(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024126321
(43)【公開日】2024-09-20
(54)【発明の名称】運転支援装置および運転支援装置用のプログラム
(51)【国際特許分類】
B60W 30/09 20120101AFI20240912BHJP
B60W 30/16 20200101ALI20240912BHJP
B60W 50/14 20200101ALI20240912BHJP
G08G 1/00 20060101ALI20240912BHJP
【FI】
B60W30/09
B60W30/16
B60W50/14
G08G1/00 D
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023034623
(22)【出願日】2023-03-07
(71)【出願人】
【識別番号】000004260
【氏名又は名称】株式会社デンソー
(74)【代理人】
【識別番号】110001128
【氏名又は名称】弁理士法人ゆうあい特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】長尾 哲
【テーマコード(参考)】
3D241
5H181
【Fターム(参考)】
3D241BA02
3D241BA33
3D241BA60
3D241CC01
3D241CC08
3D241CD09
3D241CD12
3D241CD29
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3D241DA13Z
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3D241DC02B
3D241DC02Z
3D241DC03Z
3D241DC05Z
3D241DD04Z
5H181AA01
5H181BB04
5H181BB05
5H181CC03
5H181CC04
5H181CC11
5H181CC12
5H181CC14
5H181EE12
5H181FF04
5H181FF05
5H181FF10
5H181LL09
5H181MB02
(57)【要約】
【課題】ドライバに運転操作の安全度合いに応じた通知を行う技術において、通知をしてもドライバの運転に依然として問題が残る場合の対応策および対応策の発動の基準を提供する。
【解決手段】処理部15は、車両の運転操作の安全度を高めるための通知をコーチング状態W21で行い、それでも衝突車間距離Dthが閾値D1より低下した場合は、リスク回避状態W22に遷移して制御指示量ACC_cmdに基づいて車両を走行させる。そして、それでもリスクを回避しきれず衝突車間距離が閾値D2より低下した場合は、衝突回避状態W23に遷移して自車両を停止させる。
【選択図】
図8
【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両の運転支援装置であって、
前記車両の運転中、衝突車間距離(Dth)を、前記車両から前記車両の前方を走行する先行車両までの車間距離(D)が大きくなるほど前記衝突車間距離が大きくなり、前記車両の制動距離が大きくなるほど前記衝突車間距離が小さくなるよう、算出する衝突車間距離演算部(12)と、
前記車両の走行速度の目標として定められた設定速度(Vacc)に追従し、かつ、前記衝突車間距離が基準距離(L)以下になる可能性を低減するよう、前記車両の加減速に関する制御指示量(ACC_cmd)を決定して出力する制御部(13)と、
前記衝突車間距離に基づいて、コーチング状態(W21)、リスク回避状態(W22)、衝突回避状態(W23)の間で状態遷移する処理部(15)と、を備え、
前記処理部は、前記コーチング状態にあるときに、前記車両の運転操作の安全度を高めるための通知をドライバに対して行うと共に、前記衝突車間距離が第1の閾値(D1)より低下したことに基づいて、前記コーチング状態から前記リスク回避状態に遷移し、
前記処理部は、前記リスク回避状態において、前記制御部が出力する前記制御指示量に従って前記車両を走行させると共に、前記衝突車間距離が前記第1の閾値よりも小さい第2の閾値(D2)より低下したことに基づいて、前記リスク回避状態から前記衝突回避状態に遷移し、
前記処理部は、前記衝突回避状態において、前記車両を停止させるよう、制動力を発生させる、運転支援装置。
【請求項2】
前記処理部は、前記コーチング状態において運転に対する集中を欠いた前記ドライバの行動が検出された場合、前記リスク回避状態に遷移し、前記コーチング状態または前記リスク回避状態において前記ドライバが運転不能であるとみなせる状態が検出された場合、前記衝突回避状態に遷移する、請求項1に記載の運転支援装置。
【請求項3】
前記処理部は、前記ドライバが前記車両から降りた場合、運転終了状態(W3)に遷移し、
前記処理部は、前記運転終了状態において、前記車両の運転時に加減速の操作が診断された複数のイベントを、イベント毎に診断結果、発生時の前記車両の状態、発生時の前記ドライバの状態、および発生時の前記車両の周辺環境の状態のいずれか1つ以上を関連づけて、記憶する、請求項1に記載の運転支援装置。
【請求項4】
前記処理部は、前記ドライバが前記車両から降りた場合、運転終了状態(W3)に遷移し、前記運転終了状態において前記ドライバが前記車両に接近した場合、運転前状態(W1)に遷移し、
前記処理部は、前記運転前状態において、現在の前記車両の状態、現在の前記ドライバの状態、および現在の前記車両の周辺環境の状態のいずれか1つ以上に応じたメッセージを前記ドライバに通知する、請求項1に記載の運転支援装置。
【請求項5】
前記処理部は、前記ドライバが前記車両から降りた場合、前記コーチング状態から運転終了状態(W3)に遷移し、前記運転終了状態において前記ドライバが前記車両に接近した場合、運転前状態(W1)に遷移し、
前記処理部は、前記コーチング状態においては、前記車両に備え付けられた車室内向けの報知装置を用いて前記ドライバに通知を行い、前記運転終了状態または前記運転前状態においては、前記ドライバが携帯する外部デバイス(20)に前記ドライバへの通知を行わせる、請求項1に記載の運転支援装置。
【請求項6】
前記処理部は、前記コーチング状態において、前記制御部が出力した前記制御指示量が前記車両の駆動力および制動力を発生させる駆動制動システム(16、17)で反映されているか否かを判定し、反映されていない場合に、前記ドライバによる前記車両の前記運転操作を反映する操作情報(DR_cmd、DR_t)と、前記制御指示量の出力状況を反映する制御情報(ACC_cmd、ACC_t)との比較に基づいて、前記運転操作の診断を行い、診断結果を前記ドライバに通知する、請求項1に記載の運転支援装置。
【請求項7】
車両の運転支援装置に用いるプログラムであって、
前記車両の運転中、衝突車間距離(Dth)を、前記車両から前記車両の前方を走行する先行車両までの車間距離(D)が大きくなるほど前記衝突車間距離が大きくなり、前記車両の制動距離が大きくなるほど前記衝突車間距離が小さくなるよう、算出する衝突車間距離演算部(12)、
前記車両の走行速度の目標として定められた設定速度(Vacc)に追従し、かつ、前記衝突車間距離が基準距離(L)以下になる可能性を低減するよう、前記車両の加減速に関する制御指示量(ACC_cmd)を決定して出力する制御部(13)、および
前記衝突車間距離に基づいて、コーチング状態(W21)、リスク回避状態(W22)、衝突回避状態(W23)の間で状態遷移する処理部(15)として、前記運転支援装置を機能させ、
前記処理部は、前記コーチング状態にあるときに、前記車両の運転操作の安全度を高めるための通知をドライバに対して行うと共に、前記衝突車間距離が第1の閾値(D1)より低下したことに基づいて、前記コーチング状態から前記リスク回避状態に遷移し、
前記処理部は、前記リスク回避状態において、前記制御部が出力する前記制御指示量に従って前記車両を走行させると共に、前記衝突車間距離が前記第1の閾値よりも小さい第2の閾値(D2)より低下したことに基づいて、前記リスク回避状態から前記衝突回避状態に遷移し、
前記処理部は、前記衝突回避状態において、前記車両を停止させるよう、制動力を発生させる、プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両の運転支援装置および運転支援装置用のプログラムに関するものである。
【背景技術】
【0002】
特許文献1では、ドライバによる車両の運転の安全度合いを診断し、診断結果をドライバに通知する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、特許文献1のような技術では、通知をしてもドライバの運転に依然として問題が残る場合に安全確保のための手立てについて記載がない。また、そのような手立てを発動させる基準についても記載がない。
【0005】
本発明は上記点に鑑み、ドライバに運転操作の安全度合いに応じた通知を行う技術において、通知をしてもドライバの運転に依然として問題が残る場合の対応策および対応策の発動の基準を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するための請求項1に記載の発明は、車両用の運転支援装置であって、
前記車両の運転中、衝突車間距離(Dth)を、前記車両から前記車両の前方を走行する先行車両までの車間距離(D)が大きくなるほど前記衝突車間距離が大きくなり、前記車両の制動距離が大きくなるほど前記衝突車間距離が小さくなるよう、算出する衝突車間距離演算部(12)と、
前記車両の走行速度の目標として定められた設定速度(Vacc)に追従し、かつ、前記衝突車間距離が基準距離(L)以下になる可能性を低減するよう、前記車両の加減速に関する制御指示量(ACC_cmd)を決定して出力する制御部(13)と、
前記衝突車間距離に基づいて、コーチング状態(W21)、リスク回避状態(W22)、衝突回避状態(W23)の間で状態遷移する処理部(15)と、を備え、
前記処理部は、前記コーチング状態にあるときに、前記車両の運転操作の安全度を高めるための通知をドライバに対して行うと共に、前記衝突車間距離が第1の閾値(D1)より低下したことに基づいて、前記コーチング状態から前記リスク回避状態に遷移し、
前記処理部は、前記リスク回避状態において、前記制御部が出力する前記制御指示量に従って前記車両を走行させると共に、前記衝突車間距離が前記第1の閾値よりも小さい第2の閾値(D2)より低下したことに基づいて、前記リスク回避状態から前記衝突回避状態に遷移し、
前記処理部は、前記衝突回避状態において、前記車両を停止させるよう、制動力を発生させる運転支援装置である。
【0007】
また、請求項7に記載の発明は、車両用の運転支援装置に用いるプログラムであって、
前記車両の運転中、衝突車間距離(Dth)を、前記車両から前記車両の前方を走行する先行車両までの車間距離(D)が大きくなるほど前記衝突車間距離が大きくなり、前記車両の制動距離が大きくなるほど前記衝突車間距離が小さくなるよう、算出する衝突車間距離演算部(12)、
前記車両の走行速度の目標として定められた設定速度(Vacc)に追従し、かつ、前記衝突車間距離が基準距離(L)以下になる可能性を低減するよう、前記車両の加減速に関する制御指示量(ACC_cmd)を決定して出力する制御部(13)、および
前記衝突車間距離に基づいて、コーチング状態(W21)、リスク回避状態(W22)、衝突回避状態(W23)の間で状態遷移する処理部(152)として、前記運転支援装置を機能させ、
前記処理部は、前記コーチング状態にあるときに、前記車両の運転操作の安全度を高めるための通知をドライバに対して行うと共に、前記衝突車間距離が第1の閾値(D1)より低下したことに基づいて、前記コーチング状態から前記リスク回避状態に遷移し、
前記処理部は、前記リスク回避状態において、前記制御部が出力する前記制御指示量に従って前記車両を走行させると共に、前記衝突車間距離が前記第1の閾値よりも小さい第2の閾値(D2)より低下したことに基づいて、前記リスク回避状態から前記衝突回避状態に遷移し、
前記処理部は、前記衝突回避状態において、前記車両を停止させるよう、制動力を発生させる、プログラムである。
【0008】
このように、運転支援装置は、車両の運転操作の安全度を高めるための通知をコーチング状態で行い、それでも衝突車間距離が第1の閾値より低下した場合は、リスク回避状態に遷移して制御指示量に基づいて車両を走行させる。そして、それでもリスクを回避しきれず衝突車間距離が第2の閾値より低下した場合は、衝突回避状態に遷移して車両を停止させる。
【0009】
このように、通知をしてもドライバの運転に依然として問題が残る場合に、段階的に運転操作によらず車両を制御する対応策を取れる。そして、そのような対応策を段階的に発動させる基準として、制御指示量の算出に用いる衝突車間距離を用いている。リスク回避状態では、衝突車間距離に基づいて算出される制御指示量に従って車両を制御するので、そのようなリスク回避状態の開始、終了を判定する基準として、衝突車間距離が適している。
【0010】
なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【
図5】ドライバ加減速判定部が実行する処理のフローチャートである。
【
図6】運転診断部が通常モードにおいて実行する処理のフローチャートである。
【
図7】運転診断部が実行する処理のフローチャートである。
【
図9】時間経過に伴う衝突車間距離の変化を示す図である。
【
図10】コーチング状態で実行される処理のフローチャートである。
【
図15】加速時用の通知用データの内容を示すテーブルである。
【
図16】減速時用の通知用データの内容を示すテーブルである。
【
図18】イベント回数テーブルの構造を示す図である。
【
図19】リスク回避状態で実行される処理のフローチャートである。
【
図20】衝突回避状態で実行される処理のフローチャートである。
【
図21】運転終了状態で実行される処理のフローチャートである。
【
図22】加速時用の基準点テーブルの構造を示す図である。
【
図23】減速時用の基準点テーブルの構造を示す図である。
【
図25】良かった運転に属するすべてのイベントのテーブルである。
【
図26】悪かった運転に属するすべてのイベントのテーブルである。
【
図27】良かった運転に属する発生回数上位のイベントのテーブルである。
【
図28】悪かった運転に属する発生回数上位のイベントのテーブルである。
【
図29】道路地図にイベントの発生位置が表示された状態を示す図である。
【
図30】道路地図に選択されたイベントの詳細が重畳された状態を示す図である。
【
図31】運転前状態で実行される処理のフローチャートである。
【
図32】メッセージテーブルの一部を示す図である。
【
図33】メッセージテーブルの一部を示す図である。
【
図34】メッセージテーブルの一部を示す図である。
【
図35】メッセージテーブルの一部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
(第1実施形態)
以下、本発明の一実施形態について説明する。
図1に示すように、本実施形態に係る車載システムは、車両に搭載される。そして、センサシステム11、衝突車間距離演算部12、制御部13、制御切替部14、処理部15、パワトレインシステム16、ブレーキシステム17、異常状態取得システム18、状態収集部19、外部デバイス20を有している。制御部13は、走行制御部に対応する。制御部13、制御切替部14、および処理部15が、運転支援装置を構成する。
【0013】
外部デバイス20は、ドライバが携帯するスマートホン、タブレット端末、スマートウォッチ等の携帯型端末であり、自車両内に持ち込み可能かつ、自車両外に持ち出し可能である。この外部デバイス20は、ドライバの顔色、脈拍、血圧、体温、呼吸数、飲酒状態といった、ドライバの健康状態を検出する機能を有している。例えば、外部デバイス20は、ウェアラブルデバイス等のドライバの健康状態を検出するセンサ装置と通信して当該健康状態の情報を取得してもよい。そして外部デバイス20は、検出した健康状態の情報をバイタルサイン情報Bsとして状態収集部19に出力する。
【0014】
また外部デバイス20は、処理部15と無線等により通信する機能、および、自車両の外部の広域通信ネットワーク(例えばインターネット)を介して他の端末と通信する機能を有している。そして外部デバイス20は、自車両の運転非実施中に処理部15から後述するドライバ通知情報DR_infoを受信する。また外部デバイス20は、ディスプレイを備え、このディスプレイを用いて、ドライバ通知情報DR_infoに基づいた表示を、自車両の運転非実施中にドライバに対して行う。
【0015】
異常状態取得システム18は、自車両内の各種異常状態を検出して異常診断結果DT_stとして状態収集部19に出力するシステムである。異常診断結果DT_stは、自車両の確定故障の情報、自車両の仮故障の情報を含んでもよい。例えば、異常診断結果DT_stは、確定故障の情報としてエンジン関連の障害を示す障害表示灯であるMIL(Malfunction Indicator Lamp)、SVS(Service Vehicle Soon Light)等の点灯/非点灯の状態を含んでもよい。
【0016】
センサシステム11は、自車両(すなわち、この車載システムの搭載先の車両)の位置、走行速度、進行方向、ヨーレート、加速度等を検出するためのセンサを有している。このようなセンサとしては、加速度センサ、ヨーレートセンサ、車輪速センサ、衛星航法受信機(例えばGPS受信器)等が用いられてもよいし、これら以外の機器が用いられてもよい。
【0017】
またセンサシステム11は、自車両の進行方向前方を走行する車両の位置、走行速度、進行方向、加速度等を検出するためのセンサを有している。このようなセンサとしては、例えば、超音波センサ、ミリ波レーダ、カメラ、レーザレーダ等が用いられてもよいし、これら以外の機器が用いられてもよい。また、超音波センサ、ミリ波レーダ、カメラ、レーザレーダ等は、先行車両以外の物標(例えば、自車両周辺の人、障害物、二輪車)の有無、位置、移動速度も検出可能である。
【0018】
センサシステム11は、このようにして検出した量に基づいて、車両周辺状態、先行車両の運動状態、自車両の運動状態、車間距離Dを繰り返し特定する。車両周辺状態は、上述の物標の有無、位置、移動速度の情報を含む。先行車両の運動状態は、自車両に対する先行車両の相対位置、相対速度Vd、相対加速度等を含む。自車両の運動状態は、自車両の走行速度V1、自車両の進行方向に沿った加速度a1等を含む。
【0019】
そしてセンサシステム11は、最新の走行速度V1、加速度a1、車間距離D、相対速度Vdを、衝突車間距離演算部12に繰り返し出力する。また、最新の走行速度V1、車間距離D、相対速度Vdを、制御部13に繰り返し出力する。またセンサシステム11は、車両周辺状態、先行車両の運動状態、自車両の運動状態、車間距離Dを含む自車周辺情報SR_stを、状態収集部19に繰り返し出力する。
【0020】
なお、センサシステム11は、自車両のIGのオン、オフ、自車両のドアの開閉、自車両の乗車可能範囲への人の接近の有無等を検出するセンサを有し、それらの検出結果も自車周辺情報SR_stに含まれる。自車両の乗車可能範囲(例えば、自車両から2m以内の範囲)への人の接近の有無等を検出するセンサとしては、例えば、スマートシステムの車載器が用いられてもよい。スマートシステムでは、車載器がリクエスト信号を間欠的に無線送信し、ドライバに携帯された携帯機がリクエスト信号を受信する。すると、携帯機がアンサー信号を無線送信し、車載器は、このアンサー信号を受信したことに基づいてスマート駆動(自車両のドアの解錠の許可等)を実行する。
【0021】
衝突車間距離演算部12、制御部13、制御切替部14、処理部15の各々は、CPU、揮発性記憶媒体、不揮発性記憶媒体等を有するマイクロコンピュータから構成されていてもよい。その場合、各マイクロコンピュータのCPUは、対象装置(すなわち、衝突車間距離演算部12、制御部13、制御切替部14、処理部15のいずれか)の下記の機能を実現するため、当該機能のための処理が記述されたプログラムを不揮発性記憶媒体から読み出して実行する。そして、その実行の際に揮発性記憶媒体および不揮発性記憶媒体を作業領域として使用する。あるいは、衝突車間距離演算部12、制御部13、制御切替部14の各々は、自機の機能を実現する専用のハードウェア回路として実現されていてもよい。
【0022】
また、衝突車間距離演算部12、制御部13、制御切替部14、処理部15のうちいずれか2つまたは3つまたは4つすべてが、まとめて1つのマイクロコンピュータまたは1つの専用のハードウェア回路として実現されていてもよい。
【0023】
衝突車間距離演算部12は、センサシステム11から走行速度V1、加速度a1、車間距離D、相対速度Vdを繰り返し取得する。また、衝突車間距離演算部12は、不図示の余裕度設定スイッチに対してドライバが車間距離の設定操作をした場合に当該余裕度設定スイッチから余裕度Dsetの情報を取得する。
【0024】
そして衝突車間距離演算部12は、これら取得した情報に基づいて、衝突車間距離Dthを逐次算出して制御部13および処理部15に出力する。この衝突車間距離Dthは、小さくなればなるほど自車両が先行車両に衝突する可能性が高くなる量であり、先行車が急ブレーキをした際に自車両が先行車に追突しないようにするために用いられる量である。衝突車間距離Dthは、制御部13において制約条件の設定のために用いられる。
【0025】
制御部13は、センサシステム11から走行速度V1、車間距離D、相対速度Vdを繰り返し取得する。また制御部13は、不図示のACC設定スイッチに対してドライバが車速の設定操作をした場合に、当該ACC設定スイッチから設定速度Vaccの情報を取得する。また制御部13は、衝突車間距離演算部12から衝突車間距離Dthを繰り返し取得する。
【0026】
そして制御部13は、取得した走行速度V1、車間距離D、相対速度Vd、設定速度Vacc、衝突車間距離Dthに基づいて、自車両の加減速に関する制御指示量ACC_cmdを算出し、算出結果を制御切替部14および処理部15に出力する。具体的には、車両が設定速度Vaccにより近い速度で走行できるよう、かつ、衝突車間距離Dthがゼロ以下になる状況を抑制するよう、制御指示量ACC_cmdを算出して制御切替部14に出力する。制御指示量ACC_cmdは、自車両の加速度、減速度を指示する値であってもよいし、車両に発生させる駆動トルク、制動トルクの値であってもよいし、自車両の加減速に関する他の値であってもよい。
【0027】
状態収集部19は、外部デバイス20から上述のバイタルサイン情報Bsを逐次取得し、異常状態取得システム18から異常診断結果DT_stを逐次取得し、センサシステム11から自車周辺情報SR_stを逐次取得する。そして状態収集部19は、取得した情報に基づいて、車両状態情報VH_st、ドライバ状態情報DR_st、周辺環境状態情報ENV_stを生成して、処理部15に逐次出力する。
【0028】
具体的には、
図2に示すように、状態収集部19は、車両状態検出部191、ドライバモニタリング部192、周辺環境状態検出部193を有している。車両状態検出部191、ドライバモニタリング部192、周辺環境状態検出部193の各々は、CPU、揮発性記憶媒体、不揮発性記憶媒体等を有するマイクロコンピュータから構成されていてもよい。その場合、各マイクロコンピュータのCPUは、対象装置の下記の機能を実現するため、当該機能のための処理が記述されたプログラムを不揮発性記憶媒体から読み出して実行する。そして、その実行の際に揮発性記憶媒体および不揮発性記憶媒体を作業領域として使用する。ここで、対象装置とは、車両状態検出部191、ドライバモニタリング部192、周辺環境状態検出部193のうちいずれか該当するものである。あるいは、車両状態検出部191、ドライバモニタリング部192、周辺環境状態検出部193の各々は、自機の機能を実現する専用のハードウェア回路として実現されていてもよい。
【0029】
また、車両状態検出部191、ドライバモニタリング部192、周辺環境状態検出部193のうちいずれか2つまたは3つすべてが、まとめて1つのマイクロコンピュータまたは1つの専用のハードウェア回路として実現されていてもよい。
【0030】
車両状態検出部191は、センサシステム11から出力された自車周辺情報SR_stおよび異常状態取得システム18から出力された異常診断結果DT_stを取得し、これら取得した情報を、車両状態情報VH_stとして処理部15に逐次出力する。
【0031】
ドライバモニタリング部192は、外部デバイス20から出力されたバイタルサイン情報Bsを取得する。また、ドライバモニタリング部192は、不図示の車室内カメラから、運転席に着座するドライバの映像を逐次取得し、取得した映像に基づいて、ドライバの乗車の有無、ドライバの姿勢、ドライバの視線方向等のドライバの動作状態を特定する。そしてドライバモニタリング部192は、取得したバイタルサイン情報Bsおよび特定したドライバの動作状態を、ドライバ状態情報DR_stとして処理部15に逐次出力する。
【0032】
周辺環境状態検出部193は、例えば、雨天、曇天、晴天等の自車両周辺の天候状態、現在時刻に相当する自車両の運転時刻(昼、夕方、深夜、早朝等)、地図情報(自車両の位置する緯度、経度)等を取得する。そして、それら取得した情報を周辺環境状態情報ENV_stとして処理部15に逐次出力する。この際、周辺環境状態検出部193は、自車両の位置する緯度、経度については、例えばセンサシステム11の衛星航法受信機から取得してもよい。また自車両周辺の天候状態については、例えば、自車両の現在位置の情報を、自車両の外部の不図示の天候情報サーバに送信し、当該天候情報サーバから当該現在位置における天候状態を受信してもよい。この送受信のために周辺環境状態検出部193は、不図示の通信装置を用いてもよい。
【0033】
処理部15は、上述の通り、制御部13から制御指示量ACC_cmdを逐次取得する。また処理部15は、衝突車間距離演算部12から衝突車間距離Dthを取得する。また処理部15は、ドライバの運転操作を反映した車両の加減速に関する操作指示量DR_cmdを、不図示の運転操作検出装置から逐次取得する。運転操作検出装置は、アクセルペダルの踏み込み量を検出するセンサ、ブレーキペダルの踏み込み量を検出するセンサ等を含み、運転操作に応じて自車両に発生させるべき加速度を検出して、その加速度を操作指示量DR_cmdとして出力する。あるいは、運転操作検出装置は、アクセルペダルの踏み込み量、ブレーキペダルの踏み込み量自体を操作指示量DR_cmdとして出力してもよい。その場合は、この操作指示量DR_cmdの受け側で、操作指示量DR_cmdの値を、アクセルペダルの踏み込み量、ブレーキペダルの踏み込み量に応じて自車両に発生させるべき加速度に変換する。
【0034】
また処理部15は、状態収集部19から車両状態情報VH_st、ドライバ状態情報DR_st、周辺環境状態情報ENV_stを逐次取得する。また不図示のACC切替スイッチに対してドライバが操作を行うと、処理部15はその操作を反映するACC稼働/停止情報ACC_swをACC切替スイッチから取得する。ACC稼働/停止情報ACC_swは、アダプティブクルーズコントロールを実行するか否かを切り替えるための信号であり、ドライバの操作に従って実行を示すオンの値と、非実行を示すオフの値との間で切り替え可能である。
【0035】
また処理部15は、必要に応じて、自車両に制動力を発生させて自車両を停止させるための緊急ブレーキオン指示BRKを、制御切替部14に出力する。また処理部15は、ACC稼働/停止情報ACC_sxを制御切替部14に出力する。ACC稼働/停止情報ACC_sxは、アダプティブクルーズコントロールを実行するか否かを切り替えるための信号であり、実行を示すオンの値と、非実行を示すオフの値との間で切り替え可能である。
【0036】
制御切替部14は、制御部13からの制御指示量ACC_cmdに従って車両を走行させるか、ドライバの運転操作に従って車両を走行させるかを切り替える装置である。制御切替部14は、不図示のACC切替スイッチに対してドライバが操作を行ったことに基づいて、その操作を反映するACC稼働/停止情報ACC_swをACC切替スイッチから取得する。また制御切替部14は、処理部15からACC稼働/停止情報ACC_sxを取得する。
【0037】
また、制御切替部14は、ドライバの運転操作(例えば、アクセル踏込操作、ブレーキ踏込操作)を反映した車両の加減速に関する操作指示量DR_cmdを、上述の運転操作検出装置から取得する。
【0038】
そして制御切替部14は、ACC稼働/停止情報ACC_sw、ACC_sxの内容に従って、制御指示量ACC_cmd、操作指示量DR_cmdのうち一方を選択する。具体的には、ACC稼働/停止情報ACC_sw、ACC_sxのうちいずれか一方または両方がオンならば、制御指示量ACC_cmdを選択し、両方がオフなら操作指示量DR_cmdを選択する。そして、選択した方を加減速指示量CMDとして、パワトレインシステム16、ブレーキシステム17に出力する。
【0039】
また制御切替部14は、処理部15から緊急ブレーキオン指示BRKを取得する場合がある。その場合、制御切替部14はACC稼働/停止情報ACC_sw、ACC_sxの内容に関わらず、当該緊急ブレーキオン指示BRKに従って、自車両が制動力を発生するよう、加減速指示量CMDをパワトレインシステム16、ブレーキシステム17に出力する。
【0040】
パワトレインシステム16は、制御切替部14から出力された加減速指示量CMDを実現するよう、加速時等に、車両のエンジン、走行用モータ等を駆動することで、車両に駆動力を発生させる。ブレーキシステム17は、制御切替部14から出力された加減速指示量CMDを実現するよう、減速時に、制動装置を駆動することで、車両に駆動力を発生させる。パワトレインシステム16とブレーキシステム17は、駆動制動システムを構成する。
【0041】
以上のような構成の車載システムの作動について説明する。ドライバがACC切替スイッチをオフに切り替えた場合、制御切替部14に入力されるACC稼働/停止情報ACC_swがオフになる。また、ACC稼働/停止情報ACC_sxがオフであったとする。この場合、制御切替部14は、ドライバの運転操作に従った操作指示量DR_cmdを加減速指示量CMDとしてパワトレインシステム16、ブレーキシステム17に出力する。これにより、パワトレインシステム16およびブレーキシステム17は、加減速指示量CMDに従い、必要な駆動力および制動力を車両に発生させる。これにより、アダプティブクルーズコントロールが実行されずに、ドライバの操作に従って車両が走行する。なお、制御部13は、アダプティブクルーズコントロールが実行されない場合においても、実行されている場合と同様に、制御指示量ACC_cmdを算出して制御切替部14に出力する。
【0042】
また、ドライバがACC切替スイッチをオンに切り替えた場合、制御切替部14に入力されるACC稼働/停止情報ACC_swがオンになる。これにより、制御切替部14は、制御部13から出力された制御指示量ACC_cmdを加減速指示量CMDとしてパワトレインシステム16、ブレーキシステム17に出力する。このことは、ACC稼働/停止情報ACC_sxがオフであってもオンであっても成り立つ。これにより、パワトレインシステム16、ブレーキシステム17は、制御部13の指示に従い、必要な駆動力および制動力を車両に発生させる。これにより、ドライバの加減速操作によらず、車両が設定速度Vaccにより近い速度で走行できるよう、かつ、衝突車間距離Dthがゼロ以下になる状況を抑制するよう、車両の加減速が自動的に駆動される。すなわち、アダプティブクルーズコントロールが実現する。なお、このようにアダプティブクルーズコントロールが実現するのは、自車両が加速中であっても減速中であっても同様である。
【0043】
ここで、衝突車間距離演算部12で繰り返し算出される衝突車間距離Dthについて説明する。衝突車間距離Dthは、
Dth=D+(V2)2/(2×a2)-(V1)2/(2×a1)-τ×V1-Dset
という式によって算出される。
【0044】
ここで、D、V1、a1は、それぞれ、センサシステム11から取得した最新の車間距離D、走行速度V1、加速度a1である。またV2は、自車両の進行方向に沿った先行車両の走行速度であり、センサシステム11から取得した最新の相対速度Vdおよび走行速度V1から算出される。またa2は、自車両の進行方向に沿った先行車両の加速度であり、センサシステム11から取得した相対速度Vdの時間微分およびセンサシステム11から取得した加速度a1から算出される。
【0045】
また、τは自車両の空走時間であり、あらかじめ固定的に定められて、または不図示の入力デバイスに対するドライバの設定操作によって定められて、衝突車間距離演算部12の不揮発性記憶媒体に記録されている正の値である。あるいは、空走時間τは、実際に計測可能であれば、その計測値が用いられてもよい。
【0046】
また、Dsetは、余裕度を示す0または正の値であり、距離の次元を有する。Dsetが大きいほど、安全とみなされる車間距離が増大する傾向にある。すなわち、Dsetは、それが大きくなるほど衝突車間距離Dthを小さくする量である。既に説明した通り、Dsetは不図示の余裕度設定スイッチに対するドライバの設定操作によって定められて、衝突車間距離演算部12の記憶媒体に記録される。余裕度設定スイッチは、Dsetの値を長、中、短のように段階的に設定可能なように構成されていてもよいし、連続的に設定可能なように構成されていてもよい。
【0047】
なお、衝突車間距離Dthに関する上式の右辺第2項である(V2)2/(2×a2)は、先行車両の減速時には先行車両の制動距離に相当する。先行車両の制動距離は、それが大きくなるほど、衝突車間距離Dthを大きくする量である。また、右辺第3項である(V1)2/(2×a1)は、自車両の減速時には自車両の制動距離に相当する。自車両の制動距離は、それが大きくなるほど衝突車間距離Dthを小さくする量である。また、右辺第4項であるτ×V1は、自車両の空走距離に相当する。空走距離は、それが大きくなるほど衝突車間距離Dthを小さくする量である。
【0048】
また、衝突車間距離Dthは、車間距離D、走行速度V1、V2、加速度a1、a2、空走時間τ、余裕度Dsetのみならず、自車両の慣性抵抗Cd、および、進行方向に直交する断面における自車両の最大の断面積S1に依存するように、算出されてもよい。その場合は、慣性抵抗Cd、断面積S1の値については、あらかじめ衝突車間距離演算部12の不揮発性記憶媒体に記録されているものが用いられる。例えば、慣性抵抗Cdが大きいほど衝突車間距離Dthが長くなるよう、断面積S1が大きいほど衝突車間距離Dthが長くなるよう、衝突車間距離Dthが算出されてもよい。
【0049】
このように、衝突車間距離Dthは、車間距離Dに基づいた指標である。また、衝突車間距離Dthは、車間距離Dが大きくなるほど衝突車間距離Dthを大きくする量と、自車両の制動距離が大きくなるほど衝突車間距離Dthを小さくする量と、先行車両の制動距離が大きくなるほど衝突車間距離Dthを大きくする量を含む。
【0050】
次に、制御部13の作動について説明する。
図3に示すように、制御部13は、最適制御部131と、予測部132とを有している。最適制御部131、予測部132の各々は、CPU、揮発性記憶媒体、不揮発性記憶媒体等を有するマイクロコンピュータから構成されていてもよい。その場合、各マイクロコンピュータのCPUは、対象装置(すなわち、最適制御部131または予測部132)の下記の機能を実現するため、当該機能のための処理が記述されたプログラムを不揮発性記憶媒体から読み出して実行する。そしてその実行の際に、揮発性記憶媒体および不揮発性記憶媒体を作業領域として使用する。
【0051】
あるいは、最適制御部131、予測部132の各々は、自機の機能を実現する専用のハードウェア回路として実現されていてもよい。また、最適制御部131、予測部132が、まとめて1つのマイクロコンピュータまたは1つの専用のハードウェア回路として実現されていてもよい。
【0052】
最適制御部131は、衝突車間距離演算部12から出力された最新の衝突車間距離Dth、センサシステム11から取得した最新の車間距離D、走行速度V1、相対速度Vd、および、ドライバが設定した設定速度Vaccに基づいて、最適制御処理を行う。そしてその最適制御処理により、自車両の加減速に関する上述の制御指示量ACC_cmdを算出する。
【0053】
具体的には、最適制御部131は、自車両の走行速度V1が設定速度Vaccに近づくように最適制御を行うことで、走行速度V1を設定速度Vaccに追従させるための自車両の進行方向の加減速度を制御周期毎に算出する。そして、算出した結果の加減速度の制御指示量ACC_cmdを制御切替部14に逐次出力する。
【0054】
ただしその最適制御は、衝突車間距離Dth>Lとなるような制約条件を有する最適制御である。最適化制御の手法としては、最適レギュレータ等を用いた手法等、種々のものを用いることができる。また、最適化制御に制約条件を導入する手法についても、種々の手法を用いることができる。また、最適化制御において最小化させる評価関数は、自車両の走行速度V1と設定速度Vaccの乖離量(例えば、両者の差の絶対値)が大きくなるほど大きくなる量を含むと共に、他の種々の量を含んでいてもよい。このように衝突車間距離Dth>Lを制約条件とすることで、衝突車間距離Dthが基準距離L以下になることを防ぐように、すなわち、衝突車間距離Dthが基準距離L以下になる可能性が低減されるように、制御指示量ACC_cmdが算出される。
【0055】
予測部132は、最適制御部131が出力した加減速度の制御指示量ACC_cmdに基づいて、上記制御周期を1ステップとして現在以降のNステップ分の自車両の位置x1_estおよび走行速度V1_estを予測する。そして予測結果を最適制御部131に出力する。ここで、Nは2以上の整数である。
【0056】
ここで行われる予測は、制御指示量ACC_cmdに基づいて作動するパワトレインシステム16、ブレーキシステム17、および、自車両のタイヤ、サスペンション、エンジン、モータ、制動装置等をシミュレートするプラントモデルを用いて行われてもよい。あるいは、他の手法で行われてもよい。これらプラントモデルおよびプラントモデル用のパラメータは、あらかじめ予測部132の不揮発性記憶媒体に記録されている。なお、他の例として、ここで行われる予測は、プラントモデルを用いる以外の手法で実現されてもよい。
【0057】
そして、最適制御部131は、各制御周期において、走行速度V1_estが設定速度Vaccに追従するように最適制御を行う。このとき、上述の評価関数には、予測部132から出力されたNステップ分の位置x1_estおよび走行速度V1_estに応じた量を含む。例えば、評価関数には、各ステップにおける走行速度V1_estと設定速度Vaccの乖離量(例えば両者の差の絶対値)が大きくなるほど大きくなる量を含んでもよい。
【0058】
なお、予測部132は、各制御周期において、上記のように1ステップ分の制御指示量ACC_cmdのみならず、Mステップ分の自車両の制御指示量ACC_cmdについて最適制御で算出してもよい。ここで、Mは2以上の整数であり、Nと同じであってもよいしNより少なくてもよい。その場合には、予測部132は、それらMステップ分の制御指示量ACC_cmdに基づいて自車両の位置x1_estおよび走行速度V1_estを予測して、予測結果を最適制御部131に出力する。
【0059】
また、予測部132は、自車両のみならず、先行車両のNステップ分の位置および走行速度を予測して最適制御部131に入力してもよい。その場合、最適制御部131は、これらNステップの各々において自車両の位置と先行車両の位置に基づいて車間距離Dmを算出してもよい。そして各ステップの車間距離Dmと、センサシステム11から取得した最新の車間距離Dと、衝突車間距離演算部12から取得した最新の衝突車間距離Dthに基づいて、Dth-D+Dm>Lとなるように、最適制御で制御指示量ACC_cmdを算出してもよい。すなわち、車間距離に関する制約を陽に課しながら車速に関する最適制御を行ってもよい。
【0060】
次に、処理部15の詳細構成および作動について説明する。処理部15は、
図4に示すように、ドライバ加減速判定部151と、運転診断部152と、出力部153と、ドライバ支援部154と、を有している。
【0061】
ドライバ加減速判定部151と、運転診断部152と、出力部153と、ドライバ支援部154の各々は、CPU、揮発性記憶媒体、不揮発性記憶媒体等を有するマイクロコンピュータから構成されていてもよい。その場合、各マイクロコンピュータのCPUは、対象装置の下記の機能を実現するため、当該機能のための処理が記述されたプログラムを不揮発性記憶媒体から読み出して実行する。対象機器とは、ドライバ加減速判定部151、運転診断部152、出力部153、ドライバ支援部154のいずれか該当するものである。そしてその実行の際に、揮発性記憶媒体および不揮発性記憶媒体を作業領域として使用する。なお、後述する作動の説明において、単に「不揮発性記憶媒体」というときは、その作動を実現する装置に備えられた不揮発性記憶媒体をいう。
【0062】
あるいは、ドライバ加減速判定部151と、運転診断部152と、出力部153と、ドライバ支援部154の各々は、自機の機能を実現する専用のハードウェア回路として実現されていてもよい。また、ドライバ加減速判定部151、運転診断部152、出力部153、ドライバ支援部154のうちいずれか2つ、3つ、または全部が、まとめて1つのマイクロコンピュータまたは1つの専用のハードウェア回路として実現されていてもよい。
【0063】
ドライバ加減速判定部151は、自車両の走行中、
図5に示す処理を実行する。具体的には、まずステップS110では、処理部15に入力されたACC稼働/停止情報ACC_swに基づいて、アダプティブクルーズコントロールが実行中であるか否かを判定する。この判定は、制御部13が出力した制御指示量ACC_cmdが自車両のパワトレインシステム16およびブレーキシステム17で反映されているか否かの判定に相当する。
【0064】
ACC稼働/停止情報ACC_swがオンの場合、アダプティブクルーズコントロールが実行中であると判定し、ステップS110を再度実行する。ACC稼働/停止情報ACC_swがオフの場合、アダプティブクルーズコントロールが実行中でないと判定し、ステップS120に進む。
【0065】
ステップS120では、制御指示量ACC_cmdに基づいた車両の加減速の開始タイミングACC_tおよび操作指示量DR_cmdに基づいた車両の加減速の開始タイミングDR_tの検出を試みる。
【0066】
ここで、開始タイミングACC_t、開始タイミングDR_tについて、
図6を用いて説明する。
図6は、アダプティブクルーズコントロールが実行されていない状態で自車両が走行している場合の、制御指示量ACC_cmd、操作指示量DR_cmdの時間経過に伴う推移を示す。縦軸が加速度を示し、横軸が時間を示す。
【0067】
この図の事例においては、ドライバの運転操作に従って自車両が加速度ゼロの定速走行をしている状態から、先行車両等の各種要因により、制御指示量ACC_cmdがゼロからマイナスに変化する。更に続いてドライバの運転操作により操作指示量DR_cmdがゼロからマイナスに変化する。
【0068】
制御指示量ACC_cmdに基づいた車両の加減速の開始タイミングACC_tは、制御指示量ACC_cmdがゼロから正の値または負の値に変化し始めたタイミングである。また、ドライバの運転操作に基づいた車両の加減速の開始タイミングDR_tは、操作指示量DR_cmdがゼロから正の値または負の値に変化し始めたタイミングである。例えば、自車両の減速時は、開始タイミングDR_tは、ドライバによるアクセルペダルの踏み戻しおよびブレーキペダルの踏み始めのタイミングである。
【0069】
したがって、ドライバ加減速判定部151は、今回の制御周期において、制御指示量ACC_cmdがゼロから正の値または負の値に変化し始めたとすると、現在の制御周期のタイミングを開始タイミングACC_tとして検出する。また、ドライバ加減速判定部151は、今回の制御周期において、操作指示量DR_cmdがゼロから正の値または負の値に変化し始めたとすると、現在の制御周期のタイミングを開始タイミングDR_tとして検出する。ただし、ハンチングを防ぐために、ゼロから正の値または負の値への変化の有無は、所定のヒステリシスを有して判定されてもよい。
【0070】
このように、ステップS120では、開始タイミングACC_t、開始タイミングDR_tの検出を試みるが、前者のみが検出される場合も、後者のみが検出される場合も、両者が検出される場合も、いずれも検出されない場合も、ある。例えば、
図6の事例では、制御指示量ACC_cmdがゼロからマイナスに低下する時点で開始タイミングACC_tのみが検出され、操作指示量DR_cmdがゼロからマイナスに低下する時点で開始タイミングDR_tのみが検出されるが、それ以外の時点ではどちらも検出されない。
【0071】
続いてステップS130では、加減速乖離量Δaを算出する。具体的には、制御指示量ACC_cmdに対する操作指示量DR_cmdの乖離量を算出する。加減速乖離量Δaは、自車両の減速時には、
図6に例示するすように、最新の操作指示量DR_cmdから最新の制御指示量ACC_cmdを減算した値、すなわち、ドライバの減速操作の不足分に相当する。この量は、制御指示量ACC_cmdの絶対値から操作指示量DR_cmdの絶対値を減算した値と同じである。また、加減速乖離量Δaは、自車両の加速時には、ドライバの加速操作の不足分となるよう、最新の制御指示量ACC_cmdから最新の操作指示量DR_cmdを減算した値として算出される。
【0072】
続いてステップS140では、開始タイミングDR_t、ACC_tのうち直前のステップS120で検出したものと、ステップS130で算出した加減速乖離量Δaを、運転診断部152に出力する。その後、処理は次の制御周期でステップS110に戻る。
【0073】
このような処理によりドライバ加減速判定部151は、アダプティブクルーズコントロールの非実行中に、加減速乖離量Δaを制御周期毎に出力すると共に、開始タイミングDR_t、ACC_tを、検出できたときは出力する。
【0074】
なお、制御指示量ACC_cmd、開始タイミングACC_tは、いずれも、制御指示量ACC_cmdの出力状況を反映する制御情報に相当する。また、操作指示量DR_cmd、開始タイミングDR_tは、いずれも、ドライバによる自車両の運転操作を反映する操作情報に相当する。
【0075】
運転診断部152は、自車両の運転中、
図7に示す処理を実行する。この処理において運転診断部152は、まずステップS205で、ドライバ加減速判定部151から加減速乖離量Δaを逐次取得しながら、開始タイミングDR_tおよび開始タイミングACC_tの取得を待つ。そして、開始タイミングDR_tおよび開始タイミングACC_tの両方が揃った段階で、反応乖離時間ΔTを算出し、ステップS210に進む。
【0076】
反応乖離時間ΔTは、開始タイミングACC_tに対する開始タイミングDR_tの遅れ量である。開始タイミングACC_tよりも開始タイミングDR_tが遅れる場合に反応乖離時間ΔTが正の値となり、開始タイミングACC_tよりも開始タイミングDR_tが先行する場合に反応乖離時間ΔTが負の値となる。このように、反応乖離時間ΔTは、開始タイミングACC_tと開始タイミングDR_tとの比較結果を示す量である。
【0077】
ステップS210では、ステップS205で算出された反応乖離時間ΔTについての診断を行う。例えば、「早い」、「適切」、「遅い」の3段階の値のどれに該当するか判定する。なお、他の例として、値は2段階でも4段階以上でも連続的でもよい。
【0078】
ここで、「早い」、「適切」、「遅い」は、ドライバの加減速操作の開始タイミングDR_tについての、制御部13の指令による加減速の開始タイミングACC_tとの比較に基づく、評価値である。より具体的には、運転操作による開始タイミングDR_tが制御による開始タイミングACC_tに対して「早い」か、「適切」か、「遅い」かの評価値である。
【0079】
反応乖離時間ΔTがΔT≧Tx1を満たすとき、「遅い」に該当すると判定し、Tx1>ΔT≧Tx2を満たすとき「適切」に該当すると判定し、Tx2>ΔTを満たすとき「早い」に該当すると判定する。ここで、閾値Tx1は正の値であり、閾値Tx2は負の値である。閾値Tx1、Tx2は、あらかじめ定められて不揮発性記憶媒体に記録されていてもよいし、ドライバによって設定可能となっていてもよい。
【0080】
続いてステップS220で、ドライバ加減速判定部151から出力された最新の加減速乖離量Δaについての診断を行う。例えば、「多い」、「適切」、「少ない」の3段階の値のどれに該当するか判定する。なお、他の例として、値は2段階でも4段階以上でも連続的でもよい。
【0081】
ここで、「多い」、「適切」、「少ない」は、ドライバの操作指示量DR_cmdに対応する加減速度の絶対値についての、制御指示量ACC_cmdに対応する加減速度の絶対値との比較に基づく、評価値である。具体的には、自車両の加速時には、運転操作による加速度が制御による加速度よりも「多い」か、「適切」か、「少ない」かの評価値である。そして、自車両の減速時には、運転操作による減速度が制御による減速度よりも「多い」か、「適切」か、「少ない」かの評価値である。なお、加速度と加減速度は同じ量であり、減速度は加速度の正負を反転した値である。
【0082】
加減速乖離量ΔaがΔa≧ax1を満たすとき、「少ない」に該当すると判定し、ax1>Δa≧ax2を満たすとき「適切」に該当すると判定し、ax2>Δaを満たすとき「多い」に該当すると判定する。ここで、閾値ax1は正の値であり、閾値ax2は閾値ax1より小さい正の値である。閾値ax1、閾値ax2は、あらかじめ定められて運転診断部152の記憶部に記録されていてもよいし、ドライバによって設定可能となっていてもよい。
【0083】
続いてステップS230では、直前のステップS210、S220の診断結果を、診断結果Resとして、ドライバ支援部154に出力する。この診断結果Resには、ステップS210の反応乖離時間ΔTについての診断結果(「早い」、「適切」、「遅い」のいずれか)、および、ステップS220の加減速乖離量Δaについての診断結果(「多い」、「適切」、「少ない」のいずれか)が、含まれる。ステップS230に続いては、ステップS205に戻る。
【0084】
このような処理により、運転診断部152は、逐次、反応乖離時間ΔTおよび加減速乖離量Δaに基づいた診断を行い、その診断結果Resをドライバ支援部154に出力する。
【0085】
次にドライバ支援部154の作動について説明する。ドライバ支援部154は、所定のプログラムを不揮発性記憶媒体から読み出して実行することで、
図8に示すような状態遷移を行う。
図8に示すように、ドライバ支援部154が取り得る状態は、運転前状態W1、運転中状態W2、運転終了状態W3の3つである。また、運転中状態W2においては、コーチング状態W21、リスク回避状態W22、衝突回避状態W23という、3つの子状態を取り得る。
【0086】
運転前状態W1は、自車両が運転される前の状態に相当する。ドライバ支援部154は、運転前状態W1において、ドライバが自車両に乗車した状態で、かつIGがオンとなった場合、すなわち、運転が始まった場合、運転中状態W2に遷移する。そして運転中状態W2において、IGがオフになった状態で、かつドライバが自車両から降車した場合、すなわち、運転が終了した場合、運転終了状態W3に遷移する。そして運転終了状態W3において、「IGがオフの状態であり」、かつ、「自車両の乗車可能範囲に人が接近した、または、自車両のドアが開いた」である場合、運転前状態W1に遷移する。
【0087】
なおこの際、IGのオン、オフ、自車両の乗車可能範囲への人の接近の有無、自車両のドアの開閉については、最新の車両状態情報VH_stに基づいて判定し、ドライバの乗車の有無については、最新のドライバ状態情報DR_stに基づいて判定する。
【0088】
運転中状態W2の子状態のうち、コーチング状態W21は、自車両の安全度が比較的高い場合にドライバにコーチングによる運転支援を行うための状態である。なお、コーチング状態W21は、運転中状態W2への遷移があった場合の始状態でもある。また、リスク回避状態W22は、自車両の安全度がコーチング状態W21より低い場合にリスク回避のための支援を行うための状態である。また、衝突回避状態W23は、自車両の安全度がリスク回避状態W22よりも低い場合に先行車等との衝突回避のための支援を行うための状態である。
【0089】
ドライバ支援部154は、運転中状態W2のコーチング状態W21にあるとき、衝突車間距離Dthが閾値D1未満になった場合に、リスク回避状態W22に遷移する。また、リスク回避状態W22にあるとき、衝突車間距離Dthが閾値D2未満になった場合に、衝突回避状態W23に遷移する。
【0090】
なお、閾値D2は、閾値D1よりも小さくかつ基準距離Lよりも大きい正の値である。閾値D1、D2は、あらかじめ定められて不揮発性記憶媒体に記録されていてもよいし、ドライバによって設定可能となっていてもよい。また、衝突車間距離Dthは、衝突車間距離演算部12から取得する。閾値D1が第1の閾値に対応し、閾値D2が第2の閾値に対応する。
【0091】
またドライバ支援部154は、コーチング状態W21にあるとき、ドライバが居眠り、よそ見等、運転に対する集中を欠いたドライバの行動が検出された場合に、リスク回避状態W22に遷移する。また、コーチング状態W21またはリスク回避状態W22にあるとき、姿勢崩れ、失神等、ドライバの状態に重大な異常があってドライバが運転不能とみなせる状態を検出した場合に、衝突回避状態W23に遷移する。ドライバの居眠り、よそ見、姿勢崩れ、失神等の状態は、ドライバ状態情報DR_stに基づいて、例えばドライバの映像の画像解析、脈拍、心拍等により、特定する。
【0092】
またドライバ支援部154は、リスク回避状態W22にあるとき、ドライバが居眠り、よそ見等の運転に支障を来す行動をしているということが検出されない状態で、衝突車間距離Dthが閾値D1以上となった場合に、コーチング状態W21に遷移する。また、衝突回避状態W23にあるとき、ドライバが運転不能とみなせる状態が検出されない状態で、衝突車間距離Dthが閾値D1未満、閾値D2以上となった場合に、リスク回避状態W22に遷移する。
【0093】
例えば、運転に支障を来すドライバの行動がなくドライバの状態に重大な異常もないケースで、
図9の曲線APに示すように、衝突車間距離Dthが変化したとする。すなわち、衝突車間距離Dthが閾値D2未満の衝突回避エリア、閾値D2以上かつ閾値D1未満のリスク回避エリア、閾値D1以上のコーチングエリアの順に時間経過と共に変化したとする。するとドライバ支援部154は、衝突回避状態W23、リスク回避状態W22、コーチング状態W21の順に状態遷移する。
【0094】
ここで、各状態におけるドライバ支援部154の処理内容について説明する。まず、コーチング状態においては、
図10に示す処理を実行する。具体的には、まずステップS310で、運転診断部152から診断結果Resを取得すると共に、状態収集部19から車両状態情報VH_st、ドライバ状態情報DR_st、周辺環境状態情報ENV_stを取得する。
【0095】
続いてステップS320では、取得した診断結果Res、車両状態情報VH_st、ドライバ状態情報DR_st、周辺環境状態情報ENV_stに基づくドライバ通知を行う。以下、このドライバ通知について詳しく説明する。
【0096】
ドライバ通知においてドライバ支援部154は、まず、自車両が加速中か減速中かを判定する。加速中か減速中かは、車両状態情報VH_stに含まれる自車両の加速度a1に基づいて判定してもよい。更にドライバ支援部154は、診断結果Resに含まれる加減速乖離量Δa、反応乖離時間ΔTについての診断結果と、加速中か減速中かの判定結果に基づいて、イベントを設定する。
【0097】
具体的には、自車両が加速中である場合は、
図11に示すような加速時用のイベントテーブルを用いて、イベントを1つ特定し、特定したイベントをオンに設定し、他のイベントをオフに設定する。例えば、加減速乖離量Δaについての診断結果(すなわち操作量)が「適切」で、反応乖離時間ΔTについての診断結果(すなわちタイミング)が「早い」である場合、eAccl21というイベントがオフからオンに設定される。
【0098】
また、自車両が減速中である場合は、
図12に示すような減速時用のイベントテーブルを用いて、イベントを1つ特定し、特定したイベントをオンに設定し、他のイベントをオフに設定する。例えば、操作量が「少ない」で、タイミングが「遅い」である場合、eDec33というイベントがオフからオンに設定される。
【0099】
更にドライバ支援部154は、オンに設定したイベントに対応するインデックスを選び出し、不揮発性記憶媒体中の当該インデックスで示される領域に記憶されている通知用データを読み出す。イベントとインデックスとの対応関係は、自車両が加速中である場合は、
図13に示すような加速時用のインデックステーブルに従い、自車両が減速中である場合は、
図14に示すような減速時用のインデックステーブルに従う。
【0100】
イベントテーブルとインデックステーブルは同じ構造を有している。すなわち、各イベントテーブルでは、操作量の値(多い、適切、少ない)とタイミングの値(早い、適切、遅い)の組み合わせ毎に1つのイベントが割り当てられている。そして、各インデックステーブルでは、操作量の値とテーブルの組み合わせ毎に1つのインデックスが割り当てられている。
【0101】
ドライバ支援部154は、加速時には、特定したイベントと同じ操作量、タイミングに対応するインデックスを、加速時用のインデックステーブルから選び出す。また減速時には、特定したイベントと同じ操作量、タイミングに対応するインデックスを、減速時用のインデックステーブルから選び出す。例えば、eAccl31というイベントからは、No_A_31というインデックスが選ばれる。そしてドライバ支援部154は、選び出したインデックスで示される不揮発性記憶媒体中の領域から、通知メッセージのデータを読み出す。そして、読み出したメッセージのデータを通知指示N_cmdとして出力部153に出力する。以上が、ステップS320の処理である。
【0102】
加速時用の各インデックスで示される領域に記憶されている通知用データは、例えば、
図15に示すようなものである。すなわち、操作量が「多い」の場合は、タイミングの値に関わらず、「もう少し緩やかに加速してください」というメッセージのデータである。また、操作量が「適切」、「少ない」の場合は、タイミングが「早い」ならば「慌てずに加速してください」というメッセージのデータであり、「適切」、「遅い」ならば「適切な加速です」というメッセージのデータである。
【0103】
減速時用の各インデックスで示される領域に記憶されている通知用データは、例えば、
図16に示すようなものである。例えば、操作量が「多い」でタイミングが「早い」の場合は「もう少し緩やかに減速してください」というメッセージのデータである。なお、各メッセージのデータは、音声データでも画像データでも文字データでもよい。
【0104】
この通知指示N_cmdを取得した出力部153は、当該通知指示N_cmdにデータとして含まれるメッセージに対応する報知を、自車両の車室内に備え付けられた車室内向けの不図示の報知装置に行わせる。そのような報知装置としては、例えば、車載ディスプレイ、インストルメントパネル内のインジケータ、車載スピーカ等がある。
【0105】
ドライバ支援部154は、ステップS320に続いてステップS330で、データ記憶を行う。具体的には今回のステップS320で特定したイベントの識別子(例えばeDed32)および通知したメッセージの内容と、今回のステップS310で取得した車両状態情報VH_st、ドライバ状態情報DR_st、周辺環境状態情報ENV_stとを取得する。そして、これら取得した情報を互いに関連付けて、不揮発性記憶媒体に記録する。更にステップS330では、今回のステップS320で特定したイベントの発生回数を、不揮発性記憶媒体に記録する。ステップS330の後、ステップS310に戻る。
【0106】
このようなステップS310からステップS330の処理が、診断結果Res等を取得する度に行われることで、ドライバ支援部154の不揮発性記憶媒体には、
図17に示すような運転履歴テーブルおよび
図18に示すようなイベント回数テーブルが記録される。
【0107】
運転履歴テーブルには、各々が1つのイベントに対応する複数のイベントレコードを含む。
図17の左端の列を除く各列が1つのイベントレコードに該当する。各イベントレコードには、当該イベントの識別子と、当該イベントの発生時における通知の内容、車両状態情報VH_st、ドライバ状態情報DR_st、周辺環境状態情報ENV_stが含まれる。
【0108】
運転履歴テーブルは、運転前状態W1から運転中状態W2への遷移があると内容が削除される。また、コーチング状態W21においてステップS320が実行される度に、イベントレコードが1つ増える。すなわち、運転履歴テーブルは、運転中状態W2の開始から終了までに発生したイベントの履歴である。
【0109】
イベント回数テーブルには、複数のイベント回数レコードが含まれている。
図18の上端の行を除く各行が1つのイベント回数レコードに対応する。各イベント回数レコードには、イベントの識別子と、当該イベントの発生回数とが、含まれている。したがって、イベント回数テーブルは、イベントの識別子の数と同数のイベント回数レコードを含んでいる。ステップS320が実行される度に、ステップS320で特定されたイベント(すなわち、発生したイベント)の識別子に対応するイベント回数レコードにおいて、発生回数の値が1だけ増える。
【0110】
イベント回数テーブルは、運転前状態W1から運転中状態W2への遷移があると、すべてのイベント回数レコードについて回数がゼロにリセットされる。そして、コーチング状態W21でステップS320が実行される度に、特定されたイベントに対応するイベント回数レコードにおける発生回数の値が1だけ増える。すなわち、イベント回数テーブルは、運転中状態W2の開始から終了までの、イベントの識別子毎の発生回数である。
【0111】
次に、リスク回避状態W22におけるドライバ支援部154の作動について説明する。リスク回避状態W22においてドライバ支援部154は、
図19に示す処理を行う。この処理においては、まずステップS410で、運転診断部152から診断結果Resを取得すると共に、状態収集部19から車両状態情報VH_st、ドライバ状態情報DR_st、周辺環境状態情報ENV_stを取得する。
【0112】
続いてステップS420では、ドライバに注意を促しながら、アダプティブクルーズコントロールに移行することをドライバに知らせる通知を行うため、通知指示N_cmdを出力部153に出力する。この通知指示N_cmdは、例えば、「前方を注視してください。***秒後にACCに運転を切り替えます。」というメッセージのデータであってもよい。出力部153は、この通知指示に従って、自車両に備え付けられた車室内向けの不図示の報知装置(例えば、車載ディスプレイ、インストルメントパネル内のインジケータ、車載スピーカ等)を用いて、音声、画像、ランプ点灯等により、ドライバへの報知を行う。
【0113】
続いてステップS430では、アダプティブクルーズコントロールを開始させる。具体的には、制御切替部14に対して、ACC稼働/停止情報ACC_sxを出力する。これにより、制御切替部14に入力されるACC稼働/停止情報ACC_swがオフで、ACC稼働/停止情報ACC_sxがオンとなる。ACC稼働/停止情報ACC_swがオフなのは、そもそもこれがオフでないと、ドライバ加減速判定部151から加減速乖離量Δa等が出力されないからである。
【0114】
したがって、制御切替部14は、制御部13から出力された制御指示量ACC_cmdを加減速指示量CMDとしてパワトレインシステム16、ブレーキシステム17に出力する。これにより、アダプティブクルーズコントロールが実現し、パワトレインシステム16、ブレーキシステム17は、制御部13の指示に従い、必要な駆動力および制動力を車両に発生させる。これにより、衝突に関するリスク回避が実現する。
【0115】
なお、ACC稼働/停止情報ACC_sxは、一旦オンになると、ドライバ支援部154がリスク回避状態W22にある間は、持続的にオンとなる。そして、リスク回避状態W22から他の状態への遷移があった場合に、オフとなる。
【0116】
続いてステップS440では、データ記憶を行う。具体的には、アダプティブクルーズコントロールを実施したことと、今回のステップS410で取得した車両状態情報VH_st、ドライバ状態情報DR_st、周辺環境状態情報ENV_stとを関連付けて、不揮発性記憶媒体に記録する。なお、ステップS440の後も、上述の遷移条件が満たされない限り、ドライバ支援部154はリスク回避状態W22にとどまる。
【0117】
次に、衝突回避状態W23におけるドライバ支援部154の作動について説明する。衝突回避状態W23においてドライバ支援部154は、
図20に示す処理を行う。この処理においては、まずステップS510で、運転診断部152から診断結果Resを取得すると共に、状態収集部19から車両状態情報VH_st、ドライバ状態情報DR_st、周辺環境状態情報ENV_stを取得する。
【0118】
続いてステップS520では、ドライバに注意を促しながら、自動ブレーキを発生させることをドライバに知らせる通知を行うため、通知指示N_cmdを出力部153に出力する。この通知指示N_cmdは、例えば、「前方を注視してください。***秒後に衝突回避運転に切り替えます。」というメッセージのデータを含んでいてもよい。出力部153は、この通知指示N_cmdに従って、自車両に備え付けられた車室内向けの不図示の報知装置を用いて、音声、画像、ランプ点灯等により、ドライバへの報知を行う。そのような報知装置としては、例えば、車載ディスプレイ、インストルメントパネル内のインジケータ、車載スピーカ等がある。
【0119】
続いてステップS530では、自車両の衝突を防ぐよう、緊急自動ブレーキを発生させる。具体的には、制御切替部14に対して、緊急ブレーキオン指示BRKを出力する。これにより、制御切替部14は、自車両が緊急停止して衝突をさけるような制動力を発生させるよう、加減速指示量CMDをパワトレインシステム16、ブレーキシステム17に出力する。これにより、ブレーキシステム17の制御により、自車両の制動装置が制動力を発生し、自車両が減速して停止する。すなわち、自動ブレーキによる衝突回避、すなわち、衝突被害軽減ブレーキが実現する。
【0120】
続いてドライバ支援部154は、ステップS540で、データ記憶を行う。具体的には、自動ブレーキを発生させたことと、今回のステップS510で取得した車両状態情報VH_st、ドライバ状態情報DR_st、周辺環境状態情報ENV_stとを関連付けて、不揮発性記憶媒体に記録する。なお、ステップS540の後も、上述の遷移条件が満たされない限り、ドライバ支援部154は衝突回避状態W23にとどまる。
【0121】
次に、運転終了状態W3におけるドライバ支援部154の作動について説明する。運転中状態W2中の子状態の各々(例えばコーチング状態W21)から運転終了状態W3に遷移すると、ドライバ支援部154は、
図21に示す処理を行う。この処理においては、まずステップS610において、運転中状態W2の開始から終了までにコーチング状態W21のステップS330で記憶した運転履歴テーブルおよびイベント回数テーブルを読み出す。
【0122】
続いてステップS620では、ステップS610で読み出したデータを用いて、スコアリングを行う。スコアリングは、イベントの識別子毎にあらかじめ付与された基準点を用いて行われる。例えば
図22、
図23に示すような形態で、不揮発性記憶媒体に記録されている。
図22は、加速時用のイベントに付与する基準点のテーブルを示し、
図23は、減速時用のイベントに付与する基準点のテーブルを示している。この例において基準点は、5点満点となっている。そして、安全になる可能性が高いイベントの識別子ほど高い点数が付与されるように構成されている。
【0123】
そして、
図24に示すように、各識別子について、当該識別子の基準点に当該識別子のイベントの発生回数を乗算し、その乗算結果の、すべての識別子についての総和XXを、算出する。
図24の例では、この値は265になる。そしてこの総和XXを100点満点に正規化する。すなわち、すべての識別子の発生回数の総和(
図24の例では74)に満点の5を乗算した値YYを算出する。そして、総和XXを総和YYで除算して100を乗算した値を、ドライバに通知する表示点数とする。
図24の例では、表示点数は{265/(74×5)}×100すなわち72点となる。
【0124】
更にステップS620でドライバ支援部154は、イベントの識別子毎に付与された基準点に基づいて、各識別子を、良かった運転と悪かった運転のどちらかに割り振る。例えば、基準点が4点以上のイベントの識別子を良かった運転とし、基準点が2点以下のイベントを悪かった運転とする。
【0125】
そして、悪かった運転に属するすべての識別子について、
図25に示すように、基準点および発生回数と共にリスト化したテーブルを作成する。また、良かった運転に属するすべての識別子について、
図26に示すように、基準点および発生回数と共にリスト化したテーブルを作成する。
【0126】
更に、悪かった運転に属するイベントの識別子を上述のようにリスト化したテーブルに基づいて、発生回数が多い上位の一部(例えば上位3個)の識別子を、発生回数の順位、発生回数と共に、
図27のように上位テーブルとしてテーブル化する。また、良かった運転に属するイベントの識別子を上述のようにリスト化したテーブルに基づいて、発生回数が多い上位の一部(例えば上位3個)の識別子を、発生回数の順位、発生回数と共に、
図28のように上位テーブルとしてテーブル化する。
【0127】
続いてステップS630では、ステップS620で作成したデータ等を、外部デバイス20を用いてドライバに通知する。自車両に備えられた報知装置ではなく外部デバイス20を用いるのは、運転終了状態W3においてはドライバが降車している可能性が高いからである。具体的には、ドライバに通知するためのデータを運転未実施中のドライバ通知情報DR_infoとして、外部デバイス20に送信する。
【0128】
このドライバ通知情報DR_infoに含めるデータは、
図17に例示した運転履歴テーブル、
図24に例示した表示点数、
図27、
図28に例示した2つの上位テーブル等である。
【0129】
このドライバ通知情報DR_infoを受信した外部デバイス20は、ドライバ通知情報DR_info中の表示点数、2つの上位テーブルを自機に内包されたディスプレイに表示する。また外部デバイス20は、ドライバ通知情報DR_info中の運転履歴テーブルから、発生したイベント毎の地図情報(すなわち、当該イベント発生時の自車両の緯度、経度)を読み出し、読み出した地図情報に基づいたマッピングを行う。
【0130】
具体的には、外部デバイス20は、
図29に示すように、ディスプレイに道路地図を表示し、読み出したイベント毎に、道路地図上の、そのイベントの発生時の自車両の緯度、経度に該当する地点に、マークを表示させる。
図29の例では、マークとして丸印が用いられている。そして外部デバイス20は、道路地図上の各マークの近傍に、対応するイベントの識別子(例えばeAccl22)を表示させる。なお、外部デバイス20は、道路地図の情報については、インターネット等の広域ネットワークを介して地図サーバから取得して用いてもよいし、あらかじめ自機の不揮発性記憶媒体に記録されているものを読み出して用いてもよい。
【0131】
また、マッピングを行った後、ドライバあるいはそれ以外の外部デバイス20のユーザが、道路地図上に表示されたマークのいずれかを選択したとする。すると、外部デバイス20は、選択されたマークに対応するイベントの詳細情報を運転履歴テーブルから読み出して、例えば
図30に示すように、道路地図に重畳して表示させる。詳細情報は、例えば、当該イベントの識別子、当該イベントの発生時における通知の内容、および、当該イベントに対応する車両状態情報VH_st、ドライバ状態情報DR_st、周辺環境状態情報ENV_stを含む。
【0132】
また外部デバイス20は、受信したドライバ通知情報DR_info、上述のマッピングで表示した内容、およびドライバ、ユーザの選択操作に基づくイベントの詳細情報の表示の内容を、を、他の外部デバイス(例えば、他の人が有する携帯端末)に送信する。その場合、そのドライバ通知情報DR_infoを受信した他の外部デバイスは、外部デバイス20と同様にドライバ通知情報DR_infoに基づく情報表示および他の受信した情報の表示を行う。このようにすることで、ドライバ通知情報DR_infoが、複数のデバイスで共有される。これにより、例えばドライバが高齢者または運転初心者である場合に、その運転状況を他の人(例えばドライバの家族)がモニタリングできる。
【0133】
ドライバ支援部154は、ステップS630に続くステップS640では、ステップS630で外部デバイス20に送信したドライバ通知情報DR_infoを不揮発性記憶媒体に記録する。なお、ドライバ支援部154は、ステップS640の処理が終了しても、上述した他の状態への遷移条件が満たされなければ、運転終了状態W3にとどまる。
【0134】
次に、運転前状態W1におけるドライバ支援部154の作動について説明する。運転終了状態W3から運転前状態W1に遷移すると、ドライバ支援部154は、
図31に示す処理を行う。この処理においては、まずステップS710において、状態収集部19から車両状態情報VH_st、ドライバ状態情報DR_st、周辺環境状態情報ENV_stを取得する。
【0135】
続いてステップS720では、この運転前状態W1より前の運転終了状態W3のステップS640において不揮発性記憶媒体に記録したドライバ通知情報DR_infoを前回通知内容として読み出す。前回通知内容は、表示点数、良かった運転に属するイベントの発生回数上位テーブル、悪かった運転に属するイベントの発生回数上位テーブル、運転履歴テーブルを含む。
【0136】
続いてステップS730では、ステップS710、S720で取得した内容を、ドライバに通知する。具体的には、車両状態情報VH_st、ドライバ状態情報DR_st、周辺環境状態情報ENV_stに基づいて、運転の安全のためにドライバに通知すべきメッセージを特定する。
【0137】
例えば、車両状態情報VH_stに基づいて、車両に異常があるか否かを特定し、ドライバ状態情報DR_stに基づいて、ドライバが飲酒状態にあるか否かを特定し、周辺環境状態情報ENV_stに基づいて自車両の運転時刻および自車両周辺の天候を特定する。そして、これら特定した結果に従って、メッセージを1つ特定する。
【0138】
メッセージの特定には、飲酒状態の有無、車両の異常の有無、運転時刻、天候の組み合わせに対してメッセージを割り当てるメッセージテーブルを用いてもよい。その場合、このメッセージテーブルは、あらかじめ不揮発性記憶媒体に記録されている。
【0139】
図32、
図33、
図34、
図35に、メッセージテーブルの一例を示す。例えば、
図32に示すように、ドライバが飲酒しておらず、車両に異常がなく、現在夕方で、天気は曇りである場合は、「車両は正常です。天気は曇っているので、速度を控えて走行ください。早めの点灯をお願いします。」というメッセージを選ぶ。このようにメッセージには、天候に応じた運転方法のアドバイス、時刻に応じた運転のアドバイスが含まれる。
【0140】
また例えば、
図33、
図35に示すように、ドライバが飲酒していれば、車両の異常状態の有無、運転時刻、天候によらず、運転をさせないよう「アルコールを検知しました。運転を中止してください。」というメッセージを選ぶ。また例えば、
図34に示すように、ドライバが飲酒しておらず、車両に異常がある場合は、運転時刻、天候によらず、異常を確認させるため「車両の異常を検出しています。メータの異常表示をご確認ください。」というメッセージを選ぶ。
【0141】
そしてドライバ支援部154は、特定したメッセージを、外部デバイス20を用いて、ドライバに報知する。外部デバイス20を用いるのは、運転前状態W1では、ドライバが自車両に乗車する前である可能性が高いからである。具体的には、ドライバ支援部154は、特定したメッセージを、運転未実施中のドライバ通知情報DR_infoとして、外部デバイス20に送信する。このドライバ通知情報DR_infoを受信した外部デバイス20は、当該外部デバイス20が内包するスピーカ、ディスプレイ等のユーザインターフェースを用いて、音声、画像等で、当該メッセージをドライバに伝える。
【0142】
またドライバ支援部154は、ステップS720にて読み出した前回通知内容の情報を、運転未実施中のドライバ通知情報DR_infoとして、外部デバイス20に送信する。このドライバ通知情報DR_infoを受信した外部デバイス20の作動は、運転終了状態W3においてドライバ通知情報DR_infoとして前回通知内容と同じ情報を受信した場合と同様である。すなわち、表示点数の表示を行い、
図29、
図30と同様の表示を行う。なお、ドライバ支援部154は、ステップS730の処理が終了しても、上述した他の状態への遷移条件が満たされなければ、運転前状態W1にとどまる。
【0143】
以上説明した通り、衝突車間距離演算部12は、自車両から先行車両までの車間距離Dに基づいた指標である衝突車間距離Dthを算出する。そして制御部13は、衝突車間距離Dthに関する条件を制約条件としながら、定められた設定速度Vaccに自車両の走行速度を追従させる最適制御により、車両の加減速に関する指示量を決定する。そして制御部13は、車両の駆動力および制動力を発生させるパワトレインシステム16、およびブレーキシステム17に届くよう、制御指示量ACC_cmdを出力する。
【0144】
このように、車間制御と車速制御を別々のPID制御器で取り扱って切り替えを行うのでなく、衝突車間距離Dthに関する条件を制約条件として設定速度Vaccに車速を追従させる最適制御を行う。これにより、車間制御と車速制御を切り替える必要がなくなり、ひいては、車速制御と車間距離制御の切り替わりに起因して発生する追従性の悪化を抑制することができる。また、車間距離と走行速度という複数の量をまとめて扱うことができる。
【0145】
また、制御部13は、衝突車間距離Dthに関する条件を制約条件としながら設定速度Vaccに車両の走行速度を追従させる最適制御により制御指示量ACC_cmdを決定する最適制御部131を備える。そして、制御指示量ACC_cmdに基づいて車両の走行速度V1_est等を予測する予測部132を備える。そして最適制御部131は、予測された走行速度V1_estを含めた最適制御を行う。このように、最適制御に自車両の挙動の予測が加味されることで、車両制御の精度が向上する。
【0146】
また、衝突車間距離演算部12は、少なくとも3つの量を含むよう、衝突車間距離Dthを算出する。3つの量は、車間距離Dが大きくなるほど衝突車間距離Dthを大きくする量、自車両の制動距離が大きくなるほど衝突車間距離Dthを小さくする量、および、先行車両の制動距離が大きくなるほど衝突車間距離Dthを大きくする量である。また、制御部13は、制約条件として、衝突車間距離Dthが基準距離Lより大きいという条件を用いる。
【0147】
従来、車間距離制御の加減速制御を、車間時間の大小に基づいて行う技術があった。車間時間とは、自車両から先行車両までの車間距離Dを、先行車両に対する自車両の相対速度で除算した値である。このような技術では、車間時間に鑑みれば安全な車間距離が取れていると判断できても、実際の自車両と先行車両の位置関係は危険である場合がある。例えば、車間距離が著しく短いような安全とは言えない状況でも、相対速度が0[km/h]の場合は、車間時間が無限大となり、車間時間に鑑みれば安全と判定されてしまう可能性がある。
【0148】
そこで、上記のように、衝突車間距離Dthを、自車両と先行車のそれぞれの動的な振る舞いに基づき算出し、算出した衝突車間距離Dthが基準距離Lより大きくなるという制約の下、車両の加減速に関する指示量を算出する。これにより、車間時間によらずに、安全な車間距離を維持するよう車両を制御することができる。
【0149】
また、衝突車間距離演算部12は、ドライバの設定操作によって定められる余裕度Dsetを含むように衝突車間距離Dthを算出する。そして余裕度Dsetは、大きくなるほど衝突車間距離Dthを小さくする量である。
【0150】
ドライバによっては、車間距離をより長くとりたい場合もある。その場合、上記のように、ドライバが設定操作によって余裕度Dsetを定められるようにすることで、そのようなニーズに対応することができる。
【0151】
また、処理部15は、加減速乖離量Δaに基づいて、運転操作の診断を行い、診断結果をドライバに通知する。このように、診断の材料として操作指示量DR_cmdと制御指示量ACC_cmdとの乖離量を用いることで、運転操作の強弱についての診断が可能となる。
【0152】
また、処理部15は、開始タイミングDR_tの開始タイミングACC_tに対する遅れ時間である反応乖離時間ΔTに基づいて、運転操作の診断を行い、診断結果をドライバに通知する。このように、診断の材料として運転操作と制御による加減速の開始タイミングDR_t、ACC_tの乖離量を用いることで、運転操作の遅れ度合いについての診断が可能となる。
【0153】
[1]また処理部15は、車両の運転操作の安全度を高めるための通知をコーチング状態W21で行い、それでも衝突車間距離Dthが閾値D1より低下した場合は、リスク回避状態W22に遷移して制御指示量ACC_cmdに基づいて車両を走行させる。そして、それでも何らかの要因によりリスクを回避しきれず衝突車間距離が閾値D2より低下した場合は、衝突回避状態Wに遷移して自車両を停止させる。
【0154】
このように、通知をしてもドライバの運転に依然として問題が残る場合に、段階的に運転操作によらず車両を制御する対応策を取れる。そして、そのような対応策を段階的に発動させる基準として、制御指示量ACC_cmdの算出に用いる衝突車間距離Dthを用いている。リスク回避状態W22では、衝突車間距離Dthに基づいて算出される制御指示量ACC_cmdに従って自車両を制御するので、そのようなリスク回避状態W22の開始、終了を判定する基準として、衝突車間距離Dthが適している。
【0155】
[2]また処理部15は、コーチング状態W21において運転に対する集中を欠いたドライバの行動が検出された場合も、リスク回避状態W22に遷移する。そして、コーチング状態W21またはリスク回避状態W22においてドライバが運転不能であるとみなせる状態が検出された場合も、衝突回避状態W23に遷移する。このように、ドライバの状態に応じた状態遷移を行うことで、より適切に状況に応じた状態遷移が可能となる。
【0156】
[3]また、処理部15は運転終了状態W3において、自車両の運転時に加減速の操作が診断された複数のイベントを、イベント毎に診断結果、発生時の自車両の状態、発生時のドライバの状態、および発生時の車両の周辺環境の状態を関連づけて、記憶する。
【0157】
このように、減速操作の診断のイベント毎に、診断結果が、自車両の状態、ドライバの状態、自車両の周辺環境の状態と関連づけられて記録されるので、後に診断結果の解析の役に立つ。
【0158】
[4]また処理部15は、運転前状態W1において、現在の自車両の状態、現在のドライバの状態、および現在の車両の周辺環境の状態に応じたメッセージを、ドライバに通知する。このようにすることで、運転前にドライバにその時点の状態に応じた適切な運転のアドバイスをすることができる。
【0159】
[5]また処理部15は、ドライバが自車両から降りた場合、コーチング状態W21から運転終了状態W3に遷移し、運転終了状態W3においてドライバが自車両に接近した場合、運転前状態W1に遷移する。また処理部15は、コーチング状態W21においては、自車両に備え付けられた車室内向けの報知装置を用いてドライバに通知を行い、運転終了状態W3または運転前状態W1においては、ドライバが携帯する外部デバイス20にドライバへの通知を行わせる。
【0160】
このように、コーチング状態W21では、運転中のドライバへの報知に適した報知装置を用いて通知を行い、運転終了状態W3および運転前状態W1では、自車両外にいる可能性のあるドライバへの報知に適した外部デバイス20を用いて報知を行う。これにより、状況に応じて適切な装置を選んでドライバに報知することができる。
【0161】
[6]また処理部15は、コーチング状態W21において、制御指示量ACC_cmdが駆動制動システムで反映されているか否か(すなわちアダプティブクルーズコントロールが実施されているか否か)を判定する。そして、反映されていない場合に、ドライバによる運転操作を反映する操作情報と、制御指示量の出力状況を反映する制御情報との比較に基づいて、運転操作の診断を行い、診断結果をドライバに通知する。
【0162】
このように、ドライバの運転操作以外の要因による車両の加減速制御、すなわち、走行制御部による車両の加減速制御が働いていない状態においても、上記のように、制御指示量ACC_cmdを利用して、運転者の安全運転の程度について診断することができる。
【0163】
また、本実施形態では、運転中状態W2においては、自車両に搭載されたセンサから取得された情報のみを用い、自車両から離れた場所にある装置から通信によって取得された情報を用いることなく、ドライバの安全運転の程度について診断している。したがって、リアルタイム性の高い診断が可能となる。なお、自車両から離れた場所にある装置としては、例えば遠隔地のサーバがある。
【0164】
(他の実施形態)
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更が可能である。また、上記実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではない。また、上記実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。特に、ある量について複数個の値が例示されている場合、特に別記した場合および原理的に明らかに不可能な場合を除き、それら複数個の値の間の値を採用することも可能である。また、上記実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。また、上記実施形態において、センサから車両の外部環境情報(例えば車外の湿度)を取得することが記載されている場合、そのセンサを廃し、車両の外部のサーバまたはクラウドからその外部環境情報を受信することも可能である。あるいは、そのセンサを廃し、車両の外部のサーバまたはクラウドからその外部環境情報に関連する関連情報を取得し、取得した関連情報からその外部環境情報を推定することも可能である。また、本発明は、上記実施形態に対する以下のような変形例および均等範囲の変形例も許容される。なお、以下の変形例は、それぞれ独立に、上記実施形態に適用および不適用を選択できる。すなわち、以下の変形例のうち明らかに矛盾する組み合わせを除く任意の組み合わせを、上記実施形態に適用することができる。
【0165】
また、本開示に記載の制御部13、処理部15およびその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つないしは複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサおよびメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つないしは複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。なお、上記実施形態に記載の不揮発性記憶媒体、揮発性記憶媒体は、いずれも、非遷移有形記録媒体である。
【0166】
(変形例1)上記実施形態では、イベントの識別子毎の基準点を規定する
図22、
図23に示した基準点テーブルは、運転終了状態W3において使用される。しかし、基準点テーブルは、コーチング状態W21において使用されてもよい。すなわち、ドライバ支援部154は、コーチング状態W21において発生したイベントをステップS320で特定した場合、特定したイベントに付与された基準点を基準点テーブルに基づいて取得してもよい。そしてドライバ支援部154は、その基準点が所定の閾値点よりも低い場合、すなわち、発生したイベントにおけるドライバの運転操作の危険度が比較的高い場合、運転終了状態W3への遷移を待たずに、ステップS320ですぐに、自車両の外部に報知を行う。
【0167】
自車両の外部への報知は、具体的には、ドライバ以外の人(例えば、ドライバの家族)が携帯する携帯端末に、ドライバが危険度の高い運転を行ったことを示すメッセージを送信することで実現してもよい。このようにすることで、危険度が高い運転を行われた場合、自車両の外部の人がそれを早期に知ることができる。
【0168】
(変形例2)上記実施形態では、処理部15は運転終了状態W3で、
図17に例示したように、イベント毎に診断結果、発生時の自車両の状態、発生時のドライバの状態、および発生時の車両の周辺環境の状態を関連づけて、記憶する。しかし、これら3種の状態の情報をすべて関連づけるのではなく、一部のみを関連づけて記憶してもよい。
【0169】
(変形例3)上記実施形態において、ドライバ加減速判定部151は、
図5のステップS130で、加減速乖離量Δaを、制御指示量ACC_cmdと操作指示量DR_cmdとの差に基づいて決定している。しかし、加減速乖離量Δaの算出方法は、このようなものに限られない。
【0170】
例えば、自車両の減速時には、ドライバ加減速判定部151は、ブレーキシステム17が油圧式制動装置に発生させるブレーキ油圧を制御指示量ACC_cmd、操作指示量DR_cmdのそれぞれに基づいて算出する。制御指示量ACC_cmd、操作指示量DR_cmdとブレーキ油圧との対応関係は、あらかじめ不揮発性記憶媒体に記録された対応テーブルを用いる。制御指示量ACC_cmd、操作指示量DR_cmdが示す減速度が大きいほど、算出される油圧が大きい。そしてドライバ加減速判定部151は、減速時には、制御指示量ACC_cmdに対応するブレーキ油圧から操作指示量DR_cmdに対応するブレーキ油圧を減算した値を加減速乖離量Δaとしてもよい。
【0171】
(変形例4)上記実施形態で、ドライバ加減速判定部151は、ステップS120で、制御指示量ACC_cmd、操作指示量DR_cmdがゼロから正の値または負の値に変化するタイミングを、それぞれ開始タイミングACC_t、DR_tとして検出している。しかし、開始タイミングACC_t、DR_tの検出手法は、このようなものに限られない。
【0172】
例えば、上述の制御指示量ACC_cmdに対応するブレーキ油圧がゼロから正の値に変化するタイミングを開始タイミングACC_tとしてもよい。そして、上述の操作指示量DR_cmdに対応するブレーキ油圧がゼロから正の値に変化するタイミングを開始タイミングDR_tとしてもよい。
【0173】
あるいは、自車両の減速を自車両よりも後方の車両に示すストップランプが点灯したタイミング、すなわち、ストップランプの不感帯を超えた値にブレーキ油圧が到達したタイミングを、開始タイミングDR_tとしてもよい。
【0174】
(変形例5)上記実施形態において、ドライバによる自車両の運転操作を反映する操作情報として、操作指示量DR_cmd、開始タイミングDR_tが例示されている。しかし、ドライバによる自車両の運転操作を反映する操作情報は、これら以外のもの(例えばこれらの任意の関数)であってもよい。また、上記実施形態において、制御指示量ACC_cmdの出力状況を反映する制御情報として、制御指示量ACC_cmdそのものおよび開始タイミングACC_tが例示されている。しかし、制御指示量ACC_cmdの出力状況を反映する制御情報は、これら以外のもの(例えばこれらの任意の関数)であってもよい。
【0175】
(変形例6)上記実施形態では、制御部13は車両の加減速を制御しているが、それに加えて、車両の操舵も制御するようになっていてもよい。
【0176】
(変形例7)上記実施形態では、衝突車間距離Dthの計算において、車間距離が大きくなるほど衝突車間距離Dthを大きくする量としては、車間距離そのものが用いられている。しかし、車間距離そのものでなくともよい。例えば、車間距離に基づく量(例えば、車間距離の自乗)であっても、車間距離が大きくなるほど衝突車間距離Dthが大きくなるような量であればよい。自車両の制動距離、他車両の制動距離、空走距離、余裕度についても同様である。
【0177】
(変形例8)上記実施形態では、車間距離Dが大きくなるほど衝突車間距離Dthを大きくする量として衝突車間距離Dthに含まれる量は、車間距離Dそのものである。しかし、車間距離Dが大きくなるほど衝突車間距離Dthを大きくする量として衝突車間距離Dthに含まれる量は、車間距離Dそのものでなく、例えば車間距離Dの自乗であってもよいし、それ以外でもよい。余裕度Dsetが大きくなるほど衝突車間距離Dthを小さくする量、先行車両の制動距離が大きくなるほど衝突車間距離Dthを大きくする量、自車両の制動距離が大きくなるほど衝突車間距離Dthを小さくする量についても同様である。また、空走距離が大きくなるほど衝突車間距離Dthを小さくする量についても、同様である。
【0178】
(本開示の特徴)
[請求項1]
車両の運転支援装置であって、
前記車両の運転中、衝突車間距離(Dth)を、前記車両から前記車両の前方を走行する先行車両までの車間距離(D)が大きくなるほど前記衝突車間距離が大きくなり、前記車両の制動距離が大きくなるほど前記衝突車間距離が小さくなるよう、算出する衝突車間距離演算部(12)と、
前記車両の走行速度の目標として定められた設定速度(Vacc)に追従し、かつ、前記衝突車間距離が基準距離(L)以下になる可能性を低減するよう、前記車両の加減速に関する制御指示量(ACC_cmd)を決定して出力する制御部(13)と、
前記衝突車間距離に基づいて、コーチング状態(W21)、リスク回避状態(W22)、衝突回避状態(W23)の間で状態遷移する処理部(15)と、を備え、
前記処理部は、前記コーチング状態にあるときに、前記車両の運転操作の安全度を高めるための通知をドライバに対して行うと共に、前記衝突車間距離が第1の閾値(D1)より低下したことに基づいて、前記コーチング状態から前記リスク回避状態に遷移し、
前記処理部は、前記リスク回避状態において、前記制御部が出力する前記制御指示量に従って前記車両を走行させると共に、前記衝突車間距離が前記第1の閾値よりも小さい第2の閾値(D2)より低下したことに基づいて、前記リスク回避状態から前記衝突回避状態に遷移し、
前記処理部は、前記衝突回避状態において、前記車両を停止させるよう、制動力を発生させる、運転支援装置。
[請求項2]
前記処理部は、前記コーチング状態において運転に対する集中を欠いた前記ドライバの行動が検出された場合、前記リスク回避状態に遷移し、前記コーチング状態または前記リスク回避状態において前記ドライバが運転不能であるとみなせる状態が検出された場合、前記衝突回避状態に遷移する、請求項1に記載の運転支援装置。
[請求項3]
前記処理部は、前記ドライバが前記車両から降りた場合、運転終了状態(W3)に遷移し、
前記処理部は、前記運転終了状態において、前記車両の運転時に加減速の操作が診断された複数のイベントを、イベント毎に診断結果、発生時の前記車両の状態、発生時の前記ドライバの状態、および発生時の前記車両の周辺環境の状態のいずれか1つ以上を関連づけて、記憶する、請求項1または2に記載の運転支援装置。
[請求項4]
前記処理部は、前記ドライバが前記車両から降りた場合、運転終了状態(W3)に遷移し、前記運転終了状態において前記ドライバが前記車両に接近した場合、運転前状態(W1)に遷移し、
前記処理部は、前記運転前状態において、現在の前記車両の状態、現在の前記ドライバの状態、および現在の前記車両の周辺環境の状態のいずれか1つ以上に応じたメッセージを前記ドライバに通知する、請求項1または2に記載の運転支援装置。
[請求項5]
前記処理部は、前記ドライバが前記車両から降りた場合、前記コーチング状態から運転終了状態(W3)に遷移し、前記運転終了状態において前記ドライバが前記車両に接近した場合、運転前状態(W1)に遷移し、
前記処理部は、前記コーチング状態においては、前記車両に備え付けられた車室内向けの報知装置を用いて前記ドライバに通知を行い、前記運転終了状態または前記運転前状態においては、前記ドライバが携帯する外部デバイス(20)に前記ドライバへの通知を行わせる、請求項1または2に記載の運転支援装置。
[請求項6]
前記処理部は、前記コーチング状態において、前記制御部が出力した前記制御指示量が前記車両の駆動力および制動力を発生させる駆動制動システム(16、17)で反映されているか否かを判定し、反映されていない場合に、前記ドライバによる前記車両の前記運転操作を反映する操作情報(DR_cmd、DR_t)と、前記制御指示量の出力状況を反映する制御情報(ACC_cmd、ACC_t)との比較に基づいて、前記運転操作の診断を行い、診断結果を前記ドライバに通知する、請求項1ないし5のいずれか1つに記載の運転支援装置。
[請求項7]
車両の運転支援装置に用いるプログラムであって、
前記車両の運転中、衝突車間距離(Dth)を、前記車両から前記車両の前方を走行する先行車両までの車間距離(D)が大きくなるほど前記衝突車間距離が大きくなり、前記車両の制動距離が大きくなるほど前記衝突車間距離が小さくなるよう、算出する衝突車間距離演算部(12)、
前記車両の走行速度の目標として定められた設定速度(Vacc)に追従し、かつ、前記衝突車間距離が基準距離(L)以下になる可能性を低減するよう、前記車両の加減速に関する制御指示量(ACC_cmd)を決定して出力する制御部(13)、および
前記衝突車間距離に基づいて、コーチング状態(W21)、リスク回避状態(W22)、衝突回避状態(W23)の間で状態遷移する処理部(15)として、前記運転支援装置を機能させ、
前記処理部は、前記コーチング状態にあるときに、前記車両の運転操作の安全度を高めるための通知をドライバに対して行うと共に、前記衝突車間距離が第1の閾値(D1)より低下したことに基づいて、前記コーチング状態から前記リスク回避状態に遷移し、
前記処理部は、前記リスク回避状態において、前記制御部が出力する前記制御指示量に従って前記車両を走行させると共に、前記衝突車間距離が前記第1の閾値よりも小さい第2の閾値(D2)より低下したことに基づいて、前記リスク回避状態から前記衝突回避状態に遷移し、
前記処理部は、前記衝突回避状態において、前記車両を停止させるよう、制動力を発生させる、プログラム。
【符号の説明】
【0179】
12 衝突車間距離演算部
13 制御部
15 処理部
154 ドライバ支援部
16 パワトレインシステム
17 ブレーキシステム