JP2015014948A - 車両用運転支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者の乗った自転車の進行方向を予測することにより、速度の速い自転車に対して早期に衝突の回避制御を行うことができる車両用運転支援装置を提供すること。
【解決手段】自転車検出部１１は、第１検出装置が撮像した画像から自車両１００の進行方向と同じ方向または逆方向に走行している自転車を検出し、進行方向予測部１２は、検出された自転車の傾きと自転車の運転者の傾きとに基づいて自転車の進行方向を予測し、予測した自転車の進行方向が自車両１００の進行方向に接近する方向である場合、回避制御部１３は、第１、第２情報報知装置４０、５０による注意喚起、警告、制動装置１０２による制動制御などの衝突の回避制御処理を実行する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用運転支援装置に関し、詳しくは、走行する車両の衝突の可能性を予測して当該衝突を未然に回避するものに関する。

車両には、センサやデータ処理の高度化に伴って、走行中に衝突事故などを起こさないように運転支援装置を搭載することが行われつつある。
この車両用運転支援装置は、例えば、カメラ等により車両周辺に存在する物体を検出して、自車両が歩行者や自転車などの障害物と衝突する可能性がある場合に、警報を発したり、強制的にブレーキ制御を掛けたりする制御処理を行う。

特許文献１には、自車両前方の歩行者、自転車の運転者、他車両の運転者等の視線方向を特定し、この視線方向が自車両の存在する方向で無い場合、その歩行者、自転車または他の車両の運転者に対し警報を発することが提案されている。

特開２００５−１６５４２２号公報

しかしながら、このような車両用運転支援装置において、自転車は、歩行者より速度が速い場合が多く、早期に検知しないと、警報やブレーキ制御が間に合わない可能性がある。
特許文献１に記載のもののように、自転車の運転者の視線方向を特定しても、自転車の進行方向の変化を早期に判断することは困難である。
そこで、本発明は、運転者の乗った自転車の進行方向を予測することにより、速度の速い自転車に対して早期に衝突の回避制御を行うことができる車両用運転支援装置を提供することを目的としている。

本発明の第１の態様は、走行する自車両の衝突の可能性を予測して運転を支援する車両用運転支援装置であって、前記自車両の進行方向に存在する運転者の乗った自転車を検出する自転車検出部と、前記自転車検出部により検出された前記自転車の進行方向を予測する進行方向予測部と、前記進行方向予測部が、前記自転車の進行方向が前記自車両に接近する方向に変化すると予測したときに、前記自車両と前記自転車との衝突を回避する制御処理を実行する回避制御部と、を備えることを特徴とするものである。

本発明の第２の態様としては、前記自車両の周囲を撮像する撮像部を備え、前記自転車検出部は、前記撮像部の撮像した画像に基づいて前記運転者の乗った自転車を検出するのが好適である。
本発明の第３の態様としては、前記進行方向予測部は、前記自転車の傾きに基づいて前記自転車の進行方向を予測するのが好適である。

本発明の第４の態様としては、前記進行方向予測部は、前記自転車の傾きと前記運転者の傾きとに基づいて前記自転車の進行方向を予測するのが好適である。
本発明の第５の態様としては、前記回避制御部は、前記進行方向予測部が、前記自転車の進行方向が前記自車両に接近する方向に変化すると予測したときに、前記自車両の運転者の注意を喚起する注意喚起処理を実行するのが好適である。

このように、上記の第１の態様によれば、自車両の進行方向に存在する運転者の乗った自転車を検出し、検出した自転車の進行方向を予測しているため、自車両に接近する自転車を早期に検知することができ、速度の速い自転車に対して早期に衝突を回避する制御処理を実行することができる。
上記の第２の態様によれば、撮像部が撮像した画像から運転者の乗った自転車が検出されるため、精度よく自転車を検出することができる。

上記の第３の態様によれば、自転車の傾きに基づいて自転車の進行方向を予測しているため、自転車が進行方向を変える前に進行方向の変化を予測することができ、速度の速い自転車に対して早期に衝突を回避する制御処理を実行することができる。

上記の第４の態様によれば、自転車の傾きと自転車の運転者の傾きとに基づいて自転車の進行方向を予測しているため、自転車の進行方向の変化を精度よく予測することができ、速度の速い自転車に対して早期に衝突を回避する制御処理を実行することができる。
上記の第５の態様によれば、自転車の進行方向が自車両に接近する方向に変化すると予測されると、注意喚起処理が実行されるため、自車両の運転者に早期に注意を喚起して、運転者に自転車との衝突の回避行動をとらせることができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る車両用運転支援装置を示す図であり、その概略全体構成を示す概念機能ブロック図である。 図２は、その自転車の進行方向の予測方法を説明する左右のペダルを踏み込んだときの自転車と運転者の傾きを示した概念平面図である。 図３は、その自転車の進行方向の予測方法を説明する自転車が直進する場合の自転車と運転者の傾きを示した概念平面図である。 図４は、その自転車の進行方向の予測方法を説明する自転車が低速で左右どちらかに曲がる場合の自転車と運転者の傾きを示した概念平面図である。 図５は、その自転車の進行方向の予測方法を説明する自転車が高速で左右どちらかに曲がる場合の自転車と運転者の傾きを示した概念平面図である。 図６は、その車両との衝突の可能性のある自転車との関係を示す状態図である。 図７は、その車両との衝突の可能性のある自転車と障害物との関係を示す状態図である。 図８は、その処理手順を説明するフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。図１〜図８は本発明の一実施形態に係る車両用運転支援装置を示す図である。
図１において、車両用運転支援装置は、内燃機関と電動機の一方または双方を駆動源１０１として備えて走行する車両１００に搭載されており、自車両１００全体を統括制御する制御部１０内に組み込まれている。

この車両用運転支援装置は、自車両１００が備える第１、第２検出装置２０、３０や第１、第２情報報知装置４０、５０と連携することにより、自車両１００の進行方向の進路上における走行障害の有無を監視して、例えば、後述する自転車が接近してくる可能性を予測して衝突を回避する制御処理を実行する。
ここで、車両１００は、第１、第２検出装置２０、３０による取得データや格納パラメータに基づいて制御部１０が駆動源１０１を含む動力系や制動装置１０２を含む制動系の動作を統括制御して、所望の速度での走行制御や所望の減速度での停止制御を実行する。

また、本実施形態では、自転車との衝突の回避には、その衝突による損傷の軽減も含んでいてもよいことはいうまでもない。
制御部１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリなどを備えるＥＣＵ（Electronic Control Unit）により構築されており、予めメモリ内に格納されている各種制御プログラムに従って上述の走行制御や停止制御を実行する。

第１検出装置２０は、例えば、ステレオカメラにより構成されて、左右２つのカメラにより自車両１００の前方の所定範囲内を撮像し、左右のカメラの視差により撮像画像内の対象物までの距離を算出できるようになっている。この第１検出装置２０は、左右のカメラの撮像画像を電気信号に変換して制御部１０に出力する。すなわち、第１検出装置２０が撮像部を構成する。
なお、第１検出装置２０は、ステレオカメラに限らず、例えば、レーザレーダの距離情報をプロットして画像を形成するようなものでもよい。

第２検出装置３０は、自車両１００の走行速度を検出する車速センサ、ハンドルの操舵角を検出する舵角センサ、自車両１００の旋回方向への回転角の変化速度を検出するヨーレートセンサなどを備えて、各種走行状況の検出情報を制御部１０に出力する。
第１情報報知装置（情報表示部）４０は、各種情報を表示出力する液晶パネルなどにより構成されて、例えば、第１、第２検出装置２０、３０の検出情報を制御部１０が処理して算出した自車両１００の走行速度などの情報を表示出力する。

第２情報報知装置（情報提示部）５０は、各種情報を音声出力するスピーカにより構成されて、例えば、第１、第２検出装置２０、３０の検出情報を制御部１０が処理して算出した自車両１００の速度超過時の警告などの各種情報を音声出力する。
なお、これら第１、第２情報報知装置４０、５０は、走行ルートなどを選定して表示出力するとともに音声案内して報知する、所謂、ナビゲートシステムとして機能する場合には、そのナビゲート装置に構成させてもよい。

また、制御部１０は、自転車検出部１１、進行方向予測部１２、回避制御部１３として機能することにより、自車両１００の進行方向に接近する自転車との衝突回避制御を実行する。
なお、この衝突回避制御の処理は、自車両１００の走行速度が予め設定された速度閾値Ｙより大きい場合のみ実行される。速度閾値Ｙの値は、予め実験等により求められ、記憶されている。速度閾値Ｙの値は、以下に述べる衝突回避制御を行わなくても衝突を回避することができる走行速度の上限値が選択される。

また、衝突回避制御の処理においては、速度閾値Ｙ以外にも各種の閾値が使われる。角度閾値Ａ、Ｂ、Ｃは、後述するように、自転車２００と運転者Ｒの傾き角度により自転車２００の旋回を予測するために使う閾値である。その値の大小関係は、Ａ＜Ｂ＜Ｃとなっている。
時間閾値Ｓ、Ｔは、後述する衝突猶予時間ＴＴＣにより衝突の恐れがあるか否かを判定するための閾値である。その値の大小関係は、Ｓ＞Ｔとなっている。

速度閾値Ｚは、自転車２００が旋回する可能性があるか否かを判定する閾値である。
自転車検出部１１は、第１検出装置２０により撮像された画像データから公知の画像処理により、運転者の乗っている自転車を検出するようになっている。検出した自転車の情報は、ラベル情報としてそれぞれの自転車について記憶されるようになっている。
具体的には、自転車検出部１１は、予め設定されたサンプリング周期に従って、以下の自転車検出処理を実行する。

自転車検出部１１は、第１検出装置２０により撮像された画像データから、例えば、自車両１００の進行方向と同じまたは逆方向に走っている自転車の特徴点に基づいて、運転者の乗っている自転車を検出する。
ここで、自車両１００の進行方向と同じまたは逆方向に走っている自転車の特徴点としては、図２（ａ）に示すように、水平に伸長するハンドルＨ、運転者Ｒの両足Ｒｒ、Ｒｌの間に垂直方向に伸長するタイヤＴ、ハンドルＨとタイヤＴの間のフレームＭ、運転者Ｒの胴体Ｒｂと頭Ｒｈなどを使うと好適である。

また、自転車検出部１１は、自車両１００の進行方向と直交方向に走っている運転者の乗っている自転車の特徴点に基づいて、運転者の乗っている自転車を検出する。
ここで、自車両１００の進行方向と直交方向に走っている自転車の特徴点としては、自車両１００の進行方向と同じまたは逆方向に走っている自転車と同様に、図示は省略するが、並んだ二つの車輪、二つの車輪の間のフレーム、横向きの運転者の胴体と頭などを使うと好適である。

自転車検出部１１は、検出した自転車が撮像画像内で映っている領域の領域情報、例えば、画像の左上を原点とした２次元座標の座標情報による領域情報を、この自転車を識別する情報とともにラベル情報として記憶する。
また、自転車検出部１１は、検出した自転車の自車両１００からの距離を、第１検出装置２０のステレオカメラの視差から算出して、この自転車のラベル情報に追加する。

一方、進行方向予測部１２は、検出された、自車両１００の進行方向と同じまたは逆方向に走っている自転車の、自転車本体の傾きと、自転車の運転者の傾きとにより自転車の旋回方向を予測するようになっている。
なお、この自転車の旋回方向予測処理は、予め設定されたサンプリング周期に従って行う。このサンプリング周期は、上述の自転車検出処理のサンプリング周期と同じでもよい。

（自転車と運転者の傾き）
ここで、自転車の自転車本体の傾きと、自転車の運転者の傾きと、からの旋回方向の予測について図２から図５を参照して説明する。なお、図２から図５は、運転者Ｒの乗っている自転車２００を前方から見た図である。
また、図２（ｄ）に示すように、自転車２００の傾きは、自転車２００を前方または後方から見た場合の、フレームＭの中心線Ｃｂ（図中、点線で示した）の垂直線Ｐ（図中、一点鎖線で示した）に対しての傾き角度α（９０度より小さい鋭角）を用いる。運転者Ｒの傾きは、運転者Ｒの中心線Ｃｒ（図中、実線で示した）の垂直線Ｐに対しての傾き角度β（９０度より小さい鋭角）を用いる。

図２（ａ）は、右足Ｒｒで上端位置付近にあるペダルを踏み込む場合を示している。このような場合、運転者Ｒは踏み込む足の方（右側）に上体を移動するため、自転車２００よりも運転者Ｒのほうが右に傾く。
図２（ｂ）は、右足Ｒｒで踏み込んだペダルが下端位置付近に来た場合を示している。このような場合、運転者Ｒが踏み込んだ踏力により運転者Ｒより自転車２００のほうが右に傾く。なお、運転者Ｒのハンドル操作や右足Ｒｒの踏み込む力によって傾き方は異なる。

図２（ｃ）は、左足Ｒｌで上端位置付近にあるペダルを踏み込む場合を示している。このような場合、右足Ｒｒのときと同様に、運転者Ｒは踏み込む左側に上体を移動するため、自転車２００よりも運転者Ｒのほうが左に傾く。
図２（ｄ）は、左足Ｒｌで踏み込んだペダルが下端位置付近に来た場合を示している。このような場合、右足Ｒｒのときと同様に、運転者Ｒが踏み込んだ踏力により運転者Ｒより自転車２００のほうが左に傾く。

図２（ａ）から（ｄ）の繰り返しで自転車２００は走行する。また、発進時には、走行中のような前方への推進力が無いので自転車２００の傾きが大きくなる。

（自転車が直進している場合の傾き）
次に、自転車２００が直進する場合の自転車２００と運転者Ｒの傾きについて説明する。
図３（ａ）、（ｃ）に示すように、運転者Ｒは、踏み込みにより自転車２００が踏み込んだ方に傾き出すと、無意識に上体を反対側に傾けて（傾く角度は小さい）バランスをとって走行する。なお、図３（ｂ）は、運転者Ｒも自転車２００も傾いていないバランスのとれている状態を示している。

すなわち、自転車２００の直進中は、運転者Ｒよりも自転車２００のほうが傾き、小さな角度の傾きを左右に繰り返して走行する（図３の（ａ）→（ｂ）→（ｃ）→（ｂ）→（ａ））。

（自転車が低速で旋回するときの傾き）
次に、自転車２００が低速で左右どちらかに旋回する場合の自転車２００と運転者Ｒの傾きについて説明する。
図４に示すように、低速での右折（図４（ａ））、左折（図４（ｂ））時は、自転車２００と運転者Ｒがほぼ同じ傾きを保ちながら旋回する。また、曲がる場合には、運転者Ｒはペダルを回転させていない場合が多い。これは、ペダルを回転させているとバランスを崩しやすいからである。

すなわち、自転車２００が低速で曲がる場合は、自転車２００と運転者Ｒは同じ方向に傾き、その傾きの角度は直進時の角度より大きくなる。また、曲がる方向は自転車２００と運転者Ｒが傾いている方向である。
このような知見に基づき、進行方向予測部１２は、低速で旋回する自転車２００を予測する場合、自転車２００本体の傾きと、自転車２００の運転者Ｒの傾きが同じ方向で、自転車２００の傾き角度αが以下の式（１）を満たしていれば、自転車２００と運転者Ｒが傾いている方向に旋回すると判断する。

なお、運転者Ｒの傾き角度βは、自転車２００の傾き角度αとほぼ同じ角度となるが、ここでは、自転車２００の傾き角度αで判定を行う。運転者Ｒの傾き角度βで判定するようにしてもかまわないし、自転車２００の傾き角度αと運転者Ｒの傾き角度βとの両方を使って判定するようにしてもかまわない。
角度閾値Ａ＜自転車の傾き角度α≦角度閾値Ｂ…（１）

ここで、角度閾値Ａ、Ｂは、自転車２００の旋回を予測するための閾値である。角度閾値Ａ、Ｂの値は、予め実験等により求められ、記憶されている。角度閾値Ａ、Ｂの値は、自転車２００と運転者Ｒが同じ方向に傾いて曲がる自転車を好適に予測できる値が選択される。なお、傾きの角度αが角度閾値Ａ以下の場合は、自転車２００がほぼ道路に沿って直進している場合である。

（自転車が高速で旋回するときの傾き）
次に、自転車２００が高速で左右どちらかに旋回する場合の自転車２００と運転者Ｒの傾きについて説明する。
図５に示すように、高速での右左折時は、自転車２００の傾きよりさらに運転者Ｒが同じ方向に傾きながら旋回する場合（図５（ａ）、（ｄ））と、自転車２００のみ大きく傾けて運転者Ｒは反対側に傾いてバランスをとって旋回する場合（図５（ｂ）、（ｃ））とがある。いずれの場合も、傾きを暫く保持しながら旋回する。

すなわち、自転車２００が高速で曲がる場合は、自転車２００の傾きが、上述した低速で曲がる場合よりも大きくなり、運転者Ｒの傾きに係らず自転車２００の傾いた方向に曲がる。
このような知見に基づき、進行方向予測部１２は、高速で旋回する自転車２００を予測する場合、運転者Ｒの傾きは関係なく、自転車２００の傾き角度αが以下の式（２）を満たしていれば、自転車２００が傾いている方向に旋回すると判断する。

自転車の傾き角度α＞角度閾値Ｃ…（２）
ここで、角度閾値Ｃは、自転車２００のみの傾きで旋回を予測するための閾値である。角度閾値Ｃの値は、予め実験等により求められ、記憶されている。角度閾値Ｃの値は、自転車２００の傾きのみで旋回を好適に予測できる値が選択される。角度閾値Ｃの値は、角度閾値Ｂの値よりも大きい値となる。
進行方向予測部１２は、上述の低速での旋回と、高速での旋回と、の２つの場合の判定を行い、自転車２００が旋回することを予測する。

（自転車の傾きと運転者の傾きで旋回すると予測した場合）
自転車２００が旋回すると判定したとき、進行方向予測部１２は、自転車２００の傾きの方向が自車両１００の進行方向に接近する方向か否かを判定して、注意喚起が必要か否かを判断する。
進行方向予測部１２は、自転車２００の傾きの方向が自車両１００の進行方向に接近する方向であり、注意喚起が必要であると判定した場合、回避制御部１３に注意喚起信号を出力する。

回避制御部１３は、注意喚起信号を受け取ると、第１、第２情報報知装置４０、５０に注意喚起情報を出力する。この注意喚起情報には、ラベル情報に記憶されている、注意を要する自転車２００の撮像画像上で映っている領域の領域情報を含んでいる。
ここで、第１、第２情報報知装置４０、５０は、回避制御部１３から注意喚起情報を受け取ったときには、自車両１００に近づく自転車２００がある旨のメッセージを表示出力および音声出力する。

また第１情報報知装置４０は、例えば、進行方向の撮像映像を表示出力する場合には、回避制御部１３から受け取る注意喚起情報の、自転車２００の撮像映像内の領域情報に応じた表示をその撮像映像に重ねて表示することにより注意が必要な自転車２００を重点的に注視させる機能を備えている。
次に、進行方向予測部１２は、注意喚起が必要と判定した自転車２００について、その自転車２００が自車両１００の進行方向に旋回すると仮定して、自車両１００との衝突までの猶予時間ＴＴＣ（Time to Collision）を計算し、その衝突猶予時間ＴＴＣから衝突の可能性があるか否かを判定する。

衝突猶予時間ＴＴＣは、旋回が予測される自転車が現在の時点で旋回したと仮定したときに、現在の走行速度を維持した自車両１００が衝突するまでの時間を予測する指標である。進行方向予測部１２は、第２検出装置３０が検出した自車両１００の走行速度Ｖｆと、旋回が予測される自転車２００のラベル情報の離間距離Ｘｂとにより、次式（３）に示すように衝突猶予時間ＴＴＣを算出する。
衝突猶予時間ＴＴＣ＝Ｘｂ／Ｖｆ…（３）

進行方向予測部１２は、算出した衝突猶予時間ＴＴＣが、予め設定されている要警告の時間閾値Ｓより小さいか否かにより警告が必要か否かを判定する。
時間閾値Ｓの値は、予め実験等により求められ、記憶されている。時間閾値Ｓの値は、警告実施後、自車両１００の運転者が速度を緩めるなどの対応をすれば衝突を免れることができる値が選択される。

進行方向予測部１２は、算出した衝突猶予時間ＴＴＣが時間閾値Ｓより小さいと判定した場合、回避制御部１３に警告信号を出力する。
回避制御部１３は、警告信号を受け取ると、第１、第２情報報知装置４０、５０に警告情報を出力する。この警告情報には、ラベル情報に記憶されている、警告対象となる自転車２００の撮像画像上で映っている領域の領域情報を含んでいる。

ここで、第１、第２情報報知装置４０、５０は、回避制御部１３から警告情報を受け取ったときには、衝突の恐れがある自転車２００があるため速度を緩める必要がある旨のメッセージを表示出力および音声出力する。
また第１情報報知装置４０は、例えば、進行方向の撮像映像を表示出力する場合には、上述の注意喚起の場合と同様に、回避制御部１３から受け取る警告情報の、自転車２００の撮像映像内の領域情報に応じた表示をその撮像映像に重ねて表示する。このとき、上述の注意喚起の場合とは、表示色を変えるなどして表示するとよい。

なお、衝突猶予時間ＴＴＣが時間閾値Ｓ以上の値であると判定した場合、進行方向予測部１２は、表示出力および音声出力している注意喚起のメッセージや警告のメッセージを一旦停止するため、回避制御部１３に報知停止信号を出力する。
回避制御部１３は、報知停止信号を受け取ると、第１、第２情報報知装置４０、５０に報知停止情報を出力する。この報知停止情報には、ラベル情報に記憶されている、報知停止対象となる自転車２００の撮像画像上で映っている領域の領域情報を含んでいる。

第１、第２情報報知装置４０、５０は、報知停止情報を受け取ると、注意喚起のメッセージまたは警告のメッセージの表示出力および音声出力を実行していれば、その表示出力および音声出力を停止する。
なお、第１情報報知装置４０は、報知停止情報を受け取ったときに、例えば、進行方向の撮像映像に自転車２００の撮像映像内の領域情報に応じた表示を重ねて表示出力している場合には、回避制御部１３から受け取る報知停止情報の自転車２００の撮像映像内の領域情報に応じた表示を停止する。

また、回避制御部１３は、報知停止処理を実行後には次周期の処理を実行するようになっており、次周期の処理で報知が必要と判定されれば改めて報知処理を実行する。
さらに、進行方向予測部１２は、算出した衝突猶予時間ＴＴＣが、予め設定されている要制動制御の時間閾値Ｔより小さいか否かにより制動制御が必要か否かを判定する。
時間閾値Ｔの値は、予め実験等により求められ、記憶されている。時間閾値Ｔの値は、直ぐに制動制御を実行すれば衝突を免れることができる値が選択される。時間閾値Ｔの値は時間閾値Ｓの値より小さい値となる。

進行方向予測部１２は、衝突猶予時間ＴＴＣが時間閾値Ｔより小さいと判定した場合、自車両１００を停止させる制動制御信号を回避制御部１３に出力する。
回避制御部１３は、進行方向予測部１２から制動制御信号を受け取ったときには、制動装置１０２などを駆動させて自車両１００を所望の減速度で減速させて停止させる制動制御処理を実行する。また、回避制御部１３は、制動開始情報を第１、第２情報報知装置４０、５０に出力する。

ここで、第１、第２情報報知装置４０、５０は、回避制御部１３から制動開始情報を受け取ったときには、自車両１００を緊急停止する旨のメッセージを表示出力および音声出力する。
このような処理により、図６に示すような場面での自転車２００について早期に検知して衝突回避制御処理を実行することができる。なお、図６は、走行中の自車両１００や自転車２００を上方から見た図である。

図６（ａ）に示すように、自車両１００の前方を走行中の自転車２００が、自車両１００の進路の方向に旋回しようとして自転車を傾けた時点で旋回を検知して注意喚起や制動制御処理を行うことができる。
また、図６（ｄ）に示すように、自車両１００の前方を走行中の自転車２００が、歩道から車道に出ようとして自転車を傾けた時点で自車両１００に近づくことを検知して注意喚起や制動制御処理を行うことができる。

なお、図６（ｂ）に示すように、自車両１００の前方を、左右に蛇行している自転車２００でも、自転車の傾きにより検知して都度注意喚起や制動制御処理を行うことができる。
また、図６（ｃ）に示すように、自車両１００の前方で、発進時に左右に傾いている自転車２００でも、自転車の傾きにより検知して注意喚起や制動制御処理を行うことができる。

（自転車の進行方向に障害物が有る場合）
また、進行方向予測部１２は、検出された、自車両１００の進行方向と同じまたは逆方向に走っている自転車２００の、進行方向の前方に障害物３００が有る場合、上述と同様に注意喚起処理、警告処理、制動制御処理を行う。
具体的に、進行方向予測部１２は、サンプリング周期の１周期前の画像と、今回の画像とを比較して、検出された自転車２００の進行方向と、その進行方向の前方の障害物３００を検出する。なお、比較する画像は１周期前に限らず、数周期前の画像でもかまわない。自転車２００の進行方向が好適に検出できればよい。

また、障害物３００の検出は、自車両１００の走行速度等を加味した画像の比較により、動きの無い物体などを障害物３００と判定する。
また、進行方向予測部１２は、検出された障害物３００の自車両１００との距離を、第１検出装置２０のステレオカメラの視差から算出する。
進行方向予測部１２は、検出された自転車２００の進行方向の前方に障害物３００が有ると判定した場合、回避制御部１３に注意喚起信号（上述の注意喚起信号と同じ）を出力する。

回避制御部１３は、注意喚起信号を受け取ると、上述の場合と同様に、第１、第２情報報知装置４０、５０に注意喚起情報を出力する。
進行方向予測部１２は、進行方向の前方に障害物３００が有ると判定した自転車２００について、その自転車２００が障害物３００を避けて自車両１００の進行方向に出てくると仮定して、自車両１００との衝突猶予時間ＴＴＣを計算し、その衝突猶予時間ＴＴＣから衝突の可能性があるか否かを判定する。

衝突猶予時間ＴＴＣは、進行方向の前方に障害物３００が有る自転車２００が障害物３００を避けて自車両１００の進行方向に出てくると仮定したときに、現在の走行速度を維持した自車両１００が衝突するまでの時間を予測する指標であり、次式（４）に示すように、自車両１００と障害物３００との距離Ｘｏを自車両１００の速度Ｖｆで除算した値で表される。
衝突猶予時間ＴＴＣ＝Ｘｏ／Ｖｆ…（４）

進行方向予測部１２は、算出した衝突猶予時間ＴＴＣが、予め設定されている要警告の時間閾値Ｓより小さいか否かにより警告が必要か否かを判定する。
進行方向予測部１２は、算出した衝突猶予時間ＴＴＣが時間閾値Ｓより小さいと判定した場合、上述の場合と同様に、回避制御部１３に警告信号（上述の警告信号と同じ）を出力する。

回避制御部１３は、警告信号を受け取ると、第１、第２情報報知装置４０、５０に警告情報を出力する。
さらに、進行方向予測部１２は、算出した衝突猶予時間ＴＴＣが、予め設定されている要制動制御の時間閾値Ｔより小さいか否かにより制動制御が必要か否かを判定する。
進行方向予測部１２は、衝突猶予時間ＴＴＣが時間閾値Ｔより小さいと判定した場合、上述の場合と同様に、制動制御信号（上述の制動制御信号と同じ）を回避制御部１３に出力する。

回避制御部１３は、進行方向予測部１２から制動制御信号を受け取ったときには、上述の場合と同様に、制動装置１０２などを駆動させて自車両１００を所望の減速度で減速させて停止させる制動制御処理を実行するとともに、制動開始情報を第１、第２情報報知装置４０、５０に出力する。

このような処理により、図７に示すような場面での自転車２００について早期に検知して回避制御処理を実行することができる。なお、図７は、走行中の自車両１００や自転車２００を上方から見た図である。 図７（ａ）、（ｂ）に示すように、自車両１００の進行方向と同じ方向（図７（ａ））または逆方向（図７（ｂ））に走行している自転車の、進行方向の前方に車両などの障害物３００がある場合に、障害物を避けようとして自転車を傾けた時点で自車両の進路側へ出てくることを検知して注意喚起や制動制御処理を行うことができる。
さらに、自転車２００の進行方向の障害物３００を検知して、より早期に自転車２００の旋回を予測して注意喚起や制動制御処理を行うことができる。

（横から出てくる自転車の場合）
また、進行方向予測部１２は、検出された、自車両１００の進行方向と直交方向に走っている自転車２００の進行方向と走行速度を算出し、進行方向が自車両１００の進行方向に近づく方向であり、途中で旋回する可能性の低い走行速度である場合、上述の注意喚起処理、警告処理、制動制御処理を行う。
具体的に、進行方向予測部１２は、サンプリング周期の１周期前の画像と、今回の画像とを比較して、検出された自転車２００の進行方向と、その走行速度を算出し、算出した進行方向が自車両１００の進行方向に近づく方向であるか否かを判定する。

なお、比較する画像は１周期前に限らず、数周期前の画像でもかまわない。自転車２００の進行方向と走行速度が好適に検出できればよい。また、進行方向予測部１２は、レーザレーダ等により自転車２００の位置をより正確に検出し、進行方向と走行速度を算出するようにしてもよい。
自転車２００の進行方向が自車両１００の進行方向に近づく方向であると判定した場合、進行方向予測部１２は、自転車２００の走行速度が速度閾値Ｚより速いか否かにより、自転車２００が途中で旋回することなく直進して自車両１００の進行方向に出てくるか否かを判定する。

速度閾値Ｚの値は、予め実験等により求められ、記憶されている。速度閾値Ｚの値は、自転車２００が旋回可能な走行速度の上限値が選択される。
進行方向予測部１２は、走行速度が速度閾値Ｚよりも速いと判定した場合、回避制御部１３に注意喚起信号（上述の注意喚起信号と同じ）を出力する。
回避制御部１３は、注意喚起信号を受け取ると、上述の場合と同様に、第１、第２情報報知装置４０、５０に注意喚起情報を出力する。

進行方向予測部１２は、進行方向が自車両１００の進行方向に近づく方向で走行速度が速度閾値Ｚよりも速い（自車両１００の進路に出てくる）と判定した自転車２００について、その自転車２００が自車両１００の進路に出てくると仮定して、自車両１００との衝突猶予時間ＴＴＣを計算し、その衝突猶予時間ＴＴＣから衝突の可能性があるか否かを判定する。
衝突猶予時間ＴＴＣは、自車両１００の進行方向と直交する方向に走っている自転車２００がそのまま直進して自車両１００の進路に出てきたと仮定したときに、現在の走行速度を維持した自車両１００が衝突するまでの時間を予測する指標である。

進行方向予測部１２は、自転車２００が現在の走行速度のまま直進すると仮定して、自車両１００の進路と交わる地点を予測し、その地点との距離Ｘｐを算出する。
衝突猶予時間ＴＴＣは、次式（５）に示すように、自転車２００が自車両１００の進路に出てくる地点との距離Ｘｐを自車両の速度Ｖｆで除算した値で表される。
衝突猶予時間ＴＴＣ＝Ｘｐ／Ｖｆ…（５）

進行方向予測部１２は、算出した衝突猶予時間ＴＴＣが、予め設定されている要警告の時間閾値Ｓより小さいか否かにより警告が必要か否かを判定する。
進行方向予測部１２は、算出した衝突猶予時間ＴＴＣが時間閾値Ｓより小さいと判定した場合、上述の場合と同様に、回避制御部１３に警告信号（上述の警告信号と同じ）を出力する。

回避制御部１３は、警告信号を受け取ると、第１、第２情報報知装置４０、５０に警告情報を出力する。
さらに、進行方向予測部１２は、算出した衝突猶予時間ＴＴＣが、予め設定されている要制動制御の閾値Ｔより小さいか否かにより制動制御が必要か否かを判定する。
進行方向予測部１２は、衝突猶予時間ＴＴＣが時間閾値Ｔより小さいと判定した場合、上述の場合と同様に、制動制御信号（上述の制動制御信号と同じ）を回避制御部１３に出力する。

回避制御部１３は、進行方向予測部１２から制動制御信号を受け取ったときには、制動装置１０２などを駆動させて自車両１００を所望の減速度で減速させて停止させる制動制御処理を実行するとともに、制動開始情報を第１、第２情報報知装置４０、５０に出力する。
このような構成を備えて、制御部１０は、上記制御プログラムを実行することにより自転車２００との衝突回避制御を実現するようになっており、具体的には、図８のフローチャートに示す制御処理を実行する。

なお、図８のフローチャートの処理は、その処理内で予め設定されたサンプリング周期に従って繰り返されるようになっており、サンプリング周期で処理を繰り返すために、１回の処理実行後にサンプリング周期に対応した時間だけ処理の実行を待機し、設定された時間経過後、処理を再開するようになっている。
図８のフローチャートに示すように、制御部１０は、第２検出装置３０が検出した自車両１００の走行速度が速度閾値Ｙより大きいか否かを判定する（ステップＳ１１）。

自車両１００の走行速度が速度閾値Ｙより大きいと判定した場合、自転車検出部１１は、第１検出装置２０により撮像された画像データから、自車両１００の進行方向と同じまたは逆方向に走っている自転車２００を検出する。なお、自車両１００の走行速度が速度閾値Ｙ以下であると判定した場合、制御部１０は、走行速度が遅いため後述するような衝突回避制御処理を行わなくても衝突を回避することができるとして、サンプリング周期に応じた時間だけ処理を待機した後、ステップＳ１１の判定を繰り返す。

進行方向予測部１２は、自転車検出部１１により、前方の道路または歩道に自車両１００の進行方向と同じまたは逆方向に走っている自転車２００が検出されたか否かを判定する（ステップＳ１２）。
進行方向予測部１２は、前方に自車両１００の進行方向と同じまたは逆方向に走っている自転車２００が検出されたと判定した場合、検出された自転車２００の左右の傾きを測定する（ステップＳ１３）。

次いで、進行方向予測部１２は、検出された自転車２００の運転者Ｒの左右の傾きを測定する（ステップＳ１４）。
進行方向予測部１２は、自転車２００の傾きと運転者Ｒの傾きが同じ方向であり、且つ、自転車２００の傾きが角度閾値Ａより大きく角度閾値Ｂ以下であるか否かを判定する（ステップＳ１５）。

自転車２００の傾きと運転者Ｒの傾きが違う方向と判定した場合、または、自転車２００の傾きが上述の角度閾値Ａより大きく角度閾値Ｂ以下でないと判定した場合、進行方向予測部１２は、自転車２００の傾きが角度閾値Ｃより大きいか否かを判定する（ステップＳ１６）。

（自転車の傾きと運転者の傾きで旋回すると予測した場合）
ステップＳ１６において、自転車２００の傾きが角度閾値Ｃより大きいと判定した場合、または、ステップＳ１５において、自転車２００の傾きと運転者Ｒの傾きが同じ方向であり、且つ、自転車２００の傾きが角度閾値Ａより大きく角度閾値Ｂ以下であると判定した場合、進行方向予測部１２は、自転車２００が旋回すると予測し、自転車２００の傾きの方向が自車両１００に接近する方向か否かを判定する（ステップＳ１７）。

自転車２００の傾きの方向が自車両１００に接近する方向であると判定した場合、進行方向予測部１２は、注意喚起信号を回避制御部１３に出力する。回避制御部１３は、注意喚起信号を受け取ると、第１、第２情報報知装置４０、５０に注意喚起情報を出力して、自車両１００に近づく自転車２００がある旨のメッセージを表示出力および音声出力させる（ステップＳ１８）。このように、自転車２００が自車両１００に接近する方向に傾いた時点で注意喚起を行っているため、早期に衝突回避の注意喚起を行うことができる。

なお、ステップＳ１７において、自転車２００の傾きの方向が自車両１００から離れる方向と判定した場合、進行方向予測部１２は、自車両１００に近づいて衝突することはないとして、サンプリング周期に応じた時間だけ処理を待機した後、ステップＳ１１に戻って処理を繰り返す。
次いで、進行方向予測部１２は、衝突猶予時間ＴＴＣを算出し、算出した衝突猶予時間ＴＴＣが時間閾値Ｓより小さいか否かを判定する（ステップＳ１９）。

衝突猶予時間ＴＴＣが時間閾値Ｓより小さいと判定した場合、進行方向予測部１２は、回避制御部１３に警告信号を出力する。
回避制御部１３は、警告信号を受け取ると、第１、第２情報報知装置４０、５０に警告情報を出力して、衝突の恐れがある自転車２００があるため速度を緩める必要がある旨のメッセージを表示出力および音声出力させる（ステップＳ２０）。このように、自転車２００が自車両１００に接近する方向に傾いた時点で衝突の恐れがあると警告を行っているため、早期に衝突回避の警告を行うことができる。

ステップＳ１９において、衝突猶予時間ＴＴＣが時間閾値Ｓ以上であると判定した場合、進行方向予測部１２は、回避制御部１３に報知停止信号を出力する。
回避制御部１３は、報知停止信号を受け取ると、報知停止情報を第１、第２情報報知装置４０、５０に出力して、注意喚起のメッセージまたは警告のメッセージの表示出力および音声出力を停止させる（ステップＳ２６）。このように、衝突の恐れがない場合、注意喚起のメッセージまたは警告のメッセージを停止させることができる。

次いで、進行方向予測部１２は、衝突猶予時間ＴＴＣが時間閾値Ｔより小さいか否かを判定する（ステップＳ２１）。
衝突猶予時間ＴＴＣが時間閾値Ｔより小さいと判定した場合、進行方向予測部１２は、回避制御部１３に制動制御信号を出力する。
回避制御部１３は、制動制御信号を受け取ると、制動装置１０２などを駆動させて制動制御処理を実行する（ステップＳ２２）。このように、自転車２００が自車両１００に接近する方向に傾いた時点で衝突回避の制動制御を行っているため、早期に衝突回避の制動制御を行うことができる。

また、回避制御部１３は、制動開始情報を第１、第２情報報知装置４０、５０に出力して、自車両１００を緊急停止する旨のメッセージを表示出力および音声出力する。
そして、回避制御部１３は、サンプリング周期に応じた時間だけ処理を待機した後、ステップＳ１１に戻って処理を繰り返す。
ステップＳ２１において、衝突猶予時間ＴＴＣが時間閾値Ｔ以上であると判定した場合、進行方向予測部１２は、サンプリング周期に応じた時間だけ処理を待機した後、ステップＳ１１に戻って処理を繰り返す。

これらステップＳ１２からステップＳ２２の処理により、自車両１００の進行方向と同じまたは逆方向に走っている自転車２００の旋回を、自転車２００の傾きと運転者Ｒの傾きで予測し、衝突を回避する運転支援を行うことができる。

（自転車の進行方向に障害物が有る場合）
ステップＳ１６において、自転車の傾きが角度閾値Ｃ以下であると判定した場合、進行方向予測部１２は、検出された自車両１００の進行方向と同じまたは逆方向に走っている自転車２００の、進行方向の前方に障害物３００が有るか否かを判定する（ステップＳ２５）。
自転車２００の進行方向の前方に障害物３００が有ると判定した場合、進行方向予測部１２は、ステップＳ１８に飛んで、注意喚起処理からそれに続く処理を実行する。このように、自転車２００の進行方向に障害物３００がある場合に、注意喚起や制動制御処理を行っているため、早期に衝突回避の処理を行うことができる。

ステップＳ２５において、自車両１００の進行方向と同じまたは逆方向に走っている自転車２００の、進行方向の前方に障害物３００が無いと判定した場合、進行方向予測部１２は、サンプリング周期に応じた時間だけ処理を待機した後、ステップＳ１１に戻って処理を繰り返す。
このステップＳ２５の処理により、進行方向の前方に障害物３００がある自転車２００の進路変更を予測し、衝突を回避する運転支援を行うことができる。

（横から出てくる自転車の場合）
ステップＳ１２において、自車両１００の進行方向と同じまたは逆方向に走っている自転車２００が検出できなかったと判定した場合、進行方向予測部１２は、自転車検出部１１による検出結果から、自車両１００の進行方向と直交方向に走って、脇道（左右）から接近する自転車２００が有るか否かを判定する（ステップＳ２３）。
脇道から接近する自転車２００が有ると判定した場合、進行方向予測部１２は、その自転車２００の走行速度が速度閾値Ｚよりも速いか否かを判定する（ステップＳ２４）。

自転車の走行速度が速度閾値Ｚよりも速いと判定した場合、進行方向予測部１２は、ステップＳ１８に飛んで、注意喚起処理からそれに続く処理を実行する。このように、自転車２００が自車両１００の進路に出てくると予測した場合に、注意喚起や制動制御処理を行っているため、早期に衝突回避の処理を行うことができる。
ステップＳ２３において、脇道から接近する自転車２００が無いと判定した場合、または、ステップＳ２４において、自転車２００の走行速度が速度閾値Ｚ以下であると判定した場合、進行方向予測部１２は、サンプリング周期に応じた時間だけ処理を待機した後、ステップＳ１１に戻って処理を繰り返す。

これらステップＳ２３からステップＳ２４の処理により、脇道から接近する自転車２００が自車両１００の進路に出てくることを予測し、衝突を回避する運転支援を行うことができる。
したがって、自車両１００の前方に自車両１００の進行方向と同じ方向または逆方向に走行する自転車２００を検出し、検出した自転車２００の傾きや運転者Ｒの傾きから自転車２００の旋回方向を予測しているので、速度の速い自転車２００に対して早期に旋回を検知して注意喚起や制動制御処理を行うことができ、自車両１００と自転車２００の衝突を回避する運転支援を行うことができる。

また、自転車２００の進行方向の前方に障害物３００があることで自転車２００の旋回を予測しているので、速度の速い自転車２００に対して早期に旋回を検知して注意喚起や制動制御処理を行うことができ、自車両１００と自転車２００の衝突を回避する運転支援を行うことができる。
本発明の実施形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。

１０ 制御部
１１ 自転車検出部
１２ 進行方向予測部
１３ 回避制御部
２０ 第１検出装置
３０ 第２検出装置
４０ 第１情報報知装置
５０ 第２情報報知装置
１００ 車両
１０１ 駆動源
１０２ 制動装置

Claims (5)

1. 走行する自車両の衝突の可能性を予測して運転を支援する車両用運転支援装置であって、
   前記自車両の進行方向に存在する運転者の乗った自転車を検出する自転車検出部と、
   前記自転車検出部により検出された前記自転車の進行方向を予測する進行方向予測部と、
   前記進行方向予測部が、前記自転車の進行方向が前記自車両に接近する方向に変化すると予測したときに、前記自車両と前記自転車との衝突を回避する制御処理を実行する回避制御部と、
   を備えることを特徴とする車両用運転支援装置。
2. 前記自車両の周囲を撮像する撮像部を備え、
   前記自転車検出部は、前記撮像部の撮像した画像に基づいて前記運転者の乗った自転車を検出することを特徴とする請求項１に記載の車両用運転支援装置。
3. 前記進行方向予測部は、前記自転車の傾きに基づいて前記自転車の進行方向を予測することを特徴とする請求項１または２に記載の車両用運転支援装置。
4. 前記進行方向予測部は、前記自転車の傾きと前記運転者の傾きとに基づいて前記自転車の進行方向を予測することを特徴とする請求項１または２に記載の車両用運転支援装置。
5. 前記回避制御部は、前記進行方向予測部が、前記自転車の進行方向が前記自車両に接近する方向に変化すると予測したときに、前記自車両の運転者の注意を喚起する注意喚起処理を実行することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の車両用運転支援装置。

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