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課題

ドライバ車両前方カーブ情報を容易にして常に確実に把握でき、車両の運転性能を向上可能な車両の走行補助装置を提供する。

解決手段

車両前方の道路の少なくとも一つのカーブの存在を検出するカーブ検出手段(50)と、カーブの曲がり方向を検出する曲がり方向検出手段(100)と、カーブの曲率半径Rを検出する曲率半径検出手段(102)と、曲率半径検出手段により検出される曲率半径Rを該曲率半径Rの大きさに応じて複数の難易度領域に区分する難易度区分手段(110)と、上記曲がり方向情報と難易度区分手段からの難易度情報とをカーブへの進入前に視覚表示及び音声により出力する表示音声出力手段(70,106)とを備えている。

概要

背景

概要

ドライバ車両前方カーブ情報を容易にして常に確実に把握でき、車両の運転性能を向上可能な車両の走行補助装置を提供する。

車両前方の道路の少なくとも一つのカーブの存在を検出するカーブ検出手段(50)と、カーブの曲がり方向を検出する曲がり方向検出手段(100)と、カーブの曲率半径Rを検出する曲率半径検出手段(102)と、曲率半径検出手段により検出される曲率半径Rを該曲率半径Rの大きさに応じて複数の難易度領域に区分する難易度区分手段(110)と、上記曲がり方向情報と難易度区分手段からの難易度情報とをカーブへの進入前に視覚表示及び音声により出力する表示音声出力手段(70,106)とを備えている。

目的

上記各公報に開示された装置では、いずれもナビゲーションシステムからのカーブ情報に基づいてドライバに対し警報等を発するように構成されている。しかしながら、このような警報等だけではドライバは車速を低下させるよう操作することができるだけである。つまり、警報等はあくまでも警報であって、ドライバに対しカーブ状況情報(カーブ方向連続カーブ数、曲率半径R、曲率変化等)を与えるものとはなっていない。即ち、ドライバは、運転中、運転操作度合を予め決定するために上記のようなカーブ状況を事前に知りたがる傾向にあるのであるが、このような要求に答えるものとはなっていない。また、最近では、分岐情報を音声でドライバに伝達するようなナビゲーションシステムもあるが、このようなシステムもカーブ状況情報まで提供するものとはなっていない。

本発明は、上述した事情に基づいてなされたもので、その目的とするところは、ドライバが車両前方のカーブ情報を容易にして常に確実に把握でき、車両の運転性能を向上可能な車両の走行補助装置を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
11件

この技術が所属する分野

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請求項1

車両前方道路の少なくとも一つのカーブの存在を検出するカーブ検出手段と、前記カーブの曲がり方向を検出する曲がり方向検出手段と、前記カーブの曲率半径を検出する曲率半径検出手段と、前記曲率半径検出手段により検出される曲率半径を該曲率半径の大きさに応じて複数の難易度領域に区分する難易度区分手段と、前記曲り方向検出手段により検出される曲がり方向情報と前記難易度区分手段からの難易度情報とを前記カーブへの進入前に視覚表示及び音声により出力する表示音声出力手段と、を備えたことを特徴とする車両の走行補助装置

請求項2

前記曲率半径検出手段は、前記カーブの曲率変化状況を検出する曲率変化検出手段を含み、前記表示音声出力手段は、前記曲がり方向情報、前記難易度情報とともに前記曲率変化状況を出力することを特徴とする、請求項1記載の車両の走行補助装置。

請求項3

前記難易度区分手段は、ドライバ運転状態を検出するドライバ状態検出手段と、該ドライバの運転状態に応じて前記複数の難易度領域を補正する補正手段とを含んでなることを特徴とする、請求項1または2記載の車両の走行補助装置。

請求項4

さらに、車両の加速操作を行う加速操作手段と、車両の操舵を行う操舵操作手段と、車両の制動を行う制動操作手段と、前記加速操作手段による加速操作量を検出する加速操作検出手段と、前記操舵操作手段による操舵操作量を検出する操舵操作検出手段と、前記制動操作手段による制動操作量を検出する制動操作検出手段とを有し、前記ドライバ状態検出手段は、前記加速操作検出手段、前記操舵操作検出手段及び前記制動操作検出手段からの各操作情報に基づき前記ドライバの運転状態を検出することを特徴とする、請求項3記載の車両の走行補助装置。

技術分野

0001

本発明は、車両の走行補助装置係りドライバ車両前方カーブ状況を的確に把握可能に図った走行補助装置に関する。

0002

近年、グローバルポジショニングシステム(GPS)等からの情報を用いて車両の現在走行位置を地図上で認識し、位置情報ディスプレイ上の画像によりドライバに伝達可能なナビゲーションシステムが多用されている。これにより、ドライバは特にナビゲータ案内人)を必要とせずとも車両位置や車両の走行方向等を常に確実に把握することができる。

0003

さらに、最近では、このナビゲーションシステムからの種々の情報を用い、車両の運転操作性をより一層向上させるとともに車両を適正な走行状態に制御することが考えられている。特開平4−236699号公報によれば、ナビゲーションシステム情報から車両前方のカーブの特性を求め、現在の車速(カーブ進入車速)が当該特性を有したカーブでの適正な旋回車速よりも大である場合にドライバに告知を行うよう構成された装置が開示されている。

0004

また、特開平5−141979号公報によれば、ナビゲーションシステム情報から車両前方のカーブの曲率半径Rを求め、現在の車速で当該曲率半径Rのカーブに進入したときに予測される横加速度が当該曲率半径Rのカーブでの基準横加速度(閾値)よりも大である場合にドライバに注意を促すよう構成された装置が開示されている。

0005

また、特開平6−36187号公報によれば、ナビゲーションシステム情報から車両前方のカーブでの適正旋回車速を求め、さらに、現在の車速からこの適正旋回車速となるまでに要求される減速度を求め、この減速度が予め設定された安全基準減速度よりも大となったときドライバに警報を与えるとともに車両を減速制御するよう構成された装置が開示されている。

発明が解決しようとする課題

0006

上記各公報に開示された装置では、いずれもナビゲーションシステムからのカーブ情報に基づいてドライバに対し警報等を発するように構成されている。しかしながら、このような警報等だけではドライバは車速を低下させるよう操作することができるだけである。つまり、警報等はあくまでも警報であって、ドライバに対しカーブ状況情報(カーブ方向連続カーブ数、曲率半径R、曲率変化等)を与えるものとはなっていない。即ち、ドライバは、運転中、運転操作度合を予め決定するために上記のようなカーブ状況を事前に知りたがる傾向にあるのであるが、このような要求に答えるものとはなっていない。また、最近では、分岐情報音声でドライバに伝達するようなナビゲーションシステムもあるが、このようなシステムもカーブ状況情報まで提供するものとはなっていない。

0007

従って、カーブ状況を知るため、ドライバは上述したディスプレイ上の画像を見ることになるのであるが、通常、カーブ路が連続するような状況下では、ドライバは車両前方を見て運転操作を行っており、このような状況でディスプレイの画像確認動作を行うことは安全上好ましいことではなく、実際にはディスプレイを見ている余裕は殆どないといえる。また、ディスプレイ上の画像は比較的小さく、この画像情報からドライバがカーブ状況を瞬時に判断することは容易なことではない。

0008

本発明は、上述した事情に基づいてなされたもので、その目的とするところは、ドライバが車両前方のカーブ情報を容易にして常に確実に把握でき、車両の運転性能を向上可能な車両の走行補助装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0009

上述の目的を達成するため、請求項1の発明では、カーブ検出手段によって車両前方の道路の少なくとも一つのカーブの存在を検出し、曲がり方向検出手段によってカーブの曲がり方向を検出し、曲率半径検出手段によってカーブの曲率半径を検出し、難易度区分手段によって曲率半径検出手段により検出される曲率半径を該曲率半径の大きさに応じて複数の難易度領域に区分し、表示音声出力手段によって曲り方向検出手段により検出される曲がり方向情報と難易度区分手段からの難易度情報とをカーブへの進入前に視覚表示及び音声により出力することを特徴とする。

0010

従って、車両前方にカーブが検出されるとそのカーブの曲がり方向と曲率半径が検出され、曲率半径についてはその大きさに応じて複数の難易度領域(例えば、Easy,Mid,Hardの3領域)に区分される。そして、カーブの曲がり方向情報と上記難易度情報とが表示音声出力手段によりカーブ進入前に視覚的にまた音声的に出力される。これにより、車両のドライバは、車両前方のカーブ形状を明確に認識できない場合やカーブがS時カーブのような複合カーブであっても、カーブに進入する前にカーブ状況を事前に確実に把握可能とされる。故に、車両の運転性能とともに走行安全性が向上する。

0011

ところで、ここでは上記のように曲率半径情報については難易度領域毎に一つの情報内容で出力される。故に、視覚的、音声的に出力される情報は簡潔明瞭なものとされ、ドライバは、カーブに進入する前にカーブ状況を極めて的確に把握可能である。なお、難易度情報を車速と曲率半径とに基づいて求めるようにしてもよい。

0012

また、請求項2の発明では、曲率半径検出手段はカーブの曲率変化状況を検出する曲率変化検出手段を含み、表示音声出力手段は曲がり方向情報、難易度情報とともに曲率変化状況を出力することを特徴とする。従って、カーブの曲率変化状況についても視覚的、音声的に出力されることになり、車両のドライバは、車両前方のカーブ全体を明確に認識できない場合であっても、カーブに進入する前にカーブの曲率変化状況を事前に把握可能とされる。これにより、車両の運転性能とともに走行安全性がさらに向上する。

0013

また、請求項3の発明では、難易度区分手段は、ドライバの運転状態を検出するドライバ状態検出手段と、該ドライバの運転状態に応じて複数の難易度領域を補正する補正手段とを含むことを特徴とする。従って、難易度領域がドライバの運転状態、即ち「きびきび」状態を好む運転であるか「ゆったり」状態を好む運転であるか等の嗜好に応じて補正変更され、表示音声出力手段からの出力内容がドライバの運転意思運転能力)に即した内容とされる。故に、ドライバはカーブ走行中に違和感を感じることなく良好な運転走行を維持可能である。

0014

また、請求項4の発明では、ドライバ状態検出手段は、加速操作手段による加速操作量を検出する加速操作検出手段、操舵操作手段による操舵操作量を検出する操舵操作検出手段、制動操作手段による制動操作量を検出する制動操作検出手段からの各操作情報に基づいてドライバの運転状態を検出することを特徴とする。

0015

従って、別途ドライバ状態検出手段を設けることなく、加速操作検出手段、操舵操作検出手段、制動操作検出手段によってドライバの運転状態が容易且つ確実に検出可能とされる。

発明を実施するための最良の形態

0016

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態としての一実施例を説明する。図1を参照すると、本発明に係る走行補助装置を含む車両(乗用車等)の制御系概略構成ブロック図で示されている。同図に示すように、車両に搭載されたエンジン1は、電子コントロールユニット(ECU)10に電気的に接続されており、当該ECU10からの出力信号に応じて運転制御される。

0017

エンジン1は、例えばガソリンエンジンであって、その出力軸自動変速機2、駆動軸3を介して駆動輪4に接続されている。自動変速機2は、図示しない複数組プラネタリギヤの他、油圧クラッチ油圧ブレーキ等の複数の油圧摩擦係合要素を内蔵しており、これら複数の油圧摩擦係合要素の係合組合せに応じて変速段が決定されるよう構成されている。詳しくは、当該自動変速機2には、複数のソレノイドバルブを備えた変速制御ユニット(共に図示せず)が設けられており、これら複数のソレノイドバルブがECU10に電気的に接続されている。そして、ECU10からそれぞれ対応するソレノイドバルブに向けて出力信号(シフト信号)が供給されると、対応するソレノイドバルブが各々開閉弁して所定の油圧摩擦係合要素が作動し変速が行われる。より詳しくは、当該自動変速機2にあっては、変速段(目標変速段)は予め設定された変速マップから車速Vとアクセル開度θTHに基づいて決定され、これに応じたシフト信号が変速制御ユニットに供給されて変速が実施される。

0018

なお、エンジン1及び自動変速機2の構成等については公知であるため、ここでは詳細な説明を省略する。ECU10は、図示しない入出力装置、多数の制御プログラムを内蔵した記憶装置不揮発性RAM,ROM等)、中央処理装置(CPU)、タイマカウンタ等を備えている。そして、その入力側には、上記駆動輪4等の各車輪車輪回転速度NHを検出する複数の車輪速センサ20、車両の操舵を行う操舵装置、即ちハンドル(操舵操作手段)24のハンドル角θHを検出するハンドル角センサ(操舵操作検出手段)26、車両に作用する横方向の加速度(横加速度Gy)を検出する横Gセンサ30、車両に作用する前後方向の加速度(前後加速度Gx)を検出する前後Gセンサ32等の各種センサ類が接続されている。なお、後述するように、車輪速センサ20により検出される車輪回転速度NHからは車速Vが算出される。

0019

また、車両には、上記エンジン1への燃料供給量を調節して車両の加速操作を行うアクセルペダル(加速操作手段)36や、上記駆動輪4等の車輪に制動力を作用させるブレーキペダル(制動操作手段)40が設けられており、ECU10の入力側には、アクセルペダル36の操作量、即ちアクセル開度θAを検出するアクセル開度センサ(加速操作検出手段)38、ブレーキペダル40の操作量を検出するブレーキセンサ(制動操作検出手段)42も接続されている。

0020

さらに、ECU10の入力側には、ナビゲーションシステム(以下、ナビシステムと略す)50も接続されている。この、ナビシステム50は、グローバルポジショニングシステム(GPS)52からの位置情報や、上記車輪速センサ20及びハンドル角センサ26等からの車両情報に基づき、車両の現在位置を地図データ部54に記憶された地図上で把握し地図情報道路情報)とともに出力する装置(カーブ検出手段)であるが、その構成については公知であるためここではその詳細についての説明は省略する。

0021

一方、ECU10の出力側には、上記エンジン1、自動変速機2の他、駆動輪4等の車輪に制動力を付加するブレーキ装置60が接続されている。ブレーキ装置60は、図示しないが、主として油圧マスタシリンダ、当該油圧マスタシリンダを作動させる電動アクチュエータ及び油圧マスタシリンダに高圧油路で接続され、油圧により車輪に設けられたディスクブレーキ(またはドラムブレーキ)を制動作動させるブレーキアクチュエータ等から構成されており、実際には、ECU10は上記電動アクチュエータに接続されている。従って、ECU10から駆動信号が電動アクチュエータに供給されると、油圧マスタシリンダが自動で作動して高圧の油圧が発生し、この高圧の油圧によりブレーキアクチュエータが作動しディスクブレーキ(またはドラムブレーキ)が制動力を発生する。なお、油圧マスタシリンダには、通常の車両と同様に電動アクチュエータのみならず上記ブレーキペダル40も連結されており、これにより当然ながらドライバの操作(意思)によってもディスクブレーキ(またはドラムブレーキ)を制動作動可能である。

0022

さらに、ECU10の出力側には、表示・音声ガイド装置(表示音声出力手段)70が接続されている。詳しくは、表示・音声ガイド装置70は、スピーカ図6中符号72)と、運転席前部のウィンドウシールド上に互いに頂点を外方向に向けた三角表示灯(または矢印表示灯)を投影するヘッドアップディスプレイ(HUD)(図6中符号74)とから構成されている。

0023

以下、このように構成された車両の制御系のうち本発明に係る走行補助装置のシステム構成及び作用について説明する。図2を参照すると、ECU10により実行される走行補助システム制御内容がブロック図で示されており、以下、図2を参照して走行補助システムの制御手順を説明する。

0024

この走行補助システムは、主として車両前方のカーブ状況をドライバに知らせる表示・音声ガイドシステム部と、車両前方のカーブ状況に応じてトラクションコントロールシステム(TCL制御部)や自動ブレーキシステムを作動させる車速制御システム部とから構成されている。なお、TCL制御は、アクセルペダル36が操作されている場合であっても車速Vが車両状態(横加速度Gy等)に応じて予め設定された設定車速Vsとなるようアクセル操作を自動的に実施し、例えばカーブ路等において車両を安定したトレース状態に保持するシステムである。

0025

先ず、表示・音声ガイドシステム部について説明する。ナビシステム50からの車両位置情報がECU10に入力し、車両前方にカーブ路があることが認識されると、カーブ状態認識部(曲がり方向検出手段)100において、そのカーブ路が右カーブであるのか左カーブであるのか、及びカーブ路が単独カーブであるのか複合カーブ(例えば、S字カーブ)であるのかがナビシステム50からの情報に基づき判別され認識される。

0026

そして、同時に、前方カーブR算出部(曲率半径検出手段)102において、そのカーブ路の曲率半径R(或いは曲率)がやはりナビシステム50からの情報に基づき算出される。詳しくは、ここでは、例えば地図上のカーブ形状をカーブの開始地点終了地点及び中間地点より円近似することによって曲率半径Rを求める。カーブ路が複合カーブである場合には、それぞれのカーブ毎に曲率半径Rが算出される。

0027

このようにしてナビシステム50からの情報に基づきカーブ路のカーブ状態が認識され、カーブ路の曲率半径Rが算出されると、カーブ状態情報については表示・音声ガイド出力部(表示音声出力手段)106に供給され、カーブ路の曲率半径R情報については、曲率変化判定部108及びR難易度判定部110に供給される。

0028

曲率変化判定部(曲率変化検出手段)108では、上記のように算出されたカーブ路の曲率半径R情報がさらに細かく演算処理される。つまり、一のカーブ路での曲率半径Rの変化が演算処理され、曲率半径Rが次第に大きく緩くなるカーブであるのか、或いは小さくきつくなるカーブであるのかが判定される。ここでは、先ず、曲率半径変化量ΔRを次式(1)に基づき算出する。

0029

曲率半径変化量ΔR=(基準点R0−距離dc前方のR1)/(基準点R0)…(1)
ここに、基準点R0は、図3に示すように、カーブの開始地点でのカーブ中央の曲率半径を示し、距離dc前方のR1は、基準点R0から距離dcだけ前方の地点でのカーブ中央の曲率半径を示している。なお、距離dcは任意に決定された値である。

0030

そして、図4に示すような距離dcと曲率半径変化量ΔRとの関係を表すグラフ上において、曲率半径変化量ΔRが所定値ΔR1以上となったか否かを判別する。この結果、曲率半径変化量ΔRが所定値ΔR1以上となった場合には、カーブ路が次第にきつくなると判定する。一方、距離dc前方においても曲率半径変化量ΔRが所定値ΔR1に満たなければ、カーブ路は全体として略同一の曲率半径Rを有していると判定する。

0031

そして、このように求められた曲率変化情報は、上記カーブ状態情報と同様に表示・音声ガイド出力部106に供給される。また、R難易度判定部(難易度区分手段)110では、上記のように算出されたカーブ路の曲率半径R情報に基づき、曲率半径Rの難易度が判定される。即ち、曲率半径Rが大きく旋回時にハンドル24の操作量が小さくてよいのか(Easy)、ある程度ハンドル24の操作量が必要なのか(Mid)、或いは曲率半径Rが小さく旋回時に大きくハンドル24を操作しなければならないのか(Hard)の難易度領域の区分が行われる。

0032

ここでは、曲率半径Rに基づき、予め図5に示すような難易度判定マップが設けられており、当該難易度判定マップより車両前方のカーブ路の曲率半径Rに対応した難易度(EasyまたはMidまたはHard)が判定される。つまり、車両前方のカーブ路の曲率半径Rが大きく緩ければ「Easy」と判定され、曲率半径Rがそれほど大きくない場合には「Mid」と判定され、曲率半径Rが小さくきつければ「Hard」と判定される。

0033

ところで、本システムでは、スポティ度判定部(ドライバ状態検出手段)120において、車両走行のスポーティ度が判別される。スポーティ度とは、つまり、ドライバの車両運転状態ドライバ状態)が「きびきび」したものであるのか「ゆったり」したものであるのかを示す指標である。このスポーティ度は、アクセルペダル36の操作速度、ハンドル24の操作速度、ブレーキペダル40の操作速度等から容易に求めることができる。

0034

つまり、スポーティ度判定部120では、アクセル開度センサ38により検出されるアクセル開度θAの変化速度ΔθA、ハンドル角センサ26により検出されるハンドル角θTHの変化速度ΔθTH、ブレーキセンサ42により検出されるブレーキペダル40の操作量の変化速度を演算処理して所定期間記憶し、これらの記憶値に応じてスポーティ度を決定する。即ち、これらアクセル開度変化速度ΔθA、ハンドル角変化速度ΔθTH、ブレーキペダル操作変化速度の記憶値がそれぞれ大きければ、ドライバが「きびきび」運転を好んでいるとみなしてスポーティ度を大と判別する。一方、アクセル開度変化速度ΔθA、ハンドル角変化速度ΔθTH、ブレーキペダル操作変化速度の記憶値がそれぞれ小さければ、ドライバが「ゆったり」運転を好んでいるとみなしてスポーティ度を小と判別する。

0035

また、このスポーティ度は、横Gセンサ30からの横加速度Gy情報と前後Gセンサ32からの前後加速度Gx情報とからも求めることができる。この場合、スポーティ度は、以下のようにして規定される。先ず横加速度Gy情報に基づいてタイヤ負荷度が次式(2)から算出される。
(タイヤに作用する水平力)/(タイヤの最大グリップ力) …(2)
ここに、タイヤに作用する水平力は横加速度Gyの関数として求められる。また、タイヤの最大グリップ力はタイヤの特性値である。

0036

さらに、前後加速度Gx情報に基づいてエンジン負荷度が次式(3)から算出される。
(前後加速度Gx)/(発生可能な最大加速度) …(3)
ここに、発生可能な最大加速度は車両重量とエンジン1の特性とに基づく値である。

0037

そして、これらタイヤ負荷度情報及びエンジン負荷度情報から頻度分布を求め、タイヤ負荷度及びエンジン負荷度が共に大きくなる頻度が高い程ドライバは「きびきび」運転を好んでいるとみなしてスポーティ度を大と判定し、一方、タイヤ負荷度及びエンジン負荷度が共に小さい場合の頻度が高ければ、ドライバは「ゆったり」運転を好んでいるとみなしてスポーティ度を小と判定する。

0038

このようにしてスポーティ度が決定されると、当該スポーティ度情報も上記R難易度判定部110に供給される。そして、このスポーティ度情報に基づいて、上記図5中に斜線で示した領域、即ち「Easy」と「Mid」とが重なる部分及び「Mid」と「Hard」とが重なる部分の難易度判定が行われる。つまり、スポーティ度に応じて難易度領域の補正が行われる(補正手段)。

0039

つまり、スポーティ度が大であり、ドライバが「きびきび」運転を好んでいる場合には、「Easy」と「Mid」とが重なる部分の難易度は「Easy」と判定され、「Mid」と「Hard」とが重なる部分では「Mid」と判定される。即ち、ドライバが「きびきび」運転を好んでいる場合には、ドライバの道路状況に対する適応性レスポンス)は良くドライバは機敏な動作が可能とみなすことができ、この場合には、多少カーブ路の曲率が大きくても難易度は小さい側(「Easy」及び「Mid」)に判定するのである。

0040

一方、スポーティ度が小であり、ドライバが「ゆったり」運転を好んでいる場合には、「Easy」と「Mid」とが重なる部分の難易度は「Mid」と判定され、「Mid」と「Hard」とが重なる部分では「Hard」と判定される。即ち、ドライバが「ゆったり」運転を好んでいる場合には、ドライバの道路状況に対する適応性(レスポンス)はそれほど高くないとみなすことができ、この場合には、多少カーブ路の曲率が小さいと思われる場合であっても安全性を考慮して難易度は大きい側(「Mid」及び「Hard」)に判定する。

0041

なお、当該スポーティ度情報に基づき、上記自動変速機2の変速制御用の変速マップ上の変速タイミングも補正変更される。つまり、「きびきび」運転では比較的車速Vが大きくなるまで低速段が保持されるように変更され、「ゆったり」運転では比較的車速Vが小さい時点で高速段に変速されるように変更される。しかしながら、当該変速制御に関してはここでは直接関係ないため詳細な説明は省略する。

0042

そして、当該曲率半径Rの難易度情報についても表示・音声ガイド出力部106に供給される。なお、難易度情報を車速Vと曲率半径Rとに基づいて求めるようにしてもよい。以上のようにして、カーブ状態情報、曲率変化情報及びR難易度情報が表示・音声ガイド出力部106に供給されると、表示・音声ガイド出力部106では、これらカーブ状態情報、曲率変化情報及びR難易度情報を表示・音声ガイド装置70に出力する。

0043

図6を参照すると、表示・音声ガイド装置70における音声出力及び表示出力の一例が示されている。例えば、車両前方のカーブ路が右単独カーブ路であって、曲率半径変化量ΔRが小さく、難易度が小さい場合には、スピーカ72から「Easy Right.」のように音声出力するとともに、HUD74の右側の三角表示灯を緑色で点灯または点滅させる。

0044

また、例えば、図7に示すように、カーブ路が右カーブC1から左カーブC2に連続的に移行する複合カーブ路(S字カーブ路)で、難易度が最初の右カーブC1では小さく後の左カーブC2では大きい場合には、スピーカ72から「EasyRight to Hard Left.」のように音声出力するとともに、HUD74の右側の三角表示灯を先ず緑色で点灯または点滅させ、最初の右カーブ進入後、HUD74の左側の三角表示灯を今度は赤色で点灯または点滅させる。

0045

また、例えば、上記図3に示すように、カーブ路が右単独カーブで、最初は曲率半径Rが大きく難易度が小さいものの曲率半径変化量ΔRが大きい場合には、スピーカ72から「Easy and Hard Right.」のように音声出力するとともに、HUD74の右側の三角表示灯を緑色で点灯または点滅させた後赤色で点灯または点滅させる。或いは、HUD74の右側の三角表示灯を緑色、赤色の順に交互に点灯または点滅させる。

0046

このように、カーブ状態情報、曲率変化情報及びR難易度情報をカーブ路手前でドライバに対し予め表示或いは音声のみならず表示と音声の両方で確実に知らしめることにより、ドライバはカーブ路走行時の運転操作度合を予測でき、実際にカーブ路を走行する際には急激なハンド操作等することなくスムース且つ安全にカーブ路走行することが可能となる。特に、ここでは、R難易度情報を簡単な3つの情報内容(Easy,Mid,Hard)に分けるようにしており、さらに、表示に関しては、見易い位置に左右に分割して設けられた2個の単純な構成の三角表示灯(または矢印表示灯)を緑色(Easy)、黄色(Mid)、赤色(Hard)の3色で合計6通りの少ない組合せでもって点灯或いは点滅させてカーブ状況情報をドライバに伝えるようにしているので、たとえ車両が高速走行中等であってドライバの注意が遠方にあるような場合であっても、ドライバはほぼ確実に表示を認識することができる。

0047

また、本発明では、ナビシステム50からの情報に基づいてカーブ路を認識するようにしているため、単独カーブ路である場合のみならず、カーブ路が例えばブラインドウカーブのような場合や車両のさらに前方のカーブ形状が確認できないS字カーブのような複合カーブ路である場合であっても、ドライバは良好に車両前方のカーブ状況を把握することができる。

0048

さらに、本発明では、曲率半径Rの難易度のうち、「Easy」と「Mid」とが重なる部分及び「Mid」と「Hard」とが重なる部分では、ドライバの車両運転状態(ドライバ状態)に応じて難易度の判定結果を違えるようにしているため、表示と音声による情報内容がドライバの実際の運転意思(または運転能力)に即したものとなり、ドライバが違和感を感じることなく、車両の運転操作性(ドライバビリティ)が極めてよいものとなる。

0049

次に、車速制御システム部について説明する。ナビシステム50からの車両位置情報がECU10に入力し、車両前方にカーブ路があることが認識されると、カーブ進入までの距離算出部104において、カーブ路に進入するまでの距離、即ちカーブまでの距離dが、上記ナビシステム50からの情報に基づき算出される。そして、この距離情報dはTCL実施判定部130に供給される。

0050

また、旋回最大横G設定部124において、スポーティ度判定部120からの上記スポーティ度情報に基づき、カーブ路走行時の旋回最大横Gが設定される。つまり、ここでは、カーブ路走行時に遠心力により発生する車両の横加速度Gyの最大許容横加速度Gymaxを設定する。スポーティ度が大で、ドライバが「きびきび」運転を好んでいる場合には、最大許容横加速度Gymaxは比較的大きな値Gymax1(例えば、0.7G)とされ、一方、ドライバが「ゆったり」運転を好んでいる場合には、最大許容横加速度Gymaxはやや小さな値Gymax2(例えば、0.5G)とされる。つまり、ドライバが「きびきび」運転を好んでいるような場合には、ドライバはハンドル24を強く握りながらきびきび操作する傾向にあり、横加速度Gyが比較的大きくてもドライバはハンドル24を充分に操作可能とみなして最大許容横加速度Gymaxを大きな値Gymax1とし、一方、ドライバが「ゆったり」運転を好んでいる場合には、ドライバはハンドル24を軽く握りながら緩やかに操作する傾向にあり、横加速度Gyが大きくなるとドライバはハンドル24を充分に操作しきれないとみなして最大許容横加速度Gymaxを小さな値Gymax2とするのである。

0051

旋回最大横G設定部124において最大許容横加速度Gymaxが設定されると、当該最大許容横加速度Gymax及び上記前方カーブR算出部120において算出された曲率半径Rとに基づき、旋回最大車速推定部126において、カーブ路走行時の旋回最大車速Vmaxが推定される。ここでは、旋回最大車速Vmaxは次式(4)乃至(6)から算出され推定される。

0052

Gy=γ・V …(4)
γ=V・θTH/(1+A・V2)・l …(5)
R=(1+A・V2)・l/θTH …(6)
ここに、γはヨーレイト、Aはスタビリティファクタ、lはホイールベースである。

0053

具体的には、上式(4)乃至(6)からヨーレイトγとハンドル角θTHを消去して車速Vについて解き、これに最大許容横加速度Gymax1,Gymax2と上記曲率半径Rとを代入してそれぞれ旋回最大車速Vmax1,Vmax2を求める。そして、このように推定された旋回最大車速Vmax1,Vmax2は、上記距離情報dと同様、TCL実施判定部130に供給される。

0054

さらに、スポーティ度判定部120からの上記スポーティ度情報に基づき、最大減速G設定部128において、カーブ路進入前の最大減速Gが設定される。つまり、カーブ路走行に入る前にはドライバは通常は車両を減速させるが、このとき発生する車両の前後加速度Gxの最大許容前後加速度Gxmaxが設定される。この最大許容前後加速度Gxmaxは、TCL実施判定部130におけるTCL制御を実施するか否かの判別の判別閾値に適用される。

0055

スポーティ度が大で、ドライバが「きびきび」運転を好んでいる場合には、最大許容前後加速度Gxmaxは比較的大きな値Gxmax1(例えば、1.0G)とされ、一方、ドライバが「ゆったり」運転を好んでいる場合には、最大許容前後加速度Gxmaxはやや小さな値Gxmax2(例えば、0.7G)とされる。つまり、ドライバが「きびきび」運転を好んでいるような場合には、ドライバは大きな制動力を比較的急激に車両に付加させる傾向にあり、ドライバはカーブ路進入直前に大きな前後加速度Gxを発生させながらも充分に制動を実施可能とみなして最大許容前後加速度Gxmaxを大きく値Gxmax1とする。即ち、この場合には、ドライバによる制動を優先してTCL制御が簡単には実施されないようにするのである。

0056

一方、ドライバが「ゆったり」運転を好んでいる場合には、ドライバは緩やかに制動力を車両に付加させる傾向にあり、ドライバは通常はカーブ路進入のかなり手前で減速し、カーブ路進入直前では大きな前後加速度Gxを発生させることが困難であるとみなして最大許容前後加速度Gxmaxを小さく値Gxmax2とする。即ち、この場合にはTCL制御が比較的容易に実施されるようにするのである。

0057

当該最大許容前後加速度情報GxmaxについてもTCL実施判定部130に供給される。また、車速算出部132において、車輪速センサ20からの車輪回転速度情報NHに基づき現在の車速Vが算出される。そして、当該車速情報VについてもTCL実施判定部130に供給される。

0058

TCL実施判定部130では、上述のように求められた旋回最大車速Vmax、最大許容前後加速度Gxmax、距離情報d及び車速VよりTCL制御を実施するか否かの判別を行う。図8を参照すると、旋回最大車速Vmax及び最大許容前後加速度Gxmaxにおける距離情報dと車速Vとの関係が示されており、以下同図を参照してTCL制御の実施判定方法を説明する。

0059

図8中、実線が、スポーティ度が大でドライバが「きびきび」運転を好んでいる場合、即ち旋回最大車速Vmax1及び最大許容前後加速度Gxmax1(例えば、1.0G)である場合の距離dと車速Vとの関係を示しており、一点鎖線が、スポーティ度が小でドライバが「ゆったり」運転を好んでいる場合、即ち旋回最大車速Vmax2及び最大許容前後加速度Gxmax2(例えば、0.7G)である場合の距離dと車速Vとの関係を示している。

0060

図8中に破線で示すように、車両が車速Vを略一定のままにカーブ路に接近すると(矢印で示す)、カーブまでの距離dが大側から小側に移行する。そして、ドライバが「きびきび」運転を好んでいると判定されている場合であれば、距離d1、車速V1において上記「きびきび」運転に対応する実線を横切ることになる。しかしながら、このように破線が実線を横切った後、車速Vが当該車速V1よりも大きいままに距離dがさらにカーブ路に接近してしまうと、車速Vを旋回最大車速Vmax1にまで低下させるためには上記最大許容前後加速度Gxmax1(例えば、1.0G)より大きな前後加速度Gxを必要とすることになり、もはや良好な走行状態を維持することが不可能となる。そこで、このように距離dと車速Vとの関係(破線)が最大許容前後加速度Gxmax1(例えば、1.0G)での距離dと車速Vとの関係(実線)を超えたときには、カーブ路手前であってもTCL制御が必要と判別するようにし、TCL制御部134に向けてTCL開始信号を出力する。これにより、TCL制御部134においてTCL制御が開始され、エンジン1に向けて制御信号が供給され燃料制御等の運転制御が実施される。

0061

実際には、ここでは、最大許容前後加速度Gxmax1(例えば、1.0G)に対応する実線上を変化する車速Vを目標にTCL制御を行う。このようにTCL制御が実施されると、実際の距離dと車速Vとの関係(破線)が、図8に示すように実線に沿い変化することになり、車両は、カーブ路手前から最大減速Gが最大許容前後加速度Gxmax1(例えば、1.0G)を超えることなく旋回最大車速Vmax1まで良好に減速することになる。

0062

なお、現実には、図8に示すように、TCL制御部134に向けてTCL開始信号が出力された後、制御遅れによりオーバシュートが発生するが、このオーバシュート量は実質的に制御上問題のない範囲に抑えられている。また、ドライバが「ゆったり」運転を好んでいると判定されている場合であれば、破線は距離d2、車速V2において上記「ゆったり」運転に対応する一点鎖線を横切ることになる。故に、「ゆったり」運転の場合には、このようにカーブ路からかなり手前(d2>d1)でTCL制御が必要と判別され、この時点で早期にTCL制御が開始される。これにより、実際の距離dと車速Vとの関係(二点鎖線)は図8中に示すように一点鎖線に沿い変化することになり、車両は、カーブ路の充分手前からやはり最大減速Gが最大許容前後加速度Gxmax2(例えば、0.7G)を超えることなく旋回最大車速Vmax2まで良好に減速することになる。

0063

ところで、車両が高速で走行しているような場合には、アクセルペダル24を戻しても車速Vは低下せず、ブレーキペダル40を操作し制動力を発生させないと車両は減速しない。しかしながら、アクセルペダル24が戻され且つブレーキペダル40の操作量が足りないような場合には、カーブ路が接近してもTCL制御だけではもはや車両を減速させることはできない。そこで、このような場合には、自動ブレーキ制御部136において、自動ブレーキ制御を実施し、ブレーキ装置60により自動的に制動力を発生させて車両を減速させる。この場合にも、上記TCL制御の場合と同様に、最大許容前後加速度Gxmax1(例えば、1.0G)または最大許容前後加速度Gxmax2(例えば、0.7G)に対応する実線或いは一点鎖線上を変化する車速Vを目標に自動ブレーキ制御を行う。ここに、当該自動ブレーキ制御を上記TCL制御と併せて実施するようにすればより効果的である。

0064

なお、上記実施例では、スポーティ度判定部120においてスポーティ度を判定し、その判定結果に応じて最大許容横加速度Gymaxを求めて旋回最大車速Vmaxを推定するとともに、最大許容前後加速度Gxmaxを設定するようにしたが、ドライバの車両運転状態(ドライバ状態)は上記スポーティ度という概念以外のドライバ状態検出手段を用いても求めることができる。

0065

つまり、他の実施例として、例えば、最大許容前後加速度Gxmaxについては上記同様にしてスポーティ度から求める一方、旋回最大車速Vmaxについては、過去のカーブ路での複数の旋回情報、即ち曲率半径R及び車速Vに基づいて上記式(4)乃至(6)の逆算により一旦最大許容横加速度Gymaxを算出し、これに基づき最大許容横加速度Gymaxと曲率半径Rとの関係を補間値を含めてR−Gymaxマップとして記憶するようにしておき、このマップから曲率半径Rに対応する最大許容横加速度Gymaxを適宜読み出して最終的に上記式(4)乃至(6)より旋回最大車速Vmaxを求めるようにしてもよい。つまり、旋回最大車速Vmaxについては、「きびきび」運転か「ゆったり」運転かの判定を行うことなく統計的に過去のカーブ路旋回データに基づき処理するようにしてもよい。

0066

また、さらに他の実施例として、例えば、上記のようなスポーティ度という概念を一切用いることなく(図2中のスポーティ度判定部120を実施せず)、最大許容前後加速度Gxmaxについては、過去の複数のカーブ間速度(カーブ路の終了地点から次のカーブ路の開始地点までの平均車速)に基づいてドライバの車両運転状態(ドライバ状態)を推定し、この車両運転状態の推定結果に応じて最大許容前後加速度Gxmaxを予め設定されたマップから求め、一方、旋回最大車速Vmaxについては、上記同様にしてR−Gymaxマップから最大許容横加速度Gymaxを適宜読み出して上記式(4)乃至(6)から算出するようにしてもよい。この場合、上記予め設定された最大許容前後加速度Gxmaxのマップは、カーブ間速度が大であって「きびきび」運転であるとみなせるほど最大許容前後加速度Gxmaxが大きな値に、カーブ間速度が小で「ゆったり」運転であるとみなせるほど最大許容前後加速度Gxmaxが小さな値に設定されている。

0067

なお、この手段を用いる場合には、上述のように図2中のスポーティ度判定部120を実施することがないため、このままでは図5中に示すような表示・音声ガイドシステム部における「Easy」と「Mid」及び「Mid」と「Hard」とが重なる部分の難易度判定ができないことになるが、これに関しては、R−Gymaxマップから読み出される最大許容横加速度Gymaxに応じて判定を行うようにすればよい。つまり、最大許容横加速度Gymaxが大きく「きびきび」運転とみなせる場合にはそれぞれ「Easy」及び「Mid」と判定し、一方最大許容横加速度Gymaxが小さく「ゆったり」運転とみなせる場合にはそれぞれ「Mid」及び「Hard」と判定すればよい。

発明の効果

0068

以上、詳細に説明したように、本発明の請求項1の車両の走行補助装置によれば、車両前方にカーブが検出されるとそのカーブの曲がり方向と曲率半径が検出され、曲率半径についてはその大きさに応じて複数の難易度領域(例えば、Easy,Mid,Hardの3領域)に区分され、カーブの曲がり方向情報と上記難易度情報とが表示音声出力手段によりカーブ進入前に視覚的、音声的に出力されることになる。

0069

従って、車両のドライバは、車両前方のカーブ形状を明確に認識できない場合やカーブがS時カーブのような複合カーブであっても、カーブに進入する前にカーブ状況を事前に把握することができる。これにより、車両の運転性能とともに走行安全性を向上させることができる。特に、曲率半径情報に関しては難易度領域毎に一つの情報内容で出力されるようにされているため、視覚的、音声的に出力される情報が簡潔明瞭なものとされ、故に、ドライバは車両前方のカーブ状況を的確且つ確実に把握することができる。

0070

また、請求項2の車両の走行補助装置によれば、カーブの曲率変化状況についても視覚的、音声的に出力されるので、車両のドライバは、車両前方のカーブ全体を明確に認識できない場合であっても、カーブに進入する前にカーブの曲率変化状況を事前に把握することができる。これにより、車両の運転性能とともに走行安全性をさらに向上させることができる。

0071

また、請求項3の車両の走行補助装置によれば、難易度領域がドライバの運転状態、即ち「きびきび」状態を好む運転であるか「ゆったり」状態を好む運転であるか等の嗜好に応じて補正変更されるので、表示音声出力手段からの出力内容がドライバの運転意思(運転能力)に即した内容となり、カーブ走行中にドライバが違和感を感じることを好適に防止でき、ドライバは良好な運転走行を維持することができる。

0072

また、請求項4の車両の走行補助装置によれば、別途ドライバ状態検出手段を設けることなく、加速操作検出手段、操舵操作検出手段、制動操作検出手段によってドライバの運転状態を安価にして容易且つ確実に検出することができる。

図面の簡単な説明

0073

図1本発明に係る走行補助装置を含む車両の制御系を示す概略構成図である。
図2本発明に係る走行補助装置の制御手順を示すブロック図である。
図3曲率が変化する単独カーブの開始地点での曲率半径R0と距離dc前方での曲率半径R1とを示す図である。
図4図2中の曲率変化判定部での判定方法を説明する図である。
図5カーブの難易度を設定するための難易度判定マップを示す図である。
図6図2中の表示・音声ガイド装置の詳細を示す図である。
図7複合カーブ路(S字カーブ路)を示す図である。
図8旋回最大車速Vmax及び最大許容前後加速度Gxmaxにおける距離情報dと車速Vとの関係を示し、TCL制御の実施判定方法を説明する図である。

--

0074

1エンジン
2自動変速機
10電子コントロールユニット(ECU)
20車輪速センサ
24ハンドル(操舵操作手段)
26ハンドル角センサ(操舵操作検出手段)
30 横Gセンサ
32 前後Gセンサ
36アクセルペダル(加速操作手段)
38アクセル開度センサ(加速操作検出手段)
40ブレーキペダル(制動操作手段)
42ブレーキセンサ(制動操作検出手段)
50ナビゲーションシステム(カーブ検出手段)
52グローバルポジショニングシステム(GPS)
54 地図データ部
70 表示・音声ガイド装置(表示音声出力手段)
72スピーカ
74ヘッドアップディスプレイ(HUD)
100カーブ状態認識部(曲がり方向検出手段)
102前方カーブR算出部(曲率半径検出手段)
106 表示・音声ガイド出力部(表示音声出力手段)
108曲率変化判定部(曲率変化検出手段)
110 R難易度判定部(難易度区分手段)
120スポーティ度判定部(ドライバ状態検出手段)

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