(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者の車の運転を支援する運転支援装置であって、
前方静止物を検出し、検出した前方静止物を右側静止物と左側静止物とに分離する手段と、
前記右側静止物および左側静止物の縦方向距離を検出する手段と、
前記検出した縦方向距離が第１の所定値より長い場合に、前記右側静止物および前記左側静止物の最後尾を前方の渋滞発生位置と推定する手段と、
前記推定した渋滞発生位置までの距離を検出し、該距離が第２の所定値より短い場合に警告を出力して、運転者の運転を支援する支援手段と、を有すること
を特徴とする運転支援装置。
【請求項２】
運転者の車の運転を目標車速で走行するように支援する運転支援装置であって、
前方静止物を検出し、検出した前方静止物を右側静止物と左側静止物とに分離する手段と、
前記右側静止物および左側静止物の縦方向距離を検出する手段と、
前記検出した縦方向距離が第１の所定値より長い場合に、前記右側静止物および前記左側静止物の最後尾を前方の渋滞発生位置と推定する手段と、
前記推定した渋滞発生位置までの距離を検出し、該距離が第２の所定値より短い場合に前記目標車速の設定を解除して減速させるように、運転者の運転を支援する支援手段と、を有すること
を特徴とする運転支援装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両周辺物体を検知し、検知内容に応じて、運転者の車の運転を支援する運転支援装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両周辺物体を検知し、検知内容に応じて、運転者の車の運転を支援する運転支援装置としては、たとえば特開平１１−６６４９６号公報や特開平１１−３９５８６号公報に記載の装置がある。
【０００３】
特開平１１−６６４９６号公報記載の装置では、先行車両や前方障害物との車間距離を何らかの距離計測用センサにより検知し、先行車両や前方障害物に接近しすぎたときに、警報音などを鳴らしてドライバに注意を促す。
【０００４】
また、特開平１１−３９５８６号公報記載の装置では、設定した先行車との車間距離が維持されるように、自動的に車速を調整しつつ追従走行を行うＡＣＣ（Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｃｒｕｉｓｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）を行う。通常、ＡＣＣでは、先行車との距離と方位角度を測定して先行車の横位置を求め、その横位置から車線判断を行い、同一車線上にあると判断される先行車に対して、車間距離を調整する。また、相対速度を用いて、先行車との車間距離に対して接近の速度が大きすぎる場合には通常よりも早めのブレーキ制御で減速させる等の制御を行う場合もある。
【０００５】
なお、これらの装置に用いられる距離計測用センサとしては、レーザレーダを用いるものとミリ波レーダを用いるものとが知られている。ミリ波レーダは、反射物とレーダ搭載車両（自車両）との距離、および、反射物とレーダ搭載車両とのドップラ周波数から、反射物とレーダ搭載車両との相対速度を直接検出できることから、高精度な制御を実現できるポテンシャルを有している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
さて、従来、これらの運転支援装置における、車間距離の制御または車間距離に対する警報の出力は、静止物は無視し移動物に対してのみ行われていた。
【０００７】
これは、検知した静止物が停車中の車両であるか標識や看板などの路側物であるか判断することが一般的に難しいためである。たとえば、カーブ入口などでは路側物が、直線走行時の自車線上の停止車両と同様、正面に位置するため、両者を区別することは容易でない。
【０００８】
しかし、本発明者らの知見によれば、通常、運転者は各種静止物体の情報をも考慮して運転を行っているのであるから、より高度な運転支援を行うためには、このような静止物体の情報をも考慮することが必要となる。
【０００９】
そこで、本発明は、静止物体の情報をも考慮した高度な運転支援を行うことを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題達成のために、本発明の運転支援装置では、周辺物体および自車間の距離と、周辺物体および自車の相対速度と、周辺物体の方位角度と、自車速度とを測定する測定手段を設ける。そして、前記測定手段により測定された自車速度と相対速度の比較から周辺物体が静止物であるか否かを判定し、静止物と判定された周辺物体の、前記測定手段により測定された距離と方位角度から定まる配置パターンより周辺状況を推定する。このようにして推定された周辺状況に応じて運転支援を行う。
【００１１】
本発明によれば、以下の発明の実施の形態で例示するように、静止物と判定された周辺物体の、測定された距離と方位角度から定まる配置パターンより、たとえば、道路幅や交差点位置や渋滞位置を検出し、これらの検出内容に応じた、たとえば、車速に関する警報や車速の制御などの運転支援を行うことができるようになる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１３】
まず、第１の実施形態として、運転者に警報を出力する警報システムへの適用を例にとり、運転支援装置の実施形態を説明する。
【００１４】
図１に、本実施形態に係る警報システム１の構成を示す。
【００１５】
図示するように、本警報システム１は、自車２から先行車３等に向けて、アンテナユニット４からミリ波レーダ信号を発して周囲の物体を検知し、適宜警報を出力するものである。
【００１６】
本警報システム１において、ジャイロセンサ６は角速度計測を行い、ステアリングセンサ７は舵角計測を行う。車線判断部１０は、ジャイロセンサ６およびステアリングセンサ７で計測された角速度および舵角により、自車位置の車線判断を行う。
【００１７】
車間距離・相対速度・方位角度計測部５は、アンテナユニット４からＦＳＫモノパルスレーダ方式によるミリ波レーダを出射し、その反射波を受信して、前方ターゲットとの距離、相対速度および方位角度を算出する。ここで、ミリ波レーダは、ＦＭＣＷスキャン式のものであってもよいし、ミリ波レーダに代えてレーザレーダを用いるようにしてもよい。
【００１８】
先行車判定部１１は、車間距離・相対速度・方位角度計測部５で計測された距離、相対速度および方位角度と、車線判断部１０で行った車線判断により、先行車の情報を生成する。静止物判定部１２は、車間距離・相対速度・方位角度計測部５で計測された計測された距離、相対速度および方位角度と、車線判断部１０で行った車線判断により、静止物の情報を生成する。
【００１９】
警報判断部１４は、先行車判定部１１で生成された先行車の情報と、静止物判定部１２で生成された静止物の情報と、車速およびブレーキセンサ２６から出力された車速を表す車速信号および制動状態を表すブレーキ信号とに、警報判定アルゴリズム１３を適用して、警報の要否を判定する。そして、警報が必要と判定された場合には、警報指示部１５を介して、警報信号を出力し、ドライバディスプレイ１７に警報の点灯や表示を行ったり、当該ディスプレイ１７内蔵のスピーカから警報音を出力したりする。たとえば、先行車の情報が、先行車が自車線内にあり且つ車速や相対速度に対して定まる距離以上接近していることを表しているときに警報を出力したり、静止物の情報が、静止物が自車線内に存在することを表しているときに警報を出力したりする。
【００２０】
ここで、先行車判定部１１と静止物判定部１２における、先行車と静止物の判定法について説明する。
【００２１】
図２に示すように、レーダにより検知されたターゲットまでの距離ｒと方位角度θにより、ターゲットの横位置ｙはｙ＝ｒｓｉｎθより計算される。また、検知したターゲットが静止物であるか、それとも先行車であるか否かは、ターゲットの相対速度Ｖｒと車両速度Ｖｓを比較して判定される。その和が微小：｜Ｖｒ＋Ｖｓ｜＜εであれば静止物と判定される。
【００２２】
なお、あらかじめ設定されたΔ／２に対し、Δ／２＞ｙであれば自車線内にあるとして、前述したように、警報判断部１４において、車間距離等に応じて警報を出力する対象の先行車や、警報を出力する対象の静止物となる。ここでΔは、自車の車幅に関連づけられた値として定義される。
【００２３】
以下、警報判断部１４が、静止物判定部１２が生成した静止物情報に応じて警報を行う対静止物警報処理について説明する。
【００２４】
この静止物警報処理は、予測処理と警報要否判定処理に大きく分けられる。
【００２５】
まず、予測処理から説明する。
【００２６】
予測処理は、路幅予測処理、交差点予測処理および渋滞予測処理の３つの処理からなる。
【００２７】
まず、路幅予測処理について説明する。
【００２８】
図３は、街路樹など路側に多数の静止物が存在する走行シーンにおいて、ミリ波レーダがこれらを同時に検知している様子を示している。
【００２９】
路幅予測処理では、車両が走行している最中に、次々とこれら静止物を検知していき、その横位置をマッピングしていく。そして、左側静止物の横位置平均値と右側静止物の横位置平均値を算出し、これより走行中の道路幅を推定する。
【００３０】
すなわち、図４に示すように、ステップ５１においてミリ波レーダがターゲットを検知すると、ステップ５２において車両の自車速度Ｖｓと相対速度Ｖｒの比較から、ターゲットが静止物か移動物であるかを判断する。
【００３１】
そして、静止物であると判定された場合には、ステップ５３に進み、静止物ターゲットまでの距離ｒと方位角度θから、横方向距離ｙ＝ｒｓｉｎθを算出する。
【００３２】
次に、ステップ５４において、｜ｙ｜＞Δ／２を判定し、｜ｙ｜＜＝Δ／２の場合は、自車線内に静止物が存在することになるので、無条件に警報を出力する。
【００３３】
一方、｜ｙ｜＞Δ／２の横位置にある静止物は、隣接車線もしくは路側上にある静止物ターゲットと考えることが出来るので、ステップ５５において、ｙ＞Δ／２ならば左側静止物、ｙ＜−Δ／２ならば右側静止物として判定して、各々、ステップ５６、５７へ進む。（ここで、Ｙ座標系は左側を正にとっている。）
ステップ５６、５７では、左側、右側各々について、過去Ｎ回分の横方向距離の移動平均ＹＬ、ＹＲを取る。それから、ステップ５８において、その時の移動平均の値ＹＬ、ＹＲに対して道路幅ＲＷ＝ＹＬ＋ＹＲを計算する。
【００３４】
このように、時々刻々の道路幅ＲＷを計算していくことにより、たとえば図３（ｂ）のように、急に道幅が狭くなった場合なども予測できるようになる。
【００３５】
次に、交差点予測処理について説明する。
【００３６】
図５は、前方に交差点が存在する走行シーンを表している。
【００３７】
図示するように、前方に交差点が存在する場合、以下の事態が考えられる。
【００３８】
１．左右にある静止物の配置が横切る道路の道路幅分離れている。
【００３９】
２．自車線上に停止車両がいない場合でも複数車線の場合、隣接車線に車両が止まっている場合がある。
【００４０】
３．対向車線の位置に対向車が止まっている。
【００４１】
４．横切り車を検知する場合がある（横方向移動車両として検知）。
【００４２】
すべての場合において、上記条件が成立するわけではないが、多くのケースにおいて、上記１−４の条件が成立する。そこで、上記条件より、交差点の予測が可能である。
【００４３】
すなわち、自車線上前方に静止物は検知されていないものとして、図６に示すように、まず、検知ターゲットのうち静止物を右側および左側静止物に分離する（ステップ７１）。次に、各静止物ターゲットに対し、横位置ｙのみならず縦方向距離ｘを算出し、マッピング処理を行う（ステップ７２）。図３のような場合、静止物は、縦方向に並んで存在するが、交差点がある場合、縦方向の並びに隙間が存在する。
【００４４】
つぎに、ステップ７３において、対向車線上に静止物（停止車両）があるか判断する（ここで、対向車線は事前に、前方車両情報が示す前方車両の位置の推移などより対向車を検知して、その横位置を判定しておく）。また、車線が２車線以上ある場合には（ステップ７４）、ステップ７５に進み、隣接車線上の前方に静止物（停止車両）がないか確認する（ここで、隣接車線は事前に、前方車両情報が示す前方車両の位置の推移などより隣接車を検知し、その存在と横位置を判定しておく）。
【００４５】
そして、対向車線上に停止車両があり、隣接車線上の前方に停止車両がある場合、交差点が存在し且つ信号等により停止する必要があるとして、交差点ありと判定する。
【００４６】
なお、このような交差点予測処理は、道路地図データと現在位置算出機能を備えたナビゲーションシステムの、道路地図情報や現在位置情報を併用することにより、より高精度に行うことができる。
【００４７】
次に、渋滞予測処理について説明する。
【００４８】
図７は、前方で道路渋滞が発生している走行シーンを表している。
【００４９】
このような走行シーンにおいて、渋滞予測処理は、この道路渋滞を予測する。
【００５０】
すなわち、図８に示すように、まず、図６の処理と同様、検知ターゲットのうち静止物を、右側および左側静止物に分離し、その横位置を求める（ステップ９１）。ここで、左右の隣接車線前方に、停止車両列（静止物体列）が存在する場合、図７に示すように、左右の停止車両列Ａ、Ｂは、各々、横位置ｙは同一で縦方向距離ｘは長い幅ＸＷを持って検出される。そして、遠方においては、最後列の車両（静止物体）のみ検知することになるが、近傍になるとビーム角度からより前の車両（静止物体）も検知できるようになる。このようなときには、渋滞が発生している可能性が高く、現時点で自車線上に車両が検知されていなくても、先に停止車両が存在する可能性が高い。
【００５１】
そこで、ステップ９２では、この縦方向距離ｘの幅ＸＷを測定し、ＸＷ＞ＸＷ０であったとき、渋滞が発生していると判定する（ステップ９３）。ここで、ＸＷ０は、車両数台分の長さとして設定する。
【００５２】
以上、予測処理について説明した。
【００５３】
以下、警報要否判定処理について説明する。
【００５４】
警報要否判定処理は、予測処理に含まれる３つの処理、すなわち、路幅予測処理、交差点予測処理、渋滞予測処理の３つの処理に各々対応した、３つの処理よりなる。
【００５５】
第１の処理は、路幅予測処理に対応する処理であり、路幅予測処理で予測された道路幅に応じた車速を推定し、当該車両の運転速度がこれを上回った場合には警報を発生する処理である。
【００５６】
図９に示すように、この処理では、まず、ステップ１１１で、推定された道路幅ＲＷにもっとも近い指標値ＲＷｉを選定する。ステップ１１２でこの指標値ＲＷｉに対応する上限車速Ｖｓｉを求め、これと現状の車速Ｖｓを比較し（ステップ１１３）、Ｖｓ＜Ｖｓｉであれば警報は発生しない。もし、Ｖｓ＞Ｖｓｉであれば警報を発生させ（ステップ１１４）、走行速度を下げるように運転者に注意を促す。ここで、道路幅ＲＷについての複数の指標値ＲＷ０、ＲＷ１、・・、ＲＷＩと、各指標値に対応した上限車速Ｖｓ０、Ｖｓ１，・・・、ＶｓＩは予め設定しておく。なお、警報は、指標値に対してオーバーしている度合いに応じて数段階に設定してもよい。
【００５７】
次に、第２の処理は、交差点予測処理に対応する処理であり、交差点予測処理で予測された交差点に対して、車両停止位置を推定し、推定された車両停止位置に接近した場合、車速に応じて警報を発生させる処理である。
【００５８】
すなわち、図１０に示すように、前方交差点ありと判断された場合、ステップ１２１で交差点停止位置までの予想距離Ｄｓをセットする。次に、自車の現在の車速Ｖｓを測定し、停止位置までの到達時間ＴＤ＝Ｄｓ／Ｖｓを計算する（ステップ１２２）。それから、到達時間ＴＤが所定値ＴＤＷより小さい場合（ステップ１２３）は、距離に比して車速が大きいとして警報を発生する（ステップ１２４）。ここで、予想距離Ｄｓは、たとえば、隣接車線上の静止物（停止車両）の位置より推定する。
【００５９】
次に第３の処理は、渋滞予測処理に対応する処理であり、渋滞予測処理で渋滞が予測された場合に、検知された左右静止物体列（停止車両列）に所定距離だけ近づいた距離において、所定値以上の車両速度を有していた場合には、警報を発生させる処理である。
【００６０】
すなわち、図１１に示すように、ステップ１４１で渋滞を検知した場合、ステップ１４２で隣接車線停止車両列の最後尾までの距離ｄを求め、所定値ｄ０と比較しｄ＜ｄ０であれば（ステップ１４３）、警報を出力する（ステップ１４４）。
【００６１】
以上、本発明の第１の実施形態について説明した。
【００６２】
以下、本発明の第２の実施形態を、運転支援装置のＡＣＣシステム（先行車と所定の車間距離を保ちつつ追従走行行うシステム）への適用を例にとり説明する。
【００６３】
図１２に、本第２実施形態に係るＡＣＣシステムの構成を示す。
【００６４】
本実施形態のＡＣＣシステム２１と図１に示した警報システム１との相違は、図１の警報判断部１４、警報判定アルゴリズム１３、警報信号１６、ドライバディスプレイ１７に代えて、加減速判断部２５、車間距離制御アルゴリズム２４、加速減速信号２７、スロットル制御部２９、Ａ／Ｔシステム制御部３０、ブレーキ制御部３１、車速設定スイッチ３２、および、車間距離設定スイッチ３３を備えている点である。
【００６５】
加減速判断部２５は、先行車判定部２２および静止物判定部２３で各々生成された先行車情報および静止物情報と、車速およびブレーキセンサ２６から出力された車速を表す車速信号および制動状態を表すブレーキ信号と、車速設定スイッチ３２によって設定された目標車速と、車間距離設定スイッチ３３によって設定された目標車間距離とに、車間距離制御アルゴリズム２４を適用して、運転制御の要否を判定する。そして、運転制御が必要と判定された場合には、加速減速信号により、スロットル制御部２９やＡ／Ｔシステム制御部３０やブレーキ制御部３１を制御する運転制御を行う。
【００６６】
たとえば、加減速判断部２５は、車速設定スイッチ３２および車間距離設定スイッチ３３により設定された目標車速および目標車間距離に合致するように、運転を制御する。すなわち、先行車がいない場合、車速設定スイッチ３２により設定された目標車速値を保つように運転制御を行う。また、先行車が存在する場合は、先行車が目標車速以下で走行しているときは、先行車との車間距離が車間距離設定スイッチ３３で設定された目標車間距離を保つように、先行車の車速変化に合わせて運転制御を行い車間距離を調整する。なお、先行車が目標車速以上で、かつ目標車間距離より遠くに離間していった場合は、目標車速での一定速度走行をするように運転制御を行う。
【００６７】
また、加減速判断部２５は、第１実施形態で説明した路幅予測処理と、渋滞予測処理と、これら２つの処理に対応する運転制御処理を行う。
【００６８】
第１の運転制御処理は、路幅予測処理に対応するものであり、この処理では、図１３に示すように、まず、ステップ１０１において、路幅予測処理で予測された道路幅ＲＷに最も近い指標値ＲＷｉを選定する。次にステップ１０２でＲＷｉに対応する目標車速Ｖｓｉを読み出し、現在の目標車速Ｖｓｅｔと比較する。（ステップ１０３）。そして、比較の結果、Ｖｓｅｔ＜Ｖｓｉであれば何も行わず、Ｖｓｅｔ＞Ｖｓｉであれば、Ｖｓｅｔ＝Ｖｓｉに変更するよう運転制御を行う（ステップ１０４）。こで、道路幅ＲＷについての複数の指標値ＲＷ０、ＲＷ１、・・・、ＲＷＩと、各指標値に対応した目標車速Ｖｓ０、Ｖｓ１、・・・、ＶｓＩは予め設定しておく。
【００６９】
次に、第２の運転制御処理は、渋滞予測処理に対応するものであり、この処理では、図１４に示すように、ステップ１３１において、渋滞予測処理で渋滞が検知されると、ステップ１３２で隣接車線停止車両列の最後尾までの距離ｄを求め、一定値ｄ０と比較しｄ＜ｄ０であれば（ステップ１３３）、現在の目標車速Ｖｓｅｔを解除しブレーキ等を用いて減速させる運転制御を行う（ステップ１３４）。
【００７０】
以上、本発明の第２の実施形態について説明した。
【００７１】
なお、第１の実施形態に係る警報システムと、第２の実施形態に係るＡＣＣシステムは、適宜融合させて実施するようにしてかまわない。
【００７２】
以上、本発明の実施形態について説明した。
【００７３】
以上説明したように、本発明の各実施形態によれば、路幅や、渋滞や交差点の存在などの、移動物体の情報のみでは予測し得ない高度な状況判断を、静止物体の情報より行い、これに基づいた警報出力や運転制御などの運転支援を行うことができる。
【００７４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、静止物体の情報をも考慮した高度な運転支援を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る警報システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る横位置計測、車線判断の様子を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る路幅予測時の運転シーン例を示す図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る路幅予測処理の処理手順を示すフロー図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る交差点予測時の運転シーン例を示す図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る交差点予測処理の処理手順を示すフロー図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る渋滞予測時の運転シーン例を示す図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係る渋滞予測処理の処理手順を示すフロー図である。
【図９】本発明の第１実施形態に係る路幅予測処理結果に応じた警報要否判定処理の処理手順を示すフロー図である。
【図１０】本発明の第１実施形態に係る交差点予測処理結果に応じた警報要否判定処理の処理手順を示すフロー図である。
【図１１】本発明の第１実施形態に係る渋滞予測処理結果に応じた警報要否判定処理の処理手順を示すフロー図である。
【図１２】本発明の第２実施形態に係るＡＣＣシステムの構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明の第２実施形態に係る路幅予測処理結果に応じた運転制御処理の処理手順を示すフロー図である。
【図１４】本発明の第２実施形態に係る渋滞予測処理結果に応じた運転制御処理の処理手順を示すフロー図である。
【符号の説明】
１…車間距離警報システム、２…自車、３…先行車、４…アンテナユニット
５…車間距離・対向速度・角度計測部、６…ジャイロセンサ
７…ステアリングセンサ、１０…車線判断部、１１…先行車判定部
１２…静止物判定部、１３…警報判定アルゴリズム、１４…警報判断部
１５…警報指示部、２１……ＡＣＣシステム
２４…車間距離制御アルゴリズム、２５…加減速判断部
２６…車速・ブレーキセンサ、２８…車間距離制御部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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