JP6699647B2 - 運転支援装置 - Google Patents
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Description
本発明は、運転支援装置に関する。
特許文献1に開示されるように、自車両において乗員の運転を支援する運転支援装置は、一部の車両に搭載されるようになってきている。
さて近年、運転支援装置をうまく機能させるための制約条件は比較的多くなっていることから、その機能を乗員は上手に活用し切れていない。また例えば、日常運転をする乗員の中には以下のシーンにて、自車両の運転に対する苦手意識や、恐怖の体験又は経験を持つ乗員が存在している。
(1) 右折待ちする他車両側方のすり抜けシーン、又は道幅の狭い若しくは細い狭小路での対向他車両とのすれ違いシーンでは、すり抜け又はすれ違いの可能な間隔があるのに乗員が自車両を進行させないと、自車両が他車両に迷惑を掛けるおそれがある。あるいは、それらのシーンでは、すり抜け又はすれ違いの可能な間隔がないのに乗員が自車両を進行させてしまうと、自車両が他車両と衝突するおそれが生じる。
(2) 狭小路での他車両側方のすり抜けシーン、又は狭小路での対向他車両とのすれ違いシーンでは例えば、電柱、ガードレール、縁石、側壁、歩行者、自転車若しくはバイク等といった側方物の位置や、路肩若しくは歩道等といった道路側縁の位置を乗員が把握できないことで、自車両が幅寄せられないと、すり抜け又はすれ違いのできなくなるおそれがある。あるいは、それらのシーンでは、道路側縁である路肩での側溝の位置又は側方物の位置を把握できないことで、自車両が幅寄せし過ぎてしまうと、路肩から側溝への踏み外し又は側方物との接触を招くおそれがある。
(3) 路上の落下物若しくは駐停車車両を回避しながらのすり抜けシーン、又はそうした回避をしながらの対向他車両とのすれ違いシーンでは、乗員による見落としや車幅の認識不足となることで、当該回避に必要な操舵が行われないと、自車両が落下物若しくは駐停車車両と衝突するおそれが生じる。あるいは、それらのシーンのうち特にすれ違いシーンでは、車幅の認識が不十分となることで、必要以上に大きく回避する操舵が行われてしまうと、他車両に迷惑の掛かるおそれがある。
これらシーンのうち、すり抜けシーンに対して特許文献1の開示技術では、すり抜け対象となる障害物の側方にて目標通過点を自車両が通過するように、同車両を案内する目標操舵角が設定される。しかし、この目標通過点は、自車両の車幅を考慮しただけの所定位置となるため、自車両が障害物との間に確保する空間のサイズに、乗員感覚からのずれを生じさせるおそれがある。これは、障害物側方にて自車両の物理的に通過可能な領域が確保されていても、自車両及び障害物間の空間サイズに応じて実際にすり抜け又はすれ違いを許容可能か否かの感覚は、乗員毎に異なっているためである。したがって、こうした感覚のずれは、乗員に不安を感じさせるおそれがあった。
本開示は、以上説明した問題に鑑みてなされたものであって、その課題は、すり抜けシーン及びすれ違いシーンのうち少なくとも一方における乗員の安心及び安全を確保する運転支援装置を、提供することにある。
以下、課題を解決するための発明の技術的手段について、説明する。尚、特許請求の範囲及び本欄に記載された括弧内の符号は、後に詳述する実施形態に記載された具体的手段との対応関係を示すものであり、本開示の技術的範囲を限定するものではない。
上述の課題を解決するための本開示は、
自車両(2)において乗員の運転を支援する運転支援装置(1)であって、
自車両の周辺空間(4)における物体状態を表して物体同士の位置関係を定義する周辺空間マップ(6)を、取得するマップ取得ユニット(S102,S3102)と、
すり抜けシーン及びすれ違いシーンのうち少なくとも一方である支援対象シーンでの自車両の進行可否を、マップ取得ユニットにより取得された周辺空間マップに基づいて判定する進行判定ユニット(S103,S4103)と、
支援対象シーンにおいて自車両を案内するガイド(7)を、マップ取得ユニットにより取得された周辺空間マップに基づいて生成するガイド生成ユニットであって、支援対象シーンでの自車両に対する障害物(4A,4B)とガイドとの周辺空間マップにおける相対位置を基準位置情報(Ib)に従って調整するガイド生成ユニット(S104,S2104,S3104)と、
進行判定ユニットにより自車両は進行可と判定された場合に、乗員による自車両の操舵を、ガイド生成ユニットにより生成されたガイドに従って支援する操舵支援ユニット(S105,S2105,S3105)と、
操舵支援ユニットによる操舵支援中に自車両が通った実軌跡(8)と、ガイド生成ユニットにより生成されたガイドとのずれ度に応じて、基準位置情報を更新する基準更新ユニット(S107,S108,S3108,S4110,S4111)とを、備える。
自車両(2)において乗員の運転を支援する運転支援装置(1)であって、
自車両の周辺空間(4)における物体状態を表して物体同士の位置関係を定義する周辺空間マップ(6)を、取得するマップ取得ユニット(S102,S3102)と、
すり抜けシーン及びすれ違いシーンのうち少なくとも一方である支援対象シーンでの自車両の進行可否を、マップ取得ユニットにより取得された周辺空間マップに基づいて判定する進行判定ユニット(S103,S4103)と、
支援対象シーンにおいて自車両を案内するガイド(7)を、マップ取得ユニットにより取得された周辺空間マップに基づいて生成するガイド生成ユニットであって、支援対象シーンでの自車両に対する障害物(4A,4B)とガイドとの周辺空間マップにおける相対位置を基準位置情報(Ib)に従って調整するガイド生成ユニット(S104,S2104,S3104)と、
進行判定ユニットにより自車両は進行可と判定された場合に、乗員による自車両の操舵を、ガイド生成ユニットにより生成されたガイドに従って支援する操舵支援ユニット(S105,S2105,S3105)と、
操舵支援ユニットによる操舵支援中に自車両が通った実軌跡(8)と、ガイド生成ユニットにより生成されたガイドとのずれ度に応じて、基準位置情報を更新する基準更新ユニット(S107,S108,S3108,S4110,S4111)とを、備える。
このような本開示によると、すり抜けシーン及びすれ違いシーンのうち少なくとも一方となる支援対象シーンでは、乗員に対して自車両の進行並びに操舵を支援することができる。具体的には、自車両の周辺空間における物体状態を表して物体同士の位置関係を定義する周辺空間マップの取得によれば、同空間のうち自車両の走行可能な領域が高精度に認識され得る。故に、支援対象シーンでの自車両の進行可否は、周辺空間マップに基づくことで、精確に判定され得る。しかも、進行可と判定された場合に乗員による自車両の操舵は、支援対象シーンにおいて案内するガイドとして、周辺空間マップに基づき生成されるガイドに従うことで、精確に支援され得る。これらによれば、支援対象シーンとして、すり抜けシーン及びすれ違いシーンのうち少なくとも一方における乗員の安心及び安全を、確保することが可能となる。
加えて本開示によると、支援対象シーンでの自車両に対する障害物とガイドとの周辺空間マップにおける相対位置は、所定の基準位置情報に従って調整される。ここで、操舵支援中に自車両が通った実軌跡のガイドとのずれ度に応じて基準位置情報が更新されることによれば、ガイドに従って自車両が障害物との間に確保する空間のサイズを、乗員感覚の反映された当該実軌跡でのサイズに近づけることができる。故に、支援対象シーンとしてのすり抜けシーン及びすれ違いシーンのうち少なくとも一方において、乗員へと与える安心感を高めることが可能となる。
以下、本開示の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素について、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合わせることができる。そして、複数の実施形態及び変形例に記述された構成同士の明示されていない組み合わせも、以下の説明によって開示されているものとする。
(第一実施形態)
本発明の第一実施形態において図1に示す運転支援装置1は、車両2に適用されることで、乗員の運転を支援する。尚、以下では、運転支援装置1の適用される車両2を、自車両2という。
本発明の第一実施形態において図1に示す運転支援装置1は、車両2に適用されることで、乗員の運転を支援する。尚、以下では、運転支援装置1の適用される車両2を、自車両2という。
自車両2には、周辺環境を認識可能とするために、周辺環境認識センサ3が搭載されている。周辺環境認識センサ3は、図2及び図3〜5の各分図(a)に示す如き自車両2の周辺空間4にて存在する物体の状態を、視野角θで決まる検知範囲内にて検知する。ここで、周辺環境認識センサ3により検知される物体状態とは、例えば周辺空間4における物体の距離、方位、それら距離及び方位を含む位置、並びにサイズのうち、少なくとも一種類である。そこで周辺環境認識センサ3としては、LIDAR(レーザレーダともいう)、カメラ(例えばステレオカメラ)、及び電波レーダ(例えばミリ波レーダ)等のうち、少なくとも一種類が自車両2に搭載されているとよい。
図1に示すように自車両2に搭載される運転支援装置1は、マイクロコンピュータを主体としたECUの少なくとも一つから、構成されている。運転支援装置1は、上述した周辺環境認識センサ3の検知情報と、例えばCAN(登録商標)等の車内ネットワーク5上にて処理される車速及び操舵角等といった車両関連情報とを組み合わせることで、周辺空間4における物体状態を図3〜5の各分図(b)に示す如く表した周辺空間マップ6を、取得する。即ち周辺空間マップ6は、周辺空間4に存在する物体の距離、方位、それら距離及び方位を含む位置、並びにサイズのうち、少なくとも一種類を表す二次元又は三次元のマッピングデータとして取得される。これにより周辺空間マップ6は、自車両2を中心(即ち、図3〜5の各分図(b)における0m且つ0°の原点)とした種々の物体同士の位置関係を、定義したものとなる。ここで特に、自車両2における周辺環境認識センサ3の設置位置が予め把握されていれば、周辺空間マップ6内での移動に伴う自車両2の最外縁の予定軌道は予測的に算出可能となるので、自車両2を中心とした物体との相対位置関係は精確に定義され得る。故に、周辺空間マップ6に基づくことで運転支援装置1は、周辺空間4のうち自車両2が走行可能な領域と、同空間4のうち自車両2が走行不可の領域とを、高精度に識別することが可能となる。
尚、図3の分図(b)では、障害物となる物体の存在確率が低いことで自車両2の走行が可能となる領域は白色にて図示されているのに対し、同確率が高いことで自車両2の走行が不可となる領域は灰色から黒色にて図示されている。但し、図4,5の分図(b)では、図3の分図(b)と同様に図示されている走行可能領域に対して、走行不可領域の図示が障害物(後述する4A,4B)の存在箇所を除いて省略されている。
自車両2の乗員は、図4〜9に示すように同車両2に対する障害物4A,4Bが周辺空間4のうち左前側側方と右前側側方とにそれぞれ存在し、それらの間隔D(図8,9を参照)が比較的狭い場合に、自車両2のすり抜け又はすれ違いが可能か否か、判断に迷いの生じる懸念がある。また、すり抜け又はすれ違い可能な間隔Dが確保され得る場合でも、如何ように操舵すれば自車両2が安全に走行可能か、乗員判断に迷いの生じる懸念がある。これら乗員判断の迷いは、例えば図4,6の如く右折待ちする他車両側方のすり抜けシーンや、図5,7〜9の如く道幅の狭い若しくは細い狭小路でのすり抜け又はすれ違いシーン等にて、発生する。ここで間隔Dとは、自車両2の車幅方向(即ち、左右方向又は横方向)における障害物4A,4B間の直接的な離間距離だけでなく、自車両2の車長方向(即ち、前後方向)に沿って障害物4A,4Bから前後に延長させた仮想線間の当該車幅方向における離間距離を、意味する。
上述した懸念に対して運転支援装置1は、周辺空間マップ6を活用した運転支援フローにより、自車両2と障害物4A,4Bとの相対位置関係からすり抜け又はすれ違い可能な間隔Dがあるか否かに基づき進行可否を判断して、安全なすり抜け又はすれ違いを可能にする運転支援を実現する。ここで進行可否とは、すり抜け又はすれ違いの対象となる障害物4A,4Bに接触若しくは衝突することなく、自車両2がすり抜け又はすれ違い可能か否かを、意味する。
具体的に図1に示す運転支援装置1は、メモリ1aに記憶のコンピュータプログラムをプロセッサ1bにより実行することで、図10に示す運転支援フローを機能的に実現する。尚、運転支援フローは、自車両2に設けられたパワースイッチのオン操作に応じて開始され、同スイッチのオフ操作に応じて終了する。また、運転支援フロー中の「S」とは、各ステップを意味する。
S101では、自車両2の運転シーンが運転支援を必要とする支援対象シーンであるか否かを、判定する。第一実施形態の支援対象シーンは、上述した障害物4A,4B間でのすり抜けシーン及びすれ違いシーンの各々に、予設定されている。そこでS101では、自車両2の車速が低速(例えば10km/h以下)の状況下、周辺空間4においてすり抜け予定箇所又はすれ違い予定箇所での間隔Dを決める左右両側の障害物4A,4Bが検知等によって認識される運転シーンを、支援対象シーンであると判定する。このとき例えば、電柱、ガードレール、縁石、側壁、他車両(すれ違いシーンでの対向他車両を含む)、歩行者、自転車若しくはバイク等といった側方物と、路肩若しくは歩道等といった道路側縁(側溝を有する側縁を含む)とのうち、少なくとも一種類ずつが各障害物4A,4Bとして認識可能となっている。そこで、障害物4A,4Bのうち少なくとも一方が認識されないことで、S101にて否定判定が下される間は、S101が繰り返し実行される。これに対して、両障害物4A,4Bが認識されることで、S101にて肯定判定が下されると、S102へ移行する。
S102では、周辺環境認識センサ3の検知情報と車内ネットワーク5上の車両関連情報とに基づき周辺空間マップ6を取得して、メモリ1aに記憶する。このとき周辺空間マップ6は、処理タイミング毎に独立した瞬時情報に基づき取得されてもよいが、当該瞬時情報が時系列的に蓄積されてなる時系列データに基づき取得されるとさらによい。ここで、周辺空間4には静止物に限らず移動体も含まれることとなるので、そうした移動体に対する検知確度等の認識確度は瞬時情報の場合よりも時系列データの場合に高くなる。また時系列データの場合には、処理タイミング毎に周辺環境認識センサ3の検知情報が車両関連情報により補正されてから蓄積されていくことで、静止物でも移動体でも同一物体(即ち、本実施形態では同一障害物)の同定が可能となる。故に周辺空間マップ6は、時系列データを用いた場合には同一物体の同定結果を反映するように逐次更新されることで、時間連続性又は空間連続性を担保し得るのである。
こうしたS102に続くS103では、S101により支援対象シーンとして判定されたすり抜けシーン又はすれ違いシーンにおける自車両2の進行可否を、判定する。このとき、いずれの障害物4A,4Bに対しても接触若しくは衝突しないで、自車両2のすり抜け又はすれ違い可能な閾値Dth以上の間隔D(図8,9を参照)が確保されると予測される場合には、自車両2は進行可との判定が下される。一方、確保される間隔Dは閾値Dth未満と予測される場合には、自車両2は進行不可との判定が下される。これらのことから進行可否の判定は、S102により取得されてメモリ1aに記憶の周辺空間マップ6と、周辺環境認識センサ3による検知情報と、車内ネットワーク5上の車両関連情報とのうち、少なくとも一つに基づき実行される。また、S103での進行可否の判定基準となる閾値Dthとして第一実施形態では、例えば工場出荷時等に予めメモリ1aに記憶された固定の値が、与えられる。
S103にて進行可との判定が下された場合には、S104,S105を順次実行する。まずS104では、すり抜けシーン又はすれ違いシーンにおいて自車両2を案内するガイド7を、図4,5の分図(b)の如く周辺空間マップ6に基づき生成する。このときガイド7は、S102により取得されてメモリ1aに記憶の周辺空間マップ6のうち操舵支援の必要範囲において、自車両2が間隔D(図8,9を参照)を確保しつつ走行可能な予定軌道を表すように、生成される。また続くS105では、S104にて生成されたガイド7に従って、乗員による自車両2の操舵をすり抜けシーン又はすれ違いシーンにおいて支援する。このとき乗員へのガイド7の提示方法(換言すれば出力方法)としては、次の三つの態様のうちいずれかが採用される。
ガイド7の一態様による提示方法では、図6〜9に示すように、あたかも雪道を走るときの轍(わだち)の如く機能する電子轍70により、自車両2における乗員の操舵が直接的に支援される。この提示方法では、自車両2の今から通るべき経路となるガイド7に沿って電子轍70が設定されることで、ステアリングハンドルには図8,9の如き反力Fが与えられる。ここで特に反力Fは、周辺空間4において障害物4A又は4Bへと近づくほど増大するように、且つ左右両側にて一致又は相違する当該増大傾向が固定されるように、与えられる。こうしたことから乗員は、ガイド7を外れるような操舵を行うと、ステアリングハンドルを通じて反力Fを受けることになるので、危険な状況には陥らないように支援され得る。
別態様による提示方法では、図11に示すように、ガイド7と自車両2の位置とが例えばメータ等の表示装置71に画像表示されることで、当該ガイド7に自車両2がならうように乗員の操舵が間接的に支援される。この提示方法では、自車両2の今から通るべき経路となるガイド7を模した画像7aが表示されるのに対して、自車両2を模した画像2aの相対位置と、各障害物4A,4Bを模した画像40A,40Bの相対位置とが、表示されることになる。これにより乗員は、ガイド7上をなぞるように自車両2を操舵することで、危険な状況には陥らないように支援され得る。
さらに別態様による提示方法は、図12に示すようにメータ72に配置されて実像表示されるランプ73、又は図13に示すようにヘッドアップディスプレイ(HUD)の表示領域74に虚像表示されるランプ73を、ガイド7として機能させる。具体的には、ランプ73の点灯又は点滅するパターンにより、操作すべきステアリングハンドルの操舵方向が指示されることで、当該パターンに自車両2がならうように乗員の操舵が間接的に支援される。この提示方法では、乗員はランプ73の点灯又は点滅するパターンに合わせてステアリングハンドルを操舵することで、自車両2の今から通るべき経路となるガイド7に沿って自車両2を進行させることになるので、危険な状況には陥らないように支援され得る。
尚、S105によりガイド7に従って乗員の操舵を支援する提示方法としては、上述した三つ態様に限られるものではなく、それら態様のうち少なくとも二つずつを組み合わせることの他、例えば音声出力等によって、実現されてもよい。またS105は、ガイド7の生成範囲(即ち、操舵支援の必要範囲)のうち一部にて操舵支援が完了するまで、継続して実行される。
こうした操舵支援を実現するS105の実行後には、図10に示すようにS106をさらに実行する。S106では、支援対象シーンが終了したか否かを、判定する。このとき、支援対象シーンが継続されているとしてS106により否定判定が下された場合には、S101に戻る。これに対して、支援対象シーンは終了したとしてS106により肯定判定が下されると、S107に移行する。
S107では、S105での操舵支援により提示されたガイド7に対して、当該操舵支援中に自車両2が図14の如く実際に通った実軌跡8のずれ度を、判定する。このとき例えば、ガイド7に対する実軌跡8の最大若しくは平均のずれ幅が上限許容幅以下となる場合、又は当該ずれ幅の車幅に対するずれ比率が上限許容率以下となる場合等には、実軌跡8がガイド7に対して一致、即ちずれ度が実質0であるとの判定を下すことで、図10の如くS101へと戻る。一方で例えば、ガイド7に対する実軌跡8の最大若しくは平均のずれ幅が上限許容幅を超える場合、又は当該ずれ幅の車幅に対するずれ比率が上限許容率を超える場合等には、実軌跡8のガイド7からのずれ有りとの判定を下すことで、S108へと移行する。
S108では、S107により確認されたガイド7及び実軌跡8間のずれ度に応じて、基準位置情報Ibを更新する。ここで基準位置情報Ibは、すり抜けシーン又はすれ違いシーンでの各障害物4A,4Bに対して、周辺空間マップ6におけるガイド7の相対位置を規定している。この基準位置情報Ibは、所定のデータ形式でメモリ1aに記憶されており、今回のS108での更新後となる次回のS104にてガイド7を生成する際に、当該メモリ1aから読み出される。その結果、次回のS104実行時点における障害物4A,4Bに対してガイド7の相対位置は、更新された基準位置情報Ibに従う位置となるように、周辺空間マップ6において調整される。即ち、次回のS104では、更新後の基準位置情報Ibに従ってガイド7が生成されることになる。そこで今回のS108では、ガイド7からの実軌跡8のずれがS107での確認度合いよりも減少又は実質消失する相対位置を学習して、当該学習相対位置を規定するように基準位置情報Ibを更新するのである。尚、こうしたS108の実行後には、S101へと戻る。
以上、S103にて進行可との判定が下された場合には当該進行可の状況を乗員に提示するS104〜S108について、説明した。これに対して以下では、S103にて進行不可との判定が下された場合に実行されるS109について、説明する。
S109では、自車両2の停止を指示する自車両停止指示と、ガイド7の生成を停止するガイド生成停止とのうち、少なくとも一方を実行することで、これ以上は自車両2が進行しないように、進行不可の状況を乗員へと提示する。これによっても乗員は、危険な状況には陥らないように支援され得る。尚、このS109の実行後には、S101へ戻る。
このように第一実施形態では、S102を実行する運転支援装置1の機能部分が「マップ取得ユニット」に相当し、S103を実行する運転支援装置1の機能部分が「進行判定ユニット」に相当し、S104を実行する運転支援装置1の機能部分が「ガイド生成ユニット」に相当する。また第一実施形態では、S105を実行する運転支援装置1の機能部分が「操舵支援ユニット」に相当し、S107,S108を実行する運転支援装置1の機能部分が「基準更新ユニット」に相当し、S109を実行する運転支援装置1の機能部分が「停止ユニット」に相当する。
ここまで説明した第一実施形態によると、すり抜けシーン及びすれ違いシーンの各々となる支援対象シーンでは、乗員に対して自車両2の進行並びに操舵を支援することができる。具体的には、自車両2の周辺空間4における物体状態を表して物体同士の位置関係を定義する周辺空間マップ6の取得によれば、同空間4のうち自車両2の走行可能な領域が高精度に認識され得る。故に、支援対象シーンでの自車両2の進行可否は、周辺空間マップ6に基づくことで、精確に判定され得る。しかも、進行可と判定された場合に乗員による自車両2の操舵は、支援対象シーンにおいて自車両2を案内するガイド7として、周辺空間マップ6に基づき生成されたガイド7に従うことで、精確に支援され得る。
このとき特に、運転に対する苦手意識や、恐怖の体験又は経験を持つ乗員に対しては、自車両2がこれから通る経路のガイド7を提示することで、乗員の判断及び操作を支援し得る。故に、苦手意識を解消して事故を未然に防止したり、恐怖の体験又は経験に対して安心感を与えることができる。以上のことから第一実施形態によれば、支援対象シーンとして、すり抜けシーン及びすれ違いシーンにおける乗員の安心及び安全を、確保することが可能となる。
加えて第一実施形態によると、支援対象シーンでの自車両2に対する障害物4A,4Bとガイド7との周辺空間マップ6における相対位置は、所定の基準位置情報Ibに従って調整される。ここで、操舵支援中に自車両2が通った実軌跡8のガイド7とのずれ度に応じて基準位置情報Ibが更新されることによれば、ガイド7に従って自車両2が図8,9の如く障害物4A,4Bとの間に確保する空間9A,9Bのサイズを、乗員感覚の反映された当該実軌跡8でのサイズに近づけることができる。故に、支援対象シーンとしてのすり抜けシーン及びすれ違いシーンにおいて、乗員へと与える安心感を高めることが可能となる。
(第二実施形態)
第二実施形態は、第一実施形態の変形例である。
第二実施形態は、第一実施形態の変形例である。
図15に示すように障害物4Aとして落下物が路上に存在する場合、自車両2が当該落下物を回避しながらのすり抜けは可能か否か、又はそうした回避をしながら障害物Bとしての対向他車両とのすれ違い(図示しない)は可能か否か、乗員判断に迷いの生じる懸念がある。また、図16に示すように障害物4Aとして駐停車車両が路上に存在する場合、自車両2が当該駐停車車両を回避しながらのすり抜け(図示しない)は可能か否か、又はそうした回避をしながら障害物Bとしての対向他車両とのすれ違いは可能か否か、乗員判断に迷いの生じる懸念がある。
そこで図17に示すように、第二実施形態による運転支援フローのS101に代わるS2101では、上述した落下物若しくは駐停車車両を回避するすり抜けシーン及びすれ違いシーンの各々に、支援対象シーンが予設定されている。そこでS2101では、自車両2の車速が低速(例えば10km/h以下)の状況下、周辺空間4においてすり抜け予定箇所又はすれ違い予定箇所での障害物4A,4B、特に障害物4Aとしての落下物若しくは駐停車車両が検知等によって認識される運転シーンを、支援対象シーンであると判定する。このとき例えば、電柱、ガードレール、縁石、側壁、他車両(すれ違いシーンでの対向他車両を含む)、歩行者、自転車若しくはバイク等といった側方物と、路肩若しくは歩道等といった道路側縁とのうち、少なくとも一種類が障害物4Bとして認識可能となっている。
こうしたS2101の実行後において運転支援フローのS104,S105に代わるS2104,S2105では、路上の落下物若しくは駐停車車両を乗員が見落としている等のために回避が必要となるすり抜けシーン又はすれ違いシーンにて、図15,16の如きガイド7の生成及び操舵支援が順次実行される。このときガイド7の生成及び操舵支援は、周辺空間マップ6に基づくことで、落下物若しくは駐停車車両を回避してすり抜け又はすれ違いを安全に完了させるように、実現され得る。ここでS2105にあっても、ガイド7の提示方法として、S105に準じた電子轍70及び表示のうち少なくとも一種類が採用されることで、乗員が危険な状況には陥らないように支援され得る。
一方、S2101の実行後において運転支援フローのS109に代わるS2109では、落下物若しくは駐停車車両を回避してすり抜け又はすれ違いを可能にする閾値Dth以上には、予測される間隔Dが確保され得ないとして、進行不可の状況提示が実行される。その結果、自車両停止指示とガイド生成停止とのうち少なくとも一方が実行されることになるので、乗員が危険な状況には陥らないように支援され得る。尚、以上説明した以外の点で第二実施形態による運転支援フローは、第一実施形態による運転支援フローと実質同一である。
このように第二実施形態では、S2104を実行する運転支援装置1の機能部分が「ガイド生成ユニット」に相当し、S2105を実行する運転支援装置1の機能部分が「操舵支援ユニット」に相当し、S2109を実行する運転支援装置1の機能部分が「停止ユニット」に相当する。
ここまで説明した第二実施形態によると、落下物若しくは駐停車車両を回避するすり抜けシーン及びすれ違いシーンにあっても、第一実施形態と同様な作用効果を発揮することが可能である。
(第三実施形態)
第三実施形態は、第一実施形態の変形例である。
第三実施形態は、第一実施形態の変形例である。
図18,19に示すように自車両2が各障害物4A,4Bとの間に空ける空間9A,9Bに対して、乗員が必要と感じるサイズについては、障害物4A,4Bの特徴を表した属性(以下、単に障害物属性という)や、自車両2外部の環境状態(以下、単に外部環境状態という)にも依存して変動することが懸念される。ここで属性とは例えば、歩行者、自転車、バイク、普通自動車及び大型車両等といった物体(ここでは障害物4A,4B)の種別と、自車両2に対する静止物又は移動体の相対速度等といった同物体の運動状態とのうち、少なくとも一種類である。また、そうした属性としての種別のうち歩行者については例えば、子供、老人及び若人等といった年齢的又は身長的な区別を意味する。さらに外部環境状態とは例えば、晴天、曇天、雨天及び降雪等の天候と、昼間及び夜間等の時間帯とのうち、少なくとも一種類である。
具体的には、図18,19の如く障害物4A又は4Bがトラックといった大型車両である場合に多くの乗員には、障害物4A又は4Bが小型の静止物である場合に比べて、空間9A又は9Bを広く確保する傾向はある。また、障害物4A又は4Bが歩行者としての子供若しくは老人である場合に多くの乗員には、障害物4A又は4Bが小型の静止物である場合に比べて、空間9A又は9Bを広く確保する傾向はある。さらに、晴天時に比べて雨天時又は降雪時に多くの乗員には、空間9A又は9Bを広く確保する傾向がある。さらに、昼間に比べて夜間において多くの乗員には、空間9A,9Bを広く確保する傾向がある。しかし、いずれの状況にあっても、全ての乗員が同じ傾向となるとは限らないし、全ての乗員が同じ広さを所望しているとも限らないし、それらの状況が組み合わされることで別の傾向が現れることも想定され得る。
そこで図20に示すように、第三実施形態による運転支援フローのS108に代わるS3108では、直近のS3105(後に詳述)にて操舵支援されたすり抜けシーン又はすれ違いシーンでの障害物属性及び外部環境状態と関連付けて、基準位置情報Ibをガイド7及び実軌跡8間のずれ度に応じた情報に更新する。ここで、基準位置情報Ibと関連付けられる障害物属性は、メモリ1aに記憶の周辺空間マップ6に基づき認識される。また、基準位置情報Ibと関連付けられる外部環境状態は、例えば外部との通信情報、時計情報、ワイパのオンオフ情報、及び照度の検知結果等のうち、少なくとも一種類に基づき認識される。尚、障害物属性及び外部環境状態は予め定義されており、例えば工場出荷時等の初期状態では障害物属性及び外部環境状態の組毎に、基準位置情報Ibのデフォルト情報が関連付けられてメモリ1aに記憶されている。
また、第三実施形態による運転支援フローのS102に代わるS3102では、その実行後となる上述のS3107に向けて、障害物4A,4Bを含む物体の属性を、周辺空間マップ6に追加する。このとき物体の属性は、周辺空間マップ6を構成する当該物体の状態(即ち、第一実施形態にて例示した距離、方位、位置及びサイズ等)と関連付けて、メモリ1aに記憶される。
さらに、第三実施形態による運転支援フローのS104に代わるS3104では、その実行時点におけるすり抜けシーン又はすれ違いシーンでの障害物属性及び外部環境状態に対応した基準位置情報Ibを、メモリ1aから読み出す。ここで、読み出す基準位置情報Ibと対応する障害物属性は、メモリ1aに記憶の周辺空間マップ6に基づき認識される。また、読み出す基準位置情報Ibと対応する外部環境状態は、例えば外部との通信情報、時計情報、ワイパのオンオフ情報、及び照度の検知結果等のうち、少なくとも一種類に基づき認識される。以上により、S3104にて生成されるガイド7の障害物4A,4Bに対する相対位置は、過去のS3108により障害物属性及び外部環境状態と関連付けて更新された基準位置情報Ibに従って、調整される。即ちS3104では、更新後の基準位置情報Ibに従ってガイド7が生成されることになる。
またさらに、第三実施形態による運転支援フローのS105に代わるS3105では、電子轍70の採用によりガイド7から外れる操舵に対して与える反力Fを、その実行時点におけるすり抜けシーン又はすれ違いシーンでの障害物属性に応じて調整する。このとき特に第三実施形態のS3105では、自車両2がガイド7に従うことで各障害物4A,4Bとの間にて空間9A,9Bを確保することになる左右両側での反力Fに、強弱の重みを可変設定する。具体的に自車両2の左右両側のうち、障害物属性に応じた基準位置情報Ibに従って図18の如く空間サイズの広くなる側では、図19の如く空間サイズの狭くなる側よりも反力Fを強くするように、重みが付けられる。これにより乗員は、ステアリングハンドルを反力Fの強い側には操作し難くなるので、S3105での操舵支援によって当該強反力側では、図18の如く広い空間サイズが確保され得る。尚、障害物属性に応じた基準位置情報Ibに従って空間サイズの狭くなる側では、図19の如く反力Fが弱められることになるが、障害物(同図では4A)との接触又は衝突は回避されるように、ステアリングハンドルの操作範囲を制限可能な反力Fが与えられる。尚、以上説明した以外の点で第三実施形態による運転支援フローは、第一実施形態による運転支援フローと実質同一である。
このように第三実施形態では、S3102を実行する運転支援装置1の機能部分が「マップ取得ユニット」に相当し、S3104を実行する運転支援装置1の機能部分が「ガイド生成ユニット」に相当する。また第三実施形態では、S3105を実行する運転支援装置1の機能部分が「操舵支援ユニット」に相当し、S107,S3108を実行する運転支援装置1の機能部分が「基準更新ユニット」に相当する。
ここまで説明した第三実施形態によると、支援対象シーンにおいて障害物4A,4Bとガイド7との相対位置は、障害物属性及び外部環境状態と関連付けた更新後の基準位置情報Ibに従って、調整されることになる。これによれば、ガイド7に従って自車両2が障害物4A,4Bとの間に確保する空間9A,9Bのサイズを、障害物属性及び外部環境状態にも依存する乗員感覚まで反映した当該実軌跡8でのサイズに、近づけることができる。故に、支援対象シーンとしてのすり抜けシーン及びすれ違いシーンにおいて、高い安心感を乗員へと与える上で有利となる操舵支援の提供が可能である。
(第四実施形態)
第四実施形態は、第三実施形態の変形例である。
第四実施形態は、第三実施形態の変形例である。
図21に示すように、障害物4A,4Bの間にて自車両2の物理的に通過可能な閾値Dth以上に間隔Dが確保され得ていても、実際にすり抜け又はすれ違いを許容可能か否かの感覚は乗員毎に異なっているため、操舵支援に拘わらず、すり抜け又はすれ違いの拒絶される事態が懸念される。
そこで図22に示すように、第四実施形態による運転支援フローのS3105に続くS4110では、当該S3105による操舵支援に対してすり抜け又はすれ違いが拒絶されたか否かを、判定する。このとき、直前のS3105による操舵支援の開始から設定時間内に、すり抜け又はすれ違いの開始若しくは完了が確認されることで、否定判定が下された場合に運転支援フローでは、第一実施形態と同様なS106へと移行する。一方、操舵支援の開始から設定時間内に、すり抜け又はすれ違いの開始若しくは完了が確認されないことで、肯定判定が下された場合に運転支援フローでは、第四実施形態によるS4111へと移行する。
S4111では、次回のS4103(後に詳述)にて従う判定基準としての閾値Dthを、直近のS3105にて操舵支援されたすり抜けシーン又はすれ違いシーンでの障害物属性及び外部環境状態と関連付けて、更新する。このとき第四実施形態のS4111では、直近のS3104によるガイド7(即ち、予定軌道)での図21の如き間隔Dよりも、大きな閾値Dthを設定する。これにより、次回のS4103にて進行可の判定を下し難くなる側に、メモリ1aの閾値Dthが学習されて更新される。ここで、閾値Dthと関連付けられる障害物属性は、メモリ1aに記憶の周辺空間マップ6に基づき認識される。また、閾値Dthと関連付けられる外部環境状態は、例えば外部との通信情報、時計情報、ワイパのオンオフ情報、及び照度の検知結果等のうち、少なくとも一種類に基づき認識される。尚、第三実施形態と同様に第四実施形態でも障害物属性及び外部環境状態は予め定義されており、例えば工場出荷時等の初期状態では障害物属性及び外部環境状態の組毎に、閾値Dthのデフォルト値が関連付けてメモリ1aに記憶されている。また、こうしたS4111の実行後には、S101へと戻る。
こうした第四実施形態による運転支援フローのS103に代わるS4103では、その実行時点におけるすり抜けシーン又はすれ違いシーンでの障害物属性及び外部環境状態に対応した閾値Dthを、メモリ1aから読み出す。ここで、読み出す閾値Dthと対応する障害物属性は、メモリ1aに記憶の周辺空間マップ6に基づき認識される。また、読み出す閾値Dthと対応する外部環境状態は、例えば外部との通信情報、時計情報、ワイパのオンオフ情報、及び照度の検知結果等のうち、少なくとも一種類に基づき認識される。以上により、S4103における自車両2の進行可否は、過去のS4111により障害物属性及び外部環境状態と関連付けて更新された閾値Dthに基づいて、判定されることになる。尚、以上説明した以外の点で第四実施形態による運転支援フローは、第三実施形態による運転支援フローと実質同一である。
このように第四実施形態では、S4103を実行する運転支援装置1の機能部分が「進行判定ユニット」に相当し、S107,S3108,S4110,S4111を実行する運転支援装置1の機能部分が「基準更新ユニット」に相当する。
ここまで説明した第四実施形態によると、支援対象シーンにおいて進行可否の判定基準となる閾値Dtは、操舵支援に対してすり抜け又はすれ違いの拒絶された場合に、進行可の判定を下し難くなる側へと更新される。これによれば、すり抜け又はすれ違いを許容するための進行可否判定基準となる閾値Dthを、乗員感覚に近づけることができる。故に、支援対象シーンとしてのすり抜けシーン及びすれ違いシーンにおいて、乗員へと与える安心感をさらに高めることが可能となる。
しかも第四実施形態による閾値Dthは、操舵支援に対してすり抜け又はすれ違いの拒絶された場合に、障害物属性及び外部環境状態と関連付けて更新される。これによれば、すり抜け又はすれ違いを許容するための進行可否判定基準となる閾値Dthを、障害物属性及び外部環境状態にも依存する乗員感覚に、近づけることができる。故に、支援対象シーンとしてのすり抜けシーン及びすれ違いシーンにおいて、特に高い安心感を乗員へと与える上で有利となる操舵支援の提供が可能である。
(他の実施形態)
以上、複数の実施形態について説明したが、本開示はそれらの実施形態に限定して解釈されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。
以上、複数の実施形態について説明したが、本開示はそれらの実施形態に限定して解釈されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。
変形例1による運転支援フローのS2101での支援対象シーンは、S101での支援対象シーンに追加(第一、第三及び第四実施形態)、又はS101での支援対象シーンから代替(第三及び第四実施形態)されていてもよい。変形例2による運転支援フローでは、S101,S2101により判定される支援対象シーンから、すり抜けシーンとすれ違いシーンとのうち一方が外されていてもよい。
変形例3による運転支援フローでは、S3108により基準位置情報Ibと関連付けられる対象から、障害物属性と外部環境状態とのうち一方が外されていてもよい。この場合にS3104では、障害物属性と外部環境状態とのうち他方に対応した基準位置情報Ibがメモリ1aから読み出されて、周辺空間マップ6における障害物4A,4Bとガイド7との相対位置調整に利用される。
変形例4による運転支援フローのS3105では、障害物属性に応じて予め固定された基準位置情報Ibに従って空間サイズが広くなる側での反力Fを強くするように、左右両側での反力Fの重みが設定されてもよい。変形例5による運転支援フローのS105,S2105では、電子轍70が採用される場合に、S3105に準じた反力Fの重み設定が実行されてもよい。但し、この場合には、障害物属性に応じて予め固定された基準位置情報Ibに従って空間サイズが広くなる側での反力Fを強くするように、左右両側での反力Fの重みが設定されるとよい。尚、これら変形例4,5の具体例としては、例えば歩行者又は移動体等の特定障害物側にて空間9A又は9Bが広く確保されるように、当該特定障害物側にて反力Fを強くする重み等が付けられる。
変形例6による運転支援フローのS3105では、S105,S2105に準じて増大傾向が固定の反力Fを与える電子轍70が、ガイド7の提示方法として採用されてもよい。この場合、S105,S2105に準じた表示のうち少なくとも一種類も、S3105でのガイド7の提示方法として併せて採用されてもよい。変形例7による運転支援フローのS3105では、ガイド7の提示方法としてS105,S2105に準じた表示のうち少なくとも一種類が、反力Fに可変の重みを付ける電子轍70に加えて又は代えて、採用されてもよい。
変形例8による運転支援フローでは、S103による進行可否の判断基準として、乗員により可変入力される閾値Dthが利用されてもよい。変形例9による運転支援フローでは、S4111により閾値Dthと関連付けられる対象から、障害物属性と外部環境状態とのうち一方が外されていてもよい。この場合にS4103では、障害物属性と外部環境状態とのうち他方に対応した閾値Dthがメモリ1aから読み出されて、進行可否判定に利用される。
変形例10による運転支援フローでは、S103,S4103とS104,S2104,S3104との順番が入れ替えられてもよい。この場合、S103,S4103にて進行可の判定が下されることで、S105,S2105,S3105が実行される。変形例11では、S106での否定判定から、S104,S2104,S3104へと戻るように、運転支援フローが変更されてもよい。この場合、S106での否定判定から戻ったS104,S2104,S3104では、操舵支援を受けて移動した自車両2の実際の位置に応じて、ガイド7が更新されるとよい。
周辺環境認識センサ3としては、LIDAR、カメラ及びレーダが先の第一実施形態において例示されているが、変形例12の周辺環境認識センサ3には、例えばソナー等が追加されていてもよい。これは、自車両2が検知対象に近接した状況下、先に例示された周辺環境認識センサ3の単独によっては当該検知対象の自車両2に対する近接側端部が検知範囲外となった場合に、追加のソナー等を併用することで、自車両2を検知対象と接触又は衝突させないように乗員へと警告することが有効となるからである。
具体的には、図23に示すように周辺環境認識センサ3の検知範囲を規定する視野角θには、限界(同図は0°<θ<180°の場合)がある。そのため、周辺空間4において自車両2が検知対象の障害物4A,4Bに距離L以内まで近接した場合、当該障害物4A,4Bの全体まで検知することが不能となる懸念がある。ここで距離Lは、自車両2の車幅W及びその余裕幅Δと、周辺環境認識センサ3の視野角θとを用いた計算式 L=[(W+Δ)/2]/[tan(θ/2)] にて表される。故に、計算式から予め想定可能な距離L以内まで自車両2が障害物4A,4Bに近接した場合には、変形例12によりソナー等で補うことが有効となるのである。
また変形例12に代わる変形例13では、複数の周辺環境認識センサ3を図24に示す隣接状態に並列配置して、それぞれの視野角θの合計が180°となるように設定することで、自車両2から距離L以内でも障害物4A,4Bの全体を検知することが可能となる。あるいは変形例12に代わる変形例14では、複数の周辺環境認識センサ3を図25に示す離間状態に並列配置して、それぞれの視野角θの合計が180°を超えるように設定することで、自車両2から距離L以内でも障害物4A,4Bの全体を検知することが可能となる。
1 運転支援装置、2 自車両、3 周辺環境認識センサ、4 周辺空間、4A,4B 障害物、5 車内ネットワーク、6 周辺空間マップ、7 ガイド、8 実軌跡、9A,9B 空間、70 電子轍、71 表示装置、72 メータ、73 ランプ、D 間隔、Dth 閾値、F 反力、Ib 基準位置情報、L 距離、W 車幅、Δ 余裕幅、θ 視野角
Claims (9)
- 自車両(2)において乗員の運転を支援する運転支援装置(1)であって、
前記自車両の周辺空間(4)における物体状態を表して物体同士の位置関係を定義する周辺空間マップ(6)を、取得するマップ取得ユニット(S102,S3102)と、
すり抜けシーン及びすれ違いシーンのうち少なくとも一方である支援対象シーンでの前記自車両の進行可否を、前記マップ取得ユニットにより取得された前記周辺空間マップに基づいて判定する進行判定ユニット(S103,S4103)と、
前記支援対象シーンにおいて前記自車両を案内するガイド(7)を、前記マップ取得ユニットにより取得された前記周辺空間マップに基づいて生成するガイド生成ユニットであって、前記支援対象シーンでの前記自車両に対する障害物(4A,4B)と前記ガイドとの前記周辺空間マップにおける相対位置を基準位置情報(Ib)に従って調整するガイド生成ユニット(S104,S2104,S3104)と、
前記進行判定ユニットにより前記自車両は進行可と判定された場合に、前記乗員による前記自車両の操舵を、前記ガイド生成ユニットにより生成された前記ガイドに従って支援する操舵支援ユニット(S105,S2105,S3105)と、
前記操舵支援ユニットによる操舵支援中に前記自車両が通った実軌跡(8)と、前記ガイド生成ユニットにより生成された前記ガイドとのずれ度に応じて、前記基準位置情報を更新する基準更新ユニット(S107,S108,S3108,S4110,S4111)とを、備える運転支援装置。 - 前記ガイド生成ユニット(S3104)は、前記障害物と前記ガイドとの相対位置を、前記支援対象シーンにおける前記障害物の属性と対応した前記基準位置情報に従って調整し、
前記基準更新ユニット(S107,S3108,S4110,S4111)は、前記ガイド生成ユニットにて従う前記基準位置情報を、前記支援対象シーンにおける前記障害物の属性と関連付けて更新する請求項1に記載の運転支援装置。 - 前記操舵支援ユニット(S3105)は、前記ガイドから外れる操舵に対して与える反力(F)を、前記支援対象シーンにおける前記障害物の属性に応じた前記基準位置情報に従って調整する請求項2に記載の運転支援装置。
- 前記操舵支援ユニット(S105,S2105,S3105)は、前記ガイドから外れる操舵に対して与える反力(F)を、前記支援対象シーンにおける前記障害物の属性に応じて調整する請求項1又は2に記載の運転支援装置。
- 前記ガイド生成ユニット(S3104)は、前記障害物と前記ガイドとの相対位置を、前記支援対象シーンにおける前記自車両の外部環境状態と対応した前記基準位置情報に従って調整し、
前記基準更新ユニット(S107,S3108,S4110,S4111)は、前記ガイド生成ユニットにて従う前記基準位置情報を、前記支援対象シーンにおける前記自車両の外部環境状態と関連付けて更新する請求項1〜4のいずれか一項に記載の運転支援装置。 - 前記進行判定ユニット(S4103)には、進行可否の判定基準(Dth)が与えられ、
前記基準更新ユニット(S107,S3108,S4110,S4111)は、前記操舵支援ユニット(S3105)による操舵支援に対してすり抜け又はすれ違いが拒絶された場合に、前記進行判定ユニットが進行可の判定を下し難くなる側に前記判定基準を更新する請求項1〜5のいずれか一項に記載の運転支援装置。 - 前記進行判定ユニットには、前記支援対象シーンにおける前記障害物の属性と対応した前記判定基準が与えられ、
前記基準更新ユニットは、前記進行判定ユニットでの前記判定基準を、前記支援対象シーンにおける前記障害物の属性と関連付けて更新する請求項6に記載の運転支援装置。 - 前記進行判定ユニットには、前記支援対象シーンにおける前記自車両の外部環境状態と対応した前記判定基準が与えられ、
前記基準更新ユニットは、前記進行判定ユニットでの前記判定基準を、前記支援対象シーンにおける前記自車両の外部環境状態と関連付けて更新する請求項6又は7に記載の運転支援装置。 - 前記進行判定ユニット(S103,S4103)が進行不可の判定を下した場合には、前記自車両の停止を指示する自車両停止指示と、前記ガイドの生成を停止するガイド生成停止とのうち、少なくとも一方を実行する停止ユニット(S109,S2109)を、さらに備える請求項1〜8のいずれか一項に記載の運転支援装置。
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