JP7134304B1 - 運転支援制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本願に係る運転支援制御装置は、車両が直進中であるかどうかを判定する直進判定部と、運転者の頭部の位置を検出する頭部位置検出部と、頭部位置検出部によって検出された頭部の位置に基づいて運転者の姿勢を判定する運転姿勢判定部と、直進判定部によって車両が直進中と判定された場合に、運転姿勢判定部の出力に応じて加速操作に対する反応速度を向上させる加速準備制御または減速操作に対する反応速度を向上させる減速準備制御を行う運転支援制御部と、を備えたものである。
【選択図】図1
Description
車両が直進中であるかどうかを判定する直進判定部と、
運転者の頭部の位置を検出する頭部位置検出部と、
頭部位置検出部によって検出された頭部の位置に基づいて運転者の姿勢を判定する運転姿勢判定部と、
直進判定部によって車両が直進中と判定された場合に、運転姿勢判定部の出力に応じて加速操作に対する反応速度を向上させる加速準備制御または減速操作に対する反応速度を向上させる減速準備制御を行う運転支援制御部と、を備えたものである。
<車両の構成>
図1は、実施の形態1に係る運転支援制御装置100が搭載された車両3に運転者が乗車した状態の左側面図である。車両3は、動力源としての内燃機関4で発生した動力を、変速機5、ドライブチェーン6を介して後輪7に伝達して走行する鞍乗型車両である。図1では、車両3として自動二輪車の例を示している。しかし、実施の形態1に係る技術は鞍乗型車両であれば、三輪車または四輪車にも適用可能である。
図4は、運転支援制御装置100のハードウェア構成図である。図4のハードウェア構成は、運転支援制御装置100a、100b、100cにも適用できる。また、燃料噴射制御装置26、点火時期制御装置24、電子制御スロットル制御装置25、燃料ポンプ制御装置27、変速機制御装置28にも適用できる。以下では代表して運転支援制御装置100について説明する。本実施の形態では、運転支援制御装置100は、車両3に対し運転者の加速操作または減速操作の支援を実行する制御装置である。運転支援制御装置100の各機能は、運転支援制御装置100が備えた処理回路により実現される。具体的には、運転支援制御装置100は、処理回路として、CPU(Central Processing Unit)等の演算処理装置90(コンピュータ)、演算処理装置90とデータのやり取りをする記憶装置91、演算処理装置90に外部の信号を入力する入力回路92、および演算処理装置90から外部に信号を出力する出力回路93等を備えている。
図5は、実施の形態1に係る運転支援装置200の第一の構成図である。図5には、運転支援装置200と内燃機関4、変速機5との関係をブロック図で表している。運転支援装置200に設けられた運転支援制御装置100は、入力した情報から車両3の直進時に運転者の前傾姿勢または後傾姿勢を判定する。
図5に、運転支援制御装置100の各機能ブロックが記載されている。これらの各部の機能について以下に説明する。
頭部位置表示器1と頭部位置検出器2の間は相互に無線通信を行い互いの位置関係に関する情報を頭部位置検出器2が運転支援制御装置100の頭部位置検出部20に伝達する。頭部位置表示器1は運転者の被るヘルメットの頭頂部と額を通る中央線上の位置に設けられる。頭部位置検出器2は、ステアリングハンドル11の中央部付近に設ける。メータ装置12の内部に設けてもよい。運転時に、頭部位置検出器2から頭部位置表示器1まで、電波が伝搬する空間において障害物なく見通せる位置であれば、それ以外の場所に設置してもよい。
運転姿勢判定部21は、姿勢判定部21aと姿勢対応処理部21bから構成される。以下、個別に説明する。
姿勢判定部21aは、頭部位置検出部20が求めた運転者頭部位置に基づいて、運転者の姿勢を判定する。運転者の姿勢は、頭部位置表示器1と頭部位置検出器2の間の距離、頭部位置検出器2を基準とした頭部位置表示器1の角度などで定量化される。
直進判定部22は、姿勢判定部21aが算出した左右姿勢移動角度Pθに基づいて、運転者が旋回動作に入っているかどうか判定する。左右姿勢移動角度Pθの大きさ(絶対値)が予め定めた判定左右姿勢移動角度Pθ_th以内の場合は運転者が旋回動作に入っておらず直進中であると判断することができる。
姿勢対応処理部21bは、姿勢判定部21aで検出した運転者姿勢に基づいて、運転者の加速意図、減速意図を検出する。一般的に加速に際して、運転者は自身の身体に加速負荷がかかることを予測し、負荷に対抗するため前傾姿勢をとることが多い。そして、加速の程度が大きいほど姿勢変化は顕著である。
運転支援処理部23は、姿勢対応処理部21bの判断に基づいて加速準備制御および減速準備制御を実行する。具体的には、制御指令を、点火時期制御装置24、電子制御スロットル制御装置25、燃料噴射制御装置26、燃料ポンプ制御装置27、変速機制御装置28などに伝達する。
運転支援処理部23は運転者の加速操作の際の車両3の反応速度を向上し運転フィーリングを改善するために、加速準備制御を実施する。運転支援処理部23は制御指令によって、電子制御スロットル制御装置25に電子制御スロットル(図示せず)の空気量調整弁を制御させ、吸入空気量を増加させる。スロットル弁を開いた後、内燃機関4に吸入される空気量が増大し燃焼室の充填効率が上昇するまでには遅れ時間が存在する。よって、スロットル弁をあらかじめ開くことによって、その後の運転者の加速操作に際して加速操作に対する内燃機関4の反応速度を向上させることができる。
次に、減速判定が成立したときの各制御部の出力を説明する。運転支援処理部23は運転者の減速操作の際の車両3の反応速度を向上し運転フィーリングを改善する。運転支援処理部23は、姿勢対応処理部21bの判断に基づいて減速準備制御を実行する。運転支援処理部23は、電子制御スロットル制御装置25に指令し吸入空気量を減少させる。スロットル弁を閉じ側に操作した後、内燃機関4に吸入される空気量が減少し燃焼室の充填効率が下降するまでには遅れ時間が存在する。よって、スロットル弁をあらかじめ閉じ側に操作することによって、その後の運転者の減速操作に際して減速操作に対する内燃機関4の反応速度を向上させることができる。
図6は、実施の形態1に係る運転支援装置の第二の構成図である。運転支援装置200aは、頭部位置検出部20aによる検出方法が図1と異なる。図6には異なる部分のみを示している。
図8は、実施の形態1に係る運転者の基本姿勢を説明する左側面図である。運転者が加速または減速の意図を持たず通常の走行状態であり基本姿勢をとった状態の車両3を示している。頭部車両間距離Pdは、前傾判定値Pd_th1以上であり、後傾判定値Pd_th2以下である。
図11は実施の形態1に係る運転支援制御装置100の運転姿勢判定と直進判定の処理を示すフローチャートである。図11に示す処理は、所定時間毎に実行される(例えば1msごと)。図11に示す処理は、所定時間ごとではなく車速センサの信号入力ごとなど所定のイベント発生ごとに実行することとしてもよい。以下、運転支援制御装置100による図11のフローチャートに記載された処理の実施について説明する。
図12は実施の形態1に係る運転支援制御装置100の姿勢処理を示す第一のフローチャートである。図11のフローチャートのステップS5の運転者前傾姿勢処理の内容を説明している。
図13は実施の形態1に係る運転支援制御装置100の姿勢処理を示す第二のフローチャートである。図11のフローチャートのステップS7の運転者基本姿勢処理の内容を説明している。
図14は実施の形態1に係る運転支援制御装置100の姿勢処理を示す第三のフローチャートである。図11のフローチャートのステップS8の運転者後傾姿勢処理の内容を説明している。
図15は実施の形態1に係る運転支援制御装置100の姿勢処理を示す第四のフローチャートである。図11のフローチャートのステップS9のバンク乗車姿勢処理の内容を説明している。車両3が直進していないと判断された場合の処理である。
図16は、実施の形態1に係る運転支援制御装置100の運転支援処理を示す第一のフローチャートである。図17は、運転支援処理を示す第二のフローチャートであり、図16のフローチャートの続きを示す。図16に示す処理は、所定時間毎に実行される(例えば1msごと)。図16に示す処理は、所定時間ごとではなく車速センサの信号入力ごとなど所定のイベント発生ごとに実行することとしてもよい。
図18は、実施の形態2に係る運転者の乗車姿勢を説明する第一の左側面図である。図19は、実施の形態2に係る運転者の乗車姿勢を説明する第二の左側面図である。実施の形態2に係る運転支援制御装置100cでは、前傾判定値Pd_th1、後傾判定値Pd_th2を外部の操作もしくは自動設定で補正可能としたものである。(運転支援制御装置100cは不図示)
Claims (18)
- 車両が直進中であるかどうかを判定する直進判定部と、
運転者の頭部の位置を検出する頭部位置検出部と、
前記頭部位置検出部によって検出された前記頭部の位置に基づいて運転者の姿勢を判定する運転姿勢判定部と、
前記直進判定部によって車両が直進中と判定された場合に、前記運転姿勢判定部の出力に応じて加速操作に対する反応速度を向上させる加速準備制御または減速操作に対する反応速度を向上させる減速準備制御を行う運転支援制御部と、を備えた運転支援制御装置。 - 前記運転支援制御部は、前記運転姿勢判定部の出力に基づいて前記運転者の姿勢が前傾姿勢であると判断した場合は前記加速準備制御を行う請求項1に記載の運転支援制御装置。
- 前記運転支援制御部は、予め定められた加速準備制御終了時間の間継続して前記運転者の姿勢が前記前傾姿勢であると判断した場合は前記加速準備制御を終了する請求項2に記載の運転支援制御装置。
- 前記運転支援制御部による前記加速準備制御は内燃機関の吸入空気量を増加させることである請求項2または3に記載の運転支援制御装置。
- 前記運転支援制御部による前記加速準備制御は前記内燃機関の前記吸入空気量を増加させるとともに点火時期を遅角側に制御、または前記内燃機関に供給される混合気の空燃比を希薄側に制御することである請求項4に記載の運転支援制御装置。
- 前記運転支援制御部による前記加速準備制御は燃料ポンプの流量を増加させることである請求項2から5のいずれか一項に記載の運転支援制御装置。
- 前記運転支援制御部による前記加速準備制御は変速機の変速比を変更することである請求項2から6のいずれか一項に記載の運転支援制御装置。
- 前記運転支援制御部は、前記運転姿勢判定部の出力に基づいて前記運転者の姿勢が後傾姿勢であると判断した場合は前記減速準備制御を行う、請求項1に記載の運転支援制御装置。
- 前記運転支援制御部は、予め定められた減速準備制御終了時間の間継続して前記運転者の姿勢が前記後傾姿勢であると判断した場合は前記減速準備制御を終了する請求項8に記載の運転支援制御装置。
- 前記運転支援制御部による前記減速準備制御は内燃機関の吸入空気量を減少させることである請求項8または9に記載の運転支援制御装置。
- 前記運転支援制御部による前記減速準備制御は前記内燃機関の前記吸入空気量を減少させるとともに点火時期を進角側に制御、または前記内燃機関に供給される混合気の空燃比を濃化側に制御することである請求項10に記載の運転支援制御装置。
- 前記頭部位置検出部は、ヘルメットに設けた頭部位置表示器によって前記運転者の前記頭部の位置を検出する請求項1から11のいずれか一項に記載の運転支援制御装置。
- 前記頭部位置検出部は、前記頭部位置表示器と前記車両に設けた頭部位置検出器との間の電波強度と電波受信角度に基づいて前記運転者の前記頭部の位置を検出する請求項12に記載の運転支援制御装置。
- 前記直進判定部は、前記車両の重心を通る前後方向の軸の周りの回転角度を示すロール角度の大きさが予め定められた判定ロール角度以内の場合に前記車両が直進中であると判定する請求項1から13のいずれか一項に記載の運転支援制御装置。
- 前記運転姿勢判定部は、前記車両の上下方向の中央線に対する前記運転者の左右方向の姿勢移動を表す左右姿勢移動角度を算出し、
前記直進判定部は、前記運転姿勢判定部によって算出された前記左右姿勢移動角度の大きさが予め定められた判定左右姿勢移動角度以内の場合に車両が直進中であると判定する請求項1から14のいずれか一項に記載の運転支援制御装置。 - 前記運転姿勢判定部は、前記頭部位置検出部によって検出された前記頭部の位置と前記車両に設けられた基準位置とを結ぶ頭部位置直線に対し、前記車両の前後方向の軸に垂直な平面上で前記頭部位置直線の投影線と前記車両の上下方向の中央線との成す角度を前記左右姿勢移動角度として算出する請求項15に記載の運転支援制御装置。
- 前記運転姿勢判定部は、前記頭部位置検出部によって検出された前記頭部の位置と前記車両に設けられた基準位置との距離である頭部車両間距離を算出し、前記頭部車両間距離と予め定められた前傾判定値および予め定められた後傾判定値との比較に基づいて運転者の姿勢が前傾姿勢、基本姿勢、後傾姿勢のいずれであるか判定する請求項1から16のいずれか一項に記載の運転支援制御装置。
- 前記運転姿勢判定部は、前記運転者の身長、前記運転者の座高、検出された前記頭部車両間距離の平均値の少なくとも一つに基づいて、前記前傾判定値および前記後傾判定値を補正する請求項17に記載の運転支援制御装置。
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