JP2015103003A - 車両の制御装置及び制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 自車両と衝突する可能性がある物体が存在する場合に、周辺車両と協働して衝突を回避または衝突被害を軽減することができる車両の制御装置及び制御方法を提供する。
【解決手段】 相互に通信可能な複数の車両ＣＶ１〜ＣＶ３のうち最後尾車両ＣＶ１に後方から衝突する可能性のある車両Ｘ０を検知し、車両Ｘ０が検知されたときに、複数の車両ＣＶ１〜ＣＶ３の各車間距離を短縮することにより、最後尾車両ＣＶ１を車両Ｘ０から遠ざかる方向に移動させることにより、車両Ｘ０の最後尾車両ＣＶ１への衝突を回避し、または衝突による被害を軽減する。
【選択図】 図２

Description

車両の制御装置及び制御方法に関し、特に自車両に衝突する可能性のある物体を検知し、その物体との衝突を回避し、または衝突による被害を軽減するため制御装置及び制御方法に関する。

特許文献１には、自車両の前方または後方に存在する車両が自車両への衝突する可能性があると判定されたときに、自車両の側方に退避空間が有るか否か判別し、退避空間が有るときはそこへ自車両を移動させる制御を行うようにした衝突回避装置を開示する。さらにこの衝突回避装置を備える複数の車両同士で車両間通信を行って、例えば５台の車両の縦列走行している状態で互いの距離が接近してきたときに、１台おきに隣り車線に移動させる制御が行われる。

特許文献２には、複数の車両からなる衝突被害軽減システムが示されている。このシステムでは、自車両の前方を走行する前方車両と自車両が衝突する可能性があると判定されたときに、自車両から前方車両へ警報情報が送信され、前方車両の前方所定範囲に物体が検出されない場合には、前方車両が加速または発進を行うように制御される。

特開２００５−０１８１３０号公報 特開２００８−１８１２００号公報

特許文献１に示された装置では、自車両の側方に退避空間がない場合には、衝突回避のために自車両を移動させることができないという課題がある。また特許文献２に示された装置では、衝突する可能性のある先行車両と自車両との間で車両間通信が可能である場合のみ、衝突被害の軽減が可能であり、衝突する可能性のある車両との間で車両間通信を行えない場合には、被害軽減効果が得られないという課題がある。

本発明は上述した点を考慮してなされたものであり、自車両と衝突する可能性がある物体が存在する場合に、周辺車両と協働して衝突を回避または衝突被害を軽減することができる車両の制御装置及び制御方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため請求項１に記載の発明は、自車両（１）に衝突する可能性のある物体（Ｘ０）を検知する検知手段と、該検知手段によって取得される検知情報を自車両（１、ＣＶ１）の周辺に存在する他車両（ＣＶ２，ＣＶ３）に通知する通知手段と、前記他車両（ＣＶ２，ＣＶ３）の移動によって空いたスペースに自車両（１，ＣＶ１）を移動させる制御を行う回避動作制御手段とを備え、自車両（１，ＣＶ１）の移動によって、前記物体（Ｘ０）の自車両（１，ＣＶ１）への衝突を回避することまたは衝突による被害を軽減することを特徴とする。

この構成によれば、自車両に衝突する可能性のある物体が検知され、その検知情報が自車両の周辺に存在する他車両に通知され、その他車両の移動によって空いたスペースに自車両を移動させる制御が行われ、その自車両の移動によって、物体の自車両への衝突が回避されまたは衝突による被害が軽減される。したがって、例えば追突される可能性のある車両が後方から接近して来たような場合において、自車両の前方を走行する車両が前方に移動した後の空いたスペースに自車両が移動するので、追突する可能性のある車両との間で車両間通信を行うことができないときでも、衝突回避または衝突被害の軽減が可能となる。また例えば片側二車線道路を走行中において、自車両が走行している車線における直前走行車両との間では車両間通信が不能で、隣りの車線を走行している他車両の移動によって空きスペースが創出されたときは、隣りの車線に自車両を移動させる制御を実行することによって、衝突回避または被害軽減が可能となる。また例えば前方に落石等による障害物が検知された場合には、後続する他車両が先に減速することによって、自車両が減速して移動するスペースが確保され、落石への衝突を回避または被害を軽減することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両の制御装置において、前記検知手段は、自車両（１，ＣＶ１）の後方から衝突する可能性のある物体（Ｘ０）を検知することを特徴とする。

この構成によれば、自車両の後方から衝突する可能性のある物体が検知され、その検知情報が自車両の周辺に存在する他車両に通知されるので、特に追突される可能性のある場合に有効である。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の車両の制御装置において、前記検知手段は、自車両の停止中に後方から衝突する可能性のある物体を検知することを特徴とする。

この構成によれば、自車両の停止中に後方から衝突する可能性のある物体が検知され、その検知情報が自車両の周辺に存在する他車両に通知されるので、例えば自車両を最後尾として複数の車両が縦列停車している状態において、後方から追突される可能性がある場合に有効である。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３の何れか１項に記載の車両の制御装置において、接近してくる前記物体（Ｘ０）に対して警報を発する警報発生手段を備えることを特徴とする。

この構成によれば、接近してくる物体に対して警報が発せられるので、他の車両が接近してくる場合にその車両運転者の注意を喚起し、衝突回避または被害軽減の効果を得ることができる。

請求項５に記載の発明は、相互に通信可能な複数の車両の制御方法において、前記複数の車両（ＣＶ１〜ＣＶ３）のうち最後尾車両（ＣＶ１）に後方から衝突する可能性のある物体（Ｘ０）を検知し、前記物体が検知されたときに、前記複数の車両（ＣＶ１〜ＣＶ３）の各車間距離を短縮することにより、前記最後尾車両（ＣＶ１）を前記物体（Ｘ０）から遠ざかる方向に移動させるステップを備え、前記物体（Ｘ０）の前記最後尾車両（ＣＶ１）への衝突を回避することまたは衝突による被害を軽減することを特徴とする。

この構成によれば、複数の車両のうち最後尾車両に後方から衝突する可能性のある物体が検知されたときに、複数の車両の各車間距離を短縮することによって空きスペースが創出され、最後尾車両が接近する物体から遠ざかる方向に移動可能となる。したがって、最後尾車両が空きスペースに移動することによって、接近する物体の最後尾車両への衝突を回避すること、または衝突による被害を軽減することが可能となる。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の車両の制御方法において、接近してくる前記物体（Ｘ０）に対して警報を発するステップをさらに備えることを特徴とする。
この構成によれば、接近してくる物体に対して警報が発せられるので、他の車両が接近してくる場合にその車両運転者の注意を喚起し、衝突回避または被害軽減の効果を得ることができる。

本発明の一実施形態にかかる車両用制御装置の構成を示すブロック図である。 衝突回避制御の概要を説明するための図である。 衝突回避制御の概要を説明するための図である。 衝突回避制御（被害軽減制御）を実行する処理のフローチャートである。 異常接近車両の検知情報を受信した車両の制御装置において実行されるスペース創出制御処理のフローチャートである。

以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施形態にかかる車両用制御装置の構成を示すブロック図である。この制御装置は車両１に搭載されており、電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）１０と、ＥＣＵ１０に接続されたレーダ１１Ｆ，１１Ｒ、カメラ１２Ｆ，１２Ｒ、車両１の車速を検出する車速センサ１３、車両１のヨーレート（車両重心の上下方向軸回りの回転角速度）を検出するヨーレートセンサ１４、及び車両１のステアリングホイールの転舵角ＡＳＴを検出する転舵角センサ１５と、通信ユニット３１と、車両１を駆動する内燃機関のスロットル弁を駆動するスロットルアクチュエータ２１、車両１のブレーキを駆動するブレーキアクチュエータ２２と、車両１のステアリングシャフトを駆動する転舵アクチュエータ２３とを備えている。ＥＣＵ１０にはさらにテールライト４１、ヘッドライト４２、及びホーン（警音器）４３が接続されている。なお、車両１はレーダ電波のリフレクタを車両後部及び前部に備えていることが望ましい。

レーダ１１Ｆ，１１Ｒはそれぞれ車両１の前方及び後方に向けて適宜の位置に設けられており、ＥＣＵ１０は、レーダ１１Ｆ，１１Ｒを用いて前方または後方から接近する物体の検出及びその物体までの距離の検出を行う。カメラ１２Ｆ，１２Ｒは、それぞれ車両１の前方及び後方の画像を取得すべく適宜の位置に設けられており、ＥＣＵ１０は、カメラ１２Ｆ及び１２Ｒによって取得される画像を解析することによって、特に車両の左右前方及び左右後方の空きスペースの有無を判定する。またＥＣＵ１０は、ヨーレートセンサ１４により検出されるヨーレートＹＲによって車両１の走行方向を認識する。

ＥＣＵ１０は、レーダ１１Ｆ，１１Ｒを用いて前方または後方から接近する物体の検出及びその物体までの距離の検出を行うことにより、車両１の衝突する可能性のある物体、特に前後に存在する車両の有無を判定し、衝突する可能性のある車両（以下「異常接近車両」という）が存在することを検知したときは、その異常接近車両へ向けて警報を発する（例えばテールライト４１またはヘッドライト４２の点滅を比較的短い周期で行う）とともに、周辺に存在する他車両に対して異常接近車両の検知情報を通信ユニット３１を介して無線通信により送信する。検知情報は、少なくとも異常接近車両が近くに存在することを示す情報、及び車両１と異常接近車両との前後の位置関係を示す情報を含む。

そして、検知情報を受信した他車両が以下に説明するスペース創出制御を行った結果、空きスペースが創出されたときに、その空きスペースに車両１を移動させる制御（以下「退避移動制御」という）を行う。その際、スロットルアクチュエータ２１，ブレーキアクチュエータ２２及び転舵アクチュエータ２３を必要に応じて駆動することによって、退避移動制御を実行する。

図２及び図３を参照して、本実施形態における衝突回避制御の概要を説明する。図２に示す例は、片側一車線の道路に対応し、図３に示す例は片側二車線の道路に対応する。

図２（ａ）（ｂ）は、車両ＣＶ１（車両１に相当），ＣＶ２，ＣＶ３及びＸ１が縦列走行を行っている状態で、後方から車両Ｘ０が接近してきた例を示しており、車両ＣＶ１〜ＣＶ３は、本実施形態の衝突回避制御を行う車両用制御装置を備えており、相互に車両間通信が可能である一方、車両Ｘ０，Ｘ１との通信はできない。この例では、図２（ａ）に示す状態で車両ＣＶ１が、車両Ｘ０の検知情報を送信するとともにテールライト４１の高速点滅を実行する。その検知情報を受信した車両ＣＶ２，ＣＶ３は、それぞれ直前を走行している車両との車間距離を通常距離ＤＮより短い短縮距離ＤＳとする車間距離短縮制御を実行し、さらに車両ＣＶ２及びＣＶ３の移動によって創出された空きスペースに車両ＣＶ１を移動させる退避移動制御を実行する。これによって、図２（ｂ）に示すように当初の車両Ｘ０の制動距離Ｄ０が退避後距離Ｄ１まで延長され、車両Ｘ０と車両ＣＶ１との衝突を回避することまたは衝突による被害を軽減することができる。この例における車間距離短縮制御及び退避移動制御は、車両の加速とブレーキによる減速とを組み合わせて実行される。

図２（ｃ）（ｄ）は、車両ＣＶ１，ＣＶ２，ＣＶ３及びＸ１が縦列走行を行っている状態で、前方の車両Ｘ０に車両ＣＶ１が追突する可能性が高い例を示している。この例は、例えば車両Ｘ０が道路上に故障または事故で停止している場合に相当する。この例では、図２（ｃ）に示す状態で車両ＣＶ１が車両Ｘ０の検知情報を送信し、その検知情報を受信した車両ＣＶ２，ＣＶ３は、それぞれ減速することによる車間距離短縮制御を実行し、さらに車両ＣＶ２及びＣＶ３の移動によって創出された空きスペースに車両ＣＶ１を減速によって移動させる退避移動制御を実行する。これにより、車両ＣＶ１の後方に空きスペースが創出され、車両Ｘ０との衝突を回避することまたは衝突による被害を軽減することが可能となる。なお、この例では車両ＣＶ１はヘッドライト４２の高速点滅またはホーン４３の鳴動によって車両Ｘ０へ警報を発し（乗員の退避行動を促す）、さらに車両ＣＶ３においてはテールライト４１を高速点滅させることによって車両Ｘ１への警報を発することが望ましい。

図３（ａ）（ｂ）は、車両Ｘ２，Ｘ１，及びＣＶ１が車線ＬＮ１を縦列走行し、車線ＬＮ２を車両Ｘ３，ＣＶ３，ＣＶ２が縦列走行している状態で、車両Ｘ０が車両ＣＶ１に追突する可能性が高い例を示している。車両Ｘ０〜Ｘ３と、車両ＣＶ１〜ＣＶ３との間の車両間通信はできない。この例では、車両ＣＶ１が車両Ｘ０の検知情報を送信するとともにテールライト４１の高速点滅を実行する。その検知情報を受信した車両ＣＶ２，ＣＶ３は、それぞれ直前を走行している車両との車間距離を短縮する車間距離短縮制御を実行し、さらに車両ＣＶ２及びＣＶ３の移動によって創出された空きスペースに車両ＣＶ１を移動させる退避移動制御を実行する。これによって、図３（ｂ）に示すように車線ＬＮ１に空きスペースが創出され、車両Ｘ０の制動距離に余裕ができて、車両Ｘ０と車両ＣＶ１または車両Ｘ１との衝突を回避すること、または衝突による被害を軽減することができる。

上述したように本実施形態によれば、相互に通信を行うことができない車両Ｘ０が異常接近して来る状況において、相互に通信を行うことができない車両Ｘ１〜Ｘ３が存在していても、相互に通信可能な車両ＣＶ１〜ＣＶ３が協働して衝突回避制御を実行することにより、衝突の回避または衝突被害の軽減を実現することができる。

図４は、上述した衝突回避制御（被害軽減制御）を実行する処理のフローチャートであり、この処理はＥＣＵ１０において実行される。なお、この処理は車両１の停止中も実行される。
ステップＳ１１では、異常接近車両が存在するか否かを判別し、異常接近車両が存在するときは、ステップＳ１２に進む。この異常接近車両の判定には、上述した特許文献１または２に示された手法、あるいは他の公知の手法が適用可能である。

ステップＳ１２では、異常接近車両が検知された方向（後方／前方）に応じて、テールライト４１またはヘッドライト４２（及びホーン４３）によって警報を送出し、ステップＳ１３では、異常接近車両の検知情報を通信ユニット３１を介して送信する。

ステップＳ１４では、車両１が退避可能な空きスペースが創出されたか否かを判別する。この判別は、レーダ１１Ｆ，１１Ｒの検出情報あるいはカメラ１２Ｆ，１２Ｒにより取得される画像の解析によって行われる。空きスペースが創出されるまで待機し、空きスペースが創出されると、その空きスペースに車両１を移動させる退避移動制御を実行する（ステップＳ１５）。
なお、ステップＳ１４の答が否定（ＮＯ）である状態が所定時間継続したときは、処理を終了する。

図５は、車両１から異常接近車両の検知情報を受信した車両（ＣＶ２，ＣＶ３）の制御装置において実行されるスペース創出制御処理のフローチャートである。換言すれば車両１が、車両ＣＶ２またはＣＶ３に該当するときにＥＣＵ１０で実行される処理に相当する。この処理は車両（ＣＶ２，ＣＶ３）の停止中も実行される。

ステップＳ２１では、異常接近車両の検知情報を受信したか否かを判別し、受信したときは、ステップＳ２２に進み、当該車両が走行中であるか否かを判別する。その答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、直前の車両または直後の車両との間の車間距離を短縮することが可能か否かを判別する（ステップＳ２３）。短縮可能であるときは、ステップＳ２４に進み、車間距離短縮制御を実行する。直前の車両または直後の車両が、車両１と同じ制御装置を備えている場合には、相互の車間距離制御については公知の隊列走行制御方法を適用可能であり、車間距離を通常より短縮することができる。

当該車両が停止中であるときは、ステップＳ２３からステップＳ２５に進み、異常接近車両が後方に存在するか否かを判別する。その答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、さらに当該車両が発進可能であるか否かを判別する（ステップＳ２６）。発進可能であるときは直ちに当該車両を発進させ、必要であれば車間距離短縮制御を実行する（ステップＳ２７）。ステップＳ２５の答が否定（ＮＯ）であるときは、直ちに処理を終了する。
なお、ステップＳ２３またはＳ２６の答が否定（ＮＯ）である状態が所定時間継続したときは、処理を終了する。

以上のように本実施形態では、車両（自車両）１に衝突する可能性のある異常接近車両Ｘ０が検知され、その検知情報が車両１の周辺に存在する他車両ＣＶ２，ＣＶ３に通知され、その他車両ＣＶ２，ＣＶ３の移動によって空いたスペースに車両１（ＣＶ１）を移動させる退避移動制御が行われ、その退避移動制御によって、異常接近車両Ｘ０の車両１への衝突が回避されまたは衝突による被害が軽減される。例えば追突される可能性のある異常接近車両が後方に存在する場合において、車両１の前方を走行する車両ＣＶ２，ＣＶ３が前方に移動した後に、その空いたスペースに車両１が移動する。したがって、異常接近車両Ｘ０との間で車両間通信を行うことができないときでも、衝突回避または衝突被害の軽減が可能となる。また片側二車線道路を走行中において、車両１が走行している車線ＬＮ１における直前走行車両Ｘ１との間では車両間通信が不能で、隣りの車線ＬＮ２を走行している他車両ＣＶ２，ＣＶ３の移動によって空きスペースが創出されたときは、隣りの車線ＬＮ２に車両１を移動させる退避移動制御を実行することによって、衝突回避または被害軽減が可能となる。

また異常接近車両Ｘ０に対してライトあるいはホーンによる警報が発せられるので、異常接近車両の運転者・乗員の注意を喚起し、衝突回避または被害軽減の効果を得ることができる。

また図２を参照して説明したように、複数の車両ＣＶ１〜ＣＶ３のうち最後尾車両ＣＶ１に後方から衝突する可能性のある異常接近車両Ｘ０が検知されたときに、複数の車両ＣＶ１〜ＣＶ３の各車間距離を短縮することによって空きスペースが創出され、最後尾車両ＣＶ１が、接近する異常接近車両Ｘ０から遠ざかる方向に移動可能となる。したがって、最後尾車両ＣＶ１が空きスペースに移動することによって、異常接近車両Ｘ０の最後尾車両ＣＶ１への衝突を回避すること、または衝突による被害を軽減することが可能となる。

また車両１（ＣＶ１）が停車しており、その前方に他車両ＣＶ２，ＣＶ３が縦列で停車している状態において、後方から接近する異常接近車両Ｘ０が検知されたときは、車両１から検知情報が送信されるので、他車両ＣＶ２，ＣＶ３は可能であれば発進し、車間距離短縮制御を実行する。したがって、例えば複数の車両が縦列停車している状態において、後方から追突される可能性がある場合に、衝突回避または被害軽減の効果を得ることができる。

本実施形態では、レーダ１１Ｆ，１１Ｒ、車速センサ１３、ヨーレートセンサ１４、及びＥＣＵ１０が検知手段を構成し、通信ユニット３１及びＥＣＵ１０が通知手段を構成し、レーダ１１Ｆ，１１Ｒ、カメラ１２Ｆ，１２Ｒ、スロットルアクチュエータ２１、ブレーキアクチュエータ２２、転舵アクチュエータ２３、及びＥＣＵ１０が回避動作制御手段を構成し、ＥＣＵ１０、テールライト４１、ヘッドライド４２、及びホーン４３が警報発生手段を構成する。

なお本発明は上述した実施形態に限るものではなく、種々の変形が可能である。例えば、車両間通信は、各車両が備える通信ユニット相互の通信に限らず、基地局を介して行う通信でもよい。また、後方から接近する異常接近車両のみを検知するようにしてもよい。

また、車両１に衝突する可能性のある物体は上述した車両Ｘ０に限るものではなく、落石のようなものであってもよい。例えば前方に落石が検知された場合には、その検知情報が送信され、後続する車両ＣＶ２，ＣＶ３が先に減速することによって、車両１（ＣＶ１）が減速して移動するスペースが確保され、落石への衝突を回避または被害を軽減することが可能となる。

１ 車両
１０ 電子制御ユニット（検知手段、通知手段、回避動作制御手段）
１１Ｆ，１１Ｒ レーダ（検知手段、回避動作制御手段）
１２Ｆ，１２Ｒ カメラ（回避動作制御手段）
１３ 車速センサ（検知手段）
１４ ヨーレートセンサ（検知手段）
２１ スロットルアクチュエータ（回避動作制御手段）
２２ ブレーキアクチュエータ（回避動作制御手段）
２３ 転舵アクチュエータ（回避動作制御手段）
３１ 通信ユニット（通知手段）
４１ テールライト（警報発生手段）
４２ ヘッドライト（警報発生手段）
４３ ホーン（警報発生手段）

Claims (6)

1. 自車両に衝突する可能性のある物体を検知する検知手段と、
   該検知手段によって取得される検知情報を自車両の周辺に存在する他車両に通知する通知手段と、
   前記他車両の移動によって空いたスペースに自車両を移動させる制御を行う回避動作制御手段とを備え、
   自車両の移動によって、前記物体の自車両への衝突を回避することまたは衝突による被害を軽減することを特徴とする車両の制御装置。
2. 前記検知手段は、自車両の後方から衝突する可能性のある物体を検知することを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記検知手段は、自車両の停止中に後方から衝突する可能性のある物体を検知することを特徴とする請求項２に記載の車両の制御装置。
4. 接近してくる前記物体に対して警報を発する警報発生手段を備えることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の車両の制御装置。
5. 相互に通信可能な複数の車両の制御方法において、
   前記複数の車両のうち最後尾車両が後方から衝突する可能性のある物体を検知し、
   前記物体が検知されたときに、前記複数の車両の各車間距離を短縮することにより、前記最後尾車両を前記物体から遠ざかる方向に移動させるステップを備え、
   前記物体の前記最後尾車両への衝突を回避することまたは衝突による被害を軽減することを特徴とする車両の制御方法。
6. 接近してくる前記物体に対して警報を発するステップをさらに備えることを特徴とする請求項５に記載の車両の制御方法。

Images