JP4930167B2 - 進路推定装置、および衝突緩和装置 - Google Patents

Description

本発明は、他車両の進路を推定する進路推定装置、および車両が衝突する際の被害を緩和させる衝突緩和装置に関する。

従来、他車両（前方車両）の位置履歴から他車両の進路を推定する進路推定装置が開示されている。
この進路推定装置では、他車両の位置履歴を検出し、この位置履歴に基づいて、他車両が直線（線形）的に移動するものとして他車両の進路を推定している（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−２８３３８９号公報

しかしながら、上記進路推定装置においては、他車両の進路を直線に近似しているため、実際の他車両の進路とかけ離れた進路を推定してしまう虞があった。例えば、他車線から自車両が走行している自車線に進路変更してくる他車両を検出するときに、直線的な近似をすると、他車両が自車線を通過して反対側の他車線に移動するような進路を推定してしまう。

このような推定をしてしまうと、この推定結果を利用した衝突緩和装置による衝突時の被害を緩和する処理を実施する場合に、衝突の虞がある他車両を衝突の虞がないものと判断してしまうため、衝突時の被害を緩和する処理の実施が遅れる虞があった。

そこで、他車両の進路を推定する進路推定装置において、自車線に進路変更してくる他車両の進路を精度よく推定できるようにすることを本発明の目的とする。

かかる目的を達成するために成された請求項１に記載の進路推定装置において、未来位置推定手段は、他車両との相対移動ベクトルまたは自車両の速度を利用して予め設定された時間後における他車両の位置を表す未来位置を推定する。そして、格納手段は、取得手段が取得した検出結果、および未来位置を位置履歴として位置記録手段に記録し、近似推定手段は、位置記録手段に記録された複数の位置履歴に基づいて、他車両の進路を二次曲線に近似することにより、他車両の進路を推定する。

ここで、自車両（当該進路推定装置が搭載された車両）に対して接近してくる他車両が、自車両が走行する自車線に割り込んでくる場合において、この他車両の挙動（進路）を自車両から見ると、この他車両の挙動は二次曲線に近似して表現することができる。このため本発明の進路推定装置においては、自車両に対して接近してくる他車両の挙動を二次曲線に近似して推定するようにしている。

従って、このような進路推定装置によれば、自車両に対して接近してくる他車両が自車線に割り込んでくる場合に、他車両の進路を精度よく推定することができる。
また、このような進路推定装置によれば、位置履歴だけでなく、推定位置も鑑みて二次曲線を導出するので、進路の推定精度をより向上させることができる。
ところで、本発明において「予め設定された時間後」とは、自車両と他車両とが最接近する（衝突する）前であればよい。なお、未来位置推定手段が、自車両と他車両とが最接近する時刻を取得することができない場合には、「予め設定された時間後」は、常識的に鑑みて自車両と他車両とが最接近する前であると思われる時期（例えば１秒以内）に設定されていればよい。
また、上記進路推定装置においては、請求項２に記載のように、前記他車両位置検出手段による位置検出対象となる他車両との相対速度を検出する相対速度検出手段を備え、前記未来位置推定手段は、前記相対速度が予め設定された基準速度以上である場合に、前記相対移動ベクトルを利用して前記未来位置を推定し、前記相対速度が予め設定された基準速度未満である場合に、前記自車両の速度を利用して前記未来位置を推定するようにしてもよい。
さらに、請求項３に記載のように、前記未来位置推定手段は、前記相対速度が前記基準速度未満である場合に、自車両の速度に前記格納手段が位置履歴を位置記録手段に記録する記録周期を乗じたベクトル分だけ、最新の他車両の位置から自車両の進行方向逆向きに移動した位置を前記未来位置として推定するようにしてもよい。
ところで、請求項２または請求項３に記載の進路推定装置においては、請求項４に記載のように、相対速度検出手段により検出された相対速度に応じて、格納手段が位置履歴を位置記録手段に記録する記録周期を変更させる変更手段、を備えていてもよい。

このような進路推定装置によれば、他車両との相対速度に応じて位置履歴を記録する記録周期（時間間隔）を変更することができる。
なお、相対速度検出手段は、位置記録手段に格納された位置履歴に基づいて相対速度（自車両と他車両との相対速度）を検出するようにしてもよいし、その他の手段を用いて相対速度を検出するようにしてもよい。

次に、請求項４に記載の進路推定装置において、自車両と他車両との相対速度が遅い場合には、多数の位置履歴を参照しなければ他車両の位置の変化を検出することができない。そこで、変更手段は、請求項５に記載のように、相対速度検出手段により検出された相対速度が遅くなるにつれて、格納手段による記録周期を長く変更させるようにしてもよい。

このような進路推定装置によれば、多数の位置履歴を参照することなく他車両の位置の変化を検出することができる。よって、他車両の進路を推定する際の処理負荷を軽減することができる。

なお、本発明の構成を具体的に実現するためには、取得手段が他車両の位置を取得する周期を変化させ、格納手段は取得手段による周期と同期して作動するようにしてもよいし、取得手段による周期はそのままで、格納手段による作動周期を変化させるようにしてもよい。

さらに、請求項４または請求項５に記載の進路推定装置において、前記変更手段は、請求項６に記載のように、前記他車両との相対速度を、自車両の進行方向の成分を表す縦相対速度と自車両の幅方向の成分を表す横相対速度とに分解し、前記進行方向について前記縦相対速度に応じて仮の記録周期を設定するとともに、前記幅方向について前記横相対速度に応じて仮の記録周期を設定し、前記各仮の記録周期のうちのより小さなものを前記格納手段が位置履歴を位置記録手段に記録する記録周期としてもよい。

また、請求項１〜請求項６の何れかに記載の進路推定装置において、近似推定手段は、請求項７に記載のように、他車両の進路を最小二乗法を用いて二次曲線に近似するようにしてもよい。

このような進路推定装置によれば、容易かつ高精度に二次曲線を導出することができる。
次に、上記目的を達成するために成された請求項８に記載の衝突緩和装置において、作動制御手段は、他車両の進路を推定する進路推定手段による推定結果に基づいて、他車両と自車両（当該車両）とが衝突するか否かを判定し、他車両と自車両とが衝突すると判定すると、自車両が衝突する際の被害を緩和させる緩和手段を作動させるように構成されており、進路推定手段としては、請求項１〜請求項７の何れかに記載の進路推定装置を備えている。

従って、このような衝突緩和装置によれば、少なくとも請求項１に記載の構成を備えているので、請求項１と同様に、自車両に対して接近してくる他車両が自車線に割り込んでくる場合に、他車両の進路を精度よく推定することができる。

以下に本発明にかかる実施の形態を図面と共に説明する。
［第１実施形態］
図１は、本発明が適用されたプリクラッシュセーフティシステム（以下、ＰＣＳという。本発明でいう衝突緩和装置）１の概略構成を示すブロック図である。

ＰＣＳ１は、例えば、乗用車等の車両に搭載され、車両が衝突することを検出し、車両が衝突する際にその被害を緩和させるシステムである。具体的には、図１に示すように、ＰＣＳ１は、衝突緩和コントローラ１０（本発明でいう進路推定装置）と、各種センサ３０と、被制御対象３６（本発明でいう緩和手段）とを備えている。

各種センサ３０としては、例えば、障害物や他車両等の物体を、その位置（自車両に対する相対位置）とともに検出するレーダセンサ３１（本発明でいう他車両位置検出手段）、車両の旋回角速度を検出するヨーレートセンサ３２、車輪の回転速度を検出する車輪速センサ３３等を備えている。これらの各種センサ３０による検出結果は、衝突緩和コントローラ１０によって取得される。

なお、レーダセンサ３１は、予め設定された所定の周期（例えば１００ｍｓ）毎に物体の検出を実施する。
衝突緩和コントローラ１０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ（本発明でいう位置記録手段）等を備えた周知のマイクロコンピュータとして構成されている。そして、衝突緩和コントローラ１０は、各種センサ３０による検出結果等に基づいてＲＯＭに格納されたプログラムを実行することによって、対象物選択部２０としての処理（後述する対象物選択処理）、作動判定部１１としての処理（後述する作動判定処理）、作動制御部１２としての処理（後述する作動制御処理）等を実施する。

特に、対象物選択部２０の処理としては、過去位置保持部２１としての処理（後述する過去位置保持処理）、未来位置推定部２２としての処理（後述する未来位置推定処理）、進路推定部２３としての処理（後述する進路推定処理）、対象物設定部２４としての処理（後述する対象物設定処理）を実施する。

衝突緩和コントローラ１０は、このような処理を実施することによって、この処理結果に応じて被制御対象３６を作動させる。この結果、車両が衝突する際の被害を緩和させることができる。

なお、被制御対象３６としては、例えば、ブレーキや、ステアリング、シートベルト等を駆動するアクチュエータが挙げられる。
ここで、ＰＣＳ１が車両が衝突する際の被害を緩和させる際の処理である衝突緩和処理について図２、図３および図６（ａ）を用いて説明する。図２（ａ）は衝突緩和コントローラ１０のＣＰＵが実行する衝突緩和処理を示すフローチャート、図２（ｂ）は衝突緩和処理のうち、対象物選択処理を示すフローチャートである。

また、図３（ａ）は対象物選択処理のうち過去位置保持処理を示すフローチャート、図３（ｂ）は対象物選択処理のうち未来位置推定処理を示すフローチャートである。さらに、図６（ａ）は対象物選択処理のうち進路推定処理を示すフローチャートである。

衝突緩和処理は、予め設定された所定周期（例えば約５０ｍｓ）毎に起動される処理である。具体的に衝突緩和処理においては、図２（ａ）に示すように、自車両（当該ＰＣＳ１が搭載された車両）が走行する車線（自車線）に割り込んでくる他車両の進路を推定する対象物選択処理（Ｓ１１０：進路推定手段）、対象物選択処理によって推定された他車両の進路、他車両との相対速度等に基づいて被制御対象３６を作動させるタイミングであるか否かを判定する作動判定処理（Ｓ１２０）、および作動判定処理による判定結果に基づいて被制御対象３６に対して（被制御対象３６が複数の場合にはそれぞれの被制御対象３６に対して）作動指令を送信する作動制御処理（Ｓ１３０：作動制御手段）を順に実施する。

なお、衝突緩和コントローラ１０のＣＰＵは、レーダセンサ３１によって検出された物体の大きさや形状に基づいて、この物体が車両であるか否かを判定する物体判定処理も実施する。ここで、物体判定処理は、衝突緩和処理の前に実施されてもよいし、衝突緩和処理と並行して実施されてもよい。

物体判定処理が衝突緩和処理の前に実施される場合には、この処理で車両であると判定されたもののみを対象として衝突緩和処理を実施すればよい。また、物体判定処理が衝突緩和処理と並行して実施される場合には、物体判定処理による判定結果と対象物選択処理による処理結果とを総合して、作動判定処理以下の処理を実施するか否かを決定するようにすればよい。

対象物選択処理においては、図２（ｂ）に示すように、レーダセンサ３１によって検出された物体との相対速度および物体の位置の情報を履歴として衝突緩和コントローラ１０のＲＡＭに記録する過去位置保持処理（Ｓ２１０）、比較的近い未来における物体の位置を推定する未来位置推定処理（Ｓ２２０：未来位置推定手段）、物体の位置の履歴と未来位置とに基づいて物体の進路を推定する進路推定処理（Ｓ２３０：近似推定手段）、進路推定処理による処理結果に基づいてこの物体を衝突緩和の処理の対象とする対象物設定処理（Ｓ２４０）、を順に実施する。

初めに、過去位置保持処理（Ｓ２１０）の詳細について説明する。過去位置保持処理においては、図３（ａ）に示すように、まず、レーダセンサ３１による物体の検出結果に基づいて、自車両に対する物体の相対速度、および履歴更新周期（記録周期）を演算する（Ｓ３１０：相対速度検出手段、変更手段）。

ここで、衝突緩和コントローラ１０のＲＡＭには、物体の過去位置における履歴がその検出時刻とともに５つ格納され、ＦＩＦＯ方式に従って順次上書きされる。なお、衝突緩和コントローラ１０のＲＡＭには、この履歴を６つ以上記録する構成にしてもよいが、この場合には、後述する進路推定処理の際に、この履歴のうち新しいものから５つを使用するものとする。

また、この処理において相対速度は、予め設定された基準時間の前後における物***置を検出することによって演算する。より具体的に述べると、衝突緩和コントローラ１０は、例えばＲＡＭに格納された位置履歴のうち最新のものと最古のものとを抽出し、それらの位置の偏差と記録時刻との差で除算することによって相対速度を抽出すればよい。

なお、この相対速度は、車両の進行方向の成分（縦相対速度の成分）と車両の幅方向の成分（横相対速度の成分）とに分解されてそれぞれ記録される。
また、履歴更新周期（サンプル間隔）は、相対速度によって決定される。具体的に、履歴更新周期とは、レーダセンサ３１によって検出した物体の位置（サンプル）をどの程度の頻度で位置履歴としてＲＡＭに格納するかを表す。例えば、履歴更新周期が４に設定されると、レーダセンサ３１による物体の検出結果を４回に１回だけＲＡＭに格納し、履歴更新周期が２に設定されると、レーダセンサ３１による物体の検出結果を２回に１回だけＲＡＭに格納することになる。

ここで、履歴更新周期を決定するときの処理について、図４を用いて説明する。図４は、相対速度と履歴更新周期との関係を示すグラフであって、特に図４（ａ）は縦相対速度と履歴更新周期との関係を示し、図４（ｂ）は横相対速度と履歴更新周期との関係を示す。なお、これらのグラフにおいては、物体が自車両に対して接近する方向の相対速度を正の値とする。

図４に示す各グラフにおいては、相対速度が大きくなるに従って段階的に履歴更新周期を小さく設定し、相対速度が小さくなるに従って段階的に履歴更新周期を大きく設定することを示している。具体的には、縦相対速度と履歴更新周期との関係（図４（ａ））においては、縦相対速度が４０ｋｍ／ｈ未満であるときに履歴更新周期を４とし、縦相対速度が４０ｋｍ／ｈ以上、かつ６０ｋｍ／ｈ未満であるときに履歴更新周期を２とする。また、縦相対速度が８０ｋｍ／ｈ以上であるときに履歴更新周期を１とする。

一方、横相対速度と履歴更新周期との関係（図４（ｂ））においては、横相対速度が４ｋｍ／ｈ未満であるときに履歴更新周期を４とし、横相対速度が４ｋｍ／ｈ以上、かつ６ｋｍ／ｈ未満であるときに履歴更新周期を２とする。また、横相対速度が８ｋｍ／ｈ以上であるときに履歴更新周期を１とする。

即ち、ＲＡＭに格納された位置履歴を後述する進路推定処理において近似曲線を演算する際に利用するのであるが、位置履歴同士が接近しすぎていると位置履歴の変化（偏差）が把握し難くなるため近似曲線の推定精度が悪くなる。一方で、位置履歴同士が離れすぎていると、位置履歴が更新されるまでに多くの時間を要するため、近似曲線導出の応答性が悪くなる。

このため本実施形態においては、上記デメリットを最小限にすることができるように、各位置履歴が車両の大きさである縦５ｍ前後、横１．８ｍ前後に収まるような履歴更新周期に設定している。

なお、縦相対速度によって求められる履歴更新周期と横相対速度によって求められる履歴更新周期とが異なる周期になる場合には、より小さな履歴更新周期が選択される。
続いて、図３（ａ）に戻り、Ｓ３１０の処理が終了すると、衝突緩和コントローラ１０の内部にて作動するカウンタによるカウント値が、Ｓ３１０の処理にて決定された履歴更新周期に対応するカウント値を超えたか否かを判定する（Ｓ３２０）。なお、履歴更新周期に対応するカウント値は、過去位置保持処理の実行周期（約５０ｍｓ）がレーダセンサ３１による物体検出周期（１００ｍｓ）の約半分であることから、Ｓ３１０の処理によって決定された履歴更新周期の２倍の値に設定される。

つまり、例えば、履歴更新周期が２であれば、履歴更新周期に対応するカウント値は４に、また、履歴更新周期が４であれば、履歴更新周期に対応するカウント値は８に、事前に（Ｓ３１０の処理の際に）設定される。

カウント値が履歴更新周期に対応するカウント値を超えていれば（Ｓ３２０：ＹＥＳ）、レーダセンサ３１による物体の位置情報を取得し（Ｓ３３０：取得手段）、この位置情報を位置履歴としてＲＡＭに格納する（Ｓ３４０：格納手段）。そして、カウンタをリセットし（Ｓ３５０）、過去位置保持処理を終了する。

一方、カウント値が履歴更新周期に対応するカウント値を超えていなければ（Ｓ３２０：ＮＯ）、カウント値をインクリメントし（Ｓ３６０）、過去位置保持処理を終了する。
ここで、過去位置保持処理（Ｓ２１０）を終了すると、通常は未来位置推定処理（Ｓ２２０）に移行するが、過去位置保持処理にて５点の位置履歴が取得できていない場合には、正確に物体の進路推定を実施することができないので、未来位置推定処理以下の処理を省略して対象物選択処理を終了するようにしてもよい。

具体的には、Ｓ２１０とＳ２２０との間に、ＲＡＭを参照することによってＲＡＭに位置履歴が５つ格納されているか否かを判定する処理を実施する。そして、位置履歴が５つ格納されている場合には、Ｓ２２０以下の処理を実施し、位置履歴が５つ格納されていない場合には、対象物選択処理を終了するようにすればよい。

次に、未来位置推定処理（Ｓ２２０）について説明する。未来位置推定処理は、図３（ｂ）に示すように、まず、相対速度が閾値以上（例えば５ｋｍ／ｈ以上）であるか否かを判定する（Ｓ４１０）。なお、ここでいう相対速度とは、縦相対速度または横相対速度であってもよいし、縦相対速度および横相対速度の各成分を合成した相対速度であってもよい。

相対速度が閾値以上であれば（Ｓ４１０：ＹＥＳ）、最新の位置履歴による位置から、直近の２つの位置履歴によって求められる単位時間（ここでは１００ｍｓ）当たりの相対速度ベクトルに履歴更新周期を乗じたベクトル分だけ延伸した位置を未来位置としてＲＡＭに格納し（Ｓ４２０）、未来位置推定処理を終了する（図５（ａ）参照）。

一方、相対速度が閾値未満であれば（Ｓ４１０：ＮＯ）、最新の位置履歴による位置から単位時間当たりにおける自車両の速度ベクトルに履歴更新周期を乗じたベクトル分だけ自車両の進行方向逆向きに移動した位置を未来位置としてＲＡＭに格納し（Ｓ４３０）、未来位置推定処理を終了する（図５（ｂ）参照）。

ここで、未来位置推定処理を相対速度に応じて異なる演算方法（Ｓ４２０の処理およびＳ４３０の処理）を選択する理由について図５を用いて説明する。図５（ａ）は相対速度が大きい場合における未来位置と推定進路との関係を示す説明図、図５（ｂ）は相対速度が小さい場合における未来位置と推定進路との関係を示す説明図である。

自車両と物体との相対速度が大きいとき（Ｓ４１０：ＹＥＳ）には、相対速度が小さいときと比較して物体が自車両に対して危険を及ぼす可能性が高くなる。このため、図５（ａ）に示すように、直近の２つの位置履歴に基づいて未来位置を追加することによって、近似曲線を演算する際の応答性を改善し、物体が自車線に割り込んでくることを速やかに検出することができるようにしている。

物体（他車両）が自車線に進路変更する場合には、未来位置を追加しないで近似曲線を演算する場合と比較して、自車両により近い近似曲線を求めることができるようになる。
その一方で、自車両と物体との相対速度が小さいとき（Ｓ４１０：ＮＯ）には、図５（ｂ）に示すように、物体が自車線に割り込んでくるとしてもその相対速度が遅いため、自車両の運転者は余裕を持って危険回避をすることができるものと考えられる。むしろ、危険ではない物体に対して衝突緩和の処理が実施されると運転者にとっては煩わしいため、自車両と物体との相対速度が小さいときには、物体の後方（自車両の進行方向逆向きに移動した位置）に未来位置を追加することによって、危険ではない物体に対する衝突緩和の処理の誤作動を防止するようにしている。

次に、進路推定処理について説明する。進路推定処理においては、図６（ａ）に示すように、まず、物体の予想進路を表す近似曲線を導出し（Ｓ５１０）、続いてＦ値を導出する（Ｓ５２０）。

ここで、これらの処理の詳細について図６（ｂ）や数式等を用いて説明する。図６（ｂ）は、近似曲線の求め方を表す概念図である。本処理で導出する近似曲線としては、図６（ｂ）に示すように、自車両の幅方向の相対距離をＸ（図６（ｂ）では右側の距離を正）、車両の進行方向の相対距離をＺ（前方の距離を正）として、Ｘ軸を対称軸とした二次曲線（Ｘ＝αＺ²＋γ（α≠０）：一次の項を削除した二次曲線）を導出する。

なお、一般的な二次曲線（Ｘ＝αＺ²＋βＺ＋γ（α≠０、β≠０））ではなく、このような一次の項を削除した二次曲線を導出するのは、車線変更する物体（他車両）がすぐに元の車線に戻ること（つまり物体がブーメランの挙動のように移動すること）は考え難く、Ｘ軸を対称軸とすることで、車線変更後にその車線に留まることを表現できるためである。また、変数βを０とすることで、変数の個数を減らすことができ、演算負荷を減少させることができるからである。

また、このような二次曲線は、ＲＡＭに格納された５点の位置履歴および１点の未来位置の合計６点を利用した最小二乗法によって導出される。具体的には、各点の値におけるＸ座標をＸｉ、Ｚ座標をＺｉ（ｉ＝１〜６）とすると、各点の値を二次曲線に近似したときの二乗誤差は、下記の式（１）のようになる。

求める近似曲線の係数であるα、γの値は、式（１）におけるＪを最小化する値であるため、Ｊをαおよびγについて偏微分することによって求めることができる。即ち、α、γの値は、下記の式（２）および式（３）のようになる。

次に、Ｆ値を導出する。なお、Ｆ値とは、統計学における分散比を表し、Ｆ検定において用いられる一般的な値である。また、式（２）および式（３）においては、独立する位置履歴が６つあるので、ｎ＝６となる。

ここでは、各値のＸ座標の平均値をＸａｖｅとし、各値のＸ座標を近似曲線上に移動させたときの推定値（各値のＸ座標を通りＸ軸に平行な直線と近似曲線との交点におけるＸ座標の値）をそれぞれＸｅｓｔｉとして、下記のように変数を定義する。

ここで、近似誤差の自由度をＮとすると、Ｆ値は以下のように求められる。なお、本実施形態においては独立する位置履歴が６つあるので、Ｎ＝６となる。

このようにして、近似曲線の導出（Ｓ５１０）およびＦ値の導出（Ｓ５２０）は実施される。続いて、図６に戻り、導出したＦ値が予め設定された閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ５３０）。

この処理における閾値には、例えば式（６）における５％棄却域である７．７０８６を採用することができる。即ち、Ｆ値がこの閾値以上であれば、導出した二次曲線が物体の挙動（進路）に合致している可能性が高いことを示し、Ｆ値がこの閾値未満であれば、導出した二次曲線が物体の挙動に合致している可能性が低いことを示す。

よって、Ｆ値が閾値以上であれば（Ｓ５３０：ＹＥＳ）、導出した近似曲線を有効なものとして、この近似曲線をこの物体の進路として採用し、進路推定処理を終了する。また、Ｆ値が閾値未満であれば（Ｓ５３０：ＮＯ）、導出した近似曲線を無効なものとしてこの物体の進路として採用することなく進路推定処理を終了する。

なお、このような進路推定処理（Ｓ２３０）に続いて実施される対象物設定処理（Ｓ２４０）では、導出した近似曲線が有効であって、かつ近似曲線におけるγの値が所定の閾値（例えば１ｍ）未満であれば、この物体を自車線に割り込んでくる危険な他車両として選択することになる。

以上のように詳述したＰＣＳ１は、車両に搭載され、当該車両が衝突する際の被害を緩和させる被制御対象３６を備えている。このＰＣＳ１においては、他車両の進路を推定する衝突緩和コントローラ１０による推定結果に基づいて、他車両と自車両（当該車両）とが衝突するか否かを判定し、他車両と自車両とが衝突すると判定すると、自車両が衝突する際の被害を緩和させる被制御対象３６を作動させるように構成されている。

また、衝突緩和コントローラ１０においては、過去位置保持処理にて、取得した検出結果を位置履歴として衝突緩和コントローラ１０のＲＡＭに記録し、進路推定処理にて、衝突緩和コントローラ１０のＲＡＭに記録された複数の位置履歴に基づいて、他車両の進路を二次曲線（二次関数）に近似することにより、他車両の進路を推定する。

従って、このようなＰＣＳ１によれば、自車両に対して接近してくる他車両が自車線に割り込んでくる場合に、他車両の進路を精度よく推定することができる。
また、衝突緩和コントローラ１０は、過去位置保持処理にて、レーダセンサ３１による位置検出対象となる他車両との相対速度を検出し、この相対速度に応じて、位置履歴を衝突緩和コントローラ１０のＲＡＭに記録する記録周期を変更させる。

従って、このようなＰＣＳ１によれば、他車両との相対速度に応じて位置履歴を記録する記録周期（時間間隔）を変更することができる。
特に、衝突緩和コントローラ１０は、過去位置保持処理にて、検出された相対速度（特に接近時の相対速度）が遅くなるにつれて、衝突緩和コントローラ１０のＲＡＭに履歴を記録する記録周期を長く変更させる。

従って、ＰＣＳ１によれば、多数の位置履歴を参照することなく他車両の位置の変化を検出することができる。よって、他車両の進路を推定する際の処理負荷を軽減することができる。

さらに、衝突緩和コントローラ１０は、未来位置推定処理にて、衝突緩和コントローラ１０のＲＡＭに記録された複数の位置履歴に基づいて、予め設定された時間後における他車両の未来位置を検出する。そして、衝突緩和コントローラ１０は、進路推定処理にて、衝突緩和コントローラ１０のＲＡＭに記録された位置履歴、および未来位置に基づいて、他車両の進路を推定する。

従って、このようなＰＣＳ１によれば、位置履歴だけでなく、推定した未来位置も鑑みて二次曲線を導出するので、未来位置を利用しない場合と比較して進路の推定精度をより向上させることができる。

また、衝突緩和コントローラ１０は、進路推定処理にて、他車両の進路を最小二乗法を用いて二次曲線に近似する。
従って、このようなＰＣＳ１によれば、容易かつ高精度に二次曲線を導出することができる。

なお、本発明の実施の形態は、上記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。
例えば、上記実施形態における過去位置保持処理では、衝突緩和コントローラ１０のＲＡＭに格納された位置履歴に基づいて相対速度（自車両と他車両との相対速度）を検出するようにしたが、その他の手段を用いて相対速度を検出するようにしてもよい。

その他の手段の具体例としては、例えば、他車両からこの他車両の速度や進行方向等の情報を無線通信等の通信手段を用いて取得し、この情報と自車両の速度や進行情報等の情報とに基づいて相対速度を検出するようにすることが考えられる。

また、本実施形態における過去位置保持処理では、他車両の位置を取得する周期を変化させることなく、他車両の位置を衝突緩和コントローラ１０のＲＡＭに格納する周期を変更するようにしたが、他車両の位置を取得する周期も変化させるようにしてもよい。

さらに、本実施形態における未来位置推定処理では、レーダセンサ３１による物***置の検出周期後における他車両（物体）の位置を未来位置として推定したが、常識的に鑑みて自車両と他車両とが最接近する前であると思われる時期（例えば１秒以内）における未来位置を推定するようにしてもよい。

また、本実施形態における進路推定処理において、近似曲線を無効なものとする場合には、検出した物体が自車線に割り込んでくる他車両ではない可能性が高いため、例えば、線形近似等、他の近似手法を用いた方がより精度よくその物体の進路を推定することができる可能性がある。従って、近似曲線を無効なものとする場合には、進路推定処理の後に他の近似手法を用いて物体の進路を推定するようにしてもよい。

上記のようにしても、上記実施形態と同様の効果が得られる。
また、上記実施形態においては、本発明をＰＣＳに採用した例を示したが、本発明は、例えば、ステアリングを自動で回動する衝突回避システム、或いはアダプティブクルーズコントロールシステム等、自車両の進行方向における物体の挙動（進路）に応じた制御を実施するシステム（装置）であれば同様に採用することができる。

なお、アダプティブクルーズコントロールシステムは、通常前方車（対象前方車両）との車間距離に応じた車間距離制御を行うが、例えば、対象前方車両による隣接車線からの割り込みや、自車両による自車線から隣接車線等への逸脱を、ターゲット（対象前方車両を含む周囲車両）の位置履歴に基づき判断する場合には、本発明の適用が有用である。即ち、車間距離を鑑みる際の対象前方車両の位置が変化する場合、本発明のように、対象前方車両およびその周囲の車両の挙動を随時検出していて、それらの車両の進行方向を推定できれば、車間距離制御のターゲットの変化（位置、挙動の変化）に素早く対応することができる。

ＰＣＳ１の概略構成を示すブロック図である。 衝突緩和処理を示すフローチャート（ａ）、および対象物選択処理を示すフローチャート（ｂ）である。 過去位置保持処理を示すフローチャート（ａ）、および未来位置推定処理を示すフローチャート（ｂ）である。 縦相対速度と履歴更新周期との関係を示すグラフ（ａ）、および横相対速度と履歴更新周期との関係を示すグラフ（ｂ）である。 相対速度が大きい場合における未来位置と推定進路との関係を示す説明図（ａ）、および相対速度が小さい場合における未来位置と推定進路との関係を示す説明図（ｂ）である。 進路推定処理を示すフローチャート（ａ）、および近似曲線の求め方を表す概念図（ｂ）である。

符号の説明

１…ＰＣＳ、１０…衝突緩和コントローラ、１１…作動判定部、１２…作動制御部、２０…対象物選択部、２１…過去位置保持部、２２…未来位置推定部、２３…進路推定部、２４…対象物設定部、３１…レーダセンサ、３２…ヨーレートセンサ、３３…車輪速センサ、３６…被制御対象。

Claims (8)

1. 車両に搭載され、他車両の進路を推定する進路推定装置であって、
   他車両の位置を検出する他車両位置検出手段による検出結果を繰り返し取得する取得手段と、
   他車両との相対移動ベクトルまたは自車両の速度を利用して予め設定された時間後における前記他車両の位置を表す未来位置を推定する未来位置推定手段と、
   前記取得手段が取得した検出結果、および前記未来位置を位置履歴として位置記録手段に記録する格納手段と、
   前記位置記録手段に記録された複数の位置履歴に基づいて、前記他車両の進路を二次曲線に近似することにより、前記他車両の進路を推定する近似推定手段と、
   を備えたことを特徴とする進路推定装置。
2. 前記他車両位置検出手段による位置検出対象となる他車両との相対速度を検出する相対速度検出手段を備え、
   前記未来位置推定手段は、前記相対速度が予め設定された基準速度以上である場合に、前記相対移動ベクトルを利用して前記未来位置を推定し、前記相対速度が予め設定された基準速度未満である場合に、前記自車両の速度を利用して前記未来位置を推定すること
   を特徴とする請求項１に記載の進路推定装置。
3. 前記未来位置推定手段は、前記相対速度が前記基準速度未満である場合に、自車両の速度に前記格納手段が位置履歴を位置記録手段に記録する記録周期を乗じたベクトル分だけ、最新の他車両の位置から自車両の進行方向逆向きに移動した位置を前記未来位置として推定すること
   を特徴とする請求項２に記載の進路推定装置。
4. 前記相対速度検出手段により検出された相対速度に応じて、前記格納手段が位置履歴を位置記録手段に記録する記録周期を変更させる変更手段、
   を備えたことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の進路推定装置。
5. 前記変更手段は、前記相対速度検出手段により検出された相対速度が遅くなるにつれて、前記格納手段による記録周期を長く変更させること
   を特徴とする請求項４に記載の進路推定装置。
6. 前記変更手段は、前記他車両との相対速度を、自車両の進行方向の成分を表す縦相対速度と自車両の幅方向の成分を表す横相対速度とに分解し、前記進行方向について前記縦相対速度に応じて仮の記録周期を設定するとともに、前記幅方向について前記横相対速度に応じて仮の記録周期を設定し、前記各仮の記録周期のうちのより小さなものを前記格納手段が位置履歴を位置記録手段に記録する記録周期とすること
   を特徴とする請求項４または請求項５に記載の進路推定装置。
7. 前記近似推定手段は、前記他車両の進路を最小二乗法を用いて二次曲線に近似することを特徴とする請求項１〜請求項６の何れかに記載の進路推定装置。
8. 車両に搭載され、当該車両が衝突する際の被害を緩和させる緩和手段を備えた車両用の衝突緩和装置であって、
   他車両の進路を推定する進路推定手段と、
   前記進路推定手段による推定結果に基づいて、前記他車両と当該車両とが衝突するか否かを判定し、前記他車両と当該車両とが衝突すると判定すると、前記緩和手段を作動させる作動制御手段と、
   を備え、
   前記進路推定手段として、請求項１〜請求項７の何れかに記載の進路推定装置を備えたこと
   を特徴とする衝突緩和装置。