JP6354090B2 - 接触回避制御装置および接触回避制御方法 - Google Patents

Description

この発明は、接触回避制御装置および接触回避制御方法に関する。

従来、車両後退時にソナーやカメラなどの物体検出装置により障害物を検出し、障害物の存在エリアと自車両の予測進路領域との重なり割合に応じて危険度を算出し、衝突予測時間に応じた目標速度を危険度により補正する衝突回避システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−１１２２９７号公報

ところで、上記従来技術に係る衝突回避システムによれば、車両後退時にステアリングセンサから出力されるステアリング角度（操舵角）に基づいて自車両の進路を予測している。しかしながら、操舵初期においてステアリングセンサの出力にオフセットや不感帯領域などが存在すると、自車両の予測進路を精度良く算出することができないという問題が生じる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、操舵初期などにおいて操舵角を精度良く検出することができない場合であっても、移動軌跡および障害物との接触可能性を迅速かつ精度良く取得し、接触回避を適正に支援することが可能な接触回避制御装置および接触回避制御方法を提供することを目的としている。

上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明は以下の態様を採用した。
（１）本発明の一態様に係る接触回避制御装置は、車両（例えば、実施形態での自車両）に搭載され、前記車両の周辺に存在する物体（例えば、実施形態での他車両）の情報を検出する物体検出手段（例えば、実施形態での外界センサ１１）と、前記車両の操舵角を取得可能な操舵角取得手段（例えば、実施形態での操舵角センサ１３）と、前記車両の操舵トルクを取得可能な操舵トルク取得手段（例えば、実施形態での操舵トルクセンサ１４）と、前記操舵角取得手段が取得した前記操舵角に基づいて、車両予測移動軌跡の予測を行う自車両移動軌跡予測手段（例えば、実施形態での自車両移動軌跡予測部２２）と、前記車両が駐車領域から発進により離脱する場合に、前記操舵トルク取得手段によって取得された前記操舵トルクを用いて、前記車両予測移動軌跡の曲がり度合いが補正前に比べて増大側に変化するように前記操舵角を補正する補正手段（例えば、実施形態での自車両移動軌跡補正部２４）と、前記補正手段によって補正された補正後の操舵角に基づいて前記車両予測移動軌跡を取得し、取得した前記車両予測移動軌跡と、前記物体検出手段によって検出された前記物体の情報と、を用いて、前記車両と前記物体との接触可能性を判定するための判定値を求め、求めた前記判定値と第１判定閾値とを比較し、前記判定値と第２判定閾値とを比較する接触可能性判定手段（例えば、実施形態での接触可能性判定部２６）と、前記接触可能性判定手段によって比較された結果、前記判定値が前記第１判定閾値以下の場合に報知装置によって警報を報知し、前記判定値が前記第２判定閾値以下の場合に前記車両の制動を制御する接触回避支援手段（例えば、実施形態での車両制御部２７）と、を備える。

本発明の一態様に係る接触回避制御装置は、車両（例えば、実施形態での自車両）に搭載され、に搭載され、前記車両の周辺に存在する物体（例えば、実施形態での他車両）の情報を検出する物体検出手段（例えば、実施形態での外界センサ１１）と、前記車両の操舵角を取得可能な操舵角取得手段（例えば、実施形態での操舵角センサ１３）と、前記車両の操舵トルクを取得可能な操舵トルク取得手段（例えば、実施形態での操舵トルクセンサ１４）と、前記車両が駐車領域から発進により離脱する場合に、前記操舵角取得手段が前記操舵角を適正に取得可能である場合に、前記車両の車両予測移動軌跡を前記操舵角取得手段によって取得された前記操舵角に応じた軌跡とし、前記車両の前記操舵角または前記操舵トルクを適正に取得可能でない場合に、自車両の進行方向の情報と予め記憶している移動軌跡のモデルデータとを用いて、前記車両予測移動軌跡の曲がり度合いが補正前に比べて増大側に変化するように前記操舵角の補正を行なう補正手段（例えば、実施形態での自車両移動軌跡補正部２４）と、前記物体検出手段によって検出された前記物体の情報と、前記補正手段によって補正された補正後の操舵角の情報を用いて算出した前記車両予測移動軌跡または予測した前記車両予測移動軌跡と、を用いて、前記車両と前記物体との接触可能性を判定する接触可能性判定手段（例えば、実施形態での接触可能性判定部２６）と、前記接触可能性判定手段によって判定された前記接触可能性に応じて、前記車両の制動を制御する接触回避支援手段（例えば、実施形態での車両制御部２７）と、を備える。

（２）上記（１）に記載の接触回避制御装置では、前記判定値は、衝突余裕時間であり、前記接触可能性判定手段は、前記物体の情報から求まる物体予測移動軌跡に沿って移動する前記物体と、前記車両予測移動軌跡に沿って移動する自車両との相対距離および相対速度を用いて、前記衝突余裕時間を求める。
（３）上記（１）または（２）に記載の接触回避制御装置では、前記補正手段は、前記操舵角取得手段が前記操舵角を適正に取得可能でない場合に、前記予め記憶している移動軌跡のモデルデータを用いて、前記車両予測移動軌跡が前記駐車領域での前記車両の前後方向に直交する方向に向かう軌跡となるように補正を行なう。
（４）上記（１）から（３）のいずれか１つに記載の接触回避制御装置では、前記接触可能性判定手段は、前記物体の情報から求まる物体予測移動軌跡に沿って移動する前記物体と、前記車両予測移動軌跡に沿って移動する自車両との相対距離および相対速度とを用いて、衝突余裕時間を算出して、前記衝突余裕時間と前記第２判定閾値とを比較し、前記接触回避支援手段は、前記衝突余裕時間が前記第２判定閾値以下の場合に、ブレーキアクチュエータによる制動を制御する。

（５）上記（１）または（２）に記載の接触回避制御装置では、前記自車両移動軌跡予測手段は、前記車両の前記操舵角および前記操舵トルクが不明である場合に前記車両の進行方向と予め記憶している移動軌跡のモデルデータとを用いて前記車両予測移動軌跡を取得する。

（６）上記（５）に記載の接触回避制御装置では、前記自車両移動軌跡予測手段は、前回の車両停止時に前記車両が前記駐車領域に進入して停止するまでの走行軌跡を記憶し、前記走行軌跡に応じて前記進行方向を取得する。

（７）上記（５）に記載の接触回避制御装置では、前記自車両移動軌跡予測手段は、前記車両の方向指示器（例えば、実施形態での方向指示器１５）から出力される信号に応じて前記進行方向を取得する。

（８）上記（５）に記載の接触回避制御装置では、前記自車両移動軌跡予測手段は、前記車両のナビゲーション装置（例えば、実施形態でのナビゲーション装置１６）にて設定された目的地に応じて前記進行方向を取得する。

（９）上記（５）に記載の接触回避制御装置では、前記自車両移動軌跡予測手段は、前記駐車領域の周辺に存在する物体の位置に応じて前記進行方向を取得する。

（１０）本発明の一態様に係る接触回避制御方法は、車両（例えば、実施形態での自車両）の周辺に存在する物体の情報を検出する物体検出ステップ（例えば、実施形態でのステップＳ０１）と、前記車両の操舵角を取得する操舵角取得ステップ（例えば、実施形態でのステップＳ０３）と、前記車両の操舵トルクを取得する操舵トルク取得ステップ（例えば、実施形態でのステップＳ０３）と、前記操舵角取得ステップによって取得された前記操舵角に基づいて、前記車両の車両予測移動軌跡を予測する自車両移動軌跡予測ステップ（例えば、実施形態でのステップＳ０７）と、前記車両が駐車領域から発進により離脱する場合に、前記操舵トルク取得ステップによって取得された前記操舵トルクを用いて、前記車両予測移動軌跡の曲がり度合いが補正前に比べて増大側に変化するように前記操舵角を補正する補正ステップ（例えば、実施形態でのステップＳ０８、ステップＳ２１〜ステップＳ２７）と、前記補正ステップによって補正された補正後の操舵角に基づいて前記車両予測移動軌跡を取得し、取得した前記車両予測移動軌跡と、前記物体検出ステップによって検出された前記物体の情報と、を用いて、前記車両と前記物体との接触可能性を判定するための判定値を求め、求めた前記判定値と第１判定閾値とを比較し、前記判定値と第２判定閾値とを比較する接触可能性判定ステップ（例えば、実施形態でのステップＳ０９、ステップＳ１０）と、前記接触可能性判定ステップによって比較された結果、前記判定値が前記第１判定閾値以下の場合に報知装置によって警報を報知し、前記判定値が前記第２判定閾値以下の場合に前記車両の制動を制御する接触回避支援ステップ（例えば、実施形態でのステップＳ１１、ステップＳ１３）と、を含む。

上記（１）に記載の態様に係る接触回避制御装置によれば、操舵初期などにおいて操舵角を精度良く検出することができない場合であっても、所定条件下の走行時であれば移動軌跡の予測精度を向上させることができる。例えば、車両が駐車領域から発進により離脱する場合には、発進時に直進であっても発進後に９０°程度の旋回角で旋回する可能性が高いので、操舵初期の不感帯領域などによって操舵角を精度良く検出することができない状態であっても、補正により移動軌跡を迅速に精度良く予測することができる。この場合、補正手段は、間接的に車両の操舵状態を補正する、または直接的に車両予測移動軌跡を補正することによって、車両予測移動軌跡の曲がり度合いを補正前に比べて増大側に変化するように補正する。補正後の車両予測移動軌跡を用いることにより、車両と物体との接触可能性を迅速かつ精度良く判定することができ、接触回避を早期に開始することができる。

さらに、上記（２）の場合、操舵角および操舵トルクを取得可能であれば、例えば操舵初期の操舵角の検出に対して操舵機構のギヤの遊びなどに起因するオフセットおよび不感帯領域などによって誤差が増大する場合であっても、操舵トルクを用いて操舵角を補正することで車両予測移動軌跡の精度を向上させることができる。
さらに、上記（３）の場合、操舵角または操舵トルクに応じて車両予測移動軌跡を取得することができるので、操舵角を適正に取得可能でない場合であっても、操舵トルクを用いて車両予測移動軌跡の精度を向上させることができる。

さらに、上記（４）の場合、車両が駐車領域から発進により離脱する場合には、発進時に直進であっても発進後に９０°程度の旋回角で旋回する可能性が高いので、補正後の車両予測移動軌跡を駐車領域での車両の前後方向に直交する方向に向かう軌跡とすることで、精度の良い車両予測移動軌跡を迅速に取得することができる。
さらに、上記（５）の場合、操舵状態が不明であっても、車両が駐車領域から発進により離脱する場合には、発進時に直進であっても発進後に９０°程度の旋回角で旋回する可能性が高いので、このような移動軌跡のモデルデータと、車両の進行方向とを用いて、精度の良い車両予測移動軌跡を迅速に取得することができる。

上記（６）に記載の態様に係る接触回避制御装置によれば、所定条件下の走行時であれば車両の進行方向に応じて移動軌跡の予測精度を向上させることができる。例えば、車両が駐車領域から発進により離脱する場合には、発進時に直進であっても発進後に９０°程度の旋回角で旋回する可能性が高いので、このような移動軌跡のモデルデータと、車両の進行方向とを用いて、精度の良い車両予測移動軌跡を迅速に取得することができる。この車両予測移動軌跡を用いることにより、車両と物体との接触可能性を迅速に判定することができ、接触回避を早期に開始することができる。

さらに、上記（７）の場合、接触領域に物体（他車両など）が車両（つまり自車両）よりも先に到達する場合、車両が右旋回および左旋回の何れであっても衝突余裕時間がほぼ同一であり、接触領域において車両が物体の側面に衝突する可能性が高くなる。一方、接触領域に車両が物体よりも先に到達する場合は、車両が右旋回か左旋回かに応じて衝突余裕時間が大きく変化し、接触領域において車両が物体の正面に衝突する可能性が高くなる。つまり、接触領域に車両が物体よりも先に到達する場合は、車両の移動軌跡に応じて、接触発生の回避可能性が大きく変化するとともに、接触発生時の衝撃が大きく変化する場合に対応している。したがって補正によって自車両予測移動軌跡が迅速かつ精度良く予測されることによって、接触発生の回避可能性および接触発生時の衝撃の軽減度合いを大幅に増大させることができる。

さらに、上記（８）の場合、車両が駐車領域から発進により離脱する場合には、車両が駐車領域に進入して停止したときの走行軌跡を逆方向に辿る可能性が高く、精度の良い進行方向を迅速に取得することができる。
さらに、上記（９）の場合、方向指示器から出力される信号に応じた旋回方向を進行方向として迅速かつ精度良く取得することができる。
さらに、上記（１０）の場合、目的地および経由地に応じて進行方向を迅速かつ精度良く取得することができる。
さらに、上記（１１）の場合、自車両の走行に障害となる他の駐車車両および構造物などの障害物の位置に応じて進行方向を迅速かつ精度良く取得することができる。例えば、直進による後退のみで駐車領域から離脱することができない場合には、左右の何れか離脱が容易な方に旋回する可能性が高くなるので、この旋回方向を進行方向として迅速かつ精度良く取得することができる。

上記（１２）に記載の態様に係る接触回避制御方法によれば、操舵初期などにおいて操舵角を精度良く検出することができない場合であっても、所定条件下の走行時であれば移動軌跡の予測精度を向上させることができる。例えば、車両が駐車領域から発進により離脱する場合には、発進時に直進であっても発進後に９０°程度の旋回角で旋回する可能性が高いので、操舵初期の不感帯領域などによって操舵角を精度良く検出することができない状態であっても、補正により移動軌跡を迅速に精度良く予測することができる。この場合、処理手段は、間接的に車両の操舵状態を補正する、または直接的に車両予測移動軌跡を補正することによって、車両予測移動軌跡の曲がり度合いを補正前に比べて増大側に変化するように補正する。また、車両の操舵状態によらずに、移動軌跡のモデルデータと、車両の進行方向とを用いて、車両予測移動軌跡を迅速に取得することができる。これらの車両予測移動軌跡を用いることにより、車両と物体との接触可能性を迅速かつ精度良く判定することができ、接触回避を早期に開始することができる。

本発明の実施形態に係る接触回避制御装置の構成図である。 本発明の実施形態に係る接触回避制御装置において想定される自車両と他車両との位置関係の例を示す図であり、図２（Ａ）は自車両が他車両よりも先に接触領域に到達する状態を示す図であり、図２（Ｂ）は他車両が自車両よりも先に接触領域に到達する状態を示す図であり、図２（Ｃ）は自車両および他車両の進行方向が同方向に向かう状態を示す図である。 本発明の実施形態に係る接触回避制御装置における操舵トルク、実操舵角、操舵角（センサ出力値）、操舵角（センサ出力値：オフセット補正後）、および操舵角（補正後）の各々の変化の対応関係の例を示す図である。 本発明の実施形態に係る接触回避制御装置の動作を示すフローチャートである。 図４に示す操舵トルクに応じた補正の処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の一実施形態に係る接触回避制御装置および接触回避制御方法について添付図面を参照しながら説明する。
本実施形態による接触回避制御装置１０は、図１に示すように、外界センサ１１と、車速センサ１２と、操舵角センサ１３と、操舵トルクセンサ１４と、方向指示器１５と、ナビゲーション装置１６と、報知装置１７と、ブレーキアクチュエータ１８と、処理装置１９と、を備えている。

外界センサ１１は、レーダ装置（図示略）およびカメラ（図示略）を備えて構成されている。
レーダ装置は、自車両の外界に設定された検出対象領域を複数の角度領域に分割し、各角度領域を走査するようにして、電磁波の発信信号を発信する。そして、各発信信号が自車両の外部の物体（例えば、他車両など）によって反射されることで生じた反射波の反射信号を受信する。そして、発信信号および反射信号に応じた検知信号、例えばレーダ装置から外部の物体までの距離に係る検知信号と、ドップラー効果による外部の物体の相対速度に係る検知信号となどを生成し、これらの検知信号を処理装置１９に出力する。
カメラは、自車両の外界に設定された撮像領域を撮像する。そして、撮像によって得られた画像に適宜の画像処理を行なうことによって画像データを生成し、この画像データを処理装置１９に出力する。

車速センサ１２は、自車両の駆動輪の回転速度（車輪速）を検出し、この車輪速に基づいて車体の速度（車速）を検知し、この車速の検知信号を出力する。
操舵角センサ１３は、自車両の運転者がステアリングホイール（図示略）に入力した操舵角度の方向および大きさを検出し、この操舵角度の方向および大きさの検出信号を出力する。
操舵トルクセンサ１４は、自車両の運転者がステアリングホイール（図示略）に入力した操舵トルクの方向および大きさを検出し、この操舵トルクの方向および大きさの検出信号を出力する。

方向指示器１５は、自車両の運転者によって入力された右側方向または左側方向の方向指示信号を出力する。
ナビゲーション装置１６は、ＧＰＳ（Global Positioning System）信号などの測位信号、さらには自車両の車速およびヨーレートなどに基づく自律航法の演算処理を併用して、自車両の現在位置を検出するとともに、運転者により入力された目的地および経由地に対して地図データを用いた経路案内および経路探索の処理を行なう。

報知装置１７は、触覚的伝達装置（図示略）、視覚的伝達装置（図示略）、および聴覚的伝達装置（図示略）を備えている。触覚的伝達装置は、シートベルト装置および操舵制御装置などであって、シートベルトに所定の張力を発生させて自車両の乗員が触覚的に知覚可能な締め付け力を作用させ、ステアリングホイールに自車両の運転者が触覚的に知覚可能な振動（ステアリング振動）を発生させる。視覚的伝達装置は、表示装置および灯体などであって、各種情報を表示し、灯体を点灯する。聴覚的伝達装置は、スピーカなどであって、電子音および音声を出力する。
ブレーキアクチュエータ１８は、自車両のブレーキ（図示略）を駆動することによって制動力を発生させる。

処理装置１９は、物体移動軌跡予測部２１と、自車両移動軌跡予測部２２と、自車両移動軌跡記憶部２３と、自車両移動軌跡補正部２４と、駐車場判定部２５と、接触可能性判定部２６と、車両制御部２７と、を備えている。

物体移動軌跡予測部２１は、外界センサ１１から出力された検知信号および画像データの少なくとも何れかを用いて、自車両の外部の物体の位置（自車両に対する相対位置）、速度（自車両に対する相対速度）、および形状または寸法などを検知する。物体移動軌跡予測部２１は、検知した物体の位置、速度、および形状または寸法などの情報を用いて物体の移動軌跡（物体予測移動軌跡）を予測する。なお、この物体予測移動軌跡は、経過時間ごとの物体の位置の変化を示すデータである。

自車両移動軌跡予測部２２は、操舵角センサ１３によって検出された操舵角および操舵トルクセンサ１４によって検出された操舵トルクの少なくとも何れかを自車両の操舵状態の情報として、この操舵状態の情報と、自車両の車速、左右の前後輪の位置、および自車両の寸法などの情報とを用いて自車両の移動軌跡（自車両予測移動軌跡）を予測する。なお、この自車両予測移動軌跡は、経過時間ごとの自車両の位置の変化を示すデータである。

自車両移動軌跡予測部２２は、自車両の所定条件下の発進時において自車両の操舵状態の情報を適正に取得することができない場合には、自車両の進行方向の情報と予め記憶している移動軌跡のモデルデータとを用いて自車両予測移動軌跡を予測する。自車両の所定条件下の発進時は、例えば図２（Ａ）に示すように、自車両が駐車場の駐車領域から後退によって発進して、旋回するように走行して、他車両との接触領域に先に到達する場合などである。この場合の移動軌跡のモデルデータは、例えば、自車両の前後方向に所定距離だけ直進で後退し、この後にフル転舵で進行方向側（つまり、旋回方向側）に旋回しながら後退して、駐車領域での自車両の前後方向に直交する方向に向かう移動軌跡などとされる。そして、自車両移動軌跡予測部２２は、自車両移動軌跡記憶部２３に記憶されている過去の自車両の実際の移動軌跡、方向指示器１５から出力される信号、ナビゲーション装置１６から取得可能な各種情報、および外界センサ１１によって検出された自車両周辺の物体の位置の情報などによって、自車両の進行方向の情報を取得可能である。

例えば、自車両移動軌跡予測部２２は、自車両移動軌跡記憶部２３に記憶されている過去の移動軌跡のうち、前回の車両停止時に自車両が駐車場などの駐車領域に進入して停止するまでの走行軌跡に応じて進行方向（つまり、停止時の走行方向の逆方向など）を取得する。また、自車両移動軌跡予測部２２は、方向指示器１５から出力される信号に応じて進行方向（つまり、方向指示器１５により指示される方向など）を取得する。また、自車両移動軌跡予測部２２は、ナビゲーション装置１６で設定されている目的地および経由地に応じて進行方向（つまり、目的地および経由地に向かう方向など）を取得する。また、自車両移動軌跡予測部２２は、外界センサ１１によって検出された自車両の駐車領域の周辺に存在する物体（例えば、自車両の走行に障害となる他の駐車車両および構造物などの障害物など）の位置に応じて進行方向（つまり、他の駐車車両および構造物などの障害物を避けた進行方向など）を取得する。また、自車両移動軌跡予測部２２は、ナビゲーション装置１６などから取得可能な道路データ、例えば駐車領域に接続される道路の通行規制（例えば、一方通行など）の情報などに応じて進行方向を取得する。

なお、図２（Ａ）において、自車両Ｐは後退による右旋回によって駐車領域から接触領域Ｒに向かい発進しており、この接触領域Ｒで自車両Ｐに接触する可能性が有る他車両Ｑは、駐車領域の自車両Ｐの前後方向に直交する方向で自車両Ｐの右側から接触領域Ｒに向かい進行している。この場合、自車両Ｐが他車両Ｑよりも先に接触領域Ｒに到達するので、自車両Ｐは接触領域Ｒにおいて他車両Ｑの正面に衝突する可能性が高くなる。さらに、この場合、図２（Ｂ）に示すように自車両Ｐが左旋回する場合に比べて、自車両Ｐと他車両Ｑとは互いに接近するように移動するので、ＴＴＣ（Time To Collision：衝突余裕時間）がより短くなる。
一方、図２（Ｃ）に示すように、他車両Ｑが自車両Ｐよりも先に接触領域Ｒに到達する場合には、衝突余裕時間は、自車両Ｐが右旋回および左旋回の何れであってもほぼ同一であるとともに、自車両Ｐが他車両Ｑよりも先に接触領域Ｒに到達する場合に比べて短い。さらに、自車両Ｐは接触領域Ｒにおいて他車両Ｑの側面に衝突する可能性が高くなる。
つまり、上述した自車両の所定条件下の発進時は、自車両Ｐの移動軌跡に応じて、接触発生の回避可能性が大きく変化するとともに、接触発生時の衝撃が大きく変化する場合に対応している。さらに、自車両予測移動軌跡が迅速かつ精度良く予測されることによって、接触発生の回避可能性および接触発生時の衝撃の軽減度合いを大幅に増大させることができる場合に対応している。

なお、自車両移動軌跡予測部２２は、自車両の始動後に走行を開始してから操舵トルクおよび操舵角が所定時間以上変化しない場合に、自車両が直進により駐車領域から離脱すると判定してもよい。

自車両移動軌跡補正部２４は、上述した自車両の所定条件下の発進時において、自車両移動軌跡予測部２２によって自車両の操舵状態に応じて取得される自車両予測移動軌跡の曲がり度合い（例えば、曲率および旋回角など）が補正前に比べて増大側に変化するようにして、操舵状態を補正する。例えば、自車両移動軌跡補正部２４は、自車両が駐車場の駐車領域から後退によって旋回するように発進する場合に、操舵トルクセンサ１４から出力された検出信号による操舵トルクを用いて、操舵角センサ１３から出力された検出信号による操舵角を補正する。

自車両移動軌跡補正部２４は、図３に示すように、自車両の操舵機構（図示略）のギヤの遊びなどに起因して操舵角センサ１３から出力されるセンサ出力値に存在する不感帯領域の誤差を補正する。さらに、自車両移動軌跡補正部２４は、ステアリングの取り付け精度および車輪のアライメントなどに起因して操舵角センサ１３から出力されるセンサ出力値に存在するオフセットの誤差を補正する。

例えば図３に示す操舵角センサ１３から出力される操舵角のセンサ出力値は、操舵の有無にかかわらない所定のオフセット値Ｓａを有している。さらに、このセンサ出力値は、操舵開始時刻ｔａから所定時間経過後の時刻ｔｂに亘って不感帯領域とされ、実際の操舵角（実操舵角）がゼロから所定値Ｓｂまで増大することに対して、一定値（つまり、オフセット値Ｓａ）を維持している。そして、このセンサ出力値は、不感帯領域を超えた領域（つまり、時刻ｔｂの後）において、実操舵角と同様の変化、例えば時間の経過に伴う増大傾向の変化を示す。
一方、操舵トルクセンサ１４から出力される操舵トルクのセンサ出力値は、操舵据え切りによる操舵トルクの出力が瞬時に出力されるとともに、実操舵角の変化に追従するようにして、操舵開始時刻ｔａ以降の実操舵角に応じた適正な変化を示し、操舵角センサ１３よりも良好な初期応答性を有している。

自車両移動軌跡補正部２４は、先ず、操舵角センサ１３から出力されるセンサ出力値に存在するオフセット値をゼロに補正する。
そして、自車両移動軌跡補正部２４は、操舵開始時刻ｔａから所定時間経過後の時刻ｔｂに亘る操舵角センサ１３の不感帯領域においては、補正後の操舵角のセンサ出力値として、操舵トルクセンサ１４から出力される操舵トルクのセンサ出力値に応じた操舵角を設定する。この操舵トルクのセンサ出力値に応じた操舵角は、例えば、操舵トルクのセンサ出力値に応じた一定の比例係数によって時間経過に比例して増大する。
さらに、自車両移動軌跡補正部２４は、時刻ｔｂの後の操舵角センサ１３の不感帯領域を超えた領域においては、補正後の操舵角のセンサ出力値として、操舵角センサ１３から出力されるセンサ出力値に、操舵トルクセンサ１４から出力される操舵トルクのセンサ出力値に応じた所定操舵角を加算した値を設定する。この所定操舵角は、例えば、所定の減衰係数によって時間経過または操舵角センサ１３から出力されるセンサ出力値の増大などに応じて減少する。
これらにより補正後の操舵角のセンサ出力値は、操舵角センサ１３の不感帯領域では、時間の経過に伴い、ゼロから所定値Ｓ１まで一定の割合で増大する。そして、不感帯領域を超えた領域では、時間の経過に伴い、操舵角センサ１３から出力されるセンサ出力値に収束するように増大傾向に変化する。

なお、自車両移動軌跡補正部２４は、操舵角センサ１３の不感帯領域などにおいて、操舵トルクセンサ１４により検知された操舵トルクが所定値以上である場合、または、操舵トルクが所定値以上である時間が所定時間以上継続した場合に、操舵トルクの方向から操舵方向および旋回方向を検知してもよい。
また、自車両移動軌跡補正部２４は、操舵トルクセンサ１４により検知された操舵据え切りによる操舵トルクの方向から操舵方向および旋回方向を検知してもよい。
また、自車両移動軌跡補正部２４は、操舵トルクセンサ１４により検知された操舵トルクの方向と、操舵角センサ１３により検知された操舵角の方向とが一致した場合に、操舵トルクを用いた補正を行なってもよい。
また、自車両移動軌跡補正部２４は、自車両の始動後に操舵角センサ１３から出力される操舵角のセンサ出力値が所定値Ｓｂ未満の場合に、操舵角センサ１３の不感帯領域であると判定してもよい。

駐車場判定部２５は、ナビゲーション装置１６から取得される自車両の現在位置の情報、または外界センサ１１のカメラによって撮像される自車両周辺の駐車領域の情報などに基づき、自車両が駐車場の駐車領域内に存在するか否かを判定する。
なお、駐車場判定部２５は、自車両の始動後に所定時間が経過するまでの期間において、自車両が駐車領域内に存在すると判定してもよい。
また、駐車場判定部２５は、自車両の始動後に所定車速に到達するまでの期間において、自車両が駐車領域内に存在すると判定してもよい。

接触可能性判定部２６は、外界センサ１１によって検知された物体と自車両との接触可能性として、例えば、物体予測移動軌跡および自車両予測移動軌跡と、各予測移動軌跡に沿って移動する物体と自車両との相対距離および相対速度とを用いて、ＴＴＣ（衝突余裕時間＝相対距離／相対速度）を算出する。そして、ＴＴＣ（衝突余裕時間）と所定の判定閾値とを比較し、この比較結果の信号を出力する。
車両制御部２７は、接触可能性判定部２６から出力される比較結果の信号に応じて、報知装置１７の報知動作およびブレーキアクチュエータ１８による制動を制御する。

本実施の形態による接触回避制御装置１０は上記構成を備えており、次に、この接触回避制御装置１０の動作、つまり接触回避制御方法について説明する。
なお、接触回避制御装置１０は、以下に示すステップＳ０１以下の処理を、例えば、所定周期などの適宜のタイミングで繰り返し実行する。

先ず、図４に示すステップＳ０１において、処理装置１９は、外界センサ１１から出力された検知信号および画像データの少なくとも何れかを用いて、自車両の外部の物体の位置および速度などの情報を取得する。
次に、ステップＳ０２において、物体移動軌跡予測部２１は、物体の移動軌跡（物体予測移動軌跡）を予測する。
次に、ステップＳ０３において、処理装置１９は、車速センサ１２、操舵角センサ１３、操舵トルクセンサ１４、方向指示器１５、およびナビゲーション装置１６などから、自車両の情報（例えば、車速、操舵角、操舵トルク、方向指示信号、および現在位置など）を取得する。

次に、ステップＳ０４において、自車両移動軌跡予測部２２は、自車両の操舵状態（例えば、少なくとも操舵トルクまたは操舵角）の情報を取得したか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ０５に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、後述するステップＳ０７に進む。
そして、ステップＳ０５において、自車両移動軌跡予測部２２は、自車両の所定条件下の発進時において自車両の進行方向を把握しているか否かを判定する。
ステップＳ０５の判定結果が「ＮＯ」の場合には、エンドに進む。
一方、ステップＳ０５の判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０６に進む。
そして、ステップＳ０６において、自車両移動軌跡予測部２２は、自車両の進行方向の情報と予め記憶している移動軌跡のモデルデータとを用いて自車両予測移動軌跡を予測する。そして、後述するステップＳ０９に進む。

また、ステップＳ０７において、自車両移動軌跡予測部２２は、自車両の操舵状態（例えば、少なくとも操舵トルクまたは操舵角）の情報を用いて自車両予測移動軌跡を算出する。
次に、ステップＳ０８において、自車両移動軌跡予測部２２は、後述する操舵トルクに応じた補正の処理を実行する。

次に、ステップＳ０９において、接触可能性判定部２６は、物体予測移動軌跡および自車両予測移動軌跡と、各予測移動軌跡に沿って移動する物体と自車両との相対距離および相対速度とを用いて、ＴＴＣ（衝突余裕時間＝相対距離／相対速度）を算出する。
次に、ステップＳ１０において、接触可能性判定部２６は、ＴＴＣ（衝突余裕時間）は所定の警報作動閾値（例えば、２秒など）よりも短いか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、エンドに進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１１に進む。
そして、ステップＳ１１において、車両制御部２７は、報知装置１７により衝突警報を出力する。
次に、ステップＳ１２において、接触可能性判定部２６は、ＴＴＣ（衝突余裕時間）は所定のブレーキ作動閾値（例えば、１．５秒など）よりも短いか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、エンドに進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１３に進む。
そして、ステップＳ１３において、車両制御部２７は、ブレーキアクチュエータ１８により自車両のブレーキを駆動して、制動力を発生させ、エンドに進む。

以下に、上述したステップＳ０８の操舵トルクに応じた補正の処理について説明する。
先ず、図５に示すステップＳ２１において、自車両移動軌跡補正部２４は、自車両が直進の後退により発進したか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ２２に進み、このステップＳ２２においては、操舵トルクに応じた補正を実施せずに、リターンに進む。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ２３に進む。
そして、ステップＳ２３において、自車両移動軌跡補正部２４は、自車両が駐車場の駐車領域から発進したか否かを判定する。
ステップＳ２３の判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ２２進む。
一方、ステップＳ２３の判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ２４に進む。

そして、ステップＳ２４において、自車両移動軌跡補正部２４は、物体予測移動軌跡および自車両予測移動軌跡に基づいて、物体と自車両の接触領域を取得する。
次に、ステップＳ２５において、自車両移動軌跡補正部２４は、自車両が物体よりも先に接触領域に到達するか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ２２に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ２６に進む。

そして、ステップＳ２６において、自車両移動軌跡補正部２４は、操舵角センサ１３から出力される操舵角のセンサ出力値が不感帯領域であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ２２に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ２７に進む。
そして、ステップＳ２７において、自車両移動軌跡補正部２４は、操舵トルクセンサ１４から出力される操舵トルクのセンサ出力値に応じて、操舵角センサ１３から出力される操舵角のセンサ出力値を補正し、補正後の操舵角の情報を接触可能性判定部２６に出力する。
そして、ステップＳ２８において、接触可能性判定部２６は、補正後の操舵角の情報を用いて自車両予測移動軌跡を算出し、リターンに進む。

上述したように、本実施形態の接触回避制御装置１０によれば、自車両が駐車領域から後退により発進する場合のように、自車両の移動軌跡を予測し易い条件下であれば、操舵状態に応じた補正または進行方向による予測によって精度の良い自車両予測移動軌跡を迅速に取得することができる。これにより、自車両と物体との接触可能性を迅速かつ精度良く判定することができ、接触回避を早期に開始することができる。
より詳細には、例えば操舵初期の操舵角の検出に対して操舵機構のギヤの遊びなどに起因するオフセットおよび不感帯領域などによって誤差が増大する場合であっても、操舵トルクを用いて操舵角を補正することで自車両予測移動軌跡の精度を向上させることができる。また、操舵角および操舵トルクによる操舵状態が不明であっても、自車両が駐車領域から発進する場合には、発進時に直進であっても発進後に９０°程度の旋回角で旋回する可能性が高いので、このような移動軌跡のモデルデータと、自車両の進行方向とを用いて、精度の良い車両予測移動軌跡を迅速に取得することができる。
さらに、接触領域に自車両が物体（他車両など）よりも先に到達する場合において、接触発生の回避可能性および接触発生時の衝撃の軽減度合いを大幅に増大させることができる。
さらに、自車両が駐車領域に進入して停止したときの走行軌跡、方向指示器１５から出力される信号、ナビゲーション装置１６の目的地および経由地、および自車両の駐車領域の周辺に存在する物体の位置などに応じて、自車両の進行方向の情報を精度良く取得することができる。

上述の実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上述の新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。上述の実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

例えば、上述した実施形態において、自車両移動軌跡補正部２４は、操舵角センサ１３の不感帯領域において、操舵トルクのセンサ出力値に応じた一定の比例係数によって時間経過に比例して増大する操舵角を設定するとしたが、これに限定されない。例えば、操舵角センサ１３の不感帯領域において、操舵トルクのセンサ出力値の変化速度などに応じて補正量が変化してもよい。

例えば、上述した実施形態において、自車両移動軌跡予測部２２は、自車両の操舵状態の情報を適正に取得することができない場合に、自車両の進行方向の情報と予め記憶している移動軌跡のモデルデータとを用いて自車両予測移動軌跡を予測するとしたが、これに限定されない。例えば、自車両移動軌跡予測部２２は、上述した自車両の所定条件下の発進時であれば、自車両の操舵状態の情報の取得状態を判定すること無しに、直ちに、自車両の進行方向の情報と予め記憶している移動軌跡のモデルデータとを用いて自車両予測移動軌跡を予測してもよい。
この場合には、自車両の操舵状態の情報を取得するための時間を必要とせずに、車両と物体との接触可能性を迅速に判定することができ、接触回避を早期に開始することができる。
なお、この場合において、自車両の進行方向の情報および移動軌跡のモデルデータに基づいて自車両予測移動軌跡および接触可能性を迅速に取得した後に、自車両の操舵状態の情報に基づいて、より精度の高い自車両予測移動軌跡および接触可能性を取得してもよい。これにより、先ず、モデルデータに基づき迅速性を優先した柔軟な動作内容で接触回避を開始し、次に、自車両の操舵状態の情報に基づき詳細かつ厳密な動作内容で接触回避を実行してもよい。

例えば、上述した実施形態において、自車両移動軌跡補正部２４は、操舵状態を補正することによって、いわば間接的に自車両予測移動軌跡を補正するとしたが、これに限定されず、自車両移動軌跡予測部２２によって取得された自車両予測移動軌跡を直接的に補正してもよい。この場合、自車両移動軌跡補正部２４は、自車両移動軌跡予測部２２によって取得された自車両予測移動軌跡の曲がり度合いを増大側に補正して、補正後の自車両予測移動軌跡を新たに自車両予測移動軌跡とする。

例えば、上述した実施形態において、自車両の所定条件下の発進時を後退時としたが、これに限定されず、前進時であってもよい。
また、上述した実施形態において、自車両の所定条件下の発進時を、接触領域に自車両が物体（他車両など）よりも先に到達する場合としたが、これに限定されず、接触領域に物体（他車両など）が自車両よりも先に到達する場合であってもよい。

１０ 接触回避制御装置
１１ 外界センサ（物体検出手段）
１３ 操舵角センサ（操舵角取得手段）
１４ 操舵トルクセンサ（操舵トルク取得手段）
１５ 方向指示器
１６ ナビゲーション装置
１９ 処理装置（処理手段）
２２ 自車両移動軌跡予測部（車両予測移動軌跡取得手段）
２４ 自車両移動軌跡補正部（補正手段、接触領域取得手段、判定手段）
２６ 接触可能性判定部（接触可能性判定手段）
２７ 車両制御部（接触回避支援手段）

Claims (10)

1. 車両に搭載され、前記車両の周辺に存在する物体の情報を検出する物体検出手段と、
   前記車両の操舵角を取得可能な操舵角取得手段と、
   前記車両の操舵トルクを取得可能な操舵トルク取得手段と、
   前記操舵角取得手段が取得した前記操舵角に基づいて、車両予測移動軌跡の予測を行う自車両移動軌跡予測手段と、
   前記車両が駐車領域から発進により離脱する場合に、前記操舵トルク取得手段によって取得された前記操舵トルクを用いて、前記車両予測移動軌跡の曲がり度合いが補正前に比べて増大側に変化するように前記操舵角を補正する補正手段と、
   前記補正手段によって補正された補正後の操舵角に基づいて前記車両予測移動軌跡を取得し、取得した前記車両予測移動軌跡と、前記物体検出手段によって検出された前記物体の情報と、を用いて、前記車両と前記物体との接触可能性を判定するための判定値を求め、求めた前記判定値と第１判定閾値とを比較し、前記判定値と第２判定閾値とを比較する接触可能性判定手段と、
   前記接触可能性判定手段によって比較された結果、前記判定値が前記第１判定閾値以下の場合に報知装置によって警報を報知し、前記判定値が前記第２判定閾値以下の場合に前記車両の制動を制御する接触回避支援手段と、
   を備える、
   ことを特徴とする接触回避制御装置。
2. 前記判定値は、衝突余裕時間であり、
   前記接触可能性判定手段は、前記物体の情報から求まる物体予測移動軌跡に沿って移動する前記物体と、前記車両予測移動軌跡に沿って移動する自車両との相対距離および相対速度を用いて、前記衝突余裕時間を求める、
   ことを特徴とする請求項１に記載の接触回避制御装置。
3. 前記補正手段は、前記操舵角取得手段が前記操舵角を適正に取得可能でない場合に、前記予め記憶している移動軌跡のモデルデータを用いて、前記車両予測移動軌跡が前記駐車領域での前記車両の前後方向に直交する方向に向かう軌跡となるように補正を行なう、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の接触回避制御装置。
4. 前記接触可能性判定手段は、前記物体の情報から求まる物体予測移動軌跡に沿って移動する前記物体と、前記車両予測移動軌跡に沿って移動する自車両との相対距離および相対速度とを用いて、衝突余裕時間を算出して、前記衝突余裕時間と前記第２判定閾値とを比較し、
   前記接触回避支援手段は、前記衝突余裕時間が前記第２判定閾値以下の場合に、ブレーキアクチュエータによる制動を制御する、
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の接触回避制御装置。
5. 前記自車両移動軌跡予測手段は、前記車両の前記操舵角および前記操舵トルクが不明である場合に前記車両の進行方向と予め記憶している移動軌跡のモデルデータとを用いて前記車両予測移動軌跡を取得する、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の接触回避制御装置。
6. 前記自車両移動軌跡予測手段は、
   前回の車両停止時に前記車両が前記駐車領域に進入して停止するまでの走行軌跡を記憶し、
   前記走行軌跡に応じて前記進行方向を取得する、
   ことを特徴とする請求項５に記載の接触回避制御装置。
7. 前記自車両移動軌跡予測手段は、
   前記車両の方向指示器から出力される信号に応じて前記進行方向を取得する、
   ことを特徴とする請求項５に記載の接触回避制御装置。
8. 前記自車両移動軌跡予測手段は、
   前記車両のナビゲーション装置にて設定された目的地に応じて前記進行方向を取得する、
   ことを特徴とする請求項５に記載の接触回避制御装置。
9. 前記自車両移動軌跡予測手段は、
   前記駐車領域の周辺に存在する物体の位置に応じて前記進行方向を取得する、
   ことを特徴とする請求項５に記載の接触回避制御装置。
10. 車両の周辺に存在する物体の情報を検出する物体検出ステップと、
    前記車両の操舵角を取得する操舵角取得ステップと、
    前記車両の操舵トルクを取得する操舵トルク取得ステップと、
    前記操舵角取得ステップによって取得された前記操舵角に基づいて、前記車両の車両予測移動軌跡を予測する自車両移動軌跡予測ステップと、
    前記車両が駐車領域から発進により離脱する場合に、前記操舵トルク取得ステップによって取得された前記操舵トルクを用いて、前記車両予測移動軌跡の曲がり度合いが補正前に比べて増大側に変化するように前記操舵角を補正する補正ステップと、
    前記補正ステップによって補正された補正後の操舵角に基づいて前記車両予測移動軌跡を取得し、取得した前記車両予測移動軌跡と、前記物体検出ステップによって検出された前記物体の情報と、を用いて、前記車両と前記物体との接触可能性を判定するための判定値を求め、求めた前記判定値と第１判定閾値とを比較し、前記判定値と第２判定閾値とを比較する接触可能性判定ステップと、
    前記接触可能性判定ステップによって比較された結果、前記判定値が前記第１判定閾値以下の場合に報知装置によって警報を報知し、前記判定値が前記第２判定閾値以下の場合に前記車両の制動を制御する接触回避支援ステップと、
    を含む、
    ことを特徴とする接触回避制御方法。

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