JP2022011764A - 運転支援装置、及び、運転支援方法 - Google Patents

Abstract

【課題】センサの異常の発生状況に即した運転支援を可能とする運転支援装置、及び、運転支援方法を提供する。【解決手段】運転支援装置１は、車両の前方の情報を取得するための外界認識センサ１０と、車両の側方又は後方の情報を取得するための外界認識センサ２０，３０と、外界認識センサ１０及び外界認識センサ２０，３０の異常の有無を判定するための判定部４１と、外界認識センサ１０に異常が有る場合と、外界認識センサ２０，３０に異常が有る場合とで、互いに異なる運転支援処理を実施する制御部４２と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、運転支援装置、及び、運転支援方法に関する。

特許文献１には、車両に搭載される制御システムが記載されている。この制御システムは、車両の周囲を撮像し、周囲環境の認識を行う機能を有する複眼カメラと、複眼カメラが認識した周囲環境に基づいて車両の運転制御を行う機能を有する制御装置と、を備えている。制御装置は、複眼カメラが備える複数の車載カメラのうちいずれかに機能不全が検出された場合、正常に動作する他の車載カメラが撮像した画像を用いた推定機能に基づいて、車両の自動走行を一時的に継続させ得る。

特開２０１９－３４６６４号公報

ところで、上述した複眼カメラといった車両の周囲環境の認識を行うセンサが、車両の前方と車両の側方／後方といったように、車両の複数方向に向けて設けられる場合がある。この場合には、例えば、車両の前方に向けられたセンサが故障した場合と、車両の側方に向けられたセンサが故障した場合とで、緊急度が異なるおそれがある。したがって、それぞれの場合に依らずに画一的な制御を行うようにすると、状況に即した運転支援が行えないおそれがある。

そこで、本発明は、センサの異常の発生状況に即した運転支援を可能とする運転支援装置、及び、運転支援方法を提供することを目的とする。

本発明に係る運転支援装置は、車両の前方の情報を取得するための第１外界認識センサと、車両の側方又は後方の情報を取得するための第２外界認識センサと、第１外界認識センサ及び第２外界認識センサの異常の有無を判定するための判定部と、第１外界認識センサに異常が有ると判定部が判定した第１の場合と、第１外界認識センサに異常が無く、且つ、第２外界認識センサに異常が有ると判定部が判定した第２の場合とで、互いに異なる運転支援処理を実施する制御部と、を備える。

本発明に係る運転支援方法は、車両の前方の情報を取得するための第１外界認識センサ、及び、車両の側方又は後方の情報を取得するための第２外界認識センサの異常の有無を判定する第１工程と、第１外界認識センサに異常が有ると第１工程で判定された第１の場合と、第１外界認識センサに異常が無く、且つ、第２外界認識センサに異常が有ると第１工程で判定された第２の場合とで、互いに異なる運転支援を行う第２工程と、を備える。

この運転支援装置及び運転支援方法では、車両の前方の情報を取得するための第１外界認識センサと、車両の側方／後方の情報を取得するための第２外界認識センサと、のそれぞれの異常の有無が判定される。そして、その判定結果に基づいて、第１外界認識センサに異常が有ると判定された第１の場合と、第１外界認識センサに異常が無く、且つ、第２外界認識センサに異常が有ると判定された第２の場合とで、異なる運転支援処理が実施される。このため、センサの異常の発生状況に即した運転支援が可能となる。

ここで、上記のように、車両の前方側のセンサに異常が有る場合と、車両の側方／後方のセンサに異常がある場合とで、緊急度が異なるおそれがある。特に、車両の前方側のセンサに異常が有る場合のほうが、車両の側方／後方側のセンサに異常がある場合に比べて緊急度が高いおそれがある。

そこで、本発明に係る運転支援装置では、第１外界認識センサ及び第２外界認識センサに異常が有ると判定部が判定した場合、車両のドライバに警告を提示するための提示部を備え、制御部は、第１の場合に、運転支援処理として、提示部の制御により、車両のドライバに対して第１警告を提示する第１提示処理を実施し、制御部は、第２の場合に、運転支援処理として、提示部の制御により、車両のドライバに対して第１警告よりも弱い第２警告を提示する第２提示処理を実施してもよい。このように、車両の前方側の第１外界認識センサに異常が有る場合に相対的に高い緊急度の警告を行うことにより、車両のドライバに適切に注意喚起を行うことが可能となる。この結果、例えば、車両の運転権限をドライバに切り替えたときに、運転操作の精度向上や、状況認識の向上を図ることが可能となる。

本発明に係る運転支援装置では、制御部は、第１の場合に、運転支援処理として、レーンキープアシスト制御及びクルーズコントロール制御を解除しつつ車両の運転権限を車両のドライバに移譲するための第１移譲処理を実施してもよい。一方で、制御部は、第２の場合に、運転支援処理として、レーンキープアシスト制御を解除しつつクルーズコントロール制御下において、車両の運転権限を車両のドライバに移譲するための第２移譲処理を実施してもよい。このように、第１の場合と第２の場合とで異なる運転支援処理を実施することにより、状況に即した運転支援が可能となる。

本発明に係る運転支援装置では、制御部は、第１の場合であって、第１移譲処理において運転権限を前記車両のドライバに移譲できない場合に、車両を停止させる停止処理を実施してもよい。この場合、車両の運転権限をドライバに移譲できない状況に即した運転支援が可能となる。

本発明によれば、本発明は、センサの異常の発生状況に即した運転支援を可能とする運転支援装置、及び、運転支援方法が提供される。

一実施形態に係る運転支援装置が搭載される車両を示す平面図である。 一実施形態に係る運転支援装置を示す図である。 一実施形態に係る運転支援方法を示すフローチャートである。

以下、図面を参照した詳細な説明を行う。各図において、同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する場合がある。

図１は、一実施形態に係る運転支援装置が搭載される車両を示す平面図である。図２は、一実施形態に係る運転支援装置を示す図である。図１，２に示されるように、運転支援装置１は、少なくとも一部が自動運転可能な車両１００に搭載されており、車両１００の自動運転に係る運転支援を行うためのものである。一例として、車両１００は、区画線Ｒ１と区画線Ｒ２とによって区画された車線Ｌ１（一例として、高速道路又は自動車専用道路の一車線）を走行している。車線Ｌ１の一方側の側方（ここでは左側方）には、路肩Ｌ２が設定されており、車線Ｌ１の他方側の側方（ここでは右側方）には、別の車線Ｌ３が設定されている。

運転支援装置１は、外界認識センサ（第１外界認識センサ）１０、外界認識センサ（第２外界認識センサ）２０、外界認識センサ（第２外界認識センサ）３０、制御装置４０、及び、提示部５０を備えている。外界認識センサ１０は、車両１００の前部に搭載されており、車両１００の前方の（外部の）情報を取得するためのものである。外界認識センサ２０は、車両１００の両側部のそれぞれに搭載されており、車両１００の側方の（外部の）情報を取得するためのものである。外界認識センサ３０は、車両１００の後部に搭載されており、車両１００の後方の（外部の）情報を取得するためのものである。

外界認識センサ１０～３０は、例えば、カメラ、ミリ波レーダ、ライダー（RiDAR：Light Detection and Ranging）等を含むことができる。カメラは、例えば、車両１００の各方向を撮像するＣＣＤカメラ等の撮像装置である。外界認識センサ１０がカメラを含む場合、外界認識センサ１０は、車両１００が走行する車線Ｌ１及び車線Ｌ１を区画する区画線Ｒ１，Ｒ２等を撮像することができる。ミリ波レーダは、ミリ波を利用して車両１００の周辺の障害物を検出する検出機器である。ライダーは、赤外線を利用して車両の周辺の障害物を検出する検出機器である。外界認識センサ１０がライダーを含む場合、外界認識センサ１０は、車両１００の前方を走行する前方車両を検出することができる。

制御装置４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有する電子制御ユニット（ＥＣＵ）である。制御装置４０では、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＲＡＭにロードし、ＣＰＵで実行することで、各種の制御が実行される。制御装置４０は、複数の電子制御ユニットにより構成されていてもよく、単一の電子制御ユニットにより構成されていてもよい。制御装置４０は、判定部４１及び制御部４２を含む。制御装置４０（判定部４１及び制御部４２）は、外界認識センサ１０～３０のそれぞれから情報を入力する。

判定部４１は、外界認識センサ１０～３０の異常の有無を判定するためのものである。そのために、判定部４１は、例えば、外界認識センサ１０～３０が正常な状態であるか否かの診断を行うことができる。外界認識センサ１０～３０に異常が有るとは、外界認識センサ１０～３０が故障している状態であることに加えて、温度異常や電圧異常により外界認識センサ１０～３０が正常に動作できない状態であることや、外界認識センサ１０～３０に周辺環境（雪、雨、霧等）に起因した検出不具合が生じている状態であることを含む。

また、外界認識センサ１０～３０に異常が有るとは、外界認識センサ１０～３０がレーダを含む場合には、電波の干渉を受けることにより当該レーダが正常に動作できない状態であることも含まれる。さらには、外界認識センサ１０～３０に異常が有るとは、外界認識センサ１０～３０がカメラを含む場合には、フロントガラスの汚れや逆光等によって視界確保が十分に行えない状態であることを含む。つまり、外界認識センサ１０～３０に異常が有るとは、故障ではないものの、動作環境に起因して外界認識センサ１０～３０が故障に準じるような動作の不完全が生じている状態を含むものである。判定部４１は、判定結果を示す情報を制御部４２に提供する。

制御部４２は、車両１００のレーンキープ制御、クルーズコントロール制御、及び、自動運転制御を行うことができる。クルーズコントロール制御は、車両１００を目標車速で走行させる制御であって、目標速度を一定として車両１００を走行させる制御、及び、先行車に追従するように目標速度を変化させるＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）制御を含む。特に、制御部４２は、外界認識センサ１０～３０が取得した情報に基づいて、車両１００の運転支援処理を実施する。運転支援処理の具体例については、後述する。

提示部５０は、外界認識センサ１０～３０に異常が有ると判定部４１が判定した場合、車両１００のドライバに警告を提示するためのものである。提示部５０は、例えばＨＭＩ（Human Machine Interface）を含む。ＨＭＩは、車両１００との間で情報の入出力を行うためのインターフェースであって、例えばディスプレイやスピーカ等を含む。これにより、提示部５０は、制御部４２の制御のもとで、車両１００のドライバに対して情報の提示（及び情報の入力の受け付け）をすることができる。

引き続いて、運転支援装置１が実施する運転支援方法の一例について説明しつつ、運転支援装置１の動作について説明する。図３は、一実施形態に係る運転支援方法を示すフローチャートである。ここでは、車両１００が、制御部４２の制御のもとで自動運転を行っているものとする。運転支援装置１では、まず、判定部４１が、車両１００の前方の情報を取得するための外界認識センサ１０～３０の診断を行う（工程Ｓ１０１）と共に、当該診断結果に基づいて、外界認識センサ１０に異常が有るか否かの判定を行う（工程Ｓ１０２、第１工程）。

続く工程では、制御部４２が、外界認識センサ１０に異常が有ると判定部４１が判定した場合と、外界認識センサ１０に異常が無く、且つ、外界認識センサ２０又は外界認識センサ３０に異常が有ると判定部４１が判定した場合とで、互いに異なる運転支援処理を実施する（第２工程）。この工程について、より具体的に説明する。

すなわち、続く工程では、工程Ｓ１０２の判定結果が、外界認識センサ１０に異常が有ることを示す結果であった場合（工程Ｓ１０２のＹｅｓの場合であり、以下、「第１の場合」という）、制御部４２が、提示部５０を制御することにより、車両１００のドライバに対して警告（以下、「第１警告」という）を行う（工程Ｓ１０３）。ここでは、一例として、制御部４２は、提示部５０のＨＭＩに当該異常に関する情報を表示させながら第１警告を行う。第１警告は、例えば、振動及び／音を５秒程度発生させた後に、中程度の強さの警告を表示させるものである。その後、制御部４２が、レーンキープアシスト制御及びクルーズコントロール制御を解除する（工程Ｓ１０４、第１移譲処理）。

続いて、制御部４２が、車両１００の運転権限を車両１００のドライバに移譲可能であるか否かの判定を行う（工程Ｓ１０５）。ここでの判定では、例えば、装置に原因があって運転権限を移譲できない場合、ドライバに原因があって運転権限を移譲できない場合等がある。装置に原因があるとは、例えば、より優先度の高い他のシステムが動作中である場合である。より優先度の高い他のシステムとは、例えば、衝突被害軽減制動制御装置（ＡＥＢＳ）である。或いは、装置に原因があるとは、センサ又はシステムの閾値を超える信号を受信するといったように装置の性能の限界を超える場合や、一部の信号が伝わらない箇所又は異常値があるといったように装置の誤作動の場合を含む。

一方、ドライバに原因があるとは、一例として、緩減速により車両１００を低速運転させてもドライバが応答しない場合である。低速運転の一例としては、標識や表示で最低速度が指定されていない高速自動車国道の本線車道（本線車道が道路の構造上往復の方向別に分離されている区間）である場合には、５０ｋｍ／ｈよりも低速での運転である。

また、ドライバに原因がある場合の他の例としては、例えば、制御部４２が、ドライバのハンドル操作やアクセル・ブレーキ操作の有無を検出することによって、緊急時の警報に対するドライバの状況認識が誤っている可能性を推定して場合といったように、ドライバの操作ミスや勘違いがあるである。この場合の具体例としては、例えば、ＨＭＩを介してドライバに手動でハンドル操作を行う旨の表示をしても、ドライバが当該操作を行わないといった場合である。

さらに、ドライバに原因がある他の例としては、例えば、ドライバ異常時対応システム（ＥＤＳＳ）によってドライバの異常が検出された場合である。ただし、この場合には、例えば車両１００の種類によって、ドライビングポジションやシートタイプ、又は、シートベルトのタイプが異なることによりドライバの姿勢が制約される一方で、当該システムの判定閾値を適宜調整しなかった場合等には、ドライバの異常が誤検知される場合がある。このような誤検知であっても、ドライバに起因して運転権限の異常が困難であると判定される。

続く工程では、工程Ｓ１０５の判定の結果が、車両１００の運転権限をドライバに移譲可能であることを示す結果であった場合（工程Ｓ１０５：Ｙｅｓ）、制御部４２が、車両１００の運転権限をドライバに移譲し（工程Ｓ１０６）、処理を終了する。このように、制御部４２は、第１の場合に、運転支援処理として、提示部５０の制御により、車両１００のドライバに対して第１警告を提示する第１提示処理を実施する（工程Ｓ１０３）と共に、レーンキープアシスト制御及びクルーズコントロール制御を解除しつつ（工程Ｓ１０４）、車両１００の運転権限を車両１００のドライバに移譲するための第１移譲処理を実施する（工程Ｓ１０６）。

一方、工程Ｓ１０５の判定の結果が、車両１００の運転権限をドライバに移譲可能でないことを示す結果であった場合（工程Ｓ１０５：Ｎｏ）、制御部４２が、車両１００を停止させる（工程Ｓ１０７）。このとき、車両１００の走行車線に応じて、異なる対応が可能である。例えば、車両１００が、道路のより内側の車線（例えば図１の車線Ｌ３）を走行しているときには、制御部４２は、クラクションを鳴動させると共にストップランプを点滅させ、さらにハザードランプを点滅させながら路肩Ｌ２に車両１００を一時停止させることができる。

一方、例えば、車両１００が、道路のより外側の車線（例えば図１の車線Ｌ１）を走行しているときには、制御部４２は、クラクションの鳴動を省略し、ストップランプを点滅させつつハザードランプを点滅させながら路肩Ｌ２に車両１００を一時停止させることができる。すなわち、制御部４２は、車両１００の走行車線に応じて異なる車両１００の停止処理を実施することとなる。このように、制御部４２は、第１の場合であって、第１移譲処理において運転権限を車両１００のドライバに移譲できない場合に、車両１００を停止させる停止処理を実施する（工程Ｓ１０７）。このとき、制御部４２は、提示部５０の制御により、ＨＭＩに高緊急度である旨を表示させ、システムの状態を報知してもよい。

ここで、工程Ｓ１０２の判定の結果が、外界認識センサ１０に異常が無いことを示す結果であった場合（工程Ｓ１０２：Ｎｏ）、判定部４１が、車両１００の側方の情報を取得するための外界認識センサ２０、又は、車両１００の後方の情報を取得するための外界認識センサ３０（以下、代表して外界認識センサ２０の例について説明する）に異常が有るか否かの判定を行う（工程Ｓ１０８）。

工程Ｓ１０８の判定の結果が、外界認識センサ２０に異常が有ることを示す結果であった場合（工程Ｓ１０８のＹｅｓの場合であり、以下、「第２の場合」という）、制御部４２が、提示部５０を制御することにより、車両１００のドライバに対して第１警告よりも弱い警告（以下、「第２警告」という）を行う（工程Ｓ１０９、第２工程）。ここでは、一例として、制御部４２は、提示部５０のＨＭＩに当該異常に関する情報を表示させながら第２警告を行う。第２警告は、例えば、振動及び／音を３秒程度発生させた後に、弱い警告を表示させるものである。なお、警告の根拠については、例えば、操舵装置の国際基準（ＵＮ Ｒ７９）の５．６．２．２．５等を参照することができる。

続いて、制御部４２が、レーンキープアシスト制御を解除し、クルーズコントロール制御下において車両１００を走行させる（工程Ｓ１１０）。このように、制御部４２は、その後の処理は、上述した工程Ｓ１０５～工程Ｓ１０７と同様である。すなわち、制御部４２が、車両１００の運転権限を車両１００のドライバに移譲可能であるか否かの判定を行い（工程Ｓ１０５）、工程Ｓ１０５の判定の結果が、車両１００の運転権限をドライバに移譲可能であることを示す結果であった場合（工程Ｓ１０５：Ｙｅｓ）、制御部４２が、車両１００の運転権限をドライバに移譲し（工程Ｓ１０６）、処理を終了する。また、工程Ｓ１０５の判定の結果が、車両１００の運転権限をドライバに移譲可能でないことを示す結果であった場合（工程Ｓ１０５：Ｎｏ）、制御部４２が、車両１００を停止させる（工程Ｓ１０７）。

このように、制御部４２は、第２の場合に、運転支援処理として、提示部５０の制御により、車両１００のドライバに対して第１警告よりも弱い第２警告を提示する第２提示処理を実施すると共に（工程Ｓ１０９）、レーンキープアシスト制御を解除しつつクルーズコントロール制御下において、車両１００の運転権限をドライバに移譲するための第２移譲処理を実施する（工程Ｓ１０６）。或いは、制御部４２は、第２の場合であって、第２移譲処理において運転権限をドライバに移譲できない場合に、車両１００を停止させる処理を実施する。すなわち、制御部４２は、第１の場合と第２の場合とで、互いに異なる運転支援処理を実施する。

以上説明したように、運転支援装置１及びその運転支援方法では、車両１００の前方の情報を取得するための外界認識センサ１０と、車両１００の側方／後方の情報を取得するための外界認識センサ２０，３０と、のそれぞれの異常の有無が判定される。そして、その判定結果に基づいて、外界認識センサ１０に異常が有ると判定された第１の場合と、外界認識センサ１０に異常が無く、且つ、外界認識センサ２０，３０に異常が有ると判定された第２の場合とで、異なる運転支援処理が実施される。このため、センサの異常の発生状況に即した運転支援が可能となる。

ここで、上記のように、車両１００の前方側のセンサに異常が有る場合と、車両１００側方／後方のセンサに異常がある場合とで、緊急度が異なるおそれがある。特に、車両１００の前方側のセンサに異常が有る場合のほうが、車両１００の側方／後方側のセンサに異常がある場合に比べて緊急度が高いおそれがある。

そこで、運転支援装置１は、外界認識センサ１０及び外界認識センサ２０，３０に異常が有ると判定部４１が判定した場合、車両１００のドライバに警告を提示するための提示部５０を備えている。そして、制御部４２は、第１の場合に、運転支援処理として、提示部５０の制御により、車両１００のドライバに対して第１警告を提示する第１提示処理を実施する。また、制御部４２は、第２の場合に、運転支援処理として、提示部５０の制御により、車両１００のドライバに対して第１警告よりも弱い第２警告を提示する第２提示処理を実施する。このように、車両１００の前方側の外界認識センサ１０に異常が有る場合に相対的に高い緊急度の警告を行うことにより、車両１００のドライバに適切に注意喚起を行うことが可能となる。この結果、例えば、車両１００の運転権限をドライバに切り替えたときに、運転操作の精度向上や、状況認識の向上を図ることが可能となる。

また、運転支援装置１では、制御部４２は、第１の場合に、運転支援処理として、レーンキープアシスト制御及びクルーズコントロール制御を解除しつつ車両１００の運転権限を車両１００のドライバに移譲するための第１移譲処理を実施する。一方で、制御部４２は、第２の場合に、運転支援処理として、レーンキープアシスト制御を解除しつつクルーズコントロール制御下において、車両１００の運転権限を車両１００のドライバに移譲するための第２移譲処理を実施する。このように、第１の場合と第２の場合とで異なる運転支援処理を実施することにより、状況に即した運転支援が可能となる。

さらに、運転支援装置１では、制御部４２は、第１の場合であって、第１移譲処理において運転権限を車両１００のドライバに移譲できない場合に、車両を停止させる停止処理を実施してもよい。この場合、車両１００の運転権限をドライバに移譲できない状況に即した運転支援が可能となる。

以上の実施形態は、本発明の一側面を説明したものである。したがって、本発明は、上述した例に限定されず、任意に変形され得る。

例えば、上記の例では、第１の場合の第１警告が、第２の場合の第２警告と比較して相対的に強い警告である場合について説明した。しかし、車両１００の状況や要求に応じて、第２警告が第１警告よりも強い警告となるようにしてもよい。つまり、制御部４２は、運転支援の内容が車両１００の状況に即するように、第１の場合と第２の場合とで互いに異なる任意の運転支援処理を実施することができる。

１…運転支援装置、１０…外界認識センサ（第１外界認識センサ）、２０，３０…外界認識センサ（第２外界認識センサ）、４１…判定部、４２…制御部、５０…提示部、１００…車両。

Claims (6)

1. 車両の前方の情報を取得するための第１外界認識センサと、
   前記車両の側方又は後方の情報を取得するための第２外界認識センサと、
   前記第１外界認識センサ及び前記第２外界認識センサの異常の有無を判定するための判定部と、
   前記第１外界認識センサに異常が有ると前記判定部が判定した第１の場合と、前記第１外界認識センサに異常が無く、且つ、前記第２外界認識センサに異常が有ると前記判定部が判定した第２の場合とで、互いに異なる運転支援処理を実施する制御部と、
   を備える運転支援装置。
2. 前記第１外界認識センサ及び前記第２外界認識センサに異常が有ると前記判定部が判定した場合、前記車両のドライバに警告を提示するための提示部を備え、
   前記制御部は、前記第１の場合に、前記運転支援処理として、前記提示部の制御により、前記車両のドライバに対して第１警告を提示する第１提示処理を実施し、
   前記制御部は、前記第２の場合に、前記運転支援処理として、前記提示部の制御により、前記車両のドライバに対して前記第１警告よりも弱い第２警告を提示する第２提示処理を実施する、
   請求項１に記載の運転支援装置。
3. 前記制御部は、前記第１の場合に、前記運転支援処理として、レーンキープアシスト制御及びクルーズコントロール制御を解除しつつ前記車両の運転権限を前記車両のドライバに移譲するための第１移譲処理を実施する、
   請求項１又は２に記載の運転支援装置。
4. 前記制御部は、前記第１の場合であって、前記第１移譲処理において前記運転権限を前記車両のドライバに移譲できない場合に、前記車両を停止させる停止処理を実施する、
   請求項３に記載の運転支援装置。
5. 前記制御部は、前記第２の場合に、前記運転支援処理として、レーンキープアシスト制御を解除しつつクルーズコントロール制御下において、前記車両の運転権限を前記車両のドライバに移譲するための第２移譲処理を実施する、
   請求項１～４のいずれか一項に記載の運転支援装置。
6. 車両の前方の情報を取得するための第１外界認識センサ、及び、前記車両の側方又は後方の情報を取得するための第２外界認識センサの異常の有無を判定する第１工程と、
   前記第１外界認識センサに異常が有ると前記第１工程で判定された第１の場合と、前記第１外界認識センサに異常が無く、且つ、前記第２外界認識センサに異常が有ると前記第１工程で判定された第２の場合とで、互いに異なる運転支援を行う第２工程と、
   を備える運転支援方法。

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