JP2010257298A - 車両の走行安全装置 - Google Patents

Abstract

【課題】歩行者などの物体が横方向から走行路に進入するような場合であっても、確実に検知して接触の可能性の有無を判定するようにした車両の走行安全装置を提供する。
【解決手段】自車進行方向に存在する物体の位置ｘ，ｙと移動速度Ｖｘ，Ｖｙを検出し（Ｓ１０）、検出された物体の自車進行方向に対する横移動速度Ｖｘが所定速度以下か否か判断し（Ｓ１２からＳ１８）、横移動速度が所定速度以下と判断される場合、検出された物体の検出方向と自車進行方向とからなる検出角度θに基づいて自車と物体との接触の可能性の有無を判定、より具体的には検出角度θが所定時間連続して所定範囲にあるとき（Ｓ２０からＳ２６）、自車と物体との接触の可能性があると判定する（Ｓ２８）。
【選択図】図２

Description

この発明は車両の走行安全装置に関し、より具体的には自車の進路に横方向から進入する歩行者などの物体との接触の可能性の有無を判定する装置に関する。

自車進行方向に存在する車両あるいは歩行者などの物体をレーダなどで検知して警報装置などの接触を回避する動作を行う装置として、検知された物体の移動速度および移動方向から将来の物体の位置を予測すると共に、自車の進路と比較することにより、物体との接触の可能性を判断するものが知られている。また、例えば特許文献１において、自車進行方向に対して横方向から侵入する車両が所定角度に存在し続ける場合、接触の可能性が高いと判断するように構成されている。

特開２００４−３０２６２１号公報

ところで、物体が歩行者などであって停止状態から走行路に横断進入してくるようなことも考えられる。そのような場合、停止状態から移動を開始した直後は、横位置の変化量が少なく、またノイズ除去のためのローパスフィルタによる位相遅れの影響を受けてしまうため、物体の移動速度の検出精度が低いものとなり、移動を開始しているにも関わらず、引き続き停止物と判断されてしまう恐れがある。また特許文献１記載の技術のように、角度を考慮するのみでは、低速の移動物に対して接触の可能性の有無の判定が遅れる不都合がある。

従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、歩行者などの物体が横方向から走行路に進入するような場合であっても、確実に検知して接触の可能性の有無を判定するようにした車両の走行安全装置を提供することにある。

上記の目的を解決するために、請求項１に係る車両の走行安全装置にあっては、自車進行方向に存在する物体の位置と移動速度を検出する物体検出手段と、前記検出された物体の前記自車進行方向に対する横移動速度が所定速度以下か否か判断する横移動速度判断手段と、前記横移動速度が前記所定速度以下と判断される場合、前記検出された物体の検出方向と前記自車進行方向とからなる検出角度に基づいて自車と前記物体との接触の可能性の有無を判定する接触可能性判定手段とを備えるように構成した。

請求項２に係る車両の走行安全装置にあっては、前記接触可能性判定手段は、前記検出角度が所定時間連続して所定範囲にあるとき、自車と前記物体との接触の可能性があると判定する如く構成した。

請求項３に係る車両の走行安全装置にあっては、自車と前記物体が接触するまでに要すると予想される予想接触時間を算出する予想接触時間算出手段を備えると共に、前記接触可能性判定手段は、前記算出された予想接触時間が規定値未満であるとき、前記検出角度に基づいて自車と前記物体との接触の可能性の有無を判定する如く構成した。

請求項４に係る車両の走行安全装置にあっては、前記所定速度が、ほぼ停止状態であると推定される速度である如く構成した。

請求項１に係る車両の走行安全装置にあっては、自車進行方向に存在する物体の位置と移動速度を検出し、検出された物体の自車進行方向に対する横移動速度が所定速度以下か否か判断し、所定速度以下と判断される場合、検出された物体の検出方向と自車進行方向とからなる検出角度に基づいて自車と物体との接触の可能性の有無を判定する如く構成したので、物体が歩行者などであって停止状態から走行路に横断進入してくるような場合であっても、確実に検知して接触の可能性の有無を的確に判定することができる。

請求項２に係る車両の走行安全装置にあっては、検出角度が所定時間連続して所定範囲にあるとき、自車と物体との接触の可能性があると判定する如く構成したので、物体を一層確実に検知して接触の可能性の有無を一層的確に判定することができる。

請求項３に係る車両の走行安全装置にあっては、自車と物体が接触するまでに要すると予想される予想接触時間を算出し、算出された予想接触時間が規定値未満であるとき、検出角度に基づいて自車と前記物体との接触の可能性の有無を判定する如く構成したので、上記した効果に加え、物体との接触の可能性の有無の判定を必要最小限に止めることができる。

請求項４に係る車両の走行安全装置にあっては、所定速度が、ほぼ停止状態であると推定される速度である如く構成したので、停止状態から走行路に横断進入してくる歩行者などの物体を一層確実に検知して接触の可能性の有無を一層的確に判定することができる。

この発明の実施例に係る車両の走行安全装置を全体的に示す概略図である。 図１に示す装置の動作、より具体的にはその電子制御ユニット（ＥＣＵ）の動作を示すフロー・チャートである。 図２フロー・チャートの処理を説明する走行路の平面図である。 同様に図２フロー・チャートの処理を説明する走行路の平面図である。 同様に図２フロー・チャートの処理を説明する走行路の平面図である。

以下、添付図面に即してこの発明に係る車両の走行安全装置を実施するための形態について説明する。

図１は、この発明の実施例に係る車両の走行安全装置を全体的に示す概略図である。

図１において、符号１０は自車（車両）を示し、その前部には４気筒の内燃機関（図１で「ＥＮＧ」と示し、以下「エンジン」という）１２が搭載される。エンジン１２の出力は自動変速機（図１で「Ｔ／Ｍ」と示す）１４に入力される。自動変速機１４は前進５速、後進１速の有段式であり、エンジン１２の出力はそこで適宜変速されて左右の前輪１６に伝えられ、左右の前輪１６を駆動しつつ、左右の後輪２０を従動させて車両１０を走行させる。

自車１０の運転席にはオーディオスピーカとインディケータからなる警報装置２２が設けられ、作動させられるとき、音声と視覚によって運転者に警報する。自車１０の運転席床面に配置されたブレーキペダル２４は、マスタバック２６、マスタシリンダ３０およびブレーキ油圧機構３２を介して左右の前輪１６と後輪２０のそれぞれに装着されたブレーキ（ディスクブレーキ）３４に接続される。

運転者がブレーキペダル２４を操作すると（踏み込むと）、その踏み込み力（踏力）はマスタバック２６で増力され、マスタシリンダ３０は増力された踏み込み力で制動圧を発生し、ブレーキ油圧機構３２を介して前輪１６と後輪２０のそれぞれに装着されたブレーキ３４を動作させ、車両１０を減速させる（制動する）。

ブレーキ油圧機構３２は、リザーバに接続される油路に介挿された電磁ソレノイドバルブ群、油圧ポンプ、および油圧ポンプを駆動する電動モータ（全て図示せず）などを備える。電磁ソレノイドバルブ群は駆動回路（図示せず）を介してＥＣＵ（Electronic Control Unit。電子制御ユニット）４０に接続される。

ＥＣＵ４０はＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ、入出力回路などからなるマイクロコンピュータから構成され、４個のブレーキ３４は、運転者によるブレーキペダル２４の操作とは別に、ＥＣＵ４０によって相互に独立して作動するように構成される。

自車１０の前部にはレーザレーダ（レーザスキャンレーダ）４２が設けられる。レーザレーダ４２の出力は、マイクロコンピュータからなるレーダ出力処理ＥＣＵ（電子制御ユニット）４２ａに入力される。

レーザレーダ４２は所定の時間間隔で自車１０の周辺（進行方向）に向けてレーザ光を発射（電磁波を送信）し、自車１０の周辺（進行方向）に存在する物体でレーザ光を反射させて得た反射波を受信することにより、物体を検出する。

図示は省略するが、レーダ出力処理ＥＣＵ４２ａは物体検出部と物体位置算出部を備える。物体検出部は、反射点を２次元平面に投影して得た点群の配列に基づいて物体の輪郭を構成する線分を認識すると共に、認識された線分に基づいて端点を抽出し、抽出された端点をクラスタリングして物体を検出する。物体位置算出部は、レーザ光を発射して得られた反射波の入射方向と反射光を受信するまでの時間から物体の位置を算出する。物体位置算出部の出力がＥＣＵ４０に送られる。

前輪１６と後輪２０の付近には車輪速センサ４６がそれぞれ配置され、各車輪の所定回転角度ごとにパルス信号を出力する。自車１０の運転席に設けられたステアリングホイール５０の付近には操舵角センサ５２が配置され、運転者によって入力されたステアリングホイールの操舵角に比例した出力を生じる。また、自車１０の中央位置付近にはヨーレートセンサ５４が配置され、自車１０の重力軸回りのヨーレート（角速度）に応じた出力を生じる。

車輪速センサ４６などの出力は、ＥＣＵ４０に送出される。ＥＣＵ４０は４個の車輪速センサ４６の出力をカウントし、その平均値を算出するなどして自車１０の速度（走行速度）Ｖを検出する。

図２は図１に示す装置の動作を示すフロー・チャートである。図２に示すプログラムは、ＥＣＵ４０において所定時間、例えば１００ｍｓｅｃごとに実行される。

以下説明すると、Ｓ１０においてレーザレーダ４２のレーダ出力処理ＥＣＵ４２ａの出力から自車１０の周辺に物体１００が検出されるとき、物体１００の位置ｘ，ｙと物体１００の移動速度Ｖｘ，Ｖｙなどを検出する。

図３から図５は、図２フロー・チャートの動作を説明する走行路の平面図である。図３、図４は物体１００が歩行者であり、うち図３は走行路１０２が直線、図４は走行路１０２がカーブしている場合を示す。

図５は物体１００が車両であり、走行路１０２が直線の場合を示す。図３から図５で符号４２ｂはレーザレーダ４２の検知エリア（範囲）を示す。図示の如く、この実施例において物体１００は歩行者あるいは車両などを予定する。

物体１００の位置ｘ，ｙは、自車１０を原点とし、自車進行方向をｘ、それに直交する横（車幅）方向をｙとする前記した２次元平面（座標）上の位置として検出される。物体１００の速度もｘ方向の速度（換言すれば横移動速度）をＶｘ、それに直交するｙ方向の速度をＶｙとして検出する。

尚、走行路１０２が直線ではない場合、例えば曲率が２０００Ｒあるいはそれ以上の緩やかなカーブであれば、直線と判断する。他方、図４に示すようにカーブが緩やかではない場合、例えば検出されたヨーレートが５ｄｅｇ／ｓｅｃであれば、横速度Ｖｙ１（即ち、距離ｘ１での横速度をＶｙ１とする）、は以下のように補正する。
Ｖｙ１＝Ｖｙ１−（ｘ１×５） ［ｍ／ｓｅｃ］

次いでＳ１２に進み、車輪速センサ４６から検出された自車の速度Ｖとヨーレートセンサ５４から検出されたヨーレートなどから、図３などに示す如く、自車１０の進路Ｃを推定する。

次いでＳ１４に進み、図３などに示す如く、推定された自車１０の進路Ｃに対する物体１００の距離Δｄ、即ち、自車１０の進行方向、即ち、進路Ｃからの物体１００の横（ｘ）方向の離間距離Δｄを算出すると共に、自車１０の進行方向に対する物体１００の検出角度θを検出する。

尚、図３から図５において自車１０と物体１００との位置関係は紙面の上から下に向けて変化するように図示される。即ち、距離Δｄに付記される数字は図２フロー・チャートの実行時刻を示し、数字が大きいほど時間的に後、換言すれば新しい値であることを示す。

次いでＳ１６に進み、予想接触時間ＴＴＣを算出する。予想接触時間ＴＴＣは、自車１０と物体１００が接触するまでに要すると予想される時間、より具体的には自車１０と物体１００がそのまま進行する、あるいは回避操作を行ったと仮定するとき接触するまでに要すると予想される時間である。

予想接触時間ＴＴＣは、Ｓ１０で検出された物体１００の位置と移動速度と自車の位置と移動速度とに基づき、自車１０から物体１００までの相対距離と自車１０に対する物体１００の相対速度を算出し、算出された相対距離を相対速度で除算することで算出する。

次いでＳ１８に進み、算出された予想接触時間ＴＴＣが規定値（例えば１．５ｓｅｃ）以下で、かつ横移動速度Ｖｘが所定速度（例えば５ｋｍ／ｈ）以下で、かつ推定された自車１０の進路Ｃに対する物体１００の距離Δｄが減少しているか否か判断する。

所定速度は物体１００がほぼ停止状態であると推定される速度であるように設定する。距離Δｄが減少しているか否かは前回値（図２の前回プログラムループ時の値）との差を算出し、それが負値か否か判断することで行う。

Ｓ１８で肯定、即ち、３つの条件が全て成立していると判断されるときはＳ２０に進み、角度θ、即ち、検出された物体１００の自車進行方向に対する検出角度が所定範囲（例えば０．５ｄｅｇ以下）にあるか否か判断する。

Ｓ２０で肯定されるときはＳ２２に進み、カウンタＣＴの値をインクリメントする一方、否定されるときはＳ２４に進み、カウンタＣＴの値を零にリセットする。

次いでＳ２６に進み、カウンタＣＴの値が所定回数ＣＴｒｅｆ（例えば３）以上か否か判断し、否定されるときは以降の処理をスキップすると共に、肯定されるときはＳ２８に進み、物体１００と接触する可能性がありと判定する。

次いでＳ３０に進み、接触可能性ありと判定されたことから、接触回避動作を実行する。具体的には、例えば予想接触時間ＴＴＣが１．３ｓｅｃを割り込んだとき警報装置２２を作動させて運転者に警報し、１．２ｓｅｃを割り込んだときブレーキ油圧機構３２を作動させて警報ブレーキを実行し、１．０ｓｅｃを割り込んだとき緊急ブレーキを実行する。

図２フロー・チャートのＳ１８からＳ２８までの処理は、横移動速度Ｖｘが所定速度以下と判断される場合、検出された物体１００の自車進行方向に対する検出角度θに基づいて自車１０と物体１００との接触の可能性の有無を判定することに相当する。

また図２フロー・チャートは１００ｍｓｅｃごとに実行されることから、Ｓ１４およびＳ２０からＳ２６までの処理は、検出された物体１００の自車進行方向に対する検出角度θが所定時間連続して所定範囲にあるか否か判断することに相当する。

他方、Ｓ１８で否定、即ち、３つの条件が全て成立していると判断されないときはＳ３２に進み、横方向移動速度Ｖｘが所定速度を超えるか否か判断し、否定されるときは以降の処理をスキップする一方、肯定されるときはＳ３４に進み、物体１００の進路をその位置ｘ，ｙと横方向移動速度Ｖｘから推定する。

次いでＳ３６に進み、推定された物体１００の進路がＳ１２で算出された自車１０の進路Ｃと抵触するか否か判断し、否定されるときは以降の処理をスキップする一方、肯定されるときはＳ２８に進み、物体１００と接触する可能性がありと判定し、Ｓ３０に進み、接触回避動作を実行する。

即ち、図５に示すような場合、物体１００が車両であり、従って横移動速度Ｖｘはある程度の値となる筈であることから、物体１００の進路が自車１０の進路と抵触するとき、接触する可能性があると判定する。

この実施例に係る車両の走行安全装置にあっては、上記した如く、自車進行方向に存在する物体１００の位置ｘ，ｙと移動速度Ｖｘ，Ｖｙを検出する物体検出手段（レーザレーダ４２、レーダ出力処理ＥＣＵ４２ａ，ＥＣＵ４０，Ｓ１０）と、前記検出された物体１００の前記自車進行方向に対する横移動速度Ｖｘが所定速度以下か否か判断する横移動速度判断手段（ＥＣＵ４０，Ｓ１２からＳ１８）と、前記横移動速度が前記所定速度以下と判断される場合、前記検出された物体１００の検出方向と前記自車進行方向とからなる検出角度θに基づいて自車１０と前記物体１００との接触の可能性の有無を判定する接触可能性判定手段（ＥＣＵ４０，Ｓ２０からＳ２８）（より具体的には、それと自車１０と前記物体１００との接触の可能性があると判定されるときは接触回避動作を実行する接触回避動作実行手段（ＥＣＵ４０，Ｓ３０））を備えるように構成したので、物体１００が歩行者などであって停止状態から走行路１０２に横断進入してくるような場合であっても、確実に検知して接触の可能性の有無を的確に判定することができる。

また、前記接触可能性判定手段は、前記検出角度θが所定時間連続して所定範囲にあるとき（ＥＣＵ４０，Ｓ１４およびＳ２０からＳ２６）、自車１０と前記物体１００との接触の可能性があると判定する（ＥＣＵ４０，Ｓ２８）如く構成したしたので、物体１００を一層確実に検知して接触の可能性の有無を一層的確に判定することができる。

また、自車１０と前記物体１００が接触するまでに要すると予想される予想接触時間ＴＴＣを算出する予想接触時間算出手段（ＥＣＵ４０，Ｓ１６）を備えると共に、前記接触可能性判定手段は、前記算出された予想接触時間が規定値未満であるとき（ＥＣＵ４０，Ｓ１８）、前記検出角度θに基づいて自車と前記物体との接触の可能性の有無を判定する（ＥＣＵ４０，Ｓ２０からＳ２８）如く構成したので、上記した効果に加え、物体１００との接触の可能性の有無の判定を必要最小限に止めることができる。

また、前記所定速度が、ほぼ停止状態であると推定される速度である如く構成したので、停止状態から走行路１０２に横断進入してくる歩行者などの物体１００を一層確実に検知して接触の可能性の有無を一層的確に判定することができる。

尚、上記においてレーザレーダ４２の出力から物体１００を検出するようにしたが、それに代え、あるいはそれに加え、ミリ波レーダを用いても良い。

１０ 車両（自車）、１２ エンジン（内燃機関）、２２ 警報装置、３４ ブレーキ、４０ ＥＣＵ（電子制御ユニット）、４２ レーザレーダ、４２ａ レーダ出力処理ＥＣＵ、４６ 車輪速センサ、５４ ヨーレートセンサ、１００ 物体、１０２ 走行路、Ｃ 自車の進路

Claims (4)

1. 自車進行方向に存在する物体の位置と移動速度を検出する物体検出手段と、前記検出された物体の前記自車進行方向に対する横移動速度が所定速度以下か否か判断する横移動速度判断手段と、前記横移動速度が前記所定速度以下と判断される場合、前記検出された物体の検出方向と前記自車進行方向とからなる検出角度に基づいて自車と前記物体との接触の可能性の有無を判定する接触可能性判定手段とを備えたことを特徴とする車両の走行安全装置。
2. 前記接触可能性判定手段は、前記検出角度が所定時間連続して所定範囲にあるとき、自車と前記物体との接触の可能性があると判定することを特徴とする請求項１記載の車両の走行安全装置。
3. 自車と前記物体が接触するまでに要すると予想される予想接触時間を算出する予想接触時間算出手段を備えると共に、前記接触可能性判定手段は、前記算出された予想接触時間が規定値未満であるとき、前記検出角度に基づいて自車と前記物体との接触の可能性の有無を判定することを特徴とする請求項１または２記載の車両の走行安全装置。
4. 前記所定速度が、ほぼ停止状態であると推定される速度であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の車両の走行安全装置。

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