特開 2024-92542 運転支援装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024092542

(43)【公開日】2024-07-08

(54)【発明の名称】運転支援装置

(51)【国際特許分類】

   B60W 30/08 20120101AFI20240701BHJP

   B60W 40/02 20060101ALI20240701BHJP

   G08G 1/16 20060101ALI20240701BHJP

   G01S 17/931 20200101ALN20240701BHJP

【ＦＩ】

B60W30/08

B60W40/02

G08G1/16 C

G01S17/931

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022208558

(22)【出願日】2022-12-26

(71)【出願人】

【識別番号】000002967

【氏名又は名称】ダイハツ工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大山 慎史

【テーマコード（参考）】

3D241

5H181

5J084

【Ｆターム（参考）】

3D241BA31

3D241CE01

3D241CE02

3D241CE04

3D241CE05

3D241DC01Z

3D241DC31Z

3D241DC33Z

3D241DC50Z

5H181AA01

5H181BB13

5H181CC03

5H181CC04

5H181FF04

5H181FF22

5H181FF27

5H181LL09

5J084AA01

5J084AA05

5J084AA10

5J084AB01

5J084AB07

5J084AB17

5J084AC02

5J084AD01

5J084BA03

5J084BA48

5J084CA03

5J084EA22

(57)【要約】

【課題】カメラによる撮影画像を取得できない場合であっても、検出した物標が路側構造物と検知対象物のいずれであるかを高精度に識別する。
【解決手段】本発明の運転支援装置は、自車両の周囲の物標の情報を取得する取得部と、前記物標に対応する領域を生成する生成部と、時系列に複数の前記領域に基づいて、前記物標が路側構造物、および、予め定められた検知対象物のいずれであるかを判定する判定部と、を備える。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

自車両の周囲の物標の情報を取得する取得部と、
前記物標に対応する領域を生成する生成部と、
時系列に複数の前記領域に基づいて、前記物標が路側構造物、および、予め定められた検知対象物のいずれであるかを判定する判定部と、
を備える運転支援装置。

【請求項2】

前記判定部は、時系列に所定個の前記領域に基づいて、時系列に隣り合う２つずつの前記領域を用いて移動ベクトルを算出し、時系列に隣り合う２つずつの前記移動ベクトルの向きの変化角度を算出し、前記変化角度が所定角度以上である回数が所定回数以上である場合に、前記物標が路側構造物であると判定する、請求項１に記載の運転支援装置。

【請求項3】

前記自車両の現在地から目的地までの経路を生成する経路生成部と、
前記経路に基づいて、前記自車両の走行を制御する制御部と、をさらに備え、
前記制御部は、前記判定部によって前記物標が路側構造物であると判定された場合には、前記物標を、走行制御時における衝突回避対象、および、走行予測時における衝突回避対象のうち、前記走行予測時における衝突回避対象のみから除外する、請求項１に記載の運転支援装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両の運転支援装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、自動運転車の研究が進められている。自動運転車とは、運転者（人間）が運転時に行っている認知、判断、運転操作（加速、操舵、制動など）といった行為の少なくとも一部を、運転者の代わりにシステム（機械）が行う自動車を指す。

【0003】

以下、図５を参照して、従来技術について説明する。図５は、従来技術の説明図である。図５に示すように、自動運転車である自車両Ｃ１は、例えば、各種センサによって物標（他車両Ｃ２）を検出し、その物標（他車両Ｃ２）に対応する矩形の領域Ａを算出し、領域Ａに対して、自車両Ｃ１を停止や回避走行させるという判定、制御を行う。

【0004】

その場合、検出された物標が、予め定められた検知対象物（歩行者、他車両、二輪車などの障害物（衝突回避対象））なのか、あるいは、検知対象物ではない路側構造物（ポール、アーチ型の車止め、柱、柵、案山子など）なのかを識別することが重要である。

【0005】

例えば、センサとしてカメラを単独または他のセンサ（測距センサなど）との組み合わせで使用して撮影画像を取得できる場合には、撮影画像を用いた各種手法（パターンマッチングや機械学習など）によって、物標が検知対象物と路側構造物のいずれであるのかを高精度に識別可能である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特許第６５２０７４０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、上述の従来技術においては、カメラによる撮影画像を取得できず、他のセンサの検知結果のみを取得する場合には、検出した物標の形状のみから物標の種別（歩行車、車両、二輪車、路側構造物等）を識別することになるため、識別精度が低下する。例えば、路側構造物を検知対象物と誤認識することがある。その結果、例えば、車両を停止すべきでないタイミングで停止させ、周囲の交通の流れを阻害してしまうことがある。

【0008】

そこで、本発明の課題は、カメラによる撮影画像を取得できない場合であっても、検出した物標が路側構造物と検知対象物のいずれであるかを高精度に識別可能な運転支援装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上述の課題を解決するために、本発明の運転支援装置は、自車両の周囲の物標の情報を取得する取得部と、前記物標に対応する領域を生成する生成部と、時系列に複数の前記領域に基づいて、前記物標が路側構造物、および、予め定められた検知対象物のいずれであるかを判定する判定部と、を備える。

【0010】

上記構成によれば、カメラによる撮影画像を取得できない場合であっても、時系列に複数の領域を用いることで、検出した物標が路側構造物と検知対象物のいずれであるかを高精度に識別することができる。

【0011】

また、前記運転支援装置において、前記判定部は、時系列に所定個の前記領域に基づいて、時系列に隣り合う２つずつの前記領域を用いて移動ベクトルを算出し、時系列に隣り合う２つずつの前記移動ベクトルの向きの変化角度を算出し、前記変化角度が所定角度以上である回数が所定回数以上である場合に、前記物標が路側構造物であると判定する。

【0012】

上記構成によれば、具体的に、領域の移動ベクトルの変化角度に基づいて、物標が路側構造物と検知対象物のいずれであるかを高精度に識別することができる。

【0013】

また、前記運転支援装置において、前記自車両の現在地から目的地までの経路を生成する経路生成部と、前記経路に基づいて、前記自車両の走行を制御する制御部と、をさらに備え、前記制御部は、前記判定部によって前記物標が路側構造物であると判定された場合には、前記物標を、走行制御時における衝突回避対象、および、走行予測時における衝突回避対象のうち、前記走行予測時における衝突回避対象のみから除外する。

【0014】

上記構成によれば、物標が路側構造物であると判定された場合に、物標を、走行制御時における衝突回避対象からは除外せず、走行予測時における衝突回避対象のみから除外することで、安全性を確保しながら、自車両を停止すべきでないタイミングで停止させる可能性を低減できる。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、カメラによる撮影画像を取得できない場合であっても、検出した物標が路側構造物と検知対象物のいずれであるかを高精度に識別することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】図１は、実施形態の運転支援装置が搭載される車両の概略構成を示すブロック図である。

【図2】図２は、実施形態の自動運転ＥＣＵの機能構成図である。

【図3】図３は、実施形態において、車止めの検出結果の時間推移を説明するための図である。

【図4】図４は、実施形態の自動運転ＥＣＵによる処理を示すフローチャートである。

【図5】図５は、従来技術の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、添付の図面を用いて、本発明の運転支援装置等の実施形態について説明する。

【0018】

（実施形態）
図１は、実施形態の運転支援装置が搭載される車両の概略構成を示すブロック図である。

【0019】

車両１（自車両）は、自動運転車である。車両１には、各部を制御するため、複数のＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）が搭載されている。各ＥＣＵは、マイコン（マイクロコントローラユニット）を備えており、マイコンには、例えば、ＣＰＵ、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリ、および、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）などの揮発性メモリが内蔵されている。

【0020】

複数のＥＣＵには、駆動ＥＣＵ１１、操舵ＥＣＵ１２、ブレーキＥＣＵ１３、メータＥＣＵ１４およびボデーＥＣＵ１５が含まれる。それらは、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信プロトコルによる通信が可能に接続されている。

【0021】

駆動ＥＣＵ１１は、駆動装置２１を制御する制御部である。駆動装置２１は、エンジンを駆動源として備える構成であってもよいし、モータを駆動源として備える構成であってもよいし、エンジンおよびモータの両方を駆動源として備える構成であってもよい。駆動装置２１には、必要に応じて、駆動源からの駆動力を変速して出力する変速機が含まれる。

【0022】

操舵ＥＣＵ１２は、操舵装置２２を制御する制御部である。操舵装置２２は、例えば、電動モータのトルクをステアリング機構に付与する電動パワーステアリング装置である。ステアリング機構は、例えば、ラックアンドピニオン式のステアリングギヤを含み、電動モータのトルクによりラック軸が車幅方向に移動すると、そのラック軸の移動に伴って左右の操向輪が左右に転舵するように構成されている。

【0023】

ブレーキＥＣＵ１３は、制動装置２３を制御する制御部である。制動装置２３は、油圧式であってもよいし、電動式であってもよい。例えば、油圧式の制動装置２３であれば、ブレーキアクチュエータを備え、このブレーキアクチュエータの機能により、各車輪に設けられたブレーキのホイールシリンダに油圧が分配され、その油圧により各ブレーキから駆動輪を含む車輪に制動力が付与される。

【0024】

メータＥＣＵ１４は、メータパネル（図示せず）の各部を制御する制御部である。メータパネルには、車速やエンジン回転数を表示する計器類のほか、各種の情報を表示するための液晶ディスプレイなどの表示器が設けられている。また、メータＥＣＵ１４には、自動運転の緊急停止を指示するために操作される緊急停止スイッチ２４が接続されている。

【0025】

ボデーＥＣＵ１５は、車両１のイグニッションスイッチがオフの状態でも動作の必要がある各部、例えば、左右の各ウインカやドアロックモータなどを制御する制御部である。

【0026】

また、複数のＥＣＵには、自動運転機能のための制御部として、自動運転ＥＣＵ３１（運転支援装置）、ライダＥＣＵ３２および単眼カメラＥＣＵ３３が含まれる。

【0027】

自動運転ＥＣＵ３１は、自動運転制御の制御中枢である。自動運転ＥＣＵ３１は、各ＥＣＵ１１～１５とＣＡＮ通信可能に接続されている。

【0028】

自動運転ＥＣＵ３１には、例えば、イーサネット（登録商標）規格の通信ケーブルを介して、全方位ライダ（ＬｉＤＡＲ：Light Detection And Ranging）３４が接続されている。全方位ライダ３４は、３６０°全方位にレーザ光を照射し、探索範囲内に存在する物体からの反射光を光センサで受光して、その反射光に応じた検出信号を出力する。自動運転ＥＣＵ３１には、全方位ライダ３４の検出信号が入力される。

【0029】

また、自動運転ＥＣＵ３１には、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）規格の通信ケーブルを介して、ＧＰＳ受信機３５が接続されている。ＧＰＳ受信機３５は、ＧＰＳ（Global Positioning System：全地球測位システム）衛星からの測位信号を受信する受信機である。ＧＰＳ受信機３５が受信する測位信号は、ＧＰＳ受信機３５から自動運転ＥＣＵ３１に入力される。

【0030】

ライダＥＣＵ３２は、例えば、イーサネット規格の通信ケーブルを介して、自動運転ＥＣＵ３１と通信可能に接続されている。ライダＥＣＵ３２には、６個のライダ３６が接続されている。ライダ３６は、探索範囲にレーザ光を照射し、その探索範囲内に存在する物体からの反射光を光センサで受光して、その反射光に応じた検出信号を出力する。ライダ３６は、例えば、車両１のフロントバンパの左端、中央および右端ならびにリヤバンパの左端、中央および右端にそれぞれ配置されている。ライダＥＣＵ３２には、各ライダ３６から出力される検出信号が入力される。ライダＥＣＵ３２は、各ライダ３６から出力される検出信号を処理し、その処理により得られるデータを自動運転ＥＣＵ３１に送信する。

【0031】

単眼カメラＥＣＵ３３は、例えば、ＵＳＢ規格の通信ケーブルを介して、自動運転ＥＣＵ３１と通信可能に接続されている。単眼カメラＥＣＵ３３には、単眼カメラ３７が接続されている。単眼カメラ３７は、車両１の前方の探索範囲の静止画を所定のフレームレートで連続して撮影可能なカメラである。単眼カメラＥＣＵ３３には、単眼カメラ３７から連続して出力される静止画の画信号が入力される。単眼カメラＥＣＵ３３は、単眼カメラ３７から入力される画信号を処理し、その処理により得られる画像データを自動運転ＥＣＵ３１に送信する。

【0032】

以下、図２も併せて参照して説明する。図２は、実施形態の自動運転ＥＣＵ３１の機能構成図である。自動運転ＥＣＵ３１は、機能構成として、取得部３１１と、物体認識部３１２と、領域生成部３１３（生成部）と、経路生成部３１４と、判定部３１５と、制御部３１６と、を備える。これらの機能構成は、プログラム処理によってソフトウエア的に実現されるか、または、論理回路などのハードウェアにより実現される。

【0033】

なお、自動運転ＥＣＵ３１は、ほかに、全方位ライダ３４やＧＰＳ受信機３５などからの情報に基づいて車両１の位置（自己位置）を推定する自己位置推定部なども備えるが、それらの詳細な説明は省略する。

【0034】

取得部３１１は、各種構成から各種情報を取得する。取得部３１１は、例えば、ライダＥＣＵ３２、単眼カメラＥＣＵ３３、全方位ライダ３４などから、車両１の周囲の物標の情報を取得する。ただし、諸原因（例えば暗環境など）により、単眼カメラ３７による撮影画像を取得できない場合もある。

【0035】

物体認識部３１２は、全方位ライダ３４の検出信号から取得される物体（車両、歩行者、建物、縁石などの物標（障害物））までの距離の情報や、単眼カメラ３７による撮影画像などから、他の車両や歩行者などの物体（物標）を認識する。ただし、単眼カメラ３７による撮影画像を取得できない場合は、検出した物標の形状のみから物標の種別（歩行車、車両、二輪車、路側構造物等）を識別することになる。その場合、識別精度が低下するため、判定部３１５によって物標が路側構造物と検知対象物のいずれであるかを判定する（詳細は後述）。なお、物体認識部３１２と判定部３１５を一体に構成してもよい。

【0036】

経路生成部３１４は、地図データや車両１の位置などの各種情報に基づいて、車両１の現在地から目的地までの経路を生成する。

【0037】

以下、図３も併せて参照する。図３は、実施形態において、車止めの検出結果の時間推移を説明するための図である。図３では、自動運転車である自車両Ｃ１が道路Ｒ上を紙面右方向に走行している。自車両Ｃ１から見て、道路の左側にアーチ型の車止めＢ（Ｂ１～Ｂ３）が設置されている。

【0038】

領域生成部３１３は、物体認識部３１２によって認識された物標に対応する領域を生成する。領域生成部３１３は、例えば、図５に示す、他車両Ｃ２に対応する矩形の領域Ａを生成する。

【0039】

また、図３の例では、領域生成部３１３は、例えば、時間推移とともに、図３（ｂ）に示す領域Ａ１、図３（ｃ）に示す領域Ａ２、図３（ｄ）に示す領域Ａ３を生成する。このような領域Ａ１～Ａ３が生成される理由としては、例えば、足が２本ある物標を歩行者として認識するアルゴリズムを用いていることが考えられる。ただし、領域の検出が不安定で、位置が異なる領域Ａ１～Ａ３が生成されている。

【0040】

そして、判定部３１５は、時系列に複数の領域（領域Ａ１～Ａ３）に基づいて、物標が路側構造物（ポール、アーチ型の車止め、柱、柵、案山子など）、および、予め定められた検知対象物（歩行者、他車両、二輪車などの障害物（衝突回避対象））のいずれであるかを判定する。

【0041】

具体的には、例えば、判定部３１５は、時系列に所定個の領域に基づいて、時系列に隣り合う２つずつの領域を用いて移動ベクトル（例えば、領域の中心位置の移動ベクトル）を算出し、時系列に隣り合う２つずつの移動ベクトルの向きの変化角度を算出し、変化角度が所定角度以上である回数が所定回数（閾値として予め定められた回数）以上である場合に、物標が路側構造物であると判定する。

【0042】

図３（ｂ）～（ｄ）の例では、まず、領域Ａ１、Ａ２を用いて、領域Ａ１の中心から領域Ａ２の中心までの移動ベクトルＤ１を算出する。また、領域Ａ２、Ａ３を用いて、領域Ａ２の中心から領域Ａ３の中心までの移動ベクトルＤ２を算出する。そして、移動ベクトルＤ１の向きから移動ベクトル２への向きの変化角度を算出する。時系列に所定個の領域についてこのような処理を行って、変化角度が所定角度以上である回数が所定回数以上である場合に、物標が路側構造物であると判定する。

【0043】

つまり、物標が例えば実際には歩行者である場合は、頻繁に移動の向きを変える可能性は低いと考えられる。頻繁に移動の向きを変えている場合、つまり、上述の変化角度が所定角度以上である回数が所定回数以上である場合というのは、物標が例えば実際にはアーチ型の車止めなどの路側構造物であって、領域の検出が不安定になっている可能性が高いと考えられる。特に、アーチ型の車止めのように連なって配置されている路側構造物の場合、領域の検出が不安定になる傾向が強い。

【0044】

制御部３１６は、経路生成部３１４によって生成された経路などに基づいて、駆動ＥＣＵ１１、操舵ＥＣＵ１２、ブレーキＥＣＵ１３などを制御することによって、車両１の走行を制御する。

【0045】

また、制御部３１６は、判定部３１５によって物標が路側構造物であると判定された場合には、物標を、走行制御時における衝突回避対象、および、走行予測時における衝突回避対象のうち、走行予測時における衝突回避対象のみから除外する。

【0046】

図４は、実施形態の自動運転ＥＣＵ３１による処理を示すフローチャートである。ここでは、本発明に直接的に関係のない事項（自己位置推定など）についての説明は適宜省略する。

【0047】

ステップＳ１において、取得部３１１は、ライダＥＣＵ３２、単眼カメラＥＣＵ３３、全方位ライダ３４などから、車両１の少なくとも進行方向の物標の情報を取得する。ただし、ここでは、単眼カメラＥＣＵ３３からの撮影画像は取得できなかったものとする。

【0048】

次に、ステップＳ２において、領域生成部３１３は、ステップＳ１で取得された物標に対応する領域（矩形）を生成する。

【0049】

次に、ステップＳ３において、判定部３１５は、過去Ｎ秒分（例えば１０秒分）の領域から、時系列に隣り合う２つずつの領域を用いて移動ベクトルを算出する。

【0050】

次に、ステップＳ４において、判定部３１５は、移動ベクトルの向きが所定角度以上変化した回数ｃをカウントする。

【0051】

次に、ステップＳ５において、判定部３１５は、回数ｃが５よりも大きいか否かを判定し、Ｙｅｓの場合はステップＳ６に進み、Ｎｏの場合はステップＳ７に進む。

【0052】

ステップＳ６において、制御部３１６は、物標を、走行制御時における衝突回避対象、および、走行予測時における衝突回避対象のうち、走行予測時における衝突回避対象のみから除外する。

【0053】

ステップＳ７において、経路生成部３１４は、地図データや車両１の位置などの各種情報に基づいて、車両１の現在地から目的地までの経路を生成する。

【0054】

次に、ステップＳ８において、制御部３１６は、ステップＳ７で算出された経路に基づいて車両１の走行を制御する。その場合、制御部３１６は、走行制御時にはその物標を衝突回避対象として扱うが、走行予測時にはその物標を衝突回避対象として扱わない。

【0055】

このように、本実施形態によれば、カメラによる撮影画像を取得できない場合であっても、時系列に複数の領域を用いることで、検出した物標が路側構造物と検知対象物のいずれであるかを高精度に識別することができる。

【0056】

具体的には、例えば、領域の移動ベクトルの向きの変化角度に基づいて、物標が路側構造物と検知対象物のいずれであるかを高精度に識別することができる。

【0057】

また、物標が路側構造物であると判定された場合に、例えば、物標を、走行制御時における衝突回避対象からは除外せず、走行予測時における衝突回避対象のみから除外する。つまり、走行制御時にその物標が車両１の目前に迫っているときは衝突回避対象として扱い、走行予測時に経路の途中にその物標がある場合は衝突回避対象として扱わない。これにより、安全性を確保しながら、自車両を停止すべきでないタイミングで停止させる可能性を低減できる。

【0058】

また、従来技術に対して、処理のアルゴリズムの変更のみによって実現できるため、低コストで済む。

【0059】

本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【0060】

また、本実施形態の自動運転ＥＣＵ３１で実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ（Compact Disc）－ＲＯＭ（Read Only Memory）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ－Ｒ（Recordable）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のコンピュータ装置で読み取り可能な記録媒体に記録して提供することができる。また、当該プログラムを、インターネット等のネットワーク経由で提供または配布するようにしてもよい。

【0061】

また、物標が路側構造物と検知対象物のいずれであるかを判定する場合に、領域の移動ベクトルの向きだけでなく、移動ベクトルの大きさも用いてもよい。図３（ｂ）～（ｄ）の例からわかるように、物標が路側構造物の場合は不安定な領域検出によって領域が瞬間的に大きく移動する可能性が高いが、物標が歩行者の場合は領域が瞬間的に大きく移動する可能性が低いので、その差を利用して判定できる。

【符号の説明】

【0062】

１…車両、１１…駆動ＥＣＵ、１２…操舵ＥＣＵ、１３…ブレーキＥＣＵ、２１…駆動装置、３１…自動運転ＥＣＵ、３２…ライダＥＣＵ、３３…単眼カメラＥＣＵ、３４…全方位ライダ、３１１…取得部、３１２…物体認識部、３１３…領域生成部、３１４…経路生成部、３１５…判定部、３１６…制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】