JP2008117131A - 車両用注意喚起装置 - Google Patents

Abstract

【課題】一時停止位置に関する注意喚起をより適切に行なうことが可能な車両用注意喚起装置を提供すること。
【解決手段】車両の進行方向に存在する一時停止位置に関する注意喚起を行なう車両用注意喚起装置（１）であって、車両と一時停止位置との距離を取得する距離取得手段（１０）と、車両の車速を検出する車速検出手段（４０）と、車両が走行する道路の勾配を特定する勾配特定手段（３０、４０）と、距離取得手段により取得された距離、車速検出手段により検出された車速、及び勾配特定手段により特定された勾配に基づいて、注意喚起を行なうか否かを決定する決定手段（５２）と、を備えることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の進行方向に存在する一時停止位置に関する注意喚起を行なう、車両用注意喚起装置に関する。

従来、一時停止地点をナビゲーションシステムにより取得し、自車位置から一時停止地点までの距離が所定距離以内であって、且つ運転者の停止意思が無いと判断された場合に運転者に警告を発する装置についての発明が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、スロットル開度やブレーキ操作の有無に基づいて、運転者の停止意思の有無を判断している。
特開平１０−７６９２２号公報

しかしながら、上記従来の装置では、車両が走行している道路の道路勾配についての考慮がなされておらず、従って、運転者の停止意思の有無を誤って判断する場合が生じる。すなわち、車両の加減速は、アクセル操作やブレーキ操作のみによって生じるものではなく、道路勾配による重力加速度によっても生じるものであるため、道路勾配の影響を考慮せずに一時停止地点での停止意思を適正に判断するのは困難だからである。

本発明はこのような課題を解決するためのものであり、一時停止位置に関する注意喚起をより適切に行なうことが可能な車両用注意喚起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、車両の進行方向に存在する一時停止位置に関する注意喚起を行なう車両用注意喚起装置であって、車両と前記一時停止位置との距離を取得する距離取得手段と、車速を検出する車速検出手段と、車両が走行する道路の勾配を特定する勾配特定手段と、距離取得手段により取得された距離、車速検出手段により検出された車速、及び勾配特定手段により特定された勾配に基づいて、注意喚起を行なうか否かを決定する決定手段と、を備えることを特徴とするものである。

本発明の一態様によれば、車両が走行する道路の勾配を特定する勾配特定手段を備え、これにより特定された道路の勾配を加味して注意喚起を行なうか否かを決定するため、一時停止位置に関する注意喚起をより適切に行なうことができる。

本発明の一態様において、決定手段は、例えば、距離取得手段により取得された距離、車速検出手段により検出された車速、及び勾配特定手段により特定された勾配に基づいて、一時停止線で停止するために必要となる必要減速度を算出し、算出した必要減速度が基準減速度以上であることを含む所定条件を満たす場合に注意喚起を行なうと決定する手段である。この場合、基準減速度は、例えば、車速が増加するに応じて減少する傾向の値として予め設定される、これらの場合、アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段を備え、所定条件は、アクセル開度検出手段により所定開度以上のアクセル開度が検出されたことを更に含むものとしてよい。

また、本発明の一態様において、注意喚起を行なうことを、第一の出力で注意喚起を行なうことに、注意喚起を行なわないことを、第一の出力に比して弱い第２の出力で注意喚起を行なうことに、それぞれ置換してよい。

また、本発明の一態様において、決定手段は、運転者の減速操作傾向を学習する学習手段を備え、学習手段により学習された運転者の減速操作傾向を反映させて注意喚起を行なうか否かを決定する手段であることが望ましい。この場合、学習手段は、例えば注意喚起が行なわれた後に作動する。

本発明によれば、一時停止位置に関する注意喚起をより適切に行なうことが可能な車両用注意喚起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。

以下、本発明の一実施例に係る車両用注意喚起装置１について説明する。図１は、車両用注意喚起装置１の全体構成の一例を示す図である。車両用注意喚起装置１は、ナビゲーション装置１０と、アクセル開度センサー２０と、Ｇセンサー３０と、車速センサー４０と、注意喚起装置用ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０と、が多重通信線６０に接続された構成となっている。また、注意喚起装置用ＥＣＵ５０には、注意喚起用機器７０が接続される。なお、多重通信線６０を介した機器間の通信は、ＣＡＮ（Controller Area Network）やＢＥＡＮ、ＡＶＣ−ＬＡＮ等の適切な通信プロトコルを用いて行なわれる。

ナビゲーション装置１０は、主要な構成として、ＧＰＳ受信機１２と、基準局電波受信機１４と、メモリ１６と、ナビゲーションコンピューター１８と、を備える。

ＧＰＳ受信機１２は、ＧＰＳ衛星から衛星の軌道と時刻のデータを含む電波信号を受信し、ナビゲーションコンピューター１８に送信する。基準局電波受信機１４は、ＤＧＰＳ（Diffrential GPS；相対測位方式）やＲＴＫ−ＧＰＳ(Real Time Kinematic GPS；干渉測位方式)に用いられる基準局からの電波を受信し、ナビゲーションコンピューター１８に送信する。

メモリ１６は、例えば、ハードディスクやＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体が用いられ、地図情報が記憶されている。この地図情報は、交差点や踏切、横断歩道等の手前に配置される一時停止位置（一時停止線）の座標（緯度及び経度）が含まれる。この一時停止位置の座標は、例えば、ナビゲーション装置１０の出荷時に初期情報としてメモリ１６に予め記憶されており、車載インターネット設備等により適宜アップデートされる。

ナビゲーションコンピューター１８は、例えば、ＣＰＵを中心としてＲＯＭやＲＡＭ等がバスを介して相互に接続されたコンピューターユニットであり、その他、Ｉ／Ｏポートやタイマー、カウンター等を備える。なお、ＲＯＭには、ＣＰＵが実行するプログラムやデータが格納されている。ナビゲーションコンピューター１８は、ＧＰＳ受信機１２が受信する衛星からの電波信号、及び基準局電波受信機１４が受信する基準局からの電波信号に基づいて、前述したＤＧＰＳやＲＴＫ−ＧＰＳ等の方式に基づく補正演算を行ない、自車両の現在位置（緯度及び経度を含む）を特定する。そして、現在位置からユーザーが予め入力した目的地に至る推奨経路を生成して、当該推奨経路に沿って自車両が走行するように液晶ディスプレイやスピーカーによる経路案内を行なう。なお、自車両の現在位置は、車速センサーやジャイロセンサー等の各種センサーの出力や、ビーコン受信機及びＦＭ多重受信機を介して受信される各種情報に基づいて補正されてもよいし、メモリ１６に記憶された地図情報を用いて公知のマップマッチング技術により適宜補正されてもよい。

また、ナビゲーションコンピューター１８は、上記の如く特定した自車両の現在位置、及び、自車両の進行方向に存在する（自車両の進行方向における所定距離以内に存在する、等の限定がされてもよい）一時停止位置の座標から、車両と一時停止位置との距離Ｄを算出して多重通信線６０に出力する。

アクセル開度センサー２０は、アクセルペダルに取り付けられ、アクセル開度（操作量）Ａｃに応じた磁界の傾きを、ホール素子を用いて直線的に出力電圧として取り出している。アクセル開度センサー２０は、こうして検出したアクセル開度（操作量）Ａｃを、多重通信線６０に出力する。

Ｇセンサー３０は、例えば、車両のセンターコンソール部の下方に取り付けられた２軸式の加車速センサーであり、車両の前後左右方向の加車速に応じて発生するセンサー内のビームの歪みを計測し、電気信号に置き換えて多重通信線６０に出力する。

車速センサー４０は、例えば、各輪に取り付けられた車輪速センサーとスキッドコントロールコンピューターからなり、車輪速センサーが出力する車輪速パルス信号をスキッドコントロールコンピューターが車速矩形波パルス信号（車速信号；以下、車速Ｖと表記する）に変換して、多重通信線６０に出力する。

注意喚起装置用ＥＣＵ５０は、例えば、ナビゲーションコンピューター１８と同様のハードウエア構成を有するコンピューターユニットである。注意喚起装置用ＥＣＵ５０は、ＲＯＭに記憶されたプログラムをＣＰＵがＲＡＭ上に展開（ロード）して実行することにより機能する主要な機能ブロックとして、道路勾配特定部５２と、注意喚起決定部５４と、減速操作傾向学習部５６と、を備える。

道路勾配特定部５２は、Ｇセンサー３０から出力される加車速信号と、車速センサー４０から出力される車速Ｖの微分値と、の差分に基づいて道路勾配θを計算する。

注意喚起決定部５４は、距離Ｄ、車速Ｖ、及び道路勾配特定部５２により特定された道路勾配θに基づいて、注意喚起を行なうか否かを決定する。具体的には、距離Ｄ及び車速Ｖに基づいて、一時停止線で停止するために必要となる仮必要減速度Ｇ＊ｔｍｐを算出し、これを道路勾配θに基づいて補正した必要減速度Ｇ＊を導出する。そして、必要減速度Ｇ＊が基準減速度Ｇ１以上であり、且つアクセル開度Ａｃが所定開度Ａ１以上である場合に注意喚起を行なうと決定する。

減速操作傾向学習部５６は、本装置により注意喚起がなされた後の運転者の減速操作傾向を学習する。注意喚起決定部５４においては、当該学習された減速操作傾向を反映させて注意喚起を行なうか否かを決定する。具体的には、Ｇセンサーにより検出される実際の減速度を距離Ｄ及び車速に紐付けて記憶し、これに基づいて上記基準減速度を修正する。

以下、注意喚起決定部５４及び減速操作傾向学習部５６による処理の具体例について、図２を用いて説明する。図２は、注意喚起装置用ＥＣＵ５０が繰り返し実行する、本発明の特徴的な処理の流れを示すフローチャートである。

まず、注意喚起決定部５４は、距離Ｄが所定距離Ｄ１以内であるか否かを判定し、所定距離Ｄ１を越える場合は、所定距離Ｄ１以内となるまで待機する（Ｓ１００）。ここで、所定距離Ｄ１は、制御の開始条件を定めるための値であり、例えば、数十［ｍ］〜数百［ｍ］程度の値に予め設定されている。

距離Ｄが所定距離Ｄ１以内となると、距離Ｄ及び車速Ｖに基づいて仮必要減速度Ｇ＊ｔｍｐを算出する（Ｓ１１０）。仮必要減速度Ｇ＊ｔｍｐは、例えば、車両が一時停止位置に至るまでの間、均一な或いは徐々に増加する減速度を車両に作用させると仮定した場合に、現時点で出力すべき減速度として計算される。なお、距離Ｄ及び車速Ｖを入力すると仮必要減速度Ｇ＊ｔｍｐを出力するマップを予めＲＯＭ等に記憶しておき、これを用いるのが現実的である。

仮必要減速度Ｇ＊ｔｍｐを算出すると、道路勾配特定部５２が上記の如く道路勾配θを計算する（Ｓ１２０）。そして、注意喚起決定部５４は、道路勾配θに起因する減速度Ｇθを算出し（勾配から減速度への変換を行なう；Ｓ１３０）、仮必要減速度Ｇ＊ｔｍｐから減速度Ｇθを差し引いて必要減速度Ｇ＊を算出する（Ｓ１４０）。なお、減速度Ｇθは、道路勾配が登り坂である場合に正の値となり、道路勾配が下り坂である場合に負の値となるものとする。このように道路勾配θを加味することにより、一時停止位置で停止するために現実に必要となる減速度を、より適切に算出することができる。

そして、必要減速度Ｇ＊が基準減速度Ｇ１以上であるか否かを判定する（Ｓ１５０）。ここで、基準減速度Ｇ１は、距離、及び車速に基準減速度が対応付けられた基準減速度群から、距離Ｄ及び車速により抽出される値であり、車両を安全に制動することができる上限付近の減速度という意味合いである。具体的には、予めＲＯＭ等に記憶され、距離、及び車速に基準減速度が対応付けられた基準減速度Ｇ１導出用マップを用いて導出される。基準減速度Ｇ１導出用マップは、例えば、車速が大きくなるに従って基準減速度が小さくなる傾向に定められる。これは、車速が大きいときにはブレーキ操作によるスリップ等が発生しやすいことに基づく。

続いて、アクセル開度Ａｃが所定開度Ａ１以上であるか否かを判定する（Ｓ１６０）。ここで、所定開度Ａ１は、運転者がアクセルペダルを踏み込んでいるか否かを検出するための小さい値である。

必要減速度Ｇ＊が基準減速度Ｇ１未満である場合や、アクセル開度Ａｃが所定開度Ａ１未満である場合は、注意喚起を行なわずに（Ｓ１７０）本フローの１ルーチンを終了する。必要減速度Ｇ＊が基準減速度Ｇ１未満である場合は、その時点からブレーキ操作を行なっても十分安全に一時停止位置で停止できる状況であり、また、アクセル開度Ａｃが所定開度Ａ１未満である場合は、運転者が制動動作を開始したと推認される状況であり、共に注意喚起を行なう必要が生じる程に切迫した状況ではないと考えられるからである。こうした制御により、過剰な注意喚起により運転者が煩わしさを感じるのを抑制することができる。

一方、必要減速度Ｇ＊が基準減速度Ｇ１以上であり、且つアクセル開度Ａｃが所定開度Ａ１以上である場合は、注意喚起を行なう（Ｓ１８０）。その時点からブレーキ操作を行なっても十分安全に一時停止位置で停止できるとはいえず、また、運転者が制動動作を開始したとも推認されない状況だからである。

ここで、注意喚起とは、「この先、一時停止位置があります」等の音声メッセージ出力、ブザー吹鳴、ＨＵＤ（Head Up Display）やＬＥＤ（Light Emitting Diode）等による発光・明滅動作、或いは運転者に振動を与える動作等が考えられる。従って、注意喚起用機器７０は、これらを実現するためのスピーカーやブザー、ＨＵＤユニット、ＬＥＤ、ドライビングシートやステアリングホイールに埋設されたバイブレータ等である。

こうした制御により、運転者が一時停止位置の存在に気付いてない場合にはこれを知らしめ、遅滞なく車両の制動を行なわせることができる。また、運転者が一時停止位置に気付きながらこれを無視しようとしている場合には、音声メッセージ等により一定の抑止効果を奏することができる。従って、安全運転に寄与することができる。

注意喚起を行なった後には、更に、運転者の減速操作傾向を学習するための制御（以下、学習制御と称する）を行なう（Ｓ１９０〜Ｓ２２０）。

まず、一時停止位置を通過したか否かを判定する（Ｓ１９０）。本判定は、距離Ｄの推移を観察し、例えば短時間に距離Ｄが急変した場合に一時停止位置を通過したと判定することができる。一時停止位置を通過した場合は、何も制御を行なわずに本フローの１ルーチンを終了する。

一時停止位置を通過していない場合は、アクセル開度Ａｃが所定開度Ａ１以上であるか否かを判定する（Ｓ２００）。アクセル開度Ａｃが所定開度Ａ１以上である場合は、Ｓ１９０の判定に戻る。所定開度Ａ１の意義については、Ｓ１６０と同様であるが、Ｓ１６０とは異なる値を用いても構わない。

アクセル開度Ａｃが所定開度Ａ１未満である場合は、運転者が減速操作を行なっていると判断し、その時点の減速度を、距離Ｄ及び車速Ｖに対応付けて、ＲＡＭ等に記憶する（Ｓ２１０）。具体的には、（距離Ｄ，車速Ｖ，減速度）等の形式のデータセットを記憶することとなる。

そして、当該記憶した減速度に基づいて基準減速度Ｇ１を修正する（Ｓ２２０）。具体的には、例えば、上記データセットに含まれる距離Ｄ及び車速Ｖに対応する基準減速度Ｇ１を基準減速度Ｇ１導出用マップから抽出し、これを、Ｓ２１０において記憶された減速度との平均値に置換するように、基準減速度Ｇ１導出用マップを修正する（下記（１）参照）。なお、平均値に代えて、加重平均値やその他の演算手法を用いて導出される値を用いても構わない。

マップ値（Ｄｍ，Ｖｍ，Ｇｍ）に対して学習値（Ｄｌ，Ｖｌ，Ｇｌ）
→新マップ値（Ｄｍ，Ｖｍ，（Ｇｍ＋Ｇｌ）／２） ‥（１）
｛但し、Ｄｍ＝Ｄｌ，Ｖｍ＝Ｖｌ｝

ここで、学習制御の意義について述べる。現実的に、運転者の癖や車両性能によって減速から停止に至るまでの車速の推移は異なるものであるため、一律に基準減速度を定めるのは妥当でない場合がある。例えば、制動性能の高い車両を熟練した運転者が運転している場合、平均的な車両を平均的な運転者が運転している場合に比して遅いタイミングで減速が開始されることが想定される。一方、制動性能の低い車両を運転初心者が運転している場合、平均的な車両を平均的な運転者が運転している場合に比して早いタイミングで減速が開始されることが想定される。このような減速傾向の差異を無視して一律に基準減速度を定めると、過剰な注意喚起により運転者が煩わしさを感じたり、注意喚起のタイミングが遅れたりする場合が生じ得る。従って、運転者や車両に応じて基準減速度を柔軟に定めることが望ましい。

そこで、本実施例では、Ｓ１９０〜Ｓ２２０の学習制御によって、運転者の減速操作傾向を、後の注意喚起を行なうか否かの決定に反映させている。これにより、注意喚起を行なうか否かの決定が、運転者や車両性能に応じたより適切なものとなる。

なお、Ｓ２００〜Ｓ２２０の処理は、一時停止位置を通過したと判定されるまでの間、繰り返し行なわれる。

以上説明した本実施例の車両用注意喚起装置１によれば、道路勾配θを加味して必要減速度Ｇ＊を算出するため、一時停止位置で停止するために現実に必要となる減速度をより適切に算出することができる。この結果、道路勾配を考慮せずに注意喚起を行なうものに比して、一時停止位置に関する注意喚起をより適切に行なうことができる。

また、運転者の減速操作傾向を、後の注意喚起を行なうか否かの決定に反映させているため、注意喚起を行なうか否かの決定を、運転者や車両性能に応じたより適切なものとすることができる。

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、注意喚起を行なうか否かという択一的制御を行なうことを例示したが、比較的強い出力と比較的弱い出力を切替えて注意喚起を行なうものとしてもよい。ここで、出力の強弱とは、例えば音声メッセージの音量や語調（例えば、「一時停止位置があります。止まりなさい。」と、「一時停止位置に注意して下さい」の使い分け等）、表示の光量等をいう。

また、道路勾配を特定する手段として、Ｇセンサー３０及び車速センサー４０の出力値に対して道路勾配特定部５２が計算を行なうことを例示したが、地図情報に記憶された道路勾配をナビゲーション装置１０から取得してもよい。

また、Ｓ１６０のアクセル開度に関する判定は省略してもよい。例えば、下り坂で惰性走行（アクセル開度Ａｃ＝ゼロ）しており、且つ一時停止位置に気付いていないような場面も想定されるからである。

また、Ｓ１９０〜Ｓ２２０の学習制御は、注意喚起が行なわれた後に実行するものとしている。これにより、車両を安全に制動することができる上限付近の減速度に設定されるという基準減速度の性格上、注意喚起が行なわれた、すなわち速やかに制動を行なう必要があるタイトな状況で行なわれた減速操作を反映させることにより、適切に基準減速度を修正することができるという効果を奏する。しかしながら、学習制御の開始条件はこれに限られず、注意喚起に係る処理フローとは独立して処理が行なわれてもよい。

また、学習制御を行なわないものとしても構わない。

また、必要減速度Ｇ＊を基準減速度Ｇ１と比較して注意喚起を行なうか否かを決定するものとしたが、注意喚起の決定手法はこれに限定されない。例えば、距離Ｄと勾配θに応じた基準車速を予め設定しておき、車速Ｖが基準車速を超過したときに注意喚起することが考えられる。

また、注意喚起装置用ＥＣＵ５０は、ナビゲーションコンピューター１８に統合されてもよい。

本発明は、自動車製造業や自動車部品製造業等に利用可能である。

車両用注意喚起装置１の全体構成の一例を示す図である。 注意喚起装置用ＥＣＵ５０が繰り返し実行する、本発明の特徴的な処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１ 車両用注意喚起装置
１０ ナビゲーション装置
１２ ＧＰＳアンテナ
１４ 基準局電波受信機
１６ メモリ
１８ ナビゲーションコンピューター
２０ アクセル開度センサー
３０ Ｇセンサー
４０ 車速センサー
５０ 注意喚起装置用ＥＣＵ
５２ 道路勾配特定部
５４ 注意喚起決定部
５６ 減速操作傾向学習部
６０ 多重通信線
７０ 注意喚起用機器

Claims (7)

1. 車両の進行方向に存在する一時停止位置に関する注意喚起を行なう車両用注意喚起装置であって、
   車両と前記一時停止位置との距離を取得する距離取得手段と、
   車速を検出する車速検出手段と、
   車両が走行する道路の勾配を特定する勾配特定手段と、
   前記距離取得手段により取得された距離、前記車速検出手段により検出された車速、及び前記勾配特定手段により特定された勾配に基づいて、前記注意喚起を行なうか否かを決定する決定手段と、
   を備えることを特徴とする、車両用注意喚起装置。
2. 請求項１に記載の車両用注意喚起装置であって、
   前記決定手段は、前記距離取得手段により取得された距離、前記車速検出手段により検出された車速、及び前記勾配特定手段により特定された勾配に基づいて、前記一時停止線で停止するために必要となる必要減速度を算出し、該算出した必要減速度が基準減速度以上であることを含む所定条件を満たす場合に注意喚起を行なうと決定する手段である、
   車両用注意喚起装置。
3. 請求項２に記載の車両用注意喚起装置であって、
   前記基準減速度は、車速が増加するに応じて減少する傾向の値として予め設定される、
   車両用注意喚起装置。
4. 請求項２又は３に記載の車両用注意喚起装置であって、
   アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段を備え、
   前記所定条件は、前記アクセル開度検出手段により所定開度以上のアクセル開度が検出されたことを更に含む、
   車両用注意喚起装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載の車両用注意喚起装置であって、
   注意喚起を行なうことを、第一の出力で注意喚起を行なうことに、
   注意喚起を行なわないことを、前記第一の出力に比して弱い第２の出力で注意喚起を行なうことに、
   それぞれ置換した車両用注意喚起装置。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載の車両用注意喚起装置であって、
   前記決定手段は、運転者の減速操作傾向を学習する学習手段を備え、該学習手段により学習された運転者の減速操作傾向を反映させて前記注意喚起を行なうか否かを決定する手段である、車両用注意喚起装置。
7. 請求項６に記載の車両用注意喚起装置であって、
   前記学習手段は、前記注意喚起が行なわれた後に作動する、
   車両用注意喚起装置。

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