JP2013152605A - 運転支援装置、運転支援方法、プログラム及び媒体 - Google Patents
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Abstract
【課題】運転者の意図により適応させた適切な警報を実現することができる運転支援装置、運転支援方法、プログラム及び媒体を提供すること。
【解決手段】本発明による運転支援装置1は、前方物体FCと自車両Cの距離Lと相対速度Vrに基づいて衝突余裕時間TTCを演算する演算手段2cと、衝突余裕時間TTCに基づいて警報を行う警報手段2dを含み、演算手段2cは距離Lが所定距離L3を超える場合に、加速区間L1と減速区間L2と所定距離L3の追従区間を含む複数の区間に分割して追従区間以外の区間毎の所要時間TTC1、2を合計して合計値を演算し、合計値により衝突余裕時間TTCを補正することを特徴とする。
【選択図】図1
【解決手段】本発明による運転支援装置1は、前方物体FCと自車両Cの距離Lと相対速度Vrに基づいて衝突余裕時間TTCを演算する演算手段2cと、衝突余裕時間TTCに基づいて警報を行う警報手段2dを含み、演算手段2cは距離Lが所定距離L3を超える場合に、加速区間L1と減速区間L2と所定距離L3の追従区間を含む複数の区間に分割して追従区間以外の区間毎の所要時間TTC1、2を合計して合計値を演算し、合計値により衝突余裕時間TTCを補正することを特徴とする。
【選択図】図1
Description
本発明は、自車両とその前方に位置する前方物体との距離と相対速度に基づき、適宜警報を行う運転支援装置、運転支援方法、プログラム及び媒体に関する。
従来、上述したような運転支援装置においては、下記の特許文献1に記載されるように自車両と前方物体である先行車両の車間距離を相対速度により除して衝突余裕時間を演算して、この衝突余裕時間に基づいて警報を行い、運転者に注意を促すとともに、安全な車間距離を維持することも行われる。
ところが、このような運転支援装置においては、前方物体との距離が比較的長く間隔が開き過ぎていると運転者が感じて、距離を詰める目的で加速を行った場合において、不要な警報が行われてしまうおそれがあった。
本発明は、上記問題に鑑み、運転者の意図により適応させた適切な警報を実現することができる運転支援装置、運転支援方法、プログラム及び媒体を提供することを目的とする。
上記の問題を解決するため、本発明による運転支援装置は、前方物体と自車両の距離と相対速度に基づいて衝突余裕時間を演算する演算手段と、前記衝突余裕時間に基づいて警報を行う警報手段を含み、前記演算手段は前記距離が所定距離を超える場合に、加速区間と減速区間と前記所定距離の追従区間を含む複数の区間に分割して前記追従区間以外の前記区間毎の所要時間を合計して合計値を演算し、当該合計値により前記衝突余裕時間を補正することを特徴とする。なお、前記前方物体は先行車両と静止物の双方を含み、前記前方物体が先行車両である場合、前記距離は車間距離となる。
また、本発明による運転支援方法は、前方物体と自車両の距離と相対速度に基づいて衝突余裕時間を演算する演算ステップと、前記衝突余裕時間に基づいて警報を行う警報ステップを含み、前記演算ステップにおいて前記距離が所定距離を超える場合に、加速区間と減速区間と前記所定距離の追従区間を含む複数の区間に分割して前記追従区間以外の前記区間毎の所要時間を合計して合計値を演算し、当該合計値により前記衝突余裕時間を補正することを特徴とする。本発明のプログラムは前記運転支援方法を実行するプログラムであり、本発明の媒体は当該プログラムを格納した媒体である。
本発明によれば、運転者の意図を反映させたより適切な警報を行うことが可能な運転支援装置、運転支援方法、プログラム及び媒体を提供することができる。
以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明に係る実施例1の運転支援装置1の一実施形態を示すブロック図である。運転支援装置1は、システムECU2(System Electronic Control Unit)と、ミリ波レーダ3と、車輪速センサ4と、ヨーレートGセンサ5と、警報ブザー6と、メータ7と、ブレーキ装置8と、シートベルト9を備えて構成される。システムECU2と、メータ7と、ブレーキ装置8と、シートベルト9はCAN(Controller Area Network)等の通信規格により相互に接続される。
システムECU2は、例えばCPU、ROM、RAMおよびそれらを接続するデータバスと入出力インターフェースから構成され、ROMに格納されたプログラムに従い、CPUが所定の処理を行うものであり、以下に述べる処理を行う車速検出手段2aと、車間距離検出手段2bと、演算手段2cと、警報手段2dとを構成するものである。
ミリ波レーダ3は、例えば図2に示す自車両Cのフロントグリル又はフロントバンパーに設けられる。ミリ波レーダ3は、自車両Cの前方に位置する前方物体である先行車両FCと自車両Cとの車間距離Lを測定して、その測定結果をシステムECU2に出力する。
ヨーレートGセンサ5は、例えば自車両Cのフロア内に設置されて、自車両Cの前後方向軸周りのヨーレートと前後方向の加減速度を検出して検出結果をシステムECU2に出力するものである。
警報ブザー6は例えば、自車両C室内前方の図示しないフロントパネルにおいてメータ7に隣接して設置されて、警報手段2dの警報指令に基づいて鳴動されて、運転者に注意喚起と加速の抑制及び減速を促すものである。
メータ7は上述したフロントパネル内のメータパネルと、図示しないメータECUを含む。メータECUは例えばCPU、ROM、RAMおよびそれらを接続するデータバスと入出力インターフェースから構成される。メータECUは、ROMに格納されたプログラムに従い、CPUが所定の処理を行い、システムECU2から取得した車速Vnに基づいてメータパネル内の速度計やオドメータを制御するとともに、システムECU2の警報手段2dの警報指令に基づいて図示しない警告灯を点灯する制御を行う。
ブレーキ装置8は、自車両C内の前後左右の車輪に対応して設けられた図示しないブレーキユニットと、ブレーキECUを含む。ブレーキECUは、例えばCPU、ROM、RAMおよびそれらを接続するデータバスと入出力インターフェースから構成され、ROMに格納されたプログラムに従い、CPUが所定の処理を行うものであり、システムECU2の警報手段2dからの警報指令に基づき、車両の各車輪に設けられたブレーキユニットを制御して車両の制動を行う。
シートベルト9は図示しないシートベルト装置とシートベルト装置を制御するシートベルトECUを含む。シートベルトECUは、例えばCPU、ROM、RAMおよびそれらを接続するデータバスと入出力インターフェースとから構成され、ROMに格納されたプログラムに従い、CPUが所定の処理を行うものであり、システムECU2の警報手段2dからの警報指令に基づき、シートベルト装置のベルトの張力を増大させる制御を行うものである。
これに加えて、システムECU2の車速検出手段2aは車輪速センサ4からの車輪速信号に基づいて自車両Cの車速Vを検出し、ヨーレートGセンサ5の検出結果から加速度a1を検出し、旋回半径Rを検出する。システムECU2の車間距離検出手段2bは、ミリ波レーダ3の測定結果に基づいて、自車両Cと先行車両FCとの車間距離Lを検出し、車間距離Lの微分値から相対速度Vrを検出する。
演算手段2cは、先行車両FCと自車両Cの車間距離Lが所定距離L3以下であれば、所定距離L3を相対速度Vrで除した所定距離L3に相当する追従区間に対応する衝突余裕時間TTC3=TTCを演算して求める。車間距離Lが所定距離L3より大きい場合には、演算手段2cは図2に示すように、加速区間L1と減速区間L2と所定距離L3の追従区間を含む複数の区間に分割して追従区間以外の区間毎の所要時間TTC1、TTC2を合計して合計値を演算し、合計値により衝突余裕時間TTCをTTC=TTC1+TTC2+TTC3として補正する。
ここで、追従区間とは先行車両FCを自車両Cが追従して走行する場合の、適度な距離を有する区間であり、車間距離Lを構成する複数の区間のうち、最も先行車両FC側に位置する区間である。追従区間の長さである所定距離L3は、車速に対応して決定される運転者にとって適度な車間距離である。この所定距離L3はシステムECU2の例えばROM、RAM等の記憶手段に予め車速Vnに対応するマップとして記憶されているものである。
また、加速区間L1とは、自車両Cが先行車両FCとの車間距離Lを詰めるための加速を伴う区間であり、減速区間L2とは、加速区間L1が終了した後、自車両Cの車速を先行車両FCの車速に徐々に合わせるための減速を伴う区間である。加速区間L1と減速区間L2の和は車間距離Lから所定距離L3を減じた差L−L3であり、例えばL2と差L−L3の比をε(<1)と定義すると、L1=(1−ε)(L−L3)となり、L2=ε(L−L3)となる。このεについては実験値であっても学習値であってもよい。
加速区間L1を自車両Cが走行するのに要する所要時間TTC1は、初速Vnで加速度aの等加速度運動における走行距離Lと走行時間tが以下の数1で表されることから、加速区間L1の加速度をa1とすると、TTC1は以下の数2で表される。
図3に示すステップS1において、システムECU2はミリ波レーダ3の検出結果に基づいて先行車両FCが存在するか否かを判定し、肯定であればステップS2にすすみ、否定であればRETURNにすすむ。ステップS2において、システムECU2の車速検出手段2aは、自車両Cの車速Vnと加速度a1と旋回半径Rを検出し、車間距離検出手段2bは車間距離Lと相対速度Vrと車線中央からの車幅方向の自車両Cのずれ量Wを検出する。
ステップS3において、システムECU2はずれ量と旋回半径Rと車速Vnに基づいて自車両Cが車線を逸脱して側方に衝突するか否かの衝突判断を行い、肯定であれば、RETURNにすすみ、否定であればステップS4にすすむ。ステップS4において、システムECU2の演算手段2cは、車間距離Lが所定距離L3を超えているか否かを判定し、肯定であればステップ5にすすみ、否定であれば、ステップS6にすすむ。
ステップS5において、演算手段2cは、車間距離Lのうち自車両C側から順に分割された加速区間L1における所要時間TTC1と、減速区間L2における所要時間TTC2を演算して合計値を求める。さらに演算手段2cは、追従区間の所定距離L3を相対速度Vrで除して補正前の衝突余裕時間TTC3を求めて、この合計値と衝突余裕時間TTC3を加算して、補正後の衝突余裕時間TTCを演算する。
ステップS6においては、演算手段2cは、追従区間の所定距離L3を相対速度Vrにより除して衝突余裕時間TTC3を求めて、この衝突余裕時間TTC3をそのまま衝突余裕時間TTCとする演算を行う。
つづいてステップS7において、警報手段2dは、ステップS5又はステップS6で演算された衝突余裕時間TTCと警報用閾値TTCtとを比較して、TTC>TTCtであるか否かを判定し、肯定であればステップS8にすすむ。ステップS8において、警報手段2dは警報指令を、警報ブザー6、メータ7、ブレーキ8、シートベルト9を含むデバイスに出力してそれぞれを駆動させ、警報及び被害低減動作を行う。
以上述べた制御内容により実現される本実施例の運転支援装置1及び同時に実行される運転支援方法によれば、以下のような作用効果を得ることができる。すなわち、システムECU2により実現される警報手段2dにおいて用いられる衝突余裕時間TTCを、車間距離Lが所定距離L3より大きいか否かにより場合分けして求めることができる。
一般に、車間距離Lが所定距離L3より大きい場合には、運転者にとって車間距離Lが開きすぎていると感じられ、一旦加速動作を行って詰めた後に減速動作を行い、先行車両FCの後方を追従する接近操作が行われやすい。
本実施例1においては、この接近操作が行われる場合において、衝突余裕時間TTCを加速区間L1に要する所要時間TTC1と減速区間L2に要する所要時間TTC2とを含めたものとしている。このため衝突余裕時間TTCを接近操作が行われない場合よりも大きな値として、運転者が加速意図を有しているにも係わらずステップS7において肯定と判定されて警報がなされてしまうことを回避することができる。これにより、運転者に違和感を与えない、より快適な運転フィーリングを実現することができる。
特に、運転者が加速を開始した後、開始時の加速度に基づいて、等加速度運動を自車両Cが行うことを前提として数1のみを用いて以下の数8に示される衝突余裕時間TTCを演算すると減速区間を考慮していないため、実際のTTCに対して乖離が大きくなりすぎる。
上述した実施例1においては、加速区間の終了後に減速区間が継続する場合を示したが、加速区間と減速区間の間に定速区間を含めるものとしてもよい。以下それについての実施例2について述べる。
本実施例2の運転支援装置1は、実施例1の構成に加えて、システムECU2に対して図示しないエンジンECUと変速機ECUがCANを介して接続され、システムECU2がACC(Adaptive Cruse Control)の機能を有している。さらに、システムECU2の演算手段2cは、自車両の車速Vを運転者が図示しない選択スイッチにより選択した図5に示すような設定車速VS(V1‘=V2)となるように、図示しないエンジンECUと変速機ECU及びブレーキ装置8を制御する。以下の記述においては実施例1との相違点を主として説明する。
演算手段2cは、先行車両FCと自車両Cの車間距離Lが所定距離L3以下であれば、実施例1と同様に、所定距離L3を相対速度Vrで除した所定距離L3に相当する追従区間に対応する衝突余裕時間TTC3=TTCを演算して求める。
車間距離Lが所定距離L3より大きい場合には、図4に示すように、加速区間L1と定速区間L1‘と減速区間L2と所定距離L3の追従区間を含む複数の区間に分割して追従区間以外の区間毎の所要時間TTC1、TTC1’、TTC2を合計して合計値を演算し、合計値により衝突余裕時間TTCをTTC=TTC1+TTC1‘+TTC2+TTC3として補正する。
本実施例2においても、追従区間とは先行車両FCを自車両Cが追従して走行する場合の、適度な距離を有する区間であり、車間距離Lを構成する複数の区間のうち、最も先行車両FC側に位置する区間である。また、加速区間L1は、自車両Cが先行車両FCとの車間距離Lを詰めるための加速を伴う区間であり、減速区間L2とは、加速区間L1が終了した後、自車両Cの車速を先行車両FCの車速に徐々に併せるための減速を伴う区間であり、定速区間L1‘は、加速区間L1と減速区間L2の間に、例えばACCの設定車速VSの制限により設けられる車速を一定とする区間である。
加速区間L1と定速区間L1‘と減速区間L2の和は車間距離Lから所定距離L3を減じた差L−L3であり、例えばL2と差L−L3の比をεと定義すると、L1+L1’=(1−ε)(L−L3)となり、L2=ε(L−L3)となる。本実施例2においては、加速区間L1の終速が設定車速VS=V1‘となる。このεについては実施例1と同様に実験値であっても学習値であってもよい。
加速区間L1を自車両Cが走行するのに要する所要時間TTC1は、初速Vnで加速度a1の等加速度運動における終速V1‘と走行時間TTC1が以下の数9で表されることから、TTC1は数10で表され、加速区間L1自体は数11で表される。
図5に示すステップS4において、システムECU2の演算手段2cは、車間距離Lが所定距離L3を超えているか否かを判定し、肯定であればステップ5−1にすすみ、否定であれば、ステップS6にすすむ。
ステップS5−1において、演算手段2cは、車間距離Lのうち自車両C側から順に分割された加速区間L1における所要時間TTC1と、定速区間L1‘における所要時間TTC1’と、減速区間L2における所要時間TTC2を演算して合計値を求め、追従区間の所定距離L3を相対速度Vrで除して補正前の衝突余裕時間TTC3を求めて、この合計値と衝突余裕時間TTC3を加算して、補正後の衝突余裕時間TTCを演算する。
ステップS6においては、演算手段2cは、追従区間の所定距離L3を相対速度Vrにより除して衝突余裕時間TTC3を求めて、この衝突余裕時間TTC3をそのまま衝突余裕時間TTCとする演算を行う。
ステップS7において、警報手段2dは、ステップS5−1又はステップS6で演算された衝突余裕時間TTCと警報用閾値TTCtとを比較して、TTC>TTCtであるか否かを判定し、肯定であればステップS8にすすみ、警報ブザー6、メータ7、ブレーキ8、シートベルト9を含むデバイスを駆動させ、警報及び被害低減動作を行う。
以上述べた本実施例2によれば、ACCの設定車速VS等により車速の制限がある場合でも、実施例1と同様に、運転者が接近操作のために加速意思を有して加速しているにも係わらず警報がなされて、運転フィーリングが損なわれることを防止できる。
つまり、実施例1に示した減速区間を有する接近操作と、実施例2に示した減速区間と定速区間を有する接近操作の双方において、最適な接近運動モデルを設定した上で、適切な衝突余裕時間TTCを演算することができる。
なお上述した実施例においては前方物体が先行車両FCである場合を示しているが、前方物体が静止物である場合は、先行車両FCが静止しており、V3がゼロとなる場合と同等である。同様に車速に制限が有る場合とは、ACCによる制限の他、スピードリミッタや道路そのものの制限速度によるものも含む。
以上本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明は上述した実施例に制限されることなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形および置換を加えることができる。
本発明は、運転支援装置に関するものであり、より快適な運転フィーリングを実現することができる。このため、乗用車、トラック、バス等の様々な車両に適用して有益なものである。
1 運転支援装置
2 システムECU
2a 車速検出手段
2b 車間距離検出手段
2c 演算手段
2d 警報手段
3 ミリ波レーダ
4 車輪速センサ
5 ヨーレートGセンサ
6 警報ブザー
7 メータ
8 ブレーキ装置
9 シートベルト
2 システムECU
2a 車速検出手段
2b 車間距離検出手段
2c 演算手段
2d 警報手段
3 ミリ波レーダ
4 車輪速センサ
5 ヨーレートGセンサ
6 警報ブザー
7 メータ
8 ブレーキ装置
9 シートベルト
Claims (5)
- 前方物体と自車両の距離と相対速度に基づいて衝突余裕時間を演算する演算手段と、前記衝突余裕時間に基づいて警報を行う警報手段を含み、前記演算手段は前記距離が所定距離を超える場合に、加速区間と減速区間と前記所定距離の追従区間を含む複数の区間に分割して前記追従区間以外の前記区間毎の所要時間を合計して合計値を演算し、当該合計値により前記衝突余裕時間を補正することを特徴とする運転支援装置。
- 前記複数の区間は前記加速区間と前記減速区間の間に定速区間を含むことを特徴とする請求項1に記載の運転支援装置。
- 前方物体と自車両の距離と相対速度に基づいて衝突余裕時間を演算する演算ステップと、前記衝突余裕時間に基づいて警報を行う警報ステップを含み、前記演算ステップにおいて前記距離が所定距離を超える場合に、加速区間と減速区間と前記所定距離の追従区間を含む複数の区間に分割して前記追従区間以外の前記区間毎の所要時間を合計して合計値を演算し、当該合計値により前記衝突余裕時間を補正することを特徴とする運転支援方法。
- 請求項3に記載の運転支援方法を実行するプログラム。
- 請求項4に記載のプログラムを格納した媒体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012012989A JP2013152605A (ja) | 2012-01-25 | 2012-01-25 | 運転支援装置、運転支援方法、プログラム及び媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012012989A JP2013152605A (ja) | 2012-01-25 | 2012-01-25 | 運転支援装置、運転支援方法、プログラム及び媒体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013152605A true JP2013152605A (ja) | 2013-08-08 |
Family
ID=49048899
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012012989A Pending JP2013152605A (ja) | 2012-01-25 | 2012-01-25 | 運転支援装置、運転支援方法、プログラム及び媒体 |
Country Status (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10384658B2 (en) | 2014-08-01 | 2019-08-20 | Denso Corporation | Estimated time-to-collision (TTC) calculation apparatus and estimated TTC calculation method |
CN114419758A (zh) * | 2022-01-24 | 2022-04-29 | 广州小鹏自动驾驶科技有限公司 | 跟车距离的计算方法、装置、车辆及存储介质 |
-
2012
- 2012-01-25 JP JP2012012989A patent/JP2013152605A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10384658B2 (en) | 2014-08-01 | 2019-08-20 | Denso Corporation | Estimated time-to-collision (TTC) calculation apparatus and estimated TTC calculation method |
CN114419758A (zh) * | 2022-01-24 | 2022-04-29 | 广州小鹏自动驾驶科技有限公司 | 跟车距离的计算方法、装置、车辆及存储介质 |
CN114419758B (zh) * | 2022-01-24 | 2023-04-07 | 广州小鹏自动驾驶科技有限公司 | 跟车距离的计算方法、装置、车辆及存储介质 |
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