走行支援装置
【課題】水平方向のリスクポテンシャルと認識された障害物が自車両の走行に影響を与えない場合における不必要な走行支援を抑制することが可能な走行支援装置を提供する。
【解決手段】本発明の一実施形態に係る走行支援装置１は、自車両周辺の対象物を認識する車外情報認識手段３１と、対象物各々の水平方向のリスクポテンシャルの分布を作成するリスク分布作成手段３２と、水平方向のリスクポテンシャルの分布におけるリスクポテンシャルの高さ情報を取得する高さ情報取得手段３３と、リスクポテンシャルの高さ情報が自車両の車高に対して所定値以上である場合、リスクポテンシャルの発生位置は走行可能であると判断する走行可否判断手段３４と、リスクポテンシャルの発生位置が走行可能である場合には、リスクポテンシャルの発生位置を自車両の走行経路とする当該走行経路作成手段３５と、を備える。
【解決手段】本発明の一実施形態に係る走行支援装置１は、自車両周辺の対象物を認識する車外情報認識手段３１と、対象物各々の水平方向のリスクポテンシャルの分布を作成するリスク分布作成手段３２と、水平方向のリスクポテンシャルの分布におけるリスクポテンシャルの高さ情報を取得する高さ情報取得手段３３と、リスクポテンシャルの高さ情報が自車両の車高に対して所定値以上である場合、リスクポテンシャルの発生位置は走行可能であると判断する走行可否判断手段３４と、リスクポテンシャルの発生位置が走行可能である場合には、リスクポテンシャルの発生位置を自車両の走行経路とする当該走行経路作成手段３５と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自車両の周辺状況に応じて走行経路を作成し、当該走行経路に基づいて自車両の走行支援を行う走行支援装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
白線、ガードレール、縁石等の自車両周辺の道路情報（対象物情報）を認識して、これらの情報に応じて走行経路を作成し、当該走行経路に基づいて自車両の走行支援を行う走行支援装置が知られている。更に、先行車両、対向車両、歩行者、電柱、標識、樹木等の自車両周辺の障害物情報（対象物情報）を認識して、当該障害物を回避するような走行経路を作成し、当該走行経路に基づいて自車両の走行支援を行う走行支援装置が知られている。特許文献１には、この種の走行支援装置が開示されている。
【０００３】
特許文献１に開示の走行支援装置は、自車両前方で認識した障害物に基づいてリスクポテンシャル（潜在的な危険度）の分布を生成すると共に、自車両前方に自車両との相対位置に応じて異なる複数の座標点群を設定し、自車両直前の座標に設定した走行確率を、リスクポテンシャルの分布状態に応じた分布比に従って、自車両近傍の座標から遠方の座標へと順次に分配する。そして、各座標に分配した走行確率に基づいて、走行確率が閾値以上である領域を、すなわち、リスクポテンシャルが小さい領域を、自車両が走行可能な走行領域として設定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１６９５３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の走行支援装置では、水平方向の平面的なスクポテンシャルのみに基づいて自車両が走行可能な走行経路を設定するので、例えば、障害物が道路にせり出した樹木等であり、その下を車両が充分に走行可能である場合にも、障害物を回避するような不必要な走行支援を行ってしまう。
【０００６】
そこで、本発明は、水平方向のリスクポテンシャルと認識された障害物が自車両の走行に影響を与えない場合における不必要な走行支援を抑制することが可能な走行支援装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の走行支援装置は、自車両の周辺状況に応じて走行経路を作成し、当該走行経路に基づいて自車両の走行支援を行う走行支援装置において、自車両周辺の対象物の情報を認識する車外情報認識手段と、自車両に対して対象物各々が及ぼす水平方向のリスクポテンシャルの分布を作成するリスク分布作成手段と、水平方向のリスクポテンシャルの分布におけるリスクポテンシャルの高さ情報を取得する高さ情報取得手段と、リスクポテンシャルの高さ情報が自車両の車高に対して所定値以上である場合、リスクポテンシャルの発生位置は走行可能であると判断する走行可否判断手段と、水平方向のリスクポテンシャルの分布に基づいて自車両の走行経路を作成する走行経路作成手段であって、リスクポテンシャルの発生位置が走行可能である場合には、リスクポテンシャルの発生位置を自車両の走行経路とする当該走行経路作成手段と、を備える。
【０００８】
この走行支援装置によれば、水平方向のリスクポテンシャルの分布におけるリスクポテンシャルの高さ情報を取得して、リスクポテンシャルの発生位置の走行可否を判断し、リスクポテンシャルの発生位置が走行可能である場合にはリスクポテンシャルの発生位置を自車両の走行経路とするので、水平方向のリスクポテンシャルと認識された障害物（対象物）が道路にせり出した樹木等であり、自車両の走行に影響を与えない場合における不必要な走行支援を抑制することが可能となる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、水平方向のリスクポテンシャルと認識された障害物が自車両の走行に影響を与えない場合における不必要な走行支援を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る走行支援装置の構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態の走行支援装置による俯瞰リスクマップを示す図である。
【図３】第１の実施形態の走行支援装置による高さ方向リスクマップを示す図である。
【図４】第１の実施形態の走行支援装置による走行支援処理を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る走行支援装置の構成を示す図である。
【図６】第２の実施形態の走行支援装置による俯瞰リスクマップを示す図である。
【図７】第２の実施形態の走行支援装置による走行支援処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
［第１の実施形態］
【００１２】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る走行支援装置を示す図である。図１に示す走行支援装置１は、車両センサ１０と、ステレオカメラ（障害物認識部）２０と、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵ：Electronic Control Unitという。）３０と、各種アクチュエータ４０と、報知部５０とを備えている。
【００１３】
車両センサ１０は、自車両の速度、加速度（減速度）、ヨーレート、ステアリングホイール操舵角、ブレーキペダル踏量、アクセルペダル踏量などを検出する。車両センサ１０は、検出した各信号をＥＣＵ３０へ送信する。
【００１４】
ステレオカメラ２０は、２台のＣＣＤカメラからなり、２台のＣＣＤカメラが水平方向に所定間隔離間されて配置されている。ステレオカメラ２０は、例えば、自車両の前側の中央に取り付けられる。ステレオカメラ２０では、２つのＣＣＤカメラで撮像した左右のステレオ画像のデータを各画像信号としてＥＣＵ３０へ送信する。
【００１５】
ＥＣＵ３０は、演算を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＣＰＵに各処理を実行させるためのプログラム等を記憶するＲＯＭ（ReadOnly Memory）、演算結果などの各種データを記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）などから構成されている。このような構成により、ＥＣＵ３０には、車外情報認識部３１と、リスク分布作成部３２と、高さ情報取得部３３と、走行可否判断部３４と、走行経路作成部３５と、走行支援部３６とが構築されている。
【００１６】
車外情報認識部３１は、ステレオカメラ２０から各画像信号を取り入れる。これらの画像信号に基づいて、車外情報認識部３１は、自車両の周辺状況、すなわち、自車両周辺の道路情報や障害物情報（対象物情報）を認識する。具体的には、車外情報認識部３１は、道路情報として白線、ガードレール、縁石等を抽出すると共に、障害物情報として先行車両、対向車両、歩行者、電柱、標識、樹木等を抽出し、これらの対象物について自車両との距離、自車両に対する横位置及び縦位置などの位置情報を求める。
【００１７】
例えば、車外情報認識部３１は、撮像した画像から画像認識（エッジ抽出やパターン認識処理など）によって対象物を抽出する。そして、車外情報認識部３１は、左右のステレオ画像における対象物の見え方のずれを利用して三角測量方式により自車両と対象物との距離を求める。また、車外情報認識部３１は、検出した対象物の幅方向の両端部を検出し、自車両の進行方向と２つの端部の方向とのなす角度を求め、その角度から横位置を求める。同様に、車外情報認識部３１は、検出した対象物の縦方向の両端部を検出し、自車両の進行方向と２つの端部の方向とのなす角度を求め、その角度から縦位置を求める。
【００１８】
リスク分布作成部３２は、認識した対象物、すなわち道路情報や障害物各々が自車両に対して及ぼす水平方向のリスクポテンシャル（潜在的な危険度）を演算する。そして、リスク分布作成部３２は、対象物の位置情報及び求めた水平方向のリスクポテンシャルＲ，Ｒｘに基づいて、水平方向のリスクポテンシャルの分布を俯瞰リスクマップとして作成する（図２（ａ））。
【００１９】
高さ情報取得部３３は、俯瞰リスクマップにおけるリスクポテンシャルＲ，Ｒｘの高さ情報を取得する。例えば、高さ情報取得部３３は、リスクポテンシャルＲ，Ｒｘの高さ情報として、高さ方向のリスクポテンシャルの分布を取得する。具体的には、高さ情報取得部３３は、認識した対象物、すなわち道路情報や障害物各々が自車両に対して及ぼす垂直方向のリスクポテンシャルを演算する。そして、高さ情報取得部３３は、対象物の位置情報及び求めた垂直方向のリスクポテンシャルに基づいて、垂直方向のリスクポテンシャルの分布を高さ方向リスクマップとして作成する。
【００２０】
走行可否判断部３４は、リスクポテンシャルＲ，Ｒｘの発生位置の走行可否を判断する。具体的には、走行可否判断部３４は、高さ方向リスクマップに基づいて、リスクポテンシャルＲ，Ｒｘの高さが自車両の車高に対して所定値以上である場合、そのリスクポテンシャルの発生位置は走行可能であると判断する。
【００２１】
本実施形態では、まず、高さ情報取得部３３によって、自車両の両端から障害物のリスクポテンシャルＲｘへ向けた領域であって、リスクポテンシャルＲｘの端に接する領域を、垂直方向のリスクポテンシャルの分布を取得する初期位置Ａとして設定し（図２（ａ））、この初期位置Ａの高さ方向リスクマップを作成する（図３）。そして、走行可否判断部３４によって、初期位置Ａの高さ方向リスクマップに基づいて、リスクポテンシャルＲｘの端位置の高さ、すなわち走行可否を判断する。
【００２２】
そして、リスクポテンシャルＲｘの端位置の下が走行可能である場合には、高さ情報取得部３３によって、高さ情報取得位置をリスクポテンシャルＲｘ側へ所定量だけ移動して、再び高さ方向リスクマップを作成し、走行可否判断部３４によって、リスクポテンシャルＲｘの位置の高さ、すなわち走行可否の判断を行う。これらの処理を、高さ方向リスクマップにおけるリスクポテンシャルＲｘの下が走行不可になるまで、又は、リスクポテンシャルＲｘの下は走行可能であるが道路側方のリスクポテンシャルＲに達するまで（図２（ｂ））、繰り返すことにより、リスクポテンシャルＲｘの発生位置の走行可否を判断することが可能となる。
【００２３】
走行経路作成部３５は、リスクポテンシャルＲｘの発生位置が走行可能である場合には、リスクポテンシャルＲｘの発生位置に走行経路Ｌを作成する（図２（ｂ））。一方、リスクポテンシャルＲｘの発生位置が走行不可である場合には、俯瞰リスクマップに基づいてリスクポテンシャルＲｘを回避する走行経路を作成する。
【００２４】
走行支援部３６は、車両センサ１０によって検出された各種情報に基づいて、スロットルアクチュエータやブレーキアクチュエータなどの各種アクチュエータ４０を制御して、走行経路に沿って走行するためのアシスト走行制御を行う。又は、走行支援部３６は、ディスプレイによる画像表示報知や、スピーカ又はブザー等による音声報知などを行う報知部５０を制御して、ドライバが走行経路に沿って走行するように誘導するためのアシスト制御を行う。
【００２５】
次に、第１の実施形態の走行支援装置１の動作を説明する。図４は、第１の実施形態の走行支援装置による走行支援処理を示すフローチャートである。
【００２６】
まず、車外情報認識部３１によって、ステレオカメラ２０からの画像信号に基づいて、自車両周辺の道路情報として白線、ガードレール、縁石等を認識し、これらの対象物について自車両との距離、自車両に対する横位置及び縦位置などの位置情報を求める（ステップＳ０１）。また、車外情報認識部３１によって、ステレオカメラ２０からの画像信号に基づいて、自車両周辺の障害物情報として先行車両、対向車両、歩行者、電柱、標識、樹木等を認識し、これらの対象物について自車両との距離、自車両に対する横位置及び縦位置などの位置情報を求める（ステップＳ０２）。
【００２７】
次に、リスク分布作成部３２によって、認識した道路情報や障害物各々が自車両に対して及ぼす水平方向のリスクポテンシャルを演算し、求めた水平方向のリスクポテンシャル及び道路情報や障害物の位置情報に基づいて、水平方向のリスクポテンシャルの分布を俯瞰リスクマップとして作成する（図２（ａ））（ステップＳ０３）。
【００２８】
次に、高さ情報取得部３３によって、垂直方向のリスクポテンシャルの分布を取得する初期位置Ａを設定し（図２（ａ））（ステップＳ０４）、この初期位置Ａの高さ方向リスクマップを作成する（図３）（ステップＳ０５）。次に、初期位置Ａの高さ方向リスクマップに基づいて、走行可否判断部３４によって、リスクポテンシャルＲｘの端位置の走行可否を判断する（ステップＳ０６）。
【００２９】
リスクポテンシャルＲｘの端位置が走行可能である場合には、高さ情報取得部３３によって、高さ情報取得位置をリスクポテンシャルＲｘ側へ所定量だけ移動して（ステップＳ０７）、再び高さ方向リスクマップを作成し、走行可否判断部３４によって走行可否の判断を行う。これらの処理を、高さ方向リスクマップにおけるリスクポテンシャルＲｘの下が走行不可になるまで、又は、リスクポテンシャルＲｘの下は走行可能であるが道路側方のリスクポテンシャルＲに達するまで（図２（ｂ））、繰り返すことにより、リスクポテンシャルＲｘの発生位置の走行可否を判断することが可能となる。
【００３０】
次に、走行経路作成部３５によって、リスクポテンシャルＲｘの発生位置が走行可能である場合には、リスクポテンシャルＲｘの発生位置に走行経路Ｌを作成し（図２（ｂ））、リスクポテンシャルＲｘの発生位置が走行不可である場合には、俯瞰リスクマップに基づいてリスクポテンシャルＲｘを回避する走行経路を作成する（ステップＳ０８）。そして、この走行経路に基づいて、走行支援部３６によってシスト制御が実行される（ステップＳ０９）。
【００３１】
このように、第１の実施形態の走行支援装置１によれば、俯瞰リスクマップにおけるリスクポテンシャルの高さ情報を取得して、リスクポテンシャルの発生位置の走行可否を判断し、リスクポテンシャルの発生位置が走行可能である場合にはリスクポテンシャルの発生位置を自車両の走行経路とするので、水平方向のリスクポテンシャルと認識された障害物が道路にせり出した樹木等であり、自車両の走行に影響を与えない場合における不必要な走行支援を抑制することが可能となる。
［第２の実施形態］
【００３２】
図５は、本発明の第２の実施形態に係る走行支援装置の構成を示す図である。図５に示す第２の実施形態の走行支援装置１Ａは、ＥＣＵ３０に代えてＥＣＵ３０Ａを備えている構成で第１の実施形態の走行支援装置１と異なっている。走行支援装置１Ａのその他の構成は、走行支援装置１と同一である。
【００３３】
ＥＣＵ３０Ａは、高さ情報取得部３３、走行可否判断部３４、走行経路作成部３５に代えて高さ情報取得部３３Ａ、走行可否判断部３４Ａ、走行経路作成部３５Ａを備えている構成でＥＣＵ３０と異なっている。ＥＣＵ３０Ａのその他の構成は、ＥＣＵ３０と同一である。
【００３４】
高さ情報取得部３３Ａは、自車両の左右両側部から走行車線に沿って車両進行方向へ向けた２つの領域を、垂直方向のリスクポテンシャルの分布を取得する位置Ａ，Ｂとして設定し（図６）、これらの位置Ａ，Ｂの高さ方向リスクマップを作成する点で、高さ情報取得部３３とは異なる。そして、走行可否判断部３４Ａは、これらの位置Ａ，Ｂの高さ方向リスクマップに基づいて、リスクポテンシャルＲｘの位置Ａ，Ｂの高さ、すなわち走行可否を判断する。
【００３５】
走行経路作成部３５Ａは、リスクポテンシャルＲｘの位置Ａ，Ｂが走行可能である場合には、リスクポテンシャルＲｘにおける位置Ａ，Ｂの間の中心位置に走行経路Ｌを作成する点で、走行経路作成部３５とは異なる（図６）。
【００３６】
次に、第２の実施形態の走行支援装置１Ａの動作を説明する。図７は、第２の実施形態の走行支援装置による走行支援処理を示すフローチャートである。
【００３７】
まず、上記同様ように、ステップＳ０１〜Ｓ０３までの処理が行われる。
【００３８】
次に、高さ情報取得部３３Ａによって、垂直方向のリスクポテンシャルの分布を取得する２つの位置Ａ，Ｂを設定し（図６）（ステップＳ０４Ａ）、これらの位置Ａ，Ｂの高さ方向リスクマップを作成する（ステップＳ０５Ａ）。次に、位置Ａ，Ｂの高さ方向リスクマップに基づいて、走行可否判断部３４Ａによって、リスクポテンシャルＲｘの位置Ａ，Ｂ
の走行可否を判断する（ステップＳ０６Ａ）。
【００３９】
次に、走行経路作成部３５Ａによって、リスクポテンシャルＲｘの位置Ａ，Ｂが走行可能である場合には、リスクポテンシャルＲｘにおける位置Ａ，Ｂの間の中心位置に走行経路Ｌを作成し（図６）（ステップＳ０８Ａ−１）、リスクポテンシャルＲｘの位置Ａ，Ｂが走行不可である場合には、俯瞰リスクマップに基づいてリスクポテンシャルＲｘを回避する走行経路を作成する（ステップＳ０８Ａ−２）。そして、この走行経路に基づいて、走行支援部３６によってシスト制御が実行される（ステップＳ０９）。
【００４０】
この第２の実施形態の走行支援装置１Ａでも、俯瞰リスクマップにおけるリスクポテンシャルの高さ情報を取得して、リスクポテンシャルの発生位置の走行可否を判断し、リスクポテンシャルの発生位置が走行可能である場合にはリスクポテンシャルの発生位置を自車両の走行経路とするので、水平方向のリスクポテンシャルと認識された障害物が道路にせり出した樹木等であり、自車両の走行に影響を与えない場合における不必要な走行支援を抑制することが可能となる。
【００４１】
なお、本発明は上記した本実施形態に限定されることなく種々の変形が可能である。例えば、本実施形態では、自車両周辺の道路情報及び障害物情報を認識するためにステレオカメラを用いたが、単眼画像カメラや、ミリ波レーダ、電波センサ、レーザレーダなど様々なセンサを用いてもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１，１Ａ…走行支援装置、１０…車両センサ、２０…ステレオカメラ、３０…ＥＣＵ、３１…車外情報認識部（車外情報認識手段）、３２…リスク分布作成部（リスク分布作成手段）、３３，３３Ａ…情報取得部（情報取得手段）、３４，３４Ａ…走行可否判断部（走行可否判断手段）、３５，３５Ａ…走行経路作成部（走行経路作成手段）、３６…走行支援部、４０…各種アクチュエータ、５０…報知部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自車両の周辺状況に応じて走行経路を作成し、当該走行経路に基づいて自車両の走行支援を行う走行支援装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
白線、ガードレール、縁石等の自車両周辺の道路情報（対象物情報）を認識して、これらの情報に応じて走行経路を作成し、当該走行経路に基づいて自車両の走行支援を行う走行支援装置が知られている。更に、先行車両、対向車両、歩行者、電柱、標識、樹木等の自車両周辺の障害物情報（対象物情報）を認識して、当該障害物を回避するような走行経路を作成し、当該走行経路に基づいて自車両の走行支援を行う走行支援装置が知られている。特許文献１には、この種の走行支援装置が開示されている。
【０００３】
特許文献１に開示の走行支援装置は、自車両前方で認識した障害物に基づいてリスクポテンシャル（潜在的な危険度）の分布を生成すると共に、自車両前方に自車両との相対位置に応じて異なる複数の座標点群を設定し、自車両直前の座標に設定した走行確率を、リスクポテンシャルの分布状態に応じた分布比に従って、自車両近傍の座標から遠方の座標へと順次に分配する。そして、各座標に分配した走行確率に基づいて、走行確率が閾値以上である領域を、すなわち、リスクポテンシャルが小さい領域を、自車両が走行可能な走行領域として設定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１６９５３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の走行支援装置では、水平方向の平面的なスクポテンシャルのみに基づいて自車両が走行可能な走行経路を設定するので、例えば、障害物が道路にせり出した樹木等であり、その下を車両が充分に走行可能である場合にも、障害物を回避するような不必要な走行支援を行ってしまう。
【０００６】
そこで、本発明は、水平方向のリスクポテンシャルと認識された障害物が自車両の走行に影響を与えない場合における不必要な走行支援を抑制することが可能な走行支援装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の走行支援装置は、自車両の周辺状況に応じて走行経路を作成し、当該走行経路に基づいて自車両の走行支援を行う走行支援装置において、自車両周辺の対象物の情報を認識する車外情報認識手段と、自車両に対して対象物各々が及ぼす水平方向のリスクポテンシャルの分布を作成するリスク分布作成手段と、水平方向のリスクポテンシャルの分布におけるリスクポテンシャルの高さ情報を取得する高さ情報取得手段と、リスクポテンシャルの高さ情報が自車両の車高に対して所定値以上である場合、リスクポテンシャルの発生位置は走行可能であると判断する走行可否判断手段と、水平方向のリスクポテンシャルの分布に基づいて自車両の走行経路を作成する走行経路作成手段であって、リスクポテンシャルの発生位置が走行可能である場合には、リスクポテンシャルの発生位置を自車両の走行経路とする当該走行経路作成手段と、を備える。
【０００８】
この走行支援装置によれば、水平方向のリスクポテンシャルの分布におけるリスクポテンシャルの高さ情報を取得して、リスクポテンシャルの発生位置の走行可否を判断し、リスクポテンシャルの発生位置が走行可能である場合にはリスクポテンシャルの発生位置を自車両の走行経路とするので、水平方向のリスクポテンシャルと認識された障害物（対象物）が道路にせり出した樹木等であり、自車両の走行に影響を与えない場合における不必要な走行支援を抑制することが可能となる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、水平方向のリスクポテンシャルと認識された障害物が自車両の走行に影響を与えない場合における不必要な走行支援を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る走行支援装置の構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態の走行支援装置による俯瞰リスクマップを示す図である。
【図３】第１の実施形態の走行支援装置による高さ方向リスクマップを示す図である。
【図４】第１の実施形態の走行支援装置による走行支援処理を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る走行支援装置の構成を示す図である。
【図６】第２の実施形態の走行支援装置による俯瞰リスクマップを示す図である。
【図７】第２の実施形態の走行支援装置による走行支援処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
［第１の実施形態］
【００１２】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る走行支援装置を示す図である。図１に示す走行支援装置１は、車両センサ１０と、ステレオカメラ（障害物認識部）２０と、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵ：Electronic Control Unitという。）３０と、各種アクチュエータ４０と、報知部５０とを備えている。
【００１３】
車両センサ１０は、自車両の速度、加速度（減速度）、ヨーレート、ステアリングホイール操舵角、ブレーキペダル踏量、アクセルペダル踏量などを検出する。車両センサ１０は、検出した各信号をＥＣＵ３０へ送信する。
【００１４】
ステレオカメラ２０は、２台のＣＣＤカメラからなり、２台のＣＣＤカメラが水平方向に所定間隔離間されて配置されている。ステレオカメラ２０は、例えば、自車両の前側の中央に取り付けられる。ステレオカメラ２０では、２つのＣＣＤカメラで撮像した左右のステレオ画像のデータを各画像信号としてＥＣＵ３０へ送信する。
【００１５】
ＥＣＵ３０は、演算を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＣＰＵに各処理を実行させるためのプログラム等を記憶するＲＯＭ（ReadOnly Memory）、演算結果などの各種データを記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）などから構成されている。このような構成により、ＥＣＵ３０には、車外情報認識部３１と、リスク分布作成部３２と、高さ情報取得部３３と、走行可否判断部３４と、走行経路作成部３５と、走行支援部３６とが構築されている。
【００１６】
車外情報認識部３１は、ステレオカメラ２０から各画像信号を取り入れる。これらの画像信号に基づいて、車外情報認識部３１は、自車両の周辺状況、すなわち、自車両周辺の道路情報や障害物情報（対象物情報）を認識する。具体的には、車外情報認識部３１は、道路情報として白線、ガードレール、縁石等を抽出すると共に、障害物情報として先行車両、対向車両、歩行者、電柱、標識、樹木等を抽出し、これらの対象物について自車両との距離、自車両に対する横位置及び縦位置などの位置情報を求める。
【００１７】
例えば、車外情報認識部３１は、撮像した画像から画像認識（エッジ抽出やパターン認識処理など）によって対象物を抽出する。そして、車外情報認識部３１は、左右のステレオ画像における対象物の見え方のずれを利用して三角測量方式により自車両と対象物との距離を求める。また、車外情報認識部３１は、検出した対象物の幅方向の両端部を検出し、自車両の進行方向と２つの端部の方向とのなす角度を求め、その角度から横位置を求める。同様に、車外情報認識部３１は、検出した対象物の縦方向の両端部を検出し、自車両の進行方向と２つの端部の方向とのなす角度を求め、その角度から縦位置を求める。
【００１８】
リスク分布作成部３２は、認識した対象物、すなわち道路情報や障害物各々が自車両に対して及ぼす水平方向のリスクポテンシャル（潜在的な危険度）を演算する。そして、リスク分布作成部３２は、対象物の位置情報及び求めた水平方向のリスクポテンシャルＲ，Ｒｘに基づいて、水平方向のリスクポテンシャルの分布を俯瞰リスクマップとして作成する（図２（ａ））。
【００１９】
高さ情報取得部３３は、俯瞰リスクマップにおけるリスクポテンシャルＲ，Ｒｘの高さ情報を取得する。例えば、高さ情報取得部３３は、リスクポテンシャルＲ，Ｒｘの高さ情報として、高さ方向のリスクポテンシャルの分布を取得する。具体的には、高さ情報取得部３３は、認識した対象物、すなわち道路情報や障害物各々が自車両に対して及ぼす垂直方向のリスクポテンシャルを演算する。そして、高さ情報取得部３３は、対象物の位置情報及び求めた垂直方向のリスクポテンシャルに基づいて、垂直方向のリスクポテンシャルの分布を高さ方向リスクマップとして作成する。
【００２０】
走行可否判断部３４は、リスクポテンシャルＲ，Ｒｘの発生位置の走行可否を判断する。具体的には、走行可否判断部３４は、高さ方向リスクマップに基づいて、リスクポテンシャルＲ，Ｒｘの高さが自車両の車高に対して所定値以上である場合、そのリスクポテンシャルの発生位置は走行可能であると判断する。
【００２１】
本実施形態では、まず、高さ情報取得部３３によって、自車両の両端から障害物のリスクポテンシャルＲｘへ向けた領域であって、リスクポテンシャルＲｘの端に接する領域を、垂直方向のリスクポテンシャルの分布を取得する初期位置Ａとして設定し（図２（ａ））、この初期位置Ａの高さ方向リスクマップを作成する（図３）。そして、走行可否判断部３４によって、初期位置Ａの高さ方向リスクマップに基づいて、リスクポテンシャルＲｘの端位置の高さ、すなわち走行可否を判断する。
【００２２】
そして、リスクポテンシャルＲｘの端位置の下が走行可能である場合には、高さ情報取得部３３によって、高さ情報取得位置をリスクポテンシャルＲｘ側へ所定量だけ移動して、再び高さ方向リスクマップを作成し、走行可否判断部３４によって、リスクポテンシャルＲｘの位置の高さ、すなわち走行可否の判断を行う。これらの処理を、高さ方向リスクマップにおけるリスクポテンシャルＲｘの下が走行不可になるまで、又は、リスクポテンシャルＲｘの下は走行可能であるが道路側方のリスクポテンシャルＲに達するまで（図２（ｂ））、繰り返すことにより、リスクポテンシャルＲｘの発生位置の走行可否を判断することが可能となる。
【００２３】
走行経路作成部３５は、リスクポテンシャルＲｘの発生位置が走行可能である場合には、リスクポテンシャルＲｘの発生位置に走行経路Ｌを作成する（図２（ｂ））。一方、リスクポテンシャルＲｘの発生位置が走行不可である場合には、俯瞰リスクマップに基づいてリスクポテンシャルＲｘを回避する走行経路を作成する。
【００２４】
走行支援部３６は、車両センサ１０によって検出された各種情報に基づいて、スロットルアクチュエータやブレーキアクチュエータなどの各種アクチュエータ４０を制御して、走行経路に沿って走行するためのアシスト走行制御を行う。又は、走行支援部３６は、ディスプレイによる画像表示報知や、スピーカ又はブザー等による音声報知などを行う報知部５０を制御して、ドライバが走行経路に沿って走行するように誘導するためのアシスト制御を行う。
【００２５】
次に、第１の実施形態の走行支援装置１の動作を説明する。図４は、第１の実施形態の走行支援装置による走行支援処理を示すフローチャートである。
【００２６】
まず、車外情報認識部３１によって、ステレオカメラ２０からの画像信号に基づいて、自車両周辺の道路情報として白線、ガードレール、縁石等を認識し、これらの対象物について自車両との距離、自車両に対する横位置及び縦位置などの位置情報を求める（ステップＳ０１）。また、車外情報認識部３１によって、ステレオカメラ２０からの画像信号に基づいて、自車両周辺の障害物情報として先行車両、対向車両、歩行者、電柱、標識、樹木等を認識し、これらの対象物について自車両との距離、自車両に対する横位置及び縦位置などの位置情報を求める（ステップＳ０２）。
【００２７】
次に、リスク分布作成部３２によって、認識した道路情報や障害物各々が自車両に対して及ぼす水平方向のリスクポテンシャルを演算し、求めた水平方向のリスクポテンシャル及び道路情報や障害物の位置情報に基づいて、水平方向のリスクポテンシャルの分布を俯瞰リスクマップとして作成する（図２（ａ））（ステップＳ０３）。
【００２８】
次に、高さ情報取得部３３によって、垂直方向のリスクポテンシャルの分布を取得する初期位置Ａを設定し（図２（ａ））（ステップＳ０４）、この初期位置Ａの高さ方向リスクマップを作成する（図３）（ステップＳ０５）。次に、初期位置Ａの高さ方向リスクマップに基づいて、走行可否判断部３４によって、リスクポテンシャルＲｘの端位置の走行可否を判断する（ステップＳ０６）。
【００２９】
リスクポテンシャルＲｘの端位置が走行可能である場合には、高さ情報取得部３３によって、高さ情報取得位置をリスクポテンシャルＲｘ側へ所定量だけ移動して（ステップＳ０７）、再び高さ方向リスクマップを作成し、走行可否判断部３４によって走行可否の判断を行う。これらの処理を、高さ方向リスクマップにおけるリスクポテンシャルＲｘの下が走行不可になるまで、又は、リスクポテンシャルＲｘの下は走行可能であるが道路側方のリスクポテンシャルＲに達するまで（図２（ｂ））、繰り返すことにより、リスクポテンシャルＲｘの発生位置の走行可否を判断することが可能となる。
【００３０】
次に、走行経路作成部３５によって、リスクポテンシャルＲｘの発生位置が走行可能である場合には、リスクポテンシャルＲｘの発生位置に走行経路Ｌを作成し（図２（ｂ））、リスクポテンシャルＲｘの発生位置が走行不可である場合には、俯瞰リスクマップに基づいてリスクポテンシャルＲｘを回避する走行経路を作成する（ステップＳ０８）。そして、この走行経路に基づいて、走行支援部３６によってシスト制御が実行される（ステップＳ０９）。
【００３１】
このように、第１の実施形態の走行支援装置１によれば、俯瞰リスクマップにおけるリスクポテンシャルの高さ情報を取得して、リスクポテンシャルの発生位置の走行可否を判断し、リスクポテンシャルの発生位置が走行可能である場合にはリスクポテンシャルの発生位置を自車両の走行経路とするので、水平方向のリスクポテンシャルと認識された障害物が道路にせり出した樹木等であり、自車両の走行に影響を与えない場合における不必要な走行支援を抑制することが可能となる。
［第２の実施形態］
【００３２】
図５は、本発明の第２の実施形態に係る走行支援装置の構成を示す図である。図５に示す第２の実施形態の走行支援装置１Ａは、ＥＣＵ３０に代えてＥＣＵ３０Ａを備えている構成で第１の実施形態の走行支援装置１と異なっている。走行支援装置１Ａのその他の構成は、走行支援装置１と同一である。
【００３３】
ＥＣＵ３０Ａは、高さ情報取得部３３、走行可否判断部３４、走行経路作成部３５に代えて高さ情報取得部３３Ａ、走行可否判断部３４Ａ、走行経路作成部３５Ａを備えている構成でＥＣＵ３０と異なっている。ＥＣＵ３０Ａのその他の構成は、ＥＣＵ３０と同一である。
【００３４】
高さ情報取得部３３Ａは、自車両の左右両側部から走行車線に沿って車両進行方向へ向けた２つの領域を、垂直方向のリスクポテンシャルの分布を取得する位置Ａ，Ｂとして設定し（図６）、これらの位置Ａ，Ｂの高さ方向リスクマップを作成する点で、高さ情報取得部３３とは異なる。そして、走行可否判断部３４Ａは、これらの位置Ａ，Ｂの高さ方向リスクマップに基づいて、リスクポテンシャルＲｘの位置Ａ，Ｂの高さ、すなわち走行可否を判断する。
【００３５】
走行経路作成部３５Ａは、リスクポテンシャルＲｘの位置Ａ，Ｂが走行可能である場合には、リスクポテンシャルＲｘにおける位置Ａ，Ｂの間の中心位置に走行経路Ｌを作成する点で、走行経路作成部３５とは異なる（図６）。
【００３６】
次に、第２の実施形態の走行支援装置１Ａの動作を説明する。図７は、第２の実施形態の走行支援装置による走行支援処理を示すフローチャートである。
【００３７】
まず、上記同様ように、ステップＳ０１〜Ｓ０３までの処理が行われる。
【００３８】
次に、高さ情報取得部３３Ａによって、垂直方向のリスクポテンシャルの分布を取得する２つの位置Ａ，Ｂを設定し（図６）（ステップＳ０４Ａ）、これらの位置Ａ，Ｂの高さ方向リスクマップを作成する（ステップＳ０５Ａ）。次に、位置Ａ，Ｂの高さ方向リスクマップに基づいて、走行可否判断部３４Ａによって、リスクポテンシャルＲｘの位置Ａ，Ｂ
の走行可否を判断する（ステップＳ０６Ａ）。
【００３９】
次に、走行経路作成部３５Ａによって、リスクポテンシャルＲｘの位置Ａ，Ｂが走行可能である場合には、リスクポテンシャルＲｘにおける位置Ａ，Ｂの間の中心位置に走行経路Ｌを作成し（図６）（ステップＳ０８Ａ−１）、リスクポテンシャルＲｘの位置Ａ，Ｂが走行不可である場合には、俯瞰リスクマップに基づいてリスクポテンシャルＲｘを回避する走行経路を作成する（ステップＳ０８Ａ−２）。そして、この走行経路に基づいて、走行支援部３６によってシスト制御が実行される（ステップＳ０９）。
【００４０】
この第２の実施形態の走行支援装置１Ａでも、俯瞰リスクマップにおけるリスクポテンシャルの高さ情報を取得して、リスクポテンシャルの発生位置の走行可否を判断し、リスクポテンシャルの発生位置が走行可能である場合にはリスクポテンシャルの発生位置を自車両の走行経路とするので、水平方向のリスクポテンシャルと認識された障害物が道路にせり出した樹木等であり、自車両の走行に影響を与えない場合における不必要な走行支援を抑制することが可能となる。
【００４１】
なお、本発明は上記した本実施形態に限定されることなく種々の変形が可能である。例えば、本実施形態では、自車両周辺の道路情報及び障害物情報を認識するためにステレオカメラを用いたが、単眼画像カメラや、ミリ波レーダ、電波センサ、レーザレーダなど様々なセンサを用いてもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１，１Ａ…走行支援装置、１０…車両センサ、２０…ステレオカメラ、３０…ＥＣＵ、３１…車外情報認識部（車外情報認識手段）、３２…リスク分布作成部（リスク分布作成手段）、３３，３３Ａ…情報取得部（情報取得手段）、３４，３４Ａ…走行可否判断部（走行可否判断手段）、３５，３５Ａ…走行経路作成部（走行経路作成手段）、３６…走行支援部、４０…各種アクチュエータ、５０…報知部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の周辺状況に応じて走行経路を作成し、当該走行経路に基づいて自車両の走行支援を行う走行支援装置において、
自車両周辺の対象物の情報を認識する車外情報認識手段と、
自車両に対して前記対象物各々が及ぼす水平方向のリスクポテンシャルの分布を作成するリスク分布作成手段と、
前記水平方向のリスクポテンシャルの分布におけるリスクポテンシャルの高さ情報を取得する高さ情報取得手段と、
前記リスクポテンシャルの高さ情報が自車両の車高に対して所定値以上である場合、前記リスクポテンシャルの発生位置は走行可能であると判断する走行可否判断手段と、
前記水平方向のリスクポテンシャルの分布に基づいて自車両の前記走行経路を作成する走行経路作成手段であって、前記リスクポテンシャルの発生位置が走行可能である場合には、前記リスクポテンシャルの発生位置を自車両の前記走行経路とする当該走行経路作成手段と、
を備える、走行支援装置。
【請求項１】
自車両の周辺状況に応じて走行経路を作成し、当該走行経路に基づいて自車両の走行支援を行う走行支援装置において、
自車両周辺の対象物の情報を認識する車外情報認識手段と、
自車両に対して前記対象物各々が及ぼす水平方向のリスクポテンシャルの分布を作成するリスク分布作成手段と、
前記水平方向のリスクポテンシャルの分布におけるリスクポテンシャルの高さ情報を取得する高さ情報取得手段と、
前記リスクポテンシャルの高さ情報が自車両の車高に対して所定値以上である場合、前記リスクポテンシャルの発生位置は走行可能であると判断する走行可否判断手段と、
前記水平方向のリスクポテンシャルの分布に基づいて自車両の前記走行経路を作成する走行経路作成手段であって、前記リスクポテンシャルの発生位置が走行可能である場合には、前記リスクポテンシャルの発生位置を自車両の前記走行経路とする当該走行経路作成手段と、
を備える、走行支援装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１８６６３０（Ｐ２０１１−１８６６３０Ａ）
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４９４００（Ｐ２０１０−４９４００）
【出願日】平成２２年３月５日（２０１０．３．５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月５日（２０１０．３．５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]