JP2020097277A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の発進方向に存在する物体が車両と衝突する可能性があるものである場合に、車両の発進を制限することができる車両の制御装置を提供する。【解決手段】車両（１０）から出力された送信波（４０）が物体（２０）に衝突して反射した反射波（４２）から得られる情報を示す反射波情報を取得する取得部（２１０）と、反射波情報に基づいて、車両（１０）の動作を制御する制御部（２３０）と、を備える車両の制御装置（２００）において、制御部（２３０）は、車両（１０）の停止時に、反射波情報から求められる送信波（４０）が物体（２０）に衝突した位置の地面（３０）からの高さを示す衝突位置高さ（ｄｚ）の平均値及び衝突位置高さ（ｄｚ）の分散に基づいて、車両（１０）の発進を制限する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両の制御装置に関する。

車両の停止時に運転者がブレーキペダルとアクセルペダルとを踏み間違えた場合や、運転者がギヤポジションを間違えた状態で車両を発進させようとした場合、車両の誤発進が生じ、車両が障害物や人等に衝突する事故が発生し得る。

このような事故を防止する方法として、特許文献１には、車両の発進方向に照射され物体に衝突して反射した電波を検出し、当該電波が特定の電波である場合に車両の発進を制限する方法が開示されている。

特開２０１５−１０３１５０号公報

ここで、車両の発進方向に存在する物体は、例えば、当該物体の地面からの高さに応じて、車両と衝突する可能性があるものと、車両と衝突する可能性がないものとに分類される。しかし、特許文献１に記載の方法では、車両の発進方向に物体が存在する場合、当該物体の地面からの高さに関わらず車両の発進が制限される。つまり、車両の発進方向に存在する物体が車両と衝突する可能性がないものであるにも関わらず車両の発進が制限されてしまう場合がある。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、車両の停止時に車両の発進方向に存在する物体が車両と衝突する可能性があるものである場合に、車両の発進を制限することが可能な、新規かつ改良された車両の制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、車両から出力された送信波が物体に衝突して反射した反射波から得られる情報を示す反射波情報を取得する取得部と、反射波情報に基づいて、車両の動作を制御する制御部と、を備える車両の制御装置において、制御部は、車両の停止時に、反射波情報から求められる送信波が物体に衝突した位置の地面からの高さを示す衝突位置高さの平均値及び衝突位置高さの分散に基づいて、車両の発進を制限することを特徴とする、車両の制御装置が提供される。

以上説明したように本発明によれば、車両の停止時に車両の発進方向に存在する物体が車両と衝突する可能性があるものである場合に、車両の発進を制限することができる。

本発明の実施形態に係る車両の制御装置の概要を説明するための図である。 同実施形態に係る車両の制御装置を適用可能な車両の構成例を示す模式図である。 同実施形態に係る車両の制御装置の構成例を示すブロック図である。 同実施形態に係る車両の制御装置が行うフィルタリングについて説明するための説明図である。 衝突位置高さの平均値と分散について説明するための図である。 衝突位置高さの平均値と分散について説明するための図である。 同実施形態に係る車両の制御装置の動作例を示すフローチャートである。 応用例に係る車両の制御装置の動作例を示すフローチャートである。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

また、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素を、同一の符号の後に異なるアルファベットを付して区別する場合もある。ただし、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素の各々を特に区別する必要がない場合、複数の構成要素の各々に同一符号のみを付する。

＜１．制御装置の概要＞
まず、図１を参照しながら、本発明の実施形態に係る車両の制御装置の概要について説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る車両の制御装置の概要を説明するための図である。本実施形態に係る車両の制御装置２００は、車両１０に搭載され、車両１０の発進方向に車両１０と衝突する可能性がある物体２０が存在する場合に、車両１０の発進を制限する機能を有する。

具体的に、図１には停止している車両１０と、車両１０の発進方向（本実施形態では車両１０の前方）に存在する物体２０とが示されている。まず、車両１０は、ミリ波等の送信波４０を車両１０の発進方向に出力する。続いて、車両１０は、送信波４０が物体２０に衝突して反射した反射波４２を受信する。

車両１０に搭載された制御装置２００は、反射波４２から得られる情報に対して後述する所定の処理を行うことにより、物体２０が車両１０と衝突する可能性がある障害物であるか否かの判定を行う。制御装置２００は、物体２０が車両１０と衝突する可能性がある障害物である場合、車両１０の発進を制限する。

例えば、当該所定の処理が行われた結果、物体２０の地面３０からの高さが所定の高さ以上であると推定された場合、制御装置２００は、物体２０が車両１０と衝突する可能性がある障害物であると判定し、車両１０の発進を制限する。

一方、物体２０の地面３０からの高さが所定の高さより低いと推定された場合、制御装置２００は、物体２０が車両１０と衝突する可能性がないものであると判定し、車両１０の発進を制限しない。

以下、このような本実施形態に係る車両の制御装置２００の構成及び動作を順次詳細に説明する。

＜２．制御装置の構成＞
図２〜図３を参照しながら、本実施形態に係る車両の制御装置２００の構成について説明する。以下では、まず車両１０の全体構成例について説明した後、制御装置２００の詳細な構成について説明する。

（２−１．車両の全体構成例）
図２は、本実施形態に係る車両の制御装置２００を適用可能な車両１０の構成例を示す模式図である。図２に示すように、車両１０は、駆動源としてのエンジン１１０、クラッチ機構１２０、変速機構１３０及び駆動輪１４０を備える。また、車両１０は、制御装置２００、送受信機３００、ブレーキセンサ４０１、アクセルセンサ４０３、ギヤポジションセンサ４０５及び駆動輪センサ４０７を備える。

エンジン１１０は、ガソリンやディーゼル等を燃料として動力を生成する。エンジン１１０により生成された動力は、クラッチ機構１２０、変速機構１３０及び図示しないデファレンシャル機構等を介して駆動輪１４０へ伝達され、車両１０を駆動させる。

なお、上記では動力を生成する駆動源がエンジン１１０である例について示したが、かかる例に限定されない。例えば、駆動源がモータであってもよく、エンジン及びモータを組み合わせたハイブリッド式の駆動源であってもよい。

送受信機３００は、ミリ波等の送信波４０を出力する。また、送受信機３００は、送信波４０が物体２０に衝突して反射した反射波４２を受信する。また、送受信機３００は、受信した反射波４２から得られる情報（以下、反射波情報とも称する）を制御装置２００へ出力する。

例えば、送受信機３００は、連続的に送信波４０を出力し、送信波４０が反射波４２として戻ってきた場合、反射波４２を受信し、反射波情報を制御装置２００へ出力する。

ここで、反射波情報には、送信波４０が物体２０に衝突した位置を示す衝突位置Ｒに関する情報が含まれる。衝突位置Ｒに関する情報とは、例えば、送受信機３００から衝突位置Ｒまでの距離、送受信機３００から見た衝突位置Ｒの仰俯角及び送受信機３００から見た衝突位置Ｒの水平方向の角度等の球面座標系における衝突位置Ｒの座標を示す情報である。

送受信機３００から衝突位置Ｒまでの距離は、例えば、送受信機３００が送信波４０を出力してから反射波４２を受信するまでに掛かった時間から求めることができる。本実施形態においては、送受信機３００が送受信機３００から衝突位置Ｒまでの距離を求める例について説明するが、かかる例に限定されない。例えば、制御装置２００が送受信機３００から衝突位置Ｒまでの距離を求めてもよい。

ブレーキセンサ４０１は、ブレーキペダルの操作量を検出する。アクセルセンサ４０３は、アクセルペダルの操作量を検出する。ギヤポジションセンサ４０５は、シフトレバーの位置を検出する。駆動輪センサ４０７は、駆動輪１４０の回転速度を検出する。

制御装置２００は、送受信機３００から入力された反射波情報等に基づいて、車両１０の動作を制御する。制御装置２００の一部又は全ては、マイコン、マイクロプロセッサユニット等から構成される。また、例えば、制御装置２００の一部又は全ては、ファームウェア等の更新可能なもので構成されてもよく、ＣＰＵ等からの指令によって実行されるプログラムモジュール等であってもよい。また、例えば、制御装置２００は、１つのマイコン、マイクロプロセッサユニット等であってもよく、また、複数から構成されていてもよい。以下、このような制御装置２００の詳細な構成について説明する。

（２−２．制御装置）
図３は、本実施形態に係る車両の制御装置の構成例を示すブロック図である。図３に示すように、制御装置２００は、取得部２１０及び制御部２３０を有する。

取得部２１０は、車両１０の停止時に車両１０に搭載されている各装置から出力される情報を取得し、制御部２３０へ出力するインターフェースである。例えば、取得部２１０は、車両１０の停止時に送受信機３００から出力される反射波情報及び上述した各センサから入力されるセンシング情報を取得し、制御部２３０へ出力する。

車両１０が停止しているか否かの判定は、例えば、駆動輪センサ４０７から出力される駆動輪１４０の回転速度に基づいて行われる。例えば、駆動輪センサ４０７により検出された駆動輪１４０の回転速度が０である場合、取得部２１０は、車両１０が停止していると判定する。

制御部２３０は、取得部２１０が取得した情報に基づいて、車両１０の動作を制御する。例えば、制御部２３０は、取得部２１０が取得した反射波情報及びセンシング情報に基づいて、車両１０の発進を制限する。図３に示すように、制御部２３０は、変換部２３２、フィルタ部２３４、計算部２３６、判定部２３８及び制限部２４０を有する。

変換部２３２は、入力された情報に含まれる座標の座標系を変換する。例えば、変換部２３２は、入力された情報に含まれる球面座標系の座標を直交座標系の座標に変換する。具体的に、変換部２３２は、取得部２１０から反射波情報が入力された場合、反射波情報に含まれる球面座標系で示される衝突位置Ｒの座標を直交座標系の座標に変換する。

本実施形態において、変換部２３２は、車両１０の車長方向をＸ軸、車両１０の車幅方向をＹ軸、車両１０の車高方向をＺ軸として、衝突位置Ｒの座標を直交座標系に変換する。本実施形態において、直交座標系の原点は、車両１０の前方の先端位置（例えば、車両１０のフロントバンパーの先端部）をＸ＝０、車両１０の車幅方向の中心位置をＹ＝０、地面３０の位置をＺ＝０として設定される。

図１に示す例では、衝突位置Ｒは、Ｘ軸方向の座標がｄｘ、Ｚ軸方向の座標がｄｚとして直交座標系で示されている。なお、図１には示されていないが、衝突位置ＲのＹ軸方向の座標はｄｙとする。

このように、反射波情報に含まれる衝突位置Ｒの座標は、直交座標系に変換される。直交座標系に変換された衝突位置Ｒの座標を含む反射波情報は、フィルタ部２３４へ出力される。なお、以下の説明では、衝突位置ＲのＺ軸方向の座標（つまり、衝突位置Ｒの地面３０からの高さ）ｄｚを衝突位置高さｄｚとも称する。

フィルタ部２３４は、入力された情報をフィルタリングする。例えば、フィルタ部２３４は、変換部２３２から入力された反射波情報のうち、車両１０の発進方向の進路上に存在する物体２０に衝突して反射した反射波４２から得られた反射波情報のみを計算部２３６へ出力する。

また、例えば、フィルタ部２３４は、変換部２３２から入力された反射波情報のうち、車両１０から所定の距離の範囲に存在する物体２０に衝突して反射した反射波４２から得られた反射波情報のみを計算部２３６へ出力する。以下、図４を参照しながら、フィルタ部２３４が反射波情報をフィルタリングする方法の一例を説明する。

図４は、本実施形態に係る車両の制御装置が行うフィルタリングについて説明するための説明図である。図４には、車両１０の前方の先端位置（例えば、車両１０のフロントバンパーの先端部）からＸ軸方向に距離Ｌ１離れた位置から長さＬ２を有し、車両１０の車幅方向の中心線Ｃを中心にＹ軸方向に長さＷを有する領域５０が示されている。

領域５０は、車両１０の発進方向に画定される範囲であり、車両１０が誤発進した場合に物体２０が存在すると車両１０が物体２０と衝突する可能性がある範囲を示す。以下、このような車両１０が誤発進した場合に物体２０が存在すると車両１０が物体２０と衝突する可能性がある範囲を衝突可能性範囲とも称する。

車両１０の発進方向は、例えば、ギヤポジションセンサ４０５により検出されるシフトレバーの位置に基づいて判定される。シフトレバーが前進走行用の位置にある場合、車両１０の発進方向は前方であると判定され、シフトレバーが後進走行用の位置にある場合、車両１０の発進方向は後方であると判定されてよい。

例えば、距離Ｌ１、長さＬ２及び長さＷの値は、車両１０が誤発進した場合、物体２０が領域５０の範囲内にあると車両１０が物体２０と衝突する可能性がある値に設定される。換言すれば、距離Ｌ１、長さＬ２及び長さＷの値は、車両１０が誤発進した場合であっても物体２０が領域５０の範囲外にあれば車両１０が物体２０と衝突する可能性がない値に設定される。

例えば、距離Ｌ１及び長さＬ２の値は、車両１０が誤発進した場合であっても運転者Ｕが誤発進に気づいてブレーキを掛けることにより衝突を回避できる値に設定されてよい。また、例えば、長さＷの値は、車両１０の車幅の値より広く設定されてよい。

なお、距離Ｌ１の値は、比較的小さい値であってよく、０であってもよい。ただし、物体２０が車両１０の前方の先端位置からＸ軸方向に比較的近い位置（例えば、車両１０の前方の先端位置からＸ軸方向に距離０の位置）に存在する場合、例えば、送受信機３００が反射波４２を正常に受信できず、物体２０を検出できないことがある。したがって、距離Ｌ１の値は、送受信機３００が物体２０を検出することができる程度に領域５０が車両１０の前方の先端位置からＸ軸方向に離れた位置に画定されるように決定されることが好ましい。

なお、上記では、衝突可能性範囲がＸ軸方向及びＹ軸方向に画定される例について示したが、かかる例に限定されない。例えば、衝突可能性範囲がＸ軸方向にのみ画定されれば十分な場合、Ｘ軸方向にのみ画定されてよい。

具体的に、図４に示す例において、車両１０の前方の先端位置からＸ軸方向にＬ１＋Ｌ２離れた位置までの範囲における送信波４０のＹ軸方向への出力範囲が車両１０の車幅方向の中心線Ｃを中心にＹ軸方向に長さＷの範囲内である場合、衝突可能性範囲がＸ軸方向にのみ画定されてよい。

フィルタ部２３４は、変換部２３２から入力された反射波情報に含まれる衝突位置ＲのＸ軸方向の座標及びＹ軸方向の座標が上述した領域５０の範囲内であるか否かに基づいて、反射波情報をフィルタリングする。フィルタ部２３４は、変換部２３２から入力された反射波情報のうち、反射波情報に含まれる衝突位置ＲのＸ軸方向の座標及びＹ軸方向の座標が領域５０の範囲内である反射波情報のみを計算部２３６へ出力する。

計算部２３６は、フィルタ部２３４から入力された反射波情報から衝突位置高さｄｚの平均値及び衝突位置高さｄｚの分散を求める。以下では、図５Ａ及び図５Ｂを参照しながら、衝突位置高さｄｚの平均値及び衝突位置高さｄｚの分散の意味について説明した後、計算部２３６が衝突位置高さｄｚの平均値及び衝突位置高さｄｚの分散を求める方法について説明する。

まず、衝突位置高さｄｚの平均値及び衝突位置高さｄｚの分散の意味について説明する。図５Ａ及び図５Ｂは、衝突位置高さｄｚの平均値及び衝突位置高さｄｚの分散の意味について説明するための図である。

図５Ａには、車両１０の発進方向において地面３０からＺ軸方向に連続して延在する物体２０ａが示されている。地面３０から物体２０ａの最上端までの高さはＨ１である。また、図５Ｂには、車両１０の発進方向において地面３０からＺ軸方向に連続して延在する物体２０ｂが示されている。地面３０から物体２０ｂの最上端までの高さはＨ２である。ここで、高さＨ１は、高さＨ２より高い。

一般的に、物体２０はある程度の大きさを有するため、送信波４０が物体２０に衝突した位置を示す衝突位置Ｒは、送受信機３００から出力される送信波４０の方向に応じて異なる。図５Ａの物体２０ａで示す例において、衝突位置は、Ｒ１ａ〜Ｒ１ｅの５点で示されている。

このとき、物体２０ａに衝突して反射した反射波４２から得られる反射波情報から求められる衝突位置高さの平均値とは、衝突位置Ｒ１ａ〜Ｒ１ｅのそれぞれの衝突位置高さの平均値であり、図５Ａにｍｚａで示される高さである。衝突位置高さの平均値ｍｚａは、地面３０から物体２０ａのＺ軸方向の中心位置までの高さと同等となる。衝突位置高さの平均値ｍｚａは、地面３０から物体２０ａのＺ軸方向の中心位置までの高さが高いほど大きくなり、地面３０から物体２０ａのＺ軸方向の中心位置までの高さが低いほど小さくなる。

また、このとき、衝突位置高さの分散とは、衝突位置Ｒ１ａ〜Ｒ１ｅのそれぞれの衝突位置高さのばらつきの程度を示す値である。衝突位置高さの分散は、物体２０ａが衝突位置高さの平均値ｍｚａを中心としてＺ軸方向に延在する長さが長いほど大きくなり、物体２０ａが衝突位置高さの平均値ｍｚａを中心としてＺ軸方向に延在する長さが短いほど小さくなる。衝突位置高さの分散を求めることにより、物体２０ａが衝突位置高さの平均値ｍｚａを中心としてＺ軸方向にどの程度の長さ延在するかを推定することができる。

このように、衝突位置高さの平均値及び衝突位置高さの分散を求めることにより、地面３０から物体２０のＺ軸方向の中心位置までの高さ及び物体２０が衝突位置高さの平均値を中心としてＺ軸方向にどの程度の長さ延在するかを推定することができる。つまり、車両１０の発進方向において物体２０がＺ軸方向にどのように存在するかを推定することができる。

図５Ａに示す例では、衝突位置高さの平均値及び衝突位置高さの分散を求めることにより、地面３０から物体２０ａのＺ軸方向の中心位置までの高さがｍｚａであり、物体２０ａがｍｚａを中心としてＺ軸方向に長さＨ１だけ延在することを推定することができる。また、図５Ｂに示す例では、地面３０から物体２０ｂのＺ軸方向の中心位置までの高さがｍｚｂであり、物体２０ｂがｍｚｂを中心としてＺ軸方向に長さＨ２だけ延在することを推定することができる。

続いて、計算部２３６が衝突位置高さｄｚの平均値及び衝突位置高さｄｚの分散を求める方法について説明する。上述したように、衝突位置Ｒは、送受信機３００から出力される送信波４０の方向に応じて異なる。以下では、異なる衝突位置Ｒを示すｐ個の反射波情報が計算部２３６に入力される場合に、計算部２３６が衝突位置高さｄｚの平均値及び衝突位置高さｄｚの分散を求める方法について説明する。

上述したように、反射波情報には衝突位置Ｒの地面３０からの高さを示す衝突位置高さｄｚが含まれる。以下では、ｐ個の反射波情報に含まれる各々の衝突位置高さｄｚについて、変数ｉを用いてｄｚｉで表す。変数ｉは、１からｐまでの連続する整数を示す変数である。また、１個目からｉ個目までの反射波情報から求められる衝突位置高さｄｚの平均値をｍｚｉで表し、１個目からｉ個目までの反射波情報から求められる衝突位置高さｄｚの分散をｖｚｉで表し、１個目からｉ個目までの反射波情報を数えた数をｎｚｉで表す。

計算部２３６は、以下に示した（数式１）により衝突位置高さｄｚの平均値ｍｚｉを求める。なお、ｍｚ０は初期値として０に設定され、ｎｚ０は初期値として０に設定される。

また、計算部２３６は、以下に示した（数式２）により衝突位置高さｄｚの分散ｖｚｉを求める。なお、ｖｚ０は初期値として０に設定される。

また、計算部２３６は、以下に示した（数式３）により１個目からｉ個目までの反射波情報を数えた数であるｎｚｉを求める。

計算部２３６は、上記の（数式１）、（数式２）及び（数式３）を変数ｉが１からｐに至るまで繰り返す。それにより、ｐ個の反射波情報の衝突位置高さｄｚの平均値及び衝突位置高さｄｚの分散が求められる。

判定部２３８は、計算部２３６により求められた衝突位置高さｄｚの平均値及び衝突位置高さｄｚの分散に基づいて、物体２０が車両１０と衝突する可能性がある障害物であるか否かを判定する。

物体２０が車両１０の発進方向において地面３０からＺ軸方向に連続して延在している場合（例えば、物体２０がブロック塀等である場合）、地面３０から物体２０の最上端までの高さが高いほど、地面３０から物体２０のＺ軸方向の中心位置までの高さは高くなり、物体２０が衝突位置高さｄｚの平均値を中心としてＺ軸方向に延在する長さは長くなる。つまり、衝突位置高さｄｚの平均値及び衝突位置高さｄｚの分散は大きくなる。

そこで、判定部２３８は、衝突位置高さｄｚの平均値が第１の閾値以上であり、かつ、衝突位置高さｄｚの分散が第２の閾値以上である場合、物体２０が車両１０と衝突する可能性がある障害物であると判定する。

第１の閾値及び第２の閾値は、例えば、衝突位置高さｄｚの平均値が第１の閾値であり衝突位置高さｄｚの分散が第２の閾値である場合に推定される物体２０の地面３０からの高さが所定の高さより高くなる値であってよい。第１の閾値及び第２の閾値は、このような所定の高さに応じて様々な値を取り得る。

例えば、所定の高さは、車両１０が物体２０を乗り越えて発進できる高さの上限値又は車両１０が物体２０を跨いで発進できる高さの上限値等であってよく、適宜設定される。具体的に、所定の高さは、地面３０から車両１０の車体やバンパーの最下端までの高さに設定されてよい。

ところで、一般的に、送受信機３００を介して取得される反射波情報には、送受信機３００の性能等に起因した誤差が生じ得る。つまり、反射波情報から得られる衝突位置高さｄｚには誤差が生じ得る。物体２０が車両１０と衝突する可能性があるか否かを、１つのパラメータを用いて判定しようとした場合、上記の誤差に起因して、物体２０が車両１０と衝突する可能性がないにも関わらず、物体２０が車両１０と衝突する可能性がある障害物であると判定されることがある。

例えば、物体２０が車両１０と衝突する可能性があるか否かを判定するパラメータとして、衝突位置高さｄｚの最大値（複数の衝突位置高さｄｚの中で一番大きい値）を用いる場合、上記の誤差に起因して、衝突位置高さｄｚの最大値が実際の物体２０の地面３０からの高さより大きくなることがある。このような場合、物体２０が車両１０と衝突する可能性がないにも関わらず、物体２０が車両１０と衝突する可能性がある障害物であると判定されるおそれがある。

一方、本実施形態では、物体２０が車両１０と衝突する可能性があるか否かを、衝突位置高さｄｚの平均値及び衝突位置高さｄｚの分散という２つのパラメータを用いて判定する。それにより、上記の誤差がある場合であっても、物体２０が車両１０と衝突する可能性がないにも関わらず、物体２０が車両１０と衝突する可能性がある障害物であると判定されることを抑制することができる。

具体的には、送受信機３００のゼロ点が正確に調整されていないことに起因して、衝突位置高さｄｚが全体的にＺ軸方向の正方向側にずれて取得されることがある。このような場合、衝突位置高さｄｚの最大値が実際の物体２０の地面３０からの高さより大きくなる。したがって、物体２０が車両１０と衝突する可能性がないにも関わらず、物体２０が車両１０と衝突する可能性がある障害物であると判定されるおそれがある。一方、上記のような場合であっても、衝突位置高さｄｚの分散は、実際の物体２０のＺ軸方向の長さに応じた値となる。したがって、衝突位置高さｄｚの分散が第２の閾値を下回っていれば、物体２０が車両１０と衝突する可能性がないにも関わらず、物体２０が車両１０と衝突する可能性がある障害物であると判定されることを抑制することができる。

このように、物体２０が車両１０の発進方向において地面３０からＺ軸方向に連続して延在している場合、衝突位置高さｄｚの平均値及び衝突位置高さｄｚの分散という２つのパラメータを用いることによって、物体２０が車両１０と衝突する可能性がないにも関わらず、物体２０が車両１０と衝突する可能性がある障害物であると判定されることを抑制することができる。

ここで、物体２０が車両１０の発進方向において地面３０からＺ軸方向に連続して延在していない場合（例えば、物体２０が陸橋等である場合）、車両１０が物体２０を潜り抜けることができる場合がある。つまり、衝突位置高さｄｚの平均値が第１の閾値以上であり、かつ、衝突位置高さｄｚの分散が第２の閾値以上であるにも関わらず、物体２０が車両１０と衝突する可能性がない場合がある。

判定部２３８は、このような場合に物体２０が車両１０と衝突する可能性がある障害物であると判定されないように、第３の閾値を用いることができる。具体的に、判定部２３８は、衝突位置高さｄｚの平均値が第１の閾値以上、かつ、第３の閾値以下であり、衝突位置高さｄｚの分散が第２の閾値以上である場合、車両１０の発進方向に存在する物体２０が障害物であると判定することができる。

例えば、第３の閾値は、衝突位置高さｄｚの平均値が第３の閾値であり衝突位置高さｄｚの分散が第２の閾値である場合に推定される物体２０の最下端から地面３０までの高さが所定の高さより低くなる値であってよい。第３の閾値は、このような所定の高さに応じて様々な値を取り得る。また、後述するように、第３の閾値は、衝突位置高さｄｚの分散に応じて変化し得る。判定部２３８は、このような所定の高さ又は衝突位置高さｄｚの分散に応じて第３の閾値を決定することができる。

例えば、所定の高さは、車両１０が物体２０を潜り抜けて発進できる高さの下限値等であってよく、適宜設定される。具体的に、所定の高さは、車両１０の車体の最上端の高さに設定されてよい。

また、ここで、衝突位置高さｄｚの分散が第２の閾値より小さいにも関わらず、車両１０が物体２０と衝突する可能性がある場合がある。物体２０が車両１０の発進方向において地面３０からＺ軸方向に連続して延在していない場合（例えば、物体２０が踏切の遮断機等である場合）、衝突位置高さｄｚの分散が第２の閾値より小さいにも関わらず、物体２０が車両１０と衝突する可能性がある。

そこで、第２の閾値は、衝突位置高さｄｚの平均値に応じて変化してもよい。具体的に、衝突位置高さｄｚの平均値が車両１０の車体の最下端から最上端までの範囲内の高さである場合、衝突位置高さｄｚの分散に関わらず物体２０が車両１０と衝突する可能性が高い。したがって、例えば、衝突位置高さｄｚの平均値が車両１０の車体の最下端から最上端までの範囲内の高さである場合、第２の閾値は、例えば０等の小さい値に設定されてよい。

上記では、衝突位置高さｄｚの平均値に応じて第２の閾値が変化する例について説明したが、衝突位置高さｄｚの分散に応じて第１の閾値又は第３の閾値が変化してもよい。

例えば、物体２０が車両１０の発進方向において地面３０からＺ軸方向に連続して延在していない場合、衝突位置高さｄｚの分散に応じて第１の閾値が変化してもよい。

具体的に、衝突位置高さｄｚの分散が比較的小さい場合（つまり、物体２０のＺ軸方向に延在する長さが比較的短い場合）、物体２０の最上端が車両１０の車体の最下端よりも低くなる範囲において第１の閾値は比較的大きい値に設定されてよい。一方、衝突位置高さｄｚの分散が比較的大きい場合（つまり、物体２０のＺ軸方向に延在する長さが比較的長い場合）、物体２０の最上端が車両１０の車体の最下端よりも低くなるように第１の閾値は比較的小さい値に設定されてよい。それにより、物体２０の最上端が車両１０の車体の最下端よりも低い位置にあるか否かの切り分けがより正確に行われる。つまり、物体２０が車両１０と衝突する可能性があるか否かの切り分けがより正確に行われる。

また、例えば、物体２０が車両１０の発進方向において地面３０からＺ軸方向に連続して延在していない場合（例えば、物体２０が天井から吊り下げられている看板等である場合）、衝突位置高さｄｚの分散に応じて第３の閾値が変化してもよい。

具体的に、衝突位置高さｄｚの分散が比較的大きい場合（つまり、物体２０のＺ軸方向に延在する長さが比較的長い場合）、物体２０の最下端が車両１０の車体の最上端よりも高くなるように第３の閾値は比較的大きい値に設定されてよい。一方、衝突位置高さｄｚの分散が比較的小さい場合（つまり、物体２０のＺ軸方向に延在する長さが比較的短い場合）、物体２０の最下端が車両１０の車体の最上端よりも高くなる範囲において第３の閾値は比較的小さい値に設定されてよい。それにより、物体２０の最下端が車両１０の車体の最上端よりも高い位置にあるか否かの切り分けがより正確に行われる。つまり、物体２０が車両１０と衝突する可能性があるか否かの切り分けがより正確に行われる。

制限部２４０は、判定部２３８の判定結果に基づいて、車両１０の発進を制限する。具体的に、制限部２４０は、車両１０の発進方向に存在する物体２０が障害物であると判定された状態において運転者Ｕが車両１０を発進させようとした場合、車両１０の発進を制限する。

運転者Ｕが車両１０を発進させようとしているか否かの判定は、例えば、ブレーキセンサ４０１が検出するブレーキペダルの操作量、アクセルセンサ４０３が検出するアクセルペダルの操作量及びギヤポジションセンサ４０５が検出するシフトレバーの位置に基づいて行われる。例えば、シフトレバーが前進走行用の位置にあり、ブレーキペダルの操作量が０であり、アクセルペダルの操作量が０でない場合、制限部２４０は、運転者Ｕが車両１０を発進させようとしていると判定する。

車両１０の発進を制限するために、例えば、制限部２４０は、エンジン１１０の出力を制御する。例えば、制限部２４０は、エンジン１１０への燃料噴射量を減少させることによりエンジン１１０の出力を低下させることができる。また、例えば、制限部２４０は、エンジン１１０への燃料噴射を中止することによりエンジン１１０の出力を０とすることができる。それにより、車両１０の発進が制限される。

なお、制限部２４０が車両１０の発進を制限する手段は、かかる例に限定されない。例えば、制限部２４０は、車両１０の発進を制限するために、クラッチ機構１２０を制御することによりエンジン１１０と変速機構１３０との締結を解放してもよい。また、例えば、制限部２４０は、車両１０の発進を制限するために、変速機構１３０を制御することによりエンジン１１０から駆動輪１４０への動力の伝達を遮断してもよい。

＜３．制御装置の動作例＞
以上、本実施形態に係る車両の制御装置２００の構成を説明した。続いて、図６を参照しながら、本実施形態に係る車両の制御装置２００の動作について説明する。図６は、本実施形態に係る車両の制御装置の動作例を示すフローチャートである。

まず、制御装置２００の取得部２１０は、車両１０が停止しているかの判定を行う（Ｓ２０１）。車両１０が停止していないと判定された場合（Ｓ２０１／ｎｏ）、制御装置２００は、そのまま処理を終了する。一方、車両１０が停止していると判定された場合（Ｓ２０１／ｙｅｓ）、取得部２１０は、送受信機３００から出力される反射波情報及び各種センサから入力されるセンシング情報を取得する。取得部２１０が取得した反射波情報に含まれる衝突位置Ｒの座標は、変換部２３２により直交座標系に変換される。

フィルタ部２３４は、変換部２３２から入力された反射波情報のうち、反射波情報に含まれる衝突位置Ｒの座標が上述した領域５０の範囲内である反射波情報のみを計算部２３６へ出力する（Ｓ２０３）。

計算部２３６は、フィルタ部２３４から入力された反射波情報から衝突位置高さｄｚの平均値及び衝突位置高さｄｚの分散を求める（Ｓ２０５）。

判定部２３８は、計算部２３６により求められた衝突位置高さｄｚの平均値及び衝突位置高さｄｚの分散に基づいて、車両１０の発進方向に存在する物体２０が障害物であるか否かを判定する（Ｓ２０７）。例えば、判定部２３８は、あらかじめ設定された所定の高さ（例えば、地面３０から車両１０の車体の最下端までの高さ）、衝突位置高さｄｚの平均値又は衝突位置高さｄｚの分散に応じて第１の閾値及び第２の閾値を決定する。そして、判定部２３８は、衝突位置高さｄｚの平均値が第１の閾値以上であり、かつ、衝突位置高さｄｚの分散が第２の閾値以上である場合、物体２０が車両１０と衝突する可能性がある障害物であると判定する。

車両１０の発進方向に存在する物体２０が障害物であると判定された場合（Ｓ２０７／ｙｅｓ）、制限部２４０は、車両１０の発進を制限する（Ｓ２０９）。

＜４．作用効果＞
本実施形態に係る車両の制御装置２００により得られる作用効果について言及する。

本実施形態に係る車両の制御装置２００は、車両１０の発進方向に出力された送信波４０が物体２０に衝突して反射した反射波４２から得られる反射波情報を取得する。また、制御装置２００は、車両の停止時に当該反射波情報から衝突位置高さｄｚの平均値及び衝突位置高さｄｚの分散を求める。それにより、車両１０の発進方向に存在する物体２０が車両１０と衝突する可能性があるものか否かを判定することができる。また、制御装置２００は、求められた衝突位置高さｄｚの平均値及び衝突位置高さｄｚの分散に基づいて、車両１０の発進を制限する。それにより、車両１０の発進方向に存在する物体２０が車両１０と衝突する可能性があるものである場合に、車両１０の発進が制限される。

また、本実施形態に係る車両の制御装置２００は、車両１０の発進方向の進路上に存在する物体２０に衝突して反射した反射波４２から得られる反射波情報から衝突位置高さｄｚの平均値及び衝突位置高さｄｚの分散を求める。それにより、車両１０の発進方向に存在する物体２０が車両１０と衝突する可能性があるか否かの切り分けがより適切に行われる。

また、本実施形態に係る車両の制御装置２００は、反射波４２のうち車両１０から所定の距離の範囲に存在する物体２０に衝突して反射した反射波４２から得られる反射波情報から衝突位置高さｄｚの平均値及び衝突位置高さｄｚの分散を求める。それにより、車両１０の発進方向に存在する物体２０が車両１０と衝突する可能性があるか否かの切り分けがより適切に行われる。

また、本実施形態に係る車両の制御装置２００は、衝突位置高さｄｚの平均値が第１の閾値以上であり、かつ、衝突位置高さｄｚの分散が第２の閾値以上である場合、物体２０が車両１０と衝突する可能性がある障害物であると判定する。それにより、車両１０の発進方向に存在する物体２０が車両１０と衝突する可能性があるか否かの切り分けがより正確に行われる。

また、本実施形態に係る車両の制御装置２００は、衝突位置高さｄｚの平均値が第１の閾値以上、かつ、第３の閾値以下であり、衝突位置高さｄｚの分散が第２の閾値以上である場合、車両１０の発進方向に存在する物体２０が障害物であると判定することができる。それにより、車両１０の発進方向に存在する物体２０が車両１０と衝突する可能性があるか否かの切り分けがより正確に行われる。

また、本実施形態に係る車両の制御装置２００において、第２の閾値は、衝突位置高さｄｚの平均値に応じて変化してもよい。それにより、車両１０の発進方向に存在する物体２０が車両１０と衝突する可能性があるか否かの切り分けがより正確に行われる。

また、本実施形態に係る車両の制御装置２００において、第１の閾値又は第３の閾値は、衝突位置高さｄｚの分散に応じて変化してもよい。それにより、車両１０の発進方向に存在する物体２０が車両１０と衝突する可能性があるか否かの切り分けがより正確に行われる。

＜５．応用例＞
以上、本実施形態に係る車両の制御装置２００の基本的な構成例を説明したが、車両の制御装置２００は種々の応用が可能である。以下、本実施形態に係る車両の制御装置２００の応用例を説明する。

応用例に係る制御装置２００は、衝突位置高さｄｚの平均値及び衝突位置高さｄｚの分散を求めた回数に応じて第１の閾値又は第２の閾値が変化する点で上記の実施形態と異なる。

一般的に、衝突位置高さｄｚの平均値を求めた回数（つまり、（数式１）を実行した回数）及び衝突位置高さｄｚの分散を求めた回数（つまり、（数式２）を実行した回数）に応じて、衝突位置高さｄｚの平均値及び衝突位置高さｄｚの分散の精度は変化する。具体的に、衝突位置高さｄｚの平均値を求めた回数及び衝突位置高さｄｚの分散を求めた回数が増えるにつれて、衝突位置高さｄｚの平均値及び衝突位置高さｄｚの分散の精度は高くなる。

例えば、衝突位置高さｄｚの平均値を求めた回数及び衝突位置高さｄｚの分散を求めた回数が比較的少なく、衝突位置高さｄｚの平均値及び衝突位置高さｄｚの分散の精度が比較的低い場合、衝突位置高さｄｚの平均値及び衝突位置高さｄｚの分散から推定される物体２０の地面３０からの高さ（以下、推定高さとも称する）が現実の物体２０の地面からの高さ（以下、現実高さとも称する）と異なる場合がある。

かかる場合、現実高さが推定高さよりも高く、物体２０が車両１０と衝突する可能性があるにも関わらず、物体２０が車両１０と衝突する可能性がないと判定されることを防止するため、第１の閾値及び第２の閾値は安全サイドに設定される。つまり、第１の閾値及び第２の閾値は、現実高さと対応する第１の閾値及び第２の閾値よりも小さい値に設定される。

一方、衝突位置高さｄｚの平均値を求めた回数及び衝突位置高さｄｚの分散を求めた回数が比較的多く、衝突位置高さｄｚの平均値及び衝突位置高さｄｚの分散の精度が比較的高い場合、推定高さと現実高さとは同等となる。

かかる場合、第１の閾値及び第２の閾値は、現実高さと対応する第１の閾値及び第２の閾値に近しい値に設定される。つまり、衝突位置高さの平均値及び衝突位置高さの分散の精度が比較的低い場合に比べて、第１の閾値及び第２の閾値が大きい値に設定される。

なお、上記では、第１の閾値又は第２の閾値が衝突位置高さｄｚの平均値及び衝突位置高さｄｚの分散を求めた回数に応じて変化する例について説明したが、第３の閾値についても衝突位置高さｄｚの平均値及び衝突位置高さｄｚの分散を求めた回数に応じて変化してよい。

図７を参照しながら、応用例に係る車両の制御装置２００の動作について説明する。図７は、応用例に係る車両の制御装置の動作例を示すフローチャートである。

図７に示す例において、ステップＳ２０１〜Ｓ２０５の処理は、上述の実施形態で説明した通りであるので、ここでの詳細な説明を省略する。本応用例において、ステップＳ２０５の後、判定部２３８は、衝突位置高さｄｚの平均値を求めた回数及び衝突位置高さｄｚの分散を求めた回数に応じて、第１の閾値及び第２の閾値の値を変化させる（Ｓ２０６）。

続いて、制御装置２００は、ステップＳ２０７〜Ｓ２０９の処理を行う。ステップＳ２０７〜Ｓ２０９の処理は、上述の実施形態で説明した通りであるので、ここでの詳細な説明を省略する。制御装置２００は、ステップＳ２０９の処理を行った後、再度ステップＳ２０１の処理に戻り、以降の処理を繰り返す。

このように、応用例に係る制御装置２００において、第１の閾値及び第２の閾値は、衝突位置高さｄｚの平均値及び衝突位置高さｄｚの分散を求めた回数に応じて変化する。

それにより、衝突位置高さｄｚの平均値を求めた回数及び衝突位置高さｄｚの分散を求めた回数が比較的少ない場合には、物体２０が車両１０と衝突する可能性があるにも関わらず、物体２０が車両１０と衝突する可能性がないと判定されることを防止することができる。

また、衝突位置高さｄｚの平均値を求めた回数及び衝突位置高さｄｚの分散を求めた回数が比較的多い場合には、物体２０が車両１０と衝突する可能性がないにも関わらず、物体２０が車両１０と衝突する可能性があると判定されることを防止することができる。つまり、車両１０の発進方向に存在する物体２０が車両１０と衝突する可能性があるか否かの切り分けをより正確に行うことができる。

＜６．むすび＞
以上説明したように、本発明の実施形態によれば、車両の停止時に車両の発進方向に存在する物体が車両と衝突する可能性があるものである場合に、車両の発進を制限することが可能となる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例、又は修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記実施形態における各ステップは、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理される必要はない。例えば、上記実施形態の処理における各ステップは、フローチャートとして記載した順序と異なる順序で処理されても、並列的に処理されてもよい。

また、上記実施形態における説明では、送信波４０がミリ波である例（つまり、反射波４２がミリ波である例）を挙げたが、かかる例に限定されない。例えば、送信波４０及び反射波４２は、超音波、赤外線又はレーザ光等であってよく、反射波４２から得られる反射波情報により衝突位置高さの平均値及び前記衝突位置高さの分散を求めることができるものであればよい。

また、上記実施形態における説明では、車両１０の発進方向が前方である例について説明したが、かかる例に限定されない。車両１０の発進方向が後方である場合についても、本発明に係る車両の制御装置を適用することにより、車両の停止時に車両の発進方向に存在する物体が車両と衝突する可能性があるものである場合に、車両の発進を制限することが可能となる。

また、例えば、上述した制御装置２００の機能の全部又は一部は、他の機器に実装されてもよい。例えば、送受信機３００が取得部２１０及び制御部２３０に相当する機能を有してもよい。

１０・・・車両、２０・・・物体、３０・・・地面、４０・・・送信波、４２・・・反射波、５０・・・領域、１１０・・・エンジン、１２０・・・クラッチ機構、１３０・・・変速機構、１４０・・・駆動輪、２００・・・制御装置、２１０・・・取得部、２３０・・・制御部、２３２・・・変換部、２３４・・・フィルタ部、２３６・・・計算部、２３８・・・判定部、２４０・・・制限部、３００・・・送受信機、ｄｚ・・・衝突位置高さ、Ｕ・・・運転者、Ｒ・・・衝突位置

Claims (12)

1. 車両（１０）から前記車両（１０）の発進方向に出力された送信波（４０）が物体（２０）に衝突して反射した反射波（４２）から得られる情報を示す反射波情報を取得する取得部（２１０）と、
   前記反射波情報に基づいて、前記車両（１０）の動作を制御する制御部（２３０）と、を備える車両の制御装置（２００）において、
   前記制御部（２３０）は、前記車両（１０）の停止時に、前記反射波情報から求められる前記送信波（４０）が前記物体（２０）に衝突した位置の地面（３０）からの高さを示す衝突位置高さ（ｄｚ）の平均値及び前記衝突位置高さ（ｄｚ）の分散に基づいて、前記車両（１０）の発進を制限することを特徴とする、車両の制御装置（２００）。
2. 前記制御部（２３０）は、前記車両（１０）の前記発進方向の進路上に存在する前記物体（２０）に衝突して反射した前記反射波（４２）から得られる前記反射波情報から前記衝突位置高さ（ｄｚ）の平均値及び前記衝突位置高さ（ｄｚ）の分散を求めることを特徴とする、請求項１に記載の車両の制御装置（２００）。
3. 前記制御部（２３０）は、前記反射波（４２）のうち前記車両（１０）から所定の距離の範囲に存在する前記物体（２０）に衝突して反射した前記反射波（４２）から得られる前記反射波情報から前記衝突位置高さ（ｄｚ）の平均値及び前記衝突位置高さ（ｄｚ）の分散を求めることを特徴とする、請求項１又は２に記載の車両の制御装置（２００）。
4. 前記制御部（２３０）は、前記衝突位置高さ（ｄｚ）の平均値が第１の閾値以上であり、かつ、前記衝突位置高さ（ｄｚ）の分散が第２の閾値以上である場合に、前記車両（１０）の発進を制限することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両の制御装置（２００）。
5. 前記制御部（２３０）は、前記衝突位置高さ（ｄｚ）の平均値が第３の閾値以下である場合に、前記車両（１０）の発進を制限することを特徴とする、請求項４に記載の車両の制御装置（２００）。
6. 前記第３の閾値は、前記衝突位置高さ（ｄｚ）の分散に応じて変化することを特徴とする、請求項５に記載の車両の制御装置（２００）。
7. 前記第３の閾値は、前記衝突位置高さ（ｄｚ）の平均値及び前記衝突位置高さ（ｄｚ）の分散を求めた回数に応じて変化することを特徴とする、請求項５又は６に記載の車両の制御装置（２００）。
8. 前記第２の閾値は、前記衝突位置高さ（ｄｚ）の平均値に応じて変化することを特徴とする、請求項４〜７のいずれか１項に記載の車両の制御装置（２００）。
9. 前記第１の閾値は、前記衝突位置高さ（ｄｚ）の分散に応じて変化することを特徴とする、請求項４〜７のいずれか１項に記載の車両の制御装置（２００）。
10. 前記第１の閾値又は前記第２の閾値の少なくともいずれかは、前記衝突位置高さ（ｄｚ）の平均値及び前記衝突位置高さ（ｄｚ）の分散を求めた回数に応じて変化することを特徴とする、請求項４〜９のいずれか１項に記載の車両の制御装置（２００）。
11. 前記制御部（２３０）は、前記車両（１０）の駆動源の出力を制御することにより、前記車両（１０）の発進を制限することを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の車両の制御装置（２００）。
12. 前記反射波（４２）は、ミリ波であることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の車両の制御装置（２００）。