JP5729250B2 - 衝突回避システム - Google Patents
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そして、このシステムが適用されたある車両(以下「自車両」という)での後方監視カメラによる監視により、自車両に対して後方から接近する後続車両が自車両に衝突する可能性があるとされた場合、探索装置で探索した空きスペースに自車両を移動させる制御を行って、後続車両の自車両への衝突を回避していた(例えば、特許文献1参照)。
尚、回避指示手段による指示などを伝える手段としては、車車間通信システムを用いても良いし、その他の通信手段を用いても良い。
次に、請求項4に記載したように、危険度判定手段で判定された危険度が、後続車両の自車両への衝突を回避する必要があるものである場合、後続車両へ報知する報知手段を備えるようにしてもよい。この報知手段としては、ハザードランプを点滅してもよいし、警報音を発するようにしてもよいし、後続車両と車車間通信等により通信可能であれば、通信によって後続車両に衝突の危険があることを報知するようにしてもよい。その他、どのような方法で報知してもよい。
尚、このような回避スペースの形成方法の具体例としては、自車両、先行車両及び後方車両の進行方向を前方とし、この前方をみたときの左右を左右方向として説明すると、後方監視手段等により、後続車両が自車両に対して左右のいずれかにズレているかを判断できる場合、後続車両が右側にズレていれば車列の右側に第1回避スペースを形成するよう指示し、後続車両が左側にズレている場合は、車列の左側に第1回避スペースを形成することを指示するようにしてもよい。
[各車両に備えられる装置]
本実施形態の衝突回避システムを実現するために各車両が備えている各種装置について説明する。
これらカメラ20〜22で撮影された画像や、レーザレーダ23を用いた探索結果はECU10に送られて解析され、各車両が移動可能な各車両の周囲(前方・後方・右方・左方)の空きスペースに関するデータや、自車両の後方に位置する後続車両がある場合の後続車両との車間距離や相対速度に関するデータを得て、これらデータはRAM13に記憶される。各車両において、これらデータを得る処理は周知なので詳細については省略する。また、これらのデータは、各車両のエンジンが動作を開始してから停止するまで、常時更新される。
GPS受信装置26は、周知の方法により、複数のGPS衛星から受信した送信時刻情報に基づいて、各車両の現在位置を計測する装置である。このGPS受信装置26を用いて計測された現在位置に関する情報は、現在位置データとしてRAM13に記憶され、各車両のエンジンが動作を開始してから停止するまで、常時更新される。
さらに、各車両には、上記各種装置の他にも複数のその他装置36を備えている。
尚、RAM13に一時記憶されるデータとしては、前述した自車両の周囲の空きスペースデータ、後続車両との車間距離データ及び相対速度データ、自車両の車速データ及び現在位置データ、他の車両から受信した車車間通信データ、自車両が後続車両と衝突する危険度を示す危険度データなど、様々なデータが記憶される。
[自車両制御処理]
次に、衝突回避システムが適用された車両であって、ある交通状況において、複数の車両が車列を組んでいるときに、この車列の最も後方に位置する車両(以下「自車両」という)のECUで実行される処理(以下「自車両制御処理」という)について、図3を用いて説明する。
この自車両制御処理は、自車両のエンジンが始動してから停止するまで繰り返し実行され、以下の説明では、特に示さない限り、ステップ番号の小さいものから順に実行される。
このS20では、自車両に対して先行する先行車両と、自車両と先行車両で形成する車列(以下「自車列」とよぶ)の左右の側方に、自車列と同一方向に進む車列(以下「側方車列」と呼ぶ)がある場合、この側方車列を形成する車両との間で車車間通信を行った情報から、車車間通信が不能な車両を特定する処理が実施される。
そのため、ある車両の前方や後方の空きスペースデータを見ると、ある車両の前方又は後方に車両が存在するであろうことが推測されるにも関わらず、各車両から受信した現在位置データのいずれを見ても、その推測される車両が車車間通信装置を備えていたら受信したであろう現在位置データを含む車車間通信データを受信していなければ、ある車両の前方又は後方に、車車間通信装置を搭載していない車両が存在することが把握できる。
S22では、自車両の後方に後続車両が存在するか判定する処理を実行する。
一方、この判定(S22)で、後続車両が存在すると判定された場合(S22:YES)、次に、自車両が後続車両に追突される危険度を算出する処理が実行される(S40)。
S23では、後続車両が自車両に追突する危険度が「小」か否かを判定する処理が実行される。具体的には、RAM13に記憶された危険度データが「小」であるか否かを判定する処理を実行する。
一方、S32において、S31の処理を実行してから一定時間が経過したと判定されたら(S32:YES)、次にS33の処理が実行され、このS33では、前方の車両から順にS30で通知された回避指示データに応じた制御を解除する制限解除通知が実行される。
[衝突危険度算出処理(S40)]
次に、衝突危険度算出処理(S40)について説明する。
この衝突危険度算出処理(S40)が開始されると、まず、S41において、レーザレーダ23を用いて、自車両と後続車両との車間距離及び相対速度を計測する処理が実行され、RAM13に記憶される。
また、この推定は、後方監視カメラ21を用いて道路状況を確認し、雨天と晴天とで推定される停止距離Y[m]の長さが変更されるようにしてもよいし、後方監視カメラ21の画像を解析することで、車両の大きさや車種毎に、変更されるようにしてもよい。
本実施形態では、後続車両が自車両に追突する危険度を3段階に分け、自車両と後続車両との車間距離X[m]が、後続車両の停止距離Y[m]以下の場合には危険度「大」、車間距離X[m]がY<X≦2Yである場合には危険度「中」、車間距離X[m]が2Y[m]より大きい場合は危険度「小」として判定している。
このS44で、車間距離がY<X≦2Yであると判定されると(S44:YES)、RAM13に危険度「中」を示すデータが記憶され(S46)、車間距離がY<X≦2Yでない、すなわち、Y>Xと判定されると(S44:NO)、RAM13に危険度「大」を示すデータが記憶される(S45)。
[回避行動作成処理(S50)]
次に、自車両制御処理で実行される回避行動作成処理について説明する。
このS51では、後続車両及び自車両の進行方向を前方とした場合、その前方を向く車両の右側を右方、左側を左方とし、後続車両が自車両に対して右方に寄っているか左方に寄っているかを判定する処理を実行する。
以上の処理が終了し、前述した自車両制御処理のS30の処理で回避指示データが各車両に送信され、各車両が回避行動を取ると、図6(a)〜(c)に示すように、状況に応じて、回避スペースが形成される。
[他車両制御処理]
次に、衝突回避システムが適用された車両であって、ある交通状況において、複数の車両が車列を組んでいるときに、自車両に対して先行する先行車両、及び、自車両と先行車両で形成される車列の側方に位置する側方車列を形成する車両(以下「他車両」という)のECUで実行される処理(以下「他車両制御処理」という)について説明する。
この他車両制御処理は、他車両のエンジンが始動してから停止するまで繰り返し実行され、以下の説明では、特に示さない限り、ステップ番号の小さいものから順に実行される。
S62では、自車両から回避指示データを受信したかを判定する処理が実行される。前述したように、自車両に後続車両が追突する危険度が「中」になると、回避指示データが送信されるので、この回避指示データを受信したか否かが判定される。すなわち、自車両に衝突する可能性のある後続車両が存在することが、他車両に伝達される。
[各車両の動作]
次に、具体例として、片道3車線の車道で本実施形態の衝突回避システムを実行した場合に想定される各車両の動作について図8〜図9を用いて説明する。
[本実施形態の衝突回避システムの特徴]
以上説明した衝突回避システムは以下のような特徴がある。
このように、本実施形態の衝突回避システムでは、後続車両が自車両に衝突する虞がある場合、自車両と先行車両とで形成する車列全体を移動させているので、信号待ち等で車間が詰まっていて自車両を移動させただけでは十分な大きさの回避スペースを形成できない場合でも、後続車両の衝突を回避可能な十分な大きさの回避スペースを車列の側方に確保することができる。
また、本実施形態の衝突回避システムでは、危険度が、後続車両の自車両への衝突を回避する必要があるものである場合(S27:危険度「大」)、車列を形成する各車両の車間を前方に詰め、車列の側方だけでなく、自車両の後方にも、後続車両が自車両に衝突することを回避するための回避スペースを形成している。
従って、本実施形態の衝突回避システムを用いれば、車列の側方に回避スペースを形成するだけの場合に比べ、後続車両が自車両及び先行車両に衝突することをより確実に防止することができる。
(変形例1)
上記実施形態では、すべての車両について回避行動を取るための情報である回避指示データを自車両で作成し、自車両から送信する例について説明したが、自車両での処理負担が重くなることが懸念される場合は、回避方向だけを伝えるようにしてもよい。そして、回避距離については、各車両で算出するようにしてもよい。
(変形例2)
上記実施形態では、図4(a)に示すように、後続車両が自車両に衝突する危険度を、車間距離Xと停止距離Yとを比較して判定したが、図11に示すように、相対速度と車間距離から算出される時間(以下「TTC」:time to collision)=車間距離X/相対速度Zが、3秒以内であれば危険度「小」、3秒未満2秒以上であれば危険度「中」、2秒未満であれば危険度「大」と判定するようにしてもよい。
(変形例3)
上記実施形態では、片道3車線の道路で、自車列が中央の車線に位置している場合、後続車両が自車両に対して左右のいずれかに寄っているかで自車列の回避方向を決定していたが、このような複数車線で回避行動を決定する場合、自車列については、混んでいない車線側に回避させるようにしてもよい。
(変形例4)
上記実施形態では、片道3車線の車道で、自車列が中央の車線に位置している場合、後続車両が自車両に対して左右のいずれかに寄っているかで自車列の回避方向を決定する例について説明したが、後続車両の走行車線できめてもよい。この場合、後続車両が中央より左寄りの車線を走行している場合は、自車両は右側へ回避する。後続車両が中央または右寄りの車線を走行している場合は、自車両は左側へ回避する。
(変形例5)
上記実施形態では、後続車両への警告としてハザードランプを点灯していたが、後続車両に向かって警報音を発する装置を備えている場合は警報音を鳴らしてもよいし、後方に向かってライトをパッシングしてもよい。
また、歩行者がいる方向には回避行動はとらないようにしてもよい。
(変形例6)
上記実施形態では、自車両からすべての車両に対して、回避指示データを送信する例について説明したが、自車両から前方の車両に順送りに情報を送信するようにしてもよい。
(変形例7)
上記実施形態では、回避動作を自動制御で行っていたが、各車両のドライバーに回避方向及び回避距離を音声で伝え、各ドライバーに回避動作を実行させるようにしてもよい。
[対応関係]
特許請求の範囲に記載された後方監視手段は、本実施形態の後方監視カメラ21やレーザレーダ23に対応し、危険度判定手段は、S40の危険度算出処理に対応し、回避指示手段は、自車両制御処理のうちS25やS30、S50の処理に対応する。
Claims (8)
- 自車両と該自車両に対して先行する先行車両の周囲の移動可能な空きスペースを把握する空間把握手段と、
自車両の後方を監視する後方監視手段と、
該監視により、前記自車両の後方に位置する後続車両が前記自車両に衝突する危険度を判定する危険度判定手段と、
該危険度が、前記後続車両の前記自車両への衝突を回避する必要があるものである場合、前記自車両と前記先行車両とを前記空きスペースに移動させて、前記自車両と前記先行車両とで形成する車列の側方に、前記後続車両の衝突を回避するための回避スペースを形成することを指示する回避指示手段と、
前記自車両及び前記先行車両の各車両に備えられ、前記指示に従って前記各車両を移動させる回避制御を行う回避制御手段と、
を備えることを特徴とする衝突回避システム。 - 請求項1に記載の衝突回避システムにおいて、
前記回避指示手段は、
前記危険度が、前記後続車両の前記自車両への衝突を回避する必要があり、前記自車両と前記先行車両とを前記空きスペースに移動させる際、前記車列を形成する前記自車両及び前記先行車両の車間を前方に詰めさせ、前記自車両の後方にも、前記回避スペースを形成することを指示することを特徴とする衝突回避システム。 - 請求項1,2のいずれか1項に記載の衝突回避システムにおいて、
前記自車両及び前記先行車両の現在位置を検出する位置検出手段を備え、
前記回避指示手段は、
前記各車両の空きスペースと前記現在位置から、前記回避スペースを形成する際に前記自車両及び前記先行車両を移動させる方向及び距離を算出し、前記回避スペースを形成する指示として前記自車両及び前記先行車両を移動させる方向及び距離を含む指示を行うことを特徴とする衝突回避システム。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の衝突回避システムにおいて、
前記危険度判定手段で判定された危険度が、前記後続車両の前記自車両への衝突を回避する必要があるものである場合、後続車両へ報知する報知手段
を備えることを特徴とする衝突回避システム。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の衝突回避システムにおいて、
前記回避指示手段は、
前記危険度が、前記後続車両の前記自車両への衝突を回避する必要があるものである場合、前記車列の左右のうち、前記車列を形成する各車両の移動量が少ない側に移動して、前記車列の側方に回避スペースを形成することを指示することを特徴とする衝突回避システム。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載の衝突回避システムにおいて、
前記回避指示手段は、
前記危険度が、前記後続車両の前記自車両への衝突を回避する必要があるものである場合、前記車列に対し前記回避スペースを形成する側と同じ側に位置する第1側方車列について、前記車列が移動する側とは反対側に移動させて、前記車列と前記第1側方車列との間に、前記回避スペースを形成することを指示し、
前記回避制御手段は、
前記第1側方車列を形成する各車両にも備えられ、前記回避制御として、前記指示に従って前記第1側方車列を形成する前記各車両を移動させる制御を行う
ことを特徴とする衝突回避システム。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載の衝突回避システムにおいて、
前記回避指示手段は、
前記危険度が、前記後続車両の前記自車両への衝突を回避する必要があるものである場合、前記車列に対し前記回避スペースを形成する側とは反対側に位置する第2側方車列についても、前記車列が移動する側と同じ側に移動させて前記回避スペースを形成することを指示し、
前記回避制御手段は、
前記第2側方車列を形成する各車両にも備えられ、前記回避制御として、前記指示に従って前記第2側方車列を形成する前記各車両を移動させる制御も行う
ことを特徴とする衝突回避システム。 - 請求項1〜7のいずれか1項に記載の衝突回避システムにおいて、
前記各車両の中に、前記回避制御が不能な回避不能車両を検出する車両検出手段を備え、
前記回避指示手段は、
前記回避不能車両が移動しないものとして前記回避スペースを形成することを指示することを特徴とする衝突回避システム。
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