JP2009040257A - 運転支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 竜巻などの強風下におかれた場合であっても、横転を好適に防止することができる運転支援装置を提供する。
【解決手段】 運転支援装置における竜巻回避ＥＣＵ１には、竜巻情報取得装置２が接続されており、竜巻情報取得装置２から竜巻情報が送信された際、竜巻によって発生する強風による車両の横転を防止する。そのため、竜巻情報に基づいて竜巻の風向Ｆを取得し、竜巻の風向Ｆに対して車両の前後方向軸を平行とするように車両を旋回させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両の運転支援装置に係り、特に、竜巻などの強風が生じた場合に、車両の横転を防止することができる運転支援装置に関する。

車両での走行中、竜巻などの強風が発生した場合、この強風に巻き込まれると、車両は横転するおそれがある。このような横転を防止するためには、竜巻が発生した際に、その竜巻を避けることが考えられる。そこで、従来、気象情報を入手して竜巻などが生じる悪天候となる場所を判断し、悪天候となる場所を避けて経路設定を行うことができる地図表示装置がある（たとえば、特許文献１）。
特開２００３−１２１１７２号公報

上記特許文献１に開示された地図表示装置では、気象情報から悪天候を判断しているため、将来的に悪天候となる場所を避けることはできる。ところが、既に悪天候となっている場所における車両では悪天候を避けることができず、この悪天候が竜巻である場合に、車両の横転の危険性を回避することが困難であるという問題があった。

そこで、本発明の課題は、竜巻などの強風下におかれた場合であっても、横転を好適に防止することができる運転支援装置を提供することにある。

上記課題を解決した本発明に係る運転支援装置は、車両の周囲における風向を取得する風向取得手段と、車両の周囲における風向に対して、車両の前後方向軸を平行とする車両向き調整を行う車両向き調整手段と、を備えるものである。

本発明に係る運転支援装置においては、車両の周囲における風向を取得し、車両の周囲における風向に対して、車両の前後方向軸を平行とする車両向き調整をいっている。このため、車両が走行する際に風向が車両の前後方向軸に対して横方向となるのを防止することができる。したがって、竜巻などの強風下におかれた場合であっても、横転を好適に防止することができる。なお、本発明における車両向き調整には、車両を自動操舵することによる車両向き制御と、車両向きを調整するように運転者に対してステアリングの操作を促す報知を行うこと、さらにはこれらの両方を行うことなどが含まれる。

ここで、車両向き調整手段は、車両の周囲における風向が渦状をなしている場合に、車両の前後方向軸を渦状の風向の接線方向に平行とする車両向き調整を行う態様とすることができる。

このように、車両の周囲における風向が渦状をなしている場合には、車両の前後方向軸を渦状の風向の接線方向に平行とする車両向き調整を行うことにより、竜巻など風向が渦状となる場合であっても、車両の横転を好適に防止することができる。

また、車両の進行方向を風向に一致させる態様とすることができる。車両の進行方向を風向きに一致させることにより、車両向き調整を行う一方で、車両を円滑に走行可能とさせることができる。

本発明に係る運転支援装置によれば、竜巻などの強風下におかれた場合であっても、横転を好適に防止することができる。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図示の便宜上、図面の寸法比率は説明のものと必ずしも一致しない。

図１は、本発明の実施形態に係る運転支援装置の構成を示すブロック構成図である。図１に示すように、運転支援装置は、竜巻回避ＥＣＵ１、竜巻情報取得装置２、表示装置３、加減速ＥＣＵ４、および操舵ＥＣＵ５を備えている。

竜巻回避ＥＣＵ１、加減速ＥＣＵ４、および操舵ＥＣＵ５は、いずれも電子制御する自動車デバイスのコンピュータであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、および入出力インターフェイスなどを備えて構成されている。竜巻回避ＥＣＵ１は、走行判断部１１、地図データベース１２、ルート設定部１３、走行方向設定部１４、および操舵方向設定部１５を備えている。また、竜巻回避ＥＣＵ１には、竜巻情報取得装置２が接続されている。さらに、竜巻回避ＥＣＵ１には、表示装置３、加減速ＥＣＵ４、および操舵ＥＣＵ５が接続されている。これらの加減速ＥＣＵ４および操舵ＥＣＵ５によって、車両の自動走行制御が行われる。

竜巻情報取得装置２は、天気予報などの気候情報を取得可能な通信装置、車両の周囲における風向および風速を検出する風速センサを備えている。通信装置は、取得した気候情報に基づいて、車両の近隣に発生した竜巻や竜巻が発生すると予測された場合における竜巻発生の予測位置および竜巻発生までの予想時間に関する竜巻情報を取得する。また、風速センサでは、車両の周囲における風の風向および風速を検出する。竜巻情報取得装置２は、竜巻情報を取得した際に、この竜巻情報を竜巻回避ＥＣＵ１における走行判断部１１に送信する。また、竜巻情報を送信する際には、風速センサで検出した風向および風速を竜巻情報に付加する。

竜巻回避ＥＣＵ１における走行判断部１１は、竜巻情報取得装置２から送信された竜巻情報に基づいて、竜巻が発生するまでの時間、あるいは竜巻が発生している場合におけるその風向や風速に基づいて、その後における車両の走行を判断する。走行の判断の結果、竜巻を回避する場合には、竜巻発生予測位置および竜巻発生予想時間に基づく竜巻情報をルート設定部１３に出力する。また、走行判断部１１は、竜巻を回避することができないと判断した場合には、竜巻による車両の横転を防止するために、走行方向設定部１４および操舵方向設定部１５に対して、車両の周囲における風向および風速に基づく風情報を出力する。また、竜巻情報に基づいて進行方向目標線を算出し、算出した進行方向目標線に関する情報を風情報に付加する。

地図データベース１２は、車両が走行可能となる道路の地図を記憶している、地図データベース１２は、ルート設定部１３の読み出しに応じて、地図情報をルート設定部１３に出力する。

ルート設定部１３は、走行判断部１１から竜巻情報が出力された際、地図データベース１２から地図情報を読み出す。ルート設定部１３は、走行判断部１１から出力された竜巻情報および地図データベース１２から読み出した地図情報に基づいて、車両が走行するルートを設定する。ルート設定部１３は、設定したルートに関するルート情報を表示装置３に送信する。

走行方向設定部１４は、走行判断部１１から風情報が出力された場合に、出力された風情報における風向に基づいて、車両の走行方向を設定する。走行方向設定部１４は、設定した自車両の走行方向に関する走行方向信号を加減速ＥＣＵ４に送信する。

操舵方向設定部１５は、走行判断部１１から風情報が出力された場合に、出力された風情報における風向および風速に基づいて、車両の操舵方向および操舵力を設定する。操舵方向設定部１５は、設定した車両の操舵方向および操舵力に関する操舵信号を操舵ＥＣＵ５に送信する。

表示装置３は、地図情報に基づく地図画像を表示可能なモニタおよびモニタの表示に関連する音声を発するスピーカを備えている。表示装置３は、竜巻回避ＥＣＵ１から送信されたルート情報に基づいて、ルート設定部１３で設定されたルートをモニタの地図画像上に表示する。また、表示装置３は、モニタの表示に応じた音声をスピーカから発する。

加減速ＥＣＵ４は、車両のアクセル開度やブレーキ圧力を調整する加減速調整機構を制御するＥＣＵである。加減速ＥＣＵ４は、竜巻回避ＥＣＵ１における走行方向設定部１４から送信される走行方向信号に基づいて車両を前進させ、あるいは車両を後退させる。

操舵ＥＣＵ５は、車両の操舵機構を制御するＥＣＵである。操舵ＥＣＵ５は、竜巻回避ＥＣＵ１から送信された操舵信号に基づいて、操舵機構を制御する。こうして、車両を所望の方向に旋回させる。

次に、本実施形態に係る運転支援装置における竜巻回避ＥＣＵ１の処理手順について説明する。図２は、走行支援装置の動作手順を示すフローチャート、図３は図２に続く走行支援装置の動作手順を示す処理手順を示すフローチャートである。

図２に示すように、竜巻回避ＥＣＵ１では、まず、竜巻情報取得装置２から送信された竜巻情報を受信しているか否かを判断する（Ｓ１）。その結果、竜巻情報を受信していない場合には処理を終了する。また、竜巻情報を受信している場合には、走行判断部１１において、受信した竜巻情報を参照して、竜巻発生までの時間を取得する。続いて、ここで取得した竜巻発生予想時間が３０分以上であるか否かを判断する（Ｓ２）。その結果、竜巻発生までの時間が３０分以上であると判断した場合には、ルート設定部１３において、第一ルートを設定する（Ｓ３）。この第一ルートは、竜巻発生予測位置からなるべく遠ざかる方向へ移動するルートとする。このため、ルート設定部１３では、地図上における竜巻発生予測位置を確認し、竜巻発生予測位置から離れる方向に進路を設定する。ルート設定部１３は、第一ルートを設定したら、ルート情報を表示装置３に送信して（Ｓ８）、処理を終了する。表示装置３では、ルート情報に基づくルートをモニタの地図画像上に表示するとともに「竜巻が発生します。発生位置から離れてください」という音声をスピーカから発生させる。

また、ステップＳ２において竜巻発生予想時間が３０分未満であると判断した場合には、竜巻発生予想時間が１０分以上（１０分〜３０分）であるか否かを判断する（Ｓ４）。その結果、竜巻発生予想時間が１０分以上であると判断した場合には、ルート設定部１３において、第二ルートを設定する（Ｓ５）。この第二ルートは、竜巻が発生した後、竜巻から逃げ切れない場合を想定し、仮に竜巻に遭遇した場合でも竜巻からの被害を小さくすることができるルートとする。このため、ルート設定部１３で竜巻発生予想時間までに到達可能な範囲内にあり、竜巻の被害を小さくすることができる場所、たとえば地下駐車場までのルートを設定する。ルート設定部１３は、第二ルートを設定したら、ルート情報を表示装置３に送信して（Ｓ８）、処理を終了する。表示装置３では、ルート情報に基づくルートをモニタの地図画像上に表示するとともに「竜巻が発生します。モニタに表示されている地下駐車場に避難してください」という音声をスピーカから発生させる。

さらに、ステップＳ４において竜巻発生予想時間が１０分未満であると判断した場合には、竜巻発生予想時間が１分以上（１分〜１０分）であるか否かを判断する（Ｓ６）。その結果、竜巻発生予想時間が１分以上であると判断した場合には、ルート設定部１３において、第三ルートを設定する（Ｓ７）。この第三ルートは、竜巻が発生した後、竜巻から逃げ切れず、しかも車両被害を逃れることが困難な場合を想定し、仮に竜巻に遭遇して車両が竜巻に巻き込まれた場合でも乗員に対する竜巻からの被害を小さくすることができるルートとする。このため、ルート設定部１３で竜巻発生予想時間までに到達可能な範囲内にあり、竜巻の被害を小さくすることができる場所、たとえば地下街までのルートを設定する。ルート設定部１３は、第三ルートを設定したら、ルート情報を表示装置３に送信して（Ｓ８）、処理を終了する。表示装置３では、ルート情報に基づくルートをモニタの地図画像上に表示するとともに「竜巻が発生します。モニタに表示されている地下街まで移動し、車両から離れて地下街に避難してください」という音声をスピーカから発生させる。

また、ステップＳ６において竜巻発生予想時間が１分未満であると判断した場合には、既に竜巻が発生している状態も想定されるため、竜巻によって発生する強風による車両の横転を防止することを優先する。ここで、車両が図４に示すように、竜巻の風向は渦状をなしているが、車両Ｍ１ように竜巻の風向Ｆに対して側方を向いていると、車両Ｍ１は横転しやすく、車両Ｍ２のように竜巻の風向Ｆに対して前後方向を向いていると車両Ｍ２は横転しにくい。竜巻の風向Ｆは、竜巻の同心円接線方向で表される。そこで、竜巻の風向Ｆに対して車両の前後方向軸を平行とするようにする。

ステップＳ６において竜巻発生予想時間が１分未満であると判断した場合には、図３に示すフローに進み、走行判断部１１において、竜巻の風向Ｆに対して車両の前後方向軸を平行にするために、まず、進行方向目標線を設定する（Ｓ１１）。進行方向目標線は、竜巻情報を参照し、車両に対する竜巻の相対位置関係を求め、車両と竜巻の中心とを結ぶ線に対して直交する方向（同心円接線方向）に設定する。また、竜巻情報に付加されている情報に基づく風速が所定値以上となっている場合には、竜巻情報に付加された風向に沿った方向を進行方向目標線として設定する。

進行方向目標線を設定したら、走行方向設定部１４において、竜巻による風の風下が車両の進行方向と一致しているか否かを判断する（Ｓ１２）。その結果、風下が車両の進行方向に一致していない場合には、走行方向設定部１４は、走行方向を後退方向に設定し（Ｓ１３）、車両を後退させる走行方向信号を加減速ＥＣＵ４に送信する。また、風下が進行方向に一致している場合には、走行方向設定部１４は、走行方向を前進方向に設定し（Ｓ１４）、車両を前進させる走行方向信号を加減速ＥＣＵ４に送信する。

次に、操舵方向設定部１５において、ステップＳ１１で設定した進行方向目標線と、現在の車両の進行方向とを比較し、車両の進行方向を進行方向目標線に一致させるためには右回りの方が早いか否かを判断する（Ｓ１５）。この判断は、車両から右回りに見た進行方向目標線の角度が９０度以下であるか否かによって行われる。

その結果、右回りの方が遅いと判断された場合には、操舵方向を左回転に設定し（Ｓ１６）、操舵方向を左回転とする操舵信号を操舵ＥＣＵ５に送信する。一方、右回りの方が早いと判断された場合には、操舵方向を右回転に設定し（Ｓ１７）、操舵方向を右回転とする操舵信号を操舵ＥＣＵ５に送信する。図５に示す例では、車両Ｍの前後方向軸と竜巻の風向きＦとを一致させるためには、右回りの方が早いので、操舵方向を右回転に設定する。操舵ＥＣＵ５では、送信された操舵方向に基づいてステアリングを操作して車両を旋回させる。

こうして走行方向設定部１４から走行方向信号を加減速ＥＣＵ４に送信し、操舵方向設定部１５から操舵信号を操舵ＥＣＵ５に送信したら、加減速ＥＣＵ４および操舵ＥＣＵ５は、走行方向信号および操舵信号に応じた制御を行って、車両を移動させる（Ｓ１８）。こうして、竜巻回避ＥＣＵ１における制御を終了する。

このように、本実施形態に係る運転支援装置では、竜巻が発生する場合に、竜巻を回避する余裕がある場合には、その竜巻から遠ざかるなどの制御を行う。このため、竜巻からの被害を抑制することができる。また、竜巻を回避する余裕がない場合には、竜巻の風向に対して車両の前後方向軸を平行とするように車両の向きを調整している。このため、車両が走行する際に風向が車両の前後方向軸に対して横方向となるのを防止することができる。したがって、竜巻などの強風下におかれた場合であっても、車両の横転を好適に防止することができる。また、竜巻を回避する余裕がない場合に、車両の進行方向を風向きに一致させている。このため、車両向き調整を行う一方で、車両を円滑に走行可能とさせることができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されるものではない。たとえば、上記実施形態では、竜巻を回避する余裕がある場合に、ルート設定部１３で設定したルートを表示装置３にルートを表示するようにしているが、ルート設定部１３で設定したルートに基づいて車両を走行させるように、加減速ＥＣＵ４および操舵ＥＣＵ５による制御を行う態様とすることもできる。

また、上記実施形態では、竜巻を回避する余裕がない場合には、走行方向設定部１４および操舵方向設定部１５で設定した走行方向および操舵方向に車両を走行制御しているが、これらの走行方向や操舵方向を表示装置に表示して運転者にアクセルペダル、ブレーキペダル、ステアリング等の操作を誘導する態様とすることもできる。また、走行方向設定部１４および操舵方向設定部１５で設定した走行方向および操舵方向への走行制御を行う際に、走行方向や操舵方向について表示装置３に表示する態様とすることもできる。

さらに、上記実施形態では、竜巻と車両との位置に基づいて竜巻の風向を求めているが、風速センサで検出した風向を竜巻の風向として利用することもできる。また、上記実施形態では、竜巻を例としているが、車両を横転させる可能性がある強風を検出した場合に、車両の走行方向や操舵方向の制御を行う態様とすることもできる。

また、上記実施形態では、竜巻情報取得装置２として気候情報を取得可能な通信装置および風速センサを用いているが、たとえば車々間通信が可能な車々間通信装置、路肩における路上車両検知装置などとの通信が可能な路車通信装置などを用いることもできる。

走行支援装置の構成を示すブロック構成図である。 走行支援装置の動作手順を示すフローチャート。 図２に続く走行支援装置の動作手順を示す処理手順を示すフローチャートである 竜巻と車両との関係を平面視した状況の模式図である。 車両の操舵方向を説明するための模式図である。

符号の説明

１…竜巻回避ＥＣＵ、２…竜巻情報取得装置、３…表示装置、４…加減速ＥＣＵ、５…操舵ＥＣＵ、１１…走行判断部、１２…地図データベース、１３…ルート設定部、１４…走行方向設定部、１５…操舵方向設定部、Ｆ…風向、Ｍ，Ｍ１，Ｍ…車両。

Claims (3)

1. 車両の周囲における風向を取得する風向取得手段と、
   前記車両の周囲における風向に対して、前記車両の前後方向軸を平行とする車両向き調整を行う車両向き調整手段と、
   を備えることを特徴とする運転支援装置。
2. 前記車両向き調整手段は、前記車両の周囲における風向が渦状をなしている場合に、前記車両の前後方向軸を前記渦状の風向の接線方向に平行とする車両向き調整を行う請求項１に記載の運転支援装置。
3. 前記車両の進行方向を前記風向に一致させる請求項２に記載の運転支援装置。

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