JP4941059B2

JP4941059B2 - 運転支援装置

Info

Publication number: JP4941059B2
Application number: JP2007096671A
Authority: JP
Inventors: 哲郎倉橋
Original assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 2007-04-02
Filing date: 2007-04-02
Publication date: 2012-05-30
Anticipated expiration: 2027-04-02
Also published as: JP2008257350A

Description

この発明は、運転支援装置に係り、特に、先行車両への追突を回避するように運転支援を行う運転支援装置に関する。

従来、追突を回避する運転支援装置では、先行車両との相対距離、相対速度、及び相対加速度に基づいて、自車の必要な減速度又は衝突余裕時間を求め、自車の必要な減速度又は衝突余裕時間に基づいて、警報や介入支援を行っており、自車の走行に関係する先行車両の情報を用いて、警報や介入支援の精度を向上させている。

また、周囲車両の未来の挙動を予測し、自車両の未来の動作計画を生成し、それに基づいた推奨操作量を生成する車両用推奨操作量生成装置が知られている（特許文献１）。この車両用推奨操作量生成装置では、周囲車両の未来の挙動を予測した上で自車両の未来の動作計画を生成し、単純に現時点の希望操作実行の可否判断だけでなく、希望操作が未来の時点で実行可能となることが期待できる操作量を計画し、提示している。また、ドライバによる調節機構を設け、ドライバの受容性の調整を行っている。
特開２００３−２２８８００

しかしながら、上記の特許文献１に記載の技術では、予測における相手の挙動の確からしさの閾値を、ドライバが個別に設定しても、場合によっては相手の挙動に左右されやすい車が発生し、自車の挙動が不安定となってしまい、また、自車が行う操作による他車への影響を考慮した上で、自車が推奨された軌跡にて操作を行ったとしても、他車の挙動は確定的ではないため、自車の不安定な挙動を誘発する恐れがある、という問題がある。

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、先行車両の挙動に関する確定的な予測結果に基づいて、安定した挙動で、先行車両との追突を回避することができる運転支援装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために第１の発明に係る運転支援装置は、自車が走行している走行路を走行している先行車両の方向指示器の点滅状態を取得する方向指示取得手段と、前記先行車両の走行位置を取得する先行車両位置取得手段と、前記先行車両位置取得手段によって取得された前記先行車両の走行位置に基づいて、前記先行車両の前方に存在し、かつ、前記先行車両による右折及び左折の少なくとも一方が可能な道路形状を示す情報、及び前記先行車両が走行している走行路の右左折に関する走行規制を示す情報の少なくとも一方である右左折情報を取得する右左折情報取得手段と、前記方向指示取得手段によって取得された前記方向指示器の点滅状態、及び前記右左折情報取得手段によって取得された前記右左折情報に基づいて、前記先行車両が右折又は左折するか否かを予測する予測手段と、複数の減速速度差の各々に対応して、該減速速度差の減速を自車が行ったときの減速度を記憶した減速傾向記憶手段と、前記右左折情報取得手段によって取得された右左折情報が示す道路形状に応じた右折又は左折時の走行速度を取得する右左折走行速度取得手段と、自車の走行速度を検出する自車速度検出手段と、前記右左折走行速度取得手段によって取得された走行速度及び前記自車速度検出手段によって検出された自車の走行速度に基づいて、減速速度差を算出し、前記減速傾向記憶手段から、前記算出された減速速度差に対応する減速度を取得する減速度取得手段と、前記先行車両の走行速度及び前記先行車両の減速度を取得する先行車両速度取得手段と、前記減速度取得手段によって取得された減速度、前記先行車両速度取得手段によって取得された前記先行車両の走行速度及び減速度、前記右左折走行速度取得手段によって取得された走行速度、及び前記自車速度検出手段によって検出された自車の走行速度に基づいて、所定の車間距離を確保するために運転支援対象時に必要な車間距離を算出する車間距離算出手段と、前記先行車両との車間距離を取得する車間距離取得手段と、前記車両距離取得手段によって取得された車間距離が、前記車間距離算出手段によって算出された車間距離より短い場合に、前記予測手段の予測結果に応じて、前記先行車両への追突を回避するように運転支援を行う運転支援手段とを含んで構成されている。

第１の発明に係る運転支援装置によれば、方向指示取得手段によって、自車が走行している走行路を走行している先行車両の方向指示器の点滅状態を取得する。

また、先行車両位置取得手段によって、先行車両の走行位置を取得し、そして、右左折情報取得手段によって、先行車両位置取得手段によって取得された先行車両の走行位置に基づいて、先行車両の前方に存在し、かつ、先行車両による右折及び左折の少なくとも一方が可能な道路形状を示す情報、及び先行車両が走行している走行路の右左折に関する走行規制を示す情報の少なくとも一方である右左折情報を取得する。

そして、予測手段によって、方向指示取得手段によって取得された方向指示器の点滅状態、及び右左折情報取得手段によって取得された右左折情報に基づいて、先行車両が右折又は左折するか否かを予測し、運転支援手段によって、予測手段の予測結果に応じて、先行車両への追突を回避するように運転支援を行う。

このように、右折及び左折の少なくとも一方が可能な道路形状を示す情報又は先行車両が走行している走行路の右左折に関する走行規制を示す情報と、方向指示器の点滅状態とに基づいて、先行車両が右折又は左折するか否かを予測し、予測結果に応じて運転支援を行うことにより、先行車両の右左折に関する確定的な予測結果に基づいて、安定した挙動で、先行車両との追突を回避することができる。

第１の発明に係る右左折情報取得手段は、先行車両による右折及び左折の少なくとも一方が可能な道路形状を示す右左折情報を取得し、運転支援装置は、複数の減速速度差の各々に対応して、該減速速度差の減速を自車が行ったときの減速度を記憶した減速傾向記憶手段と、右左折情報取得手段によって取得された右左折情報が示す道路形状に応じた右折又は左折時の走行速度を取得する右左折走行速度取得手段と、自車の走行速度を検出する自車速度検出手段と、右左折走行速度取得手段によって取得された走行速度及び自車速度検出手段によって検出された自車の走行速度に基づいて、減速速度差を算出し、減速傾向記憶手段から、算出された減速速度差に対応する減速度を取得する減速度取得手段と、先行車両の走行速度及び先行車両の減速度を取得する先行車両速度取得手段と、減速度取得手段によって取得された減速度、先行車両速度取得手段によって取得された先行車両の走行速度及び減速度、右左折走行速度取得手段によって取得された走行速度、及び自車速度検出手段によって検出された自車の走行速度に基づいて、所定の車間距離を確保するために運転支援対象時に必要な車間距離を算出する車間距離算出手段と、先行車両との車間距離を取得する車間距離取得手段とを更に含み、運転支援手段は、車両距離取得手段によって取得された車間距離が、車間距離算出手段によって算出された車間距離より短い場合に、予測手段による予測結果に応じて、運転支援を行うことができる。これにより、取得された道路形状に応じた右左折時の走行速度まで減速するときの自車の減速傾向を用いて、必要な車間距離を算出し、運転支援対象時の車間距離が必要な車間距離より短い場合に運転支援を行うことにより、ドライバの減速傾向に適した運転支援を行うことができる。

上記の運転支援装置は、自車のドライバによって、先行車両への追突を回避するための操作が行われたか否かを判定する操作判定手段を更に含み、運転支援手段は、操作判定手段によって、先行車両への追突を回避するための操作が行われたと判定された場合には、運転支援を行わないようにすることができる。これにより、ドライバの不注意により、追突の恐れがある状況に陥った場合にのみ運転支援を行うため、運転支援による煩わしさを低減することができる。

以上説明したように、本発明の運転支援装置によれば、先行車両の右左折又は車線変更に関する確定的な予測結果に基づいて、安定した挙動で、先行車両との追突を回避することができる、という効果が得られる。

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、本実施の形態では、車両に搭載された運転支援装置に本発明を適用した場合について説明する。

図１に示すように、第１の実施の形態に係る運転支援装置１０は、自車両の前方を走行している先行車両に関する情報を取得する先行車両情報取得部１２と、先行車両情報取得部１２によって取得された情報に基づいて、自車両が走行している車線の右車線又は左車線を走行している先行車両が、自車が走行している車線に車線変更してくるか否かを予測する先行車両車線変更予測部１４と、先行車両情報取得部１２によって取得された情報に基づいて、自車両が走行している車線と同じ車線を走行している先行車両が、交差点又は分岐点で右左折するか否かを予測する先行車両右左折予測部１６と、自車両が制動したときの制動開始速度及び減速速度差を示す自車制動時データを取得する自車制動時データ取得部１８と、自車制動時データ取得部１８によって取得された自車制動時データに基づいて、自車の制動傾向を示すデータベースを、自車制動回避レベルデータベース２０に登録するデータベース登録部２２と、先行車両への追突回避のためのドライバによる操作を検出する操作検出部２８と、追突回避行動を要求する追突回避要求メッセージをドライバに提示するための運転支援手段としての提示装置２４と、先行車両車線変更予測部１４による予測結果又は先行車両右左折予測部１６による予測結果、自車制動回避レベルデータベース２０からの制動傾向、及び操作検出部２８の検出結果に基づいて、提示装置２４を制御してドライバの運転を支援する運転支援制御部２６とを備えている。

図２に示すように、先行車両情報取得部１２は、自車両の前方を撮像するＣＣＤカメラ３０と、ＧＰＳによる自車測位部３２と、自車両の前方にレーザを射出して計測対象物に関する情報（例えば、計測対象物との距離）を計測するレーザ計測部３４と、例えば、ＤＳＲＣ（ＤｅｄｉｃａｔｅｄＳｈｏｒｔＲａｎｇｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）などの路車間通信により、前方の停止車両又は障害物の存在を示す提供情報をインフラシステムから取得する路車間通信部３６と、右左折可能な交差点又は分岐点の位置や、車線の走行規制、車線の消失箇所を示す電子地図情報を登録した電子地図データベース３８とを備えている。

また、先行車両情報取得部１２は、更に、自車両の走行速度を検出する速度センサ３９と、自車両の加速度を検出する加速度センサ４０とを備えている。

図３に示すように、先行車両車線変更予測部１４は、ＣＣＤカメラ３０によって撮像された車両前方画像より、右車線又は左車線を自車両と同一方向に走行する先行車両の方向指示器の点滅状態を判定する方向指示状態判定部４２と、ＣＣＤカメラ３０によって撮像された車両前方画像より、車線認識技術を用いて、先行車両が走行している車線の位置を判定する先行車両車線判定部４４と、自車測位部３２によって測位された自車の走行位置や、ＣＣＤカメラ３０によって撮像された車両前方画像、レーザ計測部３４によって計測された先行車両に関する情報に基づいて、先行車両の位置（緯度、経度）、先行車両との車間距離、相対速度、横変位等を示す先行車両情報を算出する先行車両情報算出部４６と、先行車両情報算出部４６によって算出された先行車両の位置と先行車両車線判定部４４による判定結果と電子地図データベース３８に登録された電子地図情報とに基づいて、先行車両の前方の所定範囲内にある車線消失箇所を示す車線消失情報を取得する車線消失情報取得部４８と、路車間通信部３６によって取得されたインフラシステムからの提供情報より、先行車両が走行している車線上の所定範囲内に存在する障害物又は停止車両を示す障害物情報を取得する障害物情報取得部５０と、方向指示状態判定部４２の判定結果、先行車両車線判定部４４の判定結果、先行車両情報算出部４６によって算出された先行車両情報、車線消失情報取得部４８によって取得された車線消失情報、及び障害物情報取得部５０によって取得された障害物情報に基づいて、自車走行車線の右車線又は左車線を走行する先行車両が、自車走行車線に車線変更してくるか否かを予測する車線変更予測部５２とを備えている。

例えば、図４に示すように、方向指示状態判定部４２によって、先行車両の方向指示器の点滅状態を判定し（図４のＡ参照）、先行車両車線判定部４４によって、先行車両が走行している車線の位置が、自車の走行車線より右車線又は左車線であるかを判定する（図４のＢ参照）。また、先行車両情報算出部４６によって、先行車両の位置、速度、加速度、及び車間距離を算出し（図４のＣ参照）、車線消失情報取得部４８によって、先行車両が走行している車線が消失する箇所を取得する（図４のＤ参照）。また、障害物情報取得部５０によって、先行車両が走行している車線上に存在する障害物又は停止車両を示す障害物情報を取得する（図４のＥ参照）。

また、図５に示すように、先行車両右左折予測部１６は、ＣＣＤカメラ３０によって撮像された車両前方画像より、自車両が走行する車線を自車両と同一方向に走行する先行車両の方向指示器の点滅状態を判定する方向指示状態判定部６２と、ＣＣＤカメラ３０によって撮像された車両前方画像より、車線認識技術を用いて、先行車両が走行している車線が、自車の走行している車線と同一であるか否かを判定する先行車両車線判定部６４と、自車測位部３２によって測位された自車の走行位置や、ＣＣＤカメラ３０によって撮像された車両前方画像、レーザ計測部３４によって計測された先行車両に関する情報に基づいて、先行車両の位置（緯度、経度）、先行車両との車間距離、相対速度、横変位等を示す先行車両情報を算出する先行車両情報算出部６６と、先行車両情報算出部６６によって算出された先行車両の位置と電子地図データベース３８に登録された電子地図情報とに基づいて、先行車両の前方の所定範囲内に存在する交差点又は分岐点の位置を示す交差点情報を取得する交差点情報取得部６８と、先行車両情報算出部６６によって算出された先行車両の位置と先行車両車線判定部６４による判定結果と電子地図データベース３８に登録された電子地図情報とに基づいて、先行車両が走行している車線の右左折に関する走行規制（例えば、右折専用車線又は左折専用車線）を示す走行規制情報を取得する走行規制情報取得部７０と、方向指示状態判定部６２の判定結果、先行車両車線判定部６４の判定結果、先行車両情報算出部６６によって算出された先行車両情報、交差点情報取得部６８によって取得された交差点情報、及び走行規制情報取得部７０によって取得された走行規制情報に基づいて、自車両の走行する車線を走行する先行車両が、右折又は左折するか否かを予測する右左折予測部７２とを備えている。

例えば、図６に示すように、方向指示状態判定部６２によって、自車走行車線内の先行車両の方向指示器の点滅状態を判定し（図６のＡ参照）、先行車両車線判定部６４によって、先行車両が走行している車線が、自車走行車線と同じであるかを判定する（図６のＢ参照）。また、先行車両情報算出部６６によって、先行車両の位置、速度、加速度、及び車間距離を算出し（図６のＣ参照）、走行規制情報取得部７０によって、先行車両が走行している車線の右折専用車線又は左折専用車線であることを示す走行規制情報を取得する（図６のＤ参照）。

また、自車制動回避レベルデータベース２０には、図７（Ａ）に示すように、通常時に、自車両が制動を行なった際の平均減速度が、累積頻度別に記憶されており、図７（Ｂ）に示すように、各累積頻度について、制動開始速度別、及び減速速度差別に平均減速度が記録されている。自車制動回避レベルデータベース２０は、制動開始速度Ｖ_Ｂｏｎ（例えば、現在の自車両の走行速度Ｖ_Ｂｏｎ）、減速速度差（現在の自車両の走行速度Ｖ_Ｂｏｎ−自車両の減速終了時の予想走行速度Ｖ_Ｂｏｆｆ）、及び累積頻度Ａ（％）にて問い合わせがあると、対応する平均減速度α_ｓを出力する。

また、図８に示すように、操作検出部２８は、自車両のドライバによる方向指示器をオンにさせる操作を検出する方向指示操作検出部８０と、自車両のドライバによる追突回避のための操舵操作を検出する操舵検出部８２と、自車両のドライバによる制動操作を検出する制動操作検出部８４とを備えている。

また、運転支援制御部２６は、先行車両右左折予測部１６によって先行車両が右左折すると予測された場合に、先行車両が右左折により減速するため、自車制動回避レベルデータベース２０から出力される平均減速度を用いて、自車両による減速が終了される時点で、予め設定された通常の車間時間に対応する車間距離あるいは予め設定した最低車間距離（例えば、６ｍ）を確保するために必要な現時点での車間距離を算出して、現在の車間距離と比較し、算出された車間距離が、必要な車間距離より短い場合であって、かつ、操作検出部２８による操作結果に基づいて、追突回避のための操作が行われていない場合には、回避行動要求メッセージを提示装置２４によって提示させる。

また、運転支援制御部２６は、先行車両車線変更予測部１４によって先行車両が自車走行車線に車線変更してくると予測された場合に、自車両が走行している車線に先行車両が進入してくるため、自車制動回避レベルデータベース２０から出力される平均減速度を用いて、進入された時点で、予め設定された通常の車間時間に対応する車間距離あるいは予め設定した最低車間距離を確保するために必要な現時点での車間距離を算出して、現在の車間距離と比較し、算出された車間距離が、必要な車間距離より短い場合であって、かつ、操作検出部２８による操作結果に基づいて、追突回避のための操作が行われていない場合には、回避行動要求メッセージを提示装置２４によって提示させる。

また、提示装置２４は、運転支援制御部２６による制御によって、音声や、擬音、ディスプレイ等により、追突回避行動を要求する回避行動要求メッセージをドライバに提示する。

次に、第１の実施の形態に係る運転支援装置１０の作用について説明する。まず、先行車両右左折予測部１６において、図９に示す右左折予測処理ルーチンが実行される。

ステップ１００において、先行車両情報取得部１２からの情報に基づいて、自車走行車線を走行している先行車両に関する先行車両情報を取得する。先行車両が走行している車線の位置、先行車両の方向指示器の点滅状態、先行車両の走行位置、速度、加速度、先行車両が走行している車線上の前方に存在する右折及び左折の少なくとも一方が可能な交差点又は分岐点、交差点又は分岐点までの距離、及び交差点又は分岐点における右左折時の旋回半径を算出し、又は取得する。

そして、ステップ１０２では、ステップ１００で取得された先行車両情報に基づいて、自車走行車線を走行している先行車両の前方であって、先行車両の走行車線から右折可能な交差点又は分岐点が存在し、かつ、右の方向指示器が点滅しているか否かを判定し、右折可能な交差点又は分岐点が存在し、右の方向指示器が点滅している場合（ハザードの場合は除く）には、右折することが確定的に予測されるため、ステップ１０４で、右左折必須フラグをオンにする。

一方、上記ステップ１０２で、右折可能な交差点又は分岐点が存在しないか、または、右の方向指示器が点滅していないと判断された場合には、ステップ１０６で、ステップ１００で取得された先行車両情報に基づいて、自車走行車線を走行している先行車両の前方であって、先行車両の走行車線から左折可能な交差点又は分岐点が存在し、かつ、左の方向指示器が点滅しているか否かを判定し、左折可能な交差点又は分岐点が存在し、左の方向指示器が点滅している場合（ハザードの場合は除く）には、左折することが確定的に予測されるため、ステップ１０４で、右左折必須フラグをオンにする。

一方、上記ステップ１０６で、左折可能な交差点又は分岐点が存在しないか、または、左の方向指示器が点滅していないと判断された場合には、ステップ１０８で、ステップ１００で取得された先行車両情報に基づいて、先行車両が走行している車線が、右折又は左折の専用車線であるか否かを判定し、先行車両が走行している車線が、右折専用車線又は左折専用車線でない場合には、右左折しないと予測されるため、ステップ１１０において、右左折必須フラグをオフにして、右左折予測処理ルーチンを終了する。

一方、上記ステップ１０８で、先行車両が走行している車線が、右折又は左折の専用車線である場合には、ステップ１１２において、ステップ１００で取得された先行車両情報に基づいて、専用車線の走行規制に従わない方向指示器が点滅しているか否かを判定する。専用車線の走行規制に従わない方向指示器が点滅しない場合には、専用車線の走行規制に従って、先行車両が右折又は左折すると確定的に予測されるため、ステップ１０４へ移行するが、右折の専用車線上で左の方向指示器が点滅している場合や、左折の専用車線上で、右の方向指示器が点滅している場合には、右左折ではなく、車線変更すると予測されるため、ステップ１１４において、車線変更必須フラグをオンにし、ステップ１１６で、右左折必須フラグをオフにして、右左折予測処理ルーチンを終了する。

ステップ１０４で、右左折必須フラグがオンにされると、ステップ１１８において、右左折候補点を決定して、右左折予測処理ルーチンを終了する。

上記ステップ１１８では、以下のように、右左折候補点を決定して、右左折予測処理ルーチンを終了する。まず、上記ステップ１００で取得した先行車両情報から、右左折可能な交差点又は分岐点（ｉ）の位置までの現在の先行車両からの前後方向の距離Ｄｉと、右左折可能な交差点又は分岐点（ｉ）の旋回半径Ｒｉと、現在の前後方向の先行車両速度Ｖ_ＬＸと、現在の前後方向の先行車両加速度Ａ_ＬＸと、許容横加速度ＹＧ（例３ｍ／ｓ^２）と、誤差許容範囲ΔＤ（例３０ｍ）とを取得し、取得したこれらの値を用いて、以下の式より、右左折可能な交差点又は分岐点（ｉ）の各々について、先行車両の現在の加速度と、交差点又は分岐点（ｉ）で右左折する場合に予想される現在の加速度との差ＥＳＴｉを、以下の（１）式により求める。
ＥＳＴｉ＝｜Ａ_ＬＸ−（（ＹＧ・Ｒｉ）−Ｖ_ＬＸ ^２）／（２・Ｄｉ）｜・・・（１）
ここで、ＥＳＴｉが最小となる交差点または分岐点（ｉ）において先行車両が右左折しようとするために、先行車両の現在の加速度が加速度Ａ_ＬＸになっていると推測される。

従って、ＥＳＴｉが最小となる右左折可能な交差点または分岐点（ｉ）を選択し、右の方向指示器が点滅している場合には、選択された交差点または分岐点（ｉ）を右左折候補点とする。一方、左の方向指示器が点滅している場合には、以下の（２）式を満たすか否かを判定する。
｜Ｄｉ −｜（（ＹＧ・Ｒｉ）−Ｖ_ＬＸ ^２）／（２・Ａ_ＬＸ）｜｜≦ΔＤ・・・（２）

上記の式を満たす場合には、選択された交差点または分岐点（ｉ）を右左折候補点とし、一方、上記の式を満たさない場合には、先行車両は、選択された交差点または分岐点（ｉ）で右左折しようとしているのではなく、駐停車しようとしていると判断する。

また、先行車両車線変更予測部１４において、図１０に示す車線変更予測処理ルーチンが実行される。まず、ステップ１３０において、先行車両情報取得部１２からの情報に基づいて、自車走行車線の右車線又は左車線を走行している先行車両に関する先行車両情報を取得する。例えば、先行車両が走行している車線の位置、先行車両の方向指示器の点滅状態、先行車両の走行位置、速度、加速度、先行車両が走行している車線上の前方に存在する停止車両又は障害物の有無及び位置、並びに先行車両が走行している車線の消失箇所の有無及び位置を算出し、又は取得する。

そして、ステップ１３２では、ステップ１３０で取得された先行車両情報に基づいて、自車走行車線の右車線又は左車線を走行している先行車両の前方であって、先行車両の走行車線上に停止車両又は障害物が存在するか、あるいは車線消失箇所があるか否かを判定し、先行車両の走行車線上に停止車両、障害物、又は車線消失箇所が存在する場合には、ステップ１３４へ移行する。

ステップ１３４では、先行車両が、自車走行車線の左車線を走行し、かつ、右の方向指示器が点滅しているか否かを判定し、自車走行車線の左車線を走行している先行車の右の方向指示器が点滅している場合（ハザードの場合は除く）には、先行車両が車線変更して自車走行車線に進入してくると確定的に予測されるため、ステップ１３６で、車線変更必須フラグをオンにする。一方、先行車両が、自車走行車線の右車線を走行している場合や、左の方向指示器が点滅している場合には、ステップ１３８へ移行し、先行車両が、自車走行車線の右車線を走行し、かつ、左の方向指示器が点滅しているか否かを判定し、自車走行車線の右車線を走行している先行車の左の方向指示器が点滅している場合（ハザードの場合は除く）には、先行車両が車線変更して自車走行車線に進入してくると確定的に予測されるため、ステップ１３６で、車線変更必須フラグをオンにする。

一方、上記ステップ１３８で、先行車両が、自車走行車線の左車線を走行している場合や、右の方向指示器が点滅している場合には、ステップ１４０へ移行し、先行車両が自車走行車線へ接近しており、かつ、車線変更せざるを得ない状況であるか否かを判定する。上記ステップ１４０の判定は以下のように行われる。

まず、上記ステップ１３０で取得された先行車両情報から、上記ステップ１３２で存在する判定された停止車両、障害物、又は車線消失箇所までの距離Ｘと、先行車両の速度Ｖ_ＬＸと、横方向の接近速度Ｖ_ＬＹ（自車走行車線に接近している場合、Ｖ_ＬＹ＞０）を取得し、取得された距離Ｘと、速度Ｖ_ＬＸと、接近速度Ｖ_ＬＹと、予め定められた臨界接近距離ＤＲ（例えば６ｍ）と、予め定められた臨界衝突余裕時間ＴＴＣ_ＬＸ（例えば５秒）とに基づいて、Ｘ＜ＤＲかつＶ_ＬＹ＞０を満たすか否かを判定し、停止車両、障害物、又は車線消失箇所までの先行車両の距離が、臨界接近距離より短く、かつ、先行車両が自車走行車線に接近している場合には、先行車両が自車走行車線へ接近し、かつ、車線変更をせざるを得ない状況であると判定する。また、ＴＴＣ_ＬＸ＞Ｘ／Ｖ_ＬＸかつＶ_ＬＹ＞0を満たすか否かを判定し、停止車両、障害物、又は車線消失箇所に先行車両が到達するまでの時間が、臨界衝突余裕時間より短く、かつ、先行車両が自車走行車線に接近している場合には、先行車両が自車走行車線へ接近し、かつ、車線変更せざるを得ない状況であると判定する。

上記ステップ１４０において、先行車両が自車走行車線へ接近し、かつ、車線変更せざるを得ない状況であると判定されると、車線変更すると確定的に予測されるため、ステップ１３６において、車線変更必須フラグをオンにするが、一方、先行車両が自車走行車線へ接近していない場合や、車線変更せざるを得ない状況ではない場合には、ステップ１４２へ移行する。

ステップ１４２では、先行車両が、先行車両の走行車線と自車走行車線との境界にある白線を越えたか、あるいは、先行車両の位置から先行車両の走行車線と自車走行車線との境界にある白線までの横方向の距離Ｄ_ＬＹ、先行車両の横方向の接近速度Ｖ_ＬＹ、及び予め定められたしきい値ＴＴＬＣ（例えば、０．７秒）に基づいて、Ｄ_ＬＹ／Ｖ_ＬＹ＜ＴＴＬＣを満たすか否かを判定し、先行車両が自車走行車線の境界となる白線を越えた場合や、先行車両が、自車走行車線に進入するまでの時間が、しきい値未満である場合には、車線変更する可能性が高いと判断され、車線変更すると予測されるため、ステップ１３６において、車線変更必須フラグをオンにする。一方、先行車両が自車走行車線の境界となる白線を越えておらず、かつ、先行車両が、自車走行車線に進入するまでの時間が、しきい値以上である場合には、車線変更する可能性が高くないと判断して、ステップ１４４で、車線変更必須フラグをオフにして、車線変更予測処理ルーチンを終了する。

また、上記ステップ１３２において、先行車両の走行車線上に停止車両、障害物、及び車線消失箇所のいずれも存在しない場合には、ステップ１４６において、先行車両が、自車走行車線の左車線を走行し、かつ、右の方向指示器が点滅しているか否かを判定し、自車走行車線の左車線を走行している先行車の右の方向指示器が点滅している場合には、先行車両が車線変更して自車走行車線に進入してくると確定的に予測されるため、ステップ１３６で、車線変更必須フラグをオンにする。一方、先行車両が、自車走行車線の右車線を走行している場合や、左の方向指示器が点滅している場合には、ステップ１４８へ移行し、先行車両が、自車走行車線の右車線を走行し、かつ、左の方向指示器が点滅しているか否かを判定し、自車走行車線の右車線を走行している先行車の左の方向指示器が点滅している場合には、先行車両が車線変更して自車走行車線に進入してくると確定的に予測されるため、ステップ１３６で、車線変更必須フラグをオンにする。

一方、上記ステップ１４８で、先行車両が、自車走行車線の左車線を走行している場合や、右の方向指示器が点滅している場合には、車線変更しないと予測されるため、ステップ１４４で、車線変更必須フラグをオフにして、車線変更予測処理ルーチンを終了する。

上記ステップ１３６において、車線変更必須フラグがオンにされると、ステップ１５０で、自車走行車線に進入するまでの時間と進入後の前後方向の車間距離とを算出して、車線変更予測処理ルーチンを終了する。

上記ステップ１５０では、上記ステップ１３０で取得された先行車両情報から、現在の前後方向の自車両との車間距離Ｄと、現在の前後方向の自車両との相対速度Ｖ_ＲＬＸと、現在の自車走行車線への横方向接近速度Ｖ_ＬＹと、自車走行車線の境界となる白線までの先行車両の横方向の距離Ｄ_ＬＹとを取得し、取得された車間距離Ｄと、相対速度Ｖ_ＲＬＸと、接近速度Ｖ_ＬＹと、横方向の距離Ｄ_ＬＹとに基づいて、自車走行車線に進入するまでの時間を、Ｄ_ＬＹ／Ｖ_ＬＹにより算出し、また、進入後の前後方向の車間距離Ｄ*を以下の（３）式により算出する。
Ｄ*＝（Ｄ−Ｖ_ＲＬＸ・Ｄ_ＬＹ／Ｖ_ＬＹ）・・・（３）

そして、運転支援制御部２６において、図１１に示す運転支援処理ルーチンが実行される。まず、ステップ１６０において、右左折必須フラグがオンになっているか、又は車線変更必須フラグがオンになっているかを判定し、右左折必須フラグ及び車線変更必須フラグの各々がオフになっており、右左折も車線変更も予測されていない場合には、運転支援を行わずに、運転支援処理ルーチンを終了するが、一方、右左折必須フラグ及び車線変更必須フラグの少なくとも一方がオンになっており、右左折又は車線変更を行うと予測されている場合には、ステップ１６２において、現在の自車の走行速度と、減速終了時に予想される自車の走行速度と、所定の累積頻度（例えば、２５％）とを用いた問い合わせを行って、自車制動回避レベルデータベース２０から対応する平均減速度α_ｓを読み込む。ここで、右左折必須フラグがオンになっている場合には、減速終了時に予想される自車の走行速度として、右左折候補点として選択された交差点又は分岐点（ｉ）の旋回半径に応じて求められる右左折時の走行速度を用いる。例えば、許容横加速度ＹＧ（例えば、３ｍ／ｓ^２）と旋回半径Ｒｉとを用いて、以下の（４）式により、求められる。

また、車線変更必須フラグがオンになっている場合には、減速終了時に予想される自車の走行速度として、現在の先行車両の走行速度を用いる。

なお、問合せに用いる所定の累積頻度を２５％とする場合を例に説明したが、特許文献（特開２００７−００８３２７）と同様に、個人の特性を考慮した上で、所定の累積頻度を変更してもよい。例えば、減速度の強い制動をいつも行っているドライバであれば５％、弱い人は５０％、平均的な人は２５％を用いて自車制動回避レベルデータベース２０に問合せを行い、個人の特性に応じた平均減速度を読み込むようにしてもよい。

そして、ステップ１６４において、現在の前後方向の車間距離が、自車両の減速終了時に所定の車間距離を確保するために現時点で必要とされる車間距離より短いか否かを判定する。上記ステップ１６４では、先行車両情報取得部１２で取得された先行車両情報から、現在の前後方向の車間距離Ｄと、先行車両速度Ｖ_ＬＸと、減速後の先行車両速度Ｖ_Ｂｏｆｆと、先行車両の減速度Ａ_ＬＸとを取得し、取得された車間距離Ｄ、先行車両速度Ｖ_ＬＸ、減速後の先行車両速度Ｖ_Ｂｏｆｆ、先行車両の減速度Ａ_ＬＸ、自車の走行速度Ｖ_Ｂｏｎ、及び自車の平均減速度α_ｓを用いて、以下の（５）式により判定する。

ここで、Ｄ_ｂｏｆｆ及びＤ_ｇｔの各々は以下の式で表される。
Ｄ_ｂｏｆｆ＝ｍａｘ（通常車間時間×Ｖ_Ｂｏｆｆ、最低車間距離）
Ｄ_ｇｔ＝ｍａｘ（通常車間時間×Ｖ_Ｂｏｎ、最低車間距離）

なお、通常車間時間は、例えば、２．０秒とし、最低車間距離は、例えば、６ｍとする。また、上記の減速後の先行車両速度Ｖ_Ｂｏｆｆについては、車線変更必須フラグがオンのときは、先行車両の速度Ｖ_ＬＸであり、右左折必須フラグがオンのときには、許容横加速度ＹＧと旋回半径Ｒｉとを用いて上記（１）式により求められる速度である。

上記ステップ１６４で、現在の前後方向の車間距離が、自車両の減速終了時に所定の車間距離を確保するために現時点で必要とされる車間距離以上である場合には、運転支援を行わずに、運転支援処理ルーチンを終了するが、一方、現在の前後方向の車間距離が、自車両の減速終了時に所定の車間距離を確保するために現時点で必要とされる車間距離より短い場合には、ステップ１６６で、ドライバが、先行車両との追突を回避するための操作を行っているか否かを判定し、方向指示操作検出部８０によって、方向指示器をオンにさせる操作が検出された場合、操舵検出部８２によって、回避方向への操舵操作が検出された場合、又は、制動操作検出部８４によって、ドライバによる制動操作が検出された場合には、ドライバが、先行車両との追突を回避するための操作を行っており、追突回避意思があると推測されるため、運転支援を行う必要がないと判断し、運転支援を行わずに、運転支援処理ルーチンを終了する。

一方、上記ステップ１６６において、方向指示操作検出部８０によって、方向指示器をオンにさせる操作が検出されず、かつ、操舵検出部８２によって、回避方向への操舵操作が検出されず、かつ、制動操作検出部８４によって、ドライバによる制動操作が検出されなかった場合には、ドライバが、先行車両との追突を回避するための操作を行っておらず、追突回避意思がないと推測されるため、ステップ１６８において、提示装置２４によって、回避行動要求メッセージをドライバに提示させて、運転支援処理ルーチンを終了する。これにより、ドライバは、不注意により先行車両の右左折や車線変更に気付いていなくても、先行車両への追突事故を回避するための行動が必要であることを知ることができ、制動操作又は回避方向への操舵操作を行うことにより、先行車両への追突を回避することができる。

以上説明したように、第１の実施の形態に係る運転支援装置によれば、先行車両が走行している車線から右左折が可能な交差点又は分岐点と、先行車両の方向指示器の点滅状態とに基づいて、先行車両が右左折するか否かを予測し、先行車両が右左折すると確定的に予測される場合に、運転支援を行うことにより、先行車両の右左折に関する確定的な予測結果に基づいて、安定した挙動で、先行車両との追突を回避することができる。

また、先行車両が走行している車線の位置と、先行車両の方向指示器の点滅状態とに基づいて、自車走行車線に先行車両が車線変更して進入してくるか否かを予測し、また、先行車両の方向指示器の点滅状態と、先行車両が走行している車線の消失箇所の有無とに基づいて、車線変更してくるか否かを予測し、また、先行車両の方向指示器の点滅状態と、先行車両が走行している車線上に存在する停止車両又は障害物の有無とに基づいて、自車が走行している車線に先行車両が進入してくるか否かを予測し、先行車両が車線変更すると確定的に予測される場合に、運転支援を行うことにより、先行車両の車線変更に関する確定的な予測結果に基づいて、安定した挙動で、先行車両との追突を回避することができる。

また、右左折時の走行速度まで減速するときの自車の減速傾向、又は車線変更する先行車の走行速度まで減速するときの自車の減速傾向を用いて、現時点で必要とされる車間距離を算出し、現在の車間距離が必要とされる車間距離より短い場合に、運転支援を行うことにより、ドライバの減速傾向に適した運転支援を行うことができ、また、ドライバに違和感無く運転支援を行うことができる。

また、ドライバの不注意により、追突回避意思がなく、追突の恐れがある状況に陥った場合にのみ運転支援を行うことにより、運転支援による煩わしさを低減することができる。また、過剰な運転支援に基づく車群へ与える副作用を防ぐことが可能となる
また、自車が走行する車線前方で、先行車両が車線変更又は右左折して、自車が減速、制動回避を余儀なくされるほぼ確定的な状況で、ドライバの不注意等により通常の制動回避範囲から逸脱し、追突の恐れがある状況に陥った場合にのみ運転支援を行うため、不信感、煩わしさや支援システムに対する過度の依存も低減でき、また、不必要な運転支援による車群に対する副作用の誘発を防ぐことが出来る。

なお、上記の実施の形態では、ＣＣＤカメラで撮像された前方画像から、先行車両の方向指示器の点滅状態を判定する場合を例に説明したが、車車間通信装置により、先行車両の方向指示器の点滅状態を受信してもよい。また、先行車両がカーナビシステムによる経路誘導中であった場合に、右左折あるいは車線変更の意図を先行車両が受信するようにしてもよい。

また、運転支援として、追突回避要求メッセージをドライバに提示する場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、先行車両への追突を回避するように運転介入制御を行って運転支援を行ってもよい。

次に、第２の実施の形態に係る運転支援装置について説明する。なお、第２の実施の形態に係る運転支援装置の構成は、第１の実施の形態と同様であるため、同一符号を付して、説明を省略する。

第２の実施の形態では、先行車両が車線変更や右左折を行うことを予測した場合、自車の平均減速度が、所定の車間距離を確保するために必要とされる減速度より小さいか否かを判定し、判定結果に応じて、運転支援を行っている点が第１の実施の形態と異なっている。

第２の実施の形態に係る運転支援処理ルーチンについて、図１２を用いて説明する。なお、第１の実施の形態と同様の処理については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。

まず、ステップ１６０において、右左折必須フラグがオンになっているか、又は車線変更必須フラグがオンになっているかを判定し、右左折必須フラグ及び車線変更必須フラグの各々がオフになっている場合には、運転支援を行わずに、運転支援処理ルーチンを終了するが、一方、右左折必須フラグ及び車線変更必須フラグの少なくとも一方がオンになっている場合には、ステップ１６２において、現在の自車の走行速度と、減速終了時に予想される自車の走行速度と、所定の累積頻度とを用いて問合せを行い、自車制動回避レベルデータベース２０から対応する平均減速度α_ｓを読み込む。

そして、ステップ２６４において、上記ステップ１６２で取得された平均減速度が、自車両の減速終了時に所定の車間距離を確保するために必要とされる減速度より小さいか否かを判定する。

上記ステップ２６４では、先行車両情報取得部１２で取得された先行車両情報から、現在の前後方向の先行車両との車間距離Ｄと、先行車両速度Ｖ_ＬＸと、減速後の先行車両速度Ｖ_Ｂｏｆｆと、先行車両の減速度Ａ_ＬＸとを取得し、取得された車間距離Ｄ、先行車両速度Ｖ_ＬＸ、減速後の先行車両速度Ｖ_Ｂｏｆｆ、先行車両の減速度Ａ_ＬＸ、自車の走行速度Ｖ_Ｂｏｎ、上記（５）式におけるＤ_ｂｏｆｆ、及び自車の平均減速度α_ｓを用いて、以下の（６）式により判定する。

上記ステップ２６４で、平均減速度が、自車両の減速終了時に所定の車間距離を確保するために必要とされる減速度以上である場合には、運転支援を行わずに、運転支援処理ルーチンを終了するが、一方、平均減速度が、自車両の減速終了時に所定の車間距離を確保するために必要とされる減速度より小さい場合には、ステップ１６６で、ドライバが、先行車両との追突を回避するための操作を行っているか否かを判定し、ドライバが、先行車両との追突を回避するための操作を行っている場合には、運転支援を行わずに、運転支援処理ルーチンを終了する。

一方、上記ステップ１６６において、ドライバが、先行車両との追突を回避するための操作を行っていないと判断された場合には、ステップ１６８において、提示装置２４によって、回避行動要求メッセージをドライバに提示させて、運転支援処理ルーチンを終了する。

このように、右左折時の走行速度まで減速するときの自車の減速傾向、又は車線変更する先行車の走行速度まで減速するときの自車の減速傾向を用いて、必要な減速度を算出し、自車の減速傾向に基づく減速度が必要な減速度より小さい場合に運転支援を行うことにより、ドライバの減速傾向に適した運転支援を行うことができ、また、ドライバに違和感無く運転支援を行うことができる。

本発明の第１の実施の形態に係る運転支援装置の構成を示すブロック図である。本発明の第１の実施の形態に係る運転支援装置の先行車両情報取得部の構成を示すブロック図である。本発明の第１の実施の形態に係る運転支援装置の先行車両車線変更予測部の構成を示すブロック図である。左車線を走行する先行車両に関する情報を取得する様子を示すイメージ図である。本発明の第１の実施の形態に係る運転支援装置の先行車両右左折予測部の構成を示すブロック図である。自車走行車線を走行する先行車両に関する情報を取得する様子を示すイメージ図である。自車制動回避レベルデータベースの内容を示すイメージ図である。本発明の第１の実施の形態に係る運転支援装置の操作検出部の構成を示すブロック図である。本発明の第１の実施の形態に係る運転支援装置の先行車両右左折予測部における右左折予測処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。本発明の第１の実施の形態に係る運転支援装置の先行車両車線変更予測部における車線変更予測処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。本発明の第１の実施の形態に係る運転支援装置の運転支援制御部における運転支援処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。本発明の第２の実施の形態に係る運転支援装置の運転支援制御部における運転支援処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。

符号の説明

１０運転支援装置
１２先行車両情報取得部
１４先行車両車線変更予測部
１６先行車両右左折予測部
２０自車制動回避レベルデータベース
２４提示装置
２６運転支援制御部
２８操作検出部
３０ＣＣＤカメラ
３２自車測位部
３４レーザ計測部
３６路車間通信部
３８電子地図データベース
３９速度センサ
４０加速度センサ
４２、６２方向指示状態判定部
４４、６４先行車両車線判定部
４６、６６先行車両情報算出部
４８車線消失情報取得部
５０障害物情報取得部
６８交差点情報取得部
７０走行規制情報取得部

Claims

自車が走行している走行路を走行している先行車両の方向指示器の点滅状態を取得する方向指示取得手段と、
前記先行車両の走行位置を取得する先行車両位置取得手段と、
前記先行車両位置取得手段によって取得された前記先行車両の走行位置に基づいて、前記先行車両の前方に存在し、かつ、前記先行車両による右折及び左折の少なくとも一方が可能な道路形状を示す右左折情報を取得する右左折情報取得手段と、
前記方向指示取得手段によって取得された前記方向指示器の点滅状態、及び前記右左折情報取得手段によって取得された前記右左折情報に基づいて、前記先行車両が右折又は左折するか否かを予測する予測手段と、
複数の減速速度差の各々に対応して、該減速速度差の減速を自車が行ったときの減速度を記憶した減速傾向記憶手段と、
前記右左折情報取得手段によって取得された右左折情報が示す道路形状に応じた右折又は左折時の走行速度を取得する右左折走行速度取得手段と、
自車の走行速度を検出する自車速度検出手段と、
前記右左折走行速度取得手段によって取得された走行速度及び前記自車速度検出手段によって検出された自車の走行速度に基づいて、減速速度差を算出し、前記減速傾向記憶手段から、前記算出された減速速度差に対応する減速度を取得する減速度取得手段と、
前記先行車両の走行速度及び前記先行車両の減速度を取得する先行車両速度取得手段と、
前記減速度取得手段によって取得された減速度、前記先行車両速度取得手段によって取得された前記先行車両の走行速度及び減速度、前記右左折走行速度取得手段によって取得された走行速度、及び前記自車速度検出手段によって検出された自車の走行速度に基づいて、所定の車間距離を確保するために運転支援対象時に必要な車間距離を算出する車間距離算出手段と、
前記先行車両との車間距離を取得する車間距離取得手段と、
前記車両距離取得手段によって取得された車間距離が、前記車間距離算出手段によって算出された車間距離より短い場合に、前記予測手段の予測結果に応じて、前記先行車両への追突を回避するように運転支援を行う運転支援手段と、
を含む運転支援装置。
自車のドライバによって、前記先行車両への追突を回避するための操作が行われたか否かを判定する操作判定手段を更に含み、
前記運転支援手段は、前記操作判定手段によって、前記先行車両への追突を回避するための操作が行われたと判定された場合には、前記運転支援を行わない請求項１記載の運転支援装置。