JP2020100362A - 運転支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自車周囲の複数の物体による走行妨害に対して適切な運転支援を実行できる運転支援装置を提供する。【解決手段】物体検出装置１０により検出された自車周囲に位置する物体により自車の走行が妨害される妨害可能性に基づいて、自車を制御する運転支援装置２０であって、現在の自車の移動軌跡に基づいて自車に対して妨害可能性ありと判定された物体を１次対象として設定する１次対象設定部４１と、１次対象による妨害を回避する１次回避制御を自車に実行した場合に、自車が移動する予測軌跡を推定する予測軌跡推定部４２と、予測軌跡に基づいて自車に対して妨害可能性ありと判定された物体を２次対象として設定する２次対象設定部４１と、２次対象による妨害を回避する２次回避制御を自車に実行した場合に、２次対象による妨害を回避できるか否かの判定に基づいて、自車の運転支援制御を実行する支援制御部４３と、を備える。【選択図】 図１

Description

自車周囲の物体によって自車の走行が妨害される可能性に基づいて、自車の運転支援を実行する運転支援装置に関する。

自車周囲の物体が、自車に対して衝突する可能性があると判定された場合に、自車を制動または操舵する等の衝突回避制御を実行する運転支援装置が知られている。特許文献１では、推定した自車の移動軌跡と、推定した物体の移動軌跡とが交わる交点を算出し、自車が交点に到達するまでの時間と、物体が交点に達するまでの時間をそれぞれ算出する。そして、算出した各時間により自車に対する物体の衝突可能性の有無を判定し、衝突回避制御を実行する。

特開２００８−２１３５３５号公報

１つの物体に対して自車に衝突回避制御を実行すると、他の物体と自車との衝突する危険性が高まる場合がある。具体的には、例えば、交差点を横切る際に、横断する歩行者を検知して自車を制動すると、歩行者よりも自車側を通過しようとする対向車両との衝突危険性が向上する場合がある。

上記に鑑み、本発明は、自車周囲の複数の物体による走行妨害に対して適切な運転支援を実行できる運転支援装置を提供することを目的とする。

本発明は、物体検出装置により検出された自車周囲に位置する物体により、自車の走行が妨害される妨害可能性に基づいて、前記自車を制御する運転支援装置を提供する。この運転支援装置は、現在の前記自車の移動軌跡に基づいて前記自車に対して前記妨害可能性ありと判定された前記物体を１次対象として設定する１次対象設定部と、前記１次対象による妨害を回避する１次回避制御を前記自車に実行した場合に、前記自車が移動する予測軌跡を推定する予測軌跡推定部と、前記予測軌跡に基づいて前記自車に対して前記妨害可能性ありと判定された前記物体を２次対象として設定する２次対象設定部と、前記２次対象による妨害を回避する２次回避制御を前記自車に実行した場合に、前記２次対象による妨害を回避できるか否かの判定に基づいて、前記自車の運転支援制御を実行する支援制御部と、を備える。

本発明によれば、物体が１次対象に設定された場合に、予測軌跡推定部により、１次対象による妨害を回避する１次回避制御を自車に実行した場合に自車が移動する予測軌跡が推定される。そして、予測軌跡に基づいて２次対象が設定され、支援制御部は、この２次対象による妨害を回避する２次回避制御を自車に実行した場合に、２次対象による妨害を回避できるか否かの判定に基づいて、自車の運転支援制御を実行する。予測軌跡に基づいて、２次対象を設定でき、さらに、２次回避制御を実行した場合における妨害回避の可否判定に基づいて自車の運転支援制御を実行できるため、自車周囲の複数の物体による走行妨害に対して適切な自車の運転支援を実行できる。

車両制御システムの構成図。 自車と、１次対象と、２次対象とを説明する図。 ＸＹ平面上での自車存在領域を説明する図。 ＸＹ平面上での物体存在領域を説明する図。 自車立体と物体立体（１次対象）とを示す図。 自車立体と物体立体（２次対象）とを示す図。 自車立体と物体立体とを用いた自車に対する物体の衝突判定の手法を説明する図。 第１実施形態の衝突回避に係る運転支援制御を示すフローチャート。 第２実施形態の接近回避に係る運転支援制御を示すフローチャート。

（第１実施形態）
以下、車両に適用される車両制御システムの実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１に示す車両制御システム１００は、物体検出装置１０および運転支援ＥＣＵ２０を備えている。本実施形態では、運転支援ＥＣＵ２０が運転支援装置に相当する。

物体検出装置１０は、ミリ波を送信し、送信したミリ波が物体に反射することで生じる反射波に基づいて、自車周囲の物体の位置、および自車に対する物体の相対速度を検出する。物体検出装置１０は、ミリ波レーダセンサ１１と、レーダＥＣＵ１２とを備えている。

ミリ波レーダセンサ１１は、例えば、自車の前部および後部にそれぞれ取り付けられており、ミリ波を自車周囲に出射し、その反射波を受信する。ミリ波レーダセンサ１１は、受信した反射波に関する反射波信号をレーダＥＣＵ１２に出力する。

レーダＥＣＵ１２は、ミリ波レーダセンサ１１から出力される反射波信号に基づいて、自車周囲の物体の位置、および自車に対する物体の相対速度を算出する。レーダＥＣＵ１２は、算出した物体の位置、および自車に対する物体の相対速度を運転支援ＥＣＵ２０に出力する。レーダＥＣＵ１２は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、および入出力インターフェイスなどを備えるコンピュータにより構成されている。

運転支援ＥＣＵ２０には、ヨーレートセンサ１３、操舵角センサ１４、車輪速センサ１５、および抑制装置３０が接続されている。ヨーレートセンサ１３は、たとえば自車の中央位置に設けられており、自車の操舵量の変化速度に応じたヨーレート信号を運転支援ＥＣＵ２０に出力する。操舵角センサ１４は、たとえば車両のステアリングロッドに取り付けられており、運転者の操作に伴うステアリングホイールの操舵角の変化に応じた操舵角信号を運転支援ＥＣＵ２０に出力する。車輪速センサ１５は、たとえば車両のホイール部分に取り付けられており、車両の車輪速度に応じた、車輪速度信号を運転支援ＥＣＵ２０に出力する。

抑制装置３０は、自車に対する物体の妨害を抑制し、その損害を軽減するための装置であり、本実施形態では、ブレーキＥＣＵ３１と、シートベルトアクチュエータ３２とを備えている。

ブレーキＥＣＵ３１は、運転支援ＥＣＵ２０から出力される減速信号に基づいて、ブレーキアクチュエータの制動力を制御する。ブレーキアクチュエータの制動力が制御されることにより自車の減速量が調整される。シートベルトアクチュエータ３２は、運転支援ＥＣＵ２０から出力される起動信号に基づいて、シートベルトの巻取装置を作動させ、シートベルトを巻き取って緊張させる。

運転支援ＥＣＵ２０は、物体検出装置１０から出力される物体の位置および自車に対する物体の相対速度に基づいて、自車に対する物体の妨害可能性の有無を判定する。例えば、図２に示すように、自車５０が右折しようとする場合に、自車５０の移動経路と、自車５０の周囲の物体５１，５２の移動経路とに基づいて、自車５０の走行が妨害される妨害可能性を判定する。物体（より具体的には歩行者）５１は、自車５０から比較的遠い位置において自車５０の右折経路に向かって移動しており、物体５２（より具体的には車両）は、自車５０から比較的近い位置において自車５０の右折経路に向かって移動している。

なお、本明細書においては、物体が自車５０に衝突したり、衝突しないまでも自車５０に近接したりすることにより、自車５０の走行を妨害する可能性を妨害可能性と称する。すなわち、妨害可能性は、物体と自車５０とが衝突する衝突可能性であってもよいし、物体が自車５０に所定の距離閾値Ｌ１よりも接近する接近可能性であってもよい。

運転支援ＥＣＵ２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、および入出力インターフェイスなどを備えるコンピュータにより構成されている。運転支援ＥＣＵ２０は、自車５０の走行をその周囲の物体が妨害すると判定した場合に、抑制装置３０を作動させることにより、自車５０に対する衝突抑制制御を実施する。例えば、運転支援ＥＣＵ２０は、ブレーキＥＣＵ３１に出力する減速信号およびシートベルトアクチュエータ３２に出力する起動信号を生成して出力することにより、衝突抑制制御を実施する。

運転支援ＥＣＵ２０は、自車経路推定部２１と、自車領域算出部２２と、自車情報算出部２３と、物体経路推定部２４と、物体領域算出部２５と、物体情報算出部２６と、判定部２７と、運転支援部４０とを備えている。自車経路推定部２１と、自車領域算出部２２と、自車情報算出部２３とにより、自車５０の移動経路が推定され、物体経路推定部２４と、物体領域算出部２５と、物体情報算出部２６とにより、自車５０の周囲に位置する物体について移動経路が推定される。判定部２７は、推定された自車５０の移動経路と、物体の移動経路とに基づいて、自車５０の走行が妨害される妨害可能性を判定する。

移動経路を推定する方法としては、特に限定されず、従来公知の移動経路を推定する手法を用いることができる。本実施形態では、仮想的に形成される３次元座標系において、自車５０および物体の存在領域の推移を示す立体である自車立体、物体立体を算出する手法により、自車５０および物体の移動経路を推定し、自車５０と物体との衝突可能性を判定する場合を例示して説明する。

この手法では、運転支援ＥＣＵ２０は、３次元座標系において、自車立体と、物体立体との交わりの有無に基づいて、自車５０と物体との衝突可能性の有無を判定する。この手法によれば、自車５０に対する物体の位置関係や、物体の移動状態を含む様々なシーンに対応した衝突判定が可能となる。例えば、自車５０と物体とが平行に移動している場合や、物体が静止している場合においても、自車５０に対する物体の衝突判定を実施することができる。

自車経路推定部２１は、自車５０の操舵量の変化速度および自車速度に基づいて、自車５０の推定経路を示す自車推定経路ＰＡ１を算出する。本実施形態では、自車経路推定部２１は、ヨーレートセンサ１３からのヨーレート信号を用いて算出される自車５０のヨーレートψと、車輪速センサ１５からの車輪速度信号を用いて算出される自車速度とに基づいて自車５０の推定カーブ半径を算出する。そして、算出した推定カーブ半径に沿って自車５０が走行する場合の経路を自車推定経路ＰＡ１として算出する。なお、自車５０の操舵量の変化速度を、操舵角センサ１４からの操舵角信号に基づいて算出してもよい。

自車領域算出部２２は、現在の自車進行方向での距離Ｙ、および車幅方向での距離である横位置Ｘで規定される２次元座標系のＸＹ平面上に、自車推定経路ＰＡ１上での所定時間毎の自車５０が存在領する領域を示す自車存在領域ＥＡ１を算出する。本実施形態では、自車領域算出部２２は、現在時間Ｔ０から推定終了時間ＴＮまでの期間において、自車推定経路ＰＡ１上の各位置における自車存在領域ＥＡ１を算出する。

図３（ａ）は、現在時間Ｔ０での自車存在領域ＥＡ１を示している。本実施形態では、自車存在領域ＥＡ１を、自車５０を上方から見た場合の自車５０の外周を全て含む矩形領域として定めている。自車領域算出部２２は、自車５０の大きさを示す車両諸元に基づいて、自車存在領域ＥＡ１を形成する矩形領域を定めている。例えば、現在時間Ｔ０での自車存在領域ＥＡ１は、Ｘ軸とＹ軸との交点（０，０）が、自車５０の基準位置Ｐ０となるように定められている。また、自車５０の基準位置Ｐ０は、自車５０の前方において車幅方向の中心となるように設定されている。

図３（ｂ）は、現在時間Ｔ０から経過時間Ｔ１だけ将来の自車存在領域ＥＡ１を示している。なお、図３（ｂ）では、説明を容易にするため、現在時間Ｔ０での自車存在領域ＥＡ１と、現在時間Ｔ０から経過時間Ｔ２だけ将来（Ｔ２＞Ｔ１）での自車存在領域ＥＡ１とを破線により示している。

現在時間Ｔ０から経過時間Ｔ１だけ将来の自車存在領域ＥＡ１は、自車５０が自車推定経路ＰＡ１に沿って移動する場合に、現在の自車位置から経過時間Ｔ１後での自車５０の存在領域を示している。例えば、自車領域算出部２２は、現在の自車位置で算出される自車推定経路ＰＡ１と、自車速度とに基づいて、自車推定経路ＰＡ１において、現在時間Ｔ０での自車５０の基準位置Ｐ０から所定の経過時間Ｔｎ（ｎは、０以上、Ｎ以下の値）だけ将来の通過位置を算出する。そして、各通過位置を基準位置Ｐｎとする矩形領域を、現在時間Ｔ０から経過時間Ｔｎだけ将来の自車存在領域ＥＡ１として算出する。本実施形態では、各経過時間Ｔｎでの自車存在領域ＥＡ１の向きを、各基準位置Ｐｎでの自車推定経路ＰＡ１の接線の向きに定めている。

自車情報算出部２３は、自車５０の進行方向における距離Ｙ、自車５０の車幅方向における横位置Ｘ、および現在時間Ｔ０からの経過時間Ｔにより規定される３次元座標系において、複数の自車存在領域ＥＡ１を補完することにより、自車存在領域ＥＡ１の推移を示す自車立体Ｄ１を算出する。図５および図６に示す自車立体Ｄ５０は、自車立体Ｄ１の具体例である。図５，６に示す３次元座標系において、点（０，０，０）が、現在の自車５０の基準位置Ｐ０を示している。自車立体Ｄ５０は、３次元座標系において、経過時間Ｔに伴う自車存在領域ＥＡ１の移動推移を示している。図５，６では、現在時間Ｔ０から、推定終了時間ＴＮまでの予測時間幅において、自車立体Ｄ１が算出されている。

本実施形態では、自車情報算出部２３は、算出した複数の自車存在領域ＥＡ１を３次元座標系の情報に変換する。そして、３次元座標系において、経過時間を定めるＴ軸が延びる方向で隣り合う自車存在領域ＥＡ１間の四隅を直線補完することにより、自車立体Ｄ１を算出する。

物体経路推定部２４は、物体検出装置１０により検出された物体の位置、および自車５０に対する物体の相対速度に基づいて、物体の推定経路を示す物体推定経路ＰＡ２を算出する。例えば、物体経路推定部２４は、物体検出装置１０により検出された物体位置の変化に基づいて、物体の移動軌跡を算出し、この移動軌跡を物体推定経路ＰＡ２とする。

物体領域算出部２５は、ＸＹ平面上において、物体推定経路ＰＡ２上での所定時間毎の物体が存在する領域を示す物体存在領域ＥＡ２を算出する。物体存在領域ＥＡ２は、物体が、物体推定経路ＰＡ２に沿って移動する場合の、所定時間毎の物体の存在領域を示す。図４（ａ）は、現在時間Ｔ０での物体存在領域ＥＡ２を示している。現在時間Ｔ０でのＸＹ平面上の物体存在領域ＥＡ２は、現在の自車位置において、物体検出装置１０により検出されている物体の存在領域を示している。物体領域算出部２５は、物体存在領域ＥＡ２を、物体を上方から見た場合の物体の外周を全て含む矩形領域として設定している。例えば、物体存在領域ＥＡ２を形成する矩形領域は、物体検出装置１０により算出された物体の大きさに基づいて設定される。

図４（ｂ）は、現在時間Ｔ０から経過時間Ｔ１だけ将来の物体存在領域ＥＡ２を示している。例えば、物体領域算出部２５は、物体推定経路ＰＡ２と、自車５０を基準とする物体の相対速度とに基づいて、物体推定経路ＰＡ２上において、現在の物体の基準位置Ｂ０から所定の経過時間Ｔｎだけ経過した後の通過位置を算出する。そして、各通過位置を基準位置Ｂｎとする矩形領域を、現在時間Ｔ０から経過時間Ｔｎだけ将来の物体存在領域ＥＡ２として算出する。

物体情報算出部２６は、３次元座標系において、複数の物体存在領域ＥＡ２を補完することにより、物体存在領域ＥＡ２の推移を示す立体である物体立体Ｄ２を算出する。図５に示す物体立体Ｄ５１および図６に示す物体立体Ｄ５２は、物体立体Ｄ２の具体例であり、３次元座標系において、経過時間Ｔに伴う物体存在領域ＥＡ２の移動推移を示している。本実施形態では、物体情報算出部２６は、経過時間を定めるＴ軸の延びる方向で隣り合う物体存在領域ＥＡ２間の四隅を直線補完することにより、物体立体Ｄ２を算出する。物体立体Ｄ２は、物体の移動経路に相当し、物体領域算出部２５と物体情報算出部２６とが移動経路算出部に相当する。

判定部２７は、自車立体Ｄ１と物体立体Ｄ２との交わりの有無に基づいて、自車５０に対する物体の衝突可能性の有無を判定する。本実施形態では、判定部２７は、所定の経過時間Ｔでの自車５０の存在領域を示す第１判定用領域ＤＡ１を、自車立体Ｄ１を用いて算出する。また、第１判定用領域ＤＡ１と同一の経過時間Ｔでの物体の存在領域を示す第２判定用領域ＤＡ２を、物体立体Ｄ２を用いて算出する。そして、算出した同一の経過時間Ｔでの第１判定用領域ＤＡ１と第２判定用領域ＤＡ２との間に重複する領域が存在する場合に、自車立体Ｄ１と物体立体Ｄ２とが交わると判定する。

自車５０と物体５１との衝突判定について、図５に示す自車立体Ｄ５０と物体立体Ｄ５１とを用いて、具体的に説明する。図７（ａ），（ｂ）は、経過時間ＴａでのＸＹ平面において、自車立体Ｄ５０を用いて算出される第１判定用領域ＤＡ５０と、物体立体Ｄ５１を用いて算出される第２判定用領域ＤＡ５２とを示す図である。自車立体Ｄ５０と物体立体Ｄ５１とが交わる場合、図７（ａ）に示すように、同一の経過時間ＴａでのＸＹ平面において、第１判定用領域ＤＡ５０と第２判定用領域ＤＡ５１とに重複する領域ＯＡが存在している。そのため、判定部２７は、同一の経過時間Ｔでの第１判定用領域ＤＡ５０と第２判定用領域ＤＡ５１とに重複する領域ＯＡが存在する場合に、自車５０と物体５１とが衝突すると判定する。

一方、自車立体Ｄ５０と物体立体Ｄ５１とが交わらない場合、図７（ｂ）に示す経過時間Ｔａを含む全ての経過時間ＴでのＸＹ平面において、第１判定用領域ＤＡ５０と第２判定用領域ＤＡ５１とに重複する領域ＯＡが存在しない。そのため、判定部２７は、同一の経過時間Ｔでの第１判定用領域ＤＡ５０と第２判定用領域ＤＡ５１とに重複する領域ＯＡが存在しない場合に、自車５０と物体５１とが衝突しないと判定する。

本実施形態では、判定部２７は、現在時間Ｔ０から推定終了時間ＴＮまでの間で、所定の経過時間間隔ΔＴ毎に、同一の経過時間Ｔでの第１判定用領域ＤＡ５０および第２判定用領域ＤＡ５１を算出する。そして、算出した同一の経過時間Ｔでの第１判定用領域ＤＡ５０および第２判定用領域ＤＡ５１を用いて、重複する領域ＯＡの有無を判定する。自車５０と物体５２との衝突判定についても、図６に示す自車立体Ｄ５０と物体立体Ｄ５２とを用いて、上記と同様の手順により、衝突判定を実行することができる。

なお、図５（ａ）では、自車立体Ｄ５０と物体立体Ｄ５１とは、重複する領域が存在するため、衝突可能性ありと判定される。図５（ｂ）では、自車立体Ｄ５０と物体立体Ｄ５１とは、重複する領域が存在しないため、衝突可能性なしと判定される。また、図６（ａ）では、自車立体Ｄ５０と物体立体Ｄ５２とは、重複する領域が存在しないため、衝突可能性なしと判定される。図６（ｂ）では、自車立体Ｄ５０と物体立体Ｄ５２とは、重複する領域が存在するため、衝突可能性ありと判定される。

運転支援部４０は、対象設定部４１と、予測軌跡推定部４２と、支援制御部４３とを備えている。対象設定部４１は、判定部２７における妨害可能性の判定結果に基づいて、１次対象と、２次対象とを設定する。１次対象は、現在の自車５０に対する、自車５０の周囲の物体のうち、妨害可能性があると判定された物体について設定される。２次対象は、後述する１次予測軌跡に基づいて判定された自車５０に対する物体の妨害可能性に基づいて、妨害可能性があると判定された物体について設定される。

予測軌跡推定部４２は、１次対象と設定された物体について、１次対象による妨害を回避する１次回避制御を自車５０に実行した場合に自車５０が移動する経路を１次予測軌跡として推定する。予測軌跡推定部４２は、さらに、２次対象と設定された物体について、２次対象による妨害を回避する２次回避制御を自車５０に実行した場合に自車５０が移動する経路を２次予測軌跡として推定してもよい。

例えば、予測軌跡推定部４２は、１次回避制御を実行した場合の自車５０の操舵量の変化速度および自車速度を推定し、その結果を、自車経路推定部２１に出力してもよい。この場合、自車経路推定部２１は、予測軌跡推定部４２により推定された１次回避制御後の自車５０の操舵量の変化速度および自車速度に基づいて、１次予測軌跡における自車推定経路ＰＡ１を算出するように構成されていてもよい。また、自車領域算出部２２は、予測軌跡における自車推定経路ＰＡ１上での所定時間毎の自車５０が存在領する領域を示す自車存在領域ＥＡ１を算出するように構成されていてもよい。また、自車情報算出部２３は、３次元座標系において、予測軌跡に基づいて自車存在領域ＥＡ１の推移を示す自車立体Ｄ１を算出するように構成されていてもよい。

そして、判定部２７において、予測軌跡に基づいて得られた自車情報と、物体情報とに基づいて、自車５０の周囲の物体について、自車５０の走行を妨害する可能性があるか否かについて判定することができる。その結果に基づいて、対象設定部４１は、１次回避制御を実行した場合の自車５０の走行を妨害する物体５２を２次対象として設定する。なお、１次対象および２次対象として設定される物体の種類については、特に限定されず、車両、自転車、自動二輪車、歩行者、動物、構造物等の全てを含み、移動体であってもよいし、静止体であってもよい。

図５（ａ）および図６（ａ）における自車立体Ｄ５０は、現在の自車５０の状態に基づいて算出されて自車立体を示している。図５（ｂ）および図６（ｂ）における自車立体Ｄ５０は、自車５０の１次予測軌跡（１次回避制御を実行した場合の自車５０の移動経路に相当する）に基づいて算出された自車立体を示している。図５，６は、自車５０に対して物体５１を回避するための制御を実行した結果、物体５２に対して衝突可能性が生じてしまった場合を示している。自車５０について１次制御を実行することにより、図５（ａ）から（ｂ）への自車立体Ｄ５０の変化が生じ、１次対象として設定された物体５１との衝突を回避できる。その一方で、図６（ａ）に示すように、１次制御を実行しなかった場合には、衝突可能性なしと判定された物体５２について、１次制御を実行することにより、図６（ｂ）に示すように、衝突可能性ありと判定されてしまう場合がある。例えば、図２に示すように、歩行者である物体５１を１次対象として設定し、１次回避制御として自車５０を自動制動すると、物体５１よりも自車５０側を移動する物体５２の移動経路上に停止するような場合に、図５，６のような状況が起こり得る。

支援制御部４３は、２次対象による妨害を回避する２次回避制御を自車５０に実行した場合に、２次対象（例えば、物体５２）による妨害を回避できるか否かを１次予測軌跡に基づいて判定した結果に基づいて、自車５０の運転支援制御を実行する。２次回避制御を自車５０に実行した場合に、２次対象による妨害を回避できるか否かの判定は、例えば、２次予測軌跡に基づいて、判定部２７によって実行されるように構成されていてもよい。

支援制御部４３は、２次回避制御により２次対象による妨害が回避可能であると判定された場合に、２次回避制御を実行するように構成されていてもよい。例えば、２次回避制御として自車５０に対して自動制動を行った場合に、図２に示すように、自車５０に対してより遠い位置において１次対象である物体５１が移動し、より近い位置において２次対象である物体５２が移動している場合には、物体５２の移動経路よりも自車５０に近い手前側（図２における左側）に停止させるような２次回避制御を実行することにより、物体５１と物体５２との双方に対して、自車５０との衝突を回避することができる。

支援制御部４３は、２次回避制御により２次対象による妨害が回避不可能であると判定された場合に、自車５０に実行し得る制御内容によって生じ得る損害を推定可能に構成されていてもよい。そして、支援制御部４３は、推定された損害が最小となる制御内容を実行するように構成されていてもよい。２次対象による妨害が回避不可能である場合には、１次対象と２次対象とのいずれか一方のみに対してしか妨害回避ができない場合がある。このような場合に、推定された損害に基づいて、損害が最小となる適切な運転処理を実行することが可能となる。

損害の推定においては、例えば、自車５０と、１次対象および２次対象と、その他の自車５０の周囲の物体（１次対象および２次対象に設定されなかった物体）について、物体の種類、大きさ、重量等に基づいて、衝突時のエネルギーを算出する等により、人的損害および物的損害を推定してもよい。さらには、支援制御部４３は、物的損害よりも人的損害を優先して低減するように構成されていることが好ましい。すなわち、損害の推定においては、人的損害が最も損害が大きいものとされることが好ましい。

支援制御部４３は、２次回避制御により２次対象による妨害が回避不可能であると判定された場合に、自車５０の制動および操舵等の車両の自動制御に係る運転支援を実行しないで、自車５０に対する妨害可能性がある旨を通知するように構成されていてもよい。運転者による自車５０の操作により、妨害回避または妨害による損害低減の余地を残すことができる。

図８に、運転支援ＥＣＵ２０が実行する運転支援処理のフローチャートを示す。この処理は、自車５０の走行中に、所定の周期で繰り返し実行される。

ステップＳ１０１では、レーダＥＣＵ１２がミリ波レーダセンサ１１から出力される反射波信号に基づいて算出した、自車周囲の物体の位置、および自車に対する物体の相対速度を取得し、自車５０の周囲の物体を検出する。その後、ステップＳ１０２に進む。

ステップＳ１０２では、自他、すなわち、自車５０と、他の物体（すなわち、ステップＳ１０１において検出された物体）との距離、横位置、時間を予測する。具体的には、自車５０について、車輪速度信号に基づいて算出される自車速度と、ヨーレート信号に基づいて算出される自車５０のヨーレートψとに基づいて、ＸＹ平面上において現在の自車位置での自車推定経路ＰＡ１を算出する。そして、自車推定経路ＰＡ１上の複数の自車存在領域ＥＡ１を算出し、３次元座標系において、複数の自車存在領域ＥＡ１を補完することにより、自車立体Ｄ１を算出する。自車５０の現在の状態に基づいて、自車情報を算出する。

自車５０の周囲の他の物体については、物体検出装置１０により検出された物体位置、および自車５０に対する物体の相対速度に基づいて、ＸＹ平面上において物体推定経路ＰＡ２を算出する。そして、物体推定経路ＰＡ２を通過する複数の物体存在領域ＥＡ２を算出し、３次元座標系において、複数の物体存在領域ＥＡ２を補完することにより、物体立体Ｄ２を算出する。

ステップＳ１０３では、自車５０が１次対象と衝突するか否かについて判定する。具体的には、自車５０の現在の走行軌跡に基づいて、自車５０と他の物体との衝突可能性があるか否かを判定し、衝突可能性ありと判定された物体が存在する場合には、その物体が１次対象に設定されて、肯定判定が成され、ステップＳ１０４に進む。物体検出装置１０により検出された物体のいずれも自車５０と衝突する可能性が無い場合には、否定判定が成され、処理を終了する。

より具体的には、ステップＳ１０３では、ステップＳ１０２で算出した自車立体Ｄ１と物体立体Ｄ２との交わりの有無を判定する。例えば、図７（ａ）に示すように、同一の経過時間Ｔでの第１判定用領域ＤＡ１と、第２判定用領域ＤＡ２とに重なる領域ＯＡが存在する場合に、自車立体Ｄ１と物体立体Ｄ２とに交わりがあると判定し、自車５０と物体とが衝突すると判定する。ステップＳ１０３の処理において、自車立体Ｄ１と物体立体Ｄ２とに交わりがあると判定した場合、その物体（例えば物体５１）を１次対象に設定し、ステップＳ１０４に進む。自車立体Ｄ１と物体立体Ｄ２とに交わりがないと判定した場合、処理を終了する。

ステップＳ１０４では、１次対象による妨害を回避する１次制御（本実施形態では、自動制動）の実行時における自他の距離Ｙ、横位置Ｘ、経過時間Ｔを予測する。すなわち、１次予測軌跡を推定する。推定した１次予測軌跡に基づいて、自車５０の自車推定経路ＰＡ１、自車存在領域ＥＡ１を算出し、３次元座標系において、自車立体Ｄ１を算出する。ステップＳ１０２において自車５０の現在の状態に基づいて推測された自車５０の移動経路に代えて、ステップＳ１０４では、自車５０の１次予測軌跡に基づいて、自車情報を算出する。その後、ステップＳ１０５に進む。

ステップＳ１０５では、自動制動時（１次制御実行時）に、自車５０が２次対象と衝突するか否かについて判定する。具体的には、１次予測軌跡に基づいて、自車５０と他の物体との衝突可能性があるか否かを判定し、衝突可能性ありと判定された物体が存在する場合には、その物体（例えば物体５２）が２次対象に設定されて、肯定判定が成され、ステップＳ１０６に進む。物体検出装置１０により検出された物体のいずれも自車５０と衝突する可能性が無い場合には、否定判定が成され、ステップＳ１１０に進む。

ステップＳ１０６では、自車５０と２次対象との衝突回避が可能であるか否かを判定する。具体的には、２次予測軌跡に基づいて、自車５０と２次対象との衝突を回避できるか否かを判定する。ステップＳ１０６において、衝突回避が可能であると判定された場合には、ステップＳ１０７に進み、衝突回避が不可能であると判定された場合には、ステップＳ１０９に進む。

ステップＳ１０７では、２次対象との衝突を回避するために自車５０に自動制動を実行するか否かを判定する。具体的には、現在の自車位置において、自車５０と２次対象とが衝突するまでの衝突時間を示すＴＴＣ（Ｔｉｍｅ Ｔｏ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ）を算出する。例えば、現在の自車位置から２次対象までの直線距離を、自車５０に対する２次対象の相対速度で割ることによりＴＴＣを算出する。そして、算出したＴＴＣが閾値ＴＨ１以下であるか否かを判定する。ＴＴＣが閾値ＴＨ１以下である場合（ＴＴＣ≦ＴＨ１）には、ステップＳ１０８に進む。ＴＴＣが閾値ＴＨ１を超える場合（ＴＴＣ＞ＴＨ１）には、ステップＳ１１０に進む。

ステップＳ１０８では、自車５０において衝突危険性を警報によって報知するとともに、２次対象との衝突を回避するための自動制動を実行し、処理を終了する。ステップＳ１０８によれば、例えば、図２における２次対象の移動経路よりも左側で自車５０を停止させるように制御することができ、１次対象と２次対象との双方に対して、衝突しないように自車５０を制御することができる。

これに対し、ステップＳ１０９では、自車５０において衝突危険性を警報によって報知する一方で、自動制動等の車両制御は実行しないで、処理を終了する。ステップＳ１０９によれば、１次対象と２次対象との双方について自車５０との衝突を回避することは困難な状況において、運転者にその旨を報知して、運転者の操作により衝突を回避する余地を残すことができる。

また、ステップＳ１１０では、２次対象との衝突を回避するために自車５０に自動制動を実行するか否かを判定する。ステップＳ１１１では、自車５０または周囲に対して衝突危険性を警報によって報知するとともに、自車５０に対して１次対象との衝突を回避するための自動制動を実行する。

上記の実施形態によれば、１次対象（例えば物体５１）が設定されると、１次対象による妨害を回避する１次回避制御を自車５０に実行した場合に、自車５０が移動する１次予測軌跡が推定される。そして、１次予測軌跡に基づいて２次対象（例えば物体５２）が設定されると、この２次対象による妨害を回避する２次回避制御を自車５０に実行した場合に、自車５０が移動する２次予測軌跡が推定される。さらに、２次予測軌跡に基づいて、２次回避制御により２次対象による妨害を回避できるか否かの判定が実行され、この判定結果に基づいて、自車５０の運転支援制御を実行する。このため、１次予測軌跡および２次予測軌跡に基づいて、自車５０周囲の複数の物体の衝突による走行妨害に対して、適切に自車５０の運転支援を実行できる。

具体的には、運転支援ＥＣＵ２０においては、自車５０に２次回避制御を実行することにより、２次対象による自車５０の妨害が回避可能であると判定された場合に、運転支援制御として、２次回避制御を実行する。これにより、１次対象と２次対象の双方を回避する制御を実行することができる。

また、運転支援ＥＣＵ２０においては、自車５０に２次回避制御を実行することにより２次対象による妨害が回避不可能であると判定された場合に、運転支援制御として、自車５０の制動および操舵を実行しないで、自車５０に対する妨害可能性がある旨を通知する。これにより、運転者による自車５０の操作により、妨害回避または妨害による損害低減の余地を残すことができる。

（第２実施形態）
第２実施形態では、図９に示すように、第１実施形態において、物体が自車に衝突する衝突可能性に基づいて判定されていた処理に代えて、物体が自車に所定の距離よりも接近する接近可能性に基づく処理を実行する。具体的には、図９では、ステップＳ２０３，Ｓ２０５〜Ｓ２０７、Ｓ２１０において、衝突可能性に代えて、接近可能性に基づいて判定が実行される点、において、図８と相違する。ステップＳ２０１，Ｓ２０２、Ｓ２０４における物体検出および自他の距離等の予測に関する処理は、ステップＳ１０１，Ｓ１０２，Ｓ１０４と同様であるため、説明を省略する。

具体的には、第１実施形態では、図７（ａ）に示すように、同一の経過時間Ｔでの第１判定用領域ＤＡ１と、第２判定用領域ＤＡ２とに重なる領域ＯＡが存在する場合に、自車立体Ｄ１と物体立体Ｄ２とに交わりがあると判定し、自車５０と物体とが衝突すると判定した。これに対して、第２実施形態における接近可能性の判定においては、重なる領域ＯＡが存在する（すなわち衝突する）必要はない。例えば、同一の経過時間Ｔでの第１判定用領域ＤＡ１と、第２判定用領域ＤＡ２との最短距離が、所定の距離閾値Ｌ１未満である場合に、物体が自車５０に対して接近する接近可能性ありと判定することができる。

また、ステップＳ２０７では、ステップＳ１０７における処理よりも、自動制動のタイミングが早期化されている。具体的には、ステップＳ２０７においては、自車５０と２次対象とが衝突するまでの衝突時間を示すＴＴＣと比較する閾値として、閾値ＴＨ１に代えて、閾値ＴＨ２（閾値ＴＨ２＞閾値ＴＨ１）を用いて、算出したＴＴＣが閾値ＴＨ２以下であるか否かを判定する。ＴＴＣが閾値ＴＨ２以下である場合（ＴＴＣ≦ＴＨ２）には、ステップＳ２０８に進む。ＴＴＣが閾値ＴＨ２を超える場合（ＴＴＣ＞ＴＨ２）には、ステップＳ２１０に進む。

第２実施形態によれば、運転支援ＥＣＵ２０における各処理において、物体が自車５０に所定の距離よりも接近する接近可能性に基づいて、各判定を実行することができる。このため、衝突するには至らないものの物体が自車５０に接近する場合についても回避すべき妨害として考慮され、衝突可能性に基づいて各処理の判定を行う場合と比較して、より安全性を考慮した運転支援制御を実現することが可能となる。

以上説明した本実施形態では、以下の効果を奏することができる。
運転支援ＥＣＵ２０は、物体検出装置１０により検出された自車５０の周囲に位置する物体により、自車の走行が妨害される妨害可能性に基づいて、自車５０を制御する運転支援装置として、対象設定部４１、予測軌跡推定部４２、支援制御部４３を備えている。対象設定部４１は、現在の自車５０の移動軌跡に基づいて、判定部２７により、自車５０に対して妨害可能性ありと判定された物体（例えば物体５１）を１次対象として設定する１次対象設定部としての機能を有する。予測軌跡推定部４２は、１次対象による妨害を回避する１次回避制御を自車５０に実行した場合に、自車５０が移動する予測軌跡を推定する。推定された予測軌跡に基づいて、対象設定部４１は、さらに、予測軌跡に基づいて、判定部２７により、自車５０に対して妨害可能性ありと判定された物体（例えば物体５１）を２次対象として設定する２次対象設定部としての機能を有する。また、支援制御部４３は、２次対象による妨害を回避する２次回避制御を自車５０に実行した場合に、２次対象による妨害を回避できるか否かの判定に基づいて、自車５０の運転支援制御を実行する。運転支援ＥＣＵ２０によれば、予測軌跡に基づいて、２次対象を設定でき、さらに、２次回避制御を実行した場合における妨害回避の可否判定に基づいて、自車５０の運転支援制御を実行できるため、自車５０の周囲の複数の物体による走行妨害に対して適切な自車５０の運転支援を実行できる。

運転支援ＥＣＵ２０においては、支援制御部４３は、自車５０に２次回避制御を実行することにより、２次対象による自車５０の妨害が回避可能であると判定された場合に、運転支援制御として、２次回避制御を実行するように構成されていてもよい。これにより、例えば、１次対象と２次対象の双方を回避する制御を実行することができる。

また、支援制御部４３は、自車５０に２次回避制御を実行することにより２次対象による妨害が回避不可能であると判定された場合に、自車５０に実行し得る制御内容によって生じ得る損害を推定し、運転支援制御として、推定された損害が最小となる制御内容を実行するように構成されていてもよい。

もしくは、支援制御部４３は、自車５０に２次回避制御を実行することにより２次対象による妨害が回避不可能であると判定された場合に、運転支援制御として、自車５０の制動および操舵を実行しないで、自車５０に対する妨害可能性がある旨を通知するように構成されていてもよい。運転者による自車５０の操作により、妨害回避または妨害による損害低減の余地を残すことができる。

運転支援ＥＣＵ２０における各処理において、妨害可能性は、物体と自車５０とが衝突する衝突可能性に基づいて判定されるものであってもよい。すなわち、妨害可能性として、衝突可能性を用いてもよい。

運転支援ＥＣＵ２０における各処理において、妨害可能性は、物体が自車５０に所定の距離よりも接近する接近可能性に基づいて判定されるものであってもよい。すなわち、妨害可能性として、衝突するには至らないものの物体が自車５０に接近する場合も含めて、妨害可能性の判定を行ってもよい。衝突可能性に基づいて各処理の判定を行う場合と比較して、より安全性の高い運転支援制御を実現することが可能となる。

運転支援ＥＣＵ２０によれば、現在からの経過時間を含む３次元座標系において、自車存在領域ＥＡ１の推移を示す立体である自車立体Ｄ１と、物体存在領域ＥＡ２の推移を示す立体である物体立体Ｄ２を算出する。そして、自車立体Ｄ１と物体立体Ｄ２との交わりの有無に基づいて、自車５０に対する物体の衝突可能性の有無を判定する。このため、３次元座標系において広がりを持った自車立体Ｄ１を用いて衝突判定が行われることにより、移動軌跡同士が交わる場合よりも、交わりを生じさせる領域が大きくなる。その結果、自車５０に対する物体の位置関係や、物体の移動状態を含む様々なシーンに対応した衝突判定が可能となり、自車５０に対する物体の衝突可能性の有無を適正に判定することができる。さらに、３次元座標系において、自車立体Ｄ１と物体立体Ｄ２との交わりの有無に基づいて衝突可能性の有無が判定されるため、時間経過を考慮して衝突可能性の有無を適正に判定することができる。

・なお、自車５０と、その周囲の物体との衝突可能性、接近可能性を算出する手法は、上記の実施形態で説明した、自車５０および物体の存在領域の推移を示す立体である自車立体、物体立体を算出し、それらの重なりの有無を判定する手法に限定されない。例えば、自車５０の移動経路と、物体の移動経路とを推定し、自車５０の移動経路に物体が到達すると判定された場合に衝突可能性ありと判定し、自車５０の移動経路に物体が所定の距離閾値未満まで接近する場合に、接近可能性ありと判定してもよい。

・上記の実施形態では、物体検出装置１０を、ミリ波レーダセンサ１１と、レーダＥＣＵ１２とで構成される装置として説明したが、これに限定されない。例えば、撮像画像を用いて物体の位置を検出する画像センサや、レーザ光を用いて物体の位置を検出するレーザセンサを備える物体検出装置としてもよい。これ以外にも、自車５０が、自車５０の周囲を走行する他車との間で車車間通信を実施可能な場合に、他車が備える物体検出装置により検出された物体の位置を、自車５０が車車間通信により取得するものであってもよい。

・運転支援ＥＣＵ２０は、自車５０のヨーレートψと自車速度とに加えて、自車５０の加速度を用いて、自車推定経路ＰＡ１を算出してもよい。

１０…物体検出装置、２０…運転支援ＥＣＵ、４１…対象設定部、４２…予測軌跡推定部、４３…支援制御部。

Claims (6)

1. 物体検出装置（１０）により検出された自車周囲に位置する物体により、自車の走行が妨害される妨害可能性に基づいて、前記自車を制御する運転支援装置（２０）であって、
   現在の前記自車の移動軌跡に基づいて前記自車に対して前記妨害可能性ありと判定された前記物体を１次対象として設定する１次対象設定部（４１）と、
   前記１次対象による妨害を回避する１次回避制御を前記自車に実行した場合に、前記自車が移動する予測軌跡を推定する予測軌跡推定部（４２）と、
   前記予測軌跡に基づいて前記自車に対して前記妨害可能性ありと判定された前記物体を２次対象として設定する２次対象設定部（４１）と、
   前記２次対象による妨害を回避する２次回避制御を前記自車に実行した場合に、前記２次対象による妨害を回避できるか否かの判定に基づいて、前記自車の運転支援制御を実行する支援制御部（４３）と、を備える運転支援装置。
2. 前記支援制御部は、前記２次回避制御により前記２次対象による妨害が回避可能であると判定された場合に、前記運転支援制御として、前記２次回避制御を実行する請求項１に記載の運転支援装置。
3. 前記支援制御部は、前記２次回避制御により前記２次対象による妨害が回避不可能であると判定された場合に、前記自車に実行し得る制御内容によって生じ得る損害を推定し、前記運転支援制御として、推定された前記損害が最小となる前記制御内容を実行する請求項１に記載の運転支援装置。
4. 前記支援制御部は、前記２次回避制御により前記２次対象による妨害が回避不可能であると判定された場合に、前記運転支援制御として、前記自車の制動および操舵を実行しないで、前記自車に対する妨害可能性がある旨を通知する請求項１に記載の運転支援装置。
5. 前記妨害可能性は、前記物体と前記自車とが衝突する衝突可能性に基づいて判定される請求項１〜４のいずれかに記載の運転支援装置。
6. 前記妨害可能性は、前記物体が前記自車に所定の距離よりも接近する接近可能性に基づいて判定される請求項１〜４のいずれかに記載の運転支援装置。

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