JP2007302041A - 運転支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者が走行環境に対して適切な運転操作を行っていない状況での安全性を向上させる運転支援装置を提供すること。
【解決手段】車両に搭載され、自車両と自車両前方物体との衝突可能性に応じて衝突回避又は衝突衝撃低減のための制御を実行する運転支援装置において、自車両が自車両進行方向前方の一時停止すべき一時停止地点において停止することが困難であると判定されたとき、警報を出力すると共に、上記衝突回避又は衝突衝撃低減のための制御の実行開始タイミングを通常時よりも早める。
【選択図】図２

Description

本発明は、概して、車両に搭載され、自車両と自車両前方物体との衝突可能性に応じて衝突回避又は衝突衝撃低減のための制御を実行する運転支援装置に係り、特に、運転者が走行環境に対して適切な運転操作を行っていない状況での安全性を向上させる運転支援装置に関する。

従来、車両に搭載され、自車両と自車両前方物体との衝突可能性に応じて衝突回避又は衝突衝撃低減のための制御を実行する運転支援装置が知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。

特許文献１には、自車両運転者が自車両前方物体を認識しているか否かに応じて警報出力タイミング及び制動制御開始タイミングを変更する装置が開示されている。

特許文献２には、自車両運転者が自車両前方の一時停止地点で停車するための運転操作を行っていないと判定されたときに警報を出力する装置が開示されている。
特開２００４−３５５３２４号公報 特開２００５−１６５４２３号公報

しかしながら、上記特許文献１記載の従来装置では、自車両前方物体に対する運転者の認識度合に応じて制御開始タイミングが変更されるため、自車両前方に先行車などの物体が存在しない状況では常に一律の制御開始タイミングが採用されることになる。

したがって、上記特許文献１記載の従来装置によれば、例えば運転者が自車両前方の一時停止線を見落としている場合であっても、運転者が一時停止線を認識している場合と同じタイミングでしか警報出力や制動制御が実行されない。

また、上記特許文献２記載の従来装置では、自車両前方の一時停止地点が一時停止線によるものか或いは自車両と衝突可能性を有する停止車両であるかを区別しないため、例えば自車両前方のそれぞれ異なる地点に一時停止線と自車両と衝突可能性を有する停止車両とが存在する場合、制御が混乱するおそれがある。

本発明はこのような課題を解決するためのものであり、運転者が走行環境に対して適切な運転操作を行っていない状況での安全性を向上させる運転支援装置を提供することを主たる目的とする。

上記目的を達成するための本発明の一態様は、車両に搭載され、自車両と自車両前方物体との衝突可能性に応じて衝突回避又は衝突衝撃低減のための制御を実行する運転支援装置であって、自車両が自車両進行方向前方の一時停止すべき一時停止地点において停止することが困難であると判定されたとき、上記衝突回避又は衝突衝撃低減のための制御の実行開始タイミングを変更する運転支援装置である。

上記一態様においては、例えば、自車両から上記一時停止地点までの距離を自車両の車速で除算した（時間）値が所定（時間）値未満であって、且つ、自車両の運転者が制動制御を実行していないときに、自車両が上記一時停止地点において停止することが困難であると判定される。

また、上記一態様において、衝突回避又は衝突衝撃低減のための制御とは、例えばプリクラッシュセーフティシステムなどの呼称で知られる車載システムによって実行される各種制御であって、例えば、ａ）先行車、対向車、路上障害物などと衝突する可能性が所定レベル以上に高まったと判断されたときに警報を出力する、ｂ）警報後、ブレーキ操作が行われた場合にアシスト制動力を付与して制動力を高める、ｃ）警報後、ブレーキ操作がない場合、自動ブレーキを掛ける、ｄ）衝突不可避の場合、衝突前にシートベルトを巻き取り、乗員をシートに固定する、ｅ）衝突不可避の場合、衝突前にショックアブソーバの減衰力を適正化してノーズダイブを抑える、などの制御である。

さらに、上記一態様において、上記衝突回避又は衝突衝撃低減のための制御の実行開始タイミングの変更とは、より具体的には、一時停止すべき一時停止地点において一時停止できない状況（例えば、赤信号や一時停止線の見落としなど）では運転者の安全注意レベルが低下しており、その後の事故発生の可能性が比較的高くなっているとの観点から、自車両が上記一時停止地点において停止することが困難であると判定されたときに、上記衝突回避又は衝突衝撃低減のための制御の実行開始タイミングを、困難でないと判定されたときの通常時の（デフォルトの）実行開始タイミングよりも早め、衝突回避又は衝突衝撃低減のための制御が時間的に衝突予測時刻のより手前から作動するようにすることである。

上記一態様によれば、自車両が一時停止すべき地点で一時停止しないと判断されたときには通常時よりも他の車両との衝突可能性が高まるとの洞察に基づき、安全優先の観点から、衝突回避又は衝突衝撃低減のための制御が通常時より早い段階で作動するように制御されるため、運転者が赤信号や一時停止線などの一時停止すべき地点を無視又は見落とした場合など走行環境に対して適切な運転操作が行われていない状況での安全性を向上させることができる。

なお、上記一態様において、自車両が前記一時停止地点において停止することが困難であると判定されたときには、上記のタイミング変更に加えて、自車両運転者に対して警報を出力することが好ましい。

本発明によれば、運転者が走行環境に対して適切な運転操作を行っていない状況での安全性を向上させる運転支援装置を提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。なお、プリクラッシュセーフティシステムなどの呼称で知られる衝突回避又は衝突衝撃低減のための制御を実行する装置（以下の実施例の説明では単にプリクラッシュセーフティシステム；ＰＣＳ）と称す）の基本概念、主要なハードウェア構成、作動原理、及び基本的な制御手法等については当業者には既知であるため、詳しい説明を省略する。

以下、図１〜４を用いて、本発明の一実施例に係る運転支援装置について説明する。本実施例に係る運転支援装置は、いわゆるプリクラッシュセーフティシステムを実現するものである。

図１は、本実施例に係る運転支援装置１００の概略構成図である。

運転支援装置１００は、例えばレーザレーダやミリ波レーダなどを利用して、自車両進行方向前方に存在する物体を検出する物体検出部１０１を有する。物体検出部１０１は、物体が検出された場合、自車両と検出された物体との間の相対距離及び相対速度を測定する。このような検出・測定手法は、当業者には既知であり、詳しい説明を省略する。本実施例では任意の手法を採用することができる。

運転支援装置１００は、更に、例えばＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ；全地球測位システム）を利用して自車両の位置を検出する自車両位置検出部１０２を有する。自車両位置検出部１０２の検出精度（分解能）は高い（細かい）ほど好ましく、例えばＲＴＫ（Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｋｉｎｅｍａｔｉｃ）−ＧＰＳなどの高精度ＧＰＳが利用されることが好ましい。

運転支援装置１００は、更に、自車両の車速を検出する車速検出部１０３を有する。車速検出部１０３は、例えば車輪速センサを利用して、自車両の車速を検出する。代替例として、自車両位置検出部１０２によって検出された自車両位置の時間変化から自車両の車速を算出してもよい。

運転支援装置１００は、更に、少なくとも、自車両が一時停止すべき地点に関する情報と、プリクラッシュセーフティシステムが作動を開始するタイミング（閾値）に関する情報（後述）とを予め記憶保持する記憶部１０４を有する。記憶部１０４は、任意の記憶媒体でよい。また、記憶部１０４に記憶保持された情報は、例えば路車間通信や衛星通信などを利用して、最新のバージョンに適宜更新されることが好ましい。

ここで、自車両が一時停止すべき地点とは、例えば、交差点手前や踏切手前に設定された一時停止線である。

運転支援装置１００は、更に、自車両運転者が一時停止すべき地点を無視又は見落としていると判定されたとき（後述）、及び、自車両と他物体との衝突の可能性が所定レベル以上に高まったときに、自車両運転者に対して警報を出力する警報部１０５を有する。

警報部１０５による警報出力は、既知の手法のうち任意のものを採用可能である。例えば、Ａ）一時停止すべき地点の存在又は自車両が衝突する可能性を有する前方物体の存在を示す文字及び／又は図表等の視覚的情報をディスプレイ上に表示することによって警報を出力してもよく、或いは、Ｂ）専用のインジケータを点灯又は点滅させることによって警報を出力してもよく、或いは、Ｃ）一時停止すべき地点の存在又は自車両が衝突する可能性を有する前方物体の存在を伝える音声情報としてスピーカから提供することによって警報を出力してもよく、或いは、Ｄ）これらの任意の組み合わせによって警報を出力してもよい。

運転支援装置１００は、更に、例えばブレーキ油圧を制御するなどして、運転者によるブレーキペダル操作とは独立して、自車両において発生する制動力の大きさを制御する制動力制御部１０６を有する。

運転支援装置１００は、更に、シートベルトの張力（テンション）を調整するシートベルトリトラクタによるシートベルト巻き取り動作を制御するシートベルト張力制御部１０７を有する。

運転支援装置１００は、更に、運転支援装置１００の各構成要素を統括的に制御する主制御部１０８を有する。主制御部１０８は、例えば、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ；電子制御装置）である。

主制御部１０８は、運転支援装置１００において従来のプリクラッシュセーフティシステムと同様の機能が実現されるべく、物体検出部１０１により自車両進行方向前方に自車両と衝突可能性を有する他物体が検出されたとき、その検出された物体と自車両との相対距離の時間変化から衝突までの余裕時間（Ｔｉｍｅ Ｔｏ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ；ＴＴＣ）を算出し、このＴＴＣが所定値（「ＴＴＣ２」とする）以下となったときにプリクラッシュセーフティシステムを作動させる。

プリクラッシュセーフティシステムを作動させると、主制御部１０８は、警報部１０５に指示して運転者に対して衝突回避のためのブレーキ操作及び／又は操舵操作を促す警報を出力させると共に、警報後に運転者によりブレーキ操作が行われた場合には制動力制御部１０６にアシスト制動力を付与させて制動力を高め、警報後に運転者によってブレーキ操作が行われない場合には制動力制御部１０６に自動ブレーキを掛けさせる。また、主制御部１０８は、物体検出部１０１により検出された自車両と衝突可能性を有する物体と自車両位置検出部１０２により検出された自車両位置とから衝突が不可避と判断したとき、シートベルト張力制御部１０７に指示して衝突直前にシートベルトを巻き取らせ、自車両乗員をシートに固定する。加えて、主制御部１０８は、衝突直前に、図示しないショックアブソーバの減衰力を適正化してノーズダイブを抑えるようにしてもよい。

次いで、図２のフローチャートを参照して、本実施例に係る運転支援装置１００によるプリクラッシュセーフティシステムの作動を開始するタイミングの変更処理について説明する。

まず、主制御部１０８は、自車両運転者が自車両進行方向前方の一時停止すべき地点を見落としているか否かを判定する（Ｓ２０１）。ここでは、自車両が車速及び距離の関係から自車両進行方向前方の一時停止すべき地点において停止できないと判断されたとき、運転者が当該一時停止地点を見落としていると判定するものとする。

また、ここでは、自車両が現在の車速において自車両進行方向前方の一時停止すべき地点に到達するまでに掛かる時間が所定の閾値時間（「ＴＴＣ１」とする）未満であって、且つ、自車両運転者がブレーキ操作を行っていないとき、自車両が当該一時停止地点において停止できないと判断するものとする。

一例を図３に示す。図３に示す例では、本実施例に係る運転支援装置１００を搭載した車両Ｃが車速ＶでＴ字路交差点に進入しようとしており、交差点手前には一時停止線Ｌが引かれているものとする。

主制御部１０８は、自車両位置検出部１０２により検出された自車両Ｃの位置を記憶部１０４に記憶保持された一時停止地点情報に照らして自車両進行方向前方に一時停止すべき地点である一時停止線Ｌが存在すると判断したとき、自車両Ｃの位置から一時停止線Ｌまでの距離Ｘ１を車速検出部１０３により検出された車速Ｖで除算した時間値（Ｘ１／Ｖ）、すなわち自車両Ｃが現在の車速Ｖで一時停止線Ｌに到達するまでの時間、が所定時間ＴＴＣ１より小さいか否かを判定する。

そして、自車両運転者がブレーキ操作を行わないまま一時停止線Ｌ到達までの時間がＴＴＣ１より小さく（Ｘ１／Ｖ＜ＴＴＣ１）なったとき、主制御部１０８は自車両運転者が一時停止線Ｌを見落としており、一時停止線Ｌにおいて自車両は停止できないと判断する。逆に、運転者がブレーキ操作を行っている場合や、一時停止線Ｌ到達までの時間がＴＴＣ１以上（Ｘ１／Ｖ≧ＴＴＣ１）のとき、主制御部１０８は、自車両運転者が一時停止線Ｌを認識していると判断する。

このような自車両進行方向前方の一時停止地点までの距離と車速に基づいた判定により自車両運転者が自車両進行方向前方の一時停止地点を見落としていると判定されたとき（Ｓ２０１の「ＹＥＳ」）、主制御部１０８は、安全のために、警報部１０５に指示して、運転者にブレーキ操作を促す警報を出力させる（Ｓ２０２）。

さらに、主制御部１０８は、運転者が前方の一時停止すべき地点を見落としており、自車両が当該一時停止地点で停止できず、通り越してしまうのであれば、運転者が当該一時停止地点を認識している場合と比べて、他車両などの他物体との衝突可能性がより高まると判断して、プリクラッシュセーフティシステムがより時間的に早い段階から作動するように、プリクラッシュセーフティシステムが作動を開始する閾値タイミングを変更する（Ｓ２０３）。

具体的には、図４に示すように、自車両運転者が前方の一時停止地点を認識していると判断された場合に用いられるデフォルトの閾値ＴＴＣ２と、運転者が前方の一時停止地点を見落としていると判断された場合に用いられる閾値ＴＴＣ２’とを予め記憶部１０４に記憶保持させておき、主制御部１０８は、Ｓ２０１の見落とし判定結果に基づいていずれかをプリクラッシュセーフティシステム作動判定に用いる。

図４に示すように、本実施例において、自車両運転者が自車両進行方向前方の一時停止地点を見落としていると判定されたときに用いられるＰＣＳ判定閾値ＴＴＣ２’は、通常時の閾値ＴＴＣ２よりも大きいＴＴＣ値とされる（ＴＴＣ２’＞ＴＴＣ２）ため、運転者が一時停止地点を見落としていると判定されたときには通常時よりも時間的に手前でプリクラッシュセーフティシステムが作動することになる。

このように、運転者が一時停止地点を見落としていると判定されたとき（Ｓ２０１の「ＹＥＳ」）には警報が出力される（Ｓ２０２）と共に、ＰＣＳ判定閾値が変更される（Ｓ２０３）が、運転者が一時停止地点を認識していると判定されたとき（Ｓ２０１の「ＮＯ」）には警報は出力されず、ＰＣＳ判定閾値も変更されない（Ｓ２０２及びＳ２０３がスキップされる）。

このような一時停止地点見落とし判定処理後、主制御部１０８は、既述のようなプリクラッシュセーフティシステムを実現するべく、物体検出部１０１によって検出された自車両と衝突可能性を有する他物体と自車両との間のＴＴＣ値を監視する（Ｓ２０４）。ここで、他物体とのＴＴＣ値は、図３の例を用いて説明すると、自車両進行方向前方に存在することが検知された自車両と衝突可能性を有する他物体までの距離Ｘ２をその時点での自車両Ｃの車速Ｖで除算した値（Ｘ２／Ｖ）である。

そして、算出されたＴＴＣ値がその時点で採用されているＰＣＳ判定閾値（ＴＴＣ２又はＴＴＣ２’）より小さいとき（Ｓ２０４の「ＹＥＳ」）、主制御部１０８はプリクラッシュセーフティシステムを作動させる（Ｓ２０５）。

上述のように、Ｓ２０１の判定において運転者が一時停止地点を見落としていると判定された場合には、ＰＣＳ判定閾値としてＴＴＣ２’が用いられるため、Ｓ２０４におけるプリクラッシュセーフティシステム作動開始判定において、デフォルトのＰＣＳ判定閾値であるＴＴＣ２が用いられる場合よりも、時間的により早い状態で、すなわち衝突までより余裕がある状態で、プリクラッシュセーフティシステムが作動を開始するため、安全性が向上する。

このように、本実施例によれば、他物体との衝突可能性が高まったと判断されたときにはプリクラッシュセーフティシステムが前倒しで作動開始するように制御されるため、運転者が一時停止すべき地点を見落としているなどの走行環境に対して適切な運転操作が行われていない状況での車両安全性を向上させることができる。

なお、上記一実施例において、自車両位置を検出する位置検出部１０２及び一時停止地点の情報を記憶保持する記憶部１０４は、ナビゲーションシステムなどの他の車載システムと兼用であってもよい。換言すれば、自車両にナビゲーションシステムが搭載されている場合、主制御部１０８が当該ナビゲーションシステムから自車両現在位置情報及び一時停止すべき地点に関する情報を取得できるように構成すれば、運転支援装置１００自体が独自の位置検出部及び記憶部を備えなくても済む。

あるいは、更に別の変形例として、上記一実施例において、ａ）運転支援装置１００に車両外の通信局と無線通信可能な通信機能を付加し、路車間通信や衛星通信などを通じて車両外の通信局から自車両進行方向前方に存在する一時停止すべき地点に関する情報を取得するように構成されてもよく、或いは、ｂ）運転支援装置１００に自車両進行方向前方の一時停止すべき地点を知らせる標識や白線を画像解析により検出する画像撮像及び解析機能を付加してもよい。

さらに、上記一実施例においては、一時停止すべき地点の一例として一時停止線が設けられた交差点手前や踏切の手前を例に挙げたが、本発明に係る運転支援装置の作動はこのような場面に限定されるものではなく、一時停止の標識や白線は設置されていないものの見通しの悪い交差点など一時停止すべきあらゆる地点に適用可能である。

加えて、本発明に係る運転支援装置の適用場面は、上記一実施例のような一時停止すべき地点に接近する場面のみに限られるものではなく、安全のために徐行すべき又は大幅に減速すべき地点に接近する際にも適用可能である。すなわち、自車両が例えば急カーブの手前や法定速度が変化する地点など徐行すべき地点又は大幅に減速すべき地点に接近しているときに運転者がそのような徐行すべき地点又は大幅に減速すべき地点を見落としていると判定された場合に、ＰＣＳ判定閾値を上記一実施例（図４）のように変更するものとしてもよい。

本発明は、いわゆるプリクラッシュセーフティシステムを実現する運転支援装置に利用できる。制御対象となる車両の動力源種類、燃料種類、外観デザイン、重量、サイズ、走行性能等はいずれも不問である。

本発明の一実施例に係る運転支援装置の概略構成図である。 本発明の一実施例に係る運転支援装置による処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の一実施例に係る運転支援装置を搭載した車両の前方に一時停止線及び衝突可能性を有する車両が存在する様子の一例を示す図である。 本発明の一実施例に係る運転支援装置により用いられるプリクラッシュセーフティシステム判定閾値の変更前後の違いを示す図である。

符号の説明

１００ 運転支援装置
１０１ 一時停止地点検出部
１０２ 自車両位置検出部
１０３ 車速検出部
１０４ 記憶部
１０５ 警報部
１０６ 制動力制御部
１０７ シートベルト張力制御部
１０８ 主制御部

Claims (4)

1. 車両に搭載され、自車両と自車両前方物体との衝突可能性に応じて衝突回避又は衝突衝撃低減のための制御を実行する運転支援装置であって、
   自車両が自車両進行方向前方の一時停止すべき一時停止地点において停止することが困難であると判定されたとき、前記衝突回避又は衝突衝撃低減のための制御の実行開始タイミングを変更する、ことを特徴とする運転支援装置。
2. 請求項１記載の運転支援装置であって、
   自車両が前記一時停止地点において停止することが困難であると判定されたとき、前記衝突回避又は衝突衝撃低減のための制御の実行開始タイミングを、困難でないと判定されたときの実行開始タイミングよりも早める、ことを特徴とする運転支援装置。
3. 請求項１又は２記載の運転支援装置であって、
   自車両から前記一時停止地点までの距離を自車両の車速で除算した値が所定値未満であって、且つ、自車両の運転者が制動制御を実行していないとき、自車両が前記一時停止地点において停止することが困難であると判定する、ことを特徴とする運転支援装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項記載の運転支援装置であって、
   自車両が前記一時停止地点において停止することが困難であると判定されたとき、自車両運転者に対して警報を出力する、ことを特徴とする運転支援装置。

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