JP3890996B2 - 運転支援装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、道路上を走行する車両事故防止を図るために、車間距離を測定し、測定した車間距離に応じて注意、警報を出し、さらには車両を制御することにより、運転を支援する運転支援装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
交通事故の原因は運転者の居眠り、漫然運転、あせり、緊張など人的要因に起因するものが大半を占めている（交通事故総合分析センター イタルダ・インフォメーションより）。このような事情から、現在、自車両と前方車両との車間距離を測定し車間距離警報を発するものや安全な車間距離を保つシステムが開発され、実際に一部の自動車に搭載されている。
【０００３】
例えば、安全な車間距離を保つシステムとしては、自車両と前方車両との距離を計測し、車速および減速度を基に安全な車間距離を算出して、警報を出すあるいは安全な車間距離を保つという内容が登録特許第２８３０５７６号に開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、人が安全と感じる車間距離は物理的に衝突しない車間距離とは必ずしも一致しない。同じ物理的に安全な車間距離でもたとえば、前方車両がトラックのように大型車両である場合と乗用車である場合とでは前方車両がトラックである場合の方が人は危険と感じる。
【０００５】
また、自車両の車種や自車両が衝突に強いかどうかによっても安全の感じ方が異なる。例えば、衝突試験により衝突に強い車両に乗っている場合と弱い車両の場合を比較した場合、人は衝突に強い車両に乗っている場合の方が安全と感じる。したがって、前方車両や自車両の種類によらず物理的に安全な車間距離で警報を発したとき人は違和感を覚える。
【０００６】
さらに前車や自車の種類によらず同一の安全な車間距離で継続して走行すると、違和感や不安感による過度の緊張状態が続き疲労を招くことになる。この疲労が判断力の低下につながり事故を引き起こす可能性がある。また、人はこの状態に長く耐えられないので自らブレーキやアクセルを操作しこの状態を避けようとする。
【０００７】
つまり、従来の技術では人が安全と感じるかどうかということがまったく考慮されていないため人間の感覚に合わず、結果として上記システムが搭載されていても限定された状況でしか使用できないという実用上の大きな問題があった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明では、上記課題を解決するため、請求項１記載の発明に係る運転支援装置は、前方車両と自車両の車間距離を計測する車間距離計測手段と、前記車間距離計測手段からの信号から自車両と前方車両が物理的に衝突するかどうかを示した基本危険度ポテンシャルを計算する制御ユニットと、前記基本危険度ポテンシャルに基づいて車間距離を制御する車両制御装置と、自車両の衝突試験結果に基づく自車両安全データが格納された自車両安全データ格納メモリと、運転者の個人差を反映した運転能力データが格納された運転能力データ格納メモリと、自車両周囲の環境に関する情報を検出し格納された環境情報メモリと、自車両安全データ格納メモリと運転能力データ格納メモリと環境情報メモリからの情報に基づいて基本危険度ポテンシャルを変更する補正手段とを具備することを特徴とするものである。
【０００９】
これにより、衝突試験結果に基づく自車両安全データを用いたため実際の衝突時における運転者の安全を確保でき、また時々刻々変わる環境、運転者の状況にあった制御ができる。この制御により、単なる車間距離制御に比べて違和感の無い適切な制御ができる。
【００１０】
また、請求項２記載の発明に係る運転支援装置では、請求項１記載の運転支援装置の自車両安全データが、自動車安全性能評価実施要領に基づいて取得されたデータであることを特徴とする。そして、請求項３記載の運転支援装置の発明では、請求項１記載の運転支援装置の運転能力データは自動車保険料率算出要素に基づいて取得されたデータであることを特徴とする。さらに、請求項４記載の発明に係る運転支援装置では、請求項１記載の運転支援装置の環境情報は自車両のワイパースイッチ、外気温センサから判断された情報であることを特徴とする。さらにまた、請求項５記載の発明に係る運転支援装置では、請求項１記載の運転支援装置の自車両の衝突試験結果に基づく自車両安全データが自車両安全データ格納メモリに予め格納されていることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項６記載の発明は、前方車両と自車両の車間距離を計測する車間距離計測手段と、後方車両と自車両の車間距離を計測する後方車両車間距離計測手段と、前記車間距離計測手段からの信号と前記後方車両車間距離計測手段からの信号とに基づいて、自車両と前方車両もしくは自車両と後方車両が物理的に衝突するかどうかを示した基本危険度ポテンシャルを計算する制御ユニットと、自車両の衝突試験結果に基づく自車両安全データが格納された自車両安全データ格納メモリと、運転者の個人差を反映した運転能力データが格納された運転能力データ格納メモリと、自車両周囲の環境に関する情報を検出し格納された環境情報メモリと、上記自車両安全データ格納メモリと運転能力データ格納メモリと環境情報メモリからの情報に基づいて基本危険度ポテンシャルを変更する補正手段とからなることを特徴とする。これにより、後方車両との衝突の危険性も加味して自車両を制御することができる。
【００１２】
また、請求項７記載の発明では、請求項６記載の基本危険度ポテンシャルは、前方車両と後方車両の中間地点が最小となり、前方車両あるいは後方車両の地点が無限大となることを特徴とする。さらに、請求項８記載の発明のように、基本危険度ポテンシャルが最小となる地点に自車両を制御するとよい。これにより、自車両を最も安全な位置に制御することができる。
【００１３】
また、請求項９記載の発明では、請求項６記載の基本危険度ポテンシャルは、前方車両の大きさにより変更することを特徴とする。前方車両がトラックなどの大型車両である場合は、危険と感じるので車間距離を広くとることができる。
【００１４】
また、請求項１０記載の発明では、前方車両と自車両の車間距離を計測する車間距離計測手段と、後方車両と自車両の車間距離を計測する後方車両車間距離計測手段と、側方車両と自車両の距離を測定する側方車両距離計測手段と、前記車間距離計測手段からの信号と前記後方車両車間距離計測手段からの信号とに基づいて、自車両と前方車両もしくは自車両と後方車両が物理的に衝突するかどうかを示した基本危険度ポテンシャルを計算する制御ユニットと、前記制御ユニットは前記側方車両距離計測手段からの信号に基づいて基本危険度ポテンシャルを変更する補正手段を有し、自車両の衝突試験結果に基づく自車両安全データが格納された自車両安全データ格納メモリと、運転者の個人差を反映した運転能力データが格納された運転能力データ格納メモリと、自車両周囲の環境に関する情報を検出し格納された環境情報メモリと、上記自車両安全データ格納メモリと運転能力データ格納メモリと環境情報メモリからの情報に基づいて基本危険度ポテンシャルを変更する補正手段とからなることを特徴とする。これにより、前方車両、後方車両および側方車両との衝突の危険性も加味して自車両を制御することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に図面を用いて発明の実施の形態を説明する。
【００１６】
本発明を適用した自動車のシステム構成を図１、図２、図３に示す。
【００１７】
図１は本発明を構成する装置類が装着された自車両１００となる自動車を上方からみた図である。１０１は車間距離計測手段となるフロントレーダであり、前方車両あるいは障害物との距離を計測する。１０２は外気温センサであり、外気の温度を計測する。１０３は車速計測手段となる車速センサであり、自車両の速度を計測する。１０４はブレーキ油圧センサであり、ブレーキの油圧を計測する。１０５はスロットルセンサであり、スロットルの開度を計測する。１０６、１１１は側方監視装置であり、自車両の右または左の車両や障害物との距離を計測し、映像を撮影するものである。１０７はスピーカおよびマイクであり運転者へ音声で警報を知らせ、運転者の音声をシステムへ入力する。１０８はヘッドアップディスプレイやインスツルメントパネルなどの表示装置であり、運転者へ情報を表示して伝達する。１０９はステアリング周りのスイッチ類（灯火スイッチ、イグニッションスイッチ、ワイパースイッチ、方向指示器）である。２００はシステム全体を制御する制御ユニットである。１１２は日射センサであり車室内外の明るさを計測する。１１３はナビゲーション装置などのタッチスイッチ付の表示装置であり地図情報などを表示すると共に、運転者の生年月日、年齢、性別、運転経験などが入力できる。１１４は車室内カメラであり運転者の状態や乗員数などを画像として取り込む。１１５は前方監視カメラであり前方の画像を撮影する。１１６は後方監視カメラであり後方の画像を撮影する。１１７はＧＰＳ用の衛星からの信号を受信するアンテナである。１１８は各種地上波（ラジオ、ＶＩＣＳ、ビーコン、電話）の信号を受信するアンテナである。１１９は後方監視用のレーダであり、後方車両や障害物との距離を計測する。
【００１８】
図２は、本発明を構成する装置類が装着された自車両１００の信号の流れを記載する制御ブロック図である。フロントレーダ１０１、車速センサ１０３、外気温センサ１０２、ワイパースイッチなどの各種情報入力手段２０５から得られた信号は制御ユニット２００に入力ポート２０１を介して集められ、メモリ２０２に蓄えられる。ＣＰＵ２０３はメモリ２０２から必要な情報を読み出し、状況を判断し制御対象と制御方法を決め制御出力ポート２０４を介して各種アクチュエータ２０６である表示装置１０８やスピーカ１０７のＨＭＩ（Ｈｕｍａｎ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）さらにはスロットル２０７やブレーキ２０８の車両制御装置へ制御信号を出力する。なお、この制御信号には画像や音声のデータも含まれる。
【００１９】
また制御ユニット２００はワイパースイッチ１０９が動作していなければ晴と判断する。ワイパースイッチ１０９が動作しておれば雨または雪と判断し、ワイパースイッチ１０９が動作しており、外気温センサ１０２が０度付近以下ならば雪が降っていると判断し天候情報をメモリ２０２に蓄える。
【００２０】
図３は、制御ユニット２００のメモリ２０２の内部領域を示すもので、メモリ領域Ａ、Ｂ、Ｃに分かれている。メモリ領域Ａは車両固有の変化しない情報が製品出荷時に予め格納されており変更ができない領域となっている。メモリ領域Ｂには運転者がタッチスイッチ付表示装置１１３やマイク１０７で入力した情報が格納されておりイグニッションスイッチをオフにしてもデータが消えないようになっている。メモリ領域Ｃには各種情報入力手段２０５から得た情報が格納されておりイグニッションスイッチをオンにしているときにデータを格納、更新できるようになっており、イグニッションスイッチをオフにするとデータが消えるようになっている。
【００２１】
また図４（ａ）および（ｂ）に示すように、メモリ領域Ａには自車両１００の「衝突試験データ（国土交通省の告示：自動車安全性能評価実施要領に基づく各種試験データ）」、「重量」が格納されており、さらには、自車両の「排気量」、「車型」、などの情報が格納されている。メモリ領域Ｂには運転者の「自動車保険等級」「生年月日」、「年齢」、「性別」、「健康状態」「反応時間」「精神状態」「疲労度」が格納されている。なお、メモリ領域Ａに格納されているデータは本発明の運転支援装置を自動車販売店で取り付ける場合や自動車部品専門店で取り付ける場合やユーザで設定を変更できるようにするためメモリ領域Ｂに格納するようにしても良い。メモリ領域Ｃには自車両１００の「速度」、「位置」、「スロットル開度」「ブレーキ油圧」「方向指示器」「乗員数」が格納されている。またメモリ領域Ｃには前方車両と後方車両の「衝突試験データ」「重量」「速度」「位置」「スロットル開度」「ブレーキ油圧」「方向指示器」「乗員数」が格納されている。なお前方車両と後方車両の各種情報は車車間通信で取得した情報を格納する。さらにメモリ領域Ｃには「運転継続時間」「運転者の覚醒度、視線方向、眼球位置」が格納されている。
【００２２】
そして、メモリ領域Ｃには、異なる時間での各種情報（前回データ、今回データ）が格納されており、ＣＰＵ２０３の要求に応じてデータの更新、出力をする。
【００２３】
次にメモリ２０２に格納されたデータに基づいてＣＰＵ２０３で基本危険度ポテンシャルが算出される過程を示す。ここで基本危険度ポテンシャルとはフロントレーダ１０１あるいは後方監視レーダからの情報と車速センサ１０３からの情報に基づいて、計算される自車両と前方車両あるいは後方車両が物理的に衝突する危険度を表わすものであり、以下に説明する基本ポテンシャル曲線が示す危険度のことである。
【００２４】
図１１のように自車両４０１をはさんで前方車両４０２および後方車両４０３がある場合の衝突の危険度を図６（ａ）のように表わす。横軸に自車両４０１と前方車両４０２そして自車両４０２と後方車両４０３との距離をとり、縦軸に危険度を表わす。危険度により制御レベル１、制御レベル２、制御レベル３で分けられており、制御レベル１以下が車間距離自動制御可能領域であり、制御レベル２以下が車間距離注意領域であり、制御レベル３以下が車間距離警報領域であり、制御レベル３以上が車間距離制動制御領域である。前方車両との衝突の危険度あるいは後方車両との衝突の危険度を表わす基本ポテンシャル曲線を描く。前方車両４０１と後方車両４０３が同じ大きさの車両であった場合、基本ポテンシャル曲線は、自車両４０１が前方車両４０２と後方車両４０３の中間点に位置するときに一番低くなる。基本ポテンシャル曲線は、自車両４０１が前方車両４０２の場所あるいは後方車両４０３の場所では無限大になる。
【００２５】
自車両４０１が前方車両４０２に近づき前方車両注意喚起位置Ａｆを越したとき、表示装置１０８に注意を喚起する表示をする。また自車両４０１が前方車両４０２に近づき前方車両警報発生位置Ｂｆを越したとき、スピーカ１０７から警報音を鳴らす。さらに自車両４０１が前方車両４０２に近づき前方車両制動制御位置Ｃｆを越したとき、スロットル開度を閉じるあるいはブレーキをかけ自車両４０１の制動制御をする。
【００２６】
同様に、自車両４０１が後方車両４０３に近づき後方車両注意喚起位置Ａｂを越したとき、表示装置１０８に注意を喚起する表示をする。また自車両４０１が後方車両４０３に近づき後方車両警報発生位置Ｂｂを越したとき、スピーカ１０７から警報音を鳴らす。さらに自車両４０１が後方車両４０３に近づき後方車両制動制御位置Ｃｂを越したとき、所定の速度以下であればスロットル開度を上げ速度を上げる。さらにまた、自車両４０１が前方車両注意喚起位置Ａｆと後方車両注意喚起位置Ａｂの間は車間距離自動制御区間であり、基本ポテンシャル曲線が一番低い前方車両４０２と後方車両４０３の中間点に自車両４０１が位置するように制御される。なお、基本ポテンシャル曲線は、自車両４０１の制御に違和感がないようにするために、放物線の形をし、中央が一番低く、連続的に増加する曲線となっている。
【００２７】
次に、本発明の制御を図５に示すフローチャートを用いて説明する。
【００２８】
まず、運転者がイグニッションスイッチ（Ｉ／Ｇ）をオン（ＯＮ）にすることで制御ユニット２００の基本危険度ポテンシャルを計算するとともに制御処理を開始する（ステップ３０１）。ステップ３０２でＣＰＵは処理に必要な情報をメモリ２０２から取得する。ステップ３０３では、時間的に異なる各種情報（前回データと今回データ）を比較し、変化が基本危険度ポテンシャルＰｄのマップを更新すべき閾値を超えているか判断する。該閾値を超えている場合はステップ３０４へ進み、超えていない場合はステップ３０８へ進む。ステップ３０４では、前回データと今回データを比較し制御レベルを変更すべきかどうかを判断する。変更すべき場合はステップ３０５へ進み変更が必要ない場合は３０６へ進む。制御レベルの変更が必要な場合の例としては、たとえば、運転者が自動車保険２０等級の事故を起こす確率が低い運転者から自動車保険１等級の事故の起こす確率が高い運転者へ交代したような場合が考えられる。事故の起こす確率が高い運転者の制御レベルは図６（ｂ）に示すように事故の起こす確率が低い運転者よりも基本危険度ポテンシャルが低いレベルで車間距離を自動制御したり、注意表示を提示したり、警告を行い、事故を未然に防ぐ。すなわち、事故を起こす確率が低い運転者の制御レベルであるレベル１、レベル２、レベル３から事故を起こす確率が高い運転者に対してはレベル１’、レベル２’、レベル３’へと変更し、早い段階で注意表示を提示し、警報、制動制御を行う。
【００２９】
さらには運転者が若い人から高齢者へ交代したような場合も考えられる。一般に、高齢者になるほど認知や反応に要する時間が長くなるため、図６（ｂ）に示すように制御のレベルを若い人よりも危険度ポテンシャルが低いレベルで車間距離を自動制御したり、注意表示を提示したり、警告・制動制御を行う。すなわち、若い人の制御レベルであるレベル１、レベル２、レベル３から高齢者に対してはレベル１’、レベル２’、レベル３’へと変更したほうが人間の感覚に合致する。
【００３０】
またさらに、車両周囲の環境が変化する場合も考えられる。例えば、雨または雪が降っている場合は、前述したワイパースイッチ１０９や外気温センサ１０２からの信号によって判断され、このような場合は、図７に示すようにポテンシャル曲線１からポテンシャル曲線２へ変更することで、車間距離を開けるように制御し、早めに注意表示を提示するようにすることで車両周囲の環境に対応した制御を行うことができる。
【００３１】
ステップ３０６では、前回データと今回データを比較し基本ポテンシャル曲線を変更すべきかどうかを判断する。変更すべき場合はステップ３０７へ進み変更が必要ない場合は３０８へ進む。ステップ３０７において基本ポテンシャル曲線の変更が必要な場合としては、前方車両が小型車からトラックなどの大型車に変わった場合である。同じ物理的に安全な車間距離でも大型車が前方車両である場合の方が人は危険と感じる。このような場合は、図７に示すようにポテンシャル曲線１からポテンシャル曲線２へ変更することで、車間距離を開けるように制御し、早めに注意表示を提示するようにしたほうが人間の感覚に合致する。
【００３２】
撮影画像から車両の大きさを計算する方法について図１４を用いて説明する。図１４は前方監視カメラ６０３より撮影した画像を用いて前方車の大きさを測定する場合を示している。図１４において、６０１は自車両、６０２は前方車両、６０３は前方監視カメラ、６０４は車間距離測定装置である。図１４（ａ）は道路を上方から見た図を、図１４（ｂ）は道路を横から見た図を、図１４（ｃ）は前方監視カメラ６０３により撮影された画像を示す。θｘは水平方向の撮影画角を、θｙは垂直方向の撮影画角を、Ｌは車間距離を、Ｗ０は撮影画像の水平サイズを、Ｈ０は撮影画像の垂直サイズを、Ｗは前方車両の幅を、Ｈは前方車両の高さを、Ｘ０ｄｏｔは撮影画像の水平画素数を、Ｙ０ｄｏｔは撮影画像の垂直画素数を、Ｘｄｏｔは前方車両の水平画素数を、Ｙｄｏｔは前方車両の垂直画素数をそれぞれ示す。ＷおよびＨは予め設定した撮影画像の水平・垂直画角、撮影画像全体および前方車両の画素数と距離測定装置にて測定した車間距離によって、
Ｗ＝２Ｌ・Ｘｄｏｔ／Ｘ０ｄｏｔ・ｔａｎ（θｘ／２） および Ｈ＝２Ｌ・Ｙｄｏｔ／Ｙ０ｄｏｔ・ｔａｎ（θｙ／２）を用いて算出される。また、この方法は、前方車両に限らず後方車両および側方車両にも適用可能である。
【００３３】
また、自車両の自動車安全性能評価実施要領に基づく衝突安全性がデフォルトに設定されている基本ポテンシャル曲線を作成した車両の自動車安全性能評価実施要領に基づく衝突安全性よりも自車両が劣る場合またはユーザが意図的に車間距離を開けて運転したい場合は、図７に示すようにポテンシャル曲線１からポテンシャル曲線２へ変更することで、車間距離を開けるように制御する。早めに注意表示を提示するようにしたほうが人間の感覚に合致する。
【００３４】
ステップ３０８では、前回データと今回データを比較しＨＭＩまたは車両の制御が必要かを判断する。ＨＭＩまたは車両の制御が必要な場合とは、車間距離自動制御可能領域から車間距離注意領域に変わった場合、車間距離注意領域から車間距離警報領域に変わった場合、車間距離警報領域から車間距離制動制御領域へ変わった場合である。ＨＭＩまたは車両の制御が必要な場合はステップ３０９へ、ＨＭＩまたは車両の制御が必要ない場合はステップ３１３へ進む。
【００３５】
ステップ３０９では、前回データと今回データを比較しＨＭＩの制御が必要かどうかを判断する。ＨＭＩの制御が必要な場合はステップ３１０へ進み、必要ない場合はステップ３１１へ進む。
【００３６】
ステップ３１０の詳細を図８に示す。ステップ８０１ではＨＭＩ制御に必要な各種情報がメモリ２０２より読み出される。ステップ８０２では、ＣＰＵ２０３にて読み出された情報が解析されＨＭＩ制御方法が決定される。ステップ８０３では、決定されたＨＭＩ制御を実行するための制御信号が制御信号出力ポート２０４を通して各種ＨＭＩへ出力される。その出力信号に応じて各種ＨＭＩ、たとえばヘッドアップディスプレイ１０８では注意表示を行うなどの所定の動作をする。ＨＭＩの制御が必要な場合の例としては、図７において制御レベル１とポテンシャル曲線１の交点Ａよりも車間距離が縮まり注意を提示すべき状態となった場合や、図７において制御レベル２とポテンシャル曲線１の交点Ｂよりも車間距離が縮まり警報を提示すべき状態となった場合である。
【００３７】
ステップ３１１では、前回データと今回データを比較し車両の制御が必要かどうかを判断する。車両の制御が必要な場合はステップ３１２へ進み、必要ない場合はステップ３１３へ進む。
【００３８】
ステップ３１２の詳細を図９に示す。ステップ９０１では車両制御に必要な各種情報がメモリ２０２より読み出される。ステップ９０２では、ＣＰＵ２０３にて読み出された情報が解析され車両制御方法が決定される。ステップ９０３では、決定された車両制御を実行するための制御信号が制御信号出力ポート２０４を通して各種車両制御装置へ出力される。その出力信号に応じて各種車両制御装置、たとえばスロットル開度を小さくし減速するなどの所定の動作をする。車両の制御が必要な場合の例としては、図７において制御レベル１とポテンシャル曲線１の交点Ａよりも車間距離が縮まり車間距離を広げるべき状態となった場合や、危険度ポテンシャルマップにおいて制御レベル３とポテンシャル曲線１の交点Ｃよりも車間距離が縮まり制動をかけるべき状態となった場合である。図１０にＨＭＩの表示例を示す。図１０では、前方車両の接近に伴いヘッドアップディスプレイにてウィンドシールドに警報を重畳表示し、後方・側方から接近する２輪車の警報を表示した例を示している。警報を補足する情報、たとえば前方車との距離もヘッドアップディスプレイ１０８にて表示する。また、表示と同時にスピーカ１０７より音声でも警報を発生するようにしている。
【００３９】
ステップ３１３では、イグニッションスイッチ（Ｉ／Ｇ）の状態がＯＮであれば制御を継続し、ＯＦＦであれば制御を終了する。なお、より運転者の感覚に合致させるために、イグニッションスイッチ（Ｉ／Ｇ）の状態がＯＮである状態を計測した運転継続時間、運転者の運転経験（事故回数）、健康状態、覚醒度、視線方向、反応時間、眼球位置、疲労度の情報によって、基本ポテンシャル曲線の変更または制御レベルの変更をしても良い。
【００４０】
また、前方車両、後方車両だけでなく図１２のような複数車線では、側方監視装置１０６、１１１からの情報により、側方車両５０４、５０５の距離情報を得て、ポテンシャル曲線の変更または制御レベルの変更をする。
【００４１】
自車両５０１に側方車両５０４あるいは５０５があるときは図１５のように前方車両４０２と後方車両４０３による基本ポテンシャル曲線Ａ（点線で表示）と側方車両５０４あるいは５０５による基本ポテンシャル曲線をＢ（点線で表示）で表す。基本ポテンシャル曲線Ａと基本ポテンシャル曲線Ｂを加えた基本ポテンシャル曲線Ｃが自車両４０１の基本ポテンシャル曲線となり、前方車両４０２と側方車両５０４の間あるいは側方車両５０４と後方車両４０３の間の危険度が低くなる。
【００４２】
以下に自車両５０１の制御を図１３で説明する。
【００４３】
自車両５０１と前方車両５０２あるいは自車両５０１と後方車両５０３の距離がともに遠い場合の自車両５０１の制御は次の通りとなる。側方車両５０４あるいは５０５が加速中である場合は等速で走行し側方車両に追い越してもらう。側方車両５０４あるいは５０５が等速である場合、自車両５０１は制限速度以内で加速または減速して側方車両５０４あるいは５０５から離れる。側方車両５０４あるいは５０５が減速中である場合、自車両５０１は等速で側方車両を追い越し離れる。
【００４４】
自車両５０１と前方車両５０２の距離が近く、自車両５０１と後方車両５０３の距離が遠い場合の自車両５０１の制御は次の通りとなる。側方車両５０４あるいは５０５が加速中である場合、自車両５０１は減速して側方車両５０４あるいは５０５に追い越してもらう。側方車両５０４あるいは５０５が等速である場合、自車両５０１は減速し側方車両に追い越してもらう。側方車両が減速中の場合は等速で側方車両を追い越す。
【００４５】
自車両５０１と前方車両５０２の距離が遠く、自車両５０１と後方車両５０３の距離が近い場合の自車両５０１の制御は次の通りとなる。側方車両５０４あるいは５０５が加速中である場合、自車両５０１は等速で側方車両５０４あるいは５０５に追い越してもらう。側方車両５０４あるいは５０５が等速である場合、自車両５０１は制限速度以内で加速して側方車両を追い越すまたは減速し側方車に追い越してもらう。側方車両５０４あるいは５０５が減速中の場合、自車両５０１は等速で側方車両を追い越す。
【００４６】
自車両５０１と前方車両５０２の距離、自車両５０１と後方車両５３０の距離がともに近い場合の自車両５０１の制御は次の通りとなる。側方車両５０４あるいは５０５が加速中である場合は等速で走行し側方車両に追い越してもらう。側方車両５０４あるいは５０５が等速である場合は減速して側方車両５０４あるいは５０５に追い越してもらう。側方車両５０４あるいは５０５が減速中である場合は等速で側方車両を追い越す。
【００４７】
以上のように車両、運転者、環境の各種情報に従い危険度ポテンシャルマップにおいて、制御レベルやポテンシャル曲線を変更することで人間の感覚に合ったＨＭＩや車両の制御が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の運転支援装置が適用された自動車のシステム構成図である。
【図２】本発明の運転支援装置の信号の流れを示す制御ブロックである。
【図３】本発明の制御ユニット１１０のメモリ２０２を示す図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）は、本発明のメモリ２０２に格納するデータを示す図である。
【図５】本発明の制御のフローチャートを示す図である。
【図６】（ａ）は本発明の基本危険度ポテンシャルを示す図であり、（ｂ）はその補正を示す図である。
【図７】本発明の基本危険度ポテンシャルの補正を示す図である。
【図８】 本発明の運転支援装置がＨＭＩ制御するときのフローチャートを示す図である。
【図９】本発明の運転支援装置が車両制御するときのフローチャートを示す図である。
【図１０】本発明の運転支援装置の表示装置１０８を示す図である。
【図１１】本発明の運転支援装置が適用された自動車の走行時の制御説明に供する図である。
【図１２】本発明の運転支援装置が適用された自動車の走行時の制御説明に供する図である。
【図１３】本発明の運転支援装置の側方車両があるときの自車両の制御を説明するに供する図である。
【図１４】本発明の運転支援装置の前方車両の大きさを測定する原理図である。
【図１５】本発明の運転支援装置の側方車両があるときの基本危険度ポテンシャルを説明した図である。
【符号の説明】
１００…自車両、
１０１…フロントレーダ、
１０２…外気温センサ、
１１１…側方監視装置、
１１９…後方監視用レーダ、
２００…制御ユニット、
２００…メモリ、
２０３…ＣＰＵ、
２０５…各種情報入力手段、
２０６…各種アクチュエータ、
２０９…ワイパースイッチ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、道路上を走行する車両事故防止を図るために、車間距離を測定し、測定した車間距離に応じて注意、警報を出し、さらには車両を制御することにより、運転を支援する運転支援装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
交通事故の原因は運転者の居眠り、漫然運転、あせり、緊張など人的要因に起因するものが大半を占めている（交通事故総合分析センター イタルダ・インフォメーションより）。このような事情から、現在、自車両と前方車両との車間距離を測定し車間距離警報を発するものや安全な車間距離を保つシステムが開発され、実際に一部の自動車に搭載されている。
【０００３】
例えば、安全な車間距離を保つシステムとしては、自車両と前方車両との距離を計測し、車速および減速度を基に安全な車間距離を算出して、警報を出すあるいは安全な車間距離を保つという内容が登録特許第２８３０５７６号に開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、人が安全と感じる車間距離は物理的に衝突しない車間距離とは必ずしも一致しない。同じ物理的に安全な車間距離でもたとえば、前方車両がトラックのように大型車両である場合と乗用車である場合とでは前方車両がトラックである場合の方が人は危険と感じる。
【０００５】
また、自車両の車種や自車両が衝突に強いかどうかによっても安全の感じ方が異なる。例えば、衝突試験により衝突に強い車両に乗っている場合と弱い車両の場合を比較した場合、人は衝突に強い車両に乗っている場合の方が安全と感じる。したがって、前方車両や自車両の種類によらず物理的に安全な車間距離で警報を発したとき人は違和感を覚える。
【０００６】
さらに前車や自車の種類によらず同一の安全な車間距離で継続して走行すると、違和感や不安感による過度の緊張状態が続き疲労を招くことになる。この疲労が判断力の低下につながり事故を引き起こす可能性がある。また、人はこの状態に長く耐えられないので自らブレーキやアクセルを操作しこの状態を避けようとする。
【０００７】
つまり、従来の技術では人が安全と感じるかどうかということがまったく考慮されていないため人間の感覚に合わず、結果として上記システムが搭載されていても限定された状況でしか使用できないという実用上の大きな問題があった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明では、上記課題を解決するため、請求項１記載の発明に係る運転支援装置は、前方車両と自車両の車間距離を計測する車間距離計測手段と、前記車間距離計測手段からの信号から自車両と前方車両が物理的に衝突するかどうかを示した基本危険度ポテンシャルを計算する制御ユニットと、前記基本危険度ポテンシャルに基づいて車間距離を制御する車両制御装置と、自車両の衝突試験結果に基づく自車両安全データが格納された自車両安全データ格納メモリと、運転者の個人差を反映した運転能力データが格納された運転能力データ格納メモリと、自車両周囲の環境に関する情報を検出し格納された環境情報メモリと、自車両安全データ格納メモリと運転能力データ格納メモリと環境情報メモリからの情報に基づいて基本危険度ポテンシャルを変更する補正手段とを具備することを特徴とするものである。
【０００９】
これにより、衝突試験結果に基づく自車両安全データを用いたため実際の衝突時における運転者の安全を確保でき、また時々刻々変わる環境、運転者の状況にあった制御ができる。この制御により、単なる車間距離制御に比べて違和感の無い適切な制御ができる。
【００１０】
また、請求項２記載の発明に係る運転支援装置では、請求項１記載の運転支援装置の自車両安全データが、自動車安全性能評価実施要領に基づいて取得されたデータであることを特徴とする。そして、請求項３記載の運転支援装置の発明では、請求項１記載の運転支援装置の運転能力データは自動車保険料率算出要素に基づいて取得されたデータであることを特徴とする。さらに、請求項４記載の発明に係る運転支援装置では、請求項１記載の運転支援装置の環境情報は自車両のワイパースイッチ、外気温センサから判断された情報であることを特徴とする。さらにまた、請求項５記載の発明に係る運転支援装置では、請求項１記載の運転支援装置の自車両の衝突試験結果に基づく自車両安全データが自車両安全データ格納メモリに予め格納されていることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項６記載の発明は、前方車両と自車両の車間距離を計測する車間距離計測手段と、後方車両と自車両の車間距離を計測する後方車両車間距離計測手段と、前記車間距離計測手段からの信号と前記後方車両車間距離計測手段からの信号とに基づいて、自車両と前方車両もしくは自車両と後方車両が物理的に衝突するかどうかを示した基本危険度ポテンシャルを計算する制御ユニットと、自車両の衝突試験結果に基づく自車両安全データが格納された自車両安全データ格納メモリと、運転者の個人差を反映した運転能力データが格納された運転能力データ格納メモリと、自車両周囲の環境に関する情報を検出し格納された環境情報メモリと、上記自車両安全データ格納メモリと運転能力データ格納メモリと環境情報メモリからの情報に基づいて基本危険度ポテンシャルを変更する補正手段とからなることを特徴とする。これにより、後方車両との衝突の危険性も加味して自車両を制御することができる。
【００１２】
また、請求項７記載の発明では、請求項６記載の基本危険度ポテンシャルは、前方車両と後方車両の中間地点が最小となり、前方車両あるいは後方車両の地点が無限大となることを特徴とする。さらに、請求項８記載の発明のように、基本危険度ポテンシャルが最小となる地点に自車両を制御するとよい。これにより、自車両を最も安全な位置に制御することができる。
【００１３】
また、請求項９記載の発明では、請求項６記載の基本危険度ポテンシャルは、前方車両の大きさにより変更することを特徴とする。前方車両がトラックなどの大型車両である場合は、危険と感じるので車間距離を広くとることができる。
【００１４】
また、請求項１０記載の発明では、前方車両と自車両の車間距離を計測する車間距離計測手段と、後方車両と自車両の車間距離を計測する後方車両車間距離計測手段と、側方車両と自車両の距離を測定する側方車両距離計測手段と、前記車間距離計測手段からの信号と前記後方車両車間距離計測手段からの信号とに基づいて、自車両と前方車両もしくは自車両と後方車両が物理的に衝突するかどうかを示した基本危険度ポテンシャルを計算する制御ユニットと、前記制御ユニットは前記側方車両距離計測手段からの信号に基づいて基本危険度ポテンシャルを変更する補正手段を有し、自車両の衝突試験結果に基づく自車両安全データが格納された自車両安全データ格納メモリと、運転者の個人差を反映した運転能力データが格納された運転能力データ格納メモリと、自車両周囲の環境に関する情報を検出し格納された環境情報メモリと、上記自車両安全データ格納メモリと運転能力データ格納メモリと環境情報メモリからの情報に基づいて基本危険度ポテンシャルを変更する補正手段とからなることを特徴とする。これにより、前方車両、後方車両および側方車両との衝突の危険性も加味して自車両を制御することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に図面を用いて発明の実施の形態を説明する。
【００１６】
本発明を適用した自動車のシステム構成を図１、図２、図３に示す。
【００１７】
図１は本発明を構成する装置類が装着された自車両１００となる自動車を上方からみた図である。１０１は車間距離計測手段となるフロントレーダであり、前方車両あるいは障害物との距離を計測する。１０２は外気温センサであり、外気の温度を計測する。１０３は車速計測手段となる車速センサであり、自車両の速度を計測する。１０４はブレーキ油圧センサであり、ブレーキの油圧を計測する。１０５はスロットルセンサであり、スロットルの開度を計測する。１０６、１１１は側方監視装置であり、自車両の右または左の車両や障害物との距離を計測し、映像を撮影するものである。１０７はスピーカおよびマイクであり運転者へ音声で警報を知らせ、運転者の音声をシステムへ入力する。１０８はヘッドアップディスプレイやインスツルメントパネルなどの表示装置であり、運転者へ情報を表示して伝達する。１０９はステアリング周りのスイッチ類（灯火スイッチ、イグニッションスイッチ、ワイパースイッチ、方向指示器）である。２００はシステム全体を制御する制御ユニットである。１１２は日射センサであり車室内外の明るさを計測する。１１３はナビゲーション装置などのタッチスイッチ付の表示装置であり地図情報などを表示すると共に、運転者の生年月日、年齢、性別、運転経験などが入力できる。１１４は車室内カメラであり運転者の状態や乗員数などを画像として取り込む。１１５は前方監視カメラであり前方の画像を撮影する。１１６は後方監視カメラであり後方の画像を撮影する。１１７はＧＰＳ用の衛星からの信号を受信するアンテナである。１１８は各種地上波（ラジオ、ＶＩＣＳ、ビーコン、電話）の信号を受信するアンテナである。１１９は後方監視用のレーダであり、後方車両や障害物との距離を計測する。
【００１８】
図２は、本発明を構成する装置類が装着された自車両１００の信号の流れを記載する制御ブロック図である。フロントレーダ１０１、車速センサ１０３、外気温センサ１０２、ワイパースイッチなどの各種情報入力手段２０５から得られた信号は制御ユニット２００に入力ポート２０１を介して集められ、メモリ２０２に蓄えられる。ＣＰＵ２０３はメモリ２０２から必要な情報を読み出し、状況を判断し制御対象と制御方法を決め制御出力ポート２０４を介して各種アクチュエータ２０６である表示装置１０８やスピーカ１０７のＨＭＩ（Ｈｕｍａｎ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）さらにはスロットル２０７やブレーキ２０８の車両制御装置へ制御信号を出力する。なお、この制御信号には画像や音声のデータも含まれる。
【００１９】
また制御ユニット２００はワイパースイッチ１０９が動作していなければ晴と判断する。ワイパースイッチ１０９が動作しておれば雨または雪と判断し、ワイパースイッチ１０９が動作しており、外気温センサ１０２が０度付近以下ならば雪が降っていると判断し天候情報をメモリ２０２に蓄える。
【００２０】
図３は、制御ユニット２００のメモリ２０２の内部領域を示すもので、メモリ領域Ａ、Ｂ、Ｃに分かれている。メモリ領域Ａは車両固有の変化しない情報が製品出荷時に予め格納されており変更ができない領域となっている。メモリ領域Ｂには運転者がタッチスイッチ付表示装置１１３やマイク１０７で入力した情報が格納されておりイグニッションスイッチをオフにしてもデータが消えないようになっている。メモリ領域Ｃには各種情報入力手段２０５から得た情報が格納されておりイグニッションスイッチをオンにしているときにデータを格納、更新できるようになっており、イグニッションスイッチをオフにするとデータが消えるようになっている。
【００２１】
また図４（ａ）および（ｂ）に示すように、メモリ領域Ａには自車両１００の「衝突試験データ（国土交通省の告示：自動車安全性能評価実施要領に基づく各種試験データ）」、「重量」が格納されており、さらには、自車両の「排気量」、「車型」、などの情報が格納されている。メモリ領域Ｂには運転者の「自動車保険等級」「生年月日」、「年齢」、「性別」、「健康状態」「反応時間」「精神状態」「疲労度」が格納されている。なお、メモリ領域Ａに格納されているデータは本発明の運転支援装置を自動車販売店で取り付ける場合や自動車部品専門店で取り付ける場合やユーザで設定を変更できるようにするためメモリ領域Ｂに格納するようにしても良い。メモリ領域Ｃには自車両１００の「速度」、「位置」、「スロットル開度」「ブレーキ油圧」「方向指示器」「乗員数」が格納されている。またメモリ領域Ｃには前方車両と後方車両の「衝突試験データ」「重量」「速度」「位置」「スロットル開度」「ブレーキ油圧」「方向指示器」「乗員数」が格納されている。なお前方車両と後方車両の各種情報は車車間通信で取得した情報を格納する。さらにメモリ領域Ｃには「運転継続時間」「運転者の覚醒度、視線方向、眼球位置」が格納されている。
【００２２】
そして、メモリ領域Ｃには、異なる時間での各種情報（前回データ、今回データ）が格納されており、ＣＰＵ２０３の要求に応じてデータの更新、出力をする。
【００２３】
次にメモリ２０２に格納されたデータに基づいてＣＰＵ２０３で基本危険度ポテンシャルが算出される過程を示す。ここで基本危険度ポテンシャルとはフロントレーダ１０１あるいは後方監視レーダからの情報と車速センサ１０３からの情報に基づいて、計算される自車両と前方車両あるいは後方車両が物理的に衝突する危険度を表わすものであり、以下に説明する基本ポテンシャル曲線が示す危険度のことである。
【００２４】
図１１のように自車両４０１をはさんで前方車両４０２および後方車両４０３がある場合の衝突の危険度を図６（ａ）のように表わす。横軸に自車両４０１と前方車両４０２そして自車両４０２と後方車両４０３との距離をとり、縦軸に危険度を表わす。危険度により制御レベル１、制御レベル２、制御レベル３で分けられており、制御レベル１以下が車間距離自動制御可能領域であり、制御レベル２以下が車間距離注意領域であり、制御レベル３以下が車間距離警報領域であり、制御レベル３以上が車間距離制動制御領域である。前方車両との衝突の危険度あるいは後方車両との衝突の危険度を表わす基本ポテンシャル曲線を描く。前方車両４０１と後方車両４０３が同じ大きさの車両であった場合、基本ポテンシャル曲線は、自車両４０１が前方車両４０２と後方車両４０３の中間点に位置するときに一番低くなる。基本ポテンシャル曲線は、自車両４０１が前方車両４０２の場所あるいは後方車両４０３の場所では無限大になる。
【００２５】
自車両４０１が前方車両４０２に近づき前方車両注意喚起位置Ａｆを越したとき、表示装置１０８に注意を喚起する表示をする。また自車両４０１が前方車両４０２に近づき前方車両警報発生位置Ｂｆを越したとき、スピーカ１０７から警報音を鳴らす。さらに自車両４０１が前方車両４０２に近づき前方車両制動制御位置Ｃｆを越したとき、スロットル開度を閉じるあるいはブレーキをかけ自車両４０１の制動制御をする。
【００２６】
同様に、自車両４０１が後方車両４０３に近づき後方車両注意喚起位置Ａｂを越したとき、表示装置１０８に注意を喚起する表示をする。また自車両４０１が後方車両４０３に近づき後方車両警報発生位置Ｂｂを越したとき、スピーカ１０７から警報音を鳴らす。さらに自車両４０１が後方車両４０３に近づき後方車両制動制御位置Ｃｂを越したとき、所定の速度以下であればスロットル開度を上げ速度を上げる。さらにまた、自車両４０１が前方車両注意喚起位置Ａｆと後方車両注意喚起位置Ａｂの間は車間距離自動制御区間であり、基本ポテンシャル曲線が一番低い前方車両４０２と後方車両４０３の中間点に自車両４０１が位置するように制御される。なお、基本ポテンシャル曲線は、自車両４０１の制御に違和感がないようにするために、放物線の形をし、中央が一番低く、連続的に増加する曲線となっている。
【００２７】
次に、本発明の制御を図５に示すフローチャートを用いて説明する。
【００２８】
まず、運転者がイグニッションスイッチ（Ｉ／Ｇ）をオン（ＯＮ）にすることで制御ユニット２００の基本危険度ポテンシャルを計算するとともに制御処理を開始する（ステップ３０１）。ステップ３０２でＣＰＵは処理に必要な情報をメモリ２０２から取得する。ステップ３０３では、時間的に異なる各種情報（前回データと今回データ）を比較し、変化が基本危険度ポテンシャルＰｄのマップを更新すべき閾値を超えているか判断する。該閾値を超えている場合はステップ３０４へ進み、超えていない場合はステップ３０８へ進む。ステップ３０４では、前回データと今回データを比較し制御レベルを変更すべきかどうかを判断する。変更すべき場合はステップ３０５へ進み変更が必要ない場合は３０６へ進む。制御レベルの変更が必要な場合の例としては、たとえば、運転者が自動車保険２０等級の事故を起こす確率が低い運転者から自動車保険１等級の事故の起こす確率が高い運転者へ交代したような場合が考えられる。事故の起こす確率が高い運転者の制御レベルは図６（ｂ）に示すように事故の起こす確率が低い運転者よりも基本危険度ポテンシャルが低いレベルで車間距離を自動制御したり、注意表示を提示したり、警告を行い、事故を未然に防ぐ。すなわち、事故を起こす確率が低い運転者の制御レベルであるレベル１、レベル２、レベル３から事故を起こす確率が高い運転者に対してはレベル１’、レベル２’、レベル３’へと変更し、早い段階で注意表示を提示し、警報、制動制御を行う。
【００２９】
さらには運転者が若い人から高齢者へ交代したような場合も考えられる。一般に、高齢者になるほど認知や反応に要する時間が長くなるため、図６（ｂ）に示すように制御のレベルを若い人よりも危険度ポテンシャルが低いレベルで車間距離を自動制御したり、注意表示を提示したり、警告・制動制御を行う。すなわち、若い人の制御レベルであるレベル１、レベル２、レベル３から高齢者に対してはレベル１’、レベル２’、レベル３’へと変更したほうが人間の感覚に合致する。
【００３０】
またさらに、車両周囲の環境が変化する場合も考えられる。例えば、雨または雪が降っている場合は、前述したワイパースイッチ１０９や外気温センサ１０２からの信号によって判断され、このような場合は、図７に示すようにポテンシャル曲線１からポテンシャル曲線２へ変更することで、車間距離を開けるように制御し、早めに注意表示を提示するようにすることで車両周囲の環境に対応した制御を行うことができる。
【００３１】
ステップ３０６では、前回データと今回データを比較し基本ポテンシャル曲線を変更すべきかどうかを判断する。変更すべき場合はステップ３０７へ進み変更が必要ない場合は３０８へ進む。ステップ３０７において基本ポテンシャル曲線の変更が必要な場合としては、前方車両が小型車からトラックなどの大型車に変わった場合である。同じ物理的に安全な車間距離でも大型車が前方車両である場合の方が人は危険と感じる。このような場合は、図７に示すようにポテンシャル曲線１からポテンシャル曲線２へ変更することで、車間距離を開けるように制御し、早めに注意表示を提示するようにしたほうが人間の感覚に合致する。
【００３２】
撮影画像から車両の大きさを計算する方法について図１４を用いて説明する。図１４は前方監視カメラ６０３より撮影した画像を用いて前方車の大きさを測定する場合を示している。図１４において、６０１は自車両、６０２は前方車両、６０３は前方監視カメラ、６０４は車間距離測定装置である。図１４（ａ）は道路を上方から見た図を、図１４（ｂ）は道路を横から見た図を、図１４（ｃ）は前方監視カメラ６０３により撮影された画像を示す。θｘは水平方向の撮影画角を、θｙは垂直方向の撮影画角を、Ｌは車間距離を、Ｗ０は撮影画像の水平サイズを、Ｈ０は撮影画像の垂直サイズを、Ｗは前方車両の幅を、Ｈは前方車両の高さを、Ｘ０ｄｏｔは撮影画像の水平画素数を、Ｙ０ｄｏｔは撮影画像の垂直画素数を、Ｘｄｏｔは前方車両の水平画素数を、Ｙｄｏｔは前方車両の垂直画素数をそれぞれ示す。ＷおよびＨは予め設定した撮影画像の水平・垂直画角、撮影画像全体および前方車両の画素数と距離測定装置にて測定した車間距離によって、
Ｗ＝２Ｌ・Ｘｄｏｔ／Ｘ０ｄｏｔ・ｔａｎ（θｘ／２） および Ｈ＝２Ｌ・Ｙｄｏｔ／Ｙ０ｄｏｔ・ｔａｎ（θｙ／２）を用いて算出される。また、この方法は、前方車両に限らず後方車両および側方車両にも適用可能である。
【００３３】
また、自車両の自動車安全性能評価実施要領に基づく衝突安全性がデフォルトに設定されている基本ポテンシャル曲線を作成した車両の自動車安全性能評価実施要領に基づく衝突安全性よりも自車両が劣る場合またはユーザが意図的に車間距離を開けて運転したい場合は、図７に示すようにポテンシャル曲線１からポテンシャル曲線２へ変更することで、車間距離を開けるように制御する。早めに注意表示を提示するようにしたほうが人間の感覚に合致する。
【００３４】
ステップ３０８では、前回データと今回データを比較しＨＭＩまたは車両の制御が必要かを判断する。ＨＭＩまたは車両の制御が必要な場合とは、車間距離自動制御可能領域から車間距離注意領域に変わった場合、車間距離注意領域から車間距離警報領域に変わった場合、車間距離警報領域から車間距離制動制御領域へ変わった場合である。ＨＭＩまたは車両の制御が必要な場合はステップ３０９へ、ＨＭＩまたは車両の制御が必要ない場合はステップ３１３へ進む。
【００３５】
ステップ３０９では、前回データと今回データを比較しＨＭＩの制御が必要かどうかを判断する。ＨＭＩの制御が必要な場合はステップ３１０へ進み、必要ない場合はステップ３１１へ進む。
【００３６】
ステップ３１０の詳細を図８に示す。ステップ８０１ではＨＭＩ制御に必要な各種情報がメモリ２０２より読み出される。ステップ８０２では、ＣＰＵ２０３にて読み出された情報が解析されＨＭＩ制御方法が決定される。ステップ８０３では、決定されたＨＭＩ制御を実行するための制御信号が制御信号出力ポート２０４を通して各種ＨＭＩへ出力される。その出力信号に応じて各種ＨＭＩ、たとえばヘッドアップディスプレイ１０８では注意表示を行うなどの所定の動作をする。ＨＭＩの制御が必要な場合の例としては、図７において制御レベル１とポテンシャル曲線１の交点Ａよりも車間距離が縮まり注意を提示すべき状態となった場合や、図７において制御レベル２とポテンシャル曲線１の交点Ｂよりも車間距離が縮まり警報を提示すべき状態となった場合である。
【００３７】
ステップ３１１では、前回データと今回データを比較し車両の制御が必要かどうかを判断する。車両の制御が必要な場合はステップ３１２へ進み、必要ない場合はステップ３１３へ進む。
【００３８】
ステップ３１２の詳細を図９に示す。ステップ９０１では車両制御に必要な各種情報がメモリ２０２より読み出される。ステップ９０２では、ＣＰＵ２０３にて読み出された情報が解析され車両制御方法が決定される。ステップ９０３では、決定された車両制御を実行するための制御信号が制御信号出力ポート２０４を通して各種車両制御装置へ出力される。その出力信号に応じて各種車両制御装置、たとえばスロットル開度を小さくし減速するなどの所定の動作をする。車両の制御が必要な場合の例としては、図７において制御レベル１とポテンシャル曲線１の交点Ａよりも車間距離が縮まり車間距離を広げるべき状態となった場合や、危険度ポテンシャルマップにおいて制御レベル３とポテンシャル曲線１の交点Ｃよりも車間距離が縮まり制動をかけるべき状態となった場合である。図１０にＨＭＩの表示例を示す。図１０では、前方車両の接近に伴いヘッドアップディスプレイにてウィンドシールドに警報を重畳表示し、後方・側方から接近する２輪車の警報を表示した例を示している。警報を補足する情報、たとえば前方車との距離もヘッドアップディスプレイ１０８にて表示する。また、表示と同時にスピーカ１０７より音声でも警報を発生するようにしている。
【００３９】
ステップ３１３では、イグニッションスイッチ（Ｉ／Ｇ）の状態がＯＮであれば制御を継続し、ＯＦＦであれば制御を終了する。なお、より運転者の感覚に合致させるために、イグニッションスイッチ（Ｉ／Ｇ）の状態がＯＮである状態を計測した運転継続時間、運転者の運転経験（事故回数）、健康状態、覚醒度、視線方向、反応時間、眼球位置、疲労度の情報によって、基本ポテンシャル曲線の変更または制御レベルの変更をしても良い。
【００４０】
また、前方車両、後方車両だけでなく図１２のような複数車線では、側方監視装置１０６、１１１からの情報により、側方車両５０４、５０５の距離情報を得て、ポテンシャル曲線の変更または制御レベルの変更をする。
【００４１】
自車両５０１に側方車両５０４あるいは５０５があるときは図１５のように前方車両４０２と後方車両４０３による基本ポテンシャル曲線Ａ（点線で表示）と側方車両５０４あるいは５０５による基本ポテンシャル曲線をＢ（点線で表示）で表す。基本ポテンシャル曲線Ａと基本ポテンシャル曲線Ｂを加えた基本ポテンシャル曲線Ｃが自車両４０１の基本ポテンシャル曲線となり、前方車両４０２と側方車両５０４の間あるいは側方車両５０４と後方車両４０３の間の危険度が低くなる。
【００４２】
以下に自車両５０１の制御を図１３で説明する。
【００４３】
自車両５０１と前方車両５０２あるいは自車両５０１と後方車両５０３の距離がともに遠い場合の自車両５０１の制御は次の通りとなる。側方車両５０４あるいは５０５が加速中である場合は等速で走行し側方車両に追い越してもらう。側方車両５０４あるいは５０５が等速である場合、自車両５０１は制限速度以内で加速または減速して側方車両５０４あるいは５０５から離れる。側方車両５０４あるいは５０５が減速中である場合、自車両５０１は等速で側方車両を追い越し離れる。
【００４４】
自車両５０１と前方車両５０２の距離が近く、自車両５０１と後方車両５０３の距離が遠い場合の自車両５０１の制御は次の通りとなる。側方車両５０４あるいは５０５が加速中である場合、自車両５０１は減速して側方車両５０４あるいは５０５に追い越してもらう。側方車両５０４あるいは５０５が等速である場合、自車両５０１は減速し側方車両に追い越してもらう。側方車両が減速中の場合は等速で側方車両を追い越す。
【００４５】
自車両５０１と前方車両５０２の距離が遠く、自車両５０１と後方車両５０３の距離が近い場合の自車両５０１の制御は次の通りとなる。側方車両５０４あるいは５０５が加速中である場合、自車両５０１は等速で側方車両５０４あるいは５０５に追い越してもらう。側方車両５０４あるいは５０５が等速である場合、自車両５０１は制限速度以内で加速して側方車両を追い越すまたは減速し側方車に追い越してもらう。側方車両５０４あるいは５０５が減速中の場合、自車両５０１は等速で側方車両を追い越す。
【００４６】
自車両５０１と前方車両５０２の距離、自車両５０１と後方車両５３０の距離がともに近い場合の自車両５０１の制御は次の通りとなる。側方車両５０４あるいは５０５が加速中である場合は等速で走行し側方車両に追い越してもらう。側方車両５０４あるいは５０５が等速である場合は減速して側方車両５０４あるいは５０５に追い越してもらう。側方車両５０４あるいは５０５が減速中である場合は等速で側方車両を追い越す。
【００４７】
以上のように車両、運転者、環境の各種情報に従い危険度ポテンシャルマップにおいて、制御レベルやポテンシャル曲線を変更することで人間の感覚に合ったＨＭＩや車両の制御が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の運転支援装置が適用された自動車のシステム構成図である。
【図２】本発明の運転支援装置の信号の流れを示す制御ブロックである。
【図３】本発明の制御ユニット１１０のメモリ２０２を示す図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）は、本発明のメモリ２０２に格納するデータを示す図である。
【図５】本発明の制御のフローチャートを示す図である。
【図６】（ａ）は本発明の基本危険度ポテンシャルを示す図であり、（ｂ）はその補正を示す図である。
【図７】本発明の基本危険度ポテンシャルの補正を示す図である。
【図８】 本発明の運転支援装置がＨＭＩ制御するときのフローチャートを示す図である。
【図９】本発明の運転支援装置が車両制御するときのフローチャートを示す図である。
【図１０】本発明の運転支援装置の表示装置１０８を示す図である。
【図１１】本発明の運転支援装置が適用された自動車の走行時の制御説明に供する図である。
【図１２】本発明の運転支援装置が適用された自動車の走行時の制御説明に供する図である。
【図１３】本発明の運転支援装置の側方車両があるときの自車両の制御を説明するに供する図である。
【図１４】本発明の運転支援装置の前方車両の大きさを測定する原理図である。
【図１５】本発明の運転支援装置の側方車両があるときの基本危険度ポテンシャルを説明した図である。
【符号の説明】
１００…自車両、
１０１…フロントレーダ、
１０２…外気温センサ、
１１１…側方監視装置、
１１９…後方監視用レーダ、
２００…制御ユニット、
２００…メモリ、
２０３…ＣＰＵ、
２０５…各種情報入力手段、
２０６…各種アクチュエータ、
２０９…ワイパースイッチ。
Claims (10)
- 前方車両と自車両の車間距離を計測する車間距離計測手段と、
前記車間距離計測手段からの信号から自車両と前方車両が物理的に衝突するかどうかを示した基本危険度ポテンシャルを計算する制御ユニットと、
前記基本危険度ポテンシャルに基づいて車間距離を制御する車両制御装置と、
自車両の衝突試験結果に基づく自車両安全データが格納された自車両安全データ格納メモリと、
運転者の個人差を反映した運転能力データが格納された運転能力データ格納メモリと、
自車両周囲の環境に関する情報を検出し格納された環境情報メモリと、
上記自車両安全データ格納メモリと運転能力データ格納メモリと環境情報メモリからの情報に基づいて基本危険度ポテンシャルを変更する補正手段とからなる運転支援装置。 - 請求項１記載の自車両安全データは、自動車安全性能評価実施要領に基づいて取得されたデータであることを特徴とする運転支援装置。
- 請求項１記載の運転能力データは自動車保険料等級に基づいて取得されたデータであることを特徴とする運転支援装置。
- 請求項１記載の環境情報は自車両のワイパースイッチ、外気温センサから判断された情報であることを特徴とする運転支援装置。
- 請求項１記載の自車両の衝突試験結果に基づく自車両安全データは、自車両安全データ格納メモリに予め格納されていることを特徴とする運転支援装置。
- 前方車両と自車両の車間距離を計測する車間距離計測手段と、
後方車両と自車両の車間距離を計測する後方車両車間距離計測手段と、
前記車間距離計測手段からの信号と前記後方車両車間距離計測手段からの信号とに基づいて、自車両と前方車両もしくは自車両と後方車両が物理的に衝突するかどうかを示した基本危険度ポテンシャルを計算する制御ユニットと、
自車両の衝突試験結果に基づく自車両安全データが格納された自車両安全データ格納メモリと、
運転者の個人差を反映した運転能力データが格納された運転能力データ格納メモリと、
自車両周囲の環境に関する情報を検出し格納された環境情報メモリと、
上記自車両安全データ格納メモリと運転能力データ格納メモリと環境情報メモリからの情報に基づいて基本危険度ポテンシャルを変更する補正手段とからなる運転支援装置。 - 請求項６記載の基本危険度ポテンシャルは、前方車両と後方車両の中間地点が最小となり、
前方車両あるいは後方車両の地点が無限大となることを特徴とする運転支援装置。 - 請求項６記載の基本危険度ポテンシャルに基づいて、基本危険度ポテンシャルが最小となる地点に自車両を制御することを特徴とする運転支援装置。
- 請求項６記載の基本危険度ポテンシャルは、前方車両の大きさによって変更することを特徴とする運転支援装置。
- 前方車両と自車両の車間距離を計測する車間距離計測手段と、
後方車両と自車両の車間距離を計測する後方車両車間距離計測手段と、
側方車両と自車両の距離を測定する側方車両距離計測手段と、
前記車間距離計測手段からの信号と前記後方車両車間距離計測手段からの信号とに基づいて、自車両と前方車両もしくは自車両と後方車両が物理的に衝突するかどうかを示した基本危険度ポテンシャルを計算する制御ユニットと、
前記制御ユニットは前記側方車両距離計測手段からの信号に基づいて基本危険度ポテンシャルを変更する補正手段を有し、
自車両の衝突試験結果に基づく自車両安全データが格納された自車両安全データ格納メモリと、
運転者の個人差を反映した運転能力データが格納された運転能力データ格納メモリと、
自車両周囲の環境に関する情報を検出し格納された環境情報メモリと、
上記自車両安全データ格納メモリと運転能力データ格納メモリと環境情報メモリからの情報に基づいて基本危険度ポテンシャルを変更する補正手段とからなる運転支援装置。
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|---|---|---|---|---|
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