JP7347457B2 - 運転支援装置及び運転支援方法 - Google Patents

Description

本開示は、車両の運転を支援する運転支援装置及び運転支援方法に関する。

近年、車両の運転を支援する１つの技術として、アダプティブ・クルーズ・コントロール（Adaptive Cruise Control、以下「ＡＣＣ」と表記する）が注目されている（例えば特許文献１参照）。ＡＣＣは、自車の車速、自車に対する先行車の相対速度、及び先行車との間の車間距離等を取得し、自車速度や自車と先行車との車間距離が一定に保たれるように、自車の駆動系統及び制動系統を制御する技術である。

なお、ＡＣＣでは、先行車がいない場合には、一般に、自車の速度を予め設定された設定車速に制御するクルーズ・コントロール（Cruise Control）が行われる。

また、ＡＣＣ機能の一部として、あるいは、ＡＣＣ機能とは別の機能として、ＦＣＷ（Forward Collision Warning:前方衝突警告）機能がある。ＦＣＷは、先行車を常に検知し、衝突の危険性が高まった場合に、ドライバーに警報を出力することで、ドライバーに回避操作を促す機能である。ＦＣＷ機能は、ＡＣＣ機能と組み合わせて用いられる場合もあるし、単独で用いられる場合もある。

特開平７－１７２９５号公報

ところで、ＦＣＷは、直線道路などを走行している際にはドライバーにとって好適に機能するが、交差点などではドライバーにとって煩わしく感じる場合がある。

例えば、先行車が右折又は左折し、かつ、自車が直進する場合には、実際には、車間距離は短くなるが、先行車は自車の前方方向からすぐに左右方向に避けた方向に移動するので、危険な状況ではない。それにも関わらず警報が出力されると、ドライバーはこの出力を煩わしいと感じる。

本開示は、以上の点を考慮してなされたものであり、ドライバーに適切な警報を出力しつつ、ドライバーにとって煩わしい警報の出力を抑制し得る、運転支援装置及び運転支援方法を提供する。

本開示の運転支援装置の一つの態様は、
車両の運転を支援する運転支援装置であって、
自車から先行車までの車間距離を検出する車間距離検出部と、
自車と先行車とのオーバーラップを検出するオーバーラップ検出部と、
前記車間距離と、前記オーバーラップの変化と、に基づいて、情報出力部から出力される警報を制御する警報制御部と、
を備える。

本開示の運転支援方法の一つの態様は、
車両の運転を支援する運転支援方法であって、
自車から先行車までの車間距離を検出するステップと、
自車と先行車とのオーバーラップを検出するステップと、
前記車間距離と、前記オーバーラップの変化と、に基づいて、情報出力部から出力される警報を制御するステップと、
を含む。

本開示によれば、自車と先行車とのオーバーラップを検出し、先行車との車間距離に加えてオーバーラップの変化に基づいて警報を制御するので、ドライバーに適切な警報を出力しつつ、ドライバーにとって煩わしい警報の出力を抑制できるようになる。

実施の形態に係る運転支援装置が適用される車両の例を示す外観図 実施の形態の車両の構成を示すブロック図 実施の形態の運転支援装置の構成を示すブロック図 オーバーラップの説明に供する図 実施の形態による警報制御の説明に供するフローチャート

以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

＜１＞車両の構成
まず、本開示の一実施の形態に係る運転支援装置を含む車両の構成について説明する。

図１は、本実施の形態に係る運転支援装置が適用される車両１の例を示す外観図である。また、図２は、車両１の構成を示すブロック図である。なお、ここでは、運転支援装置に関連する部分に着目して、図示及び説明を行う。

図１に示すように、車両１は、トレーラー２を連結して牽引することが可能なトラクタヘッド（牽引車）である。車両１は、エンジン及び駆動輪等の動力系統や運転席を含む車両本体部３と、車両本体部３に連結されるトレーラー２と、を有する。

図２に示すように、車両１は、車両１を走行させる駆動系統１０、車両１を減速させる制動系統２０、及び運転者による車両１の運転を支援する運転支援装置３０等を有する。

駆動系統１０は、エンジン１１、クラッチ１２、変速機（トランスミッション）１３、推進軸（プロペラシャフト）１４、差動装置（デファレンシャルギヤ）１５、駆動軸（ドライブシャフト）１６、車輪１７、エンジン用ＥＣＵ１８、及び動力伝達用ＥＣＵ１９を有する。

エンジン用ＥＣＵ１８及び動力伝達用ＥＣＵ１９は、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の車載ネットワークによって運転支援装置３０に接続され、必要なデータや制御信号を相互に送受信可能となっている。エンジン用ＥＣＵ１８は、運転支援装置３０からの駆動指令に従って、エンジン１１の出力を制御する。動力伝達用ＥＣＵ１９は、運転支援装置３０からの駆動指令に従って、クラッチ１２の断接及び変速機１３の変速を制御する。

エンジン１１の動力は、クラッチ１２を経由して変速機１３に伝達される。変速機１３に伝達された動力は、さらに、推進軸１４、差動装置１５、及び駆動軸１６を介して車輪１７に伝達される。これにより、エンジン１１の動力が車輪１７に伝達されて車両１が走行する。

制動系統２０は、常用ブレーキ２１、補助ブレーキ２２、２３、駐車ブレーキ（図示略）、及びブレーキ用ＥＣＵ２４を有する。

常用ブレーキ２１は、一般に、主ブレーキ、摩擦ブレーキ、フットブレーキ、あるいはファウンデーションブレーキ等と呼ばれるブレーキである。常用ブレーキ２１は、例えば、車輪１７と一緒に回転するドラムの内側にブレーキライニングを押し付けることにより制動力を得るドラムブレーキである。

補助ブレーキ２２は、推進軸１４の回転に直接負荷を与えることで制動力を得るリターダーであり（以下「リターダー２２」と称する）、例えば、電磁式リターダーである。補助ブレーキ２３は、エンジンの回転抵抗を利用してエンジンブレーキの効果を高める排気ブレーキである（以下「排気ブレーキ２３」と称する）。リターダー２２及び排気ブレーキ２３を設けることにより、制動力を増大できるとともに、常用ブレーキ２１の使用頻度が低減されるので、ブレーキライニング等の消耗を抑制することができる。

ブレーキ用ＥＣＵ２４は、ＣＡＮ等の車載ネットワークによって運転支援装置３０に接続され、必要なデータや制御信号を相互に送受信可能となっている。ブレーキ用ＥＣＵ２４は、運転支援装置３０からの制動指令に従って、常用ブレーキ２１の制動力（車輪１７のホイールシリンダーのブレーキ液圧）を制御する。

常用ブレーキ２１の制動動作は、運転支援装置３０及びブレーキ用ＥＣＵ２４によって制御される。リターダー２２及び排気ブレーキ２３の制動動作は、運転支援装置３０によってオン／オフで制御される。リターダー２２及び排気ブレーキ２３の制動力はほぼ固定であるため、所望の制動力を正確に発生させる場合には、制動力を細かく調整できる常用ブレーキ２１が適している。

運転支援装置３０は、ミリ波レーダーやカメラからの情報を入力する。ミリ波レーダーやカメラからの情報は、車両前方の交通状況や道路状況を示す情報である。また、運転支援装置３０は、ＡＣＣ用操作部４１、アクセル操作検出部４３、ブレーキ操作検出部４４などを有する。

運転支援装置３０は、駆動系統１０及び制動系統２０の動作を制御するための制御信号を形成する。具体的には、運転支援装置３０は、ＡＣＣを実現するための目標加減速度を求め、これらを適宜エンジン用ＥＣＵ１８、動力伝達用ＥＣＵ１９及びブレーキ用ＥＣＵ２４に出力する。

なお、エンジン用ＥＣＵ１８、動力伝達用ＥＣＵ１９、ブレーキ用ＥＣＵ２４及び運転支援装置３０は、図示しないが、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、制御プログラムを格納したＲＯＭ（Read Only Memory）等の記憶媒体、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の作業用メモリ、及び通信回路をそれぞれ有する。この場合、例えば、運転支援装置３０を構成する後述の各部の機能は、ＣＰＵが制御プログラムを実行することにより実現される。なお、エンジン用ＥＣＵ１８、動力伝達用ＥＣＵ１９、ブレーキ用ＥＣＵ２４、及び運転支援装置３０の全部又は一部は、一体的に構成されていてもよい。

ＡＣＣ用操作部４１は、ＡＣＣを起動及び解除するためのＡＣＣオンオフスイッチを含む。また、ＡＣＣ用操作部４１は、ＡＣＣの各種設定を行うための設定スイッチを含む。ドライバーは、設定スイッチを操作することで、例えば目標車間距離及び目標自車速度を設定することができる。なお、これらのスイッチは、タッチパネル付きディスプレイに表示されたユーザインタフェースによって具現化されていてもよい。

アクセル操作検出部４３は、アクセルペダルの踏み込み量を検出し、検出結果を運転支援装置３０へ出力する。運転支援装置３０は、アクセルペダルの踏み込み量に基づいて、エンジン用ＥＣＵ１８及び動力伝達用ＥＣＵ１９に駆動指令を送出する。

ブレーキ操作検出部４４は、常用ブレーキ２１を動作させるためのブレーキペダルの踏み込み量を検出する。また、ブレーキ操作検出部４４は、リターダー２２又は排気ブレーキ２３を動作させる補助ブレーキレバーが操作されたか否かを検出する。そして、ブレーキ操作検出部４４は、ブレーキペダル及び補助ブレーキレバーに関する検出結果を、運転支援装置３０へ出力する。運転支援装置３０は、ブレーキペダルの踏み込み量に基づいて、ブレーキ用ＥＣＵ２４に制動指令を送出する。また、運転支援装置３０は、補助ブレーキレバーの操作に基づいて、リターダー２２又は排気ブレーキ２３のオン／オフ動作を制御する。

また、運転支援装置３０は、走行やＡＣＣに関する各種情報を情報出力部５０から出力する。例えば、ＡＣＣが作動中であることや、ＡＣＣが解除されたことを示す表示や音が情報出力部５０から出力される。また、情報出力部５０は、先行車との衝突の危険性が高まった場合に、ドライバーに車間注意警報を出力する。

＜２＞本実施の形態による運転支援装置の構成
運転支援装置３０は、車間距離検出部３１、ＡＣＣ部３２、オーバーラップ検出部３３及び警報制御部３４を有する。

車間距離検出部３１は、ミリ波レーダー、カメラなどにより得られた自車両１前方の情報に基づいて自車両１と先行車との間の車間距離を計測（検出）し、計測結果をＡＣＣ部３２及び警報制御部３４に出力する。なお、車間距離検出部３１は、レーザーレーダーなどの他のセンサーからの情報に基づいて車間距離を計測してもよい。

ＡＣＣ部３２は、自車と先行車との相対速度及び車間距離に基づいて、自車を先行車に追従させるための目標加減速度を出力することにより、自動追従制御を実現する。また、ＡＣＣ部３２は、先行車が存在しない場合には、自車の速度を設定された一定速度にするための目標加速度を出力することにより、定速走行制御を実現する。

自動追従走行制御とは、所定の範囲に先行車両が存在する場合に、車間距離が所定の目標範囲に収まるように、かつ、相対速度がゼロに近付くように、駆動系統１０及び制動系統２０を動作させる制御である。定速走行制御とは、所定の範囲に先行車両が存在しない場合に、車両１の走行速度が所定の目標値に近付くように、駆動系統１０及び制動系統２０を動作させる制御である。

オーバーラップ検出部３３は、自車と先行車とのオーバーラップを検出する。

図４は、オーバーラップ検出部３３が検出するオーバーラップの説明に供する図である。図４には、自車両と、自車両の前方に存在する自車両に最も近い先行車と、が示されている。図に示したように、自車と先行車とのオーバーラップとは、衝突回避幅に相当する。また、オーバーラップ率＝衝突回避幅÷自車両の車幅、のようにオーバーラップ率を定義することもできる。

オーバーラップ検出部３３は、ミリ波レーダー及び又はカメラの情報からオーバーラップ（衝突回避幅）を検出することができる。また、オーバーラップ検出部３３は、オーバーラップと自車両の車幅とからオーバーラップ率を算出することもできる。

警報制御部３４は、車間距離検出部３１により得られた先行車との車間距離と、オーバーラップ検出部３３により得られた先行車とのオーバーラップとを入力し、当該車間距離と、当該オーバーラップの変化と、に基づいて、情報出力部５０に制御信号を出力する。

情報出力部５０は、警報制御部３４からの制御信号に基づいて、音や表示によって車間注意警報（以下これを単に「警報」と呼ぶ）を出力する。

＜４＞運転支援装置の動作
次に、運転支援装置３０の動作について説明する。本実施の形態の運転支援装置３０は、特に、警報の制御に特徴がある。よって、ここでは、図５のフローチャートを用いて、警報制御を中心に説明する。

運転支援装置３０は、ステップＳ１１において、車間距離検出部３１により車間距離を検出するとともに、オーバーラップ検出部３３によりオーバーラップを検出する。続くステップＳ１２において、警報制御部３４が先行車との車間距離ｄが所定車間距離Ｄ以下か否か判断する。

車間距離ｄが所定閾値Ｄよりも大きい場合（ステップＳ１２；ＮＯ）、警報制御部３４は、ステップＳ１３に移って、警報を出力しないように情報出力部５０を制御する。

これに対して、車間距離ｄが所定閾値Ｄ以下の場合（ステップＳ１２；ＹＥＳ）、警報制御部３４は、ステップＳ１４の処理に移って、オーバーラップが減少方向に変化しているか否か判断する。例えば、警報制御部３４は、１秒ごとのオーバーラップを取得し、１秒前のオーバーラップと現在のオーバーラップとを比較し、１秒前のオーバーラップよりも現在のオーバーラップが小さければ、オーバーラップが減少していると判断する。

警報制御部３４は、オーバーラップが減少方向に変化していないと判断した場合（ステップＳ１４；ＮＯ）、ステップＳ１５に移って警報を出力するように情報出力部５０を制する。これにより、情報出力部５０からは、先行車との距離が近いことをドライバーに示す音声や画像が出力される。

これに対して、警報制御部３４は、オーバーラップが減少方向に変化していると判断した場合（ステップＳ１４；ＹＥＳ）、ステップＳ１６に移って情報出力部５０から出力する警報を抑制する制御を行う。例えば、警報制御部３４は、ステップＳ１６において、情報出力部５０から警報を出力させない制御を行う。あるいは、警報制御部３４は、ステップＳ１６において、情報出力部５０から出力する警報のレベルを下げる制御を行ってもよい。例えば、ステップＳ１５で出力する警報よりも音声レベルを下げたり、表示レベルを下げるなどの制御を行うようにしてもよい。

このように、車間距離が閾値以下の場合であっても、オーバーラップが減少方向に変化している場合には、警報を抑制したことにより、ドライバーにとって煩わしい警報の出力を抑制できるようになる。

ここで、例えば、先行車が右折又は左折し、かつ、自車が直進する場合を想定する。この場合、一般に、右左折する先行車の速度は直進する自車の速度よりも相対的に遅くなるので、車間距離は小さくなる。しかし、車間距離は短くなるが、先行車は自車の前方方向からすぐに左右方向に避けた方向に移動するので、危険な状況ではない。それにも関わらず警報が出力されると、ドライバーはこの出力を煩わしいと感じる。

本実施の形態では、これを考慮して、車間距離が閾値以下の場合であっても、オーバーラップが減少方向に変化している場合には、警報を抑制しているので、ドライバーにとって煩わしい警報の出力を抑制できるようになる。つまり、先行車が右左折する場合には、オーバーラップが減少方向に変化するので、煩わしい警報は抑制される。

＜５＞実施の形態の効果
以上説明したように、本実施の形態によれば、自車から先行車までの車間距離ｄを検出する車間距離検出部３１と、自車と先行車とのオーバーラップ（衝突回避幅）を検出するオーバーラップ検出部３３と、車間距離ｄと、オーバーラップの変化と、に基づいて、情報出力部５０から出力される警報を制御する警報制御部３４と、を設けたことにより、ドライバーに適切な警報を出力しつつ、ドライバーにとって煩わしい警報の出力を抑制し得る、運転支援装置３０を実現できる。

＜６＞他の実施の形態
上述の実施の形態は、本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することの無い範囲で、様々な形で実施することができる。

（１）上述したようにオーバーラップとオーバーラップ率は比例関係にあるので、上述の実施の形態のオーバーラップをオーバーラップ率と読み替えて実施しても、上述の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

（２）上述の実施の形態では、オーバーラップが減少方向に変化している場合に警報の出力を抑制するようにしたが、これとは逆に、オーバーラップが増加方向に変化している場合に警報の出力を増大するようにしてもよい。

（３）警報制御部３４は、オーバーラップが減少方向に変化している場合、警報の出力を抑制し、警報の出力を抑制しているときにオーバーラップが増加方向に変化した場合、警報の出力の抑制を中止するようにしてもよい。なお、警報の抑制は、所定時間経過後に解除するようにしてもよい。

このようにすれば、先行車が一旦自車から左右方向に逸れる方向に移動した後に再び自車の前方方向に戻ったときには、警報の抑制が中止される。この結果、一旦警報が抑制されても、状況に応じて警報が適切に復帰されるので、安全性が確保される。

また、オーバーラップ検出部３３が、複数の先行車とのオーバーラップをそれぞれ検出し、警報制御部３４が、第１の先行車とのオーバーラップが減少方向に変化している場合、警報の出力を抑制し、警報の出力を抑制しているときに第１の先行車とは異なる第２の先行車とのオーバーラップが増加方向に変化した場合、警報の出力の抑制を中止するようにしてもよい。このようにすれば、第１の先行車が一旦自車から左右方向に逸れる方向に移動した後に、第１の先行車とは異なる第２の先行車が自車の前方方向に車線変更したときには、警報の抑制が中止される。この結果、一旦警報が抑制されても、状況に応じて警報が適切に復帰されるので、安全性が確保される。

（４）上述の実施の形態では、オーバーラップをミリ波レーダー及び又はカメラの情報に基づいて直接検出する場合について述べたが、例えば曲線道路上を走行している場合には、オーバーラップ検出部３３は、走行中の道路形状に基づいて自車の推定到達位置を推定し、当該推定到達位置の横方向位置と先行車の横方向位置とに基づいてオーバーラップを検出するようにしてもよい。

本開示の運転支援装置及び運転支援方法は、前方衝突警告機能を有する運転支援装置及び運転支援方法に広く適用可能である。

１ 車両（自車）
２ トレーラー
３ 車両本体部
１０ 駆動系統
１１ エンジン
１２ クラッチ
１３ 変速機
１４ 推進軸
１５ 差動装置
１６ 駆動軸
１７ 車輪
１８ エンジン用ＥＣＵ
１９ 動力伝達用ＥＣＵ
２０ 制動系統
２１ 常用ブレーキ
２２ リターダー
２３ 排気ブレーキ
２４ ブレーキ用ＥＣＵ
３０ 運転支援装置
３１ 車間距離検出部
３２ ＡＣＣ部
３３ オーバーラップ検出部
３４ 警報制御部
５０ 情報出力部

Claims (5)

1. 車両の運転を支援する運転支援装置であって、
   自車から先行車までの車間距離を検出する車間距離検出部と、
   自車と先行車との車幅方向のオーバーラップを検出するオーバーラップ検出部と、
   前記車間距離と、前記オーバーラップの変化と、に基づいて、情報出力部から出力される警報を制御する警報制御部と、
   を備え、
   前記オーバーラップ検出部は、
   走行中の道路形状に基づいて自車の推定到達位置を推定し、当該推定到達位置の横方向位置と先行車の横方向位置とに基づいて前記オーバーラップを検出する、
   運転支援装置。
2. 前記警報制御部は、前記オーバーラップが減少方向に変化している場合、前記警報の出力を抑制する、
   請求項１に記載の運転支援装置。
3. 前記警報制御部は、前記オーバーラップが減少方向に変化している場合、前記警報の出力を抑制し、前記警報の出力を抑制しているときに前記オーバーラップが増加方向に変化した場合、前記警報の出力の抑制を中止する、
   請求項１に記載の運転支援装置。
4. 前記オーバーラップ検出部は、複数の先行車とのオーバーラップをそれぞれ検出し、
   前記警報制御部は、第１の先行車との前記オーバーラップが減少方向に変化している場合、前記警報の出力を抑制し、前記警報の出力を抑制しているときに前記第１の先行車とは異なる第２の先行車との前記オーバーラップが増加方向に変化した場合、前記警報の出力の抑制を中止する、
   請求項１に記載の運転支援装置。
5. 車両の運転を支援する運転支援方法であって、
   車間距離検出部が、自車から先行車までの車間距離を検出するステップと、
   オーバーラップ検出部が、自車と先行車との車幅方向のオーバーラップを検出するステップと、
   警報制御部が、前記車間距離と、前記オーバーラップの変化と、に基づいて、情報出力部から出力される警報を制御するステップと、
   を含み、
   前記オーバーラップ検出部は、前記オーバーラップを検出するステップにおいて、
   走行中の道路形状に基づいて自車の推定到達位置を推定し、当該推定到達位置の横方向位置と先行車の横方向位置とに基づいて前記オーバーラップを検出する、
   運転支援方法。
   

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