JP2019182092A - 相対車速推定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両に設けられた外部センサが車両の周囲の障害物をロストした状況において、車両と障害物との推定相対速度を適切に算出することが可能となる相対車速推定装置を提供する。【解決手段】相対車速推定装置１００は、車速センサの検出結果に基づいて車両の車速を認識する車速認識部１１と、外部センサ１の検出結果に基づいて車両と障害物との相対速度を認識する相対速度認識部１２と、障害物のロストの前に認識された車両の車速に基づいて障害物のロストの後の車両の外挿車速を算出する外挿車速算出部１５と、障害物のロストの前に認識された車両と障害物との相対速度に基づいて障害物のロストの後の車両と障害物との外挿相対速度を、外挿車速と同じ外挿処理により算出する外挿相対速度算出部１６と、外挿車速と外挿相対速度と障害物のロストの後の車両の車速とに基づいて、推定相対速度を算出する推定相対速度算出部１７と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、相対車速推定装置に関する。

従来、車両に設けられた外部センサが車両の周囲の障害物をロストする前に算出した車両と障害物との相対速度を記憶部に記憶しておくと共に、外部センサが障害物をロストした後において、記憶された相対速度を用いて車両と障害物との相対距離を推定する技術が知られている（例えば特開平６−１７４８４７号公報参照）。

特開平６−１７４８４７号公報

上記従来技術では、外部センサが障害物をロストした後の相対速度を、記憶された値で一定とみなして用いている。しかしながら、実際上、車両と障害物との相対速度が変化する可能性がある。

そこで、本技術分野では、車両に設けられた外部センサが車両の周囲の障害物をロストした状況において、車両と障害物との推定相対速度を適切に算出することが可能となる相対車速推定装置を提供することが望まれている。

本発明は、車両に設けられた外部センサが車両の周囲の障害物をロストした状況において、車両に設けられた車速センサの検出結果に基づいて、車両と障害物との推定相対速度を算出する相対車速推定装置であって、車速センサの検出結果に基づいて、車両の車速を認識する車速認識部と、外部センサの検出結果に基づいて、車両と障害物との相対速度を認識する相対速度認識部と、障害物のロストの前に認識された車両の車速に基づいて、障害物のロストの後の車両の外挿車速を算出する外挿車速算出部と、障害物のロストの前に認識された車両と障害物との相対速度に基づいて、障害物のロストの後の車両と障害物との外挿相対速度を、外挿車速と同じ外挿処理により算出する外挿相対速度算出部と、外挿車速と、外挿相対速度と、障害物のロストの後の車両の車速とに基づいて、推定相対速度を算出する推定相対速度算出部と、を備える。

本発明に係る相対車速推定装置によれば、車両に設けられた外部センサが車両の周囲の障害物をロストした状況において、車両と障害物との推定相対速度を適切に算出することが可能となる。

本実施形態に係る相対車速推定装置を有する運転支援装置を示すブロック図である。 ＰＣＳ制御処理を示すフローチャートである。 相対速度算出処理を示すフローチャートである。 図３の車速及び相対速度の認識及び記憶処理を示すフローチャートである。 図３の推定相対速度の算出処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１に示されるように、本実施形態に係る相対車速推定装置１００は、乗用車などの車両（自車両）に搭載され車両の運転を支援する運転支援装置２００の一部を構成している。運転支援装置２００は、ＰＣＳシステム［Pre-Crash Safety System］としても機能する。ＰＣＳシステムとは、自動ブレーキなどにより自車両と障害物との衝突を回避するためのシステムである。障害物とは、自車両が回避すべき物体であり、例えば、他車両、歩行者、自転車、及び壁等の構造物が含まれる。

［運転支援装置の構成］
以下、運転支援装置２００の構成について説明する。運転支援装置２００は、外部センサ１、内部センサ２、ブレーキアクチュエータ３、乗員保護装置４、及びＥＣＵ１０を備えている。これらのうち、外部センサ１、内部センサ２、及びＥＣＵ１０は、相対車速推定装置１００を構成している。相対車速推定装置１００は、自車両に設けられた外部センサ１が自車両の周囲の障害物をロストした状況において、自車両に設けられた車速センサの検出結果に基づいて、自車両と障害物との推定相対速度を算出する。

外部センサ１は、自車両の周辺の状況を検出する車載センサである。外部センサ１は、レーダセンサ、カメラのうち少なくとも一つを含む。

レーダセンサは、電波（例えばミリ波）又は光を利用して自車両の周辺の障害物を検出する検出機器である。レーダセンサは、電波又は光を自車両の周辺に送信し、障害物によって反射された電波又は光を受信することで障害物を検出する。外部センサ１は、検出した障害物の情報をＥＣＵ１０へ送信する。

カメラは、自車両の外部環境を撮像する撮像機器である。カメラは、自車両のフロントガラスの裏側等に設けられている。カメラは、自車両の外部環境に関する撮像情報をＥＣＵ１０へ送信する。カメラは、単眼カメラであってもよく、ステレオカメラであってもよい。撮像情報には、自車両から見た障害物の見かけ上の大きさ（障害物の大きさ）が含まれてもよい。

外部センサ１の検出範囲は、レーダセンサが障害物等の物体を検出可能な範囲である。レーダセンサが障害物を検出可能な範囲は、レーダセンサからの距離が一定距離の範囲よりも遠い距離の範囲である。レーダセンサは、例えばハードウェアとしての制約等により、レーダセンサに近すぎる一定距離の範囲内の障害物を検出することができない場合がある。そのため、レーダセンサは、障害物に近付くにつれて、当該範囲外に存在していたことにより検出できていた物体を、当該範囲内に存在することとなったことによりに障害物を見失って検出できなくなる（以下、単に「障害物のロスト」ともいう）場合がある。

内部センサ２は、自車両の走行状態を検出する車載センサである。内部センサ２は、車速センサを少なくとも含む。車速センサは、自車両の速度を検出する検出器である。車速センサとしては、例えば、自車両の車輪又は車輪と一体に回転するドライブシャフト等に対して設けられ、車輪の回転速度を検出する車輪速センサが用いられる。車速センサは、検出した車輪速情報をＥＣＵ１０に送信する。

内部センサ２は、加速度センサ及びヨーレートセンサを含む。加速度センサは、自車両の加速度（減速度）を検出する検出器である。加速度センサは、例えば、自車両の前後方向の加速度を検出する前後加速度センサを含んでいる。加速度センサは、自車両の横加速度を検出する横加速度センサを含んでいてもよい。加速度センサは、例えば、自車両の加速度情報をＥＣＵ１０に送信する。

ヨーレートセンサは、自車両の重心の鉛直軸周りのヨーレート（回転角速度）を検出する検出器である。ヨーレートセンサとしては、例えばジャイロセンサを用いることができる。ヨーレートセンサは、検出した自車両のヨーレート情報をＥＣＵ１０へ送信する。なお、内部センサ２は、必ずしも加速度センサ及びヨーレートセンサを有していなくてもよい。

ブレーキアクチュエータ３は、ＥＣＵ１０からの制御信号に応じてブレーキシステムを制御し、自車両の車輪へ付与する制動力を制御する。ブレーキシステムとしては、例えば、液圧ブレーキシステムを用いることができる。なお、ブレーキアクチュエータ３は、自車両が回生ブレーキシステムを備えている場合、液圧ブレーキシステム及び回生ブレーキシステムの両方を制御してもよい。

乗員保護装置４は、例えば自車両が障害物に衝突したと判断された場合に作動し、自車両の乗員や自車両への被害を軽減するための種々の装置である。乗員保護装置４は、例えば、乗員の座席からの離脱を抑制するように乗員の身体を拘束するシートベルト装置、乗員への衝撃の入力を緩和するためのエアバック等の装置を含んでいる。乗員保護装置４は、衝撃エネルギーの吸収荷重を変更する装置、操作ペダルの位置を移動する装置、及び自車両の走行制御系統以外への電力供給を遮断する装置、等を含んでいてもよい。

ＥＣＵ［Electronic Control Unit］１０は、ＣＰＵ［Central Processing Unit］、ＲＯＭ［Read Only Memory］、ＲＡＭ［Random Access Memory］、ＣＡＮ［Controller Area Network］通信回路等を有する電子制御ユニットである。ＥＣＵ１０では、例えば、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＲＡＭにロードし、ＲＡＭにロードされたプログラムをＣＰＵで実行することにより各種の機能を実現する。ＥＣＵ１０は、複数の電子制御ユニットから構成されていてもよい。

次に、ＥＣＵ１０の機能的構成について説明する。ＥＣＵ１０は、車速認識部１１、相対速度認識部１２、ＰＣＳ判定部１３、記憶部１４、外挿車速算出部１５、外挿相対速度算出部１６、推定相対速度算出部１７、及び車両制御部１８を有している。

車速認識部１１は、内部センサ２の検出結果に基づいて、自車両の車速を認識する。車速は、自車両の進行方向に沿う実際の速度に相当する。車速認識部１１は、例えば路面の摩擦係数が一定以上ではない場合（車速と車輪速との間の関係が比例関係から逸脱し易い場合）を想定して、例えば、車輪速情報に加えて、加速度情報及びヨーレート情報に基づいて、周知の手法により自車両の車速を認識する。車速認識部１１は、例えば車輪速情報のみに基づいて、周知の手法により自車両の車速を認識してもよい。

相対速度認識部１２は、外部センサ１の検出結果に基づいて、自車両と障害物との相対速度を認識する。相対速度は、自車両と障害物との実際の相対速度であって、自車両の進行方向に沿う相対速度に相当する。相対速度認識部１２は、障害物をロストする前の状況において、レーダセンサで検出した障害物の情報に基づいて、周知の技術により相対速度を認識することができる。なお、相対速度認識部１２は、外部センサ１の検出結果に基づいて、周知の技術により自車両と障害物との相対距離を認識してもよい。

ＰＣＳ判定部１３は、外部センサ１の検出結果に基づいて、外部センサ１が障害物をロストした状況か否かを判定する。より詳しくは、ＰＣＳ判定部１３は、外部センサ１で検出した自車両と障害物との相対距離及び外部センサ１の検出範囲に基づいて、外部センサ１が障害物をロストした状況か否かを判定する。

ＰＣＳ判定部１３は、車速認識部１１及び相対速度認識部１２の認識結果と、障害物をロストしたか否かの判定結果と、に基づいて、ＰＣＳ制御を作動させるか否かを判定する。ここでは、ＰＣＳ制御として、衝突回避のための自動ブレーキ制御と、乗員保護のための乗員保護制御とを例示する。

ＰＣＳ判定部１３は、相対速度認識部１２で認識した相対速度及び相対距離に基づいて、ＴＴＣを算出する。ＰＣＳ判定部１３は、例えば、自車両と障害物とのＴＴＣ［Time To Collision］に基づいて、予め設定された自動ブレーキ制御条件の成立又は不成立を判定する。ＴＴＣは、自車両が障害物と接触するまでの予測時間である。

ＰＣＳ判定部１３は、例えばＴＴＣがＴＴＣ閾値未満になった場合に、衝突のリスクがあるとして、自動ブレーキ制御条件の成立を判定してもよい。ＰＣＳ判定部１３は、例えばＴＴＣが所定のＴＴＣ閾値以上である場合に、自車両の進行方向の障害物と自車両との衝突のリスクが小さいとして、自動ブレーキ制御条件の不成立を判定してもよい。ＰＣＳ判定部１３は、上述の手法に限られず、周知の技術により自動ブレーキ制御条件の成立又は不成立を判定することができる。

ＰＣＳ判定部１３は、例えばＰＣＳ判定相対速度を認識し、ＰＣＳ判定相対速度に基づいて、予め設定された乗員保護制御条件の成立又は不成立を判定する。ＰＣＳ判定相対速度は、自車両と障害物との相対速度であって、ＰＣＳ判定部１３が乗員保護制御条件の成立又は不成立を判定するために用いる相対速度である。ＰＣＳ判定相対速度としては、障害物をロストする前の状況にあっては、相対速度認識部１２で認識した相対速度がＰＣＳ判定相対速度として用いられる。また、ＰＣＳ判定部１３は、障害物をロストした状況にあっては、後述の推定相対速度算出部１７で算出した推定相対速度がＰＣＳ判定相対速度として用いられる。

ＰＣＳ判定部１３は、例えばＰＣＳ判定相対速度が相対速度閾値以上である場合に、乗員保護制御条件の成立を判定してもよい。ＰＣＳ判定部１３は、例えばＰＣＳ判定相対速度が所定の相対速度閾値未満である場合に、乗員保護制御条件の不成立を判定してもよい。ＰＣＳ判定部１３は、カメラの撮像情報（障害物の大きさ）を考慮して、乗員保護制御条件の成立又は不成立を判定してもよい。その他、ＰＣＳ判定部１３は、上述の手法に限られず周知の技術又はその周知の技術との組み合わせにより、乗員保護制御条件の成立又は不成立を判定することができる。

記憶部１４は、障害物をロストする前に車速認識部１１で認識した速度、相対速度認識部１２で認識した相対速度を、ＥＣＵ１０のＲＡＭ等に記憶する。記憶部１４には、障害物をロストするまでの車速及び相対速度のそれぞれが、所定の演算周期ごとに並ぶ時系列データとして記憶される。なお、記憶部１４が車速及び相対速度を記憶する記憶領域は、ＥＣＵ１０のＲＡＭ等に限定されず、ＥＣＵ１０とは別体の記憶媒体であってもよいし、自車両と通信可能な外部のサーバに設けられた記憶媒体であってもよい。なお、相対車速推定装置１００は、記憶部１４を必ずしも有していなくてもよい。

外挿車速算出部１５は、障害物のロストの前に認識された自車両の車速に基づいて、障害物のロストの後の自車両の外挿車速を算出する。外挿車速は、障害物のロストの後の自車両の車速の変化を模擬するための仮想値であって、障害物のロストの前に記憶部１４に記憶した車速に基づいて外挿により求めた車速である。具体的には、外挿車速算出部１５は、障害物をロストした状況において記憶部１４に記憶された自車両の車速に基づいて、車速の時間変化率を算出し、車速の時間変化率に基づいて自車両の外挿車速を算出する。

車速の時間変化率は、障害物をロストする前の状況における車速の時間変化率であって、記憶部１４に時系列データとして記憶された自車両の車速のうちの少なくとも２つから算出される車速の変化率（１次関数の傾き）とすることができる。なお、ＰＣＳ判定部１３により自動ブレーキ制御条件が成立したと判定されている場合の車速の時間変化率は、自動ブレーキ制御によって低下する車速の傾きに相当する。

外挿車速算出部１５は、例えば、障害物のロストの直前に記憶した車速を用いて算出される車速の時間変化率を傾きとし、障害物のロストの直前に記憶した車速を１次関数の切片とする１次関数を用いて、外挿車速を算出する。なお、外挿車速算出部１５による外挿車速の外挿処理は、上記１次関数を用いたものに限定されず、その他の関数等を用いる種々の手法を採用してもよい。

外挿相対速度算出部１６は、障害物のロストの前に認識された自車両と障害物との相対速度に基づいて、障害物のロストの後の自車両と障害物との外挿相対速度を算出する。外挿相対速度は、障害物のロストの後の自車両と障害物との相対速度の変化を模擬するための仮想値であって、障害物のロストの前に記憶部１４に記憶した相対速度に基づいて外挿により求めた相対速度である。具体的には、外挿相対速度算出部１６は、障害物をロストした状況において記憶部１４に記憶された自車両と障害物との相対速度に基づいて、相対速度の時間変化率を算出し、相対速度の時間変化率に基づいて外挿相対速度を算出する。すなわち、外挿相対速度算出部１６は、外挿車速算出部１５による外挿車速の外挿処理と同じ外挿処理により、外挿相対速度を算出する。

相対速度の時間変化率は、障害物をロストする前の状況における相対速度の時間変化率であって、記憶部１４に時系列データとして記憶された自車両と障害物との相対速度のうちの少なくとも２つから算出される相対速度の変化率（１次関数の傾き）とすることができる。

外挿相対速度算出部１６は、例えば、障害物のロストの直前に記憶した相対速度を用いて算出される相対速度の時間変化率を傾きとし、障害物のロストの直前に記憶した相対速度を１次関数の切片とする１次関数を用いて、外挿相対速度を算出する。なお、推定相対速度算出部１７による外挿相対速度の外挿処理は、上記１次関数を用いたものに限定されず、外挿車速算出部１５による外挿車速の外挿処理と同じ外挿処理であれば、その他の手法を採用してもよい。

推定相対速度算出部１７は、外挿車速と、外挿相対速度と、障害物のロストの後に車速認識部１１で認識した車速とに基づいて、推定相対速度を算出する。ここでの推定相対速度は、障害物をロストした状況において車速センサの検出結果に基づいて算出される相対速度である。一例として、推定相対速度算出部１７は、下記式（１）で示されるように、外挿相対速度Ｖｒ’から外挿車速Ｖａ’を減算して得られたものに車速Ｖａを加算することにより、推定相対速度Ｖｒｅｓｔを算出する。
Ｖｒｅｓｔ ＝ Ｖｒ’−Ｖａ’＋Ｖａ ・・・（１）
ただし、Ｖｒｅｓｔは、推定相対速度、
Ｖｒ’は、外挿相対速度、
Ｖａ’は、外挿車速、
Ｖａは、車速。

車両制御部１８は、ＰＣＳ判定部１３の判定結果に基づいて、自車両を制御して運転支援及び乗員保護を行う。車両制御部１８は、ＰＣＳ判定部１３により自動ブレーキ制御条件が成立したと判定された場合、ブレーキアクチュエータ３に制御信号を送信して自動ブレーキを作動させる。車両制御部１８は、ＰＣＳ判定部１３により乗員保護制御条件が成立したと判定された場合、乗員保護装置４に制御信号を送信して、自車両の乗員や自車両への被害を軽減するように乗員保護装置４を作動させる。

［運転支援装置によるＰＣＳ制御処理］
次に、運転支援装置２００によるＰＣＳ制御処理を説明する。図２は、ＰＣＳ制御処理の一例を示すフローチャートである。図２に示すフローチャートは、自車両の走行中において、例えば、自動ブレーキ制御が未だ実施されておらず、外部センサ１が障害物をロストする前の状況で開始され、所定時間の周期で繰り返し実行される。

図２に示されるように、ＥＣＵ１０は、Ｓ１０として、相対速度認識部１２により、自車両と障害物との相対速度及び相対距離の認識を行う。相対速度認識部１２は、外部センサ１で検出した障害物の情報に基づいて、自車両と障害物との相対速度と相対距離とを認識する。

ＥＣＵ１０は、Ｓ１１として、ＰＣＳ判定部１３により、予め設定された自動ブレーキ制御条件が成立したか否かの判定を行う。ＰＣＳ判定部１３は、算出したＴＴＣに基づいて、自動ブレーキ制御条件の成立又は不成立を判定する。

ＥＣＵ１０は、自動ブレーキ制御条件の成立が判定された場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、Ｓ１２に移行する。Ｓ１２において、ＥＣＵ１０は、車両制御部１８により、自動ブレーキ制御の実施を行う。車両制御部１８は、ブレーキアクチュエータ３に制御信号を送信してブレーキアクチュエータ３の作動を開始又は継続させる。その後、ＥＣＵ１０は、Ｓ１３に移行する。一方、ＥＣＵ１０は、自動ブレーキ制御条件の不成立が判定された場合（Ｓ１１：ＮＯ）、Ｓ１３に移行する。

ＥＣＵ１０は、Ｓ１３として、ＰＣＳ判定部１３により、予め設定された乗員保護制御条件が成立したか否かの判定を行う。Ｓ１３において、ＰＣＳ判定部１３は、障害物のロストの有無に応じて認識したＰＣＳ判定相対速度に基づいて、乗員保護制御条件の成立又は不成立を判定する。

ＥＣＵ１０は、乗員保護制御条件の成立が判定された場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、Ｓ１４に移行する。Ｓ１４において、ＥＣＵ１０は、車両制御部１８により、乗員保護制御の実施を行う。車両制御部１８は、乗員保護装置４に制御信号を送信して乗員保護装置４の作動を開始又は継続させる。その後、ＥＣＵ１０は、今回の処理を終了し、所定時間経過後に再びＳ１０から処理を繰り返す。一方、ＥＣＵ１０は、乗員保護制御条件の不成立が判定された場合（Ｓ１３：ＮＯ）、今回の処理を終了し、所定時間経過後に再びＳ１０から処理を繰り返す。

［相対車速推定装置による相対速度算出処理］
次に、運転支援装置２００による相対速度算出処理を説明する。図３は、相対速度算出処理の一例を示すフローチャートである。図３に示すフローチャートは、自車両の走行中において、例えば、自動ブレーキ制御が未だ実施されておらず、外部センサ１が障害物をロストする前の状況で開始され、所定時間の周期で繰り返し実行される。図３に示すフローチャートは、図２のＰＣＳ制御処理と並行して実行される。

図３に示されるように、ＥＣＵ１０は、Ｓ２０として、推定相対速度算出部１７により、ＰＣＳ判定部１３による自動ブレーキ制御条件の判定結果が成立か否かの判定を行う。ＥＣＵ１０は、ＰＣＳ判定部１３により自動ブレーキ制御条件が成立していないと判定された場合（Ｓ２０：ＮＯ）、Ｓ２２に移行する。Ｓ２２において、ＥＣＵ１０は、車速及び相対速度の認識及び記憶処理（図４参照）を行う。Ｓ２２について詳しくは後述する。

ＥＣＵ１０は、ＰＣＳ判定部１３により自動ブレーキ制御条件が成立していると判定された場合（Ｓ２０：ＹＥＳ）、Ｓ２１に移行する。ＥＣＵ１０は、Ｓ２１として、推定相対速度算出部１７により、ＰＣＳ判定部１３により障害物をロストした状況か否かの判定を行う。ＥＣＵ１０は、ＰＣＳ判定部１３により障害物をロストする前の状況であると判定された場合（Ｓ２１：ＮＯ）、Ｓ２２に移行する。一方、ＥＣＵ１０は、ＰＣＳ判定部１３により障害物をロストした状況であると判定された場合（Ｓ２１：ＹＥＳ）、Ｓ２３に移行する。Ｓ２３において、ＥＣＵ１０は、推定相対速度の算出処理（図５参照）を行う。Ｓ２３について詳しくは後述する。

［車速及び相対速度の認識及び記憶処理］
図４は、図３の車速及び相対速度の認識及び記憶処理の一例を示すフローチャートである。図４に示されるように、ＥＣＵ１０は、Ｓ３０として、車速認識部１１により、自車両の車速の認識を行う。

ＥＣＵ１０は、Ｓ３１として、相対速度認識部１２により、外部センサ１の検出結果に基づいて、自車両と障害物との相対速度の認識を行う。相対速度認識部１２は、レーダセンサで検出した障害物の情報に基づいて、周知の技術により相対速度を認識する。

ＥＣＵ１０は、Ｓ３２として、記憶部１４により、車速及び相対速度の記憶を行う。記憶部１４は、車速認識部１１により認識された自車両の車速、及び、相対速度認識部１２により認識された自車両と障害物との相対速度をＥＣＵ１０のＲＡＭ等に記憶する。その後、ＥＣＵ１０は、今回の図４の処理を終了し、図３の処理に戻る。その後、ＥＣＵ１０は、所定時間経過後に、再び図３のＳ２０から図３の処理を繰り返す。

［推定相対速度の算出処理］
図５は、図３の推定相対速度の算出処理の一例を示すフローチャートである。図５に示されるように、ＥＣＵ１０は、Ｓ４０として、外挿車速算出部１５により、車速の時間変化率の算出を行う。外挿車速算出部１５は、障害物のロスト前に記憶部１４に記憶された自車両の車速に基づいて、車速の時間変化率を算出する。ＥＣＵ１０は、Ｓ４１として、外挿車速算出部１５により、自車両の外挿車速の算出を行う。外挿車速算出部１５は、算出した車速の時間変化率に基づいて、自車両の外挿車速を算出する。

ＥＣＵ１０は、Ｓ４２として、外挿相対速度算出部１６により、相対速度の時間変化率の算出を行う。外挿相対速度算出部１６は、障害物のロスト前に記憶部１４に記憶された自車両と障害物との相対速度に基づいて、相対速度の時間変化率を算出する。ＥＣＵ１０は、Ｓ４３として、外挿相対速度算出部１６により、自車両と障害物との外挿相対速度の算出を行う。外挿相対速度算出部１６は、算出した相対速度の時間変化率に基づいて、自車両と障害物との外挿相対速度を算出する。

ＥＣＵ１０は、Ｓ４４として、車速認識部１１により、障害物のロスト後における自車両の車速の認識を行う。車速認識部１１は、車速センサの検出結果に基づいて、障害物のロスト後における自車両の車速を認識する。

ＥＣＵ１０は、Ｓ４５として、推定相対速度算出部１７により、推定相対速度の算出を行う。推定相対速度算出部１７は、外挿車速と、外挿相対速度と、障害物のロストの後に車速認識部１１で認識した自車両の車速とに基づいて、推定相対速度を算出する。推定相対速度算出部１７は、上述の式（１）で示されるように、外挿相対速度Ｖｒ’から外挿車速Ｖａ’を減算して得られたものに車速Ｖａを加算することにより、推定相対速度Ｖｒｅｓｔを算出する。その後、ＥＣＵ１０は、今回の図５の処理を終了し、図３の処理に戻る。その後、ＥＣＵ１０は、所定時間経過後に、再び図３のＳ２０から図３の処理を繰り返す。

［相対車速推定装置の作用効果］
以上説明したように、相対車速推定装置１００では、外挿車速算出部１５により、障害物のロストの前の車速に基づいて、障害物のロストの後の自車両の外挿車速が算出される。外挿相対速度算出部１６により、障害物のロストの前の相対速度に基づいて、障害物のロストの後の自車両と障害物との外挿相対速度が、外挿車速と同じ外挿処理により算出される。推定相対速度算出部１７により、外部センサ１が障害物をロストした状況において、外挿車速と、外挿相対速度と、障害物のロストの後に車速認識部１１で認識した車速とに基づいて、推定相対速度が算出される。このような相対車速推定装置１００では、外部センサ１が障害物をロストした状況において、例えば自車両と障害物との相対速度が変化したとしても、自車両と障害物との推定相対速度を適切に算出することが可能となる。

なお、相対車速推定装置１００では、推定相対速度算出部１７により、外挿相対速度Ｖｒ’から外挿車速Ｖａ’を減算して得られたものに車速Ｖａを加算することにより、推定相対速度Ｖｒｅｓｔが算出される。ここで、外挿相対速度Ｖｒ’と外挿車速Ｖａ’とは、互いに同じ外挿処理により算出されている。そのため、「相対速度」である外挿相対速度Ｖｒ’に実質的に含まれている「自車両の速度の成分」は、外挿相対速度Ｖｒ’から外挿車速Ｖａ’を減算して得られたものに車速Ｖａを加算することにより、障害物のロストの後に車速認識部１１で認識した車速に置き換えられたこととなる。これにより、推定相対速度の算出の精度を向上させることができる。

［変形例］
本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。本発明は、上述した実施形態を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した様々な形態で実施することができる。

推定相対速度算出部１７は、外挿相対速度を、外挿車速と同じ外挿処理により算出したが、「同じ外挿処理」とは、上記実施形態の例に限定されない。例えば、外挿車速の外挿処理と、外挿相対速度の外挿処理とが、同じ次数の関数による外挿であればよく、この場合、当該関数において用いられる車速及び相対速度が、同じタイミングで認識されていなくてもよい。

外挿車速算出部１５及び外挿相対速度算出部１６の外挿処理としては、車速の時間変化率及び相対速度の時間変化率を用いない方法を採用してもよい。この場合、図５におけるＳ４０の処理及びＳ４２の処理が省略されてもよい。

相対車速推定装置１００は、必ずしも運転支援装置２００の一部を構成していなくてもよい。これらの場合、相対車速推定装置１００は、ＰＣＳ判定部１３、及び車両制御部１８を有していなくてもよい。

相対車速推定装置１００は、運転支援装置２００の一部としてＥＣＵ１０に一体的に構成されていたが、別体のＥＣＵとして構成されていてもよい。

相対車速推定装置１００は、相対速度の情報を利用する乗員保護装置４以外の装置に、算出した推定相対速度の情報を送信するように構成されていてもよい。

図３の例において、ＥＣＵ１０は、推定相対速度算出部１７により、ＰＣＳ判定部１３による自動ブレーキ制御条件の判定結果が成立か否かの判定（Ｓ２０）と、ＰＣＳ判定部１３により障害物をロストした状況か否かの判定（Ｓ２１）と、の両方を行ったが、Ｓ２０の処理は省略してもよく、少なくともＳ２１の処理を行えばよい。

推定相対速度算出部１７は、外挿相対速度Ｖｒ’から外挿車速Ｖａ’を減算して得られたものに車速Ｖａを加算することにより、推定相対速度Ｖｒｅｓｔを算出したが、これに限定されない。推定相対速度算出部１７は、例えば、外挿車速、外挿相対速度、及び、障害物のロストの後に車速認識部１１で認識した車速のそれぞれに所定の係数を乗算した項を含む多項式などにより、推定相対速度を算出してもよい。

１…外部センサ、２…内部センサ、３…ブレーキアクチュエータ、４…乗員保護装置、１１…車速認識部、１２…相対速度認識部、１３…ＰＣＳ判定部、１４…記憶部、１５…外挿車速算出部、１６…外挿相対速度算出部、１７…推定相対速度算出部、１８…車両制御部、１００…相対車速推定装置、２００…運転支援装置。

Claims (1)

1. 車両に設けられた外部センサが前記車両の周囲の障害物をロストした状況において、前記車両に設けられた車速センサの検出結果に基づいて、前記車両と前記障害物との推定相対速度を算出する相対車速推定装置であって、
   前記車速センサの検出結果に基づいて、前記車両の車速を認識する車速認識部と、
   前記外部センサの検出結果に基づいて、前記車両と前記障害物との相対速度を認識する相対速度認識部と、
   前記障害物のロストの前に認識された前記車両の前記車速に基づいて、前記障害物のロストの後の前記車両の外挿車速を算出する外挿車速算出部と、
   前記障害物のロストの前に認識された前記車両と前記障害物との前記相対速度に基づいて、前記障害物のロストの後の前記車両と前記障害物との外挿相対速度を、前記外挿車速と同じ外挿処理により算出する外挿相対速度算出部と、
   前記外挿車速と、前記外挿相対速度と、前記障害物のロストの後の前記車両の前記車速とに基づいて、前記推定相対速度を算出する推定相対速度算出部と、
   を備える、相対車速推定装置。

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