JP2009101737A - 衝突被害軽減制動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】前方障害物検知精度を向上させ、衝突被害軽減制動制御装置の作動状況を今より広範囲にすることを目的とする。
【解決手段】本発明の衝突被害軽減制動制御装置は、レーダにより前方障害物が検知された場合（Ｓ１）、カーブ推定手段（車線逸脱警報装置）が有効動作していれば（Ｓ２）、車間距離をしきい値と比較して（Ｓ３）、しきい値を越えていなければ、障害物が、カーブ推定手段にて推定された車線内に基準時間以上存在するか否か判断し（Ｓ５，Ｓ６）、存在する場合には制動制御を実行する（Ｓ７）。カーブ推定手段は、自車が走っている場所ではなく、先行車が走っている自車前方の車線カーブ状態について推定するので、レーダの捉えた障害物が自車の今いる車線の前方に存在するものか否かを精度良く判断することができる。したがって、障害物存在判断にかかる基準時間を、従来に比べて短く設定することが可能である。
【選択図】図２

Description

本発明は、先進安全自動車（ＡＳＶ）技術に関連するもので、その中の特に、前方障害物衝突被害軽減制動制御装置に関する。

前方障害物衝突被害軽減制動制御装置（衝突被害軽減制動制御装置と略す）は、車両前方の状況を監視し、先行車等の前方障害物に急接近して衝突が予測されるなどの緊急時に制動補助を実行することにより、衝突被害を軽減することを目的としたＡＳＶ技術である。具体的には特許文献１，２に開示されているように、電波等のレーダで先行車などの前方障害物との距離や相対速度を計測し、急接近が検出されて衝突が回避できないと判断したときにブレーキを作動させるものとしている。
特開２００７−１３７１１６号公報 特開２００７−２１６７３７号公報

前方障害物との距離をレーダにて計測する現在の衝突被害軽減制動制御装置では、特に先行車との車間距離や相対速度を計測する場合に、道路形状の影響を受けることがある。これについて、図３を参照して説明する。

まず、図３（Ａ）に示すのが走行中の直線道路の先にカーブがある場合で、自車が直線を走っているときに先行車がカーブに入っていった状況にある。現在の自車の走行曲率（現在走っている場所のカーブ状態）は、ヨーレートセンサ（加速度センサ）や舵角センサを用いたカーブセンサによって直進と判断されているので、レーダによって、自車の直進方向にある障害物をメインにした検知が実行されている。このため、カーブに入っていった本当の先行車を認識せずに、隣接する違う車線の走行車を先行車と誤認して、制動を実行する可能性がある。

また、図３（Ｂ）に示すのはＳ字カーブ等の複合カーブを走行中の場合で、先行車が自車とは異なるカーブへ入っていった状況にある。図の例では、自車の走行曲率は、カーブセンサにより左カーブと判断されているので、レーダによって、左カーブ方向にある障害物をメインにした検知が実行されている。したがってこの場合も、右カーブに入っている本当の先行車を認識せずに、隣接する違う車線の走行車を先行車と誤認して、制動を実行する可能性がある。

これを防ぐために現状の衝突被害軽減制動制御装置は、５秒程度継続してレーダに検知されていなければ先行車と認識しないなど、制動を実行する判断状況を限定的にしている。これに起因して、カーブの途中に落下物があったり、隣接車線から車両の急な割り込みがあった場合に認知が遅れ、制動制御の応答が遅くなるという改善点がある。

本発明はこのような技術背景に鑑みたもので、前方障害物検知精度を向上させ、衝突被害軽減制動制御装置の作動状況を今より広範囲にすることを目的とするものである。

この目的のため、本発明に係る衝突被害軽減制動制御装置は、車両前方の障害物を検知するためのレーダと、カメラによって撮像される車両前方の画像に基づいて、車両前方の車線のカーブ状態を推定するカーブ推定手段と、前記レーダにより障害物が検知された場合に、当該障害物が、前記カーブ推定手段にて推定された車線内に所定の基準時間以上存在するか否か判断し、存在すると判断した場合には制動制御を実行する制御手段と、を含んで構成されることを特徴とする。

本発明による衝突被害軽減制動制御装置は、カメラによって車両前方の車線を撮像し、その画像処理によって白線等の状態を検出することで、これから自車が進行しようとしている車両前方の車線のカーブ状態を推定するカーブ推定手段を利用している。つまり、当該カーブ推定手段が推定するカーブ状態は、現在自車が走っている場所（自車の走行曲率）ではなく、先行車が走っている自車前方の車線についてである。したがって、レーダの捉えた障害物が自車の今いる車線の前方に存在するものか否かを精度良く判断することができるので、制御手段において障害物存在判断にかかる基準時間を、従来に比べて短く設定することが可能である。

当該基準時間が短くなれば、カーブ途中の落下物や急な割り込みがあっても迅速に認知することができるようになり、制動制御の応答を速め、緊急時対応性能をさらに高めることができる。

図１に、本発明に係る衝突被害軽減制動制御装置の構成例について概略を図示している。

本実施形態の衝突被害軽減制動制御装置は、ＣＡＮ（Controller Area Network）でつながったレーダ１と、カーブセンサとしてのヨーレートセンサ２と、制御手段としてのＥＣＵ（電子制御ユニット）３と、を含んで構成されている。そして、カーブ推定手段として車線逸脱警報装置４が利用されており、該車線逸脱警報装置４から車線情報がＥＣＵ３へ入力される。

車線逸脱警報装置４は、ＡＳＶ技術の一つで、カメラ５により撮像した車両前方の画像を処理し、白線を検出する等で自車前方の車線を認識する装置で、特開平９−２７００９８号公報などに詳しく説明されている。本実施形態では、この車線逸脱警報装置４をカーブ推定手段として利用し、車線逸脱警報装置４において画像に基づきカーブ状態が推定された車両前方の車線の情報を、ＥＣＵ３において使用する。

レーダ１は、電波レーダで、ミリ波の電波を前方へ照射し、先行車など前方障害物との車間距離、方向、相対速度などを検出することができる。ヨーレートセンサ２は、ヨーレート（Yaw Rate）を計測するセンサで、当該ヨーレートから自車の走行曲率、つまり現在自車が走行している場所のカーブ状態が判別される。

ＥＣＵ３は、これらレーダ１、ヨーレートセンサ２、車線逸脱警報装置４からの情報に基づいて車両前方の状況を監視し、エンジンＥＣＵ６及びブレーキＥＣＵ７とＣＡＮ通信してエンジントルク制御や車輪ブレーキ制御の制動制御を実行する。最も単純には、レーダ１により障害物が検知された場合に、当該障害物が、車線逸脱警報装置４にて推定された自車の車線内に所定の基準時間以上存在するか否か判断し、存在すると判断した場合には制動制御を実行する。ただし、車線逸脱警報装置４には、カメラ５を使用していることから、雪などの天候や夜間といった鮮明な画像が得られない条件では、誤認を避けるために画像処理（つまり車線のカーブ状態推定）を抑止するという状況が発生する。また、車線逸脱警報装置４は、カメラ５を使用しているため、遠方になるほどに車線検出の精度が低下するという特性ももつ。

そこで、ＥＣＵ３は、車線逸脱警報装置４だけではなく、ヨーレートセンサ２の情報も組み合わせて制御を実行する。すなわち、ＥＣＵ３は、レーダ１により障害物が検知された場合に、車線逸脱警報装置４による車線のカーブ状態推定が抑止されていれば、当該障害物が、ヨーレートセンサ２により判別される自車の走行曲率に基づいて推定された車線内に第二の基準時間以上存在するか否か判断し、存在すると判断した場合には制動制御を実行する。あるいは、遠方での精度低下を加味する場合は、ＥＣＵ３は、レーダ１により障害物が検知された場合に、レーダ１により測定される当該障害物との車間距離がしきい値を越えるか否か判断し、該しきい値を越えていなければ、当該障害物が、車線逸脱警報装置４にて推定された車線内に基準時間以上存在するか否か判断し、存在すると判断した場合には制動制御を実行する。

図２に、これらの制御を組み合わせた最適例の制御フローチャートを示している。

ＥＣＵ３は、一例として、エンジンＥＣＵ６から得られる車速の情報が３０ｋｍ／ｈを上回ると、レーダ１により先行車等の前方障害物が検知されるかどうか監視を開始し、障害物が検知されると、自車との車間距離、相対速度、方向等の情報をレーダ１から取得する（ステップＳ１）。続いてＥＣＵ３は、車線逸脱警報装置４が有効か否か、すなわち車線のカーブ状態を推定する演算処理が抑止されていないかどうか確認する（ステップＳ２）。その結果、抑止されておらず有効動作していれば、ＥＣＵ３は、レーダ１から取得した車間距離がしきい値を越えているか否か判断する（ステップＳ３）。このときのしきい値は、現在一般的な車線逸脱警報装置４であれば４０〜６０ｍ程度で、これを越えて遠くなると、カメラ５の解像度などに起因して車線検出の精度が下がるという、臨界値である。

このように、本実施形態のＥＣＵ３は、レーダ１により障害物が検知された場合に、その車間距離のしきい値を判断すると共に、車線逸脱警報装置４による車線のカーブ状態推定が抑止されているか否か判断し、該カーブ状態推定が抑止されていなければ、車間距離のしきい値を判断する制御フローを採用している。これによって、障害物検出精度のいっそうの向上が図られている。

ステップＳ３の判断の結果、車間距離がしきい値を越えていなければ、ＥＣＵ３は、車線逸脱警報装置４によって、車両前方の車線のカーブ状態を推定する（ステップＳ４）。そして、ＥＣＵ３は、レーダ１により得られる車間距離や方向等の情報に基づく障害物の自車に対する位置が、推定された車両前方の車線内に位置しているか否か判断する（ステップＳ５）。そして、推定車線内に位置していれば、当該車線内に基準時間以上存在するか否か、レーダ１の情報により判断する（ステップＳ６）。当該判断により、基準時間以上障害物が存在していると確認されると、制動制御ルーチンを実行する（ステップＳ７）。この衝突被害軽減制動制御装置による制動制御は、エンジンＥＣＵ６及びブレーキＥＣＵ７との通信によるエンジントルク制御及び車輪ブレーキ（主制動）制御を組み合わせて実行される既知の制御である。

このときの基準時間は、車線逸脱警報装置４を利用することで車線のカーブ状態推定精度が向上しているので、１〜３秒程度に短く設定することができる。このように基準時間が短くなれば、カーブ途中の落下物や急な割り込みがあっても迅速に認知することができ、制動制御の応答を速め、緊急時対応性能をさらに高めることができる。

制動制御ルーチンは、前方障害物の回避が確認されるまで実行され、回避後はステップＳ１のレーダ１による前方障害物検知判断に戻ることになる。

一方、ステップＳ２で車線逸脱警報装置４が抑止されていて無効であった場合、及び、ステップＳ３で車間距離がしきい値を越えていた場合は、ヨーレートセンサ２によるヨーレートに基づいて、自車が現在走行している場所の車線のカーブ状態を推定する（ステップＳ８）。そして、ＥＣＵ３は、レーダ１により得られる情報に基づく障害物の自車に対する位置が、ステップＳ８で推定された車線内に位置しているか否か判断する（ステップＳ５）。そして、推定車線内に位置していれば、当該車線内に第二の基準時間以上存在するか否か、レーダ１の情報により判断する（ステップＳ６）。当該判断により、基準時間以上障害物が存在していると確認されると、制動制御ルーチンを実行する（ステップＳ７）。

このときの第二の基準時間は、当該判断がヨーレートセンサ２による推定車線に従う判断になるため、従来同様に５秒程度と長くして、誤認の確率を下げる必要がある。その理由は、上述した通りである。

本発明に係る衝突被害軽減制動制御装置の構成例を示したブロック図。 本発明に係る衝突被害軽減制動制御装置で実行する制御の一例を示したフローチャート。 従来における衝突被害軽減制動制御装置の改善点を説明する図。

符号の説明

１ レーダ
２ ヨーレートセンサ
３ ＥＣＵ（制御手段）
４ 車線逸脱警報装置（カーブ推定手段）
５ カメラ

Claims (6)

1. 車両前方の障害物を検知するためのレーダと、
   カメラによって撮像される車両前方の画像に基づいて、車両前方の車線のカーブ状態を推定するカーブ推定手段と、
   前記レーダにより障害物が検知された場合に、当該障害物が、前記カーブ推定手段にて推定された車線内に所定の基準時間以上存在するか否か判断し、存在すると判断した場合には制動制御を実行する制御手段と、
   を含んで構成されることを特徴とする衝突被害軽減制動制御装置。
2. 前記制御手段は、
   前記レーダにより障害物が検知された場合に、
   該レーダにより測定される当該障害物との車間距離がしきい値を越えるか否か判断し、
   該しきい値を越えていなければ、当該障害物が、前記カーブ推定手段にて推定された車線内に前記基準時間以上存在するか否か判断し、存在すると判断した場合には制動制御を実行することを特徴とする請求項１記載の衝突被害軽減制動制御装置。
3. 自車の走行曲率を判別するカーブセンサをさらに含み、
   前記制御手段は、前記レーダにより測定される車間距離が前記しきい値を越えていれば、当該障害物が、前記カーブセンサによる走行曲率に基づいて推定された車線内に、第二の基準時間以上存在するか否か判断し、存在すると判断した場合には制動制御を実行することを特徴とする請求項２記載の衝突被害軽減制動制御装置。
4. 前記制御手段は、
   前記レーダにより障害物が検知された場合に、
   前記車間距離のしきい値を判断すると共に、前記カーブ推定手段による車線のカーブ状態推定が抑止されているか否かも判断し、
   該カーブ状態推定が抑止されていれば、当該障害物が、前記カーブセンサによる走行曲率に基づいて推定された車線内に前記第二の基準時間以上存在するか否か判断し、存在すると判断した場合には制動制御を実行し、
   前記カーブ状態推定が抑止されていなければ、前記車間距離のしきい値を判断することを特徴とする請求項３記載の衝突被害軽減制動制御装置。
5. 自車の走行曲率を判別するカーブセンサをさらに含み、
   前記制御手段は、
   前記レーダにより障害物が検知された場合に、
   前記カーブ推定手段による車線のカーブ状態推定が抑止されていれば、当該障害物が、前記カーブセンサによる走行曲率に基づいて推定された車線内に、第二の基準時間以上存在するか否か判断し、存在すると判断した場合には制動制御を実行することを特徴とする請求項１記載の衝突被害軽減制動制御装置。
6. 前記カーブ推定手段として車線逸脱警報装置を利用することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の衝突被害軽減制動制御装置。

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