JP2023106224A - 運転支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】交差点に進入して来る対向車の進行路が予測できない場合であっても、自車両と対向車との接触を回避して、自車両を対向車線方向へ進路変更させることができるようにする。【解決手段】運転支援装置１は運転支援制御ユニット１１を有し、運転支援制御ユニット１１は、自車両Ｍが交差点に進入するに際し、交差点に進入する対向車Ｆを検出した場合、対向車Ｆの車両挙動に基づき、対向車Ｆの進路が予測できるか否かを調べ、予測不可と判定した場合、この車両挙動に基づき対向車Ｆの推定進行領域を設定し、この推定進行領域外で自車両を停車させる。【選択図】図１

Description

本発明は、運転支援制御により交差点に進入した自車両が、対向車線を横断する方向へ進路変更するに際し、対向車の進行路が予測できない場合は、推定進行領域を設定し、この推定進行領域外で停車させるようにした運転支援装置に関する。

従来、運転支援装置においては自車両が交差点に進入した後、対向車線を横断する方向（左側通行規制の道路では右折方向）へ進路変更しようとする場合、対向車線を走行する車両（対向車）を認識し、自車両が対向車両と接触する可能性が高いと判定した場合、その旨を運転者に報知する。又、接触しないと判定した場合は進路変更を継続させるようにしており、特許文献１（特開２０１７－２２４０５５号公報）等に開示されている。

その際、交差点に進入した対向車が、自車両の走行している車線を横断する方向へ進路変更することが明らかな場合、対向車が交差点に進入していても、自車両と接触する可能性がないため、自車両は対向車線を横断する方向へ進路変更することができる。従って、例えば、対向車が左側通行規制の道路において、直進右折専用車線や右折専用車線を、右折ウインカを点灯させて走行している場合、自車両は対向車が交差点に進入し、通過を待つことなく右折することができる。

特開２０１７－２２４０５５号公報

しかし、対向車の車両挙動から進行路を予測することができない場合がある。例えば、対向車が、自車両の走行している車線を横断する側のウインカを点灯させて接近し、或いは左側通行規制の道路において右折専用車線を走行している状態で、対向車が交差点を直進してきた場合、自車両Ｍは、運転支援装置が衝突被害軽減ブレーキ(AEB:Autonomous Emergency Braking)を作動させて急停車させることになり、運転者や搭乗者を慌てさせてしまう。

本発明は、交差点に進入して来る対向車の進行路が予測できない場合であっても、運転者や搭乗者を慌てさせることなく、自車両と対向車との接触を回避せることのできる運転支援装置を提供することを目的とする。

本発明は、自車両前方の走行環境情報を取得する走行環境情報取得部と、対向車線を走行する対向車の情報を取得する対向車情報取得部と、前記自車両の運転モードとして、運転者が操作する手動運転モードと運転支援モードとを有し、該運転支援モードでは前記自車両が交差点から対向車線を横断して進路変更する際の運転支援を実行する運転支援制御部とを備える運転支援装置において、前記運転支援制御部は、前記自車両が前記交差点に進入するに際し前記対向車情報取得部で取得した前記対向車の情報に基づいて該交差点に進入する該対向車の有無を調べる対向車検出部と、前記対向車検出部で前記交差点に進入する前記対向車を検出した場合、該対向車の車両挙動に基づき、該対向車の進路が予測できるか否かを調べる予測判定部と、前記予測判定部で予測不可と判定した場合、前記車両挙動に基づき前記対向車の推定進行領域を設定する推定進行領域設定部と、前記推定進行領域設定部で設定した前記推定進行領域外で前記自車両を停車させる停車制御部とを備える。

本発明によれば、運転支援制御部は、自車両が交差点に進入するに際し、交差点に進入する対向車を検出した場合、対向車の車両挙動に基づき対向車の進路が予測できるか否かを調べ、予測不可と判定した場合、車両挙動に基づき対向車の推定進行領域を設定し、この推定進行領域外で自車両を停車させるようにしたので、交差点に進入して来る対向車の進行路が予測できない場合であっても、運転者や搭乗者を慌てさせることなく、自車両と対向車との接触を回避することができる。

運転支援装置の概略構成図 右折時運転支援制御ルーチンを示すフローチャート（その１） 右折時運転支援制御ルーチンを示すフローチャート（その２） 自車両が右折しようとする際に対向車線を走行する対向車の推定進行領域を示す説明図 自車両が右折しようとする際に設定した交差点に進入して右折しようとする対向車の推定進行領域を示す説明図 自車両が右折しようとする際に設定した交差点に設定した進入して直進しようとする対向車の推定進行領域を示す説明図 自車両が右折しようとする際に設定した交差点に進入して進路変更しようとする対向車の推定進行領域を示す説明図

以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。尚、本実施形態では左側通行規制の道路を前提に説明する。従って、右側通行規制の場合は、左右を逆に読み替えて適用する。

図１に示す運転支援装置１は、自車両Ｍ（図３～図６参照）に搭載されている。この運転支援装置１は、運転支援制御部としての運転支援制御ユニット１１とカメラユニット２１とを備えている。この運転支援制御ユニット１１、後述する前方走行環境認識部２１ｄは、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、書き換え可能な不揮発性メモリ（フラッシュメモリ又はＥＥＰＲＯＭ）、及び周辺機器を備えるマイクロコントローラで構成されている。ＲＯＭにはＣＰＵにおいて各処理を実行させるために必要なプログラムや固定データ等が記憶されている。又、ＲＡＭはＣＰＵのワークエリアとして提供され、ＣＰＵでの各種データが一時記憶される。尚、ＣＰＵはＭＰＵ（Microprocessor）、プロセッサとも呼ばれている。又、ＣＰＵに代えてＧＰＵ（Graphics Processing Unit）やＧＳＰ(Graph Streaming Processor)を用いても良い。或いはＣＰＵとＧＰＵとＧＳＰとを選択的に組み合わせて用いても良い。

カメラユニット２１は、自車両Ｍの車室内前部の上部中央に固定されている。このカメラユニット２１はメインカメラ２１ａとサブカメラ２１ｂからなる車載カメラ（ステレオカメラ）、画像処理ユニット（ＩＰＵ）２１ｃ、及び前方走行環境認識部２１ｄとを有している。両カメラ２１ａ，２１ｂは、車幅方向中央を挟んで左右対称な位置に、所定の基線長を有して配設されている。又、両カメラ２１ａ，２１ｂは、図１に一点鎖線で示すように、広角カメラであり、自車両Ｍの直前における車幅方向左右の広い範囲を撮像することができる。

カメラユニット２１は、両カメラ２１ａ，２１ｂで、自車両Ｍ前方の所定撮像領域Ｉｆ（図３～図６参照）を撮像した走行環境画像情報をＩＰＵ２１ｃにて所定に画像処理する。前方走行環境認識部２１ｄは、ＩＰＵ２１ｃで画像処理された走行環境画像情報を読込み、この走行環境画像情報に基づき前方走行環境情報を認識して取得する。取得する前方走行環境情報としては、自車両Ｍが進行する道路の形状（左右を区画する区画線の中央の道路曲率[1/m]、及び左右区画線間の幅（車幅）)、交差点、道路標識、横断歩道等の静止物標、移動物標（歩行者、自転車等）、前方を走行する先行車、対向車線を走行する対向車等がある。

尚、カメラユニット２１はメインカメラ２１ａのみの単眼カメラとし、サブカメラ２１ｂに代えて超音波センサ、ミリ波レーダ、マイクロ波レーダ、赤外線センサ、レーザレーダ、LiDAR(Light Detection And Ranging）を１つ或いは組み合わせて採用することで、自車両Ｍの前方を広範囲に探索し、前方走行環境認識部２１ｄで前方走行環境情報を認識するようにしても良い。

又、運転支援制御ユニット１１の入力側に、カメラユニット２１の前方走行環境認識部２１ｄ、運転者が運転モードを選択する運転モード選択スイッチ１２、車々間通信部１３及び自車両状態センサ１４が接続されている。運転モード選択スイッチ１２で選択できる運転モードは手動運転モードと運転支援モードである。

運転支援モードは、運転者の運転操作の少なくとも一部を運転支援制御ユニット１１が運転者に代行するものである。例えば、運転支援モードとしては、追従車間距離(ACC:Adaptive Cruise Control)制御、車線逸脱抑制機能付き車線維持(ALKB:Active Lane Keep Bouncing)制御、自車両Ｍが交差点に進入して右折する際の右折時運転支援制御等の、いわゆる半自動運が知られている。これらの制御の中で、本実施形態では、少なくとも右折時運転支援制御が実行される。尚、この運転支援モードは、運転者による運転操作の全てを代行する完全自動運転であっても良い。

この場合、運転者が運転モード選択スイッチ１２を操作して手動運転モードを選択すると、運転支援制御ユニット１１は運転支援を解除する。その結果、自車両Ｍは運転者のアクセルペダル操作、ハンドル操作、ブレーキ操作に従って走行する。

又、車々間通信部１３は、先行車や対向車などの他の車両との間で相互通信を行い、他の車両の運転状態に関する情報を取得するものである。尚、この車々間通信部１３が、本発明の対向車情報取得部に対応しており、又、上述したカメラユニット２１の前方走行環境認識部２１ｄも本発明の対向車情報取得部としての機能を備えている。

又、自車両状態センサ１４は、自車両Ｍに関する種々の状態を検出するセンサ群の総称であり、自車両Ｍの車速（自車速）を検出する車速センサ、自車両Ｍの操舵角を検出する操舵角センサ、車体に作用するヨーレートを検出するヨーレートセンサ、アクセルペダルの踏込量を検出するアクセル開度センサ、ブレーキペダルの踏込みでＯＮするブレーキスイッチ、左右ウインカをＯＮ/ＯＦＦさせるウインカスイッチからの信号等が含まれている。

又、運転支援制御ユニット１１の出力側に、電動パワーステアリング（ＥＰＳ）を駆動させて運転者のハンドル操作をアシストする操舵制御部３１、強制ブレーキにより自車両Ｍを減速させるブレーキ制御部３２、自車両Ｍに搭載されている駆動源（エンジンや電動モータ等）の出力を制御する加減速制御部３３、及び運転者に音声や映像で必要な情報を報知する報知装置３４が接続されている。

運転支援制御ユニット１１は、カメラユニット２１の前方走行環境認識部２１ｄで認識した前方走行環境情報から、路肩に立設されている道路標識や前方の交差点を認識すると共に、交差点手前の走行車線や対向車線に描画した進行方向別通行区分を示す路面標示を認識する（図３～図６参照）。

運転支援制御ユニット１１は、運転支援モードで走行中、自車両Ｍの前方に交差点を検出した場合、当該自車両Ｍが右折しようとしているか否かを調べる。そして、運転支援制御ユニット１１は、自車両Ｍが右折しようとしていると判定した場合は対向車線を走行する対向車Ｆを認識する。

次いで、運転支援制御ユニット１１は、認識した対向車Ｆと自車両Ｍとの接触する可能性の有無を調べる。そして、運転支援制御ユニット１１は、対向車Ｆと自車両Ｍとが接触しないと判定した場合は右折方向への走行を継続させる。又、運転支援制御ユニット１１は、自車両Ｍが対向車Ｆと接触する可能性が高いと判定した場合は強制ブレーキを作動させて自車両Ｍを停車させる。その後、運転モードを手動運転モードに遷移させ、自車両Ｍの運転を運転者に引継がせる。

上述した運転支援制御ユニット１１での交差点進入前における運転支援は、具体的には、図２Ａ～図２Ｂに示す交差点進入前運転支援制御ルーチンに従って実行される。

このルーチンは、メインルーチンにおいて自車両Ｍが交差点に進入したと判定した場合に起動する。尚、交差点への進入は、カメラユニット２１の前方走行環境認識部２１ｄで認識した前方走行環境情報に基づいて判定する。或いは、自車両Ｍにカーナビゲーションシステムが搭載されている場合、カーナビゲーションシステムの道路地図情報に基づいて判定するようにしてもよい。尚、前方走行環境認識部２１ｄ、及び道路地図情報が、本発明の走行環境情報取得部に対応している。

そして、メインルーチンにおいて自車両Ｍが交差点に進入したと判定して、当該ルーチンが起動されると、先ず、ステップＳ１で、現在の運転モードを調べる。この運転モードは運転者が運転モード選択スイッチを操作することで、手動運転モードと運転支援モードとの何れかが設定される。ステップＳ１において運転支援モードが設定されていると判定した場合はステップＳ２へ進む。又、手動運転モードが設定されていると判定した場合はルーチンを抜ける。上述したように、運転支援モードとして運転支援モードが選択されている場合、ＡＣＣ制御、ＡＬＫＢ制御、及び右折時運転支援制御を含む、いわゆる半自動運転、或いは完全自動運転が実行される。

ステップＳ２へ進むと、半自動運転中の自車両Ｍの車両挙動（右折ウインカ点灯、ハンドル操作、車速、走行している車線の通行区分等の情報）から運転者自身の運転により自車両Ｍを右折させようとしているか否かを判定する。或いは、完全自動運転では予め設定されている目標進行路に従って運転支援制御ユニット１１が自車両Ｍを右折させようとしているか否かを判定する。

ステップＳ２において、自車両Ｍが右折しようとしていると判定した場合、ステップＳ３へ進む。又、直進或いは左折しようとしている場合はルーチンを抜ける。ステップＳ２へ進むと、交差点に接近する対向車Ｆが存在するか否かの対向車情報を取得する。この対向車情報は、カメラユニット２１の前方走行環境認識部２１ｄで認識した前方走行環境情報、及び車々間通信部１３で受信した対向車Ｆの走行情報から取得する。

次いで、ステップＳ４へ進み、対向車情報に基づき交差点から所定距離（例えば、３０～５０[m]）だけ離れた対向車線の範囲において接近してくる対向車が存在するか否かを調べる。そして、接近する対向車Ｆが検出された場合は、ステップＳ５へ進む。又、対向車Ｆが検出されない場合は、ステップＳ８へ分岐する。尚、ステップＳ4での処理が、本発明の対向車検出部に対応している。

又、ステップＳ５へ進むと、対向車Ｆの車両挙動を検出する。この対向車Ｆの車両挙動は、対向車Ｆの時間的な位置の変化量、及びウインカ点灯の有無などである。この車両挙動は、カメラユニット２１の前方走行環境認識部２１ｄで認識した前方走行環境情報、及び車々間通信部１３で受信した対向車Ｆの走行情報に基づいて検出する。尚、この車両挙動により検出した対向車Ｆの時間的な位置の変化量を補間多項式や最小二乗法等の近似式で近似すれば、対向車Ｆの走行軌跡を求めることができる。

そして、ステップＳ６へ進み、対向車Ｆの車両挙動から自車両Ｍまでの到達時間を予測し、自車両Ｍが対向車Ｆと接触することなく対向車線を横断できるか否かを調べる。これは、例えば、対向車Ｆの車両挙動と自車両Ｍの進路から両車両Ｆ，Ｍの交差する地点を求め、この地点に到達する各車両Ｆ，Ｍの到達時刻を求めて判定する。

そして、自車両Ｍは対向車線を横断不可と判定した場合はステップＳ７へ進む。又、自車両Ｍは対向車線を横断可能と判定した場合は、ステップＳ８へ分岐する。

ステップＳ４、或いはステップＳ６からステップＳ８へ進むと、自車両Ｍの対向車線を横断する方向（右折方向）への進路変更を継続させて、ルーチンを抜ける。

一方、ステップＳ７へ進むと、対向車Ｆの車両挙動から対向車Ｆの進路は予測できるか否かを調べる。尚、ステップＳ５～Ｓ７での処理が、本発明の予測判定部に対応している。

例えば、図３に示すように、対向車Ｆが交差点から比較的離れた位置において、右折専用車線を走行しながら交差点に進入しようとしているが、未だ右折ウインカが点灯していないため、対向車Ｆの進路を予測することができない。

このような場合、図５に示すように、右折専用車線から交差点に直進してくる可能性がある。或いは、図６に示すように、交差点内で隣接車線に進路変更する可能性も考えられる。このような運転支援制御ユニット１１では対向車Ｆの進路が予測できない場合は、運転者に自車両Ｍの運転を引継がせる必要がある。

これに対し、図４に一点鎖線で示すように、対向車Ｆが右折専用車線を、右折ウインカを点灯させて走行しながら交差点で右折方向へ進路変更しようとしている場合、この対向車Ｆは明らかに右折すると判定できるため進路を予測することができる。

そして、対向車の進路が予測可能な場合は、ステップＳ７からルーチンを抜け、対向車Ｆの予測した進路（予測進路）に応じた自車両Ｍの運転支援制御を継続させる。尚、自車両Ｍの進行路が対向車Ｆと交差する場合は、例えば、一版的な速度と位置の関係式である以下の（１）式から、自車両Ｍを対向車Ｆが通過する手前に設定した停車目標位置で自動停車させるための停車目標車速Ｖを演算周期毎に求める。
２ａｘ＝Ｖ^２－Ｖ0^２ …（１）
ここで、ａ：要求減速度（負の加速度）、ｘ：停車目標位置までの距離、Ｖ0：現在の車速、Ｖ：停車目標車速（Ｖ0が０[Km/h]となる目標車速）である。

そして、運転支援制御ユニット１１は、停車目標車速Ｖに基づき、ブレーキ制御部３２、加減速制御部３３を制御し、自車両Ｍを停車目標位置で自動停車させる。

一方、対向車Ｆの進路が予測できないと判定してステップＳ９へ進むと、運転支援制御ユニット１１は、ステップＳ９～Ｓ１２において、運転モードを手動運転モードに遷移させて、運転者に自車両Ｍの運転を引継がせるための処理を実行する。

先ず、ステップＳ９では、対向車Ｆの車両挙動、対向車線の車線情報、交差点の道路情報（三叉路、十字路、右折禁止等）等に基づいて、当該対向車Ｆの推定し得る、少なくとも交差点内での進行領域（推定進行領域）を設定する。このステップＳ９での処理が、本発明の推定進行領域設定部に対応している。尚、対向車線の車線情報、交差点の交差路情報は、カメラユニット２１の前方走行環境認識部２１ｄで認識した前方走行環境情報、及びカーナビゲーションシステムが搭載されている場合はカーナビゲーションシステムの道路地図情報から取得する。

図３に示すように、対向車Ｆが交差点から比較的離れており、その進路が予測できない場合、交差点内での進路が直進、右左折の何れにも特定することができない。そのため、推定進行領域は広い範囲に設定される。これに対し、例えば、図５、図６に示すように、自車両Ｍが交差点に進入した際には、進路が予測できない対向車Ｆが、交差点に既に進入している場合においては、自車両Ｍと対向車Ｆとの距離が近いため、対向車Ｆの車両挙動は比較的限定された狭い範囲に設定される。

次いで、ステップＳ１０へ進むと、運転支援制御ユニット１１は、報知装置３４から運転者に対し、「運転モードを手動運転モードに遷移します」等、運転支援モードを終了する旨を報知し、ステップＳ１１へ進む。

ステップＳ１１では、自車両Ｍを減速させ、ステップＳ９で設定した推定進行領域の外で自車両Ｍを停車させる停車制御を実行する。この停車制御は自車両Ｍの交差点での進行路と推定進行領域の側縁との交点を停車目標位置に設定し、上述した（１）式に基づき、ブレーキ制御部３２、加減速制御部３３を制御し、図３、図５、図６に一点鎖線で示すように、推定進行領域の外側（の停車目標位置）で自車両Ｍを停車させる。尚、このステップＳ１１での処理が、本発明の停車制御部に対応している。

そして、このステップＳ１１において自車両Ｍが停車目標位置で停車した状態が検出された後、ステップＳ１２へ進む。ステップＳ１２では、ブレーキスイッチからのＯＮ信号が検出されるまで、すなわち、運転者がブレーキペダルを踏込むまで待機する。そして、ブレーキスイッチからのＯＮ信号が検出された場合、ステップＳ１３へ進み、運転支援制御ユニット１１は運転モードを手動運転モードに遷移させてルーチンを抜ける。その結果、自車両Ｍの運転が運転者に引継がれる。尚、ステップＳ１０，Ｓ１３での処理が、本発明の運転モード遷移部に対応している。

このように、本実施形態は、自車両Ｍが右折しようとするに際し、接近する対向車を検出した場合、先ず、対向車Ｆの車両挙動に基づいて、対向車Ｆの進行路が予測できるか否かを調べる。そして、対向車Ｆの進行路が予測できない場合、車両挙動等から推定し得る、少なくとも交差点内での進行領域（推定進行領域）を設定する。そして、推定進行領域の側縁で自車両Ｍを自動停車させた後、運転モードを運転支援モードから手動運転モードへ遷移させるようにしている。

これにより、交差点に進入してくる対向車Ｆの進行路が予測できない場合であっても、運転者を慌てさせることなく、自車両Ｍと対向車Ｆとの接触を回避して、自車両Ｍを安全に右折させることができる。

尚、本発明は、上述した実施形態に限るものではなく、例えば、対向車Ｆが複数検出された場合には、個々の対向車Ｆについて自車両Ｍとの接触の有無を判定する。

１…運転支援装置、
１１…運転支援制御ユニット、
１２…運転モード選択スイッチ、
１３…車々間通信部、
１４…自車両状態センサ、
２１…カメラユニット、
２１ａ…メインカメラ、
２１ｂ…サブカメラ、
２１ｃ…画像処理ユニット（ＩＰＵ）、
２１ｄ…前方走行環境認識部、
３１…操舵制御部、
３２…ブレーキ制御部、
３３…加減速制御部、
３４…報知装置、
Ｆ…対向車、
Ｉｆ…撮像領域、
Ｍ…自車両

Claims (5)

1. 自車両前方の走行環境情報を取得する走行環境情報取得部と、
   対向車線を走行する対向車の情報を取得する対向車情報取得部と、
   前記自車両の運転モードとして、運転者が操作する手動運転モードと運転支援モードとを有し、該運転支援モードでは前記自車両が交差点から対向車線を横断して進路変更する際の運転支援を実行する運転支援制御部と
   を備える運転支援装置において、
   前記運転支援制御部は、
   前記自車両が前記交差点に進入するに際し前記対向車情報取得部で取得した前記対向車の情報に基づいて該交差点に進入する該対向車の有無を調べる対向車検出部と、
   前記対向車検出部で前記交差点に進入する前記対向車を検出した場合、該対向車の車両挙動に基づき、該対向車の進路が予測できるか否かを調べる予測判定部と、
   前記予測判定部で予測不可と判定した場合、前記車両挙動に基づき前記対向車の推定進行領域を設定する推定進行領域設定部と、
   前記推定進行領域設定部で設定した前記推定進行領域外で前記自車両を停車させる停車制御部と
   を備えることを特徴とする運転支援装置。
2. 前記推定進行領域設定部で設定する前記推定進行領域は、前記車両挙動に基づき前記対向車の前記交差点内で推定し得る、少なくとも前記交差点内での進行領域である
   ことを特徴とする請求項１記載の運転支援装置。
3. 前記運転支援制御部は、前記停車制御部が前記自車両を停車させた後、前記運転モードを前記手動運転モードに遷移させる運転モード遷移部を
   更に備えることを特徴とする請求項１或いは２記載の運転支援装置。
4. 前記運転モード遷移部は、運転者によるブレーキペダルの踏込みを検出するまで前記運転モードを前記手動運転モードに遷移させない
   ことを特徴とする請求項３記載の運転支援装置。
5. 前記車両挙動には、前記対向車の時間的な位置の変化量と該対向車のウインカ点灯と該対向車が走行している通行区分が含まれている
   ことを特徴とする請求項１或いは２記載の運転支援装置。

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