JP7172925B2

JP7172925B2 - 運転支援装置

Info

Publication number: JP7172925B2
Application number: JP2019167227A
Authority: JP
Inventors: 真悟池田
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2019-09-13
Filing date: 2019-09-13
Publication date: 2022-11-16
Anticipated expiration: 2039-09-13
Also published as: JP2021043872A

Description

本発明は、車両の運転を支援する運転支援装置に関する。

自車両が先行車と衝突するまでの時間が、所定時間よりも小さくなった場合、自車両の警報装置を作動させて警報を行う技術が開示されている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２０１６－１９０６１３号公報

自車両を運転する運転者は、自車両が先行車に衝突しそうな場合、衝突しないように自車両を運転して回避行動を行う。運転者が行う回避行動は、自車両や先行車の走行状況に応じて変化する。そのため、走行状況を考慮せずに予め定められたタイミングに従って警報を行うと、回避行動を行おうとする運転者に対して警報を行うタイミングが早すぎる場合がある。

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、適切なタイミングで警報を行う技術を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様においては、自車両の車速を取得する車速取得部と、前記自車両と先行車とのラップ率を特定するラップ率特定部と、前記自車両と前記先行車との相対速度を取得する相対速度取得部と、前記ラップ率に応じて定められた第１時間に前記相対速度を乗算した第１距離と、予め前記自車両と前記先行車との間隔として前記車速に応じて定められた第２距離とを取得し、前記ラップ率が所定閾値以上である場合には、前記相対速度に応じて定められた第２時間に前記相対速度を乗算した第３距離をさらに取得する距離取得部と、前記距離取得部が取得した複数の距離のうち最も長い距離を、警報を出力させるタイミングを判定するための基準距離に決定する基準決定部と、を有する運転支援装置を提供する。

前記運転支援装置は、前記タイミングを早くする指示又は遅くする指示を取得する指示取得部をさらに備え、前記距離取得部は、前記指示に応じて定められた変更時間を含む前記第１時間に前記相対速度を乗算した前記第１距離を取得し、前記指示に応じて定められた変更時間を含む前記第２時間に前記相対速度を乗算した前記第３距離を取得する。

前記運転支援装置は、前記タイミングを早くする指示又は遅くする指示を取得する指示取得部をさらに備え、前記距離取得部は、前記指示に応じて定められた設定時間に前記車速を乗算した前記第２距離を取得する。

前記運転支援装置は、前記自車両と前記先行車との相対距離を取得する相対距離取得部と、前記相対距離取得部が取得した前記相対距離が、前記基準決定部が決定した前記基準距離よりも短くなったことを契機として、前記警報を出力させる出力制御部とをさらに有する。

前記距離取得部は、前記ラップ率が、前記所定閾値よりも低い出力判定閾値未満である場合、前記第１距離及び前記第２距離を取得しない。

本発明によれば、適切なタイミングで警報を行えるという効果を奏する。

運転支援装置の構成を示す図である。第１距離、第２距離、及び第３距離を示すグラフを模式的に示す図である。基準距離を説明するための図である。警報を出力させる処理のフローチャートである。

［実施の形態に係る運転支援装置の構成］
実施の形態の運転支援装置は、走行状況に応じて警報を出力するタイミングを決定することで、走行状況により変化する運転者の回避行動に対応する適切なタイミングで警報を出力させる。以下、図１を参照しながら運転支援装置１の構成を説明する。図１は、運転支援装置１の構成を示す図である。運転支援装置１が搭載される自車両は、操作部２と、車速センサ３と、先行車検出部４と、警報部５とを備える。

操作部２は、自車両の運転者が各種操作を行う操作部である。操作部２は、例えばスイッチ、タッチパネル等を含む。
車速センサ３は、自車両の車速を検出する車速センサである。

先行車検出部４は、自車両に対して先行する先行車を検出する。先行車検出部４は、例えば、自車両の進行方向前方を撮像する撮像部、自車両の進行方向前方を走査するＬＩＤＡＲ（Laser Imaging Detection and Ranging）を含む。先行車検出部４は、撮像部が撮像した撮像画像及びＬＩＤＡＲが自車両の前方を走査して取得した情報に基づいて自車両の先行車を検出する。例えば、先行車検出部４は、自車両に対する先行車の相対位置と、自車両と先行車との相対速度と、自車両と先行車との相対距離とを検出する。

警報部５は、例えば、音を出力するスピーカー又はブザーを含む。警報部５は、運転支援装置１の制御部１２の制御に従って警報を出力する。

運転支援装置１は、記憶部１１と、制御部１２とを備える。記憶部１１は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びハードディスク等を含む記憶媒体である。記憶部１１は、制御部１２が実行するプログラムを記憶する。

制御部１２は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサを含む計算リソースである。制御部１２は、記憶部１１に記憶されたプログラムを実行することにより、車速取得部１２１、ラップ率特定部１２２、相対速度取得部１２３、相対距離取得部１２４、指示取得部１２５、距離取得部１２６、基準決定部１２７、及び出力制御部１２８としての機能を実現する。車速取得部１２１は、車速センサ３が検出した自車両の車速を取得する。

ラップ率特定部１２２は、自車両と先行車とのラップ率を特定する。ラップ率は、自車両と先行車との車幅方向の位置の重なりを示す値である。例えば、ラップ率特定部１２２は、先行車検出部４が検出した自車両に対する先行車の相対位置に基づいて先行車の一側（例えば左側）と自車両の他側（例えば右側）との距離を自車両の車幅で除算した値であるラップ率を特定する。なお、ラップ率特定部１２２は、自車両の車幅が先行車の車幅よりも大きい場合、自車両の一側を起点とする先行車の他側までの距離を自車両の車幅で除算した値をラップ率として特定する。

相対速度取得部１２３は、先行車検出部４が検出した自車両と先行車との相対速度を取得する。
相対距離取得部１２４は、先行車検出部４が検出した自車両と先行車との相対距離を取得する。

指示取得部１２５は、操作部２に行われた操作に基づいてタイミングを変更する指示を取得する。タイミングを変更する指示は、例えば、警報を行うタイミングを早くする指示又は警報を行うタイミングを遅くする指示である。運転者は、操作部２を操作することにより、警報を行うタイミングを早くする指示又は警報を行うタイミングを遅くする指示を入力できる。

距離取得部１２６は、警報を出力させるタイミングを判定するための基準距離の候補となる距離を取得する。例えば、距離取得部１２６は、ラップ率に基づく第１距離、及び自車両の車速に基づく第２距離を取得する。また、距離取得部１２６は、ラップ率が所定閾値以上である場合、相対速度に基づく第３距離を取得する。所定閾値は、制動による回避行動を促すか否かを判定するための制動推奨閾値である。制動推奨閾値の具体的な値は、例えば５０％である。以下、距離取得部１２６が取得する複数の距離それぞれについて説明する。

距離取得部１２６は、ラップ率に応じて定められた第１時間に相対速度を乗算した第１距離を取得する。例えば、第１時間は、ラップ率に第１係数を乗算した値と第１定数との和である。第１係数及び第１定数は、運転者が操舵による回避行動を開始する自車両と他車両との間隔を測定する実験などに基づいて適宜設定すればよい。

距離取得部１２６は、指示取得部１２５が取得した指示に応じて定められた変更時間を含む第１時間に相対速度を乗算した第１距離を取得してもよい。この場合、第１時間は、ラップ率に第１係数を乗算した値と第１定数との和に変更時間を加えた値である。具体的には、距離取得部１２６は、指示取得部１２５が取得したタイミングを早くする指示に応じて小さくした変更時間を含む第１時間に相対速度を乗算した第１距離を取得する。また、距離取得部１２６は、指示取得部１２５が取得したタイミングを遅くする指示に応じて大きくした変更時間を含む第１時間に相対速度を乗算した第１距離を取得する。なお、変更時間は、正の値だけでなく、ゼロであっても負の値であってもよい。

距離取得部１２６は、予め自車両と先行車との間隔として車速に応じて定められた第２距離を取得する。例えば、距離取得部１２６は、指示取得部１２５が取得した指示に応じて定められた設定時間に、車速取得部１２１が取得した自車両の車速を乗算した第２距離を取得する。具体的には、距離取得部１２６は、タイミングを早くする指示に応じて小さくなるように定められた設定時間に車速を乗算した第２距離を取得する。また、距離取得部１２６は、タイミングを遅くする指示に応じて大きくなるように定められた設定時間に車速を乗算した第２距離を取得する。

距離取得部１２６は、ラップ率が制動推奨閾値以上である場合には、相対速度に応じて定められた第２時間に相対速度を乗算した第３距離をさらに取得する。例えば、第２時間は、相対速度に第２係数を乗算した値と第２定数との和である。第２係数及び第２定数は、運転支援装置１を搭載する自車両の制動性能などに基づいて適宜設定すればよい。

距離取得部１２６は、指示取得部１２５が取得した指示に応じて定められた変更時間を含む第２時間に相対速度を乗算した第３距離を取得する。この場合、第２時間は、相対速度に第２係数を乗算した値と第２定数との和に変更時間を加えた値である。例えば、距離取得部１２６は、指示取得部１２５が取得したタイミングを早くする指示に応じて小さくした変更時間を含む第２時間に相対速度を乗算した第３距離を取得する。また、距離取得部１２６は、指示取得部１２５が取得したタイミングを遅くする指示に応じて大きくした変更時間を含む第２時間に相対速度を乗算した第３距離を取得する。なお、変更時間は、正の値だけでなく、ゼロであっても負の値であってもよい。

第１距離は、自車両の運転者が操舵による回避行動を行う距離の下限を示す。言い換えると、第１距離は、操舵による回避行動が開始されるべき自車両と先行車との間隔の下限である。第２距離は、安全性を高めるために自車両と先行車との間隔として推奨される距離の下限を示す。すなわち、第２距離は、安全性を低下させるおそれがある間隔を示す距離である。第３距離は、自車両が先行車と衝突する前に制動して停止することが可能な間隔の下限を示す。以上のとおり、第１距離、第２距離、及び第３距離は、自車両と先行車との間隔の下限を示す距離である。

図２は、第１距離、第２距離、及び第３距離を示すグラフを模式的に示す図である。図２に示すグラフの横軸は相対速度ＲＶ、縦軸は距離ＲＤである。図２のグラフは、ラップ率が制動推奨閾値以上である場合のグラフである。グラフに示す長破線は、第１距離Ｌ１を示す。実線は、第２距離Ｌ２を示す。短破線は、第３距離Ｌ３を示す。なお、図２のグラフに示す複数の距離それぞれは、ラップ率、相対速度、又は自車両の車速それぞれの変化に応じて適宜変化する。

基準決定部１２７は、距離取得部１２６が取得した複数の距離のうち最も長い距離を、警報を出力させるタイミングを判定するための基準距離に決定する。図３は、基準距離を説明するための図である。図３に示すグラフの横軸は相対速度ＲＶ、縦軸は距離ＲＤである。太い実線は、基準決定部１２７が決定した基準距離ＫＤを示す。

図３に示すように、基準決定部１２７は、相対速度ＲＶがゼロからＲＶ１までの間、複数の距離のうち最も長い距離である第２距離Ｌ２を基準距離に決定する。基準決定部１２７は、相対速度ＲＶがＲＶ１からＲＶ２までの間、複数の距離のうち最も長い距離である第１距離Ｌ１を基準距離に決定する。基準決定部１２７は、相対速度ＲＶがＲＶ２よりも大きくなった場合、複数の距離のうち最も長い距離である第３距離Ｌ３を基準距離に決定する。

このように、基準決定部１２７は、相対速度に応じて、ラップ率、相対速度、及び自車両の車速に基づく複数の距離のうち最も長い距離を基準距離として決定する。このようにすることで、基準決定部１２７は、回避行動を促す自車両と先行車との間隔の下限として短すぎない適切な基準距離を決定することができる。逆に、複数の距離のうち最も長い距離ではない距離は、自車両と先行車との間隔の下限として短すぎ、基準距離として適切ではない。以下、複数の距離のうち最も長い距離ではない距離が自車両と先行車との間隔の下限として短すぎることについて具体例を挙げて説明する。

まず、相対速度が相対的に小さい場合（例えばＲＶ１よりも小さい場合）について説明する。この場合、第１距離又は第３距離は、第２距離よりも短い。相対速度が相対的に小さい場合に、相対距離が第１距離又は第３距離よりも短くなったことを契機として警報を出力させると、相対距離が短くなりすぎてしまう。相対距離が短すぎる場合、例えば先行車の走行状況の急変に対応することが難しくなるので、安全性が低下する。したがって、相対速度が相対的に小さい場合に相対距離が第１距離又は第３距離よりも短くなったことを契機として警報を出力させることは、回避行動を促すタイミングとして遅すぎる。

次に、相対速度が相対的に大きい場合（例えばＲＶ２よりも大きい場合）について説明する。この場合、第２距離は、第１距離又は第３距離よりも短い。相対速度が相対的に大きい場合に、相対距離が第２距離になったことを契機として警報を出力させると、警報を認識した運転者が操舵又は制動による回避行動を行ったとしても自車両が先行車に衝突してしまうことが懸念される。そのため、相対速度が相対的に大きい場合に相対距離が第２距離よりも短くなったことを契機として警報を出力させることは、回避行動を促すタイミングとして遅すぎる。

このように、複数の距離それぞれは、特定の走行状況においては回避行動を促す間隔として適切な距離であるが、他の走行状況においては短すぎてしまうので適切な距離ではない。すなわち、相対距離が、複数の距離のうち最も長い距離ではない距離よりも短くなったことを契機として警報を出力することは、回避行動を促すタイミングとして遅すぎるのである。

そのため、基準決定部１２７は、複数の距離のうち最も長い距離を基準距離として決定することにより、回避行動を促す間隔の下限として短すぎない距離を決定する。また、距離取得部１２６が取得する複数の距離それぞれが走行状況に応じた自車両と先行車との間隔の下限を示す距離であるので、基準決定部１２７は、回避行動を促す間隔として長すぎない基準距離を決定できる。すなわち、基準決定部１２７は、運転者に回避行動を促す自車両と先行車との間隔として適切な距離を基準距離に決定することができる。

出力制御部１２８は、相対距離取得部１２４が特定した相対距離が、基準決定部１２７が決定した基準距離よりも短くなったことを契機として、警報を出力させる。このように、出力制御部１２８は、基準決定部１２７が適切に決定した基準距離よりも相対距離が短くなったことを契機として警報を出力させるので、回避行動を行おうとする運転者に対して早すぎず、回避行動を促すタイミングとして遅すぎない適切なタイミングで警報を出力させることができる。

また、出力制御部１２８は、相対距離が基準距離よりも短くなった後、自車両が制動して停止するまでの停止距離よりも短くなる前に警報を出力させてもよい。例えば、出力制御部１２８は、自車両が制動を開始してから停止するまでの間に走行する制動距離を含む停止距離よりも相対距離が短くなる前に警報を出力させる。また、停止距離は、警報が出力されてから自車両が制動を開始するまでの間に走行する空走距離を含んでもよい。なお、出力制御部１２８は、相対距離が停止距離よりも短くなった場合、自車両を制動させてもよい。

なお、距離取得部１２６は、車速取得部１２１が取得したラップ率が、制動推奨閾値よりも低い出力判定閾値未満である場合、第１距離及び第２距離を取得しなくてもよい。出力判定閾値は、警報を出力するか否かを判定するための閾値である。出力判定閾値の具体的な値は、例えば１０％である。また、出力制御部１２８は、ラップ率が、制動推奨閾値よりも低い出力判定閾値未満である場合、警報を出力しない。このようにすることで、出力制御部１２８は、ラップ率が低く、回避行動を促す必要が低い場合に警報を出力することを抑制できる。

［警報を出力させる処理］
図４を参照しながら、警報を出力させる処理の流れを説明する。図４は、警報を出力させる処理のフローチャートである。なお、図４のフローチャートにおいては、ラップ率が特定され、自車両の車速、相対速度、及び相対距離が取得されているものとする。

まず、距離取得部１２６は、ラップ率が出力判定閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１）。距離取得部１２６は、ラップ率が出力判定閾値未満である場合（ステップＳ１でＮｏ）、第１距離、第２距離、及び第３距離を取得せず、処理を終了する。距離取得部１２６は、ラップ率が出力判定閾値以上である場合（ステップＳ１でＹｅｓ）、ラップ率が制動推奨閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２）。

距離取得部１２６は、ラップ率が制動推奨閾値以上である場合（ステップＳ２でＹｅｓ）、第１距離、第２距離、及び第３距離を取得する（ステップＳ３）。そして、基準決定部１２７は、距離取得部１２６が取得した第１距離、第２距離、及び第３距離のうち、最も長い距離を基準距離に決定する（ステップＳ４）。

距離取得部１２６は、ラップ率が制動推奨閾値未満である場合（ステップＳ２でＮｏ）、第１距離及び第２距離を取得する（ステップＳ５）。そして、基準決定部１２７は、距離取得部１２６が取得した第１距離及び第２距離のうち、最も長い距離を基準距離に決定する（ステップＳ６）。

続いて、出力制御部１２８は、相対距離が基準距離よりも短いか否かを判定する（ステップＳ７）。出力制御部１２８は、相対距離が基準距離よりも短くない場合（ステップＳ７でＮｏ）、処理を終了する。出力制御部１２８は、相対距離が基準距離よりも短い場合（ステップＳ７でＹｅｓ）、警報部５に警報を出力させる（ステップＳ８）。

運転支援装置１は、警報を出力させる処理を定期的に実行する。例えば、運転支援装置１は、１００ミリ秒毎に、ラップ率を特定するとともに、相対速度、相対距離、及び自車両の車速を取得し、警報を出力させる処理を実行する。このようにすることで、運転支援装置１は、自車両や先行車の走行状況の変化に応じて警報を出力させることができる。

（変形例１）
距離取得部１２６は、ラップ率が推奨判定閾値以上になった後、ラップ率が推奨判定閾値よりも小さい履歴閾値未満になるまで第３距離を取得する。履歴閾値は、推奨判定閾値に応じて定める。例えば、履歴閾値は、推奨判定閾値から予め定められた値を引いた値である。履歴閾値の具体的な値は、推奨判定閾値が５０％である場合、４０％である。このようにすることで、運転支援装置１は、第３距離を取得するか否かの判定が切り替わる頻度を低減できるので、警報タイミングが頻繁に切り替わることを抑制できる。

（変形例２）
出力制御部１２８は、相対距離が基準距離よりも短くなったことを契機として警報を出力した場合、相対距離が基準距離よりも長い警報停止距離になるまで警報を出力させる。すなわち、出力制御部１２８は、相対距離が基準距離よりも短くなった後、相対距離が変化して、相対距離が警報停止距離以上になったことを契機として警報を停止する。このようにすることで、運転支援装置１は、警報を停止した後すぐに警報を出力させてしまうことを抑制できる。

なお、距離取得部１２６は、取得した複数の距離のうち最も長い距離に対応する警報停止距離を取得する。例えば、距離取得部１２６は、最も長い距離が第１距離である場合、第１時間に所定値を加えた時間に相対速度を乗算した警報停止距離を取得する。所定値の具体的な値は、実験などにより適宜設定すればよいが、例えば０．２秒である。同様に、距離取得部１２６は、最も長い距離が第２距離である場合、設定時間に所定値を加えた時間に自車両の車速を乗算した警報停止距離を取得する。また、距離取得部１２６は、最も長い距離が第３距離である場合、第２時間に所定値を加えた時間に相対速度を乗算した警報停止距離を取得する。このようにすることで、距離取得部１２６は、基準距離に対応する警報停止距離を取得できる。その結果、出力制御部１２８は、相対距離が、基準距離に応じた警報停止距離になるまで警報を出力させることができるようになる。

［実施の形態に係る運転支援装置１の効果］
以上説明したとおり、運転支援装置１は、ラップ率に応じて定められた第１時間に相対速度を乗算した第１距離と、予め自車両と先行車との間隔として車速に応じて定められた第２距離とを取得する。また、運転支援装置１は、ラップ率が制動推奨閾値以上である場合には、相対速度に応じて定められた第２時間に相対速度を乗算した第３距離をさらに取得する。次に、運転支援装置１は、取得した複数の距離のうち最も長い距離を、警報を出力させるタイミングを判定するための基準距離に決定する。そして、運転支援装置１は、自車両と先行車との相対距離が基準距離よりも短くなったことを契機として、警報を出力させる。

このようにすることで、運転支援装置１は、例えば相対速度が比較的小さい場合、相対距離が第２距離よりも短くなったことを契機として警報を出力させるので、相対距離が短くなりすぎていることを運転者に知らせることができる。また、運転支援装置１は、ラップ率が制動判定閾値未満であり、相対速度が比較的大きい場合、相対距離が第１距離よりも短くなったことを契機として警報を出力させる。その結果、運転支援装置１は、相対距離が短くなったことによりラップ率が相対的に小さい先行車を追い越すように自車両を運転しようとする運転者に対しては早すぎず、運転者が回避行動を行わない場合には相対距離が短くなりすぎない適切なタイミングで警報を出力させることができる。

運転支援装置１は、例えばラップ率が制動判定閾値以上であり、相対速度が比較的大きい場合、相対距離が第３距離よりも短くなったら警報を出力させる。そのため、運転支援装置１は、ラップ率が高いために制動による回避行動を行おうとする運転者に対しては早すぎず、運転者が回避行動を行わない場合には相対距離が短くなりすぎない適切なタイミングで警報を出力させることができる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の全部又は一部は、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を併せ持つ。

１運転支援装置
２操作部
３車速センサ
４先行車検出部
５警報部
１１記憶部
１２制御部
１２１車速取得部
１２２ラップ率特定部
１２３相対速度取得部
１２４相対距離取得部
１２５指示取得部
１２６距離取得部
１２７基準決定部
１２８出力制御部

Claims

自車両の車速を取得する車速取得部と、
前記自車両と先行車とのラップ率を特定するラップ率特定部と、
前記自車両と前記先行車との相対速度を取得する相対速度取得部と、
前記ラップ率に応じて定められた第１時間に前記相対速度を乗算した第１距離と、予め前記自車両と前記先行車との間隔として前記車速に応じて定められた第２距離とを取得し、前記ラップ率が所定閾値以上である場合には、前記相対速度に応じて定められた第２時間に前記相対速度を乗算した第３距離をさらに取得する距離取得部と、
前記距離取得部が取得した複数の距離のうち最も長い距離を、警報を出力させるタイミングを判定するための基準距離に決定する基準決定部と、
を有する運転支援装置。
前記タイミングを早くする指示又は遅くする指示を取得する指示取得部をさらに備え、
前記距離取得部は、前記指示に応じて定められた変更時間を含む前記第１時間に前記相対速度を乗算した前記第１距離を取得し、前記指示に応じて定められた変更時間を含む前記第２時間に前記相対速度を乗算した前記第３距離を取得する、
請求項１に記載の運転支援装置。
前記タイミングを早くする指示又は遅くする指示を取得する指示取得部をさらに備え、
前記距離取得部は、前記指示に応じて定められた設定時間に前記車速を乗算した前記第２距離を取得する、
請求項１に記載の運転支援装置。
前記自車両と前記先行車との相対距離を取得する相対距離取得部と、
前記相対距離取得部が取得した前記相対距離が、前記基準決定部が決定した前記基準距離よりも短くなったことを契機として、前記警報を出力させる出力制御部とをさらに有する、
請求項１から３のいずれか一項に記載の運転支援装置。
前記距離取得部は、前記ラップ率が、前記所定閾値よりも低い出力判定閾値未満である場合、前記第１距離及び前記第２距離を取得しない、
請求項１から４のいずれか一項に記載の運転支援装置。