(57)【要約】【課題】適正な走行支援をするために十分な自車両周辺の物体挙動の情報を取得することが可能な環境予測装置を提供する。【解決手段】環境予測装置１は、道路Ａに関する道路情報を取得する道路情報取得部４と、所定時間後の自車両８１位置を予測する自車両位置予測部６１と、道路情報と所定時間後における自車両８１位置とに基づいて予測期間Ｔを設定する予測期間設定部６２と、を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の予測期間が経過するまでの間、自車両周辺の物体挙動を予測する環境予測装置において、
道路に関する情報を取得する道路情報取得手段と、
所定時間後の自車両位置を予測する自車両位置予測手段と、
前記道路に関する情報と前記所定時間後における前記自車両位置とに基づいて前記予測期間を設定する予測期間設定手段と、
を備えることを特徴とする環境予測装置。
【請求項２】
前記予測期間設定部は、前記所定時間後における前記自車両の位置が前記道路に関する情報から取得できる交通ルールを逸脱しているとき、前記交通ルールを遵守しているときと比べて前記予測期間を長く設定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の環境予測装置。
【請求項３】
自車両進行方向における障害物情報を取得する障害物情報取得手段をさらに備えており、
前記予測期間設定手段は、前記障害物情報も加味して前記予測期間を設定する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の環境予測装置。
【請求項４】
前記予測期間設定手段は、前記自車両位置が所定の条件を満たすまでの期間を前記予測期間として設定する、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の環境予測装置。
【請求項５】
前記予測期間設定手段は、前記自車両が他車両の進路を干渉しない位置に達するまでの期間を前記予測期間として設定する、
ことを特徴とする請求項４に記載の環境予測装置。
【請求項６】
自車両の行動計画を取得する行動計画取得手段をさらに備えており、
前記自車両位置予測手段は、前記行動計画に基づいて前記自車両の位置を予測する、
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の環境予測装置。
【請求項７】
前記予測期間設定手段は、前記予測期間が前記所定時間よりも長くなるように設定する、ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の環境予測装置。
【請求項８】
前記自車両位置予測手段は、自車が交通ルールを逸脱していない位置に限定して予測する、ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の環境予測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、他車両等の将来進路を予測する環境予測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、他車との衝突を予測し、衝突を未然に防止したり、衝突による影響を軽減するための各種システムが開示されている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、物体の位置および状態に基づいて、複数の物体の各々が時間の経過とともに取りうる位置の変化を時間および空間から構成される時空間上での進路を生成し、これらの進路に基づいて確率的な予測から特定の物体が取りうる進路とその他の物体が取りうる進路との干渉の程度を定量的に示す干渉度を算出し、この算出した干渉度に応じて特定の物体が取るべき進路を選択する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２３０４５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の進路選択技術では、現実として起こり得る状況下において安全性の確保を行うことが可能である。しかし、進路を生成するにあたっては、進路生成時間を長く設定すると計算負荷が高くなる。一方、進路生成時間を短く設定すると、他車両に対し自車両が避けるべき状況において生じる干渉等が判定できず、走行支援をするために十分な情報を取得することができないという問題がある。
【０００６】
本発明の課題は、適正な走行支援を行うために十分な自車両周辺の物体挙動の情報を取得することが可能な環境予測装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の環境予測装置は、所定の予測期間が経過するまでの間、自車両周辺の物体挙動を予測する環境予測装置において、道路に関する情報を取得する道路情報取得手段と、所定時間後の自車両位置を予測する自車両位置予測手段と、道路に関する情報と所定時間後における自車両位置とに基づいて予測期間を設定する予測期間設定手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
なお、ここでいう「道路に関する情報」とは、車線、交差点といった道路構造の位置情報、及び、道路構造別の規制、走行優先順位といった交通ルールを含んでいる。これにより、例えば、「自車両の予測進路の一部は、交通ルールから逸脱している」といった情報を得ることができる。
【０００９】
本発明の環境予測装置によれば、道路に関する情報と所定時間後における自車両位置とに基づいて予測期間が設定される。これにより、予測期間設定手段は、自車両が道路に関する情報から取得できる交通ルールに基づいて予測期間を設定することができ、自車両が他車両の進路を干渉している間は予測を続けるように予測期間を設定することができる。この結果、他車両に対し自車両が避けるべき状況において生じる干渉を回避することできるので、適正な走行支援をするために十分な自車両周辺の物体挙動の情報を取得することが可能となる。
【００１０】
また、本発明の環境予測装置は、予測期間設定部は、所定時間後における自車両の位置が道路に関する情報から取得できる交通ルールを逸脱しているとき、交通ルールを遵守しているときと比べて予測期間を長く設定してもよい。これにより、交通ルールを逸脱しているときには、予測期間を長くして予測が打ち切られることを防止することができる。
【００１１】
また、本発明の環境予測装置は、自車両進行方向における障害物情報を取得する障害物情報取得手段をさらに備えており、予測期間設定手段は、障害物情報も加味して予測期間を設定してもよい。これにより、障害物を回避する自車両進路を生成することができ、障害物を回避している期間に予測が打ち切られることを防止することができる。また、他車両の進路を考慮した予測期間も設定することも可能となる。
【００１２】
また、本発明の環境予測装置では、予測期間設定手段は、自車両位置が所定の条件を満たすまでの期間を予測期間として設定してもよい。これにより、交通ルールを遵守するまでの期間を予測期間として設定できるようになる。この結果、交通ルールを逸脱して走行する進路であっても、交通ルールが遵守できるような状態となるまで予測を続けるように設定することが可能となる。
【００１３】
また、本発明の環境予測装置では、予測期間設定手段は、自車両が他車両の進路を干渉しない位置に達するまでの期間を予測期間として設定してもよい。これにより、他車両に対し自車両が避けるべき状況において生じる干渉を確実に回避することできる。
【００１４】
また、本発明の環境予測装置では、自車両の行動計画を取得する行動計画取得手段をさらに備えており、自車両位置予測手段は、行動計画に基づいて自車両の位置を予測してもよい。これによれば、所定時間後の自車両の位置を選択的に、かつ、正確に予測することが可能となるので、計算負荷をかけずに、より適正な走行支援をするための情報を提供することが可能となる。
【００１５】
また、本発明の環境予測装置は、予測期間設定手段は、予測期間が所定時間よりも長くなるように設定してもよい。また、本発明の環境予測装置は、自車両位置予測手段は、自車が交通ルールを逸脱していない位置に限定して予測してもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、適正な走行支援をするために十分な自車両周辺の物体挙動の情報を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る環境予測装置を含む走行支援装置の機能構成を示したブロック図である。
【図２】図１の道路情報取得部が取得する道路情報の一例を示した図である。
【図３】図１の走行支援装置における動作を示したフローチャートである。
【図４】図１の自車両位置予測部が取得する予測進路を示した図である。
【図５】従来の進路予測演算の問題点を模式的に示す図である。
【図６】図１の走行支援装置の干渉評価方法における進路予測演算の利点を模式的に示す図である。
【図７】図１の自車両位置予測部が取得する障害物を考慮した予測進路を示した図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る環境予測装置を含む走行支援装置の機能構成を示したブロック図である。
【図９】（ａ）、（ｂ）は、図８の予測期間設定部が生成する目標ウェイポイントを説明する図である。
【図１０】（ａ）、（ｂ）は、図８の予測期間設定部が生成する目標ウェイポイントを説明する図である。
【図１１】図８の走行支援装置における動作を示したフローチャートである。
【図１２】図８の予測期間設定部における動作を示したフローチャートである。
【図１３】図１１の自車両速度の計算方法を説明する図である。
【図１４】自車両が他車両の進路を干渉する可能性を説明する図である。
【図１５】自車両が他車両の進路を干渉する可能性を説明する図である。
【図１６】自車両が他車両の進路を干渉する可能性を説明する図である。
【図１７】自車両が他車両の進路を干渉する可能性を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（第１実施形態）
以下、本発明の実施形態に係る環境予測装置１を含む走行支援装置１０について、図１〜図６を用いて説明する。なお、図面の説明において、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。図１は、本発明に係る環境予測装置１を含む走行支援装置１０の機能構成を示したブロック図である。
【００１９】
走行支援装置１０は、図１に示すように、環境予測装置１と走行支援部７とを備えている。また、環境予測装置１は、車両状態検出部（自車両位置取得手段）２、環境状況取得部（障害物情報取得手段）３、道路情報取得部(道路情報取得手段)４及び車両制御ＥＣＵ（Electronic Control Unit）６を含んで構成されている。
【００２０】
車両状態検出部２は、車両の位置情報、車速情報などを検出する車両状態検出手段として機能するものであり、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）や車輪速センサ等が用いられる。ＧＰＳは、車両の位置情報を取得する。車輪速センサは、例えば、車両のホイール部分に取り付けられており、車両の車輪速度を取得する。車両状態検出部２は、車両制御ＥＣＵ６に接続されており、取得した位置情報や車輪速度情報等の車両状態情報を車両制御ＥＣＵ６へ出力する。
【００２１】
環境状況取得部３は、自車両８１の周囲の環境状況情報を取得する環境状況取得手段として機能するものであり、例えば、車車間通信装置、路車間通信装置、ミリ波やレーザを用いたレーダセンサ等が用いられる。車車間通信装置、路車間通信装置を用いる場合、他車両８２の位置情報、車速情報を取得することができる。また、ミリ波レーダセンサ等を用いることにより、他車両８２及び進路上の障害物の位置情報、相対速度情報を取得することができる。環境状況取得部３は、車両制御ＥＣＵ６に接続されており、取得した自車両８１の周囲の環境状況情報を車両制御ＥＣＵ６へ出力する。
【００２２】
道路情報取得部４は、車線、交差点といった道路構造の位置情報、道路構造別の規制、走行優先順位、また、世間一般に共有されているマナー等の交通ルールといった道路情報（道路に関する情報）を取得する手段である。なお、道路情報取得部４は、自車両に搭載された記憶部（図示せず）に格納された道路データベースから道路情報を取得してもよいし、通信装置を介して外部のサーバ等に格納されたデータベースから道路情報を取得してもよい。後述する予測期間設定部６２は、これらの道路情報を取得することにより、例えば、「自車両の位置は、交通ルールから逸脱している」といった情報を得ることができる。
【００２３】
ここで、上記道路データベースの一例について、図２を用いて説明する。図２は、道路データベースの内容を模式的に可視化した例である。道路データベースは、後述する予測期間設定部６２からの要求に対して、指定された位置及び時間に対応した交通ルールを出力する。地図データベースの内容は、同一の交通ルールが適用される領域情報（矩形で表現する場合は、各頂点の位置（Ｘ，Ｙ））と、当該交通ルールで構成されている。交通ルールには、当該領域の進行方向、制限速度、停止の可否、横断歩道の有無、停止線の有無等が含まれている。図２に示す道路で説明すると、道路Ａは、｛Ａ１，Ａ２，Ａ３｝という３つの領域で定義されている。そして、例えば、領域Ａ１の制限速度は、５０ｋｍ／ｈ、進行方向は図中の白矢印の方向、停止は不可、横断歩道無し、停止線無し、と言ったように交通ルールが定義されている。さらに、地図データベースは、領域Ａ１，Ａ２，Ａ３間の遷移の可否も定義されている。例えば、図２で示すように、領域Ａ１から領域Ａ２への遷移は不可、領域Ａ２からＡ１、領域Ａ１からＡ３への遷移は可であると定義されている。
【００２４】
図１に戻り、車両制御ＥＣＵ６は、走行支援装置１０の装置全体の制御を行うものであって、例えば、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを含むコンピュータを主体として構成されている。車両制御ＥＣＵ６は、車両状態検出部２、環境状況取得部３、道路情報取得部４及び走行支援部７と接続されており、車両状態検出部２、環境状況取得部３、道路情報取得部４から各種情報の入力が行われ、走行支援部７に各種情報を出力する。また、車両制御ＥＣＵ６は、自車両位置予測部（自車両位置予測手段）６１と、予測期間設定部（予測期間設定手段）６２と、進路生成部６３とを有している。
【００２５】
自車両位置予測部６１は、所定時間後の自車両８１の位置を予測する。好ましくは、図４に示すように、予測進路ａ１，ａ２を生成する。自車両位置予測部６１は、車両状態検出部２から入力される自車両８１の位置、速度、向き等の状態に関する情報等から自車両８１の未来の位置、速度、向き等の状態を予測する。自車両位置予測部６１は、予測した自車両８１の位置、好ましくは、図４に示すような予測進路ａ１，ａ２を予測期間設定部６２に出力する。なお、ここでいう「進路」とは、時間、速度等の時間的要素を含む概念をいい、これら時間的要素の概念を含まない「経路」とは異なる。
【００２６】
予測期間設定部６２は、道路情報取得部４によって取得された道路に関する情報と、自車両位置予測部６１によって取得された予測位置とに基づいて予測期間Ｔを設定する。具体的には、例えば、図４に示すような予測進路ａ２の場合、領域Ａ２（交通ルールから逸脱した状態）を完全に通過するまでの予測期間Ｔを算出する。すなわち、道路情報取得部４において、「本線（領域Ａ２）を走行する他車両８２は右折する自車両８１よりも走行するにあたっての優先順位が高い」という情報が取得された場合、予測期間設定部６２は、自車両８１の予測位置が、領域Ａ２を完全に通過するまで期間を延ばし、領域Ａ２上で予測を打ち切らないように予測期間Ｔを算出する。このとき、予測期間設定部６２は、車両状態検出部２から検出した自車両速度ｖに基づいて領域Ａ２の通過時間を計算し、予測期間Ｔを算出する。予測期間設定部６２は、このように算出された予測期間Ｔを進路生成部６３が進路を生成する際の期間として設定する。
【００２７】
進路生成部６３は、予測期間設定部６２によって設定された予測期間Ｔに基づいて、物体ごとに時間および空間から構成される時空間上の進路を生成する。
【００２８】
なお、車両制御ＥＣＵ６に設けられる自車両位置予測部６１、予測期間設定部６２及び進路生成部６３は、コンピュータにプログラムを導入することで構成してもよいし、個々のハードウェアによって構成してもよい。
【００２９】
走行支援部７は、図１に示すように、自車両８１の走行支援を行う手段である。走行支援部７は、車両制御ＥＣＵ６に接続されており、車両制御ＥＣＵ６の制御信号を受けて自車両８１の運転走行、例えば、走行駆動、制動動作及び操舵操作を行う。走行支援部７としては、例えば、エンジンのスロットルバルブの開度を調整するアクチュエータを制御する走行駆動用ＥＣＵ、ブレーキ油圧を調整するブレーキアクチュエータを制御する制動用ＥＣＵ、操舵トルクを付与するステアリングアクチュエータを制御する操舵用ＥＣＵ等が該当する。
【００３０】
次に、走行支援装置１０の動作について、図３を用いて説明する。図３は、走行支援装置１０が実行する特徴的な処理の流れを示すフローチャートである。
【００３１】
まず、車両状態検出部２は、自車両８１の状態（位置、速度等）を取得する（Ｓ０１）。そして、車両状態検出部２は、取得した情報を車両制御ＥＣＵ６に出力する。
【００３２】
次に、環境状況取得部３は、自車両８１周辺にある他物体の位置および状態を取得し（Ｓ０２）、取得した情報を車両制御ＥＣＵ６に出力する。以後、他物体の位置は、他物体の中心の値であるとし、他物体の状態は、位置、速度等によって特定されるものとする。
【００３３】
次に、自車両位置予測部６１は、車両状態検出部２から入力される自車両８１の位置、速度、向き等の状態に関する情報等から自車両８１の未来の位置、速度、向き等の状態を予測する。例えば、図４に示すように右折可能な道路Ａを走行する場合について説明すると、自車両位置予測部６１は、道路Ａを直進する予測進路ａ１と道路Ａを右折する予測進路ａ２とを生成する（Ｓ０３）。
【００３４】
次に、予測期間設定部６２は、道路情報取得部４から交通ルール等を含む道路情報を取得する（Ｓ０４）。以下、すなわち、予測期間設定部６２が、道路情報取得部４から「本線（領域Ａ２）を走行する他車両８２は右折する自車両８１よりも走行するにあたっての優先順位が高い」という情報を取得したとして説明を行う。
【００３５】
予測期間設定部６２は、ステップＳ０４において取得された道路情報と、自車両位置予測部６１によって取得された予測進路ａ１，ａ２とに基づいて予測期間Ｔを算出する（Ｓ０５）。具体的には、予測期間設定部６２は、図４に示すような予測進路ａ１，ａ２のそれぞれについて予測期間Ｔ１、Ｔ２を算出する。ここで、予測期間設定部６２は、交通ルールから逸脱した状態のときに予測を打ち切らないように予測期間Ｔ１、Ｔ２を算出する。予測進路ａ２を例に説明すると、上述したように、予測期間設定部６２は、自車両８１が領域Ａ２を完全に通過した位置に移動するまで予測できるように予測期間Ｔ２を算出する。このとき、予測期間設定部６２は、車両状態検出部２から検出した自車両速度ｖに基づいて横断時間を計算し、この横断時間に基づいて予測期間Ｔ２を算出する。一方、予測進路ａ１については、自車両８１が交通ルールを逸脱することはない。この場合には、予め設定された予測期間Ｔ０（例えば、５秒）を予測期間Ｔ１とする。
【００３６】
次に、予測期間設定部６２は、複数の予測進路についての予測期間Ｔ１、Ｔ２を算出したので、統計的に処理して予測期間Ｔを算出する。統計処理には、最大値、最小値、平均値、中央値等を採用することができるが、ここでは安全を考慮して最大値を取得することが好ましい。例えば、予測進路ａ２の予測期間Ｔ２が予測進路ａ１の予測期間Ｔ１よりも長い場合には、予測進路ａ２の予測期間Ｔ２を進路生成部６３が進路を生成する際の時間（予測期間Ｔ）として設定する（Ｓ０６）。
【００３７】
ところで、以下の工程で実行する進路を生成する演算を行う際、自車両８１が予め設定された場所（目的地もしくは目的地に類する中間的な場所）に到達したか否かではなく、所定の期間で予測演算を打ち切る構成とすることは技術思想上重要である。一般に道路上では、事前に安全が保障されている場所はない。例えば、図５に示すように、３車線の道路Ｒｄを走行する自車両Ｏ１が予め設定された場所Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３へ順次到達するとして予測を行うとき、その設定された場所に向けて自車両Ｏ１が同じ車線をほぼ直進していく場合を考慮に入れると、他車両Ｏ３が進路Ｂ３を取ることによって危険を回避するために進路Ｂ２をとって、他車両Ｏ２が自車両Ｏ１の走行している車線に進入してくるおそれがある。このように、従来の進路予測演算では、自車両Ｏ１が予め設定された場所へ走行するのが安全であるということまでは事前に保証されない。
【００３８】
本実施形態においては、自車両Ｏ１が到達すべき目的地等の場所を予め定めることなく、その都度最適な進路を判断しているため、図５と同じ状況下で、例えば、図６に示すような進路Ｂ１を自車両Ｏ１の進路として選択することができ、自車両Ｏ１が走行する際の危険を適確に回避して、安全性を確保することが可能となる。
【００３９】
次に、進路生成部６３は、ステップＳ０６において設定された予測期間Ｔに基づいて、物体ごとに時間および空間から構成される時空間上の進路を生成する（Ｓ０７）。なお、上記進路を生成するにあたっては、環境状況取得部３で取得した物体の総数（自車両を含む）をＫとし、一つの物体Ｏｋ（１≦ｋ≦Ｋ、ｋは自然数）に対して進路を生成する演算をＮｋ回行うものとする（この意味で、ｋおよびＮｋはともに自然数）。また、進路を生成する時間（予測期間）をＴ（＞０）とする。なお、上記進路は、公知の方法によって算出することが可能であり、例えば、特開２００７−２３０４５４公報に記載される方法によって算出することができる。なお、進路の生成方法は、これに限るものではない。
【００４０】
次に、車両制御ＥＣＵ６は、例えば、各物体がとりうる進路の確率と自車両８１と他車両８２との間の干渉度とに基づいて、最適進路の選択を行う（Ｓ０８）。なお、ステップＳ０８における具体的な最適進路は、例えば、特開２００７−２３０４５４公報に記載されている内容に基づいて選択することができる。なお、進路の最適進路決定方法は、これに限るものではない。
【００４１】
次に、走行支援部７は、ステップＳ０８において選択された最適進路に従って、自車両８１の運転走行、例えば、走行駆動、制動動作及び操舵操作を行う（Ｓ０９）。
【００４２】
以上に説明したように、本実施形態の環境予測装置１によれば、道路情報取得部４によって取得された道路情報と自車両位置予測部６１によって取得された自車両８１の位置とに基づいて予測期間Ｔが設定される。上記実施形態では、予測期間設定部６２は、自車両８１が交通ルールを逸脱している間に位置予測を打ち切らないような予測期間Ｔを算出している。これにより、自車両８１が他車両８２の進路を干渉している状態で予測が打ち切られることを防止することができ、適正な走行支援をするために十分な自車両周辺の物体挙動の情報を取得することが可能となる。
【００４３】
以上、本発明の第１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られるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００４４】
上記実施形態の環境予測装置１によれば、予測期間設定部６２は、自車両位置予測部６１から得られる自車両８１の位置を取得するにあたって、自車両８１の進行方向における障害物の有無を考慮しない例を挙げて説明した。しかし、本実施形態はこれに限るものではなく、例えば、予測期間設定部６２は、環境状況取得部３によって検出される自車両８１周辺にある障害物の位置および状態に基づいて、予測期間Ｔ３の設定を行ってもよい。
【００４５】
以下、上記障害物の情報を用いた場合の予測期間Ｔ３の設定方法について、図７を用いて具体的に説明する。図７は、対向１車線の道路Ａにおいて、自車両８１の進行方向に車両（障害物）８３が駐車している場合を示している。この場合、環境状況取得部３は、駐車車両８３の位置と大きさを取得する。この際、駐車車両８３の位置は、厳密な座標情報である必要はなく、例えば、どの領域（Ａ１、Ａ２）にあるといった情報でもよい。そして、予測期間設定部６２は、駐車車両８３が進行方向にあることを考慮して、例えば、障害物無しの予測期間Ｔに所定の回避時間（単純に回避、速度を落としながら回避するための時間等）を加えて予測期間Ｔ３を算出する。
【００４６】
このように、障害物を考慮して予測期間Ｔ３を算出することによって、動的な交通状況に対応することが可能となり、交通ルールから逸脱した状態のときに予測を打ち切らないような予測期間Ｔ３を算出することができる。
【００４７】
また、上記実施形態の環境予測装置１によれば、予測期間設定部６２は、車両状態検出部２から検出した自車両速度ｖに基づいて予測期間Ｔを設定する例を挙げて説明したが、右折時において一旦停止後の自車両８１の平均的な加速度に基づいて予測期間Ｔを設定してもよい。
【００４８】
（第２実施形態）
環境予測装置１０１は、図８に示すように、図１の構成に加え、行動計画取得部（行動計画取得手段）５を備えていてもよい。以下、図８〜図１３を用いて環境予測装置１０１について具体的に説明する。図８は、以下に説明する環境予測装置１０１を含む走行支援装置１１０の機能構成を示したブロック図である。
【００４９】
行動計画取得部５は、自車両８１の行動計画を取得する手段であり、例えば、ナビゲーションシステム等がこれに該当する。そして、自車両位置予測部１６１は、ナビゲーションシステムに入力された行先経路に基づいて車両８１の位置を予測する。具体的には、自車両位置予測部１６１は、行先経路に基づいて、図９（ａ）、（ｂ）に示すような目標ウェイポイントｗを生成する。ここで、行動計画取得部５より取得される行先経路を元に自車両位置予測部１６１が生成する目標ウェイポイントｗについて説明する。
【００５０】
ウェイポイントは、経路に含まれる概念であって、特に経路上の位置を特定したものをいう。すなわち、目標ウェイポイントｗは、｛ｘｎ、ｙｎ｝の系列のデータであり、例えば、図９（ａ）、（ｂ）に示すようなデータである。単純な、目標ウェイポイントｗは、図９（ａ）に示すように｛ｘ、ｙ｝だけの系列データとなっており、ポイント間は線形で補間する。また、図９（ｂ）に示すような、｛ｘｎ、ｙｎ、θｎ、ｃｎ｝（ｘ、ｙ、向き、向きの変化率）として、ポイント間を補間してもよい。図９（ｂ）に示すように補間することで、特にカーブにおいてポイントの数を減らすことができ、データ容量の削減が可能となる。また、図９（ａ）から何らかの処理を施して図９（ｂ）のデータに変換し、その後に補間してもよい。また、具体的に生成された目標ウェイポイントｗとしては、道路Ａを右折する目標ウェイポイントｗを示す図１０（ａ）や、駐車車両（障害物）８３を回避するような目標ウェイポイントｗを示す図１０（ｂ）がある。なお、図１０（ｂ）に示すような目標ウェイポイントｗは、行動計画取得部５より取得される行先経路に対して、駐車車両８３に対する所定のマージン８３ａに応じて変形させることで生成させる。自車両位置予測部１６１が前述のような目標ウェイポイントｗを生成する際には、好ましくは、駐車車両８３が静止し続けるものと仮定して行う。
【００５１】
なお、目標ウェイポイントｗは、自車両８１のある特定の１点を必ず通過するように生成することが好ましい。特定の１点とは、運動中心（例えば、後輪駆動の車両であれば、後輪軸の中心）や自車両８１の中心とすればなおよい。また目標ウェイポイントｗの始点は、自車両８１の現在位置とすることが好ましい。このようにすることで、必ず自車両８１が目標ウェイポイントｗを移動するものとして計算することが可能となる。ただし、自車両８１の位置と目標ウェイポイントｗとのずれが、例えば、０．１ｍ以下程度であれば、自車両８１から目標ウェイポイントｗ上に下ろした垂線の足の位置を目標ウェイポイントｗ上における自車両８１位置としてもよい。こうすることで、目標ウェイポイントｗ上から自車両８１の位置がずれた場合であっても、所定のずれ量以下であれば、目標ウェイポイントｗの再計算が必要でなくなる。また、目標ウェイポイントｗの終点は、自車両８１の目的地とすることが好ましい。目的地が遠ければ、中継地点や中間目的地としてもよい。
【００５２】
このように、自車両位置予測部１６１は、上記実施形態で説明した網羅的に生成される予測進路ａ１，ａ２とは異なり、選択的に生成された目標ウェイポイントｗに基づいて、自車両８１の位置を予測する。
【００５３】
以下、目標ウェイポイントｗに基づいて自車両８１の位置を予測する自車両位置予測部１６１を有する環境予測装置１の動作について、図１１のフローチャートを用いて説明する。
【００５４】
まず、車両状態検出部２は、自車両８１の状態（位置、速度等）を取得する（Ｓ１１）。そして、車両状態検出部２は、取得した情報を車両制御ＥＣＵ６に出力する。
【００５５】
次に、環境状況取得部３は、自車両８１の進行方向に位置する駐車車両（障害物）８３の位置および状態を取得し（Ｓ１２）、取得した情報を車両制御ＥＣＵ６に出力する。
【００５６】
次に、自車両位置予測部１６１は、車両状態検出部２から入力される自車両８１の位置、速度、向き等の状態に関する情報と、行動計画取得部５から取得できる行先経路とに基づいて、目標ウェイポイントｗを生成する（Ｓ１３）。この際、自車両位置予測部１６１は、例えば、図１０（ｂ）に示すような、駐車車両８３を回避するような目標ウェイポイントｗを生成する。
【００５７】
次に、予測期間設定部１６２は、目標ウェイポイントｗに基づいて道路情報取得部４から交通ルール等を含む道路情報を取得する（Ｓ１４）。
【００５８】
次に、予測期間設定部１６２は、ステップＳ１４において取得された道路情報と、自車両位置予測部１６１によって取得された目標ウェイポイントｗとに基づいて予測期間Ｔ４を算出する（Ｓ１５）。具体的には、図１２に示すフローチャートに従って、予測期間Ｔ４が算出される。
【００５９】
まず、図１２に示すように、予測期間設定部１６２は、目標ウェイポイントｗ上の自車両８１の位置を計算する（Ｓ５１）。ここで、自車両８１の位置が目標ウェイポイントｗ上にない場合（所定のずれが有る場合）は、自車両８１位置から目標ウェイポイントｗ上の進行方向に対して垂線を下ろし、その垂線と目標ウェイポイントｗとの交点を自車両８１の位置とする。
【００６０】
次に、目標ウェイポイントｗ上の任意の位置の自車両速度ｖを計算する（Ｓ５２）。この自車両速度ｖは、交通ルールや自車両８１の乗り心地を考慮するものとし、駐車車両８３等障害物からの干渉は受けないものとして計算する。ただし、目標ウェイポイントｗ上に不可視領域（死角領域）がある場合は、そこからの飛び出しを考慮することが好ましい。従って、ここで計算された自車両速度ｖが、ある目標ウェイポイントｗの終点位置に、最も早く到達できる速度となる。自車両位置予測部１６１は、少なくとも車両状態検出部２から取得できる自車両８１の現在速度と、自車両８１が走行する領域Ａ１の制限速度とを用いて自車両速度ｖを計算する。なお、自車両位置予測部１６１によって計算される際、目標ウェイポイントｗの曲率及びその変化率を考慮することが好ましく、これにより、乗り心地を加味した自車両速度ｖを計算することが可能となる。
【００６１】
ここで、図１３を用いて具体的な自車両速度ｖの計算方法を説明する。区間Ｂ，Ｄ（直線区間）において自車両８１は、自車両速度ｖが制限速度以下であれば制限速度まで加速する。また、自車両８１の自車両速度ｖがすでに制限速度にまで達していればその速度で等速移動し、制限速度を超えていれば制限速度にまで減速する。次に、区間Ｃにおいては、カーブの曲率とその変化率とを速度に反映させる。この反映のさせ方は、曲率が小さいほど速度を落とすようにする。また、曲率の変化率が大きいほど速度を落とすようにする。好ましくは、乗り心地を損なわない自車両８１の最大操舵速度を予め決めておき、当該速度にまで減速する。また、目標ウェイポイントｗ上に不可視領域（死角領域）がある場合は、そこからの飛び出しがあった場合に停止できる速度にまで減速することが好ましい。以下、上記方法により算出した自車両速度ｖに基づいて予測期間Ｔ４を算出する。
【００６２】
次に、予測期間設定部１６２は、初期予測期間ｔを設定する（Ｓ５３）。なお、この初期予測期間ｔは、予測期間設定部１６２は、安全を確保する上で最低限必要な初期予測期間ｔを設定する。具体的には、初期予測期間ｔは、１秒から３秒程度が好ましい。さらに、この初期予測期間ｔを自車両８１の現在速度に応じて変化させることが好ましい。すなわち、乗り心地を損なわない最大の減速度を予め決めておき、当該減速度で現在の自車両速度ｖの自車両８１を停止させるのに必要な期間ｔｒに基づいて初期予測期間ｔを設定する。これとは反対に、当該減速度で現在の自車両速度ｖの自車両８１を停止させるのに必要な期間ｔｒよりも長い場合（期間ｔｓ）、前述の期間ｔｒを初期予測期間ｔに設定してもよい。
【００６３】
次に、予測期間設定部１６２は、初期予測期間ｔだけ進んだ位置｛ｘ、ｙ｝を計算する（Ｓ５４）。ここで、目標ウェイポイントｗにおける座標、任意の目標ウェイポイントｗ上での自車両速度ｖ、移動時間ｔが既知であるため、単純な積分計算を行うことで初期予測期間ｔ秒後の目標ウェイポイントｗ上の位置｛ｘ、ｙ｝を計算することができる。なお、自車両８１の向きθを求めておくことが好ましい。
【００６４】
次に、予測期間設定部１６２は、自車両８１が、目標ウェイポイントｗ上において、他車両８２の進路を干渉する可能性があるかどうかを判定する（Ｓ５５）。ここでは、自車両８１が走行している領域Ａ１と異なる他の領域Ａ２に位置している場合、他車両８２の進路を干渉する可能性があると判定している。なお、他車両８２の進路を干渉する可能性を判定する方法は、後述するように、これに限られるものではない。
【００６５】
ここで、予測期間設定部１６２が、目標ウェイポイントｗ上において、自車両８１が他車両８２の進路を干渉する可能性があると判定した場合（Ｓ５５：ＹＥＳ）、予測期間設定部１６２は、初期予測期間ｔに期間ｄｔを付加する（Ｓ５６）。なお、期間ｄｔは、固定の期間（例えば、０．２秒）でも、可変（例えば、０．０１秒〜１．０秒）の期間であってもよい。なお、この期間ｄｔは、計算処理の負荷に応じて増減させることが好ましい。すなわち、計算負荷が高いときには、粗く大きめの期間ｄｔに設定し、計算負荷が小さいときには、細かく小さめの期間ｄｔに設定して、実時間処理が可能となるようにする。
【００６６】
一方、予測期間設定部１６２が、目標ウェイポイントｗ上において、自車両８１が他車両８２の進路を干渉する可能性がないと判定した場合（Ｓ５５：ＮＯ）には、ステップＳ５４において計算された期間を予測期間Ｔ４として決定する（Ｓ５７）。なお、この予測期間Ｔ４は、自車両８１が他車両８２の進路を干渉する可能性が位置まで予測した最小期間となる。
【００６７】
次に、予測期間設定部１６２は、ステップＳ５６で決定された予測期間Ｔ４を進路生成部１６３が進路を生成する際の時間として設定する（Ｓ１６）。
【００６８】
以下、図１１に示すステップＳ１７〜Ｓ１９については、上記実施形態と同様であるので、ここでは、その説明を省略する。
【００６９】
以上に示したように、上記実施形態の環境予測装置１０１によれば、自車両８１がこれから進もうとする進路が明らかとなっているため、上記環境予測装置１の効果に加えて、計算負荷を減らすことが可能となる。
【００７０】
以上、本発明の第１、第２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られるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００７１】
また、上記実施形態の環境予測装置１０１によれば、他車両８２の進路を干渉する可能性を判定するにあたり、自車両８１が位置する領域に基づいて判定する例を挙げて説明した。しかし、これに限定されるものではない。
【００７２】
例えば、図１４に示すように、自車両８１の向きと自車両８１が位置する領域Ａ１の進行方向との角度αに基づいて他車両８２の進路を干渉する可能性を判定してもよい。例えば、自車両８１の向きと自車両８１が存在する領域の進行方向との角度αが所定角度以上（例えば、４５度）の場合、自車両８１は、他車両８２の進路を干渉すると判定してもよい。
【００７３】
また、例えば、図１５に示すように、自車両８１の位置する領域Ａ３と他車両８２の位置する領域Ａ２との優先順位に基づいて他車両８２の進路を干渉する可能性を判定してもよい。例えば、自車両８１の位置する領域Ａ３が他車両８２の位置する領域Ａ２よりも低い場合、自車両８１は、他車両８２の進路を干渉すると判定してもよい。なお、自車両８１の位置する領域Ａ３と他車両８２の位置する領域Ａ２との優先順位の比較によれば、図１６に示すような交差点において、自車両８１が他車両８２の進路を干渉する可能性を判定することも可能となる。また、自車両８１が位置する領域に基づいた優先順位だけでなく、信号情報に基づいた優先順位を使用することも可能である。例えば、青信号であれば、その灯火が指し示された車両の優先順位は高く、赤信号であれば、その灯火が指し示された車両の優先順位は低い。
【００７４】
また、例えば、図１７に示すように、道路標示９１，９２に基づいて、自車両８１が他車両８２の進路を干渉する可能性を判定してもよい。ここで、道路標示９１が白線、道路標示９２が黄線である場合、領域Ａ１を走行する自車両８１が領域Ａ２に車線変更することは交通ルールに違反する。そして、このような交通ルールを違反する走行は、自車両８１が他車両８２の進路を干渉すると判定してもよい。なお、交通ルールの違反の判定については、道路標示だけでなく、道路標識等も使用することができる。
【００７５】
また、他車両８２の進路を干渉する可能性については、自動車保険の過失割合、裁判判例、互いの車両性能等に基づいて判定することもできる。
【００７６】
また、上記実施形態の環境予測装置１，１０１によれば、予測期間設定部６２，１６２が、予測期間Ｔ、Ｔ４を設定した後、走行支援部７が、走行駆動、制動動作及び操舵操作を行う例を挙げて説明したが、これに限られるものではなく、例えば、予測期間Ｔ、Ｔ４に基づいて算出された進路等を表示手段（ディスプレイ等）に表示するような走行支援を行ってもよい。
【００７７】
また、上記実施形態の環境予測装置１，１０１によれば、予測期間設定部６２，１６２は、自車両８１が他車両８２の進路を干渉する可能性に基づいて、予測期間Ｔ，Ｔ４を調整する例を挙げて説明したが、進路の長さを調整するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１…環境予測装置、２…車両状態検出部、３…環境状況取得部、４…道路情報取得部、５…行動計画取得部、６…車両制御ＥＣＵ、７…走行支援部、１０…走行支援装置、６１…自車両位置予測部、６２…予測期間設定部、６３…進路生成部、８１…自車両、８２…他車両、８３…駐車車両、９１，９２…道路標示、１０１…環境予測装置、１１０…走行支援装置、１６１…自車両位置予測部、１６２…予測期間設定部、１６３…進路生成部、Ａ…道路、Ａ１，Ａ２，Ａ３…領域、ａ１，ａ２…予測進路、Ｔ，Ｔ４…予測期間、ｗ…目標ウェイポイント。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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