JP2008065482A - 車両用運転支援システム - Google Patents

Abstract

【課題】自車が右左折する道路の交差点への接続角度や歩行者の進行方向を考慮に入れて衝突可能性のある歩行者を精度良く判定できる運転支援システムを実現する。
【解決手段】歩行者ベクトル設定ブロック５Ｆでは歩行者の位置情報から歩行者の進行方向ベクトルを設定し、交差点ベクトル設定ブロック５Ｇでは自車の右左折先の道路の接続角度を自車の進行方向ベクトルに加味した交差点ベクトルを設定し、衝突地点推定ブロック５Ｈでは上記交差点ベクトルと歩行者の進行方向ベクトルとから衝突地点を推定し、情報提供ブロック５Ｉでは歩行者の位置及び衝突地点が交差点から所定範囲内に存在する歩行者を特定し、衝突可能性のある歩行者情報として情報提供する。
【選択図】図５

Description

本発明は、自車の情報と歩行者の情報とに基づいて歩行者との衝突可能性を判定して情報提供を行う運転支援システムに関する。

特許文献１には、自車の車幅ゾーンと車幅ゾーンの両側に歩行者突発移動ゾーンとを設定し、この車幅ゾーンと歩行者突発移動ゾーンを危険ゾーンとして、歩行者が衝突危険ゾーンに位置する場合に衝突危険性が大きいと判定する技術が記載されている。
特開２００４−２６８８２９号公報

上記特許文献１では衝突危険ゾーンに歩行者が位置するか判定しているだけで、自車が右左折する道路の交差点への接続角度や自車や歩行者の進行方向を考慮していないため、衝突可能性のある歩行者を精度良く判定することができない。

本発明は、上述の課題に鑑みてなされ、その目的は、自車が右左折する道路の交差点への接続角度や歩行者の進行方向を考慮に入れて衝突可能性のある歩行者を精度良く判定できる運転支援システムを実現することである。

上述の課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る第１の形態は、地図データを記憶する地図データ記憶手段と、自車と他車との間で情報を送受信する車車間通信手段と、自車周辺の歩行者情報を取得する取得手段と、前記地図データから抽出した自車が右折又は左折する交差点と、前記右折又は左折する道路の交差点への接続角度とから、当該交差点の座標を始点とした交差点ベクトルを設定する交差点ベクトル設定手段と、前記歩行者情報から歩行者の進行方向ベクトルを設定する歩行者ベクトル設定手段と、前記交差点ベクトルと前記進行方向ベクトルとから自車と歩行者との衝突地点を推定する衝突地点推定手段と、前記衝突地点が前記交差点から所定距離以内にある歩行者を対象として情報提供する情報提供手段と、を有する。

この第１の形態によれば、自車が右左折する道路の交差点への接続角度や歩行者の進行方向を考慮に入れて衝突可能性のある歩行者を精度良く判定できる。

また、第２の形態では、前記交差点ベクトル設定手段は、自車の進行方向に自車が右左折する道路の交差点への接続角度を加算して前記交差点ベクトルを設定する。この形態によれば、自車の進行方向を精度良く設定できる。

また、第３の形態によれば、前記歩行者ベクトル設定手段は、前記歩行者から送信される位置情報を用いて前記歩行者の進行方向ベクトルを設定する。この形態によれば、歩行者の位置と進行方向を精度良く設定できる。

また、第４の形態では、前記歩行者ベクトル設定手段は、前記歩行者の位置情報から検出される歩行者の進行方向が複数回継続して同一方向であった場合、その進行方向に進行方向ベクトルを設定する。この形態によれば、歩行速度が遅く、進行方向が頻繁に変わる歩行者の進行方向を精度良く設定できる。

また、第５の形態では、前記歩行者ベクトル設定手段は、前記歩行者の位置情報から歩行者が停止状態から動き出したことを検出した場合、単一の歩行者の位置情報から検出される歩行者の進行方向に進行方向ベクトルを設定する。この形態によれば、急に動き出し、道路に飛び出す歩行者の進行方向を早急に精度良く設定できる。

また、第６の形態では、前記衝突地点推定手段は、前記交差点から所定範囲内にある歩行者から送信される歩行者の位置情報を衝突地点の推定に用いる。この形態によれば、自車周辺に存在する歩行者から、衝突可能性のある歩行者に絞って情報提供がなされるので、演算処理負荷や無駄な情報提供の頻度を低減することができる。

本発明によれば、自車が右左折する道路の交差点への接続角度や歩行者の進行方向を考慮に入れて衝突可能性のある歩行者を精度良く判定できる運転支援システムを実現することができる。

以下に、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。

なお、以下に説明する実施の形態は、本発明の実現手段としての一例であり、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で下記実施形態を修正又は変形したものに適用可能である。

［システム構成］
図１は、本発明に係る実施形態の運転支援システムの構成を示すブロック図である。

図１において、車両に搭載される運転支援システム１は、同システムを搭載する１台又は複数台の他車（相手車両や対向車両ともいう。）との間で各種情報を送受する車車間通信装置２と、カーナビゲーション装置３と、自車の走行状態に関する情報を出力する走行状態検出装置４と、これら装置２，３，４から取得した各種情報に基づいて自車と自車の周囲に存在する他車との衝突可能性を予測し、予測結果に応じてドライバに衝突を回避するための情報提供（警報）を行う運転支援制御を行うＥＣＵ５と、を備える。

車車間通信装置２は送受信アンテナ２１を備え、例えば自車位置の周囲数百ｍの範囲に存在する他車との間で無線通信により自車情報の配信及び他車情報の受信を行う。なお、他車との距離が数十ｍ程度であれば、ＤＳＲＣ（狭域無線通信方式）等の路車間通信を利用してもよい。

また、車車間通信装置２は、他車の歩行者検出システム（レーダやカメラ）により検出した歩行者の位置情報を車車間通信装置２を介して他車から受信し、若しくは、歩行者が所持する携帯送信機６から受信した位置情報を直接又は中継局経由（不図示）で受信する。携帯送信機６は、例えば携帯型ＧＰＳ受信装置やＧＰＳ機能を持つ携帯電話等である。

カーナビゲーション装置３はＧＰＳアンテナ３１及びＧＰＳ受信機３２を備え、例えば自車の位置情報（緯度、経度、方位等に関する情報）をＥＣＵ５に出力する。また、カーナビゲーション装置３は地図情報等の画像を表示するディスプレイ３３及び経路誘導等で音声メッセージ等を発するスピーカ３４を備え、上記ＥＣＵ５は、これらディスプレイ３３及びスピーカ３４を利用して、自車に接近する他車の存在や自車との衝突可能性が高い他車の存在を画像や音声等でドライバに情報提供（警報）を行う。更に、上記ＥＣＵ５は、ディスプレイ３３及びスピーカ３４を利用して、自車に接近する歩行者の存在や自車との衝突可能性が高い歩行者の存在を画像や音声等でドライバに情報提供（警報）を行う。

更に、カーナビゲーション装置３は、地図データベース（以下、地図ＤＢ）３５を備え、ＥＣＵ５は、この地図ＤＢ３５から、例えばマップマッチング後の自車の位置座標、前方交差点座標（列）、各交差点までの距離、各交差点の信号機の有無、各交差点での分岐路の交差角度（道路接続角度）、各分岐路の道路情報（道路種別（国道や県道等）、路線番号、道路幅員、車線数等）、自車の走行路情報（道路種別、路線番号、道路幅員、車線数等）を得る（以下、これらの情報をナビ情報という。）。なお、カーナビゲーション装置３にＤＧＰＳ（デファレンシャルＧＰＳ）を内蔵することで、ＦＭ多重放送の補正データを受信してＧＰＳの位置情報を補正し、測位精度を高めることもできる。

走行状態検出装置４は、例えば自車の車速を検出する車速センサ、加速度を検出する加速センサ、ヨーレートを検出するヨーレートセンサ、自車の進行方向（方位）を検出するジャイロメータ等からなる自律航法装置等のセンサ類や、オン／オフ信号を出力するイグニッションスイッチやハザードスイッチ、ブレーキスイッチ、ウインカースイッチ等のスイッチ類を含み、ＥＣＵ５は、これらセンサ類やスイッチ類から自車の走行状態情報を得る。

ＥＣＵ５は、ＣＰＵ５１、ＲＡＭ５２、ＲＯＭ５３を基本構成とするコンピュータである。ＲＯＭ５３には、車車間通信装置２により異なる車両間で情報の授受を行う通信プログラム、上記車車間通信装置２を介して取得した他車情報やナビ情報、走行状態情報等を利用して他車や歩行者との衝突可能性を判定するプログラム、自車位置及び他車位置を地図上に表示すると共に、上記衝突可能性に応じてドライバに画像や音声で注意を喚起するための警報を出力するプログラムが夫々格納されている。

ＥＣＵ５は、自車の位置や速度、進行方向（方位）等に関するナビ情報や走行状態情報に加えて、自車の車両サイズ（全長や全幅等）や車両の種別（大型車、乗用車、緊急車等）を含む固有の識別（ＩＤ）情報（送信元情報）、他車のＩＤ情報（送信先情報）を、所定の車車間通信可能な範囲内に存在する他車に対して車車間通信装置２を介して配信する（以下、これらの情報を自車情報という。）。同様に、ＥＣＵ５は他車に関する配信情報（以下、他車情報という。）を他車から受信する。なお、上記他車が受信した歩行者の位置情報や他車の歩行者検出システムにより検出した歩行者の位置情報は、この他車情報に含まれている。

なお、本実施形態の車車間通信では、複数車両への配信を同時に行える同報通信方式（ブロードキャスト方式）を適用するが、送信元及び送信先の車両を特定し通信開始時に回線接続を確立するような通信方式を適用してもよい。

また、本実施形態の車車間通信は通信間隔が約０．１秒であり、車両のイグニッションスイッチがオフであっても、駐車車両としての把握のために情報が配信されるようになっている。

また、路面の交差点や交差点付近等にインフラ装置（例えば、路車間通信で利用されるビーコン等）が設けられている場合には、自車近くに設けられたインフラ装置を利用して、自車は周辺の他車に対して自車情報を配信したり、自車周辺の歩行者を検出して歩行者情報として配信することもできる。

ＥＣＵ５は、上記他車情報や上記ナビ情報、上記走行状態情報を利用して、自車及び他車が交差する交差点を抽出し、その交差点までの距離と到達時間を予測して衝突する可能性のある他車を特定し、その衝突可能性のある他車の存在を当該交差点手前で自車に情報提供（警報）する。更に、ＥＣＵ５は、後述するように自車が右左折しようとしている交差点における自車の進行方向と道路接続角度から設定される交差点ベクトルと、歩行者の進行方向ベクトルとから衝突地点を推定し、この衝突地点における歩行者の存在を自車に情報提供（警報）する。

なお、本実施形態では、ナビゲーション装置３のディスプレイ３３やスピーカ３４を用いて情報提供（警報）を行っているが、例えば、ヘッドアップディスプレイを用いたり、警報音を発するブザーや、ドライバが着座しているシートを振動させるシートバイブレータ等を用いても良い。

また、車両に、例えば、自車の周囲を監視する自車の走行路前方を撮像するＣＣＤカメラ、前方車両との車間距離を測定するレーザレーダや、超音波を利用したクリアランスソナー等を設け、ＥＣＵ５が、これらカメラやレーダ類から得た情報を用いて、自車の前方を走行中或いは前方に駐車している他車や歩行者を監視して、衝突可能性のある他車や歩行者を特定してもよい。

［他車との衝突を対象とした情報提供］
図２は、本実施形態の運転支援システムによる他車との衝突を対象とした情報提供を実現するＥＣＵの機能ブロック図である。

図２において、５Ａは、自車及び他車を地図ＤＢ上にマッピングするマッピングブロックである。５Ｂは、他車の走行路上の交差点列を抽出する他車交差点抽出ブロックである。５Ｃは、自車前方の交差点列を抽出する自車交差点抽出ブロックである。５Ｄは、他車交差点列と自車交差点列とを比較して、一致した交差点を衝突する可能性のある衝突交差点として特定する衝突交差点特定ブロックである。５Ｅは、衝突交差点までの他車の道のり距離と車速とから衝突交差点までの他車の到達時間を算出し、算出結果を元に情報提供する情報提供ブロックである。

図３は、本実施形態の車両用運転支援システムによる他車との衝突を対象とした情報提供処理を示すフローチャートである。

図３において、ＥＣＵ５は、ナビ情報や走行状態情報等の自車情報を取得し配信する（Ｓ１，Ｓ３）。次に、ＥＣＵ５は、他車から他車情報を受信したならば、他車のＩＤ、位置、速度、進行方向等を含む他車情報を取得する（Ｓ５，Ｓ７）。

次に、ＥＣＵ５は、上記マッピングブロック５Ａとして、上記他車位置を地図ＤＢ３５にマッピングすると共に、ディスプレイ３３の地図画像上に自車及び他車を表示する（Ｓ９）。ここでの車両位置のマッピングは、カーナビゲーション装置で利用される既知のマップマッチング技術を用いる。マップマッチングは、カーナビゲーション装置において、ジャイロや車速センサにより検出した車両の方位から車両の走行軌跡を求め、この車両の走行軌跡と地図情報から得た道路形状とを比較して車両の現在位置を求める手法である。

［歩行者との衝突を対象とした情報提供］
次に、歩行者との衝突可能性判定の概要について説明する。

図４は、本実施形態の運転支援システムによる歩行者との衝突可能性判定方法について説明する図である。

本実施形態では、以下の（ｉ）〜（ｉｖ）のように自車が交差点で右左折する際に右左折先の道路を横断等する歩行者との衝突可能性を判定する。
（ｉ）自車前方の交差点情報を地図ＤＢから取得し、右左折先の道路の自車の進行方向に対する接続角度を求める。
（ｉｉ）上記接続角度を自車の進行方向ベクトルに加味したベクトルを生成する。
（ｉｉｉ）上記ベクトル（始点）を交差点座標上に平行移動し、交差点からの進行方向（右左折に伴い変化する）を示す交差点ベクトルとする。
（ｉｖ）上記交差点ベクトルと歩行者の進行方向ベクトルとから衝突地点を推定する。

ここで、上記のように衝突可能性判定を行うと、衝突可能性のない歩行者も抽出してしまう場合がある（例えば、図４中の歩行者Ｂ、Ｃ）。歩行者Ｂの場合、交差点の近くに存在するが、自車との衝突地点が自車に対して遠くに存在する。歩行者Ｃの場合、自車との衝突地点が交差点の近くに存在するが、歩行者の位置が交差点から離れている。

このような歩行者を衝突判定の対象から除外するために、歩行者の位置及び衝突地点が交差点から一定範囲内に存在する歩行者のみを判定対象とする規制を設ける。これにより、無駄な情報提供を減らすことができる。

なお、判定対象の歩行者を識別する際、衝突地点までの到達時間を算出する方法も考えられるが、歩行者の速度を精度良く検出するのは困難であると考えられるため、上記方法が適切である。

図５は、本実施形態の運転支援システムによる歩行者との衝突を対象とした情報提供を実現するＥＣＵの機能ブロック図である。

図５において、５Ｆは、歩行者の位置情報から歩行者の進行方向ベクトルを設定する歩行者ベクトル設定ブロックである。５Ｇは、自車の右左折先の道路の接続角度を自車の進行方向ベクトルに加味した交差点ベクトルを設定する交差点ベクトル設定ブロックである。５Ｈは、上記交差点ベクトルと歩行者の進行方向ベクトルとから衝突地点を推定する衝突地点推定ブロックである。５Ｉは、歩行者の位置及び衝突地点が交差点から所定範囲内に存在する歩行者を特定し、衝突可能性のある歩行者情報として情報提供する情報提供ブロックである。

図６は、本実施形態の車両用運転支援システムによる歩行者との衝突を対象とした情報提供処理を示すフローチャートである。

図６において、ＥＣＵ５は、車車間通信装置２により他車、若しくは歩行者が所持する携帯送信機６から位置情報を取得する（Ｓ２１）。

次に、ＥＣＵ５は、地図ＤＢから自車の道路情報（道路種別、車線数、車線幅、交差点情報等）を取得する（Ｓ２３）。

次に、ＥＣＵ５は、自車が交差点を右左折しようとしているか判定する（Ｓ２５）。ここでは、例えば、自車が交差点から所定範囲内でウインカースイッチがオンされている場合に、交差点を右折又は左折しようとしていると判断する。

次に、ＥＣＵ５は、自車前方の交差点情報から分岐先道路の接続角度を取得する（Ｓ２７）。

次に、ＥＣＵ５は、自車の進行方向に分岐先道路の接続角度を加算したベクトルを設定する（Ｓ２９）。なお、右折か左折かにより自車の進行方向に加算する接続角度の値を可変としてもよい。

次に、ＥＣＵ５は、上記ベクトルを交差点の位置に平行移動して交差点ベクトルとする（Ｓ３１）。

次に、ＥＣＵ５は、歩行者が歩行中か判定する（Ｓ３３、Ｓ３５、Ｓ３７）。即ち、Ｓ３５では、図７（ａ）に示すように、現在までに検出された複数の歩行者位置Ｐ(n-2)，Ｐ(n-1)，Ｐ(n)から求められる歩行者の進行方向が複数回継続して同じ方向であったときに歩行中であると判定し、その方向を歩行者の進行方向ベクトルとして設定する。また、図７（ｂ）に示すように、歩行者の進行方向ベクトルを設定する際に、現在までに検出された複数の歩行者位置Ｐ(n-3)，Ｐ(n-2)，Ｐ(n-1)，Ｐ(n)から求められる歩行者の進行方向のうち、異なった方向に向く位置情報Ｐ(n)は除外する。更に、Ｓ３７では、図８に示すように、前回までに検出された歩行者位置Ｐ(n-2)，Ｐ(n-1)が同じ位置で不動（速度ゼロ）であるならば歩行者が立ち止まっていると判定し、今回の位置Ｐ(n)から求められた方向に歩行者が歩き出したと判定し、その方向に歩行者の進行方向ベクトルを設定する。

次に、ＥＣＵ５は、交差点ベクトルと歩行者の進行方向とから衝突地点を計算する（Ｓ３９）。

次に、ＥＣＵ５は、衝突地点が交差点から所定範囲内ならば、この衝突地点における歩行者の存在を自車に情報提供（警報）する（Ｓ４１，Ｓ４３）。なお、ここでの歩行者の絞込みを、上記Ｓ２５において行っても良い。即ち、Ｓ２５で自車が右左折しようとしている交差点の位置情報を地図ＤＢから取得し、この交差点から所定範囲内の歩行者を対象としてＳ３３以降の処理を実行しても良い。

上記実施形態によれば、自車が右左折する道路の交差点への接続角度や歩行者の進行方向を考慮に入れて衝突可能性のある歩行者を精度良く判定できる。

また、上記Ｓ２７〜Ｓ３１では、自車の進行方向に自車が右左折する道路の交差点への接続角度を加算して交差点ベクトルを設定するので、自車の進行方向を精度良く設定できる。

また、上記Ｓ３５、Ｓ３７では、歩行者（携帯送信機６）から送信される位置情報を用いて歩行者の進行方向ベクトルを設定するので、歩行者の位置と進行方向を精度良く設定できる。また、上記Ｓ３５では、歩行者の位置情報から検出される歩行者の進行方向が複数回継続して同一方向であった場合、その進行方向に進行方向ベクトルを設定するので、歩行速度が遅く、進行方向が頻繁に変わる歩行者の進行方向を精度良く設定できる。また、上記Ｓ３７では、歩行者の位置情報から歩行者が停止状態から動き出したことを検出した場合、単一の歩行者の位置情報から検出される歩行者の進行方向に進行方向ベクトルを設定するので、急に動き出し、道路に飛び出す歩行者の進行方向を早急に精度良く設定できる。

また、上記Ｓ３９で、交差点から所定範囲内にある歩行者から送信される歩行者の位置情報を衝突地点の推定に用いれば、自車周辺に存在する歩行者から、衝突可能性のある歩行者に絞って情報提供がなされるので、演算処理負荷や無駄な情報提供の頻度を低減することができる。

本発明に係る実施形態の運転支援システムの構成を示すブロック図である。 本実施形態の運転支援システムによる他車との衝突を対象とした情報提供を実現するＥＣＵの機能ブロック図である。 本実施形態の車両用運転支援システムによる他車との衝突を対象とした情報提供処理を示すフローチャートである。 本実施形態の運転支援システムによる歩行者との衝突可能性判定方法について説明する図である。 本実施形態の運転支援システムによる歩行者との衝突を対象とした情報提供を実現するＥＣＵの機能ブロック図である。 本実施形態の車両用運転支援システムによる歩行者との衝突を対象とした情報提供処理を示すフローチャートである。 図６のＳ３５における歩行者の進行方向の設定方法を説明する図である。 図６のＳ３７における歩行者の進行方向の設定方法を説明する図である。

符号の説明

１ 運転支援システム
２ 車車間通信装置
３ カーナビゲーション装置
４ 走行状態検出装置
５ ＥＣＵ
６ 携帯送信機
２１ 送受信アンテナ
３１ ＧＰＳアンテナ
３２ ＧＰＳ受信機
３３ ディスプレイ
３４ スピーカ
３５ 地図ＤＢ
５１ ＣＰＵ
５２ ＲＡＭ
５３ ＲＯＭ

Claims (6)

1. 地図データを記憶する地図データ記憶手段と、
   自車と他車との間で情報を送受信する車車間通信手段と、
   自車周辺の歩行者情報を取得する取得手段と、
   前記地図データから抽出した自車が右折又は左折する交差点と、前記右折又は左折する道路の交差点への接続角度とから、当該交差点の座標を始点とした交差点ベクトルを設定する交差点ベクトル設定手段と、
   前記歩行者情報から歩行者の進行方向ベクトルを設定する歩行者ベクトル設定手段と、
   前記交差点ベクトルと前記進行方向ベクトルとから自車と歩行者との衝突地点を推定する衝突地点推定手段と、
   前記衝突地点が前記交差点から所定距離以内にある歩行者を対象として情報提供する情報提供手段と、を有することを特徴とする車両用運転支援システム。
2. 前記交差点ベクトル設定手段は、自車の進行方向に自車が右左折する道路の交差点への接続角度を加算して前記交差点ベクトルを設定することを特徴とする請求項１に記載の車両用運転支援システム。
3. 前記歩行者ベクトル設定手段は、前記歩行者から送信される位置情報を用いて前記歩行者の進行方向ベクトルを設定することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用運転支援システム。
4. 前記歩行者ベクトル設定手段は、前記歩行者の位置情報から検出される歩行者の進行方向が複数回継続して同一方向であった場合、その進行方向に進行方向ベクトルを設定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車両用運転支援システム。
5. 前記歩行者ベクトル設定手段は、前記歩行者の位置情報から歩行者が停止状態から動き出したことを検出した場合、単一の歩行者の位置情報から検出される歩行者の進行方向に進行方向ベクトルを設定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車両用運転支援システム。
6. 前記衝突地点推定手段は、前記交差点から所定範囲内にある歩行者から送信される歩行者の位置情報を衝突地点の推定に用いることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の車両用運転支援システム。

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