JP7184160B2 - 運転支援方法及び運転支援装置 - Google Patents
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Description
本発明は、自車両が走行する経路上の交差点へ、自車両が走行する経路とは異なる経路から他車両が進入し、この他車両に後続車両がいる可能性がある場合においても、後続車両が他車両側方をすり抜ける可能性が有るか否かを判定できるようにすることを目的とする。
本発明の目的及び利点は、特許請求の範囲に示した要素及びその組合せを用いて具現化され達成される。前述の一般的な記述及び以下の詳細な記述の両方は、単なる例示及び説明であり、特許請求の範囲のように本発明を限定するものでないと解するべきである。
実施形態に係る運転支援装置は、例えば車両に搭載される(以下、実施形態に係る運転支援装置が搭載される車両を「自車両」という)。実施形態に係る運転支援装置は、自車両が走行経路に従って走行するように自動で運転する自動運転と、自車両が走行経路に従って走行するように運転者に対して促す案内とを、運転支援として実行可能である。
センサ部2は、自車両の周囲環境、例えば自車両の周囲の物体を検出する。センサ部2は、自車両周囲に存在する物体、自車両と物体との相対位置、自車両と物体との距離、物体が存在する方向等の自車両の周囲環境を検出する。
測位部3は、例えばオドメトリにより自車両の現在位置を測定してもよい。測位部3は、取得した自車両の現在位置をコントローラ8へ出力する。
例えば、高精度地図は車線単位の情報として、車線基準線(例えば車線内の中央の線)上の基準点を示す車線ノードの情報と、車線ノード間の車線の区間態様を示す車線リンクの情報を含む。
これらの地図情報に加えて、地図データベース4は、交差点で交差する道路間の優先度の情報である優先度情報等を含んでよい。
なお、運転支援装置1は、地図データベース4に代えて、通信部5による車車間通信や路車間通信等のテレマティクスサービスによって、高精度地図やナビ地図を取得してもよい。
また、設定した走行経路は、自車両の自動運転や運転支援に使用するためのコントローラ8に出力される。
また例えば出力部7は、コントローラ8によって運転者の運転を支援するための案内表示を表示したり、音声案内メッセージを出力してもよい。
走行制御装置9は、自車両の走行制御を行うECUである。走行制御装置9は、プロセッサと、記憶装置等の周辺部品とを含む。プロセッサは、例えばCPUやMPUであってよい。記憶装置は、半導体記憶装置、磁気記憶装置及び光学記憶装置のいずれかを備えてよい。記憶装置は、レジスタ、キャッシュメモリ、主記憶装置として使用されるROM及びRAM等のメモリを含んでよい。
自車両20が走行する第1経路21の前方には交差点(十字路)があり、第1経路21と異なる第2経路22から第1他車両v1がこの交差点に進入している。また、第1他車両v1の後方には第1他車両v1の後続車両である第2他車両v2が走行している。
自車両20が交差点を走行する今後の予定経路p0は右折であり、また第1他車両v1の進路p1も右折である。したがって第1他車両v1は自車両20の進路を妨げることはない。
図2の例では、自車両20の後続車両o1が交差点を直進する進路23と第1他車両v1が右折する進路p1とが交差しているため、後続車両o1は、第1他車両v1の進路上の障害物となる。このため、コントローラ8は、第1他車両v1は停止すると判断して、第1他車両v1の停止位置を予測する。
第1間隔は、例えば図2に示すように第1他車両v1の車体と第1他車両v1の走行車線の道路端との間の間隔であってよいし、第1他車両v1の車体と縁石との間の間隔、あるいは第1他車両v1の車体と他の物体(例えば同路端に設けられた壁、ガードレール、電柱、標識など)との間隔であっても良く、また、第1他車両v1の車体と他の複数物体との間隔であっても良い。
これにより自車両20が走行する経路21上の前方の交差点へ、この経路21とは異なる経路22から第1他車両v1が進入し、この第1他車両v1に後続車両がいる可能性があっても、交差点を走行する経路p0へ自車両20を進行させることができる。
なお、物体認識部30は、自車両20の周囲の物体の位置、大きさ、挙動などの情報を車車間通信や路車間通信によって取得してもよい。
物体認識部30は、認識結果を運転行動決定部32へ出力する。
自己位置推定部31は、推定結果を運転行動決定部32へ出力する。
運転行動決定部32は、第1他車両v1の後方の車両が自車両20の進行の妨げになる可能性があるか否かに基づいて、交差点を走行する経路p0へ自車両20を進行させるか否かを判断する。
例えば、ナビゲーション装置6が設定した走行経路に基づいて自車両20が交差点を右折する場合、交差点情報管理部40は、自車両20の経路p0を走行する優先度は、対向車両の走行車線を走行する優先度(すなわち交差点を直進する優先度)より低いと判断する。
自車両20が交差点を直進又は左折する場合、交差点情報管理部40は、自車両20の経路p0を走行する優先度は、対向車両の走行車線を走行する優先度よりも低くないと判断する。
また、交差点情報管理部40は、物体認識部30による認識結果から一時停止標識や、図6、図7、図9に図示した一時停止線24を検出した場合に、交差点情報管理部40は、自車両20の経路p0を走行する優先度は、自車両20の走行道路と交差する道路を走行する優先度よりも低いと判断してもよい。交差点情報管理部40は、自車両優先度情報50をすり抜け予測部44に出力する。
交差点情報管理部40は、道路端情報51を間隔算出部43へ出力する。
また、他車両/周囲情報管理部42は、自己位置の推定結果と物体認識部30による認識結果とに基づいて、自車両20の周囲の他車両(例えば第1他車両v1、第2他車両v2)の地図上の位置を推定し、他車両の車体表面の各点の位置に関する他車両端情報55を取得する。
他車両進路予測部41は、自己位置の推定結果と物体認識部30による認識結果とに基づいて、地図上における第1他車両v1の進路p1を予測する。例えば、他車両進路予測部41は、物体認識部30が予測した第1他車両v1の移動履歴や、物体認識部30が認識した第1他車両v1の周囲の物体と第1他車両v1との間の位置関係等に基づいて第1他車両v1の進路p1を予測してよい。
例えば図2の運転シーンでは、自車両20が交差点を走行する今後の予定経路p0は右折であり、また第1他車両v1の進路p1も右折である。したがって第1他車両v1は自車両20の進路を妨げることはない。
停止予測部53は、周囲物体情報54から取得した情報に基づいて、第1他車両v1が交差点を通過する進路p1の先の地点の状態を判断する。停止予測部53は、進路p1の先の地点の状態に基づいて、第1他車両v1が停止するか否か、及び第1他車両v1の停止位置を判断する。
第1他車両v1の進路p1上の障害物は、例えば図2に示すように、第1他車両v1が右折する進路p1と交差する進路23を走行する他車両o1であってよい。
第1他車両v1の進路p1上の障害物は、例えば図4に示すように、第1他車両v1の進路p1上の歩行者o2であってもよい。
例えば図5の運転シーンでは、第1他車両v1の進路p1の前方に車両渋滞があり、先行車両o3が停止している。このため、停止予測部53は、交差点の手前の位置で第1他車両v1が停止すると予測する。この場合も、右折する自車両20の経路p0を第1他車両v1が妨げることはない。
第1他車両v1が交差点を右折する進路p1は、第1他車両v1の対向車両o1が交差点を直進する進路23と交差している。このため、停止予測部53は、対向車両o1が、第1他車両v1の進路p1上の障害物であると判断し、対向車両o1が通過するまで交差点内で待機する位置を第1他車両v1の停止位置と予測する。
第1他車両v1は、自車両20の右方から接近し自車両20が走行している道路に左折で進入しようとしており、自車両20は、第1他車両v1が到来する方向と反対方向へ左折して進出しようとしている。この場合も、第1他車両v1は左折する自車両20の経路p0を妨げることはない。
例えば間隔算出部43は、図2、図4~図7の運転シーン(すなわち第1他車両v1が右折又は直進する運転シーン)では、間隔算出部43は、第1他車両v1の車体の端部と、第1他車両v1の走行車線の左側の道路端との間隔の最小距離を、最小距離d1として算出してよい。
また、図9に示す第1他車両v1が左折する運転シーンでは、第1他車両v1の走行車線と対向車線との間に車線変更を禁止する車線境界線(日本では黄色線)25が設けられている。このような場合には、第2他車両v2が車線境界線25を超えて第1他車両v1の傍をすり抜けにくいと考えられる。
このため間隔算出部43は、車線境界線25を道路端と考えて、第1他車両v1の車体の端部と、第1他車両v1の走行車線の右側の車線境界線25との間隔の最小距離を、最小距離d1として算出してよい。
図10の運転シーンでは、予定経路p0を進む自車両20は交差点で右折して車線26に進入しようとし、対向車線を走行する第1他車両v1は進路p1を進んで交差点で左折して車線26の隣接車線27に進入することが予測されている。また、第1他車両v1の進路p1上には障害物(歩行者o2)が存在しているため、第1他車両v1は横断歩道の手前で停車することが予測される。
この場合、第1他車両v1と他車両s1との間の間隔を第2他車両v2がすり抜けるおそれがある。
第1他車両v1の車体と他車両s1との間の間隔の最小距離を検出するのは他車両s1が停止している場合に限られない。間隔算出部43は、他車両s1の進路上の障害物のために減速している場合にも、第1他車両v1の車体と他車両s1との間の間隔の最小距離を、最小距離d1として検出してもよい。
他車両s1の進路上の障害物は、例えば、他車両s1の先行車両、他車両s1の進路前方の車両渋滞、他車両s1の進路と交差する進路を走行する他車両、又は他車両s1の進路上の歩行者であってよい。
以下同様に、間隔算出部43は、第1他車両v1の車体の外周上の複数の点p3~点p7についても道路端28の複数の点p11~p16との組合せを決定して、組合せの点の間の距離をそれぞれ算出する。
間隔算出部43は、これら算出した距離のうち最も小さい距離を、第1間隔の最小距離d1として選択する。
以下同様に、間隔算出部43は、第1他車両v1の車体の外周上の複数の点p3~点p6についても周囲物体s1の複数の点p21~p26との組合せを決定して、組合せの点の間の距離をそれぞれ算出する。
間隔算出部43は、これら算出した距離のうち最も小さい距離を、第1間隔の最小距離d1として選択する。
自車両20が交差点を通過する経路p0を走行する優先度が、第1他車両v1の走行車線を走行する優先度よりも高い場合には、自車両20は第2他車両v2に優先して交差点を走行できる。したがってこの場合には、すり抜け予測部44は、第2他車両v2が第1間隔をすり抜ける可能性があるか否かを予測しない。
次に、すり抜け予測部44は、間隔算出部43が算出した第1間隔の最小距離d1が所定の閾値以下であるか否かを判断する。この閾値は、例えば自動二輪車が通過できる幅よりも小さく設定する。
第1間隔の最小距離d1が所定の閾値より大きい場合には、すり抜け予測部44は、周囲物体情報54に基づいて、物体認識部30が第2他車両v2を検出できたか否かを判断する。
一方、物体認識部30が第2他車両v2を検出した場合、すり抜け予測部44は、第2他車両v2の車幅w1を計測する。
また例えば、すり抜け予測部44は、第2他車両v2の車体の全体又は一部の画像を用いたパターンマッチングにより第2他車両v2の車種を特定してもよい。この場合、例えばすり抜け予測部44は、車種ごとの車幅情報を含む予め記憶した車両データ又は通信部5により取得可能な車両データと特定した車種とを照合して、特定した車種の車幅情報を取得することができる。
第2他車両v2が第1間隔をすり抜ける可能性があると予測した場合、すり抜け予測部44は、第1他車両v1の後方の車両が第1他車両v1をすり抜ける可能性があると予測する。
第1他車両v1や第1他車両v1の周囲物体により第2他車両v2の車体の一部が隠れている場合には、第2他車両v2の画像のパターンマッチングにより特定された車種の車両モデル(特定された車種と前後左右方向の大きさが略等しい仮想物体)を、仮想的に地図データに配置して、道路端や周囲物体との間の間隔を算出してよい。
すり抜け予測部44は、第1間隔の最小距離d1と第2間隔の最小距離d2のうち小さい方を注目最小距離Dとして選択する。
第1他車両v1の後方の車両が第1他車両v1をすり抜ける可能性があると予測した場合、すり抜け予測部44は、交差点を走行する経路p0へ自車両20を進行させる前に、自車両20を停止させると決定する。
第1他車両v1の後方の車両が第1他車両v1をすり抜ける可能性がないと予測した場合、すり抜け予測部44は、交差点を走行する経路p0へ自車両20を進行させると決定する。
軌道生成部33は、センサ部2から出力される周囲環境情報、ナビゲーション装置6が設定した走行経路、及び地図データベース4が記憶する地図データに基づいて自車両に走行させる走行軌道を生成する。
軌道生成部33は、自車両が停車位置で停止したり、停車位置を減速して通過したりするための速度のプロファイルを含むように走行軌道を生成する。
走行制御装置9は、軌道生成部33が生成した走行軌道に基づいてアクチュエータ10を制御することにより、第1他車両v1の後方の車両が第1他車両v1をすり抜けて追い越すのを待機する位置に自車両20を停止させる。
走行制御装置9は、軌道生成部33が生成した走行軌道に基づいてアクチュエータ10を制御することにより、交差点を走行する経路p0へ自車両20を進行させる。
例えば、第1他車両v1の後方の車両が第1他車両v1をすり抜けて追い越す可能性があると予測した場合、すり抜け予測部44は、第1他車両v1の後方の車両が第1他車両v1を追い越して自車両と干渉する可能性が有ることを知らせ、交差点を走行する経路p0へ自車両20を進行させる前に自車両20を停止することを促す案内情報を、出力部7から出力してよい。
次に、図13A及び図13Bのフローチャートを参照して、実施形態に係る運転支援方法の一例を説明する。
ステップS1において運転行動決定部32は、物体認識部30による認識結果に基づいて自車両20の周囲の物体の位置に関する物体情報を取得し、また自己位置の推定結果と地図データベース4に基づいて地図情報を取得する。
ステップS3においてすり抜け予測部44は、自車両20が交差点を通過する経路p0を走行する優先度が、第1他車両v1の走行車線を走行する優先度より高いか否かを判断する。
自車両20が交差点を通過する経路p0を走行する優先度が、第1他車両v1の走行車線を走行する優先度より高くない場合(ステップS3:N)に処理はステップS4へ進む。
交差点に接近する第1他車両v1を検出していない場合(ステップS4:N)に処理は図13BのステップS14へ進む。この場合に走行制御装置9は、交差点を走行する経路p0へ自車両20を進行させる。
ステップS9においてすり抜け予測部44は、注目最小距離Dが所定の閾値以下であるか否かを判断する。
ステップS10においてすり抜け予測部44は、第1他車両v1の後続車両である第2他車両v2が検出できたか否かを判断する。第2他車両v2が検出できた場合(ステップS10:Y)に処理は図13BのステップS11へ進む。第2他車両v2が検出できない場合(ステップS10:N)に処理は図13BのステップS16へ進む。
またすり抜け予測部44は、注目車両Vの車幅(すなわち第2他車両v2の車幅w1)を計測し、注目車幅Wに設定する。
ステップS12においてすり抜け予測部44は、注目車幅Wが注目最小距離Dより長いか否かを判断する。注目車幅Wが注目最小距離Dより長い場合(ステップS12:Y)に処理はステップS13へ進む。注目車幅Wが注目最小距離D以下である場合(ステップS12:N)に処理はステップS15へ進む。
ステップS14において軌道生成部33は、交差点を走行する経路p0へ自車両20を進行させる走行軌道を生成する。走行制御装置9は、軌道生成部33が生成した走行軌道に基づいてアクチュエータ10を制御することにより、交差点を走行する経路p0へ自車両20を進行させる。その後に処理は終了する。
ステップS16においてすり抜け予測部44は、注目車両Vが第1他車両v1の後方から第1間隔をすり抜ける可能性があると判断する。すなわち、第1他車両v1の後方の車両が第1他車両v1をすり抜ける可能性があると判断する。交差点を走行する経路p0へ自車両20を進行させる前に、自車両20を停止させると決定する。
走行制御装置9は、軌道生成部33が生成した走行軌道に基づいてアクチュエータ10を制御することにより、第1他車両v1の後方の車両が第1他車両v1をすり抜けて追い越すのを待機する位置に自車両20を停止させる。その後に処理は終了する。
例えば、注目車両Vが第2他車両v2である場合には、間隔算出部43は、第2他車両v2の車体の端部と第2他車両v2の周囲物体との間の第2間隔(又は第2他車両v2の車体の端部と第2他車両v2の走行車線の道路端との間の第2間隔)の最小距離d2を検出する。
ステップS19においてすり抜け予測部44は、注目車両Vの後続車両が検出できたか否かを判断する。例えば、注目車両Vが第2他車両v2である場合には、注目車両Vの後続車両は第3他車両v3である。
注目車両Vの後続車両が検出できた場合(ステップS19:Y)に処理はステップS20へ進む。注目車両Vの後続車両が検出できない場合(ステップS19:N)に処理はステップS16へ進む。
ステップS21においてすり抜け予測部44は、ステップS17で算出した最小距離が注目最小距離Dより短いか否かを判断する。ステップS17で算出した最小距離が注目最小距離Dより短い場合(ステップS21:Y)に処理はステップS22へ進む。ステップS17で算出した最小距離が注目最小距離D以上の場合にステップS22をスキップして処理はステップS23へ進む。
ステップS23においてすり抜け予測部44は、注目車両Vの後続車両を注目車両Vに設定し、注目車両Vの後続車両の車幅を注目車幅Wに設定する。
その後に処理はステップS12へ戻る。このため、第1他車両v1の後方の車両を順々に注目車両Vに設定しながら、ステップS12~S23が繰り返されて、最終的にステップS16で第1他車両v1の後方の車両が第1他車両v1をすり抜ける可能性があると予測するか、ステップS13でそのような可能性がないと予測する。
(1)すり抜け予測部44は、自車両20が走行する第1経路21上の交差点へ第1経路21とは異なる第2経路22から進入する第1他車両v1を検出する。停止予測部53は、第1他車両v1が交差点内で停止するか否かを予測し、交差点内で停止すると予測した場合には第1他車両v1の停止位置を予測する。間隔算出部43は、予測した停止位置に第1他車両v1が停止した場合における第1他車両v1の車体と第1他車両v1の周囲物体との間、又は第1他車両v1の車体と第1他車両f1の走行車線の道路端との間、である第1間隔の最小距離d1を算出する。すり抜け予測部44は、算出した最小距離に応じて、第1他車両の後続車両である第2他車両が第1他車両の後方から第1間隔をすり抜ける可能性があるか否かを予測する。
自車両20が交差点を通過する優先度が高い場合には第2他車両v2に関わらず自車両20が交差点を通過することができる。このような場合には、第2他車両v2が第1他車両v1の後方から第1間隔をすり抜ける可能性を予測することを省くことにより、コントローラ8の計算負荷を低減できる。
これにより、これら列挙された障害物によって第1他車両v1が停止するか否かを判断することができ、第2他車両v2が第1他車両v1をすり抜けて進行するのか、第1他車両v1が進むのを待つのかを判断することができる。
これにより、後続車両がすり抜けをすることができるかを予測するための間隔の距離を適切に求めることができる.
これにより、後続車両がすり抜けをすることができるかを予測するための間隔の距離を適切に求めることができる.
また、道路端とは、車線変更を禁止する車線境界線であってよい。これにより、車線境界線を超えることが禁止されている場合に、第1他車両v1と車線境界線との間の間隔を後続車両がすり抜けるか否かを予測できる。
これにより自車両20の経路の安全が確保されている上で、自車両20を進行させることができる。
Claims (12)
- 自車両が走行する第1経路上の交差点へ前記第1経路とは異なる第2経路から進入する第1他車両を検出し、
前記第1他車両が前記交差点内で停止するか否かを予測し、交差点内で停止すると予測した場合には前記第1他車両の停止位置を予測し、
予測した前記停止位置に前記第1他車両が停止した場合における前記第1他車両の車体と前記第1他車両の周囲物体との間、又は前記第1他車両の車体と前記第1他車両の走行車線の道路端との間、である第1間隔の最小距離を算出し、
算出した前記最小距離に応じて、前記第1他車両の後続車両である第2他車両が前記第1他車両の後方から前記第1間隔をすり抜ける可能性があるか否かを予測する、
ことを特徴とする運転支援方法。 - 前記自車両が交差点を通過する経路を走行する優先度が、前記第1他車両の走行車線を走行する優先度よりも低い場合に、前記第2他車両が前記第1他車両の後方から前記第1間隔をすり抜ける可能性があるか否かを予測することを特徴とする請求項1に記載の運転支援方法。
- 前記算出した最小距離が予め定められた所定の閾値以下である場合に、前記第2他車両が前記第1他車両の後方から前記第1間隔をすり抜ける可能性がないと予測することを特徴とする請求項1又は2に記載の運転支援方法。
- 前記第2他車両の車幅を検出し、
検出した前記第2他車両の車幅が前記算出した最小距離より長い場合に、前記第2他車両が前記第1他車両の後方から前記第1間隔をすり抜ける可能性がないと予測することを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載の運転支援方法。 - 前記第1他車両の進路上に障害物が存在する場合に、前記第1他車両が前記交差点内で停止すると予測することを特徴とする請求項1~4のいずれか一項に記載の運転支援方法。
- 前記第1他車両の進路上の前記障害物が、前記第1他車両の先行車両、前記第1他車両の進路前方の車両渋滞、前記第1他車両の進路と交差する進路を走行する他車両、前記自車両、又は前記第1他車両の進路上の歩行者であることを特徴とする請求項5に記載の運転支援方法。
- 前記第1間隔が、前記第1他車両の車体と前記周囲物体との間の間隔である場合、前記第1他車両の車体の外周表面上の複数の点の各々を順次選択して、選択した前記点と前記周囲物体の外周表面上の複数の点との組合せをそれぞれ決定し、決定した前記組合せの点の間の距離のうち最も小さい距離を、前記第1間隔の前記最小距離として算出することを特徴とする請求項1~6のいずれか一項に記載の運転支援方法。
- 前記第1間隔が、前記第1他車両の車体と前記第1他車両の走行車線の道路端との間の間隔である場合、前記第1他車両の車体の外周表面上の複数の点の各々を順次選択して、選択した前記点と前記道路端上の複数の点との組合せをそれぞれ決定し、決定した前記組合せの点の間の距離のうち最も小さい距離を、前記第1間隔の前記最小距離として算出することを特徴とする請求項1~6のいずれか一項に記載の運転支援方法。
- 前記道路端が、壁、縁石、ガードレール、電柱、道路標識、車線変更を禁止する車線境界線であることを特徴とする請求項1~8のいずれか一項に記載の運転支援方法。
- 前記第2他車両の後続車両である第3他車両の車幅を検出し、
前記第2他車両の車体と前記第2他車両の周囲物体との間、又は前記第2他車両の車体と前記第2他車両の走行車線の道路端との間、である第2間隔の最小距離を算出し、
前記第3他車両の車幅が、前記第1間隔の最小距離と前記第2間隔の最小距離のうち小さい方の距離より長い場合に、前記第3他車両が前記第1他車両の後方から前記第1間隔をすり抜ける可能性がないと予測することを特徴とする請求項1~9のいずれか一項に記載の運転支援方法。 - 前記第1他車両の後方から前記第1間隔を他車両がすり抜ける可能性がないと予測した場合、前記交差点内を走行する予定経路へ前記自車両を進行させることを特徴とする請求項1~10のいずれか一項に記載の運転支援方法。
- 自車両が走行する第1経路上の交差点へ前記第1経路とは異なる第2経路から進入する第1他車両を検出するセンサと
前記第1他車両が前記交差点内で停止するか否かを予測し、交差点内で停止すると予測した場合には前記第1他車両の停止位置を予測し、予測した前記停止位置に前記第1他車両が停止した場合における前記第1他車両の車体と前記第1他車両の周囲物体との間、又は前記第1他車両の車体と前記第1他車両の走行車線の道路端との間、である第1間隔の最小距離を算出し、算出した前記最小距離に応じて、前記第1他車両の後続車両である第2他車両が前記第1他車両の後方から前記第1間隔をすり抜ける可能性があるか否かを予測する、コントローラと、
を備えることを特徴とする運転支援装置。
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