WO2012172632A1 - 運転支援装置及び運転支援方法 - Google Patents

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WO2012172632A1
WO2012172632A1 PCT/JP2011/063531 JP2011063531W WO2012172632A1 WO 2012172632 A1 WO2012172632 A1 WO 2012172632A1 JP 2011063531 W JP2011063531 W JP 2011063531W WO 2012172632 A1 WO2012172632 A1 WO 2012172632A1
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WO
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support
prediction
assistance
vehicle
emergency avoidance
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PCT/JP2011/063531
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English (en)
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Inventor
琢也 上撫
Original Assignee
トヨタ自動車株式会社
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Publication date
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Priority to JP2013520344A priority patent/JP5590236B2/ja
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    • GPHYSICS
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    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16Anti-collision systems
    • G08G1/166Anti-collision systems for active traffic, e.g. moving vehicles, pedestrians, bikes
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    • G08G1/16Anti-collision systems
    • G08G1/161Decentralised systems, e.g. inter-vehicle communication
    • G08G1/163Decentralised systems, e.g. inter-vehicle communication involving continuous checking
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    • G08SIGNALLING
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    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16Anti-collision systems
    • G08G1/165Anti-collision systems for passive traffic, e.g. including static obstacles, trees

Definitions

  • the present invention provides an emergency avoidance support that provides assistance when there is a collision timing in the current situation and a prediction that provides support by predicting the possibility of a future collision in order to avoid a collision between the vehicle and an obstacle.
  • the present invention relates to a driving support device and a driving support method capable of providing support.
  • the driving assistance for collision avoidance includes, for example, emergency avoidance assistance (PCS [Pre-Crash Safety] etc.) and prediction assistance.
  • Emergency avoidance assistance is assistance to avoid a collision when there is an obstacle near the front of the vehicle and when the collision is obvious from the current relative position and relative speed between the vehicle and the obstacle. Does not have enough time.
  • PCS Pre-Crash Safety
  • Patent Document 1 discloses a technique for calculating a risk potential of an obstacle around the host vehicle and assisting a driving operation based on the risk potential.
  • the prediction support When performing prediction support, it is necessary to perform complex collision prediction calculations considering various situations.For example, search for factors that can predict the possibility of pedestrians popping out based on environmental information around the vehicle. Or a calculation for judging the possibility of a collision with respect to a predictable pop-out. Therefore, the prediction support has a very high calculation cost compared to the emergency avoidance support, and it is necessary to secure a sufficient time for performing the highly accurate collision prediction calculation. Therefore, if a collision occurs in an emergency state where prediction support is performed, the support may be delayed.
  • an object of the present invention is to provide a driving support device and a driving support method that perform appropriate support depending on the situation when both emergency avoidance support and prediction support can be implemented.
  • the driving assistance device predicts emergency avoidance assistance that provides assistance when there is a collision timing in the current situation and future collision possibility in order to avoid a collision between the host vehicle and an obstacle.
  • a driving support device that can perform predictive support that provides support, and when it is determined that there is a need for emergency avoidance support by the necessity determination means that determines the necessity of emergency avoidance support and the necessity determination means And implementing means for carrying out prediction assistance when it is determined that there is no necessity for emergency avoidance support by the necessity judging means.
  • emergency avoidance support and prediction support can be implemented, and the vehicle and obstacles (for example, moving objects such as pedestrians, bicycles, motorcycles, vehicles, and stationary objects such as falling objects on the road) In order to avoid collision, select one of them to assist.
  • Emergency avoidance support is assistance to avoid collision in an emergency state, which is the timing of collision between the vehicle and the obstacle from the current situation of the vehicle and the obstacle, and is calculated because it is determined only by the current situation. Cost is low.
  • Prediction support predicts the future situation between the vehicle and the obstacle, and predicts the possibility of a future collision between the vehicle and the obstacle from the future situation, thereby avoiding a future collision. It is a support and it is necessary to predict various future situations, so the calculation cost is high.
  • the necessity determination means determines the necessity of emergency avoidance support from the current situation.
  • the execution means performs emergency avoidance support when there is a need for emergency avoidance support, and performs prediction support when there is no need for emergency avoidance support.
  • the driving assistance device performs the emergency avoidance assistance or the prediction assistance after determining the necessity of the emergency avoidance assistance, it is possible to perform the assistance according to the urgency of the collision.
  • emergency avoidance support can be implemented immediately, and collision can be avoided (reduced) without delay.
  • the environmental change detection means for detecting the environmental change around the host vehicle and the prediction support currently being implemented based on the detection result of the environmental change detection means when the prediction support is being implemented. It is good also as a structure provided with the continuation determination means which determines whether it continues.
  • the environment change detection means detects changes in the environment around the own vehicle (for example, moving or stationary objects, traffic lights, traffic signs, pedestrian crossings, weather) existing around the own vehicle. For example, when a new obstacle is detected as a change in the environment around the vehicle, there is a high possibility that the assistance currently being implemented must be changed in order to avoid the new obstacle. On the other hand, if no new obstacle is detected, the current support can be continued. Therefore, in the driving support device, the continuation determination unit determines whether or not to continue the prediction support currently being implemented based on the environmental change around the vehicle. As described above, the driving support device can quickly support the change in the environment by determining whether or not to continue the prediction support that is currently being implemented based on the change in the environment around the host vehicle. When there is no change, the calculation cost can be reduced by continuing the prediction support currently being implemented.
  • the driving support device can quickly support the change in the environment by determining whether or not to continue the prediction support that is currently being implemented based on the change in the environment around the host vehicle. When there is no
  • the vehicle state change detecting means for detecting a change in the state of the own vehicle
  • the continuation determining means is the detection result of the vehicle state change detecting means when performing the prediction support. It is good also as a structure which determines whether to continue the prediction assistance currently implemented based on this.
  • the vehicle state change detection means changes in the state of the vehicle (for example, vehicle speed, acceleration, steering angle, steering operation, accelerator pedal operation, brake pedal operation, shift operation, driver's line-of-sight direction) are detected by the vehicle state change detection means. Is detected. If the state of the vehicle changes, the future situation of the vehicle also changes, so there is a high possibility that the assistance currently being implemented must be changed. On the other hand, if the state of the host vehicle does not change, the current support can be continued. Therefore, in the driving support device, the continuation determination unit determines whether or not to continue the prediction support currently being implemented based on the change in the vehicle state.
  • the driving assistance device it is possible to quickly support the change in the state of the own vehicle by determining whether to continue the prediction support currently being performed from the change in the state of the own vehicle, When there is no change in the state of the host vehicle, the calculation support can be reduced by continuing the prediction support currently being implemented.
  • the support means when the execution means determines that the continuation determination means does not continue, the support means performs weaker support or stronger support based on the support content currently being executed. Is preferred.
  • the execution means when it is determined that the prediction support currently being executed is not continued, the execution means is currently executing the support based on the details of the support currently being executed (for example, the brake support amount and the steering support amount).
  • the details of the support currently being executed for example, the brake support amount and the steering support amount.
  • weaker support eg, decrease brake support, reduce steering support
  • strengthen support eg, increase brake support, increase steering support
  • the driving support device does not determine the support content by re-starting the prediction from the beginning, but only corrects the support content based on the current support content. Therefore, the calculation cost can be reduced and the safety against the collision can be secured.
  • the driving support method predicts an emergency avoidance support that provides assistance when there is a collision timing in the current situation and a future collision possibility in order to avoid a collision between the host vehicle and an obstacle.
  • a driving support method that can implement predictive support that provides support, and when it is determined that there is a need for emergency avoidance support in the necessity determination step that determines the necessity of emergency avoidance support and the necessity determination step And performing an emergency avoidance support, and performing a prediction support when it is determined in the necessity determining step that there is no need for emergency avoidance support.
  • the environmental change detection step for detecting the environmental change around the host vehicle and the prediction support when the environmental change detection step for detecting the environmental change around the host vehicle and the prediction support are performed, the prediction currently being performed based on the detection result in the environmental change detection step. It is good also as a structure including the continuation determination step which determines whether support is continued.
  • the driving support method of the present invention includes a vehicle state change detection step for detecting a change in the state of the vehicle, and the continuation determination step detects in the vehicle state change detection step when predictive support is being implemented. It is good also as a structure which determines whether the prediction assistance currently implemented based on a result is continued.
  • the implementation step of the driving support method of the present invention when it is determined that the operation is not continued in the continuation determination step, it is preferable to implement weaker support or stronger support than the support currently being implemented based on the support content currently being implemented. It is.
  • Each driving support method operates in the same manner as each driving support device described above, and has the same effect.
  • the emergency avoidance support or the prediction support is performed after determining the necessity of the emergency avoidance support. Therefore, the support according to the emergency level of the collision can be performed. Collisions can be avoided (reduced) without delay, and future collisions can be avoided by high-precision prediction when not in an emergency state.
  • the present invention is applied to a driving support device that is mounted on a vehicle and performs support for avoiding a collision with an obstacle.
  • the driving support apparatus determines the possibility of a collision between the host vehicle and an obstacle, and if there is a possibility of a current or future collision, vehicle control (brake control, steering control, etc.) Driving support by HMI [Human Machine Interface] etc.
  • HMI Human Machine Interface
  • the first embodiment is a basic mode in which both emergency avoidance support and prediction support can be implemented, and driving support is performed by selecting either one of emergency avoidance support or prediction support.
  • at least prediction support can be performed, and a function that reduces the calculation cost of prediction support is included.
  • the third embodiment is a form in which the calculation cost reduction function of prediction support in the second embodiment is incorporated into the basic form of emergency avoidance support and prediction support in the first embodiment.
  • Obstacles are objects that may interfere with the traveling of the vehicle, and examples include moving objects such as pedestrians, bicycles, motorcycles, and vehicles, and stationary objects such as falling objects on the road.
  • Emergency avoidance assistance (for example, PCS) is assistance for avoiding a collision in an emergency state where an obstacle exists in the vicinity of the own vehicle and a collision may occur from the current situation between the own vehicle and the obstacle. It is support to avoid a serious collision.
  • Prediction support is a support for avoiding future collisions by predicting the possibility of future collisions between the vehicle and obstacles in consideration of various future situations of the vehicle and obstacles. This is assistance for avoiding collisions that are farther in time and distance than emergency avoidance assistance.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a driving support apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is an example of a case where emergency avoidance assistance is required, where (a) shows a recognition range and (b) shows a case where a pedestrian is recognized within the recognition range.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of prediction support.
  • the driving support device 1 can perform emergency avoidance support and prediction support in order to avoid a collision between the vehicle and an obstacle, and selects and executes either emergency avoidance support or prediction support.
  • the driving assistance device 1 determines the urgency of the collision, and immediately implements emergency avoidance support when there is urgency, and performs prediction support when there is no urgency.
  • the driving assistance device 1 includes an environment recognition unit 10, a vehicle state detection unit 11, an ECU [Electronic Control Unit] 21 (an emergency avoidance assistance operation determination unit 21a, a collision prediction unit 21b, a support content determination unit 21c), and a support realization unit 30. It has.
  • the emergency avoidance assistance operation determination unit 21a corresponds to the necessity determination unit described in the claims
  • the support content determination unit 21c and the support realization unit 30 describe in the claims. Corresponds to means.
  • the environment recognition unit 10 is a means for recognizing the environment around the host vehicle.
  • Examples of the environment around the own vehicle include an object that becomes an obstacle around the own vehicle, an object that may become an obstacle, a traffic light, a traffic sign, a pedestrian crossing, and the weather.
  • the environment recognizing unit 10 recognizes the environment around the host vehicle at regular intervals, and transmits the recognition information to the ECU 21.
  • the recognition information for example, in the case of an obstacle, the presence / absence of an obstacle (including a possibility of becoming an obstacle), and the presence of an obstacle, the type, position, speed, There are acceleration and direction of travel.
  • the position and the like a relative value to the own vehicle is good, but an absolute value may be used.
  • the own vehicle state detection unit 11 is a means for detecting the state of the own vehicle.
  • the state of the host vehicle includes, for example, the position, the vehicle speed, the acceleration, and the traveling direction. When the driver state is included in the host vehicle state, the driver's line-of-sight direction is also included.
  • a GPS [Global Positioning System] receiving device may be a navigation device
  • a vehicle speed sensor may be a navigation device
  • a steering torque sensor may be a steering angle sensor
  • an accelerator pedal sensor a brake pedal sensor
  • a shift position sensor driving There are a camera for imaging a person's face and an image processing device.
  • the own vehicle state detection unit 11 detects each state of the own vehicle at regular intervals, and transmits the detection information to the ECU 21.
  • the ECU 21 is an electronic control unit composed of a CPU [Central Processing Unit], ROM [Read Only Memory], RAM [Random Access Memory], and the like, and comprehensively controls the driving support device 1.
  • an emergency avoidance assistance operation determination unit 21a, a collision prediction unit 21b, and a support content determination unit 21c are configured by loading an application program for the driving assistance device 1 stored in the ROM into the RAM and executing it by the CPU. Is done.
  • an emergency state in which a collision occurs based on the obstacle information of the obstacle recognized by the environment recognition unit 10 and the state of the own vehicle detected by the own vehicle state detection unit 11 current If the situation continues, it is determined whether or not the collision is obvious). If it is in an emergency state, it is determined that emergency avoidance support is necessary. If it is not in an emergency state, emergency avoidance support is not necessary (collision prediction). Prediction support based on
  • the emergency avoidance assistance operation determination unit 21a calculates a planned travel route (or planned travel range) from the speed, acceleration, and steering amount (traveling direction) detected by the vehicle state detection unit 11. Further, the environment recognition unit 10 performs recognition within the recognition range A as shown in FIG. 2A, and when the pedestrian W is recognized within the recognition range A as shown in FIG. In the avoidance support operation determination unit 21a, the pedestrian W's planned movement path (or the pedestrian W (or obstacle)) from the relative position, speed, acceleration, and traveling direction of the pedestrian W (obstacle) recognized by the environment recognition unit 10 (or travel direction) Calculate the planned movement range).
  • the emergency avoidance assistance operation determination unit 21a determines that there is no urgency and determines that emergency avoidance support is not necessary. On the other hand, when the TTC is within the PCS operation timing, the emergency avoidance assistance operation determination unit 21a determines that there is urgency (the timing of the collision in the current situation), and determines that emergency avoidance support is necessary.
  • the operation timing of the PCS is set by experiments, simulations, and the like, and is a timing (time from the present time) at which the degree of collision after assistance is reduced or the collision can be avoided at the last minute.
  • the emergency avoidance assistance operation determination unit 21a determines that emergency avoidance support is not necessary, an obstacle that can be recognized by the environment recognition unit 10 (an object that may become an obstacle)
  • the future movement range of the obstacle is predicted based on the information
  • the future traveling range of the own vehicle is predicted based on the state of the own vehicle detected by the own vehicle state detection unit 11, and the movement prediction range of the obstacle is predicted. And whether or not there is a possibility of a collision in the future based on the predicted travel range of the host vehicle.
  • prediction is performed in consideration of changes in obstacles and all situations of the vehicle. As an object that can become an obstacle, for example, even a pedestrian walking in a roadside zone may jump out of the roadway, so such a pedestrian may be an obstacle. Become.
  • the collision prediction unit 21b sets the position of a pedestrian W (an object that may be an obstacle) that can be recognized by the environment recognition unit 10 with respect to the own vehicle MV. In that case, the position, size, speed, etc. about a pedestrian are set.
  • the host vehicle MV and the pedestrian W are represented by a collection of particles (particles) MVS and WS distributed in a predetermined range, respectively. This distribution range is determined by the position and size, and the larger the size, the greater the number of particles.
  • the collision prediction unit 21b calculates the future travel range of the own vehicle, calculates the future travel range when the pedestrian jumps out, and calculates the future travel range of the own vehicle and the future travel range of the pedestrian. Based on the above, the timing of collision and the degree of collision are calculated. At this time, particles are sown at predetermined time intervals, and the distribution range of the particles expands as time elapses (the possibility of existence is dispersed). The degree of collision is determined according to the number of collisions between the particles of the own vehicle and the particles of the pedestrian. The collision prediction unit 21b expresses the danger level of the pedestrian jumping out according to the magnitude of the collision level, and when the danger level is equal to or higher than a predetermined threshold, it is necessary to support for avoiding the collision in advance. judge.
  • the support content determination unit 21c determines the emergency avoidance support content and transmits the support content to the support realization unit 30.
  • a collision can be avoided (or the degree of the collision can be reduced) before the planned traveling route of the host vehicle and the planned traveling route of the obstacle intersect based on the calculation result in the emergency avoidance assistance operation determination unit 21a.
  • the contents of support are determined.
  • a support means is determined from brake support, steering support, HMI support, and the like, and the support amount according to the determined means is determined. For example, in the case of brake assistance, the braking amount for stopping before the intersection of the planned traveling route of the vehicle and the planned movement route of the obstacle is determined, and in the case of steering assistance, to avoid the intersection.
  • the steering direction and steering amount of the steering are determined.
  • the support content determination unit 21c determines the support content of the prediction support and transmits the support content to the support realization unit 30.
  • a range in which the future traveling range of the own vehicle and the future moving range of the obstacle do not overlap is specified, and from the specified range and the movable range of the own vehicle.
  • the contents of support are determined.
  • a support means is determined from brake support, steering support, HMI support, and the like, and the support amount according to the determined means is determined.
  • a braking amount for guiding to a place where a collision can be avoided is determined, and in the case of steering assistance, the steering direction of the steering for guiding to a place where a collision can be avoided in advance.
  • the type of HMI display, sound, alarm, etc.
  • the content displayed on the HMI for example, the degree of danger
  • the sound content for example, on the steering direction
  • brake operation instruction is determined.
  • the support realization unit 30 is a means for realizing the support content determined by the ECU 21.
  • the assistance achievement unit 30 is, for example, an ECU for performing brake control and an ECU for performing steering control.
  • examples of the support realization unit 30 include a display, a speaker, and an alarm device used in a navigation device or the like. Each time support content is received from the ECU 21, the support implementation unit 30 executes the support content.
  • FIG. 4 is a flowchart showing an operation flow in the driving support apparatus according to the first embodiment.
  • movement is performed repeatedly every predetermined time.
  • the environment recognition unit 10 recognizes the environment (in particular, an obstacle) around the vehicle and transmits the recognition information to the ECU 21 (S10). Moreover, the own vehicle state detection part 11 detects the state of the own vehicle, and transmits the detection information to ECU21 (S11). Then, the ECU 21 determines whether or not emergency avoidance assistance is necessary based on the recognition information of the environment around the own vehicle and the detection information of the state of the own vehicle (S12).
  • the ECU 21 determines the content of emergency avoidance support for avoiding a collision in an emergency state, and transmits the content of support to the support realizing unit 30 (S13). .
  • emergency avoidance support is implemented based on the support content of the emergency avoidance support (S14).
  • the ECU 21 performs collision prediction based on the recognition information of the environment around the own vehicle and the detection information of the state of the own vehicle (S15). It is determined whether or not (S16). If it is determined in S16 that the prediction support is necessary, the ECU 21 determines the support content of the prediction support for avoiding a future collision, and transmits the support content to the support realizing unit 30 (S17). The support realization unit 30 performs prediction support based on the support content of the prediction support (S18). If the ECU 21 determines in S16 that the prediction support is not necessary, the ECU 21 ends the current process without performing the support.
  • this driving support device 1 the necessity of emergency avoidance support is determined, and either emergency avoidance support or prediction support is performed according to the determination result, so that support according to the degree of emergency of collision is performed. Can do.
  • emergency avoidance support is necessary, emergency avoidance support can be implemented immediately, and collision can be avoided (reduced) without delay in support.
  • the calculation time can be sufficiently secured and the highly accurate prediction support can be performed, and the future collision can be avoided in advance.
  • FIG. 5 is a configuration diagram of the driving support apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 6 is an example of support continuation determination and support content change, (a) is the environment change determination area and the support content currently being implemented, and (b) is the case where an obstacle appears from the environment change determination range This is support content change, and (c) is support content change when an obstacle appears from outside the environmental change determination range.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram of simple prediction calculation when the support content is changed.
  • the driving support device 2 can implement at least prediction support in order to avoid a collision between the own vehicle and an obstacle.
  • the driving assistance device 2 determines whether there is a change in the environment around the own vehicle or in the state of the own vehicle, and if there is a change, safety can be ensured by the prediction support currently being implemented. If the safety can be ensured, the support content currently being implemented is continued. If the safety cannot be ensured, the support content is changed to a safer content based on the support content currently being implemented.
  • the driving support device 2 includes an environment recognition unit 10, a vehicle state detection unit 11, an ECU 22 (an environment change detection unit 22a, a vehicle state change detection unit 22b, a support continuation determination unit 22c, a collision prediction unit 22d, and a support content determination unit 22e. ), A support realization unit 30 is provided.
  • the environment recognition part 10 the own vehicle state detection part 11, and the assistance implementation
  • the ECU 22 is an electronic control unit including a CPU, a ROM, a RAM, and the like, and comprehensively controls the driving support device 2.
  • the ECU 22 loads an application program for the driving support device 2 (only for prediction support) stored in the ROM into the RAM and executes it by the CPU, thereby causing the environment change detection unit 22a, the vehicle state change detection unit 22b, A support continuation determination unit 22c, a collision prediction unit 22d, and a support content determination unit 22e are configured.
  • the obstacle recognition information of the obstacle currently recognized by the environment recognition unit 10 and the environment recognition unit 10 Compare obstacle information of obstacles that can be recognized in the past (only previous information or past information may be included) (take difference between current and past information) It detects whether there is a new movement change in the obstacle or whether a new obstacle has appeared.
  • recognition information such as traffic signs currently recognized by the environment recognition unit 10 and traffic signs recognized in the past by the environment recognition unit 10
  • the recognition information is compared with each other, and it is detected whether or not a factor that increases the possibility of an obstacle jumping out on the roadway has occurred.
  • An example of such a factor is a pedestrian crossing.
  • the own vehicle state change detection unit 22b compares the current vehicle state detected by the own vehicle state detection unit 11 with the previous vehicle state detected by the own vehicle state detection unit 11 (current and past). The difference between the own vehicle state is taken), and whether there is a new change in the own vehicle state is detected.
  • the support continuation determination unit 22c when the environment change detection unit 22a detects a change in the environment around the host vehicle or when the host vehicle state change detection unit 22b detects a change in the state of the host vehicle, It is determined whether or not to continue the support contents of the prediction support that is currently being implemented based on the state of change or the state of change of the state of the vehicle.
  • FIG. 6 (a) there is a parked vehicle PV (obstacle) on the front left side of the host vehicle MV, so as to avoid the parked vehicle PV as a prediction support currently being implemented. Steering control in the right direction is performed while performing brake control. When this prediction support is performed, the host vehicle MV becomes a planned travel route indicated by reference sign S1.
  • the environment change detection unit 22a detects an environmental change in the determination range JA in front of the host vehicle MV or the determination range JB far from the parked vehicle PV forming the blind spot. Yes.
  • FIG. 6 (a) there is a parked vehicle PV (obstacle) on the front left side of the host vehicle MV, so as to avoid the parked vehicle PV as a prediction support currently being implemented. Steering control in the right direction is performed while performing brake control. When this prediction support is performed, the host vehicle MV becomes a planned travel route indicated by reference sign S1.
  • the environment change detection unit 22a detects an environmental change in the determination range JA in front of the host vehicle
  • FIG. 6B is a case where a pedestrian W1 (obstacle) has jumped out from a place (dead angle) where danger is assumed, and the appearance of this new pedestrian W1 is detected by the environment change detection unit 22a.
  • the example shown in FIG. 6C is a case where a pedestrian W2 (obstacle) jumps out from a place where no danger is assumed, and the appearance of this new pedestrian W2 is detected by the environment change detection unit 22a. Detected.
  • the support continuation determination unit 22c determines that the pedestrian W1 enters the roadway from the left side, and detects a collision with the pedestrian W1 that has jumped out from the left side to the roadway. In order to avoid this problem, an effective support (or a support that can be dangerous) is selected from the brake support and steering support that are currently being implemented. In this case, in the support continuation determination unit 22c, it is safer to select steering assistance in the right direction and increase the steering amount of the currently executed steering control (a collision with the pedestrian W1 can be avoided). Determine whether.
  • the support continuation determination unit 22c determines that it is safer to increase the steering amount in the right direction, the support continuation determination unit 22c determines that the support content of the currently implemented prediction support is to be changed, and safety is maintained without changing the steering amount. If it is determined that can be secured, it is determined to continue the support contents of the prediction support currently being implemented. In the case of FIG. 6B, the planned travel route S2 that is in the right direction is safer than the planned travel route S1 by the steering support that is currently being implemented. To be judged.
  • the support continuation determination unit 22c determines that the pedestrian W2 enters the roadway from the right side, and detects a collision with the pedestrian W2 that has jumped out from the right side to the roadway. In order to avoid this problem, an effective support is selected from the currently supported brake support and steering support. In this case, the support continuation determination unit 22c determines whether it is safer to select brake support and increase the braking amount of the currently executed brake control (a collision with the pedestrian W2 can be avoided). . If the support continuation determination unit 22c determines that it is safer to increase the braking amount, the support continuation determination unit 22c determines that the support content of the prediction support currently being implemented is changed, and safety can be ensured without changing the braking amount.
  • the planned travel route S3 that does not move forward is safer than the planned travel route S1 by the brake support that is currently being implemented, so it is determined that the support content of the prediction support that is currently being implemented will be changed.
  • the support continuation determination unit 22c it is safer to select steering support in the right direction and reduce the steering amount of the steering control currently being performed (including setting the steering amount to 0) (pedestrians). Whether or not a collision with W2 can be avoided).
  • the support continuation determination unit 22c determines that it is safer to reduce the steering amount in the right direction, the support continuation determination unit 22c determines that the support content of the prediction support currently being implemented is changed, and the safety can be maintained without changing the steering amount. If it is determined that it can be secured, it is determined that the support content of the prediction support currently being carried out will be continued. In the case of FIG. 6C, the planned travel route S4 on the straight ahead side is safer than the planned travel route S1 by the steering assistance currently being implemented, so it is determined that the support contents of the prediction assistance currently being implemented will be changed. Is done. In the case of this example, it may be determined that the contents of assistance for both brake assistance and steering assistance are changed.
  • the determination is made based on the direction in which the obstacle pops out. In this example, the determination is made based on the speed of the obstacle popping out.
  • steering assistance in the right direction is performed while performing brake assistance in order to avoid the parked vehicle PV in advance as prediction assistance currently being implemented.
  • the example in FIG. 7 is a case where a pedestrian W1 (obstacle) has jumped out of the road from the left side, and the appearance of this new pedestrian W1 is detected by the environment change detection unit 22a.
  • the support continuation determination unit 22c grasps the movement state of the pedestrian W1 based on the position, speed, etc. of the pedestrian W1 recognized by the environment recognition unit 10, and the own vehicle detected by the own vehicle state detection unit 11 Based on the position, speed, etc. of the MV, the state of the host vehicle MV is grasped.
  • the support continuation determination unit 22c predicts the movement positions W t1 , W t2 , W t3 ,... At future times (t1, t2, t3,...) Based on the movement state of the pedestrian W1.
  • traveling positions MV t1 , MV t2 , MV t3 ,... At future times (t1, t2, t3,...) Are predicted based on the state of the host vehicle MV.
  • the prediction here is not a prediction that considers all possibilities in the collision prediction unit 22d, but a limited prediction that focuses on a highly likely situation based on the current position, speed, traveling direction, and the like. Yes, the calculation cost is low and the calculation time is short. Then, the support continuation determination unit 22c extracts the time when the pedestrian W1 and the own vehicle MV are closest to each other in the future, and calculates the distance d between the pedestrian W1 and the own vehicle MV at the extracted time. In this example, the most close at time t3, the distance d t3 between the positions W t3 at time t3 pedestrian W1 and position MV t3 at time t3 the vehicle MV is calculated.
  • the support continuation determination unit 22c determines whether or not the closest distance d is greater than the threshold ⁇ .
  • This threshold value ⁇ is set by experiments, simulations, and the like, and is a distance at which sufficient safety is ensured without assistance.
  • the support continuation determination unit 22c when the closest distance d is determined to be equal to or less than the threshold ⁇ , it is determined to change the support content of the currently implemented prediction support, and when it is determined that the distance d is greater than the threshold ⁇ . Decides to continue the contents of the prediction support currently being implemented.
  • the collision prediction unit 22d when the environment change detection unit 22a does not detect a change in the environment around the vehicle and the vehicle state change detection unit 22b does not detect a change in the state of the vehicle, Processing similar to that performed by the collision prediction unit 21b according to the embodiment is performed.
  • the same processing as the determination of the support content of the prediction support in the support content determination unit 21c according to the first embodiment is performed.
  • the support content determination unit 22e when the support continuation determination unit 22c determines to change the support content of the prediction support currently being performed, the support content determination unit 22c determines the prediction support currently being performed based on the determination content in the support continuation determination unit 22c. The control amount increased or decreased from the vehicle control amount is determined, and the changed support content is transmitted to the support realizing unit 30.
  • the support content determination unit 22e determines that it is safer to increase the steering amount in the right direction of the steering control currently being performed by the support continuation determination unit 22c. A steering amount that is larger than the steering amount in the right direction that is currently being implemented within the range in which the vehicle can safely turn is calculated. In the example shown in FIG. 6C, the support content determination unit 22e determines that it is safer to increase the braking amount of the brake control currently being performed by the support continuation determination unit 22c. The amount of braking increased from the amount of braking currently being performed within a range where the vehicle can be safely braked is calculated.
  • the support content determination unit 22e determines that it is safer to reduce the steering amount in the right direction of the steering control currently being performed by the support continuation determination unit 22c, the range in which the vehicle can turn safely A steering amount that is smaller than the steering amount in the right direction currently being executed is calculated.
  • the support content determination unit 22e when the pedestrian W1 determined by the support continuation determination unit 22c is closest to the host vehicle MV based on the braking amount of the currently executed brake control or the steering amount of the steering control in the right direction.
  • the amount of braking or the amount of steering in the right direction is calculated so that the distance d between the two at time is greater than the threshold value ⁇ .
  • the distance d between the two after a predetermined time becomes longer, and the distance d is larger than the threshold value ⁇ . Become.
  • the distance d between the two is set to be larger than the threshold ⁇ at each time before the closest time.
  • the braking amount of the brake control is determined by determining how many seconds (the closest time) the host vehicle MV passes through a certain position where the distance d between the two is greater than the threshold value ⁇ . And the amount of steering control can be calculated.
  • the support content determination unit 22e determines that the support content of the prediction support currently being performed is continued by the support continuation determination unit 22c, the support content of the previous prediction support is transmitted to the support realization unit 30.
  • the change of the vehicle control amount has been described when changing the support content of the prediction support that is currently being implemented, the support content is changed when the support is provided by other means such as HMI. Further, when the appearance of a new obstacle is detected when there is no obstacle at all and the prediction support is not performed, the process by the collision prediction unit 22d is required.
  • FIG. 8 is a flowchart showing a flow of operations in the driving support apparatus according to the second embodiment. Note that the driving support device 2 repeatedly performs the following operations every predetermined time.
  • the environment recognition unit 10 recognizes the environment around the vehicle and transmits the recognition information to the ECU 22 (S20). Moreover, the own vehicle state detection part 11 detects the state of the own vehicle, and transmits the detection information to ECU22 (S21).
  • ECU22 compares the recognition information of the present and the past environment, and detects a change in the environment (S22). Further, the ECU 22 compares the detection information of the current and previous vehicle states, and detects a change in the vehicle state (S23). Then, the ECU 22 determines whether the environment has changed or the state of the vehicle has changed during the prediction support currently being carried out (S24).
  • the ECU 22 determines whether it is safe or safe to change the support contents of the prediction support currently being implemented (S25). . If the ECU 22 determines that it is safe to continue the support content of the prediction support currently being implemented in S25, it inherits the support content of the prediction support currently being implemented, and transmits the support content to the support implementation unit 30 ( S26). The support realization unit 30 continues the support currently being implemented (S31). In addition, when it is determined in S25 that it is safer to change the support contents of the prediction support that is currently being implemented in S25, the support contents of the prediction support that is currently being implemented is simply changed to determine the support contents that are safer. The contents of the support are transmitted to the support realizing unit 30 (S27). The support implementation unit 30 performs support that is stronger or weaker than the support content that has been provided (S31).
  • the ECU 22 determines in S24 that the environment has not changed and the vehicle state has changed, the ECU 22 performs a collision prediction based on the recognition information of the environment around the vehicle and the detection information of the vehicle state ( S28) It is determined whether or not prediction support is required (S29). When it is determined in S29 that the prediction support is necessary, the ECU 22 determines the support content of the prediction support for avoiding a future collision, and transmits the support content to the support realizing unit 30 (S30). The support realization unit 30 performs new support based on the support content of the prediction support (S31). Further, when it is determined in S29 that the prediction support is not necessary, the ECU 22 ends the current process without performing the support.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of an operation flow in the case where a new obstacle is handled in the driving support apparatus according to the second embodiment.
  • steering control in the right direction is performed while performing brake control in order to avoid a parked vehicle on the left side in front of the host vehicle.
  • the ECU 22 determines that the environment has changed in the determination of S24. If the ECU 22 determines that the environment has changed in the determination of S24, the ECU 22 detects the direction of entry of a new obstacle into the roadway (S40). The ECU 22 determines whether a new obstacle has appeared from the left side (S41). If it is determined in S41 that the vehicle appears from the left side, the ECU 22 determines that it is safer to increase the steering assistance for the steering in the right direction that is currently being performed (S42). Then, the ECU 22 determines a steering amount that is increased from the steering amount of the steering control in the right direction that is being performed, and transmits the support content to the support realizing unit 30 (S47). In the support realization part 30, the steering assistance strengthened rather than the steering assistance to the right direction which was implemented based on the assistance content of the prediction assistance is implemented (S48).
  • the ECU22 when it determines with it not appearing from the left side in S41, it is determined whether the new obstacle appeared from the right side (S43). In the ECU 22, when it is determined that the vehicle appears from the right side in S43, it is safer to weaken the steering support for the steering in the right direction that is currently being performed, or it is safer to increase the brake support that is currently being performed. Judgment is made (S44). Then, the ECU 22 determines a steering amount that is smaller than the steering amount of the steering control in the right direction that is being implemented or a braking amount that is greater than the braking amount of the brake control that is being implemented, and the contents of the assistance are supported by the assistance realization unit 30. (S47). In the support realization part 30, the steering assistance weakened rather than the steering assistance to the right direction implemented based on the assistance content of the prediction assistance, or the brake assistance strengthened more than the brake assistance implemented was implemented (S48). .
  • the ECU22 when it determines with it not appearing from the right side in S43, it is determined whether the new obstacle appeared from the front (S45). In the ECU 22, when it is determined that the vehicle appears from the front in S45, it is safer to increase the steering support for the steering in the right direction that is currently being performed, or it is safer to increase the brake support that is currently being performed. Judgment is made (S46). Then, the ECU 22 determines a steering amount that is larger than the steering amount of the steering assistance in the right direction that is being performed or a braking amount that is larger than the braking amount of the brake assistance that is currently being implemented. (S47). In the support realization part 30, the steering assistance strengthened rather than the steering assistance to the right direction implemented based on the assistance content of the prediction assistance, or the braking assistance strengthened more than the brake assistance implemented was implemented (S48). .
  • the ECU 22 determines that the support content of the prediction support currently being implemented is to be continued (the current support can sufficiently ensure safety), and the prediction currently being performed.
  • the support details of the support are transmitted to the support implementation unit 30.
  • the support realization unit 30 continues the support currently being implemented (S49).
  • the driving support device 2 even when the prediction support is performed, a change in the environment around the host vehicle and a change in the state of the host vehicle are detected. If there is a change, the prediction support currently being performed is continued. By determining whether it is safe or it is safer to change the prediction support that is currently being implemented, the calculation cost can be reduced and the safety can be secured immediately without repeating the collision prediction calculation with a high calculation cost. As a result, the support can be updated in response to a new danger immediately. In addition, using the time earned by this simple calculation (the time to approach the obstacle is delayed), collision prediction calculation considering all situations is performed, and the details of support for detailed prediction support are updated. You can also
  • the driving support device 2 when it is determined whether to continue the prediction support or when the support content of the prediction support currently being implemented is changed, the appearance direction of the new obstacle, the time when the vehicle and the obstacle are closest to each other Since each calculation is performed using simple information such as the distance, the calculation cost is very low, and a quick response is possible.
  • FIG. 10 is a configuration diagram of the driving support apparatus according to the third embodiment.
  • the driving support device 3 can perform emergency avoidance support and prediction support in order to avoid a collision between the vehicle and an obstacle, and selects and executes either emergency avoidance support or prediction support.
  • the driving assistance device 3 determines the urgency of the collision, and immediately implements emergency avoidance support when there is urgency, and performs prediction support when there is no urgency.
  • the driving support device 3 determines whether there is a change in the environment around the own vehicle or the change in the state of the own vehicle when the prediction support is performed, and when there is a change, the prediction currently being executed Judge whether or not safety can be secured by support, and if safety can be ensured, continue the support content currently being implemented, and if it cannot be secured, it will be safer based on the support content currently being implemented Change to support content.
  • the driving support device 3 includes an environment recognition unit 10, a host vehicle state detection unit 11, an ECU 23 (emergency avoidance support operation determination unit 23a, environment change detection unit 23b, host vehicle state change detection unit 23c, support continuation determination unit 23d, and collision prediction. Unit 23e, support content determination unit 23f), and support realization unit 30.
  • an environment recognition unit 10 a host vehicle state detection unit 11, an ECU 23 (emergency avoidance support operation determination unit 23a, environment change detection unit 23b, host vehicle state change detection unit 23c, support continuation determination unit 23d, and collision prediction. Unit 23e, support content determination unit 23f), and support realization unit 30.
  • the environment recognition part 10 the own vehicle state detection part 11, and the assistance implementation
  • the emergency avoidance assistance operation determination unit 23a corresponds to the necessity determination unit described in the claims
  • the environment change detection unit 23b corresponds to the environment change detection unit described in the claims.
  • the vehicle state change detection unit 23c corresponds to the vehicle state change detection unit described in the claims
  • the support continuation determination unit 23d corresponds to the continuation determination unit described in the claims
  • achievement part 30 is corresponded to the implementation means described in a claim.
  • the ECU 23 is an electronic control unit including a CPU, a ROM, a RAM, and the like, and comprehensively controls the driving support device 3.
  • the ECU 23 loads an application program for the driving assistance device 3 stored in the ROM into the RAM and executes it by the CPU, thereby executing an emergency avoidance assistance operation determination unit 23a, an environment change detection unit 23b, and a vehicle state change detection unit.
  • 23c, a support continuation determination unit 23d, a collision prediction unit 23e, and a support content determination unit 23f are configured.
  • the emergency avoidance assistance operation determination unit 23a and the collision prediction unit 23e are the same as the units described in the first embodiment, and thus description thereof is omitted.
  • the environment change detection unit 23b, the own vehicle state change detection unit 23c, and the support continuation determination unit 23d are the same as the units described in the second embodiment, and thus description thereof is omitted.
  • the support content determination unit 23f is a unit that integrates the support content determination unit described in the first embodiment and the support content determination unit described in the second embodiment, and a description thereof is omitted.
  • FIG. 11 is a flowchart showing a flow of operations in the driving support apparatus according to the third embodiment. Note that the driving support device 3 repeatedly performs the following operations every predetermined time.
  • the environment recognition unit 10 recognizes the environment around the vehicle and transmits the recognition information to the ECU 23 (S50). Moreover, the own vehicle state detection part 11 detects the state of the own vehicle, and transmits the detection information to ECU23 (S51). Then, the ECU 23 determines whether or not emergency avoidance assistance is necessary based on the recognition information of the environment around the own vehicle and the detection information of the state of the own vehicle (S52).
  • the ECU 23 determines the content of emergency avoidance support for avoiding a collision in an emergency state, and transmits the content of support to the support realizing unit 30 (S53). .
  • emergency avoidance support is implemented based on the support content of the emergency avoidance support (S54).
  • the ECU 23 determines whether or not the prediction support is already being implemented (S55). If it is determined in S55 that the prediction support has not yet been implemented, the ECU 23 performs a collision prediction based on the recognition information of the environment around the own vehicle and the detection information of the state of the own vehicle (S56). It is determined whether or not it is necessary (S57). When it is determined in S57 that the prediction support is necessary, the ECU 23 determines the support content of the prediction support for avoiding a future collision, and transmits the support content to the support realizing unit 30 (S58). The support realization unit 30 performs prediction support based on the support content of the prediction support (S65). If the ECU 23 determines in S57 that the prediction support is not necessary, the ECU 23 ends the current process without performing the support.
  • the ECU 23 detects the change in the environment by comparing the recognition information of the current and past environments (S59), and the current and past states of the vehicle. Are detected, and a change in the own vehicle state is detected (S60). Then, the ECU 23 determines whether the environment has changed or the state of the vehicle has changed during the prediction support currently being implemented (S61).
  • the ECU 23 determines whether it is safe or safe to change the support contents of the prediction support currently being implemented (S62). . If the ECU 23 determines that it is safe to continue the support content of the prediction support currently being implemented in S62, the ECU 23 inherits the support content of the prediction support currently being implemented and transmits the support content to the support implementation unit 30 ( S63). The support implementation unit 30 continues to implement the prediction support currently being implemented (S65). If the ECU 23 determines that it is safer to change the support content of the prediction support currently being implemented in S62, the support content of the prediction support currently being executed is simply changed to determine the support content that is safer. The contents of the support are transmitted to the support realizing unit 30 (S64). The support realization unit 30 performs prediction support that is stronger or weaker than the support content that has been provided (S65).
  • the ECU 23 determines in S61 that the environment has not changed and the vehicle state has changed, the ECU 23 performs a collision prediction (S56) and determines whether or not prediction support is necessary (S57). When it is determined in S57 that the prediction support is necessary, the ECU 23 determines the support content of the prediction support and transmits the support content to the support realizing unit 30 (S58). The support realization unit 30 performs new prediction support based on the support content of the prediction support (S65). If the ECU 23 determines in S57 that the prediction support is not necessary, the ECU 23 ends the current process without performing the support.
  • the driving support device 3 has the effects of the driving support device 1 according to the first embodiment and the driving support device 2 according to the second embodiment.
  • the present invention is applied to a driving support device that performs driving support by vehicle control, HMI, or the like, but may be applied to other devices such as a control device that performs automatic driving.
  • emergency avoidance support PCS
  • prediction support including collision prediction
  • emergency avoidance support and prediction support may be performed by other methods.
  • the example of detecting the appearance of a new obstacle has been described.
  • the change in the movement of the obstacle is detected.
  • a factor that causes the vehicle is detected or a change in the driver's behavior is detected from changes in the brake operation, steering operation, shift operation, steering operation, vehicle speed, driver's line of sight, etc.
  • both changes in the environment around the vehicle and changes in the vehicle state are detected, and it is determined whether or not to continue the prediction support currently being implemented. It may be determined whether to continue the prediction support currently being implemented by detecting either a change in the environment around the vehicle or a change in the state of the vehicle.
  • a driving assistance device capable of performing emergency avoidance support that provides support when there is a collision timing in the current situation and predictive support that provides support by predicting the possibility of a future collision, and the necessity of emergency avoidance support
  • emergency avoidance support By implementing either emergency avoidance support or prediction support after judging the situation, it is possible to provide support according to the degree of collision urgency, and avoid (reduce) collisions without delay in the case of an emergency.
  • future collisions can be avoided by high-precision prediction.

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Abstract

 現在の状況で衝突のタイミングにある場合に支援を行う緊急回避支援と将来の衝突可能性を予測して支援を行う予測支援とを実施可能な運転支援装置において、緊急回避支援の必要性を判定し、緊急回避支援の必要性があると判定した場合に緊急回避支援を実施し、緊急回避支援の必要性がないと判定した場合に予測支援を実施する。この構成によって、衝突の緊急度に応じた支援を行うことができ、緊急状態のときには支援が遅れることなく衝突を回避(軽減)できるとともに緊急状態でないときには高精度な予測によって将来の衝突を未然に回避できる。

Description

運転支援装置及び運転支援方法
 本発明は、自車と障害物との衝突を回避するために、現在の状況で衝突のタイミングにある場合に支援を行う緊急回避支援と、将来の衝突可能性を予測して支援を行う予測支援とを実施可能な運転支援装置及び運転支援方法に関する。
 車両の運転者を支援するために様々な技術が開発されており、例えば、自車と障害物(他車、歩行者等)との衝突を回避するための運転支援がある。この衝突回避の運転支援には、例えば、緊急回避支援(PCS[Pre Crash Safety]等)、予測支援がある。緊急回避支援は、自車の前方間近に障害物が存在しかつ自車と障害物との現在の相対位置や相対速度から衝突が明らかなタイミングにおいて衝突を回避するための支援であり、衝突までに時間的余裕がない。また、現在衝突の可能性がなくても自車や障害物の何らかの変化(例えば、路側帯を歩いている歩行者が車道に飛び出す)を考えると、将来的に衝突の可能性が発生する場合がある。そこで、予測支援は、自車や障害物の将来の様々な状況を考慮して自車と障害物との将来の衝突の可能性を予測して将来の衝突(緊急回避支援で対象とする間近な衝突よりも時間的、距離的に遠い衝突)を未然に回避するための支援であり、衝突までに時間的余裕がある。特許文献1には、自車周辺の障害物のリスクポテンシャルを計算し、リスクポテンシャルに基づいて運転操作を支援する技術が開示されている。
特開2010-221995号公報
 予測支援を行う場合、様々な状況を考慮して複雑な衝突予測計算を行う必要があり、例えば、自車周辺の環境情報に基づいて歩行者が飛び出してくる可能性を予測できる因子を探索したり、予測できる飛び出しに対して衝突の可能性をそれぞれ判断したりするための計算が必要となる。そのため、予測支援は、緊急回避支援に比べて非常に計算コストが高く、高精度な衝突予測計算を行うためには十分な時間の確保が必要となる。したがって、予測支援を行っているときに衝突が明らかな緊急状態になった場合、支援が遅れるおそれがある。
 そこで、本発明は、緊急回避支援と予測支援の両方を実施可能な場合に状況に応じて適切な支援を行う運転支援装置及び運転支援方法を提供することを課題とする。
 本発明に係る運転支援装置は、自車と障害物との衝突を回避するために、現在の状況で衝突のタイミングにある場合に支援を行う緊急回避支援と、将来の衝突可能性を予測して支援を行う予測支援とを実施可能な運転支援装置であって、緊急回避支援の必要性を判定する必要性判定手段と、必要性判定手段で緊急回避支援の必要性があると判定した場合に緊急回避支援を実施し、必要性判定手段で緊急回避支援の必要性がないと判定した場合に予測支援を実施する実施手段とを備えることを特徴とする。
 この運転支援装置では、緊急回避支援と予測支援を実施可能であり、自車と障害物(例えば、歩行者、自転車、自動二輪車、車両等の移動物体、路上落下物等の静止物体)との衝突を回避するためにいずれか一方を選択して支援を行う。緊急回避支援は、自車と障害物との現在の状況から自車と障害物とが衝突するタイミングである緊急状態における衝突を回避するための支援であり、現在の状況だけで判断するので計算コストは低い。予測支援は、自車と障害物との将来の状況を予測し、その将来の状況から自車と障害物との将来の衝突の可能性を予測して将来の衝突を未然に回避するための支援であり、将来の様々な状況を予測する必要があるので計算コストが高い。
 特に、運転支援装置では、必要性判定手段によって、現在の状況から緊急回避支援の必要性を判定する。そして、運転支援装置では、実施手段によって、緊急回避支援の必要性がある場合には緊急回避支援を実施し、緊急回避支援の必要性がない場合には予測支援を実施する。このように、運転支援装置では、緊急回避支援の必要性を判断した上で緊急回避支援と予測支援のいずれかを実施するので、衝突の緊急度に応じた支援を行うことができる。緊急状態のときには、緊急回避支援を即座に実施でき、支援が遅れることなく、衝突を回避(軽減)できる。一方、緊急状態でないときには、計算時間を十分に確保して高精度な予測支援を実施でき、将来の衝突を未然に回避できる。
 本発明の上記運転支援装置では、自車周辺の環境の変化を検出する環境変化検出手段と、予測支援を実施している場合、環境変化検出手段の検出結果に基づいて現在実施中の予測支援を継続するか否かを判定する継続判定手段とを備える構成としてもよい。
 この運転支援装置では、環境変化検出手段によって、自車周辺の環境(例えば、自車周辺に存在する移動物体や静止物体、信号機、交通標識、横断歩道、天候)の変化を検出する。例えば、自車周辺の環境の変化として新たな障害物を検出した場合、その新たな障害物を回避するために現在実施している支援を変更しなければならない可能性が高い。一方、新たな障害物を検出しない場合、現在実施している支援を継続できる。そこで、運転支援装置では、継続判定手段によって、自車周辺の環境の変化に基づいて現在実施中の予測支援を継続するか否かを判定する。このように、運転支援装置では、自車周辺の環境の変化から現在実施中の予測支援を継続するか否かを判断することにより、環境の変化に対して迅速に支援ができるとともに、環境に変化がない場合には現在実施中の予測支援を継続して計算コストを低減できる。
 本発明の上記運転支援装置では、自車の状態の変化を検出する自車状態変化検出手段を備え、継続判定手段は、予測支援を実施している場合、自車状態変化検出手段の検出結果に基づいて現在実施中の予測支援を継続するか否かを判定する構成としてもよい。
 この運転支援装置では、自車状態変化検出手段によって、自車の状態(例えば、車速、加速度、舵角、ステアリング操作、アクセルペダル操作、ブレーキペダル操作、シフト操作、運転者の視線方向)の変化を検出する。自車の状態が変化した場合、自車の将来の状況も変化するので、現在実施している支援を変更しなければならない可能性が高い。一方、自車の状態が変化しない場合、現在実施している支援を継続できる。そこで、運転支援装置では、継続判定手段によって、自車状態の変化に基づいて現在実施中の予測支援を継続するか否かを判定する。このように、運転支援装置では、自車の状態の変化から現在実施中の予測支援を継続するか否かを判断することにより、自車の状態の変化に対して迅速に支援ができるとともに、自車の状態に変化がない場合には現在実施中の予測支援を継続して計算コストを低減できる。
 本発明の上記運転支援装置では、実施手段は、継続判定手段で継続しないと判定した場合、現在実施中の支援内容に基づいて現在実施中の支援よりも弱めた支援又は強めた支援を実施すると好適である。
 この運転支援装置では、現在実施中の予測支援を継続しないと判定した場合、実施手段によって、現在実施中の支援内容(例えば、ブレーキの支援量、ステアリングの支援量)に基づいて現在実施中の支援よりも弱めた支援(例えば、ブレーキの支援量を減少させる、ステアリングの支援量を減少させる)又は強めた支援(例えば、ブレーキの支援量を増加させる、ステアリングの支援量を増加させる)を実施する。このように、運転支援装置では、現在実施中の予測支援を継続しない場合でも、予測を一からやり直して支援内容を決めるのではなく、現在実施中の支援内容に基づいて支援内容を補正するだけなので、計算コストを低減できるとともに衝突に対する安全性も確保できる。
 本発明に係る運転支援方法は、自車と障害物との衝突を回避するために、現在の状況で衝突のタイミングにある場合に支援を行う緊急回避支援と、将来の衝突可能性を予測して支援を行う予測支援とを実施可能な運転支援方法であって、緊急回避支援の必要性を判定する必要性判定ステップと、必要性判定ステップで緊急回避支援の必要性があると判定した場合に緊急回避支援を実施し、必要性判定ステップで緊急回避支援の必要性がないと判定した場合に予測支援を実施する実施ステップとを含むことを特徴とする。
 本発明の上記運転支援方法では、自車周辺の環境の変化を検出する環境変化検出ステップと、予測支援を実施している場合、環境変化検出ステップでの検出結果に基づいて現在実施中の予測支援を継続するか否かを判定する継続判定ステップとを含む構成としてもよい。
 本発明の上記運転支援方法では、自車の状態の変化を検出する自車状態変化検出ステップを含み、継続判定ステップでは、予測支援を実施している場合、自車状態変化検出ステップでの検出結果に基づいて現在実施中の予測支援を継続するか否かを判定する構成としてもよい。
 本発明の上記運転支援方法の実施ステップでは、継続判定ステップで継続しないと判定した場合、現在実施中の支援内容に基づいて現在実施中の支援よりも弱めた支援又は強めた支援を実施すると好適である。
 この各運転支援方法は、上記の各運転支援装置と同様に作用し、同様の効果を有している。
 本発明によれば、緊急回避支援の必要性を判断した上で緊急回避支援と予測支援のいずれかを実施するので、衝突の緊急度に応じた支援を行うことができ、緊急状態のときには支援が遅れることなく衝突を回避(軽減)できるとともに緊急状態でないときには高精度な予測によって将来の衝突を未然に回避できる。
第1の実施の形態に係る運転支援装置の構成図である。 緊急回避支援が必要となる場合の一例であり、(a)が認識範囲を示し、(b)が認識範囲内に歩行者を認識した場合を示す。 予測支援の説明図である。 第1の実施の形態に係る運転支援装置における動作の流れを示すフローチャートである。 第2の実施の形態に係る運転支援装置の構成図である。 支援継続判定及び支援内容変更の一例であり、(a)が環境変化判定領域と現在実施中の支援内容であり、(b)が環境変化判定範囲から障害物が出現した場合の支援内容変更であり、(c)が環境変化判定範囲以外から障害物が出現した場合の支援内容変更である。 支援内容を変更する場合の簡易予測計算の説明図である。 第2の実施の形態に係る運転支援装置における動作の流れを示すフローチャートである。 第2の実施の形態に係る運転支援装置における新たな障害物に対応する場合の動作の流れの一例を示すフローチャートである。 第3の実施の形態に係る運転支援装置の構成図である。 第3の実施の形態に係る運転支援装置における動作の流れを示すフローチャートである。
 以下、図面を参照して、本発明に係る運転支援装置及び運転支援方法の実施の形態を説明する。なお、各図において同一又は相当する要素については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
 本実施の形態では、本発明を、車両に搭載され、障害物との衝突を回避するための支援を行う運転支援装置に適用する。本実施の形態に係る運転支援装置は、自車と障害物との衝突の可能性を判断し、現在あるいは将来の衝突の可能性がある場合には車両制御(ブレーキ制御、ステアリング制御等)、HMI[Human Machine Interface]等による運転支援を行う。本実施の形態には、3つの形態がある。第1の実施の形態は、緊急回避支援と予測支援の両方を実施可能であり、緊急回避支援と予測支援のうちのいずれか一方を選択して運転支援を行う基本の形態である。第2の実施の形態は、少なくとも予測支援を実施可能であり、予測支援の計算コストを軽減する機能を含む形態である。第3の実施の形態は、第1の実施の形態における緊急回避支援と予測支援の基本の形態に第2の実施の形態における予測支援の計算コスト軽減機能を組み込んだ形態である。
 なお、障害物は、自車の走行に障害となる可能性がある物体であり、例えば、歩行者、自転車、自動二輪車、車両等の移動物体、路上落下物等の静止物体がある。緊急回避支援(例えば、PCS)は、自車の間近に障害物が存在しかつ自車と障害物との現在の状況から衝突が起こりうる緊急状態における衝突を回避するための支援であり、間近な衝突を回避するための支援である。予測支援は、自車や障害物の将来の様々な状況を考慮して、自車と障害物との将来の衝突の可能性を予測して将来の衝突を未然に回避するための支援であり、緊急回避支援よりも時間的、距離的に遠い衝突を回避するための支援である。
 図1~図3を参照して、第1の実施の形態に係る運転支援装置1について説明する。図1は、第1の実施の形態に係る運転支援装置の構成図である。図2は、緊急回避支援が必要となる場合の一例であり、(a)が認識範囲を示し、(b)が認識範囲内に歩行者を認識した場合を示す。図3は、予測支援の説明図である。
 運転支援装置1は、自車と障害物との衝突を回避するために緊急回避支援と予測支援を実施でき、緊急回避支援と予測支援のいずれか一方を選択して実施する。特に、運転支援装置1は、衝突の緊急性を判断し、緊急性がある場合には緊急回避支援を即座に実施し、緊急性が無い場合には予測支援を実施する。
 運転支援装置1は、環境認識部10、自車状態検出部11、ECU[Electronic Control Unit]21(緊急回避支援作動判定部21a、衝突予測部21b、支援内容決定部21c)、支援実現部30を備えている。なお、第1の実施の形態では、緊急回避支援作動判定部21aが請求の範囲に記載する必要性判定手段に相当し、支援内容決定部21c及び支援実現部30が請求の範囲に記載する実施手段に相当する。
 環境認識部10は、自車周辺の環境を認識する手段である。自車周辺の環境としては、例えば、自車周辺の障害物となる物体や障害物になる可能性のある物体、信号機、交通標識、横断歩道、天候がある。環境認識部10としては、例えば、自車周辺(特に、前方側)を撮影するカメラと画像の処理装置、レーザレーダとレーダ信号の処理装置等の自車から検出する外界センサ、他車から情報を収集する車車間通信装置がある。環境認識部10では、一定時間毎に、自車周辺の環境を認識し、その認識情報をECU21に送信する。認識情報としては、例えば、障害物の場合には障害物(障害物となる可能性のあるものも含む)の有無、障害物が存在する場合には各障害物についての種別、位置、速度、加速度、進行方向がある。位置等については、自車に対する相対値がよいが、絶対値でもよい。
 自車状態検出部11は、自車の状態を検出する手段である。自車の状態としては、例えば、位置、車速、加速度、進行方向があり、自車状態に運転者状態が含まれる場合には運転者の視線方向等もある。自車状態検出部11としては、例えば、GPS[Global Positioning System]受信装置(ナビゲーション装置でもよい)、車速センサ、操舵トルクセンサ、舵角センサ、アクセルペダルセンサ、ブレーキペダルセンサ、シフト位置センサ、運転者の顔を撮像するカメラと画像の処理装置がある。自車状態検出部11では、一定時間毎に、自車の各状態を検出し、その検出情報をECU21に送信する。
 ECU21は、CPU[Central Processing Unit]、ROM[Read Only Memory]、RAM[Random Access Memory]等からなる電子制御ユニットであり、運転支援装置1を統括制御する。ECU21では、ROMに記憶されている運転支援装置1用のアプリケーションプログラムをRAMにロードしてCPUで実行することにより、緊急回避支援作動判定部21a、衝突予測部21b、支援内容決定部21cが構成される。
 緊急回避支援作動判定部21aでは、環境認識部10で認識できている障害物の障害物情報と自車状態検出部11で検出された自車の状態に基づいて衝突が起こる緊急状態(現在の状況が続いた場合には衝突が明らかなタイミング)か否かを判断し、緊急状態の場合には緊急回避支援が必要と判定し、緊急状態でない場合には緊急回避支援が必要ない(衝突予測に基づく予測支援)と判定する。
 図2を参照して、緊急回避支援作動判定部21aでの判定方法の一例(PCSの場合)を説明する。緊急回避支援作動判定部21aでは、自車状態検出部11で検出される速度、加速度、ステアリング量(進行方向)から走行予定経路(あるいは走行予定範囲)を計算する。また、環境認識部10では図2(a)に示すように認識範囲A内の認識を行っており、図2(b)に示すように認識範囲A内に歩行者Wを認識した場合、緊急回避支援作動判定部21aではその環境認識部10で認識された歩行者W(障害物)の自車MVとの相対的な位置、速度、加速度、進行方向から歩行者Wの移動予定経路(あるいは移動予定範囲)を計算する。そして、緊急回避支援作動判定部21aでは、その自車の走行予定経路に障害物の移動予定経路が交差するか否かを判定する。経路が交差しない場合、緊急回避支援作動判定部21aでは、緊急性がない(現在の状況では衝突のタイミングでない)と判断し、緊急回避支援が必要ないと判定する。一方、経路が交差する場合、緊急回避支援作動判定部21aでは、自車と障害物との現在の相対距離と相対速度に基づいて、現在の状況が続いた場合を想定した衝突予測時間であるTTC[Time To Collision]=(相対距離/相対速度)を計算し、TTCがPCSの作動タイミング以内か否かを判定する。TTCがPCSの作動タイミングより長い場合、緊急回避支援作動判定部21aでは、緊急性がないと判断し、緊急回避支援が必要ないと判定する。一方、TTCがPCSの作動タイミング以内の場合、緊急回避支援作動判定部21aでは、緊急性がある(現在の状況では衝突のタイミングである)と判断し、緊急回避支援が必要と判定する。なお、PCSの作動タイミングは、実験やシミュレーション等によって設定され、支援後の衝突の程度が軽減されたり、衝突をぎりぎりで回避できるタイミング(現時点からの時間)である。
 衝突予測部21bでは、緊急回避支援作動判定部21aで緊急回避支援が必要ないと判定した場合、環境認識部10で認識できている障害物(障害物となる可能性のある物体)の障害物情報に基づいて障害物の将来の移動範囲を予測するとともに自車状態検出部11で検出された自車の状態に基づいて自車の将来の走行範囲を予測し、その障害物の移動予測範囲と自車の走行予測範囲に基づいて将来衝突する可能性があるか否かを予測する。ここでは、障害物や自車のあらゆる状況の変化を考慮して予測を行う。障害物となる可能性のある物体としては、例えば、路側帯を歩いている歩行者でも車道に飛び出してくることも考えられるので、そのような歩行者も障害物となる可能性がある物体となる。
 図3を参照して、衝突予測部21bでの予測方法の一例を説明する。衝突予測部21bでは、図3に示すように、自車MVに対して、環境認識部10で認識できている歩行者W(障害物となる可能性のある物体)の位置を設定する。その際、歩行者についての位置、サイズ、速度等が設定される。次に、衝突予測部21bでは、図3に示すように、自車MVと歩行者Wを所定の範囲に分布する粒(パーティクル)の集まりMVS、WSでそれぞれ表現する。この分布範囲は、位置とサイズによって決定され、サイズが大きいほどパーティクルの数が多くなる。そして、衝突予測部21bでは、自車の将来の走行範囲を計算するとともに歩行者が飛び出した場合の将来の移動範囲を計算し、その自車の将来の走行範囲と歩行者の将来の移動範囲に基づいて衝突のタイミングと衝突の程度を計算する。この際、所定の時間間隔毎にパーティクルが撒かれ、そのパーティクルの分布範囲が時間が経過するほど広がっていく(存在可能性が分散する)。衝突の程度は、自車のパーティクルと歩行者のパーティクルとが衝突する数に応じて決定される。そして、衝突予測部21bでは、衝突の程度の大小に応じて歩行者の飛び出しの危険度を表現し、危険度が所定の閾値以上の場合には衝突を未然に回避するための支援が必要と判定する。
 支援内容決定部21cでは、緊急回避支援作動判定部21aで緊急回避支援が必要と判定した場合、緊急回避支援の支援内容を決定し、その支援内容を支援実現部30に送信する。ここでは、緊急回避支援作動判定部21aでの計算結果に基づいて自車の走行予定経路と障害物の移動予定経路とが交差するまでの間に衝突を回避(あるいは衝突の程度を軽減)できる支援内容が決定される。支援内容としては、ブレーキ支援、ステアリング支援、HMI支援等から支援の手段が決定され、決定された手段に応じた支援量が決定される。例えば、ブレーキ支援の場合には自車の走行予定経路と障害物の移動予定経路との交差地点までに停止するためのブレーキの制動量が決定され、ステアリング支援の場合には交差地点を避けるためのステアリングの操舵方向と操舵量が決定される。
 また、支援内容決定部21cでは、衝突予測部21bで予測支援が必要と判定した場合、予測支援の支援内容を決定し、その支援内容を支援実現部30に送信する。ここでは、衝突予測部21bでの予測に基づいて自車の将来の走行範囲と障害物の将来の移動範囲とが重ならない範囲が特定され、その特定された範囲と自車の移動可能範囲から支援内容が決定される。支援内容としては、ブレーキ支援、ステアリング支援、HMI支援等から支援の手段が決定され、決定された手段に応じた支援量が決定される。例えば、ブレーキ支援の場合には衝突を未然に回避できる場所に誘導するためのブレーキの制動量が決定され、ステアリング支援の場合には衝突を未然に回避できる場所に誘導するためのステアリングの操舵方向と操舵量が決定され、HMI支援の場合にはHMIの種類(表示、音声、警報等)が決定され、HMIでの表示内容(例えば、危険度の程度)や音声内容(例えば、操舵方向の指示、ブレーキ作動の指示)が決定される。
 支援実現部30は、ECU21で決定した支援内容を実現するための手段である。例えば、車両制御による支援の場合、支援実現部30としては、例えば、ブレーキ制御を行うためのECU、ステアリング制御を行うためのECUである。HMIによる支援の場合、支援実現部30としては、例えば、ナビゲーション装置等で利用されるディスプレイ、スピーカ、警報装置がある。支援実現部30では、ECU21から支援内容を受信する毎に、その支援内容を実行する。
 図1を参照して、運転支援装置1における動作を図4のフローチャートに沿って説明する。図4は、第1の実施の形態に係る運転支援装置における動作の流れを示すフローチャートである。なお、運転支援装置1では、以下の動作を所定時間毎に繰り返し行っている。
 環境認識部10では、自車周辺の環境(特に、障害物)を認識し、その認識情報をECU21に送信する(S10)。また、自車状態検出部11では、自車の状態を検出し、その検出情報をECU21に送信する(S11)。そして、ECU21では、自車周辺の環境の認識情報と自車の状態の検出情報に基づいて、緊急回避支援が必要か否かを判定する(S12)。
 ECU21では、S12にて緊急回避支援が必要と判定した場合、緊急状態にある衝突を回避するための緊急回避支援の支援内容を決定し、その支援内容を支援実現部30に送信する(S13)。支援実現部30では、その緊急回避支援の支援内容に基づいて緊急回避支援を実施する(S14)。
 ECU21では、S12にて緊急回避支援が必要ないと判定した場合、自車周辺の環境の認識情報と自車の状態の検出情報に基づいて衝突予測を実施し(S15)、予測支援が必要か否かを判定する(S16)。ECU21では、S16にて予測支援が必要と判定した場合、将来の衝突を未然に回避するための予測支援の支援内容を決定し、その支援内容を支援実現部30に送信する(S17)。支援実現部30では、その予測支援の支援内容に基づいて予測支援を実施する(S18)。また、ECU21では、S16にて予測支援が必要ないと判定した場合、支援を行わずに、今回の処理を終了する。
 この運転支援装置1によれば、緊急回避支援の必要性を判定し、その判定結果に応じて緊急回避支援と予測支援のいずれかを実施するので、衝突の緊急度に応じた支援を行うことができる。緊急回避支援が必要なときには、緊急回避支援を即座に実施でき、支援が遅れることなく、衝突を回避(軽減)できる。一方、緊急回避支援が必要ないときには、計算時間を十分に確保して高精度な予測支援を実施でき、将来の衝突を未然に回避できる。
 図5~図7を参照して、第2の実施の形態に係る運転支援装置2について説明する。図5は、第2の実施の形態に係る運転支援装置の構成図である。図6は、支援継続判定及び支援内容変更の一例であり、(a)が環境変化判定領域と現在実施中の支援内容であり、(b)が環境変化判定範囲から障害物が出現した場合の支援内容変更であり、(c)が環境変化判定範囲以外から障害物が出現した場合の支援内容変更である。図7は、支援内容を変更する場合の簡易予測計算の説明図である。
 運転支援装置2は、自車と障害物との衝突を回避するために少なくとも予測支援を実施できる。特に、運転支援装置2は、自車周辺の環境に変化があるかあるいは自車の状態に変化があるかを判断し、変化がある場合には現在実施中の予測支援で安全性を確保できるか否かを判断し、安全性を確保できる場合には現在実施中の支援内容を継続し、確保できない場合には現在実施中の支援内容に基づいてより安全になる支援内容に変更する。
 運転支援装置2は、環境認識部10、自車状態検出部11、ECU22(環境変化検出部22a、自車状態変化検出部22b、支援継続判定部22c、衝突予測部22d、支援内容決定部22e)、支援実現部30を備えている。なお、環境認識部10、自車状態検出部11、支援実現部30については、第1の実施の形態で説明した各手段と同様の手段なので、説明を省略する。
 ECU22は、CPU、ROM、RAM等からなる電子制御ユニットであり、運転支援装置2を統括制御する。ECU22では、ROMに記憶されている運転支援装置2用(予測支援についてのみ)のアプリケーションプログラムをRAMにロードしてCPUで実行することにより、環境変化検出部22a、自車状態変化検出部22b、支援継続判定部22c、衝突予測部22d、支援内容決定部22eが構成される。
 環境変化検出部22aでは、自車前方の所定の判定範囲(例えば、環境認識部10の認識範囲)において、環境認識部10で現在認識できている障害物の障害物情報と環境認識部10で過去に認識できている障害物の障害物情報(前回の情報だけでもよいしあるいはそれ以前の過去の情報を含めてもよい)とを比較し(現在と過去の情報間の差分を取る)、障害物に新たな動きの変化があるかあるいは新たな障害物が出現したかを検出する。また、環境変化検出部22aでは、自車前方の所定の判定範囲において、環境認識部10で現在認識できている交通標識等の認識情報と環境認識部10で過去に認識できている交通標識等の認識情報とを比較し、障害物が車道に飛び出してくる可能性を上げるような因子が新たに発生したかを検出する。このような因子としては、例えば、横断歩道がある。
 自車状態変化検出部22bでは、自車状態検出部11で現在検出された自車の状態と自車状態検出部11で過去に検出された自車の状態とを比較し(現在と過去の自車状態間の差分を取る)、自車状態に新たな変化があるかを検出する。ここでは、ブレーキペダル操作、アクセルペダル操作、シフト操作、ステアリング操作、車速、加速度、運転者の視線方向等の変化によって、自車の運転者による行動変化あるいは路面状態等による走行状態変化があるかを検出する。
 支援継続判定部22cでは、環境変化検出部22aで自車周辺の環境の変化を検出した場合又は自車状態変化検出部22bで自車の状態の変化を検出した場合、自車周辺の環境の変化の状況又は自車の状態の変化の状況に基づいて現在実施中の予測支援の支援内容を継続するか否かを判定する。
 図6を参照して、判定方法の一例を説明する。この例は、図6(a)に示すように、自車MVの前方左側に駐車車両PV(障害物)が存在するので、現在実施中の予測支援として、その駐車車両PVを回避するためにブレーキ制御を行いつつ右方向へのステアリング制御を行っている。この予測支援を行うと、自車MVは符号S1で示す走行予定経路となる。また、環境変化検出部22aでは、図6(a)に示すように、自車MV前方の判定範囲JA又は死角を形成する駐車車両PVより遠方の判定範囲JBにおいて環境の変化の検出を行っている。図6(b)に示す例は危険を想定した場所(死角)から歩行者W1(障害物)が飛び出してきた場合であり、環境変化検出部22aでこの新たな歩行者W1の出現が検出される。また、図6(c)に示す例は危険を想定していなかった場所から歩行者W2(障害物)が飛び出してきた場合であり、環境変化検出部22aでこの新たな歩行者W2の出現が検出される。
 図6(b)に示す例の場合、支援継続判定部22cでは、歩行者W1の車道への進入方向を左側からの進入と判断し、左側から車道に飛び出してきた歩行者W1との衝突を未然に回避するために、現在実施中のブレーキ支援とステアリング支援のうち効果のある支援(又は寧ろ危険にしうる支援)を選定する。この場合、支援継続判定部22cでは、右方向へのステアリング支援を選定し、現在実施中のステアリング制御の操舵量を増加したほうがより安全になる(歩行者W1との衝突を回避できる)か否かを判定する。支援継続判定部22cでは、右方向への操舵量を増加したほうがより安全になると判定した場合には現在実施中の予測支援の支援内容を変更すると判断し、操舵量を変えなくても安全性は確保できると判定した場合には現在実施中の予測支援の支援内容を継続すると判断する。この図6(b)の場合、現在実施中のステアリング支援による走行予定経路S1よりも右方向になる走行予定経路S2のほうがより安全になるので、現在実施中の予測支援の支援内容を変更すると判断される。
 図6(c)に示す例の場合、支援継続判定部22cでは、歩行者W2の車道への進入方向を右側からの進入と判断し、右側から車道に飛び出してきた歩行者W2との衝突を未然に回避するために、現在実施中のブレーキ支援とステアリング支援のうち効果のある支援を選定する。この場合、支援継続判定部22cでは、ブレーキ支援を選定し、現在実施中のブレーキ制御の制動量を増加したほうがより安全になる(歩行者W2との衝突を回避できる)か否かを判定する。支援継続判定部22cでは、制動量を増加したほうがより安全になると判定した場合には現在実施中の予測支援の支援内容を変更すると判断し、制動量を変えなくても安全性を確保できると判定した場合には現在実施中の予測支援の支援内容を継続すると判断する。この図6(c)の場合、現在実施中のブレーキ支援による走行予定経路S1よりも前進しない走行予定経路S3のほうがより安全になるので、現在実施中の予測支援の支援内容を変更すると判断される。あるいは、支援継続判定部22cでは、右方向へのステアリング支援を選定し、現在実施中のステアリング制御の操舵量を減少したほうが(操舵量を0にすることも含む)より安全になる(歩行者W2との衝突を回避できる)か否かを判定する。支援継続判定部22cでは、右方向への操舵量を減少したほうがより安全になると判定した場合には現在実施中の予測支援の支援内容を変更すると判断し、操舵量を変えなくても安全性を確保できると判定した場合には現在実施中の予測支援の支援内容を継続すると判断する。この図6(c)の場合、現在実施中のステアリング支援による走行予定経路S1よりも直進側の走行予定経路S4のほうがより安全になるので、現在実施中の予測支援の支援内容を変更すると判断される。なお、この例の場合、ブレーキ支援とステアリング支援の両方の支援内容を変更すると判断されてもよい。
 図7を参照して、判定方法の他の例を説明する。図6に示す例の場合、障害物が飛び出してくる方向によって判断したが、この例では飛び出してくる障害物の速度によって判断する。この例でも、図6の例と同様に、現在実施中の予測支援として、駐車車両PVを事前に回避するためにブレーキ支援を行いつつ右方向へのステアリング支援を行っている。また、図7の例は左側から歩行者W1(障害物)が車道に飛び出してきた場合であり、環境変化検出部22aでこの新たな歩行者W1の出現が検出される。
 支援継続判定部22cでは、環境認識部10で認識された歩行者W1についての位置、速度等に基づいて歩行者W1の移動状態を把握するとともに、自車状態検出部11で検出された自車MVについての位置、速度等に基づいて自車MVの状態を把握する。支援継続判定部22cでは、この歩行者W1の移動状態に基づいて将来の各時刻(t1,t2,t3,・・・)における移動位置Wt1,Wt2,Wt3,・・・を予測するとともに、この自車MVの状態に基づいて将来の各時刻(t1,t2,t3,・・・)における走行位置MVt1,MVt2,MVt3,・・・を予測する。ここでの予測は、衝突予測部22dでのあらゆる可能性を考慮した予測ではなく、現在の位置や速度及び進行方向等に基づいて可能性の高い状況に絞った限定的な予測を行うものであり、計算コストが低く、計算時間も短い。そして、支援継続判定部22cでは、歩行者W1と自車MVとが将来最も近づく時刻を抽出し、その抽出した時刻での歩行者W1と自車MVとの間の距離dを計算する。この例では、時刻t3で最も近づき、歩行者W1の時刻t3での位置Wt3と自車MVの時刻t3での位置MVt3との間の距離dt3が計算される。さらに、支援継続判定部22cでは、この最も近づくときの距離dが閾値εより大きいか否かを判定する。この閾値εは、実験やシミュレーション等によって設定され、支援を行わなくとも十分に安全性が確保される距離である。支援継続判定部22cでは、最も近づくときの距離dが閾値ε以下と判定した場合には現在実施中の予測支援の支援内容を変更すると判断し、距離dが閾値εより大きいと判定した場合には現在実施中の予測支援の支援内容を継続すると判断する。
 衝突予測部22dでは、環境変化検出部22aで自車周辺の環境の変化を検出しなかった場合かつ自車状態変化検出部22bで自車の状態の変化を検出しなかった場合、第1の実施の形態に係る衝突予測部21bと同様の処理を行う。
 支援内容決定部22eでは、衝突予測部22dでの処理が行われた場合、第1の実施の形態に係る支援内容決定部21cにおける予測支援の支援内容の決定と同様の処理を行う。
 また、支援内容決定部22eでは、支援継続判定部22cで現在実施中の予測支援の支援内容を変更すると判定した場合、支援継続判定部22cでの判定内容に基づいて現在実施中の予測支援の車両制御量から増加させた制御量あるいは減少させた制御量を決定し、その変更した支援内容を支援実現部30に送信する。
 図6を参照して、支援内容の変更方法の一例を説明する。図6(b)に示す例の場合、支援内容決定部22eでは、支援継続判定部22cで現在実施中のステアリング制御の右方向の操舵量を増加したほうがより安全になると判定しているので、自車が安全に旋回可能な範囲内で現在実施中の右方向の操舵量よりも増加した操舵量を計算する。また、図6(c)に示す例の場合、支援内容決定部22eでは、支援継続判定部22cで現在実施中のブレーキ制御の制動量を増加したほうがより安全になると判定しているので、自車が安全に制動可能な範囲内で現在実施中の制動量よりも増加した制動量を計算する。あるいは、支援内容決定部22eでは、支援継続判定部22cで現在実施中のステアリング制御の右方向の操舵量を減少したほうがより安全になると判定しているので、自車が安全に旋回可能な範囲内で現在実施中の右方向の操舵量よりも減少した操舵量を計算する。
 図7を参照して、支援内容の変更方法の他の例を説明する。支援内容決定部22eでは、現在実施中のブレーキ制御の制動量あるいは右方向へのステアリング制御の操舵量に基づいて、支援継続判定部22cで判定した歩行者W1と自車MVとが最も近づくときの時刻での両者間の距離dが閾値εよりも大きくなるように制動量あるいは右方向への操舵量を計算する。この例の場合、ブレーキ制御の制動量を増加するかあるいはステアリング制御の右方向への操舵量を増加することにより、所定時間後の両者間の距離dが長くなり、距離dが閾値εより大きくなる。勿論、最も近づくときの時刻以前の各時刻でも、両者間の距離dが閾値εより大きくなるようにする。例えば、両者間の距離dが閾値εよりも大きくなるある位置を何秒後(最も近づく時刻)に自車MVが車速いくらで通過するようにするかを決定することにより、ブレーキ制御の制動量やステアリング制御の操舵量を計算できる。
 また、支援内容決定部22eでは、支援継続判定部22cで現在実施中の予測支援の支援内容を継続すると判定した場合、前回の予測支援の支援内容を支援実現部30に送信する。
 なお、現在実施中の予測支援の支援内容を変更する場合、車両制御量の変更について説明したが、HMI等の他の手段で支援を行っている場合にはその支援内容を変更する。また、障害物が全く存在せず、予測支援を実施していないときに新たな障害物の出現を検出した場合には、衝突予測部22dでの処理が必要となる。
 図5を参照して、運転支援装置2における動作を図8のフローチャートに沿って説明する。図8は、第2の実施の形態に係る運転支援装置における動作の流れを示すフローチャートである。なお、運転支援装置2では、以下の動作を所定時間毎に繰り返し行っている。
 環境認識部10では、自車周辺の環境を認識し、その認識情報をECU22に送信する(S20)。また、自車状態検出部11では、自車の状態を検出し、その検出情報をECU22に送信する(S21)。
 ECU22では、現在と過去の環境の認識情報を比較し、環境の変化を検出する(S22)。また、ECU22では、現在と過去の自車の状態の検出情報を比較し、自車状態の変化を検出する(S23)。そして、ECU22では、現在実施中の予測支援の間に、環境が変化したかあるいは自車状態が変化したか否かを判定する(S24)。
 ECU22では、S24にて環境が変化したあるいは自車状態が変化したと判定した場合、現在実施中の予測支援の支援内容を継続しても安全かあるいは変更したほうが安全かを判定する(S25)。ECU22では、S25にて現在実施中の予測支援の支援内容を継続しても安全と判定した場合、現在実施中の予測支援の支援内容を受け継ぎ、その支援内容を支援実現部30に送信する(S26)。支援実現部30では、現在実施中の支援を継続して実施する(S31)。また、ECU22では、S25にて現在実施中の予測支援の支援内容を変更したほうが安全と判定した場合、現在実施中の予測支援の支援内容を簡易変更してより安全になる支援内容を決定し、その支援内容を支援実現部30に送信する(S27)。支援実現部30では、実施していた支援内容よりも強めたあるいは弱めた支援を実施する(S31)。
 ECU22では、S24にて環境が変化しなかったかつ自車状態が変化したかったと判定した場合、自車周辺の環境の認識情報と自車の状態の検出情報に基づいて衝突予測を実施し(S28)、予測支援が必要か否かを判定する(S29)。ECU22では、S29にて予測支援が必要と判定した場合、将来の衝突を未然に回避するための予測支援の支援内容を決定し、その支援内容を支援実現部30に送信する(S30)。支援実現部30では、その予測支援の支援内容に基づいて新たな支援を実施する(S31)。また、ECU22では、S29にて予測支援が必要ないと判定した場合、支援を行わずに、今回の処理を終了する。
 図5を参照して、図6の例の新たな障害物に対応する場合の運転支援装置2における具体的な動作の一例を図9のフローチャートに沿って説明する。図9は、第2の実施の形態に係る運転支援装置における新たな障害物に対応する場合の動作の流れの一例を示すフローチャートである。なお、この例の場合、現在実施中の予測支援として、自車前方左側の駐車車両を回避するためにブレーキ制御を行いつつ右方向へのステアリング制御を行っている。
 ECU22では、上記のS24の判定で環境が変化したと判定した場合、新たな障害物の車道への進入方向を検出する(S40)。ECU22では、新たな障害物が左側から出現したか否かを判定する(S41)。ECU22では、S41にて左側からの出現と判定した場合、現在実施中の右方向へのステアリングの操舵支援を強めたほうがより安全になると判断する(S42)。そして、ECU22では、実施中の右方向へのステアリング制御の操舵量よりも増加した操舵量を決定し、その支援内容を支援実現部30に送信する(S47)。支援実現部30では、その予測支援の支援内容に基づいて実施していた右方向へのステアリング支援よりも強めたステアリング支援を実施する(S48)。
 ECU22では、S41にて左側からの出現でないと判定した場合、新たな障害物が右側から出現したか否かを判定する(S43)。ECU22では、S43にて右側からの出現と判定した場合、現在実施中の右方向へのステアリングの操舵支援を弱めたほうがより安全になるあるいは現在実施中のブレーキ支援を強めたほうがより安全になると判断する(S44)。そして、ECU22では、実施中の右方向へのステアリング制御の操舵量よりも減少した操舵量あるいは実施中のブレーキ制御の制動量よりも増加した制動量を決定し、その支援内容を支援実現部30に送信する(S47)。支援実現部30では、その予測支援の支援内容に基づいて実施していた右方向へのステアリング支援よりも弱めたステアリング支援あるいは実施していたブレーキ支援よりも強めたブレーキ支援を実施する(S48)。
 ECU22では、S43にて右側からの出現でないと判定した場合、新たな障害物が正面から出現したか否かを判定する(S45)。ECU22では、S45にて正面からの出現と判定した場合、現在実施中の右方向へのステアリングの操舵支援を強めたほうがより安全になるあるいは現在実施中のブレーキ支援を強めたほうがより安全になると判断する(S46)。そして、ECU22では、実施中の右方向へのステアリング支援の操舵量よりも増加した操舵量あるいは実施中のブレーキ支援の制動量よりも増加した制動量を決定し、その支援内容を支援実現部30に送信する(S47)。支援実現部30では、その予測支援の支援内容に基づいて実施していた右方向へのステアリング支援よりも強めたステアリング支援あるいは実施していたブレーキ支援よりも強めたブレーキ支援を実施する(S48)。
 ECU22では、S45にて正面からの出現でないと判定した場合、現在実施中の予測支援の支援内容を継続する(現在の支援で十分に安全性を確保できる)と判断し、現在実施中の予測支援の支援内容を支援実現部30に送信する。支援実現部30では、現在実施中の支援を継続して実施する(S49)。
 この運転支援装置2によれば、予測支援を実施する場合でも、自車周辺の環境の変化と自車状態の変化を検出し、変化がある場合には現在実施中の予測支援を継続しても安全かあるいは現在実施中の予測支援を変更したほうが安全かを判定することにより、計算コストの高い衝突予測計算を繰り返し行うことなく、計算コストを軽減して即座に安全性を確保できる。これによって、新たな危険に対しても、即座に対応して支援を更新することができる。また、このように簡易的な計算によって稼げた時間(障害物に接近するまでの時間が遅れる)を利用して、あらゆる状況を考慮した衝突予測計算を行い、詳細な予測支援の支援内容を更新することもできる。
 運転支援装置2によれば、予測支援継続を判断する場合や現在実施中の予測支援の支援内容を変更する場合、新たな障害物の出現方向、自車と障害物とが最も接近する時刻での距離等の簡単な情報を用いて各計算を行うので、計算コストを非常に低く、迅速な対応が可能である。
 図10を参照して、第3の実施の形態に係る運転支援装置3について説明する。図10は、第3の実施の形態に係る運転支援装置の構成図である。
 運転支援装置3は、自車と障害物との衝突を回避するために緊急回避支援と予測支援を実施でき、緊急回避支援と予測支援のいずれか一方を選択して実施する。特に、運転支援装置3は、衝突の緊急性を判断し、緊急性がある場合には緊急回避支援を即座に実施し、緊急性が無い場合には予測支援を実施する。さらに、運転支援装置3は、予測支援を実施する場合、自車周辺の環境に変化があるかあるいは自車の状態に変化があるかを判断し、変化がある場合には現在実施中の予測支援で安全性を確保できるか否かを判断し、安全性を確保できる場合には現在実施中の支援内容を継続し、確保できない場合には現在実施中の支援内容に基づいてより安全になる支援内容に変更する。
 運転支援装置3は、環境認識部10、自車状態検出部11、ECU23(緊急回避支援作動判定部23a、環境変化検出部23b、自車状態変化検出部23c、支援継続判定部23d、衝突予測部23e、支援内容決定部23f)、支援実現部30を備えている。なお、環境認識部10、自車状態検出部11、支援実現部30については、第1の実施の形態で説明した各手段と同様の手段なので、説明を省略する。
 なお、第3の実施の形態では、緊急回避支援作動判定部23aが請求の範囲に記載する必要性判定手段に相当し、環境変化検出部23bが請求の範囲に記載する環境変化検出手段に相当し、自車状態変化検出部23cが請求の範囲に記載する自車状態変化検出手段に相当し、支援継続判定部23dが請求の範囲に記載する継続判定手段に相当し、支援内容決定部23f及び支援実現部30が請求の範囲に記載する実施手段に相当する。
 ECU23は、CPU、ROM、RAM等からなる電子制御ユニットであり、運転支援装置3を統括制御する。ECU23では、ROMに記憶されている運転支援装置3用のアプリケーションプログラムをRAMにロードしてCPUで実行することにより、緊急回避支援作動判定部23a、環境変化検出部23b、自車状態変化検出部23c、支援継続判定部23d、衝突予測部23e、支援内容決定部23fが構成される。なお、緊急回避支援作動判定部23a、衝突予測部23eについては、第1の実施の形態で説明した各手段と同様の手段なので、説明を省略する。また、環境変化検出部23b、自車状態変化検出部23c、支援継続判定部23dについては、第2の実施の形態で説明した各手段と同様の手段なので、説明を省略する。また、支援内容決定部23fは、第1の実施の形態で説明した支援内容決定部と第2の実施の形態で説明した支援内容決定部を統合した手段であり、説明を省略する。
 図10を参照して、運転支援装置3における動作を図11のフローチャートに沿って説明する。図11は、第3の実施の形態に係る運転支援装置における動作の流れを示すフローチャートである。なお、運転支援装置3では、以下の動作を所定時間毎に繰り返し行っている。
 環境認識部10では、自車周辺の環境を認識し、その認識情報をECU23に送信する(S50)。また、自車状態検出部11では、自車の状態を検出し、その検出情報をECU23に送信する(S51)。そして、ECU23では、自車周辺の環境の認識情報と自車の状態の検出情報に基づいて、緊急回避支援が必要か否かを判定する(S52)。
 ECU23では、S52にて緊急回避支援が必要と判定した場合、緊急状態にある衝突を回避するための緊急回避支援の支援内容を決定し、その支援内容を支援実現部30に送信する(S53)。支援実現部30では、その緊急回避支援の支援内容に基づいて緊急回避支援を実施する(S54)。
 ECU23では、S52にて緊急回避支援が必要ないと判定した場合、既に予測支援を実施中か否かを判定する(S55)。ECU23では、S55にて予測支援を未だ実施していないと判定した場合、自車周辺の環境の認識情報と自車の状態の検出情報に基づいて衝突予測を実施し(S56)、予測支援が必要か否かを判定する(S57)。ECU23では、S57にて予測支援が必要と判定した場合、将来の衝突を未然に回避するための予測支援の支援内容を決定し、その支援内容を支援実現部30に送信する(S58)。支援実現部30では、その予測支援の支援内容に基づいて予測支援を実施する(S65)。また、ECU23では、S57にて予測支援が必要ないと判定した場合、支援を行わずに、今回の処理を終了する。
 ECU23では、S55にて既に予測支援を実施していると判定した場合、現在と過去の環境の認識情報を比較して環境の変化を検出するとともに(S59)、現在と過去の自車の状態の検出情報を比較して自車状態の変化を検出する(S60)。そして、ECU23では、現在実施中の予測支援の間に、環境が変化したかあるいは自車状態が変化したか否かを判定する(S61)。
 ECU23では、S61にて環境が変化したあるいは自車状態が変化したと判定した場合、現在実施中の予測支援の支援内容を継続しても安全かあるいは変更したほうが安全かを判定する(S62)。ECU23では、S62にて現在実施中の予測支援の支援内容を継続しても安全と判定した場合、現在実施中の予測支援の支援内容を受け継ぎ、その支援内容を支援実現部30に送信する(S63)。支援実現部30では、現在実施中の予測支援を継続して実施する(S65)。また、ECU23では、S62にて現在実施中の予測支援の支援内容を変更したほうが安全と判定した場合、現在実施中の予測支援の支援内容を簡易変更してより安全になる支援内容を決定し、その支援内容を支援実現部30に送信する(S64)。支援実現部30では、実施していた支援内容よりも強めたあるいは弱めた予測支援を実施する(S65)。
 ECU23では、S61にて環境が変化しなかったかつ自車状態が変化したかったと判定した場合、衝突予測を実施し(S56)、予測支援が必要か否かを判定する(S57)。ECU23では、S57にて予測支援が必要と判定した場合、予測支援の支援内容を決定し、その支援内容を支援実現部30に送信する(S58)。支援実現部30では、その予測支援の支援内容に基づいて新たな予測支援を実施する(S65)。また、ECU23では、S57にて予測支援が必要ないと判定した場合、支援を行わずに、今回の処理を終了する。
 この運転支援装置3によれば、上記した第1の実施の形態に係る運転支援装置1による効果と第2の実施の形態に係る運転支援装置2による効果を有している。
 以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく様々な形態で実施される。
 例えば、本実施の形態では車両制御やHMI等によって運転支援を行う運転支援装置に適用したが、自動運転を行う制御装置等の他の装置に適用してもよい。
 また、本実施の形態では緊急回避支援(PCS)、予測支援(衝突予測を含む)の手法の一例を示したが、緊急回避支援、予測支援については他の手法で行ってもよい。
 また、第2の実施の形態では新たな障害物の出現を検出した場合についての例で説明したが、既に検出されている障害物の動きの変化を検出した場合、障害物の動きの変化をもたらすような因子を検出した場合、あるいは、自車のブレーキ操作、ステアリング操作、シフト操作、ステアリング操作、車速、運転者の視線方向等の変化からドライバの行動変化を検出した場合等についても、同様に、現在実施している支援を強めたり/弱めたりしたほうが安全になるかあるいは現在実施中の支援のままでも安全かを判断し、支援を変更したほうが安全になる場合には現在実施中の支援量を簡易的に変更する。
 また、第2、第3の実施の形態では自車周辺の環境の変化と自車状態の変化の両方を検出して、現在実施中の予測支援を継続するか否かを判断したが、自車周辺の環境の変化と自車状態の変化のいずれか一方を検出して、現在実施中の予測支援を継続するか否かを判断してもよい。
 現在の状況で衝突のタイミングにある場合に支援を行う緊急回避支援と将来の衝突可能性を予測して支援を行う予測支援とを実施可能な運転支援装置であって、緊急回避支援の必要性を判断した上で緊急回避支援と予測支援のいずれかを実施することにより、衝突の緊急度に応じた支援を行うことができ、緊急状態のときには支援が遅れることなく衝突を回避(軽減)できるとともに緊急状態でないときには高精度な予測によって将来の衝突を未然に回避できる。
 1,2,3…運転支援装置、10…環境認識部、11…自車状態検出部、21,22,23…ECU、21a,23a…緊急回避支援作動判定部、21b,22d,23e…衝突予測部、21c,22e,23f…支援内容決定部、22a,23b…環境変化検出部、22b,23c…自車状態変化検出部、22c,23d…支援継続判定部、30…支援実現部。

Claims (8)

  1.  自車と障害物との衝突を回避するために、現在の状況で衝突のタイミングにある場合に支援を行う緊急回避支援と、将来の衝突可能性を予測して支援を行う予測支援とを実施可能な運転支援装置であって、
     緊急回避支援の必要性を判定する必要性判定手段と、
     前記必要性判定手段で緊急回避支援の必要性があると判定した場合に緊急回避支援を実施し、前記必要性判定手段で緊急回避支援の必要性がないと判定した場合に予測支援を実施する実施手段と、
     を備えることを特徴とする運転支援装置。
  2.  自車周辺の環境の変化を検出する環境変化検出手段と、
     予測支援を実施している場合、前記環境変化検出手段の検出結果に基づいて現在実施中の予測支援を継続するか否かを判定する継続判定手段と、
     を備えることを特徴とする請求項1に記載の運転支援装置。
  3.  自車の状態の変化を検出する自車状態変化検出手段を備え、
     前記継続判定手段は、予測支援を実施している場合、前記自車状態変化検出手段の検出結果に基づいて現在実施中の予測支援を継続するか否かを判定することを特徴とする請求項2に記載の運転支援装置。
  4.  前記実施手段は、前記継続判定手段で継続しないと判定した場合、現在実施中の支援内容に基づいて現在実施中の支援よりも弱めた支援又は強めた支援を実施することを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の運転支援装置。
  5.  自車と障害物との衝突を回避するために、現在の状況で衝突のタイミングにある場合に支援を行う緊急回避支援と、将来の衝突可能性を予測して支援を行う予測支援とを実施可能な運転支援方法であって、
     緊急回避支援の必要性を判定する必要性判定ステップと、
     前記必要性判定ステップで緊急回避支援の必要性があると判定した場合に緊急回避支援を実施し、前記必要性判定ステップで緊急回避支援の必要性がないと判定した場合に予測支援を実施する実施ステップと、
     を含むことを特徴とする運転支援方法。
  6.  自車周辺の環境の変化を検出する環境変化検出ステップと、
     予測支援を実施している場合、前記環境変化検出ステップでの検出結果に基づいて現在実施中の予測支援を継続するか否かを判定する継続判定ステップと、
     を含むことを特徴とする請求項5に記載の運転支援方法。
  7.  自車の状態の変化を検出する自車状態変化検出ステップを含み、
     前記継続判定ステップでは、予測支援を実施している場合、前記自車状態変化検出ステップでの検出結果に基づいて現在実施中の予測支援を継続するか否かを判定することを特徴とする請求項6に記載の運転支援方法。
  8.  前記実施ステップでは、前記継続判定ステップで継続しないと判定した場合、現在実施中の支援内容に基づいて現在実施中の支援よりも弱めた支援又は強めた支援を実施することを特徴とする請求項6又は請求項7に記載の運転支援方法。
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