(57)【要約】【課題】ユーザの簡単な操作により、急制動を回避し得る制動支援装置を提供すること。【解決手段】接近物検出部１１０、閾値決定部１２０及び制動制御信号形成部１３０は、自車両に近い対象物を検知し、この近距離対象物を衝突回避対象物とする通常制動モードと、通常制動モードよりも自車両から遠い対象物を検知し、この遠距離対象物を衝突回避対象物とする急制動回避モードと、を有する。急制動回避モード選択スイッチ１４０は、接近物検出部１１０、閾値決定部１２０及び制動制御信号形成部１３０が急制動回避モードを実行するか否かを選択する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両に近い対象物を検知し、この近距離対象物を衝突回避対象物とする通常制動モードと、前記通常制動モードよりも自車両から遠い対象物を検知し、この遠距離対象物を衝突回避対象物とする急制動回避モードと、を有する制動制御部と、
前記制動制御部が急制動回避モードを実行するか否かを選択可能な操作部と、
を具備する制動支援装置。
【請求項２】
前記制動制御部は、
予め用意された検知対象物のテンプレート画像と、入力画像とのパターンマッチングを行うことにより、入力画像に含まれる検知対象物を検知するパターンマッチング部と、
前記パターンマッチング部における前記入力画像のサイズを拡大するリサイズ部と、
を有し、
前記リサイズ部は、前記急制動回避モードでの前記入力画像の拡大率を、前記通常制御モードでの前記入力画像の拡大率よりも大きくする、
請求項１に記載の制動支援装置。
【請求項３】
前記入力画像の前記拡大率は、自車両が走行している道路環境に応じて設定される、
請求項２に記載の制動支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自車両の進行方向の他車両等（以下、「対象物」と呼ぶ）との衝突を回避できるように、運転者のブレーキ操作を支援する車両用制動支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自車両と自車両前方の対象物との、距離及び相対速度に基づいて、走行方向の対象物との衝突の可能性が生じたと判定した場合に、ブレーキペダルの制動力を増大させるプリクラッシュブレーキアシスト（ＰＢＡ）制御を行う装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
ＰＢＡ制御では、測距センサの計測距離及び車速センサの検出自車速から、時々刻々の自車と前方対象物との距離及び相対速度を検出する。そして、その相対速度で計測距離を走行した場合に、自車と前方対象物とが衝突する時間を、衝突予測時間ＴＴＣとして算出する。この衝突予測時間ＴＴＣは、自車が前方対象物に接近するほど、また前方対象物に対する相対速度が速くなるほど小さくなる。この衝突予測時間ＴＴＣが、衝突を回避するために必要な時間として設定された基準時間を下回ると、前方対象物との衝突の可能性が生じたと判定し、ＰＢＡ制御を開始する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２１８９９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来の制動支援装置は、あくまでも衝突を防止することを目的としているので、自車両に近い対象物を検知し、自車両に近い対象物との衝突を回避するような制動がなされるため、急制動となりやすい。
【０００６】
一方で、搭乗者は常に急制動に耐えられる姿勢を維持しているとは限らない。特に子供や乳幼児が乗車している場合には、急制動に耐えられる姿勢を常に維持するのは困難である。また、急制動の際にベルトが首や手足に強く当たって負傷する例がある。さらに、妊婦などベルト着用が不適な搭乗者は急制動で負傷するおそれもある。
【０００７】
本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、ユーザの簡単な操作により、急制動を回避し得る制動支援装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の制動支援装置の一つの態様は、
自車両に近い対象物を検知し、この近距離対象物を衝突回避対象物とする通常制動モードと、前記通常制動モードよりも自車両から遠い対象物を検知し、この遠距離対象物を衝突回避対象物とする急制動回避モードと、を有する制動制御部と、
前記制動制御部が急制動回避モードを実行するか否かを選択可能な操作部と、
を具備する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ユーザは操作部を用いて急制動回避モードを選択すると、制動制御部は通常制動モードよりも自車両から遠い対象物を検知し、この遠距離対象物を衝突回避対象物とする急制動回避モードを実行するようになるので、簡単な操作により、急制動を回避し得る制動支援装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態に係る制動支援装置の全体構成を示すブロック図
【図２】接近物検出部の構成を示すブロック図
【図３】制動制御信号形成部おける、相対距離及び相対速度に基づく制動制御信号の形成処理を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明の実施の形態に係る制動支援装置の全体構成を示すブロック図である。
【００１３】
制動支援装置１００は、車両に搭載されており、接近物検出部１１０、閾値決定部１２０、制動制御信号形成部１３０及び急制動回避モード選択スイッチ１４０を有する。
【００１４】
接近物検出部１１０は、車載のカメラ１１１により撮像された自車両進行方向の画像に基づいて、自車両の進行方向の他車両等の対象物（接近物）を検出するとともに、さらに、カメラ１１１によって得られた対象物までの距離と車速センサ１１２により得られた自車両の車速情報とに基づいて、自車両と対象物との相対距離及び相対速度を算出し、これらを制動制御信号形成部１３０に出力する。接近物検出部１１０は、閾値決定部１２０から入力した閾値に基づいた接近物検出を行うことにより、閾値に対応した距離より離れた対象物を接近物の対象から除外するようになっている。
【００１５】
図２は、接近物検出部１１０の構成を示すブロック図である。
【００１６】
リサイズ率算出部１１３は、閾値決定部１２０からの閾値を入力し、この閾値に対応する最小対象サイズに相当するリサイズ率を算出し、これをリサイズ率の限界として、複数のリサイズ率を算出し、これらをリサイズ部１１４に出力する。具体的には、リサイズ率算出部１１３は、閾値に対応する最大のリサイズ率と、そのリサイズ率よりも小さいリサイズ率を出力する。
【００１７】
リサイズ部１１４は、リサイズ率算出部１１３から出力された各リサイズ率を使って、カメラ１１１からの入力画像をリサイズすることにより、入力画像のサイズを接近物辞書１１６に格納された画像サイズに近づける。
【００１８】
このように、リサイズ率算出部１１３及びリサイズ部１１４によれば、自車両から遠くにあり、サイズが小さい対象物の画像も、閾値を限度としてサイズが拡大されることにより、検出対象とされる。ただし、あまり遠くの対象物は、閾値によって、検出対象から除外される。
【００１９】
本実施の形態の場合、リサイズ部１１４は、急制動回避モードでの入力画像の拡大率を、通常制御モードでの入力画像の拡大率よりも大きくする。また、拡大率は、後述するように、自車両が走行している道路環境に応じて設定される。
【００２０】
パターンマッチング部１１５は、リサイズされた画像と接近物辞書１１６に格納された画像とを用いて、パターンマッチングを行うことにより、対象物を検知する。例えば、接近物辞書１１６には、車両、人物等の画像が格納されており、パターンマッチング部１１５はリサイズされた入力画像に車両、人物等の対象物が含まれているかを検知する。パターンマッチング部１１５は、対象物を検知した場合には、その対象物の画像情報を距離算出部１１７に出力する。
【００２１】
距離算出部１１７は、検知した対象物の魚眼カメラ画像中での位置、例えば検知した対象物画像が魚眼レンズのどの角度位置の画像であったか、に基づいて、自車両から対象物までの距離を推定し、これを相対距離として出力する。
【００２２】
速度算出部１１８は、距離算出部１１７によって推定された相対距離の時間変化と、車速センサ１１２により得られた自車速度とに基づき、自車両と対象物との相対速度を推定し、これを出力する。
【００２３】
このように、接近物検出部１１０は、自車両の進行方向の撮影画像から、閾値を越える大きさの対象物を検出するとともに、検出した対象物の自車両からの距離と相対速度を算出して、これらを制動制御信号形成部１３０に出力する。
【００２４】
閾値決定部１２０は、接近物検出部１１０における対象物検知の基準となる閾値を決定する。本実施の形態の場合には、閾値決定部１２０は、ＧＰＳ受信機１２１及び地図情報格納部１２２から現在自車両が走行している道路環境を検出し、閾値データベース１２３から現在自車両が走行している道路環境に対応する閾値を読み出す。
【００２５】
閾値データベース１２３には、例えば、高速道路に対応した閾値、山道に対応した閾値、市街地道路に対応した閾値等が格納されている。高速道路のように自車両からかなり遠くの対象物までをも制動の対象として検知してもよいものは小さな閾値が格納されている。一方で、市街地のように遠くの対象物までをも制動の対象にしてしまうと制動対象が多くなり過ぎる場合や、山道のように道路が曲がりくねっており道路上には遠くの対象物が存在しない可能性が高い場合には、大きな閾値が格納されている。
【００２６】
閾値決定部１２０は、急制動回避モード選択スイッチ１４０から急制動回避モードでないことを示す（つまり通常制御モードであることを示す）モード選択信号が入力された場合には、閾値データベース１２３から読み出した閾値をそのまま接近物検出部１１０に出力する。これに対して、閾値決定部１２０は、急制動回避モード選択スイッチ１４０から急制動回避モードであることを示すモード選択信号が入力された場合には、閾値データベース１２３から読み出した閾値を、小さい値に変換して接近物検出部１１０に出力する。例えば、閾値データベース１２３から読み出した閾値に小数を乗じたり、所定の値を減算することにより、小さい値に変換すればよい。
【００２７】
なお、本実施の形態では、閾値データベース１２３に道路環境に応じた閾値を格納しておき、閾値データベース１２３から道路環境に応じた閾値を読み出した後に、その閾値を通常制御モードか急制動回避モードかに応じて変換した場合について述べたが、本発明はこれに限らない。例えば、閾値データベース１２３に、通常制御モードの閾値と、その閾値よりも小さい急制動回避モードの閾値とを格納しておき、モード選択信号に応じて閾値データベース１２３からいずれかの閾値を読み出し、その後に道路環境に応じてその閾値を補正して出力するようにしてもよい。
【００２８】
ここで、急制動回避モード選択スイッチ１４０は、例えばダッシュボードに配置されており、運転手や助手席の搭乗者によって操作可能となっている。また、急制動回避モード選択スイッチ１４０は、後部座席に配置されていてもよい。急制動回避モード選択スイッチ１４０によって急制動回避モードが選択されると、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等からなるモード表示部１４１によって急制動回避モードが選択されていることが表示される。
【００２９】
制動制御信号形成部１３０は、接近物検出部１１０からの相対距離及び相対速度に基づいて、制動制御信号を形成して出力する。この制動制御信号は、ブレーキアクチュエーター（図示せず）に入力される。これにより、進行方向の対象物との衝突を防止するような制動制御が行われる。
【００３０】
制動制御信号形成部１３０おける、相対距離及び相対速度に基づく制動制御信号の形成処理は、既知の処理なので、ここでは図３のフローチャートを用いて簡単に説明する。
【００３１】
制動制御信号形成部１３０は、ステップＳ１１において接近物を検出したか否か判断する。具体的には、制動制御信号形成部１３０は、接近物検出部１１０から相対距離及び相対速度が入力されなかった場合には、接近物検出部１１０によって接近物が検出されなかったと判断して、ブレーキアクチュエーターに制動制御信号を出力せずに処理を終了する。これに対して、制動制御信号形成部１３０は、接近物検出部１１０から相対距離及び相対速度が入力された場合には、ステップＳ１１からステップＳ１２に移る。
【００３２】
制動制御信号形成部１３０は、ステップＳ１２において相対速度が０以下であると判断した場合には、ステップＳ１２からステップＳ１３に移り、ステップＳ１３において減速度を所定の値に設定する。
【００３３】
これに対して、制動制御信号形成部１３０は、ステップＳ１２において相対速度が正の値であると判断した場合には、ステップＳ１２からステップＳ１４に移る。制動制御信号形成部１３０は、ステップＳ１４において、相対距離を相対速度で除算することにより自車両が対象物に衝突するまでの時間を算出する。
【００３４】
制動制御信号形成部１３０は、続くステップＳ１５において、減速度を算出する。ここで、相対距離をＬ、相対速度をＶｒ、衝突時間までの時間をｔ０、減速度をｇとすると、制動制御信号形成部１３０は、次の２つの条件式を満たす減速度ｇを求める。
【００３５】
停止時に相対速度がゼロになることから、次の条件式（１）が成り立つ。
Ｖｒ  −  ｇ×ｔ０  ＝  ０          ………  （１）
【００３６】
また、停止時の車間距離がゼロになることを想定すると、次の条件式（２）が成り立つ。
Ｖｒ×ｔ０  −  （１／２）×ｇ×（ｔ０）×（ｔ０）  ＝  Ｌ    ………  （２）
【００３７】
よって、条件式（１）、（２）から、衝突せず停止するために必要な減速度ｇの下限値は、次式によって求めることができる。
ｇ  ＝  （Ｖｒ  ×  Ｖｒ）／（２×Ｌ）    ………  （３）
【００３８】
制動制御信号形成部１３０は、（３）式で求めた減速度ｇの値に、マージンを付加した値を実際の減速度として求める。
【００３９】
制動制御信号形成部１３０は、ステップＳ１６において、ステップＳ１３又はステップＳ１５で得た減速度に対応する制動制御信号をブレーキアクチュエーターに出力する。
【００４０】
以上の構成において、制動支援装置１００は、急制動回避モード選択スイッチ１４０によって通常制動モードが選択された場合には、接近物検出部１１０によって自車両に比較的近い距離の対象物が検出され、制動制御信号形成部１３０によって急制動を含む制動制御を行う制動制御信号が形成されて出力される。
【００４１】
これに対して、制動支援装置１００は、急制動回避モード選択スイッチ１４０によって急制動回避モードが選択された場合には、接近物検出部１１０によって、通常制動モードでは検出されなかったような自車両から遠い距離の対象物を含む対象物が検出される。この結果、制動制御信号形成部１３０によって自車両から遠い対象物をも対象とした制動制御が行われることにより、緩やかな制動が行われ、急制動の可能性を低くできる。具体的には、（３）式のＬの値が大きくなるので減速度ｇが小さくなり、この結果、急制動が抑制される。
【００４２】
以上説明したように、本実施の形態によれば、自車両に近い対象物を検知し、この近距離対象物を衝突回避対象物とする通常制動モードと、通常制動モードよりも自車両から遠い対象物を検知し、この遠距離対象物を衝突回避対象物とする急制動回避モードと、を有する制動制御部（接近物検出部１１０、閾値決定部１２０、制動制御信号形成部１３０）と、前記制動制御部が急制動回避モードを実行するか否かを選択可能な操作部（急制動回避モード選択スイッチ１４０）と、を設けたことにより、ユーザは、例えば搭乗者に子供や乳幼児、妊婦などがおり、急制動を避けたい場合には、急制動回避モード選択スイッチ１４０を操作するといった簡単な操作を行うだけで、急制動の生じる可能性を小さくできるようになる。
【００４３】
因みに、急制動回避モードを選択すると、通常制動モードよりも遠くの対象物にまで自動制動の範囲が及ぶので、運転手によっては違和感が生じたり、運転しにくいと感じる場合も考えられる。このような場合、本実施の形態の構成では、ユーザは急制動回避モード選択スイッチ１４０によって容易に通常制動モードを選択できる。
【００４４】
なお、上述の実施の形態では、画像処理によって対象物の検出、及び、対象物までの距離の推定を行う場合について述べたが、例えばレーダーによって対象物の検出、及び、対象物までの距離の推定を行うようにしてもよい。
【００４５】
上述の実施の形態は、本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することの無い範囲で、様々な形で実施することができる。
【００４６】
上記実施の形態では、本開示の一態様をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本開示はハードウェアとの連携においてソフトウェアで実現することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、プリクラッシュブレーキアシスト（ＰＢＡ）制御を行う制動支援装置に広く適用可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１００  制動支援装置
１１０  接近物検出部
１１１  カメラ
１１２  車速センサ
１１３  リサイズ率算出部
１１４  リサイズ部
１１５  パターンマッチング部
１１６  接近物辞書
１１７  距離算出部
１１８  相対速度算出部
１２０  閾値決定部
１２３  閾値データベース
１３０  制動制御信号形成部
１４０  急制動回避モード選択スイッチ
１４１  モード表示部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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