JPWO2014068669A1 - 衝突回避支援装置及び衝突回避支援方法 - Google Patents

Abstract

衝突回避支援装置は、車両と物体の衝突回避支援を行う衝突回避支援装置であって、車両周囲の物体を検出する物体検出部と、物体検出部による検出結果に基づいて車両と物体の衝突予測時間を算出する時間算出部と、衝突予測時間に基づいて車両と物体の衝突回避支援の実行を制御する際に、衝突予測時間が短いほど制動回避支援の解除を抑制する支援制御部とを備える。

Description

本発明は、車両と物体の衝突回避支援を行う衝突回避支援装置及び衝突回避支援方法に関する。

従来、衝突回避支援装置及び衝突回避支援方法としては、特開２０００−５７４９６号公報に記載されているように、自動制動中に物体を見失うまでの検知状況に応じて物体との接触の可能性の度合いを求め、それに基づいて自動制動を継続すべきか否かを判断する装置及び方法が知られている。

特開２０００−５７４９６号公報

ところで、衝突回避支援装置では、制動回避支援による減速によって物体の検出精度が低下し易くなる場合がある。この場合、低精度の検出結果に基づいて物体との衝突可能性が判定され、さらに該判定結果に基づいて制動回避支援の解除の要否が判断されることになり、運転者にとって不自然な状態で制動回避支援が解除されてしまう可能性がある。

そこで、本発明は、物体の検出精度の低下により運転者にとって不自然な状態で制動回避支援が解除されることを抑制できる、衝突回避支援装置及び衝突回避支援方法を提供しようとするものである。

本発明に係る衝突回避支援装置は、車両と物体の衝突回避支援を行う衝突回避支援装置であって、車両周囲の物体を検出する物体検出部と、物体検出部による検出結果に基づいて車両と物体の衝突予測時間を算出する時間算出部と、衝突予測時間に基づいて衝突回避支援の実行を制御する際に、衝突予測時間が短いほど制動回避支援の解除を抑制する支援制御部とを備える。

これにより、衝突回避支援の実行に際して衝突予測時間が短いほど制動回避支援の解除が抑制される。ここで、物体の検出精度は、制動回避支援に際して物体との衝突が差し迫り衝突予測時間が短くなるほど低下し易くなる。よって、衝突予測時間が短くなり物体の検出精度が低下し易くなるほど制動回避支援の解除が抑制されるので、物体の検出精度の低下により運転者にとって不自然な状態で制動回避支援が解除されることを抑制できる。

また、支援制御部は、制動回避支援の開始後に所定時間が経過した後は、所定時間が経過する前よりも制動回避支援の解除を抑制してもよい。

また、支援制御部は、制動回避支援の継続時間が閾値を超えた後は、継続時間が閾値を超える前よりも制動回避支援の解除を抑制してもよい。

また、支援制御部は、物体を制動回避支援の対象であると判定し易くする、制動回避支援による制動量の低下を抑制する、及び制動回避支援の解除条件を緩和することのうち少なくとも一つによって、制動回避支援の解除を抑制してもよい。

また、支援制御部は、車両と物体の衝突可能性を高く判定し易くすることによって、制動回避支援の解除を抑制してもよい。

また、支援制御部は、衝突可能性の判定に用いる衝突横位置の規制範囲を拡大することによって、制動回避支援の解除を抑制してもよい。

また、支援制御部は、制動回避支援の解除を禁止してもよい。

本発明に係る衝突回避支援方法は、車両と物体の衝突回避支援を行う衝突回避支援方法であって、車両周囲の物体を検出し、物体の検出結果に基づいて車両と物体の衝突予測時間を算出し、衝突予測時間に基づいて衝突回避支援の実行を制御する際に、衝突予測時間が短いほど制動回避支援の解除を抑制することを含む。

これにより、衝突回避支援の実行に際して衝突予測時間が短いほど制動回避支援の解除が抑制される。ここで、物体の検出精度は、制動回避支援に際して物体との衝突が差し迫り衝突予測時間が短くなるほど低下し易くなる。よって、衝突予測時間が短くなり物体の検出精度が低下し易くなるほど制動回避支援の解除が抑制されるので、物体の検出精度の低下により運転者にとって不自然な状態で制動回避支援が解除されることを抑制できる。

本発明によれば、物体の検出精度の低下により運転者にとって不自然な状態で制動回避支援が解除されることを抑制できる、衝突回避支援装置及び衝突回避支援方法を提供することができる。

本発明の実施形態に係る衝突回避支援装置を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る衝突回避支援方法を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る衝突回避支援方法の詳細を示すフローチャートである。 制動回避支援中の車両と物体の位置関係を時系列的に示す図である。 図４（ｂ）における制動回避支援の状況を時系列的に対比して示す図である。 図４（ｃ）における制動回避支援の状況を時系列的に対比して示す図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態に係る衝突回避支援装置及び衝突回避支援方法を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。衝突回避支援装置は、車両と物体の衝突回避支援を行うために車両に搭載される装置である。

まず、図１を参照して、本発明の実施形態に係る衝突回避支援装置の構成について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る衝突回避支援装置を示すブロック図である。

図１に示すように、衝突回避支援装置は、車速センサ１１、レーダセンサ１２、支援実行部１３及びＥＣＵ（Electronic Control Unit）２０を備える。

車速センサ１１は、車両の速度（車速）を検出する。車速センサ１１としては、例えば、車輪に設けられた車輪速センサが用いられる。車速センサ１１は、車速の検出結果をＥＣＵ２０に供給する。

レーダセンサ１２は、車両周囲の物体を検出する物体検出部として機能する。レーダセンサ１２としては、例えば、ミリ波レーダ、レーザレーダなどが用いられる。レーダセンサ１２は、例えば車体前面に設けられ、電磁波を送信し、物体により反射される該電磁波の受信結果に基づいて物体を検出する。レーダセンサ１２は、物体の位置及び物体の相対速度の検出結果をＥＣＵ２０に供給する。なお、レーダセンサ１２は、遠距離レーダと近距離レーダそれぞれの検出結果を融合して物体を検出するように構成されてもよい。

支援実行部１３は、後述する衝突予測時間（ＴＴＣ）に基づいて車両と物体の衝突回避支援を実行する。支援実行部１３は、ＥＣＵ２０により制御されて報知支援及び制御支援のうち少なくとも一方を実行する。

報知支援では、例えば、ディスプレイ、スピーカ、バイブレータなどを用いて、衝突に対する注意喚起、衝突回避操作への誘導などのための情報が運転者に報知される。制御支援では、例えば、ブレーキアクチュエータ、ステアリングアクチュエータ、シートベルトアクチュエータなどを用いて、制動回避支援、操舵回避支援、衝突安全支援などのための制御介入が行われる。操舵回避支援では、例えば、自動操舵回避支援、運転者による操舵の補助支援、物理的刺激を用いた操舵の継続支援などが行われる。制動回避支援では、例えば、自動制動支援、運転者による制動操作の補助支援、物理的刺激を用いた制動操作の継続支援などが行われる。

ＥＣＵ２０は、レーダ物標生成部２１及び支援制御部２２を備える。ＥＣＵ２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを主体として構成され、ＣＰＵによるプログラムの実行を通じて、レーダ物標生成部２１及び支援制御部２２の機能を実現する。なお、レーダ物標生成部２１及び支援制御部２２の機能は、２つ以上のＥＣＵ２０により実現されてもよい。

レーダ物標生成部２１は、レーダセンサ１２による検出結果に基づいてレーダ物標を生成する。レーダ物標は、物体までの縦距離・横距離及び物体の相対速度に関する情報を有する。物体までの縦距離とは、車両の進行方向における物体までの距離であり、物体までの横距離とは、車両の進行方向と直交する方向における物体までの距離である。物体の相対速度とは、車両と物体の相対速度である。

支援制御部２２は、レーダ物標を用いて車両と物体の衝突回避支援の実行を制御する。支援制御部２２は、レーダセンサ１２による検出結果に基づいて車両と物体の衝突予測時間を算出する時間算出部としても機能する。支援制御部２２は、レーダ物標を用いて物体との衝突予測時間及び衝突可能性を求め、衝突予測時間及び衝突可能性に応じた制御信号を支援実行部１３に供給する。支援制御部２２は、衝突予測時間及び衝突可能性に応じて、報知支援及び制御支援のうち少なくとも一方の実行を制御し、制御支援では、操舵回避支援及び制動回避支援のうち少なくとも一方の実行を制御する。支援制御部２２は、制動回避支援では、制動回避支援の開始、終了（解除）及び制動量を制御するための制御信号を支援実行部１３に供給する。

衝突予測時間は、予測される衝突までの余裕時間として、物体までの距離を相対速度により除して求められる。衝突可能性は、例えば、物体の横位置、衝突横位置、存在確率、自車線確率などの指標に基づいて求められる。物体の横位置とは、車両の進行方向と直交する方向における物体の現在位置であり、衝突横位置とは、予測される衝突時点における物体の横位置であり、レーダ物標の移動軌跡に基づいて予測される。存在確率とは、レーダ物標に対応する物体が実在する確率であり、レーダ物標の生成状況に基づいて求められる。自車線確率とは、レーダ物標に対応する物体が車両の走行車線上に存在する確率であり、レーダ物標の生成状況及び位置に基づいて求められる。

ここで、支援制御部２２は、衝突回避支援の実行を制御する際に衝突予測時間が短いほど制動回避支援の解除を抑制する。なお、制動回避支援の解除とは、制動回避支援の終了を意味する。また、制動回避支援は、解除される代わりに禁止されてもよい。

また、支援制御部２２は、制動回避支援の開始後に所定時間が経過した後は、所定時間が経過する前よりも制動回避支援の解除を抑制してもよい。これは、制動回避支援の開始後に所定時間が経過して衝突予測時間が例えば１秒程度未満となった後は、所定時間が経過する前よりも、検出精度の低下により運転者にとって不自然な状態で制動回避支援が解除され易くなるためである。

つぎに、図２から図６を参照して、本発明の実施形態に係る衝突回避支援方法及び衝突回避支援装置の動作について説明する。図２は、本発明の実施形態に係る衝突回避支援方法を示すフローチャートである。

図２に示すように、レーダセンサ１２は、車両周囲の物体を検出する（Ｓ１１）。支援制御部２２は、レーダセンサ１２による検出結果に基づいて車両と物体の衝突予測時間を算出する（Ｓ１２）。支援実行部１３は、衝突予測時間に基づいて車両と物体の衝突回避支援を実行する（Ｓ１３）。ここで、支援制御部２２では、衝突回避支援を実行する際に衝突予測時間が短いほど制動回避支援の解除を抑制する（Ｓ１３ａ）。

制動回避支援の解除は、物体を制動回避支援の対象であると判定し易くする、制動回避支援による制動量の低下を抑制する、及び制動回避支援の解除条件を緩和することの少なくとも一つによって抑制されてもよい。特に、制動回避支援の解除は、車両と物体の衝突可能性を高く判定し易くすることによって抑制されてもよい。

図３は、本発明の実施形態に係る衝突回避支援方法の詳細を示すフローチャートである。衝突回避支援装置は、図３に示す処理を処理周期毎に繰り返し実行する。

図３は、衝突可能性の判定に用いる衝突横位置の規制範囲を拡大することによって、制動回避支援の解除を抑制する場合を示している。なお、制動回避支援の解除を抑制する方法は、このような方法に限定されるものではない。

ここで、衝突横位置とは、前述したように、予測される衝突時点における物体の横位置であり、レーダ物標の移動軌跡に基づいて予測される。衝突横位置の規制範囲とは、衝突可能性の判定に用いる閾値であり、衝突横位置が規制範囲内にない場合には衝突横位置が閾値を満たさないと判定される。そして、物体の衝突横位置とともに横位置、存在確率及び自車線確率の各指標がそれぞれの閾値を満たす場合には衝突可能性が高いと判定され、いずれかの指標が閾値を満たさない場合には衝突可能性が高いと判定されない。

図３に示すように、支援制御部２２は、衝突横位置の規制範囲の拡大条件が成立しているか否かを判定する（Ｓ２１）。規制範囲の拡大条件は、支援継続カウンタが閾値を超える場合に成立する。支援継続カウンタとは、同一の物標を対象として制動回避支援が継続されている処理周期の回数を表している。制動回避支援の対象となる物標は、衝突可能性が高く、かつ、同時に存在する物標のうち衝突予測時間が最短の物標として選択される。すなわち、支援継続カウンタが閾値を超えることは、物体との衝突が差し迫っており衝突予測時間が短くなっていることを意味する。

そして、支援制御部２２は、拡大条件が成立していると判定した場合に係数をα（＞１）に設定し（Ｓ２２）、成立していると判定しなかった場合に係数を１に設定する（Ｓ２３）。支援制御部２２は、設定した係数を車両の幅と同程度に設定される標準範囲に乗じて規制範囲を設定する（Ｓ２４）。ここで、拡大条件が成立している場合には、標準範囲に係数αを乗じることにより規制範囲が拡大される。

規制範囲を設定すると、支援制御部２２は、設定した規制範囲に基づいて、衝突可能性が高いか否かを判定する（Ｓ２５）。衝突可能性が高いと判定した場合、支援制御部２２は、衝突予測時間が閾値未満であるか否かを判定する（Ｓ２６）。そして、支援制御部２２は、衝突予測時間が閾値未満であると判定した場合、制動回避支援を継続する。

一方、Ｓ２５にて衝突可能性が高いと判定しなかった場合、支援制御部２２は、Ｓ２６にて衝突予測時間について判定せずに、当該処理周期の処理を終了する。よって、Ｓ２５にて衝突可能性が高いと判定されなかった場合、制動回避支援を継続すると判定されず、制動回避支援が解除されることになる。

このため、上記衝突回避支援方法によれば、支援継続カウンタが閾値を超えているか否かを判定することによって、衝突予測時間が短くなっているか否かを判定し、衝突予測時間が短くなっていると判定されると、衝突横位置の規制範囲が拡大されることによって、制動回避支援の解除が抑制されることになる。

図４は、制動回避支援中の車両Ｃと物体の位置関係を時系列的に示す図である。図４には、物体の幅Ｂ、物体の検出位置（レーダ物標の位置）Ｔ、及び検出位置Ｔの軌跡Ｔｒから推定される衝突横位置Ｘとともに、衝突横位置Ｘの規制範囲Ｒが示されている。衝突横位置Ｘの規制範囲Ｒは、図４（ａ）及び（ｂ）に示す例では標準範囲に設定されており、図４（ｃ）に示す例では標準範囲から拡大されている。

図４（ａ）に示す例では、物体の検出位置Ｔが物体の幅Ｂ方向で変化しておらず、検出位置Ｔの軌跡Ｔｒから衝突横位置Ｘが規制範囲Ｒ内に予測されるので、衝突可能性が高いと適切に判定される。

一方、図４（ｂ）に示す例では、物体の形状によって電磁波の反射点が変化することで、物体の検出位置Ｔが幅Ｂ方向で変化している。そして、検出位置Ｔの軌跡Ｔｒから衝突横位置Ｘが規制範囲Ｒ外に予測されるので、実際には衝突可能性が高いにもかかわらず衝突可能性が低いと誤って判定される。

これに対して、図４（ｃ）に示す例では、物体の検出位置Ｔが幅Ｂ方向で変化しているが、衝突横位置Ｘの規制範囲Ｒが拡大されている。そして、検出位置Ｔの軌跡Ｔｒから衝突横位置Ｘが規制範囲Ｒ内に予測されるので、衝突可能性が高いと適切に判定される。

図５は、図４（ｂ）における制動回避支援の状況を時系列的に示す図である。図６は、図４（ｃ）における制動回避支援の状況を時系列的に示す図である。図５及び図６には、車速Ｖ、加速度ａ、衝突横位置Ｘ、及び衝突横位置Ｘ以外の衝突可能性の指標Ｊ（他の指標）が示されている。

図５に示す状況では、ｔ１〜ｔ２の期間では、略等速で走行する車両が物体に接近しつつある。衝突可能性に関する他の指標Ｊは、衝突予測時間が短くなるにつれて閾値Ｊｔに近づきつつある。衝突横位置Ｘは、物体の検出位置が幅方向に変化することにより規制範囲内（閾値Ｘｔ未満）で変化している。ｔ２の時点では、他の指標Ｊが閾値Ｊｔを満たし（閾値Ｊｔ以上）、衝突横位置Ｘが閾値Ｘｔを満たす（閾値Ｘｔ未満）ことにより、制動回避支援による減速が開始する。

ｔ２〜ｔ４の期間では、制動回避支援による減速が継続することにより、車速Ｖが徐々に低下している。他の指標Ｊは、衝突予測時間が短くなることにより閾値Ｊｔを満たしている。衝突横位置は、物体Ｘの検出位置が幅方向に変化することにより規制範囲内で変化している。

ｔ４の時点では、衝突横位置Ｘは、物体の検出精度が低下することにより規制範囲から逸脱する。すると、衝突可能性が低いと誤って判定され、制動回避支援が解除されて減速が終了することにより、車速Ｖの低下が終了する。

一方、図６に示す状況では、ｔ２の時点で制動回避支援による減速が開始した後、減速がある程度の時間に亘って継続したｔ３の時点で、衝突横位置Ｘの規制範囲が拡大される。このため、ｔ４の時点で物体の検出精度が低下しても、衝突横位置Ｘが規制範囲から逸脱することがない。よって、衝突可能性が低いと誤って判定されることがなく、制動回避支援が解除されず減速が継続することにより、車速Ｖの低下が維持される。

以上説明したように、本発明の実施形態に係る衝突回避支援装置及び衝突回避支援方法によれば、制動回避支援に際して衝突予測時間が短くなり物体の検出精度が低下し易くなるほど制動回避支援の解除が抑制されるので、物体の検出精度の低下により運転者にとって不自然な状態で制動回避支援が解除されることを抑制できる。なお、衝突予測時間が長い場合、物体の検出精度が低下し難いので、制動回避支援の解除を抑制しなくてもよい。

また、支援制御部２２は、制動回避支援の開始後に所定時間が経過した後は、所定時間が経過する前よりも制動回避支援の解除を抑制してもよい。

また、支援制御部２２は、制動回避支援の継続時間が閾値を超えた後は、継続時間が閾値を超える前よりも制動回避支援の解除を抑制してもよい。

また、支援制御部２２は、物体を制動回避支援の対象であると判定し易くする、制動回避支援による制動量の低下を抑制する、及び制動回避支援の解除条件を緩和することの少なくとも一つによって、制動回避支援の解除を抑制してもよい。

また、支援制御部２２は、車両と物体の衝突可能性を高く判定し易くすることによって、制動回避支援の解除を抑制してもよい。

また、支援実行部２２は、衝突可能性の判定に用いる衝突横位置の規制範囲を拡大することによって、制動回避支援の解除を抑制してもよい。

また、支援制御部２２は、制動回避支援の解除を禁止してもよい。

なお、前述した実施形態は、本発明に係る衝突回避支援装置及び衝突回避支援方法の最良な実施形態を説明したものであり、本発明に係る衝突回避支援装置及び衝突回避支援方法は、本実施形態に記載したものに限定されるものではない。本発明に係る衝突回避支援装置及び衝突回避支援方法は、各請求項に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲で本実施形態に係る衝突回避支援装置及び衝突回避支援方法を変形し、または他のものに適用したものであってもよい。

１１…車速センサ、１２…レーダセンサ、１３…支援実行部、２０…ＥＣＵ、２１…レーダ物標生成部、２２…支援制御部。

Claims (8)

1. 車両と物体の衝突回避支援を行う衝突回避支援装置であって、
   前記車両周囲の前記物体を検出する物体検出部と、
   前記物体検出部による検出結果に基づいて前記車両と前記物体の衝突予測時間を算出する時間算出部と、
   前記衝突予測時間に基づいて前記衝突回避支援の実行を制御する際に、前記衝突予測時間が短いほど制動回避支援の解除を抑制する支援制御部と
   を備える衝突回避支援装置。
2. 前記支援制御部は、前記制動回避支援の開始後に所定時間が経過した後は、前記所定時間が経過する前よりも前記制動回避支援の解除を抑制する、請求項１に記載の衝突回避支援装置。
3. 前記支援制御部は、前記制動回避支援の継続時間が閾値を超えた後は、前記継続時間が前記閾値を超える前よりも前記制動回避支援の解除を抑制する、請求項２に記載の衝突回避支援装置。
4. 前記支援制御部は、前記物体を前記制動回避支援の対象であると判定し易くする、前記制動回避支援による制動量の低下を抑制する、及び前記制動回避支援の解除条件を緩和することのうち少なくとも一つによって、前記制動回避支援の解除を抑制する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の衝突回避支援装置。
5. 前記支援制御部は、前記車両と前記物体の衝突可能性を高く判定し易くすることによって、前記制動回避支援の解除を抑制する、請求項４に記載の衝突回避支援装置。
6. 前記支援制御部は、前記衝突可能性の判定に用いる衝突横位置の規制範囲を拡大することによって、前記制動回避支援の解除を抑制する、請求項５に記載の衝突回避支援装置。
7. 前記支援制御部は、前記制動回避支援の解除を禁止する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の衝突回避支援装置。
8. 車両と物体の衝突回避支援を行う衝突回避支援方法であって、
   前記車両周囲の前記物体を検出し、
   前記物体の検出結果に基づいて前記車両と前記物体の衝突予測時間を算出し、
   前記衝突予測時間に基づいて前記衝突回避支援の実行を制御する際に、前記衝突予測時間が短いほど制動回避支援の解除を抑制すること、
   を含む衝突回避支援方法。

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