JP5195155B2

JP5195155B2 - 運転支援装置

Info

Publication number: JP5195155B2
Application number: JP2008214365A
Authority: JP
Inventors: 修尾崎
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2008-08-22
Filing date: 2008-08-22
Publication date: 2013-05-08
Anticipated expiration: 2028-08-22
Also published as: JP2010048198A

Description

本発明は、運転者による車両の運転を支援する運転支援装置に関するものである。

従来、このような運転支援装置として、走行中の車両が前方の交差点で停止する必要があるか否かを判断する停止判断手段と、停止判断手段によって停止する必要があると判断された場合に、運転者の制動操作によって、車両が交差点入口の一時停止線で停止することができるか否かを判断する停止可能判断手段と、停止可能判断手段によって車両が一時停止線で停止することができないと判断された場合に、車両の制動を行う制動手段と、を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−２２４７５４号公報

しかしながら、前述した従来の運転支援装置にあっては、車両を一時停止させ得たとしても、交差点周囲の交通状況を十分に確認しないまま運転者が車両を発進させるなど、一時停止に伴う安全確認が適切になされないおそれがある。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、交差点のより安全な通行を実現する運転支援装置を提供することを目的とする。

本発明は、運転者による車両の運転を支援する運転支援装置であって、交差点入口の一時停止線の位置を検出する一時停止線検出手段と、一時停止線の手前において運転者によるアクセル操作を無効化するアクセル操作無効化手段と、一時停止線における車両の停止後、運転者が交差点周囲の交通状況を確認するための所定の確認動作を検出する確認動作検出手段と、確認動作検出手段による確認動作の検出後、運転者によるアクセル操作を有効化するアクセル操作有効化手段と、を備え、確認動作には、運転者が顔を左右に向ける動作が含まれることを特徴とする。

この運転支援装置では、交差点入口の一時停止線の手前で運転者によるアクセル操作が無効化され、一時停止後に運転者が所定の確認動作を行うと運転者によるアクセル操作が有効化される。従って、この運転支援装置によれば、一時停止後アクセル操作による加速の前に運転者に確認動作を確実に行わせることができるため、交差点のより安全な通行を実現することが可能になる。

また、一時停止線における車両の停止時から所定の停止状態維持時間が経過するまで、車両の停止状態を維持する停止状態維持手段を更に備えることが好ましい。この場合、停止直後のクリープなどによる前進を禁止して、確実に車両を停止させることができる。

また、確認動作検出手段は、運転者の顔を撮像する撮像手段を有していることが好ましい。このような構成によれば、撮像手段の撮像した運転者の顔画像から、運転者の顔の動きを検出することができるため、運転者が顔を左右に動かして周囲を見るなどの確認動作を検出することが可能となる。

また、アクセル操作無効化手段は、車両のアクセルスロットルが閉じられた状態に維持することで、運転者によるアクセル操作を無効化し、アクセル操作有効化手段は、車両のアクセルスロットルが運転者によるアクセル操作に応じて開閉される状態にすることで、運転者によるアクセル操作を有効化することが好ましい。このように車両のアクセルスロットルを制御することで、運転者によるアクセル操作の無効化及び有効化を実現することができる。

本発明によれば、交差点のより安全な通行が実現される。

以下、本発明に係る運転支援装置の好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明に係る運転支援装置の一実施形態の構成を示すブロック図であり、図２は、交差点周辺の平面図である。図１及び図２に示されるように、運転支援装置１は、自車両Ａに搭載されて自車両Ａの交差点の通行を支援するものであり、自車両Ａの運転支援を行う運転支援ＥＣＵ（Electric Control Unit）１０を備えている。なお、自車両Ａは、トルクコンバータ装着車両であり、運転者がアクセル操作を行わない場合であっても、クリープによって車両を前進させることができる。また、自車両Ａは、クルーズコントロール機能を有しており、先行車両に追従して加速や減速及び停止を行う。

運転支援ＥＣＵ１０は、演算処理を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶部となるＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）、入力信号回路、出力信号回路、電源回路などにより構成されている。運転支援ＥＣＵ１０は、ＧＰＳ受信機２、ナビゲーションシステム（一時停止線検出手段）３、ミリ波レーダ４、車速センサ５及び運転者撮像カメラ（撮像手段）６と電気的に接続されている。更に、運転支援ＥＣＵ１０は、ブレーキＥＣＵ（停止状態維持手段）７と、エンジンＥＣＵ（アクセル操作無効化手段，アクセル操作有効化手段）８と電気的に接続されている。

ＧＰＳ受信機２は、複数のＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信するＧＰＳアンテナを有している。ＧＰＳ受信機２は、ＧＰＳアンテナの受信したＧＰＳ信号に基づいて自車両Ａの現在位置（緯度、経度）などを算出する。ＧＰＳ受信機２は、算出した自車両Ａの現在位置を現在位置情報として運転支援ＥＣＵ１０に送信する。また、ＧＰＳ受信機２は、ナビゲーションシステム３と電気的に接続しており、算出した自車両Ａの現在位置情報をナビゲーションシステム３に送信する。

ナビゲーションシステム３は、道路の位置や交差点の位置、及び交差点の一時停止線の位置等を記憶した地図データベースを有している。ナビゲーションシステム３は、ＧＰＳ受信機２から送信された自車両Ａの現在位置情報を利用して、自車両Ａの前方に位置する交差点Ｐ及び交差点Ｐ入口の一時停止線Ｓを検出する。ナビゲーションシステム３は、検出した一時停止線Ｓと自車両Ａとの距離を算出し、その算出結果を停止線距離情報として運転支援ＥＣＵ１０に送信する。

ミリ波レーダ４は、ミリ波帯の電波によって自車両Ａの周囲の障害物を検出するものである。ミリ波レーダ４は、自車両Ａの周囲へ照射した電波の反射波から他車両などの障害物を検出する。ミリ波レーダ４は、検出した障害物情報を運転支援ＥＣＵ１０に送信する。

車速センサ５は、自車両Ａの速度を検出するセンサである。車速センサ５は、車輪の回転速度を検出することによって自車両Ａの速度を検出する。車速センサ５は、検出した自車両Ａの車速情報を運転支援ＥＣＵ１０に送信する。

運転者撮像カメラ６は、例えば自車両Ａのステアリングカバーの内側に設置され、運転席に座った運転者の顔画像を撮像するカメラである。運転者撮像カメラ６は、撮像した運転者の顔画像情報を運転支援ＥＣＵ１０に送信する。

ブレーキＥＣＵ７は、自車両Ａの制動装置を制御するものである。ブレーキＥＣＵ７は、運転支援ＥＣＵ１０からの指令に基づき、自車両Ａの減速及び停止を行う。また、ブレーキＥＣＵ７は、運転支援ＥＣＵ１０からの指令に基づき、自車両Ａの制動装置をロック状態にすることで自車両Ａの停止状態を維持する。ブレーキＥＣＵ７は、運転支援ＥＣＵ１０からの指令に基づき、制動装置を制御して自車両Ａの速度制限を行う。

エンジンＥＣＵ８は、自車両Ａのエンジンを制御するものである。エンジンＥＣＵ８は、運転者によるアクセル操作に応じて、エンジンのアクセルスロットル９を開閉することで、自車両Ａの加速及び減速を行う。エンジンＥＣＵ８は、運転支援ＥＣＵ１０からの指令に基づき、アクセルスロットル９をＯＦＦ状態（運転者によるアクセル操作に関わらずアクセルスロットル９が閉じられた状態を維持する状態）にすることで、運転者によるアクセル操作を無効にする。また、エンジンＥＣＵ８は、運転支援ＥＣＵ１０からの指令に基づき、アクセルスロットル９をＯＮ状態（運転者によるアクセル操作に応じてアクセルスロットル９が開閉される状態）にすることで、運転者によるアクセル操作を有効化する。

運転支援ＥＣＵ１０は、先行車両検出部１１と、一時停止制御部１２と、確認動作判断部１３とを有している。先行車両検出部１１は、ナビゲーションシステム３から送信された停止線距離情報に基づき、自車両Ａと一時停止線Ｓとの距離が所定の検出開始距離Ｌ１以下であるか否かを判断する。また、先行車両検出部１１は、自車両Ａと一時停止線Ｓとの距離が検出開始距離Ｌ１以下であると判断した場合、ミリ波レーダ４から送信された障害物情報に基づき、一時停止線Ｓと自車両Ａとの間に存在する先行車両Ｂを検出する。

一時停止制御部１２は、ナビゲーションシステム３から送信された停止線距離情報と車速センサ５から送信された車速情報とに基づき、自車両Ａが一時停止線Ｓの手前で停止するように車両の制動に関する演算処理を行う。一時停止制御部１２は、演算結果を減速指令としてブレーキＥＣＵ７に送信する。また、一時停止制御部１２は、ブレーキＥＣＵ７の減速制御により自車両Ａが停止した場合、エンジンＥＣＵ８にアクセル操作無効化指令を送信して、運転者のアクセル操作を無効化させる。

また、一時停止制御部１２は、ナビゲーションシステム３から送信された停止線距離情報と車速センサ５から送信された車速情報とに基づき、自車両Ａが一時停止線Ｓの手前で停止したか否かを判断する。一時停止制御部１２は、自車両Ａが一時停止線Ｓの手前に停止したと判断した場合、ブレーキＥＣＵ７にブレーキロック指令を送信して、自車両Ａの停止状態を維持する。一時停止制御部１２は、自車両Ａが停止してから所定の停止状態維持時間Ｔ２が経過した後、ブレーキＥＣＵ７にブレーキロック解除指令を送信する。

確認動作判断部１３は、運転者撮像用カメラ６から送信された運転者の顔画像情報に基づき、運転者が所定の確認動作を行ったか否かを判断する。確認動作とは、運転者が交差点Ｐ周囲の交通状況を確認するための動作であり、例えば運転者が顔を左へ向け、右へ向け、また左へ向ける動作である。確認動作判断部１３は、運転者が確認動作を行ったと判断した場合、エンジンＥＣＵ８にアクセル操作有効化指令を送信して、運転者のアクセル操作を有効化させる。

以上の構成を有する運転支援装置１の動作、作用について図面を参照して説明する。図３は、自車両と一時停止線との間に先行車両が存在し、かつＴ１秒後に先行車両が一時停止線を通過する場合を示す平面図である。図４は、自車両と一時停止線との間に先行車両が存在し、かつＴ１秒後に先行車両が一時停止線の手前で停止する場合を示す平面図である。図５は、図１の運転支援装置の動作を示すフローチャートである。

図２及び図５に示されるように、先ず運転支援装置１におけるナビゲーションシステム３は、ＧＰＳ受信機２から送信された自車両の現在位置情報を利用して、自車両Ａと交差点Ｐ入口の一時停止線Ｓとの距離を算出する（Ｓ１）。ナビゲーションシステム３は、算出した自車両Ａと一時停止線Ｓとの距離を停止線距離情報として運転支援ＥＣＵ１０に送信する。

運転支援ＥＣＵ１０の先行車両検出部１１は、ナビゲーションシステム３から送信された停止線距離情報に基づき、自車両Ａと一時停止線Ｓとの距離が所定の検出開始距離Ｌ１以下であるか否かを判断する（Ｓ２）。先行車両検出部１１は、自車両Ａと一時停止線Ｓとの距離が検出開始距離Ｌ１以下ではないと判断した場合、再びナビゲーションシステム３から送信された停止線距離情報に基づいて上記検出開始距離Ｌ１に関する判断を行う。

先行車両検出部１１は、自車両Ａと一時停止線Ｓとの距離が検出開始距離Ｌ１以下であると判断した場合、ミリ波レーダ４から送信された障害物情報に基づき、一時停止線Ｓと自車両Ａとの間に先行車両Ｂが存在するか否かを判断する（Ｓ３）。

先行車両検出部１１は、一時停止線Ｓと自車両Ａとの間に先行車両Ｂが存在しないと判断した場合、一時停止制御部１２に先行車両不在信号を送信する。一時停止制御部１２は、先行車両検出部１１から先行車両不在信号を送信された場合、ナビゲーションシステム３から送信された停止線距離情報と車速センサ５から送信された車速情報とに基づき、所定の減速加速度Ａ０によって自車両Ａが一時停止線Ｓの手前で停止可能な制動開始距離Ｌ２を算出する。その後、一時停止制御部１２は、一時停止線Ｓと自車両Ａとの距離が制動開始距離Ｌ２の時点で減速加速度Ａ０による減速が開始されるようにブレーキＥＣＵ７に減速指令を送信する。ブレーキＥＣＵ７は、一時停止制御部１２からの減速指令に従って自車両Ａを減速させて停止させる（Ｓ４）。

一時停止制御部１２は、ブレーキＥＣＵ７の減速制御によって自車両Ａが停止した場合、エンジンＥＣＵ８にアクセル操作無効化指令を送信する。エンジンＥＣＵ８は、アクセルスロットル９をＯＦＦ状態にして、運転者によるアクセル操作を無効にする（Ｓ５）。その後、運転支援装置１はステップＳ１５に移行する。

図３及び図５に示されるように、ステップＳ３において、先行車両検出部１１が一時停止線Ｓと自車両Ａとの間に先行車両Ｂが存在すると判断した場合、先行車両検出部１１は、その判断時点から所定の判断時間Ｔ１が経過後、再び一時停止線Ｓと自車両Ａとの間に先行車両Ｂが存在するか否かを判断する（Ｓ６）。

先行車両検出部１１は、判断時間Ｔ１の経過後に先行車両Ｂが存在しないと判断した場合、一時停止制御部１２に先行車両通過信号を送信する。一時停止制御部１２は、先行車両検出部１１から先行車両通過信号を送信された場合、ナビゲーションシステム３から送信された停止線距離情報と車速センサ５から送信された車速情報とに基づき、所定の減速加速度Ａ１（Ａ１＞Ａ０）によって自車両Ａが一時停止線Ｓの手前で停止可能か否かを判断する（Ｓ７）。

一時停止制御部１２は、減速加速度Ａ１によって自車両Ａが一時停止線Ｓの手前で停止可能であると判断した場合、減速加速度Ａ１によって自車両Ａが一時停止線Ｓの手前で停止可能な制動開始距離Ｌ３を算出する。一時停止制御部１２は、一時停止線Ｓと自車両Ａとの距離が制動開始距離Ｌ３の時点で減速加速度Ａ１による減速が開始されるようにブレーキＥＣＵ７に減速指令を送信する。ブレーキＥＣＵ７は、一時停止制御部１２からの減速指令に従って自車両Ａを減速させて停止させる（Ｓ８）。

一時停止制御部１２は、ブレーキＥＣＵ７の減速制御によって自車両Ａが停止した場合、エンジンＥＣＵ８にアクセル操作無効化指令を送信する。エンジンＥＣＵ８は、アクセルスロットル９をＯＦＦ状態にして、運転者によるアクセル操作を無効にする（Ｓ９）。その後、運転支援装置１はステップＳ１５に移行する。

一方、ステップＳ７において、一時停止制御部１２は、減速加速度Ａ１では自車両Ａが一時停止線Ｓの手前で停止不能であると判断した場合、エンジンＥＣＵ８にアクセル操作無効化指令を送信する。エンジンＥＣＵ８は、アクセルスロットル９をＯＦＦ状態にして、運転者によるアクセル操作を無効にする（Ｓ１０）。

同時に、一時停止制御部１２は、ナビゲーションシステム３から送信された停止線距離情報と車速センサ５から送信された車速情報とに基づき、自車両Ａが一時停止線Ｓの手前で停止するための減速加速度Ａ２（Ａ２＞Ａ１）を算出する。一時停止制御部１２は、算出した減速加速度Ａ２を第３の減速指令としてブレーキＥＣＵ７に送信する。ブレーキＥＣＵ７は、一時停止制御部１２からの減速指令に従って自車両Ａを減速させて停止させる（Ｓ１１）。その後、運転支援装置１はステップＳ１５に移行する。

図４及び図５に示されるように、ステップＳ６において、先行車両検出部１１が判断時間Ｔ１の経過後にも先行車両Ｂが存在すると判断した場合、先行車両検出部１１は、自車両Ａはクルーズコントロール機能により先行車両Ｂに対する追従制御が行われていると判断する（Ｓ１２）。この場合、自車両Ａは、追従制御により先行車両Ｂの挙動に応じて減速を行い、停止する（Ｓ１３）。

一時停止制御部１２は、追従制御によって自車両Ａが停止した場合、エンジンＥＣＵ８にアクセル操作無効化指令を送信する。エンジンＥＣＵ８は、アクセルスロットル９をＯＦＦ状態にして、運転者によるアクセル操作を無効にする（Ｓ１４）。その後、運転支援装置１はステップＳ１５に移行する。

ステップＳ１５において、一時停止制御部１２は、ブレーキＥＣＵ７にブレーキロック指令を送信する。ブレーキＥＣＵ７は、制動装置をロック状態にして、自車両Ａを停止状態にする。一時停止制御部１２は、自車両Ａの停止時から所定の停止状態維持時間Ｔ２が経過した後に、ブレーキＥＣＵ７に速度制限指令を送信する。ブレーキＥＣＵ７は、制動装置のロック状態を解除すると共に、制動装置を制御して、自車両Ａが所定の制限速度Ｖ（例えば３ｋｍ／ｈ）を越えないように速度制限を設定する（Ｓ１６）。

その後、一時停止制御部１２は、確認動作判断部１３に確認動作判断開始信号を送信する（Ｓ１７）。確認動作判断部１３は、一時停止制御部１２から確認動作判断開始信号を送信されると、運転者撮像用カメラ６から送信された顔画像情報に基づき、運転者が顔を左へ向け、右へ向け、また左へ向ける確認動作を行ったか否かを判断する（Ｓ１８）。

確認動作判断部１３は、運転者が確認動作を行ったと判断した場合、エンジンＥＣＵ８にアクセル操作有効化指令を送信する。エンジンＥＣＵ８は、アクセルスロットル９をＯＮ状態にして、運転者によるアクセル操作を有効化する（Ｓ１９）。その後、ステップＳ１に戻り、以上の動作を繰り返す。

このように、運転支援装置１では、交差点Ｐ入口の一時停止線Ｓの手前で運転者によるアクセル操作が無効化され、一時停止後に運転者が所定の確認動作を行うと運転者によるアクセル操作が有効化される。従って、この運転支援装置１によれば、一時停止後アクセル操作による加速の前に運転者に確認動作を確実に行わせることができるため、交差点のより安全な通行を実現することが可能になる。

また、この運転支援装置１では、一時停止線Ｓの手前で停止した後、所定の停止状態維持時間Ｔ２が経過するまで自車両Ａの停止状態を維持する。その結果、停止直後のクリープなどによる前進を禁止して、確実に車両を停止させることができる。また、自車両Ａの速度や自車両Ａと一時停止線Ｓとの距離に応じて、状況に適した減速制御を行うため、運転者の感覚にあった運転支援が可能となる。また、一時停止線Ｓの位置はナビゲーションシステム３の地図データベースを利用したが、車両前方に設けたカメラによって一時停止線Ｓを検出して停止距離を算出してもよい。また、一時停止線Ｓを通過したときの一時停止線位置情報をナビゲーションシステム３の地図データベースに記憶させて使用することもできる。

更に、この運転支援装置１によれば、運転者のアクセル操作を無効化しても、自車両Ａはクリープによる移動が可能なため、一時停止線Ｓの停止位置において交差点Ｐの交通状況が十分確認できない場合であっても、運転者が確認可能な位置まで自車両Ａを緩やかに前進させることができる。そして、ブレーキＥＣＵ８による速度制限が設定されることで、クリープによって自車両Ａが加速しすぎることを防止することができ、交差点のより安全な通行を支援することが可能になる。

また、運転支援装置１は、運転者の顔を撮像する運転者撮像用カメラ６を備えているので、運転者が顔を左右に動かして周囲を見るなどの確認動作を容易に検出することができる。そして、運転者が顔を左へ向け、右へ向け、また左へ向ける動作を確認動作とすることで、交差点の左側から来る歩行者や自転車などの交通弱者に対しても運転者に十分な注意を払わせることができ、交差点のより安全な通行を支援することができる。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、運転支援装置１は、ブレーキＥＣＵ８やクルーズコントロール機能による停止ではなく、運転者の制動操作による停止に対しても適用できる。この場合、運転支援装置１は、上記実施形態におけるＳ１５〜Ｓ１９の工程を行う態様であればよい。

また、運転者支援装置１は、他車両と通信を行うための車々間通信部を有していてもよい。この場合、車々間通信により先行車両Ｂの挙動を判断することが可能となる。

また、確認動作は、運転者が顔を左へ向け、右へ向け、また左へ向ける動作に限られず、左右一回ずつの確認であってもよい。また、確認動作は、運転者の視線の動きから検出されてもよい。

本発明に係る運転支援装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。交差点周辺の平面図である。自車両と一時停止線との間に先行車両が存在し、かつＴ１秒後に先行車両が一時停止線を通過する場合を示す平面図である。自車両と一時停止線との間に先行車両が存在し、かつＴ１秒後に先行車両が一時停止線の手前で停止する場合を示す平面図である。図１の運転支援装置の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１…運転支援装置、２…ＧＰＳ受信機、３…ナビゲーションシステム（一時停止位置検出手段）、４…ミリ波レーダ、５…車速センサ、６…運転者撮像用カメラ(撮像手段)、７…ブレーキＥＣＵ（停止状態維持手段）、８…エンジンＥＣＵ（アクセル操作無効化手段，アクセル操作有効化手段）、９…アクセルスロットル、１０…運転支援ＥＣＵ、１１…先行車両検出部、１２…一時停止制御部、１３…確認動作判断部（確認動作検出手段）、Ａ…自車両、Ｂ…先行車両、Ｓ…一時停止線、Ｐ…交差点、Ｙ…横断歩道。

Claims

運転者による車両の運転を支援する運転支援装置であって、
交差点入口の一時停止線の位置を検出する一時停止線検出手段と、
前記一時停止線の手前において前記運転者によるアクセル操作を無効化するアクセル操作無効化手段と、
前記一時停止線における前記車両の停止後、前記運転者が前記交差点周囲の交通状況を確認するための所定の確認動作を検出する確認動作検出手段と、
前記確認動作検出手段による前記確認動作の検出後、前記運転者によるアクセル操作を有効化するアクセル操作有効化手段と、
を備え、
前記確認動作には、前記運転者が顔を左右に向ける動作が含まれることを特徴とする運転支援装置。
前記一時停止線における前記車両の停止時から所定の停止状態維持時間が経過するまで、前記車両の停止状態を維持する停止状態維持手段を更に備えることを特徴とする請求項１記載の運転支援装置。
前記確認動作検出手段は、前記運転者の顔を撮像する撮像手段を有していることを特徴とする請求項１又は２記載の運転支援装置。
前記アクセル操作無効化手段は、前記車両のアクセルスロットルが閉じられた状態に維持することで、前記運転者によるアクセル操作を無効化し、
前記アクセル操作有効化手段は、前記車両のアクセルスロットルが前記運転者によるアクセル操作に応じて開閉される状態にすることで、前記運転者によるアクセル操作を有効化することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の運転支援装置。
前記車両が前記一時停止線の手前で停止するように減速制御を行う一時停止制御手段を更に備える請求項１〜４のいずれか一項記載の運転支援装置。
前記車両はクリープによる前進が可能な車両であり、
前記一時停止線における前記車両の停止後、前記車両の速度制限を行うブレーキ制御手段を更に備える請求項１〜５のいずれか一項記載の運転支援装置。