JP4476781B2 - 車両の走行安全装置 - Google Patents
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Description
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、自車両と対向車両との相対的な状態に応じて適切な進路維持支援制御を行うことが可能な車両の走行安全装置を提供することを目的としている。
さらに、自車両と対向車両との接触が発生することを、より一層、抑制することができる。
さらに、請求項2に記載の本発明の車両の走行安全装置によれば、操舵手段により反力トルク(つまり操舵反力)が増大傾向に変化するように、あるいは、アシストトルクが減少傾向に変化するように設定することで、自車両が適正進路から逸脱し難くなるように設定することができ、自車両が適正進路から逸脱することによって対向車両と接触してしまうことを抑制することができる。
さらに、請求項4に記載の本発明の車両の走行安全装置によれば、自車両と対向車両との接触が発生する可能性が相対的に低い状態に対して、適正進路に沿った走行を維持する過剰な制御が行われてしまうことを防止し、運転者が車両挙動に違和感を感じてしまうことを防止することができる。
さらに、請求項6に記載の本発明の車両の走行安全装置によれば、運転者が対向車両を認識していることが検知された場合には、適正進路に沿った走行を維持する過剰な制御が行われてしまうことを防止し、車両挙動に運転者の意志を的確に反映させ、運転者が車両挙動に違和感を感じてしまうことを防止することができる。
さらに、請求項7に記載の本発明の車両の走行安全装置によれば、対向車両が自車両に対して相対的に接近している場合に、自車両が適正進路を維持するように運転者に報知する報知内容を変更することで、対向車両に対する運転者の注意を有効に喚起することができる。
なお、撮影装置17は、例えば可視光領域や赤外線領域にて撮像可能なCCDカメラやC−MOSカメラ等からなるカメラ17aおよび画像処理部17bを備えて構成され、カメラ17aは、例えばフロントウィンドウの車室内側でルームミラー近傍の位置に配置され、フロントウィンドウ越しに自車両の進行方向前方の所定検知範囲の外界を撮影する。画像処理部17bは、カメラ17aにより撮影して得た画像に対して、例えばフィルタリングや二値化処理等の所定の画像処理を行い、画像データを生成して制御装置14へ出力する。
また、レーダ装置18は、例えばレーザ光やミリ波等のレーダ18aおよびレーダ制御部18bとを備えて構成され、レーダ18a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、制御装置14からレーダ制御部18bへ入力される制御指令に応じたレーダ制御部18b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制御装置14へ出力する。
さらに、現在位置検出部21は、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)信号や、例えば適宜の基地局を利用してGPS信号の誤差を補正して測位精度を向上させるためのD(Differential)GPS信号等の測位信号を受信する測位信号受信部31と、水平面内での自車両の向きや鉛直方向に対する傾斜角度(例えば、車両の前後方向軸の鉛直方向に対する傾斜角度や車両重心の上下方向軸回りの回転角であるヨー角等)および傾斜角度の変化量(例えば、ヨーレート等)を検出するジャイロセンサ32と、車両の速度(車速)を検出する車速センサ33とを備えて構成され、受信した測位信号によって、あるいは、車速やヨーレート等の検出信号に基づく自律航法の算出処理によって、車両の現在位置を算出する。
また、ナビゲーション処理部22は、例えば車両の経路探索や経路誘導等の処理を実行し、地図データ記憶部23から取得される道路データと共に、例えば目的地までの経路情報や各種の付加情報を表示部25へ出力する。
EPS制御部46は、例えば操舵トルクセンサ52にて検出された運転者から入力される操舵トルクに応じて、この操舵トルクを補助するパワーステアリング用のアシスト量を算出し、このアシスト量をEPSアクチュエータ19に出力させるためのトルク指令としてアシストトルクを算出し、EPSアクチュエータ19を駆動する。
さらに、走行制御部41は、物体検知部61と、対向車両判定部62と、自車進路予測部63と、適正進路設定部64と、進路比較部65と、作動部66と、運転者状態推定部67とを備えて構成されている。
対向車両判定部62は、物体検知部61にて検知された物体のうち、自車両の対向車両、例えば自車両の走行車線に対する対向車線を移動する移動体等となる物体の有無を判定する。
自車進路予測部63は、例えば現在位置検出部21にて検出された自車両の現在位置の時間変化や、自車両の走行状態、例えば車速センサ33にて検知された自車両の現在速度VPと、ジャイロセンサ32にて検出された自車両のヨーレートωとに基づいて自車両の進行軌跡を算出する。例えば自車両がカーブを通過する場合、このカーブの回転半径Rは、下記数式(1)に示すように算出される。
例えば、適正進路設定部64は、撮影装置17から入力される画像データ上において、例えば図2に示すように、自車両の走行車線に対する走行区分線L1,L2を検知し、検知した走行区分線L1,L2に基づき走行車線の中心線を算出し、この中心線を適正進路R0として設定する。
また、例えば図3に示すように、対向車両の位置から自車両の走行車線側に所定の横方向距離Dだけずれた位置PDを自車両が通過すべき位置として設定し、この位置PDを含み、自車両の進行方向あるいは自車両の進行方向近傍の方向に沿った軌跡を適正進路R0として設定する。
作動部66は、進路比較部65での比較結果に基づき、自車両が適正進路から逸脱しないようにして進路維持支援制御を実行する。
さらに、作動部66は、自車両と対向車両との接近度が高くなることに伴い、反力トルク(つまり操舵反力)が増大傾向に変化するように設定し、進路維持支援制御の作用を強めるように変更する。これにより、例えば図4に示すように、自車両と対向車両との接近度が相対的に低い状態である通常状態に比べて、自車両と対向車両との接近度が高くなると反力トルクが増大する。そして、作動部66は、例えば図5に示すように、通常状態に比べて、自車両と対向車両との接近度が高くなることに伴い警報出力のタイミングが早くなるようにして、偏差dの絶対値が所定値dwよりも小さな所定値dw1以上となった場合に、各種警報を警報装置16から出力させるように変更すると共に、通常状態に比べて報知内容を変更し、進路維持支援制御の作用を強めるように変更する。
また、通常はEPSアクチュエータ19が周知のパワーステアリングとして機能し、自車両と対向車両とが相対的に接近する場合や、接近度が高い場合に、進路維持支援制御の作動を開始するようにしてもよい。
さらに、作動部66は、進路維持支援制御の作用を強めるように変更している状態で、対向車両Qが自車両Pの走行車線内に存在することが検知あるいは侵入することが予測された場合には、進路維持支援制御の作用を強める制御を抑制または作動を中止する。
また、運転者状態推定部67は、自車両の運転者の状態、例えば覚醒状態や脇見状態等の運転に対する注意度や集中度に係る状態を推定する。
例えば、運転者状態推定部67には、運転者の視線を検出する視線センサ(図示略)や運転者の顔の向き等を検知するセンサ(図示略)、あるいは、運転操作の状態や車両の運動状態の変化を検出する各種センサ(図示略)から出力される各検出信号が入力されており、各検出信号に基づき運転者が対向車両を認識しているか否かが判定される。
そして、作動部66は運転者状態推定部67により運転者が対向車両を認識していることが判定された場合には、進路維持支援制御の作用を強める制御を抑制または作動を中止する。
さらに、作動部70は、逸脱判定部65にて適正進路を対向車両が逸脱したと判定された場合には、この場合以外の場合に比べて接触回避制御の作動を抑制または作動を中止して、対向車両で実行される接触回避動作により接触を回避するように設定する。
また、対向車両が自車両の進行軌跡内へ侵入する場合には、進路維持支援制御の作用を強める制御を抑制することで、自車両が対向車両に対して接触回避動作を実行し易くなるように設定し、進路維持支援制御と運転者による接触回避動作とが干渉してしまうことを防止し、対向車両が適正進路から逸脱することによって自車両と接触してしまうことを抑制することができる。
さらに、運転者による操舵量または操舵速度が所定値以上である場合には、進路維持支援制御と運転者の操舵とが干渉してしまうことを防止し、車両挙動に運転者の意志を的確に反映させ、運転者が車両挙動に違和感を感じてしまうことを防止することができる。
また、運転者が対向車両を認識していることが検知された場合には、過剰な進路維持支援制御が行われてしまうことを防止し、車両挙動に運転者の意志を的確に反映させ、運転者が車両挙動に違和感を感じてしまうことを防止することができる。
すなわち、上述した実施の形態において、作動部66は、自車両と対向車両との接近度が高くなることに伴い、例えば図4に示すように、偏差dの絶対値の増大に伴い、EPSアクチュエータ19から出力させる反力トルク(つまり操舵反力)が増大傾向に変化するように設定するとしたが、これに限定されず、例えば図10に示すように、自車両と対向車両との接近度が高くなることに伴い反力トルクを増大させる際に、偏差dの正方向への増大に伴う反力トルクの増大量を相対的に大きな値に設定し、偏差dの負方向への増大に伴う反力トルクの増大量を相対的に小さな値に設定(つまり反力トルクの増大を抑制)、あるいは、偏差dの負方向への増大に伴う反力トルクの増大を禁止(つまり反力トルクを通常状態と同等の値に設定)し、自車両の対向車線側への逸脱を抑制するように設定してもよい。
また、上述した実施の形態において、作動部66は、適正進路が直線状、あるいは、ほぼ直線状であると判断できる場合には、例えば図6に示すように、適正進路のカーブ半径が所定値未満である通常状態に比べて左右方向に対する反力トルク(つまり操舵反力)が増大傾向に変化するように設定するとしたが、これに限定されず、例えば図11に示すように、左右方向に対する反力トルクを増大させる際に、対向車線側(例えば、図11に示す右方向)に対する反力トルクの増大量を相対的に大きな値に設定し、反対側(例えば、図11に示す左方向)に対する反力トルクの増大量を相対的に小さな値に設定(つまり反力トルクの増大を抑制)、あるいは、反対側に対する反力トルクの増大を禁止(つまり反力トルクを通常状態と同等の値に設定)し、自車両の対向車線側への逸脱を抑制するように設定してもよい。
これにより、自車両と対向車両との接触が発生する可能性が相対的に低い状態に対して、過剰な進路維持支援制御が行われてしまうことを防止し、運転者が車両挙動に違和感を感じてしまうことを防止することができる。
16 警報装置(進路維持支援手段、報知手段)
19 EPSアクチュエータ(進路維持支援手段、操舵手段)
32 ジャイロセンサ(運動状態検出手段)
33 車速センサ(速度検出手段)
51 操舵角センサ(操舵検出手段)
52 操舵トルクセンサ(操舵検出手段)
61 物体検知部(対向車両検知手段)
62 対向車両判定部(対向車両検知手段)
63 自車進路予測部(進行軌跡予測手段)
64 適正進路設定部(適正進路推定手段)
65 進路比較部(比較手段)
66 作動部(作動手段)
67 運転者状態推定部(状態検知手段)
Claims (7)
- 自車両の外界を撮像して画像データを出力する撮像手段または自車両の外界に向けて発信した電磁波と該電磁波の反射波に基づく信号を出力するレーダと、
前記撮像手段から出力される前記画像データまたは前記レーダから出力される信号に基づいて自車両の進行方向に存在する物体を検知し、該物体と自車両との相対位置および相対距離および相対速度を算出する物体検知手段と、
前記物体検知手段により検知された前記物体のうちから、自車両の走行車線に対する対向車線を移動する前記物体とされる対向車両の有無を検知する対向車両検知手段と、
自車両の運動状態を検出する運動状態検出手段と、
自車両の速度を検出する速度検出手段と、
前記運動状態検出手段の検出結果に基づき自車両の進行軌跡を予測する進行軌跡予測手段と、
自車両の適正進路を推定する適正進路推定手段と、
前記進行軌跡予測手段が予測した進行軌跡と、前記適正進路推定手段が推定した適正進路とを比較する比較手段と、
前記比較手段による比較結果に基づき自車両が前記適正進路から逸脱しないように操舵反力を増大させて自車両に設けられた進路維持支援手段を作動させる作動手段と
を備える車両の走行安全装置であって、
前記作動手段は、前記対向車両検知手段にて検知された前記対向車両が自車両に対して相対的に接近している場合に、自車両が適正進路から逸脱し難くなるようにして前記進路維持支援手段の作動の開始時間を早めるもしくは前記操舵反力を増大させるように制御を変更するものであって、
前記作動手段は、自車両と前記対向車両との前記相対位置および前記相対距離および前記相対速度に基づき算出される接近度が高くなることに伴い、前記進路維持支援手段の作用が強大傾向に変化するように設定することを特徴とする車両の走行安全装置。 - 前記進路維持支援手段は、自車両の運転者から入力される操舵力を軽減すると共に、操舵力を可変に出力可能な操舵手段を備え、
前記作動手段は、自車両が前記適正進路に沿うようにして前記操舵手段により操舵力を発生させることを特徴とする請求項1に記載の車両の走行安全装置。 - 前記作動手段は、前記適正進路推定手段が推定した自車両の適正進路内へ前記対向車両が侵入することが予測または判定された場合に、前記進路維持支援手段の作用を強める制御を抑制または作動を中止することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の車両の走行安全装置。
- 前記作動手段は、自車両が前記対向車両から離間する方向に向かい前記適正進路から逸脱する状態、あるいは、自車両が前記対向車両から離間する方向に向かう運転者の操舵が検知された場合に、前記進路維持支援手段の作用を強める制御を抑制または作動を中止することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の車両の走行安全装置。
- 運転者による操舵量または操舵速度の少なくとも何れかを検出する操舵検出手段を備え、
前記作動手段は、前記操舵検出手段により検出された操舵量または操舵速度が所定値以上である場合に、前記進路維持支援手段の作用を強める制御を抑制または作動を中止することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の車両の走行安全装置。 - 運転者が対向車両を認識しているか否かを検知する状態検知手段を備え、
前記作動手段は、前記状態検知手段により運転者が前記対向車両を認識していることが検知された場合に、前記進路維持支援手段の作用を強める制御を抑制または作動を中止することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の車両の走行安全装置。 - 前記進路維持支援手段は、運転者への報知を行う報知手段を具備し、
前記作動手段は、前記対向車両検知手段にて検知された前記対向車両が自車両に対して相対的に接近している場合に、自車両が適正進路を維持するように運転者に報知する報知内容を変更することを特徴とする請求項1から請求項6の何れか1つに記載の車両の走行安全装置。
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