JP2018144620A - 運転支援装置および運転支援方法 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者の違和感を低減した運転支援装置および運転支援方法を提供すること。【解決手段】実施形態に係る運転支援装置は、検出部と変更部とを備える。検出部は、車両が走行する路面の段差を検出する。変更部は、段差が検出された場合に、車両の運転状態が自動運転であるか手動運転であるかに応じて運転支援を変更する。【選択図】図１

Description

開示の実施形態は、運転支援装置および運転支援方法に関する。

従来、車両が段差を通過する場合に、減速制御を行うことで運転を支援する運転支援装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−１２７１４９号公報

しかしながら、車両が自動運転で走行しているか、または手動運転で走行しているかによって、運転者の注意力が異なる場合があり、例えば、減速制御が実行された場合の感じ方が異なることがある。上記運転支援装置では、このような点については考慮されておらず、運転者に違和感を与えるおそれがある。

実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、運転者の違和感を低減する運転支援装置および運転支援方法を提供することを目的とする。

実施形態の一態様に係る運転支援装置は、検出部と変更部とを備える。検出部は、車両が走行する路面の段差を検出する。変更部は、段差が検出された場合に、車両の運転状態が自動運転であるか手動運転であるかに応じて運転支援内容を変更する。

実施形態の一態様によれば、運転者の違和感を低減することができる。

図１は、本実施形態に係る運転支援装置の運転支援を説明する概略図である。 図２は、本実施形態に係る運転支援装置の概略ブロック図である。 図３は、本実施形態に係る運転支援装置で実行される運転支援内容をまとめた表である。 図４は、本実施形態に係る運転支援変更処理を説明するフローチャートである。

以下、添付図面を参照して、本願の開示する運転支援装置および運転支援方法を説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

（運転支援の概要）
まず、本実施形態に係る運転支援装置１の運転支援について図１を参照し説明する。図１は、本実施形態に係る運転支援装置１の運転支援を説明する概略図である。

運転支援装置１は、例えば、車両の前方を撮影するカメラ１０によって、路面の段差が検出された場合に（Ｓ１）、車両の運転状態が自動運転であるか、手動運転であるか判定し（Ｓ２）、車両の運転状態に応じて運転支援内容を変更する。

自動運転は、車両の全ての運転制御が自動的に実行される運転状態である。手動運転は、運転者の操作、例えば、アクセルペダル（不図示）の踏み込み、ブレーキペダル（不図示）の踏み込み、ステアリング（不図示）の操作に基づいて運転制御が実行される運転状態である。なお、手動運転には、前方の他車両に接近した場合などの所定の条件が成立した場合に、自動ブレーキシステムを作動させるなどの運転制御が実行されることが含まれてもよい。

路面の段差には、工事中の路面などに生じる段差や、非舗装道路などの轍によって生じる段差や、車道と歩道との間に設けられた段差などが含まれる。

運転支援装置１は、車両の運転状態が自動運転である場合、運転支援内容を、自動運転支援内容に変更する（Ｓ３）。自動運転支援内容は、制動力が発生するように、例えば、変速機（不図示）にダウンシフトの指示が出力される運転支援内容である。

運転支援装置１は、車両の運転状態が手動運転である場合、運転支援内容を、手動運転支援内容に変更する（Ｓ４）。手動運転支援内容は、自動運転時よりも大きい制動力が発生するように、例えば、変速機にダウンシフトの指示が出力され、さらにブレーキ装置が作動するように指示が出力される運転支援内容である。

車両の運転状態によって運転者の注意力が異なることがある。例えば、自動運転時には、手動運転時よりも段差の存在に気づきにくいため、段差が検出された場合に大きい制動力を発生させると、運転者に違和感を与える恐れがある。一方で、手動運転時には、段差の存在に気付いている可能性が高いため、段差が検出された場合に大きい制動力を発生させても運転者に違和感を与えない。

そのため、運転支援装置１は、段差が検出された場合に、車両の運転状態が自動運転であるか手動運転であるかに応じて運転支援内容を変更し、運転者の違和感を低減する。

（運転支援装置１の説明）
次に、運転支援装置１について図２を参照し説明する。図２は、本実施形態に係る運転支援装置１の概略ブロック図である。

運転支援装置１は、入力部２と、制御部３とを備える。

入力部２には、車両に搭載されたカメラ１０からの信号、車速センサ１１からの信号、Ｇセンサ１２からの信号、切替スイッチ１３からの信号および前方向・側方向検知レーダ１４からの信号が入力される。切替スイッチ１３は、運転者の操作に応じて車両の運転状態を自動運転および手動運転に切り替えるスイッチである。前方向・側方向検知レーダ１４は、車両の前方および側方の物標（路面の段差、人、他車両、ガードレールなど）を検知するレーダである。

制御部３は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを有するマイクロコンピュータを含む。制御部３では、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを、ＲＡＭを作業領域として使用して実行することにより各機能が発揮される。

制御部３は、検出部４と、算出部５と、判定部６と、変更部７と、指示部８とを備える。

検出部４は、車速センサ１１からの信号に基づいて車速を検出する。

検出部４は、カメラ１０によって撮影された画像に基づいて、またはその画像および前方向・側方向検知レーダ１４に基づいて、前方の路面の段差を検出する。また、検出部４は、Ｇセンサ１２からの信号に基づいて路面の段差を検出する。検出部４は、上下方向の加速度の変化量が所定変化量以上の場合に路面の段差を検出する。所定変化量は、予め設定された変化量である。なお、カメラ１０や前方向・側方向検知レーダ１４による段差の検出は、車両が段差を通過する前に段差を検出するものであり、Ｇセンサ１２による段差の検出は、車両が段差を通過中あるいは通過後であることを検出するものである。

算出部５は、カメラ１０によって撮影された画像に基づいて段差が検出された場合に、車両と段差との距離を算出する。

判定部６は、車速が所定車速よりも小さい低車速であるか、車速が所定車速以上である通常車速であるか判定する。所定車速は、予め設定された車速であり、例えば、１０ｋｍ／ｈ程度である。

判定部６は、切替スイッチ１３からの信号に基づいて車両の運転状態が自動運転であるか、手動運転であるか判定する。

判定部６は、車両が段差に接近したかどうか判定する。判定部６は、算出部５の算出結果に基づいて車両と段差との距離が所定距離以下となった場合に車両が段差に接近したと判定する。所定距離は予め設定された距離である。なお、所定距離は、車速が高いほど長くなるなど、車速に応じて可変されるものであってもよい。

判定部６は、車両が段差に到達し、車両が段差を通過しているかどうか判定する。判定部６は、Ｇセンサ１２からの信号に基づいて段差が検出された場合に、車両が段差に到達し、車両が段差を通過していると判定する。

また、判定部６は、車両が段差を通過したかどうか判定する。判定部６は、Ｇセンサ１２からの信号に基づいて段差が検出された後に第１所定時間継続して、上下方向の加速度の変化量が所定変化量よりも小さい場合に車両が段差を通過したと判定する。第１所定時間は予め設定された時間である。

変更部７は、検出部４による検出結果および判定部６による判定結果に基づいて運転支援内容を変更する。変更部７は、段差の有無、車両の運転状態および車速に基づいて図３に示すように運転支援内容を変更する。図３は、本実施形態に係る運転支援装置１で実行される運転支援内容をまとめた表である。

変更部７は、段差が検出され、かつ車速が通常車速である場合には、第１運転支援内容〜第４運転支援内容のいずれかに運転支援内容を変更する。

変更部７は、車速が通常車速であり、車両の運転状態が自動運転であり、かつ車両が段差に接近した場合には、運転支援内容を第１運転支援内容に変更する。

第１運転支援内容では、スロットル開度が制限され、スロットル開度の上限値が全開値よりも小さい第１所定上限値に設定される。第１所定上限値は予め設定された値である。また、第１運転支援内容では、例えば、変速機がダウンシフトされたり、自動ブレーキシステム(不図示)が作動されたりすることで制動力が発生される。

変更部７は、車速が通常車速であり、車両の運転状態が手動運転であり、かつ車両が段差に接近した場合には、運転支援内容を第２運転支援内容に変更する。

第２運転支援内容では、第１運転支援内容と同様にスロットル開度が制限される。また、第２運転支援内容では、第１運動支援内容と同様に、制動力が発生される。第２運転支援内容では、例えば、自動ブレーキシステムによって発生する制動力を第１運転支援内容よりも大きくすることで、第１運転支援内容よりも大きい制動力が発生される。

変更部７は、車速が通常車速であり、車両の運転状態が自動運転であり、車両が段差に到達した場合には、運転支援内容を第３運転支援内容に変更する。

第３運転支援内容では、第１運転支援内容に加えて、ステアリング操作量（操舵制御）が制限される。ステアリング操作量が制限されることで、ステアリング操作量の許容量が小さくなり、車両が進行方向に対して左右方向に大きくずれないようにステアリング操作量が制限される。

例えば、自動運転では、予め設定された進行方向に対して車両が左右方向にずれないように制御される。そのため、車両が段差を通過している場合でも、ヨーイングの発生を抑制することができる。

また、運転者によってステアリングが操作された場合には、予め設定された所定操作量以上の操作が無効化され、または運転者によるステアリング操作量に対して実際に伝達される車輪の切れ角が小さくなる。

なお、第３運転支援内容のステアリング操作量の制限は、後述する第４運転支援内容のステアリング操作量の制限よりも大きい。すなわち、第３運転支援内容のステアリング操作量の許容量は、第４運転支援内容のステアリング操作量の許容量よりも小さい。これは、自動運転時には、運転者が段差を認識していないことがあり、段差通過時のショックに対して運転者がステアリングを急激に操作した際にステアリング操作量が大きくなることがあり、車両の挙動が手動運転時よりも急激に変化するおそれがあるためである。第３運転支援内容のステアリング操作量を上述するように制限することで、車両の挙動が急激に変化することを抑制することができる。

変更部７は、車速が通常車速であり、車両の運転状態が手動運転であり、車両が段差に到達した場合には、運転支援内容を第４運転支援内容に変更する。

第４運転支援内容では、第２運転支援内容に加えて、ステアリング操作量が制限される。ステアリング操作量が制限されることで、車両が段差を通過する際に運転者がステアリングを急操作した場合でも、車両の挙動が急激に変化することを抑制することができる。手動運転時には運転者が段差を認識していることが多く、手動運転時のステアリング操作量の制限は、自動運転時によりも小さい。なお、第４運転支援内容におけるステアリング操作量の制限を、第３運転支援内容におけるステアリング操作量の制限と同じにしてもよい。

変更部７は、車速が低車速である場合には、第５運転支援内容〜第８運転支援内容のいずれかに運転支援内容を変更する。

変更部７は、車速が低車速であり、車両の運転状態が自動運転であり、かつ車両が段差に接近した場合には、運転支援内容を第５運転支援内容に変更する。

第５運転支援内容では、スロットル開度が制限され、前方に段差があることが通知される。第５運転支援内容におけるスロットル開度の制限では、スロットル開度の上限値が、第１運転支援内容などの第１所定上限値よりも小さい第２所定上限値に設定される。第２所定上限値は、例えば、エンジン（不図示）がアイドル状態となるスロットル開度である。また、第５運転支援内容では、警告灯の表示や、音声などにより、段差があることが通知される。

変更部７は、車速が低車速であり、車両の運転状態が手動運転であり、かつ車両が段差に接近した場合には、運転支援内容を第６運転支援内容に変更する。第６運転支援内容では、第５運転支援内容と同様にスロットル開度が制限される。

変更部７は、車速が低車速であり、車両の運転状態が自動運転であり、車両が段差に到達した場合には、運転支援内容を第７運転支援内容に変更する。第７運転支援内容では、第５運転支援内容に加えて、ステアリング操作量が制限される。

変更部７は、車速が低車速であり、車両の運転状態が手動運転であり、車両が段差に到達した場合には、運転支援内容を第８運転支援内容に変更する。第８運転支援内容では、第６運転支援内容に加えて、ステアリング操作量が制限される。

なお、第７運転支援内容および第８運転支援内容においては、第３運転支援内容および第４運転支援内容と同様に、第７運転支援内容のステアリング操作量の制限を、第８運転支援内容のステアリング操作量の制限よりも大きくしてもよい。

なお、変更部７は、車両が段差を通過し、第２所定時間が経過した場合には、上記運転支援内容を解除し、運転支援内容を通常運転支援内容に変更する。第２所定時間は、予め設定された時間である。すなわち、変更部７は、Ｇセンサ１２からの信号に基づいて段差が検出された後に第１所定時間継続して、上下方向の加速度の変化量が所定変化量よりも小さくなった後に、第２所定時間が経過すると、運転内容を通常運転支援内容に変更する。

図２に戻り、指示部８は、変更部７によって変更された運転支援内容に基づいて指示信号を出力する。例えば、運転支援内容が第１運転支援内容に変更されると、指示部８は、変速機がダウンシフトするように指示信号を出力し、自動ブレーキシステムを作動させるためブレーキ装置に指示信号を出力し、またスロットル開度が第１所定上限値よりも大きくならないようにスロットルバルブを制御するモータに指示信号を出力する。

次に、本実施形態に係る運転支援について図４を参照し説明する。図４は、本実施形態に係る運転支援変更処理を説明するフローチャートである。

運転支援装置１は、カメラ１０によって撮影された画像に基づいて前方に段差が検出されたかどうか判定する（Ｓ１０）運転支援装置１は、前方に段差が検出され（Ｓ１０：Ｙｅｓ）、車両が段差に接近した場合（Ｓ１１：Ｙｅｓ）には、車速が通常車速であるかどうか判定する（Ｓ１３）。運転支援装置１は、車速が通常車速である場合（Ｓ１３：Ｙｅｓ）には、車両の運転状態が自動運転であるかどうか判定する（Ｓ１４）。なお、運転支援装置１は、前方に段差が検出された場合でも、車両が段差に接近していない場合（Ｓ１１：Ｎｏ）には、通常運転支援内容を継続する（Ｓ１２）。

運転支援装置１は、車両の運転状態が自動運転である場合（Ｓ１４：Ｙｅｓ）には、運転支援内容を第１運転支援内容に変更する（Ｓ１５）。運転支援装置１は、車両の運転状態が手動運転である場合（Ｓ１４：Ｎｏ）には、運転支援内容を第２運転支援内容に変更する（Ｓ１６）。

運転支援装置１は、車両が段差に接近し（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、車速が低車速である場合（Ｓ１３：Ｎｏ）には、車両の運転状態が自動運転であるかどうか判定する（Ｓ１７）。

運転支援装置１は、車両の運転状態が自動運転である場合（Ｓ１７：Ｙｅｓ）には、運転支援内容を第５運転支援内容に変更する（Ｓ１８）。運転支援装置１は、車両の運転状態が手動運転である場合（Ｓ１７：Ｎｏ）には、運転支援内容を第６運転支援内容に変更する（Ｓ１９）。

運転支援装置１は、Ｇセンサ１２から入力される信号に基づいて段差が検出されたか、すなわち、車両が段差に到達したかどうか判定する（Ｓ２０）。なお、運転支援装置１は、カメラ１０によって撮影された画像によって段差が検出されなかった場合（Ｓ１０：Ｎｏ）であっても、Ｇセンサ１２から入力される信号に基づいて段差が検出されたかどうか判定する。

運転支援装置１は、Ｇセンサ１２から入力される信号に基づいて段差が検出されなかった場合、すなわち車両が段差に到達していない場合（Ｓ２０：Ｎｏ）には今回の処理を終了する。

運転支援装置１は、Ｇセンサ１２から入力される信号に基づいて段差が検出された場合（Ｓ２０：Ｙｅｓ）には、車速が通常車速であるかどうか判定する（Ｓ２１）。運転支援装置１は、車速が通常車速である場合（Ｓ２１：Ｙｅｓ）には、車両の運転状態が自動運転であるかどうか判定する（Ｓ２２）。

運転支援装置１は、車両の運転状態が自動運転である場合（Ｓ２２：Ｙｅｓ）には、運転支援内容を第３運転支援内容に変更する（Ｓ２３）。運転支援装置１は、車両の運転状態が手動運転である場合（Ｓ２２：Ｎｏ）には、運転支援内容を第４運転支援内容に変更する（Ｓ２４）。

運転支援装置１は、Ｇセンサ１２から入力される信号に基づいて段差が検出され（Ｓ２０：Ｙｅｓ）、車速が低車速である場合（Ｓ２１：Ｎｏ）には、車両の運転状態が自動運転であるかどうか判定する（Ｓ２５）。

運転支援装置１は、車両の運転状態が自動運転である場合（Ｓ２５：Ｙｅｓ）には、運転支援内容を第７運転支援内容に変更する（Ｓ２６）。運転支援装置１は、車両の運転状態が手動運転である場合（Ｓ２５：Ｎｏ）には、運転支援内容を第８運転支援内容に変更する（Ｓ２７）。

運転支援装置１は、車両が段差を通過してから第２所定時間が経過するまでは（Ｓ２８：Ｎｏ）、上記運転支援内容を継続し、第２所定時間が経過する（Ｓ２８：Ｙｅｓ）と、運転支援内容を通常運転支援内容に変更する（Ｓ２９）。

（本実施形態の効果）
運転支援装置１は、段差が検出された場合に、車両の運転状態が自動運転であるか手動運転であるかに応じて運転支援内容を変更する。

これにより、段差が検出された場合に、車両の運転状態に応じた運転支援内容を行うことができ、運転者の違和感を低減することができる。

運転支援装置１は、段差が検出された場合に、車速が低車速であるか通常車速であるか、および車両の運転状態が自動運転であるか手動運転であるかに応じて運転支援内容を変更する。

これにより、段差が検出された場合に、車速および車両の運転状態に応じた運転支援内容を行うことができ、運転者の違和感をさらに低減することができる。

運転支援装置１は、カメラ１０によって撮影された画像に基づいて段差が検出され、車速が通常車速であり、かつ車両の運転状態が自動運転である場合には、運転支援内容を制動力が小さい第１運転支援内容に変更する。また、運転支援装置１は、カメラ１０によって撮影された画像に基づいて段差が検出され、車速が通常車速であり、かつ車両の運転状態が手動運転である場合には、運転支援内容を制動力が第１運転支援内容よりも大きい第２運転支援内容に変更する。

これにより、段差が検出され、車速が通常車速であり、かつ車両の運転状態が自動運転である場合には、大きな制動力が急に発生することを抑制し、運転者の違和感を低減することができる。また、段差が検出され、車速が通常車速であり、かつ車両の運転状態が手動運転である場合には、例えば、運転者が段差を認識していることが多いため、制動力が大きくなった場合でも、運転者に違和感を与えることが少ない。そのため、制動力を大きくし、車両をより減速させることで、運転者の違和感を低減しつつ、段差によって生じるショックの発生を抑制することができる。

運転支援装置１は、車両が段差に到達した場合には、ステアリング操作量を制限することで、車両が段差に到達する前よりもステアリング操作量の許容値を小さくする。

これにより、段差を通過する場合に、運転者がステアリングを誤操作して急操作した場合でも、車両の挙動が急激に変化することを防止することができ、安全性を向上させることができる。

（変形例）
上記実施形態では、運転支援内容を第１運転支援内容〜第８運転支援内容に分けて説明したが、これに限られることはない。

例えば、車両が段差に近づくほど第１運転支援内容および第２運転支援内容における制動力が大きくなるように、第１運転支援内容および第２運転支援内容を複数の運転支援内容に分けてもよい。この場合、変更部７は、車両が段差に近づくほど制動力が大きくなる運転支援内容に変更する。これにより、段差が検出された場合に、制動力が急増することを抑制し、運転者の違和感を低減することができる。

また、第３運転支援内容、第４運転支援内容、第７運転支援内容および第８運転支援内容におけるステアリング操作量の許容量を、車両が段差に到達した時の車速が大きいほど小さくなるように、これらの運転支援内容を複数の運転支援内容に分けてもよい。この場合、変更部７は、車両が段差に到達した時の車速が大きくなるほどステアリング操作量の許容量が小さくなる運転支援内容に変更する。これにより、車両が段差を通過する場合に、車両の挙動が急激に変化することをさらに防止することができ、安全性をさらに向上させることができる。なお、この場合でも、上述したように、例えば、第３運転支援内容におけるステアリング操作量の制限を、第４運転支援内容におけるステアリング操作量の制限よりも大きくすることができる。

また、カメラ１０によって撮影された画像に基づいて段差が検出され、かつ車速が低車速である場合には、車両が段差に到達する前に車両を一旦停止させて、自動運転を解除してもよい。これにより、運転者に段差を気づかせることができる。

また、第２所定時間を車速に応じて設定してもよい。この場合、第２所定時間は、車速が大きくなるほど長くなる。車速が大きくなるほど、上記運転支援内容を長く行うことで、安全性を向上させることができる。

また、検出された段差が大きいほど制動力を大きくしてもよい。これにより、例えば、カメラ１０によって撮影された画像に基づいて段差が検出された場合には、段差によって生じるショックの発生を抑制することができる。

また、判定部６は、Ｇセンサ１２からの信号に基づいて車両が段差に到達したことを判定したが、カメラ１０によって撮影された画像に基づいて段差が検出された場合には、車両と段差との距離に基づいて車両が段差に到達したことを判定してもよい。これにより、第３運転支援内容、第４運転支援内容、第７運転支援内容および第８運転支援内容を車両が段差を通過する直前から開始することができ、安全性を向上させることができる。

また、検出部４などで実行される処理は、統合されて行われてもよく、また複数の制御部で行われてもよい。

また、本実施形態の運転支援は、電気自動車に適用されてもよい。この場合、スロットル開度の制限は、アクセルペダルの踏み込み量に対応するモータ出力に置き換えられて適用される。

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。従って、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

１ ：運転支援装置
２ ：入力部
３ ：制御部
４ ：検出部
５ ：算出部
６ ：判定部
７ ：変更部
８ ：指示部
１０ ：カメラ
１１ ：車速センサ
１２ ：Ｇセンサ
１３ ：切替スイッチ

Claims (8)

1. 車両が走行する路面の段差を検出する検出部と、
   前記段差が検出された場合に、前記車両の運転状態が自動運転であるか手動運転であるかに応じて運転支援内容を変更する変更部と、
   を備えることを特徴とする運転支援装置。
2. 前記変更部は、
   前記段差が検出された場合に、車速が所定車速よりも小さい低車速であるか前記所定車速以上の通常車速であるかに応じて前記運転支援内容を変更する
   ことを特徴とする請求項１に記載の運転支援装置。
3. 前記変更部は、
   前記段差が検出され、前記車速が前記通常車速であり、かつ前記運転状態が前記手動運転である場合には、前記段差が検出され、前記車速が前記通常車速であり、かつ前記運転状態が前記自動運転である場合よりも制動力を大きくする
   ことを特徴とする請求項２に記載の運転支援装置。
4. 前記変更部は、
   前記車両が前記段差に到達した場合、前記車両が前記段差に到達する前よりもステアリング操作量の許容量を小さくする
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の運転支援装置。
5. 前記変更部は、
   前記車両が前記段差に到達した時の車速が大きくなるほど前記ステアリング操作量の許容量を小さくする
   ことを特徴とする請求項４に記載の運転支援装置。
6. 前記変更部は、
   前記段差が大きいほど制動力を大きくする
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の運転支援装置。
7. 前記変更部は、
   前記車両が前記段差に近づくほど制動力を大きくする
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の運転支援装置。
8. 車両が走行する路面の段差を検出する検出工程と、
   前記段差が検出された場合に、前記車両の運転状態が自動運転であるか手動運転であるかに応じて運転支援を変更する変更工程とを含む
   ことを特徴とする運転支援方法。

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