JP2005284669A - 運転支援装置、運転支援制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】運転者が右折や進路変更の操作を行う時間的な余裕を把握すること、さらに、安全な運転に対する意識向上や、運転に不慣れな人の技量向上を目的としている。
【解決手段】運転操作検出手段は、自車が進路変更したことを検知すると、進路変更情報を運転支援制御手段に送信し、運転支援制御手段は進路変更情報に応じた接近物体検出手段を選択・起動する。接近物体検出手段は、自車が進路変更により進入する隣接車線上で自車に接近する車を検出し、その距離と相対速度を計測した結果を運転支援制御手段に送信する。運転支援制御手段は、自車が進路変更により通過する所定の位置へ接近車両が到達するまでの時間を、受信した距離と相対速度に基づき計算し、その計算結果を通知手段に送信するように構成する。さらに、運転操作検手段は計測した自車の操舵角と車速を運転支援制御手段に送信すると、運転支援制御手段は進路変更に要した時間を求め、到達時間との関係に基づいた診断結果情報を通知手段に送信するように構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車の安全運転支援に関し、特に右左折や車線変更などの進路変更時に、自車に接近する車までの距離や衝突時間を運転者に通知するとともに、進路変更終了時には、適切なタイミングで動作を行ったかどうかを運転者にフィードバックする安全運転支援技術に関したものである。

近年、自動車の安全運転を支援する安全運転支援装置は様々なものが提案されるようになってきた。例えば、右折時に対向車の距離や速度を車に搭載したレーザレーダで検出し、衝突の可能性がある場合に警報を発する右左折判断支援装置に関する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。また、道路に設置されたカメラ等から交差点に進入しようとする車の位置や速度を計測し、右折車と衝突する可能性がある場合に警報を発する右折運転支援装置に関する技術が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。
特開平５−２７００号公報 （第２−３頁） 特開２００２−２６０１９３号公報 （第２−３頁）

しかしながら、従来の右左折判断支援装置や右折運転支援装置の技術を利用しても、進路変更時に衝突する危険性が高い場合は警報を発するといった、危険か安全かのどちらかの情報のみしか自動車の運転者に通知されていない。そのため、運転手に対して、「どのくらい余裕を持って操作が行えるのかを判断するための情報」とはなっていない。また、進路変更が安全に実行できるかどうか判断する基準は運転者によってばらつきがあるため、画一的な基準による安全／危険の判断では、ある運転者には余裕が少なく、ある運転者には余裕があり過ぎて、運転者の満足が得られない恐れがある。さらに、運転者が進路変更可能と判断し、実行した後、その判断が適切であったかどうかの情報は提供されないため、運転者の技量向上や安全運転の意識向上といった教育効果は望めない。

本発明は、接近する車両が自車の進路上に到達するまでの時間を知らせることにより、運転者が右折や進路変更の操作を行う時間的な余裕を把握すること、さらに、操作の安全性を運転者あるいは第三者にフィードバックすることにより、安全な運転に対する意識向上や、運転に不慣れな人の技量向上を目的としている。

図１は、本発明の全体構成図が示してある。運転操作検出手段１は、運転者がウインカを操作したことを検知すると、ウインカを操作した時刻、左右どちらのウインカを操作したかを示す情報を含む進路変更情報を運転支援制御手段３に送信する。運転支援制御手段３は、運転操作検出手段１から受信した前記進路変更情報に応じた接近物体検出手段２を選択し、選択した接近物体検出手段２を起動する。接近物体検出手段２は、自車が進路変更により進入する隣接車線上で自車に接近する車を検出し、その距離と相対速度を計測した結果を運転支援制御手段３に送信する。運転支援制御手段３は、自車が進路変更により通過する所定の位置へ接近車両が到達するまでの時間（以後、到達時間と呼ぶ）を、受信した距離と相対速度に基づき計算し、その計算結果を通知手段４に送信する。通知手段４は受信した到達時間を音声発生装置や、表示装置を介して運転者に通知する。このように、接近車の到達時間を運転者に伝えることにより、運転者自身が自覚している進路変更を完了するまでに必要な時間と到達時間を比較することができるため、進路変更操作に対する時間的な余裕を運転者に把握させることが可能となる。

また、運転操作検手段１は計測した自車の操舵角と車速を運転支援制御手段３に送信すると、運転支援制御手段３は進路変更の開始時刻と終了時刻を算出し、進路変更に要した時間（以下、所要時間と呼ぶ）を求め、所要時間と到達時間の関係に基づいて診断結果情報を通知手段４に送信することにより、通知手段４は音声発生装置や表示装置を介して診断結果を運転者に通知することが可能となる。

さらに、運転支援制御手段３は、記憶手段５に到達時刻と所要時刻を記録しておくことにより、運転支援制御手段３は、過去の到達時刻と所要時刻の関係と、現在の到達時刻と所要時刻の関係に基づいた診断結果を付加することにより、運転者に対して進路変更の操作が向上しているかどうかフィードバックすることも可能となる。なお、記憶手段５を自車に接続するだけではなく、通信ネットワークを介して、例えばバス会社やタクシー会社のコンピュータに接続すると運転者にだけではなく第三者にもフィードバックすることが可能となり、安全運転に対する教育効果をさらに高めることが期待出来る。

接近する車両が自車の進路上に到達するまでの時間を知らせることにより、運転者が右折や進路変更の操作を行う時間的な余裕を把握することができる。さらに、操作の安全性を運転者あるいは第三者にフィードバックすることにより、安全な運転に対する意識向上や、運転に不慣れな人の技量向上といった教育効果が期待できる。

図１には本発明の全体構成図が、図２には本発明の実施例の全体構成図が示してある。運転操作検出手段１はウインカスイッチ１１、操舵角センサ１２、自車速センサ１３から構成されており、運転者がウインカを操作したことを検知すると、ウインカを操作した時刻、左右どちらのウインカを操作したかを示す情報を含む進路変更情報を運転支援制御手段３に送信する。車に搭載したコンピュータ３１として実装される運転支援制御手段３は、自車に搭載した１または複数のレーザレーダ２１、ミリ波レーダ２２、カメラ２３などのいずれかで構成される接近物体検出手段２から、受信した前記進路変更情報に応じた接近物体検出手段２を選択し、選択した接近物体検出手段２起動する。接近物体検出手段２は、自車が進路変更により進入する隣接車線上で自車に接近する車を検出し、その距離と相対速度を計測した結果を運転支援制御手段３に送信する。

運転支援制御手段３は、自車が進路変更により通過する所定の位置へ接近車両が到達するまでの時間（以後、到達時間と呼ぶ）を、受信した距離と相対速度に基づき計算し、その計算結果を通知手段４に送信する。ここで所定の位置とは、例えば「進路変更を開始した位置から進路方向に対して７ｍ進んだ位置であるとか、予め設定しておく車の性能や、追い越し時や右左折などの状況に応じて進路変更により通過することが予測される位置」のことを指す。

通知手段４は受信した到達時間を音声発生装置４１や、表示装置４２を介して運転者に通知する。通知する方法としては、例えば到達時間をそのまま音声で通知する方法、予め対応関係を規定しておいた到達時間に対応する音で知らせる方法、カーナビゲーションシステムやインパネ上に文字で表示する方法などがある。このように、接近車の到達時間を運転者に伝えることにより、運転者自身が自覚している進路変更を完了するまでに必要な時間と到達時間を比較することができるため、進路変更操作に対する時間的な余裕を運転者が把握できるようになる。

また、ウインカスイッチ１１、操舵角センサ１２、自車速センサ１３等から構成される運転操作検手段１は、計測した自車の操舵角と車速を運転支援制御手段３に送信すると、運転支援制御手段３は、進路変更の開始時刻と終了時刻を算出し、進路変更に要した時間（以下、所要時間と呼ぶ）を求める。その後、所要時間と到達時間の関係に基づいて、「十分な余裕があった」とか、「もう少し余裕を持った方が安全」といった診断結果情報を通知手段４に送信すると、通知手段４は音声発生装置４１や表示装置４２を介して診断結果を運転者に通知する。通知する方法としては、例えば音声で診断結果をそのまま伝える方法、予め対応関係を規定しておいた診断結果に対応する音で知らせる方法、カーナビゲーションシステムやインパネ上に文字で表示する方法などがある。

さらに、運転支援制御手段３は車に搭載した、あるいは通信ネットワークを介して接続されたハードディスクやメモリ等の記憶装置５１から構成される記憶手段５に、到達時刻と所要時刻を記録しておくことにより、運転支援制御手段３は、過去の到達時刻と所要時刻の関係と、現在の到達時刻と所要時刻の関係に基づいて、「だんだん余裕が少なくなっている」といった診断結果を付加することにより、運転者に対して進路変更が安全であったかフィードバックすることも可能となる。

実施例では、日本のような左側通行の国で使用することを想定したものであり、右側通行の国では左右が逆になるだけである。接近車両検出用のセンサとして、レーザレーダ、ミリ波レーダ、カメラの少なくとも一つを使用する。これらのセンサは、右折用、右への車線変更用、左への車線変更用にそれぞれ計測範囲を変えて別々に設置する必要がある。右折用の場合は自車の右前方（以後、右前用センサと呼ぶ）、右への車線変更用には自車の右後方（以後、右後用センサと呼ぶ）、同様に左折用の場合は自車の左前方（以後、左前用センサと呼ぶ）、左への車線変更用には自車の左後方（以後、左後用センサと呼ぶ）が計測範囲内に入るように自車に設置する。図２に示す他の構成要素も全て自車上に設置する。但し、記録装置は、ネットワークを介して接続する場合、自車上に設置しなくても良い。

図３は、到達時間Ｔ０と発生音の対応例を示したテーブルである。到達時間に応じて音声発生装置４１が発生させる音の識別記号を表したテーブルである。例えば、到達時間がＴＨ１２秒以上ＴＨ１３秒未満の場合には識別記号が音１に対応する音を発生させたり、到達時間がＴＨ１１秒より大きい場合は接近車両が自車が通過する所定の位置までに到達するまでの時間が十分長いため音を発生しないことを表している。このように、接近車両が自車が通過する所定の位置までに到達する時間に応じて異なった音で運転者に車線変更が安全であるかどうかの判断情報を通知することが可能となる。

図４は、余裕時間（到達時間−所要時間）に対する診断結果、およびその診断結果に対して運転者に通知する診断メッセージとの対応を示したテーブル例が示してある。例えば、余裕時間がＴＨ２１秒より大きい場合は、自車が所定の位置に到達する時間の方が接近車両が所定の位置に到達するまでの時間より十分短いため、診断結果はＲ１と判定され、診断メッセージには、余裕時間Ｔ秒と、診断結果に対応する「とても安全な運転でした。」が表示されることを示している。以下、同様に余裕時間に応じた診断結果と、余裕時間と診断結果に応じた診断メッセージの例が示してある。

図５は、余裕時間（到達時間−所要時間）に対する診断結果、およびその診断結果に対して運転者に通知する診断メッセージとの対応を示したテーブル例が示してある。図4との違いは、診断条件として記録装置５１に記憶させておいた過去の余裕時間と比較した結果を用いている点である。それにより、予め設定しておいた閾値ＴＨ３１と比較して、今回算出した余裕時間が閾値ＴＨ３１より大きい場合には、過去の操作と比較して更に余裕があるからその旨の診断メッセージが出力することが可能となる。また、閾値ＴＨ３１と比較して、今回算出した余裕時間が閾値ＴＨ３１より小さい場合には、過去の操作と比較して余裕がなくなってきているので「余裕が少なくなってきています。気をつけてください。」など過去の操作と比較した現在の進路変更に関わる運転操作の診断結果を運転手に伝えることが可能となる。

図６は、診断結果と発生音との対応を表したテーブル例である。これにより、診断結果に応じた音声を音声発生装置４１を介して運転者に進路変更に関わる運転操作の診断結果を音声で伝えることが可能となる。

図７は、運転支援制御手段３（車に搭載されたコンピュータ３１）の進路変更支援処理の流れを示すフローチャートである。運転支援制御手段３は通常はＷＡＩＴ状態となっており、運転操作検出手段２からの割り込みを契機にして起動される。運転操作検出手段２からの割り込みが発生すると、先ず運転操作検出手段２が送信するウインカを操作した時刻、左右どちらのウインカを操作したかを示す情報を含む進路変更情報を受信する（Ｓ７０１）。

進路変更情報した進路変更情報から、左右どちらのウインカを操作したかを示す情報を読み出し、左右どちらのウインカが操作されたのかを調べる（Ｓ７０２）。右ウインカが操作されたことを検出した場合には、右前用と右後ろ用センサを選択し、それらのセンサの起動をかける（Ｓ７０３）。左ウインカが操作されたことを検出した場合には、左前用と左後ろ用センサを選択し、それらのセンサの起動をかける（Ｓ７０４）。

選択されたセンサで接近車の検出を行い、接近車の有無を調べる（Ｓ７０５）。接近車が無ければＳ７０９の診断処理に進む。接近者を検出すると、自車と検出した接近車の距離L、および相対速度Vを計測する（Ｓ７０６）。接近物体検出手段１にミリ波レーダ２２を使用している場合には、ミリ波レーダに自車と検出した接近車の距離L、および相対速度Vを計測する機能を備えているが、レーザレーダ２１やカメラ２３を使用する場合には接近物体検出手段１自体には、相対速度Vを計測する機能を備えていないため２以上の自車と検出した接近車の距離Lの測定結果と測定した時間に基づいて運転支援制御手段３（車に搭載されたコンピュータ３１）側で算出する。

次に、到達時間T0をT0＝(L- L0)/Vにより計算し（Ｓ７０７）、運転者へ到達時間を通知手段４である音声発生装置４１を介して音声によって通知し（Ｓ７０８）、図８に示してある進路変更の安全性の診断処理を行う（Ｓ７０９）。ここで、L0は車線変更による自車の進路変更を完了したと見なす移動距離に相当する所定の距離であって、数メートル程度の値を予め設定しておく。なお、車載のコンピュータから音声発生装置を介して音声を出力する方法は従来技術であり、本発明の本質的なところではないため処理の詳細については省略する。また、運転者に通知する方法としては、図３で説明したように予め設定してある対応関係に基づき、到達時間に対応する音を発生する方法や、カーナビゲーションシステムのモニタ等の表示装置上での文字表示による通知方法を用いてもよい。

図８は、運転支援制御手段３（車に搭載されたコンピュータ３１）の進路変更の安全性の診断処理の流れを示すフローチャートである。先ず、実際に進路変更が開始されたかどうか図９に示す方法により判定する（Ｓ８０１）。進路変更が開始されるまでＳ８０１の処理を繰り返し、進路変更が開始されると、進路変更が開始された時刻TSを記録装置５１に記録する（Ｓ８０２）。次に、Ｓ７０３、またはＳ７０４で選択・起動したセンサ（接近物体検出手段１）で再度接近車の検出を行い、接近車の有無を調べる（Ｓ８０３）。もし、接近車がなければ処理を終了する。

接近車がある場合には、Ｓ８０３で検出した接近車の到達時間T1を、Ｓ７０６およびＳ７０７と同様の方法により計算し、記録装置５１に記録する（Ｓ８０４）。次に、進路変更が終了したかどうかを、図１０に示す方法により判定する（Ｓ８０５）。進路変更が終了するまでＳ８０５の処理を繰り返し、進路変更が終了したら、進路変更が終了した時刻TEを、記録装置５１に記録する（Ｓ８０６）。

次に、進路変更に要した所要時間T2をT2=TE−TSにより算出し、記録装置５１に記録し（Ｓ８０７）、T1及びT2と記録装置５１に記録されたT1及びT2の履歴に基づいて診断結果を決定する（Ｓ８０８）。例えば、図４、または図５に基づいて診断結果を決定する。図４、図５中のTは、T=T1−T2、T’は過去のT1とT2の差、TH11〜TH31は予め設定してある閾値である。続いて、Ｓ８０８の診断結果に応じたメッセージを音声発生装置４１を介して音声により運転者に通知する（Ｓ８０９）。通知の方法としては、図６で示したようにあらかじめ設定してある対応関係に基づき、診断結果に対応する音声の発生する方法や、カーナビゲーションシステムのモニタ等の表示装置４２上へ診断結果を表示する方法を用いてもよい。

本実施例では、記録装置５１は自車に接続されたものを使用しているが、記録装置５１を自車に接続するだけではなく、通信ネットワークを介して、例えばバス会社やタクシー会社のコンピュータに接続すると運転者にだけではなく第三者にも進路変更の操作が向上しているかどうかをフィードバックすることが可能となり、安全運転に対する教育効果をさらに高めることが期待出来る。

図９は、進路変更開始判定処理の流れを示すフローチャートである。先ず、自車速センサ１３で自車の速度を計測し、自車の速度が所定値以上の速度で動いているか確認する（Ｓ９０１）。操舵角センサ１２で舵角を計測し、舵角が所定値以上であるか確認する（Ｓ９０２）。自車の速度と舵角が所定値以上であることを認識すると、進路変更が開始されたと判定する（Ｓ９０３）。

図１０は、進路変更終了判定処理の流れを示すフローチャートである。操舵角センサ１２で舵角を計測し、舵角と所定値を比較し（Ｓ１０１）、舵角が所定値に満たなくなったら、進路変更終了と判定する（Ｓ１０２）。

本発明の全体構成図 本発明の実施例の全体構成図 到達時間Ｔ０と発生音の対応例 診断結果の表示例１ 診断結果の表示例２ 診断結果と発生音の対応例 進路変更支援処理の流れ 診断処理の流れ 進路変更開始判定処理の流れ 進路変更終了判定処理の流れ

符号の説明

接近物体検出手段

１ 運転操作検出手段
２ 接近物体検出手段
３ 運転支援制御手段
４ 通知手段
５ 記憶手段

Claims (5)

1. ウインカが操作されたことを検知すると、ウインカが操作された時刻、左右どちらのウインカが操作されたかを示す情報を含む進路変更情報を検出する運転操作検出手段と、
   自車が進路変更により進入する隣接車線上で自車に接近する車を検出し、その距離と相対速度を計測する接近物体検出手段と、
   前記進路変更情報に応じた接近物体検出手段を選択・起動し、自車が進路変更により通過する所定の位置へ接近車両が到達するまでの到達時間を、前記接近物体検出手段が計測した距離と相対速度に基づき算出する運転支援制御手段と
   前記運転支援制御手段が算出した自車が進路変更により通過する所定の位置へ接近車両が到達するまでの時間を運転者に通知する通知手段と
   を有することを特徴とする運転支援装置。
2. 前記運転操作検出手段は自車の操舵角と車速を計測し、前記運転支援制御手段は前記自車の操舵角と車速に基づき自車の進路変更の開始時刻と終了時刻を算出し、進路変更に要した所要時間を算出し、前記所要時間と前記到達時間の関係に基づいて診断結果情報を生成することを特徴とする請求項１記載の運転支援装置。
3. 請求項２記載の運転支援装置は、更に記憶手段を有し、
   前記運転支援制御手段は、前記記憶手段に前記到達時刻と前記所要時刻を記憶させ、前記記憶手段に記憶させておいた過去の到達時刻と所要時刻の関係と、現在の到達時刻と所要時刻の関係を比較して診断結果情報を生成することを特徴とする運転支援装置。
4. 前記記憶装置は、通信ネットワークを介して接続されていることを特徴とする請求項３記載の運転支援装置。
5. 前記運転操作検出手段、前記接近物体検出手段、通知手段、および記憶手段を制御する前記運転支援制御手段で動作するプログラムであって、
   コンピュータに、
   前記運転操作検出手段から、ウインカが操作された時刻、左右どちらのウインカが操作されたかを示す情報を含む進路変更情報を受信するステップと
   前記進路変更情報に基づき、前記接近物体検出手段を選択・起動するステップと、
   前記接近物体検出手段から受信した接近車との距離、及び相対速度に基づき予め設定された進路変更により通過する所定の位置へ到達するまでの到達時間を算出するステップと、
   前記到達時間を、通知手段に送信するステップと、
   を実行させる運転支援制御プログラム。

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