特許 7551242 運転支援装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-06

(45)【発行日】2024-09-17

(54)【発明の名称】運転支援装置

(51)【国際特許分類】

   G08G 1/16 20060101AFI20240909BHJP

   B60W 30/095 20120101ALI20240909BHJP

【ＦＩ】

G08G1/16 C

B60W30/095

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2021010029

(22)【出願日】2021-01-26

(65)【公開番号】P2022113974

(43)【公開日】2022-08-05

【審査請求日】2023-11-01

(73)【特許権者】

【識別番号】000002967

【氏名又は名称】ダイハツ工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105980

【弁理士】

【氏名又は名称】梁瀬 右司

(74)【代理人】

【識別番号】100178995

【弁理士】

【氏名又は名称】丸山 陽介

(72)【発明者】

【氏名】河野 星志

【審査官】佐藤 吉信

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－０１２５４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０８６８９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－２０５６４８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０８Ｇ １／００－９９／００

Ｂ６０Ｗ １０／００－１０／３０

Ｂ６０Ｗ ３０／００－６０／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

運転支援機能により自車両の運転を支援する運転支援装置であって、
自車両の所定時間後の未来位置を予測する車両位置予測手段と、
前記未来位置の周囲を囲む車両領域を設定する領域設定手段と、
物標の前記所定時間後の未来位置を予測する物標位置予測手段と、
前記領域設定手段により設定された前記車両領域内に前記物標位置予測手段により予測された前記物標の未来位置が含まれるか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段により前記車両領域内に前記物標の未来位置が含まれると判断された場合に前記運転支援機能を作動させる機能作動手段と、
前記物標の進行方向を導出する物標進行方向導出手段と、を備え、
前記判断手段は、
自車両と前記物標との距離が、予め設定された所定距離内である場合には当該物標を前記判断の対象とするが、前記所定距離内に入っていない場合には前記判断の対象としない第１の簡易判定を行い、
前記第１の簡易判定で前記判断の対象とすると判断された場合に、前記物標進行方向導出手段により導出された前記物標の進行方向と平行であって、前記物標の位置を通る直線が、自車両の予測進路を含む領域である存在可能性領域を通る箇所がなければ前記判断の対象とせず、当該存在可能性領域を通る箇所があれば前記判断の対象とする第２の簡易判定を行うことを特徴とする運転支援装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両の運転を支援する運転支援装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、車両の運転を支援する装置として、自車両の周辺に位置する物体との衝突を回避したり、衝突時の被害を軽減させるものがある。例えば、特許文献１に記載の運転支援装置は、自車両の周辺に位置する物体との衝突の有無を判定する衝突判定装置であり、自車両の推定経路と、周辺の物体の推定経路とを算出し、自車両と周辺の物体とに交わりがある場合は、当該物体との衝突があると判定する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２０－８２８８号公報（段落００１９～００５９等参照）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記した特許文献１の衝突判定装置では、自車両の操舵量の変化速度と自車両の速度とに基づいて自車両の推定経路を算出するとともに、推定経路上の各位置において自車両の領域を算出する。自車両の領域は、自車両の大きさを示す車両諸元に基づいて算出される。また、物体検出装置により検出された物体の位置と自車両に対する物体の相対速度とに基づいて物体の推定経路を算出するとともに、推定経路上の各位置において物体の領域を算出する。物体の領域は、物体検出装置により算出された物体の大きさに基づいて算出される。そして、判定部は、自車両の推定経路上の各位置の自車両の領域と、物体の領域との間に重なりがある場合に自車両と物体との衝突があると判定する。

【0005】

このように、特許文献１に記載の衝突判定装置では、様々な算出処理や判定処理が必要になるが、衝突判定を行わなければならない物体は通常複数存在するため、ＥＣＵなどの演算部の処理負荷が増加するという問題がある。

【0006】

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、衝突可能性がある物標に対してのみ詳細な衝突予測を行うことにより、演算部の処理負荷の軽減を図ることができる運転支援装置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】

【0007】

上記した目的を達成するために、本発明の運転支援装置は、運転支援機能により自車両の運転を支援する運転支援装置であって、自車両の所定時間後の未来位置を予測する車両位置予測手段と、前記未来位置の周囲を囲む車両領域を設定する領域設定手段と、物標の前記所定時間後の未来位置を予測する物標位置予測手段と、前記領域設定手段により設定された前記車両領域内に前記物標位置予測手段により予測された前記物標の未来位置が含まれるか否かを判断する判断手段と、前記判断手段により前記車両領域内に前記物標の未来位置が含まれると判断された場合に前記運転支援機能を作動させる機能作動手段と、前記物標の進行方向を導出する物標進行方向導出手段と、を備え、前記判断手段は、自車両と前記物標との距離が、予め設定された所定距離内である場合には当該物標を前記判断の対象とするが、前記所定距離内に入っていない場合には前記判断の対象としない第１の簡易判定を行い、前記第１の簡易判定で前記判断の対象とすると判断された場合に、前記物標進行方向導出手段により導出された前記物標の進行方向と平行であって、前記物標の位置を通る直線が、自車両の予測進路を含む領域である存在可能性領域を通る箇所がなければ前記判断の対象とせず、当該存在可能性領域を通る箇所があれば前記判断の対象とする第２の簡易判定を行うことを特徴としている（請求項１）。

【発明の効果】

【0009】

請求項１の発明によれば、判断手段による判断は全ての物標を対象として行うのではなく、第１の簡易判定により、自車両と物標との距離が予め設定された所定距離内かどうかに基づき当該物標を判断の対象とするかしないかを判断して判断の対象を所定距離内のものに絞り込み、判断の対象として絞り込んだ物標については、さらに第２の簡易判定により、当該物標の進行方向と平行であって、当該物標の位置を通る直線が、自車両の予測進路を含む領域である存在可能性領域を通る箇所がなければ前記判断の対象とせず、当該存在可能性領域を通る箇所があれば判断の対象とするため、判断手段の判断処理の負荷のさらなる軽減を図ることができる上、より正確な判断に基づいて運転支援機能を作動させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施形態に係る運転支援システムの構成を示すブロック図である。

【図2】機能作動処理の流れを示す図である。

【図3】未来位置推定処理の流れを示すフローチャートである。

【図4】車両とその前方に存在する対象物（他車両）とを示す図である。

【図5】車両領域について説明するための図である。

【図6】作動機能決定処理の流れを示すフローチャートである。

【図7】衝突可能性の有無の簡易判定の一例を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

【0013】

＜運転支援システム＞
図１は、本発明の一実施形態に係る運転支援システム１の構成を示すブロック図である。

【0014】

運転支援システム１は、車両Ａ（図４参照）に搭載されて、車両Ａの運転を支援するシステムである。運転支援システム１は、車両Ａと前方の車両などの物標Ｔ（図４参照）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として、自動ブレーキの作動前に衝突の可能性を警報する衝突警報機能と、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Ａを１次目標減速度で減速させる１次ブレーキ機能（緩ブレーキ機能）と、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Ａ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２次ブレーキ機能（強ブレーキ機能）を有している。

【0015】

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（マイクロコントローラ）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Ａには、ＥＣＵ１１以外に、各部を制御するための複数のＥＣＵが搭載されており、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。

【0016】

また、車両Ａには、カメラ２１が搭載されている。カメラ２１は、たとえば、所定のフレームレートで静止画を連続して撮影可能なステレオカメラであり、車両Ａの前方を広角で撮像可能なように、たとえば、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。カメラ２１では、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が抽出され、その一対の画像間での対象画素の位置のずれ量が検出されて、三角測量の原理で同一対象物までの距離が算出される。カメラ２１の出力信号は、ＥＣＵ１１に入力される。

【0017】

車両Ａ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Ａの走行に伴って回転する回転体（たとえば、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Ａのステアリング機構（たとえば、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Ａ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。

【0018】

車両Ａ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。

【0019】

また、車両Ａ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よいし、音または音声により出力されてもよい。

【0020】

＜機能作動処理＞
図２は、機能作動処理の流れを示す図である。

【0021】

車両Ａ（図４参照）では、走行中および停車中にかかわらず、ＥＣＵ１１により、衝突警報機能、１次ブレーキ機能および２次ブレーキ機能を選択的に作動させるための機能作動処理が実行される。

【0022】

機能作動処理では、まず、カメラ２１の出力信号から車両Ａの前方を移動する車両等の物標Ｔ（図４参照）が認識されて、その物標Ｔの移動方向および移動速度などの情報が取得される（ステップＳ１）。カメラ２１により複数の物標Ｔが認識された場合は、各物標Ｔそれぞれに対する移動方向および移動速度などの情報が取得される。また、車速センサ２２、舵角センサ２３およびヨーレートセンサ２４の検出信号から自車である車両Ａの車速、舵角およびヨーレートなどの情報が取得される（ステップＳ１）。舵角およびヨーレートの情報は、車両Ａの旋回状態の情報である旋回情報の一例である。

【0023】

次に、物標Ｔおよび車両Ａのｔ秒後（ｔ＞０）の位置である未来位置が推定される（ステップＳ２）。未来位置は、各物標Ｔそれぞれにおいて推定される。

【0024】

次に、各物標Ｔそれぞれに対して、衝突可能性の有無の簡易判定が行われる（ステップＳ３）。当該判定で、衝突可能性が無いと判定された物標Ｔに対しては、後述する各機能（衝突警報機能、１次ブレーキ機能、２次ブレーキ機能）ごとの衝突予測は行われない。

【0025】

衝突可能性の有無の簡易判定は、車両Ａの未来位置（ｔ秒後の推定位置）と、各物標Ｔの未来位置（ｔ秒後の推定位置）との距離Ｒ１が所定の閾値Ｒｘよりも大きい場合（Ｒ≧Ｒｘ）の場合は、当該物標Ｔと車両Ａとの衝突可能性がないと判定される。一方、距離Ｒ１が所定の閾値Ｒｘよりも小さい場合（Ｒ＜Ｒｘ）は、当該物標Ｔと車両Ａとの衝突可能性があると判定される。当該判定については後述する。衝突可能性の有無の簡易判定は、カメラ２１により複数の物標Ｔが認識されている場合は、各物標Ｔそれぞれに対して行われる。

【0026】

なお、簡易判定について、推定されたｔ秒後の車両Ａと各物標Ｔとの距離によるのに加えて、物標Ｔの進行方向が車両Ａの予測進路に対して離れる方向である場合には、推定されたｔ秒後の車両Ａと物標Ｔとの距離Ｒ１が所定の閾値Ｒｘよりも小さい場合であっても、衝突可能性がないと判定するようにしてもよい。当該判定についても後述する。

【0027】

その後、物標Ｔおよび車両Ａの未来位置に基づいて、衝突警報機能、１次ブレーキ機能および２次ブレーキ機能の機能ごとに、物標Ｔと車両Ａとの衝突が予測される（ステップＳ４）。なお、当該衝突予測は、上記した簡易判定において衝突可能性があると判定された物標Ｔに対しては行われるが、衝突可能性がないと判定された物標Ｔに対しては行われない。

【0028】

そして、その予測結果から、衝突警報機能、１次ブレーキ機能および２次ブレーキ機能のいずれの機能を作動させるかが決定される（ステップＳ５）。

【0029】

衝突警報機能、１次ブレーキ機能および２次ブレーキ機能のいずれかの機能の作動が決定された場合、ブレーキアクチュエータ２５または警報器２６に対して、その機能の作動を要求する指令とともに、ブレーキアクチュエータ２５または警報器２６の動作を制御するための制御指示値が送信される（ステップＳ６）。

【0030】

＜未来位置推定＞
図３は、未来位置推定処理の流れを示すフローチャートである。図４は、車両Ａとその前方に存在する物標Ｔ（他車両）とを示す図である。なお、車両Ａと物標Ｔの未来位置の推定は、例えば５０ｍｓ周期で行われ、各周期それぞれで、現時刻から一定時間（例えば５秒）先まで微小時間ごとに車両Ａと物標Ｔの未来位置が推定される。また、カメラ２１が複数の物標Ｔを認識している場合は、全ての物標Ｔに対して未来位置が推定される。

【0031】

物標Ｔおよび車両Ａの未来位置については、具体的には、以下のようにして推定される。

【0032】

たとえば、現時における車両Ａの中心Ｃを原点とし、車両Ａの車幅方向（左右方向）をＸ軸方向とし、進行方向（前後方向）をＹ軸方向する直交座標系において、物標Ｔの現在位置を表す座標を（Ｘ’０，Ｙ’０）とする。また、物標Ｔの移動ベクトル（速度）のＸ成分およびＹ成分をそれぞれＶＸ，ＶＹとする。この場合、物標Ｔの未来位置（ｔ秒後の位置）のＸ座標Ｘ’（ｔ）およびＹ座標Ｙ’（ｔ）は、

【0033】

Ｘ’（ｔ）＝Ｘ’０＋ＶＸ＊ｔ ・・・（１）
Ｙ’（ｔ）＝Ｙ’０＋ＶＹ＊ｔ ・・・（２）

【0034】

となる。物標Ｔの未来位置（Ｘ’（ｔ），Ｙ’（ｔ））は、それらの式（１），（２）を用いて推定される（ステップＳ２１）。

【0035】

車両Ａの未来位置のＸ座標Ｘ（ｔ）およびＹ座標Ｙ（ｔ）は、それぞれ式（３），（４）を用いて推定される。

【0036】

Ｘ（ｔ）＝Ｒ（１－ｃｏｓ（Δθ））＋ｕ（ｔ） ・・・（３）
Ｙ（ｔ）＝Ｒ＊ｓｉｎ（Δθ）＋ｖ（ｔ） ・・・（４）

【0037】

ここで、Ｒは、車両Ａの旋回半径であり、式（５）に従って、車両Ａの車速ＶをヨーレートＹｒで除することにより求められる。ヨーレートＹｒは、旋回方向が車両Ａの重心点を上方から見て時計回りの方向であるときに正の値をとり、反時計回りの方向であるときに負の値をとる。

【0038】

Ｒ＝Ｖ／Ｙｒ ・・・（５）

【0039】

Δθは、車両Ａの旋回による回転角であり、式（６）に従って、車両ＡのヨーレートＹｒに時間ｔを乗じることにより求められる。

【0040】

Δθ＝Ｙｒ＊ｔ ・・・（６）

【0041】

車両Ａが停車中でないとき、つまり車両Ａの走行中は、車速センサ２２の検出信号から車速Ｖの実測値を取得することができる。また、ヨーレートセンサ２４の検出信号からヨーレートＹｒの実測値を取得することができる。したがって、車両Ａの走行中は（ステップＳ２２のＮＯ）、車速ＶおよびヨーレートＹｒの実測値が式（５），（６）に代入され、これにより求まる旋回半径Ｒおよび回転角Δθが式（３），（４）に代入されて（ステップＳ２３）、車両Ａの未来位置（Ｘ（ｔ），Ｙ（ｔ））が推定される（ステップＳ２４）。

【0042】

ところが、車両Ａの停車中は、車速ＶおよびヨーレートＹｒの実測値を取得することができない。そのため、車両Ａの停車中は、車両Ａの発進後の車速の仮想値である仮想車速が車速Ｖとされて、その仮想車速が式（５）に代入される。また、車両Ａの発進後のヨーレートの仮想値である仮想ヨーレートがヨーレートＹｒとされて、その仮想ヨーレートが式（６）に代入される。そして、これにより求まる旋回半径Ｒおよび回転角Δθが式（３），（４）に代入されて（ステップＳ２５）、車両Ａの未来位置（Ｘ（ｔ），Ｙ（ｔ））が推定される（ステップＳ２４）。

【0043】

仮想車速は、ＥＣＵ１１のメモリ１４に仮想車速情報として記憶されており、予め定められた車速値であってもよいし、車両Ａの過去の発進の際の加速から学習した車速値であってもよく、一定値であってもよいし、時間の経過に伴って増大する値であってもよい。

【0044】

仮想ヨーレートは、たとえば、車両Ａの停車中に舵角センサ２３の検出信号から舵角が取得されて、その舵角と仮想車速とから演算により設定される。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で正の値をとり、左に切られた状態で負の値をとるので、仮想ヨーレートは、車両Ａが右旋回する場合に正の値をとり、左旋回する場合に負の値をとる。したがって、仮想ヨーレートの正負は、車両Ａの発進後の旋回方向を表す。

【0045】

＜衝突予測＞
図５は、車両領域ＡＡ（ｔ）について説明するための図である。なお、衝突予測は、上記した衝突可能性の有無の簡易判定で衝突可能性がありとなった物標Ｔに対してのみ実施される。また、衝突予測は、所定周期（例えば５０ｍｓ）で行われる。

【0046】

物標Ｔと車両Ａとの衝突を予測するため、領域設定手段の一例としてのＥＣＵ１１により、未来位置（Ｘ（ｔ），Ｙ（ｔ））に位置する車両Ａを取り囲む矩形状の車両領域ＡＡ（ｔ）が設定される。車両Ａの中心Ｃと車両領域ＡＡ（ｔ）の４つの頂点（角）Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４との各間の距離をｒとし、車両Ａの中心Ｃから車幅方向の右側に延びる直線に対して中心Ｃと頂点Ｐ１とを結ぶ直線がなす角度をθとして、車両領域ＡＡ（ｔ）における右前角の頂点Ｐ１のＸ座標Ｐ１ｘ（ｔ）およびＹ座標Ｐ１ｙ（ｔ）は、それぞれ式（７），（８）で表される。

【0047】

Ｐ１ｘ（ｔ）＝Ｘ（ｔ）＋ｒｃｏｓ（θ－Δθ） ・・・（７）
Ｐ１ｙ（ｔ）＝Ｙ（ｔ）＋ｒｓｉｎ（θ－Δθ） ・・・（８）

【0048】

左前角の頂点Ｐ２のＸ座標Ｐ２ｘ（ｔ）およびＹ座標Ｐ２ｙ（ｔ）は、それぞれ式（９），（１０）で表される。

【0049】

Ｐ２ｘ（ｔ）＝Ｘ（ｔ）＋ｒｃｏｓ（π－θ－Δθ） ・・・（９）
Ｐ２ｙ（ｔ）＝Ｙ（ｔ）＋ｒｓｉｎ（π－θ－Δθ） ・・・（１０）

【0050】

左後角の頂点Ｐ３のＸ座標Ｐ３ｘ（ｔ）およびＹ座標Ｐ３ｙ（ｔ）は、それぞれ式（１１），（１２）で表される。

【0051】

Ｐ３ｘ（ｔ）＝Ｘ（ｔ）＋ｒｃｏｓ（π＋θ－Δθ） ・・・（１１）
Ｐ３ｙ（ｔ）＝Ｙ（ｔ）＋ｒｓｉｎ（π＋θ－Δθ） ・・・（１２）

【0052】

右後角の頂点Ｐ４のＸ座標Ｐ４ｘ（ｔ）およびＹ座標Ｐ４ｙ（ｔ）は、それぞれ式（１３），（１４）で表される。

【0053】

Ｐ４ｘ（ｔ）＝Ｘ（ｔ）＋ｒｃｏｓ（２π－θ－Δθ） ・・・（１３）
Ｐ４ｙ（ｔ）＝Ｙ（ｔ）＋ｒｓｉｎ（２π－θ－Δθ） ・・・（１４）

【0054】

距離ｒは、衝突警報機能、１次ブレーキ機能および２次ブレーキ機能の各機能に応じて可変に設定される。具体的には、距離ｒは、衝突警報機能、１次ブレーキ機能および２次ブレーキ機能の各機能を作動させる制御の緊急度の高いものほど小さい値に設定される。２次ブレーキ機能は、衝突の回避および衝突被害の軽減を目的とするため、その作動が遅れると衝突被害が大きくなるおそれがあり、２次ブレーキ機能を作動させる制御は、緊急度が高い。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ことを目的とするため、その作動の遅れが衝突被害に直結しないので、１次ブレーキ機能を作動させる制御は、２次ブレーキ機能を作動させる制御よりも緊急度が低い。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ドライバに報知することを目的とするため、衝突警報機能を作動させる制御は、１次ブレーキ機能を作動させる制御よりも緊急度が低い。そこで、２次ブレーキ機能に対しては、距離ｒが予め定める値ｒ１に設定され、１次ブレーキ機能に対しては、距離ｒが値ｒ１よりも大きい値ｒ２に設定され、衝突警報機能に対しては、距離ｒが値ｒ２よりもさらに大きい値ｒ３に設定される。

【0055】

ＥＣＵ１１により、距離ｒがｒ１に設定されて、ｔ秒後の未来位置（Ｘ（ｔ），Ｙ（ｔ））における車両Ａの中心Ｃからそれぞれ距離ｒ１だけ離れた頂点Ｐ１の座標（Ｐ１ｘ（ｔ），Ｐ１ｙ（ｔ））、頂点Ｐ２の座標（Ｐ２ｘ（ｔ），Ｐ２ｙ（ｔ））、頂点Ｐ３の座標（Ｐ３ｘ（ｔ），Ｐ３ｙ（ｔ））および頂点Ｐ４の座標（Ｐ４ｘ（ｔ），Ｐ４ｙ（ｔ））が求められる。そして、それらの頂点Ｐ１～Ｐ４で定まる車両領域ＡＡ（ｔ）内に物標Ｔの未来位置（Ｘ’（ｔ），Ｙ’（ｔ））が含まれるか否かが判定され、物標Ｔの未来位置（Ｘ’（ｔ），Ｙ’（ｔ））が車両領域ＡＡ（ｔ）内に含まれる場合、２次ブレーキ機能について、車両Ａと物標Ｔとの衝突の可能性が予測されるとして、「衝突予測あり（衝突可能性あり）」と判断される。

【0056】

ＥＣＵ１１により、距離ｒがｒ２に設定されて、未来位置（Ｘ（ｔ），Ｙ（ｔ））における車両Ａの中心Ｃからそれぞれ距離ｒ２だけ離れた頂点Ｐ１の座標（Ｐ１ｘ（ｔ），Ｐ１ｙ（ｔ））、頂点Ｐ２の座標（Ｐ２ｘ（ｔ），Ｐ２ｙ（ｔ））、頂点Ｐ３の座標（Ｐ３ｘ（ｔ），Ｐ３ｙ（ｔ））および頂点Ｐ４の座標（Ｐ４ｘ（ｔ），Ｐ４ｙ（ｔ））が求められる。そして、それらの頂点Ｐ１～Ｐ４で定まる車両領域ＡＡ（ｔ）内に物標Ｔの未来位置（Ｘ’（ｔ），Ｙ’（ｔ））が含まれるか否かが判定され、物標Ｔの未来位置（Ｘ’（ｔ），Ｙ’（ｔ））が車両領域ＡＡ（ｔ）内に含まれる場合、１次ブレーキ機能について、車両Ａと物標Ｔとの衝突の可能性が予測されるとして、「衝突予測あり（衝突可能性あり）」と判断される。

【0057】

ＥＣＵ１１により、距離ｒがｒ３に設定されて、未来位置（Ｘ（ｔ），Ｙ（ｔ））における車両Ａの中心Ｃからそれぞれ距離ｒ３だけ離れた頂点Ｐ１の座標（Ｐ１ｘ（ｔ），Ｐ１ｙ（ｔ））、頂点Ｐ２の座標（Ｐ２ｘ（ｔ），Ｐ２ｙ（ｔ））、頂点Ｐ３の座標（Ｐ３ｘ（ｔ），Ｐ３ｙ（ｔ））および頂点Ｐ４の座標（Ｐ４ｘ（ｔ），Ｐ４ｙ（ｔ））が求められる。そして、それらの頂点Ｐ１～Ｐ４で定まる車両領域ＡＡ（ｔ）内に物標Ｔの未来位置（Ｘ’（ｔ），Ｙ’（ｔ））が含まれるか否かが判定され、物標Ｔの未来位置（Ｘ’（ｔ），Ｙ’（ｔ））が車両領域ＡＡ（ｔ）内に含まれる場合、衝突警報機能について、車両Ａと物標Ｔとの衝突の可能性が予測されるとして、「衝突予測あり（衝突可能性あり）」と判断される。

【0058】

＜衝突可能性の有無の簡易判定１＞
次に、衝突可能性の有無の簡易判定について説明する。上述のように、カメラ２１が認識している物標Ｔについては、各機能を作動させるか否かの判断にかかる衝突予測が行われる前に、当該物標が衝突する可能性があるか否かの簡易判定が行われる。

【0059】

この実施形態では、車両Ａの未来位置（ｔ秒後の位置）と、カメラ２１が認識している各物標Ｔそれぞれに対して未来位置（ｔ秒後の位置）が推定される。簡易判定では、推定された車両Ａの未来位置と、物標Ｔの未来位置とに基づいて両者の距離Ｒ１が算出される。距離Ｒ１の算出は、カメラ２１が認識している全ての物標Ｔに対して行われる。

【0060】

車両Ａの未来位置（ｔ秒後の位置）は、車両Ａの中心Ｃ（図５参照）の未来位置とし、物標Ｔの未来位置（ｔ秒後の位置）は、物標Ｔの中心の未来位置とする。

【0061】

車両Ａの未来位置（車両Ａの中心Ｃのｔ秒後の位置）のＸ座標Ｘ（ｔ）は、式（３）から算出され、Ｙ座標Ｙ（ｔ）は、式（４）から算出される。

【0062】

また、物標Ｔの未来位置（物標Ｔの中心のｔ秒後の位置）のＸ座標Ｘ’（ｔ）は、式（１）から算出され、Ｙ座標Ｙ’（ｔ）は式（２）から算出される。ここで、物標Ｔの現在位置を表す座標を（Ｘ’０，Ｙ’０）は、物標Ｔの種別と、その種別に応じて記憶されているモデル形状とに基づいて推定することができる。具体的には、物標Ｔについては、カメラ２１の画像から当該物標Ｔが、人であるか、車両であるか、２輪車であるか等の物標の種別が判定される。また、物標の種別に応じたモデル形状がマイコン１２のメモリ１４に記憶されており、カメラ２１の画像から推定した物標Ｔの種別と、その種別に応じて記憶されているモデル形状とに基づいて、物標Ｔの中心の現在位置を示す座標（Ｘ’０，Ｙ’０）を推定できる。

【0063】

また、カメラ２１の画像により推定された物標Ｔの種別と、カメラ２１で認識できる当該物標Ｔの部分位置とに基づいて中心を推定することができる。例えば、物標Ｔが四輪車両と推定された場合であって、カメラ２１が前方左端、後方右端、後方左端の３点は認識できるが、前方右端が認識できていない場合は、当該３点に基づいて残りの１点（前方右端）の座標を推定し、カメラ２１で認識した３点と、推定した残りの１点とに基づいて、当該四輪車両の中心座標を推定する。物標Ｔの中心位置の推定方法は、適宜変更可能である。

【0064】

車両Ａの未来位置（ｔ秒後の位置）と、物標Ｔの未来位置（ｔ秒後の位置）との距離Ｒ１は、式（１５）で表される。

【0065】

Ｒ＝√（（Ｘ（ｔ）－Ｘ’（ｔ））^２＋（Ｙ（ｔ）－Ｙ’（ｔ））^２） ・・・（１５）

【0066】

そして、ＥＣＵ１１は、算出したＲの値が所定の閾値Ｒｘよりも小さい場合（Ｒ＜Ｒｘ）に、車両Ａと物標Ｔとの衝突可能性がありと判定する。この実施形態では、閾値Ｒｘは、例えば、車両Ａが８０ｋｍ／ｈで走行しているときに通常の自動ブレーキ（例えば２次ブレーキ）を作動させた場合に、自動ブレーキの作動タイミングから車両Ａの停止タイミングまでに要する距離とすることができるが、当該距離を現在の車両Ａの車速に応じて可変するようにしてもよい。

【0067】

なお、この実施形態では、車両Ａの未来位置（ｔ秒後の位置）と物標Ｔの未来位置（ｔ秒後の位置）との距離Ｒ１が所定の閾値Ｒｘよりも小さい場合に車両Ａと物標Ｔとの衝突可能性がありと判定するように構成したが、車両Ａの現在位置と物標Ｔの現在位置との距離Ｒ１が所定の閾値Ｒｘよりも大きい場合に車両Ａと物標Ｔとの衝突可能性がないと判定するように構成してもよい。

【0068】

また、車両Ａの未来位置および物標Ｔの未来位置は、複数の時刻で算出されるが、各時刻それぞれにおいて、算出された距離Ｒ１と所定の閾値Ｒｘが比較され、衝突可能性の有無が判定される。例えば、同じ物標Ｔであっても、時刻ｔ１では、車両Ａと物標Ｔの未来位置（ｔ１での位置）の距離Ｒ１が閾値Ｒｘよりも小さい場合は衝突可能性があると判定され、その後に機能ごとの衝突予測が行われるが、時刻ｔ２では、車両Ａと物標Ｔの未来位置（ｔ２での位置）の距離Ｒ１が閾値Ｒｘよりも大きい場合は衝突可能性がないと判定され、その後に機能ごとの衝突予測は行われない。

【0069】

＜衝突可能性の有無の簡易判定２＞
上記した衝突可能性の有無の簡易判定１（車両Ａの未来位置と物標Ｔの未来位置との距離Ｒ１＜閾値Ｒｘ→衝突可能性あり）で衝突可能性があると判定された場合であっても、物標Ｔの進行方向が車両Ａの予測進路から離れた方向であると判定した場合は、各機能（衝突警報機能、１次ブレーキ機能、２次ブレーキ機能）ごとの衝突予測を行わないようにしてもよい。

【0070】

ＥＣＵ１１は、車両Ａの車速、操舵角、ヨーレートなどから車両Ａの予測進路を算出する。また、ＥＣＵ１１は、既知の車両Ａの車幅、現在の操舵角およびヨーレートなどに応じて決定される車両Ａの存在可能性領域Ｍ（図７参照）を設定する。例えば、存在可能性領域Ｍは、メモリ１４に記憶されているマップに基づいて設定される。なお、存在可能性領域Ｍは、車両Ａの予測進路を含む領域である。

【0071】

また、ＥＣＵ１１は、物標Ｔの進行方向を導出し、当該進行方向と平行であって、物標Ｔの位置を通る直線が、設定された存在可能性領域Ｍを通る箇所があるか否かを判定する。
ここで、存在可能性領域Ｍを通る箇所がある場合、ＥＣＵ１１は、車両Ａと物標Ｔとの衝突可能性があると判定し、存在可能性領域Ｍを通る箇所がない場合は、物標Ｔの進行方向が車両Ａに対して離れる方向あると推定し、車両Ａと物標Ｔとの衝突可能性がないと判定する。カメラ２１が複数の物標Ｔを認識している場合、当該判定は、全ての物標Ｔに対して行われる。当該判定で車両Ａと物標Ｔとの衝突可能性がないと判定されるのは、例えば、車両Ａが右旋回しているときに、物標Ｔが車両Ａから見て左方向に進行している場合である。

【0072】

なお、物標Ｔの進行方向については、所定周期（例えば５０ｍｓ）で算出される物標Ｔの直近の位置と、一つ前の周期で算出された物標Ｔの位置とに基づいて導出することができるが、さらに遡った物標Ｔの位置を踏まえて物標Ｔの進行方向を導出するようにしてもよい。

【0073】

そして、ＥＣＵ１１は、車両Ａの未来位置と物標Ｔの未来位置との距離Ｒ１に基づいて衝突可能性がありと判定した場合であっても、物標Ｔの進行方向が車両Ａに対して離れる方向ある場合は衝突可能性がないと判定し、各機能（衝突警報機能、１次ブレーキ機能、２次ブレーキ機能）ごとの衝突予測を行う対象から除外する。

【0074】

＜作動機能決定処理＞
図６は、作動機能決定処理の流れを示すフローチャートである。

【0075】

衝突予測の結果に基づいて、衝突警報機能、１次ブレーキ機能および２次ブレーキ機能のいずれの機能を作動させるかを決定するため、ＥＣＵ１１により、作動機能決定処理が実行される。カメラ２１が複数の物標Ｔを認識している場合、当該決定処理は、上記した衝突可能性の簡易判定において衝突可能性があると判定した物標Ｔに対してのみ実行される。

【0076】

作動機能決定処理では、距離ｒ＝ｒ１のときに「衝突予測あり」と判断された場合（ステップＳ４１のＹＥＳ）、２次ブレーキ機能の作動が決定される（ステップＳ４２）。

【0077】

距離ｒ＝ｒ１のときに「衝突予測あり」と判断されず（ステップＳ４１のＮＯ）、距離ｒ＝ｒ２のときに「衝突予測あり」と判断された場合（ステップＳ４３のＹＥＳ）、１次ブレーキ機能の作動が決定される（ステップＳ４４）。

【0078】

距離ｒ＝ｒ１，ｒ２のいずれのときにも「衝突予測あり」と判断されず（ステップＳ４３のＮＯ）、距離ｒ＝ｒ３のときに「衝突予測あり」と判断された場合（ステップＳ４５のＹＥＳ）、衝突警報機能の作動が決定される（ステップＳ４６）。

【0079】

距離ｒ＝ｒ１，ｒ２，ｒ３のいずれのときにも「衝突予測あり」と判断されなかった場合には（ステップＳ４５のＮＯ）、衝突警報機能、１次ブレーキ機能および２次ブレーキ機能のいずれの機能も作動対象外であると判断される（ステップＳ４７）。

【0080】

＜作用効果＞
以上のように、上記した実施形態によれば、衝突予測はカメラ２１が認識している全ての物標Ｔに対して実施するのではなく、衝突可能性の有無の簡易判定で衝突可能性があると判定された物標Ｔのみに実施するため、ＥＣＵ１１の衝突予測にかかる処理負荷の軽減を図ることができる。

【0081】

また、衝突予測の対象とする物標Ｔを限定することで、より正確な衝突予測演算を行うことができる。ここで、より正確な衝突予測演算とは、車両Ａや物標Ｔの未来位置の演算周期を小さくする（例えば演算周期＝５０ｍｓ）ことなどが挙げられる。また、衝突予測の対象とする物標Ｔを限定することで、例えば衝突予測に用いる変数を記憶するのに必要な記憶容量を抑制することができる。

【0082】

また、衝突可能性の有無の簡易判定において、車両Ａと物標Ｔとの距離Ｒ１（未来位置の距離）が所定の閾値Ｒｘよりも小さい場合であっても、当該物標Ｔの進行方向と平行であって、当該物標の中心を通る直線の一部が、車両Ａの存在可能性領域Ｍを通らない場合は、物標Ｔが車両Ａの予測進路に対して離れた方向に進行していると推定し、衝突可能性がないと判定する（衝突可能性の有無の簡易判定２を参照）。この場合は、物標Ｔの進行方向が車両Ａの予測進路に対して離れている場合も、当該物標Ｔが衝突予測の実施対象から除外されるため、ＥＣＵ１１の衝突予測にかかる処理の負荷のさらなる軽減を図ることができる。

【0083】

また、衝突警報機能、１次ブレーキ機能および２次ブレーキ機能を選択的に作動させるために、車両Ａが停車である場合には、仮想車速および仮想ヨーレートに基づいて、停車状態から発進した後の車両Ａの未来位置（Ｘ（ｔ），Ｙ（ｔ））が予測される。未来位置（Ｘ（ｔ），Ｙ（ｔ））の予測に仮想車速および仮想ヨーレートが用いられることにより、未来位置（Ｘ（ｔ），Ｙ（ｔ））を精度よく予測することができる。未来位置の時系列は、車両Ａの発進後の進路を表す。したがって、交差点での右折待ちや一旦停止などによる停車中に、車両Ａの位置に変化がなくても、車両Ａが発進した際の車両Ａの進路を精度よく予測することができる。そのため、その進路上での車両Ａと物標Ｔとの衝突を予測することができる。

【0084】

車両Ａと物標Ｔとの衝突を予測するため、具体的には、車両Ａの所定時間後の未来位置（Ｘ（ｔ），Ｙ（ｔ））が予測されて、その予測された未来位置（Ｘ（ｔ），Ｙ（ｔ））の周囲を囲む車両領域ＡＡ（ｔ）が設定される。車両領域ＡＡ（ｔ）は、衝突警報機能、１次ブレーキ機能および２次ブレーキ機能の個々に応じた大きさに設定される。一方、物標Ｔの所定時間後の未来位置（Ｘ’（ｔ），Ｙ’（ｔ））が予測される。そして、物標Ｔの未来位置（Ｘ’（ｔ），Ｙ’（ｔ））が車両領域ＡＡ（ｔ）内に含まれるか否かが判断され、物標Ｔの未来位置（Ｘ’（ｔ），Ｙ’（ｔ））が車両領域ＡＡ（ｔ）内に含まれる場合、衝突警報機能、１次ブレーキ機能および２次ブレーキ機能のうち、車両領域ＡＡ（ｔ）の大きさに応じた機能が作動される。これにより、衝突警報機能、１次ブレーキ機能および２次ブレーキ機能をそれぞれに適切なタイミングで作動させることができる。

【0085】

衝突警報機能、１次ブレーキ機能および２次ブレーキ機能は、作動の緊急度により区分されており、車両領域ＡＡ（ｔ）の大きさは、その緊急度が高いほど小さく設定される。これにより、衝突警報機能、１次ブレーキ機能および２次ブレーキ機能をそれぞれの作動の緊急度に応じた適切なタイミングで作動させることができる。すなわち、作動の緊急度が比較的低い機能、つまり衝突警報については、車両領域ＡＡ（ｔ）の大きさが大きく設定されるので、車両Ａと物標Ｔとが近づく早期の段階で作動させることができる。一方、作動の緊急度が比較的高い機能、つまり１次ブレーキ機能および２次ブレーキ機能については、車両領域ＡＡ（ｔ）の大きさが小さく設定されるので、車両Ａと物標Ｔとの衝突の可能性が高まった段階で作動させることができる。

【0086】

＜変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。

【0087】

たとえば、前述の実施形態では、車両Ａの中心Ｃと車両領域ＡＡ（ｔ）の４つの頂点（角）Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４との各間の距離ｒが２次ブレーキ機能、１次ブレーキ機能および衝突警報機能の機能ごとにそれぞれ一定値ｒ１，ｒ２，ｒ３に設定される構成を取り上げた。これに限らず、距離ｒは、車両Ａの挙動（旋回状況、加減速状況など）に応じて可変に設定されてもよい。

【0088】

その例として、車両Ａの右旋回時には、車両Ａが右方向に進むと考えられるため、中心Ｃと頂点Ｐ１，Ｐ４との各間の距離ｒを相対的に大きい値に設定し、中心Ｃと頂点Ｐ２，Ｐ３との各間の距離ｒを相対的に小さい値に設定してもよい。車両Ａの左旋回時には、車両Ａが左方向に進むと考えられるため、中心Ｃと頂点Ｐ２，Ｐ３との各間の距離ｒを相対的に大きい値に設定し、中心Ｃと頂点Ｐ１，Ｐ４との各間の距離ｒを相対的に小さい値に設定してもよい。

【0089】

車両Ａの加速時には、中心Ｃと頂点Ｐ１，Ｐ２との各間の距離ｒを相対的に大きい値に設定し、中心Ｃと頂点Ｐ３，Ｐ４との各間の距離ｒを相対的に小さい値に設定してもよい。車両Ａの減速時には、中心Ｃと頂点Ｐ３，Ｐ４との各間の距離ｒを相対的に大きい値に設定し、中心Ｃと頂点Ｐ１，Ｐ２との各間の距離ｒを相対的に小さい値に設定してもよい。

【0090】

また、前述の実施形態では、車両Ａの走行中は、車速ＶおよびヨーレートＹｒの実測値を用いて、車両Ａの未来位置（Ｘ（ｔ），Ｙ（ｔ））が推定され、車両Ａの停車中は、仮想車速および仮想ヨーレートを用いて、車両Ａの未来位置（Ｘ（ｔ），Ｙ（ｔ））が推定されるとした。しかしながら、ヨーレートＹｒおよび仮想ヨーレートを用いなくても、車両Ａの旋回方向を実測または予測し、その旋回方向と車両Ａの車速とを用いれば、推定の精度は低下するが、たとえば、旋回半径Ｒおよび回転角Δθをそれぞれ予め定めた固定値として、車両Ａの未来位置（Ｘ（ｔ），Ｙ（ｔ））を推定することもできる。また、車両Ａの舵角の実測値または仮想値と車両Ａの車速とを用いて、車両Ａの未来位置（Ｘ（ｔ），Ｙ（ｔ））を推定することもできる。

【0091】

運転支援機能として、衝突警報機能、１次ブレーキ機能および２次ブレーキ機能を例に挙げたが、これら以外にも、車両Ａを走行中の車線内に維持して走行させる車線維持支援（ＬＫＡ：Lane Keeping Assist）機能、車両Ａを先行車に追従して走行させるアダプティブクルーズコントロール（ＡＣＣ：Adaptive Cruise Control）機能、車両Ａを駐車位置に駐車する際の操舵を支援する駐車支援機能、およびドライバの死角を監視する死角監視（ＢＳＭ：Blind Spot Monitor）機能を例示することができる。

【0092】

また、上記した実施形態や変形例は、ガソリン車に限らず、電気自動車、ハイブリッド車、自動運転車にも適用することができる。

【0093】

その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

【符号の説明】

【0094】

１：運転支援システム
１１：ＥＣＵ（運転支援装置、車両位置予測手段、領域設定手段、物標位置予測手段、判断手段、機能作動手段、物標進行方向導出手段）
Ａ：車両（自車両）
Ｔ：物標

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】