JP7348882B2 - 運転支援装置、運転支援方法およびプログラム - Google Patents
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Description
〔運転支援システムの概要〕
図1は、実施の形態1に係る運転支援システムの構成を概略的に示す図である。図1に示す運転支援システム1は、車両10と、運転支援装置20と、を備える。この運転支援システム1は、ネットワークNWを通じて相互に通信可能に構成されている。このネットワークNWは、例えばインターネット回線網および携帯電話回線網等から構成されている。また、運転支援システム1は、ネットワークNWを通じて複数の車両10の各々が所定の間隔(例えば10msec間隔)で送信する車両10の走行に関する走行状態データを含むCAN(Controller Area Network)データを運転支援装置20へ送信する。そして、運転支援システム1は、複数の車両10の各々が所定の間隔で送信したCANデータに含まれる、車両10のABS(Anti-lock Braking System)が起動する前の車速データと、車両10のABSが停止した際の車速データと、に基づいて、車両10が走行する路面のすべり摩擦係数を算出する。そして、運転支援システム1は、運転支援装置20によって車両10が走行する路面のすべり摩擦係数が閾値以下であるか否かを判定し、車両10が走行する路面のすべり摩擦係数が閾値以下であると判定された場合、車両10が走行する路面に、路面凍結によるスリップが発生したと検知する。
まず、車両10の機能構成について説明する。図2は、車両10の機能構成を示すブロック図である。
次に、運転支援装置20の機能構成について説明する。図3は、運転支援装置20の機能構成を示すブロック図である。
次に、すべり摩擦係数について説明する。図4は、すべり摩擦の概略図である。図5は、目視路面分類とすべり摩擦係数との関係を示す図である。図5における測定条件は、使用タイヤが冬期路面調査用標準タイヤ、タイヤサイズが165/80 R13、タイヤ空気圧が1.9kgf/cm2および設定荷重が400kgfである。なお、図5においては、一定の速度で走行している車両10に急制動を掛け、車輪がロックして路面を滑っているときの負の加速度(減速度)を測定して求めた値である。
次に、車両10のABS作動開始(終了)前後における車速とスリップ挙動との相関性について説明する。図6は、ABS立ち上がる直前の速度と時間との関係を示す図である。図7は、加速度とすべり摩擦係数との相関性を示す図である。図6において、横軸が時間(s)を示し、縦軸が車速(km/h)を示す。さらに、図6において、折れ線L1は、各サンプリング時における車速の変化を示し、直線L2は、各サンプリング時における車速を直線で近似した際の変化を示す。また、図7において、横軸がすべり摩擦係数の実測値を示し、縦軸が加速度を示す。直線L3が加速度とすべり摩擦係数との回帰直線を示す。
次に、車速データの取得タイミングについて説明する。車両10のブレーキ操作直後は、タイヤロックが発生するため、信頼できる車速データを取得しづらい。さらに、従来では、ABSデータ(ABSの作動開始終了前後のデータ)および車速データのサンプリング周期にばらつきが生じる。このため、実施の形態1では、ABSが起動する前の車速データとして、ABSが起動した直前の車速データ、ABSが起動した直前にサンプリングした1周期前の車速データ、およびABSが起動する前の最後の車速データのいずれかを用いることが最善であるか否かを各車速データの決定係数R2を算出することによって検証する。
次に、各方式の推定精度について説明する。図11は、加速度から算出したすべり摩擦係数とすべり摩擦係数の実測値との関係を示す図である。図12は、各方式、分散および標準偏差の関係を示す図である。なお、図11では、一例として方式1の車速データを用いている。
次に、運転支援装置20が実行する処理について説明する。図15は、運転支援装置20が実行する処理の概要を示すフローチャートである。
次に、実施の形態1について説明する。実施の形態2では、ABSの作動時間をさらに用いて路面凍結によるスリップと他のスリップとを区別して判定する。なお、実施の形態1に係る運転支援システム1と同一の構成には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
図16は、ABS作動時間とすべり摩擦係数との関係を示す図である。図17は、図16のABS作動時間を所定時間で区切った状態を模式的に示す図である。図18は、図16のABS作動期間によるフィルタリングによって抽出したスリップ誤検知除去率を模式的に示す図である。図16および図17において、横軸がABS作動期間(s)を示し、縦軸がすべり摩擦係数μ(路面μ)を示す。また、図18において、横軸がABS作動時間(s)を示し、縦軸がスリップ検知件数を示す。さらに、図18において、棒グラフB1(白抜きの各棒グラフ)が路面凍結によるスリップ数を示し、棒グラフB2(黒塗りの各棒グラフ)が路面凍結によるスリップ以外のスリップ数を示す。
図19は、運転支援装置20が実行する処理の概要を示すフローチャートである。図19において、ステップS11~ステップS13は、図15のステップS1~ステップS3それぞれに対応する。
また、実施の形態1,2では、運転支援装置20の制御部24の機能、取得部241、算出部242、判定部243、検知部244および通信制御部245をECU19に設けてもよい。この場合、ECU19は、車車間通信によって周辺を走行する他車に路面凍結によるスリップを検知した箇所を送信してもよい。もちろん、ECU19が地図データを記録する外部サーバへ路面凍結によるスリップを検知した箇所を送信してもよい。
10 車両
11 車速センサ
12 加速度センサ
13 アクセルペダルセンサ
14 ブレーキペダルセンサ
15 勾配センサ
16 カーナビゲーションシステム
17,23 記録部
18,21 通信部
19 ECU
20 運転支援装置
22 CANデータベース
24 制御部
161 GPSセンサ
162 地図データベース
163 報知装置
163a 表示部
163b 音声出力部
164 操作部
231 プログラム記録部
241 取得部
242 算出部
243 判定部
244 検知部
245 通信制御部
NW ネットワーク
Claims (20)
- ハードウェアを有するプロセッサを備え、
前記プロセッサは、
車両のABSが起動する前の車速データと、車両のABSが停止した際の車速データと、車両のABSが起動する前の時刻と、車両のABSが停止した際の時刻と、を取得し、
前記ABSが起動する前の車速データと、前記ABSが停止した際の車速データと、車両のABSが起動する前の時刻と、車両のABSが停止した際の時刻と、重力加速度と、に基づいて、すべり摩擦係数を算出し、
前記すべり摩擦係数が閾値以下であるか否かを判定し、
前記すべり摩擦係数が前記閾値以下である場合、路面凍結によるスリップが発生していると検知する、
運転支援装置。 - 請求項1に記載の運転支援装置であって、
前記ABSが起動する前の車速データは、
前記ABSが起動する直前にサンプリングした車速データ、前記ABSが起動する直前にサンプリングした車速データより1周期前にサンプリングした車速データ、前記前記ABSが起動する直前にサンプリングした車速データより2周期前にサンプリングした車速データのいずれかである、
運転支援装置。 - 請求項1に記載の運転支援装置であって、
前記ABSが起動する前の車速データは、
前記ABSが起動した直前にサンプリングした1周期前の車速データである、
運転支援装置。 - 請求項1~3のいずれか一つに記載の運転支援装置であって、
前記プロセッサは、
前記ABSの作動期間が所定時間以上であるか否かをさらに判定し、
前記すべり摩擦係数が前記閾値以下であると判定した場合において、前記ABSの作動期間が所定時間以上であると判定したとき、路面凍結によるスリップが発生していると検知する、
運転支援装置。 - 請求項1~4のいずれか一つに記載の運転支援装置であって、
前記プロセッサは、
前記路面凍結によるスリップが発生していると検知した箇所を示す路面凍結情報を他車または地図データを記録する外部サーバへ出力する、
運転支援装置。 - 請求項1~5のいずれか一つに記載の運転支援装置であって、
前記プロセッサは、
前記車両のCANデータを取得し、
前記CANデータには、
少なくとも、前記車両のABSが起動する前の車速データと、前記車両のABSが停止した際の車速データと、車両のABSが起動する前の時刻と、車両のABSが停止した際の時刻と、が含まれる、
運転支援装置。 - 請求項6に記載の運転支援装置であって、
前記CANデータを所定時間毎に取得する、
運転支援装置。 - ハードウェアを有するプロセッサを備える運転支援装置が実行する運転支援方法であって、
車両のABSが起動する前の車速データと、車両のABSが停止した際の車速データと、車両のABSが起動する前の時刻と、車両のABSが停止した際の時刻と、を取得し、
前記ABSが起動する前の車速データと、前記ABSが停止した際の車速データと、車両のABSが起動する前の時刻と、車両のABSが停止した際の時刻と、重力加速度と、に基づいて、すべり摩擦係数を算出し、
前記すべり摩擦係数が閾値以下であるか否かを判定し、
前記すべり摩擦係数が前記閾値以下である場合、路面凍結によるスリップが発生していると検知する、
運転支援方法。 - 請求項8に記載の運転支援方法であって、
前記ABSが起動する前の車速データは、
前記ABSが起動する直前にサンプリングした車速データ、前記ABSが起動する直前にサンプリングした車速データより1周期前にサンプリングした車速データ、前記前記ABSが起動する直前にサンプリングした車速データより2周期前にサンプリングした車速データのいずれかである、
運転支援方法。 - 請求項8に記載の運転支援方法であって、
前記ABSが起動する前の車速データは、
前記ABSが起動した直前にサンプリングした1周期前の車速データである、
運転支援方法。 - 請求項8~10のいずれか一つに記載の運転支援方法であって、
前記ABSの作動期間が所定時間以上であるか否かをさらに判定し、
前記すべり摩擦係数が前記閾値以下であると判定した場合において、前記ABSの作動期間が所定時間以上であると判定したとき、路面凍結によるスリップが発生していると検知する、
運転支援方法。 - 請求項8~11のいずれか一つに記載の運転支援方法であって、
前記路面凍結によるスリップが発生していると検知した箇所を示す路面凍結情報を他車または地図データを記録する外部サーバへ出力する、
運転支援方法。 - 請求項8~12のいずれか一つに記載の運転支援方法であって、
前記車両のCANデータを取得し、
前記CANデータには、
少なくとも、前記車両のABSが起動する前の車速データと、前記車両のABSが停止した際の車速データと、車両のABSが起動する前の時刻と、車両のABSが停止した際の時刻と、が含まれる、
運転支援方法。 - 請求項13に記載の運転支援方法であって、
前記CANデータを所定時間毎に取得する、
運転支援方法。 - ハードウェアを有するプロセッサに、
車両のABSが起動する前の車速データと、車両のABSが停止した際の車速データと、車両のABSが起動する前の時刻と、車両のABSが停止した際の時刻と、を取得し、
前記ABSが起動する前の車速データと、前記ABSが停止した際の車速データと、車両のABSが起動する前の時刻と、車両のABSが停止した際の時刻と、重力加速度と、に基づいて、すべり摩擦係数を算出し、
前記すべり摩擦係数が閾値以下であるか否かを判定し、
前記すべり摩擦係数が前記閾値以下である場合、路面凍結によるスリップが発生していると検知する、
ことを実行させるプログラム。 - 請求項15に記載のプログラムであって、
前記ABSが起動する前の車速データは、
前記ABSが起動する直前にサンプリングした車速データ、前記ABSが起動する直前にサンプリングした車速データより1周期前にサンプリングした車速データ、前記前記ABSが起動する直前にサンプリングした車速データより2周期前にサンプリングした車速データのいずれかである、
プログラム。 - 請求項15に記載のプログラムであって、
前記ABSが起動する前の車速データは、
前記ABSが起動した直前にサンプリングした1周期前の車速データである、
プログラム。 - 請求項15~17のいずれか一つに記載のプログラムであって、
前記プロセッサは、
前記ABSの作動期間が所定時間以上であるか否かをさらに判定し、
前記すべり摩擦係数が前記閾値以下であると判定した場合において、前記ABSの作動期間が所定時間以上であると判定したとき、路面凍結によるスリップが発生していると検知する、
ことを実行させるプログラム。 - 請求項15~18のいずれか一つに記載のプログラムであって、
前記プロセッサは、
前記路面凍結によるスリップが発生していると検知した箇所を示す路面凍結情報を他車または地図データを記録する外部サーバへ出力する、
ことを実行させるプログラム。 - 請求項15~19のいずれか一つに記載のプログラムであって、
前記車両のCANデータを取得する、
ことを実行させ、
前記CANデータには、
少なくとも、前記車両のABSが起動する前の車速データと、前記車両のABSが停止した際の車速データと、車両のABSが起動する前の時刻と、車両のABSが停止した際の時刻と、が含まれる、
プログラム。
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