運転支援装置及びプログラム
【課題】ユーザの納得性を向上させつつ、簡易な構成で運転支援を行う。
【解決手段】情報取得部２２が、ＧＰＳ装置１２から自車両の位置を示す情報を取得すると共に、自車両位置周辺の規制速度、道路構造及び道路幅を含む道路情報を電子地図データシステム１４から取得し、ハザード選定部２４が、規制速度及び道路構造に対応するハザード候補を選定する。通過可能領域幅算出部２６が、選定されたハザード候補に応じたマージンを得て、道路幅からマージンを差し引いて自車両が通過可能な領域幅を算出する。目標通過速度算出部２８は、通過可能な領域幅に応じて、目標通過速度を算出し、支援判定部３０が、通過可能な領域幅または目標通過速度と現在の車速とから求まる減速度に応じて、運転支援の可否または支援レベルを判定し、支援制御部３２が、支援判定部３０の判定結果に応じた運転支援が実行されるように制御する。
【解決手段】情報取得部２２が、ＧＰＳ装置１２から自車両の位置を示す情報を取得すると共に、自車両位置周辺の規制速度、道路構造及び道路幅を含む道路情報を電子地図データシステム１４から取得し、ハザード選定部２４が、規制速度及び道路構造に対応するハザード候補を選定する。通過可能領域幅算出部２６が、選定されたハザード候補に応じたマージンを得て、道路幅からマージンを差し引いて自車両が通過可能な領域幅を算出する。目標通過速度算出部２８は、通過可能な領域幅に応じて、目標通過速度を算出し、支援判定部３０が、通過可能な領域幅または目標通過速度と現在の車速とから求まる減速度に応じて、運転支援の可否または支援レベルを判定し、支援制御部３２が、支援判定部３０の判定結果に応じた運転支援が実行されるように制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転支援装置及びプログラムに係り、特に、障害物を考慮した運転支援を行う運転支援装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自車走行状態と移動障害物との関係から、緊急回避すべき状態かどうかを判定し、周囲道路構造も含めた状態評価関数（例えば、リスクのポテンシャル）に対する最適制御軌道を算出して、車両制御を行う車両用支援制御装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、一次主体と１つ又はそれ以上の非一次主体との間の衝突の警報を容易にするシステムであって、一次主体の状態に基づいて、トリガ条件が満たされるかどうかを判断するように構成されたトリガ機構と、予備的評価機構とを含み、トリガ条件が満たされる場合に、予備的評価機構は、トリガ条件に関連する１つ又はそれ以上の衝突シナリオを生成し、衝突シナリオにおける衝突の予備確率を評価し、衝突シナリオにおける衝突の予備確率に基づいて、衝突シナリオにおける衝突の改善した確率を評価するように特化評価機構を作動させるように構成されることを特徴とするシステムが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
また、センタが、車両の走行上の危険事態が発生した複数の危険発生地点のそれぞれについて、危険事態の種別を示す危険種別情報をヒヤリハットマップＤＢから取得し、危険発生地点上の道路走行に影響を及ぼす道路属性情報を地図ＤＢから取得し、センタが、取得したこれらの複数の道路属性情報について、危険種別情報等の組みが同じもの毎に頻度分布統計を取り、その統計に基づいて、危険種別情報等の組み毎に道路環境の代表的特徴と特定し、地図ＤＢを検索して、特定した複数の代表的特徴のいずれかに合致する地点を潜在危険地点として抽出する潜在危険地点検出装置が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２５３７７０号公報
【特許文献２】特開２００８−３１０８０３号公報
【特許文献３】特開２００９−１０４５３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の特許文献１及び２に記載の技術のように、他者の将来位置の予測を精緻に行うためには、移動物の位置だけでなく、速度、加速度、対象の属性等の情報が必要であり、非常に高度なセンシング機器が必要となる、という問題がある。また、そのような高度なセンシング機器により詳細な情報を取得したとしても、人間はその情報を全て使用した上で他者に対する危険度合いを判断しているわけではなく、ユーザの納得性を向上させることができない、という問題がある。
【０００７】
また、特許文献３に記載の技術のように、地図情報及びヒヤリハット地点の属性情報による危険度地点算出方法では、動的な状況を考慮することが難しいため、危険地点であると情報を提示されても、眼前に広がる状況だけでは理解が難しい等のユーザへの納得性を向上させることができない、という問題がある。
【０００８】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、ユーザの納得性を向上させつつ、簡易な構成で運転支援を行うことができる運転支援装置及びプログラム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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の運転支援装置は、自車両が走行する道路の規制速度を示す情報、及び前記道路の道路幅を含む道路構造を示す情報を取得する取得手段と、前記取得手段により取得した規制速度を示す情報及び道路構造を示す情報、並びに規制速度毎に予め定めた道路構造と該道路構造に対応して存在する可能性がある障害物候補との関係を示す情報に基づいて、前記自車両の前方に存在する可能性のある障害物候補を選定する選定手段と、前記選定手段により選定された障害物候補、前記取得手段により取得した規制速度を示す情報、及び道路幅を示す情報に基づいて、前記選定手段により選定した障害物候補付近を通過する際に必要な規制速度に応じた通過可能な領域幅を算出する幅算出手段と、前記幅算出手段により算出された通過可能な領域幅に応じた警告及び運転制御の少なくとも一方の運転支援を行う支援手段と、を含んで構成されている。
【００１０】
本発明の運転支援装置によれば、取得手段が、自車両が走行する道路の規制速度を示す情報、及び道路の道路幅を含む道路構造を示す情報を取得し、選定手段が、取得手段により取得した規制速度を示す情報及び道路構造を示す情報、並びに規制速度毎に予め定めた道路構造と道路構造に対応して存在する可能性がある障害物候補との関係を示す情報に基づいて、自車両の前方に存在する可能性のある障害物候補を選定する。規制速度は、道路構造や交通状況に応じて定められているため、規制速度及び道路構造に応じてどのような障害物候補が存在する可能性があるかを予め定めておくことができる。
【００１１】
そして、幅算出手段が、選定手段により選定された障害物候補、取得手段により取得した規制速度を示す情報、及び道路幅を示す情報に基づいて、選定手段により選定した障害物候補付近を通過する際に必要な規制速度に応じた通過可能な領域幅を算出し、支援手段が、幅算出手段により算出された通過可能な領域幅に応じた警告及び運転制御の少なくとも一方の運転支援を行う。
【００１２】
このように、規制速度が設定されている背景を考慮した上で、規制速度の情報及び道路構造に基づいて障害物候補を選定して、通過可能な領域幅を算出し、この通過可能な領域幅に応じた運転支援を行うため、高度なセンシング技術を必要とすることなく、ユーザの納得性を向上させつつ、簡易な構成で運転支援を行うことができる。
【００１３】
また、前記幅算出手段は、規制速度と障害物候補との関係から予め定めた該障害物候補を回避するために必要な幅を用いて、前記通過可能な領域幅を算出することができる。このように、予め障害物候補を回避するために必要な幅を定めておくことで、より簡易な処理で通過可能な領域幅を算出することができる。
【００１４】
また、本発明の運転支援装置は、通過可能な領域幅と規制速度との関係に基づいて予め定めた前記障害物候補を回避して通過するための目標通過速度、前記幅算出手段により算出した通過可能な領域幅、及び前記取得手段により取得した規制速度基づいて、前記目標通過速度を算出する速度算出手段を含んで構成することができ、前記支援手段は、前記速度算出手段により算出した目標通過速度及び現在の自車両の速度から前記目標通過速度を達成するための減速度を求め、該減速度に応じた運転支援を行うようにすることができる。これにより、回避行動の可否に応じた運転支援を行うことができる。
【００１５】
また、本発明の運転支援装置は、前記自車両周辺に存在する障害物を検出する検出手段を含んで構成することができ、前記幅算出手段は、前記道路幅から前記検出手段により検出した障害物の幅を差し引いて前記通過可能な領域幅を算出することができる。これにより、より安全な運転支援を行うことができる。
【００１６】
また、本発明の運転支援プログラムは、コンピュータを、自車両が走行する道路の規制速度を示す情報、及び前記道路の道路幅を含む道路構造を示す情報を取得する取得手段、前記取得手段により取得した規制速度を示す情報及び道路構造を示す情報、並びに規制速度毎に予め定めた道路構造と該道路構造に対応して存在する可能性がある障害物候補との関係を示す情報に基づいて、前記自車両の前方に存在する可能性のある障害物候補を選定する選定手段、前記選定手段により選定された障害物候補、前記取得手段により取得した規制速度を示す情報、及び道路幅を示す情報に基づいて、前記選定手段により選定した障害物候補付近を通過する際に必要な規制速度に応じた通過可能な領域幅を算出する幅算出手段、及び前記幅算出手段により算出された通過可能な領域幅に応じた警報及び運転制御の少なくとも一方の運転支援を行う支援手段として機能させるためのプログラムである。
【００１７】
なお、本発明のプログラムを記憶する記憶媒体は、特に限定されず、ハードディスクであってもよいし、ＲＯＭであってもよい。また、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤディスク、光磁気ディスクやＩＣカードであってもよい。更にまた、該プログラムを、ネットワークに接続されたサーバ等からダウンロードするようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明の運転支援装置及びプログラムによれば、規制速度が設定されている背景を考慮した上で、規制速度の情報及び道路構造に基づいて障害物候補を選定して、通過可能な領域幅を算出し、この通過可能な領域幅に応じた運転支援を行うため、高度なセンシング技術を必要とすることなく、ユーザの納得性を向上させつつ、簡易な構成で運転支援を行うことができる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１の実施の形態に係る運転支援装置を示すブロック図である。
【図２】走行路を所定区分毎に処理することを説明するための図である。
【図３】規制速度毎に道路構造とハザード候補との関係を定めたテーブルの一例を示す図である。
【図４】規制速度とハザード候補の種類との関係に応じたマージンを定めたテーブルの一例を示す図である。
【図５】通過可能な領域幅を説明するためのイメージ図である。
【図６】通過可能な領域幅と目標通過速度との関係を示す図である。
【図７】所定区間毎に算出された目標通過速度の一例を示す図である。
【図８】減速度の算出を説明するための図である。
【図９】支援レベルに応じた警告の一例を示す図である。
【図１０】第１の実施の形態に係る運転支援装置における運転支援処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。
【図１１】第２の実施の形態に係る運転支援装置を示すブロック図である。
【図１２】規制速度毎に道路構造とハザード候補との関係を定めたテーブルの他の例を示す図である。
【図１３】規制速度とハザード候補の種類との関係に応じたマージンを定めたテーブルの他の例を示す図である。
【図１４】検出障害物が存在する場合の通過可能な領域幅を説明するためのイメージ図である。
【図１５】第２の実施の形態に係る運転支援装置における運転支援処理ルーチンの内容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】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、本実施の形態では、車両に搭載された運転支援装置に、本発明を適用した場合を例に説明する。
【００２１】
図１に示すように、第１の実施の形態に係る運転支援装置１０は、自車両の位置を検出するＧＰＳ装置１２と、規制速度を示す情報及び道路構造を示す情報を含む道路情報が記憶された電子地図データシステム１４と、自車両の速度を検出する車速センサ１６と、ＧＰＳ装置１２及び電子地図データシステム１４からの情報を取得して、運転支援制御を実行するコンピュータ２０と、を備えている。
【００２２】
電子地図データシステム１４に記憶された道路情報には、車線、横断歩道、交差点、建築物、及びこれらにより制約される道路幅の情報が含まれる。また、周辺環境が市街地か郊外かを示す情報を含んでいてもよい。
【００２３】
コンピュータ２０は、ＣＰＵ、後述する運転支援処理ルーチンを実行するためのプログラムを記憶したＲＯＭ、データ等を記憶するＲＡＭ、及びこれらを接続するバスを含んで構成されている。また、記憶手段としてのＨＤＤを含んで構成してもよい。このコンピュータ２０をハードウエアとソフトウエアとに基づいて定まる機能実現手段毎に分割した機能ブロックで説明すると、図１に示すように、ＧＰＳ装置１２から自車両の位置を示す情報を取得すると共に、自車両位置周辺の道路情報を電子地図データシステム１４から取得する情報取得部２２と、情報取得部２２により取得した情報に基づいて、自車両の前方に存在する可能性があるハザード（注意すべき対象、障害物）候補を選定するハザード選定部２４と、ハザード選定部２４により選定されたハザード候補に応じたマージン、及び情報取得部２２により取得した情報に基づいて、自車両が通過可能な領域幅を算出する通過可能領域幅算出部２６と、通過可能領域幅算出部２６により算出された通過可能な領域幅に応じて、目標通過速度を算出する目標通過速度算出部２８と、通過可能な領域幅に応じて、または目標通過速度算出部２８により算出された目標通過速度と現在の車速とから求まる減速度に応じて、運転支援の可否、及び必要がある場合の支援レベルを判定する支援判定部３０と、支援判定部３０の判定結果に応じた運転支援が実行されるように制御する支援制御部３２と、を含んだ構成で表すことができる。
【００２４】
情報取得部２２では、ＧＰＳ装置１２から自車両の位置を取得し、自車両周辺の所定領域の道路情報を電子地図データシステム１４から取得し、自車両の走行路に沿って所定区間毎に道路構造を認識する。所定区間は、例えば、図２に示すように、自車両の位置を基準として、１０ｍ間隔に区画することができる。
【００２５】
ハザード選定部２４は、規制速度毎に予め定めた道路構造とその道路構造に対応して存在する可能性があるハザード候補との関係に基づいて、自車両の前方に存在する可能性のあるハザード候補を所定区間毎に選定する。規制速度は、交通状況や道路構造を加味して決定されており、例えば、規制速度が３０ｋｍ／ｈの場合では、交通弱者である歩行者や自転車の交通が想定されており、ドライバにとっても、規制速度３０ｋｍ／ｈの道路では、歩行者や自転車が存在する可能性が高いことや、交差点などでは死角からの飛び出し等を意識している。一方、規制速度６０ｋｍ／ｈの場合では、ガードレールが設けられていたり、道路幅が広くなっていたりと、そもそも死角からの飛び出しが生じにくい道路構造となっている場合が多く、ドライバにとっても、規制速度３０ｋｍ／ｈの場合とは異なる意識を持つものと考えられる。そこで、規制速度毎に道路構造に応じたハザード候補を選定することで、ドライバにとって納得性の高い支援が可能となる。
【００２６】
例えば、図３に示すように、テーブル（１）に規制速度３０ｋｍ／ｈの場合、テーブル（２）に規制速度４０ｋｍ／ｈの場合、テーブル（３）に規制速度５０ｋｍ／ｈの場合、・・・のように、規制速度毎に道路構造とハザード候補との関係を定めたテーブルを予め記憶しておく。そして、このテーブルを参照して、情報取得部２２により取得された規制速度を示す情報に従って該当するテーブルを選択し、情報取得部２２により取得された道路構造を示す情報に従ってハザード候補を選定する。例えば、ある所定区間について、規制速度が３０ｋｍ／ｈで、道路構造として郊外で交差点なし、という情報が取得された場合には、その所定区間のハザード候補は「道路工作物」となる。道路工作物とは、例えば電柱等である。なお、１つの所定区間に複数のハザード候補を選定してもよい。
【００２７】
通過可能領域幅算出部２６は、ハザード選定部２４により選定されたハザード候補、情報取得部２２により取得された規制速度を示す情報、及び道路幅を示す情報に基づいて、所定区間毎に通過可能な領域幅を算出する。例えば、図４に示すように、規制速度とハザード候補の種類との関係に応じて、ハザード候補を回避してハザード候補脇を通過するために必要なマージン（許容横方向間隔）を定めたテーブルを予め記憶しておく。そして、このテーブルを参照して、ハザード選定部２４により所定区間毎に選定されたハザード候補について、情報取得部２２により取得された規制速度に対応して定められたマージンを得て、道路幅からマージンを差し引いて通過可能な領域幅を算出する。
【００２８】
例えば、図５に示すように、規制速度が３０ｋｍ／ｈの走行路における自車両からの距離が３０〜４０ｍの区間Ｂ３０−４０では、道路構造として、郊外、交差点あり、中央線なし、という情報が取得されるため、図３のテーブル（１）を参照して、「道路工作物」及び「交差点、横断歩道左右からの侵入他者（以下、「侵入他者」という）」がハザード候補として選定される。そして、図５のテーブルを参照して、「道路工作物」のマージンαとして「１．０ｍ」、及び「侵入他者」のマージンβとして「１．５ｍ」が得られる。そして、情報取得部２２で取得した道路幅を示す情報を用いて、道路幅Ｌからマージンの総和（α＋β）を差し引いて、区間Ｂ３０−４０の通過可能な領域幅Ｙ３０−４０を算出する。なお、通過可能な領域幅を算出する際の道路幅Ｌは、車道内幅の最大値を用いるとよい。また、歩道が存在する場合には、歩道分を差し引いた道路幅を用いる。また、例えば、ハザード候補αとハザード候補βとが道路の同じ側に存在することが想定される場合には、マージンは重複分を除いて、値の大きい方のマージンのみを用いるとよい。
【００２９】
目標通過速度算出部２８は、通過可能な領域幅と規制速度との関係に基づいて予め定めたハザード候補を回避して通過するための目標通過速度、通過可能領域幅算出部２６により算出された通過可能な領域幅、及び情報取得部２２により取得された規制速度に基づいて、所定区間毎に目標通過速度を算出する。通過可能な領域幅が広いほど速い速度で通過することができ、狭いほど速度を落とす必要がある。そこで、例えば、図６に示すように、通過可能な領域幅の広さに比例して大きくなる通過目標速度を定めたテーブルまたは関係式を記憶しておく。また、目標通過速度が規制速度に達した場合は、通過可能な領域幅の広さに関わらず規制速度で一定とする。区間Ｂｘ１−ｘ２毎に算出された目標通過速度の一例を図７に示す。
【００３０】
なお、各種テーブルや関係式は、コンピュータ２０の所定の記憶領域に記憶しておいてもよいし、外部装置に記憶しておき、ネットワークを介して取得するようにしてもよい。
【００３１】
支援判定部３０は、通過可能な領域幅Ｙｘ１−ｘ２が自車幅δより広いか否かにより、運転支援の可否を判定する。また、通常の回避行動で行う前後加速度の範囲内で、ハザード候補通過時の速度が目標通過速度を達成可能か否かを判定することにより、運転支援の可否及び支援レベルを判定する。具体的には、車速センサ１６から自車両の現在の車速を取得し、目標通過速度算出部２８により算出された区間毎の目標通過速度の変化が生じる変化点に到達すために要する減速度を算出する。例えば、図７の例では、進行方向距離３０ｍの地点及び５０ｍの地点が目標通過速度の変化点となる。そして、変化点に到達する到達予想時間を進行方向距離Ｘ／現在の車速ｖｎｏｗとして、図８に示すように、変化点までの減速度（一点鎖線の傾き）を算出する。支援判定部３０は、減速度が所定範囲内（例えば、０〜−１．０）であれば、支援の必要なしと判定する。減速度が所定範囲を超えた場合には、その度合いに応じて支援レベルを決定する。例えば、下記のように支援レベルを決定することができる。
【００３２】
−１．０≧減速度＞−２．０ なら レベル１
−２．０≧減速度＞−３．０ なら レベル１
−３．０≧減速度 なら レベル３
支援制御部３２では、支援判定部３０で判定された支援レベルに応じて、ドライバに警告を発するように制御する。例えば、インストルメントパネル内に設けた画像表示領域の色調を変化させたり、スピーカから警告音を鳴らしたり、アクセルペダルに反力を生じさせたりすることにより、警告を発する。この場合の支援レベルに応じた警告の種類の一例を図９に示す。
【００３３】
次に、図１０を参照して、第１の実施の形態の運転支援装置１０において実行される運転支援処理ルーチンについて説明する。
【００３４】
ステップ１００で、ＧＰＳ装置１２から自車両の位置を取得し、自車両周辺の所定領域の道路情報を電子地図データシステム１４から取得し、自車両の走行路に沿って所定区間Ｂｘ１−ｘ２毎に道路構造を認識する。
【００３５】
次に、ステップ１０２で、例えば、図３に示すような、規制速度毎に予め定めた道路構造とその道路構造に対応して存在する可能性があるハザード候補との関係を定めたテーブルを参照して、上記ステップ１００で取得した道路情報に含まれる規制速度を示す情報に従って該当するテーブルを選択し、道路情報に含まれる道路構造を示す情報に従って、区間Ｂｘ１−ｘ２毎にハザード候補を選定する。
【００３６】
次に、ステップ１０４で、例えば、図４に示すような、規制速度とハザード候補の種類との関係に応じて、ハザード候補を回避するために必要な幅であるマージンを定めたテーブルを参照して、上記ステップ１０２で区間Ｂｘ１−ｘ２毎に選定されたハザード候補について、規制速度に対応して定められたマージン（α、β）を得て、道路幅Ｌからマージンの総和を差し引いて、通過可能な領域幅Ｙｘ１−ｘ２を、区間Ｂｘ１−ｘ２毎に算出する。
【００３７】
次に、ステップ１０６で、上記ステップ１０４で算出した通過可能な領域幅Ｙｘ１−ｘ２が、自車幅δより大きいか否かを判定する。Ｙｘ１−ｘ２＞δの場合には、ステップ１１０へ移行し、Ｙｘ１−ｘ２≦δの場合には、ステップ１０８へ移行して、支援レベルを最大（ここでは、レベル３）に設定して、ステップ１１４へ移行する。
【００３８】
ステップ１１０では、図６に示すような、通過可能な領域幅と規制速度との関係を定めたテーブルを参照して、区間Ｂｘ１−ｘ２毎に目標通過速度を算出する。次に、ステップ１１２で、車速センサ１６から自車両の現在の車速を取得し、上記ステップ１１０で算出された区間毎の目標通過速度の変化が生じる変化点に到達すために要する減速度を算出し、減速度に応じた支援レベルを設定する。減速度が所定範囲であれば支援なしと設定し、所定範囲を超える場合には、その度合いに応じて支援レベルを設定する。
【００３９】
次に、ステップ１１４で、上記ステップ１１２またはステップ１０８で設定した支援レベルに応じて、例えば、インストルメントパネル内に設けた画像表示領域の色調を変化させたり、スピーカから警告音を鳴らしたり、アクセルペダルに反力を生じさせたりするように制御して、処理を終了する。
【００４０】
以上説明したように、第１の実施の形態の運転支援装置によれば、規制速度が設定されている背景を考慮した上で、規制速度の情報及び道路構造に基づいてハザード候補を選定して、運転支援の可否または支援レベルを定めるための通過可能な領域幅を算出するため、高度なセンシング技術を必要とすることなく、ユーザの納得性を向上させつつ、簡易な構成で運転支援を行うことができる。
【００４１】
また、他者挙動を高度に推定するのではなく、規制速度に応じたハザード候補、及び規制速度に応じたハザード候補毎のマージンを定めておくことで、簡易な方法で、高精度のセンサを用いることなく運転支援を行うことができる。
【００４２】
次に、第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態では、実際に検出した物体の情報も用いて通過可能な領域幅を算出する場合について説明する。なお、第１の実施の形態の運転支援装置１０と同様の構成については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４３】
図１１に示すように、第２の実施の形態に係る運転支援装置２１０は、ＧＰＳ装置１２と、電子地図データシステム１４と、車速センサ１６と、自車両の前方に対してレーザを走査しながら照射し、レーザの反射によりレーザが照射された物体の２次元位置を検出するレーザレーダ１８と、自車両の前方を撮像する撮像装置１９と、運転支援制御を実行するコンピュータ２２０と、を備えている。
【００４４】
レーザレーダ１８は、車両前方に設置され、装置を基準とする車両前方に存在する物体までの距離を検出する装置であり、出力するレーザを水平方向に走査することで、レーザの反射により自車両前方に存在する複数の物体表面上の複数の点の位置を検出することができる。レーザレーダ１８による検出結果は、自車両前方に存在する物体表面のある点の位置を表す２次元座標の集合である。レーザレーダ１８による検出処理は一定サイクルで実行され、レーザレーダ１８は、各時点での自車両前方に存在する物体表面の複数の点の２次元位置を示すデータをコンピュータ２２０に出力する。
【００４５】
撮像装置１９は、小型のＣＣＤカメラ又はＣＭＯＳカメラで構成され、車両の前方を撮影するように車両のフロントウィンドウ上部等に取り付けられている。撮像装置１９で撮影された前方の道路状況等の画像データは、コンピュータ２２０に入力される。
【００４６】
コンピュータ２２０をハードウエアとソフトウエアとに基づいて定まる機能実現手段毎に分割した機能ブロックで説明すると、図１１に示すように、ＧＰＳ装置１２、電子地図データシステム１４、レーザレーダ１８及び撮像装置１９から情報を取得する情報取得部２２２と、ハザード選定部２２４と、情報取得部２２２により取得した情報に基づいて、自車両前方に存在する高さのある物体を識別する物体識別部３４と、ハザード選定部２２４により選定されたハザード候補に応じたマージン、情報取得部２２２により取得した情報、及び物体識別部３４での識別結果に基づいて、自車両が通過可能な領域幅を算出する通過可能領域幅算出部２２６と、目標通過速度算出部２８と、支援判定部３０と、支援制御部３２と、を含んだ構成で表すことができる。
【００４７】
ハザード選定部２２４は、第１の実施の形態と略同様であるが、第２の実施の形態では、規制速度及び道路構造との関係で自車両の前方に存在する可能性のある歩行者、自転車、他車両等の高さのある移動可能な他者（以下、「高さあり他者」という）もハザード候補として加わる点が異なる。例えば、図１２に示すように、テーブル（２１）に規制速度３０ｋｍ／ｈの場合、・・・、テーブル（２４）に規制速度６０ｋｍ／ｈの場合、のように、規制速度毎に道路構造と高さあり他者を含むハザード候補との関係を定めたテーブルを予め記憶しておく。なお、同図のテーブル（２４）に示す規制速度６０ｋｍ／ｈの場合の例のように、道路構造に関わらず、ハザード候補を選定するようにしてもよい。
【００４８】
物体識別部３４は、レーザレーダ１８による検出結果である自車両前方に存在する物体表面の複数の点の２次元位置を示すデータを取得し、レーザレーダ１８による検出と同期するタイミングで撮像装置１９により撮像された撮像画像を取得する。レーザレーダ１８による検出結果及び撮像装置１９により撮像された撮像画像を、以下、周辺検出情報という。取得した周辺検出情報に基づいて、レーザレーダ１８の検出結果が示す物体のうち、道路情報に含まれない物体について、撮像画像を画像認識することによりその物体の種別を識別する。具体的には、検出された物体が歩行者、自転車、駐車車両等の障害物となり得る高さのある物体（以下、「検出障害物」という）か否かを識別する。
【００４９】
通過可能領域幅算出部２２６は、ハザード選定部２２４により選定されたハザード候補、情報取得部２２２により取得された規制速度を示す情報、道路幅を示す情報、及び物体識別部３４により識別された検出障害物の情報に基づいて、所定区間毎に通過可能な領域幅を算出する。例えば、図１３に示すように、規制速度とハザード候補の種類との関係に応じて、ハザード候補を回避するために必要な幅であるマージンを定めたテーブルを予め記憶しておく。そして、このテーブルを参照して、ハザード選定部２２４により所定区間毎に選定されたハザード候補について、情報取得部２２２により取得された規制速度に対応して定められたマージンを得て、道路内で検出障害物が存在する領域を含まない連続する領域の幅からマージンを差し引いて通過可能な領域幅を算出する。
【００５０】
例えば、図１４に示すように、規制速度が３０ｋｍ／ｈの走行路における自車両からの距離が２０〜３０ｍの区間Ｂ２０−３０では、道路構造として、郊外、交差点なし、という情報が取得されるため、図１２のテーブル（２１）を参照して、「道路工作物」及び「高さあり他者」がハザード候補として選定される。そして、図１３のテーブルを参照して、「道路工作物」のマージンαとして「１．０ｍ」、及び「高さあり他者」のマージンγとして「２．０ｍ」が得られる。また、物体識別部３４により、区間Ｂ２０−３０に、駐車車両等の検出障害物が識別されている場合には、情報取得部２２２で取得した道路幅を示す情報から、識別された検出障害物の幅を差し引いた領域Ａの幅を算出する。そして、領域Ａの幅からマージンの総和（α＋γ）を差し引いて、区間Ｂ２０−３０の通過可能な領域幅Ｙ２０−３０を算出する。
【００５１】
次に、図１５を参照して、第２の実施の形態の運転支援装置２１０において実行される運転支援処理ルーチンについて説明する。なお、第１の実施の形態の運転支援処理と同一の処理については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５２】
ステップ２００で、ＧＰＳ装置１２から自車両の位置を取得し、自車両周辺の所定領域の道路情報を電子地図データシステム１４から取得し、自車両の走行路に沿って所定区間Ｂｘ１−ｘ２毎に道路構造を認識する。また、レーザレーダ１８及び撮像装置１９から周辺検出情報を取得する。
【００５３】
次に、ステップ１０２で、区間Ｂｘ１−ｘ２毎にハザード候補を選定し、次に、ステップ２０２で、上記ステップ２００で取得した周辺検出情報に基づいて、レーザレーダ１８の検出結果が示す物体のうち、道路情報に含まれない物体について、撮像画像を画像認識することによりその物体の種別を識別し、検出された物体が検出障害物か否かを識別する。
【００５４】
次に、ステップ２０４で、例えば、図１４に示すような、規制速度とハザード候補の種類との関係に応じて、高さあり他者を含むハザード候補を回避するために必要な幅であるマージンを定めたテーブルを参照して、上記ステップ１０２で区間Ｂｘ１−ｘ２毎に選定されたハザード候補について、規制速度に対応して定められたマージン（α、β、γ）を得る。そして、上記ステップ２０２で、区間Ｂｘ１−ｘ２に、駐車車両等の検出障害物が識別されている場合には、道路幅Ｌから識別された検出障害物の幅を差し引いた領域Ａの幅を算出し、領域Ａの幅からマージンの総和を差し引いて、通過可能な領域幅Ｙｘ１−ｘ２を、区間Ｂｘ１−ｘ２毎に算出する。
【００５５】
以下、第１の実施の形態と同様に、ステップ１０６〜１１４を実行して、運転支援制御の処理を行う。
【００５６】
以上説明したように、第２の実施の形態によれば、実際に検出した障害物の情報も用いることで、より安全な運転支援を行うことができる。
【００５７】
なお、第２の実施の形態では、自車両前方の物体の２次元位置を検出するためにレーザレーダを用いる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ミリ波などの電磁波を前方に走査して物体の位置を検出するものを用いてもよし、ステレオカメラによって撮影された前方画像から、自車両前方の物体の位置を検出するようにしてもよい。
【００５８】
また、上記第１及び第２の実施の形態では、運転支援として、ドライバに警告を行う場合について説明したが、制動制御や操舵制御等の運転制御を行うようにしてもよい。
【００５９】
また、上記第１及び第２の実施の形態では、規制速度を示す情報を含む道路情報を電子地図データシステムに記憶しておき、この電子地図データシステムから道路情報を取得することにより、規制速度を取得する場合について説明したが、撮像装置により撮像した撮像画像を画像認識することにより規制速度を表す標識を検出し、この検出結果から規制速度を示す情報を取得するようにしてもよい。
【００６０】
また、例えばインストルメントパネル上に設けられた本装置のＯＮ／ＯＦＦスイッチに対するユーザの操作を検知することにより、または、本装置によりドライバに提示された警告に対する意図的な行動（例えば、アクセルペダルの踏み込みやステアリング操作）を検知することにより、本装置による運転支援のＯＮ／ＯＦＦを制御するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１０、２１０ 運転支援装置
１２ ＧＰＳ装置
１４ 電子地図データシステム
１６ 車速センサ
１８ レーザレーダ
１９ 撮像装置
２０、２２０ コンピュータ
２２、２２２ 情報取得部
２４、２２４ ハザード選定部
２６、２２６ 通過可能領域幅算出部
２８ 目標通過速度算出部
３０ 支援判定部
３２ 支援制御部
３４ 物体識別部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転支援装置及びプログラムに係り、特に、障害物を考慮した運転支援を行う運転支援装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自車走行状態と移動障害物との関係から、緊急回避すべき状態かどうかを判定し、周囲道路構造も含めた状態評価関数（例えば、リスクのポテンシャル）に対する最適制御軌道を算出して、車両制御を行う車両用支援制御装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、一次主体と１つ又はそれ以上の非一次主体との間の衝突の警報を容易にするシステムであって、一次主体の状態に基づいて、トリガ条件が満たされるかどうかを判断するように構成されたトリガ機構と、予備的評価機構とを含み、トリガ条件が満たされる場合に、予備的評価機構は、トリガ条件に関連する１つ又はそれ以上の衝突シナリオを生成し、衝突シナリオにおける衝突の予備確率を評価し、衝突シナリオにおける衝突の予備確率に基づいて、衝突シナリオにおける衝突の改善した確率を評価するように特化評価機構を作動させるように構成されることを特徴とするシステムが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
また、センタが、車両の走行上の危険事態が発生した複数の危険発生地点のそれぞれについて、危険事態の種別を示す危険種別情報をヒヤリハットマップＤＢから取得し、危険発生地点上の道路走行に影響を及ぼす道路属性情報を地図ＤＢから取得し、センタが、取得したこれらの複数の道路属性情報について、危険種別情報等の組みが同じもの毎に頻度分布統計を取り、その統計に基づいて、危険種別情報等の組み毎に道路環境の代表的特徴と特定し、地図ＤＢを検索して、特定した複数の代表的特徴のいずれかに合致する地点を潜在危険地点として抽出する潜在危険地点検出装置が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２５３７７０号公報
【特許文献２】特開２００８−３１０８０３号公報
【特許文献３】特開２００９−１０４５３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の特許文献１及び２に記載の技術のように、他者の将来位置の予測を精緻に行うためには、移動物の位置だけでなく、速度、加速度、対象の属性等の情報が必要であり、非常に高度なセンシング機器が必要となる、という問題がある。また、そのような高度なセンシング機器により詳細な情報を取得したとしても、人間はその情報を全て使用した上で他者に対する危険度合いを判断しているわけではなく、ユーザの納得性を向上させることができない、という問題がある。
【０００７】
また、特許文献３に記載の技術のように、地図情報及びヒヤリハット地点の属性情報による危険度地点算出方法では、動的な状況を考慮することが難しいため、危険地点であると情報を提示されても、眼前に広がる状況だけでは理解が難しい等のユーザへの納得性を向上させることができない、という問題がある。
【０００８】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、ユーザの納得性を向上させつつ、簡易な構成で運転支援を行うことができる運転支援装置及びプログラム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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の運転支援装置は、自車両が走行する道路の規制速度を示す情報、及び前記道路の道路幅を含む道路構造を示す情報を取得する取得手段と、前記取得手段により取得した規制速度を示す情報及び道路構造を示す情報、並びに規制速度毎に予め定めた道路構造と該道路構造に対応して存在する可能性がある障害物候補との関係を示す情報に基づいて、前記自車両の前方に存在する可能性のある障害物候補を選定する選定手段と、前記選定手段により選定された障害物候補、前記取得手段により取得した規制速度を示す情報、及び道路幅を示す情報に基づいて、前記選定手段により選定した障害物候補付近を通過する際に必要な規制速度に応じた通過可能な領域幅を算出する幅算出手段と、前記幅算出手段により算出された通過可能な領域幅に応じた警告及び運転制御の少なくとも一方の運転支援を行う支援手段と、を含んで構成されている。
【００１０】
本発明の運転支援装置によれば、取得手段が、自車両が走行する道路の規制速度を示す情報、及び道路の道路幅を含む道路構造を示す情報を取得し、選定手段が、取得手段により取得した規制速度を示す情報及び道路構造を示す情報、並びに規制速度毎に予め定めた道路構造と道路構造に対応して存在する可能性がある障害物候補との関係を示す情報に基づいて、自車両の前方に存在する可能性のある障害物候補を選定する。規制速度は、道路構造や交通状況に応じて定められているため、規制速度及び道路構造に応じてどのような障害物候補が存在する可能性があるかを予め定めておくことができる。
【００１１】
そして、幅算出手段が、選定手段により選定された障害物候補、取得手段により取得した規制速度を示す情報、及び道路幅を示す情報に基づいて、選定手段により選定した障害物候補付近を通過する際に必要な規制速度に応じた通過可能な領域幅を算出し、支援手段が、幅算出手段により算出された通過可能な領域幅に応じた警告及び運転制御の少なくとも一方の運転支援を行う。
【００１２】
このように、規制速度が設定されている背景を考慮した上で、規制速度の情報及び道路構造に基づいて障害物候補を選定して、通過可能な領域幅を算出し、この通過可能な領域幅に応じた運転支援を行うため、高度なセンシング技術を必要とすることなく、ユーザの納得性を向上させつつ、簡易な構成で運転支援を行うことができる。
【００１３】
また、前記幅算出手段は、規制速度と障害物候補との関係から予め定めた該障害物候補を回避するために必要な幅を用いて、前記通過可能な領域幅を算出することができる。このように、予め障害物候補を回避するために必要な幅を定めておくことで、より簡易な処理で通過可能な領域幅を算出することができる。
【００１４】
また、本発明の運転支援装置は、通過可能な領域幅と規制速度との関係に基づいて予め定めた前記障害物候補を回避して通過するための目標通過速度、前記幅算出手段により算出した通過可能な領域幅、及び前記取得手段により取得した規制速度基づいて、前記目標通過速度を算出する速度算出手段を含んで構成することができ、前記支援手段は、前記速度算出手段により算出した目標通過速度及び現在の自車両の速度から前記目標通過速度を達成するための減速度を求め、該減速度に応じた運転支援を行うようにすることができる。これにより、回避行動の可否に応じた運転支援を行うことができる。
【００１５】
また、本発明の運転支援装置は、前記自車両周辺に存在する障害物を検出する検出手段を含んで構成することができ、前記幅算出手段は、前記道路幅から前記検出手段により検出した障害物の幅を差し引いて前記通過可能な領域幅を算出することができる。これにより、より安全な運転支援を行うことができる。
【００１６】
また、本発明の運転支援プログラムは、コンピュータを、自車両が走行する道路の規制速度を示す情報、及び前記道路の道路幅を含む道路構造を示す情報を取得する取得手段、前記取得手段により取得した規制速度を示す情報及び道路構造を示す情報、並びに規制速度毎に予め定めた道路構造と該道路構造に対応して存在する可能性がある障害物候補との関係を示す情報に基づいて、前記自車両の前方に存在する可能性のある障害物候補を選定する選定手段、前記選定手段により選定された障害物候補、前記取得手段により取得した規制速度を示す情報、及び道路幅を示す情報に基づいて、前記選定手段により選定した障害物候補付近を通過する際に必要な規制速度に応じた通過可能な領域幅を算出する幅算出手段、及び前記幅算出手段により算出された通過可能な領域幅に応じた警報及び運転制御の少なくとも一方の運転支援を行う支援手段として機能させるためのプログラムである。
【００１７】
なお、本発明のプログラムを記憶する記憶媒体は、特に限定されず、ハードディスクであってもよいし、ＲＯＭであってもよい。また、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤディスク、光磁気ディスクやＩＣカードであってもよい。更にまた、該プログラムを、ネットワークに接続されたサーバ等からダウンロードするようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明の運転支援装置及びプログラムによれば、規制速度が設定されている背景を考慮した上で、規制速度の情報及び道路構造に基づいて障害物候補を選定して、通過可能な領域幅を算出し、この通過可能な領域幅に応じた運転支援を行うため、高度なセンシング技術を必要とすることなく、ユーザの納得性を向上させつつ、簡易な構成で運転支援を行うことができる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１の実施の形態に係る運転支援装置を示すブロック図である。
【図２】走行路を所定区分毎に処理することを説明するための図である。
【図３】規制速度毎に道路構造とハザード候補との関係を定めたテーブルの一例を示す図である。
【図４】規制速度とハザード候補の種類との関係に応じたマージンを定めたテーブルの一例を示す図である。
【図５】通過可能な領域幅を説明するためのイメージ図である。
【図６】通過可能な領域幅と目標通過速度との関係を示す図である。
【図７】所定区間毎に算出された目標通過速度の一例を示す図である。
【図８】減速度の算出を説明するための図である。
【図９】支援レベルに応じた警告の一例を示す図である。
【図１０】第１の実施の形態に係る運転支援装置における運転支援処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。
【図１１】第２の実施の形態に係る運転支援装置を示すブロック図である。
【図１２】規制速度毎に道路構造とハザード候補との関係を定めたテーブルの他の例を示す図である。
【図１３】規制速度とハザード候補の種類との関係に応じたマージンを定めたテーブルの他の例を示す図である。
【図１４】検出障害物が存在する場合の通過可能な領域幅を説明するためのイメージ図である。
【図１５】第２の実施の形態に係る運転支援装置における運転支援処理ルーチンの内容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】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、本実施の形態では、車両に搭載された運転支援装置に、本発明を適用した場合を例に説明する。
【００２１】
図１に示すように、第１の実施の形態に係る運転支援装置１０は、自車両の位置を検出するＧＰＳ装置１２と、規制速度を示す情報及び道路構造を示す情報を含む道路情報が記憶された電子地図データシステム１４と、自車両の速度を検出する車速センサ１６と、ＧＰＳ装置１２及び電子地図データシステム１４からの情報を取得して、運転支援制御を実行するコンピュータ２０と、を備えている。
【００２２】
電子地図データシステム１４に記憶された道路情報には、車線、横断歩道、交差点、建築物、及びこれらにより制約される道路幅の情報が含まれる。また、周辺環境が市街地か郊外かを示す情報を含んでいてもよい。
【００２３】
コンピュータ２０は、ＣＰＵ、後述する運転支援処理ルーチンを実行するためのプログラムを記憶したＲＯＭ、データ等を記憶するＲＡＭ、及びこれらを接続するバスを含んで構成されている。また、記憶手段としてのＨＤＤを含んで構成してもよい。このコンピュータ２０をハードウエアとソフトウエアとに基づいて定まる機能実現手段毎に分割した機能ブロックで説明すると、図１に示すように、ＧＰＳ装置１２から自車両の位置を示す情報を取得すると共に、自車両位置周辺の道路情報を電子地図データシステム１４から取得する情報取得部２２と、情報取得部２２により取得した情報に基づいて、自車両の前方に存在する可能性があるハザード（注意すべき対象、障害物）候補を選定するハザード選定部２４と、ハザード選定部２４により選定されたハザード候補に応じたマージン、及び情報取得部２２により取得した情報に基づいて、自車両が通過可能な領域幅を算出する通過可能領域幅算出部２６と、通過可能領域幅算出部２６により算出された通過可能な領域幅に応じて、目標通過速度を算出する目標通過速度算出部２８と、通過可能な領域幅に応じて、または目標通過速度算出部２８により算出された目標通過速度と現在の車速とから求まる減速度に応じて、運転支援の可否、及び必要がある場合の支援レベルを判定する支援判定部３０と、支援判定部３０の判定結果に応じた運転支援が実行されるように制御する支援制御部３２と、を含んだ構成で表すことができる。
【００２４】
情報取得部２２では、ＧＰＳ装置１２から自車両の位置を取得し、自車両周辺の所定領域の道路情報を電子地図データシステム１４から取得し、自車両の走行路に沿って所定区間毎に道路構造を認識する。所定区間は、例えば、図２に示すように、自車両の位置を基準として、１０ｍ間隔に区画することができる。
【００２５】
ハザード選定部２４は、規制速度毎に予め定めた道路構造とその道路構造に対応して存在する可能性があるハザード候補との関係に基づいて、自車両の前方に存在する可能性のあるハザード候補を所定区間毎に選定する。規制速度は、交通状況や道路構造を加味して決定されており、例えば、規制速度が３０ｋｍ／ｈの場合では、交通弱者である歩行者や自転車の交通が想定されており、ドライバにとっても、規制速度３０ｋｍ／ｈの道路では、歩行者や自転車が存在する可能性が高いことや、交差点などでは死角からの飛び出し等を意識している。一方、規制速度６０ｋｍ／ｈの場合では、ガードレールが設けられていたり、道路幅が広くなっていたりと、そもそも死角からの飛び出しが生じにくい道路構造となっている場合が多く、ドライバにとっても、規制速度３０ｋｍ／ｈの場合とは異なる意識を持つものと考えられる。そこで、規制速度毎に道路構造に応じたハザード候補を選定することで、ドライバにとって納得性の高い支援が可能となる。
【００２６】
例えば、図３に示すように、テーブル（１）に規制速度３０ｋｍ／ｈの場合、テーブル（２）に規制速度４０ｋｍ／ｈの場合、テーブル（３）に規制速度５０ｋｍ／ｈの場合、・・・のように、規制速度毎に道路構造とハザード候補との関係を定めたテーブルを予め記憶しておく。そして、このテーブルを参照して、情報取得部２２により取得された規制速度を示す情報に従って該当するテーブルを選択し、情報取得部２２により取得された道路構造を示す情報に従ってハザード候補を選定する。例えば、ある所定区間について、規制速度が３０ｋｍ／ｈで、道路構造として郊外で交差点なし、という情報が取得された場合には、その所定区間のハザード候補は「道路工作物」となる。道路工作物とは、例えば電柱等である。なお、１つの所定区間に複数のハザード候補を選定してもよい。
【００２７】
通過可能領域幅算出部２６は、ハザード選定部２４により選定されたハザード候補、情報取得部２２により取得された規制速度を示す情報、及び道路幅を示す情報に基づいて、所定区間毎に通過可能な領域幅を算出する。例えば、図４に示すように、規制速度とハザード候補の種類との関係に応じて、ハザード候補を回避してハザード候補脇を通過するために必要なマージン（許容横方向間隔）を定めたテーブルを予め記憶しておく。そして、このテーブルを参照して、ハザード選定部２４により所定区間毎に選定されたハザード候補について、情報取得部２２により取得された規制速度に対応して定められたマージンを得て、道路幅からマージンを差し引いて通過可能な領域幅を算出する。
【００２８】
例えば、図５に示すように、規制速度が３０ｋｍ／ｈの走行路における自車両からの距離が３０〜４０ｍの区間Ｂ３０−４０では、道路構造として、郊外、交差点あり、中央線なし、という情報が取得されるため、図３のテーブル（１）を参照して、「道路工作物」及び「交差点、横断歩道左右からの侵入他者（以下、「侵入他者」という）」がハザード候補として選定される。そして、図５のテーブルを参照して、「道路工作物」のマージンαとして「１．０ｍ」、及び「侵入他者」のマージンβとして「１．５ｍ」が得られる。そして、情報取得部２２で取得した道路幅を示す情報を用いて、道路幅Ｌからマージンの総和（α＋β）を差し引いて、区間Ｂ３０−４０の通過可能な領域幅Ｙ３０−４０を算出する。なお、通過可能な領域幅を算出する際の道路幅Ｌは、車道内幅の最大値を用いるとよい。また、歩道が存在する場合には、歩道分を差し引いた道路幅を用いる。また、例えば、ハザード候補αとハザード候補βとが道路の同じ側に存在することが想定される場合には、マージンは重複分を除いて、値の大きい方のマージンのみを用いるとよい。
【００２９】
目標通過速度算出部２８は、通過可能な領域幅と規制速度との関係に基づいて予め定めたハザード候補を回避して通過するための目標通過速度、通過可能領域幅算出部２６により算出された通過可能な領域幅、及び情報取得部２２により取得された規制速度に基づいて、所定区間毎に目標通過速度を算出する。通過可能な領域幅が広いほど速い速度で通過することができ、狭いほど速度を落とす必要がある。そこで、例えば、図６に示すように、通過可能な領域幅の広さに比例して大きくなる通過目標速度を定めたテーブルまたは関係式を記憶しておく。また、目標通過速度が規制速度に達した場合は、通過可能な領域幅の広さに関わらず規制速度で一定とする。区間Ｂｘ１−ｘ２毎に算出された目標通過速度の一例を図７に示す。
【００３０】
なお、各種テーブルや関係式は、コンピュータ２０の所定の記憶領域に記憶しておいてもよいし、外部装置に記憶しておき、ネットワークを介して取得するようにしてもよい。
【００３１】
支援判定部３０は、通過可能な領域幅Ｙｘ１−ｘ２が自車幅δより広いか否かにより、運転支援の可否を判定する。また、通常の回避行動で行う前後加速度の範囲内で、ハザード候補通過時の速度が目標通過速度を達成可能か否かを判定することにより、運転支援の可否及び支援レベルを判定する。具体的には、車速センサ１６から自車両の現在の車速を取得し、目標通過速度算出部２８により算出された区間毎の目標通過速度の変化が生じる変化点に到達すために要する減速度を算出する。例えば、図７の例では、進行方向距離３０ｍの地点及び５０ｍの地点が目標通過速度の変化点となる。そして、変化点に到達する到達予想時間を進行方向距離Ｘ／現在の車速ｖｎｏｗとして、図８に示すように、変化点までの減速度（一点鎖線の傾き）を算出する。支援判定部３０は、減速度が所定範囲内（例えば、０〜−１．０）であれば、支援の必要なしと判定する。減速度が所定範囲を超えた場合には、その度合いに応じて支援レベルを決定する。例えば、下記のように支援レベルを決定することができる。
【００３２】
−１．０≧減速度＞−２．０ なら レベル１
−２．０≧減速度＞−３．０ なら レベル１
−３．０≧減速度 なら レベル３
支援制御部３２では、支援判定部３０で判定された支援レベルに応じて、ドライバに警告を発するように制御する。例えば、インストルメントパネル内に設けた画像表示領域の色調を変化させたり、スピーカから警告音を鳴らしたり、アクセルペダルに反力を生じさせたりすることにより、警告を発する。この場合の支援レベルに応じた警告の種類の一例を図９に示す。
【００３３】
次に、図１０を参照して、第１の実施の形態の運転支援装置１０において実行される運転支援処理ルーチンについて説明する。
【００３４】
ステップ１００で、ＧＰＳ装置１２から自車両の位置を取得し、自車両周辺の所定領域の道路情報を電子地図データシステム１４から取得し、自車両の走行路に沿って所定区間Ｂｘ１−ｘ２毎に道路構造を認識する。
【００３５】
次に、ステップ１０２で、例えば、図３に示すような、規制速度毎に予め定めた道路構造とその道路構造に対応して存在する可能性があるハザード候補との関係を定めたテーブルを参照して、上記ステップ１００で取得した道路情報に含まれる規制速度を示す情報に従って該当するテーブルを選択し、道路情報に含まれる道路構造を示す情報に従って、区間Ｂｘ１−ｘ２毎にハザード候補を選定する。
【００３６】
次に、ステップ１０４で、例えば、図４に示すような、規制速度とハザード候補の種類との関係に応じて、ハザード候補を回避するために必要な幅であるマージンを定めたテーブルを参照して、上記ステップ１０２で区間Ｂｘ１−ｘ２毎に選定されたハザード候補について、規制速度に対応して定められたマージン（α、β）を得て、道路幅Ｌからマージンの総和を差し引いて、通過可能な領域幅Ｙｘ１−ｘ２を、区間Ｂｘ１−ｘ２毎に算出する。
【００３７】
次に、ステップ１０６で、上記ステップ１０４で算出した通過可能な領域幅Ｙｘ１−ｘ２が、自車幅δより大きいか否かを判定する。Ｙｘ１−ｘ２＞δの場合には、ステップ１１０へ移行し、Ｙｘ１−ｘ２≦δの場合には、ステップ１０８へ移行して、支援レベルを最大（ここでは、レベル３）に設定して、ステップ１１４へ移行する。
【００３８】
ステップ１１０では、図６に示すような、通過可能な領域幅と規制速度との関係を定めたテーブルを参照して、区間Ｂｘ１−ｘ２毎に目標通過速度を算出する。次に、ステップ１１２で、車速センサ１６から自車両の現在の車速を取得し、上記ステップ１１０で算出された区間毎の目標通過速度の変化が生じる変化点に到達すために要する減速度を算出し、減速度に応じた支援レベルを設定する。減速度が所定範囲であれば支援なしと設定し、所定範囲を超える場合には、その度合いに応じて支援レベルを設定する。
【００３９】
次に、ステップ１１４で、上記ステップ１１２またはステップ１０８で設定した支援レベルに応じて、例えば、インストルメントパネル内に設けた画像表示領域の色調を変化させたり、スピーカから警告音を鳴らしたり、アクセルペダルに反力を生じさせたりするように制御して、処理を終了する。
【００４０】
以上説明したように、第１の実施の形態の運転支援装置によれば、規制速度が設定されている背景を考慮した上で、規制速度の情報及び道路構造に基づいてハザード候補を選定して、運転支援の可否または支援レベルを定めるための通過可能な領域幅を算出するため、高度なセンシング技術を必要とすることなく、ユーザの納得性を向上させつつ、簡易な構成で運転支援を行うことができる。
【００４１】
また、他者挙動を高度に推定するのではなく、規制速度に応じたハザード候補、及び規制速度に応じたハザード候補毎のマージンを定めておくことで、簡易な方法で、高精度のセンサを用いることなく運転支援を行うことができる。
【００４２】
次に、第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態では、実際に検出した物体の情報も用いて通過可能な領域幅を算出する場合について説明する。なお、第１の実施の形態の運転支援装置１０と同様の構成については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４３】
図１１に示すように、第２の実施の形態に係る運転支援装置２１０は、ＧＰＳ装置１２と、電子地図データシステム１４と、車速センサ１６と、自車両の前方に対してレーザを走査しながら照射し、レーザの反射によりレーザが照射された物体の２次元位置を検出するレーザレーダ１８と、自車両の前方を撮像する撮像装置１９と、運転支援制御を実行するコンピュータ２２０と、を備えている。
【００４４】
レーザレーダ１８は、車両前方に設置され、装置を基準とする車両前方に存在する物体までの距離を検出する装置であり、出力するレーザを水平方向に走査することで、レーザの反射により自車両前方に存在する複数の物体表面上の複数の点の位置を検出することができる。レーザレーダ１８による検出結果は、自車両前方に存在する物体表面のある点の位置を表す２次元座標の集合である。レーザレーダ１８による検出処理は一定サイクルで実行され、レーザレーダ１８は、各時点での自車両前方に存在する物体表面の複数の点の２次元位置を示すデータをコンピュータ２２０に出力する。
【００４５】
撮像装置１９は、小型のＣＣＤカメラ又はＣＭＯＳカメラで構成され、車両の前方を撮影するように車両のフロントウィンドウ上部等に取り付けられている。撮像装置１９で撮影された前方の道路状況等の画像データは、コンピュータ２２０に入力される。
【００４６】
コンピュータ２２０をハードウエアとソフトウエアとに基づいて定まる機能実現手段毎に分割した機能ブロックで説明すると、図１１に示すように、ＧＰＳ装置１２、電子地図データシステム１４、レーザレーダ１８及び撮像装置１９から情報を取得する情報取得部２２２と、ハザード選定部２２４と、情報取得部２２２により取得した情報に基づいて、自車両前方に存在する高さのある物体を識別する物体識別部３４と、ハザード選定部２２４により選定されたハザード候補に応じたマージン、情報取得部２２２により取得した情報、及び物体識別部３４での識別結果に基づいて、自車両が通過可能な領域幅を算出する通過可能領域幅算出部２２６と、目標通過速度算出部２８と、支援判定部３０と、支援制御部３２と、を含んだ構成で表すことができる。
【００４７】
ハザード選定部２２４は、第１の実施の形態と略同様であるが、第２の実施の形態では、規制速度及び道路構造との関係で自車両の前方に存在する可能性のある歩行者、自転車、他車両等の高さのある移動可能な他者（以下、「高さあり他者」という）もハザード候補として加わる点が異なる。例えば、図１２に示すように、テーブル（２１）に規制速度３０ｋｍ／ｈの場合、・・・、テーブル（２４）に規制速度６０ｋｍ／ｈの場合、のように、規制速度毎に道路構造と高さあり他者を含むハザード候補との関係を定めたテーブルを予め記憶しておく。なお、同図のテーブル（２４）に示す規制速度６０ｋｍ／ｈの場合の例のように、道路構造に関わらず、ハザード候補を選定するようにしてもよい。
【００４８】
物体識別部３４は、レーザレーダ１８による検出結果である自車両前方に存在する物体表面の複数の点の２次元位置を示すデータを取得し、レーザレーダ１８による検出と同期するタイミングで撮像装置１９により撮像された撮像画像を取得する。レーザレーダ１８による検出結果及び撮像装置１９により撮像された撮像画像を、以下、周辺検出情報という。取得した周辺検出情報に基づいて、レーザレーダ１８の検出結果が示す物体のうち、道路情報に含まれない物体について、撮像画像を画像認識することによりその物体の種別を識別する。具体的には、検出された物体が歩行者、自転車、駐車車両等の障害物となり得る高さのある物体（以下、「検出障害物」という）か否かを識別する。
【００４９】
通過可能領域幅算出部２２６は、ハザード選定部２２４により選定されたハザード候補、情報取得部２２２により取得された規制速度を示す情報、道路幅を示す情報、及び物体識別部３４により識別された検出障害物の情報に基づいて、所定区間毎に通過可能な領域幅を算出する。例えば、図１３に示すように、規制速度とハザード候補の種類との関係に応じて、ハザード候補を回避するために必要な幅であるマージンを定めたテーブルを予め記憶しておく。そして、このテーブルを参照して、ハザード選定部２２４により所定区間毎に選定されたハザード候補について、情報取得部２２２により取得された規制速度に対応して定められたマージンを得て、道路内で検出障害物が存在する領域を含まない連続する領域の幅からマージンを差し引いて通過可能な領域幅を算出する。
【００５０】
例えば、図１４に示すように、規制速度が３０ｋｍ／ｈの走行路における自車両からの距離が２０〜３０ｍの区間Ｂ２０−３０では、道路構造として、郊外、交差点なし、という情報が取得されるため、図１２のテーブル（２１）を参照して、「道路工作物」及び「高さあり他者」がハザード候補として選定される。そして、図１３のテーブルを参照して、「道路工作物」のマージンαとして「１．０ｍ」、及び「高さあり他者」のマージンγとして「２．０ｍ」が得られる。また、物体識別部３４により、区間Ｂ２０−３０に、駐車車両等の検出障害物が識別されている場合には、情報取得部２２２で取得した道路幅を示す情報から、識別された検出障害物の幅を差し引いた領域Ａの幅を算出する。そして、領域Ａの幅からマージンの総和（α＋γ）を差し引いて、区間Ｂ２０−３０の通過可能な領域幅Ｙ２０−３０を算出する。
【００５１】
次に、図１５を参照して、第２の実施の形態の運転支援装置２１０において実行される運転支援処理ルーチンについて説明する。なお、第１の実施の形態の運転支援処理と同一の処理については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５２】
ステップ２００で、ＧＰＳ装置１２から自車両の位置を取得し、自車両周辺の所定領域の道路情報を電子地図データシステム１４から取得し、自車両の走行路に沿って所定区間Ｂｘ１−ｘ２毎に道路構造を認識する。また、レーザレーダ１８及び撮像装置１９から周辺検出情報を取得する。
【００５３】
次に、ステップ１０２で、区間Ｂｘ１−ｘ２毎にハザード候補を選定し、次に、ステップ２０２で、上記ステップ２００で取得した周辺検出情報に基づいて、レーザレーダ１８の検出結果が示す物体のうち、道路情報に含まれない物体について、撮像画像を画像認識することによりその物体の種別を識別し、検出された物体が検出障害物か否かを識別する。
【００５４】
次に、ステップ２０４で、例えば、図１４に示すような、規制速度とハザード候補の種類との関係に応じて、高さあり他者を含むハザード候補を回避するために必要な幅であるマージンを定めたテーブルを参照して、上記ステップ１０２で区間Ｂｘ１−ｘ２毎に選定されたハザード候補について、規制速度に対応して定められたマージン（α、β、γ）を得る。そして、上記ステップ２０２で、区間Ｂｘ１−ｘ２に、駐車車両等の検出障害物が識別されている場合には、道路幅Ｌから識別された検出障害物の幅を差し引いた領域Ａの幅を算出し、領域Ａの幅からマージンの総和を差し引いて、通過可能な領域幅Ｙｘ１−ｘ２を、区間Ｂｘ１−ｘ２毎に算出する。
【００５５】
以下、第１の実施の形態と同様に、ステップ１０６〜１１４を実行して、運転支援制御の処理を行う。
【００５６】
以上説明したように、第２の実施の形態によれば、実際に検出した障害物の情報も用いることで、より安全な運転支援を行うことができる。
【００５７】
なお、第２の実施の形態では、自車両前方の物体の２次元位置を検出するためにレーザレーダを用いる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ミリ波などの電磁波を前方に走査して物体の位置を検出するものを用いてもよし、ステレオカメラによって撮影された前方画像から、自車両前方の物体の位置を検出するようにしてもよい。
【００５８】
また、上記第１及び第２の実施の形態では、運転支援として、ドライバに警告を行う場合について説明したが、制動制御や操舵制御等の運転制御を行うようにしてもよい。
【００５９】
また、上記第１及び第２の実施の形態では、規制速度を示す情報を含む道路情報を電子地図データシステムに記憶しておき、この電子地図データシステムから道路情報を取得することにより、規制速度を取得する場合について説明したが、撮像装置により撮像した撮像画像を画像認識することにより規制速度を表す標識を検出し、この検出結果から規制速度を示す情報を取得するようにしてもよい。
【００６０】
また、例えばインストルメントパネル上に設けられた本装置のＯＮ／ＯＦＦスイッチに対するユーザの操作を検知することにより、または、本装置によりドライバに提示された警告に対する意図的な行動（例えば、アクセルペダルの踏み込みやステアリング操作）を検知することにより、本装置による運転支援のＯＮ／ＯＦＦを制御するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１０、２１０ 運転支援装置
１２ ＧＰＳ装置
１４ 電子地図データシステム
１６ 車速センサ
１８ レーザレーダ
１９ 撮像装置
２０、２２０ コンピュータ
２２、２２２ 情報取得部
２４、２２４ ハザード選定部
２６、２２６ 通過可能領域幅算出部
２８ 目標通過速度算出部
３０ 支援判定部
３２ 支援制御部
３４ 物体識別部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両が走行する道路の規制速度を示す情報、及び前記道路の道路幅を含む道路構造を示す情報を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得した規制速度を示す情報及び道路構造を示す情報、並びに規制速度毎に予め定めた道路構造と該道路構造に対応して存在する可能性がある障害物候補との関係を示す情報に基づいて、前記自車両の前方に存在する可能性のある障害物候補を選定する選定手段と、
前記選定手段により選定された障害物候補、前記取得手段により取得した規制速度を示す情報、及び道路幅を示す情報に基づいて、前記選定手段により選定した障害物候補付近を通過する際に必要な規制速度に応じた通過可能な領域幅を算出する幅算出手段と、
前記幅算出手段により算出された通過可能な領域幅に応じた警告及び運転制御の少なくとも一方の運転支援を行う支援手段と、
を含む運転支援装置。
【請求項２】
前記幅算出手段は、規制速度と障害物候補との関係から予め定めた該障害物候補を回避するために必要な幅を用いて、前記通過可能な領域幅を算出する請求項１記載の運転支援装置。
【請求項３】
通過可能な領域幅と規制速度との関係に基づいて予め定めた前記障害物候補を回避して通過するための目標通過速度、前記幅算出手段により算出した通過可能な領域幅、及び前記取得手段により取得した規制速度基づいて、前記目標通過速度を算出する速度算出手段を含み、
前記支援手段は、前記速度算出手段により算出した目標通過速度及び現在の自車両の速度から前記目標通過速度を達成するための減速度を求め、該減速度に応じた運転支援を行う
請求項１または請求項２記載の運転支援装置。
【請求項４】
前記自車両周辺に存在する障害物を検出する検出手段を含み、
前記幅算出手段は、前記道路幅から前記検出手段により検出した障害物の幅を差し引いて前記通過可能な領域幅を算出する
請求項１〜請求項３のいずれか１項記載の運転支援装置。
【請求項５】
コンピュータを、
自車両が走行する道路の規制速度を示す情報、及び前記道路の道路幅を含む道路構造を示す情報を取得する取得手段、
前記取得手段により取得した規制速度を示す情報及び道路構造を示す情報、並びに規制速度毎に予め定めた道路構造と該道路構造に対応して存在する可能性がある障害物候補との関係を示す情報に基づいて、前記自車両の前方に存在する可能性のある障害物候補を選定する選定手段、
前記選定手段により選定された障害物候補、前記取得手段により取得した規制速度を示す情報、及び道路幅を示す情報に基づいて、前記選定手段により選定した障害物候補付近を通過する際に必要な規制速度に応じた通過可能な領域幅を算出する幅算出手段、及び
前記幅算出手段により算出された通過可能な領域幅に応じた警告及び運転制御の少なくとも一方の運転支援を行う支援手段
として機能させるための運転支援プログラム。
【請求項１】
自車両が走行する道路の規制速度を示す情報、及び前記道路の道路幅を含む道路構造を示す情報を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得した規制速度を示す情報及び道路構造を示す情報、並びに規制速度毎に予め定めた道路構造と該道路構造に対応して存在する可能性がある障害物候補との関係を示す情報に基づいて、前記自車両の前方に存在する可能性のある障害物候補を選定する選定手段と、
前記選定手段により選定された障害物候補、前記取得手段により取得した規制速度を示す情報、及び道路幅を示す情報に基づいて、前記選定手段により選定した障害物候補付近を通過する際に必要な規制速度に応じた通過可能な領域幅を算出する幅算出手段と、
前記幅算出手段により算出された通過可能な領域幅に応じた警告及び運転制御の少なくとも一方の運転支援を行う支援手段と、
を含む運転支援装置。
【請求項２】
前記幅算出手段は、規制速度と障害物候補との関係から予め定めた該障害物候補を回避するために必要な幅を用いて、前記通過可能な領域幅を算出する請求項１記載の運転支援装置。
【請求項３】
通過可能な領域幅と規制速度との関係に基づいて予め定めた前記障害物候補を回避して通過するための目標通過速度、前記幅算出手段により算出した通過可能な領域幅、及び前記取得手段により取得した規制速度基づいて、前記目標通過速度を算出する速度算出手段を含み、
前記支援手段は、前記速度算出手段により算出した目標通過速度及び現在の自車両の速度から前記目標通過速度を達成するための減速度を求め、該減速度に応じた運転支援を行う
請求項１または請求項２記載の運転支援装置。
【請求項４】
前記自車両周辺に存在する障害物を検出する検出手段を含み、
前記幅算出手段は、前記道路幅から前記検出手段により検出した障害物の幅を差し引いて前記通過可能な領域幅を算出する
請求項１〜請求項３のいずれか１項記載の運転支援装置。
【請求項５】
コンピュータを、
自車両が走行する道路の規制速度を示す情報、及び前記道路の道路幅を含む道路構造を示す情報を取得する取得手段、
前記取得手段により取得した規制速度を示す情報及び道路構造を示す情報、並びに規制速度毎に予め定めた道路構造と該道路構造に対応して存在する可能性がある障害物候補との関係を示す情報に基づいて、前記自車両の前方に存在する可能性のある障害物候補を選定する選定手段、
前記選定手段により選定された障害物候補、前記取得手段により取得した規制速度を示す情報、及び道路幅を示す情報に基づいて、前記選定手段により選定した障害物候補付近を通過する際に必要な規制速度に応じた通過可能な領域幅を算出する幅算出手段、及び
前記幅算出手段により算出された通過可能な領域幅に応じた警告及び運転制御の少なくとも一方の運転支援を行う支援手段
として機能させるための運転支援プログラム。
【図１】
【図３】
【図４】
【図６】
【図７】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１５】
【図２】
【図５】
【図８】
【図１４】
【図３】
【図４】
【図６】
【図７】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１５】
【図２】
【図５】
【図８】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−１４１７７０（Ｐ２０１２−１４１７７０Ａ）
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２９３７０６（Ｐ２０１０−２９３７０６）
【出願日】平成２２年１２月２８日（２０１０．１２．２８）
【出願人】（０００００３６０９）株式会社豊田中央研究所 (4,200)
【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２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２８日（２０１０．１２．２８）
【出願人】（０００００３６０９）株式会社豊田中央研究所 (4,200)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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