JP6818948B1 - 運転支援装置、運転支援システム、運転支援方法、及び運転支援プログラム - Google Patents

Abstract

車両周囲の障害物の位置に応じて、より適切に警報を出力するか否かを決定する運転支援装置を得る。本発明に係る運転支援装置は、車両と車両の周囲に存在する障害物との位置を示す物体位置情報を取得する位置情報取得部と、物体位置情報に基づき、車両と障害物との衝突確率を算出し、衝突確率を示す衝突確率情報を生成する衝突確率算出部と、物体位置情報と衝突確率情報とに基づき、車両の運転者に警報装置から警報を出力するか否かを決定し、警報装置を制御する警報制御部と、を備えた。

Description

本発明は、運転者に警報を出力するか決定する運転支援装置、運転支援システム、運転支援方法、及び運転支援プログラムに関する。

近年、自車両と自車両周囲の障害物の移動予測を行い、自車両と障害物との衝突確率を算出する車載システムの研究開発が行われている。

ここで、自車両と障害物とが将来衝突する可能性がある場合に、ドライバへ警報を出力する運転支援システムを考える。例えば、特許文献１では、他車両との車々間通信により得られた他車両の移動予測情報を元に、自車両と他車両との衝突確率を算出する。そして、算出された衝突確率がある一定値以上であった場合に、運転者に各種操作の指示を行う。

特開２０００−２７６６９６号公報

運転者が警報を受けてから衝突回避動作を行う場合、衝突対象の障害物がどの位置にあるかが重要である。例えば、衝突対象の障害物が遥か遠くに存在する場合、すぐに回避動作を行わなくてもよいが、衝突対象の障害物が車両のすぐ近くに存在する場合、すぐさま回避動作を行う必要がある。

しかしながら、従来の警報システムでは一律で警報を出力するか否かの条件が設定されていたため、周囲の状況を適切に考慮できていない場合があった。例えば、自車両のすぐ近くに存在する他車両が急に方向転換した場合、方向転換前までは、衝突確率が小さかったが、急に衝突確率が大きくなることが考えられる。このような場合には、方向転換前は衝突確率が小さいため、警報が出力されず、方向転換後に急に警報が出力されることになるが、衝突直前で警報を出力されても回避動作が間に合わない可能性がある。一方で、車両から遥か遠くに存在する障害物が方向転換した場合には、方向転換後に警報を出力したとしても回避動作は間に合うと考えられる。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、車両周囲の障害物の位置に応じて、より適切に警報を出力するか否かを決定する運転支援装置を得ることを目的とする。

本発明に係る運転支援装置は、車両と車両の周囲に存在する障害物との位置を示す物体位置情報を取得する位置情報取得部と、物体位置情報に基づき、車両と障害物との衝突確率を算出し、衝突確率を示す衝突確率情報を生成する衝突確率算出部と、物体位置情報と衝突確率情報とに基づき、車両の運転者に警報装置から警報を出力するか否かを決定し、警報装置を制御する警報制御部と、を備えた。

本発明に係る運転支援装置は、物体位置情報と衝突確率情報とに基づき、車両の運転者に警報装置から警報を出力するか否かを決定し、警報装置を制御する警報制御部を備えたので、車両周囲の障害物の位置に応じて、より適切に警報を出力するか否かを決定することができる。

実施の形態１に係る運転支援装置１００及び運転支援システム１０００の構成を示す構成図である。 実施の形態１に係る運転支援システム１０００を搭載した車両１の構成図である。 実施の形態１に係る運転支援装置１００のハードウェア構成を示すハードウェア構成図である。 実施の形態１に係る運転支援装置１００及び運転支援システム１０００の動作を示すフローチャートである。 実施の形態１に係る運転支援装置１００の動作の具体例を示す概念図である。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る運転支援装置１００及び運転支援システム１０００の構成を示す構成図である。運転支援システム１０００は、運転支援装置１００、ロケータ２００、センサー３００、通信装置４００、及び警報装置５００を備える。ここで、運転支援システム１０００は、図２に示されるように、自車両である車両１に搭載される車載システムである。車両１は、運転支援システム１０００の他、車両制御ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）２０００やアクチュエータ３０００等を備える。

警報装置５００は、運転支援装置１００の制御に基づき、運転者に警報を出力するものである。警報としては、例えば、警告音や指示音声、警告表示等であり、警報装置５００は、スピーカーや表示装置等により構成される。

ロケータ２００は、車両１の位置を特定するものであり、例えば、ＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）受信機や慣性航法装置、オドメトリ等が用いられる。実施の形態１において、ロケータ２００はＧＮＳＳ受信機、慣性航法装置及びオドメトリから得られる情報を復号解析することにより、車両１の位置を特定し、車両１の位置を示す車両位置情報を運転支援装置１００に送信する。
また、ロケータ２００は、後述する各種センサーの情報を用いて、車両１の位置を推定するようにしてもよい。

センサー３００は、車両１の周囲の環境を検知するものであり、例えば、カメラやレーダー、ＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）等が用いられる。センサー３００により得られたセンサーデータは、車両１周囲の障害物の位置に関する情報を含む。

通信装置４００は、車両１外部の装置と通信を行うものである。実施の形態１においては、他車両及びインフラ設備と通信を行うことにより、他車両の位置情報を取得するものとする。

運転支援装置１００は、運転者に警報を出力するか決定するものであり、実施の形態１において、位置情報取得部１０、衝突確率算出部２０、及び警報制御部３０、記憶部４０を備える。

位置情報取得部１０は、車両１と車両１の周囲に存在する障害物の位置を示す物体位置情報を取得するものである。実施の形態１において、位置情報取得部１０は、車両１と障害物の現在時刻における位置を示す現在時刻物体位置情報と、車両１と障害物の将来時刻における位置を示す将来時刻物体位置情報とを物体位置情報として取得する。以下において、車両１と車両１の周囲に存在する障害物を合わせて物体と呼ぶこととする。また、障害物とは、例えば、他車両や歩行者等である。

実施の形態１において、位置情報取得部１０は、物体の位置に加えて、物体の速度や加速度、向き等の物理量を示す情報を取得する。また、物体位置情報に物理量を示す情報を加えたものを物体情報と呼ぶこととする。

実施の形態１において、位置情報取得部１０は、現在時刻物体位置情報取得部１１と、将来時刻物体位置情報取得部１２とを備える。

現在時刻物体位置情報取得部１１は、現在時刻物体位置情報を取得するものである。実施の形態１において、現在時刻物体位置情報取得部１１は、ロケータ２００により車両１の現在時刻物体位置情報を取得し、センサー３００から得られたセンサーデータ及び通信装置４００から得られた通信データから他車両を含む障害物の現在位置情報を取得する。実施の形態１において、現在時刻物体位置情報取得部１１は、通信データから他車両の現在時刻物体位置情報を取得し、センサーデータから通信装置が設けられていない他車両や歩行者等の障害物の現在時刻位置を算出し、現在時刻物体位置情報を取得するものである。ここで、現在時刻物体位置情報取得部１１は一定時間ΔＴの間センサーデータを取得し、時間幅を持ったセンサーデータから物体位置を算出することにより、複数のセンサーを利用する際に起こる検知タイミングのずれの影響を軽減する。

また、実施の形態１において、現在時刻物体位置情報取得部１１は、現在時刻における物体の速度、加速度及び向き等の物理量を示す情報を取得する。現在時刻物体位置情報に現在時刻における物理量を示す情報を加えたものを現在時刻物体情報と呼ぶこととする。現在時刻物体位置情報取得部１１は、位置以外の物理量についても、位置と同様に、ロケータ２００から得られる自車両の位置情報、センサー３００から得られるセンサーデータ、通信装置４００から得られる通信データから取得する。

将来時刻物体位置情報取得部１２は、将来時刻物体位置情報を取得するものである。実施の形態１において、将来時刻物体位置情報取得部１２は、記憶部４０に記憶された過去の物体位置情報と、現在時刻物体位置情報とに基づき、物体の移動予測を行う。例えば、将来時刻物体位置情報取得部１２は、カルマンフィルタにより障害物の移動予測を行うとともに、ポテンシャル法により自車両の移動予測を行う。また、将来時刻物体位置情報取得部１２が移動予測を行う時刻については、予め運転支援装置１００の設計者により設計され、記憶部４０に記憶されているものとする。例えば、現在時刻から０．１ｓ刻みで設定するようにすればよい。また、上記において、通信装置４００により、他車両の将来時刻物体位置情報を取得できる場合には、当該他車両の移動予測は行わないようにしてもよい。

また、将来時刻物体位置情報取得部１２は、過去に予測された将来時刻物体位置情報と現在時刻物体位置情報とを比較し、カルマンフィルタのパラメータを更新するようにしてもよい。パラメータの更新を行うことにより、より高精度な移動予測が可能となる。ここで、物体のマッチングに関しては、例えば、ナンバープレート等、物体に固有の情報がある場合には、当該固有の情報をマッチングに用いても良いし、固有の情報が識別できない場合には、過去に予測された将来時刻物体位置情報が示す位置から再近傍にある物体を同一の物体としてマッチングするようにしてもよい。

また、将来時刻物体位置情報取得部１２は、将来時刻における物体の速度、加速度及び向き等の物理量を示す情報を取得する。将来時刻物体位置情報に将来時刻における物理量を示す情報を加えたものを将来時刻物体情報と呼ぶこととする。将来時刻の物理量についても、位置と同様に、ポテンシャル法やカルマンフィルタ等の周知の手法により算出するようにすればよい。

衝突確率算出部２０は、物体位置情報に基づき、車両１と障害物との衝突確率を算出し、衝突確率を示す衝突確率情報を生成するものである。実施の形態１において、衝突確率算出部２０は、予め設定された複数の時刻（サンプリング時刻）における車両１周囲の複数のサンプリング点において、車両１と障害物が衝突する衝突確率を算出する。ここで、サンプリング時刻は現在時刻と将来時刻とを含む。

また、複数の時刻、及び複数のサンプリング点は予め運転支援装置１００の設計者により設定され、記憶部４０に記憶されているものとする。例えば、複数の時刻については、将来時刻物体位置情報取得部１２と同様に、現在時刻から０．１ｓ刻みで設定したり、複数のサンプリング点については、各時刻における車両１の位置を中心に３０ｃｍ刻みで格子状に設定したりすればよい。ここで、将来時刻物体位置情報取得部１２が移動予測した全ての時刻で、衝突確率算出部２０が衝突確率を算出する構成としたが、計算量を減らしたい場合には、将来時刻物体位置情報取得部１２が移動予測を行った時刻からいくつかの時刻を抽出して、衝突確率を算出するようにしてもよい。

実施の形態１において、衝突確率算出部２０は、将来時刻物体位置情報取得部１２が移動予測を行う際の予測誤差を考慮した、将来時刻における物体の位置の存在確率分布を算出し、位置分布情報を生成する。例えば、各時刻において、物体位置情報が示す位置座標を原点とした正規分布で存在確率が分布していると仮定して存在確率分布を算出する。

また、位置分布情報は物体位置情報の一種とする。上記においては、位置情報取得部１０が取得した物体位置情報が示す位置座標に基づいて、衝突確率算出部２０が位置分布情報を生成する構成としたが、位置情報取得部１０が物体位置情報として位置分布情報を直接取得する構成であってもよい。

ある時刻ｔに座標（ｘ，ｙ）における障害物O_ｊの存在確率をＰ_ｊ（Ｏ_ｊ，ｘ，ｙ）としたとき、座標（ｘ，ｙ）で車両１と障害物が衝突する確率Ｐ（ｘ，ｙ）は以下の式で表される。積和は、物体位置情報が示す全ての障害物について計算するものとする。また、確率Ｐ（ｘ，ｙ）は「車両１が座標（ｘ，ｙ）にいたとしたら」という条件の下での条件付確率である。

警報制御部３０は、物体位置情報と衝突確率情報とに基づき、車両１の運転者に警報装置５００から警報を出力するか決定し、警報装置５００を制御するものである。ここで、実施の形態１において、警報制御部３０は、物体位置情報が示す車両１と障害物の位置が近いほど、警報を出力するように警報装置を制御するものであり、また、衝突時刻と現在時刻との時間差に基づき、警報を出力するか否かを決定するものである。

実施の形態１において、警報制御部３０は、警報閾値決定部３１と、警報出力決定部３２とを備える。

警報閾値決定部３１は、物体位置情報に基づいて警報閾値を決定するものである。ここで、警報閾値とは、衝突確率と値の大小の比較を行うことにより、警報を出力するか決定するための閾値である。実施の形態１において、警報閾値決定部３１は、衝突確率算出部２０が衝突確率を算出した複数のサンプリング点において、それぞれ警報閾値を決定する。

また、実施の形態１において、警報閾値決定部３１は、強度の異なる複数の警報について、それぞれ警報閾値を決定する。各警報には警報タイプが設定され、警報タイプにより強度が決められているものとする。ここで、警報の強度とは、例えば、スピーカーにより警報を出力する場合には、音量や音程、ピッチ等であり、ディスプレイ等により視覚的に警報を出力する場合には、光の明るさや色、点滅の度合等であり、運転者に認識されやすいほど大きな値が設定されるものとする。例えば、音量については音量が大きいほど強度が大きく、光については明るいほど強度が大きいものとする。また、実施の形態１において、警報タイプは（ｍ＋１）個設定されているものとする。ここで、ｍは正の整数である。

より具体的には、警報閾値決定部３１は、時刻ｔ_０,ｔ_１,…,ｔ_ｎでの警報閾値Ｔｈ（ｘ，ｙ，ｔ，ｉ）を決定する。ここで、ｎは正の整数であり、ｔ_０,ｔ_１,…,ｔ_ｎはサンプリング時刻である。Ｔｈ（ｘ，ｙ，ｔ，ｉ）は、時刻ｔの車両１からの相対位置（ｘ，ｙ）において警報タイプｉの警報を出力するか判定するための閾値である。すなわち、Ｔｈ（ｘ，ｙ，ｔ，ｉ）は、サンプリング時刻ｔ、位置（ｘ，ｙ）のサンプリング点において、警報タイプｉの警報を出力しないときの衝突確率の上限値である。

また、警報タイプについては、警報の強度が大きい順に順序付けされているものとする。すなわち、ｉ＜ｊであれば警報タイプｉの警報は、警報タイプｊの警報より強度の大きい警報であるとする。

より具体的には、警報閾値決定部３１は、警報閾値を数式２及び数式３に従い決定する。数式２は、最も強度が大きい警報である警報タイプ０の警報閾値を定める数式であり、車両１と障害物との相対位置により３種類に分類されている。また、数式２は０＜ｉ≦ｍである警報タイプｉの警報閾値を決定する数式であり、以下で現れるパラメータｋ_１，ｋ_２，ｋ_３は予め運転支援装置１００の設計者により設定された定数である。

上記において、ｋ_３は定数としたが、自車速度に応じた値としてもよい。例えば、時刻ｔ_ｉでの自車速度をｖ（ｔ_ｉ）としたとき、ｋ_３＝ｖ（ｔ_ｉ）＊（ｔ_ｉ＋１−ｔ_ｉ）と設定してもよい。

実施の形態１において、警報閾値決定部３１は、物体位置情報が示す車両と障害物との位置が近いほど、警報閾値を小さな値に決定する。例えば、数式２のように、警報閾値決定部３１は、（ｘ−ｋ_１）の二乗に比例するように警報閾値を決定するようにすればよい。

また、実施の形態１において、警報閾値決定部３１は、将来時刻と現在時刻との時間差に基づき、警報閾値を決定する。上記においては、時間差が大きいほど警報閾値が大きくなるように設定されている。

警報出力決定部３２は、衝突確率情報が示す衝突確率が警報閾値を超えているか判定し、超えていると判定した場合に、警報装置５００から警報を出力することを決定するものである。

実施の形態１において、警報出力決定部３２は、各時刻における車両１周囲の複数のサンプリング点における衝突確率と、警報閾値とを比較する。

警報出力決定部３２は、すべての時刻において、警報を出力するかの判定を行った後、サンプリング点を現在時刻における車両１の位置からの相対位置に変換する。そして、変換後のサンプリング点の位置と、その位置において衝突確率が警報閾値を超えた警報の警報タイプとのリストを生成する。ここで、リストに記憶する警報タイプは、各サンプリング点において、警報閾値を超えた中で最も強度の大きい警報の警報タイプとする。

そして、警報出力決定部３２は、サンプリング点と警報タイプのリストの中から、実際に出力する警報を決定する。例えば、リストの中で最も強度の大きい警報タイプの警報を出力すると決定するようにすればよい。ここで、出力する警報は一種類だけとは限らず、車両１の前方向のサンプリング点において決定された警報と、車両１の後方向のサンプリング点において決定された警報を両方出力する等、複数のサンプリング点において決定された警報を出力するようにしてもよい。また、サンプリング点を警報の種類と共にリスト化しているので、衝突が起こりうる箇所を運転者に認識させるために、警報の出力内容として、サンプリング点の位置を出力するようにしてもよい。

記憶部４０は、各種情報を記憶するものである。実施の形態１において、記憶部４０は、位置情報取得部１０が取得した過去の位置情報や移動予測を行うための各種パラメータ、衝突確率算出部２０が衝突確率の算出を行う複数の時刻（サンプリング時刻）と複数の位置（サンプリング点）、及び警報閾値決定部３１が警報閾値の決定に用いる各種パラメータについて記憶する。

次に、実施の形態１に係る運転支援装置１００のハードウェア構成について説明する。運転支援装置１００の各機能は、コンピュータにより実現される。図３は、運転支援装置１００を実現するコンピュータのハードウェア構成の例を示す構成図である。

図３に示したハードウェアには、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の処理装置１００００と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やハードディスク等の記憶装置１０００１が備えられる。

図１に示す、位置情報取得部１０、衝突確率算出部２０、及び警報制御部３０の各機能は、記憶装置１０００１に記憶されたプログラムが処理装置１００００で実行されることにより実現される。また、記憶部４０の機能は記憶装置１０００１により実現される。

また、運転支援装置１００の各機能を実現する方法は、上記したハードウェアとプログラムの組み合わせに限らず、処理装置にプログラムをインプリメントしたＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）のような、ハードウェア単体で実現するようにしてもよいし、一部の機能を専用のハードウェアで実現し、一部を処理装置とプログラムの組み合わせで実現するようにしてもよい。

以上のように、実施の形態１に係る運転支援装置１００及び運転支援システム１０００は構成される。

次に、実施の形態１に係る運転支援装置１００の動作について説明する。
以下において説明する位置情報取得工程と、衝突確率算出工程と、警報制御工程とを含む方法が運転支援方法に対応し、上記の全工程を実施させるプログラムが運転支援プログラムに対応する。
図４は、実施の形態１に係る運転支援装置１００の動作を示すフローチャートである。

まず、ステップＳ１において、現在時刻物体位置情報取得部１１は、ロケータ２００、センサー３００、及び通信装置４００から現在時刻物体位置情報を取得する。

実施の形態１においては、現在時刻物体位置情報取得部１１は、車両１の現在時刻物体位置情報をロケータ２００から取得し、通信装置を備えた他車両の現在時刻物体位置情報を通信装置４００から取得する。また、通信装置を備えた以内他車両や歩行者等の車両以外の障害物については、センサー３００から得られたセンシングデータから障害物を検出することにより、現在時刻物体位置情報を取得する。

図５は、実施の形態１に係る運転支援装置１００の動作の具体例を示す概念図である。
図５の左のボックスは現在時刻における車両１と車両１周囲の障害物の位置を示す。車の絵で示されているのが、車両１であり、白丸で示されているのが、障害物である。また各物体から引かれた矢印は、物体の速度を示す。図５においては、車両１の周囲に３つの障害物、障害物Ｏ１、障害物Ｏ２、及び障害物Ｏ３が存在する。

次に、ステップＳ２において、将来時刻物体位置情報取得部１２は、将来時刻物体位置情報を取得する。実施の形態１において、将来時刻物体位置情報取得部１２は、カルマンフィルタにより障害物の移動予測を行うとともに、ポテンシャル法により車両１の移動予測を行い、将来時刻物体位置情報を取得する。位置情報取得部１０の動作が位置情報取得工程に対応し、実施の形態１においては、ステップＳ１とステップＳ２が位置情報取得工程に対応する。

次に、ステップＳ３において、衝突確率算出部２０は、車両１と障害物との衝突確率を算出する。実施の形態１において、衝突確率算出部２０は、予め設定された複数の時刻の予め設定された複数のサンプリング点において、衝突確率を算出する。衝突確率算出部２０の動作が衝突確率算出工程に対応し、実施の形態１においては、ステップＳ３が衝突確率算出工程に対応する。

図５の右のボックスは、現在時刻からｔ秒後の車両１、障害物Ｏ１、障害物Ｏ２、及び障害物Ｏ３の存在確率分布を示す。また、黒丸で示されているのが、衝突確率を算出するサンプリング点である。衝突確率算出部２０は、位置情報取得工程で得られた各時刻の障害物の位置に基づき、障害物の存在確率分布を算出する。図５において、車両１の存在確率分布が存在確率分布Ｄ１、障害物Ｏ１の存在確率分布が存在確率分布ＤＯ１、障害物Ｏ２の存在確率分布が存在確率分布ＤＯ２、そして、障害物Ｏ３の存在確率分布が存在確率分布ＤＯ３である。ここで、衝突確率算出部２０は、予め定められたサンプリング点で車両１と障害物との衝突確率を算出する。図５においては、サンプリング点ＳＰ１において、車両１の存在確率分布Ｄ１と障害物Ｏ１の存在確率分布ＤＯ１が重なっており、衝突確率が高く算出される。

次に、ステップＳ４において、警報閾値決定部３１は、物体位置情報に基づいて警報閾値を決定する。実施の形態１において、警報閾値決定部３１は、衝突確率算出部２０が衝突確率を算出した各時刻の各サンプリング点において、警報閾値を決定する。また、実施の形態１において、警報閾値は強度の異なる複数の警報に対して、それぞれ決定される。

次に、ステップＳ５において、警報出力決定部３２は、衝突確率と警報閾値に基づいて警報を出力するか決定する。実施の形態１において、警報出力決定部３２は、ステップＳ３で算出した衝突確率と、ステップＳ４で決定した警報閾値とを、各時刻の各サンプリング点において比較する。そして、衝突確率が警報閾値を超えていた場合に、サンプリング点の位置と警報タイプとを組み合わせたリストを生成し、このリストの中から出力する警報を決定する。例えば、リストの中で最も強度が大きい警報を出力することを決定する。

最後に、ステップＳ６において、警報装置５００は、警報制御部３０の制御に基づき、運転者に対して警報を出力する。警報制御部３０の動作が警報制御工程に対応し、実施の形態１においては、ステップＳ４からステップＳ６までが警報制御工程に対応する。

以上のような動作により、運転支援装置１００は、物体位置情報と衝突確率情報とに基づき、車両１の運転者に警報装置５００から警報を出力するか否かを決定し、警報装置５００を制御するので、物体の位置に応じてより適切に運転者に警報を出力するか決定することができる。

また、実施の形態１に係る運転支援装置１００が備える警報制御部３０は、物体位置情報が示す車両１と障害物の位置が近いほど、警報を出力するように警報装置５００を制御するので、例えば、車両１に近い位置に存在する衝突確率が低かった障害物が急に方向転換し、衝突確率が高くなった場合でも、方向転換前から警報を出力するよう制御し、運転者に事前に障害物と衝突する可能性があることを認識させることができる。

また、実施の形態１に係る運転支援装置１００が備える位置情報取得部１０は、車両１と障害物の現在時刻における位置を示す現在時刻物体位置情報と、車両１と障害物の将来時刻における位置を示す将来時刻物体位置情報とを物体位置情報として取得するようにしたので、現在の周辺状況だけでなく、将来の周辺状況を考慮することにより、将来の衝突を回避するための警報を出力するかより適切に決定することができる。

また、実施の形態１に係る運転支援装置１００が備える衝突確率算出部２０は、将来時刻における衝突確率を算出し、警報制御部３０は、さらに将来時刻と現在時刻との時間差に基づき、警報を出力するか否かを決定するようにしたので、物体の位置だけでなく、車両１と障害物が衝突するまでの時間を考慮して、より適切に警報を出力するか否かを決定することができる。

また、実施の形態１に係る運転支援装置１００が備える警報制御部３０は、時間差が大きいほど警報を出力するように警報装置５００を制御するので、衝突までの時間が長く、回避動作をまだ行う必要が無い場合には、警報を出力せず、衝突までの時間が短く、すぐに回避動作を行う必要がある場合には、警報を出力するように警報装置５００を制御することができる。

また、実施の形態１に係る運転支援装置１００が備える警報制御部３０は、強度の異なる複数の警報について、それぞれ出力するか決定するようにしたので、例えば、緊急性が高いときは強度が高い警報を出力することを決定し、緊急性が低いときは強度が低い警報を出力することを決定する等、より柔軟な運転支援が可能となる。

また、実施の形態１に係る運転支援装置１００が備える警報制御部３０は、警報の強度が小さいほど、警報を出力するように警報装置５００を制御するので、衝突確率が低い場合には、強度の低い警報を出力することで衝突の可能性を運転者に認識させることができ、その一方で、衝突確率が高い場合には、強度の高い警報を出力することで緊急性が高いことを運転者に認識させ、迅速な回避動作を促すことができる。

次に、実施の形態１に係る運転支援装置１００の変形例について説明する。

警報制御部３０は、警報装置５００を制御するものとしたが、少なくとも警報装置５００を制御すればよく、警報装置５００の他、ブレーキやステアリング等も制御するようにしてもよい。例えば、警報タイプ０の警報を出力する場合には、警報を出力するだけでなく、ブレーキを作動させ、車両を強制的に停車させるようにしてもよい。

衝突確率算出部２０の衝突確率を算出する方法は数式１に限らず、また、警報閾値決定部３１が警報閾値を決定する方法は数式２及び数式３に限らない。例えば、数式２において、警報閾値は時間の二乗に比例するが、時間の一乗に比例するようにしてもよい。

また、警報制御部３０は、将来時刻と現在時刻との時間差が大きいほど、警報を出力するように警報装置５００を制御するものとしたが、逆に、将来時刻と現在時刻との時間差が大きいほど、警報を出力しないように制御する構成としてもよい。より具体的には、上記において、将来時刻と現在時刻との時間差が大きいほど、警報閾値を大きな値に決定していたのに対し、当該時間差が大きいほど、警報閾値を小さな値に決定するようにしてもよい。

将来時刻と現在時刻との時間差が大きいほど、警報を出力するように警報装置５００を制御する構成は、時間差が大きいときには、運転者にとって回避動作を行うための余裕が十分にあり、衝突確率が小さい場合にまで、警報を出力しなくてもよいという考え方に基づくものである。

一方で、位置情報取得部１０の移動経路の予測においては、将来時刻と現在時刻との時間差が大きいほど予測誤差が大きくなると考えられる。ここで、予測誤差を考慮し、衝突確率が小さい場合でも、予め運転者に衝突の可能性を認識させたい場合には、警報制御部３０が、将来時刻と現在時刻との時間が大きいほど、警報を出力するように警報装置５００を制御することにより、上記の目的を達することができる。

このとき、より具体的には、警報閾値決定部３１は、数式２のように時間の二乗に比例するように警報閾値を決定するのではなく、例えば、時間の一乗や二乗に逆比例するように警報閾値を決定することが考えられる。

将来時刻と現在時刻との時間差が大きいほど、警報を出力するように制御するか、警報を出力しないように制御するかは、運転支援装置１００全体の構成を考慮して、運転支援装置１００の設計者が決定すればよい。例えば、位置情報取得部１０の予測精度が十分に高い場合には、衝突確率が小さい場合に警報を頻繁に出力するのは運転者にとって煩わしいと考えられるため、時間差が大きいほど警報を出力しないように制御する構成とすることが考えられる。

また、将来時刻と現在時刻との時間差が大きいほど、警報を出力しないように警報装置５００を制御する場合においても、実施の形態１に係る運転支援装置１００は、強度の異なる複数の警報について、強度の小さい警報ほど警報閾値が小さく、警報が出力されやすいように設定されているため、将来時刻と現在時刻との時間差が大きくても、全く警報を出力しないのではなく、強度の小さな警報は出力することも可能な構成としている。ここで、強度の大きい警報は警報閾値が大きく、警報が出力されにくく設計されているため、この場合においても、運転者にとって煩わしさを感じさせないような構成としている。

警報制御部３０は、警報閾値の大きさを物体の位置や将来時刻と現在時刻との時間差に応じて決定することにより、警報を出力しやすくしたり、あるいは出力しにくくしたりする構成としていた。これに対して、警報閾値は一定のままで、衝突確率に位置や時間差に応じた値を乗算したり加算したりするようにしてもよい。この構成においても、位置や時間差に応じて、警報を出力しやすくしたり、出力しにくくしたりといった制御を行うことができる。

警報出力決定部３２は、サンプリング点の位置と警報タイプとのリストを生成するようにしたが、サンプリング点の位置そのものではなく、予め車両１の周囲の領域を領域分けし、各領域と警報タイプとのリストを出力するようにしてもよい。例えば、車両１の周囲を前後左右に四分割し、４つの領域に対応する警報タイプを示したリストを生成するようにしてもよい。ここで、各領域に対応させる警報タイプは、例えば、各領域に含まれる複数のサンプリング点において衝突確率が警報閾値を超えた警報タイプのうち、最も強度の大きい警報タイプを対応付けるようにすればよい。

本発明に係る運転支援装置１００は、車両と障害物が衝突する可能性がある場合に、運転者に警報を出力し、車両の衝突を回避するための車載システムに用いるのに適している。

１ 車両、１００ 運転支援装置、１０００ 運転支援システム、２０００ 車両制御ＥＣＵ、３０００ アクチュエータ、１０ 位置情報取得部、１１ 現在時刻物体位置情報取得部、１２ 将来時刻物体位置情報取得部、２０ 衝突確率算出部、３０ 警報制御部、３１ 警報閾値決定部、３２ 警報出力決定部、４０ 記憶部、２００ ロケータ、３００ センサー、４００ 通信装置、５００ 警報装置。

Claims (8)

1. 車両と前記車両の周囲に存在する障害物との現在時刻における位置を示す現在時刻物体位置情報と、前記車両と前記障害物との将来時刻における位置を示す将来時刻物体位置情報とを、前記車両と前記障害物との位置を示す物体位置情報として取得する位置情報取得部と、
   前記物体位置情報に基づき、前記将来時刻における前記車両と前記障害物との衝突確率を算出し、前記衝突確率を示す衝突確率情報を生成する衝突確率算出部と、
   前記物体位置情報と前記衝突確率情報とに基づき、前記車両の運転者に警報装置から警報を出力するか否かを決定し、前記警報装置を制御する警報制御部と、
   を備え、
   前記警報制御部は、前記将来時刻と前記現在時刻との時間差が大きいほど前記警報を出力するように前記警報装置を制御し、
   前記警報制御部は、
   前記物体位置情報に基づいて警報閾値を決定する警報閾値決定部と、
   前記衝突確率が前記警報閾値を超えているか否かを判定し、超えていると判定した場合に、警報を出力することを決定する警報出力決定部と、を備え、
   前記警報閾値決定部は、前記時間差が大きいほど、前記警報閾値を小さな値に決定する
   ことを特徴とする運転支援装置。
2. 前記警報制御部は、前記物体位置情報が示す前記車両と前記障害物の位置が近いほど、前記警報を出力するように前記警報装置を制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載の運転支援装置。
3. 前記警報制御部は、強度の異なる複数の前記警報について、それぞれ出力するか決定する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の運転支援装置。
4. 前記警報制御部は、前記警報の強度が小さいほど、前記警報を出力するように前記警報装置を制御する
   ことを特徴とする請求項３に記載の運転支援装置。
5. 前記警報閾値決定部は、前記物体位置情報が示す前記車両と前記障害物との位置が近いほど、前記警報閾値を小さな値に決定することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の運転支援装置。
6. 車両の運転者に警報を出力する警報装置と、
   前記車両と前記車両の周囲に存在する障害物との現在時刻における位置を示す現在時刻物体位置情報と、前記車両と前記障害物との将来時刻における位置を示す将来時刻物体位置情報とを、前記車両と前記障害物との位置を示す物体位置情報として取得する位置情報取得部と、
   前記物体位置情報に基づき、前記将来時刻における前記車両と前記障害物との衝突確率を算出し、前記衝突確率を示す衝突確率情報を生成する衝突確率算出部と、
   前記物体位置情報と前記衝突確率情報とに基づき、前記車両の運転者に前記警報装置から警報を出力するか否かを決定し、前記警報装置を制御する警報制御部と、
   を備え、
   前記警報制御部は、前記将来時刻と前記現在時刻との時間差が大きいほど前記警報を出力するように前記警報装置を制御し、
   前記警報制御部は、
   前記物体位置情報に基づいて警報閾値を決定する警報閾値決定部と、
   前記衝突確率が前記警報閾値を超えているか否かを判定し、超えていると判定した場合に、警報を出力することを決定する警報出力決定部と、を備え、
   前記警報閾値決定部は、前記時間差が大きいほど、前記警報閾値を小さな値に決定する
   ことを特徴とする運転支援システム。
7. 車両と前記車両の周囲に存在する障害物との現在時刻における位置を示す現在時刻物体位置情報と、前記車両と前記障害物との将来時刻における位置を示す将来時刻物体位置情報とを、前記車両と前記障害物との位置を示す物体位置情報として取得する位置情報取得工程と、
   前記物体位置情報に基づき、前記将来時刻における前記車両と前記障害物との衝突確率を算出し、前記衝突確率を示す衝突確率情報を生成する衝突確率算出工程と、
   前記物体位置情報と前記衝突確率情報とに基づき、前記車両の運転者に警報装置から警報を出力するか否かを決定し、前記警報装置を制御する警報制御工程と、
   を含み、
   前記警報制御工程は、前記将来時刻と前記現在時刻との時間差が大きいほど前記警報を出力するように前記警報装置を制御し、前記物体位置情報に基づいて警報閾値を決定し、前記衝突確率が前記警報閾値を超えているか否かを判定し、超えていると判定した場合に、警報を出力することを決定し、前記時間差が大きいほど、前記警報閾値を小さな値に決定する
   ことを特徴とする運転支援方法。
8. 請求項７に記載の全工程をコンピュータに実行させる運転支援プログラム。

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