JP6369180B2 - 先行車後退可能性判断装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の周囲の状況を認識して、先行車が後退する可能性を判断する先行車後退可能性判断装置に関する。

従来より、脇道付近で停止する先行車及びその脇道に進入しようとする第三車を認識するとともに第三車の走行経路を予測し、予測した走行経路上に先行車が停止している場合に、先行車が後退する可能性が高いと判断する技術として特許文献１が知られている。

特開２０１２−２２１４５１号公報

ところが、例えば、先行車が第三車の走行経路上に停止している場合であっても、先行車と先行車の先行車（以下、先々行車）の車間距離が広い場合には、先行車は後退せずに前進して第三車の走行経路上から避難する場合が多い。しかしながら、特許文献１に記載の技術においては、そのような場合であっても、先行車と先々行車の車間距離が短い場合と同じように先行車が後退する可能性が高いと判断するという問題点があった。

上記問題点を解決するために本発明は、進入可能領域の位置及び寸法を示す進入可能領域情報を有する地図情報を格納しておき、自車両の周囲に存在する車両の位置を認識し、地図情報から自車両前方の進入可能領域情報を抽出する。そして、先行車の位置情報と先々行車の位置情報と進入可能領域情報とから、先行車と先々行車と進入可能領域との位置関係を算出する。そして、進入可能領域と先行車との位置関係が車線方向に重なる部分の長さと、先々行車と先行車との間の距離とに基づいて先行車が後退する可能性を判断する。

本発明によれば、先行車と先々行車と進入可能領域との位置関係を算出し、算出した位置関係に基づいて先行車の後退可能性を判断するので、精度良く先行車の後退可能性を判断する先行車後退可能性判断装置を提供することができるという効果がある。

第１実施形態の先行車後退可能性判断装置の構成を説明する制御ブロック図である。 第１実施形態における処理内容を説明するフローチャートである。 周囲車両認識部による周囲車両の認識例として、先行車Ｖ１の自車両Ｖ０に対する位置及び姿勢の認識結果の例を示す図である。 第１実施形態における先行車周辺の空間情報を説明する図である。 第２実施形態における先行車後退可能性判断装置の構成を説明する制御ブロック図である。 第２実施形態における処理内容を説明するフローチャートである。 第２実施形態における先行車周辺の空間情報を説明する図である。

次に図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。

［第１実施形態］
図１は、本発明に係る先行車後退可能性判断装置の第１実施形態の構成を示すブロックズ図である。図１において、先行車後退可能性判断装置は、その機能を実現するために、地図情報格納部１０と、周囲車両認識部２０と、進入可能領域形状抽出部３０と、先行車情報算出部４０と、先行車後退予測部５０とを備えている。

本実施形態では先行車後退可能性判断装置は、ＣＰＵ、プログラムＲＯＭ、作業用ＲＡＭ及びＩＯインタフェースを備えたマイクロプロセッサで構成され、その機能は、プログラムＲＯＭに格納された制御プログラムをＣＰＵが実行することにより実現されている。尚、プログラムＲＯＭには、制御プログラム以外に、各種の制御パラメータも記憶されているものとする。

地図情報格納部１０は、車両が道路から進入可能な進入可能領域の位置及び寸法を有するディジタル地図情報をハードディスク装置や不揮発性半導体メモリ装置等に格納している。また、地図情報格納部１０は、ＧＰＳ受信機やジャイロセンサ等を内蔵して、一定時間毎に自車両の現在位置情報を更新して保持している。地図情報格納部１０は、後述する進入可能領域形状抽出部３０が自車両の前方の進入可能領域の位置及び寸法を抽出できるインターフェースを有すれば、一般的な車両用ナビゲーション装置であってもよい。

周囲車両認識部２０は、例えば前方カメラやスキャンニング・レーダーなどを用いて、先行車、先々行車、対向車などの自車両の周囲に存在する周囲車両の相対位置、速度を取得して、先行車情報算出部４０に出力する。

進入可能領域形状抽出部３０は、地図情報格納部１０が有する地図情報から自車両の前方の進入可能領域の位置及び寸法を示す情報を抽出して、先行車情報算出部４０に出力する。

先行車情報算出部４０は、先行車の位置情報と先々行車の位置情報と、進入可能領域形状抽出部３０により抽出した進入可能領域情報とから、先行車と先々行車と進入可能領域との位置関係を算出し、先行車後退予測部５０に出力する。先行車と先々行車と進入可能領域との位置関係を算出する際には、周囲車両認識部２０が認識した周囲車両の自車両に対する相対位置を地図座標系に座標変換する必要がある。

先行車後退予測部５０は、進入可能領域と先行車の位置とが重なる部分の車線に沿った長さと、先々行車と先行車との間の距離とに基づいて先行車が後退する可能性を判断する。

図２は、第１実施形態における先行車後退可能性判断装置により行われる処理内容を示すフローチャートである。

ステップＳ１１０では、周囲車両認識部２０により、周囲車両の自車両に対する相対位置及び姿勢（ｘｎ，ｙｎ，φｎ）を取得する。図３に示すように、自車両Ｖ０の例えば中央位置にｘｙ座標原点を取り、自車両Ｖ０の前方をｘ方向、自車両Ｖ０の左方向をｙ方向とする。周囲車両の自車両に対する相対位置は、ｘｙ座標で示される。周囲車両の姿勢は、ｘ方向からの周囲車両の前後軸の方向角φとして規定している。周囲車両、例えば先行車Ｖ１の相対位置・姿勢情報は、（ｘ１，ｙ１，φ１）で示される。自車両Ｖ０の周囲に複数（ｎとする）台の周囲車両があれば、ｉ＝１からｎまでの各車両に対して、その車両の相対位置・姿勢情報（ｘｉ，ｙｉ，φｉ）を取得する。

ステップＳ１２０では、地図情報格納部１０から自車両の前方の進入可能領域の位置及び寸法の地図情報を取得する。

ステップＳ１３０では、ステップＳ１１０で取得した先行車の位置情報と先々行車の位置情報と、ステップＳ１２０で取得した自車両前方の進入可能領域の位置及び寸法とから、先行車周辺の空間を算出する。具体的には、進入可能領域と先行車との位置関係、及び進入可能領域と先々行車との位置関係を算出する。第１実施形態では、先々行車の後端と進入可能領域の自車両進行方向の前方側の端点との車線に沿った距離を算出する。この位置関係の算出に先立って、周囲車両の相対位置・姿勢情報（ｘｉ，ｙｉ，φｉ）を地図座標系に変換する。この座標変換の例として、図３に示した先行車Ｖ１の位置を地図座標系に変換する式を説明する。

地図座標をＸＹ座標とし、各車両の姿勢角の基準をＸ方向とすると、地図情報格納部１０により取得された自車両Ｖ０の地図座標系における位置情報が（Ｘ０，Ｙ０）であり、自車両Ｖ０の姿勢角をΦ０とする。車両の姿勢角とは、車両の前後軸方向の前方がＸ方向と成す角である。先行車Ｖ１の地図座標系における位置情報を（Ｘ１，Ｙ１）とし、先行車Ｖ１の地図座標系における姿勢角をΦ１とする。Ｘ１，Ｙ１，Φ１は、自車両Ｖ０の地図座標系における位置情報（Ｘ０，Ｙ０）と、自車両Ｖ０の姿勢角Φ０と、先行車Ｖ１の相対位置・姿勢情報（ｘ１，ｙ１，φ１）から、下記の式（１）〜式（４）により求められる。

Ｘ１＝Ｘ０＋cos（Φ０＋θ）×√（ｘ１²＋ｙ１² ） …（１）
Ｙ１＝Ｙ０＋sin（Φ０＋θ）×√（ｘ１²＋ｙ１² ） …（２）
θ＝arctan（ｙ１／ｘ１） …（３）
Φ１＝Φ０＋φ１ …（４）
図４は、先行車周辺の空間パラメータを説明する図である。図４において、自車両Ｖ０が図中左方向へ走行している。自車両Ｖ０の前方に先行車Ｖ１があり、先行車Ｖ１の前方に先々行車Ｖ２がある。ステップＳ１１０で取得した周囲車両のうち、先々行車Ｖ２の後端の位置をＰ１、ステップＳ１２０で取得した自車両周辺の地図から自車両の前方の進入可能領域Ａに位置情報及び寸法情報を抽出する。ここで、進入可能領域Ａの自車両進行方向の前方側の端点をＰ２とし、Ｐ１とＰ２との車線方向の距離をＤとする。また車線方向に、進入可能領域Ａと先行車Ｖ１の位置が重なる部分がある。言い換えれば、先行車Ｖ１が対向車線から進入可能領域Ａに進入する経路の一部を塞いでいる状態である。

ステップＳ１４０では、ステップＳ１１０で取得した周囲車両情報とステップＳ１３０で算出した先行車周辺の空間情報とから先行車の前方に十分な空間があるかを判断する。具体的には、周囲車両情報として先行車Ｖ１の全長Ｌを取得可能な場合には、Ｄ＞Ｌ＋αの場合には、ステップＳ１５０に進み、否の場合には、ステップＳ１６０に進む。ここで、先行車Ｖ１の全長Ｌは、取得できない場合には、一般的な乗用車の全長としてＬ＝５ｍとしてもよいし、先行車の車幅から全長を推定してもよい。この推定には、種々の車幅に対する車両の全長をマイクロプロセッサのＲＯＭに予め記憶したものを参照するものとする。また、αは先行車Ｖ１が前進した場合に、先行車Ｖ１と先々行車Ｖ２との間に最低限必要な車間距離で、例えばα＝１ｍなどとする。

ステップＳ１５０では、先行車Ｖ１の前方に十分な空間があり、対向車線からセンターラインを超えて進入可能領域Ａに進入しようとする対向車があっても、先行車Ｖ１は前進して対向車に進路を譲ることができるので、先行車の後退可能性が低いと判断する。

ステップＳ１６０では、先行車Ｖ１の前方に十分な空間がなく、対向車線からセンターラインを超えて進入可能領域Ａに進入しようとする対向車があると、先行車Ｖ１は後退して対向車に進路を譲ろうとする可能が高いので、先行車の後退可能性が高いと判断する。

ステップＳ１７０では、キースイッチがＯＦＦされたか否かを判定する。ＯＦＦされた場合には、処理を終了し、ＯＦＦされていない場合は、ステップＳ１１０に戻り、処理を継続する。

第１実施形態によれば、先行車と先々行車と進入可能領域との位置関係を算出し、算出した位置関係に基づいて先行車の後退可能性を判断するので、精度良く先行車の後退可能性を判断する先行車後退可能性判断装置を提供することができるという効果がある。

また第１実施形態によれば、先々行車の後端と進入可能領域の自車両進行方向の前方側の端点との車線に沿った距離を算出し、この距離と先行車の全長とに基づいて先行車の後退可能性を判断している。このため、精度良く先行車の後退可能性を判断することができるという効果がある。

［第２実施形態］
図５は、本発明に係る先行車後退可能性判断装置の第２実施形態の構成を示すブロックズ図である。第２実施形態における先行車後退可能性判断装置は、その機能を実現するために、地図情報格納部１０と、周囲車両認識部２０と、進入可能領域形状抽出部３０と、先行車情報算出部４０と、先行車後退予測部５０、周囲車両経路予測部６０とを備えている。第２実施形態は、第１実施形態に周囲車両経路予測部６０が追加された構成となっている。その他の構成は、第１実施形態と同様であるので、同じ構成要素には同じ符号を付与して、重複する説明を省略する。

周囲車両経路予測部６０は、周囲車両認識部２０で認識した周囲車両のうち対向車の走行経路を予測する。周囲車両経路予測部６０は、進入可能領域形状抽出部３０が抽出した進入可能領域の位置及び寸法を参照して、対向車線から自車両前方の進入可能領域へ進入しようとする対向車の経路を予測する。

図６は、第２実施形態における先行車後退可能性判断装置により行われる処理内容を示すフローチャートである。図２に示した第１実施形態のフローチャートに対して、ステップ２１０及びステップ２２０が追加されていることと、ステップＳ１３０以下の処理内容が一部異なる。

ステップＳ１１０及びステップＳ１２０の処理内容は、図２と同様であるので説明を省略する。ステップＳ２１０では、ステップＳ１１０で取得した周囲車両の情報と、ステップＳ１２０で取得した自車両の前方の進入可能領域の位置及び寸法の地図情報とから、進入可能領域へ進入しようとする対向車の走行経路を予測する。

ステップＳ２２０では、ステップＳ１１０で取得した先行車が、ステップＳ２１０で予測した対向車の走行経路上に停止しているか否かを判断する。具体的には、車線方向に進入可能領域Ａと先行車Ｖ１の位置が重なる部分があり、且つ先行車が停止しているか否かを判断する。重なる部分があり先行車が停止してれば、先行車が対向車の走行経路上に停止していると判断する。先行車が対向車の走行経路上に停止している場合は、ステップＳ１３０に進み、先行車が対向車の走行経路上でないか、或いは、先行車が動いている場合は、ステップＳ１５０に進む。

ステップＳ１３０では、ステップＳ１１０で取得した周囲車両の情報と、ステップＳ１２０で取得した自車両周辺の地図情報とから、先行車周辺の空間を算出する。

ここで、図７を参照して、第２実施形態において算出する空間パラメータについて説明する。ステップＳ１１０で取得した周囲車両のうち、先々行車Ｖ２の後端をＰ１、先行車Ｖ１の先端をＰ４、先行車Ｖ１の後端をＰ５、ステップＳ１２０で取得した自車両周辺の地図から自車両前方の進入可能領域Ａを抽出する。そして、進入可能領域Ａの自車両進行方向の前方側の端点をＰ２、進入可能領域Ａの自車両進行方向の後方側の端点をＰ３とする。このとき、Ｐ１とＰ２の車線方向の距離をＤ、Ｐ２とＰ４の車線方向の距離をＬ１、Ｐ３とＰ５の車線方向の距離をＬ２とする。また周囲車両経路予測部６０は、対向車Ｖ３が進入可能領域Ａの手前で、徐行または停止または右折の方向指示を出している場合、この対向車Ｖ３が先行車Ｖ１の停止位置を通過して進入可能領域Ａへ進入しようとしていると予測する。

ステップＳ１４０では、ステップＳ１１０で取得した周囲車両情報とステップＳ１３０で算出した先行車周辺の空間情報とから先行車Ｖ１の前方に十分な空間があるかを判断する。具体的には、周囲車両情報として先行車Ｖ１の全長をＬ、ステップＳ２１０で予測した経路が先行車Ｖ１の停止位置を通過しようとする対向車Ｖ３の車幅をＷとした場合、式（５）を満たす場合にはステップＳ１５０に進む。式（５）を満たさない場合にはステップＳ１６０に進む。

Ｌ２＋（Ｄ＋Ｌ１−Ｌ）＞Ｗ＋β …（５）
ここで、βは先行車Ｖ１の停止位置を通過しようとする対向車Ｖ３が走行するのに必要な余裕代であり、例えばβ＝２ｍとする。

ステップＳ１５０では、先行車Ｖ１の前方に十分な空間があり、対向車線からセンターラインを超えて進入可能領域Ａに進入しようとする対向車Ｖ３があっても、先行車Ｖ１は前進して対向車Ｖ３に進路を譲ることができる。従って、先行車の後退可能性が低いと判断する。

ステップＳ１６０では、先行車Ｖ１の前方に十分な空間がなく、対向車線からセンターラインを超えて進入可能領域Ａに進入しようとする対向車Ｖ３があると、先行車Ｖ１は後退して対向車Ｖ３に進路を譲ろうとする可能が高い。従って、先行車Ｖ１の後退可能性が高いと判断する。

ステップＳ１７０では、自車両Ｖ０のキースイッチがＯＦＦされたか否かを判定する。ＯＦＦされた場合には、処理を終了し、ＯＦＦされていない場合は、ステップＳ１１０に戻り、処理を継続する。

第２実施形態によれば、先行車と先々行車と進入可能領域との位置関係を算出し、算出した位置関係に基づいて先行車の後退可能性を判断するので、精度良く先行車の後退可能性を判断する先行車後退可能性判断装置を提供することができるという効果がある。

また第２実施形態によれば、先行車の先端と進入可能領域の前方側端点との距離を用いて先行車の後退可能性を判断するので、先行車と進入可能領域との位置関係に応じて精度良く先行車の後退可能性を判断することができるという効果がある。

また第２実施形態によれば、更に、先行車の後端と進入可能領域の後方側端点との距離を用いて先行車の後退可能性を判断するので、先行車と進入可能領域の位置関係に応じて精度良く先行車の後退可能性を判断することができるという効果がある。

また第２実施形態によれば、先行車が対向車の進路上で停止しているか否かに応じて先行車の後退可能性を判断するので、位置関係だけでなく状況に応じて精度良く先行車の後退可能性を判断することができるという効果がある。

さらに第２実施形態によれば、対向車の車幅情報に基づいて、先行車の後退可能性を判断するので、必要な空間を精度良く算出することができ、先行車の後退可能性を精度良く判断することができるという効果がある。

１０ 地図情報格納部
２０ 周囲車両認識部
３０ 進入可能領域形状抽出部
４０ 先行車情報算出部
５０ 先行車後退予測部
６０ 周囲車両経路予測部
Ｖ０ 自車両
Ｖ１ 先行車
Ｖ２ 先々行車
Ｖ３ 対向車

Claims (6)

1. 自車両の周囲に存在する周囲車両の位置を認識する周囲車両認識部と、
   車両が道路から進入可能な領域である進入可能領域の位置及び寸法を示す進入可能領域情報を有する地図情報を格納する地図情報格納部と、
   前記自車両の前方にある進入可能領域の進入可能領域情報を前記地図情報格納部から抽出する進入可能領域形状抽出部と、
   前記周囲車両認識部により認識した前記周囲車両のうち先行車の位置情報と、先行車のさらに前方に位置する先々行車の位置情報と、前記進入可能領域形状抽出部により抽出した進入可能領域情報とから、前記先行車と前記先々行車と前記進入可能領域との位置関係を算出する先行車情報算出部と、
   前記進入可能領域と前記先行車との位置関係が車線方向に重なる部分の長さと、前記先々行車と前記先行車との間の距離とに基づいて、前記先行車が後退する可能性を判断する先行車後退予測部と、
   を備えたことを特徴とする先行車後退可能性判断装置。
2. 前記先行車情報算出部は、前記周囲車両認識部により認識した先々行車の後端と前記進入可能領域の自車両進行方向の前方側の端点との車線に沿った距離を算出し、
   前記先行車後退予測部は、前記先行車情報算出部で算出した前記距離と前記周囲車両認識部により認識した先行車の全長情報とから、先行車が後退する可能性を判断することを特徴とする請求項１に記載の先行車後退可能性判断装置。
3. 前記先行車情報算出部は、前記周囲車両認識部により認識した前記先行車の先端と前記進入可能領域の自車両進行方向の前方側の端点との車線に沿った距離を更に算出することを特徴とする請求項２に記載の先行車後退可能性判断装置。
4. 前記先行車情報算出部は、前記周囲車両認識部により認識した前記先行車の後端と前記進入可能領域の自車両進行方向の後方側の端点との車線に沿った距離を更に算出することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の先行車後退可能性判断装置。
5. 自車両の周囲に存在する周囲車両の位置を認識する周囲車両認識部と、
   車両が道路から進入可能な領域である進入可能領域の位置及び寸法を示す進入可能領域情報を有する地図情報を格納する地図情報格納部と、
   前記自車両の前方にある進入可能領域の進入可能領域情報を前記地図情報格納部から抽出する進入可能領域形状抽出部と、
   前記周囲車両認識部により認識した前記周囲車両のうち先行車の位置情報と、先行車のさらに前方に位置する先々行車の位置情報と、前記進入可能領域形状抽出部により抽出した進入可能領域情報とから、前記先行車と前記先々行車と前記進入可能領域との位置関係を算出する先行車情報算出部と、
   前記周囲車両認識部により認識した前記周囲車両のうち対向車の経路を予測する周囲車両経路予測部と、
   前記対向車の予測された経路上に前記先行車が停止している場合に前記先行車が後退する可能性を判断する先行車後退予測部と、を備えたことを特徴とする先行車後退可能性判断装置。
6. 前記先行車後退予測部は、前記周囲車両認識部により認識した前記対向車の車幅情報を更に用いて、前記先行車が後退する可能性を判断することを特徴とする請求項５に記載の先行車後退可能性判断装置。

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