JP2009040115A

JP2009040115A - 車両用運転支援装置

Info

Publication number: JP2009040115A
Application number: JP2007204511A
Authority: JP
Inventors: Shoji Uchiumi; 将司内海; Toshihiro Ishikawa; 敏弘石川; Yasunobu Yonezawa; 泰延米澤; Teru Iyoda; 輝伊与田; Hideki Takahashi; 英輝高橋
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2007-08-06
Filing date: 2007-08-06
Publication date: 2009-02-26

Abstract

【課題】ボールを追って自車両前方に飛び出してくる歩行者との衝突を回避する。
【解決手段】自車両(100)前方の障害物がボール等の遊具(300)の場合は遊具(300)の進行方向に自車両(100)を操舵制御する(図3(c),(e))。上記障害物が歩行者(200)の場合は歩行者(200)の移動方向と反対方向に自車両(100)を操舵制御する(図3(b),(d))。ただし歩行者(200)の位置が自車両(100)前方の[右寄り]かつ移動方向が[左から右]方向、または、歩行者(200)の位置が[左寄り]かつ移動方向が[右から左]方向の場合には回避操舵しない。
【選択図】図３

Description

本発明は車両用運転支援装置に関し、さらに詳しくは、自車両前方の障害物を検出して回避操舵を行う技術に関する。

近年、自動車業界では、安全なクルマ社会実現のために、クルマの安全性能を高めるさまざまな技術・装備の開発と進化に取り組んでいる。たとえば特許文献１には、道路に面した建物の門からの歩行者の急な飛び出しによる交通事故を防止する技術が開示されている。特許文献１の歩行者飛び出し警報システムによれば、建物の門の内側付近に歩行者がいることが検出されてその門前に接近してくる車両の運転者に知らされる。一方、門前に接近してくる車両が検出されて建物の門の内側付近にいる歩行者に知らされる。従って、知らされた運転者は減速等して注意運転を行ない、歩行者は急な飛び出しを行なわないよう行動することが可能となり、結果として歩行者の急な飛び出しによる交通事故が防止される効果を奏する。
特開2006-323666号公報

しかしながら上記特許文献１では、ボール等の遊具がまず自車両前方に飛び出してきて、その後にその遊具を追って歩行者が飛び出してくるような状況は想定されておらず、このような状況における歩行者との衝突を回避できない。

本発明による車両用運転支援装置は、自車両前方の障害物を検出する障害物検出手段と、上記障害物検出手段により検出された障害物が「遊具」または「歩行者」のいずれであるかを推定する障害物推定手段と、上記障害物推定手段による推定結果に基づき操舵方向を判定する操舵方向判定手段と、上記操舵方向判定手段による判定結果に基づき回避操舵を行う操舵制御手段とを備えることを特徴とする。

上記車両用運転支援装置では、自車両前方の障害物を検出し、検出した障害物が「遊具」または「歩行者」のいずれであるかを推定し、この推定結果に基づき操舵方向を判定して回避操舵を行うため、遊具を追って自車両前方に飛び出してくる歩行者との衝突を回避できる。

また、上記車両用運転支援装置において、上記障害物検出手段により検出された障害物の移動方向を検出する移動方向検出手段をさらに備え、上記操舵方向判定手段は、上記障害物検出手段により検出された障害物が「遊具」であると上記障害物推定手段によって推定されたときは、上記移動方向検出手段により検出された当該障害物の移動方向に操舵方向を決定することを特徴とする。

上記車両用運転支援装置では、自車両前方の障害物がボール等の遊具である場合にはその遊具の進行方向に操舵制御するため、遊具を追って自車両前方に飛び出してくる可能性の高い歩行者との余裕距離を確保することができる。

また、上記車両用運転支援装置において、上記障害物検出手段により検出された障害物の移動方向を検出する移動方向検出手段をさらに備え、上記操舵方向判定手段は、上記障害物検出手段により検出された障害物が「歩行者」であると上記障害物推定手段によって推定されたときは、上記移動方向検出手段により検出された当該障害物の移動方向と反対方向に操舵方向を決定することを特徴とする。

上記車両用運転支援装置では、自車両前方の障害物が歩行者である場合にはその歩行者の進行方向と反対方向に操舵制御するため、その歩行者が移動することによりできる回避空間へ自車両を移動させて衝突を回避できる。

また、上記車両用運転支援装置において、上記障害物検出手段により検出された障害物の位置を検出する位置検出手段をさらに備え、上記操舵方向判定手段は、上記障害物検出手段により検出された障害物が「歩行者」であると上記障害物推定手段によって推定され、上記位置検出手段により検出された当該障害物の位置が自車両前方の右端部または左端部であり、上記移動方向検出手段により検出された当該障害物の移動方向が自車両中心軸から遠ざかる方向であるときは、回避操舵なしと判定することを特徴とする。

上記車両用運転支援装置では、自車両前方の歩行者の位置および移動方向から回避操舵は不要と判断できるときには回避操舵を行わないようにしている。このように不必要な回避操舵を禁止することで車両乗員の安全を確保できる。

また、上記車両用運転支援装置において、上記障害物検出手段は、自車両前方を撮影するカメラを含み、上記障害物推定手段は、上記カメラの撮影画像から抽出した障害物の形状または移動方向に基づいて当該障害物が「遊具」であると推定することを特徴とする。

上記車両用運転支援装置によれば、簡易で精度良く遊具を推定できる。

本発明による車両用運転支援装置は、自車両前方の障害物を検出し、検出した障害物が「遊具」または「歩行者」のいずれであるかを推定し、この推定結果に基づき操舵方向を判定して回避操舵を行うため、遊具を追って自車両前方に飛び出してくる歩行者との衝突を回避できる。

また、自車両前方の障害物がボール等の遊具である場合にはその遊具の進行方向に操舵制御するため、遊具を追って自車両前方に飛び出してくる可能性の高い歩行者との余裕距離を確保することができる。

また、自車両前方の障害物が歩行者である場合にはその歩行者の進行方向と反対方向に操舵制御するため、その歩行者が移動することによりできる回避空間へ自車両を移動させて衝突を回避できる。

また、自車両前方の歩行者の位置および移動方向から回避操舵は不要と判断できるときには回避操舵を行わないようにしている。このように不必要な回避操舵を禁止することで車両乗員の安全を確保できる。

また、簡易で精度良く遊具を推定できる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

本発明の実施形態による車両用運転支援装置のシステム構成を図１(ａ),(ｂ)に示す。この車両用運転支援装置は、障害物検出用カメラ１０と、ＥＣＵ(Electronic Control Unit)２０と、自動操舵用アクチュエータ(モータ)３０と、自動ブレーキ用アクチュエータ(油圧制御用バルブ)４０とを備えている。なお、図１(ａ),(ｂ)では、車両の各種構成要素のうち本実施形態の車両用運転支援装置に関連する構成要素のみを示している。

障害物検出用カメラ１０は自車両の前方を撮影する。ＥＣＵ２０は各種演算処理および制御指示を行うコンピュータである。自動操舵用アクチュエータ(モータ)３０はＥＣＵ２０からの制御指示に応答して自動ステアリング制御を行う。自動ブレーキ用アクチュエータ(油圧制御用バルブ)４０はＥＣＵ２０からの制御指示に応答して自動ブレーキ制御を行う。

次に、以上のように構成された車両用運転支援装置の動作について図２のフローチャートを参照しつつ説明する。

まず、ステップＳＴ１００においてイニシャライズ処理が行われ、次に、ステップＳＴ１１０において各センサ(障害物検出用カメラ１０等)の入力処理が行われる。

次に、ステップＳＴ１２０においてＥＣＵ２０は、障害物検出用カメラ１０により撮像された画像に所定の画像処理および演算処理を施すことにより自車両前方の障害物を検出する。

本実施形態の車両用運転支援装置では、衝突を回避すべき障害物の種別として、人(歩行者)と遊具(ボール)が設定されており、人(歩行者)と遊具(ボール)の形状データがＥＣＵ２０内に予め記憶されている。

次に、ステップＳＴ１３０においてＥＣＵ２０は、上記検出した障害物の形状と上記形状データとのパターンマッチング処理を行い、そのマッチング度に基づいて、上記障害物が歩行者またはボールであるか、それ以外であるかを判定する。その結果、上記障害物が歩行者またはボール以外であると判定されたときは(ＳＴ１３０でＮＯ)、リターン(RETURN)となる。

一方、上記障害物が歩行者またはボールであると判定された場合(ＳＴ１３０でＹＥＳ)、ＥＣＵ２０は、上記障害物までの距離、上記障害物の移動方向および移動速度を検出する(ＳＴ１４０)。この検出は、障害物検出用カメラ１０により撮像された画像に所定の画像処理および演算処理を施すことにより行う。自車両前部のフロントグリル付近に配置されたレーダ(図示せず)からの情報をさらに利用してもよい。

次に、ステップＳＴ１５０においてＥＣＵ２０は、自動ブレーキ制御により自車両が停止可能な距離と上記障害物までの距離とを比較する。その結果、(自動ブレーキ制御により自車両が停止可能な距離)＜(上記障害物までの距離)、すなわち、自動ブレーキ制御により上記障害物との衝突を回避可能であると判断した場合(ＳＴ１５０でＹＥＳ)、ＥＣＵ２０は、自動ブレーキ用アクチュエータ４０に制御指示を出し、これに応答して自動ブレーキ用アクチュエータ４０は自動ブレーキ制御を行う(ＳＴ１６０)。

一方、自動ブレーキ制御によっては上記障害物との衝突を回避できないと判断した場合(ＳＴ１５０でＮＯ)、ＥＣＵ２０は、上記障害物の種別推定を行う(ＳＴ１７０)。ＥＣＵ２０は、上記障害物の形状と予め記憶されている形状データとのパターンマッチング処理を行い、そのマッチング度に基づいて、上記障害物が歩行者であるかボールであるかを推定する。ボールの推定処理は、上記パターンマッチング処理のほか、上記障害物の移動方向(ボールのはずみ具合等)に基づいて行うことも可能である。

上記障害物がボールであると推定された場合(ＳＴ１８０でＹＥＳ)、ＥＣＵ２０は、そのボールの進行方向(移動方向)が自車両前方の[右から左]方向か[左から右]方向かを検出し(ＳＴ１９０)、その進行方向に回避操舵するよう自動操舵用アクチュエータ３０に制御指示を出す(ＳＴ２００)。この制御指示に応答して自動操舵用アクチュエータ３０は操舵制御を行う。さらにＥＣＵ２０は、ボールの後方に歩行者が存在するか否かを判定し(ＳＴ２１０)、歩行者が存在する場合には(ＳＴ２１０でＹＥＳ)、自動ブレーキ用アクチュエータ４０に制御指示を出し、これに応答して自動ブレーキ用アクチュエータ４０は自動ブレーキによる減速制御を行う(ＳＴ２５０)。

本実施形態では、図３(ａ)に示すように、障害物の種別，位置，移動方向に応じて回避操舵方向が設定されている。障害物がボール(遊具)の場合はボールの進行方向に操舵制御が行われる。たとえば、図３(ｃ)に示すようにボール３００の位置が自車両１００の前方[右寄り]であり、ボール３００の移動方向が[右から左]方向である場合は、自車両１００を[左方向]に操舵制御し、図３(ｅ)に示すようにボール３００の位置が自車両１００の前方[左寄り]であり、ボール３００の移動方向が[左から右]方向である場合は、自車両１００を[右方向]に操舵制御する。このように本実施形態では、自車両前方の障害物がボール等の遊具３００である場合にはその遊具３００の進行方向に自車両１００を操舵制御するため、ボール等の遊具３００を追って自車両１００の前方に飛び出してくる可能性の高い歩行者２００との余裕距離を確保することができる。

一方、上記障害物が歩行者であると推定された場合(ＳＴ１８０でＮＯ)、ＥＣＵ２０は、その歩行者の位置が自車両前方の[右寄り]か[中央]か[左寄り]か、その歩行者の進行方向(移動方向)が自車両前方の[右から左]方向か[左から右]方向かを検出する(ＳＴ２２０)。検出の結果、歩行者の位置が[右寄り]かつ移動方向が[左から右]方向、または、歩行者の位置が[左寄り]かつ移動方向が[右から左]方向の場合には(ＳＴ２３０でＹＥＳ)、ＥＣＵ２０は回避操舵の制御指示を出さない(図３(ａ)参照)。このように本実施形態では、歩行者の位置が自車両前方の右端部または左端部であり移動方向が自車両中心軸から遠ざかる方向のときは回避操舵不要と判断して回避操舵を行わないようにすることで、不必要な回避操舵を禁止して車両乗員の安全を確保している。

上記ステップＳＴ２３０でＮＯの場合、ＥＣＵ２０は、歩行者の移動方向と反対方向に回避操舵するよう自動操舵用アクチュエータ３０に制御指示を出す(ＳＴ２４０)。この制御指示に応答して自動操舵用アクチュエータ３０は操舵制御を行う。さらにＥＣＵ２０は、自動ブレーキ用アクチュエータ４０に制御指示を出し、これに応答して自動ブレーキ用アクチュエータ４０は自動ブレーキによる減速制御を行う(ＳＴ２５０)。

たとえば、図３(ｂ)に示すように歩行者２００の位置が自車両１００の前方[右寄り]であり、歩行者２００の移動方向が[右から左]方向である場合は、自車両１００を[右方向]に操舵制御し、図３(ｄ)に示すように歩行者２００の位置が自車両１００の前方[左寄り]であり、歩行者２００の移動方向が[左から右]方向である場合は、自車両１００を[左方向]に操舵制御する。このように本実施形態では、自車両前方の障害物が歩行者２００である場合にはその歩行者２００の進行方向と反対方向に自車両１００を操舵制御するため、歩行者２００が移動することによりできる回避空間へ自車両１００を移動させて衝突を回避できる。

本発明は、自車両前方の障害物を検出して回避操舵を行う車両用運転支援装置として有用である。

本発明の実施形態による車両用運転支援装置の構成を示す図である。本発明の実施形態による車両用運転支援装置の動作の流れを示すフローチャートである。 (ａ)は、障害物の種別,位置,移動方向に応じて設定された回避操舵方向を示す表である。(ｂ)〜(ｄ)は、回避操舵の例を示す図である。

符号の説明

１０障害物検出用カメラ
２０ＥＣＵ(Electronic Control Unit)
３０自動操舵用アクチュエータ(モータ)
４０自動ブレーキ用アクチュエータ(油圧制御用バルブ)
１００自車両
２００歩行者
３００ボール(遊具)

Claims

自車両前方の障害物を検出する障害物検出手段と、
上記障害物検出手段により検出された障害物が「遊具」または「歩行者」のいずれであるかを推定する障害物推定手段と、
上記障害物推定手段による推定結果に基づき操舵方向を判定する操舵方向判定手段と、
上記操舵方向判定手段による判定結果に基づき回避操舵を行う操舵制御手段とを備える、
ことを特徴とする車両用運転支援装置。
請求項１において、
上記障害物検出手段により検出された障害物の移動方向を検出する移動方向検出手段をさらに備え、
上記操舵方向判定手段は、
上記障害物検出手段により検出された障害物が「遊具」であると上記障害物推定手段によって推定されたときは、上記移動方向検出手段により検出された当該障害物の移動方向に操舵方向を決定する、
ことを特徴とする車両用運転支援装置。
請求項１において、
上記障害物検出手段により検出された障害物の移動方向を検出する移動方向検出手段をさらに備え、
上記操舵方向判定手段は、
上記障害物検出手段により検出された障害物が「歩行者」であると上記障害物推定手段によって推定されたときは、上記移動方向検出手段により検出された当該障害物の移動方向と反対方向に操舵方向を決定する、
ことを特徴とする車両用運転支援装置。
請求項３において、
上記障害物検出手段により検出された障害物の位置を検出する位置検出手段をさらに備え、
上記操舵方向判定手段は、
上記障害物検出手段により検出された障害物が「歩行者」であると上記障害物推定手段によって推定され、上記位置検出手段により検出された当該障害物の位置が自車両前方の右端部または左端部であり、上記移動方向検出手段により検出された当該障害物の移動方向が自車両中心軸から遠ざかる方向であるときは、回避操舵なしと判定する、
ことを特徴とする車両用運転支援装置。
請求項１において、
上記障害物検出手段は、自車両前方を撮影するカメラを含み、
上記障害物推定手段は、
上記カメラの撮影画像から抽出した障害物の形状または移動方向に基づいて当該障害物が「遊具」であると推定する、
ことを特徴とする車両用運転支援装置。