JP2009001104A - 追突被害軽減装置および追突被害軽減方法 - Google Patents

Abstract

【課題】追突事故が発生した場合でも副次的損害をより低減して、追突事故に伴う損害を総合的に低減する。
【解決手段】本発明の追突被害軽減装置１０は、制御シナリオ策定処理部１１ｅが、後続車の車種および運動エネルギー、自車の車種および運動エネルギー、自車の前方の存在物の有無、自車の前方に存在する障害物への追突を容認するか否かの決定、追突を容認する場合に発生しうる２次損害の決定、追突を容認する場合に発生しうる２次損害の回避の決定、追突を回避する場合に前方へ自車が移動することによって発生する代替損害の決定などの制御シナリオの策定をおこない、自車の走行を自動制御するために必要な制御パラメータを決定する。制御シナリオ実行制御部１１ｆは、この制御パラメータに基づいて、後続車の自車への追突に際して、１次損害、２次損害および代替損害の損害総量を総合的に低減するように自車の走行の自動制御をおこなう。
【選択図】 図３

Description

本発明は、後続車による自車への追突によって発生するすべての損害を総量的に軽減する追突被害軽減装置および追突被害軽減方法に関し、特に、追突事故の回避可能性がより高まり、かつ追突事故が発生した場合でも副次的損害をより低減して、追突事故に伴う損害を総合的に低減する追突被害軽減装置および追突被害軽減方法に関する。

従来から、車両が走行する道路において、自車に後続して走行する後続車が運転操作ミスによって自車に追突してこないように、該後続車の走行に注意を払わなければならない。追突事故によって、自車の車体の破損はもとより、自車の搭乗者も負傷を負いかねず、損害は大きかった。

例えば、特許文献１には、このような追突事故を回避するために後続車を監視し、追突の可能性が生じた場合には、該追突を回避するように自車の走行を制御することによって、追突事故による損害を未然に防止する追突防止装置が開示されている。

特開２００５−１８２１９８号公報

しかしながら、上記特許文献１に代表される従来技術では、追突事故が回避可能である場合にのみ有効であって、追突事故が回避不可能である場合には、有効ではなかった。すなわち、追突事故の回避は、自車および後続車以外の他の車両または物体への損害を与えることを全く許容していないため、後続車が自車に追突することによって発生する損害を低減する機会を大きく逸していた。

具体的には、後続車の追突によって自車が被る１次損害よりも、自車が回避行動を取ったために発生した２次損害の方が軽微である場合には、この２次損害の発生を許容してでも１次損害の発生を回避する方が合理的である。このように、１次損害より軽微な２次損害の発生を許容することによって、追突事故の回避可能性がより高まる。

また、後続車の追突によって自車が前方へと押し出され、前方に存在する車両、歩行者または物体に接触する副次的損害が発生する場合がある。しかし、上記特許文献１に代表される従来技術では、追突事故の回避のみを目的としているため、追突事故が発生した場合に副次的損害をいかにして低減するかという点までは解決できるものではない。

本発明は、上記問題点（課題）を解消するためになされたものであって、追突事故の回避可能性がより高まり、かつ追突事故が発生した場合でも副次的損害をより低減して、追突事故に伴う損害を総合的に低減する追突被害軽減装置および追突被害軽減方法を提供することを目的とする。

上述した問題を解決し、目的を達成するため、本発明は、後続車による自車への追突によって発生するすべての損害を総量的に軽減する追突被害軽減装置であって、前記後続車の前記自車への追突による１次損害と、該追突に付随して発生する該自車の他の車両、歩行者または物体との接触による２次損害とを該自車の周辺環境に基づいて総合的に評価し、該追突によって発生すると予見されるすべての損害を総量的に最小とする該自車の追突損害低減行動の制御シナリオを策定する制御シナリオ策定手段と、前記追突の発生に際して、前記制御シナリオ策定手段によって策定された前記制御シナリオに基づいて前記自車の追突損害低減行動を制御する制御シナリオ実行手段とを有することを特徴とする。

また、本発明は、上記発明において、前記制御シナリオ策定手段は、後続車による自車への追突を監視する後続車監視手段と、前記後続車監視手段によって監視される前記後続車による前記自車への追突の回避が可能であるか否かを判定する追突回避可能性判定手段と、追突回避可能性判定手段によって前記後続車による前記自車への追突の回避が可能でないと判定された場合に、該追突により該自車が被る追突損害を推定する第１の損害推定手段と、前記第１の損害推定手段によって前記追突損害が推定されると、前記自車の追突損害低減行動によって該自車がその前方に存在する障害物と接触した場合の該接触による接触損害を推定する第２の損害推定手段と、前記第１の損害推定手段による推定結果と、前記第２の損害推定手段による推定結果とを比較して、前記追突損害または前記接触損害のうち小さい方の損害が発生するように前記自車の追突損害低減行動を制御する該自車の制御パラメータを決定する制御パラメータ決定手段とを含み、前記制御シナリオ実行手段は、前記制御パラメータ決定手段によって決定された前記制御パラメータに基づいて前記自車の追突損害低減行動を自動制御することを特徴とする。

また、本発明は、上記発明において、前記第１の損害推定手段は、前記後続車の正面断面積および推定速度に基づいて該後続車の運動エネルギーを推定し、前記自車の推定される運動エネルギーとの大小関係に基づいて前記追突被害を推定することを特徴とする。

また、本発明は、上記発明において、前記第２の損害推定手段は、前記第１の損害推定手段によって推定された前記後続車の運動エネルギーおよび前記自車の周辺環境に基づいて、該後続車による該自車への追突によって該自車がその前方へ押し出されうる範囲を推定し、該範囲内に存在する前記障害物、該障害物の存在方向および該障害物の該自車からの距離を推定することを特徴とする。

また、本発明は、上記発明において、前記第２の損害推定手段は、前記範囲内に存在する複数の前記障害物と接触した場合の該接触による接触損害をそれぞれ推定することを特徴とする。

また、本発明は、上記発明において、前記第２の損害推定手段は、前記範囲内に存在する複数の前記障害物のうちから前記自車との接触による接触損害が最小である障害物を選択し、前記制御パラメータ決定手段は、前記第２の損害推定手段によって選択された前記自車との接触による接触損害が最小である障害物との接触損害が発生するように前記自車の追突損害低減行動を制御する該自車の制御パラメータを決定することを特徴とする。

また、本発明は、後続車による自車への追突によって発生するすべての損害を総量的に軽減する追突被害軽減方法であって、前記後続車の前記自車への追突による１次損害と、該追突に付随して発生する該自車の他の車両、歩行者または物体との接触による２次損害とを該自車の周辺環境に基づいて総合的に評価し、該追突によって発生すると予見されるすべての損害を総量的に最小とする該自車の追突損害低減行動の制御シナリオを策定する制御シナリオ策定ステップと、前記追突の発生に際して、前記制御シナリオ策定ステップによって策定された前記制御シナリオに基づいて前記自車の追突損害低減行動を制御する制御シナリオ実行ステップとを含んだことを特徴とする。

本発明によれば、後続車による自車への追突によって発生すると予見されるすべての損害を総量的に最小とすることが可能になるという効果を奏する。

また、本発明によれば、追突損害と接触損害との比較結果に基づき、それらのうち小さい方の損害が発生するように自車の追突損害低減行動を制御する該自車の制御パラメータを決定し、その制御パラメータに基づいて自車の追突損害低減行動を自動制御するので、追突によって発生する損害をより低減することが可能になるという効果を奏する。

また、本発明によれば、自車および後続車の運動エネルギーに基づいて追突損害を推定するので、明確な基準を以ってより正確に追突被害を推定することが可能になるという効果を奏する。

また、本発明によれば、第１の損害推定手段によって推定された後続車の運動エネルギーおよび自車の周辺環境に基づいて、該後続車による該自車への追突によって該自車がその前方へ押し出されうる範囲を推定し、該範囲内に存在する障害物、該障害物の存在方向および該障害物の該自車からの距離を推定するので、後続車の自車への追突によって２次的に発生する自車とその前方に存在する障害物との接触の可能性を認識することが可能になるという効果を奏する。

また、本発明によれば、後続車による自車への追突によって該自車がその前方へ押し出されうる範囲内に存在する障害物と接触した場合の該接触による接触損害を認識することが可能になるという効果を奏する。

また、本発明によれば、後続車による自車への追突によって該自車がその前方へ押し出されうる範囲内に存在する障害物のうち、接触損害が最小である障害物を選択して該障害物害との接触損害が発生するように前記自車の追突損害低減行動を制御する該自車の制御パラメータを決定するので、自車は、追突によって発生する損害をより低減するように追突損害低減行動をおこなうことが可能になるという効果を奏する。

以下に添付図面を参照し、本発明の追突被害軽減装置および追突被害軽減方法にかかる実施例を詳細に説明する。

先ず、以下の実施例で使用する「車間距離」および「自車の前方方向および後方方向」の用語について説明する。図１は、実施例で使用する車間距離を説明するための図である。同図に示すように、自車として走行する車両１の後方に、後続車としての車両２が続いて走行している。車両１と車両２との車間距離で、車両２が車両１へ追突する可能性が全くない安全な車間距離をＤ_ｓｕｆとする。この車間距離Ｄ_ｓｕｆは、３つの区間、すなわち車間距離Ｄ_１、車間距離Ｄ_２、車間距離Ｄ_３に分解される。

図１に示すように車間距離Ｄ_１は、車間距離Ｄ_ｓｕｆにおいて最も車両１から遠い位置に位置する。車両２がこの範囲に存在する場合には、路面状況やその他の道路状況などの車両外部環境を考慮しても、車両２が車両１へ追突する可能性は全くない。このため、車間距離Ｄ_１を「追突回避行動の必要がない安全な車間距離」と呼ぶ。

車間距離Ｄ_２は、車間距離Ｄ_ｓｕｆにおいて車間距離Ｄ_１に次いで車両１から遠い位置に位置する。車両２がこの範囲に存在する場合には、車両２が車両１へ追突する可能性があるが、路面状況やその他の道路状況などの車両外部環境を考慮して車両１が適切な追突回避行動をとることによって、車両２の追突を回避することが可能である。このため、車間距離Ｄ_２を「適切な回避行動によって後続車による追突が回避可能な車間距離」と呼ぶ。

車間距離Ｄ_３は、車間距離Ｄ_ｓｕｆにおいて車両１に最も近い位置に位置する。車両２がこの範囲に存在する場合には、車両１がいかなる追突回避行動を取ったとしても、路面状況やその他の道路状況などの車両外部環境を考慮して、車両２が車両１へ１００％追突する追突不可避な状況である。このため、車間距離Ｄ_１を「後続車による追突が不可避な車間距離」と呼ぶ。

車両２が車間距離Ｄ_１の範囲に存在する場合には、車両１は、車両２による追突の危険性に注意する必要は全くない。また、車両２が車間距離Ｄ_２の範囲に存在する場合には、車両１は、適切な追突回避行動によって車両２による追突を回避できるため、公知技術を利用して車両２の追突を防止することができる。

しかし、問題であるのは、車両２が車間距離Ｄ_３の範囲に存在する場合である。この範囲に車両２が存在すると、車両１がいかなる追突回避行動を取っても、車両２による車両１への追突が発生してしまう。従来では、車両２が車間距離Ｄ_３の範囲に存在すると、車両１は、追突によって発生する損害をすべて被ってしまうしかなかった。

具体的には、追突によって車両１が被る損害には、車両２が車両１に追突することによって発生する１次損害と、該衝突によって車両２に追突された車両１が不随意運動によって前方へと押し出され、前方に位置する他の車両、歩行者または物体と接触することによって発生する２次損害と、該衝突を回避するために車両１が追突回避行動を取ったために前方に位置する他の車両、歩行者または物体と接触して発生する代替損害とがある。

そこで、本発明は、車両２が車間距離Ｄ_３の範囲に存在して車両１への追突が避けられない場合であっても、前述の１次損害、２次損害および代替損害のすべての損害の総量を総合的に低減することを目的としてなされた。

例えば、１次損害以外の損害の発生を不可として１次損害の発生が不可避である場合に、１次損害が甚大であって、これに比べ代替損害が軽微であったとき、１次損害の発生を回避して代替損害のみの発生に抑えると、損害の総量はより低減されることになる。この具体例としては、自車が普通自動車で後続車が大型自動車であり、代替損害が自車の電柱への衝突であった場合に、大型自動車に追突されることを回避して自ら電柱へ衝突する場合である。この場合に、自車が被る損害はより軽微なものとなるといいうる。

また、１次損害および２次損害が不可避であっても、２次損害より代替損害が軽微である場合には、１次損害に付随して発生する損害を代替損害へと置き換えることによって、損害の総量はより低減されることになる。この具体例としては、２次損害が歩行者への衝突であり、代替損害が自車の電柱への衝突であった場合に、歩行者と衝突することを回避して自ら電柱へ衝突する場合である。この場合に、歩行者に損害を与えるよりは電柱を破損した方がより損害が小さいので、追突によって発生する損害は損量的により軽微なものとなるといいうる。

次に、実施例で使用する車両の前方および後方の方向を説明する。図２は、実施例で使用する車両の前方および後方の方向を説明するための図である。同図に示すように、自車としての車両１の前方の方向として、車両１の前方正面を向くラインを中心軸として、その中心軸となす角度が左右それぞれ15°、30°、45°の方向を定める。中心軸の前方左側において、該中心軸と15°の角度をなす方向を「前方左15°」、該中心軸と30°の角度をなす方向を「前方左30°」、該中心軸と45°の角度をなす方向を「前方左45°」と呼ぶ。また、中心軸の前方右側において、該中心軸と15°の角度をなす方向を「前方右15°」、該中心軸と30°の角度をなす方向を「前方右30°」、該中心軸と45°の角度をなす方向を「前方右45°」と呼ぶ。

同様に、車両１の後方の方向として、車両１の後方正面を向くラインを中心軸として、その中心軸となす角度が左右それぞれ15°、30°、45°の方向を定める。中心軸の後方左側において、該中心軸と15°の角度をなす方向を「後方左15°」、該中心軸と30°の角度をなす方向を「後方左30°」、該中心軸と45°の角度をなす方向を「後方左45°」と呼ぶ。また、中心軸の後方右側において、該中心軸と15°の角度をなす方向を「後方右15°」、該中心軸と30°の角度をなす方向を「後方右30°」、該中心軸と45°の角度をなす方向を「後方右45°」と呼ぶ。

次に、実施例にかかる追突被害軽減装置の構成について説明する。図３は、実施例にかかる追突被害軽減装置の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、車両１において、追突被害軽減装置１０と、前方監視カメラ２０ａおよび後方監視カメラ２０ｂと、外部環境センサ３０ａ、車速センサｂおよび搭乗者数・積載量センサ３０ｃと、スロットル制御装置４０ａ、ブレーキ制御装置４０ｂ、ステアリング制御装置４０ｃおよびエアバッグ制御装置４０ｄと、警報装置５０とが、ネットワーク（ＣＡＮ（Controller Area Network））１００を介して相互通信可能に接続されている。

前方監視カメラ２０ａは、車両１の前部中央先端に備えられ、広角レンズを有する撮像装置である。前方監視カメラ２０ａは、１台のカメラで車両１の前方左側方から前方まで、前方から前方右側方までを同時に撮像することが可能となっている。また、後方監視カメラ２０ｂは、車両１の後部中央先端に備えられ、広角レンズを有する撮像装置である。後方監視カメラ２０ｂは、１台のカメラで車両１の後方左側方から後方まで、後方から後方右側方までを同時に撮像することが可能となっている。

追突被害軽減装置１０は、制御部１１と、記憶部１２とを有する。制御部１１は、追突被害軽減装置１０全体の制御をつかさどる制御部であって、特に、実施例にかかる構成としては、後続車監視部１１ａと、後方危険評価部１１ｂと、前方監視部１１ｃと、前方危険評価部１１ｄと、制御シナリオ策定処理部１１ｅと、制御シナリオ実行制御部１１ｆとをさらに有する。

後続車監視部１１ａは、後方監視カメラ２０ｂによって補足された後続車の挙動を監視する。後方監視カメラ２０ｂによって後続車として補足されるとは、後方監視カメラ２０ｂによって撮像された画像が、後述の画像認識用データ１２ｄに基づくパターンマッチングによって車両画像であると認識されることをいう。後続車監視部１１ａは、後方監視カメラ２０ｂによって補足された後続車ごとにプロセスを起動して、個別に監視をおこなう。そして、後続車監視部１１ａは、自車から後続車までの車間距離を推定し、移動ステレオ法やオプティカルフローなどの手法により推定される後続車の速度に基づいて、前述の車間距離Ｄ_１、車間距離Ｄ_２および車間距離Ｄ_３を算出して後述の車間距離データ１２ａを格納する車間距離データテーブルに記憶する。また、後続車監視部１１ａは、後続車が位置する後方の方向を特定する。

後方危険評価部１１ｂは、後続車監視部１１ａによって監視される後続車の正面断面積に比例すると推定される該後続車の重量と、該後続車の速度とに基づいて、該後続車の運動エネルギーを算出する。また、搭乗者数・積載量センサ３０ｃによって検知される搭乗者数に基づく搭乗者重量および同じく搭乗者数・積載量センサ３０ｃによって検知される積載貨物量に基づく積載貨物重量を加味した自車の重量と、車速センサ３０ｂから取得される自車の速度とに基づいて、該自車の運動エネルギーを算出する。そして、このようにして算出された後続車の運動エネルギーおよび自車の運動エネルギーを比較する。後方危険評価部１１ｂは、後続車が図１に示した車間距離Ｄ_３の範囲にあって、かつ運動エネルギーの比較結果が後続車の運動エネルギーの方が大きいとされるものである場合に、後続車による追突の危険性があるため、この危険を回避する必要があると判定する。

なお、後続車監視部１１ａによって後続車のすべての正面画像が認識されているならば、そのすべての正面画像の画像面積に基づいて後続車の重量を推定することが可能である。ここで、後続車監視部１１ａによって後続車の正面の一部のみの画像が認識されている場合を考える。後続車監視部１１ａによって監視される後続車が移動する場合は横方向への移動のみであって、縦方向への移動はない。すなわち、後続車監視部１１ａによって補足される後続車は、横方向の車幅のみが誤って認識され、いかなる場合であっても、縦方向の車高は正しく認識される。よって、後方危険評価部１１ｂは、後述する車幅推定用データ１２ｅの車幅推定用データテーブルを参照して、いかなる場合であっても正しく認識される後続車の車高を使用して車幅を推定し、この車高と推定された車幅とから後続車の正面断面積を推定し、後続車の運動エネルギーを算出する。

また、後方危険評価部１１ｂは、後続車による追突の危険を回避する必要があると判定すると、後続車が位置する後方の方向と、後続車の運動エネルギーと、自車の運動エネルギーと、外部環境センサ３０ａから取得される外気温、外気湿度、路面湿度などの情報やワイパー、ＡＢＳ（Antilock Brake System）などの直近の動作状況に基づいて推定される路面状況に基づいて、追突によって自車が前方のいずれの方向へどれだけの距離だけ不随意運動により押し出されるかを判定して、後述の前方障害物データ１２ｂの前方障害物データテーブルに記憶する。

また、後方危険評価部１１ｂは、後続車による自車への追突の危険がある場合に、該後続車に対して警報装置５０から警報音を発して警報する。

前方監視部１１ｃは、前方監視カメラ２０ａによって撮像された、自車の前方に存在する障害物を監視する。前方監視カメラ２０ａによって前方の障害物として監視されるとは、前方監視カメラ２０ａによって撮像された画像が、後述の画像認識用データ１２ｄに基づくパターンマッチングによって所定の画像であると認識されることをいう。

特に、前方監視部１１ｃは、後方危険評価部１１ｂによって判定された、追突によって自車が押し出される方向および該方向ごとの距離の範囲内に存在する障害物を監視する。そして、該範囲内に存在する障害物の種別を、後述の前方障害物データ１２ｂの前方障害物データテーブルに記憶する。また、前方監視部１１ｃは、カーナビゲーション装置（図示せず）から取得される地図情報に基づいて、自車が進行可能な方向を特定する。

前方危険評価部１１ｄは、画像認識用データ１２ｄの前方障害物データテーブルを参照して、自車の前方の障害物の種別に応じた衝突損害スコアを、後述の前方障害物データ１２ｂの前方障害物データテーブルに記憶する。衝突損害スコアの詳細については、後述する。

また、前方危険評価部１１ｄは、自車による前方の障害物への接触の危険がある場合に、該障害物に対して警報装置５０から警報音を発して警報する。

制御シナリオ策定処理部１１ｅは、後続車の車種（もしくは後続車の衝突損害スコア）、後続車の運動エネルギー、自車の車種（もしくは自車の衝突損害スコア）、自車の運動エネルギー、自車の前方の存在物の有無、自車の前方に存在する障害物の種別（もしくは障害物の衝突損害スコア）に基づいて追突を容認するか否かの決定、追突を容認する場合に発生しうる２次損害の決定、追突を容認する場合に発生しうる２次損害の回避の決定、追突を回避する場合に前方へ自車が移動することによって発生する代替損害の決定などの制御シナリオの策定をおこなう。そして、この制御シナリオに従って、外部環境センサ３０ａによって取得される自車の周辺環境（例えば、路面状況など）を考慮した自車の走行を自動制御するために必要なステアリング量、アクセル開度、ブレーキ制御率の制御パラメータを決定する。この決定された制御パラメータは、制御シナリオ１２ｃの制御シナリオテーブルに記憶される。

なお、制御シナリオ策定処理部１１ｅは、自車の走行に応じて時々刻々と変化する自車の周辺環境の変化に応じて自車の走行を自動制御するために必要なステアリング量、アクセル開度、ブレーキ制御率の制御パラメータをリアルタイムに（例えば、定期的に起動される処理によって）決定する。

制御シナリオ実行制御部１１ｆは、制御シナリオ策定処理部１１ｅによって策定され記憶された制御シナリオ１２ｃに従い、スロットル制御装置４０ａのアクセル開度を制御して原動機の出力を調整し、ブレーキ制御装置４０ｂのブレーキ制動率を制御してブレーキの聖動力を調整し、ステアリング制御装置４０ｃのステアリング操舵角を制御して自社の進行方向を調整する。

なお、制御シナリオ実行制御部１１ｆは、追突または接触による損害の発生が不可避の場合には、エアバッグ制御装置４０ｄを制御してあらかじめエアバッグを作動させる。また、原動機への燃料供給遮断、タイヤ空気圧の減圧などをおこない、損害の拡大を未然に防止する措置をあらかじめおこなう。

また、制御シナリオ実行制御部１１ｆは、追突または接触による損害が実際に発生した場合に、自車の運転者がおこなわなければならない関係諸機関への通報（行政警察への通報、救急車の出動要請など）を支援する。もしくは、損害の発生が不可避な場合には、これらの通報支援を、あらかじめおこなってもよい。また、損害発生後に、自動的にこれらの通報をおこなってもよい。

次に、車間距離データテーブルについて説明する。図４は、図３の車間距離データ１２ａの車間距離データテーブルの例を示す図である。同図に示すように、車間距離データテーブルは、「車間距離種別」のカラムと、「車間距離［ｍ］」のカラムとを有する。「車間距離種別」は、図１で説明した車間距離Ｄ_１、車間距離Ｄ_２、車間距離Ｄ_３の別をあらわす。「車間距離［ｍ］」は、「車間距離種別」に対応する距離の実数値である。

次に、前方障害物データテーブルについて説明する。図５は、図３の前方障害物データ１２ｂの前方障害物データテーブルの例を示す図である。同図に示すように、前方障害物データテーブルは、「前方方向種別」のカラムと、「追突により押し出される距離の推定値［ｍ］」のカラムと、「接触可能性がある障害物」のカラムと、「衝突損害スコア」のカラムとを有する。

「前方方向種別」は、図２で説明した前方の方向の種別をあらわす。「追突により押し出される距離の推定値［ｍ］」は、「前方方向種別」で特定される方向へ、後続車の追突によって自車が押し出される距離の推定値である。この推定値は、後続車の車種、自車の車種、後続車の運動エネルギー、自車の運動エネルギー、後続車が位置する後方の方向に基づいて推定される。「前方方向種別」で特定される方向へ自車が押し出されると判定されない場合には、“Null値”が格納される。

「接触可能性がある障害物」は、当該「前方方向種別」で特定される方向に存在する障害物の種別を表す。該方向に障害物が存在しない場合は、「接触可能性がある障害物」には“Null値”が格納される。「衝突損害スコア」は、「接触可能性がある障害物」で特定される障害物に対応付けられている衝突損害の重み付け係数である。この「衝突損害スコア」は、後述の画像認識用データテーブル（図７参照）において「障害物種別」に対応付けられている「衝突損害スコア」と同一である。なお、当該「前方方向種別」で特定される方向に障害物が存在しない場合は、「衝突損害スコア」には“Null値”が格納される。

次に、制御シナリオテーブルについて説明する。図６は、図３の制御シナリオ１２ｃの制御シナリオテーブルの例を示す図である。同図に示すように、制御シナリオテーブルは、「制御項目」のカラムと、「制御値」のカラムとを有する。

「制御項目」には、ステアリング制御装置４０ｃを制御するパラメータである“ステアリング操舵角”と、スロットル制御装置４０ａを制御するパラメータである“アクセル開度”と、ブレーキ制御装置４０ｂを制御するパラメータである“ブレーキ制動率”とがある。「制御値」は、これらの「制御項目」に対応する制御パラメータの実数値である。例えば、“ステアリング操舵角”が“前方左15°方向”とは、図２に示す前方左15°方向に自車が移動するステアリング操舵角であることを示す。また、“アクセル開度”が“0％”とは、アクセルの開度の百分率が0％であることを示す。また、“ブレーキ制動率”が“80％”とは、ブレーキ油圧の加圧によるブレーキの制動力の百分率が80％であることを示す。この制御シナリオテーブルに格納される“ステアリング操舵角”、“アクセル開度”、“ブレーキ制動率”が、制御シナリオである。また、制御シナリオとは、運転者の運転操作の支援または介入の制御量を規定する情報である。

次に、画像認識用データテーブルについて説明する。図７は、図３の画像認識用データ１２ｄの画像認識用データテーブルの例を示す図である。同図に示すように、画像認識用データテーブルは、「画像認識対象種別」のカラムと、「認識画像パターンデータ」のカラムと、「衝突損害スコア」のカラムとを有する。

「画像認識対象種別」は、車両、歩行者、障害物などの具体的な種別を示す。「画像認識対象種別」には、“樹木”、“ガードレール”、“電柱”、“中央分離帯”、“軽自動車”、“普通自動車”、“中型自動車”、“大型自動車”、“歩行者”、“自転車”、“二輪車”などがある。「認識画像パターンデータ」は、これらの「画像認識対象種別」を画像パターンマッチングによって画像認識するためのパターンデータである。

また、「衝突損害スコア」は、「画像認識対象種別」が自車と衝突または接触した際に自車が被る損害の重み付けスコアである。図７では、「画像認識対象種別」が“樹木”、“ガードレール”、“電柱”、“中央分離帯”、“軽自動車”、“普通自動車”、“中型自動車”、“大型自動車”、“歩行者”、“自転車”、“二輪車”の「衝突損害スコア」は、それぞれ“α_１”、“α_２”、“α_３”、“α_４”、“α_５”、“α_６”、“α_７”、“α_８”となっている。ここでα_１＜α_２＜α_３＜α_４＜α_５＜α_６＜α_７＜α_８なる関係が成立している。この大小関係によって、「衝突損害スコア」がより小さい「画像認識対象種別」との追突または接触が優先されることとなる。

なお、「画像認識対象種別」が“歩行者”、“自転車”、“二輪車”は、自車との追突または接触が絶対的に許容されないため、「衝突損害スコア」は付与されず、“衝突不可”としている。

次に、車幅推定係数デーブルについて説明する。図８は、図３の車幅推定用データ１２ｅの車幅推定係数デーブルの例を示す図である。同図に示すように、車幅推定係数デーブルは、「車種」のカラムと、「車幅［ｍ］／車高［ｍ］」のカラムとを有する。

「車種」は、車両の具体的な種別を示す。「車種」には、“二輪車”、“軽自動車”、“普通自動車”、“中型自動車”、“大型自動車”などがある。図８では、「車種」が“二輪車”、“軽自動車”、“普通自動車”、“中型自動車”、“大型自動車”の「車幅［ｍ］／車高［ｍ］」は、それぞれ“β_１”、“β_２”、“β_３”、“β_４”、“β_５”となっている。ここで“β_１”、“β_２”、“β_３”、“β_４”、“β_５”は、各「車種」に応じて標準的に定められる車高に対する車幅の比率である。この「車幅［ｍ］／車高［ｍ］」を使用すると、後方監視カメラ２０ｂによって画像認識される後続車の車高が判明しているのみで、該後続車の車幅が推定され、さらに該後続車の正面断面積が推定される。この正面断面積を利用して、この後続車の運動エネルギーが推定されることとなる。

次に、実施例の追突被害軽減処理について説明する。図９は、追突被害軽減処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、先ず、後続車監視部１１ａは、後方監視処理をおこなう（ステップＳ１０１）。続いて、後方危険評価部１１ｂは、自車と後続車との車間距離Ｄ_１、車間距離Ｄ_２、車間距離Ｄ_３を算出して車間距離データ１２ａとして記憶する（ステップＳ１０２）。

続いて、後方危険評価部１１ｂは、自車と後続車との車間距離が十分か否かを判定する（ステップＳ１０３）。自車と後続車との車間距離が十分であると判定された場合に（ステップＳ１０２肯定）、ステップＳ１１１へ移り、自車と後続車との車間距離が十分であると判定されなかった場合に（ステップＳ１０２否定）、ステップＳ１０４へ移る。

ステップＳ１０４では、後方危険評価部１１ｂは、警報装置５０を制御して、後続車に対して警報を発する（ステップＳ１０４）。続いて、制御部１１によって要回避判定処理が実行される（ステップＳ１０５）。この要回避判定処理の詳細は、図１０を参照して後述する。

続いて、制御シナリオ策定処理部１１ｅは、ステップＳ１０５の処理によって“要回避”とされたか否かを判定する（ステップＳ１０６）。“要回避”とされたと判定された場合に（ステップＳ１０６肯定）、ステップＳ１０７へ移り、“要回避”とされなかった場合に（ステップＳ１０６否定）、ステップＳ１１１へ移る。

ステップＳ１０７では、制御シナリオ策定処理部１１ｅは、制御シナリオ策定処理をおこなう。この制御シナリオ策定処理の詳細は、図１１を参照して後述する。続いて、制御シナリオ実行制御部１１ｆは、ステップＳ１１７で策定された制御シナリオに基づいた自車の走行の自動制御を実行する（ステップＳ１０８）。

続いて、制御シナリオ実行制御部１１ｆは、追突事故または接触事故が発生したか否かを判定する（ステップＳ１０９）。追突事故または接触事故が発生したと判定された場合に（ステップＳ１０９肯定）、ステップＳ１１０へ移り、追突事故または接触事故が発生したと判定されなかった場合に（ステップＳ１０９否定）、ステップＳ１１１へ移る。

ステップＳ１１０では、制御シナリオ実行制御部１１ｆは、追突または接触による損害が実際に発生した場合に、自車の運転者がおこなわなければならない関係諸機関への通報支援処理をおこなう。この処理が終了すると、追突被害軽減処理は終了する。

一方、ステップＳ１１１では、制御シナリオ実行制御部１１ｆは、後続車を回避したか否かを判定する。後続車を回避したと判定された場合に（ステップＳ１１１肯定）、追突被害軽減処理は終了し、後続車を回避したと判定されなかった場合に（ステップＳ１１１否定）、ステップＳ１０１へ移る。

次に、図９のステップＳ１０５で実行される回避要否判定処理について説明する。図１０は、回避要否判定処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、先ず、後方危険評価部１１ｂは、後続車の前面画像は、後方監視カメラ２０ｂのカメラ視界にすべて収まっているか否かを判定する（ステップＳ１２１）。後続車の前面画像は、後方監視カメラ２０ｂのカメラ視界にすべて収まっていると判定された場合に（ステップＳ１２１肯定）、ステップＳ１２２へ移り、後続車の前面画像は、後方監視カメラ２０ｂのカメラ視界にすべて収まっていると判定されなかった場合に（ステップＳ１２１否定）、ステップＳ１２３へ移る。ステップＳ１２２では、後方危険評価部１１ｂは、後続車の前面画像から該後続車の正面断面積を推定する。この処理が終了すると、ステップＳ１２６へ移る。

一方、ステップＳ１２３では、後方危険評価部１１ｂは、画像認識用データ１２ｄを参照した画像認識処理により、後続車の車種を推定する。続いて、後方危険評価部１１ｂは、推定された後続車の車種に基づき、該後続車の前面画像に基づく車高から車幅を推定する（ステップＳ１２４）。続いて、後方危険評価部１１ｂは、後続車の前面画像に基づく車高と、推定された車幅とから該後続車の断面積を推定する（ステップＳ１２５）。この処理が終了すると、ステップＳ１２６へ移る。

ステップＳ１２６では、後方危険評価部１１ｂは、後続車の速度を推定する。続いて、後方危険評価部１１ｂは、推定された後続車の正面断面積および速度から後続車の運動エネルギーを算出する（ステップＳ１２７）。続いて、後方危険評価部１１ｂは、自車の運動エネルギーを算出する（ステップＳ１２８）。続いて、制御シナリオ策定処理部１１ｅは、後続車の運動エネルギーと自車の運動エネルギーとを比較する（ステップＳ１２９）。

続いて、制御シナリオ策定処理部１１ｅは、後続車の運動エネルギーの方が大きいか否かを判定する（ステップＳ１３０）。後続車の運動エネルギーの方が大きいと判定された場合に（ステップＳ１３０肯定）、ステップＳ１３１へ移り、後続車の運動エネルギーの方が大きいと判定されなかった場合に（ステップＳ１３０否定）、ステップＳ１３２へ移る。

ステップＳ１３１では、制御シナリオ策定処理部１１ｅは、“要回避”と決定する。一方、ステップＳ１３２では、制御シナリオ策定処理部１１ｅは、“回避不要”と決定する。これらの処理が終了すると、追突被害軽減処理へ復帰する。

次に、図９のステップＳ１０７で実行される制御シナリオ策定処理について説明する。図１１は、制御シナリオ策定処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、先ず、制御シナリオ策定処理部１１ｅは、後続車を回避可能であるか否かを判定する（ステップＳ１４１）。後続車を回避可能であると判定された場合に（ステップＳ１４１肯定）、ステップＳ１４２へ移り、後続車を回避可能であると判定されなかった場合に（ステップＳ１４１否定）、ステップＳ１５０へ移る。

ステップＳ１４２では、制御シナリオ策定処理部１１ｅは、後続車監視部１１ａによって特定された後続車の方向を識別する。続いて、制御シナリオ策定処理部１１ｅは、後続車の方向と、後続車の運動エネルギーと、自車の運動エネルギーと、前方の路面状況などとから、追突によって自車が押し出される方向および距離（追突後移動範囲）を推定して前方障害物データ１２ｂの前方障害物データテーブルに記憶する（ステップＳ１４３）。

続いて、制御シナリオ策定処理部１１ｅは、追突後移動範囲に存在する障害物を検知して前方障害物データテーブルに記憶する（ステップＳ１４４）。続いて、制御シナリオ策定処理部１１ｅは、前方障害物データテーブルを参照して、追突後移動範囲に障害物が存在しない方向があるか否かを判定する（ステップＳ１４５）。追突後移動範囲に障害物が存在しない方向があると判定された場合に（ステップＳ１４５肯定）、ステップＳ１４５へ移り、追突後移動範囲に障害物が存在しない方向があると判定されなかった場合に（ステップＳ１４６否定）、ステップＳ１４７へ移る。

ステップＳ１４６では、制御シナリオ策定処理部１１ｅは、追突後移動範囲の障害物が存在しない方向へ自車が移動するように制御シナリオを策定して制御シナリオテーブルに記憶する。この処理が終了すると、追突被害軽減処理に復帰する。

一方、ステップＳ１４７では、制御シナリオ策定処理部１１ｅは、追突後移動範囲に衝突が許容される障害物が存在するか否かを判定する。追突後移動範囲に衝突が許容される障害物が存在すると判定された場合に（ステップＳ１４７肯定）、ステップＳ１４８へ移り、追突後移動範囲に衝突が許容される障害物が存在すると判定されなかった場合に（ステップＳ１４７否定）、ステップＳ１４９へ移る。

ステップＳ１４８では、制御シナリオ策定処理部１１ｅは、追突後移動範囲の衝突が許容される障害物の方向へ自車が移動するように制御シナリオを策定して制御シナリオテーブルに記憶する。一方、ステップＳ１４９では、制御シナリオ策定処理部１１ｅは、後続車との衝突を許容するように制御シナリオを策定して制御シナリオテーブルに記憶する。これらの処理が終了すると、追突被害軽減処理に復帰する。

なお、ステップＳ１５０では、制御シナリオ策定処理部１１ｅは、後続車を回避する制御シナリオを策定して制御シナリオテーブルに記憶する。この処理が終了すると、追突被害軽減処理に復帰する。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は、これに限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した技術的思想の範囲内で、更に種々の異なる実施例で実施されてもよいものである。また、実施例に記載した効果は、これに限定されるものではない。

具体的には、追突被害軽減装置１０は、前方監視カメラ２０ａおよび後方監視カメラ２０ｂを有することとしたが、これらのカメラに代えてセンサ類、レーダ類を備えることとしてもよい。この場合、補足対象（後続車、前方の車両、前方の歩行者、前方の物体など）の認識は、例えば、その概略的な形状および大きさに基づいておこなうこととしてもよい。

上記実施例では、制御シナリオ策定処理部１１ｅによって策定される制御シナリオは、自車の前方への発進または加速によって、追突による１次損害を回避できるか否かの判定、自車を後退させることによって前方スペースを拡大して前方安全を確保可能か否かの判定に基づいて制御シナリオを策定することとしてもよい。自車を後退させることによって前方スペースを拡大して前方安全を確保可能すると、２次損害の規模を低減することが可能になる。

また、制御シナリオ策定処理部１１ｅは、外部環境センサ３０ａから取得される路面状況に応じたスロットル制御装置４０ａ／ブレーキ制御装置４０ｂ／ステアリング制御装置４０ｃの制御パラメータを決定することとしてもよい。

また、上記実施例において説明した各処理のうち、自動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を手動的におこなうこともでき、あるいは、手動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的におこなうこともできる。この他、上記実施例で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。

また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示のように構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。

さらに、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵ（Central Processing Unit）（またはＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＭＣＵ（Micro Controller Unit）などのマイクロ・コンピュータ）および当該ＣＰＵ（またはＭＰＵ、ＭＣＵなどのマイクロ・コンピュータ）にて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現されてもよい。

上記実施例によれば、さらに次の発明が実現される。すなわち、（１）制御シナリオ実行手段は、自車の周辺環境の変化に基づいて、リアルタイムに制御シナリオを策定することを特徴とする追突被害軽減装置、（２）後続車の自車への追突によって該自車がその前方へ押し出されうる範囲内に存在する障害物に対して警報を発することを特徴とする追突被害軽減装置、（３）制御シナリオ実行ステップは、自車の周辺環境の変化に基づいて、リアルタイムに制御シナリオを策定することを特徴とする追突被害軽減方法、である。

上記（1）および（３）の発明によれば、自車の走行に応じた周辺環境の時々刻々の変化に応じて、後続車による自車への追突によって発生すると予見されるすべての損害を総量的に最小とすることが可能になるという効果を奏する。

また、上記（２）の発明によれば、後続車による自車への追突によって該自車がその前方へ押し出されうる範囲内に存在する障害物が、自車の後続車の該自車への追突の２次災害として、自車と接触する危険性があること認識することが可能になるという効果を奏する。

本発明は、追突事故の回避可能性がより高まり、かつ追突事故が発生した場合でも副次的損害をより低減して、追突事故に伴う損害を総合的に低減したい場合に有用である。

実施例で使用する車間距離を説明するための図である。 実施例で使用する車両の前方および後方の方向を説明するための図である。 実施例にかかる追突被害軽減装置の構成を示す機能ブロック図である。 車間距離データテーブルの例を示す図である。 前方障害物データテーブルの例を示す図である。 制御シナリオテーブルの例を示す図である。 画像認識用データテーブルの例を示す図である。 車幅推定係数デーブルの例を示す図である。 追突被害軽減処理手順を示すフローチャートである。 回避要否判定処理手順を示すフローチャートである。 シナリオ策定処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１、２ 車両
１０ 追突被害軽減装置
１１ 制御部
１１ａ 後続車監視部
１１ｂ 後方危険評価部
１１ｃ 前方監視部
１１ｄ 前方危険評価部
１１ｅ 制御シナリオ策定処理部
１１ｆ 制御シナリオ実行制御部
１２ 記憶部
１２ａ 車間距離データ
１２ｂ 前方障害物データ
１２ｃ 制御シナリオ
１２ｄ 画像認識用データ
１２ｅ 車幅推定用データ
２０ａ 前方監視カメラ
２０ｂ 後方監視カメラ
３０ａ 外部環境センサ
３０ｂ 車速センサ
３０ｃ 搭乗者数・積載量センサ
４０ａ スロットル制御装置
４０ｂ ブレーキ制御装置
４０ｃ ステアリング制御装置
４０ｄ エアバッグ制御装置
５０ 警報装置

Claims (7)

1. 後続車による自車への追突によって発生するすべての損害を総量的に軽減する追突被害軽減装置であって、
   前記後続車の前記自車への追突による１次損害と、該追突に付随して発生する該自車の他の車両、歩行者または物体との接触による２次損害とを該自車の周辺環境に基づいて総合的に評価し、該追突によって発生すると予見されるすべての損害を総量的に最小とする該自車の追突損害低減行動の制御シナリオを策定する制御シナリオ策定手段と、
   前記追突の発生に際して、前記制御シナリオ策定手段によって策定された前記制御シナリオに基づいて前記自車の追突損害低減行動を制御する制御シナリオ実行手段と
   を有することを特徴とする追突被害軽減装置。
2. 前記制御シナリオ策定手段は、
   後続車による自車への追突を監視する後続車監視手段と、
   前記後続車監視手段によって監視される前記後続車による前記自車への追突の回避が可能であるか否かを判定する追突回避可能性判定手段と、
   追突回避可能性判定手段によって前記後続車による前記自車への追突の回避が可能でないと判定された場合に、該追突により該自車が被る追突損害を推定する第１の損害推定手段と、
   前記第１の損害推定手段によって前記追突損害が推定されると、前記自車の追突損害低減行動によって該自車がその前方に存在する障害物と接触した場合の該接触による接触損害を推定する第２の損害推定手段と、
   前記第１の損害推定手段による推定結果と、前記第２の損害推定手段による推定結果とを比較して、前記追突損害または前記接触損害のうち小さい方の損害が発生するように前記自車の追突損害低減行動を制御する該自車の制御パラメータを決定する制御パラメータ決定手段と
   を含み、
   前記制御シナリオ実行手段は、前記制御パラメータ決定手段によって決定された前記制御パラメータに基づいて前記自車の追突損害低減行動を自動制御することを特徴とする請求項１に記載の追突被害軽減装置。
3. 前記第１の損害推定手段は、前記後続車の正面断面積および推定速度に基づいて該後続車の運動エネルギーを推定し、前記自車の推定される運動エネルギーとの大小関係に基づいて前記追突被害を推定することを特徴とする請求項２に記載の追突被害軽減装置。
4. 前記第２の損害推定手段は、前記第１の損害推定手段によって推定された前記後続車の運動エネルギーおよび前記自車の周辺環境に基づいて、該後続車による該自車への追突によって該自車がその前方へ押し出されうる範囲を推定し、該範囲内に存在する前記障害物、該障害物の存在方向および該障害物の該自車からの距離を推定することを特徴とする請求項３に記載の追突被害軽減装置。
5. 前記第２の損害推定手段は、前記範囲内に存在する複数の前記障害物と接触した場合の該接触による接触損害をそれぞれ推定することを特徴とする請求項４に記載の追突被害軽減装置。
6. 前記第２の損害推定手段は、前記範囲内に存在する複数の前記障害物のうちから前記自車との接触による接触損害が最小である障害物を選択し、
   前記制御パラメータ決定手段は、前記第２の損害推定手段によって選択された前記自車との接触による接触損害が最小である障害物との接触損害が発生するように前記自車の追突損害低減行動を制御する該自車の制御パラメータを決定することを特徴とする請求項５に記載の追突被害軽減装置。
7. 後続車による自車への追突によって発生するすべての損害を総量的に軽減する追突被害軽減方法であって、
   前記後続車の前記自車への追突による１次損害と、該追突に付随して発生する該自車の他の車両、歩行者または物体との接触による２次損害とを該自車の周辺環境に基づいて総合的に評価し、該追突によって発生すると予見されるすべての損害を総量的に最小とする該自車の追突損害低減行動の制御シナリオを策定する制御シナリオ策定ステップと、
   前記追突の発生に際して、前記制御シナリオ策定ステップによって策定された前記制御シナリオに基づいて前記自車の追突損害低減行動を制御する制御シナリオ実行ステップと
   を含んだことを特徴とする追突被害軽減方法。

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