JP2009121845A - 走行支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 道路周辺環境が逐次変化しても、自車両の位置を的確に認識することができる走行支援装置を提供する。
【解決手段】 走行支援装置１は、車両の位置認識レベルを含むプローブ情報を受信するプローブ情報受信機２と、ＧＰＳ衛星からの電波を受信するＧＰＳ受信機３と、ＥＣＵ５とを備えている。ＥＣＵ５は、プローブ情報に基づいて、自車両が走行する走行路上の位置認識困難区域を有する走行マップを作成する走行マップ作成部１０と、ＧＰＳ受信機３の受信情報に基づいて自車両の現在位置を取得する自車位置検出部１１と、自車両の現在位置と自車両の車速とに基づいて、自車両が位置認識困難区域を通過する予定時刻を求める通過予定時間演算部１２と、自車両が位置認識困難区域を通るときに、ＧＰＳ受信機３の感度を設定変更するように制御するＧＰＳ感度パラメータ設定部１３とを有している。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自車両の位置を認識するシステム等に適用される走行支援装置に関するものである。

従来の走行支援装置としては、例えば特許文献１に記載されているように、ＧＰＳ衛星を利用して車両の現在位置を検出する場合において、ＧＰＳ衛星がビル等の障害物で見えなくなったときに、位置検出可能な場所へ車両を的確に誘導するようにしたものが知られている。
特開平６−２４２２１２号公報

しかしながら、上記従来技術のようなＧＰＳ衛星を用いた車両の位置検出においては、天候や障害物及び遮蔽物の増加等といった道路周辺環境の変化によって、車両の位置検出を正確に行うことが困難となる場合が多い。

本発明の目的は、道路周辺環境が逐次変化しても、自車両の位置を的確に認識することができる走行支援装置を提供することである。

本発明の走行支援装置は、自車両の位置を認識する自車位置認識手段と、自車両が走行する走行路における車両の位置認識の困難度に関する情報を取得する認識困難度情報取得手段と、車両の位置認識の困難度に関する情報に基づいて、自車位置認識手段により自車両の位置を認識する時の感度パラメータを設定する感度パラメータ設定手段とを備えることを特徴とするものである。

このような走行支援装置においては、自車両が走行する走行路における車両の位置認識の困難度に関する情報を車々間通信や路車間通信等により取得し、例えば車両の位置認識の困難度が高い場合には、自車位置認識手段により自車両の位置を認識する際に、自車両の位置が認識しやすくなるように自車位置認識手段の感度パラメータを変更する。これにより、天候や障害物及び遮蔽物の増加等といった道路周辺環境が逐次変化しても、自車両の位置を的確に認識することができる。

好ましくは、自車位置認識手段は、ＧＰＳ衛星からの信号を受信するＧＰＳ受信機を有し、自車両の現在位置を認識する手段であり、感度パラメータ設定手段は、車両の位置認識の困難度に関する情報に基づいて、ＧＰＳ受信機の感度を設定する手段である。

この場合には、ＧＰＳ（全地球測位システム）を利用して自車両の現在位置を取得する際に、例えば車両の位置認識の困難度が高い場合には、ＧＰＳ受信機の感度（例えば受信アンテナの位置や向き等）を変更することにより、自車両の現在位置を的確に認識することができる。

また、自車位置認識手段は、走行路上の白線を撮像し、その撮像画像に基づいて白線を検出する画像センサを有し、白線に対する自車両の位置を認識する手段であり、感度パラメータ設定手段は、車両の位置認識の困難度に関する情報に基づいて、画像センサの感度を設定する手段であっても良い。

この場合には、走行路上の白線に対する自車両の位置を検出する際に、例えば位置認識の困難度が高い場合には、画像センサの感度（例えば撮像画像から白線のエッジを検出する時の閾値等）を変更することにより、白線に対する自車両の位置を的確に認識することができる。

また、好ましくは、感度パラメータ設定手段は、車両の位置認識の困難度に関する情報に基づいて走行路における車両の位置認識困難区域を特定する手段と、自車両が位置認識困難区域を通過するときに感度パラメータを設定変更する手段とを有する。

この場合には、自車両が位置認識困難区域を通過する前に、自車両の位置が認識しやすくなるように感度パラメータを設定変更し、自車両が位置認識困難区域を通過した後は、感度パラメータの設定を元に戻すことになる。これにより、道路周辺環境の変化に拘わらず、自車両の位置を常に的確に認識することができる。

本発明の走行支援装置によれば、道路周辺環境が逐次変化しても、自車両の位置を的確に認識することができる。これにより、本発明の走行支援装置を自動運転システム等に効果的に適用することが可能となる。

以下、本発明に係わる走行支援装置の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明に係わる走行支援装置の一実施形態の概略を示すブロック図である。同図において、本実施形態の走行支援装置１では、ＧＰＳ（全地球測位システム）を利用して、地球上における自車両の現在位置を計測する。

走行支援装置１は、プローブ情報受信機２と、ＧＰＳ受信機３と、車速センサ４と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５と、表示モニタ６とを備えている。

プローブ情報受信機２は、図２に示すように、自車両７がこれから走行しようとしている走行路Ｓを既に走行した先行車両８から送信される情報（車車プローブ情報）を車車間通信により受信したり、例えば道路脇等に設置されたインフラセンタ９から送信される情報（路車プローブ情報）を路車間通信により受信する。インフラセンタ９は、先行車両８から送信される情報を逐次受信し、その情報を路車プローブ情報として送信する。

ＧＰＳ受信機３は、複数のＧＰＳ衛星からの電波をＧＰＳアンテナ３ａを介して受信する。車速センサ４は、自車両の走行速度（車速）を検出する。

ＥＣＵ５は、走行マップ作成部１０と、自車位置検出部１１と、通過予定時間演算部１２と、ＧＰＳ感度パラメータ設定部１３とを有している。

走行マップ作成部１０は、プローブ情報受信機２で受信された車車プローブ情報または路車プローブ情報に基づいて、自車両が走行する走行路上においてＧＰＳを利用した自車両の位置認識が困難であると予想される区域（位置認識困難区域）を有する走行マップを作成する。

例えば図２において、自車両７が走行する走行路Ｓにおける自車両７の現在位置からＳ３〜Ｓ４のＰ区間では、任意数のＧＰＳ衛星１４がビル等の障害物（図示せず）で見えなくなるため、当該ＧＰＳ衛星１４からの電波がＧＰＳ受信機３で受かりにくくなり、その結果として車両の現在位置の検出が困難になるという状況となっている。

このとき、走行路ＳのＰ区間を既に走行している先行車両８から、車両の位置認識が不良である旨の情報が送信されている。そして、その先行車両８からの情報が直接またはインフラセンタ９を介して自車両７のプローブ情報受信機２で受信される。なお、Ｐ区間を既に走行した先行車両８は、車両の位置認識が不良である旨の情報として、例えば車両の位置認識レベル（位置認識困難度）の情報を車両の走行位置及び走行日時の情報と紐付けして送信する。

走行マップ作成部１０は、そのような車両の位置認識レベル、走行位置及び走行日時の情報に基づき、情報の新鮮度を優先的に考慮して位置認識困難区域を有する走行マップを作成する。

自車位置検出部１１は、ＧＰＳ受信機３の受信情報に基づいて、自車両の現在位置を緯度・経度の座標データとして取得する。また、自車位置検出部１１は、その検出した自車両の現在位置を表示モニタ６に画面表示させる。

通過予定時間演算部１２は、自車位置検出部１１で得られた自車両の現在位置と車速センサ４で検出された自車両の車速とに基づいて、自車両が位置認識困難区域を通過する予定時刻を求める。

ＧＰＳ感度パラメータ設定部１３は、自車両が位置認識困難区域を通るときに、ＧＰＳ受信機３の感度（受信感度）を設定変更するようにＧＰＳ受信機３を制御する。具体的には、ＧＰＳ感度パラメータ設定部１３は、自車両が位置認識困難区域を通過する直前つまり通過予定時間演算部１２で求めた予定時刻に達する直前に、所定数のＧＰＳ衛星１４からの電波をＧＰＳ受信機３で感度良く受信可能となるようにＧＰＳ受信機３の感度を変更し、自車両が位置認識困難区域を通過した後に、ＧＰＳ受信機３の感度を元に戻すようにする。

ＧＰＳ受信機３の感度を変更する手法としては、ＧＰＳアンテナ３ａの位置や向き等を変更したり、ＧＰＳ受信機３の受信回路（図示せず）の受信レベル等を変更することが挙げられる。また、ＧＰＳアンテナ３ａがダイバーシチ受信を採用する場合には、受信するＧＰＳアンテナ３ａを切り換えても良い。

以上において、ＧＰＳ受信機３とＥＣＵ５の自車位置検出部１１は、自車両の位置を認識する自車位置認識手段を構成する。プローブ情報受信機２は、自車両が走行する走行路における車両の位置認識の困難度に関する情報を取得する認識困難度情報取得手段を構成する。ＥＣＵ５の走行マップ作成部１０、通過予定時間演算部１２及びＧＰＳ感度パラメータ設定部１３は、車両の位置認識の困難度に関する情報に基づいて、自車位置認識手段により自車両の位置を認識する時の感度パラメータを設定する感度パラメータ設定手段を構成する。

以上のように本実施形態においては、ＧＰＳを利用した車両の位置認識が困難である旨の情報を車車プローブ情報または路車プローブ情報として予め受信し、自車両が走行路の位置認識困難区域を通過するときに、自車両の現在位置が計測しやすくなるようにＧＰＳ受信機３の受信感度を設定変更するので、自車両の現在位置の計測ができなくなる時間を十分短縮することができる。これにより、ＧＰＳ衛星の軌道状態以外に、天候の変化やビル群の増加等のように道路周辺環境が時々刻々と変化した場合でも、自車両の現在位置を的確に認識することができる。

図３は、本発明に係わる走行支援装置の他の実施形態の概略を示すブロック図である。図中、上述した実施形態と同一または同等の要素には同じ符号を付し、その説明を省略する。

同図において、本実施形態の走行支援装置２０では、例えば走行車線内走行を維持するＬＫＡ（レーンキープアシスト）システムに適用すべく、走行路上の白線に対する自車両の位置を検出する。

走行支援装置２０は、上記のプローブ情報受信機２、ＧＰＳ受信機３、車速センサ４及び表示モニタ６と、画像センサ２１と、ＥＣＵ２２とを備えている。

画像センサ２１は、自車両の前方の白線を撮像する白線認識カメラ２３と、この白線認識カメラ２３による撮像画像に対して二値化、特徴抽出及びエッジ検出等の画像処理を施し、自車両の前方の白線を認識する画像処理部２４とを有している。

ＥＣＵ２２は、走行マップ作成部２５と、上記の自車位置検出部１１と、通過予定時間演算部２６と、位置認識部２７と、画像感度パラメータ設定部２８とを有している。

走行マップ作成部２５は、プローブ情報受信機２で受信された車車プローブ情報または路車プローブ情報に基づいて、自車両が走行する走行路上において白線に対する自車両の位置認識が困難であると予想される区域（位置認識困難区域）を有する走行マップを作成する。

例えば図２に示すように、自車両７が走行する走行路Ｓにおいて自車両７の現在位置からＳ１〜Ｓ２のＱ区間では、左側の白線Ｈが薄くなっているため白線認識が行いにくく、その結果として当該白線Ｈに対する車両の位置の検出が困難になるという状況となっている。

このため、上述した実施形態と同様に、走行路ＳのＱ区間を既に走行している先行車両８から、車両の位置認識が不良である旨の情報が送信され、その情報が直接またはインフラセンタ９を介して自車両７のプローブ情報受信機２で受信され、走行マップ作成部２５によって位置認識困難区域を有する走行マップが作成されることとなる。そして、通過予定時間演算部２６は、上記の通過予定時間演算部１２と同様にして、自車両が位置認識困難区域を通過する予定時刻を求める。

位置認識部２７は、画像センサ２１の画像処理部２４の出力データに基づいて、白線に対する自車両の道路幅方向の位置を求め、その自車両の位置を表示モニタ６に画面表示させる。

画像感度パラメータ設定部２８は、自車両が位置認識困難区域を通るときに、画像センサ２１の感度を設定変更するように画像センサ２１を制御する。具体的には、画像感度パラメータ設定部２８は、自車両が位置認識困難区域を通過する直前に、自車両前方の白線認識が行いやすくなるように画像センサ２１の感度を変更し、自車両が位置認識困難区域を通過した後に、画像センサ２１の感度を元に戻すようにする。

画像センサ２１の感度を変更する手法としては、白線認識カメラ２３の画角を変更したり、画像処理部２４において白線のエッジ検出を行うための閾値等を変更することが挙げられる。後者を採用する場合、例えば図２に示すような状況では、左側の白線Ｈのエッジ検出を行うための閾値を右側の白線Ｈのエッジ検出を行うための閾値よりも低く設定する。

以上において、画像センサ２１とＥＣＵ２２の位置認識部２７は、自車両の位置を認識する自車位置認識手段を構成する。ＥＣＵ２２の走行マップ作成部２５、通過予定時間演算部２６及び画像感度パラメータ設定部２８は、車両の位置認識の困難度に関する情報に基づいて、自車位置認識手段により自車両の位置を認識する時の感度パラメータを設定する感度パラメータ設定手段を構成する。

以上のように本実施形態においては、白線認識が困難であることから白線に対する車両の位置認識が困難である旨の情報を車車プローブ情報または路車プローブ情報として予め受信し、自車両が位置認識困難区域を通過するときに、白線認識が行いやすくなるように画像センサ２１の感度を設定変更するので、白線検出ができなくなる時間を十分短縮することができる。これにより、天候の変化や白線の経時変化、路面障害物の変化等のように道路周辺環境が時々刻々と変化した場合でも、白線に対する自車両の位置を的確に認識することができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、本発明は、上記２つの実施形態を組み合わせた形態、つまりＧＰＳを利用した自車両の現在位置の認識と画像センサによる白線に対する自車両の位置の認識とを行うものにも適用できることは言うまでもない。

また、本発明は、上記実施形態の他に、例えば走行路上に設置された磁気センサに沿って自車両を走行させるように走行支援を行うものにも適用可能である。この場合には、磁気センサに対する自車両の位置認識が困難であるときに、磁気センサの感度等を変更すれば良い。

本発明に係わる走行支援装置の一実施形態の概略を示すブロック図である。 車両が走行路の位置認識困難区域を通る一例を示す概念図である。 本発明に係わる走行支援装置の他の実施形態の概略を示すブロック図である。

符号の説明

１…走行支援装置、２…プローブ情報受信機（認識困難度情報取得手段）、３…ＧＰＳ受信機（自車位置認識手段）、４…車速センサ、５…ＥＣＵ、７…自車両、１０…走行マップ作成部（感度パラメータ設定手段）、１１…自車位置検出部（自車位置認識手段）、１２…通過予定時間演算部（感度パラメータ設定手段）、１３…ＧＰＳ感度パラメータ設定部（感度パラメータ設定手段）、１４…ＧＰＳ衛星、２０…走行支援装置、２１…画像センサ（自車位置認識手段）、２２…ＥＣＵ、２３…白線認識カメラ、２４…画像処理部、２５…走行マップ作成部（感度パラメータ設定手段）、２６…通過予定時間演算部（感度パラメータ設定手段）、２７…位置認識部（自車位置認識手段）、２８…画像感度パラメータ設定部（感度パラメータ設定手段）、Ｓ…走行路、Ｈ…白線。

Claims (4)

1. 自車両の位置を認識する自車位置認識手段と、
   前記自車両が走行する走行路における車両の位置認識の困難度に関する情報を取得する認識困難度情報取得手段と、
   前記車両の位置認識の困難度に関する情報に基づいて、前記自車位置認識手段により自車両の位置を認識する時の感度パラメータを設定する感度パラメータ設定手段とを備えることを特徴とする走行支援装置。
2. 前記自車位置認識手段は、ＧＰＳ衛星からの信号を受信するＧＰＳ受信機を有し、前記自車両の現在位置を認識する手段であり、
   前記感度パラメータ設定手段は、前記車両の位置認識の困難度に関する情報に基づいて、前記ＧＰＳ受信機の感度を設定する手段であることを特徴とする請求項１記載の走行支援装置。
3. 前記自車位置認識手段は、前記走行路上の白線を撮像し、その撮像画像に基づいて前記白線を検出する画像センサを有し、前記白線に対する前記自車両の位置を認識する手段であり、
   前記感度パラメータ設定手段は、前記車両の位置認識の困難度に関する情報に基づいて、前記画像センサの感度を設定する手段であることを特徴とする請求項１記載の走行支援装置。
4. 前記感度パラメータ設定手段は、前記車両の位置認識の困難度に関する情報に基づいて前記走行路における車両の位置認識困難区域を特定する手段と、前記自車両が前記位置認識困難区域を通過するときに前記感度パラメータを設定変更する手段とを有することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項記載の走行支援装置。
   
   
   

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