JP6521688B2 - 運転支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、自車両周辺に存在する障害物との衝突可能性を判断し、衝突可能性がある場合に自動ブレーキ手段を動作させて衝突回避制御または衝突被害軽減制御の少なくともいずれか一方を実行する運転支援装置に関する。

従来、自車両周辺に存在する障害物との衝突可能性を判断し、衝突可能性がある場合に、自車両が障害物から予め設定された所定距離を保って停止するための自動ブレーキを作動させる衝突回避制御、および、自車両の前記障害物との衝突の被害を軽減するための自動ブレーキを作動させる衝突被害軽減制御を、所定のタイミングで切り替えて実行することが考えられている（例えば、特許文献１）。

特開２０１４−１１８１３８号公報（段落００２２〜００３２参照）

ところで、上記した特許文献１に記載の運転支援装置の場合、衝突回避制御から衝突被害軽減制御に切り替えるタイミングとして、通常、図４に示すように、自車両の加減速度に応じた作動距離になるように衝突回避制御を行い、自車両の車速が予め設定された所定車速（例えば、２０ｋｍ／ｈ）になれば衝突被害軽減制御に切り替えられるが、所定車速以上の車速では、車速に関係なく一定の作動距離で衝突被害軽減制御が実行されるようになっている。

そのため、ある減速度でドライバが減速しているときに、例えば図４中のＹ線に従って衝突回避制御が実行されて自動ブレーキが作動しても、自車速が所定車速（２０ｋｍ／ｈ）になると衝突被害軽減制御に切り替わるとともに、衝突被害軽減制御の作動距離が図４に示す上限距離Ｌｓよりも短い距離Ｌｔに自動的に設定され、自車速が所定車速以上であっても上限距離Ｌｓよりも短い距離Ｌｔにならないと衝突被害軽減制御による自動ブレーキが実質的に作動せず、ドライバがブレーキ等の減速操作を行っているにもかかわらず衝突被害軽減制御による軽減効果が十分に得られないことになるという問題がある。なお、ドライバがさらに大きな減速度で減速していて、図４中のＺ線に従って衝突回避制御が実行されて自動ブレーキが作動する場合にも同様の問題が生じる。

本発明は、ドライバがブレーキ等の減速操作を行っているときに衝突回避制御から衝突被害軽減制御に切り替わるタイミングを最適に制御し、十分な軽減効果が得られるようにすることを目的とする。また、衝突回避制御または衝突被害軽減制御のいずれかを、測距手段の測距特性の誤差等の種々の誤差によるずれが生じることなく精度よく実行できるようにすることも目的とする。

上記した目的を達成するために、本発明の運転支援装置は、自車両に取り付けられ前記自車両と障害物との距離を検出する測距手段と、前記自車両の車速を検出する車速検出手段と、前記測距手段による検出距離および前記車速検出手段による検出車速から前記自車両の加減速度を導出する導出手段と、前記測距手段による検出距離および前記導出手段による検出加減速度に基づき、前記自車両が前記障害物から予め設定された所定距離を保って停止するための自動ブレーキを作動させる衝突回避制御を実行する衝突回避手段と、前記自車両の前記障害物との衝突の被害を軽減するための自動ブレーキを作動させる衝突被害軽減制御を実行する衝突被害軽減手段とを備えた運転支援装置において、前記衝突回避手段による前記衝突回避制御の実行中に、前記測距手段による検出距離が予め設定された切替距離になったタイミングで、前記衝突回避手段による前記衝突回避制御から、前記衝突被害軽減手段による前記衝突被害軽減制御への切り替え制御を行う切替制御手段を備えることを特徴としている（請求項１）。

また、本発明の運転支援装置は、自車両が障害物から予め設定された所定距離を保って停止するための自動ブレーキを作動させる衝突回避制御、または、前記自車両の前記障害物との衝突の被害を軽減するための自動ブレーキを作動させる衝突被害軽減制御の少なくともいずれか一方を実行する制御手段を備える運転支援装置において、自車両に取り付けられ前記自車両と障害物との距離を検出する測距手段を備え、前記自車両の車幅方向および上下方向における前記測距手段の測距範囲の誤差、前記車幅方向における前記測距手段の固有の測距特性の誤差、前記車幅方向における前記測距手段の取り付け誤差、および、前記自車両の操舵量を検出する舵角センサに固有の前記車幅方向における誤差に基づき、前記自車両の前記衝突回避制御による停止が可能な上限距離が予め導出され、前記制御手段は、前記測距手段による検出距離が前記上限距離以内のときに、前記衝突回避制御または衝突被害軽減制御のいずれかを実行することを特徴としている（請求項２）。

請求項１に係る発明によれば、測距手段による検出距離が予め設定された切替距離になったタイミングで、切替制御手段により、衝突回避手段による衝突回避制御と衝突被害軽減手段による衝突被害軽減制御との切り替え制御が行われるため、従来のように、自車速が所定車速以上であっても上限距離よりも短い距離にならないと衝突被害軽減制御による自動ブレーキが実質的に作動しないという事態が生じるのを防止でき、ドライバがブレーキ等の減速操作を行っているときに衝突回避制御から衝突被害軽減制御に切り替わるタイミングを最適に制御できて、十分な軽減効果を得ることができる。

請求項２に係る発明によれば、自車両の車幅方向および上下方向における測距手段の測距範囲、車幅方向における測距手段の固有の測距特性の誤差、車幅方向における測距手段の取り付け誤差、および、自車両の操舵量を検出する舵角センサに固有の車幅方向における誤差に基づき、自車両の衝突回避制御による停止が可能な上限距離を実験等により予め導出しておき、制御手段により、測距手段による検出距離が導出した上限距離以内のときに、衝突回避制御または衝突被害軽減制御のいずれかが実行されるため、上記した測距手段の測距特性等の種々の誤差により、実際の自車両と障害物との距離と、測距手段により検出される自車両と障害物との距離との間にずれが生じていても、測距手段による検出距離が、各種誤差によるずれを考慮して設定された上限距離以内であれば衝突回避制御または衝突被害軽減制御のいずれかを誤差によるずれが生じることなく精度よく実行することができる。

本発明に係る運転支援装置の一実施形態のブロック構成図である。 図１の動作説明図である。 図１の動作説明図である。 従来例の動作説明図である。

本発明の一実施形態について、図１のブロック構成図および図２、図３の動作説明図を参照して詳細に説明する。

図１に示すように、自車両１に搭載される運転支援装置２は、自車両１と障害物との衝突可能性がある場合に、障害物に対して所定距離保って衝突回避するための自動ブレーキ制御や、障害物に対する衝突の被害を軽減するための自動ブレーキ制御を実行してドライバの運転を支援するものであり、図１に示すように、自車両１と障害物との距離を検出するとともに、自車両１と障害物との相対速度や自車両１の加減速度を導出するレーザレーダ３（本発明における測距手段および導出手段に相当）と、自車両１が障害物に衝突するまでの予測時間である衝突予測時間（ＴＴＣ）を算出するマイクロコンピュータ構成のプリクラッシュシステムＥＣＵ（ＰＣＳＥＣＵ）から成る演算処理部４（本発明における切替制御手段および制御手段に相当）と、自動ブレーキ制御を行うマイクロコンピュータ構成のＶＳＣＥＣＵから成るブレーキ制御部５（本発明における衝突回避手段および衝突被害軽減手段に相当）と、衝突回避制御および衝突被害軽減制御それぞれの実行を判別可能に報知する警報部６とを備える。

レーザレーダ３は、レーザ光の自車両１の前方への照射範囲を複数に分割（例えば７分割）した角度範囲ごとの反射光を複数（７個）の受光器により受光し、レーザ光の照射開始から各受光器により反射光を受光するまでの時間から、障害物における複数の反射点からまでの距離を算出して自車両１から障害物までの距離を測定し、得られた距離データの時間変化から自車両１と障害物との相対速度、さらにはその時間変化から相対加減速度を算出し、ＣＡＮ等の車載ネットワーク７を介して演算処理部４に送信する。

演算処理部４は、ＣＡＮ等の車載ネットワーク７を介して受信した自車両１と障害物との距離データおよび相対速度等に基づき、自車両１と障害物との衝突可能性を示す衝突予測時間ＴＴＣを所定周期（例えば、０．５ｍｓ）ごとに算出するとともに、自車両１が障害物に対して所定距離（例えば、０．５ｍ）を保って衝突回避するための衝突回避制御の実行タイミング、および、障害物に対する衝突の被害を軽減するための衝突被害軽減制御の実行タイミングを導出する。

そして、演算処理部４は、車載ネットワーク７を介して、導出した衝突回避制御の実行タイミング、および、衝突被害軽減制御の実行タイミングそれぞれに基づき、衝突回避制御および衝突被害軽減制御の自動ブレーキを実行すべき旨の信号をブレーキ制御部５に送信する。

ところで、上記した構成において、図２に示すように、自車両１がドライバの減速操作による種々の減速度で減速するときであっても、自車両１と障害物との間の距離が、所定の切替距離である上限距離Ｌｍに達するまでは衝突回避制御による自動ブレーキを実行し、自車両１と障害物との間の距離が、上限距離Ｌｍに達すれば、衝突被害軽減制御に切り替えられる。

この上限距離Ｌｍは、次のようにして設定される。すなわち、図３に示すように、自車両１の前部に搭載された測距手段であるレーザレーダ３には、自車両１の車幅方向における測距範囲の誤差Ａ、車幅方向におけるレーザレーダ３に固有の測距特性の誤差Ｂ、車幅方向におけるレーザレーダ３の取り付け位置の誤差Ｃ、および、自車両１の操舵量を検出する舵角センサ（図示せず）に固有の車幅方向における誤差Ｄを予め導出するが、これらの誤差Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの合計誤差Σ（＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）は自車両１と前方の障害物Ｈとの距離に応じて異なることから、各距離ごとの合計誤差Σを予め実験的に求めておく。

このとき、自車両１に対する障害物Ｈのラップ量が１００％のとき、運転支援装置２による衝突回避制御や衝突被害軽減制御が実行されて然るべきであるが、例えばラップ量が５０％や６０％であっても安全を見越して運転支援装置２による衝突回避制御や衝突被害軽減制御が実行されるように設計される。

そして、いま自車両１がラップ量６０％以上のときに衝突回避制御や衝突被害軽減制御が実行されるように設計されているとして、合計誤差Σは潜在的なラップ量として存在しているので、図３に示すように、合計誤差Σに障害物Ｈの実際のラップ量Ｗが加わることにより、本来は自動ブレーキを作動させるべきラップ量（６０％）に達していないにもかかわらず自動ブレーキが誤作動してしまうため、予め求めた各距離ごとの合計誤差Σが、自動ブレーキを作動させるべきラップ量として予め設定された値（６０％）となるときの距離を求めて、この距離を自車両１の衝突回避制御による停止が可能な切替距離である上限距離Ｌｍとして導出しておく。

このようにして、自車両１の衝突回避制御による障害物Ｈから所定距離（０．５ｍ）内で停止が可能な上限距離Ｌｍが設定され、レーザレーダ３による自車両１と障害物との間の検出距離が上限距離Ｌｍ以上のときには、図２に示すように、ドライバの減速操作による自車両１の減速度に応じて、自車両１が障害物Ｈに対して所定距離（０．５ｍ）を保って停止するための衝突回避制御が実行され、レーザレーダ３による自車両１と障害物Ｈとの間の検出距離が上限距離Ｌｍになると、障害物Ｈに対する衝突の被害を軽減するための衝突被害軽減制御に切り替えられ、上限距離Ｌｍに達した以降は、自車両１の車速に関係なく、上限距離Ｌｍを作動距離とした衝突被害軽減制御が実行される。

こうすることで、従来のように、自車両１の車速が所定車速（例えば２０ｋｍ／ｈ）以上であっても上限距離Ｌｍよりも短い距離にならないと衝突被害軽減制御による自動ブレーキが実質的に作動しないという事態が生じることが防止される。

したがって、上記した実施形態によれば、レーザレーダ３による検出距離が予め設定された切替距離である上限距離Ｌｍになったタイミングで、衝突回避制御から衝突被害軽減制御への切り替え制御が行われるため、ドライバがブレーキ等の減速操作を行っているときに衝突回避制御から衝突被害軽減制御に切り替わるタイミングを最適に制御できて、十分な軽減効果を得ることが可能になる。

また、自車両１の車幅方向におけるレーザレーダ３の測距範囲の誤差Ａ、車幅方向におけるレーザレーダ３に固有の測距特性の誤差Ｂ、車幅方向におけるレーザレーダ３の取り付け位置の誤差Ｃ、および、自車両１の操舵量を検出する舵角センサ（図示せず）に固有の車幅方向における誤差Ｄの合計誤差Σ（＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）の各距離ごと値を予め実験的に求めておき、予め求めた各距離ごとの合計誤差Σが、自動ブレーキを作動させるべきラップ量として予め設定された値（例えば、６０％）となるときの距離を求めて、この距離を自車両１の衝突回避制御による停止が可能な切替距離である上限距離Ｌｍとして設定するため、実際の自車両１と障害物との距離と、レーザレーダ３により検出される自車両１と障害物との距離との間にずれが生じていても、レーザレーダ３による検出距離が、各種誤差によるずれを考慮して設定された上限距離Ｌｍに達したときに衝突回避制御から衝突被害軽減制御に切り替えることにより、上記した各種誤差によるずれが生じることなく精度よく衝突回避制御から衝突被害軽減制御への切り替えを行うことができる。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

例えば、上記した実施形態では、測距手段をレーザレーダ３とした場合について説明したが、測距手段は、ミリ波レーダ等のレーダ、カメラやその他の距離を測定可能なセンサであっても、本発明を適用することができる。

また、上記した実施形態では、レーザレーダ３による自車両１と障害物との間の検出距離が上限距離Ｌｍに達したときに、衝突回避制御から衝突被害軽減制御に切り替える場合について説明したが、少なくとも自車両１と障害物との間の検出距離が上限距離Ｌｍ以内のときに、衝突回避制御または衝突被害軽減制御を行うようにしてもよい。

また、上記した実施形態では、レーザレーダ３の車幅方向における特性の誤差や車幅方向の取り付け誤差等を勘案して切替距離である上限距離Ｌｍを設定する場合について説明したが、レーザレーダ３の上下方向における測距範囲の誤差や上下方向における取り付け誤差などの上下方向の誤差を勘案して上限距離（切替距離）を設定するようにしてもよい。

また、上記した実施形態では、自車両１の前方の障害物Ｈを検知する例を示したが、自車両１の後方や側方の障害物を検知する場合にも、本発明を適用して上記した実施形態と同等の効果を得ることが可能である。

１ …自車両
２ 運転支援装置
３ …レーザレーダ（測距手段、導出手段）
４ …演算処理部（切替制御手段、制御手段）
５ …ブレーキ制御部（衝突回避手段および衝突被害軽減手段）
Ｌｍ …上限距離（切替距離）
Ｈ …障害物

Claims (2)

1. 自車両に取り付けられ前記自車両と障害物との距離を検出する測距手段と、前記自車両の車速を検出する車速検出手段と、前記測距手段による検出距離および前記車速検出手段による検出車速から前記自車両の加減速度を導出する導出手段と、前記測距手段による検出距離および前記導出手段による検出加減速度に基づき、前記自車両が前記障害物から予め設定された所定距離を保って停止するための自動ブレーキを作動させる衝突回避制御を実行する衝突回避手段と、前記自車両の前記障害物との衝突の被害を軽減するための自動ブレーキを作動させる衝突被害軽減制御を実行する衝突被害軽減手段とを備えた運転支援装置において、
   前記衝突回避手段による前記衝突回避制御の実行中に、前記測距手段による検出距離が予め設定された切替距離になったタイミングで、前記衝突回避手段による前記衝突回避制御から、前記衝突被害軽減手段による前記衝突被害軽減制御への切り替え制御を行う切替制御手段を備えることを特徴とする運転支援装置。
2. 自車両が障害物から予め設定された所定距離を保って停止するための自動ブレーキを作動させる衝突回避制御、または、前記自車両の前記障害物との衝突の被害を軽減するための自動ブレーキを作動させる衝突被害軽減制御の少なくともいずれか一方を実行する制御手段を備える運転支援装置において、
   自車両に取り付けられ前記自車両と障害物との距離を検出する測距手段を備え、
   前記自車両の車幅方向および上下方向における前記測距手段の測距範囲の誤差、前記車幅方向における前記測距手段の固有の測距特性の誤差、前記車幅方向における前記測距手段の取り付け誤差、および、前記自車両の操舵量を検出する舵角センサに固有の前記車幅方向における誤差に基づき、前記自車両の前記衝突回避制御による停止が可能な上限距離が予め導出され、
   前記制御手段は、前記測距手段による検出距離が前記上限距離以内のときに、前記衝突回避制御または衝突被害軽減制御のいずれかを実行することを特徴とする運転支援装置。

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