JP2014139756A

JP2014139756A - 運転支援装置

Info

Publication number: JP2014139756A
Application number: JP2013008697A
Authority: JP
Inventors: Setsuo Tokoro; 節夫所
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2013-01-21
Filing date: 2013-01-21
Publication date: 2014-07-31

Abstract

【課題】障害物が立ち止まる可能性がある場合には早期に適切な運転支援を行う運転支援装置を提供すること。
【解決手段】自車両の周囲の障害物の位置を検出する障害物検出手段１１と、前記位置を監視して前記障害物の自車両に対する相対移動ベクトルを算出するベクトル算出手段３１と、前記相対移動ベクトルに基づき前記障害物が自車両と衝突する可能性があると判定された場合、衝突するまでの時間に応じた運転支援制御を行う運転支援手段１２と、前記相対移動ベクトルに基づき前記障害物が自車両と衝突する可能性がなく、前記障害物が自車両の前方を通過すると判定された場合、衝突する可能性があると判定された場合と異なる運転支援制御を前記運転支援手段に行わせる運転支援変更手段３３と、を有することを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は障害物を検出して注意喚起又は被害低減のための制御を行う運転支援装置に関する。

レーダやカメラにより障害物を検出して運転者に警告したり自動制動等を行う運転支援装置が知られている。このような運転支援装置では主に自車両の前方の所定範囲で検出される障害物の横位置が自車両と接触する可能性が高い場合に、ＴＴＣ（Time To Collision）に基づき各種の運転支援を行うことが一般的である。

しかしながら、自車両が直進していても障害物が自車両に接近する方向に移動すること等により、前方以外の障害物と接近する場合も生じうる。このような状況に対し、自車両周辺の状況から障害物の移動方向や衝突方向を予測することが考えられている（例えば、特許文献１、２参照。）。

特許文献１には、周辺車両の現状の挙動（周辺車両状況）に基づいて、該当周辺車両の挙動（予測周辺車両状況）を予測し、車両挙動危険度判定テーブルを参照して対処法（報知内容）及び危険回避方法を決定する周辺車両監視装置が開示されている。また、特許文献２には、自車両の走行軌道と障害物の移動軌道から衝突予測箇所を取得し、自車両のどの部位に衝突するかを予測する衝突予測装置が開示されている。

特開2010-72969号公報特開2008-195293号公報

しかしながら、特許文献１、２に記載された技術では、障害物が立ち止まる又は急停止するという行為が考慮されていないという問題がある。歩行者や自転車などの交通弱者は車両を発見するとその場に立ち止まることが少なくなく、交通弱者に特有の行為として知られている。

図１（ａ）は、自車両と立ち止まる歩行者の関係を説明する図の一例である。自車両の前方を歩行者が横断している。自車両から歩行者までは十分な距離があり、歩行者が道路を横断して通り過ぎる場合、自車両は運転者に警告するなどの運転支援は行わないことが基本である。

しかし、交通弱者の場合は通り過ぎることなく、自車両に驚いて自車両の正面で立ち止まってしまう可能性がある。図１（ｂ）は自車両に対する歩行者の相対的な動きを示す図の一例である。実線は通り過ぎる場合の動きを、点線は立ち止まる場合の動きをそれぞれ示す。点線のように動いた（立ち止まった）歩行者に対し、衝突被害低減を目的とした自動制動などの運転支援装置が衝突直前に作動することは可能であるが、立ち止まった時点では早いタイミングの警報による運転支援はすでに間に合わない場合がある。

したがって、立ち止まる可能性がある場合には適切な運転支援を行うことが好ましいが、従来は立ち止まる可能性がある障害物に対し早いタイミングの警報を行うことは考慮されてこなかった。

本発明は、障害物が立ち止まる可能性がある場合には早期に適切な運転支援を行う運転支援装置を提供することを目的とする。

本発明は、自車両の周囲の障害物の位置を検出する障害物検出手段と、前記位置を監視して前記障害物の自車両に対する相対移動ベクトルを算出するベクトル算出手段と、前記相対移動ベクトルに基づき前記障害物が自車両と衝突する可能性があると判定された場合、衝突するまでの時間に応じた運転支援制御を行う運転支援手段と、前記相対移動ベクトルに基づき前記障害物が自車両と衝突する可能性がなく、前記障害物が自車両の前方を通過すると判定された場合、衝突する可能性があると判定された場合と異なる運転支援制御を前記運転支援手段に行わせる運転支援変更手段と、を有することを特徴とする。

障害物が立ち止まる可能性がある場合には早期に適切な運転支援を行う運転支援装置を提供することができる。

自車両と立ち止まる歩行者の関係を説明する図の一例である。本実施例の運転支援装置の概略的な動作手順を示すフローチャート図の一例である。運転支援装置の概略構成図の一例である。ミリ波レーダセンサにより検出される距離Ｌ、相対速度Ｖ、及び、横位置ｘを説明する図の一例である。衝突判断ＥＣＵの機能ブロック図の一例である。移動ベクトルの演算について説明する図の一例である。いくつかの相対移動ベクトルと自車両との関係を例示して説明する図の一例である。運転支援装置の動作手順を示すフローチャート図の一例である。自車両と対向車の位置を示す図の一例である。運転支援装置の動作手順を示すフローチャート図の一例である（実施例２）。運転支援装置の動作手順を示すフローチャート図の一例である（実施例３）。ＴＴＣの算出について説明する図の一例である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。しかしながら、本発明の技術的範囲が、本実施の形態に限定されるものではない。

図２は、本実施例の運転支援装置の概略的な動作手順を示すフローチャート図の一例である。

運転支援装置は、レーダやカメラなどの検出結果に基づき障害物が自車両に衝突する際の衝突部位（以下、衝突予測部位という）を予測する（Ｓ１０）。

運転支援装置は、予測された衝突予測部位に基づき自車両に衝突する可能性が高いか否かを判定する（Ｓ２０）。

自車両に衝突する可能性が高い場合（Ｓ２０のＹｅｓ）、運転支援装置はＰＣＳ（Pre-Crash Safety System）の各種機能を作動させる（Ｓ３０）。すなわち、自車両前方の障害物に対する運転支援と同様にＴＴＣなどに基づいてＰＣＳの機能（警報、ＰＢＡ：Pre-Crash Brake Assist、ＰＳＢ：Pre-Crash Seat Belt、ＰＢ：Pre-Crash Break、操舵回避支援、自動操舵回避等）を使用して適切な運転支援を行う。

自車両に衝突する可能性が高くない場合（Ｓ２０のＮｏ）、運転支援装置は障害物が自車両の正面を横切ると予測されるか否かを判定する（Ｓ４０）。つまり、正面を横切る途中で立ち止まる可能性がある障害物が否かが判定される。従来は、急に立ち止まることで警報が間に合わなくなる場合があった。

障害物が自車両の正面を横切ると判定した場合（Ｓ４０のＹｅｓ）、運転支援装置は、警報、ＰＢＡ、及び、操舵回避支援を行うが、ＰＢ、ＰＳＢ及び自動操舵回避は行わない（Ｓ５０）。すなわち、警報などによる注意喚起や運転者が回避のための操作を行った場合は支援するが、運転者に介入して支援を行うことはしない。

このような制御により、運転者は警報により立ち止まる可能性のある障害物に気づき、障害物が立ち止まった場合には支援により確実に障害物を回避できる。また、障害物が立ち止まらない場合には介入制御がないので煩わしく感じることも防止できる。

〔構成例〕
図３は、運転支援装置の概略構成図の一例を示す。運転支援装置１００は、センサ部１１、衝突判断ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１２、ブレーキＥＣＵ１３、電動パワステＥＣＵ１５、シートベルトＥＣＵ１６、ブレーキＡＣＴ１４、メータ・ブザー１７、ステアリングＡＣＴ１８、及び、シートベルト１９を有する。センサ部１１、各ＥＣＵ、及び、アクチュエータ等はＣＡＮ（Controller Area Network）等の車載ＬＡＮや専用線により、通信可能に接続されている。

各ＥＣＵは、マイコン、電源、ワイヤーハーネスのインタフェースなどを搭載した情報処理装置である。マイコンは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ、及び、ＣＡＮ通信装置等を備えた公知の構成を有する。

〔センサ部〕
センサ部１１としては、ミリ波レーダセンサ２１とステレオカメラ２２を図示したが、少なくともいずれか一方を有していればよい。歩行者の検出には比較的カメラが適している。ミリ波レーダセンサ２１は、車両のフロントグリルなど車両の前方の中央部に配置され、車両の前方を中心に所定の角度（例えば、正面を中心に左右１０度）にミリ波を出射し、この範囲に存在する物体により反射したミリ波を受信する。ミリ波レーダセンサ２１は、例えばＦＭＣＷ（Frequency Modulated Continuous Wave）レーダやパルスレーダである。

図４はセンサ部１１により検出される距離Ｌ、相対速度Ｖ、及び、横位置ｘ（以下、これらを物標情報という）を説明する図の一例である。ミリ波レーダセンサ２１による物標情報の検出原理は公知なので簡単に説明する。ミリ波レーダセンサ２１は、送信信号と受信信号をミキサーでミキシングすることで、受信アンテナ毎にビート信号を生成する。送信信号が送信されてから受信信号が受信されるまでの時間は対象物との距離に比例し、またビート信号の周波数は相対速度によりシフトする。よって、ビート信号を例えばＦＦＴ解析することで距離及び相対速度が得られる。

また、障害物の横位置ｘ（方位θ）は、ＭＵＳＩＣ（Multiple Signal Classification）解析、Ｃａｐｏｎ解析、ＤＢＦ（Digital Beam Forming)処理、又は、モノパルス方式などがあるが、いずれの方式で方位を求めてもよい。図では障害物は１つだが、複数の障害物が存在する場合も、各物標の物標情報が得られる。ミリ波レーダ装置は、距離Ｌ、相対速度ｖ、及び、横位置ｘを周期的に（例えば１００ミリ秒）衝突判断ＥＣＵ１２に出力する。

ステレオカメラ２２は、例えば、光軸を車両前方に向けてルームミラーに配置される。ステレオカメラ２２は所定間隔、離間して配置された２台のＣＣＤカメラ又は２台のＣＭＯＳカメラを有する。ステレオカメラ２２は、予め用意されているキャリブレーションデータを用いて各カメラが撮像したフレームにレンズ歪み、光軸ずれ、焦点距離ずれ及び撮像素子歪み等を取り除く前処理を行う。これにより２つのカメラのフレームは視差に相当する違いのみを有するようになる。

ステレオカメラ２２による物標情報の検出方法も公知なので簡単に説明する。ステレオカメラ２２は、左右の画像データの相関をブロックマッチングなどの手法により評価して、同一の対象物が撮影された画素に生じている視差を算出する。これにより、全画素について画素毎にシフト量が得られる。シフトした画素数をｎ、レンズの焦点距離をｆ、光軸間（２つのカメラ間）の距離をｍ、画素ピッチをｄとすると、撮像対象物までの距離Ｌは下式から求められる。
Ｌ＝（ｆ×ｍ）／（ｎ×ｄ）
距離が分かることで焦点距離などを使えば、例えばカメラを原点とする座標系における画素毎の三次元座標が求められる。ステレオカメラ２２は、画像データを垂直方向に走査して高さが変化する（高くなる）画素に路面以外の障害物が存在すると判断する。障害物が存在する画素のうち距離が同程度の画素は同一の障害物が映っている画素であると推定できるので、これらの画素をグルーピングして歩行者や先行車両などの障害物であると推定する。

この後、ステレオカメラ２２は推定された歩行者や先行車両に対しＨＯＧ(Histograms of Oriented Gradients)、Joint HOG、ＣＰＦ（Cooccurrence Probability Features）、CoHOG (Co-occurrence Histograms of Oriented Gradients)などで特徴ベクトルを作成し、パターンマッチングで歩行者と車両を認識する。例えばＨＯＧは画像データの全ての画素において，縦・横方向の勾配強度と勾配方向を算出し、ｎ×ｎ画素の重複しないセルにおいて各画素の勾配方向の対応するbinに勾配強度を加算する。これによりセル毎に９次元の特徴ベクトルが得られる。さらにｎセル×ｎセルのブロックを作成し、１セルずつずらしながらブロック内の特徴ベクトルを連結して、正規化する。これによりブロック数×ｎ×ｎ×９の次元数の特徴ベクトルが得られる。例えばＳＶＭ（Support Vector Machine）で教師画像の特徴ベクトルを学習させておけば、走行中の画像の特徴ベクトルをＳＶＭに入力することで歩行者を検出できる。

ステレオカメラ２２は１秒間に所定数（３０〜６０個）の画像を撮影することを繰り返すので、フレーム毎に各対象物の三次元座標を求めることができる。したがって、フレーム間の距離Ｌの変化などから相対速度Ｖが得られる。障害物の横位置ｘは、三次元座標から明らかである。なお、ステレオカメラ２２は単眼カメラでもよくこの場合はオプティカルフローなどにて距離情報を取得できる。

このように、ミリ波レーダセンサ２１とステレオカメラ２２は同等の情報を得られる。しかし、ミリ波レーダセンサ２１では距離及び相対速度の精度が高く、ステレオカメラ２２では、距離及び相対速度の精度が低く、方位の精度が高い。よって、実車両では各センサの高精度な情報を主に利用して車両制御し、また、２つの情報を比較するなどして情報の信頼性を判定するなどの処理を行っている。

〔衝突判断ＥＣＵ〕
図３に戻り、衝突判断ＥＣＵ１２は、２つの方法で障害物と衝突するか否かを判定する。(i)１つは自車両の前方の先行車両などとの衝突の可能性を判断する方法で公知の手法を利用できる。(ii)もう１つは、障害物の自車両に対する相対移動ベクトルを演算して、自車両と衝突する可能性があるか否かを判断する方法である。

(i) 衝突判断ＥＣＵはＴＴＣを算出すると共に、距離、相対速度及び横位置に基づき、衝突の可能性を判断する。ＴＴＣは例えば以下のように算出される。
ＴＴＣ＝距離／相対速度
衝突判断ＥＣＵ１２は、検出された対象物毎に、このＴＴＣと横位置から最も衝突の可能性の高い対象物（横位置が所定値より自車に近い対象物の中で最もＴＴＣが小さい対象物）を特定し、その対象物との衝突の可能性を判断する。例えば、最も小さいＴＴＣが閾値以下で、横位置が自車両の車幅と重複する範囲内の場合、その障害物と衝突する可能性があると判断する。衝突判断ＥＣＵはＴＴＣに応じて（衝突の可能性を判断して）、ブレーキＥＣＵ１３、電動パワステＥＣＵ１５、及び、シートベルトＥＣＵ１６等（以下、ブレーキＥＣＵ等という場合がある）にＰＣＳの作動要求を出力する。
・衝突の可能性が高い場合：警報音や警告ランプの表示
・衝突が不可避の場合：ＰＳＢ、ＰＢ、ＰＢＡ、操舵回避支援、自動操舵回避、
(ii) 物標情報から障害物の相対移動ベクトルを演算し、障害物が自車両の前面又は側面と衝突するか否か（移動ベクトルと自車両の前面ライン又は側面ラインが交差するか否か）を判断する。また、障害物が自車両と衝突する場合は前面ライン又は側面ラインのどちらで衝突するか、さらに前面又は側面のどの部位で衝突するかを示す衝突予測部位を予測する。自車側面と衝突するか又は自車前面と衝突する場合、衝突までの時間、衝突確率、及び、衝突予測部位に応じてブレーキＥＣＵ等にＰＣＳを作動させる。一方、自車前方を横切ると推定される場合、衝突までの時間等に応じてブレーキＥＣＵ等に、介入制御を含まないＰＣＳの一部の作動を要求する。
・衝突の可能性が高い場合：警報音や警告ランプの表示
・衝突が不可避の場合：ＰＢＡ、操舵回避支援
なお、ＰＣＳの各運転支援の内容の一例は以下のようになる。
警報：音や視覚情報による注意喚起
ＰＢ：運転者がブレーキペダルを踏み込まなくても衝突回避のために自動的に急制動する
ＰＢＡ：運転者がブレーキペダルを踏み込んだ場合に加圧助勢する
ＰＳＢ：シートベルト１９を自動的に巻き上げる
自動操舵回避：運転者が操舵しなくても障害物を避ける方向へステアリングを操舵する
操舵回避支援：運転者の操舵量を大きくする
なお、これらは、一例であって、例えばヘッドレストを前方に繰り出す制御などの運転支援を行ってもよいし、運転支援を実現する具体的な制御内容は制限されない。

〔ＰＣＳを行う各ＥＣＵ〕
ブレーキＥＣＵ１３は、ブレーキＡＣＴ１４及びメータ・ブザー１７と接続されている。ブレーキＥＣＵ１３は、ブレーキＡＣＴ１４又はメータ・ブザー１７の少なくとも一方にアクチュエータ作動要求を送信する。

ブレーキＡＣＴ１４には、各輪のホイルシリンダに連通した油圧経路に、各輪毎にホイルシリンダ圧を制御するための減圧制御弁（常閉弁）、保持制御弁（常開弁）、及び、油圧を生成するポンプとポンプモータが配置されている。自動制動を行わない場合、ブレーキＥＣＵ１３は減圧制御弁を閉弁、保持制御弁を開弁のまま維持する。運転者がブレーキペダルを操作した場合、作動流体が保持弁を通過してホイルシリンダに供給される。これらの弁を開閉することで、自動制動、制動力の保持、及び、制動力の低減が可能になる。

ブレーキＥＣＵ１３は、衝突判断ＥＣＵ１２からの作動要求を取得して、ＰＢ、ＰＢＡなどの制御を行う。なお、ＰＢの制御内容に軽い制動を加えて警告したり、緩ブレーキが含まれる場合があるが、このようなＰＢは本実施例では警告に含まれる。

メータ・ブザー１７はブレーキＥＣＵ１３からの指示によりメータパネルの各種表示装置やブザー音を吹鳴する。メータパネルにおいては、対象物と衝突のおそれがあることを液晶ディスプレイなどにアイコンの点灯や点滅、メッセージの表示などで運転者に警告する。また、警告ランプを点灯又は点滅することで運転者に警告する。メータ・ブザー１７は、警告音を吹鳴したり、衝突のおそれがあることを音声メッセージで出力することで運転者に警告する。

電動パワステＥＣＵ１５はステアリングＡＣＴ１８と接続されている。ステアリングＡＣＴ１８はステアリングシャフトを回転駆動するモータと減速機構などを備え、運転者の操舵なしに又は運転者の操舵と共にステアリングシャフトを回転駆動する。ステアリングシャフトには運転者の操舵トルクを検出するトルクセンサ、回転角センサ、ロック機構などが配置されている。

電動パワステＥＣＵ１５は衝突判断ＥＣＵ１２から作動要求を取得すると、ステアリングＡＣＴ１８を制御して自動操舵回避又は操舵回避支援の少なくとも一方を行う。自動操舵回避の場合、作動要求には、障害物を避ける方向への操舵量が含まれる。操舵回避支援の場合、電動パワステＥＣＵ１５はトルクセンサで検出した操舵方向に操舵力又は操舵量を付加して運転者の操舵量よりも大きくする。

シートベルトＥＣＵ１６はシートベルト１９と接続されている。シートベルト１９はＰＣＳに対応してウェビングを巻き上げるモータやクラッチにより、シートベルトＥＣＵ１６により巻き上げ可能になっている。シートベルトＥＣＵ１６は衝突判断ＥＣＵ１２から作動要求を取得すると、シートベルト１９を巻き上げる制御（ＰＳＢ）を行う。

〔移動ベクトル等の算出〕
図５は、衝突判断ＥＣＵ１２の機能ブロック図の一例を示す。移動ベクトル演算部３１は障害物の相対移動ベクトルを演算する。自車両前方の障害物は上記(i)の方法で衝突判定されるので、本実施形態で対象となる障害物は横位置が自車両の車幅よりも左又は右の障害物である。また、障害物としては歩行者や自転車、電動バイクなどの交通弱者が想定されるがこれらに限定されるものではない。

衝突部位予測部３２は、自車両の前面と側面のいずれかと衝突する可能性があるか否かを判定する。衝突する場合に自車両の前面と側面のどの位置で衝突するかを推定することも可能である。衝突確率算出部３４は、衝突すると判定された障害物の衝突確率を算出する。衝突確率は、例えば移動ベクトルが演算された回数に対し衝突すると判定された回数から求められる。前方横断判定部３５は、自車両の前面又は側面と衝突しないと判定された障害物のうち、自車両の前方を横切る障害物を特定する。作動要求部３３は、自車両の前面又は側面と衝突すると予測された場合はＰＣＳの全機能を用いた作動要求を行い、自車両の前方を横切ると推定された場合はＰＣＳのうちＰＳＢ、自動操舵回避及びＰＢを行わないＰＣＳの作動要求を行う。

図６（ａ）は、移動ベクトルの演算について説明する図の一例である。歩行者が、自車両の前方の道路を横断する方向に移動している。歩行者の路面に対する移動ベクトルをＰ、自車両の路面に対する移動ベクトルをＣとすると、自車両から見た歩行者の相対移動ベクトルはＰ−Ｃである。移動ベクトル演算部３１は、このＰ−Ｃに相当する歩行者の相対移動ベクトルを求める。物標情報の相対速度には移動方向までは含まれないので、例えば、センサ部１１が歩行者の物標情報を検出する毎に、横位置と距離から歩行者の位置（例えば、自車両の車幅方向の中央を原点とする）を決定する。過去の複数の位置を直線近似することで、歩行者の相対移動ベクトル（相対的な移動方向）が得られる。または、過去の複数の横位置又は歩行者のオプティカルフローなどから歩行者の移動ベクトルＰを求め、自車両の移動ベクトルＣから相対移動ベクトルを演算してもよい。

図６（ｂ）は、自車両と歩行者の衝突の判定について説明する図の一例である。衝突部位予測部３２は、相対移動ベクトルが自車両の前面ライン又は側面ラインと交差するか否かを判定する。前面ラインを表す式は。例えば下式のように既知である。
ｙ＝０ -a/2＜ｘ＜a/2 但しaは車幅
側面ラインを表す式は、例えば下式のように既知である。
ｘ＝-a/2 -b＜ｙ＜０但しbは車長
したがって、衝突部位予測部３２は、相対移動ベクトルの直線（相対移動ベクトルを自車両方向に延長したもの）が、前面ライン又は側面ラインと交差するか否かを容易に判定できる。

衝突するか否かが判定された歩行者について、衝突確率算出部３４は衝突確率を算出する。
衝突確率＝衝突すると判定された回数ｎ／衝突するか否かが判定された回数Ｎ
そして、前方横断判定部３５は、衝突しないと判定された歩行者に対し、自車両の前方を横切るか否かを判定する。相対移動ベクトルとｙ＝０の直線との交点のｘ座標がa/2より大きければ、前方を横切ることがわかるし、相対移動ベクトルとｘ＝-a/2の直線との交点のｙ座標が−ｂより小さければ、歩行者は自車両の通過後に自車両の後方を通過することがわかる。

なお、充分に自車両の前方を通過すると判定された歩行者は無視してよい。この歩行者が仮に立ち止まったとしても、衝突判断ＥＣＵ１２は警報を吹鳴する時間があり、運転者も余裕を持って対応できるためである。この場合は衝突することもない。したがって、相対移動ベクトルとｙ＝０の直線との交点のｘ座標がa/2より大きくかつ所定値以内（例えば車幅の２〜３倍であるが、車速に応じ増減すればよい）の場合、歩行者が前方を横切ると判定する。

図７はいくつかの相対移動ベクトルと自車両との関係を例示して説明する図の一例である。
・相対移動ベクトル１は衝突しないと判定される。
・相対移動ベクトル２は側面と衝突すると判定される。
・相対移動ベクトル３は前面と衝突すると判定される。
・相対移動ベクトル４は衝突しないと判定され、かつ、前方を横切ると判定される。
・相対移動ベクトル５は、衝突しないと判定され、かつ、前方を横切らないと判定される。

したがって、作動要求部３３は相対移動ベクトル２，３についてはＴＴＣと衝突確率に基づきＰＣＳの全機能を用いた運転支援（衝突被害低減）を行う。衝突確率については、例えば、衝突確率が増大傾向にある場合に衝突すると判定する。
・衝突の可能性が高い場合：警報音や警告ランプの表示
・衝突が不可避の場合：ＰＳＢ、ＰＢ、ＰＢＡ、操舵回避支援、自動操舵回避、
相対移動ベクトル４についてはＴＴＣに基づきＰＣＳの一部の機能を用いた運転支援を行う。この場合、自車両と歩行者（相対移動ベクトル４）は衝突しないが、機械的にＴＴＣを求めることは可能である。より正確なＴＴＣについては実施例４で説明する。
・ＴＴＣが閾値未満：警報音や警告ランプの表示
・ＴＴＣが閾値以上：ＰＢＡ、操舵回避支援
こうすることで、前方を横切る歩行者について警報音などで警告されうるので、歩行者が自車両の前方で立ち止まった場合に運転者が余裕を持って対応できる。また、ブレーキペダルを踏み込めばＰＢＡが働き、操舵すれば操舵回避支援が働くので、回避も容易である。また、介入制御がないので、歩行者が自車両の前方で立ち止まらない場合、運転者が煩わしく感じることもない。

〔動作手順〕
図８は、本実施例の運転支援装置１００の動作手順を示すフローチャート図の一例である。図８の手順は車両が走行中に繰り返し実行される。

センサ部１１は周期的に障害物を検出し、距離、相対速度、横位置を衝突判断ＥＣＵ１２に出力する（Ｓ１１０）。

移動ベクトル演算部３１は、距離、相対速度、横位置から障害物の相対移動ベクトルを演算する（Ｓ１２０）。

衝突部位予測部３２は相対移動ベクトルに基づき自車両との衝突予測部位を予測する（Ｓ１３０）。

衝突予測部位が側面の場合、作動要求部３３はＴＴＣや衝突確率に応じて、警報、ＰＢＡ、ＰＳＢ、操舵回避支援、自動操舵回避等の作動開始タイミングを制御する。また、ＰＢについては制御可否判断を含め開始のタイミングを制御する（Ｓ１４０）。

衝突予測部位が前面の場合、作動要求部３３はＴＴＣや衝突確率に応じて、警報、ＰＢ、ＰＢＡ、ＰＳＢ、操舵回避支援、自動操舵回避等の作動開始タイミングを制御する（Ｓ１５０）。

衝突部位予測部３２が衝突しないと判定した場合、前方横断判定部３５は障害物が前方を横切るか否かを判定する（Ｓ１６０）。

前方を横切らないと判定された場合（Ｓ１６０のＮｏ）、作動要求部３３はＰＣＳを作動させない（Ｓ１８０）。

前方を横切ると判定された場合（Ｓ１６０のＹｅｓ）、作動要求部３３はＴＴＣに応じて、警報、ＰＢＡ、操舵回避支援の作動開始タイミングを制御する（Ｓ１７０）。ＰＢ，ＰＳＢや自動操舵回避は作動させない。

なお、Ｓ１７０において、ＰＢを完全に禁止するのではなく、警報としての一時的な制動（体感ブレーキ）、障害物との接近度合いを緩和するための緩ブレーキは許可してもよい。これらは介入と言うよりも警告に近いので運転を阻害しにくいためである。

以上説明したように、本実施例の運転支援装置１００は、障害物が立ち止まる可能性がある場合には早期に適切な運転支援を行うことができる。

本実施例では、対向車両に対応した運転支援装置１００について説明する。なお、機能ブロック図は実施例１と同様である。

図９は、自車両と対向車の位置を示す図の一例である。対向車両がカーブに沿って走行しているので、自車両と接触することはないが、相対移動ベクトルにより自車両の前方を横切ると判定される場合がある。このため、ＴＴＣとの関係に応じて運転支援装置１００が警報、ＰＢＡ，操舵回避支援を行ってしまう。

そこで、本実施例では、前後方向の動きが小さい障害物に限定して自車両の前方を横切ると判定する。対向車両は、歩行者に比べて前後方向（ｙ方向）の速度が大きいので、前後方向の動きが小さい障害物に限定することで、対向車両に対しＰＣＳの運転支援を行うことを排除できる。

対向車両の路面に対するｙ方向の速度は、相対速度と自車両の速度から求めることができる。相対速度なので、対向車両の進行方向の速度でなく、自車両に接近する方向（ｙ方向）の速度が分かる。例えば、移動ベクトル演算部３１は、相対速度から自車両の速度を減じて、対向車両の路面に対するｙ方向の速度を求める。
・障害物の実車速（ｙ方向成分）＝相対速度−自車両の速度
図１０は、本実施例の運転支援装置１００の動作手順を示すフローチャート図の一例である。図１０は図８とほぼ同様であるが、ステップＳ１５０の後、障害物の前後方向の速度が閾値以下か否かが判定されている（Ｓ１６２）。

障害物の前後方向の速度が閾値以下の場合（Ｓ１６２のＹｅｓ）、作動要求部３３はＴＴＣに応じて、警報、ＰＢＡ、操舵回避支援の作動開始タイミングを制御する（Ｓ１５０）。また、体感ブレーキや緩ブレーキは許可してよい。

本実施例によれば、対向車両に対し運転支援装置１００が警報、ＰＢＡ，操舵回避支援を行うことを抑制できる。

実施例２では前後方向の動きが小さい障害物に限定して、介入制御を禁止してＰＣＳの一部の機能を作動させたが、本実施例では障害物が交通弱者であることを検出してＰＣＳの一部の機能を作動させる運転支援装置１００について説明する。

機能ブロック図は実施例１と同様でよいが、ステレオカメラ２２は画像データから歩行者又は自転車などの交通弱者を認識する。そして、例えば前方横断判定部３５は、障害物が交通弱者の場合にのみ、前方を横切るという判定を有効に維持する。

図１１は、本実施例の運転支援装置１００の動作手順を示すフローチャート図の一例である。図１１は図８とほぼ同様であるが、ステップＳ１５０の後、障害物が交通弱者か否かが判定されている（Ｓ１６４）。

障害物が交通弱者の場合（Ｓ１６４のＹｅｓ）、作動要求部３３はＴＴＣに応じて、警報、ＰＢＡ、操舵回避支援の作動開始タイミングを制御する（Ｓ１５０）。また、体感ブレーキや緩ブレーキは許可してよい。

本実施例によれば、交通弱者に対してのみ運転支援装置１００は警報灯、ＰＢＡ，操舵回避支援を行うことができる。

実施例１〜３では機械的にＴＴＣを求め、ＴＴＣに基づき自車両前方を横切る障害物に対しタイミングが制御されたＰＣＳの一部の運転支援を行った。しかし、この障害物は自車両と衝突しないため、ＴＴＣは正確ではない可能性がある。そこで、本実施例では自車両前方を横切る障害物のより好ましいＴＴＣの算出方法について説明する。

図１２は、ＴＴＣの算出について説明する図の一例である。相対移動ベクトルとｙ＝０の直線との交点を仮想衝突横位置Ｃｒとする。そして、この仮想衝突横位置Ｃｒに歩行者が到達するまでのＴＴＣを算出すれば、自車両の真横に障害物が接近するまでの時間が分かるので、ＰＣＳを作動させるための指標として適切になると期待できる。

障害物の相対速度Ｖはセンサ部１１が検出しているが、仮想衝突横位置Ｃｒと障害物の距離Ｌ´は明らかになっていない。そこで、例えば衝突部位予測部３２は、方位θ（横位置）と余弦定理を用いて距離Ｌ´を算出する。
Ｌ´^２＝距離Ｌ^２＋Ｃｒ^２−２・距離Ｌ・Ｃｒ・ＣＯＳ（９０＋θ）
ＴＴＣ＝Ｌ´／Ｖ
なお、仮想衝突横位置Ｃｒへの移動速度と相対速度Ｖは厳密には一致しないが、車速に比べて歩行者の速度が遅いので一致するとしてよい。また、相対移動ベクトルから仮想衝突横位置Ｃｒへの移動速度を算出してもよい。

したがって、本実施例によれば、障害物が前方を横切る場合も、正確なＴＴＣを算出するので、適切なタイミングで警報、ＰＢＡ、操舵回避支援を行うことができる。

１１センサ部
１２衝突判断ＥＣＵ
１３ブレーキＥＣＵ
１５電動パワステＥＣＵ
１６シートベルトＥＣＵ
３１移動ベクトル演算部
３２衝突部位予測部
３３作動要求部
３４衝突確率算出部
３５前方横断判定部
１００運転支援装置

Claims

自車両の周囲の障害物の位置を検出する障害物検出手段と、
前記位置を監視して前記障害物の自車両に対する相対移動ベクトルを算出するベクトル算出手段と、
前記相対移動ベクトルに基づき前記障害物が自車両と衝突する可能性があると判定された場合、衝突するまでの時間に応じた運転支援制御を行う運転支援手段と、
前記相対移動ベクトルに基づき前記障害物が自車両と衝突する可能性がなく、前記障害物が自車両の前方を通過すると判定された場合、衝突する可能性があると判定された場合と異なる運転支援制御を前記運転支援手段に行わせる運転支援変更手段と、
を有することを特徴とする運転支援装置。
前記運転支援手段は、運転者の操作なしに前記障害物との衝突を回避するように車両を制御する介入制御が可能であり、
前記相対移動ベクトルに基づき前記障害物が自車両と衝突する可能性がなく、前記障害物が自車両の前方を通過すると判定された場合、前記運転支援変更手段は、前記運転支援手段に介入制御以外の運転支援制御を行わせる、
ことを特徴とする請求項１記載の運転支援装置。
前記障害物検出手段は前記障害物との相対速度情報を検出し、
前記相対移動ベクトルに基づき前記障害物が自車両と衝突する可能性がなく、前記障害物が自車両の前方を通過すると判定され、かつ、自車両の速度と前記相対速度情報から求めた前記障害物の路面に対する自車への接近速度が閾値以下の場合に、運転支援変更手段は衝突する可能性があると判定された場合と異なる運転支援制御を前記運転支援手段に行わせる、ことを特徴とする請求項１又は２記載の運転支援装置。
前記障害物が歩行者又は自転車乗員の交通弱者であることを検出する交通弱者検出手段を有し、
前記相対移動ベクトルに基づき前記障害物が自車両と衝突する可能性がなく、前記障害物が自車両の前方を通過すると判定され、かつ、前記障害物が交通弱者の場合に、運転支援変更手段は衝突する可能性があると判定された場合と異なる運転支援制御を前記運転支援手段に行わせる、ことを特徴とする請求項１又は２記載の運転支援装置。
自車両の前面を直線状に水平方向に延長した前面線と、前記相対移動ベクトルの交点を求める交点算出手段を有し、
前記運転支援変更手段は、前記交点及び前記位置に基づき前記交点と前記障害物との間の距離を求め、
前記障害物検出手段が検出した前記障害物との相対速度情報と、前記距離とにより前記障害物が前記交点に到達するまでの時間を算出し、
算出された時間に応じて、衝突する可能性があると判定された場合と異なる運転支援制御を前記運転支援手段に行わせる、
ことを特徴とする請求項１〜４いずれか１項運転支援装置。
前記介入制御により、運転者の操作なしに制動力を加えて自車両を減速させる自動制動制御が可能な場合、
前記相対移動ベクトルに基づき前記障害物が自車両と衝突する可能性がなく、前記障害物が自車両の前方を通過すると判定された場合、前記運転支援変更手段は、前記自動制動制御による一時減速又は緩減速は許可するが、前記自動制動制御による衝突を回避するための急減速を禁止する、
ことを特徴とする請求項２記載の運転支援装置。
前記運転支援制御は、警報出力、運転者のブレーキペダルの踏み込みを加圧助勢するプリクラッシュブレーキアシスト、障害物との衝突の被害を低減するプリクラッシュブレーキ、運転者が操舵しなくても障害物を回避するように自車両を操舵する自動操舵回避、及び、運転者が操舵した場合に操舵量を大きくする操舵回避支援を含み、
前記相対移動ベクトルに基づき前記障害物が自車両と衝突する可能性がなく、前記障害物が自車両の前方を通過すると判定された場合、前記運転支援変更手段は、前記運転支援手段に自動操舵回避及びプリクラッシュブレーキ以外の運転支援を行わせる、
ことを特徴とする請求項１〜６いずれか１項記載の運転支援装置。