JP7259372B2

JP7259372B2 - 走行状態判定装置、運転支援装置、走行状態判定方法及びプログラム

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Publication number: JP7259372B2
Application number: JP2019020566A
Authority: JP
Inventors: 英明神賀
Original assignee: JVCKenwood Corp
Current assignee: JVCKenwood Corp
Priority date: 2019-02-07
Filing date: 2019-02-07
Publication date: 2023-04-18
Anticipated expiration: 2039-02-07
Also published as: JP2020129178A

Description

本発明は、走行状態判定装置、運転支援装置、走行状態判定方法及びプログラムに関する。

近年、車両の自動運転制御に関する技術の開発が進められている。車両の自動運転制御では、自車両の後方を走行する後方車両との関係にも配慮する必要がある。特許文献１には、後続車両との車間距離を測定して警告する技術が開示されている。

特開２０１７－０１０４６３号公報

しかしながら、特許文献１に開示された技術のように単に自車両と後方車両との車間距離を測定するだけでは、車両の自動運転制御において、後方車両を回避する回避動作を行うべきか否かを適切に判断できない場合があった。

本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、後方車両を回避する回避動作を行うべきか否かを適切に判断することができる走行状態判定装置を提供することを目的とする。

本発明に係る走行状態判定装置は、自車両の走行速度を含む自車両走行情報を取得する自車両走行情報取得部と、前記自車両の後方の所定範囲における前記自車両の後方を走行する後方車両の有無を確認し、前記後方車両がある場合には前記後方車両の後方車両走行情報を取得する後方車両走行情報取得部と、前記自車両走行情報と前記後方車両走行情報に基づいて前記後方車両を回避する回避動作が推奨されるか否かを判定する相対走行状態判定部と、を備え、前記相対走行状態判定部は、前記後方車両走行情報取得部により前記後方車両が有ることが確認され、かつ、前記後方車両の走行速度と前記自車両の走行速度との差である相対走行速度が第１閾値以上かまたは前記相対走行速度の変化量が第２閾値以上である場合に、前記回避動作が推奨されると判定する。

本発明に係る走行状態判定方法は、自車両の走行速度を含む自車両走行情報を取得する第１のステップと、前記自車両の後方の所定範囲における前記自車両の後方を走行する後方車両の有無を確認し、前記後方車両がある場合には前記後方車両の後方車両走行情報を取得する第２のステップと、前記後方車両が前記自車両に接近しているか否かを判定する第３のステップと、を備え、前記第３のステップでは、前記第２のステップにおいて前記後方車両が有ることが確認され、かつ、前記後方車両の走行速度と前記自車両の走行速度との差である相対走行速度が第１閾値以上かまたは前記相対走行速度の変化量が第２閾値以上である場合に、前記後方車両を回避する回避動作が推奨されると判定する。

本発明に係るプログラムは、自車両の走行速度を含む自車両走行情報を取得する第１のステップと、前記自車両の後方の所定範囲における前記自車両の後方を走行する後方車両の有無を確認し、前記後方車両がある場合には前記後方車両の後方車両走行情報を取得する第２のステップと、前記第２のステップにおいて前記後方車両が有ることが確認され、かつ、前記後方車両の走行速度と前記自車両の走行速度との差である相対走行速度が第１閾値以上かまたは前記相対走行速度の変化量が第２閾値以上である場合に、前記後方車両を回避する回避動作が推奨されると判定する第３のステップと、をコンピュータに実行させる。

本発明によれば、後方車両を回避する回避動作を行うべきか否かを適切に判断することができる。

実施の形態１に係る走行状態判定装置の構成について示すブロック図である。実施の形態１に係る走行状態判定装置における後方車両の回避が必要か否かを判定する処理の流れを示すフローチャートである。実施の形態１に係る走行状態判定装置の変形例１に係る構成を示すブロック図である。実施の形態１に係る走行状態判定装置の変形例１に係る構成における、後方車両の回避が必要か否かを判定する処理の流れを示すフローチャートである。実施の形態２に係る運転支援装置の構成を示すブロック図である。実施の形態２に係る運転支援装置における自動運転制御に関する処理の流れを示すフローチャートである。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、特許請求の範囲に係る発明を以下の実施形態に限定するものではない。また、実施形態で説明する構成の全てが課題を解決するための手段として必須であるとは限らない。

［実施の形態１］
まず、実施の形態１に係る走行状態判定装置の構成について説明する。
図１は、実施の形態１に係る走行状態判定装置１０の構成について示すブロック図である。図１に示すように、走行状態判定装置１０は、自車両走行情報取得部２０と、後方車両走行情報取得部３０と、相対走行状態判定部４０と、入力部５０と、を備えている。

自車両走行情報取得部２０は、自車両の走行速度を含む自車両走行情報を取得する。自車両走行情報取得部２０は、自車両の走行情報をＣＡＮ（Controller Area Network）などの車載ネットワークを介して、または、自車両の走行速度を測定する既設の速度センサー等を用いて自車両の走行速度を取得する速度検出部２１を有する。

後方車両走行情報取得部３０は、自車両の後方の所定範囲における自車両の後方を走行する後方車両の有無を確認し、後方車両がある場合には後方車両の走行速度を含む後方車両走行情報を取得する。所定範囲とは、例えば、適切な車間距離とされる距離の範囲であり、時速８０ｋｍ／ｈでの走行中であれば８０ｍ以内である。また、適切な車間距離を基準として、その１．５倍または２倍程度の距離であってもよい。後方車両走行情報取得部３０は、自車両の後方を撮影するリアカメラ３１と、リアカメラ３１の撮影した画像から後方車両を認識する後方車両認識部３２と、リアカメラ３１の撮影した画像から後方車両速度または自車両と後方車両との相対速度を検出する後方車両速度検出部３３と、を有する。なお、自車両にリアカメラが既設である場合や別体のリアカメラを備える場合には、当該リアカメラから信号を受けてもよく、後方車両走行情報取得部３０がリアカメラ３１を含まない構成であってもよい。またリアカメラ３１は，ＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging）やミリ波レーダなど、測距可能な他の種類のセンサであってもよい。

相対走行状態判定部４０は、自車両走行情報取得部２０により取得された自車両走行情報と、後方車両走行情報取得部３０により取得された後方車両走行情報と、に基づいて後方車両を回避する回避動作が推奨されるか否かを判定する。ここで、後方車両を回避する回避動作とは、例えば、車線変更するか路肩に停車するなどして後方車両に道を譲る動作や、適正な範囲内で自車両の走行速度を上げることである。入力部５０は、判定モードをオン／オフするためのスイッチである。走行状態判定装置１０は、判定モードがオンされると、後方車両を回避する回避動作が必要か否かを判定する処理を実行する。判定モードは常時オンであってもよく、車両の走行に応じて自動的にオンされてもよい。

次に、走行状態判定装置１０において、後方車両の回避動作が推奨されるか否かを判定する処理について説明する。なお、以下の説明では、図１についても適宜参照する。
図２は、実施の形態１に係る走行状態判定装置１０における後方車両の回避動作が推奨されるか否かを判定する処理の流れを示すフローチャートである。

図２に示すように、まず、相対走行状態判定部４０が、判定モードがオンであるか否かを判断する（ステップＳ１０１）。ステップＳ１０１において判定モードがオンであると判断された場合、判定モードを開始する（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０１において判定モードがオフである場合、処理を終了する。

ステップＳ１０２に続いて、相対走行状態判定部４０が、後方車両走行情報取得部３０により後方車両が確認されたか否かを判定する（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０３において後方車両が確認されなかったと判定された場合、処理をステップＳ１０１に戻す。ステップＳ１０３において後方車両が確認されたと判定された場合、相対走行状態判定部４０が、相対走行速度が第１閾値以上かまたは相対走行速度の変化量が第２閾値以上であるか、否かを判定する（ステップＳ１０４）。ここで、相対走行速度は、後方車両の走行速度と自車両の走行速度との差であり、後方車両の走行速度が自車両の走行速度に対して速い場合に正方向の値を有する。ステップ１０４の判定の代わりに、相対走行状態判定部４０は、後方車両と自車両との車間距離が所定の閾値以下であることや、その状態が継続している時間を測定して判定してもよい。

ステップＳ１０４において、相対走行速度が第１閾値以上かまたは相対走行速度の変化量が第２閾値以上であると判定されなかった場合、処理をステップＳ１０１に戻す。ステップＳ１０４において、相対走行速度が第１閾値以上かまたは相対走行速度の変化量が第２閾値以上であると判定された場合、相対走行状態判定部４０が、後方車両の回避動作が推奨されると判定する（ステップＳ１０５）。ステップＳ１０５に続いて、相対走行状態判定部４０が、運転制御装置７０に対し後方車両を回避する回避動作を行うよう指令し（ステップＳ１０６）、処理をステップＳ１０１に戻す。

なお、ステップＳ１０５において、相対走行状態判定部４０は、自車両の走行速度が所定値以下であるか否かを判定する図示しないステップによって、自車両の走行速度が所定値以下である場合に、自車両の走行が後方車両の走行の支障になっていると判定し、後方車両の回避動作が推奨されると判定するようにしてもよい。ここで、所定値は、例えば、自車両が走行している道路の法定速度を基準としたときの適正な走行速度範囲の下限値である。つまり、自車両の走行速度が所定値以下である場合、自車両の走行速度が、走行している道路の法定速度に対して遅いため後方車両の走行の支障になっている可能性が高いと考えられる。また、ステップＳ１０５において、相対走行状態判定部４０は、後方車両の回避動作が推奨されるであると判定し、自車両の走行速度の変化量が所定値以上である場合に、自車両の走行が後方車両の走行の支障になっていると判定するようにしてもよい。自車両の走行速度の変化量が所定値以上であるとは、例えば、道路の勾配による自車両速度の頻繁な変化や、自車両の前方を走行する車両との車間距離が短いことなどを要因とするブレーキ操作の頻発である。このような自車両の挙動が有る場合、後方車両の走行の支障になっている可能性が高いと考えられる。

上述した処理を行うことで、後方車両を回避する回避動作を行うべきか否かを適切に判断することができる。運転制御装置７０は、走行状態判定装置１０から後方車両の回避動作が推奨される旨の指令を受けることで、自動運転制御時に、後方車両にブレーキを踏ませるような運転をさせないようにすることができるなど、後方車両に配慮した走行をすることが可能となる。

［変形例１］
図３は、走行状態判定装置１０の変形例１に係る構成を示すブロック図である。図１に示す構成では相対走行状態判定部４０から運転制御装置７０に対して指令を行ったのに対し、図３に示す、変形例１に係る構成では、相対走行状態判定部４０から警報装置８０に対して指令を行う。警報装置８０は、車内と車外の少なくとも一方に設置されている。変形例１に係る構成は、自動運転制御に対応していない通常の車両に適応される。

図４は、走行状態判定装置１０の変形例１に係る構成における、後方車両の回避が必要か否かを判定する処理の流れを示すフローチャートである。図４に示すように、ステップＳ２０１からステップＳ２０５までの処理は、図２に示すフローチャートにおける、Ｓ１０１からステップＳ１０５までの処理と同じである。走行状態判定装置１０の変形例１に係る構成では、図１に示すステップＳ１０６の処理の代わりに、図４に示すステップＳ２０６の処理を実行する。すなわち、ステップ２０６では、ステップＳ２０５に続き、相対走行状態判定部４０が、警報装置８０に対し警報を発するよう指令する。

このように、警報装置８０により警報が発せられることで、後方車両を回避する回避動作が推奨されることを自車両の運転者に認識させることができる。

［実施の形態２］
まず、実施の形態２に係る走行状態判定部の構成について説明する。
図５は、実施の形態２に係る運転支援装置２００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２００は、走行状態判定部２１０と、入力部２５０と、前方車両走行情報取得部２６０と、運転制御部２７０と、回避動作可否判定部２８０と、を備えている。

走行状態判定部２１０は、後方車両の回避が必要か否かを判定する処理を行うものである。すなわち、実施の形態１に係る走行状態判定装置１０の機能を実行するものである。

入力部２５０は、運転者がＡＣＣ（ＡｕｔｏＣｒｕｓｅＣｏｎｔｒｏｌ）モードをオン／オフするためのスイッチであり、かつ、自動運転制御での自車両の設定速度を入力するためのものである。運転者により、入力部２５０を介してＡＣＣモードがオンされると、運転制御部２７０はＡＣＣモードを開始する。前方車両走行情報取得部２６０は、自車両の前方の所定範囲における自車両の前方を走行する前方車両の有無を確認し、前方車両がある場合には前方車両の走行速度を含む前方車両走行情報を取得する。

運転制御部２７０は、自車の走行速度、前方車両走行情報及び設定速度と、走行状態判定部２１０からの指令と、に基づいて、自車両の自動運転制御を行う。運転制御部２７０は、自車両のアクセルを制御するアクセル制御部２７１、自車両のブレーキを制御するブレーキ制御部２７２、自車両のハンドルを制御するハンドル制御部２７３を有する。

回避動作可否判定部２８０は、自車両の周囲の状況に基づいて自車両が回避動作を行うことが可能か困難かを判定する。回避動作可否判定部２８０における、自車両が回避動作を行うことが可能か困難かの判定は、例えば、自車両の走行道路に隣接車線があるか否かまたは隣接車線への車線変更が可能か困難かにより行う。具体的には、回避動作可否判定部２８０は、図示しないフロントカメラにより自車両の前方を含む自車両周囲の画像を取得し、取得した画像を画像認識して、自車両の走行道路に隣接車線があるか否かを判定する。あるいは回避動作可否判定部２８０は、図示しないＧＮＳＳ受信部により現在位置を取得し、図示しない地図データベースを参照して、自車両の走行道路に隣接車線があるか否かを判定する。また、回避動作可否判定部２８０は、自車両の走行道路に隣接車線がある場合、図示しないフロントカメラおよび走行状態判定部２１０が備えるリアカメラ３１により取得する自車両周囲の画像から、隣接車線を走行する他車両がいるか否かを判定し、隣接車線を走行する他車両と自車両との車間距離を画像認識により算出して、車間距離が充分か否かにより、隣接車線への車線変更が可能か困難かを判定する。回避動作可否判定部２８０は、隣接車線でなく自車両の走行道路に十分な広さの路肩があること、駐停車可能なスペースがあること、駐停車可能な休憩地があることを判定してもよい。回避動作可否判定部２８０において自車両が回避動作を行うことが困難であると判定された場合、運転制御部２７０は、走行状態判定部２１０により後方車両の回避動作が推奨されると判定されている場合であっても後方車両を回避する回避動作を行わないようにする。または、回避動作可否判定部２８０において自車両が回避動作を行うことが困難であると判定された場合、走行状態判定部２１０は、後方車両の回避動作が推奨されると判定しないようにする。

次に、運転支援装置２００における、自動運転制御に関する処理について説明する。なお、以下の説明では、図１についても適宜参照する。
図６は、実施の形態２に係る運転支援装置２００における自動運転制御に関する処理の流れを示すフローチャートである。

図６に示すように、まず、運転制御部２７０が、ＡＣＣモードがオンであるか否かを判断する（ステップＳ３０１）。ステップＳ３０１においてＡＣＣモードがオンであると判断された場合、ＡＣＣモードを開始する（ステップＳ３０２）。ステップＳ３０１においてＡＣＣモードがオフである場合、処理を終了する。

ステップＳ３０２に続いて、運転制御部２７０が、前方車両走行情報取得部２６０により前方車両が接近しているか否かを判定する（ステップＳ３０３）。ステップＳ３０３において前方車両が接近していると判定された場合、運転制御部２７０が車間距離制御を実行する（ステップＳ３０４）。ここで、車間距離制御とは、前方車両との車間距離が適正になるように制御することである。ステップＳ３０３において前方車両が接近していないと判定された場合、運転制御部２７０が設定速度制御を実行する（ステップＳ３０５）。ここで、設定速度制御とは、自車両の走行速度が設定された走行速度になるように制御することである。

ステップＳ３０４及びステップＳ３０５に続いて、相対走行状態判定部４０が、後方車両走行情報取得部３０により後方車両が確認されたか否かを判定する（ステップＳ３０６）。ステップＳ３０６において後方車両が確認されなかったと判定された場合、処理をステップＳ３０１に戻す。ステップＳ３０６において後方車両が確認されたと判定された場合、相対走行状態判定部４０が、相対走行速度が第１閾値以上かまたは相対走行速度の変化量が第２閾値以上であるか、否かを判定する（ステップＳ３０７）。

ステップＳ３０７において、相対走行速度が第１閾値以上かまたは相対走行速度の変化量が第２閾値以上であると判定されなかった場合、処理をステップＳ３０１に戻す。ステップＳ３０７において、相対走行速度が第１閾値以上かまたは相対走行速度の変化量が第２閾値以上であると判定された場合、相対走行状態判定部４０が、後方車両の回避が可能か否かを判定する（ステップＳ３０８）。

ステップＳ３０８において回避動作可否判定部２８０により後方車両の回避が可能と判定された場合、運転制御部２７０が、アクセル、ブレーキ、ハンドルを制御して後方車両を回避する回避動作を行い（ステップＳ３０９）、処理をステップＳ３０１に戻す。ステップＳ３０８において後方車両の回避が可能ではないと判定された場合、処理をステップＳ３０１に戻す。なお、ステップＳ３０８において後方車両の回避が可能ではないと判定された場合、処理をステップＳ３０１に戻す前に、警報を発するなどして、自車両の後方に後方車両が存在して接近しており、かつ、現時点において回避動作が可能ではないことを自車両の運転者に報知するようにしてもよい。自車両の運転者は、自車両の走行設定速度を上げる、回避動作が可能な状況になり次第回避動作を行うなどの対応を検討することができる。

上述した自動運転制御に関する処理を行うことで、自動運転制御時に、後方車両が接近してきた際に回避動作を行って後方車両に道を譲る、後方車両にブレーキを踏ませるような運転をさせないようにすることができるなど、後方車両に配慮した走行をすることが可能となる。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。以上で説明した複数の例は、適宜組み合わせて実施されることもできる。

本発明にかかる車両運転状態判定装置の各部における処理は、コンピュータなどにプログラムを実行させることによって実現できる。より具体的には、プログラムメモリに格納された、車両運転状態判定装置の各部における処理を実行させるためのプログラムを主記憶装置にロードし、ＣＰＵの制御によって当該プログラムを実行して実現する。ここで、プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙｃｏｍｐｕｔｅｒｒｅａｄａｂｌｅｍｅｄｉｕｍ）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（ｔａｎｇｉｂｌｅｓｔｏｒａｇｅｍｅｄｉｕｍ）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ－ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（ＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ（ＥｒａｓａｂｌｅＰＲＯＭ）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙｃｏｍｐｕｔｅｒｒｅａｄａｂｌｅｍｅｄｉｕｍ）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。また、車両用記録装置の各部における処理は、プログラムによるソフトウェアで実現することに限ることなく、ハードウェア、ファームウェア、及びソフトウェアのうちのいずれかの組み合わせ等により実現しても良い。

１０走行状態判定装置
２０自車両走行情報取得部
２１速度検出部
３０後方車両走行情報取得部
３１リアカメラ
３２後方車両認識部
３３後方車両速度検出部
４０相対走行状態判定部
５０入力部
７０運転制御装置
８０警報装置
２００運転支援装置
２１０走行状態判定部
２５０入力部
２６０前方車両情報取得部
２６０前方車両走行情報取得部
２７０運転制御部
２７１アクセル制御部
２７２ブレーキ制御部
２７３ハンドル制御部
２８０回避動作可否判定部

Claims

自車両の走行速度を含む自車両走行情報を取得する自車両走行情報取得部と、
前記自車両の後方の所定範囲における前記自車両の後方を走行する後方車両の有無を確認し、前記後方車両がある場合には前記後方車両の走行速度を含む後方車両走行情報を取得する後方車両走行情報取得部と、
前記自車両走行情報と前記後方車両走行情報に基づいて前記後方車両を回避する回避動作が推奨されるか否かを判定する相対走行状態判定部と、を備え、
前記相対走行状態判定部は、前記後方車両走行情報取得部により前記後方車両が有ることが確認され、かつ、前記後方車両の走行速度と前記自車両の走行速度との差である相対走行速度が所定閾値以上であり、かつ、前記自車両の走行速度の変化量が所定値以上である場合に、前記回避動作が推奨されると判定する、走行状態判定装置。
前記相対走行状態判定部は、前記自車両の周囲の状況に基づいて前記自車両が回避動作を行うことが可能か否かを判定する回避動作可否判定部をさらに備え、
前記相対走行状態判定部は、前記回避動作可否判定部において前記自車両が回避動作を行うことが困難であると判定された場合には前記回避動作が推奨されると判定しない、請求項１に記載の走行状態判定装置。
前記回避動作可否判定部は、前記自車両の走行道路に、路肩があること、駐停車可能なスペースがあること、駐停車可能な休憩地があることの少なくともいずれかの場合に、前記回避動作として停車することが推奨されると判定する、請求項２に記載の走行状態判定装置。
前記相対走行状態判定部は、前記回避動作が推奨されると判定した場合に、前記自車両の自動運転制御をする運転制御装置に対し前記後方車両を回避する回避動作を行うよう指令する、請求項１から３のいずれか一項に記載の走行状態判定装置。
前記相対走行状態判定部は、前記回避動作が推奨されると判定した場合に、前記自車両における車内と車外の少なくとも一方に設置された警報装置に対し警報を発するよう指令する、請求項１から３のいずれか一項に記載の走行状態判定装置。
自車両の自動運転制御をする運転制御部と、
請求項４に記載の走行状態判定装置と、を備え、
前記運転制御部は、前記相対走行状態判定部により前記回避動作が推奨されると判定された場合に前記後方車両を回避する回避動作を行う、運転支援装置。
自車両の走行速度を含む自車両走行情報を取得する第１のステップと、
前記自車両の後方の所定範囲における前記自車両の後方を走行する後方車両の有無を確認し、前記後方車両がある場合には前記後方車両の走行速度を含む後方車両走行情報を取得する第２のステップと、
前記自車両走行情報と前記後方車両走行情報に基づいて前記後方車両を回避する回避動作が推奨されるか否かを判定する第３のステップと、を備え、
前記第３のステップでは、前記第２のステップにおいて前記後方車両が有ることが確認され、かつ、前記後方車両の走行速度と前記自車両の走行速度との差である相対走行速度が所定閾値以上であり、かつ、前記自車両の走行速度の変化量が所定値以上である場合に、前記回避動作が推奨されると判定する、走行状態判定方法。
自車両の走行速度を含む自車両走行情報を取得する第１のステップと、
前記自車両の後方の所定範囲における前記自車両の後方を走行する後方車両の有無を確認し、前記後方車両がある場合には前記後方車両の車両走行情報を取得する第２のステップと、
前記第２のステップにおいて前記後方車両が有ることが確認され、かつ、前記後方車両の走行速度と前記自車両の走行速度との差である相対走行速度が所定閾値以上であり、かつ、前記自車両の走行速度の変化量が所定値以上である場合に、前記後方車両を回避する回避動作が推奨されると判定する第３のステップと、をコンピュータに実行させるプログラム。