(57)【要約】【課題】本発明は、自車周囲の自動車やバイクなどの障害物が運転者の想定外の加減速や旋回を行った場合であっても、自車と障害物の衝突を回避可能な衝突回避システムを提供することを目的とする。【解決手段】障害物検出手段で検出した障害物の運動性能に基づいて障害物が加減速や旋回した場合に所定の時間後に存在し得る行動範囲を行動範囲推定手段４１で推定し、さらに自車や障害物が存在する路面の状態や障害物の行動履歴などに基づいてこの行動範囲内における障害物の存在し得る行動確率を行動確率推定手段４２で推定する。推定した行動範囲または行動確率が高い位置への自車の進入を回避可能な軌跡およびその軌跡を走行するために必要な車両運動制御情報を運転操作支援手段４３で生成し、運転者への指示や警告などの操作支援を行う。これにより、障害物が運転者の想定外の行動を行った場合であっても自車と障害物が衝突する可能性を低減できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車の周囲に存在する障害物を検出する障害物検出手段と、該障害物検出手段で検出した障害物の運動性能に基づいて障害物が所定の時間後に存在し得る行動範囲を推定する行動範囲推定手段と、該行動範囲推定手段で推定した行動範囲において障害物が存在し得る行動確率を推定する行動確率推定手段と、前記行動範囲推定手段で推定した行動範囲および前記行動確率推定手段が推定した行動確率に基づいて運転操作支援を決定して実行する運転操作支援手段と、を備えることを特徴とする衝突回避システム。
【請求項２】
請求項１に記載の衝突回避システムにおいて、前記行動範囲推定手段は更に自車が所定の時間後に存在し得る行動範囲を推定し、前記行動確率推定手段は更に前記行動範囲内において自車が存在し得る行動確率を推定することを特徴とする衝突回避システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の衝突回避システムにおいて、該衝突回避システムは、更に障害物の種別を検出する障害物種別検出手段を備え、該障害物種別検出手段が検出した障害物の種別毎の運動性能に基づいて、前記行動範囲推定手段は行動範囲を推定し、前記行動確率推定手段は行動確率を推定することを特徴とする衝突回避システム。
【請求項４】
請求項１から３に記載のいずれかの衝突回避システムにおいて、該衝突回避システムは、更に自車と障害物の少なくともどちらか一方が存在する路面の状態を把握する路面状態把握手段を備え、前記行動範囲推定手段は、前記路面状態把握手段が把握した路面の状態に基づいて推定した行動範囲を増減し、前記行動確率推定手段は、前記路面状態把握手段が把握した路面の状態に基づいて推定した行動確率を増減することを特徴とする衝突回避システム。
【請求項５】
請求項１から４に記載のいずれかの衝突回避システムにおいて、該衝突回避システムは更に障害物の行動履歴を記憶する障害物行動履歴記憶手段を備え、前記行動確率推定手段は、該障害物行動履歴記憶手段で記憶した障害物の行動履歴を考慮して、前記行動範囲推定手段で推定した行動範囲において障害物が存在し得る行動確率を推定することを特徴とする衝突回避システム。
【請求項６】
請求項１から５に記載のいずれかの衝突回避システムにおいて、該衝突回避システムは更に外部との通信が可能な外部通信手段を備え、前記行動範囲推定手段は、前記外部通信手段により得られた障害物の行動に関する情報を考慮して障害物が存在し得る範囲を推定し、前記行動確率推定手段は前記行動範囲において障害物が存在し得る行動確率を推定することを特徴とする衝突回避システム。
【請求項７】
請求項１から６に記載のいずれかの衝突回避システムにおいて、前記行動確率推定手段は、前記障害物が車線を変更する場合に、前記行動範囲における車線変更を行う方向の障害物が存在し得る確率を前記障害物が車線の変更を必要としていない場合に比べて高くすることを特徴とする衝突回避システム。
【請求項８】
請求項１から６に記載のいずれかの衝突回避システムにおいて、前記行動範囲推定手段は前記障害物が静止しており、かつ容易に移動することが不可能な物体である場合には障害物が存在し得る範囲の大きさを前記障害物の大きさより大きくすることを特徴とする衝突回避システム。
【請求項９】
請求項１から８に記載のいずれかの衝突回避システムにおいて、前記行動範囲推定手段は自車の走行速度の増加に伴い、前記障害物が存在し得る範囲を大きく推定することを特徴とする衝突回避システム。
【請求項１０】
請求項１から９に記載のいずれかの衝突回避システムにおいて、前記行動確率推定手段は前記障害物が方向指示器を点灯させている場合に、障害物が点灯させている方向に存在し得る確率を点灯させていない場合に比べて高くすることを特徴とする衝突回避システム。
【請求項１１】
請求項１から１０に記載のいずれかの衝突回避システムにおいて、前記運転操作支援手段は前記行動範囲推定手段で推定した行動範囲への進入を回避する運転操作支援を行うことを特徴とする衝突回避システム。
【請求項１２】
請求項１から１０に記載のいずれかの衝突回避システムにおいて、前記運転操作支援手段は、前記行動範囲推定手段が推定した障害物が所定の時間後に存在する行動範囲へ進入する場合には、前記行動確率推定手段が推定した行動確率が低い方向へ移動させるように運転操作支援を行うことを特徴とする衝突回避システム。
【請求項１３】
請求項１から１２に記載のいずれかの衝突回避システムを搭載したことを特徴とする自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の衝突事故を防止する衝突回避システムに係り、特に車両に搭載したセンサを用いて検出した障害物と自車の衝突を運転者の運転操作支援あるいは自動運転によって回避する衝突回避システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の衝突回避システムとしては、例えば、センサにより検出した障害物と自車の相対位置や相対速度から衝突するまでの時間を推定し、その推定結果に基づいて舵角や車速を制御して衝突を回避する支援方法が知られている。特許文献１では、カメラやレーダ装置で検出した対象物が危険な障害物であるかの判別を行い、現在の走行路上及び自車の舵角などから走行すると推定される軌跡上にその障害物が存在する場合には推定した軌跡上に障害物が存在しない場合に比して重度の大きな危険が自車に生じていると判定する方法が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１１０３９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献1に示されている障害物検出方法は、推定した時点での障害物の行動をその後も障害物が継続して行うという前提で成り立っており、障害物の行動がこの前提の範囲を超えると自車に及ぼす危険性の度合が大きく変化し、最悪の場合衝突するという問題がある。
【０００５】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、障害物検出手段で検出した障害物の運動性能に基づいて障害物が加減速や旋回した場合に存在し得る範囲を推定するとともに、障害物が存在する環境状態や障害物の行動履歴などに基づいてこの範囲内における障害物の存在し得る確率を推定し、障害物が存在し得る範囲または障害物が存在し得る確率が高い領域への自車の進入を回避する運転操作支援を実施する衝突回避システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するために、本発明に係る衝突回避システムは、自車の周囲に存在する障害物を検出する障害物検出手段と、該障害物検出手段で検出した障害物の運動性能に基づいて障害物が所定の時間後に存在し得る行動範囲を推定する行動範囲推定手段と、該行動範囲推定手段で推定した行動範囲において障害物が存在し得る行動確率を推定する行動確率推定手段と、前記行動範囲推定手段で推定した行動範囲および前記行動確率推定手段が推定した行動確率に基づいて運転操作支援を決定して実行する運転操作支援手段と、を備えることを特徴としている。
【０００７】
本発明は、障害物が所定の時間後に存在し得る行動範囲を障害物の運動性能に基づいて推定するとともに、該行動範囲推定手段で推定した行動範囲内に障害物が存在し得る行動確率を推定し、推定した行動範囲および行動確率に基づいて運転操作支援を決定して実行するので、より安全な衝突回避のための運転支援を行うことができる。
【０００８】
本発明は、請求項１に記載の衝突回避システムにおいて、前記行動範囲推定手段が更に自車が所定の時間後に存在し得る行動範囲を推定し、前記行動確率推定手段は更に前記行動範囲内において自車が存在し得る行動確率を推定することを特徴としており、自車が所定時間後に存在し得る行動範囲を推定した上で運転操作支援を決定して実行するので、さらに安全な衝突回避のための運転支援を行うことができる。
【０００９】
本発明は、請求項１または２に記載の衝突回避システムにおいて、該衝突回避システムが、更に障害物の種別を検出する障害物種別検出手段を備え、該障害物種別検出手段が検出した障害物の種別毎の運動性能に基づいて、前記行動範囲推定手段は行動範囲を推定し、前記行動確率推定手段は行動確率を推定することを特徴としており、本発明は、例えば、自車の前方をトラックが走行している場合には、障害物種別検出手段が、障害物がトラックであると判断し、トラックの運動性能に基づいて行動範囲と行動確率を推定しているので、推定した行動範囲と行動確率の信頼性が増し、安全な衝突回避のための運転支援を行うことができる。
【００１０】
本発明は、請求項１から３に記載のいずれかの衝突回避システムにおいて、行動範囲推定手段および前記行動確率推定手段が自車と障害物の少なくともどちらか一方が存在する路面の状態を検出し、前記行動範囲推定手段は推定した行動範囲を検出した路面の状態に基づいて増減し、前記行動確率推定手段は推定した行動確率を検出した路面の状態に基づいて増減することを特徴としている。本発明は、路面の摩擦係数や傾斜等の路面の状態を検出し、路面の状態によって障害物の行動範囲とその行動確率を増減しており、例えば、凍結した路面や下り坂の路面ではその状態に応じた障害物の行動範囲とその行動範囲における行動確率を推定しているので、路面状況に応じた安全な衝突回避のための運転支援を行うことができる。
【００１１】
本発明は、請求項１から４に記載のいずれかの衝突回避システムにおいて、該衝突回避システムが、更に障害物の行動履歴を記憶する障害物行動履歴記憶手段を備え、行動確率推定手段が、該障害物行動履歴記憶手段で記憶した障害物の行動履歴を考慮して、前記行動範囲推定手段で推定した行動範囲において障害物が存在し得る行動確率を推定することを特徴としている。
【００１２】
本発明は、障害物の行動履歴を考慮して行動範囲推定手段で推定した行動範囲内に障害物が存在し得る行動確率を推定しており、例えば、車線変更を頻繁に行う障害物の場合には車線変更する側の行動確率を高く推定して、運転操作支援を決定して実行するので、一層安全な衝突回避のための運転支援を行うことができる。
【００１３】
本発明は、請求項１から５に記載のいずれかの衝突回避システムにおいて、該衝突回避システムが更に外部との通信が可能な外部通信手段を備え、前記行動範囲推定手段は、前記外部通信手段により得られた障害物の行動に関する情報を考慮して障害物が存在し得る範囲を推定し、前記行動確率推定手段は前記行動範囲において障害物が存在し得る行動確率を推定することを特徴としている。本発明では、外部通信手段によって車車間あるいは路車間で通信を行い、障害物の行動等に関する情報を受信できるので、行動範囲推定手段による行動範囲の推定及び行動確率推定手段による行動確率の推定の信頼性が高くなり、一層安全な衝突回避のための運転支援を行うことができる。
【００１４】
本発明は、請求項１から６に記載のいずれかの衝突回避システムにおいて、前記行動確率推定手段が、前記障害物が車線を変更する場合に、前記行動範囲における車線変更を行う方向の障害物が存在し得る確率を前記障害物が車線の変更を必要としていない場合に比べて高くすることを特徴としている。
【００１５】
本発明は、請求項１から６に記載のいずれかの衝突回避システムにおいて、行動範囲推定手段が、障害物が静止しており、かつ容易に移動することが不可能な物体である場合には障害物が存在し得る範囲の大きさを前記障害物の大きさより大きくすることを特徴としており、本発明では障害物との間に余裕を持った衝突回避のための運転支援を行うことができる。
【００１６】
本発明は、請求項１から８に記載のいずれかの衝突回避システムにおいて、行動範囲推定手段が自車の走行速度の増加に伴い、障害物が存在し得る範囲を大きく推定することを特徴としており、本発明では、自車の走行速度の増加に伴い障害物が存在し得る範囲を大きく推定しており、走行速度が速いときには大きい間隔を空けて障害物を回避する運転支援を行うので、運転者に恐怖感を与えない。
【００１７】
本発明は、請求項１から９に記載のいずれかの衝突回避システムにおいて、行動確率推定手段が、障害物が方向指示器を点灯させている場合に、障害物が点灯させている方向に存在し得る確率を点灯させていない場合に比べて高くすることを特徴としている。
【００１８】
本発明は、請求項１から１０に記載のいずれかの衝突回避システムにおいて、運転操作支援手段が行動範囲推定手段で推定した行動範囲への進入を回避する運転操作支援を行うことを特徴としている。
【００１９】
本発明は、請求項１から１０に記載のいずれかの衝突回避システムにおいて、運転操作支援手段が、行動範囲推定手段が推定した障害物が所定の時間後に存在する行動範囲へ進入せざるを得ない場合には、前記行動確率推定手段が推定した行動確率が低い方向へ移動させるように運転操作支援を行うことを特徴としている。
【００２０】
本発明は、請求項１から１３に記載のいずれかの衝突回避システムを自動車に搭載することを特徴としている。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の衝突回避システムでは、走行中に障害物に遭遇した場合に障害物検出手段により障害物の大きさ、速度、位置等の情報を入手し、行動範囲推定手段がその情報に基づいてある所定の時間後に障害物が存在し得る行動範囲を推定するとともに、行動確率推定手段がその範囲内において障害物が存在し得る行動確率を推定し、推定した行動範囲及び行動確率に基づいて、障害物の行動範囲への進入を回避、あるいは、障害物の行動確率の高い場所への進入を回避できるように運転操作支援手段が運転操作支援を決定して実行しているので、障害物が運転者の想定外の加減速や旋回を行った場合であっても自車は障害物が存在し得る範囲外あるいは障害物が存在し得る確率が低い場所を走行しているため、自車と障害物が衝突する可能性を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明に係る衝突回避システムについて、図面を参照し説明する。図１は、本発明の一実施形態である衝突回避システムのシステム構成を示している。
【００２３】
本実施形態における衝突回避システムは、主として、レーダ装置１０、カメラ１１、舵角センサ１２、ヨーレートセンサ１３、加速度センサ１４、速度センサ１５、ナビゲーション装置１６、外部通信手段１７、路面状態把握手段１８、行動履歴記憶手段１９、自車走行状態演算手段３１、障害物種別検出手段３２、行動範囲推定手段４１、行動確率推定手段４２、運転操作支援手段４３、情報表示／警報手段５１、ブレーキ制御手段５２、及び、ステア制御手段５３を備えている。
【００２４】
レーダ装置１０とカメラ１１は自車の周囲に存在する障害物を検出可能な障害物検出手段である。レーダ装置１０は、レーザレーダあるいはミリ波レーダで構成されており、例えば自車の車体前部や後部のバンパー、車室内のルームミラー前部やリアウインドゥ上部、サイドミラーに設置され、各設置部位から車両前部や後部、側部へ所定の角度に広がる検出範囲を有し、自車の周囲に存在する障害物を検出する。更に、レーダ装置１０は、検出した情報を基に障害物の位置や速度、加速度、ヨーレートなどを演算し、自車走行状態演算手段３１や障害物種別検出手段３２、行動範囲推定手段４１へ出力する。
【００２５】
カメラ１１は、ＣＣＤ方式あるいはCMOS方式のカメラで構成されており、例えば自車の車体前部や後部のバンパー、車室内のルームミラー前部やリアウインドゥ上部、サイドミラーに設置され、各設置部位から車両前部や後部、側部へ所定の角度に広がる範囲を撮影可能であり、自車が走行中の道路や自車の周囲に存在する障害物を撮影し、撮影した映像に対してエッジ抽出や特徴点抽出（得られたエッジ情報から白線や自動車などのパターンを抽出する処理）などの画像処理を施すことにより、映像の中から障害物のナンバープレートなどを分離し、道路表面に描かれている白線や黄線などを抽出し、障害物のナンバープレートなどの情報を自車走行状態演算手段３１、障害物種別検出手段３２及び行動範囲推定手段４１へ出力する。
【００２６】
舵角センサ１２は、タイヤの舵角を検出しタイヤの舵角に応じた信号を自車走行状態演算手段３１に出力し、ヨーレートセンサ１３は、自車の重心を通る鉛直軸回りに生じる回転角速度に応じた信号を自車走行状態演算手段３１に出力する。加速度センサ１４は、自車の前後、左右に生じる加速度を検出して加速度に応じた信号を自車走行状態演算手段３１に出力する。速度センサ１５は、自車の速度に応じて発生するパルス信号を自車走行状態演算手段３１に出力する。
【００２７】
ナビゲーション装置１６は、車線の分岐や合流などの地図情報、交通事故発生率、渋滞などの情報を自車走行状態演算手段３１、障害物種別検出手段３２及び図１では行動確率推定手段４２へ出力する。
【００２８】
外部通信手段１７は、道路側に設けられ基地局、道路上に備え付けたセンサあるいはビーコンと無線等の通信手段によって交信し、外部通信手段１７が備えられている他車間と通信を行い、他車の加減速や旋回、行き先などの障害物の行動に関する情報を受信して障害物種別検出手段３２、行動範囲推定手段４１及び行動確率推定手段４２へ出力する。また、外部通信手段１７は、自車走行状態演算手段３１から入力された自車の行動に関する情報を外部へ発信している。
【００２９】
路面が凍結している場合には、路面の摩擦係数が小さくブレーキ操作による制動距離が長くなるし、操舵操作の際には横滑りが生じて旋回半径が大きくなり、また、下り坂の場合にも制動距離が長くなるので、路面の摩擦係数や傾斜によって自車や障害物の行動範囲が異なることになる。路面状態把握手段１８は、自車や障害物が存在する路面の摩擦係数や傾斜を把握するものであり、駆動輪である前輪の速度と後輪速度との差や車体の加速度に基づいて路面摩擦係数を把握するとともに、傾斜センサにより路面の傾斜を把握し、行動範囲推定手段４１へ出力する。路面摩擦係数の把握は制動時の車輪変化速度から把握してもよい。
【００３０】
運転者によって車線変更をする割合やブレーキ操作時の減速の仕方等が異なる。行動履歴記憶手段１９は、レーダ装置１０、カメラ１１、外部通信手段１７によって障害物を検出してナンバープレートなどで障害物を特定し、障害物を最初に検出してからの障害物の行動や自車の行動に関する履歴を記憶し、障害物種別検出手段３２及び行動確率推定手段４２へ出力する。
【００３１】
自車走行状態演算手段３１は、レーダ装置１０、カメラ１１、舵角センサ１２、ヨーレートセンサ１３、加速度センサ１４、速度センサ１５及びナビゲーション装置１６から供給される情報に基づいて自車挙動や、道路表面の白線や黄線などを基準とした走行路に対する自車の走行位置といった走行状態を演算し、外部通信手段１７及び行動範囲推定手段４１へ出力する。
【００３２】
障害物種別検出手段３２は、レーダ装置１０、カメラ１１、ナビゲーション装置１６、外部通信手段１７及び行動履歴記憶手段１９から供給される情報に基づいて障害物が、トラック等の大型車、普通自動車、オートバイ、固定物等のいずれの種別であるかを特定し、特定した種別の運動性能を行動範囲推定手段４１へ出力する。
【００３３】
行動範囲推定手段４１は、レーダ装置１０、カメラ１１、外部通信手段１７、路面状態把握手段１８、自車走行状態演算手段３１及び障害物種別検出手段３２から供給される情報に基づいて自車及び障害物が所定時間後に存在し得る範囲（以下、行動範囲と称す）を推定し、行動確率推定手段４２へ出力する。行動範囲推定手段４１は、例えば自車や障害物が最大の加減速や旋回を行った場合に存在し得る位置を結んで得られる範囲を行動範囲として推定する。また、行動範囲推定手段４１は、障害物の前方に停車している障害物が存在しており、障害物が停車している障害物を回避できない状況である場合には、障害物が最大の減速を行った場合に存在する位置を、障害物が停車している障害物へ追突したときに存在する位置として推定する。
【００３４】
行動確率推定手段４２は、行動範囲推定手段４１、ナビゲーション装置１６、外部通信手段１７及び行動履歴記憶手段１９から供給される情報に基づいて自車や障害物が行動範囲内の各位置に存在し得る確率（以下、行動確率）を推定し、運転操作支援手段４３へ出力する。また、行動確率推定手段４２は、同じ確率の位置を結び領域化した情報（以下、確率領域）を運転操作支援手段４３へ出力しても良い。
【００３５】
運転操作支援手段４３は、行動確率推定手段４２から供給される情報に基づいて、自車が行動範囲推定手段４１で推定した障害物の行動範囲への進入を回避可能な目標軌跡と支援情報を生成し、情報表示／警報手段５１、ブレーキ制御手段５２及びステア制御装置５３へ指令を出力する。また、運転操作支援手段４３は、運転操作支援を実施しても自車が障害物の行動範囲内に進入せざるを得なくなった場合には、行動確率推定手段４２が推定した障害物の行動確率が低い確率領域へ移動するために必要な目標軌跡や支援情報を生成し、衝突時に自車および障害物が被る被害が最も小さい障害物の行動範囲へ進入する目標軌跡や支援情報を生成する。
【００３６】
情報表示／警報手段５１は、運転操作支援手段４３からの指令を基に運転者に対して情報提供を行う。情報表示／警報手段５１は、自車と障害物の衝突を回避可能な目標軌跡や自車と障害物の位置関係、行動範囲、確率領域などの情報を例えばナビゲーション装置１６のディスプレイに表示したり、また、オーディオ機器のスピーカを用いて音声により運転者に報知する。ナビゲーション装置１６のディスプレイへの表示やオーディオ機器のスピーカを用いた音声出力は、自車と障害物の位置関係や衝突の確率の高低などによって内容や色、音量を数段階に分けて出力しても良い。
【００３７】
ブレーキ制御手段５２は、運転操作支援手段４３からの指令に基づいて運転者の車両運動制御であるブレーキ操作を支援する。図示しないが、ブレーキ制御手段５２は、自車の各輪に設けられているブレーキキャリパに供給するブレーキ液の圧力を各輪独立に制御し、自車の走行軌跡を目標軌跡に一致させると共に自車がスピン等により制御不可能な状態に陥ることを未然に回避する。
【００３８】
ステア制御手段５３は、運転操作支援手段４３からの指令に基づいて運転者の車両運動制御である操舵操作を支援する。図示しないが、ステア制御手段５３は、運転者の操舵力を増幅して自車の操舵輪へ伝達する油圧または電動の機構を制御し、自車の走行軌跡を目標軌跡に一致させると共に自車がスピン等により制御不可能な状態に陥ることを未然に回避する。また、ステア制御手段５３は、情報表示／警報手段５１やブレーキ制御機構５２と同時に動作しても良い。
【００３９】
図２は、本発明の衝突回避支援システムにより実行される制御の一例を示すフローチャートである。まず、ステップＳ１００では、レーダ装置１０とカメラ１１とを用いて自車の周囲に存在する障害物を検出し、検出した障害物の情報を自車走行状態演算手段３１、障害物種別検出手段３２及び行動範囲推定手段４１へ出力する。レーダ装置１０は検出した情報から障害物の全幅や全高、速度、自車との距離等の位置などを抽出し、カメラ１１は撮影した障害物の全幅や全高、ナンバープレート、道路表面に描かれている白線や黄線などを抽出する。続くステップＳ１１０では、自車走行状態演算手段３１が、レーダ装置１０、カメラ１１、舵角センサ１２、ヨーレートセンサ１３、加速度センサ１４、速度センサ１５及びナビゲーション装置１６から供給される情報に基づいて自車挙動や走行路に対する自車の位置といった走行状態を演算する。
【００４０】
ステップＳ１２０では、障害物種別検出手段３２で大型車、普通自動車、オートバイ、固定物等の障害物の種別を特定し、特定した種別の運動性能を検出する。また、ステップＳ１２０はステップＳ１１０の前に実施しても良い。
【００４１】
ステップＳ１３０では、行動範囲推定手段４１が、レーダ装置１０、カメラ１１、外部通信手段１７、路面状態把握手段１８、自車走行状態演算手段３１及び障害物種別検出手段３２から供給される情報に基づいて自車及び障害物が最大の加減速や旋回を行った場合に存在し得る位置を結んで得られる行動範囲を推定する。続くステップＳ１４０では、行動確率推定手段４２が、行動範囲推定手段４１、ナビゲーション装置１６、外部通信手段１７及び行動履歴記憶手段１９から供給される情報に基づいて自車と障害物それぞれの行動範囲内における行動確率を推定する。
【００４２】
ステップＳ１５０では、行動確率推定手段４２から供給される情報に基づいて運転操作支援手段４３が障害物との衝突を回避可能な自車の目標軌跡を生成し、続くステップＳ１６０で、運転操作支援手段４３がステップＳ１５０で生成された目標軌跡を走行するために必要な支援情報を生成する。ステップＳ１７０では、運転操作支援手段４３で生成された情報を情報表示／警報手段５１、ブレーキ制御手段５２及びステア制御手段５３に出力し、情報表示／警報手段５１によって運転者に衝突を回避可能な目標軌跡等を報知するとともに、ブレーキ制御手段５２によって運転者のブレーキ操作を支援し、ステア制御手段５３によって運転者の操舵操作を支援して衝突回避支援を行う。
【００４３】
図３は、障害物を検出してから運転操作支援に至るまでの制御の流れの一例を図示したものである。車線２００を走行中の自車１００は、レーダ装置１０やカメラ１１を用いて同一車線２００の自車１００の前方を走行中の障害物１１０Ａを検出する。自車１００は、行動範囲推定手段４１によって障害物１１０Ａの行動範囲３００を推定し、更に行動確率推定手段４２によって行動範囲３００における障害物１１０Ａの行動確率を推定し、同じ確率の位置を結んだ確率領域（３１０〜３４０）を生成する。図３は、自車１００の外部通信手段１７や行動履歴記憶手段１９などから障害物１１０Ａが車線２００を一定速度で走行する確率が高い場合の一例であり、確率領域３４０は行動範囲３００において障害物１１０Ａが存在する確率が最も高い領域である。自車１００の運転操作支援手段４３は、自車１００の速度が障害物１１０Ａより速い場合に障害物１１０Ａとの衝突を回避するため、図３に示す目標軌跡４００と目標軌跡４００を自車１００が走行するために必要な回避支援情報を生成し、情報表示／警報手段５１やブレーキ制御機構５２、ステア制御手段５３へ指令を出力する。情報表示／警報手段５１、ブレーキ制御機構５２及びステア制御手段５３は、運転操作支援手段４３からの指令に基づいて運転者へ情報を提供するとともに目標軌跡４００を走行するための運転操作支援を実施する。また、図示していないが、本発明の衝突回避システムは自車１００の行動範囲、行動確率、確率領域の推定を行い、自車と障害物の行動範囲が抵触しない目標軌跡や回避支援情報を生成することで、より安全性の高い衝突回避支援が可能である。
【００４４】
図４は自車の周囲に静止している障害物が存在する状況において障害物を検出してその行動範囲を推定することを説明するためのものである。例えば図４に示すように自車１００が走行中の車線２００にガードレール１２０がある場合、行動範囲推定手段４１は、障害物種別検出手段３２からの情報に基づき、ガードレール１２０が静止しており、かつ容易に移動することが困難な物体であると判断し、ガードレール１２０の行動範囲３５０の大きさを少なくともガードレール１２０を実寸以上の大きさであると推定する。行動範囲推定手段４１が推定する行動範囲３５０の大きさは、自車の速度が速いほどガードレール１２０の実寸より大きく推定し、運転者が恐怖を感じないような運転支援が実施されるようにする。障害物が静止しており、かつ容易に移動することが困難な物体であると判断する方法としては、ナビゲーション装置１６による情報や外部通信手段１７による車々間通信、路車間通信などによって得た情報に基づいて障害物が静止していると判断する。これにより、車両のような容易に移動が可能な障害物とガードレールのような容易に移動が困難な障害物を分けることができ、行動確率推定手段４２の演算時間の低減や回避軌跡生成の自由度・精度を向上することができる。
【００４５】
図５は、図４に示す自車の周囲に静止している障害物が存在する状況における衝突回避システムの制御の一例を示すフローチャートである。
【００４６】
ステップ５１０で、障害物が動いているか静止しているかを判断し、障害物が静止している場合にはステップ５２０に進み、障害物の範囲を推定し、障害物が移動している場合にはステップ５６０に進み、行動範囲推定手段４１で障害物の行動範囲を推定するとともに、行動確率推定手段４２でその行動確率を推定する。ステップ５３０では、衝突回避支援を実施する必要かどうかを判断し、衝突回避支援が必要な場合には、ステップ５４０で運転操作支援手段４３は障害物を回避するための目標軌跡と支援情報を生成し、ステップ５５０で運転者のブレーキ操作や操舵操作を支援する。
【００４７】
図６、図７は自車の前方に障害物が進入してくる障害物を検出した場合の行動確率と行動範囲を説明するためのものである。例えば、図６に示すように自車１００が走行中の車線２００に隣接している同一進行方向の車線２１０Ａの幅が減少している場合や、図７に示すように障害物１１０Ａが、自車１００が走行している車線２００の方向へ方向指示器を出している場合には、行動確率推定手段４２は車線２１０Ａを走行中の障害物１１０Ａが軌跡４１０を走行して自車１００が走行中の車線２００へ進入すると推定し、障害物１１０Ａが車線の変更を必要としていない場合に比べて移動する方向の行動確率を高くして確率領域３１０〜３４０を推定する。
【００４８】
運転操作支援手段４３は、この推定結果を基づいて例えば情報表示／警報手段５１へ運転者に対する現在の状況や減速を促す情報を提供するとともに、ブレーキ制御手段５２へ自動減速を行う指令を出力して運転者のブレーキ操作を支援する。これにより、障害物１１０Ａが自車１００の前方に進入して来た時に自車１００と障害物１１０Ａとの衝突を未然に回避することができる。
【００４９】
図８は、図６に示すように、自車の前方に障害物が進入してくる状況における衝突回避システムの制御の一例を示すフローチャートである。
【００５０】
ステップ６１０で、車線が減少するかどうかを判断し、車線が減少する場合にはステップ６２０に進み、減少する車線が自車の走行車線かどうかを判断し、自車の走行車線が減少しない場合は、ステップ６３０で、障害物が自車の前方に浸入してくる確率が高いことを前提に障害物の行動範囲と行動確率を推定し、これに基づいて運転支援を実施する。ステップ６２０で自車の走行車線が減少する場合には、ステップ６４０で、障害物の行動範囲と行動確率を推定し、それに基づいて運転支援を実施する。
【００５１】
図９は、前方の障害物の行動範囲内に進入せざるを得ない場合の衝突回避システムの制御内容を説明するための図である。例えば図９に示すように自車１００が車線２００を走行しているときには、行動範囲推定手段４１は、車線２１０Ａを走行している障害物１１０Ａと車線２１０Ｂを走行している障害物１１０Ｂのそれぞれの行動範囲を推定し、また、行動確率推定手段４２は、障害物１１０Ａの行動範囲における行動確率３１０〜３４０推定するとともに、障害物１１０Ｂの行動範囲における行動確率３６０〜３９０推定する。自車の前方は障害物１１０Ａの行動範囲と障害物１１０Ｂの行動範囲で塞がれており、このような状況で運転者が障害物１１０Ａと障害物１１０Ｂを追い抜こうとする場合には、運転操作支援手段４３は進入する確率領域が最小であり、かつ最短距離で通過できる目標軌跡４００および操作支援情報を生成する。このとき、運転操作支援手段４３は自車の運動性能を考慮して目標軌跡および操作支援情報を生成する。
【００５２】
本実施形態の衝突回避システムは、行動範囲推定手段４１と行動確率推定手段４２の推定結果に基づいて運転操作支援手段４３が自車の運転者の操作に対する運転支援内容を決定し、障害物との衝突を未然に回避することができる。
【００５３】
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、各構成要素は上記構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の一実施形態である衝突回避システムのシステム構成。
【図２】本発明の衝突回避支援システムにより実行される制御を示すフローチャート。
【図３】本発明の衝突回避支援システムが障害物を検出してから運転操作支援を実施するまでの制御内容を説明する図。
【図４】本発明の衝突回避支援システムが静止している障害物を検出した場合における行動範囲の推定について説明するための図。
【図５】衝突回避支援システムが静止している障害物を検出した場合に、本発明の衝突回避支援システムにより実行される制御を示すフローチャート。
【図６】本発明の衝突回避支援システムにおいて自車の前方に進入する障害物を検出した場合における行動確率と行動範囲の推定について説明するための図。
【図７】本発明の衝突回避支援システムにおいて自車の前方の障害物が方向指示器を出している場合における行動確率と行動範囲の推定について説明するための図。
【図８】図６に示す自車の前方に進入する障害物を検出した場合の本発明の衝突回避支援システムにより実行される制御を示すフローチャート。
【図９】本発明の衝突回避支援システムにおいて左右の障害物を追い抜こうとする場合の制御内容を示す図。
【符号の説明】
【００５５】
１０      レーダ装置、
１１      カメラ、
１２      舵角センサ、
１３      ヨーレートセンサ、
１４      加速度センサ、
１５      速度センサ、
１６      ナビゲーション装置、
１７      外部通信装置、
１８      路面状態把握手段、
１９      行動履歴記憶手段、
３１      自車走行状態演算手段、
３２      障害物種別検出手段、
４１      行動範囲推定手段、
４２      行動確率推定手段、
４３      運転操作支援手段、
５１      情報表示／警報手段、
５２      ブレーキ制御手段、
５３      ステア制御手段、
１００    自車、
１１０Ａ，１１０Ｂ  障害物、
１２０    ガードレール、
２００，２１０Ａ，２１０Ｂ  車線、
【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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