JP7196448B2

JP7196448B2 - 衝突時制御装置

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Publication number: JP7196448B2
Application number: JP2018142828A
Authority: JP
Inventors: 遥介川口
Original assignee: Advics Co Ltd
Current assignee: Advics Co Ltd
Priority date: 2018-07-30
Filing date: 2018-07-30
Publication date: 2022-12-27
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Also published as: JP2020019314A

Description

本発明は、衝突時制御装置に関する。

道路上で走行または停車している車両（以下、自車両という。）は、後続車両から衝突される場合がある。例えば、従来技術で、交差点の手前で停止している自車両が後続車両から衝突された場合に、その衝突によって生じるエネルギーを推定するとともに自車両から所定の停止位置までの距離を測定し、これらのエネルギーと停止位置までの距離に基いて自車両の制動力を制御するものがあった。これによれば、自車両が衝突によって交差点に飛び出してしまう可能性を低くするとともに、衝突の被害を低くすることもできる。

特開２０１１－２４０８５２号公報

自車両は、最初の衝突（一次衝突）の後に、周辺の他車両や道路設置物（側壁、ガードレール等）と二次衝突をする場合がある。しかし、上述の従来技術では、二次衝突による被害を考慮していない。

そこで、本発明の課題の一つは、自車両が後続車両から一次衝突された場合にその後の二次衝突による被害を軽減することができる衝突時制御装置を提供することである。

本発明の衝突時制御装置は、自車両に搭載される衝突時制御装置であって、前記自車両に対する後続車両からの一次衝突を検出する検出部と、前記自車両の周辺の他車両と道路設置物の検出情報、および、前記自車両の状態情報を取得する取得部と、前記検出部によって前記一次衝突が検出された場合に、前記検出情報および前記状態情報に基いて、前記一次衝突の後の前記自車両の移動可能な複数の経路それぞれについて、前記一次衝突に起因して発生する二次衝突のときの衝撃の大きさを示す二次衝撃度を推定する衝撃度推定部と、前記二次衝撃度が最小の経路を前記自車両が移動するように、前記自車両の制動および操舵の少なくともいずれかを制御する制御部と、を備える。前記衝撃度推定部は、前記自車両の助手席に乗員がいない場合、前記自車両の助手席に乗員がいる場合に比べて、前記自車両の助手席側が衝突した際の二次衝撃度を小さく推定する。

また、本発明の衝突時制御装置は、自車両に搭載される衝突時制御装置であって、前記自車両に対する後続車両からの一次衝突を検出する検出部と、前記自車両の周辺の他車両と道路設置物の検出情報、および、前記自車両の状態情報を取得する取得部と、前記検出部によって前記一次衝突が検出された場合に、前記検出情報および前記状態情報に基いて、前記一次衝突の後の前記自車両の移動可能な複数の経路それぞれについて、前記一次衝突に起因して発生する二次衝突のときの衝撃の大きさを示す二次衝撃度を推定する衝撃度推定部と、前記二次衝撃度が最小の経路を前記自車両が移動するように、前記自車両の制動および操舵の少なくともいずれかを制御する制御部と、前記一次衝突のときの衝撃の大きさを示す一次衝撃度を特定する特定部と、を備える。前記制御部は、前記一次衝撃度が所定値以上であり、かつ、前記一次衝突の後の前記後続車両の進路の前方に他車両が存在するときは、前記二次衝撃度の大きさに関係なく、前記自車両が前記一次衝突の後の前記後続車両の進路から外れる方向に移動するように、前記自車両の制動および操舵の少なくともいずれかを制御する。

また、本発明の衝突時制御装置において、前記衝撃度推定部は、前記自車両と前記二次衝突で衝突する物体との相対速度と、前記物体の大きさと、前記二次衝突から前記自車両が停止するまでの時間と、前記二次衝突による前記物体の変形度と、に基いて、前記二次衝撃度を推定するようにしてもよい。

また、本発明の衝突時制御装置において、前記衝撃度推定部は、前記自車両と前記二次衝突で衝突する物体の種類に基いて、前記二次衝撃度を推定するようにしてもよい。

また、本発明の衝突時制御装置において、前記衝撃度推定部は、前記一次衝突の後の前記自車両の移動可能な経路に対向車線が含まれていて、かつ、前記対向車線に前記自車両と衝突する可能性のある他車両が存在する場合、前記自車両と当該他車両との相対速度に基いて、前記二次衝撃度を推定するようにしてもよい。

また、本発明の衝突時制御装置において、前記制御部は、前記自車両の周辺の他車両あるいは道路設置物が特定の種類の物体であった場合には、前記特定の種類の物体への経路が、前記二次衝撃度が最小の経路と選択されにくいようにしてもよい。

図１は、実施形態の車両の概略構成を示す模式図である。図２は、実施形態の衝突時制御ＥＣＵの機能構成を示すブロック図である。図３は、実施形態における各車両の動きの例を示す模式図である。図４は、実施形態の衝突時制御ＥＣＵによる処理を示すフローチャートである。図５は、図４のステップＳ７の処理の詳細を示すフローチャートである。

以下、本発明の例示的な実施形態が開示される。以下に示される実施形態の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および結果（効果）は、一例である。本発明は、以下の実施形態に開示される構成以外によっても実現可能である。また、本発明によれば、構成によって得られる種々の効果（派生的な効果も含む）のうち少なくとも一つを得ることが可能である。

図１は、実施形態の車両１００（以下、「自車両」ともいう。）の概略構成を示す模式図である。本実施形態では、車両１００は、例えば、内燃機関（エンジン２０）を駆動源とする自動車（内燃機関自動車）であってもよいし、電動機（モータ、図示されず）を駆動源とする自動車（電気自動車、燃料電池自動車等）であってもよいし、それらの双方を駆動源とする自動車（ハイブリッド自動車）であってもよい。また、車両１００は、種々の変速装置を搭載することができるし、内燃機関や電動機を駆動するのに必要な種々の装置（システム、部品等）を搭載することができる。また、車両における車輪の駆動に関わる装置の方式や、数、レイアウト等は、種々に設定することができる。また、本実施形態では、一例として、車両１００は、四輪車（四輪自動車）であり、左右二つの前輪ＦＬ，ＦＲと、左右二つの後輪ＲＬ，ＲＲとを有する。なお、図１では、車両前後方向（矢印ＦＢ）の前方は、左側である。

車両１００は、エンジン２０と、ブレーキ制御部３０と、撮像装置５１、７１と、レーダ装置５２、７２と、ブレーキスイッチ４２と、アクセルペダルストロークセンサ４４と、加速度センサ４３と、操舵システム５０と、舵角センサ４５と、通信部７３と、制御装置４０と、を備えている。

また、車両１００は、二つの前輪ＦＲ，ＦＬのそれぞれに対応して、ホイールシリンダＷｆｒ，Ｗｆｌと車輪速度センサ４１ｆｒ，４１ｆｌとを備える。また、二つの後輪ＲＲ，ＲＬのそれぞれに対応して、ホイールシリンダＷｒｒ，Ｗｒｌと車輪速度センサ４１ｒｒ，４１ｒｌとを備える。なお、以下において、車輪速度センサ４１ｆｒ，４１ｆｌ，４１ｒｒ，４１ｒｌを総称する場合には、「車輪速度センサ４１」と呼ぶ。また、ホイールシリンダＷｆｒ，Ｗｆｌ，Ｗｒｒ，Ｗｒｌを総称する場合には、「ホイールシリンダＷ」と呼ぶ。

なお、車両１００は、図１に示す構成要素の他にも車両１００としての基本的な構成要素を備えるが、それらの説明は省略する。

撮像装置５１は、車両１００の前方に設置され、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＩＳ（ＣＭＯＳ Image Sensor）等の撮像素子を内蔵するデジタルカメラである。撮像装置５１は、所定のフレームレートで画像データ（動画データ、フレームデータ）を出力することができる。撮像装置５１は、車両１００の前方（斜め前方も含む。以下同様）の他車両、道路設置物（側壁、ガードレール等）等を含む画像データを出力する。以下、他車両、道路設置物等を「対象物」、「衝突対象物」ともいう。

撮像装置７１は、車両１００の後方に設置され、例えば、撮像装置５１と同様のデジタルカメラである。撮像装置７１は、車両１００の後方（斜め後方も含む。以下同様）の対象物を含む画像データを出力する。

レーダ装置５２は、車両１００の前方に設置され、例えば、ミリ波レーダ装置である。レーダ装置５２は、前方の対象物までの距離を示す距離データや、対象物との相対速度を示す相対速度データ等を出力する。

レーダ装置７２は、車両１００の後方に設置され、例えば、レーダ装置５２と同様のミリ波レーダ装置である。レーダ装置７２は、後方の対象物までの距離を示す距離データや、対象物との相対速度を示す相対速度データ等を出力する。

車輪速度センサ４１は、各車輪速度センサ４１に対応する車輪が所定角度回転する毎にパルス信号を出力する。

アクセルペダルストロークセンサ４４は、アクセルペダルＡＰに設けられ、ドライバーによるアクセルペダルＡＰの踏込み量を検知する。ブレーキスイッチ４２は、ブレーキペダルＢＰに設けられ、ドライバーによるブレーキペダルＢＰの操作の有無を示すブレーキ操作信号を出力する。具体的には、ブレーキペダルＢＰが操作されている場合には、ブレーキスイッチ４２は、オン（Ｈｉｇｈ）のブレーキ操作信号を出力する。ブレーキペダルＢＰが操作されていない場合には、ブレーキスイッチ４２は、オフ（Ｌｏｗ）のブレーキ操作信号を出力する。

加速度センサ４３は、車体前後方向の加速度（前後加速度）を検出し、前後加速度信号を出力する。また、加速度センサ４３は、車体横方向の加速度（横加速度）を検出し、横加速度信号を出力する。

ヨーレートセンサ４６は、車両１００のヨーレートを検出する。ここで、ヨーレートとは、車両１００のヨー方向（旋回方向）への回転角の変化速度である。

操舵システム５０は、操舵を行うシステムである。舵角センサ４５は、ドライバーによるステアリングホイール（不図示）の操作や衝突時制御ＥＣＵ６０からの制御に基く操舵システム５０による操舵量を検出するセンサである。舵角センサ４５は、例えば、ホール素子などを用いて構成される。

エンジン２０は、ドライバーによるアクセルペダルＡＰの操作に応じた動力を出力する。ブレーキ制御部３０は、ブレーキＥＣＵ１２からの指令により、各車輪ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬにブレーキ液圧によるブレーキ力を発生させる。ブレーキ制御部３０は、ブレーキペダルＢＰの操作力に応じたブレーキ液圧を発生し、車輪ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬにそれぞれ配置されたホイールシリンダＷｆｒ，Ｗｆｌ，Ｗｒｒ，Ｗｒｌに供給するブレーキ液圧をそれぞれ調整可能となっている。

通信部７３は、車車間通信や路車間通信等の通信に用いられる通信インタフェースである。

制御装置４０は、車両１００の各部から信号やデータ等を受け取るとともに、車両１００の各部の制御を実行する。制御装置４０は、衝突時制御ＥＣＵ（Electronic Control Unit）６０と、ブレーキＥＣＵ１２と、エンジンＥＣＵ１３とを主に備えている。本実施形態では、制御装置４０は、衝突時制御装置の一例である。

エンジンＥＣＵ１３は、燃料の噴射制御及び吸気量の調整制御などのエンジン２０の各種制御を司る。

ブレーキＥＣＵ１２は、自車両に対する制動トルクの調整制御や、車輪ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬ毎の制動トルクの調整制御などを司る。ブレーキＥＣＵ１２は、車輪ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬ毎に設けられた各車輪速度センサ４１のうち少なくとも一つの車輪速度センサ４１からの検出信号に基き自車両の車体速度等を算出し、他のＥＣＵへ送出する。

衝突時制御ＥＣＵ６０の詳細については後述する。各ＥＣＵは、コンピュータとして構成されており、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算処理部（不図示）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ等の記憶部（衝突時制御ＥＣＵ６０では記憶部６２）を備えている。

演算処理部は、不揮発性の記憶部（例えばＲＯＭや、フラッシュメモリ等）に記憶された（インストールされた）プログラムを読み出し、当該プログラムにしたがって演算処理を実行し、各ＥＣＵとして機能する。特に、衝突時制御ＥＣＵ６０は、後述する図２に示された各部として機能（動作）する。また、記憶部には、制御に関わる各種演算で用いられるデータ（テーブル（データ群）や、関数等）や、演算結果（演算途中の値も含む。）等が記憶される。

なお、上述した車両１００の構成はあくまで一例であって、種々に変更して実施することができる。車両１００を構成する個々の装置としては、公知の装置を用いることができる。また、車両１００の各構成は、他の構成と共用することができる。

次に、衝突時制御ＥＣＵ６０の詳細について説明する。図２は、実施形態の衝突時制御ＥＣＵの機能構成を示すブロック図である。本実施形態の衝突時制御ＥＣＵ６０は、ハードウエアとソフトウエア（プログラム）との協働により、図２に示されるように、処理部６１と記憶部６２として機能（動作）することができる。処理部６１は、検出部６１１、取得部６１２、特定部６１３、衝撃度推定部６１４、および、制御部６１５を備える。記憶部６２は、制御に関わる各種演算で用いられるデータや演算結果等を記憶する。

検出部６１１は、自車両に対する後続車両からの一次衝突を検出（判定、予測等）する。例えば、検出部６１１は、実際に一次衝突があった場合に、加速度センサ４３によって検出された前方加速度が所定の加速度閾値以上のとき、後続車両からの一次衝突があったと判定する。また、検出部６１１は、実際に一次衝突がある直前に、撮像装置７１から出力された画像データに基いて、後続車両が急接近していることを認識した場合に、後続車両からの一次衝突があるものと予測してもよい。また、検出部６１１は、レーダ装置７２から出力された距離データや相対速度データ等に基いて、後続車両が急接近していることを認識した場合に、後続車両からの一次衝突があるものと予測してもよい。

取得部６１２は、自車両の周辺の他車両と道路設置物の検出情報を取得する。例えば、取得部６１２は、撮像装置５１から出力された画像データに基いて、車両１００の前方の他車両、道路設置物の検出情報を取得する。また、取得部６１２は、レーダ装置５２から出力された距離データや相対速度データ等に基いて、車両１００の前方の他車両の検出情報を取得する。

また、取得部６１２は、自車両の状態情報を取得（算出、認識等）する。ここで、自車両の状態とは、自車両の現在の速度や進行方向、自車両の今後の速度や進行方向等を指す。例えば、取得部６１２は、ヨーレートセンサ４６によって検出された車両１００のヨーレートや、加速度センサ４３から出力された前後加速度信号、横加速度信号や、舵角センサ４５によって検出された操舵システム５０による操舵量や、車輪速度センサ４１から出力されたパルス信号等に基いて、自車両の現在の速度や進行方向、自車両の今後の速度や進行方向等を算出または認識する。

特定部６１３は、一次衝突のときの衝撃の大きさを示す一次衝撃度を特定する。例えば、実際に一次衝突があって前方加速度が所定の加速度閾値以上の場合に一次衝突があったと検出部６１１が判定した場合、特定部６１３は、その前方加速度の大きさや、衝突により変化した自車両の速度に基いて、一次衝撃度を算出する。

また、例えば、実際に一次衝突がある直前に撮像装置７１から出力された画像データに基いて検出部６１１が後続車両の急接近を認識して後続車両からの一次衝突があるものと予測した場合、特定部６１３は、その急接近の度合いに基いて、一次衝撃度を算出する。

また、例えば、実際に一次衝突がある直前にレーダ装置７２から出力された距離データや相対速度データ等に基いて検出部６１１が後続車両の急接近を認識して後続車両からの一次衝突があるものと予測した場合、特定部６１３は、その急接近の度合いに基いて、一次衝撃度を算出する。より具体的には、特定部６１３は、撮像装置７１の画像データから後続車両の種類を特定し、距離データや相対速度データから衝突時の相対速度を推定し、後続車両の種類に基いて推定した車両重量と推定した衝突時の相対速度に基いて、一次衝突時に後続車両から加わる運動エネルギーや、一次衝撃度を算出する。

衝撃度推定部６１４は、検出部６１１によって一次衝突が検出された場合に、検出情報および状態情報に基いて、一次衝突の後の自車両の移動可能な複数の経路それぞれについて、一次衝突に起因して発生する二次衝突のときの衝撃の大きさを示す二次衝撃度を推定する。なお、一次衝突後から二次衝突までの間、自車両の速度をなるべく遅くするために、例えば、制御部６１５は、ブレーキ制御部３０を制御して自動ブレーキ制御により所定の制動力を発生させ、ＡＢＳ（Antilock Brake System）を用いたアンチロック制御を実行する。また、一次衝突の後の自車両の移動可能な複数の経路のうち、何とも衝突しない経路がある場合、衝撃度推定部６１４は、その経路について二次衝撃度をゼロと推定する。

二次衝撃度としては、例えば、一番単純には、自車両と二次衝突で衝突する物体（衝突対象物）との相対速度に基く運動エネルギーを採用することができる。その場合、衝撃度推定部６１４は、当該相対速度をｖとすると、（1/2）×ｍ×ｖ^２を演算することにより、当該運動エネルギーを算出することができる。なお、当該相対速度を算出するには、二次衝突時の自車両の速度と衝突対象物の速度とが必要である。衝撃度推定部６１４は、一次衝突直後の自車両の速度と、二次衝突までに走行する距離に基いて、二次衝突時の自車両の速度を推定することができる。このとき、ＡＢＳを用いたアンチロック制御の実行により、自車両の直進時は制動力が大きく、自車両の旋回時はタイヤのグリップ力を旋回と制動の双方で用いるため、直進時に比べ制動力が小さくなることも考慮する。また、衝撃度推定部６１４は、例えば、撮像装置５１から出力された画像データやレーダ装置５２から出力された距離データや相対速度データ等に基いて衝突対象物の速度を算出することができる。

また、例えば、衝撃度推定部６１４は、自車両と衝突対象物との相対速度と、衝突対象物の大きさと、二次衝突から自車両が停止するまでの時間と、二次衝突による衝突対象物の変形度と、に基いて、二次衝撃度を推定してもよい。衝撃度推定部６１４は、撮像装置５１から出力された画像データに基いて、衝突対象物の大きさを認識することができる。衝突対象物の大きさがわかれば、衝突対象物の重量を推定することができ、その重量に基いて、二次衝撃度を推定できる。つまり、衝突対象物が重いほど二次衝撃度は大きくなり、衝突対象物が軽いほど二次衝撃度は小さくなる。また、衝撃度推定部６１４は、自車両の重量も考慮することが好ましい。

また、衝撃度推定部６１４は、撮像装置５１から出力された画像データに基いて自車両と衝突対象物の衝突角度を算出し、その衝突角度に基いて二次衝突から自車両が停止するまでの時間を推定することができる。二次衝突時に自車両が衝突対象物と斜めの角度に衝突すれば、その後も自車両は減速しながらも走行を継続することになり、その分、自車両の運動エネルギーが走行時の摩擦エネルギーとして消費されることになる。つまり、衝突角度が大きいほど二次衝撃度は大きくなり、衝突角度が小さいほど二次衝撃度は小さくなる。

また、二次衝突時、自車両や衝突対象物が変形すると、自車両の運動エネルギーが変形によるひずみエネルギーとして消費されることになるので、その分、二次衝撃度は減少する。そこで、衝撃度推定部６１４は、自車両や衝突対象物の変形によるひずみエネルギーも考慮して、二次衝撃度を推定するようにしてもよい。

また、衝撃度推定部６１４は、衝突対象物の種類に基いて、二次衝撃度を推定するようにしてもよい。例えば、衝突対象物の種類ごとの変形度のデータを記憶部６２に記憶させておけば、衝撃度推定部６１４は、そのデータを用いることで、衝突対象物の種類ごとの変形度に応じて、二次衝撃度を推定することができる。例えば、衝突対象物が車両の場合、車種ごとの衝突時の変形度のデータを記憶部６２に記憶させておけば、衝撃度推定部６１４は、その車種ごとの変形度も考慮して二次衝撃度を推定することができる。つまり、車種ごとに、設計によって、衝突時に発生するひずみエネルギーの大きさは異なる。

また、衝撃度推定部６１４は、一次衝突の後の自車両の移動可能な複数の経路に対向車線が含まれていて、かつ、対向車線に自車両と衝突する可能性のある他車両が存在する場合、自車両と当該他車両との相対速度に基いて、二次衝撃度を推定するようにしてもよい。なお、一次衝突の後の自車両の移動可能な複数の経路に対向車線が含まれていても、その対向車線に自車両と衝突する可能性のある他車両が存在しない場合、衝撃度推定部６１４は、その経路について二次衝撃度をゼロと推定する。

制御部６１５は、一次衝突の後の自車両の移動可能な複数の経路のうち、二次衝撃度が最小の経路を自車両が移動するように、自車両の制動および操舵の少なくともいずれかを制御する。例えば、自車両を旋回させたい場合、制御部６１５は、操舵システム５０を制御したり、あるいは、四輪の各制動力を調節したりすることにより、自車両の旋回を実現する。

また、制御部６１５は、一次衝撃度が所定値以上であり、かつ、一次衝突の後の後続車両の進路の前方に他車両が存在するときは、二次衝撃度の大きさに関係なく、自車両が一次衝突の後の後続車両の進路から外れる方向に移動するように、自車両の制動および操舵の少なくともいずれかを制御する。これは、二次衝突で自車両がその後続車両と前方の他車両に挟まれることによって大きな衝撃を受ける事態を回避するためである。

なお、制御部６１５は、一次衝突後に自車両の制動や操舵を制御する場合、自車両の状態が安定するか、あるいは、自車両が何かと二次衝突するまでその制御を継続する。なお、自車両の状態が安定したか否かは、例えば、自車両の速度が所定速度閾値未満になる、あるいは、自車両の加速度が所定加速度閾値未満になる等の条件により判定できる。また、一次衝撃度が所定の一次衝撃度閾値未満の場合（例えば、一次衝突直後に自車両がすでに停止している場合）、制御部６１５は一次衝突の発生による自車両の制動や操舵の制御を実行しない。制御を実行する必要がないからである。

また、制御部６１５は、二次衝突後の制御である衝突後制御として、例えば、道路上で自車両が停車する際に、さらに別の後続車両からの衝突に備えて自車両が前方を向いている姿勢で停車させたり、停車したときの制動力を少し緩めておいたりするようにしてもよい。これによってその後の被害を軽減できる。

次に、図３を参照して、実施形態における各車両の動きの例について説明する。図３は、実施形態における各車両の動きの例を示す模式図である。なお、図３（ａ）～（ｈ）の場面において、常時、自車両Ｃ１の取得部６１２（以下、「自車両Ｃ１の」は適宜省略）は、撮像装置５１から出力された画像データやレーダ装置５２から出力された距離データや相対速度データ等に基いて、自車両Ｃ１の周辺の他車両（左車両Ｃ１１、前方車両Ｃ１２、対向車両Ｃ１３）と道路設置物の検出情報を取得する。また、常時、取得部６１２は、ヨーレートセンサ４６によって検出された車両１００のヨーレートや、加速度センサ４３から出力された前後加速度信号、横加速度信号や、舵角センサ４５によって検出された操舵システム５０による操舵量や、車輪速度センサ４１から出力されたパルス信号等に基いて、自車両Ｃ１の現在の速度や進行方向、自車両の今後の速度や進行方向等を算出または認識する。また、常時、取得部６１２は、ＧＰＳ（Global Positioning System）情報等に基いて、自車両Ｃ１がどの車線を走行しているのかを認識することができる。

図３（ａ）の場面では、自車両Ｃ１に対して後続車両Ｃ２が衝突しようとしている。また、自車両Ｃ１の左前方には左車両Ｃ１１が存在し、自車両Ｃ１の前方には前方車両Ｃ１２が存在し、自車両Ｃ１の右前方には対向車線上に対向車両Ｃ１３が存在している。次に、図３（ｂ）の場面で、自車両Ｃ１に対して後続車両Ｃ２が衝突する。

これらの場合、例えば、検出部６１１は、図３（ａ）の場面で、実際に一次衝突がある直前に、撮像装置７１から出力された画像データに基いて、後続車両Ｃ２が急接近していることを認識し、後続車両Ｃ２からの一次衝突があるものと予測する。あるいは、検出部６１１は、図３（ａ）の場面で、実際に一次衝突がある直前に、レーダ装置７２から出力された距離データや相対速度データ等に基いて、後続車両Ｃ２が急接近していることを認識し、後続車両Ｃ２からの一次衝突があるものと予測してもよい。あるいは、図３（ｂ）の場面で、実際に一次衝突があった場合に、検出部６１１は、加速度センサ４３によって検出された前方加速度が所定の加速度閾値以上のとき、後続車両Ｃ２からの一次衝突があったと判定してもよい。

その後、特定部６１３は、一次衝撃度を特定する。そして、一次衝撃度が所定値以上であるものと仮定すると、そのままでは、図３（ｃ）に示すように、二次衝突で自車両Ｃ１が後続車両Ｃ２と前方車両Ｃ１２に挟まれることによる大きな衝撃を受けてしまう可能性がある。そこで、制御部６１５は、自車両Ｃ１が一次衝突の後の後続車両Ｃ２の進路から外れる方向（図３（ｄ）において自車両Ｃ１の進行方向を基準に左方向）に移動するように、自車両Ｃ１の制動および操舵の少なくともいずれかを制御する。これにより、二次衝突で自車両Ｃ１が後続車両Ｃ２と前方車両Ｃ１２に挟まれることによる大きな衝撃を受ける事態を回避することができる。

また、図３（ｂ）の場面の後、一次衝撃度が所定値未満の場合、衝撃度推定部６１４は、検出情報および状態情報に基いて、一次衝突の後の自車両の移動可能な複数の経路それぞれについて、二次衝突のときの衝撃の大きさを示す二次衝撃度を推定する。ここで、図３（ｅ）に示すように、自車両Ｃ１の前方に前方車両Ｃ１２が存在していない、より正確には前方であって衝突後に自車両Ｃ１が停止すると予想される距離の範囲内に前方車両Ｃ１２が存在していないと仮定すると、衝撃度推定部６１４は、前方の経路について二次衝撃度をゼロと推定する。また、制御部６１５は、二次衝撃度が最小の経路を自車両Ｃ１が移動するように、自車両Ｃ１の制動および操舵の少なくともいずれかを制御する。ここでは、制御部６１５は、二次衝撃度がゼロの前方の経路を自車両Ｃ１が移動するように、自車両Ｃ１の制動および操舵の少なくともいずれかを制御する。また、制御部６１５は、自車両の状態が安定するまでその制御を継続する。これにより、自車両Ｃ１は二次衝突による被害を回避できる（図３（ｆ））。

一方、図３（ｂ）の場面の後、図３（ｇ）に示すように、自車両Ｃ１の前方に前方車両Ｃ１２が存在していると仮定すると、制御部６１５は、一次衝突の後の自車両の移動可能な複数の経路のうち、二次衝撃度が最小の経路を自車両Ｃ１が移動するように、自車両Ｃ１の制動および操舵の少なくともいずれかを制御する（図３（ｈ））。また、制御部６１５は、自車両Ｃ１の状態が安定するか、あるいは、自車両Ｃ１が何かと二次衝突するまでその制御を継続する。これにより、自車両Ｃ１の二次衝突による被害を軽減することができる。なお、対向車線に自車両Ｃ１と衝突する可能性のある対向車両Ｃ１３が存在していると、その対向車両Ｃ１３に向かう経路に関する二次衝撃度は大きくなるので、制御部６１５がその経路に自車両Ｃ１を誘導することはなく、自車両Ｃ１が対向車両Ｃ１３と二次衝突することによる大きな被害の発生を回避できる。

次に、図４を参照して、実施形態の衝突時制御ＥＣＵ６０による処理について説明する。図４は、実施形態の衝突時制御ＥＣＵ６０による処理を示すフローチャートである。なお、この図４のフローチャートの処理の間、常時、取得部６１２は、自車両の周辺の他車両と道路設置物の検出情報、および、自車両の状態情報を取得しているものとする。

まず、ステップＳ１において、検出部６１１は、後続車両からの一次衝突を検出したか否かを判定し、Ｙｅｓの場合はステップＳ２に進み、Ｎｏの場合はステップＳ１に戻る。ステップＳ２において、特定部６１３は、一次衝撃度を特定する。

次に、ステップＳ３において、制御部６１５は、一次衝突の後の後続車両の進路の前方に他車両が存在するか否かを判定し、Ｙｅｓの場合はステップＳ６に進み、Ｎｏの場合はステップＳ４に進む。

ステップＳ４において、制御部６１５は、自車両の状態が安定するように制動、操舵を制御する。次に、ステップＳ５において、制御部６１５は、自車両の状態が安定したか否かを判定し、Ｙｅｓの場合は処理を終了し、Ｎｏの場合はステップＳ３に戻る。

ステップＳ６において、制御部６１５は、一次衝撃度が所定値以上であるか否かを判定し、Ｙｅｓの場合はステップＳ８に進み、Ｎｏの場合はステップＳ７に進む。

ステップＳ８において、制御部６１５は、自車両が左側に強制旋回するように制動、操舵を制御する（図３（ｄ））。

次に、ステップＳ９において、制御部６１５は、自車両の状態が安定したか否かを判定し、Ｙｅｓの場合は処理を終了し、Ｎｏの場合はステップＳ１０に進む。

ステップＳ１０において、制御部６１５は、自車両が何かに二次衝突したか否かを判定し、Ｙｅｓの場合はステップＳ１１に進み、Ｎｏの場合はステップＳ８に戻る。ステップＳ１１において、制御部６１５は、衝突後制御として、例えば、道路上で自車両が停車する際に、さらに別の後続車両からの衝突に備えて自車両が前方を向いている姿勢で停車させたり、停車したときの制動力を少し緩めておいたりするようにする。これによってその後の被害を軽減できる。ステップＳ１１の後、処理を終了する。

ステップＳ７において、衝突時制御ＥＣＵ６０は、二次衝撃度に基く移動制御を実行する。ここで、図５は、図４のステップＳ７の処理の詳細を示すフローチャートである。

ステップＳ７１において、衝撃度推定部６１４は、検出情報および状態情報に基いて、左前方の経路の二次衝撃度を推定する。例えば、左車線が存在してその左車線に衝突する可能性のある他車両が存在しない場合、衝撃度推定部６１４は、何とも衝突しないものとして二次衝撃度をゼロと推定する。また、例えば、左車線が存在してその左車線に衝突する可能性のある他車両が存在する場合、衝撃度推定部６１４は、自車両と当該他車両との相対速度、当該他車両の大きさ、二次衝突から自車両が停止するまでの時間、二次衝突による当該他車両の変形度、当該他車両の種類等に基いて、当該他車両と衝突したときの二次衝撃度を推定する。また、例えば、左車線が存在せず、左側にガードレールや側壁が存在する場合、衝撃度推定部６１４は、自車両の速度、二次衝突から自車両が停止するまでの時間、二次衝突によるガードレールや側壁の変形度等に基いて、ガードレールや側壁と衝突したときの二次衝撃度を推定する。

次に、ステップＳ７２において、衝撃度推定部６１４は、検出情報および状態情報に基いて、前方の経路の二次衝撃度を推定する。例えば、前方に衝突する可能性のある他車両が存在しない場合、衝撃度推定部６１４は、何とも衝突しないものとして二次衝撃度をゼロと推定する。また、例えば、前方に衝突する可能性のある他車両が存在する場合、衝撃度推定部６１４は、自車両と当該他車両との相対速度、当該他車両の大きさ、二次衝突から自車両が停止するまでの時間、二次衝突による当該他車両の変形度、当該他車両の種類等に基いて、当該他車両と衝突したときの二次衝撃度を推定する。

次に、ステップＳ７３において、衝撃度推定部６１４は、検出情報および状態情報に基いて、右前方（対向車線方向）の経路の二次衝撃度を推定する。例えば、自車線と右側の対向車線の間に分離帯等の障害物が存在せず、かつ、対向車線に衝突する可能性のある他車両が存在しない場合、衝撃度推定部６１４は、何とも衝突しないものとして二次衝撃度をゼロと推定する。また、例えば、自車線と右側の対向車線の間に分離帯等の障害物が存在せず、かつ、対向車線に衝突する可能性のある他車両が存在する場合、衝撃度推定部６１４は、自車両と当該他車両との相対速度、当該他車両の大きさ、二次衝突から自車両が停止するまでの時間、二次衝突による当該他車両の変形度、当該他車両の種類等に基いて、当該他車両と衝突したときの二次衝撃度を推定する。また、例えば、自車線と右側の対向車線の間に分離帯等の障害物が存在する場合、衝撃度推定部６１４は、自車両の速度、二次衝突から自車両が停止するまでの時間、二次衝突による分離帯等の障害物の変形度等に基いて、分離帯等の障害物と衝突したときの二次衝撃度を推定する。

なお、ステップＳ７１～Ｓ７３では、説明を簡潔にするために３つの経路の二次衝撃度を推定することとしたが、もっと多い経路の二次衝撃度を推定してもよい。

次に、ステップＳ７４において、制御部６１５は、複数の経路のうち、二次衝撃度が最小の経路を自車両が移動するように、制動、操舵を制御する。

次に、ステップＳ７５において、制御部６１５は、自車両の状態が安定したか否かを判定し、Ｙｅｓの場合は処理を終了し、Ｎｏの場合はステップＳ７６に進む。

ステップＳ７６において、制御部６１５は、自車両が何かに二次衝突したか否かを判定し、Ｙｅｓの場合はステップＳ７７に進み、Ｎｏの場合はステップＳ７４に戻る。ステップＳ７７において、制御部６１５は、衝突後制御を行い、処理を終了する。

このように、本実施形態の衝突時制御ＥＣＵ６０によれば、後続車両からの一次衝突を検出した場合に、その後の移動可能な経路ごとの二次衝撃度を推定し、二次衝撃度が最小の経路を自車両が移動するように自車両の制動、操舵を制御することで、二次衝突による被害を軽減することができる。

また、一次衝撃度が所定値以上であり、かつ、一次衝突の後の後続車両の進路の前方に他車両が存在するときは、二次衝撃度の大きさに関係なく、自車両がその進路から外れる方向に移動するように自車両の制動、操舵を制御する。これにより、二次衝突で自車両がその後続車両と前方の他車両に挟まれることによる大きな衝撃を受ける事態を回避することができる。

また、二次衝撃度を推定する場合に、自車両と衝突対象物の相対速度だけでなく、衝突対象物の大きさや、二次衝突から自車両が停止するまでの時間や、二次衝突による衝突対象物の変形度等も用いることができる。これにより、二次衝撃度をより高精度に推定することができる。

また、二次衝撃度を推定する場合に、衝突対象物の種類も用いることができる。これにより、二次衝撃度をさらに高精度に推定することができる。

また、二次衝撃度を推定する場合に、対向車線に自車両と衝突する可能性のある対向車両が存在するときは、自車両と当該対向車両との相対速度に基いて二次衝撃度を推定することができる。そうすると、対向車両に向かう経路に関する二次衝撃度は大きくなるので、その経路に自車両を誘導することはなく、自車両が対向車両と二次衝突することによる大きな被害の発生を回避できる。

なお、上述の従来技術は、高速道路やバイパス道路等、停止線が無いような場面には適用できない。一方、本実施形態の衝突時制御ＥＣＵ６０は、そのような停止線が無いような場面にも適用できる。

（変形例）
次に、変形例について説明する。例えば、実際に一次衝突がある直前に検出部６１１によって一次衝突が検出（予測）され、かつ、特定部６１３によって特定された一次衝撃度が所定の一次衝撃度閾値以上で、かつ、一次衝突前に制動力を付与する場合は、一次衝撃度を減らすために制動力を小さくしておいてもよい。

また、自車両の乗車人数や乗車位置を考慮して二次衝撃度を算出してもよい。例えば、自車両の乗車人数が多いほど、自車両の重量が大きくなるので、その分、二次衝撃度が変わってくる。また、例えば、自車両の助手席に乗員がいる場合、左前方の経路の二次衝撃度を大きく算出するようにすれば、自車両が二次衝突で左側に衝突して助手席の乗員が被害を受ける、という事態を回避することができる。逆に、自車両の助手席に乗員がいない場合、自車両が何かに衝突しなければならない状態であれば、自車両の左側面をガードレールや側壁にこするように衝突することは被害を軽減する上で好ましいので、左前方の経路の二次衝撃度を小さい値として算出してもよい。

また、衝突対象物の種類によって衝突対象物が許容できる衝突エネルギーや衝撃度は異なる。したがって、二次衝撃度が小さくても衝突対象物の種類に応じて、衝突後の経路に選択されにくくするようにしてもよい。例えば、衝突対象物が二輪車等の特定の衝突対象物の場合はその二輪車等に向かう経路の二次衝撃度を大きい値としてもよい。あるいは、衝撃対象物の種類に応じて許容される二次衝撃度の上限値を設定し、推定した二次衝撃度が設定した上限値を上回る場合には衝突後の経路から除外するようにしてもよい。あるいは、衝突対象物が二輪車等の特定の衝撃対象物の場合には、それだけで衝突後の経路から除外するようにしてもよい。そうすれば、例えば、自車両が二輪車と衝突して二輪車の乗員が被害を受けるような事態を回避できる。

本発明の実施形態と変形例を説明したが、この実施形態と変形例は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態等は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態等やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

例えば、通信部７３を用いて車車間通信や路車間通信等を行うことで、衝突時制御ＥＣＵ６０の処理に用いる情報（例えば他車両の速度情報等）を受信して活用してもよい。

また、二次衝撃度を推定する際、自車両が他車両の後方に衝突する場合と、自車両が他車両の側方に衝突する場合とで、二次衝撃度の値を異ならせるようにしてもよい。

また、対向車線に自車両と衝突する可能性のある対向車両が存在する場合、自車両が対向車線に進入することはその対向車両以外の車両との関係でも好ましくないので、二次衝撃度を最大値として推定して、自車両が対向車線に進入する事態を確実に防止してもよい。

１２…ブレーキＥＣＵ、１３…エンジンＥＣＵ、２０…エンジン、３０…ブレーキ制御部、４０…制御装置、４１…車輪速度センサ、４２…ブレーキスイッチ、４３…加速度センサ、４４…アクセルペダルストロークセンサ、４５…舵角センサ、４６…ヨーレートセンサ、５１、７１…撮像装置、５２、７２…レーダ装置、６０…衝突時制御ＥＣＵ、６１…処理部、６２…記憶部、６１１…検出部、６１２…取得部、６１３…特定部、６１４…衝撃度推定部、６１５…制御部、７３…通信部

Claims

自車両に搭載される衝突時制御装置であって、
前記自車両に対する後続車両からの一次衝突を検出する検出部と、
前記自車両の周辺の他車両と道路設置物の検出情報、および、前記自車両の状態情報を取得する取得部と、
前記検出部によって前記一次衝突が検出された場合に、前記検出情報および前記状態情報に基いて、前記一次衝突の後の前記自車両の移動可能な複数の経路それぞれについて、前記一次衝突に起因して発生する二次衝突のときの衝撃の大きさを示す二次衝撃度を推定する衝撃度推定部と、
前記二次衝撃度が最小の経路を前記自車両が移動するように、前記自車両の制動および操舵の少なくともいずれかを制御する制御部と、
を備え、
前記衝撃度推定部は、前記自車両の助手席に乗員がいない場合、前記自車両の助手席に乗員がいる場合に比べて、前記自車両の助手席側が衝突した際の二次衝撃度を小さく推定する、衝突時制御装置。
自車両に搭載される衝突時制御装置であって、
前記自車両に対する後続車両からの一次衝突を検出する検出部と、
前記自車両の周辺の他車両と道路設置物の検出情報、および、前記自車両の状態情報を取得する取得部と、
前記検出部によって前記一次衝突が検出された場合に、前記検出情報および前記状態情報に基いて、前記一次衝突の後の前記自車両の移動可能な複数の経路それぞれについて、前記一次衝突に起因して発生する二次衝突のときの衝撃の大きさを示す二次衝撃度を推定する衝撃度推定部と、
前記二次衝撃度が最小の経路を前記自車両が移動するように、前記自車両の制動および操舵の少なくともいずれかを制御する制御部と、
前記一次衝突のときの衝撃の大きさを示す一次衝撃度を特定する特定部と、を備え、
前記制御部は、前記一次衝撃度が所定値以上であり、かつ、前記一次衝突の後の前記後続車両の進路の前方に他車両が存在するときは、前記二次衝撃度の大きさに関係なく、前記自車両が前記一次衝突の後の前記後続車両の進路から外れる方向に移動するように、前記自車両の制動および操舵の少なくともいずれかを制御する、衝突時制御装置。
前記衝撃度推定部は、前記自車両と前記二次衝突で衝突する物体との相対速度と、前記物体の大きさと、前記二次衝突から前記自車両が停止するまでの時間と、前記二次衝突による前記物体の変形度と、に基いて、前記二次衝撃度を推定する、請求項１または請求項２に記載の衝突時制御装置。
前記衝撃度推定部は、前記自車両と前記二次衝突で衝突する物体の種類に基いて、前記二次衝撃度を推定する、請求項３に記載の衝突時制御装置。
前記衝撃度推定部は、前記一次衝突の後の前記自車両の移動可能な経路に対向車線が含まれていて、かつ、前記対向車線に前記自車両と衝突する可能性のある他車両が存在する場合、前記自車両と当該他車両との相対速度に基いて、前記二次衝撃度を推定する、請求項１または請求項２に記載の衝突時制御装置。
前記制御部は、前記自車両の周辺の他車両あるいは道路設置物が特定の種類の物体であった場合には、前記特定の種類の物体への経路が、前記二次衝撃度が最小の経路と選択されにくいようにする請求項４に記載の衝突時制御装置。
自車両に搭載される衝突時制御装置であって、
前記自車両に対する後続車両からの一次衝突を検出する検出部と、
前記自車両の周辺の他車両と道路設置物の検出情報、および、前記自車両の状態情報を取得する取得部と、
前記検出部によって前記一次衝突が検出された場合に、前記検出情報および前記状態情報に基いて、前記一次衝突の後の前記自車両の移動可能な複数の経路それぞれについて、前記一次衝突に起因して発生する二次衝突のときの衝撃の大きさを示す二次衝撃度を推定する衝撃度推定部と、
前記二次衝撃度が最小の経路を前記自車両が移動するように、前記自車両の制動および操舵の少なくともいずれかを制御する制御部と、
を備え、
前記衝撃度推定部は、対向車線に前記自車両と衝突する可能性のある対向車両が存在する場合、二次衝撃度を最大値として推定する、衝突時制御装置。