ＥＣＵ２０から目標トルクＴｔｇｔを含む駆動力制御要求を受信すると、実際の駆動トルクＴｄが目標トルクＴｔｇｔと一致するようにエンジン５１の発生トルク及びトランスミッション５４のギア比を制御する。

ブレーキＥＣＵ３２は、種々のブレーキセンサ５５と接続され、これらのセンサの出力値を受信する。ブレーキセンサ５５は、車両１０に搭載された油圧式摩擦制動装置である制動装置５６を制御するために使用されるパラメータを検出するセンサである。ブレーキセンサ５５は、ブレーキペダル操作量センサ及び車両１０が備える車輪のそれぞれの回転速度を検出する車輪速度センサ等を含んでいる。

更に、ブレーキＥＣＵ３２は、制動装置５６の油圧制御アクチュエータであるブレーキアクチュエータ５７と接続されている。ブレーキアクチュエータ５７は、ブレーキペダルの踏力によって作動油を加圧するマスタシリンダと、各車輪に設けられた周知のホイールシリンダを含む摩擦ブレーキ装置と、の間の油圧回路（何れも、不図示）に配設される。

ブレーキアクチュエータ５７はホイールシリンダに供給する油圧を調整する。ブレーキＥＣＵ３２は、ブレーキアクチュエータ５７を制御することにより各車輪に制動力（摩擦制動力）Ｂｆを発生させ、以て、加速度Ａｓ（具体的には、車速Ｖｓの大きさ｜Ｖｓ｜の減少度合い、即ち、減速度）を制御するようになっている。

加えて、ブレーキＥＣＵ３２は、運転支援ＥＣＵ２０から目標減速度Ｄｔｇｔを含む制動力制御要求を受信すると、実際の加速度Ａｓ（この場合、減速度）が目標減速度Ｄｔｇｔと一致するようにブレーキアクチュエータ５７を制御して制動力Ｂｆを発生させる。

（衝突回避処理）
運転支援ＥＣＵ２０は、車両１０が走行（前進）するとき、車両１０が物標（具体的には、前方カメラ検出物標）と衝突する可能性が高ければ、車両１０の運転者へ報知し且つ車両１０を「目標停止位置」にて停止させる衝突回避処理を実行する。衝突回避処理によって衝突が回避される物標は、以下、「衝突回避物標」とも称呼される。

目標停止位置は、衝突回避物標よりも余裕距離Ｌｖだけ手前にある（即ち、車両１０側にある）地点である。運転支援ＥＣＵ２０は、余裕距離Ｌｖを物標属性に応じて設定する。

具体的には、物標属性が「交通誘導員」であるとき、運転支援ＥＣＵ２０は、余裕距離Ｌｖを所定の第１距離Ｄ１に設定する。物標属性が「その他」であるとき（即ち、物標が交通誘導員及び小児の何れでもないと判定されているとき）、運転支援ＥＣＵ２０は、余裕距離Ｌｖを第１距離Ｄ１よりも長い所定の第２距離Ｄ２に設定する。物標属性が「小児」であるとき、運転支援ＥＣＵ２０は、余裕距離Ｌｖを第２距離Ｄ２よりも長い所定の第３距離Ｄ３に設定する（即ち、０＜Ｄ１＜Ｄ２＜Ｄ３）。

第１距離Ｄ１は、衝突回避物標（即ち、交通誘導員）と指示停止位置との間の距離よりも短くなるように設定されている。第２距離Ｄ２は、車両１０の存在に気づいていない歩行者が車両１０に接近してくる可能性を考慮して第１距離Ｄ１よりも大きな値に設定されている。第３距離Ｄ３は、小児の歩行者は成人の歩行者と比較して予期しない行動を取る可能性が高いので、第２距離Ｄ２よりも大きな値に設定されている。

一方、衝突回避物標が交通誘導員であれば、車両１０の接近を認識している可能性が高く、そのため、車両１０に不用意に接近してくる可能性が低い。従って、衝突回避物標が交通誘導員でない場合と比較して目標停止位置が衝突回避物標（即ち、交通誘導員）に近い位置に設定されても、車両１０が衝突回避物標と衝突する可能性は大きくならない。

衝突回避物標を選択（特定）するため、運転支援ＥＣＵ２０は、前方カメラ検出物標の中から車両１０と衝突する可能性がある物標を「衝突可能性物標」として抽出し、衝突可能性物標のそれぞれに対して必要減速度Ｄｒｑを取得（算出）する。

衝突可能性物標は、走行領域Ｒｔに含まれる物標である。走行領域Ｒｔは、図１に示されるように、車両１０の前方に延在する領域であって、ｙ軸を中心とし、幅が車両１０の車幅Ｌｗに所定の車幅マージンＬｍを加えた長さである領域である。換言すれば、運転支援ＥＣＵ２０は、横距離Ｄｘがの大きさ｜Ｄｘ｜が１／２×（Ｌｗ＋Ｌｍ）よりも小さい物標を衝突可能性物標として抽出する。

必要減速度Ｄｒｑは、車両１０が目標停止位置にて停止するために必要な加速度Ａｓである。必要減速度Ｄｒｑの大きさ｜Ｄｒｑ｜が所定の加速度閾値Ａｔｈよりも大きい衝突可能性物標が存在していれば、運転支援ＥＣＵ２０は、その物標を衝突回避物標として選択する。必要減速度Ｄｒｑの大きさ｜Ｄｒｑ｜が加速度閾値Ａｔｈよりも大きい衝突可能性物標が複数あれば、運転支援ＥＣＵ２０は、必要減速度Ｄｒｑの大きさ｜Ｄｒｑ｜の最大値（後述される、最大必要減速度Ｄｍｘ）に対応する衝突可能性物標を衝突回避物標として選択する。

運転支援ＥＣＵ２０は、衝突可能性物標の必要減速度Ｄｒｑを取得するため、相対縦速度Ｖｙを取得（算出）する。具体的には、運転支援ＥＣＵ２０は、最新画像に対して取得されたその物標の縦距離Ｄｙと、前回画像に対して取得されたその物標（即ち、識別子ｉｄが等しい物標）の縦距離Ｄｙである前回縦距離Ｄｙｐと、に基づいて下式（１）により相対縦速度Ｖｙを取得（算出）する。式（１）から理解されるように、時間間隔Δｔｃが経過する間に縦距離Ｄｙが減少していれば（即ち、ｙ軸方向において物標が接近していれば）、相対縦速度Ｖｙは負の値となる（即ち、Ｖｙ＜０）。

Ｖｙ＝（Ｄｙ−Ｄｙｐ）／Δｔｃ ……（１）

次いで、運転支援ＥＣＵ２０は、下式（２）により必要減速度Ｄｒｑを取得する。ただし、相対縦速度Ｖｙが正の値であれば（即ち、Ｖｙ＞０）、運転支援ＥＣＵ２０は、必要減速度Ｄｒｑの値を「０」に設定する。

Ｄｒｑ＝（−１／２）×Ｖｙ^２／（Ｄｙ−Ｌｖ） ……（２）

（具体的作動）
次に、運転支援ＥＣＵ２０の具体的作動について説明する。運転支援ＥＣＵ２０のＣＰＵ（以下、単に「ＣＰＵ」とも称呼される。）は、時間間隔Δｔｃが経過する毎に図４にフローチャートにより表された「前方衝突回避処理ルーチン」を実行する。

従って、適当なタイミングとなると、ＣＰＵは、図４のステップ４００から処理を開始してステップ４０５に進み、車両１０が前進状態であるか否かを判定する。具体的には、ＣＰＵは、シフトポジションセンサ４４によって検出されたシフトポジションが「Ｄ」、「Ｓ」及び「Ｂ」の何れかであるか否かを判定する。車両１０が前進状態でなければ（即ち、シフトポジションが「Ｐ」、「Ｒ」、「Ｎ」の何れかであれば）、ＣＰＵは、ステップ４０５にて「Ｎｏ」と判定してステップ４９５に進み、本ルーチンを終了する。

一方、車両１０が前進状態であれば、ＣＰＵは、ステップ４０５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ４１０に進み、前方カメラ装置４１から最後に受信した（即ち、最新の）物標情報に基づいて衝突可能性物標（即ち、走行領域Ｒｔに含まれる前方カメラ検出物標）が存在しているか否かを判定する。

衝突可能性物標が存在していれば、ＣＰＵは、ステップ４１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ４１５に進み、衝突可能性物標の１つを選択する。次いで、ＣＰＵは、ステップ４２０に進み、選択された物標の物標属性が「交通誘導員」であるか否かを判定する。

物標属性が「交通誘導員」であれば、ＣＰＵは、ステップ４２０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ４２５に進み、余裕距離Ｌｖを第１距離Ｄ１に設定する。次いで、ＣＰＵは、ステップ４４５に進む。

一方、物標属性が「交通誘導員」でなければ、ＣＰＵは、ステップ４２０にて「Ｎｏ」と判定してステップ４３０に進み、物標属性が「小児」であるか否かを判定する。物標属性が「小児」であれば、ＣＰＵは、ステップ４３０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ４３５に進み、余裕距離Ｌｖを第３距離Ｄ３に設定する。次いで、ＣＰＵは、ステップ４４５に進む。

物標属性が「小児」でなければ、ＣＰＵは、ステップ４３０にて「Ｎｏ」と判定してステップ４４０に進み、余裕距離Ｌｖを第２距離Ｄ２に設定する。次いで、ＣＰＵは、ステップ４４５に進む。

ステップ４４５にてＣＰＵは、選択された物標の必要減速度Ｄｒｑを取得する。即ち、ＣＰＵは、上記式（１）により物標の相対縦速度Ｖｙを取得し、相対縦速度Ｖｙに基づいて上記（２）により必要減速度Ｄｒｑを取得する。

次いで、ＣＰＵは、ステップ４５０に進み、全ての衝突可能性物標に対して必要減速度Ｄｒｑを取得したか否かを判定する。必要減速度Ｄｒｑが取得されていない衝突可能性物標が存在していれば、ＣＰＵは、ステップ４５０にて「Ｎｏ」と判定してステップ４１５に進み、必要減速度Ｄｒｑが取得されていない衝突可能性物標の１つを選択する。

一方、全ての衝突可能性物標に対して必要減速度Ｄｒｑを取得されていれば、ＣＰＵは、ステップ４５０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ４５５に進み、衝突可能性物標のそれぞれに対して取得された必要減速度Ｄｒｑの大きさ｜Ｄｒｑ｜の最大値である最大必要減速度Ｄｍｘを取得する。

次いで、ＣＰＵは、ステップ４６０に進み、衝突回避物標が存在しているか否か（即ち、最大必要減速度Ｄｍｘが加速度閾値Ａｔｈよりも大きいか否か）を判定する。衝突回避物標が存在していれば、ＣＰＵは、ステップ４６０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ４６５に進む。

ステップ４６５にてＣＰＵは、「自動制動処理」を実行する。より具体的に述べると、ＣＰＵは、エンジンＥＣＵ３１に対して目標トルクＴｔｇｔが「０」に設定された駆動力制御要求を送信する。その結果、エンジンＥＣＵ３１は、図示しないルーチンを実行して実際の駆動トルクＴｄが「０」となるようにエンジンアクチュエータ５３及びトランスミッション５４を制御する。

加えて、ＣＰＵは、ブレーキＥＣＵ３２に対して目標減速度Ｄｔｇｔが最大必要減速度Ｄｍｘに設定された制動力制御要求を送信する。その結果、ブレーキＥＣＵ３２は、図示しないルーチンを実行して実際の加速度Ａｓ（この場合、減速度）の大きさ｜Ａｓ｜が最大必要減速度Ｄｍｘと一致するようにブレーキアクチュエータ５７を制御して制動力Ｂｆを発生させる。

次いで、ＣＰＵは、ステップ４７０に進み、スピーカー４５に警告音を再生させて車両１０が衝突回避物標と衝突する可能性が高いことを運転者に報知する。更に、ＣＰＵは、ステップ４９５に進む。

なお、ステップ４１０の判定条件が成立していなければ（即ち、衝突可能性物標が存在していなければ）、ＣＰＵは、ステップ４１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ４９５に直接進む。加えて、ステップ４６０の判定条件が成立していなければ（即ち、衝突回避物標が存在していなければ）、ＣＰＵは、ステップ４６０にて「Ｎｏ」と判定してステップ４９５に直接進む。

以上、説明したように、車両１０の予想走行経路（走行領域Ｒｔ）上に交通誘導員が存在しているとき、運転者が制動操作（即ち、ブレーキペダルに対する操作）を行っていなければ、車両１０は交通誘導員の第１距離Ｄ１だけ手前の位置にて自動的に停止する。加えて、第１距離Ｄ１は、交通誘導員と指示停止位置との間の距離よりも短くなるように設定されている。一方、走行領域Ｒｔ上に交通誘導員ではない成人の歩行者が存在しているとき、運転者が制動操作を行っていなければ、車両１０は、歩行者の第２距離Ｄ２だけ手前の位置にて自動的に停止する。従って、本制御装置によれば、自動制動処理によって車両１０が指示停止位置よりも手前の位置（交通誘導員から指示停止位置よりも離れた位置）にて自動的に停止することが回避できる。一方、衝突回避物標が交通誘導員でなければ、（衝突回避物標が交通誘導員である場合と比較して）衝突回避物標からより離れた位置にて車両１０が自動的に停止する。

（変形例）
次に、本発明の実施形態の変形例に係る制動力制御装置（以下、「変形制御装置」とも称呼される。）について説明する。変形制御装置が適用される車両１１は、前方カメラ装置４１に加えて後方カメラ装置４６を備えている。後方カメラ装置４６は、前方カメラ装置４１と同様の構造を有している。

後方カメラ装置４６は、車両１１の後方領域を撮影した画像（以下、「後方画像」とも称呼される。）取得する。後方カメラ装置４６の水平方向の視野（画角）は、図１に示された直線ＲＲと直線ＲＬとがなす角度によって表される範囲に等しい。

後方カメラ装置４６は、後方画像に含まれる物標（以下、「後方カメラ検出物標」とも称呼される。）に関する情報を物標情報として時間間隔Δｔｃが経過する毎に本実施形態の変形例に係る運転支援ＥＣＵ２１へ出力する。後方画像の例が図５に示される。図５に示される後方画像６２は、誘導員である物標７３を含んでいる。

運転支援ＥＣＵ２１は、図４の前方衝突回避処理ルーチンに加え、このルーチンと類似する処理を含む「後方衝突回避処理ルーチン（図示を省略）」を後方カメラ検出物標に関して実行する。従って、運転支援ＥＣＵ２１は、車両１１が走行（後進）するとき、車両１１が後方カメラ検出物標と衝突する可能性が高ければ、車両１１を目標停止位置にて停止させる衝突回避物標を実行する。目標停止位置は、上述した実施形態と同様に、後方カメラ検出物標よりも「物標属性に応じて決定される余裕距離Ｌｖ」だけ手前にある地点である。

後方衝突回避処理ルーチンの実行時、運転支援ＥＣＵ２１は、車両１１と衝突する可能性のある後方カメラ検出物標のそれぞれに対して必要減速度Ｄｒｑを取得し、取得された必要減速度Ｄｒｑに応じて衝突回避物標を特定（選択）する。衝突回避物標が存在していれば、運転支援ＥＣＵ２１は、自動制動処理を実行する。

変形制御装置によれば、車両が後進するときであっても、衝突回避物標が交通誘導員であるとき、車両１１が指示停止位置よりも手前の位置にて自動的に停止することが回避できる。一方、衝突回避物標が交通誘導員でなければ、衝突回避物標からより離れた位置にて車両１１が自動的に停止する。

以上、本発明に係る制動力制御装置の実施形態及び変形例について説明したが、本発明は上記実施形態及び変形例に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、本実施形態において、前方カメラ４１ａが撮影した前方画像に基づいて画像処理部４１ｂが物標を検出していた。しかし、前方カメラ装置４１とは異なる装置によって物標が検出されても良い。例えば、本制御装置及び変形制御装置は、前方カメラ装置４１及び後方カメラ装置４６の代わりに或いは前方カメラ装置４１及び後方カメラ装置４６に加えてＬＩＤＡＲ（LIght Detection And Ranging）装置を備え、ＬＩＤＡＲ装置による検出結果に基づいて物標の検出及び交通誘導員であるか否かの判定を行っても良い。

加えて、本実施形態及び変形例において、物標属性は、「交通誘導員」、「小児」及び「その他」の何れかに分類されていた。しかし、物標が小児であるか否かの判定は、割愛されても良い。即ち、この場合、物標属性は、「交通誘導員」及び「その他」の何れかに分類される。

加えて、本実施形態及び変形例において、類似テンプレートが交通誘導員テンプレートであるか否かに基づいて物標が交通誘導員であるか否かが判定されていた。しかし、これとは異なる方法によって物標が交通誘導員であるか否かが判定されても良い。例えば、前方画像を細かく分割して得られる矩形領域のそれぞれに対して最新画像と前回画像とに基づいてオプティカルフローベクトル（フローベクトル）を取得し、これらのフローベクトルに基づいて物標が交通誘導員であるか否かが判定されても良い。

この場合、ある物標（被写体）の上肢に相当する領域のフローベクトルの向き及び大きさと、上肢以外に相当する領域のフローベクトルの向き及び大きさと、が互いに大きく異なる場合、その物標が交通誘導員であると判定しても良い。或いは、ある物標の上肢に相当する領域のフローベクトルの向き及び大きさが、周期的に変化している場合、その物標が交通誘導員であると判定しても良い。

加えて、本実施形態及び変形例において、運転支援ＥＣＵ２０及び運転支援ＥＣＵ２１は、余裕距離Ｌｖを物標属性に応じて第１距離Ｄ１、第２距離Ｄ２及び第３距離Ｄ３の何れかに設定していた。しかし、余裕距離Ｌｖはこれらの値とは異なる値に設定されても良い。例えば、余裕距離Ｌｖは、車速Ｖｓの大きさ｜Ｖｓ｜が大きいほど大きな値に設定されても良い。更に、余裕距離Ｌｖは、車両１０が備える操舵ハンドルの運転者による操作量（即ち、操舵角度）の大きさが大きいほど大きな値に設定されても良い。加えて、余裕距離Ｌｖは、アクセルペダル操作量が大きいほど大きな値に設定されても良い。ただし、何れの場合であっても、物標属性が「交通誘導員」であるときに設定される余裕距離Ｌｖは、物標属性が「その他」であるときに設定される余裕距離Ｌｖよりも小さい値に設定される。同様に、物標属性が「小児」であるときに設定される余裕距離Ｌｖは、物標属性が「その他」であるときに設定される余裕距離Ｌｖよりも大きい値に設定される。

或いは、運転支援ＥＣＵ２０及び運転支援ＥＣＵ２１は、物標属性が「交通誘導員」であっても車速Ｖｓが所定の閾値よりも大きければ、運転者が交通誘導員の存在に気付いていないと判定し、余裕距離Ｌｖを第２距離Ｄ２に設定しても良い。

加えて、本実施形態において、衝突可能性物標であるか否かの判定に用いられる走行領域Ｒｔは、車両１０の前方に直線状に延在する領域であった。しかし、走行領域Ｒｔは、操舵角度に応じて変化しても良い。具体的には、操舵ハンドルが右方向に操作されているときには操舵角度の大きさに応じて走行領域Ｒｔが車両１０から前方に離れるほど右方向に湾曲し且つ操舵ハンドルが左方向に操作されているときには操舵角度の大きさに応じて走行領域Ｒｔが車両１０から前方に離れるほど左方向に湾曲しても良い。同様に、本実施形態の変形例において、走行領域Ｒｔは、車両１１の操舵角度に応じて変化しても良い。

加えて、本実施形態において、画像処理部４１ｂは、予め記憶している歩行者テンプレートの中から類似テンプレートを探索していた。即ち、画像処理部４１ｂは、前方画像に含まれる人間（具体的には、交通誘導員及び歩行者（成人及び小児））を探索していた。しかし、画像処理部４１ｂは、人間以外の物標を抽出しても良い。例えば、画像処理部４１ｂは、自転車、車両１０以外の車両及びガードレール等を物標として抽出し、運転支援ＥＣＵ２０は、それらの物標に対して衝突回避処理（自動制動処理）を実行しても良い。同様に、本実施形態の変形例において、運転支援ＥＣＵ２１は、人間以外の物標に対して衝突回避処理（自動制動処理）を実行しても良い。

加えて、本実施形態において、運転支援ＥＣＵ２０は、前方画像に含まれる衝突回避物標に対して衝突回避処理を実行していた。加えて、本実施形態の変形例においては更に、運転支援ＥＣＵ２１は、後方画像に含まれる衝突回避物標に対しても衝突回避処理を実行していた。しかし、運転支援ＥＣＵ２１は、後方画像に含まれる衝突回避物標に対してのみ衝突回避処理（自動制動処理）を実行しても良い。

１０…車両、２０…運転支援ＥＣＵ、３１…エンジンＥＣＵ、３２…ブレーキＥＣＵ、４１…カメラ装置、５１…エンジン、５６…制動装置、６１…前方画像、７１…物標、７２…誘導棒。

Claims (1)

1. 制動力を発生させる制動装置を備える車両に適用される制動力制御装置であって、
   前記車両の予想走行経路上に存在する衝突回避物標を検出する物標検出部と、
   前記衝突回避物標が交通誘導員であるか否かを判定する物標属性判定部と、
   前記衝突回避物標よりも所定の余裕距離だけ手前にある目標停止位置にて前記車両を停止させるために必要な前記車両の加速度である必要減速度を取得する必要減速度取得部と、
   前記必要減速度の大きさが所定の加速度閾値よりも大きいとき、前記車両の実際の加速度が当該必要減速度と一致するように前記制動装置に制動力を発生させる制動力制御部と、
   を備え、
   前記必要減速度取得部は、
   前記衝突回避物標が前記交通誘導員であるとき、前記余裕距離を、当該衝突回避物標が前記交通誘導員以外の人間である場合と比較して小さな値に設定するように構成された、
   制動力制御装置。
   

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