JP4154599B2 - 運転支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、運転支援装置に係り、詳しくは、走行環境に応じて運転者のシート各部を駆動させ運転者に注意を促す技術に関する。

自車両と前方車両との車間距離を検出し、当該車間距離が短くなると危険な状況と判断し運転者に警告灯や警報等の手段を用いて注意を促す装置が知られている。また、後方や側方の接近車両等を検出し、当該接近車両等との接近状況から危険を予測し運転者に注意を促す装置や、走行車線端（白線）を認識することで車線逸脱等の危険を予測し運転者に注意を促す装置も知られている。

しかし、運転者に注意を促す手段として、警告灯は視覚的なものであり運転者が見ていなければ効果がなく、音による警報も騒音の大きい状況下等では効果が得られないという問題がある。
また、警告灯や音による警報では運転者以外の乗員に対して無用な心配や不快感を与えるという問題もある。

そこで、運転者のシートを振動させるという手段を用いることにより運転者に確実に注意を促すことのできる装置が開発されている（特許文献１参照）。
特開２０００−２０９００号公報

ところで、上記特許文献１に開示された技術は、前方車両との車間距離が短くなったときに限ってシートを振動させ、運転者に注意を促すようなものであり、後方や側方の接近車両等や車線逸脱等については何ら考慮されておらず、運転を支援する装置としては十分なものではない。
そこで、車間距離の他、自車両と後方や側方の接近車両等との接近距離や自車両と車線端との接近距離に応じてシートを振動させ、運転者に注意を促すことが考えられる。

しかしながら、このように、車間距離のみならず自車両と後方や側方の接近車両等との接近距離や自車両と車線端との接近距離をも考慮した場合、シートを振動させるという形態での警告手段では、危険が予測される方向がわからず、車間距離に対する注意なのか、後方や側方の接近車両等との接近距離に対する注意なのか、或いは自車両と車線端との接近距離に対する注意なのかを判別できないという問題がある。また、振動させるだけでは、危険の度合いがわからず、車間距離、接近車両等との接近距離、車線端との接近距離に対してどの程度注意が必要であるかを伝え難いという問題もある。さらに、振動させるだけでは、振動の大きさによっては却って運転操作に支障をきたす可能性もあり好ましいことではない。

本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、自車両と前方車両との車間距離に限らず、自車両と後方や側方車両との接近距離、自車両と車線端との接近距離をも危険予測の対象とし、危険が予測される方向および危険の度合いを明確に運転者に警告でき、かつ危険が予測される際の運転者の姿勢の安定化を図った運転支援装置を提供することにある。

上記した目的を達成するために、請求項１の運転支援装置では、自車両と前方車両との車間距離を検出する車間距離検出手段、前記自車両と走行車線端との接近距離を検出する車線端接近距離検出手段および前記自車両と周辺物との接近距離を検出する周辺物接近距離検出手段のうち少なくとも一つを有し、自車両の走行環境を検出する走行環境検出手段と、自車両の運転席にシートバックサイドサポート、ショルダサポート、ランバサポート、シートクッションサイドサポート、サイサポートのうちの複数からなる着座姿勢調整部を駆動する着座姿勢調整部駆動手段と、前記走行環境検出手段の検出結果が所定閾値以上では前記走行環境検出手段の検出結果に応じた駆動量を算出するとともに、該検出結果に対応した前記着座姿勢調整部を選定し、運転者の姿勢を安定させるべく該選定された前記着座姿勢調整部を運転者の体が押圧される方向に前記駆動量に応じて駆動させる駆動制御手段とを備えたことを特徴としている。

請求項２の運転支援装置では、請求項１において、前記駆動制御手段は、前記走行環境検出手段の検出結果に比例して前記着座姿勢調整部の駆動量を決定し、該駆動量に基づき着座姿勢調整部を駆動させることを特徴としている。
請求項３の運転支援装置では、請求項１または２において、前記駆動制御手段は、前記走行環境検出手段の検出結果が前記所定閾値より大である第２の所定閾値以上である場合には前記選定した着座姿勢調整部以外の着座姿勢調整部も駆動させることを特徴としている。

上記手段を用いる本発明の請求項１の運転支援装置によれば、車間距離、走行車線端との接近距離または周辺物との接近距離が所定閾値以上となったとき、その距離に応じて、運転席のシートバックサイドサポート、ショルダサポート、ランバサポート、シートクッションサイドサポート、サイサポートのうちの選定された着座姿勢調整部を運転者の姿勢を安定させるべく運転者の体が押圧される方向に駆動させる。
このように、接近距離に応じた駆動量であって選定したサポート部分を動かすことにより、危険が予測される方向や距離等の危険度合いを運転者に知らせるとともに、運転者を運転席に確保して運転者の姿勢を正すことができる。
これにより、運転者は早期に且つ正確に危険回避操作を行うことができる。
また、走行環境検出手段等について既存のセンサ等を用いることで、コストアップなく容易にして十分に自車両に対する危険予測を行うことができる。
請求項２の運転支援装置によれば、走行環境検出手段の検出結果に比例して前記着座姿勢調整部の駆動量を決定することで、予測される危険の度合いをより正確に運転者に知らせることができ、運転者が的確な危険回避操作を行えるようにできる。

請求項３の運転支援装置によれば、走行環境検出手段の検出結果が前記所定閾値より大である第２の所定閾値以上である場合には、選定した着座姿勢調整部以外の着座姿勢調整部も駆動させる。
これにより、危険の度合いが大きいことを確実に運転者に知らせるようにでき、この際、選定した着座姿勢調整部以外の着座姿勢調整部も駆動させることで、全てのサポートで運転者の体を押圧することになり、運転者を運転席内に良好に確保でき、運転者がより安定した危険回避操作を行えるようにできる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１を参照すると、本発明に係る運転支援装置の概略構成図が示されている。
図１に示すように、車両（以下、自車両ともいう）１の前部中央には自車両１前方の物体を検知する前方センサ２、左右側方中央には自車両１側方の物体を検知する一対の側方センサ４，４、後方中央には自車両１後方の物体を検知する後方センサ５、車内前方中央には自車両１前方の道路の状況、具体的には走行車線の車線端を示す白線を撮像し検知するカメラ３が搭載されている。ここに、前方センサ２は、例えばレーザレーダや電波センサ等であり、側方センサ４や後方センサ５は、例えば電波センサや超音波センサであり、カメラ３はＣＣＤカメラである。

また、車両１の運転席には、各種可動式のサポートを有するシート２０が配設されている。具体的には、シート２０には、図２に示すように、シートバック２１の中央両側に位置してシートバックサイドサポート２３，２３が、上方両側に位置してショルダサポート２４，２４が、下方中央に位置してランバサポート２５が備えられ、シートクッション２２の両側に位置してシートクッションサイドサポート２６，２６が、前方端に位置してサイサポート２７が備えられている。

そして、車両１には当該車両１の各種制御を行うＥＣＵ（電子コントロールユニット）１０が搭載されており、当該ＥＣＵ１０の入力側には、上記前方センサ２、カメラ３、側方センサ４、後方センサ５がそれぞれ接続されている。一方、ＥＣＵ１０の出力側には、前記シート２０の各種可動式のサポートが接続されている。
詳しくは、シート２０のシートバックサイドサポート２３、ショルダサポート２４、ランバサポート２５、シートクッションサイドサポート２６、サイサポート２７には、これらシートバックサイドサポート２３、ショルダサポート２４、ランバサポート２５、シートクッションサイドサポート２６、サイサポート２７（着座姿勢調整部）を各々独立に駆動すべくアクチュエータ（着座姿勢調整部駆動手段）がそれぞれ内装されており、ＥＣＵ１０の出力側には当該各アクチュエータが接続されている。

図３を参照すると、本発明に係る運転支援装置のＥＣＵ１０の内部構成がブロック図で示されており、以下同図に基づきＥＣＵ１０の入出力関係について説明する。
前方センサ２からの検知データは車間距離認識部１１に入力される。車間距離認識部１１では、上記検知データより前方車両を認識し、前方車両が認識される場合には自車両１と前方車両との車間距離（走行環境）を算出する（走行環境検出手段、車間距離検出手段）。

また、カメラ３からの検知データは白線認識部１２に入力される。白線認識部１２では、上記検知データより白線を認識し、自車両１と白線との相対位置関係に基づき、自車両１と白線との接近距離（走行環境）を算出する（走行環境検出手段、車線端接近距離検出手段）。
また、側方センサ４と後方センサ５からの検知データは周辺接近車認識部１３に入力される。周辺接近車認識部１３では、上記検知データより自車両１の周辺にいる車両を認識し、周辺車両が認識される場合には自車両１と周辺車両との接近距離（走行環境）を算出する（走行環境検出手段、周辺物接近距離検出手段）。

そして、車間距離認識部１１、白線認識部１２、周辺接近車認識部１３は各算出値をサポート制御部１４に伝達する。
サポート制御部１４では、これら算出値に応じて駆動させるべきシート２０のサポートを選択し、当該選択したサポートの駆動量を算出する（駆動制御手段）。そして、当該算出した駆動量に応じて上記選択したサポートのアクチュエータに駆動信号を出力し、選択したサポートを各々駆動させる。

以下このように構成された本発明に係る運転支援装置の作用について説明する。
図４〜図６を参照すると、サポート制御部１４において実行される車間距離、白線との接近距離および周辺接近車との接近距離に対応したサポート駆動制御の各制御ルーチンがそれぞれフローチャートで示されており、図７〜図９を参照すると、車間距離に対応したサポート駆動制御における自車両１と前方車両３０との関係、白線との接近距離に対応したサポート駆動制御における自車両１と白線Ｗとの関係および周辺接近車との接近距離に対応したサポート駆動制御における自車両１と周辺車両４０との関係が模式図で示されており、図１０〜図１３を参照すると、上記サポート駆動制御に基づくシート２０のサポートの作動状態が示されており、以下図４〜図６のフローチャートに沿い図７〜図１３を参照しながら詳細に説明する。

まず、車間距離に対応したサポート駆動制御について説明する。
図４のフローチャートに示すように、車間距離に対応したサポート駆動制御では、先ず、ステップＳ１０において、自車両１の前方に車両が認識されているか否かを判別する。判別結果が偽（Ｎｏ）で前方に車両が認識されていないと判定された場合には、そのまま当該ルーチンを抜ける。一方、判別結果が真（Ｙｅｓ）で前方に車両が認識されていると判定された場合には、ステップＳ１１に進み、前方車両と自車両１との車間距離Ｘ１を算出する。

ステップＳ１２では、算出した車間距離Ｘ１が予め設定したサポート駆動距離α１より小か否かを判別する。判別結果が偽（Ｎｏ）で車間距離Ｘ１がサポート駆動距離α１以上（Ｘ１≧α１）と判定された場合には、当該ルーチンを抜ける。一方、判別結果が真（Ｙｅｓ）でサポート駆動距離α１より小（Ｘ１＜α１）と判定された場合には、ステップＳ１３に進む。

ステップＳ１３では、上記車間距離Ｘ１が予め設定した危険距離β１より小か否かを判別する。判別結果が偽（Ｎｏ）で、車間距離Ｘ１が危険距離β１以上と判定された場合、即ちサポート駆動距離α１から危険距離β１の間に前方車両がいると判定された場合（α１＞Ｘ１≧β１）には、ステップＳ１５に進む。
ステップＳ１５では、車間距離Ｘ１の量に応じて、ランバサポート２５およびサイサポート２７を駆動させる。具体的には、サポート駆動距離α１のところで０％の駆動量、危険距離β１のところで１００％の駆動量となる比例関係に応じてランバサポート２５およびサイサポート２７を駆動させる。

一方、ステップＳ１３の判別結果が真（Ｙｅｓ）で、車間距離Ｘ１が危険距離β１より小（Ｘ１＜β１）と判定された場合には、ステップＳ１４において、全サポートをそれぞれ１００％駆動させる。
つまり、図７に示すように、自車両１に対して前方車両３０との車間距離Ｘ１が十分に離れている場合（ａ）には、どのサポートも駆動させず、車間距離Ｘ１がサポート駆動距離α１よりも小さくなり自車両１が前方車両３０に接近した場合（ｂ）には、図１０に白抜き矢印で示すように、ランバサポート２５、サイサポート２７をその車間距離Ｘ１に応じた量だけ運転者を押圧するように駆動させる。また、車間距離Ｘ１がさらに接近し、危険距離β１よりも近くなった場合（ｃ）には、図１３に白抜き矢印で示すように全サポートを運転者を押圧するように１００％駆動させるようにする。

次に、白線との接近距離に対応したサポート駆動制御について説明する。
図５のフローチャートに示すように、白線との接近距離に対応したサポート駆動制御では、先ず、ステップＳ２０において、路上の白線が認識されているか否かを判別する。判別結果が偽（Ｎｏ）で車線が認識されていないと判定された場合には、そのまま当該ルーチンを抜ける。一方、判別結果が真（Ｙｅｓ）で白線が認識されていると判定された場合には、ステップＳ２１に進み、自車両１の白線に対する接近距離Ｘ２を算出する。

ステップＳ２２では、算出した接近距離Ｘ２が予め設定したサポート駆動距離α２より小か否かを判別する。判別結果が偽（Ｎｏ）で、接近距離Ｘ２がサポート駆動距離α２以上（Ｘ２≧α２）と判定された場合には、当該ルーチンを抜ける。一方、判別結果が真（Ｙｅｓ）で、サポート駆動距離α２より小（Ｘ２＜α２）と判定された場合には、ステップＳ２３に進む。

ステップＳ２３では、上記接近距離Ｘ２が０より小か否かを判別する。判別結果が偽（Ｎｏ）で接近距離Ｘ２が０以上の場合、即ち自車両１が走行車線を逸脱はしていないが白線に接近している状態のとき（α２＞Ｘ２≧０）には、ステップＳ２５に進む。
ステップＳ２５では、接近距離Ｘ２の量に応じて、接近側のサイドサポート２３，２６およびショルダサポート２４を駆動させる。具体的には、サポート駆動距離α２のところで０％の駆動量、接近距離０のところで１００％の駆動量となる比例関係に応じてサイドサポート２３，２６およびショルダサポート２４を駆動させる。

一方、ステップＳ２３の判別結果が真（Ｙｅｓ）で、接近距離Ｘ２が０より小と判定された場合、即ち自車両１が白線を跨いで車線を逸脱している状態のとき（Ｘ２＜０）には、ステップＳ２４において全サポートをそれぞれ１００％駆動させる。
つまり、図８に示すように、自車両１が白線Ｗ，Ｗ間のほぼ中央を走っている場合（ａ）には、どのサポートも駆動させず、自車両１が例えば右側の白線Ｗに寄っていき、白線Ｗとの接近距離Ｘ２がサポート駆動距離α２よりも接近した場合（ｂ）には、図１１に白抜き矢印で示すように、右側のサイドサポート２３、２６、ショルダサポート２４をその接近距離に応じた量だけ運転者を押圧するように駆動させる。また、自車両１がさらに右側の白線Ｗに寄っていき、白線Ｗを逸脱するような場合（ｃ）には、図１３に白抜き矢印で示すように全てのサポートを運転者を押圧するように１００％駆動させるようにする。

次に、周辺接近車との接近距離に対応したサポート駆動制御について説明する。
図６のフローチャートに示すように、周辺接近車との接近距離に対応したサポート駆動制御では、先ず、ステップＳ３０において、自車両１の周辺に車両が認識されているか否かを判別する。判別結果が偽（Ｎｏ）で周辺に車両が認識されていないと判定された場合には、そのまま当該ルーチンを抜ける。一方、周辺に車両が認識されていると判定された場合には、ステップＳ３１に進み、その周辺車両と自車両１との接近距離Ｘ３を算出する。

ステップＳ３２では、算出した接近距離Ｘ３が予め設定したサポート駆動範囲α３内か否か、即ちサポート駆動範囲α３に対応した接近距離より小か否かを判別する。判別結果が偽（Ｎｏ）で、接近距離Ｘ３がサポート駆動範囲α３外（Ｘ３≧α３）と判定された場合には、当該ルーチンを抜ける。一方、判別結果が真（Ｙｅｓ）で、サポート駆動範囲α３内（Ｘ３＜α３）と判定された場合には、ステップＳ３３に進む。

ステップＳ３３では、上記接近距離Ｘ３が予め設定した危険範囲β３内か否か、即ち危険範囲β３に対応した接近距離より小か否かを判別する。判別結果が偽（Ｎｏ）で接近距離Ｘ３が危険範囲β３外と判定された場合、即ちサポート駆動範囲α３と危険範囲β３との間の範囲に周辺車両がいる場合（α３＞Ｘ３≧β３）には、ステップＳ３５に進む。
ステップＳ３５では、周辺車両がいる側のサイドサポート２３，２６、ショルダサポート２４、ランバサポート２５、サイサポート２８をその接近距離Ｘ３に応じて駆動させる。具体的には、サポート駆動範囲α３のところで０％の駆動量、危険範囲β３のところで１００％の駆動量となる比例関係に応じてサイドサポート２３，２６、ランバサポート２５およびサイサポート２８を駆動させる。

一方、ステップＳ３３の判別結果が真（Ｙｅｓ）で、接近距離Ｘ３が危険範囲β３内と判定された場合（Ｘ３＜β３）には、ステップＳ３４に進み、全サポートを１００％駆動させる。
つまり、図９に示すように、自車両１の周辺の車両４０が十分離れている場合（ａ）には、どのサポートも駆動させず、自車両１と例えば左後方の車両４０との距離Ｘ３がサポート駆動範囲α３内になると、図１２に白抜き矢印で示すように、左側のサイドサポート２３，２６、ショルダサポート２４、ランバサポート２５およびサイサポート２８をその接近距離に応じた量だけ駆動させる。また、自車両１と左後方の周辺車両４０との距離が縮まり、周辺車両４０が危険範囲β３よりも接近した場合（ｃ）には、図１３に白抜き矢印で示すように全サポートを運転者を押圧するように１００％駆動させる。

また、図示しないが、例えば自車両１が真横の周辺車両と接近する場合には、接近側のサイドサポート２３，２６、ショルダサポート２４のみを駆動させ、例えば自車両１が真後ろの車両と接近する場合には、ランバサポート２５、サイサポート２８のみを駆動させる。
このように、本発明に係る運転支援装置では、車間距離、白線との接近距離、周辺接近車との接近距離に対応し、それぞれ車間距離Ｘ１、白線に対する接近距離Ｘ２、周辺車両との接近距離Ｘ３に応じて運転席であるシート２０の駆動させるべきサポートを選択するとともに比例的に駆動量を変えてサポートの駆動制御を行うようにしている。従って、運転者以外の他の乗員に無用な心配や不快感を与えることなく、また騒音等の外部環境の影響を受けることなく、運転者のみに危険が予測される方向および危険の度合いを的確に伝えることができる。これにより、運転者が危険に対して早期に確実な対処を行うことができる。

この場合、サポート駆動制御を前方センサ２、カメラ３、側方センサ４、後方センサ５等の既存のセンサ等を用いて行うようにしているので、コストアップなく容易にして十分な危険予測を行うことができる。
また、シート２０の各種サポートを運転者の体が押圧される方向に駆動させることにより、運転者の姿勢を正し、運転者が安定した危険回避操作を行えるようにできる。

さらに、ここでは、車間距離Ｘ１が危険距離β１より小となった場合、白線に対する接近距離Ｘ２が０より小となり自車両１が車線を逸脱した場合、周辺車両との接近距離Ｘ３が危険範囲β３内となった場合には、全てのサポートを駆動させるようにしている。従って、危険の度合いが大きいことを確実に運転者に知らせるようにでき、この際、全てのサポートで運転者の体を押圧することにより、運転者をシート２０内に良好に確保でき、運転者がより安定した危険回避操作を行えるようにできる。

以上で本発明に係る運転支援装置の実施形態についての説明を終えるが、実施形態は上記実施形態に限られるものではない。
例えば、上記実施形態では、車間距離や周辺接近車との接近距離に対応したサポート駆動制御において自車両１と前方車両或いは周辺車両との接近についてのみ述べたが、自車両１に危険を及ぼすのは前方車両や周辺車両のみではなく障害物等も考えられ、当該障害物等をも認識し、上記同様にサポート駆動制御を行うようにしてもよい（図３参照）。

また、上記実施形態では、車間距離、白線との接近距離、周辺接近車との接近距離に対応してサポート駆動制御を行うようにしているが、車間距離制御、白線認識に基づく車線逸脱防止制御、周辺接近車制御により自車両１を自動操縦（自動制動、自動操舵等）する場合には、当該自動操縦に併せて上記サポート駆動制御を実施するようにしてもよい。これにより、車両１の走行安全性をさらに向上させることができる。

本発明に係る運転支援装置の概略構成図である。 本発明に係る運転支援装置のシートを示す斜視図である。 本発明に係る運転支援装置におけるＥＣＵの内部構成を示すブロック図である。 本発明に係る車間距離に対応したサポート駆動制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。 本発明に係る白線との接近距離に対応したサポート駆動制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。 本発明に係る周辺接近車との接近距離に対応したサポート駆動制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。 車間距離に対応したサポート駆動制御における自車両と前方車両との関係を示す模式図である。 白線との接近距離に対応したサポート駆動制御における自車両と白線との関係を示す模式図である。 周辺接近車との接近距離に対応したサポート駆動制御における自車両と周辺車両との関係を示す模式図である。 図７（ｂ）の状況におけるサポートの作動状態を示すシートの斜視図である。 図８（ｂ）の状況におけるサポートの作動状態を示すシートの斜視図である。 図９（ｂ）の状況におけるサポートの作動状態を示すシートの斜視図である。 図７（ｃ），図８（ｃ），図９（ｃ）の状況におけるサポートの作動状態を示すシートの斜視図である。

符号の説明

１ 車両（自車両）
２ 前方センサ
３ カメラ
４ 側方センサ
５ 後方センサ
１０ ＥＣＵ
１１ 車間距離認識部（走行環境検出手段、車間距離検出手段）
１２ 白線認識部（走行環境検出手段、車線端接近距離検出手段）
１３ 周辺接近車認識部（走行環境検出手段、周辺物接近距離検出手段）
１４ サポート制御部（駆動制御手段）
２０ シート（運転席）
２１ シートバック
２２ シートクッション
２３ シートバックサイドサポート（着座姿勢調整部）
２４ ショルダサポート（着座姿勢調整部）
２５ ランバサポート（着座姿勢調整部）
２６ シートクッションサイドサポート（着座姿勢調整部）
２７ サイサポート（着座姿勢調整部）
３０ 前方車両
４０ 周辺車両
Ｗ 白線（車線端）

Claims (3)

1. 自車両と前方車両との車間距離を検出する車間距離検出手段、前記自車両と走行車線端との接近距離を検出する車線端接近距離検出手段および前記自車両と周辺物との接近距離を検出する周辺物接近距離検出手段のうち少なくとも一つを有し、自車両の走行環境を検出する走行環境検出手段と、
   自車両の運転席にシートバックサイドサポート、ショルダサポート、ランバサポート、シートクッションサイドサポート、サイサポートのうちの複数からなる着座姿勢調整部を駆動する着座姿勢調整部駆動手段と、
   前記走行環境検出手段の検出結果が所定閾値以上では前記走行環境検出手段の検出結果に応じた駆動量を算出するとともに、該検出結果に対応した前記着座姿勢調整部を選定し、運転者の姿勢を安定させるべく該選定された前記着座姿勢調整部を運転者の体が押圧される方向に前記駆動量に応じて駆動させる駆動制御手段とを備えたことを特徴とする運転支援装置。
2. 前記駆動制御手段は、前記走行環境検出手段の検出結果に比例して前記着座姿勢調整部の駆動量を決定し、該駆動量に基づき着座姿勢調整部を駆動させることを特徴とする請求項１記載の運転支援装置。
3. 前記駆動制御手段は、前記走行環境検出手段の検出結果が前記所定閾値より大である第２の所定閾値以上である場合には前記選定した着座姿勢調整部以外の着座姿勢調整部も駆動させることを特徴とする請求項１または２記載の運転支援装置。

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