(57)【要約】【課題】衝突時に乗員の被害を低減することが可能な、新規かつ改良された車両の制御装置及び車両の制御方法を提供する。【解決手段】障害物との衝突が回避できるか否かを判定する衝突回避判定部３０４と、車両内の乗員の保護優先度を設定する乗員保護優先度設定部３３２と、障害物との衝突が回避できない場合に、保護優先度に基づいて障害物との衝突位置を制御する車両挙動制御部３２０と、を備える、車両の制御装置３００が提供される。【選択図】図１
2019026056.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
障害物との衝突が回避できるか否かを判定する衝突回避判定部と、
車両内の乗員の保護優先度を設定する乗員保護優先度設定部と、
障害物との衝突が回避できない場合に、前記保護優先度に基づいて前記障害物との衝突位置を制御する車両挙動制御部と、
を備えることを特徴とする、車両の制御装置。
【請求項２】
前記車両挙動制御部は、前記保護優先度がより低い乗員の位置に前記障害物が衝突するように前記衝突位置を制御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。
【請求項３】
車両内の乗員の状態を検知する乗員センサを備え、
前記乗員保護優先度設定部は、乗員の前記状態に基づいて前記保護優先度を設定することを特徴とする、請求項１又は２に記載の車両の制御装置。
【請求項４】
前記乗員保護優先度設定部は、乗員の着座位置、身長、又は補助席の使用の有無に基づいて前記保護優先度を設定することを特徴とする、請求項３に記載の車両の制御装置。
【請求項５】
前記乗員保護優先度設定部は、乗員の身長が低いほど前記保護優先度を高くすることを特徴とする、請求項４に記載の車両の制御装置。
【請求項６】
前記乗員保護優先度設定部は、乗員の着座位置が前列よりも後列の方が前記保護優先度が高くなるように前記保護優先度を設定することを特徴とする、請求項４に記載の車両の制御装置。
【請求項７】
前記障害物と自車両との相対ベクトルを算出する相対ベクトル算出部を備え、
前記衝突回避判定部は、前記相対ベクトルに基づいて前記障害物との衝突が回避できるか否かを判定することを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の車両の制御装置。
【請求項８】
前記相対ベクトル算出部は、前記障害物を検出する車外センサから得られる情報に基づいて前記相対ベクトルを算出することを特徴とする、請求項７に記載の車両の制御装置。
【請求項９】
前記障害物の属性を判定する障害物判定部を備え、
前記衝突回避判定部は、前記相対ベクトル及び前記属性に基づいて前記障害物との衝突が回避できるか否かを判定することを特徴とする、請求項７又は８に記載の車両の制御装置。
【請求項１０】
前記属性は、前記障害物の大きさを含むことを特徴とする、請求項９に記載の車両の制御装置。
【請求項１１】
前記衝突回避判定部は、前記相対ベクトルと、前記障害物の大きさ及び自車両の大きさをマッピングすることで前記障害物との衝突が回避できるか否かを判定することを特徴とする、請求項１０に記載の車両の制御装置。
【請求項１２】
前記車両挙動制御部は、加減速により車両挙動を制御する加減速制御部、操舵により車両挙動を制御する操舵制御部、及びトルクベクタリングにより車両挙動を制御するトルクベクタリング制御部の少なくともいずれかを含むことを特徴とする、請求項１〜１１のいずれかに記載の車両の制御装置。
【請求項１３】
前記車両挙動制御部は、前記相対ベクトルに基づいて求まる前記障害物との予想衝突位置と前記保護優先度に基づく理想的な衝突箇所との差分に基づいて前記衝突位置を制御することを特徴とする、請求項７又は８に記載の車両の制御装置。
【請求項１４】
衝突回避判定部により前記障害物との衝突が回避できないと判定された場合に、車両外部に通報を行う通報部を備えることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれかに記載の車両の制御装置。
【請求項１５】
乗員の傷害値を推定する乗員傷害値推定部を備え、前記通報部は、前記傷害値が所定のしきい値以上の場合に前記通報を行うことを特徴とする、請求項１４に記載の車両の制御装置。
【請求項１６】
障害物との衝突が回避できるか否かを判定するステップと、
車両内の乗員の保護優先度を設定するステップと、
障害物との衝突が回避できない場合に、前記保護優先度に基づいて障害物との衝突位置を制御するステップと、
を備えることを特徴とする、車両の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の制御装置及び車両の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば下記の特許文献１には、自車両の各座席に乗員がいるか否かを検知し、衝突予測範囲内に乗員がいるか否かを判定し、衝突部位を決定することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−２０５６４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車両が障害物などに衝突する際には、車両内の乗員に被害が生じることが想定される。上記特許文献１に記載された技術は、衝突予測部位に乗員がいるか否かを検知して衝突部位を決定しているが、この方法では、例えば全ての座席に乗員が着座している場合は、乗員が着座していない位置に衝突させることができず、乗員の被害を最小限に抑えることは困難である。
【０００５】
また、衝突時の被害には、例えば乗員の体格などの属性、着座している位置、衝突時の車両姿勢などが影響する。このため、単に衝突予測部位に乗員がいるか否かに応じて衝突位置を決定したとしても、被害を抑えることは困難である。
【０００６】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、衝突時に乗員の被害を低減することが可能な、新規かつ改良された車両の制御装置及び車両の制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、障害物との衝突が回避できるか否かを判定する衝突回避判定部と、車両内の乗員の保護優先度を設定する乗員保護優先度設定部と、障害物との衝突が回避できない場合に、前記保護優先度に基づいて前記障害物との衝突位置を制御する車両挙動制御部と、を備える、車両の制御装置が提供される。
【０００８】
前記車両挙動制御部は、前記保護優先度がより低い乗員の位置に前記障害物が衝突するように前記衝突位置を制御するものであっても良い。
【０００９】
また、車両内の乗員の状態を検知する乗員センサを備え、前記乗員保護優先度設定部は、乗員の前記状態に基づいて前記保護優先度を設定するものであっても良い。
【００１０】
また、前記乗員保護優先度設定部は、乗員の着座位置、身長、又は補助席の使用の有無に基づいて前記保護優先度を設定するものであっても良い。
【００１１】
また、前記乗員保護優先度設定部は、乗員の身長が低いほど前記保護優先度を高くするものであっても良い。
【００１２】
また、前記乗員保護優先度設定部は、乗員の着座位置が前列よりも後列の方が前記保護優先度が高くなるように前記保護優先度を設定するものであっても良い。
【００１３】
また、前記障害物と自車両との相対ベクトルを算出する相対ベクトル算出部を備え、前記衝突回避判定部は、前記相対ベクトルに基づいて前記障害物との衝突が回避できるか否かを判定するものであっても良い。
【００１４】
また、前記相対ベクトル算出部は、前記障害物を検出する車外センサから得られる情報に基づいて前記相対ベクトルを算出するものであっても良い。
【００１５】
また、前記障害物の属性を判定する障害物判定部を備え、前記衝突回避判定部は、前記相対ベクトル及び前記属性に基づいて前記障害物との衝突が回避できるか否かを判定するものであっても良い。
【００１６】
また、前記属性は、前記障害物の大きさを含むものであっても良い。
【００１７】
また、前記衝突回避判定部は、前記相対ベクトルと、前記障害物の大きさ及び自車両の大きさをマッピングすることで前記障害物との衝突が回避できるか否かを判定するものであっても良い。
【００１８】
また、前記車両挙動制御部は、加減速により車両挙動を制御する加減速制御部、操舵により車両挙動を制御する操舵制御部、及びトルクベクタリングにより車両挙動を制御するトルクベクタリング制御部の少なくともいずれかを含むものであっても良い。
【００１９】
また、前記車両挙動制御部は、前記相対ベクトルに基づいて求まる前記障害物との予想衝突位置と前記保護優先度に基づく理想的な衝突箇所との差分に基づいて前記衝突位置を制御するものであっても良い。
【００２０】
また、乗員の傷害値を推定する乗員傷害値推定部を備え、前記通報部は、前記傷害値が所定のしきい値以上の場合に前記通報を行うものであっても良い。
【００２１】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、障害物との衝突が回避できるか否かを判定するステップと、車両内の乗員の保護優先度を設定するステップと、
障害物との衝突が回避できない場合に、前記保護優先度に基づいて障害物との衝突位置を制御するステップと、を備える、車両の制御方法が提供される。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように本発明によれば、衝突時に乗員の被害を低減することが可能な車両の制御装置及び車両の制御方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両システムの構成を示す模式図である。
【図２】制御装置で行われる処理を示すフローチャートである。
【図３】相対ベクトルの算出、及び相対ベクトルに基づく衝突回避判定の手法を説明するための模式図である。
【図４】制御装置で行われる処理を示すフローチャートである。
【図５】狙いに向けて車両の向きを変えるための制御パターンを示す模式図である。
【図６】車両挙動制御部による車両挙動制御の基本的な考え方を示す模式図である。
【図７】車両挙動制御部による具体的な制御の例を示す模式図である。
【図８】車両挙動制御部による具体的な制御の例を示す模式図である。
【図９】車両挙動制御部による具体的な制御の例を示す模式図である。
【図１０】制御装置で行われる処理を示すフローチャートである。
【図１１】自車両と衝突相手の車両との位置関係を示す模式図である。
【図１２】着座位置を示す模式図である。
【図１３】相対角度θ、オフセット量Ｄ、相対速度Ｖ、着座位置（１）〜（５）に応じた傷害値Ｔを示す模式図である。
【図１４】相対角度θ、オフセット量Ｄ、相対速度Ｖ、着座位置（１）〜（５）に応じた傷害値Ｔを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２５】
図１は、本発明の一実施形態に係る車両システム１０００の構成を示す模式図である。図１に示す車両システム１０００は、自動車などの車両に搭載される。本実施形態に係る車両として、内燃機関を駆動源とするもの、モータを駆動源とするもの等が挙げられる。モータを駆動源とする車両の場合、モータは各輪用に個別に設けることができる。以下では、モータで駆動される車両を例に挙げて説明する。
【００２６】
図１に示すように、車両システム１０００は、車外センサ１００、車両センサ１０２、乗員センサ１０４、入力装置１０６、表示装置１０８、スピーカ１１０、通信装置１１２、データベース２００、制御装置３００、を有して構成されている。また、車両システム１０００は、車両を制動する摩擦ブレーキ６００、車両を駆動するとともに回生により車両を制動するモータジェネレータ６２０、電動パワーステアリング（ＥＰＳ）６１０を備える。
【００２７】
車外センサ１００は、ステレオカメラ、単眼カメラ、ミリ波レーダ、赤外線センサ等から構成され、自車両周辺の人や車両などの障害物の位置、速度等を測定する。車外センサ１００がステレオカメラから構成される場合、ステレオカメラは、ＣＣＤセンサ、ＣＭＯＳセンサ等の撮像素子を有する左右１対のカメラを有して構成され、車両外の外部環境を撮像し、撮像した画像情報を制御装置３００へ送る。一例として、ステレオカメラは、色情報を取得可能なカラーカメラから構成され、車両のフロントガラスの上部に設置される。なお、図１では１つの車外センサ１００を示しているが、車外センサ１００は複数１つであっても良い。車外センサ１００を複数設けた場合は、車両の前後左右に向けて配置することが望ましい。
【００２８】
車両センサ１０２は、ＧＰＳ、ヨーレートセンサ、車速センサ、操舵角センサ、加速度センサ等を含み、自車両の状態を検知する。車両センサ１０２は、車車間通信、路車間通信等により自車両の状態を検知するものを含む。
【００２９】
乗員センサ１０４は、車内に設置されたカメラ、圧力センサ、静電容量センサ、ミリ波レーダ等から構成され、乗員の着座位置、体格などを検知する。
【００３０】
入力装置１０６は、車内に備えられたマルチファンクションディスプレイ等から構成され、乗員の優先度、体格などを乗員が手動で入力可能な装置である。運転者は、乗員の身長、補助席の使用の有無及び補助席のタイプなどの情報も入力装置１０６から入力できる。
【００３１】
表示装置１０８は、マルチファンクションディスプレイ、ＨＵＤ（Ｈｅａｄ−ＵＰ  Ｄｉｓｐｌａｙ）等から構成され、各種情報を乗員へ伝達する。表示装置１０８は、衝突回避行動を促す際に視覚的にドライバへ情報を伝えることができる。スピーカ１１０は、音声により各種情報を乗員に伝達する。スピーカ１１０は、衝突回避行動を促す際に聴覚的にドライバへ情報を伝えることができる。
【００３２】
通信装置１１２は、無線により外部との通信を行う装置である。通信装置１１２は、事故の発生状況を、衝突前、衝突時、衝突後と段階を追って周囲などに自動通報する。また、通信装置１１２は、衝突時の乗員の傷害度を救急へ送信する。なお、通信装置１１２における通信方式は、電話、インターネットを用いるもの、車車間通信、路車間通信、その他のどのような方式でも良く、特に限定されるものではない。
【００３３】
データベース２００は、各種情報を格納したデータベースである。特に本実施形態では、データベース２００は、車両内の乗員の保護優先度を設定するための情報を格納している。また、データベース２００は、衝突状態に応じた乗員の傷害度に関する情報を格納する。
【００３４】
制御装置３００は、車両進行方向に存在する障害物と自車両との相対ベクトルを算出する相対ベクトル算出部３０２、障害物との衝突が回避できるか否かを判定する衝突回避判定部３０４、障害物の大きさ、障害物の種類等の属性を判定する障害物判定部３０６、衝突箇所を予測する衝突箇所予測部３０８、衝突時間を予測する衝突時間予測部３１０、理想衝突箇所を決定する理想衝突箇所決定部３１２、加減速制御部３１４、操舵制御部３１６、トルクベクタリング制御部３１８、乗員判別部３３０、乗員保護優先度設定部３３２、乗員傷害値推定部３３３、自動通報部３３４を有して構成されている。加減速制御部３１４、操舵制御部３１６、トルクベクタリング制御部３１８は、車両挙動制御部３２０に含まれる。なお、図１に示す制御装置１００の各構成要素は、回路（ハードウェア）、またはＣＰＵなどの中央演算処理装置とこれを機能させるためのプログラム（ソフトウェア）から構成することができる。
【００３５】
相対ベクトル算出部３０２は、車外センサ１００から送られた情報に基づいて、車外センサ１００で検出された障害物と自車両との相対ベクトルを算出する。衝突回避判定部３０４は、相対ベクトル算出部３０２が算出した相対ベクトルに基づいて、障害物との衝突を回避できるか否かを判定する。より具体的には、相対ベクトル算出部３０２は、例えば車外センサ１００を構成するステレオカメラの左右１対のカメラによって自車両進行方向を撮像して得られた左右１組のステレオ画像対に対し、対応する位置のずれ量から三角測量の原理によって対象物（進行方向前方の障害物など）までの距離情報を生成して取得することができる。そして、三角測量の原理によって生成した障害物との距離情報を用いて、距離情報Ｌの変化量、障害物との相対速度Ｖを算出することができる。距離情報の変化量は、単位時間ごとに検知されるフレーム画像間の車間距離Ｌを積算することにより求めることができる。また、相対速度Ｖは、単位時間ごとに検知される車間距離を当該単位時間で割ることにより求めることができる。
【００３６】
障害物判定部３０６は、車外センサ１００から送られた情報に基づいて、障害物の大きさ、障害物の種類等の属性を判定する。衝突回避判定部３０４は、相対ベクトルに加え、障害物の属性に基づいて、障害物との衝突を回避できるか否かを判定することができる。この際、三角測量の原理によって生成した距離情報に対して、周知のグルーピング処理を行い、グルーピング処理した距離情報を予め設定しておいた三次元的な立体物データ等と比較することにより、障害物の大きさや種別などの属性を判定できる。衝突箇所予測部３０８は、衝突回避判定部３０４により障害物との衝突が回避できないと判定された場合に、自車両と障害物との衝突箇所を予測する。衝突時間予測部３１０は、衝突回避判定部３０４により障害物との衝突が回避できないと判定された場合に、自車両と障害物が衝突する時間を予測する。理想衝突箇所決定部３１２は、データベース２００に格納された保護優先度情報に基づいて、障害物と自車両が衝突する際の理想的な衝突箇所を決定する。
【００３７】
加減速制御部３１４は、自車両の理想的な衝突箇所に障害物を衝突させるため、車両の加減速を制御する。加減速制御部３１４は、摩擦ブレーキ６００、モータジェネレータ６２０を制御することによって、車両の加減速を制御する。操舵制御部３１６は、自車両の理想的な衝突箇所に障害物を衝突させるため、車両の操舵（転舵）を制御する。操舵制御部３１６は、電動パワーステアリング６１０を制御することによって、車両の操舵を制御する。トルクベクタリング制御部３１８は、自車両の理想的な衝突箇所に障害物を衝突させるため、車両のトルクベクタリングを制御する。トルクベクタリング制御部３１８は、モータジェネレータ６２０を制御し、左右輪のトルクに差を持たせることで、トルクベクタリングによる制御を行う。
【００３８】
本実施形態の車両システム１０００では、障害物への衝突が回避できない場合に、保護優先度の低い乗員の着座位置に障害物を衝突させることで、乗員へのダメージを抑制する。例えば、車両内で乗員が着座する複数の座席のうち、乗員が着座していない座席があれば、その座席に障害物を衝突させることで乗員へのダメージを回避できる。また、例えば、全ての座席に乗員が着座している場合は、大人よりも子供の方が衝突時のダメージを受け易いことから、大人が着座している座席に障害物を衝突させることで、全体的なダメージを軽減する。
【００３９】
図２は、制御装置３００で行われる処理を示すフローチャートである。先ず、ステップＳ１０では、乗員センサ１０４が車両内の乗員を検知する。乗員センサ１０４が座席に設けられた圧力センサで構成される場合、圧力センサで所定のしきい値以上の値が検知されたか否かに応じて、各座席に乗員が着座しているか否かが検知される。
【００４０】
次のステップＳ１２では、乗員センサ１０４から得られる情報に基づいて、乗員判別部３３０が乗員を判別する。乗員判別部３３０は、車両内の各座席について、使用されている補助席のタイプ、着座している乗員の身長などを判別する。乗員判別部３３０は、乗員センサ１０４がカメラから構成される場合、予め取得されているテンプレート画像と乗員センサ１０４から得られる画像情報を比較することで、乗員が各座席に着座しているか否か、使用されている補助席のタイプ、乗員の身長などを判別することができる。なお、乗員判別は、ドライバが車両に乗車した際に入力装置１０６から入力した情報に基づいて行うこともできる。
【００４１】
次のステップＳ１４では、乗員保護優先度設定部３３２が、ステップＳ１２で判別した乗員の判別結果に基づいて、乗員保護優先度を設定する。図２のステップＳ１０〜Ｓ１４の処理が完了すると、以下の表に示すように、各座席における乗員の着座の有無、乗員の属性、保護優先度等を示すデータが作成される（ステップＳ１５）。
【００４２】
【表１】
2019026056.tif 000003
【００４３】
上記表に示すデータは、データベース２００に格納されている乗員保護優先度に関する情報に基づいて作成される。表の例１、例２に示すように、車両内の着座位置（前右、前左、後右、後左、後中央）のそれぞれについて、乗員の着座の有無、補助席の使用の有無、及び乗員の身長に基づいて、乗員保護優先度が設定される。なお、乗員保護優先度は、“１”が最も高く、“９”が最も低い。
【００４４】
乗員保護優先度を設定するルールは以下の通りである。
１．着座なしの座席は乗員保護優先度を“９”（最低値）に設定する(但し、着座位置が後中央の場合を除く）。
２．補助席使用箇所の乗員保護優先度が高くなるように設定する（チャイルドシートなどの補助席の使用の有無を考慮する）。
２−１．補助席を複数使用の場合
（１）横倒し、背面、正面など補助席のタイプ順に優先度を設定
（２）同じシートタイプの場合は身長が低い方を優先して乗員保護優先度を設定
（３）同じシートタイプ、かつ同じ身長または身長が不明の場合は、運転席反対側、後席側を優先して乗員保護優先度を設定
３．補助席を使用していない座席は、身長が低いほど乗員保護優先度が高くなるように設定する。
４．身長が同じ場合は運転席の反対側、または後席側の乗員保護優先度が高くなるように設定する。
【００４５】
上記表の例１は、補助席を使用していない場合を示している。例１では、後左の座席に乗員が着座していないため、後左の座席の乗員保護優先度は“９”となり、乗員保護優先度が最も低くなっている。また、前左の座席に身長が１５０ｃｍの乗員が着座しているため、前左の座席の乗員程優先度は“１”となり、乗員保護優先度が最も高くなっている。
【００４６】
上記表の例２は、一部の座席で補助席を使用している場合を示している。例２においても、後中央の座席に乗員が着座していないため、乗員保護優先度は“９”となり、乗員保護優先度が最も低くなっている。また、後右、後左の座席については補助席が使用されており、保護優先度は“１”、“２”といずれも高くなっている。後右、後左の座席については、更に、補助席のタイプ（横倒し、正面）、乗員の身長に応じて保護優先度が設定される。この例では、後右の乗員の身長が不明であるため、乗員保護優先度を“１”とし、乗員保護優先度を最も高くしている。
【００４７】
以上のように、乗員保護優先度は、乗員の着座の有無、乗員の身長、補助席の使用の有無、座席の位置に応じて設定される。なお、乗員保護優先度は、ドライバが車両に乗車した際に入力装置１１２から入力しても良い。例えば、４名乗車で前席の左右、後席の左右に乗員が着座する場合、後席左を第１優先、後席右を第２優先、前席左を第３優先、前席右を第４優先とし、各座席の乗員に乗員保護優先度を手入力で設定しても良い。
【００４８】
次に、図２のステップＳ１６では、運転者が車両の運転を開始する。次のステップＳ１８では、車外センサ１００が、自車両の周辺の車両などの監視を開始する。
【００４９】
次のステップＳ２０からステップＳ２４では、障害物との衝突を回避できるか否かを判定する。先ず、ステップＳ２０では、車外センサ１００が自車両の周辺の障害物を検知する。次のステップＳ２２では、相対ベクトル算出部３０２が、障害物と自車両との相対ベクトルを算出する。次のステップＳ２４では、衝突回避判定部３０４が、ステップＳ２２で算出された相対ベクトルに基づいて、障害物との衝突を回避できるか否かを判定する。
【００５０】
図３は、相対ベクトルの算出、及び相対ベクトルに基づく衝突回避判定の手法を説明するための模式図である。図３において、自車両は原点Ｏに位置するものとする。自車両に対する障害物の相対位置は丸印５００，５０２、丸印５１０，５１２で示しているが、各丸印の位置が障害物５００の自車両側の先端であっても良い。また、各丸印の位置は、障害物５００の属性の推定結果により抽出された、障害物５００の特定の箇所であっても良い。
【００５１】
図３では、自車両の右前方から障害物が近づく場合（ケース１；丸印５００，５０２）と、自車両の左前方から障害物が近づく場合（ケース２；丸印５１０，５１２）を示している。ケース１において、時刻Ｔ１における丸印５００の座標は（ＸＴ１，ＹＴ１）であり、時刻Ｔ１よりも後の時刻Ｔ２における丸印５０２の座標は（ＸＴ２，ＹＴ２）である。また、ケース２において、時刻Ｔ１における丸印５００の座標は（ＸＴ１，ＹＴ１）であり、時刻Ｔ１よりも後の時刻Ｔ２における丸印５０２の座標は（ＸＴ２，ＹＴ２）である。
【００５２】
図３において、実線で示すベクトルは、車外センサ１００の測定によって、時刻Ｔ１と時刻Ｔ２の間で測定された相対ベクトルＶｘｙを示しており、破線で示すベクトルは時刻Ｔ２以降に予測した相対ベクトルＶｘｙを示している。ケース１、ケース２のそれぞれにおいて、破線で示す相対ベクトルを予測した結果、時刻Ｔ２よりも後の時刻Ｔ３における丸印５０４の座標は（ＸＴ３，ＹＴ３）である。
【００５３】
扇形の領域５２０，５２２は、自車両の加減速、操舵、トルクベクタリング等により相対ベクトルが変化する範囲を示している。また、領域５３０，５３２は、所定時間経過後に自車両の外郭が到達可能な範囲を示しており、領域５３２は時刻Ｔ３において自車両の外郭が到達可能な範囲を示している。
【００５４】
時刻Ｔ３において、ケース１では、領域５２０と領域５３２重複していない領域が存在し、衝突を回避可能な範囲（衝突回避可能範囲）が存在する。一方、ケース２では、領域５２２と領域５３２は全て重複しており、衝突を回避可能な範囲は存在しない。従って、時刻Ｔ２から時刻Ｔ３の間で予測した相対ベクトルに基づいて、衝突を回避できるか否かを判定できる。
【００５５】
障害物が図３に示す半径Ｒｍの範囲内に入ったら障害物の位置の測定を開始し、車外センサ１００から得られる情報から障害物の大きさや形状を推定する。さらに、時刻Ｔｎにおける自車両に対する障害物の相対座標を計測し、対象物と自車との相対ベクトル算出し、時刻Ｔｎ＋１の相対座標を予測して衝突回避可能か衝突回避不可能かを判定する。上述のように、時刻Ｔ３における相対座標の予測値は（ＸＴ３，ＹＴ３）である。
【００５６】
具体的には、半径Ｒｍの円弧内に障害物が入った時点で、車外センサ１００を用いて障害物の大きさや形状を推定し、自車との相対座標(ＸＴｎ,ＹＴｎ)をTｎ-1からTｎを求め、式（１）、式（２）から相対速度ベクトルＶｘｙ＝（ｖx，ｖｙ)を算出する。
【００５７】
【数１】
2019026056.tif 000004
【００５８】
その後、算出した相対速度ベクトルを用いて、Ｔｎ＋１後の相対座標（ＸＴｎ＋１,ＹＴｎ＋１）を以下の式（３）、式（４）から予測する。障害物の大きさや形状と予測した相対座標（ＸＴｎ＋１,ＹＴｎ＋１）から衝突回避判定を行う。障害物との衝突が回避できるか否かは、障害物の大きさ、形状、相対速度ベクトルより図３に示すマッピングを行うことによって判定することができる。なお、（ｖｘｓｅｌｆ，ｖｙｓｅｌｆ)は、自車両の速度ベクトルを示している。自車両の速度ベクトルは、自車両の速度と旋回量から求まる。
【００５９】
【数２】
2019026056.tif 000005
【００６０】
例えば、障害物がトラックの場合、障害物が大きく形状も長いので相対ベクトルよりも大きさ、形状が優先されて衝突を回避できない範囲が大きくなる。このような場合、図３の丸印の大きさを障害物の大きさに合わせて拡大することで、衝突を回避できるか否かを判定できる。また、障害物が自車両と同等の大きさの車両の場合、大きさ、形状よりは相対ベクトルの大きさが優先されて衝突を回避できない範囲が変動することになる。
【００６１】
半径Ｒｍの範囲は任意とすることができる。自車両に対して障害物の一番近い部分が半径Ｒｍの中に入った時点で計算を開始する。時刻Ｔｎは以下の式（５）から算出できる。
Ｔｎ＝Ｔｎ−１＋ΔＴ      ・・・（５）
なお、ΔＴはサンプリング周期、ｎはステップ数を示している。
【００６２】
以上により、衝突を回避可能な範囲および衝突を回避不可能な範囲は、相対速度からマッピングして範囲を決定することができる。従って、図２のステップＳ２４において、衝突回避可能範囲が存在する場合は衝突を回避できると判定し、衝突回避可能範囲が存在しない場合は衝突を回避できないと判定する。
【００６３】
ステップＳ２４で衝突を回避できないと判定した場合は、ステップＳ２６へ進む。ステップＳ２６では、衝突条件（車両の姿勢、速度、位置など）を計算する。一方、ステップＳ２４で衝突を回避できると判定した場合は、ステップＳ２８へ進む。ステップＳ２８では、衝突を回避するための回避行動を促す。ステップＳ２８へ進んだ場合、操舵や車速などを自動的に調整することにより、自動回避動作を実施しても良い。
【００６４】
ステップＳ２６の後は、図４のステップＳ３０へ進む。ステップＳ３０では、ステップＳ１５で作成したデータ（上記表に示すデータ）を参照し、優先度が“９”である着座位置があるか否かを判定する。優先度が“９”である着座位置がない場合は、ステップＳ３２へ進む。一方、優先度が“９”である着座位置がある場合は、ステップＳ３３へ進む。
【００６５】
ステップＳ３２へ進んだ場合、ステップＳ３２からステップＳ３４では、乗員保護優先度に応じた車両姿勢制御を行う。先ず、ステップＳ３２では、ステップＳ１５で作成したデータを参照し、乗員保護優先度に基づいて衝突時に最適な車両姿勢を決定する。つまり、ステップＳ３２では、乗員保護優先度に基づいて、乗員保護優先度が最も低い位置を理想衝突箇所として決定する。ステップＳ３２の後はステップＳ３４へ進む。
【００６６】
また、ステップＳ３３へ進んだ場合、優先度が“９”である着座位置を理想衝突箇所として決定する。ステップＳ３３の後はステップＳ３４へ進む。
【００６７】
ステップＳ３４では、ステップＳ３２，Ｓ３３で決定した理想衝突箇所に車両が衝突するように、車両姿勢の制御を開始する。ステップＳ３４では、加減速、操舵、トルクベクタリングの少なくともいずれかの制御を用いて車両の挙動を制御し、ステップＳ３２，Ｓ３３で決定した理想衝突箇所に障害物を衝突させる。これらの処理は、車両挙動制御部３２０（加減速制御部３１４、操舵制御部３１６、トルクベクタリング制御部３１８）によって行われる。
【００６８】
車両挙動制御部３２０は、衝突回避判定部３０４により障害物との衝突が回避できないと判定された場合に制御を行う。制御は、加減速、操舵、左右輪の回転差を生じさせるトルクベクタリングの少なくとも１つ以上を順に、もしくは同時に制御する。ここで行われる制御は、自車両にとってもっとも理想的な衝突箇所に衝突させるための制御であって、加減速と操舵を基本として、さらにトルクベクタリングを併用することで、自車両の後方であっても障害物に衝突させる衝突箇所とすることができる。
【００６９】
図５は、狙いに向けて車両の向きを変えるための制御パターンを示す模式図である。図５に示す制御パターンは、データベース２００に予め格納しておくことができる。または、制御装置３００が、図５に示すような制御パターンをその都度車両運動から計算しても良い。
【００７０】
図５では、中央の列に、障害物と前から衝突する前衝突（前突）、障害物と後ろから衝突する後衝突（後突）を示している。また、右側の列には、上から順に、右オフセット衝突（右オフセット）、右斜め前衝突（右斜衝突）、右側面衝突（右側突）、右斜め後衝突（右斜後突）、右後ろ衝突（右後突）を示している。また、左側の列には、上から順に、左オフセット衝突（左オフセット）、左斜め前衝突（左斜衝突）、左側面衝突（左側突）、左斜め後衝突（左斜後突）、左後ろ衝突（左後突）を示している。
【００７１】
例えば、右オフセット衝突から右側面衝突に制御するためには、図５の右側の列の矢印Ａ１，Ａ２，Ａ３に示す３ステップで到達可能であり、左操舵、減速、トルクベクタリングの各制御を行う。車両挙動制御部３２０は、これらの制御を順に、または同時に行うことで、右オフセット衝突を避けて右側面衝突にすることができる。
【００７２】
図６は、車両挙動制御部３２０による車両挙動制御の例を示す模式図である。図３で説明したように、自車両Ａと障害物である車両Ｂの相対ベクトルが求まると、自車両Ａと車両Ｂの衝突位置Ｐ１を特定することができる。
【００７３】
求まった衝突位置Ｐ１が乗員保護優先度の高い箇所の場合、乗員保護優先度がより低い箇所に衝突するように理想衝突箇所を決定し、車両挙動を制御する。例えば、転舵を加えて衝突位置をＰ２に制御する場合、元々の衝突位置Ｐ１と乗員保護優先度がより低い箇所に衝突するように理想衝突箇所Ｐ２との角度θの分だけヨー角が生じるように操舵を制御すれば、評点がより高い位置に衝突させることが可能となる。
【００７４】
図７〜図９は、車両挙動制御部３２０による具体的な制御の例を示す模式図である。図７は、自車両Ａと障害物である車両Ｂが向かい合って接近する場合を示している。状態Ｓ１００から時間が経過して状態Ｓ１０２になると、自車両Ａと車両Ｂの距離がより接近する。状態Ｓ１０２の時点で衝突回避が困難であれば、状態Ｓ１０４に遷移し、車両挙動制御部３２０が乗員の被害が最小限となるように制御を行う。
【００７５】
状態Ｓ１０４では、車両挙動制御部３２０による制御として、加減速のみ（ケース１）、転舵のみ（ケース２）、加減速と転舵（ケース３）、加減速と転舵とトルクベクタリング（ケース４）を示している。
【００７６】
ケース１では、自車両Ａが車両Ｂとの相対速度を低下し、自車両Ａの前部が車両Ｂと衝突する。このため、自車両Ａは、図７中に示す衝突位置（２）、衝突位置（３）で車両Ｂと衝突する。ケース２では、自車両Ａは、車両Ｂとの相対速度を維持したまま右斜め前から車両Ｂと衝突する。このため、自車両Ａは衝突位置（３）で車両Ｂと衝突する。
【００７７】
ケース３では、自車両Ａが車両Ｂとの相対速度を低下し、右斜め前から車両Ｂと衝突する。このため、自車両Ａは衝突位置（３）、衝突位置（４）のいずれかで車両Ｂと衝突する。ケース４では、自車両Ａが車両Ｂとの相対速度を低下し、横から車両Ｂと衝突する。このため、自車両Ａは衝突位置（５）で車両Ｂと衝突する。特に、ケース４によれば、自車両Ａの右後方を車両Ｂに衝突させることができる。一方、本実施形態による制御を行わない場合は、状態Ｓ１０２から状態Ｓ１０６に遷移し、自車両Ａは正面から車両Ｂに衝突する。
【００７８】
図８は、自車両Ａと障害物である車両Ｂの進行方向が直交する場合を示している。状態Ｓ１１０から時間が経過して状態Ｓ１１２になると、自車両Ａと車両Ｂの距離がより接近する。状態Ｓ１１２の時点で衝突回避が困難であれば、状態Ｓ１１４に遷移し、車両挙動制御部３２０が乗員の被害が最小限となるように制御を行う。
【００７９】
状態Ｓ１１４では、車両挙動制御部３２０による制御として、加減速のみ（ケース１）、転舵のみ（ケース２）、加減速と転舵（ケース３）、加減速と転舵とトルクベクタリング（ケース４）を示している。
【００８０】
ケース１では、自車両Ａが車両Ｂとの相対速度を低下し、自車両Ａの前部が車両Ｂと衝突する。このため、自車両Ａは衝突位置（２）、衝突位置（３）で車両Ｂと衝突する。ケース２では、自車両Ａは、車両Ｂとの相対速度を維持したまま右斜め横から車両Ｂと衝突する。このため、自車両Ａは衝突位置（３）、衝突位置（４）で車両Ｂと衝突する。
【００８１】
ケース３では、自車両Ａが車両Ｂとの相対速度を低下し、右斜め横から車両Ｂと衝突する。このため、自車両Ａは衝突位置（２）、衝突位置（３）で車両Ｂと衝突する。ケース４では、自車両Ａが車両Ｂとの相対速度を低下し、横から車両Ｂと衝突する。このため、自車両Ａは衝突位置（５）で車両Ｂと衝突する。
【００８２】
図８の場合も、ケース４によれば、自車両Ａの右後方を車両Ｂに衝突させることができる。一方、本実施形態による制御を行わない場合は、状態Ｓ１１２から状態Ｓ１１６に遷移し、自車両Ａは正面から車両Ｂに衝突する。
【００８３】
図９は、自車両Ａが障害物である車両Ｂに向かって右旋回している場合を示している。状態Ｓ１２０から時間が経過して状態Ｓ１２２になると、自車両Ａと車両Ｂの距離がより接近する。状態Ｓ１２２の時点で衝突回避が困難であれば、状態Ｓ１２４に遷移し、車両挙動制御部３２０が乗員の被害が最小限となるように制御を行う。
【００８４】
状態Ｓ１２４では、車両挙動制御部３２０による制御として、加減速のみ（ケース１）、転舵のみ（ケース２）、加減速と転舵（ケース３）、加減速と転舵とトルクベクタリング（ケース４）を示している。
【００８５】
ケース１では、自車両Ａが車両Ｂとの相対速度を低下し、自車両Ａは右旋回を継続するため、自車両Ａは正面から車両Ｂと衝突する。このため、自車両Ａは衝突位置（２）、衝突位置（１）で車両Ｂと衝突する。ケース２では、自車両Ａは、車両Ｂとの相対速度を維持したまま、ケース１よりも右旋回をすることで、左斜め横から車両Ｂと衝突する。このため、自車両Ａは衝突位置（１）、衝突位置（８）で車両Ｂと衝突する。
【００８６】
ケース３では、自車両Ａが車両Ｂとの相対速度を低下し、ケース１よりも右旋回をすることで、自車両Ａの左後方が車両Ｂと衝突する。このため、自車両Ａは衝突位置（８）、衝突位置（７）で車両Ｂと衝突する。ケース４では、自車両Ａが車両Ｂとの相対速度を低下し、トルクベクタリングによりケース２，３よりも右旋回するため、後ろから車両Ｂと衝突する。このため、自車両Ａは衝突位置（７）で車両Ｂと衝突する。
【００８７】
図９の場合も、ケース４によれば、自車両Ａの後方を車両Ｂに衝突させることができる。一方、本実施形態による制御を行わない場合は、状態Ｓ１２２から状態Ｓ１２６に遷移し、自車両Ａは正面から車両Ｂに衝突する。
【００８８】
次に、本実施形態に係る自動通報ロジックについて説明する。図２のステップＳ２４で衝突回避できないと判定した場合、ステップＳ２７において、その旨を救急等に自動通報する。また、図４のステップＳ３２で衝突時に最適な車両姿勢を決定すると、ステップＳ３６，Ｓ３８で自動通報ロジックが行われる。ステップＳ３６では、衝突時の車両姿勢に基づいて、乗員の傷害値が推定される。傷害値の推定は、乗員傷害値推定部３３３によって行われる。次のステップＳ３８では、ステップＳ３６で計算した傷害値が所定のしきい値Ｔ１以上であるか否かを判定し、傷害値が所定のしきい値Ｔ１以上であれば救急へ自動通報を行う（ステップＳ４０）。一方、傷害値が所定のしきい値Ｔ１未満であれば、ステップＳ４０の自動通報は行われない。ステップＳ３６〜Ｓ４０の自動通報ロジックは車両の衝突前に行われるため、救急の初動をより早い段階で行うことが可能である。
【００８９】
また、ステップＳ３４で理想衝突箇所に障害物を衝突させる制御を行い、車両が実際に衝突した場合にも自動通報ロジックを実施する。先ず、ステップＳ４２で車両の衝突判定を行う。次のステップＳ４４では、車両が衝突した場合はステップＳ４６へ進み、実際の衝突条件から傷害値を推定する。一方、車両が衝突していない場合は、ステップＳ４２の衝突判定を引き続き行う。
【００９０】
ステップＳ４６の後はステップＳ４８へ進み、車両の停止判定を行う。次のステップＳ５０では、車両が停止した場合は図１０のステップＳ５２へ進む。一方、車両が停止していない場合は、ステップＳ４６に戻り、以降の処理を再度行う。
【００９１】
ステップＳ５２では、救急へ自動通報し、衝突状況を更新する。次のステップＳ５４では、車両の各システムの故障判定を行う。次のステップＳ５６では、乗員の状態を推定する。次のステップＳ５８では、更に救急への自動通報を行い、乗員の状態を更新する。ステップＳ５８の後は処理を終了する（ＥＮＤ）。
【００９２】
ステップＳ３４の車両制御では、乗員全員の傷害値が所定のしきい値Ｔ２を超えないように車両姿勢を制御する。つまり、致命的なダメージを全乗員が負わないようにする。その中で、車両姿勢に複数の選択肢がある場合は、保護優先度が高い順に傷害値が低くなる車両姿勢に決定する。また、少なくとも１名の乗員の傷害値が所定のしきいＴ２を超えることが不可避の場合、保護優先度の高い座席の傷害値が最も低くなる車両姿勢に決定する。
【００９３】
以下では、図１１〜図１４に基づいて、乗員傷害値推定部３３３による乗員の傷害値の推定について詳細に説明する。図１１は、自車両と衝突相手の車両との位置関係を示す模式図である。図１１において、相対角度θは、自車両の進行方向に対して相手車両の進行方向の成す角度である。相対角度θは、左回りに０〜３６０°の角度とする。
【００９４】
また、図１１に示すオフセット量Ｄは、自車両の中心位置と相手車両の進行方向を示す直線Ｌとの距離を示す。オフセット量Ｄは、自車両の中心位置と相手車両の最近傍点の進行方向の垂線距離であっても良い。
【００９５】
図１２は、自車両の着座位置を示す模式図である。（１）は前列右（運転席）、（２）は前列左（助手席）、（３）は後列右、（４）は後列左、（５）は後列中央を示している。
【００９６】
また、自車両の速度をＶ１、相手車両の速度をＶ２、相対速度ＶをＶ１−Ｖ２とする。相対速度Ｖが正の値であれば自車両が相手車両に追突し、相対速度Ｖが負の値であれば自車両が相手車両に追突される。
【００９７】
図１３及び図１４は、相対角度θ、オフセット量Ｄ、相対速度Ｖ、着座位置（１）〜（５）に応じた傷害値Ｔを示す模式図である。傷害値Ｔは、乗員の身長に応じて設定されており、Ｔ（１８０）は身長が１８０ｃｍの場合の傷害値、Ｔ（１７０）は身長が１７０ｃｍの場合の傷害値、Ｔ（１６０）は身長が１６０ｃｍの場合の傷害値、Ｔ（１５０）は身長が１５０ｃｍの場合の傷害値、Ｔ（１４０）は身長が１４０ｃｍの場合の傷害値、Ｔ（１３０）は身長が１３０ｃｍの場合の傷害値、Ｔ（１００）は身長が１００ｃｍの場合の傷害値、Ｔ（９０）は身長が９０ｃｍの場合の傷害値、に相当する。
【００９８】
例えば、図１４において、相対角度θが３００°、オフセット量Ｄが４００ｍｍ、相対速度Ｖが−６４ｋｍ／ｈ、着座位置が助手席（２）、乗員の身長が１４０ｃｍの場合、傷害値Ｔは“１２”となる（図１４中にドットを付した箇所）。
【００９９】
従って、図４のステップＳ３６、ステップＳ４６、図１０のステップＳ５６では、図１３及び図１４に基づいて乗員の傷害値を推定することができる。
【０１００】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【０１０１】
１００    車外センサ
２００    データベース
３００    制御装置
３０２    相対ベクトル算出部
３０４    衝突回避判定部
３０６    障害物判定部
３１４    加減速制御部
３１６    操舵制御部
３１８    トルクベクタリング制御部
３２０    車両挙動制御部
３３２    乗員保護優先度設定部
３３３    乗員傷害値推定部
３３４    自動通報部
【図１】
2019026056.tif 000006
【図２】
2019026056.tif 000007
【図３】
2019026056.tif 000008
【図４】
2019026056.tif 000009
【図５】
2019026056.tif 000010
【図６】
2019026056.tif 000011
【図７】
2019026056.tif 000012
【図８】
2019026056.tif 000013
【図９】
2019026056.tif 000014
【図１０】
2019026056.tif 000015
【図１１】
2019026056.tif 000016
【図１２】
2019026056.tif 000017
【図１３】
2019026056.tif 000018
【図１４】
2019026056.tif 000019