JP5459276B2 - 運転支援装置 - Google Patents

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Description

本発明は、運転支援装置に関する。
近年、自動車等の車両には、運転者による運転を支援する運転支援装置を搭載しているものがある。例えば、特許文献１には、車両の走行状態および信号機の状態に基づいて、交差点を適切に通行できるように走行の支援を行う運転支援装置が記載されている。この運転支援装置は、自車両を加速（アクセルＯＮ）誘導させることで自車両が前方の信号機交差点を青信号で抜けられるかどうかを判断し、自車両を加速誘導させることで自車両が前方の信号機交差点を青信号で抜けられると判断されたときは、アクセルインジケータによる加速誘導機能を実施することにより、ドライバに対して信号機交差点の手前の区間で加速を促し、自車両を加速誘導させても自車両が前方の信号機交差点を青信号で抜けられないと判断されたときは、警報による赤信号進入防止機能を実施することにより、ドライバに対して信号機交差点の手前の区間で減速または停止を促す。
また、特許文献２には、表示画面上に固定表示された基準値としての推奨走行速度あるいは修正推奨走行速度に対して、車両の実走行速度を基準値との相対値として比較表示する車両走行速度表示方法が記載されている。
特開２０１０−１９１５１８号公報 特開２００９−２８９００７号公報
特許文献１または特許文献２に記載の装置は、加速を即す誘導表示や、推奨走行速度の表示を行うことで、運転者に信号を通過できる走行条件を通知することができる。しかしながら、特許文献１または特許文献２に記載の装置は、表示する目標の走行速度や加速の指示が、現状の走行状態と目標の加速、走行速度との条件の差が大きく、条件を満足する走行を行うためには厳しい条件で操縦をすることが必要な場合がある。このように、運転者は、厳しい条件での操縦が誘導される可能性があると、表示される支援情報に対して心理的な負担を感じる恐れがある。
本発明の目的は、運転者に与える負荷を少なくしつつ、適切に運転を支援することができる運転支援装置を提供することである。
本発明は、車両の運転を支援する運転支援装置であって、前記車両の走行速度を検出する車速センサと、前記車両が走行している道路の制限車速を取得する情報取得部と、前記車両の基準目標車速域を算出し、前記車速センサで検出した現車速に基づいて前記制限車速以下の表示上限速度を設定し、前記基準目標車速域に基づいて前記表示上限速度以下の速度域である目標車速域を決定する目標車速制御部と、前記目標車速制御部で決定した前記目標車速域を表示する目標車速表示部と、を有し、前記目標車速制御部は、前記目標車速域の上限と下限との速度差が、設定した所定値よりも大きい場合、前記目標車速表示部に前記目標車速域を表示し、該速度差が、設定した前記所定値以下である場合、前記目標車速表示部に前記目標車速域を表示しないことを特徴とする。
ここで、前記目標車速制御部は、算出した前記基準目標車速域の一部が前記表示上限速度を超える場合、前記目標車速域の上限値を前記表示上限速度の速度とすることが好ましい。
また、前記目標車速制御部は、前記基準目標車速域の全域が、前記表示上限速度を超える場合、前記目標車速域を０ｋｍ／ｈを含む速度域とすることが好ましい。
また、前記目標車速制御部は、前記表示上限速度を、現車速よりも一定速度、速い速度とすることが好ましい。
また、前記目標車速制御部は、前記表示上限速度を、現車速とすることが好ましい。
また、本発明は、車両の運転を支援する運転支援装置であって、前記車両が走行している道路の制限車速を取得する情報取得部と、前記車両の基準目標車速域を算出し、前記情報取得部で取得した前記制限車速を表示上限速度に設定し、前記基準目標車速域に基づいて前記表示上限速度以下の速度域である目標車速域を決定する目標車速制御部と、前記目標車速制御部で決定した前記目標車速域を表示する目標車速表示部と、を有し、前記目標車速制御部は、前記目標車速域の上限と下限との速度差が、設定した所定値よりも大きい場合、前記目標車速表示部に前記目標車速域を表示し、該速度差が、設定した前記所定値以下である場合、前記目標車速表示部に前記目標車速域を表示しないことを特徴とする。
また、前記車両の走行方向に配置された信号機の表示が切り換るサイクルである信号サイクルの情報を取得するインフラ通信部と、前記車両と前記信号機が配置された信号機地点との相対位置情報を算出する位置算出部と、をさらに有し、前記目標車速制御部は、前記位置算出部で算出した前記車両と前記信号機との相対位置情報と、前記インフラ通信部で取得した信号サイクルとの情報に基づいて、前記信号機が通過可能表示状態である間に前記信号機が配置された信号機地点を前記車両が通過できる速度域を基準目標車速域として算出することが好ましい。
本発明にかかる運転支援装置は、運転者に与える負荷を少なくしつつ、適切に運転を支援することができるという効果を奏する。
図１は、本実施形態の運転支援システムの一例を示す説明図である。 図２は、実施形態にかかる運転支援装置が搭載された車両の概略構成を示すブロック図である。 図３は、表示装置の速度表示領域の一例を示す模式図である。 図４は、運転支援装置の処理の一例を示すフローチャートである。 図５は、表示装置の速度表示領域の一例を示す模式図である。 図６は、表示装置の速度表示領域の一例を示す模式図である。 図７は、表示装置の速度表示領域の一例を示す模式図である。 図８は、運転支援装置の処理の他の例を示すフローチャートである。 図９は、表示装置の速度表示領域の他の例を示す模式図である。
以下に、本発明の実施形態にかかる運転支援装置につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。
（実施形態）
図１から図６を参照して、実施形態について説明する。本実施形態は、運転支援装置が搭載された車両を有する運転支援システムに関する。まず、図１から図３を用いて、運転支援装置が搭載された車両を有する運転支援システムの構成について説明する。図１は、本実施形態の運転支援システムの一例を示す説明図である。図２は、実施形態にかかる運転支援装置が搭載された車両の概略構成を示すブロック図である。図３は、表示装置の速度表示領域の一例を示す模式図である。
図１に示す運転支援システム１は、複数の車両１０と、複数の信号機１２、１２ａと、複数のインフラ情報送信装置１４と、ＧＰＳ衛星１６と、を有する。運転支援システム１は、複数の車両１０のうち、後述する運転支援装置１９を搭載する車両１０が、他の車両１０との関係を検出したり、インフラ情報送信装置１４やＧＰＳ衛星１６から取得したりすることで得た情報に基づいて運転者の運転を支援するシステムである。
車両１０は、道路を走行可能な車両、例えば自動車、トラック等である。車両１０は、信号機１２、１２ａが配置された道路を走行することができる。車両１０の構成については後ほど説明する。
信号機１２、１２ａは、交差点に配置された灯火装置である。信号機１２は、緑色、黄色、赤色の３色の灯火部を備えている。また、信号機１２ａは、緑色、黄色、赤色の３色の灯火部に加え、矢印を表示する灯火部（矢灯器）を備えている。信号機１２、１２ａは、道路の車両の走行方向の夫々に配置されている。信号機１２は、緑色、黄色、赤色の３色の灯火部のうち、発光させる灯火部を切り換えることで、当該道路の車両１０の走行方向を車両１０が通過してよい状態であるか、車両１０が通過不可の状態、つまり停止すべき状態であるか、を示している。なお、図１に示す運転支援システム１は、信号機１２、１２ａを交差点に配置した場合を示しているが、信号機１２、１２ａの配置位置は交差点に限定されない。信号機１２、１２ａは、例えば、横断歩道に対して配置してもよい。
インフラ情報送信装置１４は、車両１０が走行する道路の道路情報や、車両１０の走行方向前方の信号機１２、１２ａに関する信号情報等のインフラ情報を送信する。本実施形態のインフラ情報送信装置１４は、交差点毎に配置されており、周囲の一定範囲を走行する車両１０に対して無線通信でインフラ情報を送信する。ここで、道路情報は、典型的には、車両１０が走行する道路の制限速度情報、交差点の停止線位置情報等を含む。信号情報は、典型的には、信号機１２、１２ａの青信号、黄信号、赤信号の点灯サイクルや信号変化タイミング等の信号サイクル情報を含む。なお、インフラ情報送信装置１４は、信号機１２、１２ａ毎に設けてもよいし、複数の交差点に１つ設けてもよい。
ＧＰＳ衛星１６は、ＧＰＳ（ＧＰＳ：Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ、全地球測位システム）による位置検出に必要なＧＰＳ信号を出力する衛星である。運転支援システム１は、図１で１つのＧＰＳ衛星１６のみを示したが、少なくとも３つのＧＰＳ衛星１６を備えている。ＧＰＳにより位置を検出する装置は、少なくとも３つのＧＰＳ衛星１６から出力されるＧＰＳ信号を受信し、受信したＧＰＳ信号を比較することで、自機の位置を検出する。
次に、図２を用いて、運転支援装置１９を搭載している車両１０について説明する。なお、図１に示す運転支援システム１は、全ての車両を、運転支援装置１９を搭載している車両１０としたが、少なくとも１つの車両１０が運転支援装置１９を搭載していればよい。つまり、運転支援システム１は、運転支援装置１９を搭載している車両１０の前後に運転支援装置１９を搭載していない車両が走行してもよい。
車両１０は、ＥＣＵ２０と、記憶部２２と、アクセルアクチュエータ２４と、ブレーキアクチュエータ２６と、カーナビゲーション装置２８と、スピーカ３０と、ＧＰＳ通信部３２と、車載カメラ３４と、ミリ波レーダ３６と、インフラ通信部３８と、車速センサ４０と、表示装置４２と、ＡＣＣスイッチ４４と、ＰＣＳスイッチ４６と、を有する。なお、車両１０のＥＣＵ２０と、記憶部２２と、アクセルアクチュエータ２４と、ブレーキアクチュエータ２６と、カーナビゲーション装置２８と、スピーカ３０と、ＧＰＳ通信部３２と、車載カメラ３４と、ミリ波レーダ３６と、インフラ通信部３８と、車速センサ４０と、表示装置４２と、ＡＣＣスイッチ４４と、ＰＣＳスイッチ４６と、は、車両１０の運転支援装置１９ともなる。また、車両１０は、上述した各部以外にも車両が一般的に備えている各部、車体、駆動源、ブレーキ装置、操作部（例えばハンドル、アクセルペダル、ブレーキペダル）等を備えている。
ＥＣＵ２０は、電子制御ユニットであり、車両１０の各部、アクセルアクチュエータ２４、ブレーキアクチュエータ２６、カーナビゲーション装置２８、スピーカ３０、ＧＰＳ通信部３２、車載カメラ３４、ミリ波レーダ３６、インフラ通信部３８、車速センサ４０および表示装置４２等を制御する。ＥＣＵ２０は、ＧＰＳ通信部３２、車載カメラ３４、ミリ波レーダ３６、インフラ通信部３８および車速センサ４０で取得した情報や、ＡＣＣスイッチ４４、ＰＣＳスイッチ４６および図示を省略したアクセルペダル、ブレーキペダル等の各種操作部から入力された運転者等の操作に基づいて、各部の動作を制御する。また、ＥＣＵ２０は、車両間距離制御部２０ａと、車両保全制御部２０ｂと、目標車速制御部２０ｃと、を有する。車両間距離制御部２０ａと、車両保全制御部２０ｂと、目標車速制御部２０ｃとについては、後述する。
記憶部２２は、メモリ等の記憶装置であり、ＥＣＵ２０での各種処理に必要な条件やデータ、ＥＣＵ２０で実行する各種プログラムが記憶されている。また、記憶部２２は、地図情報データベース２２ａが記憶されている。地図情報データベース２２ａは、車両の走行に必要な情報（地図、直線路、カーブ、登降坂、高速道路、サグ、トンネルなど）が記憶されている。また、地図情報データベース２２ａは、地図データファイル、交差点データファイル、ノードデータファイル、道路データファイルを備えている。ＥＣＵ２０は、地図情報データベース２２ａを参照して、必要な情報を読み出す。
アクセルアクチュエータ２４は、エンジン、モータ等の車両１０の動力源の出力を制御するものである。アクセルアクチュエータ２４は、例えば、エンジンへの吸気量、吸気タイミングや発火タイミング、モータの供給する電圧値、周波数等を制御することができる。アクセルアクチュエータ２４は、ＥＣＵ２０に電気的に接続され、ＥＣＵ２０により動作が制御される。ＥＣＵ２０は、アクセル制御信号に応じてアクセルアクチュエータ２４を作動し、エンジンへの吸気量、吸気タイミングや発火タイミング、モータの供給する電圧値、周波数を調整する。言い換えれば、アクセルアクチュエータ２４は、動力源による駆動力を自動制御するための装置であり、ＥＣＵ２０から出力されるアクセル制御信号を受信して各部を駆動させることで駆動条件を制御し所望とする駆動力を発生させる。このようにしてアクセルアクチュエータ２４は、車両１０に作用する駆動力を制御することで、加速度を調節する。
ブレーキアクチュエータ２６は、車両１０に搭載されたブレーキ装置の駆動を制御するものである。ブレーキアクチュエータ２６は、例えば、ブレーキ装置に設けられるホイールシリンダの油圧を制御する。ブレーキアクチュエータ２６は、ＥＣＵ２０に電気的に接続され、ＥＣＵ２０により動作が制御される。ＥＣＵ２０は、ブレーキ制御信号に応じてブレーキアクチュエータ２６を作動し、ホイールシリンダのブレーキ油圧を調整する。言い換えれば、ブレーキアクチュエータ２６は、ブレーキによる制動力を自動制御するための装置であり、ＥＣＵ２０から出力されるブレーキ制御信号を受信してホイールシリンダに作動油を供給する機構のソレノイドやモータなどを駆動させることでブレーキ油圧を制御し所望とする制動力を発生させる。このようにしてブレーキアクチュエータ２６は、車両１０に作用する制動力を制御することで、減速度を調節する。
カーナビゲーション装置２８は、車両１０を所定の目的地に誘導する装置である。カーナビゲーション装置２８は、ＥＣＵ２０と双方向の通信が可能である。カーナビゲーション装置２８は、表示部を備えており、地図情報データベース２２ａに記憶されている情報や、後述するＧＰＳ通信部３２で取得した現在位置の情報に基づいて、周辺の地図情報を表示部に表示する。また、カーナビゲーション装置２８は、地図情報データベース２２ａに記憶されている情報と、後述するＧＰＳ通信部３２で取得した現在位置の情報と、運転者等により入力された目的地の情報とから目的地までの経路を検出し、検出した経路情報を表示部に表示させる。なおカーナビゲーション装置２８は、地図情報データベース２２ａとＧＰＳ通信部３２とは別に自機に地図情報データベースとＧＰＳ通信部とを備え、自機の各部を用いて経路案内や、現在地情報の通知を行うようにしてもよい。
スピーカ３０は、車両１０の車内に音声を出力するものである。スピーカ３０は、ＥＣＵ２０から送信される音声信号に対応する音声を車内に出力する。
ＧＰＳ通信部３２は、複数のＧＰＳ衛星１６から出力されるＧＰＳ信号をそれぞれ受信するものである。ＧＰＳ通信部３２は、受信したＧＰＳ信号をＥＣＵ２０に送る。ＥＣＵ２０は、受信した複数のＧＰＳ信号を解析することで、自機の位置情報を検出する。
車載カメラ３４は、車両１０の前方に配置された撮影機器であり、車両１０の前方（進行方向前側）の画像を取得するものである。車載カメラ３４は、取得した車両１０の前方の画像をＥＣＵ２０に送る。ＥＣＵ２０は、車載カメラ３４が取得した画像を解析することで、車両１０の前方の状態、つまり、前方に他の車両１０がいるか、信号機１２、１２ａは近いか、交差点は近いか等の情報を取得することができる。
ミリ波レーダ３６は、自車と前車（車両１０の前方にある車両）との車間距離を計測するセンサである。ミリ波レーダ３６は、ミリ波帯の電波を車両１０の前方に射出し、当該射出した電波のうち、対象物（前車）から反射し、自機まで戻ってきた電波を受信する。ミリ波レーダ３６は、射出した電波の出力条件と受信した電波の検出結果とを比較することで、前車との距離を算出する。また、ミリ波レーダ３６は、自車の前方の障害物との距離を検出する場合もある。ミリ波レーダ３６は、算出した前車との距離の情報をＥＣＵ２０に送信する。なお、本実施形態では、自車と前車（車両１０の前方にある車両）との車間距離を計測するセンサとしてミリ波レーダ３６を用いたが、車両１０の前方の物体との距離を計測できる各種センサを用いることができる。例えば、車両１０および運転支援装置１９は、ミリ波レーダ３６に代えてレーザーレーダセンサを用いてもよい。
インフラ通信部３８は、上述したインフラ情報送信装置１４と無線で通信するものである。インフラ通信部３８は、インフラ情報送信装置１４から送信されたインフラ情報を取得し、取得したインフラ情報をＥＣＵ２０に送信する。インフラ通信部３８は、通信可能なインフラ情報送信装置１４と常に通信を行い、インフラ情報を取得してもよいし、一定時間間隔でインフラ情報送信装置１４と通信を行い、インフラ情報を取得してもよいし、新たなインフラ情報送信装置１４と通信可能となった場合に当該インフラ情報送信装置１４と通信を行い、インフラ情報を取得してもよい。
車速センサ４０は、車両１０の車速を検出するものである。車速センサ４０は、取得した車速の情報をＥＣＵ２０に送信する。
表示装置４２は、運転者に通知する各種情報を表示する表示装置であり、例えば車両１０のダッシュボードに配置されたインストルメントパネルである。表示装置４２は、液晶表示装置であってもよいし、各種計器を配置した表示装置であってもよい。表示装置４２は、燃料の残量や、駆動源の出力（エンジン回転数）、ドアの開閉状態、シートベルト着用の状態等の情報を表示する。表示装置４２は、車速を表示する速度表示領域４８を備える。
速度表示領域４８は、図３に示すように、目盛り表示部５０と、針５２と、を有する。目盛り表示部５０は、円弧形状であり、０ｋｍ／ｈから１６０ｋｍ／ｈまでの目盛りを有する。針５２は、計測結果の車速を指すものであり、図３では４０ｋｍ／ｈを指している。速度表示領域４８は、アナログメータであり、現在の車速に合わせて、針５２が指す目盛り表示部５０の位置が変化する。これにより、運転者は、速度表示領域４８の針５２の位置を確認することで、現在の車速の検出結果を認識することができる。
ＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）スイッチ（ＡＣＣコントロールスイッチ）４４は、運転者がＡＣＣ制御の各種操作を行うためのものである。運転者は、ＡＣＣスイッチ４４によって、ＡＣＣ制御のＯＮ／ＯＦＦ、設定車速の入力、追従走行における所定距離の入力等を行うことができる。ＡＣＣスイッチ４４は、運転者によって入力された操作を操作信号としてＥＣＵ２０に送る。ＥＣＵ２０の車両間距離制御部２０ａは、ＡＣＣスイッチ４４から送られた操作信号に基づいて各種制御を実行する。
ＰＣＳ（Pre-Crash SafetyまたはPre-Collision System）スイッチ（ＰＣＳコントロールスイッチ）４６は、運転者がＰＣＳ制御の各種操作を行うためのものである。運転者は、ＰＣＳスイッチ４６によって、ＰＣＳ制御のＯＮ／ＯＦＦ、検出対象距離の入力、安全レベルの設定等を行うことができる。ＰＣＳスイッチ４６は、運転者によって入力された操作を操作信号としてＥＣＵ２０に送る。ＥＣＵ２０の車両保全制御部２０ｂは、ＰＣＳスイッチ４６から送られた操作信号に基づいて各種制御を実行する。
次に、ＥＣＵ２０の車両間距離制御部２０ａと、車両保全制御部２０ｂと、目標車速制御部２０ｃと、で実行する制御について説明する。車両間距離制御部２０ａは、ＡＣＣ（Adaptive Cruise Control、アダプティブ・クルーズ・コントロール）制御を実行する。車両間距離制御部２０ａは、車載カメラ３４やミリ波レーダ３６により先行車を検出し、先行車に合わせ一定の車間距離を保つように追従走行する追従制御、および、車両１０の車速が一定車速となるように車両１０を走行させる定速走行制御を実行する。
車両保全制御部２０ｂは、ＰＣＳ（Pre-Crash SafetyまたはPre-Collision System）制御を実行する。具体的には、車両保全制御部２０ｂは、車載カメラ３４やミリ波レーダ３６により障害物を感知して衝突に備える各種処理（運転者への警告やブレーキの補助操作など）を行う。また、車両保全制御部２０ｂは、衝突に備える各種処理として、車両１０に備えられた乗員の保護を行うことのできる乗員保護装置を駆動させるようにしてもよい。乗員保護装置の役割を果たすアクチュエータとしては、運転者の制動操作に対する制動力をアシストするブレーキアシストに用いるアクチュエータや、シートベルトの巻取り動作を行うシートベルト巻取りモータ等がある。
次に、目標車速制御部２０ｃについて説明する。目標車速制御部２０ｃは、車両１０の各部で取得した情報に基づいて基準目標車速域を算出し、算出した基準目標車速域を設定した基準に基づいて加工して目標車速域（目標速度域）を決定し、決定した目標車速域を表示装置４２の速度表示領域４８に表示させる。具体的には、目標車速制御部２０ｃは、インフラ通信部３８で取得した通過対象の交差点や横断歩道に配置された信号機１２、１２ａの点灯サイクルや信号変化タイミング等の信号サイクル情報、車両１０と当該信号機１２、１２ａとの距離（正確には、当該信号機１２、１２ａが配置された交差点や横断歩道（通過対象となる領域、信号機地点）までの距離）等の情報に基づいて、当該信号機１２、１２ａが青信号の間に（つまり信号機が通過可能表示状態の間に）通過するために必要な走行速度の範囲（基準目標車速域）を算出する。また、目標車速制御部２０ｃは、算出した基準目標車速域と現在の車速とを比較しその比較結果に基づいて、目標車速域を決定し、算出した目標車速域（推奨する走行速度の範囲）を速度表示領域４８に表示させる。目標車速制御部２０ｃは、このようにして、車両１０が赤信号で停止する回数をより低減することができるように運転者に車速の誘導を行う制御である、グリーンウェーブ支援を行う。なお、信号機が通過可能表示状態であるとは、信号機が対象の経路の通過が可能であることを示す表示を実行している状態であり、青信号の表示に限定されず、矢灯器を表示している状態も含む。また、設定により黄信号を表示している状態も信号機が通過可能表示状態であるとすることができる。
以下、図４から図６を用いて、車両１０のＥＣＵ２０の目標車速制御部２０ｃで実行する制御についてより詳細に説明する。図４は、運転支援装置の処理の一例を示すフローチャートである。図５および図６は、それぞれ表示装置の速度表示領域の一例を示す模式図である。
ＥＣＵ２０の目標車速制御部２０ｃは、ステップＳ１２としてグリーンウェーブ支援が可能であるかを判定する。具体的には、目標車速制御部２０ｃは、目標車速域を算出するために必要な情報が取得できている状態で、かつ目標車速域を表示可能な条件を満たしているかを判定する。なお、目標車速域を算出するために必要な情報としては、上述した通過対象の信号機１２、１２ａの点灯サイクルや信号変化タイミング等であるインフラ情報、車両１０と当該信号機１２、１２ａとの距離の算出に必要な現在位置の情報や、信号機１２、１２ａの位置情報を含む地図情報である。また、目標車速域を表示可能な条件としては、車両１０と信号機１２、１２ａとの距離（対象の交差点等までの距離）が一定距離以上であること、また、車両１０の現在の車速が一定速度以上であること等である。目標車速制御部２０ｃは、車両１０と信号機１２、１２ａとの距離（対象の交差点等までの距離）が一定距離未満の場合、目標車速域を表示しても運転者がその表示に対応して運転を行うことが困難であるため、グリーンウェーブ支援を行わないと判定する。また、車速制御部２０ｃは、車両１０の現在の車速が一定速度未満の場合、走行している道が渋滞していて走行速度が制限される、また何らかの理由で停止しようとしているまたは停止している等である可能性が高く、目標車速域を表示しても運転者がその表示に対応して運転を行うことが困難であるため、グリーンウェーブ支援を行わないと判定する。目標車速制御部２０ｃは、ステップＳ１２で支援可能ではない（Ｎｏ）、つまり支援できないと判定した場合、本処理を終了する。
また、目標車速制御部２０ｃは、ステップＳ１２で支援可能である（Ｙｅｓ）と判定した場合、ステップＳ１４として通過停止判定を行う。つまり、目標車速制御部２０ｃは、ステップＳ１４として、取得した情報に基づいて基準目標車速域を算出し、算出した基準目標車速域から通過支援を行うか、停止支援を行うかの判定を行う。ここで、基準目標車速域とは、対象の交差点、横断歩道等を通過することが可能となる車速の範囲、つまり、対象の信号機が青信号である間に対象の交差点、横断歩道等を通過することができる車速の範囲である。また、本実施形態の目標車速制御部２０ｃは、算出した基準目標車速域の下限が現車速よりも速度α以上速い速度である場合、つまり、（現車速＋α）＜（基準目標車速域の下限の速度）である場合、停止支援を行うと判定する。
目標車速制御部２０ｃは、ステップＳ１４で判定を行ったら、ステップＳ１６で通過支援可能か、つまりステップＳ１４で判定した結果が通過支援であったか否かを判定する。目標車速制御部２０ｃは、ステップＳ１６で通過支援可能である（Ｙｅｓ）と判定した場合、つまりステップＳ１４の判定結果が通過支援であった場合、ステップＳ１８として目標車速域を決定する。つまり、目標車速制御部２０ｃは、ステップＳ１４で算出した基準目標車速域と現車速と予め設定した条件とに基づいて、速度表示領域４８に表示する目標車速域を調整する。ここで、本実施形態の目標車速制御部２０ｃは、目標車速域の上限値（表示上限速度）を現車速＋α以下の速度とする。
目標車速制御部２０ｃは、ステップＳ１８で目標車速域を決定したら、ステップＳ２０として、通過支援表示を実行する。目標車速制御部２０ｃは、通過支援表示として、決定した目標車速域を速度表示領域４８に表示する。例えば、目標車速制御部２０ｃは、図５に示す速度表示領域４８ａを表示する。速度表示領域４８ａは、目盛り表示部５０の目標車速域と重なる速度範囲に目印６０を表示している。ここで、本実施形態では、目標車速域が３０ｋｍ／ｈから５０ｋｍ／ｈであるため、速度表示領域４８ａは、目印６０を３０ｋｍ／ｈから５０ｋｍ／ｈの速度域に表示する。なお、速度表示領域４８ａは、目盛り表示部５０を液晶表示装置に画像で表示している場合、当該液晶表示装置に表示する画像として目印６０の画像を重ねればよい。また、速度表示領域４８ａは、目盛り表示部５０がインク等で記入されている場合、目盛り表示部５０の目盛りの表示部分に発光部を配置し、目標車速域の発光部を点灯させることで目印６０を表示してもよい。このように、目標車速制御部２０ｃは、決定した目標車速域を目印６０として目盛り表示部５０に重ねて表示することで、利用者に決定した目標車速域を認識させることができる。ここで、目標車速制御部２０ｃは、ステップＳ１４で算出した基準目標車速域の一部が現車速＋αよりも高い速度である場合、目標車速域の上限値を現車速＋αとし、現車速＋αよりも高い速度を表示しない。目標車速制御部２０ｃは、ステップＳ２０に示す処理を行ったら、ステップＳ２４に進む。
目標車速制御部２０ｃは、ステップＳ１６で通過支援が可能ではない（Ｎｏ）と判定した場合、ステップＳ２２として停止支援表示を実行する。ここで、停止支援表示とは、目標車速域として０ｋｍ／ｈ付近の速度域を表示する。例えば、目標車速制御部２０ｃは、図６に示す速度表示領域４８ｂを表示する。速度表示領域４８ｂは、目盛り表示部５０の目標車速域と重なる速度範囲に目印６２を表示している。ここで、停止支援表示は、目標車速域が０ｋｍ／ｈ付近の速度域（０ｋｍ／ｈを含む速度域、本実施形態では、０ｋｍ／ｈから１０ｋｍ／ｈ）であるため、速度表示領域４８ｂは、目印６２を０ｋｍ／ｈ付近の速度域に表示する。このように、目標車速制御部２０ｃは、決定した目標車速域を目印６２として目盛り表示部５０に重ねて表示することで、利用者に決定した目標車速域を認識させることができる。これにより、ステップＳ２２では利用者に車両１０を停止させることを推奨していることを認識させることができる。目標車速制御部２０ｃは、ステップＳ２２に示す処理を行ったら、ステップＳ２４に進む。
目標車速制御部２０ｃは、ステップＳ２０の処理またはステップＳ２２の処理を行ったら、ステップＳ２４として表示終了条件が成立しているかを判定する。ここで、表示終了条件とは、予め設定した目標車速域の表示終了の条件であり、例えば、車両と交差点（対象の信号機）との距離が一定以下となった場合、車速が一定の範囲外となった場合、目標車速域を表示してから一定時間が経過した場合等である。目標車速制御部２０ｃは、ステップＳ２４で条件が成立していない（Ｎｏ）と判定した場合、ステップＳ１４に進み、上述した処理を繰り返す。つまり目標車速域を再度算出して目標車速域を再表示させる。目標車速制御部２０ｃは、ステップＳ２４で条件が成立した（Ｙｅｓ）と判定した場合、本処理を終了する。
運転支援装置１９（およびこれを有する車両１０、運転支援システム１）は、このように算出した基準目標車速域を、現車速に基づいて設定した上限値に基づいて加工し、速度表示領域４８に現車速に基づいて設定した上限値以下とした目標車速域を表示させる。つまり、運転支援装置１９は、速度表示領域４８に表示する目標車速域として、現車速に基づいて設定した上限値（表示上限速度）より高い速度は表示しない。これにより、運転支援装置１９は、急激な加速が必要な目標車速域が表示されることを抑制することができ、運転者に違和感やストレスを与える恐れの低い、目標車速域を表示させることができる。また、運転者は、適切な範囲の加速と減速で目標車速域での走行が可能となるため、運転しやすい状態を維持しつつ、好適な条件（本実施形態では、赤信号での停止を少なくしつつ）車両１０を走行させることができる。
また、運転支援装置１９は、現車速＋α、つまり現車速よりも一定速度速い速度を表示上限速度とすることで、車速を目標車速域とするために必要な加速が大きくなることを抑制することができる。これにより、車両１０および運転支援装置１９は、運転者に違和感やストレスを与える恐れのより低い目標車速域を表示させることができる。
また、運転支援装置１９は、通過支援が可能ではない場合、具体的には基準目標車速域が表示上限速度よりも高い速度である場合、停止支援の目標車速域を表示することで、運転者に停止を推奨することができる。これにより、運転支援装置１９は、対象の信号機の通過に急激な加速が必要な場合には、無理な運転を推奨せずに運転者に停止を推奨することができ、運転者に違和感やストレスを与える恐れを低減することができる。
なお、本実施形態では、通過支援が可能ではない場合、具体的には基準目標車速域が表示上限速度よりも高い速度である場合、停止支援の目標車速域を表示したが、これに限定されない。運転支援装置１９は、通過支援が可能ではない場合、ステップＳ２２の処理に代えて、目標車速域を表示しないようにしてもよい。
本実施形態の運転支援装置１９は、表示上限速度を現車速＋α、つまり現車速よりも一定速度速い速度としたがこれに限定されない。また、通過支援可能かを判断する基準の速度も以下に説明する表示上限速度と同様に各種基準を用いることができる。ここで、運転支援装置１９は、表示上限速度を現車速＋Ｇ×ｔとしてもよい。ここで、Ｇは加速度であり、ｔは時間である。つまり、運転支援装置１９は、表示上限速度を現車速＋Ｇ×ｔ、つまり、ｔ秒間に加速度Ｇで実現できる速度としてもよい。ここで、ｔ秒は、信号機までの距離と現車速とに基づいて変化する値としてもよい。例えば、信号機までの距離が長い時はｔを大きくし、信号機までの距離が短い時はｔを小さくしてもよい。
また、本実施形態の運転支援装置１９は、表示上限速度を現車速としてもよい。ここで、図７は、表示装置の速度表示領域の一例を示す模式図である。図７に示す速度表示領域４８ｃは、目盛り表示部５０の目標車速域と重なる速度範囲に目印６４を表示している。ここで、図７に示す速度表示領域４８ｃは、表示上限速度を現車速としているため、目標車速域の上限が現車速となる。速度表示領域４８ｃは、針５２が示しているように現車速が４０ｋｍ／ｈであるため、目標車速域の上限が４０ｋｍ／ｈとなる。また、目標車速域が２０ｋｍ／ｈから４０ｋｍ／ｈであるため、速度表示領域４８ｃは、目印６４を２０ｋｍ／ｈから４０ｋｍ／ｈの速度域に表示する。このように、目標車速制御部２０ｃは、表示上限速度を現車速とすることで、目標車速域を加速が必要のない速度とすることができる。これにより、運転支援装置１９は、運転者に加速が必要な目標車速域を推奨しないため、運転者に違和感やストレスを与える恐れのより低い目標車速域を表示させることができる。
また、上記実施形態の運転支援装置１９は、いずれも現車速を用いて、表示上限速度を決定したがこれに限定されない。運転支援装置１９は、表示上限速度として、車両が走行している道路（道）の制限速度を用いてもよい。ここで、制限速度は、例えば現在走行している道路の法定速度であり、インフラ通信部３８で取得するインフラ情報や、ＧＰＳ通信部３２で受信したＧＰＳ信号で現在位置を検出し地図情報データベース２２ａに記憶されている現在位置の情報から取得すればよい。運転支援装置１９は、制限速度の情報を取得する情報取得部として、インフラ通信部３８やＧＰＳ通信部３２と地図情報データベース２２ａとの組み合わせを用いることができる。制限速度の情報を取得する情報取得部は、運転支援装置１９の他の機能、例えば車載カメラ３４を用いてもよい。運転支援装置１９は、車載カメラ３４で走行中の道路に設置された標識の画像を取得し、当該標識の画像に表示されている法定速度を制限速度として検出してもよい。運転支援装置１９は、表示上限速度として、制限速度を用いることで、目標車速域の表示が制限速度を超えることを抑制することができる。これにより、運転支援装置１９は、制限速度以下の速度で目標車速域を表示することができるため、実際には走行してはいけない速度が表示されることを抑制でき、運転者に違和感やストレスを与える恐れのより低い目標車速域を表示させることができる。
なお、上記実施形態の運転支援装置１９は、現車速と制限速度の両方を用いて表示上限速度を決定することがより好ましい。つまり、運転支援装置１９は、いずれも現車速を用いて、表示上限速度を決定する場合も目標車速域が制限速度を超えないようにすることが好ましい。これにより、運転支援装置１９は、上述の両方の効果を得ることができ、運転者に違和感やストレスを与える恐れのより低い目標車速域を表示させることができる。
運転支援装置１９は、通過支援時に表示する目標車速域と、停止支援時に表示する目標車速域とで、表示する目印の色を異なる色とすることが好ましい。なお、色ではなく模様や、点灯状態等を異なるようにしてもよい。これにより、運転者は、通過支援が表示されているか、停止支援が表示されているかをすぐに把握することができる。
次に、図８を用いて、運転支援装置の処理の他の例を説明する。ここで、図８は、運転支援装置の処理の他の例を示すフローチャートである。図８に示す処理は、上述した図４のステップＳ１８とステップＳ２０とに代えて実行する処理である。つまり、図８に示す処理は、図４に示すステップＳ１６でＹｅｓと判定した場合に実行され、本処理を終了いしたら、ステップＳ２４に進む。
運転支援装置１９のＥＣＵ２０の目標車速制御部２０ｃは、ステップＳ４０として、目標車速域を決定する。つまり、目標車速制御部２０ｃは、上述した図４のステップＳ１６と同様に基準目標車速域と現車速と予め設定した条件とに基づいて、速度表示領域４８に表示する目標車速域を調整する。
目標車速制御部２０ｃは、ステップＳ１８で目標車速域を決定したら、ステップＳ４２として、上限値Ｖｍａｘ−下限値Ｖｍｉｎ＞閾値であるか、つまり、目標車速域の上限値Ｖｍａｘと下限値Ｖｍｉｎの差が閾値よりも大きいかを判定する。目標車速制御部２０ｃは、ステップＳ４２で、上限値Ｖｍａｘ−下限値Ｖｍｉｎ＞閾値である（Ｙｅｓ）と判定した場合、ステップＳ４４として、決定した目標車速域を速度表示領域に表示する。目標車速制御部２０ｃは、ステップＳ４４の処理を行ったら、本処理を終了する。
また、目標車速制御部２０ｃは、ステップＳ４２で、上限値Ｖｍａｘ−下限値Ｖｍｉｎ＞閾値はない（Ｎｏ）、つまり上限値Ｖｍａｘ−下限値Ｖｍｉｎ≦閾値と判定した場合、ステップＳ４６として、決定した目標車速域を非表示にする、つまり、目標車速域を速度表示領域に表示しない。目標車速制御部２０ｃは、ステップＳ４６の処理を行ったら、本処理を終了する。
運転支援装置１９は、図８に示すように上限値Ｖｍａｘ−下限値Ｖｍｉｎ≦閾値、つまり、決定した目標車速域の上限値と下限値との速度差が閾値よりも狭い場合、目標車速域を表示しないことで、許容される速度範囲が狭く、速度の調整が難しい条件の目標車速域を表示しないようにすることができる。これにより、運転支援装置１９は、許容される速度範囲が広く、速度の調整が比較的簡単な条件の目標車速域を選択的に表示することができ、運転者に違和感やストレスを与える恐れのより低い目標車速域を表示させることができる。
また、上記実施形態の運転支援装置１９は、表示装置４２の速度表示領域４８に表示する速度表示をアナログメータとしたが、これに限定されない。上記実施形態の運転支援装置１９は、表示装置４２の速度表示領域４８に表示する速度表示をデジタルメータとしてもよい。ここで、図９は、表示装置の速度表示領域の他の例を示す模式図である。速度表示領域１０２は、数字で速度を表示する表示機構であり、第１領域１０４と第２領域１０６とを有する。第１領域１０４は、現車速を表示する領域である。図９の第１領域１０４は、「４０ｋｍ／ｈ」が表示されている。第２領域１０６は、第１領域１０４の画面上側の領域であり、目標車速域を表示する領域である。図９の第２領域１０６は、「３０ｋｍ／ｈ〜５３ｋｍ／ｈ」が表示されている。このように、運転支援装置１９は、表示装置４２の速度表示領域１０２をデジタルメータで表示しても、上記と同様の効果を得ることができる。ここで、運転支援装置１９は、速度表示領域１０２の第１領域１０４に表示させる現車速と、第２領域１０６に表示させる目標車速域と、を異なる色および異なる大きさの少なくとも一方で表示させることが好ましい。これにより、運転支援装置１９は、運転者が現車速と目標車速域とを混同する恐れを抑制することができる。
また、上記実施形態の運転支援装置１９は、信号機の信号サイクルの情報等に基づいて、信号機が配置された交差点、横断歩道を通過できる条件に基づいて、基準目標車速域を算出したがこれに限定されない。運転支援装置１９は、目標車速域を表示する種々の場合いに用いることができる。
また、上記実施形態の運転支援装置１９は、車両間距離制御部２０ａと車両保全制御部２０ｂとを備える構成としたが、車両間距離制御部２０ａと車両保全制御部２０ｂとは必ずしも備えていなくてもよい。また、車両１０および運転支援装置１９は、上述した目標車速制御部２０ｃによる制御を実行できればよい。
１ 運転支援システム
１０ 車両
１２、１２ａ 信号機
１４ インフラ情報送信装置
１６ ＧＰＳ衛星
１９ 運転支援装置
２０ ＥＣＵ
２０ａ 車両間距離制御部
２０ｂ 車両保全制御部
２０ｃ 目標車速制御部
２２ 記憶部
２４ アクセルアクチュエータ
２６ ブレーキアクチュエータ
２８ カーナビゲーション装置
３０ スピーカ
３２ ＧＰＳ通信部
３４ 車載カメラ
３６ ミリ波レーダ
３８ インフラ通信部
４０ 車速センサ
４２ 表示装置
４４ ＡＣＣスイッチ
４６ ＰＣＳスイッチ
４８ 速度表示領域

Claims (7)

  1. 車両の運転を支援する運転支援装置であって、
    前記車両の走行速度を検出する車速センサと、
    前記車両が走行している道路の制限車速を取得する情報取得部と、
    前記車両の基準目標車速域を算出し、前記車速センサで検出した現車速に基づいて前記制限車速以下の表示上限速度を設定し、前記基準目標車速域に基づいて前記表示上限速度以下の速度域である目標車速域を決定する目標車速制御部と、
    前記目標車速制御部で決定した前記目標車速域を表示する目標車速表示部と、
    を有し、
    前記目標車速制御部は、前記目標車速域の上限と下限との速度差が、設定した所定値よりも大きい場合、前記目標車速表示部に前記目標車速域を表示し、該速度差が、設定した前記所定値以下である場合、前記目標車速表示部に前記目標車速域を表示しないことを特徴とする運転支援装置。
  2. 前記目標車速制御部は、算出した前記基準目標車速域の一部が前記表示上限速度を超える場合、前記目標車速域の上限値を前記表示上限速度の速度とすることを特徴とする請求項１に記載の運転支援装置。
  3. 前記目標車速制御部は、前記基準目標車速域の全域が、前記表示上限速度を超える場合、前記目標車速域を０ｋｍ／ｈを含む速度域とすることを特徴とする請求項１または２に記載の運転支援装置。
  4. 前記目標車速制御部は、前記表示上限速度を、現車速よりも一定速度、速い速度とすることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の運転支援装置。
  5. 前記目標車速制御部は、前記表示上限速度を、現車速とすることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の運転支援装置。
  6. 車両の運転を支援する運転支援装置であって、
    前記車両が走行している道路の制限車速を取得する情報取得部と、
    前記車両の基準目標車速域を算出し、前記情報取得部で取得した前記制限車速を表示上限速度に設定し、前記基準目標車速域に基づいて前記表示上限速度以下の速度域である目標車速域を決定する目標車速制御部と、
    前記目標車速制御部で決定した前記目標車速域を表示する目標車速表示部と、
    を有し、
    前記目標車速制御部は、前記目標車速域の上限と下限との速度差が、設定した所定値よりも大きい場合、前記目標車速表示部に前記目標車速域を表示し、該速度差が、設定した前記所定値以下である場合、前記目標車速表示部に前記目標車速域を表示しないことを特徴とする運転支援装置。
  7. 前記車両の走行方向に配置された信号機の表示が切り換るサイクルである信号サイクルの情報を取得するインフラ通信部と、
    前記車両と前記信号機との相対位置情報を算出する位置算出部と、をさらに有し、
    前記目標車速制御部は、前記位置算出部で算出した前記車両と前記信号機が配置された信号機地点との相対位置情報と、前記インフラ通信部で取得した信号サイクルとの情報に基づいて、前記信号機が通過可能表示状態である間に前記信号機が配置された信号機地点を前記車両が通過できる速度域を基準目標車速域として算出することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の運転支援装置。
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