JP2015228092A

JP2015228092A - 運転支援装置および運転支援プログラム

Info

Publication number: JP2015228092A
Application number: JP2014112903A
Authority: JP
Inventors: 正太郎福田; Shotaro Fukuda; 洋章新野; Hiroaki Shinno; 政雄大岡; Masao Ooka; 隆大成田; Takahiro Narita
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2014-05-30
Filing date: 2014-05-30
Publication date: 2015-12-17
Also published as: DE102015209952A1; US20150344033A1

Abstract

【課題】自車両の運転を支援する運転支援装置において、追い越しの適否に応じて適切な運転支援ができるようにする。
【解決手段】運転支援装置においては、自車両に先行して走行する先行車両に関する情報と、先行車両が存在する際において、自車両が先行車両を追い越して現在走行する車線に戻るまでの追い越し過程を実施するにあたって障害となり得る障害要因とを取得する（Ｓ１１０）。そして、障害要因が存在する場合と障害要因が存在しない場合とで、追い越し過程に関する運転支援の内容を変更するよう設定し（Ｓ１５０、Ｓ１６０、Ｓ１７０、Ｓ２３０、Ｓ２４０、Ｓ２７０、Ｓ２８０）、この設定に従って追い越し過程に関する運転支援を行う（Ｓ２９０）。運転支援装置によれば、先行車両を追い越す追い越し過程における障害要因の有無に応じて運転支援の内容を変更するので、追い越しの適否に応じて適切な運転支援を行うことができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、自車両の運転を支援する運転支援装置、および運転支援プログラムに関する。

上記の運転支援装置として、自車両が車線変更すると、推奨経路から逸脱する虞がある場合に、自車両が車線変更することを抑制するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−１３７３７０号公報

ところで、運転支援装置に対しては、自車両に先行して走行する先行車両に対する適切な追い越しを行うことについての要求があるが、上記運転支援装置では、追い越しの際に適切な支援を行うことができない。そこで、自車両の運転を支援する運転支援装置において、追い越しの適否に応じて適切な運転支援ができるようにすることを本発明の目的とする。

本発明の運転支援装置において、先行車両情報取得手段は、自車両に先行して走行する先行車両に関する情報を取得し、障害要因取得手段は、先行車両が存在する際において、自車両が先行車両を追い越して現在走行する車線に戻るまでの追い越し過程を実施するにあたって障害となり得る障害要因を取得する。

また、運転支援手段は、追い越し過程に関する運転支援を行い、出力変更手段は、障害要因が存在する場合と障害要因が存在しない場合とで、追い越し過程に関する運転支援の内容を変更させる。

このような運転支援装置によれば、先行車両を追い越す追い越し過程における障害要因の有無に応じて運転支援の内容を変更するので、障害要因の有無、すなわち追い越しの適否に応じて適切な運転支援を行うことができる。

なお、上記目的を達成するためには、本発明をプログラムとして実現してもよい。すなわち、コンピュータを、運転支援装置を構成する各手段として実現するための運転支援プログラムとしてもよい。また、各請求項の記載は、可能な限りにおいて任意に組み合わせることができる。この際、発明の目的を達成できる範囲内において一部構成を除外してもよい。

本発明が適用された運転支援装置１の概略構成を示すブロック図である。処理部１０のＣＰＵ１１が実行する車線変更判定処理を示すフローチャートである。追い越し必要距離（Ｌｏ）の一例を示す平面図である。追い越し必要距離（Ｌｏ）と障害要因（車線減少位置）までの距離（Ｌｌ）との関係の一例を示す平面図（その１）である。追い越し必要距離（Ｌｏ）と障害要因（渋滞位置）までの距離（Ｌｌ）との関係の一例を示す平面図（その２）である。

以下に本発明にかかる実施の形態を図面と共に説明する。
［本実施形態の構成］
本発明が適用された運転支援装置１は、例えば乗用車等の車両（自車両）に搭載されている。この運転支援装置１は、自車両に先行して自車両と同じ車線を走行する先行車両を有効に追い越すことができる場合に追い越しを行うよう提案し、先行車両を有効に追い越すことができない場合に追い越しの提案をしない、或いは追い越しを中止するよう提案する機能を備えている。

運転支援装置１は、図１に示すように、処理部１０と、ナビゲーション装置２１と、他車両情報取得部２２と、車間距離検出部２３と、挙動制御部２６と、報知部２７とを備えている。ナビゲーション装置２１は、地図情報と現在地検出機能とを備え、地図情報に基づいて自車両を目的地まで案内する機能を実行する。

また、ナビゲーション装置２１は、処理部１０からの要求に応じて、自車両から所定距離以内にある道路の車線数の情報、工事場所の情報、追い越し禁止であるか否かの情報、或いは渋滞個所の情報等の各種情報（地図情報の一部）を処理部１０に送る。

他車両情報取得部２２は、自車両の周囲に位置する他車両から車車間通信等によって得られる情報を取得する。他車両から得られる情報としては、この情報を送信する他車両の位置、走行速度等の情報や、この他車両の周囲に存在する周囲車両の位置、走行速度等の情報等が挙げられる。他車両情報取得部２２は、他車両から得られた情報を処理部１０に送る。

車間距離検出部２３は、自車両の直前に位置する先行車両と自車両との車間距離や先行車両との相対速度を測定する機能を有する。車間距離検出部２３は、例えば、ステレオカメラによる撮像画像を画像処理する構成やレーダ等として構成されていればよい。車間距離検出部２３は、先行車両との車間距離の情報を処理部１０に送る。

挙動制御部２６は、例えば、自車両のスロットル開度および制動を制御するアクチュエータとして構成されている。挙動制御部２６は、処理部１０からの指令に応じてスロットル開度および制動を適宜変更することによって、処理部１０からの指令通りに自車両の走行速度や車間距離を制御する。なお、挙動制御部２６は、処理部１０からの指令に応じて自車両の操舵角を制御するアクチュエータを備えていてもよい。

報知部２７は、処理部１０からの指令に応じて自車両のドライバに報知を行うスピーカやディスプレイとして構成されている。なお、報知部２７による報知の態様は任意の形態を取り得る。

処理部１０は、ＣＰＵ１１とＲＯＭ，ＲＡＭ等のメモリ１２とを備えたコンピュータとして構成されている。ＣＰＵ１１はメモリ１２に格納されたプログラム（運転支援プログラムを含む）に基づいて、各種処理を実施する。

また、処理部１０は、先行車両との車間距離が維持されるようにしつつ、可能な限り目標車速で自車両を走行させるＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）を実施する。なお、ＡＣＣに加えて操舵も自動で行う自動操縦としてもよいが、本実施形態ではＡＣＣの作動例について以下に説明する。

なお、処理部１０には、ウインカ（方向指示器）の作動状態を示す信号が入力される。
［本実施形態の処理］
このように構成された運転支援装置１において、処理部１０は、図２に示す車線変更判定処理を実施する。車線変更判定処理は、ＡＣＣの作動中において、車線変更したと仮定したときに有効に（安全かつ有意義に）先行車両を追い越すことができるか否かを判定し、判定結果に応じて車線変更を行う提案または車線変更を中止する提案をしたり、このような提案をしなかったりする処理である。

また、車線変更判定処理は、例えば、ＡＣＣの作動中において、車間距離検出部２３により先行車両が検出されると開始される処理であり、その後、先行車両が検出されている限り繰り返し実施される処理である。

車線変更判定処理では、図２に示すように、まず、各種情報を取得する（Ｓ１１０）。この処理では、ナビゲーション装置２１から自車両の前方における車線数の情報、工事場所の情報、渋滞個所の情報、通行止めの情報、そして、自車両の走行位置において追い越し禁止であるか否かの情報を取得する。

また、ウインカの作動状態の情報も取得する。なお、ウインカの作動状態の情報に代えて、ドライバが追い越しを行うことを希望する際に操作する、図示しないメカスイッチに対する操作状況を取得してもよい。さらに、自車両の位置や走行速度、他車両の位置、走行速度等の情報についても取得する。

続いて、自車両と他車両との相対速度を演算する（Ｓ１２０）。この処理では、自車両の走行速度とそれぞれの他車両の走行速度との差分を相対速度として求める。なお、この処理では、車間距離検出部２３にて得られた相対速度を利用してもよい。

続いて、周囲車両との衝突可能性を演算する（Ｓ１３０）。この処理では、例えば、自車両と他車両との位置の差分である相対距離を相対速度で除した衝突時間や、相対距離を自車両の走行速度で除した車間時間を衝突可能性として利用する。

続いて、自車両と先行車両との相対速度（Ｖｒ）と先行車両の走行速度（Ｖｆ）を所定の関数に入力することにより、先行車両との接近判定距離閾値（Ｌｊ＿ｔｈ）を求める（Ｓ１４０）。そして、自車両と先行車両との相対距離（Ｌｒ）と接近判定距離閾値（Ｌｊ＿ｔｈ）とを比較するとともに、自車両の走行速度（Ｖｏ）と自車両に設定された目標車速（Ｖｔｇｃ）とを比較する（Ｓ１５０）。

ここで、相対距離（Ｌｒ）が接近判定距離閾値（Ｌｊ＿ｔｈ）未満である場合や、自車両の走行速度（Ｖｏ）が目標車速（Ｖｔｇｃ）未満である場合とは、目標車速（Ｖｔｇｃ）未満の走行速度で走行する先行車両に追い付いた、或いは追い付きつつある状態であることを意味する。このように自車両が先行車両に追い付いたか追い付きつつある状態でなければ（Ｓ１５０：ＮＯ）、後述するＳ２７０の処理に移行する。

また、自車両が先行車両に追い付いたか追い付きつつある状態であれば（Ｓ１５０：ＹＥＳ）、自車両が走行する道路に車線変更可能な追い越し車線が存在するか否かを判定する（Ｓ１６０）。車線変更可能な追い越し車線が存在するか否かについては、車線数や追い越し禁止についての情報から判定することができる。

なお、自車両が走行する道路が追い越し禁止であるか否かについては、自車両の周囲を撮像した撮像画像を画像処理することによって、実線の白線（破線でないもの）または黄線の有無を検出し、この検出結果に基づいて判定を行ってもよい。

車線変更可能な追い越し車線が存在しなければ（Ｓ１６０：ＮＯ）、後述するＳ２７０の処理に移行する。また、車線変更可能な追い越し車線が存在すれば（Ｓ１６０：ＹＥＳ）、車線変更リスクについて判定を行う（Ｓ１７０）。

車線変更リスクの判定には、前述の衝突可能性を用いる。すなわち、衝突可能性が予め設定された閾値以上であれば車線変更リスクが高いと判定し、衝突可能性が閾値未満であれば車線変更リスクが低いと判定する。車線変更リスクが高ければ（Ｓ１７０：ＮＯ）、後述するＳ２７０の処理に移行する。

車線変更リスクが低ければ（Ｓ１７０：ＹＥＳ）、追い越し必要距離（Ｌｏ）を演算する（Ｓ２１０）。追い越し必要距離（Ｌｏ）は、先行車両の走行速度（Ｖｆ）、追い越し中の目標車速（Ｖｔｇｏ）、前述の相対距離（Ｌｒ）を用いて求められる。

ただし、図３に示すように、自車両５１の直前の先行車両５２の前方にも他の先行車両５３，５４が存在する場合には、これらの先行車両５２〜５４をまとめて追い越すための追い越し必要距離（Ｌｏ）を演算する。複数の先行車両５２〜５４をまとめて追い越す際には、まとめて追い越す先行車両５２〜５４のうちの最も前方の先行車両５４についての走行速度を先行車両の走行速度（Ｖｆ）とし、この先行車両５４との相対距離を前述の相対距離（Ｌｒ）として追い越し必要距離（Ｌｏ）を演算する。

続いて、追い越し障害要因までの距離（Ｌｌ）を演算する（Ｓ２２０）。追い越し障害要因とは、工事により車線数が減少することや、追い越し車線に先行車両よりも速度の遅い車両が走行していること、自車両の前方において事故や工事による通行止めがあること、図４に示すように、道路の車線数が減少し、追い越し車線が無くなること、或いは、図５に示すように、渋滞が発生していること等が挙げられる。この処理では、Ｓ１１０にて取得した情報に基づいて、このような追い越し障害要因が発生している場所までの距離を追い越し障害要因までの距離（Ｌｌ）として演算する。

続いて、追い越し必要距離（Ｌｏ）と追い越し障害要因までの距離（Ｌｌ）とを比較する（Ｓ２３０）。追い越し必要距離（Ｌｏ）が追い越し障害要因までの距離（Ｌｌ）よりも長ければ、自車両が先行車両を追い越すことが可能であるといえる。一方で、図４や図５に示すように、追い越し必要距離（Ｌｏ）が追い越し障害要因までの距離（Ｌｌ）よりも短ければ、自車両が先行車両を追い越すことが困難であるといえる。

したがって、追い越し必要距離（Ｌｏ）が追い越し障害要因までの距離（Ｌｌ）よりも長ければ（Ｓ２３０：ＹＥＳ）、車線変更提案を行うよう設定し（Ｓ２４０）、この提案を実施する（Ｓ２９０）。車線変更提案では、報知部２７を介して車線変更（追い越し）を推奨する旨がドライバに報知される。

また、追い越し必要距離（Ｌｏ）が追い越し障害要因までの距離（Ｌｌ）よりも短ければ（Ｓ２３０：ＮＯ）、ドライバによる車線変更の意思があるか否かを判定する（Ｓ２７０）。

車線変更の意思があるか否かについては、ウインカの作動状態の情報、或いはドライバが追い越しを行うことを希望する旨の操作の情報の有無に基づいて判定を行う。ドライバによる車線変更の意思がなければ（Ｓ２７０：ＮＯ）、何らかの提案を実施することなく、車線変更判定処理を終了する。

また、ドライバによる車線変更の意思があれば（Ｓ２７０：ＹＥＳ）、車線変更を中止する旨の車線変更中止提案を行うよう設定し（Ｓ２８０）、この提案を実施する（Ｓ２９０）。車線変更中止提案では、報知部２７を介して車線変更を中止することを推奨する旨がドライバに報知される。このような処理が終了すると、車線変更判定処理を終了する。

［本実施形態による効果］
以上のように詳述した運転支援装置１において処理部１０は、自車両に先行して走行する先行車両に関する情報と、先行車両が存在する際において、自車両が先行車両を追い越して現在走行する車線に戻るまでの追い越し過程を実施するにあたって障害となり得る障害要因とを取得する。

そして、処理部１０は、障害要因が存在する場合と障害要因が存在しない場合とで、追い越し過程に関する運転支援の内容を変更するよう設定し、この設定に従って追い越し過程に関する運転支援を行う。

このような運転支援装置１によれば、先行車両を追い越す追い越し過程における障害要因の有無に応じて運転支援の内容を変更するので、障害要因の有無、すなわち追い越しの適否に応じて適切な運転支援を行うことができる。

また、上記運転支援装置１において処理部１０は、障害要因として、自車両の前方において車両が混雑している旨の情報、自車両の前方において車線数が減少する旨の情報、法規にて追い越しが禁止されている旨の情報、自車両の前方において分岐箇所または交差点が存在する旨の情報、の何れかを含む情報を取得する。

このような運転支援装置１によれば、追い越しを行うことに対して確実に障害となり得る要因を取得することができる。
また、上記運転支援装置１において処理部１０は、障害要因が存在しない場合に追い越し過程を実施する旨の運転支援を行うよう設定し、障害要因が存在する場合に追い越し過程に関する運転支援を行わないよう設定する。

このような運転支援装置１によれば、障害要因が存在しない場合だけ追い越し過程を実施するようにするための運転支援を行うことができる。
また、上記運転支援装置１において処理部１０は、自車両が追い越し過程を実施しようとしている旨を表す実施意思を取得し、実施意思が取得された場合において、障害要因が存在しない場合に追い越し過程を実施する旨の運転支援を行わないよう設定し、障害要因が存在する場合に追い越し過程を実施しないための運転支援を行うよう設定する。

このような運転支援装置１によれば、追い越し過程を実施しようとする際に、障害要因が存在する場合には、追い越し過程を実施しないようにする運転支援を行うことができる。

また、上記運転支援装置１において処理部１０は、障害要因が存在する位置についての情報も取得し、追い越し過程において必要な距離を表す追い越し距離を演算する。そして、障害要因が存在する位置までの距離を表す障害要因距離を演算する。また、追い越し距離および障害要因距離を比較し、追い越し距離が障害要因距離未満である場合に、障害要因が存在しないものとして設定する。

このような運転支援装置１によれば、追い越しに必要な追い越し距離が、障害要因が存在する位置までの障害要因距離以下であれば、障害要因が存在したとしても障害要因が存在しないものと運転支援を行うことができる。

また、上記運転支援装置１において処理部１０は、複数の先行車両に関する情報を取得し、先行車両が複数存在する場合、これら複数の先行車両を追い越すための追い越し距離を演算する。

このような運転支援装置１によれば、複数の先行車両が存在する場合であっても、これらの先行車両をまとめて追い越すための適切な運転支援を行うことができる。
［その他の実施形態］
本発明は、上記の実施形態によって何ら限定して解釈されない。また、上記の実施形態の構成の一部を、課題を解決できる限りにおいて省略した態様も本発明の実施形態である。また、上記の複数の実施形態を適宜組み合わせて構成される態様も本発明の実施形態である。また、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される発明の本質を逸脱しない限度において考え得るあらゆる態様も本発明の実施形態である。また、上記の実施形態の説明で用いる符号を特許請求の範囲にも適宜使用しているが、各請求項に係る発明の理解を容易にする目的で使用しており、各請求項に係る発明の技術的範囲を限定する意図ではない。

例えば、上記実施形態においては、ＡＣＣの作動例について説明したが、操舵を含めた自動運転装置とする場合には、車線変更提案を実施する際に、車線変更を開始するよう自車両を制御し、車線変更中止提案を実施する際に車線変更を中断して元の車線に戻るよう自車両を制御すればよい。

また、上記実施形態においては、運転支援装置１をＡＣＣとして構成したが、ナビゲーション装置として構成してもよい。この構成では、目的地までの走行経路に沿って自車両を案内する際に、自車両の前方において分岐箇所または右左折を行う交差点が存在する場合に、この情報を障害要因として取得し、この障害要因までの距離（分岐箇所や交差点までの距離：Ｌｌ）と追い越し必要距離（Ｌｏ）とを比較するようにすればよい。

このようにしても、上記実施形態と同様の効果を享受することができる。
［実施形態の構成と本発明の手段との対応関係］
上記実施形態において処理部１０が実施する処理のうちの、Ｓ１１０の処理は本発明でいう先行車両情報取得手段、障害要因取得手段、および実施意思取得手段に相当し、上記実施形態におけるＳ１５０、Ｓ１６０、Ｓ１７０、Ｓ２３０、Ｓ２４０、Ｓ２７０、Ｓ２８０の処理は本発明でいう出力変更手段に相当する。また、上記実施形態におけるＳ２１０の処理は本発明でいう追い越し距離演算手段に相当し、上記実施形態におけるＳ２２０の処理は本発明でいう障害要因距離演算手段に相当する。

さらに、上記実施形態におけるＳ２３０の処理は本発明でいう存在設定手段に相当し、上記実施形態におけるＳ２９０の処理は本発明でいう運転支援手段に相当する。

１…運転支援装置、１０…処理部、１１…ＣＰＵ、１２…メモリ、２１…ナビゲーション装置、２２…他車両情報取得部、２３…車間距離検出部、２６…挙動制御部、２７…報知部、５１…自車両、５２〜５４…先行車両。

Claims

自車両に搭載され、自車両の運転を支援する運転支援装置（１）であって、
自車両に先行して走行する先行車両に関する情報を取得する先行車両情報取得手段（Ｓ１１０）と、
前記先行車両が存在する際において、自車両が前記先行車両を追い越して現在走行する車線に戻るまでの追い越し過程を実施するにあたって障害となり得る障害要因を取得する障害要因取得手段（Ｓ１１０）と、
前記追い越し過程に関する運転支援を行う運転支援手段（Ｓ２９０）と、
前記障害要因が存在する場合と前記障害要因が存在しない場合とで、前記追い越し過程に関する運転支援の内容を変更させる出力変更手段（Ｓ１５０、Ｓ１６０、Ｓ１７０、Ｓ２３０、Ｓ２４０、Ｓ２７０、Ｓ２８０）と、
を備えたことを特徴とする運転支援装置。
請求項１に記載の運転支援装置において、
前記障害要因取得手段は、前記障害要因として、自車両の前方において車両が混雑している旨の情報、追い越し車線に前記先行車両よりも速度の遅い車両が走行している旨の情報、自車両の前方において車線数が減少する旨の情報、自車両の前方において事故や工事による通行止めがある旨の情報、法規にて追い越しが禁止されている旨の情報、自車両の前方において分岐箇所または交差点が存在する旨の情報、の何れかを含む情報を取得すること
を特徴とする運転支援装置。
請求項１または請求項２に記載の運転支援装置において、
前記出力変更手段は、前記障害要因が存在しない場合に前記追い越し過程を実施する旨の運転支援を行うよう設定し、前記障害要因が存在する場合に前記追い越し過程に関する運転支援を行わないよう設定すること
を特徴とする運転支援装置。
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の運転支援装置において、
自車両が前記追い越し過程を実施しようとしている旨を表す実施意思を取得する実施意思取得手段（Ｓ１１０）、を備え、
前記出力変更手段は、前記実施意思が取得された場合において、前記障害要因が存在しない場合に前記追い越し過程を実施する旨の運転支援を行わないよう設定し、前記障害要因が存在する場合に前記追い越し過程を実施しないための運転支援を行うよう設定すること
を特徴とする運転支援装置。
請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の運転支援装置において、
前記障害要因取得手段は、前記障害要因が存在する位置についての情報も取得し、
前記追い越し過程において必要な距離を表す追い越し距離を演算する追い越し距離演算手段（Ｓ２１０）と、
前記障害要因が存在する位置までの距離を表す障害要因距離を演算する障害要因距離演算手段（Ｓ２２０）と、
前記追い越し距離および前記障害要因距離を比較し、前記追い越し距離が前記障害要因距離未満である場合に、前記障害要因が存在しないものとして設定する存在設定手段（Ｓ２３０）と、
を特徴とする運転支援装置。
請求項５に記載の運転支援装置において、
前記先行車両情報取得手段は、複数の先行車両に関する情報を取得し、
前記追い越し距離演算手段は、前記先行車両が複数存在する場合、これら複数の先行車両を追い越すための追い越し距離を演算すること
を特徴とする運転支援装置。
コンピュータを請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の運転支援装置を構成する各手段として機能させるための運転支援プログラム。