(57)【要約】【課題】衝突する可能性の高い衝突物標を精度よく選択するとともに同選択した衝突物標と自車両との衝突を精度よく予測する衝突予測装置を提供すること。【解決手段】衝突判定装置のＥＣＵ１０は、レーダセンサ１４から出力された相対距離Ｌｎおよび相対速度ＶＲｎ利用して、自車両の進路上に存在する対象物標を検出する。また、ＥＣＵ１０は、相対距離Ｌｎおよび相対速度ＶＲｎに基づいて、対象物標と衝突するまでの衝突予測時間Ｔｓｎを算出する。また、ＥＣＵ１０は、対象物標の相対横位置Ｘｎを検出するとともに相対横位置Ｘｎを補正する。そして、ＥＣＵ１０は、衝突予測物標選択ルーチンの実行し、所定の条件を満たさない対象物標の衝突予測時間Ｔｓｎは、所定の最大値に設定される。一方、ＥＣＵ１０は、所定の条件を満たす対象物標を衝突対象物標として選択し、自車両と衝突するか否かを判定する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の進路上に存在して同自車両と衝突する可能性のある複数の対象物標を検出する対象物標検出手段と、
前記対象物標検出手段によって検出された複数の対象物標と前記自車両との間のそれぞれの相対量を検出する相対量検出手段と、
前記相対量検出手段によって検出された複数の対象物標と自車両との間のそれぞれの相対量を利用して、前記複数の対象物標と前記自車両とが衝突するまでのそれぞれの衝突時間を予測して算出する衝突時間算出手段と、
前記衝突時間算出手段によって算出されたそれぞれの衝突時間に少なくとも基づいて、前記自車両と衝突する可能性の高い衝突対象物標を選択する衝突対象物標選択手段と、
前記衝突対象物標選択手段によって選択された衝突対象物標の衝突時間を用いて、前記衝突対象物標と前記自車両との衝突を予測する衝突予測手段とを備えたことを特徴とする衝突予測装置。
【請求項２】
前記衝突対象物標選択手段は、
前記衝突時間算出手段により複数の対象物標について算出されたそれぞれの衝突時間のうち、衝突時間が最小の対象物標を衝突対象物標として選択する前記請求項１に記載した衝突予測装置。
【請求項３】
前記衝突対象物標選択手段は、
前記衝突時間とともに前記対象物標検出手段が対象物標を検出するために利用する所定の情報に基づいて、衝突対象物標を選択する前記請求項１または前記請求項２に記載した衝突予測装置。
【請求項４】
前記請求項１ないし前記請求項３のいずれか一つに記載した衝突予測装置において、
前記相対量検出手段によって検出した相対量のうちの所定の相対量を利用して、前記衝突時間算出手段により予測して算出された衝突時間を補正する衝突時間補正手段を備えたことを特徴とする衝突予測装置。
【請求項５】
前記衝突時間補正手段は、
前記利用する所定の相対量が予め設定された所定量を超えていると判定すると、前記衝突時間を所定の最大値に設定して補正する前記請求項４に記載した衝突予測装置。
【請求項６】
前記衝突時間補正手段が利用する所定の相対量は、
前記自車両の進行方向に一致する方向に延出する自車両の中心線に対する前記対象物標のオフセット量である前記請求項４または前記請求項５に記載した衝突予測装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自車両と衝突物標とが衝突するか否かを予測する衝突予測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えば、特許文献１に示すように、衝突予知システムは知られている。この従来の衝突予知システムにおいては、超音波を送信し、自車両の周囲に存在する特定の障害物（対象物標）によるドップラー波を受信するのに要する時間から障害物（対象物標）との相対速度を精度よく算出するようになっている。そして、この従来の衝突予知システムは、相対速度の算出に際して、相対速度算出の基礎となるデータを一旦平均化することにより、有効なデータを選択する。続いて、選択した有効なデータをさらに平均化し、この平均化によって得られた平均値データを採用することにより、精度の高い相対速度を算出する。これにより、従来の衝突予知システムは、この精度の高い相対速度に基づいて、特定の障害物（対象物標）との衝突を予知（予測）するようになっている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−２５４５７６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の衝突予知システムにおいては、検出された特定の障害物（対象物標）について、自車両との衝突を予知（予測）する。このため、例えば、自車両と衝突する可能性のある障害物（対象物標）が複数存在しており、これらの障害物（対象物標）が瞬時に入れ替わる場合には、精度よく衝突を予測できない場合がある。このように、自車両と衝突する可能性のある衝突物標は、一般的に複数存在する場合が多く、これらの衝突物標のうち自車両と衝突する可能性の高い衝突物標を逐次精度よく選択し、選択した衝突物標との衝突を精度よく予測することが望まれている。
【０００５】
【発明の概要】
本発明は、上記した問題に対処するためになされたものであり、その目的は、衝突する可能性の高い衝突物標を精度よく選択するとともに、同選択した衝突物標と自車両との衝突を精度よく予測する衝突予測装置を提供することにある。
【０００６】
本発明の特徴は、衝突予測装置を、自車両の進路上に存在して同自車両と衝突する可能性のある複数の対象物標を検出する対象物標検出手段と、前記対象物標検出手段によって検出された複数の対象物標と前記自車両との間のそれぞれの相対量を検出する相対量検出手段と、前記相対量検出手段によって検出された複数の対象物標と自車両との間のそれぞれの相対量を利用して、前記複数の対象物標と前記自車両とが衝突するまでのそれぞれの衝突時間を予測して算出する衝突時間算出手段と、前記衝突時間算出手段によって算出されたそれぞれの衝突時間に少なくとも基づいて、前記自車両と衝突する可能性の高い衝突対象物標を選択する衝突対象物標選択手段と、前記衝突対象物標選択手段によって選択された衝突対象物標の衝突時間を用いて、前記衝突対象物標と前記自車両との衝突を予測する衝突予測手段とを備える構成としたことにある。また、本発明の他の特徴は、前記衝突対象物標選択手段は、前記衝突時間算出手段により複数の対象物標について算出されたそれぞれの衝突時間のうち、衝突時間が最小の対象物標を衝突対象物標として選択するとよい。また、本発明の他の特徴は、前記衝突対象物標選択手段は、前記衝突時間とともに前記対象物標検出手段が対象物標を検出するために利用する所定の情報に基づいて、衝突対象物標を選択するとよい。
【０００７】
これらによれば、衝突時間算出手段は、自車両の進行方向すなわち車両前方に複数存在する対象物標と自車両との相対量を利用して、対象物標が自車両と衝突するまでの衝突時間を予測して算出することができる。また、衝突対象物標選択手段は、算出した衝突時間に基づいて、自車両と衝突する可能性の高い対象物標を衝突対象物標として選択することができる。このとき、衝突対象物標選択手段は、複数の対象物標の衝突時間のうち、衝突時間が最小の対象物標すなわち衝突する可能性が最も高い一つの対象物標を衝突対象物標として選択することもできる。また、衝突対象物標選択手段は、衝突時間とともに、対象物標を検出するために利用する所定の情報にも基づいて衝突対象物標を選択することができる。そして、衝突予測装置は、選択した衝突対象物標と自車両とが衝突するか否かを予測することができる。
【０００８】
このため、衝突予測装置は、対象物標と自車両との間の相対量を利用して、複数存在する対象物標のうち衝突する可能性が高い衝突対象物標を精度よく選択して自車両との衝突を予測することができる。これにより、衝突予測の精度を高めることができる。ここで、衝突時間算出手段が利用する相対量としては、例えば、相対距離、相対速度などである。また、衝突対象物標を衝突時間に基づいて選択することができる。このため、簡単な演算によって衝突対象物標を精度よく選択することができる。
【０００９】
また、衝突対象物標を選択するにあたり、対象物標を検出するために利用する所定の情報も利用することができる。ここで、対象物標を検出するために利用する所定の情報としては、例えば、対象物標検出手段が対象物標を検出している途中において、自車両の進行方向に対象物標が存在しているにもかかわらず対象物標を見失った場合に出力される情報などである。したがって、これによっても、衝突対象物標を確実にかつより精度よく選択することができて、例えば、瞬時に対象物標が入れ替わる場合にも、的確に衝突対象物標を選択することができる。。さらに、衝突対象物標と自車両との衝突を衝突時間に基づいて判定することができるため、判定のための演算を簡略化することができる。
【００１０】
また、本発明の他の特徴は、衝突予測装置を、前記相対量検出手段によって検出した相対量のうちの所定の相対量を利用して、前記衝突時間算出手段により予測して算出された衝突時間を補正する衝突時間補正手段を備える構成としたことにある。また、本発明の他の特徴は、前記衝突時間補正手段は、前記利用する所定の相対量が予め設定された所定量を超えていると判定すると、前記衝突時間を所定の最大値に設定して補正することにある。さらに、本発明の他の特徴は、前記衝突時間補正手段が利用する所定の相対量は、前記自車両の進行方向に一致する方向に延出する自車両の中心線に対する前記対象物標のオフセット量であることにもある。
【００１１】
これらによれば、所定の相対量を利用して、衝突時間を補正することができる。このように補正した衝突時間に基づいて、衝突対象物標を選択することにより、さらに選択の精度を高めることができる。また、所定の相対量が予め設定された所定量すなわち対象物標と自車両との衝突を回避するために必要な相対量を超えている場合には、衝突時間を所定の最大値に設定することができる。このため、自車両の進行方向に存在する対象物標のうち、衝突する可能性の低い対象物標の衝突時間を最大値に設定することにより、この対象物標を選択対象から除外することができて、選択の精度を高めることができる。
【００１２】
また、所定の相対量を自車両の進行方向に一致する方向に延出する自車両の中心線に対する対象物標のオフセット量とすることにより、より容易に衝突対象物標を選択することができる。すなわち、オフセット量が大きくなればなるほど、自車両と対象物標とは、互いに離れることになり、対象物標と自車両とが衝突する可能性が低くなる。これにより、対象物標の衝突時間を最大値に設定することにより、この対象物標を衝突対象物標の選択対象から除外することができて、選択の精度をより高めることができる。
【００１３】
さらに、例えば、予め所定の相対量と衝突する確率との関係を表す関係式を求めておき、この関係式から係数を演算し、同演算した係数を衝突時間に乗じることにより、更に精度の高い衝突判定が可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の一実施形態を図面を用いて説明する。図１は、本実施形態に係る衝突予測装置の全体を概略的に示すブロック図である。この衝突予測装置は、電子制御ユニット１０の車両衝突予測に基づいて、乗員保護装置２０を作動させるようになっている。
【００１５】
電子制御ユニット１０（以下の説明において、単にＥＣＵ１０という）は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマなどからなるマイクロコンピュータを主要構成部品としている。そして、ＥＣＵ１０は、各センサおよび装置から出力された各検出値を取得して、図２および図３のプログラムの実行する。このため、ＥＣＵ１０は、自車両に構築された図示しない通信回線（例えば、ＬＡＮ回線やシリアル回線）を介して、車速センサ１１、舵角センサ１２、ヨーレートセンサ１３、レーダセンサ１４と接続している。なお、これら各センサから出力された検出値は、通信回線に出力されるようになっているため、自車両に搭載された装置や各センサ間で利用可能とされている。
【００１６】
車速センサ１１は、車速に応じた周期でパルス信号に基づいて、車速Ｖを検出して出力する。舵角センサ１２は、前輪の操舵角に応じた信号を出力し、ＥＣＵ１０によって前輪の操舵角δが検出される。ヨーレートセンサ１３は、自車両の重心周りの回転角速度に応じた信号に基づいて自車両のヨーレートγを検出して出力する。
【００１７】
レーダセンサ１４は、自車両の前端部（例えば、フロントグリル付近）に組み付けられており、ミリ波の送受信に要する時間に基づいて自車両の前方に存在するｎ個（ｎ＝１，２，…）の対象物標とのそれぞれの相対距離を表す相対距離Ｌｎ（ｎ＝１，２，…）およびそれぞれの相対速度を表す相対速度ＶＲｎ（ｎ＝１，２，…）を検出して出力する。すなわち、レーダセンサ１４は、ミリ波を自車両の前方へ送信するとともに、車両前方に存在するｎ個の対象物標によって反射されたそれぞれの反射波を受信し、このミリ波の送受信に要した時間から対象物標との相対距離Ｌｎおよび相対速度ＶＲｎを検出する。また、レーダセンサ１４は、車両前方に存在するｎ個の対象物標の自車両を基準とした存在方向を検知し、同存在方向を表す存在方向情報も検出する。そして、検出した相対距離Ｌｎ、相対速度ＶＲｎおよび存在方向情報を通信回線上に出力する。
【００１８】
また、レーダセンサ１４は、相対距離Ｌｎ、相対速度ＶＲｎおよび存在方向情報を出力する際に、出力した検出値が最新の値であることを示す情報（例えば、時刻情報）を付与して出力する。これは、後述する衝突予測プログラムの実行時に、ＥＣＵ１０が最新の相対距離Ｌｎ、相対速度ＶＲｎおよび存在方向情報を取得できるようにするためである。
【００１９】
なお、レーダセンサ１４は、所定の検出周期ごとに、ミリ波の送受信に要した時間に基づいて、相対距離Ｌｎおよび相対速度ＶＲｎを検出するようになっている。しかしながら、対象物標によって反射されるミリ波の反射方向が一定でないため、所定の検出周期内に反射波を受信することができず、一時的に対象物標を検出できない（対象物標を見失う）場合がある。この場合には、レーダセンサ１４は、通信回線上に、対象物標を一時的に見失っていることを表すフラグ情報（以下、このフラグ情報を外挿フラグ情報という）を出力する。この外挿フラグ情報は、レーダセンサ１４の検出周期ごとに出力される。これにより、この外挿フラグ情報を受信したＥＣＵ１０は、レーダセンサ１４が対象物標を一時的に見失っている状態であるが、自車両の前方に対象物標が存在していることを把握することができる。
【００２０】
乗員保護装置２０は、衝突予測に基づいて衝突を回避するために自車両の走行状態を制御する装置や車両衝突時に乗員に与えるダメージを軽減するための装置である。この乗員保護装置２０としては、例えば、自車両の車速を減速制御する装置、運転者のブレーキ踏力を補助する装置、衝突時に乗員の前方への移動を防止する装置、エアバック作動時の衝撃吸収効率を適正化する装置、衝撃エネルギーの吸収荷重を変更する装置、操作ペダルを移動する装置や乗員保護装置２０および自車両の走行状態制御装置以外の装置への電源供給を遮断する遮断回路などがある。なお、これらの乗員保護装置２０を構成する各装置は、自車両の衝突直前または衝突直後に作動するものであり、本発明とは直接関係しない。したがって、本明細書において、これら各装置の作動の詳細な説明は省略するが、以下に簡単に説明しておく。
【００２１】
自車両の車速を減速制御する装置は、検出された対象物標との相対距離や相対速度が所定範囲を外れたときに、適正な相対距離や相対速度を確保するために、自動的にブレーキ装置を作動させて自車両の車速を減速させる装置である。運転者のブレーキ踏力を補助する装置は、衝突を回避するために運転者がブレーキペダルを操作して、自車両を停車させるときに、運転者の踏力を補助（詳しくは、ブレーキ油圧の増圧および増圧状態の維持）して、自車両のブレーキ装置を確実に作動させる装置である。
【００２２】
衝突時の乗員の前方への移動を防止する装置としては、例えば、シートベルトの巻き取り装置がある。このシートベルト巻き取り装置は、自車両が対象物標に衝突した際に、慣性によって乗員が前方へ移動することを防止する。すなわち、シートベルト巻き取り装置は、自車両の衝突を検出すると、シートベルトを巻き取るとともに巻き取った位置でロックし、シートベルトが引き出されることを防止するようになっている。なお、この機能を実現するために、シートベルトを電動モータまたは圧縮ガスを利用して巻き取りロックする装置が実施されている。
【００２３】
エアバック作動時の衝撃吸収効率を適正化する装置としては、例えば、乗員のシートベルト装着の有無あるいは乗員の体格（体重）に応じて、ステアリングコラムを移動させるコラム移動装置がある。このコラム移動装置は、乗車した乗員とステアリングとの距離を、エアバックの展開に必要な距離として効率よく衝撃を吸収するために、ステアリングコラムを移動させるようになっている。なお、この機能を実現するために、ステアリングコラムの角度を変更する装置、ステアリングと乗員との距離を変更する装置あるいはシートを前後方向に移動させる装置などが実施されている。
【００２４】
衝撃エネルギーの吸収荷重を変更する装置としては、例えば、ステアリングコラムの変形に伴うエネルギー吸収によって、運転者の操舵ハンドルへの衝突を緩和する衝撃エネルギー吸収装置がある。この衝撃エネルギー吸収装置は、車両衝突に伴って、運転者がステアリングに衝突しても、衝突に伴い生じた衝撃エネルギーをステアリングコラムの変形に伴うエネルギー吸収によって的確に緩和するようになっている。なお、この機能を実現するために、例えば、ステアリングコラムの外周面方向から円錐状のピンを挿入し、所定量挿入されたピンがステアリングコラムの外周面を裂きながら相対移動するときの変形抵抗を利用する衝撃エネルギー吸収装置などが実施されている。
【００２５】
操作ペダルを移動する装置としては、例えば、車両衝突直前や車両衝突時に、操作ペダルを車両前方へ移動させるペダル移動装置がある。このペダル移動装置は、車両衝突を検出すると、慣性によって投げ出される運転者の脚部と操作ペダル（例えば、アクセルペダル、ブレーキペダルなど）との衝突を回避するために、操作ペダルを車両前方へ移動させるようになっている。なお、この機能を実現するために、例えば、電動モータの駆動力によって操作ペダルを移動させたり、アクセルペダルとブレーキペダルとの移動タイミングを変更して移動させるペダル移動装置などが実施されている。
【００２６】
乗員保護装置２０および自車両の走行状態制御装置以外の装置への電源供給を遮断する遮断回路は、上記の乗員保護装置２０や車両走行制御装置（例えば、ＡＢＳや車両安定制御装置など）に、優先的に電源を供給するために、その他の装置への電源供給を遮断する遮断回路である。すなわち、遮断回路は、車両衝突や衝突回避に必要でない装置、例えば、オーディオ装置などへの電源供給を遮断する。
【００２７】
次に、上記のように構成した第１実施形態に係る車両判定制御装置の作動を説明すると、図示しないイグニッションスイッチの投入により、ＥＣＵ１０は、図２の衝突予測プログラムを所定の短時間ごとに繰り返し実行し始める。この衝突予測プログラムの実行はステップ１００にて開始され、ステップ１０２にて前回のプログラム実行によって選択された衝突可能性の高い対象物標（以下、この対象物標を衝突対象物標という）の選択をリセットする。
【００２８】
これは、後述するように、ステップ１１６の衝突予測物標選択ルーチンが実行されることによって、衝突対象物標が選択される。ところが、前回の衝突予測物標選択ルーチンの実行によって選択された衝突対象物標は、時間の経過（プログラム実行時間の経過）に伴って、例えば、移動などによって衝突する可能性が低くなっている場合がある。あるいは、対象物標の相対速度の違いから瞬間的に衝突対象物標が入れ替わる場合がある。これらに対処するために、既に選択された衝突対象物標の選択を一度リセットし、新たに衝突予測物標選択ルーチンを実行することによって、衝突対象物標を選択する。これにより、衝突対象物標を確実にかつ精度よく選択することができる。
【００２９】
なお、この衝突予測プログラムの初回実行時には、衝突対象物標が選択された状態となっていない。しかしながら、衝突対象物標が選択されていない状態は、ステップ１０２の実行により衝突対象物標の選択がリセットされた状態と同一であるため、この点が問題となることはない。
【００３０】
前記ステップ１０２の選択リセット処理後、ＥＣＵ１０は、ステップ１０４以降の処理を実行する。ステップ１０４においては、ＥＣＵ１０は、自車両の前方に存在する複数の対象物標を検知するとともに、同検知したそれぞれの対象物標との相対距離Ｌｎおよび相対速度ＶＲｎをそれぞれ入力する。すなわち、ＥＣＵ１０は、レーダセンサ１４によって通信回線上に出力された相対距離Ｌｎおよび相対速度ＶＲｎを取得する。この取得に際して、ＥＣＵ１０は、それぞれに付与された時刻情報を参照して、最新の相対距離Ｌｎおよび相対速度ＶＲｎを取得する。これにより、ＥＣＵ１０は、自車両の前方に存在している対象物標を検知（詳しくは、対象物標の位置や数などを検出して検知）するとともに、取得した相対距離Ｌｎおよび相対速度ＶＲｎを入力する。
【００３１】
次に、ＥＣＵ１０は、ステップ１０６において、前記ステップ１０４にて入力した相対速度ＶＲｎのうち、正の相対速度を有する相対速度ＶＲｎを選択する。これにより、検知した複数の対象物標のうち、自車両に接近している対象物標のみを選択することができる。すなわち、相対速度ＶＲｎが正でない場合には、対象物標と自車両との相対距離Ｌｎが変化しないまたは増加していることを意味し、この場合には対象物標に対して自車両の衝突する可能性がないので、衝突予測する必要がないからである。
【００３２】
前記ステップ１０６の選択処理後、ＥＣＵ１０は、ステップ１０８に進み、前記ステップ１０６にて選択した複数の対象物標と自車両とが衝突するまでの予測される衝突時間Ｔｓｎ（以下、この衝突時間を衝突予測時間Ｔｓｎという）をそれぞれ算出する。すなわち、前記ステップ１０６にて選択された対象物標と自車両との相対距離Ｌｎを、同対象物標の相対速度ＶＲｎで除する除算計算によって、それぞれの対象物標の衝突予測時間Ｔｓｎ（＝Ｌｎ／ＶＲｎ）を算出する。
【００３３】
次に、ＥＣＵ１０は、ステップ１１０にて、レーダセンサ１４によって通信回線上に出力された外挿フラグ情報を取得してカウント処理する。この外挿フラグカウンタ処理を簡単に説明すると、外挿フラグ情報は、レーダセンサ１４の検出対象である対象物標が、同センサ１４の検出周期において、一度検出することができたにもかかわらず、その後の検出周期にて一時的に検出できなかった場合に出力される情報である。このように、レーダセンサ１４が対象物標を検出することができない場合には、相対距離および相対速度を出力することができず、ＥＣＵ１０は、最新の情報を取得することができない。
【００３４】
しかしながら、レーダセンサ１４によって、一度検出された対象物標がその後の検出周期にて検出できない場合には、対象物標が自車両の前方に存在している可能性が高い。このため、ＥＣＵ１０は、通信回線上に出力された外挿フラグ情報を取得し同情報の出力回数をカウントして図示しないＲＡＭに一時的に記憶することにより、レーダセンサ１４が対象物標を検出できなかった回数を把握する。そして、後述するステップ１１６の衝突予測物標選択ルーチンにおいて、ＲＡＭに一時的に記憶された外挿フラグ情報の出力回数を、衝突対象物標の選択に利用する。
【００３５】
前記ステップ１１０の外挿フラグカウンタ処理後、ＥＣＵ１０は、ステップ１１２にて、前記ステップ１０６にて選択された対象物標の横位置の補正を演算する。以下、この補正演算について説明するが、この補正演算については、種々の演算が存在する。本実施形態においては、横位置を、自車両の中心軸とそれぞれの対象物標の側面との間のオフセット量Ｘｎ（１，２，…）（以下の説明において、このオフセット量Ｘｎを相対横位置Ｘｎという）として説明する。また、横位置の補正を、自車両が走行するカーブ半径Ｒとそれぞれの対象物標までの相対距離Ｌｎとを用いて補正される場合について説明する。
【００３６】
上記の横位置の補正を演算するにあたり、まず、ＥＣＵ１０は、自車両の中心軸とそれぞれの対象物標の側面との間の相対横位置Ｘｎを検出する。すなわち、ＥＣＵ１０は、通信回線を介して取得したそれぞれの対象物標までの相対距離Ｌｎおよび検出した対象物標が存在する方向を表す存在方向情報に基づいて、自車両の中心軸と前記認識した部分との間の相対横位置Ｘｎをそれぞれ検出する。
【００３７】
次に、相対横位置Ｘｎの補正量について説明する。上述したように検出された相対横位置Ｘｎは、今回プログラムが実行された瞬間における相対横位置Ｘｎであるため、自車両が対象物標に対して直進して接近すると仮定した場合の相対横位置Ｘｎである。しかしながら、対象物標との衝突を回避するために、自車両がカーブ半径Ｒでカーブしながら走行している場合には、自車両が対象物標に対して直進して接近しないため、検出された相対横位置Ｘｎと実際の相対横位置Ｘｎとは異なる場合がある。このため、ＥＣＵ１０は、検出した相対横位置Ｘｎをカーブ半径Ｒと対象物標までの距離Ｌｎとを用いて補正する。ここで、カーブ半径Ｒは、舵角センサ１２およびヨーレートセンサ１３から通信回線上に出力された操舵角に応じた信号およびヨーレートγをＥＣＵ１０が取得し、ＥＣＵ１０によって推定されるものである。
【００３８】
次に、ＥＣＵ１０は、前記ステップ１１２にて演算された補正量に基づいて、相対横位置を補正して、推定される相対横位置（以下、この推定された相対横位置を推定相対横位置という）を演算する。そして、推定相対横位置を演算すると、ステップ１１６に進む。
【００３９】
ステップ１１６においては、ＥＣＵ１０は、衝突予測物標選択ルーチンを実行する。この衝突予測物標選択ルーチンは、自車両と衝突する可能性が高い衝突対象物標を選択するルーチンであり、図３に示すように、ステップ１５０にて開始され、ステップ１５２にて、ＥＣＵ１０が取得した各検出値が有効か否かを判定する。これは、各センサ１１，１２，１３，１４とＥＣＵ１０とは、通信回線を介して接続されて通信しているため、この通信の確からしさに基づいて、ＥＣＵ１０が取得した検出値が有効か否かを判定する。すなわち、ＥＣＵ１０は、取得した検出値の通信状態が悪く、各センサ１１，１２，１３，１４との通信が不確かであれば、「Ｎｏ」と判定して、ステップ１６０に進む。
【００４０】
一方、ＥＣＵ１０は、取得した検出値の通信状態が良好であり、各センサ１１，１２，１３，１４との通信が確かであれば、「Ｙｅｓ」と判定して、ステップ１５４に進む。ステップ１５４においては、前記メインプログラムのステップ１１２にて検出したそれぞれの対象物標の相対横位置Ｘｎが所定距離ΔＷよりも小さいか否かを判定する。これにより、実際に自車両の前方に存在している対象物標のうち、所定距離ΔＷすなわち自車両が対象物標と衝突することなく走行するために必要は領域内に存在するか否かを判定し、自車両の走行に伴って衝突する可能性の大きい対象物標を選択する。
【００４１】
ここで、所定距離ΔＷは、自車両が対象物標と衝突することなく走行するために必要な予め設定されている領域の幅（自レーン）であって、本実施形態においては、例えば、この自レーンの１／２として決定される。この場合、ＥＣＵ１０内には、相対速度ＶＲが大きいときは、大きな値となる関係にある所定距離ΔＷを相対速度に対応させて記憶した所定距離マップが用意されている。これは、相対速度が大きい場合には、自車両と対象物標とが接近する時間が短く、衝突を回避するための所定距離ΔＷを大きくする必要があるからである。そして、ＥＣＵ１０は、所定距離マップを参照することにより、選択された対象物標のそれぞれの相対速度ＶＲｎに対応した所定距離ΔＷを決定する。
【００４２】
なお、本実施形態においては、所定距離ΔＷを上記説明のように自レーンの１／２として決定しているが、カーブ半径Ｒ（詳しくは、カーブ半径Ｒの絶対値｜Ｒ｜であり、以下同じ）の大きさに応じて変化させることも可能である。これは、自車両が走行するカーブ半径の大きさによって、補正量も変化するからである。このため、カーブ半径Ｒが大きいすなわち補正量が小さい場合には上記説明と同様に所定距離ΔＷを自レーンの１／２として決定し、カーブ半径Ｒが小さいすなわち補正量が大きい場合には、カーブ半径Ｒに応じて変化する変数を所定距離ΔＷに乗じて決定するようにすることも可能である。
【００４３】
また、所定距離ΔＷは、上記説明のように、自レーンの１／２のように予め設定された値に基づいて決定されることに限定されることなく、例えば、相対横位置Ｘ、カーブ半径Ｒおよび相対速度ＶＲから所定距離ΔＷを演算して決定することも可能である。
【００４４】
そして、ＥＣＵ１０は、上記のように決定される所定距離ΔＷとそれぞれの対象物標の相対横位置Ｘｎとを比較して、相対横位置Ｘｎが所定距離ΔＷよりも大きければすなわち対象物標が自レーン内に存在しなければ、「Ｎｏ」と判定して、ステップ１６０に進む。一方、相対横位置Ｘが所定距離ΔＷよりも小さければすなわち対象物標が自レーン内に存在していれば、「Ｎｏ」と判定して、ステップ１５６に進む。
【００４５】
ステップ１５６においては、ＥＣＵ１０は、前記ステップ１１２にて演算した推定相対横位置が所定距離ΔＷよりも小さいか否かを判定する。これにより、前記ステップ１５４にて自レーン内に存在するとして選択された対象物標のうち、自車両が衝突回避走行しても、自レーン内に存在し衝突する可能性の大きい対象物標が選択される。すなわち、ＥＣＵ１０は、推定相対横位置と所定距離ΔＷとを比較して、推定相対横位置が所定距離ΔＷよりも大きく衝突回避走行によって対象物標が自レーン内からその外部に外れていると判定すると、「Ｎｏ」と判定してステップ１６０に進む。一方、推定相対横位置が所定距離ΔＷよりも小さく衝突回避走行によっても対象物標が自レーン内に存在していると判定すると、「Ｙｅｓ」と判定してステップ１５８に進む。
【００４６】
ステップ１５８においては、ＥＣＵ１０は、ＲＡＭに一時的に記憶した外挿フラグ情報の出力回数が、所定の回数よりも小さいか否かを判定する。外挿フラグ情報の出力回数が所定の回数以上となっていれば、ＥＣＵ１０は「Ｎｏ」と判定して、ステップ１６０に進む。これは、所定の回数以上外挿フラグ情報が出力されている場合には、もはや、自車両の前方に対象物標が存在しないと判定するためである。一方、外挿フラグ情報の出力回数が所定の回数よりも小さければ、ＥＣＵ１０は「Ｙｅｓ」と判定して、ステップ１６２に進み、メインプログラムにもどる。
【００４７】
一方、前記ステップ１５２，１５４，１５６および１５８の各ステップにおいて、ＥＣＵ１０が「Ｎｏ」と判定すると、ステップ１６０に進む。ステップ１６０においては、ＥＣＵ１０は、それぞれの対象物標の衝突予測時間Ｔｓｎを所定の最大値に設定する。これは、上述したように、ステップ１６０に進むように判定された対象物標は、衝突対象物標とはならない。このため、その衝突予測時間Ｔｓｎを最大値に設定することにより、前記各ステップ１５２，１５４，１５６および１５８にて「Ｙｅｓ」と判定された対象物標を衝突対象物標として選択することができる。このように、対象物標の衝突予測時間Ｔｓｎを最大値に設定すると、ＥＣＵ１０は、ステップ１６２に進み、メインプログラムにもどる。
【００４８】
ふたたび、図２のフローチャートの戻り、ステップ１１６にて衝突予測物標選択ルーチンの実行後、ステップ１１８に進む。ステップ１１８においては、ＥＣＵ１０は、前記ステップ１１６の衝突予測物標選択ルーチンの実行によって選択した衝突対象物標の衝突予測時間Ｔｓｎに基づいて、乗員保護装置２０を作動させる状態を表す状態フラグを設定する。
【００４９】
具体的に説明すると、ＥＣＵ１０は、予め衝突予測時間Ｔｓｎに対応させて乗員保護装置２０の作動を記憶した状態フラグ設定マップが用意されている。これは、衝突予測時間Ｔｓｎに応じて、例えば、自車両の車速を減速制御する装置の作動を表す状態フラグを設定したり、車両の走行状態を制御する装置の作動を表す状態フラグを設定したり、衝突時の乗員の前方への移動を防止する装置の作動を表す状態フラグなどが予め設定されている。これにより、ＥＣＵ１０は、衝突対象物標の衝突予測時間Ｔｓｎに基づいて、作動させる乗員保護装置２０を選択し、選択した装置の状態フラグを設定する。
【００５０】
前記ステップ１１８の状態フラグ設定処理後、ステップ１２０に進み、ＥＣＵ１０は、衝突を予測するために設定されている所定時間帯Ｔｃと、衝突対象物標の衝突予測時間Ｔｓｎとを比較して、衝突対象物標と自車両とが衝突するか否かを判定する。ここで、所定時間帯Ｔｃは、衝突を回避するために必要な最小時間に基づいて設定されており、種々の値を有する。
【００５１】
具体的に説明すると、ＥＣＵ１０は、衝突予測時間Ｔｓｎと所定時間帯Ｔｃとを比較し、衝突予測時間Ｔｓが所定時間帯Ｔｃに含まれなければ、衝突対象物標と自車両とが衝突する可能性が低いすなわち「Ｎｏ」と判定してふたたび前記ステップ１０２に戻る。そして、ＥＣＵ１０は、ステップ１１２にて「Ｙｅｓ」と判定するまで、前記ステップ１０２以降の処理を繰り返し実行する。一方、ＥＣＵ１０は、衝突予測時間Ｔｓｎが所定時間帯Ｔｃに含まれていれば、衝突する可能性が高いすなわち「Ｙｅｓ」と判定して、ステップ１２２に進む。
【００５２】
ステップ１２２においては、ＥＣＵ１０は、前記ステップ１１８にて設定された状態フラグに基づいて、乗員保護装置２０を作動させる。すなわち、ＥＣＵ１０は、設定された状態フラグに基づいて、例えば、ＡＢＳやＴＲＣを作動させて自車両の走行状態を制御して衝突を回避するように制御したり、ブレーキ踏力補助装置の作動、ペダル移動装置の作動、遮断回路の作動などを制御して、衝突による乗員へのダメージを軽減するように乗員保護装置２０を作動させる。そして、ＥＣＵ１０は、前記ステップ１２２の処理後、ステップ１２４に進み、衝突予測プログラムの実行を終了する。
【００５３】
以上の説明からも理解することができるように、本実施形態によれば、自車両の前方に複数存在する対象物標と自車両との相対距離Ｌｎおよび相対速度ＶＲｎを利用して、対象物標が自車両と衝突するまでの衝突予測時間Ｔｓｎを算出することができる。また、対象物標を検出するために利用する所定の情報すなわち外挿フラグ情報に基づいて衝突対象物標を選択することができる。そして、衝突予測装置は、選択した衝突対象物標と自車両とが衝突するか否かを予測することができる。
【００５４】
このため、衝突予測装置は、衝突対象物標を選択するにあたり、衝突予測時間Ｔｓｎおよび外挿フラグ情報を利用することができる。これにより、衝突対象物標を確実にかつより精度よく選択することができて、例えば、瞬時に対象物標が入れ替わる場合にも、的確に衝突対象物標を選択することができる。さらに、衝突対象物標と自車両との衝突を衝突予測時間Ｔｓｎに基づいて判定することができるため、判定のための演算を簡略化することができる。
【００５５】
また、対象物標の相対横位置Ｘｎおよび推定相対横位置が所定距離ΔＷよりも大きい場合には、衝突予測時間Ｔｓｎを最大値として補正することができる。このため、自車両の前方に存在する対象物標のうち、衝突する可能性の低い対象物標の衝突予測時間Ｔｓｎを最大値に設定することにより、この対象物標を選択対象から除外することができて、選択の精度を高めることができる。
【００５６】
上記第１実施形態においては、衝突予測物標選択ルーチンの実行によって選択された対象物標を衝突対象物標として選択し、衝突を予測するように実施した。すなわち、この実施形態においては、複数の衝突対象物標が存在する場合であっても、衝突を予測するように実施した。これに代えて、自車両の前方に存在する対象物標の衝突予測時間Ｔｓｎを演算し、同演算した衝突予測時間Ｔｓｎのうち、最小の衝突予測時間Ｔｓを有する一つの対象物標を衝突対象物標として選択して、衝突を予測するように変形して実施しても良い。以下、この変形例について詳細に説明するが、上記第１実施形態と同一部分については、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００５７】
この変形例においては、図４に示すフローチャートの衝突予測プログラムが実行される。この衝突予測プログラムは、図２に示した上記第１実施形態の衝突予測プログラムのステップ１１０からステップ１１６が省略されて、ステップ２００が追加されて変形されている。
【００５８】
ステップ２００においては、ＥＣＵ１０は、前記ステップ１０８にて算出した衝突予測時間Ｔｓｎのうち、最小の衝突予測時間Ｔｓの対象物標を衝突対象物標として選択する。この選択処理によって選択される対象物標は、検知された対象物標のうちで、最も自車両に衝突する可能性が高いものである。したがって、ＥＣＵ１０は、最小の衝突予測時間Ｔｓとなっている対象物標を選択することにより、衝突可能性の高い対象物標を精度よく選択することができる。このステップ２００の選択処理後、ＥＣＵ１０は、上記実施形態と同様に、ステップ１１８にて、状態フラグを設定し、続くステップ１２０にて、前記ステップ２００にて選択した衝突対象物標について、衝突の可能性を判定する。
【００５９】
以上のように、この変形例によれば、自車両の前方に存在する複数の対象物標の衝突予測時間Ｔｓｎを算出し、同算出した衝突予測時間Ｔｓｎのうち、最小の衝突予測時間Ｔｓとなる一つの衝突対象物標を選択して決定することができる。これにより、複数の対象物標について、それぞれ算出した衝突予測時間Ｔｓｎのうち、最小の衝突予測時間Ｔｓを有する対象物標すなわち衝突する可能性が最も高い一つの対象物標を衝突対象物標として選択することができる。このため、簡単な演算によって衝突対象物標を精度よく選択することができる。そして、決定した衝突対象物標について、自車両との衝突を予測することができる。これにより、より簡略化した衝突予測プログラムを実行することにより、自車両と衝突する可能性の高い対象物標を精度よく選択することができるとともに、自車両との衝突予測の精度を高めることができる。
【００６０】
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明の実施に当たっては、上記各実施形態およびその変形例に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限り種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態および変形例に係る衝突判定装置の全体概略図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係り、図１のＥＣＵ（マイクロコンピュータ）によって実行される衝突予測プログラムのフローチャートである。
【図３】本発明の第１実施形態に係り、図１のＥＣＵ（マイクロコンピュータ）によって実行される衝突予測物標選択ルーチンのフローチャートである。
【図４】本発明の変形例に係り、図１のＥＣＵ（マイクロコンピュータ）によって実行される衝突予測プログラムのフローチャートである。
【符号の説明】
１０…ＥＣＵ、１１…車速センサ、１２…舵角センサ、１３…ヨーレートセンサ、１４…レーダセンサ、２０…乗員保護装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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