(57)【要約】【課題】天候情報をセンターから取得することが困難な場合でも、適切な車速でカーブを走行することができる運転支援装置を提供する。【解決手段】車両の前方の走行車線の曲率半径に応じて目標速度を設定し、前記目標速度と前記車両の速度が一致するように車速制御を行う車速制御手段が作動しているときであって、路面状態判定手段が車両前方の走行車線の路面が濡れていると判定した場合或いはワイパ状態検知手段がワイパの作動を検知した場合に、車両の目標速度を小さくする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の前方の走行車線の曲率半径に応じて目標速度を設定し、前記目標速度と前記車両の速度が一致するように車速制御を行う車速制御手段を備えた、運転支援装置において、
前記車両の前方を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段が撮像した画像から、前記車両の前方の走行車線の路面が濡れているか否かを判定する路面状態判定手段と、
前記車両のワイパが作動しているか否かを検知するワイパ状態検知手段と、
前記車速制御手段が作動しているときであって、前記路面状態判定手段が前記車両前方の走行車線の路面が濡れていると判定した場合或いは前記ワイパ状態検知手段がワイパの作動を検知した場合に、前記車速制御手段の目標速度を小さくすること、
を特徴とする運転支援装置。       
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路のカーブの曲率半径に基づいて、車両の目標速度を設定し、前記目標速度と一致するように、前記車両の速度を制御する運転支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、車両速度を目標速度と一致するように制御を行う運転支援装置において、センターから送信された天候情報に基づいて、カーブにおける車速制御を行うことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１２−２０３７８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の背景技術によれば、センターから送信された天候情報に基づいて、車速を制御する場合、以下の問題点が生じる。例えば、電波が届かない山間部を走行中に、カーブにおける車速の制御が通常通りに行えない技術的問題点がある。
【０００５】
本発明は、上述した問題点に鑑み、天候情報をセンターから通信により取得することが困難な場合でも、適切な車速でカーブを走行することができる運転支援装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の課題を解決するために、本発明に係る運転支援装置は、車両の前方の走行車線の曲率半径に応じて目標速度を設定し、前記目標速度と前記車両の速度が一致するように車速制御を行う車速制御手段を備えた、運転支援装置において、前記車両の前方を撮像する撮像手段と、前記撮像手段が撮像した画像から、前記車両の前方の走行車線の路面が濡れているか否かを判定する路面状態判定手段と、前記車両のワイパが作動しているか否かを検知するワイパ状態検知手段と、前記車速制御手段が作動しているときであって、前記路面状態判定手段が前記車両前方の走行車線の路面が濡れていると判定した場合或いは前記ワイパ状態検知手段がワイパの作動を検知した場合に、前記車速制御手段の目標速度を小さくすること、を特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、路面状態判定手段が撮像手段の撮像した画像の情報から、車両の前方の走行車線の路面が濡れているか否かを判定し、ワイパ状態検知手段がワイパが作動しているか否かを判定し、路面状態判定手段が車両の前方の走行車線の路面が濡れていると判定する、或いはワイパ状態検知手段がワイパが作動していると判定した場合に、車速制御手段の目標速度を小さくするので、天候情報をセンターから通信により取得することが困難な場所（例えば、山間部、トンネルなど）において車速制御を行う場合でも、適切な車速でカーブを走行することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本実施形態の信号通過支援装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、信号変化認知時間の算出マップを示す図である。
【図３】図３は、本実施形態の信号通過支援装置が行う処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】図４は、本実施形態の信号通過支援装置の動作の一例を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の運転支援装置の実施形態について説明する。
【００１０】
図１を参照しながら、本実施形態の運転支援装置の一例について説明する。図１は、本実施形態の運転支援装置の構造の一例を示すブロック図である。
【００１１】
図１に示すように、運転支援装置１は、センサ１１と、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）受信部１２と、地図ＤＢ（ＤａｔａＢａｓｅ）１３と、車速制御部１４と、アクチュエータＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）１５と、アクセル・ブレーキアクチュエータ１６とを備えている。
【００１２】
センサ１１は、車両の走行に必要な又は有用な情報を検出する検出機器である。センサ１１の検出結果は、路面状態判定部１４１、目標速度算出部１４２、および目標加速度算出部１４３に対して適宜出力される。センサ１１は、例えば、外部センサ１１１と、内部センサ１１２を含む。
【００１３】
外部センサ１１１は、車両の外部状況を検出する検出機器である。外部状況とは、例えば、車両の周囲の環境を含んでいてもよい。
【００１４】
外部センサ１１１は、撮像手段の一具体例であるカメラ部１１１１を含む。カメラ部１１１１は、典型的には、車両の前方の風景を撮像する。特に、カメラは車両前方の走行車線を撮像可能である。カメラ部１１１１が撮像した画像は路面状態判定部１４１、目標速度算出部１４２に適宜出力される。内部センサ１１２は、車両の内部状況を検出する検出機器である。内部状況は、例えば、車両の走行状態を含んでいてもよい。また、内部状況は、例えば、車両の各種機器の作動状態を含んでいてもよい。
【００１５】
内部センサ１１２は、車速センサ１１２１およびワイパ状態検知手段の一具体例であるワイパセンサ１１２２を含む。車速センサ１１２１は、車両速度を検出する検出機器である。車速センサ１１２１の一例として、車輪速センサがあげられる。ワイパセンサ１１２２は、例えば、ステアリングホイールの横に設置され、ワイパの作動・非作動、および作動速度を調整可能な操作スイッチと電気的に接続され、ワイパが作動しているか否か、および作動速度を検出する検出機器である。ワイパセンサ１１２２は、ワイパが作動しているか否か、およびワイパの作動速度を検出できればよい。車速センサ１１２１が検出した車速情報は目標加速度算出部１４３に適宜出力される。ワイパセンサ１１２２が検出したワイパ情報は目標速度算出部１４２に適宜出力される。
【００１６】
ＧＰＳ受信部１２は、３個以上のＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信することで、車両の位置（以降適宜“車両位置”と称する）を計測する。ＧＰＳ受信部１２が計測した車両位置の情報は、目標速度算出部１４２、および目標加速度算出部１４３に適宜出力される。なお、ＧＰＳ受信部１２に加えて又は代えて、車両位置を計測可能な計測機器を備えていてもよい。
【００１７】
地図ＤＢ１３は地図を示す地図情報を格納するデータベースである。地図ＤＢ１３は、車両に搭載された記録媒体（例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ））内に構築されている。地図情報は、例えば、地図内に含まれる道路の形状を示す道路形状情報（例えば、曲線および直線等の種別を示す情報や、曲線の曲率半径等を示す情報）等を含む。また、地図内に含まれる道路、交差点、分岐点および信号等の位置を示す道路位置情報、等を含んでもよい。地図ＤＢの情報は、目標速度算出部１４２に適宜出力される。
【００１８】
車速制御手段の一具体例である車速制御部１４はセンサ１１、ＧＰＳ受信部１２、地図ＤＢ１３の出力を受ける。また、車速制御部１４はアクチュエータＥＣＵ１５がアクセル・ブレーキアクチュエータ１６を制御するのに必要な情報を算出する。  
【００１９】
アクチュエータＥＣＵ１５がアクセル・ブレーキアクチュエータ１６を制御するのに必要な情報を算出するために、車速制御部１４は、その内部に実現される論理的な処理ブロックまたは物理的な処理回路として、路面状態判定部１４１と、目標速度算出部１４２と、目標加速度算出部１４３と、および目標トルク算出部１４４を備えている。
【００２０】
路面状態判定手段の一具体例である路面状態判定部１４１は、カメラ部１１１１が撮像した画像から、車両前方の走行車線の路面が濡れているか否かを判定する。
【００２１】
カメラ部１１１１が撮像した画像から、路面が濡れているか否かを判定する場合は、例えば、カメラ部１１１１は、垂直偏光フィルタを介して車両前方を撮像する第１カメラと、水平偏光フィルタを介して車両前方を撮像する第２カメラとを備えるようにするのが好ましい。カメラ部１１１１は、第１カメラによって撮像された垂直偏光画像の輝度情報に基づいた垂直偏光成分の強度、および第２カメラによって撮像された水平偏光画像の輝度情報に基づいた水平偏光成分の強度に基づいて車両前方の走行車線の路面に存在する水溜りを検出すればよい。路面状態判定部１４１は、カメラ部１１１１が、水溜りを検知した場合に、車両前方の走行車線の路面が濡れていると判定すればよい。又は、検知された水溜りの総面積が所定閾値以上の場合に車両前方の走行車線の路面が濡れていると判定すればよい。ここで、前記所定閾値とは、車両が水溜りのある道路を走行する際に、車速を落とさなくとも安全に通過できる程度の水溜り面積の値を指す。前記所定閾値は、試験場などで車両を水溜りの大きさが異なる路面で走らせ、車輪のスリップ率、ヨーレート等の変化を計測することで求めてもよい。
【００２２】
目標速度算出部１４２は、ＧＰＳ受信部１２が計測した車両位置および地図ＤＢ１３の地図情報から、車両の前方の走行車線の曲率半径を算出する。そして、図２に示すマップを用いることで、曲率半径に対応する目標速度を算出する。図２は縦軸を目標速度、横軸を曲率半径とし、図中の曲線を用いることで曲率半径に対応した目標速度を算出できるようになっている。ここで、特に、目標速度算出部１４２は、ワイパセンサ１１２２によりワイパが作動中であることが検知された場合、或いは路面状態判定部１４１により、車両前方の路面が濡れていると判定された場合、通常の路面が乾いている場合に使用するＤＲＹ曲線（実線）の代わりに、ＷＥＴ曲線（破線）を用いて、目標速度を算出する。
【００２３】
図２に示すように、曲率半径が同じ場合に、ＷＥＴ曲線の目標速度はＤＲＹ曲線より小さく設定されている。つまり、路面が濡れている状況において、目標速度を小さく設定することができるので、安全に走行することができる。また、図２において、目標速度が大きくなるにつれ、ＷＥＴ曲線とＤＲＹ曲線の差が大きくなるように設定してもよい。このように設定することで、路面が濡れているときに、高速走行を行うことを防止することができ、より安全に走行することができる。
【００２４】
ここで、図１の説明に戻る。目標加速度算出部１４３は、車速センサ１１２１が検出した車両速度、および目標速度算出部１４２が算出した目標速度に基づき、目標加速度を算出する。例えば、目標加速度算出部１４３は、車両速度と目標速度の差分から、ＰＩＤ（比例―積分―微分）制御により算出するものでよい。
【００２５】
目標トルク算出１４４は、目標加速度算出部１４３が算出した目標加速度に基づき、該目標加速度を実現するための目標トルクを算出する。例えば、車両を加速させる場合、目標トルク算出部１４４は、目標加速度を実現するための、駆動輪で出力される目標トルクを算出し、駆動輪で出力されるトルクから、トランスミッション（図示せず）で出力されるトルクを算出、そしてトランスミッションで出力されるトルクから、エンジン（図示せず）で出力するトルクを算出するものでよい。また、車両を減速させる場合、目標トルク算出部１４４は、目標加速度を実現するための、車両で出力される目標トルクを算出し、該目標トルクを発生させるの、ブレーキの油圧を算出するものでよい。なお、目標トルク算出部１４４は、算出した前記エンジンの出力トルク信号、或いは算出した前記ブレーキの油圧信号を、アクチュエータＥＣＵ１５に出力する。
【００２６】
アクチュエータＥＣＵ１５は、目標トルク算出部１４４が算出したエンジンの出力トルク信号、或いはブレーキの油圧信号に基づいて、アクセル・ブレーキアクチュエータ１６を制御する。
【００２７】
アクセル・ブレーキアクチュエータ１６は、例えばスロットルを動かすモータ、又はブレーキに油圧をかける装置であり、アクチュエータＥＣＵ１５の制御に従い作動する。
【００２８】
続いて、図３を参照しながら、実施形態の運転支援装置が行う一連の処理のフローチャートについて説明する。
【００２９】
図３に示すように、車両制御部１４はセンサ１１が検出した各種データを読み込む（ステップＳ１１）。次に、路面状態判定部１４１は、カメラ部１１１１が撮像した画像から、路面が濡れているか否かを判定する（ステップＳ１２）。
【００３０】
続いて、目標速度算出部１４２は、ワイパセンサ１１２２の検出結果および路面状態判定部１４１の判定結果を取得し、ワイパが作動中か否か、或いは路面状態判定部１４１が路面は濡れていると判定しているか否かを確認する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３の確認の結果、ワイパが作動中、或いは路面状態判定部１４１が路面は濡れていると判定している場合（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、目標速度算出部１４２は、ＧＰＳ受信部１２が計測した車両位置および地図ＤＢ１３の地図情報から、車両の前方の車線の曲率半径を算出し、該曲率半径とＷＥＴ用の目標速度算出マップを用いて目標速度を算出する（ステップＳ１４）。他方で、ステップＳ１３の確認の結果、ワイパが作動していなく、かつ、路面応対判定部１４１が路面は濡れていないと判定している場合（ステップＳ１３：Ｎｏ）、目標速度算出部１４２は、カメラ部１１１１が撮像した画像から走行車線の曲率半径を算出し、該曲率半径とＤＲＹ用の目標速度算出マップを用いて目標速度を算出する（ステップＳ１５）。
【００３１】
次に、目標加速度算出部１４３は、目標速度算出部１４２が算出した目標速度と、車速センサ１１２１が検出した車両速度に基づき、目標加速度を算出する（ステップＳ１６）。そして、算出された目標加速度を用いて、目標トルク算出部１４４は、目標トルクを算出する（ステップＳ１７）。続いて、目標トルク算出部１４４は、算出した目標トルクをアクチュエータＥＣＵ１５に出力する（ステップＳ１８）。最後に、アクチュエータＥＣＵ１５は受信した目標トルクに応じて、アクセル・ブレーキアクチュエータ１６を作動させる。（ステップＳ１９）
以上より、図３の本実施形態の運転支援装置が行う一連の処理のフローチャートについて説明を終える。
【００３２】
次に、図４を参照しながら、本実施形態の運転支援装置の動作の一例を車両の動きと共に説明する。なお、図４（ｃ）において、車両が走行する道路は、時刻ｔ４２までは直線路で、時刻ｔ４２から時刻ｔ４５の間は曲率半径が一定のカーブで、時刻ｔ４５以降は直線路となっている。また、当該一例では、雨は降っておらず、ワイパも作動していないものとする。
【００３３】
図４に示すように、時刻ｔ４０から時刻ｔ４１の間、車両は直線をＶ０の速度で走行している。この時、目標速度と車両速度が一致しているので、目標加速度はゼロである。時刻ｔ４１において、目標速度算出部１４２はカメラ部１１１１の画像から、前方のカーブの曲率半径を算出し、該曲率半径およびＤＲＹ用の目標速度算出マップから目標速度を算出する（目標速度はＶ１）。時刻ｔ４１から時刻ｔ４２の間、車両は目標加速度ａ１で車両速度をＶ０からＶ１に減速させる。時刻ｔ４２から時刻ｔ４３の間、カーブの曲率が一定で、目標速度はＶ１のままなので、車両は速度をＶ１で維持する。
【００３４】
時刻ｔ４３において、路面状態判定部１４１はカメラ部１１１１の画像から、前方に総面積が面積閾値を超える水溜りを検知する。そして、目標速度算出部１４２は、ＤＲＹ用の目標速度算出マップをＷＥＴ用に切り替え、目標速度Ｖ２を算出する。時刻ｔ４３から時刻ｔ４４の間、車両は目標加速度ａ２で車両速度をＶ１からＶ２に減速させる。次に、時刻ｔ４４から時刻ｔ４５の間は、水溜りを走行するので、車両は速度をＶ２で維持する。
【００３５】
時刻ｔ４５において、路面状態判定部１４１はカメラ部１１１１の画像から、前方に総面積が面積閾値を超える水溜りを検知することができなくなり、かつ、目標速度算出部１４２はカメラ部１１１１の画像から、前方は直線路であると判定し、目標速度をＶ０に設定する。そして、時刻４５から時刻４６の間、車両は目標加速度ａ３で車両速度をＶ２からＶ０に加速させる。
【００３６】
以上より、本実施形態の運転支援装置の動作の一例の説明を終える。
【００３７】
本実施形態の運転支援装置によれば、路面状態判定部１４１がカメラ部１１１１の撮像した画像の情報から、車両の前方の走行車線の路面が濡れているか否かを判定し、ワイパセンサがワイパが作動しているか否かを検出し、路面状態判定手段が車両の前方の走行車線の路面が濡れていると判定する、或いはワイパセンサがワイパの作動を検出した場合に、目標車速算出部１４２が目標速度を小さくするので、天候情報をセンターから通信により取得することが困難な場所（例えば、山間部、トンネルなど）において車速制御を行う場合でも、適切な車速でカーブを走行することができる。
【符号の説明】
【００３８】
１  運転支援装置
１１  センサ
１１１  外部センサ
１１１１  カメラ部
１１２  内部センサ
１１２２  ワイパセンサ
１２  ＧＰＳ受信部
１３  地図ＤＢ
１４  車速制御部
１４１  路面状態判定部
１４２  目標速度算出部
１４３  目標加速度算出部
１４４  目標トルク算出部
１５アクチュエータＥＣＵ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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