JP6903225B2 - 運転支援装置 - Google Patents

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Description

この発明は、車の運転支援を行う運転支援装置に関するものである。
運転支援装置は、自車両周辺の移動体との間で位置、速度、加速度、方位などの情報を交換し、自車両の走行状態、自車両と移動体との位置関係に基づき周辺環境を認識することで、安全性、快適性の向上を目的とした様々な運転支援をドライバーへ提供する。運転支援装置の中でも近年特に、自車両の右折時または左折時に、進行経路が交差する移動体との衝突を回避することを目的とした運転支援機能が提案されている。
例えば、特許文献1に記載の運転支援装置では、道路上の交差点において、交差点に進入する車両と他の移動体の到達時間を予測して、衝突を判定する技術が示されている。
また、特許文献2に記載の運転支援装置は、自車両の右折待ちまたは左折待ちを判定して、他の移動体との衝突を判定する技術が示されている。
特開2010−165021号公報 特開2013−254296号公報
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、交差点情報を含む道路地図情報を用いている。そのため、道路において交差点ではない場所、あるいは道路地図情報に交差点情報が含まれていない交差点において右折または左折を行う場合には、移動体との衝突を正しく判定できない問題がある。
また、特許文献2に記載の技術では、自車両が右折待ちまたは左折待ちの状態を判定し、その自車両の停止位置からの到達時間を判定しているため、自車両が走行中の場合は移動体との衝突を正しく判定できない問題がある。
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る。すなわち、交差点ではない場所、または道路地図情報に交差点情報が含まれない交差点においても、自車両の挙動から右折または左折を判定し、自車両の右折地点または左折地点を予測することで、真に衝突の危険がある移動体を事前に判定する。これにより、不要な運転支援の低減および必要な運転支援の漏れの削減を目的とする。
以上述べた課題を解決し、目的を達成するため、本発明に係る運転支援装置は、自車両の車両情報である自車情報を取得する自車情報取得手段と、無線通信を用いて自車両の外部にある移動体から移動体情報を受信する外部機器通信手段と、自車情報取得手段によって取得される自車情報に基づき、自車両の右折又は左折を判定する右左折判定手段と、自車情報に基づき、自車両の右折又は左折の地点を算出して予測地点を得る右左折地点予測手段と、自車情報、外部機器通信手段によって受信される移動体情報および右左折地点予測手段によって得られる予測地点を用いて、自車両が移動体と衝突するか否かを判定する衝突判定手段と、衝突判定手段によって判定された衝突判定結果に基づき、自車両の運転を支援する運転支援手段と、を備え、右左折地点予測手段は、自車情報に含まれる自車両の速度が事前に設定される減速度により事前に設定される目標速度になるまでに必要な距離を計算することで、予測地点を得る。
この発明によれば、自車両の右折または左折を判定し、自車両の右折または左折の地点を予測することで、交差点位置を含む道路地図情報を用いることなく、右左折に関する運転支援を実施できる。また、従来では距離が離れているために衝突の可能性なしと判定されていた移動体も、自車両の右折または左折の地点を予測することで、正しく衝突判定を実施できるようになり、ドライバーに対して事前に運転支援を実施できる。以上により、不要な運転支援を提言し、必要な運転支援の漏れを削減することができる。
この発明の実施の形態1による運転支援装置の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態1による運転支援装置の動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態1による運転支援装置の動作の一例を示す図である。 この発明の実施の形態1による運転支援装置の動作の一例を示す図である。 この発明の実施の形態2による運転支援装置の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態3による運転支援装置の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態3による交差点周辺領域を示す図である。 この発明の実施の形態3による運転支援装置の動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態3による運転支援装置の動作の一例を示す図である。 この発明の実施の形態1から3による運転支援装置のハードウェア構成例を示す図である。
本発明に係る運転支援装置の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態は例示であって、以下の実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。
実施の形態1.
実施の形態1における運転支援装置は、主として車載機器を想定し、運転支援システムの運転支援装置としてサービスを提供する場合について説明する。
図1は、この発明の実施の形態1による運転支援装置1の構成を示すブロック図である。
図1において、運転支援システム50は、運転支援装置1が、無線通信を用いて自車両HVの周辺にある他の移動体である自車両周辺移動体3との間で、位置情報、速度情報などを交換することで、ドライバーに運転支援を提供するシステムである。運転支援システム50は、運転支援装置1、車載センサ機器2、自車両周辺移動体3で構成される。なお、図1において自車両周辺移動体3は単に「移動体3」と表記することにする。
また、以下の説明では、同様に、自車両周辺移動体3を単に「移動体3」と称する場合がある。自車両周辺移動体3(移動体3)は自車両HVの外部にある移動体である。
ここで、無線通信は、狭域通信DSRC(Dedicated Short Range Communication)を用いても良いし、無線LAN(Local Area Network)または携帯電話で利用される通信方式を用いても良い。また、無線通信は、欧米で検討されているIEEE802.11p、またはCALM(Communication Access for Land Mobiles)で利用される通信方式などを用いても良い。
車載センサ機器2は、自車両HVの車両状態および走行状態を表す車両情報を生成するために、自車両HVに搭載される1つ以上のセンサ機器である。車載センサ機器2は、例えば、全地球測位システムGNSS(Global Navigation Satellite System)などの自車両HVの位置を取得する位置センサ20、車速パルス、位置の変化量などから車速を取得する車速センサ21、加速度、方位、ウインカ状態、ブレーキ状態、アクセル状態、エンジン状態などを取得するECU(Electronic Control Unit)22などで構成される。
なお、車載センサ機器2は、運転支援装置1に搭載されていても良いし、あるいは運転支援装置1に、直接接続されていても良いし、車載ネットワークを介して接続されていても良い。
また、車載ネットワークには、車載通信で一般的なCAN(Controller Area Network)を用いても良いし、高速な通信が可能なFlexRay、Ethernet(登録商標)などを用いても良い。
また、以下の説明では、車載センサ機器2によって生成される自車両HVの車両情報を「自車情報」と称する。自車情報は、例えば、位置、速度、加速度、方位、ステアリング角度、ヨーレート、ブレーキ状態、ウインカ状態、重量、車長などで構成される。
自車両周辺移動体3は、自車両HVの周辺に存在するか、または自車両HVの周辺を移動する移動体であり、例えば、自動車、バイク、パーソナルモビリティ、歩行者、ドローン、ロボットなどである。
自車両HVの周辺とは、無線通信の到達範囲、または無線通信システムによって設定される移動体情報の配布範囲のことを指す。例えば、IEEE802.11pを用いた場合は無線通信の到達範囲が1km程度のため、自車両の周辺とは自車両を中心に1km圏内となる。なお、この無線通信の到達範囲は、通信環境によっても変動する値であり、実際の運用においては、このような変動による誤差も含む。
自車両周辺移動体3は、自車両周辺移動体3に搭載されたセンサ機器(図示せず)、または自車両周辺移動体3が保持する携帯機器(図示せず)から自車両周辺移動体3の本体情報および移動状態を表す情報を生成して、無線通信を用いて送信する。なお、自車両HVは、自車両周辺移動体3から直接、または道路脇に設けられた路側機などの中継器を用いて間接的に当該情報を受信する。自車両周辺移動体3は、自車両HVの周辺に複数存在しても良い。
以下の説明では、自車両周辺移動体3(移動体3)が送信する移動体3の本体状態および移動状態を表す情報を「移動体情報」と称する。移動体情報は、例えば、移動体3を一意に特定するための識別子、位置、測位状態、速度、加速度、方位、大きさ情報などで構成される。これらに加えて、移動体3ごとに特有の情報を追加してもよい。例えば、移動体3が自動車、バイク、パーソナルモビリティなど車両である場合は、ステアリング角度、ヨーレート、ブレーキ状態、ウインカ状態などの車両特有の情報を追加しても良い。ここで、ヨーレートとは、自動車、バイクなどの車両の鉛直軸回りの回転角速度である。また、移動体3が歩行者の場合は、歩行状態、歩行者の携帯端末から取得される所有者情報などの歩行者特有の情報を追加しても良い。また、移動体3がドローン、ロボットなど無人機の場合は、作業状態などの無人機特有の情報を追加してもよい。
運転支援装置1は、移動体3によって生成される移動体情報を無線通信で受信し、自車両HVの右左折地点を予測することで自車両HVと移動体3との衝突を判定して、自車両HVのドライバーに運転支援を提供する車載通信情報処理装置である。ここに、右左折地点とは、右折地点または左折地点、すなわち、右折地点および左折地点のうちのいずれか一方を意味する。また、以下において、右左折とは、右折または左折、すなわち、右折および左折のうちのいずれか一方を意味する。
図1に示すように、運転支援装置1は、自車情報取得手段10、外部機器通信手段11、右左折判定手段12、右左折地点予測手段13、衝突判定手段14、運転支援手段15を有する。
図1において、運転支援装置1が運転支援を行う際の処理の流れを実線の矢印で示す。
自車情報取得手段10は、車載センサ機器2によって生成される自車情報を取得し、外部機器通信手段11、右左折判定手段12、右左折地点予測手段13、衝突判定手段14に自車情報を提供する処理部である。
なお、自車情報取得手段10が車載センサ機器2から取得する情報は、車載センサ機器2の直接的な出力値であっても良いし、何らかの処理が行われて加工された値であっても良い。
外部機器通信手段11は、移動体3によって生成される移動体情報を無線通信で受信して、衝突判定手段14に提供する処理部である。また、外部機器通信手段11は、自車情報取得手段10によって生成される自車情報を移動体3に送信する処理も実施する。
右左折判定手段12は、自車情報取得手段10によって取得される自車情報に基づき、自車両HVの右折または左折を判定し、その判定結果を右左折地点予測手段13、衝突判定手段14に提供する処理部である。
右左折判定手段12における右折または左折の判定方法は、自車情報に含まれる速度情報、加速度情報、ウインカ情報に基づき、自車両HVの右折または左折の判定を行う。
具体的には、まず、速度情報と加速度情報より自車両HVの走行状態を判定する。例えば、速度情報から走行中であるか、停止中であるかを判定し、加速度情報から減速中であるか否かを判定する。なお、停止中には、低速走行中が含まれるものとする。この低速走行には徐行が含まれる。徐行とは車両が直ちに停止することができる速度で走行することを意味する。自車両HVが徐行中であるとは、例えば速度10km/h以下で走行する場合が挙げられるが、この徐行か否かを判断する上限速度の値は交通状況によっても変動し、これに限るものではない。
次に、右左折判定手段12は走行状態の判定結果から自車両HVの挙動が右左折(右折または左折)であるか、車線変更であるかを判定する。走行状態が停止中の場合、または走行中で減速中の場合は、右左折と判定する。一方で、走行状態が走行中であっても減速中でない場合は、車線変更であると判定する。
続いて、自車両HVの挙動が右左折であると判定された場合は、ウインカ情報に基づき、ウインカが右点灯の場合は右折と判定し、ウインカが左点灯の場合は左折と判定する。ウインカが無点灯の場合はそれ以外と判定する。
なお、右左折判定手段12は、右折、左折またはそれ以外(例えば、直進)の3つの種別を判定するものでなくても良く、判定種別を減らしたり、判定種別を増やしたりしても良い。例えば、右折またはそれ以外の判定であっても良いし、左折またはそれ以外の判定であっても良いし、右折または直進の判定であっても良い。
また、走行状態は、瞬間的な値で判定しても良いし、ローパスフィルタなどのフィルタ処理で算出した値で判定しても良いし、時系列的な処理によって判定しても良い。
更に、右左折判定手段12は、自車情報に含まれる速度情報、加速度情報、ウインカ情報に基づく判定方法だけでなく、例えば、ドライバーが明示的に入力した情報から判定しても良いし、ナビゲーション機器がある場合はその経路情報を用いて判定しても良い。
右左折地点予測手段13は、自車情報取得手段10によって生成される自車情報と、右左折判定手段12によって判定される右左折の判定結果とに基づき、自車両が右折または左折する地点を予測し、衝突判定手段14に予測地点を提供する処理部である。
自車両HVが右折または左折する地点の予測は、自車情報に含まれる速度情報を用いて予測地点を算出することによって行う。具体的には、自車両HVの速度が、事前に設定される減速度に基づき、事前に設定される目標速度になるまでに必要な距離を計算することで、右左折の予測地点を算出する。
事前に設定される減速度、および、事前に設定される目標速度は、例えば、運転支援装置1の製造時に設定されても良いし、ドライバーによって設定されても良いし、過去の走行履歴から運転支援装置1が推定する値に設定されても良い。
なお、予測地点の表現形式は、自車両HVと予測地点、および、移動体3と予測地点の位置関係が表現できる形式であれば良い。例えば、自車両HVの現在の位置である現在位置を基準とした相対的な距離でも良いし、現在時刻を基準とした到達時間でも良いし、緯度経度など絶対的な座標でも良い。
また、事前に設定される目標速度は、停止することなく右左折することを考慮するものであり、これを考慮しない場合はゼロであっても良い。また、事前に設定される減速度および目標速度は、右折と左折で異なる値を用いても良いし、同じ値を用いても良い。
衝突判定手段14は、自車情報取得手段10によって提供される自車情報、外部機器通信手段11によって受信される移動体情報、右左折判定手段12によって判定される右左折の判定結果、右左折地点予測手段13によって予測される右左折の予測地点を用いる。衝突判定手段14はこれらに基づき、自車両HVと移動体3との衝突の可能性を判定して、その判定結果を運転支援手段15に提供する処理部である。
自車両HVと移動体3の衝突の判定は、自車両HVの右折時または左折時に自車両の進行経路が、移動体3の進行経路との間で交差があれば該移動体3との衝突の可能性あり、交差がなければ該移動体3との衝突の可能性なしと判定する。なお、衝突の可能性は2値(あり又はなしのいずれか)の判定でも良いし、段階的な値を決定する判定でも良いし、事象の発生確率を算出する判定でも良い。
自車両HVと移動体3との衝突の判定は、右左折地点予測手段13によって算出される予測地点を用いて、予測地点と移動体3との地理的関係、または、予測地点と自車両HVと移動体3との地理的関係から行う。例えば、予測地点までの距離が一定距離以内の移動体3を衝突の可能性ありと判定する方法、予測地点に対して接近する移動体3を衝突の可能性ありと判定する方法がある。また、自車両HVおよび移動体3が予測地点に到達するまでの到達時間をそれぞれ計算して、自車両HVの到達時間と、移動体3の到達時間の差が予め定める閾値以下の場合に衝突の可能性ありと判定する方法でもよい。衝突の判定方法は、移動体3について一意に定まった方法によって判定しても良いし、複数の方法を移動体3によって使い分けても良い。
運転支援手段15は、衝突判定手段14によって判定される判定結果に基づき、衝突の危険がある移動体3について、ドライバーの運転を支援する処理部である。運転支援手段15が提供する運転支援は、例えば、インパネ(インストルメントパネル)、スピーカ、バイブレータなどのHMI(Human Machine Interface)機器を用いる。これらのHMI機器を用いて画面表示、音声出力、振動などによって移動体3との衝突をドライバーに注意喚起する。あるいは、運転支援手段15は、ドライバーが運転する自車両HVの制動装置を制御することで自動的に制動をかけたり、または発進抑制を実施したりして運転支援を行う。
なお、運転支援手段15は、運転支援装置1上で実行されて良いし、衝突判定手段14が車載ネットワークを介して衝突の可能性がある移動体3の情報を別の車載機器に通知することで、別の機器上で実行されても良い。
以上述べた運転支援装置1の各手段は、運転支援装置1が持つメモリに記憶されたプログラムを、運転支援装置1が持つCPU(Central Processing Unit)によって実行されることによって実現される。ここで、各手段とは、図1に示される運転支援装置1における自車情報取得手段10、外部機器通信手段11、右左折判定手段12、右左折地点予測手段13、衝突判定手段14、運転支援手段15を意味するが、これらに限られるものではない。
次に、本実施の形態における運転支援装置1の動作について、図2を用いて説明する。
図2は、この発明の実施の形態1における運転支援装置1の各手段の動作を示したフローチャートの一例である。
まず、自車情報取得手段10は、車載センサ機器2から自車情報を構成する各情報を取得して、自車情報を生成する(ステップS1)。自車情報取得手段10が自車情報を生成した後、ステップS2に移行する。
ステップS2において、外部機器通信手段11は、移動体3から移動体情報の受信を待機する。移動体3から移動体情報を受信して取得した後、ステップS3に移行する。
なお、ステップS1とステップS2は、順序が反対でも良いし、並行して実施しても良い。
ステップS3において、右左折判定手段12は、ステップS1で取得した自車情報に基づき、自車両HVが右折または左折(右折および左折のうちのいずれか一方)を行うか否かの判定を行う。
右左折判定手段12が自車両HVの挙動を右折または左折と判定した場合は、ステップS4に移行する。また、右左折判定手段12が自車両HVの挙動を右折または左折のどちらでもないと判定した場合は、処理を終了する。
ステップS4において、右左折地点予測手段13は、ステップS1で取得した自車情報に基づき、自車両HVの右折地点または左折地点を予測する。
右左折地点予測手段13が自車両HVの右折地点または左折地点を予測した後、ステップS5に移行する。
ステップS5において、衝突判定手段14は、右左折地点予測手段13が予測した右折地点または左折地点で、自車両HVと移動体3とが衝突するか否かを判定する。
衝突判定手段14が自車両HVと移動体3との衝突の可能性ありと判定した場合は、ステップS6に移行する。また、衝突判定手段14が自車両HVと移動体3との衝突の可能性なしと判定した場合は、処理を終了する。
ステップS6において、運転支援手段15は、衝突判定手段14が判定した衝突の可能性がある移動体3について、ドライバーに対して運転支援を開始する。運転支援を実施した後、処理を終了する。
運転支援装置1は、その動作中、以上述べた、図2に示す処理を繰り返し実行する。
次に、実施の形態1の運転支援装置1の動作の具体例について、図3および図4を用いて説明する。
図3は、この発明の実施の形態1における運転支援装置1の動作の一例を示す図である。図3では、車両が左側通行となる地域において、対向車との衝突回避を支援する運転支援装置の動作の具体例を示す。図3(a)、(b)いずれも、道路を走行する自車両HVおよび移動体3(RV1、RV2)を上空から俯瞰した図として示している。
図3(a)、(b)では、自車両HVが道路を直進から対向車線を横断して右折する様子と、2台の移動体3として、対向車RV1、RV2が自車両HVの走行する道路に対向する道路を通行する様子を示している。なお、RV1、RV2の符号は図3(a)、(b)において括弧書きで示している。以下、移動体3である対向車RV1、RV2はそれぞれ、単に「対向車RV1」、「対向車RV2」と記載する場合がある。
図3(b)では、右左折判定手段12、右左折地点予測手段13、衝突判定手段14によって、衝突の可能性がない対向車RV1と衝突の可能性がある対向車RV2に判定された結果を示している。
なお、図3(a)、(b)において、自車両HV、対向車RV1、RV2に付される破線の矢印は移動する方向を示す。また、自車両HVに付される車体前方右側の三角形は右ウインカの点灯を示す。
まず、図3(a)において、自車両HVのドライバーが右折を行うために、右ウインカを点灯させると共に、減速を開始する。この時、自車情報取得手段10は、車載センサ機器2より速度情報、加速度情報、ウインカ情報、方位情報などを含む自車情報を取得する。次に、外部機器通信手段11は、対向車RV1および対向車RV2から移動体情報を取得する。
次に、図3(b)において、右左折判定手段12は、自車情報に基づき、ウインカ情報の右点灯の判定と、加速度情報による減速の判定とを行い、自車両HVが右折すると判定する。
続いて、右左折地点予測手段13は、自車情報に基づき、速度情報から自車両の速度(現在速度)が目標速度まで減速するのに必要な距離を算出することで、右折の予測地点PPを計算する。例えば、自車両HVの速度(現在速度)が60km/h、目標速度が30km/h、減速度が0.25G(Gは重力加速度を示す)とすると、減速に必要な距離は約42.5mになる。
続いて、衝突判定手段14は、自車両HVが対向車RV1、対向車RV2と衝突するか否かの衝突判定を行う。具体的には、まず、衝突判定手段14は、自車情報と移動体情報に基づき、対向車RV1および対向車RV2が自車両HVの右側車線を対向して接近する車両であることを判定する。次に、衝突判定手段14は、自車両HVと対向車RV1との相対距離、自車両HVと対向車RV2との相対距離をそれぞれ計算する。
衝突判定手段14は、右左折地点予測手段13によって算出された自車両HVと予測地点の相対距離と、自車両HVと対向車RV1の相対距離、および自車両HVと対向車RV2の相対距離との比較を行うことで、衝突の可能性を判定する。なお、ここでは、単純に相対距離の比較による衝突判定を想定する。判定の結果、対向車RV1は予測地点よりも近いため、衝突の可能性なしと判定される。一方で、対向車RV2は、予測地点よりも遠いため、衝突の可能性ありと判定される。これらの判定の結果は、図3(b)において、吹き出しを用いて示されている。
最後に、運転支援手段15は、衝突判定手段14によって衝突の可能性ありと判定された対向車RV2の接近について、ドライバーに対し運転支援を実施する。
次に、移動体3が歩行者である場合の動作例を説明する。
図4は、この発明の実施の形態1における運転支援装置1の動作の別の一例を示す図である。図4では車両が左側通行となる地域において、歩行者との衝突回避を支援する運転支援装置1の動作の具体例を示す。図4は図3と同様、上空から俯瞰した構図を基本とするが、歩行者については歩行者であることが理解しやすいよう横から見た図を用いて示すこととする。
図4(a)は、自車両HVが道路を左折する様子と、移動体3である歩行者RP1、RP2、RP3が自車両HVの走行する道路の左側に隣接している歩道を通行する様子を示している。なお、RP1、RP2、RP3は図4(a)、(b)において括弧書きで示している。また、図4(a)および(b)において、歩道は、右上から左下に向かう斜線および左上から右下に向かう斜線を用いてハッチングを施した領域で示す。自車両HVの車体前方左側に付された三角形はウインカの点灯を示す。
以下、移動体3である歩行者RP1、RP2、RP3はそれぞれ、単に「歩行者RP1」、「歩行者RP2」、「歩行者RP3」と記載する場合がある。
図4(b)は、右左折判定手段12、右左折地点予測手段13、衝突判定手段14によって、衝突の可能性がない歩行者RP1と、衝突の可能性がある歩行者RP2、RP3に判定された結果を示している。
なお、図4(a)、(b)において、自車両HV、歩行者RP1、RP2、RP3に付される破線の矢印は移動する方向を示す。
まず、図4(a)において、自車両HVのドライバーが左折を行うために、左ウインカを点灯させると共に、減速を開始する。この時、自車情報取得手段10は、車載センサ機器2より速度情報、加速度情報、ウインカ情報、方位情報などを含む自車情報を取得する。また、外部機器通信手段11は、歩行者RP1、RP2、RP3から移動体情報を取得する。
次に、図4(b)において、右左折判定手段12は、自車情報に基づき、ウインカ情報の左点灯の判定と、加速度情報による減速の判定とを行い、自車両HVが左折すると判定する。
続いて、右左折地点予測手段13は、自車情報に基づき、速度情報から目標速度まで減速するのに必要な距離を算出し、自車情報の位置情報を基に左折の予測地点PPを計算する。
続いて、衝突判定手段14は、自車両HVが歩行者RP1、RP2、RP3と衝突するか否かの衝突判定を行う。具体的には、まず、衝突判定手段14は、自車情報と移動体情報に基づき、歩行者RP1、RP2、RP3が自車両の左側を通行する歩行者であることを判定する。次に、衝突判定手段14は、歩行者RP1、RP2、RP3が右左折地点予測手段13によって算出された左折の予測地点PPに接近しているか否かを判定する。判定の結果、歩行者RP1は、予測地点に対して遠ざかる方向に進行しているため、衝突の可能性なしと判定される。一方で、歩行者RP2および歩行者RP3は、予測地点に対して接近する方向に進行しているため、衝突の可能性ありと判定される。これらの判定の結果は、図4(b)において吹き出しを用いて示されている。
最後に、運転支援手段15は、衝突判定手段14によって衝突の可能性ありと判定された歩行者RP2および歩行者RP3の存在に関する情報をドライバーに提供し、運転支援を実施する。
図3および図4を用いて説明した上述の動作例は、車両が左側通行の地域を例として説明したが、車両が右側通行の地域においても、右折と左折を入れ替えて適用することにより、同様の動作が実現できる。
以上述べたように、本実施の形態によれば、運転支援装置1は、自車両HVの右折または左折を判定すると共に、自車両HVの右折または左折の地点を予測することで、交差点位置などを含む道路地図情報を用いることなく、右左折に関する運転支援を実施できる。
また、従来では距離が離れているために衝突の可能性なしと判定されていた移動体も、運転支援装置1は自車両HVの右折または左折の地点を予測することで、正しく衝突判定を実施できるようになり、ドライバーに対して事前に適切な運転支援を実施できる。
また、自車両HVの右折または左折を速度情報、加速度情報、ウインカ情報から判定することで、車線変更と右左折を区別することができ、右左折を行う場合に限定した衝突判定ができるため、不要な運転支援の実施を低減できる。
更に、自車両HVの右折または左折の地点を予測することで、右折または左折時に衝突の可能性がある移動体3を限定できるため、不要な運転支援を低減できる。
更に、右折または左折の地点を予測する際に、自車両HVの現在速度が目標速度まで減速する地点を算出することで、自車両HVが一旦停止することなく右折または左折する場合でも、右折または左折の地点を正しく予測できる。これにより、移動体との衝突判定を正しく行えることで、運転支援の漏れを低減できる。
更に、右左折の予測地点に接近する移動体を衝突の可能性ありと判定することで、対向して接近する車両だけでなく、同方向に進む歩行者などの移動体を漏れなく判定でき、運転支援の漏れを低減できる。
なお、本実施の形態では、運転支援手段15は、運転支援装置1に内包されている構成を示したが、運転支援手段15は運転支援装置1の外部に設けられても良い。
実施の形態2.
実施の形態1においては、運転支援装置1における右左折地点予測手段13が、右左折地点の予測に用いる減速度および目標速度は、運転支援装置1に固有の値となる発明の構成を説明した。
本実施の形態では、右左折地点予測手段13が右左折地点の予測に用いる減速度および目標速度として、固定的な値を用いるだけでなく、ユーザによって指定され、あるいは運転支援装置において動的に変更される発明の構成について述べる。
図5は、この発明の実施の形態2における運転支援装置1Aの構成を示すブロック図である。
図5に示すように、運転支援装置1Aは実施の形態1において図1で示した運転支援装置1に対し、パラメータ設定手段16、ユーザ設定ファイル17を加えたものである。
図5において、パラメータ設定手段16を用いて右左折地点予測手段13に対し、目標速度および減速度を設定する処理の流れを破線の矢印を用いて示す。なお、図5における実線の矢印は、図1における運転支援装置1におけるものと同じである。
また、図5において実施の形態1における図1で示す運転支援装置1と同じ構成については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
パラメータ設定手段16は、右左折地点予測手段13が自車両HVの右折または左折の地点を予測するのに利用するパラメータを動的に変更し、右左折地点予測手段13に設定する処理部である。
パラメータ設定手段16は、自車情報取得手段10によって提供される自車情報、外部機器通信手段11を通じて取得される移動体情報、ユーザ設定ファイル17が保持するユーザ設定情報に基づいて、パラメータの設定を行う。
具体的には、パラメータ設定手段16は、自車情報、移動体情報、ユーザ設定情報から目標速度と減速度を算出して、右左折地点予測手段13に設定する。
目標速度と減速度の設定方式は、例えば、ユーザ設定ファイル17から読み込んだ値を利用する方式でも良いし、1つ以上の移動体3から送られてくる移動体情報から判定する方式でも良い。また、自車情報における自車両HVの加減速度を利用する方式でも良いし、自車情報から機械学習を用いて設定する方式でも良い。
また、上述した複数の方式を組み合わせるものでも良い。例えば、減速度が小さい場合は自車情報を利用し、減速度が大きい場合はユーザ設定情報を用いるといった方法でも良い。
ユーザ設定ファイル17は、ドライバーなど運転支援装置1Aのユーザによって設定され、パラメータ設定手段16によって算出される予測のパラメータの算出方式および設定値を指定するファイルである。
算出方式は、例えば、ユーザ設定ファイル17によって指定される値を利用する方式、自車情報の加減速度を利用する方式、1つ以上の移動体情報から推定する方式、または、それらの組み合わせなどがある。組み合わせる場合は、例えば、自車両HVの減速度に応じて、減速度が一定の閾値未満の場合はユーザが設定する固定値を利用し、減速度が一定の閾値以上の場合は自車情報の加減速度を利用するとしても良い。このようにすることにより、車両ごとの加速性能に合わせて目標速度と減速度を設定することができる。また、ドライバーごとの運転の特性に合わせた目標速度および減速度の設定を行うことができ、ドライバーごとの右左折速度に合わせた右折または左折の地点を予測することが可能となる。
以上述べたように、運転支援装置1Aにおいては、右左折地点予測手段13において、右折または左折の地点を予測するのに用いる目標速度および減速度を設定し、自車両HVにおいて、変更することができる。
また、本実施の形態においては、運転支援装置1Aにおける運転支援の処理の流れは、上述したように、図5における実線の矢印で示される。これは実施の形態1における運転支援装置1の処理の流れと同様である。
従って、本実施の形態によれば、実施の形態1と同様の効果が得られる。
また、本実施の形態においては運転支援装置1Aにパラメータ設定手段16を備える。これにより、目標速度および減速度を設定または変更することで、車両ごとの加減速性能、あるいはドライバーごとの右左折速度に合わせた右折または左折の地点を予測することが可能となる。よって、精度の高い右左折地点予測の予測を行うことができ、衝突判定の精度を高めることができる。
従って、不要な運転支援を提言し、必要な運転支援の漏れを削減することができる。
実施の形態3.
以下に、本発明の実施の形態3における運転支援装置1Bについて、図を用いて説明する。
なお、本実施の形態の運転支援装置1Bも、実施の形態1、2と同様に主として車載機器を想定し、運転支援システム50の運転支援装置としてサービスを提供する場合について説明する。
図6は、本発明の実施の形態3における運転支援装置1Bの構成を示すブロック図である。
図6において、運転支援システム50は、交差点情報を含む道路地図情報を利用できる場合に、ドライバーに運転支援を提供するシステムである。本実施の形態における運転支援システム50は、実施の形態1に係る運転支援システム50の構成において、運転支援装置1を運転支援装置1Bに置換し、ロケータ4を加えた構成である。
ここで、道路地図情報は、道路の位置関係、および、接続関係を有する情報である。道路地図情報は、例えば、道路リンク形式で表現され、リンクの形状に関する情報、リンク始点位置および終点位置に関する情報、道路種別に関する情報、他の道路リンクとの接続関係に関する情報などで構成される。
また、交差点情報は、道路地図情報に含まれる道路上の交差点に関する情報であり、例えば、交差点の位置、交差点の大きさ、交差点に流入または流出する道路リンクなどで構成される。交差点の位置は、交差点の中心位置でも良いし、交差点に流入または流出する道路(3つ以上ある場合はそれらのうち代表的な2つの道路)が交差する交差位置でも良いし、交差点の範囲でも良い。
ロケータ4は、道路地図情報を保持すると共に、車載センサ機器2によって生成される自車両HVの車両状態および走行状態を表す車両情報に基づき、道路地図情報上での自車両HVの現在位置を算出する機器である。
ロケータ4は、自車両HVの現在位置から進行方向に存在する近傍の交差点(以下、近傍交差点と呼ぶ)に関する交差点情報を運転支援装置1Bに提供する。ロケータ4が提供する交差点情報は、1つでも良いし、複数でも良い。
なお、近傍交差点とは、無線通信の到達範囲、または、無線通信システムによって設定される移動体情報の配布範囲に存在する交差点とする。
また、ロケータ4は、運転支援装置1Bに搭載されていても良いし、運転支援装置1Bに直接接続されていても良いし、車載ネットワークを介して接続されていても良い。
運転支援装置1Bは自車両HVのドライバーに運転支援を提供する車載通信情報処理装置であり、以下を行う。すなわち、運転支援装置1Bは移動体3によって生成される移動体情報を無線通信で受信し、自車両HVの右左折地点を予測し、ロケータ4によって提供される交差点情報を用いて自車両HVと移動体3との衝突を判定する。運転支援装置1Bはこの衝突の判定結果に基づいて、自車両HVのドライバーに運転支援を提供する。
運転支援装置1Bは、実施の形態1における運転支援装置1の構成に、交差点情報取得手段100、交差点右左折判定手段101を追加した構成である。
交差点情報取得手段100は、ロケータ4によって提供される近傍交差点に関する交差点情報を含む地図情報を取得して、交差点右左折判定手段101に提供する処理部である。
交差点情報取得手段100における方式は、ロケータ4に対して近傍交差点の情報を要求する方式を取っても良いし、ロケータ4が定期的に配信する近傍交差点の情報を取得する方式を取っても良い。
交差点右左折判定手段101は、自車両HVの右左折地点の判定を行うと共に、交差点における右左折の予測地点を更新し、衝突判定手段14に更新した予測地点を提供する処理部である。交差点右左折判定手段101において、自車両HVの右左折地点の判定は、右左折地点予測手段13によって生成される予測地点と、交差点情報取得手段100から提供される交差点情報とに基づいて行う。
交差点右左折判定手段101は、自車両HVの右左折(右折または左折)において、自車両HVが交差点内で右左折を行うか、交差点外で右左折を行うかを判定する。交差点内における右左折とは、例えば、公道交差点など道路地図情報に交差点情報が存在する場所で右左折を行うケースである。また、交差点外における右左折とは、例えば、私設駐車場への進入などの交差点でない場所、あるいは交差点に接続する私道への進入など道路地図情報に交差点情報がない場所で右左折を行うケースである。
自車両HVの右左折地点の判定は、右左折地点予測手段13によって予測される予測地点と、交差点情報取得手段100によって提供される交差点情報に含まれる位置に基づき、予測地点が交差点に予め設定される交差点周辺領域内であるか否かによって行う。
予測地点が交差点周辺領域の範囲内である場合、交差点右左折判定手段101は自車両HVが交差点内で右左折を行うと判定し、予測地点を交差点の位置に更新して衝突判定手段14に提供する。一方で、予測地点が交差点周辺領域の範囲外である場合、交差点右左折判定手段101は自車両HVが交差点外において右左折を行うと判定し、予測地点を更新せずに衝突判定手段14に提供する。
ただし、交差点情報取得手段100によって取得される交差点情報がない場合は、交差点外における右左折とし、予測地点を更新せずに衝突判定手段14に提供する。
なお、交差点周辺領域の指定方法は、交差点と自車両HV、交差点と移動体3の位置関係を表現できる形式であれば良い。例えば、交差点中心からの距離による指定、緯度経度などの座標による指定、矩形などの範囲による指定、または、現在位置から交差点中心までの到達時間による指定などの形式がある。ここで、矩形の範囲によって指定する場合には、例えば、矩形の4つの角の座標を用いて指定する形式などが挙げられる。
また、交差点周辺領域の設定値は、予め設定される固定的な値に基づき設定されても良いし、交差点情報に基づき指定しても良いし、交差点情報に基づき交差点右左折判定手段101が判断する値を設定しても良い。
加えて、交差点周辺領域は、交差点中心からの距離による指定を行う場合は、自車両HVが走行する道路の中心線に平行な2辺を有し、交差点中心をその重心とし、上記平行な2辺の長さが交差点中心からの距離の2倍となる矩形領域として定める。ここで、矩形領域の幅、すなわち、上記平行な2辺の間の距離は矩形領域が自車両HVの走行する道路を含む距離とする。なお、矩形領域の幅は、自車両HVの走行する道路の幅よりも大きな値としても良い。
図7に交差点周辺領域の設定例を示す。図7は、自車両HVが、交差点中心が符号CPで示される交差点に進入しようとしている状況において、交差点中心CPからの距離が指定された場合の交差点周辺領域CAの設定例を示す図である。同図において、交差点中心CPからの距離として所定の距離d(上述の例では50m)が与えられる。上述のように、交差点周辺領域CAは自車両HVが走行する道路の中心線に平行な2辺の長さが2dとなり、この2辺に直交する2辺の長さは自車両HVが走行する道路幅以上の長さとなる。また、交差点周辺領域CAを示す矩形領域の重心が、交差点中心CPに一致させる。このようにして、交差点中心CPからの距離として所定の距離dが指定された場合に、交差点周辺領域CAが設定される。
また、交差点に流入または流出する道路の形状によっては、矩形領域で定めるのが最適ではない場合もある。例えば、交差点の付近において(交差点の付近とは例えば、交差点中心CPから所定の距離dの範囲内を意味する)、自車両HVが走行する道路の中心線が直線ではなく、曲線状に変化する場合が挙げられる。この場合は、ロケータ4から提供される道路地図情報に含まれる道路リンク形状のデータを基に、交差点中心から道路リンクに沿って測った長さが所定の距離d以下となる道路部分を含む領域を交差点周辺領域CAとしても良い。ここで、交差点周辺領域CAの幅、すなわち、道路リンクに直交する方向に測った幅は道路幅以上とする。
また、自車両HVが走行する道路が交差点から流出した際に交差点に流入する前と方向が変わる場合にも上記交差点付近で道路の中心線が曲線状に変化する場合と同様に設定可能である。
図6に戻って運転支援装置1Bの構成の説明を続ける。
交差点中心CPからの距離を指定して、交差点周辺領域CAを上述の方法により矩形領域で設定された場合を例として説明をする。このとき、交差点右左折判定手段101は、右左折地点予測手段13によって予測される右左折地点が交差点中心から所定の距離(例えば50m)の範囲内(交差点周辺領域内)に入っていれば、自車両HVが交差点内で右左折を行うと判定する。また、交差点右左折判定手段101は、予測される右左折地点が交差点周辺領域CAの範囲外であれば、自車両HVが交差点外で右左折を行うと判定する。
次に、本実施の形態における運転支援装置1Bの動作について説明する。
図8は、本実施の形態における運転支援装置1Bを構成する各手段の動作を示したフローチャートの一例である。
図8において、本実施の形態の運転支援装置1Bでは、実施の形態1において図2で示した、運転支援装置1の動作において、ステップS4とステップS5の間にステップS10、S11、S12の動作が追加される。
図8において、ステップS1からステップS4までの処理は、図2におけるステップS1からS4までと同様である。これらのステップについては、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
図8のステップS4において、右左折地点予測手段13が右折または左折の地点を予測した後、ステップS10に移行する。
ステップS10において、交差点情報取得手段100が自車両HVの前方(進行方向)に存在する交差点情報を取得する。交差点情報を取得した後、ステップS11に移行する。
ステップS11において、交差点右左折判定手段101は、ステップS4で予測した右折または左折の予測地点が、ステップS10で取得した交差点情報について交差点周辺領域CAの範囲内(交差点周辺領域内)であるか否かを判定する。右折または左折の予測地点が交差点周辺領域内である場合は、ステップS12に移行する。ここで、交差点情報が複数存在する場合は、右折または左折の地点がいずれか1つの交差点情報において交差点周辺領域内であると判定された場合は、ステップS12へ移行する。それ以外の場合、すなわち、右折または左折の予測地点がいずれの交差点周辺領域内にもない場合は、ステップS5に移行する。
ステップS12において、交差点右左折判定手段101は、ステップS11で交差点周辺領域内であると判定した交差点の交差点情報に基づき、右折または左折の予測地点を更新する。更新が完了した後、ステップS5へ移行する。
以下、ステップS5からS6までの処理は、実施の形態1の図2におけるステップS5からS6までの処理と同様であり、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
運転支援装置1Bはその動作中、図8を用いて説明した以上の処理を繰り返し実行する。
続いて、本実施の形態における運転支援装置1Bの動作例について、図9を用いて説明する。
図9は、この発明の実施の形態3による運転支援装置1Bの動作の一例を示す図である。図9は車両が左側通行である地域を例として示したものである。図9は図3と同様に上空から俯瞰した図として示す。
図9(a)は、自車両HVが右折するときに、自車両HVの前方に交差点中心がCPである交差点が存在し、移動体3である対向車RV3が接近している様子を示した図である。
図9(b)は、図9(a)の場合において、交差点の周辺に設定される交差点周辺領域CAを示した図である。
図9(c)は、自車両HVが予測地点PPで右折すると予測され、交差点周辺領域CAの外で右折すると判定される様子を示した図である。
図9(d)は、自車両HVが予測地点PPで右折すると予測され、交差点内で右折すると判定される様子を示した図である。
図9(e)は、交差点内で右折すると判定された場合に、予測地点PPが更新される様子を示した図である。
なお、交差点周辺領域CAは、図9(b)から(e)においては、矩形領域で示される場合を示す。ただし、交差点周辺領域CAの指定は矩形領域による場合に限られるものではない。
以下において、移動体3である対向車RV3は、単に「対向車RV3」と記載する場合がある。
まず、図9(a)、図9(c)を用いて、交差点外において右折をする場合について説明する。
図9(a)において、自車両HVは、右折を行うために、走行中の状態から右ウインカを点灯し、減速を開始する。この時、右左折判定手段12が自車両HVの右折を判定し、右左折地点予測手段13が右折の予測地点PPを算出する。
続いて図9(c)において、交差点右左折判定手段101は、右左折地点予測手段13によって予測される予測地点PP(図9(c)における星印で示す)が交差点周辺領域CAの範囲外であることを判定する。これにより、交差点右左折判定手段101は、自車両HVが交差点外(交差点周辺領域CAの範囲外)において右折すると判定し、予測地点PPを更新することなくそのまま衝突判定手段14に提供する。衝突判定手段14は、対向車RV3が予測地点PPに対して接近する方向に走行していることから、対向車RV3との衝突の可能性ありと判定する。運転支援手段15は、自車両HVのドライバーに対して対向車RV3に基づく運転支援を提供する。
次に、図9(a)、図9(d)、図9(e)を用いて、交差点内における右折をする場合について説明する。
図9(a)において、上述した交差点外において右折をする場合と同様に、自車両HVが右折挙動を行うことで、右左折判定手段12が自車両HVの右折を判定する。
続いて図9(d)において、右左折地点予測手段13が右折の予測地点PPを得る。交差点右左折判定手段101は、右左折地点予測手段13によって予測される予測地点PPが交差点周辺領域CAの範囲内であることを判定することで、自車両HVが交差点内において右折すると判定する。
続いて図9(e)において、交差点右左折判定手段101は、予測地点PPを交差点情報に含まれる位置情報を用いて交差点の位置に更新することで予測地点PP’を生成し、衝突判定手段14に予測地点PP’を提供する。予測地点PP’は交差点内で右折する場合の正確な予測地点である。すなわち、予測地点PP’は交差点情報を基に補正を行った右折の予測地点である。衝突判定手段14は、他の移動体3である対向車RV3が予測地点PP’に対して離れる方向に走行していることから、対向車RV3との衝突の可能性なしと判定する。運転支援手段15は、対向車RV3が衝突の可能性なしと判定されたことで、運転支援を提供しない。
図9を用いて説明した上述の動作例は、車両が左側通行の地域を例として説明したが、車両が右側通行の地域においても、右折と左折を入れ替えて適用することにより、同様な動作が実現できる。
以上のように、本実施の形態によれば、道路地図を取得可能な運転支援装置において、右左折の予測地点と交差点の位置に基づき右左折の地点を判定することで、地図情報がある交差点では地図情報を利用して高精度に移動体との衝突判定ができる。また、地図情報がない場所でも移動体との衝突を正しく判定することができる。これにより、運転支援を漏れなく提供できる。
また、交差点の周辺を示す交差点周辺領域を定め、右左折の予測地点が交差点周辺範囲に収まる場合に、交差点内で右左折を行うと判定することで、交差点情報を利用した衝突判定が可能になり、他の移動体との衝突を正しく判定できる。
以上説明した実施の形態1から3における運転支援装置1、1Aおよび1Bは、一例として図10に示すハードウェア構成を用いて実現することができる。図10においては、マイクロプロセッサ31、メモリ32、二次記憶装置33および入出力インタフェース34を備え、これらが協働することで、実施の形態1から3における運転支援装置1、1Aおよび1Bが実現される。
すなわち、ソフトウェアとして実現した運転支援装置1、1Aまたは1Bのプログラムを予め二次記憶装置33に格納しておき、これらのプログラムを二次記憶装置33からメモリ32に読み出してマイクロプロセッサ31で実行させる。また、運転支援手段15がドライバーに提供する運転支援は図10における入出力インタフェース34を介して接続されるHMI機器(図示せず)を制御することによって実現することができる。あるいは、入出力インタフェース34を介して接続される車両制御機器(図示せず)を制御することにより、自動的にブレーキを掛ける、発進を抑制する等の運転支援を提供することができる。
なお、以上述べたソフトウェアとしての実現方法は例示であって、運転支援装置1、1Aまたは1Bの実現方法はこれに限るものではない。例えば、運転支援装置1、1A、1Bを、専用回路を用いたハードウェアとして実現しても良い。また、運転支援装置1,1A、1Bの構成の一部について専用回路を用いてハードウェアで実現し、それ以外の部分をソフトウェアによって実現することとしても良い。
本発明は、その発明の範囲において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
1、1A、1B 運転支援装置、3 自車両周辺移動体(移動体)、10 自車情報取得手段、11 外部機器通信手段、12 右左折判定手段、13 右左折地点予測手段、14 衝突判定手段、15 運転支援手段、16 パラメータ設定手段、100 交差点情報取得手段、101 交差点右左折判定手段、HV 自車両。

Claims (7)

  1. 自車両の車両情報である自車情報を取得する自車情報取得手段と、
    無線通信を用いて前記自車両の外部にある移動体から移動体情報を受信する外部機器通信手段と、
    前記自車情報取得手段によって取得される前記自車情報に基づき、前記自車両の右折又は左折を判定する右左折判定手段と、
    前記自車情報に基づき、前記自車両の右折又は左折の地点を算出して予測地点を得る右左折地点予測手段と、
    前記自車情報、前記外部機器通信手段によって受信される前記移動体情報および前記右左折地点予測手段によって得られる前記予測地点を用いて、前記自車両が前記移動体と衝突するか否かを判定する衝突判定手段と、
    前記衝突判定手段によって判定された衝突判定の結果に基づき、前記自車両の運転を支援する運転支援手段と、
    を備え
    前記右左折地点予測手段は、前記自車情報に含まれる前記自車両の速度が事前に設定される減速度により事前に設定される目標速度になるまでに必要な距離を計算することで、前記予測地点を得ることを特徴とする運転支援装置。
  2. 前記右左折地点予測手段が前記予測地点の算出に利用するパラメータを設定するパラメータ設定手段をさらに備え、
    前記パラメータ設定手段は、前記自車情報、前記移動体情報又はユーザによる設定情報を用いて前記減速度および前記目標速度を設定することを特徴とする請求項に記載の運転支援装置。
  3. 前記右左折判定手段は、前記自車情報に含まれる速度情報、加速度情報およびウインカ情報を用いて、前記自車両の右折又は左折を判定することを特徴とする請求項1または2に記載の運転支援装置。
  4. 前記右左折判定手段は、前記自車情報に含まれる速度情報および加速度情報から前記自車両の走行状態を判定することにより、前記自車両の右折又は左折と、前記自車両の車線変更とを判別することを特徴とする請求項1からまでのいずれか1項に記載の運転支援装置。
  5. 前記衝突判定手段は、前記予測地点および前記移動体情報に基づき、前記予測地点に接近する前記移動体を衝突の可能性がある移動体と判定することを特徴とする請求項1からまでのいずれか1項に記載の運転支援装置。
  6. 交差点に関する交差点情報を取得する交差点情報取得手段と、
    前記予測地点および前記交差点情報取得手段によって取得される前記交差点情報に基づき、前記自車両が前記交差点で右折又は左折を行うか否かを判定し、前記交差点で前記自車両が右折又は左折を行う地点を用いて前記予測地点を更新する交差点右左折判定手段と、
    をさらに備え、
    前記衝突判定手段は、前記交差点右左折判定手段によって更新された前記予測地点を用いて前記自車両が前記移動体と衝突するか否かを判定することを特徴とする請求項1からまでのいずれか1項に記載の運転支援装置。
  7. 前記交差点右左折判定手段は、前記交差点情報に含まれる前記交差点の位置情報を用いて、前記右左折地点予測手段によって得られた前記予測地点が前記交差点の領域として予め設定される交差点領域内であるか否かを判定することにより、前記自車両が前記交差点で右折又は左折を行う地点を予測することを特徴とする請求項に記載の運転支援装置。
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