JP5298104B2

JP5298104B2 - 車両の制御装置

Info

Publication number: JP5298104B2
Application number: JP2010269528A
Authority: JP
Inventors: 健太郎山田; 真之助石田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2010-12-02
Filing date: 2010-12-02
Publication date: 2013-09-25
Anticipated expiration: 2030-12-02
Also published as: JP2012116403A

Description

本発明は、自車両の進行方向に存在する物体との接触を回避する処理を実行する車両の制御装置に関する。

従来より、自車両に搭載されたステレオカメラにより前方を走行する先行車との車間距離を検出し、車間距離が短くなったときに警報装置を作動させて、運転者に障害物が異常接近したことを知らせるようにした車両用障害物検出装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平６−２２９７５８号公報

上述した従来の装置においては、自車両の進行方向に駐車車両等の静止物体があったときにも、自車両が駐車車両に接近して車間距離が短くなると、運転者に対する警報がなされる。しかしながら、通常であれば、運転者は駐車車両との接触を避けるために操舵や減速等の操作を行う。そして、このように、運転者が駐車車両との接触を避けるための操作を行っているにも拘わらず、運転者に対する警報等の接触回避処理が実行されると、運転者に煩わしさを与えてしまうという不都合がある。

本発明はかかる背景を鑑みてなされたものであり、運転者に煩わしさを与える接触回避処理がなされることを抑制した車両の制御装置を提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、車両に搭載されて該車両の進行方向に存在する物体を認識する物体認識部と、前記車両の走行レーンを認識する走行レーン認識部と、前記物体が前記走行レーン内に存在するときに、前記物体をレーン内物体とし、前記車両と前記レーン内物体との位置関係に基づいて、前記車両と前記レーン内物体との接触を避けるための接触回避処理を実行する接触回避制御部とを備えた車両の制御装置に関する。

そして、第１発明は、前記レーン内物体の移動速度を検出する物体速度検出部と、前記車両の走行状態に基づいて、前記車両の将来進路を予測する将来進路予測部とを備え、前記接触回避制御部は、前記レーン内物体の移動速度が第１所定速度を超えているときは、前記車両と前記レーン内物体との距離が第１所定距離以下になったときに、第１の接触回避処理を実行し、前記レーン内物体の移動速度が前記第１所定速度以下であるときに、前記車両と前記レーン内物体との距離が前記第１所定距離未満に設定された第２所定距離以下になったときには、前記車両の将来進路と前記レーン内物体との間隔が所定間隔以上であるか否かを判断し、該間隔が該所定間隔以上であるときは、前記第１の接触回避処理よりも接触回避の効果が低い第２の接触回避処理を実行するか、又は接触回避処理を実行しないことを特徴とする。

第１発明によれば、前記物体認識部により認識された物体の速度が前記第１所定速度以下であって、前記物体が前記車両の走行レーンの駐車車両等の静止物であると推定されるときには、前記接触回避制御部は、前記車両と前記物体との距離が前記第２所定距離以下になったときに、前記車両の将来進路と前記物体との間隔が前記所定間隔以上であるか否かを判断する。

そして、前記車両の将来進路と前記物体との間隔が前記所定間隔以上であるときには、前記接触回避制御部は、前記第１の接触回避処理よりも接触回避の効果が低い前記第２の接触回避処理を実行するか、又は接触回避処理を実行しない。そのため、前記車両の運転者が前記物体との接触を避けるための操作を行っているにも拘わらず、過剰な接触回避処理が実行されて、運転者に煩わしさを感じさせることを抑制することができる。

また、第１発明において、前記車両のヨーレートを検出するヨーレート検出部と、前記車両の操舵装置の操舵角を検出する操舵角検出部とを備え、前記将来進路予測部は、前記車両の走行速度が第２所定速度以下であるときは、前記操舵装置の操舵角度に基づいて前記将来進路を予測し、前記車両の走行速度が前記第２所定速度を超えるときには、前記車両のヨーレートに基づいて前記将来進路を予測することを特徴とする（第２発明）。

第２発明によれば、前記車両の走行速度が前記第２所定速度を超える高速域では、前記車両のヨーレート応じて比較的精度良く将来進路を予測することができる。しかし、前記車両の走行速度が前記第２所定速度以下の低速域では、ヨーレートに応じて将来進路を予測すると、例えば、前記車両が停止状態から加速してコーナーを曲がる状況において、旋回半径が次第に小さくなるために、予測される将来進路が実際よりも曲がり度合が大きいものとなる。そこで、前記車両の車輪の滑りが発生し難い低速域では、前記操舵装置の操舵角に基づくことにより、前記車両の将来進路を精度良く測定することができる。

次に、第３発明は、前記レーン内物体の移動速度を検出する物体速度検出部と、前記車両の運転者の運転操作状況を認識する運転操作認識部とを備え、前記接触回避制御部は、前記レーン内物体の移動速度が第１所定速度を超えているときは、前記車両と前記レーン内物体との距離が第１所定距離以下になったときに、第１の接触回避処理を実行し、前記レーン内物体の移動速度が前記第１所定速度以下であるときに、前記車両と前記レーン内物体との距離が前記第１所定距離未満に設定された第２所定距離以下になったときには、前記運転操作認識部により認識される運転操作状況が、前記レーン内物体との接触を避けるためのものであるか否かを判断し、該運転操作状況が前記レーン内物体との接触をさけるためのものであるときは、前記第１の接触回避処理よりも接触回避の効果が低い第２の接触回避処理を実行するか、又は接触回避処理を実行しないことを特徴とする。

第３発明によれば、前記物体認識部により認識された物体の速度が第１所定速度以下であって、前記物体が前記車両の走行レーンの駐車車両等の静止物であると推定されるときには、前記接触回避制御部は、前記車両と前記物体との距離が前記第２所定距離以下になったときに、前記運転操作認識部により認識される運転操作状況が、前記物体との接触をを回避するためのものであるか否かを判断する。

そして、前記運転操作認識部により認識される運転操作状況が、前記物体との接触を回避するためのものであるときには、前記接触回避制御部は、前記第１の接触回避処理よりも接触回避の効果が低い前記第２の接触回避処理を実行するか、又は接触回避処理を実行しない。そのため、前記車両の運転者が前記物体との接触を避けるための操作を行っているにも拘わらず、過剰な接触回避処理が実行されて、運転者に煩わしさを感じさせることを抑制することができる。

また、第１発明から第３発明のいずれかにおいて、前記接触回避制御部は、前記第１の接触回避処理及び前記第２の接触回避処理として、前記車両の操舵装置を前記車両と前記レーン内物体との距離を拡大させるように作動させる処理、前記車両の制動装置を作動させる処理、及び前記車両の運転者に対する警報を出力する処理とのうちの、少なくともいずれか一つを行うことを特徴とする（第４発明）。

第４発明によれば、前記車両の運転者が前記物体を回避するための操作を行っているときに、前記第１の接触回避処理により、前記車両の操舵装置又は制動装置による過剰な介入及び過剰な警報出力がなされることを抑制することができる。

車両の制御装置の構成図。第１実施形態におけるコントローラのフローチャート。第１実施形態における接触回避処理の説明図。第２実施形態におけるコントローラのフローチャート。

本発明の実施形態について、図１〜図４を参照して説明する。図１を参照して、本実施形態において、本発明の車両の制御装置は、車両１（自車両）に搭載されたコントローラ１０等により構成されている。

車両１には、車両１の前方を撮像する左カメラ２０及び右カメラ２１、車両１の速度を検出する速度センサ２２、車両１の加速度を検出する加速度センサ２３、車両１のヨーレート（旋回角速度）を検出するヨーレートセンサ２４、アクセルペダル（図示しない）の操作量を検出するアクセルセンサ２５、ブレーキペダル（図示しない）の操作量を検出するブレーキセンサ２６、及びステアリングハンドル（図示しない）の操舵角度を検出する操舵角センサ２７が備えられており、コントローラ１０には、左カメラ２０及び右カメラ２１の映像信号と各センサの検出信号とが入力される。

また、車両１には、車両１の進行方向を変更する操舵装置４０、車両１を減速させる制動装置４１、及び車両１の運転者に対する警報（アラーム音の出力、アラーム表示等）を行う警報器４２が備えられており、コントローラ１０から出力される制御信号によって、操舵装置４０、制動装置４１、及び警報器４２の作動が制御される。

コントローラ１０は、ＣＰＵ、メモリ等により構成された電子ユニットであり、メモリ（図示しない）に保持された車両制御用のプログラムをＣＰＵ（図示しない）で実行することにより、物体認識部１１、走行レーン認識部１２、物体速度検出部１３、距離検出部１４、将来進路予測部１５、運転操作認識部１６、及び接触回避制御部１７として機能する。

物体認識部１１は、左カメラ２０及び右カメラ２１の撮像画像から、車両１の前方に存在する物体（他車両等）を認識する。走行レーン認識部１２は、左カメラ２０及び右カメラ２１の撮像画像から道路のレーンマークを検出して、車両１が走行しているレーンを認識する。距離検出部１４は、左カメラ２０及び右カメラ２１により同一物体を撮像したときの視差に基づいて、この物体と車両１との距離を検出する。

物体速度検出部１３は、距離検出部１４により検出される物体と車両１との距離の変化から物体と車両１との相対速度を検出し、車両１の走行速度からこの相対速度を減算して、物体の移動速度を算出する。将来進路予測部１５は、車両１のヨーレート及び操舵装置４０の操舵角度に基づいて、車両１の将来進路を予測する。

運転操作認識部１６は、アクセルペダルの操作量、ブレーキペダルの操作量、ステアリングハンドルの操舵角等に基づいて、車両１の運転者による操作状況を認識する。接触回避制御部１７は、車両１の前方に存在する物体との接触を回避するための処理（接触回避処理）を行う。

［第１実施形態］
次に、図２に示したコントローラ１０のフローチャートに従って、第１実施形態における接触回避処理の実行手順について説明する。

図２のＳＴＥＰ１０で、接触回避制御部１７は、車両１の走行レーン内に障害物があるか否かを判断する。ここで、図３（ａ）に示したように、接触回避制御部１７は、走行レーン認識部１２により認識された車両１の走行レーン（レーンマーク５０ａ，５０ｂにより区分されたレーン）内に、物体認識部１１により認識された障害物２（他車両等）が存在するか否かを判断する。

なお、接触回避制御部１７は、車両１からの距離がＬmax以内の範囲にある障害物を対象として、接触回避処理を行うか否かを判断する。

続くＳＴＥＰ１１は物体速度検出部１３による処理である。物体速度検出部１３は、障害物２と車両１との相対速度から車両１の走行速度を減じて、障害物２の移動速度を検出する。次のＳＴＥＰ１２で、接触回避制御部１７は、障害物２の速度Ｖ1が判定速度Ｖth（例えば０km/hour、本発明の第１所定速度に相当する）以下であるか否かを判断する。障害物２の速度Ｖ1がＶth以下であるときはＳＴＥＰ２０に分岐し、障害物２の速度Ｖ1がＶthを超えているときにはＳＴＥＰ１３に進む。

ＳＴＥＰ１３で、接触回避制御部１７は、障害物２が接触回避範囲内（車両１からの距離がＬ以内の範囲）にあるか否かを判断する。なお、Ｌは本発明の第１所定距離及び第２所定距離に相当する。

そして、障害物２が接触回避範囲内であるときはＳＴＥＰ１４に進み、接触回避制御部１７は、制動装置４１を作動させて車両１を減速させると共に、警報器４２を作動させて車両１の運転者に対する注意喚起を行う接触回避処理を実行する。一方、障害物２が接触回避範囲内にないときにはＳＴＥＰ１５に分岐し、この場合には、接触回避制御部１７は接触回避処理を実行しない。

次に、ＳＴＥＰ２０は将来進路予測部１５による処理であり、将来進路予測部１５は、車両１の走行速度が高速域（例えば、○○km/hour以上）であるときは、以下の式（１）により、車両１が進行方向のｘ_pだけ進んだときの車両１の車幅方向の変位量ｙを近似して、車両１の将来進路を算出する。

但し、ｙ：車両１の車幅方向の変位量、ｘ_p：車両１の進行方向の変位量、Ｖ：車両１の走行速度、γ：車両１のヨーレート。

また、車両１の走行速度が低速域（例えば、○○km/hour未満）であるときには、ステアリング舵角の検出値に基づいて車両１の将来進路を予測する。

続くＳＴＥＰ２１で、接触回避制御部１７は、障害物が将来進路予測部１５により算出された将来進路上にあるか否かを判断する。ここで、図３（ｂ）は、車両１の前方に障害物（駐車車両２）が存在して、駐車車両２が将来進路予測部１５により算出された将来進路６０内に入っている場合を示している。

図３（ｂ）の場合は、ＳＴＥＰ２１からＳＴＥＰ２２に進み、接触回避制御部１７は、障害物が接触回避範囲内（車両１からの距離がＬ以内の範囲）であるか否かを判断する。そして、障害物が接触回避範囲内にあるときはＳＴＥＰ１４に進み、接触回避制御部１７は接触回避処理を実行する。

一方、図３（ｃ）は、車両１の前方に障害物（駐車車両２）が存在していて、駐車車両２が将来進路予測部１５により算出された将来進路６１内に入っていない場合を示している。図３（ｃ）の場合は、ＳＴＥＰ２１からＳＴＥＰ１５に分岐し、接触回避制御部１７は、接触回避処理を実行しない。

なお、ＳＴＥＰ２１では、障害物が将来進路上にあるか否か（障害物と将来進路との間隔が０以下であるか否か）を判断して、ＳＴＥＰ１４の接触回避処理を行うか否かを決定したが、障害物と将来進路との間隔が所定間隔（数10cm等）以下になったか否かを判断して、ＳＴＥＰ１４の接触回避処理を行うか否かを決定するようにしてもよい。

このように、図３（ｃ）に示したように、障害物が車両１の将来進路上にないときには、車両１の運転者がステアリングハンドルを操作して、障害物を回避するための適切な処理を行っていると判断することができる。そこで、この場合には、ＳＴＥＰ２１からＳＴＥＰ１５に分岐して、接触回避処理を実行しないようにすることによって、運転者が適切な回避操作を行っているにも拘わらず、制動装置４１による減速や警報器４２による警報がなされて、運転者に煩わしさを与えてしまうことを抑制することができる。

［第２実施形態］
次に、図４に示したコントローラ１０のフローチャートに従って、第２実施形態における接触回避処理の実行手順について説明する。

図４のフローチャートのＳＴＥＰ１０〜ＳＴＥＰ１５は、図２のフローチャートと同様であり、ＳＴＥＰ１２から分岐したＳＴＥＰ３０〜ＳＴＥＰ３２の処理のみが異なるので、ここではＳＴＥＰ３０〜ＳＴＥＰ３２の処理について説明する。

ＳＴＥＰ３０は運転操作認識部１６による処理であり、運転操作認識部１６は、運転者による車両１の操作状況を、アクセルセンサ２５、ブレーキセンサ２６、及び操舵角センサ２７による検出信号等に基づいて認識する。

続くＳＴＥＰ３１で、接触回避制御部１７は、運転操作認識部１６により障害物との接触を避けるための操作（アクセルペダルを戻す、ブレーキペダルを踏む、ステアリングハンドルを障害物を避ける方向に切る等）が認識されたか否かを判断する。

そして、障害物との接触を避けるための操作が認識されたときはＳＴＥＰ１５に分岐し、この場合は、接触回避制御部１７はＳＴＥＰ１４の接触回避処理を実行しない。一方、障害物との接触を避けるための操作が認識されなかったときにはＳＴＥＰ３２に進み、接触回避制御部１７は、障害物が接触回避範囲内にあるか否かを判断する。

障害物が接触回避範囲内であるときはＳＴＥＰ１４に進み、接触回避制御部１７は、接触回避処理を実行する。一方、障害物２が接触回避範囲内にないときにはＳＴＥＰ１５に分岐し、この場合には、接触回避制御部１７は接触回避処理を実行しない。これにより、運転者が適切な回避操作を行っているにも拘わらず、制動装置４１による減速や警報器４２による警報がなされて、運転者に煩わしさを与えてしまうことを抑制することができる。

なお、上記第１及び第２実施形態においては、障害物の移動速度Ｖ1に拘わらず、ＳＴＥＰ１４で同一の接触回避処理を実行したが、移動速度Ｖ1が判定速度Ｖth以下であるときの接触回避処理（本発明の第２の接触回避処理に相当する）の効果を、移動速度Ｖ1が判定速度を超えているときの接触回避処理（本発明の第１の接触回避処理に相当する）よりも弱めるようにしてもよい。具体的には、制動装置４０による制動力を弱くする、警報器４２による警報音量を小さくする等により、接触回避の効果を弱くして、運転者の感じる煩わしさを抑制する。

また、本実施形態においては、接触回避処理として、制動装置４１による車両１の減速と警報器４２による警報出力を行ったが、操舵装置４０により車両１の進行方向を障害物から離れる方向に変更する処理を行ってもよい。また、これらの処理のいずれか一つのみを行ってもよく、いずれかの処理を組み合わせて行ってもよい。

また、本実施形態において、物体認識部１１は、左カメラ２０及び右カメラ２１による撮像画像に基づいて、物体を認識したが、１台のカメラにより物体を認識するようにしてもよい。また、レーダー装置等の他のカメラ以外の検出装置を用いて物体を認識してもよい。

また、本実施形態において、距離検出部１４は、左カメラ２０及び右カメラ２１の視差により車両と物体との距離を検出したが、レーダー装置等の測距装置により距離を検出するようにしてもよい。また、１台のカメラによる時系列の撮像画像間での同一物体の画像のサイズの変化に基づいて、車両と物体との距離を検出してもよい。

また、本実施形態において、接触回避制御部１７は、移動速度が判定速度Ｖthを超えている物体とＶth以下の物体について、接触回避処理を実行する距離の条件を同一（Ｌ）としたが、移動速度が判定速度Ｖth以下である物体についての距離の条件Ｌ2（本発明の第２所定距離に相当する）を、移動速度が判定速度Ｖthを超えている物体についての距離の条件Ｌ1（本発明の第１所定距離に相当する）よりも緩く（Ｌ2＜Ｌ1）してもよい。

１…車両（自車両）、２…他車両、１０…コントローラ、１１…物体認識部、１２…走行レーン認識部、１３…物体速度検出部、１４…距離検出部、１５…将来進路予測部、１６…運転操作認識部、１７…接触回避制御部、２０…左カメラ、２１…右カメラ、２２…速度センサ、２３…加速度センサ、２４…ヨーレートセンサ、２５…アクセルセンサ、２６…ブレーキセンサ、２７…操舵角センサ、４０…操舵装置、４１…制動装置、４２…警報器。

Claims

車両に搭載されて該車両の進行方向に存在する物体を認識する物体認識部と、
前記車両の走行レーンを認識する走行レーン認識部と、
前記物体が前記走行レーン内に存在するときに、前記物体をレーン内物体とし、前記車両と前記レーン内物体との位置関係に基づいて、前記車両と前記レーン内物体との接触を避けるための接触回避処理を実行する接触回避制御部とを備えた車両の制御装置であって、
前記レーン内物体の移動速度を検出する物体速度検出部と、
前記車両の走行状態に基づいて、前記車両の将来進路を予測する将来進路予測部とを備え、
前記接触回避制御部は、
前記レーン内物体の移動速度が第１所定速度を超えているときは、前記車両と前記レーン内物体との距離が第１所定距離以下になったときに、第１の接触回避処理を実行し、
前記レーン内物体の移動速度が前記第１所定速度以下であるときに、前記車両と前記レーン内物体との距離が前記第１所定距離未満に設定された第２所定距離以下になったときには、前記車両の将来進路と前記レーン内物体との間隔が所定間隔以上であるか否かを判断し、該間隔が該所定間隔以上であるときは、前記第１の接触回避処理よりも接触回避の効果が低い第２の接触回避処理を実行するか、又は接触回避処理を実行しないことを特徴とする車両の制御装置。
請求項１記載の車両の制御装置において、
前記車両のヨーレートを検出するヨーレート検出部と、
前記車両の操舵装置の操舵角を検出する操舵角検出部とを備え、
前記将来進路予測部は、前記車両の走行速度が第２所定速度以下であるときは、前記操舵装置の操舵角に基づいて前記将来進路を予測し、前記車両の走行速度が前記第２所定速度を超えるときには、前記車両のヨーレートに基づいて前記将来進路を予測することを特徴とする車両の制御装置。
車両に搭載されて該車両の進行方向に存在する物体を認識する物体認識部と、
前記車両の走行レーンを認識する走行レーン認識部と、
前記物体の移動相対速度を検出する相対速度検出部と、
前記物体が前記走行レーン内に存在するときに、前記物体をレーン内物体とし、前記車両と前記レーン内物体との位置関係に基づいて、前記車両と前記レーン内物体との接触を避けるための接触回避処理を実行する接触回避制御部とを備えた車両の制御装置であって、
前記レーン内物体の移動速度を検出する物体速度検出部と、
前記車両の運転者の運転操作状況を認識する運転操作認識部とを備え、
前記接触回避制御部は、
前記レーン内物体の移動速度が第１所定速度を超えているときは、前記車両と前記レーン内物体との距離が第１所定距離以下になったときに、第１の接触回避処理を実行し、
前記レーン内物体の移動速度が前記第１所定速度以下であるときに、前記車両と前記レーン内物体との距離が前記第１所定距離未満に設定された第２所定距離以下になったときには、前記運転操作認識部により認識される運転操作状況が、前記レーン内物体との接触を避けるためのものであるか否かを判断し、該運転操作状況が前記レーン内物体との接触をさけるためのものであるときは、前記第１の接触回避処理よりも接触回避の効果が低い第２の接触回避処理を実行するか、又は接触回避処理を実行しないことを特徴とする車両の制御装置。
請求項１から請求項３のうちいずれか１項記載の車両の制御装置において、
前記接触回避制御部は、前記第１の接触回避処理及び前記第２の接触回避処理として、前記車両の操舵装置を前記車両と前記レーン内物体との距離を拡大させるように作動させる処理、前記車両の制動装置を作動させる処理、及び前記車両の運転者に対する警報を出力する処理とのうちの、少なくともいずれか一つを行うことを特徴とする車両の制御装置。