特開 2023-148679 車両用制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023148679

(43)【公開日】2023-10-13

(54)【発明の名称】車両用制御装置

(51)【国際特許分類】

   B60T 7/12 20060101AFI20231005BHJP

【ＦＩ】

B60T7/12 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022056827

(22)【出願日】2022-03-30

(71)【出願人】

【識別番号】000002967

【氏名又は名称】ダイハツ工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】河野 星志

(72)【発明者】

【氏名】栗原 陽介

【テーマコード（参考）】

3D246

【Ｆターム（参考）】

3D246BA02

3D246DA01

3D246GA25

3D246GB29

3D246GB30

3D246GC16

3D246HA13A

3D246HA81A

3D246HA86A

3D246HB12A

3D246HB14A

3D246HB15A

3D246HC07

3D246JB11

3D246JB12

3D246JB32

3D246JB43

3D246KA11

3D246LA52Z

(57)【要約】

【課題】車両と物標との多種多様な衝突形態に対処可能であるとともに、自動ブレーキの不要作動によるリスクを抑えることができる車両用制御装置を提供する。
【解決手段】車両位置予測部１０１が予測した車両未来位置と物標位置予測部１０２が予測した物標未来位置とに基づいて車両と物標とが衝突する可能性があるか否かを判定する衝突判定部１０３と、衝突する可能性があると判定された場合、車両の進行方向と物標の進行方向との関係に基づいて衝突形態を予測する衝突形態予測部１０４と、予測された衝突形態に応じて警報及び自動ブレーキの作動タイミングを１次判定し、さらに１次判定結果に対し、衝突形態に応じた追加判定条件をもとに警報のみを出力するか、警報及び自動ブレーキを作動させるかの２次判定を行う作動判定部１０５と、車両と物標とが衝突すると予測された時点で、２次判定結果を実行する実行部１０６と、を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両用制御装置であって、
前記車両用制御装置が搭載される車両の所定時間後の位置を示す車両未来位置を予測する車両位置予測部と、
物標の前記所定時間後の位置を示す物標未来位置を予測する物標位置予測部と、
前記車両未来位置および前記物標未来位置に基づいて、前記車両と前記物標とが衝突する可能性があるか否かを判定する衝突判定部と、
前記車両と前記物標とが衝突する可能性があると判定された場合、前記車両の進行方向と前記物標の進行方向との関係に基づいて、前記車両と前記物標との衝突形態を予測する衝突形態予測部と、
前記衝突形態予測部により予測された衝突形態に応じて、警報及び前記物標との衝突を回避する自動ブレーキの作動タイミングを１次判定し、さらに該１次判定結果に対し、前記衝突形態に応じた追加判定条件をもとに警報のみを出力するか、警報及び自動ブレーキを作動させるかの２次判定を行う作動判定部と、
前記車両と前記物標とが衝突すると予測された時点で、前記作動判定部により判定された２次判定結果を実行する実行部と、
を備える車両用制御装置。

【請求項2】

前記追加判定条件は、予め決められた社会的損失額に対するものであり、
前記作動判定部は、前記社会的損失額が所定額よりも小さい衝突形態の場合、前記警報のみを行い、前記自動ブレーキを作動させないとする２次判定を行う、請求項１に記載の車両用制御装置。

【請求項3】

前記追加判定条件は、物標種別に対するものであり、
前記作動判定部は、前記物標種別に応じて警報のみを出力するか、警報及び自動ブレーキを作動させるかの２次判定を行う、請求項１又は２に記載の車両用制御装置。

【請求項4】

前記作動判定部は、前記２次判定において前記自動ブレーキを作動させる場合、前記追加判定条件に応じて前記自動ブレーキの作動タイミングを調整する判定あるいはブレーキ強さを調整する判定を行う、請求項１～３のいずれか一つに記載の車両用制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両と物標との多種多様な衝突形態に対処可能であるとともに、自動ブレーキの不要作動によるリスクを抑えることができる車両用制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

車両および物標のそれぞれの移動速度および移動方向を検出し、当該移動速度および移動方向に基づいて、車両と物標との衝突の可能性を予測し、車両と物標とが衝突する可能性がある場合、車両のドライバに対して注意を喚起する衝突警報の出力および自動ブレーキの作動を実行する技術が開発されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－８２８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、上記の技術では、車両に対する自動ブレーキの作動タイミングを演算する際、車両が物標に対して追突するシーンでは、車両と物標との衝突位置の手前で車両が止まるように作動タイミングを演算して、車両と物標との衝突を回避可能とする。

【0005】

しかしながら、車両の側部に対して物標が衝突するシーンでは、車両と物標との衝突位置の手前で車両が止まるように作動タイミングを演算すると、車両が物標の進路上に止まってしまうため、車両に対して物標が衝突してしまう可能性がある。

【0006】

このため、車両と物標との衝突位置のさらに手間であって、車両が物標の進路外で止まるように作動タイミングを演算し、車両と物標との衝突を回避している。

【0007】

この場合、自動ブレーキの作動タイミングが早いほど、遠い位置から自動ブレーキが作動するため、不要作動のリスクが生じてしまう。このような早期の作動タイミングは、ドライバに運転の煩わしさを与えるとともに、急ブレーキにより後続車両が追突するという２次的な衝突が発生してしまう可能性がある。また、正面衝突の可能性が高い場合には、ドライバが自分でブレーキを踏み込んですり抜けて衝突回避することが可能な場合が多い。

【0008】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、車両と物標との多種多様な衝突形態に対処可能であるとともに、自動ブレーキの不要作動によるリスクを抑えることができる車両用制御装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る車両用制御装置は、車両用制御装置であって、前記車両用制御装置が搭載される車両の所定時間後の位置を示す車両未来位置を予測する車両位置予測部と、物標の前記所定時間後の位置を示す物標未来位置を予測する物標位置予測部と、前記車両未来位置および前記物標未来位置に基づいて、前記車両と前記物標とが衝突する可能性があるか否かを判定する衝突判定部と、前記車両と前記物標とが衝突する可能性があると判定された場合、前記車両の進行方向と前記物標の進行方向との関係に基づいて、前記車両と前記物標との衝突形態を予測する衝突形態予測部と、前記衝突形態予測部により予測された衝突形態に応じて、警報及び前記物標との衝突を回避する自動ブレーキの作動タイミングを１次判定し、さらに該１次判定結果に対し、前記衝突形態に応じた追加判定条件をもとに警報のみを出力するか、警報及び自動ブレーキを作動させるかの２次判定を行う作動判定部と、前記車両と前記物標とが衝突すると予測された時点で、前記作動判定部により判定された２次判定結果を実行する実行部と、を備える。

【0010】

また、本発明に係る車両用制御装置は、上記の発明において、前記追加判定条件は、予め決められた社会的損失額に対するものであり、前記作動判定部は、前記社会的損失額が所定額よりも小さい衝突形態の場合、前記警報のみを行い、前記自動ブレーキを作動させないとする２次判定を行う。

【0011】

また、本発明に係る車両用制御装置は、上記の発明において、前記追加判定条件は、物標種別に対するものであり、前記作動判定部は、前記物標種別に応じて警報のみを出力するか、警報及び自動ブレーキを作動させるかの２次判定を行う。

【0012】

また、本発明に係る車両用制御装置は、上記の発明において、前記作動判定部は、前記２次判定において前記自動ブレーキを作動させる場合、前記追加判定条件に応じて前記自動ブレーキの作動タイミングを調整する判定あるいはブレーキ強さを調整する判定を行う。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、車両と物標との多種多様な衝突形態に対処可能であるとともに、自動ブレーキの不要作動によるリスクを抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】図１は、本実施の形態である車両用制御装置の構成を示すブロック図である。

【図2】図２は、車両用制御装置の内部構成を示す機能ブロック図である。

【図3】図３は、車両用制御装置による車両制御処理手順を示すフローチャートである。

【図4】図４は、衝突形態の予測処理および車両の自動ブレーキの作動タイミングの算出処理の一例を示す説明図である。

【図5】図５は、車両用制御装置における車両の自動ブレーキの制御処理の一例を示す説明図である。

【図6】図６は、警報及び自動ブレーキの作動タイミングの一例を示すタイムチャートである。

【図7】図７は、２次判定テーブルの一例を示す図である。

【図8】図８は、変形例で用いられる２次判定テーブルの一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下に、本発明の実施の形態である車両用制御装置について図面を参照して詳細に説明する。

【0016】

＜全体構成＞
図１は、本実施の形態である車両用制御装置１の構成を示すブロック図である。車両用制御装置１は、車両Ｘ（図４参照）に搭載されて、車両Ｘの運転を支援する装置である。ここで、車両Ｘは、例えば、電気自動車、ハイブリッド車、自動運転車であっても良い。車両用制御装置１は、車両Ｘと物標Ｔ（図４参照）との衝突を回避または衝突による被害を軽減するための運転支援機能を有する。ここで、物標Ｔは、前方の車両、人、障害物等の対象物である。また、運転支援機能には、衝突警報機能と、１次ブレーキ機能と、２次ブレーキ機能と、が含まれる。

【0017】

衝突警報機能は、自動ブレーキの作動前に衝突の可能性を警報する機能である。また、１次ブレーキ機能は、ドライバに衝突を回避するための行動を促すために、自動ブレーキにより車両Ｘを１次目標減速度で減速させる機能（緩ブレーキ機能）である。また、２次ブレーキ機能は、衝突の回避および衝突被害の軽減のために、自動ブレーキにより車両Ｘを１次目標減速度よりも大きい２次目標減速度で減速させる機能（強ブレーキ機能）である（図６参照）。

【0018】

車両用制御装置１には、ＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）１１が含まれる。ＥＣＵ１１は、マイコン（Micro Controller）１２を備えている。マイコン１２には、ＣＰＵ１３およびメモリ１４が内蔵されている。車両Ｘには、ＥＣＵ１１以外に、各部を制御するための複数のＥＣＵが搭載されている。ＥＣＵ１１は、他のＥＣＵとＣＡＮ（Controller Area Network）通信プロトコルによる双方向通信が可能に接続されている。

【0019】

また、車両Ｘには、カメラ２１が搭載されている。カメラ２１は、例えば、所定のフレームレートで静止画を連続して撮像可能なステレオカメラであり、車両Ｘの前方を広角で撮像可能なように、例えば、車室内の前部中央のルームミラーの前方に設置されている。また、カメラ２１は、左右両眼のイメージセンサから入力される一対の画像データから、イメージセンサに撮像された各画像で同一対象物に対応する対象画素を抽出する。次いで、カメラ２１は、その一対の画像間での対象画素の位置のずれ量を検出し、三角測量の原理で同一対象物（物標Ｔ）までの距離を算出する。カメラ２１の出力信号は、ＥＣＵ１１に入力される。

【0020】

車両Ｘには、さらに、車速センサ２２、舵角センサ２３、およびヨーレートセンサ２４が設けられている。車速センサ２２は、車両Ｘの走行に伴って回転する回転体（例えば、ドライブシャフト）の回転に同期したパルス信号を検出信号として出力する。舵角センサ２３は、車両Ｘのステアリング機構（例えば、ハンドル）の舵角中点に対する舵角（絶対舵角）に応じた検出信号を出力する。その舵角は、舵角中点からステアリング機構が右に切られた状態（ハンドルが右側に回された状態）で正の値をとり、左に切られた状態（ハンドルが左側に回された状態）で負の値をとる。

【0021】

ヨーレートセンサ２４は、車両Ｘの重心点を通る鉛直軸まわりの回転角速度であるヨーレートに応じた検出信号を出力する。車速センサ２２、舵角センサ２３、およびヨーレートセンサ２４の検出信号は、ＥＣＵ１１に入力される。

【0022】

車両Ｘには、油圧式のブレーキシステムが搭載されている。ブレーキシステムは、ブレーキペダル、ブレーキブースタ、マスタシリンダ、ブレーキアクチュエータ２５、および各車輪に設けられるブレーキを含む。ブレーキペダルは、運転席に着座した運転者の右足での足踏み操作が便利な位置に配置されている。ブレーキペダルが踏まれると、そのブレーキペダルに入力された踏力がブレーキブースタに伝達される。ブレーキブースタでは、エンジンの吸気系に発生する負圧が利用され、その負圧と大気圧との圧力差によりブレーキペダルの踏力が増幅される。

【0023】

ブレーキブースタで増幅された力がブレーキブースタからマスタシリンダに伝達され、その力に応じた油圧がマスタシリンダから発生する。マスタシリンダの油圧がブレーキアクチュエータ２５に伝達され、ブレーキアクチュエータ２５から各車輪に設けられたブレーキのホイールシリンダに油圧が供給されて、その油圧により、各ブレーキから車輪に制動力が付与される。また、ブレーキアクチュエータ２５には、電動ポンプが内蔵されており、自動ブレーキが作動時には、電動ポンプがバッテリからの電力で駆動されて、電動ポンプで発生した油圧が各ホイールシリンダに供給される。

【0024】

また、車両Ｘには、警報器２６が備えられている。警報器２６は、各種の警報を出力するものであり、その警報は、光により出力されても良いし、音または音声により出力されても良い。

【0025】

＜内部機能構成＞
図２は、車両用制御装置１の内部構成を示す機能ブロック図である。車両用制御装置１は、ＣＰＵ１３が、メモリ１４に記憶される各種プログラムを実行することにより、図２に示すように、車両位置予測部１０１、物標位置予測部１０２、衝突判定部１０３、衝突形態予測部１０４、作動判定部１０５、実行部１０６等の各機能部を実現する。本実施形態にかかる車両用制御装置１では、ＣＰＵ１３がメモリ１４に記憶される各種プログラムを実行することにより、車両位置予測部１０１、物標位置予測部１０２、衝突判定部１０３、衝突形態予測部１０４、作動判定部１０５、実行部１０６等の各機能部を実現しているが、これに限定するものではなく、ハードウェアにより各機能部を実現することも可能である。

【0026】

車両位置予測部１０１は、車両Ｘの所定時間後の位置を示す未来位置（以下、車両未来位置という）を予測する。ここで、所定時間は、予め設定された時間である。本実施形態では、車両位置予測部１０１は、車速センサ２２から出力される検出信号に応じた車速、舵角センサ２３から出力される検出信号に応じた舵角、ヨーレートセンサ２４から出力される検出信号に応じた回転角速度等に基づいて、車両未来位置を予測する。また、本実施形態では、車両位置予測部１０１は、現在時刻から所定時間後までの微小時間毎に、車両未来位置を予測する。

【0027】

物標位置予測部１０２は、物標Ｔの所定時間後の位置を示す未来位置（以下、物標未来位置という）を予測する。本実施形態では、物標位置予測部１０２は、カメラ２１により算出される物標Ｔまでの距離に基づいて、物標未来位置を予測する。すなわち、物標位置予測部１０２は、撮像される画像データに基づいて、物標未来位置を予測する。本実施形態では、物標位置予測部１０２は、現在時刻から所定時間後までの微小時間毎に、物標未来位置を予測する。

【0028】

衝突判定部１０３は、車両未来位置および物標未来位置に基づいて、車両Ｘと物標Ｔとが衝突する可能性があるか否かを判定する。本実施形態では、衝突判定部１０３は、車両未来位置に位置する車両Ｘを取り囲む矩形状の車両領域を設定する。そして、衝突判定部１０３は、設定した車両領域内に物標未来位置が含まれる場合、車両Ｘと物標Ｔとが衝突する可能性があると判定する。また、本実施形態では、衝突判定部１０３は、現在時刻から所定時間後までの微小時間毎に、車両未来位置および物標未来位置に基づいて、車両Ｘと物標Ｔとが衝突する可能性があるか否かを判定する。

【0029】

衝突形態予測部１０４は、車両Ｘと物標Ｔとが衝突する可能性があると判定された場合、車両Ｘの進行方向と、物標Ｔの進行方向との関係に基づいて、車両Ｘと物標Ｔとの衝突形態を予測する。本実施形態では、衝突形態予測部１０４は、車両Ｘの車両未来位置の周囲を取り囲む車両領域および物標Ｔの物標未来位置を取り囲む物標領域を設定する領域設定部の一例としても機能する。次いで、衝突形態予測部１０４は、設定された車両領域および物標領域と、角度θと、に基づいて、車両Ｘにおける物標Ｔの衝突部位を含む衝突形態（例えば、フルラップ前面衝突、オフセット前面衝突、側面衝突）を予測する。これにより、車両Ｘに対する物標Ｔの衝突部位に基づいて、車両Ｘの制御処理が可能となるので、車両Ｘと物標Ｔとのより多種多様な衝突形態に対処可能となる。

【0030】

ここで、角度θ（図４参照）は、車両Ｘの進行方向と、物標Ｔの進行方向と、がなす角度である。本実施形態では、衝突形態予測部１０４は、車両領域および物標領域を設定しているが、車両未来位置および物標未来位置の少なくとも一方を取り囲む領域に基づいて衝突形態を予測するものであれば良い。

【0031】

本実施形態では、衝突形態には、追突衝突形態、および横断衝突形態が含まれる。ここで、追突衝突形態は、車両Ｘおよび物標Ｔの一方が他方の進路に入ることなく衝突する衝突形態（追突衝突形態）である。言い換えると、追突衝突形態は、車両Ｘおよび物標Ｔの一方の前面が他方に衝突する衝突形態である。また、横断衝突形態は、追突以外の衝突形態であり、車両Ｘおよび物標Ｔの一方が他方の進路に入って衝突する衝突形態である。言い換えると、横断衝突形態は、物標Ｔおよび車両Ｘの一方の前面が他方の側面に衝突する衝突形態である。この横断衝突形態には、角度θが１８０度の正面衝突も含まれる。

【0032】

作動判定部１０５は、衝突形態予測部１０４により予測された衝突形態に応じて、警報及び物標Ｔとの衝突を回避する自動ブレーキの作動タイミングを１次判定し、さらに該１次判定結果に対し、衝突形態に応じた追加判定条件をもとに警報のみを出力するか、警報及び自動ブレーキを作動させるかの２次判定を行う。本実施形態では、追加判定条件として、予め決められた社会的損失額を用いる。社会的損失額は、衝突形態ごとに設けられ、１つの衝突形態の被害額に発生回数を乗算した値である。したがって、正面衝突は、被害額が大きいが発生回数が少ないため、社会的損失額は小さいものとなる。一方、被害額は比較的小さいが発生回数が多い衝突形態は、社会的損失額が大きいものとなる。被害額とは、死亡、重傷、軽傷、後遺症、治療などの程度により拠出された金額であり、例えば、保険会社が算定する額である。作動判定部１０５は、社会的損失額が所定額よりも小さい衝突形態の場合、警報のみを行い、自動ブレーキを作動させないとする２次判定を行う。なお、作動判定部１０５は、２次判定において自動ブレーキを作動させる場合、追加判定条件に応じて自動ブレーキの作動タイミングを早める判定を行うようにしてもよい。

【0033】

実行部１０６は、予測した衝突形態に応じた２次判定結果により、車両Ｘに対して所定の制御を実行する。これにより、車両Ｘと物標Ｔとの衝突形態に応じて車両Ｘに対する制御処理を変更できるので、車両Ｘと物標Ｔとの多種多様な衝突形態に対処可能となるとともに、追加判定条件をもとに自動ブレーキの不要作動を抑える。すなわち、２次判定で警報及び自動ブレーキを作動させる場合、車両Ｘと物標Ｔとの衝突形態に合ったタイミングで所定の制御を実行でき、２次判定で警報のみを出力する場合、自動ブレーキの不要作動を抑え、２次的な衝突を防止することができる。

【0034】

ここで、所定の制御は、予め設定される制御であり、例えば、自動ブレーキ（所謂、ＡＥＢ：Autonomous Emergency Braking）を作動させるタイミング（以下、作動タイミングという）、運転手に対する警報の種類の変更である。また、ここで、自動ブレーキは、車両Ｘと物標Ｔとの衝突を抑制するブレーキである。すなわち、所定の制御は、車両Ｘと物標Ｔとの衝突を回避する制御である。

【0035】

本実施形態では、実行部１０６は、作動判定部１０５の１次判定結果により、衝突形態予測部１０４により予測される衝突部位に基づいて、車両Ｘに対して所定の制御を実行するが、作動判定部１０５の２次判定結果により、衝突形態によっては自動ブレーキの不要作動を抑え、さらに適正な制御を実行することができる。

【0036】

具体的には、実行部１０６による所定の制御は、衝突形態予測部１０４により予測される追突衝突形態と横断衝突形態とで自動ブレーキの作動タイミングを変更する。より具体的には、実行部１０６は、追突衝突形態による衝突位置と横断衝突形態による衝突位置とで、自動ブレーキの作動タイミングを変更する。例えば、予測された衝突形態が追突衝突形態である場合、実行部１０６は、衝突余裕時間（ＴＴＣ：Time To Collision）に従って、車両Ｘと物標Ｔとの衝突位置の手前で車両Ｘが停車するように自動ブレーキを作動させる。すなわち、実行部１０６は、車両Ｘと物標Ｔとの衝突位置の手前から、車両Ｘの進行方向とは反対方向に向かって、自動ブレーキの制動距離の分、離れた位置から自動ブレーキを作動させる。

【0037】

一方、予測された衝突形態が横断衝突形態である場合、実行部１０６は、衝突余裕時間に従って、車両Ｘと物標Ｔとの衝突位置の手前で車両Ｘが停車するように自動ブレーキを作動させる。若しくは、実行部１０６は、ブレーキ余裕時間（ＴＴＢ：Time To Brake）に従って、車両Ｘと物標Ｔとの衝突位置の手前であり、かつ物標Ｔの進路の手前で車両Ｘが停車するように自動ブレーキを作動させる。すなわち、実行部１０６は、物標Ｔの進路の手前から、車両Ｘの進行方向とは反対方向に向かって、自動ブレーキの制動距離の分、離れた位置から自動ブレーキを作動させる。これにより、追突衝突形態および横断衝突形態のそれぞれについて好適なタイミングにて自動ブレーキを作動させることができる。

【0038】

＜車両制御処理＞
図３は、車両用制御装置１による車両制御処理手順を示すフローチャートである。図３に示すように、まず物標位置予測部１０２は、カメラ２１により撮像される画像データに基づいて、物標Ｔの位置である物標位置を算出するとともに、車両位置予測部１０１は、走行情報を取得する（ステップＳ１１）。ここで、物標位置は、車両Ｘの中心位置を基準とする物標Ｔの位置である。また、走行情報は、車両Ｘの車速、舵角、回転角速度等である。

【0039】

その後、物標位置予測部１０２は、算出した物標位置に基づいて、物標Ｔの所定時間後の位置を示す物標未来位置を予測するとともに、車両位置予測部１０１は、取得した走行情報に基づいて、車両Ｘの所定時間後の位置を示す車両未来位置を予測する（ステップＳ１２）。

【0040】

その後、衝突判定部１０３は、車両未来位置および物標未来位置に基づいて、車両Ｘと物標Ｔとが衝突する可能性があるか否かを判定する（ステップＳ１３）。衝突判定部１０３が車両Ｘと物標Ｔとが衝突する可能性がないと判定した場合（ステップＳ１３：Ｎｏ）、本処理を終了する。一方、衝突判定部１０３が車両Ｘと物標Ｔとが衝突する可能性があると判定した場合（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、衝突形態予測部１０４は、車両Ｘの進行方向と、物標Ｔの進行方向との関係に基づいて、車両Ｘと物標Ｔとの衝突形態を予測する（ステップＳ１４）。

【0041】

その後、作動判定部１０５は、衝突形態予測部１０４により予測された衝突形態に応じて、警報及び物標Ｔとの衝突を回避する自動ブレーキの作動タイミングを１次判定する（ステップＳ１５）。さらに、作動判定部１０５は、この１次判定結果に対し、２次判定テーブルＴＢ１（図７参照）を参照して、衝突形態に応じた追加判定条件、ここでは社会的損失額をもとに警報のみを出力するか、警報及び自動ブレーキを作動させるかの２次判定を行う（ステップＳ１６）。

【0042】

そして、実行部１０６は、２次判定結果により、警報のみの出力、または警報及び自動ブレーキによる衝突回避制御を実行し（ステップＳ１６）、本処理を終了する。なお、本処理は、所定時間ごと繰り返し行う。

【0043】

＜具体的な衝突回避制御＞
図４は、衝突形態の予測処理および車両Ｘの自動ブレーキの作動タイミングの算出処理の一例を示す説明図である。まず、衝突判定部１０３によって車両Ｘと物標Ｔとが衝突する可能性があると判定されると、衝突形態予測部１０４は、車両Ｘの進行方向を表すベクトルである車両進行方向ベクトルＶｖｅｃと、物標Ｔの進行方向を表すベクトルである物標進行方向ベクトルＧｖｅｃと、がなす角度θを求める。すなわち、角度θは、車両Ｘの進行方向と、物標Ｔの進行方向と、がなす角度である。

【0044】

具体的に、衝突形態予測部１０４は、下記の式（１）に示すように、現在時刻ｔ－１における車両Ｘの現在位置ＶＵＴ（ｔ－１）と、現在時刻から所定時間後の未来時刻ｔにおける車両Ｘの車両未来位置ＶＵＴ（ｔ）と、に基づいて、車両進行方向ベクトルＶｖｅｃを算出する。
Ｖｖｅｃ＝ＶＵＴ（ｔ）－ＶＵＴ（ｔ－１）・・・（１）

【0045】

また、衝突形態予測部１０４は、下記の式（２）に示すように、現在時刻ｔ－１における物標Ｔの現在位置ＧＶＴ（ｔ－１）と、未来時刻ｔにおける物標Ｔの物標未来位置ＧＶＴ（ｔ）と、に基づいて、物標進行方向ベクトルＧｖｅｃを算出する。
Ｇｖｅｃ＝ＧＶＴ（ｔ）－ＧＶＴ（ｔ－１）・・・（２）

【0046】

そして、衝突形態予測部１０４は、下記の式（３）に示すように、車両進行方向ベクトルＶｖｅｃと物標進行方向ベクトルＧｖｅｃとがなす角度θを求める。
ｃоｓθ＝Ｖｖｅｃ・Ｇｖｅｃ／｜Ｖｖｅｃ｜｜Ｇｖｅｃ｜・・・（３）

【0047】

さらに、衝突形態予測部１０４は、角度θが、閾値θｔ（例えば、１０度）より小さいか否かを判定する。ここで、閾値（所定閾値の一例）θｔは、例えば、１０度であり、車両進行方向ベクトルＶｖｅｃと物標進行方向ベクトルＧｖｅｃとがほぼ一致しており、車両Ｘと物標Ｔとが追突以外の衝突形態により衝突すると判定する角度θの閾値である。

【0048】

そして、角度θが閾値θｔより小さい場合、衝突形態予測部１０４は、車両Ｘと物標Ｔとの衝突形態が、追突衝突形態と予測する。次いで、衝突形態予測部１０４は、車両Ｘの進行方向側の端点が物標Ｔの物標領域内に入っているか否かを判定する。本実施形態では、図４に示すように、車両Ｘの車両領域が矩形状の領域とする場合、衝突形態予測部１０４は、車両Ｘの中心位置ＯＸを基準とする矩形状の領域の角Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを、車両領域の端点に設定する。また、図４に示すように、物標Ｔの物標領域を矩形状の領域とする場合、衝突形態予測部１０４は、物標Ｔの中心位置ＯＴを基準とする矩形状の領域の角Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈを、物標領域の端点に設定する。

【0049】

そして、衝突形態予測部１０４は、未来時刻ｔにおける車両領域の端点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが、未来時刻ｔにおける物標Ｔの中心位置ＯＴを基準とする物標領域内に入っているか否かを判定する。例えば、衝突形態予測部１０４は、ＥＦ×ＥＡ、ＦＧ×ＦＡ、ＧＨ×ＧＡ、およびＨＥ×ＨＡの外積を算出し、算出した外積の符号が一致した場合には、端点Ａが物標領域内に入っていると判定する。衝突形態予測部１０４は、車両領域の端点Ｂ，Ｃ，Ｄについても同様にして、物標領域内に入っているか否かを判定可能である。

【0050】

車両Ｘの進行方向側の端点、例えば、図４に示す端点Ａおよび端点Ｂの少なくとも一方）が物標Ｔの物標領域内に入っている場合、衝突形態予測部１０４は、車両Ｘと物標Ｔとの衝突形態が、追突衝突形態のうち、車両Ｘの前面（前部）が、物標Ｔの後面（後部）に衝突する衝突形態であると予測する。

【0051】

この場合、作動判定部１０５は、衝突余裕時間（ＴＴＣ）に従って、車両Ｘが物標Ｔに衝突する衝突位置の手前で車両Ｘが停車するように、自動ブレーキの作動タイミングを算出する１次判定を行う。

【0052】

一方、車両Ｘの進行方向側の端点が物標Ｔの物標領域内に入っていない場合、衝突形態予測部１０４は、車両Ｘと物標Ｔとの衝突形態が、追突衝突形態のうち、物標Ｔの前面（前部）が車両Ｘの後面（後部）に衝突する衝突形態であると予測する。この場合、作動判定部１０５は、車両Ｘに対する所定の制御を実行せず、そのまま車両Ｘの走行を継続させる、若しくは、車両Ｘの運転手に対して警告（所定の制御の一例）等を発して、物標Ｔが車両Ｘに追突することを運転手に通知する１次判定を行う。

【0053】

すなわち、車両進行方向ベクトルＶｖｅｃと、物標進行方向ベクトルＧｖｅｃと、がなす角度θのみでは、車両Ｘが物標Ｔに追突するのか、若しくは、車両Ｘが物標Ｔに追突される非追突なのかを判別することが困難である。非追突の場合、車両Ｘの自動ブレーキを作動させる必要性が低いため、車両Ｘのどの部位に物標Ｔが衝突するかを判定する必要がある。

【0054】

このため、衝突形態予測部１０４は、車両Ｘの進行方向側の端点の少なくとも一方が物標Ｔの物標領域内に入っているか否かの判定によって、車両Ｘと物標Ｔとの衝突形態が、車両Ｘの前面が物標Ｔに衝突する衝突形態であるか否かを予測する。すなわち、角度θが閾値θｔより小さく、かつ車両Ｘの進行方向側の端点が物標領域内に入っている場合、衝突形態予測部１０４は、車両Ｘと物標Ｔとの衝突形態が、車両Ｘの前面が、物標Ｔの一例である前方の車両の後面に衝突する衝突形態であると予測する。一方、角度θが閾値θｔより小さく、かつ車両Ｘの進行方向側の端点が物標領域内に入っていない場合、衝突形態予測部１０４は、車両Ｘと物標Ｔとの衝突形態が、物標Ｔの前面が車両Ｘの後面に衝突する衝突形態であると予測する。

【0055】

また、角度θが閾値θｔ以上である場合、衝突形態予測部１０４は、車両Ｘと物標Ｔとの衝突形態が、横断衝突形態（追突衝突形態以外の衝突形態）と予測する。次いで、衝突形態予測部１０４は、車両Ｘの進行方向側の端点が物標Ｔの物標領域内に入っているか否かを判定する。衝突形態予測部１０４は、車両Ｘの進行方向側の端点が物標Ｔの物標領域内に入っているか否かを判定する。

【0056】

車両Ｘの進行方向側の端点が物標Ｔの物標領域内に入っている場合、衝突形態予測部１０４は、車両Ｘと物標Ｔとの衝突形態が、横断衝突形態のうち、車両Ｘの前面（前部）が物標Ｔの側面（側部）に衝突する衝突形態（側突）であると予測する。この場合、作動判定部１０５は、衝突余裕時間（ＴＴＣ）に従って、車両Ｘと物標Ｔの衝突位置の手前で車両Ｘが停車するように、自動ブレーキの作動タイミングを算出する１次判定を行う。

【0057】

一方、車両Ｘの進行方向側の端点が物標Ｔの物標領域内に入っていない場合、衝突形態予測部１０４は、物標Ｔの端点が車両Ｘの車両領域内に入っているか否かを判定する。衝突形態予測部１０４は、未来時刻ｔにおける物標Ｔの物標領域の端点Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈが、未来時刻ｔにおける車両Ｘの中心位置ＯＸを基準とする車両領域内に入っているか否かを判定する。例えば、衝突形態予測部１０４は、ＡＢ×ＡＥ、ＢＣ×ＢＥ、ＣＤ×ＣＥ、およびＤＡ×ＤＥの外積を算出し、算出した外積の符号が一致した場合には、端点Ｅが車両領域内に入っていると判定する。衝突形態予測部１０４は、物標Ｔの端点Ｆ，Ｇ，Ｈについても同様にして、車両領域内に入っているか否かを判定する。

【0058】

物標Ｔの進行方向側の端点、すなわち、図４に示す端点Ｅおよび端点Ｆの少なくとも一方が車両Ｘの車両領域内に入っていない場合、衝突形態予測部１０４は、車両Ｘと物標Ｔとが衝突しないと判定する。一方、物標Ｔの進行方向側の端点、すなわち、図４に示す端点Ｅおよび端点Ｆの少なくとも一方が車両Ｘの車両領域内に入っている場合、衝突形態予測部１０４は、車両Ｘと物標Ｔとの衝突形態が、横断衝突形態のうち、物標Ｔの前面（前部）が車両Ｘの側面（側部）に衝突する衝突形態（側突）であると予測する。

【0059】

この場合、作動判定部１０５は、ブレーキ余裕時間（ＴＴＢ）に従って、物標Ｔの進路の手前で車両Ｘが停車するように、自動ブレーキの作動タイミングを算出する１次判定を行う。

【0060】

車両Ｘおよび物標Ｔの一方が他方の進路を横断する場合でも、車両Ｘの前面が物標Ｔに衝突する衝突形態と、車両Ｘの側面に物標Ｔの前面が衝突する衝突形態とで、自動ブレーキを作動させる必要があるタイミングが異なる。例えば、車両Ｘと物標Ｔとの衝突形態が、車両Ｘの側面に物標Ｔが衝突する衝突形態である場合、運転手による操作によって物標Ｔをすり抜けられる可能性もあり、運転手の意思を尊重して、自動ブレーキの作動タイミングを算出する必要がある。

【0061】

このため、衝突形態予測部１０４は、物標Ｔの進行方向側の端点Ｅ，Ｆが車両領域内に入っているか否かの判定によって、車両Ｘと物標Ｔとの衝突形態が、車両Ｘの側面に物標Ｔの前面が衝突する衝突形態であるか否かを予測する。すなわち、角度θが閾値θｔ以上であり、かつ車両Ｘの進行方向側の端点が物標領域内に入っている場合、衝突形態予測部１０４は、車両Ｘと物標Ｔとの衝突形態が、車両Ｘの前面が、物標Ｔの側面に衝突する衝突形態であると予測する。一方、角度θが閾値θｔ以上であり、車両Ｘの進行方向側の端点が物標領域内に入っておらず、かつ物標Ｔの進行方向側の端点が車両領域内に入っている場合、衝突形態予測部１０４は、車両Ｘと物標Ｔとの衝突形態が、物標Ｔの前面が車両Ｘの側面に衝突する衝突形態であると予測する。なお、衝突形態予測部１０４は、角度θが１８０度である場合、車両Ｘと物標Ｔとの衝突形態は、正面衝突であると判定する。

【0062】

図５は、車両用制御装置１における車両の自動ブレーキの制御処理の一例を示す説明図である。従来の車両用制御装置では、車両Ｘの自動ブレーキの作動タイミングを算出する際、車両Ｘと、物標Ｔの一例である他の車両Ｙと、の衝突形態に関わらず、車両Ｘの進行方向において、車両Ｘと他の車両Ｙとの衝突位置Ｐ１よりも距離ｄ１だけ手前の停車位置Ｐ２で当該車両Ｘが止まるように、停車位置Ｐ２から距離ｄ２手前を自動ブレーキの作動タイミングとして算出している。ここで、距離ｄ２は、自動ブレーキの制動距離である。そのため、車両Ｘが他の車両Ｙの進路に入り、かつ、他の車両Ｙの前面が車両Ｘの側面に衝突する場合、従来の車両用制御装置では、図５（ａ）に示すように、車両Ｘが他の車両Ｙの進路内の停車位置Ｐ２において停車するため、他の車両Ｙの前面が車両Ｘの側面に衝突してしまう可能性がある。

【0063】

これに対し、車両用制御装置１では、車両Ｘが他の車両Ｙの進路に入り、かつ、他の車両Ｙの前面が車両Ｘの側面に衝突する場合、作動判定部１０５は、図５（ｂ）に示すように、他の車両Ｙの進路の手前の停車位置Ｐ３で車両Ｘが止まるように、停車位置Ｐ３から距離ｄ２手前を自動ブレーキの作動タイミングとして算出する１次判定を行う。これにより、車両Ｘの側面に他の車両Ｙの前面が衝突する可能性があると判定された場合に、他の車両Ｙの進路に入ることなく車両Ｘを停車させることができる。この結果、車両Ｘの側面に他の車両Ｙの前面が衝突する場合でも、車両Ｘと他の車両Ｙとの衝突を回避することが可能となる。

【0064】

このように、車両用制御装置１によれば、車両Ｘと物標Ｔとが衝突する可能性があると判断された場合、車両Ｘの進行方向と、物標Ｔの進行方向との関係に基づいて、車両Ｘと物標Ｔとの衝突形態を予測し、予測した衝突形態に応じて、車両Ｘに対して所定の制御（通常制御）を実行することにより、車両Ｘと物標Ｔとの衝突形態に応じて車両Ｘに対する制御を変更できるので、車両Ｘと物標Ｔとの多種多様な衝突形態に対処可能となる。

【0065】

図６は、警報及び自動ブレーキの作動タイミングの一例を示すタイムチャートである。図６に示すように現時点ｔ０において衝突の可能性があると予測された場合、車両が停止する時点ｔ１０から衝突余裕時間（ＴＴＣ）に対応する時間Ｔ１遡った時点ｔ１から警報を発する。また、ブレーキ余裕時間（ＴＴＢ）に対応する時間（Ｔ２＋Ｔ３）遡った時点ｔ２から１次ブレーキを作動させ、時点ｔ３から１次ブレーキよりも強ブレーキの２次ブレーキを作動させる。１次ブレーキと２次ブレーキとは一体とした時間であり、時点ｔ２から自動ブレーキが作動することになる。なお、２次ブレーキは、停止位置との関係で時点の経過とともに、さらに最大ブレーキに変更することが可能である。

【0066】

ここで、本実施形態では、作動判定部１０５により１次判定された上記の制御内容を、衝突形態に応じた追加判定条件（社会的損失額）をもとに警報のみを出力するか、警報及び自動ブレーキを作動させるかの２次判定を行う。この２次判定は、１次判定された制御内容を、衝突形態ごとの社会的損失額により補正し、自動ブレーキの不要作動によるリスクを抑えるものである。

【0067】

図７は、２次判定テーブルＴＢ１の一例を示す図である。図７に示すように、２次判定テーブルＴＢ１は、現時刻における自車挙動（直進、右折、左折）、衝突予測された時刻における自車衝突位置（前面、右面、左面、後面）、衝突予測された時刻における相手衝突位置（前面、右面、左面、後面）がすべて組み合わされた衝突形態と、各衝突形態における社会的損失額と、各衝突形態における２次判定内容とが対応付けられている。

【0068】

例えば、自車挙動が直進、自車衝突位置が前面、相手衝突位置が前面である正面衝突の場合、社会的損失額が「小」で小さいため、２次判定内容により、警報のみを出力させる。この警報のみの出力は、１次判定された警報及び自動ブレーキのうちの警報タイミングで出力される。一方、自車挙動が直進、自車衝突位置が前面、相手衝突位置が右面である出合頭の場合、社会的損失額が「大」で大きいため、２次判定内容により、警報及び自動ブレーキを作動させる。この警報及び自動ブレーキの制御内容は、１次判定された作動タイミングが用いられる。同様に、自車挙動が右折、自車衝突位置が右面、相手衝突位置が前面である右直の場合、社会的損失額が「大」で大きいため、２次判定内容により、警報及び自動ブレーキを作動させる。

【0069】

＜変形例＞
図８は、変形例で用いられる２次判定テーブルＴＢ２の一例を示す図である。本変形例では、追加判定条件として、車両、バイク、自転車、歩行者などの物標種別を設け、各衝突種別に対する各物標種別ごとの２次判定内容により２次判定を行っている。

【0070】

例えば、自車挙動が直進、自車衝突位置が前面、相手衝突位置が前面である正面衝突の場合、さらに、物標種別である車両、バイク、自転車、歩行者に区分され、車両及びバイクの場合、２次判定として警報のみを出力し、自転車及び歩行者の場合、２次判定として警報及び自動ブレーキを作動させる。これは、例えば、自転車や歩行者の場合、車両やバイクに比べて社会的損失額が大きいからである。

【0071】

また、自車挙動が右折、自車衝突位置が右面、相手衝突位置が前面である右直の場合も、さらに、物標種別である車両、バイク、自転車、歩行者に区分され、各区分に対して警報及び自動ブレーキを作動させるようにしているが、バイクの場合、車体が小さいために相対速度を誤認識しやすいため、自動ブレーキの作動タイミングを早めるようにしている。すなわち、物標種別ごとに自動ブレーキの作動タイミングを調整している。なお、自動ブレーキの強さを大きくするようにしてもよい。この場合、自動ブレーキの強さを調整することになる。

【0072】

さらに、本変形例において、物標種別に対してさらに社会的損失額などの他の追加判定条件を加えた２次判定を行うようにしてもよい。

【0073】

上記の実施形態及び変形例では、１次判定により、車両と物標との多種多様な衝突形態に対処可能であるとともに、２次判定により、自動ブレーキの不要作動によるリスクを抑えることができる。この２次判定では、自動ブレーキの不要作動に限らず、追加判定条件により、自動ブレーキの作動タイミング調整や強さ調整を行うようにしてもよい。

【0074】

なお、上述した実施の形態及び変形例で図示した各構成は機能概略的なものであり、必ずしも物理的に図示の構成をされていることを要しない。すなわち、各装置及び構成要素の分散・統合の形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を各種の使用状況などに応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。

【符号の説明】

【0075】

１ 車両用制御装置
１１ ＥＣＵ
１２ マイコン
１３ ＣＰＵ
１４ メモリ
２１ カメラ
２２ 車速センサ
２３ 舵角センサ
２４ ヨーレートセンサ
２５ ブレーキアクチュエータ
２６ 警報器
１０１ 車両位置予測部
１０２ 物標位置予測部
１０３ 衝突判定部
１０４ 衝突形態予測部
１０５ 作動判定部
１０６ 実行部
Ｔ 物標
ＴＢ１，ＴＢ２ ２次判定テーブル
Ｘ，Ｙ 車両
θ 角度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】