JP2008262446A

JP2008262446A - 運転支援装置

Info

Publication number: JP2008262446A
Application number: JP2007105569A
Authority: JP
Inventors: Yoshikatsu Kimura; 好克木村; Kiyosumi Shirodono; 清澄城殿; Yoshiki Ninomiya; 芳樹二宮; Yoshihiro Nishimura; 良博西村
Original assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 2007-04-13
Filing date: 2007-04-13
Publication date: 2008-10-30

Abstract

【課題】ドライバ及び車載センサの死角に障害物が存在していてもドライバが安全に運転することができるようにドライバの運転を支援する。
【解決手段】走行環境におけるドライバの死角及び走行環境を検出する車載センサの死角に存在する障害物５８を検出し、検出結果を車両に対して光信号で無線送信し、検出結果に基づいてドライバの運転を支援する。
【選択図】図２

Description

本発明は、運転支援装置に係り、特に、車両のドライバの運転を支援する運転支援装置に関する。

従来、交差点の右折又は左折における事故を未然に防止するための運転支援装置として、自動車用レーザレーダ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載の自動車用レーザレーダ装置では、車両の左後方又は右前方へ光ビームを送信した時点から送信した光ビームの反射光を受信するまでの時間から、目標までの距離及び目標との相対速度を算出し、算出した距離と相対速度とのデータから車両にとって危険な接近物か否かを識別して警報信号を発生する。
特開２０００−３３８２４８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の自動車用レーザレーダ装置では、介在物、例えば車道と歩道との間に介在するガードレールや植え込みの存在により自動車用レーザレーダ装置に死角ができる。このような介在物はこの自動車用レーザレーダ装置による対象物の検出の妨げとなるため、ドライバにとっても死角となり、死角に存在する障害物を検出したり目視することができなくなる、という問題がある。

本発明は上記問題点を解決するために成されたもので、ドライバ及び車載センサの死角に障害物が存在していても、ドライバが安全に運転することができるようにドライバの運転を支援する運転支援装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために本発明に係る運転支援装置は、走行環境におけるドライバの死角及び走行環境を検出する車載センサの死角に存在する障害物を検出する検出手段と、前記検出手段による検出結果を走行する車両に対して光照射装置により光信号で無線送信する送信手段と、前記送信手段から送信された前記検出手段による検出結果に基づいて、ドライバの運転を支援する支援手段とを含んで構成されている。

本発明に係る運転支援装置によれば、走行環境におけるドライバの死角及び走行環境を検出する車載センサの死角に存在する障害物を検出し、検出結果を車両に対して光信号で無線送信し、検出結果に基づいてドライバの運転を支援するので、ドライバ及び車載センサの死角に障害物が存在していてもドライバが安全に運転することができる。

また、本発明に係る運転支援装置において、前記検出手段を、車道と歩行者との間に介在するガードレール等の介在物による死角に存在する障害物を検出するように前記介在物に取り付けるようにしてもよい。

また、本発明に係る運転支援装置の前記光照射装置を、発光素子が設けられた照明灯、発光素子が設けられた標識灯、発光素子が設けられた街灯、発光素子が設けられた信号機、及び発光素子が設けられた道路鋲の少なくとも１つとすることができる。

また、本発明に係る運転支援装置の前記検出手段は、前記障害物に備えられたＩＤタグを検出することにより、障害物を検出することができる。

また、前記支援手段は、走行環境におけるドライバの死角及び走行環境を検出する車載センサの死角に存在する障害物に関する光信号を無線送信する光照射装置から無線送信された光信号を受信し、受信された光信号と前記車両の運動状態とに基づいて、前記障害物と前記車両とが衝突するか否かを判定し、衝突すると判定した場合にドライバの運転を支援することができる。

以上説明したように、本発明の運転支援装置によれば、走行環境におけるドライバの死角及び走行環境を検出する車載センサの死角に障害物が存在する場合でも障害物を検出し、検出結果を車両に対して光信号で無線送信し、検出結果に基づいてドライバの運転を支援することができる、という効果が得られる。

以下、図面を参照して本発明の運転支援装置の実施の形態を詳細に説明する。

図１に示すように、所定方向に延びた道路５０の路側には、ガードレール５２、及び植え込み５４が設けられている。道路５０には、所定方向へ延びた道路５６が交差している。図示されるように、道路５６の路側に、ガードレール５２や植え込み５４等の遮蔽物である介在物が介在するため、道路５０上を走行する車両１のドライバの目視範囲、及び車両１の走行方向前方の走行環境を検出するための車載センサ、例えば、車両１の走行方向の前方に存在する障害物を検出するためのレーザレーダによる検出範囲の各々に死角が発生する。車載センサには、上記で説明したように死角が存在するので、道路５６上及び道路５６周辺の死角に存在する障害物（例えば、歩行者、動物、自転車に乗った人物等）は、検出することができなくなる。以下、この障害物として歩行者５８を例に挙げて説明する。また、道路５０と道路５６とが交差している箇所には、ガードレール５２の切れ目６０が存在する。この切れ目６０は、歩行者５８等が移動可能な空間領域であるので、この切れ目６０から歩行者５８等が、道路５０に進入してくる可能性がある。この切れ目６０の近傍に位置するガードレール５２、例えば、切れ目５８を形成する空間領域に接するガードレール５２の端部には、ドライバが目視する際に死角となる領域及び車載センサの検出死角となる領域に存在する歩行者５８を検出する障害物検出装置１１が設けられている。

障害物検出装置１１は、ドライバが目視する際に死角となる領域及び車載センサの検出死角となる領域に存在する歩行者５８を検出し、障害物検出装置１１の位置を基準とする検出した歩行者５８の位置を示すデータを出力する。

また、道路５０の路側には、光を照射して道路を照明する複数のＬＥＤを含んで構成された街灯１４が設けられている。街灯１４の上部には制御装置１２が設けられている。制御装置１２は、マイクロコンピュータを含んで構成されており、障害物検出装置１１の検出結果に含まれる歩行者５８の位置を車両１に対して光信号で無線送信するように、街灯１４のＬＥＤを制御する。

また、車両１には、受信装置１６、車両運動検出装置１８、車両位置検出装置２０、運転支援装置本体２２、表示装置２４、及び車両制御装置２６が搭載されている。

図２に示すように、街灯１４には、ＬＥＤを含んで構成された光送信部３０が設けられている。この光送信部３０には、障害物検出装置１１に接続された制御装置１２が接続されている。

障害物検出装置１１は、監視センサ２２と、信号処理部２４とを備えている。監視センサ２２は、発光手段としての複数のＬＥＤ及び受光手段としての複数の画素を備えたＣＣＤを備えた距離画像センサを含んで構成されており、ドライバが目視する際に死角となる領域及び車載センサの検出死角となる領域となる道路５６上及び道路５６周辺に光を照射し、光を照射した時点から反射光を受光するまでの時間及び反射光を受光した受光素子の位置の情報を画素毎に信号処理部２４に出力する。信号処理部２４は、光を照射した時点から反射光を受光するまでの時間及び反射光を受光した受光素子の位置の画素毎の情報から、道路５６上及び道路５６周辺に存在する歩行者５８から障害物検出装置１１までの距離及び障害物検出装置１１から歩行者５８が存在する方向を演算し、演算した距離及び方向と予め定められた障害物検出装置１１が存在する位置に基づいて歩行者５８の位置を示すデータを生成し、生成したデータを制御装置１２へ出力する。

制御装置１２は、信号生成部２６と、発光制御部２８とを備えている。信号生成部２６は、信号処理部２４から出力されたデータを示す光信号を生成する。発光制御部２８は、信号制御部２６によって生成された光信号に基づいて車両１に対して光信号で無線送信するように光送信部３０を制御する。

光送信部３０では、発光制御部２８によってＬＥＤの点灯状態が制御されて点灯パルスの幅を変えることにより、データを光信号で無線送信する。光送信部３０のＬＥＤからは、歩行者５８の位置を示すデータが光信号で無線送信される。

図３に示すように、車両１に搭載された運転支援装置本体２２は、ＯＳ等の基本プログラムを記憶した記憶媒体としてのＲＯＭ２２ａ、下記で詳細を説明する運転支援処理ルーチンを実行するプログラム、及び各種処理ルーチンを実行するプログラム等を記憶した記憶媒体としてのＨＤＤ（ハードディスクドライブ）２２ｄ、プログラムをＲＯＭ２２ａ及びＨＤＤ２２ｄから読み出して実行するＣＰＵ２２ｂ、データを一時的に記憶するＲＡＭ２２ｃ、及びＩ／Ｏ（入出力）ポート２２ｅを含んだマイクロコンピュータで構成されている。これらＲＯＭ２２ａ、ＣＰＵ２２ｂ、ＲＡＭ２２ｃ、ＨＤＤ２２ｄ、及びＩ／Ｏポート２２ｅは互いにバス２２ｆで接続されている。運転支援装置本体２２のＩ／Ｏポート２２ｅには、受信装置１６、車両運動検出装置１８、車両位置検出装置２０、表示装置２４、及び車両制御装置２６が接続されている。

受信装置１６は、光通信用車載カメラ（図示せず）を含んで構成され、街灯１４からの光信号を受信し、受信した光信号を復号し、光信号が示すデータを取得し、取得したデータを出力する。この光通信用車載カメラは、道路５０上の所定の位置（例えば、街灯１４が設置されている位置から車両１の走行方向の上流側６０ｍまでの範囲）を車両１が走行している場合に、街灯１４の光送信部３０のＬＥＤから送信された光信号を受信可能なように、撮像面の鉛直面内の視野角が設定されている。また、光通信用車載カメラは、水平面内の所定角度の範囲で撮像面をスイープすることができ、これにより、水平面内の所定視野角の範囲で光信号を受光することができる。

車両運動検出装置１８は、車両１の運動状態を検出するセンサとして、例えば、操舵角センサ（図示せず）、車速センサ（図示せず）、及び加速度センサ（図示せず）を含んで構成され、車両１の運動状態、例えば、走行方向や速度や加速度を示す検出信号を出力する。

車両位置検出装置２０は、ナビゲーション装置（図示せず）を含んで構成され、ＧＰＳなどを用いて車両１の位置を検出し、検出結果を出力する。

運転支援装置本体２２は、マイクロコンピュータを含んで構成されており、受信装置１６により受信された光信号に含まれる歩行者５８の位置、詳細を以下で説明する演算された歩行者５８の移動速度及び移動方向、車両運動検出装置１８の検出信号により検出された車両１の運動状態、及び車両位置検出装置２０により検出された車両１の位置に基づいて、歩行者５８と車両１とが衝突するか否か判定し、衝突すると判定された場合には、判定結果を表示装置２４及び車両制御装置２６に出力する。

表示装置２４は、液晶等のディスプレイを含んで構成されており、上記の判定結果をディスプレイに表示する。車両制御装置２６は、上記の判定結果が歩行者５８と車両１とが衝突すると判定された場合には、その衝突を回避するように車両１の走行を制御する。例えば、車両制御装置２６は、衝突すると判定された場合には、走行を停止するように車両１の走行を制御する。

次に、本実施の形態に係る運転支援装置１０の作用について説明する。

まず、障害物検出装置１１の監視センサ２２が、歩行者５８を検出した場合には、障害物検出装置１１の信号処理部２４は、検出した歩行者５８の位置を示すデータを含む歩行者５８に関するデータを生成し、生成したデータを制御装置１２の信号生成部２６に出力する。

信号生成部２６は、信号処理部２４から出力されたデータを示す光信号を生成し、発光制御部２８は、信号生成部２６で生成された光信号を送信するように、街灯１４の光送信部３０のＬＥＤを制御する。これにより、街灯１４のＬＥＤから歩行者５８の位置を示すデータが光信号で送信される。

ここで、車両１に搭載された運転支援装置本体２２のＣＰＵ２２ｂが行う運転支援処理ルーチンについて図４を用いて説明する。なお、本実施の形態において、この運転支援処理ルーチンは、ドライバが乗車している車両のイグニッションスイッチ（図示せず）がオンされることにより所定時間間隔（例えば、数１０ｍｓｅｃ）毎に実行される。

まず、ステップ１００で、受信装置１６が街灯１４のＬＥＤから光信号を受信したか否かを判定する。この判定は、受信装置１６から光信号が示すデータを取り込むことができたか否かにより行われる。なお、車両１が、光信号を受信可能な位置まで走行したとき（本実施の形態では、例えば、街灯１４が設置されている位置から車両１の進行方向の上流側６０ｍまでの範囲）に、受信装置１６は街灯１４のＬＥＤから光信号を受信することができる。

肯定判定されるまで繰り返しステップ１００の処理を実行し、ステップ１００で肯定判定がされると、次のステップ１０２では、取り込んだデータの数がＮ個（例えば、１０個）に達したか否か判定を行い、ステップ１０２で肯定判定がされると、次のステップ１０４で、取り込んだＮ個のデータに含まれるＮ個の歩行者５８の位置の情報から、所定時間間隔毎に位置の変化を演算することにより歩行者５８の移動方向及び移動速度を演算すると共に、演算した歩行者５８の移動速度の変化を演算することにより歩行者５８の加速度を演算する。

次のステップ１０６では、歩行者５８の位置として、Ｎ番目に取り込んだ、すなわち、最後に取り込んだ歩行者５８の位置を決定する。

次のステップ１０８では、車両運動検出装置１８から検出信号を取り込んで、取り込んだ検出信号から車両１の運動状態として走行方向、速度、及び加速度を演算する。

次のステップ１１０では、車両位置検出装置２０から車両１の位置の情報を取り込む。

次のステップ１１２では、ステップ１０４で演算した歩行者５８の移動方向、移動速度、及び加速度、ステップ１０６で決定した歩行者５８の位置、ステップ１０８で演算した車両１の走行方向、速度、加速度、及びステップ１１０で取り込んだ車両１の位置に基づいて、衝突危険度を予測する処理を行う。なお、衝突危険度の予測処理では、例えば、歩行者５８の位置及び移動方向から、歩行者５８が道路５８から道路５０に飛び出してくるか否かを予測し、飛び出してくると予測した場合には、車両１の位置と歩行者５８との位置とによって算出された距離が短いほど衝突危険度が高いと予測され、また、車両１及び歩行者５８の何れかの速度が速いほど衝突危険度が高いと予測され、また、車両１及び歩行者５８の何れかの加速度が速いほど衝突危険度が高いと予測される。

次のステップ１１４では、ステップ１１２で予測された衝突危険度が、予め定められた閾値以上であるか否かを判定する。なお、この閾値については、実験的又は統計的に、衝突事故が発生するような状況における衝突危険度を求めておき、この衝突危険度を閾値として設定しておけばよい。

ステップ１１４で肯定判定がされると、次のステップ１１６で、衝突することを示す情報を表示装置２４及び車両制御装置２６に出力し、運転支援処理を終了する。一方、ステップ１１４で否定判定がされると、運転支援処理を終了する。これにより、衝突すると判定した場合には、表示装置２４により車両１が歩行者５８と衝突することをドライバに報知することによってドライバの運転支援を行うことができ、また、車両制御装置２６が衝突を回避するように車両１の走行を制御することによりドライバの運転支援を行うことができる。

以上、説明したように、本実施の形態に係る運転支援装置１０によれば、走行環境におけるドライバの死角及び走行環境を検出する車載センサの死角に存在する歩行者５８を検出し、検出結果を車両１に対して光信号で無線送信し、検出結果に基づいてドライバの運転を支援するので、ドライバ及び車載センサの死角に障害物５８が存在していてもドライバが安全に運転することができる。

また、本実施の形態に係る運転支援装置１０では、既存の街灯１４を用いて、光信号を無線送信するため、本実施の形態に係る運転支援装置１０を低コストで構成することができる。

また、本実施の形態に係る運転支援装置１０では、表示装置２４により車両１が歩行者５８と衝突するか否かをドライバに報知することによりドライバの運転支援を行い、また、衝突すると判定された場合には、車両制御装置２６が衝突を回避するように車両１の走行を制御することによりドライバの運転支援を行う。

なお、本実施の形態において、光照射装置としてＬＥＤが設けられた街灯１４を用いて、制御装置１２が光信号に応じて光照射装置の点灯状態を制御する例について説明したが、光を照射する発光素子が設けられた照明灯、光を照射する発光素子が設けられた電光式の標識灯、光を照射する発光素子が設けられた街灯、光を照射する発光素子が設けられた信号機、及び光を照射する発光素子が設けられた道路鋲のいずれか１つを用いて、制御装置１２が光信号に応じて光照射装置の点灯状態を制御するようにしてもよい。

また、本実施の形態において、障害物検出装置１１の監視センサ２２が障害物５８を検出する例について説明したが、障害物検出装置１１に、車両１にとって障害物であることを示すＲＦＩＤタグを検出するＲＦＩＤタグ検出装置を設け、このようなＲＦＩＤタグを備えた障害物５８をＲＦＩＤタグ検出装置が検出することにより、障害物５８を検出するようにしてもよい。

また、本実施の形態において、障害物検出装置１１が、距離画像センサを備える例について説明したが、ドライバの死角及び走行環境を検出する車載センサの死角に存在する障害物５８を検出することが可能なセンサであれば、このようなセンサを障害物検出装置１１が備えるようにしてもよい。

また、本実施の形態において、受信装置１６の光受信部３２が、光信号を受信するための光通信用車載カメラを備える例について説明したが、光受信部３２は、光信号を受信可能なフォトダイオードを備えるようにしてもよい。

なお、上記では信号処理部２４が障害物５８の位置のデータを生成し、光送信部３０が障害物５８の位置のデータを光信号で送信する例について説明したが、信号処理部２４が障害物５８の移動方向、移動速度、及び加速度の少なくとも１つのデータを生成して、光送信部３０が生成したデータを光信号で送信してもよい。

本実施の形態に係る運転支援装置の構成を示す概略図である。本実施の形態に係る運転支援装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態に係る運転支援装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態に係る運転支援装置における運転支援装置本体のＣＰＵが実行する運転支援処理ルーチンのフローチャートを示す図である。

符号の説明

１１障害物検出装置
１２制御装置
１４街灯
２２監視センサ
２４信号処理部
２６信号生成部
２８発光制御部
３０光送信部

Claims

走行環境におけるドライバの死角及び走行環境を検出する車載センサの死角に存在する障害物を検出する検出手段と、
前記検出手段による検出結果を走行する車両に対して光照射装置により光信号で無線送信する送信手段と、
前記送信手段から送信された前記検出手段による検出結果に基づいて、ドライバの運転を支援する支援手段と、
を含む運転支援装置。
前記検出手段を、車道と歩行者との間に介在する介在物による死角に存在する障害物を検出するように前記介在物に取り付けた請求項１に記載の運転支援装置。
前記光照射装置を、発光素子が設けられた照明灯、発光素子が設けられた標識灯、発光素子が設けられた街灯、発光素子が設けられた信号機、及び発光素子が設けられた道路鋲の少なくとも１つとした請求項１または請求項２に記載の運転支援装置。
前記検出手段は、前記障害物に備えられたＩＤタグを検出することにより、障害物を検出する請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の運転支援装置。
前記支援手段は、
走行環境におけるドライバの死角及び走行環境を検出する車載センサの死角に存在する障害物に関する光信号を無線送信する光照射装置から無線送信された光信号を受信し、受信された光信号と前記車両の運動状態とに基づいて、前記障害物と前記車両とが衝突するか否かを判定し、衝突すると判定した場合にドライバの運転を支援する請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の運転支援装置。