説明

車両の走行安全装置

【課題】分岐点での進路予測精度を向上させる。
【解決手段】道路データに基づいて自車両の進路に存在する分岐点を検出する分岐点検出部14と、分岐点の前後における道路データに基づいて分岐点までの道路と、分岐点からの道路とが、同一のカーブにより構成されているか否かを判定する同一カーブ判定部16とを備え、進路予測部17は、分岐路からの道路である複数の分岐路のうち、同一カーブ判定部16によって分岐点までの道路と同一のカーブにより構成されていると判定された分岐路を、自車両の進路として設定する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、車両の走行安全装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、例えば道路属性、規制情報、道路幅員、車線数、制限速度等の道路情報に基づき、自車両の進行方向前方に存在する分岐点での進路を予測する車両制御装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
また、従来、例えば分岐路の通過難易度や曲率半径等に基づき、自車両の進行方向前方に存在する分岐点での進路を予測する走行制御装置が知られている(例えば、特許文献2参照)。
【特許文献1】特開平10−169763号公報
【特許文献2】特開2004−86450号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
ところで、上記従来技術に係る車両御装置においては、道路情報を構成する複数の情報に対して、予め、所定の優先度や重み付け等を設定しておく必要がある。しかしながら、り、道路上の分岐点に対して優先度や重み付け等を適切に設定することは困難であって、進路予測を精度良く行うことができない虞がある。
また、上記従来技術に係る走行制御装置において、単に、通過難易度や曲率半径等に応じて進路予測を行うだけでは、予測精度を向上させることが困難であるという問題が生じる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、分岐点での進路予測精度を向上させることが可能な車両の走行安全装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0004】
上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項1に記載の本発明の車両の走行安全装置は、道路データを記憶する記憶手段(例えば、実施の形態での記憶部11)と、自車両の位置を検出する自車位置検出手段(例えば、実施の形態での自車位置検出部12)と、少なくとも速度を含む自車両の車両状態を検出する車両状態検出手段(例えば、実施の形態での車両状態検出部13)と、前記記憶手段に記憶された前記道路データおよび前記自車位置検出手段により検出された自車両の位置に基づいて自車両の進路を推定する進路予測手段(例えば、実施の形態での進路予測部17)と、前記道路データに基づいて自車両の進路に存在するカーブを認識するカーブ認識手段(例えば、実施の形態でのカーブ認識部15)と、前記カーブ認識手段により認識された前記カーブを適正に通過可能な適正車両状態を設定する適正車両状態設定手段(例えば、実施の形態での適正車両状態設定部18)と、前記車両状態検出手段により検出された前記車両状態と、前記適正車両状態設定手段により設定された前記適正車両状態とを比較する比較手段(例えば、実施の形態での比較部19)と、前記比較手段による比較結果において前記自車両の車両状態が前記適正車両状態にないときに、自車両に設けられた安全装置(例えば、実施の形態での安全装置21)を作動させる作動手段(例えば、実施の形態での作動部20)とを備える車両の走行安全装置であって、前記道路データに基づいて自車両の進路に存在する分岐点を検出する分岐点検出手段(例えば、実施の形態での分岐点検出部14)と、前記分岐点の前後における前記道路データに基づいて前記分岐点までの道路と、前記分岐点からの道路とが、同一のカーブにより構成されているか否かを判定する同一カーブ判定手段(例えば、実施の形態での同一カーブ判定部16)とを備え、前記進路予測手段は、前記分岐路からの道路である複数の分岐路のうち、前記同一カーブ判定手段によって前記分岐点までの道路と同一のカーブにより構成されていると判定された分岐路を、自車両の進路として設定することを特徴としている。
【0005】
上記の車両の走行安全装置によれば、分岐路からの道路である複数の分岐路のうち、同一カーブ判定手段によって分岐点までの道路と同一のカーブにより構成されていると判定された分岐路を、自車両の進路として設定することから、カーブに進入した自車両に対して、不自然にカーブから逸脱する進路を予測してしまったり、カーブ区間が分断されてしまうことを防止して、適切な進路予測を行うことができる。
【0006】
さらに、請求項2に記載の本発明の車両の走行安全装置では、前記同一カーブ判定手段は、前記カーブ認識手段によって前記分岐点の各前方および後方の所定距離以内にカーブが認識されると共に、前記前方のカーブと前記後方のカーブとの極性が同一かつ形状が略同一である場合に、前記分岐点までの道路と、前記分岐点からの道路とが、同一のカーブにより構成されていると判定することを特徴としている。
【0007】
上記の車両の走行安全装置によれば、分岐点の各前方および後方の所定距離以内にカーブが認識されると共に、前方のカーブと後方のカーブとの極性が同一かつ形状が略同一である場合に、同一のカーブにより構成されていると判定することから、適切な判定を行うことができる。
【0008】
さらに、請求項3に記載の本発明の車両の走行安全装置では、前記同一カーブ判定手段は、前記カーブ認識手段によって認識された前記カーブ内に前記分岐点検出手段により分岐点が検出された場合に、前記分岐点までの道路と、前記分岐点からの道路とが、同一のカーブにより構成されていると判定することを特徴としている。
【0009】
上記の車両の走行安全装置によれば、認識されたカーブ内に分岐点が検出された場合に、分岐点までの道路と、分岐点からの道路とが、同一のカーブにより構成されていると判定することにより、適切な判定を行うことができる。
【0010】
さらに、請求項4に記載の本発明の車両の走行安全装置では、前記同一カーブ判定手段は、所定幅員未満の前記分岐路に対して、該分岐路と、前記分岐点までの道路とが、同一のカーブにより構成されていると判定することを禁止することを特徴としている。
【0011】
上記の車両の走行安全装置によれば、所定幅員未満の分岐路に対して、該分岐路と、分岐点までの道路とが、同一のカーブにより構成されていると判定することを禁止することにより、適切な判定を行うことができる。
【0012】
さらに、請求項5に記載の本発明の車両の走行安全装置では、前記同一カーブ判定手段は、前記分岐点までの道路と、前記分岐点からの道路とが、所定値以下のカーブ半径を有する場合に、前記分岐点までの道路と、前記分岐点からの道路とが、同一のカーブにより構成されていると判定することを特徴としている。
【0013】
上記の車両の走行安全装置によれば、分岐点までの道路と、分岐点からの道路とが、所定値以下のカーブ半径を有する場合に、同一のカーブにより構成されていると判定することにより、適切な判定を行うことができる。
【発明の効果】
【0014】
以上説明したように、本発明の車両の走行安全装置によれば、カーブに進入した自車両に対して、不自然にカーブから逸脱する進路を予測してしまったり、カーブ区間が分断されてしまうことを防止して、適切な進路予測を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
以下、本発明の一実施形態に係る車両の走行安全装置について添付図面を参照しながら説明する。
【0016】
図1に示すように、本実施の形態による車両の走行安全装置10は、例えば、記憶部11と、自車位置検出部12と、車両状態検出部13と、分岐点検出部14、カーブ認識部15と、同一カーブ判定部16、進路予測部17と、適正車両状態設定部18と、比較部19と、作動部20と、ブレーキアクチュエータ(図示略)および警報装置(図示略)を具備する安全装置21とを備えて構成されている。
【0017】
記憶部11は、道路に係るノード情報およびカーブ情報を道路データとして記憶しており、ノード情報は、例えば道路形状を把握するための座標点のデータであり、カーブ情報は、例えばリンク(つまり、各ノード間を結ぶ線)上に設定されたカーブの開始点および終了点に加えて、カーブの曲率に係る情報(例えば、カーブの曲率や半径Rおよび極性)と、カーブの深さに係る情報(例えば、カーブの通過に要する旋回角θやカーブの長さ等)とから構成されている。
【0018】
自車位置検出部12は、例えば人工衛星を利用して車両の位置を測定するためのGPS(Global Positioning System)信号や、例えば適宜の基地局を利用してGPS信号の誤差を補正して測位精度を向上させるためのD(Differential)GPS信号等の測位信号や、後述する車両状態検出部13から出力される検出信号に基づく自律航法の算出処理によって自車両の現在位置を算出する。
さらに、自車位置検出部12は、算出した自車両の現在位置と記憶部11から取得した道路データとに基づいてマップマッチングを行い、自律航法による位置推定の結果を補正する。
【0019】
車両状態検出部13は、例えば、自車両の現在速度を検出する車速センサや車輪速センサと、水平面内での自車両の向きや鉛直方向に対する傾斜角度(例えば、自車両の前後方向軸の鉛直方向に対する傾斜角度や車両重心の上下方向軸回りの回転角であるヨー角等)および傾斜角度の変化量(例えば、ヨーレート等)を検出するジャイロセンサやヨーレートセンサとを備えて構成され、各検出信号を自車位置検出部12および後述する比較部19へ出力する。
【0020】
分岐点検出部14は、記憶部11に記憶された道路データを取得し、この道路データに基づいて、自車両の現在位置から進行方向前方の所定範囲の道路上に存在する分岐点を認識する。
【0021】
カーブ認識部15は、記憶部11に記憶された道路データを取得し、この道路データに基づいて、自車両の現在位置から進行方向前方の所定範囲の道路上に存在するカーブを認識する。例えばカーブ認識部15は、ノード情報つまり道路形状を把握するための座標点と、各ノード間を結ぶ線であるリンク情報とに基づいて、カーブの形状(認識カーブ形状)を認識する。
さらに、カーブ認識部15は、記憶部11から取得した道路データに含まれるカーブ情報に基づき、自車両の進行方向前方で認識したカーブの位置および形状(例えば、カーブの半径Rや曲率、旋回角θやカーブの長さやカーブの深さ等)を検出して、同一カーブ判定部16および適正車両状態設定部18に出力する。
【0022】
同一カーブ判定部16は、分岐点検出部14により検出された分岐点の前後における道路データおよびカーブ認識部15による認識結果に基づいて、自車両の現在位置から分岐点までの道路(進入路)と、分岐点からの道路(分岐路)とが、同一のカーブにより構成されているか否かを判定する。
例えば図2(a)〜(c)に示すように、自車両Pの進行方向前方に存在する分岐点Bに対して、2つの分岐路B1,B2が存在する状態において、例えば図2(a)に示すように、自車両Pから分岐点Bまでの進入路IR上にカーブ入口CSが存在し、この進入路IRにおいてカーブ認識部15によりカーブaが認識され、かつ、分岐点Bからの分岐路B2においてカーブ認識部15によりカーブbが認識されている場合に、同一カーブ判定部16は、各カーブa,bの形状に基づき、カーブaとカーブbとが同一カーブであるか否かを判定する。
【0023】
また、例えば図2(b)に示すように、自車両Pから分岐点Bまでの進入路IR上にカーブ入口CSが存在しているものの、この進入路IRにおいてカーブ認識部15によりカーブの存在が認識されず、かつ、分岐点Bからの分岐路B2においてカーブ認識部15によりカーブが認識されている場合、同一カーブ判定部16は、進入路IRの道路データと、分岐路B2において認識されたカーブの形状とに基づき、進入路IRと分岐路B2のカーブとが同一カーブにより構成されているか否かを判定する。
なお、例えば図2(c)に示すように、分岐点Bからの分岐路B2上にカーブ入口CSが存在する場合には、カーブ認識部15によって、少なくとも自車両Pから分岐点Bまでの進入路IRはカーブではないと認識される。
【0024】
そして、同一カーブ判定部16は、道路データに基づいて同一のカーブにより構成されている道路を判定する際には、例えば図3(a)〜(b)に示すように、道路データに基づいて2つのカーブが同一カーブであるか否かを判定する際には、各ノード間を結ぶリンクに対して所定の同一カーブ判定閾値Lmaxを設定しておき、例えば図3(a)に示すように、隣り合うリンク同士のなす角θ1,…,θ4が同符号(つまり同一の極性を有する状態)であって、かつ、各リンクL1,L2,L3の長さが所定の同一カーブ判定閾値Lmax未満である場合に、各リンクL1,L2,L3を構成するノードN1〜ノードN4の領域を同一カーブであると判定する。
【0025】
また、同一カーブ判定部16は、例えば図3(b)に示すように、各リンクL1,L2,L3の長さが所定の同一カーブ判定閾値Lmax未満であっても、隣り合うリンク同士のなす角θ1,…,θ4が同符号ではない場合(例えば、θ1,θ2>0、かつ、θ3,θ4<0の状態)には、各リンクL1,L2,L3を構成するノードN1〜ノードN4の領域は同一カーブではないと判定する。
また、同一カーブ判定部16は、例えば図3(c)に示すように、隣り合うリンク同士のなす角θ1,…,θ4が同符号であっても、各リンクL1,L2,L3の長さが所定の同一カーブ判定閾値Lmaxを超える場合(例えば、L3>Lmax)には、各リンクL1,L2,L3,L4を構成するノードN1〜ノードN5の領域は同一カーブではないと判定する。一方、各リンクL1,L2,L3’の長さは所定の同一カーブ判定閾値Lmax未満であることから、各リンクL1,L2,L3’,L4’を構成するノードN1〜ノードN3,ノードN4’の領域は同一カーブであると判定する。
【0026】
進路予測部17は、自車位置検出部12から出力される自車両の現在位置と、記憶部11記憶された道路データと、同一カーブ判定部16による判定結果とに基づき、例えばナビゲーション装置(図示略)による経路誘導等に用いられる予測進路を算出する。
【0027】
例えば図2(a)に示すように、カーブaを含む進入路IRに対して、分岐路B1と、進入路IRのカーブaと同一カーブを構成するカーブbを有する分岐路B2とが存在する場合には、進路予測部17は、分岐路B2を予測進路ERとして選択する。
また、例えば図2(b)に示すように、進入路IRにおいてカーブ認識部15によりカーブの存在が認識されていない状態であっても、進入路IRが分岐路B2のカーブと共に同一カーブを構成している場合には、進路予測部17は、分岐路B2を予測進路ERとして選択する。
また、例えば図2(c)に示すように、進入路IRが分岐路B2のカーブと共に同一カーブを構成していない場合には、例えば通過難易度や道路種別等に応じた通常の予測処理として、例えば分岐路B1,B2のうち、通過難易度が相対的に低い方、あるいは、道路種別が相対的に上位である方、あるいは、道路種別が同等である方等を選択する。
なお、複数の分岐路のうち通過難易度が相対的に低い方とは、進入路のリンクに対して交差角度が相対的に小さいリンクを有する方、あるいは、カーブ半径が相対的に小さい方、あるいは、進入路と同じ極性のカーブを有する方等である。
【0028】
適正車両状態設定部18は、カーブ認識部15により認識された認識カーブ形状および進路予測部17により予測された予測進路に基づいて、認識カーブ形状あるいは予測進路を適正に通過可能な車両の速度(適正車速)を算出し、比較部19に出力する。
また、適正車両状態設定部18は、カーブ通過時に自車両の横方向に発生する加速度(横加速度)に対し、認識カーブあるいは予測進路を適正に通過する際に許容される横加速度(適正横加速度)を算出し、この適正横加速度から適正車速を算出可能である。
また、適正車両状態設定部18は、現在速度から適正車速まで適正に減速する際に要する距離(適正減速距離)を算出する。
【0029】
比較部19は、車両状態検出部13により検出された自車両の現在速度と、適正車両状態設定部18により設定された適正車速とを比較して、この比較結果を作動部20へ出力する。
作動部20は、比較部19での比較結果に基づいて、例えば、警報制御部20aと、エンジン制御部(図示略)および変速制御部(図示略)およびブレーキ制御部20bからなる減速制御部の作動を制御する。例えば、比較部19での比較結果において、検出された現在速度が適正車速よりも高い状態等のように自車両が適正車両状態にない場合には、警報制御部20aを介して安全装置21の警報装置を作動させて運転者の注意を喚起したり、ブレーキ制御部20bを介して安全装置21のブレーキアクチュエータを作動させて自動的に自車両を減速させる。
【0030】
本実施の形態による車両の走行安全装置10は上記構成を備えており、次に、この車両の走行安全装置10の動作、特に、分岐点での進路予測処理について添付図面を参照しながら説明する。
【0031】
先ず、図4に示すステップS01においては、記憶部11に格納された道路データに基づいて、進行方向に所定幅員以上の分岐路が存在するか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS02に進む。
次に、ステップS02においては、自車両Pから分岐点Bまでの進入路IRにおいてカーブaが認識されたか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、後述するステップS09に進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS03に進む。
【0032】
次に、ステップS03においては、分岐点Bからの各分岐路毎にカーブの形状を認識する。
そして、ステップS04においては、分岐路において適宜のカーブbが認識されたか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、ステップS05に進み、このステップS05においては、例えば通過難易度や道路種別等に応じた通常の予測処理により分岐路を選択し、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS06に進む。
【0033】
そして、ステップS06においては、認識された各カーブa,bの半径は所定値以下であるか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、上述したステップS05に進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS07進む。
そして、ステップS07においては、認識された各カーブa,bは同一カーブを構成するかを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、上述したステップS05に進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS08進む。
そして、ステップS08においては、カーブbを有する分岐路を、予測進路として設定し、一連の処理を終了する。
【0034】
また、ステップS09においては、分岐点Bからの各分岐路毎にカーブの形状を認識する。
そして、ステップS10においては、進入路IRおよび分岐路からなるカーブが認識されたか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、ステップS11に進み、このステップS11においては、例えば通過難易度や道路種別等に応じた通常の予測処理により分岐路を選択し、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS12に進む。
【0035】
そして、ステップS12においては、進入路IRと分岐路との間に分岐点Bを挟み込む同一カーブが存在すると判断する。
そして、ステップS13においては、認識されたカーブの半径は所定値以下であるか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、上述したステップS11に進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、上述したステップS08に進む。
【0036】
上述したように、本実施の形態による車両の走行安全装置10によれば、カーブに進入した自車両に対して、不自然にカーブから逸脱する進路を予測してしまったり、カーブ区間が分断されてしまうことを防止して、適切な進路予測を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0037】
【図1】本発明の一実施形態に係る車両の走行安全装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図2】図2(a)〜(c)は、自車両Pから分岐点Bまでの進入路IRと、分岐点からの分岐路B1,B2の例を示すグラフ図である。
【図3】図3(a)〜(c)は、走行路のリンクおよびノードの例を示すグラフ図である。
【図4】図1に示す車両の走行安全装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【0038】
10 車両の走行安全装置
11 記憶部(記憶手段)
12 自車位置検出部(自車位置検出手段)
13 車両状態検出部(車両状態検出手段)
14 分岐点検出部(分岐点検出手段)
15 カーブ認識部(カーブ認識手段)
16 同一カーブ判定部(同一カーブ判定手段)
17 進路予測部(進路予測手段)
18 適正車両状態設定部(適正車両状態設定手段)
19 比較部(比較手段)
20 作動部(作動手段)
21 安全装置


【特許請求の範囲】
【請求項1】
道路データを記憶する記憶手段と、
自車両の位置を検出する自車位置検出手段と、
少なくとも速度を含む自車両の車両状態を検出する車両状態検出手段と、
前記記憶手段に記憶された前記道路データおよび前記自車位置検出手段により検出された自車両の位置に基づいて自車両の進路を推定する進路予測手段と、
前記道路データに基づいて自車両の進路に存在するカーブを認識するカーブ認識手段と、
前記カーブ認識手段により認識された前記カーブを適正に通過可能な適正車両状態を設定する適正車両状態設定手段と、
前記車両状態検出手段により検出された前記車両状態と、前記適正車両状態設定手段により設定された前記適正車両状態とを比較する比較手段と、
前記比較手段による比較結果において前記自車両の車両状態が前記適正車両状態にないときに、自車両に設けられた安全装置を作動させる作動手段と
を備える車両の走行安全装置であって、
前記道路データに基づいて自車両の進路に存在する分岐点を検出する分岐点検出手段と、
前記分岐点の前後における前記道路データに基づいて前記分岐点までの道路と、前記分岐点からの道路とが、同一のカーブにより構成されているか否かを判定する同一カーブ判定手段とを備え、
前記進路予測手段は、前記分岐路からの道路である複数の分岐路のうち、前記同一カーブ判定手段によって前記分岐点までの道路と同一のカーブにより構成されていると判定された分岐路を、自車両の進路として設定することを特徴とする車両の走行安全装置。
【請求項2】
前記同一カーブ判定手段は、
前記カーブ認識手段によって前記分岐点の各前方および後方の所定距離以内にカーブが認識されると共に、前記前方のカーブと前記後方のカーブとの極性が同一かつ形状が略同一である場合に、前記分岐点までの道路と、前記分岐点からの道路とが、同一のカーブにより構成されていると判定することを特徴とする請求項1に記載の車両の走行安全装置。
【請求項3】
前記同一カーブ判定手段は、
前記カーブ認識手段によって認識された前記カーブ内に前記分岐点検出手段により分岐点が検出された場合に、前記分岐点までの道路と、前記分岐点からの道路とが、同一のカーブにより構成されていると判定することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の車両の走行安全装置。
【請求項4】
前記同一カーブ判定手段は、
所定幅員未満の前記分岐路に対して、該分岐路と、前記分岐点までの道路とが、同一のカーブにより構成されていると判定することを禁止することを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1つに記載の車両の走行安全装置。
【請求項5】
前記同一カーブ判定手段は、
前記分岐点までの道路と、前記分岐点からの道路とが、所定値以下のカーブ半径を有する場合に、前記分岐点までの道路と、前記分岐点からの道路とが、同一のカーブにより構成されていると判定することを特徴とする請求項1から請求項4の何れか1つに記載の車両の走行安全装置。


【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2008−59431(P2008−59431A)
【公開日】平成20年3月13日(2008.3.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−237530(P2006−237530)
【出願日】平成18年9月1日(2006.9.1)
【出願人】(000005326)本田技研工業株式会社 (23,863)
【Fターム(参考)】