JP5083404B2 - プリクラッシュセーフティシステム - Google Patents
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Description
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリクラッシュセーフティシステムに関し、より詳しくは、レーダ波の反射点が他車両の表面で移動したために当該他車両が自車両に向かって接近しているとレーダ装置が誤認識しても、その誤認識が、衝突予測に基づく安全措置動作に影響を及ぼさないようにするプリクラッシュセーフティシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、レーダ装置で自車両に対する他車両の位置座標および相対速度を取得し、取得した位置座標および相対速度に基づき、他車両が自車両に衝突する危険度を算出し、危険度が高いと判定された場合には、相応の安全措置を採るプリクラッシュセーフティシステムが開発されている。
【０００３】
このプリクラッシュセーフティシステムは、他車両の位置座標および相対速度を取得するレーダ装置と、取得した位置座標および相対速度に基づき、他車両が自車両に衝突する危険度を算出し、危険度が高いと判定された場合には、シートベルトに緊締動作を行わせたり、ブレーキに制動動作を行わせたりする電子制御装置（ＥＣＵ）とを備えている。
【０００４】
図９、１０、１１は、プリクラッシュセーフティシステムを搭載した自車両２０と、対向車線を走行する他車両２１との位置関係を時系列順に示す図である。自車両２０は、左斜め前方を監視するレーダ装置２２と、正面前方を監視するレーダ装置（図示略）と、右斜め前方を監視するレーダ装置（図示略）とを備えている。符号２３は、左斜め前方を監視するレーダ装置の監視領域を示している。監視領域２３は、図９、１０、１１に例示されるように、扇形をなしている。正面前方を監視するレーダ装置の監視領域と、右斜め前方を監視するレーダ装置の監視領域の図示は省略する。
【０００５】
図９、１０、１１は、自車両２０が左カーブの道路を走行している間に、対向車線の他車両２１が監視領域２３の右角部をかすめるように通過する場合を想定している。レーダ装置２２は、一定周期（例えば２０ミリ秒）で他車両２１の位置座標Ｋを取得する。以下、レーダ装置２２が取得する他車両２１の位置座標Ｋの軌跡の一例について説明する。なお、以下に示される軌跡は、一例であって、他車両２１の位置座標Ｋの軌跡はこの例に限られるものではない。
【０００６】
まず、図９に示されるように、他車両２１の右前角部が他車両２１の位置座標Ｋ１として取得される。次の瞬間には、図１０に示されるように、他車両２１の右側面部が他車両２１の位置座標Ｋ２として取得される。さらに次の瞬間には、図１１に示されるように、他車両２１の後輪タイヤハウス部が他車両２１の位置座標Ｋ３として取得される。
【０００７】
図９、１０、１１に示されるように、実際には、他車両２１は自車両２０とすれ違うように走行している。しかしながら、図１１に示されるように、他車両２１の位置座標Ｋは、Ｋ１→Ｋ２→Ｋ３の順序で、他車両２１があたかも自車両２０に向かってくるように接近している。これは、レーダ装置２２の送信波が強く反射される点（以下、反射点と称する）が、他車両２１の右前角部、右側面部、後輪タイヤハウス部へと次第に移動していくからである。
【０００８】
このような現象が生じた場合、レーダ装置２２とって、他車両２１が実際に自車両２０に向かって接近しているのか、或いは、他車両２１の表面で反射点が移動したために他車両２１が自車両２０に向かって接近しているように見えるだけなのかを判別することは難しい。他車両２１が実際には自車両２０に向かって接近していない（他車両４が自車両３とすれ違うように走行しているだけ）にも拘わらず、他車両２１が自車両２０に向かって接近しているとレーダ装置が誤認識した場合に、自車両３が他車両２１の位置座標Ｋに基づいて衝突予測を行うと、誤った衝突予測をしてしまう可能性がある。
【０００９】
特許文献１には、レーダ装置の検出結果に基づいて衝突予測を行う技術が開示されている。しかしながら、この技術は、上記した現象が生じることを考慮していないので、上記した現象が生じた場合、誤った衝突予測をしてしまう可能性がある。
特許文献１：特開平６−１７４８４６号公報
発明の開示
発明が解決しようとする課題
［００１０］
本発明は、このような実情に鑑みてなされたもので、レーダ波の反射点が他車両の表面で移動したために当該他車両が自車両に向かって接近しているとレーダ装置が誤認識しても、その誤認識が、衝突予測に基づく安全措置動作に影響を及ぼさないようにするプリクラッシュセーフティシステムの提供を目的とする。
課題を解決するための手段
［００１１］
本発明の第１の局面は、レーダ装置を搭載する第１移動体と、当該第１移動体に接近する第２移動体との衝突予測を行い、衝突の可能性がある場合に上記第１移動体に安全措置動作を行わせるプリクラッシュセーフティシステムであって、上記レーダ装置の監視領域内に進入した上記第２移動体と上記第１移動体との衝突予測を行う衝突予測部と、上記衝突予測部の衝突予測結果に基づいて、上記第１移動体に安全措置動作を行わせる制御部とを備え、上記監視領域に上記第２移動体が進入した後、当該第２移動体におけるレーダ波の反射点座標が上記第１移動体から見て所定の方向範囲内に位置する場合、上記制御部は、上記第１移動体に安全措置動作を行わせず、上記所定の方向範囲は、実際には第２の移動体が上記第１の移動体に向かって接近していないにも拘わらず、上記第２の移動体の表面でレーダ波の反射点が移動したために当該第２の移動体が上記第１の移動体に向かって接近していると上記レーダ装置が誤認識する可能性がある範囲であることを特徴とする、プリクラッシュセーフティシステムである。
［００１２］
第１の局面によれば、レーダ装置の監視領域に第２移動体が進入した後、当該第２移動体におけるレーダ波の反射点座標が第１移動体から見て所定の方向範囲内に位置する場合、制御部は、第１移動体に安全措置動作を行わせない。よって、レーダ波の反射点が第２移動体の表面で移動したために当該第２移動体が第１移動体に向かって接近しているとレーダ装置が誤認識しても、その誤認識が、衝突予測に基づく安全措置動作に影響を及ぼさないようにすることができる。また、第１の局面によれば、レーダ波の反射点が第２移動体の表面で移動したために当該第２移動体が第１移動体に向かって接近しているとレーダ装置が誤認識することがあっても、その誤認識が、衝突予測に基づく安全措置動作に影響を及ぼさない。
［００１３］
第１の局面における「第１移動体」および「第２移動体」の種類は、特に限定されるものではないが、例えば、自動車等の車両を挙げることができる。また、第１局面における「安全措置動作」の種類は特に限定されるものではないが、例えば、ドライバに対する警報出力、ブレーキの制動動作を挙げることができ、特に、予想される衝突時刻までの時間が比較的長い場合の動作である「警報出力」が好適である。
［００１４］
［００１５］
［００１６］
本発明の第２の局面は、
本発明の第１の局面において、
上記監視領域は扇形状であり、
上記所定の方向範囲は、上記監視領域の弧と半径の接点近傍の部分を含むことを特徴とする。
［００１７］
上記監視領域の弧と半径の接点近傍の部分では、レーダ装置が上記誤認識をする可能性が高い。第２の局面では、この部分にレーダ波の反射点が位置する場合、制御部は衝突予測に基づく安全措置動作を第１移動体に行わせない。よって、第２の局面によれば、レーダ装置の上記誤認識が、衝突予測に基づく安全措置動作に影響を及ぼすのを確実に防止することができる。
［００１８］
本発明の第３の局面は、
本発明の第２の局面において、
上記反射点の軌跡は、上記半径に沿っていることを特徴とする。
【００１９】
上記監視領域の弧と半径の接点近傍の部分にあり、かつ、上記反射点の軌跡が上記半径に沿っている場合、レーダ装置が上記誤認識をする可能性が高い。この場合、第３の局面では、制御部は衝突予測に基づく安全措置動作を第１移動体に行わせない。従って、第３の局面によれば、レーダ装置の上記誤認識が、衝突予測に基づく安全措置動作に影響を及ぼすのを確実に防止することができる。
［００２０］
本発明の第４の局面は、
本発明の第１乃至第３の局面において、
上記所定の方向範囲は、上記第１移動体および上記第２移動体が進む道路の曲率に応じて変化することを特徴とする。
［００２１］
第４の局面によれば、所定の方向範囲は、道路の局率に応じて変化する。よって、第４の局面によれば、道路の曲率が変化しても、レーダ装置の上記誤認識が、衝突予測に基づく安全措置動作に影響を及ぼすのを防止することができる。
［００２２］
本発明の第５の局面は、
本発明の第１乃至第３の局面において、
上記所定の方向範囲は、上記安全措置動作の種類毎に個別に設定されることを特徴とする。
［００２３］
第５の局面によれば、所定の方向範囲は、安全措置動作の種類毎に個別に設定される。よって、第５の局面によれば、所定の方向範囲を、安全措置動作の種類に応じて適切に設定することができる。
発明の効果
［００２４］
本発明によれば、レーダ波の反射点が第２移動体（他車両）の表面で移動したために当該第２移動体が第１移動体（自車両）に向かって接近していると誤認識しても、その誤認識が、衝突予測に基づく安全措置動作に影響を及ぼさないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係るプリクラッシュセーフティシステムを示す図である。
【図２】図２は、第１実施形態において、レーダ装置の監視領域の一例を示す図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係るプリクラッシュセーフティシステムを搭載した自車両と、対向車線を走行する他車両との位置関係を時系列順に示す図である。
【図４】図４は、第１実施形態に係るプリクラッシュセーフティシステムを搭載した自車両と、対向車線を走行する他車両との位置関係を時系列順に示す図である。
【図５】図５は、第１実施形態に係るプリクラッシュセーフティシステムを搭載した自車両と、対向車線を走行する他車両との位置関係を時系列順に示す図である。
【図６】図６は、第１実施形態において、位置座標が自車両から見て所定の方向範囲内に位置する場合を示す図である。
【図７】図７は、第１実施形態において、位置座標が自車両から見て所定の方向範囲内に位置するかどうかを判定する方法を示すフローチャートである。
【図８】図８は、第１実施形態において、レーダ装置の監視領域の他の例を示す図である。
【図９】図９は、プリクラッシュセーフティシステムを搭載した自車両と、対向車線を走行する他車両との位置関係を時系列順に示す図である。
【図１０】図１０は、プリクラッシュセーフティシステムを搭載した自車両と、対向車線を走行する他車両との位置関係を時系列順に示す図である。
【図１１】図１１は、プリクラッシュセーフティシステムを搭載した自車両と、対向車線を走行する他車両との位置関係を時系列順に示す図である。
【符号の説明】
【００２６】
１ プリクラッシュセーフティシステム
２ レーダ装置
３ 第１移動体（自車両）
４ 第２移動体（他車両）
５ 衝突予測ＥＣＵ
６ 安全装置
７ 警報装置
８ ブレーキアシスト装置
９ シートベルト装置
１０ 衝突予測部
１１ 制御部
１２ 監視領域
１４ 所定の方向範囲
Ｌ 弧
Ｐ、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３ 位置座標（反射点座標）
Ｒ 半径
θ 他車両の方位
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
図１は、第１実施形態に係るプリクラッシュセーフティシステムを示す図である。図２は、プリクラッシュセーフティシステムを構成するレーダ装置の監視領域の一例を示す図である。
【００２８】
図１（Ａ）に示されるように、第１実施形態に係るプリクラッシュセーフティシステム１は、第１移動体３に搭載される。プリクラッシュセーフティシステム１は、レーダ装置２を搭載する第１移動体３と、当該第１移動体３に接近する第２移動体４との衝突予測を行い、衝突の可能性がある場合に第１移動体３に安全措置動作を行わせる。第１移動体３および第２移動体４の種類は特に限定されないが、例えば自動車等の車両を挙げることができる。以下の説明では、第１移動体３を自車両３と称し、第２移動体４を他車両４と称する。
【００２９】
図１（Ｂ）に示されるように、プリクラッシュセーフティシステム１は、レーダ装置２と、衝突予測ＥＣＵ５と、安全装置６とを備えている。
【００３０】
レーダ装置２は、他車両４の位置座標および相対速度を取得する。レーダ装置２の種類は特に限定されるものではないが、例えば、ＦＭ−ＣＷレーダとすることができる。図１（Ａ）に示されるように、プリクラッシュセーフティシステム１は、正面前方を監視するレーダ装置２Ａと、左斜め前方を監視するレーダ装置２Ｂと、右斜め前方を監視するレーダ装置２Ｃとを備えている。図２における符号１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃは、それぞれ、レーダ装置２Ａの監視領域、レーダ装置２Ｂの監視領域、レーダ装置２Ｃの監視領域を示している。監視領域１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃは、扇形をなしている。
【００３１】
衝突予測ＥＣＵ５は、レーダ装置２が取得した位置座標および相対速度に基づき、他車両４が自車両３に衝突する危険度を算出し、危険度が高いと判定された場合には、安全装置６に安全措置動作を行わせる。危険度の具体的な算出方法については、周知な技術が存在するので、詳細な説明を省略する。
【００３２】
安全装置６の種類は特に限定されないが、例えば、警報装置７、ブレーキアシスト装置８、シートベルト装置９を挙げることができる。警報装置７は、自車両３のドライバに対し音声や画面にて警報を出力する。ブレーキアシスト装置８は、自動的に制動動作を行う。シートベルト装置９は、シートベルトの緊締動作を自動的に行う。
【００３３】
衝突予測ＥＣＵ５は、衝突予測部１０と、制御部１１とを備えている。
【００３４】
衝突予測部１０は、レーダ装置２が取得した自車両３に対する他車両４の位置座標および相対速度に基づき、レーダ装置２の監視領域１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ内に進入した他車両４と自車両３との衝突予測を行う。
【００３５】
制御部１１は、衝突予測部１０の衝突予測結果に基づいて、自車両３に安全措置動作を行わせる。しかしながら、他車両４におけるレーダ波の反射点座標Ｐが自車両３から見て所定の方向範囲内に位置する場合、制御部１１は、自車両３に安全措置動作を行わせない。
【００３６】
他車両４におけるレーダ波の反射点座標Ｐが自車両３から見て所定の方向範囲内に位置する場合に安全措置動作を行わせない安全装置６としては、衝突予測ＥＣＵ５によって予想される衝突までの時間（以下、ＴＴＣ（Time To Collision）と称する）が比較的長い段階で動作を開始する安全装置６が好適であり、その一例として、警報装置７を挙げることができる。その理由は、後述するように、レーダ装置２の他車両４の進行方向を見誤る誤認識は、扇形の監視領域１２の隅角部で生じることが多いからである。警報装置７の警報出力は、例えばＴＴＣが１．６秒以下になると行われる。
【００３７】
制御部１１が安全装置６に安全措置動作を行わせない場合について、図３、４、５を参照しつつ説明する。図３、４、５は、プリクラッシュセーフティシステム１を搭載した自車両３と、対向車線を走行する他車両４との位置関係を時系列順に示す図である。
【００３８】
図３、４、５は、自車両３が左カーブの道路を走行している間に、対向車線の他車両４が監視領域１２Ｂの右角部をかすめるように通過する場合を想定している。図３、４、５に示される例では、レーダ装置２Ａ、２Ｃによる監視は特に関係がないので、監視領域１２Ａ、１２Ｃの図示および説明を省略する。レーダ装置２Ｂは、一定周期（例えば２０ミリ秒）で他車両４の位置座標Ｐを取得する。位置座標Ｐは、他車両４の表面でレーダ波が強く反射される点の座標（以下、反射点座標と称する）である。なお、図５に示される位置座標Ｐの軌跡は、一例であって、位置座標Ｐの軌跡はこの例に限られるものではない。
【００３９】
まず、図３に示されるように、レーダ装置２Ｂは、他車両４の右前角部を他車両４の位置座標Ｐ１として取得する。次の瞬間には、図４に示されるように、レーダ装置２Ｂは、他車両４の右側面部を他車両４の位置座標Ｐ２として取得する。さらに次の瞬間には、図５に示されるように、レーダ装置２Ｂは、他車両４の後輪タイヤハウス部を他車両４の位置座標Ｐ３として取得する。
【００４０】
図３、４、５に示されるように、実際には、他車両４は自車両３とすれ違うように走行しており、自車両３に向かっては走行していない。しかしながら、図５に示されるように、他車両４の位置座標Ｐは、Ｐ１→Ｐ２→Ｐ３の順序で、他車両４があたかも自車両３に向かうように接近している。これは、レーダ装置２の送信波が強く反射される点（以下、反射点と称する）が、他車両４の右前角部、右側面部、後輪タイヤハウス部へと次第に移動していくからである。
【００４１】
このような現象が生じた場合、他車両４が実際に自車両３に向かって接近しているのか、或いは、反射点の移動のために他車両４があたかも正面方向から自車両３に接近しているように見えているだけなのかをレーダ装置２が判別することは難しい。
【００４２】
そこで、第１実施形態では、監視領域１２に他車両４が進入した後、他車両４におけるレーダ波の反射点座標（つまり、レーダ装置２が取得する位置座標Ｐ）が自車両３から見て所定の方向範囲１４（図６において点線で示した領域）内に位置する場合、制御部１１は、自車両３に安全措置動作を行わせない。「所定の方向範囲」は、図３、４、５に例示される如く、実際には他車両４が自車両３に向かって接近しておらず、自車両３とすれ違うように走行しているだけにも拘わらず、他車両４の表面でレーダ波の反射点が移動したために他車両４が自車両３に向かって接近しているとレーダ装置２Ｂが誤認識する可能性がある範囲である。位置座標Ｐが自車両３から見て所定の方向範囲１４内に位置するかどうかの判定は、衝突予測部１０が行う。
【００４３】
監視領域１２は、通常、扇形状である。所定の方向範囲１４は、監視領域１２の弧Ｌと半径Ｒの接点近傍の部分Ｓを含む。部分Ｓは、扇形状の監視領域１２の隅角部である。また、レーダ波の反射点の軌跡Ｐ１→Ｐ２→Ｐ３は、通常、半径Ｒに沿っている。
【００４４】
位置座標Ｐが自車両３から見て所定の方向範囲１４内に位置するかどうかを判定する方法は特に限定されないが、例えば、以下の方法とすることができる。図６は、位置座標Ｐが自車両３から見て所定の方向範囲１４内に位置する場合を示す図である。図７は、当該判定方法を示すフローチャートである。
【００４５】
図７に示されるように、まず、衝突予測部１０は、レーダ装置２で取得した他車両４の位置座標Ｐを、レーダ座標系から自車両進行方向座標系に変換する（ステップＳ１）。レーダ座標系とは、自車両３においてレーダ装置２Ｂが設けられている箇所（通常、自車両３の先端部左側にある）を原点とし、また、レーダ装置２Ｂの正面方向をＹ軸とし、当該Ｙ軸に直交する軸をＸ軸とした座標系である。図２に示された、左斜め前方を監視領域とするレーダ装置２Ｂの正面方向は、自車両３の左斜め前方を向いている。一方、自車両進行方向座標系は、自車両３の先端部中央を原点とし、また、自車両３の進行方向をＹ軸とし、当該Ｙ軸と直交する方向をＸ軸とする座標系である。
【００４６】
次いで、位置座標Ｐの方位θを自車両進行方向座標系で算出する（ステップＳ２）。方位θの基準点は、例えば、自車両３の先端部中央に設定される。また、方位θの基準方向は、例えば、自車両３の進行方向に設定される。このような設定の場合、方位θがゼロである時は、位置座標Ｐは自車両３の先端部中央から見て真正面にある（図６参照）。
【００４７】
次いで、方位θが所定の方向範囲１４内（０＜θ＜ｔｈ）であるかどうかを判定する（ステップＳ３）。ｔｈは、方位θの上限値である。上限値ｔｈの値は特に限定されるものではないが、例えば、８°に設定される。
【００４８】
方位θが所定の方向範囲１４内である場合（ステップＳ３においてＹＥＳ）、衝突予測部１０は、制御部１１に対し、自車両３に安全措置動作を行わないよう指示する（ステップＳ４）。一方、方位θが所定の方向範囲１４内でない場合（ステップＳ３においてＮＯ）、処理を終了する。この一連の処理が、レーダ装置２Ｂで位置座標Ｐが取得される毎に繰り返される。
以上が、位置座標Ｐが自車両３から見て所定の方向範囲１４内に位置するかどうかを判定する方法の一例である。
【００４９】
以上説明したように、第１実施形態では、監視領域１２に他車両４が進入した後、他車両４におけるレーダ波の反射点座標（つまり、位置座標Ｐ）が自車両３から見て所定の方向範囲１４内に位置する場合、制御部１１は、自車両３に安全措置動作を行わせない。よって、レーダ波の反射点が移動したために他車両４が自車両３に向かって接近しているとレーダ装置２が誤認識した時には、他車両４の位置座標Ｐに基づく衝突予測は行われず、または、誤った衝突予測がされてもその衝突予測結果に基づく安全装置６の安全措置動作は行われない。従って、レーダ波の反射点が他車両４の表面で移動したために当該他車両４が自車両３に向かって接近しているとレーダ装置２Ｂが誤認識しても、その誤認識が、衝突予測に基づく安全措置動作に影響を及ぼさない。
【００５０】
なお、閾値ｔｈは、自車両３および他車両４が進む道路の曲率に応じて変化させることができる。道路の曲率半径が小さくなるにつれて、反射点の移動のために上記誤認識が生じる方向範囲が大きくなることが知られている。そこで、自車両３および他車両４が進む道路の曲率に応じて変化させることにより、道路の曲率が変化しても、衝突予測に基づく安全措置動作に影響が及ばない。
【００５１】
また、閾値ｔｈは、安全措置動作の種類毎に個別に設定されることができる。安全措置動作の種類毎に、当該動作を開始するタイミングが異なる。例えば、警報装置７による警報出力はＴＴＣが１．６秒の時に開始され、ブレーキアシスト装置８による制動はＴＴＣが１秒の時に開始される。ＴＴＣが小さくなるにつれて、自車両３と他車両４の距離は小さくなる。自車両３と他車両４の距離が小さくなるにつれて、レーダ装置２Ｂによる上記誤認識が生じる方向範囲が大きくなることが実験的に確かめられている。そこで、閾値ｔｈを安全措置動作の種類毎に個別に設定することにより、安全措置動作の種類が異なっても、衝突予測に基づく安全措置動作に影響が及ばない。
【００５２】
なお、図１には、レーダ装置２を３個とした例について示したが、レーダ装置を図８に示されるように１個にしてもよいし、２個にしてもよく、或いは４個以上としてもよい。また、１個のレーダ装置２の監視領域１２を、図８に示されるように、車幅方向に広く設定してもよい。
【００５３】
また、図３、４、５では、レーダ装置２Ｂが他車両４の進行方向を誤認識する例を示したが、レーダ装置２Ａ、２Ｃが同様の誤認識をする可能性もある。レーダ装置２Ａ、２Ｃで同様の誤認識が生じた場合も、レーダ装置２Ｂと同様の処理を行うことで、その誤認識が衝突予測に基づく安全措置動作に影響が及ばないようにすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、プリクラッシュセーフティシステムを搭載した車両等に適用可能である。
【０００１】
本発明は、プリクラッシュセーフティシステムに関し、より詳しくは、レーダ波の反射点が他車両の表面で移動したために当該他車両が自車両に向かって接近しているとレーダ装置が誤認識しても、その誤認識が、衝突予測に基づく安全措置動作に影響を及ぼさないようにするプリクラッシュセーフティシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、レーダ装置で自車両に対する他車両の位置座標および相対速度を取得し、取得した位置座標および相対速度に基づき、他車両が自車両に衝突する危険度を算出し、危険度が高いと判定された場合には、相応の安全措置を採るプリクラッシュセーフティシステムが開発されている。
【０００３】
このプリクラッシュセーフティシステムは、他車両の位置座標および相対速度を取得するレーダ装置と、取得した位置座標および相対速度に基づき、他車両が自車両に衝突する危険度を算出し、危険度が高いと判定された場合には、シートベルトに緊締動作を行わせたり、ブレーキに制動動作を行わせたりする電子制御装置（ＥＣＵ）とを備えている。
【０００４】
図９、１０、１１は、プリクラッシュセーフティシステムを搭載した自車両２０と、対向車線を走行する他車両２１との位置関係を時系列順に示す図である。自車両２０は、左斜め前方を監視するレーダ装置２２と、正面前方を監視するレーダ装置（図示略）と、右斜め前方を監視するレーダ装置（図示略）とを備えている。符号２３は、左斜め前方を監視するレーダ装置の監視領域を示している。監視領域２３は、図９、１０、１１に例示されるように、扇形をなしている。正面前方を監視するレーダ装置の監視領域と、右斜め前方を監視するレーダ装置の監視領域の図示は省略する。
【０００５】
図９、１０、１１は、自車両２０が左カーブの道路を走行している間に、対向車線の他車両２１が監視領域２３の右角部をかすめるように通過する場合を想定している。レーダ装置２２は、一定周期（例えば２０ミリ秒）で他車両２１の位置座標Ｋを取得する。以下、レーダ装置２２が取得する他車両２１の位置座標Ｋの軌跡の一例について説明する。なお、以下に示される軌跡は、一例であって、他車両２１の位置座標Ｋの軌跡はこの例に限られるものではない。
【０００６】
まず、図９に示されるように、他車両２１の右前角部が他車両２１の位置座標Ｋ１として取得される。次の瞬間には、図１０に示されるように、他車両２１の右側面部が他車両２１の位置座標Ｋ２として取得される。さらに次の瞬間には、図１１に示されるように、他車両２１の後輪タイヤハウス部が他車両２１の位置座標Ｋ３として取得される。
【０００７】
図９、１０、１１に示されるように、実際には、他車両２１は自車両２０とすれ違うように走行している。しかしながら、図１１に示されるように、他車両２１の位置座標Ｋは、Ｋ１→Ｋ２→Ｋ３の順序で、他車両２１があたかも自車両２０に向かってくるように接近している。これは、レーダ装置２２の送信波が強く反射される点（以下、反射点と称する）が、他車両２１の右前角部、右側面部、後輪タイヤハウス部へと次第に移動していくからである。
【０００８】
このような現象が生じた場合、レーダ装置２２とって、他車両２１が実際に自車両２０に向かって接近しているのか、或いは、他車両２１の表面で反射点が移動したために他車両２１が自車両２０に向かって接近しているように見えるだけなのかを判別することは難しい。他車両２１が実際には自車両２０に向かって接近していない（他車両４が自車両３とすれ違うように走行しているだけ）にも拘わらず、他車両２１が自車両２０に向かって接近しているとレーダ装置が誤認識した場合に、自車両３が他車両２１の位置座標Ｋに基づいて衝突予測を行うと、誤った衝突予測をしてしまう可能性がある。
【０００９】
特許文献１には、レーダ装置の検出結果に基づいて衝突予測を行う技術が開示されている。しかしながら、この技術は、上記した現象が生じることを考慮していないので、上記した現象が生じた場合、誤った衝突予測をしてしまう可能性がある。
特許文献１：特開平６−１７４８４６号公報
発明の開示
発明が解決しようとする課題
［００１０］
本発明は、このような実情に鑑みてなされたもので、レーダ波の反射点が他車両の表面で移動したために当該他車両が自車両に向かって接近しているとレーダ装置が誤認識しても、その誤認識が、衝突予測に基づく安全措置動作に影響を及ぼさないようにするプリクラッシュセーフティシステムの提供を目的とする。
課題を解決するための手段
［００１１］
本発明の第１の局面は、レーダ装置を搭載する第１移動体と、当該第１移動体に接近する第２移動体との衝突予測を行い、衝突の可能性がある場合に上記第１移動体に安全措置動作を行わせるプリクラッシュセーフティシステムであって、上記レーダ装置の監視領域内に進入した上記第２移動体と上記第１移動体との衝突予測を行う衝突予測部と、上記衝突予測部の衝突予測結果に基づいて、上記第１移動体に安全措置動作を行わせる制御部とを備え、上記監視領域に上記第２移動体が進入した後、当該第２移動体におけるレーダ波の反射点座標が上記第１移動体から見て所定の方向範囲内に位置する場合、上記制御部は、上記第１移動体に安全措置動作を行わせず、上記所定の方向範囲は、実際には第２の移動体が上記第１の移動体に向かって接近していないにも拘わらず、上記第２の移動体の表面でレーダ波の反射点が移動したために当該第２の移動体が上記第１の移動体に向かって接近していると上記レーダ装置が誤認識する可能性がある範囲であることを特徴とする、プリクラッシュセーフティシステムである。
［００１２］
第１の局面によれば、レーダ装置の監視領域に第２移動体が進入した後、当該第２移動体におけるレーダ波の反射点座標が第１移動体から見て所定の方向範囲内に位置する場合、制御部は、第１移動体に安全措置動作を行わせない。よって、レーダ波の反射点が第２移動体の表面で移動したために当該第２移動体が第１移動体に向かって接近しているとレーダ装置が誤認識しても、その誤認識が、衝突予測に基づく安全措置動作に影響を及ぼさないようにすることができる。また、第１の局面によれば、レーダ波の反射点が第２移動体の表面で移動したために当該第２移動体が第１移動体に向かって接近しているとレーダ装置が誤認識することがあっても、その誤認識が、衝突予測に基づく安全措置動作に影響を及ぼさない。
［００１３］
第１の局面における「第１移動体」および「第２移動体」の種類は、特に限定されるものではないが、例えば、自動車等の車両を挙げることができる。また、第１局面における「安全措置動作」の種類は特に限定されるものではないが、例えば、ドライバに対する警報出力、ブレーキの制動動作を挙げることができ、特に、予想される衝突時刻までの時間が比較的長い場合の動作である「警報出力」が好適である。
［００１４］
［００１５］
［００１６］
本発明の第２の局面は、
本発明の第１の局面において、
上記監視領域は扇形状であり、
上記所定の方向範囲は、上記監視領域の弧と半径の接点近傍の部分を含むことを特徴とする。
［００１７］
上記監視領域の弧と半径の接点近傍の部分では、レーダ装置が上記誤認識をする可能性が高い。第２の局面では、この部分にレーダ波の反射点が位置する場合、制御部は衝突予測に基づく安全措置動作を第１移動体に行わせない。よって、第２の局面によれば、レーダ装置の上記誤認識が、衝突予測に基づく安全措置動作に影響を及ぼすのを確実に防止することができる。
［００１８］
本発明の第３の局面は、
本発明の第２の局面において、
上記反射点の軌跡は、上記半径に沿っていることを特徴とする。
【００１９】
上記監視領域の弧と半径の接点近傍の部分にあり、かつ、上記反射点の軌跡が上記半径に沿っている場合、レーダ装置が上記誤認識をする可能性が高い。この場合、第３の局面では、制御部は衝突予測に基づく安全措置動作を第１移動体に行わせない。従って、第３の局面によれば、レーダ装置の上記誤認識が、衝突予測に基づく安全措置動作に影響を及ぼすのを確実に防止することができる。
［００２０］
本発明の第４の局面は、
本発明の第１乃至第３の局面において、
上記所定の方向範囲は、上記第１移動体および上記第２移動体が進む道路の曲率に応じて変化することを特徴とする。
［００２１］
第４の局面によれば、所定の方向範囲は、道路の局率に応じて変化する。よって、第４の局面によれば、道路の曲率が変化しても、レーダ装置の上記誤認識が、衝突予測に基づく安全措置動作に影響を及ぼすのを防止することができる。
［００２２］
本発明の第５の局面は、
本発明の第１乃至第３の局面において、
上記所定の方向範囲は、上記安全措置動作の種類毎に個別に設定されることを特徴とする。
［００２３］
第５の局面によれば、所定の方向範囲は、安全措置動作の種類毎に個別に設定される。よって、第５の局面によれば、所定の方向範囲を、安全措置動作の種類に応じて適切に設定することができる。
発明の効果
［００２４］
本発明によれば、レーダ波の反射点が第２移動体（他車両）の表面で移動したために当該第２移動体が第１移動体（自車両）に向かって接近していると誤認識しても、その誤認識が、衝突予測に基づく安全措置動作に影響を及ぼさないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係るプリクラッシュセーフティシステムを示す図である。
【図２】図２は、第１実施形態において、レーダ装置の監視領域の一例を示す図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係るプリクラッシュセーフティシステムを搭載した自車両と、対向車線を走行する他車両との位置関係を時系列順に示す図である。
【図４】図４は、第１実施形態に係るプリクラッシュセーフティシステムを搭載した自車両と、対向車線を走行する他車両との位置関係を時系列順に示す図である。
【図５】図５は、第１実施形態に係るプリクラッシュセーフティシステムを搭載した自車両と、対向車線を走行する他車両との位置関係を時系列順に示す図である。
【図６】図６は、第１実施形態において、位置座標が自車両から見て所定の方向範囲内に位置する場合を示す図である。
【図７】図７は、第１実施形態において、位置座標が自車両から見て所定の方向範囲内に位置するかどうかを判定する方法を示すフローチャートである。
【図８】図８は、第１実施形態において、レーダ装置の監視領域の他の例を示す図である。
【図９】図９は、プリクラッシュセーフティシステムを搭載した自車両と、対向車線を走行する他車両との位置関係を時系列順に示す図である。
【図１０】図１０は、プリクラッシュセーフティシステムを搭載した自車両と、対向車線を走行する他車両との位置関係を時系列順に示す図である。
【図１１】図１１は、プリクラッシュセーフティシステムを搭載した自車両と、対向車線を走行する他車両との位置関係を時系列順に示す図である。
【符号の説明】
【００２６】
１ プリクラッシュセーフティシステム
２ レーダ装置
３ 第１移動体（自車両）
４ 第２移動体（他車両）
５ 衝突予測ＥＣＵ
６ 安全装置
７ 警報装置
８ ブレーキアシスト装置
９ シートベルト装置
１０ 衝突予測部
１１ 制御部
１２ 監視領域
１４ 所定の方向範囲
Ｌ 弧
Ｐ、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３ 位置座標（反射点座標）
Ｒ 半径
θ 他車両の方位
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
図１は、第１実施形態に係るプリクラッシュセーフティシステムを示す図である。図２は、プリクラッシュセーフティシステムを構成するレーダ装置の監視領域の一例を示す図である。
【００２８】
図１（Ａ）に示されるように、第１実施形態に係るプリクラッシュセーフティシステム１は、第１移動体３に搭載される。プリクラッシュセーフティシステム１は、レーダ装置２を搭載する第１移動体３と、当該第１移動体３に接近する第２移動体４との衝突予測を行い、衝突の可能性がある場合に第１移動体３に安全措置動作を行わせる。第１移動体３および第２移動体４の種類は特に限定されないが、例えば自動車等の車両を挙げることができる。以下の説明では、第１移動体３を自車両３と称し、第２移動体４を他車両４と称する。
【００２９】
図１（Ｂ）に示されるように、プリクラッシュセーフティシステム１は、レーダ装置２と、衝突予測ＥＣＵ５と、安全装置６とを備えている。
【００３０】
レーダ装置２は、他車両４の位置座標および相対速度を取得する。レーダ装置２の種類は特に限定されるものではないが、例えば、ＦＭ−ＣＷレーダとすることができる。図１（Ａ）に示されるように、プリクラッシュセーフティシステム１は、正面前方を監視するレーダ装置２Ａと、左斜め前方を監視するレーダ装置２Ｂと、右斜め前方を監視するレーダ装置２Ｃとを備えている。図２における符号１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃは、それぞれ、レーダ装置２Ａの監視領域、レーダ装置２Ｂの監視領域、レーダ装置２Ｃの監視領域を示している。監視領域１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃは、扇形をなしている。
【００３１】
衝突予測ＥＣＵ５は、レーダ装置２が取得した位置座標および相対速度に基づき、他車両４が自車両３に衝突する危険度を算出し、危険度が高いと判定された場合には、安全装置６に安全措置動作を行わせる。危険度の具体的な算出方法については、周知な技術が存在するので、詳細な説明を省略する。
【００３２】
安全装置６の種類は特に限定されないが、例えば、警報装置７、ブレーキアシスト装置８、シートベルト装置９を挙げることができる。警報装置７は、自車両３のドライバに対し音声や画面にて警報を出力する。ブレーキアシスト装置８は、自動的に制動動作を行う。シートベルト装置９は、シートベルトの緊締動作を自動的に行う。
【００３３】
衝突予測ＥＣＵ５は、衝突予測部１０と、制御部１１とを備えている。
【００３４】
衝突予測部１０は、レーダ装置２が取得した自車両３に対する他車両４の位置座標および相対速度に基づき、レーダ装置２の監視領域１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ内に進入した他車両４と自車両３との衝突予測を行う。
【００３５】
制御部１１は、衝突予測部１０の衝突予測結果に基づいて、自車両３に安全措置動作を行わせる。しかしながら、他車両４におけるレーダ波の反射点座標Ｐが自車両３から見て所定の方向範囲内に位置する場合、制御部１１は、自車両３に安全措置動作を行わせない。
【００３６】
他車両４におけるレーダ波の反射点座標Ｐが自車両３から見て所定の方向範囲内に位置する場合に安全措置動作を行わせない安全装置６としては、衝突予測ＥＣＵ５によって予想される衝突までの時間（以下、ＴＴＣ（Time To Collision）と称する）が比較的長い段階で動作を開始する安全装置６が好適であり、その一例として、警報装置７を挙げることができる。その理由は、後述するように、レーダ装置２の他車両４の進行方向を見誤る誤認識は、扇形の監視領域１２の隅角部で生じることが多いからである。警報装置７の警報出力は、例えばＴＴＣが１．６秒以下になると行われる。
【００３７】
制御部１１が安全装置６に安全措置動作を行わせない場合について、図３、４、５を参照しつつ説明する。図３、４、５は、プリクラッシュセーフティシステム１を搭載した自車両３と、対向車線を走行する他車両４との位置関係を時系列順に示す図である。
【００３８】
図３、４、５は、自車両３が左カーブの道路を走行している間に、対向車線の他車両４が監視領域１２Ｂの右角部をかすめるように通過する場合を想定している。図３、４、５に示される例では、レーダ装置２Ａ、２Ｃによる監視は特に関係がないので、監視領域１２Ａ、１２Ｃの図示および説明を省略する。レーダ装置２Ｂは、一定周期（例えば２０ミリ秒）で他車両４の位置座標Ｐを取得する。位置座標Ｐは、他車両４の表面でレーダ波が強く反射される点の座標（以下、反射点座標と称する）である。なお、図５に示される位置座標Ｐの軌跡は、一例であって、位置座標Ｐの軌跡はこの例に限られるものではない。
【００３９】
まず、図３に示されるように、レーダ装置２Ｂは、他車両４の右前角部を他車両４の位置座標Ｐ１として取得する。次の瞬間には、図４に示されるように、レーダ装置２Ｂは、他車両４の右側面部を他車両４の位置座標Ｐ２として取得する。さらに次の瞬間には、図５に示されるように、レーダ装置２Ｂは、他車両４の後輪タイヤハウス部を他車両４の位置座標Ｐ３として取得する。
【００４０】
図３、４、５に示されるように、実際には、他車両４は自車両３とすれ違うように走行しており、自車両３に向かっては走行していない。しかしながら、図５に示されるように、他車両４の位置座標Ｐは、Ｐ１→Ｐ２→Ｐ３の順序で、他車両４があたかも自車両３に向かうように接近している。これは、レーダ装置２の送信波が強く反射される点（以下、反射点と称する）が、他車両４の右前角部、右側面部、後輪タイヤハウス部へと次第に移動していくからである。
【００４１】
このような現象が生じた場合、他車両４が実際に自車両３に向かって接近しているのか、或いは、反射点の移動のために他車両４があたかも正面方向から自車両３に接近しているように見えているだけなのかをレーダ装置２が判別することは難しい。
【００４２】
そこで、第１実施形態では、監視領域１２に他車両４が進入した後、他車両４におけるレーダ波の反射点座標（つまり、レーダ装置２が取得する位置座標Ｐ）が自車両３から見て所定の方向範囲１４（図６において点線で示した領域）内に位置する場合、制御部１１は、自車両３に安全措置動作を行わせない。「所定の方向範囲」は、図３、４、５に例示される如く、実際には他車両４が自車両３に向かって接近しておらず、自車両３とすれ違うように走行しているだけにも拘わらず、他車両４の表面でレーダ波の反射点が移動したために他車両４が自車両３に向かって接近しているとレーダ装置２Ｂが誤認識する可能性がある範囲である。位置座標Ｐが自車両３から見て所定の方向範囲１４内に位置するかどうかの判定は、衝突予測部１０が行う。
【００４３】
監視領域１２は、通常、扇形状である。所定の方向範囲１４は、監視領域１２の弧Ｌと半径Ｒの接点近傍の部分Ｓを含む。部分Ｓは、扇形状の監視領域１２の隅角部である。また、レーダ波の反射点の軌跡Ｐ１→Ｐ２→Ｐ３は、通常、半径Ｒに沿っている。
【００４４】
位置座標Ｐが自車両３から見て所定の方向範囲１４内に位置するかどうかを判定する方法は特に限定されないが、例えば、以下の方法とすることができる。図６は、位置座標Ｐが自車両３から見て所定の方向範囲１４内に位置する場合を示す図である。図７は、当該判定方法を示すフローチャートである。
【００４５】
図７に示されるように、まず、衝突予測部１０は、レーダ装置２で取得した他車両４の位置座標Ｐを、レーダ座標系から自車両進行方向座標系に変換する（ステップＳ１）。レーダ座標系とは、自車両３においてレーダ装置２Ｂが設けられている箇所（通常、自車両３の先端部左側にある）を原点とし、また、レーダ装置２Ｂの正面方向をＹ軸とし、当該Ｙ軸に直交する軸をＸ軸とした座標系である。図２に示された、左斜め前方を監視領域とするレーダ装置２Ｂの正面方向は、自車両３の左斜め前方を向いている。一方、自車両進行方向座標系は、自車両３の先端部中央を原点とし、また、自車両３の進行方向をＹ軸とし、当該Ｙ軸と直交する方向をＸ軸とする座標系である。
【００４６】
次いで、位置座標Ｐの方位θを自車両進行方向座標系で算出する（ステップＳ２）。方位θの基準点は、例えば、自車両３の先端部中央に設定される。また、方位θの基準方向は、例えば、自車両３の進行方向に設定される。このような設定の場合、方位θがゼロである時は、位置座標Ｐは自車両３の先端部中央から見て真正面にある（図６参照）。
【００４７】
次いで、方位θが所定の方向範囲１４内（０＜θ＜ｔｈ）であるかどうかを判定する（ステップＳ３）。ｔｈは、方位θの上限値である。上限値ｔｈの値は特に限定されるものではないが、例えば、８°に設定される。
【００４８】
方位θが所定の方向範囲１４内である場合（ステップＳ３においてＹＥＳ）、衝突予測部１０は、制御部１１に対し、自車両３に安全措置動作を行わないよう指示する（ステップＳ４）。一方、方位θが所定の方向範囲１４内でない場合（ステップＳ３においてＮＯ）、処理を終了する。この一連の処理が、レーダ装置２Ｂで位置座標Ｐが取得される毎に繰り返される。
以上が、位置座標Ｐが自車両３から見て所定の方向範囲１４内に位置するかどうかを判定する方法の一例である。
【００４９】
以上説明したように、第１実施形態では、監視領域１２に他車両４が進入した後、他車両４におけるレーダ波の反射点座標（つまり、位置座標Ｐ）が自車両３から見て所定の方向範囲１４内に位置する場合、制御部１１は、自車両３に安全措置動作を行わせない。よって、レーダ波の反射点が移動したために他車両４が自車両３に向かって接近しているとレーダ装置２が誤認識した時には、他車両４の位置座標Ｐに基づく衝突予測は行われず、または、誤った衝突予測がされてもその衝突予測結果に基づく安全装置６の安全措置動作は行われない。従って、レーダ波の反射点が他車両４の表面で移動したために当該他車両４が自車両３に向かって接近しているとレーダ装置２Ｂが誤認識しても、その誤認識が、衝突予測に基づく安全措置動作に影響を及ぼさない。
【００５０】
なお、閾値ｔｈは、自車両３および他車両４が進む道路の曲率に応じて変化させることができる。道路の曲率半径が小さくなるにつれて、反射点の移動のために上記誤認識が生じる方向範囲が大きくなることが知られている。そこで、自車両３および他車両４が進む道路の曲率に応じて変化させることにより、道路の曲率が変化しても、衝突予測に基づく安全措置動作に影響が及ばない。
【００５１】
また、閾値ｔｈは、安全措置動作の種類毎に個別に設定されることができる。安全措置動作の種類毎に、当該動作を開始するタイミングが異なる。例えば、警報装置７による警報出力はＴＴＣが１．６秒の時に開始され、ブレーキアシスト装置８による制動はＴＴＣが１秒の時に開始される。ＴＴＣが小さくなるにつれて、自車両３と他車両４の距離は小さくなる。自車両３と他車両４の距離が小さくなるにつれて、レーダ装置２Ｂによる上記誤認識が生じる方向範囲が大きくなることが実験的に確かめられている。そこで、閾値ｔｈを安全措置動作の種類毎に個別に設定することにより、安全措置動作の種類が異なっても、衝突予測に基づく安全措置動作に影響が及ばない。
【００５２】
なお、図１には、レーダ装置２を３個とした例について示したが、レーダ装置を図８に示されるように１個にしてもよいし、２個にしてもよく、或いは４個以上としてもよい。また、１個のレーダ装置２の監視領域１２を、図８に示されるように、車幅方向に広く設定してもよい。
【００５３】
また、図３、４、５では、レーダ装置２Ｂが他車両４の進行方向を誤認識する例を示したが、レーダ装置２Ａ、２Ｃが同様の誤認識をする可能性もある。レーダ装置２Ａ、２Ｃで同様の誤認識が生じた場合も、レーダ装置２Ｂと同様の処理を行うことで、その誤認識が衝突予測に基づく安全措置動作に影響が及ばないようにすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、プリクラッシュセーフティシステムを搭載した車両等に適用可能である。
Claims (5)
- レーダ装置を搭載する第１移動体と、当該第１移動体に接近する第２移動体との衝突予測を行い、衝突の可能性がある場合に前記第１移動体に安全措置動作を行わせるプリクラッシュセーフティシステムであって、
前記レーダ装置の監視領域内に進入した前記第２移動体と前記第１移動体との衝突予測を行う衝突予測部と、
前記衝突予測部の衝突予測結果に基づいて、前記第１移動体に安全措置動作を行わせる制御部とを備え、
前記監視領域に前記第２移動体が進入した後、当該第２移動体におけるレーダ波の反射点座標が前記第１移動体から見て所定の方向範囲内に位置する場合、前記制御部は、前記第１移動体に安全措置動作を行わせず、
前記所定の方向範囲は、実際には第２の移動体が前記第１の移動体に向かって接近していないにも拘わらず、前記第２の移動体の表面でレーダ波の反射点が移動したために当該第２の移動体が前記第１の移動体に向かって接近していると前記レーダ装置が誤認識する可能性がある範囲であることを特徴とする、プリクラッシュセーフティシステム。 - 前記監視領域は扇形状であり、
前記所定の方向範囲は、前記監視領域の弧と半径の接点近傍の部分を含むことを特徴とする請求項１に記載のプリクラッシュセーフティシステム。 - 前記反射点の軌跡は、前記半径に沿っていることを特徴とする請求項２に記載のプリクラッシュセーフティシステム。
- 前記所定の方向範囲は、前記第１移動体および前記第２移動体が進む道路の曲率に応じて変化することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のプリクラッシュセーフティシステム。
- 前記所定の方向範囲は、前記安全措置動作の種類毎に個別に設定されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のプリクラッシュセーフティシステム。
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