JP2017539009A - 極度に急接近中の車両に反応するレーンアシストシステム - Google Patents

Abstract

急接近中及び極度に急接近中の車両に反応するホスト車両のレーンアシストシステムは、センサと電子コントローラとを備えた後部レーダセンシングユニットを含む。電子コントローラは、ホスト車両に急接近中の車両の距離と相対速度とを特定する。さらに接近車両の接近に応じて、レーダ信号の角度分解能から接近車両の車線を特定する。車両が極度に速い速度で接近中であり、かつ、車両が離隔し過ぎているためにレーダ信号の角度分解能に、接近車両の正確な相対的車線を特定することが可能でなければ、アシストシステムは、ホスト車両に対し警告を与え、又は、ホスト車両による車線変更を阻止する。

Description

本発明は、時機を失した車線変更を回避するために、車両後方から急接近中の車両を検出するレーンアシストシステムに関する。

今日、死角検出、後側方接近警告（リア・クロス・トラフィックアラート）及び接近車両警報などのような機能のために、後部レーダセンサが用いられる。接近車両警報機能又は後方接近車両警報機能のために、システムはISO 17387規格を満たさなければならない。この規格によれば、秒速２０ｍ（時速４５マイル(mph)／時速７２ｋｍ(kph)）の速度でホスト車両の速度よりも速く車両が接近したときに、ホスト車両に対する警告を発することが要求されている。この警告は、後方から接近してくる接近車両がホスト車両を追い抜く３．５秒前に発しなければならない。

車線変更が可能なあらゆる種類の自動運転にとって重要であるのは、危険を孕むおそれのある車線変更がホスト車両によって実施されないように、隣接車線の対象車両が極度に急接近中であるか否かを識別することである。残念ながら、秒速２０ｍの相対速度で後方からホスト車両に接近する車両の３．５秒前警告を満たすように設計されている今日のシステムは一般に、後方で十分に長い距離を正確には検出できない。従って、上述のシステムは、極度に急接近中の車両について、十分に迅速に情報を提供できないことから、このような構成は自律運転の用途には適していない。

本明細書で取り扱う高い相対速度の種々の状況は、以下のとおりである。

高速道路の場合、具体例としてドイツのアウトバーンの場合には、例えば、特定の区間において、時速２５０ｋｍで走行中の車両が時速８０ｋｍで走行中の車両を追い抜く、というのは普通のことである。この場合、一般的な事故原因として挙げられるのは、時速８０ｋｍで走行中のトラック後方で追い越しのために車線変更する車両を運転する運転者が、隣接車線の車両が急接近中であることに気づいていない、ということである。このような状況は、いくつかの国々ではよく起こることではないにしても、人々がかなり急いでいるときには、考慮する必要のある付加的な状況が生じる。

高速道路で交通渋滞が発生した状況で時折起こるのは、ホスト車両がある１つの車線をゆっくりと（例えば時速１０ｋｍで）走行し、但し、隣接車線の車両は、ほぼ制限速度（多くの国々では例えば時速１３０ｋｍ）で走行することである。

市街地／市街地の高速幹線道路／郊外道路における状況では一般に、それぞれ異なる車線の車両がそれぞれ異なる速度で走行している。非常に低速で走行しているホスト車両が、比較的高い速度（例えば時速１００ｋｍ）が許可されている車線へ車線変更することや、そのような車線に合流することも普通であり、従って、自律運転はこのような条件のもとで実施可能でなければならない。

レーダセンシングユニットの現在の実施の場合、レーダセンシングユニットは、通常、対象物体の反射から大きいパワーを受け取った受信スペクトル中のピークをサーチし、そのピークを、測定された距離及び速度に変換する。このデータポイントにおいて、ホスト車両の向きに対する対象物体の角度も計算される。

しかしながら、ホスト車両に対し相対的な対象物体／車両の角度が検出不可能であるか、又は、著しく不確実である場合には、測定が拒否される。このため、接近中の対象物体の位置は未知となり、アクションを起こすことができない。

他の例によれば、ホスト車両に対し相対的な対象物体の角度についての値は得られたが、ホスト車両から対象物体までの距離が長いことから、複数の対象物体が複数の車線にわたって分布しており、従って、検出された車両と１つの特定の車線との対応づけが不可能な状況となる。このような状況が生じた結果、どの車線に急接近中の対象物体がいるのかが解釈できないか、又は、誤って解釈されてしまう。

本発明の課題は、高い相対速度でホスト車両後方から車両が極度に急接近中であることを識別して、後方から近づく接近車両の特定の車線が確定されていなくても、危険を孕むおそれのあるホスト車両の車線変更を阻止できるようにすることである。

概要
本発明の１つの実施形態によれば、後部センサユニットは、自律運転のために、又は、一般的には高速道路、交通渋滞若しくは他の指定エリアに限定されている部分的な自律運転のために、サラウンドビュー（周囲視野）を提供する役割を果たす。

本発明の別の実施形態によれば、レーンアシストシステムは、後方から急接近中の車両の検出に応答して、警告及び／又は車両制御を生じさせる。

本発明の別の実施形態によれば、後部センサユニットが警告発生のために現在使用する範囲を超えた距離のところにいる、後方から極度に急接近中の車両の存在及び相対速度が、後部レーダセンシングユニットによって特定される。後方から極度に急接近中の車両の角度つまりは車線を計算可能な範囲を超えた距離の場合に、相対速度が予め定められた極度に早い相対速度閾値を超えているならば、警告が与えられるか又は車線変更が阻止される。

本発明の１つの実施形態によれば、ホスト車両近傍で後方から接近中の車両に反応して出力を供給するレーンアシストシステムは、少なくとも１つの後部センサユニットを備えている。この少なくとも１つの後部センサユニットは、ホスト車両後部の直近に配置されており、ホスト車両に向かって動いている後方から接近中の車両の距離及び速度のうちの少なくとも一方を検出するように構成されている。このシステムは、電子コントローラを備えており、この電子コントローラは、以下のように構成されている。即ち、ホスト車両速度情報を取得し、後方から接近中の車両の距離及び速度のうちの少なくとも一方を取得し、ホスト車両に対し相対的な、後方から接近中の車両の相対速度を特定し、さらに少なくとも１つの後部センサユニットを介して、後方から接近中の車両の車線が取得された場合に、（ａ）ホスト車両が走行しているホスト車両車線の両側で少なくとも一方の隣接車線内に、後方から接近中の車両が存在すること、及び、（ｂ）後方から接近中の車両が速い相対速度閾値以上でホスト車両に接近中であることを相対速度が示していること、が特定されると、後方から急接近中の車両を示す出力を供給し、後部センサユニットの角度分解能不足に起因して、後方から接近中の車両の車線が、特定できない場合に、後方から接近中の車両が極度に速い相対速度閾値以上の相対速度を有することが特定されると、後方から極度に急接近中の車両を示す出力を供給する、ように構成されている。

１つの実施形態によれば、後方から接近中の車両の速度を検出する後部レーダセンサを含む後部センサユニット内に、電子コントローラが設けられており、後方から接近中の車両がホスト車両から特定の距離を超えている場合に、角度分解能不足が発生する。

１つの実施形態によれば、後方から急接近中の車両を示す出力及び後方から極度に急接近中の車両を示す出力は、警告ユニットに供給され、この警告ユニットは、後方から急接近中の車両を示す出力又は後方から極度に急接近中の車両を示す出力に応答して、ホスト車両の運転者に警告を与える。

１つの実施形態によれば、警告は、音響による警告と視覚による警告とのうちの少なくとも一方を含み、後方から急接近中の車両を示す出力に応答して、この警告は、回避されなければならない特定の車線変更を示す。

１つの実施形態によれば、後方から極度に急接近中の車両を示す出力に応答して、警告は、車線変更が不適切であることを示す。

１つの実施形態によれば、電子コントローラは中央コントローラであり、この中央コントローラは、後方から急接近中の車両を示す出力又は後方から極度に急接近中の車両を示す出力、及び、ホスト車両からの他の情報に応答して、ホスト車両の自律制御を決定する。

１つの実施形態によれば、少なくとも１つの後部センサユニットは左後部センサユニットであり、アシストシステムは右後部センサユニットを含む。

１つの実施形態によれば、左後部センサユニット及び右後部センサユニットは、後部ライダセンサユニットであり、このセンサユニットは、ホスト車両から後方の接近車両までの距離を特定し、電子コントローラは、ホスト車両と後方の接近車両との間で検出された距離の変化に基づき、相対速度を特定する。

別の実施形態によれば、極度に速い相対速度閾値は、少なくとも時速約４５マイルであり、速い相対速度閾値は、時速約１０マイルから時速約２５マイルの間の閾値である。

本発明の別の実施形態によれば、ホスト車両近傍で後方から接近中の車両に反応して出力を供給する方法は、後方から接近中の車両の距離及び速度のうちの少なくとも一方を取得するステップと、ホスト車両に対し相対的な、後方から接近中の車両の相対速度を特定するステップと、少なくとも１つの後部センサユニットを介して、後方から接近中の車両の車線を取得した場合に、ホスト車両が走行中のホスト車両車線の両側で少なくとも一方の隣接車線内に、後方から接近中の車両が存在すること、及び、後方から接近中の車両が速い相対速度閾値以上でホスト車両に接近中であることを相対速度が示していること、を特定すると、後方から急接近中の車両を示す出力を供給するステップと、後部センサユニットの角度分解能不足に起因して、後方から接近中の車両の車線を特定できない場合に、後方から接近中の車両が極度に速い相対速度閾値以上の相対速度を有することを特定すると、後方から極度に急接近中の車両を示す出力を供給するステップと、を含む。

１つの実施形態によれば、本発明に係る方法は、ホスト車両速度情報を取得するステップを含み、後部レーダセンサユニットにより供給される、後方から接近中の車両の距離及び速度のうちの少なくとも一方を取得し、後方から接近中の車両がホスト車両から特定の距離を超えている場合、後部センサユニットの角度分解能は特定不可能である。

別の実施形態によれば、本発明に係る方法は、後方から急接近中の車両を示す出力又は後方から極度に急接近中の車両を示す出力に応答して、ホスト車両の自律制御を提供するステップを含む。

別の実施形態によれば、本発明に係る方法は、後方から極度に急接近中の車両を示す出力に応答して、ホスト車両がいずれの隣接車線への車線変更も実施しないよう阻止するステップを含む。

別の実施形態によれば、本発明に係る方法は、後方から急接近中の車両を示す出力に応答して、ホスト車両が２つの隣接車線のうちの少なくとも一方の隣接車線への車線変更を実施しないよう阻止するステップを含む。

別の実施形態によれば、本発明に係る方法は、衝突の見込みが高まることを検出し、いかなる他の条件にも拘わらず車道の少なくとも１つの隣接車線への車線変更を自律制御によって阻止する。

詳細な説明及び添付図面を考察すれば、本発明のさらに別の観点が明らかになる。

後部センサユニットを含む車両を示す上面図。 後部センサユニットを示すブロック図。 自律的な車線変更を制御するレーンアシストシステムを示すブロック図。 図３に示したレーンアシストシステムのオペレーションを示すフローチャート。 オペレーションの説明のため車道走行中の複数の車両を示す上面図。 運転者に警告を与えるレーンアシストシステムを示すブロック図。 図６に示したレーンアシストシステムのオペレーションを示すフローチャート。

詳細な説明
本発明のいくつかの実施形態について詳しく説明する前に、本発明はその適用に関して、以下の説明又は以下の図面で示す構造の詳細及びコンポーネントの構成に限定されるものではない、ということを理解されたい。本発明は、他の実施形態でも実現可能であるし、多様な手法で実施又は実行することができる。

図１には、後部センサユニット２２，２４が配置されたホスト車両２０が示されている。後部センサユニット２２，２４によって視野が規定され、その範囲内で検出が行われる。視野は、広範囲の値が可能である。一般的には、１５０°の視野が最大値である。後部センサユニットは、ホスト車両２０の後部の直近に配置されている。図２には、センサ２６と電子コントローラ２８とを含む後部センサユニット２４が示されている。いくつかの実施形態によれば、図１に示した後部センサユニット２２は、図２に示した後部センサユニット２４と同等のものである。いくつかの実施形態によれば、後部センサユニット２２，２４は後部レーダセンサユニットであり、センサ２６はレーダセンサである。レーダセンサ２６は、後方から接近中の車両の速度を検出する。後部レーダセンサユニット２２，２４は、接近車両の速度及び距離を供給する。別の実施形態によれば、第１の後部センサユニット２２及び第２の後部センサユニット２４は、光検出及び測距（light detection and ranging, Lidar：ライダ）後部センサユニットであり、対応するセンサ２６はライダセンサである。ライダ後部センサユニットのライダセンサは、通常、距離を検出及び測定し、速度を特定するために、この距離を所定の時間にわたり比較することができる。

いくつかの構造によれば、後部センサユニット２４の電子コントローラ２８にはプロセッサが含まれており、このプロセッサは、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）などのようなメモリに記憶された実行可能なプログラムを備えている。電子コントローラ２８には、通信バス４８を介して受信した情報を記憶するためのランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）も含まれている。電子コントローラ２８のコンピュータ読み取り可能な非一時的なメモリには、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、又は、それらの組み合わせが含まれており、種々の構造において、オペレーティングシステムソフトウェア、アプリケーション／命令データ、及び、それらの組合せを記憶することもできる。

図３の実施形態には、自律車両又は自律運転モードを有する車両のためのレーンアシストシステム３０が示されている。レーンアシストシステム３０には、左後部センサユニット２２と右後部センサユニット２４とが含まれている。いくつかの実施形態によれば、左後部センサユニット２２と右後部センサユニット２４との間に、破線で示された通信リンク３２が設けられている。通信リンク３２は、有線又は無線のコネクションである。さらに、図３には、中央コントローラ３６、ホスト車両速度装置３８、及び、車両運転制御装置４０が示されている。１つの実施形態によれば、中央コントローラ３６は、車両の様々なコンディションを計算するためのメインオペレーティングプロセッサである。１つの実施形態によれば、ホスト車両速度装置３８は車両速度センサである。別の実施形態によれば、ホスト車両速度装置３８は、横滑り防止装置から取得される車両速度信号である。車両運転制御装置４０は、いくつかの例によれば、車両２０を自律的に運転する装置、又は、運転支援を提供する装置である。いくつかの実施形態によれば、警告ユニット４４も設けられている。警告ユニット４４によって、ユーザに対し音響及び／又は視覚による警告が与えられる。１つの実施形態によれば、スピーカによって音響による警告が与えられ、車両のダッシュボードディスプレイ又はヘッドアップディスプレイによって、視覚による警告が与えられる。通信バス４８によって、中央コントローラ３６と後部センサユニット２２，２４との間の通信が、他のデバイス及び制御装置との通信と併せて提供される。１つの実施形態によれば、通信バス４８はコントローラエリアネットワーク（CAN）バスである。他の実施形態によれば、通信バス４８はフレックスレイバスである。さらに別の実施形態によれば、通信バス４８はオートモーティブイーサネットである。左後部センサユニット２２と右後部センサユニット２４とが通信リンク３２を介して接続されている実施形態の場合、後部センサユニット２２，２４の双方が通信バス４８と接続されていなくてもよい。

自律車両のためのレーンアシストのオペレーション
図４には、複数の車線を含む車道５０が矢印方向に走行するホスト車両２０と共に示されている。さらに、ホスト車両２０の車線に対し相対的に左側の車線には、後方近傍の接近車両５４が示されている。さらに、ホスト車両２０のかなり後方の位置でホスト車両の車線に、後方遠方の接近車両５６が示されている。

後部センサユニット２２，２４が後部レーダセンサ２６を有する１つの実施形態によれば、それらのユニットは、急接近中の車両からのレーダ波の反射を、ホスト車両２０から遠距離、例えば１６０ｍ又はそれよりも長い距離で発生させることができるように、設計されている。例えばホスト車両２０に対する後方遠方の接近車両５６のように、所定の距離（例えば９０ｍ、又は、車線割り当ての信頼性がもはやなくなるどのような距離であっても）を超えると、急接近中の車両の角度をもはや適正に計算することはできず、又は、その車両がどの車線にいるのかを特定することはできない。それというのも、後部レーダセンサ２６の一般的なアンテナ設計であると、角度が不正確になり過ぎてしまうからである。遠方の対象物体に対しては角度データが得られないことから、ピーク検出及び距離／速度データへの変換の要求だけが、電子コントローラによって実施される。従って、距離と速度を計算するために利用可能な最少量のチャネルにおいてピークが認識されるかぎりは、それらのデータが使用される（通常、使用可能な角度を計算するためには、それよりも多いチャネルでデータが得られなければならない）。

図５は、アルゴリズムを実行するルーチン又はプログラムのフローチャート６０である。即ち、図５には、図３に示したレーンアシストシステム３０によってレーンアシストを提供するための中央コントローラ３６のオペレーティング方法が詳細に示されている。中央コントローラ３６は、ホスト車両２０に向かって動いている後方の接近車両の存在を検出するアルゴリズムを実行するように構成されている。

第１のステップ６２において、中央コントローラ３６は、ホスト車両速度装置３８からホスト車両２０の速度を取得する、又は、受け取る。ホスト車両速度装置３８は、速度センサ、横滑り防止装置、又は、ホスト車両速度を測定若しくは計算する他の装置である。中央コントローラ３６は、ホスト車両速度情報を取得する。プログラムはステップ６４に進む。

ステップ６４において、少なくとも１つの後部センサユニット２２，２４は、後方の接近車両５４，５６の速度及び／又は距離を検出し、対応する電子コントローラ２８へ信号を供給し、電子コントローラ２８は、必要であれば距離又は速度をさらに計算し、通信バス４８を介して中央コントローラ３６へ、距離又は速度の値を供給する。プログラムはステップ６８に進む。

ステップ６８においてプログラムは、後方の接近車両５４，５６の角度情報を検出し、可能であれば、それらの接近車両に対し１つの車線を割り当てる。角度分解能が不足していて、図４に示した後方遠方の接近車両５６の車線を特定するために適正な角度を使用できないような場合には、センサの視野が極度に広くても（例えば１５０°、後部エリアと側方エリアとに使用するため）、車両が後部方向から接近中であるという「大雑把な」情報を検出する必要がある。このような結果は、後部センサユニット２２，２４の後部センサ２６のためのアンテナを、後部方向からの対象物体だけがアンテナによって検出されるように構成することによって得られるか、又は、３０°までは正確というように、かなりの度合いで方向が不確かであることを許容しながらも、例えば図４に示した後方遠方の接近車両５６が、ホスト車両２０の後方から接近中であることが検出されるように、角度を評価することによって得られる。これらの検出は、電子コントローラ２８によって実施されて、中央コントローラ３６に送信されるか、又は、角度情報が中央コントローラに送信されて、車線検出がそこで実施される。図４に示した状況であると、後方近傍の接近車両５４については車線が検出されるが、後方遠方の接近車両５６については車線が検出されない。角度分解能不足が一般的に発生するのは、後方遠方の接近車両５６がホスト車両２０から特定の距離を超えている場合であり、又は、他の条件に起因して発生する。従って、中央コントローラ３６は、後方の接近車両の距離と速度とを電子コントローラ２８から取得するように構成されており、いくつかの例によれば、角度情報には、後方の接近車両の車線が含まれている。中央コントローラ３６はステップ７０に進む。

ステップ７０において中央コントローラ３６は、ホスト車両２０に関して、又は、ホスト車両２０に対し相対的に、後方の接近車両５４，５６の相対速度を特定し、判定ステップ７２に進む。

判定ステップ７２において、中央コントローラ３６は、後方の接近車両が速い相対速度で近づいているのか、及び、ホスト車両２０と同じ車線内にいるのか、又は、１つ若しくは２つの隣接車線にいるのか、を判定する。このため、図４に示した後方近傍の接近車両５４は、これらの判定基準を満たすものとして分類される。速い相対速度が速い相対速度閾値以上であり、かつ、後方近傍の接近車両５４が、関係する隣接車線、又は、ホスト車両２０のホスト車両車線両側の２つの車線にいるならば、中央コントローラ３６により実行されるアルゴリズムは、後方から車両が急接近しているという出力内容を送出し、ステップ７６に進む。

ステップ７６において、中央コントローラ３６は、ホスト車両２０が左車線に移動すると、後方近傍の接近車両５４と衝突する可能性が高まるか否か、を以下のように判定する。即ち、中央コントローラ３６は、後方近傍の接近車両５４の相対速度と、この近傍の車両からホスト車両までの距離と、この近傍の車両の車線とを用いて、例えば、車線変更には危険が伴うのか（即ち、事故のおそれがあるのか）、又は、車線変更が不適切であるが（即ち、ブレーキングなど近傍の接近車両によるリアクションが必要になってしまうが）、どうしても必要であるならば車線変更を実施できるのか、を判定する。例えば、衝突のおそれが高まるほど、後方近傍の接近車両５４が近づいているならば、プログラムはステップ８０に進む。

ステップ８０において、中央コントローラ３６は、車両運転制御装置４０がホスト車両２０の移動又は操舵によって、２つの隣接車線のうちの少なくとも一方の隣接車線例えば左車線への車線変更を実施するのを、どのような条件のもとであっても許可せず又は阻止する。その後、プログラムは、後方から接近する車両の存在及び相対速度を再び検出するために、ステップ６２に戻る。

再度、ステップ７６について述べると、ホスト車両２０が左車線に移動しても、後方近傍の接近車両５４と衝突する可能性が高くはならないが、車線変更は不適切であり（即ち、ブレーキングなど近傍の接近車両によるリアクションが要求されることになり）、とはいえ、どうしても必要であれば車線変更を実施できる場合、中央コントローラはステップ８４に進む。ステップ８４において、例えばホスト車両前方の車両との衝突を避けるためなど、どうしても必要とされるのであれば、中央コントローラ３６は車両運転制御装置４０を制御して、ホスト車両２０を左車線に移動させる。その後、中央コントローラ３６は、ホスト車両２０に対し相対的に後方から接近する車両の存在及び相対速度を再び検出するために、ステップ６２に戻る。

再度、判定ステップ７２について述べると、識別された同じ車線内又は隣接車線内を急接近中の車両が存在しなければ、プログラムはステップ８８に進む。

ステップ８８において中央コントローラ３６は、後部から接近中であるとしか識別されていない接近車両が、時速約４５マイルのような極度に速い相対速度閾値以上でホスト車両２０に近づいているのか、を検出する。この場合、ホスト車両２０からの距離に起因して、遠方の接近車両に対し車線が割り当てられていない。しかし、「極度に速い速度」とは、遠方の車両が短時間のうちに、ホスト車両２０まで前進すること又はホスト車両２０を追い抜くことを意味するので、車線変更はおそらくは望ましくない。接近車両が極度に速い相対速度閾値以上で近づいているならば、中央コントローラ３６は、車両が後方から極度に急接近中であるという出力内容を送出し、ステップ７６に進む。

上述のとおり、ステップ７６において中央コントローラ３６は、ホスト車両２０が左車線に移動すると、後方の接近車両と衝突する可能性が高まるか否かを判定する。この例の場合、衝突の可能性の増大を検出するために、後方遠方の接近車両５６の相対速度と距離だけが用いられる。相対速度が極度に速く、その距離が衝突が起こりそうなことを表しているならば、中央コントローラ３６はステップ８０に進み、いかなる状況であろうと車線変更を許可しない。１つの実施形態によれば、中央コントローラ３６は、他にどのような条件があろうと、車道における少なくとも１つの隣接車線への車線変更を阻止する。その後、中央コントローラ３６はステップ６２に戻り、このプログラムを繰り返す。

再度、ステップ７６について述べると、衝突の可能性が増大しないことを中央コントローラ３６が検出したならば、プログラムはステップ８４に進み、中央コントローラ３６は、上述のようにどうしても必要であるならば車線変更を許可する。いくつかの実施形態によれば、少なくとも１つの隣接車線例えば左車線への車線変更は、たとえ衝突の可能性が増大していなくても、通常は回避される。その後、中央コントローラ３６はステップ６２に戻り、このプログラムをリスタートする。

最後に再度、ステップ８８について述べると、極度に速い相対速度で移動するホスト車両２０の後方に車両が検出されない場合であれば、中央コントローラ３６はステップ９２に進む。ステップ９２において、中央コントローラ３６は車線変更を許可し、従って、望まれるとおりに左車線へのホスト車両２０の移動又は操舵を許可する。その後、中央コントローラ３６はステップ６２に戻り、このプログラムを再び実行する。

判定ステップ７２と後続のステップは、ホスト車両２０の後部センサユニット２２，２４によって検出された後方の接近車両５４，５６ごとに別々に実行される。

別の実施形態によれば、中央コントローラ３６は、後方から車両が急接近しているという出力内容又は後方から車両が極度に急接近しているという出力内容、及び、ホスト車両からの他の情報、例えばホスト車両の速度が所定の閾値を超えている又はこれとは異なる閾値を下回っているという情報に応答して、ホスト車両２０の自律制御を決定する。１つの実施形態によれば、ホスト車両からの他の情報によって、速い相対速度閾値と極度に速い相対速度閾値とが調節される。

警告を与えるレーンアシストシステム
図６の実施形態には、ホスト車両２０の運転者に音声及び／又は視覚による警告を与えるためのレーンアシストシステム９８が示されている。レーンアシストシステム９８に、２つ又はそれよりも多くのセンサユニットを設けることも考えられるが、この場合には単一の後部センサユニット２４が含まれている。さらに図６には、ホスト車両速度装置３８と警告ユニット４４とが示されている。警告ユニット４４は、後方から接近中の車両について、音響及び／又は視覚による警告をホスト車両の運転者に与える。通信バス４８によって、後部センサユニット２４とホスト車両速度装置３８及び警告ユニット４４との通信が提供される。この実施形態によれば、後部センサユニット２４の電子コントローラ２８は、図３の実施形態に示した中央コントローラ３６と同様の処理を実行し、命令又は信号を警告ユニット４４へ供給する。

車両運転者のためのレーンアシストのオペレーション
図７は、アルゴリズムを実行するルーチン又はプログラムのフローチャート１００である。即ち、図７には、図６に示したレーンアシストシステム９８によってレーンアシストを提供するための電子コントローラ２８のオペレーティング方法が詳細に示されている。電子コントローラ２８は、ホスト車両２０に向かって動いている後方の接近車両の存在を検出するアルゴリズムを実行するように構成されている。

第１のステップ１０２において、電子コントローラ２８は、ホスト車両速度装置３８から、ホスト車両２０のホスト車両速度情報を受け取る。プログラムはステップ１０４に進む。

ステップ１０４において後部センサ２６は、後方から接近中の車両５４，５６の距離及び速度のうちの少なくとも一方を検出し、対応する電子コントローラ２８へ信号を供給し、さらに電子コントローラ２８は必要に応じて、距離又は速度を計算する。１つの実施形態によれば、電子コントローラ２８は、距離及び速度のうちの他方を特定する。プログラムはステップ１０８に進む。

ステップ１０８において、電子コントローラ２８は、後方の接近車両５４，５６の角度情報を検出し、可能であれば、それらの接近車両に対し１つの車線を割り当てる。角度分解能が不足していて、図４に示した後方遠方の接近車両５６の車線を特定するために適正な角度範囲を使用することができないような場合には、センサの視野が極度に広くても（例えば１５０°、後部エリアと側方エリアとに使用するため）、車両が後部方向から接近中であるという「大雑把な」情報を、検出する必要がある。角度分解能不足が一般的に発生するのは、後方遠方から接近中の車両５６がホスト車両２０から特定の距離を超えている場合である。これらの検出は、電子コントローラ２８によって実行される。図４に示した状況であると、後方近傍の接近中の車両５４については、車線が検出される一方、後方遠方の接近車両５６については、車線が検出されない。プログラムはステップ１１０に進む。

ステップ１１０において、電子コントローラ２８は、ホスト車両２０に関して、又は、ホスト車両２０に対し相対的に、後方の接近車両５４，５６の相対速度を特定し、ステップ１１２に進む。

ステップ１１２において、電子コントローラ２８は、後方の接近車両が速い相対速度でホスト車両２０に接近している若しくは近づいているのか、及び、ホスト車両２０と同じ車線内にいるのか又はホスト車両２０の１つ若しくは２つの隣接車線にいるのか、を判定する。このため、図４に示した後方近傍の接近車両５４は、これらの判定基準を満たすものとして分類される。速い相対速度が、電子コントローラ２８に記憶されている速い相対速度閾値以上であり、かつ、後方近傍の接近車両５４が、関係する隣接車線にいるならば、電子コントローラ２８により実行されるアルゴリズムは、後方から車両が急接近しているという出力内容を送出し、判定ステップ１１６に進む。

判定ステップ１１６において、電子コントローラ２８は、ホスト車両２０が左車線に移動すると、後方近傍の接近車両５４と衝突する可能性が高まるか否か、を以下のように判定する。電子コントローラ２８は、後方近傍の接近車両５４の相対速度と、この近傍の車両からホスト車両までの距離と、この近傍の車両の車線とを用いて、例えば、車線変更には危険が伴うのか（即ち、事故のおそれがあるのか）、又は、車線変更が不適切であるが（即ち、ブレーキングなど近傍の接近車両によるリアクションが必要になってしまうが）、どうしても必要であるならば車線変更を実施できるのか、を判定する。例えば、衝突の危険性の見込みが高まる又は増大するほど、後方近傍の接近車両５４が近づいているならば、プログラムはステップ１２０に進む。

ステップ１２０において、電子コントローラ２８は、強化された警告信号又は命令を警告ユニット４４へ供給し、これはホスト車両２０の運転者に対し、いかなる状況であろうと左車線に向かってハンドルを切らない、ということを示す。１つの実施形態によれば、後方近傍の接近車両５４の存在及び相対速度に基づき、車両運転制御装置４０が、左車線に向かうホスト車両２０の操舵又は動きを示したならば、警告が増大される。この警告の意図は、ホスト車両２０の運転者が不適切な車線にハンドルを切らないようにすることである。その後、プログラムは、後方から接近する車両の存在及び相対速度を再び検出するために、ステップ１０２に戻る。

再度、判定ステップ１１６について述べると、ホスト車両２０が左車線に移動しても、後方近傍の接近車両５４と衝突する見込みは高くはならないが、車線変更は不適切であり（即ち、ブレーキングなど後方近傍の接近車両５４によるリアクションが要求されることになり）、とはいえ、どうしても必要であれば車線変更を実施できるならば、中央コントローラ３６はステップ１２４に進む。

ステップ１２４において、電子コントローラ２８は、警告ユニット４４に警告信号又は命令を供給する。警告ユニット４４は、音声及び／又は視覚による指示をホスト車両の運転者に与え、この指示によって、例えばホスト車両前方の車両との衝突を避けるためなど、どうしても必要とされないかぎり、ホスト車両２０が左車線にハンドルを切ることに対し警告する。１つの実施形態によれば、強化された警告には、１つ又は複数の特定の車線変更を回避しなければならない、という視覚と音声とによる警告が含まれている。別の実施形態によれば、警告には視覚による警告だけが含まれている。その後、電子コントローラ２８は、後方から接近する車両の存在及び相対速度を再び検出するために、ステップ１０２に戻る。

再度、判定ステップ１１２について述べると、識別された同じ車線内又は隣接車線内を急接近中の車両が存在しなければ、プログラムはステップ１２８に進む。

ステップ１２８において、電子コントローラ２８は、後方から接近中であるとしか識別されていない接近車両が、極度に速い相対速度閾値以上で接近中であるのか、を検出する。この場合、ホスト車両２０からの距離に起因して、後方遠方の接近車両５６に対し車線が割り当てられていない。しかし、「極度に速い相対速度」とは、後方遠方の接近車両５６が短時間のうちに、ホスト車両２０に到達すること又はホスト車両２０を追い抜くことを意味するので、ホスト車両による車線変更は望ましくない。極度に速い相対速度閾値と合致している、又は、その速度を超えていることに応答して、電子コントローラ２８は、車両が後方から極度に急接近中であるという出力内容を送出し、判定ステップ１１６に進む。

上述のとおり、判定ステップ１１６において電子コントローラ２８は、ホスト車両２０が左車線に移動すると、後方の接近車両と衝突する可能性が高まるか否かを判定する。この例の場合、衝突の可能性の増大を検出するために、後方遠方の接近車両５６の相対速度及び距離だけが用いられる。相対速度が極度に速く、その距離が衝突が起こりそうなことを示しているならば、電子コントローラ２８はステップ１２０に進み、いかなる状況であろうと車線変更に対して強化された警告を供給する。その後、電子コントローラ２８はステップ１０２に戻り、このプログラムを繰り返す。

再度、判定ステップ１１６について述べると、衝突の可能性が増大しないことを電子コントローラ２８が検出したならば、プログラムはステップ１２４に進む。ステップ１２４において電子コントローラ２８は、警告ユニット４４に警告信号又は命令を供給する。警告ユニット４４は、音声及び／又は視覚による指示をホスト車両の運転者に与え、この指示によって、例えばホスト車両前方の車両との衝突を避けるためなど、どうしても必要とされないかぎり、左車線など少なくとも１つの隣接車線にホスト車両２０がハンドルを切ることに対し警告する。その後、電子コントローラ２８はステップ１０２に戻り、このプログラムをリスタートする。

最後に再度、図７のステップ１２８について述べると、極度に速い相対速度で移動するホスト車両２０の後方に車両が検出されない場合であれば、電子コントローラ２８はステップ１３２に進む。ステップ１３２において、電子コントローラ２８は、車線変更についてどのような指示又は警告も供給しない。さらに必要であれば、電子コントローラ２８は、警告ユニット４４に解除信号又は解除メッセージを送信し、車線変更に関して音響又は視覚によるいかなる警告も、ホスト車両２０の運転者に出力されないようにする。その後、電子コントローラ２８はステップ１０２に戻り、このプログラムを再実行する。

図６には、単一の後部センサユニット２４が示されているが、複数の後部センサユニットが設けられた実施形態も考えられる。後部センサユニット２４の電子コントローラ２８は、図６及び図７に示されている実施形態のための処理を総て実行する一方、いくつかの実施形態によれば、図７に示した少なくともいくつかのステップを、他のコントローラが処理する。

図３乃至図５に示した自律走行のための１つの実施形態によれば、ステップ６８及び７０は、以下のような分類器によって決定される。即ち、この分類器は、ホスト車両の後ろから１つ又は複数の車両が急接近しているか否かを、接近車両に対する明示的な車線割り当てを要求することなく決定する。この分類器は、角度情報に信頼性がある最大距離を超えたところに位置する車両（対象物体）の距離及び速度を観測する。その後、分類器は、測定された情報及び計算された情報を中央コントローラ３６に伝達する。１つの実施形態によれば、この分類器も、距離及び相対速度のうちの少なくとも一方を利用して、車線変更に危険を伴うのか（即ち、事故のおそれがあるのか）、又は、車線変更が不適切であるが（即ち、ブレーキングなど接近車両によるリアクションが必要になってしまうが）、どうしても必要であるならば車線変更を実施できるのか、を判定する。分類器は、図面には示されていないプロセッサなどのコントローラである。別の実施形態によれば、後部センサユニット２２，２４のうちの一方の電子コントローラ２８によって、分類が実施される。

全般的に、上述の動作は、ホスト車両の運転者が何をすることになるのか、を示している。後方から極度に急接近中の車両が少なくとも１つの隣接車線にいる場合、車線変更は、望ましくなく危険である。後方から極度に急接近中の車両がホスト車両と同じ車線にいるならば、後方から極度に急接近中の車両は、おそらく車線変更するつもりであり、ホスト車両は、接近車両が進みそうな車線に変更しないのが最善である。極度に速い車両が２つの車線にまたがっているならば、この速い車両は、隣り合う車線に車線変更を行うかもしれないという可能性があり、ホスト車両は一般に、急接近中の車両に向かう車線変更を回避する。

１つの実施形態によれば、極度に速い相対速度閾値は、少なくとも時速約４５マイルであり、速い相対速度閾値は、時速約１０マイルから時速約２５マイルの範囲内の値である。別の実施形態によれば、極度に速い相対速度閾値は、少なくとも時速約６０マイルであり、速い相対速度閾値は、時速約１０マイルから時速約３５マイルの間の値である。１つの実施形態によれば、速い相対速度閾値は時速約２０マイルである。

図７には、判定ステップ１１２及び１２８の双方が、「イエス」条件により判定ステップ１１６に進むことが示されているが、判定ステップ１２８が（図示されていない）別の判定ブロックに進むようにしてもよい。いずれにせよ、極度に速い相対速度を検出すると、後方から接近する接近車両のポジション又は車線が未知であっても、アシストシステム１０は、自律的なホスト車両に対して警告し、又は、その車両を操作して、自律的なホスト車両がいずれの隣接車線にも車線変更しないようにする。

最終的に、極度に急接近中の車両の車線が既知であれば、電子コントローラ２８又は中央コントローラ３６は、極度に急接近中の車両の車線に基づき、警告を与えるか又は制御を行うように動作する。

以上のように、本発明によれば、特に、後部レーダセンシング又はライダセンシングを有するホスト車両２０によって、後方から急接近中の又は後方から極度に急接近中の車両を検出している間に、自律的な又は運転者に制御された車線変更を決定する装置が提供される。

１つの実施形態によれば、本発明に係る方法は、ホスト車両速度情報を取得するステップを含み、後部レーダセンサユニットにより供給される、後方から接近中の車両の距離及び速度のうちの少なくとも一方を取得し、後方から接近中の車両がホスト車両から特定の距離を超えている場合、後部センサユニットの角度分解能不足が発生する。

後部センサユニットを含む車両を示す上面図。 後部センサユニットを示すブロック図。 自律的な車線変更を制御するレーンアシストシステムを示すブロック図。 オペレーションの説明のため車道走行中の複数の車両を示す上面図。 図３に示したレーンアシストシステムのオペレーションを示すフローチャート。 運転者に警告を与えるレーンアシストシステムを示すブロック図。 図６に示したレーンアシストシステムのオペレーションを示すフローチャート。

再度、判定ステップ１１６について述べると、ホスト車両２０が左車線に移動しても、後方近傍の接近車両５４と衝突する見込みは高くはならないが、車線変更は不適切であり（即ち、ブレーキングなど後方近傍の接近車両５４によるリアクションが要求されることになり）、とはいえ、どうしても必要であれば車線変更を実施できるならば、電子コントローラ２８はステップ１２４に進む。

Claims (20)

1. ホスト車両近傍で後方から接近中の車両に反応して、後方から急接近中の車両を示す出力、又は、後方から極度に急接近中の車両を示す出力を供給するためのレーンアシストシステムであって、当該システムは、
   前記ホスト車両の後部の直近に配置され、かつ、前記ホスト車両に向かって進む後方から接近中の車両の距離及び速度のうちの少なくとも一方を検出するように構成されている少なくとも１つの後部センサユニットと、
   電子コントローラと、
   を備え、当該電子コントローラは、
   ホスト車両速度情報を取得し、
   後方から接近中の車両の距離及び速度のうちの少なくとも一方を取得し、
   前記ホスト車両に対し相対的な、後方から接近中の車両の相対速度を特定し、
   少なくとも１つの前記後部センサユニットを介して、後方から接近中の車両の車線が取得された場合に、（ａ）前記ホスト車両が走行中のホスト車両車線の両側で少なくとも一方の隣接車線内に、後方から接近中の車両が存在すること、及び、（ｂ）後方から接近中の車両が速い相対速度閾値以上で前記ホスト車両に接近中であることを前記相対速度が示していること、が特定されると、後方から急接近中の車両を示す出力を供給し、
   前記後部センサユニットの角度分解能不足に起因して、後方から接近中の車両の車線を特定できない場合に、後方から接近中の車両が極度に速い相対速度閾値以上の相対速度を有することが特定されると、後方から極度に急接近中の車両を示す出力を供給する、
   ように構成されている、
   レーンアシストシステム。
2. 後方から接近中の車両の速度を検出する後部レーダセンサを含む前記後部センサユニット内に、電子コントローラが設けられており、
   後方から接近中の車両が前記ホスト車両から特定の距離を超えている場合に、前記角度分解能不足が発生する、
   請求項１に記載のアシストシステム。
3. 前記後方から急接近中の車両を示す出力及び前記後方から極度に急接近中の車両を示す出力は、警告ユニットに供給され、当該警告ユニットは、前記後方から急接近中の車両を示す出力又は前記後方から極度に急接近中の車両を示す出力に応答して、前記ホスト車両の運転者に警告を与える、
   請求項２に記載のアシストシステム。
4. 前記警告は、音響による警告と視覚による警告とのうちの少なくとも一方を含み、前記後方から急接近中の車両を示す出力に応答して、前記警告は、回避されなければならない特定の車線変更を示す、
   請求項３に記載のアシストシステム。
5. 前記後方から極度に急接近中の車両を示す出力に応答して、前記警告は、車線変更が不適切であることを示す、
   請求項３に記載のアシストシステム。
6. 前記電子コントローラは中央コントローラであり、当該中央コントローラは、前記後方から急接近中の車両を示す出力又は前記後方から極度に急接近中の車両を示す出力、及び前記ホスト車両からの他の情報に応答して、前記ホスト車両の自律制御を決定する、
   請求項１に記載のアシストシステム。
7. 少なくとも１つの前記後部センサユニットは左後部センサユニットであり、前記アシストシステムは右後部センサユニットを含む、
   請求項１に記載のアシストシステム。
8. 前記左後部センサユニット及び前記右後部センサユニットは後部ライダセンサユニットであり、当該後部ライダセンサユニットは、前記ホスト車両から後方の接近車両までの距離を特定し、
   前記電子コントローラは、前記ホスト車両と後方の接近車両との間で検出された距離の変化に基づき、前記相対速度を特定する、
   請求項７に記載のアシストシステム。
9. 前記極度に速い相対速度閾値は、少なくとも時速約４５マイルである、
   請求項１に記載のアシストシステム。
10. 前記速い相対速度閾値は、少なくとも時速約１０マイルから時速約２５マイルまでの範囲内の値である、
    請求項９に記載のアシストシステム。
11. ホスト車両近傍で後方から接近中の車両に反応して、後方から急接近中の車両を示す出力、又は、後方から極度に急接近中の車両を示す出力を供給するための方法であって、
    当該方法は、
    後方から接近中の車両の距離及び速度のうちの少なくとも一方を取得するステップと、
    前記ホスト車両に対し相対的な、後方から接近中の車両の相対速度を特定するステップと、
    少なくとも１つの前記後部センサユニットを介して、後方から接近中の車両の車線を取得した場合に、前記ホスト車両が走行中のホスト車両車線の両側で少なくとも一方の隣接車線内に、後方から接近中の車両が存在すること、及び、後方から接近中の車両が速い相対速度閾値以上で前記ホスト車両に接近中であることを前記相対速度が示していること、を特定すると、後方から急接近中の車両を示す出力を供給するステップと、
    前記後部センサユニットの角度分解能不足に起因して、後方から接近中の車両の車線を特定できない場合に、後方から接近中の車両が極度に速い相対速度閾値以上の相対速度を有することを特定すると、後方から極度に急接近中の車両を示す出力を供給するステップと、
    を含む方法。
12. ホスト車両速度情報を取得するステップをさらに含み、後部レーダセンサユニットにより供給される、後方から接近中の車両の距離及び速度のうちの少なくとも一方を取得し、後方から接近中の車両が前記ホスト車両から特定の距離を超えている場合に、前記後部センサユニットの角度分解能は特定不可能である、
    請求項１１に記載の方法。
13. 前記後方から急接近中の車両を示す出力又は前記後方から極度に急接近中の車両を示す出力に応答して、前記ホスト車両の運転者に警告を与えるステップをさらに含む、
    請求項１２に記載の方法。
14. 前記警告は、音響による警告と視覚による警告とのうちの少なくとも一方を含み、前記後方から急接近中の車両を示す出力に応答して、前記警告は、回避しなければならない少なくとも１つの隣接車線への特定の車線変更を示す、
    請求項１３に記載の方法。
15. 前記後方から極度に急接近中の車両を示す出力に応答して、前記警告は、車線変更が不適切であることを示す、
    請求項１３に記載の方法。
16. 前記後方から急接近中の車両を示す出力又は前記後方から極度に急接近中の車両を示す出力に応答して、前記ホスト車両の自律制御を提供するステップをさらに含む、
    請求項１１に記載の方法。
17. 前記後方から極度に急接近中の車両を示す出力に応答して、前記ホスト車両がいずれの隣接車線への車線変更も実施しないように阻止するステップを含む、
    請求項１６に記載の方法。
18. 前記後方から急接近中の車両を示す出力に応答して、前記ホスト車両が２つの隣接車線のうちの少なくとも一方の隣接車線への車線変更を実施しないように阻止するステップを含む、
    請求項１６に記載の方法。
19. 衝突の見込みが高まることを検出し、いかなる他の条件にも拘わらず車道の少なくとも１つの隣接車線への車線変更を自律制御によって阻止するステップを含む、
    請求項１６に記載の方法。
20. 前記極度に速い相対速度閾値は、少なくとも時速約４５マイルであり、前記速い相対速度閾値は、少なくとも時速約１０マイルから時速約２５マイルの範囲内の値である、
    請求項１１に記載の方法。

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