(57)【要約】【課題】  被衝突物との衝突によって自車両が受けると推定される被害の大きさに応じて車両用安全装置のプリクラッシュセーフティ制御を最適化するプリクラッシュセーフティ制御最適化方法及び装置を提供すること。【解決手段】  自車両と被衝突物との衝突が不可避と判断されたときに作動される１以上の安全装置を備えた車両において、当該車両に備えられたレーダ装置及び画像取込装置によって取得された情報に基づいて被衝突物との衝突によって自車両が受ける被害の大きさを推定し、この推定された被害の大きさに応じて上記安全装置のプリクラッシュセーフティ制御を最適化する。具体的には、推定された自車両の被害の大きさに応じて、例えば、推定された被害の大きさに応じて安全装置の作動開始タイミングを変える、或いは、推定された被害の大きさに応じて安全装置のうちプリクラッシュセーフティ制御において作動させるものを選択する。【選択図】  図３
2005263026.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両と被衝突物との衝突が不可避と判断されたときに作動される１以上の安全装置を備えた車両において、前記安全装置のプリクラッシュセーフティ制御を最適化する方法であって、
当該車両に備えられたレーダ装置及び画像取込装置によって取得された情報に基づいて被衝突物との衝突によって自車両が受ける被害の大きさを推定し、
前記推定された被害の大きさに応じて前記安全装置のプリクラッシュセーフティ制御を最適化する、ことを特徴とするプリクラッシュセーフティ制御最適化方法。
【請求項２】
請求項１記載のプリクラッシュセーフティ制御最適化方法であって、
前記推定された被害の大きさに応じて前記安全装置の作動開始タイミングを変える、ことを特徴とするプリクラッシュセーフティ制御最適化方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載のプリクラッシュセーフティ制御最適化方法であって、
前記推定された被害の大きさに応じて前記安全装置のうちプリクラッシュセーフティ制御において作動させるものを選択する、ことを特徴とするプリクラッシュセーフティ制御最適化方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項記載のプリクラッシュセーフティ制御最適化方法であって、
前記自車両が受ける被害の大きさは、前記レーダ装置及び画像取込装置によって取得された情報から推定された被衝突物の重量と当該車両の重量とを比較することによって推定される、ことを特徴とするプリクラッシュセーフティ制御最適化方法。
【請求項５】
自車両と被衝突物との衝突が不可避と判断されたときに作動される１以上の安全装置を備えた車両に搭載され、前記安全装置のプリクラッシュセーフティ制御を最適化するプリクラッシュセーフティ制御最適化装置であって、
被衝突物を検出するためのレーダ装置及び画像取込装置を備えると共に、
前記レーダ装置及び画像取込装置によって取得された情報に基づいて被衝突物との衝突によって自車両が受ける被害の大きさを推定する被害程度推定手段と、
前記被害程度推定手段によって推定された被害の大きさに応じて前記安全装置のプリクラッシュセーフティ制御を最適化する最適化手段とを有する、ことを特徴とするプリクラッシュセーフティ制御最適化装置。
【請求項６】
請求項５記載のプリクラッシュセーフティ制御最適化装置であって、
前記最適化手段は、前記被害程度推定手段によって推定された被害の大きさに応じて前記安全装置の作動開始タイミングを変える、ことを特徴とするプリクラッシュセーフティ制御最適化装置。
【請求項７】
請求項５又は６記載のプリクラッシュセーフティ制御最適化装置であって、
前記最適化手段は、前記被害程度推定手段によって推定された被害の大きさに応じて前記安全装置のうちプリクラッシュセーフティ制御において作動させるものを選択する、ことを特徴とするプリクラッシュセーフティ制御最適化装置。
【請求項８】
請求項５乃至７のいずれか一項記載のプリクラッシュセーフティ制御最適化装置であって、
前記被害程度推定手段は、前記レーダ装置及び画像取込装置によって取得された情報から推定された被衝突物の重量と当該車両の重量とを比較することによって、前記自車両が受ける被害の大きさを推定する、ことを特徴とするプリクラッシュセーフティ制御最適化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、車両においてエアバッグ装置やプリテンショナ付シートベルト装置などの１以上の車両用安全装置のプリクラッシュセーフティ制御を最適化する方法及び装置に係り、特に、被衝突物との衝突によって自車両が受けると推定される被害の大きさに応じてプリクラッシュセーフティ制御を最適化するプリクラッシュセーフティ制御最適化方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両において、エアバッグ装置やプリテンショナ付シートベルト装置などの安全装置が周知である。これら車両用安全装置は、自車両と被衝突物との衝突が不可避と判断されたときに作動され、自車両への被害の低減を図るものである。このような車両用安全装置の作動制御はプリクラッシュセーフティ制御と呼ばれる。
【０００３】
このプリクラッシュセーフティ制御の手法につき、従来、カメラ及び車体センサにより検出された自車両と他車両の車間距離や相対速度などの情報に基づいて該他車両の車種及び積載状況を識別することによって衝突状況を予測し、この予測結果に応じて安全装置の作動を制御する手法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平８−１６４８０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１記載の従来手法では、自車両と他車両の衝突によって自車両にどの程度の被害が及ぶかについては予測されておらず、安全装置のプリクラッシュセーフティ制御を必ずしも最適に制御しているとは言えない。
【０００５】
すなわち、例えば自車両が普通車の場合、被衝突物が大型トラックであるか自転車であるかによってプリクラッシュセーフティ制御の制御内容を変えた方がより好ましい制御が実現されると言い得る。
【０００６】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、被衝突物との衝突によって自車両が受けると推定される被害の大きさに応じて車両用安全装置のプリクラッシュセーフティ制御を最適化するプリクラッシュセーフティ制御方法及び装置を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明の第一の態様は、自車両と被衝突物との衝突が不可避と判断されたときに作動される１以上の安全装置を備えた車両において、上記安全装置のプリクラッシュセーフティ制御を最適化する方法であって、
当該車両に備えられたレーダ装置及び画像取込装置によって取得された情報に基づいて被衝突物との衝突によって自車両が受ける被害の大きさを推定し、
上記推定された被害の大きさに応じて上記安全装置のプリクラッシュセーフティ制御を最適化する、プリクラッシュセーフティ制御最適化方法である。
【０００８】
この第一の態様において、上記レーダ装置とは例えばミリ波レーダであり、上記画像取込装置とは例えばＣＭＯＳカメラ又はＣＣＤカメラである。
【０００９】
また、この第一の態様において、上記安全装置のプリクラッシュセーフティ制御の最適化として、より具体的には、例えば、上記推定された被害の大きさに応じて上記安全装置の作動開始タイミングを変えてもよく、或いは、上記推定された被害の大きさに応じて上記安全装置のうちプリクラッシュセーフティ制御において作動させるものを選択してもよい。
【００１０】
さらに、この第一の態様において、上記自車両が受ける被害の大きさは、例えば、上記レーダ装置及び画像取込装置によって取得された情報から推定された被衝突物の重量と当該車両の重量とを比較することによって推定される。ここで、被衝突物の重量は、例えば、被衝突物の前方投影面積の大きさから推定される。
【００１１】
この第一の態様によれば、車両用安全装置のプリクラッシュセーフティ制御を被衝突物との衝突によって自車両が受けると推定される被害の大きさに応じて最適化することができる。
【００１２】
上記目的を達成するための本発明の第二の態様は、自車両と被衝突物との衝突が不可避と判断されたときに作動される１以上の安全装置を備えた車両に搭載され、上記安全装置のプリクラッシュセーフティ制御を最適化するプリクラッシュセーフティ制御最適化装置であって、
被衝突物を検出するためのレーダ装置及び画像取込装置を備えると共に、
上記レーダ装置及び画像取込装置によって取得された情報に基づいて被衝突物との衝突によって自車両が受ける被害の大きさを推定する被害程度推定手段と、
上記被害程度推定手段によって推定された被害の大きさに応じて上記安全装置のプリクラッシュセーフティ制御を最適化する最適化手段とを有する、プリクラッシュセーフティ制御最適化装置である。
【００１３】
この第二の態様において、上記レーダ装置とは例えばミリ波レーダであり、上記画像取込装置とは例えばＣＭＯＳカメラ又はＣＣＤカメラである。
【００１４】
また、この第二の態様において、上記最適化手段は、より具体的には、例えば、上記被害程度推定手段によって推定された被害の大きさに応じて上記安全装置の作動開始タイミングを変えてもよく、或いは、上記被害程度推定手段によって推定された被害の大きさに応じて上記安全装置のうちプリクラッシュセーフティ制御において作動させるものを選択してもよい。
【００１５】
さらに、この第二の態様において、上記被害程度推定手段は、例えば、上記レーダ装置及び画像取込装置によって取得された情報から推定された被衝突物の重量と当該車両の重量とを比較することによって、上記自車両が受ける被害の大きさを推定する。ここで、被衝突物の重量は、例えば、被衝突物の前方投影面積の大きさから推定される。
【００１６】
この第二の態様によれば、車両用安全装置のプリクラッシュセーフティ制御を被衝突物との衝突によって自車両が受けると推定される被害の大きさに応じて最適化することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、被衝突物との衝突によって自車両が受けると推定される被害の大きさに応じて車両用安全装置のプリクラッシュセーフティ制御を最適化するプリクラッシュセーフティ制御方法及び装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。なお、本発明が前提とするエアバッグ装置やプリテンショナ付シートベルト装置などの各種安全装置の基本概念、主要なハードウェア構成、作動原理、及び基本的な制御手法等については当業者には既知であるため、詳しい説明を省略する。
【実施例】
【００１９】
図１〜４を用いて、本発明の一実施例に係るプリクラッシュセーフティ制御最適化装置及びその最適化方法について説明する。
【００２０】
図１は、本実施例に係るプリクラッシュセーフティ制御最適化装置１００の概略構成図である。プリクラッシュセーフティ制御最適化装置１００は、例えばミリ波レーダであるレーダセンサ１０１と、例えばＣＭＯＳカメラやＣＣＤカメラなどである画像センサ１０２と、衝突の可能性及びそのタイミングを判断し、各種安全装置の作動を制御する衝突判断ＥＣＵ１０３と、を有する。
【００２１】
レーダセンサ１０１及び画像センサ１０２は、例えばオート・クルーズ・コントロールなどの他のシステム・装置と共有されてもよい。
【００２２】
衝突判断ＥＣＵ１０３は、例えば、シートベルトＥＣＵ、ブレーキＥＣＵ、エアバッグＥＣＵ、エンジンＥＣＵ、トランスミッションＥＣＵなどの各種安全装置のＥＣＵへ制御信号を送り、各安全装置の作動を制御する。
【００２３】
次いで、本実施例に係るプリクラッシュセーフティ制御最適化装置１００の作動について説明する。まず、従来通り、レーダセンサ１０１及び画像センサ１０２を用いて、衝突可能性の判定が行われる。すなわち、レーダセンサ１０１及び／又は画像センサ１０２により自車両前方に障害物が発見されると、衝突判断ＥＣＵ１０３は、これらセンサから得た該障害物までの距離や相対速度から衝突可能性を判定する。どのような条件が揃った際に衝突すると判定するかについては様々な手法やアルゴリズムが既に提案されており、当業者には既知であるため、ここでは詳述しない。本実施例では任意の手法を用いることができる。
【００２４】
衝突判断ＥＣＵ１０３により衝突が不可避と判定されると、プリクラッシュセーフティ制御により各種安全装置が作動されることになる。そこで、本実施例に係るプリクラッシュセーフティ制御最適化方法が実行される。その処理の流れを図２及び３を用いて説明する。図２及び３は、本実施例に係る画像センサ１０２による被衝突物カテゴリ（後述）の選択処理及び衝突判断ＥＣＵ１０３による被害程度推定処理の流れをそれぞれ示すフローチャートである。
【００２５】
自車両との衝突が不可避と判定された障害物（すなわち、被衝突物）が存在すると、まず、レーダセンサ１０１が測定した当該被衝突物までの距離を示す被衝突物位置情報を画像センサ１０２へ送る。
【００２６】
画像センサ１０３は、レーダセンサ１０１から被衝突物位置情報を受信すると（図２のＳ２０１）、簡易な画像処理により被衝突物位置周辺の物標エッジの抽出を試みる（Ｓ２０２）。
【００２７】
次いで、物標エッジが抽出されたか否かが確認される（Ｓ２０３）。画像センサ１０３により物標エッジが抽出されなかった場合（Ｓ２０３の「ＮＯ」）、レーダセンサ１０１の誤認識であると判断し、被衝突物が検出できなかったことを示す被衝突物検出不可フラグを衝突判断ＥＣＵ１０３へ送る（Ｓ２０４）。
【００２８】
他方、物標エッジが抽出された場合（Ｓ２０３の「ＹＥＳ」）、次いで、抽出された物標エッジに基づいて、被衝突物の横幅Ｗ＿ｔｇｔと、高さＨ＿ｔｇｔとを算出し（Ｓ２０５）、その被衝突物の前方投影面積Ｓ＿ｔｇｔを、長方形であるものと近似して、
投影面積Ｓ＿ｔｇｔ＝横幅Ｗ＿ｔｇｔ×高さＨ＿ｔｇｔ
として演算する（Ｓ２０６）。
【００２９】
ここで、レーダセンサ１０１によって検出された物標は主として金属物であるため、次いで、Ｓ２０７〜Ｓ２１３において、求められた投影面積Ｓ＿ｔｇｔからその被衝突物のおよその重量を推定する。より具体的には、本実施例では、被衝突物を重量別に、大型トラックなどの「重量物」、小型トラックや普通乗用車などの「普通車」、軽自動車などの「小型車」、及び、バイクや自転車などの「軽量物」の４つのカテゴリ（以下、「被衝突物カテゴリ」と称す）に分類する。
【００３０】
まず、投影面積Ｓ＿ｔｇｔが５．０平方メートル（ｍ２）以上であるか否かを判定する（Ｓ２０７）。５．０ｍ２以上であれば（Ｓ２０７の「ＹＥＳ」）、その被衝突物を「重量物」カテゴリに分類する（Ｓ２０８）。
【００３１】
投影面積Ｓ＿ｔｇｔが５．０ｍ２未満の場合（Ｓ２０７の「ＮＯ」）、次いで、３．０ｍ２以上であるか否かが判定され（Ｓ２０９）、５．０＞Ｓ＿ｔｇｔ≧３．０であれば（Ｓ２０９の「ＹＥＳ」）、その被衝突物を「普通車」カテゴリに分類する（Ｓ２１０）。
【００３２】
投影面積Ｓ＿ｔｇｔが３．０ｍ２未満の場合（Ｓ２０９の「ＮＯ」）、次いで、１．５ｍ２以上であるか否かが判定され（Ｓ２１１）、３．０＞Ｓ＿ｔｇｔ≧１．５であれば（Ｓ２１１の「ＹＥＳ」）、その被衝突物を「小型車」カテゴリに分類し（Ｓ２１２）、投影面積Ｓ＿ｔｇｔが１．５ｍ２未満であれば（Ｓ２１１の「ＮＯ」）、その被衝突物を「軽量物」カテゴリに分類する（Ｓ２１３）。
【００３３】
なお、当業者には明らかなように、ここで用いた被衝突物カテゴリのカテゴリ名及びカテゴリ数並びにその分類に用いた面積の閾値（５．０、３．０、及び、１．５ｍ２）はいずれも一例に過ぎず、本発明では任意数のカテゴリを設定し、任意の閾値によって分類することが可能である。
【００３４】
次いで、画像センサ１０２は、このような分類により選択された当該被衝突物についての被衝突物カテゴリを衝突判断ＥＣＵ１０３へ送る（Ｓ２１４）。衝突判断ＥＣＵ１０３は、画像センサ１０２から被衝突物カテゴリを受け取ると（図３のＳ３０１）、その被衝突物カテゴリと予め保持する自車両の重量Ｍとから当該被衝突物と衝突した際に自車両が受ける被害の大きさを推定する（Ｓ３０２）。
【００３５】
より具体的には、本実施例では、自車両が受けると推定される被害の程度を、被衝突物カテゴリと自車両重量Ｍとの関係から、「被害大」、「被害中」、及び、「被害小」の３段階に分類する。図４に一例を示す。
【００３６】
図４に示す一具体例では、自車両重量Ｍを「５トン以上」、「５トン未満、１．５トン以上」、及び、「１．５トン未満」の３段階に分類し、これを画像センサ１０２から受信した被衝突物カテゴリに照らして、自車両より重いと考えられる被衝突物と衝突する場合には「被害大」、自車両と同程度の重量と考えられる被衝突物と衝突する場合には「被害中」、自車両より軽いと考えられる被衝突物と衝突する場合には「被害小」、と分類している。
【００３７】
このようにして当該被衝突物と衝突した際の自車両の被害の程度が推定されると、次いで、Ｓ３０３〜３０６において、この推定された被害の大きさに基づいて実際の安全装置のプリクラッシュセーフティ制御を最適化する。ここでは、一例として、プリテンショナ付シートベルトの作動制御に焦点を当てて説明する。
【００３８】
まず、Ｓ３０２において「被害大」と推定されたか否かを判定する（Ｓ３０３）。「被害大」と推定された場合（Ｓ３０３の「ＹＥＳ」）、自車両より重いと推定される被衝突物との衝突に備えて、プリテンショナ付シートベルトの作動制御において、衝突判断を早期化させ且つ乗員拘束力を増大させる（Ｓ３０４）。具体的には、例えば、作動タイミングを予測された衝突時点の０．８秒前に設定すると共に、シートベルト巻き取り荷重を２００Ｎに設定する。
【００３９】
Ｓ３０２において推定された自車両の被害程度が「被害大」でない場合（Ｓ３０３の「ＮＯ」）、次いで、「被害小」と推定されたか否かが判定される（Ｓ３０５）。「被害小」と推定された場合（Ｓ３０５の「ＹＥＳ」）、自車両より軽いと推定される被衝突物との衝突に備えて、プリテンショナ付シートベルトの作動制御において、操舵による衝突回避の可能性を考慮して衝突判断を遅延化させ且つ乗員拘束力を低減させると共に、加えて、被衝突物保護装置を作動させる（Ｓ３０６）。具体的には、例えば、作動タイミングを予測された衝突時点の０．４秒前に設定すると共に、シートベルト巻き取り荷重を１００Ｎに設定する。加えて、自車両が被衝突物に与え得る被害を低減するためにアクティブ・フードや歩行者用エアバッグなどを作動させる。
【００４０】
Ｓ３０２において推定された自車両の被害程度が「被害大」でも「被害小」でもない場合（Ｓ３０５の「ＮＯ」）、推定された自車両の被害程度は「被害中」であり、衝突判断時期及び乗員拘束力はノーマル（標準）のまま（具体的には、例えば、プリテンショナ付シートベルトについて、作動タイミングは予測された衝突時点の０．６秒前、シートベルト巻き取り荷重は１５０Ｎ）維持される。
【００４１】
このように、本実施例によれば、被衝突物との衝突により自車両が受けると推定された被害の程度に応じて安全装置のプリクラッシュセーフティ制御の制御内容を可変とし、推定された被害が大きい場合ほど安全装置をより早いタイミングで且つより大きい操作力で作動させることができるため、プリクラッシュセーフティ制御が最適化される。
【００４２】
また、本実施例によれば、被衝突物の重量をその投影面積の大きさから推定すると共に、その投影面積も画像センサ１０２によって抽出されたエッジに基づいて長方形であるものと近似して算出しているため、例えばパターン認識のような複雑な処理によって具体的な車種を特定する場合に比べて、自車両が受ける被害の程度の推定を比較的簡易な演算処理で行うことができる。これは、処理の高速化をもたらすと共に、要求される演算処理能力の低減を図ることができる点からコスト低減にもつながる。
【００４３】
なお、上記一実施例においては、一具体例として、自車両が受けると推定された被害の大きさに応じてプリテンショナ付シートベルトの作動開始タイミング及び巻き取り荷重を可変とする場合について述べたが、本発明はこれに限られず、あらゆる任意の安全装置の作動開始タイミング及び／又は操作量（又は操作力）を可変とすることができる。
【００４４】
さらに、当業者には明らかなように、本発明では、衝突が不可避と判断されたとき、必ずしも備えられたすべての安全装置を作動させなくてもよく、上述のように自車両が受けると推定された被害の程度に応じて、推定された被害が大きい場合ほどより多くの種類の安全装置が作動するように、プリクラッシュセーフティ制御において作動される安全装置が選択されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、エアバッグ装置やプリテンショナ付シートベルト装置などの安全装置を備えた車両に利用できる。車両の外観、重量、サイズ、走行性能等は問わない。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施例に係るプリクラッシュセーフティ制御最適化装置の概略構成図である。
【図２】本発明の一実施例に係る画像センサによる被衝突物カテゴリの選択処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】本発明の一実施例に係る衝突判断ＥＣＵによる被害程度推定処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】本発明の一実施例に係る被衝突物カテゴリと自車両重量とから被害程度を推定する推定方法の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００４７】
１００  プリクラッシュセーフティ制御最適化装置
１０１  レーダセンサ
１０２  画像センサ
１０３  衝突判断ＥＣＵ
【図１】
2005263026.tif 000003
【図２】
2005263026.tif 000004
【図３】
2005263026.tif 000005
【図４】
2005263026.tif 000006