JP5939192B2 - 車両運転支援装置 - Google Patents
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Description
この車両運転支援装置は、例えば、レーザレーダ等により車両周辺に存在する物体を検出して、自車両が歩行者や自転車などの障害物と衝突する可能性がある場合に、強制的にブレーキ制動を掛ける制御処理を行う。
また、車両運転支援装置としては、レーザレーダなどの死角領域が自車両の進路に近いほど、複数のうちの検出範囲の優先順位(注意度合い)を高く設定して、検出処理をすることが提案されている(特許文献2)。
ところで、本来の車両運転支援装置としては、検出対象の障害物との衝突の危険度合いが高いほど、また、早いタイミングに衝突する可能性がある検出範囲ほど優先順位を高くすべきであるが、これら特許文献1、2に記載の車両運転支援装置では、そのような優先順位を付けることができない。
そこで、本発明は、衝突の危険度合いに応じた優先順位で障害物を検出できるようにして、実際の走行環境の状況に応じた衝突の回避処理を実行することのできる車両運転支援装置を提供することを目的としている。
上記課題を解決する車両運転支援装置に係る発明の第3の態様としては、前記優先順位設定部は、前記障害物の推定速度が予め設定されている閾値速度を超えている場合には、前記要注意領域の優先順位を低く設定することを特徴とするものである。
上記課題を解決する車両運転支援装置に係る発明の第4の態様としては、前記優先順位設定部は、前記障害物の推定速度が同等の前記要注意領域が存在している場合には、前記自車両から近い方の前記要注意領域の優先順位を高く設定することを特徴とするものである。
上記課題を解決する車両運転支援装置に係る発明の第6の態様としては、各種情報を表示出力して報知する情報表示部を備えており、前記回避制御部は、前記要注意領域判定部により要注意領域と判定された前記情報表示部における該当箇所を、前記優先順位設定部により設定された前記要注意領域の優先順位情報に応じた注意喚起表示で、前記情報表示部に表示させることを特徴とするものである。
上記課題を解決する車両運転支援装置に係る発明の第7の態様としては、各種情報を運転者に提示出力して報知する情報提示部を備えており、前記回避制御部は、前記衝突可能性判定部により判定された衝突可能性情報に基づいて前記障害物が前記自車両と衝突する可能性を前記情報提示部から提示出力させることを特徴とするものである。
本発明の上記の第3の態様によれば、求めた障害物の推定速度が設定閾値速度を超えている場合には、優先順位を低くするので、その推定速度が想定される障害物ではあり得ない速度となる要注意領域にまで検出精度を無用に高めて注意を払ってしまうことを避けることができる。したがって、処理負担を適切に振り分けて信頼性をより向上させることができる。
本発明の上記の第4の態様によれば、要注意領域に想定される障害物の推定速度が同等である場合には、近い方の優先順位を高くするので、早期に衝突の可能性がある方を優先的に検出精度を高くすることができ、衝突の危険度合いの高い障害物を早期に検出して対処することができる。したがって、車両走行の安全性をより向上させることができる。
本発明の上記の第6の態様によれば、障害物が出て来る可能性のある要注意領域を、優先順位に応じた注意喚起を付加して表示することができる。したがって、運転者に注意すべき領域を把握させることができ、適切な処理を支援することができる。
本発明の上記の第7の態様によれば、衝突の可能性のある障害物を確認した場合には、その可能性を音声出力や表示出力して運転者に提示することができ、より注意喚起を促すことができる。したがって、運転者に注意すべき旨を知らせることができ、適切な処理を支援することができる。
図1において、車両運転支援装置は、内燃機関と電動機の一方または双方を駆動源101として備えて走行する車両100に搭載されており、自車両100全体を統括制御する制御部10内に組み込まれている。
この車両運転支援装置は、自車両100が備える第1、第2検出装置20、30や第1、第2情報報知装置40、50と連携することにより、自車両100の進行方向Dr(図4、図5参照)の進路上における走行障害の有無を監視して、例えば、後述する障害物Dが出現する可能性を予測して衝突を回避する制御処理を実行する。
ここで、自車両100は、第1、第2検出装置20、30による取得データや格納パラメータに基づいて制御部10が駆動源101を含む動力系や制動装置102を含む制動系の駆動を統括制御して、所望の速度での走行制御や所望の減速度での停止制御を実行する。また、本実施形態では、障害物Dとの衝突の回避には、その衝突による損傷の軽減も含んでいてもよいことはいうまでもない。
第2検出装置30は、例えば、レーザレーダ装置により構成されて、進行方向Drに出射するレーザビームRb(図2参照)の反射光を受光することにより、進行方向Drに遮蔽物Sや障害物D(図3参照)となる物体が存在するなどの走行環境の検出情報を物体検出部12等に出力する。なお、第2検出装置30は、レーザレーダ装置に限らず、例えば、ミリ波レーダを出射して反射波を受け取るまでの時間や方向により進行方向Drに存在する物を検出可能にしたり、ステレオカメラによる視差から対象物の距離等を検出可能にしてもよい。また、この第2検出装置30は、所謂、車間距離維持機能と兼用することもできる。
第2情報報知装置(情報提示部)50は、各種情報を音声出力するスピーカにより構成されて、例えば、第1、第2検出装置20、30の検出情報を制御部10が処理して算出した自車両100の速度超過時の警告などの各種情報を音声出力する。
なお、これら第1、第2情報報知装置40、50は、走行ルートなどを選定して表示出力するとともに音声案内して報知する、所謂、ナビゲートシステムとして機能する場合には、そのナビゲート装置に構成させてもよい。
物体検出部12は、図2に示すように、照射対象の遮蔽物Sや障害物Dなどの物体の寸法形状や位置に応じて変化された第2検出装置30の出射するレーザビームRbの反射光を受光する。この物体検出部12は、その受光情報(物体検出情報)に基づいて自車両100の進行方向Drにおける物体S、Dの存在を検出して要注意領域判定部13や障害物検出部15に出力する。
具体的に、要注意領域判定部13は、例えば、図3に示すように、道路R脇の駐車車両などの遮蔽物Sの間に歩行者や自転車などの障害物Dが出て来れるだけの間隔があって死角になっていることを検出する死角領域検出部13aを備えており、その検出された死角領域Btを要注意領域Btと判定し位置等を抽出して死角位置を特定する。
この優先順位設定部14は、例えば、図4に示すように、道路R脇の死角領域Btから飛び出てくる障害物Dの速度を位置関係から算出して推定する推定速度算出部14aを備えており、その算出された推定速度が大きい順に要注意領域(死角領域)Btの優先順位を設定して監視の優先度を付ける。
衝突猶予時間TTCは、道路Rを横断しようとする歩行者等の障害物Dに、現在の走行速度が維持されて進行方向Drの衝突予測地点(衝突可能性場所)Pで衝突する可能性があると仮定したときに、自車両100が障害物Dに衝突するまでの時間を予測する指標であり、次式(1)に示すように、相対距離Xrを相対速度Vrで除算した値で表される。式中における、Xfは自車両100の衝突予測地点Pまでの離隔距離、Xpは障害物Dの衝突予測地点Pまでの離隔距離、Vfは自車両100の走行速度、Vpは障害物Dの移動速度(推定速度)である。
TTC=Xr/Vr=(Xf−Xp)/(Vf−Vp) ・・・(1)
障害物Dが自車両100の進行方向Drに対して最短距離になるように真横に横切る場合、衝突猶予時間TTCは衝突予測地点Pまでの離隔距離Xfと自車両100の走行速度Vfで次式(2)のように求めることができる。
TTC=Xf/Vf ・・・(2)
式(1)、式(2)より、障害物Dの推定速度Vpは次式(3)を変形すると次式(4)となる。
Xf/Vf=(Xf−Xp)/(Vf−Vp) ・・・(3)
Vp=(Xp/Xf)・Vf ・・・(4)
TTC=Xf/Vf=Xp/Vp ・・・(2)´
この障害物Dの推定速度Vpは、上記式(4)により、各離隔距離Xf、Xpと自車両100の走行速度Vfから簡易かつ容易に求めることができ、この制御処理の演算処理に時間が掛かってしまうことを回避して確実に実行することができる。
なお、この優先順位を設定する際に利用する閾値速度THは、衝突を回避する対象とする障害物Dに応じて設定すればよく、例えば、歩行者のみを対象とする場合には、もっと小さい値を設定すればよい。
これにより、例えば、自車両100が衝突予測地点Pに近いほど、また、要注意領域Btが衝突予測地点Pから遠いほど、障害物Dの推定速度Vpが大きくなる不都合を解消することができる。要するに、障害物Dの推定速度Vpが、際限なく大きくなって、現実に衝突の可能性の高い要注意領域Btの優先順位を低くしてしまうことを避けることができ、適正な処理負担で目的の障害物Dを監視することができる。
これにより、早くに到達する衝突予測地点Pに障害物Dが飛び出してくる可能性のある要注意領域Btの方を優先して監視することができ、障害物Dを早期に特定して衝突を回避する処理を実行することができる。
ここで、この障害物検出部15が実行する優先順位に従う監視度の軽重とは、要注意領域Btから飛び出してくる障害物Dの検出精度を調整することを意味する。例えば、優先順位の高い要注意領域Bt付近の場合には、後述する物体検出処理において、障害物Dとして物体検出する際の距離データ(点データ)のグルーピングの閾値を下げることで、障害物Dとなる可能性のある物体を多く検出できるようにする。これにより、要注意領域Btから飛び出してくる障害物Dを早い段階から検出可能にすることができる。
制動制御部17は、衝突可能性判定部16から制動制御信号を受け取ったときには、制動装置102などを駆動させて自車両100を所望の減速度で減速させて停止させる制動制御処理を実行する。
ここで、第1、第2情報報知装置40、50は、衝突可能性判定部16から制動開始情報を受け取ったときには、自車両100を緊急停止する旨のメッセージを表示出力および音声出力する。
また、第1情報報知装置40は、例えば、進行方向Drの撮影映像を表示出力する場合には、優先順位設定部14から受け取る要注意領域Btの優先順位に応じた表示をその撮影映像に重ねて表示することにより優先順位の高い要注意領域Btを重点的に注視させる機能を備えている。
まずは、第1検出装置20が自車両100の進行方向Drに向けて出射するレーザビームRbの反射光を受光した検出情報から、走行道路R脇の側道rなどを含む周辺環境に存在する遮蔽物Sや障害物Dまでの距離(位置)を検出して一時的に記憶保持する(ステップS11)。
次いで、移動量検出部11が第2検出装置30の検出情報から自車両100の前回処理時点からの移動距離を検出(算出)する(ステップS12)。
次いで、物体検出部12は、前回記憶保持する遮蔽物Sや障害物Dなどまでの距離からステップS12で導出した移動距離を減算(キャンセル)する距離データの補正処理を行って(ステップS13)、前回と今回の距離データから動いていない一物体の連続する外面であることを示す連続データの点群を抽出して区分けするグルーピングを行うことにより、走行道路R脇の側道rを含む周辺内に存在する遮蔽物Sなどの物体を検出する処理を行なう(ステップS14)。
次いで、このステップS14において、遮蔽物Sなどの物体が検出されたか否か確認して(ステップS15)、検出されなかった場合には、このまま、この制御処理を終了した後に、ステップS11から同様の制御処理を繰り返す。
次いで、物体検出部12がステップS13において補正処理を行った距離データから、動いている一物体の連続する外面であることを示す連続データの点群を抽出して区分けするグルーピングを行って、走行道路R脇の側道rの要注意領域Btから自車両100の進行方向Drに飛び出してきた障害物Dを検出する処理を実行する(ステップS19)。
次いで、このステップS19において、出現した障害物Dが検出されたか否か確認して(ステップS20)、検出されなかった場合には、このまま、この制御処理を終了した後に、ステップS11から同様の制御処理を繰り返す。
次いで、このステップS21において、障害物Dとの衝突の可能性ありと判断されたか否か確認して(ステップS22)、判断されなかった場合には、このまま、この制御処理を終了した後に、ステップS11から同様の制御処理を繰り返す。
このとき、第1情報報知装置40には、進行方向Drの撮影映像に重ねて、要注意領域Btの優先順位に応じた注意喚起表示を、例えば、高度の注意が必要な優先順位の領域Btや障害物Dは赤線で囲い、中程度の注意が必要な優先順位の領域Btや障害物Dは黄色で囲い、低度の注意が必要な優先順位の領域Btや障害物Dは青線で囲うなどして、視覚的に注意を喚起する状態を維持する。
また、ステップS20、S22において、障害物Dが検出されない場合や障害物Dとの衝突の可能性がないと判断された場合にも、第1情報報知装置40には、進行方向Drの撮影映像に重ねて要注意領域Btの優先順位に応じた注意喚起表示のみの表示出力を継続して視覚的に注意を喚起する状態を維持しつつ、次の制御処理を開始し、同様の制御処理を繰り返す。
このため、推定速度Vpの速い障害物Dを優先的に検出(発見)することができ、衝突の危険度合いの高い障害物Dほど早期かつ確実に検出することができる。この結果、早期かつ確実に検出した障害物Dとの衝突の可能性を判定して、衝突を回避する制動制御処理やその旨の報知処理などを実行することができ、安全に停止させて障害物Dとの衝突を回避する運転支援を行なうことができる。
11 移動量検出部
12 物体検出部
13 要注意領域判定部
13a 死角領域検出部
14 優先順位設定部
14a 推定速度算出部
15 障害物検出部
16 衝突可能性判定部
17 制動制御部
20 第1検出装置
30 第2検出装置
40 第1情報報知装置
50 第2情報報知装置
100 自車両
101 駆動源
102 制動装置
Bt 要注意領域
D 障害物
Dr 進行方向
P 衝突予測地点
R 走行道路
r 側道
R 道路
S 遮蔽物
Claims (7)
- 走行する自車両の進行方向に障害物が出現する可能性を予測して運転を支援する車両運転支援装置であって、
前記自車両の進行方向に存在する物体を検出する物体検出部と、
前記物体検出部により検出された物体情報に基づいて死角領域を特定して前記障害物が出て来る可能性のある領域を要注意領域と判定する要注意領域判定部と、
前記要注意領域判定部により判定された要注意領域情報に基づいて前記要注意領域が複数存在すると判断したときに前記要注意領域から出て来て前記自車両と衝突する場合の前記障害物の速度を推定し前記障害物の推定速度に基づいて前記要注意領域に優先順位を設定する優先順位設定部と、
前記物体検出部により検出された物体情報に基づいて前記優先順位設定部により設定された前記要注意領域の優先順位情報に応じた検出精度で前記自車両の進路に進入する可能性のある前記障害物を検出する障害物検出部と、
前記障害物検出部により検出された障害物情報に基づいて前記自車両と衝突する可能性を判定する衝突可能性判定部と、
前記衝突可能性判定部により判定された衝突可能性情報に基づいて前記自車両と前記障害物との衝突を回避する制御処理を実行する回避制御部と、
を備えることを特徴とする車両運転支援装置。 - 前記自車両の移動量を検出する移動量検出部を備えて、
前記優先順位設定部は、前記要注意領域判定部により判定された前記要注意領域から前記自車両の進路までの最短距離の衝突可能性場所に前記自車両が到達するまでの移動距離を前記移動量検出部が検出する前記自車両の移動量で除算して衝突猶予時間を算出し、前記要注意領域から前記衝突可能性場所までの離隔距離を前記衝突猶予時間で除算することにより、前記障害物の推定速度を算出することを特徴とする請求項1に記載の車両運転支援装置。 - 前記優先順位設定部は、前記障害物の推定速度が予め設定されている閾値速度を超えている場合には、前記要注意領域の優先順位を低く設定することを特徴とする請求項1または2に記載の車両運転支援装置。
- 前記優先順位設定部は、前記障害物の推定速度が同等の前記要注意領域が存在している場合には、前記自車両から近い方の前記要注意領域の優先順位を高く設定することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の車両運転支援装置。
- 前記回避制御部は、前記障害物に衝突する前に前記自車両を停止させる制動処理を実行することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の車両運転支援装置。
- 各種情報を表示出力して報知する情報表示部を備えており、
前記回避制御部は、前記要注意領域判定部により要注意領域と判定された前記情報表示部における該当箇所を、前記優先順位設定部により設定された前記要注意領域の優先順位情報に応じた注意喚起表示で、前記情報表示部に表示させることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の車両運転支援装置。 - 各種情報を運転者に提示出力して報知する情報提示部を備えており、
前記回避制御部は、前記衝突可能性判定部により判定された衝突可能性情報に基づいて前記障害物が前記自車両と衝突する可能性を前記情報提示部から提示出力させることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の車両運転支援装置。
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