JP4877171B2

JP4877171B2 - 衝突防止装置

Info

Publication number: JP4877171B2
Application number: JP2007242898A
Authority: JP
Inventors: 達也白石
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-09-19
Filing date: 2007-09-19
Publication date: 2012-02-15
Anticipated expiration: 2027-09-19
Also published as: JP2009073282A

Description

本発明は、衝突を防止する衝突防止装置に関するものである。

従来、衝突を防止する装置として、例えば、衝突の可能性を検知して警報装置、車両制御装置又は乗員保護装置等を作動させるプリクラッシュセーフティシステムが知られている（例えば、特許文献１参照）。この装置は、道路形状に基づいて警報や車両制御の作動タイミングを変更する装置である。
特開平１０−２８３５９９号公報

しかしながら、従来の衝突防止装置にあっては、道路形状を取得又は推定できない場合、早期に警報や車両制御を行うことが困難である。例えば、車両の前方に静止物を検知した場合、道路がカーブしている時には静止物がガードレールなどの路側物であるおそれがあり、道路形状を取得又は推定できないと早期に衝突防止動作を行うことができない。

そこで、本発明はこのような技術課題を解決するためになされたものであって、衝突予防動作を行う対象となる物体を的確に検知して、早期に衝突防止動作を行える衝突防止装置を提供することを目的とする。

すなわち、本発明に係る衝突防止装置は、衝突予防動作を行う衝突防止手段と、車両の周辺物体を検知する物体検知手段と、前記周辺物体が前記車両の進行方向に対して移動しているか否かを判定する移動判定手段と、前記移動判定手段によって移動していると判定された前記周辺物体の通過領域を記憶する記憶手段と、前記通過領域内で非移動物体を前記物体検知手段によって検知した場合には、前記通過領域外で前記非移動物体を検知した場合に比べて前記衝突防止手段の作動タイミングを早める作動タイミング変更手段とを備えて構成される。

この発明によれば、移動する物体の通過領域には路側物等の静止した障害物は存在し得ない点に着目し、事前に前方を移動する物体の通過領域を記憶し、記憶した通過領域内に非移動物体を検知した場合には、障害物であると判定することができる。これにより、移動する物体の通過領域を利用して、検知した物体が衝突予防動作を行う対象となるか否かを的確に判断することが可能となる。よって、通過領域内に非移動物体が存在すると判定した場合には、通過領域外で非移動物体を検知した場合に比べて衝突防止手段の作動タイミングを早めて、早期に警報や車両制御を行うことができる。

本発明によれば、衝突予防動作を行う対象となる物体を的確に検知して、早期に衝突防止動作を行える。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

本実施形態に係る衝突防止装置は、物体との衝突を防止する装置であって、例えば、プリクラッシュセーフティシステムを搭載した車両に好適に採用されるものである。プリクラッシュセーフティシステムとは、安全性を向上させる運転者支援システムの１つであり、衝突の可能性や運転者では認識し難い物体を検知して運転者に知らせ、判断の遅れ等を補い被害軽減を図るシステムである。

最初に、本実施形態に係る衝突防止装置の構成を説明する。図１は本発明の実施形態に係る衝突防止装置を備えた車両の構成を示すブロック図である。

車両４は、センサ（物体検知手段）３０、ＥＣＵ２及びプリクラッシュセーフティシステム（衝突防止手段）４０を備えている。ここで、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）とは、電子制御する自動車デバイスのコンピュータであり、ＣＰＵ（CentralProcessing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、および入出力インターフェイスなどを備えて構成されている。

センサ３０は、車両４の周辺情報を取得する機能を有している。例えば、車両４の進行方向の所定範囲において物体の有無を検知し、検知した物体の位置情報、物体の幅、車両４と検知物体との相対速度等を検知する機能を有している。センサ３０として、例えば、ミリ波センサが用いられる。また、検出した物体の横位置の精度や物体の幅の精度を向上させるために、例えばステレオカメラや単眼カメラ等の画像センサを併用してもよい。なお、検出した情報の出力先については後述する。

プリクラッシュセーフティシステム４０は、安全性を向上させる運転者支援システムの１つであり、例えば警報装置、車両制御装置、乗員保護装置等を備えている。プリクラッシュセーフティシステム４０は、センサ３０で取得した物体に関する情報に基づいて、警告装置、車両制御装置又は乗員保護装置を作動させる機能を有している。具体的には、相手車両、移動物体又は非移動物体等と自車両４とが衝突するかを判定し、衝突すると判定した場合には、予め設定された作動タイミングで各デバイスを作動させる機能を有している。例えば、ブレーキ制御の作動タイミングとして、衝突予測時刻から２秒が設定されている場合には、衝突予測時刻から２秒後にブレーキを作動させる機能を有している。

ここで、本実施形態の車両４は、衝突予防動作を行う対象となる物体の検知を的確に行うために、衝突防止装置１を備えている。衝突防止装置１は、センサ３０、ＥＣＵ２及びプリクラッシュセーフティシステム４０を備えて構成され、ＥＣＵ２は、移動判定部（移動判定手段）２１、記憶部（記憶手段）２２、判定部２３及び作動タイミング変更部（作動タイミング変更手段）２４を備えている。

移動判定部２１は、センサ３０から検出した物体と車両４との相対速度を入力し、入力した相対速度に基づいて車両４の進行方向に対して移動しているか否かを判定する機能を有している。例えば、検出物体における車両４進行方向の速度成分を算出し、算出した速度成分が所定値より小さい場合には、検出物体は、車両４に対して移動していないと判定し、非移動物体であると判定する機能を有している。他方、検出物体における車両４進行方向の速度成分が所定値より小さい場合には、検出物体は、車両４の進行方向に移動していると判定し、移動物体であると判定する機能を有している。移動判定部２１は、検出物体の判定結果を記憶部２２へ出力する機能を有している。

記憶部２２は、移動判定部２１から判定結果を入力し、検出物体が移動物体である場合には、センサ３０から物体の位置情報、及び物体の幅に関する情報を入力して時刻情報と共に記憶し、移動軌跡情報とする機能を有している。移動軌跡情報は、検出した移動物体が走行した領域を示す情報である。記憶部２２が記憶する領域は、例えば、ＥＣＵ２が備えたメモリが用いられる。

判定部２３は、検出物体が移動物体の移動した領域に存在するか否かを判定する機能を有している。例えば、判定部２３は、センサ３０から物体の位置情報を入力して、移動軌跡情報が示す領域内であるか否かを判定する機能を有している。また、判定部２３は、判定結果を作動タイミング変更部２４へ出力する機能を有している。

作動タイミング変更部２４は、判定部２３の判定結果に基づいて、プリクラッシュセーフティシステム４０の作動タイミングを変更する機能を有している。作動タイミング変更部２４は、検出物体が移動物体の移動した領域に存在すると判定された場合には、プリクラッシュセーフティシステム４０の作動タイミングを早める機能を有している。また、作動タイミング変更部２４は、設定した作動タイミングをプリクラッシュセーフティシステム４０へ出力する機能を有している。プリクラッシュセーフティシステム４０は、作動タイミング変更部２４から入力した作動タイミングに基づいて、各デバイスを作動させる機能を有している。

次に、本実施形態に係る衝突防止装置１の動作について図２〜５を用いて説明する。図２は、本実施形態に係る衝突防止装置１の移動軌跡情報取得処理の動作を示すフローチャート、図３は、本実施形態に係る衝突防止装置１の物体判断処理の動作を示すフローチャートである。また、図４及び図５は、本実施形態に係る衝突防止装置１を備えた車両４の走行場面の一例を示す概要図である。

まず、図２に示す移動軌跡情報取得処理を説明する。図２に示す制御処理は、例えばイグニッションオンされてから所定のタイミングで繰り返し実行される。図２に示す制御処理が開始されると、衝突防止装置１は、情報入力処理を開始する（Ｓ１０）。Ｓ１０の処理は、センサ３０で実行され、車両４の周囲に存在する物体情報を入力する処理である。例えば、現在時刻が時刻ｔ１であるとすると、図４のａに示すように、車両４の進行方向に存在する検出物体Ｃ１〜Ｃ４を検出し、検出物体Ｃ１〜Ｃ４の位置情報、検出物体Ｃ１〜Ｃ４の幅、検出物体Ｃ１〜Ｃ４それぞれと車両４との相対速度等の情報を入力する。Ｓ１０の処理が終了すると、移動確認処理へ移行する（Ｓ１２）。

Ｓ１２の処理は、移動判定部２１で実行され、Ｓ１０の処理で入力した相対速度に基づいて、検出物体Ｃ１〜Ｃ４が非移動物体であるか否かを判定する処理である。移動判定部２１は、検出物体における車両４進行方向の速度成分が所定値より小さい場合には、その検出物体は車両４に対して移動していない非移動物体であると判定し、図２に示す制御処理を終了する。他方、移動判定部２１は、検出物体における車両４進行方向の速度成分が所定値より小さくない場合には、その検出物体は車両４に対して移動している移動物体であると判定し、軌跡情報記憶処理へ移行する（Ｓ１４）。

Ｓ１４の処理は、記憶部２２で実行され、移動物体の位置情報及び幅を時刻情報と共に記憶する処理である。例えば、図４のａに示す検出物体Ｃ１〜Ｃ４の位置情報及び幅を時刻ｔ１の時の位置情報及び幅情報としてそれぞれ記憶する。Ｓ１４の処理が終了すると、図２に示す制御処理を終了する。

図２の制御処理を繰り返し実行することで、各時刻の検出物体Ｃ１〜Ｃ４の位置情報及び幅情報を記憶することができる。繰り返し実行され、記憶された情報は、例えば図４のｂに示すように、移動物体である検出物体Ｃ１〜Ｃ４が移動した領域Ａ１〜Ａ４となる。検出物体Ｃ１〜Ｃ４は移動物体であるため、図２に示す制御処理を行って算出した移動軌跡情報に基づく領域（移動軌跡領域）Ａ１〜Ａ４には、ポールやガードレールなどの路側物は存在しないとすることができる。また、例えば図５に示すように、道路形状が曲線の場合であっても、移動軌跡領域Ａ５を算出することができ、移動軌跡領域Ａ５内にはポールやガードレールなどの路側物は存在しないとすることができる。

次に、図３に示す物体判定処理を説明する。図３に示す制御処理は、例えばイグニッションオンされてから所定のタイミングで繰り返し実行される。なお、図３に示す制御処理は、移動物体として検出物体Ｃ１〜Ｃ４を検出し移動軌跡及び幅を取得しているものとし、図４のｂに示す時刻ｔ２から開始されるものとする。

図３に示す制御処理が開始されると、衝突防止装置１は、物体検知処理を開始する（Ｓ２０）。Ｓ２０の処理は、センサ３０で実行され、車両４の周囲に物体が存在するか否かを判定する処理である。センサ３０が車両４の周囲に物体を検出しない場合には、図３に示す制御処理を終了する。他方、例えば図４のｂに示すように、センサ３０によって車両４の周囲に物体Ｈが存在すると判定した場合には、移動確認処理へ移行する（Ｓ２２）。

Ｓ２２の処理は、移動判定部２１で実行され、Ｓ２０の処理で検出した物体Ｈが非移動物体であるか否かを判定する処理である。移動判定部２１は、例えば、検出した物体Ｈにおける車両４進行方向の速度成分が所定値より小さい場合には、物体Ｈは車両４に対して移動しておらず非移動物体であると判定する。Ｓ２２の処理において、非移動物体でないと判定した場合には、図３に示す制御処理を終了する。他方、Ｓ２２の処理において、非移動物体であると判定した場合には、位置情報確認処理へ移行する（Ｓ２４）。

Ｓ２４の処理は、判定部２３で実行され、非移動物体である検出した物体Ｈが移動物体である検出物体Ｃ１〜Ｃ４の移動軌跡領域Ａ１〜Ａ４内に存在するか否かを判定する処理である。判定部２３は、物体Ｈの位置情報が、図２に示す制御処理によって記憶した移動軌跡領域Ａ１〜Ａ４内に存在するか否かを判定する。Ｓ２４の処理において、検出物体Ｈが移動軌跡領域Ａ１〜Ａ４内に存在しないと判定した場合には、図３に示す制御処理を終了する。他方、Ｓ２４の処理において、検出物体Ｈが移動軌跡領域Ａ１〜Ａ４内に存在すると判定した場合には、静止している路側物等は移動軌跡領域Ａ１〜Ａ４内に存在しないとみなすことができるため、非移動物体である検出物体Ｈは、歩行者や自転車等のプリクラッシュセーフティシステム４０を作動させるべき物体である可能性が高い。このため、作動タイミング変更処理へ移行する（Ｓ２６）。

Ｓ２６の処理は、作動タイミング変更部２４で実行され、プリクラッシュセーフティシステム４０の作動タイミングを変更する処理である。プリクラッシュセーフティシステム４０に備わる警報装置や乗員保護装置等のデバイスを作動させるタイミングは、予め設定されている。しかし、Ｓ２４の処理において、検知した物体Ｈはプリクラッシュセーフティシステム４０を作動させるべき物体であると判定しているので、作動タイミング変更部２４は、設定された作動タイミングを、より早いタイミングに変更する。例えば、作動タイミング変更部２４は、予め設定された作動タイミングに比べ、所定値分だけ早めた作動タイミングを設定する。具体的には、予め設定された作動タイミング２秒に比べて、１秒だけ早めた作動タイミング１秒を設定すればよい。このように作動タイミングを早めることで、衝突による損害や被害等を回避できる可能性を高めることができる。Ｓ２６の処理が終了すると、図３に示す制御処理を終了する。

図３の制御処理を行うことで、道路形状に依存する事無く、検出した物体Ｈがプリクラッシュセーフティシステム４０を作動させるべき物体か否かを適切に判断することができる。特に、図５に示すようなカーブ地点においては、センサ３０が検出した物体が、プリクラッシュセーフティシステム４０を早期に作動させるべき物体なのか、あるいは道路に沿って配置された路側物であって通常走行する場合には警告や回避動作が不要な物体であるのかを見極めることが困難であるが、検出物体が図５に示す移動軌跡領域Ａ５内に存在するか否かを判定することによって、カーブ地点の路側物を検知した場合にはプリクラッシュセーフティシステム４０を早期に作動させるべき物体ではないと判定することができると共に、カーブ地点における人や自転車に対してはプリクラッシュセーフティシステム４０を早期に作動させるべき物体であると判定して作動タイミングを早めることができる。

以上、本実施形態に係る衝突防止装置１によれば、移動する物体Ｃ１〜Ｃ５の通過領域Ａ１〜Ａ５には路側物等の静止した障害物は存在し得ない点に着目し、事前に前方を移動する物体Ｃ１〜Ｃ５の通過領域Ａ１〜Ａ５を記憶し、記憶した通過領域Ａ１〜Ａ５内に非移動物体Ｈを検知した場合には、障害物であると判定することができる。これにより、移動する物体Ｃ１〜Ｃ５の通過領域Ａ１〜Ａ５を利用して、検知した物体Ｈが衝突予防動作を行う対象となるか否かを的確に判断することができる。よって、通過領域Ａ１〜Ａ５内に非移動物体Ｈが存在すると判定した場合には、通過領域Ａ１〜Ａ５外で非移動物体Ｈを検知した場合に比べて衝突防止手段の作動タイミングを早めて、早期に警報や車両制御を行うことができる。従って、衝突防止効果を高めることができる。

なお、上述した実施形態は本発明に係る衝突防止装置の一例を示すものである。本発明に係る衝突防止装置は、この実施形態に係る衝突防止装置に限られるものではなく、請求項に記載した要旨を変更しない範囲で、実施形態に係る衝突防止装置を変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。

例えば、上記実施形態において、センサ３０は、例えばミリ波センサであって、横位置の検出精度を向上させる場合には、画像センサを備える例を説明したが、センサ３０として例えばステレオカメラ等の画像センサのみを用いた場合であっても、上記実施形態と同様に、早期に警報や車両制御を行うことができる。

本実施形態に係る衝突防止装置を備えた車両の構成概要を示すブロック図である。図１の衝突防止装置の動作を示すフローチャートである。図１の衝突防止装置の動作を示すフローチャートである。図１の衝突防止装置を備えた車両の走行場面の一例を示す概要図である。図１の衝突防止装置を備えた車両の走行場面の一例を示す概要図である。

符号の説明

１…衝突防止装置、２…ＥＣＵ、２１…移動判定部（移動判定手段）、２２…記憶部（記憶手段）、２３…判定部、２４…作動タイミング制御部（作動タイミング変更手段）、３０…センサ（物体検知手段）、４…車両、４０…プリクラッシュセーフティシステム（衝突防止手段）。

Claims

衝突予防動作を行う衝突防止手段と、
車両の周辺物体を検知する物体検知手段と、
前記周辺物体が前記車両の進行方向に対して移動しているか否かを判定する移動判定手段と、
前記移動判定手段によって移動していると判定された前記周辺物体の通過領域を記憶する記憶手段と、
前記通過領域内で非移動物体を前記物体検知手段によって検知した場合には、前記通過領域外で前記非移動物体を検知した場合に比べて前記衝突防止手段の作動タイミングを早める作動タイミング変更手段と、
を備えた衝突防止装置。