特開 2024-57386 車両の運転支援装置、運転支援方法、および記録媒体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024057386

(43)【公開日】2024-04-24

(54)【発明の名称】車両の運転支援装置、運転支援方法、および記録媒体

(51)【国際特許分類】

   G08G 1/16 20060101AFI20240417BHJP

   B60W 30/095 20120101ALI20240417BHJP

   B60W 40/114 20120101ALI20240417BHJP

【ＦＩ】

G08G1/16 D

B60W30/095

B60W40/114

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022164086

(22)【出願日】2022-10-12

(71)【出願人】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】110000383

【氏名又は名称】弁理士法人エビス国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】香園 和也

(72)【発明者】

【氏名】桐原 宇理

【テーマコード（参考）】

3D241

5H181

【Ｆターム（参考）】

3D241BA32

3D241BA33

3D241BB27

3D241BB31

3D241BC01

3D241CC08

3D241CE05

3D241CE09

3D241DA52Z

3D241DB01Z

3D241DB02Z

3D241DB09Z

3D241DB12Z

3D241DB20Z

3D241DC26Z

5H181AA01

5H181CC04

5H181CC12

5H181CC14

5H181LL01

5H181LL04

5H181LL09

5H181LL15

(57)【要約】

【課題】従来の衝突判定装置は、自車両が直進している場合に有効である。しかし、自車両がカーブして走行している場合には衝突判定が機能しにくい。
【解決手段】予測基準時点における自車両のヨーレートから得た半径の円の自車予測軌跡を算出し、前記予測基準時点における他車両のデータから他車予測軌跡を算出し、前記自車予測軌跡と前記他車予測軌跡との交点から仮衝突点を算出して、前記自車両が前記仮衝突点に至る仮衝突時点を算出し、前記仮衝突時点の前記自車両と前記他車両が直進するとして、直進交差により衝突有無の判定を行う。
【選択図】 図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

予測基準時点における自車両のヨーレートから得た半径の円の自車予測軌跡を算出し、前記予測基準時点における他車両のデータから他車予測軌跡を算出し、
前記自車予測軌跡と前記他車予測軌跡との交点から仮衝突点を算出して、前記自車両が前記仮衝突点に至る仮衝突時点を算出し、
前記仮衝突時点の前記自車両と前記他車両が直進するとして、直進交差により衝突有無の判定を行うことを特徴とする車両の運転支援装置。

【請求項2】

前記仮衝突時点の算出の際に、前記円における前記予測基準時点の前記自車両の位置から所定角度範囲以外の前記交点を除外することを特徴とする請求項１に記載された運転支援装置。

【請求項3】

前記仮衝突時点の算出の際に、前記自車両の右側の前記自車予測軌跡と左側の前記自車予測軌跡を用いると共に、前記他車両の右側の前記他車予測軌跡と左側の前記他車予測軌跡を用い、前記自車予測軌跡と前記他車予測軌跡の前記交点を算出し、最小時間で前記自車両が到達する前記交点を前記仮衝突点として記憶し、前記自車両が前記仮衝突点に到達した時点を前記仮衝突時点として記憶することを特徴とする請求項１または２に記載された運転支援装置。

【請求項4】

前記他車予測軌跡は、前記他車両が等速直線運動するとして算出することを特徴とする請求項３に記載された運転支援装置。

【請求項5】

コンピュータに、
予測基準時点で得た自車両のヨーレートから得た半径の円の自車予測軌跡を算出し、前記予測基準時点で得た他車両のデータから他車予測軌跡を算出するステップと、
前記自車予測軌跡と前記他車予測軌跡との交点から仮衝突点を算出して、前記自車両が前記仮衝突点に至る仮衝突時点を算出するステップと、
前記仮衝突時点の前記自車両と前記他車両が直進するとして、直進交差により衝突有無の判定を行うステップと、を実行させることを特徴とする車両の運転支援方法。

【請求項6】

予測基準時点で得た自車両のヨーレートから得た半径の円の自車予測軌跡を算出し、前記予測基準時点で得た他車両のデータから他車予測軌跡を算出するステップと、
前記自車予測軌跡と前記他車予測軌跡との交点から仮衝突点を算出して、前記自車両が前記仮衝突点に至る仮衝突時点を算出するステップと、
前記仮衝突時点の前記自車両と前記他車両が直進するとして、直進交差により衝突有無の判定を行うステップと、をコンピュータに実行させるためのプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両の衝突の有無を判定する運転支援装置、運転支援方法および記録媒体に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、自車両周辺の他車両を検知して、自車両と他車両の衝突可能性を判定する運転支援装置が知られている。特許文献１の運転支援装置では、自車両が現時点の車両速度を維持して直進し、且つ他車両が現時点の速度を維持すると仮定する。他車両が通過すると予想される領域と自車両が通過する領域とが重複する交差領域において自車両と他車両とが衝突することが予想される場合に他車両を横断物標として特定する。そして、自車両と横断物標とが衝突すると予想される時点である予想衝突時点よりも前の時点から自車両が減速度にて減速するように自車両の制動装置を制御する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－１８７２０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の衝突判定装置は、自車両が直進している場合に有効である。しかし、カーブや交差点等で自車両が旋回して走行している場合には衝突判定が機能しにくいという課題があった。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の一実施例における運転支援装置は、予測基準時点における自車両のヨーレートから得た半径の円の自車予測軌跡を算出し、前記予測基準時点における他車両のデータから他車予測軌跡を算出し、前記自車予測軌跡と前記他車予測軌跡との交点から仮衝突点を算出して、前記自車両が前記仮衝突点に至る仮衝突時点を算出し、前記仮衝突時点の前記自車両と前記他車両が直進するとして、直進交差により衝突有無の判定を行うことを特徴とする。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、自車両が旋回中であっても出会い頭の他車両との衝突を予測し、ブレーキ等による衝突回避の判断を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】自車両に搭載される運転支援装置。

【図2】自車両の円の曲線と他車両の直線を示す図。

【図3】自車両と他車両の予測される走行軌跡を示す全体図。

【図4】運転支援処理のフロー図。

【図5】衝突判定処理のフロー図。

【図6】第１処理のフロー図。

【図7】第２処理のフロー図。

【図8】自車両が右旋回する場合の自車両と他車両の予測される走行軌跡を示す全体図。

【図9】自車両が左旋回する場合の自車両と他車両の予測される走行軌跡を示す全体図。

【図10】交点が所定角度範囲である０°～９０°から外れた位置にある場合を示す全体図。

【図11】交点が所定角度範囲である０°～９０°から外れた位置にある場合を示す全体図。

【図12】第３処理のフロー図。

【図13】回転座標変換後の走行軌跡を示す図。

【図14】回転座標変換後の走行軌跡を示す図。

【図15】仮衝突時点での自車両と他車両の座標変換後の位置。

【図16】仮衝突時点で自車両と他車両が接する場合の座標変換後の位置。

【図17】仮衝突時点で自車両と他車両がすれ違っている場合の座標変換後の位置。

【発明を実施するための形態】

【0008】

図１に本発明の実施形態における運転支援装置１を搭載した車両を示す。衝突の有無を判定する対象の他車両ＶＳと区別するため、車両を自車両ＶＭとして示す。運転支援装置１はＥＣＵ１１、カメラ１２、レーダセンサ１３、ＥＣＵ１１とカメラ１２やレーダセンサ１３を接続する配線１４を有する。カメラ１２は、フロントガラスの内側に２台が左右方向に並べて設けられ、レーダセンサ１３は、車両の前方の左右に１台ずつ設置されている。また、ＥＣＵ１１は、自車両ＶＭの制動装置２に通信配線３を介して接続している。

【0009】

２台のカメラ１２で撮影した映像と、２台のレーダセンサ１３により検出されたデータ、速度センサー、横加速度センサー、ハンドル回転角度センサー等の各種センサー（図示せず）により検出されたデータは、配線１４を介してＥＣＵ１１に送られる。そしてＥＣＵ１１に送られた映像とデータは、メモリ１１２に記憶されたソフトウェアによりＣＰＵ１１１を用いて解析される。ＣＰＵ１１１とメモリ１１２はコンピュータを形成する。そして、ＥＣＵ１１で衝突対応をとるべきと判断すると、ＥＣＵ１１から通信配線３を介して制動装置２に制動命令を送信する等の対応を行う。

【0010】

衝突を判定する際の自車両ＶＭと他車両ＶＳの予測軌跡を図２に示す。図２は、自車両ＶＭと他車両ＶＳおよび予測経路を上方から見た図である。実線で示した自車両ＶＭと他車両ＶＳは予測基準時点Ｔｓの位置を示す。図２のＸＹ座標系は、自車両ＶＭの旋回中心を原点Ｏとし、自車両ＶＭの前方向が＋Ｙ方向であって、自車両ＶＭの前面のＹ座標が０であるとした座標系である。自車両ＶＭは、旋回中心である原点Ｏを中心とした円に沿って旋回するとし、他車両ＶＳは直進するとして予測を行う。本実施形態では、予測基準時点Ｔｓにおける自車両ＶＭと他車両ＶＳの位置、速度、ヨーレート等のデータをもとに衝突判定を行う。図２において、点線で示した自車両ＶＭｔと他車両ＶＳｔは、後述する仮衝突時点Ｔｔでの自車両ＶＭと他車両ＶＳの位置である。

【0011】

図２において、自車両ＶＭの両側から延在する曲線は、自車両ＶＭの各箇所の予測軌跡である自車予測軌跡を示したものである。自車右予測軌跡ＭＲは、自車両ＶＭの前面右端Ｍｆｒの自車予測軌跡であり、右側の自車予測軌跡である。また、自車中予測軌跡ＭＣは、自車両ＶＭの前面中央Ｍｆｃの自車予測軌跡であり、中央の自車予測軌跡である。更に、自車左予測軌跡ＭＬは自車両ＶＭの前面左端Ｍｆｌの自車予測軌跡であり、左側の自車予測軌跡である。本実施形態において、仮衝突時点Ｔｔの後は、自車両ＶＭｔは図２の直線からなる自車右予測軌跡ＭＲｐ、自車中予測軌跡ＭＣｐ、自車左予測軌跡ＭＬｐの自車予測軌跡を進むものとして予測と衝突判定が行われる。

【0012】

また、図２において、他車両ＶＳの両側から延在する直線は、他車両ＶＳの各箇所の予測軌跡である他車予測軌跡を示したものである。他車右予測軌跡ＳＲは、他車両ＶＳの前面右端Ｓｆｒの他車予測軌跡であり、他車左予測軌跡ＳＬは、他車両ＶＳの前面左端Ｓｆｌの他車予測軌跡である。他車予測軌跡は、予測基準時点Ｔｓにおける他車両ＶＳのデータから算出される。

【0013】

本発明では、衝突判定処理の前半では自車両ＶＭは円に沿って進行するとし、後半では自車両ＶＭは直進するとして予測する。図２に示す自車右予測軌跡ＭＲ、自車中予測軌跡ＭＣ、自車左予測軌跡ＭＬはそれぞれ、図３に示すＸＹ座標系の原点Ｏを中心とする３つの円の一部であり、前半の処理に用いられる。図２に示すように、自車右予測軌跡ＭＲの半径はｒ_Ｒであり、自車中予測軌跡ＭＣの半径はｒ_Ｃであり、自車左予測軌跡ＭＬ円の半径はｒ_Ｌである。これらの半径は、自車両ＶＭのヨーレートから得られる。また、本実施形態では、他車両ＶＳは直線的に進行すると予測する。

【0014】

本実施形態では、自車予測軌跡は、予測基準時点Ｔｓにおける自車両ＶＭの各部の位置と走行方向とヨーレートと速度から得た半径の円として算出する。自車予測軌跡として、図２、３に示す自車右予測軌跡ＭＲ、自車中予測軌跡ＭＣ、自車左予測軌跡ＭＬが算出される。また、他車予測軌跡は、予測基準時点Ｔｓにおける他車両ＶＳの各部の位置と走行方向と速度から算出する。他車予測軌跡は、図２、３に示す他車右予測軌跡ＳＲと他車左予測軌跡ＳＬである。そして、自車予測軌跡と他車予測軌跡との交点ｉから仮衝突点Ｐｔを選出して、自車両ＶＭが仮衝突点Ｐｔに至る仮衝突時点Ｔｔを算出する。図２において、点線枠で示す自車両ＶＭｔと他車両ＶＳｔは、衝突判定処理における前半と後半の境目となる仮衝突時点Ｔｔでの自車両ＶＭと他車両ＶＳの位置である。そして、仮衝突時点Ｔｔから自車両ＶＭｔと他車両ＶＳｔが直進するとして、直進交差により衝突有無の判定を行う。

【0015】

次に、図４～７、１２のフロー図により、自車両ＶＭが運転支援によって衝突対応動作を行うまでの制御を説明する。フロー図のステップは運転支援方法を示す。また、この制御はメモリ１１２に記憶されたプログラムによりＣＰＵ１１１で処理を行うことにより実行される。このプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶することができるものである。

【0016】

図４に示す運転支援処理は、所定時間間隔で開始して繰り返し実行される。まず、ステップＳ１とステップＳ２では、ステップＳ３の衝突判定処理以降の処理を開始するか否かの判定を行う。ステップＳ１では、判定対象の他車両ＶＳを認識したかを判定する。２台のカメラ１２により撮影された映像と２台のレーダセンサ１３で検出したデータはＥＣＵ１１で解析され、衝突の有無を判定する対象となる他車両ＶＳを認識したか判定が行われる。対象となる他車両ＶＳを認識したと判定された場合にはステップＳ１でＹＥＳとなり、ステップＳ２に進む。認識したと判定されない場合はＮＯとなって終了し、次の運転支援処理の開始時間を待つ。

【0017】

自車両ＶＭでは、各種センサーから検出した速度と横加速度、ハンドルの回転角度により、ヨーレートを算出している。ステップＳ２では、自車両ＶＭのヨーレートの絶対値が所定期間継続して旋回基準値以上であるＹＥＳの場合には、ステップＳ３に進んで旋回時における衝突判定処理を行う。そうでないＮＯの場合には、終了して次の運転支援処理の開始時間を待つ。

【0018】

ステップＳ３の衝突判定処理のサブルーチンは図５の通りである。衝突判定処理では、ステップＳ３１の第１処理、ステップＳ３２の第２処理、ステップＳ３３、ステップＳ３４の処理を行ってから、ステップＳ３５の第３処理を行って図４のメインルーチンへ戻る。

【0019】

ステップＳ３１の第１処理では、自車両ＶＭが円の自車予測軌跡を走行し、他車両ＶＳが等速直線運動するとして、自車予測軌跡と他車予測軌跡を算出する。そして、自車予測軌跡と他車予測軌跡の交点ｉを算出する。交点ｉは後述する仮衝突点Ｐｔの候補となる。複数の交点ｉが得られる場合があるが、交点ｉが無い場合もある。なお、第１処理は、曲線と直線の交点ｉを算出する処理であり、タイミングは考慮されていない。ステップＳ３２の第２処理では、得られた交点ｉから仮衝突点Ｐｔの候補を絞る。ステップＳ３３では、絞った候補の交点ｉの中から仮衝突点Ｐｔを決定し、仮衝突点Ｐｔに至る時点である仮衝突時点Ｔｔを算出する。また、ステップＳ３４では、仮衝突点Ｐｔを決定する候補の交点ｉが無い場合に、自車両ＶＭが所定角度範囲の上限角度である９０°の旋回をした時点を仮衝突時点Ｔｔとして決定する。そして、ステップＳ３５の第３処理では、仮衝突時点Ｔｔの自車両ＶＭｔと他車両ＶＳｔが直進し、等速直線運動するとして直線交差による衝突判定を行う。

【0020】

まず、仮衝突時点Ｔｔの候補となる交点ｉを算出するステップＳ３１の第１処理のサブルーチンを図６により説明する。ステップＳ３１１では、複数の時点における自車両ＶＭのヨーレートから算出用ヨーレートＹｒを決定する。本実施形態では、各時点のヨーレートは、自車両ＶＭの各種センサーから検出した速度と横加速度、ハンドルの回転角度により算出される。本実施形態では、最新の所定間隔の５つの時点のヨーレートのうち、最大と最小のヨーレートを除いた３つのヨーレートを平均して算出用ヨーレートＹｒとして決定する。

【0021】

次のステップＳ３１２では、算出用ヨーレートＹｒと自車両ＶＭの速度から自車予測軌跡の半径を決定して自車両走行円の式（自車両軌跡式）を算出する。本実施形態では、図２、３に示す前面右端Ｍｆｒの自車右予測軌跡ＭＲ、前面中央Ｍｆｃの予測軌跡である自車中予測軌跡ＭＣ、前面左端Ｍｆｌの自車左予測軌跡ＭＬの各々について、自車両軌跡式を算出する。

【0022】

そのため、算出用ヨーレートＹｒと自車両ＶＭの速度、自車両ＶＭの幅等から、図２に示す自車右予測軌跡ＭＲの半径ｒ_Ｒ、自車中予測軌跡ＭＣの半径ｒ_Ｃおよび自車左予測軌跡ＭＬの半径ｒ_Ｌを算出する。そして、自車両ＶＭの前面右端Ｍｆｒの自車右予測軌跡ＭＲについて自車両軌跡式（１）を得る。また、前面中央Ｍｆｃの自車中予測軌跡ＭＣについて自車両軌跡式（２）を得、前面左端Ｍｆｌの自車左予測軌跡ＭＬについて自車両軌跡式（３）を得る。
ｘ^２＋ｙ^２＝ｒ_Ｒ ^２・・・（１）
ｘ^２＋ｙ^２＝ｒ_Ｃ ^２・・・（２）
ｘ^２＋ｙ^２＝ｒ_Ｌ ^２・・・（３）

【0023】

図２、３に示すように、ここで用いるＸＹ座標系は、自車両ＶＭの旋回中心を原点Ｏとし、自車両ＶＭの前方向が＋Ｙ方向であって、自車両ＶＭの前面のＹ座標が０であるとした座標系である。ｒ_Ｒは前面右端Ｍｆｒの軌跡である自車右予測軌跡ＭＲの半径、ｒ_Ｃは前面中央Ｍｆｃの軌跡である自車中予測軌跡ＭＣの半径、ｒ_Ｌは前面左端Ｍｆｌの軌跡である自車左予測軌跡ＭＬの半径を示す定数である。自車両軌跡式（１）～（３）は、図２、３に示すように、半径ｒ_Ｒ、ｒ_Ｃ、ｒ_Ｌが自車両ＶＭの幅の１／２ずつ異なる３つの円として表される。自車両ＶＭが右回転で旋回している場合にはｒ_Ｒが最も小さくなり、左回転で旋回している場合にはｒ_Ｌが最も小さくなる。

【0024】

なお、前面右端Ｍｆｒ、前面中央Ｍｆｃ、前面左端Ｍｆｌの座標は、自車両ＶＭのメモリ１１２に記憶された自車両ＶＭに関するデータから算出される。

【0025】

次にステップＳ３１３において、複数の時点における他車両ＶＳの位置を算出し、複数の時点の位置から他車両ＶＳの速度と方向を算出する。また、レーダセンサ１３により検出されたデータも用いてカメラ１２から得た映像を認識し、他車両ＶＳが水平面上に占める矩形を他車両矩形として決定する。映像が小型車両と認識するか大型車両と認識するかにより、他車両矩形の大きさと形状は異なる。メモリ１１２には複数の他車両矩形が記憶されており、映像の認識によって他車両矩形を選択する。これにより、他車両ＶＳをＸＹ座標上の矩形の枠である他車両矩形として決定する。他車両矩形は、図２の他車両ＶＳに示すように、前面右端Ｓｆｒ、前面左端Ｓｆｌ、後面左端Ｓｒｌ、後面右端Ｓｒｒをむすぶ矩形として記憶される。

【0026】

そして、ステップＳ３１４において、他車両ＶＳの速度と方向、他車両矩形のデータ等を用いて、直線の式（他車両軌跡式）を算出する。他車両軌跡式としては、他車両ＶＳの前面右端Ｓｆｒの他車右予測軌跡ＳＲについて他車両軌跡式（４）を算出する。また、前面左端Ｓｆｌの他車左予測軌跡ＳＬについて他車両軌跡式（５）を算出する。
ａｘ＋ｂｙ＋ｃ_Ｒ＝０・・・（４）
ａｘ＋ｂｙ＋ｃ_Ｌ＝０・・・（５）
図２、３には、他車右予測軌跡ＳＲと他車左予測軌跡ＳＬが示されている。他車両軌跡式（４）と他車両軌跡式（５）で表される直線は前面右端Ｓｆｒの軌跡と前面左端Ｓｆｌの軌跡であるから、平行であって傾きが同じである。このことから、定数のａ，ｂは式（４）と式（５）に共通である。そして、定数のｃ_Ｒとｃ_Ｌは互いに異なる。

【0027】

ステップＳ３１５では、円を示す３つの自車両軌跡式である自車両軌跡式（１）～（３）と、直線を示す２つの他車両軌跡式である他車両軌跡式（４）（５）から交点ｉの座標を算出する。自車両ＶＭの１つの円は、他車両ＶＳの１つの直線と２箇所で交点ｉを持つ可能性がある。そのため、自車両ＶＭの３つの円と他車両ＶＳの２つの直線は、図３に黒丸で示すように１２の交点ｉを持つ可能性がある。中心が同じで半径が異なる円の曲線を示す自車両軌跡式（１）～（３）と、平行な２つの直線を示す他車両軌跡式（４）（５）からは、１２以下の交点ｉを示す座標の解が得られる。解が無い場合は円と直線が交差しない場合であり、交点ｉは無い。このようにして、解がない場合以外は、自車両ＶＭの予測軌跡が他車両ＶＳの予測軌跡と接する仮衝突点Ｐｔの候補の交点ｉを得ることができる。

【0028】

ステップＳ３１５が終了すると、図５に戻ってステップＳ３２の第２処理に進む。ステップＳ３２を図７に示す。ステップＳ３２では、自車両ＶＭの軌跡の円における予測基準時点Ｔｓの自車両の位置から所定角度範囲以外である０°～９０°以外の交点ｉを除外する。これにより、自車両予測軌跡を、予測基準時点Ｔｓから所定角度範囲である０°以上９０°以下の範囲で、仮衝突点Ｐｔの候補の交点ｉが得られる。

【0029】

図７に示す第２処理は、自車両ＶＭの３つの同心円の曲線の各々について、他車両ＶＳの２つの直線の各々に対して行われる。そして、自車両軌跡式（１）と他車両軌跡式（４）、自車両軌跡式（１）と他車両軌跡式（５）、自車両軌跡式（２）と他車両軌跡式（４）、自車両軌跡式（２）と他車両軌跡式（５）、自車両軌跡式（３）と他車両軌跡式（４）、自車両軌跡式（３）と他車両軌跡式（５）の６つの連立方程式から解を算出する。一つの円の曲線と一つの直線が交差する場合には２つの交点ｉを有し、連立方程式では２つの解が得られる。第２処理は、円である曲線と直線の６つの組み合わせの各々について行われる。

【0030】

ステップＳ３２１では、連立方程式から得られた１つの円の曲線と１つの直線による２つの交点ｉのＹ座標が正であるかを判定する。図３の場合には、自車右予測軌跡ＭＲと他車右予測軌跡ＳＲの２つの交点ｉｒｒのＹ座標は正であり、他の円の曲線と直線の組み合わせについても同様に正である。２つの交点のＹ座標が正であるＹＥＳの場合にはステップＳ３２２へ進み、ＮＯの場合にはステップＳ３２５へ進む。

【0031】

ステップＳ３２２では、自車両ＶＭの算出用ヨーレートＹｒが正であるかを判定する。算出用ヨーレートＹｒが正である場合は、自車両ＶＭが左へ旋回する。図２、３のケースでは、自車両ＶＭは左へ旋回し、算出用ヨーレートＹｒは正である。算出用ヨーレートＹｒが正であるＹＥＳの場合は、ステップＳ３２３へ進み、算出用ヨーレートＹｒが正でないＮＯの場合は、ステップＳ３２４へ進む。図８に、算出用ヨーレートＹｒが負の場合におけるＸＹ座標上の自車両ＶＭ、他車両ＶＳ、自車両軌跡、他車両軌跡等を示す。自車右予測軌跡ＭＲ、自車中予測軌跡ＭＣ、自車左予測軌跡ＭＬで示す自車両予測軌跡の円の中心である原点Ｏよりも自車両ＶＭは左側となるため、自車両ＶＭのＸ座標は負である。また、図８では自車両ＶＭは右へ旋回し、算出用ヨーレートＹｒは負となる。なお、算出用ヨーレートＹｒを求めるためのヨーレートは、図４に示したステップＳ２により絶対値が所定期間継続して旋回基準値以上である。そのため、算出用ヨーレートＹｒが０であることはなく、ＮＯの場合に算出用ヨーレートＹｒは負である。

【0032】

ステップＳ３２３では、２つの交点ｉのうち、Ｘ座標が大きく、かつ正の交点ｉを採用し、第２処理を終了する。図３では、円と直線の６つの組み合わせで得られる１２の交点ｉのうち、Ｙ軸の右側に位置するＸ座標が正の６つの交点ｉが採用される。

【0033】

ステップＳ３２４では、２つの交点ｉのうち、Ｘ座標が小さく、かつ負の交点ｉを採用し、第２処理を終了する。ステップＳ３２４はステップＳ３２２で算出用ヨーレートＹｒが負であるとされた場合に実行される。図８は算出用ヨーレートＹｒが負である右旋回の場合を示し、Ｙ軸の左側に位置するＸ座標が負の６つの交点ｉが採用される。

【0034】

一方、第２処理の最初のステップであるＹ座標に関するステップＳ３２１の判定で、ＮＯの場合はステップＳ３２５となる。ステップＳ３２５では、円の曲線と直線の１つの交点ｉのＹ座標が正で、もう１つの交点ｉのＹ座標が負であるかを判定する。図９のような場合は、ＹＥＳとなる。ＹＥＳの場合はＳ３２６へ進み、ＮＯの場合は第２処理を終了する。ＮＯの場合は、採用される交点ｉはない。

【0035】

ステップＳ３２６では、算出用ヨーレートＹｒが正であるかを判定する。算出用ヨーレートＹｒが正である場合は自車両ＶＭが左へ旋回する。算出用ヨーレートＹｒが正であるＹＥＳの場合は、ステップＳ３２７へ進み、算出用ヨーレートＹｒが正でないＮＯの場合は、ステップＳ３２８へ進む。なお、図４に示したステップＳ２により算出用ヨーレートＹｒが０であることはないため、ＮＯの場合の算出用ヨーレートＹｒは負である。図９は、算出用ヨーレートＹｒが正であるＹＥＳの場合を示す。

【0036】

ステップＳ３２７では、Ｙ座標が正の交点ｉについて、Ｘ座標が正であれば採用し、第２処理を終了する。図９の場合は、右側の６つの交点ｉが採用される。

【0037】

自車両ＶＭが右旋回し、算出用ヨーレートＹｒが負である場合に、ステップＳ３２８では、Ｙ座標が正の交点ｉについて、Ｘ座標が負の値であれば採用し、第２処理を終了する。

【0038】

上記したように、第２処理は、曲線と直線の６つの組み合わせの各々について行われる。図３に示したように３つの円全てが２つの直線と交差する場合、第２処理により右側の６つの交点ｉが採用される。左旋回の図３における採用された交点ｉ周囲を拡大して、図２に交点ｉ１～ｉ６として示す。一方、自車両ＶＭが右旋回する図８では、左側の６つの交点ｉが採用される。

【0039】

第２処理が終了すると、図５に示すステップＳ３３により、採用された交点ｉのうち自車両ＶＭが最小時間で到達する交点ｉを仮衝突点Ｐｔとする。採用された図２の交点ｉ１～ｉ６のうち、交点ｉ１は自車両ＶＭが最小時間で到達するため、交点ｉ１が仮衝突点Ｐｔとなる。図２では自車両ＶＭが移動して仮衝突点Ｐｔに到達し自車両ＶＭｔとなる。また、自車両ＶＭが移動して自車両ＶＭｔに位置する時点である仮衝突時点Ｔｔが算出される。

【0040】

ステップＳ３４では、採用された交点ｉが無い場合に、自車両ＶＭが９０°旋回する時点を仮衝突時点Ｔｔとする。図１０、図１１の場合には、自車両ＶＭの軌跡の円と他車両ＶＳの直線は１２の交点ｉを有するが、第２処理で採用される交点ｉはない。図１０、図１１に示すように、全ての交点ｉが所定角度範囲である０°～９０°から外れた位置にあると、自車両ＶＭが所定角度範囲の上限である９０°旋回して自車両ＶＭｔに移動する時点を仮衝突時点Ｔｔとする。円の曲線と直線が交差しない場合も同様に、自車両ＶＭが所定角度範囲の上限である９０°の旋回をする時点を仮衝突時点Ｔｔとする。以上のようにして、衝突判定処理の前半が終了する。

【0041】

図５に示すように、ステップＳ３４が終了すると、第３処理のステップＳ３５を行う。第３処理は、衝突判定処理の後半である。第３処理では、仮衝突時点Ｔｔの自車両ＶＭｔと他車両ＶＳｔが直進するとして、直進交差により衝突有無の判定を行う。図２の自車右予測軌跡ＭＲｐ、自車中予測軌跡ＭＣｐ、自車左予測軌跡ＭＬｐは、自車両ＶＭｔが直進するとした予測軌跡である。ステップＳ３５の第３処理を図１２に示す。第３処理では、仮衝突時点Ｔｔの自車両ＶＭが正位置になるように座標変換を行った後、横距離Ｄｘと相対横速度Ｖｘ、縦距離Ｄｙと相対縦速度Ｖｙを用いて衝突判定を行う。

【0042】

ステップＳ３５１では、図２に点線で示す仮衝突時点Ｔｔの自車両ＶＭｔについて、前面中央Ｍｆｃの座標を算出する。また、図２に示す仮衝突時点Ｔｔで他車両ＶＳｔにおける自車両ＶＭｔの前面中央Ｍｆｃに最も近い最近接点Ｓｃを算出する。図２の場合、他車両ＶＳｔの前面右端Ｓｆｒが最近接点Ｓｃである。そして、自車両ＶＭｔの前面中央Ｍｆｃと、他車両ＶＳｔの前面右端Ｓｆｒである最近接点Ｓｃの座標と進行方向と速度を得る。自車両ＶＭと他車両ＶＳは予測基準時点Ｔｓから速度が変わらず、他車両ＶＳは進行方向も変わらないとする。そのため、自車両ＶＭｔの前面中央Ｍｆｃの速度、および他車両ＶＳｔの前面右端Ｓｆｒの進行方向と速度は予測基準時点Ｔｓのものを用いる。

【0043】

そして、ステップＳ３５２で、算出した自車両ＶＭｔの前面中央Ｍｆｃの座標と進行方向、他車両ＶＳｔの最も近い座標である前面右端Ｓｆｒの座標と進行方向を、仮衝突時点Ｔｔにおける自車両ＶＭｔが前方向を＋Ｙ方向に向く正位置となるように座標変換する。また、自車両ＶＭｔの矩形と他車両ＶＳｔの矩形も座標変換する。

【0044】

図２において、直線Ｏｃは仮衝突点Ｐｔと原点Ｏを結んでいる。そして、直線ＯｃとＸ軸の間は角度θである。図１３に仮衝突時点Ｔｔにおける座標変換後の自車両ＶＭｔと他車両ＶＳｔ等の関係を示す。この座標変換では、まず図１３に示すように、自車両ＶＭの旋回中心である原点Ｏを中心として、矢印Ｒの方向に角度θだけ回転する。この回転により自車両ＶＭｔは前方をＹ軸の＋方向に向ける。

【0045】

図１３は仮衝突点Ｐｔの候補として交点ｉがある場合を示すが、図１４に、交点ｉの除外処理を行った後に交点ｉがない場合における、仮衝突時点Ｔｔでの座標変換後の状況を示す。ステップＳ３４で交点がないとして、自車両ＶＭが所定角度範囲の上限である９０°旋回する時点を仮衝突時点Ｔｔとした場合である。そのため、ステップＳ３５２では自車両ＶＭの旋回中心である原点Ｏを中心として、矢印Ｒの方向に９０°回転する座標変換が行われる。図１４は、９０°の座標変換後における自車両ＶＭｔと他車両ＶＳｔ等を示している。

【0046】

回転の座標変換の後では、Ｘ軸方向に平行移動する座標変換を行う。自車両ＶＭｔの前面中央Ｍｆｃが原点Ｏの位置となるように平行移動する。図１５は、座標変換が終了して新たなＸＹ座標系上に配置された、仮衝突時点Ｔｔでの自車両ＶＭｔと他車両ＶＳｔ等を拡大して示したものである。

【0047】

次にステップＳ３５３において、自車両ＶＭｔと他車両ＶＳｔの間の横距離Ｄｘ、縦距離Ｄｙ、相対横速度Ｖｘ、相対縦速度Ｖｙを算出する。図１５では、仮衝突時点Ｔｔの自車両ＶＭｔと他車両ＶＳｔが直進するとして、自車右予測軌跡ＭＲｐ、自車中予測軌跡ＭＣｐ、自車左予測軌跡ＭＬｐ、他車右予測軌跡ＳＲ、他車左予測軌跡ＳＬを示す直線を示している。図１５のＸＹ座標上において、自車両ＶＭｔの前面中央Ｍｆｃは原点Ｏに位置し、自車両ＶＭｔの前方は＋Ｙの向きであって、直進の自車中予測軌跡ＭＣｐはＹ軸に重なる。

【0048】

図１５に示した横距離Ｄｘ、縦距離Ｄｙ、相対横速度Ｖｘ、相対縦速度Ｖｙは、仮衝突時点Ｔｔの自車両ＶＭｔの前面中央Ｍｆｃと、他車両ＶＳｔの最近接点Ｓｃとの間で求められる。横距離Ｄｘ、縦距離Ｄｙは、図１５における最近接点ＳｃのＸ座標の絶対値と、Ｙ座標の絶対値である。座標変換後の自車両ＶＭｔはＸ方向に移動しないため、Ｘ方向における他車両ＶＳｔの最近接点Ｓｃの速度が相対横速度Ｖｘである。また、Ｙ方向における自車両ＶＭｔの前面中央Ｍｆｃ速度から他車両ＶＳｔの最近接点Ｓｃの速度を差し引いた相対縦速度Ｖｙを算出する。Ｙ方向の相対速度に関しては、予測基準時点Ｔｓにおける自車両ＶＭの速度が変わっていないものとして、仮衝突時点Ｔｔでの自車両ＶＭｔのＹ方向の速度として用いる。

【0049】

次のステップＳ３５４においては、Ｘ方向に関して自車両ＶＭに他車両ＶＳが衝突するか判定する。
Ｘ方向衝突時間Ｔｘ＝横距離Ｄｘ／相対横速度Ｖｘ・・・（６）
として、式（６）によりＸ方向衝突時間Ｔｘを得る。そして、仮衝突時点ＴｔからＸ方向衝突時間Ｔｘ後の自車両ＶＭの自車両矩形と他車両ＶＳの他車両矩形を算出する。自車両矩形と他車両矩形に接触ないし重なりがあれば衝突と判定する。判定によりＹＥＳの場合はステップＳ３５６へ、ＮＯの場合はステップＳ３５５へ進む。

【0050】

ステップＳ３５５では、Ｙ方向に関して自車両ＶＭに他車両ＶＳが衝突するかを判定する。
Ｙ方向衝突時間Ｔｙ＝縦距離Ｄｙ／相対縦速度Ｖｙ・・・（７）
として、式（７）によりＹ方向衝突時間Ｔｙを得る。そして、仮衝突時点ＴｔからＹ方向衝突時間Ｔｙ後の自車両ＶＭの自車両矩形と他車両ＶＳの他車両矩形を算出する。そして、自車両矩形と他車両矩形に接触ないし重なりがあれば衝突と判定する。判定により衝突ありであるＹＥＳの場合はステップＳ３５６へ、衝突無しであるＮＯの場合は第３処理のステップＳ３５を終了してメインルーチンに戻る。

【0051】

なお、仮衝突時点Ｔｔで図１６のように他車両ＶＳｔが自車両ＶＭｔに接している場合には、衝突と判定しＹＥＳとなる。一方、仮衝突時点Ｔｔで図１７のように他車両ＶＳが自車両ＶＭの進行範囲を通り過ぎている場合には、衝突しないと判定しＮＯとなる。図１７では、他車両ＶＳｔはＸの正の側へ進行しており、仮衝突時点Ｔｔで他車両ＶＳｔの全てのＸ座標が、自車両ＶＭｔのＸの正の側にある自車予測軌跡である自車右予測軌跡ＭＲｐよりも大きいため、進行範囲を通り過ぎていると判定される。

【0052】

ステップＳ３３６では、衝突ありと記憶し、その後第３処理のステップＳ３５を終了してメインルーチンに戻る。第３処理のステップＳ３５が終了すると、図５に示すようにステップＳ３の衝突判定処理が終了し、さらに図２のメインルーチンに戻る。

【0053】

図４で、衝突判定処理のステップＳ３が終了すると、ステップＳ４において記憶している衝突の判定緊急性が高いかを判断する。衝突ありと記憶されていなかったり、緊急性が高くないと判断されたりした場合にはＮＯとなり終了する。たとえば、Ｘ方向衝突時間ＴｘやＹ方向衝突時間Ｔｙ等により得られる衝突の時間までに所定時間以上の余裕がある場合には、緊急性が高くないと判断する。一方、記憶した衝突の判定緊急性が高いと判断された場合には、ステップＳ５で自動ブレーキ等の衝突対応動作を行ってから終了する。自動ブレーキが起動すると、ＥＣＵ１１から通信配線３を介して制動装置２に制動信号が送信されて自車両ＶＭにブレーキがかかり、他車両ＶＳとの衝突を回避することができる。

【0054】

上記のように、自車両ＶＭのヨーレートと速度から得た半径の円の自車予測軌跡を算出して、仮衝突点Ｐｔを算出すると共に仮衝突時点Ｔｔを算出する第１段階と、仮衝突時点Ｔｔ以降に自車両ＶＭと他車両ＶＳが直進するとして衝突判定を行う第２段階を設けることにより、少ない計算量で予測を行うことができ、ＣＰＵ１１１の処理負荷を抑えることができる。

【0055】

実施形態では、ハンドルの回転角度等から算出した複数の時点のヨーレートにより算出用ヨーレートＹｒを得ている。しかし、予測基準時点Ｔｓにおける最新のヨーレートに、過去のヨーレートによる補正を行って算出用ヨーレートＹｒを得てもよい。例えば、過去のヨーレートとヨーレート変化率により最新のタイミングにおけるヨーレートを算出し、予測基準時点Ｔｓで得られたヨーレートと平均することにより補正した最新のヨーレートを算出用ヨーレートＹｒに決定してもよい。

【0056】

実施形態は設定角度を９０°として、自車両ＶＭが９０°まで旋回する時点を予測終了時点としたが、１２０°や６０°まで旋回する時点を予測終了時点とする等、他の角度を設定角度としてもよい。また、実施形態では自車予測軌跡として自車右予測軌跡ＭＲ、自車中予測軌跡ＭＣ、自車左予測軌跡ＭＬの３つの自車予測軌跡を用いて仮衝突点Ｐｔの候補となる交点ｉを算出している。判定の精度は若干低下するが、自車中予測軌跡ＭＣを抜かした２つの自車予測軌跡を用いてもよく、自車中予測軌跡ＭＣだけ用いてもよい。

【0057】

実施形態では、仮衝突時点Ｔｔの算出の際に、自車右予測軌跡ＭＲ、自車中予測軌跡ＭＣ、自車左予測軌跡ＭＬを用いているが、自車中予測軌跡ＭＣを用いずに自車右予測軌跡ＭＲと自車左予測軌跡ＭＬを用いて算出してもよい。また、実施形態では、自車予測軌跡は自車両ＶＭの前面各部の予測軌跡であるが、前面以外の部分の予測軌跡を自車予測軌跡として用いてもよく、部分を詳細に決めずに自車予測軌跡を用いてもよい。

【0058】

実施形態では、他車両ＶＳが等速直線運動するものとして仮衝突点Ｐｔを算出し、仮衝突時点Ｔｔを算出した。しかし、他車両ＶＳもカーブ走行している場合に、カメラ映像等によりカーブの程度を算出して、自車両ＶＭと同様に所定の半径の円の予測軌跡として仮衝突点を算出し、仮衝突時点を算出してもよい。

【0059】

また、実施形態では、仮衝突時点Ｔｔ以降の後半における第３処理を、自車両ＶＭの前面中央Ｍｆｃから最も近い他車両の部分である最近接点Ｓｃについて、横距離Ｄｘと相対横速度Ｖｘ、縦距離Ｄｙを算出した。そして、横距離Ｄｘと相対横速度Ｖｘ、縦距離Ｄｙと相対縦速度Ｖｙから得たＸ方向衝突時間Ｔｘ、Ｙ方向衝突時間Ｔｙ後に他車両ＶＳが自車両ＶＭに接触または重なっているかで衝突判定を行った。しかし、後半の判定に他の直進車同士の衝突判定処理を用いてもよい。

【0060】

また、実施形態では、カメラ１２とレーダセンサ１３から得た情報により他車両ＶＳの位置等を検出したが、カメラ１２とレーダセンサ１３の何れか一方から得た情報により他車両ＶＳの位置等を検出してもよい。カメラ１２とレーダセンサ１３とその他の装置の全部または一部から得た情報により他車両ＶＳの位置等を検出してもよい。

【0061】

実施形態ではカメラ１２やレーダセンサ１３等を用いたが、他車両ＶＳとの相対関係（相対位置、相対速度）を検出できるセンサであれば、種々のセンサを用いることができる。

【0062】

その他、具体的な構成は実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。

【符号の説明】

【0063】

ＶＭ 自車両
ＶＭｔ 自車両
Ｍｆｒ 前面右端
Ｍｆｃ 前面中央
Ｍｆｌ 前面左端
ＭＲ 自車右予測軌跡
ＭＣ 自車中予測軌跡
ＭＬ 自車左予測軌跡
ＭＲｐ 自車右予測軌跡
ＭＣｐ 自車中予測軌跡
ＭＬｐ 自車左予測軌跡
ｒ_Ｒ 半径
ｒ_Ｃ 半径
ｒ_Ｌ 半径
Ｙｒ 算出用ヨーレート
ＶＳ 他車両
ＶＳｔ 他車両
Ｓｆｒ 前面右端
Ｓｆｌ 前面左端
Ｓｒｒ 後面右端
Ｓｒｌ 後面左端
Ｓｃ 最近接点
ＳＲ 他車右予測軌跡
ＳＬ 他車左予測軌跡
ｉｒｒ 交点
Ｄｘ 横距離
Ｖｘ 相対横速度
Ｔｘ Ｘ方向衝突時間
Ｄｙ 縦距離
Ｖｙ 相対縦速度
Ｔｙ Ｙ方向衝突時間
Ｔｓ 予測基準時点
Ｔｔ 仮衝突時点
Ｐｔ 仮衝突点
１ 運転支援装置
１１ ＥＣＵ
１１１ ＣＰＵ
１１２ メモリ
１２ カメラ
１３ レーダセンサ
１４ 配線
２ 制動装置
３ 通信配線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】