JP6988717B2 - 衝突判定装置 - Google Patents

Description

自車の推定経路と、物体の推定経路とに基づいて自車に対する物体の衝突の有無を判定する衝突判定装置に関する。

自車の推定経路、及び自車周囲の物体の推定経路に基づいて自車に対する物体の衝突の有無を判定する衝突判定装置が知られている。特許文献１に開示された衝突判定装置では、自車が将来走行する経路のカーブ半径を推定し、推定したカーブ半径に基づいて自車の推定経路を算出している。

特開２００８−２１３５３５号公報

推定したカーブ半径に基づいて自車の推定経路を算出する場合、算出される推定経路は自車の定常円旋回を想定した経路となる。そのため、実際の自車の走行経路が定常円旋回を想定した経路のみで近似できない場合、自車の走行経路に対して推定経路が大きく乖離するおそれがある。この場合、自車に対する物体の衝突判定の結果が、実際の自車の走行経路に即したものとならないことが懸念される。なお、自車の走行中の操舵量の変化に基づいて、推定経路を変更することも考えられる。しかし、この場合、操舵量の変化が検出されるまでに時間を要する場合があり、衝突判定の結果が実際の自車の走行経路に即したものとなるまでに時間を要することが懸念される。

本発明は上記課題に鑑みたものであり、自車に対する物体の衝突の有無を適正に判定することができる衝突判定装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明は、自車の推定経路と、物体の推定経路とに基づいて、自車に対する前記物体の衝突判定を行う衝突判定装置に関する。衝突判定装置は、自車が将来走行する経路のカーブ半径を推定し、推定した前記カーブ半径に基づいて自車の前記推定経路を算出する推定経路算出部と、自車が右左折を開始するか否かを判定する右左折判定部と、前記右左折判定部により自車が右左折を開始すると判定された場合に、算出された自車の前記推定経路において、将来、自車の旋回が終了する地点を旋回終了地点として検出する終了地点検出部と、算出された自車の前記推定経路において、検出された前記旋回終了地点以降の区間を、直線路に補正する直線補正部と、を備える。

自車の走行中に自車の右左折が想定される場面では、自車が現在の自車位置から左右のいずれかに旋回した後に直進することが想定される。そのため、自車の走行経路において自車の旋回が終了した地点から以降の区間で、カーブ半径に基づいて算出された自車の推定経路と実際の走行経路との間の乖離が大きくなることが懸念される。そこで、上記構成では、自車が右左折を開始すると判定された場合に、自車の推定経路において、将来、自車の旋回が終了する地点を旋回終了地点として検出する。そして、自車の推定経路において、旋回終了地点以降の区間を、直線路に補正する。この場合、自車の右左折が開始される際に、推定経路において実際の自車の走行経路に対して乖離が大きくなる区間が補正されるため、自車に対する物体の衝突判定を適正に実施することができる。

上記課題を解決するために本発明は、自車の推定経路と、物体の推定経路とに基づいて、自車に対する前記物体の衝突判定を行う衝突判定装置であって、自車が将来走行する経路のカーブ半径を推定し、推定した前記カーブ半径に基づいて自車の前記推定経路を算出する推定経路算出部と、自車が走行する自車線の形状を示す形状情報を取得する形状取得部と、算出された自車の前記推定経路において、取得された前記形状情報に基づく前記自車線の形状との間で乖離が生じ始める乖離地点を検出する乖離地点検出部と、算出された自車の前記推定経路において、検出された前記乖離地点以降の区間を、前記形状情報に基づく前記自車線の形状に補正する道路形状補正部と、を備える。

自車が定常円旋回を想定した経路で近似できない道路を走行する場合、この道路において自車の推定経路との間の乖離度合が大きくなることが懸念される。そこで、上記構成では、自車の推定経路において、形状情報に基づく自車線の形状との間で乖離が生じ始める乖離地点を検出する。そして、自車の推定経路において、乖離地点以降の区間を、形状情報に基づく自車線の形状に補正する。そのため、定常円旋回を想定した経路で近似できない走行経路を、自車が走行する場合においても、実際の自車の走行経路に対する自車の推定経路の乖離を抑制できるため、自車に対する物体の衝突判定を適正に実施できる。

車両制御システムの構成図。 ＸＹ平面上での自車存在領域を説明する図。 ＸＹ平面上での物体存在領域を説明する図。 自車立体及び物体立体を説明する図。 交差点を通行する自車の走行経路と自車推定経路とを示す図。 自車推定経路の補正を説明する図。 衝突判定の手順を説明するフローチャート。 第２実施形態に係る衝突判定の手順を説明するフローチャート。 自車がＳ字カーブ路を走行する場合の走行経路と自車推定経路とを示す図。 第３実施形態に係る衝突判定の手順を説明するフローチャート。

（第１実施形態）
以下、車両に適用される車両制御システムの実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１に示す車両制御システム１００は、レーダセンサ１１、画像センサ１２、衝突判定ＥＣＵ２０及び衝突抑制装置３０を備えている。本実施形態では、衝突判定ＥＣＵ２０が衝突判定装置に相当する。

レーダセンサ１１は、ミリ波を送信し、送信したミリ波が物体に反射することで生じる反射波に基づいて、自車周囲の物体の位置及び自車に対する物体の相対速度を検出する。レーダセンサ１１の送波部及び受波部は、例えば、自車の前部及び後部にそれぞれ取り付けられており、ミリ波を自車周囲に出射し、その反射波を受信する。

画像センサ１２は、自車前方を撮像した撮像画像に基づいて、自車前方に位置する物体を認識し、認識した物体の位置を検出する。画像センサ１２は、例えば、撮像方向をフロントガラス越しに自車前方に向けた状態で、車室内に取り付けられている。

衝突判定ＥＣＵ２０には、ヨーレートセンサ１３、操舵角センサ１４、車輪速センサ１５、及び衝突抑制装置３０が接続されている。ヨーレートセンサ１３は、たとえば自車の中央位置に設けられており、自車の操舵量の変化速度に応じたヨーレート信号を衝突判定ＥＣＵ２０に出力する。操舵角センサ１４は、たとえば車両のステアリングロッドに取り付けられており、運転者の操作に伴うステアリングホイールの操舵角の変化に応じた操舵角信号を衝突判定ＥＣＵ２０に出力する。車輪速センサ１５は、たとえば車両のホイール部分に取り付けられており、車両の車輪速度に応じた、車輪速度信号を衝突判定ＥＣＵ２０に出力する。

衝突判定ＥＣＵ２０には、地図情報を記憶するナビゲーション装置１６が接続されている。ナビゲーション装置１６が記憶する地図情報には、自車が走行可能な道路が画像データとして記憶されている。また、地図情報には、付属情報として、道路上の走行区画線の位置や形状、信号機の位置、路面標示の位置や形状、及び道路標識の位置や種別が記憶されている。ナビゲーション装置１６は、例えば、ＧＰＳ情報に基づく現在の自車位置を、地図情報上の位置に照らし合わせることにより、地図情報のうち、自車周囲の地図情報を参照することができる。

衝突抑制装置３０は、自車に対する物体の衝突を抑制する装置であり、本実施形態では、ブレーキＥＣＵ３１と、シートベルトアクチュエータ３２とを備えている。ブレーキＥＣＵ３１は、衝突判定ＥＣＵ２０から出力される減速信号に基づいて、ブレーキアクチュエータの制動力を制御する。ブレーキアクチュエータの制動力が制御されることにより自車の減速量が調整される。シートベルトアクチュエータ３２は、衝突判定ＥＣＵ２０から出力される起動信号に基づいて、シートベルトの巻取装置を作動させ、シートベルトを巻き取って緊張させる。

衝突判定ＥＣＵ２０は、自車周囲に位置する物体に対して、自車に対する衝突の有無を判定する。衝突判定ＥＣＵ２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェイスなどを備えるコンピュータにより構成されている。衝突判定ＥＣＵ２０は、自車に対して物体が衝突すると判定した場合に、衝突抑制装置３０を作動させることにより、自車に対する衝突抑制制御を実施する。例えば、衝突判定ＥＣＵ２０は、ブレーキＥＣＵ３１に出力する減速信号及びシートベルトアクチュエータ３２に出力する起動信号を生成して出力することにより衝突抑制制御を実施する。

次に、本実施形態の衝突判定に係る衝突判定ＥＣＵ２０の各機能を説明する。

衝突判定ＥＣＵ２０は、自車が将来走行する経路のカーブ半径Ｒを推定し、推定したカーブ半径Ｒに基づいて自車の推定経路を示す自車推定経路ＰＡ１を算出する。そして、算出した、自車推定経路ＰＡ１に基づいて、仮想的に形成される３次元座標系において、自車の存在領域の推移を示す立体である自車立体を算出する。また、衝突判定ＥＣＵ２０は、３次元座標系において、物体の移動経路を算出する。そして、自車立体と、物体の移動経路との交わりの有無に基づいて、自車と物体との衝突の有無を判定することにより、自車に対する物体の位置関係や、物体の移動状態を含む様々なシーンに対応した衝突判定を可能としている。

自車経路推定部２１は、カーブ半径Ｒに基づいて、自車推定経路ＰＡ１を算出する。本実施形態に係る自車経路推定部２１の詳細は後述する。

自車領域算出部２２は、現在の自車進行方向での距離Ｙ、及び車幅方向での距離Ｘで規定される２次元座標系のＸＹ平面上に、自車推定経路ＰＡ１上での所定時間毎の自車が存在領する領域を示す自車存在領域ＥＡ１を算出する。本実施形態では、自車領域算出部２２は、現在Ｔ０から推定終了時間ＴＮまでの期間において、自車推定経路ＰＡ１上の各位置における自車存在領域ＥＡ１を算出する。

図２（ａ）は、現在Ｔ０での自車存在領域ＥＡ１を示している。本実施形態では、自車存在領域ＥＡ１を、自車を上方から見た場合の自車の外周を全て含む矩形領域として定めている。自車領域算出部２２は、自車の大きさを示す車両諸元に基づいて、自車存在領域ＥＡ１を形成する矩形領域を定めている。例えば、現在Ｔ０での自車存在領域ＥＡ１は、Ｘ軸とＹ軸との交点（０，０）が、自車の基準位置Ｐ０となるように定められている。また、自車の基準位置Ｐ０は、自車前方において車幅方向の中心となるように設定されている。

図２（ｂ）は、現在からＴ１だけ将来の自車存在領域ＥＡ１を示している。なお、図２（ｂ）では、説明を容易にするため、現在Ｔ０での自車存在領域ＥＡ１と、現在からＴ２だけ将来（Ｔ２＞Ｔ１）での自車存在領域ＥＡ１とを破線により示している。

現在からＴ１だけ将来の自車存在領域ＥＡ１は、自車が自車推定経路ＰＡ１に沿って移動する場合に、現在の自車位置から経過時間Ｔ１後での自車の存在領域を示している。例えば、自車領域算出部２２は、現在の自車位置で算出される自車推定経路ＰＡ１と、自車速度とに基づいて、自車推定経路ＰＡ１において、現在Ｔ０での自車の基準位置Ｐ０から所定の経過時間Ｔｎ（ｎは、０以上、Ｎ以下の値）だけ将来の通過位置を算出する。そして、各通過位置を基準位置Ｐｎとする矩形領域を、現在からＴｎだけ将来の自車存在領域ＥＡ１として算出する。本実施形態では、各経過時間Ｔｎでの自車存在領域ＥＡ１の向きを、各基準位置Ｐｎでの自車推定経路ＰＡ１の接線の向きに定めている。

自車情報算出部２３は、自車進行方向での距離Ｙ、車幅方向での距離Ｘ、及び現在からの経過時間Ｔにより規定される３次元座標系において、複数の自車存在領域ＥＡ１を補完することにより、自車存在領域ＥＡ１の推移を示す自車立体Ｄ１を算出する。図４に示す３次元座標系において、点（０，０，０）が、現在の自車の基準位置Ｐ０を示している。自車立体Ｄ１は、３次元座標系において、経過時間Ｔに伴う自車存在領域ＥＡ１の移動推移を示している。図４では、現在Ｔ０から、推定終了時間ＴＮまでの予測時間幅において、自車立体Ｄ１が算出されている。

本実施形態では、自車情報算出部２３は、算出した複数の自車存在領域ＥＡ１を３次元座標系の情報に変換する。そして、３次元座標系において、経過時間を定めるＴ軸が延びる方向で隣り合う自車存在領域ＥＡ１間の四隅を直線補完することにより、自車立体Ｄ１を算出する。

物体経路推定部２４は、各センサ１１，１２により検出された物体の位置、及び自車に対する物体の相対速度に基づいて、物体の推定経路を示す物体推定経路ＰＡ２を算出する。例えば、物体経路推定部２４は、物***置の変化に基づいて、物体の移動軌跡を算出し、この移動軌跡を物体推定経路ＰＡ２とする。

物体領域算出部２５は、ＸＹ平面上において、物体推定経路ＰＡ２上での所定時間毎の物体が存在する領域を示す物体存在領域ＥＡ２を算出する。物体存在領域ＥＡ２は、物体が、物体推定経路ＰＡ２に沿って移動する場合の、所定時間毎の物体の存在領域を示す。図３（ａ）は、現在Ｔ０での物体存在領域ＥＡ２を示している。現在Ｔ０でのＸＹ平面上の物体存在領域ＥＡ２は、現在の自車位置において、各センサ１１，１２により検出されている物体の存在領域を示している。物体領域算出部２５は、物体存在領域ＥＡ２を、物体を上方から見た場合の物体の外周を全て含む矩形領域として設定している。例えば、物体存在領域ＥＡ２を形成する矩形領域は、各センサ１１，１２により算出された物体の大きさに基づいて設定される。

図３（ｂ）は、現在からＴ１だけ将来の物体存在領域ＥＡ２を示している。例えば、物体領域算出部２５は、物体推定経路ＰＡ２と、自車を基準とする物体の相対速度とに基づいて、物体推定経路ＰＡ２上において、現在の物体の基準位置Ｂ０から所定の経過時間Ｔｎだけ経過した後の通過位置を算出する。そして、各通過位置を基準位置Ｂｎとする矩形領域を、現在から経過時間Ｔｎだけ将来の物体存在領域ＥＡ２として算出する。

物体情報算出部２６は、３次元座標系において、複数の物体存在領域ＥＡ２を補完することにより、物体存在領域ＥＡ２の推移を示す立体である物体立体Ｄ２を算出する。図４に示す物体立体Ｄ２は、３次元座標系において、経過時間Ｔに伴う物体存在領域ＥＡ２の移動推移を示している。本実施形態では、物体情報算出部２６は、経過時間を定めるＴ軸の延びる方向で隣り合う物体存在領域ＥＡ２間の四隅を直線補完することにより、物体立体Ｄ２を算出する。

判定部２７は、自車立体Ｄ１と物体立体Ｄ２との交わりの有無に基づいて、自車に対する物体の衝突の有無を判定する。本実施形態では、判定部２７は、所定の経過時間Ｔでの自車の存在領域を示す第１判定用領域を、自車立体Ｄ１を用いて算出する。また、第１判定用領域と同一経過時間Ｔでの物体の存在領域を示す第２判定用領域を、物体立体Ｄ２を用いて算出する。そして、算出した同一経過時間Ｔでの第１，第２判定用領域間に重複する領域が存在する場合に、自車立体Ｄ１と物体立体Ｄ２とが交わると判定する。

図５は、自車が交差点を走行する際の自車推定経路ＰＡ１と、自車の実際の走行経路ＰＲとを示している。衝突判定ＥＣＵ２０が、推定したカーブ半径Ｒに基づいて自車推定経路ＰＡ１を算出する場合、この自車推定経路ＰＡ１は自車の定常円旋回を想定した経路となる。具体的には、自車推定経路ＰＡ１は、カーブ半径Ｒにより規定される円弧状の経路として設定されている。ここで、交差点の入口Ｃ１から交差点の出口Ｃ２までの区間では、自車の走行経路ＰＲは定常円旋回を想定した経路で近似することができるため、自車の走行経路ＰＲは、自車推定経路ＰＡ１に一致している。一方で、交差点の出口Ｃ２以降の区間では、自車が直進することにより、自車の走行経路ＰＲは直線状に推移しており、走行経路ＰＲに対して自車推定経路ＰＡ１が大きく乖離している。

図５では、自車の走行経路ＰＲは、物体推定経路ＰＡ２と交差しているのに対して、自車推定経路ＰＡ１は、物体推定経路ＰＡ２と交差していない。そのため、現在の自車位置において、自車推定経路ＰＡ１に基づいて自車立体Ｄ１を生成した場合でも、自車に対する物体の衝突判定の結果が、実際の自車の走行経路ＰＲに即したものとならないことが懸念される。なお、自車が交差点を走行中に、衝突判定ＥＣＵ２０が操舵量の変化に基づいて自車推定経路ＰＡ１を変更することも考えられる。しかし、この場合、操舵量の変化が検出されるまでに時間を要する場合があり、衝突判定の結果が実際の自車の走行経路に即したものとなるまでに時間を要することが懸念される。

そこで、衝突判定ＥＣＵ２０は、自車が交差点に進入する際に、自車の走行経路ＰＲと、自車推定経路ＰＡ１との間の乖離を抑制するように、自車推定経路ＰＡ１を補正する。そのため、自車経路推定部２１は、推定経路算出部４１と、右左折判定部４２と、終了地点検出部４３と、直線補正部４４とを備えている。

推定経路算出部４１は、ヨーレートセンサ１３からのヨーレート信号を用いて算出される自車のヨーレートψと、車輪速センサ１５からの車輪速度信号を用いて算出される自車速度とに基づいて自車が将来走行する経路のカーブ半径Ｒを推定する。そして、推定したカーブ半径Ｒに沿って自車が走行する場合の経路を自車推定経路ＰＡ１として算出する。なお、推定経路算出部４１は、ヨーレートψに換えて、操舵角センサ１４からの操舵角信号に基づいて算出した操舵量の変化速度を用いてカーブ半径Ｒを算出してもよい。

右左折判定部４２は、自車が右左折を開始するか否かを判定する。本実施形態では、右左折判定部４２は、運転者により方向指示器が操作され、この方向指示器により示される旋回方向での自車のカーブ半径Ｒが半径閾値以下となる場合に、自車が右左折を開始すると判定する。例えば、半径閾値は、自車が直進する場合に想定されるカーブ半径Ｒよりも自車の旋回方向において小さなカーブ半径である。

終了地点検出部４３は、右左折判定部４２により自車が右左折を開始すると判定された場合に、自車推定経路ＰＡ１において、将来、自車の旋回が終了する地点を旋回終了地点として検出する。本実施形態では、図６に示すように、終了地点検出部４３は、自車推定経路ＰＡ１において、自車が右左折を開始すると判定された地点Ｋ１から、所定旋回角度θ（例えば、９０度）だけ旋回したと想定した場合の地点を、旋回終了地点Ｋ２として検出する。なお、旋回角度は、自車のカーブ半径Ｒを形成する円の中心角により規定される。

直線補正部４４は、自車推定経路ＰＡ１において、旋回終了地点Ｋ２以降の区間を、直線路に補正する。図６では、自車推定経路ＰＡ１において、旋回終了地点Ｋ２以降の区間が破線で示される曲線路から、実線で示される直線路に補正されている。例えば、直線補正部４４は、旋回終了地点Ｋ２での自車推定経路ＰＡ１の接線を用いて、自車推定経路ＰＡ１における旋回終了地点Ｋ２以降の区間を補正する。なお、旋回終了地点Ｋ２以降の区間を、旋回終了地点Ｋ２における車両の進行方向へ自車推定経路ＰＡ１を直線で延長した直線路に補正してもよい。

次に、図７を用いて、本実施形態に係る衝突判定の手順を説明する。図７に示す処理は、衝突判定ＥＣＵ２０により所定周期で繰り返し実施される。

ステップＳ１０では、車輪速度信号に基づいて算出される自車速度と、ヨーレート信号に基づいて算出される自車のヨーレートψとに基づいて、ＸＹ平面上において現在の自車位置での自車推定経路ＰＡ１を算出する。

ステップＳ１１では、自車が右左折を開始するか否かを判定する。自車が右左折を開始すると判定すると、ステップＳ１２に進む。一方、自車が右左折を開始しないと判定していると、ステップＳ１４に進む。

ステップＳ１２では、ステップＳ１０で算出した自車推定経路ＰＡ１において、将来、自車の旋回が終了する地点を示す旋回終了地点Ｋ２を検出する。例えば、まず、現在の操舵量及び自車速度に基づいて、自車が旋回角度で９０度だけ旋回するのに要する時間を算出する。そして、自車が右左折を開始すると判定した地点Ｋ１から、算出した時間までに自車推定経路ＰＡ１を進んだ地点を、旋回終了地点Ｋ２として検出する。
ステップＳ１３では、自車推定経路ＰＡ１において、ステップＳ１２で検出した旋回終了地点Ｋ２以降の区間を、直線路に補正する。

ステップＳ１４では、各センサ１１，１２により検出された物***置、及び自車に対する物体の相対速度に基づいて、ＸＹ平面上において物体推定経路ＰＡ２を算出する。

ステップＳ１５では、自車推定経路ＰＡ１を通過する複数の自車存在領域ＥＡ１を算出する。ステップＳ１６では、３次元座標系において、ステップＳ１５で算出した複数の自車存在領域ＥＡ１を補完することにより、自車立体Ｄ１を算出する。

ステップＳ１７では、物体推定経路ＰＡ２を通過する複数の物体存在領域ＥＡ２を算出する。ステップＳ１８では、３次元座標系において、ステップＳ１７で算出した複数の物体存在領域ＥＡ２を補完することにより、物体立体Ｄ２を算出する。

ステップＳ１９では、ステップＳ１６で算出した自車立体Ｄ１と、ステップＳ１８で算出した物体立体Ｄ２との交わりの有無を判定する。具体的には、同一経過時間Ｔでの第１判定用領域ＤＡ１と、第２判定用領域ＤＡ２とに重なる領域が存在する場合に、自車立体Ｄ１と物体立体Ｄ２とに交わりがあると判定する。

ステップＳ１９の処理において、自車立体Ｄ１と物体立体Ｄ２とに交わりがあると判定した場合、自車に対して物体が衝突するとして、ステップＳ２０に進む。なお、自車立体Ｄ１と物体立体Ｄ２とに交わりがないと判定すると、自車に対して物体が衝突しないとして、図７の処理を一旦終了する。

本実施形態では、自車立体Ｄ１と物体立体Ｄ２とに交わりがあると判定したことを条件に、ステップＳ２０では現在の自車位置において、自車と物体とが衝突するまでの衝突余裕時間を示すＴＴＣを算出する。例えば、現在の自車位置から物体までの直線距離を、自車に対する物体の相対速度で割ることによりＴＴＣを算出する。

ステップＳ２１では、ステップＳ２０で算出したＴＴＣが閾値ＴＨ１以下であるか否かを判定する。まずは、ＴＴＣが閾値ＴＨ１よりも大きいと判定したとして、図７の処理を一旦終了する。その後に実施されるステップＳ２１の処理により、ＴＴＣが閾値ＴＨ１以下でると判定すると、ステップＳ２２に進む。

ステップＳ２２では、自車に対する衝突抑制制御を実施する。例えば、ブレーキＥＣＵ３１に対して速度軽減信号を出力することにより、自車速度を減速させる。ステップＳ２３の処理を終了すると、図７の処理を一旦終了する。

以上説明した本実施形態では、以下の効果を奏することができる。

・衝突判定ＥＣＵ２０は、自車が右左折を開始すると判定した場合に、自車推定経路ＰＡ１において、将来、自車の旋回が終了する旋回終了地点Ｋ２を検出する。そして、自車推定経路ＰＡ１において、旋回終了地点Ｋ２以降の区間を、直線路に補正する。この場合、自車の右左折が開始される際に、自車推定経路ＰＡ１において実際の自車の走行経路に対して乖離が大きくなる区間が補正されるため、自車に対する物体の衝突判定を適正に実施することができる。

・衝突判定ＥＣＵ２０は、自車推定経路ＰＡ１において、自車が右左折を開始すると判定した地点Ｋ１から所定旋回角度θだけ自車が旋回したと推定した地点を、旋回終了地点Ｋ２として検出する。この場合、旋回角度に基づいて、旋回終了地点Ｋ２を検出することができるため、旋回終了地点Ｋ２の検出に要する負荷を抑制することができる。

（第２実施形態）
第２実施形態では、第１実施形態と異なる構成を主に説明する。なお、各実施形態で同じ箇所には、同一の符号を付しており、その説明は繰り返さない。

交差点内には、交差点の出口を示す道路の特徴部分や物体が存在するため、これら道路の特徴部分や物体から自車前方に交差点の出口が存在するか否かを判断することができる。そこで、本実施形態では、画像センサ１２により認識される道路の特徴部分や物体のうち、交差点の出口を示す道路の特徴部分や物体における位置を出口位置情報として取得し、取得した出口位置情報に基づいて、自車推定経路ＰＡ１における旋回終了地点Ｋ２を検出する。

次に、図８を用いて、本実施形態に係る衝突判定の手順を説明する。図８に示す処理は、衝突判定ＥＣＵ２０により所定周期で繰り返し実施される。

ステップＳ１０において、自車推定経路ＰＡ１を算出すると、ステップＳ３０に進み、画像センサ１２により認識された道路の特徴部分及び物体のうち、自車前方において交差点の入口を示す道路の特徴部分及び物体の位置を入口位置情報Ｆ１として取得する。本実施形態では、交差点の入口を示す道路の特徴部分として、現在の自車位置から前方の所定距離内に存在する、走行区画線の途切れ、停止線、横断歩道を用いている。また、交差点の入口を示す物体として、停止の道路標識及び信号機を用いている。

ステップＳ３０において、入口位置情報Ｆ１を取得できている場合、ステップＳ３１では、自車前方に交差点の入口があると判定し、ステップＳ１１に進む。一方、ステップＳ３０において、入口位置情報Ｆ１を取得できていない場合、ステップＳ３１では、自車前方に交差点の入口がないと判定し、ステップＳ１４に進む。

ステップＳ１１における自車の右左折の開始判定において、自車が右左折を開始すると判定している場合、ステップＳ３２に進む。ステップＳ３２では、画像センサ１２により認識された道路の特徴部分及び物体のうち、自車推定経路ＰＡ１の周囲に存在する交差点の出口を示す道路の特徴部分及び物体の位置を出口位置情報Ｆ２として取得する。ステップＳ３２が情報取得部に相当する。

本実施形態では、交差点の出口を示す道路の特徴部分として、自車推定経路ＰＡ１の周囲に存在する現在の自車の進行方向に対して直交する向きに延びる走行区画線、停止線、及び横断歩道を用いている。また、交差点の出口を示す物体として、停止を示す道路標識、信号機を用いている。

ステップＳ３３では、ステップＳ３２で取得した出口位置情報Ｆ２から、交差点の出口の位置を推定し、推定した交差点の出口の位置に基づいて自車推定経路ＰＡ１における旋回終了地点Ｋ２を検出する。

ステップＳ１３では、自車推定経路ＰＡ１において、旋回終了地点Ｋ２以降の区間を直線路に補正する。そして、ステップＳ１４〜Ｓ２２の処理を実施する。

以上説明した本実施形態では、以下の効果を奏することができる。

衝突判定ＥＣＵ２０は、自車前方に存在する交差点の出口を示す道路の特徴部分及び物体の位置に基づいて、自車推定経路ＰＡ１における旋回終了地点Ｋ２を検出する。そのため、実際の自車周囲の交通環境に即して旋回終了地点Ｋ２を検出することができるため、自車の走行経路に対する自車推定経路ＰＡ１の乖離を好適に抑制することができる。

（第２実施形態の変形例）
・衝突判定ＥＣＵ２０は、ナビゲーション装置１６が記憶する地図情報に基づいて、交差点の入口及び出口を直接検出してもよい。この場合、図８のステップＳ３０において、地図情報と、自車位置を示すＧＰＳ情報とに基づいて、自車前方に存在する交差点の入口の位置を入口位置情報Ｆ１として取得すればよい。また、図８のステップＳ３２において、地図情報と、自車位置を示すＧＰＳ情報とに基づいて、自車推定経路ＰＡ１の周囲に存在する交差点の出口の位置を出口位置情報Ｆ２として取得すればよい。

・車両制御システム１００は、自車周囲を走行する他車との間で、車車間通信を実施可能な通信装置を備えていても良い。この場合、交差点の入口及び出口を示す道路の特徴部分及び物体の位置を車車間通信により他車から取得し、取得した道路の特徴部分及び物体の位置により、自車推定経路ＰＡ１における旋回終了地点Ｋ２を検出するものであってもよい。

（第３実施形態）
第３実施形態では、第１実施形態と異なる構成を主に説明する。なお、第３実施形態と第１実施形態とで同じ箇所には、同一の符号を付しており、その説明は繰り返さない。

図９は自車がＳ字カーブ路を走行する場合の、自車推定経路ＰＡ１と、自車の実際の走行経路ＰＲとを示す図である。自車がＳ字カーブ路を走行する場合、Ｓ字カーブ路において自車の操舵方向が同一方向となる前半区間Ｓ１では、Ｓ字カーブ路を自車推定経路ＰＡ１により近似することができる。しかし、Ｓ字カーブ路において自車の操舵方向が前半区間Ｓ１と反対方向となる後半区間Ｓ２では、Ｓ字カーブ路と自車推定経路ＰＡ１との間の乖離度合が大きくなることが懸念される。そこで、本実施形態では、衝突判定ＥＣＵ２０は、地図情報から自車線の形状を算出し、自車推定経路ＰＡ１において、算出した自車線の形状との間で乖離が生じ始める乖離地点Ｋ３を検出する。そして、自車推定経路ＰＡ１のうち、乖離地点Ｋ３以降の区間を、算出した自車線の形状に補正する。

次に、図１０を用いて、本実施形態に係る衝突判定の手順を説明する。図１０に示す処理は、衝突判定ＥＣＵ２０により所定周期で繰り返し実施される。

ステップＳ１０において、自車推定経路ＰＡ１を算出すると、ステップＳ４０に進み、地図情報のうち、自車が走行する道路の形状を示す走行区画線の形状や、道路曲率を取得する。そのため、本実施形態では、走行区画線の形状や、道路曲率が形状情報に相当する。ステップＳ４０が形状取得部に相当する。

ステップＳ４１では、ステップＳ４０で取得した走行区画線の形状や、道路曲率に基づいて、現在、自車が走行している自車線の形状を示す近似曲線ＡＣを算出する。

ステップＳ４２では、自車推定経路ＰＡ１と、ステップＳ４１で算出した近似曲線ＡＣとを対比し、自車推定経路ＰＡ１において、算出した自車線の形状との間で乖離が生じ始める地点である乖離地点Ｋ３として検出する。ステップＳ４１，Ｓ４２が乖離地点検出部に相当する。

ステップＳ４３では、ステップＳ４２において乖離地点Ｋ３を検出できている場合、自車の走行経路に対して自車推定経路ＰＡ１が乖離していると判定し、ステップＳ４４に進む。一方、ステップＳ４２において乖離地点Ｋ３を検出できない場合、自車の走行経路に対して自車推定経路ＰＡ１が乖離していないと判定し、ステップＳ１４に進む。

ステップＳ４４では、自車推定経路ＰＡ１において乖離地点Ｋ３以降に自車推定経路ＰＡ１に沿った車線が存在しているか否かを判定する。自車推定経路ＰＡ１において、乖離地点Ｋ３以降の区間に自車推定経路ＰＡ１に沿った車線が存在している場合、運転者がこの車線を走行しようとしている可能性がある。このような場合、自車の走行を運転者に委ねた方が良い。そこで、ステップＳ４４において、自車推定経路ＰＡ１において乖離地点Ｋ３以降に、車線が存在していると判定すると、ステップＳ１４に進む。この場合、自車推定経路ＰＡ１は補正されない。ステップＳ４４が車線判定部に相当する。

本実施形態では、自車推定経路ＰＡ１において、乖離地点Ｋ３以降に自車推定経路ＰＡ１に沿った車線が存在しているか否かの判定を、ナビゲーション装置１６が備える地図情報に基づいて判断する。これ以外にも、画像センサ１２による認識に基づいて、乖離地点Ｋ３以降の区間に、自車推定経路ＰＡ１に沿った車線が存在するか否かを判定してもよい。

一方、ステップＳ４４において、乖離地点Ｋ３以降に自車推定経路ＰＡ１に沿った車線が存在していないと判定すると、ステップＳ４５に進む。ステップＳ４５では、自車推定経路ＰＡ１において、乖離地点Ｋ３以降の区間を、ステップＳ４１で算出した近似曲線ＡＣのうち対応する区間の形状に基づいて補正する。ステップＳ４４が道路形状補正部に相当する。

そして、ステップＳ１４〜Ｓ２２の処理を実施した後、図１０の処理を一旦終了する。

以上説明した本実施形態では、以下の効果を奏することができる。

・衝突判定ＥＣＵ２０は、自車推定経路ＰＡ１において、算出した自車線の形状との間で乖離が生じ始める乖離地点Ｋ３を検出する。そして、自車推定経路ＰＡ１のうち、乖離地点Ｋ３以降の区間を、算出した自車線の形状に補正する。この場合、自車が定常円旋回を想定した経路で近似できない走行経路を走行する場合においても、実際の自車の走行経路に対する自車推定経路ＰＡ１の乖離を抑制できる。そのため、自車に対する物体の衝突判定を適正に実施することができる。

・衝突判定ＥＣＵ２０は、乖離地点Ｋ３を算出した場合に、自車推定経路ＰＡ１において乖離地点Ｋ３以降の区間に、自車推定経路ＰＡ１に沿った車線が存在しているか否かを判定する。そして、乖離地点Ｋ３以降の区間に車線が存在していないと判定したことを条件に、自車推定経路ＰＡ１のうち、乖離地点Ｋ３以降の区間を補正する。この場合、将来の自車の走行経路の予測が困難な場合に、自車の走行を運転者に委ねることにより、衝突判定ＥＣＵ２０による不要作動を抑制することができる。

（その他実施形態）
・衝突判定ＥＣＵ２０は、自車推定経路ＰＡ１に対して、旋回終了地点Ｋ２の検出と、乖離地点Ｋ３の検出とを、それぞれ実施してもよい。この場合、図７，図８の、ステップＳ１２において、自車推定経路ＰＡ１において、旋回終了地点Ｋ２及び乖離地点Ｋ３を検出する。なお、ステップＳ１０とステップＳ１１との間に、ステップＳ４０〜ステップＳ４４の各処理を実施すればよい。そして、自車推定経路ＰＡ１において旋回終了地点Ｋ２を検出した場合は、ステップＳ１３において、自車推定経路ＰＡ１において旋回終了地点Ｋ２以降の区間を直線路に補正する。また、自車推定経路ＰＡ１において乖離地点Ｋ３を検出した場合は、ステップＳ１３において、自車推定経路ＰＡ１において乖離地点Ｋ３以降の区間を、形状情報に基づく自車線の形状に補正すればよい。

・衝突判定ＥＣＵ２０は、自車推定経路ＰＡ１と、物体推定経路ＰＡ２との交差の有無を判定し、自車推定経路ＰＡ１と物体推定経路ＰＡ２とが交差すると判定した場合に、自車に対して物体が衝突すると判定してもよい。この場合、図７，図８，図１０において、衝突判定ＥＣＵ２０は、ステップＳ１５〜Ｓ１８の処理を実施せず、かつステップＳ１９では、自車推定経路ＰＡ１と物体推定経路ＰＡ２との交差の有無を判定する。そして、自車推定経路ＰＡ１と物体推定経路ＰＡ２とが交差することにより、自車に対して物体が衝突すると判定した場合、ステップＳ２０に進む。

図８のステップＳ４４を省略してもよい。

・衝突判定ＥＣＵ２０は、自車のヨーレートψと自車速度とに加えて、自車の加速度を用いて、自車推定経路ＰＡ１を算出してもよい。

２０…衝突判定ＥＣＵ、４１…推定経路算出部、４２…右左折判定部、４３…終了地点検出部、４４…直線補正部、１００…車両制御システム。

Claims (4)

1. 自車の推定経路と、物体の推定経路とに基づいて、自車に対する前記物体の衝突判定を行う衝突判定装置（２０）であって、
   自車が将来走行する経路のカーブ半径を推定し、推定した前記カーブ半径に基づいて自車の前記推定経路を算出する推定経路算出部（４１）と、
   自車が右左折を開始するか否かを判定する右左折判定部（４２）と、
   前記右左折判定部により自車が右左折を開始すると判定された場合に、算出された自車の前記推定経路において、将来、自車の旋回が終了する地点を旋回終了地点として検出する終了地点検出部（４３）と、
   算出された自車の前記推定経路において、検出された前記旋回終了地点以降の区間を、直線路に補正する直線補正部（４４）と、
   自車が走行する自車線の形状を示す形状情報を取得する形状取得部と、
   算出された自車の前記推定経路において、取得された前記形状情報に基づく前記自車線の形状との間で乖離が生じ始める乖離地点を検出する乖離地点検出部と、
   算出された自車の前記推定経路において、検出された前記乖離地点以降の区間を、前記形状情報に基づく前記自車線の形状に補正する道路形状補正部と、
   前記乖離地点検出部により前記乖離地点が検出された場合に、自車の前記推定経路において前記乖離地点以降の区間に、車線が存在しているか否かを判定する車線判定部と、を備え、
   前記道路形状補正部は、前記車線判定部により前記乖離地点以降の区間に車線が存在していないと判定されたことを条件に、自車の前記推定経路のうち、検出された前記乖離地点以降の区間を補正する衝突判定装置。
2. 前記終了地点検出部は、自車の前記推定経路において前記右左折判定部により自車が右左折を開始すると判定された地点から所定の旋回角度だけ自車が旋回した地点を、前記旋回終了地点として検出する請求項１に記載の衝突判定装置。
3. 前記右左折判定部により自車が右左折を開始すると判定された場合に、自車が走行する道路において、自車前方の交差点の出口の位置を示す情報を取得する情報取得部を備え、
   前記終了地点検出部は、取得された前記出口の位置を示す情報に基づいて、自車の前記推定経路における前記旋回終了地点を検出する請求項１に記載の衝突判定装置。
4. 自車の推定経路と、物体の推定経路とに基づいて、自車に対する前記物体の衝突判定を行う衝突判定装置であって、
   自車が将来走行する経路のカーブ半径を推定し、推定した前記カーブ半径に基づいて自車の前記推定経路を算出する推定経路算出部と、
   自車が走行する自車線の形状を示す形状情報を取得する形状取得部と、
   算出された自車の前記推定経路において、取得された前記形状情報に基づく前記自車線の形状との間で乖離が生じ始める乖離地点を検出する乖離地点検出部と、
   算出された自車の前記推定経路において、検出された前記乖離地点以降の区間を、前記形状情報に基づく前記自車線の形状に補正する道路形状補正部と、
   前記乖離地点検出部により前記乖離地点が検出された場合に、自車の前記推定経路において前記乖離地点以降の区間に、車線が存在しているか否かを判定する車線判定部と、を備え、
   前記道路形状補正部は、前記車線判定部により前記乖離地点以降の区間に車線が存在していないと判定されたことを条件に、自車の前記推定経路のうち、検出された前記乖離地点以降の区間を補正する衝突判定装置。

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