JPWO2014122755A1 - 運転支援装置 - Google Patents

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Abstract

運転支援装置は、自車両前方の物体を検出する物体検出部と、自車両前方のカーブ路を検出するカーブ検出部と、自車両と障害物の衝突を判定するものであって、カーブ路が検出される場合には、カーブ方向と逆方向に検出される物体をカーブ方向に検出される物体よりも障害物として判定し難くする衝突判定部と、自車両と障害物が衝突すると判定される場合には、自車両の衝突回避支援を行う衝突判定部とを備える。

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。
従来、運転支援装置に関連して、例えば特開平6−243399号公報に記載されるように、自車両と先行車両の車間距離を測定し、自車速と車間距離から先行車両に追突しない安全車間距離を算出し、安全車間距離より車間距離が短くなった場合に警報を発生する車間距離警報装置が知られている。
特開平6−243399号公報
しかし、このような車間距離警報装置では、カーブ入口等において、例えば、自車両前方の走行路外に検出される物体を障害物として誤判定することにより、運転支援が誤作動するおそれがある。
そこで、本発明は、カーブ入口等における運転支援の誤作動を抑制できる運転支援装置を提供しようとするものである。
本発明に係る運転支援装置は、自車両前方の物体を検出する物体検出部と、自車両前方のカーブ路を検出するカーブ検出部と、自車両と物体の衝突を判定するものであって、カーブ路が検出される場合には、カーブ方向と逆方向に検出される物体をカーブ方向に検出される物体よりも障害物として判定し難くする衝突判定部と、物体が障害物として判定される場合には、自車両の衝突回避支援を行う衝突判定部とを備える。
これにより、カーブ方向と逆方向に検出される物体をカーブ方向に検出される物体よりも障害物として判定し難くなるので、衝突回避支援の作動を遅らせることができる。よって、カーブ入口等における運転支援の誤作動を抑制することができる。
本発明によれば、カーブ入口等における運転支援の誤作動を抑制できる運転支援装置を提供することができる。
本発明の実施形態に係る運転支援装置を示すブロック図である。 運転支援装置の動作を示すフローチャートである。 物体の位置に基づく判定条件の一例を示す図である。 物体の移動速度に基づく判定条件の一例を示す図である。 物体の位置及び移動速度に基づく判定条件の一例を示す図である。 物体の位置及び移動速度に基づく判定条件の他の例を示す図である。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態に係る運転支援装置を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
まず、図1を参照して本発明の実施形態に係る運転支援装置の構成について説明する。図1は、本発明の実施形態に係る運転支援装置を示すブロック図である。運転支援装置は、自車両に搭載されて自車両の運転を支援する装置である。
図1に示すように、運転支援装置は、電子制御ユニット10(以下、ECU10と称する。)を中心として構成されている。ECU10には、車両センサ21、物体センサ22、カーブセンサ23、及び制御出力部24が接続されている。
車両センサ21は、自車両の少なくとも位置及び速度を検出するセンサである。車両センサ21としては、例えば、GPS(全地球測位システム)センサ等の位置センサ、車輪速センサ、加速度センサ、舵角センサ、トルクセンサ、ヨーレートセンサが用いられる。
物体センサ22は、自車両前方の物体を検出する物体検出部として機能する。物体センサ22としては、例えば、ステレオカメラ、モノカメラ、ミリ波レーダ、レーザレーダが用いられる。物体センサ22は、後述するカーブセンサ23と兼用されてもよい。物体センサ22は、少なくとも物体の位置、つまり自車両と物体の離間距離を検出する。物体には、例えば、歩行者、自転車、他車両、構造物等、移動物及び静止物が含まれる。
カーブセンサ23は、自車両前方のカーブ路を検出するカーブ検出部として機能する。カーブセンサ23としては、例えば、ステレオカメラ、モノカメラが用いられる。カーブセンサ23は、位置センサにより検出される自車両の位置及び地図情報を用いてカーブ路を検出してもよい。カーブセンサ23は、カーブ路の位置、及びカーブ方向、つまり走行路の湾曲方向を検出する。カーブ方向は、例えば、車道中央線、車線境界線、車道外側線等の区画線、ガードレール、縁石、側溝等の道路構造物の配置に基づいて検出される。
制御出力部24は、衝突回避支援に用いる制御信号をブレーキ装置又はステアリング装置のうち少なくとも一方に出力する。制御出力部24としては、ブレーキアクチュエータ、ステアリングアクチュエータが用いられる。
ECU10は、衝突判定部11及び運転支援部12を備える。ECU10は、CPU、ROM、RAMを主体として構成されており、CPUによるプログラムの実行を通じて、衝突判定部11及び運転支援部12の機能を実現する。なお、衝突判定部11及び運転支援部12の機能は、2以上のECUにより実現されてもよい。
衝突判定部11は、自車両と物体の衝突又は衝突可能性を判定する。衝突判定部11は、カーブ路が検出される場合には、カーブ方向と逆方向に検出される物体をカーブ方向に検出される物体よりも障害物として判定し難くする。すなわち、衝突判定部11は、カーブ方向と逆方向に検出される物体と自車両の衝突が生じる、又は衝突可能性が高いと判定し難くする。なお、カーブ方向とは、自車両の中心を基準として走行路の湾曲方向側を意味し、カーブ方向と逆方向とは、その逆側を意味する。また、障害物とは、衝突回避支援の対象となる物体である。
衝突判定部11は、カーブ方向と逆方向に検出される物体をカーブ方向に検出される物体よりも障害物として判定し難くするように、カーブ方向と逆方向の判定条件及びカーブ方向の判定条件を設定する。判定条件としては、例えば、判定領域又は支援開始タイミングが用いられる。判定領域は、検出される物体が衝突回避支援の対象となる障害物であるか否かを決定するための領域であり、自車両と物体の離間距離に基づいて自車両前方に設定される。支援開始タイミングは、自車両及び物体の位置とともに自車両の走行状態及び物体の移動状況を考慮して求められる衝突時間(TTC)に基づいて設定される。
衝突判定部11は、カーブ路が検出される場合には、物体の位置若しくは移動方向、又は物体の移動速度のうち少なくとも一つに基づいて、カーブ方向と逆方向の判定領域及びカーブ方向の判定領域を設定する。そして、衝突判定部11は、物体の位置が判定領域に含まれる場合には、物体を障害物として判定する。
または、衝突判定部11は、カーブ路が検出される場合には、物体の位置若しくは移動方向、又は物体の移動速度のうち少なくとも一つに基づいて、カーブ方向と逆方向に検出される物体に対する支援開始タイミング及びカーブ方向に検出される物体に対する支援開始タイミングを設定する。そして、衝突判定部11は、衝突時間が支援開始タイミング以下である場合には、物体を障害物として判定する。
運転支援部12は、物体が障害物として判定される場合には、自車両の衝突回避支援を行う。運転支援部12は、判定条件が満たされる場合、つまり、判定領域に物体が検出される場合、又は物体との衝突時間が支援開始タイミング以下である場合には、衝突回避支援を行う。
衝突回避支援には、報知支援及び制御支援が含まれる。報知支援では、ディスプレイ、スピーカ、バイブレータ等のヒューマン・マシン・インタフェース(HMI)を通じて運転者に対する注意喚起が行われる。制御支援では、制御出力部24を通じてブレーキ装置又はステアリング装置のうち少なくとも一方に対する制御介入が行われる。
運転支援部12は、制御支援に際して、車両センサ21、物体センサ22及びカーブセンサ23の検出結果に基づいて制御介入の目標値を演算する。そして、運転支援部12は、目標値と実際値の差分に基づくフィードバック制御による制御支援を行う。
つぎに、図2から図6を参照して本発明の実施形態に係る運転支援装置の動作について説明する。
図2は、運転支援装置の動作を示すフローチャートである。運転支援装置は、図2に示す処理を設定周期毎に繰り返し実行する。
図2に示すように、物体センサ22は、自車両前方の物体を検出する(S11)。カーブセンサ23は、自車両前方のカーブ路を検出する(S12)。
衝突判定部11は、カーブ路が検出されているか否かを判定する(S13)。カーブ路が検出されていない場合には、衝突判定部11は、直線路用の判定条件を設定する(S14)。直線路用の判定条件は、例えば、自車両の中心を基準として自車両幅方向で左右対称となるように設定される。
一方、カーブ路が検出されている場合には、衝突判定部11は、カーブ路用の判定条件を設定する(S15)。カーブ路用の判定条件は、自車両の中心を基準として自車両幅方向で左右非対称となるように設定される。カーブ路用の判定条件は、カーブ方向と逆方向に検出される物体をカーブ方向に検出される物体よりも障害物として判定し難くし、カーブ方向と逆方向では衝突回避支援の作動が遅れるように設定される。カーブ路用の判定条件は、特に、直線路用の判定条件を基準として、カーブ方向と逆方向では作動タイミングに負のゲインが生じ、カーブ方向では正のゲインが生じるように設定されてもよい。
すなわち、判定条件として判定領域を用いる場合には、カーブ方向と逆方向の判定領域がカーブ方向の判定領域よりも小さく設定される。ここで、判定領域の大きさは、自車両から自車両前方への領域の拡がりを意味する。
特に、カーブ方向と逆方向に物体が検出される場合には、カーブ方向と逆方向の判定領域がカーブ方向の判定領域よりも小さく設定される。一方、カーブ方向に物体が検出される場合には、カーブ方向の判定領域がカーブ方向と逆方向の判定領域よりも大きく設定される。
また、カーブ方向と逆方向へ移動する物体が検出される場合には、カーブ方向と逆方向の判定領域がカーブ方向の判定領域よりも小さく設定される。一方、カーブ方向へ移動する物体が検出される場合には、カーブ方向の判定領域がカーブ方向と逆方向の判定領域よりも大きく設定される。
または、判定条件として支援開始タイミングを用いる場合には、カーブ方向と逆方向に検出される物体に対する支援開始タイミングがカーブ方向に検出される物体に対する支援開始タイミングよりも遅く設定される。また、カーブ方向と逆方向へ移動する物体が検出される場合には、カーブ方向と逆方向に検出される物体に対する支援開始タイミングがカーブ方向に検出される物体に対する支援開始タイミングよりも遅く設定される。
衝突判定部11は、自車両と物体の衝突又は衝突可能性を判定する(S16)。すなわち、衝突判定部11は、判定領域に物体が検出されるか否か、又は物体との衝突時間が支援開始タイミング以下であるか否かを判定する。そして、運転支援部12は、自車両と物体が衝突する又は衝突可能性が閾値以上であると判定されて、物体が障害物として判定される場合には、自車両の衝突回避支援を行う(S17)。すなわち、運転支援部12は、判定条件が満たされる場合には、報知支援又は制御支援のうち少なくとも一方を作動する。
図3から図6は、設定条件の例を示す図である。図3から図6に示す例では、自車両Cが右カーブ路Rに進入しようとしている。この場合、自車両Cがカーブ方向、つまり右方向に操舵されることを想定して、判定条件は、自車両Cを基準としてカーブ方向と逆方向、つまり左方向ではカーブ方向、つまり右方向よりも衝突回避支援の作動が遅れるように設定される。
なお、図3から図6に示す判定条件は、あくまでも一例にすぎず、例えば曲線的に変化する等、他の態様で設定されてもよい。また、判定条件は、カーブの曲率若しくは曲線半径、走行路の車線幅、自車両の速度等を考慮して設定されてもよい。
図3は、物体の位置に基づく判定条件の一例を示す図である。図3に示す例では、カーブ路用の判定領域Aは、図3(a)に示すように、カーブ方向と逆方向、つまり、自車両の中心に対して左方向の判定領域ALがカーブ方向、つまり右方向の判定領域ARよりも小さくなるように設定される。すなわち、判定領域Aは、自車両前方への領域の拡がりが自車両幅方向の左側ほど小さく右側ほど大きくなるように設定される。
または、カーブ路用の支援開始タイミングは、図3(b)に示すように、カーブ方向と逆方向、つまり左方向に検出される物体に対する支援開始タイミングがカーブ方向、つまり右方向に検出される物体に対する支援開始タイミングよりも遅く設定される。なお、図中のTが大きいほど支援開始タイミングが早いことを意味している。すなわち、支援開始タイミングは、自車両幅方向の左側ほど遅く右側ほど早くなるように設定される。
判定条件が設定されると、車両センサ21及び物体センサ22の検出結果に基づいて、自車両Cと物体の衝突が予想される自車両幅方向の位置、つまり衝突横位置Xが求められる。衝突横位置Xは、自車両Cが現在の走行状態で走行路に沿って走行するとともに、物体が現在の移動状態又は静止状態を保つことを想定して求められる。
図3に示す例では、静止中の歩行者Pが自車両前方の走行路外にカーブ方向と逆方向、つまり左方向に存在している。よって、衝突横位置Xは、自車両Cの左側、つまりカーブ方向と逆方向として求められる。そして、図3(a)に示す例では、歩行者Pと自車両Cが相対的に点aまで近づいた場合、図3(b)に示す例では、衝突時間が時間t以下となった場合に、判定条件が満たされることになる。
このため、衝突回避支援の作動は、判定条件及び衝突横位置Xに基づいて、衝突横位置Xがカーブ方向である場合と比べて遅れる。図3に示す例では特に、衝突回避支援の作動は、衝突横位置Xが自車両幅方向の左側に寄るほど遅れる。これにより、カーブ方向と逆方向に物体が検出される場合には、カーブ方向に物体が検出される場合よりも、物体を障害物として判定し難くなり、衝突回避支援の作動を遅らせることができる。
図4は、物体の移動速度に基づく判定条件の一例を示す図である。図4に示す例でも、カーブ路用の判定領域Aは、図4(a)に示すように、自車両Cから自車両前方への領域の拡がりが自車両幅方向の左側ほど小さく右側ほど大きくなるように設定される。または、カーブ路用の支援開始タイミングは、図4(b)に示すように、自車両幅方向の左側ほど遅く右側ほど早くなるように設定される。なお、図中のTが大きいほど支援開始タイミングが早いことを意味している。
判定条件が設定されると、物体センサ22の検出結果に基づいて、自車両幅方向における物体の移動速度V(又は移動方向)が求められる。
図4に示す例では、歩行者Pが自車両前方の走行路をカーブ方向と逆方向、つまり左方向に速度Vで移動している。よって、移動方向は、自車両Cの左側、つまりカーブ方向と逆方向として求められる。そして、図4(a)に示す例では、歩行者Pと自車両Cが相対的に点aまで近づいた場合、図4(b)に示す例では、衝突時間が時間t以下となった場合に、判定条件が満たされることになる。
このため、衝突回避支援の作動は、判定条件及び移動速度V(又は移動方向)に基づいて、移動方向がカーブ方向である場合と比べて遅れる。図4に示す例では特に、衝突回避支援の作動は、カーブ方向と逆方向への移動速度Vが大きいほど遅れる。これにより、カーブ方向と逆方向へ移動する物体が検出される場合には、カーブ方向へ移動する物体が検出される場合よりも、物体を障害物として判定し難くなり、衝突回避支援の作動を遅らせることができる。
図5は、物体の位置及び移動速度に基づく判定条件の一例を示す図である。図5に示す例では、カーブ路用の判定領域Aは、物体の位置に基づく第1の判定領域A1と、物体の移動速度に基づく第2の判定領域A2との組合せとして設定される。第1及び第2の判定領域A1、A2は、図3(a)及び図4(a)に示した場合と同様に、自車両Cから自車両前方への領域の拡がりが自車両幅方向の左側ほど小さく右側ほど大きくなるように設定される。
判定条件が設定されると、自車両Cと物体の衝突横位置X及び物体の移動速度V(又は移動方向)が求められる。
図5に示す例では、自車両前方のカーブ方向と逆方向、つまり左方向に存在する歩行者Pが自車両前方の走行路をカーブ方向と逆方向に移動している。よって、衝突横位置Xは、自車両Cの左側、つまりカーブ方向と逆方向として求められる。また、移動方向は、自車両Cの左側、つまりカーブ方向と逆方向として求められる。そして、図5に示す例では、歩行者Pと自車両Cが相対的に点a1まで近づくとともに点a2まで近づいた場合に、判定条件が満たされることになる。
このため、衝突回避支援の作動は、判定条件、衝突横位置X及び移動速度V(又は移動方向)に基づいて、衝突横位置Xがカーブ方向である場合と比べて、さらに移動方向がカーブ方向である場合と比べて遅れる。すなわち、衝突回避支援の作動は、第1の判定領域A1に基づく判定結果と、第2の判定領域A2に基づく判定結果とを組み合わせて判定される。
図6は、物体の位置及び移動速度に基づく判定条件の他の例を示す図である。図6には、カーブ路用の判定条件の設定に用いる第1のゲインG1及び第2のゲインG2が示されている。第1及び第2のゲインG1、G2は、カーブ方向と逆方向ではカーブ方向よりも衝突回避支援の作動が遅れるように設定される。カーブ路用の判定条件は、第1及び第2のゲインG1、G2に基づいて直線路用の判定条件を調節して設定される。直線路用の判定条件は、正のゲインに対応して作動が早まり、負のゲインに対応して作動が遅れるように調節される。
まず、自車両Cと物体の衝突横位置X及び物体の移動速度V(移動方向)が求められる。つぎに、衝突横位置Xに基づいてゲイン値g1が求められ、移動速度Vに基づいてゲイン値g2が求められ、例えばゲイン値g1、g2の和又は積として、合成ゲイン値が求められる。そして、合成ゲイン値に基づいて、カーブ路用の判定条件が設定される。すなわち、合成ゲイン値が小さいほど衝突回避支援の作動が遅れるように、カーブ路用の判定条件が設定される。
このため、衝突回避支援の作動は、判定条件、衝突横位置X及び移動速度V(又は移動方向)に基づいて、衝突横位置Xがカーブ方向である場合と比べて、さらに移動方向がカーブ方向である場合と比べて遅れる。
これにより、カーブ方向と逆方向にカーブ方向と逆方向へ移動する物体が検出される場合には、カーブ方向と逆方向にカーブ方向へ移動する物体が検出される場合よりも、物体を障害物として判定し難くなり、衝突回避支援の作動を遅らせることができる。
なお、前述した実施形態は、本発明に係る運転支援装置の最良な実施形態を説明したものであり、本発明に係る運転支援装置は、本実施形態に記載したものに限定されるものではない。本発明に係る運転支援装置は、各請求項に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲で本実施形態に係る運転支援装置を変形し、または他のものに適用したものであってもよい。
例えば、図3から図6の説明では、自車両Cが右カーブ路Rに進入する場合について説明したが、左カーブ路に進入する場合についても同様に説明することができる。また、図5の説明では、判定条件として判定領域を用いる場合についてのみ説明した。しかし、支援開始タイミングを用いる場合、又は、判定領域と支援開始タイミングの組合せを用いる場合についても、図3又は図4の場合と同様に説明することができる。
また、前述した実施形態では、カーブ路が検出された場合には、カーブ方向と逆方向に検出される物体をカーブ方向に検出される物体よりも障害物として判定し難くする場合について説明した。しかし、カーブ路が検出された場合には、カーブ路が検出されていない場合と比較して、カーブ方向と逆方向に検出される物体を障害物として判定し難くしてもよい。この場合、カーブ方向に検出される物体には、直線路上に検出される物体と同様の判定基準が適用される。
10…電子制御ユニット(ECU)、11…衝突判定部、12…運転支援部、21…車両センサ、22…物体センサ、23…カーブセンサ、24…制御出力部。

Claims (12)

  1. 自車両前方の物体を検出する物体検出部と、
    前記自車両前方のカーブ路を検出するカーブ検出部と、
    前記自車両と前記物体の衝突を判定するものであって、前記カーブ路が検出される場合には、カーブ方向と逆方向に検出される物体を前記カーブ方向に検出される物体よりも障害物として判定し難くする衝突判定部と、
    前記物体が障害物として判定される場合には、前記自車両の衝突回避支援を行う衝突判定部と、
    を備える運転支援装置。
  2. 前記衝突判定部は、前記自車両前方の判定領域に前記物体が検出されるか否かを判定するものであって、前記カーブ方向と逆方向の判定領域を前記カーブ方向の判定領域よりも小さく設定し、
    前記運転支援部は、前記判定領域に前記物体が検出される場合には、前記自車両の衝突回避支援を行う、請求項1に記載の運転支援装置。
  3. 前記衝突判定部は、前記カーブ方向と逆方向に前記物体が検出される場合には、前記カーブ方向と逆方向の判定領域を前記カーブ方向の判定領域よりも小さく設定する、請求項2に記載の運転支援装置。
  4. 前記衝突判定部は、前記カーブ方向に前記物体が検出される場合には、前記カーブ方向の判定領域を前記カーブ方向と逆方向の判定領域よりも大きく設定する、請求項2に記載の運転支援装置。
  5. 前記衝突判定部は、前記自車両前方の判定領域に前記物体が検出されるか否かを判定するものであって、前記カーブ方向と逆方向へ移動する物体が検出される場合には、前記カーブ方向と逆方向の判定領域を前記カーブ方向の判定領域よりも小さく設定し、
    前記運転支援部は、前記判定領域に前記物体が検出される場合には、前記自車両の衝突回避支援を行う、請求項1に記載の運転支援装置。
  6. 前記衝突判定部は、前記カーブ方向へ移動する障害物が検出される場合には、前記カーブ方向の判定領域を前記カーブ方向と逆方向の判定領域よりも大きく設定する、請求項5に記載の運転支援装置。
  7. 前記衝突判定部は、前記自車両前方の判定領域に前記物体が検出されるか否かを判定するものであって、前記カーブ方向と逆方向に前記カーブ方向と逆方向へ移動する物体が検出される場合には、前記カーブ方向と逆方向の判定領域を前記カーブ方向の判定領域よりも小さく設定し、
    前記運転支援部は、前記判定領域に前記物体が検出される場合には、前記自車両の衝突回避支援を行う、請求項1に記載の運転支援装置。
  8. 前記衝突判定部は、前記カーブ方向に前記カーブ方向へ移動する物体が検出される場合には、前記カーブ方向の判定領域を前記カーブ方向と逆方向の判定領域よりも大きく設定する、請求項7に記載の運転支援装置。
  9. 前記衝突判定部は、支援開始タイミングが到来しているか否かを判定するものであって、前記カーブ方向と逆方向に検出される物体に対する支援開始タイミングを前記カーブ方向に検出される物体に対する支援開始タイミングよりも遅く設定し、
    前記運転支援部は、前記支援開始タイミングが到来している場合には、前記自車両の衝突回避支援を行う、請求項1に記載の運転支援装置。
  10. 前記衝突判定部は、前記カーブ方向と逆方向へ移動する物体が検出される場合には、前記カーブ方向と逆方向に検出される物体に対する支援開始タイミングを前記カーブ方向に検出される物体に対する支援開始タイミングよりも遅く設定する、請求項9に記載の運転支援装置。
  11. 前記衝突判定部は、前記自車両前方の判定領域に前記物体が検出されるか否かを判定するものであって、前記物体の位置若しくは移動方向、又は前記物体の移動速度のうち少なくとも一つに基づいて、前記カーブ方向と逆方向の判定領域及び前記カーブ方向の判定領域を設定し、
    前記運転支援部は、前記判定領域に前記物体が検出される場合には、前記自車両の衝突回避支援を行う、請求項1に記載の運転支援装置。
  12. 前記衝突判定部は、支援開始タイミングが到来しているか否かを判定するものであって、前記物体の位置若しくは移動方向、又は前記物体の移動速度のうち少なくとも一つに基づいて、前記カーブ方向と逆方向に検出される物体に対する支援開始タイミング及び前記カーブ方向に検出される物体に対する支援開始タイミングを設定し、
    前記運転支援部は、前記支援開始タイミングが到来している場合には、前記自車両の衝突回避支援を行う、請求項1に記載の運転支援装置。
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