車両用衝突回避装置
【課題】運転者の認識しやすい範囲に存在する物体よりも自車の前方および前左右側方を横移動する物体、例えば、交差点において、一時停止後に交差点内に進入してくる交差車両を優先して警報または制御対象として抽出することができる車両用衝突回避装置を提供する。
【解決手段】警報対象または自動制動対象を判定するための衝突予測時間に基づいた閾値を、横移動物体と判別されなかった物体に対する閾値と、横移動物体と判別されなかった物体に比べて早めに警報または自動制動が発生するように設定された横移動物体と判別された物体に対する閾値の２種類もつようにしたものである。
【解決手段】警報対象または自動制動対象を判定するための衝突予測時間に基づいた閾値を、横移動物体と判別されなかった物体に対する閾値と、横移動物体と判別されなかった物体に比べて早めに警報または自動制動が発生するように設定された横移動物体と判別された物体に対する閾値の２種類もつようにしたものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載され、自車前方および前左右側方に存在する物体を検出し、検知物体との衝突の可能性があると判断される場合に、警報および制御によって衝突を回避もしくは被害を軽減する車両用衝突回避装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載され、自車前方に存在する物体を検出し、検知物体との衝突の危険性が高いと判断される場合に、警報および制御によって衝突を回避もしくは被害を軽減する装置には、例えば、特許文献１、２がある。
【０００３】
特許文献１は、車両の走行路上に危険な障害物が存在するか否かを判別する走行路障害物判別手段と、該車両の推定進行軌跡上に危険な障害物が存在するか否かを判別する推定軌跡障害物判別手段とを備えることにより、自車両の推定進行軌跡上かつ走行路上に危険な障害物が存在する場合の方が、自車両の走行軌跡上に危険な障害物が存在し、かつ推定進行軌跡上に危険な障害物が存在しない場合に比べて、重度の大きな危険が車両に生じていると判断するものである。
また、自車両の走行路上に存在すると判別される危険な障害物と自車両との車両進行方向位置が互いに一致すると推定される時点における該走行路に対する横方向位置に応じて異なる危険度を判定するようにしている。
【０００４】
一方、特許文献２は、車両の前方と左右前方および前左右側方の合計、３方向の物体を検知する手段と、自車両の進行方向を検知する進行方向検知手段とを備えることにより、検知された対象のうち自車両の進行方向にある静止物体のみを監視するものである。
移動物体については、自車両の進行方向に応じて、自車進行方向の優先順位を高く設定し、その他２方向に監視の優先順位をつけている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１１０３９４号公報
【特許文献２】特開２００８−１５２３９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の手段では、自車の推定進行軌跡上かつ走行路上に存在する障害物の危険度が最も高いことを前提としている。ところが、実際の走行においては、自車の進行路外の出会い頭事故の可能性のある物体は、走行中に運転者が認識できていない可能性が高く、運転者へ警報しても気付くのが遅れる場合が多い。このため、運転者に早く気付かせるために、むしろ自車の進行路外の出会い頭事故の可能性のある物体を重要視すべきである。
また、車両進行方向の位置が一致すると予想される障害物（すなわち交差車両）の走行路に対する横方向位置に応じて、異なる危険度を判定する旨の記載があるが、この手段では、見通しの悪い交差点では危険度を判定できない。
【０００７】
一方、文献２に記載の手段では、監視対象が自車の進行方向に依存されるため、例えば、交差点において一時停止している交差車両などの静止物体のうち、突然交差点内に進入してくる車両などを見逃す可能性がある。
また、移動体であっても、自車の前方を横移動する物体、例えば、一時停止付近に存在する車両の監視優先順位が、既に交差点内に進入している交差車両で、自車と衝突する可能性の低い移動体の監視優先順位より低くなってしまう可能性がある。
【０００８】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、運転者の認識しやすい範囲に存在する物体よりも自車の前方および前左右側方を横移動する物体、例えば、交差点において、一時停止後に交差点内に進入してくる交差車両を優先して警報または制御対象として抽出することができる新規な車両用衝突回避装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の車両用衝突回避装置を構成する第１の発明は、
車両の運転状態を取得する車両情報取得手段と、
車両に搭載され、車両の前方および前左右側方の物体を検出する物体検出手段と、
前記物体検出手段により検出された物体が自車の進行方向と交差する方向に移動する横移動物体であることを判別する横移動物体判別手段と、
前記検出された物体と自車との衝突予測時間を算出する衝突予測時間算出手段と、
前記衝突予測時間が所定閾値以下の場合に、警報対象または自動制動対象であると判定する衝突可能性判定手段と、
衝突可能性判定手段の結果に応じて運転者への警報を行う警報手段と、自車の走行を制御する自動制動手段とを備え、
前記衝突可能性判定手段は、前記衝突予測時間に基づいて警報対象または自動制動対象を判定するための閾値を、横移動物体と判別されなかった物体に対する閾値と、横移動物体と判別された物体に対する閾値の２種類もつものとし、横移動物体と判別された物体に対する閾値は横移動物体と判別されなかった物体の閾値に比べて、早く警報または自動制動が発生するように設定されたことを特徴とするものである。
【００１０】
また、この発明の車両用衝突回避装置を構成する第２の発明は、
車両の運転状態を取得する車両情報取得手段と、
車両に搭載され、車両の前方および前左右側方の物体を検出する物体検出手段と、
前記物体検出手段により検出された物体が自車の進行方向と交差する方向に移動する横移動物体であることを判別する横移動物体判別手段と、
前記横移動物体判別手段で横移動物体でないと判別された物体の所定時間分の履歴から、一時停止車両であると判別する一時停止車両判別手段と、
検出された物体と自車との衝突予測時間を算出する衝突予測時間算出手段と、
前記衝突予測時間が所定閾値以下の場合に、警報対象または自動制動対象であると判定する衝突可能性判定手段と、
前記衝突可能性判定手段の結果に応じて運転者への警報を行う警報手段と、自車の走行を制御する自動制動手段とを備え、
前記衝突予測時間算出手段は、前記一時停止車両と判別された物体の衝突予測時間を、所定時間前の相対速度または車両が徐行することを想定した固定の速度を利用して算出し、
前記衝突可能性判定手段は、前記衝突予測時間に基づいて、前記一時停止車両と判別された物体が警報対象または自動制動対象であるかを判定するための閾値を、横移動物体と判別されなかった物体に対する閾値に比べて早く警報または自動制動が発生するように設定されたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明の車両用衝突回避装置によれば、運転者の認識しやすい範囲に存在する物体よりも、運転者が見落としがちな、自車の前方および前左右側方を横移動する物体、例えば、交差点において、一時停止後に交差点内に進入してくる交差車両あるいは横断歩行者を優先して警報または制御対象とすることにより、衝突を回避もしくは被害を軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
実施の形態１．
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態１に係る車両用衝突回避装置について説明する。
図１はこの発明の実施の形態１に係る車両用衝突回避装置の概略構成を示すブロック図である。
図１において、この発明の対象とする車両用衝突回避装置１００は、ミリ波レーダ１１０、ＣＰＵ１２０、車速センサ１３０、ヨーレートセンサ１４０、警報手段１ １５０、警報手段２ １６０、自動制動装置１７０から構成される。更に、ＣＰＵ１２０は、車両情報取得手段１２１、物体検出手段１２２、横移動物体判別手段１２３、衝突予測時間算出手段１２４と、衝突可能性判定手段１２５を含んでいる。警報手段１は車室内にある運転者に見易い表示器、警報手段２は警報音を発生する警報器とする。
【００１３】
以下で、車両用衝突回避装置１００の動作について説明する。
車両情報取得手段１２１では、車速センサ１３０およびヨーレートセンサ１４０からの情報を取得し、衝突予測時間算出手段１２４に入力する。本実施の形態では、車速とヨーレートとしたが、車両情報は特にこれに限ったものではない。車両の前端に取り付けられたミリ波レーダ１１０は、送信した電波の、車両前方および前左右側方周囲の物体からの反射波を取得する。ここで使用するミリ波レーダは、一般的に、画像レーダと呼ばれる、検知対象とミリ波レーダ間の相対運動変化によって生じるドップラ周波数差を利用して、従来のミリ波レーダよりも高い分解能を得られるものを想定しており、自車の進行方向と交差する方向に移動する物体の、自車の進行方向と交差する方向の位置を高い分解能で検出できるものとする。また、１台で自車前方および前左右側方の対象を検知するのに十分な広い視野角をもつものとする。但し、複数のセンサを利用し、自車前方および前左右側方の対象を検知するのに十分な視野を実現する構成としてもよい。
また、本実施の形態では、ミリ波レーダを用いることとしたが、レーザーレーダなど、その他のセンサを利用してもよいことはもちろんである。
【００１４】
物体検出手段１２２では、取得した反射波の情報（反射点、反射強度）をもとに、検出された物体Tn毎に、自車Mとの相対位置Pn=（Xn、Yn）、および距離方向の相対速度Vyn、横方向の相対速度Vxnを演算する。nは、物体毎に割り振られた整数0〜nである。また、ここで距離方向とは自車の進行方向、横方向とは自車の進行方向に交差する方向のことである。
図２は物体検出手段１２２による検出状態を示す図であり、T0は歩行者、T1は先行車、T2は自車進行方向に接近する交差車両を示している。図中、
Ｘは、自車の中心より左が負、右が正とする。
Vxは、自車に接近する方向が負、離れる方向が正とする。
Vyは、自車の左に移動する方向が負、右に移動する方向が正とする。
検出した結果は、横移動物体判別手段１２３、衝突可能性判定手段１２４へ出力される。
【００１５】
横移動物体判別手段１２３では、物体検出手段１２２で検出した物体T0〜Tnの相対位置Pn、距離方向の相対速度Vyn、横方向の相対速度Vxnをもとに、検出された物体の状態Ostが、静止物体Sobであるか、自車Mの進行方向に水平に移動する移動物体Mobであるか、自車の進行方向と垂直に移動する横移動物体Lmobであるかを判別する。
図３に、横移動物体判別手段１２３のフローチャートを示しており、図中、S30は、横移動物体判別ループの始点、終点、条件を示す。S31では、検知物体Tiの距離方向の相対速度Vyiが静動を判別するための閾値Vyth以上かを判別する。S32では、検知物体Tiの横方向の相対速度Vxiが静動を判別するための閾値Vxth以上かを判別する。
【００１６】
S31で自車の進行方向に水平に移動する移動物体であると判定され、かつS32で自車の進行方向と垂直に移動する横移動物体と判定された場合、S33で横移動体Lmobとして保持する。
S31で自車の進行方向に水平に移動する移動物体であると判定され、かつS32で自車の進行方向と垂直に移動する横移動物体でないと判定された場合、S34で移動体Mobとして保持する。
一方、S31で自車の進行方向に水平に移動する移動物体でないと判定され、かつS32で自車の進行方向と垂直に移動する横移動物体と判定された場合、S33で横移動体Lmobとして保持する。
S31で自車の進行方向に水平に移動する移動物体でないと判定され、かつS32で自車の進行方向と垂直に移動する横移動物体でないと判定された場合、S35で静止物体Sobとして保持する。
【００１７】
衝突予測時間判定手段１２４では、物体検出手段１２２で算出した各物体との相対距離（X、Y）と相対速度（Vx、Vy）から、自車との衝突までの予測時間を下式により算出する。
具体的には、下記式（２）の条件を満たす対象に対し、式（１）の値を衝突予測時間ＴＴＣとする。
TTC = Y/Vy ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１）
-Ｗ/2 ＜ X+Vx×TTC ＜ W/2 ・・・・・・・・・・・（２）
なお、式（２）の条件を満たさない場合は、ＴＴＣ=∞とする。ここでは、式（２）の条件を自車幅内Ｗとしたが、自車幅を含む任意の領域としてもよい。
また、式（２）の条件は、車両情報取得手段１２１で取得した車速およびヨーレートセンサの情報を用いて、補正されるものとする。
【００１８】
次に、衝突可能性判定手段１２５のフローチャートを図４に示す。衝突可能性判定手段１２５では、衝突可予測時間算出手段１２４で算出した衝突予測時間に応じて、物体検出手段１２１で検出した物体T0〜Tnが警報対象であるか自動制動対象であるかを判定する。
まず、S41〜S43では、運転支援の方法を示すフラグを初期化する。S50は、運転支援の方法を判定するループの始点、終点、条件を示している。
S51では、横移動物体であるかを判定する。横移動物体である場合、S52で警報または自動制動対象の判定に用いる閾値THをA[ ]に設定する。横移動物体でなければ、S53で閾値THをB[ ]に設定する。
【００１９】
ここで、TH[ ]およびA[ ]、B[ ]は、３つの要素をもつ配列であって、A[0]＜A[1]＜A[2]、B[0]＜B[1]＜B[2] 、A[0]＜B[0] 、A[1]＜B[1] 、A[2]＜B[2]とする。また、B[ ]については、自車進行路前に存在する物体に対する一般的なプリクラッシュシステムで利用する閾値に相当するものとする。S54では、検知物体Tiの衝突予測時間TTCiがTH[0]より小さいかを判定する。小さければ、S57で警報１フラグ、S58で警報２フラグ、S59で自動制動フラグを設定する。小さくなければ、S55へ移行する。S55では、検知物体Tiの衝突予測時間TTCiがTH[1]より小さいかを判定する。小さければ、S57で警報１フラグ、S58で警報２フラグを設定する。小さくなければ、S56へ移行する。
S56では、検知物体Tiの衝突予測時間TTCiがTH[2]より小さいかを判定する。小さければ、S57で警報１フラグを設定する。小さくなければ、何もせずに終了する。
【００２０】
警報手段１ １５０、警報手段２ １６０、自動制動手段１７０では、衝突可能性判定手段１２５で設定された各フラグに基づき、警報１フラグが設定されていれば、対象の位置が運転者にわかるように表示器に表示する。表示器への表示に際しては、警報１対象となる物体の物体検出手段で得られた情報を用いてもよい。警報２フラグが設定されていれば、対象の存在について、運転者に警報音で報知する。自動制動フラグが設定されていれば、対象との衝突を回避または衝突時の被害を軽減するために、自動制動動作を実施する。
【００２１】
以上、この実施の形態１によれば、検知された物体が、運転者への警報対象または自車の走行制御が必要な自動制動対象かを判定するための閾値を、横移動物体と判別されなかった物体に対する閾値TH=B[ ](S53)と、横移動物体と判別されなかった物体に比べて、早めに警報が発生するように設定された横移動物体と判別された物体に対する閾値TH=A[ ](S52)の２種類もつことで、運転者の認識しやすい範囲に存在する同じ重要度の物体よりも、自車の前方および前左右側方を横移動する物体、例えば、交差点において、一時停止後に交差点内に進入してくる交差車両を警報または制御対象として抽出しやすくなる。また、交差車両だけでなく、横移動物体である横断歩行者や自転車などについても同様の効果が得られる。
【００２２】
実施の形態２．
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態２に係る車両用衝突回避装置について説明する。図５はこの発明の実施の形態２に係る車両用衝突回避装置の概略構成を示すブロック図で、図１と同一部分には同一符号を付している。図５において、図１と異なる部分は、衝突予測時間算出手段１２４Ａと、衝突可能性判定手段１２５Ａと、一時停止車両判別手段１２６であり、それ以外の部分の処理は、実施の形態１と同様であるため、説明は省略する。
【００２３】
次に、一時停止車両判定手段１２６のフローチャートを図６に示す。
一時停止車両判定手段１２６では、横移動物体判定手段１２３での判定結果において、横移動物体であると判定された物体の情報（相対位置、相対速度、横移動物体、一時停止物体など）を履歴情報として所定時間分保持するとともに、その情報を用いて横移動物体でないと判定された物体のうち、一時停止車両と予測されるものを判定する。
【００２４】
S70では、前回までに履歴データとして保持されているデータ数Mをバッファmに格納する。S60は、一時停止車両を判定するループの始点、終点、条件を示す。S61では、横移動物体判定手段１２３で横移動物体であるかどうかを判定する。横移動物体である場合（YES）には、履歴情報として新規に登録するか、既にある履歴情報を更新するかを判定する。横移動体でない場合（NO）には、一時停止車両かどうかを判定する。
【００２５】
以下、S61で横移動物体であると判定された場合の処理について説明する。
S62で、履歴情報のNoカウントjを初期化する。S63で、現在の一時停止車両判定対象となっている物体Tiが過去の履歴情報Ｈｊと一致するかどうかを判定する。ここで一致するかどうかは、物体の情報（相対位置、相対速度、横移動物体、一時停止物体など）に基づいて行う。S63で、一致しないと判定された場合は、jが履歴情報の数mを下回っているかを判定し、下回っていなければS64でカウンタを更新し、再度S63の処理を行う。下回っていれば、全履歴情報との比較が終了したものとし、S66へ移行する。S66では、現在の情報を新しい検知物体であるとして、履歴情報数を更新するとともに、S67で履歴情報HMを追加する。S63で、一致すると判定された場合は、S68で一致した対象の履歴情報Hjを現在の情報で更新する。
【００２６】
次に、S61で横移動物体でないと判定された場合の処理について説明する。
S62〜S68までの処理は、横移動物体であると判定された場合と同一であるので、その説明は省略するが、S63で、一致すると判定された場合は、S68で一致した対象の履歴情報Hjを現在の情報で更新するとともに、S69で現在の物体が一時停止車両であるとしてデータを保持する。
【００２７】
本実施の形態における衝突予測時間判定手段１２４Ａでは、
前記一時停止車両判定手段１２６で、一時停止車両と判定された以外の物体については、
物体検出手段１２２で算出した各物体との相対距離（X、Y）と相対速度（Vx、Vy）から、自車との衝突までの予測時間を下式により算出するのは実施の形態１と同様である。
具体的には、下記式（２）の条件を満たす対象に対し、式（１）の値を衝突予測時間ＴＴＣとする。
TTC = Y/Vy ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１）
-Ｗ/2 ＜ X+Vx×TTC ＜ W/2 ・・・・・・・・・・・（２）
【００２８】
なお、式（２）の条件を満たさない場合は、ＴＴＣ=∞とする。ここでは、式（２）の条件を自車幅内Ｗとしたが、自車幅を含む任意の領域としてもよい。
また、式（２）の条件は、車両情報取得手段１２１で取得した車速およびヨーレートセンサの情報を用いて、補正されるものとする。前記一時停止車両判定手段１２６で、一時停止車両と判定された物体については、相対速度（Vx、Vy）を履歴情報に基づいた所定時間前の相対速度（Vhx、Vhy）を利用する。
ここでは、履歴情報に基づいた相対速度を利用したが、一時停止車両が徐行をする際の固定の速度、例えば、車速10〜20km/hと自車速を用いて、相対速度（Vx、Vy）を算出してもよい。
【００２９】
図７は本実施の形態における衝突可能性判定手段１２５Ａのフローチャートである。
本実施の形態における衝突可能性判定手段１２５Ａでは、衝突予測時間算出手段１２４Ａで算出した衝突予測時間に応じて、物体検出手段１２１で検出した物体T0〜Tnが警報対象であるか自動制動対象であるかを判定する。
S41〜S43、S82では、運転支援の方法を示すフラグを初期化する。S50は、運転支援の方法を判定するループの始点、終点、条件を示す。
【００３０】
S51では、横移動物体であるかを判定する。横移動物体である場合、S52で警報または自動制動対象の判定に用いる閾値THをA[ ]に設定する。横移動物体でなければ、S81に移行する。
S81では、物体の所定時間分の履歴から一時停止車両であるかを判定する。一時停止車両である場合、S52で警報または自動制動対象の判定に用いる閾値THをA[ ]に設定する。一時停止車両でない場合はS53で閾値THをB[ ]に設定する。
ここで、TH[ ]およびA[ ]、B[ ]は、３つの要素をもつ配列であって、A[0]＜A[1]＜A[2]、B[0]＜B[1]＜B[2]、A[0]＜B[0] 、A[1]＜B[1] 、A[2]＜B[2]とする。また、B[ ]については、自車進行路前に存在する物体に対する一般的なプリクラッシュシステムで利用する閾値に相当するものとする。
【００３１】
S54では、検知物体Tiの衝突予測時間TTCiがTH[0]より小さいかを判定する。小さければ、S57で警報１フラグ、S58で警報２フラグ、S59で自動制動フラグを設定する。小さくなければ、S55へ移行する。S55では、検知物体Tiの衝突予測時間TTCiがTH[1]より小さいかを判定する。小さければ、S57で警報１フラグ、S58で警報２フラグを設定する。このとき、S81で一時停止車両であるかどうかを判定する。一時停止車両であれば、S83でブレーキ圧充填フラグを設定する。検知物体Tiの衝突予測時間TTCiがTH[1]より小さくなければ、S56へ移行する。S56では、検知物体Tiの衝突予測時間TTCiがTH[2]より小さいかを判定する。小さければ、S57で警報１フラグを設定する。小さくなければ、何もせずに終了する。
【００３２】
警報手段１ １５０、警報手段２ １６０、自動制動手段１７０、ブレーキ圧充填手段１８０では、衝突可能性判定手段１２５Ａで設定された各フラグに基づき、警報１フラグが設定されていれば、対象の位置が運転者に分かるように表示器に表示する。表示器への表示に際しては、警報１対象となる物体の物体検出手段で得られた情報を用いてもよい。警報２フラグが設定されていれば、対象の存在について、運転者に警報音で報知する。自動制動フラグが設定されていれば、対象との衝突を回避または衝突時の被害を軽減するために、自動制動手段を実施する。
ブレーキ圧充填フラグが設定されていれば、自動制動に備え、ブレーキ圧を充填する。
【００３３】
以上、この実施の形態によれば、横移動物体でないと判別された物体の所定時間分の履歴から、一時停止車両を判別し、一時停止車両と判別された物体との衝突予測時間の算出には、所定時間前の相対速度または車両が徐行することを想定した固定の速度を利用して算出し、さらに、一時停止車両が、運転者への警報対象または自車の走行制御が必要な自動制動対象かを判定するための閾値を、横移動物体と同じ閾値を用いることで、運転者が見落としがちな、突然交差点内に進入してくる可能性のある一時停止車両を警報または制御対象として抽出しやすくなる。また、自車のブレーキ圧を予め充填することで、突然交差点内に進入してきた車両との衝突を回避するための走行制御を遅延なく行うことができる。
【００３４】
実施の形態３．
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態３に係る車両用衝突回避装置について説明する。図８はこの発明の実施の形態３に係る車両用衝突回避装置の概略構成を示すブロック図で、実施の形態１および２と同一部分には同一符号を付している。図８において、図５と異なる部分は、衝突予測時間算出手段１２３Ａと、衝突可能性判定手段１２５Ｂであり、それ以外の部分の処理は、実施の形態１および２と同様であるため、説明は省略する。
【００３５】
図９は本実施の形態における横移動物体判定手段１２３Ａのフローチャートである。
本実施の形態における横移動物体判定手段１２３Ａでは、物体検出手段１２２で検出した物体T0〜Tnの相対位置Pn、距離方向の相対速度Vyn、横方向の相対速度Vxnをもとに、検出された物体の状態Ostが静止物体Sobであるか、自車の進行方向に水平に移動する移動物体Mobであるか、
自車の進行方向と垂直に移動する横移動物体Lmobであるかを判別する。
【００３６】
図９において、S30は、横移動物体判別ループの始点、終点、条件を示す。S31では、検知物体Tiの距離方向の相対速度Vyiが静動を判別するための閾値Vyth以上かどうかを判別する。S32では、検知物体Tiの横方向の相対速度Vxiが静動を判別するための閾値Vxth以上かを判別する。
S31で自車の進行方向に水平に移動する移動物体であると判定され、かつS32で自車の進行方向と垂直に移動する横移動物体と判定された場合、S33で横移動体Lmobとして保持する。
S31で自車の進行方向に水平に移動する移動物体であると判定され、かつS32で自車の進行方向と垂直に移動する横移動物体でない判定された場合、S34で移動体Mobとして保持する。
【００３７】
S34で移動体Mobであると判定された場合、S37で、自車進行路内かどうかを判別する。ここで自車進行路内の判別には、物体の相対位置と車両情報取得手段１２１で取得された車速およびヨーレートセンサの結果を用いる。S37で自車進行路内であると判定された場合には、S38で、自車の先行車であるとしてデータを保持する。自車進行路内であると判定されなかった場合は、何もせず終了する。S31で自車の進行方向に水平に移動する移動物体でないと判定され、かつS32で自車の進行方向と垂直に移動する横移動物体と判定された場合、S33で横移動体Lmobとして保持する。S31で自車の進行方向に水平に移動する移動物体でないと判定され、かつS32で自車の進行方向と垂直に移動する横移動物体でないと判定された場合、S35で静止物体Sobとして保持する。
【００３８】
図１０は、本実施の形態における衝突可能性判定手段１２５Ｂのフローチャートを示す図である。本実施の形態における衝突可能性判定手段１２５Ｂでは、衝突可予測時間算出手段１２４で、算出した衝突予測時間に応じて、物体検出手段１２１で検出した物体T0〜Tnが警報対象であるか自動制動対象であるかを判定する。
【００３９】
S41〜S43、S82では、運転支援の方法を示すフラグを初期化する。S50は、運転支援の方法を判定するループの始点、終点、条件を示す。S51では、横移動物体であるかを判定する。横移動物体である場合、S85へ移行する。横移動物体でなければ、S81に移行する。S81では、一時停止車両であるかを判定する。一時停止車両である場合、S85へ移行する。S85では、自車の前に先行車が存在するかを判定する。S85で先行車が存在すれば、S86で警報または自動制動対象の判定に用いる閾値THをC[ ]に設定する。先行車が存在しなければTHをA[ ]に設定する。S81で一時停止車両でないと判定された場合は、S53で閾値THをB[ ]に設定する。
【００４０】
ここで、TH[ ]およびA[ ]、B[ ]、Ｃ［ ］は、３つの要素をもつ配列であって、A[0]＜A[1]＜A[2]、B[0]＜B[1]＜B[2]、C[0]＜C[1]＜C[2]、C[0]＜A[0]＜Ｂ[0] 、C[1]＜A[1]＜Ｂ[1] 、C[2]＜A[2]＜Ｂ[2]とする。また、B[ ]については、自車進行路前に存在する物体に対する一般的なプリクラッシュシステムで利用する閾値に相当するものとする。
なお、S54以下の処理は実施の形態２と同様であるので、説明は省略する。
【００４１】
以上、この実施の形態によれば、先行車が存在する場合には、衝突予測時間から、警報対象または自動制動対象を判定するための閾値を、横移動物体または前記一時停止車両で用いた閾値よりもさらに早めに警報が発生するように設定された閾値を用いることで、運転者が自車の進行路上に存在する危険対象に注意をとられている場合に、運転者が見落としがちな、突然交差点内に進入してくる可能性のある一時停止車両を警報または制御対象として抽出しやすくなり、運転者へ早めに報知することができる。
【００４２】
実施の形態４．
本発明の実施の形態４に係る車両用衝突回避装置の概略構成を示すブロック図は、図８と同一であるので省略する。本実施の形態は、実施の形態３の衝突可能性判定手段１２５Ｂを以下のように変更したものである。
なお、ここでは実施の形態３を例にあげて説明するが、実施の形態１または２でも同様である。
【００４３】
本実施の形態における衝突判定手段１２５Ｃでは、警報または自動制動対象の判定に用いる閾値A[ ]、B[ ]、Ｃ［ ］の関係を以下のように設定する。
ここで、A[ ]、B[ ]、Ｃ［ ］は、３つの要素をもつ配列であって、A[0]＜A[1]＜A[2]、B[0]＜B[1]＜B[2]、C[0]＜C[1]＜C[2]、C[0]=A[0]=Ｂ[0] 、C[1]＜A[1]＜Ｂ[1] 、C[2]＜A[2]＜Ｂ[2]とする。また、B[ ]については、自車進行路前に存在する物体に対する一般的なプリクラッシュシステムで利用する閾値に相当するものとする。
【００４４】
従って、この実施の形態によれば、横移動物体とそれ以外の物体に対する、自車の走行制御が必要な自動制動対象を判定するための閾値は同一とし、運転者への警報対象を判定するための閾値は、横移動物体と判別されなかった物体に対する閾値と、横移動物体と判別されなかった物体に比べて、早めに警報が発生するように設定された横移動物体と判別された物体に対する閾値をもつことで、一時停止後に交差点内に進入してくる交差車両については運転者へ早めに警報することができ、かつ早めに実施することがかえって危険となる自車の制御は、本当に必要な状況でのみ発生させることができる。
【００４５】
なお、運転者への警報対象である一時停止車両が存在する場合に、自車のブレーキ圧を予め充填することで、突然交差点内に進入してきた車両との衝突を回避するための走行制御を遅延なく行うことができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】この発明の実施の形態１に係る車両用衝突回避装置の概略構成を示すブロック図
【図２】実施の形態１における物体検出手段１２２による検出状態を示す図
【図３】実施の形態１における横移動物体判別手段１２３のフローチャート
【図４】実施の形態１における衝突可能性判定手段１２５のフローチャート
【図５】この発明の実施の形態２に係る車両用衝突回避装置の概略構成を示すブロック図
【図６】実施の形態２における一時停止判定手段１２６のフローチャート
【図７】実施の形態２における衝突可能性判定手段１２５のフローチャート
【図８】この発明の実施の形態３に係る車両用衝突回避装置の概略構成を示すブロック図
【図９】実施の形態３における横移動物体判定手段１２３のフローチャート
【図１０】実施の形態３における衝突可能性判定手段１２５のフローチャート
【符号の説明】
【００４７】
１００ 車両用衝突回避装置、 １１０ ミリ波レーダ、 １２０ ＣＰＵ、
１２１ 物体検出手段、 １２２ 物体検出手段、
１２３、１２３Ａ 横移動物体判別手段、
１２４、１２４Ａ、 衝突予測時間算出手段、
１２５、１２５Ａ、１２５Ｂ 衝突可能性判定手段、
１２６、１２６Ａ 一時停止車両判別手段、
１３０ 車速センサ、 １４０ ヨーレートセンサ、
１５０ 警報手段１、 １６０ 警報手段２、 １７０ 自動制動手段。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載され、自車前方および前左右側方に存在する物体を検出し、検知物体との衝突の可能性があると判断される場合に、警報および制御によって衝突を回避もしくは被害を軽減する車両用衝突回避装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載され、自車前方に存在する物体を検出し、検知物体との衝突の危険性が高いと判断される場合に、警報および制御によって衝突を回避もしくは被害を軽減する装置には、例えば、特許文献１、２がある。
【０００３】
特許文献１は、車両の走行路上に危険な障害物が存在するか否かを判別する走行路障害物判別手段と、該車両の推定進行軌跡上に危険な障害物が存在するか否かを判別する推定軌跡障害物判別手段とを備えることにより、自車両の推定進行軌跡上かつ走行路上に危険な障害物が存在する場合の方が、自車両の走行軌跡上に危険な障害物が存在し、かつ推定進行軌跡上に危険な障害物が存在しない場合に比べて、重度の大きな危険が車両に生じていると判断するものである。
また、自車両の走行路上に存在すると判別される危険な障害物と自車両との車両進行方向位置が互いに一致すると推定される時点における該走行路に対する横方向位置に応じて異なる危険度を判定するようにしている。
【０００４】
一方、特許文献２は、車両の前方と左右前方および前左右側方の合計、３方向の物体を検知する手段と、自車両の進行方向を検知する進行方向検知手段とを備えることにより、検知された対象のうち自車両の進行方向にある静止物体のみを監視するものである。
移動物体については、自車両の進行方向に応じて、自車進行方向の優先順位を高く設定し、その他２方向に監視の優先順位をつけている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１１０３９４号公報
【特許文献２】特開２００８−１５２３９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の手段では、自車の推定進行軌跡上かつ走行路上に存在する障害物の危険度が最も高いことを前提としている。ところが、実際の走行においては、自車の進行路外の出会い頭事故の可能性のある物体は、走行中に運転者が認識できていない可能性が高く、運転者へ警報しても気付くのが遅れる場合が多い。このため、運転者に早く気付かせるために、むしろ自車の進行路外の出会い頭事故の可能性のある物体を重要視すべきである。
また、車両進行方向の位置が一致すると予想される障害物（すなわち交差車両）の走行路に対する横方向位置に応じて、異なる危険度を判定する旨の記載があるが、この手段では、見通しの悪い交差点では危険度を判定できない。
【０００７】
一方、文献２に記載の手段では、監視対象が自車の進行方向に依存されるため、例えば、交差点において一時停止している交差車両などの静止物体のうち、突然交差点内に進入してくる車両などを見逃す可能性がある。
また、移動体であっても、自車の前方を横移動する物体、例えば、一時停止付近に存在する車両の監視優先順位が、既に交差点内に進入している交差車両で、自車と衝突する可能性の低い移動体の監視優先順位より低くなってしまう可能性がある。
【０００８】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、運転者の認識しやすい範囲に存在する物体よりも自車の前方および前左右側方を横移動する物体、例えば、交差点において、一時停止後に交差点内に進入してくる交差車両を優先して警報または制御対象として抽出することができる新規な車両用衝突回避装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の車両用衝突回避装置を構成する第１の発明は、
車両の運転状態を取得する車両情報取得手段と、
車両に搭載され、車両の前方および前左右側方の物体を検出する物体検出手段と、
前記物体検出手段により検出された物体が自車の進行方向と交差する方向に移動する横移動物体であることを判別する横移動物体判別手段と、
前記検出された物体と自車との衝突予測時間を算出する衝突予測時間算出手段と、
前記衝突予測時間が所定閾値以下の場合に、警報対象または自動制動対象であると判定する衝突可能性判定手段と、
衝突可能性判定手段の結果に応じて運転者への警報を行う警報手段と、自車の走行を制御する自動制動手段とを備え、
前記衝突可能性判定手段は、前記衝突予測時間に基づいて警報対象または自動制動対象を判定するための閾値を、横移動物体と判別されなかった物体に対する閾値と、横移動物体と判別された物体に対する閾値の２種類もつものとし、横移動物体と判別された物体に対する閾値は横移動物体と判別されなかった物体の閾値に比べて、早く警報または自動制動が発生するように設定されたことを特徴とするものである。
【００１０】
また、この発明の車両用衝突回避装置を構成する第２の発明は、
車両の運転状態を取得する車両情報取得手段と、
車両に搭載され、車両の前方および前左右側方の物体を検出する物体検出手段と、
前記物体検出手段により検出された物体が自車の進行方向と交差する方向に移動する横移動物体であることを判別する横移動物体判別手段と、
前記横移動物体判別手段で横移動物体でないと判別された物体の所定時間分の履歴から、一時停止車両であると判別する一時停止車両判別手段と、
検出された物体と自車との衝突予測時間を算出する衝突予測時間算出手段と、
前記衝突予測時間が所定閾値以下の場合に、警報対象または自動制動対象であると判定する衝突可能性判定手段と、
前記衝突可能性判定手段の結果に応じて運転者への警報を行う警報手段と、自車の走行を制御する自動制動手段とを備え、
前記衝突予測時間算出手段は、前記一時停止車両と判別された物体の衝突予測時間を、所定時間前の相対速度または車両が徐行することを想定した固定の速度を利用して算出し、
前記衝突可能性判定手段は、前記衝突予測時間に基づいて、前記一時停止車両と判別された物体が警報対象または自動制動対象であるかを判定するための閾値を、横移動物体と判別されなかった物体に対する閾値に比べて早く警報または自動制動が発生するように設定されたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明の車両用衝突回避装置によれば、運転者の認識しやすい範囲に存在する物体よりも、運転者が見落としがちな、自車の前方および前左右側方を横移動する物体、例えば、交差点において、一時停止後に交差点内に進入してくる交差車両あるいは横断歩行者を優先して警報または制御対象とすることにより、衝突を回避もしくは被害を軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
実施の形態１．
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態１に係る車両用衝突回避装置について説明する。
図１はこの発明の実施の形態１に係る車両用衝突回避装置の概略構成を示すブロック図である。
図１において、この発明の対象とする車両用衝突回避装置１００は、ミリ波レーダ１１０、ＣＰＵ１２０、車速センサ１３０、ヨーレートセンサ１４０、警報手段１ １５０、警報手段２ １６０、自動制動装置１７０から構成される。更に、ＣＰＵ１２０は、車両情報取得手段１２１、物体検出手段１２２、横移動物体判別手段１２３、衝突予測時間算出手段１２４と、衝突可能性判定手段１２５を含んでいる。警報手段１は車室内にある運転者に見易い表示器、警報手段２は警報音を発生する警報器とする。
【００１３】
以下で、車両用衝突回避装置１００の動作について説明する。
車両情報取得手段１２１では、車速センサ１３０およびヨーレートセンサ１４０からの情報を取得し、衝突予測時間算出手段１２４に入力する。本実施の形態では、車速とヨーレートとしたが、車両情報は特にこれに限ったものではない。車両の前端に取り付けられたミリ波レーダ１１０は、送信した電波の、車両前方および前左右側方周囲の物体からの反射波を取得する。ここで使用するミリ波レーダは、一般的に、画像レーダと呼ばれる、検知対象とミリ波レーダ間の相対運動変化によって生じるドップラ周波数差を利用して、従来のミリ波レーダよりも高い分解能を得られるものを想定しており、自車の進行方向と交差する方向に移動する物体の、自車の進行方向と交差する方向の位置を高い分解能で検出できるものとする。また、１台で自車前方および前左右側方の対象を検知するのに十分な広い視野角をもつものとする。但し、複数のセンサを利用し、自車前方および前左右側方の対象を検知するのに十分な視野を実現する構成としてもよい。
また、本実施の形態では、ミリ波レーダを用いることとしたが、レーザーレーダなど、その他のセンサを利用してもよいことはもちろんである。
【００１４】
物体検出手段１２２では、取得した反射波の情報（反射点、反射強度）をもとに、検出された物体Tn毎に、自車Mとの相対位置Pn=（Xn、Yn）、および距離方向の相対速度Vyn、横方向の相対速度Vxnを演算する。nは、物体毎に割り振られた整数0〜nである。また、ここで距離方向とは自車の進行方向、横方向とは自車の進行方向に交差する方向のことである。
図２は物体検出手段１２２による検出状態を示す図であり、T0は歩行者、T1は先行車、T2は自車進行方向に接近する交差車両を示している。図中、
Ｘは、自車の中心より左が負、右が正とする。
Vxは、自車に接近する方向が負、離れる方向が正とする。
Vyは、自車の左に移動する方向が負、右に移動する方向が正とする。
検出した結果は、横移動物体判別手段１２３、衝突可能性判定手段１２４へ出力される。
【００１５】
横移動物体判別手段１２３では、物体検出手段１２２で検出した物体T0〜Tnの相対位置Pn、距離方向の相対速度Vyn、横方向の相対速度Vxnをもとに、検出された物体の状態Ostが、静止物体Sobであるか、自車Mの進行方向に水平に移動する移動物体Mobであるか、自車の進行方向と垂直に移動する横移動物体Lmobであるかを判別する。
図３に、横移動物体判別手段１２３のフローチャートを示しており、図中、S30は、横移動物体判別ループの始点、終点、条件を示す。S31では、検知物体Tiの距離方向の相対速度Vyiが静動を判別するための閾値Vyth以上かを判別する。S32では、検知物体Tiの横方向の相対速度Vxiが静動を判別するための閾値Vxth以上かを判別する。
【００１６】
S31で自車の進行方向に水平に移動する移動物体であると判定され、かつS32で自車の進行方向と垂直に移動する横移動物体と判定された場合、S33で横移動体Lmobとして保持する。
S31で自車の進行方向に水平に移動する移動物体であると判定され、かつS32で自車の進行方向と垂直に移動する横移動物体でないと判定された場合、S34で移動体Mobとして保持する。
一方、S31で自車の進行方向に水平に移動する移動物体でないと判定され、かつS32で自車の進行方向と垂直に移動する横移動物体と判定された場合、S33で横移動体Lmobとして保持する。
S31で自車の進行方向に水平に移動する移動物体でないと判定され、かつS32で自車の進行方向と垂直に移動する横移動物体でないと判定された場合、S35で静止物体Sobとして保持する。
【００１７】
衝突予測時間判定手段１２４では、物体検出手段１２２で算出した各物体との相対距離（X、Y）と相対速度（Vx、Vy）から、自車との衝突までの予測時間を下式により算出する。
具体的には、下記式（２）の条件を満たす対象に対し、式（１）の値を衝突予測時間ＴＴＣとする。
TTC = Y/Vy ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１）
-Ｗ/2 ＜ X+Vx×TTC ＜ W/2 ・・・・・・・・・・・（２）
なお、式（２）の条件を満たさない場合は、ＴＴＣ=∞とする。ここでは、式（２）の条件を自車幅内Ｗとしたが、自車幅を含む任意の領域としてもよい。
また、式（２）の条件は、車両情報取得手段１２１で取得した車速およびヨーレートセンサの情報を用いて、補正されるものとする。
【００１８】
次に、衝突可能性判定手段１２５のフローチャートを図４に示す。衝突可能性判定手段１２５では、衝突可予測時間算出手段１２４で算出した衝突予測時間に応じて、物体検出手段１２１で検出した物体T0〜Tnが警報対象であるか自動制動対象であるかを判定する。
まず、S41〜S43では、運転支援の方法を示すフラグを初期化する。S50は、運転支援の方法を判定するループの始点、終点、条件を示している。
S51では、横移動物体であるかを判定する。横移動物体である場合、S52で警報または自動制動対象の判定に用いる閾値THをA[ ]に設定する。横移動物体でなければ、S53で閾値THをB[ ]に設定する。
【００１９】
ここで、TH[ ]およびA[ ]、B[ ]は、３つの要素をもつ配列であって、A[0]＜A[1]＜A[2]、B[0]＜B[1]＜B[2] 、A[0]＜B[0] 、A[1]＜B[1] 、A[2]＜B[2]とする。また、B[ ]については、自車進行路前に存在する物体に対する一般的なプリクラッシュシステムで利用する閾値に相当するものとする。S54では、検知物体Tiの衝突予測時間TTCiがTH[0]より小さいかを判定する。小さければ、S57で警報１フラグ、S58で警報２フラグ、S59で自動制動フラグを設定する。小さくなければ、S55へ移行する。S55では、検知物体Tiの衝突予測時間TTCiがTH[1]より小さいかを判定する。小さければ、S57で警報１フラグ、S58で警報２フラグを設定する。小さくなければ、S56へ移行する。
S56では、検知物体Tiの衝突予測時間TTCiがTH[2]より小さいかを判定する。小さければ、S57で警報１フラグを設定する。小さくなければ、何もせずに終了する。
【００２０】
警報手段１ １５０、警報手段２ １６０、自動制動手段１７０では、衝突可能性判定手段１２５で設定された各フラグに基づき、警報１フラグが設定されていれば、対象の位置が運転者にわかるように表示器に表示する。表示器への表示に際しては、警報１対象となる物体の物体検出手段で得られた情報を用いてもよい。警報２フラグが設定されていれば、対象の存在について、運転者に警報音で報知する。自動制動フラグが設定されていれば、対象との衝突を回避または衝突時の被害を軽減するために、自動制動動作を実施する。
【００２１】
以上、この実施の形態１によれば、検知された物体が、運転者への警報対象または自車の走行制御が必要な自動制動対象かを判定するための閾値を、横移動物体と判別されなかった物体に対する閾値TH=B[ ](S53)と、横移動物体と判別されなかった物体に比べて、早めに警報が発生するように設定された横移動物体と判別された物体に対する閾値TH=A[ ](S52)の２種類もつことで、運転者の認識しやすい範囲に存在する同じ重要度の物体よりも、自車の前方および前左右側方を横移動する物体、例えば、交差点において、一時停止後に交差点内に進入してくる交差車両を警報または制御対象として抽出しやすくなる。また、交差車両だけでなく、横移動物体である横断歩行者や自転車などについても同様の効果が得られる。
【００２２】
実施の形態２．
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態２に係る車両用衝突回避装置について説明する。図５はこの発明の実施の形態２に係る車両用衝突回避装置の概略構成を示すブロック図で、図１と同一部分には同一符号を付している。図５において、図１と異なる部分は、衝突予測時間算出手段１２４Ａと、衝突可能性判定手段１２５Ａと、一時停止車両判別手段１２６であり、それ以外の部分の処理は、実施の形態１と同様であるため、説明は省略する。
【００２３】
次に、一時停止車両判定手段１２６のフローチャートを図６に示す。
一時停止車両判定手段１２６では、横移動物体判定手段１２３での判定結果において、横移動物体であると判定された物体の情報（相対位置、相対速度、横移動物体、一時停止物体など）を履歴情報として所定時間分保持するとともに、その情報を用いて横移動物体でないと判定された物体のうち、一時停止車両と予測されるものを判定する。
【００２４】
S70では、前回までに履歴データとして保持されているデータ数Mをバッファmに格納する。S60は、一時停止車両を判定するループの始点、終点、条件を示す。S61では、横移動物体判定手段１２３で横移動物体であるかどうかを判定する。横移動物体である場合（YES）には、履歴情報として新規に登録するか、既にある履歴情報を更新するかを判定する。横移動体でない場合（NO）には、一時停止車両かどうかを判定する。
【００２５】
以下、S61で横移動物体であると判定された場合の処理について説明する。
S62で、履歴情報のNoカウントjを初期化する。S63で、現在の一時停止車両判定対象となっている物体Tiが過去の履歴情報Ｈｊと一致するかどうかを判定する。ここで一致するかどうかは、物体の情報（相対位置、相対速度、横移動物体、一時停止物体など）に基づいて行う。S63で、一致しないと判定された場合は、jが履歴情報の数mを下回っているかを判定し、下回っていなければS64でカウンタを更新し、再度S63の処理を行う。下回っていれば、全履歴情報との比較が終了したものとし、S66へ移行する。S66では、現在の情報を新しい検知物体であるとして、履歴情報数を更新するとともに、S67で履歴情報HMを追加する。S63で、一致すると判定された場合は、S68で一致した対象の履歴情報Hjを現在の情報で更新する。
【００２６】
次に、S61で横移動物体でないと判定された場合の処理について説明する。
S62〜S68までの処理は、横移動物体であると判定された場合と同一であるので、その説明は省略するが、S63で、一致すると判定された場合は、S68で一致した対象の履歴情報Hjを現在の情報で更新するとともに、S69で現在の物体が一時停止車両であるとしてデータを保持する。
【００２７】
本実施の形態における衝突予測時間判定手段１２４Ａでは、
前記一時停止車両判定手段１２６で、一時停止車両と判定された以外の物体については、
物体検出手段１２２で算出した各物体との相対距離（X、Y）と相対速度（Vx、Vy）から、自車との衝突までの予測時間を下式により算出するのは実施の形態１と同様である。
具体的には、下記式（２）の条件を満たす対象に対し、式（１）の値を衝突予測時間ＴＴＣとする。
TTC = Y/Vy ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１）
-Ｗ/2 ＜ X+Vx×TTC ＜ W/2 ・・・・・・・・・・・（２）
【００２８】
なお、式（２）の条件を満たさない場合は、ＴＴＣ=∞とする。ここでは、式（２）の条件を自車幅内Ｗとしたが、自車幅を含む任意の領域としてもよい。
また、式（２）の条件は、車両情報取得手段１２１で取得した車速およびヨーレートセンサの情報を用いて、補正されるものとする。前記一時停止車両判定手段１２６で、一時停止車両と判定された物体については、相対速度（Vx、Vy）を履歴情報に基づいた所定時間前の相対速度（Vhx、Vhy）を利用する。
ここでは、履歴情報に基づいた相対速度を利用したが、一時停止車両が徐行をする際の固定の速度、例えば、車速10〜20km/hと自車速を用いて、相対速度（Vx、Vy）を算出してもよい。
【００２９】
図７は本実施の形態における衝突可能性判定手段１２５Ａのフローチャートである。
本実施の形態における衝突可能性判定手段１２５Ａでは、衝突予測時間算出手段１２４Ａで算出した衝突予測時間に応じて、物体検出手段１２１で検出した物体T0〜Tnが警報対象であるか自動制動対象であるかを判定する。
S41〜S43、S82では、運転支援の方法を示すフラグを初期化する。S50は、運転支援の方法を判定するループの始点、終点、条件を示す。
【００３０】
S51では、横移動物体であるかを判定する。横移動物体である場合、S52で警報または自動制動対象の判定に用いる閾値THをA[ ]に設定する。横移動物体でなければ、S81に移行する。
S81では、物体の所定時間分の履歴から一時停止車両であるかを判定する。一時停止車両である場合、S52で警報または自動制動対象の判定に用いる閾値THをA[ ]に設定する。一時停止車両でない場合はS53で閾値THをB[ ]に設定する。
ここで、TH[ ]およびA[ ]、B[ ]は、３つの要素をもつ配列であって、A[0]＜A[1]＜A[2]、B[0]＜B[1]＜B[2]、A[0]＜B[0] 、A[1]＜B[1] 、A[2]＜B[2]とする。また、B[ ]については、自車進行路前に存在する物体に対する一般的なプリクラッシュシステムで利用する閾値に相当するものとする。
【００３１】
S54では、検知物体Tiの衝突予測時間TTCiがTH[0]より小さいかを判定する。小さければ、S57で警報１フラグ、S58で警報２フラグ、S59で自動制動フラグを設定する。小さくなければ、S55へ移行する。S55では、検知物体Tiの衝突予測時間TTCiがTH[1]より小さいかを判定する。小さければ、S57で警報１フラグ、S58で警報２フラグを設定する。このとき、S81で一時停止車両であるかどうかを判定する。一時停止車両であれば、S83でブレーキ圧充填フラグを設定する。検知物体Tiの衝突予測時間TTCiがTH[1]より小さくなければ、S56へ移行する。S56では、検知物体Tiの衝突予測時間TTCiがTH[2]より小さいかを判定する。小さければ、S57で警報１フラグを設定する。小さくなければ、何もせずに終了する。
【００３２】
警報手段１ １５０、警報手段２ １６０、自動制動手段１７０、ブレーキ圧充填手段１８０では、衝突可能性判定手段１２５Ａで設定された各フラグに基づき、警報１フラグが設定されていれば、対象の位置が運転者に分かるように表示器に表示する。表示器への表示に際しては、警報１対象となる物体の物体検出手段で得られた情報を用いてもよい。警報２フラグが設定されていれば、対象の存在について、運転者に警報音で報知する。自動制動フラグが設定されていれば、対象との衝突を回避または衝突時の被害を軽減するために、自動制動手段を実施する。
ブレーキ圧充填フラグが設定されていれば、自動制動に備え、ブレーキ圧を充填する。
【００３３】
以上、この実施の形態によれば、横移動物体でないと判別された物体の所定時間分の履歴から、一時停止車両を判別し、一時停止車両と判別された物体との衝突予測時間の算出には、所定時間前の相対速度または車両が徐行することを想定した固定の速度を利用して算出し、さらに、一時停止車両が、運転者への警報対象または自車の走行制御が必要な自動制動対象かを判定するための閾値を、横移動物体と同じ閾値を用いることで、運転者が見落としがちな、突然交差点内に進入してくる可能性のある一時停止車両を警報または制御対象として抽出しやすくなる。また、自車のブレーキ圧を予め充填することで、突然交差点内に進入してきた車両との衝突を回避するための走行制御を遅延なく行うことができる。
【００３４】
実施の形態３．
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態３に係る車両用衝突回避装置について説明する。図８はこの発明の実施の形態３に係る車両用衝突回避装置の概略構成を示すブロック図で、実施の形態１および２と同一部分には同一符号を付している。図８において、図５と異なる部分は、衝突予測時間算出手段１２３Ａと、衝突可能性判定手段１２５Ｂであり、それ以外の部分の処理は、実施の形態１および２と同様であるため、説明は省略する。
【００３５】
図９は本実施の形態における横移動物体判定手段１２３Ａのフローチャートである。
本実施の形態における横移動物体判定手段１２３Ａでは、物体検出手段１２２で検出した物体T0〜Tnの相対位置Pn、距離方向の相対速度Vyn、横方向の相対速度Vxnをもとに、検出された物体の状態Ostが静止物体Sobであるか、自車の進行方向に水平に移動する移動物体Mobであるか、
自車の進行方向と垂直に移動する横移動物体Lmobであるかを判別する。
【００３６】
図９において、S30は、横移動物体判別ループの始点、終点、条件を示す。S31では、検知物体Tiの距離方向の相対速度Vyiが静動を判別するための閾値Vyth以上かどうかを判別する。S32では、検知物体Tiの横方向の相対速度Vxiが静動を判別するための閾値Vxth以上かを判別する。
S31で自車の進行方向に水平に移動する移動物体であると判定され、かつS32で自車の進行方向と垂直に移動する横移動物体と判定された場合、S33で横移動体Lmobとして保持する。
S31で自車の進行方向に水平に移動する移動物体であると判定され、かつS32で自車の進行方向と垂直に移動する横移動物体でない判定された場合、S34で移動体Mobとして保持する。
【００３７】
S34で移動体Mobであると判定された場合、S37で、自車進行路内かどうかを判別する。ここで自車進行路内の判別には、物体の相対位置と車両情報取得手段１２１で取得された車速およびヨーレートセンサの結果を用いる。S37で自車進行路内であると判定された場合には、S38で、自車の先行車であるとしてデータを保持する。自車進行路内であると判定されなかった場合は、何もせず終了する。S31で自車の進行方向に水平に移動する移動物体でないと判定され、かつS32で自車の進行方向と垂直に移動する横移動物体と判定された場合、S33で横移動体Lmobとして保持する。S31で自車の進行方向に水平に移動する移動物体でないと判定され、かつS32で自車の進行方向と垂直に移動する横移動物体でないと判定された場合、S35で静止物体Sobとして保持する。
【００３８】
図１０は、本実施の形態における衝突可能性判定手段１２５Ｂのフローチャートを示す図である。本実施の形態における衝突可能性判定手段１２５Ｂでは、衝突可予測時間算出手段１２４で、算出した衝突予測時間に応じて、物体検出手段１２１で検出した物体T0〜Tnが警報対象であるか自動制動対象であるかを判定する。
【００３９】
S41〜S43、S82では、運転支援の方法を示すフラグを初期化する。S50は、運転支援の方法を判定するループの始点、終点、条件を示す。S51では、横移動物体であるかを判定する。横移動物体である場合、S85へ移行する。横移動物体でなければ、S81に移行する。S81では、一時停止車両であるかを判定する。一時停止車両である場合、S85へ移行する。S85では、自車の前に先行車が存在するかを判定する。S85で先行車が存在すれば、S86で警報または自動制動対象の判定に用いる閾値THをC[ ]に設定する。先行車が存在しなければTHをA[ ]に設定する。S81で一時停止車両でないと判定された場合は、S53で閾値THをB[ ]に設定する。
【００４０】
ここで、TH[ ]およびA[ ]、B[ ]、Ｃ［ ］は、３つの要素をもつ配列であって、A[0]＜A[1]＜A[2]、B[0]＜B[1]＜B[2]、C[0]＜C[1]＜C[2]、C[0]＜A[0]＜Ｂ[0] 、C[1]＜A[1]＜Ｂ[1] 、C[2]＜A[2]＜Ｂ[2]とする。また、B[ ]については、自車進行路前に存在する物体に対する一般的なプリクラッシュシステムで利用する閾値に相当するものとする。
なお、S54以下の処理は実施の形態２と同様であるので、説明は省略する。
【００４１】
以上、この実施の形態によれば、先行車が存在する場合には、衝突予測時間から、警報対象または自動制動対象を判定するための閾値を、横移動物体または前記一時停止車両で用いた閾値よりもさらに早めに警報が発生するように設定された閾値を用いることで、運転者が自車の進行路上に存在する危険対象に注意をとられている場合に、運転者が見落としがちな、突然交差点内に進入してくる可能性のある一時停止車両を警報または制御対象として抽出しやすくなり、運転者へ早めに報知することができる。
【００４２】
実施の形態４．
本発明の実施の形態４に係る車両用衝突回避装置の概略構成を示すブロック図は、図８と同一であるので省略する。本実施の形態は、実施の形態３の衝突可能性判定手段１２５Ｂを以下のように変更したものである。
なお、ここでは実施の形態３を例にあげて説明するが、実施の形態１または２でも同様である。
【００４３】
本実施の形態における衝突判定手段１２５Ｃでは、警報または自動制動対象の判定に用いる閾値A[ ]、B[ ]、Ｃ［ ］の関係を以下のように設定する。
ここで、A[ ]、B[ ]、Ｃ［ ］は、３つの要素をもつ配列であって、A[0]＜A[1]＜A[2]、B[0]＜B[1]＜B[2]、C[0]＜C[1]＜C[2]、C[0]=A[0]=Ｂ[0] 、C[1]＜A[1]＜Ｂ[1] 、C[2]＜A[2]＜Ｂ[2]とする。また、B[ ]については、自車進行路前に存在する物体に対する一般的なプリクラッシュシステムで利用する閾値に相当するものとする。
【００４４】
従って、この実施の形態によれば、横移動物体とそれ以外の物体に対する、自車の走行制御が必要な自動制動対象を判定するための閾値は同一とし、運転者への警報対象を判定するための閾値は、横移動物体と判別されなかった物体に対する閾値と、横移動物体と判別されなかった物体に比べて、早めに警報が発生するように設定された横移動物体と判別された物体に対する閾値をもつことで、一時停止後に交差点内に進入してくる交差車両については運転者へ早めに警報することができ、かつ早めに実施することがかえって危険となる自車の制御は、本当に必要な状況でのみ発生させることができる。
【００４５】
なお、運転者への警報対象である一時停止車両が存在する場合に、自車のブレーキ圧を予め充填することで、突然交差点内に進入してきた車両との衝突を回避するための走行制御を遅延なく行うことができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】この発明の実施の形態１に係る車両用衝突回避装置の概略構成を示すブロック図
【図２】実施の形態１における物体検出手段１２２による検出状態を示す図
【図３】実施の形態１における横移動物体判別手段１２３のフローチャート
【図４】実施の形態１における衝突可能性判定手段１２５のフローチャート
【図５】この発明の実施の形態２に係る車両用衝突回避装置の概略構成を示すブロック図
【図６】実施の形態２における一時停止判定手段１２６のフローチャート
【図７】実施の形態２における衝突可能性判定手段１２５のフローチャート
【図８】この発明の実施の形態３に係る車両用衝突回避装置の概略構成を示すブロック図
【図９】実施の形態３における横移動物体判定手段１２３のフローチャート
【図１０】実施の形態３における衝突可能性判定手段１２５のフローチャート
【符号の説明】
【００４７】
１００ 車両用衝突回避装置、 １１０ ミリ波レーダ、 １２０ ＣＰＵ、
１２１ 物体検出手段、 １２２ 物体検出手段、
１２３、１２３Ａ 横移動物体判別手段、
１２４、１２４Ａ、 衝突予測時間算出手段、
１２５、１２５Ａ、１２５Ｂ 衝突可能性判定手段、
１２６、１２６Ａ 一時停止車両判別手段、
１３０ 車速センサ、 １４０ ヨーレートセンサ、
１５０ 警報手段１、 １６０ 警報手段２、 １７０ 自動制動手段。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の運転状態を取得する車両情報取得手段と、
車両に搭載され、車両の前方および前左右側方の物体を検出する物体検出手段と、
前記物体検出手段により検出された物体が自車の進行方向と交差する方向に移動する横移動物体であることを判別する横移動物体判別手段と、
前記検出された物体と自車との衝突予測時間を算出する衝突予測時間算出手段と、
前記衝突予測時間が所定閾値以下の場合に、警報対象または自動制動対象であると判定する衝突可能性判定手段と、
衝突可能性判定手段の結果に応じて運転者への警報を行う警報手段と、自車の走行を制御する自動制動手段とを備え、
前記衝突可能性判定手段は、前記衝突予測時間に基づいて警報対象または自動制動対象を判定するための閾値を、横移動物体と判別されなかった物体に対する閾値と、横移動物体と判別された物体に対する閾値の２種類もつものとし、横移動物体と判別された物体に対する閾値は横移動物体と判別されなかった物体に対する閾値に比べて、早く警報または自動制動が発生するように設定されたことを特徴とする車両用衝突回避装置。
【請求項２】
車両の運転状態を取得する車両情報取得手段と、
車両に搭載され、車両の前方および前左右側方の物体を検出する物体検出手段と、
前記物体検出手段は、自車の進行方向と交差する方向に移動する物体の、自車の進行方向と交差する方向の位置を高い分解能で検出できるものであって、検出された物体が自車の進行方向と交差する方向に移動する横移動物体であることを判別する横移動物体判別手段と、
前記横移動物体判別手段で、横移動物体でないと判別された物体の所定時間分の履歴から、一時停止車両であると判別する一時停止車両判別手段と、
検出された物体と自車の衝突までの時間（衝突予測時間）を算出する衝突予測時間算出手段と、
衝突予測時間が所定閾値以下の場合に、警報対象または自動制動対象であると判定する衝突可能性判定手段と、
衝突可能性判定手段の結果に応じて、運転者への警報を行う警報手段と自車の走行を制御する自動制動手段とを備えた装置において、
前記衝突予測時間算出手段は、前記一時停止車両と判別された物体の衝突予測時間を、所定時間前の相対速度または車両が徐行することを想定した固定の速度を利用して算出し、前記衝突可能性判定手段は、衝突予測時間に基づいて前記一時停止車両と判別された物体が警報対象または自動制動対象であるかを判定するための閾値を、横移動物体と判別されなかった物体に対する閾値に比べて、早く警報または自動制動が発生するように設定されたことを特徴とする車両用衝突回避装置。
【請求項３】
前記横移動物体判別手段は、横移動物体あるいは自車の先行車が存在すると判定された場合には、前記横移動物体または前記一時停止車両が、警報対象または自動制動対象かどうかを判定するための衝突予測時間に基づいた閾値を、前記先行車が存在しない場合の横移動物体または前記一時停止車両で用いた閾値よりも早く警報または自動制動が発生するように設定されたことを特徴とする請求項２に記載の車両用衝突回避装置。
【請求項４】
前記衝突可能性判定手段は、衝突予測時間に基づいて前記横移動物体または前記一時停止車両が警報対象であるかどうかを判定するための閾値は、横移動物体と判別されなかった物体に対する閾値に比べて早く警報が発生するようにし、
衝突予測時間に基づいた自動制動対象を判定するための閾値は、横移動物体と判別されなかった物体に対する閾値と同じに設定することを特徴とする請求項２に記載の車両用衝突回避装置。
【請求項５】
前記一時停止車両が存在し、かつ一時停止車両が運転者への警報対象である場合には、同時に、自車のブレーキ圧を充填するブレーキ圧充填手段を備えることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の車両用衝突回避装置。
【請求項６】
前記横移動物体判別手段は、前記物体検出手段で検出した物体T0〜Tnの相対位置Pn、距離方向の相対速度Vyn、横方向の相対速度Vxnをもとに、検出された物体の状態Ostが、静
止物体Sobであるか、自車Mの進行方向に水平に移動する移動物体Mobであるか、自車の進
行方向と垂直に移動する横移動物体Lmobであるかを判別するようにしたことを特徴とする請求項１あるいは２に記載の車両用衝突回避装置。
【請求項７】
前記一時停止車両判定手段では、前記横移動物体判定手段での判定結果において、横移動物体であると判定された物体の情報を履歴情報として所定時間分保持するとともに、その情報を用いて横移動物体でないと判定された物体のうち、一時停止車両と予測されるものを判定するようにしたことを特徴とする請求項２に記載の車両用衝突回避装置。
【請求項１】
車両の運転状態を取得する車両情報取得手段と、
車両に搭載され、車両の前方および前左右側方の物体を検出する物体検出手段と、
前記物体検出手段により検出された物体が自車の進行方向と交差する方向に移動する横移動物体であることを判別する横移動物体判別手段と、
前記検出された物体と自車との衝突予測時間を算出する衝突予測時間算出手段と、
前記衝突予測時間が所定閾値以下の場合に、警報対象または自動制動対象であると判定する衝突可能性判定手段と、
衝突可能性判定手段の結果に応じて運転者への警報を行う警報手段と、自車の走行を制御する自動制動手段とを備え、
前記衝突可能性判定手段は、前記衝突予測時間に基づいて警報対象または自動制動対象を判定するための閾値を、横移動物体と判別されなかった物体に対する閾値と、横移動物体と判別された物体に対する閾値の２種類もつものとし、横移動物体と判別された物体に対する閾値は横移動物体と判別されなかった物体に対する閾値に比べて、早く警報または自動制動が発生するように設定されたことを特徴とする車両用衝突回避装置。
【請求項２】
車両の運転状態を取得する車両情報取得手段と、
車両に搭載され、車両の前方および前左右側方の物体を検出する物体検出手段と、
前記物体検出手段は、自車の進行方向と交差する方向に移動する物体の、自車の進行方向と交差する方向の位置を高い分解能で検出できるものであって、検出された物体が自車の進行方向と交差する方向に移動する横移動物体であることを判別する横移動物体判別手段と、
前記横移動物体判別手段で、横移動物体でないと判別された物体の所定時間分の履歴から、一時停止車両であると判別する一時停止車両判別手段と、
検出された物体と自車の衝突までの時間（衝突予測時間）を算出する衝突予測時間算出手段と、
衝突予測時間が所定閾値以下の場合に、警報対象または自動制動対象であると判定する衝突可能性判定手段と、
衝突可能性判定手段の結果に応じて、運転者への警報を行う警報手段と自車の走行を制御する自動制動手段とを備えた装置において、
前記衝突予測時間算出手段は、前記一時停止車両と判別された物体の衝突予測時間を、所定時間前の相対速度または車両が徐行することを想定した固定の速度を利用して算出し、前記衝突可能性判定手段は、衝突予測時間に基づいて前記一時停止車両と判別された物体が警報対象または自動制動対象であるかを判定するための閾値を、横移動物体と判別されなかった物体に対する閾値に比べて、早く警報または自動制動が発生するように設定されたことを特徴とする車両用衝突回避装置。
【請求項３】
前記横移動物体判別手段は、横移動物体あるいは自車の先行車が存在すると判定された場合には、前記横移動物体または前記一時停止車両が、警報対象または自動制動対象かどうかを判定するための衝突予測時間に基づいた閾値を、前記先行車が存在しない場合の横移動物体または前記一時停止車両で用いた閾値よりも早く警報または自動制動が発生するように設定されたことを特徴とする請求項２に記載の車両用衝突回避装置。
【請求項４】
前記衝突可能性判定手段は、衝突予測時間に基づいて前記横移動物体または前記一時停止車両が警報対象であるかどうかを判定するための閾値は、横移動物体と判別されなかった物体に対する閾値に比べて早く警報が発生するようにし、
衝突予測時間に基づいた自動制動対象を判定するための閾値は、横移動物体と判別されなかった物体に対する閾値と同じに設定することを特徴とする請求項２に記載の車両用衝突回避装置。
【請求項５】
前記一時停止車両が存在し、かつ一時停止車両が運転者への警報対象である場合には、同時に、自車のブレーキ圧を充填するブレーキ圧充填手段を備えることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の車両用衝突回避装置。
【請求項６】
前記横移動物体判別手段は、前記物体検出手段で検出した物体T0〜Tnの相対位置Pn、距離方向の相対速度Vyn、横方向の相対速度Vxnをもとに、検出された物体の状態Ostが、静
止物体Sobであるか、自車Mの進行方向に水平に移動する移動物体Mobであるか、自車の進
行方向と垂直に移動する横移動物体Lmobであるかを判別するようにしたことを特徴とする請求項１あるいは２に記載の車両用衝突回避装置。
【請求項７】
前記一時停止車両判定手段では、前記横移動物体判定手段での判定結果において、横移動物体であると判定された物体の情報を履歴情報として所定時間分保持するとともに、その情報を用いて横移動物体でないと判定された物体のうち、一時停止車両と予測されるものを判定するようにしたことを特徴とする請求項２に記載の車両用衝突回避装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−１０２６４１（Ｐ２０１０−１０２６４１Ａ）
【公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２７５７０９（Ｐ２００８−２７５７０９）
【出願日】平成２０年１０月２７日（２００８．１０．２７）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月２７日（２００８．１０．２７）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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