KR101616653B1

KR101616653B1 - 차량의 운전 지원 시스템

Info

Publication number: KR101616653B1
Application number: KR1020147007877A
Authority: KR
Inventors: 도모노리 아키야마
Original assignee: 도요타 지도샤（주）
Priority date: 2011-09-26
Filing date: 2011-09-26
Publication date: 2016-04-28
Also published as: WO2013046301A1; EP2763118B1; CN103858155A; KR20140054359A; EP2763118A4; JP5796632B2; JPWO2013046301A1; EP2763118A1; CN103858155B; US9008914B2; US20140229069A1

Abstract

본 발명은, 차량의 운전 지원을 실시하는 시스템에 있어서, 자차량의 진행 방향에 입체물이 인식되면, 입체물과의 충돌을 회피하기 위해 차량의 선회 제어가 실시된다. 그러나, 당해 선회 제어의 실행은, 자차량의 선회 제어가 개시되는 소정의 제어 개시점과 선회 제어가 종료되는 소정의 제어 종료점 사이의 연속된 선회 제어 구간의 전체 범위에 있어서, 선회 제어하의 자차량의 위치와 입체물의 거리가 입체물과의 충돌을 회피해야 한다고 판단되는 소정 회피 거리 이하가 되는 경우에 허가된다.

Description

차량의 운전 지원 시스템{VEHICLE DRIVING ASSISTANCE SYSTEM}

본 발명은, 충돌 회피 등의 자차량의 운전 지원 기술에 관한 것이다.

종래, 자차량의 전방에 존재하는 입체물을 검출하고, 검출된 입체물과 자차량의 충돌이 예측되는 경우에는, 전기적으로 브레이크를 작동시켜 그 제동력에 의해 입체물과의 충돌을 회피하는 기술이 개발되어 왔다. 그러나, 제동력에 의한 충돌 회피만으로는, 주행로면의 상황이나 타이어의 상태에 따라 발생하는 제동력에 편차가 발생하고, 또 급브레이크를 발생시키는 요인이 되기도 하기 때문에, 제동력에 의해 충분한 충돌 회피를 도모할 수 없는 경우에는, 선회에 의한 회피 동작을 실시하는 기술이 개발되고 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 을 참조).

일본 공개특허공보 2001-247023호

그런데, 종래의 기술과 같이, 자차량을 선회시켜 입체물과의 충돌 회피를 도모하려고 하면, 선회 후의 자차량의 주행 경로가, 자차량 이외의 차량의 주행 경로에 간섭하여, 양자의 타이밍에 따라서는, 차량끼리의 접촉이 발생할 우려가 있다. 즉, 입체물에 대한 선회 전에는, 자차량 이외의 차량은 자차량의 진행을 방해하는 존재는 아니었지만, 자차량이 선회함으로써, 당해 차량이 자차량의 진행을 방해하거나, 혹은 자차량이 당해 차량의 진행을 방해할 가능성이 있다. 한편으로, 자차량의 주행시에 있어서, 그 주위에 존재하는 자차량 이외의 차량을 인식하기 위해서는, 예를 들어 자차량의 측방이나 후방에 검출용 센서를 설치하고, 그것에 의해 얻어지는 정보를 기초로 주변 차량의 주행 경로 등을 예측하고, 그것이 자차량이 입체물을 선회하여 회피하려고 할 때에 자차량의 주행 경로와 간섭하지 않는지 등의 복잡한 판단 처리가 필요하게 된다.

본 발명은, 상기한 바와 같은 다양한 실정을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은, 차량의 충돌 회피 등의 운전 지원을 실시하는 시스템으로서, 충돌 회피를 위한 자차량의 선회 제어 여부의 판단을, 복잡한 처리를 수반하지 않고 적절히 실시할 수 있는 시스템을 제공하는 것에 있다.

본 발명은, 상기한 과제를 해결하기 위해, 차량의 충돌 회피를 지원하는 시스템에 있어서, 자차량의 선회에 의해 입체물과의 충돌을 회피하기 위한 회피 목표 궤도 상의 선회 제어의 개시점과 종료점 사이의 선회 제어 구간에서의 자차량의 위치와 입체물의 위치 사이의 거리에 주목하였다. 선회 제어 구간에서의 당해 거리는 입체물과의 충돌 가능성을 나타내는 것이므로, 당해 거리에 기초하여 자차량의 선회 제어의 회피를 실시하는 것은 타당한 것으로 생각된다.

상세하게는, 본 발명에 관련된 차량의 운전 지원 시스템은, 자차량의 진행 방향에 존재하는 입체물을 인식하는 인식부와, 상기 인식부에 의해 상기 입체물의 존재가 인식된 경우, 자차량의 주행 상태에 기초하여 그 입체물과 자차량의 충돌을 회피하기 위한 회피 목표 궤도를 취득하는 취득부와, 상기 취득부에 의해 취득된 상기 회피 목표 궤도를 따라 자차량을 선회 제어하는 지원 제어부와, 상기 지원 제어부에 의해 자차량의 선회 제어가 실시되는 상기 회피 목표 궤도 상의 선회 제어 구간에 있어서의 그 선회 제어하의 자차량의 위치와 상기 입체물의 위치의 거리에 기초하여, 상기 지원 제어부에 의한 자차량의 선회 제어의 실행을 허가하는 선회 허가부를 구비한다.

본 발명에 관련된 운전 지원 시스템에서는, 자차량의 진행 방향에 있어서 인식부에 의해 입체물의 존재가 인식되면, 취득부에 의한 회피 목표 궤도의 취득이 실시된다. 이 회피 목표 궤도는, 차량이 인식된 입체물을 회피하기 위해 채용할 수 있는 차량 주행을 위한 궤도로서, 자차량의 주행 상태에 기초하여 취득된다. 당해 주행 상태에는, 자차량의 차속이나 횡가속도 등을 예시할 수 있다. 여기서, 회피 목표 궤도의 취득과 관련하여, 당해 궤도 상의 주행을 실현하기 위한 자차량의 선회 및 제동에 관한 제어의 내용에는 특별한 조건은 부과되지 않지만, 한편으로, 선회시, 혹은 제동에 의한 감속시의 자차량의 거동을 소정 목적에 따라 소정 상태로 제어하고자 하는 경우 등에는, 그 목적에 따른 조건이 자차량의 선회 및 제동에 관한 제어에 부과되는 것을 전제로 하여, 회피 목표 궤도가 취득되도록 해도 된다.

또, 입체물과의 충돌을 완전히 회피할 수 없는 경우에도, 선회에 의해 입체물과 자차량의 접촉까지의 시간을 확보하고, 그 사이에 자차량의 어느 정도의 감속이 실시됨으로써 충돌시의 충격을 경감하기 위해 주행할 수 있는 궤도도, 본 발명에 관련된 회피 목표 궤도로서 채용할 수 있다.

그리고, 본 발명에 관련된 운전 지원 시스템에서는, 지원 제어부에 의해, 상기와 같이 취득된 회피 목표 궤도에 기초하여, 자차량의 선회에 관한 충돌 회피를 위한 지원 제어가 실시되는데, 그 지원 제어가 실제로 실행되는지의 여부에 대해서는, 선회 허가부가 그 판단을 실시한다. 선회 허가부는, 지원 제어부에 의한 선회 제어가 실시되는 선회 제어 구간에서의 당해 궤도 상의 자차량의 위치와 입체물의 위치 사이의 거리를 파악한다. 선회 제어 구간은, 말하자면 자차량이 입체물과의 충돌을 회피하기 위해 선회 제어가 계속되는 구간이다. 당해 선회 제어 구간에 있어서의 회피 목표 궤도 상의 자차량의 위치와 입체물의 위치 사이의 거리는, 자차량으로서는 당연히 입체물과의 충돌을 회피해야 할 합리적인 이유를 담보하는 것이고, 한편으로, 자차량의 주위에 존재하는 차량에게 있어서는, 그러한 선회 제어를 실시하는 차량에 접근할 합리적인 이유가 존재하지 않는 것을 담보하는 것이다. 따라서, 이와 같이 상기 거리에 기초하여, 선회 허가부가 선회 제어 실행의 허가를 냄으로써, 자차량에 주위의 차량을 검출하기 위한 센서 등을 설치하지 않고, 적절히 자차량의 선회 제어에 관한 판단을 실시하는 것이 가능해진다.

여기서, 상기 차량의 운전 지원 시스템에 있어서, 상기 선회 허가부는, 상기 회피 목표 궤도 상의 상기 지원 제어부에 의해 자차량의 선회 제어가 개시되는 소정의 제어 개시점과 그 회피 목표 궤도 상의 그 선회 제어가 종료되는 소정의 제어 종료점 사이의 연속된 상기 선회 제어 구간에 있어서의 그 선회 제어하의 자차량의 위치와 상기 입체물의 위치의 거리가, 그 입체물과의 충돌을 회피해야 한다고 판단되는 소정 회피 거리 이하가 되는 경우, 상기 지원 제어부에 의한 자차량의 선회 제어의 실행을 허가하도록 구성되어도 된다. 당해 구성이 채용되는 경우에는, 선회 허가부는, 회피 목표 궤도 상의 소정의 제어 개시점과 소정의 제어 종료점으로부터 정의되는 선회 제어 구간에 있어서, 당해 궤도 상의 자차량의 위치와 입체물의 위치 사이의 거리를 파악한다. 그래서, 당해 선회 제어 구간에 있어서의 상기 자차량과 입체물 사이의 거리가 계속해서 소정 회피 거리 이하인 것은, 자차량으로서는 당연히 입체물과의 충돌을 회피해야 할 합리적인 이유가 존재하고, 한편으로, 자차량의 주위에 존재하는 차량에게 있어서는, 그러한 선회 제어를 실시하는 차량에 접근할 합리적인 이유는 존재하지 않는 것을 의미한다.

바꿔 말하면, 당해 거리가 소정 회피 거리 이하인 것은, 자차량이 입체물에 대하여 접근하고 있기 때문에 충돌을 회피하기 위해서는 자차량의 선회가 불가피한 수단인 것을 의미한다. 그러한 경우에 있어서, 여전히 자차량의 주위에 존재하는 차량이 선회 제어 중의 자차량을 향하여 접근해 오는 것은 적잖이 당해 차량의 주행 상태도 바람직하다고는 할 수 없으며, 또 주변 차량이 정상적으로 주행하고 있는 한에 있어서는 선회 후의 자차량에 접근해 올 가능성은 매우 낮다. 따라서, 그러한 경우에는, 입체물과의 충돌 회피를 위해 자차량의 선회는 허가될 수 있는 것으로 생각하는 것이 합리적이다. 그래서, 당해 거리가 소정 회피 거리 이하인 경우에는, 선회 허가부가 자차량의 선회 제어에 대해 허가를 내고, 이로써 지원 제어부가 자차량의 충돌을 회피하기 위해 선회 제어를 실행한다. 또한, 상기 소정 회피 거리는, 자차량의 선회 제어에 대해 상기와 같은 합리적인 이유가 존재하는 것으로 인정할 수 있을 정도의 거리로서 적절히 정의된다.

이와 같이 구성되는 차량의 운전 지원 시스템에서는, 자차량의 선회 제어는, 선회 제어 구간에서의 입체물과 자차량의 거리가 소정 회피 거리 이하가 되는 경우에만 허가된다. 그 때문에, 선회 제어가 실시되는 동안에 있어서, 자차량과 입체물의 거리가 확보되고 있어 불급 (不急) 의 선회 제어가 필요해지지 않는 경우나, 선회 제어 중에 입체물이 존재하지 않게 됨으로써 주위의 차량이 그 입체물이 존재하지 않는 영역에 들어올 가능성이 있는 경우에는, 자차량의 선회 제어는 실시되지 않는다. 이와 같이 자차량의 선회 제어에 관한 허가 판단이 실시됨으로써, 자차량에 주위의 차량을 검출하기 위한 센서 등을 설치하지 않고, 적절히 자차량의 선회 제어에 관한 판단을 실시하는 것이 가능해진다.

또, 상기 차량의 운전 지원 시스템에 있어서, 상기 선회 허가부는, 상기 선회 제어 구간의 전체 범위에 있어서, 그 선회 제어하의 자차량의 위치와 상기 입체물의 위치의 거리가 상기 소정 회피 거리 이하가 되는 경우, 상기 지원 제어부에 의한 자차량의 선회 제어의 실행을 허가하도록 해도 된다. 이와 같이 함으로써 선회 제어 구간의 전체 범위에 있어서 소정 회피 거리 이하의 간격이 요구되게 되고, 이로써 자차량의 선회 제어를 보다 안전하게 실행할 수 있다.

여기서, 상기 차량의 운전 지원 시스템에 있어서, 상기 지원 제어부는, 상기 선회 제어에 추가하여 자차량의 제동 제어를 실시함으로써, 자차량을 상기 회피 목표 궤도를 따라 주행시켜도 된다. 즉, 취득부에 의해 취득되는 회피 목표 궤도는, 지원 제어부가 자차량의 선회에 관한 제어와 제동에 관한 제어를 실시하는 것을 전제로 하여 산출되는 것으로서, 지원 제어부는, 그 회피 목표 궤도를 따라 자차량이 주행하도록, 선회 및 제동에 관한 제어를 실시한다. 그리고, 선회 허가부는, 그러한 선회 및 제동에 관한 제어를 실시할 때에도, 선회 제어가 실시되는 이상은, 상기 서술한 바와 같은 선회 제어의 허가에 관한 판단을 실시한다. 또한, 선회 허가부에 의해 선회 제어의 실행 허가가 나지 않은 경우에는, 지원 제어부는, 자차량의 제동 제어만을 실시해도 된다.

여기서, 상기 서술한 운전 지원 시스템에 있어서, 상기 소정의 제어 개시점은, 상기 선회 허가부가 자차량의 선회 제어의 실행을 허가하고 나서 실제로 자차량이 선회를 개시할 때까지 필요로 하는 지연 시간에 자차량이 진행하는 거리와 현 시점에서의 자차량의 위치에 기초하여 설정되어도 된다. 선회 허가부에 의해 선회 제어의 실행 허가가 나와 실제로 자차량의 선회가 실시될 때까지 차량의 운전 지원 시스템 내에서 필요로 하는 기계적, 전기적인 처리 시간이 지연 시간으로서 존재한다. 그 때문에, 실제로 자차량이 선회 제어가 허가되었다 하더라도, 그 지연 시간에 의해 자차량이 그 때의 차량 속도에 따라 진행하게 되어, 당해 지연 시간의 경과 후에 실제로는 자차량의 선회 제어가 개시되게 된다. 그래서, 선회 제어가 개시되는 소정의 제어 개시점은, 이 지연 시간에 의한 자차량의 진행 거리와 자차량의 현재 위치에 기초하여 설정됨으로써, 선회 제어 구간에 있어서의 자차량과 입체물 사이의 거리를 보다 정확하게 파악하는 것이 가능해진다.

또, 상기 서술한 운전 지원 시스템에 있어서 운전 지원 제어부가, 선회 제어뿐만 아니라 제동 제어도 수반하여 자차량을 회피 목표 궤도를 따라 주행시키는 경우, 상기 소정의 제어 종료점은, 상기 회피 목표 궤도에 있어서, 상기 지원 제어부에 의해 자차량의 상기 선회 제어 및 상기 제동 제어가 실시됨으로써 자차량이 정지하는 정지점으로서 설정되어도 된다. 이와 같이 소정의 제어 종료점이 설정됨으로써, 자차량이 선회 및 제동에 의해 입체물과의 충돌을 회피할 수 있었던 경우에 정지 상태에 있는 자차량 혹은 정지 상태에 이르려 하고 있는 자차량의 그 충돌 회피 주행에는 합리적인 이유가 존재하게 된다.

또, 선회 제어의 소정의 제어 종료점에 대해서는, 별법으로서, 상기 회피 목표 궤도에 있어서, 상기 지원 제어부에 의해 자차량의 상기 선회 제어가 실시됨으로써 자차량이 상기 입체물로부터 이간되기 시작하는 시점에서의 자차량의 위치, 또는 그 지원 제어부에 의해 자차량의 그 선회 제어가 실시됨으로써 자차량과 그 입체물 사이의 거리가 일정해지기 시작하는 시점에서의 자차량의 위치로서 설정되어도 된다. 이와 같이 소정의 제어 종료점이 설정됨으로써도, 상기 경우와 동일하게, 자차량이 선회에 의해 입체물과의 충돌을 회피할 수 있었던 것으로 간주할 수 있는, 상기 이간되기 시작하는 시점, 혹은 입체물과의 거리가 일정해지기 시작하는 시점에서의 자차량의 위치에 기초하여 특정되는 선회 제어 구간에 있어서의 선회에는 합리적인 이유가 존재하게 된다.

여기서, 상기 서술한 차량의 운전 지원 시스템에 있어서, 상기 회피 목표 궤도가, 자차량과 상기 입체물의 충돌을 회피할 수 없는 궤도가 되는 경우에는, 상기 선회 허가부는, 상기 선회 제어 구간에 있어서의 상기 선회 제어하의 자차량의 위치와 상기 입체물의 거리에 관계없이, 상기 지원 제어부에 의한 자차량의 선회 제어의 실행을 허가해도 된다. 회피 목표 궤도가, 자차량과 상기 입체물의 충돌을 회피할 수 없는 궤도가 되는 경우에는, 자차량과 입체물의 상대 위치 관계는, 설령 자차량이 선회하였다 하더라도 입체물과의 충돌 회피가 어려운 관계에 있으므로, 그러한 경우에 선회 제어하에 있는 자차량에 대하여, 주위의 차량이 접근해 올 가능성은 매우 낮다. 그래서, 이와 같은 경우에는, 선회 허가부에 의해 선회 제어의 실행 허가가 판단됨으로써, 자차량의 충돌시의 충격을 가급적으로 경감하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 차량의 충돌 회피 등의 운전 지원을 실시하는 시스템으로서, 충돌 회피를 위한 자차량의 선회 제어 여부의 판단을, 복잡한 처리를 수반하지 않고 적절히 실시할 수 있는 시스템을 제공하는 것이 가능해진다.

도 1 은 본 발명에 관련된 차량의 운전 지원 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2 는 주행 중의 차량의 주행 범위를 나타내는 도면이다.
도 3 은 도 1 에 나타내는 차량의 운전 지원 시스템에 있어서 실행되는 운전 지원 처리의 플로우 차트이다.
도 4a 는 진행 방향에 존재하는 입체물에 대하여 차량이 충돌 회피를 위해 취할 수 있는 회피 목표 궤도를 나타내는 제 1 도면이다.
도 4b 는 진행 방향에 존재하는 입체물에 대하여 차량이 충돌 회피를 위해 취할 수 있는 회피 목표 궤도를 나타내는 제 2 도면이다.
도 5 는 도 3 에 나타내는 운전 지원 처리에 포함되는 자차량의 선회 제어의 허가에 관한 처리의 플로우 차트이다.
도 6 은 도 5 에 나타내는 선회 허가 처리에 있어서, 자차량과 입체물 사이의 거리에 기초한 선회 허가의 판단 스킴을 설명하기 위한 도면이다.
도 7a 는 도 5 에 나타내는 선회 허가 처리에 있어서, 자차량의 선회가 허가되지 않은 경우에 관한 입체물과 자차량의 상대 위치 관계를 나타내는 제 1 도면이다.
도 7b 는 도 5 에 나타내는 선회 허가 처리에 있어서, 자차량의 선회가 허가되지 않은 경우에 관한 입체물과 자차량의 상대 위치 관계를 나타내는 제 2 도면이다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시형태에 대해 도면에 기초하여 설명한다. 여기서는, 자차량의 주로 (走路) 나 장애물인 입체물을 판정하고, 판정된 주로로부터의 일탈이나 입체물과의 충돌을 회피, 혹은 충돌시의 데미지를 경감하기 위한 운전 지원을 실시하는 시스템에 본 발명을 적용하는 예에 대해 설명한다. 또, 이하의 실시예에 있어서 설명하는 구성은, 본 발명의 일 실시양태를 나타내는 것으로서, 본 발명의 구성을 한정하는 것은 아니다.

도 1 은 본 발명에 관련된 차량의 운전 지원 시스템의 구성을 기능별로 나타내는 블록도이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 차량에는 운전 지원용 제어 유닛 (ECU) (1) 이 탑재되어 있다.

ECU (1) 는, CPU, ROM, RAM, 백업 RAM, I/O 인터페이스 등을 구비한 전자 제어 유닛이다. ECU (1) 에는, 외계 인식 장치 (2), 요 레이트 센서 (3), 차륜속 센서 (4), 가속도 센서 (5), 브레이크 센서 (6), 액셀 센서 (7), 타각 센서 (8), 조타 토크 센서 (9) 등의 각종 센서가 전기적으로 접속되고, 그들 센서의 출력 신호가 ECU (1) 에 입력되도록 되어 있다.

외계 인식 장치 (2) 는, 예를 들어, LIDAR (Laser Imaging Detection And Ranging), LRF (Laser Range Finder), 밀리파 레이더, 스테레오 카메라 등의 측정 장치 중 적어도 1 개를 포함하고, 차량의 주위에 존재하는 입체물 (30) 과 자차량 (20) 의 상대 위치에 관한 정보 (예를 들어, 상대 거리나 상대 각도) 를 검출한다. 또한, 외계 인식 장치 (2) 에 의한 입체물 (30) 에 관한 정보의 검출에 대해서는, 종래 기술에서 널리 개시되어 있기 때문에, 본 명세서에서는 그 상세한 내용은 할애한다. 요 레이트 센서 (3) 는, 예를 들어, 자차량 (20) 의 차체에 장착되고, 자차량 (20) 에 작용하고 있는 요 레이트와 상관하는 전기 신호를 출력한다. 차륜속 센서 (4) 는, 자차량 (20) 의 차륜에 장착되고, 차량의 주행 속도 (차속) 에 상관하는 전기 신호를 출력하는 센서이다. 가속도 센서 (5) 는, 자차량 (20) 의 전후 방향으로 작용하고 있는 가속도 (전후 가속도), 그리고 자차량 (20) 의 좌우 방향으로 작용하고 있는 가속도 (횡가속도) 에 상관하는 전기 신호를 출력한다. 브레이크 센서 (6) 는, 예를 들어, 차 실내의 브레이크 페달에 장착되고, 브레이크 페달의 조작 토크 (답력) 에 상관하는 전기 신호를 출력한다. 액셀 센서 (7) 는, 예를 들어, 차 실내의 액셀 페달에 장착되고, 액셀 페달의 조작 토크 (답력) 에 상관하는 전기 신호를 출력한다. 타각 센서 (8) 는, 예를 들어, 차 실내의 스티어링 휠에 접속된 스티어링 로드에 장착되고, 스티어링 휠의 중립 위치로부터의 회전 각도 (회전 각도) 에 상관하는 전기 신호를 출력한다. 조타 토크 센서 (9) 는, 스티어링 로드에 장착되고, 스티어링 휠에 입력되는 토크 (조타 토크) 에 상관하는 전기 신호를 출력한다.

또, ECU (1) 에는, EPS (전동 파워 스티어링) (10), ECB (전자 제어식 브레이크) (11) 등의 각종 기기가 접속된다. EPS (10) 는, 전동 모터가 발생시키는 토크를 이용하여, 스티어링 휠의 조타 토크를 조력하는 장치이다. ECB (11) 는, 각 차륜에 형성된 마찰 브레이크의 작동 유압 (브레이크 유압) 을 전기적으로 조정하는 장치이다.

이와 같이 구성되는 도 1 에 나타내는 운전 지원 시스템은, ECU (1) 에 접속되는 상기 각종 센서 등으로부터의 정보에 기초하여, ECU (1) 가 EPS (10), ECB (11) 를 전기적으로 제어함으로써, 충돌 회피 등을 위한 지원 제어가 실현된다. 바꿔 말하면, ECU (1) 는, 상기한 각종 센서의 출력 신호를 이용하여 충돌 회피 등을 위해 각종 기기를 제어하기 위해, 도 1 에 나타내는 기능 블록에 관련된 기능을 갖고 있다. 즉, ECU (1) 는 주로 인식부 (100), 회피 목표 궤도 취득부 (101), 선회 허가부 (102), 지원 제어부 (103) 를 구비하고 있다.

주로 인식부 (100) 는, 상기 외계 인식 장치 (2) 로부터 출력되는 정보에 기초하여, 자차량 (20) 이 이제부터 주행할 도로 (주로) 에 관한 정보를 생성한다. 예를 들어, 주로 인식부 (100) 는, 자차량 (20) 을 원점으로 하는 좌표계에 있어서, 자차량 (20) 의 장애물이 될 수 있는 입체물 (30) 이나 차선 경계를 나타내는 지표 (예를 들어, 차선 경계를 나타내는 백색선이나 황색선 등의 도로 표시나, 차선 옆에 연장되는 연석 (緣石), 가드 레일, 홈, 벽, 폴 등의 입체물 (30) 등) 의 위치 좌표나, 그들 입체물 (30) 이나 차선 경계에 대한 자차량 (20) 의 자세 (거리나 요 (yaw) 각 등) 에 관한 정보를 생성한다. 또한, 주로 인식부 (100) 는 본 발명에 관련된 인식부에 상당한다.

회피 목표 궤도 취득부 (101) 는, 본 발명에 관련된 취득부에 상당하는 것으로서, 상기 주로 인식부 (100) 에 의해 생성된 좌표계에 있어서, 주로 인식부 (100) 에 의해 인식된 입체물 (30) 과의 충돌을 회피하기 위해 자차량 (20) 이 채용할 수 있는 회피 목표 궤도를 취득한다. 이 회피 목표 궤도는, 예를 들어 자차량 (20) 의 차속이나 횡가속도 등의 자차량 (20) 의 주행 상태에 기초하여 취득되는 궤도이다. 구체적으로는, 회피 목표 궤도 취득부 (101) 는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 가속도 센서 (5) 의 출력 신호로부터 자차량 (20) 의 현재의 횡가속도 Gy0 을 취득하고, 자차량 (20) 이 현재의 횡가속도 Gy0 을 유지한 채 주행한 것으로 가정한 경우, 자차량 (20) 이 통과하는 것으로 여겨지는 경로 (a) 를 특정한다. 다음으로, 회피 목표 궤도 취득부 (101) 는, 자차량 (20) 의 현재의 횡가속도 Gy0 에 현재의 자차량 (20) 의 속도에 있어서 자차량 (20) 이 안전하게 선회하기 위한 횡력의 최대 변화분 ΔGy 를 가산한 경우에 자차량 (20) 이 통과하는 것으로 예측되는 경로 (b1) 를 특정함과 함께, 반대로 자차량 (20) 의 현재의 횡가속도 Gy0 으로부터 최대 변화분 ΔGy 를 감산한 경우에 자차량 (20) 이 통과하는 것으로 예측되는 경로 (b2) 를 특정한다. 당해 최대 변화분 ΔGy 에 대해서는, 자차량의 구조나 드라이버의 조타 등, 자차량의 안전 주행에 관계하는 요인을 근거로 하여 적절히 설정하면 된다.

경로 (b1, b2) 의 특정에 대해, 보다 구체적으로는, 회피 목표 궤도 취득부 (101) 는, 현재의 횡가속도 Gy0 에 최대 변화분 ΔGy 를 가산 또는 감산한 값으로부터 자차량 (20) 의 선회 반경 R 을 연산하고, 산출된 선회 반경 R 에 기초하여 경로 (b1, b2) 를 특정하면 된다. 또한, 선회 반경 R 은, 차속 V 를 요 레이트 γ 로 제산함으로써 구할 수 있음과 함께 (R ＝ V/γ), 요 레이트 γ 는 횡가속도 Gy 를 차속 V 로 제산함으로써 구할 수 있다 (γ ＝ Gy/V). 물론, 요 레이트 센서 (3) 에 의한 검출값을 요 레이트 γ 로서 이용해도 된다. 그 후, 회피 목표 궤도 취득부 (101) 는, 상기한 경로 b1 에서 b2 까지의 범위 (주행 범위) 에 있어서, 횡가속도를 일정량씩 변화시킨 경우의 경로 (b0) 를 특정한다. 또한, 이 횡가속도의 일정량의 변화 폭은 적절히 설정하면 된다. 그리고, 자차량 (20) 의 진행 방향에 존재하는 입체물 (30) 과 경로 (b1, b2) 및 그 사이에 설정된 복수의 경로 (b0) 의 간섭 정도에 기초하여, 자차량 (20) 이 선회함으로써 입체물 (30) 과 간섭하지 않고 충돌을 회피할 수 있는 궤도를 회피 목표 궤도로서 특정한다.

다음으로, 선회 허가부 (102) 는, 주로 인식부 (100) 에 의해 인식된 입체물 (30) 과 자차량 (20) 이 충돌하지 않도록, 회피 목표 궤도 취득부 (101) 에 의해 취득된 회피 목표 궤도 상을 자차량 (20) 이 주행할 수 있도록 자차량의 선회 제어를 실현해도 되는지의 여부에 대해 판단하여, 그 실행 허가를 내는 기능으로서, 본 발명에 관련된 선회 허가부에 상당한다. 선회 허가부 (102) 는, 회피 목표 궤도 취득부 (101) 에 의해 취득된 회피 목표 궤도 상을 주행하는 자차량의 위치와 주로 인식부 (100) 에 의해 인식된 입체물 (30) 의 위치 사이의 거리에 기초하여, 자차량의 선회 제어의 실행 허가 판단을 실시한다. 또한, 당해 거리는, 자차량이 주행하게 되는 회피 목표 궤도의 접선과 입체물의 거리로서 정의된다. 그 상세한 내용에 대해서는 후술한다.

다음으로, 지원 제어부 (103) 는, 본 발명에 관련된 지원 제어부에 상당하는 것으로서, 상기 선회 허가부 (102) 에 의해 선회 허가가 나온 것을 전제로 하여, 주로 인식부 (100) 에 의해 생성된 정보와 회피 목표 궤도 취득부 (101) 에 의해 취득된 회피 목표 궤도에 기초하여, EPS (10), ECB (11) 등을 통하여 입체물 (30) 과의 충돌을 회피하기 위해서나 충돌시의 충격·피해 경감을 위한 운전 지원 제어를 실시한다. 구체적으로는, 지원 제어부 (103) 는, EPS (10) 나 ECB (11) 의 제어량을 연산함과 함께, 산출된 제어량에 따라 EPS (10) 나 ECB (11) 를 작동시킨다. 예를 들어, 지원 제어부 (103) 는, 자차량 (20) 과 입체물 (30) 의 충돌을 회피하기 위해 필요한 목표 요 레이트를 연산하고, 자차량 (20) 의 실제의 요 레이트 (요 레이트 센서 (3) 의 출력 신호) 가 목표 요 레이트와 일치하도록, EPS (10) 의 제어량 (조타 토크) 과 ECB (11) 의 제어량 (브레이크 유압) 을 결정한다. 그 때, 목표 요 레이트와 조타 토크의 관계, 및 목표 요 레이트와 브레이크 유압의 관계는 미리 맵화되어 있어도 된다.

또한, 차량을 감속시키는 방법은, ECB (11) 에 의해 마찰 브레이크를 작동시키는 방법에 한정되지 않고, 차량의 운동 에너지를 전기 에너지로 변환 (회생) 시키는 방법이나, 변속기의 변속비를 변경시켜 엔진 브레이크를 증대시키는 방법을 사용해도 된다. 또, 차량의 요 레이트를 변경하는 방법은, EPS (10) 에 의해 타각을 변화시키는 방법에 한정되지 않고, 자차량 (20) 의 좌우륜에 대하여 상이한 브레이크 유압을 인가하는 방법을 사용해도 된다.

다음으로, 본 실시예에 관련된 운전 지원 시스템에 의한 충돌 회피를 위한 처리에 대해, 도 3 에 기초하여 설명한다. 도 3 에 나타내는 처리는, ECU (1) 에 의해 반복 실행되는 처리 루틴으로서, ECU (1) 의 ROM 등에 미리 제어 프로그램으로서 기억되어 있다. 먼저, S101 에서는, 외계 인식 장치 (2) 의 출력 신호에 기초하여, 자차량 (20) 이 앞으로 주행할 도로에 관한 정보를 생성한다. 즉, ECU (1) 는, 자차량 (20) 을 원점으로 하는 좌표계에 있어서, 자차량 (20) 의 장애물이 될 수 있는 입체물 (30) 이나 차선 경계를 나타내는 지표의 위치 좌표나, 그들 입체물 (30) 이나 차선 경계에 대한 자차량 (20) 의 자세에 관한 정보를 생성한다. S101 의 처리가 종료되면, S102 로 진행된다. 다음으로 S102 에서는, ECU (1) 는, 상기 S101 에서 생성된 정보에 기초하여, 자차량 (20) 의 진로 방향에 장애물이 되는 입체물 (30) 이 존재하는지의 여부를 판별한다. 여기서 말하는「진로」는, 자차량 (20) 이 현재의 횡가속도 Gy0 을 유지한 채 주행한 경우에 통과할 것으로 예측되는 경로 (예를 들어, 도 2 에 나타내는 경로 (a)) 이다. 이 예측되는 경로 상에 입체물 (30) 이 존재하는 경우, 혹은 이 경로로부터 일정 거리의 범위에 입체물 (30) 이 존재하는 경우에는, 자차량 (20) 의 진행 방향에 입체물 (30) 이 존재하는 것으로 판단되게 된다. S102 에서 긍정 판정되면 S103 으로 진행되고, 부정 판정되면, ECU (1) 는 본 루틴의 실행을 일단 종료시킨다. 상기 S101 및 S102 에 관련된 처리가, 상기 서술한 주로 인식부 (100) 에 의한 처리에 상당한다.

다음으로 S103 에서는, 상기 회피 목표 궤도 취득부 (101) 에 의해, 가속도 센서 (5) 를 통하여 자차량 (20) 의 현 시점에 있어서의 횡가속도 Gy0 을 판독하고, 판독된 횡가속도 Gy0 을 기준으로 하여 상기 횡가속도의 최대 변화분 ΔGy 를 가산 혹은 감산함으로써, 자차량 (20) 이 주행할 수 있는 주행 범위가 산출되고, 당해 주행 범위와 입체물 (30) 의 간섭을 회피할 수 있는 주행 궤도가 회피 라인으로서 산출되게 된다. 당해 회피 라인이, 본 발명에 있어서의 회피 목표 궤도에 상당한다. S103 의 처리가 종료되면, S104 로 진행된다.

S104 에서는, 지원 제어부 (103) 에 의해, 인식된 입체물 (30) 에 대하여, 자차량 (20) 을 충돌시키지 않기 위해 채용해야 할 회피 라인이, 당해 입체물 (30) 을 사이에 두고 자차량 (20) 의 좌우 양 방향에 존재하고 있는지의 여부가 판정된다. 당해 판정은, 회피 라인이 입체물 (30) 을 기준으로 하여 자차량 (20) 의 좌우 양 방향 (폭 방향) 에 각각 적어도 1 개씩 존재하고 있는지의 여부를 판정하는 것으로서, 설령 회피 라인이 복수 존재한다 하더라도, 그것이 입체물 (30) 을 기준으로 하여 자차량 (20) 의 좌우 중 일 방향에만 존재하는 경우에는, S104 에서는 부정 판정되게 된다. 예를 들어, 도 4a 에 나타내는 바와 같이, 입체물 (30) 이 자차량 (20) 의 대략 진로 (a) 상에 위치하고, 입체물 (30) 의 폭이 비교적 작은 경우에는, 회피 라인으로서, 횡가속도의 최대 변화분 ＋ ΔGy0 에 대응하는 경로 (b1) 측에 경로 (b1) 에 추가하여 경로 (b11) 가 존재하고, 또한 횡가속도의 최대 변화분 － ΔGy 에 대응하는 경로 (b2) 측에 경로 (b2) 에 추가하여 경로 (b21) 가 존재한다. 이와 같이 도 4a 에 나타내는 상태에서는, 자차량 (20) 의 우측에 회피 라인으로서의 경로 (b1, b11) 가 존재하고, 자차량 (20) 의 좌측에 회피 라인으로서의 경로 (b2, b21) 가 존재하게 된다. 따라서, 이와 같은 상태는, 회피 라인이 자차량 (20) 의 좌우 양 방향에 존재하게 되고, 이로써 S104 에서는 긍정 판정되게 된다.

또, 도 4b 에 나타내는 바와 같이, 입체물 (30) 이 자차량 (20) 의 진로 상에 위치하고, 또한 자차량 (20) 의 좌측 앞에서 우측 안쪽으로 연장되어 그 폭이 비교적 긴 경우에는, 회피 라인으로서, 횡가속도의 최대 변화분 ＋ΔGy0 에 대응하는 경로 (b1) 측에 경로 (b1) 에 추가하여 경로 (b11) 가 존재하지만, 횡가속도의 최대 변화분 － ΔGy 에 대응하는 경로 (b2) 측에는 회피 라인은 존재하지 않는다. 이것은, 입체물 (30) 이 자차량 (20) 의 좌측 앞에서 우측 안쪽으로 연장되기 때문에, 횡가속도가 마이너스 방향으로 최대 ΔGy0 변화하여 경로 (b2) 를 주행하게 되었다 하더라도, 그 경로 (b2) 상에 입체물 (30) 이 간섭하는 것에 의한 것이다. 도 4b 에 나타내는 바와 같은 경우에는, 회피 라인은, 입체물 (30) 을 사이에 두고 자차량 (20) 의 우측 방향에만 존재하고 있게 되기 때문에, S104 에서는 부정 판정되게 된다. 또한, 설령 회피 라인의 수가 줄어들어 경로 (b1) 만으로 되어도, 혹은 입체물 (30) 에 대하여 자차량 (20) 의 우측에서만 더 많은 회피 라인이 존재한다 하더라도, 당해 판정 결과에 변화는 없다.

정리하면, 본 루틴에 있어서 S104 에서 긍정 판정되면 S105 로 진행되고, 부정 판정되면 S106 으로 진행된다. 여기서, S105 에서는, 지원 제어부 (103) 에 의해, 입체물 (30) 과 자차량 (20) 의 충돌을 회피하기 위한 운전 지원 처리가 실시된다. 당해 처리에 대해, 도 4a 에 기초하여 구체적으로 설명한다. 상기 서술한 바와 같이, 도 4a 에 나타내는 상태에서는, 자차량 (20) 이 채용해야 할 회피 라인은, 입체물 (30) 을 사이에 두고 자차량 (20) 의 좌우 양 방향에 존재한다. 바꿔 말하면, 자차량 (20) 은, 우측으로 선회함으로써 입체물 (30) 과의 충돌을 회피할 수 있고, 또 좌측으로 선회함으로써도 입체물 (30) 과의 충돌을 회피할 수 있다. 이와 같은 경우, 만일 지원 제어부 (103) 가 EPS (10) 에 작용하여 좌우 중 어느 방향으로 선회하려고 하였을 때, 자차량 (20) 의 드라이버는 그 반대의 방향으로 선회 조타할 가능성이 있다. 그렇다면, 드라이버로서는, 자기의 조타에 대하여, 지원 제어부 (103) 의 운전 지원 처리가 간섭하기 때문에, 자기의 감각에 따르지 않는 처리가 실시된 것이 된다.

그래서, S105 에 있어서의 운전 지원 처리에서는, 지원 제어부 (103) 는, EPS (10) 에 의한 타각의 변화, 혹은 자차량 (20) 의 좌우륜에 대하여 상이한 브레이크 유압을 인가하는 것에 의한 자차량 (20) 의 선회는 실시하지 않고, ECB (11) 에 의한 최대 제동력에서의 감속을 실시한다. 또한, 당해 처리에 있어서는, 지원 제어부 (103) 는 자차량 (20) 의 선회에 관한 제어는 실시되지 않지만, 드라이버에게 있어서는 자기의 판단에 기초한 조타를 실시하는 것은 담보되어 있다. 이와 같이 운전 지원 처리로는, 제동력에 의한 감속에 한하여 실시하고, 조타에 의한 자차량 (20) 의 선회는 드라이버의 판단에 맡김으로써, 드라이버의 감각에 따르지 않는 처리가 실시되는 것을 회피할 수 있다. 또한, 드라이버의 조타에 의한 선회를 가능하게 하기 위해서는, 당해 선회에 필요한 정도의 횡력의 발생을 가능하게 하는 범위에 있어서, 최대가 되는 제동력을 발생시키는 것이 바람직하지만, 입체물 (30) 과 충돌하기 전에 자차량 (20) 을 충분히 감속할 수 있다면, 자차량 (20) 의 감속을 위한 제동력을 드라이버의 조타에 의한 선회를 위한 횡력보다 우선하여 확보해도 된다. S105 의 처리가 종료되면, 본 루틴은 다시 처음부터 반복된다.

한편으로, S106 에서는, 입체물 (30) 과의 충돌을 회피하기 위해 자차량 (20) 의 선회 제어를 실행해도 되는지의 여부에 대한 판정이 실시된다. 당해 판정 처리는, 선회 허가부 (102) 에 의한 것이다. 선회 허가부 (102) 에 의한 판정 처리의 상세한 내용에 대해서는 후술하는 것으로 하며, S106 에서 긍정 판정되면 S107 로 진행되고, 부정 판정되면 S105 로 진행된다. 당해 긍정 판정된 후의 S107 에서는, 자차량 (20) 의 선회 제어가 허가된 것을 전제로 하여, 지원 제어부 (103) 에 의해, 입체물 (30) 과 자차량 (20) 의 충돌을 회피하기 위한 운전 지원 처리, 즉 자차량 (20) 을 선회시키는 제어를 포함하는 운전 지원 처리가 실시된다. 한편으로, S106 에서 부정 판정된 경우, 즉 자차량 (20) 의 선회 제어가 허가되지 않은 경우에는, 입체물에 충돌하기 전의 차량의 정지를 목표로 하여, 혹은 설령 충돌한다고 해도 충돌시의 차량 속도의 가급적인 저감을 목표로 하여, S105 에 관련된 최대 제동력에 의한 감속이 실시된다.

여기서, S107 에 관련된 처리에 대해, 도 4b 에 기초하여 구체적으로 설명한다. 상기 서술한 바와 같이, 도 4b 에 나타내는 상태에서는, 자차량 (20) 이 채용해야 할 회피 라인은, 입체물 (30) 에 대하여 자차량 (20) 의 우측 방향에만 존재한다. 바꿔 말하면, 자차량 (20) 은 우측으로 선회함으로써만 입체물 (30) 과의 충돌을 회피할 수 있다. 이와 같이 자차량 (20) 의 선회 방향이 한정되어 있는 경우에는, 드라이버가 인식하는 자차량 (20) 의 선회 방향과 지원 제어부 (103) 가 인식하는 자차량 (20) 의 선회 방향은 일치하게 된다. 그래서, 이와 같은 경우에는, 지원 제어부 (103) 는, EPS (10) 에 의한 타각의 변화, 혹은 자차량 (20) 의 좌우륜에 대하여 상이한 브레이크 유압을 인가하는 것에 의한 자차량 (20) 의 선회를 실시함으로써, 예를 들어, 도 4b 에 나타내는 경로 (b1, b11) 중 어느 것을 자차량 (20) 이 주행하도록 운전 지원 처리를 실시한다. 혹은, 당해 선회에 추가하여, ECB (11) 에 의한 제동력에서의 감속도 실시함으로써, 보다 안전하게 입체물 (30) 과의 충돌을 회피하는 것이 가능해진다. S107 의 처리가 종료되면, 본 루틴은 다시 처음부터 반복된다.

다음으로, 도 5 에 기초하여, 상기 S106 에서 실시되는 자차량 (20) 의 선회 제어 여부를 판정하는 선회 허가 처리에 대해 설명한다. 먼저, S201 에서는 상기 S103 에서 산출된 회피 라인에 대해, 당해 회피 라인 상을 자차량 (20) 이 주행하기 위해 필요한 요 레이트인 회피 가능 요 레이트 γ 의 산출이 실시된다. 구체적으로는, 상기와 같이 회피 라인의 산출시에 요 레이트 γ 가 이용되고 있는 점에서, 입체물 (30) 에 간섭하지 않는 회피 라인에 관하여 당해 요 레이트를 회피 가능 요 레이트 γ 로서 설정한다. 예를 들어, 회피 라인이 입체물 (30) 에 대하여 자차량 (20) 의 우측에만 존재하는, 도 4b 에 나타내는 상태에서는, 회피 라인 (b1, b11) 에 대하여, 각각 회피 가능 요 레이트 γ1, γ11 이 설정되게 되고, 이 양자는, 자차량 (20) 의 선회 반경의 차이로부터도 알 수 있는 바와 같이 γ1 ＞ γ11 의 상관을 갖는다. S201 의 처리가 종료되면, S202 로 진행된다.

S202 에서는, S201 에서 산출된 회피 가능 요 레이트 γ 의 절대값 |γ| 가 소정의 임계값 γ0 이하가 되는 회피 라인이 있는지의 여부가 판정된다. 당해 임계값 γ0 은, 지원 제어부 (103) 가 EPS (10) 에 대하여 타각 제어를 실시하고 있는 도중에 드라이버가 그 제어를 오버라이드하는 것을 가능하게 하기 위해, 자차량 (20) 이 선회 주행 중에 발생하는 횡가속도의 절대값에 있어서의 상한을 설정하기 위한 것이다. 예를 들어, 임계값 γ0 으로서 0.2 G ∼ 0.3 G 를 채용할 수 있다. 바꿔 말하면, S202 의 판단은, S103 에서 산출된 회피 라인 중 어느 것을 선택해도 자차량 (20) 은 입체물 (30) 과의 충돌을 회피할 수는 있지만, 그 때에 발생하는 횡가속도가 과도하게 커짐으로써 드라이버에 의한 조타의 여지가 좁아지지 않도록, 산출된 회피 라인 중에서 일부의 회피 라인을 선택하기 위한 처리이다. 또한, S103 에 있어서, 입체물 (30) 과의 충돌을 회피할 수 있는 회피 라인을 산출할 수 없는 경우에도, 회피 가능 요 레이트 γ 를 산출할 수 없음을 이유로 S202 에서 부정 판정되는 것으로 한다. 이상으로부터, S202 에서 긍정 판정되면 S203 으로 진행되고, 부정 판정되면 S206 으로 진행된다.

다음으로, S203 에서는, S202 에서 회피 가능 요 레이트 γ 의 절대값이 임계값 γ0 이하가 되는 회피 라인 (본 실시예에 있어서는 회피 라인 (b11) 만으로 한다) 에 있어서, 자차량 (20) 의 선회 제어의 개시점 (Ps) 의 산출이 실시된다. 당해 산출 처리에 대해, 도 6 에 기초하여 설명한다. 도 6 에 나타내는 회피 라인 (b11) 은, 도 4b 에 나타내는 회피 라인 (b11) 과 동일하다. 또한, 회피 라인 (b1) 이 S203 이후의 처리 대상으로서 선택되지 않았던 것은, 회피 라인 (b1) 을 자차량 (20) 이 주행한 경우에 발생하는 회피 가능 요 레이트 γ 가 임계값 γ0 보다 커지기 때문이다. 여기서, 선회 제어 개시점 (Ps) 은, ECU (1) 로부터 EPS (10) 등에 대하여 자차량이 선회하기 위한 지령을 내린 시점에 있어서의 자차량 (20) 의 주행 위치로서 특정된다. 구체적으로는, 상기 S103 의 처리에 있어서 회피 라인을 산출할 때, 자차량 (20) 의 선회 제어를 개시하는 점을 특정한 후에 회피 라인의 산출이 실시되고 있는 점에서, 그 때에 특정된 선회 제어 개시점을 도 6 에 나타내는 선회 제어 개시점 (Ps) 으로서 설정하면 된다. 또한, 그 선회 제어 개시점 (Ps) 의 산출에는, 선회 제어의 실행이 허가되어 ECU (1) 로부터 EPS (10) 등에 선회 개시를 위한 지령이 나오고 나서, 실제로 EPS (10) 등의 구동에 의해 자차량 (20) 의 진행 방향이 변화하는 것, 즉 선회 동작이 개시될 때까지 필요로 하는 지연 시간이 고려되는 것이 바람직하다. 당해 지연 시간은, 시스템이나 자차량 (20) 의 구성 등에 따라 변동되지만, 예를 들어, 0.3 초 정도의 시간을 예상할 수 있다. 이와 같이 함으로써, 선회 제어 개시점 (Ps) 을 보다 정확하게 특정할 수 있다. S203 의 처리가 종료되면, S204 로 진행된다.

다음으로 S204 에서는, 입체물 (30) 과의 충돌을 회피하기 위한 선회 제어가 종료되는 선회 제어 종료점 (Pf) 의 산출이 실시된다. 선회 제어 종료점 (Pf) 은, 충돌 회피를 위한 운전 지원 처리의 내용에 따라, 다음과 같이 정의되는데, 이하에 나타내는 정의는 어디까지나 일례로서, 그 이외의 정의도 적절히 채용할 수 있다.

＜운전 지원 처리로서 선회 제어만을 실시하는 경우＞

선회 제어 종료점 (Pf) 은, 선회 제어의 결과, 자차량 (20) 의 진행 방향이 입체물 (30) 이 나열되어 있는 방향 (L1) 과 평행해지기 시작하는 지점으로서 정의되어도 된다. 즉, 입체물 (30) 이 나열되어 있는 방향과 자차량 (20) 의 진행 방향이 평행해짐으로써, 자차량 (20) 의 진행 방향이 그대로 유지되면 입체물 (30) 과의 충돌을 회피하는 것이 가능해짐으로써, 선회 제어의 종료점 (Pf) 이 특정된다. 또한, 입체물 (30) 이 나열되어 있는 방향을 나타내는 선 (L1) 은, 주로 인식부 (100) 에 의해 인식된 입체물 (30) 의 존재 영역의 형상 등에 기초하여, 예를 들어 입체물 (30) 의 중심을 통과하는 선이나 윤곽을 따른 선에 기초하여 특정되어도 된다.

또, 상기 예 대신에, 선회 제어 종료점 (Pf) 은, 선회 제어의 결과, 자차량 (20) 이 입체물 (30) 로부터 이간되도록 진행하기 시작하는 지점으로서 정의되어도 된다. 즉, 자차량 (20) 과 입체물 (30) 사이의 거리가 연장됨으로서 충돌 가능성이 저하된 것으로 판단할 수 있음으로써, 선회 제어의 종료점 (Pf) 이 특정된다.

＜운전 지원 처리로서 선회 제어 및 제동 제어를 실시하는 경우＞

다음으로, 운전 지원 처리로서 선회 제어 및 제동 제어를 실시하는 경우에는, 상기 서술한 선회 제어만을 실시하는 경우의 선회 제어 종료점 (Pf) 의 정의예에 추가하여, 선회 제어 및 제동 제어의 결과, 자차량 (20) 이 정지하는 지점을 선회 제어 종료점 (Pf) 으로서 정의해도 된다. 즉, 설령 자차량 (20) 의 진행 방향이 입체물 (30) 이 나열되어 있는 방향 (L1) 과 평행한 상태에 이르지 않아도, 자차량 (20) 이 정지함으로써 입체물 (30) 과의 충돌은 회피할 수 있음으로써, 선회 제어의 종료점 (Pf) 이 특정된다.

S204 의 처리가 종료되면, S205 로 진행된다.

S205 에서는, S203 에서 산출된 선회 제어 개시점 (Ps) 과 S204 에서 산출된 선회 제어 종료점 (Pf) 사이에 끼인 회피 라인 (b11) 의 일부로서 정의되는 선회 제어 구간의 전체 범위에 있어서, 자차량 (20) 의 위치와 입체물 (30) 의 위치의 거리가 소정 회피 거리 (L0) 이하인지의 여부에 대해 판정이 실시된다. 당해 소정 회피 거리 (L0) 는, 자차량 (20) 과 입체물 (30) 의 거리가 충돌을 회피해야 할 정도로 접근하고 있는 것을 합리적으로 이유 부여하기 위한 임계값이다. 예를 들어, 자차량 (20) 이 주행로면의 법정 속도로 주행 중에 입체물 (30) 과의 충돌 회피를 실현하기 위해 필요한 회피 거리에 기초하여, 소정 회피 거리 (L0) 가 설정된다. 또, 자차량 (20) 과 입체물 (30) 사이의 거리로는, 자차량 (20) 의 진행 방향 (바꿔 말하면, 회피 라인의 접선 방향) 에 대하여 수직이 되는 방향에서의 자차량 (20) 과 입체물 (30) 사이의 거리를 채용할 수 있다. S205 에서 긍정 판정되면 S206 으로 진행되고, 부정 판정되면 S207 로 진행된다.

S206 에서는, 자차량 (20) 에 대하여 선회 제어가 실시되는 것을 허가하는 판단이 실시된다. 당해 처리를 실시하는 경우로는, 상기 서술한 바와 같이, S202 의 처리에서 부정 판정된 경우와 S205 의 처리에서 긍정 판정된 경우이다. 전자의 경우에는, 실질적으로는 자차량 (20) 의 선회 제어로 입체물 (30) 과의 충돌을 회피할 수 없는 경우에 상당하는데, 그러한 경우에도 선회 제어를 실시함과 함께, 그 선회 중에 제동 제어에 의해 자차량 (20) 을 감속시킴으로써, 충돌시의 충격을 경감시키는 것이 가능해지는 경우가 있다. 그래서, 그러한 가능성을 근거로 하여, 자차량 (20) 의 선회 제어가 허가된다. 또한, 이와 같은 경우에 자차량 (20) 이 선회 제어를 실시하였다 하더라도, 자차량 (20) 의 진행 방향에는 입체물 (30) 이 존재하고 있는 점에서, 자차량 (20) 주위의 차량이 자차량 (20) 을 향하여 접근해 올 가능성은 매우 낮고, 이로써, 자차량 (20) 의 선회 제어를 허가할 수 있는 합리적인 이유가 존재한다고 할 수 있다. 또, 후자의 경우에는, 자차량 (20) 의 선회 제어로 입체물 (30) 과의 충돌을 회피할 수 있는 경우에 상당하는데, 그러한 경우에도, 선회 제어가 계속해서 실시되는 선회 제어 구간의 전체 범위에 있어서, 자차량 (20) 과 입체물 (30) 사이의 거리가 임계값 (L0) 이하가 되는 상태이므로, 자차량 (20) 에 대해서는 입체물 (30) 과의 충돌을 회피할 필요가 있고, 또 자차량 (20) 주위의 차량은 자차량 (20) 을 향하여 접근해 올 가능성은 매우 낮은 것으로 생각된다. 따라서, 이와 같은 경우에 있어서도, 자차량 (20) 의 선회 제어를 허가할 수 있는 합리적인 이유가 존재한다고 할 수 있다.

다음으로, S207 에서는, 자차량 (20) 에 대하여 선회 제어가 실시되는 것을 금지하는, 즉 선회 제어를 허가하지 않는 판단이 실시된다. 여기서, S207 의 처리가 실시되는 예를 도 7a 및 도 7b 에 나타낸다. 도 7a 에 나타내는 상태에서는, 선회 제어 구간에 있어서 선회 제어 개시점 (Ps) 으로부터 어느 정도의 범위에서는, 자차량 (20) 과 입체물 (30) 사이의 거리 (L) 는 임계값 (L0) 이하로 되어 있지만, 선회 제어 종료점 (Pf) 근방의 구간에 있어서는, 입체물 (30) 이 자차량 (20) 의 진행 방향에 대하여 수직이 되는 방향에 존재하고 있지 않은 점에서 거리 (L) 는 실질적으로 무한대가 된다. 이와 같은 경우, 자차량 (20) 에 대하여 선회 제어가 실시되고 있는 동안에, 그 주위에 존재하는 차량 (40) 이 입체물 (30) 의 존재가 중단된 영역, 즉, 선회 제어 종료점 (Pf) 근방의 공간에 들어올 가능성이 있다. 그러한 경우, 자차량 (20) 이 선회 제어를 실시하면, 차량 (40) 의 진행 방향을 가로막는 결과가 되기 때문에, 자차량 (20) 에 대하여 선회 제어를 허가하는 합리적인 이유가 존재하지 않는 것으로 판단하는 것이 바람직하다.

또, 도 7b 에 나타내는 상태에서는, 선회 제어 구간의 전체 범위에 있어서 자차량 (20) 과 입체물 (30) 사이의 거리 (L) 가 임계값 (L0) 을 초과한 상태로 되어 있다. 즉, 입체물 (30) 에 대하여 아직 충분한 거리가 있음에도 불구하고, 자차량 (20) 의 선회 제어를 실시하려고 하는 경우의 상태가 도 7b 에는 도시되어 있다. 이와 같은 상태에서 자차량 (20) 이 선회 제어를 실시하면, 역시 그 주위에 존재하고 있는 차량 (40) 의 진행 방향을 가로막는 결과가 되기 때문에, 자차량 (20) 에 대하여 선회 제어를 허가하는 합리적인 이유가 존재하지 않는 것으로 판단하는 것이 바람직하다. 또한, 도 7b 에 나타내는 상태에서는, 다시 도 3 에 나타내는 처리가 반복되었을 때에 자차량 (20) 이 입체물 (30) 에 접근하고, 도 6 에 나타내는 상태가 형성되어 있으면, 자차량 (20) 의 선회 제어는 허가되게 된다.

도 5 에 나타내는 선회 허가 처리를 포함하는 도 3 에 나타내는 운전 지원 처리에 의하면, 입체물 (30) 이 인식된 경우에 자차량 (20) 이 채용해야 할 회피 라인은, 입체물 (30) 을 사이에 두고 자차량 (20) 의 좌우 양 방향에 존재하는지의 여부에 따라, 지원 제어부 (103) 가 실행하는 처리 내용이 조정된다. 그 결과, 자차량 (20) 의 드라이버의 감각을 따른 운전 지원 처리를 제공하면서, 자차량 (20) 과 입체물 (30) 의 충돌을 회피하는 것이 가능해진다. 또, 자차량 (20) 의 선회 제어는 선회 허가부 (102) 의 판단에 기초하여 실행되기 때문에, 자차량 주위의 차량의 존재를 검출하기 위한 추가적인 센서를 설치하지 않고, 합리적인 이유하에서 자차량 (20) 의 선회 제어를 실현할 수 있다.

또한, 도 3 에 나타내는 운전 지원 제어는, 자차량 (20) 이 채용해야 할 회피 라인은, 입체물 (30) 을 사이에 두고 자차량 (20) 의 좌우 양 방향에 존재하는 경우에는, 자차량 (20) 의 선회 제어를 실시하지 않도록 구성되어 있는데, 그러한 경우에도, 당해 구성 대신에 좌우 양 방향 중 어느 일방의 회피 라인이 선택되고, 그 선택 회피 라인을 따라 선회 제어가 실시되는 구성을 채용해도 된다. 그 경우에도, 상기 서술한 바와 같이 선회 허가부 (102) 가 선회 제어의 허가를 낸 경우에만, 자차량 (20) 의 선회 제어가 실행된다.

1 : ECU
2 : 외계 인식 장치
3 : 요 레이트 센서
4 : 차륜속 센서
5 : 가속도 센서
6 : 브레이크 센서
7 : 액셀 센서
8 : 타각 센서
9 : 조타 토크 센서
10 : EPS (전동 파워 스티어링)
11 : ECB (전자 제어식 브레이크)
20 : 자차량
30 : 입체물
100 : 주로 인식부
101 : 회피 목표 궤도 취득부
102 : 선회 허가부
103 : 지원 제어부

Claims

자차량의 진행 방향에 존재하는 입체물을 인식하는 인식부와,
상기 인식부에 의해 상기 입체물의 존재가 인식된 경우, 자차량의 주행 상태에 기초하여 그 입체물과 자차량의 충돌을 회피하기 위한 회피 목표 궤도를 취득하는 취득부와,
상기 취득부에 의해 취득된 상기 회피 목표 궤도를 따라 자차량을 선회 제어하는 지원 제어부와,
상기 지원 제어부에 의해 자차량의 선회 제어가 실시되는 상기 회피 목표 궤도 상의 선회 제어 구간에 있어서의 그 선회 제어하의 자차량의 위치와 상기 입체물의 위치의 거리에 기초하여, 상기 지원 제어부에 의한 자차량의 선회 제어의 실행을 허가하는 선회 허가부를 구비하고,
상기 선회 허가부는,
상기 취득부에 의해 취득되는 상기 회피 목표 궤도와 상기 인식부에 의해 인식되는 상기 입체물의 위치에 기초하여 상기 선회 제어하의 자차량의 위치와 상기 입체물의 위치와의 거리를 구하고,
상기 회피 목표 궤도 상의 상기 지원 제어부에 의해 자차량의 선회 제어가 개시되는 소정의 제어 개시점과 그 회피 목표 궤도 상의 그 선회 제어가 종료되는 소정의 제어 종료점 사이의 연속된 상기 선회 제어 구간의 전체 범위에 있어서의 그 선회 제어하의 자차량의 위치와 상기 입체물의 위치의 거리가, 그 입체물과의 충돌을 회피해야 한다고 판단되는 소정 회피 거리 이하가 되는 경우, 상기 지원 제어부에 의한 자차량의 선회 제어의 실행을 허가하고, 그 거리가 그 소정 회피 거리를 초과하는 경우에는, 그 지원 제어부에 의한 자차량의 선회 제어의 실행을 금지하는, 차량의 운전 지원 시스템.
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제 1 항에 있어서,
상기 지원 제어부는, 상기 선회 제어에 추가하여 자차량의 제동 제어를 실시함으로써, 자차량을 상기 회피 목표 궤도를 따라 주행시키는, 차량의 운전 지원 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 소정의 제어 개시점은, 상기 선회 허가부가 자차량의 선회 제어의 실행을 허가하고 나서 실제로 자차량이 선회를 개시할 때까지 필요로 하는 지연 시간에 자차량이 진행하는 거리와 현 시점에서의 자차량의 위치에 기초하여 설정되는, 차량의 운전 지원 시스템.
제 4 항에 있어서,
상기 소정의 제어 종료점은, 상기 회피 목표 궤도에 있어서, 상기 지원 제어부에 의해 자차량의 상기 선회 제어 및 상기 제동 제어가 실시됨으로써 자차량이 정지하는 정지점으로서 설정되는, 차량의 운전 지원 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 소정의 제어 종료점은, 상기 회피 목표 궤도에 있어서, 상기 지원 제어부에 의해 자차량의 상기 선회 제어가 실시됨으로써 자차량이 상기 입체물로부터 이간되기 시작하는 시점에서의 자차량의 위치, 또는 그 지원 제어부에 의해 자차량의 그 선회 제어가 실시됨으로써 자차량과 그 입체물 사이의 거리가 일정해지기 시작하는 시점에서의 자차량의 위치로서 설정되는, 차량의 운전 지원 시스템.
제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,
상기 회피 목표 궤도가, 자차량과 상기 입체물의 충돌을 회피할 수 없는 궤도가 되는 경우에는, 상기 선회 허가부는, 상기 선회 제어 구간에 있어서의 상기 선회 제어하의 자차량의 위치와 상기 입체물의 거리에 관계없이, 상기 지원 제어부에 의한 자차량의 선회 제어의 실행을 허가하는, 차량의 운전 지원 시스템.
제 4 항에 있어서,
상기 회피 목표 궤도가, 자차량과 상기 입체물의 충돌을 회피할 수 없는 궤도가 되는 경우에는, 상기 선회 허가부는, 상기 선회 제어 구간에 있어서의 상기 선회 제어하의 자차량의 위치와 상기 입체물의 거리에 관계없이, 상기 지원 제어부에 의한 자차량의 선회 제어의 실행을 허가하는, 차량의 운전 지원 시스템.
제 5 항에 있어서,
상기 회피 목표 궤도가, 자차량과 상기 입체물의 충돌을 회피할 수 없는 궤도가 되는 경우에는, 상기 선회 허가부는, 상기 선회 제어 구간에 있어서의 상기 선회 제어하의 자차량의 위치와 상기 입체물의 거리에 관계없이, 상기 지원 제어부에 의한 자차량의 선회 제어의 실행을 허가하는, 차량의 운전 지원 시스템.
제 7 항에 있어서,
상기 회피 목표 궤도가, 자차량과 상기 입체물의 충돌을 회피할 수 없는 궤도가 되는 경우에는, 상기 선회 허가부는, 상기 선회 제어 구간에 있어서의 상기 선회 제어하의 자차량의 위치와 상기 입체물의 거리에 관계없이, 상기 지원 제어부에 의한 자차량의 선회 제어의 실행을 허가하는, 차량의 운전 지원 시스템.