JP2020147088A - 運転支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡易な構成にて路面エリアを推定して、自動操舵による衝突回避支援を行えるようにする。【解決手段】 運転支援ＥＣＵは、白線情報に基づいて車両の走行できる路面エリアを推定する（Ｓ１２）。更に、運転支援ＥＣＵは、周辺センサから供給された立体物情報に基づいて、立体物の移動軌跡を取得し、白線情報に基づいて推定される路面エリアに、立体物の移動軌跡から推定される路面エリアを加えたエリアを補完後路面エリアに設定する（Ｓ１３〜１４）。運転支援ＥＣＵは、補完後路面エリアに自車両の衝突を回避できる回避スペースが存在するか否かについて判定し、回避スペースが存在する場合には、衝突予測時間ＴＴＣが作動用閾値ＴＴＣａ以下となったときに、回避スペースに自車両を移動させるように操舵制御を実施する。【選択図】 図５

Description

本発明は、自車両が障害物に衝突することを回避するようにドライバーを支援する運転支援装置に関する。

従来から、カメラあるいはレーダ等の前方センサによって自車両が衝突する可能性の高い障害物が検知された場合に、ドライバーに注意喚起をし、さらに、自車両が衝突する可能性が高まると自動ブレーキを行って衝突を回避するようにドライバーの運転を支援する運転支援装置が知られている。また、特許文献１に提案された運転支援装置（以下、従来装置と呼ぶ）は、自動ブレーキによって自車両が減速しても、自車両が障害物と衝突する可能性が高い場合に、自動操舵によって自車両を障害物との衝突を回避する方向に偏向させる。

特開２０１７−４３２６２号公報

従来装置のように自動操舵により衝突回避支援を行う装置では、自車両を衝突から回避させるための回避スペースが存在していることが条件とされる。回避スペースの有無を判定するためには、車両が走行できる路面エリアを把握する必要がある。例えば、道路に施された白線を検知することにより、路面エリアを把握することができる。しかし、白線を検知できない状況（白線ロストと呼ぶ）においては、路面エリアを把握できない。

例えば、ステレオカメラを用いれば、前方の三次元情報が得られるため、この三次元情報から道路の三次元形状を推定できる。従って、白線ロストが発生した場合でも、道路の横に形成された窪み（崖など）を除外するようにして路面エリアを把握することができる。また、機械学習によって路面の形状を推定する手法も知られている。この機械学習では、複数のサンプル路面画像を予め記憶しておいて、現在撮影されている画像の領域からサンプル路面画像に類似する領域を抽出し、その抽出した領域を車両が走行できる路面エリアと推定する。

しかしながら、こうした手法で路面エリアを推定する場合には、システム容量および演算処理負荷の増加を招き、大がかりな構成となってしまう。また、開発コストおよび開発工数も大きくなる。従って、低価格帯の車両に採用することは難しい。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、簡易な構成にて路面エリアを推定して、自動操舵による衝突回避支援を行えるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の特徴は、
自車両の前方周辺に存在する立体物を検知する立体物検知手段（１１，１２）と、
前記自車両と衝突する可能性が高い立体物である障害物を検知した場合に、操舵制御によって前記自車両を前記障害物との衝突を回避する方向に偏向させる自動操舵手段（１０，３０，Ｓ１７）と
を備えた運転支援装置において、
道路に施された白線を検知し、前記白線に基づいて車両の走行できる路面エリアを推定する路面推定手段（Ｓ１２）と、
前記立体物検知手段によって検知された立体物の移動軌跡を取得し、前記移動軌跡に基づいて前記路面エリアを補完する路面補完手段（Ｓ１３，Ｓ１４）と、
前記路面補完手段によって補完された前記路面エリアに、前記自車両の衝突を回避できる回避スペースが存在するか否かについて判定する回避スペース判定手段（Ｓ１５）と
を備え、
前記自動操舵手段は、前記回避スペースが存在すると判定された場合（Ｓ１５：Ｙｅｓ）に、前記自車両を前記回避スペースに移動させるように操舵制御を実施する（Ｓ１７）ように構成されている。

本発明の運転支援装置は、立体物検知手段と自動操舵手段とを備えている。立体物検知手段は、自車両の前方周辺に存在する立体物を検知する。自動操舵手段は、自車両と衝突する可能性が高い立体物である障害物を検知した場合に、操舵制御（操舵輪の舵角制御）によって自車両を障害物との衝突を回避する方向に偏向させる。これにより、ドライバーの衝突回避操作を支援することができる。

操舵制御を行うためには、自車両の衝突を回避できる回避スペースを検知する必要がある。そこで、本発明の運転支援装置は、路面推定手段と路面補完手段と回避スペース判定手段とを備えている。路面推定手段は、道路に施された白線を検知し、白線に基づいて車両の走行できる路面エリアを推定する。

立体物検知手段によって検知された立体物が移動している場合には、その立体物の移動軌跡は、路面エリア上に存在していると考えられる。そこで、路面補完手段は、立体物検知手段によって検知された立体物の移動軌跡を取得し、移動軌跡に基づいて路面エリアを補完する。例えば、路面補完手段は、路面推定手段によって推定された路面エリアに、立体物の移動軌跡から推定される路面エリアを加えるようにして路面エリアを補完する。これにより、白線を検知できない場合（白線ロストが生じている場合）であっても、車両の走行できる路面エリアを簡単に推定することができる。

回避スペース判定手段は、路面補完手段によって補完された路面エリアに、自車両の衝突を回避できる回避スペース(回避軌道）が存在するか否かについて判定する。自動操舵手段は、回避スペースが存在すると判定された場合に、自車両を回避スペースに移動させるように操舵制御を実施する。これにより、自車両を障害物との衝突を回避する方向に偏向させることができる。

この結果、本発明によれば、簡易な構成にて路面エリアを推定して、自動操舵による衝突回避支援を行えるようにすることができる。

上記説明においては、発明の理解を助けるために、実施形態に対応する発明の構成要件に対して、実施形態で用いた符号を括弧書きで添えているが、発明の各構成要件は、前記符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。

本実施形態に係る運転支援装置の概略システム構成図である。 ラップ率を説明する平面図である。 ラップ率を説明する平面図である。 ラップ率を説明する平面図である。 操舵ＰＣＳ制御ルーチンを表すフローチャートである。 移動軌跡によって推定される路面エリアを説明する平面図である。 移動軌跡によって推定される路面エリアを説明する平面図である。

以下、本発明の実施形態に係る車両の運転支援装置について図面を参照しながら説明する。

本発明の実施形態に係る運転支援装置は、車両（以下において、他の車両と区別するために、「自車両」と称呼される場合がある。）に適用される。運転支援装置は、図１に示すように、運転支援ＥＣＵ１０、メータＥＣＵ２０、電動パワーステアリングＥＣＵ３０、および、ブレーキＥＣＵ４０を備えている。

これらのＥＣＵは、マイクロコンピュータを主要部として備える電気制御装置（Electric Control Unit）であり、ＣＡＮ（Controller Area Network）１００を介して相互に情報を送信可能及び受信可能に接続されている。本明細書において、マイクロコンピュータは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリ及びインターフェースＩ／Ｆ等を含む。ＣＰＵはＲＯＭに格納されたインストラクション（プログラム、ルーチン）を実行することにより各種機能を実現するようになっている。これらのＥＣＵは、幾つか又は全部が一つのＥＣＵに統合されてもよい。

また、ＣＡＮ１００には、車両状態を検知する複数の車両状態センサ５０、および、運転操作状態を検知する複数の運転操作状態センサ６０が接続されている。車両状態センサ５０は、例えば、車両の走行速度を検知する車速センサ、車両の前後方向の加速度を検知する前後加速度センサ、車両の横方向の加速度を検知する横加速度センサ、および、車両のヨーレートを検知するヨーレートセンサなどである。

運転操作状態センサ６０は、アクセルペダルの操作量を検知するアクセル操作量センサ、ブレーキペダルの操作量を検知するブレーキ操作量センサ、ブレーキペダルの操作の有無を検知するブレーキスイッチ、操舵角を検知する操舵角センサ、操舵トルクを検知する操舵トルクセンサ、および、変速機のシフトポジションを検知するシフトポジションセンサなどである。

車両状態センサ５０、および、運転操作状態センサ６０によって検知された情報（センサ情報と呼ぶ）は、ＣＡＮ１００に送信される。各ＥＣＵにおいては、ＣＡＮ１００に送信されたセンサ情報を、適宜、利用することができる。尚、センサ情報は、特定のＥＣＵに接続されたセンサの情報であって、その特定のＥＣＵからＣＡＮ１００に送信される場合もある。例えば、操舵角センサは、電動パワーステアリングＥＣＵ３０に接続されていてもよい。この場合、電動パワーステアリングＥＣＵ３０から操舵角を表すセンサ情報がＣＡＮ１００に送信される。他のセンサにおいても同様である。また、ＣＡＮ１００を介在させることなく、特定のＥＣＵ間における直接的な通信により、センサ情報の授受が行われる構成が採用されてもよい。

運転支援ＥＣＵ１０は、ドライバーの運転支援を行う中枢となる制御装置であって、衝突回避支援制御を実施する。この衝突回避支援制御は、運転支援制御の一つであって、自車両の前方に障害物が検知された場合に、ドライバーに対して注意喚起を行い、衝突の可能性が更に高くなった場合に、自動ブレーキあるいは自動操舵によって、自車両と障害物との衝突を回避する制御である。衝突回避支援制御は、一般に、ＰＣＳ制御（プリクラッシュセーフティ制御）と呼ばれているため、以下、衝突回避支援制御をＰＣＳ制御と呼ぶ。

尚、運転支援ＥＣＵ１０は、ＰＣＳ制御に加えて、他の運転支援制御を実施する構成であってもよい。例えば、運転支援ＥＣＵ１０は、自車両を車線の中央位置に沿って走行させる車線維持支援制御などを実施してもよい。

運転支援ＥＣＵ１０には、カメラセンサ１１、レーダセンサ１２、ブザー１３、および、設定操作器１４が接続されている。

カメラセンサ１１は、車室内のフロントウインドの上部に配設されている。カメラセンサ１１は、カメラ部、および、カメラ部によって撮影して得られた画像データを解析する画像処理部を備えている。カメラセンサ１１（カメラ部）は、例えば、単眼カメラであって、自車両の前方の風景を撮影する。カメラセンサ１１（画像処理部）は、撮影された画像に基づいて、道路の白線、および、自車両の前方に存在する立体物を認識し、それらの情報（白線情報、立体物情報）を所定の周期で運転支援ＥＣＵ１０に供給する。白線情報は、自車両と白線との相対的な位置関係（向きを含む）、および、白線の曲率などを表す情報である。立体物情報は、自車両の前方に検知された立体物の種類、立体物の大きさ、および、立体物の自車両に対する相対的な位置関係などを表す情報である。

レーダセンサ１２は、車体のフロント中央部に設けられ、自車両の前方領域に存在する立体物を検知する。レーダセンサ１２は、レーダ送受信部と信号処理部（図示略）とを備えており、レーダ送受信部が、ミリ波帯の電波（以下、「ミリ波」と称呼する。）を放射し、放射範囲内に存在する立体物（例えば、他車両、歩行者、自転車、建造物など）によって反射されたミリ波（即ち、反射波）を受信する。信号処理部は、送信したミリ波と受信した反射波との位相差、反射波の減衰レベル及びミリ波を送信してから反射波を受信するまでの時間等に基づいて、自車両と立体物との距離、自車両と立体物との相対速度、自車両に対する立体物の相対位置（方向）等を演算し、それらの演算結果を表す情報（立体物情報）を所定の周期で運転支援ＥＣＵ１０に供給する。

運転支援ＥＣＵ１０は、カメラセンサ１１から供給される立体物情報とレーダセンサ１２から供給される立体物情報とを合成して、精度の高い立体物情報を取得する。また、運転支援ＥＣＵ１０は、カメラセンサ１１から供給される白線情報に基づいて、車両が走行できる路面エリアを推定する。また、運転支援ＥＣＵ１０は、立体物情報の履歴に基づいて、移動している立体物の軌跡（移動軌跡）を取得し、この立体物の移動軌跡に基づいて、路面エリアを補完する。

以下、カメラセンサ１１およびレーダセンサ１２から得られる自車両の前方の情報を、周辺情報と総称する。また、カメラセンサ１１とレーダセンサ１２とをあわせて周辺センサと呼ぶ。

ブザー１３は、運転支援ＥＣＵ１０から出力されるブザー鳴動信号を入力して鳴動する。運転支援ＥＣＵ１０は、ドライバーに対して運転支援状況を知らせる場合、および、ドライバーに対して注意を促す場合等においてブザー１３を鳴動させる。

設定操作器１４は、ドライバーが各種の設定を行うための操作器であって、例えば、操舵ハンドルに設けられている。運転支援ＥＣＵ１０は、設定操作器１４の設定信号を入力して、各種の設定処理を行う。例えば、設定操作器１４は、ＰＣＳ制御などの運転支援制御のそれぞれについて、個々に作動させる／作動させないという選択操作に用いられる。

メータＥＣＵ２０は、表示器２１に接続されている。表示器２１は、例えば、運転席の正面に設けられたマルチインフォーメーションディスプレイであって、車速等のメータ類の計測値の表示に加えて、各種の情報を表示する。例えば、メータＥＣＵ２０は、運転支援ＥＣＵ１０から運転支援状況に応じた表示指令を受信すると、その表示指令で指定された画面を表示器２１に表示させる。尚、表示器２１としては、マルチインフォーメーションディスプレイに代えて、あるいは、加えて、ヘッドアップディスプレイ（図示略）を採用することもできる。ヘッドアップディスプレイを採用する場合には、ヘッドアップディスプレイの表示を制御する専用のＥＣＵを設けるとよい。

電動パワーステアリングＥＣＵ３０は、電動パワーステアリング装置の制御装置である。以下、電動パワーステアリングＥＣＵ３０をＥＰＳ・ＥＣＵ（Electric Power Steering ＥＣＵ）３０と呼ぶ。ＥＰＳ・ＥＣＵ３０は、モータドライバ３１に接続されている。モータドライバ３１は、転舵アクチュエータである転舵用モータ３２に接続されている。転舵用モータ３２は、図示しない車両のステアリング機構に組み込まれている。ＥＰＳ・ＥＣＵ３０は、ステアリングシャフトに設けられた操舵トルクセンサによって、ドライバーが操舵ハンドル（図示略）に入力した操舵トルクを検知し、この操舵トルクに基づいて、モータドライバ３１の通電を制御して、転舵用モータ３２を駆動する。この転舵用モータ３２の駆動によってステアリング機構に操舵トルクが付与されて、ドライバーの操舵操作をアシストする。

また、ＥＰＳ・ＥＣＵ３０は、ＣＡＮ１００を介して運転支援ＥＣＵ１０から操舵指令を受信した場合には、操舵指令で特定される制御量で転舵用モータ３２を駆動して操舵トルクを発生させる。この操舵トルクは、上述したドライバーの操舵操作（ハンドル操作）を軽くするために付与される操舵アシストトルクとは異なり、ドライバーの操舵操作を必要とせずに、運転支援ＥＣＵ１０からの操舵指令によってステアリング機構に付与されるトルクを表す。

ブレーキＥＣＵ４０は、ブレーキアクチュエータ４１に接続されている。ブレーキアクチュエータ４１は、ブレーキペダルの踏力によって作動油を加圧する図示しないマスタシリンダと、左右前後輪に設けられる摩擦ブレーキ機構４２との間の油圧回路に設けられる。摩擦ブレーキ機構４２は、車輪に固定されるブレーキディスク４２ａと、車体に固定されるブレーキキャリパ４２ｂとを備える。ブレーキアクチュエータ４１は、ブレーキＥＣＵ４０からの指示に応じてブレーキキャリパ４２ｂに内蔵されたホイールシリンダに供給する油圧を調整し、その油圧によりホイールシリンダを作動させることによりブレーキパッドをブレーキディスク４２ａに押し付けて摩擦制動力を発生させる。従って、ブレーキＥＣＵ４０は、ブレーキアクチュエータ４１を制御することによって、自車両の制動力を制御することができる。

＜ＰＣＳ制御＞
次に、ＰＣＳ制御について説明する。運転支援ＥＣＵ１０は、周辺センサから供給される周辺情報と、車両状態センサ５０によって検知される車両状態とに基づいて、自車両が立体物に衝突するか否かについて判定する。例えば、運転支援ＥＣＵ１０は、立体物が現状の移動状態（立体物が静止物の場合は停止状態）を維持し、かつ、自車両が現状の走行状態を維持した場合に、自車両が立体物に衝突するか否かについて判定する。運転支援ＥＣＵ１０は、その判定結果に基づいて、自車両が立体物に衝突すると判定した場合に、その立体物を障害物であると認定する。

運転支援ＥＣＵ１０は、障害物を検知した場合、自車両が障害物に衝突するまでの予測時間である衝突予測時間ＴＴＣを演算する。この衝突予測時間ＴＴＣは、障害物と自車両とのあいだの距離ｄと、障害物に対する自車両の相対速度Ｖｒとに基づいて、次式（１）によって演算される。
ＴＴＣ＝ｄ／Ｖｒ ・・・（１）

この衝突予測時間ＴＴＣは、自車両が障害物に衝突する可能性の高さを表す指標として用いられ、その値が小さいほど、自車両が障害物に衝突する可能性（危険性）が高くなる。

本実施形態におけるＰＣＳ制御では、衝突予測時間ＴＴＣに基づいて、自車両が障害物に衝突する可能性のレベルを２段階に分け、初期の第１段階では、ブザー１３および表示器２１を使ってドライバーに警告を与える。自車両が障害物に衝突する可能性のレベルが第１段階よりも高くなった第２段階では、ブレーキ制御（自動ブレーキ）あるいは操舵制御（自動操舵）によって衝突回避支援が行われる。

この場合、運転支援ＥＣＵ１０は、衝突予測時間ＴＴＣが警報用閾値ＴＴＣｗ以下にまで低下したときに、自車両が障害物に衝突する可能性のレベルが第１段階に到達したと判定し、衝突予測時間ＴＴＣが更に低下して作動用閾値ＴＴＣａ（＜ＴＴＣｗ）以下になると、自車両が障害物に衝突する可能性のレベルが第２段階に到達したと判定する。

運転支援ＥＣＵ１０は、自車両が障害物に衝突する可能性のレベルが第２段階に到達すると、自車両と障害物とにおける幅方向の位置関係（ラップ率）に応じて、自動ブレーキと自動操舵とを使い分けて衝突回避支援を行う。

ここでラップ率について説明する。図２に示すように、ラップ率Ｌ（％）は、自車両Ｖ１と他車両Ｖ２とが衝突すると仮定した場合における自車両Ｖ１と他車両Ｖ２の重なり度合を示す指標であって、次式（２）に示すように、自車両Ｖ１と他車両Ｖ２とが自車両Ｖ１の車幅方向において重なっている長さＢを、自車両Ｖ１の車幅Ａで除算することによって算出される。
Ｌ＝（Ｂ／Ａ）×１００（％） ・・・（２）

従って、図３に示す例では、ラップ率Ｌは１００％である。

また、障害物が歩行者の場合には、ラップ率Ｌは、図４に示すように、自車両の車幅中心線上の位置を１００％、自車両の側面の位置を０％として、点Ｐで表される歩行者の位置を考えればよい。この場合、ラップ率Ｌは、次式（３）に示すように、自車両の側面から点Ｐまでの距離Ｄを、自車両の車幅Ｗの半分の値で除算することにより算出される。
Ｌ＝（Ｄ／（Ａ／２））×１００＝（２Ｄ／Ａ）×１００（％） ・・・（３）

自車両が障害物に衝突する可能性のレベルが第２段階に到達した時に、ラップ率Ｌが高い場合には、自動ブレーキによって衝突回避支援が行われ、ラップ率Ｌが低い場合には、自動操舵によって衝突回避支援が行われる。

例えば、運転支援ＥＣＵ１０は、ラップ率Ｌが閾値Ｌrefよりも高い場合には、自動ブレーキによって衝突回避支援を行う。この場合、運転支援ＥＣＵ１０は、自車両と障害物との衝突を回避できる目標減速度を演算し、この目標減速度を表す制動指令をブレーキＥＣＵ４０に送信する。ブレーキＥＣＵ４０は、自車両を目標減速度で減速させるように、ブレーキアクチュエータ４１を制御して車輪に摩擦制動力を発生させる。

尚、運転支援ＥＣＵ１０は、ドライバーのブレーキペダル操作が検知された場合には、ドライバーのブレーキペダル操作を優先して自動ブレーキを中止する。この場合、ドライバーのブレーキペダル踏力に応じて発生する摩擦制動力は、通常時よりも大きくなるように設定されるとよい。

一方、ラップ率Ｌが閾値Ｌref以下である場合には、運転支援ＥＣＵ１０は、障害物との衝突を回避するための回避スペースが存在するか否かについて判定し、回避スペースが存在する場合に、自動操舵によって衝突回避支援を行う。この場合、運転支援ＥＣＵ１０は、回避スペースに沿って自車両を走行させるための目標舵角を演算し、目標舵角を表す操舵指令をＥＰＳ・ＥＣＵ３０に送信する。ＥＰＳ・ＥＣＵ３０は、目標舵角が得られるように転舵用モータ３２を制御する。これにより、自車両を回避スペースに沿って走行させることができる。尚、運転支援ＥＣＵ１０は、自動操舵中にドライバーの操舵操作（ハンドル操作）が検知された場合には、ドライバーの操舵操作を優先して自動操舵を中止する。

回避スペースの有無を判定するにあたっては、車両が走行できる路面エリアを認識する必要がある。路面エリアは、カメラセンサ１１から供給される白線情報から認識することができる。しかし、常に道路の白線を検知できるとは限らない。つまり、白線ロストが発生するおそれがある。そこで、運転支援ＥＣＵ１０は、周囲センサによって検知された立体物の位置の履歴に基づいて立体物の移動軌跡を取得し、その移動軌跡に基づいて路面エリアを推定する。そして、移動軌跡に基づいて推定された路面エリアを、白線情報によって認識される路面エリアに加えるようにして路面エリアを補完する。これにより、白線を検知できない場合（白線ロストが生じている場合）であっても、車両の走行できる路面エリアを簡単に推定することができる。

＜操舵ＰＣＳ制御ルーチン＞
本実施形態におけるＰＣＳ制御は、自動操舵によって衝突を回避する手法に特徴を有している。従って、以下、自動操舵によって衝突を回避する場合におけるＰＣＳ制御処理について説明する。運転支援ＥＣＵ１０は、自車両の前方周辺（斜め前方も含む）に障害物が検知された場合、その障害物についてのラップ率Ｌを演算し、ラップ率Ｌが閾値Ｌrefよりも小さい場合に、図５に示す操舵ＰＣＳ制御ルーチンを実施する。

尚、運転支援ＥＣＵ１０は、ラップ率Ｌが閾値Ｌref以上である場合には、上述した自動ブレーキによるＰＣＳ制御を実施する。また、運転支援ＥＣＵ１０は、自動ブレーキあるいは自動操舵によるＰＣＳ制御と並行して、ドライバーに警報を与える警報処理（衝突予測時間ＴＴＣが警報用閾値ＴＴＣｗ以下にまで低下しているときの警報処理）を実施する。

運転支援ＥＣＵ１０は、操舵ＰＣＳ制御ルーチンを開始すると、まず、ステップＳ１１において、衝突予測時間ＴＴＣを演算する。続いて、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１２において、白線情報に基づいて車両の走行できる路面エリアを推定する。例えば、自車両の左右に検知される白線で囲まれる領域を路面エリアとして設定する。この白線情報に基づいて推定される路面エリアを白線路面エリアと呼ぶ。

続いて、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１３において、周辺センサによって検知された立体物の移動軌跡に基づいて、立体物の通った路面エリアを推定する。立体物が移動したということがわかれば、その立体物の移動軌跡にそって路面が存在すると考えることができる。そこで、運転支援ＥＣＵ１０は、周辺センサから供給された立体物情報に基づいて、立体物の位置の履歴を逐次記憶しておき、この立体物の位置の履歴で表される移動軌跡を取得する。運転支援ＥＣＵ１０は、この移動軌跡に基づいて、立体物の通った路面エリアを推定する。このステップＳ１３で推定された路面エリアは、実際に立体物の通ったエリアであるため、信頼性の高い路面エリアと考えられる。

続いて、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１４において、白線情報に基づいて推定される白線路面エリアを、立体物の移動軌跡から推定される路面エリアで補完することによって補完後路面エリアを算出する。つまり、運転支援ＥＣＵ１０は、白線情報に基づいて推定される白線路面エリアに、立体物の移動軌跡から推定された路面エリアを加えたエリアを補完後路面エリアに設定する。

例えば、図６に示すように、自車両Ｖ１の走行する自車線Ｌ１に隣接する車線（隣接車線Ｌ２）の前方を他車両Ｖ２が走行しているケースを考える。この場合、他車両Ｖ２の移動軌跡は、路面エリア上に存在していると考えることができる。従って、他車両Ｖ２を最初に検知した時点の他車両Ｖ２の位置から、現在の他車両Ｖ２の位置までの移動軌跡を、路面エリアＲＡとして推定することができる。

例えば、カメラセンサ１１で自車線Ｌ１の左右の白線を検知できている場合には、運転支援ＥＣＵ１０は、自車線Ｌ１を白線路面エリアとして認識することができる。しかし、隣接車線Ｌ２の右側白線についてはカメラセンサ１１で検知できない場合がある。その場合であっても、他車両Ｖ２の移動軌跡に基づいて路面エリアＲＡを推定することができるため、路面エリア補完処理によって、自車線Ｌ１と隣接車線Ｌ２とを合わせたエリアを補完後路面エリアとすることができる。

また、例えば、道路に白線が施されていない、あるいは、全ての白線をカメラセンサ１１で検知できていない場合には、白線路面エリアは存在しない。この場合でも、他車両Ｖ２の移動軌跡に基づいて路面エリアＲＡを推定することができるため、路面エリア補完処理によって、隣接車線Ｌ２を補完後路面エリアとすることができる。

続いて、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１５において、補完後路面エリアに自車両と障害物との衝突を回避できる回避スペースが存在するか否かについて判定する。例えば、運転支援ＥＣＵ１０は、補完後路面エリア内であって、操舵制御によって、自車両が障害物との衝突を回避できる回避軌道を演算し、回避軌道が存在し、かつ、その回避軌道に他車両などの立体物が存在していないか否かについて判定する。

運転支援ＥＣＵ１０は、回避軌道に立体物が存在している場合には、他の回避軌道を演算し、同様の処理を繰り返す。運転支援ＥＣＵ１０は、自車両が障害物との衝突を回避できる回避軌道を演算することができ、かつ、その回避軌道に他車両などの立体物が存在してない場合に、回避スペースが存在すると判定する。

運転支援ＥＣＵ１０は、回避スペースが存在すると判定した場合、その処理をステップＳ１６に進める。運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１６において、衝突予測時間ＴＴＣが作動用閾値ＴＴＣａ以下であるか否かについて判定する。

衝突予測時間ＴＴＣが作動用閾値ＴＴＣａより大きい場合（Ｓ１６：Ｎｏ）、運転支援ＥＣＵ１０は、その処理をステップＳ１１に戻す。従って、ラップ率Ｌが閾値Ｌrefよりも小さい障害物が検知されている間、上述した処理が繰り返される。

運転支援ＥＣＵ１０は、こうした処理を繰り返し、衝突予測時間ＴＴＣが作動用閾値ＴＴＣａ以下に達した場合には、その処理をステップＳ１７に進めて、操舵回避支援制御を実施する。この場合、運転支援ＥＣＵ１０は、回避スペース（演算された回避軌道）に沿って自車両を走行させるために必要な目標舵角を演算し、その目標舵角を表す操舵指令をＥＰＳ・ＥＣＵ３０に送信する。ＥＰＳ・ＥＣＵ３０は、目標舵角が得られるように転舵用モータ３２を制御する。これにより、自車両を回避スペースに沿って走行させることができる。

運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１７の操舵回避支援制御を完了すると、操舵ＰＣＳ制御ルーチンを終了する。

一方、回避スペースが存在しないと判定した場合（Ｓ１５：Ｎｏ）、運転支援ＥＣＵ１０は、操舵ＰＣＳ制御ルーチンを一旦終了する。運転支援ＥＣＵ１０は、ラップ率Ｌが閾値Ｌrefよりも小さい障害物が検知されている間、操舵ＰＣＳ制御ルーチンを繰り返し実施する。

以上説明した本実施形態の運転支援装置によれば、周辺センサによって検知された立体物の移動軌跡に基づいて路面エリアを推定するという非常にシンプルな手法が用いられる。そして、白線情報に基づいて推定された白線路面エリアが、立体物の移動軌跡に基づいて推定された路面エリアによって補完される。このため、走行中に白線ロストが生じた場合であっても、車両の走行できる路面エリアを簡単に推定することができる。この結果、簡易な構成にて路面エリアを推定して、自動操舵による衝突回避支援を行うことができる。これにより、自動操舵による衝突回避支援を低コストにて実施することができる。従って、低価格帯の車両に本実施形態の運転支援装置を搭載することが可能となる。

以上、本実施形態に係る運転支援装置について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

例えば、本実施形態においては、カメラセンサ１１は、単眼カメラが採用されているが、ステレオカメラを採用してもいい。この場合であっても、三次元情報によって路面エリアを推定しなくても、ステレオカメラで検知した立体物の移動軌跡に基づいて路面エリアを簡単に推定することができる。これにより、路面エリアを推定するための演算処理を軽くすることができる。

また、本実施形態においては、周辺センサは、自車両の前方周辺の状況を検知するように構成されているが、更に、自車両の後方（例えば、左後側方および右後側方）を検知するレーダセンサ等を備え、自車両の前方周辺の状況だけでなく後方周辺の状況を検知する構成であってもよい。この場合には、自車両の後方を走行している他車両を監視しながら、自動操舵による衝突回避支援を実施することができる。

また、例えば、図７に示すように、自車両Ｖ１が交差点に合流するようなシーンにおいては、自車両Ｖ１の前を横方向に通過する他車両Ｖ２の移動軌跡から、横方向に延びる路面エリアＲＡの存在を認識することができる。従って、本実施形態の技術を、自車両が交差点に合流する状況であることを推定する技術としても利用することができる。更に、こうしたシーンにおいても、横方向に延びる路面エリアＲＡを、回避スペースの候補として利用することができる。

１０…運転支援ＥＣＵ、１１…カメラセンサ、１２…レーダセンサ、１３…ブザー、１４…設定操作器、２０…メータＥＣＵ、２１…表示器、３０…電動パワーステアリングＥＣＵ、３１…モータドライバ、３２…転舵用モータ、４０…ブレーキＥＣＵ、４１…ブレーキアクチュエータ、４２…摩擦ブレーキ機構、５０…車両状態センサ、６０…運転操作状態センサ、Ｌ…ラップ率、ＴＴＣ…衝突予測時間、Ｖ１…自車両、Ｖ２…他車両、ＲＡ…路面エリア。

Claims (1)

1. 自車両の前方周辺に存在する立体物を検知する立体物検知手段と、
   前記自車両と衝突する可能性が高い立体物である障害物を検知した場合に、操舵制御によって前記自車両を前記障害物との衝突を回避する方向に偏向させる自動操舵手段と
   を備えた運転支援装置において、
   道路に施された白線を検知し、前記白線に基づいて車両の走行できる路面エリアを推定する路面推定手段と、
   前記立体物検知手段によって検知された立体物の移動軌跡を取得し、前記移動軌跡に基づいて前記路面エリアを補完する路面補完手段と、
   前記路面補完手段によって補完された前記路面エリアに、前記自車両の衝突を回避できる回避スペースが存在するか否かについて判定する回避スペース判定手段と
   を備え、
   前記自動操舵手段は、前記回避スペースが存在すると判定された場合に、前記自車両を前記回避スペースに移動させるように操舵制御を実施するように構成されている運転支援装置。

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