JP2009210510A - 車両運転支援システムおよび車両運転支援方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】いわゆるマッチングフリー状態を判断した場合には不要なガイダンスや警告音の発生、あるいはブレーキ制御等が行われないように考慮された車両の運転支援システムを提供する。
【解決手段】一時停止線における一時停止制御の運転支援アプリケーションの実行は、一時停止線の所定距離だけ手前からその存在を画面表示するとともに、音声案内にて告知する。一時停止制御の運転支援アプリケーションの実行中において、マッチングフリー状態を判定された場合には、以降の画面表示や音声案内を中止することで、運転者に違和感を与えることがなくなる。
【選択図】図4
【解決手段】一時停止線における一時停止制御の運転支援アプリケーションの実行は、一時停止線の所定距離だけ手前からその存在を画面表示するとともに、音声案内にて告知する。一時停止制御の運転支援アプリケーションの実行中において、マッチングフリー状態を判定された場合には、以降の画面表示や音声案内を中止することで、運転者に違和感を与えることがなくなる。
【選択図】図4
Description
本発明は、車両に搭載されるナビゲーションシステムを活用した車両運転支援システムおよび車両運転支援方法に関し、特に自車の現在位置と進行方向を地図と重ね合わせてモニタに表示するロケータ機能を実行するにあたり、例えば地図データ上に記録されていない道路を走行したような場合には、マップマッチング処理が行えないいわゆるマッチングフリー状態となることから、このマッチングフリー状態を考慮した車両運転支援システムおよび車両運転支援方法に関するものである。
この種の技術としては、例えば特許文献1に記載のように、自車位置が曲がるべき交差点までの残距離を音声で運転者に告知するようにしたナビゲーションシステムがある。より具体的には、自車位置が曲がるべき交差点の所定距離だけ手前まで接近した時に一定周期の警告音を鳴らし、自車位置が曲がるべく交差点に近付くのに伴って警告音の周期を漸次短くし、自車位置が曲がるべき交差点に最接近した場合には警告音を鳴り続けるようにしたものである。
特開2001−255166号公報
特許文献1に記載の技術においては、マッチングフリー状態となった場合のことが全く考慮されていないため、例えば不要なガイダンスや警告音が鳴り続けたり、あるいはブレーキ制御や加速制御が行われる可能性がある。
例えば、特許文献1に記載の技術において、曲がるべき交差点までの残距離を音声で運転者に告知し始めた以降に、例えば交差点よりも手前位置にて左折して駐車場等に進入したような場合、駐車場内の走行経路は地図データ上に記録されていないためにいわゆるマッチングフリー状態となり、駐車場内を走行しているにもかかわらず、先の交差点までの残距離を知らせる警告音が鳴り続けることとなり、不快感を与えることとなって好ましくない。
また、上記警告音の鳴動に加えて曲がるべき交差点までの残距離を把握しながらその残距離に応じた自動ブレーキ制御や加速制御等を行うシステムでは、同時に駐車場内を走行しているにもかかわらず先ブレーキ制御や加速制御が行われる可能性があり、実情に即していない。
本発明はこのような課題に着目してなされたもので、いわゆるマッチングフリー状態と判断した場合には、以降の不要なガイダンスや警告音の発生、あるいはブレーキ制御等が行われないようにした車両の運転支援技術を提供するものである。
本発明は、予め記憶された地図情報と自車位置とに基づいて予め用意されている車両の運転支援アプリケーションを実行する点、および自車位置と地図情報とに基づいてマップマッチング処理を行うことにより地図上での自車位置を特定してその地図上に投影するというマッチングに関する基本技術は従来と同様であるが、マップマッチング処理が行われないマッチングフリー状態にあるか否かを判定し、マッチングフリー状態と判定された場合には、車両の運転支援アプリケーションの実行を中止するようにしたものである。
本発明によれば、いわゆるマッチングフリー状態に基づく精度の悪い運転支援、例えば不要な音声ガイダンスや警告音の発生、あるいはブレーキ制御等がキャンセルされることになるので、運転者に不快感を与えることがなくなる。
図1以下の図面は本発明に係る車両運転支援システムのより具体的な実施の形態を示し、特に図1はそのシステム構成の概略を示している。
図1のシステムは、周知のカーナビゲーションシステムと車両制御とを連携させたシステムとして車両に搭載されるもので、マイクロコンピュータを主体とするナビゲーションシステム演算部(以下、「N/S演算部」と略称する。)1を中心として構成される。
N/S演算部1にはGPS受信機2、ジャイロスコープ3およびG(加速度)センサ4が付帯していて、それぞれの信号がN/S演算部1に入力されるほか、車速信号を含む各種の車両信号(情報)がCAN(Controller Area Network:車載機器の多重通信ネットワーク)経由にてN/S演算部1に入力される。これらのGPS受信機2、ジャイロスコープ3およびGセンサ4は自車位置を検出(測位)するための基本的なセンサとして機能する。また、N/S演算部1には、CD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)またはHDD(Hard Disc Drive)等の記録媒体にデータベースとして構築された地図データ(デジタル地図データ)5が付帯していて、道路地図データ等が逐次N/S演算部1に呼び出される。同時に、N/S演算部1には、必要に応じてラジオのFM受信機6やVICS受信機7等の通信機器を介して交通情報等が取り込まれる。
そして、N/S演算部1では、上記センサ群からの自車位置検出用の信号に基づいて自車の現在位置(絶対位置)を高精度に算出する一方、その自車の現在位置データおよび地図データ5から得られる道路地図データに基づいて周知のパターンマッチングの手法にてマップマッチング処理を実行することにより、自車が地図上のどの位置に存在しているか、すなわち自車の地図上での相対位置を検出することになる。さらに、先に述べたCAN経由で得られる車速信号等の車両情報と地図データ5を基に、自車位置から目的地までの経路誘導をするというカーナビゲーションシステムの基本機能が実現される。
なお、上記地図データ5には、例えば日本全土の道路地図データのほか、それに付随する施設データ等を含むものである。さらに、上記道路地図データには、道路形状、道路種別、道路距離、道路幅員、道路勾配、道路名のほか、交通規制データ、さらには経路検索用の道路データ(リンクデータ)を含むものである。すなわち、上記道路地図データには、ITS(Intelligent Transport System)情報として、一時停止線、交差点、徐行区間、スクールゾーン等の位置情報のほか、道路のカーブにおける曲率情報、および各道路での規制速度情報等が含まれている。
また、上記N/S演算部1には、ユーザが各種の操作あるいは指示を行うための操作スイッチ群8のほか、ナビゲーション情報や各種のメッセージ等を表示するための液晶モニタ等のディスプレイ9、さらには音声案内あるいは各種の警告音の発生のためのスピーカ10等が付帯しているほか、運転支援アプリケーション制御部(以下、「運転支援アプリ制御部」と略称する。)11が付帯している。
そして、先にも述べたように、ディスプレイ9の画面に自車周辺の道路地図と共に自車の進行方向を含む現在位置を重ね合わせて表示させるロケータ機能や、ユーザにより指定された目的地までの推奨走行経路を自動的に計算してその経路を案内するルートガイダンス機能等のナビゲーション機能、すなわち地図表示(描画)、ルート探索、ルート案内等のナビゲーション機能が実現されることになる。なお、地図表示(描画)、ルート探索、ルート案内等のナビゲーション機能も後述する本発明の運転支援アプリケーションの一部に含まれることになる。
上記運転支援アプリ制御部11は、自車周辺の地図データを利用した各種の運転支援アプリケーションの実行または制御をN/S演算部1と共に司るものであって、そのソフトウウェアによってそれぞれの運転支援アプリケーションが実行され、同時にその運転支援アプリ制御部11と車両側の走行制御回路部である走行制御コントロールユニット12との間で必要な情報の授受が行われる。
ここでの運転支援アプリケーションとしては、車両側の走行制御コントロールユニット12と協調したブレーキ制御または加速制御であり、例えばITS情報として得られた一時停止線や交差点、徐行区間、スクールゾーン等のそれぞれの位置や距離情報に基づいた一時停止制御やブレーキ制御、道路ごとの規制速度情報に基づいたブレーキ制御または加速制御、およびカーブの位置情報や曲率情報に基づいたカーブ前減速制御(ブレーキ制御または加速制御)等のほか、それらに関するガイダンスを想定している。
より具体的には、一時停止制御に関する運転支援アプリケーションとは、自車が通過すると予測される交差点または一時停止線までの自車位置からの残距離を車内に設けたモニタに表示するとともに音声でも告知し、一時停止線の手前で自動的に自車を停止させる自動ブレーキ制御機能をいう。ただし、運転支援アプリケーションであるかぎりにおいては、モニタ表示機能および自動ブレーキ制御機能のうちいずれか一方であっても良い。
同様に、規制速度制御に関する運転支援アプリケーションとは、法規制された速度を維持するための自動ブレーキ制御または加速制御をいう。
また、カーブ前減速制御に関する運転支援アプリケーションとは、所定曲率のカーブを安全に走行することができるように該当するカーブの手前から自動ブレーキ制御または加速制御を行う機能をいう。
さらに、徐行区間およびスクールゾーンに関する運転支援アプリケーションについても、上記カーブ前減速制御に関する運転支援アプリケーションに準ずるものである。
ここで、それぞれの運転支援アプリケーションの実行の手順を、一時停止制御に関する運転支援アプリケーション(以下、「一時停止アプリ」と略称する。)を例にとって図2以下のフローチャートを参照しながら説明する。
図2に示すように、N/S演算部1では、そのロケータ機能によるマップマッチング処理(図2では「M/M」と記載してある。)を一定周期で実行する。ここでは、10msecタイマにより所定の関数を呼び出した上で(ステップS1)、図5に示すように車速に応じた移動距離ごとにマップマッチング処理を実行する(ステップS2,S3)。自車位置の算出は、前回に算出を行った場所からの移動距離におよびその間の進行方向の変化を検出して行う。なお、自車の移動距離は図1に示すようにCAN経由で得られる車速信号に基づいて算出する。このマップマッチング処理により、自車位置を特定してその地図上に投影する際に、現在走行中と推定される道路の上に自車位置が位置するように自律的に補正される。
なお、前回算出を行った場所からの移動距離が、図5のような車速に応じた移動距離に達していない場合には、ステップS15に進む。また、ステップS3においてマップマッチング処理が実行されない場合には、いわゆるマッチングフリー状態と判断して後述するステップS21のマッチングフリー処理のロジックに進む。
マップマッチング処理の実行後、N/S演算部1での道路先読み機能(以下、この機能を「プレビュー機能」と称する。)を実行し、自車から数百メートル先の道路情報、例えば800メートル先の道路情報としてノード(誘導経路を構成する経緯度)およびリンクを読み込むとともに(ステップS4)、そのプレビュー結果から自車の進路推定を行う(ステップS5)。そして、その進路推定上に一時停止線がある場合には運転支援アプリ制御部11との協働により「一時停止アプリ」が実行される(ステップS6)。また、進路推定上に一時停止線がない場合には後述のステップS14に進む。
この「一時停止アプリ」の実行は、マップマッチングした自車位置から一時停止線までの距離L1を地図データ5から算出し(ステップS7)、次いでその残距離L1が第1の所定値以内、例えば400m以内の場合には、一時停止フラグをONに設定し(ステップS8,S9)、そのL1の値と一時停止線フラグがONである旨の情報をCAN経由にて走行制御コントロールユニット12に出力する(ステップS10)。なお、残距離L1が400m以内でない場合には、後述のステップS20に進む。
また、自車位置から一時停止線までの残距離L1が第2の所定値以内、例えば50m以内となった場合には、ディスプレイ9の画面への残距離L1の可視表示、例えば残距離L1のインジケータによる可視表示やスピーカ10からの音声ガイダンス等をもって一時停止線が近いことを予告する(ステップS11,S12)。なお、残距離L1が50m以内でない場合には、先のステップS1に戻る。
さらに、自車が一時停止線を通過したと判断した場合(残距離L1が0m以下となった場合)には(ステップS13)、それに続くステップS14にて一時停止線までの残距離L1を初期値にリセットするとともに、一時停止フラグをOFFに設定し、そのL1の値と一時停止フラグがOFFである旨の情報をCAN経由にて走行制御コントロールユニット12に出力する。同時に、一時停止線の予告画面を消去するとともに、音声ガイダンスも止める。
ここで、自車から一時停止線までの残距離L1は一定周期ごとのマップマッチングのタイミングで算出されるものであるから、その精度が粗いものとなる。そのため、マップマッチング処理が行われない区間において、一時停止線までの残距離計算の補完を行う必要がある。そこで、ステップS2およびS15のように、自車の移動距離がマップマッチング処理実行距離以下で且つ前方に一時停止線がある場合には、先の「一時停止アプリ」の一環として補完処理が実行される。すなわち、ステップS16のように、前回のマップマッチング処理を実行した自車位置からCAN経由で得られる車速信号または車輪速信号を用いて現在位置までの移動距離L2を算出し、そのL2とL1の値に基づいて一時停止線までの残距離L3(=L1−L2)を算出するとともに(ステップS17)、一時停止線フラグをONに設定し、そのL3の値と一時停止線フラグがONである旨の情報をCAN経由にて走行制御コントロールユニット12に出力する(ステップS18)。そして、ステップS19においてステップS11と同じ処理を実行する。
その一方、ステップS3においてマッチングフリー状態と判定された場合には、ステップS21を経て図4のマッチングフリー処理のロジックに移行することは先に述べた。
マッチングフリー状態とは、(1)自車が地図データに登録されていない道路を走行したとき、(2)自車が旋回したとき、(3)自車がカーブが連続しているような山道を走行しているとき、にそれぞれ発生する。なお、(2)と(3)については、実際の走行軌跡と地図データに比較的大きな誤差があるため、N/S演算部1でのロケータ機能を強制的にマッチングフリー状態としている。そのため、(2)と(3)の場合についても(1)と同等な状況と推定して図4のロジックを実行させるものとする。
同図において、図2のステップS3でN/S演算部1でのロケータ機能がマッチングフリー状態と判定された場合には、再度マッチングフリー状態か否かを判定し(図4のステップS31)、マッチングフリー状態が検出されたならば、所定時間経過後に、すなわち、自車が旋回していないこと(ステップS32)、および自車が山道を走行していないこと(ステップ33)を条件に、現在把握している一時停止線までの残距離を初期値にリセットして設定し直すとともに、一時停止線フラグをOFFに設定し、それらの設定内容をCAN経由にて走行制御コントロールユニット12に出力する(ステップS34)。同時に、一時停止線の予告画面を消去するとともに、音声ガイダンスも止める(ステップS35)。
この場合において、マッチングフリー状態と判定されてから、実際に一時停止線の予告画面の表示や音声ガイダンスが中止されるまでに要する時間は、先のマップマッチング実行時間間隔に比べて長いものとなる。
このように、マッチングフリー状態では、その先の一時停止線の予告画面や音声ガイダンスを止めて、実質的に精度および信頼性が低い走運転支援情報をキャンセルすることにより、運転者に違和感を与えることがない。
例えば図6に示すように一時停止線の予告画面や音声ガイダンスが有効になった以降であって、且つその一時停止線に自車Cが到達する前にその手前の駐車場Pに左折にて進入したような場合には、従来であれば一時停止線の予告画面や音声ガイダンスが継続され、不要なブレーキ制御等が行われてしまう可能性があるが、本実施の形態ではそのような不具合の発生がなくなる。
ただし、マッチングフリー状態ではN/S演算部1で把握している情報を一律に初期化してしまうのではなく、マッチングフリー状態と判定されてから所定時間経過後に、すなわち先の(2)および(3)の状態でないことを条件に、初めてN/S演算部1で把握している情報を実質的に初期化し、なお且つ一時停止線の予告画面の消去や音声ガイダンスを中止するようにしているため、例えば(2)や(3)の状態においてその先の一時停止線情報やカーブの曲率情報等の必要不可欠な情報を失ってしまうことがない。
例えば、図7に示したような自車Cのカーブ旋回中においては、先に述べたようにN/S演算部1でのロケータ機能を強制的にマッチングフリー状態としているが、マッチングフリー状態においてN/S演算部1で把握している情報を一律に初期化してしまうと、例えば現在旋回中のカーブの先の一時停止線情報や曲率情報等の必要不可欠な情報を失ってしまう可能性があるが、本実施の形態ではそのような不具合の発生を回避できるようになる。
ここで、図2〜4ではITS情報に基づいた一時停止制御に関する運転支援アプリケーション、すなわち「一時停止アプリ」を例にとって説明しているが、同じくITS情報に基づいたカーブ前減速制御のほか、規制速度制御、徐行区間およびスクールゾーンの場合にもほぼ同様な処理手順で制御が実行される。つまり、図2のステップS6において、進路推定上に一時停止線に代えてカーブ、規制速度区間、徐行区間およびスクールゾーンがある場合には、「一時停止アプリ」に代えてそれぞれのアプリケーションが実行されることになる。
ただし、カーブ前減速制御に関する運転支援アプリケーションの場合には、図4のステップS34の処理内容が「カーブ曲率値を初期値にリセット」に、徐行区間に関する運転支援アプリケーションの場合には、同様に「徐行区間までの距離を初期値にリセット、徐行区間フラグをOFF」に、スクールゾーンに関する運転支援アプリケーションの場合には、同様に「スクールゾーンまでの距離を初期値にリセット、スクールゾーンフラグをOFF」に、規制速度制御に関する運転支援アプリケーションの場合には、同様に「規制速度を初期値にリセット」になり、いずれの場合にもそれらの設定内容をCAN経由にて走行制御コンとロー津ユニット12に出力するとともに、それぞれの運転支援アプリケーションに関する予告画面を消去するとともに、音声ガイダンスも止めることになる。
図8は上記運転支援アプリケーションが実行される際の走行制御コントロールユニット12側での処理手順すなわち「一時停止アプリ」実行時の走行制御コントロールユニット12側での処理手順を示し、N/S演算部1からの情報をもとに、一時停止フラグがONであることを条件に目標速度を演算し(ステップS41〜S43)、その目標速度に応じたブレーキまたは加速指令をブレーキ制御系またはスロットル制御系に出力することになる(ステップ44)。
その一方、例えば図6に示したように自車Cが一時停止線に到達する前にその手前の駐車場Pに左折にて進入したような場合には、先に述べたようないわゆるマッチングフリー状態となることから、走行制御コントロールユニット12側では、N/S演算部1での「一時停止フラグをOFF」で且つ「一時停止線までの距離を初期値にリセット」との処理の実行内容を把握しているため(図4のステップS34参照)、その走行制御コントロールユニット12側での目標速度は最大となり、故に駐車場P内において不要なブレーキ制御が行われることはない。
すなわち、図6の例では、自車Cが駐車場P内に進入してマッチングフリー状態となった時点で、それまでの一時停止線の予告表示画面や音声ガイダンスが中止され、同時に駐車場P内において不要なブレーキ制御が行われることもないので、違和感を与えることがなくなる。
1…ナビゲーションシステム演算部(N/S演算部)
2…GPS受信機
3…ジャイロスコープ
4…Gセンサ
5…地図データ
11…運転支援アプリケーション制御部(運転支援アプリ制御部)
12…走行制御コントロールユニット
2…GPS受信機
3…ジャイロスコープ
4…Gセンサ
5…地図データ
11…運転支援アプリケーション制御部(運転支援アプリ制御部)
12…走行制御コントロールユニット
Claims (6)
- 予め記憶された地図情報と自車位置とに基づいて予め用意されている車両の運転支援アプリケーションを実行するようにした車両運転支援システムにおいて、
自車位置と地図情報とに基づいてマップマッチング処理を行うことにより地図上での自車位置を特定してその地図上に投影するマッチング手段と、
前記マッチング手段によるマップマッチング処理が行われないマッチングフリー状態にあるか否かを判定するマッチングフリー判定手段と、
前記マッチングフリー判定手段によりマッチングフリー状態と判定された場合に、車両の運転支援アプリケーションの実行を中止する運転支援中止手段と、
を備えていることを特徴とする車両運転支援システム。 - 前記運転支援中止手段は、マッチングフリー判定手段によりマッチングフリー状態と判定されてから所定時間経過後に運転支援アプリケーションの実行を中止することを特徴とする請求項1に記載の車両運転支援システム。
- 前記運転支援中止手段は、マッチングフリー判定手段によりマッチングフリー状態と判定された後、自車の走行状態または周囲環境を考慮した上で運転支援アプリケーションの実行を中止することを特徴とする請求項2に記載の車両運転支援システム。
- 前記マッチング手段では、所定の時間間隔ごとにマップマッチング処理を実行し、自車位置を特定してその地図上に投影する際に現在走行中と推定される道路の上に自車位置が位置するように補正するとともに、
前記マッチングフリー判定手段によりマッチングフリー状態と判定されてから運転支援アプリケーションの実行が中止されるまでに要する所定時間に比べて、前記マップマッチング処理の時間間隔の方が小さくなるように設定されていることを特徴とする請求項2または3に記載の車両運転支援システム。 - 前記運転支援アプリケーションには、自車が通過すると予測される交差点または停止線までの自車位置からの残距離を車内に設けたモニタに表示する機能、および停止線の手前で自動的に自車を停止させる自動ブレーキ制御機能のうち、少なくともいずれか一方を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の車両運転支援システム。
- 予め記憶された地図情報と自車位置とに基づいて予め用意されている車両の運転支援アプリケーションを実行するようにした車両運転支援方法において、
自車位置と地図情報とに基づいてマップマッチング処理を行うことにより地図上での自車位置を特定してその地図上に投影するマッチング工程と、
前記マップマッチング処理が行われないマッチングフリー状態にあるか否かを判定するマッチングフリー判定工程と、
を含んでいて、
前記マッチングフリー状態にあると判定された場合に、車両の運転支援アプリケーションの実行を中止することを特徴とする車両運転支援方法。
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JP2008056235A JP2009210510A (ja) | 2008-03-06 | 2008-03-06 | 車両運転支援システムおよび車両運転支援方法 |
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JP2008056235A Pending JP2009210510A (ja) | 2008-03-06 | 2008-03-06 | 車両運転支援システムおよび車両運転支援方法 |
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Cited By (2)
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WO2014125757A1 (ja) * | 2013-02-14 | 2014-08-21 | 株式会社デンソー | 車両用運転支援システム及び運転支援実行方法 |
CN112020736A (zh) * | 2018-04-27 | 2020-12-01 | 日野自动车株式会社 | 驾驶支援装置及交通*** |
-
2008
- 2008-03-06 JP JP2008056235A patent/JP2009210510A/ja active Pending
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