JP4543814B2 - 運転支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、自車両が通過予定の道路地点の情報を表示してドライバの運転操作を支援する運転支援装置に関する。

近年、車両のインテリジェント化が進められる中で、ドライバの運転操作を支援するための様々な技術の研究開発が盛んに行われており、その一つとして、自車両が走行している道路上で進行方向前方に存在するカーブ地点を検出し、自車両がそのカーブ地点を通過する際に、警報装置の作動等によってその旨をドライバに報知したり、自動制動装置により自動的に制動制御を行うといった試みがなされている（例えば、特許文献１等を参照。）。

この種の装置では、連続するカーブを自車両が通過する際に警報装置の作動等をその都度行っていたのでは、過剰な警報によってドライバに却って煩わしさを感じさせることになるため、カーブ地点が連続していることを検知したときには、最初のカーブ地点通過時にのみ警報装置の作動等を行うようにすることも検討されている。ただし、連続するカーブの中でも特に急なカーブが存在する場合には、このカーブ地点を通過する際は警報装置を作動させた方が望ましい場合もある。そこで、特許文献１に記載の技術では、カーブ地点が連続していることを検知したときには、個々のカーブ地点の運転難易度を判定し、運転難易度が高いカーブ地点の通過時に警報装置の作動等を行うようにしている。
特開２００２−３６７０９７号公報

ところで、自車両が通過予定のカーブ地点の情報をディスプレイに表示することでドライバの運転操作を支援する場合においては、そのカーブ地点通過時にどの程度慎重な運転操作を行うべきかをドライバに的確に伝えられるような情報表示を行うことが特に重要となる。ここで、カーブ地点通過時にどの程度慎重な運転操作を行うべきかは、そのカーブ地点での運転難易度に依存するので、カーブ地点の情報は運転難易度を反映したかたちで表示することが有効と考えられる。

しかしながら、カーブ地点の情報をその運転難易度を反映したかたちで表示する場合であっても、個々のカーブ地点の運転難易度を個別に判定してそれに基づく表示を行ったのでは、必ずしもドライバに的確な運転操作の指針を与えられない場合がある。これは、連続するカーブ区間を走行するなどの場合には、カーブ地点通過時の運転難易度は他のカーブ地点との比較で捉えた方が、どのような運転操作が必要であるかをドライバが直感的に把握しやすいためと考えられる。換言すると、ドライバの感覚としては、これから通過する予定のカーブ地点が、既に通過したカーブ地点と比べて運転難易度が高くなっているかどうかが分かれば、そのカーブ地点通過時にどのような運転操作が必要であるかを直感的に把握し易くなるものと考えられる。

本発明は、以上のような知見に基づいて創案されたものであって、自車両が通過予定の道路地点の情報を、既に通過した道路地点との対比によりドライバが直感的に把握できるように表示して、ドライバの運転操作を適切に支援することができる運転支援装置を提供することを目的としている。

本発明に係る運転支援装置は、自車両が通過予定のカーブ地点の運転難易度を既に通過したカーブ地点の運転難易度と比較して、運転難易度の比較判定結果に応じて、通過予定のカーブ地点についての情報を表示してドライバの運転操作を支援するものである。このような運転支援装置において、本発明では、前記目的を達成するために、道路上のカーブ地点の情報を含む地図情報が格納された地図情報記憶手段と、既に通過したカーブ地点の情報及び当該カーブ地点を自車両が通過した時の車両挙動に関する情報を保持するカーブ通過履歴記憶手段と、前記地図情報記憶手段に格納された地図情報を参照して、表示対象となる通過予定のカーブ地点を特定する表示対象特定手段と、前記カーブ通過履歴記憶手段に記憶された情報を参照して、比較対象となるカーブ地点を特定する比較対象特定手段と、表示対象として特定されたカーブ地点の運転難易度と、比較対象として特定されたカーブ地点の運転難易度とを比較する運転難易度比較手段と、前記運転難易度比較手段の比較判定結果に応じて、前記表示対象のカーブ地点についての情報表示内容を決定する表示制御手段とを備える。

本発明の運転支援装置によれば、自車両が通過予定の道路地点の情報が、既に通過した道路地点との対比によりドライバが直感的に把握できるように表示されるので、ドライバに当該道路地点を通過する際の的確な運転操作の指針を与えることができ、ドライバの運転操作を適切に支援することができる。

以下、本発明を適用した運転支援装置の具体的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。

本発明の運転支援装置は、自車両が通過予定の道路地点の情報を表示手段で表示してドライバの運転操作を支援するものである。本実施形態では、特に、自車両が走行している道路上で進行方向前方に存在するカーブ地点について、そのカーブ地点通過時の運転操作を支援するための情報を表示する運転支援装置への適用例について説明するが、本発明は、このようなカーブ地点の情報に限らず、例えば道路上の交差点等、近接する複数の道路地点間で通過時における運転難易度の比較が可能なものの情報を表示する場合に広く適用可能である。

本実施形態の運転支援装置の構成を図１に示す。この運転支援装置は、カーブ地点の情報を表示する機能の他、カーブ通過時に必要に応じて制動制御等の走行駆動系の自動制御を行う機能を有しており、地図情報記憶手段１、カーブ予測手段（表示対象特定手段）２、車両信号検出手段３、カーブ通過履歴記憶手段４、比較対象特定手段５、連続性判断手段６、運転難易度比較判定手段７、情報取得手段８、カーブ通過速度予測手段９、表示制御手段１０、表示手段１１、車両制御手段１２を備えて構成される。

地図情報記憶手段１は、例えば車載ナビゲーションシステム等で利用される地図情報が格納されたものである。この地図情報記憶手段１に格納されている地図情報は、自車両が走行する道路の情報、具体的には、道路上に存在する各カーブ地点の形状やその勾配、道路の道幅、見通し、ガードレールの有無、道路脇の溝の有無、路肩の地形（例えば、路肩が急なガケ等になっているといった状況等）、路面の舗装状況などの情報を含んでおり、適宜必要な情報を取り出せるようになっている。なお、ここでは、地図情報記憶手段１として、ハードディスクやＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の大容量記録媒体に地図情報を格納したものを想定しているが、地図情報記憶手段１としては、その他、例えば地図情報提供サービスを行っている外部の情報提供サーバから必要な情報のみを通信で取得して、その情報を一時的に保持する構成のものであってもよい。また、道路上に存在する各カーブ地点の形状やその勾配、道路の道幅、見通し、ガードレールの有無、道路脇の溝の有無、路肩の地形、路面の舗装状況などの細かな情報については、後述する情報取得手段１０により適宜取得するようにしてもよい。

カーブ予測手段２は、自車両が走行している道路及び自車両の進行方向を予測して、現在時刻Ｔから所定時間（Th1秒：Th1＞０）までの間に自車両が通過すると予測されるカーブ地点が存在するか否かを判断するものである。ここで、自車両が走行している道路及び進行方向は、車載ナビゲーションシステムの機能によって自車両の現在位置や向きを把握するとともに、その情報を地図情報記憶手段１に格納された地図情報とマッチングさせることで予測することができる。また、車載ナビゲーションシステムで経路設定を行っている場合には、この情報を利用することでも予測可能である。

また、一般に車載ナビゲーションシステムで扱われる地図情報は、道路地図を離散的にプロットした情報であるため、このような地図情報を用いて道路上のカーブ地点を検出する場合には、道路を表す点列の並びからその道路にカーブ地点が存在するか否かを識別する必要がある。この識別を予想される経路に沿って実施することで、自車両の走行経路上のカーブ地点を検出することができ、また、自車両の現在位置や車速の情報を用いることで、自車両の走行経路上に、現在時刻ＴからTh1秒が経過するまでの間に自車両が通過すると予測されるカーブ地点が存在するか否かを判断することができる。なお、道路上における各カーブ地点の位置や形状、勾配といった細かな情報が地図情報に含まれている場合には、この情報を用いてカーブ地点の存在有無を判断することが可能であることは勿論である。

このカーブ予測手段２により、自車両の走行経路上にTh1秒後までの間に自車両が通過すると予測されるカーブ地点が存在すると判断された場合、そのカーブ地点が表示対象のカーブ地点として特定されることになる。そして、そのカーブ地点の情報は、後述の連続性判断手段６やカーブ通過速度予測手段９、さらにはカーブ通過履歴記憶手段４へと送られる。

車両信号検出手段３は、自車両がカーブ地点を通過する際に車両に発生する各種物理現象を計測して、車両信号として出力するものである。この車両信号検出手段３が計測する物理現象としては、例えば、カーブ地点通過時に自車両に作用する横方向加速度（横Ｇ）や減速度（減速Ｇ）、自車両の速度、ドライバによるステアリング操作角度等が挙げられる。なお、これらのうち、横Ｇやステアリング操作角度は、カーブ地点通過中に検出される数値が出力され、また自車両の速度や減速Ｇについては、カーブ地点通過中に検出される値だけでなく、カーブ地点に進入前からカーブ地点に進入するまでのΔｔ秒間（Δｔ＞０）に発生する値も出力される。車両信号検出手段３は、自車両がカーブ地点を通過するたびに、これらの車両信号をカーブ地点通過時の時刻の情報とともに出力する。また、カーブ地点通過時に車両制御手段１２によって走行駆動系の自動制御が行われた場合には、その情報も併せて出力する。これら車両信号検出手段３の出力は、カーブ通過履歴記憶手段４に送られる。また、この車両信号検出手段３により検出された自車両の速度の情報は、表示制御手段１０や車両制御手段１２にも送られる。

カーブ通過履歴記憶手段４は、自車両が既に通過したカーブ地点の情報及び当該カーブ地点を自車両が通過した時の車両挙動に関する情報を保持するものである。すなわち、このカーブ通過履歴記憶手段４には、カーブ予測手段２によって通過予定のカーブ地点が特定されるたびに、地図情報記憶手段１の地図情報から取得された当該カーブ地点に関する情報が個別の識別番号（カーブＩＤ）によって識別可能な状態で記憶され、また、実際に自車両がそのカーブ地点を通過するたびに、車両信号検出手段３の出力から求まる車両挙動に関する各種情報が記憶される。

このカーブ通過履歴記憶手段４に記憶される各種情報及びそのデータ構造の一例を表１に示す。

この表１に示すデータ構造において、「データ番号」列には、その時点で格納されているデータセットの通し番号が記載されている。また、「カーブＩＤ」列には、カーブ予測手段３によって通過予定のカーブ地点が特定されたときに、当該カーブ地点に対して順次付された識別番号が記載されている。また、「形状」列には、カーブ地点の静的な属性データ、すなわちカーブ形状やその曲率、勾配等の情報記載されている。また、「通過時刻」列には、実際に自車両が当該カーブ地点を通過した時の通過時刻が記載されている。例えば、自車両が１７時２０分３５秒にそのカーブ地点を通過したとすると、１７２０３５といった数値が「通過時刻」列に記載される。また、「速度」列、「最大減速度」列、「最大ジャーク」列、「最大ステア角速度」列、「最大ステアジャーク」列及び「最大横Ｇ」列には、実際に自車両が当該カーブを通過した時に車両信号検出手段３から出力される値、或いはその値から演算される各種車両挙動を示す値がそれぞれ記憶される。

個別に説明すると、「速度」列には、自車両がそのカーブ地点手前の所定距離からカーブ終了までの区間を通過する間の自車両の最低速度が記載される。例えば、カーブ地点通過時の最低速度が４０km/hであった場合には、「速度」列には４０といった数値が記載される。

また、「最大減速度」列には、自車両がそのカーブ地点手前の所定距離からカーブ終了までの区間を通過する間に自車両に発生した減速度（前後方向）の最大値が記載される。例えば、自車両に発生した最大減速度がマイナス０．２m/s^２であった場合には、「最大減速度」列には０．２といった数値が記載される。

また、「最大ジャーク」列には、自車両がそのカーブ地点手前の所定距離からカーブ終了までの区間を通過する間に自車両に発生した減速度の微分成分であるジャークの最大値が記載される。このジャークは、車両信号検出手段６により出力される自車両の減速度について時間微分を行うことにより算出され、その最大値が「最大ジャーク」列に記載される。例えば、最大ジャークがマイナス０．３m/s^３と算出された場合には、「最大ジャーク」列には０．３といった数値が記載される。

また、「最大ステア角速度」列には、自車両がそのカーブ地点を通過している間に発生したステアリング操作角速度の最大値が記載される。このステアリング操作角速度は、車両信号検出手段６により出力されるステアリング操作角度の時間単位の変化量から算出され、その最大値が「最大ステア角速度」列に記載される。例えば、最大ステアリング操作角速度が５degree/sであった場合には、「最大ステア角速度」列には５といった数値が記載される。なお、この値は、右カーブあれば右回転方向をプラス、左方向をマイナスとして符号とともに記載するようにしている。

また、「最大ステアジャーク」列には、自車両がそのカーブ地点を通過している間に発生したステアリング操作角速度の２次微分成分であるステアリングジャークの最大値が記載される。このステアリングジャークは、車両信号検出手段６により出力されるステアリング操作角度から求まるステアリング操作角速度について２次微分を行うことにより算出され、その最大値が「最大ステアジャーク」列に記載される。例えば、最大ステアリングジャークが１００degree/s^３であった場合には、「最大ステアジャーク」列には１００といった数値が記載される。なお、表１に示す例では、ステアリング角速度についての１次微分成分については記載されていないが、この成分についてもカーブ通過履歴記憶手段４に記憶させておいて、後述する比較対象となるカーブ地点を特定する処理に用いるようにしてもよい。

また、「最大横Ｇ」列には、自車両がそのカーブ地点を通過している間に自車両に発生した横方向加速度の最大値が記載される。例えば、自車両に発生した最大横Ｇがマイナス０．２m/s^２であった場合には、「最大横Ｇ」列には０．２といった数値が記載される。

さらに、表１に示すデータ構造の例では、自車両が実際にそのカーブ地点を通過した時に車両の走行駆動系の自動制御を行ったか否かの履歴を、「制御有無」列に記載するようにしている。この制御有無の履歴は、例えば、制御を行ったときに１、制御を行っていないときは０で、それぞれ「制御有無」列に記載される。この「制御有無」列を参照することにより、自動ブレーキ等の車両制御を行った場合には、通過時に発生した実際の速度よりも速い速度でドライバがカーブ地点への進入を試みたこと等が推測できる。

なお、以上のようなデータ構造でカーブ通過履歴記憶手段４に記憶された各種情報は、所定時間（Th2秒：Th2＞０）が経過した段階でカーブ通過履歴記憶手段４から削除される。したがって、現在時刻Ｔから所定時間Th2秒前までの間に自車両が通過したカーブ地点についての最新の情報が、常に更新されながらカーブ通過履歴記憶手段４に記憶されていくことになる。

比較対象特定手段５は、自車両が既に通過したカーブ地点のうちで、表示対象のカーブ地点との間で運転難易度を比較するための比較対象となるカーブ地点を特定するものである。すなわち、この比較対象特定手段５は、カーブ予測手段２によって表示対象となるカーブ地点（現在時刻ＴからTh1秒が経過するまでの間に自車両が通過すると予測されるカーブ地点）が特定されたときに、カーブ通過履歴記憶手段４に記憶されている情報を参照して、このカーブ通過履歴記憶手段４に情報が記憶されているカーブ地点（現在時刻Ｔから所定時間Th2秒前までの間に自車両が通過したカーブ地点）のうちで、所定の条件に合致するカーブ地点を比較対象のカーブ地点として特定して、そのカーブ地点に関する情報をカーブ通過履歴記憶手段４から読み出す。

ここで、比較対象のカーブ地点を特定するために用いる条件としては様々なものが考えられるが、本発明の趣旨から、比較対象のカーブ地点としては、ドライバが当該カーブ地点通過時に特に運転操作に注意を払ったと考えられるカーブ地点を選択することが有効であると考えられる。このような観点から、本実施形態では、カーブ通過履歴記憶手段４に情報が記憶されているカーブ地点のうちで、自車両が通過した時に所定値ａ（ａ＜０）を超える減速度が発生したカーブ地点、或いは自車両が通過した時に所定値ｂ（ｂ＜０）を超えるジャークが発生したカーブ地点、或いは自車両が通過した時のステアリング操作角速度が所定値ｃ（ｃ＞０）を超えたカーブ地点、或いは自車両が通過した時に所定値ｄ（ｄ＞０）を超えるステアリングジャークが発生したカーブ地点、或いは自車両が通過した時に所定値ｅ（ｅ＞０）を超える横方向加速度（横Ｇ）が発生したカーブ地点が存在するかを判断し、このような条件に合致するカーブ地点が存在する場合に、それを比較対象のカーブ地点として特定するようにしている。なお、これらの各条件は、カーブ通過履歴記憶手段４に記憶されている情報を参照することで、一意に判定することが可能である。比較対象特定手段５により比較対象として特定されたカーブ地点に関する情報は、カーブ通過履歴記憶手段４から読み出されて連続性判断手段６へと送られる。

連続性判断手段６は、カーブ予測手段２によって表示対象として特定された通過予定のカーブ地点と、比較対象特定手段５によって比較対象として特定された既に通過したカーブ地点との間の連続性を判断するものである。２つのカーブ地点の連続性は、その形状や距離等を基準に判断することも可能であるが、ここでは、自車両が通過する時間間隔をもって２つのカーブ地点の連続性を判断するものとする。すなわち、連続性判断手段６は、表示対象のカーブ地点と比較対象のカーブ地点とについて、予め決められた地点の通過時刻、例えば比較対象のカーブ地点におけるカーブ終了地点通過時刻と、表示対象のカーブ地点におけるカーブ開始地点通過予想時刻とから、これら２つのカーブ地点の時間間隔を算出する。或いは、比較対象のカーブ地点における中心地点通過時刻と、表示対象のカーブ地点における中心地点通過予想時刻とから、これら２つのカーブ地点の時間間隔を算出するようにしてもよい。そして、この算出した時間間隔が所定値（Th3秒：Th3＞０）未満であれば、表示対象のカーブ地点と比較対象のカーブ地点との間に連続性有りと判断し、所定値Th3秒を超えていれば、表示対象のカーブ地点と比較対象のカーブ地点との間に連続性がないと判断する。

この連続性判断手段６によって表示対象のカーブ地点と比較対象のカーブ地点との間に連続性有りと判断された場合には、表示対象のカーブ地点に関する情報と、比較対象のカーブ地点に関する情報とが、運転難易度比較判定手段７に送られる。一方、連続性判断手段６によって表示対象のカーブ地点と比較対象のカーブ地点との間に連続性がないと判断された場合には、表示対象のカーブ地点に関する情報のみが表示制御手段１０へと送られる。

運転難易度比較判定手段７は、連続性判断手段６によって連続性有りと判断された表示対象のカーブ地点と比較対象のカーブ地点とについて、双方の運転難易度を比較するものである。２つのカーブ地点の運転難易度を比較する基準としては様々なものが考えられるが、ここでは、表示対象のカーブ地点及び比較対象のカーブ地点の難易度を、各カーブ地点の勾配量及び曲率半径に基づいて判定するようにしている。具体的には、運転難易度比較判定手段７は、比較対象のカーブ地点の曲率半径をR1、表示対象のカーブ地点の曲率半径をR2、比較対象のカーブ地点の勾配量をS1、表示対象のカーブ地点の勾配量をS2（S1、S2は上り勾配のときに正値、下り勾配のときに負値をとるものとする。）としたときに、連続性判断手段６によって連続性有りと判断された表示対象のカーブ地点と比較対象のカーブ地点とについて、以下のいずれかの条件に合致するときに、表示対象のカーブ地点の運転難易度が比較対象のカーブ地点の運転難易度よりも高いと判定する。

条件（１）： ｜S1−S2｜＜Th4、且つ、R1−R2＞０
条件（２）： S1−S2≧Th4、且つ、R2−R1＜Th5
条件（３）： S2−S1≧Th4、且つ、R1−R2＜Th6
前記の条件（１）は、表示対象のカーブ地点と比較対象のカーブ地点とで勾配量の差が所定値Th4（Th4＞０）未満の場合には、表示対象のカーブ地点のカーブ曲率R2が比較対象のカーブ地点のカーブ曲率R1よりも小さいとき、すなわち表示対象のカーブ地点が比較対象のカーブ地点に比べて急なカーブとなるときに、表示対象のカーブ地点の運転難易度が高いとするものである。

また、前記の条件（２）は、表示対象のカーブ地点と比較対象のカーブ地点とでカーブ曲率の差が所定値Th5（Th5＞０）未満の場合には、表示対象のカーブ地点の下り勾配量が比較対象のカーブ地点の下り勾配量よりも大きくなるときに、表示対象のカーブ地点の運転難易度が高いとするものである。

また、前記の条件（３）は、表示対象のカーブ地点の上り勾配量が比較対象のカーブ地点の上り勾配量より大きい場合には、表示対象のカーブ地点の曲率半径R2が比較対象のカーブ地点の曲率半径R1よりも小さく、且つ、そのカーブ曲率の差が所定値Th6（Th6＞０）を超えているときに、表示対象のカーブ地点の運転難易度が高いとするものである。

この運転難易度比較判定手段７による比較判定の結果、表示対象のカーブ地点の運転難易度が比較対象のカーブ地点の運転難易度よりも高いと判定された場合には、表示対象のカーブ地点に関する情報と、比較対象のカーブ地点に関する情報とが、表示制御手段１０へと送られる。一方、運転難易度比較判定手段７による比較判定の結果、表示対象のカーブ地点の運転難易度が比較対象のカーブ地点の運転難易度よりも低いと判定された場合には、表示対象のカーブ地点に関する情報のみが表示制御手段１０へと送られる。

情報取得手段８は、主にリアルタイムな情報を外部の情報提供サーバから通信で取得するものである。ここで取得する情報とは、例えば路面凍結の状況、路上駐車車両の有無やその位置情報、道路上のカーブ地点通過時におけるコーナリング限界速度情報などである。この情報取得手段８によって取得された情報は、カーブ通過速度予測手段９へと送られる。

カーブ通過速度予測手段９は、カーブ予測手段２によって表示対象のカーブ地点として特定されたカーブ地点を自車両が通過する際の予想通過速度Vcを算出するものである。ここでいう予想通過速度とは、地図情報記憶手段１に格納された地図情報に含まれる情報（カーブの曲率半径、道幅、見通し等）や、情報取得手段３によって情報提供サーバからリアルタイムに取得した情報等を用いて算出される値であり、カーブ通過速度予測手段９は、これらの情報を用いて、例えば予め定めた演算式により、自車両が表示対象のカーブ地点を通過する際の予想通過速度Vcを算出する。なお、ここでは簡単のために、Vc＝sqrt（ｋ×R）、ただしｋは比例定数、Rはカーブの曲率半径、sqrtは２乗根を表すものとして定義するものとする。このカーブ通過速度予測手段９によって算出された予想通過速度Vcの情報は、表示制御手段１０や車両制御手段１２へと送られる。

表示制御手段１０は、表示対象のカーブ地点についての情報表示内容を決定して、決定した内容の情報を表示手段１１に表示させるものである。

具体的には、表示制御手段１０は、比較対象となるカーブ地点が特定されなかったとき、または、比較対象のカーブ地点が特定されたが、この比較対象のカーブ地点と表示対象のカーブ地点との間に連続性がないと判断されたとき、または、比較対象のカーブ地点と表示対象のカーブ地点との間に連続性有りと判断されたが、表示対象のカーブ地点の運転難易度が比較対象のカーブ地点の運転難易度よりも低いと判定されたときに、以下の判断基準に従って、表示対象のカーブ地点についての情報のみの表示（以下、単独表示という。）を行う必要性があるかどうかを判断する。すなわち、車両信号検出手段３により検出される自車両の速度をV、カーブ通過速度予測手段９により算出された予想通過速度をVc、自車両の現在位置から表示対象のカーブ地点入口までの距離をLとしたときに、α＝（Vc^２−V^２）／２Lで定義されるαを求め、求めたαの値が所定値Th7（Th7＜０）未満の場合、すなわち自車両が表示対象のカーブ地点を通過する際に予め設定した閾値である所定値Th7よりも急な減速度が要求されると予測される場合に、単独表示を行う必要があると判断する。

そして、表示制御手段１０は、単独表示の必要性有りと判断した場合には、例えば図２に示すように、表示対象のカーブ地点について、曲率半径に応じたカーブ形状を示すアイコン、或いはカーブ地点の存在をドライバに知らせるメッセージ等を表示手段１１に表示させる。また、このような表示手段１１でのアイコンやメッセージ等の表示にあわせて、或いはこれに代えて、スピーカからカーブ地点の存在を知らせるアナウンスを音声出力するようにしてもよい。

また、表示制御手段１０は、比較対象のカーブ地点と表示対象のカーブ地点との間に連続性有りと判断され、且つ、表示対象のカーブ地点の運転難易度が比較対象のカーブ地点の難易度よりも高いと判定された場合には、以下の判断基準に従って、表示対象のカーブ地点と比較対象のカーブ地点とを対比させた表示形態での表示（以下、比較表示という。）を行う必要性があるかどうかを判断する。すなわち、単独表示の必要性判断の場合と同様にα＝（Vc^２−V^２）／２Lで定義されるαを求め、求めたαの値が所定値Th8（Th8＜Th7＜０）未満の場合、すなわち自車両が表示対象のカーブ地点を通過する際に予め設定した閾値である所定値Th8よりも急な減速度が要求されると予測される場合に、比較表示を行う必要があると判断する。なお、ここで比較表示の必要性を判断するための閾値として、単独表示の場合に用いた所定値Th7よりも小さい値である所定値Th8を用いているのは、連続するカーブ地点を走行しているときに遭遇するカーブよりも、直線路走行後に遭遇するカーブの方が急なカーブに感じるという経験則を考慮したためである。

そして、表示制御手段１０は、比較表示の必要性有りと判断した場合には、表示対象のカーブ地点と比較対象のカーブ地点とを対比させた表示形態、具体的には、例えば図３に示すように、表示対象のカーブ地点と比較対象のカーブ地点との関係を表したアイコン等を表示手段１１に表示させる。図３の（ａ）〜（ｃ）は、いずれも比較対象のカーブ地点が右カーブである場合のアイコン表示例であり、図３（ａ）では、表示対象のカーブ地点が比較対象のカーブ地点よりやや急な左カーブであり、運転難易度が高くなっていることを示している。また、図３（ｂ）では、表示対象のカーブ地点も右カーブであるが、比較対象のカーブ地点と表示対象のカーブ地点との間に緩やかな左カーブが入っており、この左カーブよりも前に出現した右カーブ（比較対象のカーブ地点）と比較して、表示対象のカーブ地点の運転難易度が高くなっていることを示している。また、図３（ｃ）では、表示対象のカーブ地点が比較対象のカーブ地点と隣接したやや急な右カーブであり、運転難易度が高くなっていることを示している。

なお、表示制御手段１０は、以上のような比較表示を行う場合には、ドライバの注意をより一層喚起することができるように、表示対象のカーブ地点を比較対象のカーブ地点よりも強調させた表示形態で表示させることが望ましい。図３の（ａ）〜（ｃ）では、表示対象のカーブ地点を表す線の太さを比較対象のカーブ地点を表す線の太さよりも太くすることで、表示対象のカーブ地点を強調させるようにした例を示しているが、その他、例えば、表示対象のカーブ地点を表す線の色を比較対象のカーブ地点を表す線の色よりも目立つ色で表示する、或いは表示対象のカーブ地点を表す線の形状を実際の形状よりも急な形状にデフォルメして表示するといったかたちで、表示対象のカーブ地点を強調させるようにしてもよい。

表示手段１１は、表示制御手段１０による制御のもとで、図２に示したような単独表示、或いは図３に示したような比較表示の表示形態で、表示対象のカーブ地点の情報を表示するものであり、例えば、車載ナビゲーションシステムで用いられるディスプレイが利用可能である。また、本発明を適用した運転支援装置で固有のディスプレイを車両に設置して、これを表示手段１１として用いるようにしてもよい。

車両制御手段１２は、自車両が実際に表示対象のカーブ地点を通過する際に、必要に応じて自車両の制動制御等、走行駆動系の自動制御を行うものである。具体的には、車両制御手段１２は、以下の判断基準に従って走行駆動系の自動制御を行う必要性があるかどうかを判断し、必要性ありと判断した場合には、自車両が表示対象のカーブ地点に差し掛かったときに走行駆動系の自動制御を行う。この車両制御要否の判断基準は、上述した表示制御手段１０による単独表示や比較表示の要否判断の場合と同様である。すなわち、車両信号検出手段３により検出される自車両の速度をV、カーブ通過速度予測手段９により算出された予想通過速度をVc、自車両の現在位置から表示対象のカーブ地点入口までの距離をLとしたときに、α＝（Vc^２−V^２）／２Lで定義されるαを求め、求めたαの値が所定値Th9（Th9＜０）未満の場合、すなわち自車両が表示対象のカーブ地点を通過する際に予め設定した閾値である所定値Th9よりも急な減速度が要求されると予測される場合に、車両制御手段１２は、車両制御の必要性ありと判断して、自車両が表示対象のカーブ地点に差し掛かったときに自動制動制御等を行う。

なお、以上は、表示制御手段１０による比較表示、単独表示の必要性有無の判断や、車両制御手段１２による車両制御の必要性有無の判断の際の判断基準として、表示対象のカーブ地点を通過する際の予想通過速度Vcと実際の車両の走行速度Vとを用いた例について説明したが、表示制御手段１０による比較表示、単独表示の必要性有無や、車両制御手段１２による車両制御の必要性有無は、以上の例に限らず、例えば横Ｇや減速Ｇ、路面スリップ率等と、それぞれの予測数値とを比較することで判断するようにしてもよい。

次に、以上のように構成される本実施形態の運転支援装置における制御の詳細について、図４のフローチャートを参照しながら説明する。

本実施形態の運転支援装置では、自車両のエンジン始動に伴って図４の制御フローが開始され、先ず、ステップＳ１において、カーブ通過履歴記憶手段４に保持されている過去のカーブ通過時のデータ、すなわち、表１に示したようなカーブ地点の情報及び当該カーブ地点通過時の車両挙動に関する情報がクリアされる。そして、ステップＳ２において、カウンタＮが初期値にセットされる。

次に、ステップＳ３において、カーブ予測手段２が、地図情報記憶手段１に格納された地図情報、或いは情報取得手段８によって取得された情報を用いて、自車両の走行経路上に現在時刻ＴからTh1秒経過するまでの間に自車両が通過すると予測されるカーブ地点が存在するか否かを判定する。そして、このようなカーブ地点が存在する場合には、このカーブ地点を表示対象のカーブ地点Cnと特定し、このカーブ地点CnにカウンタＮの値を元にしたカーブＩＤを付与するとともに、このカーブ地点Cnの形状等を示す情報をカーブ通過履歴記憶手段４に記憶させて次のステップＳ４に進む。一方、このようなカーブ地点が存在しない場合には、自車両の移動に伴って条件に合致するカーブ地点が出現するようになるまで、ステップＳ３の処理を繰り返す。

ステップＳ４では、車両信号検出手段３が自車両の走行速度Vを検出して、その情報を表示制御手段１０や車両制御手段１２に送る。また、次のステップＳ５では、カーブ通過速度予測手段９が、自車両がカーブ地点Cnを通過する際の予想通過速度Vcを算出して、その情報を表示制御手段１０や車両制御手段１２に送る。

次に、ステップＳ６において、カーブ通過履歴記憶手段４に保持されているデータのうち、現在時刻ＴからTh2秒以上前に通過したカーブ地点についてのデータがクリアされ、ステップＳ７において、比較対象特定手段５が、カーブ通過履歴記憶手段４にデータが残されているカーブ地点（現在時刻Ｔから所定時間Th2秒前までの間に自車両が通過したカーブ地点）のうちで、上述した条件に合致するカーブ地点、すなわち自車両通過時の減速度やジャーク、ステアリング操作角速度、ステアリングジャーク、横Ｇ等が所定値を超えたカーブ地点があるかどうかを判定する。そして、このようなカーブ地点が存在する場合には、このカーブ地点を比較対象のカーブ地点と特定して次のステップＳ８に進む。一方、比較対象となるカーブ地点がない場合にはステップＳ１２へと処理を移行する。

ステップＳ８では、連続性判断手段６が、上述した判断基準に従って、ステップＳ３で特定されたカーブ地点CnとステップＳ７で特定された比較対象のカーブ地点と間に連続性があるかどうかを判定する。そして、連続性があると判断された場合は次のステップＳ９に進み、連続性なしと判断された場合にはステップＳ１２へと処理を移行する。

ステップＳ９では、運転難易度比較判定手段７が、上述した条件（１）〜（３）を用いて、カーブ地点Cnの運転難易度が比較対象のカーブ地点の運転難易度よりも高くなるかどうかを判定する。そして、カーブ地点Cnの運転難易度が高くなると判断された場合は次のステップＳ１０に進み、カーブ地点Cnの運転難易度が低いと判断された場合にはステップＳ１２へと処理を移行する。

ステップＳ１０では、表示制御手段１０が、上述した判断基準に従って、カーブ地点Cnの情報を比較対象のカーブ地点とを対比させた比較表示の表示形態で表示する必要があるかどうかを判定する。そして、比較表示の必要があると判断された場合は次のステップ１１に進み、比較表示の必要性がないと判断された場合にはステップＳ１４へと処理を移行する。

ステップＳ１１では、表示制御手段１０による制御のもとで、例えば図３に示したような比較表示の表示形態で、カーブ地点Cnについての情報を表示手段１１に表示させる。

一方、ステップＳ７で比較対象となるカーブ地点がないと判断された場合、或いはステップＳ８でカーブ地点Cnと比較対象となるカーブ地点との間に連続性がないと判断された場合、或いはステップＳ９でカーブ地点Cnの運転難易度が比較対象のカーブ地点の運転難易度よりも低いと判断された場合には、ステップＳ１２において、表示制御手段１０が、上述した判断基準に従って、カーブ地点Cnの情報のみを単独表示の表示形態で表示する必要があるかどうかを判定する。そして、単独表示の必要があると判断された場合は次のステップ１３に進み、比較表示の必要性がないと判断された場合にはステップＳ１４へと処理を移行する。

ステップＳ１３では、表示制御手段１０による制御のもとで、例えば図２に示したような単独表示の表示形態で、カーブ地点Cnについての情報を表示手段１１に表示させる。

次に、ステップＳ１４において、車両制御手段１２が、上述した判断基準に従って、自車両がカーブ地点Cnを通過する際に走行駆動系の自動制御を行う必要性があるかどうかを判断する。そして、車両制御の必要性があると判断した場合には、次のステップＳ１５において、自車両が実際にカーブ地点Cnに差し掛かったときに、自動制動制御等の車両制御を行って次のステップＳ１６に進む。一方、車両制御の必要性がないと判断した場合には、ステップＳ１５での車両制御を行うことなくステップＳ１６に処理を移行する。

次に、ステップＳ１６において、自車両が実際にカーブ地点Cnを通過する際に自車両に働く横Ｇや減速Ｇ、自車両の速度、ドライバによるステアリング操作角度等の各種物理現象を車両信号検出手段３によって計測し、その情報を用いてカーブ地点Cn通過時の車両挙動に関する各種情報を生成し、これをカーブ通過履歴記憶手段４の該当するカーブＩＤの欄に記憶させる。また、このとき、自車両が実際にカーブ地点Cnを通過した通過時刻の情報や、ステップＳ１５で車両制御を行ったか否かの情報も併せてカーブ通過履歴記憶手段４に記憶させる。

その後、自車両がカーブ地点Cnを完全に通過した段階で、ステップＳ１７において、表示手段１１によるカーブ地点Cnについての情報の表示や、車両制御手段１２による車両制御を終了し、ステップＳ１８において、カウンタＮの値をインクリメントする。そして、例えば自車両のエンジン停止等によって終了判定がなされるまでは、以上のステップＳ３からステップＳ１８までの処理を繰り返し行い、終了判定がなされた段階（ステップＳ１９）で、本実施形態の運転支援装置における一連の制御フローが終了する。

以上、具体的な例を挙げて詳細に説明したように、本実施形態の運転支援装置では、自車両がTh1秒以内に通過する予定のカーブ地点について、当該カーブ地点が既に通過した比較対象となるカーブ地点よりも運転難易度が高い場合に、そのカーブ地点の情報を比較対象のカーブ地点と対比させた表示形態で表示手段１１に表示させるようにしているので、自車両のドライバは、表示手段１１に表示された情報を参照することで、これから出現するカーブ地点を通過する際にどのような運転操作を行えばよいかを直感的に把握することができる。このように、本実施形態の運転支援装置は、カーブ地点を通過する際の的確な運転操作の指針をドライバに与えることができ、ドライバの運転操作を適切に支援することができる。

本発明を適用した運転支援装置の構成を示すブロック図である。 単独表示による表示例を示す図である。 比較表示による表示例を示す図である。 本発明を適用した運転支援装置における制御の詳細を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 地図情報記憶手段
２ カーブ予測手段（表示対象特定手段）
３ 車両信号検出手段
４ カーブ通過履歴記憶手段
５ 比較対象特定手段
６ 連続性判断手段
７ 運転難易度比較判定手段
８ 情報取得手段
９ カーブ通過速度予測手段
１０ 表示制御手段
１１ 表示手段
１２ 車両制御手段

Claims (13)

1. 自車両が通過予定のカーブ地点の運転難易度を既に通過したカーブ地点の運転難易度と比較して、運転難易度の比較判定結果に応じて、通過予定のカーブ地点についての情報表示を行う運転支援装置であって、
   道路上のカーブ地点の情報を含む地図情報が格納された地図情報記憶手段と、
   既に通過したカーブ地点の情報及び当該カーブ地点を自車両が通過した時の車両挙動に関する情報を保持するカーブ通過履歴記憶手段と、
   前記地図情報記憶手段に格納された地図情報を参照して、表示対象となる通過予定のカーブ地点を特定する表示対象特定手段と、
   前記カーブ通過履歴記憶手段に記憶された情報を参照して、比較対象となるカーブ地点を特定する比較対象特定手段と、
   表示対象として特定されたカーブ地点の運転難易度と、比較対象として特定されたカーブ地点の運転難易度とを比較する運転難易度比較手段と、
   前記運転難易度比較手段の比較判定結果に応じて、前記表示対象のカーブ地点についての情報表示内容を決定する表示制御手段とを備えることを特徴とする運転支援装置。
2. 前記カーブ通過履歴記憶手段は、車両挙動に関する情報として、自車両がそのカーブ地点手前の所定距離からカーブ終了までの区間を通過する間の自車両に発生した減速度の最大値をカーブ毎に記憶し、
   前記比較対象特定手段は、前記カーブ通過履歴記憶手段に情報が記憶されているカーブ地点であって、且つ、自車両が通過した時に所定値を超える減速度が発生したカーブ地点を比較対象のカーブ地点として特定することを特徴とする請求項１に記載の運転支援装置。
3. 前記カーブ通過履歴記憶手段は、車両挙動に関する情報として、自車両がそのカーブ地点手前の所定距離からカーブ終了までの区間を通過する間の自車両に発生した減速度の微分成分であるジャークの最大値をカーブ毎に記憶し、
   前記比較対象特定手段は、前記カーブ通過履歴記憶手段に情報が記憶されているカーブ地点であって、且つ、自車両が通過した時に所定値を超えるジャークが発生したカーブ地点を比較対象のカーブ地点として特定することを特徴とする請求項１に記載の運転支援装置。
4. 前記カーブ通過履歴記憶手段は、車両挙動に関する情報として、自車両がそのカーブ地点を通過している間に発生したステアリング操作角速度の最大値をカーブ毎に記憶し、
   前記比較対象特定手段は、前記カーブ通過履歴記憶手段に情報が記憶されているカーブ地点であって、且つ、自車両が通過した時のステアリング操作角速度が所定値を超えたカーブ地点を比較対象のカーブ地点として特定することを特徴とする請求項１に記載の運転支援装置。
5. 前記カーブ通過履歴記憶手段は、車両挙動に関する情報として、自車両がそのカーブ地点を通過している間に発生したステアリング操作角度の２次微分成分であるステアリングジャークの最大値をカーブ毎に記憶し、
   前記比較対象特定手段は、前記カーブ通過履歴記憶手段に情報が記憶されているカーブ地点であって、且つ、自車両が通過した時に所定値を超えるステアリングジャークが発生したカーブ地点を比較対象のカーブ地点として特定することを特徴とする請求項１に記載の運転支援装置。
6. 前記カーブ通過履歴記憶手段は、車両挙動に関する情報として、自車両がそのカーブ地点を通過している間に自車両の発生した横方向加速度の最大値をカーブ毎に記憶し、
   前記比較対象特定手段は、前記カーブ通過履歴記憶手段に情報が記憶されているカーブ地点であって、且つ、自車両が通過した時に所定値を超える横方向加速度が発生したカーブ地点を比較対象のカーブ地点として特定することを特徴とする請求項１に記載の運転支援装置。
7. 前記カーブ通過履歴記憶手段は、既に通過したカーブ地点の情報として、カーブ地点の曲率半径とカーブ地点の勾配量とをカーブ毎記憶し、
   前記運転難易度比較手段は、表示対象のカーブ地点及び比較対象のカーブ地点の運転難易度を、各カーブ地点の勾配量及び曲率半径に基づいて判定することを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の運転支援装置。
8. 前記運転難易度比較手段は、表示対象のカーブ地点と比較対象のカーブ地点とで勾配量の差が所定値未満の場合には、表示対象のカーブ地点の曲率半径が比較対象のカーブ地点の曲率半径よりも小さいときに、表示対象のカーブ地点の運転難易度が高いと判定することを特徴とする請求項７に記載の運転支援装置。
9. 前記運転難易度比較手段は、表示対象のカーブ地点と比較対象のカーブ地点とで曲率半径の差が所定値未満の場合には、表示対象のカーブ地点の下り勾配量が比較対象のカーブ地点の下り勾配量より大きいときに、表示対象のカーブ地点の運転難易度が高いと判定することを特徴とする請求項７に記載の運転支援装置。
10. 前記運転難易度比較手段は、表示対象のカーブ地点の上り勾配量が比較対象のカーブ地点の上り勾配量より大きい場合には、表示対象のカーブ地点の曲率半径が比較対象のカーブ地点の曲率半径よりも小さく、且つ、その曲率半径の差が所定値を超えているときに、表示対象のカーブ地点の運転難易度が高いと判定することを特徴とする請求項７に記載の運転支援装置。
11. 前記表示制御手段は、表示対象のカーブ地点と比較対象のカーブ地点とが連続性を有し、且つ、表示対象のカーブ地点の運転難易度が比較対象のカーブ地点の運転難易度よりも高いと判定された場合には、当該カーブ地点の情報を比較対象のカーブ地点と対比させた表示形態で表示させることを特徴とする請求項１乃至１０の何れかに記載の運転支援装置。
12. 前記表示制御手段は、表示対象のカーブ地点と比較対象のカーブ地点との関係を表したアイコンを表示させることを特徴とする請求項１１に記載の運転支援装置。
13. 前記表示制御手段は、表示対象のカーブ地点を強調させた表示形態で、表示対象のカーブ地点の情報を表示させることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の運転支援装置。

Images