JP2005189936A

JP2005189936A - 車両制御システム

Info

Publication number: JP2005189936A
Application number: JP2003427381A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kanemitsu; 寛幸金光
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-12-24
Filing date: 2003-12-24
Publication date: 2005-07-14

Abstract

【課題】見通しの悪い交差点において適切な位置で停止するように車両を制御する。
【解決手段】車両制御システム１０は、自車位置データを取得する自車位置データ取得部２８、一時停止地点における視野境界位置データを取得する視野境界位置データ取得部１４、自車における視点位置データを記憶する視点位置データ記憶部１８、視野境界位置データに基づいて視野境界線を決定する視野境界線決定部１６、視点位置が視野境界線に重なる位置として自車の停止位置を決定する停止位置決定部２０、およびその停止位置で停止するように自車の動作を制御する車両動作制御部２２を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の動作を自動的に制御する車両制御システムに関し、特に、適切な位置に停止する際および当該停止した位置から発進する際の運転を支援するためのシステムに関する。

一時停止が義務づけられる交差点等では、自動車等の車両の運転者は、左右の見通しのきく位置まで車両をゆっくりと動かし、視認により安全が確認できた時点で車両を発進させる。

しかしながら、このような運転操作は運転者の負担になるとともに、適切な位置で停止させかつスムーズに発進させるには、熟練した運転技能が必要となる。

そこで、特許文献１に開示される車両周囲監視装置では、カメラによって取得された交差点の画像情報に対して画像処理を行うことで交差点の周囲に存在する特徴を抽出し、当該抽出された特徴に基づいて、交差点に対する進入限界位置に車両が誘導されるようになっている。

特開２００３−９９８９５号公報

しかしながら、上記従来技術では、画像処理によって交差点の周囲に存在する特徴を抽出することが難しい場合があり、その場合には車両を適切に誘導するのが難しくなるという問題があった。

本発明にかかる車両制御システムは、自車位置データを取得する自車位置データ取得部と、一時停止地点における視野境界位置データを取得する視野境界位置データ取得部と、自車における視点位置を示す視点位置データを記憶する視点位置データ記憶部と、視野境界位置データに基づいて視野境界線を決定する視野境界線決定部と、視点位置が視野境界線に重なる位置として自車の停止位置を決定する停止位置決定部と、上記停止位置で停止するように自車の動作を制御する車両動作制御部と、を備える。

また、上記本発明にかかる車両制御システムでは、さらに、視野範囲内の他車を検出する他車検出部と、発進加速データを記憶する発進加速データ記憶部と、上記他車検出部による他車の検出結果と上記発進加速データとに基づいて、上記停止位置より先方への自車の進行の可否を判定する進行可否判定部と、を備えるのが好適である。

また、上記本発明にかかる車両制御システムでは、さらに、自車の指向方向を取得する指向方向取得部を備え、上記進行可否判定部は、さらに、上記指向方向に基づいて、上記停止位置より先方への自車の進行の可否を判定するのが好適である。

また、上記本発明にかかる車両制御システムでは、上記視点位置は車載カメラの視点位置であり、上記停止位置と自車位置データとに基づいて上記車載カメラが起動されるのが好適である。

また、上記本発明にかかる車両制御システムでは、上記視野境界位置データ取得部は、自車に搭載されその周囲の物体を探知する物体探知部を含み、物体探知部の探知結果に基づいて上記視野境界位置データを取得するのが好適である。

また、上記本発明にかかる車両制御システムでは、上記視点位置データ記憶部には運転者毎に上記視点位置データが記憶されるのが好適である。

また、上記本発明にかかる車両制御システムでは、上記停止位置を示す停止位置データを記憶する停止位置データ記憶部を備え、上記車両動作制御部は、上記停止位置が一旦決定された後は、上記停止位置記憶部から停止位置を取得するのが好適である。

以下、本発明の好適な実施形態について説明する。図１は、本実施形態にかかる車両制御システム１０を搭載する車両１２の要部構成の一例を示すブロック図である。

車両制御システム１０は、交差点や道路に進入する際に一時停止する位置を、側方の見通しがきく位置として決定するための構成を備える。このために、車両制御システム１０は、視野境界位置データ取得部１４、視野境界線決定部１６、視点位置データ記憶部１８、停止位置決定部２０、および車両動作制御部２２を備える。

視野境界位置データ取得部１４は、交差点や道路に進入する際の停止位置において視野の境界となる点の位置座標を取得する。図２は、優先道路６０に道路６２が突き当たるＴ字路交差点において車両１２の運転者（視点Ｐ）の視野範囲（ハッチングで示す）の一例を示す図である。停止した位置の側方に建物６４等があると、視野が狭くなる。図２の例では、交差点の近くに位置する建物６４において車両１２の先方側に最も近いエッジとなる位置Ｅが、視野境界位置として取得される。視野境界位置Ｅの位置座標は、例えば、地図情報等から取得することができる。その場合、地図情報取得部２４により、車両１２のナビゲーションシステム（図示せず）用に記憶された地図情報、あるいは情報センタに登録された地図情報が、所定のインタフェース手段や通信手段等（図示せず）を介して取得される。

また、視野境界位置を、車両１２に搭載した物体探知部２６によって取得してもよい。物体探知部２６としては、例えば、車載レーダを用いることができる。車載レーダを用いる場合、車両１２から水平面内で周囲の物体を探知して、車両１２に対する視野境界位置が取得される。図２の場合、地図情報から取得した場合と同様に、探知結果に基づいて、交差点の近くに位置する建物６４において車両１２の先方側に最も近いエッジとなる位置Ｅが、視野境界位置として取得される。かかる構成は、地図情報が得られない場合や、地図情報に誤りがある場合、街路樹等で地図情報によって取得される視野境界位置が使えない場合等に有効である。

視野境界線決定部１６は、取得された視野境界位置に基づいて、視野境界線を決定する。図３は、図２の例で取得された視野境界位置Ｅに対して決定された視野境界線６６の一例を示す図である。図３の例では、交差点の中心Ｏの座標、視野境界位置Ｅの座標、および見通し距離Ｌから、側方に当該距離Ｌの見通しを確保できる視野範囲の境界線６６として、視野境界線が決定される。ここで、交差点の中心Ｏの座標は地図情報取得部２４で取得された道路情報に含まれているものを用いることができる。また、見通し距離Ｌとしては、予め設定されている値を用いるが、この値は、運転者や時間帯（例えば昼／夜）、天候等に応じて適宜変更してもよい。

視点位置データ記憶部１８には、車両１２の代表位置に対する相対的な視点位置が記憶される。図４は、車両１２の視点位置の一例を示す図である。図４の例では、車両１２の代表位置（例えば車両１２の中心位置、好適には自車位置データ取得部２８による位置検出点とする）Ｃを中心とする平面座標系において視点位置Ｐ１，Ｐ２が決定されている。視点位置Ｐ１，Ｐ２は、運転者の体の大きさや運転姿勢等に応じて運転者毎に異なるため、視点位置データは、運転者毎に予め取得して記憶しておくのが好適である。なお、車両１２に、運転時の視認を支援すべく車載カメラ３６が装備されている場合には、運転者の目の位置に替えて、車載カメラの位置を視点位置とすることもできる。

停止位置決定部２０は、視野境界線と視点位置とに基づいて車両１２の停止位置を決定する。図５は、車両１２の停止位置Ａ１，Ａ２の一例を示す図である。図５に例示するように、視点位置Ｐが視野境界線６６と重なるときの車両１２の位置Ａ１，Ａ２として、停止位置が決定される。図５の例では、停止位置Ａ１，Ａ２は、車両１２の位置や進行方向（指向方向）から視点位置Ｐの移動先を推測する（外挿する）ことで決定される。こうすることで、所期の見通し距離Ｌを確保しつつ、進入先（優先道路６０）への頭出し量を必要最低限に抑えることができる。

車両動作制御部２２は、自車位置データ取得部２８によって取得された車両１２の位置と、決定された停止位置とを比較しながら、車両制動部（例えば自動ブレーキシステム等）３０や車両駆動部（例えば内燃機関、モータ等）３２を制御して、当該停止位置に自動的に車両１２を停止させる。なお、特にブレーキを解除したときにクリープ現象によって前進する車両１２の場合には、車両駆動部３２は必ずしも制御する必要は無い。また、車両動作制御部２２が車両制動部３０や車両駆動部３２を自動制御しているときに、運転者によって制動操作がなされたときは、当該制動操作を優先させ、車両動作制御部２２による制御を解除するようにするのが好適である。逆に運転者によって加速操作がなされたときは、車両動作制御部２２による停止位置に停止させる制御を優先させて当該加速操作を無視するか、あるいは出力部４８から警報出力を行うとともに、加速を許可するための所定の確認操作（例えば所定の押圧ボタンの操作等）が行われたときにのみ加速するようにするのが好適である。また、一旦決定された停止位置を示すデータは、停止位置データ記憶部３４に格納しておき、次回同じ地点で停止する際には、その地点を識別する情報に基づいて、停止位置データ記憶部３４から停止位置データを呼び出すようにしてもよい。こうすれば、その地点にさしかかるたびに停止位置を決定する必要がなくなり、消費電力を抑制することができる。なお、ナビゲーションシステムから車両１２の挙動の履歴を取得し、当該履歴において、頻繁に一時停止する位置があるときは、当該位置を一時停止位置として停止位置データ記憶部３４に登録するようにしてもよい。

以上のように、本実施形態にかかる車両制御システム１０によれば、側方に見通しが確保できる位置により容易にかつより確実に車両１２を停止させることができる。また、頭出し量を必要最低限度に抑えることができるという効果もある。

なお、自車位置データ取得部２８は、ＧＰＳから車両１２の位置を取得するものとして構成してもよいし、道路側の所定の参照点（例えばカメラによって取得された道路側の指標；例えば一時停止線等のマーカ）からの移動距離として車両１２の位置を特定するように構成してもよい。

また、運転時の視認を支援すべくビデオカメラ等の車載カメラ３６が装備される場合、上記決定された停止位置に対する車両１２の位置に基づいて、当該車載カメラ３６の起動を制御するようにしてもよい。車載カメラ３６で取得した映像を車室内モニタ（図示せず）で視認しながら停止位置から車両１２を発進させる場合、当該停止位置に車両１２が到達する前の所期の見通し範囲（視野）が確保できていない状態での映像は、却って煩わしく感じられる場合がある。また、停止位置に車両１２が到達した時点（あるいはその直前）で車載カメラ３６が起動され、車室内のモニタにその映像が映し出されるようにすれば、改めて運転者の注意を喚起することにもなる。そこで、車載カメラ起動制御部４０は、自車位置データ取得部２８によって取得された車両１２の位置と、決定された停止位置とを比較しつつ、車両１２が当該停止位置あるいはその直前の所定の位置（例えば停止位置から所定距離手前の位置）に到達した時点で、車載カメラ３６を起動する。これにより、車載カメラ３６による消費電力を抑制することができるという効果も得られる。

そして、本実施形態にかかる車両制御システム１０では、決定された停止位置からの車両１２の発進について、その可否判断を行う。このために、車両制御システム１０は、さらに、他車検出部３８、発進加速データ記憶部４２、進行可否判定部４４、および指向方向取得部４６を備える。

他車検出部３８は、車両１２が停止位置にあるときの視野範囲内における他車の有無を検出する。この他車検出部３８には、例えば上記物体探知部２６を含めることができる。あるいは、情報センタや他車等から他車の位置データを取得する所定の通信手段等を設け、取得した他車位置データと視野範囲とを比較して、視野範囲における他車の有無を取得するように構成してもよい。

進行可否判定部４４は、一例として、他車検出部３８によって他車が検出されたときに停止位置より先方への進行を不可と判定し、出力部４８に警報出力を実行させるための制御信号を出力する。出力部４８は、音声あるいは表示による警報出力を行う。ここで、進行不可と判定されたときには、さらに、車両１２の進行自体を抑制するようにしてもよい。その場合、進行可否判定部４４は、車両動作制御部２２に、車両１２の進行を抑制するための制御信号を出力する。車両動作制御部２２は、車両１２が発進しないように車両制動部３０を制御する。ただし、その場合には、出力部４８からの警報出力と並行して行うとともに、運転者による何らかの操作（例えば所定の押しボタンの操作等）により、当該進行の抑制が解除できるようにしておくのが好適である。

発進加速データ記憶部４２には、停止状態から道路（車線）に合流するまでの時間に対応するデータ（例えば、時間データ、加速度データ、当該時間に応じた係数等）が記憶される。そして、進行可否判定部４４は、他車の検出結果（他車の位置）と発進加速データとに基づいて、停止位置より先への進行の可否を判定するようにしてもよい。一例として、発進加速データを、車両１２が停止位置から道路に合流するまでの所要時間に応じた係数α（α＜１；所要時間が長いほどαが小さい）とする場合、他車検出部３８の検出結果より求まる他車までの距離Ｌおよび当該係数αの積α・Ｌと、所定の閾値Ｌｔｈとを比較し、α・Ｌが閾値Ｌｔｈと同じであるかまたはより小さい場合には、進行不可と判定することができる。なお、これはあくまでも一例であって、他車が車両１２の直前領域に到達するまでの猶予時間、および車両１２が道路に合流するまでの所要時間を算出し、これらを比較することによって進行可否判定を行うようにしてもよい。以上のように、発進加速データに基づいて進行可否判定を行うことで、進行可否判定の信頼度が向上する。なお、発進加速データを車両１２の加速性能や運転者に応じて設定すると、進行可否判定の信頼度はより一層向上する。

指向方向取得部４６は、自車（車両１２）の指向方向を取得する。車両１２の指向方向は、例えば、ナビゲーションシステムにおいて取得された車両１２の移動履歴や、ステアリングハンドルの操作履歴等から取得することができる。こうして取得された車両１２の指向方向を、進行可否判定に反映させることができる。例えば、停止状態での車両１２の指向方向が合流後の進行方向と逆の方向である場合には、停止状態での車両１２の指向方向が合流後の進行方向と同じ方向である場合に比べて、道路に合流するまでの所要時間が長くなる。そこで、例えば、取得された指向方向と合流後の進行方向との角度を取得し、その角度に応じた係数β（β＜１；角度が大きいほどβが小さい）を設定する。そして、他車検出部３８の検出結果より求まる他車までの距離Ｌおよび当該係数βの積β・Ｌと、所定の閾値Ｌｔｈとを比較し、β・Ｌが閾値Ｌｔｈと同じであるかまたはより小さい場合には、進行不可と判定することができる。なお、これはあくまでも一例であって、他車が車両１２の直前領域に到達するまでの猶予時間、および車両１２が道路に合流するまでの所要時間を算出し、これらを比較することによって進行可否判定を行うようにしてもよい。以上のように、車両１２の指向方向に基づいて進行可否判定を行うことで、進行可否判定の信頼度が向上する。なお、発進加速データによる判定と組み合わせて（例えば、積α・β・Ｌと閾値Ｌｔｈとを比較することにより）進行可否判定を行うと、より一層信頼度が向上する。

また、車載カメラ３６の撮影方向（撮影位置）を可変制御できる場合、指向方向取得部４６によって取得された指向方向に基づいて、当該車載カメラ３６の撮像方向を制御するのが好適である。こうすることで、より確実に視野範囲の映像を捉えることができるようになる。あるいは、車載カメラ３６によって取得された映像を表示する画面上で当該映像の表示される領域が制御されるように構成してもよい。こうすることで、モニタ等の表示画面（図示せず）において、必要な視野範囲の映像をより確実に表示することができるようになる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず、種々の変形が可能である。例えば、図２〜図５では、車両１２が交差点に進入する場合について例示したが、これには限られず、車庫や駐車場等から道路に合流する場合などにおいても、本発明にかかる車両制御システムを動作させることができる。

本発明の実施形態にかかる車両制御システムの要部構成の一例を示すブロック図である。車両における視点、視野境界位置および車両からの視野範囲の一例を示す図である。本発明の実施形態にかかる車両制御システムで決定された視野境界線の一例を示す図である。本発明の実施形態にかかる車両制御システムで規定される車両の視点位置の一例を示す図である。本発明の実施形態にかかる車両制御システムで決定される車両の停止位置の一例を示す図である。

符号の説明

１０車両制御システム、１２車両、１４視野境界位置データ取得部、１６視野境界線決定部、１８視点位置データ記憶部、２０停止位置決定部、２２車両動作制御部、２４地図情報取得部、２６物体探知部、２８自車位置データ取得部、３０車両制動部、３２車両駆動部、３４停止位置データ記憶部、３６車載カメラ、３８他車検出部、４０車載カメラ起動制御部、４２発進加速データ記憶部、４４進行可否判定部、４６指向方向取得部、４８出力部。

Claims

自車位置データを取得する自車位置データ取得部と、
一時停止地点における視野境界位置データを取得する視野境界位置データ取得部と、
自車における視点位置を示す視点位置データを記憶する視点位置データ記憶部と、
視野境界位置データに基づいて視野境界線を決定する視野境界線決定部と、
視点位置が視野境界線に重なる位置として自車の停止位置を決定する停止位置決定部と、
前記停止位置で停止するように自車の動作を制御する車両動作制御部と、
を備える車両制御システム。
さらに、
視野範囲内の他車を検出する他車検出部と、
自車の発進加速データを記憶する発進加速データ記憶部と、
前記他車検出部による他車の検出結果と前記発進加速データとに基づいて、前記停止位置より先方への自車の進行の可否を判定する進行可否判定部と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の車両制御システム。
さらに、
自車の指向方向を取得する指向方向取得部を備え、
前記進行可否判定部は、さらに、前記指向方向に基づいて、前記停止位置より先方への自車の進行の可否を判定することを特徴とする請求項２に記載の車両制御システム。
前記視点位置は車載カメラの視点位置であり、
前記停止位置と自車位置データとに基づいて前記車載カメラが起動されることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一つに記載の車両制御システム。
前記視野境界位置データ取得部は、自車に搭載されその周囲の物体を探知する物体探知部を含み、物体探知部の探知結果に基づいて前記視野境界位置データを取得することを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか一つに記載の車両制御システム。
前記視点位置データ記憶部には運転者毎に前記視点位置データが記憶されることを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか一つに記載の車両制御システム。
前記停止位置を示す停止位置データを記憶する停止位置データ記憶部を備え、
前記車両動作制御部は、前記停止位置が一旦決定された後は、前記停止位置記憶部から停止位置を取得することを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか一つに記載の車両制御システム。