(57)【要約】【課題】初めて走行する道路であってもドライバの異常運転を検出する。【解決手段】運転支援装置は、車両が走行する道路の形状を検出する道路形状検出部２２と、道路形状検出部２２により検出された道路形状と、車両の過去の最大加速度と、に基づいて道路の最大曲率地点における適正速度を算出する適正速度予測部２６と、車両の走行速度を検出する速度検出部２４と、道路形状検出部２２により検出された道路形状と、速度検出部２４により検出された走行速度とに基づいて、道路の最大曲率地点における速度を予測する速度予測部２７と、適正速度予測部２６により算出された適正速度と、速度予測部２７により予測された速度と、に基づいて、走行状態が異常であるかを判定する速度異常判定部２８と、を備えている。【選択図】図１
2009116383.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前記車両が走行する道路の形状を検出する道路形状検出手段と、
前記道路形状検出手段により検出された道路形状と、前記車両の過去の最大加速度と、に基づいて前記道路の最大曲率地点における適正速度を算出する適正速度算出手段と、
前記車両の走行速度を検出する走行速度検出手段と、
前記道路形状検出手段により検出された道路形状と、前記走行速度検出手段により検出された走行速度とに基づいて、前記道路の最大曲率地点における速度を予測する速度予測手段と、
前記適正速度算出手段により算出された適正速度と、前記速度予測手段により予測された速度と、に基づいて、走行状態が異常であるかを判定する判定手段と、
を備えた運転支援装置。
【請求項２】
前記車両が走行する道路の形状を検出する道路形状検出手段と、
前記道路形状検出手段により検出された道路形状と、前記車両の過去の最大加速度と、に基づいて前記道路の最大曲率地点における適正速度を算出する適正速度算出手段と、
前記車両の走行速度を検出する走行速度検出手段と、
前記道路形状検出手段により検出された道路形状と、前記走行速度検出手段により検出された走行速度とに基づいて、前記道路の最大曲率地点における速度を予測する速度予測手段と、
前記適正速度算出手段により算出された適正速度と、前記速度予測手段により予測された速度と、に基づいて、警報の出力又は車両の速度制御を行うことで運転支援を行う運転支援手段と、
を備えた運転支援装置。
【請求項３】
前記運転支援手段は、前記適正速度算出手段により算出された適正速度と、前記速度予測手段により予測された速度と、に基づいて、前記適正速度になるように車両の速度制御を行う
請求項２に記載の運転支援装置。
【請求項４】
前記車両の横加速度を検出する横加速度検出手段と、
前記横加速度検出手段により検出された横加速度の最大値を記憶する横加速度記憶手段と、を更に備え、
前記適正速度算出手段は、前記横加速度記憶手段に記憶された横加速度の最大値を、前記車両の過去の最大加速度として用いる
請求項１から３のいずれか１項に記載の運転支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、把握した周辺の道路情報に基づき、自動車の走行を制御することによって、運転者を支援するとともに、運転者の運転技術や感覚に関わらず安全な走行を可能とし、さらに、燃費の向上や排ガスの削減を目的とした自動車の制御手法が提案されている。
【０００３】
具体的には、道路形状に応じて自動車を走行制御するシステムにおいて、ＡＣＣの先行車追従制御から道路形状に応じた速度制御への切り替え時に、乗員に違和感を与えない速度制御を実現する自動車の走行制御装置が開示されている（特許文献１を参照）。
【０００４】
特許文献１に記載された自動車の走行制御装置は、自車前方の先行車との車間距離に応じて第１の目標速度を演算し、道路情報に応じて第２の目標速度を演算し、前記第１の目標速度に応じて自車の速度を制御する第１の制御モードから、前記第２の目標速度に応じて自車の速度を制御する第２の制御モードへ切り替える際に、自車の加減速度が所定の範囲内になるように自車の速度を制御する。このため、第１の制御モードから第２の制御モードに切り替わる際でも自車の加減速度が所定の範囲内に抑制されているので、違和感のない乗り心地を実現できる。
【特許文献１】特開２００６−３４７５２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の自動車の走行制御装置は、道路形状ごとに適正速度を記憶し、その記憶された速度と現在の速度とを比較して異常判定しているため、初めて走る道路形状には対応できない問題がある。
【０００６】
例えば交差点の左折時と高速道路でのカーブでは、適正な進入速度は異なる。また同じ高速道路のカーブでも、通常、ドライバごとに進入速度は異なる。特許文献１の自動車の走行制御装置は、あるドライバについてある交差点の左折時の速度を記憶していても、曲率の異なる別の交差点では適正速度を記憶していないので、異常判定をすることが出来ない。よって、上記の自動車の走行制御装置は、初めて走る形状の道路では、平均的な適正速度を用いることになり、警報や運転支援を行っても、ドライバに違和感を与えてしまう問題がある。
【０００７】
本発明は、上述した課題を解決するために提案されたものであり、初めて走行する道路であってもドライバの異常運転を検出して運転支援を行う運転支援装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明である運転支援装置は、前記車両が走行する道路の形状を検出する道路形状検出手段と、前記道路形状検出手段により検出された道路形状と、前記車両の過去の最大加速度と、に基づいて前記道路の最大曲率地点における適正速度を算出する適正速度算出手段と、前記車両の走行速度を検出する走行速度検出手段と、前記道路形状検出手段により検出された道路形状と、前記走行速度検出手段により検出された走行速度とに基づいて、前記道路の最大曲率地点における速度を予測する速度予測手段と、前記適正速度算出手段により算出された適正速度と、前記速度予測手段により予測された速度と、に基づいて、走行状態が異常であるかを判定する判定手段と、を備えている。
【０００９】
請求項２の発明である運転支援装置は、前記車両が走行する道路の形状を検出する道路形状検出手段と、前記道路形状検出手段により検出された道路形状と、前記車両の過去の最大加速度と、に基づいて前記道路の最大曲率地点における適正速度を算出する適正速度算出手段と、前記車両の走行速度を検出する走行速度検出手段と、前記道路形状検出手段により検出された道路形状と、前記走行速度検出手段により検出された走行速度とに基づいて、前記道路の最大曲率地点における速度を予測する速度予測手段と、前記適正速度算出手段により算出された適正速度と、前記速度予測手段により予測された速度と、に基づいて、警報の出力又は車両の速度制御を行うことで運転支援を行う運転支援手段と、を備えている。
【００１０】
請求項３の発明である運転支援装置は、請求項２に記載の運転支援装置であって、前記運転支援手段は、前記適正速度算出手段により算出された適正速度と、前記速度予測手段により予測された速度と、に基づいて、前記適正速度になるように車両の速度制御を行う。
【００１１】
請求項４の発明である運転支援装置は、請求項１から３のいずれか１項に記載の運転支援装置であって、前記車両の横加速度を検出する横加速度検出手段と、前記横加速度検出手段により検出された横加速度の最大値を記憶する横加速度記憶手段と、を更に備え、前記適正速度算出手段は、前記横加速度記憶手段に記憶された横加速度の最大値を、前記車両の過去の最大加速度として用いる。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、道路の最大曲率地点における適正速度と、道路の最大曲率地点における予測された速度とに基づいて、最大曲率地点に応じた適正な速度になっているかを判定し、走行状態が異常であるかを高精度に判定することができる。
【００１３】
請求項２の発明によれば、道路の最大曲率地点における適正速度と、道路の最大曲率地点における予測された速度とに基づいて、警報の出力又は車両の速度制御を行うことで運転支援を行うことにより、最大曲率地点に応じた適正な速度になっていないときに運転支援を行うことができる。
【００１４】
請求項３の発明によれば、道路の最大曲率地点における適正速度と、道路の最大曲率地点における予測された速度と、に応じて車両の制動制御を行うことにより、車両が適正速度になるように制御することができる。
【００１５】
請求項４の発明によれば、横加速度記憶手段に記憶された横加速度の最大値を、前記車両の過去の最大加速度として用いて適正速度を予測することにより、過去の横加速度を学習して適切な運転支援を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１７】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る運転支援装置の構成を示すブロック図である。運転支援装置は、車両に搭載され、ドライバに情報を提示し又は車両を直接制御することにより、ドライバの運転を支援する。
【００１８】
運転支援装置は、横加速度に応じた信号を発生する横加速度センサ１１と、ＧＰＳによる位置検出及び地図データを用いて現在位置を表示し、現在地から目的までの経路を探索するナビゲーション装置１２と、前後加速度に応じた信号を発生する前後加速度センサ１３と、車速に応じた信号を発生する車速センサ１４と、運転支援のための演算を行う演算装置２０と、を備えている。
【００１９】
なお、ナビゲーション装置１２は、経路探索を行うと共に、経路探索で使用した現在位置及び現在走行中の道路形状のデータを演算装置２０に供給する。
【００２０】
演算装置２０は、横加速度を検出する横加速度検出部２１と、道路形状を検出する道路形状検出部２２と、前後加速度を検出する前後加速度検出部２３と、速度（車速）を検出する速度検出部２４と、を備えている。演算装置２０は、更に、横加速度を記憶する加速特性記憶部２５と、適正速度を予測する適正速度予測部２６と、速度を予測する速度予測部２７と、速度異常判定部２８と、を備えている。
【００２１】
ここで、横加速度検出部２１は、車両の横加速度に応じて横加速度センサ１１で生成された信号に基づいて、横加速度を検出する。加速特性記憶部２５は、横加速度検出部２１で検出された横加速度の最大値をドライバ特性値として記憶する。
【００２２】
以上のように構成された運転支援装置は、次のような処理を行うことで、異常状態であるかを判定する。
【００２３】
道路形状検出部２２は、ナビゲーション装置１２から供給される現在位置及び現在走行中の道路形状のデータに基づいて、車両前方の道路の形状を推定し、その道路の最大曲率とその位置とを推定する。
【００２４】
図２は、最大曲率の求め方を説明するための図である。始点Ｐ（０）から距離ｓの位置にある点をＰ（ｓ）とすると、接線ベクトルｔ（ｓ）は式（１）となる。
【００２５】
【数１】
2009116383.tif 000003
【００２６】
そして、曲率ｋ（ｓ）は式（２）となる。
【００２７】
【数２】
2009116383.tif 000004
【００２８】
そこで、道路形状検出部２２は、現在位置から所定距離までの位置Ｐ（ｓ）における曲率ｋ（ｓ）を逐次演算し、その曲率ｋ（ｓ）の最大値を最大曲率ｋとして求める。
【００２９】
また、適正速度予測部２６は、安全に旋回できる限界の速度である適正旋回速度Ｖｓを予測する。
【００３０】
図３は、曲率に対する旋回速度の関係を示す図である。同図に示すように、曲率が大きくなるに従って旋回速度が小さくなる。このように、道路の曲率と旋回速度との間には特定の関係があり、正常時にはドライバの運転はその関係に従うことが分かっている。ここで、各々の曲率において旋回速度の最大値をとると、図３に示すような曲線が得られる。この曲線は、最大加速度の（１／２）乗に比例し、最大曲率の逆数の（１／２）乗に比例する。
【００３１】
そこで、道路形状検出部２２は、加速特性記憶部２５に記憶されているドライバ特性値である最大加速度ａｙと、道路形状検出部２２で求められた最大曲率ｋと、を用いて、式（３）に従って適正旋回速度Ｖｓを算出する。
【００３２】
【数３】
2009116383.tif 000005
【００３３】
一方、速度予測部２７は、道路形状検出部２２で計算された最大曲率地点までの距離ｄと、前後加速度検出部２３で検出された現在の前後加速度ａ、速度検出部２４で検出された現在の速度Ｖとを用いて、式（４）に従って最大曲率地点における予測速度Ｖ＊を計算する。
【００３４】
【数４】
2009116383.tif 000006
【００３５】
速度異常判定部２８は、適正速度予測部２６で予測された適正旋回速度Ｖｓと、速度予測部２７で予測された予測速度Ｖ＊とを比較し、予測速度Ｖ＊が適正旋回速度Ｖｓを超えたときに異常であると判定する。これにより、例えば、ドライバが居眠り、飲酒、脇見等により異常運転をした場合でも、その異常運転の検出が可能になる。
【００３６】
以上のように、第１の実施形態に係る運転支援装置は、ドライバの最大横加速度と道路の最大曲率とに基づいて安全旋回速度である適正旋回速度を算出し、この適正旋回速度と最大曲率地点における予測速度とを比較し、予測速度が適正旋回速度を超えたときに異常であると判定する。これにより、上記運転支援装置は、車両の旋回速度と道路形状との関係から外れた異常運転を検出できるので、その検出結果を用いて適切な運転支援を行うことが可能になる。
【００３７】
また、運転支援装置は、ドライバの過去の運転により得られた横加速度を学習して、その学習により得られた横加速度の最大値を用いることにより、初めて走行する道路であっても適正速度を予測して、異常運転か否かを高精度に判定することができる。
【００３８】
［第２の実施形態］
図４は、本発明の第２実施形態に係る運転支援装置の構成を示すブロック図である。第１の実施形態と同一の部位には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。第２の実施形態に係る運転支援装置は、図１に示す構成に加えて、速度支援装置３１と、警報装置３２とを備えている。
【００３９】
速度支援装置３１は、速度異常判定部２８により異常であると判定されたときに、車両の制動制御を行う。具体的には、速度支援装置３１は、速度異常判定部２８により異常であると判定されたときに、適正速度予測部２６で予測された適正旋回速度Ｖｓと、速度検出部２４で検出された現在の速度Ｖとを用いて、次の式（５）に従って必要な減速度ａｓを算出する。
【００４０】
【数５】
2009116383.tif 000007
【００４１】
そして、速度支援装置３１は、減速度ａｓになるように車両の制動制御を行う。これにより、運転支援装置は、車両が安全に旋回できるような速度に自動的に制御することができる。
【００４２】
また、警報装置３２は、速度異常判定部２８により異常であると判定されたときに、速度超過の警報を出力する。これにより、ドライバに対して事前に危険を知らせることができる。
【００４３】
［第３の実施形態］
図５は、本発明の第３の実施形態に係る運転支援装置の構成を示すブロック図である。なお、上述した実施形態と同一の部位には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００４４】
第３の実施形態に係る運転支援装置は、横加速度に応じた信号を発生する横加速度センサ１１と、現在位置を表示して現在地から目的までの経路を探索するナビゲーション装置１２と、車速に応じた信号を発生する車速センサ１４と、運転支援のための演算を行う演算装置２０Ａと、所定の速度になるように車両速度を自動的に制御する自動運転装置３３と、を備えている。
【００４５】
演算装置２０Ａは、横加速度を検出する横加速度検出部２１と、道路形状を検出する道路形状検出部２２と、速度（車速）を検出する速度検出部２４と、横加速度を記憶する加速特性記憶部２５と、適正速度を予測する適正速度予測部２６と、を備えている。
【００４６】
自動運転装置３３は、適正速度予測部２６で予測された適正旋回速度Ｖｓに従って、最大曲率地点まで自動的に減速するように又は適正旋回速度Ｖｓを保つように加速するための自動速度制御を行う。また、自動運転装置３３は、速度検出部２４で検出された現在の速度Ｖが適正速度予測部２６で予測された適正旋回速度Ｖｓになるように、最大曲率地点まで自動的に減速するように自動速度制御を行ってもよい。これにより、運転支援装置は、最大曲率地点において安全に旋回できるような速度に制御することができる。
【００４７】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内で設計上の変更をされたものにも適用可能であるのは勿論である。
【００４８】
例えば、上述した各実施形態に係る運転支援装置は、道路形状を推定するためのナビゲーション装置１２の代わりに、前方道路を撮像する撮像装置と、撮像装置により生成された画像に所定の画像処理を行って道路形状を推定する画像処理部と、を用いてもよい。
【００４９】
また、第１及び第２の実施形態に係る運転支援装置は、前後加速度センサ１３及び前後加速度検出部２３を用いる代わりに、速度検出部２４により検出された速度を時間微分することで前後加速度を検出する検出部を備えてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る運転支援装置の構成を示すブロック図である。
【図２】最大曲率の求め方を説明するための図である。
【図３】曲率に対する旋回速度の関係を示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る運転支援装置の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る運転支援装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５１】
１１  横加速度センサ
１２  ナビゲーション装置
１３  前後加速度センサ
１４  車速センサ
２０，２０Ａ  演算装置
２１  横加速度検出部
２２  道路形状検出部
２３  前後加速度検出部
２４  速度検出部
２５  加速特性記憶部
２６  適正速度予測部
２７  速度予測部
２８  速度異常判定部
３１  速度支援装置
３２  警報装置
３３  自動運転装置
【図１】
2009116383.tif 000008
【図２】
2009116383.tif 000009
【図３】
2009116383.tif 000010
【図４】
2009116383.tif 000011
【図５】
2009116383.tif 000012