WO2014162941A1 - 衝突安全制御装置 - Google Patents

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WO2014162941A1
WO2014162941A1 PCT/JP2014/058474 JP2014058474W WO2014162941A1 WO 2014162941 A1 WO2014162941 A1 WO 2014162941A1 JP 2014058474 W JP2014058474 W JP 2014058474W WO 2014162941 A1 WO2014162941 A1 WO 2014162941A1
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WO
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vehicle
safety control
control device
correction
collision
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PCT/JP2014/058474
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English (en)
French (fr)
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片山 誠
亮人 木俣
田中 宏樹
Original Assignee
本田技研工業株式会社
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Publication date
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Definitions

  • the present invention relates to a collision safety control device.
  • Priority is claimed on Japanese Patent Application No. 2013-076389, filed Apr. 1, 2013, the content of which is incorporated herein by reference.
  • TTC Time-To-Collision
  • Patent Document 1 not only the distance between the vehicle and the relative velocity, but also the relative acceleration of the object and the vehicle is taken into consideration, and an approach coefficient indicating the collision risk between the object and the vehicle is calculated.
  • An abnormal access prevention device is described. In this abnormal approach prevention device, when the relative acceleration between the object and the vehicle is large, the approach coefficient is calculated to the side with the higher collision risk, and as a result, the control of the driving force is performed at an earlier timing.
  • the driver's intention may not be reflected in the behavior of the vehicle.
  • the driver intentionally depresses the accelerator pedal in an attempt to overtake the preceding vehicle, the relative acceleration between the object and the vehicle increases, and as a result, control of the driving force is performed at an earlier timing. .
  • a situation may occur where acceleration according to the accelerator opening degree is not performed.
  • the aspect which concerns on this invention is made in consideration of such a situation, and makes it one object to perform the safety control which reflected the driver's intention more appropriately.
  • the collision safety control device includes a detection unit that detects an object around the vehicle, and an index value that indicates the possibility of a collision between the object detected by the detection unit and the vehicle.
  • the correction unit reduces the degree of the correction when a setting condition including that the acceleration of the vehicle is equal to or more than a predetermined value is satisfied.
  • the correction unit may stop the correction when the setting condition is satisfied.
  • the setting condition may include an environment where the vehicle can pass.
  • the setting condition may include that there is no other vehicle in the adjacent lane of the vehicle.
  • the image pickup unit for picking up an image of the periphery of the vehicle is provided, and the correction unit is ahead of the vehicle based on the road division line image picked up by the image pickup unit. It may be determined whether or not it is possible environment.
  • the image pickup unit for picking up an image around the vehicle is provided, and the correction unit recognizes the road sign picked up by the image pickup unit. It may be determined whether the vehicle is in an overtaking environment.
  • the position of the vehicle can be specified, and the information is obtained based on information obtained from a navigation device that holds information on the position and the road. It may be determined whether the vehicle is in an overtaking environment.
  • the setting condition may include that a user has performed a predetermined switch operation.
  • the correction unit may limit the relative acceleration used for the correction based on the speed of the vehicle.
  • the correction unit may limit the relative acceleration used for the correction based on the relationship between the object and the vehicle.
  • the correction unit may perform the correction on the assumption that the relative acceleration is constant.
  • the collision safety control device includes a detection unit that detects an object around the vehicle, and an index value that indicates the possibility of a collision between the object detected by the detection unit and the vehicle.
  • a calculating unit that calculates, a safety control unit that performs predetermined safety control based on the index value, and a correction unit that corrects the index value to a higher possibility of collision as the relative acceleration between the object and the vehicle increases.
  • the correction unit reduces the degree of the correction when a setting condition including that the amount of acceleration command issued to the vehicle is equal to or more than a predetermined value is satisfied.
  • the collision safety control device includes a detection unit that detects an object around the vehicle, and an index value that indicates the possibility of a collision between the object detected by the detection unit and the vehicle.
  • the calculation unit to be calculated, a safety control unit that performs predetermined safety control by comparing the index value with a threshold, and the predetermined threshold value increases as the relative acceleration in the direction in which the object and the vehicle approach is larger.
  • a correction unit that corrects the safety control to operate at an earlier timing, and the correction unit sets the degree of the correction when the setting condition including the acceleration of the vehicle is equal to or more than a predetermined value is satisfied. Reduce.
  • the collision safety control device includes a detection unit that detects an object around the vehicle, and an index value that indicates the possibility of a collision between the object detected by the detection unit and the vehicle.
  • a calculating unit that calculates, a safety control unit that performs predetermined safety control based on the index value, and a correction unit that corrects the index value to a higher possibility of collision as the relative acceleration between the object and the vehicle increases. And the correction unit limits the relative acceleration used for the correction based on the speed of the vehicle.
  • the collision safety control device includes a detection unit that detects an object around the vehicle, and an index value that indicates the possibility of a collision between the object detected by the detection unit and the vehicle.
  • a calculating unit that calculates, a safety control unit that performs predetermined safety control based on the index value, and a correction unit that corrects the index value to a higher possibility of collision as the relative acceleration between the object and the vehicle increases. And the correction unit limits the relative acceleration used for the correction based on the relationship between the object and the vehicle.
  • operator's intention more appropriately can be performed.
  • the safety control in view of the purpose of avoiding unnecessary safety control at the time of overtaking, to prevent the inappropriate control of loosening the correction by the relative acceleration in the environment where overtaking is prohibited.
  • by limiting the relative acceleration used for the correction it is possible to suppress the excessive correction using the relative acceleration which can not originally occur. As a result, excessive safety control can suppress the driver from feeling troublesome.
  • FIG. 7 is an example of a flowchart showing a basic processing flow executed by the control device 70.
  • FIG. And typical driving situations in the measurement time, the vehicle and the preceding vehicle acceleration, the driver's expectation is a diagram showing the relationship between X a, the effect of the acceleration correction.
  • FIG. 18 is an example of a flowchart showing a flow of processing executed by the correction necessity determination unit 78.
  • the TTCv is corrected by the relative acceleration
  • the TTCv is corrected by the relative acceleration
  • the collision safety control device is mounted on a vehicle, determines the possibility of a collision between the vehicle and an object in the vicinity of the vehicle detected by a radar device or the like, and performs alarm output control for preventing collision or reducing impact. It performs control of driving force / braking force and the like.
  • a vehicle equipped with the collision safety control device will be described as “own vehicle”.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration example of a collision safety control device 1 according to a first embodiment of the present invention.
  • the collision safety control device 1 includes, for example, a radar device 10, an accelerator opening sensor 12, a vehicle speed sensor 14, a steering angle sensor 20, a turn signal switch 22, an out-vehicle imaging camera 24, a navigation device 26, and a car.
  • An indoor camera 28, a setting switch 30, an alarm output device 40, a driving force / braking force output device 50, and a control device 70 are provided.
  • the control device 70 is configured mainly of, for example, a central processing unit (CPU), and as a software functional unit that functions by the CPU executing a program stored in a program memory (not shown), the TTC calculation unit 72, and TTC correction A unit 74, a safety control execution unit 76, and a correction necessity determination unit 78 are provided. Note that some or all of these software functional units may be replaced with a hardware functional unit such as an integrated circuit (IC) or a large scale integration (LSI). Also, the functional units of the control device 70 do not have to be realized by independent programs, and may be integrated with each other.
  • IC integrated circuit
  • LSI large scale integration
  • the radar device 10 is, for example, a millimeter wave radar device mounted at the front end of the vehicle, and based on the principle of FM-CW, the relative position 'of the object existing ahead of the vehicle to the vehicle Calculate the azimuth) and relative velocity.
  • the principle of the FM-CW is well known and will not be described.
  • the object includes a preceding vehicle traveling in the same direction as the host vehicle ahead of the host vehicle, a pedestrian, a parked vehicle, an oncoming vehicle traveling in the opposite direction to the host vehicle, and the like.
  • the detection of an object may be performed by a stereo camera or a laser radar, or may be performed by a combination of a radar device, a stereo camera, a laser radar or the like.
  • the accelerator opening degree sensor 12 is attached to the accelerator pedal, detects an operation amount of the accelerator pedal (accelerator opening degree), and outputs the detected amount to the control device 70.
  • the vehicle speed sensor 14 detects the speed of the own vehicle by measuring the rotational speed of each wheel of the own vehicle and the rotational speed of the output shaft of the transmission, and outputs the detected speed to the control device 70.
  • the steering angle sensor 20 is attached to a steering device or a steering mechanism, detects a steering angle (which may be an actual steering angle or a steering angle) of the vehicle, and outputs the detected steering angle to the control device 70.
  • the blinker switch 22 detects the state of the turn signal and outputs it to the control device 70.
  • the camera 24 for imaging outside the vehicle is attached to, for example, the back of the rearview mirror, the upper part of the windshield, or the like, and images the front of the vehicle.
  • the external camera 24 is, for example, a digital camera using a solid-state imaging device such as a charge coupled device (CCD) or a complementary metal oxide semiconductor (CMOS), and repeatedly performs imaging at predetermined intervals to control data of the captured image It outputs to the device 70.
  • CMOS complementary metal oxide semiconductor
  • the navigation device 26 includes a GPS (Global Positioning System) receiver, a storage device storing map data, a display device such as a liquid crystal display device configured as a touch panel, and a control device for controlling the display device to perform navigation display. Including.
  • the navigation device 26 outputs, to the control device 70, information (number of lanes, width, whether or not it is an overtaking prohibited section, etc.) obtained from the map data for the road on which the host vehicle is traveling.
  • the in-vehicle camera 28 is attached to an arbitrary position capable of capturing the driver's head, such as a steering boss and a rearview mirror, for example.
  • the data of the image is output to the control device 70.
  • the setting switch 30 is a switch that allows the user to set the operation mode of the collision safety control device 1 from “short”, “middle”, and “long”.
  • the first threshold value Th1 and the second threshold value Th2 for performing the alarm output and the automatic braking described later are set to the shortest.
  • the activation timing of the safety control is Be the slowest.
  • the setting switch 30 is set to “middle”, the first threshold Th1 and the second threshold Th2 are set to middle, and as a result, the activation timing of the safety control becomes middle.
  • the setting switch 30 When the setting switch 30 is set to "long", the first threshold Th1 and the second threshold Th2 are set to be the longest, and as a result, the activation timing of the safety control becomes the earliest.
  • the setting switch 30 may be a dedicated switch or a software switch set on the touch panel of the navigation device 26.
  • the alarm output device 40 is, for example, a speaker, a light emitting device, a display device, a vibrator or the like, and is controlled by the control device 70.
  • the driving force / braking force output device 50 includes, for example, part or all of an engine, a transmission, a traveling motor, a brake device, etc., and normal traveling drive control based on the accelerator opening degree and the operation of the brake pedal is performed. In addition, suppression control of the driving force, output control of the braking force, and the like are performed by interference control from the control device 70.
  • the TTC calculating unit 72 of the control device 70 calculates a TTC obtained by dividing the distance between the object and the vehicle by the relative speed as an index value indicating the possibility of a collision between the object existing ahead of the vehicle and the vehicle. .
  • TTC indicates the time until the distance between the object and the vehicle becomes zero, assuming that the relative speed is constant, and is an index value that means that the smaller the value, the higher the possibility of collision.
  • the TTC calculated by the TTC calculation unit 72 will be described as TTCv.
  • the TTC correction unit 74 corrects the TTCv calculated by the TTC calculation unit 72 to be smaller as the relative acceleration in the direction in which the object and the vehicle approach is larger. Further, the TTC correction unit 74 reduces the degree of this correction when the setting condition including that the acceleration of the host vehicle is equal to or more than a predetermined value is satisfied. "Reducing" the degree of correction may include not performing correction.
  • TTCa the TTC corrected by the TTC correction unit 74 will be described as TTCa. If correction is not performed by the TTC correction unit 74, TTCa becomes equal to TTCv. Even in this case, for convenience, it is described as TTCa in which the (zero) correction is performed by the TTC correction unit 74.
  • the safety control execution unit 76 compares the TTCa corrected by the TTC correction unit 74 with a threshold, and performs various safety controls when the TTCa falls below the threshold. For example, the safety control execution unit 76 causes the alarm output device 40 to output an alarm when TTCa falls below the first threshold Th1, and outputs a braking force when TTCa falls below the second threshold Th2. Interference control is performed on the driving force / braking force output device 50 (automatic braking).
  • the control apparatus 70 is integrated with control apparatuses, such as an engine and a brake device, the control device 70 can control an engine, a brake device, etc. directly.
  • the correction necessity determination unit 78 determines whether the correction by the TTC correction unit 74 is necessary (details will be described later).
  • FIG. 2 is an example of a flowchart showing the basic processing flow executed by the control device 70.
  • the process of the flowchart of FIG. 2 is repeatedly performed, for example, in a predetermined cycle.
  • the control device 70 detects a preceding vehicle based on the output of the radar device 10 (step S100).
  • the control device 70 calculates the acceleration of the host vehicle from the change in speed of the host vehicle (step S102), acquires the distance to the preceding vehicle and the relative velocity from the radar device 10 (step S104), and changes the relative velocity The relative acceleration is calculated from (step S106).
  • the TTC calculator 72 calculates TTCv (step S108).
  • the correction necessity determination unit 78 determines whether or not the correction by the TTC correction unit 74 is necessary (step S110). Details of the process of step S110 will be described later.
  • the TTC correction unit 74 calculates TTCa using the relative acceleration (steps S112 and S114), and when it is determined that the correction is not performed, Let TTCv be TTCa (steps S112 and S116).
  • a degree of correction may be reduced”, for example, “a term of correction by relative acceleration” described later may be multiplied by a coefficient smaller than one.
  • the mode of “reducing the degree of correction” is not limited to this.
  • the safety control execution unit 76 determines whether or not TTCa falls below the first threshold Th1 (step S118). If TTCa falls below the first threshold Th1, the alarm output device 40 issues an alarm. The output is made (step S120). Further, the safety control execution unit 76 determines whether or not TTCa falls below the second threshold Th2 (Th1> Th2) (step S122), and if TTCa falls below the second threshold Th2, the braking force is reduced. Interference control is performed on the driving force / braking force output device 50 so as to output (step S124).
  • TTC correction correction of TTC by the TTC correction unit 74 will be described.
  • object preceding vehicle.
  • each parameter is defined as follows.
  • the acceleration of the host vehicle may be determined by differentiating the speed, or the output of an acceleration sensor (not shown) may be referred to.
  • x d Position of own vehicle v d : Speed of own vehicle ad : Acceleration of own vehicle x f : Position of preceding vehicle v f : Speed of preceding vehicle a f : Acceleration of preceding vehicle
  • X Distance to preceding vehicle ( x f- x d )
  • V Relative speed with the preceding vehicle (v f- v d )
  • A the relative acceleration of the preceding vehicle (a f -a d)
  • TTCv which does not consider relative acceleration is represented by ⁇ -X 0 / V 0 ⁇ .
  • X 0 is the distance to the preceding vehicle at the measurement time point
  • V 0 is the relative velocity to the preceding vehicle at the measurement time point.
  • TTCa in which relative acceleration is taken into consideration is represented by ⁇ ( ⁇ X 0 / V 0 ) + ( ⁇ X a / V 0 ) ⁇ .
  • X a is (x af -x ad ), that is, the displacement x af of the preceding vehicle after TTC [sec] caused by the acceleration a f (t) of the preceding vehicle and the acceleration a d (t) of the host vehicle It is a difference from the displacement x ad of the host vehicle after TTC [sec] resulting, and it is a variation of the distance after TTC [sec] resulting from relative acceleration.
  • the displacement x af is obtained by integrating the acceleration a f (t) twice from 0 [sec] to TTC [sec]
  • the displacement x ad is the acceleration a d (t) from 0 [sec] to TTC It is obtained by integrating twice up to [sec].
  • relative acceleration is defined as A (t).
  • the effect of correcting the TTC is classified into a relative acceleration by positive and negative variation X a distance after TTC [sec] caused.
  • X a positive
  • X a is negative, the TTC correction unit 74 performs correction such that TTCa ⁇ TTCv, so that safety control becomes easier to operate than when correction is not performed.
  • FIG. 3 is a view showing the relationship between typical traveling conditions at the time of measurement, the accelerations of the host vehicle and the preceding vehicle, the driver's sense of expectation, X a , and the effects of acceleration correction.
  • acceleration may be performed to catch up to the preceding vehicle.
  • X a becomes negative
  • safety control TTC corrections are made to facilitate operation.
  • the TTC may become less than the threshold in the process of the own vehicle catching up with the preceding vehicle, but as a driver, it is not preferable that safety control is performed for this acceleration.
  • the collision safety control device 1 of the present embodiment satisfies the condition including that the acceleration of the host vehicle is equal to or more than a predetermined value in order to suppress unnecessary safety control in such a traveling situation. Do not make corrections.
  • the TTC correction unit 74 performs TTC correction on the assumption that the relative acceleration between the preceding vehicle and the host vehicle is constant.
  • TTC correcting unit 74 the preceding vehicle acceleration a f (t) a constant value a f0, the vehicle acceleration a d (t) is calculated X a as a constant value a d0, calculates the TTCa with this .
  • X a is calculated by equation (1).
  • TTCa ( ⁇ X 0 / V 0 ) + ( ⁇ X a / V 0 )
  • equation (2) is obtained.
  • a 0 is a f0 -a d0 , ie the relative acceleration at the time of measurement.
  • Equation (3) is obtained by solving the quadratic equation of equation (2) (TTC> 0), and the solution of equation (3) is squared and substituted into equation (2) to obtain equation (4) ) Is obtained.
  • the second term on the right side in the equation (4) corresponds to the term of correction by relative acceleration.
  • FIG. 4 is an example of a flowchart showing a flow of processing (processing of step S110 in FIG. 2) executed by the correction necessity determination unit 78.
  • the correction necessity determination unit 78 determines whether the acceleration ad0 of the host vehicle at the measurement time point is equal to or greater than a predetermined value (step S200). If the acceleration a d0 of the host vehicle is less than the predetermined value, the correction necessity determination unit 78 corrects the TTCv with the relative acceleration because it is not in the “traveling condition accelerating to overtake the preceding vehicle”. It is determined to obtain TTCa (step S214).
  • the correction necessity determination unit 78 determines whether the setting switch 30 is set to “short” (step S202). When the setting switch 30 is set to “long” or “middle”, it is inferred that the driver desires an alarm output or automatic braking at a relatively early timing, so the correction necessity determination unit 78 It is determined that TTCv is corrected with relative acceleration to obtain TTCa (step S214).
  • the correction necessity determination unit 78 determines whether the host vehicle is traveling on a road having two lanes or more on one side (step S204). When the host vehicle is traveling on a road in one lane on one side, the correction necessity determination unit 78 determines whether the host vehicle is traveling in the overtaking prohibited section (step S206). When the host vehicle is a road on one lane on one side and travels in the overtaking prohibited section, the correction necessity determination unit 78 determines that TTCv is corrected with the relative acceleration to obtain TTCa (step S214).
  • the vehicle is traveling on a road with one lane on one side, and whether or not the road is set as an overtaking prohibited section, based on the information acquired from the navigation device 26, or a camera for imaging outside the vehicle
  • the determination can be made by analyzing the captured image of the imaging unit 24 (imaging unit).
  • the overtaking prohibited section for example, a yellow line is drawn on the road, so in the case where pixels with a fixed width in the yellow frequency band are lined up in a predetermined area in the captured image of the outside camera 24 Since it is presumed that a yellow line is present on the right side of the road, it can be determined that the road is set as a no overtaking section.
  • the collision safety control device 1 can also make the above determination based on the information received from the external equipment by a beacon or the like.
  • the correction necessity determination unit 78 determines whether a vehicle is present in the adjacent lane. (Step S208).
  • the adjacent lane when the vehicle is traveling on a road with two or more lanes on one side is, for example, adjacent to the traveling lane in which the vehicle is currently traveling among the traveling lanes in the same direction as the traveling direction of the vehicle.
  • Information on which of the plurality of travel lanes the subject vehicle is traveling analyzes the captured image of the external camera 24 and digitizes the positional relationship between the subject vehicle and a solid line or broken line drawn on the road.
  • the adjacent lane when the vehicle is traveling on a road with one lane on one side is an opposite lane. If a vehicle is present in the adjacent lane, the correction necessity determination unit 78 determines that overtaking is difficult, and determines that TTCv is to be corrected by the relative acceleration to obtain TTCa (step S214).
  • the correction necessity determination unit 78 determines whether or not the acceleration ad0 of the host vehicle is the driver's intentional acceleration (step S210). When it is determined that the driver's intentional acceleration is not required, the correction necessity determination unit 78 determines that TTCv is to be corrected by the relative acceleration to obtain TTCa (step S214).
  • the case where the driver does not intentionally accelerate means that the driver depresses the accelerator pedal unintentionally, and the correction necessity determination unit 78 determines whether the driver's Determine that it is not intentional acceleration.
  • the correction necessity determination unit 78 analyzes the captured image of the in-vehicle camera 28 to perform face orientation determination and gaze determination, and when it is determined that the driver is not gazing forward, the driver's intentional It is determined that the acceleration is not Further, the captured image of the in-vehicle camera 28 is analyzed to count the blink frequency and the like, and when it is detected that the driver is in a low awakening state, it is determined that the driver's intentional acceleration is not obtained. Further, the correction necessity determination unit 78 may determine whether the driver is in a low awakening state from the output of a heart rate sensor attached to a steering wheel or the like.
  • the correction necessity determination unit 78 determines that the driver's intentional acceleration is not performed when the driver operates various switches (operation switches such as the navigation device 26, the air conditioner, and the power window). .
  • the correction necessity determination unit 78 determines that the driver's intentional acceleration is not performed when the driver's operation frequency of the steering wheel, the accelerator pedal, and the brake pedal is low.
  • the correction necessity determination unit 78 determines that the driver's intentional acceleration is not detected.
  • the intention to change the lane is, for example, that the steering angle detected by the steering angle sensor 20 is displaced from the neutral state by a certain amount or more, and that the own vehicle is deviated by a predetermined distance or more from the center of the traveling lane Analyzing the captured image of the vehicle), that the traveling direction of the vehicle deviates from the direction of the traveling lane by a predetermined angle or more, and that the turn signal switch 22 is operated in any direction Is detected based on information such as
  • the correction necessity determination unit 78 determines that the TTCv is not corrected (step S212).
  • Correction necessity determining unit 78 is simply may be determined as "acceleration a d0 of the vehicle does not correct the TTCv equal to or greater than a predetermined value", the acceleration a d0 of "subject vehicle is larger than a predetermined value and It may be decided that “the TTCv is not corrected if it is not in the overtaking prohibited environment”. In the flowchart of FIG. 4, any determination may be omitted as long as the determination in step S200 is included, and other determination conditions may be added.
  • the TTC correction unit 74 may limit the relative acceleration based on the speed of the host vehicle or the relationship with the object (distance or TTC). As a result, the operation of excessive safety control is suppressed, and the safety control is activated at a more appropriate operation frequency and operation timing.
  • the TTC correction unit 74 limits the relative acceleration, for example, by providing an upper limit according to the speed of the own vehicle to the amount of the relative acceleration due to the acceleration of the own vehicle.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of an upper limit map of acceleration according to the speed of the host vehicle.
  • the acceleration a of the vehicle is obtained by subtracting the traveling resistance F dr from the driving force F T acting on the wheels and dividing the vehicle weight m (see the following equation (5)).
  • the running resistance Fdr includes an internal resistance, a rolling resistance, an air resistance, a slope resistance, and an acceleration resistance, among which the air resistance is proportional to the square of the speed of the vehicle.
  • the TTC correction unit 74 tends to lower the upper limit acceleration when the speed of the host vehicle increases, as illustrated in FIG. Limits the relative acceleration by providing an upper limit to the relative acceleration due to the acceleration of the vehicle.
  • the acceleration upper limit value of the map shown in FIG. 6 is obtained by calculating, for each speed, the average of the acceleration measured before and after traveling a certain distance at a certain speed and a sufficiently large accelerator opening.
  • the relative acceleration may simply be regarded as the acceleration of the vehicle, and the map illustrated in FIG. 6 may be directly applied to the relative acceleration.
  • the TTC correction unit 74 limits the relative acceleration based on, for example, the distance to the preceding vehicle, the distance to the adjacent vehicle traveling in the same direction as the host vehicle, and the TTC to the oncoming vehicle.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating the relationship between the preceding vehicle, the adjacent vehicle, the oncoming vehicle, the stationary object, and the upper limit value of the relative acceleration.
  • the upper limit value of relative acceleration is lowered to make it difficult to operate safety control
  • the time in which the own vehicle can continue acceleration is short
  • relative acceleration By raising the upper limit value of to make it easier to operate the safety control, it is possible to prevent the possibility from increasing by accelerating in a situation where the host vehicle can not accelerate originally.
  • TTC which may be TTCv or TTCa
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of an upper limit map of relative acceleration applied to an object having a relatively small relative speed, such as a preceding vehicle or an adjacent vehicle.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of an upper limit map of relative acceleration applied to an object having a relatively high relative velocity, such as an oncoming vehicle or a stationary object. As shown in FIGS. 8 and 9, since the object having a relatively large relative velocity is more likely, it is preferable to make the degree of decrease of the upper limit of the relative acceleration gentle.
  • the method of setting an upper limit according to the speed of the vehicle to the relative acceleration due to the acceleration of the vehicle), the distance to the preceding vehicle, the adjacent lane The method of limiting relative acceleration based on the distance to the adjacent vehicle traveling in the same direction as the own vehicle and the TTC to the oncoming vehicle is not exclusive.
  • the TTC correction unit 74 may apply (1) when no object is detected other than the preceding vehicle, and may apply (2) when an object is detected other than the preceding vehicle, or the relative value according to (1) Either the upper limit value of acceleration or the upper limit value of relative acceleration according to (2) may be adopted, whichever is lower.
  • the driver can reduce the degree of correction of the TTC when the setting condition including the acceleration of the host vehicle is equal to or more than the predetermined value is satisfied. It is possible to perform safety control that more appropriately reflects the intention of
  • the relative acceleration is limited based on the speed of the own vehicle and the relationship with the object (distance or TTC), so excessive safety control operation is suppressed.
  • the safety control can be operated at a more appropriate operation frequency and operation timing.
  • the collision safety control device 2 according to the second embodiment differs from the first embodiment only in the correction of TTC, that is, the method of correcting TTCv to TTCa, so only the difference will be described here.
  • the TTC correction part 74 which concerns on 2nd Embodiment calculates
  • the collision safety control device 2 determines TTCa as the acceleration of the preceding vehicle at the measurement time does not change. Assuming that the acceleration of the preceding vehicle is zero, the relative acceleration A (k) is expressed by equation (6). Also, assuming that the acceleration of the preceding vehicle is a constant value a f0 , the relative acceleration A (k) is expressed by equation (7).
  • a d (k) is the acceleration of the subject vehicle after time k from the measurement time point, and is derived using, for example, a map according to the accelerator opening and the speed of the subject vehicle.
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of a map representing a time change of the acceleration a d (k) of the vehicle under the assumption that the accelerator opening degree is constant at a certain speed.
  • the controller 70 holds such a map for each speed band in a storage unit (not shown).
  • the TTC correction unit 74 calculates TTCa by executing the processing of the flowchart of FIG. 11 using a map as shown in FIG.
  • FIG. 11 is an example of a flowchart showing the flow of processing executed by the TTC correction unit 74 in the second embodiment.
  • the TTC correction unit 74 sets the initial values of the internal variables k, V a (k), and T a (k) to zero (step S300).
  • V a (k) is a velocity change due to relative acceleration after time k has elapsed from the measurement time
  • T a (k) is due to relative acceleration after time k after the measurement time It is an increase or decrease in TTC.
  • the TTC correction unit 74 adds the velocity change corresponding to the minute time ⁇ t to V a (k) to obtain V a (k + 1), and based on this, the variation of the distance after k due to relative acceleration X a (k + 1) is calculated, and further, an increase / decrease amount T a (k + 1) of TTC caused by the relative acceleration is obtained (step S302).
  • the TTC correction unit 74 adds T a (k + 1) to TTCv to set the upper limit time TTCa of integration (step S 304), and whether the integration time (k + 1) ⁇ ⁇ t is less than the upper limit time TTCa Is determined (step S306). If the integration time (k + 1) ⁇ ⁇ t is less than the upper limit time TTCa, the TTC correction unit 74 increases the parameter k by 1 (step S308), and returns to step S302. On the other hand, when the integration time (k + 1) ⁇ ⁇ t becomes the upper limit time TTCa or more, the TTC correction unit 74 determines T a (k + 1) as the correction amount of TTC (step S310). Specifically, T a (k + 1) is added to TTCv to obtain TTCa.
  • the collision safety control device calculates TTC as an index value indicating the possibility of a collision between an object and the host vehicle, but may calculate index values other than TTC.
  • the collision safety control device may always perform TTC correction, and may only limit the relative acceleration based on the speed of the host vehicle and the relationship with the object.
  • the collision safety control device may perform the deployment of the air bag, the automatic steering control, and the like.
  • the collision safety control device When the setting condition including the above is satisfied, the degree of correction of TTC may be reduced.
  • the collision safety control device may change the thresholds (Th1, Th2) when performing the safety control based on the relative acceleration.
  • the collision safety control device has a larger threshold value for performing safety control on the side where safety control is executed earlier (larger). If it is changed and the setting condition including that the acceleration of the host vehicle is equal to or more than a predetermined value is satisfied, the amount of change of the threshold is reduced (it may be made zero).

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Abstract

 衝突安全制御装置は、車両周辺の物体を検知する検知部と、前記検知部により検知された物体と前記車両との衝突の可能性を示す指標値を算出する算出部と、前記指標値に基づき所定の安全制御を行う安全制御部と、前記物体と前記車両の接近する方向への相対加速度が大きいほど、前記指標値を衝突の可能性が高い側に補正する補正部と、を備え、前記補正部は、前記車両の加速度が所定値以上であることを含む設定条件を満たす場合に、前記補正の程度を低減する。

Description

衝突安全制御装置
 本発明は、衝突安全制御装置に関する。
 本願は、2013年4月1日に出願された日本国特願2013-076389号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 従来、車両周辺の物体(先行車両など)をレーダーやカメラで検知し、物体と車両との接近に応じて警報を発したり、エンジンやブレーキ、エアバッグ等の制御を行って衝突の回避、或いは衝撃の低減を図ったりする技術が知られている。この技術において、物体と車両の関係を示す指標値として、距離を相対速度で除算したTTC(Time-To-Collision)が算出されることがあり、この場合、例えばTTCが閾値を下回ったときに上記した各種制御が行われる。
 特許文献1には、車間距離や相対速度だけでなく、物体と車両の相対加速度を加味して、物体と車両との衝突危険度を示す接近係数を演算し、接近係数に基づき駆動力の制御を行う異常接近防止装置について記載されている。この異常接近防止装置では、物体と車両との相対加速度が大きい場合に、接近係数が衝突危険度の高い側に演算され、その結果、駆動力の制御がより早いタイミングで行われる。
日本国特開2000-52809号公報
 しかしながら、上記特許文献1記載の装置では、運転者の意図が車両の挙動に反映されない場合がある。例えば、運転者が先行車両を追い越そうとして意図的にアクセルペダルを踏み込んだ場合において、物体と車両の相対加速度が大きくなり、その結果、駆動力の制御がより早いタイミングで行われることになる。これによって、追い越しをしようとしてアクセルペダルを踏み込んだにもかかわらず、アクセル開度に応じた加速が行われない事態が生じ得る。
 本発明に係る態様は、このような事情を考慮してなされたものであり、運転者の意図を、より適切に反映した安全制御を行うことを目的の一つとする。
 上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明は以下の態様を採用した。
(1)本発明に係る一態様の衝突安全制御装置は、車両周辺の物体を検知する検知部と、前記検知部により検知された前記物体と前記車両との衝突の可能性を示す指標値を算出する算出部と、前記指標値に基づき所定の安全制御を行う安全制御部と、前記物体と前記車両の接近する方向への相対加速度が大きいほど、前記指標値を衝突の可能性が高い側に補正する補正部と、を備え、前記補正部は、前記車両の加速度が所定値以上であることを含む設定条件を満たす場合に、前記補正の程度を低減する、である。
(2)上記(1)の態様において、前記補正部は、前記設定条件を満たす場合に、前記補正を停止してもよい。
(3)上記(1)または(2)の態様において、前記設定条件は、前記車両が追い越し可能な環境下であることを含んでもよい。
(4)上記(3)の態様において、前記設定条件は、前記車両の隣接車線に別の車両が存在しないことを含んでもよい。
(5)上記(3)または(4)の態様において、車両周辺を撮像する撮像部を備え、前記補正部は、前記撮像部により撮像された道路区画線の態様に基づいて、前記車両が追い越し可能な環境下であるか否かを判定してもよい。
(6)上記(3)から(5)のいずれか1つの態様において、車両周辺を撮像する撮像部を備え、前記補正部は、前記撮像部により撮像された道路標識を認識することにより、前記車両が追い越し可能な環境下であるか否かを判定してもよい。
(7)上記(3)から(6)のいずれか1つの態様において、前記車両の位置を特定可能であると共に、位置と道路に関する情報を保持するナビゲーション装置から得られた情報に基づいて、前記車両が追い越し可能な環境下であるか否かを判定してもよい。
(8)上記(1)から(7)のいずれか1つの態様において、前記設定条件は、ユーザにより所定のスイッチ操作がなされたことを含んでもよい。
(9)上記(1)から(8)のいずれか1つの態様において、前記補正部は、前記車両の速度に基づいて、前記補正に用いる相対加速度を制限してもよい。
(10)上記(1)から(9)のいずれか1つの態様において、前記補正部は、前記物体と前記車両の関係に基づいて、前記補正に用いる相対加速度を制限してもよい。
(11)上記(1)から(10)のいずれか1つの態様において、前記補正部は、前記相対加速度が一定であると仮定して前記補正を行ってもよい。
(12)上記(1)から(10)のいずれか1つの態様において、前記補正部は、前記車両への加速指示量が一定と仮定して前記補正を行ってもよい。
(13)本発明に係る一態様の衝突安全制御装置は、車両周辺の物体を検知する検知部と、前記検知部により検知された前記物体と前記車両との衝突の可能性を示す指標値を算出する算出部と、前記指標値に基づき所定の安全制御を行う安全制御部と、前記物体と前記車両の相対加速度が大きいほど、前記指標値を衝突の可能性が高い側に補正する補正部と、を備え、前記補正部は、前記車両に対してなされた加速指示量が所定値以上であることを含む設定条件を満たす場合に、前記補正の程度を低減する。
(14)本発明に係る一態様の衝突安全制御装置は、車両周辺の物体を検知する検知部と、前記検知部により検知された前記物体と前記車両との衝突の可能性を示す指標値を算出する算出部と、前記指標値を閾値と比較することにより所定の安全制御を行う安全制御部と、前記物体と前記車両の接近する方向への相対加速度が大きいほど、前記閾値を前記所定の安全制御がより早いタイミングで作動する側に補正する補正部と、を備え、前記補正部は、前記車両の加速度が所定値以上であることを含む設定条件を満たす場合に、前記補正の程度を低減する。
(15)本発明に係る一態様の衝突安全制御装置は、車両周辺の物体を検知する検知部と、前記検知部により検知された前記物体と前記車両との衝突の可能性を示す指標値を算出する算出部と、前記指標値に基づき所定の安全制御を行う安全制御部と、前記物体と前記車両の相対加速度が大きいほど、前記指標値を衝突の可能性が高い側に補正する補正部と、を備え、前記補正部は、前記車両の速度に基づいて、前記補正に用いる相対加速度を制限する。
(16)本発明に係る一態様の衝突安全制御装置は、車両周辺の物体を検知する検知部と、前記検知部により検知された前記物体と前記車両との衝突の可能性を示す指標値を算出する算出部と、前記指標値に基づき所定の安全制御を行う安全制御部と、前記物体と前記車両の相対加速度が大きいほど、前記指標値を衝突の可能性が高い側に補正する補正部と、を備え、前記補正部は、前記物体と前記車両の関係に基づいて、前記補正に用いる相対加速度を制限する。
 上記(1)、(2)、(13)、(14)の態様によれば、運転者の意図を、より適切に反映した安全制御を行うことができる。
 上記(3)の場合、追い越し時に不要な安全制御がなされるのを回避するという趣旨に鑑み、追い越し禁止の環境下で相対加速度による補正を緩めるといった不適切な制御がなされるのを防止することができる。
 上記(4)の場合、隣接車線に車両が存在し、追い越しが困難な場面にまで相対加速度による補正を緩めるといった不適切な制御がなされるのを防止することができる。
 上記(8)の場合、運転者の意図を、更に適切に反映した安全制御を行うことができる。
 上記(9)、(10)の場合、補正に用いる相対加速度を制限することで、本来は生じ得ないような相対加速度を用いた過剰な補正が行われるのを抑制することができる。この結果、過剰な安全制御によって運転者が煩わしさを感じるのを抑制することができる。
本発明の第1実施形態に係る衝突安全制御装置1の構成例を示す構成図である。 制御装置70により実行される基本的な処理の流れを示すフローチャートの一例である。 計測時点における代表的な走行状況と、自車両および先行車両の加速度、運転者の期待感、X、加速度補正による効果との関係を示す図である。 補正要否判定部78により実行される処理の流れを示すフローチャートの一例である。 相対加速度によってTTCvを補正しない場合(A)、必ず相対加速度によってTTCvを補正する場合(B)、および本実施形態のように自車両の加速度が所定値以上である場合に相対加速度によるTTCvの補正を停止する場合(C)のそれぞれにおける、加速度と安全制御の作動距離との関係を示す図である。 自車両の速度に応じた加速度の上限マップの一例を示す図である。 先行車両、隣接車両、対向車両および静止物と、相対加速度の上限値との関係を例示した図である。 先行車両や隣接車両など、相対速度が比較的小さい物体に対して適用される相対加速度の上限マップの一例を示す図である。 対向車両や静止物など、相対速度が比較的大きい物体に対して適用される相対加速度の上限マップの一例を示す図である。 ある速度において、アクセル開度が一定と仮定した場合の自車両の加速度a(k)の時間変化を表すマップの一例を示す図である。 第2実施形態にTTC補正部74により実行される処理の流れを示すフローチャートの一例である。
 以下、図面を参照し、本発明の衝突安全制御装置の実施形態について説明する。衝突安全制御装置は、車両に搭載され、レーダー装置などにより検知された車両周辺の物体と車両との衝突の可能性を判断し、衝突の回避、或いは衝撃の低減を図るための警報出力制御や駆動力/制動力の制御などを行うものである。以下、衝突安全制御装置が搭載された車両を「自車両」と称して説明する。
 <第1実施形態>
 [構成]
 図1は、本発明の第1実施形態に係る衝突安全制御装置1の構成例を示す構成図である。衝突安全制御装置1は、例えば、レーダー装置10と、アクセル開度センサ12と、車速センサ14と、操舵角センサ20と、ウインカスイッチ22と、車外撮像用カメラ24と、ナビゲーション装置26と、車室内カメラ28と、設定スイッチ30と、警報出力装置40と、駆動力/制動力出力装置50と、制御装置70とを備える。制御装置70は、例えば、CPU(Central Processing Unit)を中心として構成され、図示しないプログラムメモリに格納されたプログラムをCPUが実行することにより機能するソフトウェア機能部として、TTC算出部72と、TTC補正部74と、安全制御実行部76と、補正要否判定部78とを備える。なお、これらのソフトウェア機能部のうち一部または全部は、IC(Integrated Circuit)やLSI(Large Scale Integration)などのハードウェア機能部で置換されてもよい。また、制御装置70の各機能部は、独立したプログラムによって実現される必要はなく、互いに統合されてもよい。
 レーダー装置10は、例えば、自車両の前端部に搭載されたミリ波レーダー装置であり、FM―CWの原理に基づいて、自車両の前方に存在する物体の自車両に対する相対位置‘(距離および方位)、および相対速度を算出する。FM―CWの原理については、公知であるため説明を省略する。物体とは、自車両の前方を自車両と同じ方向に走行している先行車両、歩行者、駐車車両、自車両と反対の向きに走行している対向車両などを含む。
 なお、物体の検知は、ステレオカメラやレーザーレーダーなどによって行われてもよく、レーダー装置、ステレオカメラ、レーザーレーダーなどの組み合わせによって行われてもよい。
 アクセル開度センサ12は、アクセルペダルに取り付けられ、アクセルペダルの操作量(アクセル開度)を検出して制御装置70に出力する。車速センサ14は、自車両の各車輪の回転速度や変速機の出力軸の回転速度を計測することにより、自車両の速度を検出して制御装置70に出力する。
 操舵角センサ20は、ステアリング装置や操舵機構に取り付けられ、車両の操舵角(実舵角であってもステアリング舵角であってもよい)を検出して制御装置70に出力する。
 ウインカスイッチ22は、方向指示器の状態を検出して制御装置70に出力する。
 車外撮像用カメラ24は、例えば、ルームミラーの裏側、或いはフロントガラスの上部などに取り付けられ、車両前方を撮像する。車外撮像用カメラ24は、例えば、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)などの固体撮像素子を利用したデジタルカメラであり、所定周期で繰り返し撮像を行い、撮像画像のデータを制御装置70に出力する。
 ナビゲーション装置26は、GPS(Global Positioning System)受信機、地図データを記憶した記憶装置、タッチパネルとして構成される液晶ディスプレイ装置などの表示装置、ナビゲーション表示を行うように表示装置を制御する制御装置などを含む。ナビゲーション装置26は、自車両が走行している道路について、地図データから得られる情報(車線数、幅員、追い越し禁止区間であるか否かなど)を、制御装置70に出力する。
 車室内カメラ28は、例えば、ステアリングボス部やルームミラーなど、運転者の頭部を撮像可能な任意の位置に取り付けられ、車外撮像用カメラ24と同様に、所定周期で繰り返し撮像を行い、撮像画像のデータを制御装置70に出力する。
 設定スイッチ30は、衝突安全制御装置1の動作モードを、「ショート」、「ミドル」、「ロング」の中からユーザが設定可能なスイッチである。設定スイッチ30が「ショート」に設定されていると、後述する警報出力や自動制動を行うための第1の閾値Th1および第2の閾値Th2が最も短く設定される結果、安全制御の作動タイミングが最も遅くなる。設定スイッチ30が「ミドル」に設定されていると第1の閾値Th1および第2の閾値Th2が中程度に設定され結果、安全制御の作動タイミングが中程度となる。設定スイッチ30が「ロング」に設定されていると第1の閾値Th1および第2の閾値Th2が最も長く設定される結果、安全制御の作動タイミングが最も早くなる。設定スイッチ30は、専用のスイッチであってもよいし、ナビゲーション装置26のタッチパネル上に設定されるソフトウェアスイッチであってもよい。
 警報出力装置40は、例えば、スピーカーや発光装置、表示装置、バイブレータなどであり、制御装置70により制御される。駆動力/制動力出力装置50は、例えば、エンジン、変速機、走行用モータ、ブレーキ装置などの一部または全部を含み、アクセル開度やブレーキペダルの操作に基づく通常の走行駆動制御が行われる他、制御装置70からの干渉制御によって、駆動力の抑制制御、或いは制動力の出力制御などが行われる。
 制御装置70のTTC算出部72は、自車両の前方に存在する物体と自車両との衝突の可能性を示す指標値として、物体と自車両との距離を相対速度で除算したTTCを算出する。TTCは、相対速度が一定と仮定した場合に、物体と自車両との距離がゼロになるまでの時間を示しており、値が小さいほど衝突の可能性が高いことを意味する指標値である。以下、TTC算出部72が算出するTTCを、TTCvと表記して説明する。
 TTC補正部74は、TTC算出部72により算出されたTTCvを、物体と車両の接近する方向への相対加速度が大きいほど、小さくなるように補正する。また、TTC補正部74は、自車両の加速度が所定値以上であることを含む設定条件を満たす場合に、この補正の程度を低減する。補正の程度を「低減する」とは、補正を行わないことを含んでよい。以下、TTC補正部74により補正が行われたTTCを、TTCaと表記して説明する。TTC補正部74により補正が行われなかった場合、TTCaはTTCvに等しくなる。なお、この場合であっても、便宜的に、TTC補正部74により(ゼロ)補正が行われたTTCaと表記する。
 安全制御実行部76は、TTC補正部74により補正されたTTCaを閾値と比較し、TTCaが閾値を下回ったときに、種々の安全制御を行う。例えば、安全制御実行部76は、TTCaが第1の閾値Th1を下回ったときに警報出力装置40に警報を出力させ、TTCaが第2の閾値Th2を下回ったときに制動力を出力するように駆動力/制動力出力装置50に干渉制御する(自動制動)。なお、制御装置70がエンジンやブレーキ装置等の制御装置と統合されている場合、制御装置70はエンジンやブレーキ装置等を直接的に制御することができる。
 補正要否判定部78は、TTC補正部74による補正の要否を判定する(詳しくは、後述する)。
 図2は、制御装置70により実行される基本的な処理の流れを示すフローチャートの一例である。図2のフローチャートの処理は、例えば所定周期で繰り返し実行される。まず、制御装置70は、レーダー装置10の出力に基づき先行車両を検知する(ステップS100)。次に、制御装置70は、自車両の速度変化から自車両の加速度を算出し(ステップS102)、レーダー装置10から先行車両との距離および相対速度を取得し(ステップS104)、相対速度の変化から相対加速度を算出する(ステップS106)。そして、TTC算出部72が、TTCvを算出する(ステップS108)。
 次に、補正要否判定部78が、TTC補正部74による補正の要否を判定する(ステップS110)。ステップS110の処理の詳細については後述する。TTC補正部74は、ステップS110の処理の結果、補正を実施すると判定した場合には、相対加速度を用いてTTCaを算出し(ステップS112、S114)、補正を実施しないと判定した場合には、TTCvをTTCaとする(ステップS112、S116)。なお、「補正を実施しない」に代えて、「補正の程度を低減する」、例えば、後述する「相対加速度による補正の項」に1未満の係数を乗算するなどしてもよい。以下の説明では、補正を実施するか実施しないかの二択であるものとして説明するが、「補正の程度を低減する」態様をこれに限定するものではない。
 次に、安全制御実行部76が、TTCaが第1の閾値Th1を下回ったか否かを判定し(ステップS118)、TTCaが第1の閾値Th1を下回っていれば、警報出力装置40に警報を出力させる(ステップS120)。また、安全制御実行部76は、TTCaが第2の閾値Th2(Th1>Th2)を下回ったか否かを判定し(ステップS122)、TTCaが第2の閾値Th2を下回っていれば、制動力を出力するように駆動力/制動力出力装置50に干渉制御する(ステップS124)。
 [TTC補正]
 以下、TTC補正部74によるTTCの補正について説明する。以下の説明では、物体=先行車両であるものとする。ここで、各パラメータを以下のように定義する。なお、自車両の加速度は、速度の微分により求められてもよいし、図示しない加速度センサの出力を参照してもよい。
 x:自車両の位置
 v:自車両の速度
 a:自車両の加速度
 x:先行車両の位置
 v:先行車両の速度
 a:先行車両の加速度
 X:先行車両との距離(x-x
 V:先行車両との相対速度(v-v
 A:先行車両との相対加速度(a-a
 相対加速度を考慮しないTTCvは、{-X/V}で表される。Xは、測定時点における先行車両との距離であり、Vは、測定時点における先行車両との相対速度である。これに対し相対加速度を考慮したTTCaは、{(-X/V)+(-X/V)}で表される。Xは、(xaf-xad)、すなわち、先行車両の加速度a(t)に起因したTTC[sec]後の先行車両の変位xafと、自車両の加速度a(t)に起因したTTC[sec]後の自車両の変位xadとの差分であり、相対加速度に起因したTTC[sec]後の距離の変動分である。ここで、変位xafは加速度a(t)を0[sec]~TTC[sec]まで2回積分することで求められ、変位xadは加速度a(t)を0[sec]~TTC[sec]まで2回積分することで求められる。また、相対加速度は、A(t)と定義される。
 このような定義において、TTCの補正を行うことによる効果は、相対加速度に起因したTTC[sec]後の距離の変動分Xの正負によって分類される。Xが正である場合、TTC補正部74は、TTCa>TTCvとなるように補正を行うため、補正をしない場合に比して警報や自動制動などの安全制御が作動しにくくなる。Xがゼロである場合、TTCa=TTCvであり、補正の効果は生じない。Xが負である場合、TTC補正部74は、TTCa<TTCvとなるように補正を行うため、補正をしない場合に比して安全制御が作動し易くなる。
 図3は、計測時点における代表的な走行状況と、自車両および先行車両の加速度、運転者の期待感、X、加速度補正による効果との関係を示す図である。図3に示すように、先行車両を追い越すために加速している走行状況では、先行車両に追いつくための加速を行う場合があり、この場合、上記したXが負になるため、安全制御が作動し易いようにTTCの補正が行われる。この結果、自車両が先行車両に追いつく過程でTTCが閾値未満となる可能性があるが、運転者としては、この加速に対して安全制御が行われるのは好適でなく、本来は安全制御が作動し易くなって欲しくない走行状況である。本実施形態の衝突安全制御装置1は、このような走行状況において不要な安全制御が行われるのを抑制するために、自車両の加速度が所定値以上であることを含む条件を満たす場合に、補正を行わないようにする。
 ここで、TTC補正部74は、例えば、先行車両と自車両との相対加速度が一定であると仮定してTTCの補正を行う。TTC補正部74は、先行車両の加速度a(t)を一定値af0、自車両の加速度a(t)を一定値ad0としてXを算出し、これを用いてTTCaを算出する。Xは、式(1)により算出される。これをTTCa=(-X/V)+(-X/V)に代入することで、式(2)が得られる。式中、Aは、af0-ad0、すなわち計測時点の相対加速度である。式(2)の2次方程式を解くことで式(3)の解が得られ(TTC>0)、式(3)の解を2乗して式(2)に代入することで式(4)が得られる。式(4)における右辺第2項が、相対加速度による補正の項に相当する。
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 [補正の要否判定]
 以下、補正要否判定部78が、TTC補正部74による補正の要否を判定する処理について説明する。図4は、補正要否判定部78により実行される処理(図2のステップS110の処理)の流れを示すフローチャートの一例である。
 まず、補正要否判定部78は、計測時点における自車両の加速度ad0が所定値以上であるか否かを判定する(ステップS200)。自車両の加速度ad0が所定値未満である場合は、「先行車両を追い越すために加速している走行状況」にはないため、補正要否判定部78は、TTCvを相対加速度で補正してTTCaを求めると決定する(ステップS214)。
 計測時点における自車両の加速度ad0が所定値以上である場合、補正要否判定部78は、設定スイッチ30が「ショート」に設定されているか否かを判定する(ステップS202)。設定スイッチ30が「ロング」または「ミドル」に設定されている場合、運転者は比較的早いタイミングでの警報出力や自動制動を望んでことが推察されるため、補正要否判定部78は、TTCvを相対加速度で補正してTTCaを求めると決定する(ステップS214)。
 設定スイッチ30が「ショート」に設定されている場合、補正要否判定部78は、自車両が片側2車線以上の道路を走行しているか否かを判定する(ステップS204)。自車両が片側1車線の道路を走行している場合、補正要否判定部78は、自車両が追い越し禁止区間を走行しているか否かを判定する(ステップS206)。自車両が片側1車線の道路であって追い越し禁止区間を走行している場合、補正要否判定部78は、TTCvを相対加速度で補正してTTCaを求めると決定する(ステップS214)。
 ここで、自車両が片側1車線の道路を走行しているか否か、およびその道路が追い越し禁止区間に設定されているか否かは、ナビゲーション装置26から取得する情報に基づき、或いは車外撮像用カメラ24(撮像部)の撮像画像を解析することにより、判定することができる。追い越し禁止区間では、例えば道路上に黄色の線が描画されているため、車外撮像用カメラ24の撮像画像において、黄色の周波数帯域で一定幅の画素が所定領域内に並んでいる場合、自車両の右側に黄色の線が存在することが推定されるため、道路が追い越し禁止区間に設定されていると判定することができる。また、車外撮像用カメラ24の撮像画像において、追い越し禁止の標識が認識された場合に、道路が追い越し禁止区間に設定されていると判定することができる。また、衝突安全制御装置1は、ビーコンなどにより車外設備から受信する情報に基づき、上記の判定を行うこともできる。
 自車両が片側2車線以上の道路を走行している場合、または自車両が追い越し禁止区間を走行していない場合、補正要否判定部78は、隣接車線に車両が存在するか否かを判定する(ステップS208)。自車両が片側2車線以上の道路を走行している場合の隣接車線とは、例えば、自車両の走行方向と同じ方向の走行車線のうち、現に自車両が走行している走行車線と隣接している走行車線である。複数の走行車線のうちいずれを自車両が走行しているかの情報は、車外撮像用カメラ24の撮像画像を解析し、道路に描画された実線や破線等と自車両の位置関係を数値化することで、取得することができる。また、自車両が片側1車線の道路を走行している場合の隣接車線とは、対向車線である。隣接車線に車両が存在する場合、補正要否判定部78は、追い越しが困難であると判断し、TTCvを相対加速度で補正してTTCaを求めると決定する(ステップS214)。
 隣接車線に車両が存在しない場合、補正要否判定部78は、自車両の加速度ad0が、運転者の意図的な加速であるか否かを判定する(ステップS210)。運転者の意図的な加速でないと判定した場合、補正要否判定部78は、TTCvを相対加速度で補正してTTCaを求めると決定する(ステップS214)。ここで、運転者の意図的な加速でない場合とは、運転者が漫然と(無意識に)アクセルペダルを踏み込んだ場合を意味し、補正要否判定部78は、以下のような場合に運転者の意図的な加速でないと判定する。
 (1)補正要否判定部78は、車室内カメラ28の撮像画像を解析して顔向き判定や視線判定を行い、ドライバーが前方を注視していないと判定した場合に、運転者の意図的な加速でないと判定する。また、車室内カメラ28の撮像画像を解析して瞬きの頻度などを計数し、運転者が低覚醒状態であると検知した場合に、運転者の意図的な加速でないと判定する。また、補正要否判定部78は、ステアリングホイールなどに取り付けた心拍数センサの出力から、運転者が低覚醒状態であるか否かを判定してもよい。
 (2)補正要否判定部78は、運転者が各種スイッチ(ナビゲーション装置26、空調装置、パワーウインドウなどの操作スイッチ)を操作している場合に、運転者の意図的な加速でないと判定する。
 (3)補正要否判定部78は、運転者によるステアリングホイール、アクセルペダル、ブレーキペダルの操作頻度が低い場合に、運転者の意図的な加速でないと判定する。
 (4)補正要否判定部78は、運転者による車線変更の意図が検知されない場合に、運転者の意図的な加速でないと判定する。車線変更の意図は、例えば、操舵角センサ20の検出する操舵角が中立状態から一定以上変位していること、自車両が走行車線の中央から所定距離以上偏っていること(車外撮像用カメラ24の撮像画像を解析して把握する)、自車両の進行方向が走行車線の方向から所定角度以上ズレていること、ウインカスイッチ22により方向指示器がいずれかの方向に操作されていること検知されていること、などの情報に基づき検知される。
 運転者の意図的な加速であると判定した場合、補正要否判定部78は、TTCvを補正しないと決定する(ステップS212)。
 なお、図4のフローチャートにおいて、ステップS202~S210の判定は、一部または全部を省略してもよい。補正要否判定部78は、単に「自車両の加速度ad0が所定値以上であればTTCvを補正しない」と決定してもよいし、「自車両の加速度ad0が所定値以上であり且つ追い越し禁止の環境になければTTCvを補正しない」と決定してもよい。図4のフローチャートは、ステップS200の判定を含む限り、任意の判定を省略してよいし、他の判定条件を追加しても構わない。
 図5は、(A)相対加速度によってTTCvを補正しない場合、(B)必ず相対加速度によってTTCvを補正する場合、および(C)本実施形態のように自車両の加速度が所定値以上である場合に相対加速度によるTTCvの補正を停止する場合のそれぞれにおける、相対加速度と安全制御の作動距離とのおおよその関係を示す図である。上記(A)の場合では、相対加速度が大きい場合でも、安全制御の作動距離が一定であるため、安全制御の作動タイミングが遅れる場合がある。上記(B)の場合では、自車両が意図的な加速をしている場合に、安全制御の作動距離が長くなり過ぎる結果、不要な安全制御の作動が行われ、運転者が煩わしさを感じる場合がある。これに対し、本実施形態が実現する(C)の場合では、相対速度が大きい場合に、安全制御の作動距離をある程度長くするものの、無制限に作動距離を長くするのではないため、適度な作動タイミングで安全制御が行われる。この結果、運転者の意図を、より適切に反映した安全制御を行うことができる。
 [相対加速度の制限]
 TTC補正部74は、相対加速度に基づいてTTCvを補正する際に、自車両の速度や物体との関係(距離またはTTC)に基づいて、相対加速度を制限してもよい。これによって、過剰な安全制御の作動を抑制し、より適切な作動頻度、作動タイミングで安全制御が作動することになる。
 (1)TTC補正部74は、例えば、相対加速度のうち自車両の加速度に起因する分に、自車両の速度に応じた上限を設けることにより、相対加速度を制限する。図6は、自車両の速度に応じた加速度の上限マップの一例を示す図である。車両の加速度aは、車輪に作用する駆動力Fから走行抵抗Fdrを減算し、車重mを除算して求められる(次式(5)参照)。走行抵抗Fdrには、内部抵抗、転がり抵抗、空気抵抗、勾配抵抗、加速抵抗が含まれ、これらのうち空気抵抗は、車両の速度の二乗に比例する。従って、TTC補正部74は、自車両の速度が上昇すると、加速度を保つのがより困難になるため、図6に例示したように、自車両の速度が上昇すると上限加速度が低下する傾向のマップを使用し、相対加速度のうち自車両の加速度に起因する分に上限を設けることによって、相対加速度を制限する。図6に示すマップの加速度上限値は、ある速度および十分に大きいアクセル開度で一定距離走行した前後で計測される加速度の平均を、各速度について求めたものである。なお、簡易的に相対加速度を自車両の加速度とみなして、図6に例示したマップを直接的に相対加速度に適用してもよい。
 m・a=F-Fdr ‥(5)
 (2)TTC補正部74は、例えば、先行車両との距離、隣接車線を自車両と同じ方向に走行している隣接車両との距離、対向車両とのTTCに基づいて、相対加速度を制限してもよい。図7は、先行車両、隣接車両、対向車両および静止物と、相対加速度の上限値との関係を例示した図である。図7に示すように、自車両が長い時間加速を継続できる場合には相対加速度の上限値を下げて安全制御を作動しにくくし、自車両が加速を継続できる時間が短い場合には相対加速度の上限値を上げて安全制御を作動し易くすることで、自車両が本来は加速できない場面で加速をすることにより可能性が高まるのを防止することができる。また、対向車両や静止物については、より早期に安全制御を行う必要があるため、距離ではなく、可能性に対する感度がより高いTTC(TTCvでもTTCaでもよい)を判定条件として用いる。
 図8は、先行車両や隣接車両など、相対速度が比較的小さい物体に対して適用される相対加速度の上限マップの一例を示す図である。また、図9は、対向車両や静止物など、相対速度が比較的大きい物体に対して適用される相対加速度の上限マップの一例を示す図である。図8および図9に示すように、相対速度が比較的大きい物体の方が可能性が高いため、相対加速度の上限の低下具合を緩やかにすると好適である。
 なお、上記(1)の「相対加速度のうち自車両の加速度に起因する分に、自車両の速度に応じた上限を設ける」手法と、(2)の「先行車両との距離、隣接車線を自車両と同じ方向に走行している隣接車両との距離、対向車両とのTTCに基づいて、相対加速度を制限する」手法は、排他的な関係に無い。TTC補正部74は、先行車両以外に物体が検知されない場合に(1)を適用し、先行車両以外に物体が検知された場合に(2)を適用してもよいし、(1)による相対加速度の上限値と、(2)による相対加速度の上限値とのいずれか低い方を採用するなどしてもよい。
 [まとめ]
 以上説明した第1実施形態に係る衝突安全制御装置1によれば、自車両の加速度が所定値以上であることを含む設定条件を満たす場合に、TTCの補正の程度を低減するため、運転者の意図を、より適切に反映した安全制御を行うことができる。
 また、第1実施形態に係る衝突安全制御装置1によれば、自車両の速度や物体との関係(距離またはTTC)に基づいて、相対加速度を制限するため、過剰な安全制御の作動を抑制し、より適切な作動頻度、作動タイミングで安全制御を作動させることができる。
 <第2実施形態>
 以下、第2実施形態に係る衝突安全制御装置2について説明する。第2実施形態に係る衝突安全制御装置2は、TTCの補正、すなわちTTCvをTTCaに補正する手法のみ第1実施形態と異なるため、ここでは相違点についてのみ説明する。
 第2実施形態に係るTTC補正部74は、計測時点におけるアクセル開度に基づいて、自車両のアクセル開度が一定であると仮定した上で、TTCaを求める。これは、運転者が不注意により加速している場合、アクセル開度が一定である可能性が高いことに基づくものである。また、衝突安全制御装置2は、計測時点における先行車両の加速度が変わらないものとして、TTCaを求める。先行車両の加速度がゼロと仮定する場合、相対加速度A(k)は、式(6)で表される。また、先行車両の加速度が一定値af0と仮定すると、相対加速度A(k)は、式(7)で表される。
 A(k)=a-a=-a(k) ‥(6)
 A(k)=a-a=af0・Δt・k-a(k) ‥(7)
 a(k)は、計測時点から時刻k後の自車両の加速度であり、例えば、アクセル開度と自車両の速度に応じたマップを用いて導出される。図10は、ある速度において、アクセル開度が一定と仮定した場合の自車両の加速度a(k)の時間変化を表すマップの一例を示す図である。制御装置70は、このようなマップを速度帯毎に、図示しない記憶部に保持している。
 そして、TTC補正部74は、図10に示すようなマップを用いて、図11のフローチャートの処理を実行することにより、TTCaを算出する。図11は、第2実施形態にTTC補正部74により実行される処理の流れを示すフローチャートの一例である。
 まず、TTC補正部74は、内部変数k、V(k)、T(k)の初期値をそれぞれゼロに設定する(ステップS300)。ここで、V(k)は、計測時点から時間k経過後の、相対加速度に起因した速度変化であり、T(k)は、計測時点から時間k経過後の、相対加速度に起因したTTCの増減分である。
 次に、TTC補正部74は、微小時間Δt分の速度変化をV(k)に加算してV(k+1)を求め、これに基づき相対加速度に起因したk後の距離の変動分X(k+1)を算出し、更に、相対加速度に起因したTTCの増減分T(k+1)を求める(ステップS302)。
 次に、TTC補正部74は、T(k+1)をTTCvに加算して積分の上限時間TTCaを設定し(ステップS304)、積分時間(k+1)・Δtが上限時間TTCa未満であるか否かを判定する(ステップS306)。積分時間(k+1)・Δtが上限時間TTCa未満である場合、TTC補正部74は、パラメータkを1増加させ(ステップS308)、ステップS302に戻る。一方、積分時間(k+1)・Δtが上限時間TTCa以上となると、TTC補正部74は、T(k+1)をTTCの補正量として決定する(ステップS310)。具体的には、T(k+1)をTTCvに加算してTTCaを求める。
 [まとめ]
 以上説明した第2実施形態に係る衝突安全制御装置2によれば、第1実施形態と同様の効果を奏する他、自車両の加速度の変化をより正確に推定して、TTCの補正を行うことができる。
 以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。
 例えば、衝突安全制御装置は、物体と自車両との衝突の可能性を示す指標値としてTTCを算出するものとしたが、TTC以外の指標値を算出してもよい。
 また、衝突安全制御装置は、TTCの補正は必ず行い、自車両の速度や物体との関係に基づく相対加速度の制限のみ行うものであってもよい。
 また、安全制御として警報出力や自動制動を例示したが、衝突安全制御装置は、エアバッグの展開、自動操舵制御などを行ってもよい。
 また、「自車両の加速度が所定値以上であること」を含む設定条件を満たす場合に、TTCの補正の程度を低減するものとしたが、衝突安全制御装置は、「アクセル開度が所定値以上であること」を含む設定条件を満たす場合に、TTCの補正の程度を低減するものであってもよい。
 また、相対加速度に基づいてTTCの補正を行うものとしたが、衝突安全制御装置は、相対加速度に基づいて安全制御を行う際の閾値(Th1、Th2)を変更するものであってもよい。この場合、衝突安全制御装置は、物体と自車両の接近する方向への相対加速度が大きいほど、安全制御を行う際の閾値を、安全制御がより早いタイミングで実行される側に(より大きく)変更し、自車両の加速度が所定値以上であることを含む設定条件を満たす場合に、閾値の変更量を低減する(ゼロにしてもよい)。
 1、2 衝突安全制御装置10 レーダー装置12 アクセル開度センサ14 車速センサ20 操舵角センサ22 ウインカスイッチ24 車外撮像用カメラ26 ナビゲーション装置28 車室内カメラ30 設定スイッチ40 警報出力装置50 駆動力/制動力出力装置70 制御装置72 TTC算出部74 TTC補正部76 安全制御実行部78 補正要否判定部

Claims (16)

  1.  車両周辺の物体を検知する検知部と、
     前記検知部により検知された前記物体と前記車両との衝突の可能性を示す指標値を算出する算出部と、
     前記指標値に基づき所定の安全制御を行う安全制御部と、
     前記物体と前記車両の接近する方向への相対加速度が大きいほど、前記指標値を衝突の可能性が高い側に補正する補正部と、を備え、
     前記補正部は、前記車両の加速度が所定値以上であることを含む設定条件を満たす場合に、前記補正の程度を低減する、
     衝突安全制御装置。
  2.  請求項1記載の衝突安全制御装置であって、
     前記補正部は、前記設定条件を満たす場合に、前記補正を停止する、
     衝突安全制御装置。
  3.  請求項1または2記載の衝突安全制御装置であって、
     前記設定条件は、前記車両が追い越し可能な環境下であることを含む、
     衝突安全制御装置。
  4.  請求項3記載の衝突安全制御装置であって、
     前記設定条件は、前記車両の隣接車線に別の車両が存在しないことを含む、
     衝突安全制御装置。
  5.  請求項3または4記載の衝突安全制御装置であって、
     車両周辺を撮像する撮像部を備え、
     前記補正部は、前記撮像部により撮像された道路区画線の態様に基づいて、前記車両が追い越し可能な環境下であるか否かを判定する、
     衝突安全制御装置。
  6.  請求項3から5のうちいずれか1項記載の衝突安全制御装置であって、
     車両周辺を撮像する撮像部を備え、
     前記補正部は、前記撮像部により撮像された道路標識を認識することにより、前記車両が追い越し可能な環境下であるか否かを判定する、
     衝突安全制御装置。
  7.  請求項3から6のうちいずれか1項記載の衝突安全制御装置であって、
     前記車両の位置を特定可能であると共に、位置と道路に関する情報を保持するナビゲーション装置から得られた情報に基づいて、前記車両が追い越し可能な環境下であるか否かを判定する、
     衝突安全制御装置。
  8.  請求項1から7のうちいずれか1項記載の衝突安全制御装置であって、
     前記設定条件は、ユーザにより所定のスイッチ操作がなされたことを含む、
     衝突安全制御装置。
  9.  請求項1から8のうちいずれか1項記載の衝突安全制御装置であって、
     前記補正部は、前記車両の速度に基づいて、前記補正に用いる相対加速度を制限する、
     衝突安全制御装置。
  10.  請求項1から9のうちいずれか1項記載の衝突安全制御装置であって、
     前記補正部は、前記物体と前記車両の関係に基づいて、前記補正に用いる相対加速度を制限する、
     衝突安全制御装置。
  11.  請求項1から10のうちいずれか1項記載の衝突安全制御装置であって、
     前記補正部は、前記相対加速度が一定であると仮定して前記補正を行う、
     衝突安全制御装置。
  12.  請求項1から10のうちいずれか1項記載の衝突安全制御装置であって、
     前記補正部は、前記車両への加速指示量が一定と仮定して前記補正を行う、
     衝突安全制御装置。
  13.  車両周辺の物体を検知する検知部と、
     前記検知部により検知された前記物体と前記車両との衝突の可能性を示す指標値を算出する算出部と、
     前記指標値に基づき所定の安全制御を行う安全制御部と、
     前記物体と前記車両の相対加速度が大きいほど、前記指標値を衝突の可能性が高い側に補正する補正部と、を備え、
     前記補正部は、前記車両に対してなされた加速指示量が所定値以上であることを含む設定条件を満たす場合に、前記補正の程度を低減する、
     衝突安全制御装置。
  14.  車両周辺の物体を検知する検知部と、
     前記検知部により検知された前記物体と前記車両との衝突の可能性を示す指標値を算出する算出部と、
     前記指標値を閾値と比較することにより所定の安全制御を行う安全制御部と、
     前記物体と前記車両の接近する方向への相対加速度が大きいほど、前記閾値を前記所定の安全制御がより早いタイミングで作動する側に補正する補正部と、を備え、
     前記補正部は、前記車両の加速度が所定値以上であることを含む設定条件を満たす場合に、前記補正の程度を低減する、
     衝突安全制御装置。
  15.  車両周辺の物体を検知する検知部と、
     前記検知部により検知された前記物体と前記車両との衝突の可能性を示す指標値を算出する算出部と、
     前記指標値に基づき所定の安全制御を行う安全制御部と、
     前記物体と前記車両の相対加速度が大きいほど、前記指標値を衝突の可能性が高い側に補正する補正部と、を備え、
     前記補正部は、前記車両の速度に基づいて、前記補正に用いる相対加速度を制限する、
     衝突安全制御装置。
  16.  車両周辺の物体を検知する検知部と、
     前記検知部により検知された前記物体と前記車両との衝突の可能性を示す指標値を算出する算出部と、
     前記指標値に基づき所定の安全制御を行う安全制御部と、
     前記物体と前記車両の相対加速度が大きいほど、前記指標値を衝突の可能性が高い側に補正する補正部と、を備え、
     前記補正部は、前記物体と前記車両の関係に基づいて、前記補正に用いる相対加速度を制限する、
     衝突安全制御装置。
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