JP2003016598A - 車両用運転支援装置 - Google Patents
車両用運転支援装置Info
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Abstract
演算遅れ等を最小限にして速やかにこれを判定しドライ
バに警報等で報知する。 【解決手段】制御装置6には、通常の1次/2次警報に
加え、3次警報距離と車間距離とを比較して自車両1が
先行車両に極めて接近したか否かを判定し、極めて接近
した場合には3次警報を発生する機能が設けられてい
る。特に3次警報距離は、相対速度等を用いることなく
自車速のみにより設定されるため、速やかに3次警報距
離を設定して遅れのない判定が行える。また、3次警報
は、所定のキャンセル条件を満足するまで判定が連続さ
れるようになっており、3次警報は、このキャンセル条
件を満足するまで警報が連続して行われるので、ドライ
バに先行車両との接近状態を確実に報知することができ
る。
Description
に接近したときドライバに注意を促す車間距離警報の機
能を備えた車両用運転支援装置に関する。
積極的にドライバの運転操作を支援する総合的な運転支
援システム(ADA;Active Drive Assist system)が
開発されている。このADAシステムは、車両の走行環
境情報や自車両の走行状態から先行車両との衝突、障害
物との接触、車線逸脱等の様々な可能性を推定して、安
全を維持できないと予測される場合に、ドライバに対し
て報知、その他制御等を行なうものである。このような
車両の走行環境情報を得るための装置としては、レーザ
・レーダ装置等が従来より公知であるが、最近では車両
に搭載した複数のカメラにより捉えた車両前方の風景や
物体の画像情報を処理して、道路、交通環境を実用上十
分な精度と時間で三次元的に認識することが可能になっ
てきている。
おける先行車両との衝突を防止する車間距離警報として
は、特開平7−242132号公報に開示されるよう
に、自車両と先行車両との車間距離が接近したとき、1
次警報/2次警報を行ってドライバに減速を促す車間距
離警報装置が一般に知られている。すなわち、このよう
な車間距離警報装置では、例えば、自車速や先行車両と
の相対速度等に応じて1次警報距離及びこの1次警報距
離よりも短い2次警報距離を設定する。そして、自車両
と先行車両との車間距離が1次警報距離以下となったと
き第1の警報を行い、その後も適切な減速操作等が行わ
れず、自車両と先行車両との車間距離が2次警報距離以
下となったときは2次警報を行う。
ような従来の車間距離警報の多くは、ドライバの使用感
覚や警報の自然さを良好に保つため、車間距離警報が吹
鳴された後は、所定時間、警報をキャンセルする機能が
設けられており、自車両が先行車両に極めて接近しても
車間警報が吹鳴されない場面がある。また、上述の1次
/2次警報距離は、自車両と先行車両との相対速度等を
用いた複雑な演算で設定するため、この演算の遅れから
車間距離警報が遅れてしまう可能性もあった。
で、自車両と先行車両とが接近した状態となったら演算
遅れ等を最小限にして速やかにこれを判定し、自車両と
先行車両とが接近していることを警報等でドライバに報
知することができる車両用運転支援装置を提供すること
を目的としている。
請求項1記載の本発明による車両用運転支援装置は、自
車両と走行路前方の先行車両との車間距離を検出する車
間距離検出手段と、上記自車両と上記先行車両の長い車
間距離での接近の閾値となる第1の警報距離を設定する
第1の警報距離設定手段と、上記自車両と上記先行車両
の短い車間距離での接近の閾値となる第2の警報距離を
設定する第2の警報距離設定手段と、上記第1の警報距
離と上記第2の警報距離の少なくともどちらかと上記車
間距離とを比較して上記自車両が上記先行車両に接近し
たか否かを判定する車間距離判定手段とを備えた車両用
運転支援装置において、上記自車両と上記先行車両とが
接近した際の閾値として上記第2の警報距離より短い第
3の警報距離を設定する第3の警報距離設定手段を有
し、上記車間距離判定手段は、上記第1の警報距離と上
記第2の警報距離による車間距離判定に加え、上記第3
の警報距離と上記車間距離とを比較して上記自車両が上
記先行車両に接近したか否かを判定することを特徴とし
ている。
支援装置では、車間距離検出手段で自車両と走行路前方
の先行車両との車間距離を検出し、第1の警報距離設定
手段で自車両と先行車両の長い車間距離での接近の閾値
となる第1の警報距離を設定し、第2の警報距離設定手
段で自車両と先行車両の短い車間距離での接近の閾値と
なる第2の警報距離を設定し、第3の警報距離設定手段
で自車両と先行車両とが接近した際の閾値として第2の
警報距離より短い第3の警報距離を設定する。そして、
車間距離判定手段は、第1の警報距離と第2の警報距離
の少なくともどちらかと車間距離とを比較して自車両が
先行車両に接近したか否かを判定すると共に、第3の警
報距離と車間距離とを比較して自車両が先行車両に接近
したか否かを判定する。こうして、第2の警報距離より
短い第3の警報距離による車間距離の判定が行われるた
め、自車両と先行車両とが接近した状態となったら演算
遅れ等を最小限にして速やかにこれを判定し、自車両と
先行車両とが接近していることを警報等でドライバに報
知することができる。
運転支援装置は、請求項1記載の車両用運転支援装置に
おいて、上記第1の警報距離設定手段は、上記第1の警
報距離を少なくとも上記自車両と上記先行車両との相対
速度と上記自車両の速度とに応じて設定し、上記第2の
警報距離設定手段は、上記第2の警報距離を少なくとも
上記自車両と上記先行車両との相対速度と上記自車両の
速度とに応じて設定し、上記第3の警報距離設定手段
は、上記第3の警報距離を少なくとも上記自車両の速度
に応じて設定することを特徴としている。このため、第
3の警報距離は、複雑な演算等を用いることなく速やか
に設定され、車間距離との比較に用いることが可能とな
っている。
運転支援装置は、請求項1又は請求項2記載の車両用運
転支援装置において、上記車間距離判定手段は、上記第
3の警報距離と上記車間距離とを比較して上記自車両が
上記先行車両に接近したと判定した場合、予め設定する
キャンセル条件を満足するまで上記判定結果を維持する
ことを特徴としている。このように、車間距離判定手段
では、キャンセル条件を満足するまで判定が連続される
ため、例えば、車間距離判定手段で自車両が先行車両に
接近したと判定した場合に警報を行う警報手段を有して
いれば、キャンセル条件を満足するまで警報が連続して
行われるので、ドライバに先行車両との接近状態を確実
に報知することができる。
運転支援装置は、請求項3記載の車両用運転支援装置に
おいて、上記予め設定するキャンセル条件は、ブレーキ
が作動していることと、上記自車両と上記先行車両との
車間距離が上記第3の警報距離より更に所定に長い距離
離れることと、上記先行車両が存在しなくなって所定時
間以上経過することと、上記先行車両が所定時間後に前
方走行路上に存在しないと予想できることの少なくとも
何れかであることを特徴としている。すなわち、車間距
離判定手段は、具体的には上述の少なくとも何れかの条
件を満足する際に、自車両が先行車両に接近したと判定
した結果をキャンセルする。
運転支援装置は、請求項4記載の車両用運転支援装置に
おいて、上記車間距離判定手段は、上記ブレーキが作動
して上記自車両が上記先行車両に接近したとの判定をキ
ャンセルした場合、上記自車両と上記先行車両との相対
速度が上記自車両と上記先行車両が接近する方向の際に
は上記自車両が上記先行車両に接近したと判定すること
を特徴としている。
施の形態を説明する。図1乃至図5は本発明の実施の形
態を示し、図1は車両用運転支援装置の概略構成図、図
2は自車速及び相対速度と1次/2次警報距離との関係
を示す説明図、図3は自車速に応じて設定される3次警
報距離の説明図、図4は車間距離警報制御のフローチャ
ート、図5は3次警報判定ルーチンのフローチャートで
ある。
(自車両)であり、この自車両1に、自車両と先行車両
との車間距離が接近すると警報等でドライバに報知す
る、いわゆる車間距離警報を一つの機能として有する車
両用運転支援装置(ADA装置)2が搭載されている。
以下、本発明の実施の形態では、ADA装置2の車間距
離警報機能の部分についてのみ説明し、他の機能の部分
については説明を省略する。
えば電荷結合素子(CCD)等の固体撮像素子を用いた
1組の(左右の)CCDカメラ3を有し、これら左右の
CCDカメラ3は、それぞれ車室内の天井前方に一定の
間隔をもって取り付けられ、車外の対象を異なる視点か
らステレオ撮像する。
速センサ4と、ブレーキ(図示せず)が踏み込まれた際
にONとなるブレーキスイッチ5が設けられており、車
速Vとブレーキスイッチ5のON/OFF、及び1組の
CCDカメラ3で撮像した自車両1の走行方向の画像
は、制御装置6に入力される。
5のON/OFF、及び1組のCCDカメラ3で撮像し
た自車両1の走行方向の画像が入力され、自車両1の走
行路前方の先行車両を認識し、この先行車両との接近の
状態を判定して、先行車両との接近の状態に応じてコン
ビネーションメータ7の警報ランプ8と警報ブザー9と
を後述するように作動させる。
ッサを有するマルチマイクロプロセッサのシステムで構
成され、1組のCCDカメラ3で撮像した1組のステレ
オ画像対に対し、対応する位置のずれ量から三角測量の
原理によって画像全体に渡る距離情報を求める処理を行
なって、三次元の距離分布を表す距離画像を生成する。
そして、この距離分布情報から、道路形状や複数の立体
物の3次元位置を高速で検出した後、検出した道路形状
と各立体物の位置を比較して自車両1の先行車両を特定
し、車速センサ4からの信号に基づいて先行車両との車
間距離L及び相対速度を演算する。すなわち、制御装置
6は、自車両1と走行路前方の先行車両との車間距離L
を検出する車間距離検出手段としての機能が備えられて
いる。
初の警告を行うべき長い車間距離である1次警報距離
(第1の警報距離)及びこの1次警報距離よりも短い車
間距離である2次警報距離(第2の警報距離)を設定
し、これらの1次/2次警報距離と、先行車両との車間
距離Lとを比較することで警報実行判定を行う。すなわ
ち、制御装置6は、第1の警報距離設定手段、第2の警
報距離設定手段、及び車間距離判定手段としての機能が
設けられている。
に、1次警報距離と2次警報距離を、車速センサ4から
入力される自車速と、上述の演算される相対速度とに基
づいて設定する。
及び2次警報距離を、自車両1に対する先行車両の相対
速度が低くなる程(自車両1が先行車両に接近する速度
が大きい程)大きな値に設定し、且つ、自車速が大きく
なる程大きな値に設定する。また、制御装置6では、例
えば、図示しないワイパースイッチ等からの入力に基づ
いて自車両1が現在雨天走行時であるか否かを判定し、
通常走行時と雨天走行時とで異なる警報距離を設定す
る。
車両との車間距離Lが1次警報距離或いは2次警報距離
以下となったときに、自車両1が先行車両に接近したと
判定して、それぞれに応じた警報を、コンビネーション
メータ7の警報ランプ8の点灯と警報ブザー9の吹鳴に
より行う。また、制御装置6における、この1次/2次
警報距離による1次/2次警報では、ドライバの使用感
覚や警報の自然さを良好にするため、警報が吹鳴された
後は、所定時間(例えば7秒間)、警報をキャンセルす
る機能等が設けられている。
警報距離の他に、この2次警報距離より短い3次警報距
離(第3の警報距離)Lk3が設定され、この3次警報距
離Lk3と、先行車両との車間距離Lとを比較することで
警報実行判定を行うように構成されている。すなわち、
制御装置6は、第3の警報距離設定手段としての機能も
有しており、制御装置6における車間距離判定手段とし
ての機能は、この第3の警報距離設定手段で設定する3
次警報距離Lk3を用いた判定を行って、警報する機能も
有している。
を、例えば、図3に示すように、自車速Vにのみ応じ、
自車速Vが高くなるほど長く設定するが、極めて短い距
離に設定する。すなわち、この3次警報は、自車両1が
先行車両に極めて接近したときに速やかに確実に作動さ
れる車間距離警報となっている。また、自車両1が低速
(例えば、30Km/h以下)の場合は、ドライバのブレー
キ操作により十分制動対処できると考えられるので、3
次警報距離Lk3は設定されない。
両との車間距離Lが3次警報距離Lk3以下となったとき
に、自車両1が先行車両に極めて接近したと判定して、
警報ブザー9の吹鳴により警報を行う。この3次警報距
離Lk3による3次警報は、警報が吹鳴されると、以下の
各キャンセル条件が満足されるまで連続して警報が実行
される。
ブレーキの操作は、ドライバの明確な制動しようとする
意志で行われるため、ブレーキが踏み込まれてブレーキ
スイッチ5がONの場合は、警報をキャンセルする。
尚、先行車両との相対速度が接近する方向であれば、制
動が不足していることが考えられるため、警報をキャン
セルせず、警報を続行する。
が3次警報距離Lk3より更に所定に長い距離(Lk3+
α:αは例えば2m)離れる。このように3次警報が吹
鳴される場合と解除される場合でヒステリシスを設けて
おくことで、CCDカメラ3からの画像情報等の誤差
で、警報が不必要に断続されることを防止する。また、
3次警報距離Lk3が行われた場合、ドライバに、より安
全な車間距離を確保するように誘導することができる。
間(例えば7秒)以上経過する。先行車が存在しなくな
ればキャンセルする。この際、先行車両を追尾している
状態で、先行車両との車間距離が頻繁に変化する場合に
警報が断続されることを考慮し、所定時間を設定してい
る。
秒)後に前方走行路上に存在しないと予想できる。例え
ば、先行車両の横方向の運動を予測し、先行車両がレー
ンチェンジ等で自車両1の前方走行路から外れる場合は
警報をキャンセルする。
離警報の機能を、図4に示す車間距離警報制御のフロー
チャートで説明する。この車間距離警報制御のプログラ
ムは、所定時間、例えば50ms毎に繰り返し実行され、
まず、ステップ(以下、「S」と略称)101で、画像
認識処理が実行され、前述の如く、1組のCCDカメラ
3で撮像した自車両1の走行方向の画像を基に、先行車
両を認識し、この先行車両に関する情報(車間距離L、
相対速度等)の演算を行う。
報判定ルーチンに従って、自車両1と先行車両との車間
距離が極めて接近しているか否か判定し、警報するか否
かの結果を得る。
次/2次警報判定処理を行い自車両1と先行車両との車
間距離が接近しているか否か判定し、警報するか否かの
結果を得る。
次警報判定で警報ブザー9の吹鳴との結果の場合は、警
報ブザー9を吹鳴する。また、S103の1次/2次警
報判定で警報ランプ8の点灯と警報ブザー9の吹鳴の場
合は、それに応じて警報ランプ8の点灯と警報ブザー9
の吹鳴を実行する。
は、図5に示すように、まず、S201で、現在の3次
警報のモードが警報を吹鳴するモードか否か判定し、3
次警報を吹鳴するモードの場合はS206にジャンプ
し、それ以外のモードの場合はS202へと進む。
モードではないと判定されてS202に進むと、現在の
3次警報のモードが待機モード(警報を吹鳴する条件を
満たしていないモード:車間距離Lが3次警報距離Lk3
より離れている状態のモード)か否か判定され、警報待
機モードの場合はS203に進み、それ以外(すなわ
ち、警報停止モード:車間距離Lが3次警報距離Lk3以
下であるが警報が停止されているモード)の場合はS2
09へとジャンプする。
03に進むと、自車速Vに基づき図3に示す3次警報距
離Lk3が設定され、S204に進んで、車間距離Lと3
次警報距離Lk3との比較が行われる。
Lが3次警報距離Lk3以下の場合(自車両1と先行車両
とが極めて接近している場合)はS205に進み、警報
待機モードから警報吹鳴モードに移行され、S206へ
と進む。一方、S204の判定の結果、車間距離Lが3
次警報距離Lk3より離れている場合はS212へとジャ
ンプされる。
り、或いは、S205で警報待機モードから警報吹鳴モ
ードに移行されてS206に進むと、ブレーキスイッチ
5がONか否か判定され、ブレーキスイッチ5がOFF
の場合はS207に進んで、3次警報吹鳴との判定結果
がなされる。
Nの場合はS208に進み、警報吹鳴モードから警報停
止モードに移行され、S209に進む。
は、S208で警報吹鳴モードから警報停止モードに移
行され、S209に進むと、先行車両との相対速度が自
車両1と先行車両とが近づく方向か否か判定される。
との相対速度が自車両1と先行車両とが近づく方向であ
ればS210に進み、警報停止モードから警報吹鳴モー
ドに移行してS207に進み、3次警報吹鳴との判定結
果がなされる。
の相対速度が自車両1と先行車両とが離れる方向であれ
ばS211に進み、モードをそのまま警報停止モードと
する。
距離Lk3より離れている、或いは、S211で警報停止
モードとするとS212に進み3次警報を無しとする判
定結果としS213に進む。
2で3次警報無しとの判定結果を得た後は、S213に
進み、警報キャンセル条件(前述の(2)〜(4)で説
明したキャンセル条件)の読み込み、演算設定をする。
キャンセル条件の何れか一つでも満足するか否か判定
し、何れも満足しない場合はS215に進んで現在のモ
ードを維持してルーチンを抜ける。
ル条件の何れか一つでも満足する場合は、S216に進
み、現在のモードを警報待機モードに移行させ、S21
7に進んで3次警報無しとの判定結果を得てルーチンを
抜ける。
装置6は、通常の1次/2次警報に加え、3次警報距離
Lk3と車間距離Lとを比較して自車両1が先行車両に極
めて接近したか否かを判定し、極めて接近した場合には
3次警報を発生するようになっているので、従来の1次
/2次警報で生じていた警報遅れ等なく速やかにこれを
判定し、自車両と先行車両とが接近していることを警報
等でドライバに報知することができる。特に、3次警報
距離Lk3は、相対速度等を用いることなく自車速のみに
より設定されるため、速やかに3次警報距離Lk3を設定
して遅れのない判定が行える。また、3次警報は、キャ
ンセル条件を満足するまで判定が連続されるため、キャ
ンセル条件を満足するまで警報が連続して行われるの
で、ドライバに先行車両との接近状態を確実に報知する
ことができる。
車両と先行車両とが接近した状態となったら演算遅れ等
を最小限にして速やかにこれを判定し、自車両と先行車
両とが接近していることを警報等でドライバに報知する
ことが可能になる。
関係を示す説明図
図
定手段、第2の警報距離設定手段、第3の警報距離設定
手段、車間距離判定手段)
Claims (5)
- 【請求項1】 自車両と走行路前方の先行車両との車間
距離を検出する車間距離検出手段と、 上記自車両と上記先行車両の長い車間距離での接近の閾
値となる第1の警報距離を設定する第1の警報距離設定
手段と、 上記自車両と上記先行車両の短い車間距離での接近の閾
値となる第2の警報距離を設定する第2の警報距離設定
手段と、 上記第1の警報距離と上記第2の警報距離の少なくとも
どちらかと上記車間距離とを比較して上記自車両が上記
先行車両に接近したか否かを判定する車間距離判定手段
とを備えた車両用運転支援装置において、 上記自車両と上記先行車両とが接近した際の閾値として
上記第2の警報距離より短い第3の警報距離を設定する
第3の警報距離設定手段を有し、 上記車間距離判定手段は、上記第1の警報距離と上記第
2の警報距離による車間距離判定に加え、上記第3の警
報距離と上記車間距離とを比較して上記自車両が上記先
行車両に接近したか否かを判定することを特徴とする車
両用運転支援装置。 - 【請求項2】 上記第1の警報距離設定手段は、上記第
1の警報距離を少なくとも上記自車両と上記先行車両と
の相対速度と上記自車両の速度とに応じて設定し、上記
第2の警報距離設定手段は、上記第2の警報距離を少な
くとも上記自車両と上記先行車両との相対速度と上記自
車両の速度とに応じて設定し、上記第3の警報距離設定
手段は、上記第3の警報距離を少なくとも上記自車両の
速度に応じて設定することを特徴とする請求項1記載の
車両用運転支援装置。 - 【請求項3】 上記車間距離判定手段は、上記第3の警
報距離と上記車間距離とを比較して上記自車両が上記先
行車両に接近したと判定した場合、予め設定するキャン
セル条件を満足するまで上記判定結果を維持することを
特徴とする請求項1又は請求項2記載の車両用運転支援
装置。 - 【請求項4】 上記予め設定するキャンセル条件は、ブ
レーキが作動していることと、上記自車両と上記先行車
両との車間距離が上記第3の警報距離より更に所定に長
い距離離れることと、上記先行車両が存在しなくなって
所定時間以上経過することと、上記先行車両が所定時間
後に前方走行路上に存在しないと予想できることの少な
くとも何れかであることを特徴とする請求項3記載の車
両用運転支援装置。 - 【請求項5】 上記車間距離判定手段は、上記ブレーキ
が作動して上記自車両が上記先行車両に接近したとの判
定をキャンセルした場合、上記自車両と上記先行車両と
の相対速度が上記自車両と上記先行車両が接近する方向
の際には上記自車両が上記先行車両に接近したと判定す
ることを特徴とする請求項4記載の車両用運転支援装
置。
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