JP2014149711A - 運転支援装置 - Google Patents

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【課題】ドライバーの特性によるドライバー反応時間への影響を考慮して適切なタイミングで警告を行うことができる運転支援装置を提供すること。
【解決手段】運転支援装置1は、車両の走行位置から目標位置までの道程距離を取得する道程距離取得部20と、空走距離と制動距離とを合わせた停止距離を算出する停止距離算出部36と、停止距離が道程距離よりも長くなる場合に警告を行う運転支援出力部40と、車両のドライバーの特性によるドライバー反応時間への影響を考慮して空走距離を可変設定する空走距離算出部32とを備えている。
【選択図】図2

Description

本発明は、安全運転支援システム(DSSS:driving safety support systems)を利用して警告を行う運転支援装置に関する。
従来から、光ビーコン路側器やDSRC(Dedicated Short Range Communications)路側器などを用いて車両に向けて安全運転に必要な各種の情報を提供する安全運転支援システムが知られている。例えば、このような安全運転支援システムを利用して出会い頭事故防止の運転支援を行う情報提供装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。この情報提供装置等では、光ビーコン路側器やDSRC路側器を所定の速度で通過した車両がその後安全に停車するまでの距離(制動距離)L1を以下の式によって計算している。
L1=(Td+Tp)×速度+(速度)2/(2×D)
ここで、Tdはドライバー反応時間を、Tpは車載システム処理時間を、Dはシステム減速度をそれぞれ示している。
特開2010−123026号公報
ところで、上述した特許文献1の情報提供装置等で用いられる距離L1は、ドライバー反応時間Tdを含むが、このドライバー反応時間Tdは、以下に示すように統計情報に基づくドライバーの特性による影響があると考えられる。
A:運転開始後30分以内にヒヤリハットを起こしやすい。ここで、「ヒヤリハット」とは、事故に直結してもおかしくない一歩手前の状態をいう。
B:1度ヒヤリハットを起こした場合には次のヒヤリハットを15分以内に起こす。
C:運転開始後45分〜60分の間は無意識に最も覚醒度合いが低下する。
D:休日明けは事故発生件数が多く、日数がたつにつれて件数が減少する。
しかし、従来の情報提供装置等では、ドライバーの特性による影響が考慮されておらず、距離L1が正確に把握できないという問題があった。この距離L1を用いて警告を行う場合、警告をより多く出すように調整することはドライバーによる慣れにつながるため、本来警告を発する必要がある状況においてもドライバーが適切な反応を示さなくなるおそれがあるため、警告をより多く出すことは望ましくない。一方、警告を出すタイミングを厳しく制限することは実際に危険が迫っている際にも警告を出せなくなるおそれがあり、やはり望ましくない。このように、警告を出すタイミングを適切に行うことは重要であるが、上述した統計情報に基づくドライバーの特性による影響を考慮して警告を行うことが望まれる。
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、ドライバーの特性によるドライバー反応時間への影響を考慮して適切なタイミングで警告を行うことができる運転支援装置を提供することにある。
上述した課題を解決するために、本発明の運転支援装置は、車両の走行位置から目標位置までの道程距離を取得する道程距離取得手段と、空走距離と制動距離とを合わせた停止・減速距離を算出する停止・減速距離算出手段と、停止・減速距離が道程距離よりも長くなる場合に警告を行う警告手段と、車両のドライバーの特性によるドライバー反応時間への影響を考慮して空走距離を可変設定する空走距離算出手段とを備えている。
これにより、制動動作に必要な距離が目標位置を超えている場合に警告を行うことができるとともに、この警告のタイミングをドライバーの特性によるドライバー反応時間への影響を考慮して設定することが可能となる。
また、上述した道程距離取得手段は、車両の走行道路に沿って設置されている路側器から送られてくる道程距離を取得することが望ましい。これにより、容易に目標位置までの距離を取得することが可能となる。
また、上述したドライバー反応時間をTd、車載システム処理時間をTp、車両の現在速度をvとしたときに、空走距離算出手段は、(Td+Tp)×vで空走距離を算出することが望ましい。ドライバー反応時間への影響を考慮して空走距離を算出することにより、ドライバー特性を考慮したタイミングで警告を確実に行うことができる。
また、上述した空走距離算出手段は、車両の走行開始後の第1の所定時間以内については、それ以後に比べてドライバー反応時間を長く設定することが望ましい。この第1の所定時間は30分であることが望ましい。
また、上述した空走距離算出手段は、警告手段によって警告が行われた後の第2の所定時間以内については、それ以後に比べてドライバー反応時間を長く設定することが望ましい。この第2の所定時間は15分であることが望ましい。
また、上述した空走距離算出手段は、車両の走行開始後の第3の所定時間経過後から第4の所定時間経過までの間については、それ以外に比べてドライバー反応時間を長く設定することが望ましい。この第3の所定時間は45分であり、第4の所定時間は60分であることが望ましい。
また、上述した空走距離算出手段は、休日の次の日については、それ以外に比べてドライバー反応時間を長く設定することが望ましい。また、上述した空走距離算出手段は、電源オフ期間が2日以上の場合を休日と判定することが望ましい。
このように、統計情報に基づいた各種要因に対応してドライバー反応時間を長く設定することにより、ドライバーの特性を考慮したタイミングで警告を行うことが可能となる。
また、上述した目標位置における目標速度をvt、システム減速度をDとしたときに、(v2−vt2)/(2×D)で制動距離を算出する制動距離算出手段をさらに備えることが望ましい。このようして制動距離を算出することにより、目標位置までに減速あるいは停止するために必要な距離を容易に得ることができる。
一実施形態における運転支援動作の概要を示す図である。 車両に搭載された運転支援装置の全体構成を示す図である。 運転支援動作の変形例を示す図である。 車両に搭載された運転支援装置の変形例の構成を示す図である。
以下、本発明を適用した一実施形態の運転支援装置について、図面を参照しながら説明する。
図1は、一実施形態における運転支援動作の概要を示す図である。図1において、車両Gは、路側器100の近傍を通過した後、停止線110に向かって走行するものとする。また、DSSS下位装置(図示せず)は、路側器100によってその近傍を走行する車両を検出すると、この路側器100を介して車両に向けて停止線110の見落とし防止のための各種情報を送信する。送信される情報には、路側器100から停止線110までの道程距離などが含まれている。車両に搭載された運転支援装置1では、路側器100から送られてくるダウンリンク情報を受信すると、その先に停止線110がある旨を知らせる運転支援を行う。また、運転支援装置1では、ドライバーが車両を停止するまでに移動する距離(停止距離)を算出し、この停止距離が停止線までの道程距離よりも長い場合にはドライバーに対して警告を行う。
図1において、L10は車両Gから停止線110までの道程距離を、L20は車両Gが停止するまでの停止距離をそれぞれ示している。この停止距離は、さらに空走距離と制動距離に分けることができる。空走距離、制動距離は以下のようにして計算することができる。
空走距離=(Td+Tp)×v
制動距離=v2/(2×D)
ここで、Td:ドライバー反応時間(運転支援装置1がドライバーに対する運転支援を開始してからドライバーが反応して実際に減速を開始するまでに要する時間)
Tp:車載システム処理時間(運転支援装置1が路側器100からダウンリンク情報を受信してからドライバーに対して運転支援を行うまでに要する時間)
v:車両の現在速度
D:システム減速度
である。本実施形態では、上述したドライバー反応時間Tdを、ドライバーの特性を考慮して可変設定する。その具体的な内容については後述する。
図2は、車両100に搭載された運転支援装置1の全体構成を示す図である。図2に示すように、運転支援装置1は、光ビーコン受信機10、DSRC車載器12、道程距離取得部20、車速取得部30、空走距離算出部32、制動距離算出部34、停止距離算出部36、運転支援出力部40を備えている。
光ビーコン受信機10は、道路に設置された光ビーコン路側器100Aとの間で、遠赤外線を使用して各種情報の送受信を行う。本実施形態の運転支援装置1では、DSSSレベルIIに対応する道路線形情報等を受信することを想定しており、このために必要な情報の送受信が行われる。
DSRC車載器12は、道路に設置されたDSRC路側器100Bとの間で、5.8GHz帯のISM(Industry-Science-Medical)バンドを用いた狭域通信を行って各種情報の送受信を行う。
道程距離取得部20は、車両の走行位置から停止線110までの道程距離L10を取得する。本実施形態では、この道程距離は、光ビーコン受信機10で受信した道路線形情報に含まれている。
車速取得部30は、運転支援装置1が搭載された現在(光ビーコン路側器100Aの直下を通過した際)の車両の速度vを取得する。具体的には、所定の距離間隔で出力される車速パルスをカウントすることにより車速を取得(検出)する場合が考えられるが、その他の方法で取得するようにしてもよい。
空走距離算出部32は、運転支援後の空走距離を算出する。上述したように、空走距離は(Td+Tp)×vで計算される。この中で、車速vは、車速取得部30によって取得された値が用いられる。また、車載システム処理時間Tpは、あらかじめ設定された固定値が用いられる。DSSSレベルIIシステムでは、3.0秒がインフラシステム設計における標準値として設定されている。車載システム処理時間Tpとしてはこの標準値を用いる場合の他、運転支援装置1に合わせて異なる値を用いるようにしてもよい。
一方、ドライバー反応時間Tdは、あらかじめ設定された固定値(DSSSレベルIIシステムでは、3.0秒がインフラシステム設計における標準値として設定されており、この値を用いる場合やその他の値を用いる場合が考えられる)が用意されているが、ある期間はヒヤリハットを起こしやすいというドライバー特定を考慮し、適宜その値が変更される。
具体的には、
(a)車両の走行開始後の第1の所定時間(例えば、30分)以内
(b)運転支援出力部40による警告(後述する)が行われた後の第2の所定時間(例えば、15分)以内
(c)車両の走行開始後の第3の所定時間(例えば、45分)経過後から第4の所定時間(例えば、60分)経過までの間
(d)休日の次の日
(d’)電源オフ期間が2日以上の場合を休日と判定した場合の次の日
の各ケースについて、ドライバー反応時間Tdが長い値に変更される。
なお、これらのケースに該当するか否かを判定するためには、経過時間や休日等を判定する時計等の構成が必要になるが、空走距離算出部32がそれらを内蔵するようにしてもよいが、同種の情報をナビゲーション装置(図示せず)等から取得するようにしてもよい。また、ドライバー反応時間Tdを変更する程度は、各ケース共通に一律に設定(例えば100%増し)してもよいが、ケース毎に値を変えるようにしてもよい。また、一部のケースについてのみドライバー反応時間Tdを変更するようにしてもよい。
また、制動距離算出部34は、運転支援後の制動距離を算出する。上述したように、制動距離はv2/(2×D)で計算される。この中で、システム減速度Dは、インフラシステム設計の前提とする減速度であって、あらかじめ設定された固定値が用いられる。DSSSレベルIIシステムでは、大型車の一般的な減速度を想定した1.8m/s2が標準値として設定されている。システム減速度Dとしてはこの標準値を用いる場合の他、運転支援装置1が搭載される車両を想定して異なる値を用いるようにしてもよい。
停止距離算出部36は、運転支援後に車両が停止するまでに必要な停止距離を算出する。この停止距離の算出は、空走距離算出部32によって算出された空走距離と、制動距離算出部34によって算出された制動距離とを加算することにより行われる。
運転支援出力部40は、車両の前方に位置する停止線110(図1)に関する所定の運転支援を行う。具体的には、運転支援出力部40は、停止距離算出部36によって算出された停止距離の方が、道程距離取得部20によって取得した停止線110までの道程距離よりも短い場合には、車両前方に停止線110がある旨を通知する運転支援を行う。また、運転支援出力部40は、停止距離算出部36によって算出された停止距離の方が、道程距離取得部20によって取得した停止線110までの道程距離よりも長い場合、すなわち、想定している通常のブレーキング動作では車両の停止位置が停止線110を超えてしまうと考えられる場合には、その旨をドライバーに通知して強めのブレーキング動作を促すための警告を行う。
上述した道程距離取得部20が道程距離取得手段に、停止距離算出部36が停止・減速距離算出手段に、運転支援出力部40が警告手段に、空走距離算出部32が空走距離算出手段に、制動距離算出部34が制動距離算出手段にそれぞれ対応する。
このように、本実施形態の運転支援装置1では、停止動作に必要な停止距離が目標位置(停止線110)を超えている場合に警告を行うことができるとともに、この警告のタイミングをドライバーの特性によるドライバー反応時間Tdへの影響を考慮して設定することが可能となる。特に、車両の走行道路に沿って設置されている光ビーコン路側器100Aから送られてくる道程距離を取得しており、容易に目標位置までの距離を取得することが可能となる。また、ドライバー反応時間Tdへの影響を考慮して空走距離を算出することにより、ドライバー特性を考慮したタイミングで警告を確実に行うことができる。
具体的には、車両の走行開始後の第1の所定時間以内、警告が行われた後の第2の所定時間以内、車両の走行開始後の第3の所定時間経過後から第4の所定時間経過までの間、休日(例えば、電源オフ期間が2日以上の場合を休日と判定する)の次の日、などについてドライバー反応時間を長く設定することにより、ドライバーの特性を考慮したタイミングで警告を行うことが可能となる。
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、停止線110を目標位置とし、この目標位置において車両を停止させる場合を考えたが、図3に示すように、減速目標ラインを目標位置とし、この目標位置において車両を所定の速度まで減速させる場合にも本発明を適用することができる。図3において、L10aは車両Gから減速目標ライン110aまでの道程距離を、L20aは車両Gが所定の減速目標速度vtに減速するまでの減速距離をそれぞれ示している。この減速距離は、停止距離の場合と同様に、さらに空走距離と制動距離に分けることができる。空走距離、制動距離は以下のようにして計算することができる。
空走距離=(Td+Tp)×v
制動距離=(v2−vt2)/(2×D)
図4は、運転支援装置の変形例を示す図である。この運転支援装置1Aは、図2に示した運転支援装置1に対して、制動距離算出部34を制動距離算出部34Aに、停止距離算出部36を減速距離算出部36Aにそれぞれ置き換えた点が異なっている。制動距離算出部34Aでは、(v2−vt2)/(2×D)の式を用いて、速度vからvtに減速するために必要な制動距離が算出される。なお、減速目標ライン110a(停止線110)にて車両を停止する場合にはvt=0とすればよい。減速距離算出部36Aは、運転支援後に車両が速度vtまで減速するために必要な減速距離を算出する。この減速距離の算出は、空走距離算出部32によって算出された空走距離と、制動距離算出部34Aによって算出された制動距離とを加算することにより行われる。
運転支援出力部40は、車両の前方に位置する減速目標ライン110a(図3)に関する所定の運転支援を行う。具体的には、運転支援出力部40は、減速距離算出部36Aによって算出された減速距離の方が、道程距離取得部20によって取得した減速目標ライン110aまでの道程距離よりも短い場合には、車両前方に減速目標ライン110aがある旨を通知する運転支援を行う。また、運転支援出力部40は、減速距離算出部36Aによって算出された減速距離の方が、道程距離取得部20によって取得した減速目標ライン110aまでの道程距離よりも長い場合、すなわち、想定している通常のブレーキング動作では車両を速度vtまで減速させるために必要な位置が減速目標ライン110aを超えてしまうと考えられる場合には、その旨をドライバーに通知して強めのブレーキング動作を促すための警告を行う。
上述したように、本発明によれば、制動動作に必要な距離が目標位置を超えている場合に警告を行うことができるとともに、この警告のタイミングをドライバーの特性によるドライバー反応時間への影響を考慮して設定することが可能となる。
1、1A 運転支援装置
10 光ビーコン受信機
12 DSRC車載器
20 道程距離取得部
30 車速取得部
32 空走距離算出部
34、34A 制動距離算出部
36 停止距離算出部
36A 減速距離算出部
40 運転支援出力部
100A 光ビーコン路側器
100B DSRC路側器

Claims (12)

  1. 車両の走行位置から目標位置までの道程距離を取得する道程距離取得手段と、
    空走距離と制動距離とを合わせた停止・減速距離を算出する停止・減速距離算出手段と、
    前記停止・減速距離が前記道程距離よりも長くなる場合に警告を行う警告手段と、
    車両のドライバーの特性によるドライバー反応時間への影響を考慮して前記空走距離を可変設定する空走距離算出手段と、
    を備えることを特徴とする運転支援装置。
  2. 請求項1において、
    前記道程距離取得手段は、車両の走行道路に沿って設置されている路側器から送られてくる前記道程距離を取得することを特徴とする運転支援装置。
  3. 請求項1または2において、
    前記ドライバー反応時間をTd、車載システム処理時間をTp、車両の現在速度をvとしたときに、前記空走距離算出手段は、(Td+Tp)×vで前記空走距離を算出することを特徴とする運転支援装置。
  4. 請求項3において、
    前記空走距離算出手段は、車両の走行開始後の第1の所定時間以内については、それ以後に比べて前記ドライバー反応時間を長く設定することを特徴とする運転支援装置。
  5. 請求項4において、
    前記第1の所定時間は30分であることを特徴とする運転支援装置。
  6. 請求項3〜5のいずれかにおいて、
    前記空走距離算出手段は、前記警告手段によって警告が行われた後の第2の所定時間以内については、それ以後に比べて前記ドライバー反応時間を長く設定することを特徴とする運転支援装置。
  7. 請求項6において、
    前記第2の所定時間は15分であることを特徴とする運転支援装置。
  8. 請求項3〜7のいずれかにおいて、
    前記空走距離算出手段は、車両の走行開始後の第3の所定時間経過後から第4の所定時間経過までの間については、それ以外に比べて前記ドライバー反応時間を長く設定することを特徴とする運転支援装置。
  9. 請求項8において、
    前記第3の所定時間は45分であり、前記第4の所定時間は60分であることを特徴とする運転支援装置。
  10. 請求項3〜9のいずれかにおいて、
    前記空走距離算出手段は、休日の次の日については、それ以外に比べて前記ドライバー反応時間を長く設定することを特徴とする運転支援装置。
  11. 請求項10において、
    前記空走距離算出手段は、電源オフ期間が2日以上の場合を休日と判定することを特徴とする運転支援装置。
  12. 請求項3〜11のいずれかにおいて、
    前記目標位置における目標速度をvt、システム減速度をDとしたときに、(v2−vt2)/(2×D)で前記制動距離を算出する制動距離算出手段をさらに備えることを特徴とする運転支援装置。
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