JP6500820B2 - 車載装置 - Google Patents

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Description

本発明は、自車の周辺状況を判別する車載装置に関するものである。
従来、レーダ等の障害物センサを用いて自車への障害物の接近を検知し、運転支援を行う技術が知られている。例えば、特許文献1には、自車の前後方向に配置された、自車側方の物体を検出する2つの距離測定センサのうち、に他車が進入したことを、ミリ波レーダを用いて検知した場合に、他車の存在を報知する技術が開示されている。
特許5449574号公報
しかしながら、従来、特許文献1に開示のような技術では、他車を検知して報知を一旦行った場合に、自車に他車が追いついた後に並走状態となったか、自車を追い抜く状態となったかといった自車に対する他車の走行状態の変化を新たに判別し、走行状態の変化に応じた支援を行うことがなかった。
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、自車側方の移動体の走行状態変化に応じた運転支援を行うことを可能にする車載装置を提供することにある。
上記目的は独立請求項に記載の特徴の組み合わせにより達成され、また、下位請求項は、発明の更なる有利な具体例を規定する。特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
上記目的を達成するために、本発明の車載装置は、障害物を検出するのに用いる障害物センサ(2,2a,2b,2c,2d,2e,2f)を搭載した車両で用いられる車載装置であって、障害物センサは、車両の左右側方のうち少なくとも一方の側方に広がる検出範囲が、車両の前後方向にそれぞれ並ぶ複数の障害物センサであり、複数の障害物センサのうちの障害物が検出される障害物センサの変遷をもとに、自車に対する障害物の移動状態を逐次判別する判別部(17)と、複数の障害物センサの個々について、その障害物センサを用いて検出される障害物の自車に対する位置をそれぞれ特定する位置特定部(11a,11b,11c,11d)と、複数の障害物センサの個々について位置特定部で特定する障害物の位置のずれと走行に伴う自車の位置のずれとの差をもとに、障害物センサで検出された障害物が移動体か否かを判定する移動体判定部(15)と、複数の障害物センサの個々について位置特定部で特定した障害物の位置を記憶し、走行に伴う自車の位置のずれに応じて、記憶した障害物の位置を更新する位置管理部(13)とを備え、移動体判定部は、位置管理部で逐次更新される障害物の位置を用いて、障害物センサで検出された障害物が移動体か否かを判定し、判別部は、移動体判定部で移動体であると判定された障害物が検出される障害物センサの変遷をもとに、自車に対する障害物の移動状態を逐次判別する。
車両の左右側方のうち少なくとも一方の側方に広がる検出範囲が車両の前後方向にそれぞれ並ぶ複数の障害物センサのうちの、障害物が検出される障害物センサの変遷の態様は、自車に対する障害物の移動状態によって異なる。よって、このような複数の障害物センサのうちの障害物が検出される障害物センサの変遷をもとに、判別部は、自車側方に存在する障害物の自車に対する移動状態を逐次判別することができる。自車側方の障害物の移動状態を逐次判別することができると、自車側方の移動体の走行状態の変化を判別することが可能になり、自車側方の移動体の走行状態変化に応じて運転支援を行うことも可能になる。
運転支援システム100の概略的な構成の一例を示す図である。 実施形態1におけるサイドセンサ2の設置位置と検出範囲との一例を説明するための図である。 移動状態の状態遷移の一例を説明するための図である。 移動状態の状態遷移の一例を説明するための図である。 運転支援装置1での移動状態判別関連処理の流れの一例を示すフローチャートである。 判別部17で判別した移動体の移動状態の運転支援への利用例について説明を行うための図である。 判別部17で判別した移動体の移動状態の運転支援への利用例について説明を行うための図である。 判別部17で判別した移動体の移動状態の運転支援への利用例について説明を行うための図である。 判別部17で判別した移動体の移動状態の運転支援への利用例について説明を行うための図である。 判別部17で判別した移動体の移動状態の運転支援への利用例について説明を行うための図である。 判別部17で判別した移動体の移動状態の運転支援への利用例について説明を行うための図である。 判別部17で判別した移動体の移動状態の運転支援への利用例について説明を行うための図である。 実施形態2におけるサイドセンサ2の設置位置と検出範囲との一例を説明するための図である。
図面を参照しながら、開示のための複数の実施形態及び変形例を説明する。なお、説明の便宜上、複数の実施形態及び変形例の間において、それまでの説明に用いた図に示した部分と同一の機能を有する部分については、同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。同一の符号を付した部分については、他の実施形態及び/又は変形例における説明を参照することができる。
また、以下に示す実施形態及び変形例は、左側通行が法制化されている地域に対応した実施形態及び変形例であり、右側通行が法制化されている地域では、以下の実施形態と左右が逆になる。
(実施形態1)
<運転支援システム100の概略構成>
以下、本発明の実施形態1について図面を用いて説明する。図1に示す運転支援システム100は、車両に搭載されるものであり、運転支援装置1、左フロントサイドセンサ2a、左リアサイドセンサ2b、右フロントサイドセンサ2c、右リアサイドセンサ2d、車輪速センサ3、舵角センサ4、HMIシステム5、及び車両制御ECU6を含んでいる。運転支援システム100を搭載している車両を以降では自車と呼ぶ。
ここで、図2を用いて、左フロントサイドセンサ2a、左リアサイドセンサ2b、右フロントサイドセンサ2c、右リアサイドセンサ2dについて説明を行う。左フロントサイドセンサ2aは、自車(図2のHV参照)の前部の左側面に搭載され、自車の前部の左側方に存在する障害物を検出する。左リアサイドセンサ2bは、自車の後部の左側面に搭載され、自車の後部の左側方に存在する障害物を検出する。右フロントサイドセンサ2cは、自車の前部の右側面に搭載され、自車の前部の右側方に存在する障害物を検出する。右リアサイドセンサ2dは、自車の後部の右側面に搭載され、自車の後部の右側方に存在する障害物を検出する。この左フロントサイドセンサ2a、左リアサイドセンサ2b、右フロントサイドセンサ2c、右リアサイドセンサ2dが請求項の障害物センサに相当する。以降では、左フロントサイドセンサ2a、左リアサイドセンサ2b、右フロントサイドセンサ2c、右リアサイドセンサ2dを区別せずに説明を行う場合には、サイドセンサ2と呼ぶ。
サイドセンサ2は、探査波を送信し、障害物で反射されるその探査波の反射波を受信することで障害物までの距離を検出する。サイドセンサ2は、指向性の中心線が自車の車軸方向と例えば平行になるように配置される構成とすればよい。サイドセンサ2は、一例として、自車のシフトポジションが駐車位置及び中立位置以外の走行位置となった場合に探査波の送信を開始する構成とすればよい。他にも、自車のイグニッション電源がオンになった場合に探査波の送信を開始する構成としてもよい。
本実施形態の例では、図2に示すように、左フロントサイドセンサ2aの検出範囲(図2のSAa参照)と左リアサイドセンサ2bの検出範囲(図2のSAb参照)とは、自車の前後方向に沿って、自車の左側方に前後に並ぶ。一方、右フロントサイドセンサ2cの検出範囲(図2のSAc参照)と右リアサイドセンサ2dの検出範囲(図2のSAd参照)とは、自車の前後方向に沿って、自車の右側方に前後に並ぶ。
車輪速センサ3は、各転動輪の回転速度に応じたパルス信号を逐次出力する。舵角センサ4は、自車のステアリングの操舵角を検出するセンサであり、自車が直進状態で走行するときの操舵角を中立位置(0度)とし、その中立位置からの回転角度を操舵角として逐次出力する。
HMIシステム5は、コンビネーションメータ、CID(Center Information Display)、HUD(Head-Up Display)等の表示装置、オーディオスピーカといった音声出力装置、操作デバイス、HCU(Human Machine Interface Control Unit)といった制御装置等を備えている。
コンビネーションメータは、自車の運転席前方に配置される。CIDは、自車の車室内にてセンタクラスタの上方に配置される。コンビネーションメータ及びCIDは、HCUから取得した画像データに基づいて、情報提示のための種々の画像をディスプレイの表示画面に表示する。HUDは、HCUから取得した画像データに基づく画像の光を、自車のウインドシールドに規定された投影領域に投影する。ウインドシールドによって車室内側に反射された画像の光は、運転席に着座するドライバによって知覚される。ドライバは、HUDによって投影された画像の虚像を、自車の前方の外界風景と重ねて視認可能となる。
また、オーディオスピーカは、自車のドアの内張り内に配置される。オーディオスピーカは、再生する音声によって乗員への情報提示を行う。操作デバイスは、自車のドライバが操作するスイッチ群である。操作デバイスは、各種の設定を行うために用いられる。例えば、操作デバイスとしては、自車のステアリングのスポーク部に設けられたステアリングスイッチ等がある。
HCUは、CPU、ROM及びRAM等のメモリ、I/O、これらを接続するバスを備え、メモリに記憶された制御プログラムを実行することで各種の処理を実行する。例えば、表示装置及び/又は音声出力装置から情報提示を行わせる。なお、HCUが実行する機能の一部または全部を、一つあるいは複数のIC等によりハードウェア的に構成してもよい。
車両制御ECU6は、自車の加減速制御及び/又は操舵制御を行う電子制御装置である。車両制御ECU6としては、操舵制御を行う操舵ECU、加減速制御を行うパワーユニット制御ECU及びブレーキECU等がある。車両制御ECU6は、自車に搭載されたアクセルポジションセンサ、ブレーキ踏力センサ、車輪速センサ3、舵角センサ4、加速度センサ等の各センサから出力される検出信号を取得し、電子制御スロットル、ブレーキアクチュエータ、EPS(Electric Power Steering)モータ等の各走行制御デバイスへ制御信号を出力する。
運転支援装置1は、CPU、ROM及びRAM等のメモリ、I/O、これらを接続するバスを備え、メモリに記憶された制御プログラムを実行することで各種の処理を実行する。運転支援装置1は、サイドセンサ2、車輪速センサ3、舵角センサ4等から入力された各種情報に基づき、各種処理を実行する。なお、運転支援装置1が実行する機能の一部又は全部を、一つ或いは複数のIC等によりハードウェア的に構成してもよい。この運転支援装置1が請求項の車載装置に相当する。
運転支援装置1は、サイドセンサ2での検出結果をもとに、自車側方の障害物の移動体の有無、移動体の移動状態を判別する。また、運転支援装置1は、自車の周辺の障害物及び/又は路面標示を検出する周辺監視センサでの検出結果をもとに、ドライバによる運転操作の支援及び/又は代行といった運転支援を行う。
運転操作の支援の一例としては、障害物の存在する方向をドライバに報知する情報提示をHMIシステム5に行わせたり、障害物の存在する方向への移動時にHMIシステム5に警告を行わせたりする支援が挙げられる。
運転操作の代行の一例としては、車両制御ECU6に自車の加速、制動、及び/又は操舵を自動で制御させる自動運転機能を実行させる支援が挙げられる。自動運転機能の一例としては、周辺監視センサから取得する先行車の検出結果をもとに駆動力及び制動力を調整することで、先行車との目標車間距離を維持するように自車の走行速度を制御するACC(Adaptive Cruise Control)機能がある。また、周辺監視センサから取得する進行方向の走行区間線の検出結果をもとに、走行区画線への接近を阻む方向への操舵力を発生させることで、走行中の車線を維持して自車を走行させるLKA(Lane Keeping Assist)機能がある。他にも、周辺監視センサから取得する進行方向の走行区画線の検出結果、及び側方の移動体の検出結果をもとに、隣接車線へと自車を自動で合流(言い換えると車線変更)させるLCA(Lane Change Assist)機能がある。なお、ここで述べたのは、あくまで一例であり、自動運転機能として他の機能を備えている構成としてもよい。
周辺監視センサには、自車の周辺を監視するセンサとして、サイドセンサ2を含むものとする。周辺監視センサとしては、自車周囲の所定範囲を撮像する周辺監視カメラ、自車周囲の所定範囲に探査波を送信するミリ波レーダ、ソナー、LIDAR(Light Detection and Ranging/Laser Imaging Detect ion and Ranging)等のセンサがある。サイドセンサ2は、周辺監視カメラ、ミリ波レーダ、ソナー、LIDARのいずれであってもよいが、本実施形態では、ソナーである場合を例に挙げて説明を行う。
<運転支援装置1の詳細構成>
図1に示すように、運転支援装置1は、左フロント位置特定部11a、左リア位置特定部11b、右フロント位置特定部11c、右リア位置特定部11d、車両位置変化特定部12、位置管理部13、区分処理部14、移動体判定部15、状態管理部16、判別部17、及び支援制御部18を備える。
左フロント位置特定部11aは、左フロントサイドセンサ2aで障害物を検出した場合に、左フロントサイドセンサ2aから逐次得られる検出結果から、自車左側方に存在する障害物の自車に対する位置(以下、左第1障害物位置)を逐次特定する。より詳しくは、障害物のうちの、左フロントサイドセンサ2aの探査波を反射した反射点の自車に対する位置を逐次特定する。
一例として、特開2014−78086号公報に開示されているのと同様に、左フロントサイドセンサ2aから反射点までの距離の履歴と、左フロントサイドセンサ2aの位置の履歴とを用いて、三角測量の原理により、反射点の位置を特定する。左フロントサイドセンサ2aから反射点までの距離は、探査波を送信してから反射波を受信するまでの時間をもとに算出すればよい。左フロントサイドセンサ2aの位置は、自車位置に対する左フロントサイドセンサ2aの設置位置と、自車位置とをもとに算出する構成とすればよい。自車位置は、ある時点での後輪車軸中心位置を基準点とし、この基準点を原点としたXY座標系での位置で表す構成とすればよい。このXY座標系は、X軸とY軸とを水平面内にとっているものとすればよい。なお、座標系の基準点は後輪車軸中心に限らず、任意の点としてもよい。
左リア位置特定部11bは、左フロント位置特定部11aと同様にして、左リアサイドセンサ2bについて、自車左側方に存在する障害物の自車に対する位置(以下、左第2障害物位置)を逐次特定する。右フロント位置特定部11cは、左フロント位置特定部11aと同様にして、右フロントサイドセンサ2cについて、自車右側方に存在する障害物の自車に対する位置(以下、右第1障害物位置)を逐次特定する。右リア位置特定部11dは、左フロント位置特定部11aと同様にして、右リアサイドセンサ2dについて、自車右側方に存在する障害物の自車に対する位置(以下、右第2障害物位置)を逐次特定する。左フロント位置特定部11a、左リア位置特定部11b、右フロント位置特定部11c、右リア位置特定部11dが請求項の位置特定部に相当する。
車両位置変化特定部12は、車輪速センサ3のパルス信号から求められる自車の走行距離と、舵角センサ4で逐次検出される自車の操舵角の変化とから、自車位置の変化を特定する。左フロント位置特定部11a、左リア位置特定部11b、右フロント位置特定部11c、及び右リア位置特定部11dで障害物位置を特定するのに用いる自車位置は、車両位置変化特定部12で特定される自車位置の変化に合わせ、前述のXY座標系での位置を逐次更新する構成とすればよい。
位置管理部13は、複数のサイドセンサ2の個々について特定した障害物位置を、例えば運転支援装置1の揮発性メモリに記憶し、走行に伴う自車の位置のずれに応じて、記憶した障害物位置を更新する。具体例としては、車両位置変化特定部12で特定した自車位置の変化に合わせ、前述のXY座標系での障害物位置を逐次更新する。後述する区分処理部14では、位置管理部13で複数のサイドセンサ2の個々について記憶しておいた障害物位置を用いて処理を行う。
区分処理部14は、左フロント位置特定部11aで逐次特定した左第1障害物位置の車幅方向の位置差分をもとに、車幅方向の位置が異なる障害物単位で左第1障害物位置を逐次区分する。一例として、車幅方向の位置差分が所定値以上の左第1障害物位置同士をそれぞれ別の障害物に区分する一方、車幅方向の位置差分が所定値未満の左第1障害物位置同士をそれぞれ同一の障害物に区分する。障害物位置がそれぞれ別の障害物に区分されるということは、サイドセンサ2で検出される対象が別の障害物に切り替わったことを示す。ここで言うところの所定位置とは、同一の障害物と考えにくい程度の車幅方向の位置差分であればよく、任意に設定可能な値である。
区分処理部14は、左リア位置特定部11b、右フロント位置特定部11c、及び右リア位置特定部11dについても、左フロント位置特定部11aと同様に、車幅方向の位置が異なる障害物単位で左第2障害物位置、右第1障害物位置、右第2障害物位置を区分する。また、区分処理部14は、左第1障害物位置と左第2障害物位置、右第1障害物位置と右第2障害物位置とについても、車幅方向の位置差分が所定値未満のもの同士をそれぞれ同一の障害物に区分する構成とすればよい。
区分処理部14で区分した左第1障害物位置、左第2障害物位置、右第1障害物位置、右第2障害物位置は、例えば、運転支援装置1の揮発性メモリに、区分した障害物ごとに対応付けて記憶すればよい。この場合、障害物位置を特定した時刻を示すタイムスタンプも対応付けて記憶すればよい。
移動体判定部15は、複数のサイドセンサ2の個々について特定する障害物位置のずれと走行に伴う自車位置のずれとの差をもとに、サイドセンサ2で検出された障害物が移動体か否かを判定する。以降では、自車が前進する場合であって、且つ、自車の右側方の障害物を検出する場合を例に挙げて説明を行う。
移動体判定部15は、区分処理部14に区分された現在検出中の障害物について、右第1障害物位置及び右第2障害物位置のいずれも特定済みの場合に、この障害物が移動体か否か判定する。一例として、右フロントサイドセンサ2cでこの障害物を最初に検出した際に特定した右第1障害物位置と、右リアサイドセンサ2dでこの障害物を最初に検出した際に特定した右第2障害物位置とのずれと、車両位置変化特定部12で特定した、この間の自車位置の変化に相当するずれと一致するか否かを判定する。ここで言うところの一致とは、完全に一致する場合に一致と判定する構成に限らず、誤差程度の許容範囲をもって一致と判定する構成としてもよい。そして、一致すると判定した場合には、現在検出中の障害物を静止物と判定する。一方、一致しないと判定した場合には、現在検出中の障害物を移動体と判定する。
状態管理部16は、移動体判定部15で移動体と判定された障害物についての、サイドセンサ2での検出状態、特定された障害物位置、判別部17で判別された障害物の移動状態を逐次記憶する。サイドセンサ2での検出状態の遷移の情報については、区分処理部14から得る構成とすればよい。サイドセンサ2で検出中の移動体について、右第1障害物位置しか特定されていない場合には、右フロントサイドセンサ2cでしか検出されていない検出状態となる。一方、右第2障害物位置しか特定されていない場合には、右リアサイドセンサ2dでしか検出されていない検出状態となる。右第1障害物位置と右第2障害物位置との両方が特定されている場合には、右フロントサイドセンサ2cと右リアサイドセンサ2dとの両方で検出されている検出状態となる。
判別部17は、状態管理部16に記憶されている、移動体と判定された障害物が検出されるサイドセンサ2の変遷についての情報、特定された障害物位置、及び判別部17で判別された障害物の移動状態の履歴から、自車に対する移動体の移動状態を逐次判別する。移動状態の一例としては、移動体が自車に追いついた状態である追いつき状態、移動体が自車と並走する並走状態、移動体が自車を追い抜いて行く追い抜き状態、移動体が自車と反対方向に通過していくすれ違い状態等がある。なお、特定された障害物位置、及び判別部17で判別された障害物の移動状態の履歴については、判別する移動状態の必要に応じて用いる構成とすればよい。判別部17での移動状態の判別の詳細については後述する。
支援制御部18は、自車の周辺の障害物及び/又は路面標示を検出する周辺監視センサでの検出結果をもとに、HMIシステム5及び/又は車両制御ECU6に指示を行って、例えば前述したような運転支援を行う。また、支援制御部18は、判別部17で逐次判別する移動体の移動状態をもとに、自車の運転支援を行わせる。
<移動状態の判別について>
ここで、図3及び図4を用いて、判別部17での移動状態の判別の一例について説明を行う。まず、図3を用いて、追いつき状態の判別について説明を行う。
[追いつき状態]
デフォルトは、右フロントサイドセンサ2c及び右リアサイドセンサ2dのいずれでも移動体が検出されていない追いつきなし状態である。右リアサイドセンサ2dで移動体が検出された状態となると、判別部17は、追いつき確定待ち状態と判別する。そして、右リアサイドセンサ2dで移動体が再度検出される状態が続くと、判別部17は、追いつき状態と判別する。一方、右リアサイドセンサ2dで移動体が検出されない状態となった場合、追いつきなし状態と判別する。また、追いつき状態と判別した後に、右フロントサイドセンサ2cと右リアサイドセンサ2dとのいずれでも移動体が検出されない状態となると、追いつきなし状態と判別する。なお、追いつき確定待ち状態を経ずに、右リアサイドセンサ2dで移動体が検出された状態となった場合に、判別部17が追いつき状態と判別する構成としてもよい。
[並走状態、追い抜き状態、すれ違い状態]
また、判別部17は、追いつき状態と判別した場合に、並走状態、追い抜き状態、及びすれ違い状態といった移動状態の判別を行うことが好ましい。並走状態は、移動体が自車と並走する状態であり、追い抜き状態は、移動体が自車を追い抜いて行く状態であり、すれ違い状態は、移動体が自車と反対方向に通過していく状態である。ここで、図4を用いて、並走状態、追い抜き状態、及びすれ違い状態の判別について説明を行う。
デフォルトは未判別状態である。追いつき状態が判別された後の未判別状態では、右リアサイドセンサ2dで移動体(以下、第1移動体)が検出されている。この未判別状態において、右フロントサイドセンサ2cでも第1移動体が検出された状態となると、判別部17は、第1移動体の移動状態を並走状態と判別する。
一方、未判別状態において、右リアサイドセンサ2dで検出している第1移動体よりも自車から車幅方向に離れた位置に、右フロントサイドセンサ2cで異なる移動体(以下、第2移動体)が検出された状態となると、判別部17は、第2移動体の移動状態をすれ違い状態と判別する。個々の区別は、区分処理部14での障害物の区分に従う構成とすればよい。
なお、比較の対象となる移動体がない場合、右フロントサイドセンサ2cで検出される移動体の移動状態が、すれ違い状態であるか追い抜き状態であるか判別することは困難である。これに対して、実施形態1の構成によれば、追いつき状態と判別した移動体を比較の対象とすることで、対向車線の対向車である可能性の高い移動体のすれ違い状態をより容易に判別可能としている。
また、未判別状態において、右リアサイドセンサ2dで検出している第1移動体と異なる移動体(以下、第3移動体)を右フロントサイドセンサ2cで検出している状態であって、右リアサイドセンサ2dで第3移動体が検出されない状態である場合には、判別部17は、第3移動体の移動状態を追い抜き状態と判別する。
他にも、未判別状態において、右フロントサイドセンサ2cで移動体を検出した場合であって、且つ、この移動体を検出し続ける状態となった場合であって、右リアサイドセンサ2dで移動体が検出されない状態である場合には、判別部17は、この移動体の移動状態を追い抜き状態と判別する。
続いて、並走状態において、右リアサイドセンサ2dで第1移動体が検出されない状態となると、判別部17は、第1移動体の移動状態を追い抜き状態と判別する。単に右リアサイドセンサ2dで移動体が検出されなくなったことだけでは、移動体の移動状態を追い抜き状態と精度よく判別することが困難であるので、実施形態1では、並走状態を経たことを条件に追い抜き状態を判別することで、追い抜き状態の判別精度を向上させている。
一方、並走状態において、右リアサイドセンサ2dで第1移動体は検出されるが、右フロントサイドセンサ2cで第1移動体が検出されない状態となると、判別部17は、移動状態を未判別状態に戻す。ここでは、判別部17が第1移動体の移動状態を追いつき確定状態と判別してもよい。
また、追い抜き状態において、右フロントサイドセンサ2cで第1移動体が検出される状態が終わると、判別部17は、移動状態を未判別状態に戻す。右フロントサイドセンサ2cで第1移動体が検出される状態が終わるとは、右フロントサイドセンサ2cで障害物が検出されなくなる状態に限らず、右フロントサイドセンサ2cで第1移動体以外の障害物を検出する状態へ切り替わった状態も含む。一方、追い抜き状態において、右フロントサイドセンサ2cのみで検出していた第1移動体が、右リアサイドセンサ2dでも検出される状態になると、判別部17は、第1移動体の移動状態を並走状態に戻す。この移動状態の変化は、第1移動体が自車を追い抜こうとした後、思い直して並走に戻る場合に生じる。
また、すれ違い状態において、右フロントサイドセンサ2c及び右リアサイドセンサ2dのいずれかでも第2移動体を検出している状態であれば、第2移動体の移動状態をすれ違い状態と判別し続ける。そして、右フロントサイドセンサ2c及び右リアサイドセンサ2dのいずれでも第1移動体及び第2移動体を検出していない状態になった場合に、移動状態を未判別状態に戻せばよい。
<移動状態判別関連処理>
続いて、図5のフローチャートを用いて、運転支援装置1での移動状態の判別に関連する処理(以下、移動状態判別関連処理)の一例について説明を行う。図5のフローチャートは、例えばサイドセンサ2を起動した場合に開始される構成とすればよい。
まず、ステップS1では、右フロントサイドセンサ2c及び右リアサイドセンサ2dの少なくともいずれかで障害物を検出した場合(S1でYES)には、ステップS2に移る。一方、障害物を検出していない場合(S1でNO)には、ステップS9に移る。
ステップS2では、右フロントサイドセンサ2cで障害物を検出した場合には、右フロント位置特定部11cが右第1障害物位置を逐次特定する。右リアサイドセンサ2dで障害物を検出した場合には、右リア位置特定部11dが右第2障害物位置を逐次特定する。特定された障害物位置は、区分処理部14が障害物位置の車幅方向の位置差分をもとに、個々の障害物ごとに区分する。
ステップS3では、区分処理部14に区分された現在検出中の障害物について、右第1障害物位置及び右第2障害物位置のいずれも特定済みであって、移動体判定部15でこの障害物が移動体か否か判定可能な場合(S3でYES)には、ステップS4に移る。一方、右第1障害物位置及び右第2障害物位置のいずれかが特定済みでなく、この障害物が移動体か否か判定不可能な場合(S3でNO)には、ステップS9に移る。
ステップS4では、移動体判定部15が、現在検出中の障害物が移動体か否か判定を行う。ステップS5では、S4で移動体と判定した場合(S5でYES)には、ステップS6に移る。一方、S4で静止物と判定した場合(S5でNO)には、ステップS9に移る。
ステップS6では、判別部17が、移動体と判定された障害物が追いつき状態か否かを判別する。ステップS7では、S6で移動体を追いつき状態と判別した場合(S7でYES)には、ステップS8に移る。一方、S6で移動体を追いつき状態でないと判別した場合(S7でYES)には、ステップS9に移る。
ステップS8では、判別部17が、移動体が並走状態、追い抜き状態、すれ違い状態のいずれの移動状態であるかを判別する。S8で判別した移動体の移動状態は、支援制御部18での運転支援に利用される。移動体の移動状態の運転支援への利用については後に詳述する。
ステップS9では、移動状態判別関連処理の終了タイミングであった場合(ステップS9でYES)には、移動状態判別関連処理を終了する。一方、移動状態判別関連処理の終了タイミングでなかった場合(ステップS9でNO)には、S1に戻って処理を繰り返す。移動状態判別関連処理の終了タイミングとしては、例えば自車のイグニッション電源がオフになったときなどがある。
ここまでは、自車が前進する場合であって、且つ、自車の右側方の障害物を検出する場合を例に挙げて説明を行ったが、必ずしもこれに限らない。自車が後退する場合には、前述した内容を自車の前後のサイドセンサ2を入れ替えて実施する構成とすればよい。自車が前進するか後退するかは、シフトポジションセンサの信号から特定すればよい。なお、自車が後退する場合には、未判別状態において、右リアサイドセンサ2dで検出している移動体よりも自車から車幅方向において近い位置に、右フロントサイドセンサ2cで異なる移動体が検出された状態となった場合に、判別部17が、この異なる移動体の移動状態をすれ違い状態と判別する構成とすればよい。また、自車の左側方の障害物を検出する場合には、前述した内容を自車の左右のサイドセンサ2を入れ替えて実施する構成とすればよい。
<移動体の移動状態の運転支援への利用例>
続いて、図6〜図11を用いて、判別部17で判別した移動体の移動状態の運転支援への利用例について説明を行う。図6〜図11のHVが自車を示しており、OVが他車を示している。図6〜図11では、自車HVの右側を他車OVが走行する場合を例に挙げている。
[空き空間の判断]
まず、図6及び図7を用いて、空き空間の判断への利用についての説明を行う。空き空間の判断結果は、手動での駐車時の推奨経路の生成、自動駐車時の駐車経路の生成、自動運転時の走行経路の生成といった、運転支援時における経路生成に用いられる。
図6では、自車HVの右側を他車OVが追い抜いていく場合を例に挙げる。図6に示す例では、判別部17で判別する他車OVの移動状態が追いつき状態の場合には、支援制御部18は右側に空き空間なしと判断する。判別部17で判別する他車OVの移動状態が並走状態、追い抜き状態と移った場合にも、支援制御部18は右側に空き空間なしと判断する。支援制御部18は、空き空間なしと判断した領域には、運転支援時における経路を生成しないようにする。
一方、判別部17で判別する他車OVの移動状態が並走状態、追い抜き状態と移った後に、他車OVを検出しない未検出の状態となった場合には、支援制御部18は右側に空き空間ありと判断する。支援制御部18は、空き空間ありと判断した領域には、運転支援時における経路を生成可能とする。
図7では、自車HVの右側を他車OVが追い抜いていこうとしたが追い抜くのをやめて並走に切り替える場合を例に挙げる。図7に示す例でも、図6に示す例と同様に、判別部17で判別する他車OVの移動状態が追いつき状態、並走状態、追い抜き状態の場合には、支援制御部18は右側に空き空間なしと判断する。さらに、判別部17で判別する他車OVの移動状態が追い抜き状態から並走状態と移った場合にも、支援制御部18は右側に空き空間なしと判断する。支援制御部18は、前述したように、空き空間なしと判断した領域には、運転支援時における経路を生成しないようにする。
これにより、他車OVの追い抜き状態を判別した場合であっても、実際に追い抜いていったか、並走状態に戻ったかを新たに判別し、他車OVの走行状態の変化に応じた運転支援時の経路生成を行うことを可能にしている。
[警告要否の判断]
続いて、図8及び図9を用いて、警告要否の判断への利用についての説明を行う。警告要否の判断結果は、障害物との接触回避といった運転支援に用いられる。図8では、自車HVの右側を他車OVが追い抜いていく場合を例に挙げる。図8に示す例では、判別部17で判別する他車OVの移動状態が追いつき状態の場合には、支援制御部18は右側に警告対象ありと判断する。判別部17で判別する他車OVの移動状態が並走状態、追い抜き状態と移った場合にも、支援制御部18は右側に警告対象ありと判断する。支援制御部18は、警告対象ありと判断した領域に自車が移動しようとした場合は、HMIシステム5に指示を行って表示装置及び/又は音声出力装置から自車のドライバに向けて警告を行わせる。
一方、判別部17で判別する他車OVの移動状態が並走状態、追い抜き状態と移った後に、他車OVを検出しない未検出の状態となった場合には、支援制御部18は右側に空き警告対象なしと判断する。支援制御部18は、警告対象なしと判断した領域に自車が移動しようとした場合には、前述した警告を行わせない。
図9では、自車HVの右側を他車OVが追い抜いていこうとしたが追い抜くのをやめて並走に切り替える場合を例に挙げる。図9に示す例でも、図8に示す例と同様に、判別部17で判別する他車OVの移動状態が追いつき状態、並走状態、追い抜き状態の場合には、支援制御部18は右側に警告対象ありと判断する。さらに、判別部17で判別する他車OVの移動状態が追い抜き状態から並走状態と移った場合にも、支援制御部18は右側に警告対象ありと判断する。支援制御部18は、前述したように、警告対象ありと判断した領域に自車が移動しようとした場合には、前述した警告を行わせる。
図10では、自車HVが他車OVに追いついて並走状態となった後、他車OVが加速して自車HVを追い抜いていく場合を例に挙げる。図10に示す例では、判別部17で判別する他車OVの移動状態が追い抜き状態の場合には、支援制御部18は右側に警告対象ありと判断する。判別部17で判別する他車OVの移動状態が並走状態に移った場合にも、支援制御部18は右側に警告対象ありと判断する。支援制御部18は、警告対象ありと判断した領域に自車が移動しようとした場合は、HMIシステム5に指示を行って表示装置及び/又は音声出力装置から自車のドライバに向けて警告を行わせる。
一方、判別部17で判別する他車OVの移動状態が並走状態、追い抜き状態と移った後に、他車OVを検出しない未検出の状態となった場合には、支援制御部18は右側に空き警告対象なしと判断する。支援制御部18は、警告対象なしと判断した領域に自車が移動しようとした場合には、前述した警告を行わせない。
これにより、他車OVの追い抜き状態を判別した場合であっても、実際に追い抜いていったか、並走状態に戻ったかを新たに判別し、他車OVの走行状態の変化に応じた衝突回避の警告を行うことを可能にしている。
なお、ここでは、警告対象ありと判断した領域に自車が移動しようとした場合に警告を行わせる構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、警告対象ありと判断した領域に自車が移動しようとした場合に、自動で制動及び/又は操舵を制御して、警告対象ありと判断した領域への移動を制限する運転支援を行う構成としてもよい。
[合流可否の判断]
続いて、図11及び図12を用いて、隣接車線への合流可否の判断への利用についての説明を行う。合流可否の判断結果は、手動での隣接車線への合流タイミングの通知、自車を自動で合流させるLCA機能における隣接車線への合流開始の判断に用いられる。
図11では、自車HVの右側を他車OVが追い抜いていく場合を例に挙げる。図11に示す例では、判別部17で判別する他車OVの移動状態が追いつき状態、並走状態の場合には、支援制御部18は合流不可と判断する。支援制御部18は、合流不可と判断している場合には、隣接車線への合流タイミングの通知を行ったり、自動での合流を開始させたりしないようにする。つまり、合流を許可しない。
一方、判別部17で判別する他車OVの移動状態が並走状態から追い抜き状態と移った場合には、支援制御部18は合流可と判断する。支援制御部18は、合流可と判断した場合には、隣接車線への合流タイミングの通知を行ったり、自車のウィンカランプを点灯させて自動での合流を開始させたりする。つまり、合流を許可する。
図12では、自車HVの右側を他車OVが追い抜いていこうとしたが追い抜くのをやめて自車後方に下がっていく場合を例に挙げる。図12に示す例でも、図11に示す例と同様に、判別部17で判別する他車OVの移動状態が追いつき状態、並走状態の場合には、支援制御部18は合流不可と判断する。一方、判別部17で判別する他車OVの移動状態が追い抜き状態から並走状態、未判別状態と移った場合には、支援制御部18は合流可と判断する。支援制御部18は、前述したように、合流可と判断した場合には、隣接車線への合流タイミングの通知を行ったり、自車のウィンカランプを点灯させて自動での合流を開始させたりする。
これにより、瞬間的な他車OVの移動状態だけでは他車OVの動向がわからずに隣接車線への合流可否の判断が困難な場合であっても、並走状態を経た移動状態を新たに判別し、他車OVの走行状態の変化に応じた隣接車線への合流の支援を行うことを可能にしている。
なお、追い抜き状態を判別した後に右フロントサイドセンサ2cで移動体を検出しなくなった場合に、隣接車線への合流タイミングの通知を行ったり、自車のウィンカランプを点灯させて自動での合流を開始させたりする構成としてもよい。また、並走状態から未判別状態と移った後に右リアサイドセンサ2dで移動体を検出しなくなった場合に、隣接車線への合流タイミングの通知を行ったり、自車のウィンカランプを点灯させて自動での合流を開始させたりする構成としてもよい。
<実施形態1のまとめ>
車両の左右側方のうち少なくとも一方の側方に広がる検出範囲が車両の前後方向にそれぞれ並ぶ複数のサイドセンサ2のうちの、障害物が検出されるサイドセンサ2の変遷の態様は、自車に対する障害物の移動状態によって異なる。例えば、自車の前後のいずれの方向から障害物が接近してくるかによって、どのサイドセンサ2から順に障害物が検出されるかが異なる。また、自車の前後のいずれの方向に障害物が離れていくかによって、どのサイドセンサ2から順に障害物が検出されなくなるかが異なる。他にも、自車に障害物が並走するか離れていくかによって、障害物センサで障害物が検出され続けるか否かが異なる。
実施形態1の構成によれば、複数のサイドセンサ2のうちの障害物が検出されるサイドセンサ2の変遷をもとに、判別部17が、自車側方に存在する障害物の自車に対する移動状態を逐次判別するので、自車側方の移動体の走行状態の変化を判別することができる。また、前述したように、自車側方の移動体の走行状態変化に応じて運転支援を行うこともできる。
また、実施形態1の構成によれば、サイドセンサ2で検出した障害物が移動体と判定した場合に移動状態の判別を行うので、静止物についての移動状態を判別してしまう手間を省くことができる。
(実施形態2)
実施形態1では、サイドセンサ2として、自車の少なくとも一方の側方に広がる検出範囲が自車の前後方向にそれぞれ並ぶ2つのサイドセンサ2を用いる構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、サイドセンサ2として、自車の少なくとも一方の側方に広がる検出範囲が自車の前後方向にそれぞれ並ぶ3つ以上のサイドセンサ2を用いる構成(以下、実施形態2)としてもよい。
以下では、図13を用いて、実施形態2におけるサイドセンサ2の設置位置と検出範囲との一例について説明を行う。図13の例では、左フロントサイドセンサ2a、左センタサイドセンサ2e、左リアサイドセンサ2b、右フロントサイドセンサ2c、右センタサイドセンサ2f、右リアサイドセンサ2dを自車に搭載する場合を例に挙げて説明を行う。
左センタサイドセンサ2eは、自車(図12のHV参照)の中央部の左側面に搭載され、自車の中央部の左側方に存在する障害物を検出する。右センタサイドセンサ2fは、自車の中央部の右側面に搭載され、自車の中央部の右側方に存在する障害物を検出する。この左センタサイドセンサ2e、右センタサイドセンサ2fも請求項の障害物センサに相当する。
また、図13に示すように、左フロントサイドセンサ2aの検出範囲(図13のSAa参照)と、左センタサイドセンサ2eの検出範囲(図13のSAe参照)と、左リアサイドセンサ2bの検出範囲(図13のSAb参照)とは、自車の前後方向に沿って、自車の左側方に前後に並ぶ。一方、右フロントサイドセンサ2cの検出範囲(図13のSAc参照)と、右センタサイドセンサ2fの検出範囲(図13のSAf参照)と、右リアサイドセンサ2dの検出範囲(図13のSAd参照)とは、自車の前後方向に沿って、自車の右側方に前後に並ぶ。
実施形態2では、運転支援装置1が、左センタサイドセンサ2eで検出した障害物の位置、及び右センタサイドセンサ2fで検出した障害物の位置を、他のサイドセンサ2の場合と同様にして特定する。そして、移動体判定部15が、実施形態1と同様にして、複数のサイドセンサ2の個々について特定する障害物位置のずれと走行に伴う自車位置のずれとの差をもとに、サイドセンサ2で検出された障害物が移動体か否かを判定する。例えば、実施形態2では、移動体判定を迅速に開始できるように、自車の前後方向での設置位置及び/又は検出範囲がお互いに近いサイドセンサ2についての障害物位置同士のずれと走行に伴う自車位置のずれとの差をもとに、移動体判定を行う構成としてもよい。
また、実施形態2では、判別部17が、実施形態1よりも細分化された、移動体と判定された障害物が検出されるサイドセンサ2の変遷についての情報を用いることで、移動体の移動状態を実施形態1よりも詳細に判別する。一例として、移動体を検出しない状態となったサイドセンサ2の数によって追い抜き状態を2段階に分けて判別する。このように、実施形態2の構成によれば、移動体の移動状態を実施形態1よりも詳細に判別することが可能になる。
(変形例1)
前述の実施形態では、並走状態を経たことを条件に追い抜き状態を判別する構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、並走状態を経たことを条件とせずに、追い抜き状態を判別する構成としてもよい。
(変形例2)
前述の実施形態では、追いつき状態を判別したことを条件に追い抜き状態、すれ違い状態、並走状態を判別する構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、追いつき状態を判別したことを条件とせずに、追い抜き状態、すれ違い状態、並走状態を判別する構成としてもよい。
(変形例3)
前述の実施形態では、サイドセンサ2で検出した障害物が移動体と判定した場合に移動状態の判別を行う構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、サイドセンサ2で検出した障害物が移動体か否かを判定せずにその障害物の移動状態の判別を行う構成としてもよい。
(変形例4)
前述の実施形態では、サイドセンサ2を自車側面に取り付ける構成を示したが、必ずしもこれに限らない。自車の車幅方向の同じ側に並ぶサイドセンサ2の検出範囲が、略同じ向きで自車前後方向に配列されるのであれば、取り付け位置は自車側面に限らない。
(変形例5)
前述の実施形態では、自車の位置の変化を自車の操舵角及び走行距離から特定する構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、自車のヨーレート等を用いて、自車の位置の変化を特定する構成としてもよい。
(変形例6)
前述の実施形態では、運転支援装置1に備えられる支援制御部18が運転支援を行う構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、支援制御部18の機能を運転支援装置1以外の電子制御装置が担う構成としてもよい。
なお、本発明は、上述した実施形態及び変形例に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態及び変形例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
1 運転支援装置(車載装置)、2 サイドセンサ(障害物センサ)、2a 左フロントサイドセンサ(障害物センサ)、2b 左リアサイドセンサ(障害物センサ)、2c 右フロントサイドセンサ(障害物センサ)、2d 右リアサイドセンサ(障害物センサ)、2e 左センタサイドセンサ(障害物センサ)、2f 右センタサイドセンサ(障害物センサ)、11a 左フロント位置特定部(位置特定部)、11b 左リア位置特定部(位置特定部)、11c 右フロント位置特定部(位置特定部)、11d 右リア位置特定部(位置特定部)、13 位置管理部、15 移動体判定部、17 判別部、18 支援制御部、100 運転支援システム

Claims (10)

  1. 障害物を検出するのに用いる障害物センサ(2,2a,2b,2c,2d,2e,2f)を搭載した車両で用いられる車載装置であって、
    前記障害物センサは、前記車両の左右側方のうち少なくとも一方の側方に広がる検出範囲が、前記車両の前後方向にそれぞれ並ぶ複数の障害物センサであり、
    複数の前記障害物センサのうちの前記障害物が検出される前記障害物センサの変遷をもとに、自車に対する前記障害物の移動状態を逐次判別する判別部(17)と、
    複数の前記障害物センサの個々について、その障害物センサを用いて検出される前記障害物の自車に対する位置をそれぞれ特定する位置特定部(11a,11b,11c,11d)と、
    複数の前記障害物センサの個々について前記位置特定部で特定する前記障害物の位置のずれと走行に伴う自車の位置のずれとの差をもとに、前記障害物センサで検出された前記障害物が移動体か否かを判定する移動体判定部(15)と、
    複数の前記障害物センサの個々について前記位置特定部で特定した前記障害物の位置を記憶し、走行に伴う自車の位置のずれに応じて、記憶した前記障害物の位置を更新する位置管理部(13)とを備え
    前記移動体判定部は、前記位置管理部で逐次更新される前記障害物の位置を用いて、前記障害物センサで検出された前記障害物が移動体か否かを判定し、
    前記判別部は、前記移動体判定部で移動体であると判定された前記障害物が検出される前記障害物センサの変遷をもとに、自車に対する前記障害物の移動状態を逐次判別する車載装置。
  2. 請求項1において、
    前記判別部は、前記障害物が自車と反対方向に通過していくすれ違い状態、前記障害物が自車を追い抜いていく追い抜き状態、前記障害物が自車に追いついた追いつき状態、及び前記障害物が自車と並走する並走状態の少なくともいずれかの前記移動状態を判別する車載装置。
  3. 請求項2において、
    前記判別部は、前記追いつき状態と前記追い抜き状態とを、前記並走状態からの前記追いつき状態か前記追い抜き状態かで区別して判別する車載装置。
  4. 請求項2又は3において、
    前記位置特定部で特定する前記障害物の位置の前記車両の車幅方向の位置差分をもとに、前記車幅方向の位置が異なる障害物単位で前記障害物の位置を区分する区分処理部(14)を備え、
    前記判別部は、自車の進行方向に対して後部側の前記障害物センサ(2d,2b)で検出している障害物であって前記移動体判定部で移動体と判定している障害物である第1移動体よりも自車から車幅方向に離れた位置に、自車の進行方向に対して前部側の前記障害物センサ(2c,2a)で異なる障害物であって前記移動体判定部で移動体と判定している障害物である第2移動体が検出された状態となると、この第2移動体の移動状態をすれ違い状態と判別する一方、自車の進行方向に対して後部側の前記障害物センサで検出している前記第1移動体と異なる障害物であって前記移動体判定部で移動体と判定している障害物である第3移動体を自車の進行方向に対して前部側の前記障害物センサで検出している状態であって、自車の進行方向に対して後部側の前記障害物センサでこの第3移動体が検出されない状態である場合には、この第3移動体の移動状態を追い抜き状態と判別する車載装置。
  5. 請求項2〜のいずれか1項において、
    前記判別部で逐次判別する移動状態をもとに、前記車両の運転支援を行わせる支援制御部(18)を備える車載装置。
  6. 請求項5において、
    前記判別部は、前記並走状態の判別を行うものであり、
    前記支援制御部は、前記判別部で並走状態と判別した場合には、前記並走状態と判別した前記障害物を検出している自車側方への移動を制限するように前記運転支援を行わせる車載装置。
  7. 請求項5又は6において、
    前記判別部は、前記並走状態と前記追い抜き状態との判別を行うものであり、
    前記支援制御部は、自車の隣接車線への合流を自動で行う運転支援を行わせるものであり、前記判別部で前記並走状態と判別した場合には、前記並走状態と判別した前記障害物を検出している前記隣接車線への合流を自動で行う運転支援を行わせない一方、前記判別部で前記並走状態と判別した後に前記追い抜き状態と判別した場合には、前記追い抜き状態と判別した前記障害物を検出している前記隣接車線への合流を自動で行うことを許可する車載装置。
  8. 請求項5〜7のいずれか1項において、
    前記判別部は、前記並走状態と前記追いつき状態との判別を行うものであり、
    前記支援制御部は、自車の隣接車線への合流を自動で行う運転支援を行わせるものであり、前記判別部で前記並走状態と判別した場合には、前記並走状態と判別した前記障害物を検出している前記隣接車線への合流を自動で行う運転支援を行わせない一方、前記判別部で前記並走状態と判別した後に前記追いつき状態と判別した場合には、前記追いつき状態と判別した前記障害物を検出している前記隣接車線への合流を自動で行うことを許可する車載装置。
  9. 請求項1〜8のいずれか1項において、
    前記障害物センサ(2,2a,2b,2c,2d)は、前記車両の少なくとも一方の側方に広がる検出範囲が前記車両の前後方向にそれぞれ並ぶ2つの障害物センサである車載装置。
  10. 請求項1〜8のいずれか1項において、
    前記障害物センサ(2,2a,2b,2c,2d,2e,2f)は、前記車両の少なくとも一方の側方に広がる検出範囲が前記車両の前後方向にそれぞれ並ぶ3つ以上の障害物センサである車載装置。
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