説明

自動制動装置

【課題】自動制動装置に関し、簡素な構成で、先行車両の急制動時に適切に自動制動制御を実施する。
【解決手段】先行車両の灯火装置の画像を撮影する撮像手段5と、撮像手段5で撮影された該画像に基づき、該先行車両における緊急制動操作の有無を判定する緊急制動判定手段3と、緊急制動判定手段3において該緊急制動操作であると判定された場合に、自車両の自動制動を実施する自動制動手段4とを備える。
該緊急制動判定手段3において、該灯火装置の点滅周期を検出する点滅周期検出手段1aと、点滅周期検出手段1aで検出された該点滅周期に基づき、該灯火装置におけるフラッシングの有無を判定するフラッシング判定手段1bとをさらに設ける。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、自車両に自動的に制動力を付与する自動制動装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、大型トラックをはじめとする大型車両には、先行車両との接触時における被害を軽減するための自動制動装置が搭載されている。このような自動制動装置では、先行車両の制動操作を認識した場合に、先行車両との車間距離及び相対速度に応じて自車両に制動力を付与する制御が実施される。一般に、先行車両の挙動を把握するためのセンサとしては、自車両の前方を撮影するカメラ装置や先行車両との相対速度及び相対距離を検出するレーダ装置等が利用される。
【0003】
例えば、特許文献1には、自車両と前方の対象物との相対距離及び相対速度に基づき、対象物と衝突するまでに要する予測時間を算出し、予測時間の大きさに応じて制動力の付与パターンを変更する構成が記載されている。この技術では、先行車両の画像を撮影して車両タイプを分析するとともにブレーキランプ又はハザードランプの点灯を検出し、その時点での予測時間に応じて制動力の付与パターンを選択している。このような制御により、先行車両の急制動時に適切な制動制御を行うことができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2007−196901号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
近年、道路運送車両の保安基準の改正により、緊急制動表示灯を備えた車両が増加しつつある。緊急制動表示灯とは、急激な減速時に制動灯,補助制動灯,方向指示器,補助方向指示器等の灯火装置を点滅させて、急制動操作がなされたことを後続車両の運転者に報知するための装置である。緊急制動表示灯を備えた車両では、制動の緊急度に応じて灯火装置の点灯状態が制御される。
【0006】
しかしながら、特許文献1の技術では、先行車両のブレーキランプ又はハザードランプの点灯のみを検出対象としているため、上記のような緊急制動表示灯による灯火装置の点滅動作に対応することができない。
また、灯火装置の点灯動作は制動操作量に依存しておらず、例えばブレーキランプやハザードランプが点灯したからといって必ずしも先行車両の制動量が大きいとは限らないため、自車両の自動制動が強すぎる場合がある。つまり、従来の自動制動制御では、先行車両の制動操作に最適な制動量を自動的に設定することが難しいという課題がある。
【0007】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたもので、簡素な構成で、先行車両の急制動時に適切に自動制動制御を実施することができるようにした、自動制動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
(1)上記目的を達成するため、開示の自動制動装置は、先行車両の灯火装置の画像を撮影する撮像手段と、該撮像手段で撮影された該画像に基づき、該先行車両における緊急制動操作の有無を判定する緊急制動判定手段と、該緊急制動判定手段において該緊急制動操作であると判定された場合に、自車両の自動制動を実施する自動制動手段とを備えたことを特徴としている。
【0009】
なお、緊急制動操作とは急激なブレーキ操作を意味する。具体的には、所定速度(例えば、50[km/h])以上の走行時において所定減速度(例えば、5.0[m/s2])以上の減速度を生じさせるブレーキ操作のことである。
(2)また、該撮像手段が、該灯火装置の複数の画像を動画として撮影するとともに、該緊急制動判定手段が、該撮像手段で撮影された該動画に基づいて該灯火装置の点滅周期を検出する点滅周期検出手段と、該点滅周期検出手段で検出された該点滅周期に基づき、該灯火装置におけるフラッシングの有無を判定するフラッシング判定手段と、を有することが好ましい。
【0010】
該フラッシングとは、該灯火装置において点灯及び消灯が所定の周期で繰り返されること(灯火装置の点滅表示)を意味する。
なお、該動画の撮影速度(単位時間当たりの撮影コマ数)は、該灯火装置の点滅周波数(該点滅周期の逆数)の二倍以上であることが好ましい。また、該フラッシング判定手段は、該点滅周期(又は点滅周波数)が所定周期範囲(例えば、4±1[Hz])内である場合に、該フラッシングがなされているものと判断する。一方、該点滅周期が所定周期範囲外である場合に、該フラッシングがなされていないものと判断する。
【0011】
(3)また、該点滅周期検出手段が、該灯火装置における第一点灯時刻と、その後の第一消灯時刻と、さらにその後の第二点灯時刻とを検出するとともに、該第一点灯時刻及び該第一消灯時刻間の差として算出される点灯時間と、該第一消灯時刻及び該第二点灯時刻間の差として算出される消灯時間とに基づいて該点滅周期を検出することが好ましい。
【0012】
(4)また、該撮像手段で撮影された該画像に基づき、該先行車両おける該灯火装置の点灯実面積を算出する点灯実面積算出手段をさらに備え、該緊急制動判定手段が、該点灯実面積算出手段で算出された該点灯実面積に基づき、該緊急制動操作の有無を判定することが好ましい。
該緊急制動判定手段は、該点灯実面積が所定面積以上である場合に、該緊急制動操作であると判定することが好ましい。
【0013】
(5)また、該先行車両までの距離を検出する距離検出手段をさらに備え、該点灯実面積算出手段が、該画像における該灯火装置の点灯面積及び該距離検出手段で検出された該距離に基づいて該点灯実面積を算出する面積算出手段を有することが好ましい。
【0014】
(6)また、該自動制動手段が、該先行車両との車間距離及び相対速度を検出する先行車両検出手段と、該先行車両検出手段で検出された該車間距離及び該相対速度に基づき、該先行車両との接触までの余裕時間(TTC)を算出する余裕時間算出手段と、該余裕時間算出手段で算出された該余裕時間が所定余裕時間未満であるときに、該自車両に制動力を付与する制動力付与手段と、該緊急制動判定手段において該緊急制動操作であると判定された場合に、該制動力付与手段での判定条件に係る該所定余裕時間を増大方向に補正する判定条件補正手段とを有することが好ましい。
【0015】
なお、該所定余裕時間の増大方向への補正量をその時点の該車間距離及び該相対速度に応じて設定することが好ましい。この場合、該車間距離が小さいほど、又は、該相対速度が大きいほど(負の値で大きいほど)補正量を増大させることが好ましい。
【0016】
(7)また、該自動制動手段が、該緊急制動判定手段において該緊急制動操作であると判定された場合に、該制動力付与手段によって付与される該制動力の大きさを増大方向に補正する制動力補正手段をさらに有することが好ましい。
なお、該制動力の大きさをその時点の該車間距離及び該相対速度に応じて設定することが好ましい。この場合、該車間距離が小さいほど、又は、該相対速度が大きいほど(負の値で大きいほど)制動力を増大させることが好ましい。
【発明の効果】
【0017】
本発明の自動制動装置によれば、先行車両の灯火装置の画像に基づく判定により、緊急制動操作を即座に把握することができ、適切に自動制動制御を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本発明の一実施形態に係る自動制動装置が適用された車両の前端部を示す上面図である。
【図2】本自動制動装置の構成を示すブロック構成図である。
【図3】本自動制動装置の制御手順を示すフローチャートである。
【図4】本自動制動装置におけるフラッシングの判定を説明するためのグラフである。
【図5】本発明の変形例としての自動制動装置の構成を示すブロック構成図である。
【図6】本発明の変形例としての自動制動装置における先行車両の緊急制動操作の判定条件を説明するための模式図であり、(a)は弱いブレーキ操作に対応する灯火装置の点灯状態、(b)は中庸なブレーキ操作に対応する灯火装置の点灯状態、(c)は強いブレーキ操作に対応する灯火装置の点灯状態を示す。
【図7】図5の自動制動装置における制御手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
[1.全体構成]
図1に、本発明の自動制動装置としての機能を有するECU10を備えた車両11を例示する。車両11の前端部には、前方カメラ5及びミリ波レーダ6が設けられている。
前方カメラ5(撮像手段)は、車両11の前方の画像を動画として撮影するビデオカメラである。ここでは、撮影された画像内に先行車両20の灯火装置21が入るように、前方カメラ5の画角が設定されている。図1中には、車両11の上面視における前方カメラ5の撮影範囲が破線で示されている。なお、先行車両20の灯火装置21には、制動灯,補助制動灯,方向指示器,補助方向指示器などのうちの少なくとも何れか一つが含まれる。ここで撮影された複数の画像情報はECU10へ入力されている。
【0020】
ミリ波レーダ6(先行車両検出手段)は、車両11の前方の物体や先行車両20等を検出するレーダ装置である。このミリ波レーダ6は、図1中に一点鎖線で示す範囲にミリ波を照射するとともにその反射波を受信する。また、ミリ波レーダ6にはレーダECUが内蔵されており、受信した反射波を解析して先行車両20までの相対距離DR(車間距離)及び相対速度VRを検出する。ここで検出された相対距離DR及び相対速度VRはECU10へ入力されている。
【0021】
ECU10は、制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置(ROM,RAM等)と中央処理装置(CPU)とを備えた電子制御ユニットである。図2中に示されたブロック構成は、ECU10内で演算処理されるプログラムの諸機能を視覚化して示したものである。
図2に示すように、ECU10の入力側には、前述の前方カメラ5及びミリ波レーダ6のほか、ブレーキストロークセンサ7が接続されている。ブレーキストロークセンサ7は、運転者によるブレーキペダルの踏み込みを検出するセンサである。ここで検出された踏み込みの有無に関する情報はECU10へ入力されている。
【0022】
ECU10の出力側にはブレーキECU8が接続されている。ブレーキECU8は、車両11に設けられた車輪9に制動力を付与する制御を実施する電子制御ユニットであり、ECU10と同様に記憶装置(ROM,RAM等)と中央処理装置(CPU)とを備えて構成される。ここでいう車輪9には駆動輪及び従動輪が含まれる。ブレーキECU8では、被害軽減ブレーキ制御,自動制動制御,ABS(アンチロック・ブレーキ・システム)制御,VSC(ビークル・スタビリティ・コントロール)制御といったブレーキ系の制御が実施される。
【0023】
被害軽減ブレーキ制御とは、先行車両20との接触による被害を軽減するための制動制御である。被害軽減ブレーキ制御では、先行車両20と接触すると予測されるまでの余裕時間TTC(接触余裕時間,Time to collision)を算出し、このTTCが第一閾値未満となったときに障害物との接触の可能性があると判断して、音声,画面表示により運転者へ警報,報知を行い、さらにその可能性が高まったと判断されると弱い制動力を付与する。また、余裕時間TTCがさらに小さい第二閾値未満となったときには接触が避けられないものと判断し、接触時の速度を低下させるための強い制動力を付与する。本実施形態では、この第二閾値のことを所定余裕時間TTC0と呼ぶ。
【0024】
一方、ECU10は、前方車両が緊急制動操作を行った場合に、ブレーキECU8における被害軽減ブレーキ制御の開始条件を変更して制動のタイミングを早め、また、被害軽減ブレーキ制御によって車輪9に付与される制動力を増大させてブレーキの効きを強める制御を実施する。
このように、被害軽減ブレーキ制御はブレーキECU8において随時実行されており、ブレーキECU8はこの被害軽減ブレーキ制御の内容を調整するように機能する。ECU10では、ブレーキECU8での被害軽減ブレーキ制御とは別個に(あるいは制御情報を流用して)、余裕時間TTCの算出が行われるとともに、ブレーキECU8における被害軽減ブレーキ制御の制動指令が発せられる。この制御を実施するための具体的な構成については後述する。
【0025】
[2.ECUの構成]
図2に示すように、ECU10は、緊急制動判定部3及び自動制動部4を備えて構成される。
緊急制動判定部3(緊急制動判定手段)は、前方カメラ5で撮影された画像に基づき、先行車両20の運転者によって緊急制動操作がなされたか否かを判定するものである。つまり、前方車両の走行速度や加速度を算出してその制動の度合いを判定するのではなく、画像上の視覚情報に基づいて緊急制動操作の有無を判断する。また、緊急制動操作とは急激なブレーキ操作を意味する。具体的には、所定速度(例えば、50km/h)以上の走行時において所定減速度(例えば、5.0m/s2)以上の減速度を生じさせるブレーキ操作のことである。
【0026】
緊急制動判定部3には、フラッシング検出部1が設けられている。フラッシング検出部1は、先行車両20の灯火装置21のフラッシングを検出するものである。例えば、道路運送車両の保安基準では、車両のフラッシングブレーキにおける灯火装置21の点滅周期を毎分180回以上かつ300回以下で一定とする旨の規定が存在する。そこで、フラッシング検出部1では前方車両の灯火装置21の点滅周期がこのような規定に合致するものであるか否かを判定する。
【0027】
フラッシング検出部1には、点滅周期検出部1a及びフラッシング判定部1bが設けられている。点滅周期検出部1a(点滅周期検出手段)は、前方カメラ5で撮影された動画から灯火装置21の点滅周期を検出するものである。ここでは画像中の灯火装置21の明度に基づき、消灯していた灯火装置21が点灯した第一点灯時刻t0と、その後、灯火装置21が消灯した第一消灯時刻t1と、さらにその後、灯火装置21が点灯した第二点灯時刻t2とを検出する。
【0028】
なお、前方カメラ5における動画の撮影速度(単位時間当たりの撮影コマ数)は、灯火装置21の点滅周波数(点滅周期の逆数)の二倍以上であることが好ましい。動画の撮影速度が速いほど、灯火装置21における点滅の状態変化を素早く捉えることが可能である。
また、点滅周期検出部1aは、灯火装置21の点灯時間T1及び消灯時間T2を以下の式(1)及び式(2)に基づいて算出する。なお、フラッシングの周期はこれらの和の時間(T1+T2)である。
1=t1−t0 ・・・ 式(1)
2=t2−t1 ・・・ 式(2)
【0029】
フラッシング判定部1b(フラッシング判定手段)は、点滅周期検出部1aで算出された点灯時間T1及び消灯時間T2に基づいてフラッシングの有無を判定するものである。ここでは、以下の式(3),(4)に示すように、点灯時間T1及び消灯時間T2のそれぞれが所定の範囲内にある場合に「灯火装置21がフラッシングした」と判定する。少なくとも何れか一方がこの範囲外にある場合には、「灯火装置21がフラッシングしていない」と判定する。
A≦T1≦TB ・・・ 式(3)
C≦T2≦TD ・・・ 式(4)
【0030】
例えば、上述の道路運送車両の保安基準に合致する灯火装置21の点滅周期を判定する場合には、TA=TC=1/2(300/60) =1/10[s]とし、TB=TD=1/2(180/60)=1/6[s]とすればよい。
【0031】
緊急制動判定部3は、フラッシング判定部1bで灯火装置21のフラッシングが検出された場合に、先行車両20で緊急制動操作がなされたと判定する。ここでの判定結果は、自動制動部4へ伝達される。
自動制動部4(自動制動手段)は、ブレーキECU8へ制動指令を出力して車両11の自動制動を実施するものである。ここでは常時、ブレーキECU8で実施される被害軽減ブレーキ制御の開始条件が判定されている。一方、緊急制動判定部3において先行車両20の緊急制動操作が判定された場合には、被害軽減ブレーキ制御の開始条件及び制御内容を変更する。
【0032】
自動制動部4には、余裕時間算出部4a,制動力付与部4b,判定条件補正部4c及び制動力補正部4dが設けられている。
余裕時間算出部4a(余裕時間算出手段)は、ミリ波レーダ6で検出された相対距離DR及び相対速度VRに基づいて、先行車両20との接触までの余裕時間TTCを算出するものである。ここでは、余裕時間TTCが以下の式(5)に従って算出される。
TTC=DR/VR ・・・ 式(5)
【0033】
制動力付与部4b(制動力付与手段)は、余裕時間算出部4aで算出された余裕時間TTCが所定余裕時間TTC0(前述の第二閾値)未満であるときに、車両11に強い制動力を付与する制動指示をブレーキECU8へ出力するものである。つまり、制動力付与部4bは、ブレーキECU8に被害軽減ブレーキ制御を開始させる機能を持つ。
【0034】
判定条件補正部4c(判定条件補正手段)は、制動力付与部4bで判定される被害軽減ブレーキ制御の開始条件に係る所定余裕時間TTC0を変更するものである。ここでは、先行車両20で緊急制動操作がなされた場合に、相対距離DR及び相対速度VRに基づいて所定余裕時間TTC0を増大方向に補正する制御が実施される。
例えば、所定余裕時間TTC0の初期値(デフォルト値)が0.8[s]であるのを、1.6[s]に増大させるような補正がなされる。つまり、先行車両20が急激に減速した場合には車両11の余裕時間TTCがより大きな走行状態から被害軽減ブレーキ制御が開始され、制動力の付与タイミングが早められる。
【0035】
また、相対距離DRが所定距離未満である場合、又は、相対速度VRが所定速度以上である場合にはTTC0をさらに増大させる(例えば、2.0[s]とする)補正がなされる。あるいは、相対距離DRが小さいほど、又は、相対速度VRが大きいほど(ここでは、車両11の進行方向とは逆方向への相対速度VRを意味しており、すなわち先行車両20の接近速度が大きいほど)TTC0を増大させる補正がなされるものとしてもよい。
【0036】
制動力補正部4d(制動力補正手段)は、ブレーキECU8によって実施される被害軽減ブレーキ制御で車輪9に付与される制動力の大きさを変更するものである。ここでは、先行車両20で緊急制動操作がなされた場合に、制動力の大きさを増大方向に補正する制御が実施される。つまり、先行車両20が急激に減速した場合には被害軽減ブレーキ制御が強く働き、車両11に大きな減速度が生じる。
【0037】
増大方向に補正される制動力の大きさは、予め設定しておいてもよいし、相対距離DR及び相対速度VRに基づいて設定されるものとしてもよい。例えば、相対距離DRが小さいほど、又は、相対速度VRが大きいほど制動力の大きさを増大させることが考えられる。
【0038】
[3.フローチャート]
ECU10では、図3に示すフローチャートに従って制御が実施される。このフローは、予め設定された所定周期で繰り返し実行されている。なお、フロー中に記載されたフラグF1及びF2は、先行車両20の灯火装置21のフラッシングを検出するための制御フラグである。フラグF1は灯火装置21の点灯又は消灯の状態に対応するものであり、F1=0が消灯状態、F1=1が点灯状態に対応する。また、フラグF2は点滅回数の指標となるフラグであり、F2=0が1回目の点灯が終了するまでの状態、F2=1が1回目の点灯が終了したあとの状態に対応する。これらのフラグF1及びF2の初期値はF1=F2=0である。
【0039】
ステップA1では、前方カメラ5で撮影された画像,ミリ波レーダ6で検出された相対距離DR及び相対速度VR,ブレーキストロークセンサ7で検出されたブレーキペダルの踏み込み情報のそれぞれがECU10へ読み込まれる。続くステップA2では、自動制動部4の余裕時間算出部4aにおいて、式(5)に従って余裕時間TTCが算出される。
続くステップA3は被害軽減ブレーキ制御の開始条件を判定するステップであり、ここではステップA2で算出された余裕時間TTCが所定余裕時間TTC0以上であるか否かが判定される。ここで、TTC≧TTC0である場合には、被害軽減ブレーキ制御の開始条件が不成立となり、ステップA4へ進む。一方、TTC<TTC0である場合には、被害軽減ブレーキ制御の開始条件が成立し、ステップA6へ進む。
【0040】
ステップA6では、制動力付与部4bから制動指示が出力される。この制動指示を受けて、ブレーキECU8では被害軽減ブレーキ制御が実施され、車輪9に制動力が付与される。これにより、先行車両20との接触時における車両11の速度が低減される。
ステップA3で被害軽減ブレーキ制御の開始条件が成立しなかった場合、ステップA4では、制動力付与部4bにおいて、ブレーキストロークセンサ7の検出情報に基づいてブレーキペダルが踏み込まれているか否かが判定される。
【0041】
ここでブレーキペダルが踏み込まれている場合にはステップA5へ進み、後述する各種時間計測値が0にリセットされ、また所定余裕時間TTC0及び制動力がデフォルトの値にリセットされて、このフローが終了する。一方、ブレーキペダルが踏み込まれていない場合にはステップA7へ進む。
ステップA7以降のフローは、先行車両20の緊急制動操作を検出するためのフローである。まず、ステップA7では、フラッシングの判定が未了であるか否かが判定される。ここでは例えば、後述する消灯時間T2が算出されていればフラッシング判定が済んでいるものと判定されて、このままフローを終了する。このフラッシングの判定は、制動操作がなされるまで継続する。一方、消灯時間T2が算出されていない(すなわち、T2=0)場合にはフラッシングの判定がまだなされていないものと判定されて、ステップA10へ進む。
【0042】
ステップA10以降のフローでは、先行車両20の灯火装置21のフラッシングを検出することで緊急制動操作の有無が判定される。まず、ステップA10では、フラグF2がF2=0であるか否かが判定される。ここでF2=0であるときにはステップA11へ進み、F2≠0(すなわちF2=1)であるときにはステップA18へ進む。また、ステップA11では、フラグF1がF1=0であるか否かが判定される。ここでF1=0であるときにはステップA12へ進み、F1≠0(すなわちF1=1)であるときにはステップA15へ進む。これらのステップA10,A11は、点滅周期検出部1aにおける先行車両20の灯火装置21の点灯/消灯の状態の場合分けのための判定ステップである。
【0043】
ステップA12では、前方カメラ5で撮影された画像に基づき、先行車両20の灯火装置21が点灯しているか否かが判定される。このステップは、フラグF1がF1=0である場合に実行されるステップであるため、消灯していた灯火装置21が初めて点灯したときに、このステップA12で点灯が検出される。
したがって、ステップA12の条件が成立した場合には、続くステップA13ではフラグF1がF1=1に設定され、さらに続くステップA14では、点滅周期検出部1aにおいて、第一点灯時刻t0が記憶される。ここでこのフローは終了し、ステップA1から繰り返されることになる。また、ステップA12の条件が不成立の場合には、そのままこのフローが終了する。
【0044】
一方、ステップA13でフラグF1がF1=1に設定されると、次回以降のフロー実施時にはステップA11からステップA15へと制御が進む。
ステップA15では、前方カメラ5で撮影された画像に基づき、先行車両20の灯火装置21が消灯しているか否かが判定される。このステップは、フラグF1がF1=1である場合に実行されるステップであるため、点灯していた灯火装置21が初めて消灯したときに、このステップA15で消灯が検出される。
【0045】
したがって、ステップA15の条件が成立した場合には、続くステップA16ではフラグF1,F2がそれぞれ、F1=0,F2=1に設定され、さらに続くステップA17では、点滅周期検出部1aにおいて、第一消灯時刻t1が記憶される。また、式(1)に従って灯火装置21の点灯時間T1が算出される。ここでこのフローは終了し、ステップA1から繰り返されることになる。また、ステップA15の条件が不成立の場合には、そのままこのフローが終了する。
【0046】
さらに、ステップA16でフラグF2がF2=1に設定されると次回以降のフロー実施時にはステップA10からステップA18へと制御が進む。
ステップA18では、ステップA12と同様に、再び前方カメラ5で撮影された画像に基づき、先行車両20の灯火装置21が点灯しているか否かが判定される。このステップは、フラグF2がF2=1である場合に実行されるステップであるから、ここで検出される灯火装置21の点灯は二回目の点灯である。
【0047】
したがって、ステップA18の条件が成立した場合には、続くステップA19でフラグF2がF2=0に設定され、さらに続くステップA20では、点滅周期検出部1aにおいて、第二点灯時刻t2が記憶される。また、式(2)に従って灯火装置21の消灯時間T2が算出される。さらに、続くステップA21では、フラッシング判定部1bにおいてフラッシングの有無が判定され、すなわち式(3),(4)がともに成立するか否かが判定される。
【0048】
ここで灯火装置21のフラッシングが検出されない場合には、ステップA24へ進み、記憶された第一点灯時刻t0,第一消灯時刻t1,第二点灯時刻t2及び点灯時間T1,消灯時間T2の情報がリセットされ、このフローは終了する。つまり、緊急制動判定部3において先行車両20の緊急制動操作はなされていないものと判断される。一方、灯火装置21のフラッシングが検出された場合には、緊急制動判定部3において先行車両20の緊急制動操作がなされたものと判断され、ステップA22へ進む。
【0049】
ステップA22では、判定条件補正部4cにおいて、本フローのステップA5での判定条件に係る所定余裕時間TTC0がその時点の相対距離DR及び相対速度VRに応じて増大補正される。これにより、被害軽減ブレーキ制御による制動力の付与タイミングが早められる。また、続くステップA23では、制動力補正部4dにおいて、被害軽減ブレーキ制御の制動力の大きさがその時点の相対距離DR及び相対速度VRに応じて増大方向に補正される。これにより、次回以降のフロー実施時に被害軽減ブレーキ制御の開始条件が成立したときに車輪9に付与される制動力が強められる。
【0050】
[4.効果]
図4に、車両11の前方カメラ5で撮影された先行車両20の灯火装置21における点灯状態及び消灯状態の経時変化を例示する。先行車両20では、時刻t0に緊急制動操作がなされ、灯火装置21がフラッシングを開始する。これを受けて、車両11のECU10では、点滅周期検出部1aにおいて灯火装置21の点灯を検出した時刻が第一点灯時刻t0として記憶される。
【0051】
またその後、先行車両20の灯火装置21が消灯した時刻が第一消灯時刻t1として記憶され、点灯時間T1が算出される。さらにその後、灯火装置21が再び点灯した時刻が第二点灯時刻t2として記憶され、消灯時間T2が算出される。
ここで仮に、灯火装置21の点滅がフラッシングであるとすれば、ここで算出された点灯時間T1及び消灯時間T2の合計時間はフラッシング周期に一致し、すなわち、点灯時間T1及び消灯時間T2のそれぞれがフラッシング周期の半分の時間となるはずである。逆に、灯火装置21の点滅が通常のブレーキ操作によるものであれば、これらの時間のうちの少なくとも何れか一方がフラッシング周期の半分の時間とは相違する。
【0052】
したがって、上記の式(3),(4)の条件判定により、灯火装置21のフラッシングを正確に検出することができ、これを以て先行車両20における緊急制動操作を検出することができる。
また、図4に示すように、フラッシングの開始時刻(先行車両20で緊急制動操作が実施された時刻)からフラッシングの一周期に対応する時間(T1+T2)で判定がなされるため、先行車両20の緊急制動操作を即座に把握することができる。なお、周波数が5[Hz]のフラッシングの場合、フラッシングの開始からおよそ0.2[s]で緊急制動操作を検出することが可能である。
【0053】
また、灯火装置21のフラッシングの検出時には、被害軽減ブレーキ制御の開始条件に係る所定余裕時間TTC0が増大方向に補正されるため、ブレーキECU8における被害軽減ブレーキ制御の開始タイミングを早めることができ、自動制動による減速効果を十分に発揮させることができる。また、増大補正される所定余裕時間TTC0が相対距離DR及び相対速度VRに基づいて設定されるため、ブレーキの緊急度に応じた制御が可能であり、自動制動による減速効果をさらに高めることができる。
【0054】
さらに、灯火装置21のフラッシングの検出時には、被害軽減ブレーキ制御での制動力も増大方向に補正されるため、被害軽減ブレーキ制御によって生じる減速度を増大させることができ、自動制動による減速効果をさらに向上させることができる。また、増大補正される制動力の大きさが相対距離DR及び相対速度VRに基づいて設定されるため、ブレーキの緊急度に応じた制御が可能であり、自動制動による減速効果をさらに高めることができる。
【0055】
[5.変形例]
[5−1.変形例の構成]
図5に、本発明の変形例としての自動制動装置として機能するECU10Aを例示する。なお、上述の実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付して説明を省略する。
【0056】
このECU10Aの緊急制動判定部3には、フラッシング検出部1の他に点灯実面積算出部2が設けられている。点灯実面積算出部2(点灯実面積算出手段)は、先行車両20の灯火装置21の点灯実面積Sを算出するものである。例えば、図6(a)〜(c)に示すように、ブレーキ操作の緊急度や操作量等に応じて点灯面積を変更するタイプの灯火装置21が存在する。そこで点灯実面積算出部2では点灯実面積Sの値を算出し、緊急制動判定部3において点灯実面積Sに応じて先行車両20における緊急制動操作の有無を判定する。点灯実面積算出部2には、面積算出部2aが設けられている。
【0057】
面積算出部2a(面積算出手段)は、前方カメラ5で撮影された画像上における灯火装置21の点灯面積を算出するとともに、ミリ波レーダ6で検出された先行車両20までの相対距離DRを用いて灯火装置21における点灯実面積Sを算出するものである。なお、撮影画像上における被写体の面積は被写体までの距離の二乗に反比例するから、画像上における点灯面積がSRであるとき、点灯実面積Sは以下の式(6)のように記述される。なお、式(6)中のkは係数である。
S=k・SR・DR2 ・・・ 式(6)
【0058】
このように、点灯実面積算出部2で算出された点灯実面積Sを受けて、緊急制動判定部3では、点灯実面積Sが所定の面積閾値SA以上である場合に、先行車両20で緊急制動操作がなされたと判定する。
【0059】
[5−2.変形例の作用,効果]
図7に、ECU10Aで実施される制御のフローチャートを示す。このフローは、予め設定された所定周期で繰り返し実行されている。なお、ECU10Aでは図3に示された制御と平行して、図7に示された制御が実施される。
【0060】
ステップB1では、前方カメラ5で撮影された画像,ミリ波レーダ6で検出された相対距離DR及び相対速度VR,ブレーキストロークセンサ7で検出されたブレーキペダルの踏み込み情報のそれぞれがECU10へ読み込まれる。続くステップB2では、自動制動部4の余裕時間算出部4aにおいて、式(5)に従って余裕時間TTCが算出される。
さらに続くステップB3では、面積算出部2aにおいて、画像上における点灯装置の点灯面積SRが算出される。また、続くステップB4では、緊急制動判定部3において、式(6)に従って点灯実面積Sが算出される。
【0061】
続くステップB5は被害軽減ブレーキ制御の開始条件を判定するステップであり、ここではステップB2で算出された余裕時間TTCが所定余裕時間TTC0以上であるか否かが判定される。ここで、TTC≧TTC0である場合には、被害軽減ブレーキ制御の開始条件が不成立となり、ステップB6へ進む。一方、TTC<TTC0である場合には、被害軽減ブレーキ制御の開始条件が成立し、ステップB8へ進む。
【0062】
ステップB8では、制動力付与部4bから制動指示が出力される。この制動指示を受けて、ブレーキECU8では被害軽減ブレーキ制御が実施され、車輪9に制動力が付与される。これにより、先行車両20との接触時における車両11の速度が低減される。
ステップB5で被害軽減ブレーキ制御の開始条件が成立しなかった場合、ステップB
6では、制動力付与部4bにおいて、ブレーキストロークセンサ7の検出情報に基づいてブレーキペダルが踏み込まれているか否かが判定される。
【0063】
ここでブレーキペダルが踏み込まれている場合にはステップB7へ進み、点灯面積SR及び点灯実面積Sの算出値がそれぞれ0にリセットされ、また所定余裕時間TTC0及び制動力がデフォルトの値にリセットされて、このフローが終了する。一方、ブレーキペダルが踏み込まれていない場合にはステップB9へ進む。
ステップB9以降のフローは、先行車両20の緊急制動操作を検出するためのフローである。まず、ステップB9では、点灯実面積の判定が未了であるか否かが判定される。ここでは例えば、所定余裕時間TTC0がデフォルトの値であるか否かが判定される。この条件が成立するときには、ステップB10へ進む。一方、所定余裕時間TTC0がデフォルトの値でないとき(すでに所定余裕時間TTC0が増大方向に補正されているとき)には、そのままフローを終了する。
【0064】
ステップB10では、緊急制動判定部3において、点灯実面積Sが所定の面積閾値SA以上であるか否かが判定される。ここで、S<SAである場合にはステップB13へ進み、点灯面積SR及び点灯実面積Sの情報がリセットされ、このフローは終了する。つまり、緊急制動判定部3において先行車両20の緊急制動操作はなされていないものと判断される。一方、S≧SAである場合には、先行車両20の緊急制動操作がなされたものと判断され、ステップB11へ進む。
【0065】
ステップB11では、判定条件補正部4cにおいて、所定余裕時間TTC0がその時点の相対距離DR及び相対速度VRに応じて増大補正される。これにより、被害軽減ブレーキ制御による制動力の付与タイミングが早められる。また、続くステップB12では、制動力補正部4dにおいて、被害軽減ブレーキ制御の制動力の大きさがその時点の相対距離DR及び相対速度VRに応じて増大方向に補正される。これにより、次回以降のフロー実施時に被害軽減ブレーキ制御の開始条件が成立した場合に、車輪9に付与される制動力が強められる。
【0066】
このように、灯火装置21の点灯実面積Sを算出することにより、図6に示すようなタイプの灯火装置21を備えた先行車両20における緊急制動操作を検出することができる。また、本変形例では、画面上における点灯面積SRと先行車両20までの相対距離DRとに基づき、実際の灯火装置21の点灯面積Sを算出しているため、算出結果が正確であり、緊急制動操作の判別精度を向上させることができる。
【0067】
[6.その他]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の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範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、上述の実施形態では、フラッシングの開始時刻からフラッシングの一周期に対応する時間が経過した時点で式(3),(4)の条件判定がなされているが、フラッシングの半周期毎に条件判定を実施する構成としてもよい。この場合、例えば図4中における時刻t1に式(3)の条件を判定し、時刻t2に式(4)の条件を判定する。このような構成により、フラッシングではない場合の判定速度を向上させることができる。
【0068】
あるいは、判定時期を遅らせて、フラッシングの二周期に対応する時間が経過した時点で式(3),(4)の条件を判定するものとしてもよい。この場合、フラッシングの判定精度を向上させることが可能となる。
また、上述の実施形態では、先行車両20の灯火装置21のフラッシングを検出したときに、被害軽減ブレーキ制御の開始条件及び制御内容を変更する構成を例示したが、その他の自動制動制御に適用してもよい。
【0069】
また、上述の実施形態では、ECU10の入力側に前方カメラ5,ミリ波レーダ6及びブレーキストロークセンサ7が接続されたものが示されているが、具体的なセンサの種類に関しては適宜変更することができる。なお、前方カメラ5は、少なくとも先行車両20の灯火装置21の画像を撮影するものであればよく、任意の光学ビデオカメラや赤外線カメラを用いることが可能である。
【0070】
なお上述の実施形態の変形例では、緊急制動判定部3がフラッシング判定部1及び点灯実面積検出部2を備えた構成が例示されているが、このような構成に代えて、点灯実面積検出部2のみを備えたものとしてもよい。灯火装置21の点灯実面積Sに基づく制御においては、少なくとも点灯実面積検出部2があればよい。
【符号の説明】
【0071】
1 フラッシング検出部
1a 点滅周期検出部(点滅周期検出手段)
1b フラッシング判定部(フラッシング判定手段)
2 点灯実面積算出部(点灯実面積算出手段)
2a 面積算出部(面積算出手段)
3 緊急制動判定部(緊急制動判定手段)
4 自動制動部(自動制動手段)
4a 余裕時間算出部(余裕時間算出手段)
4b 制動力付与部(制動力付与手段)
4c 判定条件補正部(判定条件補正手段)
4d 制動力補正部(制動力補正手段)
5 前方カメラ(撮像手段)
6 ミリ波レーダ(先行車両検出手段)
7 ブレーキストロークセンサ
8 ブレーキECU
9 車輪
10,10A ECU
11 車両
20 先行車両
21 灯火装置
0 第一点灯時刻
1 第一消灯時刻
2 第二点灯時刻
1 点灯時間
2 消灯時間

【特許請求の範囲】
【請求項1】
先行車両の灯火装置の画像を撮影する撮像手段と、
該撮像手段で撮影された該画像に基づき、該先行車両における緊急制動操作の有無を判定する緊急制動判定手段と、
該緊急制動判定手段において該緊急制動操作であると判定された場合に、自車両の自動制動を実施する自動制動手段と
を備えたことを特徴とする、自動制動装置。
【請求項2】
該撮像手段が、該灯火装置の複数の画像を動画として撮影するとともに、
該緊急制動判定手段が、
該撮像手段で撮影された該動画に基づいて該灯火装置の点滅周期を検出する点滅周期検出手段と、
該点滅周期検出手段で検出された該点滅周期に基づき、該灯火装置におけるフラッシングの有無を判定するフラッシング判定手段と、を有する
ことを特徴とする、請求項1記載の自動制動装置。
【請求項3】
該点滅周期検出手段が、該灯火装置における第一点灯時刻と、その後の第一消灯時刻と、さらにその後の第二点灯時刻とを検出するとともに、該第一点灯時刻及び該第一消灯時刻間の差として算出される点灯時間と、該第一消灯時刻及び該第二点灯時刻間の差として算出される消灯時間とに基づいて該点滅周期を検出する
ことを特徴とする、請求項2記載の自動制動装置。
【請求項4】
該撮像手段で撮影された該画像に基づき、該先行車両おける該灯火装置の点灯実面積を算出する点灯実面積算出手段をさらに備え、
該緊急制動判定手段が、該点灯実面積算出手段で算出された該点灯実面積に基づき、該緊急制動操作の有無を判定する
ことを特徴とする、請求項1〜3の何れか1項に記載の自動制動装置。
【請求項5】
該先行車両までの距離を検出する距離検出手段をさらに備え、
該点灯実面積算出手段が、該画像における該灯火装置の点灯面積及び該距離検出手段で検出された該距離に基づいて該点灯実面積を算出する面積算出手段を有する
ことを特徴とする、請求項4記載の自動制動装置。
【請求項6】
該自動制動手段が、
該先行車両との車間距離及び相対速度を検出する先行車両検出手段と、
該先行車両検出手段で検出された該車間距離及び該相対速度に基づき、該先行車両との接触までの余裕時間を算出する余裕時間算出手段と、
該余裕時間算出手段で算出された該余裕時間が所定余裕時間未満であるときに、該自車両に制動力を付与する制動力付与手段と、
該緊急制動判定手段において該緊急制動操作であると判定された場合に、該制動力付与手段での判定条件に係る該所定余裕時間を増大方向に補正する判定条件補正手段とを有する
ことを特徴とする、請求項1〜5の何れか1項に記載の自動制動装置。
【請求項7】
該自動制動手段が、
該緊急制動判定手段において該緊急制動操作であると判定された場合に、該制動力付与手段によって付与される該制動力の大きさを増大方向に補正する制動力補正手段をさらに有する
ことを特徴とする、請求項6記載の自動制動装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2011−57072(P2011−57072A)
【公開日】平成23年3月24日(2011.3.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−208499(P2009−208499)
【出願日】平成21年9月9日(2009.9.9)
【出願人】(303002158)三菱ふそうトラック・バス株式会社 (1,037)
【Fターム(参考)】