JP2009245120A - 交差点見通し検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 交差点の左右両方向から異なる種類のオブジェクトが来ると想定される場合でも、交差点の見通しを適切に検出することができる交差点見通し検出装置を提供する。
【解決手段】 交差点見通し検出装置は、交差点の見通し検出処理を行うＥＣＵを備えている。ＥＣＵは、自車両が一時停止交差点に接近すると、自車両の軌道ベクトルと交差点の左右両方から来ると想定される交差オブジェクトの仮想軌道ベクトルとが交わるコンフリクトポイントを算出する。コンフリクトポイントは、各交差オブジェクトの種類及び走行位置の情報に基づいて求められる。そして、ＥＣＵは、各コンフリクトポイントの位置と左右の見通し対象距離と自車両の現在位置とに基づいて、自車両から見た交差点の見通し判定エリアを設定し、この見通し判定エリアから、交差点の見通しの良否を表す見通しパラメータである見通し距離を算出する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、自車両が進入する交差点の見通しを検出する交差点見通し検出装置に関するものである。

従来の交差点見通し検出装置としては、例えば特許文献１に記載されているように、自車両の存在する車線が交差車線に対して非優先側または一時停止規制側であるかどうかという交差点情報と、車両先端から交差道路の交差車両の存在する車線中央までの見通し距離とを検出し、これらの交差点情報及び見通し距離等に基づいて、運転者の将来の不慮遭遇度を予測するようにしたものが知られている。
特開２００３−９９８９８号公報

しかしながら、上記従来技術においては、以下の問題点が存在する。即ち、例えば交差点の左方からは道路の右側歩道を走行する自転車が来ており、交差点の右方からは車道を走行するオートバイが来ている場合のように、交差点を通行しようとするオブジェクトの種類が交差点の左右両方向で異なると想定されるような状況では、見通し距離を適切に取得することができない可能性があった。

本発明の目的は、交差点の左右両方向から異なる種類のオブジェクトが来ると想定される場合でも、交差点の見通しを適切に検出することができる交差点見通し検出装置を提供することである。

本発明は、自車両が進入する交差点の見通しを検出する交差点見通し検出装置において、自車両が進入する交差点に関する情報を取得する交差点情報取得手段と、交差点に関する情報に基づいて、自車両から見た交差点の見通しの良否を表す見通しパラメータを求める見通しパラメータ決定手段とを備え、交差点情報取得手段は、交差点に関する情報として、交差点を交差すると想定される交差オブジェクトの種類及び走行位置を含む情報を取得することを特徴とするものである。

このような本発明においては、自車両が進入する交差点を通行すると想定される交差オブジェクトの種類及び走行位置を含む情報を取得し、その情報に基づいて交差点の見通しパラメータを求めることにより、例えば交差点の左右両方向から来る交差オブジェクトの種類及び走行位置が異なると想定される場合でも、適切な見通しパラメータを得ることができる。従って、そのような場合でも、交差点の見通しの良否を適切に判定することができる。

好ましくは、見通しパラメータ決定手段は、交差オブジェクトの種類及び走行位置を含む情報に基づいて、自車両から見た交差点の見通し判定エリアを設定し、見通し判定エリアから見通しパラメータを求める。

自車両から見た交差点の見通し判定エリアは、例えば自車両の軌道ベクトルと交差オブジェクトの仮想軌道ベクトルとが交わるコンフリクトポイントと、交差オブジェクトの仮想制動距離と、自車両の位置情報とを用いて設定することができる。このような見通し判定エリアを自車両の走行に従って逐次設定することで、適切な見通しパラメータを確実に求めることができる。

このとき、見通し判定エリア内に遮蔽物があるか否かを検出する遮蔽物検出手段を更に備え、見通しパラメータ決定手段は、遮蔽物検出手段の検出信号に基づいて、見通し判定エリア内における遮蔽物の占有率が所定値以下であるかどうかを判定し、遮蔽物の占有率が所定値以下となった時の見通し判定エリアから見通しパラメータを求めることが好ましい。

見通し判定エリア内に建物等の遮蔽物が存在していると、交差点の見通し良否の判定に影響を与えてしまう。よって、見通し判定エリア内に遮蔽物があるか否かを検出し、見通し判定エリア内における遮蔽物の占有率が所定値以下となった時の見通し判定エリアから見通しパラメータを求めることにより、交差点の見通しの良否をより高精度に判定することができる。

また、交差点が左側通行であり、見通しパラメータ決定手段は、交差点の右方の見通し判定エリアを交差点の左方の見通し判定エリアよりも広く設定することが好ましい。

左側通行の道路では、例えば交差点の左方から道路の右側歩道を走行する自転車が来て、交差点の右方から車道を走行するオートバイが来る場合がある。この場合には、交差点の右方から来る交差オブジェクトの速度が交差点の左方から来る交差オブジェクトの速度よりも速くなる可能性が高い。従って、交差点の右方の見通し判定エリアを交差点の左方の見通し判定エリアよりも広く設定するのが好適である。

本発明によれば、交差点の左右両方向から異なる種類のオブジェクトが来ると想定される場合でも、交差点の見通しを適切に検出することができる。これにより、ドライバーが交差点の見通しに応じて正しい減速行動及び安全確認行動を行ったかどうかを的確に診断することが可能となる。

以下、本発明に係わる交差点見通し検出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、本発明に係わる交差点見通し検出装置の一実施形態を含む運転診断装置を示す概略構成図である。同図において、運転診断装置１は、一時停止交差点において自車両の運転者から見た交差点の見通しを検出し、その交差点の見通しに応じた正しい運転行動が行われたかどうかを診断する装置である。

運転診断装置１は、顔画像認識センサ２と、前方レーダセンサ３と、標識画像認識センサ４と、一時停止線画像認識センサ５と、交通環境情報取得用通信機６と、カーナビゲーション７と、舵角センサ８と、車速センサ９と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０と、ディスプレイ１１と、スピーカー１２とを備えている。

顔画像認識センサ２は、運転者の顔を撮像して顔画像を取得し、その画像データを画像処理することで運転者の顔向き及び視線を認識する。前方レーダセンサ３は、例えばミリ波レーダを用いて、自車両の運転者の斜め前方視野上に建物等の遮蔽物があるかどうかを検出する。標識画像認識センサ４は、車両前方を撮像して前方画像を取得し、その画像データを画像処理することで「とまれ」等の標識を認識する。一時停止線画像認識センサ５は、車両前方を撮像して前方画像を取得し、その画像データを画像処理することで一時停止線を認識する。

交通環境情報取得用通信機６は、例えば路車間通信用の通信機であり、交差点の形状や道路幅、交差点の交差道路の制限速度等の交通環境情報を取得する。カーナビゲーション７は、地図情報を内蔵しており、ＧＰＳ（全地球測位システム）を利用して自車両の現在位置情報を取得し、目的地への走行経路を自車両の現在位置と共に案内表示する機器である。このカーナビゲーション７によっても、交差点の形状や道路幅等を取得することができる。

舵角センサ８は、自車両のステアリングの操舵角を検出するセンサであり、車速センサ９は、自車両の車速を検出するセンサである。

ＥＣＵ１０は、前方レーダセンサ３、標識画像認識センサ４、一時停止線画像認識センサ５、交通環境情報取得用通信機６、カーナビゲーション７及び舵角センサ８の出力に基づいて、自車両が進入する一時停止交差点の見通しを検出する。また、ＥＣＵ１０は、顔画像認識センサ２及び車速センサ９の出力に基づいて、一時停止交差点への進入時に運転者が減速行動及び安全確認行動を行ったかどうかを診断し、その診断結果をディスプレイ１１やスピーカー１２により運転者に対して報知する。なお、ＥＣＵ１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータを主要構成部品としている。

図２は、ＥＣＵ１０により実行される交差点の見通し検出及び運転診断の処理手順を示すフローチャートである。

同図において、まず標識画像認識センサ４、一時停止線画像認識センサ５、交通環境情報取得用通信機６及びカーナビゲーション７の何れかに基づいて、自車両が一時停止交差点に接近したかどうかを判断する（手順Ｓ５１）。

自車両が一時停止交差点に接近したと判断されたときは、カーナビゲーション７または交通環境情報取得用通信機６から取得された交差点の形状や大きさ等の情報に基づいて、コンフリクトポイントＣＰ１，ＣＰ２の位置を算出する（手順Ｓ５２）。

ここで、図３に示すように、コンフリクトポイントＣＰ１は、自車両Ｐの軌道ベクトルと交差点の右方から来ると想定される交差オブジェクトＱの仮想軌道ベクトルとが交わる点であり、コンフリクトポイントＣＰ２は、自車両Ｐの軌道ベクトルと交差点の左方から来ると想定される交差オブジェクトＲの仮想軌道ベクトルとが交わる点である。交差オブジェクトＱ，Ｒとは、図４に示すように、自車両Ｐが走行している道路に交差する交差道路を通行する自転車や車両（オートバイを含む）等のことである。

交差点の左方から来る交差オブジェクトＲとしては、図３〜図５に示すように、交差道路の右側歩道ＷＲを走行する自転車が想定される。交差道路の右側歩道ＷＲを走行する自転車は、交差点に進入しようとする自車両Ｐの運転者が最も見落とし易い傾向にあり、交通弱者でもある。交差点の右方から来る交差オブジェクトＱとしては、図３及び図５に示すように、交差道路の車道左側ＣＬを走行するオートバイや、交差道路の左側歩道ＷＬを走行する自転車が想定される。

なお、交差点形状の情報は、カーナビゲーション７等から取得する以外にも、自車両の左折時の最大操舵角地点からの相対位置により求めることもできる。例えば、自車両の左折時の最大操舵角地点の３ｍ手前の位置をコンフリクトポイントＣＰ１に設定し、自車両の左折時の最大操舵角地点の５ｍ手前の位置をコンフリクトポイントＣＰ２に設定するといったことが考えられる。但し、この手法では、左折時の最大操舵角地点が定まるまではコンフリクトポイントＣＰ１，ＣＰ２を算出できないため、自車両が交差点を左折した後に時間を遡っての処理となる。

続いて、カーナビゲーション７または交通環境情報取得用通信機６から取得された交差道路の制限速度情報と、手順Ｓ５２で得られたコンフリクトポイントＣＰ１，ＣＰ２の位置データとに基づいて、左右の見通し対象距離Ｄ２，Ｄ３をそれぞれ算出する（手順Ｓ５３）。左右の見通し対象距離Ｄ２，Ｄ３は、交差オブジェクトＱ，Ｒの停止距離（制動距離）から得られる。

具体的には、交差オブジェクトＱ，Ｒの停止距離は、下記式から求められる。
停止距離＝速度(km/h)／3600×0.75(s)＋速度^２／（2×9.8×摩擦係数)

例えば図３に示すような交差道路において、交差道路の車道の制限速度をＶ２（例えば６０ｋｍ／ｈ）、自転車の想定速度をＶ３（例えば３０ｋｍ／ｈ）とすると、交差点の右方から来るオートバイがいると想定した場合には、
停止距離＝60000/3600×0.75＋(60000/3600)^２／(2×9.8×0.7)＝32.7ｍ
となり、交差点の左方から来る自転車がいると想定した場合には、
停止距離＝30000/3600×0.75＋(30000/3600)^２／(2×9.8×0.4)＝14.1ｍ
となる。従って、右方見通し対象距離Ｄ２は３２．７ｍとなり、左方見通し対象距離Ｄ３は１４．１ｍとなる。

このとき、例えば図５に示すように、交差点の右方から来ると想定される交差オブジェクトＱとして、交差道路の車道左側ＣＬを制限速度で走行するオートバイと、交差道路の左側歩道ＷＬを走行する自転車とが存在する場合には、オートバイの制動距離が自転車の制動距離よりも長くなるため、オートバイの制動距離が右方見通し対象距離Ｄ２として設定される。

続いて、カーナビゲーション７から取得された自車両の位置情報と手順Ｓ５２で得られたコンフリクトポイントＣＰ１，ＣＰ２の位置データとから、自車両の現在位置からコンフリクトポイントＣＰ１，ＣＰ２までの距離Ｄ１ａ，Ｄ１ｂをそれぞれ算出する（手順Ｓ５４）。

続いて、手順Ｓ５４で得られた距離Ｄ１ａ，Ｄ１ｂと手順Ｓ５３で得られた左右の見通し対象距離Ｄ２，Ｄ３とから、左右のレーダ探索角度（α，β）をそれぞれ算出する（手順Ｓ５５）。レーダ探索角度（α，β）は、下記式から求められる。
α＝arctan（Ｄ２／Ｄ１ａ）
β＝arctan（Ｄ３／Ｄ１ｂ）

これにより、図３に示すように、自車両Ｐから見た交差点の見通し判定エリアＳ１，Ｓ２が設定されることとなる。見通し判定エリアＳ１，Ｓ２は、自車両Ｐの位置とコンフリクトポイントＣＰ１，ＣＰ２の位置とコンフリクトポイントＣＰ１，ＣＰ２から右方及び左方に見通し対象距離Ｄ２，Ｄ３だけ離れた位置とから形成される逆三角形状をなしている。

例えば図３に示すように、交差点の左方から来る交差オブジェクトＲとして、交差道路の右端歩道ＷＲを走行する自転車が想定され、交差点の右方から来る交差オブジェクトＱとして、交差道路の車道左側ＣＬを走行するオートバイが想定される場合には、交差点の右方から来る交差オブジェクトＱの速度が交差点の左方から来る交差オブジェクトＲの速度よりも高くなる。このため、距離Ｄ１ａが距離Ｄ１ｂよりも長くなり、レーダ探索角度αがレーダ探索角度βよりも大きくなるため、右方の見通し判定エリアＳ１が左方の見通し判定エリアＳ２よりも広く設定される。

このような見通し判定エリアＳ１，Ｓ２が設定されると、前方レーダセンサ３によって見通し判定エリアＳ１，Ｓ２内に遮蔽物Ｘが存在しているかどうかが検出される。

続いて、前方レーダセンサ３の検出信号に基づいて、見通し判定エリアＳ１，Ｓ２内における遮蔽物Ｘの占有率（障害物率）が所定値以下であるかどうかを判定する（手順Ｓ５６）。具体的には、図６に示すように、交差点の右方の視野角度（レーダ探索角度）αに対して、遮蔽物Ｘにより占有された視野角度γの合計の割合が所定率Ｎ％以下であるかどうかを判定し、視野角度γの合計の割合が所定率Ｎ％以下であるときは、見通し判定エリアＳ１内に遮蔽物Ｘが無いものとする。左方の見通し判定エリアＳ２についても同様である。

手順Ｓ５６において見通し判定エリアＳ１，Ｓ２内における遮蔽物Ｘの占有率が所定値以下でないと判定されたときは、遮蔽物Ｘの占有率が所定値以下になるまで上記の手順Ｓ５４，Ｓ５５を繰り返し実行し、見通し判定エリアＳ１，Ｓ２を設定し直す。

例えば図７（ａ）に示すように、自車両Ｐが一時停止線Ｔの手前に位置する時刻ｔ_０のときは、レーダ探索角度（α_０，β_０）が（５０°，７０°）であり、左方の見通し判定エリアＳ２内には遮蔽物Ｘが殆ど存在していないが、右方の見通し判定エリアＳ１内には遮蔽物Ｘが存在している。その後、図７（ｂ）に示すように、自車両Ｐが一時停止線Ｔに差しかかった時刻ｔ_１になると、レーダ探索角度（α_１，β_１）が（７０°，８０°）となり、何れの見通し判定エリアＳ１，Ｓ２内にも遮蔽物Ｘが殆ど存在しないようになる。

手順Ｓ５６において見通し判定エリアＳ１，Ｓ２内における遮蔽物Ｘの占有率が所定値以下であると判定されたときは、交差点の見通しの良否（難易度）を表す見通しパラメータである見通し距離Ｄ１ａＴ，Ｄ１ｂＴを算出する（手順Ｓ５７）。このとき、見通し距離Ｄ１ａＴ，Ｄ１ｂＴが長くなる程、見通しの良い交差点と判定される。

具体的には、見通し判定エリアＳ１，Ｓ２内における遮蔽物Ｘの占有率が所定値以下であると判定された時点の距離Ｄ１ａを右方見通し距離Ｄ１ａＴとして設定し、見通し判定エリアＳ１，Ｓ２内における遮蔽物Ｘの占有率が所定値以下であると判定された時点の距離Ｄ１ｂを左方見通し距離Ｄ１ｂＴとして設定する。

このような交差点の左右見通し距離Ｄ１ａＴ，Ｄ１ｂＴに基づいて、運転者の運転行動の診断判定区間が定められる。例えば図８に示すように、コンフリクトポイントＣＰ１よりも右方見通し距離Ｄ１ａＴだけ手前の地点からコンフリクトポイントＣＰ１までの区間を、交差点の右方から来ると想定される交差オブジェクトＱに対する診断判定区間Ａと定義し、コンフリクトポイントＣＰ２よりも右方見通し距離Ｄ１ｂＴだけ手前の地点からコンフリクトポイントＣＰ２までの区間を、交差点の左方から来ると想定される交差オブジェクトＲに対する診断判定区間Ｂと定義する。なお、診断判定区間Ａ，Ｂの長さについては、コンフリクトポイントＣＰ１，ＣＰ２の判定精度に応じて多少増やしても良い。

続いて、車速センサ９の検出値に基づいて、運転者が交差点の左右見通し距離Ｄ１ａＴ，Ｄ１ｂＴに応じた正しい減速行動を行ったかどうかを判定する（手順Ｓ５８）。具体的には、診断判定区間Ａ，Ｂにおける自車両の平均車速が所定値（例えば７ｋｍ／ｈ）以下であれば、正しい減速行動を行ったものとする。

続いて、顔画像認識センサ２の出力データ（顔向き・視線認識データ）に基づいて、運転者が交差点の左右見通し距離Ｄ１ａＴ，Ｄ１ｂＴに応じた正しい左右安全確認行動を行ったかどうかを判定する（手順Ｓ５９）。具体的には、診断判定区間Ａでの右方安全確認が所定回数（例えば２回）以上であれば、右方への安全確認を正しく行ったものとし、診断判定区間Ｂでの左方安全確認が所定回数（例えば２回）以上であれば、左方への安全確認を正しく行ったものとする。

続いて、手順Ｓ５８，Ｓ５９での判定結果から運転者の運転行動の良し悪しを診断し、その診断結果をディスプレイ１１により画面表示して運転者に報知したり、或いは診断結果をスピーカー１２により音声で運転者に報知する（手順Ｓ６０）。

以上において、交通環境情報取得用通信機６、カーナビゲーション７及びＥＣＵ１０の手順Ｓ５１，Ｓ５２は、自車両が進入する交差点に関する情報を取得する交差点情報取得手段を構成する。ＥＣＵ１０の手順Ｓ５３〜Ｓ５７は、交差点に関する情報に基づいて、自車両から見た交差点の見通しの良否を表す見通しパラメータを求める見通しパラメータ決定手段を構成する。

以上のように本実施形態においては、一時停止交差点を交差すると想定される交差オブジェクトＱ，Ｒの種類及び走行位置を考慮した見通し判定エリアＳ１，Ｓ２を設定し、この見通し判定エリアＳ１，Ｓ２内に遮蔽物Ｘが存在するか否かを判断し、見通し判定エリアＳ１，Ｓ２内における遮蔽物Ｘの占有率が所定値以下になった時の見通し距離Ｄ１ａＴ，Ｄ１ｂＴを交差点の見通し難易度として求めるようにする。これにより、例えば交差点の左方から交差道路の右側歩道ＷＲを走行する自転車が来ており、交差点の右方から交差道路の車道左端ＣＬを走行するオートバイが来ている場合にように、左右両方向から来る交差オブジェクトＱ，Ｒの種類及び走行位置が異なると想定される状況でも、交差点の見通しの良し悪しを適切に定量化して判定することができる。その結果、運転者が交差点の見通しに応じた正しい減速行動及び安全確認行動を行ったかどうかを的確に診断することが可能となる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、自動車やオートバイ等の車両が左側通行であることを考慮して、交差点の右方の見通し判定エリアＳ１を交差点の左方の見通し判定エリアＳ２よりも広く設定したが、海外において車両が右側通行である場合には、交差点の右方から来る交差オブジェクトとして、交差道路の左側歩道を走行する自転車が想定され、交差点の左方から来る交差オブジェクトとして、交差道路の車道右端を走行するオートバイが想定される。よって、この場合には、交差点の左方の見通し判定エリアを交差点の右方の見通し判定エリアよりも広く設定するのが望ましい。

また、上記実施形態は、交差点見通し検出装置を含む運転診断装置について説明したものであるが、本発明の交差点見通し検出装置は、例えば運転支援システム等にも適用可能である。

本発明に係わる交差点見通し検出装置の一実施形態を含む運転診断装置を示す概略構成図である。 図１に示したＥＣＵにより実行される交差点の見通し検出及び運転診断の処理手順を示すフローチャートである。 交差点の見通し判定エリアを定義するための概念図である。 交差オブジェクトを決定する考え方を示す図である。 交差オブジェクトの走行位置（経路）を示す図である。 見通し判定エリア内における遮蔽物の占有率の考え方を示す図である。 交差点の見通し判定エリアの一例を示す図である。 運転行動の診断判定区間の考え方を示す図である。

符号の説明

１…運転診断装置（交差点見通し検出装置）、３…前方レーダセンサ（遮蔽物検出手段）、６…交通環境情報取得用通信機（交差点情報取得手段）、７…カーナビゲーション（交差点情報取得手段）、１０…ＥＣＵ（交差点情報取得手段、見通しパラメータ決定手段）、Ｐ…自車両、Ｑ，Ｒ…交差オブジェクト、Ｓ１，Ｓ２…見通し判定エリア、Ｘ…遮蔽物。

Claims (4)

1. 自車両が進入する交差点の見通しを検出する交差点見通し検出装置において、
   前記自車両が進入する交差点に関する情報を取得する交差点情報取得手段と、
   前記交差点に関する情報に基づいて、前記自車両から見た前記交差点の見通しの良否を表す見通しパラメータを求める見通しパラメータ決定手段とを備え、
   前記交差点情報取得手段は、前記交差点に関する情報として、前記交差点を交差すると想定される交差オブジェクトの種類及び走行位置を含む情報を取得することを特徴とする交差点見通し検出装置。
2. 前記見通しパラメータ決定手段は、前記交差オブジェクトの種類及び走行位置を含む情報に基づいて、前記自車両から見た前記交差点の見通し判定エリアを設定し、前記見通し判定エリアから前記見通しパラメータを求めることを特徴とする請求項１記載の交差点見通し検出装置。
3. 前記見通し判定エリア内に遮蔽物があるか否かを検出する遮蔽物検出手段を更に備え、
   前記見通しパラメータ決定手段は、前記遮蔽物検出手段の検出信号に基づいて、前記見通し判定エリア内における前記遮蔽物の占有率が所定値以下であるかどうかを判定し、前記遮蔽物の占有率が所定値以下となった時の前記見通し判定エリアから前記見通しパラメータを求めることを特徴とする請求項２記載の交差点見通し検出装置。
4. 前記交差点が左側通行であり、
   前記見通しパラメータ決定手段は、前記交差点の右方の見通し判定エリアを前記交差点の左方の見通し判定エリアよりも広く設定することを特徴とする請求項２または３記載の交差点見通し検出装置。
   

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