JP6299208B2 - 車両周辺状況推定装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両周辺状況推定装置に関する。

従来、車両と車外の障害物との衝突による一次的な事故（１次衝突）を検出後、その後に続いて起こり得る二次的な事故（２次衝突）による損傷を低減するための技術が報告されている。例えば、特許文献１には、衝突後にセンサにより車両の周囲環境を検出及び解析し、周囲環境と車両の挙動との比較結果に応じてブレーキ操作又は操舵操作等の走行制御を行う技術が開示されている。

特表２００７−５１６１２７号公報

ところで、従来技術（特許文献１等）では、一次的な事故によってセンサの破損等の異常が発生した場合、車両の周囲環境を検出できなくなってしまう。その結果、従来技術においては、周囲環境の検出結果に基づいて車両の周辺状況を推定して車両の走行制御を行うことが困難になる恐れがある。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、衝突によってセンサに異常が発生して周辺状況を検出できなくなった場合であっても、車両の周辺状況を好適に推定することができる車両周辺状況推定装置を提供することを目的とする。

本発明の車両周辺状況推定装置は、自車両が車両外部の物体に衝突したことを検出する衝突検出手段と、自車両周辺における検出領域の状況を検出する周辺状況検出手段と、前記衝突検出手段が衝突を検出する前の前記周辺状況検出手段の検出結果に基づいて、衝突した際の自車両周辺の予測領域の状況を推定する周辺状況推定手段と、前記周辺状況推定手段により推定された前記予測領域の状況を記録する周辺状況記録手段と、前記衝突検出手段が衝突を検出した後、前記衝突検出手段が衝突を検出する前に前記周辺状況記録手段に記録された前記予測領域の状況に基づいて、自車両周辺の車両周辺領域の状況を予測する周辺状況予測手段と、を備えたことを特徴とする。

上記車両周辺状況推定装置において、前記自車両と前記周辺状況検出手段により検出された前記車両外部の物体との衝突を回避可能か否か判定する衝突回避判定手段、を更に備え、前記周辺状況推定手段は、前記衝突回避判定手段が衝突回避不可能と判定した後、前記予測領域の状況を推定し、前記周辺状況記録手段は、前記衝突回避判定手段が衝突回避不可能と判定した後の時点から前記衝突検出手段が衝突を検出する前までの時点において前記周辺状況推定手段により推定された前記予測領域の状況を記録することが好ましい。

上記周辺車両状況推定装置において、前記衝突検出手段が衝突を検出した後、前記自車両に複数搭載された前記周辺状況検出手段の異常の有無を判定するセンサ異常判定手段、
を更に備え、前記周辺状況予測手段は、前記衝突検出手段が衝突を検出した後、前記センサ異常判定手段により異常があると判定された前記周辺状況検出手段の衝突前に設定された検出領域に対応する前記車両周辺領域内の異常認識領域の状況については、前記衝突検出手段が衝突を検出する前に前記周辺状況記録手段に記録された前記予測領域の状況に基づいて予測し、前記センサ異常判定手段により正常であると判定された前記周辺状況検出手段の検出領域に対応する前記車両周辺領域内の正常認識領域の状況については、前記周辺状況検出手段の検出結果に基づいて予測して、前記自車両周辺の状況を予測することが好ましい。

上記車両周辺状況推定装置において、前記衝突検出手段が衝突を検出した後、前記周辺状況予測手段により予測された前記車両周辺領域の状況に基づいて、自車両の挙動を制御する走行制御を行う走行制御手段、を更に備えることが好ましい。

本発明に係る車両周辺状況推定装置は、衝突によってセンサに異常が発生して周辺状況を検出できなくなった場合であっても、車両の周辺状況を好適に推定することができるという効果を奏する。

図１は、本発明に係る車両周辺状況推定装置の構成を示す図である。 図２は、車両に搭載された複数の周辺環境認識センサの検出領域の一例を示す図である。 図３は、周辺環境認識センサの検出結果に基づいて自車両周辺の車両周辺領域の状況を予測する一例を示す図である。 図４は、１次衝突場面の一例を示す図である。 図５は、衝突を検出する前に取得された周辺環境情報に基づいて、衝突した際の自車両周辺における２次衝突の発生が予測される予測領域の状況を推定する一例を示す図である。 図６は、センサ間の重複領域において周辺環境情報の一致度を確認する状況の一例を示す図である。 図７は、衝突直前にセンサ間の重複領域において周辺環境情報の一致度を確認する状況の一例を示す図である。 図８は、衝突直後に行われるセンサ異常判定において正常と判定する状況の一例を示す図である。 図９は、衝突直後に行われるセンサ異常判定において異常と判定する状況の一例を示す図である。 図１０は、本実施形態における２次衝突発生領域の予測処理の概要について説明する図である。 図１１は、本発明に係る車両周辺状況推定装置の基本処理の一例を示すフローチャートである。 図１２は、衝突直前の周辺状況推定処理の一例を示すフローチャートである。 図１３は、衝突直前の一致度記録処理の一例を示すフローチャートである。 図１４は、衝突直後のセンサ異常判定処理の一例を示すフローチャートである。 図１５は、センサ状態に応じた周辺状況予測処理の一例を示すフローチャートである。 図１６は、道路上の移動物に対する２次衝突位置を予測する場面の一例を示す図である。 図１７は、道路上の静止物に対する２次衝突位置を予測する場面の一例を示す図である。

以下に、本発明にかかる車両周辺状況推定装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。

［実施形態］
図１〜図１０を参照して、本発明に係る車両周辺状況推定装置の構成について説明する。図１は、本発明に係る車両周辺状況推定装置の構成を示す図である。図２は、車両に搭載された複数の周辺環境認識センサの検出領域の一例を示す図である。図３は、周辺環境認識センサの検出結果に基づいて自車両周辺の車両周辺領域の状況を予測する一例を示す図である。図４は、１次衝突場面の一例を示す図である。図５は、衝突を検出する前に取得された周辺環境情報に基づいて、衝突した際の自車両周辺における２次衝突の発生が予測される予測領域の状況を推定する一例を示す図である。図６は、センサ間の重複領域において周辺環境情報の一致度を確認する状況の一例を示す図である。図７は、衝突直前にセンサ間の重複領域において周辺環境情報の一致度を確認する状況の一例を示す図である。図８は、衝突直後に行われるセンサ異常判定において正常と判定する状況の一例を示す図である。図９は、衝突直後に行われるセンサ異常判定において異常と判定する状況の一例を示す図である。図１０は、本実施形態における２次衝突発生領域の予測処理の概要について説明する図である。

本実施形態において、ＥＣＵ１は、車両に搭載された周辺環境認識センサ３の検出結果に基づいて、車両周辺の状況を推定する車両周辺状況推定装置としての機能を有する。また、ＥＣＵ１は、周辺環境認識センサ３の異常を検出するセンサ異常検出装置、及び、車両の挙動を制御する運転支援制御を行う車両制御装置としての機能も有する。ＥＣＵ１は、車両運動量検出センサ２と、周辺環境認識センサ３と、アクチュエータ４と、電気的に接続されている。ＥＣＵ１は、車両運動量検出センサ２と、周辺環境認識センサ３とから入力される各種信号に基づいて演算処理を行う。例えば、ＥＣＵ１は、各種信号に基づいて衝突の有無を判定し、衝突に伴い生じ得る周辺環境認識センサ３の異常を考慮して、衝突直前に推定された車両周辺の状況を利用することで、衝突直後の車両周辺の状況を推定する等の演算処理を行う。また、ＥＣＵ１は、各種信号に基づいて衝突の有無を判定し、衝突に伴い生じ得る周辺環境認識センサ３の異常の有無を判定する等の演算処理を行う。また、ＥＣＵ１は、これらの演算処理結果に基づいた制御信号をアクチュエータ４へ出力して、アクチュエータ４を動作させることで車両の挙動を制御する運転支援制御を行う。

車両運動量検出センサ２は、車両運動量を示す各種情報を検出する車両運動量検出装置である。本実施形態において、車両運動量検出センサ２は、加速度センサ２ａと、ヨーレートセンサ２ｂと、車速センサ２ｃとを備える。

加速度センサ２ａは、車体にかかる加速度を検出する加速度検出装置である。加速度センサ２ａは、検出した加速度を示す加速度信号をＥＣＵ１へ出力する。

ヨーレートセンサ２ｂは、車両のヨーレートを検出するヨーレート検出装置である。ヨーレートセンサ２ｂは、検出したヨーレートを示すヨーレート信号をＥＣＵ１へ出力する。

車速センサ２ｃは、車輪毎に設けられ、夫々の車輪速度を検出する車輪速度検出装置である。各車速センサ２ｃは、各車輪の回転速度である車輪速度を検出する。各車速センサ２ｃは、検出した各車輪の車輪速度を示す車輪速信号をＥＣＵ１へ出力する。ＥＣＵ１は、各車速センサ２ｃから入力される各車輪の車輪速度に基づいて、車両の走行速度である車速を算出する。ＥＣＵ１は、各車速センサ２ｃのうち少なくとも１つから入力される車輪速度に基づいて車速を算出してもよい。

このように、車両運動量検出センサ２は、加速度センサ２ａで検出した加速度と、ヨーレートセンサ２ｂで検出したヨーレートと、車速センサ２ｃで検出した車輪速度とを、車両運動量を示す各種情報として検出し、これらの情報をＥＣＵ１へ出力する。

周辺環境認識センサ３は、車両周囲の移動物体や静止障害物等の車両周辺状況を認識する周辺環境認識装置である。すなわち、周辺環境認識センサ３は、自車両周辺における検出領域の状況を検出する周辺状況検出手段として機能する。周辺環境認識センサ３は、レーダやカメラ等により構成される。周辺環境認識センサ３は、周辺環境情報として、例えば、道路上のガードレールや白線等との相対位置、周辺静止物標の相対位置、周辺移動物標（例えば、車両の前方、後方、側方に存在する移動物標）との相対位置や相対速度や相対加速度等の情報を取得し、当該周辺環境情報をＥＣＵ１へ出力する。更に、周辺環境認識センサ３は、車両周囲の認識対象の相対位置や相対速度等の情報の他に、認識対象の強度、明るさ、色等といった周辺障害物の属性に関する情報も周辺環境情報として取得してＥＣＵ１へ出力してもよい。例えば、周辺環境認識センサ３がレーダで構成される場合、周辺環境認識センサ３が認識対象とする物体の強度が固い場合と柔らかい場合とでレーダの反射波の波長パターンは異なる。周辺環境認識センサ３は、この波長パターンの違いを利用して、認識対象の強度を検出する。認識対象の明るさ及び色は、周辺環境認識センサ３がレーダで構成される場合はレーダの反射波の波長パターンに違いにより検出され、周辺環境認識センサ３がカメラで構成される場合は画像のコントラストの違いにより検出される。

本実施形態において、複数の周辺環境認識センサ３が車両に搭載されている。例えば、周辺環境認識センサ３は、図１に示すように、第１のセンサとしてのセンサ１、第２のセンサとしてのセンサ２、第３のセンサとしてのセンサ３から構成される。なお、車両に搭載される周辺環境認識センサの数は、図１の例のように３つに限定されず、車両に３つ以上のセンサを搭載してもよい。

センサ１〜３は、其々異なる検出領域の状況を検出する。例えば、センサ１は、自車両周辺における第１領域の状況を検出する第１のセンサとして機能する。センサ２は、第１領域とは異なる領域であって当該第１領域の一部と重複する自車両周辺における第２領域の状況を検出する第２のセンサとして機能する。センサ３は、第１領域及び第２領域とは異なる領域であって当該第１領域の一部と重複する自車両周辺における第３領域の状況を検出する第３のセンサとして機能する。

一例として、図２に示すように、センサ１〜３が車両１０の前面に取り付けられた場合を例に説明する。図２において、センサ１は、車両１０の進行方向側をカバーする検出領域（図２において、第１領域）の状況を検出する。センサ２は、車両の右前方から右側面側をカバーする検出領域（図２において、第２領域）の状況を検出する。センサ３は、車両の左前方から左側面側をカバーする検出領域（図２において、第３領域）の状況を検出する。センサ１が検出する第１領域とセンサ２が検出する第２領域とは一部重複している。このセンサ１とセンサ２の跨ぎ領域を第１の重複領域とする。また、センサ１が検出する第１領域とセンサ３が検出する第３領域とは一部重複している。このセンサ１とセンサ３の検出領域の跨ぎ領域を第２の重複領域とする。なお、センサの取り付け位置は、図２の例のように前面に限定されず、車両の前面の他、右側面、左側面、後面等であってもよい。

図１に戻り、本発明に係る車両周辺状況推定装置の構成の説明を続ける。ＥＣＵ１は、周辺環境情報取得部１ａと、周辺状況予測部１ｂと、周辺状況推定部１ｃと、周辺状況記録部１ｄと、一致度記録部１ｅと、衝突回避判定部１ｆと、衝突検出部１ｇと、センサ異常判定部１ｈと、走行制御部１ｉと、を少なくとも備える。

ＥＣＵ１のうち、周辺環境情報取得部１ａは、周辺環境認識センサ３から送信される、車両周囲の移動物体や静止障害物等の車両周辺状況を示す周辺環境情報を受信して取得する周辺環境情報取得手段である。すなわち、周辺環境情報取得部１ａは、周辺状況検出手段としての周辺環境認識センサ３の検出結果を周辺環境情報として取得する。本実施形態において、周辺環境情報取得部１ａは、例えば、周辺環境認識センサ３として搭載されたセンサ３ａ、センサ３ｂ、センサ３ｃの其々から送信される第１領域、第２領域、第３領域の状況を示す周辺環境情報を受信して取得する。

周辺状況予測部１ｂは、周辺環境情報取得部１ａにより取得された周辺環境情報、すなわち、周辺状況検出手段としての周辺環境認識センサ３の検出結果に基づいて、自車両周辺の状況を予測する周辺状況予測手段である。例えば、周辺状況予測部１ｂは、自車両周辺における車両周辺領域の状況を予測する。車両周辺領域は、周辺環境認識センサ３の検出領域とは異なる自車両の現在位置周辺の領域であって、複数の周辺環境認識センサ３の検出領域を含むような範囲に設定される領域である。例えば、周辺状況予測部１ｂは、車両に搭載された複数の周辺環境認識センサ３の検出領域内で検出された車両外部の物体の相対位置、相対速度、属性等を示す周辺環境情報を利用して、車両周辺領域内で車両と衝突する危険性のある障害物の状況を予測する。

一例として、図３に示すように、センサ１〜３が車両１０の前面に取り付けられ、更にセンサ４が車両１０の右側面、センサ５が車両１０の左側面、センサ６が車両１０の後面に取り付けられた場合を例に説明する。図３において、センサ１〜６は、其々異なる検出領域の状況を検出する。センサ１は進行方向側の第１領域、センサ２は右前方から右側面側の第２領域、センサ３は左前方から左側面側の第３領域、センサ４は右後方から右側面側の第４領域、センサ５は左後方から左側面側の第５領域、及び、センサ６は進行方向の反対方向側の第６領域の状況を其々検出する。そして、周辺状況予測部１ｂは、周辺環境情報取得部１ａにより取得された各センサ１〜６の第１領域〜第６領域内の状況を示す周辺環境情報を用いて、車両１０が現在位置する車両位置周辺の所定範囲に設定された車両周辺領域の状況を予測する。

本実施形態において、周辺状況予測部１ｂは、周辺環境情報取得部１ａから送信される周辺環境情報に基づいて、車両外部の物体の現在位置を特定することで車両周辺領域の状況を予測する。例えば、周辺状況予測部１ｂは、複数の周辺環境認識センサ３の検出結果に基づいて自車両周辺における障害物の現在位置を特定する。具体的には、周辺状況予測部１ｂは、周辺環境情報に含まれる障害物と自車両との相対位置、相対速度、相対加速度等に基づいて、障害物の現在位置を特定する。

ここで、周辺状況予測部１ｂは、周辺環境情報取得部１ａにより取得された周辺環境情報に加え、車両運動量検出センサ２から送信される車両運動量を示す各種情報を更に用いて、自車両の位置及び傾きの状態を特定した上で、自車両周辺の状況を予測してもよい。

図１に戻り、本発明に係る車両周辺状況推定装置の構成の説明を続ける。ＥＣＵ１のうち、周辺状況推定部１ｃは、衝突検出部１ｇが衝突を検出する前に周辺環境情報取得部１ａにより取得された周辺環境情報に基づいて、衝突した際の自車両周辺の予測領域の状況を推定する周辺状況推定手段である。

例えば、図４に示すように、自車両としての車両１０が同一走行車線上で先行する他の車両３０を追い越し、反対車線を走行中の他の車両２０に１次衝突する場面は、その後に車両１０と車両３０との２次衝突の発生が予測される状況を表している。このような状況では、周辺状況推定部１ｃは、図５下図に示すように、衝突回避判定部１ｆが車両２０との衝突回避は不可能であると判定した後、衝突検出部１ｇが車両２０との衝突を検出する前の周辺環境認識センサ３の検出結果（図５において、車両２０と車両３０に関する相対位置や相対速度等の周辺環境情報）に基づいて、図５の上図に示すように、車両２０に衝突した際の自車両周辺の予測領域の状況を推定する。本実施形態において、予測領域は、所定時間経過後に車両１０が車両外部の物体（図５において、車両２０）と一次衝突する予測位置周辺の所定範囲に設定される領域である。予測領域の範囲は、車両周辺領域の範囲と同じであってもよいし、異なる範囲であってもよい。

本実施形態において、周辺状況推定部１ｃは、周辺環境情報取得部１ａから送信される周辺環境情報に基づいて、所定時間経過後の車両外部の物体の位置を予測することで予測領域の状況を推定する。所定時間は、衝突回避判定部１ｆにより算出される衝突までの時間に基づいて設定される。例えば、周辺状況推定部１ｃは、複数の周辺環境認識センサ３の検出結果に基づいて、所定時間経過後の自車両周辺における障害物の位置を予測する。周辺状況推定部１ｃは、周辺環境情報に含まれる障害物と自車両との相対位置、相対速度、相対加速度等に基づいて、所定時間経過後の移動位置を障害物の位置として予測する。所定時間は、例えば、車両１０が障害物に衝突するまでにかかる時間に設定される。

ここで、周辺状況推定部１ｃは、周辺環境情報取得部１ａにより取得された周辺環境情報に加え、車両運動量検出センサ２から送信される車両運動量を示す各種情報を更に用いて、衝突した際の自車両の位置及び傾きを予測した上で、衝突した際の自車両周辺における２次衝突の発生が予測される予測領域の状況を推定してもよい。

図１に戻り、本発明に係る車両周辺状況推定装置の構成の説明を続ける。ＥＣＵ１のうち、周辺状況記録部１ｄは、周辺状況推定部１ｃにより推定された、衝突した際の自車両周辺の予測領域の状況を記録する周辺状況記録手段である。本実施形態において、周辺状況記録部１ｄは、衝突回避判定部１ｆが衝突回避不可能と判定した後の時点から衝突検出部１ｇが衝突を検出する前までの時点において周辺状況推定部１ｃにより推定された予測領域の状況を記録する。例えば、周辺状況記録部１ｄは、周辺状況推定部１ｃにより推定された予測領域の状況を、推定時刻と対応付けてＥＣＵ１のメモリ内に送信して記録する。

一致度記録部１ｅは、周辺環境情報取得部１ａにより取得された周辺環境情報に基づいて、周辺環境認識センサ３の重複領域における周辺環境情報の一致度を算出して記録する一致度記録手段である。

一例として、図６に示すように、一致度記録部１ｅは、センサ間の跨ぎ領域において、周辺環境情報の一致度を算出して記録する。図６において、一致度記録部１ｅは、センサ１とセンサ２との重複領域（図６において、第１の重複領域）において、認識対象となる車両１０の右側（図６の（ｉ）の位置）に存在する壁に関する周辺環境情報について、一致度を算出して記録している。

このような場合、例えば、一致度記録部１ｅは、周辺環境情報取得部１ａから、センサ１の周辺環境情報として、第１領域内の第１の重複領域で検出した認識対象となる壁との相対位置、壁自体の硬さ及び柔らかさを示す強度、壁の明るさ、壁の色等を含む情報を受信する。また、一致度記録部１ｅは、周辺環境情報取得部１ａから、センサ２の周辺環境情報として、第２領域内の第１の重複領域で検出した認識対象となる壁との相対位置、壁の強度、明るさ、色等を含む情報を受信する。そして、一致度記録部１ｅは、パラメータ（図６において、壁との相対位置、強度、明るさ、色）ごとに、センサ１の周辺環境情報と、センサ２の周辺環境情報とを比較する。続いて、一致度記録部１ｅは、比較対象のパラメータが、センサ１とセンサ２との間で同一であるか、または、センサ１とセンサ２との間で異なるがその違いが所定の閾値範囲内であれば、一致度は高いと判定する。例えば、センサ１が検出した壁との相対位置と、センサ２が検出した壁との相対位置とを比較する場合、一致度記録部１ｅは、センサ１及びセンサ２のうちいずれかの搭載位置、又は、車両上の所定位置を基準位置として設定する。そして、一致度記録部１ｅは、当該基準位置と壁との相対位置を演算し、演算した相対位置を比較して一致度を判定する。壁の属性に関する情報（例えば、壁の強度、明るさ、色等）については、センサ１及びセンサ２其々で検出した状況を比較して一致度を判定する。

一方、一致度記録部１ｅは、比較対象のパラメータ（例えば、センサ１が検出した壁との相対位置と、センサ２が検出した壁との相対位置）が、センサ１とセンサ２との間で異なり、その違いが所定の閾値範囲外であれば、一致度は低いと判定する。この他、一致度記録部１ｅは、センサ１とセンサ２との重複領域が存在しない場合も周辺環境情報の一致度は低いと判定する。そして、一致度記録部１ｅは、こうしたセンサ１とセンサ２との間で周辺環境情報の一致度の高低を判定する処理を、比較対象のパラメータごと（例えば、壁の強度、明るさ、色ごと）に行い、パラメータごとに判定された一致度の高低に基づいて周辺環境情報の一致度を算出する。周辺環境情報の一致度は、例えば、パラメータごとに判定された一致度の高低を点数化して、それらを総計したものであってもよい。

図６の例では、説明の便宜上、センサ１とセンサ２との跨ぎ領域である第１の重複領域において検出された壁に関する周辺環境情報の一致度の算出のみについて説明したが、本実施形態において、一致度記録部１ｅは、周辺環境情報の一致度の算出を、重複領域を有するセンサのペアごとに行うものとする。例えば、一致度記録部１ｅは、第１の重複領域において検出された壁に関する周辺環境情報の一致度の算出の他、センサ１の第１領域内の第２の重複領域で検出される認識対象に関する周辺環境情報と、センサ３の第３領域内の第２の重複領域で検出される認識対象に関する周辺環境情報と、をパラメータごとに算出して、周辺環境情報の一致度を算出する。そして、一致度記録部１ｅは、算出した一致度を、算出時刻と対応付けてＥＣＵ１のメモリ内に送信して記録する。

なお、本実施形態において、一致度記録部１ｅは、所定のタイミングで周辺環境情報の一致度を算出して記録する。例えば、一致度記録部１ｅは、衝突直前のタイミング（即ち、衝突回避判定部１ｆにより衝突回避不可能と判定されたタイミング）や、衝突直後のタイミング（即ち、衝突検出部１ｇにより衝突が検出されたタイミング）で、周辺環境認識センサ３の重複領域における周辺環境情報の一致度を算出して記録する。

図１に戻り、本発明に係る車両周辺状況推定装置の構成の説明を続ける。ＥＣＵ１のうち、衝突回避判定部１ｆは、車両運動量検出センサ２から送信される車両運動量を示す各種情報、及び、周辺環境情報取得部１ａから送信される周辺環境情報に基づいて、車両１０と車両外部の物体との衝突を回避可能か否か判定する衝突回避判定手段である。衝突回避判定部１ｆは、例えば、周辺環境情報が示す車両外部の物体と車両１０との相対位置及び相対速度や、車両運動量が示す情報に含まれる車両１０の車速及び加速度等に基づいて、車両外部の物体と車両１０との衝突までの時間（所謂、衝突予測時間（Ｔｉｍｅ−Ｔｏ−Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ：ＴＴＣ））を算出する。そして、衝突回避判定部１ｆは、算出したＴＴＣが所定閾値以上であれば衝突回避可能であると判定し、算出したＴＴＣが所定閾値未満であれば衝突回避不可能と判定する。

衝突検出部１ｇは、車両運動量検出センサ２から送信される車両運動量を示す各種情報、及び、周辺環境情報取得部１ａから送信される周辺環境情報に基づいて、自車両が車両外部の物体に衝突したことを検出する衝突検出手段である。衝突検出部１ｇは、例えば、周辺環境情報が示す衝突対象と車両１０との相対位置や、車両運動量が示す情報に含まれる車両１０の加速度及びヨーレート等の変化に基づいて、衝突対象と車両１０との衝突を検出する。

センサ異常判定部１ｈは、衝突検出部１ｇが衝突を検出した後、自車両に複数搭載された周辺環境認識センサ３の異常の有無を判定するセンサ異常判定手段である。本実施形態において、センサ異常判定部１ｈは、自車両周辺における第１領域の状況を検出する第１のセンサ、及び、第１領域とは異なる領域であって当該第１領域の一部と重複する自車両周辺における第２領域の状況を検出する第２のセンサの異常の有無を判定する。センサ異常判定部１ｈは、衝突検出部１ｇが衝突を検出した後、第１領域と第２領域とが一部重複する重複領域が存在する状況では、第１のセンサ及び第２のセンサは正常であると判定し、重複領域において第１領域と第２領域とが重複しない状況では、第１のセンサ及び第２のセンサのうち少なくともいずれか一方に異常があると判定する。具体的には、センサ異常判定部１ｈは、衝突検出部１ｇが衝突を検出した後、重複領域において第１のセンサと第２のセンサが同一の状況を検出していない場合に、第１のセンサ及び第２のセンサのうち少なくともいずれか一方に異常があると判定する。

一例として、図７〜図９を参照して、第１のセンサをセンサ１とし、第２のセンサをセンサ２とし、第１領域と第２領域とが一部重複する重複領域を第１の重複領域とした場合に、センサ異常判定部１ｈがセンサの異常の有無を判定する処理について説明する。

図７は、自車両としての車両１０が、車両周辺の移動物体としての他の車両２０との衝突を避けられない状況を示している。図７に示すような状況において、まず、ＥＣＵ１の衝突回避判定部１ｆは、周辺環境情報が示す車両２０と車両１０との相対位置及び相対速度や、車両運動量が示す情報に含まれる車両１０の車速及び加速度等に基づいて、車両２０と車両１０との衝突までの時間（ＴＴＣ）を算出する。そして、衝突回避判定部１ｆは、算出したＴＴＣが所定閾値未満であるため衝突回避不可能と判定する。続いて、ＥＣＵ１の一致度記録部１ｅは、衝突回避判定部１ｆにより衝突回避不可能と判定された場合（即ち、衝突直前のタイミング）、周辺環境認識センサ３の重複領域における周辺環境情報の一致度を算出して記録する。具体的には、図７の例において、一致度記録部１ｅは、周辺環境情報取得部１ａから、センサ１の周辺環境情報として、第１領域内の第１の重複領域で検出した車両２０との相対位置、車両２０の強度、明るさ、色等を含む情報を受信する。また、一致度記録部１ｅは、周辺環境情報取得部１ａから、センサ２の周辺環境情報として、第２領域内の第１の重複領域で検出した車両２０との相対位置、車両２０の強度、明るさ、色等を含む情報を受信する。そして、一致度記録部１ｅは、パラメータ（図７において、車両２０との相対位置、強度、明るさ、色）ごとに、センサ１の周辺環境情報とセンサ２の周辺環境情報とを比較して一致度を算出し、算出した一致度を算出時刻と対応付けてＥＣＵ１のメモリ内に送信して記録する。図７の例では、センサ１により第１の重複領域で検出した車両２０との相対位置、車両２０の強度、明るさ、色と、センサ２により第１の重複領域で検出した車両２０との相対位置、車両２０の強度、明るさ、色とは同程度であるので、一致度記録部１ｅは、センサ１とセンサ２との跨ぎ領域である第１の重複領域において検出された車両２０に関する周辺環境情報の一致度は高い状態であるとして記録する。

図８は、自車両としての車両１０が、車両周辺の移動物体としての他の車両２０と衝突した直後であって、衝突によってもセンサが正常に作動している状況を示している。図８に示すような状況において、まず、ＥＣＵ１の衝突検出部１ｇは、周辺環境情報が示す車両２０と車両１０との相対位置や、車両運動量が示す情報に含まれる車両１０の加速度及びヨーレート等の変化に基づいて、車両２０と車両１０との衝突を検出する。そして、ＥＣＵ１の一致度記録部１ｅは、衝突検出部１ｇにより衝突が検出された場合（即ち、衝突直後のタイミング）、周辺環境認識センサ３の重複領域における周辺環境情報の一致度を算出して記録する。具体的には、図８の例において、一致度記録部１ｅは、センサ１の第１領域内の第１の重複領域で取得した車両２０に関する周辺環境情報と、センサ２の第２領域内の第１の重複領域で取得した車両２０に関する周辺環境情報との一致度を算出して記録する。図８の例では、センサ１により第１の重複領域で検出した車両２０との相対位置、車両２０の強度、明るさ、色と、センサ２により第１の重複領域で検出した車両２０との相対位置、車両２０の強度、明るさ、色とは同程度であるので、一致度記録部１ｅは、センサ１とセンサ２との跨ぎ領域である第１の重複領域において検出された車両２０に関する周辺環境情報の一致度は高い状態であるとして記録する。

続いて、ＥＣＵ１のセンサ異常判定部１ｈは、図７の例に示すように衝突直前のタイミングで一致度記録部１ｅにより記録された周辺環境情報の一致度をＥＣＵ１のメモリ内からロードする。そして、センサ異常判定部１ｈは、ロードした衝突直前のタイミングにおける車両２０に関する周辺環境情報の一致度と、図８の例に示すように衝突直後のタイミングで一致度記録部１ｅにより記録された周辺環境情報の一致度とを比較する。センサ異常判定部１ｈは、比較の結果、図７の例に示すように衝突直前のタイミングにおける周辺環境情報の一致度が高く、かつ、図８の例に示すように衝突直後のタイミングにおける周辺環境情報の一致度も高い場合、両者の一致度は同程度であるため、衝突前後でセンサ１及びセンサ２について異常は発生しなかったと判定する。これは、衝突によりセンサ１及びセンサ２のいずれにも軸ずれ等の異常が発生せず、センサ１がカバーする第１領域も、センサ２がカバーする第２領域にも衝突によって変化が生じなかったと考えられるからである。このように、センサ異常判定部１ｈは、衝突検出部１ｇが衝突を検出した後、第１領域と第２領域とが一部重複する重複領域が存在する状況では、第１のセンサ及び第２のセンサは正常であると判定する。具体的には、センサ異常判定部１ｈは、衝突検出部１ｇが衝突を検出した後、重複領域において第１のセンサと第２のセンサが同一の状況を検出している場合に、第１のセンサ及び第２のセンサは正常であると判定する。

図９は、自車両としての車両１０が、車両周辺の移動物体としての他の車両２０と衝突した直後であって、衝突によってセンサに異常が生じている状況を示している。図９に示すような状況において、まず、ＥＣＵ１の衝突検出部１ｇは、周辺環境情報が示す車両２０と車両１０との相対位置や、車両運動量が示す情報に含まれる車両１０の加速度及びヨーレート等の変化に基づいて、車両２０と車両１０との衝突を検出する。そして、ＥＣＵ１の一致度記録部１ｅは、衝突検出部１ｇにより衝突が検出された場合（即ち、衝突直後のタイミング）、周辺環境認識センサ３の重複領域における周辺環境情報の一致度を算出して記録する処理を行う。しかし、図９の例においては、車両２０との衝突により車両１０に搭載されたセンサ２に軸ずれ等の異常が生じて第２領域が変化しているため、センサ１がカバーする第１領域とセンサ２がカバーする第２領域とが一部重複する第１の重複領域がなくなっている。そのため、一致度記録部１ｅは、周辺環境認識センサ３の重複領域における周辺環境情報の一致度の算出においては、重複領域が存在しないため一致度は低い状態であるとして記録する。

続いて、ＥＣＵ１のセンサ異常判定部１ｈは、図７の例に示すように衝突直前のタイミングで一致度記録部１ｅにより記憶された周辺環境情報の一致度をＥＣＵ１のメモリ内からロードする。そして、センサ異常判定部１ｈは、ロードした衝突直前のタイミングにおける車両２０に関する周辺環境情報の一致度と、図９の例に示すように衝突直後のタイミングで一致度記録部１ｅにより記録された周辺環境情報の一致度とを比較する。センサ異常判定部１ｈは、比較の結果、図７の例に示すように衝突直前のタイミングにおける周辺環境情報の一致度は高いものの、図９の例に示すように衝突直後のタイミングにおける周辺環境情報の一致度は低い場合、両者の一致度は同程度ではないため、衝突前後でセンサ１及びセンサ２のうち少なくともいずれか一方に異常が発生したと判定する。これは、衝突によりセンサ１及びセンサ２のうち少なくともいずれか一方に軸ずれ等の異常が発生し、センサ１がカバーする第１領域又はセンサ２がカバーする第２領域のいずれかに衝突によって変化が生じたと考えられるからである。このように、センサ異常判定部１ｈは、衝突検出部１ｇが衝突を検出した後、重複領域において第１領域と第２領域とが重複しない状況では、第１のセンサ及び第２のセンサのうち少なくともいずれか一方に異常があると判定する。具体的には、センサ異常判定部１ｈは、衝突検出部１ｇが衝突を検出した後、重複領域において第１のセンサと第２のセンサが同一の状況を検出していない場合に、第１のセンサ及び第２のセンサのうち少なくともいずれか一方に異常があると判定する。

ここで、センサ異常判定部１ｈは、更にセンサ１がカバーする第１領域とセンサ３がカバーする第３領域とが一部重複する第２の重複領域についても、衝突前後で周辺環境情報の一致度を比較してもよい。これにより、センサ異常判定部１ｈは、この第２の重複領域における周辺環境情報の一致度の比較結果に基づいて、センサ１又はセンサ２のいずれかに異常が生じているかを判定することもできる。図９の例において、センサ異常判定部１ｈは、重複領域において第１領域と第２領域とが重複しない状況、具体的には、センサ異常判定部１ｈは、重複領域において第１のセンサと第２のセンサが同一の状況を検出していない場合に、第１のセンサ及び第２のセンサのうち少なくともいずれか一方に異常があると判定する。この時点では、第１のセンサに異常が生じているのか又は第２のセンサに異常が生じているのかが不明である。そこで、センサ異常判定部１ｈは、衝突前後で第２の重複領域における周辺環境情報の一致度の比較結果が同程度であれば、第１のセンサに異常はなく、第２のセンサに異常が生じていると判定する。一方、衝突前後で第２の重複領域における周辺環境情報の一致度の比較結果が同程度でなければ、第２のセンサに異常はなく、第１のセンサに異常が生じているか、あるいは、第１のセンサ及び第２のセンサの両方に異常が生じていると判定する。

図１に戻り、本発明に係る車両周辺状況推定装置の構成の説明を続ける。ＥＣＵ１のうち、走行制御部１ｉは、車両運動量検出センサ２から送信される車両運動量を示す各種情報、及び、周辺状況予測部１ｂにより予測された自車両周辺の状況に基づいて、車両１０の挙動を制御する走行制御を行う走行制御手段である。走行制御部１ｉは、例えば、車両運動量が示す情報に含まれる車両１０の車速及び加速度、予測された自車両周辺の状況（例えば、車両周辺領域内の状況）が示す車両１０が走行可能な領域を示す各種情報、及び、回避対象となる障害物の位置に基づいて、車両１０が障害物を回避可能な走行軌跡や走行速度等を演算する。そして、走行制御部１ｉは、この演算処理結果に基づいた制御信号をアクチュエータ４へ出力して、アクチュエータ４を動作させることで走行制御を実行する。走行制御部１ｉは、例えば、ＥＰＳ等のアクチュエータ４を介して車両１０の操舵輪の舵角を制御することで、車両１０が障害物を回避するように操舵支援を実行する。走行制御部１ｉは、障害物をより確実に回避できるように、操舵支援にブレーキ支援を組み合わせて実行してもよい。このようにして、走行制御部１ｉは、障害物の位置への車両１０の移動を回避する走行制御手段として機能する。

ここで、衝突回避判定部１ｆにより障害物との衝突を回避可能であると判定された場合は、走行制御部１ｉの処理により、上述の走行制御を行うことで障害物との衝突を回避可能である。しかし、衝突回避判定部１ｆにより障害物との衝突を回避不可能であると判定された場合、走行制御部１ｉの処理によっても１次衝突は避けられない場合がある。このような場合であっても、１次衝突直後に、車両１０を制御し、安全な場所に移動させて、次に起こり得る２次衝突による衝撃（インパクト）を最小限にすることが安全上望ましい。走行制御部１ｉにより、１次衝突後も走行制御を行うことで２次衝突回避のための運転支援制御を実行することもできるが、この場合、１次衝突の影響で周辺環境認識センサ３に異常が生じている可能性も考慮する必要がある。

そこで、本実施形態では、衝突直前に推定された２次衝突の可能性がある領域の状況に基づいて、衝突直後の車両周辺の状況を予測して、２次衝突回避のための走行制御を実行させている。更に、本実施形態では、周辺環境認識センサ３のセンサ状態（正常・異常）に応じて衝突直後の車両周辺の状況を予測した上で、２次衝突回避の走行制御を行っている。

具体的には、本実施形態において、周辺状況予測部１ｂは、衝突検出部１ｇが衝突を検出した後、衝突検出部１ｇが衝突を検出する前に周辺状況記録部１ｄに記録された予測領域の状況に基づいて、自車両周辺の状況を予測する。また、周辺状況予測部１ｂは、衝突検出部１ｇが衝突を検出した後、センサ異常判定部１ｈにより異常があると判定された周辺環境認識センサ３（周辺状況検出手段）の衝突前に設定された検出領域に対応する車両周辺領域内の異常認識領域の状況については、衝突検出部１ｇが衝突を検出する前に周辺状況記録部１ｄにより記録された予測領域の状況に基づいて予測する。また、周辺状況予測部１ｂは、センサ異常判定部１ｈにより正常であると判定された周辺環境認識センサ３の検出領域に対応する車両周辺領域内の正常認識領域の状況については、周辺環境認識センサ３の検出結果に基づいて予測する。そして、走行制御部１ｉは、衝突検出部１ｇが衝突を検出した後、周辺状況予測部１ｂにより予測された車両周辺領域の状況に基づいて、自車両周辺における２次衝突の発生を回避するための走行制御を行う。

図１０を参照して、本実施形態における２次衝突発生領域の予測処理の概要について説明する。図１０では、第１次の衝突タイミングとして、上述の図４に示したように、自車両としての車両１０が同一走行車線上で先行する他の車両３０を追い越し、反対車線を走行中の他の車両２０に１次衝突するタイミングを想定している。

図１０において、周辺状況推定部１ｃは、衝突直前のＭ秒の時点（すなわち、衝突回避判定部１ｆが車両２０との１次衝突の回避は不可能であると判定した時点）で、Ｎ秒後の周辺障害物（図１０において、２次衝突の可能性がある車両３０）が存在する領域を推定する。具体的には、周辺状況推定部１ｃは、上述の図５に示すように、衝突回避判定部１ｆが車両２０との衝突回避は不可能であると判定した後、衝突検出部１ｇが車両２０との衝突を検出する前の周辺環境認識センサ３の検出結果に基づいて、車両２０に衝突した際の自車両周辺における車両３０との２次衝突の発生が予測される予測領域の状況を推定する。そして、このタイミングで、周辺状況記録部１ｄは、周辺状況推定部１ｃにより推定された予測領域の状況をＥＣＵ１のメモリ内に送信して記録する。

図１０において、周辺状況予測部１ｂは、衝突直後のＮ秒の時点（すなわち、衝突検出部１ｇが車両２０との１次衝突を検出した時点）で、自車両周辺の車両周辺領域の状況を予測する。具体的には、周辺状況予測部１ｂは、衝突直後に、周辺環境情報取得部１ａにより取得された周辺環境情報に加え、車両運動量検出センサ２から送信される車両運動量を示す各種情報を更に用いて、自車両の位置及び傾きの状態を特定する。続いて、周辺状況予測部１ｂは、特定した自車両の位置及び傾きの状態を、衝突直前のＭ秒の時点でＥＣＵ１のメモリ内に記録された予測領域に当てはめることで、衝突位置の判定を行う（１次予測）。このように、周辺状況予測部１ｂの１次予測処理により、１次衝突を回避不可能と判定した場合には、衝突直前に記録したＥＣＵメモリ情報を活用して２次衝突が発生する領域を予測することができる。

更に、衝突直後のＮ秒の時点において、センサ異常判定部１ｈは、車両１０に複数搭載された各周辺環境認識センサ３について、１次衝突による影響で異常が発生していないかを判定する。そして、周辺状況予測部１ｂは、センサ異常判定部１ｈの判定結果に基づいて、異常と判定した周辺環境認識センサ３（図１０において、車両の右前方の検出領域をカバーするセンサ２）については、衝突直後のＮ秒の時点で衝突位置近辺の領域を正常に認識できていないと予測する。そこで、周辺状況予測部１ｂは、衝突検出部１ｇが衝突を検出した後、センサ異常判定部１ｈにより異常があると判定された周辺環境認識センサ３（図１０において、センサ２）の衝突前に設定された検出領域に対応する車両周辺領域内の異常認識領域の状況については、衝突直前のＭ秒の時点において周辺状況記録部１ｄにより記録された予測領域の状況に基づいて予測する。つまり、図１０において、異常認識領域の状況については、異常認識領域の範囲に対応するＥＣＵメモリに記録された予測領域（図１０において、ＥＣＵメモリから復活した部分）の状況に基づいて予測される。

また、周辺状況予測部１ｂは、センサ異常判定部１ｈの判定結果に基づいて、正常と判定した周辺環境認識センサ３（図１０において、車両の右前方の検出領域以外をカバーするセンサ１，３〜６）については、衝突直後のＮ秒の時点でも各検出領域を正常に認識できていると予測する。そこで、周辺状況予測部１ｂは、センサ異常判定部１ｈにより正常であると判定された周辺環境認識センサ３（図１０において、センサ１，３〜６）の検出領域に対応する車両周辺領域内の正常認識領域の状況については、周辺環境認識センサ３の検出結果に基づいて予測する。続いて、周辺状況予測部１ｂは、衝突直前に記録されたＥＣＵメモリ情報に基づいて予測した異常認識領域の状況と、衝突直後に検出された周辺環境情報に基づいて予測した正常認識領域の状況とを結合させて、衝突直後のＮ秒の時点における車両周辺領域の状況として予測する。

このように、周辺状況予測部１ｂの２次予測としての上記処理により、センサ異常の有無を示す判定結果に基づいて、１次衝突後に異常が発生したセンサがカバーする領域については衝突直前に記録したＥＣＵメモリ情報を活用し、１次衝突後も正常なセンサがカバーする領域については実際に衝突直後のタイミングで検出した検出結果を用いて自車両周辺の状況を予測することができるので、２次衝突が発生する領域の予測精度を更に高めることができる。

続いて、図１１〜図１５を参照して、上述の車両周辺状況推定装置により実行される各種処理について説明する。図１１は、本発明に係る車両周辺状況推定装置の基本処理の一例を示すフローチャートである。図１２は、衝突直前の周辺状況推定処理の一例を示すフローチャートである。図１３は、衝突直前の一致度記録処理の一例を示すフローチャートである。図１４は、衝突直後のセンサ異常判定処理の一例を示すフローチャートである。図１５は、センサ状態に応じた周辺状況予測処理の一例を示すフローチャートである。

図１１に示すように、周辺環境情報取得部１ａは、周辺環境認識センサ３から送信される、車両周囲の移動物体や静止障害物等の車両周辺状況を示す周辺環境情報を受信して取得する（ステップＳ１０）。

衝突回避判定部１ｆは、車両運動量検出センサ２から送信される車両運動量を示す各種情報、及び、ステップＳ１０にて周辺環境情報取得部１ａにより取得された周辺環境情報に基づいて、車両１０と車両外部の物体との衝突を回避可能か否か判定する（ステップＳ２０）。本実施形態において、衝突回避判定部１ｆは、例えば、周辺環境情報が示す車両外部の物体と車両１０との相対位置及び相対速度や、車両運動量が示す情報に含まれる車両１０の車速及び加速度等に基づいて、車両外部の物体と車両１０との衝突までの時間（所謂、衝突予測時間（Ｔｉｍｅ−Ｔｏ−Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ：ＴＴＣ））を算出する。そして、衝突回避判定部１ｆは、算出したＴＴＣが所定閾値以上であれば衝突回避可能であると判定し、算出したＴＴＣが所定閾値未満であれば衝突回避不可能と判定する。

ステップＳ２０において、衝突回避判定部１ｆは、衝突回避不可能と判定した場合（ステップＳ２０：Ｙｅｓ）、次のステップＳ３０の処理へ移行し、衝突回避可能であると判定した場合（ステップＳ２０：Ｎｏ）、ステップＳ１０の処理へ戻る。

ステップＳ２０において、衝突回避判定部１ｆにより衝突回避不可能と判定された場合（ステップＳ２０：Ｙｅｓ）、周辺状況推定部１ｃ及び周辺状況記録部１ｄは、衝突時の周辺状況の推定と記録を行う（ステップＳ３０）。図１１のステップＳ３０で行われる衝突直前の周辺状況推定処理について、図１２を参照して説明する。

図１２に示すように、周辺状況推定部１ｃは、衝突直後のタイミングであるＮ秒後に、道路上の障害物がある領域を推定する（ステップＳ３１）。ステップＳ３１において、周辺状況推定部１ｃは、上述の図５及び図１０に示したように、衝突検出部１ｇが衝突を検出する前に周辺環境情報取得部１ａにより取得された周辺環境情報に基づいて、衝突した際の自車両周辺における２次衝突の発生が予測される予測領域の状況を推定する。そして、周辺状況記録部１ｄは、ステップＳ３１で推定した予測領域の状況を推定時刻と対応付けてＥＣＵ１のメモリ内に送信して記録する（ステップＳ３２）。その後、図１１のステップＳ４０の処理へ移行する。

図１１に戻り、一致度記録部１ｅは、衝突直前のタイミングで、センサ間の跨ぎ領域において周辺環境情報の一致度を算出して記録する処理を行う（ステップＳ４０）。ここで、衝突回避判定部１ｆにより衝突回避不可能と判定された場合（ステップＳ２０：Ｙｅｓ）は、衝突までの時間ＴＴＣが所定閾値未満と判定された場合であるため、衝突直前のタイミングである。図１１のステップＳ４０において行われる一致度記録処理について、図１３を参照して説明する。

図１３に示すように、一致度記録部１ｅは、センサ間の跨ぎ領域において、認識対象（例えば、衝突回避不可能と判定された障害物）に関する強度、明るさ、色、相対位置等を含む周辺環境情報の一致度を算出する（ステップＳ４１）。一致度記録部１ｅは、例えば、上述の図７に示すように、衝突回避判定部１ｆにより衝突回避不可能と判定された場合（即ち、衝突直前のタイミング）、周辺環境認識センサ３の重複領域における周辺環境情報の一致度を算出する。そして、一致度記録部１ｅは、ステップＳ４１で算出した一致度を算出時刻と対応付けてＥＣＵ１のメモリ内に送信して記録する（ステップＳ４２）。その後、図１１のステップＳ５０の処理へ移行する。

図１１に戻り、ステップＳ５０において、衝突検出部１ｇは、車両１０と障害物との１次衝突を検出した場合（ステップＳ５０：Ｙｅｓ）、次のステップＳ６０の処理へ移行し、車両１０と障害物との１次衝突を検出していない場合（ステップＳ５０：Ｎｏ）、１次衝突を検出するまでステップＳ３０から処理を繰り返す。ステップＳ３０から処理を繰り返すことで、周辺状況記録部１ｄは、衝突回避判定部１ｆが衝突回避不可能と判定した後の時点から衝突検出部１ｇが衝突を検出する前までの時点において周辺状況推定部１ｃにより推定された予測領域の状況を記録する。

周辺状況予測部１ｂは、ステップＳ５０にて衝突検出部１ｇが１次衝突を検出した場合（ステップＳ５０：Ｙｅｓ）、衝突検出部１ｇが１次衝突を検出する前に周辺状況記録部１ｄにより記録された予測領域の状況に基づいて、自車両周辺の車両周辺領域の状況を予測する（ステップＳ６０）。例えば、周辺状況予測部１ｂは、上述の図１０に示すように、１次予測処理として、衝突直後のＮ秒の時点（すなわち、衝突検出部１ｇが車両２０との１次衝突を検出した時点）で、自車両周辺の車両周辺領域の状況を予測する。具体的には、周辺状況予測部１ｂは、衝突直後に、周辺環境情報取得部１ａにより取得された周辺環境情報に加え、車両運動量検出センサ２から送信される車両運動量を示す各種情報を更に用いて、自車両の位置及び傾きの状態を特定する。続いて、周辺状況予測部１ｂは、特定した自車両の位置及び傾きの状態を、衝突直前のＭ秒の時点でＥＣＵ１のメモリ内に記録された予測領域に当てはめることで、衝突位置の判定を行う。その後、ステップＳ７０の処理へ移行する。

センサ異常判定部１ｈは、ステップＳ５０にて衝突検出部１ｇが衝突を検出した後、自車両に複数搭載された周辺環境認識センサ３の異常の有無を判定する（ステップＳ７０）。ステップＳ７０において、センサ異常判定部１ｈは、例えば、車両１０の周辺における第１領域の状況を検出する第１のセンサ、及び、第１領域とは異なる領域であって当該第１領域の一部と重複する車両１０の周辺における第２領域の状況を検出する第２のセンサの異常の有無を判定する。図１１のステップＳ７０において行われるセンサ異常判定処理について、図１４を参照して説明する。

図１４に示すように、センサ異常判定部１ｈは、図１１のステップＳ５０にて衝突検出部１ｇが衝突を検出した場合（ステップＳ５０：Ｙｅｓ）、車両１０に搭載された全ての周辺環境認識センサ３に対して、認識状態を「異常」に設定する（ステップＳ７１）。ここで、衝突検出部１ｇが衝突を検出した場合（ステップＳ５０：Ｙｅｓ）は、衝突直後のタイミングである。そこで、図１４のステップＳ７１において、一致度記録部１ｅは、上述したように衝突直後のタイミングで、センサ間の跨ぎ領域において周辺環境情報の一致度を算出して記録する処理も行う。続いて、センサ異常判定部１ｈは、図１３のステップＳ４２にて衝突直前のタイミングで一致度記録部１ｅにより記録された周辺環境情報の一致度をＥＣＵ１のメモリ内からロードする（ステップＳ７２）。そして、センサ異常判定部１ｈは、ステップＳ７２にてロードした衝突直前のタイミングにおける車両２０に関する周辺環境情報の一致度と、ステップＳ７１にて衝突直後のタイミングで一致度記録部１ｅにより記録された周辺環境情報の一致度とを比較する（ステップＳ７３）。

センサ異常判定部１ｈは、ステップＳ７３の処理による比較結果に基づいて、衝突直前の各センサ間の重複領域における一致度と、衝突直後の各センサ間の重複領域における一致度とが、同程度であるか否か判定する（ステップＳ７４）。なお、ステップＳ７４の判定処理は、跨ぎ領域があるセンサのペア毎に行う。

センサ異常判定部１ｈは、ステップＳ７４にて一致度の比較結果は同程度であると判定した場合（ステップ７４：Ｙｅｓ）、該当する周辺環境認識センサ３の認識状態を「異常」から「正常」に更新する。その後、図１１のステップＳ８０の処理へ移行する。一方、ステップＳ７４にて一致度の比較結果は同程度ではないと判定した場合（ステップ７４：Ｎｏ）、該当する周辺環境認識センサ３の認識状態を「正常」に更新せずに「異常」のままとする。その後、図１１のステップＳ８０の処理へ移行する。

図１１に戻り、周辺状況予測部１ｂは、センサ異常判定部１ｈの判定結果に応じて、ステップＳ６０で１次予測した予測結果に修正を加えることで、自車両周辺の車両周辺領域の状況を予測する（ステップＳ８０）。ステップＳ８０において、周辺状況予測部１ｂは、衝突検出部１ｇが衝突を検出した後、センサ異常判定部１ｈにより異常があると判定された周辺環境認識センサ３（周辺状況検出手段）の衝突前に設定された検出領域に対応する車両周辺領域内の異常認識領域の状況については、衝突検出部１ｇが衝突を検出する前に周辺状況記録部１ｄにより記録された予測領域の状況に基づいて予測する。また、周辺状況予測部１ｂは、センサ異常判定部１ｈにより正常であると判定された周辺環境認識センサ３の検出領域に対応する車両周辺領域内の正常認識領域の状況については、周辺環境認識センサ３の検出結果に基づいて予測する。例えば、周辺状況予測部１ｂは、上述の図１０に示すように、２次予測処理として、衝突直後のＮ秒の時点において、センサ異常判定部１ｈの判定結果に基づいて、衝突直前に記録されたＥＣＵメモリ情報に基づいて予測した異常認識領域の状況と、衝突直後に検出された周辺環境情報に基づいて予測した正常認識領域の状況とを結合させて、衝突直後のＮ秒の時点における車両周辺領域の状況として予測する。図１１のステップＳ８０において行われるセンサ状態に応じた周辺状況予測処理について、図１５を参照して説明する。

図１５に示すように、周辺状況予測部１ｂは、センサ異常判定部１ｈの判定結果に基づいて、車両１０に搭載された複数の周辺環境認識センサ３の其々について認識状態が「正常」であるか否か判定する（ステップＳ８１）。

周辺状況予測部１ｂは、ステップＳ８１にて対象とする周辺環境認識センサ３の認識状態が「正常」であると判定した場合（ステップＳ８１：Ｙｅｓ）、「正常」と判定された周辺環境認識センサ３の検出領域に対応する車両周辺領域内の正常認識領域については、衝突直後のタイミングにて周辺環境認識センサ３で検出された検出結果を用いるように設定する（ステップＳ８２）。具体的には、ステップＳ８２において、周辺状況予測部１ｂは、センサ情報使用の重み係数Ｋ１の値を１に設定し、ＥＣＵメモリ情報使用の重み係数Ｋ２の値を０に設定する。その後、ステップＳ８４の処理へ移行する。

一方、周辺状況予測部１ｂは、ステップＳ８１にて対象とする周辺環境認識センサ３の認識状態が「異常」であると判定した場合（ステップＳ８１：Ｎｏ）、「異常」と判定された周辺環境認識センサ３の検出領域に対応する車両周辺領域内の異常認識領域については、ＥＣＵ１のメモリ内からの該当領域の情報を用いるように設定する（ステップＳ８３）。具体的には。ステップＳ８３において、周辺状況予測部１ｂは、センサ情報使用の重み係数Ｋ１の値を０に設定し、ＥＣＵメモリ情報使用の重み係数Ｋ２の値を１に設定する。その後、ステップＳ８４の処理へ移行する。

そして、周辺状況予測部１ｂは、次式「車両周辺領域の状況＝Ｋ１×センサ情報＋Ｋ２×ＥＣＵメモリ情報」に、ステップＳ８２及びステップＳ８３で設定したセンサ情報使用の重み係数Ｋ１の値と、ＥＣＵメモリ情報使用の重み係数Ｋ２の値を入力する。これにより、周辺状況予測部１ｂは、衝突直前に記録されたＥＣＵメモリ情報に基づいて予測した異常認識領域の状況と、衝突直後に検出された周辺環境情報に基づいて予測した正常認識領域の状況とを結合させることで、衝突直後の車両周辺領域の状況として予測する（ステップＳ８４）。その後、図１１のステップＳ８０の処理へ移行する。

図１１に戻り、走行制御部１ｉは、ステップＳ８０にて予測された車両周辺領域の状況に基づいて、自車両周辺における２次衝突の発生を回避するための走行制御を行う（ステップＳ９０）。

以上説明したように、本実施形態における車両周辺状況推定装置により、例えば、図１６及び図１７に示すように、衝突によってセンサに異常が発生して周辺状況を検出できなくなった場合であっても、車両の周辺状況を好適に推定することができる。ここで、図１６は、道路上の移動物に対する２次衝突位置を予測する場面の一例を示す図である。図１７は、道路上の静止物に対する２次衝突位置を予測する場面の一例を示す図である。

図１６の左図は、自車両としての車両１０が同一走行車線上で先行する他の車両３０を追い越し、反対車線を走行中の他の車両２０に１次衝突する場面を示している。図１６において、車両１０は車両３０を追い越した際に、車両２０との右前方における衝突により右前方に搭載された周辺環境認識センサ３（例えば、センサ２）に異常が生じたものとする。このような状況において、本実施形態では、センサ異常判定部１ｈの処理により、右前方に搭載された周辺環境認識センサ３（例えば、センサ２）の認識状態は異常であると判定する。また、センサ異常判定部１ｈの処理により、右前方以外の位置に搭載された周辺環境認識センサ３（例えば、センサ１，３〜６）の認識状態は正常であると判定する。続いて、図１６の右図に示すように、２次衝突位置の１次予測結果として、周辺状況予測部１ｂの処理により、ヨーレートや加速度等の情報から、車両２０との衝突後の自車両１０の位置と傾きを予測し、衝突直前に記録したＥＣＵメモリ情報から、２次衝突対象となる後方車の車両３０との接近位置を予測する。更に、２次衝突位置の２次予測結果として、周辺状況予測部１ｂの処理により、「正常」と判断した左後方をカバーするセンサ（例えば、センサ５）については実際のセンシング情報へ切り替えて、車両３０までの実距離を確定する。

図１７の左図は、自車両としての車両１０が、左側にフラット壁があり右側に凹凸壁が存在する車線上を走行中に、車両４０が車両１０の左前方に１次衝突する場面を示している。図１７において、車両１０は車両４０との衝突に際に、左前方に搭載された周辺環境認識センサ３（例えば、センサ３）に異常が生じたものとする。このような状況において、本実施形態では、センサ異常判定部１ｈの処理により、左前方に搭載された周辺環境認識センサ３（例えば、センサ３）の認識状態は異常であると判定する。また、センサ異常判定部１ｈの処理により、左前方以外の位置に搭載された周辺環境認識センサ３（例えば、センサ１〜２，４〜６）の認識状態は正常であると判定する。続いて、図１７の右図に示すように、２次衝突位置の１次予測結果として、周辺状況予測部１ｂの処理により、ヨーレートや加速度等の情報から、車両４０との衝突後の自車両１０の位置と傾きを予測し、衝突直前に記録した道路幅の情報等を含むＥＣＵメモリ情報から、２次衝突対象となる右側の凹凸壁との距離を予測する。更に、２次衝突位置の２次予測結果として、周辺状況予測部１ｂの処理により、「正常」と判断した右前方をカバーするセンサ２については実際のセンシング情報へ切り替えて、右側の凹凸壁までの実距離（図１７において、ｄ＿ｒｉｇｈｔ）を確定する。また、道路幅の情報と合わせて左側のフラット壁までの実距離（図１７において、ｄ＿ｌｅｆｔ）も確定する。

図１６及び図１７において、２次衝突位置の１次予測結果と、２次衝突位置の２次予測結果とを比較すると、衝突可能性がある領域（ｉ）〜（ｉｖ）のうち、１次予測結果が示す領域（ｉ）と２次予測結果が示す領域（ｉｉｉ）とは位置が異なっている。これは、衝突後に正常と判定されたセンサがカバーする領域については、衝突直前に記録したＥＣＵメモリ情報を用いて予測するよりも、実際のセンシング情報へ切り替えて予測する方が好適に車両周辺領域の状況を予測できることを示している。このように、本実施形態によれば、衝突によってセンサに異常が発生して周辺状況を検出できなくなった場合であっても、車両の周辺状況を好適に推定することができる。

なお、上述の実施形態では、一致度記録部１ｅが衝突直前のタイミング（即ち、衝突回避判定部１ｆにより衝突回避不可能と判定されたタイミング）や、衝突直後のタイミング（即ち、衝突検出部１ｇにより衝突が検出されたタイミング）で、周辺環境認識センサ３の重複領域における周辺環境情報の一致度を算出して記録する例を説明したが、一致度記録部１ｅは、衝突前の所定のタイミング（例えば、エンジン始動時や操舵支援スイッチのオン時）に、周辺環境認識センサ３の重複領域における周辺環境情報の一致度を算出して記録してもよい。これにより、センサ異常判定部１ｈは、衝突直前と衝突直後における各センサ間の重複領域の一致度を比較する処理を行う前に、車両１０に搭載されたセンサに異常がないことを確認することができる。

また、上述の実施形態では、走行制御部１ｉが、自車両周辺における２次衝突の発生を回避するための走行制御（例えば、操舵制御やブレーキ制御）を行う例を説明したが、走行制御部１ｉの処理内容はこれに限定されない。例えば、本実施形態では、周辺状況推定部１ｃの処理により、衝突した際の自車両周辺における予測領域の状況として白線の位置も推定可能である。これにより、周辺状況予測部１ｂに処理により、衝突を検出した後も、衝突を検出する前に記録された白線の位置を含む予測領域の状況に基づいて、自車両周辺の白線が規定する走行可能領域を予測可能である。その結果、走行制御部１ｉに処理により、衝突を検出した後も、白線を追従するように自車両の挙動を制御する走行制御（所謂、レーンキーピングアシスト：ＬＫＡ）を行うこともできる。このように、本実施形態の車両周辺状況推定装置によれば、１次衝突後も好適に白線が規定する走行可能領域を予測可能であるため、衝突によってセンサに異常が発生して周辺状況を検出できなくなった場合であってもＬＫＡ制御を実行することができる。よって、１次衝突後もＬＫＡ制御を実行することで、衝突後に自車両が走行中のレーンをはみ出す状況を軽減できるので、例えば他のレーンを走行中の他車両との２次衝突やレーン脇に設置された障害物等との２次衝突の発生も軽減できる。

１ ＥＣＵ（車両周辺状況推定装置）
１ａ 周辺環境情報取得部
１ｂ 周辺状況予測部
１ｃ 周辺状況推定部
１ｄ 周辺状況記録部
１ｅ 一致度記録部
１ｆ 衝突回避判定部
１ｇ 衝突検出部
１ｈ センサ異常判定部
１ｉ 走行制御部
２ 車両運動量検出センサ
２ａ 加速度センサ
２ｂ ヨーレートセンサ
２ｃ 車速センサ
３ 周辺環境認識センサ
３ａ センサ１（第１のセンサ）
３ｂ センサ２（第２のセンサ）
３ｃ センサ３（第３のセンサ）
４ アクチュエータ

Claims (4)

1. 自車両周辺における検出領域の車両外部の物体の現在位置を検出する周辺状況検出手段と、
   前記周辺状況検出手段の検出結果に基づいて推定された車両外部の物体の現在位置を記録する周辺状況記録手段と、
   自車両が車両外部の物体に衝突したことを検出する衝突検出手段と、
   前記自車両に複数搭載された前記周辺状況検出手段の異常の有無を判定するセンサ異常判定手段と、
   前記衝突検出手段が衝突を検出した後、前記衝突検出手段が衝突を検出する前に前記周辺状況記録手段により記録された前記車両外部の物体の現在位置と、前記センサ異常判定手段により正常であると判定された周辺状況検出手段の現在の検出結果とに基づいて、自車両の現在位置周辺の車両外部の物体の現在位置を予測する周辺状況予測手段と、
   を備えたことを特徴とする車両周辺状況推定装置。
2. 前記衝突検出手段が衝突を検出する前の前記周辺状況検出手段の検出結果に基づいて、衝突までの時間に基づいて設定される所定時間の経過後に自車両が車両外部の物体と衝突する予測位置周辺の前記予測位置を含む所定範囲に設定される予測領域の車両外部の物体の現在位置を推定する周辺状況推定手段と、
   前記自車両と前記周辺状況検出手段により検出された前記車両外部の物体との衝突を回避可能か否か判定する衝突回避判定手段と、を更に備え、
   前記周辺状況推定手段は、
   前記衝突回避判定手段が衝突回避不可能と判定した後、前記車両外部の物体の現在位置を推定し、
   前記周辺状況記録手段は、
   前記衝突回避判定手段が衝突回避不可能と判定した後の時点から前記衝突検出手段が衝突を検出する前までの時点において前記周辺状況推定手段により推定された前記車両外部の物体の現在位置を記録する
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両周辺状況推定装置。
3. 前記周辺状況予測手段は、
   前記衝突検出手段が衝突を検出した後、前記センサ異常判定手段により異常があると判定された前記周辺状況検出手段の衝突前に設定された検出領域に対応する前記車両周辺領域内の異常認識領域の車両外部の物体の現在位置については、前記衝突検出手段が衝突を検出する前に前記周辺状況記録手段により記録された前記車両外部の物体の現在位置に基づいて予測し、前記センサ異常判定手段により正常であると判定された前記周辺状況検出手段の検出領域に対応する前記車両周辺領域内の正常認識領域の車両外部の物体の現在位置については、前記周辺状況検出手段の検出結果に基づいて予測して、前記自車両周辺の車両外部の物体の現在位置を予測する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両周辺状況推定装置。
4. 前記衝突検出手段が衝突を検出した後、前記周辺状況予測手段により予測された前記車両周辺領域の車両外部の物体の現在位置に基づいて、自車両の挙動を制御する走行制御を行う走行制御手段、を更に備える
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両周辺状況推定装置。

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