JP2006024106A - 車両の接触回避制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 自車両と他車両との接触を回避するべく自車両の走行を支援する際に、適切な走行支援を実行する。
【解決手段】 危険性判定部２４は、接触回避制御動作の作動状態において、例えばカーブや登坂路の頂上付近等での道路形状に起因して他車両が一時的に外界監視装置１１の検知領域から逸脱した場合や、例えば外界監視装置１１に異常が発生した場合や、障害物が存在する場合等に、対象物位置・走行軌跡算出部２３にて自車両から他車両までの距離の検知が不可になると、対象物走行軌跡算出部２１から入力される他車両の走行軌跡と、自車両の走行軌跡とに基づき、他車両の危険度を判定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両の接触回避制御装置に関する。

従来、例えばレーダーやカメラ等の外界センサによって自車両の進行方向における他車両の有無を検知し、自車両と他車両との相対的な位置や速度等に応じて、自車両の走行の支障となる他車両が検知された場合には、他車両に関する情報や警報等を自車両の乗員に報知したり、自動的に制動動作を実行して、自車両と他車両との接触を回避するべく自車両の走行を支援する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−２２７５８２号公報

ところで、上記従来技術に係る装置では、外界センサによって自車両の進行方向における他車両の存在を検知している状態で、例えばカーブや登坂路の頂上付近等での道路形状に起因して他車両が一時的に外界センサの検知領域から逸脱すると、自車両の走行の支障となる他車両が存在しないと判断される場合がある。このとき、例えば他車両の走行状態が変化して、他車両が自車両の走行の支障となる確率が増大した場合であっても、自車両の乗員に対する警報等の報知や自動的な制動動作が適切なタイミングで実行されなくなってしまうという問題が生じる。
また、例えば警報等の報知や自動的な制動動作が実行されている状態で、道路形状に起因して他車両が一時的に外界センサの検知領域から逸脱すると、例えば他車両の走行状態が変化して、他車両が自車両の走行の支障となる確率が低下した場合であっても、警報等の報知や自動的な制動動作の実行が不必要に継続されてしまうという問題が生じる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、自車両と他車両との接触を回避するべく自車両の走行を支援する際に、適切な走行支援を実行することが可能な車両の接触回避制御装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項１に記載の本発明の車両の接触回避制御装置は、自車両の進行方向に存在する他車両と自車両との車間距離を検知する距離検知手段（例えば、実施の形態での対象物位置・走行軌跡算出部２３）と、該距離検知手段により検知された前記車間距離に基づき自車両と他車両との接触発生の有無を予測する接触予測手段（例えば、実施の形態での危険性判定部２４）と、自車両と他車両との接触回避を支援する回避手段（例えば、実施の形態での制動装置１６および警報装置１７）と、前記接触予測手段により接触が発生すると予測された場合に前記回避手段を作動制御する回避制御手段（例えば、実施の形態での危険性判定部２４が兼ねる）とを備える車両の接触回避制御装置であって、前記他車両の少なくとも位置または速度を含む他車両情報を通信により取得する通信手段（例えば、実施の形態での情報送受信部１２）を備え、前記距離検知手段にて前記車間距離の検知が不可である場合に、前記接触予測手段は前記通信手段により取得した前記他車両情報に基づき自車両と他車両との接触発生の有無を予測し、該予測に基づき前記回避制御手段は前記回避手段を作動制御することを特徴としている。

上記構成の車両の接触回避制御装置によれば、他車両と自車両との車間距離の検知結果に基づき自車両と他車両との接触発生の有無を予測する状態で距離検知手段にて車間距離の検知が不可である場合、つまり距離検知手段にて先行車両を見失った場合であっても、通信手段により他車両の少なくとも位置または速度を含む他車両情報を取得していることで、他車両の走行状態を精度良く認識することができる。そして、この認識結果に基づき、自車両と他車両との接触発生の有無を予測する制御を適切に継続することができる。

さらに、請求項２に記載の本発明の車両の接触回避制御装置では、前記距離検知手段にて前記車間距離の検知が可能である場合に、前記接触予測手段は前記距離検知手段により検知された前記車間距離と前記通信手段により取得した前記他車両情報とを比較して所定差異を超える差異が存在するか否かを判定し、該判定にて所定差異を超える差異が存在する場合には、前記距離検知手段により検知された前記車間距離に基づき自車両と他車両との接触発生の有無を予測し、該予測に基づき前記回避制御手段は前記回避手段を作動制御することを特徴としている。

上記構成の車両の接触回避制御装置によれば、例えば自車両周辺に複数の他車両が存在する状態で、自車両と通信を行うための通信手段を備えていない他車両や、通信状態が異常等である他車両が存在する場合に、距離検知手段の検知対象となる他車両と、通信手段の通信相手となる他車両とが相違し、距離検知手段により検知された車間距離と、通信手段により取得した他車両情報とが、所定差異を超える場合であっても、距離検知手段により検知された車間距離に基づき自車両と他車両との接触発生の有無を予測することで、自車両の走行の支障となる可能性が相対的に高い他車両、つまり通信手段を介した、いわば間接的な方法で検知する必要無しに、例えばカメラやレーダ等により検知可能であって、自車両から直接的に視認可能な程度に自車両に接近した位置に存在する他車両を対象として、接触回避等の回避動作を適切に作動させることができる。

以上説明したように、請求項１に記載の本発明の車両の接触回避制御装置によれば、つまり距離検知手段にて先行車両を見失った場合であっても、通信手段により他車両の少なくとも位置または速度を含む他車両情報を取得していることで、他車両の走行状態を精度良く認識することができ、この認識結果に基づき、自車両と他車両との接触発生の有無を予測する制御を適切に継続することができる。
さらに、請求項２に記載の本発明の車両の接触回避制御装置によれば、接触回避等の回避動作の対象となる他車両を適切に選択することができる。

以下、本発明の一実施形態に係る車両の接触回避制御装置について添付図面を参照しながら説明する。
本実施の形態による車両の接触回避制御装置１０は、例えば、外界監視装置１１と、情報送受信部１２と、自車両情報検出部１３と、処理装置１５と、制動装置１６と、警報装置１７とを備えて構成されている。

外界監視装置１１は、例えばレーザ光やミリ波等のレーダおよびレーダ制御部を備えて構成されている。
レーダは、例えば自車両のボディのノーズ部や車室内のフロントウィンドウ近傍等に配置され、処理装置１５からレーダ制御部へ入力される制御指令に応じたレーダ制御部の制御により、レーザ光やミリ波等の発信信号を適宜の検知方向（例えば、自車両の進行方向前方等）に向けて発信すると共に、この発信信号が自車両の外部の物体（検知対象物）によって反射されることで生じた反射信号を受信し、反射信号と発信信号とを混合してビート信号を生成して処理装置１５へ出力する。

情報送受信部１２は、他車両に搭載された情報送受信部との間の車車間通信により各種情報の送受信を行う。ここで、他車両から発信される対象物情報は、他車両の車両状態に係る情報、例えば速度および位置に加えて、ヨー角（車両重心の上下方向軸回りの回転角度）や操舵角（運転者が入力した操舵角度の方向と大きさ）や、方向指示器やブレーキのオン／オフ状態等である。

自車両情報検出部１３は、自車両情報として、例えば自車両の走行速度（車速）を検出する車速センサや、例えば人工衛星を利用して車両の位置を測定するためのＧＰＳ（Global Positioning System）信号等の測位信号や自車両の外部の情報発信装置から発信される位置信号や例えば道路上に配置された基点マーカとの磁気作用等、さらには、適宜のジャイロセンサや加速度センサ等の検出結果に基づいて自車両の現在位置や進行方向を検出する位置センサや、ヨー角（車両重心の上下方向軸回りの回転角度）やヨーレート（車両重心の上下方向軸回りの回転角速度）や操舵角（運転者が入力した操舵角度の方向と大きさ）を検出する各センサや、方向指示器やブレーキのオン／オフ状態を検知する各センサ等を備えて構成されている。

処理装置１５は、例えば、対象物走行軌跡算出部２１と、自車両走行軌跡算出部２２と、対象物位置・走行軌跡算出部２３と、危険性判定部２４とを備えて構成されている。

対象物走行軌跡算出部２１は、情報送受信部１２にて受信した対象物情報のうち、例えば舵角センサにて検出される他車両の舵角やジャイロセンサにて検出される他車両のヨーレートと、車速センサにて検出される他車両の速度とに基づき、他車両の進行軌跡を予測する。この進行軌跡は、例えば他車両の重心位置に対する線状の移動軌跡を中心として他車両の車幅相当の幅を有する帯状領域として設定されている。

自車両走行軌跡算出部２２は、自車両情報検出部１３にて検出した自車両情報のうち、例えば舵角センサにて検出される自車両の舵角やジャイロセンサにて検出される自車両のヨーレートと、車速センサにて検出される自車両の速度とに基づき、自車両の走行軌跡を予測する。この走行軌跡は、例えば自車両の重心位置に対する線状の移動軌跡を中心として自車両の車幅相当の幅を有する帯状領域として設定されている。

対象物位置・走行軌跡算出部２３は、例えば外界監視装置１１から入力されるビート信号の周波数ｆ（ビート周波数）に基づき、所定の検知エリア内の検知対象物までの相対距離に加えて、検知対象物の相対位置の時間変化に基づき検知対象物の移動状態（例えば、移動速度や移動方向等）を算出する。
危険性判定部２４は、例えば運転者等の操作者の入力操作により接触回避制御動作の作動が指示されると、対象物位置・走行軌跡算出部２３から入力される自車両から他車両までの相対距離および他車両の移動状態と、自車両走行軌跡算出部２２にて算出される自車両の走行軌跡とに基づき、他車両の危険度、例えば自車両の走行の支障となる可能性や、例えば自車両と他車両との接触や衝突が発生する可能性等を判定する。

さらに、危険性判定部２４は、接触回避制御動作の作動状態において、例えばカーブや登坂路の頂上付近等での道路形状に起因して他車両が一時的に外界監視装置１１の検知領域から逸脱した場合や、例えば外界監視装置１１に異常が発生した場合や、障害物が存在する場合等に、対象物位置・走行軌跡算出部２３にて自車両から他車両までの距離の検知が不可になると、対象物走行軌跡算出部２１から入力される他車両の走行軌跡と、自車両の走行軌跡とに基づき、他車両の危険度を判定する。
そして、危険性判定部２４は、算出した危険度に応じて、例えば自車両と他車両との接触や衝突の発生を回避するようにして、制動装置１６および警報装置１７を作動させる。

また、危険性判定部２４は、接触回避制御動作の作動状態において、自車両から他車両までの距離の検知が可能な状態では、対象物位置・走行軌跡算出部２３から入力される自車両から他車両までの相対距離と、情報送受信部１２にて受信した対象物情報に含まれる他車両の位置および自車両情報検出部１３にて検出した自車両情報に含まれる自車両の位置から算出される自車両と他車両との間の距離との大小を比較し、所定差異（例えば、車両の前後方向長さ等）よりも大きな差異が存在する場合には、自車両との間で車車間通信の実行が不可能な車両が外界監視装置１１の検知範囲内に存在すると判断して、対象物走行軌跡算出部２１から入力される他車両の走行軌跡は参照せずに、対象物位置・走行軌跡算出部２３から入力される自車両から他車両までの相対距離のみに基づき、他車両の危険度を判定し、制動装置１６および警報装置１７を作動させる。

制動装置１６は、例えばブレーキ制御装置やスロットル制御装置等であって、処理装置１５から入力される制御信号に応じて、例えばブレーキ液圧やスロットル開度等を制御して自車両に制動力を作用させる。

警報装置１７は、例えば、触覚的伝達装置と、視覚的伝達装置と、聴覚的伝達装置とを備えて構成されている。
触覚的伝達装置は、例えばシートベルト装置や操舵制御装置等であって、処理装置１５から入力される制御信号に応じて、例えばシートベルトに所定の張力を発生させて自車両の乗員が触覚的に知覚可能な締め付け力を作用させたり、例えばステアリングホイールに自車両の運転者が触覚的に知覚可能な振動（ステアリング振動）を発生させることによって、他車両と自車両との衝突や接触が生じる可能性があることを自車両の乗員に認識させる。
視覚的伝達装置は、例えば表示装置等であって、処理装置１５から入力される制御信号に応じて、例えば表示装置に所定の警報情報を表示したり、所定の警報灯を点滅させることによって、他車両と自車両との衝突や接触が生じる可能性があることを自車両の乗員に認識させる。
聴覚的伝達装置は、例えばスピーカ等であって、処理装置１５から入力される制御信号に応じて所定の警報音や音声等を出力することによって、他車両と自車両との衝突や接触が生じる可能性があることを自車両の乗員に認識させる。

本実施の形態による車両の接触回避制御装置１０は上記構成を備えており、次に、この車両の接触回避制御装置１０の動作について添付図面を参照しながら説明する。

先ず、例えば図２に示すステップＳ０１においては、自車両と他車両との間の車車間通信の通信状態が正常であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、後述するステップＳ０３に進む。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ０２に進む。
ステップＳ０２においては、外界監視情報つまり外界監視装置１１から処理装置１５に入力されるビート信号に基づき対象物位置・走行軌跡算出部２３にて算出される自車両から他車両までの相対距離および他車両の移動状態と、自車両走行軌跡算出部２２にて算出される自車両の走行軌跡とに基づき、他車両の危険度、例えば自車両の走行の支障となる可能性や、例えば自車両と他車両との接触や衝突が発生する可能性等を判定し、この判定結果に応じて制動装置１６および警報装置１７を作動させ、一連の処理を終了する。

また、ステップＳ０３においては、外界監視情報つまり外界監視装置１１から処理装置１５に入力されるビート信号により他車両が検知可能であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、後述するステップＳ０５に進む。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ０４に進む。
ステップＳ０４においては、通信取得情報つまり情報送受信部１２にて受信した対象物情報に基づき対象物走行軌跡算出部２１にて算出される他車両の進行軌跡と、自車両走行軌跡算出部２２にて算出される自車両の走行軌跡とに基づき、他車両の危険度を判定し、この判定結果に応じて制動装置１６および警報装置１７を作動させ、一連の処理を終了する。

また、ステップＳ０５においては、外界監視情報つまり外界監視装置１１から処理装置１５に入力されるビート信号に基づき対象物位置・走行軌跡算出部２３にて算出される自車両から他車両までの相対距離と、情報送受信部１２にて受信した対象物情報に含まれる他車両の位置および自車両情報検出部１３にて検出した自車両情報に含まれる自車両の位置から算出される自車両と他車両との間の距離とを比較し、両者が一致するか否か、例えば、両者の差異が所定差異（例えば、車両の前後方向長さ等）以下であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、上述したステップＳ０２に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０６に進み、外界監視情報つまり外界監視装置１１から処理装置１５に入力されるビート信号に基づき対象物位置・走行軌跡算出部２３にて算出される自車両から他車両までの相対距離および他車両の移動状態と、通信取得情報つまり情報送受信部１２にて受信した対象物情報に基づき対象物走行軌跡算出部２１にて算出される他車両の進行軌跡と、自車両走行軌跡算出部２２にて算出される自車両の走行軌跡とに基づき、他車両の危険度を判定し、この判定結果に応じて制動装置１６および警報装置１７を作動させ、一連の処理を終了する。

これにより、例えば図３（ａ）に示すように、自車両Ｐに搭載された外界監視装置１１の所定検知範囲Ｑ内に先行車両Ｒが存在し、自車両Ｐと先行車両Ｒとの間の車車間通信の通信状態が正常である場合には、外界監視装置１１から処理装置１５に入力されるビート信号に基づき対象物位置・走行軌跡算出部２３にて算出される自車両から他車両までの相対距離および他車両の移動状態と、情報送受信部１２にて受信した対象物情報に基づき対象物走行軌跡算出部２１にて算出される他車両の進行軌跡と、自車両走行軌跡算出部２２にて算出される自車両の走行軌跡とに基づき、他車両の危険度を判定し、この判定結果に応じて制動装置１６および警報装置１７を作動させる。

この状態で、例えば図３（ｂ）に示すように、降坂路の始点付近を通過した先行車両Ｒが一時的に外界監視装置１１の所定検知範囲Ｑから逸脱した場合であっても、この先行車両Ｒと自車両Ｐとの間の車車間通信により取得した対象物情報に基づく他車両の進行軌跡に応じて、他車両の危険度の判定を継続することができ、例えば図３（ｂ）および（ｃ）に示すように、自車両Ｐの外界監視装置１１の所定検知範囲Ｑから逸脱した先行車両Ｒが減速した場合であっても、接触や衝突の発生を回避するようにして制動装置１６および警報装置１７を作動させ、この先行車両Ｒの減速に対応して自車両Ｐを減速させることができる。
このため、例えば図３（ｄ）に示すように、自車両Ｐが先行車両Ｒと同様にして降坂路の始点付近を通過した後に、再度、外界監視装置１１の所定検知範囲Ｑ内で先行車両Ｒが検知される状態となった場合であっても、例えば制動装置１６による急激な減速動作が行われてしまうことを防止して、先行車両Ｒの減速に対応して自車両Ｐを適切に減速させることができる。

上述したように、本実施の形態による車両の接触回避制御装置１０によれば、自車両の周辺に存在する他車両の危険度を判定し、この判定結果に応じて制動装置１６および警報装置１７を作動させる接触回避制御動作の作動状態において、外界監視装置１１にて他車両が検知不可となった場合であっても、車車間通信により他車両の走行状態の情報を取得することで、この情報に基づき、適切な接触回避制御動作を継続することができる。

しかも、車車間通信により取得した他車両の走行状態の情報に基づき、他車両の走行軌跡を推定する場合には、例えば外界監視装置１１にて検出される他車両の相対距離および相対位置の時間変化に基づき推定する他車両の走行軌跡に比べて、他車両の運転者の運転操作に係る操舵角や、方向指示器やブレーキのオン／オフ状態等に基づき、他車両の走行軌跡をより精度良く推定することができる。このため、例えば外界監視装置１１の所定検知範囲内から逸脱あるいは所定検知範囲内に侵入する他車両に対して、実際に外界監視装置１１により検知されるよりも以前のタイミングで、この他車両が自車両の走行の支障となる可能性を判定することができ、制動装置１６および警報装置１７を不必要に作動させてしまうことを防止しつつ、制動装置１６による滑らかな減速や警報装置１７による早期の警報出力を行うことができる。

さらに、外界監視装置１１により他車両が検知可能であり、自車両と他車両との間の車車間通信の通信状態が正常である場合であっても、外界監視装置１１の検知結果に基づく自車両から他車両までの相対距離と、情報送受信部１２にて受信した対象物情報に基づく自車両と他車両との間の距離との差異が所定差異よりも大きい場合には、外界監視装置１１の検知結果に基づく自車両から他車両までの相対距離のみに基づき、他車両の危険度を判定し、制動装置１６および警報装置１７を作動させることにより、自車両との間で車車間通信の実行が不可能な他車両に対しても的確に危険度を判定することができる。

本発明の一実施形態に係る車両の接触回避制御装置の構成図である。 図１に示す車両の接触回避制御装置の動作を示すフローチャートである。 図３（ａ）〜（ｄ）は、前走車両Ｒが降坂路の始点付近を通過する際の自車両Ｐの走行状態の一例を示す図である。

符号の説明

１０ 車両の接触回避制御装置
１２ 情報送受信部（通信手段）
１６ 制動装置（回避手段）
１７ 警報装置（回避手段）
２３ 対象物位置・走行軌跡算出部（距離検知手段）
２４ 危険性判定部（接触予測手段、回避制御手段）

Claims (2)

1. 自車両の進行方向に存在する他車両と自車両との車間距離を検知する距離検知手段と、該距離検知手段により検知された前記車間距離に基づき自車両と他車両との接触発生の有無を予測する接触予測手段と、自車両と他車両との接触回避を支援する回避手段と、前記接触予測手段により接触が発生すると予測された場合に前記回避手段を作動制御する回避制御手段とを備える車両の接触回避制御装置であって、
   前記他車両の少なくとも位置または速度を含む他車両情報を通信により取得する通信手段を備え、
   前記距離検知手段にて前記車間距離の検知が不可である場合に、前記接触予測手段は前記通信手段により取得した前記他車両情報に基づき自車両と他車両との接触発生の有無を予測し、該予測に基づき前記回避制御手段は前記回避手段を作動制御することを特徴とする車両の接触回避制御装置。
2. 前記距離検知手段にて前記車間距離の検知が可能である場合に、前記接触予測手段は前記距離検知手段により検知された前記車間距離と前記通信手段により取得した前記他車両情報とを比較して所定差異を超える差異が存在するか否かを判定し、該判定にて所定差異を超える差異が存在する場合には、前記距離検知手段により検知された前記車間距離に基づき自車両と他車両との接触発生の有無を予測し、該予測に基づき前記回避制御手段は前記回避手段を作動制御することを特徴とする請求項１に記載の車両の接触回避制御装置。
   
   

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