JP2017013678A - 運転支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】先行車が障害物を回避した際に、先行車と同じ走行ルートで障害物回避を行う運転支援装置を提供する。
【解決手段】先行車の走行ルートを算出する先行車走行ルート算出部５２と、前記先行車走行ルートを記憶する記憶部５４と、前記先行車の横加速度が横加速度閾値を超えた際の、前記先行車の車線中央位置からの横変位量を開始時横変位量として記憶し、前記開始時横変位量と、回避を行うのに必要な所定時間後の横変位量の差が、前記開始時横変位量と前記所定時間後の横変位量とが同じと判定することができる所定変位量差以内の場合に、前記先行車が障害物回避を行ったと判定する障害物回避判定部５３と、前記先行車が障害物回避を行ったと判定された場合に、前記所定時間中の前記先行車の走行ルートを記憶部から取得し、前記取得した走行ルートを追従するよう走行制御を行う走行制御部と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、先行車を検知し、前記先行車と所定の車間距離を保ち、自車線内を走行するよう運転支援を行う技術に関する。

従来、先行車および白線を検知し、前記先行車と所定の車間距離を保ち、自車線内を走行するよう運転支援を行う技術文献として、特開２００５−１４５１５３号公報が知られている。この公報には、先行車と所定の車間距離を保ち、自車線内を走行するよう運転支援を行う際に、前記先行車の横加速度と横変位量に基づいて、障害物回避中であるか否かを判定し、回避中であると判定した場合は、自車両の加速を禁止することで、ドライバが障害物を回避する余裕時間の減少を抑制することができることが記載されている。

特開２００５−１４５１５３号公報

一方で、前記特許文献の装置では、先行車が障害物回避を行った場合は減速するのみであり、例えば先行車のドライバが、ステアリング操作のみで回避を行った場合は、減速しても間に合わず、前記障害物と接触する虞がある。

そこで、上述の点に鑑み、本発明は、先行車が障害物を回避した走行ルートを自車両に追従させることを目的とする。

上述の目的を達成するために、本発明に係る運転支援装置は、先行車を検知し、前記先行車と所定の車間距離を保ち、自車線内を走行するよう支援制御を行う、運転支援装置であって、先行車の走行ルートを算出する先行車走行ルート算出部と、前記先行車走行ルートを記憶しておく記憶部と、前記先行車の横加速度が横加速度閾値を超えた際の、前記先行車の車線中央位置からの横変位量を開始時横変位量として記憶し、前記開始時横変位量と、回避を行うのに必要な所定時間後の横変位量の差が、前記開始時横変位量と前記所定時間後の横変位量が同じと判定することができる所定変位量差以内の場合に、前記先行車が障害物回避を行ったと判定する障害物回避判定部と、前記先行車が障害物回避を行ったと判定された場合に、前記所定時間中の前記先行車の走行ルートを記憶部から取得し、前記取得した走行ルートを追従するよう走行制御を行う走行制御部と、を備える。

本発明の運転支援装置によれば、先行車を検知し、前記先行車と所定の車間距離を保ち、自車線内を走行するよう支援制御を行っている際に、前記先行車が障害物を回避した場合に、自車両に前記先行車の走行ルートを追従させるよう走行制御をすることができ、先行車が回避した障害物との接触の可能性を低減することができる。

実施形態に係る運転支援装置を示すブロック図である。 制御モードを選択する一連の処理の流れを示すフローチャートである。 先行車の走行ルートに追従して障害物回避を行う際の、一連の処理の 流れを示すフローチャートである。 先行車の走行ルートに追従して障害物回避を行う際の、 一連の状況を示したものである。

以下、本発明の具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

［実施形態］
図１は、実施形態に係る運転支援装置を示すブロック図である。図１に示すように、処理プログラムを内蔵するマイクロコンピュータを中心に構成された制御ＥＣＵ５を備え、この制御ＥＣＵ５の入力側に、自車両に搭載され、自車両前方を所定のサイクル時間で撮影するカメラ１、同じく自車両に搭載され、自車両前方へミリ波を送信し、当該ミリ波の反射波を受信するレーダ２、同じく自車両に搭載され、自車両のアクセル開度、ブレーキ踏込み量、操舵トルク、エンジン回転数、変速機状態、などを測定するセンサ３、同じく自車両に搭載され、地図情報、ＧＰＳ情報を前記制御ＥＣＵに送信するナビゲーションシステム４が接続されている。また、制御ＥＣＵ５の出力側には、アクチュエータＥＣＵ６、およびＨＭＩ―ＥＣＵ８が接続され、前記アクチュエータＥＣＵの出力側には、操舵・アクセル・ブレーキアクチュエータ７、前記ＨＭＩ−ＥＣＵ８の出力側には、警報部９および表示部１０が接続されている。

制御ＥＣＵ５は、制御モード選定部５１、先行車走行ルート算出部５２、障害物回避判定部５３、記憶部５４から構成される。

制御モード選定部５１は、白線検知部５１１、先行車検知部５１２および選定部５１３から構成される。白線検知部５１１は、カメラ１が所定のサイクル時間で撮影する画像から道路上に描かれた走行レーンを区切る左右の白線を検知し、前記画像中の自車両の位置と白線の位置から、自車両と白線の相対位置を算出する。先行車検知部５１２は、カメラ１の画像中からパターンマッチングを行うことで、先行車を検出すと共に、先行車の車幅、および先行車の下側の車幅中央位置と白線中央との水平距離を横変位量として算出する。また、横変位量の時間的変化に基づいて、先行車の横加速度を算出する。更に、先行車検知部５１２は、レーダ２から送信したミリ波が、先行車に反射されて受信されるまでの時間で先行車との相対位置を、送信波と受信波の周波数との差に基づき相対速度を算出する。選定部５１３は白線検知部５１１が白線を検知しているか否か、および先行車検知部５１２が先行車を検知しているか否かに基づいて、制御モードを選定する。制御モードには、一定車速を維持して走行できるようアクセル制御を行うＣＣ（Ｃｒｕｉｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）、先行車と所定の車間距離を保つようアクセルおよびブレーキ制御を行うＡＣＣ（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｃｒｕｉｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）、白線内を設定速度で走行するよう操舵、アクセルおよびブレーキ制御を行うＬＴＣ（Ｌａｎｅ Ｔｒａｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）、先行車および白線を検知し、前記先行車と所定の車間距離を保ち、且つ自車線内を走行するよう操舵、アクセルおよびブレーキ制御を行うＡＣＣ―ＬＴＣ、がある。具体的な選定方法については、後述する。

先行車走行ルート算出部５２は、先行車の走行ルートを算出し、算出した走行ルート情報を後述する記憶部５３に送信する。また、先行車の走行ルートとは、後に述べる方法で算出された地図情報上の先行車の位置を表す点を直線或いは曲線で繋げたものである。ここで、先行車の走行ルートの算出を、具体的に説明する。まず、ナビゲーション４のＧＰＳ情報から、地図上における自車両の位置点を算出する。次に、先行車検知部５１２が算出した先行車と自車両の相対位置情報から、前記地図上における先行車の位置点を算出する。そして、所定周期で算出される前記地図上における先行車の位置点を、直線又は曲線で繋げることで、先行車の走行ルートを算出する。なお、先行車の走行ルートを算出する手法は、上記方法に限定されない。

障害物回避判定部５３は、先行車が障害物回避を行ったか否かを判定する。具体的には、先行車知部５１２が算出した先行車の横加速度が横加速度閾値を上回った際の、先行車の車線中央位置からの横変位量を開始時横変位量として記憶し、前記開始時横変位量と、回避を行うのに必要な所定時間後の横変位量の差が、前記開始時横変位量と前記所定時間後の横変位量とが同じと判定することができる所定変位量差以内の場合に、前記先行車が障害物回避を行ったと判定する。

記憶部５４は、前記先行車走行ルート算出部５２が算出した、先行車の走行ルートを記憶し、障害物回避判定部５３が、先行車が回避を行ったと判定した場合に、回避を行うのに必要な所定時間中の前記先行車の走行ルートをアクチュエータＥＣＵ６に送信する。

アクチュエータＥＣＵ６は、障害物回避判定部５３が、先行車が回避を行ったと判定した場合に、記憶部５４から取得した所定時間中の先行車の走行ルートに追従するように、操舵、アクセルおよびブレーキアクチュエータの制御を行う。なお、先行車が障害物回避を行っていない場合は、制御モード選定部５１が選定した制御モードに基づいて、制御するアクチュエータを選択し、白線検知部５１１或いは先行車検知部５１２の算出データに基づいて、前記アクチュエータに対して制御を行う。例えば制御モード選択部５１が選択したモードがＡＣＣならば、先行車検知部５１２の算出した先行車との相対距離・相対位置に基づいて、前記先行車と所定の車間距離を保つようアクセルおよびブレーキアクチュエータの制御を行う。また、

ＨＭＩ−ＥＣＵ８は、制御ＥＣＵ５から情報に基づいて、警報部９、或いは表示部１０を制御し、ドライバに報知を行う。

次に、以上のように構成される運転支援装置の動作の一例について、図２乃至図５を用いて具体的に説明する。

図２は、制御モード選択部５１がカメラ１およびレーダ２の情報から制御モードを選択する一連の処理の流れを示すフローチャートであり、開始条件としては、例えばドライバが車両センターコンソールに備え付けてある支援制御スイッチをオンにすることでよい。

図２のフローチャートで示すように、ステップＳ１において、選択部５１３は、白線検知部５１１および先行車検知部５１２の算出結果から、白線および先行車を検知しているか否かを判定する。白線情報および先行車情報を得られ、白線および先行車を検知できていると判定された場合、ステップＳ２に進む。ステップＳ２において、選択部５１３は、先行車検知部５１２が算出した自車両と先行車の相対速度から、自車両速度と先行車速度のどちらが大きいのかを判定する。自車両速度が先行車速度よりも早い場合、ステップＳ３に進む。ステップＳ３において、選択部５１３は、ＡＣＣ−ＬＴＣを実行する信号を、ＨＭＩ−ＥＣＵ８およびアクチュエータＥＣＵ６に送信し、ステップＳ４において、ＨＭＩ−ＥＣＵ８は警報部９或いは表示部１０を制御し、ＡＣＣ−ＬＴＣを行う旨をドライバに報知し、アクチュエータＥＣＵ６は白線検知部５１１および先行車検知部５１２の算出したデータに基づき、操舵・アクセル・ブレーキアクチュエータを制御し、ＡＣＣ−ＬＴＣを実行し、ステップＳ４１に進む。ここで、ステップＳ１に戻り、ステップＳ１において、選択部５１３が、白線および先行車を検知していないと判定した場合、ステップ５に進む。ステップ５において、選択部５１３は、白線検知部５１１の算出結果から、白線を検知しているか否かを判定する。白線情報を得られ、白線を検知できていると判定された場合（つまり、白線を検知し、先行車を検知していない場合）、ステップＳ６に進む。なお、ステップＳ２において、先行車速度が自車両速度と同じ或いは大きい場合にもステップＳ６に進む。ステップＳ６において、選択部５１３は、ＬＴＣを実行する信号を、ＨＭＩ−ＥＣＵ８およびアクチュエータＥＣＵ６に送信し、ステップＳ７において、ＨＭＩ−ＥＣＵ８は警報部９或いは表示部１０を制御し、ＬＴＣを行う旨をドライバに報知し、アクチュエータＥＣＵ６は白線検知部５１１の算出したデータに基づき、操舵・アクセル・ブレーキアクチュエータを制御し、ＬＴＣを実行する。ここで、ステップＳ５に戻り、ステップＳ５において、選択部５１３が、白線を検知していないと判定した場合、ステップＳ８進む。ステップＳ８において、選択部５１３は、先行車検知部５１２の算出結果から、先行車を検知しているか否かを判定する。先行車情報を得られ、先行車を検知できていると判定された場合（つまり、先行車を検知し、白線を検知していない場合）、ステップＳ９に進む。ステップＳ９において、選択部５１３は、ＡＣＣを実行する信号を、ＨＭＩ−ＥＣＵ８およびアクチュエータＥＣＵ６に送信し、ステップＳ１０において、ＨＭＩ−ＥＣＵ８は警報部９或いは表示部１０を制御し、ＡＣＣを行うので、操舵操作をドライバ自身が行う必要がある旨をドライバに報知し、アクチュエータＥＣＵ６は先行車検知部５１２の算出したデータに基づき、アクセル・ブレーキアクチュエータを制御し、ＡＣＣを実行する。ここでステップＳ８に戻り、ステップＳ８において、選択部５１３が、先行車を検知していないと判定した場合（つまり、白線および先行車を検知していない場合）、ステップＳ１１に進む。ステップＳ１１において、選択部５１３は、ＣＣを実行する信号を、ＨＭＩ−ＥＣＵ８およびアクチュエータＥＣＵ６に送信し、ステップＳ１２において、ＨＭＩ−ＥＣＵ８は警報部９或いは表示部１０を制御し、ＣＣを行うので、操舵操作をドライバ自身が行う必要がある旨をドライバに報知し、アクチュエータＥＣＵ６はアクセルキアクチュエータを制御し、ＣＣを実行する。

続けて、図３に自車両がＡＣＣ−ＬＴＣ中に、先行車が障害物を避けるために回避を行った際に、前記自車両がＡＣＣ−ＬＴＣを停止し、前記先行車の走行ルートに追従して回避を行うための、制御ＥＣＵ５での一連の処理の流れを示すフローチャートである。

図３のフローチャートで示すように、ステップＳ４１において、先行車走行ルート算出部５２は、先行車検知部５１２が算出した先行車の車幅と自車両の車幅の差が、車幅閾値未満であるかを判定する。車幅閾値未満である場合は、先行車の走行ルートに追従して障害物を回避する際に、障害物と接触する可能性があるので、当該フローチャートを終了する。ステップＳ４１において、先行車走行ルート算出部５２が先行車の車幅と自車両の車幅の差が、車幅閾値未満であると判定した場合、ステップＳ４２に進み、先行車走行ルート算出部５２は先行車の走行ルートの算出を始める、或いは継続する。次に、ステップＳ４３において、障害物回避判定部５３は、先行車検知部５１２が算出した先行車の横加速度が横加速度閾値より大きいか否かを判定する。横加速度が横加速度閾値以下の場合、先行車は回避ではなく、ふらついた可能性が大きいので、処理を終了する。一方で、横加速度が横加速度閾値より大きい場合、次のステップＳ４４に進み、障害物回避判定部５３は先行車の横加速度が横加速度閾値を上回った時の横変位量を開始時横変位量として記憶する。次に、ステップＳ４５において、障害物回避判定部５３は、回避を行うのに必要な所定時間後の先行車の横変位量と、ステップＳ４４で記憶した開始時横変位量の差が、前記開始時横変位量と前記所定時間後の横変位量とが同じと判定することができる所定変位量差以内であるか否かを
判定する。所定時間後の先行車の横変位量が、開始時横変位量と同じでないと判定された場合は、先行車は回避でなく、車線内での横変位量を変えた可能性が大きいので、処理を終了する。一方で、所定時間後の横変位量が、開始時横変位量と同じであると判定された場合は、先行車が回避を行ったと判定し、ステップＳ４６に進む。ステップＳ４６において、ＨＭＩ−ＥＣＵ８は警報部９或いは表示部１０を制御し、ＡＣＣ−ＬＴＣを止め、ドライバに先行車と同じルートで回避を行うことをドライバに報知し、ステップＳ４７に進む。ステップＳ４７において、アクチュエータＥＣＵ６は、記憶部５４から先行車が回避を行った所定時間の走行ルートを取得し、前記取得した走行ルートを追従するように、操舵・アクセル・ブレーキアクチュエータを制御する。なお、回避を行うのに必要な所定時間とは、車両が障害物を回避するために操舵を開始してから、障害物を回避し、再び障害物を回避するために操舵を開始した時の車線中央位置からの横変位量に戻るまでの時間を指す。例えば５〜７秒の間で設定されてよい。

次に、図４に自車両がＡＣＣ−ＬＴＣ中に、先行車が障害物を避けるために回避を行った際に、前記自車両がＡＣＣ−ＬＴＣを停止し、前記先行車の走行ルートに追従して回避を行う一連の状況を示す。

図４の状況１は、自車両ａが先行車ｂを検知し、前記先行車ｂと所定車間距離（例えば、１００ｍ）を保ち、白線内を走行するよう制御（ＡＣＣ−ＬＴＣ）されている様子を示したものである。図中において、実線で囲まれ、薄い灰色で塗りつぶされた三角形の範囲は、カメラの検知範囲であって、破線で囲まれ、濃い灰色で塗りつぶされた三角形の範囲は、レーダの検知範囲である。また、自車両と先行車の間にある一点鎖線は、先行車の走行ルートであり、先行車走行ルート算出部５２により算出されると共に、記憶部５６に保存される。なお白線の中央の太い破線は車線の中央線である。続いて、状況２は、先行車ｂが障害物を認識し、回避を行うために操舵をきった直後の様子を示したものである。自車両ａは先行車ｂの横加速度が横加速度閾値を超えていることを検知し、前記先行車ｂの横加速度が横加速度閾値を超えた時点の横変位量を開始時横変位量として記憶する。次に、状況３は、状況２から回避に必要な所定時間が経過後の様子を示したものでる。自車両ａは、所定時間後に先行車ｂの横変位量と、前記記憶した開始時横変位量の差が所定変位量差以内であるため、先行車ｂが回避を行ったと判定する。最後に、状況４は、自車両ａが先行車ｂの走行ルートを追従して静止物を回避した様子を示したものである。状況３において、自車両ａは、先行車ｂの走行ルートを追従するよう操作・アクセル・ブレーキアクチュエータを制御し、先行車ｂと同様に障害物を回避する。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説した。本発明によれば、先行車を検知し、前記先行車と所定の車間距離を保ち、自車線内を走行するよう運転支援を行っている最中に、先行車が回避を行った際に、安全を確保した上で、先行車と同じ回避を行うことができる。よって、ドライバに煩わしさを与える虞を抑制することができる。

１ カメラ
２ レーダ
３ センサ
４ ナビゲーションシステム
５ 制御ＥＣＵ
５１ 制御モード選定部
５１１ 白線検知部
５１２ 先行車検知部
５１３ 選定部
５２ 先行車走行ルート算出部
５３ 障害物回避判定部
５４ 記憶部
６ アクチュエータＥＣＵ
７ 操舵・アクセル・ブレーキアクチュエータ
８ ＨＭＩ−ＥＣＵ
９ 警報部
１０ 表示部

Claims (1)

1. 先行車を検知し、前記先行車と所定の車間距離を保ち、自車線内を走行するよう支援制御を行う、運転支援装置であって、
   先行車の走行ルートを算出する先行車走行ルート算出部と、
   前記先行車走行ルートを記憶しておく記憶部と、
   前記先行車の横加速度が横加速度閾値を超えた際の、前記先行車の車線中央位置からの横変位量を開始時横変位量として記憶し、前記開始時横変位量と、回避を行うのに必要な所定時間後の横変位量の差が、前記開始時横変位量と前記所定時間後の横変位量とが同じと判定することができる所定変位量差以内の場合に、前記先行車が障害物回避を行ったと判定する障害物回避判定部と、
   前記先行車が障害物回避を行ったと判定された場合に、前記所定時間中の前記先行車の走行ルートを記憶部から取得し、前記取得した走行ルートを追従するよう走行制御を行う走行制御部と、を備えることを特徴とする運転支援装置。

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