JP4181138B2 - ランブルストリップ応答システム - Google Patents
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Description
本発明の第1の実施形態は、路外逸脱警告据付物装置(例えば、ランブルストリップ)の車両の運転者に対する転送特性を向上させる点に関する。すなわち、本発明の第1の実施形態を実施することにより、車両がランブルストリップに接触しつつあるとき、当該車両の運転者は、向上した転送の間、当該車両がランブルストリップに接触しているのに気付く(例えば、運転者はその入力をより強く「感じる」)。
ここで、本発明の他の実施形態について説明する。これらの実施形態とこれまで述べた実施形態との相違点は、前記実施形態ではランブルストリップからの入力を向上させている点である。前記実施形態では、運転者が感知する入力は、やはりランブルストリップとの接触によって生成される入力である。すなわち、ランブルストリップとの接触を通じて車両へと与えられるエネルギーは、運転者によって感知される際、向上された様態で感知される。以下に述べる実施形態において、運転者によって感知される振動は、ランブルストリップから車両へと与えられるエネルギーによって生成されるのではなく、別のソース(例えばバッテリ)からのエネルギーの解放によって生成される。
本発明のいくつかの実施形態では、車両のタイヤと接触する道路に取り付けられた路外逸脱警告据付物(例えばランブルストリップ)を検出するための装置/方法/システムも設けられる。本発明のこのような実施形態による第1の例において、車両のタイヤに入力されたランブルストリップからの入力を感知するように構成されたランブルストリップセンサが設けられる。このランブルストリップセンサには、ばね上質量及び/又はばね下質量と通信する振動センサを設けてもよい。この振動センサは、ばね上質量及び/又はばね下質量の振動周波数を確定して、ばね上質量又はばね下質量の振動周波数を示す信号を出力するように構成することができる。すなわち、ランブルストリップから車両タイヤ内への入力の結果ばね上質量又はばね下質量が振動すると、振動センサはこの振動を検出し、その機械的振動エネルギーを電子信号に変換することができる。この電子信号は、例えば、プロセッサ(以下より詳細に説明する)によって分析することができる。
本発明の別の実施形態において、道路上のランブルストリップを用いて、距離(すなわち、車両がランブルストリップを超えて移動したときの横方向距離)を判定するように構成された装置がある。ある路外逸脱シナリオにおいて、ランブルストリップでライン付けされた道路から車両が逸脱し始めた場合、当該車両がランブルストリップに遭遇し、その運転者が修正動作として当該車両をステアリング操作して車線内に戻そうとしなかった場合、当該車両はそのまま続けてランブルストリップ上を通過し、その結果、修正動作がとられなかった場合、当該車両は道路から完全に逸脱する。このような路外逸脱シナリオを図4に示す。本発明による装置は、ランブルストリップの車両に対するロケーションに基づいて、当該車両の横方向変位を推測する。横方向変位という用語は、ランブルストリップが配置された方向に対して実質的に垂直方向を意味する。例えば、直線状でかつ均一な道路上において、道路エッジに対して実質的に平行にランブルストリップを配置した場合、ランブルストリップからの横方向変位の方向は、道路エッジに対して実質的に垂直方向である。
ここで、
Td=トレッド距離
Dt=第1の信号の受信/第2の信号の受信間の時間
である。
本発明の別の実施形態において、車両のランブルストリップ遠位方向の走行を推測するように構成された装置がある。上述した実施形態と同様に、この装置もプロセッサを含み得る。本実施形態によるプロセッサは、先ほど述べた実施形態と同様に、ランブルストリップ/車両の2本の関連付けられたタイヤ間の接触を示す第1の信号及び第2の信号を受信するように構成される。しかし、このプロセッサは、車両のランブルストリップ遠位方向の走行角度の推測、さもなければ確定を、第1の信号のプロセッサによる受信/第2の信号のプロセッサによる受信間の期間Δtと、縦方向車両速度及び2本のタイヤ間のトレッド距離とに基づいて行うように、構成される。実質的には、プロセッサは、上述したプロセッサと同様の情報と、縦方向車両速度とを用いて、車両のランブルストリップ遠位方向の走行を判定する。図5bに示すように、ランブルストリップ遠位方向の走行方向θの確定を、直角三角形の底辺及び隣接辺に基づいて行う。直角三角形の底辺はトレッド距離Tdであり、直角三角形の隣接辺は、車両のT1からT2への距離である。その後、このような距離を用いて、θを確定することができる。本発明の別の実施形態において、プロセッサは、車両がT1/T2間をTdと関連して移動する縦方向距離(L)に関する入力を受信して、ランブルストリップからの逸脱角度を判定する。θの計算方程式を以下に示す。
ここで、
Td=トレッド距離
Δv=車両縦方向速度
Dt=第1の信号受信/第2の信号受信間の時間
である。
本発明は、車両の未分割高速道路の対向車線内への逸脱を車両/ランブルストリップ間の接触を判定することによって判定する装置も含む。この点について、本発明は、ランブルストリップ/車両タイヤ間の接触を示す第1の信号を例えば上述したようなランブルストリップセンサから受信するプロセッサを含む。このプロセッサは、車両前方に接近してくる自動車を感知するセンサを示す第2の信号を受信するようにさらに構成される。この第2の信号は例えばレーダシステムから来ており、レーダリターンなどを示すことができる。他の実施形態では、車両先方の接近自動車を判定するレーザシステムを用いることができる(実際、車両先方の接近自動車を判定するための任意の手段、方法又は装置を用いて本発明を実施することが可能である)。プロセッサがランブルストリップとの接触を示す第1の信号を受信し、車両先方の接近自動車を示す第2の信号も受信すると、プロセッサは、当該車両が対向車線内に逸脱しつつあるとを判定する。すなわち、プロセッサがランブルストリップ/車両タイヤ間の接触を示す第1の信号を受信しかつ車両車両先方の接近自動車の感知を示す第2の信号を受信した場合、プロセッサに設けられた論理によって、車両が対向車線内へ逸脱していると判定する。このプロセッサ論理は、前記プロセッサが第1の信号及び第2の信号を同時受信したときに車両の対向車線内への逸脱を判定するようにさらに設定することが可能である。さらに、プロセッサは、ランブルストリップ/タイヤ間の接触を示す第1の信号の受信と接近車両の感知を示す第2の信号との間の期間を判定するようにも構成可能である。その場合、プロセッサ論理による車両の対向車線内への逸脱の判定は、第1の信号の受信と第2の信号の受信との間の期間に基づいて行われる。
本発明の一実施形態は、ランブルストリップなどの道路上に取り付けられた路外逸脱警告据付物と車両が接触した後当該車両の安定性特性従ってハンドリング特性を変更するように構成された装置を含む。このような装置の構成は、装置がランブルストリップとの接触を示す情報を受信した場合、車両とランブルストリップとの実際の接触が判定された後、車両安定性コンポーネント又は車両安定性システムの状態を変更するためのコマンドを発行するように、構成可能である。このような装置の一例として、ランブルストリップセンサからの(ランブルストリップ/車両タイヤ間の接触を示す)第1の信号を受信するように構成されたプロセッサがある。このプロセッサは、車両が実際に道路から逸脱していると判定し(これは、受信信号に基づいて行われ得る)、その後、このプロセッサが信号を受信して、車両が道路から逸脱していると判定した場合に、可変車両安定性コンポーネント又は可変車両安定性システムの状態を変更するためのコマンドを発行する論理を含み得る。可変車両安定性コンポーネント又はシステムに、車両サスペンションシステムを盛り込んでもよい。このサスペンションシステムを自動調節可能にして、プロセッサからのコマンド受信に応答して車両安定性を増加させ、これにより車両安定性を増すことができる。プロセッサからの車両安定性変更のためのコマンドに応答して、サスペンションスプリングのばね定数及び/又はショックアブソーバのダンピング係数をそれぞれ自動調節可能にした、プロセッサと通信するサスペンションスプリング又はショックアブソーバを車両サスペンションシステムに設けてもよい。例えば、サスペンションスプリングの剛性アップ及び/又はショックアブソーバのダンピング係数の増加を行うことで、運転者が修正操作を開始して車両を操舵して車線に戻る場合、当該車両のハンドリング特性が向上する。
本発明の別の実施形態は、ランブルストリップ/車両タイヤ間の接触の存在をより正確に検出するための方法及び関連装置に関する。本発明の本実施形態によれば、車両が走行している道路の種類を区別しさもなければ特定し、これにより、ランブルストリップ検出の精度を上げて、これにより、ランブルストリップ検出における「誤アラーム」率を低減する。ランブルストリップからの入力は、ランブルストリップが設けられている道路がコンクリート製なのかあるいはアスファルト製なのかによって異なる。コンクリート道路上では、ランブルストリップからの入力は小さい。一方、アスファルト道路上では、ランブルストリップからの入力は、コンクリート道路上での入力よりも大きい。しかし、ランブルストリップの無いコンクリート道路の場合、その道路からの入力は、ランブルストリップの無いアスファルト道路からの入力よりもずっと大きくなる傾向がある。すなわち、アスファルト道路上のランブルストリップとの遭遇における入力の変化は、コンクリート上のランブルストリップとの遭遇における入力の変化よりもずっと大きい。この現象を図6に示す。
本明細書中に開示された装置及び方法のうちいくつかは、事前決定された期間の間ランブルストリップからの入力を連続させて、誤アラームの可能性を低減するようにしなければならないシステムにおいて用いることができる。さらに、本発明のいくつかの実施形態は、運転者が道路上へ戻ろうとする操作が当該運転者の自発的操作であるか否かを判定するためのシステムを含む。すなわち、本明細書中に開示される装置により、居眠りしている運転者を覚醒させて、これにより、運転者が適切な修正動作を行って車両をランブルストリップから逸れさせて本来の車線に戻らせることができる。さらに、本発明において開示された前記実施形態のうちいくつかでは、車両を操舵してランブルストリップから離れる方向に移動させるための制御装置を用いる。そのため、これらのシステムにおいて、ランブルストリップからの入力が一旦止むと、いくつかのシステムの場合、当該車両はもはやランブルストリップ上で走行していないとの判定を下すような構成になっている。これらの特徴を有する装置は、連続的ランブルストリップの場合において良好に機能する。しかし、断続的ランブルストリップ(図8を参照)の場合、ランブルストリップが途中で途切れていると、この断続的ランブルストリップからの入力が停止した際に車両が道路に戻りつつあるとの判断をこのような装置が誤って下すという可能性がある。これは、以下において行われるような連続的ランブルストリップ(図9)との接触と断続的ランブルストリップ(図10)との接触との比較の際により明白になる。
本発明の別の局面は、ランブルストリップ検出システムがランブルストリップからの入力を無視すべきか否かを判定することに関する。このような装置は、工事中の道路上での走行時に用いることが可能である。いくつかの場合において、工事中の道路上では、車線が(例えば路肩へと)ずれており、その場合、道路の別の部位が工事されている間、このようなその路肩を暫定車線として機能させ、これにより車両による道路の継続使用を可能にする。このような道路上で適切に走行している間、車両がこれらのランブルストリップと接触する場合がある。図12は、工事中の道路を示す。この道路において、ランブルストリップは実質的に車線中央に設けられている。このような道路上での走行時、車両は、走行が適切であってもランブルストリップと接触する場合があり得る。
本発明の別の実施形態は、中央ランブルストリップと路肩ランブルストリップとを区別することに関連する。図13は、対向車線を分離する中央ランブルストリップを示す。これは、車線エッジに沿って設けられた路肩ランブルストリップと対照的である。多くの場合、対向車線内への車両逸脱は、車線から路肩への逸脱よりも深刻な結果をもたらす。そのため、本発明の一実施形態は、以下のような装置を含む。この装置は、車両が中央ランブルストリップ又は路肩ランブルストリップと接触しているか否かを判定するように構成されているため、車両が対向車線内又は路肩上に逸脱しているか否かを判定する。このような装置は、運転者が対向車線内に逸脱しかつ/又は車両の制御を行う場合、運転者への注意喚起をより積極的に行う警告を発行することができ、車両をより積極的に制御するための制御コマンドを発行する。本発明のいくつかの実施形態において、このような装置は、以下のようなプロセッサを含む。このプロセッサは、ランブルストリップのパターン又は種類に基づいて、中央ランブルストリップを路肩ランブルストリップから区別するように構成される。すなわち、道路では中央ランブルストリップに対して異なる種類のランブルストリップ又は異なるランブルストリップパターンを用いている場合があるため、以下のような装置を車両内に実装するとよい。この装置は、(例えばランブルストリップからの入力周波数に基づいて)中央ランブルストリップパターンを路肩ランブルストリップパターンから区別することができ、そのため、当該車両が道路から路肩上と逸脱する直前又は道路から対向走行車線へと逸脱する直前(後者の場合の方がより深刻な結果を生むことが多い)を認識できる。この判定に基づいて、この装置は、適切な警告を発行しかつ/又は当該車両を必要に応じて制御することができる。
本発明の別の実施形態では、図14から分かるように、車線区分線から道路側部上のランブルストリップへの距離が異なる場合があるという点を有利に用いる。車線区分線/ランブルストリップ間の距離Wln−rsを判定することにより、本発明の一実施形態は、車線又は道路からの車両逸脱の深刻度を判定することができる。さらに、この距離情報を用いて車両逸脱の深刻度を判定することにより、本発明では、当該車両に提供すべき制御の種類及び/又は提供すべき警告の種類を判定することができる。例えば、車線区分線/ランブルストリップ間の距離が小さい(例えばトレッド幅よりも小さい)場合、この装置は、運転者に対して注意を喚起するための小規模勧告のみを出力し、一方、車線区分線/ランブルストリップ間の距離が大きい(例えばトレッド幅よりも大きい)場合、この装置は、運転者に左方向への操舵を強制的に命令する警告を出力することができる。さらに、車線区分線/ランブルストリップ間の距離が小さい場合、プロセッサによって出力される制御コマンドは小規模なものでよく、一方、この距離が非常に大きい場合、当該車両に与えられる制御の量を大きくする。この可変制御の一例は、図14上のグラフに見ることができる。このグラフは、車線区分線/ランブルストリップ間の検出距離が増加するほどブレーキ制御ゲインが増加する様子を示している。さらに例示目的のため、やはり図14中のグラフから分かるように、車線/ランブルストリップ間の間隔の特定距離の後、ブレーキ制御ゲインは変化しない。すなわち、この距離は、車両のトレッド幅に等しくかつ/又はそれよりも大きい距離であり得る。このような制御形態は、車両ステアリングコマンド及び/又は本発明と共に用いることが可能な他の任意のコマンドにも適用可能である。
ここで、
Vltrl = 車両横方向速度
Dtln−rs = 車線区分線横断/ランブルストリップ検出間の時間
である。
図15〜図25は、本発明の具体的な実行方法を示す。当業者の1人であれば理解するように、これらの図では、前記において詳述した技術のうちいくつかの例を提供している。このような技術については前記にて詳述しておりかつ/又は当業者の1人にとってこれらの図面と当該分野における教示内容及び知識に基づいたその実施は容易であるため、これらの図についての詳細な説明は差し控える。図15は、本発明の一実施形態を実施するように構成された装置のブロック図を示す。いくつかの実施形態では追加フィーチャを設けてもよく、また他の実施形態では提示された各フィーチャを用いる必要がない点に留意されたい。例えば、いくつかの実施形態はGPSを用いずに実施してもよい。
Claims (1)
- 道路上に据え付けられたランブルストリップからの入力を車両運転者に感知させるように構成された装置であって、
ランブルストリップからの入力を感知するように構成されたランブルストリップセンサと、
前記ランブルストリップセンサと通信する調節可能車両コンポーネントであって、ランブルストリップからランブルストリップセンサへの入力に応答して、運転者によって感知されるランブルストリップからの入力の量を増加するように自動調節されるように構成された調節可能車両コンポーネントとを備え、
前記コンポーネントは、油圧ステアリングシステム制御バルブを含み、前記コンポーネントは、前記制御バルブ中の油圧油の油圧脈動を増加させることにより、前記運転者によって感知されるランブルストリップからの入力の量を増加させるように構成された装置。
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