JP2005222290A - 運転状況検出装置 - Google Patents

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利彰 高橋
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Abstract

【課題】 運転者にとって苦手な運転状況をより確実に検出することが出来る運転状況検出装置を提供すること。
【解決手段】 運転状況検出装置1に、車速検出装置11と、進行方向検出装置12と、車速検出装置11により検出された車速に基づいて、自車両の車速ジャークを算出し、当該算出された車速ジャークに基づいて、ジャーク自乗和を算出する前処理部131と、前処理部131により算出されたジャーク自乗和が当該ジャーク自乗和に対応して設定された基準範囲を超えた場合に、進行方向検出装置12により検出された自車両の進行方向を、運転者にとって苦手な運転状況として検出する苦手進行方向判断部135と、を備えさせた。
【選択図】 図1

Description

本発明は、自車両に搭載される運転状況検出装置に関する。
従来より、運転者の運転操作を検出する技術として、例えば特許文献1に記載されている技術が知られている。
当該技術では、いわゆる急制動時の運転操作(例えば、急発進、交差点でのブレーキ、旋回中での急加速、急ハンドル、及び急ブレーキ等)を検出して、運転者の運転操作の傾向を検出する。
特開2000−185676号公報
しかし、当該技術には、以下の問題点があった。即ち、運転者にとって苦手な運転状況(例えば、「横断歩行者の列の切れ目を待ってから左折する」という運転状況)が運転操作中に発生した場合、運転操作に対する迷いが運転者に生じうる。ここで、運転操作に対する迷いは、急制動時以外の通常の運転操作時に生じる。したがって、当該技術では、運転操作に対する迷いを検出することが出来なかった。言い換えれば、運転者にとって苦手な運転状況を正確に検出することが出来なかった。
本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その主に目的とするところは、運転者にとって苦手な運転状況をより確実に検出することが出来る運転状況検出装置を提供することである。
上記目的を達成するため、本願特許請求の範囲に記載の発明は、自車両に搭載される運転状況検出装置において、自車両の挙動を検出する挙動検出手段と、自車両の運転状況を検出する運転状況検出手段と、挙動検出手段により検出された自車両の挙動に基づいて、自車両のジャークを算出するジャーク算出手段と、ジャーク算出手段により算出されたジャークに基づいて、所定のジャーク変換値を算出するジャーク変換値算出手段と、ジャーク変換値算出手段により算出されたジャーク変換値が当該ジャーク変換値に対応して設定された基準範囲を超えた場合に、運転状況検出手段により検出された自車両の運転状況を、運転者にとって苦手な運転状況として検出する苦手状況検出手段と、を備えることを主な特徴とする。
本願特許請求の範囲に記載の発明では、主に、以下の効果を得ることができる。即ち、本発明では、ジャーク変換値が所定の基準範囲を超えた場合に、運転状況検出手段により検出された自車両の運転状況を運転者にとって苦手な運転状況として検出する。ここで、このような処理が可能となるのは、以下の理由による。
即ち、本願では、ジャークは速さの二階微分値、言い換えれば、加速度の単位時間あたりの変化率である。また、アクセルペダルが動くと加速度が変動する。したがって、アクセルペダルの動作頻度が大きくなるほど、また、アクセルペダルの動作速度が大きくなるほど、ジャーク自乗和が大きくなる。
一方、運転操作に対する迷いが運転者に生じると、アクセルペダルの操作のばらつきが大きくなる。具体的には、運転操作に対する迷いが大きくなるほど、アクセルペダルの動作頻繁は大きくなり、また、アクセルペダルの動作速度が大きくなる。即ち、ジャーク自乗和が大きくなる。
したがって、運転操作に対する迷いが生じている場合のジャーク変換値は、当該迷いが生じていない場合のジャーク変換値と異なる。よって、本発明では、上述した処理、即ち、ジャーク変換値について基準範囲を設定しておき、ジャーク変換値が基準範囲を超えた場合に、運転操作に対して運転者に生じた迷いを検出することが出来る。即ち、運転者にとって苦手な運転状況を検出することが出来る。
ここで、通常の運転操作時であっても、ジャーク変換値は所定の基準範囲を超える。したがって、本発明では、運転者にとって苦手な運転状況を従来よりも確実に検出することが出来る。
(第1の実施の形態)
以下、本発明の第1の実施の形態を図面に基づいて説明する。まず、図1及び図2に基づいて、本発明の第1の実施の形態に係る運転状況検出装置1の機能を概略的に説明する。ここで、図1は運転状況検出装置1の構成を示すブロック図であり、図2は、苦手進行方向データベース134の一例を示す説明図である。
運転状況検出装置1は、自車両に搭載され、図1に示すように、車速検出装置(挙動検出手段)11と、進行方向検出装置12と、車載コンピュータ13と、表示装置(提示手段)14を備える。車載コンピュータ13は、前処理部(ジャーク算出手段、ジャーク変換値算出手段)131と、運転特徴算出部132と、進行方向出力部(運転状況検出手段)133と、苦手進行方向データベース(データベース)134と、苦手進行方向判断部(苦手状況検出手段)135と、割込メッセージ作成部136を備える。
車速検出装置11は、自車両の挙動として自車両の進行方向の速さ(以下、「車速」と称する)を検出し、当該検出された車速に関する車速信号を生成する。そして、車速検出装置11は、当該生成された車速信号を前処理部131に出力する。なお、車速検出装置11は、例えば車輪速センサである。
進行方向検出装置12は、ステアリングの回転角度(以下、「舵角」と称する)を検出する舵角センサと、ウインカの点滅状態を検出するウインカセンサを備え、これらセンサから出力されるセンサ信号を進行方向出力部133に出力する。
前処理部131は、車速検出装置11から与えられた車速信号に基づいて、車速に関する車速ジャークを算出する。ここで、本願での「ジャーク」は、速さの二階微分値であり、「車速ジャーク」は車速の二階微分値である。
そして、前処理部131は、一定時間の間に車速検出装置11から与えられる車速信号に基づいて、複数の車速ジャークを算出し、当該算出された複数の車速ジャークに基づいて、ジャーク変換値として、車速ジャークの2乗の積算値(以下、「車速ジャーク自乗和」と称する)を算出する。
ここで、ある時刻tnでの車速ジャーク自乗和SJ(tn)は、以下の式(1)で示される。式(1)中、J^2(t(n−m))は、時刻t(n−m)における車速ジャークの2乗であり、n、mは整数である。
SJ(tn)=J^2(t(n−m))+J^2(t(n−m+1))+…+J^2(t(n+m)) …(1)
そして、前処理部131は、当該算出された車速ジャーク自乗和に関する車速ジャーク自乗和信号を生成して運転特徴算出部132に出力する。
運転特徴算出部132は、進行方向出力部133から与えられた進行方向検出信号に基づいて、自車両の進行方向に応じた基準値を設定する。ここで、当該基準値は、自車両の進行方向が直進方向である場合に最も低く、自車両の進行方向が直進方向からずれるにしたがって大きくなる。自車両の進行方向が直進方向からずれるほど、運転者が当該進行方向を苦手とする可能性が高くなるからである。
そして、運転特徴算出部132は、前処理部131から与えられた車速ジャーク自乗和信号に基づいて、車速ジャーク自乗和が基準値以上であるかどうかを判断する。なお、基準値未満の範囲が基準範囲となる。
この結果、車速ジャーク自乗和が基準値以上となる場合にのみ、運転特徴算出部132は、苦手判断許可信号を生成して苦手進行方向判断部135に出力する。
進行方向出力部133は、進行方向検出装置12から与えられたセンサ信号に基づいて、自車両の運転状況として自車両の進行方向を検出する。なお、本願では、進行方向は、ウインカの点滅状態及び舵角の大きさ(具体的には、所定の基準舵角以上か(舵角、大)または基準舵角未満か(舵角、小))で示される。そして、進行方向検出装置12は、当該検出された自車両の進行方向に関する進行方向検出信号を生成して運転特徴算出部132及び苦手進行方向判断部135に出力する。
苦手進行方向データベース134は、図2に示すように、進行方向毎にデータ領域を有する。各データ領域には、苦手進行方向判断部135により生成された進行方向履歴データが記録される。進行方向履歴データの具体的内容については、後述する。
苦手進行方向判断部135は、図示しないタイマを備える。そして、運転状況検出装置1が行う進行方向履歴登録処理及び進行方向履歴照合処理(具体的には、後述する)において、以下に示す処理を行う。
〔進行方向履歴登録処理における処理〕
苦手進行方向判断部135は、進行方向出力部133及び運転特徴算出部132から共に信号を与えられた際に、進行方向出力部133から与えられた進行方向検出信号に基づいて、自車両の進行方向を認識する。
そして、苦手進行方向判断部135は、タイマを用いて、現在の日付を算出する。また、苦手進行方向判断部135は、苦手進行方向データベース134のデータ領域から、当該認識された進行方向に対応するデータ領域を特定し、当該特定されたデータ領域に進行方向履歴データが存在するかどうかを判断する。
この結果、当該特定されたデータ領域に進行方向履歴データが存在する場合には、苦手進行方向判断部135は、当該特定されたデータ領域から最新の進行方向履歴データを取得する。そして、苦手進行方向判断部135は、当該取得された最新の進行方向履歴データが示す進行方向検出回数を1増加させることで、現在の進行方向検出回数を算出する。
一方、当該特定されたデータ領域に進行方向履歴データが存在しない場合には、苦手進行方向判断部135は、現在の進行方向検出回数を1と算出する。
そして、苦手進行方向判断部135は、当該算出された現在の日付及び進行方向検出回数を示す今回の進行方向履歴データを生成し、苦手進行方向データベース134のうち、当該特定されたデータ領域に記録する。即ち、進行方向を登録する。例えば、「右ウインカ点滅、舵角、大」に対応する最新の進行方向履歴データが示す日付は、「△月△日」であり、進行方向検出回数は、「2」である。
したがって、各データ領域に記録される日付は、進行方向検出装置12が自車両の進行方向を検出した際にジャーク自乗和が基準値以上となった日を示す。また、各データ領域に記録される進行方向検出回数、即ち進行方向の登録回数は、進行方向履歴登録処理開始時点から当該進行方向検出回数に対応する日付が示す日までの間に、進行方向検出装置12が自車両の進行方向を検出した際にジャーク自乗和が基準値以上となった回数を示す。
したがって、苦手進行方向データベース134に登録されている進行方向は、運転者にとって苦手な進行方向であると言える。また、登録回数が多い進行方向ほど、運転者にとってより苦手であると言える。
〔進行方向履歴照合処理における処理〕
苦手進行方向判断部135は、進行方向出力部133から与えられた進行方向検出信号に基づいて、自車両の進行方向を認識する。そして、苦手進行方向判断部135は、苦手進行方向データベース134のデータ領域から、当該認識された進行方向に対応するデータ領域を特定する。そして、苦手進行方向判断部135は、当該特定されたデータ領域に進行方向履歴データが記録された回数、即ち、苦手進行方向データベース134に登録された回数が所定の基準回数を超えたかどうかを判断する。
この結果、苦手進行方向データベース134に登録された回数が所定の基準回数を超えた場合にのみ、苦手進行方向判断部135は、当該認識された進行方向を、運転者にとって苦手な進行方向として検出する。そして、割込メッセージ表示信号を生成して割込メッセージ作成部136に出力する。
割込メッセージ作成部136は、苦手進行方向判断部135から割込メッセージ表示信号を与えられた際に、安全運転をするように促す旨の安全運転データを生成して表示装置14に出力する。表示装置14は、割込メッセージ作成部136から与えられた安全運転データの内容を画面表示する。
次に、運転状況検出装置1による処理の手順を図3及び図4に示すフローチャートに沿って説明する。ここで、運転状況検出装置1による処理は、上述したように、進行方向履歴登録処理と、進行方向履歴照合処理に大別される。そこで、図3に示すフローチャートに沿って進行方向履歴登録処理を説明し、図4に示すフローチャートに沿って進行方向履歴照合処理を説明する。
〔進行方向履歴登録処理〕
図3に示すステップS101にて、車速検出装置11は車速を検出し、当該検出された車速に関する車速信号を生成する。次いで、車速検出装置11は、当該生成された車速信号を前処理部131に出力する。
次いで、ステップS102にて、前処理部131は、車速検出装置11から与えられた車速信号に基づいて、車速に関する車速ジャークを算出する。
次いで、ステップS103にて、前処理部131は、一定時間の間に車速検出装置11から与えられる車速信号に基づいて、複数の車速ジャークを算出し、当該算出された複数の車速ジャークに基づいて、車速ジャーク自乗和を算出する。次いで、前処理部131は、当該算出された車速ジャーク自乗和に関する車速ジャーク自乗和信号を生成して運転特徴算出部132に出力する。
次いで、ステップS104にて、進行方向検出装置12は、舵角センサ及びウインカセンサから出力されたセンサ信号を進行方向出力部133に出力する。
次いで、ステップS105にて、進行方向出力部133は、進行方向検出装置12から与えられたセンサ信号に基づいて、自車両の進行方向を検出する。次いで、進行方向検出装置12は、当該検出された自車両の進行方向に関する進行方向検出信号を生成して運転特徴算出部132及び苦手進行方向判断部135に出力する。
次いで、ステップS106にて、運転特徴算出部132は、進行方向出力部133から与えられた進行方向検出信号に基づいて、自車両の進行方向に応じた基準値を設定する。次いで、運転特徴算出部132は、前処理部131から与えられた車速ジャーク自乗和信号に基づいて、車速ジャーク自乗和が基準値以上であるかどうかを判断する。
この結果、運転状況検出装置1は、車速ジャーク自乗和が基準値以上となる場合には、ステップS107に進み、車速ジャーク自乗和が基準値未満となる場合には、ステップS101に戻る。
ステップS107にて、運転特徴算出部132は、苦手判断許可信号を生成して苦手進行方向判断部135に出力する。次いで、苦手進行方向判断部135は、苦手進行方向判断部135は、進行方向出力部133から与えられた進行方向検出信号に基づいて、自車両の進行方向を認識する。
次いで、苦手進行方向判断部135は、タイマを用いて、現在の日付を算出する。また、苦手進行方向判断部135は、苦手進行方向データベース134のデータ領域から、当該認識された進行方向に対応するデータ領域を特定し、当該特定されたデータ領域に進行方向履歴データが存在するかどうかを判断する。
この結果、当該特定されたデータ領域に進行方向履歴データが存在する場合には、苦手進行方向判断部135は、当該特定されたデータ領域から最新の進行方向履歴データを取得する。そして、苦手進行方向判断部135は、当該取得された最新の進行方向履歴データが示す進行方向検出回数を1増加させることで、現在の進行方向検出回数を算出する。
一方、当該特定されたデータ領域に進行方向履歴データが存在しない場合には、苦手進行方向判断部135は、当該特定されたデータ領域に進行方向履歴データが存在しない場合、現在の進行方向検出回数を1と算出する。
次いで、苦手進行方向判断部135は、当該算出された現在の日付及び進行方向検出回数を示す今回の進行方向履歴データを生成し、苦手進行方向データベース134のうち、当該特定されたデータ領域に記録する。その後、運転状況検出装置1は、ステップS101に戻る。
運転状況検出装置1は、所定期間(例えば、1ヶ月)進行方向履歴登録処理を繰り返して行った後、以下に示す進行方向履歴照合処理を行う。
〔進行方向履歴照合処理〕
図4に示すステップS108にて、進行方向検出装置12は、舵角センサ及びウインカセンサから出力されたセンサ信号を進行方向出力部133に出力する。
次いで、ステップS109にて、進行方向出力部133は、進行方向検出装置12から与えられたセンサ信号に基づいて、自車両の進行方向を検出する。次いで、進行方向検出装置12は、当該検出された自車両の進行方向に関する進行方向検出信号を生成して苦手進行方向判断部135に出力する。
次いで、ステップS110にて、進行方向出力部133から与えられた進行方向検出信号に基づいて、自車両の進行方向を認識する。次いで、苦手進行方向判断部135は、苦手進行方向データベース134のデータ領域から、当該認識された進行方向に対応するデータ領域を特定する。
次いで、ステップS111にて、苦手進行方向判断部135は、当該特定されたデータ領域に進行方向履歴データが記録された回数、即ち、苦手進行方向データベース134に登録された回数が所定の基準回数を超えたかどうかを判断する。
この結果、運転状況検出装置1は、最新の進行方向検出回数が所定の基準回数を超えた場合には、ステップS112に進み、最新の進行方向検出回数が所定の基準回数以下となる場合には、ステップS108に戻る。
ステップS112にて、苦手進行方向判断部135は、ステップS110にて認識された進行方向を、運転者にとって苦手な進行方向として検出する。次いで、割込メッセージ表示信号を生成して割込メッセージ作成部136に出力する。次いで、割込メッセージ作成部136は、苦手進行方向判断部135から割込メッセージ表示信号を与えられた際に、安全運転をするように促す旨の安全運転データを生成して表示装置14に出力する。
次いで、ステップS113にて、表示装置14は、割込メッセージ作成部136から与えられた安全運転データの内容を画面表示する。
以上により、第1の実施の形態によれば、運転状況検出装置1は、ジャーク変換値が所定の基準範囲を超えた場合に、進行方向出力部133により検出された自車両の運転状況を運転者にとって苦手な運転状況として検出する。ここで、このような処理が可能となるのは、以下の理由による。
即ち、ジャークは速さの二階微分値、言い換えれば、加速度の単位時間あたりの変化率である。また、アクセルペダルが動くと加速度が変動する。したがって、アクセルペダルの動作頻度が大きくなるほど、また、アクセルペダルの動作速度が大きくなるほど、ジャーク自乗和が大きくなる。
一方、運転操作に対する迷いが運転者に生じると、アクセルペダルの操作のばらつきが大きくなる。具体的には、運転操作に対する迷いが大きくなるほど、アクセルペダルの動作頻繁は大きくなり、また、アクセルペダルの動作速度が大きくなる。
したがって、運転操作に対する迷いが生じている場合のジャーク変換値は、当該迷いが生じていない場合のジャーク変換値と異なる。よって、運転状況検出装置1は、上述した処理、即ち、ジャーク変換値について基準範囲を設定しておき、ジャーク変換値が基準範囲を超えた場合に、運転操作に対して運転者に生じた迷いを検出することが出来る。即ち、運転者にとって苦手な運転状況を検出することが出来る。
ここで、通常の運転操作時であっても、ジャーク変換値は所定の基準範囲を超える。したがって、運転状況検出装置1は、運転者にとって苦手な運転状況を従来よりも確実に検出することが出来る。
また、運転状況検出装置1は、運転者にとって苦手な運転状況を検出した場合には、安全運転をするように促す旨の安全運転データを自車両の乗員に画面表示するので、運転操作に対する迷いが運転者に生じている場合に、運転者に注意を促すことが出来る。
また、運転状況検出装置1は、苦手進行方向データベース134に登録された回数が所定の基準回数を超えた運転状況を運転者にとって苦手な運転状況として検出するので、運転者にとって苦手な運転状況を確実に検出することが出来る。また、運転状況検出装置1は、一旦進行方向履歴登録処理を行った後は、ジャーク変換値と基準値との比較を行うことなく、運転者にとって苦手な運転状況を検出するので、運転者にとって苦手な運転状況を検出するための処理を簡略化することが出来る。
また、運転状況検出装置1は、運転者にとって苦手な運転状況として、自車両の進行方向を検出するので、運転者にとって苦手な進行方向を検出することが出来る。
また、運転状況検出装置1は、ジャーク変換値としてジャーク自乗和を算出することとしたので、運転操作に対して運転者に生じた迷いを確実に検出することが出来る。例えば、各時点におけるアクセルペダルの操作のばらつきが小さくても、当該ばらつきが継続して発生した場合には、ジャーク自乗和が大きくなっていくので、運転状況検出装置1は、運転操作に対して運転者に生じた迷いを確実に検出することが出来る。
なお、第1の実施の形態では、運転状況検出装置1は、ジャーク変換値としてジャーク自乗和を算出することとしたが、ジャーク変換値として車速ジャークの絶対値を算出するようにしても良い。この場合でも、運転状況検出装置1は上述した効果と同様の効果を得ることが出来る。
(第2の実施の形態)
次に、本発明の第2の実施の形態を図面に基づいて説明する。まず、図5〜図8に基づいて、第2の実施の形態に係る運転状況検出装置2の機能を概略的に説明する。
図5は、運転状況検出装置2の構成を示すブロック図である。図5に示すように、運転状況検出装置2は、自車両挙動検出装置(挙動検出手段)21と、車載コンピュータ23と、表示装置(提示手段)24を備える。自車両挙動検出装置21は、車速検出装置211と、横方向挙動検出装置212を備える。車載コンピュータ23は、車速前処理部(ジャーク算出手段)231と、横方向挙動前処理部(ジャーク算出手段)232と、合成ベクトル算出部(ジャーク変換値算出手段)233と、苦手運転状況判断部(運転状況検出手段、苦手状況検出手段)234と、苦手運転状況データベース(データベース)235と、割込メッセージ作成部236を備える。
車速検出装置211は、自車両の走行及びウインカの点滅状態を検出し、且つ、自車両の挙動として車速を検出する。そして、車速検出装置211は、当該検出された自車両の走行、ウインカの点滅状態、及び車速に関する進行方向挙動信号を生成する。そして、車速検出装置11は、当該生成された進行方向挙動信号を車速前処理部231に出力する。
横方向挙動検出装置212は、自車両の挙動として、自車両の横方向の加速度(具体的には、自車両の進行方向に対して垂直方向に自車両に作用する加速度である。以下、「横G」と称する)を検出する。そして、横方向挙動検出装置212は、当該検出された横Gに関する横G信号を生成して横方向挙動前処理部232に出力する。
車速前処理部231は、車速検出装置211から与えられた車速信号に基づいて、車速に関する車速ジャークを算出する。そして、当該算出された車速ジャークに関する車速ジャーク信号を生成して合成ベクトル算出部233に出力する。
横方向挙動前処理部232は、横方向挙動検出装置212から与えられた横G信号に基づいて、横Gに関する横Gジャークを算出する。ここで、「横Gジャーク」は、横Gを一階微分することで得られる値である。そして、当該算出された横Gジャークに関する横Gジャーク信号を生成して合成ベクトル算出部233に出力する。
合成ベクトル算出部233は、一定時間の間に車速前処理部231及び横方向挙動前処理部232から与えられる車速ジャーク信号及び横Gジャーク信号に基づいて、ジャーク変換値として、ジャークベクトルを算出する。
ここで、ある時刻tnにおけるジャークベクトルの大きさSJJG(tn)は、以下の式(2)で表される。式(2)中、J^2(t(n−m))は、時刻t(n−m)における車速ジャークの2乗であり、JG^2(t(n−m))は、時刻t(n−m)における横Gジャークの2乗である。また、n、mは整数である。
SJJG(tn)={J^2(t(n−m))+JG^2(t(n−m))}+{J^2(t(n−m+1))+JG^2(t(n−m+1))}+…+{J^2(t(n+m))+JG^2(t(n+m))} …(2)
また、ある時刻tnにおけるジャークベクトルの方向θGは、車速が増加中(即ち、加速中)で、且つ、横Gの方向が右方向となる場合には、以下の式(3)で表され、加速中で、且つ、横Gの方向が左方向となる場合には、以下の式(4)で表される。また、車速が減少中(即ち、減速中)で、且つ、横Gの方向が右方向となる場合には、以下の式(5)で表され、減速中で、且つ、横Gの方向が左方向となる場合には、以下の式(6)で表される。ここで、atan()は、tan()の逆関数である。
θG=atan〔{J^2(t(n−m))+J^2(t(n−m+1))+…+J^2(t(n+m))}/{JG^2(t(n−m))+JG^2(t(n−m+1))+…+JG^2(t(n+m))}〕=atan(ΣJ^2/ΣJG^2) …(3)
θG=atan(−ΣJ^2/ΣJG^2) …(4)
θG=−atan(ΣJ^2/ΣJG^2) …(5)
θG=−atan(−ΣJ^2/ΣJG^2) …(6)
そして、合成ベクトル算出部233は、当該算出されたジャークベクトル、自車両の走行、及びウインカの点滅状態に関するジャークベクトル信号を生成して苦手運転状況判断部234に出力する。
苦手運転状況判断部234は、図示しないタイマを備え、合成ベクトル算出部233から与えられたジャークベクトル信号に基づいて、自車両が走行しているかどうか、及びウインカが点滅しているかどうかを判断する。この結果、自車両が走行している場合には、図6に示す分類にしたがって、自車両の運転状況を検出する。ここで、図6は、運転状況の分類を示した説明図である。
具体的には、苦手運転状況判断部234は、xy平面を定義し、ジャークベクトルを当該xy平面の原点からのばす。ここで、x軸正方向(右方向)は、自車両の進行方向に対して右方向に一致し、y軸正方向(前方向)は、自車両の進行方向に一致する。
この結果、苦手運転状況判断部234は、ジャークベクトルの先端がxy平面上のベクトル領域a1に含まれる場合、「先行車両に追従する」という運転状況を自車両の運転状況として検出する。
また、苦手運転状況判断部234は、ジャークベクトルの先端がxy平面上のベクトル領域a2に含まれる場合、「二輪車両を追い抜く」という運転状況を自車両の運転状況として検出する。
また、苦手運転状況判断部234は、ジャークベクトルの先端がxy平面上のベクトル領域a3に含まれる場合、「対向車両を発見する」という運転状況を自車両の運転状況として検出する。
また、苦手運転状況判断部234は、ジャークベクトルの先端がxy平面上のベクトル領域a4に含まれる場合、「先行車両を発見する」という運転状況を自車両の運転状況として検出する。
また、苦手運転状況判断部234は、ジャークベクトルの先端がxy平面上のベクトル領域a5に含まれる場合、「二輪車両を発見する」という運転状況を自車両の運転状況として検出する。
また、苦手運転状況判断部234は、ジャークベクトルの先端がxy平面上のベクトル領域a6に含まれる場合、「対向車両とすれ違う」という運転状況を自車両の運転状況として検出する。
また、苦手運転状況判断部234は、右ウインカが点滅しており、且つ、ジャークベクトルの先端がxy平面上のベクトル領域a7に含まれる場合、「対向車両の列の切れ目を待って前進する」という運転状況を、自車両の運転状況として検出する。
また、苦手運転状況判断部234は、右ウインカが点滅しており、且つ、ジャークベクトルの先端がxy平面上のベクトル領域a8に含まれる場合、「横断歩行者を発見する」という運転状況を、自車両の運転状況として検出する。
また、苦手運転状況判断部234は、左ウインカが点滅しており、且つ、ジャークベクトルの先端がxy平面上のベクトル領域a9に含まれる場合、「対向車両を発見する」という運転状況を、自車両の運転状況として検出する。
また、苦手運転状況判断部234は、左ウインカが点滅しており、且つ、ジャークベクトルの先端がxy平面上のベクトル領域a10に含まれる場合、「横断歩行者の列の切れ目を待って前進する」という運転状況を、自車両の運転状況として検出する。
なお、図6に示す運転状況のうち、ベクトル領域a1、a2、a6、a7、a10に対応する運転状況は、「行ける判断」という運転状況に属し、ベクトル領域a3、a4、a5、a8、a9に対応する運転状況は、「対処」という運転状況に属する。
一方、苦手運転状況判断部234は、自車両が停止している場合には、図7に示す分類にしたがって、自車両の運転状況を検出する。ここで、図7は、運転状況の分類を示した説明図である。
具体的には、苦手運転状況判断部234は、xy平面を定義し、ジャークベクトルを当該xy平面の原点からのばす。ここで、x軸正方向(右方向)は、自車両の進行方向に対して右方向に一致し、y軸正方向(前方向)は、自車両の進行方向に一致する。
この結果、苦手運転状況判断部234は、ジャークベクトルの先端がxy平面上のベクトル領域b1に含まれる場合、「信号または渋滞によって停止した後、発進する」という運転状況を自車両の運転状況として検出する。
また、苦手運転状況判断部234は、ジャークベクトルの先端がxy平面上のベクトル領域b2に含まれる場合、「駐車車両の後ろから発進する」という運転状況を自車両の運転状況として検出する。
また、苦手運転状況判断部234は、ジャークベクトルの先端がxy平面上のベクトル領域b3に含まれる場合、「二輪車両を巻き込まないように、停止する」という運転状況を自車両の運転状況として検出する。
また、苦手運転状況判断部234は、ジャークベクトルの先端がxy平面上のベクトル領域b4に含まれる場合、「信号、渋滞によって、停止する」という運転状況を自車両の運転状況として検出する。
また、苦手運転状況判断部234は、ジャークベクトルの先端がxy平面上のベクトル領域b5に含まれる場合、「対向車両の列の切れ目を待つ」という運転状況を自車両の運転状況として検出する。
また、苦手運転状況判断部234は、ジャークベクトルの先端がxy平面上のベクトル領域b6に含まれる場合、「二輪車両の列の切れ目を待って発進する」という運転状況を自車両の運転状況として検出する。
また、苦手運転状況判断部234は、右ウインカが点滅しており、且つ、ジャークベクトルの先端がxy平面上のベクトル領域b7に含まれる場合、「対向車両の列の切れ目を待って発進する」という運転状況を、自車両の運転状況として検出する。
また、苦手運転状況判断部234は、右ウインカが点滅しており、且つ、ジャークベクトルの先端がxy平面上のベクトル領域b8に含まれる場合、「横断歩行者の列の切れ目を待つ」という運転状況を、自車両の運転状況として検出する。
また、苦手運転状況判断部234は、左ウインカが点滅しており、且つ、ジャークベクトルの先端がxy平面上のベクトル領域b9に含まれる場合、「対向車両の列の切れ目を待つ」という運転状況を、自車両の運転状況として検出する。
また、苦手運転状況判断部234は、左ウインカが点滅しており、且つ、ジャークベクトルの先端がxy平面上のベクトル領域b10に含まれる場合、「横断歩行者の列の切れ目を待って発進する」という運転状況を、自車両の運転状況として検出する。
なお、図7に示す運転状況のうち、ベクトル領域b1、b2、b6、b7、b10に対応する運転状況は、「見極め」という運転状況に属し、ベクトル領域b3、b4、b5、b8、b9に対応する運転状況は、「待ち判断」という運転状況に属する。
そして、苦手運転状況判断部234は、当該検出された自車両の運転状況に対応する基準値を設定する。ここで、基準値は、自車両の運転状況に対応するベクトル領域が図6及び図7に示すy軸から離れるほど大きくなるように、設定される。ベクトル領域の位置は自車両の進行方向に対応するところ、自車両の進行方向が直進方向からずれるほど、運転者が当該進行方向を苦手とする可能性が大きくなるからである。なお、基準値未満の範囲が基準範囲となる。
そして、苦手運転状況判断部234は、ジャークベクトルの大きさと、当該設定された基準値とを比較する。この結果、ジャークベクトルの大きさが基準値以上となる場合にのみ、苦手運転状況判断部234は、以下に示す運転状況履歴登録処理を行う。
〔運転状況履歴登録処理〕
苦手運転状況判断部234は、タイマを用いて、現在の日付を算出する。また、苦手運転状況判断部234は、苦手運転状況データベース235のデータ領域から、自車両の運転状況に対応するデータ領域を特定し、当該特定されたデータ領域に運転状況履歴データが存在するかどうかを判断する。
ここで、苦手運転状況データベース235は、図8に示すように、運転状況毎にデータ領域を有する。各データ領域には、苦手運転状況判断部234により生成された運転状況履歴データが記録される。ここで、図8は、苦手運転状況データベース235の一例を示す説明図である。例えば、図8に示す苦手運転状況データベース235のうち、「バイク、自転車発見&待ち&追い抜き」列、「行ける判断」行のデータ領域は、図6に示す「二輪車両の追い抜き」という運転状況(ベクトル領域a2に対応)に対応する。なお、「バイク、二輪車」は、「二輪車両」の一例である。
この結果、当該特定されたデータ領域に運転状況履歴データが存在する場合には、苦手運転状況判断部234は、当該特定されたデータ領域から最新の運転状況履歴データを取得する。そして、苦手運転状況判断部234は、当該取得された最新の運転状況履歴データが示す運転状況検出回数を1増加させることで、現在の運転状況検出回数を算出する。
一方、当該特定されたデータ領域に運転状況履歴データが存在しない場合には、苦手運転状況判断部234は、現在の運転状況検出回数を1と算出する。
そして、苦手運転状況判断部234は、当該算出された現在の日付及び運転状況検出回数を示す今回の運転状況履歴データを生成し、苦手運転状況データベース235のうち、当該特定されたデータ領域に記録する。即ち、自車両の運転状況を苦手運転状況データベース235に登録する。
したがって、各データ領域に記録される日付は、ジャークベクトルの大きさが基準値以上となった日を示す。また、各データ領域に記録される運転状況検出回数、即ち自車両の運転状況が苦手運転状況データベース235に記録された回数は、運転状況検出装置2による処理が開始された時点から当該運転状況検出回数に対応する日付が示す日までの間に、ジャークベクトルの大きさが基準値以上となった回数を示す。
したがって、苦手運転状況データベース235に登録されている運転状況は、運転者にとって苦手な運転状況であると言える。また、登録回数が多い運転状況ほど、運転者にとってより苦手であると言える。
〔運転状況履歴照合処理〕
また、苦手運転状況判断部234は、以下に示す運転状況履歴照合処理を行う。即ち、苦手運転状況判断部234は、苦手運転状況データベース235のデータ領域から、自車両の運転状況に対応するデータ領域を特定する。
そして、苦手運転状況判断部234は、当該特定されたデータ領域に運転状況履歴データが記録された回数、即ち、苦手運転状況データベース235に登録された回数が所定の基準回数を超えたかどうかを判断する。
この結果、苦手運転状況データベース235に登録された回数が所定の基準回数を超えた場合にのみ、苦手運転状況判断部234は、自車両の運転状況を、運転者にとって苦手な運転状況として検出する。そして、割込メッセージ表示信号を生成して割込メッセージ作成部236に出力する。
割込メッセージ作成部236は、苦手進行方向判断部135から割込メッセージ表示信号を与えられた際に、安全運転をするように促す旨の安全運転データを生成して表示装置24に出力する。表示装置24は、割込メッセージ作成部236から与えられた安全運転データの内容を画面表示する。
次に、運転状況検出装置2による処理の手順を、図9に示すフローチャートに沿って説明する。
図9に示すステップS21にて、車速検出装置211は、自車両の走行、ウインカの点滅状態、及び車速を検出する。次いで、車速検出装置211は、当該検出された自車両の走行、ウインカの点滅状態、及び車速に関する進行方向挙動信号を生成する。次いで、車速検出装置11は、当該生成された進行方向挙動信号を車速前処理部231に出力する。
一方、横方向挙動検出装置212は、横Gを検出する。次いで、横方向挙動検出装置212は、当該検出された横Gに関する横G信号を生成して横方向挙動前処理部232に出力する。
次いで、ステップS22にて、車速前処理部231は、車速検出装置211から与えられた車速信号に基づいて、車速に関する車速ジャークを算出する。次いで、車速前処理部231は、当該算出された車速ジャークに関する車速ジャーク信号を生成して合成ベクトル算出部233に出力する。
一方、横方向挙動前処理部232は、横方向挙動検出装置212から与えられた横G信号に基づいて、横Gに関する横Gジャークを算出する。次いで、横方向挙動前処理部232は、当該算出された横Gジャークに関する横Gジャーク信号を生成して合成ベクトル算出部233に出力する。
次いで、ステップS23にて、合成ベクトル算出部233は、一定時間の間に車速前処理部231及び横方向挙動前処理部232から与えられる車速ジャーク信号及び横Gジャーク信号に基づいて、ジャークベクトルを算出する。次いで、合成ベクトル算出部233は、当該算出されたジャークベクトル、自車両の走行、及びウインカの点滅状態に関するジャークベクトル信号を生成して苦手運転状況判断部234に出力する。
次いで、ステップS24にて、苦手運転状況判断部234は、合成ベクトル算出部233から与えられたジャークベクトル信号に基づいて、上述した処理により、自車両の運転状況を検出する。次いで、苦手運転状況判断部234は、当該検出された自車両の運転状況に対応する基準値を設定する。次いで、苦手運転状況判断部234は、ジャークベクトルの大きさと、当該設定された基準値とを比較する。この結果、運転状況検出装置2は、ジャークベクトルの大きさが基準値以上となる場合には、ステップS25に進み、ジャークベクトルの大きさが基準値未満となる場合には、ステップS26に進む。
ステップS25にて、苦手運転状況判断部234は、タイマを用いて、現在の日付を算出する。また、苦手運転状況判断部234は、苦手運転状況データベース235のデータ領域から、自車両の運転状況に対応するデータ領域を特定し、当該特定されたデータ領域に運転状況履歴データが存在するかどうかを判断する。
この結果、当該特定されたデータ領域に運転状況履歴データが存在する場合には、苦手運転状況判断部234は、当該特定されたデータ領域から最新の運転状況履歴データを取得する。次いで、苦手運転状況判断部234は、当該取得された最新の運転状況履歴データが示す運転状況検出回数を1増加させることで、現在の運転状況検出回数を算出する。
一方、当該特定されたデータ領域に運転状況履歴データが存在しない場合には、苦手運転状況判断部234は、現在の運転状況検出回数を1と算出する。
次いで、苦手運転状況判断部234は、当該算出された現在の日付及び運転状況検出回数を示す今回の運転状況履歴データを生成し、苦手運転状況データベース235のうち、当該特定されたデータ領域に記録する。その後、運転状況検出装置2は、ステップS26に進む。
ステップS26にて、苦手運転状況判断部234は、苦手運転状況データベース235のデータ領域から、ステップS24にて検出された自車両の運転状況に対応するデータ領域を特定する。
次いで、ステップS27にて、苦手運転状況判断部234は、当該特定されたデータ領域に運転状況履歴データが記録された回数、即ち、苦手運転状況データベース235に登録された回数が所定の基準回数を超えたかどうかを判断する。
この結果、運転状況検出装置2は、苦手運転状況データベース235に登録された回数が所定の基準回数を超えた場合には、ステップS28に進み、最新の運転状況検出回数が所定の基準回数以下となる場合には、ステップS21に戻る。
ステップS28にて、苦手運転状況判断部234は、ステップS24にて検出された自車両の運転状況を、運転者にとって苦手な運転状況として検出する。そして、割込メッセージ表示信号を生成して割込メッセージ作成部236に出力する。次いで、割込メッセージ作成部236は、苦手進行方向判断部135から割込メッセージ表示信号を与えられた際に、安全運転をするように促す旨の安全運転データを生成して表示装置24に出力する。 次いで、ステップS29にて、表示装置24は、割込メッセージ作成部236から与えられた安全運転データの内容を画面表示する。その後、運転状況検出装置2は、ステップS21に戻る。
以上により、第2の実施の形態では、第1の実施の形態と同様の効果を得ることが出来る他、以下の効果を得ることが出来る。
即ち、運転状況検出装置2は、車速及び横Gを検出し、当該検出された車速及び横Gに基づいてジャーク変換値を算出する。したがって、運転状況検出装置2は、自車両の横方向の挙動にも対応したジャーク変換値、即ち、ステアリング操舵を反映したジャーク変換値を算出することが出来る。具体的には、運転状況検出装置2は、ジャーク変換値としてジャークベクトルを算出することができる。よって、運転状況検出装置2は、ジャーク変換値をより詳細に算出することが出来る。
また、運転状況検出装置2は、当該算出されたジャークベクトルに基づいて、自車両の運転状況を検出するので、ステアリング操舵を反映した運転状況を検出することが出来る。具体的には、運転状況検出装置2は、図6〜図7に示す運転状況を検出することが出来る。
また、運転状況検出装置2は、ジャークベクトルの大きさが基準値以上となる運転状況を運転者にとって苦手な運転状況として検出するので、図6〜図7に示す運転状況から、運転者にとって苦手な運転状況を検出することが出来る。
また、運転状況検出装置2は、苦手運転状況データベース235に登録された回数が基準回数を超えた運転状況を運転者にとって苦手な運転状況として検出する。したがって、運転状況検出装置2は、運転者にとって苦手な運転状況をより正確に検出することが出来る。
次に、第2の実施の形態の変形例を説明する。本変形例では、横方向挙動検出装置212は、自車両の挙動として、自車両のヨーレートを検出する。そして、横方向挙動検出装置212は、当該検出されたヨーレートに関するヨーレート信号を生成して横方向挙動前処理部232に出力する。
横方向挙動前処理部232は、横方向挙動検出装置212から与えられたヨーレート信号に基づいて、ヨーレートに関するヨーレートジャークを算出する。ここで、「ヨーレートジャーク」は、ヨーレートを二階微分することで得られる値である。そして、当該算出されたヨーレートジャークに関するヨーレートジャーク信号を生成して合成ベクトル算出部233に出力する。
合成ベクトル算出部233は、一定時間の間に車速前処理部231及び横方向挙動前処理部232から与えられる車速ジャーク信号及びヨーレートジャーク信号に基づいて、ジャークベクトル(ジャーク変換値)を算出する。
ここで、ある時刻tnにおけるジャークベクトルの大きさSJJY(tn)は、上述した式(2)中、JGをヨーレートジャークjYに置き換えたものである。また、当該時刻tnにおけるジャークベクトルの方向θYは、車速が増加中(即ち、加速中)で、且つ、横Gの方向が右方向となる場合には、以下の式(7)で表され、加速中で、且つ、横Gの方向が左方向となる場合には、以下の式(8)で表される。また、車速が減少中(即ち、減速中)で、且つ、横Gの方向が右方向となる場合には、以下の式(9)で表され、減速中で、且つ、横Gの方向が左方向となる場合には、以下の式(10)で表される。
θY=atan〔{J^2(t(n−m))+J^2(t(n−m+1))+…+J^2(t(n+m))}/{JY^2(t(n−m))+JY^2(t(n−m+1))+…+JY^2(t(n+m))}〕=atan(ΣJ^2/ΣJY^2) …(7)
θY=atan(−ΣJ^2/ΣJY^2) …(8)
θY=−atan(ΣJ^2/ΣJY^2) …(9)
θY=−atan(−ΣJ^2/ΣJY^2) …(10)
そして、合成ベクトル算出部233は、当該算出されたジャークベクトル、自車両の走行、及びウインカの点滅状態に関するジャークベクトル信号を生成して苦手運転状況判断部234に出力する。他の構成要素は、上述した処理と同様の処理を行う。本変形例でも、上述した第2の実施の形態の効果と同様の効果を得ることが出来る。また、本変形例では、自車両のヨーレートに基づいてジャーク変換値を算出するので、ステアリング操舵をより正確に反映したジャーク変換値を算出することが出来る。
なお、ジャークベクトルは、上述した式(2)〜(6)のJ^2及びJG^2をそれぞれ車速ジャークの絶対値及び横Gジャークの絶対値に変換した式により算出されても良い。上述した変形例についても、同様である。
本発明の一実施の形態に係る運転状況検出装置の構成を示すブロック図である。 苦手進行方向データベースの一例を示す説明図である。 運転状況検出装置による処理の手順を示すフローチャートである。 運転状況検出装置による処理の手順を示すフローチャートである。 本発明の他の実施の形態に係る運転状況検出装置の構成を示すブロック図である。 運転状況の分類を示す説明図である。 運転状況の分類を示す説明図である。 苦手運転状況データベースの一例を示す説明図である。 運転状況検出装置による処理の手順を示すフローチャートである。
符号の説明
1、2…運転状況検出装置
11…車速検出装置(挙動検出手段)
12…進行方向検出装置
13…車載コンピュータ
131…前処理部(ジャーク算出手段、ジャーク変換値算出手段)
132…運転特徴算出部
133…進行方向出力部(運転状況検出手段)
134…苦手進行方向データベース(データベース)
135…苦手進行方向判断部(苦手状況検出手段)
136…割込メッセージ作成部
14…表示装置(提示手段)
21…自車両挙動検出装置(挙動検出手段)
211…車速検出装置
212…横方向挙動検出装置
23…車載コンピュータ
231…車速前処理部(ジャーク算出手段)
232…横方向挙動前処理部(ジャーク算出手段)
233…合成ベクトル算出部(ジャーク変換値算出手段)
234…苦手運転状況判断部(運転状況検出手段、苦手状況検出手段)
235…苦手運転状況データベース(データベース)
236…割込メッセージ作成部
24…表示装置(提示手段)

Claims (12)

  1. 自車両に搭載される運転状況検出装置において、
    自車両の挙動を検出する挙動検出手段と、
    自車両の運転状況を検出する運転状況検出手段と、
    前記挙動検出手段により検出された自車両の挙動に基づいて、自車両のジャークを算出するジャーク算出手段と、
    前記ジャーク算出手段により算出されたジャークに基づいて、所定のジャーク変換値を算出するジャーク変換値算出手段と、
    前記ジャーク変換値算出手段により算出されたジャーク変換値が当該ジャーク変換値に対応して設定された基準範囲を超えた場合に、前記運転状況検出手段により検出された自車両の運転状況を、運転者にとって苦手な運転状況として検出する苦手状況検出手段と、を備えることを特徴とする運転状況検出装置。
  2. 請求項1記載の運転状況検出装置において、
    前記苦手状況検出手段が前記運転者にとって苦手な運転状況を検出した場合には、安全運転をするように促す旨の安全運転データを自車両の乗員に提示する提示手段を備えることを特徴とする運転状況検出装置。
  3. 請求項1または2記載の運転状況検出装置において、
    前記挙動検出手段は、自車両の挙動として、自車両のヨーレートを検出することを特徴とする運転状況検出装置。
  4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の運転状況検出装置において、
    前記挙動検出手段は、自車両の挙動として、自車両の横方向の加速度を検出することを特徴とする運転状況検出装置。
  5. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の運転状況検出装置において、
    データベースを備え、
    前記苦手状況検出手段は、前記ジャーク変換値算出手段により算出されたジャーク変換値が前記基準範囲を超えた場合に、前記運転状況検出手段により検出された自車両の運転状況を前記データベースに登録し、前記データベースに登録された回数が所定の基準回数を超えた自車両の運転状況を、前記運転者にとって苦手な運転状況として検出することを特徴とする運転状況検出装置。
  6. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の運転状況検出装置において、
    前記運転状況検出手段は、自車両の運転状況として、自車両の進行方向を検出し、
    前記苦手状況検出手段は、前記運転状況検出手段により検出された自車両の進行方向を、前記運転者にとって苦手な運転状況として検出することを特徴とする運転状況検出装置。
  7. 請求項1〜5記載の運転状況検出装置において、
    前記ジャーク変換値算出手段は、前記ジャーク変換値としてジャークベクトルを算出し、
    前記運転状況検出手段は、前記ジャーク変換値算出手段により算出されたジャークベクトルに基づいて、自車両の運転状況を検出することを特徴とする運転状況検出装置。
  8. 請求項7記載の運転状況検出装置において、
    前記挙動検出手段は、自車両の走行を検出し、
    前記運転状況検出手段は、自車両が走行中で、且つ前記ジャーク変換値算出手段により算出されたジャークベクトルの方向が前方向または後方向である場合には、先行車両に対する運転状況を、自車両の運転状況として検出することを特徴とする運転状況検出装置。
  9. 請求項7または8記載の運転状況検出装置において、
    前記挙動検出手段は、自車両の走行を検出し、
    前記運転状況検出手段は、自車両が走行中で、且つ前記ジャーク変換値算出手段により算出されたジャークベクトルの方向が右前方向または左後ろ方向である場合には、二輪車両に対する運転状況を自車両の運転状況として検出することを特徴とする運転状況検出装置。
  10. 請求項7〜9のいずれか1項に記載の運転状況検出装置において、
    前記挙動検出手段は、自車両の走行を検出し、
    前記運転状況検出手段は、自車両が走行中で、且つ前記ジャーク変換値算出手段により算出されたジャークベクトルの方向が左前方向または右後ろ方向である場合には、対向車両に対する運転状況を自車両の運転状況として検出することを特徴とする運転状況検出装置。
  11. 請求項7〜10のいずれか1項に記載の運転状況検出装置において、
    前記挙動検出手段は、自車両のウインカの点滅を検出し、
    前記運転状況検出手段は、自車両のウインカが点滅中で、且つ前記ジャーク変換値算出手段により算出されたジャークベクトルの方向が右前方向または左後ろ方向である場合には、対向車両に対する運転状況を自車両の運転状況として検出することを特徴とする運転状況検出装置。
  12. 請求項7〜11のいずれか1項に記載の運転状況検出装置において、
    前記挙動検出手段は、自車両のウインカの点滅を検出し、
    前記運転状況検出手段は、自車両のウインカが点滅中で、且つ前記ジャーク変換値算出手段により算出されたジャークベクトルの方向が左前方向または右後ろ方向である場合には、横断歩行者に対する運転状況を自車両の運転状況として検出することを特徴とする運転状況検出装置。
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