JP4358176B2

JP4358176B2 - 運転支援装置

Info

Publication number: JP4358176B2
Application number: JP2005273731A
Authority: JP
Inventors: 芳洋浦井; 洋一杉本; 弘之小池; 真吾小川; 純落田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2005-09-21
Filing date: 2005-09-21
Publication date: 2009-11-04
Anticipated expiration: 2025-09-21
Also published as: JP2007083816A

Description

この発明は、運転支援装置に関するものである。

従来、例えばレーダ装置等の物体検出装置により自車両周辺の物体を検出して、この物体と自車両との衝突発生を回避あるいは衝突発生時の被害を軽減する車両の走行安全装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−２４２６号公報

ところで、上記従来技術に係る車両の走行安全装置において、物体検出装置により検出した物体と自車両との衝突発生の可能性があると判定された場合には、例えば自車両に搭載された警報装置により警報を出力したり、制動装置により自動的に自車両を減速させたり、操向制御装置により自車両の操向を制御して、衝突発生を回避するようになっている。
しかしながら、例えば、複数の物体が自車両に対して衝突発生の可能性があると判定された場合において、これらの複数の物体のうちの何れか１つの物体を回避対象として、回避動作を実行すると、他の物体に対して適切な回避動作を実行することが困難となる場合が生じる虞がある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、自車両周辺の複数の物体に対して適切な接触回避動作を実行することが可能な運転支援装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項１に記載の本発明の運転支援装置は、車両進行方向の物体を検出する物体検出手段（例えば、実施の形態での外界センサ１５および物体位置検知部２１）と、前記物体検出手段により検出された物体と車両との接触発生の可能性を検知する接触可能性検知手段（例えば、実施の形態での接触判定部２５）と、前記接触可能性検知手段の検知結果に基づき、車両に設けられた警報手段（例えば、実施の形態での警報装置１８）および制動手段（例えば、実施の形態でのブレーキアクチュエータ１４）の少なくとも何れかを作動させる作動制御手段（例えば、実施の形態での走行制御部２６および警報制御部２７）と、前記接触可能性検知手段の検知結果に基づき、車両と前記物体との接触発生を回避するべく車両の操向を制御する操向制御手段（例えば、実施の形態での走行制御部２６およびＥＰＳアクチュエータ１７）とを備え、前記作動制御手段は、前記操向制御手段の非作動時に比して、前記操向制御手段の作動時における前記警報手段および前記制動手段の少なくとも何れかの作動条件を緩和することを特徴としている。

上記の運転支援装置によれば、車両と物体との接触発生を回避するべく車両の操向を制御する操向制御手段に対して、操向制御手段の非作動時に比して、操向制御手段の作動時における警報手段および制動手段の少なくとも何れか（つまり、警報手段または制動手段、あるいは、警報手段および制動手段）の作動条件を緩和（例えば、より作動し易くなるように変更、あるいは、作動開始タイミングが早くなるように変更等）することにより、複数の物体に対して適切な接触回避動作を実行することができる。

以上説明したように、請求項１に記載の本発明の運転支援装置によれば、操向制御手段の作動時における警報手段および制動手段の少なくとも何れかの作動条件を相対的に緩和することにより、複数の物体に対して適切な接触回避動作を実行することができる。

以下、本発明の一実施形態に係る運転支援装置について添付図面を参照しながら説明する。

本実施の形態による運転支援装置１０は、例えば図１に示すように、内燃機関１１の駆動力を、オートマチックトランスミッション（ＡＴ）あるいは無段自動変速機（ＣＶＴ）等のトランスミッション（Ｔ／Ｍ）１２を介して車両の駆動輪に伝達する車両に搭載され、処理装置１３と、ブレーキアクチュエータ１４と、外界センサ１５と、車両状態量センサ１６と、ＥＰＳアクチュエータ１７と、警報装置１８とを備えて構成されている。
さらに、処理装置１３は、例えば物体位置検知部２１と、物体速度検知部２２と、物体進路推定部２３と、自車両進路推定部２４と、接触判定部２５と、走行制御部２６と、警報制御部２７とを備えて構成されている。

外界センサ１５は、例えば可視光領域や赤外線領域にて撮像可能なＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラ等からなる１対のカメラおよび画像処理部と、例えばビームスキャン型のミリ波レーダおよびレーダ制御部とを備えて構成されている。
そして、画像処理部は、１対のカメラにより撮影して得た自車両の進行方向の外界の各画像に対して、例えばフィルタリングや二値化処理等の所定の画像処理を行い、二次元配列の画素からなる１対の画像データを生成して処理装置１３へ出力する。
また、レーダ制御部は、例えば自車両の進行方向前方に設定された検出対象領域を角度方向に沿った複数の領域に分割し、各領域を走査するようにしてミリ波の発信信号を発信すると共に、各発信信号が自車両の外部の物体によって反射されることで生じた反射信号を受信し、反射信号と発信信号とを混合してビート信号を生成して処理装置１３へ出力する。

車両状態センサ１６は、自車両の車両情報として、例えば自車両の速度（車速）を検出する車速センサや、ヨー角（車両重心の上下方向軸回りの回転角度）やヨーレート（車両重心の上下方向軸回りの回転角速度）を検出するヨーレートセンサや、操舵角（運転者が入力した操舵角度の方向と大きさ）や操舵角に応じた実舵角（転舵角）を検出する舵角センサや、操舵トルクを検出する操舵トルクセンサや、例えば人工衛星を利用して車両の位置を測定するためのＧＰＳ（Global Positioning System）信号等の測位信号や自車両の外部の情報発信装置から発信される位置信号等、さらには、適宜のジャイロセンサや加速度センサ等の検出結果に基づいて自車両の現在位置および進行方向を検出する位置センサや、方向指示器やブレーキのオン／オフ状態を検知する各センサ等を備えて構成されている。

処理装置１３の物体位置検知部２１は、外界センサ１５から入力される画像データまたはビート信号に基づき、自車両の進行方向でのカメラまたはレーダの各検知エリア内に存在する物体（例えば、他車両等）を検知し、物体の位置を算出する。例えば外界センサ１５の画像処理部から入力される１対の画像データに対して、物体位置検知部２１は、所定の認識処理を行うと共に、車室内に所定間隔を隔てて設置された１対のカメラ同士間の距離と、撮影により得られた１対の画像データ上の物体の視差とに基づく三角測量法等により、物体までの距離を検出する。

物体速度検知部２２は、例えば物体位置検知部２１により検知された物体の位置の時間変化に基づいて物体の速度（つまり、自車両に対する相対速度あるいは絶対的な移動速度）を検知する。
物体進路推定部２３は、例えば物体位置検知部２１により検知された物体の位置の変化および物体速度検知部２２により検知された物体の速度に基づいて物体の進路（例えば、図２に示す先行車両Ｆの先行車両進路ＦＲ等）を推定する。

自車両進路推定部２４は、例えば車両状態センサ１６により検出された自車両の位置の時間変化や、自車両の走行状態、例えば車速センサにより検知された自車両の車速と、ヨーレートセンサにより検出された自車両のヨーレートとに基づいて自車両の進路（例えば、図２に示す自車両Ｐの自車両進路ＰＲ等）を推定する。

接触判定部２５は、物体速度検知部２２から入力される物体の速度と、物体進路推定部２３から入力される物体の進路と、自車両進路推定部２４から入力される自車両の進路と、車両状態センサ１６により検出された自車両の位置および車速とに基づき、自車両と物体とが接触する可能性があるか否かを判定する。

例えば、接触判定部２５は、自車両の進路と物体の進路とが交差する領域を衝突予測領域として、自車両が衝突予測領域に到達するのに要する時間（接触時間ＴＴ）を推定する。そして、自車両が現在の走行状態（例えば、現在の車速、ヨーレート等）を維持した状態で接触時間ＴＴに亘って走行した時点での、物体の進路の幅方向に沿った方向での物体の進路と自車両との重なり量Ｌａ（例えば、図２に示す自車両Ｐの自車両進路ＰＲと先行車両Ｆの先行車両進路ＦＲとの重なり量Ｌａ等）を算出する。また、物体の進路と自車両との重なりが無い場合には、物体の進路の幅方向に沿った方向での物体の進路と自車両との離れ量Ｌｂ（例えば、図２に示す自車両Ｐの自車両進路ＰＲと停止車両Ｒとの離れ量Ｌｂ等）を算出する。
また、自車両の進路と物体の進路とが交差する領域が相対的に大きい場合には、例えば自車両および物体が現在の走行状態を維持した状態で適宜の時間が経過した際の両者間の距離が最小となる時間を検知し、この時間での物体の進路の幅方向に沿った方向での物体の進路と自車両との重なり量Ｌａを算出してもよい。
そして、接触判定部２５は、この重なり量Ｌａに基づき、例えば重なり量Ｌａが０よりも大きい場合には、自車両と物体とが接触する可能性があると判定する。

走行制御部２６は、接触判定部２５の判定結果に応じて、物体と自車両との接触発生を回避あるいは接触発生時の被害を軽減するようにして自車両の走行状態を制御する走行制御の実行タイミングおよび制御内容（例えば、減速制御時の減速度等）の少なくとも何れかを設定可能である。そして、設定した制御内容に応じて、内燃機関１１の駆動力を制御する制御信号およびトランスミッション１２の変速動作を制御する制御信号およびブレーキアクチュエータ１４による減速動作を制御する制御信号およびＥＰＳアクチュエータ１７による自車両の操舵機構（図示略）の操向動作を制御する制御信号を出力し、自車両の加速制御または減速制御または操向制御を実行する。

また、走行制御部２６は、物体と自車両との接触発生を回避あるいは接触発生時の被害を軽減する接触回避動作として、自車両の操舵機構（図示略）の操向動作を制御する際には、この操向制御の作動状態を示す信号を警報制御部２７へ出力すると共に、この操向制御の非作動時に比して、自車両の減速制御の作動条件を緩和（例えば、より作動し易くなるように変更、あるいは、作動開始タイミングが早くなるように変更等）する。

警報制御部２７は、接触判定部２５の判定結果に応じて、警報の出力タイミングおよび出力内容の少なくとも何れかを設定可能である。
なお、警報装置１８は、例えば、触覚的伝達装置と、視覚的伝達装置と、聴覚的伝達装置とを備えて構成されている。
触覚的伝達装置は、例えばシートベルト装置や操舵制御装置や減速制御装置等であって、警報制御部２７から入力される制御信号に応じて、例えばシートベルトに所定の張力を発生させて自車両の乗員が触覚的に知覚可能な締め付け力を作用させたり、例えばステアリングホイールに自車両の運転者が触覚的に知覚可能な振動（ステアリング振動）を発生させたり、例えば運転者が触覚的に知覚可能な減速を自車両に発生させることによって、物体との接触発生の可能性があることを乗員に認識させる。
視覚的伝達装置は、例えば表示装置等であって、警報制御部２７から入力される制御信号に応じて、例えば表示装置に所定の警報情報を表示したり、所定の警報灯を点滅させることによって、物体との接触発生の可能性があることを乗員に認識させる。
聴覚的伝達装置は、例えばスピーカ等であって、警報制御部２７から入力される制御信号に応じて所定の警報音や音声等を出力することによって、物体との接触発生の可能性があることを乗員に認識させる。

また、警報制御部２７は、走行制御部２６により物体と自車両との接触発生を回避あるいは接触発生時の被害を軽減する接触回避動作として、自車両の操舵機構（図示略）の操向動作が制御される際には、この操向制御の非作動時に比して、自車両の警報制御の作動条件を緩和（例えば、より作動し易くなるように変更、あるいは、作動開始タイミングが早くなるように変更等）する。

本実施の形態による運転支援装置１０は上記構成を備えており、次に、この運転支援装置１０の動作について説明する。

先ず、例えば図３に示すステップＳ０１においては、車両状態センサ１６により検出された自車両の車両状態、つまり自車両の位置や走行状態（例えば、車速およびヨーレート等）の検出値に基づいて自車両の進路を推定すると共に、外界センサ１５の出力に基づき、物体位置検知部２１により検知された物体の位置の変化および物体速度検知部２２により検知された物体の速度に基づいて物体の進路を推定する。

次に、ステップＳ０２においては、自車両が現在の走行状態（例えば、現在の車速、ヨーレート等）を維持した状態で接触時間ＴＴに亘って走行した時点、あるいは、自車両および物体が現在の走行状態を維持した状態で両者間の距離が最小となる時点での、物体の推定進路の幅方向に沿った方向での物体の推定進路と自車両との重なり量Ｌａまたは離れ量Ｌｂを算出する。
そして、ステップＳ０３においては、物体と自車両との接触発生を回避あるいは接触発生時の被害を軽減する接触回避動作として、自車両の操舵機構（図示略）の操向動作を制御する操向制御の実行中であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ０４に進み、このステップＳ０４においては、例えば図４に示す操向制御非実行時マップを選択して、ステップＳ０６に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０５に進み、このステップＳ０５においては、例えば図５に示す操向制御実行時マップを選択して、ステップＳ０６に進む。

なお、上述した操向制御非実行時マップは、例えば図４に示すように、重なり量Ｌａがゼロから自車両の幅ＷＰまで増大することに伴い、警報時間ＷＴおよび回避所要時間ＡＴがゼロ以上の値から所定の第１警報時間ＷＴ１および第１回避所要時間ＡＴ１まで増大傾向に変化するように設定されている。
また、上述した操向制御実行時マップは、例えば図５に示すように、重なり量Ｌａがゼロから自車両の幅ＷＰまで増大することに伴い、警報時間ＷＴおよび回避所要時間ＡＴが各所定値から所定の第１警報時間ＷＴ１および第１回避所要時間ＡＴ１まで増大傾向に変化するように設定され、かつ、離れ量Ｌｂがゼロから所定の離れ量＃Ｌｂまで増大することに伴い、警報時間ＷＴおよび回避所要時間ＡＴが各所定値からゼロ以上の値まで減少傾向に変化するように設定されている。
なお、操向制御非実行時マップおよび操向制御実行時マップにおいて、警報時間ＷＴは、回避所要時間ＡＴに所定の反応時間ＲＴ（例えば、１秒等）を加算して得た値とされている。

そして、ステップＳ０６においては、選択した操向制御非実行時マップまたは操向制御実行時マップに基づき、警報時間ＷＴおよび回避所要時間ＡＴを算出する。
そして、ステップＳ０７においては、物体に対する自車両の相対速度ＶＲと、回避所要時間ＡＴとを乗算して得た値（ＡＴ×ＶＲ）を、ブレーキ作動距離ＬＢとして設定する。
そして、ステップＳ０８においては、物体に対する自車両の相対速度ＶＲと、警報時間ＷＴとを乗算して得た値（ＷＴ×ＶＲ）を、警報作動距離ＬＷとして設定する。
そして、ステップＳ０９においては、物体に対する自車両の相対距離ＬＲが警報作動距離ＬＷ未満であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ１０に進み、このステップＳ１０においては、警報の出力を停止し、ステップＳ１２に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１１に進み、このステップＳ１１においては、警報の出力を実行し、ステップＳ１２に進む。

そして、ステップＳ１２においては、物体に対する自車両の相対距離ＬＲがブレーキ作動距離ＬＢ未満であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ１３に進み、このステップＳ１３においては、ブレーキアクチュエータ１４による自動的な減速動作の実行を停止し、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１４に進み、このステップＳ１４においては、ブレーキアクチュエータ１４による自動的な減速動作を実行し、一連の処理を終了する。

例えば図６または図７に示すように、接触判定部２５により自車両Ｐと対向車両Ｑとが接触する可能性があると判定されると、自車両Ｐと対向車両Ｑとの接触発生を回避する接触回避動作として、自車両の操舵機構（図示略）の操向動作が走行制御部２６により制御され、自車両Ｐが自車両進路ＰＲに沿って走行するように設定される。
このとき、警報時間ＷＴおよび回避所要時間ＡＴは、例えば図５に示す操向制御実行時マップに基づき設定され、この操向制御実行時マップによれば、例えば図４に示す操向制御非実行時マップに比して、同等の重なり量Ｌａに対して、より大きな値の警報時間ＷＴおよび回避所要時間ＡＴが設定されると共に、ゼロ以上かつ所定の離れ量＃Ｌｂ未満の離れ量Ｌｂに対して、ゼロよりも大きな値の警報時間ＷＴおよび回避所要時間ＡＴが設定される。つまり、警報出力および自動的な制動動作に対する作動条件が緩和され、より作動し易くなるように変更される。
これにより、例えば、対向車両Ｑに対する接触回避動作の実行により自車両Ｐが自車両進路ＰＲに沿って走行することで、自車両Ｐが先行車両Ｆに接触する可能性が生じた場合であっても、警報出力および自動的な制動動作が作動し易くなるように変更されることで、先行車両Ｆに対しても適切な接触回避動作を実行することができる。

上述したように、本実施の形態による運転支援装置１０によれば、自車両と物体との接触発生を回避する接触回避動作として自車両の操向を制御する際には、この操向制御の非実行時に比して、警報出力および自動的な制動動作の作動条件を緩和（例えば、より作動し易くなるように変更、あるいは、作動開始タイミングが早くなるように変更等）することにより、複数の物体に対して適切な接触回避動作を実行することができる。

なお、上述した実施の形態においては、接触回避動作として自車両の操向を制御する際には、この操向制御の非実行時に比して、警報出力および自動的な制動動作の作動条件を緩和するとしたが、これに限定されず、例えば警報出力または自動的な制動動作の何れか一方の作動条件を緩和してもよい。

また、上述した実施の形態においては、図５に示す操向制御実行時マップを選択するとしたが、これに限定されず、例えば図６に示すように、重なり量Ｌａがゼロから自車両の幅ＷＰまで増大することに伴い、警報時間ＷＴおよび回避所要時間ＡＴが、ゼロ以上の値から、所定の第１警報時間ＷＴ１よりも大きい所定の第２警報時間ＷＴ２（＞ＷＴ１）および第１回避所要時間ＡＴ１よりも大きい所定の第２回避所要時間ＡＴ２（＞ＡＴ１）まで増大傾向に変化するように設定されている操向制御実行時マップを選択してもよい。

本発明の一実施形態に係る運転支援装置の構成を示す機能ブロック図である。自車両の進路と他車両の進路との重なり量Ｌａおよび離れ量Ｌｂの一例を示す図である。本発明の一実施形態に係る運転支援装置の動作を示すフローチャートである。操向制御非実行時マップの一例を示すグラフ図である。操向制御実行時マップの一例を示すグラフ図である。対向車両Ｑに対する接触回避動作の実行に伴う自車両Ｐの進路（自車両進路ＰＲ）と先行車両Ｆとの相対位置の一例を示す図である。対向車両Ｑに対する接触回避動作の実行に伴う自車両Ｐの進路（自車両進路ＰＲ）と先行車両Ｆとの相対位置の一例を示す図である。操向制御実行時マップの一例を示すグラフ図である。

符号の説明

１０運転支援装置
１４ブレーキアクチュエータ（制動手段）
１５外界センサ（物体検出手段）
１７ＥＰＳアクチュエータ（操向制御手段）
１８警報装置（警報手段）
２１物体位置検知部（物体検出手段）
２５接触判定部（接触可能性検知手段）
２６走行制御部（作動制御手段、操向制御手段）
２７警報制御部（作動制御手段）

Claims

車両進行方向の物体を検出する物体検出手段と、
前記物体検出手段により検出された物体と車両との接触発生の可能性を検知する接触可能性検知手段と、
前記接触可能性検知手段の検知結果に基づき、車両に設けられた警報手段および制動手段の少なくとも何れかを作動させる作動制御手段と、
前記接触可能性検知手段の検知結果に基づき、車両と前記物体との接触発生を回避するべく車両の操向を制御する操向制御手段と
を備え、
前記作動制御手段は、前記操向制御手段の非作動時に比して、前記操向制御手段の作動時における前記警報手段および前記制動手段の少なくとも何れかの作動条件を緩和することを特徴とする運転支援装置。