JP4277899B2

JP4277899B2 - 車両用運転補助装置

Info

Publication number: JP4277899B2
Application number: JP2006348211A
Authority: JP
Inventors: 良雄向山
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-12-25
Filing date: 2006-12-25
Publication date: 2009-06-10
Anticipated expiration: 2023-03-14
Also published as: JP2007126146A

Description

本発明は、概して、自車両を特定の車両に追従走行させることが可能な車両用運転補助装置に係り、特に、他車両との交錯可能性が所定値以上となったときに追従走行を中止し得る車両用運転補助装置に関する。

従来、自車両を先行車両（追従対象車両）に追従走行させる際に、レーダ等により検出した先行車両との車間距離情報に代えて又は加えて、該先行車両との車車間通信により取得した情報を用いて追従走行制御を行う装置又はシステムが知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。
特開平１１−１３５０７号公報特開平１１−２０４９９号公報

ところで、車車間通信の分野では、周辺車両から発信された位置や速度などの車両情報を車車間通信を利用して取得し、これに基づいて自車両と他車両との交錯可能性を判断し、交錯可能性が高い場合には何らかの衝突回避のための制御（例えば、運転者への情報提供など）を行う装置又はシステムが知られている。

しかしながら、上記従来の追従走行制御においては、このような他車両との交錯可能性、特に交差車両との衝突の危険度、が考慮されていない。

追従走行中に他車両との交錯可能性が高まった場合、すなわち、そのまま走行を続ければ他車両と衝突する危険度が高い状況になった場合に、何ら衝突回避行動を行わず先行車両に対する追従走行をそのまま継続することは極めて危険である。

本発明はこのような課題を解決するためのものであり、先行車両に対する追従走行中に他車両との交錯可能性が高まった場合に衝突回避のための制御を実行する車両用運転補助装置を提供することを主たる目的とする。

上記目的を達成するための本発明の第一の態様は、自車両に特定の車両を追従対象車両とした追従走行を行わせることが可能で、車車間通信を利用して自車両と他車両との交錯可能性を判断し、該交錯可能性が所定値以上になったときに、自車両の前記追従走行に関する制御を変更する、車両用運転補助装置であって、前記他車両が自車両及び前記追従対象車両の進路を横切る場合、前記交錯可能性が前記所定値以上になったときに、車車間通信を利用して前記追従対象車両に前記交錯可能性が低減するような制御を要求する、車両用運転補助装置である。

上記第一の態様において、上記車両用運転補助装置は、例えば、車車間通信を利用して、前記追従対象車両に、前記交錯可能性が低減するような制御に関する情報を送信することによって、前記交錯可能性が低減するような制御を要求する。

また、上記第一の態様において、前記追従対象車両が要求された前記交錯可能性が低減するような制御を実行しなかった場合、例えば、Ａ）前記追従走行の実行中に所定のパラメータを維持する目標値又は目標範囲に関する条件である追従条件を変更してもよく、或いは、Ｂ）前記追従走行を一時的に停止してもよく、或いは、Ｃ）前記追従走行を完全に中止してもよい。上記Ｂ）の場合、前記交錯可能性が前記所定値以上になったときに、前記特定の車両に対する追従対象車両としての設定を保持し、前記追従走行が一時的に停止された後で前記交錯可能性が前記所定値未満となったときに、前記特定の車両を追従対象車両とした追従走行を再開することが好ましい。

上記第一の態様によれば、他車両との交錯可能性が所定値以上に高まった場合に、先行車両に該先行車両の走行状態（例えば、走行速度）を自車両の上記交錯可能性が低減するように制御する（例えば、走行速度を上げる）ことを依頼することができるため、追従条件を変更せずに追従走行を継続させながら他車両との衝突を回避することができる。

なお、上記第一の態様において、前記交錯可能性が低減するような制御を要求後も、自車両と前記追従対象車両との間の車車間通信を維持することが好ましい。

上記第三の態様において、前記追従条件の変更には、自車両車速の変更、自車両と前記追従対象車両との走行速度差の変更、及び、自車両から前記追従対象車両までの車間距離の変更、のうちの少なくとも１つが含まれる。

また、上記第三の態様において、前記追従条件の変更が不可能な場合、上記車両用運転補助装置は、例えば、１）前記追従走行を一時的に停止してもよく、或いは、２）前記追従走行を完全に中止してもよい。

上記第三の態様によれば、他車両との交錯可能性が所定値以上に高まった場合に、当初の追従条件（例えば、車間距離）を該交錯可能性が低減するように変更する（例えば、当初よりも詰めた／広がった車間で追従走行する）ことができるため、追従走行を継続させながら他車両との衝突を回避することができる。

なお、上記第二及び第三の態様において、前記交錯可能性が前記所定値以上になったとき、上記車両用運転補助装置は、自車両と前記追従対象車両との間の車車間通信を維持することが好ましい。

また、上記第一乃至第三の態様において、自車両の前記追従対象車両に対する追従走行は、例えば、車車間通信を利用して設定される。

本発明によれば、先行車両に対する追従走行中に他車両との交錯可能性が高まった場合に衝突回避のための制御を実行する車両用運転補助装置を提供することができる。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施例１乃至３について説明する。なお、本発明は、上述のように、衝突回避システムと追従走行システムとが同時に用いられた場合の両者の関係に着目したものであり、個々のシステムにおける具体的制御内容については既に様々な提案が為されており、当業者には既知であると考えられるため、本明細書では詳しい説明を省略する。

まず、図１乃至３を用いて、本発明の実施例１に係る車両用運転補助装置及びその追従走行制御について説明する。

図１は、本実施例に係る車両用運転補助装置１００の概略構成を示すブロック図である。

運転補助装置１００は、自車両を特定の車両を追従対象として追従走行をさせるための追従走行制御部１０１を有する。この追従走行制御部１０１は、後述する車間距離検出部１０２や車車間通信部１０３などから得た自車両及び追従対象車両の走行速度や両者の車間距離などの情報に基づいて、アクセル制御やブレーキ制御などを行う。追従走行を実現するための具体的構成及び制御方法は、既に様々な提案が為されており、図示及び詳しい説明を省略する。

運転補助装置１００は、更に、自車両と自車両前方を走行する車両との間の車間距離を測定するためのレーダ機器などを備えた車間距離検出部１０２を有する。車間距離検出部１０２は、検出された車間距離情報を追従走行制御部１０１へ提供する。

なお、本実施例において、追従走行は、車車間通信のみを利用して行われてもよい。換言すれば、車間距離検出部１０２は必須の構成要素ではない。

運転補助装置１００は、更に、車車間通信を利用して、アンテナ１０４を介して自車両周辺の車両から（例えば、ブロードキャストで）発信された車両情報（例えば、現在位置、走行速度、進行方向、など）を受信する車車間通信部１０３を有する。この車車間通信部１０３は、車車間通信を利用して他の車両の利用に供するために、自車両についての車両情報をアンテナ１０４を介してブロードキャストすることが好ましい。

運転補助装置１００は、更に、受信された周辺車両の車両情報に基づいて自車両と他車両との交錯可能性、すなわち衝突の危険度、を判定する交錯可能性判定部１０５を有する。例えば、交差点通過時や合流地点進入時などに他車両との交錯可能性が所定値以上に高まると、衝突回避システムが起動し、図示しない情報提供部によって交錯可能性の高低に応じた情報又は警告が運転者に視覚的に及び／又は聴覚的に提供される。

なお、本発明では、交錯可能性判定部１０５がどのようなパラメータを監視し、どのような条件が成立した場合に交錯可能性が高いと判定するかの具体的手法は問わない。本分野では、このような交錯可能性の判定について様々な判定基準やアルゴリズムが提案されており、ここでは任意のものを用いることができる。

次に、本実施例に係る運転補助装置１００が実行する追従走行制御の流れについて図３のフローチャートを用いて説明する。以下の説明においては、図２（ａ）に模式的に示す交通状況の一例を前提とする。

まず、自車両は、追従対象とする車両を選定し、その車両との車車間通信を開始する（Ｓ３０１）。当然、車車間通信を利用して取得された情報に加えて、車間距離検出部１０２によって検出された車間距離情報が用いられてもよい。

ここでは、自車両Ｂが先行車両Ａを追従対象車両として追従走行を開始したものとする。この追従走行は、例えば、先行車両Ａとの速度差を所定の値若しくは範囲内に保つ、及び／又は、先行車両Ａとの車間距離を所定の値若しくは範囲内に保つ、などの追従条件に基づく目標制御によって実現されているものとする。

次に、交錯可能性判定部１０５により判定された交錯可能性が所定値以上となる他車両が存在するか否かが監視される（Ｓ３０２）。交錯可能性が所定値以上となる他車両が存在しなければ（Ｓ３０２の「ＮＯ」）、通常通りの追従走行制御が続けられる。

ここで、先行車両Ａ及び自車両Ｂが進入しようとしている交差点に、交差車両Ｃも進入しようとしており（図２（ａ））、交錯可能性判定部１０５が車車間通信で取得した交差車両Ｃの速度及び位置から自車両Ｂと交差車両Ｃとの交錯可能性が所定値以上になったと判定したものとする（Ｓ３０２の「ＹＥＳ」）。

すると、追従走行制御部１０１は、追従走行を中止する（Ｓ３０３）。より具体的には、上記追従条件を満たすためのアクセル制御やブレーキ制御を行わない。これにより、例えば、交錯可能性が高まったことによって起動された衝突回避システムにより警告を受けた運転者が自車両を減速又は停止させるなどして、衝突が回避され得る。

また、この際、車車間通信部１０３は、先行車両Ａとの車車間通信を継続する（Ｓ３０３）。より具体的には、追従走行制御部１０１及び車車間通信部１０３は、追従走行が中止されても、先行車両Ａを追従対象車両とした設定を保持する。そして、追従対象車両からの車両情報の受信を引き続き継続する。

換言すれば、自車両Ｂは、交差車両Ｃの出現により、先行車両Ａに対する追従走行を一時的に保留するものの、追従走行制御を完全に放棄せず、スタンバイ状態として再開を待機する。

次に、上記判定された交錯可能性が所定値未満にまで下がるのを待機する（Ｓ３０４）。例えば、図２（ｂ）に示すように、自車両Ｂの運転者が警告を受けて車両を交差点手前で停止させた場合、交差車両Ｃが該交差点を通過すれば、自車両Ｂと交差車両Ｃとの交錯可能性は略ゼロとなり、この条件が満たされる。

なお、図２（ｂ）に示す例では、先行車両Ａがそれまで通りの走行を続けたものとしており、ＡＢ間の車間距離が図２（ａ）に示す追従走行時より広がっているが、既に追従走行が中止されているため、ＡＢ間の車間距離が上記追従条件を満たさない程度にまで広がったとしても、追従走行システムは当然にこれを許容する。

このように、交錯可能性が十分に低くなった場合（Ｓ３０４の「ＹＥＳ」）、自車両Ｂは、車車間通信を利用して先行車両Ａから引き続き受信している先行車両Ａの車両情報に基づいて、先行車両Ａに対する追従走行を再開する（Ｓ３０５）。

より具体的には、例えば上記追従条件の走行速度を維持しながら、先行車両Ａが走行した経路に沿って追従走行を行う。この際、上記追従条件に所定の範囲内の車間距離も含まれる場合、所定の範囲内の速度を維持しながら、該範囲内の車間距離が実現されるようにアクセル制御が行われてもよい。

このようにして追従走行が再開されると、例えば運転者の選択により追従走行が終了される（Ｓ３０６の「ＹＥＳ」）などの事由がない限り、通常通りの追従走行制御が引き続き行われる（Ｓ３０６の「ＮＯ」）。

このように、本実施例によれば、自車両が特定の車両に対して追従走行しているときに自車両との交錯可能性が高い車両が現れた場合、追従走行を中止して衝突回避行動を採ることができるようにすると共に、車車間通信を利用して追従対象車両からの車両情報受信を継続することによって該車両を追従対象車両とした追従走行をいつでも再開できるようにすることができる。

次いで、図２及び４を用いて、本発明の実施例２に係る車両用運転補助装置及びその追従走行制御について説明する。

本実施例に係る運転補助装置は、図１に示した実施例１に係る運転補助装置１００と同一の構成を採るため、装置構成についての説明は省略する。また、本実施例の説明においても、図２（ａ）に示した交通状況例を前提とする。

図４は、本実施例に係る追従走行制御の処理の流れを示すフローチャートである。Ｓ４０１及びＳ４０２における処理は、図３に示したＳ３０１及びＳ３０２における処理と同一であるため、説明を省略する。

自車両Ｂが交差車両Ｃとの交錯可能性が所定値以上に高まったと判断した場合（Ｓ４０２の「ＹＥＳ」；図２（ａ））、自車両Ｂは先行車両Ａに対する追従走行に適用されている追従条件の変更が可能であるか否かを判断する（Ｓ４０３）。

ここで、追従条件とは、所定のパラメータをどのような目標値又は目標範囲内に維持しながら追従走行を行うかという制御条件であり、該パラメータは、例えば、自車両の速度、自車両と追従対象車両との走行速度の差、車間距離などである。

ここでは、これらのパラメータについて上限・下限が規定されているものとし、自車両Ｂは、これら上下限値や交通の状況に照らして、自車両の追従条件を変更することができるか否かを判断する。

可能と判断した場合（Ｓ４０３の「ＹＥＳ」）、自車両Ｂは、交差車両Ｃとの交錯可能性が低減する方向に追従条件を変更する（Ｓ４０４）。例えば、走行速度を上げる／下げる、及び／又は、車間距離を詰める／広げる、などの変更が考えられる。

追従条件変更後、交錯可能性が所定値未満となった場合（Ｓ４０５の「ＹＥＳ」）、追従走行が継続される（Ｓ４０６）。車間距離を詰めるという追従条件の変更を行ったことにより交錯可能性が略ゼロとなり、追従走行が寸断無く継続された状況例を図２（ｃ）に模式的に示す。

変更された追従条件は、変更後から所定時間経過後、或いは、交錯可能性が略ゼロとなってから所定時間経過後、などの適当なタイミングで元の条件に戻されてもよい。

追従条件を変更しても交錯可能性が所定値未満とならなかった場合（Ｓ４０５の「ＮＯ」）、Ｓ４０３に戻り、更なる変更が可能である限りＳ４０３〜Ｓ４０５の処理を繰り返す。追従条件を限界まで変更しても交錯可能性が所定値未満に下がらなかった場合（Ｓ４０３の「ＮＯ」）、以降のＳ４０７〜Ｓ４１０において、上記実施例１において説明した図３のＳ３０３〜Ｓ３０６と同一の処理が実行され、衝突回避のために追従走行が一時中断される。

このように、本実施例によれば、自車両が特定の車両に対して追従走行しているときに自車両との交錯可能性が高い車両が現れた場合、追従条件を変更することによって衝突を回避しつつ、追従走行を寸断無く継続させることができる。また、追従条件の変更では衝突を回避できない場合には、追従走行を再開可能に一時中断することができる。

次いで、図２及び５を用いて、本発明の実施例３に係る車両用運転補助装置及びその追従走行制御について説明する。

図５は、本実施例に係る追従走行制御の処理の流れを示すフローチャートである。Ｓ５０１及びＳ５０２における処理は、図３に示したＳ３０１及びＳ３０２における処理と同一であるため、説明を省略する。

自車両Ｂが交差車両Ｃとの交錯可能性が所定値以上に高まったと判断した場合（Ｓ５０２の「ＹＥＳ」；図２（ａ））、自車両Ｂは、車車間通信を利用して、先行車両Ａに制御依頼情報を発信する（Ｓ５０３）。

ここで、制御依頼情報とは、例えば走行速度を上げる制御などの走行状態に関する何らかの制御の実行を先行車両Ａに依頼する内容を含んだ情報である。

追従走行中、例えば自車両Ｂの追従対象車両である先行車両Ａが自車両Ｂの依頼に従って走行速度を上げた場合、速度差及び／又は車間距離を所定の範囲内に保つ追従走行制御の機能により、自車両Ｂの走行速度も上がる。そこで、自車両Ｂは、交差車両Ｃに対する交錯可能性が所定値未満となるような制御依頼を先行車両Ａに対して行う。

制御依頼後、交錯可能性が所定値未満となった場合（Ｓ５０４の「ＹＥＳ」）、追従走行が継続される（Ｓ５０８）。先行車両Ａに走行速度を上げる制御の実行を依頼し、先行車両Ａが該依頼に応じたことによって交錯可能性が略ゼロとなり、追従走行が追従条件を変更せずに寸断無く継続された状況例を図２（ｄ）に模式的に示す。

ここで、上記制御依頼情報を受信した先行車両Ａは、必ずしも依頼に応じる必要はない。先行車両Ａは、交通法規や、該先行車両Ａ自身の周辺車両との交錯可能性などを考慮して、依頼された制御を実行することに何ら支障がない場合のみ要求に応じればよい。

制御依頼後、交錯可能性が所定値未満とならなかった場合（Ｓ５０４の「ＮＯ」）、以降のＳ５０５〜Ｓ５１２において、上記実施例２に係る図４のＳ４０３〜Ｓ４１０と同一の処理が実行され、まず追従条件変更による衝突回避が試みられたあと、必要に応じて追従走行が一時中断される。

このように、本実施例によれば、自車両が特定の車両に対して追従走行しているときに自車両との交錯可能性が高い車両が現れた場合、先行車両に該先行車両の走行状態を自車両の交錯可能性が低減するように制御することを依頼することができ、追従条件を変更せずに追従走行を継続させながら他車両との衝突を回避し得る。また、先行車両に制御を依頼しても交錯可能性が低減されない場合には、追従条件を変更することによって衝突を回避しつつ、追従走行を寸断無く継続させることができる。更に、追従条件の変更によっても衝突を回避できない場合には、追従走行を再開可能に一時中断することができる。

以上、本発明に係る実施例１乃至３について説明したが、上記いずれの実施例においても、追従走行を再開させる（Ｓ３０５、Ｓ４０９、及びＳ５１１）ことは本発明の必須要件ではない。すなわち、運転者が望むのであれば、追従走行を中止した際（Ｓ３０３、Ｓ４０７、及びＳ５０９）、該車両を追従対象車両とした設定をクリアし、該車両に対する追従走行制御を完全に放棄する、という制御内容とすることも可能である。

また、上記実施例１乃至３においては、自車両との交錯可能性が監視される対象移動体の一例として交差車両を挙げたが、本発明の適用はこの例に限られず、対向車両（特に、見通しの悪いカーブなどにおいて）や、上述の車両情報に類似した位置及び速度情報を含む移動体情報を発信する発信機を携帯した歩行者や自転車（を運転する人）などの移動体との交錯可能性が判断されてもよい。

本発明の実施例１に係る運転補助装置の概略構成を示すブロック図である。追従走行実行下での交通状況の例を示す模式図である。本発明の実施例１に係る追従走行制御の流れを示すフローチャートである。本発明の実施例２に係る追従走行制御の流れを示すフローチャートである。本発明の実施例３に係る追従走行制御の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１００運転補助装置
１０１追従走行制御部
１０２車間距離検出部
１０３車車間通信部
１０４アンテナ
１０５交錯可能性判定部

Claims

自車両に特定の車両を追従対象車両とした追従走行を行わせることが可能で、
車車間通信を利用して自車両と他車両との交錯可能性を判断し、該交錯可能性が所定値以上になったときに、自車両の前記追従走行に関する制御を変更する、車両用運転補助装置であって、
前記他車両が自車両及び前記追従対象車両の進路を横切る場合、前記交錯可能性が前記所定値以上になったときに、車車間通信を利用して前記追従対象車両に前記交錯可能性が低減するような制御を要求する、ことを特徴とする車両用運転補助装置。
請求項１記載の車両用運転補助装置であって、
前記交錯可能性が低減するような制御を要求後も、自車両と前記追従対象車両との間の車車間通信を維持する、ことを特徴とする車両用運転補助装置。
請求項１又は２記載の車両用運転補助装置であって、
車車間通信を利用して、前記追従対象車両に、前記交錯可能性が低減するような制御に関する情報を送信する、ことを特徴とする車両用運転補助装置。
請求項３記載の車両用運転補助装置であって、
前記追従対象車両が要求された前記交錯可能性が低減するような制御を実行しなかった場合、前記追従走行の実行中に所定のパラメータを維持する目標値又は目標範囲に関する条件である追従条件を変更する、ことを特徴とする車両用運転補助装置。
請求項３記載の車両用運転補助装置であって、
前記追従対象車両が要求された前記交錯可能性が低減するような制御を実行しなかった場合、前記追従走行を一時的に停止する、ことを特徴とする車両用運転補助装置。
請求項５記載の車両用運転補助装置であって、
前記交錯可能性が前記所定値以上になったときに、前記特定の車両に対する追従対象車両としての設定を保持し、
前記追従走行が一時的に停止された後で前記交錯可能性が前記所定値未満となったときに、前記特定の車両を追従対象車両とした追従走行を再開する、ことを特徴とする車両用運転補助装置。
請求項３記載の車両用運転補助装置であって、
前記追従対象車両が要求された前記交錯可能性が低減するような制御を実行しなかった場合、前記追従走行を完全に中止する、ことを特徴とする車両用運転補助装置。