JP6844711B2 - 運転支援方法及び運転支援装置 - Google Patents
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Description
例えば、渋滞している本線へ合流するときに自動運転で自車両を走行させている場合に、本線上の他車両の前へ割り込めないと自動運転制御において判定され、自車両が停車してしまうと、自車両に接近する後続車両により自車両の運転者が違和感を覚えることがある。
本発明は、自動運転が困難な高難度地点において、後続車両の接近による運転者の違和感を低減することを目的とする。
本発明の目的及び利点は、特許請求の範囲に示した要素及びその組合せを用いて具現化され達成される。前述の一般的な記述及び以下の詳細な記述の両方は、単なる例示及び説明であり、特許請求の範囲のように本発明を限定するものでないと解するべきである。
(第1実施形態)
(構成)
図1を参照する。運転支援装置1は、運転支援装置1を搭載する車両(以下、「自車両」と表記する)の周囲の走行環境に基づいて、自車両を自動的に操舵したり停車させる走行支援制御と、運転者が関与せずに自車両を自動で運転する自動運転制御を行う。
運転支援装置1は、周囲環境センサ群10と、ナビゲーションシステム20と、車両センサ群30と、コントローラ40と、切替スイッチ43と、車両制御アクチュエータ群50を備える。
測距装置11は、例えば、レーザレンジファインダ(LRF:Laser Range-Finder)やレーダであってよい。
測距装置11とカメラ12は、検出した周囲環境の情報である周囲環境情報をコントローラ40へ出力する。
ナビコントローラ21は、ナビゲーションシステム20の情報処理動作を制御する電子制御ユニットである。ナビコントローラ21は、プロセッサとその周辺部品とを含む。
プロセッサは、例えばCPU(Central Processing Unit)、やMPU(Micro-Processing Unit)であってよい。
測位装置22は、自車両の現在位置を測定する。測位装置22は、例えばGPS(Global Positioning System)受信器であってよい。また測位装置22は、GLONASS(Global Navigation Satellite System)等の他の衛星測位システムの衛星信号に基づいて自車両の現在位置を測定してもよい。また測位装置22は、慣性航法装置であってもよい。
表示部24は、ナビゲーションシステム20において様々な視覚的情報を出力する。例えば、表示部24には、自車両周囲の地図画面や推奨経路の案内を表示してよい。
音声出力部26は、ナビゲーションシステム20において様々な音声情報を出力する。音声出力部26は、設定した走行経路に基づく運転案内や、自車両周囲の道路地図データに基づく道路案内情報を出力してよい。
通信部27は、自車両の外部の通信装置との間で無線通信を行う。通信部27による通信方式は、例えば公衆携帯電話網による無線通信や、車車間通信、路車間通信、又は衛星通信であってよい。
車両の走行状態を検出するセンサには、車速センサ31と、加速度センサ32と、ジャイロセンサ33が含まれる。
運転操作を検出するセンサには、操舵角センサ34と、アクセルセンサ35と、ブレーキセンサ36が含まれる。
加速度センサ32は、自車両の前後方向の加速度、車幅方向の加速度及び上下方向の加速度を検出する。
ジャイロセンサ33は、ロール軸、ピッチ軸及びヨー軸を含む3軸回りの自車両の回転角度の角速度を検出する。
アクセルセンサ35は、車両のアクセル開度を検出する。例えばアクセルセンサ35は、車両のアクセルペダルの踏み込み量をアクセル開度として検出する。
ブレーキセンサ36は、運転者によるブレーキ操作量を検出する。例えばブレーキセンサ36は、車両のブレーキペダルの踏み込み量をブレーキ操作量として検出する。
車両センサ群30の各センサが検出した自車両の速度、加速度、角速度、操舵角、アクセル開度、ブレーキ操作量の情報を総称して「車両情報」と表記する。車両センサ群30は車両情報をコントローラ40へ出力する。
記憶装置42は、半導体記憶装置、磁気記憶装置及び光学記憶装置のいずれかを備えてよい。記憶装置42は、レジスタ、キャッシュメモリ、主記憶装置として使用されるROM及びRAM等のメモリを含んでよい。
なお、汎用の半導体集積回路中に設定される機能的な論理回路でコントローラ40を実現してもよい。例えば、コントローラ40はフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ(FPGA:Field-Programmable Gate Array)等のプログラマブル・ロジック・デバイス(PLD:Programmable Logic Device)等を有していてもよい。
コントローラ40は、生成した走行軌道を自車両が走行するように車両制御アクチュエータ群50を駆動して自動的に車両を走行させる。
ステアリングアクチュエータ51は、車両のステアリングの操舵方向及び操舵量を制御する。
アクセル開度アクチュエータ52は、車両のアクセル開度を制御する。
ブレーキ制御アクチュエータ53は、車両のブレーキ装置の制動動作を制御する。
運転者は切替スイッチ43を操作することにより、自車両の走行状態を自動運転モードと手動運転モードとの間で切り替えることができる。
また、コントローラ40は、自動運転中の運転者によるステアリングホイール、アクセルペダル、ブレーキペダルの何れかの操作、すなわちオーバライドが起こったときに、自車両の走行状態を自動運転モードから手動運転モードへ切り替える。
以下、自車両の走行予定の経路を「予定走行経路」と表記することがある。また、自動運転による自車両の走行が困難な地点(例えば自動運転による自車両の走行の難度が高い地点)を「高難度地点」と表記する。
高難度地点は、例えば、混雑度などの交通状況によって自車両の自動運転の難度が高くなる地点であってよい。
例えば、高難度地点には、自車両の走行車線が他の車線とが接続する地点が含まれる。例えば高難度地点には、図2に示すような複数の道路が合流する合流場所において、自車両60の走行車線である合流車線61と、合流先車線62とが合流する合流区間63が含まれる。以下、本明細書において合流先車線を「本線」と表記する。
ここで自動運転により自車両60を停車させてしまうと、走行車線61を走行する後続車両が自車両60に接近して自車両の運転者が違和感を覚えることがある。
高難度地点抽出部70、後続車両判定部71、切り替え制御部72、他車両判定部73、及び車速制御部74の機能は、コントローラ40のプロセッサ41が、記憶装置42に格納されたコンピュータプログラムを実行することによって実現されてよい。
例えば高難度地点抽出部70は、自車両の走行車線と他の車線とが接続する地点を高難度地点として抽出してよい。
例えば自車両の走行車線と他の車線とが接続する地点には、複数の車線が交差する道路形状を有する地点、例えば交差点が含まれてよい。交差点は例えば十字路やT字路等を含んでよい。
合流区間63は、本線62への合流が合流車線61から本線62への車線変更を伴う合流区間である。
図4Aを参照する。合流区間63の開始地点80から終了地点81までの区間に自車両60が滞在できる期間が短いほど、本線62へ車線変更できる機会が少なくなり本線62への合流の難度が高くなる。
この閾値は、例えば、開始地点80から1回程度しか合流を試みることしかできない距離に設定してよい。また、合流区間63においてウインカ点灯後3秒以上走行できない距離に設定してよい。
図5Bの合流区間89は、合流する車線87及び88が道路区分線で区分されていない合流区間の例である。
さらに、高難度地点抽出部70は、複数車線分の幅員を有する無車線区間を高難度地点として抽出してもよい。このような無車線区間の一例は、有料道路の料金所手前の無車線区間である。
例えば、図4Aに示す合流区間63の例では、合流区間63の開始地点80から第1所定距離D1以上手前の地点Aに自車両60が到達したときに、後続車両83の有無を確認する。
第1所定距離D1は、例えば100m〜300mの範囲内の長さに設定してよい。
後続車両83の存否を判定する所定範囲は、例えば自車両60と後続車両83との間の車間距離が所定距離未満の範囲であってよい。
また、後続車両判定部71は、測距装置11及びカメラ12に加えて又は代えて、ナビゲーションシステム20の通信部27による車車間通信や路車間通信に基づいて、後続車両83の有無を判定してもよい。
例えば図6に示すように、高難度地点から第1所定距離D1手前の地点Axが、走行車線61のカーブ区間と高難度地点との間にあると、地点Axにて後方の見通しが悪くなり、測距装置11及びカメラ12で後続車両83を検出しにくくなることがある。
図6の例では、高難度地点から第1所定距離D1+α手前の地点Aで、自車両60の走行車線61の後方の所定範囲の後続車両83を確認可能である。
後続車両判定部71は、高難度地点から第1所定距離D1+α手前の地点A、すなわち高難度地点から第1所定距離D1以上手前であり、走行車線61の後方の所定範囲の後続車両83を確認可能な地点Aにおいて、自車両60と同一の車線61を走行する後続車両83が自車両60から所定範囲に存在するか否かを判定してよい。
自車両60と同一の車線61を走行する後続車両83が自車両60から所定範囲に存在する場合、切り替え制御部72は、自動運転モードから手動運転モードへの自車両60の走行状態の切替を案内する。
例えば、切り替え制御部72は、切替スイッチ43の操作により自車両60の走行状態を自動運転モードから手動運転モードへ切り替えることを運転者に促す音声案内メッセージをナビゲーションシステム20の音声出力部26から出力してよい。
また例えば、切り替え制御部72は、切替スイッチ43の操作により自車両60の走行状態を自動運転モードから手動運転モードへの切り替えることを運転者に促す視覚的案内メッセージをナビゲーションシステム20の表示部24に表示してもよい。
また例えば、切り替え制御部72は、ステアリングホイール、アクセルペダル、ブレーキペダルの何れかの操作により自車両60の走行状態を自動運転モードから手動運転モードへの切り替えることを運転者に促す視覚的案内メッセージを表示部24に表示してもよい。
地点Bは、高難度地点における自車両60の走行の障害となる他車両64が存在するか否かを、自車両60が判定可能な地点であり、第2所定距離D2は第1所定距離D1よりも短い。
なお、車速制御部74は、地点Aから地点Bまでの区間で自車両60の速度を下げなくてよい。
一方で、図8に示すように本線62が渋滞しておらず、本線62上の他車両64が、本線62への自車両60の進入の障害にならない場合には、他車両判定部73は、高難度地点における自車両60の走行の障害となる他車両64が存在しないと判定する。
図3を参照する。他車両判定部73は、切り替え制御部72と車速制御部74へ判定結果を出力する。
高難度地点における自車両60の走行の障害となる他車両64が存在する場合には、運転者は手動運転により高難度地点で自車両60を走行させる。
また、切り替え制御部72は、自車両60の走行状態を自動運転モードから手動運転モードへ自動で切り替えることを通知する案内メッセージを出力てもよい。
次に、運転支援装置1の動作の一例を説明する。図9を参照する。
ステップS1において高難度地点抽出部70は、自車両60が自動運転中であるか否かを判定する。自車両60が自動運転中である場合(ステップS1:Y)に、予定走行経路の前方に自動運転が困難な地点があるか否かを判断するために処理はステップS2へ進む。自車両60が自動運転中でない場合(ステップS1:N)に処理は終了する。
ステップS3において後続車両判定部71は、高難度地点から第1所定距離D1以上手前で後続車両が確認可能な地点Aを特定する。高難度地点の手前の地点Aで後続車両の有無を判定し、手動運転への切替の必要性を判断するためである。
ステップS5において後続車両判定部71は、地点Aにて、自車両60と同一の車線61を走行する後続車両83が自車両60から所定範囲に存在するか否かを判定する。後続車両が存在する場合(ステップS5:Y)に処理はステップS6へ進む。後続車両が存在しない場合(ステップS5:N)に処理はステップS7へ進む。
後続車両が存在しない場合(ステップS5:N)に、ステップS7において切り替え制御部72は自動運転を継続する。
自車両60が地点Bに到達した場合(ステップS8:Y)に処理はステップS9へ進む。まだ自車両60が地点Bに到達していない場合(ステップS8:N)に処理はステップS8へ戻る。
ステップS11において切り替え制御部72は、自動運転を継続し、自動運転により高難度地点で自車両60を走行させる。その後に処理は終了する。
(1)高難度地点抽出部70は、自車両60の予定走行経路上に存在する自動運転が困難な高難度地点を抽出する。後続車両判定部71は、高難度地点から第1所定距離D1以上手前の地点Aまで自車両60が近づいたときに、自車両60と同一の車線を走行する後続車両が自車両から所定範囲に存在するか否かを判定する。後続車両が自車両60から所定範囲に存在する場合に、切り替え制御部72は、自動運転から手動運転への自車両60の走行状態の切り替えを案内する。
これにより、自動運転が困難な高難度地点において、自動運転によって自車両60が自動的に停車してしまうことで生じる、後続車両の接近によるドライバの違和感を低減できる。
これにより、高難度地点に他車両が存在する場合には手動運転への切替を案内することで、高難度地点において、自動運転によって自車両60が自動的に停車してしまうことで生じる、後続車両の接近によるドライバの違和感を低減できる。
(6)高難度地点に他車両が存在しない場合に、切り替え制御部72は自動運転を継続する。
これにより高難度地点に他車両が存在しない場合には、自動運転を継続することにより運転者の運転負荷を低減させることができる。
これにより、例えば自車両60の走行車線の道路形状によって後続車両の確認が困難な地点があっても、高難度地点から第1所定距離D1以上手前の地点で後続車両の存在を確認できる。
(8)切り替え制御部72は、所定範囲に後続車両が存在する場合に、自車両の走行状態を自動運転から手動運転へ切り替える。
これにより、自動運転が困難になる高難度地点において、自動運転によって自車両60が自動的に停車してしまうことで生じる、後続車両の接近によるドライバの違和感を低減できる。
Claims (8)
- 自車両の走行予定の経路上に存在する前記自車両の走行車線と他の車線とが接続する高難度地点を抽出し、
前記高難度地点から、前記自車両が前記他の車線に他車両が存在するか否かを判定可能な地点までを第1の所定距離として、前記高難度地点から前記第1の所定距離より長い第2の所定距離以上手前の地点に前記自車両が到達した場合に、前記自車両と同一の車線を走行する後続車両が前記自車両から所定範囲に存在するか否かを判定し、
後続車両が前記自車両から所定範囲に存在する場合に、自動運転から手動運転への前記自車両の走行状態の切り替えを案内する、
ことを特徴とする運転支援方法。 - 前記高難度地点は、車線変更を伴う合流区間であって、前記合流区間の開始地点から終了地点までの距離又は走行時間が閾値より短い合流区間であることを特徴とする請求項1に記載の運転支援方法。
- 前記高難度地点は、複数車線分の幅員を有する無車線区間であることを特徴とする請求項1に記載の運転支援方法。
- 前記所定範囲に後続車両が存在しない場合に、前記高難度地点から第1の所定距離手前の地点まで自動運転を継続し、
前記高難度地点から前記第1の所定距離手前の地点において、前記高難度地点に他車両が存在するか否かを判定し、
前記高難度地点に他車両が存在する場合に、前記自車両の速度を低下させるとともに自動運転から手動運転への前記走行状態の切り替えを案内する、
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の運転支援方法。 - 前記高難度地点に他車両が存在しない場合に自動運転を継続することを特徴とする請求項4に記載の運転支援方法。
- 前記高難度地点から前記所定距離以上手前であって且つ後続車両が確認可能な地点で、前記所定範囲に後続車両が存在するか否かを判定することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の運転支援方法。
- 前記所定範囲に後続車両が存在する場合に、前記自車両の走行状態を自動運転から手動運転へ切り替えることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の運転支援方法。
- 自車両の周囲環境を検出するセンサと、
前記自車両の駆動、制動及び操舵の少なくとも1つを実現するアクチュエータと、
前記センサの検出結果に基づいて前記アクチュエータを制御することで自動運転を行うコントローラと、を備え、
前記コントローラは、前記自車両の走行予定の経路上に存在する前記自車両の走行車線と他の車線とが接続する高難度地点を抽出し、前記高難度地点から、前記自車両が前記他の車線に他車両が存在するか否かを判定可能な地点までを第1の所定距離として、前記高難度地点から前記第1の所定距離より長い第2の所定距離以上手前の地点に前記自車両が到達した場合に、前記自車両と同一の車線を走行する後続車両が前記自車両から所定範囲に存在するか否かを判定し、後続車両が前記自車両から所定範囲に存在する場合に、自動運転から手動運転への前記自車両の走行状態の切り替えを案内する、ことを特徴とする運転支援装置。
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