JP2017056792A - 運転支援作動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コンピュータによる運転支援をドライバに選択させるための車両運行状況の把握とコンピュータが自らの判断により運転支援を制御するための車両運行状況の把握の間には乖離があることに着目してコンピュータによる運転支援を作動させる。【解決手段】コンピュータによるドライバの運転支援に於いて、カメラなどによる自車前方の画像の認識に基づく制御用自信度に応じてコンピュータ運転支援を作動させると同時に、前記制御用自信度とは別にドライバ提示用自信度を算定してドライバに提示する。【選択図】図１

Description

本発明は、ドライバによる車両の運転をコンピュータにより支援することに係り、特に運転支援に当たってコンピュータが自身の作動のために行う車両運行状況の認識と、ドライバにとって好ましい車両運行状況の認識の間に乖離があることに対処することに係る。

近年、道路白線のカメラによる追跡に基づくコンピュータ制御によりドライバの車両運転を支援することが種々考えられているが、そのような場合に白線の乱れやガードレールを白線と誤認することにより支援制御が不適切になる問題に対処し、カメラによる画像認識のずれやガードレールの如き外乱による画像認識の複雑化の度合が所定の閾値を越えたとき支援制御を禁止するようにすることが、下記の特許文献１に記載されている。また道路白線は諸処でかすれていたり太陽光の照り具合や視角によってその視認状態が変化することに対処し、カメラによる画像を複数のエリアに分割し、分割されたエリア毎にその信頼度を算出し、エリア別信頼度情報に基づいて支援制御を異ならせるようにすることが、下記の特許文献２に記載されている。

特許第４９５６４４２号公報 特開２０１１−０７３５２９号公報

コンピュータによる運転支援はドライバの運転操作に影響するので、コンピュータによる運転支援は、ドライバがそれを求めるか否かの選択に基づいて作動されるのが好ましく、またその場合、コンピュータにより車両の運行状況を把握し、ドライバに運転支援の適切な選択を行わせるための示唆を供することが好ましいと思われる。一方、上記特許文献１や２では、コンピュータによる車両の運行状況の把握に基づいてコンピュータ自身により運転支援を禁止したり変更することが行われているが、ドライバにコンピュータ運転支援の適切な選択を行わせる基準となる車両の運行状況とコンピュータが自身の運転支援の禁止や変更を規制する車両の運行状況とは、必ずしも一致しないと思われる。

例えば、直線走行中に白線がかすれていたり、ピッチ変動があった場合などでは、コンピュータによる運転支援の制御量はそれ相当に落としたいが、車両の運行が直ぐに危険になるわけではなく、白線が正常に復する可能性も高いので、コンピュータによる運転支援は維持されてよく、ドライバには運転支援をそのまま維持することを示唆するのが好ましいと思われる。一方、例えば、直近の認識ノイズが増大の傾向にあり、急カーブでコンピュータによる運転制御だけでは曲がりきれない可能性がある場合など、現時点では通常のコンピュータによる支援制御を続けてよいが、ドライバには事前に構えていてほしい場合がある。

本発明は、コンピュータによる運転支援をドライバに選択させるための車両運行状況の把握とコンピュータが自らの判断により運転支援を制御するための車両運行状況の把握の間には乖離があることに着目してコンピュータによる運転支援を作動させることを課題としている。

上記の課題を解決すべく、本発明は、自車前方の画像の認識に基づいて自車前方状況の把握の自信度を算定し、該自信度に基づいてドライバによる車両の運転をコンピュータにより支援する運転支援手段の作動を制御する運転支援作動制御装置にして、前記運転支援手段の作動の制御に使用する前記自信度とは別に前記画像の認識に基づいてドライバに提示するドライバ提示用自信度を算定するようになっていることを特徴とする運転支援作動制御装置を提案するものである。

上記の如く、自車前方の画像の認識に基づいて自車前方状況の把握の自信度を算定し、該自信度に基づいてドライバによる車両の運転をコンピュータにより支援する運転支援手段の作動を制御する運転支援作動制御装置が、前記運転支援手段の作動の制御に使用する前記自信度とは別に前記画像の認識に基づいてドライバに提示するドライバ提示用自信度を算定するようになっていれば、例えば、上記の如く直線走行中に白線がかすれていたり、ピッチ変動があった場合などで、コンピュータによる運転支援の制御量がそれ相当に落とされる場合にも、車両の運行が直ぐに危険になるわけではなく、白線が正常に復する可能性も高く、コンピュータによる運転支援は維持されるのが好ましいようなとき、ドライバへの運転支援選択の示唆は、それを変えることなく維持する一方、例えば、上記の如く直近の認識ノイズが増大の傾向にあり、急カーブでコンピュータによる運転制御だけでは曲がりきれない可能性がある場合など、現時点では通常のコンピュータによる支援制御を続けてよいが、ドライバには事前に構えていてほしい場合に、コンピュータによる支援制御は通常の作動のままとし、ドライバには前方状況の急変に注意する警告を出すような処置を行うことができる。

本発明による運転支援作動制御装置を組み込んだコンピュータによる車両運転支援システムの構成を示すブロック図である。 図１に示す車両運転支援システムの作動を示すフローチャートである。 図１に示す車両運転支援システムに於ける運転支援作動制御装置の作動態様を例示する表である。 図２に示すフローチャートの一部に修正を加えた実施例を示すフローチャートである。 図４に示すフローチャートの上記一部修正に対応する運転支援作動制御装置の作動態様を例示する表である。

図１に示す本発明による運転支援作動制御装置を組み込んだコンピュータによる車両運転支援システムに於いて、
１−１は、道路白線を認識する前方カメラ（自車前方の状況を把握してその自信度を算定すべく自車前方の画像を認識する手段としては、他にレーザ、レーダ、GPSなど、車両の目標状態量を決定できるセンサが用いられてよい）、
１−２は、車両の状態量（車速、ヨーレート、操舵トルク、操舵角など）を検出する各種センサ、
２−１は、認識した結果を基に目標走路や目標車両状態量を演算する演算部（制御量演算結果を基に認識結果に対してフィルタ処理を加えるなどしてもよい）、
２−２は、認識自信度パラメータを基に制御用の自信度を演算し、その結果を基に目標の制御量を演算する演算部、
２−３は、認識自信度パラメータを基にドライバ提示用自信度を演算し、その結果を基にドライバ提示用出力値を演算する演算部、
３−１は、演算された制御量になるように作動するステアリングアクチュエータ（＝EPS）、
３−２は、演算されたドライバ提示用出力値を基にドライバへ情報を伝えるHMI（ディスプレイ、音など）
である。

上記の如きコンピュータによる車両運転支援システムの作動が開始されると、図２に示す如く、ステップ１にて認識の自信度パラメータが演算される。これは、カメラの場合、認識距離や認識出力結果の分散、露光条件、ピッチなど車両外乱を考慮して行われてよい。

次いで、ステップ２−１にて、制御用自信度が演算され、ステップ２−２にて、例えば各パラメータとそれについて個別に設定された閾値とを比較し、認識が不安定になりやすい状況を推定し、制御用自信度の判定が行われる。その場合、閾値越えがあった瞬間に判定を行ってもよいが、或いは閾値越え後一定時間の経過を待って判定を行ってもよい。例として、左認識距離＜閾値１−１かつ右認識距離＜閾値２−１もしくはピッチ変動量＞閾値３−１の条件が成立した場合、制御用自信度を低としてよい。この演算の結果、総合的な制御用自信度が低いと判定された場合、ステップ２−３にて自信度低制御用のパラメータが選択され、制御状態が自信度低の状態に変えられる。パラメータは、認識入力に対するフィルタ定数、FF、FB制御ゲイン、それぞれのガード値などであってよい。制御用自信度が低くない場合は、ステップ２−４にて通常制御用のパラメータが選択される。

一方、ステップ２−１に於ける演算とは別に、ステップ３−１にてドライバ提示用の自信度が演算され、ステップ３−２にてドライバ提示用の自信度が判定される。これには、ステップ２−２の演算に於ける上記の閾値１−１、２−１、３−１に対応してこれらとは別に閾値１−２、２−２、３−２を設定し、左認識距離＜閾値１−２かつ右認識距離＜閾値２−２が一定時間（例えば１秒）成立もしくはピッチ変動量＞閾値３−２の条件が成立した場合、ドライバ提示用自信度が低とされてよい。この演算の結果、総合的なドライバ提示用自信度が低いと判定された場合、ステップ３−３にて自信度低時の提示用パラメータが選択され、ドライバ提示用自信度が低い状態に変えられる。パラメータは、白線認識状態、制御状態などであってよい。ドライバ提示用自信度が低くない場合は、ステップ３−４にて自信度通常時の提示用パラメータが選択される。

以上の結果に基づいて、ステップ４にて制御量（目標操舵角など）が演算される。例えば、前方道路曲率からフィードフォワード舵角が、また横位置とヨー角の偏差量からフィードバック舵角が演算される。また以上の結果に基づいて、例えば、メータ表示用の白線認識状態、制御状態、それらが切り替わる際の音などのドライバ提示用の出力値が演算される。

以上の演算に基づき、ステップ５にてアクチュエータが駆動され、またドライバに対しドライバ提示用情報が出力される。

想定するシーン例と本発明のポイントを表にして対比させた図３に示す如く、従来は、制御用自信度が低い場合には、ドライバ提示用自信度も通り一遍に低くされていたが、例えば直線走行中に白線がかすれていたり、ピッチ変動があった場合などの如く、コンピュータによる運転支援の制御量はそれ相当に落としたいが、車両の運行が直ぐに危険になるわけではなく、白線が正常に復する可能性も高いので、コンピュータによる運転支援は維持されるのが好ましく、ドライバには運転支援の選択をそのまま維持させるのが好ましい場合があることに着目し、本発明によれば、そのような状況に於いては、ドライバには通常の自信度が提示され、ドライバにはコンピュータによる運転支援を通常通り受けるものとして運転を続けてもらうようになっている。

一方、従来は、制御用自信度が通常の場合には、ドライバ提示用自信度も通り一遍に通常とされていたが、例えば、直近の認識ノイズが増大の傾向にあり、急カーブでコンピュータによる運転制御だけでは曲がりきれない可能性がある場合など、現時点では通常のコンピュータによる支援制御を続けてよいが、ドライバには事前に状況変化に構えていてほしい場合があることに着目し、そのような場合には、ドライバ提示用自信度は低の自信度として提示されるようになっている。

図４は、図２のフローチャートに於けるステップ２−３、２−４、３−３、３−４とステップ４の間にステップ４−１、４−２、４−３、４−４を追加すると共にステップ４および５をそれぞれステップ５および６としてシフトした実施例を示す。ここで新たに追加されたステップは、制御状態を通常と低の間に切り替えるに当たって環境条件および車両制御状態条件を考慮することである。

制御状態を通常と低の間に切り替える場合、周囲の状況や車両の制御状態を考慮せずに切替が行われると、車両の走行挙動が不安定になる可能性がある。例えば、カーブを走行中であって大舵角のステア制御が行われているとき急に制御量が落とされると、カーブを曲がるためのアシストが急に低減し、走行経路に逸脱が生ずる虞れがある。また自信度低の状態から通常制御に戻す際、掛けられていたガードの幅が急に広げられると、操舵角が急変し、車両の走行挙動に乱れが生ずる虞れがある。またドライバにとって不意なタイミングで制御量が大きく変えられると、ドライバに不安感を与える可能性もある。これらの不都合は、自信度状態を切り替えるに当たって周囲の状況や車両の制御状態を考慮することにより回避できる。

そこで、図４に示す如く、自信度制御用のパラメータが選択されたら、ステップ４−１にて前回と今回の自信度パラメータが比較され、制御用およびドライバ提示用のパラメータに変化があったか否かが判定される。変化がない場合は、ステップ４−４へ進み、パラメータはそのまま維持される。

自信度パラメータに変化があった場合には、ステップ４−２へ進み、自信度パラメータを切り替えてよいか否かの判定が行われる。それには、例えば、図５の表２に示す如く、環境条件と車両制御状態条件に基づく判断が行われる。尚、ここに示すような判断は、制御用自信度の切替とドライバ提示用自信度の切替のそれぞれについて別個の閾値を設定して別々に行われてよい。そして、表２に記載したような条件が充たされている場合には、ステップ４−３へ進み、パラメータの切替が行われる。このとき切替は瞬時に行われてもよいが、１秒程度に亙って徐変されてもよい。また徐変中に再度自信度演算値が変化した場合には、変化を優先するのがよい。即ち、低より通常への切替の途中に自信度演算値が低に戻った場合には、通常より低への切替判断があったとし、また通常より低への切替の途中に自信度演算値が通常に戻った場合には、低より通常への切替判断があったとする。表２に記載したような条件が充たされていない場合には、ステップ４−４へ進み、パラメータはそのまま維持される。

以上に於いては本発明を一つの実施例とその一部の修正例について詳細に説明したが、かかる実施例について本発明の範囲内にて種々の変更が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

Claims (1)

1. 自車前方の画像の認識に基づいて自車前方状況の把握の自信度を算定し、該自信度に基づいてドライバによる車両の運転をコンピュータにより支援する運転支援手段の作動を制御する運転支援作動制御装置にして、前記運転支援手段の作動の制御に使用する前記自信度とは別に前記画像の認識に基づいてドライバに提示するドライバ提示用自信度を算定するようになっていることを特徴とする運転支援作動制御装置。

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