JPH10154300A - 車両の運転支援システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 〔目的〕カーブの曲率の検出機能を高めることにより、
高い確度の警報を発生できるカーブ警告機能を備えた車
両の運転支援システムを提供する。 〔構成〕車両前方の固定リフレクタの配置を検出するレ
ーザレーダなどを含む固定リフレクタ検出手段(1,2,3)
と、この検出された固定リフレクタの配置から車両前方
のカーブの曲率を検出し、この検出したカーブの曲率か
らこのカーブを走行する際の安全走行速度の上限値を安
全最高速度として認識し、この認識した安全最高速度よ
りも自車両の走行速度が大きい場合には、警報を発する
警報発生手段(1,6,7,8) とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の安全運転を支援
するための車両の運転支援システムに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両の安全運転や快適運転を支援
するために、レーダ装置を利用した衝突警報システム
や、ＧＰＳなどの位置決め装置やＣＤーＲＯＭなどの電
子化地図を利用するナビゲージョンシステムや、あるい
は、車両の走行状態を検出して予測走行軌跡をヘッドア
ップ表示する演算・表示システムなど各種の運転支援シ
ステムが開発されてきている。

【０００３】上記運転支援システムの一つである衝突警
報システムは、レーザ光線や電波や超音波などのビーム
を放射して反射ビームを受信し、この反射を生じさせた
先行車との間をビームが往復するのに要した伝播所要時
間から先行車との車間距離を検出し、この検出値が自車
両の走行速度などから算定した安全車間距離以下になる
と、先行車両への追突の危険をブザー音などによってド
ライバーに警告するようになっている。

【０００４】上述の車載用レーザレーダ装置では、カー
ブにおいて、路肩に配列されている固定リフレクタから
の反射ビームと、先行車両などの非固定リフレクタなど
からの反射ビームとを弁別することが重要な技術課題と
なっている。特開平４ー213090号公報には、受光した反
射レーザビームの波形が一定のピッチになることをもっ
てこれを固定リフレクタからの反射ビームと見做し、警
報を発生しないようにする構成が開示されている。ま
た、特開平５ー159199号公報には、検出した距離が走査
角に対して単調に増加する反射体を固定リフレクタと見
做して先行車両と弁別する手法が開示されている。

【０００５】また、ナビゲーションシステムが備える運
転支援機能の一つとして、ＣＤーＲＯＭ内の電子化道路
地図から車両前方のカーブの曲率を算定し、この算定し
た曲率からこのカーブを安全に走行できるための安全最
高速度を算定し、車両の走行速度がこの安全最高速度を
越えている場合には、警報を発生するというカーブ警告
機能が知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のカーブ警告
機能は、ＣＤーＲＯＭ内の電子化道路地図から車両前方
のカーブの曲率を算定しているので、電子化地図上の道
路の精度や確度、あるいは、自車両の位置決め誤差など
のため、カーブの曲率を高精度で検出することが困難で
あり、この結果、警報の確度を向上させることが困難に
なるという問題がある。従って、本発明の一つの目的
は、カーブの曲率の検出精度を高めることにより確度の
高い警報を発生できるカーブ警告機能を備えた車両の運
転支援システムを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係わる車両の運
転支援システムは、車両前方のコーナーリフレクタなど
の固定リフレクタの配置を検出する固定リフレクタ検出
手段と、この検出された固定リフレクタの配置から車両
前方のカーブの曲率を検出し、この検出したカーブの曲
率からこのカーブを走行する際の安全最高速度を認識
し、この認識した安全最高速度よりも自車両の走行速度
が大きい場合には、警報を発生する警報発生手段とを備
えている。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の好適な実施の形態によれ
ば、固定リフレクタ検出手段は、車両の衝突警報システ
ム内のレーザレーダ装置によって構成され、更に、この
レーザレーダ装置で検出されたカーブの曲率から認識し
た安全最高速度を表示する手段を更に備えている。以
下、本発明を実施例と共に更に詳細に説明する。

【０００９】

【実施例】図２は、本発明の一実施例に係わるカーブ警
告機能と衝突警告機能とを具備するレーザレーダ式の車
両の運転支援システムを示すブロック図であり、１はデ
ータプロセッサ、２は反射体検出部、３はレーザ送受光
部、４は入力インタフェース部、５はデータメモリ、６
は表示／警報発生部、７は表示器、８はスピーカ、９は
キー入力部である。

【００１０】レーザ送受光部３は、自車両のバンパーの
裏側や車室内などの適宜な箇所に設置されており、その
送光部から自車両の前方に向けてパルス状のレーザビー
ムが放射される。この放射されたレーザビームは、自車
両の前方に存在する先行車両や、コーナーリフレクタな
どの反射体で反射され、レーザ送受光部３の受光部に受
光される。このレーザビームの送受光は、送受光部の機
械的走査などに基づき自車両の前方の所定の角度範囲に
ついて行われる。

【００１１】反射体検出部２は、レーザ送受光部３がレ
ーザビームを送光してからその反射ビームを受光するま
でに要した伝播所要時間からレーザビームの往復の伝播
距離、すなわちコーナーリフレクタなどの固定リフレク
タや先行車両などの反射体までの距離を検出する。反射
体検出部２は、反射体の検出に際しては、コーナーリフ
レクタなどの固定リフレクタと先行車両との弁別を以下
のようにして行う。

【００１２】例えば、図１に例示するように、車道が前
方でカーブしており、その路肩にコーナーリフレクタ
ａ，ｂ，ｃ・・・が配置されているものとする。反射体
検出部２は、前方の反射体ａ，ｂ，ｃ・・・を検出し、
往復の伝播所要時間から検出した各反射体までの距離ｄ
１，ｄ２，ｄ３・・・が、走査角θの増加と共に単調に
増加することから、これらの反射体をコーナーリフレク
タと判定する。一般に、コーナーリフレクタの検出の確
度は、同時に検出するリフレクタの個数を増加すること
によって必要な程度まで高められる。

【００１３】反射体検出部２は、検出したコーナーリフ
レクタａ，ｂ，ｃ・・・の配置から各コーナーリフレク
タを通る円弧の曲率半径Ｒを算定する。この曲率半径の
算定は、任意の手法で行えるが、ここでは、説明の便宜
上、上記曲率半径Ｒの算定を作図に基づき行う場合を説
明する。まず、線分ａｂに対してその中点を通る垂線Ｌ
１が描かれ、線分ｂｃに対してその中点を通る垂線Ｌ２
が描かれる。

【００１４】次に、各垂線Ｌ１，Ｌ２の交点からコーナ
ーリフレクタａ，ｂ，ｃを通る円弧の中心Ｏが決定され
る。この円弧の中心Ｏと線分ａｂ又はｂｃの中点との距
離が円弧の半径Ｒとして検出される。このようにして検
出された曲率半径Ｒの距離ｄ１に対する比率と、既に検
出済みのｄ１の値とから曲率半径Ｒが算定される。

【００１５】データプロセッサ１は、車速、加減速度、
舵角、ヨーレイトなど自車両の走行状態を示す各種のデ
ータと、昼間／夜間の時間帯を示すライトのオン／オフ
信号や、晴天／降雨の天候を示すワイパーのオン／オフ
信号などから成る走行環境データとを、入力インタフェ
ース部４を通して、対応の各種センサや装置から受取
り、データメモリ５に格納する。

【００１６】データメモリ５内には、図３に例示するよ
うな、カーブの曲率半径Ｒと、このカーブを走行する際
の安全走行速度の上限値である安全最高速度Ｖｓとの関
係が理論式や経験則などに基づいて予め作成され、保存
されている。この安全最高速度Ｖｓは、ワンパーのオン
／オフ信号などによって検出される降雨量や、ライトの
オン／オフ信号によって検出される暗さなどの環境の悪
化と共に低下するように調整されている。

【００１７】データプロセッサ１は、反射体検出部２で
検出された前方のカーブの曲率半径Ｒと、各種センサの
出力信号から検出した悪環境度とを用いて、データメモ
リ５から安全最高速度Ｖｓを読取る。データプロセッサ
１は、読取った安全最高速度Ｖｓと実際の走行速度Ｖと
を比較し、Ｖ＞Ｖｓであれば、実際の走行速度が大きす
ぎてカーブを曲がり切れない危険性が存在すると判定
し、表示／警報発生部６を介してスピーカ８からカーブ
の出現を警告する音声メッセージやブザー音を発生させ
る。

【００１８】データプロセッサ１は、上記警報の発生と
並行して、反射体検出部２が検出済みのカーブの曲率半
径Ｒと、データメモリ５から読取り済みの安全最高速度
Ｖｓとを表示／警報発生部６に転送する。表示／警報発
生部６は、データプロセッサ１から転送されてきたカー
ブの曲率半径Ｒと、安全最高速度Ｖｓとを、液晶表示パ
ネルなどによって構成されダッシュボード上に設置され
ている表示部７に表示する。この表示部７による表示の
一例によれば、図５に示すように、同一の表示領域内
に、安全作最高速度Ｖｓとカーブの曲率半径Ｒとが一定
の周期で交互に表示される。

【００１９】次に、先行車両との車間距離と自車両の走
行速度などに基づきら先行車両への追突の危険性を判定
し、警報を発生するデータプロセッサ１による衝突警報
動作について説明する。

【００２０】反射体検出部２は、上述のコーナーリフレ
クタの配置に基づくカーブの曲率半径Ｒの検出と並行し
て、このようなコーナーリフレクタとの弁別によって検
出した先行車両について、これに対する車間距離や、自
車両から見た方位などのデータをデータプロセッサ１に
転送する。データプロセッサ１は、反射体検出部２から
転送されてきた先行車両に関するデータをデータメモリ
５に格納すると共に、表示／警報発生部６に転送する。
表示／警報発生部６は、データプロセッサ１から転送さ
れてきた先行車両との車間距離をディジタル表示データ
に変換し、ダッシュボード上に設置されている表示器７
に供給し、そこに表示させる。

【００２１】さらに、データプロセッサ１は、自車両の
走行速度（自車速Ｖ）その他の自車両の走行環境（昼間
／夜間、雨天／晴天など）を一定の周期で読出し、この
走行状態に対応させてデータメモリ５に予め登録されて
いる安全車間距離Ｌｓを読取る。この安全車間距離Ｌｓ
は、理論式や経験則などに基づいて作成され、図４に例
示するように、自車速Ｖと、現在の時間帯（昼間／夜
間）、天候（晴天／降雨）などのその他の走行環境から
決定され、自車速Ｖが増加するほど、また明るさや天候
などのその他の走行環境が悪化するほど安全車間距離Ｌ
ｓは大きな値に設定されている。

【００２２】データプロセッサ１は、車間距離検出部２
で検出された実際の車間距離Ｌと、データメモリ５から
読取った安全車間距離Ｌｓとを比較し、実際の車間距離
Ｌが安全車間距離Ｌｓ以下になると、先行車両への追突
に対する警報を表示／警報発生部６に通知する。表示／
警報発生部６は、スピーカ８を駆動することによりこの
スピーカ８から先行車両への追突を警告する音声メッセ
ージやブザー音を発生させる。

【００２３】データプロセッサ１は、警報の発生に続い
て、この車間距離Ｌを安全車間距離とするような自車速
Ｖを最適速度Ｖｉとして算定し、この検出した最適速度
Ｖｉを表示／警報発生部６に通知する。この結果、図１
中の左右二つの拡大斜視図によって例示するように、ダ
ッシュボード上の表示器７上の表示欄７ａにそれまで表
示されていた「車間距離」の表示が、表示／警報発生部
６によって「最適速度」の表示に切替えられる。これと
同時に、表示欄７ｂにそれまで表示されていた車間距離
を示す数字「３５」が最適速度６５ｋｍ／ｈを示す「６
５」に切変えられ、表示欄７ｃにそれまで表示されてい
た車間距離の単位を示す記号「ｍ」が最適速度の単位を
示す記号「Ｋｍ／ｈ」に切替えられる。

【００２４】上述したカーブ警告処理と、先行車両など
への衝突警告処理とはデータプロセッサ１内で並行して
実行され、先に警報発生状態に移行した一方の処理に付
随するデータが優先的に表示部７に表示される。この警
報状態の解除後に他方の処理が警報発生状態であれば、
直ちにこの処理に付随するデータの表示部７への表示が
行われる。警報が発生されない状態では、キー入力部９
を通してのドライバーの選択に基づき、車間距離や曲率
半径などが表示される。

【００２５】ドライバーは、図示しない速度計に表示中
の自車速Ｖを、表示器７上に表示中の安全最高速度Ｖｓ
以下に低下させたり、最適速度Ｖｉに一致させたりする
ための加減速の操作を行う。この加減速の操作によって
自車速Ｖが安全最高速度Ｖｓよりも低下し、あるいは、
車間距離Ｌが安全車間距離Ｌｓよりも大きくなると、警
報が解除される。

【００２６】以上、レーザレーダ装置を使用することに
より、コーナーリフレクタなどの固定リフレクタと先行
車両とを弁別する構成を例示した。しかしながら、必要
に応じて、このレーザレーダ装置に、ナビゲーションシ
ステムや、カメラによる車両の前方の光景の撮像の解析
システムなどを付加することにより、コーナーリフレク
タと先行車両との弁別確度を向上させることができる。

【００２７】以上、安全最高速度をカーブの曲率半径や
天候などの走行環境から予め算定して登録しておく構成
を例示した。しかしながら、必要に応じて、このこの安
全最高速度を、カーブの出現の都度、所定の算定式に基
づいて算定する構成とすることもできる。

【００２８】また、安全最高速度と曲率半径とを交番し
て表示する構成を例示したが、曲率半径は不慣れなドラ
イバーに馴染みにくい点などを考慮して、安全走行速度
のみを表示する構成とすることもできる。また、表示す
る代わりに「安全最高速度は〇〇キロ」ですという具合
に音声メッセージだけでドライバーに通知する構成とす
ることもできる。

【００２９】さらに、算定した安全最高速度や最適速度
に隣接させて検出した自車速Ｖを表示したり、あるい
は、安全最高速度と実際の走行速度（自車速Ｖ）を適宜
な周期で交互に表示することなどにより、ドライバーが
表示器７と速度計との間を視線を交互に移動させること
安全速度を保つことが可能な構成とすることもできる。

【００３０】さらに、レーザレーダを用いて車間距離を
検出する構成を例示したが、必要に応じて、高分解能の
ファンビームの電波や超音波などを用いる他の種類のレ
ーダ装置や、カメラによる撮像画面に三角測量を適用す
ることにより車間距離を検出する装置など他の適宜な車
間距離検出装置を利用することもできる。

【００３１】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
わる車両の運転支援システムは、車両前方の固定リフレ
クタの配置をレーザレーダ装置などによって検出し、こ
の検出された固定リフレクタの配置から車両前方のカー
ブの曲率を検出する構成であるから、カーブの曲率の検
出精度の向上に伴い確度の高い警報を発生できるという
効果が奏される。

【００３２】また、本発明の好適な実施例によれば、固
定リフレクタを検出するためのレーザレーダ装置を先行
車両などを対象とする衝突警報システムのそれと兼用す
る構成であるから、わずかな処理プログラムを追加する
だけで，カーブ走行支援機能を実現できるという利点が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係わる車両の運転支援シス
テムにおいて、レーザレーダ装置によって検出されたコ
ーナーリフレクタの配置からカーブの曲率半径Ｒを算定
する手法の一例を示す概念図である。

【図２】上記実施例の車両の運転支援システムの構成を
示すブロック図である。

【図３】カーブの曲率半径Ｒと、走行環境と、安全最高
速度Ｖｓとの関係を例示する概念図である。

【図４】先行車両との安全車間距離と、自車速と、走行
環境との関係を例示する概念図である。

【図５】上記実施例の運転支援システムにおいて表示器
に適宜な周期で交互に表示されるカーブの曲率半径Ｒと
安全最高速度との一例を示す図である。

【図６】上記実施例の運転支援システムにおいて表示器
に切替え表示される先行車両との車間距離と最適走行速
度との一例を示す図である。

【符号の説明】

１ データプロセッサ ２ 車間距離検出部 ３ レーザ送受光部 ４ 入力インタフェース部 ６ 表示／警報発生部 ７ 表示部 ８ スピーカ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両前方の固定リフレクタの配置を検出す
   る固定リフレクタ検出手段と、 この検出された固定リフレクタの配置から車両前方のカ
   ーブの曲率を検出し、この検出したカーブの曲率からこ
   のカーブを走行する際の安全走行速度の上限値を安全最
   高速度として認識し、この認識した安全最高速度よりも
   自車両の走行速度が大きい場合には、警報を発生する警
   報発生手段とを備えたことを特徴とする車両の運転支援
   システム。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記警報発生手段が認識した安全最高速度をドライバー
   通知する手段を更に備えたことを特徴とする車両の運転
   支援システム。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、 前記固定リフレクタ検出手段は、レーザレーダ装置であ
   ることを特徴とする車両の運転支援システム。
4. 【請求項４】 請求項３において、 前記レーザレーダ装置は、先行車両その他の障害物への
   衝突に関する警報を発する衝突警報システムのレーザレ
   ーダ装置を兼ねたことを特徴とする車両の運転支援シス
   テム。
5. 【請求項５】 請求項４において、 前記安全走行速度をドライバーに通知する手段は、前記
   衝突警報システムの表示手段を兼ねた表示手段であるこ
   とを特徴とする車両の運転支援システム。