JP4569853B2

JP4569853B2 - 車両用警報装置

Info

Publication number: JP4569853B2
Application number: JP2000246266A
Authority: JP
Inventors: 哲也寺田
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2000-08-15
Filing date: 2000-08-15
Publication date: 2010-10-27
Anticipated expiration: 2020-08-15
Also published as: JP2002063699A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用警報装置に関し、例えば代表的な車両である自動車に搭載して好適な警報装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、代表的な車両である自動車においては、ドライバに報知したい所定の状態が発生したときに、そのことを警報する装置が提案されており、このような警報装置の一例として、例えば特開平１１−３４７７４号には、走行車線からの逸脱をドライバに未然に報知すべく、自動車のステアリング機構に設けたアクチュエータによって当該ステアリング機構を振動させ、これによって発生するステアリングホイールの振動により、ドライバに危険を報知する警報装置（タクタイル警報装置）が提案されている。
【０００３】
また、特開昭５４−５５９２３号には、道路側から前方に存在するカーブの許容速度の情報を入手し、その許容速度に基づいて自車速が当該カーブを安全に走行するための速度を越えたときにその旨を、ドライバに報知する警報装置が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記前者の警報装置によれば、危険を察知したドライバは、逸脱方向とは反対方向の回避動作を迅速に行うことができ、後者の警報装置によれば、安全なカーブ走行が行うことができるので、ドライバによる運転操作を効率的に支援することができる。
【０００５】
従って、このような２種類の警報装置を併せ持つ警報システムを車両に搭載すれば、より効率的な運転支援を行うことができると想定されるが、それら２種類の警報開始のための条件が同時に成立し、それぞれ異なる２種類の態様の警報が同時に行われた場合には、一般的な人間の特性として、警報に対する判断能力が低下し、ドライバは何れの警報に対する対処をなすべきなのかを容易に判断できなくなることも予想される。
【０００６】
そこで本発明は、車線逸脱警報及びカーブ速度警報の２種類の警報のうち優先度の高い警報を、自車両の走行状態に応じて的確に報知する車両用警報装置の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明に係る車両用警報装置は、以下の構成を特徴とする。
【０００８】
即ち、走行中の車線に対するずれ量に関する値を検出すると共に、その検出結果に応じて、該車線を逸脱するまでの予測時間が所定値より小さくなったときに、その旨をドライバに対して警報する逸脱回避警報手段と、前記車線の道路情報を入手すると共に、入手した道路情報に基づいて進行方向前方のカーブに対する安全車速を算出し、その安全車速より自車速が速い状況において、自車両が該カーブの入口に到達するまでに要する到達予測時間が、該自車速を該安全車速まで減速するのに要する減速必要時間より短いときに、その旨をドライバに対して警報するカーブ速度警報手段と、前記逸脱回避警報手段と前記カーブ速度警報手段とが共に警報を行うべき条件を、前記自車両の走行状態が満足しているときに、それら２種類の警報手段のうち、前記逸脱回避警報手段が優先して実行されるように制御する警報制御手段と、を備え、前記警報制御手段は、前記２種類の警報手段による警報が共に行われるべき条件を前記自車両の走行状態が満足しているときであっても、前記逸脱回避警報手段によって検出された逸脱進入角度が所定値より小さいときには、前記２種類の警報手段のうち、前記カーブ速度警報手段が優先して実行されるように制御することを特徴とする。
また、走行中の車線に対するずれ量に関する値を検出すると共に、その検出結果に応じて、該車線を逸脱するまでの予測時間が所定値より小さくなったときに、その旨をドライバに対して警報する逸脱回避警報手段と、前記車線の道路情報を入手すると共に、入手した道路情報に基づいて進行方向前方のカーブに対する安全車速を算出し、その安全車速より自車速が速い状況において、自車両が該カーブの入口に到達するまでに要する到達予測時間が、該自車速を該安全車速まで減速するのに要する減速必要時間より短いときに、その旨をドライバに対して警報するカーブ速度警報手段と、前記逸脱回避警報手段と前記カーブ速度警報手段とが共に警報を行うべき条件を、前記自車両の走行状態が満足しているときに、それら２種類の警報手段のうち、前記逸脱回避警報手段が優先して実行されるように制御する警報制御手段と、を備え、前記警報制御手段は、前記２種類の警報手段による警報が共に行われるべき条件を前記自車両の走行状態が満足しているときであっても、前記逸脱回避警報手段によって検出された逸脱方向と、前記自車両の旋回方向とが略同じときには、前記２種類の警報手段のうち、前記カーブ速度警報手段が優先して実行されるように制御することを特徴とする。
また、走行中の車線に対するずれ量に関する値を検出すると共に、その検出結果に応じて、該車線を逸脱するまでの予測時間が所定値より小さくなったときに、その旨をドライバに対して警報する逸脱回避警報手段と、前記車線の道路情報を入手すると共に、入手した道路情報に基づいて進行方向前方のカーブに対する安全車速を算出し、その安全車速より自車速が速い状況において、自車両が該カーブの入口に到達するまでに要する到達予測時間が、該自車速を該安全車速まで減速するのに要する減速必要時間より短いときに、その旨をドライバに対して警報するカーブ速度警報手段と、前記逸脱回避警報手段と前記カーブ速度警報手段とが共に警報を行うべき条件を、前記自車両の走行状態が満足しているときに、それら２種類の警報手段のうち、前記逸脱回避警報手段が優先して実行されるように制御する警報制御手段と、前記自車両の車輪速に基づいて、走行中の路面に対するスリップ率を算出するスリップ率算出手段と、を備え、前記警報制御手段は、前記２種類の警報手段による警報が共に行われるべき条件を前記自車両の走行状態が満足しているときであっても、前記スリップ率算出手段によって算出されたスリップ率が所定値より大きいときには、前記２種類の警報手段のうち、前記カーブ速度警報手段が優先して実行されるように制御することを特徴とする。
【００１０】
【発明の効果】
上記の本発明によれば、車線逸脱警報及びカーブ速度警報の２種類の警報のうち優先度の高い警報を、自車両の走行状態に応じて的確に報知する車両用警報装置の提供が実現する。
【００１１】
即ち、請求項１乃至３の発明によれば、２種類の警報手段のうち、ドライバによる運転操作によって警報条件が回避されない場合には物理的な障害を伴う可能性が比較的高い逸脱回避警報手段が優先して実行されるので、ドライバは的確な危険回避操作を余裕をもって行うことができる。
【００１２】
また、請求項１の発明によれば、カーブ速度警報手段が優先して実行されるので、その警報に応じてドライバが自車速を減速すれば、結果として自車両が車線逸脱を起こすタイミングを遅らせることにもなり、効率的な危険回避が実現する。
【００１３】
また、一般的に、車線逸脱方向と自車両の旋回方向とが同じ場合には、逸脱回避のためのドライバによる操舵により、カーブの旋回曲率が大きくなり、安全車速までの減速操作が困難となるが、請求項２の発明によれば、係る走行状態の場合にはカーブ速度警報手段が優先して実行されるので、その警報に応じてドライバが自車速を減速すれば、車線逸脱に対する回避動作も容易になるので、効率的な危険回避が実現する。
【００１４】
また、一般的に、車輪に発生し得る横方向の力の限界が低下しているときには、ドライバによる車線逸脱の回避動作が困難となるが、請求項３の発明によれば、車輪のスリップ率が所定値より大きいときにはカーブ速度警報手段が優先して実行されるので、その警報に応じてドライバが自車速を減速すれば、車輪に発生し得る横方向の力の限界が高くなるので、車線逸脱に対する回避動作も比較的容易になり、効率的な危険回避が実現する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る車両用警報装置を、代表的な車両である自動車に適用した実施形態として、図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本実施形態に係る車両用警報装置を搭載した自動車の全体構成を示す図である。
【００１７】
同図において、２は、自車両（車両１００）の前方を撮影するＣＣＤ(Charge Coupled Device)カメラである。３は、自車速Ｖを検出する車速センサである。４は、車両１００の４つの車輪の回転速度を個別に検出する車輪速センサである。５は、外部から受信したＧＰＳ信号や道路情報、地図情報等に基づいて、車両１００の現在位置を検出すると共に、設定された目的地への経路誘導を行うナビゲーションユニットである。そして、７は、各種情報を音声によって乗員に報知するスピーカである。
【００１８】
そして、制御ユニット１は、上記のセンサの検出結果に基づいて、後述する如くドライバに対する警報（車線逸脱警報及びカーブ速度警報）の一態様として、スピーカ７から所定の警報音を出力する。
【００１９】
尚、図１に示した各ブロックの構成自体は現在では一般的であるため、本実施形態における詳細な説明は省略する。
【００２０】
次に、図１に示す各センサの検出結果を利用して制御ユニット１が行う警報制御処理について、図２を参照して説明する。
【００２１】
図２は、本実施形態に係る車両用警報装置の制御ユニットにて行われる制御制御処理を説明するブロック図であり、制御ユニット１に設けられた不図示のマイクロコンピュータが、予め格納された制御プログラムを実行することによって実現する機能を概説する図である。
【００２２】
同図において、制御ユニット１は、大別して、走行中の車線からの逸脱を防止（回避）するための車線逸脱警報処理と、走行中の車線前方に存在するカーブを安定した走行状態で安全に走行するために速度警報を行うカーブ速度警報処理とを並行して行っている。
【００２３】
即ち、制御ユニット１は、ＣＣＤカメラ２による撮影画像に基づいて走行車線を区画するライン（白線等）を検出し、検出したラインと、車速センサ３によって検出された自車速とに基づいて、自車両の走行車線に対する横位置（位置ずれ）及びヨー角を検出すると共に、検出したそれらの値に基づいて、自車両が走行車線から逸脱するであろう予想逸脱時間ＴＬＤを推定する。そして、推定した予想逸脱時間ＴＬＤが、所定の基準値Ｔ１以下になったときには、車線逸脱警報を行うべき条件が成立したと判断する。
【００２４】
また、制御ユニット１は、ナビゲーションユニット５から入手した現在位置と走行車線前方に位置するカーブの入口の位置とに基づいて算出したそれら２点間の相対距離、並びに車速センサ３によって検出された自車速に基づいて、その現在位置から当該カーブの入口に到達するのに要するカーブ到達予測時間ＴＣＡを算出すると共に、ナビゲーションユニット５から入手した当該カーブの曲率（１／半径）に基づいて算出した安全速度（そのカーブを安定した状態で安全に走行可能な制限車速）と、当該自車速とに基づいて、当該安全車速まで減速するのに要する減速必要時間Ｔ２を算出する。そして、算出したカーブ到達予測時間ＴＣＡが、減速必要時間Ｔ２以下になったときには、カーブ速度警報を行うべき条件が成立したと判断する。
【００２５】
ここで、安全車速は、カーブの半径（曲率）に応じて一義的に求められることが知られており、減速必要時間Ｔ２は、自車速をＶ、安全車速をＶ０、一般的なドライバの減速操作による減速率をａ（ａ＜０）、減速操作を開始するまでの応答遅れ時間をτとしたとき、Ｔ２＝τ＋（Ｖ０−Ｖ）／ａなる計算式によって算出できる。
【００２６】
尚、ＣＣＤカメラ２による撮影画像に基づいて検出した走行車線を区画するラインに基づいて、自車両の走行車線に対する横位置（位置ずれ）を検出する方法、並びに自車速、横位置及びヨー角に基づいて予想逸脱時間ＴＬＤを算出する方法、並びにカーブ到達予測時間ＴＣＡを算出する方法は、現在では一般的であるため、本実施形態における個々の検出方法についての詳細な説明は省略する。
【００２７】
そして、制御ユニット１は、上記の２種類の警報を行うべき条件が同時に成立した場合には、後述する如く優先順位の高い方の警報を、ドライバに対して行う。また、優先順位の判定は、車輪速センサ４の検出結果に基づいて算出した走行中の車輪のスリップ率や逸脱進入角度（自車両の進行方向と、走行車線とがなす角度）の大きさ、逸脱方向（自車両の進行方向が走行車線を基準としてなす方向）等の走行状況に基づいて行う。
【００２８】
次に、上述した動作を実現する制御ユニット１の警報制御処理の手順について図３を参照して説明する。
【００２９】
図３は、本実施形態における制御ユニット１の警報制御処理のフローチャートであり、制御ユニット１の不図示のＣＰＵが行う処理の手順を示す。
【００３０】
同図において、ステップＳ１：図１を参照して説明した各センサの検出値を更新する。
【００３１】
ステップＳ２，ステップＳ３：ステップＳ１にて入力された各センサの検出結果に基づいて、上記の如く一般的な手順により、予想逸脱時間ＴＬＤ（ステップＳ２）とカーブ到達予測時間ＴＣＡ（ステップＳ３）とを算出する。
【００３２】
ステップＳ４，ステップＳ５：ナビゲーションユニット５から入手した走行中の車線前方のカーブの曲率に基づいて、そのカーブの安全速度を算出し（ステップＳ４）、車速センサ３によって検出された自車速を当該安全車速まで減速するのに要する減速必要時間Ｔ２を算出する（ステップＳ５）。
【００３３】
ステップＳ６：ステップＳ２にて算出した予想逸脱時間ＴＬＤが、所定の基準値Ｔ１以下であるかを判断し、この判断でＴＬＤ≦Ｔ１（車線逸脱警報を行うべき条件が成立した状態）のときにはステップＳ７に進み、ＴＬＤ＞Ｔ１のときには、車線逸脱警報は必要無いのでステップＳ８に進む。
【００３４】
ステップＳ７：ステップＳ６にて車線逸脱警報を行うべき条件が成立していると判断された状態において、更に、カーブ速度警報を行うべき状態かを破断すべく、本ステップでは、ステップＳ３にて算出したカーブ到達予測時間ＴＣＡが、ステップＳ５にて算出した減速必要時間Ｔ２以下であるかを判断し、この判断でＴＣＡ≦Ｔ２（カーブ速度警報を行うべき条件が成立した状態）のときにはステップＳ９に進み、ＴＣＡ＞Ｔ２のときには、カーブ速度警報は行う必要が無いのでステップＳ１３に進む。
【００３５】
ステップＳ８：ステップＳ６にて車線逸脱警報を行う必要は無いと判断された状態において、カーブ速度警報を行うべき状態かを破断すべく、本ステップでは、上記のステップＳ７と同様にカーブ到達予測時間ＴＣＡと減速必要時間Ｔ２との比較を行い、ＴＣＡ≦Ｔ２（カーブ速度警報を行うべき条件が成立した状態）のときにはステップＳ１２に進み、ＴＣＡ＞Ｔ２のときには、何れの警報も必要無いのでリターンする。
【００３６】
ステップＳ９〜ステップＳ１１：ステップＳ６及びステップＳ７の判断により、自車両の現在の走行状態は、車線逸脱警報とカーブ速度警報とを行う条件がそれぞれ成立していると判断されたが、それぞれ異なる２種類の態様の警報が同時に行われた場合には、一般的な人間の特性として、警報に対する判断能力が低下し、ドライバは何れの警報に対する対処をなすべきなのかを容易に判断できなくなる傾向がある。そこで、ステップＳ９乃至ステップＳ１１の各ステップにおける判断が成立した場合には、カーブ速度警報を行うべくステップＳ１２に進み、当該各ステップの判断が何れも成立しないときには、物理的な障害を伴う可能性が比較的高い車線逸脱警報を行うべくステップＳ１３に進む。以下、各判断ステップについて説明する。
【００３７】
ステップＳ９：逸脱進入角度が所定の基準値Ａより小さいときには、車両逸脱警報を行う必要がある場合ではあっても、現在の走行状態における自車速の横方向成分（自車両の幅方向への速度成分）は比較的小さい状態であるので、車両逸脱警報を行う緊急度もあまり高くない状態と判断できる。そこで、本実施形態では、係る走行状態のときにはステップＳ１２に進んでカーブ速度警報を優先的に実行する。これにより、カーブ速度警報に応じてドライバが自車速を減速すれば、結果として自車両が車線逸脱を起こすタイミングを遅らせることにもなり、車線逸脱に対する回避動作も容易になるので、効率的な危険回避が実現する。
【００３８】
ステップＳ１０：車線逸脱方向と自車両の旋回方向（即ち、これから進入するカーブにおいて自車両が採るべき旋回方向）とが同じときには、車線逸脱を回避するためのドライバによるカーブ車速の減速操作が困難となる。そこで、本実施形態では、係る走行状態のときにはステップＳ１２に進んでカーブ速度警報を優先的に実行する。これにより、カーブ速度警報に応じてドライバが自車速を減速すれば、車線逸脱に対する回避動作も容易になるので、効率的な危険回避が実現する。
【００３９】
ステップＳ１１：走行中における自車両の車輪のスリップ率（％）が所定の基準値Ｂより大きいときには、ドライバが車線逸脱を回避するために操作を行っても、その操作に応じた逸脱を回避できるだけの車輪の横方向の力が発生しない可能性が高くなる。ここで、スリップ率（％）は、従動輪の車輪速の平均値をＶｒｅｆ、何れか一方の駆動輪の車輪速をＶｆとして、（１−Ｖｆ／Ｖｒｅｆ）×１００なる計算式によって算出できる。
【００４０】
そこで、本実施形態では、車両逸脱警報を行う必要がある場合ではあっても、車輪に発生し得る横方向の力が低下している状況（スリップ率＞Ｂ）のときにはステップＳ１２に進んでカーブ速度警報を優先的に実行する。これにより、カーブ速度警報に応じてドライバが自車速を減速すれば、車輪に発生し得る横方向の力が回復する（大きくなる）ので、車線逸脱に対する回避動作も比較的容易になり、効率的な危険回避が実現する。
【００４１】
ステップＳ１２：カーブ速度警報のための所定の警報音をスピーカ７から出力し、ステップＳ１にリターンする。
【００４２】
ステップＳ１３：車線逸脱警報のための所定の警報音（但し、カーブ速度警報の警報音とは異なる）をスピーカ７から出力し、ステップＳ１にリターンする。
【００４３】
以上説明したように、本実施形態によれば、車線逸脱警報及びカーブ速度警報の２種類の警報のうち優先度の高い警報を、自車両の走行状態に応じて的確に報知することができ、ドライバは効率的な危険回避を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る車両用警報装置を搭載した自動車の全体構成を示す図である。
【図２】本実施形態に係る車両用警報装置の制御ユニットにて行われる警報制御処理を説明するブロック図である。
【図３】本実施形態における制御ユニット１の警報制御処理のフローチャートである。
【符号の説明】
１：制御ユニット，
２：ＣＣＤカメラ，
３：車速センサ，
４：車輪速センサ，
５：ナビゲーションユニット，
７：スピーカ，
１００：車両，

Claims

走行中の車線に対するずれ量に関する値を検出すると共に、その検出結果に応じて、該車線を逸脱するまでの予測時間が所定値より小さくなったときに、その旨をドライバに対して警報する逸脱回避警報手段と、
前記車線の道路情報を入手すると共に、入手した道路情報に基づいて進行方向前方のカーブに対する安全車速を算出し、その安全車速より自車速が速い状況において、自車両が該カーブの入口に到達するまでに要する到達予測時間が、該自車速を該安全車速まで減速するのに要する減速必要時間より短いときに、その旨をドライバに対して警報するカーブ速度警報手段と、
前記逸脱回避警報手段と前記カーブ速度警報手段とが共に警報を行うべき条件を、前記自車両の走行状態が満足しているときに、それら２種類の警報手段のうち、前記逸脱回避警報手段が優先して実行されるように制御する警報制御手段と、を備え、
前記警報制御手段は、前記２種類の警報手段による警報が共に行われるべき条件を前記自車両の走行状態が満足しているときであっても、前記逸脱回避警報手段によって検出された逸脱進入角度が所定値より小さいときには、前記２種類の警報手段のうち、前記カーブ速度警報手段が優先して実行されるように制御することを特徴とする車両用警報装置。
走行中の車線に対するずれ量に関する値を検出すると共に、その検出結果に応じて、該車線を逸脱するまでの予測時間が所定値より小さくなったときに、その旨をドライバに対して警報する逸脱回避警報手段と、
前記車線の道路情報を入手すると共に、入手した道路情報に基づいて進行方向前方のカーブに対する安全車速を算出し、その安全車速より自車速が速い状況において、自車両が該カーブの入口に到達するまでに要する到達予測時間が、該自車速を該安全車速まで減速するのに要する減速必要時間より短いときに、その旨をドライバに対して警報するカーブ速度警報手段と、
前記逸脱回避警報手段と前記カーブ速度警報手段とが共に警報を行うべき条件を、前記自車両の走行状態が満足しているときに、それら２種類の警報手段のうち、前記逸脱回避警報手段が優先して実行されるように制御する警報制御手段と、を備え、
前記警報制御手段は、前記２種類の警報手段による警報が共に行われるべき条件を前記自車両の走行状態が満足しているときであっても、前記逸脱回避警報手段によって検出された逸脱方向と、前記自車両の旋回方向とが略同じときには、前記２種類の警報手段のうち、前記カーブ速度警報手段が優先して実行されるように制御することを特徴とする車両用警報装置。
走行中の車線に対するずれ量に関する値を検出すると共に、その検出結果に応じて、該車線を逸脱するまでの予測時間が所定値より小さくなったときに、その旨をドライバに対して警報する逸脱回避警報手段と、
前記車線の道路情報を入手すると共に、入手した道路情報に基づいて進行方向前方のカーブに対する安全車速を算出し、その安全車速より自車速が速い状況において、自車両が該カーブの入口に到達するまでに要する到達予測時間が、該自車速を該安全車速まで減速するのに要する減速必要時間より短いときに、その旨をドライバに対して警報するカーブ速度警報手段と、
前記逸脱回避警報手段と前記カーブ速度警報手段とが共に警報を行うべき条件を、前記自車両の走行状態が満足しているときに、それら２種類の警報手段のうち、前記逸脱回避警報手段が優先して実行されるように制御する警報制御手段と、
前記自車両の車輪速に基づいて、走行中の路面に対するスリップ率を算出するスリップ率算出手段と、を備え、
前記警報制御手段は、前記２種類の警報手段による警報が共に行われるべき条件を前記自車両の走行状態が満足しているときであっても、前記スリップ率算出手段によって算出されたスリップ率が所定値より大きいときには、前記２種類の警報手段のうち、前記カーブ速度警報手段が優先して実行されるように制御することを特徴とする車両用警報装置。