JP2005161977A - 車両用走行支援装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 他車両や歩行者等に対して死角領域に存在する自車両を適切に認識させる。
【解決手段】 制御装置11は自車両の進行軌跡を予測する軌跡予測部および歩行者等の低速移動体を検知する低速移動体検知部を備え、照射制御部は、自車両の速度にはかかわりなく、自車両の進行軌跡上もしくは自車両の進行軌跡近傍かつ低速移動体近傍の位置であって、自車両の進行軌跡と低速移動体の移動軌跡の交差位置あるいは交差位置近傍を照射位置として設定し、照射位置を中心とする所定範囲(例えば、自車両の車幅寸法の範囲)に亘る大きさの照射形状となるようにしてレーザ投光器13からレーザ光を照射する。
【選択図】 図1
Description
このような問題に対して、例えば、死角領域にある自車両の存在を他車両や歩行者等に認識させるために、車両から車両の速度(車速)に応じた照射距離にレーザ光を照射して、該レーザ光によって車両の位置を周囲に表示する装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
しかも、レーザ光の照射位置が自車両の速度で路面上の横断歩道等を通過してしまうことになり、自車両の速度が増大することに伴って、自車両との接触や衝突時の危険性が増大するにもかかわらず、歩行者等の低速移動体は自車両のレーザ光を認識することが困難となり、レーザ光を見落としてしまう虞がある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、他車両や歩行者等に対して死角領域に存在する自車両を適切に認識させることが可能な車両用走行支援装置を提供することを目的とする。
さらに、請求項2に記載の本発明の車両用走行支援装置によれば、歩行者等の低速移動体に車両との接触や衝突の可能性の有無や危険性を適切に認識させることができる。
さらに、請求項3に記載の本発明の車両用走行支援装置によれば、複数の車両が路上を走行している場合であっても、各車両から過剰なレーザ光が照射されることを防止して、相対的に危険性が高い車両の接近を歩行者等の低速移動体に認識させることができる。
さらに、請求項4に記載の本発明の車両用走行支援装置によれば、複数の低速移動体が検知された場合であっても、相対的に危険性が高い低速移動体に対して優先的に車両の接近を認識させることができる。
さらに、請求項5に記載の本発明の車両用走行支援装置によれば、歩行者等の低速移動体に対する車両の接近の有無に加えて、車両との接触や衝突の危険性の度合を認識させることができる。
さらに、請求項6に記載の本発明の車両用走行支援装置によれば、歩行者等の低速移動体に対する車両の接近の有無に加えて、車両の接近状態の変化や車両との接触や衝突の危険性の変化を認識させることができる。
さらに、請求項7に記載の本発明の車両用走行支援装置によれば、歩行者等の低速移動体に対する車両の接近の有無に加えて、車両の接近状態の変化や車両との接触や衝突の危険性の変化を容易に認識させることができる。
本実施の形態による車両用走行支援装置10は、例えば図1に示すように、自車両の走行支援制御を行うためにCPU等を含む電子回路により構成されたレーザ光照射判断・衝突判定・衝突回避制御装置11(以下、単に、制御装置11と呼ぶ)と、投光制御部12と、レーザ投光器13と、カメラ14と、画像処理部14aと、車両状態量センサ15と、道路状態センサ16と、ナビゲーション装置17と、制動装置18と、触覚的伝達装置19と、視覚的伝達装置20と、聴覚的伝達装置21とを備えて構成されている。
そして、例えば図2に示すように、車両用走行支援装置10を具備する自車両1のフロントウィンドウの車室内側でルームミラー近傍の位置にはスポット投光装置30が備えられ、このスポット投光装置30は、例えば、投光制御部12と、レーザ投光器13と、カメラ14と、画像処理部14aと、車両状態量センサ15の一部を構成するジャイロセンサ31および傾斜センサ32とを備えて構成されている。
カメラ14は、例えばCCDカメラ等であって、自車両1あるいは他の車両に具備されるレーザ投光器13から照射されて路面上で反射されたレーザ光に加えて、外界(例えば、他の車両や歩行者等の移動体や障害物や標識等)を撮影する。また、カメラ14は波長選択フィルタを具備することで、この波長選択フィルタにて選択された所定波長領域のレーザ光のみを認識することができるようになっている。
そして、スポット投光装置30に具備された画像処理部14aは、カメラ14から出力される画像を画像処理して、例えば自車両1や他の車両に具備されるレーザ投光器13から照射されたレーザ光の路面上における照射位置および照射形状や、自車両1周辺の他の車両や歩行者等の移動体や障害物や標識等を検出し、これらの検出結果と共に、例えば自車両1から認識した各物体までの距離の情報等を生成して制御装置11へ出力する。例えば、画像処理部14aは、2つのカメラ14,14の撮影画像に基づく三角測量法により、路面上におけるレーザ光の位置(例えば、図2に示す照射位置Q)や、他の車両や歩行者等の移動体や障害物等の位置を検出し、制御装置11へ出力する。
なお、ジャイロセンサ31および傾斜センサ32は自車両1の姿勢状態に係る状態量を検出し、投光制御部12や制御装置11へ出力する。例えば、ジャイロセンサ31は、水平面内での自車両1の向きや鉛直方向に対する傾斜角度(例えば、車両重心の上下方向軸回りの回転角であるヨー角等)および傾斜角度の変化量(例えば、ヨーレート)等を検出し、傾斜センサ32は、例えば車両重心の水平軸周りの回転角であるピッチ角およびピッチ角の変化量等を検出する。
なお、車速センサは、例えば車輪の回転速度等に基づいて所定の単位処理時間毎における車両移動距離つまり自車両1の速度を検出し、舵角センサは、例えばステアリングシャフト(図示略)に設けられたロータリエンコーダ等からなり、運転者が入力した操舵角度の方向と大きさを検出する。車速センサおよび舵角センサの各検出信号は、後述するように、制御装置11にて実行される自車両1の進行軌跡の予測動作等に利用される。
また、空気圧センサは各タイヤの空気圧を検出し、タイヤ状態センサは、例えば空気圧センサから出力される検出信号に基づき、タイヤの摩耗状態に係る状態量等を検出する。
道路状態センサ16は、路面の状態に係る状態量、例えば自車両1の各タイヤと路面間の摩擦係数等を検出し、検出信号を制御装置11へ出力する。
なお、現在位置検出部は、例えば人工衛星を利用して自車両1の位置を測定するためのGPS(Global Positioning Systems)信号や、例えば適宜の基地局を利用してGPS信号の誤差を補正して測位精度を向上させるためのD(Differential)GPS信号等の測位信号に基づく算出処理や、ジャイロセンサ31および車速センサから出力される検出信号に基づく自律航法の算出処理によって自車両1の現在位置を算出する。
触覚的伝達装置19は、例えばシートベルト装置や操舵制御装置等であって、制御装置11から入力される制御信号に応じて、例えばシートベルトに所定の張力を発生させて自車両1の乗員が触覚的に知覚可能な締め付け力を作用させたり、例えばステアリングホイールに自車両1の運転者が触覚的に知覚可能な振動(ステアリング振動)を発生させることによって、他の車両や歩行者等の移動体と自車両1との衝突や接触が生じる可能性があることを自車両1の乗員に認識させる。
視覚的伝達装置20は、例えば表示装置等であって、制御装置11から入力される制御信号に応じて、例えば表示装置に所定の警報情報を表示したり、所定の警報灯を点滅させることによって、他の車両や歩行者等の移動体と自車両1との衝突や接触が生じる可能性があることを自車両1の乗員に認識させる。
聴覚的伝達装置21は、例えば警報装置灯であって、制御装置11から入力される制御信号に応じて、例えば警報装置から所定の警報音等を出力することによって、他の車両や歩行者等の移動体と自車両1との衝突や接触が生じる可能性があることを自車両1の乗員に認識させる。
なお、この軌跡予測部にて予測される進行軌跡TAは、例えば図3から図7に示すように、自車両1の重心位置に対する線状の移動軌跡TRを中心として自車両1の車幅相当の幅を有する帯状領域として設定されている。
さらに、制御装置11は相対的に移動速度が小さい歩行者や自転車等の低速移動体が車両の進行方向前方に存在することを検知する低速移動体検知部を備えている。
この低速移動体検知部は、例えばカメラ14にて撮影された撮影画像に基づく認識結果や自車両1の外部に設けられた情報発信装置、例えば路側等に配置された路車間通信装置(路上機)や他の車両に搭載された車車間通信装置等から受信した情報等に基づき、低速移動体の存在を検知し、さらに、低速移動体の移動方向および移動速度を検出すると共に、検出した移動方向および移動速度の情報に基づいて低速移動体の移動軌跡を予測する。
そして、制御装置11は、軌跡予測部にて予測される自車両1の進行軌跡と低速移動体検知部での検知結果に基づいてレーザ投光器13からレーザ光を照射する照射制御部を備えている。この照射制御部は、軌跡予測部にて予測される自車両1の進行軌跡を含む所定領域内に低速移動体検知部にて歩行者等の低速移動体が存在することが検知されたときに、自車両1の進行軌跡上、もしくは、自車両1の進行軌跡近傍かつ検知した低速移動体近傍の位置にレーザ投光器13からレーザ光を照射する。
照射制御部は、例えば自車両1の速度にはかかわりなく、自車両1の進行軌跡TA上もしくは自車両1の進行軌跡TA近傍かつ検知した低速移動体G近傍の位置であって、自車両1の進行軌跡TAと低速移動体Gの移動軌跡GRの交差位置あるいは交差位置近傍を照射位置Qとして設定し、この照射位置Qを中心とする所定範囲(例えば、自車両1の車幅寸法の範囲)に亘る大きさの照射形状Rとなるようにしてレーザ投光器13からレーザ光を照射する。
また、例えば図4に示すように、自車両1が走行する車線に隣接する対向車線にて車両渋滞が生じている場合に、対向車線にて前後で隣り合う渋滞車両間から自車両1が走行する車線へと向かい移動する低速移動体Gが存在すると、低速移動体検知部は、例えばカメラ14にて撮影された撮影画像に基づき、低速移動体Gの移動速度や移動方向を検出すると共に、検出した移動速度や移動方向に基づき、例えば図4に示すように、自車両1が走行する車線を横断する低速移動体Gの移動軌跡GRを予測する。
照射制御部は、例えば自車両1の速度にはかかわりなく、自車両1の進行軌跡TA上もしくは自車両1の進行軌跡TA近傍かつ検知した低速移動体G近傍の位置であって、自車両1の進行軌跡TAと低速移動体Gの移動軌跡GRの交差位置あるいは交差位置近傍を照射位置Qとして設定し、この照射位置Qを中心とする所定範囲(例えば、自車両1の車幅寸法の範囲)に亘る大きさの照射形状Rとなるようにしてレーザ投光器13からレーザ光を照射する。
同様にして、例えば図6に示すように、交差点区間内に進入した自車両1が対向車線を横切って右折することを示す方向指示灯Wを点滅させている際に、自車両1の進行方向前方の横断歩道を通行する低速移動体が低速移動体検知部にて検知されると、照射制御部は、自車両1の進行軌跡TA上もしくは自車両1の進行軌跡TA近傍かつ検知した低速移動体G近傍の位置であって、自車両1の進行軌跡TAと低速移動体Gの移動軌跡GRの交差位置あるいは交差位置近傍を照射位置Qとして設定し、この照射位置Qを中心とする所定範囲(例えば、自車両1の車幅寸法の範囲)に亘る大きさの照射形状Rとなるようにしてレーザ投光器13からレーザ光を照射する。
さらに、照射制御部は、レーザ光の色を変更可能であり、少なくとも、自車両1と照射位置Qとの間の相対距離および自車両1が照射位置Qに到達するまでに要する到達時間および車両状態量センサ15にて検出される自車両1の速度の何れか1つに応じて、レーザ光の色が変化するように設定する。例えば、照射制御部は、自車両1と照射位置Qとの間の相対距離または自車両1が照射位置Qに到達するまでに要する到達時間が短くなることに伴い、もしくは、自車両1の速度が大きくなることに伴い、歩行者や他の車両の乗員による危険性の認識度が高くなるようにして、レーザ光の色を青色系から黄色系さらに黄色系から赤色系へと順次変更する。
なお、照射制御部は、到達時間と点滅間隔との所定の対応関係、また、相対距離や到達時間や速度と色との所定の対応関係を、予め作成したマップ等として保持あるいは所定の算出式に基づいて算出するようになっている。
次に、ステップS02においては、例えばカメラ14にて撮影された撮影画像に基づく認識結果や、自車両1の外部に設けられた情報発信装置、例えば路側等に配置された路車間通信装置(路上機)や他の車両に搭載された車車間通信装置等から受信した情報等に基づき、自車両1の進行方向前方における低速移動体の存在を検知する。
次に、ステップS03においては、低速移動体の移動速度および移動方向を検出して移動軌跡を予測し、低速移動体の移動軌跡と自車両1の進行軌跡とに基づいて、自車両1と低速移動体との衝突が生じる可能性の有無あるいは衝突が生じる確率や衝突時の衝撃の程度等を算出し、これらの算出結果に基づき危険性の程度を判定する。
次に、ステップS04においては、例えばナビゲーション装置17にて検出される自車両1の現在位置および車両状態量センサ15にて検出される自車両1の速度および軌跡予測部にて予測される自車両1の進行軌跡と、低速移動体検知部での低速移動体の移動速度や移動方向の検出結果とに基づいて、自車両1と低速移動体とが接触もしくは最接近するまでに要する時間である予測時間TTCを予測する。
次に、ステップS05においては、予測時間TTCが所定時間#T(例えば、#T=3秒等)未満であるか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS06に進む。
ステップS06においては、検知した低速移動体をレーザ光の照射による情報提供の対象に設定する。
そして、ステップS07においては、自車両1の進行軌跡上もしくは自車両1の進行軌跡近傍かつ検知した低速移動体近傍の位置であって、自車両1の進行軌跡と低速移動体の移動軌跡の交差位置あるいは交差位置近傍を照射位置Qとして設定し、この照射位置Qを中心とする所定範囲(例えば、自車両1の車幅寸法の範囲)に亘る大きさの照射形状となるようにしてレーザ投光器13からレーザ光を照射するスポット照射制御を実行し、一連の処理を終了する。
これにより、歩行者等の低速移動体は、例えば自車両1を直接に視認することができない状態であっても、レーザ光の照射位置Qを検出することによって、自車両1の進行軌跡を認識することができ、自車両1を直接に視認可能となるタイミングに先立って、自車両1との衝突や接触が生じることを回避するための回避動作をより早期に実行することができる。
また、自車両1の状態や低速移動体の状態や自車両1と低速移動体との相対的な状態等に応じてレーザ光の照射状態、つまり点滅状態や色や形状等を変更することにより、単に、自車両1の存在の有無に加えて、自車両1の接近状態を歩行者等の低速移動体に適切に認識させることができる。
例えば図8に示すように、自車両1が走行する車線に隣接する対向車線にて車両渋滞が生じている場合に、対向車線にて前後で隣り合う渋滞車両間から自車両1が走行する車線へと向かい移動する低速移動体Gが低速移動体検知部にて検知されたとき、照射制御部は、自車両1の進行軌跡TAと低速移動体Gの移動軌跡GRの交差位置あるいは交差位置近傍であって低速移動体G近傍の位置に、停止することを喚起するような図形(例えば図8に示す赤色の停止線図形や、例えば図9に示す罰点図形や、例えば図10に示す進入禁止図形等)または文字形状(例えば図11に示す「止まれ」の文字列等)が表示されるようにしてレーザ光の照射形状Rを設定する。
これにより、歩行者等の低速移動体が自車両1の進行軌跡内に安易に飛び出してしまうことを防止することができる。
この場合における制御装置11の動作に係るフローチャートでは、先ず、例えば図12に示すステップS01において、舵角センサにて検出される自車両1の舵角やジャイロセンサ31にて検出される自車両1のヨーレートと、車速センサにて検出される自車両1の速度とに基づき、自車両1の進行軌跡を予測する。
次に、ステップS12においては、例えばカメラ14にて撮影された撮影画像に基づく認識結果や、自車両1の外部に設けられた情報発信装置、例えば路側等に配置された路車間通信装置(路上機)や他の車両に搭載された車車間通信装置等から受信した情報等に基づき、自車両1の進行方向前方における複数n(nは2以上の自然数)の低速移動体の存在を検知し、例えば各低速移動体に対して識別番号(例えば、1以上かつn以下の自然数)を付与する。
次に、ステップS13においては、カウンタ値kおよび予測時間TTCにゼロを設定して、リセット処理を行う。
次に、ステップS14においては、カウンタ値kに1を加算して得た値を、新たにカウンタ値kとして設定する。
次に、ステップS16においては、例えばナビゲーション装置17にて検出される自車両1の現在位置および車両状態量センサ15にて検出される自車両1の速度および軌跡予測部にて予測される自車両1の進行軌跡と、低速移動体検知部での低速移動体の移動速度や移動方向の検出結果とに基づいて、自車両1とk番目の低速移動体とが接触もしくは最接近するまでに要する時間である予測時間TTC(k)を予測する。
次に、ステップS17においては、予測時間TTC(k)が所定時間#T(例えば、#T=3秒等)未満であるか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、後述するステップS20に進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS18に進む。
ステップS18においては、k番目の低速移動体に対する予測時間TTC(k)が、この時点で設定されている予測時間TTC未満であるか否かを判定する。
ステップS18の判定結果が「NO」の場合には、後述するステップS20に進む。
ステップS18の判定結果が「YES」の場合には、ステップS19に進む。
ステップS19においては、k番目の低速移動体をレーザ光の照射による情報提供の対象に設定する。
ステップS20の判定結果が「NO」の場合には、上述したステップS14に戻る。
一方、ステップS20の判定結果が「YES」の場合には、ステップS21に進み、予測時間TTCがゼロであるか否かを判定する。
ステップS21の判定結果が「YES」の場合には、レーザ光の照射による情報提供の対象となる低速移動体が設定されていないと判断して、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「NO」の場合には、レーザ光の照射による情報提供の対象として適宜の低速移動体が設定されていると判断して、ステップS07に進む。
そして、ステップS07においては、自車両1の進行軌跡上もしくは自車両1の進行軌跡近傍かつ情報提供の対象として設定された低速移動体近傍の位置であって、自車両1の進行軌跡と情報提供の対象として設定された低速移動体の移動軌跡の交差位置あるいは交差位置近傍を照射位置Qとして設定し、この照射位置を中心とする所定範囲(例えば、自車両1の車幅寸法の範囲)に亘る大きさの照射形状となるようにしてレーザ投光器13からレーザ光を照射するスポット照射制御を実行し、一連の処理を終了する。
これにより、複数の歩行者等の低速移動体が検知された場合であっても、自車両1との接触や衝突の危険性が相対的に高い低速移動体に対して優先的に自車両1の接近を認識させることができる。
11 レーザ光照射判断・衝突判定・衝突回避制御装置(制御装置)
13 レーザ投光器(照射手段)
14 カメラ
Claims (7)
- 車両進行方向の路面に所定の照射形状となるように視認可能なレーザ光を照射する照射手段と、
前記照射手段によって路面に照射された前記レーザ光に基づき車両の走行支援を行う車両用走行支援装置であって、
車両の進行軌跡を予測する軌跡予測手段と、
歩行者を含む低速移動体を検知する低速移動体検知手段と、
前記軌跡予測手段にて予測された前記進行軌跡を含む所定領域内に前記低速移動体検知手段にて前記低速移動体が検知されたとき、前記軌跡予測手段にて予測された前記進行軌跡上、もしくは、前記進行軌跡近傍かつ前記低速移動体近傍の位置に、前記照射手段により前記レーザ光を照射する照射制御手段と
を備えることを特徴とする車両用走行支援装置。 - 前記低速移動体検知手段は、前記低速移動体の移動方向に基づいて前記低速移動体の移動軌跡を予測しており、
前記照射制御手段は、前記レーザ光を、前記軌跡予測手段にて予測された前記進行軌跡と前記低速移動体検知手段にて予測された前記移動軌跡との交差位置および該交差位置近傍に照射することを特徴とする請求項1に記載の車両用走行支援装置。 - 車両の移動速度を検出する車速検出手段を備え、
前記低速移動体検知手段は、前記低速移動体の移動方向および移動速度を検知しており、
前記照射制御手段は、前記車速検出手段にて検出された前記移動速度および前記軌跡予測手段にて予測された前記進行軌跡と、前記低速移動体検知手段にて検知された前記移動方向および前記移動速度とに基づき、前記車両と前記低速移動体とが接触もしくは最接近するまでに要する時間である予測時間を予測し、該予測時間が所定値以下である場合に、前記レーザ光を照射することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の車両用走行支援装置。 - 前記低速移動体検知手段にて複数の前記低速移動体が検知されたとき、前記照射制御手段は、前記予測時間が相対的に短い前記低速移動体に対して、より優先的に前記レーザ光を照射することを特徴とする請求項3に記載の車両用走行支援装置。
- 前記照射制御手段は、前記レーザ光を点滅照射可能であり、
車両が前記レーザ光の照射位置に到達するまでに要する時間である到達時間が短くなることに伴い前記レーザ光の点滅間隔が短縮傾向に変化するように設定することを特徴とする請求項1から請求項4の何れかひとつに記載の車両用走行支援装置。 - 前記照射制御手段は、前記レーザ光の色を変更可能であり、
少なくとも、車両と前記レーザ光の照射位置との間の相対距離、および、車両が前記レーザ光の照射位置に到達するまでに要する時間である到達時間、および、車両の移動速度を検出する車速検出手段にて検出される前記移動速度の何れかひとつに応じて前記レーザ光の色を変更することを特徴とする請求項1から請求項5の何れかひとつに記載の車両用走行支援装置。 - 前記照射制御手段は、前記相対距離または前記到達時間が短くなることに伴い、もしくは、前記移動速度が大きくなることに伴い、前記レーザ光の色を青色系から黄色系さらに黄色系から赤色系へと順次変更することを特徴とする請求項6に記載の車両用走行支援装置。
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