(57)【要約】【課題】  事故等が生じている場合であっても、適切に自車両の移動領域を取得することができる自車両の移動領域取得装置を提供する。【解決手段】  移動可能領域取得ＥＣＵ１は、自車両の走行領域における自車両の可能進路と他車両の予測進路とを比較し、両者の衝突可能性を求め、自車両の危険度を算出する。自車両の危険度が所定のしきい値を超える場合には、走行領域を拡張して自車両の危険度を算出して取得する。【選択図】  図１
2008305014.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両が移動可能となる移動領域を設定する移動領域設定手段を備える移動領域取得装置であって、
自車両の周囲の交通状況を取得する交通状況取得手段を備え、
前記移動領域設定手段は、前記交通状況に基づいて前記移動領域を調整することを特徴とする自車両の移動領域取得装置。
【請求項２】
前記交通状況取得手段は、前記移動領域における自車両の進路を複数取得する自車両進路取得手段と、
前記自車両の周辺における障害物の進路を取得する障害物進路取得手段と、
前記自車両の進路および前記障害物の進路に基づいて、前記自車両と前記障害物との衝突を避ける可能性に基づいて求められる安全度を取得する安全度取得手段と、を備えており、
前記移動領域設定手段は、前記安全度取得手段で取得された前記安全度が所定のしきい値を超える場合に、自車両の移動領域を拡張した拡張領域を取得する設定請求項１に記載の自車両の移動領域取得装置。
【請求項３】
前記移動領域設定手段は、前記交通状況に基づいて、定常時における定常移動領域と、非定常時における非定常移動領域とを切り替える請求項１または請求項２に記載の自車両の移動領域取得装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、他車両などの障害物との衝突を避けながら自車両が走行する進路を取得する自車両の移動領域取得装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、補助的に操舵トルクを付与することによって自車両の操舵支援を行う操舵支援装置が知られている。また、自車両が移動領域を走行するにあたり、たとえば現在の車線をそのまま走行することがあり、あるいは隣接する車線に移動するなど走行方向を変えることがある。このように自車両が走行する車線をそのまま走行する場合と、走行方向を変える場合とでは、付与する操舵トルクの量など、操舵支援の方法が異なることになる。そこで、従来、自車両が現在の車線をそのまま移動するか、あるいは走行方向を変えるかを判定し、その判定結果に基づいて支援方法を決定する操舵支援装置がある（たとえば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２００２−２５１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、自車両が走行する走行領域では、たとえば自車両の走行領域に事故が生じていたり、他車両などの障害物が走行していたりする場合がある。このような場合においても、上記特許文献１に開示された操舵支援装置では、自車両が現在の車線をそのまま移動するか、あるいは走行方向を変えるかに基づいて支援方法を決定している。このため、自車両の走行領域と事故や他車両の逆走等により生じた危険なもしくは不走行に不適切な領域が重なってしまうことがあり、適切に自車両の移動領域を取得することが困難であるという問題があった。
【０００４】
そこで、本発明の課題は、事故や他車両の逆走等により生じた危険なもしくは不走行に不適切な領域が生じている場合であっても、適切に自車両の移動領域を取得することができる自車両の移動領域取得装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決した本発明に係る自車両の移動領域取得装置は、自車両が移動可能となる移動領域を設定する移動領域設定手段を備える移動領域取得装置であって、自車両の周囲の交通状況を取得する交通状況取得手段を備え、移動領域設定手段は、交通状況に基づいて移動領域を調整するものである。
【０００６】
本発明に係る自車両の移動領域取得装置においては、交通状況取得手段によって取得された自車両の交通状況に基づいて移動領域を調整している。このため、たとえば自車両が移動する車線に事故や他車両の逆走等により生じた危険なもしくは不走行に不適切な領域が生じていた場合でも、この事故や他車両の逆走等により生じた危険なもしくは不走行に不適切な領域を避ける自車両移動領域を設定することができる。したがって、事故や他車両の逆走等により生じた危険なもしくは不走行に不適切な領域が生じている場合であっても、適切に自車両の移動領域を取得することができる。
【０００７】
ここで、交通状況取得手段は、移動領域における自車両の進路を複数取得する自車両進路取得手段と、自車両の周辺における障害物の進路を取得する障害物進路取得手段と、自車両の進路および障害物の進路に基づいて、自車両と障害物との衝突を避ける可能性に求められるである安全度を取得する安全度取得手段と、を備えており、移動領域設定手段は、安全度取得手段で取得された安全度が所定のしきい値を超える場合に、自車両の移動領域を拡張した拡張領域を取得する態様とすることができる。
【０００８】
このように、安全度取得手段で取得された安全度が所定のしきい値を超える場合に、自車両の移動領域を拡張した拡張領域を取得することにより、障害物との衝突を好適に回避することができる。
【０００９】
また、交通状況に基づいて、定常時における定常移動領域と、非定常時における非定常移動領域とを切り替える態様とすることができる。
【００１０】
このように、定常時と非定常時で移動領域を切り替えることにより、非定常時においても発生位置等を避けて移動領域を取得することができる。したがって、さらに好適に自車両の移動領域を取得することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る自車両の移動領域取得装置によれば、事故や他車両の逆走等により生じた危険なもしくは不走行に不適切な領域が生じている場合であっても、適切に自車両の移動領域を取得することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。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。また、図示の便宜上、図面の寸法比率は説明のものと必ずしも一致しない。
【００１３】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る移動可能領域取得ＥＣＵの構成を示すブロック構成図である。図１に示すように、自車両移動領域取得装置である移動可能領域取得ＥＣＵ１は、電子制御する自動車デバイスのコンピュータであり、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、および入出力インターフェイスなどを備えて構成されている。移動可能領域取得ＥＣＵ１は、地図データベース１１、走行領域生成部１２、障害物進路予測部１３、自車両可能進路算出部１４、干渉評価部１５、および自車両進路選択部１６を備えている。また、移動可能領域取得ＥＣＵ１には、障害物センサ２が障害物抽出部３を介して接続されているとともに、自車両センサ４が接続されている。
【００１４】
障害物センサ２は、ミリ波レーダセンサ、レーザレーダセンサ、画像センサなどを備えて構成されており、自車両の周囲にある他車両や通行人等の障害物を検出する。障害物センサ２は、検出した障害物に関する情報を含む障害物関連情報を障害物抽出部３に送信する。
【００１５】
障害物抽出部３は、障害物センサ２から送信された障害物関連情報から障害物を抽出し、障害物の位置や移動速度などの障害物情報として移動可能領域取得ＥＣＵ１における障害物進路予測部１３に出力する。障害物抽出部３は、たとえば障害物センサ２がミリ波レーダセンサやレーザレーダセンサである場合には、障害物から反射される反射波の波長等に基づいて障害物を検出する。また、障害物センサ２が画像センサである場合には、撮像された画像中から障害物として、たとえば他車両をパターンマッチングなどの手法によって抽出する。
【００１６】
自車両センサ４は、位置センサ、速度センサ、ヨーレートセンサなどを備えて構成されており、自車両の走行状態に関する情報を検出している。自車両センサ４は、検出した自車両の位置に関する自車両位置情報を移動可能領域取得ＥＣＵ１における走行領域生成部１２に送信するとともに、検出した自車両の走行状態に関する走行状態情報を移動可能領域取得ＥＣＵ１における自車両可能進路算出部１４に送信する。ここでの自車両の走行状態情報としては、たとえば自車両の速度やヨーレートなどがある。
【００１７】
地図データベース１１は、自動車が走行する道路に関する地図情報を記憶している。走行領域生成部１２は、自車両センサ４から自車両位置情報が送信された際に、地図データベース１１から地図情報を読み出し、自車両の位置を地図に参照して自車両が走行可能となる領域であり、本発明の移動領域である走行領域を生成する。走行領域生成部１２は、生成した自車両の走行領域に関する走行領域情報を障害物進路予測部１３および自車両可能進路算出部１４に出力する。
【００１８】
障害物進路予測部１３は、障害物抽出部３から送信された障害物情報および走行領域生成部１２から出力された走行領域情報に基づいて、自車両の走行領域における障害物の進路を複数本算出して予測する。障害物進路予測部１３は、予測した障害物の進路に関する障害物進路情報を干渉評価部１５に出力する。
【００１９】
自車両可能進路算出部１４は、走行領域生成部１２から出力された走行領域情報および自車両センサ４から送信された走行状態情報に基づいて、自車両の走行領域における自車両の可能進路を複数本算出して取得する。自車両可能進路算出部１４は、算出した自車両の可能進路に関する自車両可能進路情報を干渉評価部１５に出力する。
【００２０】
干渉評価部１５は、障害物進路予測部１３から出力された障害物情報および自車両可能進路算出部１４から出力された自車両可能進路情報に基づいて、自車両と障害物とが衝突する可能性を評価する。干渉評価部１５は、ここでの評価に基づいて、複数の自車両の可能進路についての安全度を算出する。干渉評価部１５は、算出した複数の自車両の可能進路およびそれぞれの安全度に関する安全度情報を自車両進路選択部１６に出力する。
【００２１】
自車両進路選択部１６は、干渉評価部１５から出力された安全度情報に基づいて、安全度がもっとも高い自車両可能進路を最適自車両進路として選択する。また、この最適自車両進路の安全度が所定のしきい値以下となっている場合には、走行領域切替情報を走行領域生成部１２に出力する。走行領域生成部１２は、自車両進路選択部１６から走行領域切替信号が出力された場合に、走行領域を生成しなおす。また、自車両進路選択部１６は、安全度情報に基づく安全度が所定のしきい値を超える場合に、自最適自車両進路を警報装置や走行制御装置に出力する。
【００２２】
次に、本実施形態に係る移動領域取得装置の動作について説明する。図２は、自車両の移動領域取得装置の動作手順を示すフローチャートである。
【００２３】
図２に示すように、本実施形態に係る移動領域取得装置では、走行領域生成部１２において、自車両センサ４から送信された位置情報および地図データベース１１から読み出した地図情報に基づいて、自車両が走行する走行領域を生成する（Ｓ１）。
【００２４】
走行領域生成部１２では、図３に示す領域ＩＤ決定テーブルを参照して走行領域を生成する。走行領域を生成する際には、まず図３に示す優先順位１を参照し、交通ルールを守る領域を、自車両の走行領域として決定可能な領域として設定する。走行領域生成部１２は、ここで選択した優先順位１に相当する領域ＩＤ“Ａ”を走行領域に関する走行領域情報に含ませて障害物進路予測部１３および自車両可能進路算出部１４に出力する。
【００２５】
走行領域を生成する優先順位は図３に示すように、３段階に設定されている。優先順位１では、定常時に用いるものであり、交通ルールを守る領域である定常領域が設定されている。定常領域としては、自車両が走行する車線およびこの車線に隣接し、自車両の走行方向と同一方向車線、走行車線と交差する車線であり、自車両が右折または左折可能な車線の領域などが設定されている。
【００２６】
また、優先順位２は非定常時に用いるものであり、優先順位２には交通ルールのいくつかを守る領域が設定されている。交通ルールのいくつかを守る領域としては、交通ルールを守る領域に、高速道路の路肩、幅の広い歩道や空き地、ゼブラゾーンなどを含めた第１拡張領域が設定されている。走行領域生成部１２は、優先順位を２とする場合には、優先順位２に相当する領域ＩＤ“Ｂ”を走行領域に関する走行領域情報に含ませて障害物進路予測部１３および自車両可能進路算出部１４に出力する。
【００２７】
さらに、優先順位３は非定常時に用いるものであり、優先順位３には対向車線等を含めるまで拡張したすべての領域である第２拡張領域が設定されている。走行領域生成部１２は、優先順位を３とする場合には、優先順位３に相当する領域ＩＤ“Ｃ”を走行領域に関する走行領域情報に含ませて障害物進路予測部１３および自車両可能進路算出部１４に出力する。なお、ここで設定されている優先順位は上記の例のほか適宜設定することができる。特に、本実施形態では、第１拡張領域が定常領域を包含し、第２拡張領域が第１拡張領域を包含する関係となっているが、この関係以外の関係となっていてもよい。
【００２８】
走行領域を生成したら、障害物センサ２から送信される障害物関連情報に基づいて、障害物抽出部３において、自車両の周囲における障害物を抽出する（Ｓ２）。ここでは、障害物として他車両を抽出する。また、複数の他車両が含まれていた場合には、これらの複数の他車両のすべてを抽出する。
【００２９】
障害物としての他車両を抽出したら、障害物進路予測部１３において、走行領域情報および障害物関連情報に基づいて、自車両の走行領域における他車両の進路を複数本算出して予測する（Ｓ３）。他車両の進路は、他車両が移動可能となる可能進路を他車両ごとに時間および空間から構成される時空間上の軌跡として算出する。ここで、他車両が移動可能となる可能進路としては、ある到達点を規定して、この到達点までの可能進路を算出するのではなく、他車両が移動する所定の移動時間が経過するまでの進路を求める。一般的に、自車両が走行する道路では、事前に安全が保障される場所はないため、自車両と他車両との衝突可能性を判断するためには、自車両と他車両との到達点を求めても、衝突を確実に回避することができるとはいえない。
【００３０】
たとえば、図４に示すように、３車線の道路Ｒにおいて、第１車線ｒ１を自車両Ｍが走行し、第２車線ｒ２を第１他車両Ｈ１が走行し、第３車線を第２他車両Ｈ２が走行しているとする。このとき、自車両Ｍが第２，第３車線ｒ２、ｒ３をそれぞれ走行する他車両Ｈ１，Ｈ２との衝突を避けるためには、自車両Ｍが位置Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３にそれぞれ到達するように走行することが好適と考えられる。ところが、第２他車両Ｈ２が進路を第２車線ｒ２に変更するように進路Ｂ３をとった場合には、第１他車両Ｈ１が第２他車両Ｈ２との衝突を避けるために進路Ｂ２をとり、第１車線ｒ１に進入してくることが考えられる。この場合には、自車両Ｍが位置Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３にそれぞれ到達するように走行すると、第１他車両Ｈ１と衝突する危険性が生じるものである。
【００３１】
そこで、自車両および他車両について到達する位置を予め定めるのではなく、その都度自車両および他車両の進路を予測するようにしている。その都度自車両および他車両の進路を予測することにより、たとえば図５に示すような進路Ｂ１を自車両の進路とすることができるので、自車両Ｍが走行する際の危険を的確に回避して安全性を確保することができる。
【００３２】
なお、他車両が移動する所定の移動時間が経過するまでを規定することに代えて、他車両が走行する走行距離が所定の距離に到達するまで他車両の可能進路を求める態様とすることもできる。この場合、他車両の速度（または自車両の速度）に応じて所定距離を適宜変更させることができる。
【００３３】
他車両の可能進路は、他車両ごとに、次のようにして算出される。他車両を識別するカウンタｋの値を１とするとともに、同じ他車両に対する可能進路生成回数を示すカウンタｎの値を１とする初期化処理を行う。続いて、障害物センサ２から送信され他車両関連情報から抽出された他車両情報に基づく他車両の位置および移動状態(速度および移動方向) を初期状態とする。
【００３４】
続いて、その後の一定時間Δｔの間において想定される他車両の挙動として、選択可能な複数の挙動の中から、各挙動に予め付与された挙動選択確率にしたがって一つの挙動を選択する。１つの挙動を選択する際の挙動選択確率は、たとえば選択可能な挙動の集合の要素と所定の乱数とを対応付けることによって定義される。この意味で、挙動ごとに異なる挙動選択確率を付与してもよいし、挙動の集合の全要素に対して等しい確率を付与してもよい。また、挙動選択確率を他車両の位置や走行状態、周囲の道路環境に依存させる態様とすることもできる。
【００３５】
このような挙動選択確率に基づく一定時間Δｔの間において想定される他車両の挙動の選択を繰り返して行い、他車両が移動する所定の移動時間となる時間までの他車両の挙動を選択する。こうして選択された他車両の挙動によって、他車両の可能進路を１本算出することができる。
【００３６】
他車両の可能進路を１本算出したら、同様の手順によって他車両の可能進路を複数（Ｎ本）算出する。同様の手順を用いた場合でも、各挙動に予め付与された挙動選択確率にしたがって一つの挙動を選択することから、ほとんどの場合に、異なる可能進路が算出される。ここで算出する可能進路の数は、予め決定しておき、たとえば１０００本（Ｎ＝１０００）とすることができる。もちろん、他の複数の可能進路を算出する態様とすることもでき、たとえば数百〜数万本の間の数とすることができる。こうして算出された可能進路を他車両の予測進路とする。
【００３７】
さらに、抽出された他車両が複数ある場合には、それらの複数の他車両について、それぞれ可能進路を算出する。
【００３８】
他車両の進路の予測が済んだら、自車両可能進路算出部１４において、走行領域生成部１２から出力される走行領域情報および自車両センサ４から送信される走行状態情報に基づいて、自車両の走行領域内で自車両が移動可能となる進路である自車両可能進路を複数本算出する（Ｓ４）。
【００３９】
自車両の可能進路は、自車両センサ４から送信される速度やヨーレートによって求められる車両の走行状態から、一定時間Δｔの間に行われると想定される自車両の挙動に基づいて予測される。一定時間Δｔの間に行われると想定される自車両の挙動は、現在の自車両の走行状態に対して、自車両が行うと想定される複数の挙動に予め付与された挙動選択確率を用いて求められる。
【００４０】
たとえば、挙動選択確率は、現在の自車両の走行状態として車速が大きい場合には、自車両が進む距離が大きくなる挙動を選択されやすく、ヨーレートが左右のいずれかに振れている場合には、その方向に自車両が向く挙動が選択されやすく設定されていてもよいし、挙動の集合の全要素に対して等しい確率を付与してもよい。自車両の走行状態としての速度やヨーレートを用いて挙動を選択することにより、自車両の進路を精度よく予測することができる。あるいは、自車両センサ４から送信される速度やヨーレートから車両の走行状態における車速や推定カーブ半径を算出し、これらの車速や推定カーブ半径から自車両の１本の可能進路を求めることができる。
【００４１】
続いて、同様の手順によって自車両の他の可能進路を求める。ここで、同様の手順で自車両の可能進路を求めるが、自車両の進路は予め付与された挙動選択確率に基づく車両の挙動を用いて算出される。このため、同様の手順によって自車両の他の可能進路を求めた場合でも、ほとんどの場合で異なる可能進路が求められることになる。こうして、同様の手順を繰り返すことにより、複数本の自車両の可能進路を算出する。
【００４２】
自車両可能進路を算出したら、干渉評価部１５において干渉評価を行う（Ｓ５）。干渉評価は、障害物進路予測部１３から出力された障害物情報および自車両可能進路算出部１４から出力された自車両可能進路情報に基づいて、自車両と障害物とが衝突する可能性を評価することによって行われる。いま、ステップＳ３およびステップＳ４で求めた他車両の予測進路および自車両の可能進路の例を図６に示す三次元空間によって現す。図６における三次元空間では、ｘ軸およびｙ軸によって示されるｘｙ平面に車両の位置を示し、ｔ軸を時間軸として設定している。したがって、他車両の予測進路および自車両の可能進路は（ｘ，ｙ，ｔ）座標で示すことができ、他車両および自車両の各進路をｘｙ平面に投影して得られる軌跡が、他車両および自車両がそれぞれ走行すると予測される道路上の走行軌跡となる。
【００４３】
このようにして、予測した他車両の予測進路および自車両の可能進路を図６に示す空間に現すことにより、三次元時空間の所定の範囲内に存在する複数の車両（他車両および自車両）がとりうる予測進路の集合からなる時空間環境が形成される。図６に示す時空間環境Ｅｎｖ（Ｍ，Ｈ）は、他車両Ｈの予測進路および自車両Ｍの可能進路の集合であり、他車両Ｈの予測進路集合{Ｈ（ｎ２）}および自車両Ｍの可能進路集合{Ｍ（ｎ１）}からなる。より具体的には、時空間環境（Ｍ，Ｈ）は、他車両Ｈおよび自車両Ｍが高速道路のような平坦かつ直線状の道路Ｒを＋ｙ軸方向に向かって移動している場合の時空間環境を示すものである。ここでは、他車両Ｈと自車両Ｍとの相関は考慮せずに他車両Ｈと自車両Ｍごとに独立して予測進路および可能進路を求めているため、両者の予測進路および可能進路が時空間上で交差することもある。
【００４４】
こうして、自車両Ｍおよび他車両Ｈの予測進路および自車両Ｍの可能進路を求めたら、自車両が可能進路のそれぞれをとった場合に、他車両Ｈと衝突する確率を求める。いま、他車両Ｈの予測進路と自車両Ｍの可能進路とが交差する場合には、他車両Ｈと自車両Ｍとが衝突することとなるが、他車両Ｈの予測進路および自車両Ｍの可能進路は所定の挙動選択確率基づいて求められるものである。したがって、複数の他車両Ｈの予測進路のうち、自車両Ｍの予測進路と交差するものの数によって、自車両がその予測進路に沿って走行した場合における他車両Ｈと自車両Ｍとの衝突確率とすることができる。たとえば、他車両Ｈの予測進路を１０００本算出した場合、そのうちの５本が自車両Ｍの予測進路と交差する場合には、０．５％の衝突確率（衝突可能性）ＰＡがあるとして算出することができる。逆にいうと、残りの９９．５％が自車両Ｍと他車両Ｈとが衝突しない確率（非衝突可能性）とすることができる。
【００４５】
また、他車両Ｈとして、複数の他車両が抽出されている場合には、複数の他車両のうち少なくとも１台と衝突する衝突確率ＰＡは下記（１）式によって求めることができる。
【００４６】
【数１】
2008305014.tif 000003
【００４７】
ここで、ｋ：抽出された他車両の数
ＰＡｋ：ｋ番目の車両と衝突する確率
このように、他車両Ｈの予測進路を複数算出して、この複数の予測進路を用いて自車両Ｍと他車両Ｈとの衝突可能性を予測することにより、他車両が取りえる進路を広く計算していることになる。したがって、交差点などの分岐がある場所で事故などが発生した場合のように、他車両の進路に大きな進路の変更がある場合も考慮に入れて衝突確率を算出することができる。この他車両Ｈと自車両Ｍとの衝突確率を、自車両Ｍについて算出されたすべての可能進路について算出する。
【００４８】
こうして干渉評価が済んだら、自車両進路選択部１６において、自車両進路選択を行う（Ｓ６）自車両Ｍの各可能進路について算出した衝突確率を比較し、もっとも衝突確率が低い可能進路を求める。この可能進路を暫定最適可能進路と規定し、自車両進路として選択する。
【００４９】
自車両の進路を選択したら、選択した暫定最適可能進路について、安全度を算出する（Ｓ７）。暫定最適可能進路についての安全度は、たとえば暫定最適可能進路における衝突確率の逆数を１から引いたものとすることができる。あるいは、その他の条件を加味して安全度を算出することもできる。
【００５０】
暫定最適可能進路の安全度を求めたら、暫定最適可能進路の安全度が所定の第一しきい値である９５％を超えているか否かを判断する（Ｓ８）。その結果、安全度が９５％を超えている場合は、自車両Ｍが他車両Ｈに対して衝突する可能性をほとんど否定することができると捕らえて、暫定最適可能進路を自車両進路に決定して（Ｓ９）、処理を終了する。
【００５１】
一方暫定最適可能進路の安全度が９５％以下である場合には、優先順位が１であるか否かを判断する（Ｓ１０）。その結果、優先順位が１であると判断した場合には、自車両の走行領域を拡張した拡張領域とすることができるので、走行領域の優先順位を２に設定して走行領域を調整し（Ｓ１１）、ステップＳ４に戻る。ここで、自車両の走行領域の優先順位を２に設定することにより、自車両が走行しうる範囲を優先順位が２の領域まで拡張している。このため、自車両の可能進路をさらに広い範囲で算出することができる。以後、ステップＳ４〜ステップＳ７を繰り返して、改めて暫定最適可能進路を算出する。
【００５２】
改めて暫定最適可能進路を算出した際、安全度が９５％を超える場合には、優先順位が１の場合と同様、自車両Ｍが他車両Ｈに対して衝突する可能性をほとんど否定することができると捕らえて、暫定最適可能進路を自車両進路に決定して（Ｓ９）、処理を終了する。また、安全度が９５％以下であると判断した場合には、優先順位が１であるか否かが判断され（Ｓ１０）優先順位が１でないと判断される。
【００５３】
この場合には、安全度が９０％を超えるか否かを判断する（Ｓ１２）。その結果、走行領域の優先順位が２となっているときには、安全度が９０％を超えたときに自車両Ｍが他車両Ｈに対して衝突する可能性をほとんど否定することができると捕らえて、この暫定最適可能進路を自車両進路として決定する（Ｓ９）。
【００５４】
一方、安全度が９０％以下であると判断された場合には、走行領域の優先順位が２であるか否かを判断する（Ｓ１３）。その結果、走行領域の優先順位が２であると判断された場合には、走行領域を拡張して走行領域の優先順位を３に設定してステップＳ４に戻る。ここで、自車両の走行領域の優先順位を３に設定することにより、自車両が走行しうる範囲を優先順位が２の領域まで拡張している。このため、自車両の可能進路をさらに広い範囲で算出することができる。以後、ステップＳ４〜ステップＳ７を繰り返して、改めて暫定最適可能進路を算出する。
【００５５】
以後、同様にステップＳ８、ステップＳ１０において安全度を比較し、それぞれ９５％、９０％を超える場合には、暫定最適可能進路を自車両進路として決定する（Ｓ９）。また、ステップＳ１２において安全度が９０％以下であると判断された場合には、優先順位が２であるか否かを判断し（Ｓ１３）、その結果優先順位が２でないと判断される。この場合には、優先順位が１〜３のそれぞれで算出した暫定最適可能進路の安全度を比較し、安全度がもっとも高い暫定最適可能進路を自車両進路として決定する（Ｓ９）。こうして、処理を終了する。
【００５６】
以上説明した本実施形態に係る自車両の移動領域取得装置においては、他車両などの障害物を避けるように自車両進路を決定する。たとえば、図７（ａ）に示すように、自車両が、自車両Ｍから見て左車線Ｒ１の外側車線ｒ１１を走行しており、第１他車両Ｈ１も左車線Ｒ１の外側車線をｒ１１が走行しているとする。また、図７（ｂ）に示すように、自車両Ｍから見て右車線Ｒ２の内側車線ｒ２２を第２他車両Ｈ２が走行しているとする。
【００５７】
ここで、走行領域の優先順位が１である場合には、自車両Ｍが走行する左車線Ｒ１のみを走行領域として自車両Ｍの複数の可能進路を算出する。この場合には、図８（ａ）に示すように、左車線Ｒ１内で自車両Ｍの可能進路Ｂ１１を複数算出する。また、走行領域の優先順位が２である場合には、図８（ｂ）に示すように、左車線Ｒ１のほか、左路肩ｒｒ１を含めて自車両Ｍの可能進路Ｂ１２を複数算出する。さらに、優先順位が３である場合には、図８（ｃ）に示すように、左車線Ｒ１および左路肩ｒｒ１のほか、右車線Ｒ２および右路肩ｒｒ２を含めて自車両Ｍの可能進路Ｂ１３を複数算出する。
【００５８】
そして、図９（ａ）に示すように、左車線Ｒ１内における可能進路Ｂ１１の中から、安全度がもっとも高い第１暫定最適可能進路ＢＢ１を求める。この第１暫定最適可能進路ＢＢ１の安全度が９５％を超える場合には、左車線Ｒ１内における可能進路Ｂ１１を自車両進路として決定する。
【００５９】
また、左車線Ｒ１内における第１暫定最適可能進路ＢＢ１の安全度が９５％以下である場合には、図８（ｂ）に示すように、左車線Ｒ１に左路肩ｒｒ１を含めた走行領域における可能進路Ｂ１２の中から、図９（ｂ）に示すように、安全度がもっとも高い第２暫定最適可能進路ＢＢ２を求める。この第２暫定最適可能進路ＢＢ２の安全度が９０％を超える場合には、左車線Ｒ１に左路肩ｒｒ１を含めた走行領域における可能進路Ｂ１１を自車両進路として決定する。
【００６０】
さらに、左車線Ｒ１に左路肩ｒｒ１を含めた走行領域における第２暫定最適可能進路ＢＢ２の安全度が９０％以下である場合には、図８（ｃ）に示すようにさらに右車線Ｒ２および右路肩ｒｒ２を含めた全領域における可能進路Ｂ１３の中から、図９（ｃ）に示すようにもっとも高い第３暫定最適可能進路ＢＢ３を求める。この場合には、たとえば右車線Ｒ２の第２他車両Ｈ２と自車両Ｍとの衝突可能性が加味されて第３暫定最適可能進路ＢＢ３が第２暫定最適可能進路ＢＢ２を大きく第１暫定最適可能進路ＢＢ１をおよび下回ることが考えられるので、第１〜第３暫定最適可能進路のうち、もっとも安全度が高い暫定最適可能進路を自車両進路として決定する。
【００６１】
このように、暫定最適可能進路における安全度が所定のしきい値を超える場合に、自車両の移動領域を拡張した拡張領域を取得することにより、障害物との衝突を好適に回避することができる。また、障害物がたとえば他車両などでなく、事故等が生じた現場等であるなどの非定常時であっても、自車両が走行不能となっている領域が発生している場合でも、同様の処理を行うことにより、走行不能となっている領域を回避するように走行領域を切り替えることができる。したがって、事故等が生じて自車両が走行不能となっている領域がある場合であっても、適切に自車両の移動領域を取得することができる。
【００６２】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図１０は、第２の実施形態に係る移動可能領域取得ＥＣＵの構成を示すブロック構成図である。
【００６３】
図１０に示すように、本実施形態に係る自車両移動領域取得装置である移動可能領域取得ＥＣＵ２０は、地図データベース２１、障害物進路予測部２２、自車両可能進路算出部２３、干渉評価部２４、進路領域評価部２５、および自車両進路選択部２６を備えている。また、移動可能領域取得ＥＣＵ２０には、障害物センサ２が障害物抽出部３を介して接続されているとともに、自車両センサ４が接続されている。
【００６４】
自車両センサ４は、検出した自車両の位置を移動可能領域取得ＥＣＵ２０における障害物進路予測部２２に送信するとともに、検出した自車両の走行状態に関する走行状態情報を移動可能領域取得ＥＣＵ２０における自車両可能進路算出部２３に送信する。
【００６５】
地図データベース２１は、自動車が走行する道路に関する地図情報を記憶している。地図データベース２１は、障害物進路予測部２２または自車両可能進路算出部２３が地図情報を読み出した際に、地図情報を障害物進路予測部２２または自車両可能進路算出部２３に出力する。
【００６６】
障害物進路予測部２２は、自車両センサ４から送信された自車両位置情報に基づく自車両の位置および地図データベース２１から出力される地図情報に基づいて、自車両の走行領域を生成する。ここでの自車両の走行領域は、自車両が走行することができるすべての領域とする。障害物進路予測部２２は、障害物抽出部３から送信された障害物情報および生成した自車両の各走行領域における障害物の進路を複数本算出して予測する。障害物進路予測部２２は、算出した走行領域における障害物の進路を干渉評価部２４に出力する。
【００６７】
自車両可能進路算出部２３は、自車両センサ４から送信された走行状態情報に含まれる自車両位置情報に基づく自車両の位置および地図データベース２１から出力される地図情報に基づいて、自車両の走行領域を生成する。ここでの自車両の走行領域は、自車両が走行することができるすべての領域とする。また、自車両センサ４から送信された走行状態情報および生成した自車両の走行領域に基づいて、自車両の走行領域における自車両の可能進路を複数本算出して取得する。自車両可能進路算出部２３は、走行領域における自車両の可能進路を干渉評価部２４に出力する。
【００６８】
干渉評価部２４は、障害物進路予測部２２から出力された障害物情報および自車両可能進路算出部２３から出力された自車両可能進路情報に基づいて、自車両の各可能進路における自車両と障害物とが衝突する可能性を評価する。干渉評価部２４は、ここでの評価に基づいて、それぞれの複数の自車両の可能進路についての安全度を算出する。干渉評価部２４は、算出した複数の自車両の可能進路およびそれぞれの自車両の可能進路における安全度に関する安全度情報を進路領域評価部２５に出力する。
【００６９】
進路領域評価部２５は、図３に示す領域ＩＤ決定テーブルを記憶している。また、進路領域評価部２５は、干渉評価部２４から出力された安全度情報に基づく複数の自車両の可能進路およびそれぞれの自車両の可能進路における安全度を、図３に示す領域ＩＤ決定テーブルに参照する。こうして、自車両の可能進路が、領域ＩＤＡ〜Ｃに示す領域のうち、どの領域に属するかを決定し、自車両の可能進路のそれぞれの領域ＩＤを決定する。進路領域評価部２５は、決定した自車両の各可能進路に基づく領域ＩＤおよび自車両の各可能進路における安全度を自車両進路選択部２６に出力する。なお、領域ＩＤテーブルは地図データベース２１より読み込む構成とすることもできる。
【００７０】
自車両進路選択部２６では、自車両の各可能進路に基づく領域ＩＤおよび自車両の各可能進路における安全度に基づいて、最適な自車両進路を決定する。自車両進路を決定する手順は、図２に示すステップＳ８〜Ｓ１４の手順と同様である。本実施形態では、自車両進路選択部２６において走行領域の調整を図り、走行領域の優先順位を決定するとともに、この優先順位に相当する走行領域において自車両進路を決定するものである。このようにして自車両進路を決定することもできる。
【００７１】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されるものではない。たとえば、上記実施形態では、領域ＩＤ“Ａ”〜“Ｃ”で示す領域をそれぞれ「交通ルールを守る領域」「交通ルールのいくつかを守る領域」「すべての領域」としているが、その他の態様で各領域を決定することもできる。また、ここで決定する各領域は３段階に限らず、他の段階数とすることもできる。さらに、上記実施形態では、障害物として他車両を想定しているが、たとえば通行人などの生物を想定することもできる。なお、上記実施形態においては他車両進路を複数取得する構成であったが、これに限らず図６の進路分布に相当する簡便な確率モデルを導入することにより他車両進路の少ない簡便な構成をとることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】第１の実施形態に係る移動領域取得装置の構成を示すブロック構成図である。
【図２】第１の実施形態に係る移動領域取得装置の動作手順を示すフローチャートである。
【図３】領域ＩＤ決定テーブルを示す図である。
【図４】自車両と他車両との走行状態を模式的に示す模式図である。
【図５】自車両がとりうる可能進路を模式的に示す模式図である。
【図６】自車両の可能進路および他車両の予測進路がそれぞれ複数本の時空間環境の構成を示すグラフである。
【図７】（ａ）は自車両に先行する他車両が同一車線にある場合における自車両と他車両との走行状態を模式的に示す模式図、（ｂ）は自車両に先行する他車両が同一車線および反対車線にある場合における自車両と他車両との走行状態を模式的に示す模式図である。
【図８】自車両の可能進路を示す図であり、（ａ）は領域ＩＤ“Ａ”の場合、（ｂ）は領域ＩＤ“Ｂ”の場合、（ｃ）は領域ＩＤ“Ｃ”の場合をそれぞれ示す。
【図９】自車両の可能進路から選択される自車両進路を示す図であり、（ａ）は領域ＩＤ“Ａ”の場合、（ｂ）は領域ＩＤ“Ｂ”の場合、（ｃ）は領域ＩＤ“Ｃ”の場合をそれぞれ示す。
【図１０】第２の実施形態に係る移動領域取得装置の構成を示すブロック構成図である。
【符号の説明】
【００７３】
１…移動可能領域取得ＥＣＵ、２…障害物センサ、３…障害物抽出部、４…自車両センサ、１１…地図データベース、１２…走行領域生成部、１３…障害物進路予測部、１４…自車両可能進路算出部、１５…干渉評価部、１６…自車両進路選択部、２０…移動可能領域取得ＥＣＵ、２１…地図データベース、２２…障害物進路予測部、２３…自車両可能進路算出部、２４…干渉評価部、２５…進路領域評価部、２６…自車両道路選択部、Ｈ，Ｈ１，Ｈ２…他車両、Ｍ…自車両。
【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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