JP6358409B2 - 車両の運転支援制御方法及び制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、外界認識センサとしてカメラとレーダーを備え、走行中、自車両と検出された歩行者との接触可能性が判断されると運転支援制御を実施する車両の運転支援制御方法及び制御装置に関する。

従来、歩行者の誤検出防止を目的とし、カメラとレーダーを備え、カメラにより撮像された画像情報に基づき対象物候補の方向を算出し、レーダーが検出した対象物候補の方向を比較する。そして、比較結果に応じて対象物候補が歩行者であるか否かを判定する対象物検出装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−２３４０２９号公報

しかしながら、上記従来装置にあっては、カメラとレーダーによる２つの対象物候補の距離と方向を比較し、２つの対象物候補の距離と方向が一致していると判断されると、対象物候補を歩行者であると判定する。このため、従来装置を運転支援制御システムに採用すると、２つの対象物候補の距離と方向が一致しているとの比較判断により歩行者判定が完了するまでは、運転支援制御の実施が許可されない。よって、歩行者判定が完了するまで運転支援制御を実施できず、運転支援制御の開始が遅れてしまう、という問題がある。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、走行中、歩行者の誤判定防止機能を確保しつつ、運転支援制御を開始する開始タイミングの早期化を達成する車両の運転支援制御方法及び制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、自車両の前方情報を取得する外界認識センサを備える。外界認識センサとして、カメラとレーダーを備える。外界認識センサにより歩行者が検出されると、自車両が歩行者へ接触するのを回避する運転支援制御を実施する。
カメラからの画像信号に基づいて自車両の前方に存在する対象物が歩行者候補であると検出されると、検出された歩行者候補を制御対象として運転支援制御を開始する。
その後、カメラにより検出された歩行者候補が、レーダーからの反射波により検出された対象物とマッチングするかどうかを比較判定し、マッチングが成立すると運転支援制御を継続し、マッチングが成立しないと運転支援制御を解除する。

よって、カメラとレーダーを用いて自車両の前方に存在する歩行者を判定する場合、形状認識により単独で歩行者検出が可能なカメラからの情報で歩行者候補が検出されると、比較判定結果を待つことなく、運転支援制御を開始する。
そして、自車両の前方に歩行者が存在するときに対象物認識性がカメラより高いレーダーにより検出される対象物を比較判定に用い、運転支援制御が開始された後、カメラにより検出された歩行者候補と対象物がマッチングするかどうかが比較判定される。そして、マッチングが成立すると運転支援制御が継続され、マッチングが成立しないと運転支援制御が解除される。
この結果、走行中、歩行者の誤判定防止機能を確保しつつ、運転支援制御を開始する開始タイミングの早期化を達成することができる。

実施例１の運転支援制御方法及び制御装置が適用された電動車両の運転支援システムの全体構成を示す運転支援システム図である。 実施例１の運転支援コントローラで実行される制御対象が歩行者であるときの自動ブレーキ制御処理の流れを示すフローチャートである。 実施例１の自動ブレーキ制御で用いられる警報閾値TTC1・予備制動閾値TTC2・本制動閾値TTC3を示すTTC閾値マップ図である。 実施例１の自動ブレーキ制御が実施される際に自車両と歩行者の接触予測時間TTCが一定勾配で低下するときの警報モード・予備制動モード・本制動モードによる自動ブレーキモード遷移を示すタイムチャートである。 実施例１の運転支援コントローラで実行される自動ブレーキ制御処理におけるマッチング判定の概要を示すマッチング判定概要説明図である。 自車両の予想進路上の前方位置を歩行者が横切ってきたシーンでの縦距離・横距離・マッチングフラグ・自動ブレーキモードの各特性を示すタイムチャートである。 自車両の前方に停止している停止車両から歩行者が自車両の予想進路上に飛び出してくるシーンでのTTC・マッチングフラグ・ブレーキの各特性を示すタイムチャートである。 自車両の前方の予想進路上に存在する前方車両から白煙状排気ガスを出しているシーンでのTTC・マッチングフラグ・ブレーキの各特性を示すタイムチャートである。

以下、本発明の車両の運転支援制御方法及び制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
実施例１における運転支援制御方法及び制御装置は、エマージェンシーブレーキ制御システムと呼ばれる自動ブレーキ制御を実施するシステムが搭載された電動車両（ハイブリッド車、電気自動車、燃料電池車、等）に適用したものである。以下、実施例１の運転支援制御装置の構成を、「運転支援システムの全体構成」、「自動ブレーキ制御処理構成」に分けて説明する。

［運転支援システムの全体構成］
図１は、実施例１の運転支援制御方法及び制御装置が適用された運転支援システムの全体構成を示す。以下、図１に基づき、運転支援システムの全体構成を説明する。

前記運転支援システムは、図１に示すように、フロントカメラユニット１と、ミリ波レーダー２と、運転支援コントローラ３と、電動型制御ブレーキユニット４と、を主要構成として備えている。なお、周辺構成として、コンビネーションメータ５と、警報ブザー６と、ブレーキ警告灯７と、ブレーキ警告表示８と、ブレーキホールドリレー９と、ストップランプ１０と、を備えている。

前記フロントカメラユニット１は、CCDやCMOS等の撮像素子を用いて自車前方の状況を撮像可能なカメラユニットであり、例えば、ウインドシールドガラスの中央上部位置等に取り付けられ、自車前方を撮像領域として画像情報を検出する。検出した画像情報は、CAN通信により運転支援コントローラ３に送信される。
なお、「CAN」とは、「Controller Area Network」の略称である。

前記ミリ波レーダー２は、ミリ波帯の電波を用いて自車前方の状況を探知可能なレーダーシステムであり、例えば、フロントバンパ等に取り付けられ、前方にミリ波を照射して自車前方に存在する対象物（先行車や歩行者等）からの反射波を検出する。検出した反射波による対象物の有無情報や対象物の方向/位置情報は、CAN通信により運転支援コントローラ３に送信される。

前記運転支援コントローラ３は、制御に必要な信号を転送するもので、例えば、グローブボックスの奥位置等に取り付けられ、自動ブレーキ制御等の運転支援制御を行う。この運転支援コントローラ３は、CAN通信信号に基づき、フロントカメラユニット１及びミリ波レーダー２からの情報を受信する。これ以外に、図外の各コントローラからのCAN通信信号に基づき、車輪速、アクセル開度、ブレーキスイッチ、ブレーキ液圧、シフトポジション、ステアリング角、ステアリング角速度、加速度、ヨーレート、システムON/OFF状態、等の自車両情報を受信する。運転支援コントローラ３からは、自動ブレーキ制御開始後において予備制動や本制動を作動させるとき、電動型制御ブレーキユニット４に対してCAN通信線を介してブレーキ液圧指令信号を送信する。そして、自動ブレーキ制御が開始されると、コンビネーションメータ５に対してCAN通信線を介してブザー出力信号とメータディスプレイ信号を送信する。さらに、自動ブレーキ制御開始後において予備制動や本制動を作動させるとき、ブレーキホールドリレー９に対してストップランプ駆動信号を送信する。

ここで、運転支援コントローラ３は、「ADASコントロールユニット(ADAS C/U)」と呼ばれているもので、自動ブレーキ制御機能（FEB機能）を含む複数の運転操作を支援する統合コントローラ機能を持つ。自動ブレーキ制御機能（FEB機能）以外の運転支援制御機能としては、例えば、オートクルーズ制御機能（ACC機能）、レーンキープ制御機能（LKS機能）、車両挙動制御機能（VDC機能）、等がある。
なお、「ADAS」は、「Advanced Driver Assistance System」の略称である。

前記電動型制御ブレーキユニット４は、コントロールユニットとマスタシリンダと電動ブースタ（電動車両において回生協調制動に対応）を一体化し、ABS/VDCアクチュエータに送る液圧を制御するユニットである。この電動型制御ブレーキユニット４のコントロールユニットは、運転支援コントローラ３からCAN通信線を介してブレーキ液圧指令信号を受信すると、電動ブースタのモータを駆動し、ピストンを移動させてマスタシリンダ液圧を発生させる。この電動型制御ブレーキユニット４からは、運転者によるブレーキ操作を検出すると、ドライバブレーキ検出信号を運転支援コントローラ３に対しCAN通信線を介して送信する。

前記コンビネーションメータ５は、運転支援コントローラ３からCAN通信線を介してブザー出力信号を受信すると警報ブザー６を吹鳴する。また、運転支援コントローラ３からCAN通信線を介してメータディスプレイ信号を受信すると、ブレーキ警告灯７の点滅表示や点灯表示をすると共にブレーキ警告表示８を点灯表示する。

前記ブレーキホールドリレー９は、運転支援コントローラ３からCAN通信線を介してストップランプ駆動信号を受信すると、ストップランプ回路をバイパスさせてストップランプ１０を点灯させる。

前記運転支援コントローラ３は、図１に示すように、物体確定処理部３１と、マッチング判定処理部３２と、制御指令演算部３３と、を有する。

前記物体確定処理部３１は、自車両情報とカメラ情報を取得し、フロントカメラユニット１からの画像情報に基づき、車両前方に存在する先行車や歩行者等を含む対象物を判定し、さらに、対象物の中から歩行者候補を検出する。そして、自車両の予想進路上に歩行者候補が一定時間存在していることが検出されると、検出された歩行者候補を制御対象として自動ブレーキ制御の実施を許可する。自動ブレーキ制御の実施を許可した後は、自車両と歩行者候補との距離を相対速度（＝自車速度）で除算することで接触予測時間TTCが求められる。そして、接触予測時間TTCが、警報閾値TTC1以下か、予備制動閾値TTC2以下か、本制動閾値TTC3以下かを判断する。接触予測時間TTCが警報閾値TTC1以下になると警報による自動ブレーキ制御を開始する。接触予測時間TTCが予備制動閾値TTC2以下になると警報と共に緩ブレーキによる予備制動を開始する。接触予測時間TTCが本制動閾値TTC3以下になると警報と共に急ブレーキによる本制動を開始する。なお、「TTC」とは「Time To Collision」の略称である。

前記マッチング判定処理部３２は、自動ブレーキ制御を開始した後、フロントカメラユニット１により検出された歩行者候補が、ミリ波レーダー２からの反射波により検出された対象物とマッチングするかどうかを比較判定する。即ち、フロントカメラユニット１により検出される歩行者候補の位置情報を中心点として許容誤差領域を設定する。そして、ミリ波レーダー２からの反射波により検出された複数の対象物の方向/距離による位置情報のうち、歩行者候補に対し最も近接する対象物の位置情報を選択する。このミリ波レーダー２からの選択された対象物の位置情報が、許容誤差領域内に存在するかどうか比較判断する。そして、選択された対象物が許容誤差領域内に存在する状態であると判断された時間の積算値が、所定時間（例えば、200msec）を経過するとマッチング成立とし、フロントカメラユニット１により検出された歩行者候補を制御対象の歩行者であると判定し、自動ブレーキ制御を継続する。一方、マッチング判定を開始してから所定時間が経過してもマッチング不成立であると、フロントカメラユニット１により検出された歩行者候補が制御対象となる歩行者ではないと判定し、自動ブレーキ制御を解除する。

前記制御指令演算部３３は、物体確定処理部３２からの処理結果を受けて制御指令を演算し、電動型制御ブレーキユニット４とコンビネーションメータ５とブレーキホールドリレー９に対してCAN通信線を介して指令信号を出力する。電動型制御ブレーキユニット４に対しては、接触予測時間TTCが予備制動閾値TTC2以下になると緩ブレーキによる予備制動を行うブレーキ液圧指令信号を出力し、接触予測時間TTCが本制動閾値TTC3以下になると急ブレーキによる本制動を行うブレーキ液圧指令信号を出力する。コンビネーションメータ５に対しては、接触予測時間TTCが警報閾値TTC1以下になると、警報ブザー６を吹鳴するブザー出力信号、ブレーキ警告灯７の点滅又は点灯表示をする警告表示信号、及びブレーキ警告表示８を点灯表示するメータディスプレイ信号を出力する。ブレーキホールドリレー９に対しては、接触予測時間TTCが予備制動閾値TTC1以下になると、ストップランプ回路をバイパスさせてストップランプ１０を点灯させるストップランプ駆動信号を出力する。

［自動ブレーキ制御処理構成］
図２は、実施例１の運転支援コントローラ３にて実行される制御対象が歩行者であるときの自動ブレーキ制御処理の流れを示す。以下、自動ブレーキ制御処理構成をあらわす図２の各ステップについて説明する。

ステップＳ１では、自車両情報を取得し、ステップＳ２へ進む。
ここで、「自車両情報」とは、車載された各コントローラからのCAN通信信号により受信される、車輪速、アクセル開度、ブレーキスイッチ、ブレーキ液圧、シフトポジション、ステアリング角、ステアリング角速度、加速度、ヨーレート、システムON/OFF状態、等のことをいう。

ステップＳ２では、ステップＳ１での自車両情報の取得に続き、フロントカメラユニット１からのカメラ情報を取得し、ステップＳ３へ進む。
ここで、「カメラ情報」とは、フロントカメラユニット１から取得される車両前方の画像情報のことをいう。

ステップＳ３では、ステップＳ２でのカメラ情報取得に続き、カメラ情報に基づいて、歩行者候補が検出されたか否かを判断する。YES（歩行者候補検出）の場合はステップＳ４へ進み、NO（歩行者候補非検出）の場合はステップＳ１へ戻る。
ここで、「歩行者候補の検出」は、フロントカメラユニット１からの画像情報に基いて車両前方に存在する様々な対象物を検出し、さらに、先行車を含む複数の対象物の中から歩行者候補を検出するという、周知の歩行者候補検出手法を用いて行う。

なお、周知の歩行者候補検出手法とは、例えば、特開2009-294842号公報に記載されているように、カメラにより撮像された画像から特徴点を抽出し、抽出された特徴点の移動情報に基づいて対象立体物を含む対象領域を抽出する。そして、対象領域に関する移動情報と対象領域の周囲に設定された比較領域に関する移動情報を比較し、比較結果に基づいて対象立体物が歩行者候補であるか否かを検出する。また、特開2013-228915号公報に記載されているように、カメラにより撮像された画像から歩行者の足が存在する可能性のある領域を抽出し、抽出された候補領域内に設定された処理領域を２つのクラスに分ける。そして、２つのクラスの間の輝度値の分離度の分布をあらわすヒストグラムを作成し、作成された分離度のヒストグラム形状に基づいて対象立体物が歩行者候補であるか否かを検出する。さらに、特開2014-35560号公報に記載されているように、注目領域内に検出される移動速度情報が飛び出しであるか否かを判定する際の閾値を自車両が直進走行か旋回走行かで変更し、死角から出現する歩行者候補をいち早く検出する。

ステップＳ４では、ステップＳ３での歩行者候補検出であるとの判断に続き、自動ブレーキ制御の実施を許可し、ステップＳ５へ進む。
ここで、「自動ブレーキ制御の実施許可」とは、例えば、歩行者候補が検出されたときの接触予測時間TTCが警報閾値TTC1を超えている値から徐々に低下するとき、警報モード→予備制動モード→本制動モードへと遷移する自動ブレーキ制御を許可することをいう。

ステップＳ５では、ステップＳ４での自動ブレーキ制御の実施許可に続き、接触予測時間TTCが、警報閾値TTC1以下であるか、予備制動閾値TTC2以下であるか、本制動閾値TTC3以下であるか否かを判断する。YES（TTC≦TTC1,TTC2,TTC3）の場合はステップＳ６へ進み、NO（TTC＞TTC1）の場合はステップＳ５の判断を繰り返す。
ここで、「警報閾値TTC1」と「予備制動閾値TTC2」と「本制動閾値TTC3」とは、図３のTTC閾値マップに示すように、警報閾値TTC1＞予備制動閾値TTC2＞本制動閾値TTC3の関係にて設定される。

TTC閾値を図３に示すTTC閾値マップにより詳しく説明すると、警報閾値TTC1は、自車速度(VSP)にかかわらず一定の高い接触予測時間TTCの値に設定される。自車速度≦第１速度VSP1の車速領域における予備制動閾値TTC2は、本制動閾値TTC3と一致させた一定値に設定される。第１速度VSP1＜自車速度＜第２速度VSP2の車速領域における予備制動閾値TTC2は、自車速度（VSP）が高くなるほど比例的に上昇する特性に設定される。自車速度≧第２速度VSP2の車速領域における予備制動閾値TTC2は、警報閾値TTC1より少し小さい一定値に設定される。本制動閾値TTC3は、自車速度(VSP)にかかわらず一定の低い接触予測時間TTCの値に設定される。即ち、自車速度≦第１速度VSP1の低車速領域においては、予備制動がなく、警報と本制動による自動ブレーキ制御になる。第１速度VSP1＜自車速度＜第２速度VSP2の車速領域においては、自車速度が高速であるほど予備制動のTTC領域が広く、自車速度が低速であるほど予備制動のTTC領域が狭くなる。
なお、自動ブレーキ制御での制御対象が先行車の場合には、TTC閾値マップの横軸を自車両と先行車の相対速度として自動ブレーキ制御が実施される。

ステップＳ６では、ステップＳ５でのTTC≦TTC1,TTC2,TTC3であるとの判断に続き、自動ブレーキ制御を開始し、ステップＳ７へ進む。
ここで、歩行者候補の検出により自動ブレーキ制御が許可されたときの接触予測時間TTCが警報閾値TTC1以下であれば、図４に示すように、警報モード→予備制動モード→本制動モードへと遷移する自動ブレーキ制御を開始する。なお、歩行者候補の検出により自動ブレーキ制御が許可されたときの接触予測時間TTCが予備制動閾値TTC2以下であれば、予備制動モード（警報）→本制動モード（警報）へとモード遷移する自動ブレーキ制御を開始する。また、歩行者候補の検出により自動ブレーキ制御が許可されたときの接触予測時間TTCが本制動閾値TTC3以下であれば、本制動モード（警報）を実施する自動ブレーキ制御を開始する。

自動ブレーキ制御が実施される際に自車両と歩行者の接触予測時間TTCが一定勾配で低下するときの警報モード・予備制動モード・本制動モードによるモード遷移を、図４に示す自動ブレーキタイムチャートにより説明する。自車両Ａと歩行者Ｂの接触予測時間TTCが警報閾値TTC1を超えている時刻t1までの間は、自動ブレーキ制御は開始されない。時刻t1にて接触予測時間TTCが警報閾値TTC1以下になると、警告表示やブザーにより運転者に対して視覚と聴覚により訴える緊急警報による運転支援が開始される。時刻t2にて接触予測時間TTCが予備制動閾値TTC2以下になると、緊急警報に加え、緩ブレーキによる予備制動が開始される。時刻t3にて接触予測時間TTCが本制動閾値TTC3以下になると、緊急警報に加え、急ブレーキによる本制動が開始され、自車両Ａと歩行者Ｂの接触が回避される。なお、この自動ブレーキ制御に関しては、マッチング判定による成立/不成立にかかわらず、同じモード遷移による制御が継続して実施される。

ステップＳ７では、ステップＳ６での自動ブレーキ制御の開始、或いは、ステップＳ１０での所定時間未経過であるとの判断に続き、フロントカメラユニット１により検出された歩行者候補が、ミリ波レーダー２からの反射波により検出された対象物とマッチングするかどうかを比較判定し、ステップＳ８へ進む。
ここで、「マッチング判定」とは、フロントカメラユニット１により検出された歩行者候補の位置情報を中心点として許容誤差領域を設定する。そして、ミリ波レーダー２からの反射波により検出された複数の対象物の方向/距離による位置情報のうち、歩行者候補に対し最も近接する対象物の位置情報を選択する。このミリ波レーダー２からの選択された対象物の位置情報が、許容誤差領域内に存在するかどうか比較判断することをいう。

マッチング判定の概要を、図５に基づき説明する。例えば、図５に示すように、自車両Ａの前方側に歩行者候補Ｂ’が存在するシーンにおいては、歩行者候補Ｂ’を中心点として方形や円形による許容誤差領域Ｃを設定する。そして、複数の対象物Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３（レーザー検出体）から歩行者候補Ｂ’に最も近接する対象物Ｄ１を選択する。その後、許容誤差領域Ｃ内に対象物Ｄ１が存在する時間をカウントする。

ステップＳ８では、ステップＳ７でのマッチング判定に続き、マッチングが成立したか否かを判断する。YES（マッチング成立）の場合はステップＳ９へ進み、NO（マッチング不成立）の場合はステップＳ１０へ進む。
ここで、ミリ波レーダー２からの選択された対象物Ｄ１が許容誤差領域Ｃ内に存在する状態であると判断された時間の積算値（カウント時間）が、マッチング判定時間（例えば、200msec）を経過すると「マッチング成立」とする。一方、ミリ波レーダー２からの選択された対象物Ｄ１が許容誤差領域Ｃ内に存在しない場合、或いは、ミリ波レーダー２からの選択された対象物Ｄ１が許容誤差領域Ｃ内に一時的に存在しても、積算値がマッチング時間に満たない間は、「マッチング不成立」とする。

ステップＳ９では、ステップＳ８でのマッチング成立であるとの判断に続き、フロントカメラユニット１により検出された歩行者候補Ｂ’を、制御対象の歩行者Ｂであると判定し、自動ブレーキ制御を継続し、エンドへ進む。
ここで、マッチング成立により制御対象の歩行者Ｂであると判定された場合、マッチング成立前であって、歩行者候補Ｂ’が検出されている間の自動ブレーキ制御での許容減速Ｇ（例えば、0.6Ｇ程度）よりも高い許容減速Ｇ（例えば、1.0Ｇ程度）とする。なお、自動ブレーキ制御則そのものについては、マッチング成立/不成立にかかわらず同じ制御則とすることで、自動ブレーキ制御を継続することになる。

ステップＳ１０では、ステップＳ８でのマッチング不成立であるとの判断に続き、マッチング判定を開始してから所定時間Ｔが経過したか否かを判断する。YES（所定時間Ｔが経過）の場合はステップＳ１１へ進み、NO（所定時間Ｔが未経過）の場合はステップＳ７へ戻る。
ここで、「所定時間Ｔ」は、フロントカメラユニット１により検出された歩行者候補Ｂ’が実際に存在する歩行者である場合、制御対象の歩行者Ｂであると判定するのに要する時間に、余裕時間を加えた時間に設定する。

ステップＳ１１では、ステップＳ１０での所定時間Ｔが経過であるとの判断に続き、自動ブレーキ制御を解除し、エンドへ進む。
即ち、マッチング判定を開始してから所定時間Ｔが経過してもマッチング不成立であると判断されると、フロントカメラユニット１により検出された歩行者候補Ｂ’が制御対象となる歩行者Ｂではないと判定する。自動ブレーキ制御の解除は、警報モードに入っているときは、警報を停止し、予備制動モードや本制動モードに入っているときは警報を停止すると共に、自動ブレーキ制御により付加されている制動力を解除する制御を行う。制動力解除制御は、急な車両挙動の変動を抑えて制動力を解除する制御であり、例えば、自動ブレーキ解除時の制動力を徐々に低下させる、或いは、自動ブレーキ解除時の制動力を所定時間保った後に徐々に低下させるような制御を行う。

次に、作用を説明する。
実施例１の電動車両の運転支援制御方法及び制御装置における作用を、「自動ブレーキ制御処理作用」、「自動ブレーキ制御作用」、「自動ブレーキ制御の特徴作用」に分けて説明する。

［自動ブレーキ制御処理作用］
以下、図２のフローチャートに基づき、自動ブレーキ制御処理作用を説明する。
カメラ情報に基づく歩行者候補Ｂ’が検出されないときは、図２のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３へと進む流れが繰り返される。そして、カメラ情報に基づく歩行者候補Ｂ’が検出されると、ステップＳ３からステップＳ４へ進み、ステップＳ４では、自動ブレーキ制御の実施が許可される。

ステップＳ４において自動ブレーキ制御の実施が許可されると、ステップＳ４からステップＳ５へ進み、ステップＳ５では、接触予測時間TTCが、警報閾値TTC1以下であるか、予備制動閾値TTC2以下であるか、本制動閾値TTC3以下であるか否かが判断される。ステップＳ５においてTTC≦TTC1、又は、TTC≦TTC2、又は、TTC≦TTC3であると判断されると、ステップＳ６へ進み、ステップＳ６では、自動ブレーキ制御が開始される。ここで、TTC≦TTC1と判断されると、警報モード→予備制動モード→本制動モードと遷移する自動ブレーキ制御が開始される。TTC≦TTC2と判断されると、予備制動モード（警報）→本制動モード（警報）とモード遷移する自動ブレーキ制御が開始される。TTC≦TTC3と判断されると、本制動モード（警報）を実施する自動ブレーキ制御が開始される。

ステップＳ６において自動ブレーキ制御が開始されると、ステップＳ６からステップＳ７へ進み、ステップＳ７では、フロントカメラユニット１により検出された歩行者候補Ｂ’が、ミリ波レーダー２からの反射波により検出された対象物Ｄ１とマッチングするかどうかが比較判定される。そして、マッチング不成立であり、かつ、所定時間Ｔが未経過である間は、ステップＳ７→ステップＳ８→ステップＳ１０へと進む流れが繰り返される。

ステップＳ７→ステップＳ８→ステップＳ１０へと進む流れが繰り返されている間にステップＳ８において、マッチングが成立したと判断されると、ステップＳ８からステップＳ９→エンドへと進む。ステップＳ９においては、フロントカメラユニット１により検出された歩行者候補Ｂ’が、制御対象の歩行者Ｂであると判定され、許容減速Ｇを高くして自動ブレーキ制御が継続される。

一方、ステップＳ７→ステップＳ８→ステップＳ１０へと進む流れが繰り返される間に所定時間Ｔを経過してしまうと、ステップＳ１０からステップＳ１１→エンドへと進む。ステップＳ１１においては、フロントカメラユニット１により検出された歩行者候補Ｂ’が制御対象となる歩行者Ｂではないと判定され、自動ブレーキ制御が解除される。

このように、自動ブレーキ制御処理では、フロントカメラユニット１からの画像信号に基づいて自車両Ａの前方に歩行者候補Ｂ’が検出されると、検出された歩行者候補Ｂ’を制御対象として自動ブレーキ制御の実施を許可する（ステップＳ４）。そして、自動ブレーキ制御を開始した後、フロントカメラユニット１により検出された歩行者候補Ｂ’が、ミリ波レーダー２からの反射波により検出された対象物Ｄ１とマッチングするかどうかを比較判定する（ステップＳ７）。その後、所定時間Ｔが経過する前にマッチングが成立すると自動ブレーキ制御が継続され（ステップＳ９）、所定時間Ｔが経過するまでにマッチングが成立しないと自動ブレーキ制御が解除される（ステップＳ１１）。

［自動ブレーキ制御作用］
まず、図５に示すように、自車両Ａの予想進路上の前方位置を歩行者Ｂが横切ってきた場合の自動ブレーキ制御作用を、図６に基づいて説明する。なお、図６において、縦距離とは、自車両Ａと歩行者候補Ｂ’（歩行者Ｂ）との図５の縦方向の距離をいい、縦距離＝０が縦方向の接触距離になる。横距離とは、自車両Ａと歩行者候補Ｂ’（歩行者Ｂ）との図５の横方向の距離をいい、横距離＝０が横方向の接触距離になる。

時刻t1にてフロントカメラユニット１からの画像信号に基づいて自車両Ａの前方に存在する歩行者候補Ｂ’が検出されると、自動ブレーキ制御の実施が許可され、接触予測時間TTCの監視が始まる。時刻t2にて接触予測時間TTCが警報閾値TTC1以下になると、警報による自動ブレーキ制御が開始されると共に、検出された歩行者候補Ｂ’とミリ波レーダー２からの反射波により検出された対象物Ｄ１とマッチング判定が開始される。時刻t3にてマッチング成立であると判断されると（マッチングフラグON）、歩行者候補Ｂ’を制御対象として開始された自動ブレーキ制御が継続される。そして、時刻t4にて接触予測時間TTCが予備制動閾値TTC2以下になると、警報と予備制動による自動ブレーキ制御が開始される。さらに、時刻t5にて接触予測時間TTCが本制動閾値TTC3以下になると、警報と本制動による自動ブレーキ制御が開始される。そして、本制動により減速Ｇが高められて時刻t6になると、歩行者Ｂの直前にて自車両Ａが停止する。

次に、自動ブレーキ制御の実施を早期に許可するメリットがあらわれるシーンとして、図７に基づいて、自車両Ａの前方に停止している停止車両Ｅ（死角）から歩行者Ｂが自車両Ａの予想進路上に飛び出してくるシーンでの自動ブレーキ作用を説明する。

停止車両Ｅから歩行者Ｂが自車両Ａの予想進路上に飛び出してくるシーンにおいては、フロントカメラユニット１からの情報に基づく歩行者検出を行うと、形状認識により歩行者検出が可能である。しかし、ミリ波レーダー２からの情報で対象物検出（歩行者検出）を行うと、図７の右部分に示すように、停止車両Ｅと歩行者Ｂとが一体の対象物として検出されるため、停止車両Ｅと歩行者Ｂとの間隔が十分に確保されるまで待った後、歩行者検出が可能である。

よって、マッチング成立を待って自動ブレーキ制御を開始すると、図７に示すように、例えば、時刻t2になってから予備制動が開始されるというように、自動ブレーキ制御の開始が遅れる。これに対し、フロントカメラユニット１からの情報で歩行者候補Ｂ’が検出されると、比較判定結果（マッチング成立）を待たずに自動ブレーキ制御の実施を許可すると、例えば、時刻t0にて自動ブレーキ制御の実施が許可され、時刻t1になると予備制動が開始されるというように、自動ブレーキ制御の開始が早期化する。

次に、フロントカメラユニット１とミリ波レーダー２の検出情報を比較判定するメリットがあらわれるシーンとして、図８に基づいて、自車両Ａの前方の予想進路上に存在する前方車両Ｆから白煙状排気ガスＧを出しているシーンでの自動ブレーキ作用を説明する。

前方車両Ｆから白煙状排気ガスＧを出しているシーンでは、フロントカメラユニット１からの情報に基づく対象物検出の場合、図８の右部分に示すように、形状認識であることにより白煙状排気ガスＧを歩行者と誤検出することがある。一方、ミリ波レーダー２からの情報で対象物検出を行う場合は、照射されたミリ波の反射波を用いるため、白煙状排気ガスＧを歩行者と誤検出することはない。

よって、フロントカメラユニット１からの情報で歩行者候補Ｂ’が検出され、接触予測時間TTCが予備制動閾値TTC2以下になると時刻t1にて予備制動が開始されても、ミリ波レーダー２が対象物を検出せず、マッチングが不成立のままで所定時間Ｔを経過する。このため、時刻t2にて自動ブレーキ制御が解除され、その後、予備制動により加えられた制動力を徐々に低下させ、時刻t3で実際の制動力解除が達成される。

［自動ブレーキ制御の特徴作用］
実施例１では、フロントカメラユニット１からの画像信号に基づいて自車両Ａの前方に存在する対象物が歩行者候補Ｂ’であると検出されると、検出された歩行者候補Ｂ’を制御対象として自動ブレーキ制御の実施を許可する。その後、フロントカメラユニット１により検出された歩行者候補Ｂ’が、ミリ波レーダー２からの反射波により検出された対象物とマッチングするかどうかを比較判定する。そして、比較判定結果（マッチング判定結果）に基づき自動ブレーキ制御の実施を継続するか否かを決定する。

即ち、フロントカメラユニット１とミリ波レーダー２を用いて自車両の前方に存在する歩行者Ｂを検出する場合、フロントカメラユニット１とミリ波レーダー２には、下記に述べるような長所と短所がある。

フロントカメラユニット１は、形状認識により人間の形をした動くものを単独で歩行者として見分けて判定することが可能であるという長所を持つ。しかし、悪天候であるとき、前方から逆光があるとき、対象物が背景の色合いに溶け込んでいるとき、路面標示があるとき、排気ガスの煙が固まり状態のとき等において、対象物を誤検出することがあるという短所を持つ。

一方、ミリ波レーダー２は、かなり遠方の対象物を検出できると共に、悪天候に比較的強く、逆光も問題にしないことで、自車両の前方に対象物が存在するときに対象物認識性がフロントカメラユニット１よりも高いという長所を持つ。しかし、対象物が先行車であるが歩行者であるかを見分けることが事実上できないという短所がある。

上記フロントカメラユニット１とミリ波レーダー２の長所と短所に着目し、形状認識により単独で歩行者検出が可能なカメラからの情報で歩行者候補Ｂ’が検出されると、比較判定結果を待たず、先出しにより自動ブレーキ制御の実施を許可する。その後、自車両Ａの前方に歩行者Ｂが存在するときに対象物認識性がフロントカメラユニット１より高いミリ波レーダー２からの情報を比較判定に用い、自動ブレーキ制御の実施を継続するか否かを決定し、カメラ検出結果の信頼性有無をバックアップする。

よって、フロントカメラユニット１により歩行者候補Ｂ’が検出されると、直ちに自動ブレーキ制御の実施が許可される。このため、フロントカメラユニット１とミリ波レーダー２の双方による歩行者Ｂの比較判定結果を待つ場合に比べ、自動ブレーキ制御の開始タイミングが早期になる。その後、フロントカメラユニット１により検出された歩行者候補Ｂ’が、ミリ波レーダー２からの反射波により検出された対象物とマッチングするかどうかが比較判定され、比較判定結果に基づき自動ブレーキ制御の実施を継続するか否かが決定される。このため、歩行者Ｂの誤判定防止機能が確保される。

実施例１では、フロントカメラユニット１により検出された歩行者候補Ｂ’の方向/距離による位置情報を中心点とする許容誤差領域Ｃを設定し、ミリ波レーダー２からの反射波により検出された複数の対象物のうち歩行者候補Ｂ’に最も近い対象物Ｄ１の方向/距離による位置情報を比較判定に用いる。ミリ波レーダー２により検出された位置情報が、許容誤差領域Ｃの範囲内で判定時間だけマッチングすると、フロントカメラユニット１により検出された歩行者候補Ｂ’を、制御対象の歩行者Ｂであると判定する。

例えば、２つの位置情報を対比し、２つの位置が一致することを条件としてフロントカメラユニット１により検出された歩行者候補Ｂ’を歩行者Ｂであると判定すると、判定精度が確保されるものの歩行者判定に時間を要する。一方、２つの位置情報が許容誤差領域に入るだけで、フロントカメラユニット１により検出された歩行者候補Ｂ’を歩行者Ｂであると判定すると、歩行者判定の応答性が確保されるものの、判定精度が低下する。

これに対し、制御対象の歩行者Ｂを比較判定するとき、許容誤差領域Ｃ内に判定時間だけ存在するという比較判定手法とすることで、歩行者判定精度の確保と、歩行者判定応答性の向上と、の両立が達成される。

実施例１では、運転支援制御の実施が許可されているとき、警報と自動ブレーキ制御による運転支援制御を実施する。歩行者Ｂとの接触可能性が第１段階（TTC≦TTC1）になると警報による運転支援を開始し、第１段階よりも歩行者Ｂとの接触可能性が高い第２段階（TTC≦TTC2）になると警報に加えて緩ブレーキによる予備制動を開始する。そして、第２段階よりも歩行者との接触可能性が高い第３段階（TTC≦TTC3）になると警報に加えて急ブレーキによる本制動を開始する。

即ち、警報は、自車両Ａと歩行者Ｂとの接触可能性があることを運転者に対し聴覚支援や視覚支援により知らせる機能を持つ。緩ブレーキによる予備制動は、自車両Ａと歩行者Ｂとの接触可能性があることを運転者に対し体感支援により知らせる機能を持つと共に、急ブレーキによる本制動に入ると停車可能なように予備的に減速する機能を持つ。急ブレーキによる本制動は、自車両Ａと歩行者Ｂとが接触に至る前に自車両Ａを減速停車させて接触を回避する機能を持つ。

従って、警報と自動ブレーキ制御による運転支援制御を実施するとき、運転者に対する段階的な運転支援により、運転者によるブレーキ操作やステアリング操作による接触回避を促し、自動ブレーキ制御の作動頻度を低減する。加えて、運転者によるブレーキ操作を待てない状況下では、自動的に作動する予備制動→本制動、或いは、本制動により、自車両Ａと歩行者Ｂとの接触回避可能性が高められる。つまり、自動ブレーキ制御の開始タイミング早期化と段階的な運転支援とが相俟って、自車両Ａと歩行者Ｂとの接触回避が達成されるシーンが拡大される。

実施例１では、フロントカメラユニット１による歩行者候補Ｂ’の検出からミリ波レーダー２を加えた比較判定による歩行者Ｂの判定へ移行すると、自動ブレーキ制御の許可減速Ｇを、歩行者候補Ｂ’が検出されている間の許可減速Ｇよりも高くする。
即ち、歩行者判定の信頼度は、フロントカメラユニット１による歩行者候補Ｂ’を検出しているだけのときよりも、比較判定による歩行者Ｂを判定しているときの方が高い。そして、歩行者候補Ｂ’を検出しているとき、その後、比較判定により歩行者候補Ｂ’が歩行者でないと判定されると、自動ブレーキ制御を途中で解除することになる。
従って、フロントカメラユニット１による歩行者候補Ｂ’を検出している間は、自動ブレーキ制御で許可される減速Ｇを抑えておくことで、自車両Ａを減速させつつも自動ブレーキ制御の解除に備えておくことができる。そして、比較判定による歩行者Ｂが判定されると、自動ブレーキ制御で許可される減速Ｇを高くすることで、自車両が停止するまでの必要距離が短縮され、例えば、歩行者の飛び出し等の緊急時に高速域まで拡大した自動ブレーキ制御の作動が確保される。

次に、効果を説明する。
実施例１における電動車両の運転支援制御方法及び制御装置にあっては、下記に列挙する効果が得られる。

(1) 自車両Ａの前方情報を取得する外界認識センサを備え、外界認識センサにより歩行者Ｂが検出されると、自車両Ａが歩行者Ｂへ接触するのを回避する運転支援制御（自動ブレーキ制御）を実施する。
この車両の運転支援制御方法において、外界認識センサとして、カメラ（フロントカメラユニット１）とレーダー（ミリ波レーダー２）を備える。
カメラ（フロントカメラユニット１）からの画像信号に基づいて自車両Ａの前方に存在する対象物が歩行者候補Ｂ’であると検出されると、検出された歩行者候補Ｂ’を制御対象として運転支援制御（自動ブレーキ制御）の実施を許可する。
その後、カメラ（フロントカメラユニット１）により検出された歩行者候補Ｂ’が、レーダー（ミリ波レーダー２）からの反射波により検出された対象物Ｄ１とマッチングするかどうかを比較判定し、比較判定結果に基づき運転支援制御（自動ブレーキ制御）の実施を継続するか否かを決定する（図２）。
このため、走行中、歩行者Ｂの誤判定防止機能を確保しつつ、運転支援制御（自動ブレーキ制御）を開始する開始タイミングの早期化を達成する車両の運転支援制御方法を提供することができる。

(2) 比較判定では、カメラ（フロントカメラユニット１）により判定された歩行者候補Ｂ’の方向/距離による位置情報を中心点とする許容誤差領域Ｃを設定する。
レーダー（ミリ波レーダー２）からの反射波により検出された複数の対象物のうち歩行者候補Ｂ’に最も近い対象物Ｄ１の方向/距離による位置情報が、許容誤差領域Ｃ内で所定時間だけマッチングすると、カメラ（フロントカメラユニット１）により検出された歩行者候補Ｂ’を、制御対象の歩行者Ｂであると判定する（図５）。
このため、(1)の効果に加え、制御対象の歩行者Ｂを比較判定するとき、歩行者判定精度の確保と、歩行者判定応答性の向上と、の両立を達成することができる。

(3) 運転支援制御は、運転支援制御の実施が許可されているとき、警報と自動ブレーキ制御により実施するものであり、歩行者Ｂとの接触可能性が第１段階（TTC≦TTC1）になると警報による運転支援を開始する。第１段階よりも歩行者Ｂとの接触可能性が高い第２段階（TTC≦TTC2）になると警報に加えて緩ブレーキによる予備制動を開始する。第２段階よりも歩行者との接触可能性が高い第３段階（TTC≦TTC3）になると警報に加えて急ブレーキによる本制動を開始する（図４）。
このため、(1)又は(2)の効果に加え、警報と自動ブレーキ制御による運転支援制御を実施するとき、運転者に対する段階的な運転支援により、自動ブレーキ制御の作動頻度を低減できると共に、自車両Ａと歩行者Ｂとの接触回避が達成されるシーンを拡大することができる。

(4) 自動ブレーキ制御は、カメラ（フロントカメラユニット１）による歩行者候補Ｂ’の検出からレーダー（ミリ波レーダー２）を加えた比較判定による歩行者Ｂの判定へ移行すると、自動ブレーキ制御の許可減速Ｇを、歩行者候補Ｂ’が検出されている間の許可減速Ｇよりも高くする（図２）。
このため、(3)の効果に加え、歩行者候補Ｂ’が検出されている間は自動ブレーキ制御の解除に備えつつも、歩行者Ｂが判定されると、高速域まで拡大した自動ブレーキ制御の作動を確保することができる。

(5) 自車両Ａの前方情報を取得する外界認識センサと、外界認識センサにより歩行者Ｂが判定されると、自車両Ａが歩行者Ｂへ接触するのを回避する運転支援制御（自動ブレーキ制御）を実施する運転支援コントローラ３と、を有する。
この車両の運転支援制御装置において、外界認識センサとして、カメラ（フロントカメラユニット１）とレーダー（ミリ波レーダー２）を備える。
運転支援コントローラ３は、カメラ（フロントカメラユニット１）からの画像信号に基づいて自車両Ａの前方に存在する対象物が歩行者候補Ｂ’であると判定されると、判定された歩行者候補Ｂ’を制御対象として運転支援制御（自動ブレーキ制御）の実施を許可する。
その後、カメラ（フロントカメラユニット１）により判定された歩行者候補Ｂ’が、レーダー（ミリ波レーダー２）からの反射波により検出された対象物Ｄ１とマッチングするかどうかを比較判定し、比較判定結果に基づき運転支援制御（自動ブレーキ制御）の実施を継続するか否かを決定する制御処理を行う（図２）。
このため、走行中、歩行者Ｂの誤判定防止機能を確保しつつ、運転支援制御（自動ブレーキ制御）を開始する開始タイミングの早期化を達成する車両の運転支援制御装置を提供することができる。

以上、本発明の車両の運転支援制御方法及び制御装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１に限られるものではなく、請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１では、カメラとして、シングルカメラ（単眼カメラ）であるフロントカメラユニット１を用いる例を示した。しかし、カメラとしては、一対のフロントカメラによるステレオカメラを用いる例であっても良い。

実施例１では、レーダーとして、車両前方に向かってミリ波を照射するミリ波レーダー２を用いる例を示した。しかし、レーダーとしては、赤外線レーザーレーダーを用いる例であっても良いし、ミリ波レーダーと赤外線レーザーレーダーを併用する例であっても良い。

実施例１では、運転支援制御として、警報を含む自動ブレーキ制御の例を示した。しかし、運転支援制御としては、自車両の前方に存在する歩行者を制御対象とする制御であれば、制動やステアリングにより歩行者を迂回するように自車両をコントロールすることで接触を回避する他の運転支援制御の例であっても良い。

実施例１では、比較判定として、フロントカメラユニット１により判定された歩行者候補Ｂ’の方向/距離による位置情報を中心点とする許容誤差領域Ｃを設定するマッチング判定の例を示した。しかし、比較判定としては、許容誤差領域を設定することなく、フロントカメラユニットにより判定された歩行者候補の方向/距離による位置情報と、ミリ波レーダーからの反射波により検出された対象物との許容誤差範囲内で一致するかどうかを判断する例であっても良い。

実施例１では、自動ブレーキ制御として、警報モード→予備制動モード→本制動モードとモード遷移する制御例を示した。しかし、自動ブレーキ制御としては、警報モードと制動モードによる例であっても良い。

実施例１では、自動ブレーキ制御の実施を許可した後、自動ブレーキ制御を開始するのと同時にマッチング判定を開始する例を示した。しかし、マッチング判定の開始を自動ブレーキ制御の開始とリンクさせることなく、自動ブレーキ制御の実施を許可した直後からマッチング判定を開始するような例としても良い。

実施例１では、本発明の運転支援制御方法及び制御装置を、自動ブレーキ制御システム及び電動型制御ブレーキユニット４を搭載した電動車両に適用する例を示した。しかし、本発明の運転支援制御方法及び制御装置は、自動ブレーキ制御システム以外のブレーキ制御やステアリング制御や駆動源制御等により自車両と歩行者の接触を回避する他の運転支援制御を行うシステムを搭載した車両に対しても適用することができる。さらに、電動車両以外のエンジン車に適用することもでき、この場合、ブレーキアクチュエータとして、例えば、ABS/VDCアクチュエータの電動ポンプモータを用いる。要するに、走行中、車両前方に存在する歩行者を認識し、自車両と歩行者の接触を回避する車両の運転支援制御方法及び制御装置であれば適用できる。

関連出願の相互参照

本出願は、２０１６年１月２２日に日本国特許庁に出願された特願２０１６−０１１０３２に基づいて優先権を主張し、その全ての開示は完全に本明細書で参照により組み込まれる。

Claims (5)

1. 自車両の前方情報を取得する外界認識センサを備え、前記外界認識センサにより歩行者が検出されると、自車両が歩行者へ接触するのを回避する運転支援制御を実施する車両の運転支援制御方法において、
   前記外界認識センサとして、カメラとレーダーを備え、
   前記カメラからの画像信号に基づいて自車両の前方に存在する対象物が歩行者候補であると検出されると、検出された歩行者候補を制御対象として前記運転支援制御を開始し、
   その後、前記カメラにより検出された歩行者候補が、前記レーダーからの反射波により検出された対象物とマッチングするかどうかを比較判定し、マッチングが成立すると前記運転支援制御を継続し、マッチングが成立しないと前記運転支援制御を解除する
   ことを特徴とする車両の運転支援制御方法。
2. 請求項１に記載された車両の運転支援制御方法において、
   前記比較判定では、前記カメラにより検出された歩行者候補の方向／距離による位置情報を中心点とする許容誤差領域を設定し、
   前記レーダーからの反射波により検出された複数の対象物のうち前記歩行者候補に最も近い対象物の方向／距離による位置情報が、前記許容誤差領域内で所定時間だけマッチングすると、前記カメラにより検出された歩行者候補を、制御対象の歩行者であると判定する
   ことを特徴とする車両の運転支援制御方法。
3. 請求項１又は請求項２に記載された車両の運転支援制御方法において、
   前記運転支援制御は、運転支援制御の実施が許可されているとき、警報と自動ブレーキ制御により実施するものであり、
   歩行者との接触可能性が第１段階になると前記警報による運転支援を開始し、前記第１段階よりも歩行者との接触可能性が高い第２段階になると前記警報に加えて緩ブレーキによる予備制動を開始し、前記第２段階よりも歩行者との接触可能性が高い第３段階になると前記警報に加えて急ブレーキによる本制動を開始する
   ことを特徴とする車両の運転支援制御方法。
4. 請求項３に記載された車両の運転支援制御方法において、
   前記自動ブレーキ制御は、前記カメラによる歩行者候補の判定から前記レーダーを加えた比較判定による歩行者の判定へ移行すると、前記自動ブレーキ制御での許可減速Ｇを、前記歩行者候補が検出されている間の許可減速Ｇよりも高くする
   ことを特徴とする車両の運転支援制御方法。
5. 自車両の前方情報を取得する外界認識センサと、
   前記外界認識センサにより歩行者が判定されると、自車両が歩行者へ接触するのを回避する運転支援制御を実施する運転支援コントローラと、
   を有する車両の運転支援制御装置において、
   前記外界認識センサとして、カメラとレーダーを備え、
   前記運転支援コントローラは、前記カメラからの画像信号に基づいて自車両の前方に存在する対象物が歩行者候補であると判定されると、判定された歩行者候補を制御対象として前記運転支援制御を開始し、
   その後、前記カメラにより検出された歩行者候補が、前記レーダーからの反射波により検出された対象物とマッチングするかどうかを比較判定し、マッチングが成立すると前記運転支援制御を継続し、マッチングが成立しないと前記運転支援制御を解除する制御処理を行う
   ことを特徴とする車両の運転支援制御装置。

Images