JP2018097648A - 車両における衝突回避装置および衝突回避方法 - Google Patents

Abstract

【課題】衝突の可能性が高い場合に、対向車両との衝突回避を実行すること。
【解決手段】車両における衝突回避装置１０が提供される。衝突回避装置１０は、対象物を検知する対象物検知部２１、２１ｓ、２２と、対象物検知部２１、２１ｓ、２２による検知結果を用いて、対向車両の属性を取得する属性取得部１００と、属性取得部１００によって取得された属性を用いて、対向車両が中央線をはみ出していると判定した場合に、衝突可能性の報知および衝突回避操作の少なくともいずれか一方を実行する衝突回避実行部３１、１００とを備える。
【選択図】図１

Description

本開示は車両における衝突回避装置および衝突回避方法に関し、特には、対向車両に対する衝突回避の制御技術に関する。

カメラやレーダといった対象物検知器からの検知結果を用いて、自車両の前方に存在する他車両や障害物といった対象物との衝突を回避するための技術が実用化されている。障害物回避技術において、運転者が十分認知している対象物に対する衝突可能性の報知や衝突回避制御の実行は運転者にとって煩わしさを与える。そこで、運転者が認識できていないと推測される対象物について、運転者に対して報知、あるいは、衝突防止の制御を行う技術が提案されている（例えば、引用文献１）。

特開２０１４−１０６８０５号公報

しかしながら、衝突回避の対象物が対向車両である場合、対向車両はその位置が動的に変動する対象物であり、対向車両の挙動の予測は容易ではないという問題がある。また、対面通行路においては、自車両に対する対向車両は断続的に存在する。さらに、対向車両に対する衝突回避においては、操舵制御や制動制御を伴うので、対向車両以外の対象物、例えば、他車両との衝突可能性や他車両に与える影響をも考慮することが求められる。

したがって、衝突の可能性が高い場合に、対向車両との衝突回避を実行することが望まれている。

本開示は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の態様として実現することが可能である。

第１の態様は、車両における衝突回避装置を提供する。第１の態様に係る車両における衝突回避装置は、対象物を検知する対象物検知部と、前記対象物検知部による検知結果を用いて、対向車両の属性を取得する属性取得部と、前記属性取得部によって取得された前記属性を用いて、前記対向車両が中央線をはみ出していると判定した場合に、衝突可能性の報知および衝突回避操作の少なくともいずれか一方を実行する衝突回避実行部とを備える。

第１の態様係る車両における衝突回避装置によれば、衝突の可能性が高い場合に、対向車両との衝突回避を実行することができる。

第２の態様は、車両における衝突回避方法を提供する。第２の態様に係る車両における衝突回避方法は、対象物検知部による検知結果を用いて、対向車両の属性を取得し、前記属性取得部によって取得された前記属性を用いて、前記対向車両が中央線をはみ出していると判定した場合に、衝突可能性の報知および衝突回避操作の少なくともいずれか一方を実行する、ことを備える。

第２の態様係る車両における衝突回避方法によれば、衝突の可能性が高い場合に、対向車両との衝突回避を実行することができる。なお、本開示は、車両における衝突回避プログラムまたは当該プログラムを記録するコンピュータ読み取り可能記録媒体としても実現可能である。

第１の実施形態に係る衝突回避装置が搭載された車両を示す説明図。 第１の実施形態に係る衝突回避装置が備える制御装置の機能的構成を示すブロック図。 第１の実施形態に係る衝突回避装置によって実行される対向車両との衝突を回避するための処理フローを示すフローチャート。 第１の実施形態における、衝突回避処理が実行される際の第１の例示的な自車両と対向車両との位置関係を模式的に示す説明図。 第１の実施形態における、自車両と対向車両とのラップ率を求める際の自車両と対向車両との位置関係を模式的に示す説明図。 第１の実施形態における、衝突回避処理が実行される際の第２の例示的な自車両と対向車両との位置関係を模式的に示す説明図。 第１の実施形態における、衝突回避処理が実行される際の第３の例示的な自車両と対向車両との位置関係を模式的に示す説明図。

本開示に係る車両における衝突回避装置および車両における衝突回避方法について、いくつかの実施形態に基づいて以下説明する。

第１の実施形態：
図１に示すように、第１の実施形態に係る衝突回避装置１０は、車両５００に搭載されて用いられる。衝突回避装置１０は、制御装置１００、ミリ波レーダ２１、２１ｓ、単眼カメラ２２、ヨーレートセンサ２３、車輪速度センサ２４、舵角センサ２５、制動支援アクチュエータ３０および操舵支援アクチュエータ３１を備えている。車両５００は、車輪５０１、制動装置５０２、制動ライン５０３、ステアリングホイール５０４、フロントガラス５１０およびフロントバンパ５２０を備えている。なお、車両は、対象物検知部として、ミリ波レーダ２１、２１ｓ、単眼カメラ２２、および、ライダー（ＬＩＤＡＲ：レーザレーダ）のうち少なくとも単眼カメラ２２を備えていれば良く、本実施形態においては、ミリ波レーダ２１、２１ｓ、および単眼カメラ２２が対象物検知部として備えられている。

車両５００において、制動装置５０２は、各車輪５０１に備えられている。各制動装置５０２は、運転者の制動ペダル操作に応じて制動ライン５０３を介して供給されるブレーキ液圧によって各車輪５０１の制動を実現する。制動ライン５０３には制動ペダル操作に応じたブレーキ液圧を派生させるブレーキピストンおよびブレーキ液ラインが含まれる。本実施形態においては、制動支援アクチュエータ３０が制動ライン５０３に備えられ、制動ペダル操作とは独立して液圧制御が可能であり、これにより制動支援が実現される。なお、制動ライン５０３としては、ブレーキ液ラインに代えて、制御信号線とし、各制動装置５０２に備えられているアクチュエータを作動させる構成が採用されても良い。ステアリングホイール５０４は、ステアリングロッドを含む操舵機構５０５を介して前側の車輪５０１と接続されている。本実施形態においては、運転者によるステアリングホイール５０４の操作とは独立して前側車輪５０１の操舵を実行可能な操舵支援アクチュエータ３１が操舵機構５０５、例えば、ステアリンロッド、に備えられており、これにより操舵支援が実現される。

図２に示すように、制御装置１００は、中央処理装置（ＣＰＵ）１０１、メモリ１０２、入出力インタフェース１０３およびバス１０４を備えている。ＣＰＵ１０１、メモリ１０２および入出力インタフェース１０３はバスを介して双方向通信可能に接続されている。メモリ１０２は、対向車両の属性を取得するための属性取得プログラムＰ１および操舵機構５０５による操舵の支援および制動装置５０２による制動の支援により衝突回避を実行するための衝突回避プログラムＰ２を不揮発的且つ読み出し専用に格納するメモリ、例えばＲＯＭと、ＣＰＵ１０１による読み書きが可能なメモリ、例えばＲＡＭとを含んでいる。ＣＰＵ１０１はメモリ１０２に格納されている属性取得プログラムＰ１を読み書き可能なメモリに展開して実行することによって属性取得部として機能し、同様に衝突回避プログラムＰ２を実行することによって衝突回避実行部として機能する。なお、衝突回避実行部には、ＣＰＵ１０１からの制御信号を受けて操舵機構５０５に対して操舵支援のために回転トルクを付与する操舵支援アクチュエータ３１、制動ライン５０３に対して制動支援のためのブレーキ液圧を印加する制動支援アクチュエータ３０も含まれる。また、衝突回避実行部は、衝突回避の実行を制御する衝突回避プログラムＰ２を実行して各アクチュエータに対して制御信号を送信する制御部としてのＣＰＵ１０１および衝突回避のために制動装置５０２および操舵機構５０５を駆動する駆動部としての制動支援アクチュエータ３０および操舵支援アクチュエータ３１とに区分することも可能である。ＣＰＵ１０１は、単体のＣＰＵであっても良く、各プログラムを実行する複数のＣＰＵであっても良く、あるいは、複数のプログラムを同時実行可能なマルチスレッドタイプのＣＰＵであっても良い。

入出力インタフェース１０３には、ミリ波レーダ２１、２１ｓ、単眼カメラ２２、ヨーレートセンサ２３、車輪速度センサ２４、舵角センサ２５および制動支援アクチュエータ３０がそれぞれ制御信号線を介して接続されている。ミリ波レーダ２１、２１ｓ、単眼カメラ２２、ヨーレートセンサ２３、車輪速度センサ２４および舵角センサ２５からは、検知情報が入力され、制動支援アクチュエータ３０に対しては制動レベルを指示する制御信号が出力され、操舵支援アクチュエータ３１に対しては操舵角を指示する制御信号が出力される。

ミリ波レーダ２１、２１ｓはミリ波を射出し、対象物によって反射された反射波を受信することによって対象物の距離、相対速度および角度を検知するセンサである。本実施形態において、ミリ波レーダ２１は、フロントバンパ５２０の中央に配置され、２つのミリ波レーダ２１ｓはそれぞれフロントバンパ５２０の両側面に配置されている。ミリ波レーダ２１、２１ｓから出力される検知信号は、例えば、ミリ波レーダ２１、２１ｓが備える処理回路において受信波が処理された対象物の１または複数の代表位置を示す点または点列からなる信号であっても良く、あるいは、未処理の受信波を示す信号であっても良い。未処理の受信波が検出信号として用いられる場合には、制御装置１００において対象物の位置および距離を特定するための信号処理が実行される。なお、ミリ波レーダに代えて、ライダーが用いられても良い。

単眼カメラ２２は、ＣＣＤ等の撮像素子を１つ備える撮像装置であり、可視光を受光することによって対象物の外形情報を検知結果である画像データとして出力するセンサである。単眼カメラ２２から出力される画像データは、時系列的に連続する複数のフレーム画像によって構成されており、各フレーム画像は画素データにより表されている。本実施形態において、単眼カメラ２２はフロントガラス５１０の上部中央に配置されている。単眼カメラ２２から出力される画素データは、モノクロの画素データまたはカラーの画素データである。なお、単眼カメラ２２に代えて複眼のステレオカメラが用いられても良い。

ヨーレートセンサ２３は、車両５００の回転角速度を検出するセンサである。ヨーレートセンサ２３は、例えば、車両の中央部に配置されている。ヨーレートセンサ２３から出力される検出信号は、回転方向と角速度に比例する電圧値である。

車輪速度センサ２４は、車輪５０１の回転速度を検出するセンサであり、各車輪５０１に備えられている。車輪速度センサ２４から出力される検出信号は、車輪速度に比例する電圧値または車輪速度に応じた間隔を示すパルス波である。車輪速度センサ２４からの検出信号を用いることによって、車両速度、車両の走行距離等の情報を得ることができる。

舵角センサ２５は、ステアリングホイール５０４の操舵によりステアリンロッドに生じるねじれ量、すなわち、操舵トルク、を検出するトルクセンサである。本実施形態において、舵角センサ２５は、ステアリングホイール５０４と操舵機構とを接続するステアリングロッドに備えられている。舵角センサ２５から出力される検出信号は、ねじれ量に比例する電圧値である。

制動支援アクチュエータ３０は、運転者による制動ペダル操作とは無関係に制動装置５０２による制動を実現するためのアクチュエータである。なお、制動支援アクチュエータ３０には、ＣＰＵ１０１からの制御信号に基づきアクチュエータの動作を制御するドライバが実装されている。本実施形態において、制動支援アクチュエータ３０は、制動ライン５０３に備えられており、制御装置１００からの制御信号に従って制動ライン５０３における油圧を増減させる。制動支援アクチュエータ３０は、例えば、電動モータと電動モータにより駆動される油圧ピストンとを備えるモジュールから構成されている。あるいは、横滑り防止装置、アンチロックブレーキシステムとして既に導入されている制動制御アクチュエータが用いられても良い。

操舵支援アクチュエータ３１は、運転者によるステアリングホイール５０４の操作とは無関係に操舵機構５０５による操舵を実現するためのアクチュエータである。なお、操舵支援アクチュエータ３１には、ＣＰＵ１０１からの制御信号に基づきアクチュエータの動作を制御するドライバが実装されている。本実施形態において、操舵支援アクチュエータ３１は、操舵機構５０５に含まれるステアリングロッド、あるいは、ラックアンドピニオンギヤ部に備えられており、制御装置１００からの制御信号に従って操舵機構５０５による舵角を変化させる。操舵支援アクチュエータ３１は、例えば、電動モータと減速機とを備えるモジュールから構成されている。このモジュールは、油圧式パワーステアリングを備える操舵機構５０５に新たに装備されても良く、あるいは、電動パワーステアリング用のアクチュエータとして既に導入されている電動モータと減速機とを備えるモジュールと兼用されも良い。

図３〜図７を参照して、第１の実施形態に係る衝突回避装置１０により実行される衝突回避処理について説明する。図３に示す処理ルーチンは、ＣＰＵ１０１が属性取得プログラムＰ１および衝突回避プログラムＰ２を実行することによって、例えば、車両の制御システムの始動時から停止時まで、または、スタートスイッチがオンされてからスタートスイッチがオフされるまで、所定の時間間隔にて繰り返して実行される。図４に示す状況を例にとって以下説明する。なお、属性取得プログラムＰ１と衝突回避プログラムＰ２とは異なるタイミングにて起動される別々の処理ルーチンであっても良い。例えば、対向車両Ｍ２、Ｍ３の属性を取得する属性取得プログラムＰ１は、自車両Ｍ１の起動時、あるいは、自車両Ｍ１が走行可能状態にある場合には継続的に実行され、衝突回避プログラムＰ２は、対向車両Ｍ２、Ｍ３が中央線ＣＬを自車両車線側にはみ出していることが判定されたことをトリガに実行されても良い。

図４に示す状況において、ＣＰＵ１０１は、対向車両Ｍ２、Ｍ３の属性を取得する（ステップＳ１００）。本実施形態において、対向車両Ｍ２、Ｍ３とは、自車両Ｍ１に対して対向する進行中の車両を意味する。ＣＰＵ１０１は、ミリ波レーダ２１、２１ｓからの検知結果を用いて、例えば、自車両Ｍ１から対向車両Ｍ２、Ｍ３までの距離、自車両Ｍ１に対する対向車両Ｍ２、Ｍ３の相対速度、対向車両Ｍ２、Ｍ３の向き、自車両Ｍ１と対向車両Ｍ２、Ｍ３とのラップ率、対向車両Ｍ２、Ｍ３と衝突するまでの衝突予想時間（ＴＴＣ）を対向車両Ｍ２、Ｍ３の属性情報として算出、取得する。ＣＰＵ１０１は、また、単眼カメラ２２からの画像データを用いて、例えば、他車両Ｍ２、Ｍ３の外形寸法、自車両Ｍ１に対する相対位置、中央線に対する対向車両Ｍ２、Ｍ３の位置を対向車両Ｍ２、Ｍ３の属性情報として算出、取得する。なお、対向車両Ｍ２、Ｍ３の向き、自車両Ｍ１と対向車両Ｍ２、Ｍ３とのラップ率については、ミリ波レーダ２１、２１ｓからの検知結果と単眼カメラからの画像データとを用いてデータフュージョン処理を実行することによって判定精度を向上させることができる。ラップ率とは。自車両Ｍ１の横幅と対向車両Ｍ２、Ｍ３との幅方向、すなわち横方向における重なりの割合を意味する。

対向車両Ｍ２、Ｍ３の向きは、例えば、以下のように特定される。ＣＰＵ１０１は、ミリ波レーダ２１、２１ｓから入力される検知結果としての検出点と、予め用意されている自車両Ｍ１からの距離に応じた車両正面の横幅寸法とを用いて車両正面に相当する座標値を特定する。ＣＰＵ１０１は、特定した車両正面の横幅を超える座標位置に存在する車両側面に相当する検出点が存在する場合、縦方向、すなわち、自車両Ｍ１の進行方向の座標値が予め用意された車両の全長寸法に相当する座標値未満である検出点を特定する。本実施例では、特に断らない限り、車線に平行な方向を縦方向、車線に垂直な方向を横方向と呼ぶ。ＣＰＵ１０１は、車両正面の横幅の端点の座標値と車両側面に相当する検出点の座標値を結ぶ直線の傾きから対向車両Ｍ２、Ｍ３の向きを特定する。あるいは、ＣＰＵ１０１は、データフュージョン処理により、単眼カメラ２２から入力される画像データから抽出された車両の正面領域および側面領域に、ミリ波レーダ２１、２１ｓから入力された各検出点の座標位置を重ね合わせ、各検出点の座標値を用いて対向車両Ｍ２、Ｍ３の向きを特定しても良い。

ミリ波レーダ２１、２１ｓの分解能が高く、対象物を表す複数の検出点が点列として出力される場合には、点列を用いて上記手法に倣って対向車両Ｍ２、Ｍ３の向きが特定されれば良い。さらには、中央線ＣＬに対する対向車両Ｍ２、Ｍ３の車両正面の傾きによって対向車両Ｍ２、Ｍ３の向きが決定されても良い。中央線ＣＬは後述する手法によって特定可能であり、対向車両Ｍ２、Ｍ３の車両正面の幅方向の直線を表す座標は既述のように点列の座標値を用いて特定可能である。

図５を例にとって、自車両Ｍ１と対向車両Ｍ２、Ｍ３とのラップ率の算出について説明する。ＣＰＵ１０１は、ミリ波レーダ２１、２１ｓから入力された車両正面に相当する検出点または幅方向に並ぶ点列と予め用意されている自車両Ｍ１からの距離に応じた車両正面の横幅寸法とを用いて対向車両Ｍ２、Ｍ３の最近接端部ＷＰ１の座標を特定する。対向車両Ｍ２、Ｍ３の最近接端部ＷＰ１とは、自車両Ｍ１に対して最も近い距離にある対向車両Ｍ２、Ｍ３の端部であり、左側通行の場合には、対向車両Ｍ２、Ｍ３の右前端部が、右側通行の場合には、対向車両Ｍ２、Ｍ３の左前端部が該当する。なお、以下では、説明を簡易にするため左側通行を例にとって説明する。ＣＰＵ１０１は、自車両Ｍ１の最近接端部ＷＰ２を対向車両Ｍ２、Ｍ３に向けて延伸させた延伸線ＥＬ１と対向車両Ｍ２、Ｍ３の正面に沿う幅方向の延伸線ＥＬ２との交点ＩＳの座標値を求め、最近接端部ＷＰの座標値との幅方向の差分ＬＰを算出し、算出した幅方向の座標値差分の寸法と自車両Ｍ１の幅寸法との重なり割合を算出してラップ率を取得する。

ＣＰＵ１０１は、さらに、対向車両Ｍ２、Ｍ３の挙動を継続的に監視し、属性情報として、障害物回避履歴フラグを設定する。障害物回避履歴フラグは、対向車両Ｍ２が対向車線における静止車両または対向車両Ｍ２に先行する対向車両Ｍ３の後方または斜め後方に存在した事象、および、静止車両または対向車両Ｍ３（以下、「障害物車両」ともいう。）を追い越そうとした事象の双方が記録された場合にオン、すなわち、障害物回避履歴有りに設定される。ＣＰＵ１０１は、各事象が発生する度にメモリ１０２に記録し、両事象が記録されると、障害物回避履歴フラグをオンする。対向車両Ｍ２が障害物車両Ｍ３の後方または斜め後方に存在したことの事象は、継続的に入力されるミリ波レーダ２１、２１ｓからの検知結果を用いて対向車両Ｍ２の位置座標が障害物車両Ｍ３の位置座標の後方または斜め後方に存在することが検知されると記録される。対向車両Ｍ２が障害物車両Ｍ３を追い越そうとしたことの事象は、継続的に入力されるミリ波レーダ２１、２１ｓからの検知結果を用いて対向車両Ｍ２の位置座標が障害物車両Ｍ３の位置座標の横にあり、あるいは、対向車両Ｍ２が横速度を有しており、対向車両Ｍ２の縦方向の対地速度Ｖ２（ｋｍ／ｈ）が障害物車両Ｍ３の縦方向の対地速度Ｖ３（ｋｍ／ｈ）よりも大きいことを検知すると記録される。各事象を経時的に記録することにより各事象についての履歴を得ることができる。

ＣＰＵ１０１は、以下の条件のいずれか１つがが満たされると障害物回避履歴なし、すなわち、障害物回避履歴フラグをオフする。
（i）｜対向車両横位置｜≧｜障害物車両横位置｜−α
対向車両が自車両の車線を交差する旋回、すなわち、右折を行った場合には、監視対象の対向車両は存在しなくなるので、障害物回避履歴フラグをオフする。なお、上記式において、横位置は各車両における横方向の座標値であり、自車両に対して最近接端の座標値を意味、αは、例えば、一車線の幅寸法に相当する値である。
（ii）対向車両が障害物車両と同一車線内に収まっている
この場合には、対向車両は既に障害物車両を追い抜き対向車線内に収まっている、あるいは、障害物車両の追い越しをあきらめ対向車線内に収まっているので、衝突の可能性は低下し、衝突回避の必要性は解消したと考えることができる。
（iii）障害物回避履歴あり、が一定時間以上継続している
障害物回避履歴ありの判定から一定時間以上、すなわち、タイムアウト時間以上経過すると、対向車両の障害物回避の情報は古くなり、信頼性が低下する。そこで、障害物回避履歴フラグがオンされてから一定時間以上経過した時点で、障害物回避履歴フラグをクリアする。

ＣＰＵ１０１は、取得した属性情報を用いて対向車両Ｍ２、Ｍ３が中央線ＣＬを自車両車線側にはみ出しているか否かを判定する（ステップＳ１０２）。具体的には、ＣＰＵ１０１は、単眼カメラ２２から入力された画像データからパターンマッチング法を用いて中央線ＣＬに相当する画素領域、および対向車両Ｍ２、Ｍ３に相当する画素領域を抽出し、抽出された対向車両Ｍ２、Ｍ３に相当する画素領域の位置座標と中央線ＣＬに相当する画素領域の位置座標とを用いて、対向車両Ｍ２、Ｍ３が中央線ＣＬをはみ出しているか否かを判定する。

図４の例では、対向車両Ｍ２が中央線ＣＬをはみ出しており、ＣＰＵ１０１は、対向車両Ｍ２は中央線ＣＬをはみ出していると判定し（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０４に移行する。一方、ＣＰＵ１０１は、中央線ＣＬをはみ出している対向車両が存在しない場合には（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、本処理ルーチンを終了する。

ステップＳ１０４においてＣＰＵ１０１は、自車両Ｍ１の位置を取得する。具体的には、ＣＰＵ１０１は、単眼カメラ２２から入力された画像データから中央線ＣＬを抽出し、中央線ＣＬに対する自車両Ｍ１の位置を取得する。中央線ＣＬに対する自車両Ｍ１の位置とは、図４に示すように自車両Ｍ１が中央線ＣＬに接する車線を走行中である、あるいは、図７に示すように自車両Ｍ１が中央線ＣＬに接しない車線を走行中である、の２つの対応を意味する。自車両Ｍ１が走行中の道路が１車線道路の場合、自車両Ｍ１は必ず中央線ＣＬに接する車線を走行することになる。一方、自車両Ｍ１が走行中の道路が２車線以上の道路の場合、自車両Ｍ１は中央線ＣＬに接する車線あるいは中央線ＣＬに接しない車線を走行することになる。さらには、自車両Ｍ１が中央線ＣＬに接する車線を走行中とは、左側通行の場合、自車両Ｍ１の右側の線が中央線ＣＬであることを意味し、右側通行の場合、自車両Ｍ１の左側の線が中央線ＣＬであることを意味する。

ＣＰＵ１０１は、対向車両Ｍ２の属性情報および自車両Ｍ１の位置を用いて衝突回避の報知を要するか否かを判定する（ステップＳ１０６）。ＣＰＵ１０１は、以下の条件の少なくとも１つが満たされる場合に、報知を要すると判定する。
（１）自車両Ｍ１が中央線ＣＬに接する車線を走行中、
（２）対向車両Ｍ２が直進中である、
（３）対向車両Ｍ２に障害物回避履歴がある、
（４）自車両Ｍ１と対向車両Ｍ２とのラップ率が予め定められた範囲である。なお、条件（２）〜（４）が優先して判定されても良く、条件（１）を考慮することによって、更に、衝突可能性が低い場合における衝突回避の実行を低減することができる。また、判定される条件数が増えるに連れて衝突可能性が高いと判定することが可能になる。

（１）の条件はステップＳ１０４において取得された自車両Ｍ１の位置により判定さ、（２）の条件は対向車両Ｍ２の向きにより判定され、（３）の条件は障害物回避履歴フラグにより判定され、（４）の条件における予め用意された範囲は、例えば、０〜５０％、より好ましくは３０〜５０％であり、対向車両の属性を取得した際に求められたラップ率が、これら予め用意された範囲に入る場合に（４）の条件は満たされる。なお、ラップ率の上限を５０％とするのは、操舵支援によって衝突回避すべき衝突態様は、衝突による衝撃が偏る車両損傷が大きい傾向になるいわゆるオフセット衝突であり、ラップ率が５０％を超える、いわゆるフルラップ衝突の場合には、車両全体で衝撃を受け止めることができると共に、操舵支援による衝突回避によって却ってオフセット衝突を招く事態を回避するためである。

ＣＰＵ１０１は、（１）〜（４）の条件のいずれか１つでも満たされていない判断した場合（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、本処理ルーチンを終了する。ＣＰＵ１０１は、（１）〜（４）の条件が満たされていると判断した場合に（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、衝突予想時間ＴＴＣ（ｓ）が報知を要する判定時間ＴＴＣ１（ｓ）以下であるか否かを判定する（ステップＳ１０８）。ＣＰＵ１０１は、ＴＴＣ＞ＴＴＣ１であると判定した場合（ステップＳ１０８：Ｎｏ）、本処理ルーチンを終了する。自車両Ｍ１と対向車両Ｍ２との衝突を回避するまでに十分な時間がある場合、すなわち、少なくともＴＴＣ１よりも長い時間がある場合、には報知を行わず、運転者による自発的な回避を待機する。ＣＰＵ１０１は、ＴＴＣ≦ＴＴＣ１であると判定した場合（ステップＳ１０８：Ｙｅｓ）には、衝突回避を促す報知を実行する（ステップＳ１１０）。報知は、音声並びにメータパネルまたはフロントガラス５１０における表示の少なくともいずれか一方によって実行され得る。加えて、ステアリングホイール５０４を振動させる等の報知が実行されても良い。

ＣＰＵ１０１は、ミリ波レーダ２１、２１ｓからの検知結果、単眼カメラ２２からの画像データを用いて自車両Ｍ１が中央線ＣＬから離間する方向の車線上の道路環境を取得し、自車両Ｍ１が対向車両Ｍ２との衝突を回避するための待避スペースを確認する（ステップＳ１１２）。なお、確認とは待避スペースの存在の特定、判断を意味する。具体的には、ＣＰＵ１０１は、単眼カメラ２２からの画像データ中に自車両Ｍ１の左側の道路上の予め定められている想定待避領域に何かしらの対象物を示す画素領域が存在するか否か、換言すれば空きスペースが検知できるか否かを判定し、主にミリ波レーダ２１ｓの検知結果を用いて想定待避領域内に対象物が存在するか否か、すなわち、マンホールや道路上の上方構造物を示す有効なミリ波反射点が検出されるか否かを判定する。ＣＰＵ１０１は、単眼カメラ２２からの画像データを用いて想定待避領域に何かしらの対象物を示す画素領域が存在すると判定した場合には、ミリ波レーダ２１ｓを用いて想定待避領域中の対象物を示す画素領域に対応する座標位置までの距離を求める。ＣＰＵ１０１は、ミリ波レーダ２１ｓおよび単眼カメラ２２からの検知結果および画像データを用いて、図４に示すように自車両Ｍ１の左側車線または車線路肩に対象物が存在しない場合には、自車両Ｍ１を前方左側に進行（軌跡ＡＳ）させることが可能な待避スペースＦＳが存在すると判定する。加えて、ＣＰＵ１０１は、想定待避領域中の対象物を示す画素領域に対応する座標位置までの距離と、対象物と自車両Ｍ１との相対速度を求め、対象物に衝突することなく自車両Ｍ１を前方左側に進行（軌跡ＡＳ）させられるか否かを判定しても良い。例えば、図６に示すように、二車線道路において、路肩側の車線に他車両Ｍ４が存在する場合であっても、自車両Ｍ１の速度が時速Ｖ１、他車両Ｍ４の速度が時速Ｖ３であり、自車両に対する相対速度（Ｖ３−Ｖ１）が０ｋｍ／ｈ以上であれば、他車両Ｍ４と衝突することなく左前方に進路変更（軌跡ＡＳ）可能な待避スペースＦＳが存在する。さらには、対象物の相対速度が０ｋｍ／ｈ未満であっても、制動支援によって対象物に衝突することなく停止できる距離に対象物が位置する場合には左前方に進路変更可能な待避スペースＦＳが存在する。

ＣＰＵ１０１は、待避スペースＦＳへの待避が可能であるか否か、すなわち、待避スペースＦＳが存在するか否かを判定する（ステップＳ１１４）。ＣＰＵ１０１は、待避スペースＦＳへの待避が可能でないと判定した場合（ステップＳ１１４：Ｎｏ）には、本処理ルーチンを終了する。衝突回避を実行することによって他車両を含む対象物との衝突を招くことを回避するためである。なお、ＣＰＵ１０１は、以下の条件を再度判定しても良い。
（１）自車両Ｍ１が中央線ＣＬに接する車線を走行中、
（２）対向車両Ｍ２が直進中である、
（３）対向車両Ｍ２に障害物回避履歴がある、
（４）自車両Ｍ１と対向車両Ｍ２とのラップ率が予め定められた範囲である

ＣＰＵ１０１は、待避スペースＦＳへの回避が可能であると判定した場合（ステップＳ１１４：Ｙｅｓ）には、衝突予想時間ＴＴＣ（ｓ）が衝突回避を要する判定時間ＴＴＣ２（ｓ）以下であるか否かを判定する（ステップＳ１１６）。ＣＰＵ１０１は、ＴＴＣ＞ＴＴＣ２であると判定した場合（ステップＳ１１６：Ｎｏ）、本処理ルーチンを終了する。自車両Ｍ１と対向車両Ｍ２との衝突を回避するまでに十分な時間がある場合、すなわち、少なくともＴＴＣ２よりも長い時間がある場合、には衝突回避を行わず、運転者による自発的な回避を待機する。ＣＰＵ１０１は、ＴＴＣ≦ＴＴＣ２であると判定した場合（ステップＳ１１６：Ｙｅｓ）には、衝突回避を実行し（ステップＳ１１８）、本処理ルーチンを終了する。衝突回避は、例えば、図４および図６における軌跡ＡＳに沿うように自車両Ｍ１の進路を変更させることにより実行される。ＣＰＵ１０１は、待避スペースＦＳへ進路変更するための操舵角を決定し、決定した操舵角を指示する制御信号が操舵支援アクチュエータ３１に送信する。操舵支援アクチュエータ３１は、決定された操舵角を実現するよう操舵機構５０５を作動させて自車両Ｍ１の向きを左側に向ける。さらに、自車両Ｍ１の左側前方に対象物が存在する交通環境下で衝突回避を実行する場合には、制動支援アクチュエータ３０を用いた制動支援が同時に実行されても良い。制動支援量は、自車両Ｍ１の左側前方に位置する対象物と自車両Ｍ１との距離および相対速度に応じてＣＰＵ１０１によって決定される。

左側前方への車線変更の際には、さらに、車両後方に存在する後方車両の存非を判定し、後方車両との接触を招くことなく車線変更できる場合に、待避スペースＦＳへの待避が可能であると判断しても良い。後方車両の検知には、例えば、車両後部バンパの側方に備えられているミリ波レーダ、パーキングセンサとして車両後部バンパに備えられている超音波センサからの検知信号を用いることができる。

以上説明した第１の実施形態に係る衝突回避装置１０および衝突回避方法によれば、対向車両Ｍ２、Ｍ３の属性に基づき、対向車両Ｍ２、Ｍ３が中央線をはみ出している場合に、衝突可能性の報知および衝突回避操作の少なくともいずれか一方を実行するので、対向車両Ｍ２、Ｍ３との衝突の可能性が高い場合に衝突回避を実行することができる。すなわち、衝突回避の要否判断の精度を向上させることが可能となり、不要な衝突回避の実行を低減させることできる。特に、ミリ波レーダ２１、２１ｓおよび単眼カメラ２２の組み合わせは、対処物が存在することの検知精度に比べて対象物が存在しないことの検知精度は低い傾向にある。したがって、対向車両Ｍ２、Ｍ３が中央線をはみ出している場合、すなわち、対向車両Ｍ２、Ｍ３との衝突の可能性が高い場合に衝突回避を実行することが特に望ましい。

加えて、第１の実施形態においては、（１）自車両Ｍ１が中央線ＣＬに接する車線を走行中であり、中央線ＣＬをはみ出し自車両Ｍ１に向かってくる対向車両Ｍ２との衝突可能性が有る場合、（２）対向車両Ｍ２が直進中であり、中央線ＣＬをはみ出したままでは自車両Ｍ１との衝突可能性が高い場合、に衝突回避操作が実行される。したがって、衝突回避の要否判断の精度、すなわち、対向車両Ｍ２、Ｍ３との衝突の可能性が高い状況の判断精度を向上させることができる。

衝突回避の対象物が対向車両Ｍ２、Ｍ３である場合、対向車両Ｍ２、Ｍ３はその位置が動的に変動する対象物であり、対向車両Ｍ２、Ｍ３の挙動の予測は容易ではないが、第１の実施形態においては、障害物回避履歴をひも付けて対向車両Ｍ２、Ｍ３の挙動を監視しているので、対向車両Ｍ２、Ｍ３が中央線ＣＬをはみ出す傾向にある対向車両Ｍ２であるか否かを認識することができる。また、中央分離帯を備えない対面通行路においては、自車両Ｍ１に対する対向車両Ｍ２、Ｍ３は断続的に存在するが、第１の実施形態においては、中央線ＣＬをはみ出す対向車両Ｍ２のみを回避対象とすると共に、中央線ＣＬのはみ出しを衝突回避処理の実行トリガとしているので、不要な衝突回避を避けること、すなわち、現実に衝突回避を要する場合に衝突回避支援を実行することができる。さらに、対向車両Ｍ２に対する衝突回避においては、操舵制御や制動制御を伴うので、対向車両以外の対象物、例えば、自車両Ｍ１の前方を進行中の他車両Ｍ４との衝突可能性や自車両Ｍ１の後方を進行中の他車両に与える影響をも考慮することが求められる。第１の実施形態においては、自車両Ｍ１の前方を進行中の他車両Ｍ４の挙動、例えば、対地速度に基づく相対速度を衝突回避処理実行の開始条件としているので、他車両Ｍ４との衝突は生じない。また、自車両Ｍ１の後方を進行中の他車両については、他車両の挙動を検知し、他車両と衝突し得る状況においては衝突回避処理を実行しないことにより、他車両との衝突を防いでいる。

・変形例：
（１）上記第１の実施形態においては、少なくとも対象物検知部として単眼カメラ２２を備えているが、中央線ＣＬを識別できる対象物検知部が少なくとも備えられていれば良い。例えば、ライダーの分解能が向上され、中央線ＣＬを識別可能となった場合には、ライダーのみが備えられていても良い。あるいは、ステレオカメラのみが備えられていても良い。

（２）第１の実施形態においては、対向車両Ｍ２の属性は、対象物検知部としてのミリ波レーダ２１、２１ｓ、単眼カメラ２２、あるいは、ライダーおよびステレオカメラからの検知信号または画像データを用いて判定されている。これに対して、車両間通信システムを介して取得される他車両の挙動に関するデータ、例えば、舵角、アクセル開度、ブレーキ操作量を用いて対向車両Ｍ２の属性が判定されても良い。

（３）第１の実施形態においては、衝突回避の報知、衝突回避の実行を連続的に行っているが、衝突回避の報知のみ、あるいは、衝突回避の実行のみが実行されても良い。いずれの場合であっても、対向車両Ｍ２との衝突可能性が高い場合に、衝突回避の報知、または衝突回避の実行を実行することが可能となり、不要な衝突回避に関する処理の実行を低減することができる。

（４）第１の実施形態においては、ＣＰＵ１０１が属性取得プログラムＰ１および衝突回避プログラムＰ２を実行することによって、ソフトウェア的に属性取得部および衝突回避実行部が実現されているが、予めプログラムされた集積回路またはディスクリート回路によってハードウェア的に実現されても良い。

以上、実施形態、変形例に基づき本開示について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本開示の理解を容易にするためのものであり、本開示を限定するものではない。本開示は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本開示にはその等価物が含まれる。たとえば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。例えば、上記第１の態様に係る車両における衝突回避装置を適用例１とし、
適用例２：適用例２に記載の車両における衝突回避装置において、前記衝突回避実行部は、取得された前記属性が、前記対向車両に中央線に近接または中央線をはみ出す回避履歴、前記対向車両と自車両とのラップ率が予め規定された範囲にあること、前記対向車両が自車両に対して直進していること、の少なくともいずれか一つを示す場合に、衝突可能性の報知および衝突回避操作の少なくともいずれか一方を実行する、車両における衝突回避装置。
適用例３：適用例１または２に記載の車両における衝突回避装置において、前記衝突回避実行部は、自車両が中央線に沿って走行している場合に、衝突可能性の報知および衝突回避操作の少なくともいずれか一方を実行する、車両における衝突回避装置。
適用例４：適用例１から３のいずれか一の適用例に記載の車両における衝突回避装置において、前記衝突回避実行部は、衝突可能性の報知の後に、衝突回避操作を実行する、車両における衝突回避装置。
適用例５：適用例４に記載の車両における衝突回避装置において、前記衝突回避実行部は、前記対象物検知部による検知結果を用いて、自車両の待避スペースが確認できた場合に、前記待避スペースへの衝突回避操作を実行する、車両における衝突回避装置。
適用例６：適用例１から５のいずれか一の適用例に記載の車両における衝突回避装置において、前記対象物検知部は、単眼撮像装置およびレーダまたは単眼撮像装置およびライダーの組み合わせである、車両における衝突回避装置。
適用例７：適用例６に記載の車両における衝突回避装置において、前記衝突回避実行部は、自車両の走行車線内において、前記単眼撮像装置によって空きスペースを検出し、前記レーダまたはライダーによって前記空きスペースに有効なミリ波反射点が検出されない、場合に前記待避スペースを確認しても良い。
適用例８：適用例１から７のいずれか一の適用例に記載の車両における衝突回避装置において、前記衝突回避実行部により実行される衝突回避操作は、操舵部を介した回避操作である、車両における衝突回避装置。
適用例９：適用例８に記載の車両における衝突回避装置において、前記衝突回避実行部により実行される衝突回避操作は、さらに、制動部を介した制動支援を含む、車両における衝突回避装置。

１０…衝突回避装置、２１、２１ｓ…ミリ波レーダ、２２…単眼カメラ、２３…ヨーレートセンサ、２４…車輪速度センサ、２５…舵角センサ、３０…制動支援アクチュエータ、３１…操舵支援アクチュエータ、１００…制御装置、１０１…ＣＰＵ、１０２…メモリ、１０３…入出力インタフェース、１０４…バス、５００…車両、５０１…車輪、５０２…制動装置、５０３…制動ライン、５０４…ステアリングホイール、５０５…操舵機構、５１０…フロントガラス、５２０…フロントバンパ、ＡＳ…軌跡、ＣＬ…中央線、ＥＬ１、ＥＬ２…延伸線、ＦＳ…待避スペース、ＩＳ…交点、ＬＰ…差分、Ｍ１…自車両、Ｍ２…他車両、対向車両、Ｍ３…障害物車両、対向車両、Ｍ４…他車両、Ｐ１…属性取得プログラム、Ｐ２…衝突回避プログラム、ＴＴＣ…衝突予想時間、ＴＴＣ１、ＴＴＣ２…判定時間、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３…時速、対地速度、ＷＰ…最近接端部、ＷＰ１、ＷＰ２…最近接端部

Claims (10)

1. 車両（５００）における衝突回避装置（１０）であって、
   対象物を検知する対象物検知部（２１、２１、２２）と、
   前記対象物検知部による検知結果を用いて、対向車両（Ｍ２、Ｍ３）の属性を取得する属性取得部（１００、１０１、Ｐ１）と、
   前記属性取得部によって取得された前記属性を用いて、前記対向車両が中央線（ＣＬ）をはみ出していると判定した場合に、衝突可能性の報知および衝突回避操作の少なくともいずれか一方を実行する衝突回避実行部（３１、１００、１０１、Ｐ２）とを備える、車両における衝突回避装置。
2. 請求項１に記載の車両における衝突回避装置において、
   前記衝突回避実行部は、取得された前記属性が、前記対向車両に中央線に近接または中央線をはみ出す回避履歴、前記対向車両と自車両（Ｍ１）とのラップ率が予め規定された範囲にあること、前記対向車両が自車両に対して直進していること、の少なくともいずれか一つを示す場合に、衝突可能性の報知および衝突回避操作の少なくともいずれか一方を実行する、車両における衝突回避装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の車両における衝突回避装置において、
   前記衝突回避実行部は、自車両が中央線に沿って走行している場合に、衝突可能性の報知および衝突回避操作の少なくともいずれか一方を実行する、車両における衝突回避装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の車両における衝突回避装置において、
   前記衝突回避実行部は、衝突可能性の報知の後に、衝突回避操作を実行する、車両における衝突回避装置。
5. 請求項４に記載の車両における衝突回避装置において、
   前記衝突回避実行部は、前記対象物検知部による検知結果を用いて、自車両の待避スペース（ＦＳ）が確認できた場合に、前記待避スペースへの衝突回避操作を実行する、車両における衝突回避装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の車両における衝突回避装置において、
   前記対象物検知部は、単眼撮像装置（２２）およびレーダ（２１、２１ｓ）または単眼撮像装置およびライダーの組み合わせである、車両における衝突回避装置。
7. 請求項６に記載の車両における衝突回避装置において、
   前記衝突回避実行部は、自車両の走行車線内において、前記単眼撮像装置によって空きスペースを検出し、前記レーダまたはライダーによって前記空きスペースに有効なミリ波反射点が検出されない、場合に前記待避スペースを確認する、車両における衝突回避装置。
8. 請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の車両における衝突回避装置において、
   前記衝突回避実行部により実行される衝突回避操作は、操舵部（５０５）を介した回避操作である、車両における衝突回避装置。
9. 請求項８に記載の車両における衝突回避装置において、
   前記衝突回避実行部により実行される衝突回避操作は、さらに、制動部（５０２）を介した制動支援を含む、車両における衝突回避装置。
10. 車両における衝突回避方法であって、
    対象物検知部による検知結果を用いて、対向車両の属性を取得し、
    前記属性取得部によって取得された前記属性を用いて、前記対向車両が中央線をはみ出していると判定した場合に、衝突可能性の報知および衝突回避操作の少なくともいずれか一方を実行する、ことを備える、車両における衝突回避方法。

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