JP2017134520A - 車両用衝突回避支援システム - Google Patents

Abstract

【課題】実用性の高い車両用衝突回避支援システムを提供することを課題とする。
【解決手段】自動制動制御を実行しても自車両１０が前方障害物Ａ_Ｆに衝突する可能性が高い場合に、自動制動制御とともに自動操舵回避制御を実行する構成のものであって、前方障害物として左右方向に移動する移動障害物が検出され、その移動障害物に対して自動操舵回避制御を実行する際には、移動障害物が自車両の中心から前方に延びる直線である前方中心線から遠ざかっている場合に、移動障害物が移動している方向とは逆方向に自車両を回避させ、移動障害物が前記前方中心線に近づいている場合に、移動障害物が移動している方向と同じ方向に自車両１０を回避させるように、自動操舵回避制御を実行するように構成する。
【選択図】図５

Description

本発明は、自車両の障害物に対する衝突回避を支援するための車両用衝突回避支援システムに関する。

車両用衝突回避支援システムは、自身が搭載される車両の障害物に対する衝突を回避する、あるいは、衝突時の被害を軽減するためのものである。下記特許文献１に記載の車両用衝突回避支援システムは、車両の前方に存在する前方障害物に車両が衝突する可能性が高くなった場合に、車両を制動させるべく車両に搭載された制動装置を自動的に作動させる自動制動制御や、車両を前方障害物から回避させるべく車両に搭載された操舵装置を自動的に作動させる自動操舵回避制御を実行するように構成されている。

特開２００７−１３７１１６号公報

上記のような自動操舵回避制御を実行可能な車両用衝突回避支援システムは、未だ開発途上であり、改良の余地を多分に残すものとなっている。そのため、種々の改良を施すことによって、そのシステムの実用性が向上すると考えられる。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、実用性の高い車両用衝突回避支援システムを提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明の車両用衝突回避支援システムは、前方障害物として左右方向に移動する移動障害物が検出され、その移動障害物に対して自動操舵回避制御を実行する際には、移動障害物が自車両の中心から前方に延びる直線である前方中心線から遠ざかっている場合に、移動障害物が移動している方向とは逆方向に自車両を回避させ、移動障害物が前記前方中心線に近づいている場合に、移動障害物が移動している方向と同じ方向に自車両を回避させるように、自動操舵回避制御を実行することを特徴とする。

本発明の車両用衝突回避支援システムにおいては、例えば、移動障害物が前方中心線に近づいており、その移動速度で移動したと推定すると前方中心線を越えてしまうような場合であっても、移動障害物の移動している方向と同じ方向に、自車両を回避させるようになっている。本発明の車両用衝突回避支援システムによれば、移動障害物が停止したような場合であっても、その移動障害物を確実に回避させることが可能である。

発明の態様

以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、それらの発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から何某かの構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。

なお、下記（１）項は、請求可能発明ではなく、請求可能発明の前提となる構成を示した項であり、その（１）項に、それ以降に掲げる項のいずれかに記載の技術的特徴を付加した態様が、請求可能発明に相当する。種々の態様とされた請求可能発明のうち、（１）項を引用する（７）項が請求項１に相当し、請求項１に（２）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項２に、請求項２に（３）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項３に、請求項１ないし請求項３のいずれか１つに（４）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項４に、それぞれ相当する。

（１）自身が搭載される車両である自車両の障害物に対する衝突回避を支援するための車両用衝突回避支援システムであって、
自車両の前方に存在する物体のうち、自車両の進行の障害となるものを前方障害物として検出する前方障害物検出装置と、
(a)その前方障害物検出装置によって検出された前方障害物に衝突する可能性が高い状況下となった場合に、自車両を制動させるべく自車両に搭載された制動装置を自動的に作動させる自動制動制御を実行する自動制動制御実行部と、(b)前記自動制動制御を実行しても自車両が前方障害物に衝突する可能性が高い場合に、前記自動制動制御とともに、自車両をその前方障害物から回避させるべく自車両に搭載された操舵装置を自動的に作動させる自動操舵回避制御を実行する自動操舵回避制御実行部とを有する制御装置と
を備えた車両用衝突回避支援システム。

先にも説明したように、本項は、請求可能発明の前提となる構成を示した項であり、本項に記載の態様は、請求可能発明の車両用の基本的な構成要素を列挙した態様である。そして、本項に記載の車両用衝突回避支援システムは、簡単に言えば、前方障害物に衝突する可能性が高くなった場合に、自動で車両を制動させることで車両の障害物への衝突回避を行うことを主体とし、制動のみでは障害物への衝突を回避できない場合に、自動制動とともに自動で操舵も行って障害物への衝突回避を行うように構成されている。

本項の態様において、「自車両が前方障害物に衝突する可能性が高い状況下にあるか否か」は、自車両と前方障害物との相対距離，相対速度，相対加速度，衝突までの時間等に基づいて判定する種々の手法を採用することが可能である。また、「自動制動制御を実行して、自車両が前方障害物に衝突する可能性が高いか否か」は、自車両と前方障害物との相対距離，相対速度，相対加速度に加えて、自車両の減速度等を考慮に入れて判定するようにすることが可能である。

本項に記載の「前方障害物検出装置」には、電波の反射によって障害物を検出するレーダ式のもの，レーザの反射によって障害物を検出するレーザ式のもの，撮像した画像を処理することで障害物を検出するカメラ式のものなど種々のものから、１つあるいは複数のものを採用することができる。本項に記載の「制動装置」は、ブレーキ操作部材に加えられた操作力に依存せずに、アクチュエータが発生させる力に依存して制動力を発生させるもの、いわゆるブレーキバイワイヤ式の制動装置を採用することができる。また、本項の「操舵装置」は、アクチュエータが発生させる力に依存して車輪を転舵せることが可能なものであればよく、ステアバイワイヤ式のものであってもよく、アクチュエータによって車輪の転舵を助勢する助勢機構を備えたパワーステアリング装置であってもよい。

（２）前記自動操舵回避制御実行部が、
前記前方障害物検出装置によって自車両が走行すべき走行範囲である走行レーン内に前方障害物が検出された場合には、自車両をその走行レーン内において前方障害物から回避させるように前記自動操舵回避制御を実行するように構成された(1)項に記載の車両用衝突回避支援システム。

本項に記載の態様は、走行レーン内に存在する前方障害物を、走行レーン内で回避させるように構成された態様である。換言すれば、本項に記載の態様は、自車両を走行レーン内において前方障害物から回避させることが不可能である場合には、自動操舵回避制御が実行されないように構成されている。つまり、本項の態様によれば、走行レーン外を走行する車両や、人への接触を防止することができ、自動操舵回避制御による二次災害を防止することが可能である。また、本項の態様によれば、自動操舵回避制御において、限られた範囲内で回避経路を決定すればよいため、その回避経路の決定のための演算等の処理負荷を軽減することが可能である。

（３）当該車両用衝突回避支援システムが、左右の各々の境界を識別することで前記走行レーンを特定する走行レーン特定装置を備え、
前記自動操舵回避制御実行部が、
前記前方障害物検出装置によって前記走行レーン内に前方障害物が検出された場合、左右のうち前方障害物と境界との距離が大きい方に向かって、自車両を障害物から回避させるように前記自動操舵回避制御を実行するように構成された(2)項に記載の車両用衝突回避支援システム。

自動操舵回避制御において自車両を操舵させる方向は、運転者が操作すると思われる方向と一致することが望ましい。本項に記載の態様は、自動操舵回避制御において自車両を操舵する方向を、自車両の周辺状況に基づいて特定するように構成された一態様である。なお、本項の態様によれば、操舵する方向が左右のいずれかに限定されるため、走行レーン内から、さらに限定した範囲内で回避経路を決定すればよいため、回避経路決定の処理負荷をさらに軽減することが可能である。本項に記載の「境界」には、例えば、車線，ガードレール，縁石，側溝，舗装の縁などを採用することができる。本項に記載の「走行レーン特定装置」は、例えば、撮像した画像を処理することで境界を識別するような構成のもの、つまり、カメラを主体として構成されたものを採用することができる。したがって、前方障害物検出装置として、カメラ式の装置を採用すれば、その装置が、本項の「走行レーン特定装置」としても機能させることができる。

（４）当該車両用衝突回避支援システムが、自車両が前方障害物に衝突する可能性がある場合に運転者に報知を行う報知装置を備え、
前記自動制動制御実行部が、
前記報知装置による報知の後、運転者による操作がなされず、自車両が前方障害物に衝突する可能性が高い状況下となった場合に、前記自動制動制御を実行するように構成された(1)項ないし(3)項のいずれか１つに記載の車両用衝突回避支援システム。

本項に記載の態様は、自動制動制御を実行する前に運転者に注意喚起を促す態様である。自動での制御は、できる限り実行されない方が望ましい。したがって、本項の態様は、例えば、運転者の操作を優先すべく運転者の操作を衝突直前まで待つような態様とすることができる。したがって、本項の態様によれば、自動制動制御および自動操舵回避制御が、障害物への衝突する直前にのみ実行されるようにすることが可能である。

（５）前記自動操舵回避制御実行部が、
前記前方障害物検出装置によって、前方障害物として、自車両の中心から前方に延びる直線である前方中心線に対して斜め前方に傾いて延びる連続的なものが検出された場合に、その連続的な前方障害物である連続障害物に沿って自車両を回避させるように前記自動操舵回避制御を実行するように構成された(1)項に記載の車両用衝突回避支援システム。

本項に記載の車両用衝突回避支援システムは、自動操舵回避制御において自車両を回避させる方向を特定するように構成された一態様である。本項の態様は、前方障害物が連続的なものであることを検出することで、自車両を操舵させる方向が一意に定まるため、回避経路決定の処理負荷を軽減することが可能である。なお、本項に記載の「連続的な前方障害物」は、ガードレール，橋の欄干，フェンスなど、連なって一体的に形成されたものに限定されない。例えば、複数のポールがある定められた間隔で立設するような場合、それら複数のポールも、本項に記載の「連続的な前方障害物」となり得る。

（６）前記制御装置が、前記自動操舵回避制御の実行を禁止する回避制御禁止部を有し、
その回避制御禁止部が、
自車両を前記自動操舵回避制御によって前記連続障害物から回避させつつ前記自動制動制御によって停止させたと仮定すると、前記連続障害物の前方側の端部を前方側に越えて自車両が停止することになる場合には、前記自動操舵回避制御の実行を禁止するように構成された (5)項に記載の車両用衝突回避支援システム。

例えば、ガードレールが前方で途切れている場合、その先に、自車両が走行している道路に対して別の道路が交差しているような場合が考えられる。そのような場合に、交差している道路まで自車両が飛び出してしまうと、自車両が交差している道路を走行している車両と衝突するような事態が生じる虞がある。本項に記載の態様においては、自動操舵回避制御を実行した場合の自車両の停止位置が、自車両から見た連続障害物の前端より、さらに前方となってしまうような場合には、自動操舵回避制御の実行が禁止される。したがって、上記のような自車両が交差している道路を走行している車両と衝突するような事態を防止することができる。

（７）前記自動操舵回避制御実行部が、
前記前方障害物検出装置によって、前方障害物として左右方向に移動する移動障害物が検出され、その移動障害物に対して前記自動操舵回避制御を実行する際には、前記移動障害物が自車両の中心から前方に延びる直線である前方中心線から遠ざかっている場合に、前記移動障害物が移動している方向とは逆方向に自車両を回避させ、前記移動障害物が前記前方中心線に近づいている場合に、前記移動障害物が移動している方向と同じ方向に自車両を回避させるように、前記自動操舵回避制御を実行するように構成された(1)項ないし(6)項のいずれか１つに記載の車両用衝突回避支援システム。

本項に記載の車両用衝突回避支援システムは、自動操舵回避制御において自車両を回避させる方向を特定するように構成された一態様であり、道路を横断する歩行者等を回避する場合に、自動操舵回避制御による回避方向を特定した態様である。本項に記載の態様においては、例えば、移動障害物が前方中心線に近づいており、その移動速度で移動したと推定すると前方中心線を越えてしまうような場合であっても、移動障害物の移動している方向と同じ方向に、自車両を回避させるようになっている。本項の態様によれば、移動障害物が停止したような場合であっても、その移動障害物を確実に回避させることが可能である。

請求可能発明の実施例である車両用衝突回避支援システムを搭載した車両の構成、および、そのシステムの機能構成を示すブロック図である。 実施例の車両用衝突被害支援システムの構成を示す概略平面図である。 実施例の車両用衝突被害支援システムの特徴を説明するための図であり、自車両が連続障害物を回避する状況の一例を示す平面図である。 実施例の車両用衝突被害支援システムの特徴を説明するための図であり、連続障害物に対する自動操舵回避制御が禁止される状況の一例を示す平面図である。 実施例の車両用衝突被害支援システムの特徴を説明するための図であり、自車両が移動障害物を回避する状況の一例を示す平面図である。 図１に示す車両用衝突回避支援システムの制御装置において実行される前方障害物検出処理プログラムのフローチャートを示す図である。 図１に示す車両用衝突回避支援システムの制御装置において実行される自動制動制御プログラムのフローチャートを示す図である。 図１に示す車両用衝突回避支援システムの制御装置において実行される自動操舵回避制御プログラムのフローチャートを示す図である。 図８に示す自動操舵回避制御プログラムにおいて実行される連続障害物回避処理サブルーチンのフローチャートを示す図である。 図８に示す自動操舵回避制御プログラムにおいて実行される移動障害物回避処理サブルーチンのフローチャートを示す図である。

以下、請求可能発明を実施するための形態として、請求可能発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、請求可能発明は、下記実施例の他、前記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。また、〔発明の態様〕の各項の説明に記載されている技術的事項を利用して、下記の実施例の変形例を構成することも可能である。

＜車両の構成＞
図１には、請求可能発明の実施例である車両用衝突回避支援システム（以下、単に「支援システム」と呼ぶ場合がある。）を搭載した車両１０（以下、「自車両」と呼ぶ場合がある）の概略の構成、および、本実施例の支援システムの機能構成を、ブロック図で示している。以下の説明において、本実施例の支援システムが搭載される車両１０を、自車両１０と呼ぶ場合がある。図１に示すように、当該車両１０には、本実施例の支援システムのほかに、ブレーキシステム１２，ステアリングシステム１４，警報装置１６等が搭載されている。

ブレーキシステム１２は、電子制御式の液圧ブレーキシステム、いわゆるブレーキバイワイヤ式のブレーキシステムである。ブレーキシステム１２は、通常の走行時には、車両１０の各車輪に対応して設けられたブレーキ装置２０に供給される液圧が、ブレーキ操作部材に加えられた操作力に依らず、ブレーキアクチュエータ２２によって発生させられるように構成される。また、ブレーキシステム１２は、ブレーキＥＣＵ２４を含んで構成され、そのブレーキＥＣＵ２４によって、ブレーキアクチュエータ２２が制御されるようになっている。

また、ステアリングシステム１４は、電動モータが発生させる力によって運転者のステアリング操作をアシストする電動パワーステアリング装置３０と、その電動モータを制御するステアリングＥＣＵ３２とを含んで構成される。電動パワーステアリング装置３０は、ステアリング操作部材に加えられた操作力に、電動モータが発生させた力に依拠したアシストトルクの両者によって車輪を転舵させるように構成される。なお、そのステアリングシステム１４は、電動モータが発生させる力のみで、車輪を転舵させることも可能となっている。

次いで、本実施例の支援システムは、図２にも示すように、本システムの制御を司るＤＳＳ−ＥＣＵ４０と、車両の前方に存在する物体を検出するためのステレオカメラ４２および前方ミリ波レーダ４４と、車両の左右に存在する物体を検出するための４つの側方ミリ波レーダ４６とを含んで構成される。

ステレオカメラ４２は、車体の前方側中央に設けられ、左右に並んで車両前方側を撮像する１対のカメラを有するものである。そのステレオカメラ４２は、１対のカメラの各々の画像の視差（視差画像）に基づいて、他の車両，歩行者，構造物等の物体を検出すること、各物体までの距離等を求めることが可能なものである。また、前方ミリ波レーダ４４は、車体の前方側中央に設けられ、ミリ波を前方に照射し、戻ってきた電波を測定することで、前方に存在する物体を検出するとともに、その物体までの距離や相対速度を求めることが可能なものである。さらに、４つの側方ミリ波レーダ４６は、前方ミリ波レーダ４４と同様の構成のものであり、それぞれ、車体の右前方側，右後方側，左前方側，左後方側に設けられて、右前方，右後方，左前方，左後方に存在する物体を検出することが可能なものである。

後に詳しく説明するが、ＤＳＳ−ＥＣＵ４０は、それらステレオカメラ４２，前方ミリ波レーダ４４，４つの側方ミリ波レーダ４６の検出結果に基づいて、自車両１０の周囲を常時監視し、障害物への衝突する可能性がある場合には、その障害物への衝突を回避すべく、警報装置１６を作動させたり，ブレーキシステム１２，ステアリングシステム１４に指令を出したりするようになっている。ちなみに、ＤＳＳ−ＥＣＵ４０は、ブレーキＥＣＵ２４，ステアリングＥＣＵ３２等と、ＣＡＮ５０（Car Area Network）によって接続されており、相互に通信可能とされている。

また、車両１０には、自車両の走行速度を検出する車速センサ５２，自車両の前後方向の加速度を検出する加速度センサ５４等が設けられている。各種ＥＣＵは、ＣＡＮ５０を介して、それら車速センサ５２や加速度センサ５４等の検出結果を受信することが可能とされている。

＜衝突回避支援システムの作動＞
（ａ）車両前方の監視〜自動制動制御
ＤＳＳ−ＥＣＵ４０は、自車両１０が走行している場合、常時、ステレオカメラ４２の検出結果を取得し、前方障害物があるか否かの監視を行う。詳しい説明は省略するが、ＤＳＳ−ＥＣＵ４０は、まず、ステレオカメラ４２から取得した１対のカメラの各々の画像を処理してそれらの画像の視差画像を取得し、その視差画像に基づいて、他の車両，歩行者，構造物等の物体を検出するとともに、各物体までの距離を求める。そして、ＤＳＳ−ＥＣＵ４０は、それらステレオカメラ４２によって検出された自車両前方に存在する物体の中に、自車両１０の進行に障害となるものがあるか否かを判断し、障害となるものがあればそのものを前方障害物Ａ_Ｆとして特定するようになっている。また、ＤＳＳ−ＥＣＵ４０は、視差画像に基づいて、自車両１０が走行すべき走行範囲である走行レーンの左右の境界として、自車両１０の左右の各々において前後方向に延びるラインＬ（左側：Ｌ_Ｌ，右側：Ｌ_Ｒ）を識別し、走行レーンを特定するようになっている。

ＤＳＳ−ＥＣＵ４０では、ステレオカメラ４２によって前方障害物Ａ_Ｆが検出された場合、ステレオカメラ４２の検出結果から、自車両１０と前方障害物Ａ_Ｆとの距離Ｄ_Ａが求められる。また、その前方ミリ波レーダ４２の検出結果も取得され、その検出結果に基づいて自車両１０と前方障害物Ａ_Ｆとの距離Ｄ_Ａが補正されるようになっている。さらに、その前方ミリ波レーダ４２の検出結果からは、自車両１０と前方障害物Ａ_Ｆとの相対速度Ｖ_Ａ，相対加速度ａ_Ａも取得される。続いて、それら自車両１０と前方障害物Ａ_Ｆとの距離Ｄ_Ａ，相対速度Ｖ_Ａ，相対加速度ａ_Ａおよび自車両１０のブレーキシステム２０による減速度に基づいて、自車両１０が前方障害物Ａ_Ｆに衝突するまでの時間である衝突余裕時間ＴＴＣが演算される。

本実施例の支援システムにおいては、自車両１０が前方障害物Ａ_Ｆに衝突する可能性を表す指標として上記の衝突余裕時間ＴＴＣが用いられる。具体的には、衝突余裕時間ＴＴＣが第１設定値ＴＴＣ_１より小さくなった場合に、自車両１０が前方障害物Ａ_Ｆに衝突する可能性があると判断され、運転者に注意喚起を促すべく警報装置１６を作動させる。詳しくは、ディスプレイに「ブレーキ！」表示が行われるとともに、ブザーが発せられるようになっている。そして、それでも、運転者によるブレーキ操作が行なわれず、衝突余裕時間ＴＴＣが第１設定値ＴＴＣ_１より小さな値に設定された第２設定値ＴＴＣ_２より小さくなった場合に、自車両１０と前方障害物Ａ_Ｆとが衝突する可能性が高い状況下にあると判断され、自動制動制御が実行されることになる。

ちなみに、警報装置１６による警報の後、自動制動制御が実行される前に、運転者によるブレーキ操作が開始された場合には、ブレーキアシストが行われる。詳しい説明は省略するが、そのブレーキアシストは、ブレーキ操作部材に加えられた操作力に依らずにブレーキアクチュエータ２２が発生させる液圧のみで制動力を発生させていた通常の状態から、ブレーキ操作部材に加えられた操作力とブレーキアクチュエータ２２が発生させる液圧との両者によって制動力を発生させる状態とするものである。

上記の条件を満たし、自車両１０と前方障害物Ａ_Ｆとが衝突する可能性が高い状況下となった場合には、自動制動制御が実行される。その自動制動制御は、自車両の前方に存在する障害物への衝突を回避する、あるいは、衝突による被害を軽減するために自車両１０を制動させるべく、自車両１０に搭載された制動装置２２を運転者の操作に依らずに自動で作動させる制御である。具体的には、ＤＳＳ−ＥＣＵ４０は、衝突余裕時間ＴＴＣが第２設定値ＴＴＣ_２より小さくなった場合に、ブレーキシステム１２に自動制動制御の実行要求を送信し、ブレーキシステム１２は、自車両１０を最短距離で制動させるべくブレーキアクチュエータ２４を制御するのである。

ただし、自動制動制御の実行要求を送信する前に、ＤＳＳ−ＥＣＵ４０は、まず、自車両１０を制動させた場合の停止位置を推定するとともに、自車両が停止した時点での前方障害物Ａ_Ｆがいる位置を推定する。それらの位置関係により、自車両１０と前方障害物Ａ_Ｆとの衝突が不可避であるか否かが判断される。本実施例の支援システムにおいては、自動制動制御のみでは衝突が不可避であると判定された場合には、自動制動制御とともに、自動操舵回避制御が実行されるようになっている。

（ｂ）自動操舵回避制御
上記の自動操舵回避制御は、自動制動制御のみでは衝突が不可避であると判定された場合に、自車両１０を前方障害物Ａ_Ｆから回避させるべく電動パワーステアリング装置３０を自動的に作動させて車輪を転舵させるものである。具体的には、ＤＳＳ−ＥＣＵ４０は、まず、先に取得したステレオカメラ４２の視差画像に基づいて、回避経路を決定する。その回避経路の決定方法は、基本的には、自車両１０を操舵可能な範囲内において設定された操舵量ごとに経路を確認し、それらの中から最も適切な経路に決定される。また、その回避経路の決定の際には、自車両１０が停止する位置も推定され、その自車両１０の停止位置をも考慮して、回避経路が決定される。

なお、本実施例の支援システムにおいて実行される自動操舵回避制御では、回避経路を探索する前に、自車両を回避させる方向と運転者が操作すると想定される方向とが一致するように、前方障害物自体の推定や前方障害物の周辺状況の推定が行われるようになっている。具体的には、まず、前方障害物が自車両１０の中心から前方に延びる直線である前方中心線（ステレオカメラ４２が向いている方向に延びる直線である）に対して斜め前方に傾いて延びる連続的なものであるかが判断される。例えば、進行方向前方に、ガードレール，橋の欄干，フェンス，定められた間隔（自車両１０が間を通り抜けられない程度の間隔）で立設された複数のポール等が、上記のような連続的なもの（以下、「連続障害物」と呼ぶ場合がある。）として検出される。

例えば、図３に示すように、運転者が居眠り等によって、走行レーンに対して傾いて走行しているような場合を考える。そのような場合、車道の脇に設けられているガードレール６０は、自車両１０の前方中心線に対して傾いて延びるもの、つまり、上記連続障害物として検出される。したがって、図３に示したような場合においては、自車両１０を回避させる方向が、ガードレール６０に沿った方向に一意に決まることとなる。本実施例の支援システムにおいて実行される自動操舵回避制御においては、回避経路を、そのガードレール６０に沿うように決定するようになっている。したがって、本実施例の支援システムは、前方障害物が連続障害物であることを検出することで、回避経路が決定されるため、回避経路の探索を行う必要がなく、ＤＳＳ-ＥＣＵ４０による処理負荷が大きく軽減されている。

また、例えば、図４に示すような状況下において、連続障害物である前方障害物に対して、自車両１０を、自動操舵回避制御によって連続障害物に沿って回避させつつ、自動制動制御によって停止させた場合を考える。そのような状況下において、図４に示すように、自車両１０が停止する位置が、ガードレール６０の前方側の端部を、前方側に越えてしまうような場合がある。本実施例の支援システムにおいては、自車両１０が停止する位置が連続障害物の前方側の端部を前方側に越えてしまうような場合には、自動操舵回避制御の実行が禁止されるようになっている。この図４に示すような状況下では、ガードレール６０の先に、自車両１０が走行している道路に対して別の道路が交差して走っている。つまり、自動操舵回避制御を実行してしまうと、その別の道路に飛び出してしまうことになり、その別の道路を走行している車両と衝突する虞がある。しかしながら、本実施例の支援システムによれば、自動操舵回避制御の実行が禁止されるため、そのような災害が生じることが防止されるのである。

また、本実施例の支援システムにおいて実行される自動操舵回避制御は、前方障害物Ａ_Ｆが自車両１０の走行レーン内に存在するものである場合、走行レーン内において前方障害物Ａ_Ｆを回避させるようになっている。そして、本実施例の支援システムにおいて実行される自動操舵回避制御では、自車両１０の走行レーン内に前方障害物が検出された場合、走行レーンを横断する歩行者や自転車のような移動物であるか、静止物であるかが判断される。前方障害物が静止物である場合には、左右のうち前方障害物Ａ_Ｆと境界Ｌ_Ｌ，Ｌ_Ｒとの距離が大きい方に向かって、自車両１０を障害物Ａから回避させるようになっている。

一方、前方障害物が移動物（横断物）である場合には、図５(a)に示すように、移動物が前方中心線から遠ざかっている場合に、移動物が移動している方向とは逆方向に自車両１０を回避させ、図５(b)に示すように、移動物が前方中心線に近づいている場合に、移動障害物が移動している方向と同じ方向に自車両１０を回避させるようになっている。本実施例のシステムにおいては、例えば、移動物が前方中心線に近づいており、その移動速度でそのまま移動したと推定すると前方中心線を越えてしまうような場合であっても、移動物の移動している方向と同じ方向に、自車両を回避させるようになっている。したがって、本実施例の支援システムによれば、移動物が停止したような場合であっても、その移動物を確実に回避させることが可能である。

また、本実施例の支援システムは、自車両１０の走行レーン内に存在する静止物および移動物である前方障害物Ａ_Ｆに対する回避経路の決定の際、走行レーン内で、かつ、自車両１０の右側と左側とのいずれかのみで経路の探索が行われるため、操舵可能範囲全体で経路探索を行う場合に比較して、ＤＳＳ-ＥＣＵ４０による処理負荷が大きく軽減されているのである。

なお、本実施例の支援システムは、自車両１０を走行レーン内において前方障害物Ａ_Ｆを回避させる経路が見つからなかった場合には、自動制動制御は実行されず、自動制動制御のみによって前方障害物Ａ_Ｆへの衝突被害を軽減させるようになっている。例えば、走行レーン外には、対向車，並走車両，歩行者や自転車等が存在する虞があるが、本実施例の支援システムによれば、自動操舵回避制御によって走行レーン外に飛び出さないようになっているため、それら対向車，並走車両，歩行者や自転車等を巻き込むような二次災害の発生を防止することが可能である。

また、本実施例の支援システムは、４つの側方ミリ波レーダ４６によって自車両１０の側方も常に監視を行っており、自車両１０の自車両１０と同じ走行レーン内を同方向に移動しているバイクや自転車等への衝突を回避するようになっている。詳細な説明は省略するが、自動操舵回避制御において回避経路が決定された場合において、自動操舵回避制御を実行するよって、自車両１０の側方を移動する側方移動物に衝突する可能性がある場合には、自動操舵回避制御の実行を禁止して、自動制動制御のみによって前方障害物Ａ_Ｆへの衝突被害を軽減させるようになっている。したがって、本実施例の支援システムによれば、自動操舵回避制御によって側方移動物を巻き込むような二次災害の発生を防止することが可能である。

さらに、本実施例の支援システムにおいては、前方障害物Ａ_Ｆが検出されると、自動操舵回避制御が実行されるか否かに関わらず、前方障害物Ａ_Ｆに対する回避経路の探索が行われている。そのため、本実施例の支援システムによれば、自動操舵回避制御の実行が必要であると判定されて回避経路が存在する場合には、その自動操舵回避制御を即座に実行することが可能とされているのである。

＜制御プログラム＞
上述した自車両１０の障害物に対する衝突回避を支援するための処理は、ＤＳＳ−ＥＣＵ４０が、図６にフローチャートを示す前方障害物検出処理プログラム，図７にフローチャートを示す自動制動制御プログラム，図８にフローチャートを示す自動操舵回避制御プログラムを実行することによって行われる。なお、これらのプログラムは、短い時間ピッチ（例えば、数μsec〜数十μsec）で繰り返し実行される。

（ａ）前方障害物検出処理プログラム
前方障害物検出処理プログラムでは、まず、ステップ１（以下、「ステップ」を「Ｓ」と省略する）において、ステレオカメラ４２によって撮像された画像が取得され、Ｓ２において、画像処理が行われ、視差画像や平面２次元マップ等が生成される。また、Ｓ３において、生成された視差画像に基づいて、立体物が検出されるとともに、走行レーンの境界が識別され走行レーンが特定される。

そして、Ｓ４において、検出された立体物の中に、自車両１０が衝突する可能性があるもの、つまり、前方障害物が存在するか否かの判定が行われる。前方障害物が存在する場合には、Ｓ５において、前方ミリ波レーダ４４の検出結果が取得され、Ｓ６において、ステレオカメラ４２の検出結果と前方ミリ波レーダ４４の検出結果に基づいて、自車両１０と検出された前方障害物Ａ_Ｆとの相対距離Ｄ_Ａが取得されるとともに、前方ミリ波レーダ４４の検出結果に基づいて、それらの相対速度Ｖ_Ａ，相対加速度ａ_Ａが取得される。続いて、Ｓ７において、それら相対距離Ｄ_Ａ，相対速度Ｖ_Ａ，相対加速度ａ_Ａに基づいて、自車両１０に前方障害物Ａ_Ｆに衝突すると推定されるまでの時間である衝突余裕時間ＴＴＣが演算される。なお、前方障害物が存在しない場合には、Ｓ５〜Ｓ７までの処理がスキップされる。以上で、前方障害物検出処理プログラムの１回の実行が終了する。

（ｂ）自動制動制御プログラム
図７にフローチャートを示す自動制動制御プログラムでは、まず、Ｓ１１において、前方障害物が存在するか否かの判定が行われ、前方障害物が存在する場合にのみＳ１２以下の処理が実行される。Ｓ１２およびＳ１３において、衝突余裕時間ＴＴＣの値が確認される。衝突余裕時間ＴＴＣが第１設定値ＴＴＣ_１より大きい場合には、まだ衝突までの余裕が大きいため、それ以降の処理がスキップされ、何も行われない。衝突余裕時間ＴＴＣが第１設定値ＴＴＣ_１より小さくなると、運転者に衝突の危険を報せ、車両の操作を促すために、警報装置１６を作動させる。さらに、衝突余裕時間ＴＴＣが第２設定値ＴＴＣ_２より小さくなると、前方障害物に衝突する可能性が高い状況となっているため、Ｓ１５以下の処理によって、自動制動制御が実行されることとなる。

自動制動制御を開始する前に、まず、Ｓ１５において、自車両１０の制動停止位置が推定されるとともに、自車両が停止した時点での前方障害物Ａ_Ｆがいる位置が推定される。続くＳ１６において、それらの位置関係に基づいて、自車両１０と前方障害物Ａ_Ｆとの衝突が不可避であるか否かが判定される。そのＳ１６において、衝突しないと判定された場合には、Ｓ１７において、ブレーキシステム１２に制動のみによる自動制動制御を実行させるための指示が送信される。一方、Ｓ１６において、衝突不可避と判定された場合には、Ｓ１８において、後に説明する自動操舵回避制御プログラムに対して自動操舵回避制御の実行要求が送信される。次いで、Ｓ１９において、自動操舵回避制御プログラムにおいて決定される回避制御フラグＦＬのフラグ値が確認される。なお、その回避制御フラグＦＬは、自動操舵回避制御プログラムにおいて、自動操舵回避制御を実行しない場合に、フラグ値が０とされており、自動操舵回避制御を実行する場合に、フラグ値が１とされるものである。したがって、Ｓ１９において、回避制御フラグＦＬのフラグ値が０であれば、Ｓ１７において、ブレーキシステム１２に制動のみによる自動制動制御を実行させるための指示が送信され、フラグ値が１である場合にはＳ２０において、自動操舵回避制御に応じた自動制動制御を実行させるため指示が送信される。以上で、自動制動制御プログラムの１回の実行が終了する。

（ｃ）自動操舵回避制御プログラム
図８にフローチャートを示すでは、まず、Ｓ２１において、前方障害物が存在するか否かの判定が行われ、前方障害物が存在する場合にのみＳ２２以下の処理が実行される。前方障害物が検出される自動操舵回避制御プログラムと、Ｓ２２において、その前方障害物が連続障害物であるか否かの判定が行われる。連続障害物である場合には、Ｓ２３において、その連続障害物に対して回避可能か否かを決定する処理が行われる。その処理は、図９にフローチャートを示す連続障害物回避処理サブルーチンが実行されることによって行われる。そのサブルーチンにおいては、まず、Ｓ４１において、回避経路が、連続障害物に沿った経路に決定される。続く、Ｓ４２において、その回避経路に他の障害物があるか否かの判定が行われ、障害物がある場合には、自動操舵回避制御を実行させないように、Ｓ４３において、回避制御フラグＦＬのフラグ値が０とされる。一方、決定された回避経路に障害物がない場合には、Ｓ４４において、その回避経路に沿って回避させつつ自動制動制御を行った場合に、自車両１０が連続障害物の前方側の端部から前方に飛び出してしまうか否かの判定が行われる。飛び出してしまう場合には、Ｓ４３において、回避制御フラグＦＬのフラグ値が０とされ、飛び出さない場合には、Ｓ４５において、回避制御フラグＦＬのフラグ値が１とされる。以上で、連続障害物回避処理サブルーチンの１回の処理が終了する。

また、Ｓ２４において、前方障害物が自車両１０の左右方向に移動する移動物か静止物かの判自動操舵回避制御プログラムのＳ２２において、前方障害物が連続障害物でないと判定された場合には、定が行われる。前方障害物が移動物である場合には、Ｓ２５において、その移動する障害物に対して回避可能か否かを決定する処理が行われる。その処理は、図１０にフローチャートを示す移動障害物回避処理サブルーチンが実行されることによって行われる。そのサブルーチンでは、まず、Ｓ５１において、自車両１０の車両中心線に対する移動障害物の現在の位置が確認され、Ｓ５２において、移動障害物の移動方向および移動速度が取得される。次いで、Ｓ５３において、移動障害物が自車両１０の車両中心線に接近しいているか離間しているかの判定が行われる。接近している場合には、Ｓ５４において、回避方向を移動障害物の移動方向と同じ方向に特定し、離間している場合には、Ｓ５５において、回避方向を移動障害物の移動方向と逆方向に特定する。

そして、Ｓ５６において、その特定された方向で、移動障害物に対する回避経路が探索され、続く、Ｓ５７において、回避経路があったか否かの判定が行われる。回避経路がある場合には、Ｓ５８において、回避制御フラグＦＬのフラグ値が１とされ、回避経路がない場合には、Ｓ５９において、回避制御フラグＦＬのフラグ値が０とされる。以上で、移動障害物回避処理サブルーチンの１回の処理が終了する。

また、自動操舵回避制御プログラムのＳ２４において、前方障害物が静止障害物であると判定された場合には、Ｓ２６において、自車両１０と走行レーンの境界との位置関係から回避方向が、左右のうち前方障害物と境界との距離が大きい方に特定され、Ｓ２７において、静止物に対する回避経路が探索される。続く、Ｓ２８において、回避経路があったか否かの判定が行われ、回避経路がある場合には、Ｓ２９において、回避制御フラグＦＬのフラグ値が１とされ、回避経路がない場合には、Ｓ３０において、回避制御フラグＦＬのフラグ値が０とされる。

そして、Ｓ３１において、前方障害物に対して自動操舵回避制御が実行可能か否かが、回避制御フラグＦＬのフラグ値により確認される。回避制御フラグＦＬのフラグ値が１である場合には、Ｓ３２において、自動制動制御プログラムにおいて自動操舵回避制御の実行要求が出されているか否かの判定が行われ、要求が出されている場合に、Ｓ３３において、先に決定された回避経路に沿って自車両１０を走行させるための指示がステアリングシステム１４に送信される。以上で、自動操舵回避制御プログラムの１回の実行が終了する。

＜衝突回避支援システムの機能構成＞
上述したような制御を実行する制御装置としてのＤＳＳ−ＥＣＵ４０は、前述した各種の処理を実行する各種の機能部を有していると考えることができる。詳しく言えば、図１に示すように、ＤＳＳ−ＥＣＵ４０は、ステレオカメラ４２の検出結果に基づいて前方障害物を検出する前方障害物検出部１００と、ステレオカメラ４２の検出結果に基づいて自車両１０の走行レーンを特定する走行レーン特定部１０２と、前方障害物検出部１００によって検出された前方障害物への衝突の可能性を求める衝突判定部１０４と、自車両１０が前方障害物に衝突する可能性がある場合に警報装置１６を作動させる報知処理部１０６と、自車両１０が前方障害物に衝突する可能性が高い状況下となった場合に自動制動制御を実行する自動制動制御実行部１０８と、自動制動制御を実行しても自車両１０が前方障害物に衝突する可能性が高い場合に自動操舵回避制御を実行する自動操舵回避制御実行部１１０とを有している。

本車両用衝突回避支援システムの制御装置としてのＤＳＳ−ＥＣＵ４０において、前方障害物検出部１００および走行レーン特定部１０２は、前方障害物検出処理プログラムのＳ１〜Ｓ３の処理を実行する部分を含んで構成される。なお、本車両用衝突回避支援システムにおいては、ステレオカメラ４２と障害物検出部１００とを含んで前方障害物検出装置が構成されていると考えることができる。また、衝突判定部１０４は、前方障害物検出処理プログラムのＳ５〜Ｓ７および自動制動制御プログラムのＳ１１〜Ｓ１６の処理を実行する部分を含んで構成される。さらに、報知処理部１０６は、自動制動制御プログラムのＳ１４の処理を実行する部分を含んで構成される。

さらにまた、自動制動制御実行部１０８は、自動制動制御プログラムのＳ１７およびＳ２０の処理を実行する部分を含んで構成され、自動操舵回避制御実行部１１０は、自動操舵回避制御プログラムの処理を実行する部分を含んで構成される。なお、自動操舵回避制御プログラムのＳ２６の処理を実行する部分，連続障害物回避処理サブルーチンのＳ４１の処理を実行する部分，移動障害物回避処理サブルーチンのＳ５６は、回避経路決定部１１２として機能する部分であり、自動操舵回避制御実行部１１０は、その回避経路決定部１１２を含んで構成されるものとなっている。

また、ＤＳＳ−ＥＣＵ４０は、自車両１０を自動操舵回避制御によって連続障害物から回避させつつ自動制動制御によって停止させたと仮定すると、連続障害物の前方側の端部を前方側に越えて自車両１０が停止することになる場合には、自動操舵回避制御の実行を禁止する回避制御禁止部１２０を有している。その回避制御禁止部１２０は、連続障害物回避処理サブルーチンのＳ４４および４３の処理を実行する部分を含んで構成される。

１０：車両 １２：ブレーキシステム １４：ステアリングシステム １６：警報装置 ２０：ブレーキ装置 ３０：電動パワーステアリング装置 ４０：ＤＳＳ−ＥＣＵ〔制御装置〕 ４２：ステレオカメラ ４４：前方ミリ波レーダ ４６：側方ミリ波レーダ １００：前方障害物検出部 １０２：走行レーン特定部 １０４：衝突判定部 １０６：報知処理部 １０８：自動制動制御実行部 １１０：自動操舵回避制御実行部 １１２：回避経路決定部 １２０回避制御禁止部

Claims (4)

1. 自身が搭載される車両である自車両の障害物に対する衝突回避を支援するための車両用衝突回避支援システムであって、
   自車両の前方に存在する物体のうち、自車両の進行の障害となるものを前方障害物として検出する前方障害物検出装置と、
   (a)その前方障害物検出装置によって検出された前方障害物に衝突する可能性が高い状況下となった場合に、自車両を制動させるべく自車両に搭載された制動装置を自動的に作動させる自動制動制御を実行する自動制動制御実行部と、(b)前記自動制動制御を実行しても自車両が前方障害物に衝突する可能性が高い場合に、前記自動制動制御とともに、自車両をその前方障害物から回避させるべく自車両に搭載された操舵装置を自動的に作動させる自動操舵回避制御を実行する自動操舵回避制御実行部とを有する制御装置と、
   を備え、
   前記自動操舵回避制御実行部が、
   前記前方障害物検出装置によって、前方障害物として左右方向に移動する移動障害物が検出され、その移動障害物に対して前記自動操舵回避制御を実行する際には、前記移動障害物が自車両の中心から前方に延びる直線である前方中心線から遠ざかっている場合に、前記移動障害物が移動している方向とは逆方向に自車両を回避させ、前記移動障害物が前記前方中心線に近づいている場合に、前記移動障害物が移動している方向と同じ方向に自車両を回避させるように、前記自動操舵回避制御を実行するように構成された車両用衝突回避支援システム。
2. 前記自動操舵回避制御実行部が、
   前記前方障害物検出装置によって自車両が走行すべき走行範囲である走行レーン内に前方障害物が検出された場合には、自車両をその走行レーン内において前方障害物から回避させるように前記自動操舵回避制御を実行するように構成された請求項１に記載の車両用衝突回避支援システム。
3. 当該車両用衝突回避支援システムが、左右の各々の境界を識別することで前記走行レーンを特定する走行レーン特定装置を備え、
   前記自動操舵回避制御実行部が、
   前記前方障害物検出装置によって前記走行レーン内に前方障害物が検出された場合、左右のうち前方障害物と境界との距離が大きい方に向かって、自車両を障害物から回避させるように前記自動操舵回避制御を実行するように構成された請求項２に記載の車両用衝突回避支援システム。
4. 当該車両用衝突回避支援システムが、自車両が前方障害物に衝突する可能性がある場合に運転者に警報を行う警報装置を備え、
   前記自動制動制御実行部が、
   前記警報装置による警報の後、運転者による操作がなされず、自車両が前方障害物に衝突する可能性が高い状況下となった場合に、前記自動制動制御を実行するように構成された請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の車両用衝突回避支援システム。

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