JP7476971B2 - 運転支援方法及び運転支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、運転支援方法及び運転支援装置に関する。

従来より、自車両を自動的に先行車両に追従させる発明が知られている（特許文献１）。特許文献１に記載された発明は、信号待ちで自車両が停止しているとき、自車両の運転者から入力された発進要求の回数を検出し、検出した発進要求の回数に応じて発進許可期間を設定する。

国際公開第２０１７／００９９４０号

特許文献１に記載された発明によれば、発進要求が検出されてから予め設定された自車両の発進条件を満たすまでの待機期間において、運転者の注意力が低下してしまう恐れがあった。そのため、待機期間が長い場合に、自車両の発進に運転者が迅速に対応できない恐れがあった。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、自車両を先行車両に追従させて発進させる際の、運転者の注意力が回復するまでの時間を確保することができる運転支援方法及び運転支援装置を提供することにある。

本発明の一態様に係る運転支援方法及び運転支援装置は、自車両が停車してから自車両の前方に存在する先行車両が発進するまでの経過時間に基づいて自車両を発進させるタイミングを設定する際、経過時間が短い場合に設定されるタイミングと比較して、経過時間が長い場合にはタイミングを遅く設定し、設定されたタイミングで先行車両に追従させて自車両を発進させる。

本発明によれば、自車両を先行車両に追従させて発進させる際の、運転者の注意力が回復するまでの時間を確保することができる。

図１は、本発明の一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２は、本発明の一実施形態に係る運転支援装置の処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図面の記載において同一部分には同一符号を付して説明を省略する。

［運転支援装置の構成］
図１を参照して運転支援装置１の構成例を説明する。運転支援装置１は自動運転機能を備える自車両に搭載される。自動運転機能にはＡＣＣ（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｃｒｕｉｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）、レーンキープ、オートレーンチェンジ、オートパーキングなどが含まれるが、本実施形態では運転支援装置１は主にＡＣＣに用いられる。ＡＣＣとは予めユーザによって設定された設定速度を上限として自車両の加減速制御を自動的に行い、先行車両に追従させる自動運転機能である。このとき設定された速度に応じた車間距離を保つように車間制御も行われる。

追従制御には、信号待ち、渋滞などの停止中において、先行車両の発進を検出した後に先行車両に追従させる制御も含まれる。

図１に示すように運転支援装置１はカメラ１０と、レーダ１１と、ソナー１２と、車速センサ１３と、ＧＰＳ受信機１４と、スイッチ１５と、コントローラ２０と、ステアリングアクチュエータ３０と、アクセルペダルアクチュエータ３１と、ブレーキアクチュエータ３２を備える。その他、運転支援装置１は、図示しないナビゲーション装置を備えるものであってもよい。

カメラ１０は自車両の前方、側方、後方、サイドミラーなどに複数設置される。カメラ１０は、ＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ－ｃｏｕｐｌｅｄ ｄｅｖｉｃｅ）、ＣＭＯＳ（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）などの撮像素子を有する。カメラ１０は、自車両の周囲に存在する物体（歩行者、自転車、二輪車、他車両など）、及び自車両の周囲の情報（区画線、信号機、標識、横断歩道、交差点など）を検出する。カメラ１０は撮像した画像をコントローラ２０に出力する。

レーダ１１は自車両の前方、前側方、後側方などに複数設置される。レーダ１１は自車両の周囲の物体に電波を発射し、その反射波を測定することにより、物体までの距離及び方向を測定する。レーダ１１は測定したデータをコントローラ２０に出力する。

フロントバンパーまたはフロントグリルにはソナー１２が設置される。ソナー１２は超音波を発射しその反射波を測定することにより、自車両の近傍（例えば１～２ｍ程度）の物体までの距離及び方向を測定する。ソナー１２は測定したデータをコントローラ２０に出力する。

車速センサ１３は自車両の速度を検出し、検出した速度をコントローラ２０に出力する。

ＧＰＳ受信機１４は、人工衛星からの電波を受信することにより、地上における自車両の位置情報を検出する。ＧＰＳ受信機１４が検出する自車両の位置情報には、緯度情報、及び経度情報が含まれる。なお、自車両の位置情報を検出する方法はＧＰＳ受信機１４に限定されない。例えばオドメトリと呼ばれる方法を用いて位置を推定してもよい。オドメトリとは、自車両の回転角、回転角速度に応じて自車両の移動量及びと移動方向を求めることにより、自車両の位置を推定する方法である。ＧＰＳ受信機１４が設置される場所は特に限定されないが、一例としてＧＰＳ受信機１４は自車両のインストルメントパネルに設置される。ＧＰＳ受信機１４は検出した位置情報をコントローラ２０に出力する。

ステアリングホイールには複数のスイッチ１５が設置される。複数のスイッチ１５には、ＡＣＣで制御される設定速度を調整するためのスイッチ、ＡＣＣが行われているときの車間距離を設定するためのスイッチ、先行車両が発進したときに追従走行を開始するためのスイッチなどが含まれる。本実施形態においてスイッチ１５は物理的なスイッチとして説明するが、これに限定されない。スイッチ１５は仮想的なスイッチでもよい。スイッチ１５が仮想的なスイッチである場合、スイッチ１５はナビゲーション装置に用いられるタッチパネルに表示されてもよい。

コントローラ２０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信回路などを有する電子制御ユニット（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）である。

コントローラ２０には、運転支援装置１として機能させるためのコンピュータプログラムがインストールされている。コンピュータプログラムを実行することにより、コントローラ２０は運転支援装置１が備える複数の情報処理回路として機能する。なお、ここでは、ソフトウェアによって運転支援装置１が備える複数の情報処理回路を実現する例を示すが、もちろん、以下に示す各情報処理を実行するための専用のハードウェアを用意して情報処理回路を構成することも可能である。また、複数の情報処理回路を個別のハードウェアにより構成してもよい。

コントローラ２０は、複数の情報処理回路として、車線検出部２１と、先行車両検出部２２（取得部）と、追従走行部２３（走行制御部）と、判定条件設定部２４（設定部）と、判定部２５を備える。

車線検出部２１は、カメラ１０から取得した画像を用いて自車両が走行する車線を検出する。具体的には車線検出部２１は画像から区画線を抽出し、自車両が走行する車線を検出する。車線検出部２１はさらに自車両の位置情報も加えて自車両が走行する車線を検出してもよい。

先行車両検出部２２（取得部）は、カメラ１０から取得した画像を用いて自車両の前方に存在する先行車両を検出する。さらに先行車両検出部２２はレーダ１１から取得したデータを用いて自車両と先行車両との車間距離、自車両に対する先行車両の相対速度などを検出する。本実施形態において先行車両は、自車両が走行する車線と同じ車線を走行する車両と定義される。また、先行車両検出部２２は、自車両が停車してから先行車両が発進するまでの経過時間を取得する。

判定部２５は、車速センサ１３、先行車両検出部２２の検出結果に基づいて、自車両又は先行車両が発進したことを検知する。また、判定部２５は、図示しないナビゲーション装置から、自車両の位置に基づいて自車両が走行する道路の種類を取得し、自車両が走行する道路の種類に応じて、「設定時間」を設定する。

ここで、「設定時間」は、自車両が走行する道路の種類に応じて、種々の値に設定可能であるものであってもよい。例えば、自車両が一般道を走行している場合には、第１所定時間が設定時間として設定され、自車両が高速道路又は自動車専用道路を走行している場合には、第１所定時間よりも長い第２所定時間が設定時間として設定されるものであってもよい。例えば、第１所定時間は３秒程度であり、第２所定時間は３０秒程度の時間である。その他、「設定時間」はユーザの指示に基づいて設定されるものであってもよい。

判定部２５は、先行車両検出部２２の検出結果に基づいて、自車両が停車してから設定時間以内に先行車両が発進したか否かを判定する。その他、判定部２５は、先行車両検出部２２の検出結果に基づいて、後述する判定条件設定部２４によって設定された「判定条件」が満たされたか否かを判定する。

その他、判定部２５は、図示しない出力装置（例えば、ディスプレイ、警告灯、スピーカー、バイブレータ）を介して、自車両又は先行車両が発進したことを表示、音、振動によってユーザに報知するものであってもよい。

判定条件設定部２４（設定部）は、自車両が停車してから先行車両が発進するまでの経過時間に基づいて、自車両が発進可能であると判定するための「判定条件」を設定する。判定条件が満たされたと判定されたタイミングで、自車両を発進させることが可能であると判定できるため、判定条件が満たされるタイミングと、自車両を発進させるタイミングは、実質的に同視できる。そのため、以下では、判定条件が満たされるタイミングと自車両を発進させるタイミングとを、特に区別せず記載する。

判定条件設定部２４によって設定された判定条件によれば、経過時間が短い場合における自車両を発進させるタイミングと比較して、経過時間が長い場合には自車両を発進させるタイミングは遅く設定される。判定条件設定部２４は、判定条件を介して自車両を発進させるタイミングを設定するものであってもよいし、自車両を発進させるタイミング自体を設定するものであってもよい。

また、判定条件設定部２４は、「先行車両と自車両の間の車間距離が所定距離以上となること」を判定条件として設定するものであってもよい。ここで、判定条件設定部２４は経過時間に基づいて所定距離を設定する。例えば、判定条件設定部２４は、経過時間が短い場合に設定される所定距離と比較して、経過時間が長い場合に所定距離を長く設定するものであってもよい。判定条件設定部２４は、経過時間が長いほど、所定距離を長く設定するものであってもよい。

このように設定された判定条件によれば、先行車両が発進した後、先行車両と自車両の間の車間距離が次第に長くなって所定距離に到達するまで自車両の発進が制限される。そのため、経過時間が短い場合における自車両を発進させるタイミングと比較して、経過時間が長い場合には自車両を発進させるタイミングは遅く設定されることになる。

さらに、判定条件設定部２４は、「先行車両の速度が所定速度以上となること」を判定条件として設定するものであってもよい。ここで、判定条件設定部２４は経過時間に基づいて所定速度を設定する。例えば、判定条件設定部２４は、経過時間が短い場合に設定される所定速度と比較して、経過時間が長い場合に所定速度を大きく設定するものであってもよい。判定条件設定部２４は、経過時間が長いほど、所定速度を大きく設定するものであってもよい。

このように設定された判定条件によれば、先行車両が発進した後、先行車両の車速が次第に上昇して所定速度以上となるまで自車両の発進が制限される。そのため、経過時間が短い場合における自車両を発進させるタイミングと比較して、経過時間が長い場合には自車両を発進させるタイミングは遅く設定されることになる。

追従走行部２３（走行制御部）は、自車両が先行車両に自動的に追従して走行するように自車両を制御する追従走行制御を行う。具体的には、ユーザがＡＣＣを開始するためのスイッチをオンしたとき、追従走行部２３はステアリングアクチュエータ３０、アクセルペダルアクチュエータ３１、ブレーキアクチュエータ３２を制御して、予めユーザによって設定された速度を上限として自車両を先行車両に追従させる。このとき追従走行部２３は設定された速度に応じた車間距離を保つように車間制御も行う。なおユーザは車間距離を指定することも可能である。

ユーザがＡＣＣを開始するためのスイッチをオンしたときに先行車両が検出されない場合、追従走行部２３は設定された速度で自車両を定速走行させる。また速度が設定されていない場合、追従走行部２３は現在自車両が走行している道路の法定速度を上限として自車両を自動的に走行させることができる。

追従走行部２３は、経過時間に基づいて、自車両が発進する際の加速度の変化率を設定するものであってもよい。より具体的には、追従走行部２３は、経過時間が短い場合に設定される自車両が発進する際の加速度の変化率と比較して、経過時間が長い場合には自車両が発進する際の加速度の変化率を小さく設定するものであってもよい。また、追従走行部２３は、経過時間が長いほど、自車両が発進する際の加速度の変化率が小さくなるよう、自車両の発進時の加速度を設定するものであってもよい。すなわち、設定時間が長いほど、追従走行部２３によって制御された自車両はゆっくりと加速を開始することになる。

追従走行部２３は、判定部２５での判定結果に基づいて、自車両が停車してから設定時間以内に先行車両が発進した後、判定条件設定部２４で設定された判定条件が満たされた場合に、上述した追従走行制御を行うものであってもよい。一方、追従走行部２３は、自車両が停車してから設定時間以内に先行車両が発進しない場合や、判定条件が満たされない場合には、自車両を停車させたまま待機させるものであってもよい。

［運転支援装置の処理手順］
次に、本実施形態に係る運転支援装置の処理手順を、図２のフローチャートを参照して説明する。図２に示す運転支援装置の処理は、所定の周期で繰り返し実行されるものであってもよい。

ステップＳ１０１において、判定部２５は、自車両が所定道路（例えば、高速道路、又は、自動車専用道路）上にあるか否かを判定する。

自車両が所定道路上にはないと判定された場合（ステップＳ１０１でＮＯの場合）には、ステップＳ１０５にて、判定部２５は、第１所定時間を設定時間として設定する。

一方、自車両が所定道路上にあると判定された場合（ステップＳ１０１でＹＥＳの場合）には、ステップＳ１０３にて、判定部２５は、第２所定時間を設定時間として設定する。

ステップＳ１０７において、判定条件設定部２４は、自車両が発進可能であると判定するための「判定条件」を設定する。

ステップＳ１０９において、判定部２５は、判定条件設定部２４によって設定された判定条件が満たされたか否かを判定する。

判定条件が満たされなかったと判定された場合（ステップＳ１０９でＮＯの場合）には、ステップＳ１１５にて、追従走行部２３は、自車両を停車させたまま待機させる。

一方、判定条件が満たされたと判定された場合（ステップＳ１０９でＹＥＳの場合）には、ステップＳ１１１にて、追従走行部２３は、自車両の発進時の加速度を設定する。そして、ステップＳ１１３にて、追従走行部２３は、設定した加速度で自車両が発進するように自車両を制御する。

［実施形態の効果］
以上詳細に説明したように、本実施形態に係る運転支援方法及び運転支援装置は、自車両の前方に存在する先行車両に追従させて自車両を発進させる際に、自車両が停車してから先行車両が発進するまでの経過時間を取得し、コントローラが経過時間に基づいて自車両を発進させるタイミングを設定する際、経過時間が短い場合に設定されるタイミングと比較して、経過時間が長い場合にはタイミングを遅く設定し、設定したタイミングで自車両を発進させる。

これにより、自車両を先行車両に追従させて発進させる際の、運転者の注意力が回復するまでの時間を確保することができる。また、経過時間が長い場合には遅いタイミングで自車両が発進可能であると判定されて先行車両が自車両からより離れたタイミングで、自車両は発進することになる。その結果、ユーザが感じる違和感を低減できる。

また、自車両が停車した後、先行車両の発進に伴って自車両の柔軟な発進を実現できる。例えば、経過時間が長い場合には遅いタイミングで自車両が発進可能であると判定されるため、自車両が発進するタイミングよりも前に自車両のシステム（エンジン、ナビゲーション、その他の車両制御のシステムなどを含む）が起動するまでの時間を確保することができる。その結果、起動時に発生しうる自車両のシステムに対する負荷を低減することができる。

なお、経過時間が短い場合には早いタイミングで自車両が発進可能であると判定されるが、この場合には、自車両のシステムを停止させる必要がないと判定できる。そのため、システムの不要な停止を回避でき、自車両のシステムに対する負荷を低減することができる。

運転者の注意力が回復することについて注記する。経過時間が長い場合には、自車両が停車してから再度発進するまでの時間が長くなり、ユーザの注意力が低下しうる状況が生じうる。このような状況に対して、自車両の発進時の自車両と先行車両の間の距離は長くなるため、自車両が発進して自車両が先行車両に近づく間、ユーザの注意力が戻るのに必要な時間を確保することができる。その結果、ユーザは余裕をもって運転を開始することができる。他にも、自車両が先行車両に対して追従して走行するよう制御されている間、ユーザは余裕をもって乗車することができる。

ここで、「余裕をもって運転を開始する」とは、ユーザが注意力を回復して自車両のハンドルを握って運転操作に意識を向けるまでの時間的な余裕があることを意味する。また、「余裕をもって乗車する」とは、自車両の走行に合わせてユーザが適切な体勢をとるまでの時間的な余裕があることを意味する。

経過時間が短い場合には早いタイミングで自車両が発進可能であると判定されるため、自車両が停車してから再度発進するまでの時間は短くなり、先行車両の発進に対する自車両の追従性を確保することができる。

また、本実施形態に係る運転支援方法及び運転支援装置は、経過時間に基づいて所定距離を設定し、経過時間が短い場合に設定される所定距離と比較して、経過時間が長い場合には所定距離を長く設定し、先行車両と自車両の間の車間距離が所定距離以上となった場合に自車両を発進させるものであってもよい。

これにより、経過時間が長い場合には、自車両の発進時の自車両と先行車両の間の距離を長く確保することができる。その結果、ユーザの注意力が低下しうる状況であっても、自車両が発進して自車両が先行車両に近づく間、ユーザの注意力が戻るのに必要な時間を確保することができる。

また、経過時間が短い場合には自車両の発進時の自車両と先行車両の間の距離が短くなるため、先行車両の発進に対する自車両の追従性を確保することができる。

さらに、本実施形態に係る運転支援方法及び運転支援装置は、経過時間に基づいて所定速度を設定し、経過時間が短い場合に設定される所定速度と比較して、経過時間が長い場合には所定速度を大きく設定し、先行車両の速度が所定速度以上となった場合に自車両を発進させるものであってもよい。

これにより、経過時間が長い場合には、自車両と先行車両の間の相対速度を大きくすることができる。その結果、ユーザの注意力が低下しうる状況であっても、自車両が発進して自車両が先行車両に近づく間、ユーザの注意力が戻るのに必要な時間を確保することができる。

また、経過時間が短い場合には自車両と先行車両の間の相対速度は小さくなるため、先行車両の発進に対する自車両の追従性を確保することができる。

また、本実施形態に係る運転支援方法及び運転支援装置において、経過時間が短い場合に設定される自車両が発進する際の加速度の変化率と比較して、経過時間が長い場合には自車両が発進する際の加速度の変化率が小さく設定されるものであってもよい。これにより、経過時間が長い場合には、自車両の発進時の加速度は緩やかに上昇することになる。従って、自車両が停車してから再度発進するまでの時間が長くなってユーザの注意力が低下しうる状況であっても、自車両が発進して自車両が先行車両に近づく間、ユーザの注意力が戻るのに必要な時間を確保することができる。その結果、ユーザは余裕をもって運転を開始することができる。

さらに、本実施形態に係る運転支援方法及び運転支援装置は、自車両が所定道路上に位置するか否かを判定し、自車両が所定道路上に位置しないと判定された場合には、第１所定時間を設定時間として設定し、自車両が所定道路上に位置すると判定された場合には、第１所定時間よりも長い第２所定時間を設定時間として設定し、自車両が停車してから設定時間以内に先行車両が発進した場合に、自車両を発進させるものであってもよい。特に、所定道路は、高速道路又は自動車専用道路であってもよい。これらにより、歩行者や自転車などの横断の頻度が低い所定道路において、設定時間を長く設定することができ、ユーザによる自車両の運転操作の回数を低減できる。

一方で、歩行者や自転車などの横断の可能性が高い道路では、設定時間が短く設定され、自車両と先行車両の間の車間距離を小さくすることができる。その結果、歩行者や自転車などが自車両と先行車両の間を通過してしまう可能性を低減でき、先行車両に対する自車両の追従性を妨げる要因を減らすことができる。

上述の実施形態で示した各機能は、１又は複数の処理回路によって実装されうる。処理回路には、プログラムされたプロセッサや、電気回路などが含まれ、さらには、特定用途向けの集積回路（ＡＳＩＣ）のような装置や、記載された機能を実行するよう配置された回路構成要素なども含まれる。

以上、実施形態に沿って本発明の内容を説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変形及び改良が可能であることは、当業者には自明である。この開示の一部をなす論述及び図面は本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

１ 運転支援装置
１０ カメラ
１１ レーダ
１２ ソナー
１３ 車速センサ
１４ ＧＰＳ受信機
１５ スイッチ
２０ コントローラ
２１ 車線検出部
２２ 先行車両検出部（取得部）
２３ 追従走行部（走行制御部）
２４ 判定条件設定部（設定部）
２５ 判定部
３０ ステアリングアクチュエータ
３１ アクセルペダルアクチュエータ
３２ ブレーキアクチュエータ

Claims (4)

1. 自車両の前方に存在する先行車両に追従させて前記自車両を発進させるコントローラを制御する運転支援方法であって、
   前記コントローラが
   前記自車両が停車、又は、前記自車両の発進要求が検出されてから、前記先行車両が発進するまでの経過時間を取得し、
   前記経過時間に基づいて前記自車両を発進させるタイミングを設定する際、前記経過時間が短い場合に設定される前記タイミングと比較して、前記経過時間が長い場合には前記タイミングを遅く設定し、
   前記タイミングで前記自車両を発進させ、
   前記経過時間が短い場合に設定される前記自車両が発進する際の加速度の変化率と比較して、前記経過時間が長い場合には前記自車両が発進する際の加速度の変化率を小さく設定すること
   を特徴とする運転支援方法。
2. 請求項１に記載された運転支援方法であって、
   前記コントローラが
   前記経過時間に基づいて所定距離を設定し、
   前記経過時間が短い場合に設定される前記所定距離と比較して、前記経過時間が長い場合には前記所定距離を長く設定し、
   前記先行車両と前記自車両の間の車間距離が前記所定距離以上となった場合に前記自車両を発進させること
   を特徴とする運転支援方法。
3. 請求項１又は２に記載された運転支援方法であって、
   前記コントローラが
   前記経過時間に基づいて所定速度を設定し、
   前記経過時間が短い場合に設定される前記所定速度と比較して、前記経過時間が長い場合には前記所定速度を大きく設定し、
   前記先行車両の速度が前記所定速度以上となった場合に前記自車両を発進させること
   を特徴とする運転支援方法。
4. 自車両の前方に存在する先行車両に追従させて前記自車両を発進させる運転支援装置であって、
   前記自車両が停車、又は、前記自車両の発進要求が検出されてから、前記先行車両が発進するまでの経過時間を取得する取得部と、
   前記経過時間に基づいて前記自車両を発進させるタイミングを設定する際、前記経過時間が短い場合に設定される前記タイミングと比較して、前記経過時間が長い場合には前記タイミングを遅く設定する設定部と、
   前記タイミングで前記自車両を発進させる走行制御部と、
   を備え、
   前記走行制御部は、前記経過時間が短い場合に設定される前記自車両が発進する際の加速度の変化率と比較して、前記経過時間が長い場合には前記自車両が発進する際の加速度の変化率を小さく設定すること
   を特徴とする運転支援装置。

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