JP4920431B2 - 衝突被害軽減システム - Google Patents

Description

この発明は、衝突被害軽減システムに関するものである。

車両における衝突被害軽減装置として、車両に搭載したレーダ装置により前方車両を検出し、前方車両との距離、相対速度等を算出し、自車の走行状態から算出した自車の予測走行軌跡と、自車との相対速度等から算出した前方車両の予測走行軌跡とに基づいて衝突危険性を判定し、衝突危険性ありと判定されたときに自車のドライバーに警報を発するとともに自車を制動制御して衝突被害を軽減するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平７−１０４０６２号公報

前記衝突被害軽減装置では自車を制動制御しているが、路面の状態などにより制動距離や減速度が変わるため、予期していた衝突被害軽減効果が得られない場合もあるという課題があった。
そこで、この発明は、前方車両と協調して衝突被害を軽減することができる衝突被害軽減システムを提供するものである。

この発明に係る衝突被害軽減システムでは、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
請求項１に係る発明は、車両前方の物体を検出する物体検出手段（例えば、後述する実施例におけるレーダ装置１１）と、走行速度を含む車両の走行状態を検出する走行状態検出手段（例えば、後述する実施例における車両状態検出部１３）と、前記物体検出手段により検出された物体と前記走行状態検出手段により検出された車両の走行状態とに基づいて車両が物体と衝突する危険度の大きさを判定する衝突危険度判定手段（例えば、後述する実施例における警報・制動判定部２２）と、他の車両との間で無線通信を行う無線通信手段（例えば、後述する実施例における無線通信部１８）と、自車位置を検出する自車位置検出手段（例えば、後述する実施例における位置検出部１２）と、を備えた複数の車両からなる衝突被害軽減システムであって、第１の車両（例えば、後述する実施例における自車１）に搭載された前記衝突危険度判定手段により第１の車両の進行方向に存在する第２の車両（例えば、後述する実施例における前方車両２）に対する衝突危険度の大きさを表す値が閾値以上と判断された場合には、第１の車両の前記無線通信手段により第２の車両の前記無線通信手段へ、前記自車位置検出手段により検出された第１の車両の位置情報および進行方向情報とともに警報情報を送信し、前記第２の車両は、車両の発進と停止保持解除の少なくともいずれか一方、または加速を行う走行制御手段（例えば、後述する実施例における油圧ブレーキ制御部１４、アクセル制御部１５、駐車ブレーキ制御部１６、制御装置２０）を備え、該走行制御手段は前記第１の車両から前記警報情報と第１の車両の位置情報と進行方向情報を受信し且つ第２の車両の前記物体検出手段により第２の車両の前方所定範囲に物体が検出されず、且つ前記第１の車両から受信した前記警報情報と前記第１の車両の位置情報と進行方向情報に基づき自車が前記第１の車両の進行方向に存在すると判断された場合には第２の車両を発進もしくは停止保持解除または加速を行うことを特徴とする衝突被害軽減システムである。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の発明において、前記警報情報は前記衝突危険度判定手段により求められた衝突危険度の大きさを表す値であることを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の発明において、前記警報情報は、車間距離と相対速度、もしくは自車の車両情報であることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項２に記載の発明において、前記第２の車両は、前記警報情報により得られた衝突危険度の大きさを表す値が所定の閾値未満である場合には運転者への警報を行い、衝突危険度の大きさを表す値が前記閾値以上の場合には前記走行制御手段により発進もしくは停止保持解除または加速を行うことを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、第１の車両から警報情報と第１の車両の位置情報と進行方向情報を受信した第２の車両は、前方所定範囲に物体が検出されず、且つ第１の車両から受信した警報情報と第１の車両の位置情報と進行方向情報に基づき自車が第１の車両の進行方向に存在すると判断された場合に発進もしくは停止保持解除または加速することによって、第１の車両の追突を回避、あるいは第１の車両が追突してきたときの第２の車両の衝突被害を軽減することができ、結果的に第１の車両の衝突被害も軽減することができる。すなわち、第１の車両と第２の車両が車車間通信を行うことにより、両車両が協調して衝突被害の軽減を図ることができる。
また、第２の車両は、警報を発信した第１の車両が自車に衝突する可能性がある場合にだけ、自車を発進もしくは停止保持解除または加速させることができ、無用な発進、停止保持解除、加速が実行されるのを防止することができる。

請求項２に係る発明によれば、第２の車両は第１の車両から送信された衝突危険度の大きさを表す値に応じて対応を変えることができる。
請求項３に係る発明によれば、第２の車両は第１の車両から送信された車間距離、相対速度、車両情報に基づいて衝突危険度を判定し、その衝突危険度の大きさを表す値に応じて対応を変えることができる。
請求項４に係る発明によれば、第２の車両は、衝突被害が大きくなると予測される場合にだけ、第２の車両を発進、停止保持解除、加速を実行することができ、衝突被害が小さいと予測される場合には運転者への警報のみとすることにより、第２の車両の運転者に過度な反応による違和感を与えないようにすることができる。

以下、この発明に係る衝突被害軽減システムの実施例を図１から図４の図面を参照して説明する。
ここでは、図１に示すように自車（第１の車両）１の前方に前方車両（第２の車両）２が停止あるいは走行しているものとする。図２に示すように、自車１と前方車両２はいずれも衝突被害軽減装置１０を備えている。
衝突被害軽減装置１０は、レーダ装置（物体検出手段）１１と、位置検出部１２と、車両状態検出部（走行状態検出手段）１３と、油圧ブレーキ制御部１４と、アクセル制御部１５と、駐車ブレーキ制御部１６と、警報装置１７と、無線通信部（無線通信手段）１８と、制御装置２０とを備えて構成されている。

レーダ装置１１は、例えばレーザ光やミリ波等の電磁波を自車の進行方向前方に向けて発信するとともに、この発信した電磁波が自車の外部の物体（例えば前方車両２）によって反射されたときにその反射波を受信し、発信した電磁波と受信した電磁波（反射波）とを混合してビート信号を生成し、制御装置２０へ出力する。
位置検出部１２は、ＧＰＳにより測定された自車の現在位置を示す測位信号を受信して制御装置２０へ出力する。

車両状態検出部１３は、自車の車両情報として、例えば自車の速度（車速）を検出する車速センサや、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）を検出する操舵角センサ等を備えて構成されている。

油圧ブレーキ制御部１４は、制御装置２０から出力される制御信号に応じて油圧ブレーキを制御し、車両を制動する。
アクセル制御部１５は、制御装置２０から出力される制御信号に応じてアクセルを制御し、車両の加減速を行う。
駐車ブレーキ制御部１６は、制御装置２０から出力される制御信号に応じて駐車ブレーキを制御する。なお、この実施例において車両の駐車ブレーキは電動駐車ブレーキとする。
警報装置１７は、制御装置２０から出力される制御信号に応じてドライバーへ警報（警報音や表示部での警報表示）を発する。
この実施例において、油圧ブレーキ制御部１４とアクセル制御部１５と駐車ブレーキ制御部１６と制御装置２０は、走行制御手段を構成する。

無線通信部１８は発信器と受信器を備え、他車に搭載された衝突被害軽減装置１０の無線通信部１８との間で車車間通信を行う。詳述すると、自車の制御装置２０から出力された警報情報を他車へ向けて発信し、他車の無線通信部１８から発信された警報情報を受信して自車の制御装置２０へ出力する。

制御装置２０は、前方車両接近判定部２１と、警報・制動判定部（衝突危険度判定手段）２２と、前方障害物有無判定部２３とを備えている。
前方車両接近判定部２１は、レーダ装置１１から入力されるビート信号に基づいて、電磁波を反射した物体と自車との距離、相対速度等を算出するとともに、検出された物体の検出データの中から、制御対象領域内に存在し自車からの距離が近い車両を制御対象とすべき物体、すなわち前方車両に決定し、この前方車両との距離（車間距離）および相対速度情報を警報・制動判定部２２へ出力する。

警報・制動判定部２２は、位置検出部１２から入力される自車の位置情報や、車両状態検出部１３から入力される自車の車速やヨーレートなどに基づいて、自車の予測走行軌跡を算出するとともに、前方車両接近判定部２１から入力される前方車両の距離および相対速度情報に基づいて前方車両の走行軌跡を推定し、自車と前方車両とが接触する可能性があるか否かを判定するとともに衝突危険度を判定し、接触可能性ありの場合には、自車と前方車両との距離が所定の閾値以下となり、相対速度が所定の閾値を越えたときに警報装置１７へ警報信号を出力するとともに油圧ブレーキ制御部１４へ油圧ブレーキ制御信号を出力し、無線通信部１８へ警報情報を出力する。なお、この実施例における警報情報は、衝突危険度と、自車位置情報と、自車進行方向情報である。

また、警報・制動判定部２２は、前方障害物有無判定部２３から警報指令信号が入力されたときに、警報装置１７へ警報信号を出力する。
前方障害物有無判定部２３は、無線通信部１８から警報情報を入力した場合に、レーダ装置１１から入力されるビート信号に基づいて、前方障害物の有無を検出するとともに、前方障害物と自車との距離、相対速度等を算出し、その状況に応じてアクセル制御部１５および駐車ブレーキ制御部１６へ制御信号を出力し、警報・制動判定部２２へ警報指令信号を出力する。

次に、この実施例における衝突被害軽減制御について、図３のフローチャートに従って説明する。
図３のフローチャートに示す衝突被害軽減制御ルーチンは、制御装置２０によって一定時間毎に繰り返し実行される。

初めに、ステップＳ１１において、他車からの警報情報および該車両の位置情報を受信したか否かを判定する。
ステップＳ１１における判定結果が「ＮＯ」（受信していない）である場合には、ステップＳ１２に進み、レーダ装置１１により自車の前方の制御領域内に障害物（前方車両）を検出したか否かを判定する。
ステップＳ１２における判定結果が「ＮＯ」（前方車両非検出）である場合には、本ルーチンの実行を一旦終了する。
ステップＳ１２における判定結果が「ＹＥＳ」（前方車両検出）である場合には、ステップＳ１３に進み、前方車両までの距離と相対速度を算出する。
次に、ステップＳ１４に進み、自車の予測走行軌跡と前方車両の推定走行軌跡と前方車両までの距離および相対速度に基づいて、前方車両への衝突危険度を判定する。衝突危険度は、例えば、自車の予測走行軌跡と前方車両の推定走行軌跡に基づいて自車と前方車両とが接触したときの重なり量が大きいほど危険度を大きく設定したり、また自車と前方車両との相対速度が大きいほど危険度を大きくするなどして設定することができる。
ステップＳ１４における判定の結果が衝突危険度大である場合には、ステップＳ１５に進み、油圧ブレーキ制御部１４を作動して自車を制動し、さらにステップＳ１６に進んで、警報情報（衝突危険度、自車位置情報、自車進行方向情報）を、無線通信部１８から外部へ発信し、本ルーチンの実行を一旦終了する。

ステップＳ１４における判定の結果が衝突危険度小である場合には、ステップＳ１７に進み、警報装置１７により自車のドライバーへ警報を発し、本ルーチンの実行を一旦終了する。したがって、衝突危険度が小さいと判定されたときには自車への警報のみであり、自車の制動制御は実行せず、他車へ向けての警報情報発信も行わない。
ステップＳ１４における判定の結果が衝突危険度なし（０）である場合には、本ルーチンの実行を一旦終了する。

一方、ステップＳ１１における判定結果が「ＹＥＳ」（受信した）である場合には、ステップＳ１８に進み、受信した警報情報の進行方向情報が自車の進行方向と一致するか否かを判定する。
ステップＳ１８における判定結果が「ＹＥＳ」（進行方向が一致）である場合には、ステップＳ１９に進み、自車の位置検出部１２で検出した自車位置と受信した警報情報の位置情報とに基づいて該当する他車が自車の後方に位置しているか否かを判定する。
ステップＳ１９における判定結果が「ＹＥＳ」（自車の後方）である場合には、後方車両が自車に追突する可能性があると判定して、ステップＳ２０に進み、警報装置１７により自車のドライバーへ警報を発する。

次に、ステップＳ２１に進み、レーダ装置１１により自車の前方に障害物があるか否かを判定する。
ステップＳ２１における判定結果が「ＮＯ」（障害物なし）である場合には、ステップＳ２２に進み、自車が停車中のときには駐車ブレーキ制御部１６により駐車ブレーキを解除（停止保持解除）し、アクセル制御部１５によりアクセルを増大制御して発進し、自車が走行中のときには、アクセル制御部１５によりアクセルを増大制御して加速し、本ルーチンの実行を一旦終了する。

ステップＳ１８における判定結果が「ＮＯ」（進行方向不一致）である場合、およびステップＳ１９における判定結果が「ＮＯ」（自車の後方ではない）である場合には、警報情報を発信した車両と自車とが接触する可能性はないと判断して、本ルーチンの実行を一旦終了する。これにより、警報情報を発信した車両と自車とが接触する可能性がある場合にだけ、自車を発進もしくは停止保持解除または加速させることができ、自車が無用に発進、停止保持解除、加速を実行するのを防止することができる。
なお、ステップＳ２１における判定結果が「ＹＥＳ」（障害物あり）である場合には、発進あるいは加速すると前方車両に追突してしまうので、発進あるいは加速制御を実行することなく本ルーチンの実行を一旦終了する。

次に、図１を参照して、自車１が前方車両２に追突する場合を想定して実施例１をさらに具体的に説明する。
自車１の制御装置３が前方車両２に追突する可能性があり、その衝突危険度が小さい場合には自車１のドライバーへ警報のみ行う。これに対して、衝突危険度が大きい場合には、衝突被害を軽減するために自車１を自動制動するとともに、周辺の車両に対して警報情報（衝突危険度、自車位置情報、自車進行方向情報）を発信する。

自車１から警報情報を受信した前方車両２は、該警報情報に基づいて前方車両２の後方の車両（すなわち、自車１）が前方車両２に追突するか否かを判定し、後方車両が追突する可能性がある場合には、前方車両２はドライバーへ警報を発し、さらに、前方車両２の前方に障害物があるか否かを判定し、障害物がない場合には、衝突被害を軽減するために前方車両２は発進制御あるいは加速制御を行う。これにより、自車１が前方車両２へ追突するのを回避、あるいは自車１が前方車両２へ追突したときの両車両１，２の衝突被害を軽減することができる。すなわち、自車１と前方車両２が車車間通信を行い、両車両１，２が協調して車両制御することにより衝突被害の軽減を図ることができる。
一方、前方車両２の前方に障害物がある場合には、発進制御あるいは加速制御を行うことはできないが、前方車両２のドライバーは追突に備えて身構えることができる。

なお、図４のフローチャートに示すように、ステップＳ２１における判定結果が「ＮＯ」（前方に障害物なし）である場合に、ステップＳ２３へ進み、受信した警報情報の衝突危険度が所定の閾値以上か否かを判定し、ステップＳ２３における判定結果が「ＹＥＳ」（閾値以上）である場合にのみステップＳ２２に進んで発進制御あるいは加速制御するようにし、判定結果が「ＮＯ」（閾値未満）である場合には、発進制御あるいは加速制御を実行することなく本ルーチンの実行を終了するようにしてもよい。
このようにすると、前方車両２は、衝突被害が大きくなると予測される場合にだけ、発進、停止保持解除、加速を実行することができ、衝突被害が小さいと予測される場合には運転者への警報のみとすることにより、第２の車両の運転者に過度な反応による違和感を与えないようにすることができる。

〔他の実施例〕
なお、この発明は前述した実施例に限られるものではない。
例えば、前述した実施例では、自車１から発信する警報情報を、衝突危険度と自車位置情報と自車進行方向情報としたが、警報情報はこれに限るものではない。例えば、警報情報を、自車と前方車両との車間距離情報および相対速度情報、、もしくは自車の車両重量（車両情報）としてもよく、前方車両は受信したこれら情報に基づいて自ら衝突危険度を判定し、危険度に応じて発進あるいは加速を行ってもよい。

この発明に係る衝突被害軽減システムの作動状態説明図である。 この発明に係る衝突被害軽減システムの実施例における構成図である。 この発明に係る衝突被害軽減システムにおける衝突被害軽減制御を示すフローチャートである。 衝突被害軽減制御の他の例を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 自車（第１の車両）
２ 前方車両（第２の車両）
１１ レーダ装置（物体検出手段）
１２ 位置検出部（自車位置検出手段）
１３ 車両状態検出部（走行状態検出手段）
１４ 油圧ブレーキ制御部（走行制御手段）
１５ アクセル制御部（走行制御手段）
１６ 駐車ブレーキ制御部（走行制御手段）
１８ 無線通信部（無線通信手段）
２０ 制御装置（走行制御手段）
２２ 警報・制動判定部（衝突危険度判定手段）

Claims (4)

1. 車両前方の物体を検出する物体検出手段と、
   走行速度を含む車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、
   前記物体検出手段により検出された物体と前記走行状態検出手段により検出された車両の走行状態とに基づいて車両が物体と衝突する危険度の大きさを判定する衝突危険度判定手段と、
   他の車両との間で無線通信を行う無線通信手段と、
   自車位置を検出する自車位置検出手段と、
   を備えた複数の車両からなる衝突被害軽減システムであって、
   第１の車両に搭載された前記衝突危険度判定手段により第１の車両の進行方向に存在する第２の車両に対する衝突危険度の大きさを表す値が閾値以上と判断された場合には、第１の車両の前記無線通信手段により第２の車両の前記無線通信手段へ、前記自車位置検出手段により検出された第１の車両の位置情報および進行方向情報とともに警報情報を送信し、
   前記第２の車両は、車両の発進と停止保持解除の少なくともいずれか一方、または加速を行う走行制御手段を備え、該走行制御手段は前記第１の車両から前記警報情報と第１の車両の位置情報と進行方向情報を受信し且つ第２の車両の前記物体検出手段により第２の車両の前方所定範囲に物体が検出されず、且つ前記第１の車両から受信した前記警報情報と前記第１の車両の位置情報と進行方向情報に基づき自車が前記第１の車両の進行方向に存在すると判断された場合には第２の車両を発進もしくは停止保持解除または加速を行うことを特徴とする衝突被害軽減システム。
2. 前記警報情報は前記衝突危険度判定手段により求められた衝突危険度の大きさを表す値であることを特徴とする請求項１に記載の衝突被害軽減システム。
3. 前記警報情報は、車間距離と相対速度、もしくは自車の車両情報であることを特徴とする請求項１に記載の衝突被害軽減システム。
4. 前記第２の車両は、前記警報情報により得られた衝突危険度の大きさを表す値が所定の閾値未満である場合には運転者への警報を行い、衝突危険度の大きさを表す値が前記閾値以上の場合には前記走行制御手段により発進もしくは停止保持解除または加速を行うことを特徴とする請求項２に記載の衝突被害軽減システム。

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