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図面 (11)

課題

急制動時後続車両との追突事故を回避するため、自車に追突する危険性が高い後方車両をより正確に判断することによって信頼性の高い乗員保護装置を得る。

解決手段

後方物体情報に基づいて後方物体の自車両への接近形態を推定する接近形態推定手段を備え、自車両へ接近する後方物体であっても後突の危険性が低いと接近形態情報を用いて判断する場合には、後突危険度判定手段において従前の後突危険度を保持するようにした。

概要

背景

衝突追突事故を未然に防止する、もしくは衝突時の乗員の被害を軽減する装置として、自車の進行方向に存在する物体を検出するミリ波レーダを用いて自車両と障害物との衝突の危険度を判断し、衝突の危険度に応じて所定の被制御手段を作動させて、衝突回避または衝突時の被害軽減を図る乗員保護装置がいくつも提案されている。

これらの乗員保護装置は、例えば、自車両が障害物に衝突する恐れがあると判断する場合には、警報ブザーを鳴らしてドライバー回避行動を促す。更に接近して障害物との衝突が避けられないと判断する場合には、シートベルト強制的に巻き取って衝突時に備えて適切な乗員姿勢を確保すると同時に、自車両のブレーキを自動的に作動させて衝突速度を低減させるような段階的な制御がなされる。

更に最近では、自車両の後部にレーダを設置して自車両の進行方向のみならず、後方から接近する後続車両を検出し、自車両への追突の危険度に応じて近接警報を鳴らしたり、後突衝撃によって乗員が被るむち打ちを防止する目的として運転者後頭部ヘッドレストの空間を狭めるよう可動部を有したアクティブヘッドレストを用いた追突被害軽減装置も提案されており、例えば特許文献1には後突時のアクティブヘッドレストの可動方法に関する技術の一つが提示されている。

また、特許文献2に記載されている乗員保護装置においては、自車両と後方車両相対位置関係に基づいて先行車両に対する自車両の減速制御の態様を変更させるようにしており、例えば、後続車両との車間距離に応じて先行車両に対する減速制御の開始タイミング可変としている。この特許文献2によれば、後続車両が自車に接近していると判断した場合には、前方車両に対する自車の制動制御作動タイミングを早める(即ち、より、遠方にいる段階から制動制御が作動できる)ことによって、自車両の減速に対応した後方車両の減速操作を行わせるための十分な余裕を後方車両の運転手に与えることができるため、自車両は後方車両から追突され難くすることが可能になる。

車両後部に設置されたレーダの利用方法は乗員の乗員保護装置のみならず、先行車両との車間距離を保ちながら追従走行する先行車追従制御装置にも利用が可能であって、特許文献3では特に後続車両が接近した際の追従制御方法に関する技術が示されている。特許文献3によると、先行車両との車間距離が所定範囲内にあり、かつ、後続車両との車間距離が所定値以下である場合に、一定の負の加速度を持って減速し、再び同じ絶対値の一定の正の加速度を持って加速することによって後続車両に注意喚起して安全な車間距離をとるように誘導することができる。

概要

急制動時の後続車両との追突事故を回避するため、自車に追突する危険性が高い後方車両をより正確に判断することによって信頼性の高い乗員保護装置を得る。後方物体情報に基づいて後方物体の自車両への接近形態を推定する接近形態推定手段を備え、自車両へ接近する後方物体であっても後突の危険性が低いと接近形態情報を用いて判断する場合には、後突危険度判定手段において従前の後突危険度を保持するようにした。

目的

この発明は、車両前後部に設けられた物体検出手段によって自車両の前方及び後方の物体を検出し、その物体と自車両が衝突する危険性を判断して、警報手段や自動ブレーキ手段等の作動による車両の衝突回避行動衝撃軽減行動によって乗員を保護することを目的とした

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

自車両の前方に位置する物体を検出し、少なくとも自車両との相対位置と相対速度からなる前方物体情報を出力する前方物体検出手段と、自車両の後方に位置する物体を検出し、少なくとも自車両との相対位置と相対速度からなる後方物体情報を出力する後方物体検出手段と、前記前方物体検出手段が検出した前方物体情報に基づいて、前方物体が自車両に衝突する危険度を判定する衝突危険度判定手段と、前記後方物体検出手段が検出した後方物体情報に基づいて、後方物体が自車両に追突する危険度を判定する後突危険度判定手段と、自車両の緊急制動によって引き起こる後方物体との追突事故を抑制するため、後突危険度に応じて前方物体との衝突危険度をより高く判定するように衝突危険度を補正する衝突危険度補正手段と、自車両の予測進路上に存在する前方物体の中で、最も自車両に接近して、かつ衝突危険度の高い前方障害物を特定する前方障害物特定手段と、自車両が走行した車線上に存在する後方物体の中で、最も自車両に接近して、かつ後突危険度の高い後方接近物を特定する後方接近物特定手段と、衝突危険度および後突危険度に対応して作動する警報手段、シートベルト手段、ヘッドレスト可動手段及び自動ブレーキ手段で構成された被制御装置に対して個別に作動命令を出力する作動指示手段とを備え、さらに後方物体情報に基づいて後方物体の自車両への接近形態を推定する接近形態推定手段を備え、自車両へ接近する後方物体であっても後突の危険性が低いと接近形態情報を用いて判断する場合には、後突危険度判定手段において従前の後突危険度を保持することを特徴とする乗員保護装置

請求項2

前記接近形態推定手段においては、自車両後方の所定の距離範囲内にあって、同一対象である後方物体を連続して検出する回数に基づいた検出信頼性が所定の判定基準を満たさない場合には、自車両へ接近する後方物体であっても追突する危険性が低いと判断して、従前の後突危険度を保持することを特徴とする請求項1記載の乗員保護装置。

請求項3

前記接近形態推定手段においては、自車両後方の所定の距離範囲内にあって、後方物体の相対位置情報から車両進行方向である縦方向移動変化量に比べて横方向の移動変化量が大きい場合には、自車両へ接近する後方物体であっても追突する危険性が低いと判断して、従前の後突危険度を保持することを特徴とする請求項1記載の乗員保護装置。

請求項4

自車両の前方に位置する物体を検出し、少なくとも自車両との相対位置と相対速度からなる前方物体情報を出力する前方物体検出手段と、自車両の後方に位置する物体を検出し、少なくとも自車両との相対位置と相対速度からなる後方物体情報を出力する後方物体検出手段と、前記前方物体検出手段が検出した前方物体情報に基づいて、前方物体が自車両に衝突する危険度を判定する衝突危険度判定手段と、前記後方物体検出手段が検出した後方物体情報に基づいて、後方物体が自車両に追突する危険度を判定する後突危険度判定手段と、自車両の緊急制動によって引き起こる後方物体との追突事故を抑制するため、後突危険度に応じて前方物体との衝突危険度をより高く判定するように衝突危険度を補正する衝突危険度補正手段と、自車両の予測進路上に存在する前方物体の中で、最も自車両に接近して、かつ衝突危険度の高い前方障害物を特定する前方障害物特定手段と、自車両が走行した車線上に存在する後方物体の中で、最も自車両に接近して、かつ後突危険度の高い後方接近物を特定する後方接近物特定手段と、衝突危険度および後突危険度に対応して作動する警報手段、シートベルト手段、ヘッドレスト可動手段及び自動ブレーキ手段で構成された被制御装置に対して個別に作動命令を出力する作動指示手段とを備え、さらに後方物体情報に基づいて後方物体の自車両への接近形態を推定する接近形態推定手段を備え、自車両へ接近する後方物体であっても後突の危険性が低いと接近形態情報を用いて判断する場合には、後突危険度判定手段において後突危険度をクリアすることを特徴とする乗員保護装置。

請求項5

前記接近形態推定手段においては、自車両後方の所定の距離範囲内にあって、同一対象である後方物体を連続して検出する回数に基づいた検出信頼性が所定の判定基準を満たさない場合には、自車両へ接近する後方物体であっても追突する危険性が低いと判断して、従前の後突危険度をクリアすることを特徴とする請求項4記載の乗員保護装置。

請求項6

前記接近形態推定手段においては、自車両後方の所定の距離範囲内にあって、後方物体の相対位置情報から車両進行方向である縦方向の移動変化量に比べて横方向の移動変化量が大きい場合には、自車両へ接近する後方物体であっても追突する危険性が低いと判断して、従前の後突危険度をクリアすることを特徴とする請求項4記載の乗員保護装置。

技術分野

0001

この発明は、車両前後部に設けられた物体検出手段によって自車両の前方及び後方物体を検出し、その物体と自車両が衝突する危険性を判断して、警報手段や自動ブレーキ手段等の作動による車両の衝突回避行動衝撃軽減行動によって乗員を保護することを目的とした乗員保護装置に関する。

背景技術

0002

衝突や追突事故を未然に防止する、もしくは衝突時の乗員の被害を軽減する装置として、自車の進行方向に存在する物体を検出するミリ波レーダを用いて自車両と障害物との衝突の危険度を判断し、衝突の危険度に応じて所定の被制御手段を作動させて、衝突回避または衝突時の被害軽減を図る乗員保護装置がいくつも提案されている。

0003

これらの乗員保護装置は、例えば、自車両が障害物に衝突する恐れがあると判断する場合には、警報ブザーを鳴らしてドライバー回避行動を促す。更に接近して障害物との衝突が避けられないと判断する場合には、シートベルト強制的に巻き取って衝突時に備えて適切な乗員姿勢を確保すると同時に、自車両のブレーキを自動的に作動させて衝突速度を低減させるような段階的な制御がなされる。

0004

更に最近では、自車両の後部にレーダを設置して自車両の進行方向のみならず、後方から接近する後続車両を検出し、自車両への追突の危険度に応じて近接警報を鳴らしたり、後突衝撃によって乗員が被るむち打ちを防止する目的として運転者後頭部ヘッドレストの空間を狭めるよう可動部を有したアクティブヘッドレストを用いた追突被害軽減装置も提案されており、例えば特許文献1には後突時のアクティブヘッドレストの可動方法に関する技術の一つが提示されている。

0005

また、特許文献2に記載されている乗員保護装置においては、自車両と後方車両相対位置関係に基づいて先行車両に対する自車両の減速制御の態様を変更させるようにしており、例えば、後続車両との車間距離に応じて先行車両に対する減速制御の開始タイミング可変としている。この特許文献2によれば、後続車両が自車に接近していると判断した場合には、前方車両に対する自車の制動制御作動タイミングを早める(即ち、より、遠方にいる段階から制動制御が作動できる)ことによって、自車両の減速に対応した後方車両の減速操作を行わせるための十分な余裕を後方車両の運転手に与えることができるため、自車両は後方車両から追突され難くすることが可能になる。

0006

車両後部に設置されたレーダの利用方法は乗員の乗員保護装置のみならず、先行車両との車間距離を保ちながら追従走行する先行車追従制御装置にも利用が可能であって、特許文献3では特に後続車両が接近した際の追従制御方法に関する技術が示されている。特許文献3によると、先行車両との車間距離が所定範囲内にあり、かつ、後続車両との車間距離が所定値以下である場合に、一定の負の加速度を持って減速し、再び同じ絶対値の一定の正の加速度を持って加速することによって後続車両に注意喚起して安全な車間距離をとるように誘導することができる。

先行技術

0007

特開2006ー256439号公報
特開2008−273252号公報
特許第3928512号公報

発明が解決しようとする課題

0008

前述の特許文献による乗員保護装置や先行車追従制御装置によって自車両の運転者は安全かつ快適な走行が可能になるが、緊急を要さない安全な走行環境下において警報ブザーや可動ヘッドレスト、更には自動ブレーキが誤って作動した場合には乗員に違和感を与えるばかりか、状況によっては自車の安全性を大きく損ねてしまう可能性がある。従って、乗員保護装置においては被制御装置の誤作動を起こさない信頼性の高いシステム構築することが重要になってくる。

0009

多くの場合、自車両の後方において自車両より速い速度を持って近距離まで接近する車両が、必ずしも自車両に対して危険を及ぼす車両であるとは限らない。例えば、高速道路インターチェンジ近くにおいては、インターチェンジで降りようとする他車両が自車両と後続車との間に急に割り込んで入ってくる光景日常的に見受けられるし、例えば、複数車線ある道路を走行する際には、自車の走行車線を跨ぐように左側車線から右側車線(その逆もある)へと、自車後方の間近を車線変更する車両も多く見受けられる。

0010

先の特許文献1記載の技術による乗員保護装置において、自車両は平常走行しているにも係わらず前述のシーンのような自車両の後方近くで急に車両を検出した場合、後方の急接近に対する誤警報が鳴ったり、アクティブヘッドレストが誤って稼動した場合には運転者に違和感を与えてしまう。

0011

更には先の特許文献2記載の技術による乗員保護装置において、自車両の後方に割り込んで入る車両を検出した結果、前方物体に対する自車の制動制御が早期に作動して、間近にいる割り込み車の運転者に減速操作の余裕を与える間もなく追突してしまう危険性があり、自車と後続車の安全性を損ねてしまう。

0012

更には先の特許文献3記載の技術による先行車追従制御装置においても、先行車両と自車両が一定の車間にて定常走行している最中に自車両の後方間近に割り込んで入った車両を検出した場合も、自車両は一定の負の加速度を持って減速することで間近の後続車と衝突してしまう危険性がある。

0013

この発明は、上記のような問題を解消するためになされたもので、後方車両検出手段の検出状態や検出結果の信頼性などに基づいて自車両への接近形態を判断して、衝突危険度に応じた被制御装置を作動させることによって、運転者のドライバビリティの低下や後続車両との衝突事故を回避することのできる信頼性の高い乗員保護装置を得ることを目的とする。

課題を解決するための手段

0014

この発明に係わる乗員保護装置は、自車両の前方に位置する物体を検出し、少なくとも自車両との相対位置と相対速度からなる前方物体情報を出力する前方物体検出手段と、自車両の後方に位置する物体を検出し、少なくとも自車両との相対位置と相対速度からなる後方物体情報を出力する後方物体検出手段と、前記前方物体検出手段が検出した前方物体情報に基づいて、前方物体が自車両に衝突する危険度を判定する衝突危険度判定手段と、前記後方物体検出手段が検出した後方物体情報に基づいて、後方物体が自車両に追突する危険度を判定する後突危険度判定手段と、自車両の緊急制動によって引き起こる後方物体との追突事故を抑制するため、後突危険度に応じて前方物体との衝突危険度をより高く判定するように衝突危険度を補正する衝突危険度補正手段と、自車両の予測進路上に存在する前方物体の中で、最も自車両に接近して、かつ衝突危険度の高い前方障害物を特定する前方障害物特定手段と、自車両が走行した車線上に存在する後方物体の中で、最も自車両に接近して、かつ後突危険度の高い後方接近物を特定する後方接近物特定手段と、衝突危険度および後突危険度に対応して作動する警報手段、シートベルト手段、ヘッドレスト可動手段及び自動ブレーキ手段で構成された被制御装置に対して個別に作動命令を出力する作動指示手段とを備え、さらに後方物体情報に基づいて後方物体の自車両への接近形態を推定する接近形態推定手段を備え、自車両へ接近する後方物体であっても後突の危険性が低いと接近形態情報を用いて判断する場合には、後突危険度判定手段において従前の後突危険度を保持するようにしたものである。

発明の効果

0015

この発明の乗員保護装置によれば、後方から接近する物体の接近形態を推定する手段によって、自車後方をすり抜けて走行する車両や、自車と後続車との間に急に割り込む車両のように、自車両にとって、一見、危険ではあるけれども衝突の可能性は低い車両を後方接近車両ごとに正確に判別することができるため、後続車両との衝突直前に乗員保護装置として作動する被制御装置が誤作動することによるドライバビリティの悪化を防げ、さらに後続車両の相対関係を加味して前方障害物との乗員保護判断を行う乗員保護装置の場合にあっては、自車両の自動ブレーキに伴う後続車との衝突事故を誘発することがなくなり、信頼性の高い乗員保護装置を得ることができる。

図面の簡単な説明

0016

実施の形態1による乗員保護装置を示す構成ブロック図。
実施の形態1における乗員保護コントローラ内部の処理ブロック図。
実施の形態1における乗員保護コントローラで実行される処理のフローチャート
図3のステップS13で実行される前方物体に対する処理のフローチャート。
図3のステップS13で実行される後方物体に対する処理のフローチャート。
自車両と前方物体の位置関係を示す鳥瞰図
自動ブレーキ制御を例に取った、衝突までの距離を相対速度毎にプロットした図。
衝突危険度算出方法を説明するための図。
自車両と後方物体の位置関係を示す鳥瞰図。
図3のステップS15で実行される処理のフローチャート。

実施例

0017

実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1による乗員保護装置を示す構成ブロック図である。この乗員保護装置は、前方ミリ波レーダ1、後方ミリ波レーダ2、ヨーレートセンサ3、車速センサ4、及び乗員保護コントローラ5を備えている。
前方ミリ波レーダ1は自車両の前面部に設置されて前方の物体を検出し、少なくとも自車両との相対位置(距離)と相対速度からなる前方物体情報を出力する。後方ミリ波レーダ2は自車両の後面部に設置されて後方の物体を検出し、少なくとも自車両との相対位置(距離)と相対速度からなる後方物体情報を出力する。ヨーレートセンサ3は自車両に設置して車両旋回時の回転角速度を検出する。車速センサ4は自車両に設置して自車両の走行速度を検出する。乗員保護コントローラ5は前方ミリ波レーダ1と後方ミリ波レーダ2が検出する複数の障害物候補の中から選ばれた自車両に危険を及ぼす物体に対する衝突の危険度を判定し、その危険度に応じて被制御装置に向けて作動命令を出力する。

0018

また、乗員保護装置は、警報ブザーコントローラ6、シートベルトコントローラ7、ヘッドレストコントローラ8、ブレーキコントローラ9を備えている。
警報ブザーコントローラ6は、乗員保護コントローラ5から作動命令を受けて警報ブザー(図示せず)を制御するコントローラで、警報ブザーコントローラ6と警報ブザーとその警報ブザー駆動装置(図示せず)で警報手段を構成する。
シートベルトコントローラ7は、乗員保護コントローラ5から作動命令を受けてシートベルト装置(図示せず)を制御するコントローラで、シートベルトコントローラ7とシートベルト装置とそのシートベルト駆動装置(図示せず)でシートベルト手段を構成する。
ヘッドレストコントローラ8は、乗員保護コントローラ5から作動命令を受けて可動ヘッドレスト装置(図示せず)を制御するコントローラで、ヘッドレストコントローラ8と可動ヘッドレスト装置とそのヘッドレスト駆動装置(図示せず)でヘッドレスト手段を構成する。
ブレーキコントローラ9は、乗員保護コントローラ5から作動命令を受けてブレーキ装置(図示せず)を制御するコントローラで、ブレーキコントローラ9とブレーキ装置とそのブレーキ駆動装置(図示せず)で自動ブレーキ手段を構成する。
警報手段、シートベルト手段、ヘッドレスト手段及び自動ブレーキ手段にて被制御装置を構成する。

0019

図2は乗員保護コントローラ5内部の処理ブロックを簡略して図示したものである。
この乗員保護コントローラ5は、前方レーダ情報格納手段51、後方レーダ情報格納手段52、道路曲率演算手段53、衝突危険度判定手段54、後突危険度判定手段55、前方障害物特定手段56、後方接近物特定手段57、及び作動指示手段58を備える。
前方レーダ情報格納手段51は前方ミリ波レーダ1が出力する前方物体情報を格納する。後方レーダ情報格納手段52は後方ミリ波レーダ2が出力する後方物体情報を格納する。道路曲率演算手段53はヨーレートセンサ2と車速センサ3の出力結果に基づいて道路曲率を演算する。衝突危険度判定手段54は前方レーダ情報格納手段51に格納された相対位置データ(距離、相対速度)と道路曲率演算手段53から算出した道路曲率を用いて前方物体毎の衝突危険度を判定する。後突危険度判定手段55は後方レーダ情報格納手段52に格納された相対位置データと道路曲率演算手段53から算出した道路曲率を用いて後方物体毎の後突危険度を判定する。前方障害物特定手段56は自車両の予測進路上に存在する前方物体の中で、最も自車両に接近して、かつ衝突危険度の高い前方障害物を特定する。後方接近物特定手段57は自車両が走行した車線上に存在する後方物体の中で、最も自車両に接近して、かつ追突危険度の高い後方接近物を特定する。
作動指示手段58は前方障害物の衝突危険度および後方接近物の後突危険度に応じて、被制御装置(即ち、警報ブザーコントローラ6、シートベルトコントローラ7、ヘッドレストコントローラ8、自動ブレーキコントローラ9)に対して個別に作動指示を出力する。

0020

次に、乗員保護コントローラ5内部の演算処理について説明する。図3は乗員保護コントローラ5の内部演算として実行される処理のフローチャートである。
ステップS10からステップS15までの一連のフローは所定の周期(例えば50ms)毎に実行される。
ステップS10では、ヨーレートセンサ2と車速センサ3の出力結果(車両情報)を取得する。
ステップS11では、前方ミリ波レーダ1と後方ミリ波レーダ2が出力するそれぞれN個(本実施の形態ではそれぞれのレーダから出力される物体の数をN個として説明する)に関する物体情報(相対位置、相対速度等)を取得し、前方レーダ情報格納手段51と後方レーダ情報格納手段52にて保管される。

0021

これらのレーダ情報格納手段はいわゆるデータベースであって、所定回数前からのレーダ情報が履歴として保管されており、当該ステップにて保管される情報は最新の情報として扱われる。また同時に、前方レーダ情報格納手段51と後方レーダ情報格納手段52に蓄積されている過去の情報に基づいて、同一の対象物を連続して検出しているか否かによって信頼性が求められる。求められる検出信頼性結果は、例えばフラグまたは単なる連続検出回数として、前方レーダ情報格納手段51と後方レーダ情報格納手段52で最新情報のひとつとして保管される。

0022

ステップS12では、車速V[m/s]とヨーレートφ[rad/s]に基づいて、道路曲率σ[1/m]を算出する。
演算式は次の通りである。
σ=φ[rad/s] / V[m/s] (式1)
なお、ヨーレートセンサの代わりに舵角センサを用いて道路曲率を算出しても構わない。

0023

ステップS13では、前方レーダ情報格納手段51および後方レーダ情報格納手段52から物体毎の相対位置情報読み出して衝突危険度および後突危険度を算出する。衝突危険度および後突危険度は判定の度に前方レーダ情報格納手段51と後方レーダ情報格納手段52で更新される。ステップS13は全ての検出物体に対して実行するために、いずれもN回ずつ処理が繰り返される。

0024

ステップS14では、前方ミリ波レーダ1が検出するN個の前方物体と、後方ミリ波レーダ2が検出するN個の後方物体の中から、それぞれ衝突危険度が最も高く、最も近距離に存在する前方障害物と後方接近物が特定される。
ステップS15では、ステップS14で特定した前方障害物との衝突危険度と、後方接近物との後突危険度に応じて作動するよう予め設定された被制御装置に対して個別に作動指示を出力する。

0025

次に、物体別危険度判定ステップS13の詳細について説明する。物体別危険度判定ステップ13内の処理は、前方物体に対する処理と後方物体に対する処理では、一部、処理内容が異なる。
実施の形態1では前方物体に対する処理フロー図4に、後方物体に対する処理フローを図5に示して説明を進める。ただし、図5の処理フローの各ステップに関して、図4と同一番号のステップにおいては、前方と後方の方向の違いはあるが同義の処理が実施されることから説明を省略する。番号の異なるステップについては以降に説明を補足する。

0026

図4は実施の形態1による物体別危険度判定ステップS13内部で実行される処理を示すフローチャートである。
ステップS131では、ステップS12で算出した道路曲率σ[1/m]と、物体との相対距離Y[m]に基づいて、自車の横方向の推定位置を演算する。

0027

図6は自車両と前方の物体との相対位置関係を示す鳥瞰図である。図6において、縦軸Yは前後方向の距離を、横軸Xは車幅と水平方向の距離を示している。前方ミリ波レーダ1が検出した物体と自車両の相対位置は(x,y)で示すことが出来る。
図中の点線は、ステップS12で算出した道路曲率σに基づいて推測した自車両の走行位置をプロットした線である。つまり曲率σの道路を走行し続けた場合の予測軌跡を表すものである。図中に示す通り、物体との距離yの時の自車両の位置x1が算出できる。
自車両の横方向推定位置x1[m]は次式を用いて算出する。
x1=σ[1/m]×y2[m] / 2 (式2)

0028

次にステップS132では、検出した物体が自車線内に存在しえるかどうかを予測判定する。
つまり、ステップS131で推定演算した自車の横方向位置x1を自車の中心位置(レーダの取り付け位置)と捉えた場合、物体の横位置xとの差分絶対値が、道路の一車線幅の半分以下であるならば、自車の推定進路上に存在する物体であると、極めて高い確率で判断できる。
ここで、物体が自車の予測進路内に存在しないと判断された場合は、自車両と衝突する危険性のない物体(衝突危険度=0)であると判断され、このルーチンを終了する。(ステップS133)
反対に、予測進路内に物体が存在すると判断された場合、ステップS134で衝突危険度を判定するための衝突判断距離の算出に移る。

0029

ステップS134で衝突判断距離を算出する。衝突判断距離とは、本来、物体との衝突が避けられない物理限界距離を指し示した距離で、相対速度や衝突予測時間(TTC)、さらには自車両の持つ制動力パラメータに基づいて算出することができる。
この発明では衝突判断距離は、本来の目的をふまえた上で、衝突回避もしくは衝突時の衝撃の軽減を図るために作動させる被制御装置の作動開始タイミングを判断する判定しきい値を兼ねている。このため、ステップS134では、例えば警報ブザー制御、シートベルト制御、自動ブレーキ制御に対応した3つの衝突判断距離を算出する。さらに、後方レーダ情報格納手段52に保管された後述の後突危険度を参照し、後突危険度に応じて衝突判断距離は補正される。

0030

図7は、例えば自動ブレーキ制御に対応する衝突判断距離を求めるにあたり、衝突までの距離を相対速度毎にプロットした図である。自動ブレーキが作動する補正前の衝突判断距離を実線で示す。
例えば、前方の物体に相対速度80km/hで接近する場合の補正前の衝突判断距離αは約13mである。
後続車が自車に追従する状況においてブレーキ制御コントローラ9への作動指示が前方物体の13m手前で実行された場合では、自車両の減速に対応して後方車両が減速操作を行うための十分な車間距離を後方車両に与えることができないため、後続車が追突してくる危険性がある。

0031

そこで、図7の点線で示す通り、後突危険度を用いて後続車の接近を検出した場合に限り、衝突予測時間TTCを補正パラメータとして衝突判断距離を別途算出すると、同じ相対速度80km/hによる補正後の衝突判断距離βは、約22mまで増加する。
つまり、ブレーキ制御コントローラ9への作動指示するタイミングを補正前より早期化することが可能となり、自車と後続車の両者共に補正前に比べても余裕を持った減速制動を行うことが可能となる。
なお、衝突予測時間TTC、および後突危険度に応じた衝突予測時間の補正量は図7に示す値に限定されるものではない。また、後方車両に減速操作を行うための十分な余裕を与えることができるならば、衝突予測時間TTC以外のパラメータで補正しても構わない。さらに、作動指示の早期化は他の被制御装置(警報ブザー、シートベルト)の衝突判断距離の補正方法にも適用することを前提とする。

0032

ステップS135では、検出した物体との車間距離とステップS135で算出した補正後の衝突判断距離を比較して、当該処理周期における衝突危険度を算出する。
図8を用いて衝突危険度算出方法について説明する。
図8(a)において、縦軸は車間距離、横軸は経過時間を示しており、図8(a)は、自車と前方物体が時間の経過と共に接近する様子を示している。点線はステップS134で算出した衝突判断距離を示している。(図8説明の為、衝突判断距離を一定値として扱っているが、通常、衝突判断距離は相対速度の影響によって時系列的に一定となるものではない)
また、図8(b)において、縦軸は衝突危険度、横軸は経過時間を示している。つまり、図8を例にとると、車間距離が衝突判断距離1を下回るT1時に衝突危険度=1、衝突判断距離2を下回るT2時に衝突危険度=2、衝突判断距離3を下回るT3時に衝突危険度=3と判定する。

0033

続いて、後方物体に対する物体別危険度判定ステップS13内部の処理フローについて説明する。
ステップS130では、後方レーダ情報格納手段52に格納されている後方物体情報(相対速度情報)に基づいて自車に接近する物体かどうかを判定する。通常、後方物体において自車両の速度以上で接近する物体は車両であると断定できる。
従って、自車両に接近する物体でない場合は、自車両に追突する危険性のない物体(後突危険度=0)であると判断されてこのルーチンを終了する。
反対に、自車に接近する物体である場合には、ステップS131からステップS133にて、自車両が通過した走行進路から、自車線内を走行する後方物体かどうかを判定する。自車線内に存在しない後方物体の場合は、自車両に追突する危険性のない物体(後突危険度=0)であると判断されてこのルーチンを終了する。
自車線内に存在する後方物体の場合、ステップS136の接近形態を推定する処理に移る。

0034

ステップS136では後方物体の自車両への接近形態を推定する。図9に後方車両の接近形態の例を示す。
図9(a)の場合、後方物体は自車両に接近する後続車両であって、自車両が急制動をかけた場合には追突する可能性が十分に高いため、後突に備えた乗員保護制御が必要である。
一方、図9(b)に示す後方物体は、自車両の後方近辺ですり抜けを行う車両である。この場合、後突に備えた乗員保護制御は不要である。この様に、ステップS136では後方車両の追突の危険性に関し、その走行形態から判断する。
接近形態推定は、後方レーダ情報格納手段52に格納された後方物体情報に基づいて推定する。

0035

例えば、ステップS11で取得した検出信頼性結果を用いて実現できる。検出信頼性結果を連続検出回数で扱えば、図9(a)のように真後ろから接近する場合、後続車が遠方に存在する時点から連続して検出することができるため、接近するに従って検出回数カウントされ続けて大きな値を示す。一方、図9(b)の場合は後方ミリ波レーダ2の検出範囲に入ってから検出回数がカウントされるので、図9(a)に比べて連続検出回数は低いことが判る。このことから、連続検出回数が所定のしきい値を下回る後方物体は、自車両に追突する危険性が低い接近形態であると判断できる。

0036

更に、連続検出回数以外にも、自車両との相対位置情報の移動変化量を用いることによって推定できる。移動変化量とは、前回周期で取得した相対位置(x、y)と今回周期で取得した相対位置(x'、y')の差分絶対値(Δx、Δy)である。
図9(a)の場合、後方車両の位置変化は、車両の進行方向と直行する横方向の移動変化量Δxに比べて、横方向の移動変化量Δyが大きい。一方、図9(b)の場合、縦方向の移動変化量Δyに比べて横方向の移動変化量Δxが大きくなる。
このことから、縦方向に比べて、横方向の移動変化量の大きい後方物体は、自車両に追突する危険性が低い接近形態であると判断できる。

0037

ステップS136で接近形態を推定し、危険な接近形態でない場合、従前の後突危険度例えば前回周期で算出された後突危険度を保持してこのルーチンを終了する。もしくは後突危険度=0として、このルーチンを終了する。(ステップS137)
反対に、危険な接近形態である場合は次のステップS134にて後突判断距離を算出される。その後、ステップS135にて後突危険度が算出される。

0038

図3の説明に戻り、次に制御装置作動指示ステップS15について説明する。図10は被制御装置作動指示処理S15内で実行される処理のフローチャートである。
ステップS151からステップS153の判定処理では、衝突危険度に応じて各制御装置に対して個別に作動命令を出力する。
図10を例にとると、衝突危険度=3の場合にはブレーキコントローラ9に対して作動命令が出力される(S151')。衝突危険度=2の場合にはシートベルトコントローラ7に対して作動命令が出力される(S152')。衝突危険度=1の場合には警報ブザーコントローラ6に対して作動命令が出力される(S153')。
そして、衝突危険度=0の場合にはいずれの制御装置に対しても作動命令が出力されることはない。

0039

また、図には示さないが、後突危険度の場合も各制御装置に対して個別に作動命令を出力する。
例えば、後突危険度=3の場合、2つの被制御装置(警報ブザー、可動ヘッドレスト)を作動させるようにする。衝突危険度=2の場合にはヘッドレストコントローラ8に対して作動命令が出力される。衝突危険度=1の場合には警報ブザーコントローラ6に対して作動命令が出力される。
なお、衝突危険度とそれに対応する各制御装置の組み合わせは図10が示すものに限らない。

0040

以上の制御フローを実施することによって、不必要な被制御装置の作動を抑制することができ、ドライバビリティの悪化や後続車との衝突事故を誘発することのない信頼性の高い乗員保護装置を得ることができる。

0041

1前方ミリ波レーダ、 2後方ミリ波レーダ、 3ヨーレートセンサ、 4車速センサ、5乗員保護コントローラ、 6警報ブザーコントローラ、 7シートベルトコントローラ、 8ヘッドレストコントローラ、 9ブレーキコントローラ、51前方レーダ情報格納手段、 52後方レーダ情報格納手段、 53道路曲率演算手段、54衝突危険度判定手段、 55 後突危険度判定手段、 56前方障害物特定手段、 57後方接近物特定手段、 58作動指示手段。

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