JP7290120B2 - 衝突回避支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、自車両が障害物に衝突することを回避するようにドライバーを支援する衝突回避支援装置に関する。

従来から、カメラあるいはレーダ等の前方センサによって自車両が衝突する可能性の高い障害物が検知された場合に、自車両と障害物との衝突を回避するための自動操舵制御を実施する衝突回避支援装置が知られている。例えば、特許文献１に提案された衝突回避支援装置（従来装置と呼ぶ）は、自車両の中心から前方に延びる直線である前方中心線に対して斜め前方に傾いて延びる連続的な障害物（以下、連続障害物と呼ぶ）が検知され、その連続障害物に自車両が衝突する可能性が高い場合、連続障害物の形成方向（斜め前方）に沿って自車両を回避させるように自動操舵制御を実施する。

この従来装置においては、例えば、ガードレールのような連続障害物を直線に近似し、自車両が連続障害物の直線と平行になるまで自車両を偏向させるように自動操舵制御を実施することによって自車両が連続障害物に衝突することを回避する。従来装置は、自動操舵制御の開始時に制御終了角度を演算し、自車両が制御終了角度にまで偏向した時点で自動操舵制御を終了する。

特開２０１７－１３４５１９号公報

しかしながら、車両によっては自動操舵制御における演算誤差などで偏向角度が不足するおそれがあるため、図６に示すように、制御終了角度θ*は、連続障害物Ｘの自車両Ａに対する角度θｔ（直線に近似した連続障害物Ｘの形成方向線Ｌｔと自車両Ａの前方中心線Ｌａとのなす角度）にマージン角度θｍが加算されて設定される。このため、誤差の少ない車両ではマージン角度θｍ分だけ余分に車両が偏向することになり、他の障害物に衝突するなどの２次被害が発生する可能性が高くなってしまう。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、連続障害物に対して自車両が偏向し過ぎることを低減することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の特徴は、
自車両の前方に存在する障害物を検知する障害物検知手段（１１，１２）と、
前記自車両が前記障害物と衝突する可能性が高い場合に、前記自車両と前記障害物との衝突を回避するための自動操舵制御を実施する操舵回避制御手段（１０，３０）と
を備えた衝突回避支援装置において、
前記操舵回避制御手段は、
前記障害物検知手段によって、前記自車両の中心から前方に延びる直線である前方中心線に対して斜め前方に傾いて延びる連続的な障害物が検知された場合に、前記連続的な障害物の延びる方向に前記自車両を偏向させるべく、前記連続的な障害物の延びる方向に応じて設定される制御終了角度であって前記前方中心線と前記連続的な障害物の延びる方向とのなす角度にマージン角度を加算した角度である制御終了角度まで前記自車両を偏向させる回避目標軌道を設定し、前記自車両が前記回避目標軌道に沿って走行するように自動操舵制御を実施する連続障害物操舵回避制御手段（Ｓ１３，Ｓ１５，Ｓ１６）と、
前記連続障害物操舵回避制御手段によって前記自動操舵制御が開始された後、前記障害物検知手段によって前記連続的な障害物を追跡できているか否かについて判定する追跡判定手段（Ｓ１７）と、
前記追跡判定手段によって、前記連続的な障害物を追跡できている場合と、前記連続的な障害物を追跡できなくなった場合とで、前記連続障害物操舵回避制御手段による前記自動操舵制御の終了条件を変更する終了条件変更手段（Ｓ１８，Ｓ１９）と
を備えたことにある。

本発明の衝突回避支援装置は、障害物検知手段と操舵回避制御手段とを備えている。障害物検知手段は、自車両の前方に存在する障害物を検知する。操舵回避制御手段は、自車両が障害物と衝突する可能性が高い場合に、自車両と障害物との衝突を回避するための自動操舵制御（操舵輪の自動操舵制御）を実施する。

操舵回避制御手段は、連続障害物操舵回避制御手段を備えている。連続障害物操舵回避制御手段は、障害物検知手段によって、自車両の中心から前方に延びる直線である前方中心線に対して斜め前方に傾いて延びる連続的な障害物が検知された場合に、連続的な障害物の延びる方向に自車両を偏向させるべく、連続的な障害物の延びる方向に応じて設定される制御終了角度であって前記前方中心線と前記連続的な障害物の延びる方向とのなす角度にマージン角度を加算した角度である制御終了角度まで自車両を偏向させる回避目標軌道を設定し、自車両が回避目標軌道に沿って走行するように自動操舵制御を実施する。これにより、自車両を障害物に沿って走行させて衝突回避することができる。

一般に、制御終了角度には、演算誤差等を考慮してマージン角度が含まれる。このため、演算誤差の少ない車両では偏向し過ぎるおそれがある。

そこで、操舵回避制御手段は、更に、追跡判定手段と、終了条件変更手段とを備えている。追跡判定手段は、連続障害物操舵回避制御手段によって自動操舵制御が開始された後、障害物検知手段によって連続的な障害物を追跡できているか否か（認識できているか否か）について判定する。

連続的な障害物を追跡できている場合には、その障害物と自車両との位置関係を把握することができるため、必ずしも、制御終了角度まで自車両を偏向させなくても、その位置関係に基づいて自動操舵制御の終了タイミングを設定することができる。従って、衝突回避のために自車両が偏向し過ぎないようにすることができる。一方、連続的な障害物を追跡できなくなった場合には、その障害物と自車両との現時点における位置関係を把握することができないため、位置関係に基づいて自動操舵制御の終了タイミングを設定することができない。

そこで、終了条件変更手段は、追跡判定手段によって、連続的な障害物を追跡できている場合と、連続的な障害物を追跡できなくなった場合とで、連続障害物操舵回避制御手段による自動操舵制御の終了条件を変更する。従って、本発明によれば、連続的な障害物に対して自車両が偏向し過ぎることを低減することができる。

本発明の一側面の特徴は、
前記終了条件変更手段は、前記連続的な障害物を追跡できている場合には、当該追跡できている前記連続的な障害物が自車両の正面に設定された所定エリア内に存在していないことが確認されたこと（Ｓ１８：Ｙｅｓ）を前記自動操舵制御の終了条件とし、前記連続的な障害物を追跡できなくなった場合には、前記自車両が前記制御終了角度まで偏向すること（Ｓ１９：Ｙｅｓ）を前記自動操舵制御の終了条件とするように構成されたことにある。

本発明の一側面によれば、連続的な障害物を追跡できている場合には、自車両の正面の所定エリア内に連続的な障害物が存在していないことが確認されると、自動操舵制御が終了する。従って、連続的な障害物に対して自車両が偏向し過ぎないようにすることができる。この所定エリアは、例えば、自車両の車幅寸法相当の横幅で、少なくとも自車両から連続的な障害物の最遠点までの縦方向距離だけ縦方向に延びたエリアに設定されるとよい。一方、連続的な障害物を追跡できなくなった場合には、自車両が制御終了角度まで偏向すると自動操舵制御が終了する。従って、自動操舵制御の途中で連続的な障害物を認識できなくなっても、自車両が連続的な障害物に衝突することを確実に回避することができる。

本発明の一側面の特徴は、
前記追跡判定手段は、前記障害物における連続的に延びている方向の長さが所定値未満である場合（Ｄｐ＜Ｄｐref）には、前記連続的な障害物を追跡できていないと判定するように構成されたことにある。

本発明の衝突回避対象物は、自車両の中心から前方に延びる直線である前方中心線に対して斜め前方に傾いて延びる連続的な障害物である。このため、障害物における連続的に延びている方向の長さが短いものは、所定エリア内に存在していないことを適正に確認できないおそれがある。そこで、本発明の一側面においては、障害物における連続的に延びている方向の長さが所定値未満である場合には、連続的な障害物を追跡できていないと判定される。従って、適正に自動操舵制御を実施することができる。

上記説明においては、発明の理解を助けるために、実施形態に対応する発明の構成要件に対して、実施形態で用いた符号を括弧書きで添えているが、発明の各構成要件は、前記符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。

本実施形態に係る衝突回避支援装置の概略システム構成図である。 連続障害物操舵回避制御ルーチンを表すフローチャートである。 極座標点を表す平面図である。 連続障害物の追跡検知方法を表す平面図である。 連続障害物と所定エリアとの関係を表す平面図である。 連続障害物に対する自車両の回避目標軌道を表す平面図である。

以下、本発明の実施形態に係る車両の衝突回避支援装置について図面を参照しながら説明する。

本発明の実施形態に係る衝突回避支援装置は、車両（以下において、他の車両と区別するために、「自車両」と称呼される場合がある。）に適用される。衝突回避支援装置は、図１に示すように、運転支援ＥＣＵ１０、メータＥＣＵ２０、電動パワーステアリングＥＣＵ３０、および、ブレーキＥＣＵ４０を備えている。

これらのＥＣＵは、マイクロコンピュータを主要部として備える電気制御装置（Electronic Control Unit）であり、ＣＡＮ（Controller Area Network）１００を介して相互に情報を送信可能及び受信可能に接続されている。本明細書において、マイクロコンピュータは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリ及びインターフェースＩ／Ｆ等を含む。ＣＰＵはＲＯＭに格納されたインストラクション（プログラム、ルーチン）を実行することにより各種機能を実現するようになっている。これらのＥＣＵは、幾つか又は全部が一つのＥＣＵに統合されてもよい。

また、ＣＡＮ１００には、車両状態を検知する複数の車両状態センサ５０、および、運転操作状態を検知する複数の運転操作状態センサ６０が接続されている。車両状態センサ５０は、例えば、車両の走行速度を検知する車速センサ、車輪の回転速度を検知する車輪速センサ、車両の前後方向の加速度を検知する前後加速度センサ、車両の横方向の加速度を検知する横加速度センサ、および、車両のヨーレートを検知するヨーレートセンサなどである。

運転操作状態センサ６０は、アクセルペダルの操作量を検知するアクセル操作量センサ、ブレーキペダルの操作量を検知するブレーキ操作量センサ、ブレーキペダルの操作の有無を検知するブレーキスイッチ、操舵角を検知する操舵角センサ、操舵トルクを検知する操舵トルクセンサ、および、変速機のシフトポジションを検知するシフトポジションセンサなどである。

車両状態センサ５０、および、運転操作状態センサ６０によって検知された情報（センサ情報と呼ぶ）は、ＣＡＮ１００に送信される。各ＥＣＵにおいては、ＣＡＮ１００に送信されたセンサ情報を、適宜、利用することができる。尚、センサ情報は、特定のＥＣＵに接続されたセンサの情報であって、その特定のＥＣＵからＣＡＮ１００に送信される場合もある。例えば、操舵角センサは、電動パワーステアリングＥＣＵ３０に接続されていてもよい。この場合、電動パワーステアリングＥＣＵ３０から操舵角を表すセンサ情報がＣＡＮ１００に送信される。他のセンサにおいても同様である。また、ＣＡＮ１００を介在させることなく、特定のＥＣＵ間における直接的な通信により、センサ情報の授受が行われる構成が採用されてもよい。

運転支援ＥＣＵ１０は、ドライバーの運転支援を行う中枢となる制御装置であって、衝突回避支援制御を実施する。この衝突回避支援制御は、運転支援制御の一つであって、自車両の前方に障害物が検知された場合に、ドライバーに対して注意喚起を行い、衝突の可能性が更に高くなった場合に、自動ブレーキおよび自動操舵の少なくとも一方によって、自車両と障害物との衝突を回避する制御である。衝突回避支援制御は、一般に、ＰＣＳ制御（プリクラッシュセーフティ制御）と呼ばれているため、以下、衝突回避支援制御をＰＣＳ制御と呼ぶ。

尚、運転支援ＥＣＵ１０は、ＰＣＳ制御に加えて、他の運転支援制御を実施する構成であってもよい。例えば、運転支援ＥＣＵ１０は、自車両を車線の中央位置に沿って走行させる車線維持支援制御などを実施してもよい。

運転支援ＥＣＵ１０には、カメラセンサ１１、レーダセンサ１２、ブザー１３、および、設定操作器１４が接続されている。

カメラセンサ１１は、車室内のフロントウインドの上部に配設されている。カメラセンサ１１は、カメラ部、および、カメラ部によって撮影して得られた画像データを解析する画像処理部を備えている。カメラセンサ１１（カメラ部）は、例えば、ステレオカメラであって、自車両の前方の風景を撮影する。カメラセンサ１１（画像処理部）は、撮影された画像に基づいて、道路の白線、および、自車両の前方に存在する立体物を認識し、それらの情報（白線情報、立体物情報）を所定の周期で運転支援ＥＣＵ１０に供給する。白線情報は、自車両と白線との相対的な位置関係（向きを含む）、および、白線の曲率などを表す情報である。立体物情報は、自車両の前方に検知された立体物の種類、立体物の大きさ、および、立体物の自車両に対する相対的な位置関係などを表す情報である。

レーダセンサ１２は、車体のフロント中央部に設けられ、自車両の前方領域に存在する立体物を検知する。レーダセンサ１２は、レーダ送受信部と信号処理部（図示略）とを備えており、レーダ送受信部が、ミリ波帯の電波（以下、「ミリ波」と称呼する。）を放射し、放射範囲内に存在する立体物（例えば、他車両、歩行者、自転車、構造物など）によって反射されたミリ波（即ち、反射波）を受信する。信号処理部は、送信したミリ波と受信した反射波との位相差、反射波の減衰レベル及びミリ波を送信してから反射波を受信するまでの時間等に基づいて、自車両と立体物との距離、自車両と立体物との相対速度、自車両に対する立体物の相対位置（方向）等を演算し、それらの演算結果を表す情報（立体物情報）を所定の周期で運転支援ＥＣＵ１０に供給する。また、立体物情報には、レーダセンサ１２が受信した反射波の反射位置を極座標で示した極座標点を表す情報が含まれている。

運転支援ＥＣＵ１０は、カメラセンサ１１から供給される立体物情報とレーダセンサ１２から供給される立体物情報とを合成して、精度の高い立体物情報を取得する。例えば、レーダセンサ１２から供給される極座標点情報については、カメラセンサ１１によって、その極座標点と同様な位置に立体物が検知されている場合に、信頼性の高い情報としてみなされ、衝突回避制御に利用される。

以下、カメラセンサ１１およびレーダセンサ１２から得られる自車両の前方の情報を、前方情報と総称する。また、カメラセンサ１１とレーダセンサ１２とをあわせて前方センサと呼ぶ。

ブザー１３は、運転支援ＥＣＵ１０から出力されるブザー鳴動信号を入力して鳴動する。運転支援ＥＣＵ１０は、ドライバーに対して運転支援状況を知らせる場合、および、ドライバーに対して注意を促す場合等においてブザー１３を鳴動させる。

設定操作器１４は、ドライバーが各種の設定を行うための操作器であって、例えば、操舵ハンドルに設けられている。運転支援ＥＣＵ１０は、設定操作器１４の設定信号を入力して、各種の設定処理を行う。例えば、設定操作器１４は、ＰＣＳ制御などの運転支援制御のそれぞれについて、個々に作動させる／作動させないという選択操作に用いられる。

メータＥＣＵ２０は、表示器２１に接続されている。表示器２１は、例えば、運転席の正面に設けられたマルチインフォーメーションディスプレイであって、車速等のメータ類の計測値の表示に加えて、各種の情報を表示する。例えば、メータＥＣＵ２０は、運転支援ＥＣＵ１０から運転支援状況に応じた表示指令を受信すると、その表示指令で指定された画面を表示器２１に表示させる。尚、表示器２１としては、マルチインフォーメーションディスプレイに代えて、あるいは、加えて、ヘッドアップディスプレイ（図示略）を採用することもできる。ヘッドアップディスプレイを採用する場合には、ヘッドアップディスプレイの表示を制御する専用のＥＣＵを設けるとよい。

電動パワーステアリングＥＣＵ３０は、電動パワーステアリング装置の制御装置である。以下、電動パワーステアリングＥＣＵ３０をＥＰＳ・ＥＣＵ（Electric Power Steering ＥＣＵ）３０と呼ぶ。ＥＰＳ・ＥＣＵ３０は、モータドライバ３１に接続されている。モータドライバ３１は、転舵アクチュエータである転舵用モータ３２に接続されている。転舵用モータ３２は、図示しない車両のステアリング機構に組み込まれている。ＥＰＳ・ＥＣＵ３０は、ステアリングシャフトに設けられた操舵トルクセンサによって、ドライバーが操舵ハンドル（図示略）に入力した操舵トルクを検知し、この操舵トルクに基づいて、モータドライバ３１の通電を制御して、転舵用モータ３２を駆動する。この転舵用モータ３２の駆動によってステアリング機構に操舵トルクが付与されて、ドライバーの操舵操作をアシストする。

また、ＥＰＳ・ＥＣＵ３０は、ＣＡＮ１００を介して運転支援ＥＣＵ１０から操舵指令を受信した場合には、操舵指令で特定される制御量で転舵用モータ３２を駆動して操舵トルクを発生させる。この操舵トルクは、上述したドライバーの操舵操作（ハンドル操作）を軽くするために付与される操舵アシストトルクとは異なり、ドライバーの操舵操作を必要とせずに、運転支援ＥＣＵ１０からの操舵指令によってステアリング機構に付与されるトルクを表す。

ブレーキＥＣＵ４０は、ブレーキアクチュエータ４１に接続されている。ブレーキアクチュエータ４１は、ブレーキペダルの踏力によって作動油を加圧する図示しないマスタシリンダと、左右前後輪に設けられる摩擦ブレーキ機構４２との間の油圧回路に設けられる。摩擦ブレーキ機構４２は、車輪に固定されるブレーキディスク４２ａと、車体に固定されるブレーキキャリパ４２ｂとを備える。ブレーキアクチュエータ４１は、ブレーキＥＣＵ４０からの指示に応じてブレーキキャリパ４２ｂに内蔵されたホイールシリンダに供給する油圧を調整し、その油圧によりホイールシリンダを作動させることによりブレーキパッドをブレーキディスク４２ａに押し付けて摩擦制動力を発生させる。従って、ブレーキＥＣＵ４０は、ブレーキアクチュエータ４１を制御することによって、自車両の制動力を制御することができる。

＜ＰＣＳ制御＞
次に、ＰＣＳ制御について説明する。運転支援ＥＣＵ１０は、前方センサから供給される前方情報と、車両状態センサ５０によって検知される車両状態とに基づいて、自車両が立体物に衝突するか否かについて判定する。例えば、運転支援ＥＣＵ１０は、立体物が現状の移動状態（立体物が静止物の場合は停止状態）を維持し、かつ、自車両が現状の走行状態を維持した場合に、自車両が立体物に衝突するか否かについて判定する。運転支援ＥＣＵ１０は、その判定結果に基づいて、自車両が立体物に衝突すると判定した場合に、その立体物を障害物であると認定する。

運転支援ＥＣＵ１０は、障害物を検知した場合、自車両が障害物に衝突するまでの予測時間である衝突予測時間ＴＴＣを演算する。この衝突予測時間ＴＴＣは、障害物と自車両とのあいだの距離ｄと、障害物に対する自車両の相対速度Ｖｒとに基づいて、次式（１）によって演算される。
ＴＴＣ＝ｄ／Ｖｒ ・・・（１）

この衝突予測時間ＴＴＣは、自車両が障害物に衝突する可能性の高さを表す指標として用いられ、その値が小さいほど、自車両が障害物に衝突する可能性（危険性）が高くなる。

本実施形態におけるＰＣＳ制御では、衝突予測時間ＴＴＣに基づいて、自車両が障害物に衝突する可能性のレベルを２段階に分け、初期の第１段階では、ブザー１３および表示器２１を使ってドライバーに警告を与える。自車両が障害物に衝突する可能性のレベルが第１段階よりも高くなった第２段階では、自動ブレーキ制御および自動操舵制御の少なくとも一方によって衝突回避支援が行われる。

この場合、運転支援ＥＣＵ１０は、衝突予測時間ＴＴＣが警報用閾値ＴＴＣｗ以下にまで低下したときに、自車両が障害物に衝突する可能性のレベルが第１段階に到達したと判定し、衝突予測時間ＴＴＣが更に低下して作動用閾値ＴＴＣａ（＜ＴＴＣｗ）以下になると、自車両が障害物に衝突する可能性のレベルが第２段階に到達したと判定する。

次に、運転支援ＥＣＵ１０の実施する特徴的な自動操舵制御について説明する。本実施形態においては、自車両の中心から前方に延びる直線である前方中心線に対して斜め前方に傾いて延びる連続的な構造物が検知され、この連続的な構造物（連続構造物と呼ぶ）に自車両が衝突する可能性が高い場合、その連続構造物に沿って自車両が走行するように、自車両を偏向させる自動操舵制御を実施する。この自動操舵制御を、特に、連続障害物操舵回避制御と呼ぶ。連続構造物は、例えば、ガードレール、あるいは、壁であって、自車両に対向する面を直線に近似することができる。

＜連続障害物操舵回避制御ルーチン＞
図２は、運転支援ＥＣＵ１０の実施する連続障害物操舵回避制御処理を具体的に示した連続障害物操舵回避制御ルーチンを表す。運転支援ＥＣＵ１０は、所定の演算周期にて連続障害物操舵回避制御ルーチンを実施する。

運転支援ＥＣＵ１０は、連続障害物操舵回避制御ルーチンを開始すると、ステップＳ１１において、前方センサから供給される前方情報に基づいて、自車両の前方に連続構造物が検知されているか否かについて判定する。

前方センサから供給される前方情報には、検知された立体物の極座標点が含まれている。従って、図３に示すように、互いに接近して検知された極座標点Ｐを結合した集合体を１つの構造物として認識することができる。この極座標点Ｐを結合してできた構造物が、自車両Ａの中心から前方に延びる直線である前方中心線Ｌａに対して斜め前方に傾いて連続的に延びる場合、その構造物が連続構造物Ｘと認識される。

更に、連続構造部Ｘは、直線に近似される。この例では、連続構造物Ｘの形成方向線Ｌｔと、自車両の前方中心線Ｌａとのなす角度がθｔとなっている。このθｔを角度差θｔと呼ぶ。

運転支援ＥＣＵ１０は、自車両Ａの前方に連続構造部Ｘが検知されていないと判定した場合（Ｓ１１：Ｎｏ）、本ルーチンを一旦終了する。自車両Ａの前方に連続構造物Ｘが検知されている場合、運転支援ＥＣＵ１０は、その処理をステップＳ１２に進めて、自車両Ａが連続構造物Ｘに衝突する可能性が高いか否かについて判定する。この場合、運転支援ＥＣＵ１０は、自車両Ａが現状の走行状態を継続した場合に連続構造物Ｘに衝突すると推定される衝突点を求め、自車両Ａが衝突点に到達するまでの衝突予測時間ＴＴＣを演算する。運転支援ＥＣＵ１０は、衝突予測時間ＴＴＣが作動用閾値ＴＴＣａ以下であるか否かに基づいて、自車両Ａが連続構造物Ｘに衝突する可能性が高いか否かについて判定する。

運転支援ＥＣＵ１０は、衝突予測時間ＴＴＣが作動用閾値ＴＴＣａより大きい場合、本ルーチンを一旦終了し、衝突予測時間ＴＴＣが作動用閾値ＴＴＣａ以下である場合、その処理をステップＳ１３に進める。以下、連続構造物Ｘのうち、衝突予測時間ＴＴＣが作動用閾値ＴＴＣａ以下であると判定されたものを連続障害物Ｘと呼ぶ。

運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１３において、連続障害物Ｘの延びる方向に自車両Ａを偏向させる回避目標軌道を演算する。この場合、運転支援ＥＣＵ１０は、図６に示すように、連続障害物Ｘの形成方向線Ｌｔと自車両Ａの前方中心線Ｌａ（前後軸線）とのなす角度である角度差θｔを演算し、角度差θｔにマージン角度θｍを加算した角度を制御終了角度θ*（＝θｔ＋θｍ）に設定する。

運転支援ＥＣＵ１０は、自車両Ａを制御終了角度θ*まで偏向させて連続障害物Ｘとの衝突を回避する軌道である回避目標軌道を算出する。従って、回避目標軌道は、現在位置から、自車両Ａの偏向角が制御終了角度θ*に到達する位置までの自車両Ａの軌道である。自車両Ａの偏向角は、現時点（自動操舵制御の開始時点）から自車両Ａが偏向した角度を表す。回避目標軌道は、例えば、図６において、符号Ｒで表される矢印で示した軌道である。

続いて、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１４において、連続障害物Ｘの追跡検知を行う。この場合、運転支援ＥＣＵ１０は、図４（ａ）に示すように、連続障害物Ｘ近傍の現時点において検知されている極座標点Ｐを読み込む。そして、運転支援ＥＣＵ１０は、連続障害物Ｘ近傍における自車両から最も遠く離れた極座標点Ｐ１（最遠点と呼ぶ）について、直前回検知した最遠点Ｐ１oldの位置と自車両の挙動とに基づいて、現時点における最遠点位置を予測する（その予測した最遠点位置を最遠点予測位置Ｐ１yosokuと呼ぶ）。

更に、運転支援ＥＣＵ１０は、今回検知した最遠点Ｐ１nowの位置が最遠点予測位置Ｐ１yosokuと対応している（Ｐ１nowとＰ１yosokuとが互いに接近している（両者の離隔が一定距離以内である））か否かについて判定する。運転支援ＥＣＵ１０は、最遠点予測位置Ｐ１yosokuに対応した最遠点Ｐ１nowを検知できない場合には、連続障害物Ｘを追跡検知できていないと判定する。尚、こうした処理を実施するために、運転支援ＥＣＵ１０は、最遠点Ｐ１nowの極座標情報については、少なくとも次回の連続障害物Ｘの追跡検知処理まで記憶保持する(少なくとも１演算周期分だけ記憶保持する）。

一方、最遠点予測位置Ｐ１yosokuと、今回検知した最遠点Ｐ１nowとが対応していると判定される場合には、運転支援ＥＣＵ１０は、図４（ｂ）に示すように、今回検知した最遠点Ｐ１nowから自車両に近い側の極座標点Pを結合する。更に、運転支援ＥＣＵ１０は、図４（ｃ）に示すように、極座標点Ｐを結合した長さＤｐ（最遠点から最近点までの長さ：結合長Ｄｐと呼ぶ）が所定値Ｄｐref（例えば、１０ｍ）以上であるか否かについて判定し、結合長Ｄｐが所定値Ｄｐref以上である場合に限って、連続障害物Ｘを認識できている（追跡できている）と判定する。従って、結合長Ｄｐが所定値Ｄｐref未満であれば、連続障害物Ｘを認識できていない（追跡できていない）と判定される。

続いて、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１５において、回避目標軌道に基づいて、自車両Ａを回避目標軌道に沿って走行させるための操舵制御量（例えば、目標舵角）を演算する。

続いて、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１６において、操舵制御量を表す操舵指令をＥＰＳ・ＥＣＵ３０に送信する。これによりＥＰＳ・ＥＣＵ３０は、操舵制御量が得られるようにモータドライバ３１の作動を制御する。こうして、自動操舵制御が開始される。

続いて、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１７において、連続障害物Ｘを追跡できているか否かについて判定する。この場合、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１４における連続障害物Ｘの追跡検知結果に基づいて判定する。

運転支援ＥＣＵ１０は、連続障害物Ｘを追跡できていると判定した場合（Ｓ１７：Ｙｅｓ）、その処理をステップＳ１８に進めて、図５に示すように、自車両Ａの正面の所定エリアＦＡ内に連続障害物Ｘが存在するか（正確には、所定エリアＦＡ内に連続障害物Ｘの少なくとも一部が存在するか）否かについて判定する。この所定エリアＦＡは、自車両Ａから前方に延びた矩形エリア（図５でグレーで示したエリア）であって、その横幅が自車両Ａの車幅相当に設定され、その縦長が、自車両Ａから最遠点Ｐ１nowまでの縦方向の距離Ｄ１にマージン距離Ｄｍを加算した前方距離Ｄｆａ（＝Ｄ１＋Ｄｍ）に設定される。つまり、所定エリアＦＡは、自車両Ａが前方距離Ｄｆａだけ直進した場合に、自車両Ａの車体が通る平面上のエリアに相当する。尚、この所定エリアＦＡは、例えば、その横幅にも所定のマージ距離が加算されるなど、上記のものに限る必要は無く、任意に設定できるものである。

自動操舵制御の開始当初においては、図５（ａ）に示すように、自車両Ａの正面の所定エリアＦＡ内に連続障害物Ｘが存在しているはずである。この場合、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１８において「Ｎｏ」と判定し、その処理をステップＳ１４に戻して上述した処理を繰り返す。従って、自動操舵制御によって自車両Ａの向きが連続障害物Ｘの向き(形成方向）に近づいていく。

こうした処理が繰り返されて、連続障害物Ｘを追跡できている状況で、図５（ｂ）に示すように、自車両Ａの正面の所定エリアＦＡ内に連続障害物Ｘが存在していない（連続障害物Ｘの一部分も存在していない）と判定された場合、つまり、認識されている連続障害物Ｘが所定エリアＦＡから外れたと判定された場合、運転支援ＥＣＵ１０は、本ルーチンを終了する。従って、この時点で自動操舵制御が終了する。このため、自車両Ａの偏向角が制御終了角度θ*に到達していない段階であっても、認識されている連続障害物Ｘが自車両Ａの正面の所定エリアＦＡから外れた時点で自動操舵制御を終了させることができる。これにより、自車両Ａを必要以上に偏向させないようにすることができる。

一方、図５（ｃ）に示すように、自動操舵制御の途中で連続障害物Ｘを追跡できなくなった場合（Ｓ１７：Ｎｏ）、運転支援ＥＣＵ１０は、その処理をステップＳ１９に進める。運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１９において、自車両Ａが制御終了角度θ*にまで偏向したか否かについて判定する。自車両Ａの偏向角は、例えば、ヨーレートセンサによって検知されるヨーレートを積分することによって求められる。このステップＳ１９では、自動操舵制御開始からの自車両Ａの偏向角が制御終了角度θ*に到達したか否かについて判定される。自車両Ａが制御終了角度θ*にまで偏向していない状況であれば（Ｓ１９：Ｎｏ）、運転支援ＥＣＵ１０は、その処理をステップＳ１４に戻す。これにより、自動操舵制御が継続される。

こうした処理が繰り返されて、連続障害物Ｘを追跡できなくなった状況において、自車両Ａが制御終了角度θ*にまで偏向したことが検知されると（Ｓ１９：Ｙｅｓ）、運転支援ＥＣＵ１０は、本ルーチンを終了する。従って、自車両Ａの偏向角が制御終了角度θ*に到達した時点で自動操舵制御が終了する。これにより、自動操舵制御の途中から連続障害物Ｘを追跡できなくなっても、自車両Ａが連続障害物Ｘに衝突することを回避することができる。

以上説明した本実施形態の衝突回避支援装置によれば、連続障害物Ｘが検知された場合に、連続障害物Ｘの延びる方向に自車両Ａを偏向させるべく、連続障害物Ｘの延びる方向に応じて設定される制御終了角度θ*まで自車両Ａを偏向させる回避目標軌道が設定され、自車両Ａが回避目標軌道に沿って走行するように自動操舵制御が実施される。

連続障害物Ｘを追跡（認識）できている場合には、連続障害物Ｘと自車両Ａとの位置関係を把握することができるため、必ずしも、制御終了角度θ*まで自車両Ａを偏向させなくても、その位置関係に基づいて自動操舵制御の終了タイミングを設定することができる。そこで、本実施形態においては、連続障害物Ｘを追跡できている場合には、自車両Ａの正面の所定エリアＦＡ内に連続障害物Ｘが存在していないことが確認されたタイミングで自動操舵制御を終了する。従って、連続障害物Ｘに対して自車両Ａが偏向し過ぎないようにすることができる。このため、２次被害の発生を抑制することができる。

一方、連続障害物Ｘを追跡できなくなった場合には、自車両Ａが制御終了角度θ*まで偏向するまで自動操作制御が継続される。従って、自車両Ａが連続障害物Ｘに衝突することを確実に回避することができる。

また、連続障害物Ｘの極座標点Ｐを結合した結合長Ｄｐが所定値Ｄｐref未満である場合には、連続障害物Ｘを追跡できていないと判定される。従って、適正に連続障害物操舵回避制御を実施することができる。

以上、本実施形態に係る衝突回避支援装置について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

例えば、連続障害物操舵回避制御は、自動ブレーキ制御と並行して実施されてもよいし、自動ブレーキ制御を実施することなく単独で実施されてもよい。また、例えば、自動ブレーキ制御だけでは、衝突回避をすることができないと判定される場合に限って、連続障害物操舵回避制御が実施されるように構成されていてもよい。

また、本実施形態においては、自車両の前方情報に基づいて自動操舵制御を実施するように構成されているが、例えば、自車両の後方周辺（例えば、左後側方および右後側方）を検知するレーダセンサおよびカメラセンサ等からなる後方センサを備えて、自車両の後方情報についても取得する構成であってもよい。この場合には、自車両の後方を走行している他車両を監視しながら、自動操舵制御による衝突回避支援を実施することができる。

１０…運転支援ＥＣＵ、１１…カメラセンサ、１２…レーダセンサ、１３…ブザー、１４…設定操作器、２０…メータＥＣＵ、２１…表示器、３０…電動パワーステアリングＥＣＵ、３１…モータドライバ、３２…転舵用モータ、４０…ブレーキＥＣＵ、４１…ブレーキアクチュエータ、４２…摩擦ブレーキ機構、５０…車両状態センサ、６０…運転操作状態センサ、Ａ…自車両、Ｄｐ…結合長、ＦＡ…所定エリア、Ｘ…連続障害物（連続構造物）、θ*…制御終了角度、θｔ…角度差、θｍ…マージン角度、Ｐ…極座標点、Ｐ１，Ｐ１old，Ｐ１yosoku，Ｐ１now…最遠点、Ｒ…回避目標軌道。

Claims (3)

1. 自車両の前方に存在する障害物を検知する障害物検知手段と、
   前記自車両が前記障害物と衝突する可能性が高い場合に、前記自車両と前記障害物との衝突を回避するための自動操舵制御を実施する操舵回避制御手段と
   を備えた衝突回避支援装置において、
   前記操舵回避制御手段は、
   前記障害物検知手段によって、前記自車両の中心から前方に延びる直線である前方中心線に対して斜め前方に傾いて延びる連続的な障害物が検知された場合に、前記連続的な障害物の延びる方向に前記自車両を偏向させるべく、前記連続的な障害物の延びる方向に応じて設定される制御終了角度であって前記前方中心線と前記連続的な障害物の延びる方向とのなす角度にマージン角度を加算した角度である制御終了角度まで前記自車両を偏向させる回避目標軌道を設定し、前記自車両が前記回避目標軌道に沿って走行するように自動操舵制御を実施する連続障害物操舵回避制御手段と、
   前記連続障害物操舵回避制御手段によって前記自動操舵制御が開始された後、前記障害物検知手段によって前記連続的な障害物を追跡できているか否かについて判定する追跡判定手段と、
   前記追跡判定手段によって、前記連続的な障害物を追跡できている場合と、前記連続的な障害物を追跡できなくなった場合とで、前記連続障害物操舵回避制御手段による前記自動操舵制御の終了条件を変更する終了条件変更手段と
   を備えた衝突回避支援装置。
2. 請求項１記載の衝突回避支援装置において、
   前記終了条件変更手段は、前記連続的な障害物を追跡できている場合には、当該追跡できている前記連続的な障害物が自車両の正面に設定された所定エリア内に存在していないことが確認されたことを前記自動操舵制御の終了条件とし、前記連続的な障害物を追跡できなくなった場合には、前記自車両が前記制御終了角度まで偏向することを前記自動操舵制御の終了条件とするように構成された、衝突回避支援装置。
3. 請求項２記載の衝突回避支援装置において、
   前記追跡判定手段は、前記障害物における連続的に延びている方向の長さが所定値未満である場合には、前記連続的な障害物を追跡できていないと判定するように構成された、衝突回避支援装置。
   

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