JP4980076B2

JP4980076B2 - 車両の運転支援装置

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Publication number: JP4980076B2
Application number: JP2007003847A
Authority: JP
Inventors: 浩二松野
Original assignee: Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2007-01-11
Filing date: 2007-01-11
Publication date: 2012-07-18
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Also published as: DE102008003950A1; US20080288140A1; DE102008003950B4; US8060307B2; JP2008171207A

Description

本発明は、前方環境に応じ、警報や自動ブレーキ、自動操舵を行って安全性を向上する車両の運転支援装置に関する。

近年、車両においては、車載したカメラやレーザレーダ装置等により前方の走行環境を検出し、この走行環境データから障害物や先行車を認識して、警報や自動ブレーキ、自動操舵を実行して安全性を向上させる様々な技術が開発され実用化されている。

例えば、特開平５−５２６０８号公報では、外界の環境状態とドライバの操作状態と移動車の走行状態に基づき複数の危険要因についての危険度を算出し、現時点から危険度が所定の限界値に到達するまでに要する時間の予測値である緊急度を算出し、各危険要因に対し、緊急度に基づいて優先順位をつけて、第１順位の危険要因を回避する時間的余裕の範囲内で、優先順にいくつかの危険要因に対する処理を行う技術が開示されている。

また、特開平１０−２１１８８６号公報では、車両の周囲に設けた複数のレーダ等で障害物を検出し、これら複数の障害物のそれぞれの方位角、相対速度、距離からなる相対運動状態情報に基づいて、その時点における潜在的危険度合を求め、この潜在的危険度合に基づいて操舵制御を行う技術が開示されている。

更に、特開２００４−３６２２２７号公報では、自車両の車両状態および自車両周囲の走行環境を検出し、衝突余裕時間と車間時間に基づいてリスクポテンシャルを設定して、このリスクポテンシャルに基づきアクセルペダル反力を制御する技術が開示されている。
特開平５−５２６０８号公報特開平１０−２１１８８６号公報特開２００４−３６２２２７号公報

しかしながら、上述の特許文献１に開示される技術では、考慮できる優先順位に限度が生じ、長期的に見た精度の良い回避制御ができない虞がある。また、上述の特許文献２に開示される技術では、２次元平面内のリスク分布を３次元的に扱う必要があり、演算量が増加するという問題がある。また、車両の周囲に複数のレーダ等を設ける必要があるため、コストが増加すると共に、複数のレーダ等を設けるためのスペース確保の問題も生じる。更に、上述の特許文献３に開示される技術では、対象物の種類（属性）によっては、例えば路肩の電柱等に対して不必要に高いリスクが設定される、或いは、歩行者等の将来の動きが予想し難い対象に対して低いリスクが設定されてしまう場合があり、精度の良いリスクポテンシャルの設定が行えないという問題がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、たとえ前方に複数の対象物が存在する場合であっても、これら対象物を合理的に整理し、路面状況や障害物の種類に応じて適切なリスクを設定することができ、演算量を最小限に抑え、低コストで高い性能を維持することができる車両の運転支援装置を提供することを目的とする。

本発明は、自車両前方の走行環境を認識し、立体物情報を検出する走行環境認識手段と、自車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、上記立体物情報と上記自車両の走行状態とに基づき、上記走行環境認識手段により検出した立体物に対する自車両の衝突危険度を自車両を基準としてそれぞれの立体物が存在する方位角方向に予め設定しておいた上記立体物の種類に応じた広がりを持たせて設定する立体物危険度設定手段と、自車両が各方位角方向へ進行した際の立体物との衝突危険度を上記立体物危険度設定手段によって設定した衝突危険度の各方位角方向における最大値に基づいて設定する方位角危険度設定手段と、自車両の進行方向を中心として、上記方位角危険度設定手段によって設定される衝突危険度が減少から上昇に転じる危険度最小点か、危険度が０になる点をそれぞれ左右両側で検出し、上記自車両の中心から最も近い左側の点における方位角の絶対値と該左側の点における危険度とを乗算した値と、上記自車両の中心から最も近い右側の点における方位角の絶対値と該右側の点における危険度とを乗算した値とを比較して小さい方の値の点を目標ステアリング角として設定して自動操舵制御を行う自動操舵制御手段とを備えたことを特徴としている。

本発明による車両の運転支援装置によれば、たとえ前方に複数の対象物が存在する場合であっても、これら対象物を合理的に整理し、路面状況や障害物の種類に応じて適切なリスクを設定することができ、演算量を最小限に抑え、低コストで高い性能を維持することが可能となる。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１乃至図１４は本発明の実施の一形態を示し、図１は車両に搭載した運転支援装置の概略構成図、図２は運転支援制御プログラムのフローチャート、図３は図２から続くフローチャート、図４は車両の走行環境の一例を示す説明図、図５は路面摩擦係数に応じた第１の補正係数の特性の説明図、図６は路面摩擦係数に応じた第２の補正係数の特性の説明図、図７は各立体物毎の危険度をそれぞれの方位角に配置した一例を示す説明図、図８は方位角毎の危険度の説明図、図９は方位角０における危険度と警報及びブレーキ制御指示値の関係の説明図、図１０は目標ステアリング角を演算する際の説明図、図１１は自車速に応じたステアリング制御ゲインの特性の説明図、図１２は設定時間後における車両の走行環境の一例を示す説明図、図１３は設定時間後の各立体物毎の予測危険度をそれぞれの方位角に配置した一例を示す説明図、図１４は設定時間後の方位角毎の予測危険度と目標ステアリング角の関係の説明図である。

図１において、符号１は自動車等の車両（自車両）で、この車両１には、運転支援装置２が搭載されている。この運転支援装置２は、ステレオカメラ３、ステレオ画像認識装置４、制御ユニット５等を主要部として構成されている。

また、自車両１には、自車速Ｖ０を検出する走行状態検出手段としての車速センサ１１、路面摩擦係数μを推定する路面摩擦係数推定装置１２、運転支援制御のＯＮ−ＯＦＦ信号が入力されるメインスイッチ１３等が設けられており、自車速Ｖ０はステレオ画像認識装置４と制御ユニット５に入力され、路面摩擦係数μ、運転支援制御のＯＮ−ＯＦＦ信号等は制御ユニット５に入力される。

ステレオカメラ３は、ステレオ光学系として例えば電荷結合素子（ＣＣＤ）等の固体撮像素子を用いた１組の（左右の）ＣＣＤカメラで構成される。これら左右のＣＣＤカメラは、それぞれ車室内の天井前方に一定の間隔をもって取り付けられ、車外の対象を異なる視点からステレオ撮像し、画像データをステレオ画像認識装置４に入力する。

ステレオ画像認識装置４における、ステレオカメラ３からの画像の処理は、例えば以下のように行われる。まず、ステレオカメラ３で撮像した自車両１の進行方向の１組のステレオ画像対に対し、対応する位置のずれ量から距離情報を求め、距離画像を生成する。そして、このデータを基に、周知のグルーピング処理を行い、予め記憶しておいた３次元的な道路形状データ、側壁データ、立体物データ等の枠（ウインドウ）と比較し、白線データ、道路に沿って存在するガードレール、縁石等の側壁データを抽出すると共に、立体物を、車両、歩行者、電柱等その他の立体物に分類して抽出する。立体物データにおいては、それぞれの自車両１との距離Ｌｍの時間的変化の割合から自車両１との相対速度Ｖrmが演算され、また、この相対速度Ｖrmと自車速Ｖ０とを加算することにより、各々の立体物の速度Ｖｍも算出される。また、特に、車両として分類された立体物は、その速度Ｖｍから、自車両１の前方方向を正として、速度Ｖｍが略０の車両は停止車両、速度Ｖｍが正の車両（自車両１と同じ方向に進む車両）は先行車、速度Ｖｍが負の車両（自車両１に向かってくる車両）は対向車として分類される。こうして得られた各情報、すなわち、白線データ、道路に沿って存在するガードレール、縁石等の側壁データ、及び、立体物データ（種別、距離Ｌｍ、速度Ｖｍ、自車両１との相対速度Ｖrm等）の各データは制御ユニット５に入力される。このように、本実施の形態においては、ステレオカメラ３及びステレオ画像認識装置４は、走行環境認識手段として設けられている。

制御ユニット５は、車速センサ１１から自車速Ｖ０、路面摩擦係数推定装置１２から路面摩擦係数μ、ステレオ画像認識装置４から白線データ、道路に沿って存在するガードレール、縁石等の側壁データ、及び、立体物データ（種別、距離Ｌｍ、速度Ｖｍ、自車両１との相対速度Ｖrm等）の各データが入力される。そして、後述する運転支援制御プログラムに従って、上述の各入力信号に基づき、前方に存在する立体物を対象物として、それぞれの対象物との距離Ｌｍを自車速Ｖ０で除して演算する車間時間ＴＨＷｍの逆数と、対象物との距離Ｌｍを対象物との相対速度Ｖrmで除して演算する衝突余裕時間ＴＴＣｍの逆数に基づいて路面摩擦係数μに応じ補正し、危険度基準値Ｒiskmを設定する。この危険度基準値Ｒiskmを基に、自車両１を基準としてそれぞれの対象物が存在する方位角ΔＡｍに、方位角方向に確率分布を用いた広がりを持たせて各々の対象物に対する自車両１の衝突危険性を示す危険度（各立体物毎の危険度）Ｒiskm（ΔＡｍ）として設定し、その設定された各立体物毎の危険度Ｒiskm（ΔＡｍ）の方位角毎の最大値を自車両１が各方位角方向へ進行した際の立体物との衝突危険性を示す危険度（方位角毎の危険度）Ｒisk（ΔＡ）として設定する。そして、方位角０における危険度Ｒisk（０）に応じてディスプレイ２１によりアラームを表示させ、また、自動ブレーキ制御装置２２に信号を出力してブレーキ制御を実行させる。（尚、ここで言う「危険度」とは「衝突危険性を示す危険度」すなわち「衝突危険度」と同意義であり、以下においても同様とする。）
また、自車両１の進行方向を中心として、方位角毎の危険度Ｒisk（ΔＡ）が減少から上昇に転じるか減少したままとなる危険度最小点か、危険度が０になる点をそれぞれ左右両側で検出し、検出した危険度最小点及び危険度が０になる点の中で自車両１の中心から最も近い左側の最小点における方位角毎の危険度及び方位角の絶対値と、自車両１の中心から最も近い右側の最小点における方位角毎の危険度及び方位角の絶対値とに応じて自動操舵制御装置２３による制御目標点を設定した後、その制御目標点に基づいて目標ステアリング角Ａstrを設定し、該目標ステアリング角Ａstrに基づいて制御量としてのステアリング角制御量θstrtを演算する。この際、予測される設定時間後の立体物情報と自車両１の走行状態とに基づいて設定時間後の各立体物毎の予測危険度Ｒiskm（ΔＡｍ）ｅを自車両１を基準としてそれぞれの立体物が存在すると予測される方位角ΔＡｍ方向に確率分布を用いた広がりを持たせて設定し、この各立体物毎の予測危険度Ｒiskm（ΔＡｍ）ｅに基づいて方位角毎の予測危険度Ｒisk（ΔＡ）ｅを現在の死角等を考慮して推定する。そして、目標ステアリング角Ａstrにおける方位角毎の予測危険度Ｒisk（Ａstr）ｅが、現在の方位角毎の危険度Ｒisk（Ａstr）よりも設定値以上大きくなる場合、又は、目標ステアリング角Ａstrにおける方位角毎の予測危険度Ｒisk（Ａstr）ｅが、その方向に操舵を行った際に増加傾向にある場合には自動操舵制御を非実行とする。すなわち、制御ユニット５は、立体物危険度設定手段及び方位角危険度設定手段の機能を有している。

次に、運転支援装置２で実行される運転支援制御プログラムを図２、図３のフローチャートで説明する。
まず、ステップ（以下、「Ｓ」と略称）１０１で必要パラメータ、具体的には、自車速Ｖ０、路面摩擦係数μ、白線データ、道路に沿って存在するガードレール、縁石等の側壁データ、及び、立体物データ（種別、距離Ｌｍ、速度Ｖｍ、自車両１との相対速度Ｖrm等）の各データを読み込む。

次いで、Ｓ１０２に進み、前方に存在する立体物を対象物として、各対象物との車間時間ＴＨＷｍを、以下の（１）式により、演算する。
ＴＨＷｍ＝Ｌｍ／Ｖ０ …（１）

次に、Ｓ１０３に進み、各対象物との衝突余裕時間ＴＴＣｍを、以下の（２）式により、演算する。
ＴＴＣｍ＝Ｌｍ／Ｖrm …（２）

次いで、Ｓ１０４に進み、予め実験・計算等により設定しておいたマップ（後述する図５、図６）を参照し、路面摩擦係数μに応じた第１の補正係数ＫμＨ、第２の補正係数ＫμＣを設定する。

次に、Ｓ１０５に進み、以下の（３）式により、危険度基準値Ｒiskmを演算する。
Ｒiskm＝ＫμＨ・（１／ＴＨＷｍ）＋ＫμＣ・（１／ＴＴＣｍ） …（３）

すなわち、上述の第１の補正係数ＫμＨは、車間時間ＴＨＷｍの逆数に乗算補正する係数であり、第１の補正係数ＫμＨの値が大きくなるほど、危険度基準値Ｒiskmが大きくなる。従って、その路面摩擦係数μに応じた特性は、図５に示すように、路面摩擦係数μが低くなるほど大きな値をとる特性に設定されている。

また、上述の第２の補正係数ＫμＣは、ＴＴＣｍの逆数に乗算補正する係数であり、第２の補正係数ＫμＣの値が大きくなるほど、危険度基準値Ｒiskmが大きくなる。従って、その路面摩擦係数μに応じた特性は、図６に示すように、路面摩擦係数μが低くなるほど大きな値をとる特性に設定されている。

次いで、Ｓ１０６に進み、各対象物の存在する方位角ΔＡｍに、それぞれの危険度基準値Ｒiskmを方位角方向に広がりを持たせて設定する（各立体物毎の危険度Ｒiskm（ΔＡｍ）の設定）。

ここで言う広がりとは、本実施の形態では確率分布（正規分布）を用いた広がりであり、例えば、以下の（４）式で与えられるものである。
Ｒiskm（ΔＡｍ）＝Ｒiskm・ｅｘｐ（−（ΔＡｍ^２／（２・σ^２））） …（４）
ここで、σは予め設定する標準偏差であり、例えば４輪車を基準として、動向を予測し難い歩行者及び２輪車は偏差を広く設定し、動向を予測し易い電柱等の固定物に対しては偏差を狭く設定する。その他、立体物を検出するステレオカメラ３及びステレオ画像認識装置４の検出精度に応じ、検出誤差が大きいほど偏差を広く設定するように構成されている。

尚、本実施の形態では、各立体物の方位角方向の広がりを確率分布で表現するようにしているが、他に、三角形状、直方形状等の他の形状により広がりを表現するようにしても良い。

例えば、図４に示すような走行環境、すなわち、前方に先行車（４輪車）が存在し、右前方に対向車（４輪車）が存在し、先行車の左横に２輪車が存在し、この２輪車の手前に電柱、更に手前に歩行者が存在する場合、これら各立体物毎の危険度Ｒiskm（ΔＡｍ）を、その立体物が存在する方位角に配置すると図７のようになる。

次いで、Ｓ１０７に進むと、方位角毎の危険度Ｒisk（ΔＡ）が演算される。これは、Ｓ１０６で作成した、立体物の存在する方位角に配置した各立体物毎の危険度Ｒiskm（ΔＡｍ）に基づいて決定される各方位角における最大値を、その方位角における危険度Ｒisk（ΔＡ）として設定することにより演算される。例えば、図７で示すように方位角毎に配置された各立体物毎の危険度Ｒiskm（ΔＡｍ）では、各方位角の最大値を採ることにより、図８に示すような、方位角毎の危険度Ｒisk（ΔＡ）を得ることができる。

次いで、Ｓ１０８に進み、Ｓ１０７で設定した方位角毎の危険度Ｒisk（ΔＡ）を基に、自車進行方向、すなわち、方位角「０」における危険度Ｒisk（０）に応じて、警報、及び、ブレーキ制御指示値Ｃbkの設定を行う。

この警報、及び、ブレーキ制御指示値Ｃbkの設定は、例えば、図９に示すような、予め設定しておいたマップにより設定される。この図９のマップでは、斜線領域が警報のみを行う領域に設定され、方位角「０」における危険度Ｒisk（０）が設定値以上高くなると、警報に加え、ブレーキ制御指示値Ｃbkが次第に高くなるように設定される。

次に、Ｓ１０９に進むと、目標ステアリング角Ａstrの演算が実行される。これは、例えば、図１０に示すように、自車両１の進行方向を中心（すなわち、方位角「０」）として、方位角毎の危険度Ｒisk（ΔＡ）が減少から上昇に転じるか減少したままとなる危険度最小点か、危険度が０になる点をそれぞれ左右両側で検出し、検出した危険度最小点及び危険度が０になる点の中で自車両１の中心から最も近い左側の最小点における方位角毎の危険度Ｒisk（Ａｌ）及び方位角の絶対値｜Ａｌ｜と、自車両１の中心から最も近い右側の最小点における方位角毎の危険度Ｒisk（Ａｒ）及び方位角の絶対値｜Ａｒ｜とを求める。そして、以下の（５）式、或いは、（６）式により目標ステアリング角Ａstrを設定する。
Ｒisk（Ａｒ）・｜Ａｒ｜≦Ｒisk（Ａｌ）・｜Ａｌ｜の場合
Ａstr＝Ａｒ …（５）
Ｒisk（Ａｒ）・｜Ａｒ｜＞Ｒisk（Ａｌ）・｜Ａｌ｜の場合
Ａstr＝Ａｌ …（６）

すなわち、自動操舵制御装置２３による制御量が小さくなり、方位角毎の危険度が小さくなる点を目標ステアリング角Ａstrとして設定するのである。

次いで、Ｓ１１０に進むと、上述の目標ステアリング角Ａstrを基に、以下の（７）式により、ステアリング角制御量θstrtを設定する。

θstrt＝Ｇstr・Ａstr …（７）
ここで、Ｇstrはステアリング制御ゲインであり、例えば、図１１に示すように、予め自車速Ｖ０に応じて設定しておいたマップにより設定される。

次に、Ｓ１１１に進み、予測される設定時間後の立体物情報と自車両１の走行状態とに基づいて設定時間後の各立体物毎の予測危険度Ｒiskm（ΔＡｍ）ｅを自車両１を基準としてそれぞれの立体物が存在すると予測される方位角ΔＡｍ方向に確率分布を用いた広がりを持たせて設定する。例えば、図４に示す各立体物の現在の位置が、設定時間後に、図１２に示すように、自車両１に対して相対的に変化する場合、各立体物毎の予測危険度Ｒiskm（ΔＡｍ）ｅは、図１３の実線で示すように配設される。尚、図１３中、破線は現在の各立体物毎の危険度Ｒiskm（ΔＡｍ）である。

次いで、Ｓ１１２に進み、各立体物毎の予測危険度Ｒiskm（ΔＡｍ）ｅにおいて、現在の各立体物毎の危険度Ｒiskm（ΔＡｍ）で死角となっている部分に対し、予め設定しておいた大きな危険度（死角用危険度Ｒiskd）を設定する。図１２中には、現在の走行環境における死角の一例を示し、その死角を各立体物毎の予測危険度Ｒiskm（ΔＡｍ）ｅに示したものが図１３の例である。

次いで、Ｓ１１３に進み、上述のＳ１１２で形成した各立体物毎の予測危険度Ｒiskm（ΔＡｍ）ｅに基づいて前述のＳ１０７と同様に決定される各方位角の最大値を、その方位角毎の予測危険度Ｒisk（ΔＡ）ｅとして設定することによりＲisk（ΔＡ）ｅを演算する（図１４参照）。

次に、Ｓ１１４に進み、上述のＳ１０９で演算した目標ステアリング角Ａstrにおける方位角毎の予測危険度Ｒisk（Ａstr）ｅを演算する。

次いで、Ｓ１１５に進み、設定時間後の目標ステアリング角Ａstrにおける方位角毎の予測危険度Ｒisk（Ａstr）ｅと、現在の目標ステアリング角Ａstrにおける方位角毎の危険度Ｒisk（Ａstr）に定数Ｃｅ（例えば、１．２）を乗算した値（Ｃｅ・Ｒisk（Ａstr））とを比較する。この比較の結果、Ｒisk（Ａstr）ｅ＜Ｃｅ・Ｒisk（Ａstr）となっている場合は、更に、Ｓ１１６の判定に進み、設定時間後の目標ステアリング角Ａstrにおける方位角毎の予測危険度Ｒisk（Ａstr）ｅの変化勾配が方位角の絶対値の増加に対して正（ｄＲisk（Ａstr）ｅ／ｄ｜ΔＡ｜＞０）、すなわち、目標ステアリング角Ａstrにおける方位角毎の予測危険度Ｒisk（Ａstr）ｅが、その方向に操舵を行った際に増加傾向にあるか否かを判定する。そして、ｄＲisk（Ａstr）ｅ／ｄ｜ΔＡ｜≦０であり、目標ステアリング角Ａstrにおける方位角毎の予測危険度Ｒisk（Ａstr）ｅが、その方向に操舵を行っても増加しないと判定された場合には、Ｓ１１７へと進む。

一方、上述のＳ１１５の判定で、Ｒisk（Ａstr）ｅ≧Ｃｅ・Ｒisk（Ａstr）となっている場合、すなわち、設定時間後の目標ステアリング角Ａstrにおける方位角毎の予測危険度Ｒisk（Ａstr）ｅが、現在の目標ステアリング角Ａstrにおける方位角毎の危険度Ｒisk（Ａstr）に定数Ｃｅ（例えば、１．２）を乗算した値（Ｃｅ・Ｒisk（Ａstr））以上となる場合、或いは、上述のＳ１１６の判定で、ｄＲisk（Ａstr）ｅ／ｄ｜ΔＡ｜＞０であり、設定時間後の目標ステアリング角Ａstrにおける方位角毎の予測危険度Ｒisk（Ａstr）ｅが、その方向に操舵を行った際に増加傾向にある場合は、Ｓ１１８に進んで、ステアリング角制御量θstrtを「０」に設定、すなわち、自動操舵制御を非実行とさせて、Ｓ１１７へと進む。

尚、図１４に示す例では、Ｒisk（Ａstr）ｅ＜Ｃｅ・Ｒisk（Ａstr）であり、ｄＲisk（Ａstr）ｅ／ｄ｜ΔＡ｜＜０であるので、そのままＳ１１０で設定したステアリング制御値θstrtを出力すべくＳ１１７へと進む。

そして、Ｓ１１７では、上述のＳ１０８で設定した、警報、及び、ブレーキ制御指示値Ｃbk、ステアリング角制御量θstrtを、それぞれディスプレイ２１、自動ブレーキ制御装置２２、自動操舵制御装置２３へと出力してプログラムを抜ける。

このように、本発明の実施の形態によれば、それぞれの対象物について、危険度基準値Ｒiskmを車間時間ＴＨＷｍと衝突余裕時間ＴＴＣｍに基づき路面摩擦係数μに応じ補正して演算し、この危険度基準値Ｒiskmを基に、自車両１を基準とするそれぞれの対象物が存在する方位角ΔＡｍに、方位角方向に確率分布を用いた広がりを持たせて各立体物毎の危険度Ｒiskm（ΔＡｍ）として設定し、その設定された各立体物毎の危険度Ｒiskm（ΔＡｍ）の方位角毎の最大値を方位角毎の危険度Ｒisk（ΔＡ）として設定する。そして、方位角０における危険度Ｒisk（０）に応じてアラームを表示させ、また、ブレーキ制御を実行させるように構成される。更に、自車両１の進行方向を中心として、方位角毎の危険度Ｒisk（ΔＡ）が減少から上昇に転じるか減少したままとなる危険度最小点か、危険度が０になる点をそれぞれ左右両側で検出し、検出した危険度最小点及び危険度が０になる点の中で自車両１の中心から最も近い左側の最小点における方位角毎の危険度及び方位角の絶対値と、自車両１の中心から最も近い右側の最小点における方位角毎の危険度及び方位角の絶対値とに応じて自動操舵制御装置２３による目標ステアリング角Ａstrを設定し、該目標ステアリング角Ａstrに基づいてステアリング角制御量θstrtを演算する。この際、設定時間後の立体物情報と自車両１の走行状態とに基づいて設定時間後の各立体物毎の予測危険度Ｒiskm（ΔＡｍ）ｅを立体物が存在すると予測される方位角ΔＡｍ方向に確率分布を用いた広がりを持たせて設定し、この各立体物毎の予測危険度Ｒiskm（ΔＡｍ）ｅに基づいて方位角毎の予測危険度Ｒisk（ΔＡ）ｅを現在の死角等を考慮して推定する。そして、目標ステアリング角Ａstrにおける方位角毎の予測危険度Ｒisk（Ａstr）ｅが、現在の方位角毎の危険度Ｒisk（Ａstr）よりも設定値以上大きくなる場合、又は、目標ステアリング角Ａstrにおける方位角毎の予測危険度Ｒisk（Ａstr）ｅが、その方向に操舵を行った際に増加傾向にある場合には自動操舵制御を非実行とする。

このため、たとえ前方に複数の対象物が存在する場合であっても、これら対象物を合理的に整理し、路面状況や障害物の種類に応じて適切なリスクを設定することができ、演算量を最小限に抑え、低コストで高い性能を維持することが可能となる。

尚、本実施の形態では、警報、ブレーキ制御、自動操舵制御の３つが行える例を説明しているが、何れか１つ、或いは、何れか２つを行うものであっても良い。

車両に搭載した運転支援装置の概略構成図運転支援制御プログラムのフローチャート図２から続くフローチャート車両の走行環境の一例を示す説明図路面摩擦係数に応じた第１の補正係数の特性の説明図路面摩擦係数に応じた第２の補正係数の特性の説明図各立体物毎の危険度をそれぞれの方位角に配置した一例を示す説明図方位角毎の危険度の説明図方位角０における危険度と警報及びブレーキ制御指示値の関係の説明図目標ステアリング角を演算する際の説明図自車速に応じたステアリング制御ゲインの特性の説明図設定時間後における車両の走行環境の一例を示す説明図設定時間後の各立体物毎の予測危険度をそれぞれの方位角に配置した一例を示す説明図設定時間後の方位角毎の予測危険度と目標ステアリング角の関係の説明図

符号の説明

１自車両
２運転支援装置
３ステレオカメラ（走行環境認識手段）
４ステレオ画像認識装置（走行環境認識手段）
５制御ユニット
１１車速センサ（走行状態検出手段）
１２路面摩擦係数推定装置
１３メインスイッチ
２１ディスプレイ
２２自動ブレーキ制御装置
２３自動操舵制御装置

Claims

自車両前方の走行環境を認識し、立体物情報を検出する走行環境認識手段と、
自車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、
上記立体物情報と上記自車両の走行状態とに基づき、上記走行環境認識手段により検出した立体物に対する自車両の衝突危険度を自車両を基準としてそれぞれの立体物が存在する方位角方向に予め設定しておいた上記立体物の種類に応じた広がりを持たせて設定する立体物危険度設定手段と、
自車両が各方位角方向へ進行した際の立体物との衝突危険度を上記立体物危険度設定手段によって設定した衝突危険度の各方位角方向における最大値に基づいて設定する方位角危険度設定手段と、
自車両の進行方向を中心として、上記方位角危険度設定手段によって設定される衝突危険度が減少から上昇に転じる危険度最小点か、危険度が０になる点をそれぞれ左右両側で検出し、上記自車両の中心から最も近い左側の点における方位角の絶対値と該左側の点における危険度とを乗算した値と、上記自車両の中心から最も近い右側の点における方位角の絶対値と該右側の点における危険度とを乗算した値とを比較して小さい方の値の点を目標ステアリング角として設定して自動操舵制御を行う自動操舵制御手段と、
を備えたことを特徴とする車両の運転支援装置。
上記立体物危険度設定手段は、上記立体物との距離を自車速で除して演算する車間時間の逆数と上記立体物との距離を該立体物との相対速度で除して演算する衝突余裕時間の逆数の少なくとも一方に基づいて上記立体物に対する自車両の衝突危険度を設定することを特徴とする請求項１記載の車両の運転支援装置。
上記立体物危険度設定手段は、上記立体物に対する自車両の衝突危険度を路面摩擦係数に応じ補正して設定することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両の運転支援装置。
上記自動操舵制御を実行する際は、少なくとも、予測される設定時間後の立体物情報と、自車両の走行状態とに基づいて、上記立体物危険度設定手段によって設定される上記設定時間後の各立体物毎の予測衝突危険度を、それぞれの立体物が存在すると予測される、自車両を基準とした方位角方向に広がりを持たせて設定し、上記設定した各立体物毎の予測衝突危険度に基づいて上記方位角危険度設定手段によって方位角毎の予測衝突危険度を設定し、該方位角毎の予測衝突危険度により上記自動操舵制御を補正することを特徴とする請求項１記載の車両の運転支援装置。
上記方位角危険度設定手段は、少なくとも現在の立体物情報で自車両からの死角となっている位置には予め定めた衝突危険度を設定することを特徴とする請求項４記載の車両の運転支援装置。
上記制御目標点における上記方位角毎の予測衝突危険度が、現在の方位角毎の衝突危険度よりも設定値以上大きくなる場合には上記自動操舵制御を非実行とすることを特徴とする請求項４又は請求項５記載の車両の運転支援装置。
上記制御目標点における上記方位角毎の予測衝突危険度が、その方向に操舵を行った際に増加傾向にある場合には上記自動操舵制御を非実行とすることを特徴とする請求項４乃至請求項６の何れか一つに記載の車両の運転支援装置。