JP2018106486A - 車両用衝突回避支援装置および車両の衝突回避支援方法 - Google Patents

車両用衝突回避支援装置および車両の衝突回避支援方法 Download PDF

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Abstract

【課題】車両の進行方向と交差する方向に進む移動物体を精度良く検出する。【解決手段】車両用衝突回避支援装置(100)は、車両に搭載されて用いられ、車両の進行方向(FD)と交差する方向に進む移動物体が存在し得る状況であるか否かを判定する状況判定部(11)と、車両の前方の物体を検出する第1センサ(21、22)と、車両の前方のうちの判断領域内における第1センサによる検出結果に応じて、衝突回避のための予め定められた回避動作を車両に実行させる回避動作制御部(12)と、を備え、回避動作制御部は、移動物体が存在し得る状況であると判定された場合には、移動物体が存在し得る状況でないと判定された場合に比べて、判断領域として、進行方向に対して垂直な方向且つ水平方向に広い領域を用いる。【選択図】図1

Description

本発明は、車両の衝突を回避するための技術に関する。
車両が他車両や歩行者等と衝突することを回避するために、ミリ波レーダやカメラを利用して前方における他車両や歩行者等の衝突可能性の高い物体を検出した場合に、警報やブレーキを自動的に動作させる等を行う衝突回避支援装置が種々提案されている。特許文献1では、他車両が交差点において、自車両が走行する道路と交差する道路における左右のどちらから接近してくるのかを判断し、接近してくる方向に応じたタイミングで警報を行う衝突回避支援装置が提案されている。
特開2016−126400号公報
特許文献1の衝突回避支援装置のように、交差点において自車両が走行する道路と交差する道路を走行しており自車両との衝突可能性の高い他車両の有無を検出するためには、レーダの測定データや、カメラの撮像画像データのうち、比較的広い範囲内を検索する必要がある。しかし、特許文献1の衝突回避支援装置では、道路のうちの交差点ではない部分を走行する場合でも、他車両の検出のために交差点の場合と同様に広い範囲内を検索することとなる。このため、例えば、直線状の道路を走行中に自車両との衝突可能性が低い他車両、例えば、道路近傍の駐車場内を走行中の他車両を検出するといった誤検出が生じるおそれがある。このようなことから、車両の進行方向と交差する方向に進み衝突可能性の高い移動物体を精度良く検出可能な衝突回避支援装置が望まれている。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
本発明の一形態によれば、車両に搭載されて用いられる車両用衝突回避支援装置(100)が提供される。この車両用衝突回避支援装置は、前記車両の進行方向(FD)と交差する方向に進む移動物体が存在し得る状況であるか否かを判定する状況判定部(11)と;前記車両の前方の物体を検出する第1センサ(21、22)と;前記車両の前方のうちの判断領域内における前記第1センサによる検出結果に応じて、衝突回避のための予め定められた回避動作を前記車両に実行させる回避動作制御部(12)と;を備え;前記回避動作制御部は、前記移動物体が存在し得る状況であると判定された場合には、前記移動物体が存在し得る状況でないと判定された場合に比べて、前記判断領域として、前記進行方向に対して垂直な方向且つ水平方向に広い領域を用いる。
この形態の車両用衝突回避支援装置によれば、車両の進行方向と交差する方向に進む移動物体が存在し得る状況であると判定された場合には、移動物体が存在し得る状況でないと判定された場合に比べて、判断領域として、進行方向に対して垂直な方向且つ水平方向に広い領域を用いるので、交差する方向に進み衝突可能性の高い移動物体を精度良く検出でき、また、車両の進行方向と交差する方向に進む移動物体が存在し得る状況でない場合には、判断領域として、車両の進行方向と交差する方向に進む移動物体が存在し得る状況であると判定された場合に比べて進行方向に対して垂直な方向且つ水平方向に狭い領域を用いることとなるので、交差する方向に進み衝突可能性の高い移動物体の誤検出を抑制できる。このため、車両の進行方向と交差する方向に進み衝突可能性の高い移動物体を精度良く検出できる。
本発明は、車両用衝突回避支援装置以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、車両の衝突回避支援方法、車両用衝突回避支援装置を搭載した車両、また、これらの装置や方法を実現するためのコンピュータープログラム等の形態で実現することができる。
本発明の一実施形態としての車両用衝突回避支援装置の概略構成を示すブロック図。 衝突回避動作の実行タイミングおよびブレーキ動作時の減速度を模式的に示す説明図。 第1実施形態における衝突回避支援処理の手順を示すフローチャート。 第1実施形態における交差点判定処理の手順を示すフローチャート。 判断領域としての第1領域を示す説明図。 判断領域としての第2領域を示す説明図。 判断領域としての第3領域を示す説明図。 第2実施形態における交差点判定処理の手順を示すフローチャート。 第2実施形態における交差点判定処理の手順を示すフローチャート。 第3実施形態における衝突回避支援処理の手順を示すフローチャート。 第3実施形態における横向き車両の検出方法を模式的に示す説明図。
A.第1実施形態:
A1.装置構成:
図1に示すように、第1実施形態の車両用衝突回避支援装置100は、図示しない車両(後述する車両300)に搭載され、自車両と衝突する可能性のある他車両や歩行者等の有無を判定し、かかる他車両や歩行者等を検出した場合に、自車両に対して衝突回避動作を実行させる。衝突回避動作の詳細については、後述する。車両用衝突回避支援装置100は、ECU(Electronic Control Unit)10と、ミリ波レーダ21と、画像センサ22と、ヨーレートセンサ23と、操舵角センサ24と、車速センサ25とを備えている。
ECU10は、衝突回避動作を制御する。ECU10は、ミリ波レーダ21、画像センサ22、ヨーレートセンサ23、操舵角センサ24、および車速センサ25と電気的に接続されており、各装置における検出結果を受信する。また、ECU10は、ブレーキ機構201および警報機構202と電気的に接続されている。ブレーキ機構201は、自車両の図示しないブレーキシステムおよびかかるシステムを制御するための図示しないECUを含む。警報機構202は、自車両に搭載された図示しないスピーカおよび表示部と、スピーカおよび表示部を制御する図示しないECUとを含む。表示部は、例えば、乗員室に設けられたインストルメントパネルの一部として構成されてもよい。
ECU10は、CPU、ROM、およびRAMを有する。かかるCPUがROMに予め記憶されている制御用プログラムをRAMに展開して実行することにより、状況判定部11、回避動作制御部12、右左折判定部13、横断歩道判定部14、およびカーブ判定部15として機能する。
状況判定部11は、自車両の進行方向と交差する方向に進む移動物体が存在し得る状況であるか否かを判定する。「自車両の進行方向と交差する方向に進む移動物体が存在し得る状況」とは、本実施形態では、自車両が交差点の近傍または交差点内に存在する状況を意味する。交差点の近傍または交差点内では、自車両が進む道路と交差する道路が存在し、かかる道路を走行する他車両、または、かかる道路の横の歩道を歩く歩行者等が存在する可能性がある。
回避動作制御部12は、ECU10と電気的に接続された各センサ(ミリ波レーダ21、画像センサ22、ヨーレートセンサ23、操舵角センサ24、および車速センサ25)の検出結果を利用して後述の衝突回避支援処理を実行することにより、ブレーキ機構201および警報機構202を制御して衝突回避動作を行わせる。
右左折判定部13は、ヨーレートセンサ23および操舵角センサ24の検出結果を利用して自車両が右折または左折を行っているか否かを判定する。
横断歩道判定部14は、画像センサ22の検出結果を利用して自車両の前方における横断歩道の有無を判定する。
カーブ判定部15は、ヨーレートセンサ23および操舵角センサ24の検出結果を利用して自車両がカーブ内を走行中であるか否かを判定する。
ミリ波レーダ21は、ミリ波帯の電波を用いて、自車両の前方の物体(先行車両、対向車両、交差する道路上の車両、歩行者、ガードレール、マンホール、信号機等)の存否、かかる物体と自車両との距離、物体の位置、物体の大きさ、および、物体の自車両に対する相対速度を検出する。なお、物体は、より正確には、複数の検出点(物標)として検出される。したがって、例えば、単一の物体に対して複数の物標が検出され得る。ミリ波レーダ21は、自車両のイグニッションがオンすると、ミリ波電波の照射およびその反射波の受信と、物体の検出等とを繰り返し継続して実行している。
画像センサ22は、集光するレンズおよび受光素子を備えた撮像カメラにより構成されており、自車両の前方を撮像して撮像画像を得る。画像センサ22は、自車両のイグニッションがオンすると、撮像画像の取得を繰り返し継続して実行している。ヨーレートセンサ23は、自車両のヨーレート(回転角速度)を検出する。ヨーレートセンサ23は、自車両のイグニッションがオンすると、ヨーレートの検出を繰り返し継続して実行している。操舵角センサ24は、自車両のステアリングの操舵角を検出する。操舵角センサ24は、自車両のイグニッションがオンすると、操舵角の検出を繰り返し継続して実行している。車速センサ25は、自車両の速度を検出する。車速センサ25は、自車両のイグニッションがオンすると、自車両の速度の検出を繰り返し継続して実行している。上述のミリ波レーダ21および画像センサ22は、「課題を解決するための手段」欄における第1センサの下位概念に相当する。
A2.衝突回避動作:
本実施形態において、衝突回避動作とは、警報を行うことと、ブレーキをかけることとを意味する。警報は、スピーカからの警告音を出力することと、インストルメントパネルにおける所定のランプを点灯することとにより実行される。なお、警報として、運転者への警告のためにステアリングホイールを振動させる動作を行ってもよい。また、所定のランプを点灯から消灯に変更したり、所定のランプを点滅させる動作を行ったりしてもよい。
ブレーキをかけることについて図2を用いて説明する。図2において、横軸は衝突までの時間(TTC:Time To Collision)を示し、縦軸はブレーキ動作時の減速度を示す。図2において横軸が「0」(ゼロ)のタイミングが衝突予想時間を示す。
図2に示すように、時間Txにおいて警報が行なわれる。その後、ブレーキがかけられる。後述するように、本実施形態では、ブレーキを緩和して実行する場合(以下、「緩和実行時」と呼ぶ)と、緩和して実行しない場合(以下、「通常実行時」と呼ぶ)とがある。図2において、太い実線は通常実行時の自車両の減速状態を示し、太い破線は緩和実行時の自車両の減速状態を示す。
ブレーキの通常実行時には、時間Taにブレーキを開始し、所定の減速度vaに達するまで所定の加速度で減速し、減速度vaに達すると衝突予想時刻までその減速度vaを維持する。これに対して、緩和実行時には、時間Taよりも短い(衝突予想時刻に近い)時間Tbにブレーキを開始し、上述の減速度vaよりも低い所定の減速度vbに達するまで所定の加速度で減速し、減速度vbに達すると衝突予想時刻までその減速度vbを維持する。このように、緩和実行時には、通常実行時に比べて、ブレーキ開始時間が遅い(衝突予想時刻に近い)ことに加えて、到達減速度が低い。したがって、制動距離が伸びてブレーキとしての動作が緩和されることとなる。なお、本実施形態では、警報を行う時間Txは、通常実行時と緩和実行時とで同じである。
上述の構成を有する車両用衝突回避支援装置100では、後述の衝突回避支援処理を実行することにより、自車両の進行方向と交差する方向に進む移動物体が存在し得る状況、すなわち、自車両が交差点の近傍または交差点内に存在する状況において、かかる移動物体を精度良く検出することができる。
A3.衝突回避支援処理:
衝突回避支援処理とは、自車両の前方において自車両と衝突する可能性のある物体を検出し、かかる物体を検出した場合に上述の衝突回避動作を実行させるための処理である。車両用衝突回避支援装置100では、自車両のイグニッションがオンすると、衝突回避支援処理が実行される。図3に示すように、衝突回避支援処理では、先ず交差点判定処理が状況判定部11によって実行される(ステップS105)。
図4に示すように、交差点判定処理では、先ず、ミリ波レーダ21は、ミリ波の反射波に基づき物標を検出する(ステップS205)。状況判定部11は、ステップS205により検出された物標を用いたディープニューラルネットワークによる画像認識により道路形状を推定する(ステップS210)。ステップS205では、例えば、交差点ではない直線状の道路を走行している場合には、先行車両のリア部分を表す物標や、対向車両のフロント部分を表す物標や、道路近傍のガードレールを表す物標や、中央分離帯を表す物標などが検出され、ステップS210では、これらの物標を用いたディープニューラルネットワークによる画像認識により、先行車両、対向車両、ガードレール、中央分離帯などが認識され、道路形状として直線状の道路が推定される。また、例えば、交差点近傍では、信号機、横断歩道、歩道橋、先行車両のリア部分、交差する道路上の車両の側面部分などの物標が検出され、これらの物標を用いたディープニューラルネットワークによる画像認識により、道路形状として、交差点近傍または交差点内を示す道路形状が推定される。
状況判定部11は、ステップS210により推定された道路形状に基づき、自車両が交差点の近傍または交差点内に存在するか否かを判定する(ステップS215)。
図3に示すように、状況判定部11は、交差点判定処理(ステップS105)の結果、自車両が交差点の近傍または交差点内であるか否かを判定する(ステップS110)。自車両が交差点の近傍または交差点内であると判定された場合(ステップS110:YES)、回避動作制御部12は、自車両の前方における物体の有無を検出する領域(以下、「判断領域」と呼ぶ)を、第1領域に設定する(ステップS115)。第1領域について図5を用いて説明する。
図5では、自車両300は、道路R1において交差点CXの近傍を走行しており、これから交差点CX内に入ろうとしている。道路R1の対向車線では、交差点CX内を対向車両311が走行している。交差点CXにおいて道路R1とほぼ垂直に交わる道路R2には、2台の車両312,313が、交差点CXの前の停止線で停止している。なお、各車両300,311,312,313には、説明の便宜上、進行方向を示す矢印が付されている。
図5において、領域400は、自車両300の前方の領域であって、ミリ波の反射波を受信する領域を示す。なお、図5では、上空から見た上を表しているため、領域411は平面的な領域として表わされているが、実際には、鉛直方向Gへの広がりを持った領域である。図5の例において、第1領域411は、領域400のうち、自車両300の中心位置から左方向LDに所定の距離以上の対象外領域421と、車両300の中心位置から右方向RDに所定の距離以上の対象外領域422とを除いた、中央部の領域である。
図5のように、自車両300が交差点CX近傍に存在する場合、判断領域として第1領域411が設定される。この第1領域411は、後述する第2領域および第3領域に比べて広い。領域411には、交差点CXの全体はもちろん、道路R2において交差点CXの近傍部分も含まれている。したがって、道路R2上に停止している2台の車両312,313の少なくとも一部が領域411に含まれている。換言すると、本実施形態において、この第1領域411は、図5に示すように、車両300が交差点の近傍または交差点内を走行している場合に、交差する道路において交差点の近傍に存在する車両または歩行者が判断範囲に含まれるような大きさの領域として設定されている。
図3に示すように、回避動作制御部12は、ミリ波レーダ21の検出結果を利用して、判断領域内において自車両300の進行方向FDと交わる方向に進む移動物体であって、自車両と衝突する可能性のある移動物体が検出されるか否かを判定し(ステップS120)。かかる移動物体が検出されたと判定された場合(ステップS120:YES)、回避動作制御部12は、ブレーキ機構201および警報機構202を制御して、衝突回避動作を実行させる(ステップS125)。このステップS125の衝突回避動作は、通常実行時の動作として行われる。ステップS125の後、上述のステップS105に戻る。
上述のステップS110において、自車両が交差点の近傍または交差点内でないと判定された場合(ステップS110:NO)、カーブ判定部15は、自車両がカーブ内を走行しているか否かの判定(以下、「カーブ判定処理」と呼ぶ)を実行する(ステップS130)。カーブ判定処理では、カーブ判定部15は、ヨーレートセンサ23から受信するヨーレートと、操舵角センサ24から受信する操舵角とを利用して、「所定の閾値以上のヨーレートが所定の時間以上継続するか否か」と、「所定の閾値以上の操舵角が所定の時間以上継続するか否か」とを特定する。そして、カーブ判定部15は、所定の閾値以上のヨーレートが所定の時間以上継続し、且つ、所定の閾値以上の操舵角が所定の時間以上継続する場合に、自車両がカーブ内を走行していると判定する。他方、カーブ判定部15は、所定の閾値以上のヨーレートが所定の時間以上継続しない場合、または、所定の閾値以上の操舵角が所定の時間以上継続しない場合には、自車両がカーブ内を走行していないと判定する。
状況判定部11は、カーブ判定処理(ステップS130)の結果、自車両がカーブ内を走行していると判定されたか否かを判定し(ステップS135)。自車両がカーブ内を走行していないと判定された場合(ステップS135:NO)、回避動作制御部12は、判断領域を第2領域に設定する(ステップS140)。ステップS140が実行される場合とは、自車両が、交差点の近傍または交差点内に存在しておらず、且つ、カーブ内を走行していない場合であり、多くの場合、直線状の道路上を走行または停止している場合や、駐車場内を走行または停止している場合などが想定される。第2領域について図6を用いて説明する。
図6では、車両300は、道路R1において直線状の部分を走行している。道路R1の対向車線に対向車両は存在していない。しかしながら、道路R1の近傍の図示しない歩道を2名の人物m1,m2が歩いている。また、道路R1に対して左方向LDに配置された駐車場PK内において、車両314が右方向RDに移動している。図6における領域400は、図5における領域400と同様に、ミリ波の反射波を受信する領域を示す。
図6の例において、第2領域412は、領域400のうち、自車両300の中心位置から左方向LDに所定の距離以上の対象外領域421aと、車両300の中心位置から右方向RDに所定の距離以上の対象外領域422aとを除いた、中央部の領域である。但し、図5と比較して理解できるように、図6における対象外領域421aは、図5における対象外領域421よりも広い。また、図6における対象外領域422aは、図5における対象外領域422よりも広い。したがって、図6に示す第2領域412は、図5に示す第1領域411よりも狭い。例えば、第2領域412について進行方向FDに対して垂直な方向且つ水平な方向の幅(以下、単に「幅」とも呼ぶ)を、第1領域411の幅の1/3に設定してもよい。1/3に限らず、1より小さな任意の割合にしてもよい。本実施形態において、第2領域412は、図6のように、自車両300が直線状の道路を走行している場合に、自身の走行車線の近傍の歩道上の歩行者m2と、対向車線の近傍の歩道上の歩行者m1とが判断範囲に含まれるような大きさの領域として設定されている。
図3に示すように、上述のステップS140の完了後、上述のステップS120およびS125が実行される。したがって、例えば、図6に示す2名の歩行者m1,m2のうちの一方の歩行者が道路R1を横断しようとして車両300と衝突が予測される場合には、衝突回避動作が実行されることとなる。これに対して、駐車場PK内を走行中の車両314は、第2領域412内に存在しないため、衝突可能性の有る移動物体として検出されることはない。車両314は、駐車場PK内を走行しているため、たとえ道路R1に向かう方向に走行していても衝突する可能性は低い。したがって、このような車両314を衝突可能性の有る移動物体として誤検出することが避けられ、不要な衝突回避動作が実行されることを避けることができる。このため、例えば、車両314の存在に起因して図6の示す位置で車両300がブレーキをかけたために、後続する図示しない車両に追突されてしまうことを避けることができる。
上述のステップS135において、自車両がカーブ内を走行していると判定された場合(ステップS135:YES)、図3に示すように、回避動作制御部12は、判断領域を第3領域に設定する(ステップS145)。ステップS145が実行される場合とは、交差点近傍または交差点内ではないカーブ内を走行している場合である。第3領域について図7を用いて説明する。
図7では、車両300は、道路R1においてカーブC1内を走行している。なお、図7の例では、先行車両、対向車両、方向者のいずれも存在していない。図7における領域400は、図5および図6における領域400と同様に、ミリ波の反射波を受信する領域を示す。
図7の例において、第3領域413は、領域400のうち、自車両300の中心位置から左方向LDに所定の距離以上の対象外領域421bと、車両300の中心位置から右方向RDに所定の距離以上の対象外領域422bとを除いた、中央部の領域である。但し、図6と比較して理解できるように、図7における対象外領域421bは、図6における対象外領域421aよりも広い。また、図7における対象外領域422aは、図6における対象外領域422aよりも広い。したがって、図7に示す第3領域413は、図5に示す第1領域411はもちろん図6に示す第2領域412よりも狭い。本実施形態において、第3領域413の幅は、ほぼ自車両の走行車線の幅に一致する。したがって、第3領域413は、先行車両のリア部分を検出可能な最低限の範囲として設定されている。なお、第3領域413の幅を、第2領域412の1/3として設定してもよい。また、1/3に限らず、1よりも小さな任意の割合にしてもよい。
このようにカーブ内を走行中における判断領域として、非常に狭い領域である第3領域413が設定されているのは、カーブ内を走行中には衝突可能性の有る物体を誤検出し易いため、判断領域を狭くすることにより、かかる誤判断を抑制するためである。カーブ内を走行中には、自車両の向きが時々刻々と変化するために、対向車両等について自車両との衝突可能性の判断を誤る可能性が高くなる。このような衝突可能性の誤判断に起因して衝突回避動作が実行された場合、例えば、カーブ内において不要なブレーキがかけられ、後続車両に衝突される可能性が高くなる。したがって、上述のように判断領域として非常に狭い第3領域413を設定することで、不要なブレーキの実行を抑制し、後続車両に衝突されることを抑制できる。
図3に示すように、上述のステップS145の完了後、回避動作制御部12は、自車両と衝突する可能性のある移動物体が検出されるか否かを判定する(ステップS150)。このステップS150は、上述のステップS120と同じ処理であるので、その詳細な手順の説明を省略する。
自車両と衝突する可能性のある移動物体が検出されたと判定された場合(ステップS150:YES)、回避動作制御部12は、ブレーキ機構201および警報機構202を制御して、衝突回避動作を実行させる(ステップS155)。このステップS155の衝突回避動作は、緩和実行時の動作として行われる。したがって、ブレーキの開始タイミングは通常実行時に比べて遅くなり、到達する減速度も低くなる。このように、カーブ内走行中に移動物体が検出された場合に衝突回避動作を緩和実行時の動作として行うのは、上述のように、カーブ内走行中は衝突可能性の有る物体を誤検出する可能性が高いため、ブレーキ開始のタイミングを遅くする、或いは、減速度を低くすることによって、不用意に後続車両に衝突されることを抑制するためである。
ステップS155の完了後、または、上述のステップS150において、自車両と衝突する可能性のある移動物体が検出されないと判定された場合(ステップS150:NO)、上述のステップS105に戻る。
以上説明した第1実施形態の車両用衝突回避支援装置100によれば、自車両が交差点の近傍または交差点内に存在する状況であると判定された場合には、自車両が交差点の近傍または交差点内に存在する状況でないと判定された場合に比べて、判断領域として、進行方向FDに対して垂直な方向且つ水平方向に広い領域(第1領域411)を用いるので、交差する方向に進み衝突可能性の高い移動物体を精度良く検出できる。また、自車両が交差点の近傍または交差点内に存在する状況でないと判定された場合には、判断領域として、自車両が交差点の近傍または交差点内に存在する状況であると判定された場合に比べて、進行方向に対して垂直な方向且つ水平方向に狭い領域(第2領域412または第3領域413)を用いるので、交差する方向に進み衝突可能性の高い移動物体の誤検出を抑制できる。このため、自車両の進行方向と交差する方向に進む移動物体を精度良く検出できる。
また、自車両が交差点の近傍または交差点内に存在する状況であるか否かを、ミリ波レーダ21から得られる情報(物標)を用いたディープニューラルネットワークによる画像認識によって判定するので、かかる判定を精度良く実行できる。
また、自車両がカーブ内を走行中であると判定された場合には、車両がカーブ内を走行中でないと判定された場合に比べて、衝突回避動作を緩和して実行するので、一般的に移動体の誤検出が生じやすいカーブ内を自車両が走行中において、交差する方向に進み衝突可能性の高い移動物体を誤検出した場合に衝突回避動作を行う不具合、例えば、不要なブレーキにより後続車両に追突されるなどの不具合の発生を抑制できる。
また、車両がカーブ内を走行中であると判定された場合には、車両がカーブ内を走行中でないと判定された場合に比べて、ブレーキをかけるタイミングを遅くすることと、減速度を低減することとを行うので、交差する方向から衝突する可能性のある移動物体の有無を正確に検出するための時間的余裕を得ることができ、また、減速度を低減することで、不要なブレーキにより後続車両に追突される危険性を低減できる。
B.第2実施形態:
第2実施形態の車両用衝突回避支援装置は、衝突回避支援処理における交差点判定処理(ステップS105)の詳細手順において、第1実施形態の車両用衝突回避支援装置100と異なり、装置構成、および衝突回避支援処理のその他の手順は、第1実施形態の車両用衝突回避支援装置100と同じである。なお、図9に示すフローチャートは、図8に示すフローチャートが実行された後に実行される。
図8および図9に示すように、第2実施形態における交差点判定処理では、横断歩道判定S300と、その後に実行される右左折判定S350の結果に基づき、自車両が交差点の近傍または交差点内に存在するか否かが判定される。
横断歩道判定S300において、先ず、状況判定部11は、画像センサ22により取得された撮像画像内において白と黒とのエッジ部分(境界部分)が所定の間隔で連続する部分(以下、「白黒連続エッジ部分」と呼ぶ)を抽出する(ステップS302)。状況判定部11は、白黒連続エッジ部分におけるエッジの数をカウントする(ステップS304)。状況判定部11は、ステップS304でカウントされたエッジの数が所定の数値範囲であるか否かを判定する(ステップS306)。このステップS306における所定の数値範囲は、一般的な横断歩道におけるエッジ数に基づき予め定められる数値範囲である。
ステップS306において、白黒連続エッジ部分におけるエッジの数が所定の数値範囲内であると判定された場合(ステップS306:YES)、状況判定部11は、横断歩道が有ると判定し(ステップS308)、右左折判定S350を実行する。右左折判定S350において、先ず、状況判定部11は、ヨーレートセンサ23から受信するヨーレートを所定期間だけ連続して測定する(ステップS352)。状況判定部11は、ヨーレートが一定時間だけ連続して閾値以上の状態であったか否かを判定する(ステップS354)。ヨーレートが一定時間だけ連続して閾値以上の状態であったと判定された場合(ステップS354:YES)、状況判定部11は、右左折有りと判定し(ステップS356)、その後、図9に示すように、自車両が交差点の近傍または交差点内に存在すると前回判定されてから所定期間内であるか否かを判定する(ステップS360)。このステップS360における所定期間は、車両が交差点に進入してから右折または左折後に交差点から出るまでの想定期間として予め設定されている。例えば、10秒に設定してもよい。もちろん、10秒よりも短い任意の時間、或いは、10秒よりも長い任意の時間に設定してもよい。
自車両が交差点の近傍または交差点内に存在すると前回判定されてから所定期間内であると判定された場合(ステップS360:YES)、状況判定部11は、自車両が交差点の近傍または交差点内に存在すると判定する(ステップS365)。上述のように横断歩道有りと判定され(ステップS308)、且つ、その後、右左折有りと判定された場合(ステップS356)、自車両が交差点に侵入して右左折を行っている可能性が高い。この状態において、自車両が交差点の近傍または交差点内に存在すると前回判定されてから、所定期間、すなわち、車両が交差点に進入してから右折または左折後に交差点から出るまでの想定期間内であるということは、自車両は右左折を行っている最中であり、未だ交差点内から出ていない状況である可能性が高い。したがって、この場合には、自車両は交差点の近傍または交差点内に存在すると判定するようにしている。
これに対して、上述のステップS360において、自車両が交差点の近傍または交差点内に存在すると前回判定されてから所定期間でないと判定された場合(ステップS360:NO)、状況判定部11は、自車両が交差点の近傍または交差点内に存在しないと判定する(ステップS370)。自車両が交差点の近傍または交差点内に存在すると前回判定されてから所定期間でない、すなわち、所定期間を経過した場合には、もはや自車両は交差点から出て交差点から離れている可能性が高い。したがって、この場合には、自車両は交差点の近傍または交差点内に存在しないと判定するようにしている。
なお、上述のステップS306において、カウントされたエッジの数が所定の数値範囲でないと判定された場合(ステップS306:NO)、状況判定部11は、横断歩道が無いと判定し(ステップS310)、上述のステップS370が実行される。したがって、この場合、自車両は交差点の近傍または交差点内に存在しないと判定される。また、上述のステップS354において、ヨーレートが一定時間だけ連続して閾値以上の状態でなかったと判定された場合(ステップS354:NO)、状況判定部11は、右左折無しと判定し(ステップS358)、その後、上述のステップS370を実行する。したがって、この場合、自車両は交差点の近傍または交差点内に存在しないと判定される。
以上説明した第2実施形態の車両用衝突回避支援装置は、第1実施形態の車両用衝突回避支援装置100と同様な効果を奏する。加えて、横断歩道が有ると判定された後に自車両が右左折を行っていると判定され、且つ、自車両が交差点の近傍または交差点内に存在する状況であると前回判定されてから所定期間内である場合に、自車両が交差点の近傍または交差点内に存在する状況であると判定するので、自車両が交差点の近傍または交差点内に存在する状況であるか否かを精度良く判定できる。
C.第3実施形態:
第3実施形態の車両用衝突回避支援装置は、衝突回避支援処理の詳細手順において、第1実施形態の車両用衝突回避支援装置100と異なり、装置構成は、第1実施形態の車両用衝突回避支援装置100と同じである。図10に示す第3実施形態における衝突回避支援処理の手順は、ステップS105に代えてステップS106およびステップS107を実行する点と、ステップS110に代えてステップS111を実行する点とにおいて、図3に示す第1実施形態における衝突回避支援処理と異なる。第3実施形態における衝突回避支援処理のその他の手順は、第1実施形態の衝突回避支援処理の手順を同じであるので、同一の手順には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
図10に示すように、第3実施形態の衝突回避支援処理が開始されると、まず、ミリ波レーダ21は、ミリ波の反射波に基づき物標を検出する(ステップS106)。このステップS106は、図4に示す交差点判定処理のステップS205と同じである。状況判定部11は、ステップS106で検出された物標を用いて横向き車両の有無を判定する(ステップS107)。
図11に示すように、自車両300を除く他の3台の車両311,312,313からの反射波により、各車両311,312,313には複数の物標が検出されている。なお、図11では、各物標を×印で示している。各車両から検出される物標の位置から、各車両に対して、それぞれ物標群からなるモデルが特定される。すなわち、車両311に対してモデルM1が特定される。また、車両312に対してモデルM2が、車両313に対してモデルM3が、それぞれ特定される。3つのモデルM1〜M3を比較することで理解できるように、横向きの車両のモデル(モデルM2,M3)のうち、特に車両312のモデルM2は、縦向きの車両のモデル(モデルM1)とは明らかに形状が異なる。したがって、状況判定部11は、この形状の差異を利用して、横向き車両を検出できる。
図10に示すように、状況判定部11は、ステップS107の判定結果により、横向き車両が存在するか否かを判定する(ステップS111)。横向き車両が存在すると判定された場合(ステップS111:YES)、上述のステップS115〜S125が実行される。したがって、この場合、判断領域は、第1領域411に設定される。これに対して、横向き車両が存在しないと判定された場合(ステップS111:NO)、上述のステップS130〜155が実行される。したがって、この場合、判断領域は、第2領域412または第3領域413に設定される。
本実施形態では、横向き車両が存在する場合に判断領域を第1領域に設定するので、自車両が交差点の近傍または交差点内に存在する場合に加えて、例えば、自車両が駐車場を走行中に同じ駐車場において自車両の進行方向に対して交わる方向に走行する他車両が存在するような場合にも、判断領域を比較的広い第1領域に設定できる。したがって、自車両が駐車場を走行中に、同じ駐車場において自車両の進行方向に対して交わる方向に進み衝突可能性の高い他車両が存在するような場合に、衝突可能性のある移動物体を精度良く検出できる。
以上説明した第3実施形態の車両用衝突回避支援装置は、第1実施形態の車両用衝突回避支援装置100と同様な効果を奏する。また、自車両が交差点の近傍または交差点内に存在していなくても、自車両の進行方向に対して交差する方向に進む他車両、または、かかる方向に進む可能性のある車両が存在する場合に判断領域を第1領域に設定できる。このため、自車両との衝突可能性の高い他車両等の移動物体を精度良く検出できる。なお、上述した第3実施形態における衝突回避支援処理の内容からも理解できるように、第3実施形態では、「自車両の進行方向と交差する方向に進む移動物体が存在し得る状況」とは、自車両の前方に横向き車両が存在する状況を意味する。
D.変形例:
D1.変形例1:
各実施形態において、衝突回避動作は、警報を行うことおよびブレーキをかけることであったが、本発明はこれに限定されない。警報を行うことと、ブレーキをかけることと、のうちいずれか一方であってもよい。また、警報を行うことと、ブレーキをかけることと、のうちいずれか一方に加えて、または、警報を行うことおよびブレーキをかけることに代えて、他の動作を衝突回避動作としてもよい。例えば、以下の各動作のうちの1つ又は複数であってもよい。
(a)自車両のエンジンのスロットルバルブを自動的に閉じる動作。
(b)ブレーキのアシスト油圧を高くしてブレーキペダルの操作に対するブレーキの応答特性を向上させる動作。
(c)自車両の進行方向が移動物体との衝突を回避する方向に変更されるように自動操舵する動作。
(d)シートベルトを自動的に巻き取って衝突時における乗員の移動を抑制する動作。
D2.変形例2:
第2実施形態では、横断歩道が有ると判定された後に自車両が右左折を行っていると判定され、且つ、自車両が交差点の近傍または交差点内に存在する状況であると前回判定されてから所定期間内である場合に、自車両が交差点の近傍または交差点内に存在する状況であると判定していたが、本発明はこれに限定されない。横断歩道が有ると判定された後に自車両が右左折を行っていると判定された場合には、自車両が交差点の近傍または交差点内に存在する状況であると前回判定されてから所定期間内であるか否かに関わらず、自車両が交差点の近傍または交差点内に存在する状況であると判定してもよい。横断歩道が有ると判定された後に自車両が右左折を行っていると判定される場合には、未だ交差点から出ていない可能性が高いため、かかる構成においても、自車両が交差点の近傍または交差点内に存在する状況であるか否かを精度良く判定できる。
D3.変形例3:
第1および第2実施形態において、判断領域を第1領域411に設定した後、他の種類の領域(第2領域412または第3領域413)に設定を変更するのは、次回以降のステップS110において自車両が交差点の近傍または交差点内に存在しないと判定された場合や、次回以降のステップS135において、自車両がカーブ内を走行していると判定された場合であったが、本発明はこれに限定されない。判断領域の設定を変更する(もとに戻す)処理を、上述の判定処理(ステップS110,S135)とは別の処理を契機として実行してもよい。例えば、自車両が交差点の近傍または交差点内に存在すると判定されてから所定の期間経過後に、判断領域を、第1領域に変更する前の領域(例えば、第2領域412)に戻す処理を行っても良い。
また、例えば、第2実施形態において、自車両が交差点の近傍または交差点内に存在すると判定されてから所定期間内に再び横断歩道が検出された場合には、判断領域を、第1領域に変更する前の領域(例えば、第2領域412)に戻す処理を行っても良い。かかる構成の場合の具体的な動作について、図5に示す位置に自車両300が走行しており、その後、交差点CXを左折する場合を例として説明する。図5の位置において、自車両300では、直ぐ前にある横断歩道P1を検出することで「横断歩道有り」と判定し(図8:ステップS308)、その後、自車両300が左折することで右左折有りと判定される(ステップS356)。そして、自車両が交差点の近傍または交差点内に存在すると判定されてから所定期間内であれば、自車両は交差点の近傍または交差点内に存在すると判定され(図9:ステップS365)、判断領域は第1領域411に設定される。ここで、図5に示すように、交差点CXを左折する際、自車両300の前方には、道路R2の横断歩道P2が存在するため、かかる横断歩道P2を検出する。この横断歩道P2を検出して直ぐに自車両300は交差点CXから出て、道路R2の直線状の部分を走行することとなる。したがって、右左折有りと判定された後に横断歩道P2を検出したことを契機として、判断領域として第1領域411から第2領域412に戻してもよい。このようにすることで、交差点から出た場合に、直ぐに判断領域を領域411から第2領域412に変更でき、自車両の進行方向と交差する方向に進み衝突可能性の高い移動物体の誤検出をより精度良く抑制できる。
D4.変形例4:
第1および第2実施形態において行われる交差点判定(ステップS105)と、第3実施形態において行われる横向き車両の有無の判定(ステップS106,S107,S111)とを両方実行してもよい。この場合、例えば、自車両が交差点の近傍または交差点内に存在すると判定され、且つ、横向き車両が存在すると判定された場合に、判断領域を第1領域411に設定してもよい。かかる構成によれば、自車両の進行方向と交差する方向に進み衝突可能性の高い他車両が存在する可能性が高い場合にのみ判断領域を広げることができるため、誤判断をより抑制できる。また、例えば、自車両が交差点の近傍または交差点内に存在すると判定された場合と、横向き車両が存在すると判定された場合とのうちのいずれか一方の場合のみ該当する場合に、判断領域を第1領域411に設定してもよい。また、例えば、判断領域の大きさを、自車両との衝突可能性の高い車両が存在する可能性の高低に応じて調整してもよい。具体的には、自車両が交差点の近傍または交差点内に存在すると判定され、且つ、横向き車両が存在すると判定された場合に、判断領域を、第2領域412の3倍とし、自車両が交差点の近傍または交差点内に存在すると判定された場合と、横向き車両が存在すると判定された場合とのうち、いずれか一方の場合のみ該当する場合には、判断領域を第2領域412の2.5倍としてもよい。
D5.変形例5:
交差点判定処理は、図4に示す第1実施形態の処理、および図8,9に示す第2実施形態の処理に限定されない。例えば、ナビゲーション装置に自車両の現在位置が交差点の近傍または交差点内であるか否かを問い合わせ、その回答を利用して交差点判定処理を実行してもよい。また、例えば、所定の閾値以上のヨーレートが所定の期間以上継続する場合や、所定の閾値以上の操舵角が所定の期間以上継続する場合には、交差点内であると判定してもよい。
D6.変形例6:
第1および第2実施形態では、交差点判定処理の結果、自車両が交差点の近傍または交差点内に存在すると判定された場合には、他の条件を課すことなく、判断領域を第1領域411に設定していたが、本発明はこれに限定されない。例えば、第1実施形態の交差点判定処理のステップS210で推定された道路形状、具体的には、交差点の大きさ(曲率半径)と、ヨーレートセンサ23から受信するヨーレート(または操舵角センサ24から受信する操舵角)から推定される交差点の大きさとが一致するか否かを判定し、これらが一致するとの条件を追加で課してもよい。そして、かかる追加条件が満たされた場合に判断領域を第1領域411に設定してもよい。ミリ波レーダ21の測定結果(物標)から推定された交差点の大きさと、ヨーレートから推定される交差点の大きさとが不一致である場合には、自車両が交差点の近傍または交差点内に存在するとの判断が誤っている可能性がある。したがって、この場合には、判断領域を第1領域としないことで、自車両との衝突可能性の高い移動物体の誤検出を抑制し、後続車両による追突等の不具合の発生を抑制できる。
D7.変形例7:
各実施形態において、緩和実行時には、通常実行時に比べて、ブレーキの開始タイミングと、減速度とをいずれも緩和していたが、いずれか一方のみを緩和してもよい。この場合において、緩和しない方の動作を、他方に比べて強化してもよい。また、ブレーキの開始タイミングおよび減速度に加えて、警報についても緩和実行時には緩和させてもよい。例えば、警報するタイミングを、時間Txよりも遅い時間にしてもよい。或いは、警告音の大きさをより小さくしてもよい。また、所定ランプを点灯させる際の輝度を低減してもよい。また、緩和実行時を省略し、カーブ内を走行中であっても通常実行時と同様に衝突回避動作を行ってもよい。
D8.変形例8:
各実施形態において、ミリ波レーダ21に代えて、または、ミリ波レーダ21に加えて、レーザレーダなどの任意の種類の電磁波の反射波を受信して、物体の有無や、物体の位置等を検出可能な任意のセンサを用いてもよい。このようなセンサは、「課題を解決するための手段」欄における第1センサの下位概念に相当する。
D9.変形例9:
各実施形態において、ハードウェアによって実現されていた構成の一部をソフトウェアに置き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されていた構成の一部をハードウェアに置き換えるようにしてもよい。例えば、ミリ波レーダ21が行っていた物標の検出を、ECU120がソフトウェアを実行することによって機能する機能部により実現してもよい。また、例えば、カーブ判定部15を、集積回路、ディスクリート回路、またはそれらの回路を組み合わせたモジュールにより実現してもよい。また、本発明の機能の一部または全部がソフトウェアで実現される場合には、そのソフトウェア(コンピュータプログラム)は、コンピューター読み取り可能な記録媒体に格納された形で提供することができる。「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスクやCD−ROMのような携帯型の記録媒体に限らず、各種のRAMやROM等のコンピューター内の内部記憶装置や、ハードディスク等のコンピューターに固定されている外部記憶装置も含んでいる。すなわち、「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、データパケットを一時的ではなく固定可能な任意の記録媒体を含む広い意味を有している。
本発明は、上述の実施形態および変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する本実施形態、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
100 車両用衝突回避支援装置、10 ECU、12 回避動作制御部、21 ミリ波レーダ、22 画像センサ

Claims (8)

  1. 車両に搭載されて用いられる車両用衝突回避支援装置(100)であって、
    前記車両の進行方向(FD)と交差する方向に進む移動物体が存在し得る状況であるか否かを判定する状況判定部(11)と、
    前記車両の前方の物体を検出する第1センサ(21、22)と、
    前記車両の前方のうちの判断領域内における前記第1センサによる検出結果に応じて、衝突回避のための予め定められた回避動作を前記車両に実行させる回避動作制御部(12)と、
    を備え、
    前記回避動作制御部は、前記移動物体が存在し得る状況であると判定された場合には、前記移動物体が存在し得る状況でないと判定された場合に比べて、前記判断領域として、前記進行方向に対して垂直な方向且つ水平方向に広い領域を用いる、
    車両用衝突回避支援装置。
  2. 請求項1に記載の車両用衝突回避支援装置において、
    前記移動物体が存在し得る状況とは、前記車両が交差点の近傍または交差点内に存在する状況である、
    車両用衝突回避支援装置。
  3. 請求項2に記載の車両用衝突回避支援装置において、
    前記第1センサ(21)は、前記車両の前方の物体からの電磁波の反射波を受信し、
    前記状況判定部は、前記反射波から得られる情報を用いたディープニューラルネットワークによる画像認識によって、前記車両が交差点の近傍または交差点内に存在する状況であるか否かを判定する、
    車両用衝突回避支援装置。
  4. 請求項2に記載の車両用衝突回避支援装置において、
    前記第1センサ(21)は、前記車両の前方の物体からの電磁波の反射波を受信し、
    前記車両のヨーレートまたは操舵角を検出する第2センサ(23、24)と、
    前記車両のヨーレートまたは操舵角を利用して、前記車両が右左折を行っているか否かを判定する右左折判定部(13)と、
    前記反射波から得られる情報を用いて前記車両の前方における横断歩道の有無を判定する横断歩道判定部(14)と、
    を更に備え、
    前記状況判定部は、横断歩道が有ると判定された後に前記車両が右左折を行っていると判定された場合に、前記車両が交差点の近傍または交差点内に存在する状況であると判定する、
    車両用衝突回避支援装置。
  5. 請求項4に記載の車両用衝突回避支援装置において、
    前記状況判定部は、前記車両が交差点の近傍または交差点内に存在する状況であると判定した後、予め定められた時間範囲内に横断歩道が有ると判定された場合に、前記判断領域として、前記移動物体が存在し得る状況でないと判定された場合の領域を用いる、
    車両用衝突回避支援装置。
  6. 請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の車両用衝突回避支援装置において、
    前記車両のヨーレートまたは操舵角を検出する第2センサと、
    前記車両のヨーレートまたは操舵角を利用して、前記車両がカーブ内を走行中であるか否かを判定するカーブ判定部(15)と、
    を備え、
    前記回避動作制御部は、前記車両がカーブ内を走行中であると判定された場合には、前記車両がカーブ内を走行中でないと判定された場合に比べて、前記回避動作を緩和して実行する、
    車両用衝突回避支援装置。
  7. 請求項5に記載の車両用衝突回避支援装置において、
    前記回避動作は、前記車両にブレーキをかける動作を含み、
    前記回避動作制御部は、前記車両がカーブ内を走行中であると判定された場合には、前記車両がカーブ内を走行中でないと判定された場合に比べて、ブレーキをかけるタイミングを遅くすることと、減速度を低減することと、のうちの少なくとも一方を行う、
    車両用衝突回避支援装置。
  8. 車両の衝突回避支援方法であって、
    (a)前記車両の進行方向と交差する方向に進む移動物体が存在し得る状況であるか否かを判定する工程と、
    (b)前記車両の前方の物体を検出する工程と、
    (c)前記車両の前方のうちの判断領域内における前記工程(b)による検出結果に応じて、衝突回避のための予め定められた回避動作を前記車両に実行させる工程と、
    を備え、
    前記工程(c)は、前記工程(a)において前記移動物体が存在し得る状況であると判定された場合には、前記移動物体が存在し得る状況でないと判定された場合に比べて、前記判断領域として、前記進行方向に対して垂直な方向且つ水平方向に広い領域を用いる工程を含む、
    車両の衝突回避支援方法。
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