(57)【要約】【課題】路面被覆物を回避する場合に、より安全に自動車の走行の支援を行うことが可能な走行支援装置を提供する。【解決手段】走行支援装置１は、道路２０１の形状を取得する側方直近用レーダ１２と、道路２０１を覆う雪３０１を検出し、雪３０１に覆われていない走行可能領域２１１を抽出する前方監視用レーダ１１と、道路２０１の形状と走行可能領域２１１とを対比して得られる対比情報に基づいて、走行支援を実施する車両制御ＥＣＵ１８とを備えている。車両制御ＥＣＵ１８は、雪３０１に覆われていない領域である走行可能領域２１１が走行車線２０２に位置するのか追越車線２０３に位置するのかという情報を加味してブレーキアクチュエータ２１と、ステアリングアクチュエータ２２と、エンジン制御ＥＣＵ２３とを制御する。【選択図】図２
2010247580.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行路を覆う路面被覆物を回避して走行するように走行支援を行う走行支援装置において、
前記走行路の形状を取得する道路形状取得手段と
前記走行路を覆う前記路面被覆物を検出し、前記路面被覆物に覆われていない走行可能領域を抽出する走行可能領域取得手段と、
前記走行路の形状と前記走行可能領域とを対比して得られる対比情報に基づいて、走行支援を実施する走行支援手段と、
を備えることを特徴とする、走行支援装置。
【請求項２】
自動車の走行方向により走行する車線が定められている車線情報を記憶する記憶手段をさらに備えており、
前記走行支援手段は、前記記憶情報と前記走行路の形状と前記走行可能領域とを対比して得られる、前記走行可能領域がどの車線に位置するかという車線対比情報に基づいて走行支援を実施する、
請求項１に記載の走行支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積雪や氷等の路面被覆物を回避して走行するための走行支援システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、雪や氷等の路面被覆物を検知し、それらを回避するように自動車の走行を支援する技術が開示されている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、積雪時に生じる轍を利用し、あらかじめ記憶されている轍部分及び非轍部分の画像データと、エッジ抽出処理によって抽出された轍部分の画像データとを比較することによって容易に積雪部分を検出する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２７５６９１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、上記従来の画像処理装置による積雪部分の検出結果に基づいて、積雪部分の位置を特定し、その積雪部分を回避できたとしても、その回避先が、例えば、図７に示すような対向車線等である場合には適切な走行支援ができないおそれがある。
【０００６】
本発明の課題は、積雪や氷等の路面被覆物を回避する場合に、適切に自動車の走行支援を行うことが可能な走行支援装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の走行支援装置は、走行路を覆う路面被覆物を回避して走行するように走行支援を行う走行支援装置において、走行路の形状を取得する道路形状取得手段と、走行路を覆う路面被覆物を検出し、路面被覆物に覆われていない走行可能領域を抽出する走行可能領域取得手段と、走行路の形状と走行可能領域とを対比して得られる対比情報に基づいて、走行支援を実施する走行支援手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
このような走行支援装置によれば、路面被覆物に覆われていない走行可能領域に従って走行支援が実行されるだけでなく、走行路の形状と走行可能領域とを対比して得られる対比情報も加味して走行支援が実行される。これにより、積雪や氷等の路面被覆物を回避する場合に、適切に自動車の走行支援を行うことが可能となる。
【０００９】
また、本発明の走行支援装置は、自動車の走行方向により走行する車線が定められている車線情報を記憶する記憶手段をさらに備えており、走行支援手段は、車線情報と走行路の形状と走行可能領域とを対比して得られる、走行可能領域がどの車線に位置するかという車線対比情報に基づいて走行支援を実施することが好ましい。これにより、走行支援装置は、例えば、できるだけ対向車線に侵入しないように路面被覆物を回避したり、走行支援を行うと対向車線に侵入してしまうような場合には、走行支援を中止したりすることができるようになる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、より安全に自動車の走行支援を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る走行支援装置を示す概略構成図である。
【図２】図１の走行支援装置の機能構成を示したブロック図である。
【図３】図１の走行支援装置による走行支援の一例を説明する図である。
【図４】図１の走行支援装置における動作を示したフローチャートである。
【図５】図１の側方直近用レーダが検出する固定式視線誘導柱を説明する図である。
【図６】図５の固定式視線誘導柱の位置に基づいた走行支援の一例を説明する図である。
【図７】図１の走行支援装置による走行支援の一例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態に係る走行支援装置１について、図１〜図４を用いて説明する。図１は、本発明に係る走行支援装置１を示す概略構成図である。図２は、本発明に係る走行支援装置１の機能構成を示したブロック図である。図３は、図１の走行支援装置による走行支援の一例を説明する図である。
【００１３】
走行支援装置１は、図３に示すように、道路（走行路）２０１を覆う雪や氷等（路面被覆物）３０１を回避して走行するように走行支援を行う。以下の説明では、道路２０１に雪３０１が堆積している例を挙げて説明する。
【００１４】
走行支援装置１は、図１，図２に示すように、前方監視用レーダ１１と、側方直近用レーダ１２と、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機１３と、地図情報記憶部１４と、ナビゲーションＥＣＵ（ElectronicControl Unit）１５と、ヨー／Ｇセンサ１６と、速度センサ１７と、車両制御ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１８と、ブレーキアクチュエータ２１と、ステアリングアクチュエータ２２と、エンジン制御ＥＣＵ（ElectronicControl Unit）２３と、を含んで構成されている。
【００１５】
前方監視用レーダ（走行可能領域取得手段）１１は、図１に示すように、自車両１００の前面に配置されており、道路２０１を覆う雪３０１を検出する。具体的には、前方監視用レーダ１１は、自車両１００前方に雪３０１の表面で反射しやすい特性の電磁波を照射し、雪３０１の表面で反射されてくる電磁波を受信して積雪の外形位置３０１ａを検出する。雪３０１の表面で反射しやすい特性の電磁波には、例えば、赤外光がある。前方監視用レーダ１１は、検出した雪３０１の外形位置３０１ａに関する情報を車両制御ＥＣＵ１８に送出する。
【００１６】
側方直近用レーダ（道路形状取得手段）１２は、図１に示すように、自車両１００の側面に配置されており、道路２０１の形状を取得する。具体的には、側方直近用レーダ１２は、自車両１００の側方及び前方に向けて雪３０１を透過しやすい特性の電磁波を照射し、雪３０１の背面にある道路固定物２０５で反射されてくる電磁波を受信して道路固定物２０５の位置を検出する。雪３０１を透過しやすい特性の電磁波には、例えば、１ＧＨｚ〜２ＧＨｚ帯域の電磁波がある。側方直近用レーダ１２は、検出した構造物の位置に関する情報を車両制御ＥＣＵ１８に送出する。
【００１７】
ＧＰＳ受信機１３は、ＧＰＳ衛星から衛星の軌道と時刻のデータを含む電波信号を受信する。ＧＰＳ受信機１３は、受信した電波信号をナビゲーションＥＣＵ１５に送出する。
【００１８】
地図情報記憶部（記憶手段）１４は、道路構造情報１４ａ、道路周辺情報１４ｂ、交通ルール情報１４ｃ等に関する情報等を格納する。地図情報記憶部１４に記憶された各種情報１４ａ，１４ｂ，１４ｃは、ナビゲーションＥＣＵ１５によって読み出される。道路構造情報１４ａは、例えば、道路２０１に付属する道路固定物２０５に関する情報を含んでいる。道路固定物２０５には、例えば、防護柵、中央分離帯、植栽、スノーポール等が含まれる。道路周辺情報１４ｂは、道路２０１周辺の地形情報を含んでいる。交通ルール情報１４ｃは、道路２０１の車線に関する情報、例えば、走行車線２０２の位置、追越車線２０３の位置に関する情報を含んでいる。
【００１９】
ナビゲーションＥＣＵ１５は、ＧＰＳ受信機１３から送信されてくる電波信号を演算して、自車両１００の現在位置を定期的に特定する。そして、ナビゲーションＥＣＵ１５は、地図情報記憶部１４から各種情報１４ａ，１４ｂ，１４ｃを適時読み出して、自車両１００の現在位置、道路固定物２０５等の情報を車両制御ＥＣＵ１８に送出する。
【００２０】
ヨー／Ｇセンサ１６は、走行方向において左右方向の重力、走行方向において前後方向の重力を検知する。また、ヨー／Ｇセンサ１６は、ヨーレートを検知する。そして、ヨー／Ｇセンサ１６は、検出した各重力情報及びヨーレート情報を車両制御ＥＣＵ１８に送出する。
【００２１】
速度センサ１７は、自車両１００の速度を検出する。速度センサ１７は、検出した速度情報を車両制御ＥＣＵ１８に送出する。
【００２２】
車両制御ＥＣＵ（走行支援手段、走行可能領域取得手段）１８は、前方監視用レーダ１１において取得された積雪の外形位置３０１ａに基づいて、雪３０１に覆われていない領域である走行可能領域２１１を抽出する。そして、車両制御ＥＣＵ１８は、側方直近用レーダ１２によって取得された道路２０１の形状と走行可能領域２１１とを対比して得られる対比情報に基づいて、自車両１００の走行支援を実施する。車両制御ＥＣＵ１８は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよび入出力インターフェース等により構成されている。走行支援装置１による走行支援制御は、例えば、ＲＯＭに記憶されたプログラムをＣＰＵがＲＡＭ上に展開され、ブレーキアクチュエータ２１、ステアリングアクチュエータ２２、エンジン制御ＥＣＵ２３と、を制御することにより実現される。
【００２３】
ブレーキアクチュエータ２１は、各輪のホイールシリンダのブレーキ油圧を調整するアクチュエータである。ブレーキアクチュエータ２１では、車両制御ＥＣＵ１８からの目標油圧信号に応じて作動し、ホイールシリンダのブレーキ油圧を調整する。
【００２４】
ステアリングアクチュエータ２２は、電動パワーステアリング装置（図示せず）において、運転者の操舵操作をアシストする操舵トルクを付与するアクチュエータである。そして、ステアリングアクチュエータ２２は、車両制御ＥＣＵ１８からの操舵トルク制御信号に応じて作動し、電動パワーステアリング装置に操舵トルクを付与する。
【００２５】
エンジン制御ＥＣＵ２３は、エンジンを制御する制御装置である。エンジン制御ＥＣＵ２３では、車両制御ＥＣＵ１８からの目標加速度に応じて作動し、その目標加速度になるために必要なスロットルバルブ（図示せず）の目標開度を設定し、その目標開度を目標スロットル開度信号としてスロットルアクチュエータ（図示せず）に送信する。
【００２６】
次に、走行支援装置１の動作について、図４を用いて説明する。
【００２７】
図４は、走行支援装置１が実行する特徴的な処理の流れを示すフローチャートである。
【００２８】
なお、走行支援装置１による走行支援処理は、道路２０１上の正確な位置を算出するフェーズ（Ｓ０１〜Ｓ０６）と、走行可能領域２１１を抽出するフェーズ（Ｓ０７、Ｓ０８）と、走行可能領域２１１における車線情報を判定するフェーズ（Ｓ０９〜Ｓ１３）とにより構成される。
【００２９】
まず、ナビゲーションＥＣＵ１５は、ＧＰＳ受信機１３から送信されてくる電波信号を演算して、自車両１００の現在の概略位置を取得し、地図上に自車両１００の位置をマッピングする（Ｓ０１）。
【００３０】
次に、側方直近用レーダ１２は、自車両１００の側方に雪３０１を透過しやすい特性の電磁波を照射する。側方直近用レーダ１２から照射される電磁波は、雪３０１を透過する。側方直近用レーダ１２は、雪３０１の背面にある道路固定物２０５等で反射された電磁波を受信して道路固定物２０５の位置を検出する。これにより、車両制御ＥＣＵ１８は、道路端２０１ａの情報を取得することができる。さらに、車両制御ＥＣＵ１８は、ＧＰＳ受信機１３と、ヨー／Ｇセンサ１６と、車速センサ１７とから送出される情報及び地図情報記憶部１４に記憶されている情報とから自車両１００周辺の雪３０１に覆われていない状態の道路２０１の形状を取得する。
【００３１】
次に、車両制御ＥＣＵ１８は、ステップＳ０２において取得された道路２０１の形状に関する情報が自車両１００を走行支援するにあたって十分に取得できているかどうかを判定する（Ｓ０３）。
【００３２】
ここで、車両制御ＥＣＵ１８が、「十分な情報量が取得できていない」と判定した場合（Ｓ０３：ＮＯ）、車両制御ＥＣＵ１８は、自車両１００が徐行走行をするようにブレーキアクチュエータ２１と、ステアリングアクチュエータ２２と、エンジン制御ＥＣＵ２３とを制御して（Ｓ０４）、再度、ステップＳ０２において、道路２０１の形状を取得する。
【００３３】
一方、車両制御ＥＣＵ１８が、「十分な情報量が取得できている」と判定した場合（Ｓ０３：ＹＥＳ）、ステップＳ０５に移動する。車両制御ＥＣＵ１８は、地図情報記憶部１４に記憶されている道路構造情報１４ａとのマッチング処理を実行する（Ｓ０５）。これにより、車両制御ＥＣＵ１８は、道路固定物２０５の位置に基づいて道路２０１における正確な自車両１００の位置を認識する。
【００３４】
次に、車両制御ＥＣＵ１８は、ステップＳ０５におけるマッチング処理の結果に基づいて、自車両１００が道路２０１上の走行車線２０２に位置しているのか、追越車線２０３に位置しているかを認識する（Ｓ０６）。
【００３５】
次に、前方監視用レーダ１１は、自車両１００前方に、例えば、赤外光等の電磁波を照射し、堆積する雪３０１の表面で反射された電磁波を受信し、積雪の外形位置３０１ａを検出する（Ｓ０７）。
【００３６】
次に、車両制御ＥＣＵ１８は、ステップＳ０７において検出された積雪の外形位置３０１ａとステップＳ０６において取得された自車両１００の位置とに基づいて、雪３０１に覆われていない領域である自車両走行可能領域２１１を抽出する（Ｓ０８）。
【００３７】
次に、車両制御ＥＣＵ１８は、ステップＳ０６において抽出された走行車線２０２または追越車線２０３の情報とステップＳ０８において抽出された走行可能領域２１１とをマッピングする（Ｓ０９）。
【００３８】
次に、車両制御ＥＣＵ１８は、ステップＳ０８において抽出された走行可能領域２１１に基づいて、自車両１００の走行可能経路Ｒを算出する（Ｓ１０）。
【００３９】
次に、ステップＳ１０において算出された走行可能経路Ｒが、走行車線２０２なのか追越車線２０３なのかを判定し、走行車線２０２から追越車線２０３へのレーンチェンジが発生するかどうかを判定する（Ｓ１１）。
【００４０】
ここで、車両制御ＥＣＵ１８が、ステップＳ１１にいてレーンチェンジが発生しないと判断した場合（Ｓ１１：無）には、ステップＳ１０において算出された走行可能経路Ｒを追従するように、ブレーキアクチュエータ２１と、ステアリングアクチュエータ２２と、エンジン制御ＥＣＵ２３とを制御する（Ｓ１２）。
【００４１】
一方、車両制御ＥＣＵ１８が、ステップＳ１１にいてレーンチェンジが発生すると判断した場合（Ｓ１１：有）には、ブレーキアクチュエータ２１と、ステアリングアクチュエータ２２と、エンジン制御ＥＣＵ２３とを制御しないで走行支援を中止する（Ｓ１３）。
【００４２】
以上に説明したように、本実施例の走行支援装置１によれば、雪３０１に覆われていない領域である走行可能領域２１１に従って自車両１００の走行支援が実行されるのではなく、道路２０１の形状と対比して得られる対比情報、すなわち、走行可能領域２１１が走行車線２０２なのか追越車線２０３なのかという情報を加味して、ブレーキアクチュエータ２１と、ステアリングアクチュエータ２２と、エンジン制御ＥＣＵ２３とが制御される。これにより、走行車線２０２を走行して雪３０１を回避するといった制御を実行することができるようになり、走行ルールを守りながら自車両１００の走行を支援することができる。また、追越車線２０３にレーンチェンジするような経路を走行可能経路Ｒとして抽出した場合には、自車両１００の走行支援を中止するような処理を施すこともできる。この結果、積雪３０１を回避する場合に、より適切に自車両１００の走行支援を行うことが可能となる。
【００４３】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００４４】
例えば、走行支援装置１では、側方直近用レーダ１２が、図５に示すような、固定式視線誘導柱２０６における矢羽根２０６ａの位置を検出するようにしてもよい。固定式視線誘導柱２０６は、積雪や吹雪による視程障害に対して、道路線形や走行位置を明らかにするために道路管理者によって設置されている。
【００４５】
この場合であっても、車両制御ＥＣＵ１８は、側方直近用レーダ１２が取得した矢羽根２０６ａの位置と、地図情報記憶部１４に記憶されている道路構造情報１４ａとのマッチング処理を実行し、道路２０１における正確な自車両１００の位置を認識する。そして、車両制御ＥＣＵ１８は、図６に示すように、雪３０１に覆われていない領域である走行可能領域２１１が走行車線２０２なのか追越車線２０３なのかという情報を加味して、ブレーキアクチュエータ２１と、ステアリングアクチュエータ２２と、エンジン制御ＥＣＵ２３とを制御する。これにより、上記実施形態の走行支援装置１と同様の効果を得ることができる。また、上記固定式視線誘導柱２０６における矢羽根２０６ａは、積雪により埋雪してしまう可能性が低いので、自車両１００の位置を把握する上で基準となる位置を抽出し易くすることができる。
【００４６】
また、上記実施形態の走行支援装置１では、走行可能領域２１１が走行車線２０２なのか追越車線２０３なのかという情報を加味して走行支援を挙げて説明したが、例えば、図７に示すように、走行可能領域が走行車線２０２なのか対向車線２０４なのかという情報を加味して走行支援を実行してもよい。
【００４７】
また、上記実施形態の走行支援装置１では、追越車線２０３にレーンチェンジするような経路が走行可能経路Ｒとして抽出された場合、走行支援を中止する例を挙げて説明したが、これに限られるものではなく、例えば、徐行状態で追越車線２０３に侵入するように、ブレーキアクチュエータ２１と、ステアリングアクチュエータ２２と、エンジン制御ＥＣＵ２３とを制御してもよい。また、走行支援装置１は、追越車線２０３にレーンチェンジするような経路が走行可能経路Ｒとして抽出された場合、運転者に対して注意を促すような警報を発したり、警告表示をするようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１…走行支援装置、１１…前方監視用レーダ、１２…側方直近用レーダ、１３…ＧＰＳ受信機、１４…地図情報記憶部、１５…ナビゲーションＥＣＵ、１６…ヨー／Ｇセンサ、１７…速度センサ、１８…車両制御ＥＣＵ、２１…ブレーキアクチュエータ、２２…ステアリングアクチュエータ、２３…エンジン制御ＥＣＵ、１００…自車両、２０１…道路、２０１ａ…道路端、２０２…走行車線、２０３…追越車線、２０４…対向車線、２０５…道路固定物、２０６…固定式視線誘導柱、２０６ａ…矢羽根、２１１…走行可能領域、３０１…雪、３０１ａ…外形位置、Ｒ…走行可能経路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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