JP2015140146A - 車両制御装置、及び、車両制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】衝突判定の精度を向上することができる車両制御装置、及び、車両制御システムを提供することを目的とする。【解決手段】車両制御システム１、車両制御装置８は、車両２に搭載された加速度センサ４によって検出された車両２に作用する加速度が予め設定された加速度閾値を超え、かつ、前記車両２の乗員の顔位置の移動度合が予め設定された顔位置閾値より大きい場合に、当該車両２が車外の障害物と衝突したと判定することを特徴とする。したがって、車両制御システム１、車両制御装置８は、車両２に作用する加速度が加速度閾値を超えたことに加えて、さらに、乗員の顔位置の移動度合が顔位置閾値より大きい場合に、車両２が車外の障害物と衝突したと判定することで、衝突判定の精度を向上することができる、という効果を奏する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両制御装置、及び、車両制御システムに関する。

従来の車両制御装置、及び、車両制御システムとして、例えば、特許文献１には、加速度信号が制限値を超えたときに自車両が他の車両等と衝突したことを特定し、当該自車両に対する衝突が特定された場合に、車輪ブレーキにおいてブレーキ力を上昇させる車両ブレーキ装置の制御装置が開示されている。

特開平１１−２３５９６９号公報

ところで、上述の特許文献１に記載の車両ブレーキ装置の制御装置は、衝突の判定を行うための入力値として加速度信号を用いているが、例えば、加速度センサがノイズを検出することで、実際には衝突していないにもかかわらず、衝突したものと判定してしまうおそれがある。また、これにより、上記車両ブレーキ装置の制御装置は、例えば、衝突していないにもかかわらず衝突後の運転支援（例えば、２次衝突防止のための自動ブレーキ等）が行われてしまうおそれがある。このため、このような車両ブレーキ装置の制御装置では、衝突判定の精度のさらなる向上が望まれている。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、衝突判定の精度を向上することができる車両制御装置、及び、車両制御システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る車両制御装置は、車両に搭載された加速度センサによって検出された前記車両に作用する加速度が予め設定された加速度閾値を超え、かつ、前記車両の乗員の顔位置の移動度合が予め設定された顔位置閾値より大きい場合に、当該車両が車外の障害物と衝突したと判定することを特徴とする。

また、上記車両制御装置では、前記車両が車外の障害物と衝突したと判定した場合に、前記車両を制御し、当該車両を自動で減速させる自動制動制御を実行するものとすることができる。

また、上記車両制御装置では、前記車両が車外の障害物と衝突したと判定した場合に、前記車両を制御し、当該車両が車線外に逸脱することを防止する自動操舵制御を実行するものとすることができる。

また、上記車両制御装置では、前記加速度センサによって検出された前記車両に作用する加速度が前記加速度閾値を超え、前記車両の乗員の顔位置の移動度合が前記顔位置閾値より大きく、かつ、推定される当該車両に対する車外の障害物の衝突の方向と前記車両の乗員の顔位置の移動の方向とが対向する場合に、当該車両が車外の障害物と衝突したと判定するものとすることができる。

また、上記車両制御装置では、前記加速度センサは、前記車両の前後方向に沿って前記車両に作用する加速度、及び、前記前後方向と直交する横方向に沿って前記車両に作用する加速度を検出し、前記加速度センサによって検出された前記前後方向に沿って前記車両に作用する加速度、及び、前記横方向に沿って前記車両に作用する加速度に応じて、前記車両に対する車外の障害物の衝突の方向を推定するものとすることができる。

また、上記車両制御装置では、前記車両に対する障害物の相対的な移動の方向に応じて前記車両に対する車外の障害物の衝突の方向を推定するものとすることができる。

また、上記車両制御装置では、前記車両の乗員の顔位置の移動度合は、前記車両の乗員の顔位置の移動距離を含み、前記顔位置閾値は、前記顔位置の移動距離に対して予め設定される距離閾値を含むものとすることができる。

また、上記車両制御装置では、前記車両の乗員の顔位置の移動度合は、前記車両の乗員の顔位置の移動速度を含み、前記顔位置閾値は、前記顔位置の移動速度に対して予め設定される速度閾値を含むものとすることができる。

また、上記車両制御装置では、前記加速度センサによって検出された前記車両に作用する加速度が前記加速度閾値を超えた場合であっても、前記車両の乗員の顔位置の移動度合が前記顔位置閾値以下である場合、前記車両が車外の障害物と衝突したものとは判定しないものとすることができる。

上記目的を達成するために、本発明に係る車両制御システムは、車両に作用する加速度を検出する加速度センサと、前記車両の乗員の状態を監視する監視装置と、前記加速度センサによって検出された前記車両に作用する加速度が予め設定された加速度閾値を超え、かつ、前記監視装置によって監視された前記車両の乗員の顔位置の移動度合が予め設定された顔位置閾値より大きい場合に、当該車両が車外の障害物と衝突したと判定する車両制御装置とを備えることを特徴とする。

本発明に係る車両制御装置、及び、車両制御システムは、加速度センサによって検出された車両に作用する加速度が加速度閾値を超えたことに加えて、さらに、乗員の顔位置の移動度合が顔位置閾値より大きい場合に、車両が車外の障害物と衝突したと判定することで、衝突判定の精度を向上することができる、という効果を奏する。

図１は、実施形態に係る車両制御システムを表す概略構成図である。 図２は、実施形態に係る車両制御装置による顔位置の移動方向に基づいた衝突判定の一例について説明するための模式図である。 図３は、実施形態に係る車両制御装置による顔位置の移動方向に基づいた衝突判定の一例について説明するための模式図である。 図４は、実施形態に係る車両制御装置による顔位置の移動方向に基づいた衝突判定の一例について説明するための模式図である。 図５は、実施形態に係る車両制御装置によるメイン制御フローの一例を表すフローチャートである。 図６は、実施形態に係る車両制御装置による衝突判定処理フローの一例を表すフローチャートである。 図７は、実施形態に係る車両制御装置による衝突前処理フローの一例を表すフローチャートである。 図８は、実施形態に係る車両制御装置による移動方向等算出処理フローの一例を表すフローチャートである。 図９は、実施形態に係る車両制御システムにおけるドライバの顔位置の移動距離の一例について説明する線図である。 図１０は、実施形態に係る車両制御システムにおけるドライバの顔位置の移動速度の一例ついて説明する線図である。

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。

［実施形態］
図１は、実施形態に係る車両制御システムを表す概略構成図である。図２、図３、図４は、実施形態に係る車両制御装置による顔位置の移動方向に基づいた衝突判定の一例について説明するための模式図である。図５は、実施形態に係る車両制御装置によるメイン制御フローの一例を表すフローチャートである。図６は、実施形態に係る車両制御装置による衝突判定処理フローの一例を表すフローチャートである。図７は、実施形態に係る車両制御装置による衝突前処理フローの一例を表すフローチャートである。図８は、実施形態に係る車両制御装置による移動方向等算出処理フローの一例を表すフローチャートである。図９は、実施形態に係る車両制御システムにおけるドライバの顔位置の移動距離の一例について説明する線図である（横軸＝時間軸、縦軸＝顔位置の移動距離）。図１０は、実施形態に係る車両制御システムにおけるドライバの顔位置の移動速度の一例ついて説明する線図である（横軸＝時間軸、縦軸＝顔位置の移動速度）。なお、図９中の顔位置の移動距離は、単位制御周期当たりの移動距離の積算値に相当する。

図１に示す本実施形態に係る車両制御システム１は、自車両としての車両２に搭載され、当該車両２を制御するシステムである。本実施形態の車両制御システム１は、典型的には、多重事故抑制のために、車両２の１次衝突後に、自動制動や自動操舵等の種々の運転支援を行い、これにより、２次衝突を抑制する衝突後運転支援システムである。そして、本実施形態の車両制御システム１は、車両２の衝突を判定する際に、車両２に作用する加速度に加えて、さらに、車両２の乗員挙動の情報を用いて衝突の判定を行うことで、衝突判定の精度向上を図ったものである。本実施形態の車両制御システム１は、図１に示す構成要素を車両２に搭載することで実現させる。

具体的には、本実施形態の車両制御システム１は、図１に示すように、車輪速センサ３と、加速度センサとしてのＧセンサ４と、監視装置としてのドライバ状態監視センサ５と、ブレーキアクチュエータ６と、ＥＰＳアクチュエータ７と、車両制御装置８とを備える。

車輪速センサ３は、車両２の各車輪に対してそれぞれ設けられ、各車輪の回転速度である車輪速をそれぞれ検出するものである。各車輪速センサ３は、車両制御装置８と電気的に接続されており、検出した各車輪の車輪速信号を車両制御装置８に出力する。車両制御装置８は、車輪速センサ３から入力される各車輪の車輪速に基づいて、車両２の走行速度である車速を算出することができる。Ｇセンサ４は、車両２に作用する加速度（以下、「車両加速度」という場合がある。）を検出するものである。Ｇセンサ４は、例えば、車両２の前後方向に沿って作用する車両加速度、及び、前後方向に直交する横方向に沿って作用する車両加速度を検出する。なお、Ｇセンサ４は、例えば、前後方向に沿って作用する車両加速度を検出するセンサと、横方向に沿って作用する車両加速度を検出するセンサとを組み合わせたものであってもよい。Ｇセンサ４は、車両制御装置８と電気的に接続されており、検出した加速度信号を車両制御装置８に出力する。車両制御装置８は、Ｇセンサ４から入力される車両加速度に基づいて、車両２の衝突を判定することができる。ドライバ状態監視センサ５は、車両２の乗員、ここでは、車両２のドライバ（運転者）の状態を監視するものである。本実施形態のドライバ状態監視センサ５は、ドライバの状態として、乗員（ドライバ）の顔位置を監視する。本実施形態のドライバ状態監視センサ５は、例えば、乗員としてのドライバの顔を撮像するカメラ等を含むドライバモニタシステム（以下、「ＤＭＳ」という場合がある。）を構成する。当該カメラは、画角内にドライバの顔が収まるような位置に設けられる。当該カメラは、例えば、インストルメントパネル、ダッシュボード、ステアリングコラム近傍、あるいは、車室内の天井部等に設けられる。ドライバ状態監視センサ５は、当該カメラによって、ドライバの顔位置、顔向き、目の開眼、閉眼等を監視することができる。ドライバ状態監視センサ５は、車両制御装置８と電気的に接続されており、監視結果信号を車両制御装置８に出力する。車両制御装置８は、ドライバ状態監視センサ５から入力されるドライバの監視結果に基づいて、車両２の衝突を判定することができる。

ブレーキアクチュエータ６は、車両２に搭載される制動装置を構成するものであり、車両２の車輪に制動力を発生させるためのアクチュエータである。ブレーキアクチュエータ６は、典型的には、電子制御式ブレーキ装置（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｂｒａｋｅ）のアクチュエータであるが、例えば、パーキングブレーキやエンジンブレーキによって車両２の車輪に制動力を発生させる装置のアクチュエータであってもよい。ブレーキアクチュエータ６は、例えば、ドライバの運転によらずに車両制御装置８の制御によって自動で制動力を発生させ車両２を減速させることができる。

ＥＰＳアクチュエータ７は、車両２に搭載される操舵装置を構成するものであり、車両２の操舵輪を自動で操舵するためのアクチュエータである。ＥＰＳアクチュエータ７は、典型的には、車両２の操舵力を電動機等の動力により補助するいわゆる電動パワーステアリング装置（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｓｔｅｅｒｉｎｇ）のアクチュエータである。

車両制御装置８は、ブレーキアクチュエータ６、ＥＰＳアクチュエータ７等を含む車両２の各部の駆動を制御するものであり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びインターフェースを含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路を含んで構成される。車両制御装置８は、例えば、上述の車輪速センサ３、Ｇセンサ４、ドライバ状態監視センサ５等の種々のセンサ、検出器類が電気的に接続され、検出結果に対応した電気信号が入力される。また、車両制御装置８は、ブレーキアクチュエータ６、ＥＰＳアクチュエータ７等の車両２の各部に電気的に接続され、これらに駆動信号を出力する。車両制御装置８は、各種センサ、検出器類等から入力された各種入力信号や各種マップに基づいて、格納されている制御プログラムを実行することにより、車両２の各部に駆動信号を出力しこれらの駆動を制御する。

本実施形態の車両制御装置８は、図１に示すように、機能概念的に、ブレーキＥＣＵ８１と、ＥＰＳＥＣＵ８２と、衝突判定ＥＣＵ８３とを含んで構成される。ブレーキＥＣＵ８１は、車両２に搭載される制動装置を構成するブレーキアクチュエータ６を制御するものである。ブレーキＥＣＵ８１は、ブレーキアクチュエータ６に駆動信号を出力することで、ブレーキアクチュエータ６の作動を制御する。ＥＰＳＥＣＵ８２は、車両２に搭載される操舵装置を構成するＥＰＳアクチュエータ７を制御するものである。ＥＰＳＥＣＵ８２は、ＥＰＳアクチュエータ７に駆動信号を出力することで、ＥＰＳアクチュエータ７の作動を制御する。衝突判定ＥＣＵ８３は、車両２の衝突を判定するものである。そして、上記ブレーキＥＣＵ８１は、車両２の衝突後に、自動制動制御を実行する衝突後運転支援ＥＣＵ（第１運転支援制御手段）としても機能する。同様に、上記ＥＰＳＥＣＵ８２は、車両２の衝突後に、自動操舵制御を実行する衝突後運転支援ＥＣＵ（第２運転支援制御手段）としても機能する。ブレーキＥＣＵ８１、ＥＰＳＥＣＵ８２、及び、衝突判定ＥＣＵ８３は、相互に検出信号や駆動信号、制御指令等の情報の授受を行うことができる。なお、車両制御装置８は、ブレーキＥＣＵ８１によって衝突判定ＥＣＵ８３の機能を兼用してもよいし、ＥＰＳＥＣＵ８２によって衝突判定ＥＣＵ８３の機能を兼用してもよい。また、車両制御装置８は、ブレーキＥＣＵ８１、ＥＰＳＥＣＵ８２、衝突判定ＥＣＵ８３を１つのＥＣＵによって構成してもよい。

そして、本実施形態の衝突判定ＥＣＵ８３は、車両２に搭載されたＧセンサ４によって検出された車両２に作用する加速度と車両２の乗員の顔位置の移動度合とに基づいて車両２の衝突を判定することで、衝突判定の精度を向上させている。

具体的には、衝突判定ＥＣＵ８３は、Ｇセンサ４によって検出された車両２に作用する加速度が予め設定された加速度閾値を超え、かつ、ドライバ状態監視センサ５によって監視された車両２の乗員としてのドライバの顔位置の移動度合が予め設定された顔位置閾値より大きい場合に、当該車両２が車外の障害物と衝突した、すなわち、車両２に対して当該車両２の外部の物体が衝突したものと判定する。車外の障害物は、例えば、車両２の周囲の他車両、電柱、ガードレール、壁面、設置物等の種々の立体物体を含む。一方、衝突判定ＥＣＵ８３は、車両加速度が加速度閾値を超えた場合であっても、ドライバの顔位置の移動度合が顔位置閾値以下である場合、車両２が車外の障害物と衝突したものとは判定せず、例えば、車両２の衝突を誤判定したものとして判定する。

ここでは、衝突判定ＥＣＵ８３は、ドライバの顔位置の移動度合を表すパラメータとして、衝突前後の顔位置の移動距離、及び、移動速度を用いるものとして説明するが、いずれか一方であってもよい。衝突判定ＥＣＵ８３は、顔位置閾値として、顔位置の移動距離に対して予め設定される距離閾値、顔位置の移動速度に対して予め設定される速度閾値を用いる。つまりここでは、車両２の乗員の顔位置の移動度合は、車両２の乗員の顔位置の移動距離、及び、車両２の乗員の顔位置の移動速度を含み、顔位置閾値は、顔位置の移動距離に対して予め設定される距離閾値、及び、顔位置の移動速度に対して予め設定される速度閾値を含む。本実施形態の衝突判定ＥＣＵ８３は、顔位置の移動距離に関する衝突判定条件、及び、顔位置の移動速度に関する衝突判定条件の両方が満たされた場合に、車両２が車外の障害物と衝突したと判定する。すなわち、衝突判定ＥＣＵ８３は、車両加速度が加速度閾値を超え、顔位置の移動距離が距離閾値より大きく、顔位置の移動速度が速度閾値より大きい場合に車両２が車外の障害物と衝突したと判定する。一方、衝突判定ＥＣＵ８３は、車両加速度が加速度閾値を超えた場合であっても、顔位置の移動距離が距離閾値以下である場合、あるいは、顔位置の移動速度が速度閾値以下である場合には、車両２が車外の障害物と衝突したものとは判定しない。加速度閾値、距離閾値（顔位置閾値）、及び、速度閾値（顔位置閾値）は、例えば、実車評価等に応じて、車両２の衝突を精度よく判定できるような値として予め設定され、記憶部に記憶されている。

なお、衝突判定ＥＣＵ８３は、上記のようにＧセンサ４が複数の方向に対する加速度を検出する場合には、各方向に沿った加速度のいずれかが予め設定された加速度閾値を超えたことを条件に、衝突判定を行うようにすればよい。

さらに、本実施形態の衝突判定ＥＣＵ８３は、車両２の乗員の顔位置の移動の方向に基づいて、車両２の衝突の判定精度のさらなる向上を図っている。具体的には、衝突判定ＥＣＵ８３は、車両２に搭載されたＧセンサ４によって検出された車両加速度が加速度閾値を超え、顔位置の移動度合（顔位置の移動距離、顔位置の移動速度）が顔位置閾値（距離閾値、速度閾値）より大きく、かつ、推定される当該車両２に対する車外の障害物の衝突の方向（以下、単に「衝突方向」という場合がある。）と車両２の乗員の顔位置の移動の方向（以下、単に「顔位置の移動方向」という場合がある。）とが対向する場合に、当該車両２が車外の障害物と衝突したと判定する。上記車両２に対する障害物等の衝突方向は、車両２に対して障害物等が衝突した際に発生する衝撃の方向に相当する。例えば、本実施形態の衝突判定ＥＣＵ８３は、Ｇセンサ４によって検出された前後方向の車両加速度、及び、横方向の車両加速度に応じて、車両２に対してどの方向から衝突があったのか、すなわち、車両２に対する障害物等の衝突の方向を推定することができる。衝突判定ＥＣＵ８３は、Ｇセンサ４によって検出された前後方向の車両加速度、及び、横方向の車両加速度を合成して車両２に発生した車両加速度を決定し、当該決定した車両加速度に応じて車両２に対する車外の障害物の衝突の方向を推定する。そして、衝突判定ＥＣＵ８３は、車両加速度から推定した車両２に対する車外の障害物の衝突の方向に対して、実際に顔が動いた方向が互いに逆方向となっていれば、車両２が実際に車外の障害物と衝突したと判定することができる。

図２、図３、図４の模式図を参照して顔位置の移動方向に基づいた衝突判定の一例について説明する。図２、図３、図４中、向かって左段は、車両２のステアリング１０と、ドライバ状態監視センサ５を構成するカメラの画角１１と、衝突前のドライバの顔位置１２と、衝突後のドライバの顔位置１３との幾何学的な位置関係を模式的な平面図で図示している。この例では、ステアリングコラム近傍にカメラが設定されている場合を例示している。図２、図３、図４中、向かって中段は、カメラによって撮像された衝突前のドライバの顔位置１２をモニタに表示した場合の見え方、右段は、カメラによって撮像された衝突後のドライバの顔位置１３をモニタに表示した場合の見え方を模式的に図示している。

図２は、車両２に対して障害物等が前方から衝突した場合を例示しており、この場合、衝突判定ＥＣＵ８３は、車両２に作用する加速度に応じて車両２に対する障害物等の衝突方向が車両２の前方から後方に向かう方向（矢印Ａ１参照）であるものと推定することができる。そして、実際にこの衝突方向で障害物等が車両２に衝突した場合には、ドライバの顔位置は、衝突の反動で上記カメラによって撮像された像が相対的に大きくなるように当該カメラに対して接近する方向、すなわち、車両２の後方から前方に向かう方向（矢印Ａ２参照）に移動する。

図３は、車両２に対して障害物等が左前方から衝突した場合を例示しており、この場合、衝突判定ＥＣＵ８３は、車両２に作用する加速度に応じて車両２に対する障害物等の衝突方向が車両２の左前方から右後方に向かう方向（矢印Ｂ１参照）であるものと推定することができる。そして、実際にこの衝突方向で障害物等が車両２に衝突した場合には、ドライバの顔位置は、衝突の反動で上記カメラによって撮像された像が相対的に大きくなりながら向かって右側に移動する方向、すなわち、車両２の右後方から左前方に向かう方向（矢印Ｂ２参照）に移動する。

図４は、車両２に対して障害物等が左側方から衝突した場合を例示しており、この場合、衝突判定ＥＣＵ８３は、車両２に作用する加速度に応じて車両２に対する障害物等の衝突方向が車両２の左側方から右側方に向かう方向（矢印Ｃ１参照）であるものと推定することができる。そして、実際にこの衝突方向で障害物等が車両２に衝突した場合には、ドライバの顔位置は、衝突の反動で上記カメラによって撮像された像が大きさは変わらずに向かって右側に移動する方向、すなわち、車両２の右側方から左側方に向かう方向（矢印Ｃ２参照）に移動する。

つまり、車両２に作用する加速度に応じて推定される衝突方向（矢印Ａ１、Ｂ１、Ｃ１）と車両２のドライバの顔位置の移動方向（矢印Ａ２、Ｂ２、Ｃ２）とが互いに逆方向になる場合が当該衝突方向と当該顔位置の移動方向とが対向する場合に相当する。衝突判定ＥＣＵ８３は、このような場合に、車両２が実際に車外の障害物と衝突したと判定する。

そして、上記ブレーキＥＣＵ８１は、衝突判定ＥＣＵ８３によって、車両２が車外の障害物と衝突したと判定された場合に、車両２のブレーキアクチュエータ６を制御し、当該車両２を自動で減速させる自動制動制御を実行する。この場合、ブレーキＥＣＵ８１は、例えば、衝突判定ＥＣＵ８３によって、車両２が車外の障害物と衝突したと判定されたら、他の情報にかかわらず車両２のブレーキアクチュエータ６を制御し車両２を自動で減速させる。これにより、車両制御システム１は、例えば、車両２において１次衝突が起こった際に当該１次衝突後のさらなる衝突を回避すべく車両２の運動エネルギーを低減し乗員を安全に導くことができる。

また、上記ＥＰＳＥＣＵ８２は、衝突判定ＥＣＵ８３によって、車両２が車外の障害物と衝突したと判定された場合に、車両２のＥＰＳアクチュエータ７を制御し、当該車両２が車線外に逸脱することを防止する自動操舵制御（例えば、いわゆるＬＫＡ（Ｌａｎｅ Ｋｅｅｐｉｎｇ Ａｓｓｉｓｔ）制御）を実行する。この場合、ＥＰＳＥＣＵ８２は、例えば、対象物検知センサ等を介して検出される車両２の走行路の車線から当該車両２が逸脱しないようにＥＰＳアクチュエータ７等を制御する。これにより、車両制御システム１は、例えば、車両２において１次衝突が起こった際に当該１次衝突後のさらなる衝突を回避すべく車両２の車線に沿った走行をサポートすることができ、乗員を安全に導くことができる。

次に、図５のフローチャートを参照して車両制御システム１におけるメイン制御フローの一例を説明する。なお、これらの制御ルーチンは、数ｍｓないし数十ｍｓ毎の制御周期で繰り返し実行される（以下同様）。

まず、車両制御装置８の衝突判定ＥＣＵ８３は、Ｇセンサ４のセンサ値である車両加速度が予め設定された加速度閾値より大きいか否かを判定する（ステップＳＴ１）。衝突判定ＥＣＵ８３は、Ｇセンサ４が複数の方向に対する加速度を検出する場合には、各方向に沿った車両加速度のいずれかが加速度閾値より大きいか否かを判定する。衝突判定ＥＣＵ８３は、車両加速度が加速度閾値以下であると判定した場合（ステップＳＴ１：Ｎｏ）、現在の制御周期を終了し、次の制御周期に移行する。

衝突判定ＥＣＵ８３は、車両加速度が加速度閾値より大きいと判定した場合（ステップＳＴ１：Ｙｅｓ）、すなわち、衝突の可能性が高いと推定されるセンサ値である場合、ＤＭＳからの情報を用いた衝突判定（ＤＭＳを用いた衝突判定）がＯＮであるか否かを判定する（ステップＳＴ２）。当該ＤＭＳを用いた衝突判定処理については、後述の図６のフローチャートで詳細に説明する。衝突判定ＥＣＵ８３は、ＤＭＳを用いた衝突判定がＯＦＦであると判定した場合（ステップＳＴ２：Ｎｏ）、車両２が車外の障害物と衝突したものとは判定せず、現在の制御周期を終了し、次の制御周期に移行する。

衝突判定ＥＣＵ８３は、ＤＭＳを用いた衝突判定がＯＮであると判定した場合（ステップＳＴ２：Ｙｅｓ）、車両２が車外の障害物と衝突したと判定し、これを衝突後の運転支援制御の作動トリガに用いる。ここでは、ブレーキＥＣＵ８１、ＥＰＳＥＣＵ８２は、衝突後の運転支援制御として、自動制動制御、自動操舵制御を開始し（ステップＳＴ３）、現在の制御周期を終了し、次の制御周期に移行する。

次に、図６のフローチャートを参照してＤＭＳを用いた衝突判定処理フローの一例を説明する。

まず、衝突判定ＥＣＵ８３は、衝突前（車両加速度が加速度閾値以下である状態）のドライバ顔位置を算出する（ステップＳＴ２０１）。衝突判定ＥＣＵ８３は、例えば、車両加速度が加速度閾値以下である状態で衝突前処理を実行し、衝突前のドライバ顔位置を記憶部等に記憶しておく。当該衝突前処理については、後述の図７のフローチャートで詳細に説明する。

次に、衝突判定ＥＣＵ８３は、車両加速度が加速度閾値を超えた後のドライバ顔位置から顔位置の移動距離、移動速度、移動方向を算出する（ステップＳＴ２０２）。当該移動方向等算出処理については、後述の図８のフローチャートで詳細に説明する。

次に、衝突判定ＥＣＵ８３は、ステップＳＴ２０２で算出した顔位置の移動距離が距離閾値より大きいか否かを判定する（ステップＳＴ２０３）。

衝突判定ＥＣＵ８３は、顔位置の移動距離が距離閾値より大きいと判定した場合（ステップＳＴ２０３：Ｙｅｓ）、ステップＳＴ２０２で算出した顔位置の移動速度が速度閾値より大きいか否かを判定する（ステップＳＴ２０４）。

衝突判定ＥＣＵ８３は、顔位置の移動速度が速度閾値より大きいと判定した場合（ステップＳＴ２０４：Ｙｅｓ）、ステップＳＴ２０２で算出した顔位置の移動方向が衝突方向と対向するか否かを判定する（ステップＳＴ２０５）。

衝突判定ＥＣＵ８３は、顔位置の移動方向が衝突方向と対向すると判定した場合（ステップＳＴ２０５：Ｙｅｓ）、ＤＭＳを用いた衝突判定をＯＮとし（ステップＳＴ２０６）、現在の制御周期を終了し、次の制御周期に移行する。

衝突判定ＥＣＵ８３は、ステップＳＴ２０３にて顔位置の移動距離が距離閾値以下であると判定した場合（ステップＳＴ２０３：Ｎｏ）、ステップＳＴ２０４にて移動速度が速度閾値以下であると判定した場合（ステップＳＴ２０４：Ｎｏ）、ステップＳＴ２０５にて移動方向が衝突方向と対向しないと判定した場合（ステップＳＴ２０５：Ｎｏ）、ＤＭＳを用いた衝突判定をＯＦＦとし（ステップＳＴ２０７）、現在の制御周期を終了し、次の制御周期に移行する。

次に、図７のフローチャートを参照して車両制御装置８による衝突前処理フローの一例を説明する。

まず、衝突判定ＥＣＵ８３は、ドライバ状態監視センサ５のカメラによって撮像された画像に基づいて、監視の基準となる距離、ここでは、車両２のステアリングとヘッドレストとの距離（以下、「ステア−ヘッドレスト距離」という場合がある。）を算出する（ステップＳＴ３０１）。

次に、衝突判定ＥＣＵ８３は、ステップＳＴ３０１で算出したステア−ヘッドレスト距離等を基準にして、ドライバ状態監視センサ５のカメラによって撮像された画像における衝突前のドライバの顔の大きさ、高さ、横位置等を検出する（ステップＳＴ３０２）。

次に、衝突判定ＥＣＵ８３は、ステップＳＴ３０１で算出したステア−ヘッドレスト距離等を基準にして、ドライバ状態監視センサ５のカメラによって撮像された画像における衝突前のステアリングとドライバの顔との距離（以下、「ステア−顔の距離」という場合がある。）を算出し（ステップＳＴ３０３）、現在の制御周期を終了し、次の制御周期に移行する。

次に、図８のフローチャートを参照して車両制御装置８による移動方向等算出処理フローの一例を説明する。この移動方向等算出処理フローは、車両加速度が加速度閾値を超えた後等に実行される。

まず、衝突判定ＥＣＵ８３は、上述のステップＳＴ３０１で算出したステア−ヘッドレスト距離等を基準にして、ドライバ状態監視センサ５のカメラによって撮像された画像における、車両加速度が加速度閾値を超えた後のドライバの顔の大きさ、高さ、横位置等を検出する（ステップＳＴ４０１）。

次に、衝突判定ＥＣＵ８３は、上述のステップＳＴ３０１で算出したステア−ヘッドレスト距離等を基準にして、ドライバ状態監視センサ５のカメラによって撮像された画像における、車両加速度が加速度閾値を超えた後のステア−顔の距離を算出する（ステップＳＴ４０２）。

次に、衝突判定ＥＣＵ８３は、ドライバの顔の大きさ、高さ、横位置、ステア−顔の距離に関し、衝突前（車両加速度が加速度閾値以下である状態）と車両加速度が加速度閾値を超えた後との差分を算出し、車両加速度が加速度閾値を超えた後のドライバ顔位置から顔位置の移動距離、移動速度、移動方向等を算出し（ステップＳＴ４０３）、現在の制御周期を終了し、次の制御周期に移行する。

上記のように構成される車両制御システム１は、車両加速度が加速度閾値を超えた状態で、例えば、図９、図１０に例示するように、ドライバの顔位置の移動速度が速度閾値より大きくなり、時刻ｔ１にて顔位置の移動距離が距離閾値より大きくなり、かつ、そのときの顔位置の移動方向が車両加速度から推定される衝突方向とが対向すると判定された場合に、車両２が車外の障害物と衝突したと判定する。一方、車両制御システム１は、車両加速度が加速度閾値を超えた場合であっても、顔位置の移動距離が距離閾値以下である場合、顔位置の移動速度が速度閾値以下である場合、あるいは、顔位置の移動方向と衝突方向とが対向しない場合には、車両２が車外の障害物と衝突したものとは判定しない。この結果、車両制御システム１は、衝突判定の精度を向上することができる。すなわち、車両制御システム１は、仮にＧセンサ４のセンサ値単体で車両２の衝突判定を行う場合、例えば、Ｇセンサ４がノイズを検出することで、実際には車外の障害物と衝突していないにもかかわらず、衝突したものと判定してしまうおそれがある。これに対して、車両制御システム１は、上記のようにＧセンサ４のセンサ値に加えて、乗員（ドライバ）の顔位置の移動度合等に基づいて衝突判定を行うことで、衝突判定の精度を向上することができる。

特に、このような車両制御システム１においては、例えば、エアバッグ展開判定に用いる衝突判定閾値に比べて、衝突後運転支援系の開始判定に用いる衝突判定閾値では上記加速度閾値が相対的に低い値に設定される傾向にある。このため、このような車両制御システム１においては、Ｇセンサ４のセンサ値単体ではノイズを検出しやすい傾向にあるが、上記のように顔位置の移動度合に基づいて衝突判定を行うことで、衝突判定の精度を向上することができ、この結果、例えば、実際には車外の障害物と衝突していないにもかかわらず衝突後の運転支援が開始されてしまうことを抑制することができる。

さらに、本実施形態の車両制御システム１は、上記のようにＧセンサ４のセンサ値、及び、乗員（ドライバ）の顔位置の移動度合に加えて、さらに、車両２の乗員（ドライバ）の顔位置の移動の方向に基づいて、車両２の衝突を判定することで、より確実に当該車両２の衝突を判定することができ、車両２の衝突の判定精度をさらに向上することができる。

以上で説明した車両制御装置８によれば、車両に搭載されたＧセンサ４によって検出された車両２に作用する加速度が予め設定された加速度閾値を超え、かつ、車両２の乗員の顔位置の移動度合が予め設定された顔位置閾値より大きい場合に、当該車両２が車外の障害物と衝突したと判定する。

以上で説明した車両制御システム１によれば、車両２に作用する加速度を検出するＧセンサ４と、車両２の乗員の状態を監視するドライバ状態監視センサ５と、Ｇセンサ４によって検出された車両２に作用する加速度が予め設定された加速度閾値を超え、かつ、ドライバ状態監視センサ５によって監視された車両２の乗員の顔位置の移動度合が予め設定された顔位置閾値より大きい場合に、当該車両２が車外の障害物と衝突したと判定する車両制御装置８とを備える。

したがって、車両制御システム１、車両制御装置８は、Ｇセンサ４によって検出された車両２に作用する加速度が加速度閾値を超えたことに加えて、さらに、乗員の顔位置の移動度合が顔位置閾値より大きい場合に、車両２が車外の障害物と衝突したと判定することで、衝突判定の精度を向上することができる。

なお、上述した本発明の実施形態に係る車両制御装置、及び、車両制御システムは、上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。

以上の説明では、車両制御装置８の衝突判定ＥＣＵ８３は、車両２の乗員（ドライバ）の顔位置の移動距離に関する衝突判定条件、及び、顔位置の移動速度に関する衝突判定条件の両方が満たされた場合に、車両２が車外の障害物と衝突したと判定するものとして説明したがこれに限らない。衝突判定ＥＣＵ８３は、顔位置の移動距離に関する衝突判定条件、又は、顔位置の移動速度に関する衝突判定条件のいずれか一方が満たされた場合に、車両２が車外の障害物と衝突したと判定するようにしてもよい。すなわち、衝突判定ＥＣＵ８３は、車両加速度が加速度閾値を超え、かつ、顔位置の移動距離が距離閾値より大きい場合、又は、顔位置の移動速度が速度閾値より大きい場合に車両２が車外の障害物と衝突したと判定するようにしてもよい。また、衝突判定ＥＣＵ８３は、顔位置の移動方向を踏まえずに衝突判定を行ってもよい。

以上の説明では、車両制御装置８の衝突判定ＥＣＵ８３は、乗員としてドライバの顔位置に基づいて衝突判定を行うものとして説明したがこれに限らず、車両２の他の乗員、例えば、助手席に座っている乗員、後部座席に座っている乗員の顔位置に基づいて衝突判定を行ってもよい。この場合、監視装置は、助手席に座っている乗員、後部座席に座っている乗員の状態を監視するものを用いる。

以上の説明では、車両制御装置８の衝突判定ＥＣＵ８３は、Ｇセンサ４によって検出された前後方向の車両加速度、及び、横方向の車両加速度に応じて車両２に対する障害物等の衝突の方向を推定するものとして説明したがこれに限らない。衝突判定ＥＣＵ８３は、車両２に対する障害物等の相対的な移動の方向に応じて車両に対する衝突の方向を推定してもよい。この場合、衝突判定ＥＣＵ８３は、例えば、車両２の周辺の物体を監視する周辺監視センサの検出結果に基づいて、車両２に対する障害物等の相対的な移動の方向（車両２に対する障害物等の接近方向）を検出し、当該相対的な移動の方向を、車両２に対する車外の障害物の衝突の方向としてもよい。

以上の説明では、車両制御装置８は、車両２が車外の障害物と衝突したと判定した場合に、自動制動制御と自動操舵制御との両方を実行するものとして説明したがこれに限らず、どちらか一方であってもよいし、他の運転支援制御を実行してもよい。

１ 車両制御システム
２ 車両
３ 車輪速センサ
４ Ｇセンサ（加速度センサ）
５ ドライバ状態監視センサ（監視装置）
６ ブレーキアクチュエータ
７ ＥＰＳアクチュエータ
８ 車両制御装置
１０ ステアリング
１１ 画角
１２、１３ 顔位置
８１ ブレーキＥＣＵ
８２ ＥＰＳＥＣＵ
８３ 衝突判定ＥＣＵ

Claims (10)

1. 車両に搭載された加速度センサによって検出された前記車両に作用する加速度が予め設定された加速度閾値を超え、かつ、前記車両の乗員の顔位置の移動度合が予め設定された顔位置閾値より大きい場合に、当該車両が車外の障害物と衝突したと判定することを特徴とする、
   車両制御装置。
2. 前記車両が車外の障害物と衝突したと判定した場合に、前記車両を制御し、当該車両を自動で減速させる自動制動制御を実行する、
   請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記車両が車外の障害物と衝突したと判定した場合に、前記車両を制御し、当該車両が車線外に逸脱することを防止する自動操舵制御を実行する、
   請求項１又は請求項２に記載の車両制御装置。
4. 前記加速度センサによって検出された前記車両に作用する加速度が前記加速度閾値を超え、前記車両の乗員の顔位置の移動度合が前記顔位置閾値より大きく、かつ、推定される当該車両に対する車外の障害物の衝突の方向と前記車両の乗員の顔位置の移動の方向とが対向する場合に、当該車両が車外の障害物と衝突したと判定する、
   請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の車両制御装置。
5. 前記加速度センサは、前記車両の前後方向に沿って前記車両に作用する加速度、及び、前記前後方向と直交する横方向に沿って前記車両に作用する加速度を検出し、
   前記加速度センサによって検出された前記前後方向に沿って前記車両に作用する加速度、及び、前記横方向に沿って前記車両に作用する加速度に応じて、前記車両に対する車外の障害物の衝突の方向を推定する、
   請求項４に記載の車両制御装置。
6. 前記車両に対する障害物の相対的な移動の方向に応じて前記車両に対する車外の障害物の衝突の方向を推定する、
   請求項４に記載の車両制御装置。
7. 前記車両の乗員の顔位置の移動度合は、前記車両の乗員の顔位置の移動距離を含み、
   前記顔位置閾値は、前記顔位置の移動距離に対して予め設定される距離閾値を含む、
   請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の車両制御装置。
8. 前記車両の乗員の顔位置の移動度合は、前記車両の乗員の顔位置の移動速度を含み、
   前記顔位置閾値は、前記顔位置の移動速度に対して予め設定される速度閾値を含む、
   請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の車両制御装置。
9. 前記加速度センサによって検出された前記車両に作用する加速度が前記加速度閾値を超えた場合であっても、前記車両の乗員の顔位置の移動度合が前記顔位置閾値以下である場合、前記車両が車外の障害物と衝突したものとは判定しない、
   請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の車両制御装置。
10. 車両に作用する加速度を検出する加速度センサと、
    前記車両の乗員の状態を監視する監視装置と、
    前記加速度センサによって検出された前記車両に作用する加速度が予め設定された加速度閾値を超え、かつ、前記監視装置によって監視された前記車両の乗員の顔位置の移動度合が予め設定された顔位置閾値より大きい場合に、当該車両が車外の障害物と衝突したと判定する車両制御装置とを備えることを特徴とする、
    車両制御システム。

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