特許 7587221 運転支援装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-12

(45)【発行日】2024-11-20

(54)【発明の名称】運転支援装置

(51)【国際特許分類】

   B60W 40/04 20060101AFI20241113BHJP

   G08G 1/16 20060101ALI20241113BHJP

【ＦＩ】

B60W40/04

G08G1/16 C

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2020113373

(22)【出願日】2020-06-30

(65)【公開番号】P2022011941

(43)【公開日】2022-01-17

【審査請求日】2022-02-16

【審判番号】

【審判請求日】2024-03-11

(73)【特許権者】

【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】100129643

【弁理士】

【氏名又は名称】皆川 祐一

(72)【発明者】

【氏名】川邊 聖司

【合議体】

【審判長】河端 賢

【審判官】倉橋 紀夫

【審判官】山本 信平

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－４９７７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２４２６７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平４－２５８７８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２３４３７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１９７９６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１５／１９４３７１（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

B60W 40/04

G08G 1/16

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両に設けられ、前記車両の後方かつ側方の検知範囲を走行する他車両を検知する他車両検知手段と、
前記車両のヨーレートの検出のためのヨーレートセンサと、
前記車両の舵角の検出のための舵角センサと、
前記ヨーレートセンサの検出信号から求められる前記ヨーレートおよび前記舵角センサの検出信号から求められる前記舵角から、前記車両が走行している道路の形状を推定し、その道路の形状に応じて、前記検知範囲を前記車両の後方かつ側方で前記車両が走行中の車線に隣接する隣接車線内に設定する検知範囲設定手段と、
前記車両に設けられ、前記車両の外方を撮影するカメラと、
前記カメラによる撮影画像から、前記車両の車幅方向の中心と前記車両が走行中の車線における前記車両の車幅方向の一方側の端との間の距離を取得し、その取得した距離と前記車両が走行中の車線の中央から前記一方側の端までの距離とから、前記車両の前記車幅方向の中心と前記車両が走行中の車線の中央とのずれ量を求めて、そのずれ量に応じて、前記検知範囲設定手段により設定される前記検知範囲をずらして、前記検知範囲が前記隣接車線内に設定されるように補正する検知範囲補正手段と、を含む、運転支援装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両の運転を支援する装置に関する。

【背景技術】

【0002】

自動車などの車両の安全運転を支援する機能の１つとして、車両の左右後端または左右のサイドミラーに取り付けられたミリ波センサ（ミリ波レーダ）を用いて、車両が走行中の車線に隣接する隣接車線を走行する他車両を検知し、車両（自車両）の運転者に警報を発するＢＳＭ（Blind Spot Monitor：ブラインドスポットモニタ）機能がある。

【0003】

ＢＳＭ機能では、たとえば、車両の横方向（車幅方向）の位置、ヨーレートおよび舵角から、ミリ波センサによる他車両の検知範囲が設定される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００６－３１５４９１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところが、車両が車線の中央を走行していない場合や、車両のヨーレートおよび舵角と道路形状とにずれが生じた場合などに、隣接車線を走行する他車両の検知範囲の設定を誤り、隣接車線を走行する他車両を検知しないことによる不警報、隣接車線ではない位置の物体を検知することによる誤警報を発することがある。

【0006】

本発明の目的は、車両が走行中の車線に隣接する隣接車線を走行する他車両の検知範囲を適正に設定できる、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】

【0007】

前記の目的を達成するため、本発明に係る運転支援装置は、車両に設けられ、車両の後方かつ側方（後側方）の検知範囲を走行する他車両を検知する他車両検知手段と、車両の操舵により変化するパラメータに基づいて、検知範囲を車両が走行中の車線に隣接する隣接車線内に設定する検知範囲設定手段と、車両に設けられ、車両の外方を撮影するカメラと、カメラによる撮影画像から取得される情報に基づいて、検知範囲設定手段により設定される検知範囲を補正する検知範囲補正手段とを含む。

【0008】

この構成によれば、車両の操舵により変化するパラメータに基づいて、車両が走行中の車線に隣接する隣接車線内に検知範囲が設定され、その検知範囲内を走行する他車両が検知される。

【0009】

車両が車線の中央を走行し、車両の操舵により変化するパラメータと道路形状とのずれがない状況では、そのパラメータに基づいて、検知範囲が隣接車線内に良好に設定される。ところが、車両が車線の中央を走行していない場合や、車両の操舵により変化するパラメータと道路形状とにずれが生じている場合には、検知範囲が隣接範囲内に設定されないことがある。

【0010】

そこで、車両に設けられたカメラにより撮影される車両の外方の画像から、検知範囲の補正に必要な情報が取得される。そして、その取得された情報に基づいて、検知範囲が隣接車線内に設定されるように補正される。これにより、隣接車線を走行する他車両の検知範囲を適正に設定することができる。その結果、隣接車線を走行する他車両を検知しないことによる不警報、隣接車線ではない位置の物体を検知することによる誤警報の発生が抑制され、警報性能が向上する。

【0011】

カメラによる撮影画像から取得される情報には、車両と車両が走行中の車線の端との間の距離が含まれてもよい。車両と車線の端との間の距離が取得されることにより、その車両と車線の端との間の距離から、車両の車幅方向の中心と車線の中央とのずれ量を求めることができ、そのずれ量に応じて、車両が車線の中央を走行していないことによる検知範囲のずれを良好に補正できる。

【0012】

また、カメラによる撮影画像から取得される情報には、車両の後側方の道路の形状（たとえば、カーブ路の曲率半径）が含まれてもよい。車両の後側方の道路の形状が取得されることにより、その後側方の道路の形状から、車両の操舵により変化するパラメータと道路形状とのずれ量を求めることができ、そのずれ量に応じて、パラメータと道路形状とにずれが生じていることによる検知範囲のずれを良好に補正できる。

【0013】

カメラによる撮影画像から取得される情報には、車両と車両が走行中の車線の端との間の距離と、車両の後側方の道路の形状との両方が含まれてもよい。この場合、車両が車線の中央を走行しておらず、かつ、車両の操舵により変化するパラメータと道路形状とにずれが生じている場合にも、検知範囲のずれを良好に補正することができる。

【0014】

車両の操舵により変化するパラメータは、車両のヨーレートまたは舵角であってもよいし、それらの両方であってもよい。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、車両が走行中の車線に隣接する隣接車線を走行する他車両の検知範囲を適正に設定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の一実施形態に係る運転支援システムの構成を示すブロック図である。

【図2】直線道路の車線の中央を走行中の車両および他車両を検知する検知範囲を示す図である。

【図3】直線道路の車線の右側に片寄って走行中の車両および補正前の検知範囲を示す図である。

【図4】直線道路の車線の右側に片寄って走行中の車両および補正後の検知範囲を示す図である。

【図5】曲率半径が一定のカーブ路を走行中の車両および他車両を検知する検知範囲を示す図である。

【図6】曲率半径が変化するカーブ路を走行中の車両および補正前の検知範囲を示す図である。

【図7】曲率半径が変化するカーブ路を走行中の車両および補正後の検知範囲を示す図である。

【図8】最右側の車線を走行する車両および他車両を検知する検知範囲を示す図である。

【図9】最左側の車線を走行する車両および他車両を検知する検知範囲を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

【0018】

＜運転支援システム＞
図１は、本発明の一実施形態に係る運転支援システム１の構成を示すブロック図である。

【0019】

運転支援システム１は、自動車などの車両１００（図３参照）に搭載されて、ドライバによる運転を支援するシステムである。運転支援システム１は、運転を支援する機能として、車両１００が走行中の車線に隣接する車線（以下、「隣接車線」という。）を走行する他車両を検知し、車両（自車両）１００の運転者に警報を発するＢＳＭ（Blind Spot Monitor：ブラインドスポットモニタ）機能を有している。ＢＳＭ機能は、作動／非作動を切り替えることができ、インストルメントパネルなど、運転者が操作可能な位置には、その切り替えのために操作されるＢＳＭスイッチ２が配置されている。

【0020】

運転支援システム１には、車両１００に搭載されるレーダ３およびカメラ４が含まれる。

【0021】

レーダ３は、車両１００の左後部および右後部に設置されており、たとえば、それぞれ車両１００の左後方および右後方の照射範囲（たとえば、１００ｍ程度の範囲）の状況を探知するためのセンサである。レーダ３は、照射範囲にレーダ波を照射し、照射範囲内に存在する物体からの反射波を受信して、その反射波に応じた検出信号を出力する。レーダ３は、ミリ波帯の電波をレーダ波に用いるミリ波レーダ（ミリ波センサ）であってもよいし、レーザをレーダ波に用いるレーザレーダであってもよい。

【0022】

カメラ４は、所定のフレームレートで静止画を連続して撮影可能なものであり、単眼カメラであってもよいし、ステレオカメラであってもよい。カメラ４は、車両１００の後方を広角で撮像可能なように、たとえば、車両１００の後部の中央（たとえば、リヤスポイラの下面の中央）に配置されている。なお、カメラ４は、車両１００の前部に配置され、車両１００の前方を撮影可能であってもよい。この場合、カメラ４による前方の撮影画像から、後述する車両１００と前方の走行車線の端との間の距離Ｌが取得されるようにしてもよい。また、カメラ４は、車両１００の前部および後部に配置されていてもよい。

【0023】

運転支援システム１には、運転支援ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５が含まれる。運転支援ＥＣＵ５は、マイコン（マイクロコントローラユニット）を含む構成の電子制御ユニットであり、マイコンには、たとえば、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。車両１００には、運転支援ＥＣＵ５以外にも、各部を制御するため、運転支援ＥＣＵ５と同様のハードウェア構成を有するＥＣＵが搭載されており、運転支援ＥＣＵ５を含む複数のＥＣＵは、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信プロトコルによる双方向通信が可能に接続されている。

【0024】

運転支援ＥＣＵ５は、ＢＳＭスイッチ２の操作に応じて、ＢＳＭ機能のオン（作動）／オフ（非作動）を切り替える。ＢＳＭ機能がオンの状態において、運転支援ＥＣＵ５は、次に説明する他車両検知処理を実行し、他車両検知処理で隣接車線を走行する他車両を検知した場合、インジケータ６の点滅または点灯させ、また、ブザー／スピーカ７から音声や警報音を出力させる。

【0025】

＜他車両検知処理＞
図２、図３および図４は、直線道路を走行中の車両１００および他車両を検知する検知範囲を示す図である。

【0026】

なお、図２以降の各図では、レーダ３による他車両の検知範囲がハッチングで示されている。

【0027】

ＢＳＭスイッチ２の操作によりＢＳＭ機能がオンになると、他車両検知処理が開始される。他車両検知処理では、まず、車両１００の位置を特定するための座標系が設定される。たとえば、図２に示されるように、車両１００の重心の位置を原点として、車両１００の前後方向に沿ったＸ軸および車両１００の幅方向に沿ったＹ軸を含む平面座標系が設定される。

【0028】

次に、車両１００のヨーレートが取得される。車両１００には、ヨーレートの検出のため、ヨーレートセンサ（図示せず）が設けられている。ヨーレートセンサは、車両１００の重心点を通る鉛直軸まわりの回転角速度であるヨーレートに応じた検出信号を出力する。ヨーレートセンサの検出信号は、運転支援ＥＣＵ５に入力されてもよいし、運転支援ＥＣＵ５以外のＥＣＵに入力されてもよい。ヨーレートセンサの検出信号が運転支援ＥＣＵ５に入力される場合、運転支援ＥＣＵ５により、ヨーレートセンサの検出信号からヨーレートが求められる。ヨーレートセンサの検出信号が運転支援ＥＣＵ５以外のＥＣＵに入力される場合、そのＥＣＵにより、ヨーレートセンサの検出信号からヨーレートが求められて、その求められたヨーレートが運転支援ＥＣＵ５に入力される。

【0029】

また、車両１００の舵角が取得される。車両１００には、舵角の検出のため、舵角センサ（図示せず）が設けられている。舵角センサは、車両１００のステアリング機構の舵角中点に対する舵角に応じた検出信号を出力する。舵角は、ステアリングホイールの中立位置からの操舵角（回転操作角）であってもよいし、操舵輪の中立位置からの転舵角であってもよい。舵角センサの検出信号は、運転支援ＥＣＵ５に入力されてもよいし、運転支援ＥＣＵ５以外のＥＣＵに入力されてもよい。舵角センサの検出信号が運転支援ＥＣＵ５に入力される場合、運転支援ＥＣＵ５により、舵角センサの検出信号から舵角が求められる。舵角センサの検出信号が運転支援ＥＣＵ５以外のＥＣＵに入力される場合、そのＥＣＵにより、舵角センサの検出信号から舵角が求められて、その求められた舵角が運転支援ＥＣＵ５に入力される。

【0030】

運転支援ＥＣＵ５により、車両１００のヨーレートおよび舵角が取得されると、ヨーレートおよび舵角から、車両１００が走行している道路の形状が推定され、その道路形状に応じたレーダ３による他車両の検知範囲が設定される。

【0031】

たとえば、図２に示されるように、車両１００が走行している道路が直線道路であり、車両１００が第２走行車線の中央を走行している場合、第２走行車線の中央から左側の端までの距離（第２走行車線の中央から第１走行車線までの距離）および右側の端までの距離（第２走行車線の中央から追越車線までの距離）がそれぞれ既知であるから、それらの距離を用いて、レーダ３による他車両の検知範囲を車両１００の後方かつ側方で隣接車線である第１走行車線および追越車線上に設定することができる。

【0032】

ところが、図３に示されるように、車両１００が直線道路の第２走行車線であって、その第２走行車線の中央から右側（追越車線側）にずれていると、第２走行車線の中央から左側の端までの距離および右側の端までの距離を用いて設定される検知範囲は、第１走行車線および追越車線に対して右側にずれてしまう。

【0033】

そこで、カメラ４による撮影画像から、車両１００と第２走行車線の右側の端（車両１００が走行中の車線の端）との間の距離Ｌが取得される。その後、距離Ｌが第２走行車線の中央と右側の端との間の距離と比較されて、車両１００の車幅方向の中心と第２走行車線の中央とのずれ量が求められる。そして、そのずれ量に応じて、レーダ３による他車両の検知範囲が左側に補正される。この補正により、図４に示されるように、レーダ３による他車両の検知範囲を車両１００の後方かつ側方で隣接車線である第１走行車線および追越車線上に設定することができる。なお、距離Ｌは、車両１００の車幅方向の中心ではなく、車両１００の車幅方向端と走行車線の端との間の距離であってもよい。

【0034】

図５、図６および図７は、カーブ路を走行中の車両１００および他車両を検知する検知範囲を示す図である。

【0035】

図５に示されるように、車両１００が走行している道路が左側に一定の曲率半径でカーブするカーブ路であり、車両１００が第２走行車線の中央を走行している場合、車両１００のヨーレートおよび舵角からカーブ路の曲率半径Ｒが求められる。第２走行車線の中央から左側および右側の各端までの距離がそれぞれ既知であるから、それらの距離と、カーブ路の曲率半径Ｒとを用いて、レーダ３による他車両の検知範囲を車両１００の後方かつ側方で隣接車線である第１走行車線および追越車線上に設定することができる。

【0036】

ところが、図６に示されるように、カーブ路の曲率半径が途中で変化しており、その曲率半径の変化点に車両１００が差し掛かっている状況では、車両１００のヨーレートおよび舵角から求まる曲率半径Ｒ’と車両１００の後方かつ側方のカーブ路の曲率半径Ｒとにずれが生じる（たとえば、Ｒ’＜Ｒ）。そのため、第２走行車線の中央から左側および右側の各端までの距離と、ヨーレートおよび舵角から求まる曲率半径Ｒ’とを用いて設定される検知範囲は、第１走行車線および追越車線に対してずれてしまう。

【0037】

そこで、カメラ４による撮影画像から、車両１００の後方かつ側方のカーブ路の曲率半径Ｒが取得される。そして、その曲率半径Ｒに応じて、車両１００の後方かつ側方の道路形状（カーブ路の度合いなど）が推定され、上述の距離Ｌにより、レーダ３による他車両の検知範囲が補正される。この補正により、図７に示されるように、レーダ３による他車両の検知範囲を車両１００の後方かつ側方で隣接車線である第１走行車線および追越車線上に設定することができる。

【0038】

＜作用効果＞
以上のように、車両１００の後方かつ側方で隣接車線を走行する他車両をレーダ３で検知する構成において、レーダ３による他車両の検知範囲を適正に設定することができる。その結果、隣接車線を走行する他車両を検知しないことによる不警報、隣接車線ではない位置の物体を検知することによる誤警報の発生が抑制され、警報性能が向上する。

【0039】

＜変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。

【0040】

たとえば、車両１００が車線の中央を走行しておらず、かつ、車両１００のヨーレートおよび舵角から求まる曲率半径が車両１００の後方かつ側方のカーブ路の曲率半径とずれている場合には、図３および図４を参照して説明した補正および図６および図７を参照して説明した補正の組合せにより、レーダ３による他車両の検知範囲のずれを良好に補正することができる。

【0041】

カメラ４による撮影画像から車両１００が走行中の車線を特定できるので、図８に示されるように、車両１００が最右側の車線（追越車線）を走行している場合には、車両１００の後方かつ右側の側方が検知範囲外とされて、車両１００の後方かつ左側の側方のみに検知範囲が設定されてもよい。また、図９に示されるように、車両１００が最左側の車線（第１走行車線）を走行している場合には、車両１００の後方かつ左側の側方が検知範囲外とされて、車両１００の後方かつ右側の側方のみに検知範囲が設定されてもよい。車両１００が直線道路を走行中に限らず、車両１００がカーブ路を走行しているときも同様である。

【0042】

その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

【符号の説明】

【0043】

１：運転支援システム（運転支援装置）
３：レーダ（他車両検知手段）
４：カメラ
５：運転支援ＥＣＵ（検知範囲設定手段、検知範囲補正手段）
１００：車両

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】