JP2011150579A

JP2011150579A - 車両制御装置

Info

Publication number: JP2011150579A
Application number: JP2010011982A
Authority: JP
Inventors: Akio Fukamachi; 映夫深町
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2010-01-22
Filing date: 2010-01-22
Publication date: 2011-08-04
Anticipated expiration: 2030-01-22
Also published as: JP5418249B2

Abstract

【課題】妥当性が高い自車両のリスクポテンシャルの算出を可能とする車両制御装置を提供する。
【解決手段】車両制御装置１は、自車両の走行環境を認識する走行環境認識部２１と、自車両周辺の障害物を認識する障害物認識部２３と、車両と障害物との衝突事故に関する過失割合情報データベース１５ａを格納するＤＢ記憶部１５と、走行環境認識手段２１で得られる走行環境と、障害物認識手段２３で得られる障害物の状態と、ＤＢ記憶部１５を参照して得られる過失割合情報と、に基づいて、自車両と障害物との衝突事故が発生したと想定した場合における自車両の想定過失割合を算出する想定過失割合算出部２５と、を備え、想定過失割合が高いほど、障害物との関係におけるリスクポテンシャルを高く算出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、自車両周辺の障害物との関係におけるリスクポテンシャルに基づいて自車両の走行支援を行う車両制御装置に関するものである。

従来、特許文献１に開示された損害調査支援システムが知られている。この損害調査支援システムは、車両の衝突事故が発生した場合における損害調査を支援するものである。このシステムでは、事故現場の道路幅員、車線数、センターラインの種類、路肩、歩道、交差等の平面的な道路状況から衝突事故の過失割合を判断することができる。

特開２００３−０６７５７８号公報

しかしながら、上記システムは衝突事故発生後の処理を支援するものであり、過失割合等の車両事故関連の情報を、車両走行支援に用いる思想は含まれていない。例えば、自車両のリスクポテンシャルに基づいて走行支援を行う車両制御装置を考えた場合、車両事故関連の情報を利用して妥当性が高いリスクポテンシャルを算出し、妥当性が高い走行支援を行うことが望まれる。

そこで、本発明は、妥当性が高い自車両のリスクポテンシャルの算出を可能とする車両制御装置を提供することを目的とする。

本発明の車両制御装置は、自車両周辺の障害物との関係における自車両のリスクポテンシャルを算出し、当該リスクポテンシャルに基づいて自車両の走行支援を行う車両制御装置であって、自車両の走行環境を認識する走行環境認識手段と、自車両周辺の障害物を認識する障害物認識手段と、車両と障害物との衝突事故における過失割合と、衝突事故時の当該車両の走行環境及び当該障害物の状態と、を関連づけた過失割合情報を格納する過失割合情報記憶手段と、走行環境認識手段で得られる走行環境と、障害物認識手段で得られる障害物の状態と、過失割合情報記憶手段を参照して得られる過失割合情報と、に基づいて、自車両と障害物との衝突事故が発生したと想定した場合における自車両の想定過失割合を算出する想定過失割合算出手段と、を備え、想定過失割合算出手段で得られた自車両の想定過失割合が高いほど、障害物との関係におけるリスクポテンシャルを高く算出することを特徴とする。

この車両制御装置は、自車両の走行環境と障害物の状態とを認識し、過失情報記憶手段を参照して自車両の想定過失割合を得る。そして、この車両制御装置は、障害物との関係におけるリスクポテンシャルを算出する際に、自車両の想定過失割合が高いほどリスクポテンシャルを高く算出する。このように、自車両の想定過失割合をリスクポテンシャルの一パラメータとして含めることにより、妥当性が高いリスクポテンシャルを得ることができる。

また、本発明の車両制御装置は、リスクポテンシャルの算出に用いられた走行環境と障害物の状態とを記憶する周辺状況記憶手段を更に備えてもよい。

この構成によれば、自車両と障害物との間で衝突事故が発生した場合に、衝突事故発生当時の走行環境と障害物の状態に関する正確な情報を事故処理時に利用することができる。

本発明の車両制御装置によれば、妥当性が高い自車両のリスクポテンシャルの算出が可能になる。

本発明の車両制御装置の一例を示すブロック図である。図１の車両制御装置によりリスクポテンシャルが算出される交差点の一例を示す平面図である。図１の車両制御装置により行われる処理を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しつつ本発明に係る車両制御装置の好適な実施形態について詳細に説明する。

図１に示すように、車両制御装置１は、カメラ３と、ＧＰＳ装置５と、ミリ波レーダ７と、制御ＥＣＵ１１と、ヘッドアップディスプレイ１３と、を備えている。制御ＥＣＵ１１は、車両制御装置１の全体の制御を行う電子制御ユニットであり、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを含むコンピュータを主体として構成されている。

カメラ３は、例えば自車両の前方の映像等の自車両周囲の映像を撮像するためのカメラである。カメラ３は、走行している道路を十分に撮像可能な左右方向に広い撮像範囲を有している。カメラ３は、撮像した映像情報を映像信号として制御ＥＣＵ１１に送信する。

ＧＰＳ装置５は、ＧＰＳ衛星からの電波を利用して自車両の現在位置を取得する装置である。ＧＰＳ装置５は、自車両の現在位置の情報を現在位置信号として制御ＥＣＵ１１に送信する。

ミリ波レーダ７は、ミリ波を利用して自車両周辺の物体を検出するためのレーダである。ミリ波レーダ７は、自車の前側の中央に取り付けられる。ミリ波レーダ７は、ミリ波を水平面内でスキャンしながら自車から前方に向けて送信し、反射してきたミリ波を受信する。そして、ミリ波レーダ７は、そのミリ波の送受信情報をレーダ信号として制御ＥＣＵ１１に送信する。

ヘッドアップディスプレイ１３は、運転中の運転者の前方視野内に存在するフロントウインド等に各種映像を表示するディスプレイである。ヘッドアップディスプレイ１３は、制御ＥＣＵ１１から表示信号を受信し、その表示信号に応じて映像を表示する。

更に、車両制御装置１は、ＤＢ記憶部１５と、周辺状況記憶部１７とを備えている。ＤＢ記憶部１５と、周辺状況記憶部１７とは、例えばＲＡＭ等の情報記憶媒体の記憶領域で構成される。ＤＢ記憶部１５には、予め準備された過失割合情報データベース１５ａが格納されている。過失割合情報データベース１５ａとは、車両と周辺の障害物との衝突事故が発生した場合における一般的な車両と障害物との過失割合を、事故当時の車両の様々な周辺状況に関連付けて保存したデータベースである。この場合の「障害物」には、車両や歩行者が含まれる。「車両の周辺状況」には、車両の走行環境と障害物の状態とが含まれる。「車両の走行環境」には、車両周辺の道路形状、道路の勾配、道路の停止線の位置、自車両の進行方向の信号表示、自車両の交差方向の信号表示、自車両の交差方向の歩行者用信号表示等が含まれる。「障害物の状態」には、障害物の位置、移動方向、移動速度や、障害物が車両であるか歩行者であるかその他の物体であるかといった事項が含まれる。また、障害物が歩行者である場合、当該歩行者が幼児であるか成人であるか老人であるか等の区分も含まれる。過失割合情報データベース１５ａは、過去の統計等に基づいて予め準備され、ＤＢ記憶部１５に予め格納される。

衝突事故時における過失割合は、一般的に、衝突事故発生時における自車両の周辺状況によって変化する。例えば、図２に示すように、自車両Ｍ１が信号のある交差点１００に差し掛かった状態を考える。このとき、自車両Ｍ１の進行方向の信号Ｓ１が青信号でその交差方向の信号Ｓ２が赤信号である状況下では、自車両Ｍ１と交差方向の他車両Ｍ２との衝突事故が発生したときの自車両Ｍ１と当該他車両Ｍ２との過失割合は、例えば０：１００とされる。その一方、信号Ｓ１が黄信号で信号Ｓ２が赤信号である場合には、自車両Ｍ１と当該他車両Ｍ２との過失割合は、例えば２０：８０とされる。

また、例えば、信号Ｓ１が赤信号で交差方向の歩行者用信号ＳＷ２が青信号である状況下で、自車両Ｍ１と交差方向の横断歩道１０３を横断する歩行者Ｗ２との衝突事故が発生したとき、自車両Ｍ１と当該歩行者Ｗ２との過失割合は、例えば０：１００とされる。その一方、信号Ｓ１が青信号で歩行者用信号ＳＷ２が赤信号である場合には、自車両Ｍ１と当該歩行者Ｗ２との過失割合は、例えば３０：７０とされる。このような、自車両の周辺状況と過失割合とが関連づけられて、過失割合情報データベース１５ａに予め保存されている。

周辺状況記憶部１７には、制御ＥＣＵ１１からの電気信号によって自車両の周辺状況の情報が記録され保存される。ここで記録保存される情報の詳細については後述する。

また、制御ＥＣＵ１１は、走行環境認識部２１と、障害物認識部２３と、想定過失割合算出部２５と、リスクポテンシャル算出部２７と、走行支援部２９と、を備えている。これらの走行環境認識部２１と、障害物認識部２３と、想定過失割合算出部２５と、リスクポテンシャル算出部２７と、走行支援部２９とは、制御ＥＣＵ２０のＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等のハードウエアが、所定のプログラムに従い協働して動作することによってソフトウエア的に実現される構成要素である。

走行環境認識部２１は、カメラ３からの映像信号に基づき、映像処理を行って現在の自車両の走行環境等を認識する。自車両の走行環境には、自車両周辺の道路形状、道路の勾配、道路の停止線の位置、自車両の進行方向の信号表示、自車両の交差方向の信号表示、自車両の交差方向の歩行者用信号表示等が含まれる。なお、走行環境認識部２１は、自車両周辺の道路形状、道路の勾配等のデータ等を、ＧＰＳ装置５からの現在位置信号を取得し、自車両現在位置に基づき地図情報を参照して取得することもできる。

障害物認識部２３は、自車両周辺に存在する物体のうち自車両に衝突する可能性がある物体を自車両周辺の障害物として認識する。更に障害物認識部２３は、当該障害物の状態を認識する。すなわち、障害物認識部２３は、ミリ波レーダ７からのレーダ信号に基づき、障害物を認識すると共に、当該障害物の位置、移動方向、移動速度等を認識する。更に、障害物認識部２３は、カメラ３からの映像信号に基づいて所定の映像処理を行い、上記障害物が車両であるか歩行者であるかその他の物体であるかを認識する。また、上記障害物が歩行者である場合、当該歩行者が幼児であるか成人であるか老人であるか等を認識する。

想定過失割合算出部２５は、自車両の周辺状況を認識し、その周辺状況に対応して、障害物との関係における自車両の想定過失割合を算出する。想定過失割合とは、現在の自車両の周辺状況に該当する周辺状況下で、自車両と障害物との衝突事故が発生したと想定した場合の過失割合である。リスクポテンシャル算出部２７は、上記想定過失割合に基づいて、自車両周辺の各位置のリスクポテンシャルを算出し、自車両周辺のリスクマップを作成する。リスクマップは、自車両周辺の道路の平面図上におけるリスクポテンシャルの分布を示す。リスクマップは、例えば、自車両と各障害物との衝突予測時間(TTC: Time To Collision）等が考慮され作成される。走行支援部２９は、上記ポテンシャルマップを参照し、自車両のリスクを最小にするために走行すべき最適の走行ルートを算出する。そして走行支援部２９は、算出した走行ルートを、例えば、ヘッドアップディスプレイ１３に画面表示し、最小リスクの走行ルートを運転者に提示するといった運転支援を行う。

続いて、想定過失割合算出部２５及びリスクポテンシャル算出部２７等による具体的な処理について図２及び図３を参照し説明する。なお、以下では、自車両Ｍ１が図２に示す交差点１００に差し掛った場合を例として説明する。想定過失割合算出部２５は、まず、走行環境認識部２１で認識された現在の自車両Ｍ１の走行環境を取得する（Ｓ１０１）。ここでは、例えば、自車両Ｍ１前方に十字の交差点１００が存在することや、自車両進行方向に交差する横断歩道１０３が認識され、信号Ｓ１，Ｓ２、ＳＷ２の表示等が認識される。次に、想定過失割合算出部２５は、障害物認識部２３で認識された現在の障害物の状態を取得する（Ｓ１０３）。ここでは、例えば、他車両Ｍ２，Ｍ３や歩行者Ｗ２が障害物として認識され、他車両Ｍ２，Ｍ３や歩行者Ｗ２の位置、移動方向、移動速度が認識される。また、歩行者Ｗ２が幼児であるか成人であるか老人であるか等の区分も認識される。そして、取得された自車両Ｍ１の走行環境と障害物の状態とを、現在の自車両Ｍ１の周辺状況として認識する（Ｓ１０５）。

次に想定過失割合算出部２５は、ＤＢ記憶部１５の過失割合情報データベース１５ａを参照し、現在の自車両Ｍ１の周辺状況に対応して、各障害物Ｍ２，Ｍ３，Ｗ２との関係における自車両Ｍ１の想定過失割合を求める（Ｓ１０５）。以下、他車両Ｍ２との関係における想定過失割合を例として説明する。他車両Ｍ２は、自車両Ｍ１の進行方向の交差方向に進行し交差点１００に進入しようとしている。更に、信号Ｓ１が黄信号で信号Ｓ２が赤信号であるとする。この周辺状況において、自車両Ｍ１と他車両Ｍ２との衝突事故が発生したと想定した場合の両者の過失割合は、過失割合情報データベース１５ａを参照することにより取得することができる。この場合、上記周辺状況に対応する過失割合を過失割合情報データベース１５ａから検索することで、自車両Ｍ１と他車両Ｍ２との想定過失割合は２０：８０と求められる。すなわち、他車両Ｍ２との関係における自車両Ｍ１の想定過失割合は２０％であると求められる。同様にして、想定過失割合算出部２５は、他車両Ｍ３、歩行者Ｗ２との関係における自車両Ｍ１の想定過失割合もそれぞれ求める。

なお、歩行者Ｗ２が横断歩道１０３の手前で停止している場合には、歩行者Ｗ２が横断歩道１０３を渡るときに自車両Ｍ１と衝突した状態を想定して想定過失割合を求める。障害物が歩行者の場合には、動きの予想が困難であるので、歩行者Ｗ２が横断歩道１０３を渡るものとして予めリスクを高めに見積もり、最終的に算出される走行ルートの安全性を高めることができる。

次に、リスクポテンシャル算出部２７は、交差点１００近傍における自車両Ｍ１のリスクマップを作成する（Ｓ１０７）。このとき、例えば他車両Ｍ２近傍のリスク分布は、他車両Ｍ２との関係における自車両Ｍ１の想定過失割合に基づいて算出される。すなわち、リスクポテンシャル算出部２７は、他車両Ｍ２との関係における自車両Ｍ１の想定過失割合をパラメータとして、当該想定過失割合が高いほどリスクポテンシャルが高くなるような演算によって、他車両Ｍ２近傍のリスクポテンシャルの算出を行う。例えば、他車両Ｍ２近傍のリスクポテンシャルが上記想定過失割合に正比例するような演算を用いてもよい。同様にして、リスクポテンシャル算出部２７では、他車両Ｍ３近傍、歩行者Ｗ２近傍におけるリスクポテンシャルも算出される。そして、作成されたリスクマップに基づいて、走行支援部２９が最小リスクの走行ルートを算出し、運転者に提示する。

上記のようなリスクポテンシャルの算出によれば、自車両と各周辺障害物との関係におけるリスクポテンシャルを算出する際に、自車両の想定過失割合が高いほどリスクポテンシャルを高く算出する。例えば、歩行者用信号ＳＷ２が青信号の場合には、歩行者用信号ＳＷ２が赤信号の場合よりも、歩行者Ｗ２近傍のリスクポテンシャルは高くなり、その結果、最終的に算出される走行ルートは、歩行者Ｗ２への警戒をより大きく反映したルートになる。また、歩行者Ｗ２が幼児又は老人である場合には、歩行者Ｗ２が成人である場合よりも自車両Ｍ１の過失割合は高い側に修正されるので、歩行者Ｗ２近傍のリスクポテンシャルは高くなり、その結果、最終的に算出される走行ルートは、歩行者Ｗ２への警戒をより大きく反映したルートになる。

また、例えば、信号Ｓ１が青信号で信号Ｓ２が赤信号といった状況に比較して、信号Ｓ１が黄信号で信号Ｓ２が赤信号といった状況の方が、自車両Ｍ１の想定過失割合が高く、他車両Ｍ２，Ｍ３近傍のリスクポテンシャルは高く算出される。その結果、最終的に算出される走行ルートは、他車両Ｍ２，Ｍ３への警戒をより大きく反映したルートになる。

このように、自車両の想定過失割合をリスクポテンシャルの一パラメータとして含めることにより、他車両や歩行者等との間で万が一の衝突事故が発生した場合の過失割合を考慮に含め、妥当性が高いリスクポテンシャルの算出が可能になる。その結果、妥当性が高いリスクマップ作成が可能になり、当該リスクマップに基づく妥当性が高い走行支援を行うことができる。

次に、制御ＥＣＵ１１は、上記処理Ｓ１０１において走行環境認識部２１で得られた走行環境と、処理Ｓ１０３において障害物認識部２３で得られた障害物の状態とを、電子情報として、周辺状況記憶部１７に記録し保存する（Ｓ１０９）。ここで保存される走行環境の情報には、交差点１００の形状、道路の勾配、交差する道路の停止線の位置、信号Ｓ１，Ｓ２，ＳＷ２の表示等が含まれる。また、ここで保存される障害物の状態の情報には、各障害物Ｍ２，Ｍ３，Ｗ２の位置、移動方向、移動速度や、各障害物Ｍ２，Ｍ３，Ｗ２が車両であるか歩行者であるかその他の物体であるかといった事項が含まれる。更に、歩行者Ｗ２が幼児であるか成人であるか老人であるか等の区分も、障害物の状態の情報に含まれる。

すなわち、ここでは、上記リスクマップ作成時（各障害物との関連に基づくリスクポテンシャルの算出時）における自車両Ｍ１の周辺状況が、電子情報として周辺状況記憶部１７に記録し保存される。このような情報を保存することにより、自車両と各障害物との間で衝突事故が発生した場合に、衝突事故発生当時の走行環境と障害物の状態に関する正確な情報を事故処理時に利用することができる。

なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、上述の車両制御装置１は、最小リスクの走行ルートをディスプレイ表示するといった走行支援を行っているが、走行支援はこの態様には限られない。例えば、車両制御装置が、作成されたリスクマップに基づいて、自車両の危険を回避するステアリング操作やアクセル・ブレーキ操作を直接行うといった走行支援を行ってもよい。

１…車両制御装置１５…ＤＢ記憶部（過失割合情報記憶手段）１５ａ…過失割合情報データベース（過失割合情報）１７…周辺状況記憶部（周辺状況記憶手段）２１…走行環境認識部（走行環境認識手段）２３…障害物認識部（障害物認識手段）２５…想定過失割合算出部（想定過失割合算出手段）２７…リスクポテンシャル算出部Ｍ１…自車両Ｍ２，Ｍ３…他車両（障害物）Ｗ２…歩行者（障害物）

Claims

自車両周辺の障害物との関係における前記自車両のリスクポテンシャルを算出し、当該リスクポテンシャルに基づいて前記自車両の走行支援を行う車両制御装置であって、
前記自車両の走行環境を認識する走行環境認識手段と、
前記自車両周辺の前記障害物を認識する障害物認識手段と、
車両と障害物との衝突事故における過失割合と、衝突事故時の当該車両の走行環境及び当該障害物の状態と、を関連づけた過失割合情報を格納する過失割合情報記憶手段と、
前記走行環境認識手段で得られる前記走行環境と、前記障害物認識手段で得られる前記障害物の状態と、前記過失割合情報記憶手段を参照して得られる前記過失割合情報と、に基づいて、前記自車両と前記障害物との衝突事故が発生したと想定した場合における前記自車両の想定過失割合を算出する想定過失割合算出手段と、を備え、
前記想定過失割合算出手段で得られた前記自車両の前記想定過失割合が高いほど、前記障害物との関係における前記リスクポテンシャルを高く算出することを特徴とする車両制御装置。
前記リスクポテンシャルの算出に用いられた前記走行環境と前記障害物の状態とを記憶する周辺状況記憶手段を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。