JP6022983B2 - 運転支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、歩行者や他の車両等との衝突を回避するための運転支援装置に関する。

従来、カメラやレーダを用いて自車両周辺の歩行者や他の車両等の対象物を検出し、対象物との衝突についての警告や、衝突を回避するための運転操作への介入等といった運転支援を行う運転支援装置が知られている。

このような装置の一例として、特許文献１に記載の運転支援装置は、カメラにより自車両前方の道路の白線を検出すると共に、レーダにより自車両の走行車線上の静止物を検出する。そして、静止物が検出された場合には、該静止物を回避するように仮想白線を設定し、該仮想白線を利用して車線維持制御や車線逸脱警報を行うことで、静止物との衝突を回避するための運転支援を行う。

特開２００７−８２８１号公報

上述した運転支援装置では、自車両と対象物との位置関係等が一定の条件を満たした場合等に運転支援が開始される。しかし、例えば、カーブ出入り口等には、ガードレール等といった道路脇や道路外の物体が自車両正面に位置する場合があり、このような場合には、自車両がこれらの物体に衝突する危険性が高いと誤判定され、運転支援が誤作動するおそれがある。

このような誤作動を防ぐべく、上述した運転支援装置では、運転支援の開始条件における閾値が、運転支援が開始され難くなる方向に調整されていた。しかし、これにより、自車両が走行する予定の車線に歩行者や他の車両が存在する場合等にまで開始条件が満たされ難くなり、運転支援の開始タイミングが遅れてしまうという問題があった。

本願発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、運転支援の誤作動を防ぎつつ、運転支援をより適切なタイミングで開始することができる運転支援装置を提供することを目的とする。

本発明の一側面に係る運転支援装置は、自車両周辺に存在する対象物の位置を検出する対象物検出手段と、対象物の位置に基づき、自車両が該対象物に衝突する危険性が予め定められた水準に達したか否かを判定する判定手段と、判定手段により肯定判定がなされると、対象物との衝突を回避するための運転支援を開始させる開始手段と、を備える。また、該運転支援装置は、自車両による走行が予測される走行予定領域を検出する領域検出手段と、対象物と走行予定領域との位置関係に基づき、危険性に関する判定の感度を調整する調整手段と、を備える。

このような構成によれば、対象物が自車両前方に存在する場合等のように、対象物に衝突する可能性が高い場合には、対象物との衝突の危険性に関する判定の感度を高くし、該危険性が予め定められた水準に達したと判定され易くすることができる。これにより、運転支援が開始され易くなり、運転支援の開始タイミングが遅れるのを防ぐことができる。

一方、対象物が自車両前方に存在しない場合等のように、対象物に衝突する可能性が低い場合には、上記判定の感度を低くし、上記危険性が予め定められた水準に達したと判定され難くすることができる。これにより、運転支援が開始され難くなり、運転支援の誤作動を防ぐことができる。

したがって、運転支援の誤作動を防ぎつつ、運転支援をより適切なタイミングで開始することが可能となる。

運転支援装置の構成を示すブロック図である。 自車両と対象物との衝突危険性の判定に関する感度（判定感度）の調整に関する説明図である。 運転支援開始処理についてのフローチャートである。 判定感度調整処理についてのフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明の実施の形態は、下記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。

［構成の説明］
本実施形態の運転支援装置１０は、自車両が他の車両や歩行者等の対象物と衝突する危険性について判定し、該衝突危険性が一定の水準に達すると、警告や自車両の停止等といった運転支援を行う。運転支援装置１０は、周辺物体検知部１１，車両状態検知部１２，制御部１３，通信部１４，報知部１５等から構成されている（図１参照）。

周辺物体検知部１１は、自車両の前方を撮影するカメラや、マイクロ波やミリ波等の電波を自車両前方に送信し、その反射波を受信するレーダ等として構成されており、自車両前方や周辺に存在する物体の位置，大きさ，形状等を検出する部位である。なお、周辺物体検知部１１は、カメラとレーダの双方により構成されていても良いし、これらのうちの一方により構成されていても良い。

また、車両状態検知部１２は、自車両のヨーレートと舵角の一方又は双方（以後、単にヨーレート等と記載）や、車速を検知する部位であり、ヨーレートセンサ，舵角センサや、車速センサ等から構成されている。なお、車内ＬＡＮ等を介して他のＥＣＵにて検知されたヨーレートや舵角や車速を取得する構成としても良い。

また、制御部１３は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ｉ／Ｏ等から構成され、運転支援装置１０を統括制御する部位である。
また、通信部１４は、車内ＬＡＮ等を介して他のＥＣＵと通信を行う部位である。

また、報知部１５は、運転支援のための各種警告を行うための部位であり、表示装置やスピーカ等として構成されている。
［動作の説明］
（１）概要について
まず、本実施形態の運転支援装置１０の動作の概要について説明する。

運転支援装置１０は、周辺物体検知部１１を介して、自車両が走行すると予測される自車両前方の道路（走行予定道路）やその周辺に存在する歩行者，他の車両，異物等といった対象物の位置，大きさ，形状等を検出する。また、運転支援装置１０は、位置等の履歴情報から対象物の移動方向や移動速度等を算出する。

また、運転支援装置１０は、車両状態検知部１２により周期的にヨーレート等と車速とを測定し、これに基づき自車両の進路を予測する。そして、運転支援装置１０は、予測進路と対象物の位置や移動方向等に基づき、自車両と対象物との衝突危険性について判定し、衝突危険性が一定の水準に達すると運転支援を開始する。

ここで、ヨーレート等に基づき進路を予測する場合には、ハンドルのふらつきやノイズ等によりヨーレート等が瞬間的に大きく変動する場合があり、このような変動を直接的に進路の予測に反映させると、進路予測の精度が低下してしまう。このため、運転支援装置１０では、ヨーレート等の各測定値に対しローパスフィルタ処理を施しており、これにより、ヨーレート等の急激な変動の影響を抑え、ハンドルのふらつき等が生じた場合であっても精度良くに進路を予測できるようになる。

しかしながら、ローパスフィルタ処理を施すことにより、ハンドル操作等によるヨーレート等の変化が進路予測に反映されるまでにタイムラグが生じる。このため、例えばカーブを走行する場合には、カーブの入口付近等のように、道路の曲率が急激に変化する状況では正確な進路予測ができず、入口付近を通過し、ハンドル操作が安定した段階で正確な進路予測が可能となるという事態が生じていた。

このように、ローパスフィルタ処理を施すことにより、特定の状況下では正確な進路予測ができなくなり、その結果、予測進路に基づく対象物との衝突危険性を正確に判定できず、運転支援が誤作動し易くなってしまう。

このため、従来は、このような衝突危険性に基づき運転支援を行う場合には、運転支援の誤作動を防ぐため、衝突危険性を判定する際の閾値や、衝突危険性に基づく運転支援の開始条件に関する閾値等が、運転支援が開始され難くなる方向に設定されていた（換言すれば、従来は衝突危険性に関する判定の感度（判定感度）が低く設定されていた）。

また、自車両と対象物との相対速度が高い場合を考慮すると、対象物を検出する感度を向上させる共に、開始条件を成立し易くするのが望ましい（換言すれば、判定感度を高めるのが望ましい）。これにより、遠方に存在する対象物の検出や、対象物の早期検出が可能となり、相対速度の高い対象物が自車両に接近する前に、早期に運転支援を開始させることができ、より確実に衝突を回避することが可能となる。

しかし、対象物の検出感度を向上させると、対象物の誤検出が生じ易くなり、その結果、運転支援の誤作動が生じ易くなるため、検出感度を向上させることができなかった。
このように、従来は、運転支援の誤作動を防止するため、判定感度を十分に高くすることができず、対象物との衝突回避のための運転支援の開始タイミングが遅くなってしまうという問題があった。

そこで、本実施形態の運転支援装置１０では、周辺物体検知部１１を介して自車両前方や周辺の対象物を検出し、対象物が自車両前方に存在しない場合等には、自車両と対象物との衝突危険性の判定感度が低い状態に設定し、運転支援が開始され難くする。一方、運転支援装置１０は、対象物が自車両前方に存在する場合等には、判定感度が高い状態に設定し、運転支援が開始され易くする（図２参照）。

以下では、運転支援を開始する際の処理や、判定感度を調整する処理について詳しく説明する。
（２）運転支援開始処理について
まず、対象物との衝突危険性に応じて運転支援を開始させる運転支援開始処理について、図３に記載のフローチャートを用いて説明する。なお、本処理は、運転支援装置１０の制御部１３にて周期的なタイミングで実行される。

Ｓ１００では、制御部１３は、自車両を起点に前方に延びる所定の長さの道路を走行予定道路とし、周辺物体検知部１１により、走行予定道路における車両の走行領域である走行予定領域を検出する。また、制御部１３は、走行予定領域の両側に隣接し、走行予定領域に沿って伸びる領域を周辺領域として検出し、Ｓ１０５に処理を移行する。

具体的には、制御部１３は、例えば、周辺物体検知部１１がカメラとして構成されている場合には、該カメラによる撮影画像から白線認識等を行い、認識結果に基づき走行予定領域の検出等を行っても良い。また、制御部１３は、例えば、周辺物体検知部１１がレーダとして構成されている場合には、該レーダにより検出された物体の位置や形状等に基づき、走行予定領域の検出等を行っても良い。

また、制御部１３は、例えば、自車両が走行している車線（自車線）の領域を走行予定領域としても良いし、走行予定道路が片側に複数車線が設けられた道路等である場合には、自車両が走行する側の車線全てを走行予定領域として検出しても良い。

また、制御部１３は、例えば、走行予定道路に沿って歩道が設けられている場合には、歩道の領域を周辺領域として検出しても良いし、反対車線の領域を周辺領域として検出しても良い。

Ｓ１０５では、制御部１３は、周辺物体検知部１１により自車両前方或いは周辺の対象物の位置，大きさ，形状等を検出し、検出結果をＲＡＭに保存する。そして、制御部１３は、対象物の位置の検出結果の履歴に基づき、対象物の移動方向，移動速度等を推定すると共に、推定結果をＲＡＭに保存し、Ｓ１１０に処理を移行する。

Ｓ１１０では、制御部１３は、対象物の位置や移動方向等に基づき判定感度を調整する判定感度調整処理を実行し、Ｓ１１５に処理を移行する。
Ｓ１１５では、制御部１３は、車両状態検知部１２にてヨーレート等と車速とを測定すると共に、ヨーレート等の測定結果に対しローパスフィルタ処理を施す。そして、制御部１３は、ローパスフィルタ処理が施されたヨーレート等の測定結果と車速の測定結果とに基づき、自車両の進路を予測し、Ｓ１２０に処理を移行する。

Ｓ１２０では、制御部１３は、自車両の予測進路と、対象物の位置，大きさ等に基づき、対象物との衝突危険性について判定すると共に、続くＳ１２５では、対象物との衝突危険性が一定の水準に達し、運転支援の開始条件が充足されたか否かを判定する。

具体的には、例えば、制御部１３は、自車両の予測進路，車速や、対象物の位置，大きさ，移動方向，移動速度等に基づき、自車両と対象物との衝突予測位置や衝突予測時期を推定すると共に、衝突予測位置までの残りの距離や衝突予測時期までの残り時間を算出しても良い。そして、制御部１３は、これらの値が閾値以下となった場合には、衝突危険性が一定の水準に達し、運転支援の開始条件が充足されたと判定しても良い。

また、例えば、制御部１３は、自車両の横幅や、対象物の側部の位置（横位置）等に基づき、衝突予測位置における自車両と対象物との横方向の距離を推定しても良い。そして、制御部１３は、該推定値が閾値以下となった場合には、衝突可能性が一定の水準に達しし、運転支援の開始条件が充足されたと判定しても良い。

そして、制御部１３は、開始条件が充足された場合には（Ｓ１２５：Ｙｅｓ）、Ｓ１３０に処理を移行し、充足されていない場合には（Ｓ１２５：Ｎｏ）、本処理を終了する。
Ｓ１３０では、制御部１３は、運転支援を行うための処理を行い、本処理を終了する。具体的には、例えば、制御部１３は、報知部１５を介して、衝突危険性が高い旨を示す警告音を発しても良いし、警告メッセージを表示しても良い。無論、制御部１３は、通信部１４を介して他のＥＣＵと通信を行い、該ＥＣＵにより警告音や警告メッセージを出力しても良い。

また、制御部１３は、通信部１４を介して他のＥＣＵと通信を行い、ブレーキを作動させて自車両を停止させても良いし、操舵支援を行い、対象物との衝突を回避するように自車両の進路を変更しても良い。

（３）判定感度調整処理について
次に、判定感度を調整する判定感度調整処理について、図４に記載のフローチャートを用いて説明する。なお、本処理は、運転支援開始処理からコールされるサブルーチンとして構成されている。

Ｓ２００では、制御部１３は、先に検出した対象物の位置に基づき、走行予定領域内に存在する対象物の有無を判定する。そして、制御部１３は、対象物が存在する場合には（Ｓ２００：Ｙｅｓ）、Ｓ２０５に処理を移行すると共に、対象物が存在しない場合には（Ｓ２００：Ｎｏ）、Ｓ２２０に処理を移行する。

Ｓ２０５では、制御部１３は、走行予定領域内に存在する各対象物について、該対象物の位置，移動方向，移動速度等に基づき、該対象物が一定の速度以上で走行予定領域外に向かって移動しているか否かを判定する。

そして、制御部１３は、走行予定領域内に存在する全ての対象物が、一定の速度以上で走行予定領域外に向かって移動している場合には（Ｓ２０５：Ｙｅｓ）、Ｓ２１０に処理を移行し、そうでない場合には（Ｓ２０５：Ｎｏ）、Ｓ２１５に処理を移行する。

なお、このほかにも、制御部１３は、走行予定領域内に存在する各対象物について、該対象物の位置，移動方向等に基づき、該対象物が走行予定領域の縁部周辺に位置し、且つ、走行予定領域外に向かって移動しているか否かを判定しても良い。

そして、制御部１３は、走行予定領域内に存在する全ての対象物が、縁部周辺に位置し、且つ、走行予定領域外に向かって移動している場合には（Ｓ２０５：Ｙｅｓ）、Ｓ２１０に処理を移行し、そうでない場合には（Ｓ２０５：Ｎｏ）、Ｓ２１５に処理を移行しても良い。

Ｓ２１０では、制御部１３は、判定感度が低い状態に設定し、本処理を終了する。
一方、Ｓ２１５では、制御部１３は、判定感度が高い状態に設定し、本処理を終了する。

走行予定領域内に対象物が存在しない場合に移行するＳ２２０では、制御部１３は、走行予定領域の両側に隣接する周辺領域に存在する対象物の有無を判定する。そして、制御部１３は、対象物が存在する場合には（Ｓ２２０：Ｙｅｓ）、Ｓ２２５に処理を移行すると共に、対象物が存在しない場合には（Ｓ２２０：Ｎｏ）、Ｓ２３５に処理を移行する。

Ｓ２２５では、制御部１３は、周辺領域内に存在する各対象物について、該対象物の位置，移動方向，移動速度等に基づき、一定の速度以上で走行予定領域に向かって移動しているか否かを判定する。

そして、制御部１３は、周辺領域に存在する少なくとも一つの対象物が、一定の速度以上で走行予定領域に向かって移動している場合には（Ｓ２２５：Ｙｅｓ）、Ｓ２３０に処理を移行し、そうでない場合には（Ｓ２２５：Ｎｏ）、Ｓ２３５に処理を移行する。

なお、このほかにも、制御部１３は、周辺領域に存在する各対象物について、該対象物の移動速度を考慮すること無く、その移動方向に基づき、走行予定領域に向かって移動しているか否かを判定しても良い。

そして、制御部１３は、周辺領域に存在する少なくとも一つの対象物が走行予定領域に向かって移動している場合には（Ｓ２２５：Ｙｅｓ）、Ｓ２３０に処理を移行し、そうでない場合には（Ｓ２２５：Ｎｏ）、Ｓ２３５に処理を移行しても良い。

Ｓ２３０では、制御部１３は、判定感度が高い状態に設定し、本処理を終了する。
一方、Ｓ２３５では、制御部１３は、判定感度が低い状態に設定し、本処理を終了する。

（４）判定感度の調整について
次に、判定感度の調整の具体例について説明する。
上述したように、運転支援装置１０では、一例として、対象物との衝突予測位置までの残りの距離や衝突予測時期までの残り時間が閾値以下となることや、衝突予測位置における自車両と対象物の横方向の距離の推定値が閾値以下となることを運転支援の開始条件としている。

このような場合であれば、これらの閾値を大きくすれば、運転支援が開始され易くなり、判定感度が高い状態になると共に、これらの閾値を小さくすれば、運転支援が開始され難くなり、判定感度が低い状態になる。

また、例えば、周辺物体検知部１１がレーダとして構成されている場合であれば、運転支援装置１０では、周期的に電波が照射されると共に、その反射波により物体の位置等が測定され、測定結果が保存される。

また、各周期の電波の照射により連続的に物体の位置等が測定され、該物体が同じような位置にある場合や、該物体の位置が一定の方向に移動しているような場合等には、該物体の位置が測定された回数に基づき、該物体の存在確率が算出される。そして、該物体の位置が測定された回数が多くなるにつれ存在確率が高くなり、存在確率が閾値に達すると、該物体が存在するものとして認識される。

したがって、存在確率の閾値を小さくすれば、周辺物体検知部１１により物体が検出され易くなり、対象物の検出感度が向上するため、判定感度が高い状態となる。一方、該閾値を大きくすれば、周辺物体検知部１１により物体が検出され難くなり、対象物の検出感度が低下するため、判定感度が低い状態となる。

また、自車線に存在する対象物は衝突危険性が高いため、このような対象物が存在する場合には、早期に運転支援が開始されるように開始条件を設定することが考えられる。
そして、周辺物体検知部１１がレーダとして構成されている場合には、対象物が自車線に存在するか否かは、各周期の電波の照射により測定された対象物の位置に基づき判定される。すなわち、各周期における位置の測定結果に基づき、対象物が自車線に存在する確率である自車線存在確率が算出され、該自車線存在確率が閾値に達すると、該対象物が自車線に存在するものとして認識される。

したがって、自車線存在確率の閾値を小さくすれば、対象物が自車線に存在すると判定され易くなり、その結果、早期に運転支援が開始されるようになるため、判定感度が高い状態となる。一方、該閾値を大きくすれば、対象物が自車線以外に存在すると判定され易くなり、その結果、対象物が自車線に存在する場合と比べ、運転支援の開始時期が遅くなるため、判定感度が低い状態となる。

［効果］
本実施形態の運転支援装置１０によれば、対象物が走行予定領域に留まっている場合や、走行予定領域外に存在する対象物が走行予定領域に向かって移動している場合等のように、対象物に衝突する可能性が高い場合には、判定感度が高い状態に設定される。これにより、衝突危険性が一定の水準に達したと判定され易くなるため、運転支援が開始され易くなり、運転支援の開始タイミングが遅れるのを防ぐことができる。

一方、対象物が走行予定領域に存在しない場合や、走行予定領域に存在する対象物が走行予定領域外に移動している場合等のように、対象物に衝突する可能性が低い場合には、判定感度が低い状態に設定される。これにより、衝突危険性が低いと判定され一定の水準に達したと判定され難くなるため、運転支援が開始され難くなり、運転支援の誤作動を防ぐことができる。

したがって、運転支援の誤作動を防ぎつつ、運転支援をより適切なタイミングで開始することが可能となる。
［他の実施形態］
（１）本実施形態の判定感度調整処理では、制御部１３は、対象物の移動方向や移動速度に基づき判定感度を調整するが、これに限らず、対象物の位置のみに基づき判定感度を調整しても良い。具体的には、例えば、制御部１３は、対象物が、走行予定領域或いは周辺領域に存在する場合であれば、判定感度が高い状態に設定し、そうでない場合には、判定感度が低い状態に設定しても良い。このような場合であっても、同様の効果を得ることができる。

（２）また、本実施形態の運転支援開始処理では、制御部１３は、自車両の予測進路に基づき衝突危険性を判定するが、予測進路を考慮すること無く衝突危険性を判定しても良い。

具体的には、例えば、制御部１３は、対象物と自車両との距離が一定の閾値以下になったか否かや、自車両周辺に、予め定められた閾値以上の速度で自車両に接近する対象物が存在するか否か等により、衝突危険性を判定しても良い。

なお、このようにして衝突危険性を判定する場合であれば、これらの閾値を変更することで、判定感度を調整することになる。
このような場合であっても、同様の効果を得ることができる。

（３）また、本実施形態の運転支援開始処理において、複数種類の運転支援を設け、衝突危険性の高さに応じて異なる種類の運転支援を実行する構成としても良い。
具体的には、警告を行う運転支援と操作介入を行う運転支援の２種類を設けても良い。そして、衝突危険性が比較的低い段階で警告を行う運転支援が開始されるように開始条件を設定すると共に、衝突危険性が比較的高い段階で操作介入を行う運転支援が開始されるように開始条件を設定しても良い。

また、このようにして運転支援を行う場合であれば、判定感度調整処理では、各種類の運転支援の開始条件に関する閾値を調整することで、判定感度を調整しても良いし、いずれかの運転支援の開始条件に関する閾値を調整することで、判定感度を調整しても良い。

このような場合であっても、同様の効果を得ることができる。
［特許請求の範囲との対応］
上記実施形態の説明で用いた用語と、特許請求の範囲の記載に用いた用語との対応を示す。

運転支援開始処理のＳ１００が領域検出手段に、Ｓ１０５が対象物検出手段に、Ｓ１２０，Ｓ１２５が判定手段に、Ｓ１３０が開始手段に相当する。
また、判定感度調整処理のＳ２００〜Ｓ２３５が調整手段に相当する。

１０…運転支援装置、１１…周辺物体検知部、１２…車両状態検知部、１３…制御部、１４…通信部、１５…報知部。

Claims (3)

1. 自車両周辺に存在する対象物の位置と前記対象物の移動方向とを検出する対象物検出手段と（Ｓ１０５）、
   前記対象物の位置に基づき、自車両が該対象物に衝突する危険性が予め定められた水準に達したか否かを判定する判定手段と（Ｓ１２０，Ｓ１２５）、
   前記判定手段により肯定判定がなされると、前記対象物との衝突を回避するための運転支援を開始させる開始手段と（Ｓ１３０）、
   自車両による走行が予測される走行予定領域を検出する領域検出手段と（Ｓ１００）、
   前記対象物と前記走行予定領域との位置関係と前記対象物の前記移動方向とに基づき、前記危険性に関する判定の感度を調整する調整手段と（Ｓ２００〜Ｓ２３５）、
   を備え、
   前記走行予定領域とは、自車両が走行中の車線である自車線の領域であり、
   前記判定手段は、さらに、前記自車線内に前記対象物が存在する確率が予め定められた閾値に達すると、前記対象物が前記自車線に存在すると判定すると共に、前記対象物が前記自車線に存在する場合には、前記対象物が前記自車線に存在しない場合に比べ、より早期に、前記危険性が前記水準に達したものと判定し、
   前記感度とは、前記閾値であり、
   前記調整手段は、前記閾値を小さくすることで、前記感度を向上させ、前記閾値を大きくすることで、前記感度を低下ること、
   を特徴とする運転支援装置。
2. 請求項１に記載の運転支援装置において、
   前記調整手段は、前記対象物と前記走行予定領域との前記位置関係と、前記対象物の前記移動方向とに基づき、前記走行予定領域外に存在する前記対象物が、前記走行予定領域に向かって移動しているか否かを判定し、肯定判定が得られた場合には、前記感度を向上させること、
   を特徴とする運転支援装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の運転支援装置において、
   前記調整手段は、前記対象物と前記走行予定領域との前記位置関係と、前記対象物の前記移動方向とに基づき、前記走行予定領域内に存在する前記対象物が、前記走行予定領域外に向かって移動しているか否かを判定し、肯定判定が得られた場合には、前記感度を低下させること、
   を特徴とする運転支援装置。