JP2008269495A - 車両の走行状態認識装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＩＴＳと連動するように構成されたシートベルト装置等で作動の過多あるいは不必要な警報等をなくし、乗員の不快感を軽減し、煩わしさをなくすことができる車両の走行状態認識装置を提供する。
【解決手段】この車両の走行状態認識装置１１は、車両の走行位置の前方に存在する交差点との間の距離を算出する交差点距離演算部１１Ａと、車両の前方に存在する障害物との距離および相対速度を検出する障害物接近検出部１１Ｂとを備え、さらに、障害物との距離および相対速度が所定条件を満たしたとき車両と障害物との接触可能性を判定する接触可能性判定部１１Ｃと、交差点距離演算部により算出された距離に応じて上記所定条件を変える判定条件変更部１１Ｆとを備えるように構成される。
【選択図】図２

Description

本発明は車両の走行状態認識装置に関し、特に、車両の走行場所または走行領域に応じて走行危険度等を判定して例えば各種の車両搭載装置での必要な作動条件を変化させる車両の走行状態認識装置に関する。

自動車に装備された例えば電動制御式のシートベルト装置について、自車の現在の走行位置をナビゲーションシステム（自動車走行位置等の案内システム）で得られる道路地図情報等（道路関連情報）に基づいて判断し、走行場所または走行領域の危険度に応じてそのベルト張力を調整するようにした装置が知られている（特許文献１等）。このシートベルト装置によれば、電動制御式のシートベルト装置が、ナビゲーションシステムと連動した構成となっており、交差点、カーブ、事故多発地点等の危険度の高い場所等に近づくに従って事前にベルト張力を最適に調整する。換言すれば、道路地図情報等に基づき自車の走行位置と自車の走行先の危険地点との間の距離等を認識し、電動制御式のシートベルト装置のベルト張力を調整するようにしている。
特開２００１−１０４４７号公報

上記特許文献１によるシートベルト装置によれば、ナビゲーションシステムと連動させ、当該システムで得られる道路地図情報等をシートベルト装置の作動制御に直接的に利用するように構成しているため、道路の変更あるいは刻々と変わる道路状況によって頻繁にベルト張力が変更され、乗員に対して不快感を与えることになる。さらに緊急危険時に警報を発するように構成したシートベルト装置によれば、不必要に警報を発生し、さらに不快感が増すことになる。

上記の問題は、電動制御式のシートベルト装置だけではなく、ナビゲーションシステムで得られる道路地図情報等に基づいて走行位置等の危険度等に応じて作動するように構成された各種の車両搭載装置の作動についても当てはまることである。

以上により、ナビゲーションシステムと連動する車両搭載装置では、上記車両搭載装置の作動の過多あるいは不必要な警報等をなくし、車両の搭乗員の不快感を軽減し、煩わしさをなくすという問題が課される。

上記のことは、さらに一般化すると、ＩＴＳ（Intelligent Transport Systems：高度道路交通システム）と連動するように構成された車両搭載装置において課される問題であると云うことができる。

本発明の目的は、上記の課題を解決することにあり、ナビゲーションシステム等のＩＴＳと連動するように構成されたシートベルト装置等の車両搭載装置で作動の過多あるいは不必要な警報等をなくし、乗員の不快感を軽減し、煩わしさをなくすことができる車両の走行状態認識装置を提供することにある。

本発明に係る車両の走行状態認識装置は、上記目的を達成するために、次のように構成される。

第１の車両の走行状態認識装置（請求項１に対応）は、車両の走行位置の前方に存在する交差点との間の距離を算出する交差点距離演算手段と、車両の前方に存在する障害物との距離および相対速度を検出する障害物接近検出手段とを備えており、さらに、障害物との距離および相対速度が所定条件を満たしたとき車両と障害物との接触可能性を判定する接触可能性判定手段と、交差点距離演算手段により算出された距離に応じて上記所定条件を変える判定条件変更手段とを備えるように構成されている。

上記の構成では、車両から交差点までの距離に応じて各種の車両搭載装置や警報器の作動条件を決める所定条件に係る閾値を変更し、当該装置等の作動頻度を低減することが可能である。

第２の車両の走行状態認識装置（請求項２に対応）は、上記の第１の構成において、さらに車両の走行状態の減速を検出する減速検出手段を備え、判定条件変更手段は、減速検出手段が車両の減速を検出したとき、上記の所定条件を変えることを特徴とする。

第３の車両の走行状態認識装置（請求項３に対応）は、上記の構成において、好ましくは、交差点での車両の進行方向の信号状態を検出する信号状態検出手段を備え、判定条件変更手段は、信号状態検出手段が検出した信号状態が「黄」または「赤」の状態および「黄」または「赤」に変化する直前状態のうちのいずれかであるとき、所定条件を変えることを特徴とする。

第４の車両の走行状態認識装置（請求項４に対応）は、上記の構成において、好ましくは、接触可能性判定手段が障害物との接触可能性を判定したとき、警報を発する警報手段を備えることを特徴とする。

第５の車両の走行状態認識装置（請求項５に対応）は、上記の構成において、好ましくは、接触可能性判定手段が障害物との接触可能性を判定したとき、乗員保護用の車両搭載装置の作動条件を変える作動条件変更手段を備えることを特徴とする。

第６の車両の走行状態認識装置（請求項６に対応）は、上記の構成において、好ましくは、交差点距離演算手段は、ナビゲーションシステムから与えられる道路関連情報に基づいて距離を算出することを特徴とする。

本発明によれば、接触可能性判定手段を備える車両の走行状態認識装置で、当該接触可能性判定手段で設定された接触可能性を判定するための所定条件を、判定条件変更手段によって、交差点距離演算手段により算出された距離、車両の減速状態、信号状態等に応じて変えるようにしたため、ＩＴＳと連動するように構成されたシートベルト装置等の車両搭載装置で必要時には警報を発したり、乗員を適切に拘束保護することができる一方で、作動の過多あるいは不必要な警報等をなくし、乗員の不快感を軽減し、煩わしさをなくすことができる。

以下に、本発明の好適な実施形態（実施例）を添付図面に基づいて説明する。

図１〜図３を参照して本発明に係る車両の走行状態認識装置の実施形態の全体的構成を説明する。

本実施形態に係る車両の走行状態認識装置１１は、この装置１１が搭載された自動車等の車両（自車）の走行状態、例えば道路地図上における車両の走行位置（走行場所または走行領域）、走行道路の交通の事情（渋滞、事故、交通規制等）、道路事情（交差点、道路工事等）等を認識し、これらの認識情報に基づいて制御の内容を変更・調整する装置である。走行状態認識装置１１は、前段のＩＴＳ（Intelligent Transport Systems：高度道路交通システム）１２と関連づけられており、当該ＩＴＳ１２から各種のＩＴＳ情報を得て上記の必要な情報を認識する。ＩＴＳ１２としては、ナビゲーションシステム（ＧＰＳ等）１２Ａ、ＶＩＣＳ（道路交通情報通信システム）１２Ｂ、衝突防止レーダシステム１２Ｃ等が含まれる。

走行状態認識装置１１は、認識した情報を制御装置１３に提供する。制御装置１３は、提供された認識情報に基づいて、当該車両に搭載された各種の装置１４（電動式のシートベルト装置等）の動作を最適に制御し、運転者等へ警報を発する警報器１５等の警報動作を制御する。制御装置１３は、実質的に走行状態認識装置１１の一部を成すが、制御機能に着目し別要素として分けて図示している。

上記の走行状態認識装置１１および制御装置１３、さらにＩＴＳ１２の一部を成す衝突防止レーダシステム１２Ｃ等は、車両に搭載されたコンピュータによりソフト的に実現される。

図２に示すように、走行状態認識装置１１は、機能要素として、ＩＴＳ情報（道路地図情報）に基づいて車両の走行位置の前方に存在する交差点との間の距離を算出する交差点距離演算部１１Ａと、ＩＴＳ情報（レーダ計測情報）に基づき車両の前方に存在する障害物との距離および相対速度を検出する障害物接近検出部１１Ｂと、障害物との距離および相対速度が所定条件を満たしたとき車両と障害物との接触可能性を判定する接触可能性判定部１１Ｃと、車速情報等に基づき車両の走行状態の減速を検出する減速検出部１１Ｄと、ＩＴＳ情報（信号情報等）に基づき交差点での車両の進行方向の信号状態を検出する信号状態検出部１１Ｅと、判定条件変更部１１Ｆとを備えている。接触可能性判定部１１Ｃは、障害物接近検出部１１Ｂから出力された検出信号（車両と障害物と間の距離および相対速度に係る信号）に基づいて車両と障害物との接触可能性を判定する。また判定条件変更部１１Ｆは、交差点距離演算部１１Ａにより算出された距離、減速検出部１１Ｄで検出された減速状態、信号状態検出部１１Ｅで検出された信号状態のうちのいずれか１つまたはそれらの任意の組合せに基づいて、接触可能性判定部１１Ｃで設定されている上記所定条件を変える機能を有している。

また図２に示すように、制御装置１３は、上記の接触可能性判定部１１Ｃが当該車両と障害物との接触可能性を判定したとき、車両搭載装置１４の作動条件や警報器１５の警報作動条件を変える作動条件変更部１３Ａを有している。

図３に、走行状態認識装置１１と制御装置１３等の各機能要素を実現するコンピュータシステム２０のハードウェアの構成を示す。コンピュータシステム２０は、演算処理部（ＣＰＵ）２１と記憶部（ＲＡＭとＲＯＭ）２２と入力部２３と出力部２４と通信部２５とこれらを接続するバス２６とから構成されている。

記憶部２１には、前述した交差点距離演算部１１Ａ、障害物接近検出部１１Ｂ、接触可能性判定部１１Ｃ、減速検出部１１Ｄ、信号状態検出部１１Ｅ、判定条件変更部１１Ｆ、作動条件変更部１３Ａのそれぞれの機能を実現するプログラムが格納されている。

入力部２３は、車両に配備された各種の多数のセンサの各々からのセンシング信号、各種の多数の検知スイッチの各々からの作動状態信号、レーダ装置または検知装置からの検知信号等を入力するためのインターフェースである。これらの信号は、入力部２３を経由して取り込まれ、必要に応じて記憶部２２に記憶される。

通信部２５は、通信インターフェースとして設けられており、通常、車両の外部から提供される各種の情報を受信する。車両の外部に設けられるシステムとしては、車両に搭載されたナビゲーション装置に当該車両の位置情報を提供するＧＰＳ、道路の近傍に配置されるビーコンを含んで成るＶＩＣＳ（道路交通情報通信システム）等である。通信部２５を通して外部から与えられる情報に基づいてＩＴＳ情報を得ることができる。

出力部２４は、車両に装備された各種の装置１４や警報器１５等に対して動作に必要な駆動電流や各種の制御指令信号を送るためのインターフェースである。

また出力側に設けられた各種の車両搭載装置１４として、以下では、電動式のシートベルト装置１４Ａの例で説明する。当該シートベルト装置１４Ａは、例えば運転席等に装備された三点支持方式のシートベルトを備える乗員拘束保護装置であり、乗員の体にベルトが装着された状態において車両の走行状態や危険・緊急度に応じて電動モータでベルトの巻取り等を行うことにより、乗員を最適な拘束力で保護する装置である。シートベルト装置１４Ａは電気式プリテンショナ装置を含んでいる。また出力側に設けられた各種の警報器１５として接触警報器１５Ａの例が示されている。

次に、図４〜図６を参照して上記構成を有する車両の走行状態認識装置１１による動作の内容の例を説明する。

この実施形態の動作内容の説明において、当該動作内容の基本動作は、任意の道路を走行中の車両が走行位置前方の交差点に近づく場合において、当該車両の前方に位置する障害物（他の車両等）を障害物接近検出部１１Ｂで検出し、接触可能性判定部１１Ｃで接触可能性を判定したとき、その判定結果に基づいて、シートベルト装置１４Ａの拘束強化作動および接触警報器１５Ａの警報作動を所定の作動条件で実行するという動作である。この基本動作において、接触可能性判定部１４Ａで設定されている「所定条件」、および作動条件変更部１３Ａで設定されている「所定の作動条件」は、基準となる標準的な条件である。さらに当該動作内容の特徴的動作は、接触可能性判定部１１Ｃで設定されている標準的な「所定条件」を、交差点距離演算部１１Ａと判定条件変更部１１Ｆの各機能に基づいて、交差点までの距離の大小に応じて変化させるようにするという動作である。

上記の動作に基づいて、車両の走行位置前方にある交差点までの距離に応じて「所定条件」を適切に変化させ、シートベルト装置１４Ａによる乗員拘束作動の作動頻度、および接触警報器１５Ａの警報作動の作動頻度を低減する。

図４は、車両の交差点までの距離（ｘ）と上記の「所定条件」を決める閾値との関係を示す。この例ではｘ＝０は交差点の位置である。水平横軸において右側に行くほど交差点から遠い距離になる。この実施形態では、交差点までの距離は例えば３つの領域Ａ，Ｂ，Ｃに区画されている。領域Ａは交差点内の領域（−ｘ１＜ｘ＜ｘ１）、である。領域Ｂは交差点付近の領域（ｘ１＜ｘ＜ｘ２）である。領域Ｃは交差点から離れた遠い領域（ｘ２＜ｘ）である。交差点に向って走行する車両は、「領域Ｃ→領域Ｂ→領域Ａ」の順序でその走行位置が変化していく。上記において、ｘ１は例えば３０ｍであり、ｘ２は例えば３００ｍである。なお区画領域の数は３つには限定されず、任意の数に設定することができる。

３つの領域Ａ，Ｂ，Ｃのそれぞれでは、図５に示すごとく、上記「所定条件」を決めるための固有の閾値が決められている。領域Ｃに対応する閾値は符号（Ｉ）で示され、領域Ｂに対応する閾値は符号（II）で示され、領域Ａに対応する閾値は符号（III）で示される。図５において細線で示された３つの閾値（Ｉ），（II），（III）は、それぞれ、横軸を「ｙ（障害物との距離）」としかつ縦軸を「ΔＶ（対象物との相対速度）」とする特性グラフで設定されている。領域Ｃの閾値（Ｉ）は通常の作動頻度が生じるように相対的に低めに設定されている。閾値（Ｉ）を越えたときに、シートベルト装置１４Ａによる乗員拘束作動、および接触警報器１５Ａの警報作動が行われる。ただし、「ｙ（障害物との距離：ｍ）」が大きいと相対速度「ΔＶ」は大きく、「ｙ（障害物との距離）」が小さくなるほど、相対速度は小さくなるように設定されている。これに対して、領域Ｂの閾値（II）は、閾値（Ｉ）に比較して相対速度「ΔＶ」が大きくなるように設定されている。閾値（II）の特性グラフの形は、閾値（Ｉ）の特性グラフにほぼ一致している。交差点付近の領域Ｂでは、領域Ａに比較して、前走車（障害物）の停止や、停止した目標に対しての急接近が起こりやすいので、閾値（II）を高目に設定し、シートベルト装置１４Ａの乗員拘束強化の作動、接触警報器１５Ａの警報の作動のそれぞれの頻度を低減させている。また閾値（III）の場合には、交差点内の領域Ａであり、前方が横切る車両等の誤検出が起こりやすいので、障害物との距離（ｙ）が非常に小さくなったときにのみ設定された相対速度（ΔＶ）を越えたときに所要の作動を行うようにする。

次に図６を参照して走行状態認識装置１１による動作の制御フローを説明する。

最初の判定ステップＳ１１で車両の走行位置前方に交差点があるか否かが判定される。判定ステップＳ１１でＮＯである場合には、交差点は遠くに存在することになるので、ステップＳ１７（「閾値（Ｉ）を適用」）が実行される。判定ステップＳ１１でＮＯであるときには次の判定ステップＳ１２で交差点における信号状態が所定である（「黄」色または「赤」色）か否かが判定される。判定ステップＳ１２でＹＥＳの場合にはステップＳ１７に移行し、ＮＯの場合（信号は「青」色）には判定ステップＳ１３に移行する。判定ステップＳ１３では、測定された車両と交差点の間の距離が（｜ｘ｜＜ｘ１）の条件を満たすか否かが判定される。満たすときにはステップＳ１４に移行し、満たさないときには判定ステップＳ１５に移行する。ステップＳ１４では「閾値（III）を適用」が実行される。ステップＳ１４の後には判定ステップＳ１５に移行する。判定ステップＳ１５ではさらに測定された車両と交差点の間の距離が（ｘ１＜ｘ＜ｘ２）の条件を満たすか否かが判定される。満たすときにはステップＳ１６が実行され、満たさないときにはステップＳ１７が実行される。ステップＳ１６では「閾値（II）を適用」が実行され、ステップＳ１７では「閾値（Ｉ）を適用」が実行される。このようにして、車両の走行位置前方に交差点が存在する場合には、接触可能性判定部１１Ｃで使用される「所定条件」で使用される閾値に関して交差点までの距離に応じて適切な閾値が適用される。

車両の走行状態認識装置１１による上記の特徴的な動作の内容は、次のように変形することもできる

判定条件変更部１１Ｆは、車両の走行状態の減速を検出するための前述の減速検出部１１Ｄが車両の減速状態を検出したときに、接触可能性判定部１１Ｃに設定される「所定条件」を変えるように構成することもできる。

また判定条件変更部１１Ｆは、交差点での車両の進行方向の信号状態を検出するための前述の信号状態検出部１１Ｅの検出した信号状態が「黄」または「赤」の状態および「黄」または「赤」に変化する直前状態のうちのいずれかであるとき、接触可能性判定部１１Ｃに設定される「所定条件」を変えるように構成することもできる。例えば、減速なしで接近する場合には、通常よりも閾値を高めるように所定条件を変更することが好ましい。例えば、前述の３つの領域Ａ，Ｂ，Ｃのそれぞれについて同様な閾値（I），（II），（III）を設定した場合において、減速のある場合には、接触可能性は判定した後に相対速度および相対距離のうち少なくとも一方を、それぞれ減速のある場合に比して大きく設定する。この状態を、前述の図５において太線（閾値（ＩＡ），（IIＡ），（IIIＡ））で示している。またこれらの変化幅は突発的な減速の生じ易い交差点に近いほど大きく設定するとよい。
なお、減速がある場合において、接触可能性を判定した際には緊急度が高いと考えられることから、通常よりも強い乗員拘束や警報を行うように構成してもよい。

以上の実施形態で説明された構成、形状、大きさおよび配置関係については本発明が理解・実施できる程度に概略的に示したものにすぎない。従って本発明は、説明された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することができる。

本発明は、交差点等までの距離に応じて作動閾値を可変にしてシートベルト装置等や接触警報器等の作動頻度を低減するのに利用される。

本発明に係る車両の走行状態認識装置の全体的な構成を示すブロック図である。 本実施形態に係る車両の走行状態認識装置の内部構成を示すブロック図である。 走行状態認識装置等を実現するコンピュータシステムの構成を示すブロック図である。 交差点までの距離に応じて設定される領域を示す図である。 ３つの領域の各々ごとに設定される閾値の特定グラフを示す図である。 本実施形態に係る車両の走行状態認識装置による動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１１ 走行状態認識装置
１１Ａ 交差点距離演算部
１１Ｂ 障害物接近検出部
１１Ｃ 接触可能性判定部
１１Ｄ 減速検出部
１１Ｅ 信号状態検出部
１１Ｆ 判定条件変更部
１２ ＩＴＳ
１３ 制御装置
１４ 各種の装置
１４Ａ シートベルト装置
１５ 各種の警報器
１５Ａ 接触警報器

Claims (6)

1. 車両の走行位置の前方に存在する交差点との間の距離を算出する交差点距離演算手段と、前記車両の前方に存在する障害物との距離および相対速度を検出する障害物接近検出手段とを備えた車両の走行状態を認識する装置において、
   前記障害物との前記距離および前記相対速度が所定条件を満たしたとき前記車両と前記障害物との接触可能性を判定する接触可能性判定手段と、
   前記交差点距離演算手段により算出された前記距離に応じて前記所定条件を変える判定条件変更手段と、
   を備えることを特徴とする車両の走行状態認識装置。
2. 前記車両の走行状態の減速を検出する減速検出手段を備え、
   前記判定条件変更手段は、前記減速検出手段が前記車両の減速を検出したとき、前記所定条件を変えることを特徴とする請求項１記載の車両の走行状態認識装置。
3. 前記交差点での前記車両の進行方向の信号状態を検出する信号状態検出手段を備え、
   前記判定条件変更手段は、前記信号状態検出手段が検出した前記信号状態が「黄」または「赤」の状態および「黄」または「赤」に変化する直前状態のうちのいずれかであるとき、前記所定条件を変えることを特徴とする請求項１または２記載の車両の走行状態認識装置。
4. 前記接触可能性判定手段が前記障害物との前記接触可能性を判定したとき、警報を発する警報手段を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両の走行状態認識装置。
5. 前記接触可能性判定手段が前記障害物との前記接触可能性を判定したとき、乗員保護用の車両搭載装置の作動条件を変える作動条件変更手段を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両の走行状態認識装置。
6. 前記交差点距離演算手段は、ナビゲーションシステムから与えられる道路関連情報に基づいて前記距離を算出することを特徴とする請求項１記載の車両の走行状態認識装置。

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