JP5884794B2 - 衝突可能性判定装置およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載され、レーダやカメラ等により検出された物標と車両との衝突可能性を判定する衝突可能性判定装置およびプログラムに関する。

例えば車両の衝突回避システムでは、他の車両や歩行者等の物標と車両との衝突可能性を精度よく判定することが求められる。そこで、例えば特許文献１では、検出物標の車両に対する相対移動軌跡を求めて衝突可能性を判定することが提案されている（特許文献１参照）。具体的には、特許文献１に記載の構成では、２つの赤外線カメラにより検出された物標の位置座標を示すデータがモニタ期間内に複数算出され、各データ点からの距離の２乗の平均値が最小となる直線が相対移動軌跡として求められる。

特開２００４−１０３０１８号公報

前述した特許文献１に記載の構成において、具体的には、上記の相対移動軌跡に基づき、車両の位置を基準とした車幅方向を示すＸ軸における物標の予測到達位置を算出し、算出された予測到達位置に基づいて、衝突可能性を判定することが考えられる。しかしながら、上記の相対移動軌跡は、過去のデータを利用して平均的に求められるものであるため、物標の移動方向が急に変化した場合に、その算出結果が過去のデータによって均されてしまうので、予測到達位置の算出精度が低下することから、衝突可能性を適切に判定することができない。

本発明は、こうした問題に鑑みてなされたものであり、検出物標との衝突可能性の誤判定を生じにくくするための技術の提供を目的としている。

本発明の衝突可能性判定装置は、車両に搭載され、特定手段と、算出手段と、判定手段と、を備える。
特定手段は、車両の進行方向側において検出された物標について、車両の位置を基準に車幅方向をＸ軸、車両の位置を基準に車長方向をＹ軸、としたＸＹ平面における物標の位置である物標位置を特定する。

算出手段は、特定手段により複数回特定された物標位置を用いて、ＸＹ平面における物標位置の軌跡である物標軌跡を算出し、その算出した物標軌跡に基づいて、物標のＸ軸における予測到達位置を算出する。

判定手段は、算出手段により算出された予測到達位置に基づいて、車両と物標との衝突可能性を判定する。
このような構成によれば、物標位置が複数回特定され、例えば各特定値からの距離の２乗の平均値が最小となる直線や曲線が物標軌跡として求められるため、位置検出誤差の影響を軽減して検出物標との衝突可能性が精度よく判定され得る。しかしながら、物標の移動方向が急に変化した場合に、過去に複数回特定された物標位置を用いて平均的に物標軌跡が求められると、しばらくの間、前述したとおり、予測到達位置の算出精度が低下し、その結果、衝突可能性を誤って判定してしまう可能性がある。

そこで、本発明の衝突可能性判定装置は、さらに、算出起点変更手段を備える。この算出起点変更手段は、特定手段により前回特定された物標位置を前回特定値、特定手段により今回特定された物標位置を今回特定値とし、前回特定値を終点とする物標軌跡が直線または直線に準じる形状であることを検出した場合、その検出後、Ｘ座標についての前回特定値と今回特定値との差分値が、予め設定された閾値を上回ると、算出手段による物標軌跡の算出起点を、その前回特定値または今回特定値に変更する。

このような構成によれば、予測到達位置の算出精度を低下しにくくすることができる。すなわち、物標が停止状態や車両の進行方向に沿った移動状態等の状態から移動方向をＸ軸方向（横方向）へ急に変化させたときに、それまでの停止状態または移動状態等を規定する過去の特定値を用いることなく、現在の特定値（前回特定値または今回特定値）から新たに物標軌跡を算出し直すことになる。このため、物標軌跡は、過去のデータ（前回以前の複数の特定値）によって均されることなく、物標の移動方向の急な変化をより強く重視した軌跡として算出される。したがって、本発明によれば、予測到達位置の算出精度を低下しにくくすることができ、その結果、検出物標との衝突可能性の誤判定を生じにくくすることができる。

また、本発明は、プログラムとして市場に流通させることができる。具体的には、コンピュータを、少なくとも、上記の特定手段、算出手段、判定手段、算出起点変更手段として機能させるためのプログラムである。

このプログラムは、１ないし複数のコンピュータに組み込まれることにより、本発明の衝突可能性判定装置によって奏する効果と同等の効果を得ることができる。なお、本発明のプログラムは、記録装置としてコンピュータに組み込まれるＲＯＭやフラッシュメモリ等に記憶され、これらＲＯＭやフラッシュメモリ等からコンピュータにロードされて用いられてもよいし、ネットワークを介してコンピュータにロードされて用いられてもよい。

また、上記のプログラムは、コンピュータにて読み取り可能なあらゆる形態の記録装置（記録媒体）に記録されて用いられてもよい。この記録媒体としては、例えば、持ち運び可能な半導体メモリ（例えばＵＳＢメモリやメモリカード（登録商標））等が含まれる。

実施形態の衝突軽減装置の構成を示すブロック図である。 実施形態の衝突軽減ＥＣＵが実行するメイン処理のフローチャートである。 実施形態で設定される誤差領域を示す図である。 実施形態のＳ７０における処理のフローチャートである。 （ａ）は算出起点が変更された場合の物標軌跡を示す図であり、（ｂ）は算出起点が変更されなかった場合の物標軌跡を示す図である。

以下に、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
なお、本発明は、下記の実施形態によって何ら限定して解釈されない。また、下記の実施形態の一部を、課題を解決できる限りにおいて省略した態様も本発明の実施形態である。また、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される発明の本質を逸脱しない限度において考え得るあらゆる態様も本発明の実施形態である。また、下記の実施形態の説明で用いる符号を特許請求の範囲にも適宜使用しているが、各請求項に係る発明の理解を容易にする目的で使用しており、各請求項に係る発明の技術的範囲を限定する意図ではない。

＜全体構成＞
図１に示す衝突軽減装置１は、車両に搭載された装置であって、ミリ波レーダ２と、単眼カメラ３と、ブレーキＥＣＵ４と、エンジンＥＣＵ５と、報知装置６と、衝突軽減ＥＣＵ７と、を備える。衝突軽減装置１において、衝突軽減ＥＣＵ７は、ミリ波レーダ２、単眼カメラ３、ブレーキＥＣＵ４、エンジンＥＣＵ５および報知装置６のそれぞれと通信可能に接続されている。なお、通信を実現するための構成は、特に限定されない。また、ミリ波レーダ２の代わりに、レーダ波や超音波をレーダ波として使用する他の車載レーダを用いたり、単眼カメラ３の代わりに、ステレオカメラを用いたりしてもよい。

ミリ波レーダ２は、ミリ波を利用して物標（他車両や歩行者等）を検出するためのレーダであって、自車両（衝突軽減装置１が搭載された車両）の前側における中央（先端位置）に取り付けられている。ミリ波レーダ２は、ミリ波を水平面内でスキャンしながら自車両から前方に向けて送信し、反射してきたミリ波を受信することによって得られる送受信データを、レーダ信号として衝突軽減ＥＣＵ７へ送信する。

単眼カメラ３は、１台のＣＣＤカメラからなり、自車両の前側における中央に取り付けられている。単眼カメラ３は、ＣＣＤカメラで撮像した画像のデータを、画像信号として衝突軽減ＥＣＵ７へ送信する。

ブレーキＥＣＵ４は、自車両の制動を制御する電子制御装置であって、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭなどを備える。具体的には、ブレーキＥＣＵ４は、ブレーキ液圧回路に設けられた増圧制御弁および減圧制御弁を開閉するアクチュエータであるブレーキＡＣＴを、ブレーキペダルの踏込量を検出するセンサの検出値に応じて制御する。また、ブレーキＥＣＵ４は、衝突軽減ＥＣＵ７からの指示に従い、自車両の制動力を増加させるようにスロットルＡＣＴを制御する。

エンジンＥＣＵ５は、エンジンの始動／停止、燃料噴射量、点火時期等を制御する電子制御装置であって、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭなどを備える。具体的には、エンジンＥＣＵ５は、吸気管に設けられたスロットルを開閉するアクチュエータであるスロットルＡＣＴを、アクセルペダルの踏込量を検出するセンサの検出値に応じて制御する。また、エンジンＥＣＵ５は、衝突軽減ＥＣＵ７からの指示に従い、内燃機関の駆動力を減少させるようにスロットルＡＣＴを制御する。

報知装置６は、衝突軽減ＥＣＵ７から警報信号を受信すると、音や光などで車両の運転者に対する報知を行う。
衝突軽減ＥＣＵ７は、衝突軽減装置１を統括制御する電子制御装置であって、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭなどを備える。衝突軽減ＥＣＵ７は、ＣＰＵのマスタクロックに基づく一定時間ごとに、ミリ波レーダ２からのレーダ信号および単眼カメラ３からの画像信号を取り入れる。

＜衝突可能性判定方法＞
次に、衝突軽減装置１による物標検出方法等を含む衝突可能性判定方法について説明する。衝突軽減ＥＣＵ７には、衝突軽減装置１による物標検出等を含む衝突可能性判定を実現するためのプログラムである判定用プログラムが記憶されている。以下、判定用プログラムに従い衝突軽減ＥＣＵ７が実行する処理（メイン処理）について、図２のフローチャートを用いて説明する。なお、図２に示すメイン処理は、所定サイクルで繰り返し実行される。

衝突軽減ＥＣＵ７は、まず、ミリ波レーダ２から送信されるレーダ信号（ミリ波レーダ２による検出情報）に基づいて、物標を検出する（Ｓ１０）。具体的には、衝突軽減ＥＣＵ７は、レーダ信号に基づいて、まず、自車両から物標までの直線距離と、その物標の水平方向位置（角度位置）と、を算出（特定）する。そして、衝突軽減ＥＣＵ７は、これらの算出結果に基づき、図３に示すように、ＸＹ平面における物標の位置座標（Ｘ座標およびＹ座標）を、ＸＹ平面における物標の検出点Ｐｒとして算出（特定）する。このＸＹ平面は、自車両の車幅方向（横方向）をＸ軸、自車両の車長方向（前方方向）をＹ軸、としたものである。また、このＸＹ平面では、自車両の先端位置（ミリ波レーダ２が設けられた位置）が基準点Ｐｏとして設定され、物標の検出点Ｐｒは基準点Ｐｏに対する相対位置を表す。なお、図３は、自車両の前方かつ右寄りに位置する物標の例である。また、衝突軽減ＥＣＵ７は、このＳ１０において、物標の検出点Ｐｒに加え、物標との相対速度等を算出する。また、以下の説明では、Ｓ１０で検出した物標（ミリ波レーダ２による検出情報に基づいて検出した物標）を「レーダ物標」という。

続いて、衝突軽減ＥＣＵ７は、図３に示すように、Ｓ１０で算出したレーダ物標の検出点Ｐｒを中心とする誤差領域Ｒｒを設定する（Ｓ２０）。具体的には、衝突軽減ＥＣＵ７は、レーダ物標の検出点ＰｒのＸ座標およびＹ座標を基準として、Ｘ座標およびＹ座標のそれぞれについて、ミリ波レーダ２の特性に基づき予め設定されている想定誤差分の幅を持たせた領域を、レーダ誤差領域Ｒｒとして設定する。

例えば、検出点Ｐｒを（Ｘｒ，Ｙｒ）、Ｘ座標の想定誤差を±ＥＸｒ、Ｙ座標の想定誤差を±ＥＹｒとすると、レーダ誤差領域Ｒｒは、Ｘ座標の範囲がＸｒ−ＥＸｒ≦Ｘ≦Ｘｒ＋ＥＸｒ、Ｙ座標の範囲がＹｒ−ＥＹｒ≦Ｙ≦Ｙｒ＋ＥＹｒ、と表される。なお、レーダ誤差領域Ｒｒの表し方は、これに限らず、例えばＹ座標の想定誤差と、水平方位位置の想定誤差と、を用いて表してもよい。

続いて、衝突軽減ＥＣＵ７は、単眼カメラ３から送信される画像信号（単眼カメラ３による撮像画像）に基づいて、物標を検出する（Ｓ３０）。具体的には、衝突軽減ＥＣＵ７は、画像信号の表す撮像画像を解析して物標を識別する。この識別は、例えば、予め登録されている物標モデルを用いたマッチング処理により行われる。物標モデルは、物標の種類（車両、歩行者、自転車、三輪車等）毎に用意されているため、物標の種類も特定される。そして、衝突軽減ＥＣＵ７は、撮像画像における物標の上下方向の位置および撮像画像上の無限遠点（ＦＯＥ：Ｆｏｃｕｓ ｏｆ Ｅｘｐａｎｓｉｏｎ）の位置に基づいて、前述したＸＹ平面におけるＹ座標を特定し、撮像画像における物標の左右方向の位置に基づいて、その物標の水平方向位置（角度位置）を特定する。

すなわち、自車両の前方方向における物標の位置が遠い（Ｙ座標が大きい）ほど、撮像画像におけるその物標の下端位置が高くなる傾向にある。このため、撮像画像において予め規定された路面上の無限遠点と、物標の下端位置の高さに基づいて、Ｙ座標を特定することができる。ただし、このような特定方法は、物標の下端位置が正確に検出されない場合に、Ｙ座標の検出精度が下がるという特性がある。

また、自車両の前方方向（詳細にはＸ＝０の直線）を基準とする物標の角度方向のずれが大きいほど、撮像画像上の無限遠点を基準とするその物標の左右方向へのずれが大きくなる傾向にある。このため、撮像画像における無限遠点から物標の中心を通る鉛直線までの距離に基づいて、物標の水平方位位置を特定することができる。

つまり、Ｓ３０において、衝突軽減ＥＣＵ７は、図３に示すように、ＸＹ平面における物標の中心のＹ座標および水平方位位置（角度位置）を、ＸＹ平面における物標の検出点Ｐｉとして特定する。なお、以下の説明では、Ｓ３０で検出した物標（単眼カメラ３による撮像画像に基づいて検出した物標）を「画像物標」という。

続いて、衝突軽減ＥＣＵ７は、図３に示すように、Ｓ３０で算出した画像物標の検出点Ｐｉを中心とする画像誤差領域Ｒｉを設定する（Ｓ４０）。具体的には、衝突軽減ＥＣＵ７は、検出点ＰｉのＹ座標および水平方位位置を基準として、Ｙ座標および水平方位位置のそれぞれについて、画像物標のＸ軸に沿った幅である物標幅に基づく想定誤差分の幅を持たせた領域を、画像誤差領域Ｒｉとして設定する。

例えば、検出点Ｐｉを（Ｙｉ，θｉ）、Ｙ座標の想定誤差を±ＥＹｉとすると、画像誤差領域ＲｉのＹ座標の範囲がＹｉ−ＥＹｉ≦Ｙ≦Ｙｉ＋ＥＹｉ、水平方位位置の想定誤差が、θｉ−Ｅθｉ≦θｉ≦θｉ＋Ｅθｉ、と表される。つまり、画像誤差領域ＲｉのＸ軸方向における範囲は、撮像画像に基づいて測定される画像物標の幅（物標幅）に基づいて算出される画像物標の水平方位位置θｉを含む一定角度２Ｅθｉの方位範囲として特定される。

そして、衝突軽減ＥＣＵ７は、ＸＹ平面において、レーダ誤差領域Ｒｒと画像誤差領域Ｒｉとに重複部（重なり領域）が存在するか否かを判定する（Ｓ５０）。
このＳ５０で重複部が存在しないと判定した場合（Ｓ５０：ＮＯ）、衝突軽減ＥＣＵ７は、レーダ物標と画像物標とが非同一の物標であると判定し、Ｓ１０に戻る。一方、このＳ５０で重複部（図３に示す斜線部）が存在すると判定した場合（Ｓ５０：ＹＥＳ）、衝突軽減ＥＣＵ７は、レーダ物標と画像物標とが同一の物標であると判定し、次のステップであるＳ６０に移行する。

続いて、衝突軽減ＥＣＵ７は、レーダ物標の検出点ＰｒのＹ座標Ｙｒと、画像物標の水平方位位置θｉと、で特定される位置Ｐｆを、ＸＹ平面におけるその物標（同一と判定された物標）の位置である物標位置として特定する（Ｓ６０）。なお、このＳ６０で特定された物標位置は、物標毎に時系列に沿ってＲＡＭ等に記憶される。つまり、衝突軽減ＥＣＵ７の記憶部には、Ｓ６０で物標位置が特定される毎に、その物標位置を示すデータが追加されていく。

次に、衝突軽減ＥＣＵ７は、ＲＡＭ等の記憶部に格納されている複数のデータに基づいて、Ｓ６０で位置が特定された物標（以下「特定物標」という）について、ＸＹ平面のＸ軸における予測到達位置を算出するための軌跡制御処理を実施する（Ｓ７０）。このＳ７０の処理（軌跡制御処理）については、後ほど詳述する。なお、衝突軽減ＥＣＵ７の記憶部には、Ｓ７０で後述する物標軌跡が算出される毎に、その物標軌跡を示すデータが追加されていく。

そして、衝突軽減ＥＣＵ７は、Ｓ７０で算出された特定物標の予測到達位置に基づいて、自車両と特定物標との衝突可能性を判定する（Ｓ８０）。具体的には、Ｓ８０において、衝突軽減ＥＣＵ７は、例えば、特定物標の予測到達位置が、ＸＹ平面における基準点Ｐｏを中心として、Ｘ軸方向に自車両の車幅と予め設定されている想定誤差分の幅とを持たせた範囲（以下「車両位置範囲」という）内に存在するか否かを判定する。そして、予測到達位置が車両位置範囲内に存在する場合、衝突可能性が高いと判定し、予測到達位置が車両位置範囲外に存在する場合、衝突可能性が低いと判定する。

最後に、衝突軽減ＥＣＵ７は、Ｓ８０で判定された衝突可能性、およびＳ６０で特定された物標位置に応じた衝突軽減制御を行う（Ｓ９０）。例えば、衝突軽減ＥＣＵ７は、衝突可能性が高い場合、物標位置が自車両から予め設定された第１の閾値距離Ｄ１、あるいはＴＴＣ（Ｔｉｍｅ ｔｏ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ：衝突余裕時間）が予め設定された第１の閾値時間Ｔ１になると、報知装置６への警報信号を送信して、運転者に対する報知を行う。また、衝突軽減ＥＣＵ７は、衝突可能性が高い場合、物標位置が自車両から予め設定
された第２の閾値距離Ｄ２（＜Ｄ１）、あるいはＴＴＣが予め設定された第２の閾値時間Ｔ２（＜Ｔ１）になると、エンジンＥＣＵ５へ内燃機関の駆動力を減少させる指示を行う。また、衝突軽減ＥＣＵ７は、衝突可能性が高い場合、物標位置が自車両から予め設定された第３の閾値距離Ｄ３（＜Ｄ２）、あるいはＴＴＣが予め設定された第３の閾値時間Ｔ３（＜Ｔ２）になると、ブレーキＥＣＵ４へ自車両の制動力を増加させる指示を行う。なお、これらの制御のタイミングについては、例えばレーダ誤差領域Ｒｒと画像誤差領域Ｒｉとに対する重複部（図３に示す斜線部）の割合等に応じて変更することもできる。例えば、衝突軽減ＥＣＵ７は、この割合が高いほど物標位置の信頼度が高いとみなし、制御のタイミングを早くし、この割合が低いほど物標位置の信頼度が低いとみなし、信頼度が高い場合と比較して、制御のタイミングを遅くすることができる。

＜軌跡制御処理＞
次に、Ｓ７０の処理（軌跡制御処理）について説明する。
このＳ７０の処理において、図４に示すように、衝突軽減ＥＣＵ７は、少なくとも、Ｓ３０において検出した画像物標（単眼カメラ３による撮像画像に基づいて検出した物標）に基づいて、画像物標（つまり、特定物標）の種類が歩行者または歩行者に準じる物標（以下「歩行者等」と総称する）であるか否かを判定する（Ｓ１１０）。なお、歩行者に準じる物標とは、例えば、三輪車や自転車等であり、その最大走行速度について人と比較した差が、車両と比較した差よりも明らかに小さい物標である。このＳ１１０で特定物標の種類が歩行者等であると判定した場合（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、次のステップであるＳ１２０に移行する。

一方、Ｓ１１０で特定物標の種類が歩行者等でないと判定した場合（Ｓ１１０：ＮＯ）、衝突軽減ＥＣＵ７は、その歩行者等でない特定物標（例えば、車両等）について、記憶部に格納されている物標位置を示す複数のデータが示す検出点（以下「データ点」という）を用い、ＸＹ平面において、例えば従来技術同様、各データ点からの距離の２乗の平均値が最小となる近似直線または近似曲線を、特定物標の軌跡である物標軌跡として算出する（Ｓ１６０）。

この場合（Ｓ１１０：ＮＯ）、衝突軽減ＥＣＵ７は、特定物標について記憶部に格納されている最も古いデータ点Ｐ１（図４（ａ）参照）を算出起点（開始点）とし、記憶部に格納されている全てのデータ点を用いて物標軌跡を算出する。そして、衝突軽減ＥＣＵ７は、ＸＹ平面において、Ｓ１６０で算出した物標軌跡に基づき、特定物標がＸ軸に到達するときに予測される位置（Ｘ座標）である予測到達位置を算出し（Ｓ１７０）、Ｓ８０に戻る。具体的には、衝突軽減ＥＣＵ７は、物標軌跡の傾きまたは曲率に基づいて、物標軌跡をＹ軸の値が小さくなる方向に延出した予測物標軌跡を算出し、算出した予測物標軌跡とＸ軸との交点を予測到達位置として算出する。

次に、Ｓ１１０に続いて、衝突軽減ＥＣＵ７は、歩行者等であると判定した特定物標について、Ｓ６０で特定した物標位置に基づき、ＸＹ平面において、自車両に対してＸ軸方向に離間した位置に存在する物標（以下「離間物標」という）であるか否かを判定する（Ｓ１２０）。

具体的には、衝突軽減ＥＣＵ７は、例えば、特定物標のＸ座標が前述の車両位置範囲内である場合、特定物標が離間物標であると判定し、特定物標のＸ座標が車両位置範囲外である場合、特定物標が離間物標でない、換言すれば、自車両の走行経路上に先行して存在する物標（以下「先行物標」という）であると判定する。このＳ１２０で特定物標が離間物標であると判定した場合、次のステップであるＳ１３０に移行する。

一方、Ｓ１２０で特定物標が離間物標でないと判定した場合、衝突軽減ＥＣＵ７は、その特定物標（例えば先行物標）について、最も古いデータ点（例えば、図５（ａ）で示すＰ１。但し、前回以前のメイン処理で変更されている場合はその変更後のデータ点）を算出起点（開始点）とし、前述の物標軌跡を算出して（Ｓ１６０）、予測物標軌跡を算出する（Ｓ１７０）。そして、この算出後、Ｓ８０に戻る。

続いて、衝突軽減ＥＣＵ７は、歩行者等の離間物標であると判定した特定物標について、記憶部に前回のメイン処理（詳細にはＳ７０，Ｓ１６０）によって格納された物標軌跡を示すデータを読み出し、読み出したデータが示す物標軌跡（またはその物標軌跡における直近の形状）がＸＹ平面において直線近似されたものか否かを判定する（Ｓ１３０）。つまり、このＳ１３０の判定によって、前回のメイン処理（詳細にはＳ６０）で特定された物標位置を終点とする物標軌跡が、直線または直線に準じる形状であるか否かを推定（検出）することができる。このＳ１３０で特定物標の物標軌跡が直線または直線に準じる形状であることを検出した場合（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、次のステップであるＳ１３５に移行する。

一方、Ｓ１３０で特定物標の物標軌跡が直線または直線に準じる形状であることを検出しなかった場合（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、衝突軽減ＥＣＵ７は、その特定物標（例えば物標軌跡が曲線形状である物標）について、最も古いデータ点（前回以前のメイン処理で変更されている場合はその変更後のデータ点）を算出起点（開始点）とし、前述の物標軌跡を算出して（Ｓ１６０）、予測物標軌跡を算出する（Ｓ１７０）。そして、この算出後、Ｓ８０に戻る。

次に、衝突軽減ＥＣＵ７は、Ｓ１３０で読み出したデータが示す物標軌跡における直近部分の傾きが、ＸＹ平面におけるＹ軸に平行であるか否かを判定する（Ｓ１３５）。つまり、前回のメイン処理（以下「前回処理」という）により算出された物標軌跡のうち、後述する前回特定値を含む直近に測定された所定回数分のデータ値による部分の傾きが、Ｙ軸に平行な傾き（またはこの平行な傾きを基準とした所定の範囲内）である場合には、その特定物標が停止している（または停止していた）か、あるいは自車両の進行方向に沿って移動している（または移動していた）かのいずれかであると簡易に判定することができる。なお、厳密には、ＸＹ平面は、自車両に対する相対的な物標位置を示す平面であるため、自車両が直進している場合に、物標軌跡がＹ軸に平行であれば、その特定物標が停止状態または自車両の進行方向に沿った直進状態であることになるが、本実施形態では処理を容易にするために、特定物標の停止状態を上記のように推定（検出）している。

Ｓ１３５の判定によって、このような特定物標における停止または自車両の進行方向に沿った移動を検出した場合（Ｓ１３５；ＹＥＳ）、次のステップであるＳ１４０に移行する。一方、特定物標における停止または自車両の進行方向に沿った移動を検出しなかった場合（Ｓ１３５；ＮＯ）、衝突軽減ＥＣＵ７は、その特定物標について、最も古いデータ点（前回以前のメイン処理で変更されている場合はその変更後のデータ点）を算出起点（開始点）とし、前述の物標軌跡を算出して（Ｓ１６０）、予測物標軌跡を算出する（Ｓ１７０）。そして、この算出後、Ｓ８０に戻る。

次に、衝突軽減ＥＣＵ７は、上記のような停止または進行方向に沿った移動が検出された歩行者等の離間物標であると判定した特定物標について、今回のメイン処理（以下「今回処理」という）で特定された物標位置のＸ座標と、前回のメイン処理（以下「前回処理」という）で特定された物標位置のＸ座標との差分値が、予め設定された移動閾値Ｂｔｈを上回るか否かを判定する（Ｓ１４０）。

つまり、図５（ａ）に示すように、Ｘ座標における物標位置の前回特定値Ｐ３と今回特定値Ｐ４との差分値が、移動閾値Ｂｔｈを上回る場合、特定物標の移動方向がＸ軸方向へ急に変化したものと判定し、移動閾値Ｂｔｈ以下である場合、少なくともＸ軸方向におけるこのような急な変化はなかったものと判定することができる。

Ｓ１４０の判定によって、このような急な変化を検出した場合（Ｓ１４０：ＹＥＳ）、次のステップであるＳ１５０に移行する。一方、このような急な変化を検出しなかった場合（Ｓ１４０：ＮＯ）、衝突軽減ＥＣＵ７は、その特定物標について、最も古いデータ点（前回以前のメイン処理で変更されている場合はその変更後のデータ点）を算出起点（開始点）とし、前述の物標軌跡を算出して（Ｓ１６０）、予測物標軌跡を算出する（Ｓ１７０）。そして、この算出後、Ｓ８０に戻る。

続いて、衝突軽減ＥＣＵ７は、停止または進行方向に沿った移動が検出された歩行者等の離間物標であって、移動方向がＸ軸方向へ急に変化したと判定した特定物標について、Ｓ１６０で物標軌跡を算出する際の算出起点を、例えばデータ点Ｐ１（図５（ａ）参照）から、前回処理で特定された物標位置（前回特定値Ｐ３）に変更する（Ｓ１５０）。

そして、衝突軽減ＥＣＵ７は、その特定物標について、データ点のうちの前回特定値Ｐ３（図５（ａ）参照）を算出起点（開始点）とし、この前回特定値Ｐ３と今回特定値Ｐ４とに基づいて前述の物標軌跡を算出して（Ｓ１６０）、予測物標軌跡を算出する（Ｓ１７０）。そして、この算出後、Ｓ８０に戻る。

＜効果＞
以上説明したように、衝突軽減装置１によれば、自車両の進行方向側において検出された物標についての物標位置が時系列に沿って複数回特定され、例えば各特定値からの距離の２乗の平均値が最小となる直線や曲線が物標軌跡として求められるため、位置検出誤差の影響を軽減して検出物標との衝突可能性が精度よく判定され得る。

しかしながら、物標の移動方向が急に変化した場合にも、過去に複数回特定された物標位置を用いて平均的に物標軌跡が求められると、図５（ｂ）に示すように、その算出結果が過去のデータによって均されてしまうので、予測到達位置の算出精度が低下し、その結果、衝突可能性を誤って判定してしまう可能性がある。

そこで、衝突軽減装置１では、ＸＹ平面における物標軌跡の形状に基づいて、その形状が直線形状または直線に準じる形状であることを検出した場合、その検出後、Ｘ座標における物標位置の前回特定値Ｐ３と今回特定値Ｐ４との差分値が移動閾値Ｂｔｈを上回ると、Ｓ１６０での物標軌跡の算出起点を、例えばデータ値Ｐ１から物標位置の前回特定値Ｐ３に変更する。

このような構成によれば、予測到達位置の算出精度を低下しにくくすることができる。すなわち、物標が停止状態またはＹ軸に沿った移動状態等から移動方向をＸ軸方向（横方向）へ急に変化させたときに、それまでの停止状態または移動状態を規定する過去のデータ値（特定値）を用いることなく、現在の特定値（前回特定値）から新たに物標軌跡を算出し直すことになる。このため、物標軌跡は、過去のデータ値（前回処理以前の複数の特定値）によって均されることなく、物標の移動方向の急な変化をより強く重視した軌跡として算出される。したがって、衝突軽減装置１によれば、予測到達位置の算出精度を低下しにくくすることができ、その結果、検出物標との衝突可能性の誤判定を生じにくくすることができる。

また、衝突軽減装置１では、ＸＹ平面において、前回処理で算出された物標軌跡における直近部分の傾きがＹ軸に平行な傾きを基準とする所定範囲内にある場合に限り、Ｓ１５０での算出起点の変更を許可する。これにより、前述したとおり、その特定物標が停止している（または停止していた）か、あるいは自車両の進行方向に沿って移動している（または移動していた）かのいずれかであるかそうでないかを簡易に判定することができる。

また、このような停止物標または移動物標については、上記のＸ座標における差分値を監視することにより、移動方向の急な変化を検出しやすい。また、このような場合以外は、算出起点を変更しないので、確実に多くの特定値を用いて物標軌跡を求めることができる。このように、新たな物標軌跡の算出し直しを、特定物標の移動方向の急な変化を検出しやすい場合に限ることにより、位置検出誤差の影響軽減と物標の移動方向の急な変化への対応とのバランスを好適に図ることができる。

また、衝突軽減装置１では、自車両に対してＸ軸方向（横方向）に離間した位置に存在する物標である離間物標に限り、Ｓ１５０での算出起点の変更を許可する。すなわち、このような離間物標は、自車両から横方向に離間しているため、移動方向を横方向へ急に変化させると、自車両の走行範囲内に侵入してくる可能性がある。また、このような場合以外は、算出起点を変更しないので、確実に多くの特定値を用いて物標軌跡を求めることができる。このように、新たな物標軌跡の算出し直しを、自車両の前方において移動方向を急に横方向に変化させた物標に限ることにより、位置検出誤差の影響軽減と物標の移動方向の急な変化への対応とのバランスを好適に図りつつ、自車両の前方を急に横断し始めた物標に対する衝突可能性の判定精度を向上させることができる。

また、衝突軽減装置１では、上記の離間物標が歩行者または歩行者に準じる物標（例えば、三輪車や自転車等）である場合に限り、Ｓ１５０での算出起点の変更を許可する。すなわち、歩行者または歩行者に準じる物標（歩行者等）は、移動速度が小さいため、算出起点を変更した場合であっても、予測到達位置に至るまでに測定値の数がより増加しやすい。このように、自車両の前方において移動方向を急に横方向に変化させた物標を、歩行者等に限ることにより、全ての物標についての位置検出誤差の影響を軽減しつつ、物標の移動方向の急な変化への対応を図ることが可能となり、さらに、自車両の前方を急に横断し始めた歩行者等に対する衝突可能性の判定精度を向上させることができる。

＜他の実施形態＞
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。

例えば、上記実施形態の軌跡制御処理では、特定物標が歩行者等である場合に限り、物標軌跡の算出起点を変更する処理（算出起点変更処理）を行っているが、歩行者等に限定されずに、車両等を算出起点変更処理の対象としてもよい。

また、上記実施形態の軌跡制御処理では、特定物標が離間物標である場合に限り、算出起点変更処理を行っているが、離間物標に限定されずに、自車両の走行経路上に存在する物標を算出起点変更処理の対象としてもよい。

また、上記実施形態の軌跡制御処理では、物標軌跡における直近部分の傾きがＹ軸に平行な傾きを基準とする所定範囲内にある場合に限り、算出起点変更処理を行っているが、これに限らず、例えば、特定物標の停止を検出した場合に限り、算出起点変更処理を行ってもよい。なお、特定物標の停止の検出方法には、自車両の速度や操舵角（進行方向）等の情報を用いてもよい。

また、上記実施形態の軌道制御処理では、物標軌跡の算出起点を前回特定値に変更するようにしているが、これに限るものではなく、物標の算出起点を今回特定値に変更してもよい。

また、上記実施形態のメイン処理では、レーダ誤差範囲と画像誤差領域とに重複部が存在する場合に限り、物標位置を特定する処理（物標位置特定処理）を行っているが、これに限定されるものではなく、例えば、重複部が存在しない場合であっても、レーダ物標または画像物標における検出精度の高い方の位置を物標位置として特定してもよい。また例えば、重複部が存在する場合に物標位置特定処理の信頼度が高いものとみなして、衝突軽減制御のタイミングを早くし、重複部が存在しない場合に物標位置特定処理の信頼度が低いものとみなして、衝突軽減制御のタイミングを遅くしてもよい。

なお、上記実施形態の衝突軽減装置１は、ミリ波レーダ２と単眼カメラ３との両方のセンサを備えているが、これに限定されるものではなく、いずれか一方を備える構成でもよい。つまり、上記実施形態の物標位置特定処理では、レーダ物標または画像物標の位置を物標位置として特定してもよい。

１…衝突軽減装置、２…ミリ波レーダ、３…単眼カメラ、４…ブレーキＥＣＵ、５…エンジンＥＣＵ、６…報知装置、７…衝突軽減ＥＣＵ。

Claims (4)

1. 車両に搭載される衝突可能性判定装置（１）であって、
   前記車両の進行方向側において検出された物標について、前記車両の位置を基準に車幅方向をＸ軸、前記車両の位置を基準に車長方向をＹ軸、としたＸＹ平面における前記物標の位置である物標位置を特定する特定手段（７，Ｓ１０〜Ｓ６０）と、
   前記特定手段により複数回特定された前記物標位置を用いて、前記ＸＹ平面における前記物標位置の軌跡である物標軌跡を算出し、その算出した前記物標軌跡に基づいて、前記物標の前記Ｘ軸における予測到達位置を算出する算出手段（７，Ｓ１６０〜Ｓ１７０）と、
   前記算出手段により算出された前記予測到達位置に基づいて、前記車両と前記物標との衝突可能性を判定する判定手段（７，Ｓ８０）と、
   前記特定手段により前回特定された物標位置を前回特定値、前記特定手段により今回特定された物標位置を今回特定値とし、前記前回特定値を終点とする前記物標軌跡が直線または直線に準じる形状であることを検出した場合、その検出後、Ｘ座標についての前記前回特定値と前記今回特定値との差分値が、予め設定された閾値を上回ると、前記算出手段による前記物標軌跡の算出起点を、前記前回特定値または前記今回特定値に変更する算出起点変更手段（７，Ｓ１３０，Ｓ１４０〜Ｓ１５０）と、
   を備える衝突可能性判定装置。
2. 前記算出手段により前回算出された前記物標軌跡における少なくとも直近部分の傾きが前記Ｙ軸に平行な傾きを基準とする所定範囲内にある場合に限り、前記算出起点変更手段による前記算出起点の変更を許可する第１の許可手段を（７，Ｓ１３５）備えることを特徴とする請求項１に記載の衝突可能性判定装置。
3. 前記特定手段により前記物標位置が特定された物標が歩行者または歩行者に準じる物標である場合に限り、前記算出起点変更手段による前記算出起点の変更を許可する第２の許可手段（７，Ｓ１１０）を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の衝突可能性判定装置。
4. コンピュータを、少なくとも、請求項１に記載の前記特定手段、前記算出手段、前記判定手段および前記算出起点変更手段として機能させるためのプログラム。

Images