JP7493486B2 - 運転支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、運転支援装置に関する。

車両および物標のそれぞれの移動速度および移動方向を検出し、当該移動速度および移動方向に基づいて、車両と物標との衝突の可能性を予測し、車両と物標とが衝突する可能性がある場合、車両のドライバに対して注意を喚起する衝突警報の出力および自動ブレーキの作動を実行する技術が開発されている。

特開２０２０－８２８８号公報

ところで、上記の技術では、車両に対する自動ブレーキの作動タイミングを演算する際、車両が物標に対して追突するシーンでは、車両と物標との衝突位置の手前で車両が止まるように作動タイミングを演算して、車両と物標との衝突を回避可能とする。

しかしながら、車両の側部に対して物標が衝突するシーンでは、車両と物標との衝突位置の手前で車両が止まるように作動タイミングを演算すると、車両が物標の進路上に止まってしまうため、車両に対して物標が衝突してしまう可能性がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、車両と物標との多種多様な衝突形態に対処可能とする運転支援装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る運転支援装置は、当該運転支援装置を搭載する車両の所定時間後の位置を示す車両未来位置を予測する車両位置予測部と、物標の所定時間後の位置を示す物標未来位置を予測する物標位置予測部と、車両未来位置および物標未来位置に基づいて、車両と物標とが衝突する可能性があるか否かを判断する判断部と、車両と物標とが衝突する可能性があると判断された場合、車両の進行方向と物標の進行方向との関係に基づいて、車両と物標との衝突形態を予測する衝突形態予測部と、衝突形態に応じて、車両に対して所定の制御を実行する実行部と、を備える。

この構成によれば、車両と物標との衝突形態に応じて車両に対する制御を変更できるので、車両と物標との多種多様な衝突形態に対処可能となる。

また、本発明に係る運転支援装置は、車両および物標のそれぞれの周囲を囲む領域を設定する領域設定部をさらに備え、衝突形態予測部は、領域と、車両の進行方向と物標の進行方向とがなす角度と、に基づいて、車両における物標との衝突部位を含む衝突形態を予測し、実行部は、衝突部位に基づいて、所定の制御を実行する。

この構成によれば、衝突部位を含む衝突形態に基づいて、所定の制御を実行することができるので、車両に対してより好適な制御を実行することができる。

また、本発明に係る運転支援装置は、衝突形態は、車両および物標の一方が他方の進路内に入ることなく衝突する追突衝突形態と、車両および物標の一方が他方の進路に入って衝突する横断衝突形態と、を含む。

この構成によれば、追突衝突形態および横断衝突形態のそれぞれについて好適なタイミングにて所定の制御を実行することができる。

また、本発明に係る運転支援装置は、衝突形態予測部は、角度が所定閾値より小さくかつ車両の進行方向側の端点が物標の領域内に入っている場合、衝突形態が、追突衝突形態のうち車両の前面が物標に衝突する衝突形態と予測し、角度が所定閾値より小さくかつ物標の進行方向側の端点が車両の領域内に入っている場合、衝突形態が、追突衝突形態のうち物標の前面が車両に衝突する衝突形態と予測し、角度が所定閾値以上でありかつ車両の進行方向側の端点が物標の領域内に入っている場合、衝突形態が、横断衝突形態のうち車両の前面が物標に衝突する衝突形態と予測し、角度が所定閾値以上でありかつ物標の進行方向側の端点が車両の領域内に入っている場合、衝突形態が、横断衝突形態のうち物標の前面が車両に衝突する衝突形態と予測する。

この構成によれば、追突衝突形態および横断衝突形態のそれぞれについて好適なタイミングにて所定の制御を実行することができる。

また、本発明に係る運転支援装置は、所定の制御は、車両と物標との衝突を抑制する自動ブレーキを含み、実行部は、追突衝突形態と横断衝突形態とで自動ブレーキを作動させるタイミングを変更する。

この構成によれば、追突衝突形態および横断衝突形態のそれぞれについて好適なタイミングにて自動ブレーキを作動させることができる。

また、本発明に係る運転支援装置は、実行部は、追突衝突形態における車両と物標との衝突位置と横断衝突形態における車両と物標との衝突位置とで自動ブレーキを作動させるタイミングを変更する。

この構成によれば、追突衝突形態および横断衝突形態のそれぞれについて好適なタイミングにて自動ブレーキを作動させることができる。

本発明にかかる運転支援装置は、車両と物標との多種多様な衝突形態に対処可能とする、という効果を奏する。

図１は、本実施形態にかかる運転支援装置を適用した運転支援システムの構成の一例を示す図である。 図２は、本実施形態にかかる運転支援システムの機能構成の一例を示す図である。 図３は、本実施形態にかかる運転支援システムにおける車両の制御処理の流れの一例を説明するための図である。 図４は、本実施形態にかかる運転支援システムにおける衝突形態の予測処理および自動ブレーキの作動タイミングの算出処理の流れの一例を示すフローチャートである。 図５は、本実施形態にかかる運転支援システムにおける衝突形態の予測処理の一例を説明するための図である。 図６は、本実施形態にかかる運転支援システムにおける車両の自動ブレーキの制御処理の一例を説明するための図である。

以下に、本発明にかかる運転支援装置の一例を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本実施形態にかかる運転支援装置を適用した運転支援システムの構成の一例を示す図である。まず、図１を用いて、本実施形態にかかる運転支援システム１の構成の一例について説明する。

運転支援システム１は、車両Ｘ（図５参照）に搭載されて、車両Ｘの運転を支援するシステムである。ここで、車両Ｘは、例えば、電気自動車、ハイブリッド車、自動運転車であっても良い。運転支援システム１は、車両Ｘと物標Ｔ（図５参照）との衝突を回避または衝突による被害を軽減するための運転支援機能を有する。ここで、物標Ｔは、前方の車両、人、障害物等の対象物である。また、運転支援機能には、衝突警報機能と、１次ブレーキ機能と、２次ブレーキ機能と、が含まれる。

衝突警報機能は、自動ブレーキの作動前に衝突の可能性を警報する機能である。また、１次ブレーキ機能は、ドライバに衝突を回避するための行動を促すために、自動ブレーキにより車両Ｘを１次目標減速度で減速させる機能（緩ブレーキ機能）である。また、２次ブレーキ機能は、衝突の回避および衝突被害の軽減のために、自動ブレーキにより車両Ｘを１次目標減速度よりも大きい２次目標減速度で減速させる機能（強ブレーキ機能）である。

運転支援システム１には、ＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）１１が含まれる。ＥＣＵ１１は、マイコン（Micro Controller）１２を備えている。マイコン１２には、ＣＰＵ１３およびメモリ１４が内蔵されている。車両Ｘには、ＥＣＵ１１以外に、各部を制御するための複数のＥＣＵが搭載されている。ＥＣＵ１１は、他のＥＣＵとＣＡＮ（Controller Area Network）通信プロトコルによる双方向通信が可能に接続されている。

また、車両Ｘには、カメラ２１が搭載されている。カメラ２１は、例えば、所定のフレームレートで静止画を連続して撮像可能なステレオカメラであり、車両Ｘの前方を広角で撮像可能なように、例えば、車室内の前部中央のルームミラーの前方に設置されている。また、カメラ２１は、左右両眼のイメージセンサから入力される一対の画像データから、イメージセンサに撮像された各画像で同一対象物に対応する対象画素を抽出する。次いで、カメラ２１は、その一対の画像間での対象画素の位置のずれ量を検出し、三角測量の原理で同一対象物（物標Ｔ）までの距離を算出する。カメラ２１の出力信号は、ＥＣＵ１１に入力される。

車両Ｘには、さらに、車速センサ２２、舵角センサ２３、およびヨーレートセンサ２４が設けられている。車速センサ２２は、車両Ｘの走行に伴って回転する回転体（例えば、ドライブシャフト）の回転に同期したパルス信号を検出信号として出力する。舵角センサ２３は、車両Ｘのステアリング機構（例えば、ハンドル）の舵角中点に対する舵角（絶対舵角）に応じた検出信号を出力する。その舵角は、舵角中点からステアリング機構が右に切られた状態（ハンドルが右側に回された状態）で正の値をとり、左に切られた状態（ハンドルが左側に回された状態）で負の値をとる。

ヨーレートセンサ２４は、車両Ｘの重心点を通る鉛直軸まわりの回転角速度であるヨーレートに応じた検出信号を出力する。車速センサ２２、舵角センサ２３、およびヨーレートセンサ２４の検出信号は、ＥＣＵ１１に入力される。

車両Ｘには、油圧式のブレーキシステムが搭載されている。ブレーキシステムは、ブレーキペダル、ブレーキブースタ、マスタシリンダ、ブレーキアクチュエータ２５、および各車輪に設けられるブレーキを含む。ブレーキペダルは、運転席に着座した運転者の右足での足踏み操作が便利な位置に配置されている。ブレーキペダルが踏まれると、そのブレーキペダルに入力された踏力がブレーキブースタに伝達される。ブレーキブースタでは、エンジンの吸気系に発生する負圧が利用され、その負圧と大気圧との圧力差によりブレーキペダルの踏力が増幅される。

ブレーキブースタで増幅された力がブレーキブースタからマスタシリンダに伝達され、その力に応じた油圧がマスタシリンダから発生する。マスタシリンダの油圧がブレーキアクチュエータ２５に伝達され、ブレーキアクチュエータ２５から各車輪に設けられたブレーキのホイールシリンダに油圧が供給されて、その油圧により、各ブレーキから車輪に制動力が付与される。また、ブレーキアクチュエータ２５には、電動ポンプが内蔵されており、自動ブレーキが作動時には、電動ポンプがバッテリからの電力で駆動されて、電動ポンプで発生した油圧が各ホイールシリンダに供給される。

また、車両Ｘには、警報器２６が備えられている。警報器２６は、各種の警報を出力するものであり、その警報は、光により出力されても良いし、音または音声により出力されても良い。

図２は、本実施形態にかかる運転支援システムの機能構成の一例を示す図である。次に、図２を用いて、本実施形態にかかる運転支援システム１の機能構成の一例について説明する。

本実施形態にかかる運転支援システム１は、ＣＰＵ１３が、メモリ１４に記憶される各種プログラムを実行することにより、図２に示すように、車両位置予測部２０１、物標位置予測部２０２、判断部２０３、衝突形態予測部２０４、実行部２０５等の各機能部を実現する。本実施形態にかかる運転支援システム１では、ＣＰＵ１３がメモリ１４に記憶される各種プログラムを実行することにより、車両位置予測部２０１、物標位置予測部２０２、判断部２０３、衝突形態予測部２０４、実行部２０５等の各機能部を実現しているが、これに限定するものではなく、ハードウェアにより各機能部を実現することも可能である。

車両位置予測部２０１は、車両Ｘの所定時間後の位置を示す未来位置（以下、車両未来位置という）を予測する。ここで、所定時間は、予め設定された時間である。本実施形態では、車両位置予測部２０１は、車速センサ２２から出力される検出信号に応じた車速、舵角センサ２３から出力される検出信号に応じた舵角、ヨーレートセンサ２４から出力される検出信号に応じた回転角速度等に基づいて、車両未来位置を予測する。また、本実施形態では、車両位置予測部２０１は、現在時刻から所定時間後までの微小時間毎に、車両未来位置を予測する。

物標位置予測部２０２は、物標Ｔの所定時間後の位置を示す未来位置（以下、物標未来位置という）を予測する。本実施形態では、物標位置予測部２０２は、カメラ２１により算出される物標Ｔまでの距離に基づいて、物標未来位置を予測する。すなわち、物標位置予測部２０２は、撮像される画像データに基づいて、物標未来位置を予測する。本実施形態では、物標位置予測部２０２は、現在時刻から所定時間後までの微小時間毎に、物標未来位置を予測する。

判断部２０３は、車両未来位置および物標未来位置に基づいて、車両Ｘと物標Ｔとが衝突する可能性があるか否かを判断する。本実施形態では、判断部２０３は、車両未来位置に位置する車両Ｘを取り囲む矩形状の車両領域を設定する。そして、判断部２０３は、設定した車両領域内に物標未来位置が含まれる場合、車両Ｘと物標Ｔとが衝突する可能性があると判断する。また、本実施形態では、判断部２０３は、現在時刻から所定時間後までの微小時間毎に、車両未来位置および物標未来位置に基づいて、車両Ｘと物標Ｔとが衝突する可能性があるか否かを判断する。

衝突形態予測部２０４は、車両Ｘと物標Ｔとが衝突する可能性があると判断された場合、車両Ｘの進行方向と、物標Ｔの進行方向との関係に基づいて、車両Ｘと物標Ｔとの衝突形態を予測する。本実施形態では、衝突形態予測部２０４は、車両Ｘの車両未来位置の周囲を取り囲む車両領域および物標Ｔの物標未来位置を取り囲む物標領域を設定する領域設定部の一例としても機能する。次いで、衝突形態予測部２０４は、設定された車両領域および物標領域と、角度θと、に基づいて、車両Ｘにおける物標Ｔの衝突部位を含む衝突形態（例えば、フルラップ前面衝突、オフセット前面衝突、側面衝突）を予測する。これにより、車両Ｘに対する物標Ｔの衝突部位に基づいて、車両Ｘの制御処理が可能となるので、車両Ｘと物標Ｔとのより多種多様な衝突形態に対処可能となる。

ここで、角度θ（図５参照）は、車両Ｘの進行方向と、物標Ｔの進行方向と、がなす角度である。本実施形態では、衝突形態予測部２０４は、車両領域および物標領域を設定しているが、車両未来位置および物標未来位置の少なくとも一方を取り囲む領域に基づいて衝突形態を予測するものであれば良い。

本実施形態では、衝突形態には、追突衝突形態、および横断衝突形態が含まれる。ここで、追突衝突形態は、車両Ｘおよび物標Ｔの一方が他方の進路に入ることなく衝突する衝突形態（追突衝突形態）である。言い換えると、追突衝突形態は、車両Ｘおよび物標Ｔの一方の前面が他方に衝突する衝突形態である。また、横断衝突形態は、追突以外の衝突形態であり、車両Ｘおよび物標Ｔの一方が他方の進路に入って衝突する衝突形態である。言い換えると、横断衝突形態は、物標Ｔおよび車両Ｘの一方の前面が他方の側面に衝突する衝突形態である。

実行部２０５は、予測した衝突形態に応じて、車両Ｘに対して所定の制御を実行する。これにより、車両Ｘと物標Ｔとの衝突形態に応じて車両Ｘに対する制御処理を変更できるので、車両Ｘと物標Ｔとの多種多様な衝突形態に対処可能となる。すなわち、車両Ｘと物標Ｔとの衝突形態に合ったタイミングで所定の制御を実行できるので、各衝突形態において、必要最低限の安全のマージンを確保した上で、物標Ｔとの衝突を回避できるタイミングで所定の制御を実行できる。

ここで、所定の制御は、予め設定される制御であり、例えば、自動ブレーキ（所謂、ＡＥＢ：Autonomous Emergency Braking）を作動させるタイミング（以下、作動タイミングという）、運転手に対する警報の種類の変更である。また、ここで、自動ブレーキは、車両Ｘと物標Ｔとの衝突を抑制するブレーキである。すなわち、所定の制御は、車両Ｘと物標Ｔとの衝突を回避する制御である。

本実施形態では、実行部２０５は、衝突形態予測部２０４により予測される衝突部位に基づいて、車両Ｘに対して所定の制御を実行する。これにより、衝突部位を含む衝突形態に基づいて、車両Ｘに対して所定の制御を実行することができるので、車両Ｘに対してより好適な制御を実行することができる。

具体的には、実行部２０５は、衝突形態予測部２０４により予測される追突衝突形態と横断衝突形態とで自動ブレーキの作動タイミングを変更する。より具体的には、実行部２０５は、追突衝突形態による衝突位置と横断衝突形態による衝突位置とで、自動ブレーキの作動タイミングを変更する。例えば、予測された衝突形態が追突衝突形態である場合、実行部２０５は、衝突余裕時間（ＴＴＣ：Time To Collision）に従って、車両Ｘと物標Ｔとの衝突位置の手前で車両Ｘが停車するように自動ブレーキを作動させる。すなわち、実行部２０５は、車両Ｘと物標Ｔとの衝突位置の手前から、車両Ｘの進行方向とは反対方向に向かって、自動ブレーキの制動距離の分、離れた位置から自動ブレーキを作動させる。

一方、予測された衝突形態が横断衝突形態である場合、実行部２０５は、衝突余裕時間に従って、車両Ｘと物標Ｔとの衝突位置の手前で車両Ｘが停車するように自動ブレーキを作動させる。若しくは、実行部２０５は、ブレーキ余裕時間（ＴＴＢ：Time To Brake）に従って、車両Ｘと物標Ｔとの衝突位置の手前であり、かつ物標Ｔの進路の手前で車両Ｘが停車するように自動ブレーキを作動させる。すなわち、実行部２０５は、物標Ｔの進路の手前から、車両Ｘの進行方向とは反対方向に向かって、自動ブレーキの制動距離の分、離れた位置から自動ブレーキを作動させる。これにより、追突衝突形態および横断衝突形態のそれぞれについて好適なタイミングにて自動ブレーキを作動させることができる。

図３は、本実施形態にかかる運転支援システムにおける車両の制御処理の流れの一例を説明するための図である。次に、図３を用いて、本実施形態にかかる運転支援システム１における車両Ｘの制御処理の流れの一例について説明する。

本実施形態では、物標位置予測部２０２は、カメラ２１により撮像される画像データに基づいて、物標Ｔの位置である物標位置を算出する（ステップＳ３０１）。ここで、物標位置は、車両Ｘの中心位置を基準とする物標Ｔの位置である。また、車両位置予測部２０１は、車両Ｘの車速、舵角、回転角速度等の走行情報を取得する（ステップＳ３０１）。

次に、車両位置予測部２０１は、取得した走行情報に基づいて、車両Ｘの所定時間後の位置を示す車両未来位置を予測する（ステップＳ３０２）。また、物標位置予測部２０２は、算出した物標位置に基づいて、物標Ｔの所定時間後の位置を示す物標未来位置を予測する（ステップＳ３０２）。

判断部２０３は、車両未来位置および物標未来位置に基づいて、車両Ｘと物標Ｔとが衝突する可能性があるか否かを判断する（ステップＳ３０３）。また、車両Ｘと物標Ｔとが衝突する可能性があると判断した場合、衝突形態予測部２０４は、車両Ｘの進行方向と、物標Ｔの進行方向との関係に基づいて、車両Ｘと物標Ｔとの衝突形態を予測する（ステップＳ３０３）。

実行部２０５は、衝突形態予測部２０４により予測される衝突形態に応じて、自動ブレーキの作動タイミング等、所定の制御に用いるその他の条件を判定する（ステップＳ３０４）。次いで、実行部２０５は、判定された条件に従って、車両Ｘが有する各種アクチュエータに対して作動要求や制御指示値等を送信して、車両Ｘの所定の制御を実行する（ステップＳ３０５）。

図４は、本実施形態にかかる運転支援システムにおける衝突形態の予測処理および自動ブレーキの作動タイミングの算出処理の流れの一例を示すフローチャートである。図５は、本実施形態にかかる運転支援システムにおける衝突形態の予測処理の一例を説明するための図である。次に、図４および図５を用いて、本実施形態にかかる運転支援システム１における衝突形態の予測処理および車両Ｘの自動ブレーキの作動タイミングの算出処理の流れの一例の詳細について説明する。

判断部２０３によって車両Ｘと物標Ｔとが衝突する可能性があると判断した場合、衝突形態予測部２０４は、車両Ｘの進行方向を表すベクトルである車両進行方向ベクトルＶｖｅｃと、物標Ｔの進行方向を表すベクトルである物標進行方向ベクトルＧｖｅｃと、がなす角度θを求める。すなわち、角度θは、車両Ｘの進行方向と、物標Ｔの進行方向と、がなす角度である。

具体的には、衝突形態予測部２０４は、下記の式（１）に示すように、現在時刻ｔ－１における車両Ｘの現在位置ＶＵＴ（ｔ－１）と、現在時刻から所定時間後の未来時刻ｔにおける車両Ｘの車両未来位置ＶＵＴ（ｔ）と、に基づいて、車両進行方向ベクトルＶｖｅｃを算出する。
Ｖｖｅｃ＝ＶＵＴ（ｔ）－ＶＵＴ（ｔ－１）・・・（１）

また、衝突形態予測部２０４は、下記の式（２）に示すように、現在時刻ｔ－１における物標Ｔの現在位置ＧＶＴ（ｔ－１）と、未来時刻ｔにおける物標Ｔの物標未来位置ＧＶＴ（ｔ）と、に基づいて、物標進行方向ベクトルＧｖｅｃを算出する。
Ｇｖｅｃ＝ＧＶＴ（ｔ）－ＧＶＴ（ｔ－１）・・・（２）

次に、衝突形態予測部２０４は、下記の式（３）に示すように、車両進行方向ベクトルＶｖｅｃと物標進行方向ベクトルＧｖｅｃとがなす角度θを求める。
ｃоｓθ＝Ｖｖｅｃ・Ｇｖｅｃ／｜Ｖｖｅｃ｜｜Ｇｖｅｃ｜・・・（３）

次いで、衝突形態予測部２０４は、角度θが、閾値θｔ（例えば、１０度）より小さいか否かを判断する（ステップＳ４０１）。ここで、閾値（所定閾値の一例）θｔは、例えば、１０度であり、車両進行方向ベクトルＶｖｅｃと物標進行方向ベクトルＧｖｅｃとがほぼ一致しており、車両Ｘと物標Ｔとが追突以外の衝突形態により衝突すると判断する角度θの閾値である。

そして、角度θが閾値θｔより小さい場合（ステップＳ４０１：Ｙｅｓ）、衝突形態予測部２０４は、車両Ｘと物標Ｔとの衝突形態が、追突衝突形態と予測する（ステップＳ４０２）。次いで、衝突形態予測部２０４は、車両Ｘの進行方向側の端点が物標Ｔの物標領域内に入っているか否かを判断する（ステップＳ４０３）。本実施形態では、図５に示すように、車両Ｘの車両領域が矩形状の領域とする場合、衝突形態予測部２０４は、車両Ｘの中心位置ＯＸを基準とする矩形状の領域の角Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを、車両領域の端点に設定する。また、図５に示すように、物標Ｔの物標領域を矩形状の領域とする場合、衝突形態予測部２０４は、物標Ｔの中心位置ＯＴを基準とする矩形状の領域の角Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈを、物標領域の端点に設定する。

そして、本実施形態では、衝突形態予測部２０４は、未来時刻ｔにおける車両領域の端点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが、未来時刻ｔにおける物標Ｔの中心位置ＯＴを基準とする物標領域内に入っているか否かを判断する。例えば、衝突形態予測部２０４は、ＥＦ×ＥＡ、ＦＧ×ＦＡ、ＧＨ×ＧＡ、およびＨＥ×ＨＡの外積を算出し、算出した外積の符号が一致した場合には、端点Ａが物標領域内に入っていると判断する。衝突形態予測部２０４は、車両領域の端点Ｂ，Ｃ，Ｄについても同様にして、物標領域内に入っているか否かを判定可能である。

図４に戻り、車両Ｘの進行方向側の端点（例えば、図５に示す端点Ａおよび端点Ｂの少なくとも一方）が物標Ｔの物標領域内に入っている場合（ステップＳ４０３：Ｙｅｓ）、衝突形態予測部２０４は、車両Ｘと物標Ｔとの衝突形態が、追突衝突形態のうち、車両Ｘの前面（前部）が、物標Ｔの後面（後部）に衝突する衝突形態であると予測する（ステップＳ４０４）。

この場合、実行部２０５は、衝突余裕時間（ＴＴＣ）に従って、車両Ｘが物標Ｔに衝突する衝突位置の手前で車両Ｘが停車するように、自動ブレーキの作動タイミングを算出する（ステップＳ４０５）。

一方、車両Ｘの進行方向側の端点が物標Ｔの物標領域内に入っていない場合（ステップＳ４０３：Ｎｏ）、衝突形態予測部２０４は、車両Ｘと物標Ｔとの衝突形態が、追突衝突形態のうち、物標Ｔの前面（前部）が車両Ｘの後面（後部）に衝突する衝突形態であると予測する（ステップＳ４０６）。この場合、実行部２０５は、車両Ｘに対する所定の制御を実行せず、そのまま車両Ｘの走行を継続させる。若しくは、実行部２０５は、車両Ｘの運転手に対して警告（所定の制御の一例）等を発して、物標Ｔが車両Ｘに追突することを運転手に通知しても良い。

つまり、車両進行方向ベクトルＶｖｅｃと、物標進行方向ベクトルＧｖｅｃと、がなす角度θのみでは、車両Ｘが物標Ｔに追突するのか、若しくは、車両Ｘが物標Ｔに追突される非追突なのかを判別することが困難である。非追突の場合、車両Ｘの自動ブレーキを作動させる必要性が低いため、車両Ｘのどの部位に物標Ｔが衝突するかを判定する必要がある。

そのため、本実施形態では、衝突形態予測部２０４は、ステップＳ４０２で示すように、車両Ｘの進行方向側の端点の少なくとも一方が物標Ｔの物標領域内に入っているか否かの判断によって、車両Ｘと物標Ｔとの衝突形態が、車両Ｘの前面が物標Ｔに衝突する衝突形態であるか否かを予測する。すなわち、角度θが閾値θｔより小さく、かつ車両Ｘの進行方向側の端点が物標領域内に入っている場合、衝突形態予測部２０４は、車両Ｘと物標Ｔとの衝突形態が、車両Ｘの前面が、物標Ｔの一例である前方の車両の後面に衝突する衝突形態であると予測する。一方、角度θが閾値θｔより小さく、かつ車両Ｘの進行方向側の端点が物標領域内に入っていない場合、衝突形態予測部２０４は、車両Ｘと物標Ｔとの衝突形態が、物標Ｔの前面が車両Ｘの後面に衝突する衝突形態であると予測する。

また、ステップＳ４０１において、角度θが閾値θｔ以上である場合（ステップＳ４０１：Ｎｏ）、衝突形態予測部２０４は、車両Ｘと物標Ｔとの衝突形態が、横断衝突形態（追突衝突形態以外の衝突形態）と予測する（ステップＳ４０７）。次いで、衝突形態予測部２０４は、車両Ｘの進行方向側の端点が物標Ｔの物標領域内に入っているか否かを判断する（ステップＳ４０８）。衝突形態予測部２０４は、ステップＳ４０２と同様にして、車両Ｘの進行方向側の端点が物標Ｔの物標領域内に入っているか否かを判断する。

車両Ｘの進行方向側の端点が物標Ｔの物標領域内に入っている場合（ステップＳ４０８：Ｙｅｓ）、衝突形態予測部２０４は、車両Ｘと物標Ｔとの衝突形態が、横断衝突形態のうち、車両Ｘの前面（前部）が物標Ｔの側面（側部）に衝突する衝突形態（側突）であると予測する（ステップＳ４０９）。この場合、実行部２０５は、衝突余裕時間（ＴＴＣ）に従って、車両Ｘと物標Ｔの衝突位置の手前で車両Ｘが停車するように、自動ブレーキの作動タイミングを算出する（ステップＳ４１０）。

一方、車両Ｘの進行方向側の端点が物標Ｔの物標領域内に入っていない場合（ステップＳ４０８：Ｎｏ）、衝突形態予測部２０４は、物標Ｔの端点が車両Ｘの車両領域内に入っているか否かを判断する（ステップＳ４１１）。本実施形態では、衝突形態予測部２０４は、未来時刻ｔにおける物標Ｔの物標領域の端点Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈが、未来時刻ｔにおける車両Ｘの中心位置ＯＸを基準とする車両領域内に入っているか否かを判断する。例えば、衝突形態予測部２０４は、ＡＢ×ＡＥ、ＢＣ×ＢＥ、ＣＤ×ＣＥ、およびＤＡ×ＤＥの外積を算出し、算出した外積の符号が一致した場合には、端点Ｅが車両領域内に入っていると判断する。衝突形態予測部２０４は、物標Ｔの端点Ｆ，Ｇ，Ｈについても同様にして、車両領域内に入っているか否かを判定する。

図４に戻り、物標Ｔの進行方向側の端点、すなわち、図５に示す端点Ｅおよび端点Ｆの少なくとも一方が車両Ｘの車両領域内に入っていない場合（ステップＳ４１１：Ｎｏ）、衝突形態予測部２０４は、車両Ｘと物標Ｔとが衝突しないと判断する。一方、物標Ｔの進行方向側の端点、すなわち、図５に示す端点Ｅおよび端点Ｆの少なくとも一方が車両Ｘの車両領域内に入っている場合（ステップＳ４１１：Ｙｅｓ）、衝突形態予測部２０４は、車両Ｘと物標Ｔとの衝突形態が、横断衝突形態のうち、物標Ｔの前面（前部）が車両Ｘの側面（側部）に衝突する衝突形態（側突）であると予測する（ステップＳ４１２）。

この場合、実行部２０５は、ブレーキ余裕時間（ＴＴＢ）に従って、物標Ｔの進路の手前で車両Ｘが停車するように、自動ブレーキの作動タイミングを算出する（ステップＳ４１３）。

車両Ｘおよび物標Ｔの一方が他方の進路を横断する場合でも、車両Ｘの前面が物標Ｔに衝突する衝突形態と、車両Ｘの側面に物標Ｔの前面が衝突する衝突形態とで、自動ブレーキを作動させる必要があるタイミングが異なる。例えば、車両Ｘと物標Ｔとの衝突形態が、車両Ｘの側面に物標が衝突する衝突形態である場合、運転手による操作によって物標Ｔをすり抜けられる可能性もあり、運転手の意思を尊重して、自動ブレーキの作動タイミングを算出する必要がある。

そのため、本実施形態では、衝突形態予測部２０４は、ステップＳ４１１に示すように、物標Ｔの進行方向側の端点Ｅ，Ｆが車両領域内に入っているか否かの判断によって、車両Ｘと物標Ｔとの衝突形態が、車両Ｘの側面に物標Ｔの前面が衝突する衝突形態であるか否かを予測する。すなわち、角度θが閾値θｔ以上であり、かつ車両Ｘの進行方向側の端点が物標領域内に入っている場合、衝突形態予測部２０４は、車両Ｘと物標Ｔとの衝突形態が、車両Ｘの前面が、物標Ｔの側面に衝突する衝突形態であると予測する。一方、角度θが閾値θｔ以上であり、車両Ｘの進行方向側の端点が物標領域内に入っておらず、かつ物標Ｔの進行方向側の端点が車両領域内に入っている場合、衝突形態予測部２０４は、車両Ｘと物標Ｔとの衝突形態が、物標Ｔの前面が車両Ｘの側面に衝突する衝突形態であると予測する。

図６は、本実施形態にかかる運転支援システムにおける車両の自動ブレーキの制御処理の一例を説明するための図である。次に、図６を用いて、本実施形態にかかる運転支援システム１における車両Ｘの自動ブレーキの制御処理の一例について説明する。

従来の運転支援システムでは、車両Ｘの自動ブレーキの作動タイミングを算出する際、車両Ｘと、物標Ｔの一例である他の車両Ｙと、の衝突形態に関わらず、車両Ｘの進行方向Ｚにおいて、車両Ｘと他の車両Ｙとの衝突位置Ｐ１よりも距離ｄ１だけ手前の停車位置Ｐ２で当該車両Ｘが止まるように、停車位置Ｐ２から距離ｄ２手前を自動ブレーキの作動タイミングとして算出している。ここで、距離ｄ２は、自動ブレーキの制動距離である。そのため、車両Ｘが他の車両Ｙの進路に入りかつ他の車両Ｙの前面が車両Ｘの側面に衝突する場合、従来の運転支援システムでは、図６（ａ）に示すように、車両Ｘが他の車両Ｙの進路内の停車位置Ｐ２において停車するため、他の車両Ｙの前面が車両Ｘの側面に衝突してしまう可能性がある。

そこで、本実施形態では、車両Ｘが他の車両Ｙの進路に入りかつ他の車両Ｙの前面が車両Ｘの側面に衝突する場合、実行部２０５は、図６（ｂ）に示すように、他の車両Ｙの進路の手前の停車位置Ｐ３で車両Ｘが止まるように、停車位置Ｐ３から距離ｄ２手前を自動ブレーキの作動タイミングとして算出する。これにより、車両Ｘの側面に他の車両Ｙの前面が衝突する可能性があると判断された場合に、他の車両Ｙの進路に入ることなく車両Ｘを停車させることができる。その結果、車両Ｘの側面に他の車両Ｙの前面が衝突する場合でも、車両Ｘと他の車両Ｙとの衝突を回避することが可能となる。

このように、本実施形態にかかる運転支援システム１によれば、車両Ｘと物標Ｔとが衝突する可能性があると判断された場合、車両Ｘの進行方向と、物標Ｔの進行方向との関係に基づいて、車両Ｘと物標Ｔとの衝突形態を予測し、予測した衝突形態に応じて、車両Ｘに対して所定の制御を実行することにより、車両Ｘと物標Ｔとの衝突形態に応じて車両Ｘに対する制御を変更できるので、車両Ｘと物標Ｔとの多種多様な衝突形態に対処可能となる。

また、本実施形態にかかる運転支援システム１によれば、車両Ｘおよび物標Ｔのそれぞれの周囲を囲む領域と、車両Ｘの進行方向と物標Ｔの進行方向とがなす角度と、に基づいて、車両Ｘにおける物標Ｔとの衝突部位を含む衝突形態を予測し、衝突部位に基づいて、所定の制御を実行することにより、車両Ｘと物標Ｔとが衝突する可能性がある場合に、車両Ｘに対してより好適な制御を実行することができる。

また、本発明に係る運転支援システム１によれば、衝突形態が、追突衝突形態および横断衝突形態を含むことにより、追突衝突形態および横断衝突形態のそれぞれについて好適なタイミングにて所定の制御を実行することができる。また、本発明に係る運転支援システム１によれば、角度θが閾値θｔより小さくかつ車両Ｘの進行方向側の端点が物標Ｔの領域内に入っている場合、衝突形態が、追突衝突形態のうち車両Ｘの前面が物標Ｔに衝突する衝突形態と予測し、角度θが閾値θｔより小さくかつ物標Ｔの進行方向側の端点が車両Ｘの領域内に入っている場合、衝突形態が、追突衝突形態のうち物標Ｔの前面が車両Ｘに衝突する衝突形態と予測し、角度θが閾値θｔ以上でありかつ車両Ｘの進行方向側の端点が物標Ｔの領域内に入っている場合、衝突形態が、横断衝突形態のうち車両Ｘの前面が物標Ｔに衝突する衝突形態と予測し、角度θが閾値θｔ以上でありかつ物標Ｔの進行方向側の端点が車両Ｘの領域内に入っている場合、衝突形態が、横断衝突形態のうち物標Ｔの前面が車両Ｘに衝突する衝突形態と予測することにより、追突衝突形態および横断衝突形態のそれぞれについて好適なタイミングにて所定の制御を実行することができる。

また、本発明に係る運転支援システム１によれば、所定の制御は、車両Ｘと物標Ｔとの衝突を抑制する自動ブレーキを含み、追突衝突形態と横断衝突形態とで自動ブレーキを作動させるタイミングを変更することにより、追突衝突形態および横断衝突形態のそれぞれについて好適なタイミングにて自動ブレーキを作動させることができる。さらに、本発明に係る運転支援システム１によれば、追突衝突形態における車両Ｘと物標Ｔとの衝突位置と横断衝突形態における車両Ｘと物標Ｔとの衝突位置とで自動ブレーキを作動させるタイミングを変更することにより、追突衝突形態および横断衝突形態のそれぞれについて好適なタイミングにて自動ブレーキを作動させることができる。

１ 運転支援システム
１１ ＥＣＵ
１２ マイコン
１３ ＣＰＵ
１４ メモリ
２１ カメラ
２２ 車速センサ
２３ 舵角センサ
２４ ヨーレートセンサ
２５ ブレーキアクチュエータ
２６ 警報器
２０１ 車両位置予測部
２０２ 物標位置予測部
２０３ 判断部
２０４ 衝突形態予測部
２０５ 実行部
Ｘ 車両
Ｔ 物標

Claims (4)

1. 運転支援装置であって、
   前記運転支援装置が搭載される車両の所定時間後の位置を示す車両未来位置を予測する車両位置予測部と、
   物標の前記所定時間後の位置を示す物標未来位置を予測する物標位置予測部と、
   前記車両未来位置および前記物標未来位置に基づいて、前記車両と前記物標とが衝突する可能性があるか否かを判断する判断部と、
   前記車両と前記物標とが衝突する可能性があると判断された場合、前記車両の進行方向と前記物標の進行方向との関係に基づいて、前記車両と前記物標との衝突形態を予測する衝突形態予測部と、
   前記衝突形態に応じて、所定の制御を実行する実行部と、
   前記車両および前記物標のそれぞれの周囲を囲む領域を設定する領域設定部と、を備え、
   前記衝突形態予測部は、前記領域と、前記車両の進行方向と前記物標の進行方向とがなす角度と、に基づいて、前記車両における前記物標との衝突部位を含む前記衝突形態を予測し、
   前記実行部は、前記衝突部位に基づいて、前記所定の制御を実行し、
   前記衝突形態は、前記車両および前記物標の一方が他方の進路内に入ることなく衝突する追突衝突形態と、前記車両および前記物標の一方が他方の進路に入って衝突する横断衝突形態と、を含む、
   運転支援装置。
2. 前記衝突形態予測部は、
   前記角度が所定閾値より小さくかつ前記車両の進行方向側の端点が前記物標の領域内に入っている場合、前記衝突形態が、前記追突衝突形態のうち前記車両の前面が前記物標に衝突する衝突形態と予測し、
   前記角度が前記所定閾値より小さくかつ前記物標の進行方向側の端点が前記車両の領域内に入っている場合、前記衝突形態が、前記追突衝突形態のうち前記物標の前面が前記車両に衝突する衝突形態と予測し、
   前記角度が前記所定閾値以上でありかつ前記車両の進行方向側の端点が前記物標の前記領域内に入っている場合、前記衝突形態が、前記横断衝突形態のうち前記車両の前面が前記物標に衝突する衝突形態と予測し、
   前記角度が前記所定閾値以上でありかつ前記物標の進行方向側の端点が前記車両の前記領域内に入っている場合、前記衝突形態が、前記横断衝突形態のうち前記物標の前面が前記車両に衝突する衝突形態と予測する、請求項１に記載の運転支援装置。
3. 前記所定の制御は、前記車両と前記物標との衝突を抑制する自動ブレーキを含み、
   前記実行部は、前記追突衝突形態と前記横断衝突形態とで前記自動ブレーキを作動させるタイミングを変更する、請求項１または２に記載の運転支援装置。
4. 前記実行部は、前記追突衝突形態における前記車両と前記物標との衝突位置と前記横断衝突形態における前記車両と前記物標との衝突位置とで前記自動ブレーキを作動させるタイミングを変更する、請求項３に記載の運転支援装置。
   
   

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