JP5938518B2 - 衝突安全制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、衝突安全制御装置に関する。
本願は、２０１３年４月１日に出願された日本国特願２０１３−０７６３８９号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

従来、車両周辺の物体（先行車両など）をレーダーやカメラで検知し、物体と車両との接近に応じて警報を発したり、エンジンやブレーキ、エアバッグ等の制御を行って衝突の回避、或いは衝撃の低減を図ったりする技術が知られている。この技術において、物体と車両の関係を示す指標値として、距離を相対速度で除算したＴＴＣ（Time-To-Collision）が算出されることがあり、この場合、例えばＴＴＣが閾値を下回ったときに上記した各種制御が行われる。

特許文献１には、車間距離や相対速度だけでなく、物体と車両の相対加速度を加味して、物体と車両との衝突危険度を示す接近係数を演算し、接近係数に基づき駆動力の制御を行う異常接近防止装置について記載されている。この異常接近防止装置では、物体と車両との相対加速度が大きい場合に、接近係数が衝突危険度の高い側に演算され、その結果、駆動力の制御がより早いタイミングで行われる。

日本国特開２０００−５２８０９号公報

しかしながら、上記特許文献１記載の装置では、運転者の意図が車両の挙動に反映されない場合がある。例えば、運転者が先行車両を追い越そうとして意図的にアクセルペダルを踏み込んだ場合において、物体と車両の相対加速度が大きくなり、その結果、駆動力の制御がより早いタイミングで行われることになる。これによって、追い越しをしようとしてアクセルペダルを踏み込んだにもかかわらず、アクセル開度に応じた加速が行われない事態が生じ得る。
本発明に係る態様は、このような事情を考慮してなされたものであり、運転者の意図を、より適切に反映した安全制御を行うことを目的の一つとする。

上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明は以下の態様を採用した。
（１）本発明に係る一態様の衝突安全制御装置は、車両周辺の物体を検知する検知部と、前記検知部により検知された前記物体と前記車両との衝突の可能性を示す指標値を算出する算出部と、前記指標値に基づき所定の安全制御を行う安全制御部と、前記物体と前記車両の接近する方向への相対加速度が大きいほど、前記指標値を衝突の可能性が高い側に補正する補正部と、を備え、前記補正部は、前記車両の加速度が所定値以上であることを含む設定条件を満たす場合に、前記補正の程度を低減する、である。
（２）上記（１）の態様において、前記補正部は、前記設定条件を満たす場合に、前記補正を停止してもよい。
（３）上記（１）または（２）の態様において、前記設定条件は、前記車両が追い越し可能な環境下であることを含んでもよい。
（４）上記（３）の態様において、前記設定条件は、前記車両の隣接車線に別の車両が存在しないことを含んでもよい。
（５）上記（３）または（４）の態様において、車両周辺を撮像する撮像部を備え、前記補正部は、前記撮像部により撮像された道路区画線の態様に基づいて、前記車両が追い越し可能な環境下であるか否かを判定してもよい。
（６）上記（３）から（５）のいずれか１つの態様において、車両周辺を撮像する撮像部を備え、前記補正部は、前記撮像部により撮像された道路標識を認識することにより、前記車両が追い越し可能な環境下であるか否かを判定してもよい。
（７）上記（３）から（６）のいずれか１つの態様において、前記車両の位置を特定可能であると共に、位置と道路に関する情報を保持するナビゲーション装置から得られた情報に基づいて、前記車両が追い越し可能な環境下であるか否かを判定してもよい。
（８）上記（１）から（７）のいずれか１つの態様において、前記設定条件は、ユーザにより所定のスイッチ操作がなされたことを含んでもよい。
（９）上記（１）から（８）のいずれか１つの態様において、前記補正部は、前記車両の速度に基づいて、前記補正に用いる相対加速度を制限してもよい。
（１０）上記（１）から（９）のいずれか１つの態様において、前記補正部は、前記物体と前記車両の関係に基づいて、前記補正に用いる相対加速度を制限してもよい。
（１１）上記（１）から（１０）のいずれか１つの態様において、前記補正部は、前記相対加速度が一定であると仮定して前記補正を行ってもよい。
（１２）上記（１）から（１０）のいずれか１つの態様において、前記補正部は、前記車両への加速指示量が一定と仮定して前記補正を行ってもよい。
（１３）本発明に係る一態様の衝突安全制御装置は、車両周辺の物体を検知する検知部と、前記検知部により検知された前記物体と前記車両との衝突の可能性を示す指標値を算出する算出部と、前記指標値に基づき所定の安全制御を行う安全制御部と、前記物体と前記車両の相対加速度が大きいほど、前記指標値を衝突の可能性が高い側に補正する補正部と、を備え、前記補正部は、前記車両に対してなされた加速指示量が所定値以上であることを含む設定条件を満たす場合に、前記補正の程度を低減する。
（１４）本発明に係る一態様の衝突安全制御装置は、車両周辺の物体を検知する検知部と、前記検知部により検知された前記物体と前記車両との衝突の可能性を示す指標値を算出する算出部と、前記指標値を閾値と比較することにより所定の安全制御を行う安全制御部と、前記物体と前記車両の接近する方向への相対加速度が大きいほど、前記閾値を前記所定の安全制御がより早いタイミングで作動する側に補正する補正部と、を備え、前記補正部は、前記車両の加速度が所定値以上であることを含む設定条件を満たす場合に、前記補正の程度を低減する。
（１５）本発明に係る一態様の衝突安全制御装置は、車両周辺の物体を検知する検知部と、前記検知部により検知された前記物体と前記車両との衝突の可能性を示す指標値を算出する算出部と、前記指標値に基づき所定の安全制御を行う安全制御部と、前記物体と前記車両の相対加速度が大きいほど、前記指標値を衝突の可能性が高い側に補正する補正部と、を備え、前記補正部は、前記車両の速度に基づいて、前記補正に用いる相対加速度を制限する。
（１６）本発明に係る一態様の衝突安全制御装置は、車両周辺の物体を検知する検知部と、前記検知部により検知された前記物体と前記車両との衝突の可能性を示す指標値を算出する算出部と、前記指標値に基づき所定の安全制御を行う安全制御部と、前記物体と前記車両の相対加速度が大きいほど、前記指標値を衝突の可能性が高い側に補正する補正部と、を備え、前記補正部は、前記物体と前記車両の関係に基づいて、前記補正に用いる相対加速度を制限する。

上記（１）、（２）、（１３）、（１４）の態様によれば、運転者の意図を、より適切に反映した安全制御を行うことができる。
上記（３）の場合、追い越し時に不要な安全制御がなされるのを回避するという趣旨に鑑み、追い越し禁止の環境下で相対加速度による補正を緩めるといった不適切な制御がなされるのを防止することができる。
上記（４）の場合、隣接車線に車両が存在し、追い越しが困難な場面にまで相対加速度による補正を緩めるといった不適切な制御がなされるのを防止することができる。
上記（８）の場合、運転者の意図を、更に適切に反映した安全制御を行うことができる。
上記（９）、（１０）の場合、補正に用いる相対加速度を制限することで、本来は生じ得ないような相対加速度を用いた過剰な補正が行われるのを抑制することができる。この結果、過剰な安全制御によって運転者が煩わしさを感じるのを抑制することができる。

本発明の第１実施形態に係る衝突安全制御装置１の構成例を示す構成図である。 制御装置７０により実行される基本的な処理の流れを示すフローチャートの一例である。 計測時点における代表的な走行状況と、自車両および先行車両の加速度、運転者の期待感、Ｘ_ａ、加速度補正による効果との関係を示す図である。 補正要否判定部７８により実行される処理の流れを示すフローチャートの一例である。 相対加速度によってＴＴＣｖを補正しない場合（Ａ）、必ず相対加速度によってＴＴＣｖを補正する場合（Ｂ）、および本実施形態のように自車両の加速度が所定値以上である場合に相対加速度によるＴＴＣｖの補正を停止する場合（Ｃ）のそれぞれにおける、加速度と安全制御の作動距離との関係を示す図である。 自車両の速度に応じた加速度の上限マップの一例を示す図である。 先行車両、隣接車両、対向車両および静止物と、相対加速度の上限値との関係を例示した図である。 先行車両や隣接車両など、相対速度が比較的小さい物体に対して適用される相対加速度の上限マップの一例を示す図である。 対向車両や静止物など、相対速度が比較的大きい物体に対して適用される相対加速度の上限マップの一例を示す図である。 ある速度において、アクセル開度が一定と仮定した場合の自車両の加速度ａ_ｄ（ｋ）の時間変化を表すマップの一例を示す図である。 第２実施形態にＴＴＣ補正部７４により実行される処理の流れを示すフローチャートの一例である。

以下、図面を参照し、本発明の衝突安全制御装置の実施形態について説明する。衝突安全制御装置は、車両に搭載され、レーダー装置などにより検知された車両周辺の物体と車両との衝突の可能性を判断し、衝突の回避、或いは衝撃の低減を図るための警報出力制御や駆動力／制動力の制御などを行うものである。以下、衝突安全制御装置が搭載された車両を「自車両」と称して説明する。

＜第１実施形態＞
［構成］
図１は、本発明の第１実施形態に係る衝突安全制御装置１の構成例を示す構成図である。衝突安全制御装置１は、例えば、レーダー装置１０と、アクセル開度センサ１２と、車速センサ１４と、操舵角センサ２０と、ウインカスイッチ２２と、車外撮像用カメラ２４と、ナビゲーション装置２６と、車室内カメラ２８と、設定スイッチ３０と、警報出力装置４０と、駆動力／制動力出力装置５０と、制御装置７０とを備える。制御装置７０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を中心として構成され、図示しないプログラムメモリに格納されたプログラムをＣＰＵが実行することにより機能するソフトウェア機能部として、ＴＴＣ算出部７２と、ＴＴＣ補正部７４と、安全制御実行部７６と、補正要否判定部７８とを備える。なお、これらのソフトウェア機能部のうち一部または全部は、ＩＣ（Integrated Circuit）やＬＳＩ（Large Scale Integration）などのハードウェア機能部で置換されてもよい。また、制御装置７０の各機能部は、独立したプログラムによって実現される必要はなく、互いに統合されてもよい。

レーダー装置１０は、例えば、自車両の前端部に搭載されたミリ波レーダー装置であり、ＦＭ―ＣＷの原理に基づいて、自車両の前方に存在する物体の自車両に対する相対位置‘（距離および方位）、および相対速度を算出する。ＦＭ―ＣＷの原理については、公知であるため説明を省略する。物体とは、自車両の前方を自車両と同じ方向に走行している先行車両、歩行者、駐車車両、自車両と反対の向きに走行している対向車両などを含む。
なお、物体の検知は、ステレオカメラやレーザーレーダーなどによって行われてもよく、レーダー装置、ステレオカメラ、レーザーレーダーなどの組み合わせによって行われてもよい。

アクセル開度センサ１２は、アクセルペダルに取り付けられ、アクセルペダルの操作量（アクセル開度）を検出して制御装置７０に出力する。車速センサ１４は、自車両の各車輪の回転速度や変速機の出力軸の回転速度を計測することにより、自車両の速度を検出して制御装置７０に出力する。

操舵角センサ２０は、ステアリング装置や操舵機構に取り付けられ、車両の操舵角（実舵角であってもステアリング舵角であってもよい）を検出して制御装置７０に出力する。
ウインカスイッチ２２は、方向指示器の状態を検出して制御装置７０に出力する。

車外撮像用カメラ２４は、例えば、ルームミラーの裏側、或いはフロントガラスの上部などに取り付けられ、車両前方を撮像する。車外撮像用カメラ２４は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）などの固体撮像素子を利用したデジタルカメラであり、所定周期で繰り返し撮像を行い、撮像画像のデータを制御装置７０に出力する。

ナビゲーション装置２６は、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機、地図データを記憶した記憶装置、タッチパネルとして構成される液晶ディスプレイ装置などの表示装置、ナビゲーション表示を行うように表示装置を制御する制御装置などを含む。ナビゲーション装置２６は、自車両が走行している道路について、地図データから得られる情報（車線数、幅員、追い越し禁止区間であるか否かなど）を、制御装置７０に出力する。

車室内カメラ２８は、例えば、ステアリングボス部やルームミラーなど、運転者の頭部を撮像可能な任意の位置に取り付けられ、車外撮像用カメラ２４と同様に、所定周期で繰り返し撮像を行い、撮像画像のデータを制御装置７０に出力する。

設定スイッチ３０は、衝突安全制御装置１の動作モードを、「ショート」、「ミドル」、「ロング」の中からユーザが設定可能なスイッチである。設定スイッチ３０が「ショート」に設定されていると、後述する警報出力や自動制動を行うための第１の閾値Ｔｈ１および第２の閾値Ｔｈ２が最も短く設定される結果、安全制御の作動タイミングが最も遅くなる。設定スイッチ３０が「ミドル」に設定されていると第１の閾値Ｔｈ１および第２の閾値Ｔｈ２が中程度に設定され結果、安全制御の作動タイミングが中程度となる。設定スイッチ３０が「ロング」に設定されていると第１の閾値Ｔｈ１および第２の閾値Ｔｈ２が最も長く設定される結果、安全制御の作動タイミングが最も早くなる。設定スイッチ３０は、専用のスイッチであってもよいし、ナビゲーション装置２６のタッチパネル上に設定されるソフトウェアスイッチであってもよい。

警報出力装置４０は、例えば、スピーカーや発光装置、表示装置、バイブレータなどであり、制御装置７０により制御される。駆動力／制動力出力装置５０は、例えば、エンジン、変速機、走行用モータ、ブレーキ装置などの一部または全部を含み、アクセル開度やブレーキペダルの操作に基づく通常の走行駆動制御が行われる他、制御装置７０からの干渉制御によって、駆動力の抑制制御、或いは制動力の出力制御などが行われる。

制御装置７０のＴＴＣ算出部７２は、自車両の前方に存在する物体と自車両との衝突の可能性を示す指標値として、物体と自車両との距離を相対速度で除算したＴＴＣを算出する。ＴＴＣは、相対速度が一定と仮定した場合に、物体と自車両との距離がゼロになるまでの時間を示しており、値が小さいほど衝突の可能性が高いことを意味する指標値である。以下、ＴＴＣ算出部７２が算出するＴＴＣを、ＴＴＣｖと表記して説明する。

ＴＴＣ補正部７４は、ＴＴＣ算出部７２により算出されたＴＴＣｖを、物体と車両の接近する方向への相対加速度が大きいほど、小さくなるように補正する。また、ＴＴＣ補正部７４は、自車両の加速度が所定値以上であることを含む設定条件を満たす場合に、この補正の程度を低減する。補正の程度を「低減する」とは、補正を行わないことを含んでよい。以下、ＴＴＣ補正部７４により補正が行われたＴＴＣを、ＴＴＣａと表記して説明する。ＴＴＣ補正部７４により補正が行われなかった場合、ＴＴＣａはＴＴＣｖに等しくなる。なお、この場合であっても、便宜的に、ＴＴＣ補正部７４により（ゼロ）補正が行われたＴＴＣａと表記する。

安全制御実行部７６は、ＴＴＣ補正部７４により補正されたＴＴＣａを閾値と比較し、ＴＴＣａが閾値を下回ったときに、種々の安全制御を行う。例えば、安全制御実行部７６は、ＴＴＣａが第１の閾値Ｔｈ１を下回ったときに警報出力装置４０に警報を出力させ、ＴＴＣａが第２の閾値Ｔｈ２を下回ったときに制動力を出力するように駆動力／制動力出力装置５０に干渉制御する（自動制動）。なお、制御装置７０がエンジンやブレーキ装置等の制御装置と統合されている場合、制御装置７０はエンジンやブレーキ装置等を直接的に制御することができる。

補正要否判定部７８は、ＴＴＣ補正部７４による補正の要否を判定する（詳しくは、後述する）。

図２は、制御装置７０により実行される基本的な処理の流れを示すフローチャートの一例である。図２のフローチャートの処理は、例えば所定周期で繰り返し実行される。まず、制御装置７０は、レーダー装置１０の出力に基づき先行車両を検知する（ステップＳ１００）。次に、制御装置７０は、自車両の速度変化から自車両の加速度を算出し（ステップＳ１０２）、レーダー装置１０から先行車両との距離および相対速度を取得し（ステップＳ１０４）、相対速度の変化から相対加速度を算出する（ステップＳ１０６）。そして、ＴＴＣ算出部７２が、ＴＴＣｖを算出する（ステップＳ１０８）。

次に、補正要否判定部７８が、ＴＴＣ補正部７４による補正の要否を判定する（ステップＳ１１０）。ステップＳ１１０の処理の詳細については後述する。ＴＴＣ補正部７４は、ステップＳ１１０の処理の結果、補正を実施すると判定した場合には、相対加速度を用いてＴＴＣａを算出し（ステップＳ１１２、Ｓ１１４）、補正を実施しないと判定した場合には、ＴＴＣｖをＴＴＣａとする（ステップＳ１１２、Ｓ１１６）。なお、「補正を実施しない」に代えて、「補正の程度を低減する」、例えば、後述する「相対加速度による補正の項」に１未満の係数を乗算するなどしてもよい。以下の説明では、補正を実施するか実施しないかの二択であるものとして説明するが、「補正の程度を低減する」態様をこれに限定するものではない。

次に、安全制御実行部７６が、ＴＴＣａが第１の閾値Ｔｈ１を下回ったか否かを判定し（ステップＳ１１８）、ＴＴＣａが第１の閾値Ｔｈ１を下回っていれば、警報出力装置４０に警報を出力させる（ステップＳ１２０）。また、安全制御実行部７６は、ＴＴＣａが第２の閾値Ｔｈ２（Ｔｈ１＞Ｔｈ２）を下回ったか否かを判定し（ステップＳ１２２）、ＴＴＣａが第２の閾値Ｔｈ２を下回っていれば、制動力を出力するように駆動力／制動力出力装置５０に干渉制御する（ステップＳ１２４）。

［ＴＴＣ補正］
以下、ＴＴＣ補正部７４によるＴＴＣの補正について説明する。以下の説明では、物体＝先行車両であるものとする。ここで、各パラメータを以下のように定義する。なお、自車両の加速度は、速度の微分により求められてもよいし、図示しない加速度センサの出力を参照してもよい。
ｘ_ｄ：自車両の位置
ｖ_ｄ：自車両の速度
ａ_ｄ：自車両の加速度
ｘ_ｆ：先行車両の位置
ｖ_ｆ：先行車両の速度
ａ_ｆ：先行車両の加速度
Ｘ：先行車両との距離（ｘ_ｆ−ｘ_ｄ）
Ｖ：先行車両との相対速度（ｖ_ｆ−ｖ_ｄ）
Ａ：先行車両との相対加速度（ａ_ｆ−ａ_ｄ）

相対加速度を考慮しないＴＴＣｖは、｛−Ｘ_０／Ｖ_０｝で表される。Ｘ_０は、測定時点における先行車両との距離であり、Ｖ_０は、測定時点における先行車両との相対速度である。これに対し相対加速度を考慮したＴＴＣａは、｛（−Ｘ_０／Ｖ_０）＋（−Ｘ_ａ／Ｖ_０）｝で表される。Ｘ_ａは、（ｘ_ａｆ−ｘ_ａｄ）、すなわち、先行車両の加速度ａ_ｆ（ｔ）に起因したＴＴＣ［ｓｅｃ］後の先行車両の変位ｘ_ａｆと、自車両の加速度ａ_ｄ（ｔ）に起因したＴＴＣ［ｓｅｃ］後の自車両の変位ｘ_ａｄとの差分であり、相対加速度に起因したＴＴＣ［ｓｅｃ］後の距離の変動分である。ここで、変位ｘ_ａｆは加速度ａ_ｆ（ｔ）を０［ｓｅｃ］〜ＴＴＣ［ｓｅｃ］まで２回積分することで求められ、変位ｘ_ａｄは加速度ａ_ｄ（ｔ）を０［ｓｅｃ］〜ＴＴＣ［ｓｅｃ］まで２回積分することで求められる。また、相対加速度は、Ａ（ｔ）と定義される。

このような定義において、ＴＴＣの補正を行うことによる効果は、相対加速度に起因したＴＴＣ［ｓｅｃ］後の距離の変動分Ｘ_ａの正負によって分類される。Ｘ_ａが正である場合、ＴＴＣ補正部７４は、ＴＴＣａ＞ＴＴＣｖとなるように補正を行うため、補正をしない場合に比して警報や自動制動などの安全制御が作動しにくくなる。Ｘ_ａがゼロである場合、ＴＴＣａ＝ＴＴＣｖであり、補正の効果は生じない。Ｘ_ａが負である場合、ＴＴＣ補正部７４は、ＴＴＣａ＜ＴＴＣｖとなるように補正を行うため、補正をしない場合に比して安全制御が作動し易くなる。

図３は、計測時点における代表的な走行状況と、自車両および先行車両の加速度、運転者の期待感、Ｘ_ａ、加速度補正による効果との関係を示す図である。図３に示すように、先行車両を追い越すために加速している走行状況では、先行車両に追いつくための加速を行う場合があり、この場合、上記したＸ_ａが負になるため、安全制御が作動し易いようにＴＴＣの補正が行われる。この結果、自車両が先行車両に追いつく過程でＴＴＣが閾値未満となる可能性があるが、運転者としては、この加速に対して安全制御が行われるのは好適でなく、本来は安全制御が作動し易くなって欲しくない走行状況である。本実施形態の衝突安全制御装置１は、このような走行状況において不要な安全制御が行われるのを抑制するために、自車両の加速度が所定値以上であることを含む条件を満たす場合に、補正を行わないようにする。

ここで、ＴＴＣ補正部７４は、例えば、先行車両と自車両との相対加速度が一定であると仮定してＴＴＣの補正を行う。ＴＴＣ補正部７４は、先行車両の加速度ａ_ｆ（ｔ）を一定値ａ_ｆ０、自車両の加速度ａ_ｄ（ｔ）を一定値ａ_ｄ０としてＸ_ａを算出し、これを用いてＴＴＣａを算出する。Ｘ_ａは、式（１）により算出される。これをＴＴＣａ＝（−Ｘ_０／Ｖ_０）＋（−Ｘ_ａ／Ｖ_０）に代入することで、式（２）が得られる。式中、Ａ_０は、ａ_ｆ０−ａ_ｄ０、すなわち計測時点の相対加速度である。式（２）の２次方程式を解くことで式（３）の解が得られ（ＴＴＣ＞０）、式（３）の解を２乗して式（２）に代入することで式（４）が得られる。式（４）における右辺第２項が、相対加速度による補正の項に相当する。

［補正の要否判定］
以下、補正要否判定部７８が、ＴＴＣ補正部７４による補正の要否を判定する処理について説明する。図４は、補正要否判定部７８により実行される処理（図２のステップＳ１１０の処理）の流れを示すフローチャートの一例である。

まず、補正要否判定部７８は、計測時点における自車両の加速度ａ_ｄ０が所定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２００）。自車両の加速度ａ_ｄ０が所定値未満である場合は、「先行車両を追い越すために加速している走行状況」にはないため、補正要否判定部７８は、ＴＴＣｖを相対加速度で補正してＴＴＣａを求めると決定する（ステップＳ２１４）。

計測時点における自車両の加速度ａ_ｄ０が所定値以上である場合、補正要否判定部７８は、設定スイッチ３０が「ショート」に設定されているか否かを判定する（ステップＳ２０２）。設定スイッチ３０が「ロング」または「ミドル」に設定されている場合、運転者は比較的早いタイミングでの警報出力や自動制動を望んでことが推察されるため、補正要否判定部７８は、ＴＴＣｖを相対加速度で補正してＴＴＣａを求めると決定する（ステップＳ２１４）。

設定スイッチ３０が「ショート」に設定されている場合、補正要否判定部７８は、自車両が片側２車線以上の道路を走行しているか否かを判定する（ステップＳ２０４）。自車両が片側１車線の道路を走行している場合、補正要否判定部７８は、自車両が追い越し禁止区間を走行しているか否かを判定する（ステップＳ２０６）。自車両が片側１車線の道路であって追い越し禁止区間を走行している場合、補正要否判定部７８は、ＴＴＣｖを相対加速度で補正してＴＴＣａを求めると決定する（ステップＳ２１４）。

ここで、自車両が片側１車線の道路を走行しているか否か、およびその道路が追い越し禁止区間に設定されているか否かは、ナビゲーション装置２６から取得する情報に基づき、或いは車外撮像用カメラ２４（撮像部）の撮像画像を解析することにより、判定することができる。追い越し禁止区間では、例えば道路上に黄色の線が描画されているため、車外撮像用カメラ２４の撮像画像において、黄色の周波数帯域で一定幅の画素が所定領域内に並んでいる場合、自車両の右側に黄色の線が存在することが推定されるため、道路が追い越し禁止区間に設定されていると判定することができる。また、車外撮像用カメラ２４の撮像画像において、追い越し禁止の標識が認識された場合に、道路が追い越し禁止区間に設定されていると判定することができる。また、衝突安全制御装置１は、ビーコンなどにより車外設備から受信する情報に基づき、上記の判定を行うこともできる。

自車両が片側２車線以上の道路を走行している場合、または自車両が追い越し禁止区間を走行していない場合、補正要否判定部７８は、隣接車線に車両が存在するか否かを判定する（ステップＳ２０８）。自車両が片側２車線以上の道路を走行している場合の隣接車線とは、例えば、自車両の走行方向と同じ方向の走行車線のうち、現に自車両が走行している走行車線と隣接している走行車線である。複数の走行車線のうちいずれを自車両が走行しているかの情報は、車外撮像用カメラ２４の撮像画像を解析し、道路に描画された実線や破線等と自車両の位置関係を数値化することで、取得することができる。また、自車両が片側１車線の道路を走行している場合の隣接車線とは、対向車線である。隣接車線に車両が存在する場合、補正要否判定部７８は、追い越しが困難であると判断し、ＴＴＣｖを相対加速度で補正してＴＴＣａを求めると決定する（ステップＳ２１４）。

隣接車線に車両が存在しない場合、補正要否判定部７８は、自車両の加速度ａ_ｄ０が、運転者の意図的な加速であるか否かを判定する（ステップＳ２１０）。運転者の意図的な加速でないと判定した場合、補正要否判定部７８は、ＴＴＣｖを相対加速度で補正してＴＴＣａを求めると決定する（ステップＳ２１４）。ここで、運転者の意図的な加速でない場合とは、運転者が漫然と（無意識に）アクセルペダルを踏み込んだ場合を意味し、補正要否判定部７８は、以下のような場合に運転者の意図的な加速でないと判定する。

（１）補正要否判定部７８は、車室内カメラ２８の撮像画像を解析して顔向き判定や視線判定を行い、ドライバーが前方を注視していないと判定した場合に、運転者の意図的な加速でないと判定する。また、車室内カメラ２８の撮像画像を解析して瞬きの頻度などを計数し、運転者が低覚醒状態であると検知した場合に、運転者の意図的な加速でないと判定する。また、補正要否判定部７８は、ステアリングホイールなどに取り付けた心拍数センサの出力から、運転者が低覚醒状態であるか否かを判定してもよい。

（２）補正要否判定部７８は、運転者が各種スイッチ（ナビゲーション装置２６、空調装置、パワーウインドウなどの操作スイッチ）を操作している場合に、運転者の意図的な加速でないと判定する。

（３）補正要否判定部７８は、運転者によるステアリングホイール、アクセルペダル、ブレーキペダルの操作頻度が低い場合に、運転者の意図的な加速でないと判定する。

（４）補正要否判定部７８は、運転者による車線変更の意図が検知されない場合に、運転者の意図的な加速でないと判定する。車線変更の意図は、例えば、操舵角センサ２０の検出する操舵角が中立状態から一定以上変位していること、自車両が走行車線の中央から所定距離以上偏っていること（車外撮像用カメラ２４の撮像画像を解析して把握する）、自車両の進行方向が走行車線の方向から所定角度以上ズレていること、ウインカスイッチ２２により方向指示器がいずれかの方向に操作されていること検知されていること、などの情報に基づき検知される。

運転者の意図的な加速であると判定した場合、補正要否判定部７８は、ＴＴＣｖを補正しないと決定する（ステップＳ２１２）。

なお、図４のフローチャートにおいて、ステップＳ２０２〜Ｓ２１０の判定は、一部または全部を省略してもよい。補正要否判定部７８は、単に「自車両の加速度ａ_ｄ０が所定値以上であればＴＴＣｖを補正しない」と決定してもよいし、「自車両の加速度ａ_ｄ０が所定値以上であり且つ追い越し禁止の環境になければＴＴＣｖを補正しない」と決定してもよい。図４のフローチャートは、ステップＳ２００の判定を含む限り、任意の判定を省略してよいし、他の判定条件を追加しても構わない。

図５は、（Ａ）相対加速度によってＴＴＣｖを補正しない場合、（Ｂ）必ず相対加速度によってＴＴＣｖを補正する場合、および（Ｃ）本実施形態のように自車両の加速度が所定値以上である場合に相対加速度によるＴＴＣｖの補正を停止する場合のそれぞれにおける、相対加速度と安全制御の作動距離とのおおよその関係を示す図である。上記（Ａ）の場合では、相対加速度が大きい場合でも、安全制御の作動距離が一定であるため、安全制御の作動タイミングが遅れる場合がある。上記（Ｂ）の場合では、自車両が意図的な加速をしている場合に、安全制御の作動距離が長くなり過ぎる結果、不要な安全制御の作動が行われ、運転者が煩わしさを感じる場合がある。これに対し、本実施形態が実現する（Ｃ）の場合では、相対速度が大きい場合に、安全制御の作動距離をある程度長くするものの、無制限に作動距離を長くするのではないため、適度な作動タイミングで安全制御が行われる。この結果、運転者の意図を、より適切に反映した安全制御を行うことができる。

［相対加速度の制限］
ＴＴＣ補正部７４は、相対加速度に基づいてＴＴＣｖを補正する際に、自車両の速度や物体との関係（距離またはＴＴＣ）に基づいて、相対加速度を制限してもよい。これによって、過剰な安全制御の作動を抑制し、より適切な作動頻度、作動タイミングで安全制御が作動することになる。

（１）ＴＴＣ補正部７４は、例えば、相対加速度のうち自車両の加速度に起因する分に、自車両の速度に応じた上限を設けることにより、相対加速度を制限する。図６は、自車両の速度に応じた加速度の上限マップの一例を示す図である。車両の加速度ａは、車輪に作用する駆動力Ｆ_Ｔから走行抵抗Ｆ_ｄｒを減算し、車重ｍを除算して求められる（次式（５）参照）。走行抵抗Ｆ_ｄｒには、内部抵抗、転がり抵抗、空気抵抗、勾配抵抗、加速抵抗が含まれ、これらのうち空気抵抗は、車両の速度の二乗に比例する。従って、ＴＴＣ補正部７４は、自車両の速度が上昇すると、加速度を保つのがより困難になるため、図６に例示したように、自車両の速度が上昇すると上限加速度が低下する傾向のマップを使用し、相対加速度のうち自車両の加速度に起因する分に上限を設けることによって、相対加速度を制限する。図６に示すマップの加速度上限値は、ある速度および十分に大きいアクセル開度で一定距離走行した前後で計測される加速度の平均を、各速度について求めたものである。なお、簡易的に相対加速度を自車両の加速度とみなして、図６に例示したマップを直接的に相対加速度に適用してもよい。
ｍ・ａ＝Ｆ_Ｔ−Ｆ_ｄｒ ‥（５）

（２）ＴＴＣ補正部７４は、例えば、先行車両との距離、隣接車線を自車両と同じ方向に走行している隣接車両との距離、対向車両とのＴＴＣに基づいて、相対加速度を制限してもよい。図７は、先行車両、隣接車両、対向車両および静止物と、相対加速度の上限値との関係を例示した図である。図７に示すように、自車両が長い時間加速を継続できる場合には相対加速度の上限値を下げて安全制御を作動しにくくし、自車両が加速を継続できる時間が短い場合には相対加速度の上限値を上げて安全制御を作動し易くすることで、自車両が本来は加速できない場面で加速をすることにより可能性が高まるのを防止することができる。また、対向車両や静止物については、より早期に安全制御を行う必要があるため、距離ではなく、可能性に対する感度がより高いＴＴＣ（ＴＴＣｖでもＴＴＣａでもよい）を判定条件として用いる。

図８は、先行車両や隣接車両など、相対速度が比較的小さい物体に対して適用される相対加速度の上限マップの一例を示す図である。また、図９は、対向車両や静止物など、相対速度が比較的大きい物体に対して適用される相対加速度の上限マップの一例を示す図である。図８および図９に示すように、相対速度が比較的大きい物体の方が可能性が高いため、相対加速度の上限の低下具合を緩やかにすると好適である。

なお、上記（１）の「相対加速度のうち自車両の加速度に起因する分に、自車両の速度に応じた上限を設ける」手法と、（２）の「先行車両との距離、隣接車線を自車両と同じ方向に走行している隣接車両との距離、対向車両とのＴＴＣに基づいて、相対加速度を制限する」手法は、排他的な関係に無い。ＴＴＣ補正部７４は、先行車両以外に物体が検知されない場合に（１）を適用し、先行車両以外に物体が検知された場合に（２）を適用してもよいし、（１）による相対加速度の上限値と、（２）による相対加速度の上限値とのいずれか低い方を採用するなどしてもよい。

［まとめ］
以上説明した第１実施形態に係る衝突安全制御装置１によれば、自車両の加速度が所定値以上であることを含む設定条件を満たす場合に、ＴＴＣの補正の程度を低減するため、運転者の意図を、より適切に反映した安全制御を行うことができる。

また、第１実施形態に係る衝突安全制御装置１によれば、自車両の速度や物体との関係（距離またはＴＴＣ）に基づいて、相対加速度を制限するため、過剰な安全制御の作動を抑制し、より適切な作動頻度、作動タイミングで安全制御を作動させることができる。

＜第２実施形態＞
以下、第２実施形態に係る衝突安全制御装置２について説明する。第２実施形態に係る衝突安全制御装置２は、ＴＴＣの補正、すなわちＴＴＣｖをＴＴＣａに補正する手法のみ第１実施形態と異なるため、ここでは相違点についてのみ説明する。

第２実施形態に係るＴＴＣ補正部７４は、計測時点におけるアクセル開度に基づいて、自車両のアクセル開度が一定であると仮定した上で、ＴＴＣａを求める。これは、運転者が不注意により加速している場合、アクセル開度が一定である可能性が高いことに基づくものである。また、衝突安全制御装置２は、計測時点における先行車両の加速度が変わらないものとして、ＴＴＣａを求める。先行車両の加速度がゼロと仮定する場合、相対加速度Ａ（ｋ）は、式（６）で表される。また、先行車両の加速度が一定値ａ_ｆ０と仮定すると、相対加速度Ａ（ｋ）は、式（７）で表される。
Ａ（ｋ）＝ａ_ｆ−ａ_ｄ＝−ａ_ｄ（ｋ） ‥（６）
Ａ（ｋ）＝ａ_ｆ−ａ_ｄ＝ａ_ｆ０・Δｔ・ｋ−ａ_ｄ（ｋ） ‥（７）

ａ_ｄ（ｋ）は、計測時点から時刻ｋ後の自車両の加速度であり、例えば、アクセル開度と自車両の速度に応じたマップを用いて導出される。図１０は、ある速度において、アクセル開度が一定と仮定した場合の自車両の加速度ａ_ｄ（ｋ）の時間変化を表すマップの一例を示す図である。制御装置７０は、このようなマップを速度帯毎に、図示しない記憶部に保持している。

そして、ＴＴＣ補正部７４は、図１０に示すようなマップを用いて、図１１のフローチャートの処理を実行することにより、ＴＴＣａを算出する。図１１は、第２実施形態にＴＴＣ補正部７４により実行される処理の流れを示すフローチャートの一例である。

まず、ＴＴＣ補正部７４は、内部変数ｋ、Ｖ_ａ（ｋ）、Ｔ_ａ（ｋ）の初期値をそれぞれゼロに設定する（ステップＳ３００）。ここで、Ｖ_ａ（ｋ）は、計測時点から時間ｋ経過後の、相対加速度に起因した速度変化であり、Ｔ_ａ（ｋ）は、計測時点から時間ｋ経過後の、相対加速度に起因したＴＴＣの増減分である。

次に、ＴＴＣ補正部７４は、微小時間Δｔ分の速度変化をＶ_ａ（ｋ）に加算してＶ_ａ（ｋ＋１）を求め、これに基づき相対加速度に起因したｋ後の距離の変動分Ｘ_ａ（ｋ＋１）を算出し、更に、相対加速度に起因したＴＴＣの増減分Ｔ_ａ（ｋ＋１）を求める（ステップＳ３０２）。

次に、ＴＴＣ補正部７４は、Ｔ_ａ（ｋ＋１）をＴＴＣｖに加算して積分の上限時間ＴＴＣａを設定し（ステップＳ３０４）、積分時間（ｋ＋１）・Δｔが上限時間ＴＴＣａ未満であるか否かを判定する（ステップＳ３０６）。積分時間（ｋ＋１）・Δｔが上限時間ＴＴＣａ未満である場合、ＴＴＣ補正部７４は、パラメータｋを１増加させ（ステップＳ３０８）、ステップＳ３０２に戻る。一方、積分時間（ｋ＋１）・Δｔが上限時間ＴＴＣａ以上となると、ＴＴＣ補正部７４は、Ｔ_ａ（ｋ＋１）をＴＴＣの補正量として決定する（ステップＳ３１０）。具体的には、Ｔ_ａ（ｋ＋１）をＴＴＣｖに加算してＴＴＣａを求める。

［まとめ］
以上説明した第２実施形態に係る衝突安全制御装置２によれば、第１実施形態と同様の効果を奏する他、自車両の加速度の変化をより正確に推定して、ＴＴＣの補正を行うことができる。

以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、衝突安全制御装置は、物体と自車両との衝突の可能性を示す指標値としてＴＴＣを算出するものとしたが、ＴＴＣ以外の指標値を算出してもよい。

また、衝突安全制御装置は、ＴＴＣの補正は必ず行い、自車両の速度や物体との関係に基づく相対加速度の制限のみ行うものであってもよい。

また、安全制御として警報出力や自動制動を例示したが、衝突安全制御装置は、エアバッグの展開、自動操舵制御などを行ってもよい。

また、「自車両の加速度が所定値以上であること」を含む設定条件を満たす場合に、ＴＴＣの補正の程度を低減するものとしたが、衝突安全制御装置は、「アクセル開度が所定値以上であること」を含む設定条件を満たす場合に、ＴＴＣの補正の程度を低減するものであってもよい。

また、相対加速度に基づいてＴＴＣの補正を行うものとしたが、衝突安全制御装置は、相対加速度に基づいて安全制御を行う際の閾値（Ｔｈ１、Ｔｈ２）を変更するものであってもよい。この場合、衝突安全制御装置は、物体と自車両の接近する方向への相対加速度が大きいほど、安全制御を行う際の閾値を、安全制御がより早いタイミングで実行される側に（より大きく）変更し、自車両の加速度が所定値以上であることを含む設定条件を満たす場合に、閾値の変更量を低減する（ゼロにしてもよい）。

１、２ 衝突安全制御装置１０ レーダー装置１２ アクセル開度センサ１４ 車速センサ２０ 操舵角センサ２２ ウインカスイッチ２４ 車外撮像用カメラ２６ ナビゲーション装置２８ 車室内カメラ３０ 設定スイッチ４０ 警報出力装置５０ 駆動力／制動力出力装置７０ 制御装置７２ ＴＴＣ算出部７４ ＴＴＣ補正部７６ 安全制御実行部７８ 補正要否判定部

Claims (13)

1. 車両周辺の物体を検知する検知部と、
   前記検知部により検知された前記物体と前記車両との衝突の可能性を示す指標値を算出する算出部と、
   前記指標値に基づき所定の安全制御を行う安全制御部と、
   前記物体と前記車両の接近する方向への相対加速度が大きいほど、前記指標値を衝突の可能性が高い側に補正する補正部と、を備え、
   前記補正部は、前記車両の加速度が所定値以上であることを含む設定条件を満たす場合に、前記車両の速度に基づいて、前記補正に用いる相対加速度を制限する、
   衝突安全制御装置。
2. 請求項１記載の衝突安全制御装置であって、
   前記補正部は、前記設定条件を満たす場合に、前記補正を停止する、
   衝突安全制御装置。
3. 請求項１または２記載の衝突安全制御装置であって、
   前記設定条件は、前記車両が追い越し可能な環境下であることを含む、
   衝突安全制御装置。
4. 請求項３記載の衝突安全制御装置であって、
   前記設定条件は、前記車両の隣接車線に別の車両が存在しないことを含む、
   衝突安全制御装置。
5. 請求項３または４記載の衝突安全制御装置であって、
   車両周辺を撮像する撮像部を備え、
   前記補正部は、前記撮像部により撮像された道路区画線の態様に基づいて、前記車両が追い越し可能な環境下であるか否かを判定する、
   衝突安全制御装置。
6. 請求項３から５のうちいずれか１項記載の衝突安全制御装置であって、
   車両周辺を撮像する撮像部を備え、
   前記補正部は、前記撮像部により撮像された道路標識を認識することにより、前記車両が追い越し可能な環境下であるか否かを判定する、
   衝突安全制御装置。
7. 請求項３から６のうちいずれか１項記載の衝突安全制御装置であって、
   前記車両の位置を特定可能であると共に、位置と道路に関する情報を保持するナビゲーション装置から得られた情報に基づいて、前記車両が追い越し可能な環境下であるか否かを判定する、
   衝突安全制御装置。
8. 請求項１から７のうちいずれか１項記載の衝突安全制御装置であって、
   前記設定条件は、ユーザにより所定のスイッチ操作がなされたことを含む、
   衝突安全制御装置。
9. 請求項１から８のうちいずれか１項記載の衝突安全制御装置であって、
   前記補正部は、前記相対加速度が一定であると仮定して前記補正を行う、
   衝突安全制御装置。
10. 請求項１から８のうちいずれか１項記載の衝突安全制御装置であって、
    前記補正部は、前記車両への加速指示量が一定と仮定して前記補正を行う、
    衝突安全制御装置。
11. 車両周辺の物体を検知する検知部と、
    前記検知部により検知された前記物体と前記車両との衝突の可能性を示す指標値を算出する算出部と、
    前記指標値に基づき所定の安全制御を行う安全制御部と、
    前記物体と前記車両の相対加速度が大きいほど、前記指標値を衝突の可能性が高い側に補正する補正部と、を備え、
    前記補正部は、前記車両の速度に基づいて、前記補正に用いる相対加速度を制限する、
    衝突安全制御装置。
12. 車両周辺の物体を検知する検知部と、
    前記検知部により検知された前記物体と前記車両との衝突の可能性を示す指標値を算出する算出部と、
    前記指標値に基づき所定の安全制御を行う安全制御部と、
    前記物体と前記車両の相対加速度が大きいほど、前記指標値を衝突の可能性が高い側に補正する補正部と、を備え、
    前記補正部は、前記物体と前記車両との間の位置関係および速度関係のうち、前記位置関係または前記位置関係および前記速度関係に基づいて、前記補正に用いる相対加速度を制限する、
    衝突安全制御装置。
13. 車両周辺の物体を検知する検知部と、
    前記検知部により検知された前記物体と前記車両との衝突の可能性を示す指標値を算出する算出部と、
    前記指標値に基づき所定の安全制御を行う安全制御部と、
    前記物体と前記車両の接近する方向への相対加速度が大きいほど、前記指標値を衝突の可能性が高い側に補正する補正部と、を備え、
    前記補正部は、前記車両の加速度が所定値以上であることを含む設定条件を満たす場合に、前記物体と前記車両との間の位置関係および速度関係のうち、前記位置関係または前記位置関係および前記速度関係に基づいて、前記補正に用いる相対加速度を制限する、
    衝突安全制御装置。

Images