JP5794381B2 - 走行制御装置及び走行制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、走行制御装置及び走行制御方法に関する。

車両に搭載された障害物センサを用いて車両の周囲に接近する障害物を検出する技術が従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１は、駐停車時における弱い衝撃や盗難を検出して映像に記録するために、超音波センサが障害物を検出したことをトリガーとして、車両に搭載されたカメラによる障害物の撮影及び映像の記録を開始している。

特開2009-280109号公報

しかし、特許文献１では、超音波センサが検出した障害物が予め設定された距離内にあると判断した場合、車両に搭載されたカメラによる障害物の撮影及び映像の記録を開始するだけである。このため、検出した障害物の危険度を運転者に対して報知することができない。

本発明は上記課題に鑑みて成されたものであり、その目的は、障害物の危険度に応じて警告のタイミングを変更して、障害物の危険度を運転者に対して報知する走行制御装置及び走行制御方法を提供することである。

本発明の第１態様に係わる走行制御装置は、超音波障害物検出部と、画像取得部と、画像障害物検出部と、後方移動準備検出部と、警告部と、警告制御部と、しきい値制御部とを有する。超音波障害物検出部は、自車の後方に接近する障害物及び障害物との距離を超音波を用いて検出する。画像取得部は、自車の後方を含む範囲の画像を取得する。画像障害物検出部は、自車の後方に接近する障害物を、画像取得部により取得された画像を用いて検出する。後方移動準備検出部は、自車のトランスミッションのシフト位置が後退ポジションであることを検出することにより、自車が後方へ移動する準備を検出する。警告部は、超音波障害物検出部が検出した障害物について、自車の運転者に警告を行う。警告制御部は、超音波障害物検出部が検出した障害物との距離が、警告の作動しきい値以下である場合に警告を行うように警告部を制御する。しきい値制御部は、自車が後方へ移動する準備を前記後方移動準備検出部が検出し、前記画像障害物検出部が障害物を検出している場合を除き、自車の車速が速くなるにつれて作動しきい値が大きくなるように、作動しきい値を自車の車速に応じて制御する。自車が後方へ移動する準備を後方移動準備検出部が検出し、画像障害物検出部が障害物を検出している場合、しきい値制御部は、作動しきい値を自車の車速に応じて制御する場合に比べて警告が行われやすくなるように、作動しきい値を自車の車速にかかわらず一定の値に制御する。

本発明の第２態様に係わる走行制御方法は、前記超音波障害物検出部と、前記画像取得部と、前記画像障害物検出部と、前記後方移動準備検出部と、前記警告部とを有する走行制御装置を用いた走行制御方法であって、超音波障害物検出部が検出した障害物との距離が、警告の作動しきい値以下である場合に警告を行うように警告部を制御し、自車が後方へ移動する準備を前記後方移動準備検出部が検出し、前記画像障害物検出部が障害物を検出している場合を除き、自車の車速が速くなるにつれて作動しきい値が大きくなるように、作動しきい値を自車の車速に応じて制御し、自車が後方へ移動する準備を後方移動準備検出部が検出し、画像障害物検出部が障害物を検出している場合、作動しきい値を自車の車速に応じて制御する場合に比べて警告が行われやすくなるように、作動しきい値を自車の車速にかかわらず一定の値に制御する。

図１は、実施の形態に係わる走行制御装置の車両レイアウト例を示す模式図である。 図２は、実施の形態に係わる走行制御装置の構成を示すブロック図である。 図３は、図２の自車両情報取得部２１の具体的な構成例を示すブロック図である。 図４は、図２の周辺情報取得部２２の具体的な構成例を示すブロック図である。 図５は、図２の制御判断情報演算部２４の具体的な構成例を示すブロック図である。 図６は、超音波障害物検出センサ１３ｅ〜１３ｈが障害物を検出可能な超音波検出範囲ＣＲＬ、ＣＮＬ、ＣＮＲ、ＣＲＲを示す平面図である。 図７は、画像障害物検出部４４が障害物を検出可能な検出角度領域ＧＤＬ、ＧＤＣ１、ＧＤＣ２、ＧＤＲを示す平面図である。 図８は、第１しきい値演算部４８〜第４しきい値演算部５１により演算される第１しきい値ＳＶ１〜第４しきい値ＳＶ４と自車速との関係の一例を示すグラフである。 図９は、画像障害物検出部４４が左側方検出角度領域ＧＤＬで障害物ＯＢＪを検出している場合を示す平面図である。 図１０は、画像障害物検出部４４が後方検出角度領域ＧＤＣ１或いはＧＤＣ２で障害物ＯＢＪを検出している場合を示す平面図である。 図１１は、所定時間内に、画像障害物検出部４４が左側方検出角度領域ＧＤＬで障害物ＯＢＪを検出し、後方検出角度領域ＧＤＣ１で障害物ＯＢＪを検出した場合を示す平面図である。 図１２は、走行制御処理を実行する際の走行制御装置の動作を示すフローチャートである。 図１３（ａ）は、時間経過とともに変化する、作動しきい値ＳＳＶ及び超音波障害物検出センサ１３ｅ〜１３ｈにより検出された障害物との距離ＤＯＤの一例を示すグラフであり、図１３（ｂ）は、画像障害物検出部４４による障害物の検知状態の一例を示すグラフであり、図１３（ｃ）は、警告部による障害物接近の警告判断状態の一例を示すグラフである。

以下図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。図面の記載において同一部分には同一符号を付している。

[走行制御装置]
図１を参照して、実施の形態に係わる走行制御装置の車両レイアウト例について説明する。車両１（以後、「自車」という）には、ブレーキランプ４ａ、４ｂ、エンジンやモータを含む駆動力発生装置の始動及び停止を指示するイグニッションスイッチ１８、自車１の前方ＰＤに接近する障害物を検出する前方障害物検出センサ１３ａ〜１３ｄ、１９ｅ、自車１の後方に接近する障害物及び障害物との距離を超音波を用いて検出する超音波障害物検出部としての複数の超音波障害物検出センサ１３ｅ〜１３ｈ、自車１の後方を含む範囲の画像を取得するカメラ４６（画像取得部）、自車の駆動力を発生する駆動力発生装置３６、制動力発生装置２７、アクセルペダル操作反力発生装置３０、ドライバに対して障害物の接近を報知する報知装置３３と、自車１全体を制御する車両制御装置２とが搭載されている。

前方障害物検出センサ１３ａ〜１３ｄは例えば自車１のフロントバンパ内に設けられ、超音波障害物検出センサ１３ｅ〜１３ｈ及びカメラ４６は例えば自車１のリアバンパ内に設けられている。前方障害物検出センサ１３ａ〜１３ｄ及び超音波障害物検出センサ１３ｅ〜１３ｈとしては、超音波を用いて自車１から比較的近傍の領域に進入する障害物及び障害物との距離を検出するソナー探知機を用いることができる。前方障害物検出センサ１９ｅは、例えば自車１のフロントバンパ内に設けられている。前方障害物検出センサ１９ｅとしては、電磁波を用いて自車１から比較的遠方までの領域に進入する障害物を検出するレーダ探知機を用いることができる。車両制御装置２は、ＥＣＵ（Engine Control Unit）等の演算処理装置により構成され、演算処理装置内のＣＰＵが予め格納されたコンピュータプログラムを実行することにより自車１全体の動作を制御する。

図２を参照して、実施形態に係わる走行制御装置の構成を説明する。実施形態に係わる走行制御装置は、自車１の情報を取得する自車両情報取得部２１と、自車周辺の情報を取得する周辺情報取得部２２と、システム状態選択部２３と、制御判断情報演算部２４と、周辺情報取得部２２により検出された障害物に対して警告を発する警告装置とを備える。ここで、警告装置には、障害物接近の警告として制動力を発生する制動力発生系（２５〜２７）と、障害物接近の警告としてアクセルペダル操作反力を発生するアクセルペダル操作反力発生系（２８〜３０）と、障害物接近の警告としてドライバへの警報を行う報知系（３１〜３３）と、障害物接近の警告として駆動力制御を行う駆動力制御系（３４〜３６）とが含まれる。

図３に示すように、自車両情報取得部２１は、自車１の車輪２０ａ〜２０ｄにそれぞれ設置された車輪速センサ１１ａ〜１１ｄと、自車１のアクセルペダルに設置されたアクセル開度検出部５と、自車１のブレーキペダルの位置を検出するブレーキペダル位置検出部６と、自車１のシフトポジションを検出するシフトポジション検出部９（後方移動準備検出部）と、走行制御装置のオン／オフ用のスイッチの状態を検出するＳＷ操作認識部３と、自車１のステアリングの操舵角を検出するステアリングセンサ１０と、自車１の加減速度を検出する加減速度センサ１２とを備える。

車輪速センサ１１ａ〜１１ｄは、自車１の車輪２０ａ〜２０ｄそれぞれの回転速度を検出する。自車速演算部４０は、車輪２０ａ〜２０ｄの回転半径を考慮し、車輪２０ａ〜２０ｄそれぞれの回転速度から、自車速（車輪速）を演算する。更に、自車速演算部４０は、自車速を積分することにより移動距離を演算する。ブレーキペダル位置検出部６は、ドライバがブレーキペダルを踏み込んでいるか否か、及び、ブレーキペダルの踏み込み量を検出する。シフトポジション検出部９は、現在のトランスミッションの状態を検出するために、シフト位置の状態を検出する。自車１が後方へ移動する準備を検出する一例には、シフトポジション検出部９が後退（Ｒ）ポジションを検出することが含まれる。ＳＷ操作認識部３は、走行制御装置のスイッチ状態及びイグニッションスイッチ１８のスイッチ状態を検出する。ステア角演算部４１は、ステアリングセンサ１０により検出されたステアリングの操舵角に対して、必要に応じてフィルタ処理を施す。加減速度演算部４２は、加減速度センサ１２により検出された自車１の加減速度に対して、必要に応じてフィルタ処理を施す。自車両情報出力部４３は、自車１の車輪速、アクセル開度、ブレーキペダルの位置、シフト位置、走行制御装置のオン／オフ用のスイッチの状態、ステアリング操舵角及び加減速度を、自車両情報として、システム状態選択部２３或いは制御判断情報演算部２４へ転送する。自車速演算部４０、ステア角演算部４１、加減速度演算部４２及び自車両情報出力部４３は、図１の車両制御装置２の一部分として構成することができる。もちろん、車両制御装置２とは異なる演算処理装置を用意し、その演算処理装置内のＣＰＵが予め格納されたコンピュータプログラムを実行する。これにより、自車速演算部４０、ステア角演算部４１、加減速度演算部４２及び自車両情報出力部４３の動作を実現しても構わない。

図４を参照して、周辺情報取得部２２の詳細な構成例を説明する。周辺情報取得部２２は、超音波障害物検出センサ１３ｅ〜１３ｈ、及び自車１の後方を含む範囲の画像を取得するカメラ４６（画像取得部）とを少なくとも備える。相対距離算出部３９は、超音波障害物検出センサ１３ｅ〜１３ｈが検出した障害物からの距離の値に対して必要に応じてフィルタ処理を施す。相対速度推定部３８は、障害物との距離から障害物との相対速度を推定する。相対速度の符号は、障害物が自車１に近づく方向を正とし、遠ざかる方向を負とする。更に、相対速度推定部３８は、超音波障害物検出センサ１３ｅ〜１３ｈにより検出された障害物との距離及び相対速度から、障害物が自車１に接近するまでに要する時間（接近時間）を算出する。接近時間は、例えば、障害物との距離を相対速度で除算したＴＴＣ（衝突時間）であってもよい。画像障害物検出部４４は、自車１の後方に接近する障害物及び障害物との距離を、カメラ４６により取得された画像を用いて検出する。図示は省略するが、周辺情報取得部２２は、この他に、図１に示した車両１の前部に設置された前方障害物検出センサ１３ａ〜１３ｄ、１９ｅによるセンシング結果を処理する演算処理装置を備える。周辺情報出力部４５は、車両１の前方ＰＤ、及び後方に存在する障害物の有無、障害物との距離及び相対速度、接近時間及び後述する障害物の検出方向或いは検出角度を、周辺情報として、システム状態選択部２３或いは制御判断情報演算部２４へ転送する。相対距離算出部３９、相対速度推定部３８、画像障害物検出部４４及び周辺情報出力部４５は、図１の車両制御装置２の一部分として構成することができる。もちろん、車両制御装置２とは異なる演算処理装置を用意し、その演算処理装置内のＣＰＵが予め格納されたコンピュータプログラムを実行する。これにより、相対距離算出部３９、相対速度推定部３８、画像障害物検出部４４及び周辺情報出力部４５の動作を実現しても構わない。

システム状態選択部２３は、ＳＷ操作認識部３により検出された走行制御装置のオン／オフ用のスイッチの状態に基づいて、システム状態をオン状態とするかオフ状態とするかを決定する。

図６を参照して、超音波障害物検出センサ１３ｅ〜１３ｈが障害物を検出可能な超音波検出範囲ＣＲＬ、ＣＮＬ、ＣＮＲ、ＣＲＲについて説明する。超音波障害物検出部としての超音波障害物検出センサ１３ｅ〜１３ｈは、少なくとも、自車１後部における中央部分に設置されたセンサ１３ｆ、１３ｇと、自車１後部における左側部分に設置されたセンサ１３ｅと、自車１後部における右側部分に設置されたセンサ１３ｈとからなる。実施の形態では、中央部分に２つの超音波障害物検出センサ１３ｆ、１３ｇが設置された場合を示すが、１つだけであってもよい。

超音波障害物検出センサ１３ｅ〜１３ｈは、自車１のリアバンパから後方に向かって広がる超音波検出範囲ＣＲＬ、ＣＮＬ、ＣＮＲ、ＣＲＲに進入する障害物及び障害物との距離をそれぞれ検出することができる。超音波検出範囲ＣＮＬ、ＣＮＲは、自車１後部における中央部分を含む領域に形成され、超音波検出範囲ＣＲＬ、ＣＲＲは、超音波検出範囲ＣＮＬ、ＣＮＲの両側にそれぞれ隣接する領域に形成されている。超音波障害物検出センサ１３ｅ〜１３ｈと、超音波検出範囲ＣＲＬ、ＣＮＬ、ＣＮＲ、ＣＲＲは一対一に対応している。隣接する超音波検出範囲ＣＲＬ、ＣＮＬ、ＣＮＲ、ＣＲＲの一部は互いに重複している。

図７を参照して、カメラ４６を用いて障害物を検出可能な検出角度領域ＧＤＬ、ＧＤＣ１、ＧＤＣ２、ＧＤＲについて説明する。検出角度領域ＧＤＬ、ＧＤＣ１、ＧＤＣ２、ＧＤＲは、カメラ４６が撮影した画像を用いて、画像障害物検出部４４が障害物を検出可能な領域である。画像障害物検出部４４は、自車１の後方を含む範囲を複数の検出角度領域ＧＤＬ、ＧＤＣ１、ＧＤＣ２、ＧＤＲに分割し、自車１の後方に進入する障害物を画像のエッジ情報に基づいて、検出角度領域毎に検出する。つまり、画像障害物検出部４４は、自車１の後方に進入する障害物、障害物との距離、及び障害物が進入した検出角度領域ＧＤＬ、ＧＤＣ１、ＧＤＣ２、ＧＤＲを特定することができる。

画像障害物検出部４４は、複数の検出角度領域として少なくとも、自車１の後方を含む後方検出角度領域（ＧＤＣ１、ＧＤＣ２）と、後方検出角度領域の両側にそれぞれ隣接する左側方検出角度領域ＧＤＬ及び右側方検出角度領域ＧＤＲとに分割する。実施の形態では、自車１の後方を含む後方検出角度領域を、更に２つの領域ＧＤＣ１、ＧＤＣ２に分割する場合について説明するが、２つの領域ＧＤＣ１、ＧＤＣ２は分割しなくても構わない。

図５を参照して、図２の制御判断情報演算部２４の具体的な構成例を説明する。制御判断情報演算部２４は、警告の判断基準となる第１しきい値を演算する第１しきい値演算部４８と、警告の判断基準となる第２しきい値を演算する第２しきい値演算部４９と、警告の判断基準となる第３しきい値を演算する第３しきい値演算部５０と、警告の判断基準となる第４しきい値を演算する第４しきい値演算部５１と、第１しきい値〜第４しきい値の中から作動しきい値を選択するしきい値設定部５２（しきい値制御部）とを備える。しきい値設定部５２により選択された作動しきい値は、制動制御判断部２５、アクセルペダル操作反力判断部２８、報知判断部３１、及び駆動力制御判断部３４へそれぞれ送信される。

図８に示すように、第１しきい値演算部４８により演算される第１しきい値ＳＶ１は、自車速に応じて変化する。具体的には、自車１の車速が速くなるにつれて第１しきい値ＳＶ１が大きくなる。自車速が０の場合、所定の値を取るようにオフセットしてもよい。第１しきい値演算部４８は、超音波障害物検出センサ１３ｅ〜１３ｈ毎に第１しきい値ＳＶ１を演算する。また、第１しきい値演算部４８は、相対速度推定部３８が算出した接近時間に応じて、第１しきい値ＳＶ１を変更してもよい。更に、第１しきい値演算部４８は、加減速度センサ１２により検出された自車１の加速度或いはステアリングセンサ１０により検出された操舵角に基づいて、第１しきい値ＳＶ１を変更してもよい。

第２しきい値演算部４９は、画像障害物検出部４４が自車１の後方に接近する障害物を検出する場合、第２しきい値として、図８に示すように自車速によらず一定の値ＳＶ２（例えば１．５ｍ）を演算する。第２しきい値演算部４９は、画像障害物検出部４４が自車１の後方に接近する障害物を検出していない場合、第２しきい値を０とする。

第３しきい値演算部５０は、画像障害物検出部４４が自車１の後方に接近する障害物を検出する場合、第３しきい値として、図８に示すように自車速によらず一定の値ＳＶ３（例えば１．０ｍ）を演算する。第３しきい値演算部５０は、画像障害物検出部４４が自車１の後方に接近する障害物を検出していない場合、第３しきい値を０とする。

第４しきい値演算部５１は、画像障害物検出部４４が自車１の後方に接近する障害物を検出する場合、第４しきい値として、図８に示すように自車速によらず一定の値ＳＶ４（例えば１．５ｍ）を演算する。第４しきい値演算部５１は、画像障害物検出部４４が自車１の後方に接近する障害物を検出していない場合、第４しきい値を０とする。

しきい値設定部５２は、シフトポジション検出部９が後退ポジションを検出し、画像障害物検出部４４が障害物を検出している場合、作動しきい値を自車１の車速にかかわらず一定の値、すなわち、第２しきい値ＳＶ２、第３しきい値ＳＶ３或いは第４しきい値ＳＶ４のいずれかに制御する。

一方、シフトポジション検出部９が後退ポジションを検出しない場合、或いは、画像障害物検出部４４が障害物を検出していない場合、しきい値設定部５２は、作動しきい値として第１しきい値ＳＶ１を選択する。これにより、しきい値設定部５２は、自車１の車速が速くなるにつれて作動しきい値が大きくなるように、作動しきい値を制御することができる。

作動しきい値を一定の値（ＳＶ２〜ＳＶ４）に制御する場合について詳細に説明する。しきい値設定部５２は、障害物が検出された検出角度領域ＧＤＣ１、ＧＤＣ２、ＧＤＬ及びＧＤＲに応じて、作動しきい値を変更する。具体的には、左側方検出角度領域ＧＤＬ或いは右側方検出角度領域ＧＤＲで障害物が検出された場合、しきい値設定部５２は、作動しきい値として第２しきい値ＳＶ２（例えば１．５ｍ）を選択する。左側方検出角度領域ＧＤＬ及び右側方検出角度領域ＧＤＲで検出されず、後方検出角度領域ＧＤＣ１或いはＧＤＣ２で検出された場合、しきい値設定部５２は、作動しきい値として第３しきい値ＳＶ３（例えば１．０ｍ）を選択する。所定時間（例えば３秒）内に、左側方検出角度領域ＧＤＬで検出され、且つ後方検出角度領域ＧＤＣ１で検出された場合、或いは、右側方検出角度領域ＧＤＲで検出され、且つ後方検出角度領域ＧＤＣ２で検出された場合、しきい値設定部５２は、作動しきい値として第４しきい値ＳＶ４（例えば１．５ｍ）を選択する。

このように、画像障害物検出部４４が左側方検出角度領域ＧＤＬ或いは右側方検出角度領域ＧＤＲにおいて障害物を検出している場合、しきい値設定部５２は、後方検出角度領域ＧＤＣ１或いはＧＤＣ２において障害物を検出している場合に比べて、作動しきい値を大きくする。これにより、真後ろで検出している場合に比べて、左右側方で検出されている場合の警告をタイミングを早めることができるので、障害物の危険度に応じて警告のタイミングを適切に変更することができる。

しきい値設定部５２は、障害物が検出された検出角度領域ＧＤＣ１、ＧＤＣ２、ＧＤＬ及びＧＤＲに応じて、超音波障害物検出センサ１３ｅ〜１３ｈ毎に作動しきい値を変更してもよい。

超音波障害物検出センサ１３ｅについて説明する。自車１が後方への移動を開始する前の所定時間に超音波障害物検出センサ１３ｅが障害物を検出していない場合、或いは、超音波障害物検出センサ１３ｅが検出する障害物の距離が所定距離（例えば０．１ｍ）以上変化している場合、超音波障害物検出センサ１３ｅの作動しきい値を、第１しきい値ＳＶ１及び第２しきい値ＳＶ２の大きい方（最大値）とする。ただし、画像障害物検出部４４が左側方検出角度領域ＧＤＬで障害物を検出している場合に限り、第２しきい値ＳＶ２を選択してもよい。そして、自車１が後方への移動を開始する前の所定時間に超音波障害物検出センサ１３ｅが障害物を検出し、且つ超音波障害物検出センサ１３ｅが検出する障害物の距離が所定距離（例えば０．１ｍ）以上変化していない場合、或いは、画像障害物検出部４４が左側方検出角度領域ＧＤＬで障害物を検出していない場合、超音波障害物検出センサ１３ｅの作動しきい値として第１しきい値ＳＶ１を選択してもよい。自車１の後方の駐停車車両や縁石などを障害物として検出している場合、或いは、画像障害物検出部４４が左側方検出角度領域ＧＤＬで障害物を検出していない場合には、超音波障害物検出センサ１３ｅの作動しきい値を自車速に応じて変化させることができる。

超音波障害物検出センサ１３ｆについて説明する。自車１が後方への移動を開始する前の所定時間に超音波障害物検出センサ１３ｆが障害物を検出していない場合、或いは、超音波障害物検出センサ１３ｆが検出する障害物の距離が所定距離（例えば０．１ｍ）以上変化している場合、超音波障害物検出センサ１３ｆの作動しきい値を、第１しきい値ＳＶ１、第２しきい値ＳＶ２、第３しきい値ＳＶ３、及び第４しきい値ＳＶ４の最大値とする。ただし、画像障害物検出部４４が左側方検出角度領域ＧＤＬで障害物を検出している場合に限り、第２しきい値ＳＶ２を選択してもよい。画像障害物検出部４４が後方検出角度領域ＧＤＣ１で障害物を検出している場合に限り、第３しきい値ＳＶ３或いは第４しきい値ＳＶ４を選択してもよい。そして、自車１が後方への移動を開始する前の所定時間に超音波障害物検出センサ１３ｆが障害物を検出し、且つ超音波障害物検出センサ１３ｆが検出する障害物の距離が所定距離（例えば０．１ｍ）以上変化していない場合、或いは、画像障害物検出部４４が後方検出角度領域ＧＤＣ１で障害物を検出していない場合、超音波障害物検出センサ１３ｆの作動しきい値として第１しきい値ＳＶ１を選択してもよい。

超音波障害物検出センサ１３ｇについて説明する。自車１が後方への移動を開始する前の所定時間に超音波障害物検出センサ１３ｇが障害物を検出していない場合、或いは、超音波障害物検出センサ１３ｇが検出する障害物の距離が所定距離（例えば０．１ｍ）以上変化している場合、超音波障害物検出センサ１３ｇの作動しきい値を、第１しきい値ＳＶ１、第２しきい値ＳＶ２、第３しきい値ＳＶ３、及び第４しきい値ＳＶ４の最大値とする。ただし、画像障害物検出部４４が右側方検出角度領域ＧＤＲで障害物を検出している場合に限り、第２しきい値ＳＶ２を選択してもよい。画像障害物検出部４４が後方検出角度領域ＧＤＣ２で障害物を検出している場合に限り、第３しきい値ＳＶ３或いは第４しきい値ＳＶ４を選択してもよい。そして、自車１が後方への移動を開始する前の所定時間に超音波障害物検出センサ１３ｇが障害物を検出し、且つ超音波障害物検出センサ１３ｇが検出する障害物の距離が所定距離（例えば０．１ｍ）以上変化していない場合、或いは、画像障害物検出部４４が後方検出角度領域ＧＤＣ２で障害物を検出していない場合、超音波障害物検出センサ１３ｇの作動しきい値として第１しきい値ＳＶ１を選択してもよい。

超音波障害物検出センサ１３ｈについて説明する。自車１が後方への移動を開始する前の所定時間に超音波障害物検出センサ１３ｈが障害物を検出していない場合、或いは、超音波障害物検出センサ１３ｈが検出する障害物の距離が所定距離（例えば０．１ｍ）以上変化している場合、超音波障害物検出センサ１３ｈの作動しきい値を、第１しきい値ＳＶ１及び第２しきい値ＳＶ２の大きい方（最大値）とする。ただし、画像障害物検出部４４が右側方検出角度領域ＧＤＲで障害物を検出している場合に限り、第２しきい値ＳＶ２を選択してもよい。そして、自車１が後方への移動を開始する前の所定時間に超音波障害物検出センサ１３ｈが障害物を検出し、且つ超音波障害物検出センサ１３ｈが検出する障害物の距離が所定距離（例えば０．１ｍ）以上変化していない場合、或いは、画像障害物検出部４４が右側方検出角度領域ＧＤＲで障害物を検出していない場合、超音波障害物検出センサ１３ｈの作動しきい値として第１しきい値ＳＶ１を選択してもよい。

以上説明したように、障害物が検出された検出角度領域ＧＤＬ、ＧＤＣ１、ＧＤＣ２、ＧＤＲに応じて、超音波障害物検出センサ１３ｅ〜１３ｈ毎に作動しきい値を変更することにより、障害物の検出方向に応じて超音波障害物検出センサ１３ｅ〜１３ｈ毎に警告のタイミングを適切に変更することができる。

また、しきい値設定部５２は、障害物が検出された検出角度領域ＧＤＬ、ＧＤＣ１、ＧＤＣ２、ＧＤＲに対して超音波検出範囲ＣＲＬ、ＣＮＬ、ＣＮＲ、ＣＲＲが重複する超音波障害物検出センサ１３ｅ〜１３ｈの作動しきい値を、超音波検出範囲ＣＲＬ、ＣＮＬ、ＣＮＲ、ＣＲＲが重複していない超音波障害物検出センサ１３ｅ〜１３ｈの作動しきい値に比べて、大きくしてもよい。これにより、障害物の検出方向に対して警告のタイミングを早めることができる。

更に、第２しきい値ＳＶ２を第４しきい値ＳＶ４以上に設定し、第４しきい値ＳＶ４を第３しきい値ＳＶ３以上に設定してもよい。これにより、自車１の側方から自車１に接近する障害物を、自車１の真後ろから自車１に接近する障害物よりも危険度が高いと判断して、警告のタイミングを早めることができる。

図９に示すように、画像障害物検出部４４が左側方検出角度領域ＧＤＬで障害物ＯＢＪを検出している場合、超音波障害物検出センサ１３ｅ（ＣＲＬ）及び１３ｆ（ＣＮＬ）の作動しきい値として、自車速によらない一定の値（第２〜第４しきい値）を選択してもよい。

図１０に示すように、画像障害物検出部４４が後方検出角度領域ＧＤＣ１或いはＧＤＣ２で障害物ＯＢＪを検出している場合、超音波障害物検出センサ１３ｆ（ＣＮＬ）及び１３ｇ（ＣＮＲ）の作動しきい値として、自車速によらない一定の値（第２〜第４しきい値）を選択してもよい。

図１１に示すように、所定時間内に、画像障害物検出部４４が左側方検出角度領域ＧＤＬで障害物ＯＢＪを検出し、後方検出角度領域ＧＤＣ１で障害物ＯＢＪを検出した場合、超音波障害物検出センサ１３ｆ（ＣＮＬ）及び１３ｇ（ＣＮＲ）の作動しきい値として、自車速によらない一定の値（第２〜第４しきい値）を選択してもよい。所定時間内に、画像障害物検出部４４が右側方検出角度領域ＧＤＲで障害物ＯＢＪを検出し、後方検出角度領域ＧＤＣ２で障害物ＯＢＪを検出した場合も同様である。

選択された超音波障害物検出センサ１３ｅ〜１３ｈ各々の作動しきい値は、警告制御部として、制動制御判断部２５、アクセルペダル操作反力判断部２８、報知判断部３１、駆動力制御判断部３４へそれぞれ送信される。制動制御判断部２５、アクセルペダル操作反力判断部２８、報知判断部３１、駆動力制御判断部３４は、各警告制御について重みを変えて各々の作動しきい値を算出する。例えば、R1_K1 ≦ R1_K2 ≦ R1_K4 ≦ R1_K3 とする。これによって、報知、駆動力制御、アクセルペダル操作反力制御、制動制御の順番で作動するような重み付けが可能になる。

制動制御判断部２５は、以下に示すＡ０１の条件が成立した場合に障害物接近の警告として制動力を発生させると判断する。ただし、超音波障害物検出センサ１３ｅ〜１３ｈにより検出された障害物との距離を「超音波センサ検出距離」とする。制動制御用の係数R1_K1を乗算した作動しきい値を、制動用作動しきい値とする。

Ａ０１ 制動用作動しきい値＞超音波センサ検出距離

制動制御部２６は、制動制御判断部２５が制動による警告を作動させると判断した場合、所定の変化率でブレーキ圧を増加させ、所定の目標ブレーキ圧に到達したら、その状態を維持する。保持する時間が所定時間（例えば０．８秒）に達した場合、若しくは、車速＝０となってから所定時間経過した場合に、所定の変化率でブレーキ圧を０まで減少させる。なお、所定の変化率、所定の目標ブレーキ圧は、ともに自車速或いは障害物との距離に応じて変更してもよい。制動力発生装置２７は、制動制御部２６により演算された目標ブレーキ圧になるように各車輪２０ａ〜２０ｄに対する実際のブレーキ圧を制御する。

アクセルペダル操作反力判断部２８は、以下に示すＡ０４の条件が成立した場合に障害物接近の警告としてアクセルペダル操作反力を発生させると判断する。ただし、アクセルペダル操作反力用の係数R1_K2を乗算した作動しきい値を、ＡＰＤ用作動しきい値とする。

Ａ０４ ＡＰＤ用作動しきい値＞超音波センサ検出距離

アクセルペダル操作反力制御部２９は、アクセルペダル操作反力判断部２８がアクセルペダル操作反力を発生させると判断した場合、所定の変化率で反力指令値を増加させ、所定の反力指令値に到達したら、その状態を維持する。保持する時間が所定時間（例えば０．８秒）に達した場合、所定の変化率で反力指令値を０まで減少させる。なお、所定の変化率、所定の反力指令値は、ともに自車速或いは障害物との距離に応じて変更してもよい。アクセルペダル操作反力発生装置３０は、アクセルペダル操作反力制御部２９により演算された反力指令値になるようにアクセルペダルの操作反力を制御する。

報知判断部３１は、以下に示すＡ０７の条件が成立した場合、障害物接近の警告として音声又はブザーなどによる警報を行うと判断する。ただし、警報用の係数R1_K3を乗算した作動しきい値を、警報用作動しきい値とする。

Ａ０７ 警報用作動しきい値＞超音波センサ検出距離

報知制御部３２は、報知判断部３１が警報を行うと判断した場合、所定時間、ブザー駆動信号のオン及びオフを繰り返す。報知装置３３は、報知制御部３２で演算したブザー駆動信号に基づき、警報を行う。例えば、所定の音色「ピッ、ピッ」という音を繰り返し発生させる。若しくは、障害物を上記条件を満たしている間は、警報を鳴らし続けるようにしても構わない。更に、警報と同時に、メーター内に設置したインジケータなどの発光物を点灯、点滅するようにしてもよい。

駆動力制御判断部３４は、以下に示すＡ１０の条件が成立した場合、障害物接近の警告として駆動力制御を行うと判断する。ただし、駆動力用の係数R1_K4を乗算した作動しきい値を、駆動力用作動しきい値とする。

Ａ１０ 駆動力用作動しきい値＞超音波センサ検出距離

駆動力制御部３５は、駆動力制御判断部３４が駆動力制御を行うと判断した場合、所定の変化率でアクセル開度の低減量を増加させる。アクセル開度の低減量が所定値に到達したら、その状態を維持する。所定時間その低減量を維持したら、アクセル開度の低減量を０まで減少させる。最終的なエンジンのスロットル開度は、ドライバ操作のアクセル開度から、駆動力制御部３５により演算されたアクセル開度の低減量を減算した値となる。なお、所定の変化率、アクセル開度の低減量所定値は、ともに自車速或いは障害物との距離に応じて変更してもよい。駆動力発生装置３６は、駆動力制御部３５で演算した最終的なエンジンのスロットル開度に基づきエンジン出力を制御する。

なお、図２に示す、システム状態選択部２３、制御判断情報演算部２４、制動制御判断部２５、制動制御部２６、アクセルペダル操作反力判断部２８、アクセルペダル操作反力制御部２９、報知判断部３１、報知制御部３２、駆動力制御判断部３４及び駆動力制御部３５は、図１の車両制御装置２の一部分として構成することができる。もちろん、車両制御装置２とは異なる演算処理装置を用意し、その演算処理装置内のＣＰＵが予め格納されたコンピュータプログラムを実行する。これにより、システム状態選択部２３、制御判断情報演算部２４、制動制御判断部２５、制動制御部２６、アクセルペダル操作反力判断部２８、アクセルペダル操作反力制御部２９、報知判断部３１、報知制御部３２、駆動力制御判断部３４及び駆動力制御部３５の動作を実現しても構わない。

[走行制御処理]
以上説明した構成を有する走行制御装置の制御部は、自車１が後退する際、以下に示す走行制御処理を実行することにより、超音波障害物検出センサ１３ｅ〜１３ｈ或いは画像障害物検出部４４が検出した障害物について、適切な警告タイミングで警告を行うことができる。以下、図１２に示すフローチャートを参照して、走行制御処理を実行する際の走行制御装置の動作について説明する。

図１２に示すフローチャートは、システム状態選択部２３が走行制御装置のオン／オフ用のスイッチがオン状態であると判断し、且つ、シフトポジション検出部９が車両１のシフト位置がＲ（後退）ポジションに位置していると判定したタイミングで開始され、走行制御処理はステップＳ１の処理に進む。そして、この走行制御処理は、走行制御装置のオン／オフ用のスイッチがオン状態であり、且つ、車両１のシフト位置がＲポジションに位置している限り、繰り返し実行される。また、走行制御処理を開始するタイミングは、上記条件に限定されることはなく、例えば上記条件に加えて車速が所定値以下、ステアリング操舵角が所定値以下等の条件を付加してもよい。

ステップＳ１の処理では、自車両情報取得部２１が、自車両情報として、自車１の車輪速、アクセル開度、ブレーキペダルの位置、シフト位置、走行制御装置のオン／オフ用のスイッチの状態、ステアリング操舵角及び加減速度を、取得する。

ステップＳ２の処理では、周辺情報取得部２２が、超音波障害物検出センサ１３ｅ〜１３ｈによる検出結果、つまり、障害物の有無及び障害物との距離を取得する。ステップＳ３の処理では、周辺情報取得部２２が、画像障害物検出部４４による検出結果、つまり、障害物の有無を取得する。このほか、ステップＳ２或いはＳ３において、周辺情報として、車両１の前方ＰＤ、後方、及び側方に存在する障害物の有無、障害物との距離及び相対速度、接近時間及び後述する障害物の検出方向或いは検出角度を、取得してもよい。

ステップＳ４の処理では、第１しきい値演算部４８〜第４しきい値演算部５１が、第１しきい値ＳＶ１〜第４しきい値ＳＶ４をそれぞれ演算する。ステップＳ５では、しきい値設定部５２が、作動しきい値として、第１しきい値ＳＶ１、第２しきい値ＳＶ２、第３しきい値ＳＶ３或いは第４しきい値ＳＶ４のいずれかを選択する。

ステップＳ６の処理では、制動制御判断部２５、アクセルペダル操作反力判断部２８、報知判断部３１、駆動力制御判断部３４が、各警告制御について重みを変えて各々の作動しきい値を算出する。そして、制動制御判断部２５、アクセルペダル操作反力判断部２８、報知判断部３１、及び駆動力制御判断部３４の各々が、上記した条件Ａ０１、Ａ０４、Ａ０７、Ａ０１０にしたがって障害物接近の警告を行うか否かを判断する。

具体的には、算出された各々の作動しきい値とステップＳ２で取得した障害物との距離とを対比する。障害物との距離が作動しきい値よりも小さい場合（Ｓ６でＹＥＳ）、ステップＳ７に進み、障害物接近の警告を行う。一方、障害物との距離が作動しきい値以上である場合（Ｓ６でＮＯ）、警告は実施しないで図１２のフローは終了する。

図１３（ａ）〜図１３（ｃ）を参照して、画像障害物検出部４４による障害物の検知状態に応じた作動しきい値ＳＳＶの変化、及び作動しきい値ＳＳＶと障害物との距離ＤＯＤの比較結果に応じた警告判断について説明する。画像障害物検出部４４によって障害物が検知されていない場合、超音波障害物検出センサ１３ｅ〜１３ｈが障害物を検知しているか否かに関わらず、作動しきい値ＳＳＶは、第１しきい値ＳＶ１に設定される。よって、作動しきい値ＳＳＶは自車速に応じて変化する。時間の経過と共に、障害物との距離ＤＯＤが短くなり、画像障害物検出部４４によって障害物が検知され始める（時刻ｔ２）。すると、作動しきい値ＳＳＶは、第１しきい値ＳＶ１以外の値であって、第１しきい値ＳＶ１よりも大きい第２しきい値ＳＶ２乃至第４しきい値ＳＶ４のいずれかに設定される。時刻ｔ３において、障害物との距離ＤＯＤが、作動しきい値ＳＳＶよりも大きくなったため、警告を実施すると判断される。画像障害物検出部４４によって障害物が検知された場合、作動しきい値を変化させることにより、警告のタイミングを時刻ｔ４から時刻ｔ３まで早めることができる。

以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、以下の作用効果が得られる。

シフトポジション検出部９が車両１のシフト位置がＲ（後退）ポジションに位置していると判断し、且つ画像障害物検出部４４が障害物を検出している場合、障害物の危険度が高いと判断することができる。よって、この場合、作動しきい値を自車１の車速にかかわらず一定の値に制御することにより、障害物の危険度に応じて警告のタイミングを変更して、障害物の危険度を運転者に対して報知することができる。

画像障害物検出部４４は、自車１の後方を含む範囲を複数の検出角度領域ＧＤＬ、ＧＤＣ１、ＧＤＣ２、ＧＤＲに分割し、自車１の後方に進入する障害物を、検出角度領域ＧＤＬ、ＧＤＣ１、ＧＤＣ２、ＧＤＲ毎に検出する。しきい値設定部５２は、障害物が検出された検出角度領域ＧＤＬ、ＧＤＣ１、ＧＤＣ２、ＧＤＲに応じて、作動しきい値を変更する。これにより、障害物の検出方向に応じて障害物の危険度を変化させて、障害物の危険度に応じて警告のタイミングを変更することができる。

画像障害物検出部４４は、複数の検出角度領域ＧＤＬ、ＧＤＣ１、ＧＤＣ２、ＧＤＲとして少なくとも、自車の後方を含む後方検出角度領域ＧＤＣ１、ＧＤＣ２と、後方検出角度領域ＧＤＣ１、ＧＤＣ２の両側にそれぞれ隣接する左側方検出角度領域ＧＤＬ及び右側方検出角度領域ＧＤＲとに分割する。画像障害物検出部４４が左側方検出角度領域ＧＤＬ或いは右側方検出角度領域ＧＤＲにおいて障害物を検出している場合、しきい値設定部５２は、後方検出角度領域ＧＤＣ１、ＧＤＣ２において障害物を検出している場合に比べて、作動しきい値を大きくする。これにより、真後ろで検出している場合に比べて、左右側方で検出されている場合の警告をタイミングを早めることができるので、障害物の危険度に応じて警告のタイミングを適切に変更することができる。

互いに異なる超音波検出範囲ＣＲＬ，ＣＮＬ，ＣＮＲ，ＣＲＲにおいて障害物及び障害物との距離を検出する複数の超音波障害物検出センサ１３ｅ〜１３ｈが設けられている。しきい値設定部５２は、障害物が検出された検出角度領域ＧＤＬ、ＧＤＣ１、ＧＤＣ２、ＧＤＲに応じて、超音波障害物検出センサ１３ｅ〜１３ｈ毎に作動しきい値を変更する。これにより、障害物の検出方向に応じて超音波障害物検出センサ１３ｅ〜１３ｈ毎に警告のタイミングを適切に変更することができる。

しきい値設定部５２は、障害物が検出された検出角度領域ＧＤＬ、ＧＤＣ１、ＧＤＣ２、ＧＤＲに対して超音波検出範囲ＣＲＬ，ＣＮＬ，ＣＮＲ，ＣＲＲが重複する超音波障害物検出センサ１３ｅ〜１３ｈの作動しきい値を、超音波検出範囲ＣＲＬ，ＣＮＬ，ＣＮＲ，ＣＲＲが重複していない超音波障害物検出センサ１３ｅ〜１３ｈの作動しきい値に比べて、大きくする。これにより、障害物の検出方向に対して警告のタイミングを早めることができる。

自車１が後方への移動を開始する前の所定時間に超音波障害物検出センサ１３ｅ〜１３ｈが障害物を検出していない場合、或いは、超音波障害物検出センサ１３ｅ〜１３ｈが検出する障害物の距離が変化している場合に限り、しきい値設定部５２は、作動しきい値を自車１の車速にかかわらず一定の値に制御する。後退開始後に進入した障害物或いは障害物が移動体である場合に限って作動しきい値を一定の値に制御することにより、隣接する駐車車両や壁などに対しては、自車速に応じて作動しきい値を制御することができるので、障害物の危険度に応じて警告のタイミングを適切に変更することができる。

特願２０１２−０４０２８４号（出願日：２０１２年２月２７日）の全内容は、ここに援用される。

以上、実施例に沿って本発明の内容を説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変形及び改良が可能であることは、当業者には自明である。

本実施形態に係わる走行制御装置及び走行制御方法によれば、障害物の危険度に応じて警告のタイミングを変更して、障害物の危険度を運転者に対して報知することができる。よって、本発明は、産業上の利用可能性を有する。

９…シフトポジション検出部（後方移動準備検出部）
１３ｅ〜１３ｈ…超音波障害物検出センサ（超音波障害物検出部）
２５…制動制御判断部（警告制御部）
２６…制動制御部（警告制御部）
２７…制動力発生装置（警告部）
２８…アクセルペダル操作反力判断部（警告制御部）
２９…アクセルペダル操作反力制御部（警告制御部）
３０…アクセルペダル操作反力発生装置（警告部）
３１…報知判断部（警告制御部）
３２…報知制御部（警告制御部）
３３…報知装置（警告部）
３４…駆動力制御判断部（警告制御部）
３５…駆動力制御部（警告制御部）
３６…駆動力発生装置（警告部）
３８…相対速度推定部
４４…画像障害物検出部
４６…カメラ（画像取得部）
５２…しきい値設定部（しきい値制御部）
６１…車両（障害物）
ＣＲＬ，ＣＮＬ，ＣＮＲ，ＣＲＲ…超音波検出範囲
ＧＤＣ１，ＧＤＣ２…後方検出角度領域
ＧＤＬ…左側方検出角度領域
ＧＤＲ…右側方検出角度領域
ＯＢＪ…障害物

Claims (7)

1. 自車の後方に接近する障害物及び前記障害物との距離を超音波を用いて検出する超音波障害物検出部と、
   自車の後方を含む範囲の画像を取得する画像取得部と、
   自車の後方に接近するする障害物を、前記画像取得部により取得された画像を用いて検出する画像障害物検出部と、
   自車のトランスミッションのシフト位置が後退ポジションであることを検出することにより、前記自車が後方へ移動する準備を検出する後方移動準備検出部と、
   前記超音波障害物検出部が検出した障害物について、自車の運転者に警告を行う警告部と、
   前記超音波障害物検出部が検出した障害物との距離が、警告の作動しきい値以下である場合に前記警告を行うように前記警告部を制御する警告制御部と、
   自車が後方へ移動する準備を前記後方移動準備検出部が検出し、前記画像障害物検出部が障害物を検出している場合を除き、自車の車速が速くなるにつれて前記作動しきい値が大きくなるように、前記作動しきい値を自車の車速に応じて制御するしきい値制御部と、を有し、
   前記自車が後方へ移動する準備を前記後方移動準備検出部が検出し、前記画像障害物検出部が障害物を検出している場合、前記しきい値制御部は、前記作動しきい値を前記自車の車速に応じて制御する場合に比べて前記警告が行われやすくなるように、前記作動しきい値を前記自車の車速にかかわらず一定の値に制御する
   ことを特徴とする走行制御装置。
2. 前記画像障害物検出部は、自車の後方を含む範囲を複数の検出角度領域に分割し、自車の後方に進入する障害物を、検出角度領域毎に検出し、
   前記自車が後方へ移動する準備を前記後方移動準備検出部が検出し、前記画像障害物検出部が障害物を検出している場合、前記しきい値制御部は、障害物が検出された検出角度領域に応じて、前記作動しきい値を変更する
   ことを特徴とする請求項１に記載の走行制御装置。
3. 前記画像障害物検出部は、前記複数の検出角度領域として少なくとも、自車の後方を含む後方検出角度領域と、前記後方検出角度領域の両側にそれぞれ隣接する左側方検出角度領域及び右側方検出角度領域とに分割し、
   前記画像障害物検出部が前記左側方検出角度領域或いは前記右側方検出角度領域において障害物を検出している場合、前記しきい値制御部は、後方検出角度領域において障害物を検出している場合に比べて、前記作動しきい値を大きくする
   ことを特徴とする請求項２に記載の走行制御装置。
4. 前記超音波障害物検出部は、互いに異なる超音波検出範囲において障害物及び前記障害物との距離を検出する複数の超音波障害物検出センサを備え、
   前記しきい値制御部は、障害物が検出された検出角度領域に応じて、超音波障害物検出センサ毎に前記作動しきい値を変更する
   ことを特徴とする請求項２または請求項３のいずれか一項に記載の走行制御装置。
5. 前記しきい値制御部は、障害物が検出された検出角度領域に対して超音波検出範囲が重複する超音波障害物検出センサの前記作動しきい値を、前記超音波検出範囲が重複していない超音波障害物検出センサの前記作動しきい値に比べて、大きくすることを特徴とする請求項４に記載の走行制御装置。
6. 前記自車が後方への移動を開始する前の所定時間に前記超音波障害物検出部が障害物を検出していない場合、或いは、前記超音波障害物検出部が検出する障害物の距離が変化している場合に限り、前記しきい値制御部は、前記作動しきい値を前記自車の車速に応じて制御する場合に比べて前記警告が行われやすくなるように、前記作動しきい値を前記自車の車速にかかわらず一定の値に制御することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の走行制御装置。
7. 自車の後方に接近する障害物及び前記障害物との距離を超音波を用いて検出する超音波障害物検出部と、
   自車の後方を含む範囲の画像を取得する画像取得部と、
   自車の後方に接近する障害物を、前記画像取得部により取得された画像を用いて検出する画像障害物検出部と、
   自車のトランスミッションのシフト位置が後退ポジションであることを検出することにより、前記自車が後方へ移動する準備を検出する後方移動準備検出部と、
   前記超音波障害物検出部が検出した障害物について、自車の運転者に警告を行う警告部と、を有する走行制御装置を用いた走行制御方法であって、
   前記超音波障害物検出部が検出した障害物との距離が、警告の作動しきい値以下である場合に前記警告を行うように前記警告部を制御し、
   自車が後方へ移動する準備を前記後方移動準備検出部が検出し、前記画像障害物検出部が障害物を検出している場合を除き、自車の車速が速くなるにつれて前記作動しきい値が大きくなるように、前記作動しきい値を前記自車の車速に応じて制御し、
   前記自車が後方へ移動する準備を前記後方移動準備検出部が検出し、前記画像障害物検出部が障害物を検出している場合、前記作動しきい値を前記自車の車速に応じて制御する場合に比べて前記警告が行われやすくなるように、前記作動しきい値を前記自車の車速にかかわらず一定の値に制御する
   ことを特徴とする走行制御方法。
   
   

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