JP7147569B2

JP7147569B2 - 運転支援装置

Info

Publication number: JP7147569B2
Application number: JP2019004190A
Authority: JP
Inventors: 佑太池澤; 康平栃木; 翔吾伊藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2019-01-15
Filing date: 2019-01-15
Publication date: 2022-10-05
Anticipated expiration: 2039-01-15
Also published as: JP2020111218A; EP3683114A1; US11364888B2; EP3683114B1; US20200223410A1

Description

本発明は、運転支援装置に関し、特に減速支援を行う運転支援装置の技術分野に関する。

この種の装置として、例えば自車両が減速または停止すべき状況であると判定された場合に、自車両に対して減速制御を行う装置が提案されている（特許文献１参照）。

特開２０１８－１３１０２７号公報

自車両の走行環境は時々刻々と変化する。例えば自車両の前方を走行する先行車との車間距離が短くなったことに起因して減速制御が実行された後に、該先行車が車線変更をすることがある。この場合、自車両の運転者は、自車両を加速させるためにアクセルペダルを踏み込む可能性がある。このとき、上記先行車の車線変更に起因して減速制御が解除されることになるが、減速制御の解除の仕方によっては、減速制御解除が運転者の意図と比べて遅れ、運転者が違和感を覚える可能性があるという問題点がある。上述した特許文献１に記載の技術では、該問題点を解決することはできない。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、減速制御を適切に解除することができる運転支援装置を提供することを課題とする。

本発明の一態様に係る運転支援装置は、運転者の操作とは無関係に自車両を減速させる減速支援を実行可能な運転支援装置であって、前記自車両の周辺状況に係る周辺情報を取得する取得手段と、実行されている前記減速支援が解除される際に、前記減速支援に係る減速支援量を低減する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記取得された周辺情報により示される周辺状況が、前記自車両の加速が要求され得る第１の状況である場合は、前記自車両の加速が要求され得ない第２の状況である場合に比べて、前記減速支援が解除される際に前記減速支援量を速やかに低減するというものである。

実施形態に係る運転支援装置の構成を示すブロック図である。実施形態に係る運転支援装置の動作を示すブロック図である。第２変形例に係る周辺状況の一例を示す図である。

運転支援装置に係る実施形態について図１及び図２を参照して説明する。

（構成）
実施形態に係る運転支援装置の構成について図１を参照して説明する。図１は、実施形態に係る運転支援装置の構成を示すブロック図である。

図１において、運転支援装置１００は車両１に搭載されている。運転支援装置１００は、車両１のドライバの運転を支援する。当該運転支援装置１００は特に、車両１の減速を支援する減速支援制御を実行可能に構成されている。

運転支援装置１００は、減速支援制御を実現するために、外界情報認識部１１、車両情報取得部１２、加速シーン判定部１３、判定部１４、支援量演算部１５、加加速度制限部１６及び車両制御部１７を備えて構成されている。

外界情報認識部１１は、例えばミリ波レーダ、カメラ、ＬｉＤＡＲ（ＬｉｇｈｔＤｅｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＲａｎｇｉｎｇ）等の車両１の外部の状況を検出可能な手段の出力（更には、路車間通信や車車間通信により取得された情報）に基づいて、車両１の周辺状況を認識し、周辺状況に係る周辺情報（外界情報）を取得する。尚、周辺状況の認識方法には、既存の各種態様を適用可能であるので、その詳細な説明は省略する。

車両情報取得部１２は、例えば車輪速センサ、アクセルペダルセンサ、ブレーキペダルセンサ、操舵角センサ等の車両１の状態を検出可能な手段の出力から、車両１の状態を示す車両情報を取得する。尚、車両情報の取得方法には、既存の各種態様を適用可能であるので、その詳細な説明は省略する。

ここで、減速支援制御が実行される条件について説明する。本実施形態では、（ｉ）減速支援制御に係る減速対象が認識されていること、（ｉｉ）車両１と該認識された減速対象との間の距離（又は、ＴｉｍｅｔｏＣｏｌｌｉｓｉｏｎ：ＴＴＣ）が、所定距離（又は所定時間）以下であること、（ｉｉｉ）ドライバが、アクセルペダルをリリースしていること、（ｉｖ）ドライバが、ブレーキペダルをリリースしていること、及び、（ｖ）車両１の速度が上記認識された減速対象によって定まる目標速度以上であること、の５つの条件が満たされた場合に、減速支援制御が実行される。

ここで、「減速対象」とは、車両１の減速又は停止を要求するものであり、具体的には、例えば他車両、歩行者、構造物等の障害物、例えば道路標識、赤信号、停止線等の車両１の走行を規制するもの、例えば交差点、カーブ等の道路構造、が一例として挙げられる。

実行されている減速支援制御は、上記（ｉ）～（ｖ）の条件のうちいずれかが満たされなくなった場合に解除（終了）される。ここで、上記（ｉ）の条件が満たされなくなった場合として、例えば、減速対象としての先行車が車線変更した場合、及び、減速対象としての赤信号が青信号に変わった場合が挙げられる。また、上記（ｉｉ）の条件が満たされなくなった場合として、例えば、減速対象としての先行車が加速し、車両１から先行車までの距離が長くなった場合が挙げられる。、
加速シーン判定部１３は、減速支援制御が実行されているときに、外界情報認識部１１から出力された周辺情報に基づいて、車両１の周辺状況が、車両１の加速が要求され得る状況（以降、適宜“加速シーン”と称する）であるか否かを判定する。具体的には例えば、加速シーン判定部１３は、減速支援制御が実行されているときに、周辺情報に基づいて認識された車両１の周辺状況が、予め定められた加速シーンに該当する場合に、加速シーンであると判定し、周辺情報に基づいて認識された車両１の周辺状況が、予め定められた加速シーンに該当しない場合に、加速シーンではないと判定する。

加速シーンとして、例えば、減速対象としての先行車が車線変更した場合、減速対象としての先行車が加速し、車両１から先行車までの距離が長くなった場合、減速対象としての赤信号が青信号に変わった（即ち、信号機の灯色が変化した）場合、カーブ路を走行している車両１の前方で、カーブ路から直線路に変化している場合、等が挙げられる。加速シーンは、これらに限定されるものではなく、適宜設定されてよい。

尚、加速シーンとしての「先行車が車線変更した場合」について、加速シーン判定部１３は、先行車が実際に車線変更を完了していなくても、例えば先行車の左右一方のウインカーランプが点滅し、且つ、該左右一方の側の隣接車線に他車両が存在しない場合に、「加速シーン：先行車が車線変更した場合」であると判定してよい。

判定部１４は、上述した減速支援制御が実行される５つの条件が満たされたか否かを判定する。判定部１４は特に、ドライバがアクセルペダル及びブレーキペダルをリリースしているときに（即ち、５つの条件のうち“（ｉｉｉ）ドライバが、アクセルペダルをリリースしていること”及び“（ｉｖ）ドライバが、ブレーキペダルをリリースしていること”という条件が満たされているときに）、５つの条件の残りの３つの条件が満たされたか否かを判定する。

判定部１４の減速意思判定部１４１は、アクセルペダルのリリース動作に起因して、５つの条件が満たされたと判定された場合、ドライバに減速の意思があると判定する。判定部１４の制動操作判定部１４２は、ブレーキペダルのリリース動作に起因して、５つの条件が満たされたと判定された場合、減速支援制御の実行が必要である「ブレーキ操作がないとき」であると判定する。

尚、減速意思判定部１４１及び制動操作判定部１４２の少なくとも一方は、ドライバがアクセルペダルをリリースしていることに加えて、（ａ）ドライバの視線が減速対象を注視していること、及び／又は、（ｂ）ドライバの脳波が減速行動特有の脳波に該当すること、が満たされた場合に、上記「（ｉｉｉ）ドライバが、アクセルペダルをリリースしていること」という条件が満たされたと判定してよい。同様に、減速意思判定部１４１及び制動操作判定部１４２の少なくとも一方は、ドライバがブレーキペダルをリリースしていることに加えて、（ａ）ドライバの視線が減速対象を注視していること、及び／又は、（ｂ）ドライバの脳波が減速行動特有の脳波に該当すること、が満たされた場合に、上記「（ｉｖ）ドライバが、ブレーキペダルをリリースしていること」という条件が満たされたと判定してよい。このように構成すれば、条件（ｉｉｉ）及び（ｉｖ）の判定精度を向上させることができる。この結果として、減速意思判定部１４１による「ドライバに減速の意思がある」という判定の精度、及び／又は、制動操作判定部１４２による「減速支援制御の実行が必要である『ブレーキ操作がないとき』である」という判定の精度、を向上させることができる。

支援量演算部１５は、減速支援制御が実行されるときに、減速支援制御に係る減速支援量（減速支援制御に起因する減速度に相当）を演算する。尚、減速支援量の演算方法には、既存の各種態様を適用可能であるので、その詳細な説明は省略する。

加加速度制限部１６は、実行されている減速支援制御が解除される際の加加速度（ジャーク）の制限を決定する。加加速度に制限があるため、減速支援制御が解除される際に、減速支援量は徐々に低減されることとなる。本実施形態では特に、加加速度制限部１６は、加速シーン判定部１３により加速シーンであると判定された場合は、加速シーンではないと判定された場合に比べて、加加速度の制限を緩和する。例えば、加加速度の上限値を用いて加加速度を制限する場合には、加速シーンであると判定された場合の加加速度の上限値は、加速シーンではないと判定された場合の加加速度の上限値より大きくなる。この結果、加速シーンであると判定された場合は、加速シーンではないと判定された場合に比べて、減速支援量が速やかに低減される（即ち、減速支援制御が速やかに解除される）。

車両制御部１７は、支援量演算部１５により演算された減速支援量に応じた目標減速度を実現するために、車両１を制御する（例えば、ブレーキアクチュエータを制御したり、エンジン出力を変更したり、モータを回生制御したりする）。

（動作）
次に、運転支援装置１００の動作について図２のフローチャートを参照して説明する。

図２において、運転支援装置１００の外界情報認識部１１は、周辺情報（外界情報）を取得する（ステップＳ１０１）。ステップＳ１０１の処理と並行して、車両情報取得部１２は、車両情報を取得する（ステップＳ１０２）。

次に、判定部１４の減速意思判定部１４１及び制動操作判定部１４２各々は、ドライバに減速意思があるか否か、及び、ブレーキ操作がないか否かを判定する（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０３の処理において、ドライバに減速意思がないと判定された場合、及び／又は、ブレーキ操作があると判定された場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、図２に示す動作は一旦終了される。なぜなら、この場合は、減速支援制御が実行される５つの条件が満たされていない場合だからである。その後、所定時間（例えば数十ミリ秒から数百ミリ秒）経過した後に、ステップＳ１０１の処理が再度行われる。つまり、図２に示す動作は、所定時間に応じた周期で繰り返し行われる。

ステップＳ１０３の処理において、ドライバに減速意思があると判定され、且つ、ブレーキ操作がないと判定された場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、減速支援制御が実行される（ステップＳ１０４）。このとき、支援量演算部１５は、減速支援量を演算する。

減速支援制御が実行されているときに、加速シーン判定部１３は、車両１の周辺状況が、加速シーンであるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。ステップＳ１０５の処理において、加速シーンであると判定された場合（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、支援量演算部１５は、減速支援制御の解除に向けた処理を行う。なぜなら、例えば、先行車が車線変更したことにより、或いは、赤信号が青信号に変わったことにより、加速シーンであると判定された場合、減速支援制御が実行される５つの条件のうち、少なくとも「（ｉ）減速支援制御に係る減速対象が認識されていること」という条件が満たされなくなり、減速支援制御が解除されるからである。或いは、例えば、先行車が加速し、車両１から先行車までの距離が長くなったことにより、加速シーンであると判定された場合、上記５つの条件のうち、「（ｉｉ）車両１と該認識された減速対象との間の距離が、所定距離以下であること」という条件が満たされなくなり、減速支援制御が解除されるからである。

このとき、加加速度制限部１６は、加速シーンではないと判定された場合に比べて緩和された加加速度の制限を決定する。支援量演算部１５は、加加速度制限部１６により決定された加加速度の制限に従って、減速支援量が徐々に低減するように減速支援量を演算する（ステップＳ１０７）。

その後、車両制御部１７は、支援量演算部１５により演算された減速支援量に応じた目標減速度を実現するために車両１を制御する。この結果、減速支援制御が解除（終了）される（ステップＳ１０９）。

ステップＳ１０５の処理において、加速シーンではないと判定された場合（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、減速支援制御を解除（終了）するか否かが判定される（ステップＳ１０６）。具体的には、減速支援制御が実行される５つの条件のうち少なくとも一つが満たされなくなったか否かが判定される。尚、ステップＳ１０６の処理は、判定部１４が行ってもよいし、支援量演算部１５が行ってもよい。

ステップＳ１０６の処理において、減速支援制御を解除しないと判定された場合（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、減速支援制御が継続される。他方、ステップＳ１０６の処理において、減速支援制御を解除すると判定された場合（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、支援量演算部１５は、減速支援制御の解除に向けた処理を行う。このとき、加加速度制限部１６は、加速シーンであると判定された場合に比べて強化された加加速度の制限を決定する。支援量演算部１５は、加加速度制限部１６により決定された加加速度の制限に従って、減速支援量が徐々に低減するように減速支援量を演算する（ステップＳ１０８）。

（技術的効果）
車両１の周辺状況が加速シーンである場合、周辺状況が加速シーンではない場合に比べて、ドライバがアクセルペダルを踏み込む可能性が高い。このとき、減速支援制御の解除に要する時間が比較的長いと、ドライバがアクセルペダルを踏み込んだとしても、ドライバの期待通りに車両１が加速しない可能性がある。この結果、ドライバが加速のもたつき感を覚える可能性がある。

当該運転支援装置１００では、車両１の周辺状況が加速シーンである場合は、周辺状況が加速シーンでない場合に比べて、加加速度の制限が緩和される。この結果、周辺状況が加速シーンである場合は、周辺状況が加速シーンではない場合に比べて、減速支援制御が解除される際の減速支援量が速やかに低減される（即ち、減速支援制御の解除に要する時間が短縮される）。このため、当該運転支援装置１００によれば、ドライバが加速のもたつき感を覚えることを抑制することができる。

＜第１変形例＞
加加速度制限部１６は、車両１の周辺状況が加速シーンであると判定された場合であって、減速支援制御に係る減速対象が、車両１の前方を走行する他車両（即ち、先行車）である場合、加速シーンでないと判定された場合に比べて加加速度の制限を緩和する程度を、車両１と上記他車両との間の距離が大きい場合は、該距離が小さい場合に比べて、大きくしてよい（即ち、より緩和してよい）。

＜第２変形例＞
加加速度制限部１６は、車両１の周辺状況が加速シーンであると判定された場合、車両１が加速する（言い換えれば、ドライバがアクセルペダルを踏み込む）確率に応じて、加加速度の制限を緩和する程度を変更してよい。

ここで、図３に示すように、車両１の前方を走行する他車両５０（即ち、先行車）が車線変更したことに起因して、車両１の周辺状況が加速シーンであると判定された場合を例に挙げて具体的に説明する。

図３（ａ）は、運転支援装置１００が、車両１の前方の信号機の灯色が青であること（或いは、信号機がないこと）を認識している場合に、他車両５０が車線変更した状況を示している。図３（ｂ）は、運転支援装置１００が、車両１の前方に信号機があることを認識しているが、その灯色を認識できない場合に、他車両５０が車線変更した状況を示している。図３（ｃ）は、運転支援装置１００が、車両１の前方の信号機の灯色が赤であることを認識している場合に、他車両５０が車線変更した状況を示している。

図３（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）各々に示す状況を互いに比較すると、車両１が加速する確率は、図３（ａ）に示す状況が最も高く、図３（ｃ）に示す状況が最も低くなる。なぜなら、図３（ａ）に示す状況では、他車両５０が車線変更した後に、車両１の減速又は停止を要求するものがなく、ドライバがアクセルペダルを踏み込む可能性が高いからである。また、図３（ｃ）に示す状況では、他車両５０が車線変更した後も、灯色が赤である信号機（即ち、赤信号）に起因して、ドライバがアクセルペダルを踏み込む可能性が低いからである。図３（ｂ）に示す状況では、信号機の灯色によってドライバがアクセルペダルを踏み込む可能性は変わるが、他車両５０が車線変更したので、図３（ｃ）に示す状況よりは、ドライバがアクセルペダルを踏み込む可能性が高いと考えられる。

加加速度制限部１６は、図３（ａ）に示す状況の場合、加加速度の制限を、車両１の周辺状況が加速シーンでないと判定された場合、並びに、図３（ｂ）及び（ｃ）に示す状況に比べて緩和してよい。加加速度制限部１６は、図３（ｂ）に示す状況の場合、加加速度の制限を、車両１の周辺状況が加速シーンでないと判定された場合、及び、図３（ｃ）に示す状況に比べて緩和してよいが、その緩和の程度は、図３（ａ）に示す状況に比べて小さい。加加速度制限部１６は、図３（ｃ）に示す状況の場合、加加速度の制限を、車両１の周辺状況が加速シーンでないと判定された場合に比べて緩和しなくてよい。

以上に説明した実施形態及び変形例から導き出される発明の各種態様を以下に説明する。

発明の一態様に係る運転支援装置は、運転者の操作とは無関係に自車両を減速させる減速支援を実行可能な運転支援装置であって、前記自車両の周辺状況に係る周辺情報を取得する取得手段と、実行されている前記減速支援が解除される際に、前記減速支援に係る減速支援量を低減する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記取得された周辺情報により示される周辺状況が、前記自車両の加速が要求され得る第１の状況である場合は、前記自車両の加速が要求され得ない第２の状況である場合に比べて、前記減速支援が解除される際に前記減速支援量を速やかに低減するというものである。上述の実施形態においては、外界情報認識部１１が取得手段の一例に相当し、支援量演算部１５及び加加速度制限部１６が制御手段の一例に相当する。

当該運転支援装置は、自車両の減速又は停止を要求する減速支援に係る減速対象に起因して減速支援を実行する。他方で、減速支援は、例えば、自車両の速度が目標速度に達した場合、運転者によるアクセルペダル又はブレーキペダルの操作があった場合、自車両の周辺状況が変化した場合（例えば、減速対象としての先行車が車線変更した場合、減速対象としての先行車が加速し、自車両から先行車までの距離が長くなった場合、減速対象としての赤信号が青信号に変わった場合等）、等に解除される。

制御手段は、実行されている減速支援が解除される際に、減速支援に係る減速支援量を低減する。このとき、減速支援量が徐々に低減されることが望ましい。このように構成すれば、減速支援の解除に起因して自車両の乗り心地が悪化することを抑制することができる。

当該運転支援装置では特に、制御手段は、周辺状況が自車両の加速が要求される第１の状況である場合は、周辺状況が自車両の加速が要求され得ない第２の状況である場合に比べて、減速支援が解除される際に減速支援量を速やかに低減する。

ここで、周辺状況が第１の状況である場合、周辺状況が第２の状況である場合に比べて、自車両の運転者がアクセルペダルを踏み込む可能性が高い。このとき、減速支援の解除（即ち、減速支援量をゼロにすること）に要する時間が比較的長いと、運転者がアクセルペダルを踏み込んだとしても、運転者の期待通りに自車両が加速しない可能性がある。この結果、運転者が加速のもたつき感を覚えるおそれがある。

しかるに当該運転支援装置では、上述の如く、周辺状況が第１の状況である場合は、第２の状況である場合に比べて、減速支援が解除される際に減速支援量が速やかに低減される（即ち、減速支援の解除に要する時間が短縮される）。このため、当該運転支援装置によれば、運転者が加速のもたつき感を覚えることを抑制しつつ、適切に減速支援を解除することができる。

当該運転支援装置の一態様では、前記制御手段は、実行されている前記減速支援が解除される際に、所定のジャーク制約を満たすように、前記減速支援量を徐々に低減し、前記取得された周辺情報により示される周辺状況が前記第１の状況である場合は、前記第２の状況である場合に比べて、前記所定のジャーク制約を緩和することによって、前記減速支援が解除される際に前記減速支援量を速やかに低減する。この態様によれば、比較的容易にして、減速支援が解除される際に減速支援量を速やかに低減することができる。尚、上述した実施形態における「加加速度の制限」が、ジャーク制約の一例に相当する。

この態様では、前記制御手段は、前記自車両の減速又は停止を要求する前記減速支援に係る減速対象が、前記自車両の前方を走行する他車両である場合に、前記所定のジャーク制約を緩和する程度を、前記自車両と前記他車両との間の距離が大きい場合は、前記距離が小さい場合に比べて、大きくしてよい。

周辺状況が第１の状況（即ち、自車両の加速が要求され得る状況）であっても、自車両と他車両との間の距離が比較的小さい場合は、自車両の運転者が直ちにアクセルペダルを踏み込む可能性は比較的小さい。他方で、自車両と他車両との間の距離が比較的大きい場合は、自車両の運転者が直ちにアクセルペダルを踏み込む可能性が比較的高い。

周辺状況が第１の状況であって、自車両と他車両との間の距離が大きい場合に、該距離が小さい場合に比べて、所定のジャーク制約を緩和する程度が大きくされれば、減速支援の解除に要する時間をより短くすることができる。つまり、運転者が加速のもたつき感を覚えることをより抑制することができる。他方で、周辺状況が第１の状況であって、自車両と他車両との間の距離が小さい場合に、該距離が大きい場合に比べて、所定のジャーク制約を緩和する程度が小さくされれば、減速支援の解除に起因して自車両の乗り心地が悪化することを抑制することができる。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う運転支援装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

１…車両、１１…外界情報認識部、１２…車両情報取得部、１３…加速シーン判定部、１４…判定部、１５…支援量演算部、１６…加加速度制限部、１７…車両制御部、１００…運転支援装置、１４１…減速意思判定部、１４２…制動操作判定部

Claims

運転者の操作とは無関係に自車両を減速させる減速支援を実行可能な運転支援装置であって、
前記自車両の周辺状況に係る周辺情報を取得する取得手段と、
実行されている前記減速支援が解除される際に、前記減速支援に係る減速支援量を低減する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記取得された周辺情報により示される周辺状況が、前記自車両の加速が要求され得る第１の状況である場合は、前記自車両の加速が要求され得ない第２の状況である場合に比べて、前記減速支援が解除される際に前記減速支援量を速やかに低減する
ことを特徴とする運転支援装置。
前記制御手段は、
実行されている前記減速支援が解除される際に、所定のジャーク制約を満たすように、前記減速支援量を徐々に低減し、
前記取得された周辺情報により示される周辺状況が前記第１の状況である場合は、前記第２の状況である場合に比べて、前記所定のジャーク制約を緩和することによって、前記減速支援が解除される際に前記減速支援量を速やかに低減する
ことを特徴とする請求項１に記載の運転支援装置。
前記制御手段は、前記自車両の減速又は停止を要求する前記減速支援に係る減速対象が、前記自車両の前方を走行する他車両である場合に、前記所定のジャーク制約を緩和する程度を、前記自車両と前記他車両との間の距離が大きい場合は、前記距離が小さい場合に比べて、大きくすることを特徴とする請求項２に記載の運転支援装置。