以下、図面を参照して、本発明の1または複数の実施形態が説明される。しかしながら、発明の範囲は、開示された実施形態に限定されない。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、適宜、その説明を省略する。本明細書において、総称する場合には添え字を省略した参照符号で示し、個別の構成を指す場合には添え字を付した参照符号で示す。
実施形態における運転支援装置は、車両が走行する走行領域に配設され前記走行領域を区分するゲートのゲート位置を表す位置情報を含む地図情報を格納する地図情報格納部と、前記走行領域での前記車両の車両位置を測定する位置測定部と、前記走行領域に配置される車線を示す区画線を検出する区画線検出部と、前記車両の走行を制御する走行制御部と、前記位置測定部で測定した車両位置が前記位置情報で表されたゲート位置から所定の距離以内である場合であって前記区画線検出部によって前記区画線の終了を検出した場合に、前記区画線で示された車線を前記車両が走行していた際の走行方向に沿って、前記ゲート位置から前記位置測定部で測定した車両位置に向かって、前記ゲートを含む所定の第1長さのゲート区間、および、前記ゲート区間に続く所定の第2長さの運転支援区間を前記走行領域に設定する区間設定部とを備える。そして、前記走行制御部は、前記位置測定部で測定した車両位置が前記運転支援区間内である場合には前記車両の速度を制御する運転支援で前記車両の走行を制御し、前記位置測定部で測定した車両位置が前記ゲート区間内である場合には前記車両における操舵および速度を制御する自動運転で前記車両の走行を制御する。このような運転支援装置について、以下、より具体的に説明する。
図1は、実施形態における運転支援装置の構成を示すブロック図である。図2は、車両に取り付けられた前記運転支援装置の撮像部を説明するための図である。図3は、前記運転支援装置によって走行領域に割り付けられる各区間を説明するための図である。図4は、前記運転支援装置で表示される画面を説明するための図である。
実施形態における運転支援装置DSは、例えば、図1に示すように、撮像部1と、位置測定部2と、制御処理部4と、記憶部5とを備え、さらに、本実施形態では、走行を制御するために、車速測定部3を備え、走行させるために、動力部6a、動力伝達部6b、制動部7および操舵部8を備え、所定の入力および出力を行うために、入力部9および出力部10を備える。
撮像部1は、制御処理部4に接続され、制御処理部4の制御に従って画像を生成する装置である。撮像部1は、例えば、被写体の光学像を所定の結像面上に結像する結像光学系、前記結像面に受光面を一致させて配置され、前記被写体の光学像を電気的な信号に変換するエリアイメージセンサ、および、エリアイメージセンサの出力を画像処理することで前記被写体の画像を表すデータである画像データを生成する画像処理部等を備えるデジタルカメラである。撮像部1は、区画線を検出するために、路面を含むように、車両の前方を撮像するように、前記車両に搭載される。例えば、撮像部1は、図2に示すように、車両VC内において、フロントガラス近傍の天井面(ルーフ内側面)に、路面を含むように、車両VCの前方を撮像するように、その撮影方向(光軸方向)を斜め下方に向けて配設される。これによって、撮像部1は、路面を含むように車両VCの前方を撮像することで前方画像(前方画像データ)を生成する。撮像部1は、前方画像(前方画像データ)を制御処理部4へ出力する。
位置測定部2は、制御処理部4に接続され、制御処理部4の制御に従って、車両が走行する走行領域での車両の車両位置を測定する装置である。位置測定部2は、例えば、地球上の現在位置を測定するための衛星測位システムによって、車両位置を測定する装置、例えばGPS(Global Positioning System)受信装置であり、その測位結果(緯度X、経度Y、高度Z)を制御処理部4へ出力する。なお、GPS受信装置は、DGSP(Differential GSP)等の誤差を補正する補正機能を持ったGPS受信装置であっても良い。また、衛星測位システムの衛星は、準同期軌道を周回するいわゆるGPS衛星だけでなく、見かけ上一地域の上空に留まる準天頂衛星を含む。
車速測定部3は、制御処理部4に接続され、制御処理部4の制御に従って、車両の速度を測定する装置である。車速測定部3は、例えば、ロータリエンコーダおよびその周辺回路を備え、単位時間当たりの、車輪(車軸)における回転の変位量から車輪速(車輪の回転速度)を測定する車輪速センサ等である。車速測定部3は、その測定した車輪速を制御処理部4へ出力する。本実施形態では、制御処理部4が車輪の大きさに基づき車輪速を車速へ変換するが、この車輪速から車速の変換は、車輪速センサを備える車速測定部3で実施されて良く、あるいは、制御処理部4は、車輪速を車速として扱っても良い。
動力部6aは、制御処理部4に接続され、制御処理部4の制御に従って車両を駆動(移動)する動力を生成する装置である。動力部6aは、例えば、エンジン、モータおよびこれらのハイブリッド装置等の原動機およびその付属機器を備えて構成される。動力伝達部6bは、動力部6aが生成した動力を駆動輪に伝達する機構であり、制御処理部4に接続され、制御処理部4の制御に従って、車両の進行方向の切り換えや、変速比および減速比の切り換えを行うトランスミッションを含む。このように動力部6aが生成した動力は、動力伝達部6bを介して駆動輪に伝達され、駆動輪を回転させる。
制動部7は、制御処理部4に接続され、制御処理部4の制御に従って車両に制動力を与え、車両を減速する装置である。制動部7は、車両を減速した結果、停止させることもでき、車両の停止中に制動力を与え続けた結果、車両の停止を維持することもできる。制動部7は、例えば、ディスクブレーキおよび回生ブレーキ等のブレーキ装置およびその付属機器を備えて構成される。なお、制動部7は、いわゆるパーキングブレーキ装置の機能を含む。
操舵部8は、制御処理部4に接続され、制御処理部4の制御に従って車両の操舵を行う装置である。操舵部8は、車両の操舵輪の方向を変えるステアリング装置およびその付属機器を備えて構成される。
動力部6aおよび制動部7それぞれを制御することで、車両の加速度が調整され、車輪速および車両の速度(車速)が調整される。動力伝達部6bの前記トランスミッションを制御することで、車両の進行方向(前進、後退)が調整される。操舵部8を制御することで、車両の走行方向が調整される。
入力部9は、制御処理部4に接続され、例えば、定速走行の開始やその解除を指示するコマンドや、運転支援の開始やその解除を指示するコマンドや、自動運転の開始やその解除を指示するコマンドや、カーナビゲーションの開始やその解除を指示するコマンド等の各種コマンド、および、例えば定速走行の設定速度や目的地等の各種データを運転支援装置DSに入力する機器であり、例えば、予め機能を割り付けた複数のスイッチ等である。出力部10は、制御処理部4に接続され、制御処理部4の制御に従って、入力部9から入力されたコマンドやデータ、カーナビゲーションにかかる情報(例えば地図、経路、走行上の注意や案内、および、現在位置等)および、後述のように運転支援装置DSで走行領域に設定された各区間等を出力する機器であり、例えば液晶ディスプレイ(LCD)および有機ELディスプレイ等の表示装置や音声を出力するスピーカ等である。
本実施形態では、入力部9および出力部10それぞれの一部からタッチパネルが構成される。このタッチパネルを構成する場合において、入力部9は、その一部として、例えば抵抗膜方式や静電容量方式等の操作位置を検出して入力する位置入力装置を含み、出力部10は、その一部として、表示装置を含む。このタッチパネルでは、前記表示装置の表示面上に前記位置入力装置が設けられ、前記表示装置に入力可能な1または複数の入力内容の候補が表示され、ユーザが、入力したい入力内容を表示した表示位置を触れると、前記位置入力装置によってその位置が検出され、検出された位置に表示された表示内容がユーザの操作入力内容として運転支援装置DSに入力される。このようなタッチパネルでは、ユーザは、入力操作を直感的に理解し易いので、ユーザにとって取り扱い易い運転支援装置DSが提供される。
記憶部5は、制御処理部4に接続され、制御処理部4の制御に従って各種の所定のプログラムおよび各種の所定のデータを記憶する回路である。前記各種の所定のプログラムには、例えば、運転支援装置DSの各部1~3、5~10を当該各部の機能に応じてそれぞれ制御する制御プログラムや、撮像部1で生成された前方画像から、走行領域に配置される車線を示す区画線を検出する区画線検出処理プログラムや、後述のように、ゲート区間、運転支援区間および入力可能区間を走行領域に設定する区間設定プログラムや、車両の走行を制御する走行制御プログラムや、出力部10から所定のデータを出力する出力処理プログラム等の制御処理プログラムが含まれる。前記各種の所定のデータには、走行領域を含む地図を表す地図情報や、車両がこの先、運転支援区間内を走行する予告を行う際に出力部10の一部としての前記表示装置に表示される予告画面を表す予告画面情報等の、各プログラムを実行する上で必要なデータ等が含まれる。記憶部5は、例えば不揮発性の記憶素子であるROM(Read Only Memory)や書き換え可能な不揮発性の記憶素子であるEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)等を備える。そして、記憶部5は、前記所定のプログラムの実行中に生じるデータ等を記憶するいわゆる制御処理部4のワーキングメモリとなるRAM(Random Access Memory)等を含む。なお、記憶部5は、比較的大きな記憶容量を持つハードディスク装置や、例えばDVD-ROM(Digital Versatile Disk Read Only Memory)等の記録媒体からデータを読み出すドライブ装置を備えても良い。そして、記憶部5は、地図情報記憶部51を機能的に備える。
地図情報記憶部51は、地図情報を記憶するものである。前記地図情報は、本実施形態では、車両が走行する走行領域に配設され前記走行領域を区分するゲートのゲート位置を表す位置情報、および、前記走行領域の形状を表す走行領域情報を含む。前記地図情報は、例えば車線や標識等の走行領域に付属する走行に関わる各種情報や、例えば地名およびその位置や建物名およびその位置等のカーナビゲーションに関わる各種情報等を含む。このような地図情報には、公知の地図情報が用いられて良く、いわゆるADASマップや高精度地図等と呼称される地図情報が好ましい。ADAS(Advanced Driver Assistance System、先進運転支援システム)は、自動運転の実現に向けた施策であり、ADASマップ(高精度地図)は、このADASに利用可能なデータであり、例えば、道路、路面標識、車線、道路標識、外灯、電柱、橋、トンネル、建物等の道路を走行する車両から観測可能な主要な対象物を表した3次元データであり、例えば、いわゆる地図メーカから提供されている。
例えば、前記走行領域は、道路であり、前記ゲートは、前記道路を有料道路と非有料道路とに区分するゲートである。また例えば、前記走行領域は、道路と区画領域とを含み、前記ゲートは、前記道路と前記区画領域との境界に配設されたゲートである。前記区画領域は、例えば、駐車場、テーマパークおよびサファリパーク等である。以下では、一例として、前記走行領域が道路であって、前記ゲートが前記有料道路の一例である高速道路と前記非有料道路の一例である一般道路とを区分する料金ゲートの場合について説明するが、前記走行領域および前記ゲートが上述の各場合であっても同様に説明できる。また、実施形態における運転支援装置DSは、有料道路に入るためにゲートを通過する場合でだけでなく、有料道路から出るためにゲートを通過する場合にも適用され、同様に、区画領域に入るためにゲートを通過する場合でだけでなく、区画領域から出るためにゲートを通過する場合にも適用される。
制御処理部4は、運転支援装置DSの各部1~3、5~10を当該各部の機能に応じてそれぞれ制御し、ユーザの運転操作を支援するための回路である。制御処理部4は、例えば、CPU(Central Processing Unit)およびその周辺回路を備えて構成される。制御処理部4は、前記制御処理プログラムが実行されることによって、制御部41、区画線検出処理部42、区間設定部43、走行制御部44および出力処理部45を機能的に備える。
制御部41は、運転支援装置DSの各部1~3、5~10を当該各部の機能に応じてそれぞれ制御し、運転支援装置DSの全体制御を司るものである。
区画線検出処理部42は、撮像部1で生成された前方画像から、走行領域に配置される車線を示す区画線(ライン)を検出するものである。画像から区画線を検出する区画線検出処理には、公知の処理手法が用いられる。例えば、特開平11-167636号公報に開示されているように、予め白線(区画線の一例)を示すテンプレート画像を用意し、前記テンプレート画像とカメラで得られた画像とのマッチングを行って白線位置を検出するテンプレートマッチング法を用いて白線が求められる。あるいは、例えば、特開平7-85249号公報に開示されているように、白線探索エリア内で横方向に明度変化が探索され、明度変化の極めて少ない部分が道路部分であると判断され、明度変化の極めて少ない道路部分に隣接して該明度変化が大きい部分が白線であると判断される。あるいは、例えば、特開2007-220013号公報に開示されているように、走行路上の画像からエッジ検出により白線の候補となる構造物が検出され、前記白線の候補となる構造物の位置に対して所定の複数の相対位置にそれぞれ所定の構造物が存在するか否かが判定され、この判定結果に基づいて前記白線の候補となる構造物が白線であるか否かが判定される。ここで、前記所定の複数の相対位置および前記所定の構造物は、路上の複数の構造物が有する特有の相対位置関係を基に定められている。
区間設定部43は、位置測定部2で測定した車両位置が前記位置情報で表されたゲート位置から所定の距離以内である場合であって区画線検出処理部42によって前記区画線の終了を検出した場合に、前記区画線で示された車線を前記車両が走行していた際の走行方向に沿って、前記ゲート位置から前記位置測定部2で測定した車両位置に向かって、前記ゲートを含む所定の第1長さのゲート区間、および、前記ゲート区間に続く所定の第2長さの運転支援区間を走行領域に設定するものである。本実施形態では、区間設定部43は、前記区画線で示された車線を前記車両が走行していた際の走行方向に沿って、前記運転支援区間に対し前記ゲート位置から離れる方に前記運転支援区間に続く所定の第3長さの入力可能区間を前記走行領域にさらに設定する。前記所定の距離は、適宜に設定され、例えば、300mや、500m等に設定される。
例えば、図3に示すように、走行領域DAが、4個の第1ないし第4区画線LM1~LM4によって示される3個の第1ないし第3車線LN1、LN2、LN3を備える第1走行区間DA1と、区画線LMの無い、第1走行区間DA1の道路幅(幅員)より道路幅の拡幅されている、前記第1走行区間DA1に続く第2走行区間DA2と、第2走行区間DA2から互いに異なる方向に分岐して延びる、第2走行区間DA2に続く2個の第3および第4走行区間DA3、DA4とから成り、第2走行区間DA2の一方端側に5個の第1ないし第5ゲートGT1~GT5が、走行方向に対し直交する方向に並置して配置されている場合に、第1車線LN1を走行する車両VCsの運転支援装置DSにおいて、区間設定部43は、位置測定部2で測定した車両VCsの車両位置Psがゲート位置Pgtから所定の距離(上述の例では300mや500m等)以内である場合であって区画線検出処理部42によって区画線LM(この例ではLM2)の終了を検出した場合に、区画線LM2で示された車線LN1を車両VCsが走行していた際の走行方向DRに沿って、ゲート位置Pgtから位置測定部2で測定した車両VCsの車両位置Psに向かって、ゲートGT(GT1~GT5)を含む所定の第1長さのゲート区間ARgt、ゲート区間ARgtに続く所定の第2長さの運転支援区間ARsp、および、運転支援区間ARspに対しゲート位置Pgtから離れる方に運転支援区間ARspに続く所定の第3長さの入力可能区間ARinを走行領域DA(図3に示す例では第2走行区間DA2)に設定する。
前記ゲート区間は、ゲート位置を終点として、あるいは、ゲート位置の前後に、設定される。図3に示す例では、ゲート区間ARgtは、ゲート位置Pgtを終点として設定されている。前記ゲート区間の第1長さは、適宜な長さに設定されて良いが、例えば、ゲートGT(GT1~GT5)での車線を区分するアイランドIS(IS1~IS5)の長さに設定される。
前記入力可能区間は、車両が運転支援区間内を走行する場合には走行制御部44が後述のように運転支援で前記車両の走行を制御するように指示する入力操作を入力部9から入力可能な区間である。図3に示す例では、入力可能区間ARinは、区画線LMの終了する区画線終了位置Plmからゲート位置Pgtに向かって延びるように設定されている。前記入力可能区間の第3長さは、適宜な長さに設定されて良いが、例えば、入力可能区間が上述のために設定された区間であるため、前記指示を行うか否かの判断時間、前記入力操作の実行時間、および、標準的な車速等を勘案して設定される。例えば、前記判断時間および実行時間が3秒から5秒程度に設定され、前記標準的な車速が60km/hから100km/h程度に設定されると、約50m(60km/hで3秒の場合)から約140m(100km/hで5秒の場合)程度となる。なお、前記標準的な車速に代え、車速測定部3で実測された車速が用いられても良い。これによれば、前記判断時間および実行時間として予め設定された時間がより確実に確保される。
前記運転支援区間は、運転者による操舵が可能となるように運転操作の支援を行う区間である。前記運転支援区間の第2長さは、ゲート区間、運転支援区間および入力可能区間を設定する走行領域の長さから、ゲート区間の第1長さおよび入力可能区間の第3長さそれぞれを減算した残余の長さに、原則、設定される。ここで、この原則では、前記走行領域の長さによっては、運転支援区間が、運転者の操舵操作によってゲート選択の可能な十分な第2長さで設定されない場合が有り得る。このため、運転支援区間の第2長さにおける最低限の長さが予め設定され、前記減算結果の残余の長さと前記運転支援区間の第2長さにおける前記最低限の長さとが比較され、前記減算結果の残余の長さが前記運転支援区間の第2長さにおける前記最低限の長さを下回った場合には、区間設定部43は、前記運転支援区間の第2長さにおける前記最低限の長さで運転支援区間を設定する。前記運転支援区間の第2長さにおける前記最低限の長さは、予め適宜に設定され、例えば、100mや200m等である。図3に示す例では、入力可能区間ARinの開始位置は、区画線LM2の終了位置であったが、この場合では、前記入力可能区間の開始位置は、前記区画線の終了位置より、ゲート位置Pgtから離れる方向にずれた位置(シフトした位置)となる。すなわち、入力可能区間の一部または全部は、区画線の有る車線と重なる(オーバラップする)。また、この場合においても、前記標準的な車速に代え、車速測定部3で実測された車速が用いられても良い。この場合では、より具体的には、区間設定部43は、車速測定部3で測定した車両の速度に基づいて、所定の時間(上述の例では3秒から5秒程度)で前記車両が前記運転支援区間の開始位置(すなわち、前記ゲート区間の開始位置から、前記運転支援区間の第2長さにおける前記最低限の長さに応じて求められた前記運転支援区間の開始位置)に到達する距離を求め、前記求めた距離が前記第3長さとなるように、前記入力可能区間を設定する。
したがって、前記原則では、区間設定部43は、ゲート位置を基準に、ゲート区間および入力可能区間を走行領域に設定し、この結果、残った走行領域に運転支援区間を設定する。一方、このように設定した運転支援区間の長さが前記最低限の長さを下回った場合には、区間設定部43は、ゲート位置を基準にゲート区間および前記最低限の長さの運転支援区間を再設定し、この運転支援区間の開始位置から、入力可能区間を再設定する。
走行制御部44は、位置測定部2で測定した車両位置が前記運転支援区間内である場合には前記車両の速度を制御する運転支援で前記車両の走行を制御し、位置測定部2で測定した車両位置が前記ゲート区間内である場合には前記車両における操舵および速度を制御する自動運転で前記車両の走行を制御するものである。走行制御部44は、前記車両が前記運転支援区間から前記ゲート区間へ走行する場合に、前記運転支援から前記自動運転に自動で切り換える。
前記運転支援では、走行制御部44は、例えば、車両の速度を減速するように前記車両の走行を制御する。より具体的には、走行制御部44は、車両が運転支援区間の開始位置を通過する際に、車速測定部3で測定した車速から、前記車両が前記運転支援区間の終了位置を通過する際に、ゲート区間での自動運転で用いられる車速まで前記車両の速度を減速するように、動力部6a、動力伝達部6bおよび制動部7を制御することで前記車両の走行を制御する。これにより運転支援区間からゲート区間へ車両が車速の点で円滑(スムーズ)に走行でき、車両の搭乗者に安心感を与えることができる。
前記自動運転では、走行制御部44は、車両の操舵をゲート区間の車線に沿って直進となるように、かつ、前記車両の速度を定速となるように、動力部6a、動力伝達部6bおよび操舵部8を制御することで前記車両の走行を制御する。前記定速の速度は、例えば、ゲートの通過で許容されている速度以下で適宜に設定される。例えば、前記ゲートがETCゲートである場合では、前記定速の速度は、20km/h以下で適宜に設定される。
なお、ゲート区間の前記自動運転において、ゲートが開いた場合やゲートの通過を許可するサイン(例えばゲートがETCである場合に表示される「OK」サイン)が発行された場合には、走行制御部44は、車両を加速するように、前記車両の走行を制御しても良い。これら前記ゲートが開いた場合や、前記サインが発行された場合は、例えば、前方画像を画像処理することによって認識できる。
出力処理部45は、前記区画線で示された車線を前記車両が走行している際、走行制御部44が前記車線内を維持するように前記車両の走行を制御している場合に、前記車両が前記区画線の終了位置に到達する前に、前記車両が、この先、前記運転支援区間内を走行する予告を出力部10から出力するものである。前記予告は、出力部10が表示装置を含み、前記車両が、この先、前記運転支援区間内を走行することを表す表示であって良く、あるいは、前記表示に代えまたは前記表示に追加して、前記予告は、出力部10がスピーカを含み、前記車両が、この先、前記運転支援区間内を走行することを表す音声であって良い。そして、本実施形態では、出力処理部45は、表示処理部として機能し、前記走行領域情報で表される走行領域、前記位置情報で表されるゲート位置のゲート、前記ゲート区間、前記運転支援区間および前記入力可能区間を、出力部10の前記表示装置に表示する。
本実施形態では、上述のように、入力部9および出力部10それぞれの一部からタッチパネルが構成されており、前記予告は、カーナビゲーションにかかる情報、走行領域、ゲート、ゲート区間、運転支援区間、入力可能区間、および、前記車両が前記運転支援区間内を走行する場合には走行制御部44が前記運転支援で前記車両の走行を制御するように指示する入力操作を入力するための入力ボタン(運転支援オンオフボタン)と共に、出力処理部45によって、前記タッチパネルに表示される。より具体的には、これらを表示する予告画面60は、例えば、図4に示すように、カーナビゲーションにかかる情報を表示するナビ情報表示領域61と、前記予告のメッセージを表示する予告表示領域62と、運転支援オンオフボタン63とを備える。ナビ情報表示領域61には、出力処理部(表示処理部)45によって、走行領域情報に基づいて、自車両を含む走行方向前方の走行領域DAの平面形状が表示され、自車両の車両位置に応じた走行領域DA上の位置に、自車両を表す車両アイコンIVCsが表示され、ゲートの位置情報に応じた走行領域DA上の位置に、ゲートを表すゲートアイコンIGTが表示され、区間設定部43で設定された各位置に応じた走行領域DA上の各位置に、ゲート区間、運転支援区間および入力可能区間が矢符付きの各線分で表示される。前記アイコンは、物事を比較的簡単な絵柄等で記号化して表現したものであり、絵、記号、図またはこれらの組合せで構成される。出力処理部45は、公知の処理手法によって、自車両VCsの移動に応じて予告画面60のナビ情報表示領域61に表示される、カーナビゲーションにかかる情報を更新する。予告表示領域62には、例えば、「この先、運転支援区間が設定されています。」等の、前記予告を表すメッセージがテキストで表示される。運転支援オンオフボタン63は、この運転支援オンオフボタン63を表示している領域を例えば手指等で触れるごとに、運転支援のオンと運転支援のオフとで表示態様を切り換えて表示され、運転支援のオンと運転支援のオフとがサイクリックに切り換えられる。例えば、運転支援のオフの場合における表示態様は、運転支援のオンの場合における表示態様の反転である。そして、位置測定部2で測定した車両の車両位置が入力可能区間の終了位置を通過した際に、運転支援オンオフボタン63が運転支援のオンである場合に、走行制御部44は、車両が運転支援区間内を走行する場合には運転支援で前記車両の走行を制御する指示(オン指示)を受け付け、一方、位置測定部2で測定した車両の車両位置が入力可能区間の終了位置を通過した際に、運転支援オンオフボタン63が運転支援のオフである場合に、走行制御部44は、車両が運転支援区間内を走行する場合には運転支援しないで前記車両の走行を制御する指示(オフ指示)を受け付ける。なお、上述では、車両の車両位置が入力可能区間の終了位置を通過した際に、運転支援オンオフボタン63が運転支援のオフであるか否かが確定されたが、運転支援オンオフボタン63とは、別途に、入力操作の入力内容を確定(決定)する確定ボタン(決定ボタン)が予告画面60にさらに設けられ、この確定ボタンの入力操作によって、運転支援オンオフボタン63が運転支援のオフであるか否かが確定されても良い。
このため、本実施形態では、走行制御部44は、位置測定部2で測定した車両位置が入力可能区間内である際に運転支援オンオフボタン63で前記オン指示の入力操作が入力部9に入力された場合に、車両が運転支援区間内を走行する場合には運転支援で前記車両の走行を制御する。
なお、本実施形態では、地図情報記憶部51は、車両が走行する走行領域に配設され前記走行領域を区分するゲートのゲート位置を表す位置情報を含む地図情報を格納する地図情報格納部の一例に相当する。撮像部1および制御処理部4の区画線検出処理部42は、前記走行領域に配置される車線を示す区画線を検出する区画線検出部の一例に相当する。出力部10は、出力を行う出力部の一例に相当し、そして、表示を行う表示部の一例に相当する。出力処理部45は、前記区画線で示された車線を前記車両が走行している際、前記走行制御部が前記車線内を維持するように前記車両の走行を制御している場合に、前記車両が前記区画線の終了位置に到達する前に、前記車両が、この先、前記運転支援区間内を走行する予告を前記出力部から出力する出力処理部の一例に相当し、そして、前記走行領域情報で表される走行領域、前記位置情報で表されるゲート位置のゲート、前記ゲート区間および前記運転支援区間を前記表示部に表示する表示処理部の一例に相当し、さらに、前記入力可能区間を前記表示部にさらに表示する表示処理部の一例に相当する。
次に、本実施形態の動作について説明する。図5は、前記運転支援装置の動作を示すフローチャートである。
このような運転支援装置DSは、車両が稼働を始めると、必要な各部の初期化を実行し、その稼働を始める。その制御処理プログラムの実行によって、制御処理部4には、制御部41、区画線検出処理部42、区間設定部43、走行制御部44および出力処理部45が機能的に構成される。
図5において、まず、運転支援装置DSは、制御処理部4の制御部41によって、撮像部1から、その生成した前方画像を取得し、位置測定部2から、その測定結果の車両位置を取得し、車速測定部3から、その測定結果の車輪速を取得し、前記車輪速から車輪の大きさに基づいて車速を求めて取得する(S1)。
次に、運転支援装置DSは、制御処理部4の区間設定部43によって、付近にゲートが存在するか否かを判定する(S2)。より具体的には、区間設定部43は、処理S1で取得した車両位置に最も近く配置されているゲートのゲート位置を、地図情報記憶部51に記憶されている位置情報から選定(検索)し、この選定したゲート位置と処理S1で取得した車両位置とを比較し、処理S1で取得した車両位置が前記選定したゲート位置から前記所定の距離以内であるか否かを判定する。この判定の結果、前記車両位置が前記ゲート位置から前記所定の距離以内である場合には、運転支援装置DSは、付近にゲートが存在すると判定し(Yes)、次に、処理S3を実行する。一方、前記判定の結果、前記車両位置が前記ゲート位置から前記所定の距離以内ではない場合には、運転支援装置DSは、付近にゲートが存在しないと判定し(No)、処理を処理S1に戻す。したがって、自車両の付近にゲートが存在すると判定されるまで、処理S1および処理S2が繰り返し実行される。
この処理S3では、運転支援装置DSは、制御処理部4における区画線検出処理部42および区間設定部43によって、区画線の終了を検出したか否かを判定する。より具体的には、まず、区画線検出処理部42は、処理S1で取得した前方画像から区画線を検出する。そして、区間設定部43は、区画線検出処理部42で検出した区画線が終了しているか否かを判定する。この判定の結果、区画線検出処理部42で検出した区画線に終端が存在する場合には、区間設定部43は、前記区画線が終了していると判定し(Yes)、前記区画線終了位置を求め、前記区画線で示された車線の延長方向を車両の走行方向として求め、次に、処理S4を実行する。例えば、撮像部1の仕様(前記結像光学系の光学特性等)から、前方画像における下端から上端までの各画素ごとに、一画素当たりの実距離が求められるので、前方画像に写り込んでいる区画線の終了位置に対応する画素位置と前記前方画像と共に処理S1で取得した車両位置とから、前記区画線の終了位置が求められる。一方、前記判定の結果、区画線検出処理部42で検出した区画線に終端が存在しない場合(例えば、本線の道路から分岐した、ゲートの配置されている走行領域に続く道路ではない前記本線の道路を車両が走行している場合等)には、区間設定部43は、前記区画線が終了していないと判定し(No)、処理を処理S1に戻す。
なお、上述では、処理S2の次に、処理S3を実行したが、逆に、処理S3を実行してから処理S2が実行されても良い。すなわち、ゲートの存在の判定と区画線の終了の判定とは、どちらを先に実行しても良い。
この処理S4では、運転支援装置DSは、制御処理部4の出力処理部45によって前記予告を出力部10に出威力する。より具体的には、本実施形態では、出力処理部45は、上述した図4に示す予告画面60を出力部10の前記表示装置に表示する。
前記処理S4に続いて、運転支援装置DSは、区間設定部43によって、ゲート区間、運転支援区間および入力可能区間の各区間を、前記走行方向に沿って、前記ゲート位置から前記車両位置に向かって、走行領域に設定する(S5)。より具体的には、上述したように、前記原則では、区間設定部43は、ゲート位置を基準に、ゲート区間および入力可能区間を走行領域に設定し、この結果、残った走行領域に運転支援区間を設定する。一方、このように設定した運転支援区間の長さが前記最低限の長さを下回った場合には、区間設定部43は、ゲート位置を基準にゲート区間および前記最低限の長さの運転支援区間を再設定し、この運転支援区間の開始位置から、入力可能区間を再設定する。
この処理S5に続いて、運転支援装置DSは、制御処理部4の走行制御部44によって、位置測定部2で測定した車両位置が入力可能区間内である際に運転支援オンオフボタン63で前記オン指示の入力操作が入力部9に入力されたか否かを判定する(S6)。より具体的には、本実施形態では、走行制御部44は、位置測定部2で測定した車両の車両位置が入力可能区間の終了位置を通過した際に、運転支援オンオフボタン63が運転支援のオンであるか否かを判定する。この判定の結果、運転支援オンオフボタン63が運転支援のオンである場合には、走行制御部44は、前記オン指示の入力操作が入力部9に入力されたと判定し(Yes)、次に、処理S7および処理S8を順次に実行した後に、処理S10を実行する。一方、前記判定の結果、運転支援オンオフボタン63が運転支援のオフである場合には、走行制御部44は、前記オン指示の入力操作が入力部9に入力されていない(前記オフ指示の入力操作が入力部9に入力された)と判定し(No)、次に、処理S8を実行した後に、処理S10を実行する。
前記処理S7では、運転支援装置DSは、走行制御部44によって、運転支援区間では運転支援で車両の走行を制御する。より具体的には、本実施形態では、走行制御部44は、位置測定部2で測定した車両位置が処理S5で設定した運転支援区間の開始位置に到達すると、位置測定部2で測定される車両位置が前記運転支援区間の終了位置(すなわち、ゲート区間の開始位置)に到達するまで、前記車両が前記運転支援区間の開始位置を通過する際に、車速測定部3で測定した車速から、前記車両が前記運転支援区間の終了位置を通過する際に、ゲート区間での自動運転で用いられる車速まで前記車両の速度を減速するように、動力部6a、動力伝達部6bおよび制動部7を制御することで前記車両の走行を制御する。この運転支援では、運転者の操舵操作が許容される。
前記処理S7に続く処理S8では、運転支援装置DSは、走行制御部44によって、ゲート区間では自動運転で車両の走行を制御する。より具体的には、本実施形態では、走行制御部44は、位置測定部2で測定した車両位置が処理S5で設定したゲート区間の開始位置に到達すると、位置測定部2で測定される車両位置が前記ゲート区間の終了位置に到達するまで、車両の操舵をゲート区間の車線に沿って直進となるように、かつ、前記車両の速度を定速となるように、動力部6a、動力伝達部6bおよび操舵部8を制御することで前記車両の走行を制御する。位置測定部2で測定される車両位置が前記ゲート区間の終了位置を通過すると、運転支援装置DSは、処理S5で設定した各区間を解消する。
一方、前記処理S9では、運転支援装置DSは、処理S5で設定した各区間を解消して現状の走行制御を維持する。例えば、前記区画線で示された車線を車両が走行している際に、自動運転で車両の走行が制御されている場合には、前記自動運転が維持される。また例えば、前記区画線で示された車線を車両が走行している際に、運転者によるマニュアル操作で車両が走行している場合には、前記マニュアル操作での運転が維持される。
そして、前記処理S8または前記処理S9に続く処理S10では、運転支援装置DSは、例えばその稼働をオンオフするスイッチの入力操作等によって、その稼働の終了が指示されているか否かを判定する。この判定の結果、前記稼働の終了が指示されている場合(Yes)では、運転支援装置DSは、本処理を終了して稼働を終了し、一方、前記判定の結果、前記稼働の終了が指示されていない場合(No)では、運転支援装置DSは、処理を処理S1に戻す。なお、これら上述の処理S1ないし処理S9のいずれかの処理を実行している際に、前記稼働をオンオフするスイッチの入力操作があった場合には、割り込みで実行中の処理が終了され、運転支援装置DSは、その稼働を終了しても良い。
以上説明したように、実施形態における運転支援装置DSおよびこれに実装された駐車支援方法は、ゲートを含むゲート区間の手前に運転支援区間を設定し、この運転支援区間では、車両の速度を制御することで、運転者の運転操作を支援する。したがって、運転支援区間では運転者の操舵操作が許容され、上記運転支援装置DSおよび運転支援方法は、運転者の操舵意図に合わせて運転操作を支援できる。
上記運転支援装置DSおよび運転支援方法は、予告を出力部10から出力するので、運転者に運転支援区間の設定を知らせることができる。なお、上述の実施形態では、運転支援区間で運転支援を実施するか否かは、運転支援オンオフボタン63の入力操作によって決定されたが、車両が運転支援区間に到達すると走行制御部44の走行制御が自動的に運転支援に切り替わっても良い。このような場合に、前記予告の出力(報知)は、効果的である。
上記運転支援装置DSおよび運転支援方法は、入力部9を備え、入力可能区間を設定するので、運転者は、運転支援区間で運転支援を実行するか否かを選択できる。
上記運転支援装置DSおよび運転支援方法は、車両が運転支援区間からゲート区間へ走行する場合に、運転支援から自動運転に自動で切り換えるので、運転者は、運転支援から自動運転へ切り換える指示の入力操作や、ゲートを通過する際の運転操作を実施することなく、自動運転でゲート区間を通過できる。
上記運転支援装置DSおよび運転支援方法は、走行領域、入力可能区間、運転支援区間、ゲート区間およびゲートを出力部10の前記表示装置に表示するので、運転者は、走行領域上で、これら入力可能区間、運転支援区間、ゲート区間およびゲートの各位置を認識できる。
なお、上述の実施形態では、前記地図情報を格納する地図情報格納部の一例として、地図情報記憶部51が用いられたが、これに限定されるものではなく、前記地図情報格納部は、他の形態であっても良い。例えば、前記地図情報格納部は、例えばDVD-ROMやUSB(Universal Serial Bus)メモリ等の、前記地図情報を記録することで格納する記録媒体と、例えばDVDドライブ装置やUSBインターフェース等の、前記記録媒体から前記地図情報を読み出す読出装置とを備えても良い。また例えば、前記地図情報格納部は、例えば通信カード等の、前記地図情報を管理するサーバ装置からネットワークを介して受信する受信部と、前記受信部で受信した地図情報を記憶することで格納する記憶部とを備えても良い。
また、上述の実施形態では、区画線検出処理部42は、撮像部1で生成された前方画像から画像処理によって区画線を検出したが、地図情報記憶部51に記憶されている地図情報に、区画線を表す区画線情報が含まれている場合には、区画線検出処理部42は、地図情報記憶部51に記憶されている地図情報における区画線情報から区画線を検出してもよい。
本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および/または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。