JP4620001B2 - 車両の走行安全装置 - Google Patents

Description

この発明は、車両の走行安全装置に関するものである。

従来、例えば、車両の速度等の車両状態量と道路交通状況等に応じて、運転者の嗜好が反映された運転操作状態を推定する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平７−１０１２７２号公報

ところで、上記従来技術に係る装置において、単に、車両状態量と道路交通状況等に応じて、運転者の嗜好が反映された運転操作状態を推定し、この推定結果に応じて安全装置を作動させるだけでは、進行方向前方に存在するカーブ等を適正に通過することが困難となる虞がある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、車両の進行方向前方に存在するカーブを通過する際において、適切に安全装置を作動させることが可能な車両の走行安全装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項１に記載の本発明の車両の走行安全装置は、道路データを記憶する記憶手段（例えば、実施の形態での記憶部１１）と、自車両の位置を検出する自車位置検出手段（例えば、実施の形態での自車位置検出部１２）と、少なくとも速度を含む自車両の車両状態を検出する車両状態検出手段（例えば、実施の形態での車両状態検出部１３）と、前記道路データに基づいて自車両の進行方向前方に存在するカーブを認識するカーブ認識手段（例えば、実施の形態でのカーブ認識部１４）と、前記カーブ認識手段により認識された前記カーブを適正に通過可能な適正車両状態を設定する適正車両状態設定手段（例えば、実施の形態での適正車両状態設定部１９）と、前記車両状態検出手段により検出された前記車両状態が前記適正車両状態設定手段により設定された前記適正車両状態であるか否かを判定するための判定閾値を記憶する判定閾値記憶手段（例えば、実施の形態での判定閾値記憶部１８）と、カーブ走行時における運転者の運転特性を学習する学習手段（例えば、実施の形態での学習部１６）と、前記学習手段により学習された前記運転特性に基づいて前記判定閾値を変更する判定閾値変更手段（例えば、実施の形態での判定閾値変更部１７）と、前記車両状態検出手段により検出された前記車両状態と、前記適正車両状態設定手段により設定された前記適正車両状態と、前記判定閾値とに基づいて、自車両に設けられた安全装置（例えば、実施の形態での安全装置２２）を作動させるか否かを判定する判定手段（例えば、実施の形態での判定部２０）とを備える車両の走行安全装置であって、自車両の進行方向前方の所定距離内に存在するカーブの密度を算出するカーブ密度算出手段（例えば、実施の形態でのカーブ密度検出部１５）を備え、前記判定閾値変更手段は、前記カーブ密度算出手段により算出された前記カーブ密度が所定値以下の場合には、前記判定閾値変更手段により変更された前記判定閾値を徐々に初期の値へと戻すことを特徴としている。

上記の車両の走行安全装置によれば、学習手段による学習に応じてカーブ走行時の判定閾値が変更された場合であっても、この判定閾値が変更された状態を過剰に維持すること無しに徐々に初期の値へと戻すことにより、例えばカーブの通過後に相対的に長い直線路を走行した場合等において、次回のカーブ進入時に適切に安全装置を作動させることができる。

さらに、請求項２に記載の本発明の車両の走行安全装置では、前記判定閾値変更手段は、前記判定閾値変更手段により変更された前記判定閾値を徐々に初期の値へと戻す度合を、前記カーブ密度に応じて設定することを特徴としている。

上記の車両の走行安全装置によれば、カーブ密度に応じて判定閾値を適切に設定することができる。

さらに、請求項３に記載の本発明の車両の走行安全装置では、前記判定閾値変更手段は、前記カーブ密度が低くなることに伴い、前記判定閾値変更手段により変更された前記判定閾値を徐々に初期の値へと戻す度合が増大傾向に変化するように設定することを特徴としている。

上記の車両の走行安全装置によれば、カーブ密度に応じて判定閾値を適切に設定することができる。

さらに、請求項４に記載の本発明の車両の走行安全装置では、前記判定閾値変更手段は、前記カーブ密度が高くなることに伴い、前記判定閾値変更手段により変更された前記判定閾値を徐々に初期の値へと戻す度合が低下傾向に変化するように設定することを特徴としている。

上記の車両の走行安全装置によれば、カーブ密度に応じて判定閾値を適切に設定することができる。

さらに、請求項５に記載の本発明の車両の走行安全装置では、前記判定閾値変更手段は、前記判定閾値変更手段により前記判定閾値が変更されることで前記安全装置が作動し難くなることに伴い、前記判定閾値を徐々に初期の値へと戻す度合が増大傾向に変化するように設定することを特徴としている。

上記の車両の走行安全装置によれば、判定閾値を適切に設定することができる。

さらに、請求項６に記載の本発明の車両の走行安全装置では、前記カーブ密度は、前記カーブ認識手段により自車両の進行方向前方の所定距離内に認識されたカーブの個数と前記所定距離との比であることを特徴としている。

上記の車両の走行安全装置によれば、カーブ密度およびカーブ密度に応じた判定閾値を適切に設定することができる。

さらに、請求項７に記載の本発明の車両の走行安全装置では、前記カーブ密度は、前記カーブ認識手段により自車両の進行方向前方の所定距離内に認識されたカーブの距離と前記所定距離との比であることを特徴としている。

上記の車両の走行安全装置によれば、カーブ密度およびカーブ密度に応じた判定閾値を適切に設定することができる。

さらに、請求項８に記載の本発明の車両の走行安全装置では、前記カーブ密度は、前記カーブ認識手段により自車両の進行方向前方の所定距離内に認識されたカーブ間の距離と前記所定距離との比であることを特徴としている。

上記の車両の走行安全装置によれば、カーブ密度およびカーブ密度に応じた判定閾値を適切に設定することができる。

以上説明したように、本発明の車両の走行安全装置によれば、学習手段による学習に応じてカーブ走行時の判定閾値が変更された場合であっても、この判定閾値が変更された状態を過剰に維持すること無しに徐々に初期の値へと戻すことにより、例えばカーブの通過後に相対的に長い直線路を走行した場合等において、次回のカーブ進入時に適切に安全装置を作動させることができる。

以下、本発明の一実施形態に係る車両の走行安全装置について添付図面を参照しながら説明する。

図１に示すように、本実施の形態による車両の走行安全装置１０は、例えば、記憶部１１と、自車位置検出部１２と、車両状態検出部１３と、カーブ認識部１４と、カーブ密度検出部１５、学習部１６と、判定閾値変更部１７と、判定閾値記憶部１８と、適正車両状態設定部１９と、判定部２０と、作動部２１と、ブレーキアクチュエータ（図示略）および警報装置（図示略）を具備する安全装置２２とを備えて構成されている。

記憶部１１は、道路に係るノード情報およびカーブ情報を道路データとして記憶しており、ノード情報は、例えば道路形状を把握するための座標点のデータであり、カーブ情報は、例えばリンク（つまり、各ノード間を結ぶ線）上に設定されたカーブの開始点および終了点に加えて、カーブの曲率に係る情報（例えば、カーブの曲率や半径Ｒおよび極性）と、カーブの深さに係る情報（例えば、カーブの通過に要する旋回角θやカーブの長さ等）とから構成されている。

自車位置検出部１２は、例えば人工衛星を利用して車両の位置を測定するためのＧＰＳ（Global Positioning System）信号や、例えば適宜の基地局を利用してＧＰＳ信号の誤差を補正して測位精度を向上させるためのＤ（Differential）ＧＰＳ信号等の測位信号や、後述する車両状態検出部１３から出力される検出信号に基づく自律航法の算出処理によって自車両の現在位置を算出する。
さらに、自車位置検出部１２は、算出した自車両の現在位置と記憶部１１から取得した道路データとに基づいてマップマッチングを行い、自律航法による位置推定の結果を補正する。

車両状態検出部１３は、例えば、自車両の現在速度を検出する車速センサや車輪速センサと、水平面内での自車両の向きや鉛直方向に対する傾斜角度（例えば、自車両の前後方向軸の鉛直方向に対する傾斜角度や車両重心の上下方向軸回りの回転角であるヨー角等）および傾斜角度の変化量（例えば、ヨーレート等）を検出するジャイロセンサやヨーレートセンサと、操舵角（運転者が入力した操舵角度の方向と大きさ）や操舵角に応じた実舵角（転舵角）を検出する舵角センサと、操舵トルクを検出する操舵トルクセンサとを備えて構成され、各検出信号を自車位置検出部１２および後述する判定部２０へ出力する。

カーブ認識部１４は、記憶部１１に記憶された道路データを取得し、この道路データに基づいて、自車両の現在位置から進行方向前方の所定範囲の道路上に存在するカーブを認識する。例えばカーブ認識部１４は、ノード情報つまり道路形状を把握するための座標点と、各ノード間を結ぶ線であるリンク情報とに基づいて、カーブの形状（認識カーブ形状）を認識する。
さらに、カーブ認識部１４は、記憶部１１から取得した道路データに含まれるカーブ情報に基づき、自車両の進行方向前方で認識したカーブの位置および形状（例えば、カーブの半径Ｒや曲率、旋回角θやカーブの長さやカーブの深さ等）を検出して、カーブ密度検出部１５および学習部１６および適正車両状態設定部１９に出力する。

カーブ密度検出部１５は、自車両の進行方向前方の所定距離内に存在するカーブの密度（カーブ密度）を算出する。
このカーブ密度は、例えば図２（ａ）に示すように、カーブ認識部１４により自車両の進行方向前方の所定距離（所定区間）内に認識されたカーブの個数と所定距離との比、あるいは、カーブ認識部１４により自車両の進行方向前方の所定距離内に認識されたカーブの距離と所定距離との比、あるいは、例えば図２（ｂ）に示すように、カーブ認識部１４により自車両の進行方向前方の所定距離内に認識されたカーブ間の距離（カーブ間距離）と所定距離との比等である。

学習部１６は、カーブ走行時における運転者の運転特性を学習する。
判定閾値変更部１７は、カーブ密度検出部１５により検出されたカーブの密度と、学習部１６により学習された運転特性とに基づいて、判定閾値記憶部１８に格納された判定閾値、つまり車両状態検出部１３により検出された車両状態が適正車両状態設定部１９により設定された適正車両状態であるか否かを判定するための判定閾値を変更する。
例えば判定閾値変更部１７は、カーブ密度検出部１５により算出されたカーブ密度が所定値以下の場合には、作動部２１を介して安全装置２２が作動し難くなるように、あるいは、作動し易くなるように変更した判定閾値を徐々に初期の値へと戻す。

そして、判定閾値変更部１７は、変更した判定閾値を徐々に初期の値へと戻す度合を、カーブ密度に応じて設定する。
例えば図３（ａ）に示すように、判定閾値変更部１７は、カーブ密度が高くなることに伴い、変更した判定閾値を徐々に初期値（つまり、判定閾値記憶部１８に格納されている値）へと戻す度合が低下傾向に変化するように設定し、例えば図３（ｂ）に示すように、カーブ密度が低くなることに伴い、変更した判定閾値を徐々に初期値へと戻す度合が増大傾向に変化するように設定する。

また、例えば図４に示すように、判定閾値変更部１７は、判定閾値の変更によって安全装置２２が作動し難くなることに伴い、判定閾値を徐々に初期値へと戻す度合が増大傾向に変化するように、つまり判定閾値の変更によって安全装置２２が作動し易くなることに伴い、判定閾値を徐々に初期値へと戻す度合が低下傾向に変化するように設定する。

適正車両状態設定部１９は、カーブ認識部１４により認識された認識カーブ形状に基づいて、認識カーブ形状を適正に通過可能な車両の速度（適正車速）を算出し、判定部２０に出力する。
また、適正車両状態設定部１９は、カーブ通過時に自車両の横方向に発生する加速度（横加速度）に対し、認識カーブを適正に通過する際に許容される横加速度（適正横加速度）を算出し、この適正横加速度から適正車速を算出可能である。
また、適正車両状態設定部１９は、現在速度から適正車速まで適正に減速する際に要する距離（適正カーブ距離）を算出する。

判定部２０は、車両状態検出部１３により検出された車両状態と、適正車両状態設定部１９により設定された適正車両状態と、判定閾値変更部１７により設定された判定閾値とに基づいて、自車両に設けられた安全装置２２を作動させるか否かを判定する。
作動部２１は、判定部２０での判定結果に基づいて、例えば、警報制御部２１ａと、エンジン制御部（図示略）および変速制御部（図示略）およびブレーキ制御部２１ｂからなる減速制御部の作動を制御する。例えば、判定部２０での判定結果において、検出された現在速度が適正車速よりも高い状態等のように自車両が適正車両状態にない場合には、警報制御部２１ａを介して安全装置２２の警報装置を作動させて運転者の注意を喚起したり、ブレーキ制御部２１ｂを介して安全装置２２のブレーキアクチュエータを作動させて自動的に自車両を減速させる。

本実施の形態による車両の走行安全装置１０は上記構成を備えており、次に、この車両の走行安全装置１０の動作、特に、判定閾値記憶部１８に格納されている判定閾値を変更する処理について添付図面を参照しながら説明する。

以下に、作動部２１のブレーキ制御部２１ｂでの作動判断処理について説明する。
先ず、図５に示すステップＳ０１においては、記憶部１１に格納された自車両の進行方向前方の道路データを取得する。
次に、ステップＳ０２おいては、自車両の現在位置および車速を取得する。
そして、ステップＳ０３においては、道路データに基づき、進行方向前方にカーブを認識したか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０４に進む。

そして、ステップＳ０４においては、認識したカーブ（認識カーブ）までの距離が所定距離以下であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０５に進む。
そして、ステップＳ０５においては、認識カーブにおける適正通過車速を算出する。
そして、ステップＳ０６においては、自車両の車速が適正通過車速よりも大きいか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０７に進む。

そして、ステップＳ０７においては、自車両の車速から適正通過車速を減算して速度差ΔＶを算出する。
そして、ステップＳ０８においては、速度差ΔＶに応じてブレーキアシスト量を算出する。
そして、ステップＳ０９においては、運転者によるブレーキ操作があるか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１０に進む。
そして、ステップＳ１０においては、算出したブレーキアシスト量に応じたブレーキアシストを実行し、一連の処理を終了する。

以下に、判定閾値変更部１７の動作について説明する。
先ず、図６に示すステップＳ１１においては、自車両の至近にカーブが認識されたか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ１２に進み、このステップＳ１２においては、前回の学習に応じた判定閾値の変更を解除し易いように設定し、変更した判定閾値を徐々に初期値へと戻す度合を増大させ、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１３に進む。

そして、ステップＳ１３においては、進行方向前方において認識されたカーブの密度（カーブ密度）が所定値以上であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、後述するステップＳ２０に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１４に進む。
そして、ステップＳ１４においては、運転者によるブレーキ操作が実行されたか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１５に進む。

そして、ステップＳ１５においては、運転者のブレーキ操作に応じたブレーキ減速特性のデータを取得する。
そして、ステップＳ１６においては、自車両がカーブの旋回状態であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１７に進む。

そして、ステップＳ１７においては、自車両の旋回挙動に応じた旋回特性データを取得する。
そして、ステップＳ１８においては、ブレーキ特性データおよび旋回特性データに応じて、車両状態検出部１３により検出された車両状態が適正車両状態設定部１９により設定された適正車両状態であるか否かを判定するための判定閾値を、作動部２１を介して安全装置２２が作動し易くなるように変更すると共に、この変更の度合が相対的に大きくなるように設定する。
そして、ステップＳ１９においては、前回処理でのブレーキ特性データおよび旋回特性データの学習結果に応じた判定閾値の変更を解除し難いように設定し、変更した判定閾値を徐々に初期値へと戻す度合を低下させ、一連の処理を終了する。

また、ステップＳ２０においては、運転者によるブレーキ操作が実行されたか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ２１に進む。

そして、ステップＳ２１においては、運転者のブレーキ操作に応じたブレーキ減速特性のデータを取得する。
そして、ステップＳ２２においては、自車両がカーブの旋回状態であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ２３に進む。

そして、ステップＳ２３においては、自車両の旋回挙動に応じた旋回特性データを取得する。
そして、ステップＳ２４においては、ブレーキ特性データおよび旋回特性データに応じて、車両状態検出部１３により検出された車両状態が適正車両状態設定部１９により設定された適正車両状態であるか否かを判定するための判定閾値を、作動部２１を介して安全装置２２が作動し難くなるように変更すると共に、この変更の度合が相対的に小さくなるように設定する。
そして、ステップＳ２５においては、前回処理でのブレーキ特性データおよび旋回特性データの学習結果に応じた判定閾値の変更を解除し易いように設定し、変更した判定閾値を徐々に初期値へと戻す度合を増大させ、一連の処理を終了する。

これにより、例えば図３（ａ）に示すように、カーブ密度が相対的に大きい場合には、カーブ走行時における運転者の運転特性の学習結果に応じて判定閾値を初期値から安全装置２２が作動し難くなる値へと変更する際の変更度合を相対的に大きくすると共に、変更された判定閾値を安全装置２２が作動し難くなる値から初期値へと戻す際の変更度合を相対的に小さく設定する。
一方、例えば図３（ｂ）に示すように、カーブ密度が相対的に小さい場合には、カーブ走行時における運転者の運転特性の学習結果に応じて判定閾値を初期値から安全装置２２が作動し難くなる値へと変更する際の変更度合を相対的に小さくすると共に、変更された判定閾値を安全装置２２が作動し難くなる値から初期値へと戻す際の変更度合を相対的に大きく設定する。

上述したように、本実施の形態による車両の走行安全装置１０によれば、カーブ走行時における運転者の運転特性の学習結果に応じて判定閾値が変更された場合であっても、この判定閾値が変更された状態を過剰に維持すること無しに、カーブ密度や判定閾値に応じて徐々に初期の値へと戻すことにより、例えばカーブの通過後に相対的に長い直線路を走行した場合等において、次回のカーブ進入時に適切に安全装置２２を作動させることができる。

本発明の一実施形態に係る車両の走行安全装置の構成を示す機能ブロック図である。 図２（ａ），（ｂ）はカーブ密度に応じた判定閾値の変更度合の例を示すグラフ図である。 図３（ａ），（ｂ）はカーブ密度に応じた判定閾値の変更度合の例を示すグラフ図である。 判定閾値の値に応じた変更度合の例を示すグラフ図である。 作動部の作動判断処理を示すフローチャートである。 判定閾値変更処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 車両の走行安全装置
１１ 記憶部（記憶手段）
１２ 自車位置検出部（自車位置検出手段）
１３ 車両状態検出部（車両状態検出手段）
１４ カーブ認識部（カーブ認識手段）
１５ カーブ密度検出部（カーブ密度算出手段）
１６ 学習部（学習手段）
１７ 判定閾値変更部（判定閾値変更手段）
１８ 判定閾値記憶部（判定閾値記憶手段）
１９ 適正車両状態設定部（適正車両状態設定手段）
２０ 判定部（判定手段）
２２ 安全装置

Claims (8)

1. 道路データを記憶する記憶手段と、
   自車両の位置を検出する自車位置検出手段と、
   少なくとも速度を含む自車両の車両状態を検出する車両状態検出手段と、
   前記道路データに基づいて自車両の進行方向前方に存在するカーブを認識するカーブ認識手段と、
   前記カーブ認識手段により認識された前記カーブを適正に通過可能な適正車両状態を設定する適正車両状態設定手段と、
   前記車両状態検出手段により検出された前記車両状態が前記適正車両状態設定手段により設定された前記適正車両状態であるか否かを判定するための判定閾値を記憶する判定閾値記憶手段と、
   カーブ走行時における運転者の運転特性を学習する学習手段と、
   前記学習手段により学習された前記運転特性に基づいて前記判定閾値を変更する判定閾値変更手段と、
   前記車両状態検出手段により検出された前記車両状態と、前記適正車両状態設定手段により設定された前記適正車両状態と、前記判定閾値とに基づいて、自車両に設けられた安全装置を作動させるか否かを判定する判定手段とを備える車両の走行安全装置であって、
   自車両の進行方向前方の所定距離内に存在するカーブの密度を算出するカーブ密度算出手段を備え、
   前記判定閾値変更手段は、前記カーブ密度算出手段により算出された前記カーブ密度が所定値以下の場合には、前記判定閾値変更手段により変更された前記判定閾値を徐々に初期の値へと戻すことを特徴とする車両の走行安全装置。
2. 前記判定閾値変更手段は、前記判定閾値変更手段により変更された前記判定閾値を徐々に初期の値へと戻す度合を、前記カーブ密度に応じて設定することを特徴とする請求項１に記載の車両の走行安全装置。
3. 前記判定閾値変更手段は、前記カーブ密度が低くなることに伴い、前記判定閾値変更手段により変更された前記判定閾値を徐々に初期の値へと戻す度合が増大傾向に変化するように設定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両の走行安全装置。
4. 前記判定閾値変更手段は、前記カーブ密度が高くなることに伴い、前記判定閾値変更手段により変更された前記判定閾値を徐々に初期の値へと戻す度合が低下傾向に変化するように設定することを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１つに記載の車両の走行安全装置。
5. 前記判定閾値変更手段は、前記判定閾値変更手段により前記判定閾値が変更されることで前記安全装置が作動し難くなることに伴い、前記判定閾値を徐々に初期の値へと戻す度合が増大傾向に変化するように設定することを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１つに記載の車両の走行安全装置。
6. 前記カーブ密度は、前記カーブ認識手段により自車両の進行方向前方の所定距離内に認識されたカーブの個数と前記所定距離との比であることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１つに記載の車両の走行安全装置。
7. 前記カーブ密度は、前記カーブ認識手段により自車両の進行方向前方の所定距離内に認識されたカーブの距離と前記所定距離との比であることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１つに記載の車両の走行安全装置。
8. 前記カーブ密度は、前記カーブ認識手段により自車両の進行方向前方の所定距離内に認識されたカーブ間の距離と前記所定距離との比であることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１つに記載の車両の走行安全装置。
   
   

Images