JP2016224712A - 車両の運転支援装置、及び運転支援方法 - Google Patents

Abstract

【課題】自車両が追越し走行することを正しく把握し、ひいては適正な運転支援を実施することができる。【解決手段】運転支援ＥＣＵ１０は、自車両が走行する自車線の前方に先行車両が存在している状態において、自車両が先行車両の後方となる位置から先行車両の追越しを可能とする側方位置に横移動する際の初期動作の有無を判定する初期判定部と、自車両が前記先行車両の後方位置から側方位置に横移動したことを判定する移動判定部と、初期動作があり、かつ自車両が側方位置に横移動したと判定された場合において、先行車両に対する相対距離及び相対速度の少なくともいずれかに基づいて、自車両の走行状態が先行車両の追越しを可能にする追越し走行状態になっているか否かを判定する追越し状態判定部と、追越し走行状態になっていると判定された場合に、自車両が先行車両の追越しを行うと判定する追越し判定部と、を備える。【選択図】 図１

Description

本発明は、車両の運転支援装置、及び運転支援方法に関するものである。

従来、車両において運転者による運転を支援する運転支援技術が各種提案されている。例えば、自車両が先行車両を追い越す際の追越し動作を検出するとともに、その追越し動作中における車線の位置関係に基づいて追越し動作が危険動作であるか否かを判定する技術が知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１０−２８７１６２号公報

ところで、車両が道路を走行する際には、追越し禁止区間であるにもかかわらず自車両が先行車両を追い越そうとする場合があると考えられる。この場合、自車両において追越し禁止区間での追越しを規制して追越しを行わせないようにすることが望ましいが、例えば上述の特許文献１の技術は、追越し動作の完了後にその追越しについて危険動作であったか否かの判定をする技術であり、追越しを行わせないようにすることはできないものとなっている。

本発明は上記事情を鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、自車両が追越し走行することを正しく把握し、ひいては適正な運転支援を実施することができる車両の運転支援装置、及び運転支援方法を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について説明する。

本発明における車両の運転支援装置、及び運転支援方法は、自車両が走行する自車線の前方に先行車両が存在している状態において、自車両が先行車両の後方となる位置から先行車両の追越しを可能とする側方位置に横移動する際の初期動作の有無を判定する初期判定部と、自車両が先行車両の後方位置から側方位置に横移動したことを判定する移動判定部と、初期動作があり、かつ自車両が側方位置に横移動したと判定された場合において、先行車両に対する相対距離及び相対速度の少なくともいずれかに基づいて、自車両の走行状態が先行車両の追越しを可能にする追越し走行状態になっているか否かを判定する追越し状態判定部と、追越し走行状態になっていると判定された場合に、自車両が先行車両の追越しを行うと判定する追越し判定部と、を備えることを特徴とする。

上記構成によれば、横移動開始のための初期動作の有無と、先行車両の側方となる位置への自車両の横移動とを判定するとともに、先行車両に対する相対距離及び相対速度の少なくともいずれかに基づいて、自車両の走行状態が先行車両の追越しを可能にする追越し走行状態になっているか否かを判定することにより、自車両において追越し走行の有無を適正に把握できる。その結果、自車両が追越し走行することを正しく把握し、ひいては適正な運転支援を実施できる。

運転支援システムの構成図。 追越し判定処理を示すフローチャート。 追越し判定の説明図。

以下、車両の運転支援装置を具体化した実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態に係る運転支援装置は車両に搭載されており、運転者による車両の運転に際して各種の運転支援処理を実施する。まずは、運転支援システムの概略構成について図１を用いて説明する。

図１において、運転支援装置である運転支援ＥＣＵ１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ等を備えたコンピュータである。この運転支援ＥＣＵ１０は、ＣＰＵが、ＲＯＭにインストールされているプログラムを実行することで各種機能を実現する。運転支援ＥＣＵ１０には、撮像装置２１、レーダ装置２２、方向指示器２３、車速センサ２４、ヨーレートセンサ２５、操舵角センサ２６、ナビゲーション装置２７が接続されており、これらの各々から運転支援ＥＣＵ１０に検出信号や各種情報が入力される。

撮像装置２１は車載カメラであり、ＣＣＤカメラやＣＭＯＳイメージセンサ、近赤外線カメラ等で構成されている。撮像装置２１は、車両の走行道路を含む周辺環境を撮影し、その撮影した画像を表す画像データを生成して運転支援ＥＣＵ１０に逐次出力する。撮像装置２１は、車両の例えばフロントガラスの上端付近に設置されており、撮像軸を中心に車両前方に向かって所定角度の範囲で広がる領域を撮影する。なお、撮像装置２１は、単眼カメラであってもよく、ステレオカメラであってもよい。

レーダ装置２２は、送信波として電磁波を送信し、その反射波を受信することで物標を検出する装置であり、例えばミリ波レーダやレーザレーダ等で構成されている。レーダ装置２２は、車両の前部に取り付けられており、光軸を中心に車両前方に向かって所定角度の範囲に亘って広がる領域をレーダ信号により走査する。そして、車両前方に向けて電磁波を送信してから反射波を受信するまでの時間に基づき測距データを作成し、その作成したデータを運転支援ＥＣＵ１０に逐次出力する。測距データには、物体が存在する方位、物体までの距離及び相対速度に関する情報が含まれている。

方向指示器２３は、車両の進行方向を車外に表示する装置である。方向指示器２３は、運転者によって左指示位置、中立位置及び右指示位置のいずれかに操作される操作レバーを備えており、操作レバーの位置に応じた操作信号を運転支援ＥＣＵ１０に出力する。

車速センサ２４は、車両の車輪に動力を伝達する回転軸に設けられており、車速に応じて検出信号を出力する。ヨーレートセンサ２５は、例えば音叉等の振動子を有し、車両のヨーモーメントに基づいて振動子に生じた歪を検出することで車両のヨーレートを検出する。操舵角センサ２６は、車両ハンドルの操作角度、すなわち操舵角を検出する。これら各センサ２４〜２６により、車両の走行状態（すなわち挙動）が検出される。

また、運転支援ＥＣＵ１０には警報装置３１が接続されている。警報装置３１は、車両において危険を伴う状況が生じたこと、何らかの禁止行為が行われたこと等を運転者に対して報知するものであり、例えば車室内に設けられたスピーカである。運転支援ＥＣＵ１０から制御指令が出力されることにより、警報装置３１において音声等による警報が実施される。なお、警報装置３１はスピーカに限らず、インストゥルメントパネルに設けられたディスプレイ等の表示パネルでもよく、表示による警報が実施されるようにしてもよい。また、ステアリングホイールやアクセルペダル、ブレーキペダル等から、運転者に振動及び運転操作に対する反力が与えることで警報が実施されるようにしてもよい。

また、本車両には、車室内前側に設けられたメータパネル３３の表示を制御するメータＥＣＵ３２が設けられている。メータＥＣＵ３２は運転支援ＥＣＵ１０に対して双方向に通信可能に接続されている。メータＥＣＵ３２は、車速やエンジン回転速度等の情報をメータパネル３３に表示する機能の他、道路上の道路標識を認識してメータパネル３３に表示する標識表示機能を有している。なお、メータパネル３３に限らず、インストゥルメントパネルに設けられたディスプレイ等の表示パネルに表示するようにしてもよい。本実施形態では、撮像装置２１の画像データがメータＥＣＵ３２に送信され、その画像データに基づいて道路標識の有無及び道路標識の種類が認識される。道路標識の認識は、例えばパターンマッチングにより行われる。なお、運転支援ＥＣＵ１０において道路標識を認識し、その認識結果をメータＥＣＵ３２に送信する構成であってもよい。

ところで、先行車両の追越しが禁止されている追越し禁止区間を、車両が走行することがある。この場合、追越し禁止区間であるにもかかわらず車両が先行車両を追い越そうとする場合が生じ得る。そこで本実施形態では、自車両が追越し禁止区間を走行している場合において、自車両が先行車両の追越しを行う状況にあるか否かを判定し、追越しを行う旨の判定がなされた場合に警報装置３１による警報を実施することとしている。

次に、運転支援ＥＣＵ１０により実施される追越し判定の処理について図２のフローチャートを用いて説明する。本処理は、車両走行中に、運転支援ＥＣＵ１０により所定周期で繰り返し実施される。

まず、ステップＳ１１では、自車両が追越し禁止区間を走行中であるか否かを判定する。ここで、追越し禁止区間を走行中であることの判定は、撮像装置２１により撮影された道路標識の画像データに基づいて、追越し禁止区間であることを示す道路標識が認識されたことにより行われる。なお、ナビゲーション情報に含まれる追越し禁止区間の情報に基づいて追越し禁止区間を走行中であることを判定してもよい。ステップＳ１１でＹＥＳである場合は、ステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２では、自車両が車線変更をせず自車線を走行したままの状態であるか否かを判定する。このとき、追越し禁止区間の走行中において、自車両が隣車線への車線変更を行うこと無く自車線のまま走行している場合には、ステップＳ１２が肯定される。ステップＳ１２でＹＥＳである場合は、ステップＳ１３に進む。

ステップＳ１３では、自車両の走行車線のカーブ半径である推定Ｒが所定値より大きいか否かを判定する。ここで、推定Ｒは、ヨーレートセンサ２５により検出したヨー角と、車速センサ２４により検出した車速とから算出される。なお、推定Ｒの算出方法はこれに限定されず、例えば画像データを用いて算出してもよいし、あるいは操舵角センサ２６により検出した操舵角と車速センサ２４により検出した車速とから算出してもよい。ステップＳ１３でＹＥＳである場合は、ステップＳ１４に進む。

ステップＳ１４では、自車両が走行する走行車線の通行区分と逆方向（例えば対向車線側）のターン信号が発生したか否かを判定する。道路の通行区分は、国ごとに定められており、日本国においては車道を左側通行する通行区分が定められ、欧州の多くの国においては車道を右側通行する通行区分が定められている。例えば左側通行する場合には、右方向のターン信号が発生したか否かを判定する。ここで、通行区分と同方向のターン信号、すなわち例えば左側通行であれば左方向のターン信号が出されていれば追越し走行の可能性が無いのに対し、通行区分と逆方向のターン信号、すなわち例えば左側通行であれば右方向のターン信号が出されていれば追越し走行の可能性があると考えられる。上記ターン信号が発生したことに基づいて、追越しの初期動作が生じたと判定される。ステップＳ１４でＹＥＳである場合は、ステップＳ１５に進む。

ステップＳ１５では、追越し対象となる先行車両の有無を判定する。ここで、追越し対象となる先行車両があることの判定条件には、例えば、自車両の速度が所定速度（例えば３０ｋｍ／ｈ）以上であること、先行車両との車間距離が所定距離（例えば７０ｍ）以下であること、自車両に対する先行車両の横位置が、自車両が走行している車線の一端から他端までの所定範囲内であること、先行車両に対する自車両の相対速度が所定範囲内であることが含まれる。ステップＳ１５でＹＥＳである場合は、ステップＳ１６に進む。

ステップＳ１６では、自車両の車線変更が行われたか否か、すなわち自車両が先行車両の後方位置から先行車両の追越しを可能とする側方位置（言うなれば、追越し加速を開始する側方後方位置）に横移動したか否かを判定する。ここで、自車両の車線変更が行われたことの判定条件には、例えば、ターン信号のオン後の所定期間において自車両の横移動量が車線変更に必要な所定値（例えば１．５ｍ）以上であること、ターン信号の方向と横移動方向とが一致していることが含まれる。ステップＳ１６でＹＥＳである場合は、ステップＳ１７に進む。

ステップＳ１７では、車線変更が行われたことを判定し、本処理を終了する。このとき、例えば車線変更フラグがセットされ、その車線変更フラグのセットに伴い、次回の処理の実施に際してステップＳ１２が否定される。なお、ステップＳ１１，Ｓ１３〜Ｓ１６でＮＯである場合は、そのまま本処理を終了する。

一方、ステップＳ１２でＮＯである場合は、ステップＳ１８に進み、車線変更の実施後において側方車両が存在しているか否かを判定する。これは、自車両が先行車両の後方位置から先行車両の追越しを可能となる側方位置に横移動し、それに伴い、追越し対象となる先行車両が側方車両として側方位置に存在していることの判定処理である。先行車両が存在していることの判定条件は、自車両に対する先行車両の横位置が所定範囲内であることが含まれる。この場合より詳しくは、自車両の左右方向中心の基準位置から先行車両までの横方向の距離である横距離が、先行車両の側方の追越しを可能とする下限距離よりも大きく、かつ先行車両に対して横方向に離れすぎていないことを判定する上限距離よりも小さい所定範囲内にあることを判定する。所定範囲は例えば２〜５ｍである。ステップＳ１８でＹＥＳである場合は、ステップＳ１９に進む。

ステップＳ１９では、先行車両に対する相対速度に基づいて、自車両の走行状態が先行車両の追越しを可能にする追越し走行状態になっているか否かを判定する。このとき、自車両の速度が先行車両の速度に対して所定値以上大きい場合に、追越し走行状態になっているとしてステップＳ１９を肯定する。ステップＳ１９でＹＥＳである場合は、ステップＳ２０に進む。

ステップＳ２０では、自車両が追越し走行状態になっている旨を判定する。例えば、追越しフラグをセットする。続くステップＳ２１では、追越し禁止区間での追越しが行われている旨を警報装置３１により運転者に警報する。なお、追越しフラグがセットされた場合には、上記のように警報を実施することに加え、自車両において走行制限が行われてもよい。

図３に、追越し判定の説明図を示す。図３中の（ａ）は自車両Ｍ１のターン信号発生時を示し、（ｂ）は自車両Ｍ１の車線変更時を示し、（ｃ）は追越し走行時を示している。図３に示す道路は左通行片側一車線の対向道路であり、図示の区間は追越し禁止区間となっている。

まず、図３（ａ）に示すように、自車両Ｍ１が走行する自車線の前方に先行車両Ｍ２が存在している。かかる状態において、対向車線の側へのターン信号が発生すると、追越しのための初期動作、すなわち、自車両Ｍ１が先行車両Ｍ２の後方位置から先行車両Ｍ２の追越しを可能とする側方位置に横移動する際の初期動作が行われたと判定される。

次に、図３（ｂ）に示すように、自車両Ｍ１の車線変更が行われると、道路進行方向における先行車両Ｍ２との横方向の距離（図のＤ１）が、あらかじめ定めた所定範囲に入っていることに基づいて、自車両Ｍ１が側方位置に横移動したことが判定される。すなわち、追越し対象としての側方車両が存在していることが判定される。

その後、図３（ｃ）に示すように、自車両Ｍ１の加速等により、先行車両Ｍ２の速度に対して自車両Ｍ１の速度が所定以上大きくなっている場合に、自車両Ｍ１が先行車両Ｍ２を追い越そうとしているとみなされ、自車両Ｍ１が追越し走行状態になっていると判定される。この場合、警報装置３１による警報が実施される。これにより、追越しをやめさせることが促される。

以上、詳述した本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。

自車両が先行車両を追い越す際には、まず自車両は車線変更等により先行車両の側方位置に横移動し、その後、加速等を行うことで、先行車両を追い越すこととなる。この場合に、横移動開始のための初期動作の有無と、先行車両の側方となる位置への自車両の横移動とを判定するとともに、先行車両に対する相対速度に基づいて、自車両の走行状態が先行車両の追越しを可能にする追越し走行状態になっているか否かを判定する構成にした。そのため、自車両において追越し走行の有無を適正に把握できる。その結果、自車両が追越し走行することを正しく把握し、ひいては適正な運転支援を実施できる。

また、自車両が追越し禁止区間を走行する場合において、自車両が先行車両を追い越そうとしても、事前に警報を出し、運転者に追越し禁止である旨を伝えることができる。

車道の通行区分の情報を用い、その通行区分と逆方向（例えば対向車線側）のターン信号が発生することに基づいて、自車両が先行車両の後方位置から側方位置に横移動する際の初期動作の有無を判定する構成とした。この場合、通行区分とターン信号の方向との関係を一条件として追越し判定を行うことで、その判定精度を高めることができる。

自車両が側方に横移動した後に、先行車両との横方向の距離が所定範囲内に入っていることに基づいて、追越し対象である先行車両の存在を確認する構成とした。この場合、追越し対象となる先行車両の存在を正しく把握することができ、ひいては追越し判定の精度を高めることができる。

自車両の車線変更後において、先行車両に対して所定以上高速の状態になっていれば、現時点以降、先行車両の追越しが行われる可能性が高いと考えられる。この場合、先行車両との相対速度を加味することで、自車両が追越し走行していることを正しく判定できる。

（他実施形態）
上記の実施形態を例えば次のように変更してもよい。

・道路の通行区分は国や地域ごとに相違することが考えられ、自車両が異なる国や地域を走行する場合には、通行区分の異なる道路を走行することが考えられる。この場合、運転支援ＥＣＵ１０は、例えば撮像装置２１の画像データやナビゲーション装置２７の地図情報等に基づいて、都度の通行区分を判定するとよい。そして、その通行区分と逆方向のターン信号が発生したか否かに基づいて、追越しの初期動作が生じたか否かを判定する。

・上記実施形態では、自車両の車線変更後において、先行車両に対する相対速度に基づいて、自車両が追越し走行状態になっているか否かを判定したが、これを変更し、先行車両に対する相対位置に基づいて、自車両が追越し走行状態になっているか否かを判定してもよい。この場合、先行車両に対して自車両が徐々に近づくようにして相対位置が変化していれば、自車両が追越し走行状態になっていると判定するとよい。

・追越しの初期動作の有無を、ターン信号以外に基づいて判定することも可能である。例えば、操舵角の変化やヨー信号に変化に基づいて、追越しの初期動作の有無を判定してもよい。

Ｍ１…自車両、Ｍ２…先行車両、１０…運転支援ＥＣＵ（運転支援装置）。

Claims (6)

1. 自車両（Ｍ１）が走行する自車線の前方に先行車両（Ｍ２）が存在している状態において、前記自車両が前記先行車両の後方となる位置から前記先行車両の追越しを可能とする側方位置に横移動する際の初期動作の有無を判定する初期判定部と、
   前記自車両が前記先行車両の後方位置から前記側方位置に横移動したことを判定する移動判定部と、
   前記初期動作があり、かつ前記自車両が前記側方位置に横移動したと判定された場合において、前記先行車両に対する相対距離及び相対速度の少なくともいずれかに基づいて、前記自車両の走行状態が前記先行車両の追越しを可能にする追越し走行状態になっているか否かを判定する追越し状態判定部と、
   前記追越し走行状態になっていると判定された場合に、前記自車両が前記先行車両の追越しを行うと判定する追越し判定部と、
   を備えることを特徴とする車両の運転支援装置（１０）。
2. 前記自車両が追越し禁止区間を走行していることを判定する区間判定部と、
   前記自車両が前記追越し禁止区間を走行していると判定され、かつ前記追越し判定部により前記自車両が前記先行車両の追越しを行うと判定された場合に、警報装置（３１）による警報を実施する警報制御部と、
   を備える請求項１に記載の車両の運転支援装置。
3. 前記初期判定部は、前記自車両において車道の通行区分と逆方向のターン信号が発生することに基づいて、前記初期動作が生じた旨を判定する請求項１又は２に記載の車両の運転支援装置。
4. 前記移動判定部は、前記横移動に際し、道路進行方向における前記先行車両との横方向の距離が、あらかじめ定めた所定範囲に入っていることで、前記自車両が前記側方位置に横移動した旨を判定する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車両の運転支援装置。
5. 前記追越し状態判定部は、前記自車両の速度が前記先行車両の速度に対して所定値以上大きい場合に、前記追越し走行状態になっていると判定する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の車両の運転支援装置。
6. 車両の運転支援装置（１０）が実行する車両の運転支援方法であって、
   自車両（Ｍ１）が走行する自車線の前方に先行車両（Ｍ２）が存在している状態において、前記自車両が前記先行車両の後方となる位置から前記先行車両の追越しを可能とする側方位置に横移動する際の初期動作の有無を判定するステップと、
   前記自車両が前記先行車両の後方位置から前記側方位置に横移動したことを判定するステップと、
   前記初期動作があり、かつ前記自車両が前記側方位置に横移動したと判定された場合において、前記先行車両に対する相対距離及び相対速度の少なくともいずれかに基づいて、前記自車両の走行状態が前記先行車両の追越しを可能にする追越し走行状態になっているか否かを判定するステップと、
   前記追越し走行状態になっていると判定された場合に、前記自車両が前記先行車両の追越しを行うと判定するステップと、
   を含むことを特徴とする車両の運転支援方法。

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