JP2014099019A - 車両の衝突予防装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】運転者に違和感を与えることを抑制しつつ、予防動作部の不要な作動を抑制することのできる車両の衝突予防装置を提供する。
【解決手段】車両の衝突予防装置10は、車両の周辺物体を検知するミリ波レーダ11及びカメラ12と、ミリ波レーダ11及びカメラ12による検知結果に基づいて、車両の周辺物体との衝突を予防する動作を行う予防動作部18と、予防動作部18の作動タイミングを遅らせる場合に、作動タイミングを早める場合よりも急峻に、作動タイミングを変化させる作動タイミング変更部16と、を備える。作動タイミング変更部16は、ミリ波レーダ11及びカメラ12による周辺物体の検知状態が変化した場合に、予防動作部18の作動タイミングを変化させる。
【選択図】 図1
【解決手段】車両の衝突予防装置10は、車両の周辺物体を検知するミリ波レーダ11及びカメラ12と、ミリ波レーダ11及びカメラ12による検知結果に基づいて、車両の周辺物体との衝突を予防する動作を行う予防動作部18と、予防動作部18の作動タイミングを遅らせる場合に、作動タイミングを早める場合よりも急峻に、作動タイミングを変化させる作動タイミング変更部16と、を備える。作動タイミング変更部16は、ミリ波レーダ11及びカメラ12による周辺物体の検知状態が変化した場合に、予防動作部18の作動タイミングを変化させる。
【選択図】 図1
Description
本発明は、車両の周辺物体との衝突を予防する装置に関する。
この種の装置において、車両の警報機を作動させるタイミングの変化度合いが急にならないように、警報機の作動タイミングの変化率を制限するものがある(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載のものによれば、運転者が警報機の作動タイミングの変化に戸惑ったり、違和感を覚えたりすることを抑制することができる。
しかしながら、特許文献1に記載のものでは、警報機の不要な作動を抑制しようとする場合であっても、警報機の作動タイミングの変化率が制限される。このため、衝突の予防動作を行う警報機等の予防動作部の不要な作動を抑制する上で、未だ改善の余地を残すものとなっている。
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、運転者に違和感を与えることを抑制しつつ、予防動作部の不要な作動を抑制することのできる車両の衝突予防装置を提供することにある。
本発明は、上記課題を解決するために、以下の手段を採用した。
請求項1に記載の発明は、車両の衝突予防装置であって、車両の周辺物体を検知する物体検知部と、前記物体検知部による検知結果に基づいて、前記車両の前記周辺物体との衝突を予防する動作を行う予防動作部と、前記予防動作部の作動タイミングを遅らせる場合に、前記作動タイミングを早める場合よりも急峻に、前記作動タイミングを変化させる作動タイミング変更部と、を備えることを特徴とする。
上記構成によれば、物体検知部により車両の周辺物体が検知され、検知結果に基づいて車両の周辺物体との衝突を予防する動作が、予防動作部により行われる。ここで、作動タイミング変更部により、予防動作部の作動タイミングを遅らせる場合に、作動タイミングを早める場合よりも急峻に、作動タイミングが変化させられる。このため、予防動作部の作動タイミングを早める場合と比較して、予防動作部の作動タイミングが急峻に遅らされ、予防動作部の不要な作動を迅速に抑制することができる。
さらに、予防動作部の作動タイミングを遅らせる場合と比較して、予防動作部の作動タイミングが緩やかに早められる。このため、予防動作部の作動タイミングが早められることによる予防動作部の急作動を抑制することができる。また、予防動作部の作動タイミングを遅らせる場合は、作動タイミングを急峻に変化させたとしても、予防動作部が急に作動することはない。したがって、運転者に違和感を与えることを抑制することができる。
(第1実施形態)
以下、第1実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態は、車両に搭載され、車両と周辺物体との衝突を予防する衝突予防装置として具体化している。図1に示すように、衝突予防装置10は、ミリ波レーダ11、カメラ12、車速センサ13、識別部14、作動タイミング変更部16、及び予防動作部18を備えている。
以下、第1実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態は、車両に搭載され、車両と周辺物体との衝突を予防する衝突予防装置として具体化している。図1に示すように、衝突予防装置10は、ミリ波レーダ11、カメラ12、車速センサ13、識別部14、作動タイミング変更部16、及び予防動作部18を備えている。
ミリ波レーダ11(物体検知部)は、車両の前方に設置され、ミリ波帯の電波を用いて車両前方の所定範囲の物体を検知する。詳しくは、ミリ波レーダ11は、車両から物体までの距離と、車両と物体との相対速度を検知する。カメラ12(物体検知部)は、ステレオカメラや単眼カメラであり、車両の周辺を撮影して画像を取得する。車速センサ13は車両の速度を検知する。
識別部14及び作動タイミング変更部16は、ECU(Electronic Control Unit)により構成されている。ECUは、CPU、ROM、RAM、記憶装置、及び入出力インターフェイス等を備える周知のマイクロコンピュータである。
識別部14は、ミリ波レーダ11により検知された車両から物体までの距離、及び車両と物体との相対速度を入力する。そして、車両からの距離が所定距離よりも短い物体を、障害物として識別する。また、識別部14は、車速センサ13により検知された車速を入力し、上記相対速度及び車速に基づいて物体の速度を算出する。そして、速度が所定速度よりも速い物体を移動物体として識別し、速度が所定速度よりも遅い物体を静止物体として識別する。
また、識別部14は、カメラ12により取得された画像を入力する。そして、取得された画像を基準パターンと比較して、車両から所定範囲の他の車両、歩行者、ガードレール、立木等を、障害物として識別する。そして、識別部14は、他の車両や歩行者等を移動物体として識別し、ガードレールや立木等を静止物体として識別する。なお、歩行者を静止物体として識別することもできる。
作動タイミング変更部16は、識別部14による識別結果に基づいて、予防動作部18を作動させるタイミングを決定する。詳しくは、予防動作部18を作動させる時の衝突までの余裕時間を判定値TEとして決定することで、作動タイミングを決定する。以後、衝突までの余裕時間を、衝突余裕時間TTC(Time-to-Collision)と称する。
予防動作部18は、ミリ波レーダ11及びカメラ12等のセンサによる検知結果に基づいて、車両と周辺物体との衝突を予防する動作を行う。具体的には、予防動作部18は、警報装置や、車両のブレーキ装置等により構成されている。そして、作動タイミング変更部16により決定された作動タイミングで、予防動作部18が作動させられる。詳しくは、衝突余裕時間TTCが判定値TEよりも短くなった時に、予防動作部18が作動させられる。なお、予防動作部18の動作と併せて、車両の座席のシートベルトを巻き取るシートベルトプリテンショナ等を作動させてもよい。
ここで、作動タイミング変更部16は、ミリ波レーダ11及びカメラ12による検知状態が変化した場合に、予防動作部18の作動タイミングを変化させる。次に、図2を参照して、この作動タイミング変更制御の処理手順を説明する。この一連の処理は、作動タイミング変更部16によって、所定の周期で繰り返し実行される。
まず、予防動作部18が作動中であるか否か判定する(S11)。具体的には、衝突余裕時間TTCが、判定値TEよりも短くなっているか否か判定する。なお、予防動作部18の作動状態を検出して、その検出結果に基づき予防動作部18が作動中であるか否か判定してもよい。
上記判定において、予防動作部18が作動中であると判定した場合(S11:YES)、この一連の処理を一旦終了する(END)。すなわち、予防動作部18の作動中は、作動タイミングを変化させることを禁止する。
一方、上記判定において、予防動作部18が作動中でないと判定した場合(S11:NO)、ミリ波レーダ11又はカメラ12により車両の障害物となる物体が検知されているか否か判定する(S12)。詳しくは、識別部14による識別結果に基づいて、ミリ波レーダ11又はカメラ12(センサ)により検知された物体が、障害物として識別されているか否か判定する。
上記判定において、ミリ波レーダ11又はカメラ12により車両の障害物となる物体が検知されていないと判定した場合(S12:NO)、この一連の処理を一旦終了する(END)。一方、上記判定において、ミリ波レーダ11又はカメラ12により車両の障害物となる物体が検知されていると判定した場合(S12:YES)、車両の障害物となる物体を検知しているセンサの数が減少したか否か判定する(S13)。
上記判定において、車両の障害物となる物体を検知しているセンサの数が減少したと判定した場合(S13:YES)、予防動作部18の作動タイミングを段状に遅らせる(S14)。具体的には、衝突余裕時間TTCの判定値TEが、変更前に判定値TE2であったとすると、判定値TE2よりも短い判定値TE1に、判定値TEを一気に(一段階で)変更する。
一方、上記判定において、車両の障害物となる物体を検知しているセンサの数が減少していないと判定した場合(S13:NO)、車両の障害物となる物体を検知しているセンサの数が増加したか否か判定する(S15)。
上記判定において、車両の障害物となる物体を検知しているセンサの数が増加していないと判定した場合(S15:NO)、この一連の処理を一旦終了する(END)。すなわち、車両の障害物となる物体を検知しているセンサの数が変化していない場合は、予防動作部18の作動タイミングを変化させない。
一方、上記判定において、車両の障害物となる物体を検知しているセンサの数が増加していると判定した場合(S15:YES)、予防動作部18の作動タイミングを徐々に早める(S16)。詳しくは、衝突余裕時間TTCの判定値TEを、判定値TE1から判定値TE2まで一定の変化率で徐々に長くすることで、予防動作部18の作動タイミングを、一定の変化率で徐々に早める。そして、この一連の処理を一旦終了する(END)。
次に、図3を参照して、図2の作動タイミング変更制御による作動タイミングの変更態様を説明する。
車両の周辺物体を検知するセンサが複数設けられている場合に、車両の障害物となる物体を検知しているセンサの数が多いほど、検知の信頼性が高くなる。このため、予防動作部18の不要な作動を抑制する上では、障害物となる物体を検知しているセンサの数が、多いほど予防動作部18の作動タイミングを早め、少ないほど予防動作部18の作動タイミングを遅らせることが望ましい。
同図に示すように、時刻t11よりも前では、ミリ波レーダ11又はカメラ12により車両の障害物となる物体が検知されており、衝突余裕時間TTCの判定値が判定値TE1に設定されている。すなわち、障害物となる物体の検知の信頼性が低い場合は、衝突余裕時間TTCの判定値が短く、すなわち予防動作部18の作動タイミングが遅くされている。なお、ミリ波レーダ11又はカメラ12により車両の障害物となる物体が検知されていない場合は、衝突余裕時間TTCの判定値は0に設定されており、予防動作部18は作動されない。
時刻t11において、ミリ波レーダ11及びカメラ12の双方により車両の障害物となる物体が検知されると、衝突余裕時間TTCの判定値が徐々に長くされることで、予防動作部18の作動タイミングが徐々に早められる。すなわち、障害物となる物体の検知の信頼性が上昇した場合は、衝突余裕時間TTCの判定値が徐々に長く、すなわち予防動作部18の作動タイミングが徐々に早められる。このため、予防動作部18の急作動を抑制することができる。
時刻t12において、衝突余裕時間TTCの判定値が、ミリ波レーダ11及びカメラ12により車両の障害物となる物体が検知されている場合の判定値TE2まで長くされると、判定値が判定値TE2で維持される。
時刻t13において、ミリ波レーダ11及びカメラ12のいずれか一方が車両の障害物となる物体を検知しない状態、すなわちミリ波レーダ11又はカメラ12により車両の障害物となる物体が検知されている状態となる。このとき、衝突余裕時間TTCの判定値が、判定値TE2から判定値TE1に一気に変更されることで、予防動作部18の作動タイミングが段状に遅らせられる。すなわち、障害物となる物体の検知の信頼性が低下した場合は、衝突余裕時間TTCの判定値が急峻に短く、すなわち予防動作部18の作動タイミングが急峻に遅らされる。そして、予防動作部18の作動タイミングが遅らされたとしても、予防動作部18が急作動することはない。
次に、図4を参照して、予防動作部18が作動した場合における作動タイミングの変更態様を説明する。
同図に示すように、図3と同様に時刻t12までの期間では、判定値が判定値TE1から判定値TE2に徐々に変更され、判定値がTE2で維持されている。一点鎖線で示すように、時刻t14において、衝突余裕時間TTCが判定値TE2よりも短くなると、予防動作部18が作動される。
ここで、予防動作部18の作動中に予防動作部18の作動タイミングを遅らせると、作動している予防動作部18が急に停止するおそれがある。このため、時刻t13において、ミリ波レーダ11及びカメラ12のいずれか一方が車両の障害物となる物体を検知しない状態になったとしても、予防動作部18の作動中には作動タイミングを遅らせることが禁止される。したがって、予防動作部18の作動が維持される。
以上詳述した本実施形態は、以下の利点を有する。
・作動タイミング変更部16により、予防動作部18の作動タイミングを遅らせる場合に、作動タイミングを早める場合よりも急峻に、作動タイミングが変化させられる。このため、予防動作部18の作動タイミングを早める場合と比較して、予防動作部18の作動タイミングが急峻に遅らされ、予防動作部18の不要な作動を迅速に抑制することができる。
・予防動作部18の作動タイミングを遅らせる場合と比較して、予防動作部18の作動タイミングを早める場合は、作動タイミングが緩やかに変化させられる。このため、予防動作部18の作動タイミングが早められることによる予防動作部18の急作動を抑制することができる。また、予防動作部18の作動タイミングを遅らせる場合は、作動タイミングを急峻に変化させたとしても、予防動作部18が急に作動することはない。したがって、運転者に違和感を与えることを抑制することができる。
・複数のセンサによる周辺物体の検知状態が変化した場合において、運転者に違和感を与えることを抑制しつつ、予防動作部18の不要な作動を抑制することができる。
・複数のセンサにおいて、周辺物体を障害物として検知しているセンサの数が減少した場合に、予防動作部18の作動タイミングが遅らされる。したがって、周辺物体の検知の信頼性が低下した場合に、予防動作部18の作動タイミングを遅らせて、予防動作部18の不要な作動を抑制することができる。
・作動タイミングを遅らせる場合に、作動タイミングが段状に変化させられるため、予防動作部18の不要な作動を直ちに抑制することができる。
・作動タイミングを早める場合に、作動タイミングが徐々に変化させられるため、予防動作部18が急に作動することを抑制することができる。その結果、運転者に違和感を与えることを抑制することができる。
・予防動作部18の作動中には作動タイミングを遅らせることが禁止されるため、作動している予防動作部18が急に停止することを抑制することができる。その結果、運転者に違和感を与えることを抑制することができる。
なお、上記実施形態を以下のように変更して実施することもできる。
図5に示すように、予防動作部18の作動タイミングを早める場合(衝突余裕時間TTCの判定値TEを長くする場合)に、一定の変化率ではなく、時間と共に変化する変化率で徐々に早めてもよい。
また、予防動作部18の作動タイミングを遅らせる場合(衝突余裕時間TTCの判定値TEを短くする場合)に、一段階ではなく、少数段階(例えば二段階)で段状に変化させてもよい。具体的には、車道に設置された障害物を知らせる発信器の信号を受信するセンサ等、更に別のセンサを備える場合に、周辺物体を障害物として検知しているセンサの数に応じて、予防動作部18の作動タイミングを少数段階で変化させてもよい。例えば、周辺物体を障害物として検知しているセンサの数が、3つの場合に判定値を判定値TE2とし(時刻t12〜t15)、2つの場合に判定値TE3とし(時刻t15〜t16)、1つの場合に判定値TE1とすることができる(時刻t16以降)。
この場合であっても、予防動作部18の作動タイミングを遅らせる場合に(時刻t15,t16)、作動タイミングを早める場合よりも急峻に、作動タイミングが変化させられる。このため、予防動作部18の作動タイミングを早める場合と比較して、予防動作部18の作動タイミングが急峻に遅らされ、予防動作部18の不要な作動を迅速に抑制することができる。
(第2実施形態)
以下、第2実施形態について、図面を参照しつつ説明する。第1実施形態では、車両の障害物となる物体を検知しているセンサの数が変化した場合に、予防動作部18の作動タイミングを変化させた。本実施形態では、車両の障害物として検知している物体の識別結果が、移動物体と静止物体とで変化した場合に、予防動作部18の作動タイミングを変化させる。その他の点については、第1実施形態と同一であるため、同一の部材や同一の処理については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。
以下、第2実施形態について、図面を参照しつつ説明する。第1実施形態では、車両の障害物となる物体を検知しているセンサの数が変化した場合に、予防動作部18の作動タイミングを変化させた。本実施形態では、車両の障害物として検知している物体の識別結果が、移動物体と静止物体とで変化した場合に、予防動作部18の作動タイミングを変化させる。その他の点については、第1実施形態と同一であるため、同一の部材や同一の処理については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。
図6に示すように、S22において、ミリ波レーダ11及びカメラ12の少なくとも一方により、車両の障害物となる物体が検知されていると判定した場合(YES)、車両の障害物として検知している物体の識別結果が移動物体から静止物体に変化したか否か判定する(S23)。具体的には、少なくともカメラ12による識別結果が移動物体から静止物体に変化した場合に、物体の識別結果が移動物体から静止物体に変化したと判定する。
上記判定において、車両の障害物として検知している物体の識別結果が移動物体から静止物体に変化した場合(S23:YES)、予防動作部18の作動タイミングを段状に遅らせる(S14)。
一方、上記判定において、車両の障害物として検知している物体の識別結果が移動物体から静止物体に変化していないと判定した場合(S23:NO)、車両の障害物として検知している物体の識別結果が静止物体から移動物体に変化したか否か判定する(S25)。具体的には、少なくともカメラ12による識別結果が静止物体から移動物体に変化した場合に、物体の識別結果が静止物体から移動物体に変化したと判定する。
上記判定において、車両の障害物として検知している物体の識別結果が静止物体から移動物体に変化していないと判定した場合(S25:NO)、この一連の処理を一旦終了する(END)。すなわち、車両の障害物として検知している物体の識別結果が変化していない場合は、予防動作部18の作動タイミングを変化させない。
一方、上記判定において、車両の障害物として検知している物体の識別結果が静止物体から移動物体に変化したと判定した場合(S25:YES)、予防動作部18の作動タイミングを徐々に早める(S26)。詳しくは、予防動作部18の作動タイミングを、多数段階で徐々に早める。そして、この一連の処理を一旦終了する(END)。
次に、図7を参照して、図6の作動タイミング変更制御による作動タイミングの変更態様を説明する。
車両の障害物としてセンサが検知している物体が移動物体である場合は、検知している物体が静止物体である場合よりも、検知の信頼性が高い。このため、予防動作部18の不要な作動を抑制する上では、障害物として検知している物体の識別結果が、移動物体である場合は予防動作部18の作動タイミングを早くし、静止物体である場合は予防動作部18の作動タイミングを遅くすることが望ましい。
同図に示すように、時刻t21よりも前では、少なくともカメラ12による物体の識別結果が静止物体であり、衝突余裕時間TTCの判定値が判定値TE1に設定されている。すなわち、障害物となる物体の検知の信頼性が低い場合は、衝突余裕時間TTCの判定値が短く、すなわち予防動作部18の作動タイミングが遅くされている。
時刻t21において、少なくともカメラ12による識別結果が静止物体から移動物体に変化すると、衝突余裕時間TTCの判定値が徐々に長くされることで、予防動作部18の作動タイミングが徐々に早められる。すなわち、障害物となる物体の検知の信頼性が上昇した場合は、衝突余裕時間TTCの判定値が多数段階で徐々に長く、すなわち予防動作部18の作動タイミングが多数段階で徐々に早められる。このため、予防動作部18の急作動を抑制することができる。
時刻t22において、衝突余裕時間TTCの判定値が、少なくともカメラ12による物体の識別結果が移動物体である場合の判定値TE2まで長くされると、判定値が判定値TE2で維持される。
時刻t23において、少なくともカメラ12による物体の識別結果が、移動物体から静止物体に変化する。このとき、衝突余裕時間TTCの判定値が、判定値TE2から判定値TE1に一気に変更されることで、予防動作部18の作動タイミングが段状に遅らせられる。すなわち、障害物となる物体の検知の信頼性が低下した場合は、衝突余裕時間TTCの判定値が急峻に短く、すなわち予防動作部18の作動タイミングが急峻に遅らされる。
以上詳述した本実施形態は、以下の利点を有する。なお、ここでは、第1実施形態と異なる利点のみを述べる。
・センサにより障害物として検知している周辺物体の識別結果が、移動物体から静止物体に変化した場合に、予防動作部18の作動タイミングを遅らされる。したがって、周辺物体の検知の信頼性が低下した場合に、予防動作部18の作動タイミングを遅らせて、予防動作部18の不要な作動を抑制することができる。
・センサによる識別結果が静止物体から移動物体に変化した場合に、予防動作部18の作動タイミングが徐々に早められる。したがって、周辺物体の検知の信頼性が上昇した場合に、予防動作部18の作動タイミングを徐々に早めて、予防動作部18の急作動を抑制することができる。
なお、上記実施形態を以下のように変更して実施することもできる。
ミリ波レーダ11及びカメラ12を用いて、双方の識別結果が移動物体と静止物体とで変化した場合に、予防動作部18の作動タイミングを変化させるようにしてもよい。また、ミリ波レーダ11及びカメラ12の一方のみを用いて、その識別結果が移動物体と静止物体とで変化した場合に、予防動作部18の作動タイミングを変化させるようにしてもよい。
(他の実施形態)
上記の各実施形態を、以下のように変更して実施することもできる。
上記の各実施形態を、以下のように変更して実施することもできる。
・予防動作部18を構成する警報装置及びブレーキ装置のうち、いずれか一方のみを作動させるようにしてもよい。すなわち、予防動作部18を構成する装置のうち、少なくとも1つを作動させるものであればよい。
・上記の各実施形態では、センサによる検知状態が変化した場合に、予防動作部18の作動タイミングを変化させるようにした。しかしながら、例えば運転者の操作により予防動作部18の作動タイミングを変化させる場合等、その他の場合に予防動作部18の作動タイミングを変化させてもよい。その場合であっても、予防動作部18の作動タイミングを遅らせる場合に、作動タイミングを早める場合よりも急峻に、作動タイミングを変化させればよい。その結果、予防動作部18の不要な作動を迅速に抑制することができるとともに、予防動作部18の急作動を抑制することができる。
10…衝突予防装置、11…ミリ波レーダ、12…カメラ、16…作動タイミング変更部、18…予防動作部。
Claims (7)
- 車両の周辺物体を検知する物体検知部と、
前記物体検知部による検知結果に基づいて、前記車両の前記周辺物体との衝突を予防する動作を行う予防動作部と、
前記予防動作部の作動タイミングを遅らせる場合に、前記作動タイミングを早める場合よりも急峻に、前記作動タイミングを変化させる作動タイミング変更部と、
を備えることを特徴とする車両の衝突予防装置。 - 前記作動タイミング変更部は、前記物体検知部による前記周辺物体の検知状態が変化した場合に、前記作動タイミングを変化させる請求項1に記載の車両の衝突予防装置。
- 前記物体検知部は複数設けられており、
前記作動タイミング変更部は、前記周辺物体を検知している前記物体検知部の数が減少した場合に、前記作動タイミングを遅らせる請求項2に記載の車両の衝突予防装置。 - 前記作動タイミング変更部は、前記物体検知部により検知している前記周辺物体の識別結果が、移動物体から静止物体に変化した場合に、前記作動タイミングを遅らせる請求項2又は3に記載の車両の衝突予防装置。
- 前記作動タイミング変更部は、前記作動タイミングを遅らせる場合に、前記作動タイミングを段状に変化させる請求項1〜4のいずれか1項に記載の車両の衝突予防装置。
- 前記作動タイミング変更部は、前記作動タイミングを早める場合に、前記作動タイミングを徐々に変化させる請求項1〜5のいずれか1項に記載の車両の衝突予防装置。
- 前記作動タイミング変更部は、前記予防動作部の作動中には前記作動タイミングを遅らせることを禁止する請求項1〜5のいずれか1項に記載の車両の衝突予防装置。
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