JP5761011B2 - Collision damage reduction system, avoidance device control device, collision damage reduction method - Google Patents
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Description
本発明は、検出された対象物までの到達時間に応じて対象物の回避装置を制御する衝突被害低減システムに関する。 The present invention relates to a collision damage reduction system for controlling an object avoidance device according to a detected arrival time to an object.
障害物をレーダやカメラで監視し、衝突のおそれがあると判定するとドライバに警告したりブレーキACTを作動させて車両を制動するプリクラッシュセーフティ技術(以下、PCSという)が知られている。対象物との衝突の可能性を判定する指標としては、例えばTTC(Time To Collision)が用いられる(例えば、特許文献1参照。)。特許文献1には、TTC算出部がTTCを算出し、TTCが閾値以下である場合、自動ブレーキを作動させる衝突被害軽減装置が開示されている。
There is known a pre-crash safety technique (hereinafter referred to as PCS) in which an obstacle is monitored by a radar or a camera, and when it is determined that there is a possibility of a collision, a driver is warned or a brake ACT is operated to brake the vehicle. For example, TTC (Time To Collision) is used as an index for determining the possibility of collision with an object (see, for example, Patent Document 1).
このようにPCSでは、自動制動の前に対象物との衝突判断という処理が必要になるが、衝突判断を行うECUの演算周期が比較的長いため、自動制動の作動タイミングが遅れる場合があるという問題がある。 As described above, in PCS, a process of collision determination with an object is required before automatic braking, but the operation timing of automatic braking may be delayed because the calculation cycle of the ECU that performs collision determination is relatively long. There's a problem.
図1は、自動制動の作動タイミングの遅れを説明する図の一例である。ミリ波センサ、衝突判断ECU(Electronic Control Unit)、及び、ブレーキECUがCANネットワークにより接続されている。ミリ波センサは例えば50ミリ秒周期で検出された全ての対象物の相対位置と相対速度を衝突判断ECUに送信する。 FIG. 1 is an example of a diagram illustrating a delay in the operation timing of automatic braking. A millimeter wave sensor, a collision determination ECU (Electronic Control Unit), and a brake ECU are connected by a CAN network. For example, the millimeter wave sensor transmits the relative positions and relative speeds of all the objects detected at a period of 50 milliseconds to the collision determination ECU.
衝突判断ECUは、例えば30ミリ秒周期で、相対位置から抽出した横位置と算出した各対象物のTTCにより、対象物毎に衝突が不可避であるか否かを判定する。そして、衝突が不可避であると判定された対象物があると、ブレーキECUに自動制動の作動を要求する。例えば、衝突が不可避となるTTC(以下、作動TTCという)を0.6秒とする。衝突判断ECUはTTCが0.6秒より大きいと衝突が不可避であるとは判定しないので、例えば、TTCが0.61秒であった場合、その演算周期ではブレーキECUに自動制動の作動を要求できない。 The collision determination ECU determines whether or not a collision is unavoidable for each object based on the lateral position extracted from the relative position and the calculated TTC of each object, for example, in a cycle of 30 milliseconds. Then, if there is an object that is determined to be inevitable, a brake ECU is requested to operate automatic braking. For example, a TTC where collision is unavoidable (hereinafter referred to as an operating TTC) is set to 0.6 seconds. The collision determination ECU does not determine that the collision is unavoidable if the TTC is longer than 0.6 seconds. For example, when the TTC is 0.61 seconds, the brake ECU requests the brake ECU to perform an automatic braking operation. Can not.
衝突判断ECUの次の演算周期は30ミリ秒後なので、相対速度が一定であるとすると、TTCは0.58秒となる。衝突判断ECUはTTCが0.6秒以下なので、衝突が不可避であると判定し、ブレーキECUに自動制動の作動を要求する。ブレーキECUの演算周期は、衝突判断ECUよりも短いことが一般的であり(例えば5ミリ秒)、衝突判断ECUが自動制動の作動を要求すれば、ブレーキECUの直後の演算周期で制動を開始することができる。 Since the next calculation cycle of the collision determination ECU is 30 milliseconds later, if the relative speed is constant, the TTC is 0.58 seconds. Since the collision determination ECU has a TTC of 0.6 seconds or less, the collision determination ECU determines that the collision is unavoidable, and requests the brake ECU to perform automatic braking. The calculation cycle of the brake ECU is generally shorter than that of the collision determination ECU (for example, 5 milliseconds). If the collision determination ECU requests an automatic braking operation, braking is started at the calculation cycle immediately after the brake ECU. can do.
したがって、作動TTCが0.6秒であっても、衝突判断ECUの演算周期が長いため、ブレーキECUが自動制動を開始する時のTTCは0.6秒未満となってしまう。換言すると、ブレーキECUが自動制動を開始する作動タイミングが、最大、衝突判断ECUの演算周期の範囲で遅れてしまう。また、衝突判断ECUの演算周期の範囲でばらついてしまう(0.60〜0.57の間で0.005刻みで変わりうる)。 Therefore, even if the operation TTC is 0.6 seconds, the calculation period of the collision determination ECU is long, and therefore the TTC when the brake ECU starts automatic braking is less than 0.6 seconds. In other words, the operation timing at which the brake ECU starts automatic braking is delayed at most within the range of the calculation cycle of the collision determination ECU. Moreover, it varies in the range of the calculation cycle of the collision determination ECU (it can be changed in increments of 0.005 between 0.60 and 0.57).
このような遅れやばらつきを抑制するには、衝突判断ECUの演算周期を短くすればよいが、衝突判断ECUはミリ波センサが検出した全ての対象物について衝突可能性を判断するため、演算周期を短くすることは困難である。また、ブレーキECUがTTCに基づき自動制動を早出しすることが考えられる。例えば、作動TTCを“0.6+0.03”とすれば、次回の演算周期ではTTCが0.6程度になるので、制動を開始する作動タイミングが遅れることはない。しかし、このように単に自動制動の作動タイミングを早めるだけでは、不要制御(実際にはTTCが0.6秒未満にならなかったが制動してしまう)が増大してしまう。 In order to suppress such delays and variations, the calculation cycle of the collision determination ECU may be shortened. However, the collision determination ECU determines the possibility of collision for all objects detected by the millimeter wave sensor. Is difficult to shorten. In addition, it is conceivable that the brake ECU quickly issues automatic braking based on TTC. For example, if the operation TTC is “0.6 + 0.03”, the TTC will be about 0.6 in the next calculation cycle, so that the operation timing for starting braking will not be delayed. However, by simply advancing the automatic braking operation timing in this way, unnecessary control (actually, although the TTC did not become less than 0.6 seconds, braking is performed) increases.
本発明は、上記課題に鑑み、自動制動の作動遅れを抑制する衝突被害軽減システムを提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a collision damage alleviating system that suppresses an operation delay of automatic braking.
本発明は、対象物を検出する対象物検出装置と、対象物までの到達時間を算出する到達時間算出装置と、前記到達時間を評価して対象物の回避装置を制御する回避装置制御装置と、を有する衝突被害低減システムであって、前記回避装置制御装置は、前記到達時間を前記到達時間算出装置から取得した時からの経過時間をカウントする経過時間カウント手段と、前記到達時間から前記経過時間を減じた時間が、第一閾値以下になった場合に前記回避装置の制御を開始する回避装置制御手段と、を有し、前記到達時間算出装置は自車位置に対する対象物の横位置を検出して前記回避装置制御装置に送信し、前記回避装置制御手段は、前記横位置が第二閾値以下、又は、前記横位置から求めた幅員方向における自車両と対象物の重複量が第三閾値以上の場合、であり、
前記到達時間から前記経過時間を減じた時間が、第一閾値以下になった場合に前記回避装置の制御を開始する、ことを特徴とする。
The present invention includes an object detection device that detects an object, an arrival time calculation device that calculates an arrival time to the object, an avoidance device control device that controls the avoidance device of the object by evaluating the arrival time, and The avoidance device control apparatus includes: an elapsed time counting unit that counts an elapsed time from when the arrival time is acquired from the arrival time calculation device; and the elapsed time from the arrival time. Avoidance device control means for starting control of the avoidance device when the time reduced is equal to or less than a first threshold, and the arrival time calculation device determines the lateral position of the object relative to the vehicle position. Detecting and transmitting to the avoidance device control device, the avoidance device control means, the lateral position is less than or equal to a second threshold, or the overlap amount of the vehicle and the object in the width direction obtained from the lateral position is the third Threshold In the case of the above, it is,
Control of the avoidance device is started when a time obtained by subtracting the elapsed time from the arrival time becomes equal to or less than a first threshold value .
自動制動の作動遅れを抑制する衝突被害軽減システムを提供することができる。 It is possible to provide a collision damage reduction system that suppresses the operation delay of automatic braking.
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
図2は、本実施例の自動制動の作動タイミングを模式的に説明する図の一例である。
図1にて説明したように、衝突判断ECU(Electronic Control Unit)は例えば30ミリ秒を演算周期とする。そして、衝突判断ECUは、対象物とのTTCがTTC=0.6秒のような基準値(以下、作動TTCという)以下にならなくても、対象物のTTC等をブレーキECUに通知する。ブレーキECUは、例えば5ミリ秒を演算周期とする。
FIG. 2 is an example of a diagram schematically illustrating the operation timing of automatic braking according to the present embodiment.
As described with reference to FIG. 1, the collision determination ECU (Electronic Control Unit) sets, for example, 30 milliseconds as a calculation cycle. The collision determination ECU notifies the brake ECU of the TTC and the like of the object even if the TTC with the object does not become equal to or less than a reference value (hereinafter referred to as operation TTC) such as TTC = 0.6 seconds. The brake ECU sets, for example, 5 milliseconds as a calculation cycle.
例えば、衝突判断ECUが0.61秒というTTCをブレーキECUに通知した場合、ブレーキECUは5ミリ秒という演算周期を利用して、TTCを補間する(以下、補間TTCという)。例えば、1回目の演算周期は補間TTC=0.61−0.005=0.605となる。2回目の演算周期では、補間TTC=0.605−0.005=0.60となる。そして、補間TTCが作動TTC以下になると自動制動を開始する。TTCを受信してから2回目の演算周期で補間TTCが作動TTC以下となるので、ブレーキECUは2回目の演算周期で自動制動を開始する。 For example, when the collision determination ECU notifies the brake ECU of a TTC of 0.61 seconds, the brake ECU interpolates the TTC using an arithmetic cycle of 5 milliseconds (hereinafter referred to as interpolation TTC). For example, the first calculation cycle is interpolation TTC = 0.61−0.005 = 0.605. In the second calculation cycle, interpolation TTC = 0.605−0.005 = 0.60. Then, when the interpolation TTC becomes equal to or less than the operation TTC, automatic braking is started. Since the interpolation TTC becomes equal to or less than the operation TTC in the second calculation cycle after receiving the TTC, the brake ECU starts automatic braking in the second calculation cycle.
したがって、衝突判断ECUの演算周期がブレーキECUの演算周期よりも長くても、自動制動の作動タイミングが遅れることを抑制できる。また、自動制動の作動タイミングを作動TTCと同程度か最大でも5ミリ秒程度の遅れに抑制することができる。 Therefore, even if the calculation cycle of the collision determination ECU is longer than the calculation cycle of the brake ECU, it is possible to suppress the delay of the automatic braking operation timing. Further, the operation timing of automatic braking can be suppressed to a delay of about 5 milliseconds at the same level as the operation TTC or at the maximum.
〔構成例〕
図3は、被害低減システムの概略構成図の一例を示す。被害低減システム100は、センサ部10、衝突判断ECU11、ブレーキECU12、及び、ブレーキACT13を有し、センサ部10、衝突判断ECU11及びブレーキECU12はCAN等の車載LANを介して接続されている。ブレーキECU12とブレーキACT13は専用線により接続される。
[Configuration example]
FIG. 3 shows an example of a schematic configuration diagram of the damage reduction system. The
センサ部10としては、ミリ波レーダセンサ14とステレオカメラ15を図示したが、少なくともいずれか一方を有していればよい。ミリ波レーダセンサ14は、車両のフロントグリルなど車両の前方の中央部に配置され、車両の前方を中心に所定の角度(例えば、正面を中心に左右10度)にミリ波を出射し、この範囲に存在する物体により反射したミリ波を受信する。ミリ波レーダセンサ14は、例えばFMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)レーダである。
Although the millimeter
図4はミリ波レーダセンサ14により検出される距離L、相対速度v、及び、横位置xを説明する図の一例である。ミリ波レーダセンサ14は1つ以上の送信アンテナとN個の受信アンテナを有する。ミリ波レーダセンサ14は、送信アンテナから一定速度で上昇しまた一定速度で下降するミリ波を送信しながら、受信アンテナをスイッチで時分割に切り替える。ミリ波レーダセンサ14は送信信号と受信信号をミキサーでミキシングすることで、受信アンテナ毎に送信信号と受信信号のビート信号を生成する。送信信号と受信信号の位相差は対象物との距離に比例し、またビート信号の周波数は相対速度によりシフトする。よって、ビート信号をFFT解析し、送信周波数の上昇時のビート周波数と下降時のビート周波数から、対象物との距離及び相対速度が得られる。
FIG. 4 is an example of a diagram illustrating the distance L, the relative velocity v, and the lateral position x detected by the millimeter
また、自車両から見て真正面の対象物に反射したミリ波は、受信するアンテナの位置に依存せず、ビート信号の周波数の位相が揃い周波数が変位することもない。これに対し、自車両の正面方向に対し角度を持って反射するミリ波は、送信アンテナと受信アンテナの経路差に基づく位相差を有する。この位相差は隣接した受信アンテナのビート信号の周波数の遷移に現れる。したがって、複数のアンテナが受信するビート信号の周波数をFFTなどで解析することで、複数のアンテナにおいて最も受信強度が強いアンテナを特定できる。このアンテナの横方向の位置が、自車位置に対する対象物の横位置x又は方位θに対応する。横位置は対象物の幅員方向の中央位置に対応する。このように、距離L、相対速度vの時の、先行車両の横位置x又は中心位置(横位置x)までの方位θが得られる。 Further, the millimeter wave reflected from the object in front of the host vehicle does not depend on the position of the receiving antenna, and the frequency of the beat signal is the same and the frequency is not displaced. On the other hand, the millimeter wave reflected at an angle with respect to the front direction of the host vehicle has a phase difference based on the path difference between the transmitting antenna and the receiving antenna. This phase difference appears in the frequency transition of the beat signal of the adjacent receiving antenna. Therefore, by analyzing the frequency of beat signals received by a plurality of antennas by FFT or the like, it is possible to specify the antenna having the strongest reception strength among the plurality of antennas. The lateral position of the antenna corresponds to the lateral position x or the azimuth θ of the object with respect to the vehicle position. The lateral position corresponds to the center position in the width direction of the object. Thus, the azimuth θ up to the lateral position x or the center position (lateral position x) of the preceding vehicle at the distance L and the relative speed v is obtained.
ステレオカメラ15は、例えば、光軸を車両前方に向けてルームミラーに配置される。ステレオカメラ15は所定間隔、離間して配置された2台のCCDカメラ又は2台のCMOSカメラを有する。ステレオカメラ15は、予め用意されているキャリブレーションデータを用いて各カメラが撮像したフレームにレンズ歪み、光軸ずれ、焦点距離ずれ及び撮像素子歪み等を取り除く前処理を行う。これにより2つのカメラのフレームは視差に相当する違いのみを有するようになる。
For example, the
図5はステレオカメラ15により検出される距離L、相対速度v、及び、横位置を説明する図の一例である。ステレオカメラ15は、2つのカメラにより撮像された一対のフレームの相関を求め、同一の対象物(物標)に対する視差に基づいて三角測量の原理でその物体(各画素に映っている物)までの距離を算出する。具体的には、着目する画素を中心とする画素ブロック毎に他方のフレームにおいて最も相関する画素ブロックを探索する。例えば、2つのフレームの対応する画素ブロックの各画素の輝度の差を算出する。これを予め定められた最大シフト量を上限に、1画素ずつシフトしながら行い、各画素の輝度の差の和(又は二乗和)が最も小さくなるときのシフト位置を、着目する画素のシフト量として求める。これを全画素又は画素ブロックについて行うことで、画素毎又は画素ブロックごとにシフト量が得られる。
FIG. 5 is an example of a diagram for explaining the distance L, the relative speed v, and the lateral position detected by the
シフトした画素数をn、レンズの焦点距離をf、光軸間(2つのカメラ間)の距離をm、画素ピッチをdとすると、撮像対象物までの距離Lは、「L=(f×m)/(n×d)」という関係式から求められる。距離Lは着目する画素(又は画素ブロック毎)毎に得られるので、フレームに撮影された広範囲の対象物までの距離Lが得られる。 Assuming that the number of shifted pixels is n, the focal length of the lens is f, the distance between the optical axes (between two cameras) is m, and the pixel pitch is d, the distance L to the imaging object is “L = (f × m) / (n × d) ”. Since the distance L is obtained for each pixel of interest (or for each pixel block), the distance L to a wide range of objects photographed in the frame is obtained.
この画像の距離情報に対し、ステレオカメラ15は対象物をグルーピングする。まず、路面が撮影されている場合の距離情報は予め既知なので対象物から除外できる。移動体として、2輪車、先行車両、歩行者、等が撮影された場合の距離情報を予め用意しておくことができる。例えば、先行車の後方から見た形状にほぼ同程度の距離情報が得られれば先行車両と判定できる(図では先行車両にほぼyの距離情報が得られている)。なお、道路に沿って存在する、ガードレール、縁石、電柱、交通標識が撮影された場合の距離情報を予め用意しておくことで、これらを識別できる。ステレオカメラ15は、このように距離情報を予め用意してある各対象物の距離情報と比較することで、対象物を識別する。
The
各対象物は、自車両を原点として幅方向をx軸、前後方向をy軸とする座標系にプロットされる。なお、厳密には先行車両との相対距離LはL=√(x2+y2)となるが、ミリ波センサに合わせて、距離をLとして説明する。y軸方向の厚みは対象物の種類から推定される。このように、あるフレームにおいて自車位置を中心とした各対象物の座標が得られる。各カメラは1秒間に所定数(30〜60個)のフレームを撮影するので、フレーム毎に各対象物の座標の変化を求めることで相対速度vが得られる。 Each object is plotted in a coordinate system in which the vehicle is the origin, the width direction is the x-axis, and the front-rear direction is the y-axis. Strictly speaking, the relative distance L to the preceding vehicle is L = √ (x 2 + y 2 ), but the distance is described as L in accordance with the millimeter wave sensor. The thickness in the y-axis direction is estimated from the type of object. In this way, the coordinates of each object with the vehicle position at the center are obtained in a certain frame. Since each camera captures a predetermined number (30 to 60) frames per second, the relative velocity v can be obtained by determining the change in coordinates of each object for each frame.
また、対象物の幅はグルーピングされた対象物の左右の幅そのものである(距離情報がほぼyであると見なせない)。対象物の左右端のx座標、y座標も明らかなので、対象物の幅方向の中央位置(横位置)又は方位θも求められる。 Further, the width of the target object is the width of the grouped target object itself (distance information cannot be regarded as almost y). Since the x-coordinate and y-coordinate of the left and right ends of the object are also clear, the center position (lateral position) or azimuth θ in the width direction of the object is also obtained.
このように、ミリ波レーダセンサ14とステレオカメラ15は同等の情報を得られる。しかし、ミリ波レーダセンサ14では距離及び相対速度の精度が高く、ステレオカメラ15では、距離及び相対速度の精度が低く、方位の精度が高い。よって、実車両では各センサの高精度な情報を主に利用して車両制御し、また、2つの情報を比較するなどして情報の信頼性を判定するなどの処理を行っている。なお、ミリ波レーダセンサ14は例えば50ミリ秒間隔で、ステレオカメラ15は100ミリ秒間隔で、対象物までの距離、相対速度及び横位置を衝突判断ECU11に送信している。
In this way, the millimeter
衝突判断ECU11は、距離、相対速度及び横位置に基づき、衝突の可能性を判断する。TTCは例えば以下のように算出される。
TTC=距離/相対速度
衝突判断ECU11は、検出された対象物毎に、TTCと横位置から最も衝突の可能性の高い対象物(横位置が所定値より自車に近い対象物の中で最もTTCが小さい対象物)を特定し、その対象物のTTCと横位置をブレーキECU12に送出する。
The
The TTC = distance / relative speed
ブレーキECU12は、ブレーキACT13と接続されており、運転者のブレーキペダル操作がなくても車両の制動力を各輪毎に制御することができる。ブレーキACT13には、各輪のホイルシリンダに連通した油圧経路に、各輪毎にホイルシリンダ圧を制御するための減圧制御弁(常閉弁)、保持制御弁(常開弁)、及び、油圧を生成するポンプとポンプモータが配置されている。自動制動を行わない場合、ブレーキECU12は減圧制御弁を閉弁、保持制御弁を開弁のまま維持する。運転者がブレーキペダルを操作した場合、作動流体が保持弁を通過してホイルシリンダに供給される。
The
自動制動が行われる場合、減圧制御弁と保持制御弁は常態のまま、ブレーキECU12はポンプモータを作動させる。これにより、作動流体が保持弁を通過してホイルシリンダに供給される。
When automatic braking is performed, the
現在の制動力を維持する場合、ブレーキECU12は減圧制御弁を閉弁したまま保持制御弁を閉弁する。こうすることで、ホイルシリンダの作動流体は増減しないので制動力が維持される。現在の制動力を低減する場合、ブレーキECU12は保持制御弁を閉弁したまま減圧制御弁を開弁する。こうすることで、ホイルシリンダに新たな作動流体が流入せず、減圧弁を通過してホイルシリンダから作動流体が流出するので制動力が開放される。
When maintaining the current braking force, the
従来のブレーキECU12は、衝突判断ECU11からの作動要求を取得して、軽い制動を加えたり、急制動を加えるなどの制御を行った。本実施形態では、ブレーキECU12が、TTCと横位置から衝突可能性を判定し、例えば急制動を開始する。
The
なお、ブレーキECU12は、各輪の回転速度を監視しロックした車輪があるとその車輪のホイルシリンダ圧を低減するABS(Anti‐locked Braking System)制御、同様に発進時の車輪のロックを抑制するTRC(Traction Contorol)制御等を行う。また、走行中の車両のヨーレート、Gセンサによる減速度などから車両が横滑りしていることを検出すると、旋回方向に対する外側・内側、及び、前輪・後輪の車輪のホイルシリンダ圧を個別に制御して車両の横滑りを低減するVSC制御をおこなう。
The
〔ブレーキECU12の機能〕
図6(a)はブレーキECU12のハードウェア構成図の一例を、図6(b)は機能ブロック図の一例をそれぞれ示す。ブレーキECU12は、1つ以上のマイコン、異常監視回路、電源ICなどを有し、主な機能はマイコンにより提供される。マイコンは、主に、システムバス9に接続されたCPU121、RAM123、ROM122、周辺バスに接続されたADC(A/Dコントローラ)125、CANC(CANコントローラ)126、及び、I/O127を有している。システムバスと周辺バスはブリッジ124により接続されている。
[Function of brake ECU 12]
6A shows an example of a hardware configuration diagram of the
CPU121は、ROM122に記憶されているプログラムを、RAM123を作業メモリにして実行する。CPU121は、マルチコアでもシングルコアでもよい。ブリッジ124は、システムバスと周辺バスの間の主に周波数の違いを吸収し、システムバスに接続された回路と周辺バスに接続された回路との通信を制御する。I/O127には、ブレーキACT13の他、センサ、スイッチ、異常監視回路等が接続される。ADC125は、I/O127に接続されたセンサのアナログ信号をデジタル信号に変換する。不図示であるが、ブレーキACT13を制御するためのDAC(D/Aコントローラ)を有する場合もある。CANC126は、ブレーキECU12と他のECU(例えば、衝突判断ECU11、エンジンECUなど)をCANプロトコルで通信するための通信装置である。通信プロトコルはFrexRay、LINなどでもよい。本実施形態では、衝突判断ECU11からTTC及び横位置を受信するために使用される。
The
ROM122に記憶されるプログラムには、ブレーキACT13を制御するタスク、センサ信号を取得したり演算したりするタスク、OS(Operating System)、ミドルウェア、デバイスドライバ等が含まれている。CPU121が他のハードウェアと協働してプログラムを実行することで図6(b)の各機能が実現される。
The program stored in the
上記のように、ブレーキECU12は、衝突判断ECU11から最も衝突の可能性が高い対象物のTTCと横位置を受信する。横位置判定部21は、判定閾値25と横位置を比較して、衝突のおそれがあるか否かを判定する。
As described above, the
図7は、横位置の判定を説明する図の一例である。横位置は自車両の中心から幅員方向における対象物の位置(x座標)なので、x座標の絶対位置が小さいほど、自車両との重複量が多く衝突の可能性が高いと予想できる。横位置から衝突の可能性が高いことを判定するには、横位置が判定閾値以下であるか否かを判定すればよい。 FIG. 7 is an example of a diagram illustrating the determination of the lateral position. Since the lateral position is the position (x coordinate) of the object in the width direction from the center of the host vehicle, it can be expected that the smaller the absolute position of the x coordinate, the greater the amount of overlap with the host vehicle and the higher the possibility of a collision. In order to determine that the possibility of a collision is high from the lateral position, it is only necessary to determine whether the lateral position is equal to or less than a determination threshold value.
また、横位置は幅員方向(x軸方向)における対象物の中央位置なので、横位置が自車両の車幅の半分の値だと、自車両に対し対象物が車幅方向に半分程度、重なっていることになる。重複量が多いほど衝突の可能性が高い。横位置だけでは自車両の車幅により衝突の可能性が変わってしまうので、横位置から重複量を求める場合がある。この重複量をラップ率という。
ラップ率〔%〕=(横位置の絶対値/自車両の車幅)×100
したがって、例えば、自車両の車幅が180cm、横位置が90cmの場合、ラップ率は50%となる。ラップ率から衝突の可能性が高いことを判定するには、ラップ率が判定閾値以上であるか否かを判定すればよい。このように、判定に横位置かラップ率を用いるかにより、判定閾値25が上限を意味するか下限を意味するか変わってくる。
Also, since the lateral position is the center position of the object in the width direction (x-axis direction), if the lateral position is half the vehicle width of the host vehicle, the object overlaps the host vehicle by about half in the vehicle width direction. Will be. The greater the amount of overlap, the higher the chance of a collision. Since the possibility of a collision changes depending on the vehicle width of the host vehicle only in the lateral position, the overlap amount may be obtained from the lateral position. This amount of overlap is called the wrap rate.
Lap rate [%] = (absolute value of lateral position / vehicle width of own vehicle) x 100
Therefore, for example, when the vehicle width of the host vehicle is 180 cm and the lateral position is 90 cm, the lap rate is 50%. In order to determine that the possibility of collision is high from the lap rate, it is only necessary to determine whether or not the lap rate is equal to or higher than a determination threshold. As described above, whether the
なお、同じ車両では車幅は固定値なので横位置そのものを判定閾値25と比較しても、ラップ率を判定閾値25と比較しても衝突の可能性の判定結果は同じである。例えば、横位置の判定閾値25は例えば90cm、ラップ率の判定閾値25は例えば50%とする。
In the same vehicle, since the vehicle width is a fixed value, even if the lateral position itself is compared with the
したがって、横位置判定部21は、横位置の絶対値が90cm以下、又は、ラップ率が50%以上になると衝突の可能性があると判定する。
Therefore, the lateral
図6に戻り、TTCカウント部22は、衝突判断ECU11から受信したTTCを受信TTCとして記憶する。TTCを受信した時、受信TTCは作動TTC26を下回っていない。そして、衝突判断ECU11からTTCを受信した時を基準に、タイマのカウントを開始する。ブレーキECU12は、例えば5ミリ秒サイクルで演算を繰り返すので、タイマのカウント値は5ミリ秒ずつ大きくなる。したがって、受信TTCからタイマのカウント値を減じた値が作動TTC26より小さくなれば、衝突不可避であると判定できる。
Returning to FIG. 6, the
衝突判定部23は、タイマのカウント値と受信TTCを取得し、作動TTC26と比較することで、衝突不可避か否かを判定する。作動TTC26は例えば0.6秒である。
受信TTC−タイマのカウント値<作動TTC → 衝突不可避
衝突判定部23が、衝突が不可避であると判定すると、ACT制御部24は急制動が加わるようにブレーキACT13を制御して、ホイルシリンダ圧を増圧させる。このような制御により、作動TTCの0.6秒に対し最大でも5ミリ秒の遅れで車両を制動できる。
The
Reception TTC-timer count value <operation TTC → collision unavoidable When the
なお、TTCカウント部22は、受信TTCが所定値以下の場合にだけ、タイマをカウントすればよい。すなわち、次回、衝突判断ECU11からTTCと横位置を受信するまでに、ブレーキACT13を作動する可能性がある場合にだけ、タイマをカウントする。例えば、衝突判断ECU11からTTCと横位置を受信する周期が30ミリ秒とすると、受信TTCが作動TTC+0.03秒(又は余裕を見て0.05秒程度)以内の場合にカウントを開始する。
The
〔動作手順〕
図8は、衝突判断ECU11とブレーキECU12の操作手順の一例を示すフローチャート図である。
[Operation procedure]
FIG. 8 is a flowchart showing an example of operation procedures of the
衝突判断ECU11は、例えば30ミリ秒ごとに最も衝突の可能性が高いと判定した対象物のTTCと横位置をブレーキECU12に送信する(S−1)。この後、衝突判断ECU11は、次の30ミリ秒で、センサ類10が出力する距離、相対速度、及び、横位置から、衝突の可能性の高い対象物を探索して、同様の処理を行う。
The
ブレーキECU12は、例えば5ミリ秒間隔で、図示する処理を行う。まず、TTCと横位置を受信する(S10)。
The
横位置判定部21は、ラップ率が判定閾値以上か否かを判定する(S20)。上記のように、ラップ率でなく横位置と判定閾値を比較してもよい。
The lateral
ラップ率が判定閾値以上の場合(S20のYes)、TTCカウント部22は受信したTTCを受信TTCに設定し、タイマのカウントアップを開始する(S30)。タイマのカウント値の初期値はゼロである。
タイマのカウント値=タイマのカウント値+5ミリ秒
そして、衝突判定部23は受信TTCとタイマのカウント値の差が作動TTC未満か否かを判定する(S40)。
When the wrap rate is equal to or higher than the determination threshold (Yes in S20), the
Timer count value = Timer count value + 5 milliseconds
Then, the
受信TTCとタイマのカウント値の差が作動TTC未満の場合(S40のYes)、ACT制御部24は制動を開始する(S50)。
If the difference between the received TTC and the count value of the timer is less than the operating TTC (Yes in S40), the
この後、ブレーキECU12は、5ミリ秒間隔でステップS20以降の処理を繰り返す。このため、タイマのカウント値は5ミリ秒ずつ大きくなる。したがって、次回、衝突判断ECU11からTTCと横位置を受信する前に、ステップS40の判定がYesとなることで、ブレーキACT13を作動させることができる。
Thereafter, the
以上説明したように本実施例の被害低減システム100は、衝突判断ECU11の演算周期がブレーキECU12の演算周期よりも長くても、自動制動の作動タイミングが遅れることを抑制できる。
As described above, the
本実施例では、ラップ率(横位置)の判定閾値25を可変とする被害低減システム100について説明する。実施例1では、作動TTC以前に横位置又はラップ率と判定閾値を比較している。このため、TTCを受信して横位置やラップ率が基準を満たすか否かを判定した時には、横位置が近かったりラップ率が大きくても、作動TTCまで時間が経過した時に、運転者の回避操舵等により横位置やラップ率が基準を満たさなくなる場合もあると考えられる。この場合に「受信TTC−タイマのカウント値」が作動TTC未満になった時に制動を開始すると不要な制動を行ってしまう。そこで、本実施例の被害低減システム100は、作動TTC26と受信したTTCの差に応じて、判定閾値25を厳しくする(横位置の判定閾値25を小さくし、ラップ率の判定閾値25を大きくする)ことで、衝突するという判定を満たしにくくする。
In the present embodiment, a
図9(a)は、本実施例の被害低減システム100の概略構成図の一例を示す。図9において図6と同一構成部には同じ符号を付しその説明は省略する。本実施例では、ブレーキECU12にステアリングセンサ31、マスタシリンダ圧センサ32及びストップランプスイッチ33が接続されている。ステアリングセンサ31は、コラムシャフトと共に回転するギアと噛合した検知ギアの回転量を、磁気抵抗などの変化から検出するセンサである。ステアリングセンサ31は、運転者の操舵量と操舵方向を検出しブレーキECU12に出力する。マスタシリンダ圧センサ32は、各車輪のホイルシリンダに油圧を加えるマスタシリンダ圧を検出するセンサである。ストップランプスイッチ33は、ブレーキペダルの踏み込みによりONとなるスイッチである。いずれも、運転者が対象物を回避操作しているか否かを判定するための情報を提供する。
Fig.9 (a) shows an example of the schematic block diagram of the
図9(b)は、本実施例のブレーキECU12の機能ブロック図の一例を示す。図9(b)において図9(b)と同一構成部の説明は省略する。本実施例では、新たに閾値調整部27を有する。閾値調整部27は、作動TTC26と受信したTTCの差に応じて判定閾値25を調整する。
FIG. 9B shows an example of a functional block diagram of the
図10は、判定閾値25の調整を説明する図の一例である。図10(a)では、ブレーキECU12が受信した時のTTCが0.6秒、図10(b)では0.62秒である。図10(a)では、受信したTTCが作動TTC26と一致するので、判定閾値25は調整されない。このため、判定閾値25の初期値が90cm又は50%であるとすると、横位置の絶対値が90cm以下、又は、ラップ率が50%以上で衝突不可避であると判定される。
FIG. 10 is an example of a diagram for explaining the adjustment of the
これに対し、図10(b)では受信したTTCの方が作動TTC26よりも大きい。このため、閾値調整部27は以下のようにして判定閾値25を調整する。
・判定閾値(横位置)=判定閾値(初期値)×{1−10×(受信した時のTTC−作動TTC)} …(1)
・判定閾値(ラップ率)=判定閾値(初期値)×{1+10×(受信した時のTTC−作動TTC)} …(1´)
判定閾値25の初期値が90cmであるとすると、判定閾値=90×(1−0.2)=72cmとなる。したがって、判定閾値25が90cmから72cmに小さくなるので、横位置が72cm以下でないと衝突の可能性があると判定されない。
In contrast, in FIG. 10B, the received TTC is larger than the operating
Judgment threshold value (lateral position) = judgment threshold value (initial value) × {1-10 × (TTC when received−acting TTC)} (1)
Judgment threshold value (lap ratio) = judgment threshold value (initial value) × {1 + 10 × (TTC when received−acting TTC)} (1 ′)
If the initial value of the
判定閾値25の初期値が50%であるとすると、判定閾値=50×(1+0.2)=60%となる。したがって、判定閾値25が50%から60%に大きくなるので、ラップ率が60%以上でないと衝突の可能性があると判定されない。すなわち、TTCの受信時、作動TTC26に対し余裕があるので、横位置やラップ率の判定を厳しくする。このように、判定を厳しくすることで、衝突判断ECU11からTTCと横位置を受信するまでの間にTTCや横位置が変わり得ることを考慮して、不要な制御を抑制することができる。
If the initial value of the
なお、上式の計数である“1”“10”は一例であり、受信した時のTTCと作動TTC26の間に、変化しうる横位置やラップ率が得られるような計数であればよい。
The counts “1” and “10” in the above formula are only examples, and any counts may be used as long as the lateral position and the lap rate that can be changed are obtained between the TTC at the time of reception and the
また、式(1)(1´)のように単に受信した時のTTCと作動TTC26の差から判定閾値25を調整するのでなく、運転者の回避操作を考慮して判定閾値25を調整することも有効である。この場合、閾値調整部27は、ステアリングセンサ31、マスタシリンダ圧センサ32及びストップランプスイッチ33の検出信号に基づき、運転者の回避操作の有無を判定する。例えば、ステアリングセンサ31が(回避方向の)操舵を検出した場合に係数S、マスタシリンダ圧センサ32が閾値以上のマスタシリンダを検出した場合に係数M(又はストップランプスイッチ33がONを検出した場合に係数P)を用いて、判定閾値25を調整する。
・判定閾値(横位置)=判定閾値(初期値)×{1−S−M−10×(受信した時のTTC−作動TTC)} …(2)
・判定閾値(ラップ率)=判定閾値(初期値)×{1+S+M+10×(受信した時のTTC−作動TTC)} …(2´)
係数S、Mを例えば“0.1”とすると、判定閾値(横位置)=90×(1−0.1−0.1−0.2)=54cmとなる。したがって、横位置の絶対値が54cm以下でないと衝突の可能性があると判定されない。また、判定閾値(ラップ率)=50×(1+0.1+0.1+0.2)=70%となる。したがって、ラップ率が70%以上でないと衝突の可能性があると判定されない。こうすることで、運転者が回避操作している場合、それを考慮して判定閾値25を調整して(判定厳しくして)、不要な制御を抑制できる。
In addition, the
Judgment threshold value (lateral position) = judgment threshold value (initial value) × {1-SM-10 × (TTC when received—operation TTC)} (2)
Judgment threshold value (lap ratio) = judgment threshold value (initial value) × {1 + S + M + 10 × (TTC when received—operation TTC)} (2 ′)
When the coefficients S and M are set to “0.1”, for example, the determination threshold (lateral position) = 90 × (1−0.1−0.1−0.2) = 54 cm. Therefore, it is not determined that there is a possibility of collision unless the absolute value of the lateral position is 54 cm or less. Further, the determination threshold (lap ratio) = 50 × (1 + 0.1 + 0.1 + 0.2) = 70%. Therefore, it is not determined that there is a possibility of a collision unless the lap rate is 70% or more. In this way, when the driver is performing an avoidance operation, the
図11は、衝突判断ECU11とブレーキECU12の操作手順の一例を示すフローチャート図である。図11では、ステップS15において、閾値調整部27が判定閾値25を調整している(S15)。調整には式(1)(1´)又は(2)(2´)のどちらを用いてもよい。これにより、判定閾値25が初期値よりも厳しい値になるので、衝突の可能性の判定を厳しくできる。
FIG. 11 is a flowchart illustrating an example of operation procedures of the
以降の処理は、実施例1と同様であるが、本実施例ではステップS55において、衝突判定部23が回避操作の有無を判定している(S55)。回避操作は、ステアリング操作やブレーキペダルの踏み込みなどであるので、ステアリングセンサ31、マスタシリンダ圧センサ32及びストップランプスイッチ33の検出信号から判定される。このような判定は、特に判定閾値25の調整に式(1)(1´)を用いた場合に有効である。
The subsequent processing is the same as that in the first embodiment, but in this embodiment, in step S55, the
回避操作が検出された場合(S55のYes)、衝突判定部23は衝突が不可避であるとは判定しない。この場合、自動制動が作動しないので、例えば、次回のサイクルで、衝突判断ECU11がTTCと横位置を送信した際に、衝突の可能性が判定される。
When an avoidance operation is detected (Yes in S55), the
回避操作が検出されない場合(S55のNo)、衝突判定部23は衝突が不可避である判定し、ACT制御部24が自動制動を行う(S60)。
When the avoidance operation is not detected (No in S55), the
本実施例の被害低減システム100は、作動TTC26と受信したTTCの差、及び、回避操作に応じて、判定閾値25を厳しくすることで、不要な制御を抑制できる。
The
11 衝突判断ECU
12 ブレーキECU
13 ブレーキACT
14 ミリ波レーダセンサ
15 ステレオカメラ
100 被害低減システム
11 Collision judgment ECU
12 Brake ECU
13 Brake ACT
14 Millimeter
Claims (7)
前記回避装置制御装置は、前記到達時間を前記到達時間算出装置から取得した時からの経過時間をカウントする経過時間カウント手段と、
前記到達時間から前記経過時間を減じた時間が、第一閾値以下になった場合に前記回避装置の制御を開始する回避装置制御手段と、を有し、
前記到達時間算出装置は自車位置に対する対象物の横位置を検出して前記回避装置制御装置に送信し、
前記回避装置制御手段は、前記横位置が第二閾値以下、又は、前記横位置から求めた幅員方向における自車両と対象物の重複量が第三閾値以上の場合、であり、
前記到達時間から前記経過時間を減じた時間が、第一閾値以下になった場合に前記回避装置の制御を開始する、ことを特徴とする衝突被害低減システム。 A collision having an object detection device that detects an object, an arrival time calculation device that calculates an arrival time to the object, and an avoidance device control device that controls the avoidance device of the object by evaluating the arrival time A damage reduction system,
The avoidance device control device includes an elapsed time counting unit that counts an elapsed time from when the arrival time is acquired from the arrival time calculation device;
An avoidance device control means for starting control of the avoidance device when the time obtained by subtracting the elapsed time from the arrival time is equal to or less than a first threshold ,
The arrival time calculation device detects the lateral position of the object relative to the vehicle position and transmits it to the avoidance device control device,
The avoidance device control means is when the lateral position is equal to or less than a second threshold value, or the amount of overlap between the vehicle and the object in the width direction obtained from the lateral position is equal to or greater than a third threshold value,
The collision damage reduction system , wherein the control of the avoidance device is started when a time obtained by subtracting the elapsed time from the arrival time is equal to or less than a first threshold value .
前記回避装置制御手段は、前記横位置が前記閾値調整手段により調整された第二閾値以下、又は、前記重複量が前記閾値調整手段により調整された前記第三閾値以上の場合、であり、
前記到達時間から前記経過時間を減じた時間が、第一閾値以下になった場合に前記回避装置の制御を開始する、ことを特徴とする請求項1に記載の衝突被害低減システム。 The avoidance device control device has a threshold value adjustment means for changing the second threshold value or said third threshold value based on the difference between the arrival time and the first threshold value,
The avoidance device control means, the second threshold value or less that the lateral position has been adjusted by the threshold adjusting unit, or a case, more than the third threshold value adjusted by the amount of overlap is the threshold value adjustment means,
The time obtained by subtracting the elapsed time from the arrival time, collision damage reduction system according to claim 1 for starting the control of the avoidance device if it becomes less than the first threshold value, it is characterized.
前記回避操作検出手段が回避操作を検出した場合、前記閾値調整手段は、前記第二閾値を小さい値に調整し、又は、前記第三閾値を大きい値に調整する、
ことを特徴とする請求項2又は3に記載の衝突被害低減システム。 The avoidance device control device has an avoidance operation detection means for detecting an avoidance operation of an object by a driver,
If the avoidance operation detection means detects an avoidance operation, the threshold value adjustment means adjusts the second threshold value to a small value, or is adjusted to a larger value the third threshold value,
The collision damage reduction system according to claim 2 or 3, wherein
前記経過時間カウント手段は、前記回避装置制御装置の評価周期毎に前記経過時間をカウントアップする、ことを特徴とする請求項1〜4いずれか1項に記載の衝突被害低減システム。 The period in which the arrival time calculation device transmits the arrival time is longer than the period in which the avoidance device control apparatus evaluates the arrival time.
The collision damage reduction system according to any one of claims 1 to 4, wherein the elapsed time counting means counts up the elapsed time for each evaluation period of the avoidance device control apparatus.
前記到達時間を前記到達時間算出装置から取得した時からの経過時間をカウントする経過時間カウント手段と、
前記到達時間から前記経過時間を減じた時間が、第一閾値以下になった場合に前記回避装置の制御を開始する回避装置制御手段と、を有し、
前記到達時間算出装置は自車位置に対する対象物の横位置を検出して前記回避装置制御装置に送信し、
前記回避装置制御手段は、前記横位置が第二閾値以下、又は、前記横位置から求めた幅員方向における自車両と対象物の重複量が第三閾値以上の場合、であり、
前記到達時間から前記経過時間を減じた時間が、第一閾値以下になった場合に前記回避装置の制御を開始する、ことを特徴とする回避装置制御装置。 An avoidance device control apparatus that is connected via a network to an arrival time calculation device that calculates an arrival time to an object detected by the object detection device, and that controls the avoidance device for the object by evaluating the arrival time. ,
An elapsed time counting means for counting an elapsed time from when the arrival time is acquired from the arrival time calculating device;
An avoidance device control means for starting control of the avoidance device when the time obtained by subtracting the elapsed time from the arrival time is equal to or less than a first threshold ,
The arrival time calculation device detects the lateral position of the object relative to the vehicle position and transmits it to the avoidance device control device,
The avoidance device control means is when the lateral position is equal to or less than a second threshold value, or the amount of overlap between the vehicle and the object in the width direction obtained from the lateral position is equal to or greater than a third threshold value,
The avoidance device control apparatus, wherein control of the avoidance device is started when a time obtained by subtracting the elapsed time from the arrival time becomes a first threshold value or less .
前記回避装置制御装置の経過時間カウント手段が、前記到達時間を前記到達時間算出装置から取得した時からの経過時間をカウントするステップと、
回避装置制御手段が、前記到達時間から前記経過時間を減じた時間が、第一閾値以下になった場合に前記回避装置の制御を開始するステップと、を有し、
前記到達時間算出装置は自車位置に対する対象物の横位置を検出して前記回避装置制御装置に送信し、
前記回避装置制御手段は、前記横位置が第二閾値以下、又は、前記横位置から求めた幅員方向における自車両と対象物の重複量が第三閾値以上の場合、であり、
前記到達時間から前記経過時間を減じた時間が、第一閾値以下になった場合に前記回避装置の制御を開始することを特徴とする衝突被害低減方法。 A collision executed by an object detection device that detects an object, an arrival time calculation device that calculates an arrival time to the object, and an avoidance device control device that controls the avoidance device of the object by evaluating the arrival time Damage reduction method,
The elapsed time counting means of the avoidance device control device counts the elapsed time from when the arrival time is acquired from the arrival time calculation device;
The avoidance device control means has a step of starting control of the avoidance device when the time obtained by subtracting the elapsed time from the arrival time is equal to or less than a first threshold value,
The arrival time calculation device detects the lateral position of the object relative to the vehicle position and transmits it to the avoidance device control device,
The avoidance device control means is when the lateral position is equal to or less than a second threshold value, or the amount of overlap between the vehicle and the object in the width direction obtained from the lateral position is equal to or greater than a third threshold value,
A collision damage reduction method , comprising: starting control of the avoidance device when a time obtained by subtracting the elapsed time from the arrival time is equal to or less than a first threshold value .
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