JP2019197375A - 衝突回避支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】動物に対する適切な衝突回避支援制御を実行する。【解決手段】衝突回避支援装置（２００）は、車両（１０）と、車両の周辺に存在する障害物（５０）との衝突を回避するための衝突回避支援制御を実行可能である。衝突回避支援装置は、障害物が動物であるか否かを判定する判定手段（２１０）と、障害物が動物であると判定された場合に、動物が所定時間後に存在する将来位置を予測する予測手段（２２０）と、将来位置に基づいて、動物を対象とする衝突回避支援制御を実行する場合のリスク度合いを示す第１リスク情報、及び動物を対象とする衝突回避支援制御を実行しない場合のリスク度合いを示す第２リスク情報を取得する取得手段（２３０）と、第１リスク情報及び第２リスク情報に基づいて、動物を対象とする衝突回避支援制御を実行するか否かを決定する決定手段（２４０）とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、車両の衝突を回避する制御を実行する衝突回避支援装置の技術分野に関する。

この種の装置として、車両と動物との衝突を回避する制御（例えば、自動ブレーキ制御）を実行するものが知られている。例えば特許文献１では、車両前方に小動物が存在していたとしても、後方車両が接近状態（即ち、急制動を行うと追突される危険性の高い状態）である場合には、ブレーキ制御を実行しないようにするという技術が開示されている。

特許第４１７１８８３号公報

自車両の周辺に存在する動物は、車両が接近すると逃げる（即ち、車両を避けるような回避行動をとる）と予測される。しかしながら、上述した特許文献１に記載の技術では、動物の回避行動については何ら考慮されていない。このため、動物との衝突可能性がある場合において、適切な衝突回避支援制御を実行することができないおそれがある。

本発明は、例えば上記問題点に鑑みてなされたものであり、動物に対する適切な衝突回避支援制御を実行することが可能な衝突回避支援装置を提供することを課題とする。

本発明に係る衝突回避支援装置の一態様では、車両と、前記車両の周辺に存在する障害物との衝突を回避するための衝突回避支援制御を実行可能な衝突回避支援装置であって、前記障害物が動物であるか否かを判定する判定手段と、前記障害物が前記動物であると判定された場合に、前記動物が所定時間後に存在する将来位置を予測する予測手段と、前記将来位置に基づいて、前記動物を対象とする前記衝突回避支援制御を実行する場合のリスク度合いを示す第１リスク情報、及び前記動物を対象とする前記衝突回避支援制御を実行しない場合のリスク度合いを示す第２リスク情報を取得する取得手段と、前記第１リスク情報及び前記第２リスク情報に基づいて、前記動物を対象とする前記衝突回避支援制御を実行するか否かを決定する決定手段とを備える。

本実施形態に係る車両の構成を示すブロック図である。 本実施形態に係る衝突回避支援装置の動作の流れを示すフローチャートである。 動物側の衝突回避行動確率分布と、車両側の衝突回避行動可能領域とを示す平面図である。 動物の重量と衝突確率との関係を示すグラフである。 動物の重量と衝突被害度との関係を示すグラフである。 動物の重量と衝突被害期待値との関係を示すグラフである。

以下、図面を参照して衝突回避支援装置の実施形態について説明する。

＜装置構成＞
まず、本実施形態に係る衝突回避支援装置が搭載される車両の全体構成について、図１を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る車両の構成を示すブロック図である。

図１に示すように、本実施形態に係る車両１０は、車速センサ１１０、加速度センサ１２０、前方センサ１３０、後方・後側方センサ１４０、アクセルペダルセンサ１５０、ブレーキペダルセンサ１６０、衝突回避支援装置２００、ブレーキ制御部３１０、及びステアリング制御部３２０を備えて構成されている。

車速センサ１１０は、車両１０の車速を検出する。加速度センサ１２０は、車両１０の加速度を検出する。前方センサ１３０及び後方・後側方センサ１４０は、例えばカメラ、レーダ、ライダー等を含んで構成されており、それぞれ車両１０の前方、後方・後側方に位置する障害物を検出する。アクセルペダルセンサ１５０は、車両の運転者によるアクセルペダルの踏量を検出する。ブレーキペダルセンサ１６０は、車両の運転者によるアクセルペダルの踏量を検出する。車速センサ１１０、加速度センサ１２０、前方センサ１３０、後方・後側方センサ１４０、アクセルペダルセンサ１５０、及びブレーキペダルセンサ１６０の各々で検出された情報は、衝突回避支援装置２００に出力される構成となっている。

衝突回避支援装置２００は、車両１０の各部の動作を制御可能なコントローラユニット（例えばＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）であり、本実施形態では特に、車両１０と障害物との衝突を回避するための制御（以下、適宜「衝突回避支援制御」と称する）を実行可能に構成されている。具体的には、衝突回避支援装置２００は、ブレーキ制御部３１０を制御することでＡＥＢ（Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ Ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ Ｂｒａｋｉｎｇ：自動緊急ブレーキ）を実行ことが可能であり、ステアリング制御部３２０を制御することでＡＥＳ（Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ Ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ Ｓｔｅｅｒｉｎｇ：自動緊急ステアリング）を実行することが可能である。衝突回避支援装置２００は、その機能を実現するための処理ブロック又は物理的な処理回路として、障害物判定部２１０、第１演算部２２０、第２演算部２３０、及び制御決定部２４０を備えている。

障害物判定部２１０は、前方センサ１３０や後方・後側方センサ１４０から入力された情報から、車両１０の周辺に障害物が存在しているか否かを判定可能に構成されている。障害物判定部２１０は更に、前方センサ１３０や後方・後側方センサ１４０から入力された情報から、障害物が動物であるか否かを判定可能に構成されている。なお、障害物が動物であるか否かを判定するための具体的な手法については、既存の技術を適宜採用することができるため、ここでの詳細な説明は省略する。障害物判定部２１０は、後述する付記における「判定手段」の一具体例である。

第１演算部２２０は、障害物判定部２１０において障害物が動物であると判定された場合に、その動物が所定時間後に存在する将来位置を演算することが可能に構成されている。言い換えれば、第１演算部２２０は、動物が所定時間（例えば、数秒）で移動可能な範囲を予測することが可能に構成されている。第１演算部２２０は、前方センサ１３０や後方・後側方センサ１４０から推定可能な動物の重量（体積）に基づいて、動物の将来位置を推定する。第１演算部２２０は、後述する付記における「予測手段」の一具体例である。

第２演算部２３０は、第１演算部２２０で演算された動物の将来位置に基づいて、その動物に対する衝突回避支援制御を実行した場合の衝突被害期待値、及び衝突回避支援制御を実行しない場合の衝突被害期待値を演算することが可能に構成されている。なお、ここでの「衝突被害期待値」とは、衝突回避支援制御の対象である動物と衝突するリスク、及び衝突回避支援制御を実行することで他の障害物（例えば、後続車、隣接車、対向車等）と衝突するリスク等を総合的に示すパラメータである。なお、本実施形態のように、衝突回避支援装置２００が複数種類の衝突回避支援制御（即ち、ＡＥＢ又はＡＥＳ）を実行可能な場合は、各制御を実行した場合の衝突被害期待値が別々に演算される。衝突被害期待値の具体的な演算方法については、後に詳しく説明する。第２演算部２３０は、後述する付記における「取得手段」の一具体例である。

制御決定部２４０は、第２演算部で演算された衝突被害期待値に基づいて、衝突回避支援制御を実行すべきか否かを決定することが可能に構成されている。また、制御決定部２４０は、衝突回避支援制御を実行すべき場合に、どのような衝突回避支援制御を実行すべきか（即ち、ＡＥＢ又はＡＥＳのいずれの制御を実行すべきか）を決定することが可能に構成されている。衝突決定部２４０による衝突回避支援制御の決定ロジックについては、後に詳しく説明する。制御決定部２４０は、後述する付記における「決定手段」の一具体例である。

＜動作説明＞
本実施形態に係る衝突回避支援装置２００の動作の流れについて、図２を参照して説明する。図２は、本実施形態に係る衝突回避支援装置の動作の流れを示すフローチャートである。

図２に示すように、本実施形態に係る衝突回避支援装置２００の動作時には、まず障害物判定部２１０が、車両１０の周辺に障害物が存在しているか否かを判定する（ステップＳ１０１）。車両１０の周辺に障害物が存在していないと判定された場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）、以降の処理は省略され、一連の動作が終了する。この場合、衝突回避支援装置２００は、所定期間後に再びステップＳ１０１から処理を開始してもよい。

車両１０の周辺に障害物が存在していると判定された場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、障害物判定部２１０は更に、障害物が動物であるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。障害物が動物でないと判定された場合（ステップＳ１０２：ＮＯ）、以降の処理は省略され、一連の動作が終了する。この場合も、衝突回避支援装置２００は、所定期間後に再びステップＳ１０１から処理を開始してもよい。

障害物が動物であると判定された場合（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、第１演算部２２０が、動物の重量Ｍｏｂｊを推定する（ステップＳ１０３）。その後、第１演算部２２０は更に、動物の重量Ｍｏｂｊを用いて、車両１０と動物５０又は他の障害物との衝突確率を演算する。

ここで、衝突確率の演算方法について、図３及び図４を参照して具体的に説明する。図３は、動物側の衝突回避行動確率分布と、車両側の衝突回避行動可能領域とを示す平面図である。図４は、動物の重量と衝突確率との関係を示すグラフである。

図３に示すように、動物５０の重量Ｍｏｂｊが分かると、そこから動物５０の将来位置を予測することができる。即ち、車両１０の接近に気づいた動物５０が回避行動によってどこまで移動できるのかを予測することができる。将来位置は、動物５０の重量Ｍｏｂｊが小さいほど機敏性が高くなるという特性を利用して、図３の衝突回避行動確率分布で示される領域に対応する位置として予測される。例えば、動物５０の重量Ｍｏｂｊが比較的小さい値として推定された場合（即ち、小型の動物の場合）、動物５０の将来位置は比較的広い領域として推定できる。動物５０の重量Ｍｏｂｊが中程度の値として推定された場合（即ち、中型の動物の場合）、動物の将来位置は中程度の広さの領域として推定できる。動物５０の重量Ｍｏｂｊが比較的大きい値として推定された場合（即ち、大型の動物の場合）、動物５０の将来位置は比較的狭い領域として推定できる。

なお、動物５０の重量Ｍｏｂｊが極めて小さい場合には、機敏性が高くても移動できる範囲が限られてしまうため、動物５０の将来位置を比較的狭い領域として推定してもよい。また、動物５０の種類まで判別できるような場合には、その動物の習性を加味して将来位置が予測されてもよい。

動物５０の将来位置が分かると、そこから車両１０の衝突確率を算出することができる。衝突確率は、例えば動物５０の衝突回避行動確率分布と、車両１０と動物５０の現在相対ベクトル（位置、微分値、２回微分値）を用いて推定することができる。

図４に示すように、衝突確率は、衝突回避支援制御を実行しない場合（図４（ａ）参照）と、衝突回避支援制御としてＡＥＢを実行する場合（図４（ｂ）参照）と、衝突回避支援制御としてＡＥＳを実行する場合（図４（ｃ）参照）とで別々に推定される。なお、ＡＥＳを実行する場合の衝突確率については、ＡＥＳによって車両１０が移動可能な範囲（即ち、図３に示す衝突回避行動可能領域）を考慮して衝突確率を推定する。

衝突回避支援制御を実行しない場合及びＡＥＢを実行する場合、動物５０の重量Ｍｏｂｊが大きいほど、動物５０の動きが小さくなり回避できなくなるため、衝突確率は増加する。なお、ＡＥＢを実行する場合の衝突確率は、衝突回避支援制御の衝突確率に後続車衝突分を加算し、ＡＥＢによる回避分を減算した値である。一方、ＡＥＳを実行する場合、動物５０の重量Ｍｏｂｊが大きいほど、動物５０の動きが小さくなり回避しやすくなるため、衝突確率は減少する。ただし、ＡＥＳを実行する場合の衝突確率は、対向車、隣接車との衝突確率を加味したものであるため、動物５０の重量Ｍｏｂｊが大きくなってもゼロになることはない。

図２に戻り、第２演算部２３０は、第１演算部２２０で算出された衝突確率を用いて、衝突被害度を演算する（ステップＳ１０５）。なお、ここでの「衝突被害度」とは、衝突が発生した場合に発生する被害の大きさを示すパラメータである。

ここで、衝突被害期待度の演算方法について、図５を参照して具体的に説明する。図５は、動物の重量と衝突被害度との関係を示すグラフである。

図５に示すように、衝突被害度は、衝突確率と同様に、衝突回避支援制御を実行しない場合（図５（ａ）参照）と、衝突回避支援制御としてＡＥＢを実行する場合（図５（ｂ）参照）と、衝突回避支援制御としてＡＥＳを実行する場合（図５（ｃ）参照）とで別々に推定される。衝突被害度は、動物５０の重量Ｍｏｂｊが大きくなるほど高くなる値として推定される。即ち、衝突被害度は、動物５０の重量Ｍｏｂｊと正の相関がある値として算出される）。また、衝突回避支援制御を実行する場合の衝突被害度は、動物５０の重量Ｍｏｂｊに対する比例成分に、２次被害に関する成分（即ち、ＡＥＢを実行した場合の後続車衝突に関する成分や、ＡＥＳを実行した場合の対向車及び隣接車衝突に関する成分）を足し合わせて算出される。

再び図２に戻り、第２演算部２３０は更に、衝突に関する総合的なリスクの度合いを示す衝突被害期待値を演算する（ステップＳ１０５）。衝突被害期待値は、衝突確率及び衝突被害度と同様に、衝突回避支援制御を実行しない場合と、衝突回避支援制御としてＡＥＢを実行する場合と、衝突回避支援制御としてＡＥＳを実行する場合とで別々に推定される。衝突被害期待値は、衝突確率と衝突被害度を用いて算出することができる。具体的には、衝突確率が高いほど、或いは衝突被害度が大きいほど、衝突被害期待値は大きい値として算出される。

続いて、制御決定部２４０は、衝突被害期待値に基づいて、衝突回避支援制御を実行すべきか否かを判定する（ステップＳ１０７）。衝突回避支援制御を実行すべきでないと判定された場合（ステップＳ１０７：ＮＯ）、衝突回避支援制御は実行されることなく、一連の動作が終了することになる。

他方、衝突回避支援制御を実行すべきであると判定された場合（ステップＳ１０７：ＹＥＳ）、制御決定部２４０は、衝突被害期待値に基づいて、ＡＥＢを実行すべきか否かを判定する（ステップＳ１０８）。ＡＥＢを実行すべきであると判定された場合（ステップＳ１０８：ＹＥＳ）、制御決定部２４０は、ブレーキ制御部３１０を制御してＡＥＢを実行する（ステップＳ１０９）。一方、ＡＥＢを実行すべきでないと判定された場合（ステップＳ１０８：ＮＯ）、制御決定部２４０は、ステアリング制御部３２０を制御してＡＥＳを実行する（ステップＳ１１０）。

ここで、衝突回避支援制御の決定方法について、図６を参照して具体的に説明する。図６は、動物の重量と衝突被害期待値との関係を示すグラフである。

図６に示すように、衝突回避支援制御は、衝突被害期待値が最小化されるように決定される。具体的には、動物５０の重量Ｍｏｂｊが比較的小さい場合には、何もしない（即ち、衝突回避支援制御を実行しない）場合の衝突被害期待値が最小となるため、制御決定部２４０は、衝突回避支援制御を実行しないことを決定する。動物５０の重量Ｍｏｂｊが中程度である場合には、ＡＥＢを実行する場合の衝突被害期待値が最小となるため、制御決定部２４０は、衝突回避支援制御としてＡＥＢを実行することを決定する。動物５０の重量Ｍｏｂｊが比較的大きい場合には、ＡＥＳを実行する場合の衝突被害期待値が最小となるため、制御決定部２４０は、衝突回避支援制御としてＡＥＳを実行することを決定する。

＜技術的効果＞
次に、上述した本実施形態に係る衝突回避支援装置２００によって得られる技術的効果について説明する。

図１から図６で説明したように、本実施形態に係る衝突回避支援装置２００によれば、動物５０の重量Ｍｏｂｊ等から算出される衝突被害期待値に基づいて、衝突回避支援制御の実行可否、又は衝突回避支援制御としてＡＥＢを実行するのか、それともＡＥＳを実行するのかが決定される。このようにすれば、動物５０の動きを考慮して、衝突のリスクを最小限に抑えることが可能な動作が選択されることになる。よって、衝突回避支援制御を実行してしまったが故に、かえって衝突による被害が大きくなってしまうような状況を回避することができる。

なお、本実施形態では、衝突回避支援装置２００がＡＥＢ又はＡＥＳを実行可能な例を挙げて説明したが、衝突回避支援装置２００がＡＥＢ又はＡＥＳのいずれか一方しか実行できない場合、或いはＡＥＢ又はＡＥＳに加えて若しくは代えて、他の衝突回避支援制御を実行可能な場合であっても、同様の技術的効果を得ることができる。

＜付記＞
以上説明した実施形態から導き出される発明の各種態様を以下に説明する。

（付記１）
付記１に記載の衝突回避支援装置は、車両と、前記車両の周辺に存在する障害物との衝突を回避するための衝突回避支援制御を実行可能な衝突回避支援装置であって、前記障害物が動物であるか否かを判定する判定手段と、前記障害物が前記動物であると判定された場合に、前記動物が所定時間後に存在する将来位置を予測する予測手段と、前記将来位置に基づいて、前記動物を対象とする前記衝突回避支援制御を実行する場合のリスク度合いを示す第１リスク情報、及び前記動物を対象とする前記衝突回避支援制御を実行しない場合のリスク度合いを示す第２リスク情報を取得する取得手段と、前記第１リスク情報及び前記第２リスク情報に基づいて、前記動物を対象とする前記衝突回避支援制御を実行するか否かを決定する決定手段とを備える。

付記１に記載の衝突回避支援装置によれば、車両周辺に存在する障害物が動物である場合に、動物の将来位置を用いてリスク度合いを示す情報が取得される。具体的には、動物を対象とする衝突回避支援制御を実行する場合のリスク度合いを示す第１リスク情報と、動物を対象とする衝突回避支援制御を実行しない場合のリスク度合いを示す第２リスク情報とが取得される。なお、ここでの「リスク度合い」とは、車両と動物との衝突のリスクだけでなく、車両と動物以外の障害物（例えば、後方車両等）との衝突のリスク等を考慮した総合的なリスク度合いを示すパラメータである。

上述した第１リスク情報及び第２リスク情報を用いれば、動物に対する衝突回避支援制御を実行すべきか否か（例えば、衝突回避制御を実行することで好適に動物との衝突を回避できるのか、或いは衝突回避制御を実行することで逆に他の障害物との衝突可能性が高まってしまう可能性があるのか等）を正確に判断することが可能となる。よって、第１リスク情報及び第２リスク情報に基づいて衝突回避支援制御の実行可否を決定することで、より適切に衝突回避支援制御を実行することができる。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う衝突回避支援装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

１０ 車両
５０ 動物
１１０ 車速センサ
１２０ 加速度センサ
１３０ 前方センサ
１４０ 後方・後側方センサ
１５０ アクセルペダルセンサ
１６０ ブレーキペダルセンサ
２００ 衝突回避支援装置
２１０ 障害物判定部
２２０ 第１演算部
２３０ 第２演算部
２４０ 制御決定部
３１０ ブレーキ制御部
３２０ ステアリング制御部

Claims (1)

1. 車両と、前記車両の周辺に存在する障害物との衝突を回避するための衝突回避支援制御を実行可能な衝突回避支援装置であって、
   前記障害物が動物であるか否かを判定する判定手段と、
   前記障害物が前記動物であると判定された場合に、前記動物が所定時間後に存在する将来位置を予測する予測手段と、
   前記将来位置に基づいて、前記動物を対象とする前記衝突回避支援制御を実行する場合のリスク度合いを示す第１リスク情報、及び前記動物を対象とする前記衝突回避支援制御を実行しない場合のリスク度合いを示す第２リスク情報を取得する取得手段と、
   前記第１リスク情報及び前記第２リスク情報に基づいて、前記動物を対象とする前記衝突回避支援制御を実行するか否かを決定する決定手段と
   を備えることを特徴とする衝突回避支援装置。

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