JP2012240659A - 運転支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の物体の近傍を通過する際に運転者にとって違和感の少ない運転支援を行うことができる運転支援装置を提供する。
【解決手段】本発明は、自車両前方の物体を検出する道路構造認識部１１及び物体検出部１３と、物体の近傍を通過する際の上限通過速度を算出する上限通過速度算出部１４と、上限通過速度に基づいて自車両Ｍの速度制御軌道ＳＲを生成する速度制御軌道生成部１７と、速度制御軌道ＳＲに基づいて自車両Ｍの運転支援を実行する運転支援部１８と、を備え、速度制御軌道生成部１７は、複数の物体が検出された場合、自車両Ｍの進行方向Ｐにおける物体の密度ρに基づいて速度制御軌道ＳＲを生成することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、運転支援装置に係り、特に、歩行者などの他の物体の近傍を車両が通過する際に運転支援を行う運転支援装置に関する。

従来から、走行する車両が歩行者などの物体と衝突することを避けるための運転支援を行う運転支援装置が知られている。この種の運転支援装置としては、自車両と物体との衝突の危険度を推定し、推定した危険度に基づく運転支援を行うものがある(例えば特許文献１参照)。

特許文献１に記載された運転支援装置は、自車両の走行状態、周辺の物体の移動状態、及び自車両が物体と衝突する危険度に基づいて、自車両が物体と衝突する危険度を推定する。

また、この運転支援装置では、複数の物体が検出された場合、個別の物体に対して衝突確率を求め、この確率の合計値を自車両と複数の物体とが衝突する危険度の推定値とし、当該危険度の推定値に基づいて自車両が物体の近傍を通過する際の速度制限を行っている。

特開２００９−２１７６９２号公報

しかしながら、上述した従来の運転支援装置においては、個別の物体に対する通過速度の制限しか求めておらず物体間の速度や減速度について考慮されていないため、複数の物体が高い密度で存在すると不連続な車両の加減速が立て続けに行われ、運転者に違和感を与えるおそれがある。

そこで、本発明は、複数の物体の近傍を通過する際に運転者にとって違和感の少ない運転支援を行うことができる運転支援装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明は、自車両前方の物体を検出する物体検出手段と、物体の近傍を通過する際の上限通過速度を算出する上限通過速度算出手段と、上限通過速度に基づいて自車両の速度制御軌道を生成する速度制御軌道生成手段と、速度制御軌道に基づいて自車両の運転支援を実行する運転支援手段と、を備え、速度制御軌道生成手段は、物体検出手段が複数の物体を検出した場合、自車両の進行方向における物体の密度に基づいて、複数の物体の近傍を通過する自車両の速度制御軌道を生成することを特徴とする。

本発明に係る運転支援装置によれば、自車両の周囲に歩行者など複数の物体が検出された場合に、自車両の進行方向における物体の密度に基づいて、これらの物体の近傍を通過する自車両の速度制御軌道を生成するので、物体ごとに個別の速度制限を設定する従来の運転支援と異なり、複数の物体間の繋がりを考慮した運転支援を行うことができる。従って、この運転支援装置によれば、自車両の進行方向における物体の密度に基づいて速度制御軌道を生成することで、複数の物体間の繋がりを考慮した運転者にとって違和感の少ないスムーズな運転支援を行うことができる。

本発明に係る運転支援装置においては、上限通過速度に基づいて自車両の加減速度制御軌道を生成する加減速度制御軌道生成手段を更に備え、速度制御軌道生成手段は、加減速度制御軌道に基づいて速度制御軌道を生成し、加減速度制御軌道生成手段は、物体検出手段が複数の物体を検出した場合、進行方向における物体の密度に基づいて加減速度制御軌道の平滑化修正を行うことが好ましい。
本発明に係る運転支援装置によれば、自車両の進行方向における物体の密度に基づいて加減速度制御軌道の平滑化修正を行うので、物体の密度の高さに起因して変化の急な軌道が生成されたとしても、当該軌道に適切に対応して変化の緩やかな軌道に修正することができる。

本発明に係る運転支援装置においては、上限通過速度に基づいて、物体の近傍を通過する自車両の加減速度制御軌道を生成する加減速度制御軌道生成手段を更に備え、速度制御軌道生成手段は、加減速度制御軌道に基づいて速度制御軌道を生成し、加減速度制御軌道生成手段は、物体検出手段が複数の物体を検出した場合、進行方向における所定区間内の物体の密度に基づいて当該区間で許容される最大加速度及び最大減速度を算出することが好ましい。
本発明に係る運転支援装置によれば、自車両の進行方向における所定区間内の物体の密度に基づいて当該区間で許容される最大加速度及び最大減速度を算出するので、歩行者などの物体の密度が高い区間で自車両が急加速することなどを防止でき、運転者にとって違和感の少ない運転支援を実現できる。

本発明に係る運転支援装置においては、加減速度制御軌道生成手段は、進行方向における所定区間内の物体の密度が高いほど当該区間で許容される最大加速度を小さく算出することが好ましい。
本発明に係る運転支援装置によれば、自車両の進行方向における所定区間内の物体の密度が高いほど、当該区間で急加速する必要性が乏しくなるので、最大加速度を小さく設定することで、運転者にとって違和感の少ない運転支援を実現できる。

本発明によれば、複数の物体の近傍を通過する際に運転者にとって違和感の少ない運転支援を行うことができる。

本発明に係る運転支援装置の一実施形態を示すブロック図である。 （ａ）二人の歩行者の間隔が広い場合の自車両の速度制御軌道を示す図である。（ｂ）二人の歩行者の間隔が狭い場合の自車両の速度制御軌道を示す図である。 予見区間を説明するためのグラフである。 （ａ）上限通過速度の分布を示すグラフである。（ｂ）平滑化修正前の加減速度制御軌道を示すグラフである。（ｃ）平滑化修正後の加減速度制御軌道を示すグラフである。（ｄ）速度制御軌道を示すグラフである。 ハザードの密度と許容される最大加速度及び最大減速度との関係を示すグラフである。 （ａ）上限通過速度の分布を示すグラフである。（ｂ）平滑化修正前の加減速度制御軌道を示すグラフである。（ｃ）平滑化修正後の加減速度制御軌道を示すグラフである。（ｄ）速度制御軌道を示すグラフである。 （ａ）上限通過速度の分布を示すグラフである。（ｂ）平滑化修正前の加減速度制御軌道を示すグラフである。（ｃ）平滑化修正後の加減速度制御軌道を示すグラフである。（ｄ）速度制御軌道を示すグラフである。 運転支援装置の動作を示すフローチャートである。 （ａ）物体の間隔が所定間隔より狭く上限通過速度の差分が正の値だった場合の加減速度制御軌道を示すグラフである。（ｂ）物体の間隔が所定間隔より狭く上限通過速度の差分が負の値だった場合の加減速度制御軌道を示すグラフである。（ｃ）物体の間隔が所定間隔より広い場合の加減速度制御軌道を示すグラフである。 図９（ｃ）に示す加減速度制御軌道を生成する際の処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

図１に示されるように、本実施形態に係る運転支援装置１は、自車両の前方に歩行者などのハザード（物体）を検出した場合に、ハザードに対応した速度制御支援を実行するものである。ハザードには、歩行者や他車両などの可動物の他、建物などの静止物、交差路やカーブなどの道路構造も含まれる。

運転支援装置１は、自車両の前方にハザードを検出した場合、自車両がハザードの近傍を通過する際の上限通過速度を算出する。上限通過速度とは、ハザードの近傍を通過する際の自車両の速度制御の上限値である。運転支援装置１は、ハザードの種類（歩行者、自転車、四輪車、構造物など）、相対速度、移動方向などに基づいて、上限通過速度を算出する。

運転支援装置１は、自車両の進行方向に複数のハザードを検出した場合、ハザードごとに上限通過速度を算出する。ここで、図２は、自車両Ｍの前方に、二人の歩行者Ａ，Ｂ及び一つの交差路Ｃの三つのハザードを検出した状況を示す図である。なお、図２（ａ）は、二人の歩行者Ａ，Ｂの間隔Ｗが広く密度が低い場合を示しており、図２（ｂ）は、二人の歩行者Ａ，Ｂの間隔Ｗが狭く密度が高い場合を示している。

まず図２（ａ）を参照して説明を行う。図２（ａ）に示されるように、運転支援装置１は、歩行者Ａ，Ｂ及び交差路Ｃのハザードを検出すると、歩行者Ａ，Ｂ及び交差路Ｃのそれぞれについて近傍を通過する際の上限通過速度ＶＡ，ＶＢ，ＶＣを算出する。運転支援装置１は、ハザードの種類などに基づいて上限通過速度ＶＡ〜ＶＣの算出を行う。

また、運転支援装置１は、自車両の走行する道路の道路構造や法定速度に基づいて、基準速度Ｖａを生成する。基準速度Ｖａは、道路構造などから推奨される通行速度である。例えば住宅街においては時速２０ｋｍを基準速度Ｖａとすることができる。運転支援装置１は、運転支援時にハザードを検出しない場合、基準速度Ｖａを目標速度とした自車両Ｍの速度制御を行う。

運転支援装置１は、上限通過速度ＶＡ〜ＶＣ及び基準速度Ｖａに基づいて、自車両Ｍの速度制御軌道ＳＲを生成する。速度制御軌道ＳＲは、運転支援装置１による自車両Ｍの速度制御の時間変化軌道である。この速度制御軌道ＳＲは、ハザードが存在しない区間では基本的に基準速度Ｖａに近づく軌道を取る。速度制御軌道ＳＲは、歩行者Ａ，Ｂ及び交差路Ｃの近傍を通過する際にそれぞれ上限通過速度ＶＡ〜ＶＣ以下となる軌道である。

ここで、図２（ｂ）に示されるように、自車両Ｍの進行方向Ｐにおける歩行者Ａ，Ｂの間隔Ｗが狭く密度が高いと、変化の急な速度制御軌道が生成されて問題が生じるおそれがあった。具体的には、変化の急な速度制御軌道を実現するため立て続けに不連続な加減速が必要となり、運転支援に対して運転者が違和感を覚えるおそれやその後の運転支援が急になるなどの悪影響が生じるおそれがあった。また、実際に実現不可能な速度制御軌道が生成されるおそれもあった。

そこで、運転支援装置１は、自車両Ｍの進行方向Ｐに複数のハザードを検出した場合、各ハザードの繋がりを考慮した速度制御軌道ＳＲの生成を行う。以下、図３及び図４を参照して速度制御軌道ＳＲの生成について説明する。

図３及び図４（ａ）に示されるように、運転支援装置１は、自車両Ｍの前方に四つのハザードを検出すると、各ハザードに対応する上限通過速度Ｖ１〜Ｖ４を算出する。運転支援装置１は、各ハザードの種類などに基づいて上限通過速度Ｖ１〜Ｖ４の算出を行う。なお、図３及び図４（ａ），図４（ｄ）に示すＶ０は上限通過速度ではなく自車両Ｍの初期速度である。また、図３に、Ｖ０とＶ１の差分ΔＶ０、Ｖ１とＶ２の差分ΔＶ１、Ｖ２とＶ３の差分ΔＶ２を示す。

運転支援装置１は、上限通過速度Ｖ１〜Ｖ４に基づいて、自車両Ｍの加減速度制御軌道ＡＲ１を生成する（図４（ｂ）参照）。加減速度制御軌道とは、自車両Ｍの加速度及び減速度に関する制御の時間変化軌道である。加減速度制御軌道ＡＲ１は、ハザード間の通過速度及び加減速度を設定する点で従来の考え方と大きく異なる。

運転支援装置１は、上限通過速度Ｖ１〜Ｖ４を満たすように加減速度制御軌道ＡＲ１を生成する。加減速度制御軌道ＡＲ１は、各ハザードの近傍に至るまでに自車両Ｍの速度を上限通過速度Ｖ１〜Ｖ４まで変化させる軌道として生成される。また、加減速度制御軌道ＡＲ１は、ハザードの近傍で加速度が０となるように生成される。

また、運転支援装置１は、自車両Ｍの進行方向Ｐにおけるハザードの密度ρを算出する。運転支援装置１は、所定の予見区間Ｄ０〜Ｄ２ごとにハザードの密度ρを算出する。進行方向Ｐにおけるハザードの密度ρとは、自車両Ｍの進路上にハザードを一次元投影したときの密度という意味である。予見区間Ｄ０〜Ｄ２は、車載センサの検出能力や道路構造、自車両の速度などの各種条件に応じた適切な区間として設定される。予見区間Ｄ０〜Ｄ２は、例えば、検出されたハザードを始点とする所定距離の区間としても良い。

ハザードの密度ρは、予見区間内のハザードの個数を予見区間の距離で除した値として求められる。なお、距離ではなく時間により予見区間を区切った場合には、予見区間内のハザードの個数を予見区間の時間で除した値としてハザードの密度ρを求めることができる。ハザードの密度ρは、進行方向Ｐにおいて隣り合うハザードの間隔から求めても良い。

運転支援装置１は、認識したハザードの密度ρに基づいて予見区間Ｄ０〜Ｄ２で許容される最大加速度ｇｍａｘ及び最大減速度ｇｍｉｎを算出する。ハザードの密度ρと許容される最大加速度ｇｍａｘ及び最大減速度ｇｍｉｎとの関係を下記の数式（１），（２）として示す。また、図５に数式（１），（２）に対応するグラフを示す。数式（１），（２）において、Ｇｍａｘは自車両Ｍの制御装置が発揮できる最大の加速度であり、Ｇｍｉｎは制御装置が発揮できる最大の減速度である。また、α、βはそれぞれ所定の係数である。

図５に示されるように、ハザードの密度ρが高いほど最大加速度ｇｍａｘは小さく算出される。また、ハザードの密度ρが高いほど最大減速度ｇｍｉｎは負の値で大きく算出される。

運転支援装置１は、各区間で許容される最大加速度ｇｍａｘ及び最大減速度ｇｍｉｎと認識したハザードの密度ρとに基づいて加減速度制御軌道ＡＲ１の平滑化修正を行う。平滑化修正後の加減速度制御軌道ＡＲ２を図４（ｃ）に示す。平滑化修正は、加減速度制御軌道ＡＲ１のうち変化が急な軌道を効率的で変化の緩やかな軌道に修正するものである。平滑化修正は、結果的に速度制御軌道ＳＲがより滑らかな軌道となるように修正する。平滑化修正によりジャーク変動回数を低減できる。図４（ｃ），図４（ｄ）のグラフにおいて時間軸と軌道とに囲まれた面積は平滑化前後で等しくなる。これにより、ジャーク変動回数を低減させつつ、Ｖ２の目標を達成することができる。平滑化修正は、速度制御軌道ＳＲが低速側（安全側）に移るように加減速度制御軌道ＡＲ１を修正する。図４（ｃ）では、Ｖ０〜Ｖ２間に対応する軌道を一体化することで平滑化修正を行っている。

運転支援装置１は、平滑化修正後の加減速度制御軌道ＡＲ２に基づいて速度制御軌道ＳＲ２を生成する（図４（ｄ）参照）。図４（ｄ）に、平滑化修正前の加減速度制御軌道ＡＲ１に基づいて生成した速度制御軌道ＳＲ１を破線で示す。運転支援装置１は、速度制御軌道ＳＲ１と比べて低速側に移行した速度制御軌道ＳＲ２を生成する。

運転支援装置１は、平滑化修正後の加減速度制御軌道ＡＲ２に基づいて速度制御軌道ＳＲ２を生成することで、上限通過速度Ｖ１〜Ｖ４を満たしつつ変化が滑らかな速度制御軌道ＳＲ２を得ることができる。これにより、運転支援装置１は、進行方向Ｐにおけるハザードの密度ρが高い場合であっても変化が滑らかな速度制御軌道ＳＲ２を生成することができる、

続いて、図６の状況における速度制御軌道ＳＲ２の生成を説明する。図６は、自車両Ｍの進行方向Ｐに三つのハザードが比較的高い密度で存在する場合の状況を示す図である。

図６（ａ）に示されるように、運転支援装置１は、三つのハザードそれぞれに対応する上限通過速度Ｖ１〜Ｖ３を算出する。次に、運転支援装置１は、上限通過速度Ｖ１〜Ｖ３に基づいて加減速度制御軌道ＡＲ１を生成する（図６（ｂ）参照）。

その後、運転支援装置１は、運転支援装置１は、最大加速度ｇｍａｘ及び最大減速度ｇｍｉｎとハザードの密度ρとに基づいて加減速度制御軌道ＡＲ１の平滑化修正を行う。平滑化修正後の加減速度制御軌道ＡＲ２を図６（ｃ）に示す。図６（ｃ）では、Ｖ０〜Ｖ２間の軌道を一体化すると共に、Ｖ２で加速度を０にすることなくＶ０〜Ｖ２間の軌道とＶ２〜Ｖ３間の軌道とを効率的に連続させる平滑化修正を行っている。

運転支援装置１は、平滑化修正後の加減速度制御軌道ＡＲ２に基づいて速度制御軌道ＳＲ２を生成する（図６（ｄ）参照）。平滑化修正前の加減速度制御軌道ＡＲ１による速度制御軌道ＳＲ１を破線で示す。運転支援装置１は、速度制御軌道ＳＲ１と比べて低速側に移行した速度制御軌道ＳＲ２を生成する。

次に、図７の状況における速度制御軌道ＳＲ２の生成を説明する。図７は、Ｖ２に対応するハザードとＶ３に対応するハザードとの間隔が広い点のみが図６と異なっている。

図７（ａ）に示されるように、運転支援装置１は、三つのハザードそれぞれに対応する上限通過速度Ｖ１〜Ｖ３を算出する。運転支援装置１は、ハザードの密度ρに基づいて最大加速度ｇｍａｘ及び最大減速度ｇｍｉｎを算出する。

その後、運転支援装置１は、上限通過速度Ｖ１〜Ｖ３に基づいて加減速度制御軌道ＡＲ１を算出する（図７（ｂ）参照）。このとき、図７の状況ではＶ２に対応するハザードとＶ３に対応するハザードとの間隔が十分に広いことから、これらのハザード間で低速走行を続けることは運転者に違和感を与える。このため、Ｖ２〜Ｖ３間では、自車両Ｍを一度十分に加速させた後、上限通過速度Ｖ３を満たすために減速する軌道が生成される。

その後、運転支援装置１は、最大加速度ｇｍａｘ及び最大減速度ｇｍｉｎとハザードの密度ρとに基づいて加減速度制御軌道ＡＲ１の平滑化修正を行う。平滑化修正後の加減速度制御軌道ＡＲ２を図７（ｃ）に示す。図７（ｃ）では、Ｖ０〜Ｖ２間に対応する軌道を一体化することで平滑化修正を行っている。

運転支援装置１は、平滑化修正後の加減速度制御軌道ＡＲ２に基づいて速度制御軌道ＳＲ２を生成する（図７（ｄ）参照）。平滑化修正前の加減速度制御軌道ＡＲ１による速度制御軌道ＳＲ１を破線で示す。運転支援装置１は、速度制御軌道ＳＲ１と比べて低速側に移行した速度制御軌道ＳＲ２を生成する。

以下、上述した運転支援装置１の構成について説明する。

図１に示されるように、本実施形態に係る運転支援装置１は、装置全体を統括的に制御する運転支援ＥＣＵ(Electronic Control Unit)２を備えている。運転支援ＥＣＵ２は、ＣＰＵ(Centra1 Processing Unit)、ＲＯＭ(Read On1y Memory)、ＲＡＭ(Random Access Memory)、および入出力インターフェイスなどから構成される電子制御ユニットである。

運転支援ＥＣＵ２には、ナビゲーションシステム３、レーザレーダ４、カメラ５、運動センサ６、及びアクチュエータ７が接続されている。また、運転支援ＥＣＵ２は、道路構造認識部１１、基準速度生成部１２、物体検出部１３、上限通過速度算出部１４、及び自車状態認識部１５を備えている。更に、運転支援ＥＣＵ２は、加減速度制御軌道生成部１６、速度制御軌道生成部１７、及び運転支援部１８を備えている。

ナビゲーションシステム３は、自車両Ｍの現在位置や走行方向の検出及び目的地までの経路案内などを行うシステムである。ナビゲーションシステム３は、自車両Ｍの現在位置を検出するためのＧＰＳ（Global Positioning System）装置及び道路構造データを含む地図データを記憶する地図データベースを有している。ナビゲーションシステム３は、自車両Ｍの現在位置情報及び自車両周辺の地図情報を道路構造認識部１１に送信する。

レーザレーダ４は、車両前方に設置され、装置を基準とする車両前方に存在するハザードまでの距離を検出する装置である。レーザレーダ４は、レーザを出力し、出力したレーザを水平方向に走査することで、レーザの反射により車両前方に存在する複数のハザードを検出する。レーザレーダ４による検出処理は一定サイクルで実行され、レーザレーダ４は、検出した複数のハザードに関するハザード情報を運転支援ＥＣＵ２における物体検出部１３に送信する。

カメラ５は、小型のＣＣＤ(Charge Coupled Device)カメラ又はＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor)カメラで構成され、車両の前方を撮影するように車両のフロントワインドウ上部などに取り付けられている。カメラ５は、撮影によって得られた映像情報を運転支援ＥＣＵ２における物体検出部１３に送信する。

運動センサ６は、自車両Ｍの速度を計測する車速センサ、ヨーレートを検出するヨーレートセンサ、及び自車両Ｍの加速度を計測する加速度センサなどを備えて構成されている。運動センサ６では、自車両Ｍの車速、ヨーレート、加速度などを検出し、これらの検出値を車両運動情報として運転支援ＥＣＵ２における自車状態認識部１５に送信する。

アクチュエータ７は、スロットルアクチュエータ、ブレーキアクチュエー夕、及び操
舵アクチュエータなどを備えて構成されている。アクチュエータ７は、運転支援ＥＣＵ２から送信された制御信号に基づいて自車両Ｍを制御する。

運転支援ＥＣＵ２における道路構造認識部１１は、ナビゲーションシステム３から送信された自車両Ｍの現在位置情報及び自車両周辺の地図情報に基づいて、自車両Ｍの前方の道路構造を認識する。道路構造とは、歩道、車道の位置や、交差路、カーブなどの道路形状、道路幅などのサイズ、信号の有無などである。交差路やカーブ、信号などは自車両Ｍの速度を制限すべきハザードとして検出される。道路構造認識部１１は、認識した道路構造情報を基準速度生成部１２及び上限通過速度算出部１４に出力する。

基準速度生成部１２は、道路構造認識部１１から出力された道路構造情報に基づいて基準速度Ｖａを生成する。基準速度生成部１２は、自車両Ｍの速度制御における基準となる基準速度Ｖａを生成する。基準速度生成部１２は、生成した基準速度情報を加減速度制御軌道生成部１６に出力する。

物体検出部１３は、レーザレーダ４のハザード情報及びカメラ５の映像情報に基づいて、自車両Ｍの前方のハザードを検出する。物体検出部１３は、ハザードの種類（歩行者、自転車、四輪車、建物、道路構造など）やハザードの空間的な位置、ハザードの相対速度、移動方向などを認識する。物体検出部１３は、認識したハザード情報を上限通過速度算出部１４に出力する。物体検出部１３は、道路構造認識部１１と共に特許請求の範囲に記載の物体検出手段を構成する。

上限通過速度算出部１４は、道路構造認識部１１から出力された道路構造情報及び物体検出部１３から出力されたハザード情報に基づいて、ハザードの近傍を通過する際の上限通過速度を算出する。上限通過速度算出部１４は、ハザードごとに上限通過速度の算出を行う。

また、上限通過速度算出部１４は、道路構造認識部１１から出力された道路構造情報、物体検出部１３から出力されたハザード情報、及び運動センサ６から出力された車両運動情報に基づいて、自車両Ｍの進行方向Ｐにおけるハザードの密度ρを算出する。上限通過速度算出部１４は、算出した上限通過速度情報及び認識したハザード密度情報を加減速度制御軌道生成部１６に出力する。

自車状態認識部１５は、運動センサ６から出力された車両運動情報に基づいて自車両Ｍの走行状態を認識する。自車状態認識部１５は、自車両Ｍの車速や走行姿勢などの走行状態を認識する。自車状態認識部１５は、認識した走行状態情報を加減速度制御軌道生成部１６に出力する。

加減速度制御軌道生成部１６は、各予見区間のハザードの密度ρに基づいて各予見区間で許容される最大加速度ｇｍａｘ及び最大減速度ｇｍｉｎを算出する。その後、加減速度制御軌道生成部１６は、基準速度生成部１２の基準速度情報、上限通過速度算出部１４の上限通過速度情報、及び自車状態認識部１５の走行状態情報に基づいて、加減速度制御軌道ＡＲ１を生成する。

加減速度制御軌道生成部１６は、各予見区間の最大加速度ｇｍａｘ及び最大減速度ｇｍｉｎとハザードの密度ρとに基づいて加減速度制御軌道ＡＲ１の平滑化修正を行う。加減速度制御軌道生成部１６は、平滑化修正により加減速度制御軌道ＡＲ２を生成する。加減速度制御軌道生成部１６は、生成した加減速度制御軌道情報を速度制御軌道生成部１７に出力する。

速度制御軌道生成部１７は、加減速度制御軌道生成部１６から出力された加減速度制御軌道情報に基づいて、ハザードの近傍を通過する自車両の速度制御軌道ＳＲ２を生成する。速度制御軌道生成部１７は、加減速度制御軌道ＡＲ２に基づいて速度制御軌道ＳＲ２を生成する。速度制御軌道生成部１７は、離散的な時系列データを滑らかに繋げることで速度制御軌道ＳＲ２を生成する。速度制御軌道生成部１７は、生成した速度制御軌道情報を運転支援部１８に出力する。

運転支援部１８は、速度制御軌道生成部１７から出力された速度制御軌道情報に基づいて、速度制御軌道ＳＲ２に沿った速度制御信号をアクチュエータ７に送信する。運転支援部１８は、速度制御軌道ＳＲ２に沿った速度制御信号をアクチュエータ７に送信することにより、ハザードを考慮した自車両Ｍの速度制御を運転支援として実行する。

次に、本実施形態に係る運転支援装置１の動作について説明する。ここでは自車両Ｍの前方に複数のハザードが検出された場合の動作について説明する。

図８に示されるように、運転支援装置１では、まず運転支援ＥＣＵ２の道路構造認識部１１及び物体検出部１３において、自車両Ｍの前方に存在する複数のハザードの検出が行われる（Ｓ１）。

次に、上限通過速度算出部１４は、道路構造認識部１１及び物体検出部１３の検出結果と運動センサ６から出力された車両運動情報とに基づいて、自車両Ｍの進行方向Ｐにおけるハザードの密度ρを算出する（Ｓ２）。上限通過速度算出部１４は、所定条件に沿って設定された予見区間内のハザードの密度ρを算出する。また、上限通過速度算出部１４は、道路構造認識部１１及び物体検出部１３の検出結果に基づいて、ハザードごとに上限通過速度を算出する（Ｓ３）。

続いて、基準速度生成部１２は、道路構造認識部１１から出力された道路構造情報に基づいて基準速度Ｖａを生成する（Ｓ４）。なお、基準速度Ｖａの生成はステップＳ５以外のステップで行われても良く。また、ハザードの検出の有無に関わらず基準速度Ｖａの生成を自動で行っている場合には当該フローチャートに現れる必要はない。

その後、加減速度制御軌道生成部１６は、基準速度生成部１２の基準速度情報、上限通過速度算出部１４の上限通過速度情報、及び自車状態認識部１５の走行状態情報に基づいて、加減速度制御軌道ＡＲ１を生成する（Ｓ５）。

続いて、加減速度制御軌道生成部１６は、各予見区間のハザードの密度ρに基づいて各予見区間で許容される最大加速度ｇｍａｘ及び最大減速度ｇｍｉｎを算出する（Ｓ６）。その後、加減速度制御軌道生成部１６は、各予見区間の最大加速度ｇｍａｘ及び最大減速度ｇｍｉｎとハザードの密度ρとに基づいて加減速度制御軌道ＡＲ１の平滑化修正を行う（Ｓ７）。加減速度制御軌道生成部１６は、各予見区間で許容される最大加速度ｇｍａｘ及び最大減速度ｇｍｉｎをオーバーしないように平滑化修正を行う。加減速度制御軌道生成部１６は、平滑化修正により加減速度制御軌道ＡＲ２を生成する。なお、平滑化修正は必ずしも行う必要はなく、例えばハザードの密度ρが低い場合には平滑化修正を行わない態様であっても良い。

その後、速度制御軌道生成部１７は、加減速度制御軌道生成部１６の生成した加減速度制御軌道ＡＲ２に基づいて速度制御軌道ＳＲ２を生成する（Ｓ８）。運転支援部１８は、速度制御軌道生成部１７の生成した速度制御軌道ＳＲ２に基づいて速度制御信号をアクチュエータ７に送信することで自車両Ｍの運転支援を実行する（Ｓ９）。

続いて、加減速度制御軌道生成部１６における加減速度制御軌道ＡＲの生成について説明を行う。

図９に加減速度制御軌道ＡＲを構成する軌道タイプを示す。図９（ａ）は、二つのハザードについてハザードの密度ρが所定閾値ρ０より高く、先のハザードの上限通過速度Ｖｎ（ｎは変数）と後のハザードの上限通過速度Ｖｎ＋１との差分ΔＶｎ（図３参照）が正の値である場合の軌道を示している。すなわち、図９（ａ）の軌道は、ハザード間の間隔が短く、先のハザードの上限通過速度Ｖｎから後のハザードの上限通過速度Ｖｎ＋１に至るために自車両Ｍを加速させる場合の軌道である。この場合、加減速度制御軌道ＡＲは加速側（上側）に突出する台形の軌道をとる。

図９（ｂ）は、二つのハザードについてハザードの密度ρが所定閾値ρ０より高く、先のハザードの上限通過速度Ｖｎと後のハザードの上限通過速度Ｖｎ＋１との差分ΔＶｎが正の値である場合の軌道を示している。すなわち、図９（ｂ）の軌道は、ハザード間の間隔が短く、先のハザードの上限通過速度Ｖｎから後のハザードの上限通過速度Ｖｎ＋１に至るために自車両Ｍを加速させる場合の軌道である。この場合、加減速度制御軌道ＡＲは減速側（下側）に突出する台形の軌道をとる。

図９（ｃ）は、二つのハザードについてハザードの密度ρが所定閾値ρ０より低く、間隔が広い場合の軌道である。ハザードの間隔が広い場合、ハザード間を低速のまま走行することは運転者に違和感を与えるおそれがあるため、一度加速した後に減速して後のハザードの上限通過速度Ｖｎ＋１に至る軌道が生成される。

この場合、加速側に突出する台形と減速側に突出する台形とを組み合わせた軌道となる。先のハザードの上限通過速度Ｖｎと後のハザードの上限通過速度Ｖｎ＋１との差分ΔＶｎが正の値の場合は加速側の台形の割合が大きい軌道となり、差分ΔＶｎが正の値の場合は減速側の台形の割合が大きい軌道となる。

加減速度制御軌道ＡＲは、以上説明した図９（ａ）〜（ｃ）の三タイプの軌道を組み合わせることで生成される。

次に、加減速度制御軌道生成部１６が図９（ｃ）の軌道を生成する際の処理について説明する。この動作は、図８のステップＳ６に対応する動作である。

図１０に示されるように、加減速度制御軌道生成部１６は、カウントｔを０に設定する（Ｓ１１）。このカウントｔが０の位置が図９（ｃ）の軌道を生成する区間の始点に等しい。その後、加減速度制御軌道生成部１６は、カウントｔをｔ＋Δｔの値に設定する（Ｓ１２）。Δｔは所定値である。

次に、加減速度制御軌道生成部１６は、所定の加速度勾配により現在のカウントｔまでに増加した速度増加量Ｖｔ１を求める（Ｓ１３）。なお、所定の加速度勾配による加速度は最大加速度ｇｍａｘ未満に制限されている。その後、加減速度制御軌道生成部１６は、自車状態認識部１５から出力された走行状態情報と速度増加量Ｖｔ１とに基づいて、現在のカウントｔにおける自車両速度Ｖを求める（Ｓ１４）。

続いて、加減速度制御軌道生成部１６は、自車両速度Ｖが基準速度生成部１２の生成した基準速度Ｖａに達したか否かを判定する（Ｓ１５）。加減速度制御軌道生成部１６は、自車両速度Ｖが基準速度Ｖａに達していないと判定した場合、ステップＳ１７に移行する。

一方、加減速度制御軌道生成部１６は、自車両速度Ｖが基準速度Ｖａに達したと判定した場合、現在のカウントｔにおける加速を停止する（Ｓ１６）。その後、ステップＳ１７に移行する。

ステップＳ１７において、加減速度制御軌道生成部１６は、現在の自車両速度Ｖから後のハザードの上限通過速度Ｖｎ＋１を満たすために必要な速度減少量Ｖｔ２を求める（Ｓ１７）。

次に、加減速度制御軌道生成部１６は、所定の減速度勾配により上限通過速度Ｖｎ＋１を達成する時刻Δτを求める（Ｓ１８）。なお、この場合の減速度は最大減速度ｇｍｉｎ未満に制限されている。続いて、加減速度制御軌道生成部１６は、現在のカウントｔから時刻Δτ後の自車両Ｍの移動量ｄｎτを求める（Ｓ１９）。

その後、加減速度制御軌道生成部１６は、移動量ｄｎτが下記の式（３）を満たすか否かを判定する（Ｓ２０）。式（３）において、ｄｎは上限通過速度Ｖｎに対応するハザードと上限通過速度Ｖｎ＋１に対応するハザードとの間隔である。εはｄｎτとｄｎとがほぼ等しい値であるか否かを判断するための閾値である。

加減速度制御軌道生成部１６は、移動量ｄｎτが式（３）を満たさないと判定した場合、求めた移動量ｄｎτとハザードの間隔ｄｎとが異なっていると判断して、ステップＳ１２に戻り、カウントｔを増加させた後、ステップＳ１３〜Ｓ２０を繰り返す。加減速度制御軌道生成部１６は、移動量ｄｎτが式（３）を満たすと判定した場合、求めた移動量ｄｎτとハザードの間隔ｄｎとがほぼ等しい値であると判断して、以上の動作から得られたカウントｔ、時刻Δτなどに基づいて図９（ｃ）のタイプの軌道を生成する。

以上説明した本実施形態に係る運転支援装置１によれば、自車両Ｍの周囲に歩行者など複数のハザードが検出された場合に、自車両Ｍの進行方向Ｐにおけるハザードの密度ρに基づいて、これらのハザードの近傍を通過する自車両Ｍの速度制御軌道ＳＰを生成するので、ハザードごとに個別の速度制限を設定する従来の運転支援と異なり、複数のハザード間の繋がりを考慮した運転支援を行うことができる。従って、この運転支援装置１によれば、複数のハザード間の繋がりを考慮した運転者にとって違和感の少ないスムーズな運転支援を行うことができる。

また、この運転支援装置１によれば、自車両Ｍの進行方向Ｐにおけるハザードの密度ρに基づいて加減速度制御軌道ＡＲの平滑化修正を行うので、ハザードの密度ρの高さに起因して変化の急な軌道が生成されたとしても、当該軌道に適切に対応して変化の緩やかな軌道に修正することができる。

また、この運転支援装置１によれば、自車両Ｍの進行方向Ｐにおける所定区間内のハザードの密度ρに基づいて当該区間で許容される最大加速度ｇｍａｘ及び最大減速度ｇｍｉｎを算出するので、歩行者などのハザードの密度ρが高い区間で自車両Ｍが急加速することなどを防止することができ、運転者にとって違和感の少ない運転支援を実現できる。

また、この運転支援装置１によれば、自車両Ｍの進行方向Ｐにおける所定区間内のハザードの密度ρが高いほど、当該区間で急加速する必要性が乏しくなるので、最大加速度ｇｍａｘを小さく設定することで、運転者にとって違和感の少ない運転支援を実現できる。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。

例えば、加減速度制御軌道ＡＲの生成方法は上述したものに限られず、曲線的な軌道を生成しても良い。加減速度制御軌道ＡＲの生成方法には、様々な周知の方法を用いることができる。同様に、加減速度制御軌道ＡＲの平滑化修正についても様々な周知の方法を用いることができる。また、運転支援装置１は、加減速度制御軌道ＡＲを介さずに速度制御軌道ＳＲを直接生成したり、平滑化修正する態様であっても良い。

また、上述した実施形態では、速度を制御信号として用いていたが、加速度を制御信号として用いる態様であっても良い。

１…運転支援装置 ２…運転支援ＥＣＵ ３…ナビゲーションシステム ４…レーザレ−ダ ５…カメラ ６…運動センサ ７…アクチュエータ １１…道路構造認識部 １２ 基準速度生成部 １３…物体検出部 １４…上限通過速度算出部 １５…自車状態認識部 １６…加減速度制御軌道生成部 １７…速度制御軌道生成部 １８…運転支援部 Ａ，Ｂ…歩行者 ＡＲ，ＡＲ１，ＡＲ２…加減速度制御軌道 Ｃ…交差路 Ｄ０-Ｄ２…予 区間 Ｍ…自車両 ＳＲ，ＳＲ１，ＳＲ２…速度制御軌道 Ｖａ…基準速度 Ｖ１-Ｖ４，ＶＡ，ＶＢ，ＶＣ…上限通過速度

Claims (4)

1. 自車両前方の物体を検出する物体検出手段と、
   前記物体の近傍を通過する際の上限通過速度を算出する上限通過速度算出手段と、
   前記上限通過速度に基づいて自車両の速度制御軌道を生成する速度制御軌道生成手段と、
   前記速度制御軌道に基づいて自車両の運転支援を実行する運転支援手段と、
   を備え、
   前記速度制御軌道生成手段は、前記物体検出手段が複数の前記物体を検出した場合、自車両の進行方向における前記物体の密度に基づいて、前記複数の物体の近傍を通過する自車両の前記速度制御軌道を生成する運転支援装置。
2. 前記上限通過速度に基づいて自車両の加減速度制御軌道を生成する加減速度制御軌道生成手段を更に備え、
   前記速度制御軌道生成手段は、前記加減速度制御軌道に基づいて前記速度制御軌道を生成し、
   前記加減速度制御軌道生成手段は、前記物体検出手段が複数の前記物体を検出した場合、前記進行方向における前記物体の密度に基づいて前記加減速度制御軌道の平滑化修正を行う請求項１に記載の運転支援装置。
3. 前記上限通過速度に基づいて、前記物体の近傍を通過する自車両の加減速度制御軌道を生成する加減速度制御軌道生成手段を更に備え、
   前記速度制御軌道生成手段は、前記加減速度制御軌道に基づいて前記速度制御軌道を生成し、
   前記加減速度制御軌道生成手段は、前記物体検出手段が複数の前記物体を検出した場合、前記進行方向における所定区間内の前記物体の密度に基づいて当該区間で許容される最大加速度及び最大減速度を算出する請求項１に記載の運転支援装置。
4. 前記加減速度制御軌道生成手段は、前記進行方向における所定区間内の前記物体の密度が高いほど当該区間で許容される前記最大加速度を小さく算出する請求項３に記載の運転支援装置。

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