JP5726263B2 - 運転支援装置および運転支援方法 - Google Patents

Description

本発明は、自動車を運転するドライバーが潜在的な危険を回避できるように、ドライバーを支援する運転支援装置および運転支援方法に関するものである。

従来から、センサシステムによってドライバーの認知、判断あるいは操作の機能を補うことで、自動車の交通事故を回避するための技術が数多く提案されている。

具体的には、従来の運転支援装置として、自車両周辺状況のデータベースをあらかじめ作成し、作成したデータベースに基づいて自車両周辺の物体の移動領域を予測し、自車両と物体との衝突の可能性を考慮して運転難易度を評価し、運転難易度に基づいてドライバーを誘導する装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−３４１２８号公報

しかしながら、従来技術には以下のような課題がある。
特許文献１に記載されるような従来技術では、自車両周辺状況のデータベースを作成するために、自動車をあらゆる環境で走らせて、自車両周辺状況のデータを事前に取得する必要がある。

ただし、自車両の運転方法は、ドライバーに依存するので、自車両周辺状況がドライバーによって異なる。例えば、ベテランのドライバーであれば右折可能な自車両周辺状況であっても、運転に不慣れなドライバーでは右折に躊躇する場合がある。すなわち、現在ハンドルを握っているドライバーによる自車両周辺状況のデータ取得が十分でないと適切な運転支援が行えない。しかしながら、ドライバーに対応した自車両周辺状況のデータベースの作成は、時間がかかるとともに非常に困難であるという問題点があった。

本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、従来と比べて簡単な構成で、ドライバーを支援することができるとともに、潜在的な危険をより確実に回避することのできる運転支援装置および運転支援方法を得ることを目的とする。

本発明における運転支援装置は、車両に搭載され、車両を運転するドライバーを支援する運転支援装置であって、車両の周辺に存在する物体に関する情報である物体情報および車両の運動に関する情報である運動情報を検出するセンサ部と、ドライバーに注意を喚起するための表示部と、車両を減速制御するための減速制御部と、センサ部が検出した物体情報および運動情報を取得する対象認識部と、対象認識部が取得した物体情報に基づいて、センサ部で検出することができないセンサ死角領域を死角領域として抽出し、抽出した死角領域に仮想目標が存在すると仮定し、仮想目標が仮想目標の種別に対応する速度で一定方向に一定時間だけ移動したと仮定した時の第１の位置と、車両が一定時間だけ運動情報に基づいた運転状態を継続したと仮定した時の第２の位置とが重複するか否かを判定する状況評価部と、状況評価部が第１の位置と、第２の位置とが重複すると判定した場合に、表示部を介して、ドライバーに注意を喚起する、または減速制御部を介して、車両を減速制御する制御判断部と、を備え、車両を運転するドライバーの視線に関する情報であるドライバー情報を検出するドライバーモニタをさらに備え、対象認識部は、ドライバーモニタが検出したドライバー情報を取得し、状況評価部は、対象認識部が取得した物体情報およびドライバー情報に基づいて、ドライバーが見ることができないドライバー死角領域を抽出し、センサ死角領域とドライバー死角領域とが重なりあう部分を、死角領域として抽出するものである。

また、本発明における運転支援方法は、車両に搭載され、車両を運転するドライバーを支援する運転支援装置に適用され、衝突回避を行う運転支援方法であって、車両の周辺に存在する物体に関する情報である物体情報および車両の運動に関する情報である運動情報を検出するセンサ部を介して、物体情報および運動情報を取得する対象認識ステップと、対象認識ステップで取得した物体情報に基づいて、センサ部で検出することができないセンサ死角領域を死角領域として抽出し、抽出した死角領域に仮想目標が存在すると仮定し、仮想目標が仮想目標の種別に対応する速度で一定方向に一定時間だけ移動したと仮定した時の第１の位置と、車両が一定時間だけ運動情報に基づいた運転状態を継続したと仮定した時の第２の位置とが重複するか否かを判定する状況評価ステップと、状況評価ステップにより第１の位置と、第２の位置とが重複すると判定された場合に、表示部を介して、ドライバーに注意を喚起する、または減速制御部を介して、車両を減速制御する制御判断ステップと、を備え、車両を運転するドライバーの視線に関する情報であるドライバー情報を検出する検出ステップをさらに備え、対象認識ステップでは、検出ステップで検出されたドライバー情報を取得し、状況評価ステップでは、対象認識ステップで取得された物体情報およびドライバー情報に基づいて、ドライバーが見ることができないドライバー死角領域を抽出し、センサ死角領域とドライバー死角領域とが重なりあう部分を、死角領域として抽出するものである。

本発明によれば、自車両と、自車両に搭載されるセンサ部から見た死角領域に潜在的に存在する可能性のある物体との衝突の可能性を考慮し、現在の運転状態を継続することで、死角領域から近づいてくる物体との衝突が発生する可能性がある場合には、ドライバーへの注意の喚起または自車両の制動といった危険回避支援を行う。これにより、従来と比べて簡単な構成で、ドライバーを支援することができるとともに、潜在的な危険をより確実に回避することのできる運転支援装置および運転支援方法を得ることができる。

本発明の実施の形態１における運転支援装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１における運転支援装置の一連の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１における運転支援装置内の状況評価部が抽出する死角領域の一例を示す説明図である。 本発明の実施の形態１における運転支援装置内の状況評価部が抽出する死角領域の別例を示す説明図である。 本発明の実施の形態１における運転支援装置内の状況評価部が抽出した死角領域に仮想目標を設定する一例を示す説明図である。 本発明の実施の形態１における運転支援装置内の状況評価部が抽出した死角領域に仮想目標を設定する別例を示す説明図である。

以下、本発明による運転支援装置および運転支援方法を、好適な実施の形態にしたがって図面を用いて説明する。なお、図面の説明においては、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１における運転支援装置３０の構成を示すブロック図である。また、この図１における運転支援装置３０には、各種センサ等から構成されるセンサ部１０と、ドライバーモニタ２０と、ドライバー６０に対して注意を喚起するための表示装置（表示部）４０と、自車両の速度を減速制御するための減速制御装置（減速制御部）５０とが接続されている。なお、これらのセンサ部１０、ドライバーモニタ２０、運転支援装置３０、表示装置４０および減速制御装置５０は、車両（自車両）に設けられる。

センサ部１０は、自車両が走行する際において、自車両近傍の物体に関する情報を検出する。ここで、自車両近傍の物体とは、自車両とは異なる他の車両、二輪車、自転車、歩行者またはその他の障害物を意味する。また、自車両近傍の物体に関する情報とは、例えば、自車両近傍の物体の位置、速度または種別を意味する。

そして、例えば、レーダ、レーザ、光学カメラ、超音波センサまたは赤外線センサ等を含むようにセンサ部１０を構成することで、このような自車両近傍の物体に関する情報は、センサ部１０によって検出される。なお、以降では、自車両近傍の物体に関する情報を自車両近傍物体情報（物体情報）と略す。

なお、自車両近傍物体情報は、標識または信号機等に設置された路車間通信システム、あるいは他の車両に搭載された車車間通信システムを用いて検出されるようにセンサ部１０を構成してもよい。

また、センサ部１０は、自車両が走行する際において、自車両の運動に関する情報も併せて検出する。ここで、自車両の運動に関する情報とは、例えば、自車両の速度、ヨーレートまたはステアリング角を意味する。

そして、例えば、車輪速センサ、ヨーレートセンサおよびステアリングセンサ等を含むようにセンサ部１０を構成することで、このような自車両の運動に関する情報は、センサ部１０によって検出される。なお、以降では、自車両の運動に関する情報を自車両運動情報（運動情報）と略す。

ドライバーモニタ２０は、自車両が走行する際において、自車両のドライバー６０に関する情報を検出する。ここで、自車両のドライバー６０に関する情報とは、例えば、ドライバー６０の運転中における視線または心拍数を意味する。なお、以降では、自車両のドライバー６０に関する情報を自車両ドライバー情報（ドライバー情報）と略す。

運転支援装置３０は、対象認識部３１、状況評価部３２および制御判断部３３を備える。運転支援装置３０内の対象認識部３１は、センサ部１０が検出した自車両近傍物体情報および自車両運動情報と、ドライバーモニタ２０が検出した自車両ドライバー情報とを取得する。

状況評価部３２は、対象認識部３１が取得した各情報に基づいて、自車両と物体との衝突の可能性に関する危険度評価を行う。また、制御判断部３３は、状況評価部３２が行った危険度評価に基づいて、表示装置４０または減速制御装置５０を介して、ドライバー６０に対して危険回避支援を行う。

次に、本実施の形態１における運転支援装置３０の動作について、図２のフローチャートを参照しながら説明する。図２は、本発明の実施の形態１における運転支援装置３０の一連の動作を示すフローチャートである。

ステップＳ１０１において、運転支援装置３０内の対象認識部３１は、センサ部１０から自車両近傍物体情報および自車両運動情報を、ドライバーモニタ２０から自車両ドライバー情報を、それぞれ取得する。

ステップＳ１０２において、運転支援装置３０内の状況評価部３２は、センサ部１０が自車両近傍の物体を検出する際に、自車両に搭載されたセンサ部１０から見て死角となる領域（すなわち、この物体の存在が影響してセンサ部１０で検出できなくなる領域）を抽出し、ステップＳ１０３へと進む。なお、以降では、状況評価部３２が抽出するこのような領域を死角領域と称す。また、状況評価部３２は、自車両に搭載されたセンサ部１０から見て死角となる領域が存在しない場合には、死角領域を抽出しない。

ここで、状況評価部３２が抽出する死角領域の具体例について、図３および図４を参照しながら説明する。図３は、本発明の実施の形態１における運転支援装置３０内の状況評価部３２が抽出する死角領域の一例を示す説明図である。図４は、本発明の実施の形態１における運転支援装置３０内の状況評価部３２が抽出する死角領域の別例を示す説明図である。

例えば、図３に示すように、自車両が右折しようとしている時に前方に位置する対向車両を、自車両近傍の物体としてセンサ部１０が検出している場合、この対向車両が存在することで、対向車両後方の網掛け部分の領域がセンサ部１０からは死角領域となっている。このような場合、状況評価部３２は、この網掛け部分の領域を死角領域として抽出する。

また、例えば、図４に示すように、自車両が交差点を通過しようとしている時に交差点角に位置する建物（障害物）を、自車両近傍の物体としてセンサ部１０が検出している場合、この建物が存在することで、建物よりも奥側の網掛け部分がセンサ部１０からは死角領域となっている。このような場合、状況評価部３２は、この網掛け部分の領域を死角領域として抽出する。

続いて、図２の説明に戻り、ステップＳ１０３において、状況評価部３２は、抽出した死角領域に仮想目標を設定することができるか否かを判定する。そして、状況評価部３２は、抽出した死角領域に仮想目標を設定することができると判定した場合には、この死角領域に仮想目標を設定した上で、ステップＳ１０４へと進み、仮想目標を設定することができないと判定した場合には、一連の処理を終了する。

換言すると、状況評価部３２は、抽出した死角領域があらかじめ設定した基準領域と同等、または広い場合には、抽出した死角領域に仮想目標を設定することができると判定する。これに対して、状況評価部３２は、死角領域が存在しない場合（すなわち、ステップＳ１０２で死角領域を抽出しなかった場合）、または抽出した死角領域があらかじめ設定した基準領域よりも狭い場合には、抽出した死角領域に仮想目標を設定することができないと判定する。なお、基準領域は、仮想目標が存在し得ない死角領域の大きさを考慮して、あらかじめ設定すればよい。

なお、仮想目標とは、死角領域内に潜在的に存在する可能性のある移動物体を意味し、例えば、自動車、二輪車、自転車および歩行者のうちのいずれかの種別を設定する。また、設定した仮想目標は、ある一定速度で一定方向に移動すると仮定する。さらに、その速度は、仮想目標の種別によって異なるものとして、種別に応じてあらかじめ設定しておけばよい。

ここで、状況評価部３２が抽出した死角領域に仮想目標を設定することができると判定し、この死角領域に仮想目標を設定する場合の具体例について、図５および図６を参照しながら説明する。図５は、本発明の実施の形態１における運転支援装置３０内の状況評価部３２が抽出した死角領域に仮想目標を設定する一例を示す説明図である。図６は、本発明の実施の形態１における運転支援装置３０内の状況評価部３２が抽出した死角領域に仮想目標を設定する別例を示す説明図である。

例えば、図５に示すように、状況評価部３２は、図中の網掛け部分の領域を死角領域として抽出した場合、抽出した死角領域に仮想目標を設定することができると判定し、この死角領域に仮想目標として自動車を設定する。また、例えば、図６に示すように、状況評価部３２は、図中の網掛け部分の領域を死角領域として抽出した場合、抽出した死角領域に仮想目標を設定することができると判定し、この死角領域に仮想目標として歩行者を設定する。

さらに、図５のような状況においては、仮想目標の車両が、対向方向から自車両に近づいてくるように交差点に向かって移動していると仮定することができる。また、図６のような状況においては、仮想目標の歩行者が、左側方から自車両に近づいてくるように交差点に向かって移動していると仮定することができる。

続いて、図２の説明に戻り、ステップＳ１０４において、状況評価部３２は、現在の運転状態に対する危険度評価を行い、このままの運転状態を継続すれば自車両と仮想物体とが衝突してしまう危険があると判定した場合には、ステップＳ１０５へと進み、このままの運転状態を継続しても衝突の危険がないと判定した場合には、ステップＳ１０６へと進む。

ここで、状況評価部３２による危険度評価は、あらかじめ設定した一定時間後における自車両および仮想目標の位置が重複するか否かによって行われる。

具体的には、状況評価部３２は、設定した仮想目標が種別に対応する速度を保ちながら一定方向に移動すると仮定し、一定時間後の仮想目標の位置を予測する。また、状況評価部３２は、取得した自車両運動情報に基づいて、この一定時間後の自車両の位置を予測する。例えば、自車両運動情報から判断することのできる右折等の自車両の現在の運転状態がこの一定時間の間に継続されるものとして、自車両の位置を予測するようにすればよい。

そして、状況評価部３２は、予測した仮想目標および自車両のそれぞれの位置が重複する場合には、このままの運転状態を継続すれば自車両と仮想物体とが衝突してしまう危険があると判定することとなる。これに対して、状況評価部３２は、予測した仮想目標および自車両のそれぞれの位置が重複しない場合には、このままの運転状態を継続しても衝突の危険がないと判定することとなる。

衝突の危険があるとしてステップＳ１０５に進んだ場合には、制御判断部３３は、表示装置４０または減速制御装置５０を介して、ドライバー６０に対して危険回避支援を行い、ステップＳ１０６へと進む。具体的には、表示装置４０がスピーカーまたはヘッドアップディスプレイ等で構成されている場合、制御判断部３３は、表示装置４０を介して、ドライバー６０に「かもしれない運転」を促す表示を出力する。

例えば、先の図３に示すような、自車両が右折しようとしている時において、制御判断部３３は、スピーカーを介して、警告音を発生させた後、「対向車の陰から車が飛び出してくる可能性があります。安全をよく確認してください。」といったメッセージを音声として流す。

また、減速制御装置５０がエンジン制御装置またはブレーキ制御装置等で構成されている場合、制御判断部３３は、自車速度が予想される衝突を回避できるような目標値以下となるように、自車両に対して制動をかける。ここで、自車速度の目標値は、例えば、仮想目標として設定した物体が実際にセンサ部１０で検出された時刻（死角領域から仮想目標が飛び出してくる時刻）で急ブレーキを踏んだとき、この物体と衝突しない制動距離となる速度として設定すればよい。

なお、制御判断部３３は、ドライバー６０に対して危険回避支援を行う際、表示装置４０および減速制御装置５０のいずれか一方を介して行うようにしてもよいし、両方を介して行うようにしてもよい。

続いて、ステップＳ１０６において、制御判断部３３は、センサ部１０の検出領域を調整することで、抽出した死角領域の境界近傍にセンサ部１０の処理を集中させる。このような集中処理を行うことで、仮想目標が死角領域から実際に飛び出してくる状況を早期に検出することができる。

例えば、センサ部１０が光学カメラを含んで構成されている場合においては、物体の検出範囲を死角領域の境界近傍に絞り込む。また、センサ部１０がレーダを含んで構成されている場合においては、覆域全体を走査するビームとは別に、死角領域の境界近傍のみを走査するようなビームを形成する。そして、仮想目標として設定した物体が実際に存在した場合、その物体は、死角領域の境界から出現する。そこで、ステップＳ１０６の処理を実行し、死角領域の境界近傍にセンサ処理を集中させることで、センサ部１０は、より早く物体を検出することが可能となる。

以上、本実施の形態１によれば、センサから見て死角となる領域に物体が存在すると仮定し、物体および自車両の一定時間後の位置を予測することで、物体および自車両の衝突の可能性を判断し、現在の運転状態を継続することで衝突の可能性がある場合には、ドライバーへの注意喚起、あるいは自車両の制動といった危険回避支援を行う。これにより、従来と比べて簡単な構成で、潜在的に存在する物体との衝突の可能性を考慮した支援をドライバーに対して行うことができるとともに、潜在的な危険をより確実に回避することができる。

なお、本実施の形態１では、自車両近傍物体情報に基づいて、センサ部１０から見て死角となる領域を決定し、決定したこの領域を死角領域として抽出したが、これに限定されない。すなわち、自車両近傍物体情報および自車両ドライバー情報に基づいて、ドライバー６０が見ることができずドライバー６０から見て死角となる領域をさらに決定し、センサ部１０から見て死角となる領域と、ドライバー６０から見て死角となる領域とが重なりあう部分（各領域の共通部分）を、死角領域として抽出するようにしてもよい。このように、ドライバー６０の視線も併せて考慮することで、抽出する死角領域を絞り込むことができ、仮想目標を設定する際の処理量（演算量）を低減させることができる。

１０ センサ部、２０ ドライバーモニタ、３０ 運転支援装置、３１ 対象認識部、３２ 状況評価部、３３ 制御判断部、４０ 表示装置（表示部）、５０ 減速制御装置（減速制御部）、６０ ドライバー。

Claims (3)

1. 車両に搭載され、前記車両を運転するドライバーを支援する運転支援装置であって、
   前記車両の周辺に存在する物体に関する情報である物体情報および前記車両の運動に関する情報である運動情報を検出するセンサ部と、
   前記ドライバーに注意を喚起するための表示部と、
   前記車両を減速制御するための減速制御部と、
   前記センサ部が検出した前記物体情報および前記運動情報を取得する対象認識部と、
   前記対象認識部が取得した前記物体情報に基づいて、前記センサ部で検出することができないセンサ死角領域を死角領域として抽出し、抽出した前記死角領域に仮想目標が存在すると仮定し、前記仮想目標が前記仮想目標の種別に対応する速度で一定方向に一定時間だけ移動したと仮定した時の第１の位置と、前記車両が前記一定時間だけ前記運動情報に基づいた運転状態を継続したと仮定した時の第２の位置とが重複するか否かを判定する状況評価部と、
   前記状況評価部が前記第１の位置と、前記第２の位置とが重複すると判定した場合に、前記表示部を介して、前記ドライバーに注意を喚起する、または前記減速制御部を介して、前記車両を減速制御する制御判断部と、
   を備え、
   前記車両を運転する前記ドライバーの視線に関する情報であるドライバー情報を検出するドライバーモニタをさらに備え、
   前記対象認識部は、前記ドライバーモニタが検出した前記ドライバー情報を取得し、
   前記状況評価部は、前記対象認識部が取得した前記物体情報および前記ドライバー情報に基づいて、前記ドライバーが見ることができないドライバー死角領域を抽出し、前記センサ死角領域と前記ドライバー死角領域とが重なりあう部分を、前記死角領域として抽出する
   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、
   前記制御判断部は、前記状況評価部が前記第１の位置と、前記第２の位置とが重複すると判定した場合に、前記死角領域の境界から前記仮想目標が実際に出現する状態を検出するために、前記状況評価部が抽出した前記死角領域の境界に前記センサ部による前記物体情報の検出処理を集中させる
   運転支援装置。
3. 車両に搭載され、前記車両を運転するドライバーを支援する運転支援装置に適用され、衝突回避を行う運転支援方法であって、
   前記車両の周辺に存在する物体に関する情報である物体情報および前記車両の運動に関する情報である運動情報を検出するセンサ部を介して、前記物体情報および前記運動情報を取得する対象認識ステップと、
   前記対象認識ステップで取得した前記物体情報に基づいて、前記センサ部で検出することができないセンサ死角領域を死角領域として抽出し、抽出した前記死角領域に仮想目標が存在すると仮定し、前記仮想目標が前記仮想目標の種別に対応する速度で一定方向に一定時間だけ移動したと仮定した時の第１の位置と、前記車両が前記一定時間だけ前記運動情報に基づいた運転状態を継続したと仮定した時の第２の位置とが重複するか否かを判定する状況評価ステップと、
   前記状況評価ステップにより前記第１の位置と、前記第２の位置とが重複すると判定された場合に、表示部を介して、前記ドライバーに注意を喚起する、または減速制御部を介して、前記車両を減速制御する制御判断ステップと、
   を備え、
   前記車両を運転する前記ドライバーの視線に関する情報であるドライバー情報を検出する検出ステップをさらに備え、
   前記対象認識ステップでは、前記検出ステップで検出された前記ドライバー情報を取得し、
   前記状況評価ステップでは、前記対象認識ステップで取得された前記物体情報および前記ドライバー情報に基づいて、前記ドライバーが見ることができないドライバー死角領域を抽出し、前記センサ死角領域と前記ドライバー死角領域とが重なりあう部分を、前記死角領域として抽出する
   運転支援方法。

Images