JP4985232B2

JP4985232B2 - 衝突判定装置

Info

Publication number: JP4985232B2
Application number: JP2007219999A
Authority: JP
Inventors: 康治田口
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-08-27
Filing date: 2007-08-27
Publication date: 2012-07-25
Anticipated expiration: 2027-08-27
Also published as: JP2009053923A

Description

本発明は、信号機が設置された交差点において自車両が他車両に衝突するかどうかを判定する衝突判定装置に関するものである。

従来の衝突判定装置としては、例えば特許文献１に記載されているものが知られている。特許文献１に記載の衝突判定装置は、自車両が交差点を通過する通過予定時刻と、自車両の走行車線に交差する交差車線の信号機の点灯状態が赤から青に切り替わる青色切替時刻とを比較することで、交差点を通過する自車両と交差道路から交差点に進入してくる他車両との衝突可能性を判定するというものである。
特開２００６−２５２２００号公報

しかしながら、上記従来技術においては、以下の問題点が存在する。即ち、交差点への自車両の通過予定時刻が交差車線の信号機の青色切替時刻よりも遅い場合であっても、自車両と交差道路を走行する他車両との衝突が必ずしも起こるとは限らない。よって、交差点への自車両の通過予定時刻と交差車線の信号機の青色切替時刻とを比較するだけでは、自車両と交差道路を走行する他車両との衝突可能性を誤判定してしまうおそれがある。

本発明の目的は、交差点において交差車線に対する信号機が赤信号から青信号に切り替わったときに、自車両と交差車線を走行する他車両とが衝突する可能性を高精度に判定することができる衝突判定装置を提供することである。

本発明は、信号機が設置された交差点を自車両が通過する際に、自車両と自車両の走行車線に交差する交差車線を走行する他車両とが衝突する可能性を判定する衝突判定装置であって、信号機の点灯状態情報を取得する信号機情報取得手段と、自車両の走行計画情報を取得する自車両情報取得手段と、交差車線で発進待機状態にある他車両の走行計画情報を取得する他車両情報取得手段と、信号機の点灯状態情報と自車両の走行計画情報と交差車線で発進待機状態にある他車両の走行計画情報とに基づいて、交差車線に対する信号機が赤信号から青信号に切り替わったときに自車両と他車両とが干渉するかどうかを推定し、自車両と他車両とが干渉する場合には干渉しない場合に比べて自車両と他車両とが衝突する可能性が高いと判定する判定手段とを備え、判定手段は、自車両と他車両とが干渉すると推定されたときに、自車両の走行計画情報と他車両の走行計画情報とに基づいて、他車両が自車両に追従走行する状態になるかどうかを判断し、他車両が自車両に追従走行する状態になる場合には追従走行する状態にならない場合に比べて自車両と他車両とが衝突する可能性が低いと判定することを特徴とするものである。

このような衝突判定装置においては、信号機の点灯状態情報と自車両の走行計画情報と交差車線で発進待機状態にある他車両の走行計画情報とをそれぞれ取得し、これらの情報に基づいて、交差車線に対する信号機が赤信号から青信号に切り替わったときに自車両と他車両とが干渉するかどうかを推定する。そして、自車両と他車両とが干渉すると推定されたときは、自車両と他車両とが衝突する可能性が高いと判定され、自車両と他車両とが干渉しないと推定されたときは、自車両と他車両とが衝突する可能性が低いと判定される。このように自車両の走行計画と交差車線で発進待機状態にある他車両の走行計画とを考慮することにより、交差点において交差車線に対する信号機が赤信号から青信号に切り替わったときに、自車両と交差車線を走行する他車両とが衝突する可能性を高精度に判定することができる。

自車両と他車両とが干渉する可能性があると推定された場合でも、自車両が右左折したのであれば、交差車線を走行する他車両が自車両に対して車間を維持して追従走行する状態となる可能性が高くなり、この場合には両者の衝突可能性が低くなる。従って、他車両が自車両に追従走行する状態になるかどうかを判断し、他車両が自車両に追従走行する状態になる場合には追従走行する状態にならない場合に比べて自車両が他車両に衝突する可能性が低いと判定することにより、交差点において交差車線に対する信号機が赤信号から青信号に切り替わったときに、自車両と交差車線を走行する他車両とが衝突する可能性をより高精度に判定することができる。

また、好ましくは、走行計画情報は、速度情報と進路情報とを含む。この場合には、自車両及び他車両の走行計画情報として適切なものが使用されるため、自車両と他車両との干渉の有無を精度良く推定することができる。

本発明によれば、交差点において交差車線に対する信号機が赤信号から青信号に切り替わったときに、自車両と交差車線を走行する他車両とが衝突する可能性を高精度に判定することができる。これにより、例えば自車両の不用意な自動停止ブレーキの作動を防止することが可能となる。

以下、本発明に係わる衝突判定装置の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明に係わる衝突判定装置の一実施形態を含む車両制御装置を示す概略構成図である。同図において、車両制御装置１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータを主要構成部品とするＥＣＵ（Electronic Control Unit）２を備えている。

ＥＣＵ２には、アクセル操作量を検出するアクセルセンサ３と、ブレーキ操作量を検出するブレーキセンサ４と、走行速度を検出する車速センサ５と、図示しないウィンカースイッチ（方向指示器）による指示方向を検出するウィンカーセンサ６と、インフラ通信により信号機からの信号切り替わりタイミング情報を受信するインフラセンサ７と、自車両の周辺に存在する他車両の状態を監視する周辺監視センサ８とが接続されている。周辺監視センサ８としては、カメラや、車車間通信用の受信機等が用いられる。

また、ＥＣＵ２には、ブレーキ部９を駆動させるブレーキ駆動部１０と、警報音を発するブザー等の警報器１１とが接続されている。

ＥＣＵ２は、アクセルセンサ３、ブレーキセンサ４、車速センサ５、ウィンカーセンサ６、インフラセンサ７及び周辺監視センサ８の検出信号を入力し、信号機が設置された交差点（図３及び図４参照）を自車両が通過する際に、自車両と自車両の走行車線に交差する交差車線を走行する他車両とが衝突する可能性を判定し、その判定結果に応じてブレーキ駆動部１０及び警報器１１を制御する。

図２は、ＥＣＵ２により実行される制御処理手順の詳細を示すフローチャートである。同図において、まず例えば行動予測技術や運転者特性学習技術等を用いて、自車両の運転者に関する走行特性（ドライバ特性）の学習処理を行う（手順Ｓ２１）。この学習処理は、自車両が交差点に到達する前に実行される。

続いて、インフラセンサ７の検出信号から、自車両の前方に存在する交差点に設置された信号機の信号切り替わりタイミングを含む信号情報を取得する（手順Ｓ２２）。

続いて、手順Ｓ２１で得られた運転者の走行特性学習結果に、アクセルセンサ３及びブレーキセンサ４によりそれぞれ検出されたアクセル操作量及びブレーキ操作量を加味して、車速センサ５で検出された現在の車速から自車両が前方の交差点を通過する時の予測速度パターンを生成する（手順Ｓ２３）。

また、ウィンカーセンサ６の検出信号に基づいて、交差点における自車両の進路軌跡（直進及び右左折）を推定する（手順Ｓ２４）。なお、自車両の進路軌跡の推定は、ナビ設定情報を用いて行っても良い。

続いて、自車両が手順Ｓ２３で得られた予測速度パターンで走行する場合、自車両が前方の交差点に達したときに、その交差点における自車両の走行車線に対する信号機が赤信号または黄信号になる可能性があるかどうかを判定する（手順Ｓ２５）。自車両が前方の交差点に達したときに、自車両の走行車線に対する信号機が青信号であるときは、本処理を終了する。

一方、自車両が前方の交差点に達したときに、自車両の走行車線に対する信号機が赤信号または黄信号になる可能性があるときは、警報器１１から警報音を鳴らすようにする（手順Ｓ２６）。

続いて、前方の交差点における交差車線の停止線で待機している全ての他車両（待機車両）について、交差車線に対する信号機が赤信号から青信号に切り替わった時点から最大加速度（例えば０．３Ｇ）で加速したときに想定される速度パターンを生成する（手順Ｓ２７）。

また、周辺監視センサ８により検出される各待機車両のウィンカー状態等に基づいて、交差点における待機車両の進路軌跡（直進及び右左折）を推定する（手順Ｓ２８）。ここで、交差点が５差路や６差路等であるために複数の進路（例えば右奥と右手前に道がある等）が想定される場合には、待機車両が複数の進路に進む可能性があるとして、進路軌跡の推定を行う。

続いて、手順２２で得られた信号機の情報と手順Ｓ２３，２４で得られた自車両の予測速度パターン及び推定進路軌跡と手順Ｓ２７，２８で得られた他車両の速度パターン及び推定進路軌跡とに基づいて、前方の交差点における交差車線に対する信号機が赤信号から青信号に切り替わったときに、自車両と待機車両との干渉が発生するかどうかを推定する（手順Ｓ２９）。このとき、例えば０〜１０秒の０．１秒毎に干渉が発生するかどうかを推定し、自車両と待機車両との干渉が１回も発生しないときは、自車両と発進後の待機車両とが衝突する可能性が低いと判定され、本処理を終了する。

一方、自車両と待機車両との干渉が１回でも発生すると推定されると、自車両の推定進路軌跡と待機車両の推定進路軌跡とに基づいて、前方の交差点における交差車線に対する信号機が赤信号から青信号に切り替わったときに、自車両が右左折を完了することで待機車両が自車両に対して車間を維持して追従走行する状態とならないかどうかを判断する（手順Ｓ３０）。待機車両が自車両に追従走行する状態となるときは、自車両と発進後の待機車両とが衝突する可能性が低いと判定され、本処理を終了する。

待機車両が自車両に追従走行する状態とならないときは、自車両と発進後の待機車両とが衝突する可能性が高いと判定され、ブレーキ部９により自動停止ブレーキを作動させるようにブレーキ駆動部１０を制御する（手順Ｓ３１）。

ここで、例えば図３に示すように、信号機Ｓ_１，Ｓ_２を有する交差点Ｔにおいて、交差車線Ｋに対する信号機Ｓ_２が赤信号から青信号に切り替わった時点で、自車両Ｐが交差点Ｔ内（図中の斜線領域）に存在することがある。このとき、交差車線Ｋの右側の停止線Ｌ_１で待機車両Ｑが停止しているが、交差車線Ｋの左側の停止線Ｌ_２に待機車両Ｑが存在していない場合には、信号機Ｓ_２が赤信号から青信号に切り替わった時点で、自車両Ｐの位置が交差点Ｔ内における待機車両Ｑの通過領域を越えていれば、自車両Ｐと発進後の待機車両Ｑとの干渉が発生しないため、両者が衝突する可能性は低いと判定される。よって、この場合には、自動停止ブレーキを介入させることは無い。

また、図４に示すように、信号機Ｓ_１，Ｓ_２を有する交差点Ｔにおいて、交差車線Ｋに対する信号機Ｓ_２が赤信号から青信号に切り替わった時点で、自車両Ｐが右折行為を完了して交差点Ｔ内（図中の斜線領域）に存在することがある。このとき、交差車線Ｋの両側の停止線Ｌ_１，Ｌ_２で待機車両Ｑがそれぞれ停止している場合に、信号機Ｓ_２が赤信号から青信号に切り替わった時点で、自車両Ｐが右折行為を完了していれば、交差車線Ｋの右側の停止線Ｌ_１で停止している待機車両Ｑが発進しても、自車両Ｐと当該待機車両Ｑとの干渉が発生しないため、両者が衝突する可能性は低いと判定される。また、交差車線Ｋの左側の停止線Ｌ_２で停止している待機車両Ｑが発進しても、その待機車両Ｑは自車両Ｐに対して車間を保ったまま追従走行するようになるため、両者が衝突する可能性は低いと判定される。よって、この場合にも、自動停止ブレーキを介入させることは無い。

以上において、インフラセンサ７とＥＣＵ２の上記手順Ｓ２２とは、信号機の点灯状態情報を取得する信号機情報取得手段を構成する。アクセルセンサ３、ブレーキセンサ４、車速センサ５及びウィンカーセンサ６とＥＣＵ２の上記手順Ｓ２３，Ｓ２４とは、自車両の走行計画情報を取得する自車両情報取得手段を構成する。周辺監視センサ８とＥＣＵ２の上記手順Ｓ２７，Ｓ２８とは、交差車線で発進待機状態にある他車両の走行計画情報を取得する他車両情報取得手段を構成する。ＥＣＵ２の上記手順Ｓ２９，Ｓ３０は、信号機の点灯状態情報と自車両の走行計画情報と交差車線で発進待機状態にある他車両の走行計画情報とに基づいて、交差車線に対する信号機が赤信号から青信号に切り替わったときに自車両と前記他車両とが干渉するかどうかを推定し、自車両と他車両とが干渉する場合には干渉しない場合に比べて自車両と他車両とが衝突する可能性が高いと判定する判定手段を構成する。

以上のように本実施形態にあっては、交差点を通過する時の自車両の予測速度パターン及び予想進路軌跡を生成すると共に、交差車線の停止線で停止している待機車両の速度パターン及び予想進路軌跡を生成するようにしたので、これらの情報を用いることで、交差車線に対する信号機が赤信号から青信号に切り替わったときに自車両と待機車両とが衝突する可能性を高精度に判定することができる。

そして、自車両と待機車両とが衝突する可能性があるときのみ、自動停止ブレーキを作動させる。つまり、交差車線に対する信号機が赤信号から青信号に切り替わった時点で自車両が交差点内に存在する場合でも、自車両と待機車両とが衝突する可能性が低ければ、自動停止ブレーキを作動させることは無い。従って、不必要な自動停止ブレーキの作動が抑制されるため、交通環境の交通流を妨げることが防止され、交通環境全体の安全性を十分確保することが可能となる。

本発明に係わる衝突判定装置の一実施形態を含む車両制御装置を示す概略構成図である。図１に示したＥＣＵにより実行される制御処理手順の詳細を示すフローチャートである。交差車線に対する信号機が赤信号から青信号に切り替わる時点で自車両が交差点内に存在している場合でも、自車両と待機車両とが衝突しないと判定される一例を示す概念図である。交差車線に対する信号機が赤信号から青信号に切り替わる時点で自車両が交差点内に存在している場合でも、自車両と待機車両とが衝突しないと判定される他の例を示す概念図である。

符号の説明

１…車両制御装置（衝突判定装置）、２…ＥＣＵ（信号機情報取得手段、自車両情報取得手段、他車両情報取得手段、判定手段）、３…アクセルセンサ（自車両情報取得手段）、４…ブレーキセンサ（自車両情報取得手段）、５…車速センサ（自車両情報取得手段）、６…ウィンカーセンサ（自車両情報取得手段）、７…インフラセンサ（信号機情報手段）、８…周辺監視センサ（他車両情報取得手段）。

Claims

信号機が設置された交差点を自車両が通過する際に、前記自車両と前記自車両の走行車線に交差する交差車線を走行する他車両とが衝突する可能性を判定する衝突判定装置であって、
前記信号機の点灯状態情報を取得する信号機情報取得手段と、
前記自車両の走行計画情報を取得する自車両情報取得手段と、
前記交差車線で発進待機状態にある他車両の走行計画情報を取得する他車両情報取得手段と、
前記信号機の点灯状態情報と前記自車両の走行計画情報と前記交差車線で発進待機状態にある他車両の走行計画情報とに基づいて、前記交差車線に対する前記信号機が赤信号から青信号に切り替わったときに前記自車両と前記他車両とが干渉するかどうかを推定し、前記自車両と前記他車両とが干渉する場合には干渉しない場合に比べて前記自車両と前記他車両とが衝突する可能性が高いと判定する判定手段とを備え、
前記判定手段は、前記自車両と前記他車両とが干渉すると推定されたときに、前記自車両の走行計画情報と前記他車両の走行計画情報とに基づいて、前記他車両が前記自車両に追従走行する状態になるかどうかを判断し、前記他車両が前記自車両に追従走行する状態になる場合には追従走行する状態にならない場合に比べて前記自車両と前記他車両とが衝突する可能性が低いと判定することを特徴とする衝突判定装置。
前記走行計画情報は、速度情報と進路情報とを含むことを特徴とする請求項１記載の衝突判定装置。