JP4977097B2 - 車両の走行安全装置 - Google Patents

Description

この発明は車両の走行安全装置に関し、より具体的には測定誤差を排除して的確に静止物判定を行なうようにした装置に関する。

レーダなどの物体検知手段を用いて先行車などの物体を検知し、自車に対する相対速度を検出し、自車の走行速度と比較して物体が静止物か否か判定する技術は種々提案されており、その例として特許文献１記載の技術を挙げることができる。

特許文献１記載の技術にあっては、静止物と判定されるとき、撮影装置の画像から進路上に存在するか否か判定し、否定されるとき、障害物としての検知対象から外すように構成される。
特開２００４−１７１２９５号公報

ところで、レーダなどの物体検知手段を用いるとき、測定誤差によって静止物が速度、特に自車の車幅方向に速度を持つように判定されることがある。実際に側方からの飛び出し車両であれば、警報、ブレーキなどの衝突回避支援手段を作動させる必要があるが、測定誤差によるものであれば、そのような作動が不要となる。

従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、簡易な構成でありながら、測定誤差を排除して的確に静止物判定を行なう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にあっては、所定の時間間隔で自車の周辺の物体を検知する物体検知手段と、前記物体検知手段の検知結果に基づいて自車と前記物体との相対距離と相対速度とからなる相対関係を算出する相対関係算出手段と、自車の走行速度を算出する走行速度算出手段と、前記算出された相対関係と自車の走行速度に基づいて前記物体の速度を算出すると共に、前記算出された速度がしきい値未満のとき、前記物体を静止物と判定する静止物判定手段とを備えた車両の走行安全装置において、前記物体の幅を算出する物体幅算出手段を備えると共に、前記静止物判定手段は、前記物体の幅が所定値以上のとき、前記しきい値を増加させる如く構成した。

請求項２に係る車両の走行安全装置にあっては、前記静止物判定手段は、前記物体の幅が前記所定値以上のとき、前記幅の方向に直交する方向の速度成分において前記しきい値を増加させる如く構成した。

請求項１に係る車両の走行安全装置にあっては、物体検知手段によって検知された物体の速度を算出し、算出された速度がしきい値未満のとき、物体を静止物と判定する静止物判定手段を備えた車両の走行安全装置において、物体の幅を算出すると共に、静止物判定手段は、物体の幅が所定値以上のとき、しきい値を増加させる如く構成したので、所定値を適宜設定、例えば側方からの飛び出し車両の幅を超える値に設定すると共に、物体の幅がそれ以上のとき、しきい値を増加させることで、静止物と判定され易くなる。従って、測定誤差によって物体が速度、特に自車の車幅方向に速度を持つように判定されても、静止物と判定されることになり、よって測定誤差を排除して的確に静止物判定を行なうことができる。また、速度のしきい値のみを変更すれば足るので、構成としても簡易となる。

請求項２に係る車両の走行安全装置にあっては、静止物判定手段は、物体の幅が所定値以上のとき、幅の方向に直交する方向の速度成分においてしきい値を増加させる如く構成したので、上記した効果に加え、大きな速度が発生しづらい方向の値を増加させることで、測定誤差を排除して的確に静止物判定を行なうことができる。

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最良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。

上記で、警報装置２２、およびブレーキ油圧機構３２とブレーキ３４が接触回避支援手段に、ＥＣＵ４０が0走行安全装置に相当する。

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。

図２に示す如く、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１００に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１００を検出する。図２で符号４２ｂはレーザレーダ４２のレーザビームを示す。

図３はレーダ出力処理ＥＣＵ４２ａの構成を機能的に示すブロック図である。図３に示す如く、レーダ出力処理ＥＣＵ４２ａは物体検出部４２ａ１と物体位置算出部４２ａ２を備える。物体検出部４２ａ１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物体の端点を抽出して物体１００を検出する。

物体位置算出部４２ａ２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１００の位置を算出する。物体位置算出部４２ａ２の出力はＥＣＵ４０に送られる。

図１の説明に戻ると、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５０の操舵角に比例する出力を生じる。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）を検出する。

図４は、図１に示す装置の動作を示すフロー・チャートである。図示のプログラムは、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を含む各センサの検知情報を取り込み、Ｓ１２に進み、物体の形状、位置、速度を判定する。即ち、レーザレーダ４２のレーダ出力処理ＥＣＵ４２ａの出力から、物体が検知されたときは、その形状、より具体的には幅ｄｗを検知すると共に、配置を判定する。

さらに、レーダ出力処理ＥＣＵ４２ａの検知結果に基づいて自車１０と物体との相対距離と相対速度とからなる相対関係を算出すると共に、車輪速センサ４６の出力から自車１０の走行速度を算出する。さらに、算出された走行速度とヨーレートから自車１０の進路を推定する。

次いでＳ１４に進み、検知された物体の幅ｄｗが所定値（車幅ｄｖ＋α）以上か否か判断する。

図５と図６を参照して説明すると、図４フロー・チャートは、物体として細長い形状の例えばガードレール１００が検出されたが、測定誤差を考慮すると、物体は車両１０２（図５では側方からの飛び出し車両、図６では先行車両）である可能性も否定できない状況を前提とする。そこで、所定値として、車幅ｄｖ（例えば１．８ｍ）に適宜設定されるマージンαを加算した値を設定する。

Ｓ１４で肯定されるときはＳ１６に進み、しきい値Ｖｔｈを増加補正する。即ち、図５あるいは図６に示す如く、幅ｄｗの方向に直交する方向（図５では自車幅方向、図６では自車長方向）の速度成分においてしきい値Ｖｔｈを増加させる。換言すれば、大きな速度が発生しづらい方向の値を増加させる。例えば、図６の場合、物体１００が自車１０に対して横向き状態の長車長車両（トラックなど）であることも考えられるが、横向き車両が自車長方向に大きな速度を持つ状態は発生しづらいため、自車長方向の速度Ｖに対する判定しきい値を増加させても、移動中の横向き車両を静止物と誤判定する恐れはない。尚、Ｓ１４で否定されるときはＳ１６をスキップする。

次いでＳ１８に進み、物体の速度を算出し、それが前記したしきい値Ｖｔｈ以上か否か判断する。物体の速度は、前記した自車１０の走行速度と自車１０に対する物体の相対速度から算出する。

Ｓ１８で肯定されるときはＳ２０に進み、物体は移動物、図示例でいえば車両１０２と判定する一方、Ｓ１８で否定されるときはＳ２２に進み、物体は静止物、図示例でいえばガードレール１００と判定する。

尚、Ｓ２０に進むときは、図示しない別ルーチンにおいて検出された操舵角やヨーレートなどから自車１０の進路を求めて物体が進路上に存在するか否か判定し、肯定されるとき、自車１０に対する物体の相対距離を相対速度で除算して予想衝突時間を算出する。

そして予想衝突時間が適宜設定するリミット値になったとき、物体との接触回避を支援する接触回避支援手段（警報装置２２および／またはブレーキ油圧機構３２（とブレーキ３４））を作動させて接触を回避する。

この実施例は上記の如く、所定の時間間隔で自車１０の周辺の物体（ガードレール１００あるいは車両１０２など）を検知する物体検知手段（レーザレーダ４２、レーダ出力処理ＥＣＵ４２ａ，ＥＣＵ４０，Ｓ１２）と、前記物体検知手段の検知結果に基づいて自車１０と前記物体との相対距離と相対速度とからなる相対関係を算出する相対関係算出手段（ＥＣＵ４０，Ｓ１２）と、自車１０の走行速度を算出する走行速度算出手段（ＥＣＵ４０，Ｓ１２）と、前記算出された相対関係と自車１０の走行速度に基づいて前記物体の速度を算出すると共に、前記算出された速度がしきい値Ｖｔｈ未満のとき、前記物体を静止物、例えばガードレール１００と判定する静止物判定手段（ＥＣＵ４０，Ｓ１４からＳ２２）とを備えた車両の走行安全装置において、前記物体の幅ｄｗを算出する物体幅算出手段（ＥＣＵ４０，Ｓ１２）を備えると共に、前記静止物判定手段は、前記物体の幅ｄｗが所定値ｄｖ＋α以上のとき、前記しきい値Ｖｔｈを増加させる（ＥＣＵ４０，Ｓ１４，Ｓ１６）如く構成した。

これにより、所定値を適宜設定、例えば車両１０２の車幅ｄｖ＋αに設定すると共に、物体の幅ｄｗがそれ以上のとき、しきい値Ｖｔｈを増加させることで、物体が静止物と判定され易くなる。従って、測定誤差によって物体が速度、特に自車１０の車幅方向に速度を持つように判定されても、静止物と判定されることになり、よって測定誤差を排除して的確に静止物判定を行なうことができる。また、速度のしきい値のみを変更すれば足るので、構成としても簡易となる。

また、前記静止物判定手段は、前記物体の幅ｄｗが前記所定値ｄｖ＋α以上のとき、前記幅の方向に直交する方向の速度成分において前記しきい値Ｖｔｈを増加させる（ＥＣＵ４０，Ｓ１４，Ｓ１６）如く構成したので、上記した効果に加え、大きな速度が発生しづらい方向の値を増加させることで、測定誤差を排除して的確に静止物判定を行なうことができる。

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。

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に示すレーザレーダによる物体検知を示す説明図である。 図１に示すレーダ出力処理ＥＣＵの構成を機能的に示すブロック図である。 図１に示す装置の動作を示すフロー・チャートである。 図４フロー・チャートの動作を説明する説明図である。 同様に、図４フロー・チャートの動作を説明する説明図である。

符号の説明

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、４２ａ１ 物体検出部、４２ａ２ 物体位置算出部、４２ｂ レーザビーム、４６ 車輪速センサ、１００ 物体、１０２ 車両

Claims (2)

1. 所定の時間間隔で自車の周辺の物体を検知する物体検知手段と、前記物体検知手段の検知結果に基づいて自車と前記物体との相対距離と相対速度とからなる相対関係を算出する相対関係算出手段と、自車の走行速度を算出する走行速度算出手段と、前記算出された相対関係と自車の走行速度に基づいて前記物体の速度を算出すると共に、前記算出された速度がしきい値未満のとき、前記物体を静止物と判定する静止物判定手段とを備えた車両の走行安全装置において、前記物体の幅を算出する物体幅算出手段を備えると共に、前記静止物判定手段は、前記物体の幅が所定値以上のとき、前記しきい値を増加させることを特徴とする車両の走行安全装置。
2. 前記静止物判定手段は、前記物体の幅が前記所定値以上のとき、前記幅の方向に直交する方向の速度成分において前記しきい値を増加させ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。

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