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公開番号2021024430
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210222
出願番号2019143888
出願日20190805
発明の名称制御装置
出願人本田技研工業株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類B60W 30/09 20120101AFI20210125BHJP(車両一般)
要約【課題】自車両の前方に存在するオブジェクトに対して乗員が感じうる安心度をより適切に評価可能とし、その評価結果を運転に活用する。
【解決手段】車載用制御装置は、自車両の進行方向に存在するオブジェクトに対して乗員が感じうる安心度を評価する評価手段と、前記安心度に基づいて所定信号を発生する信号発生手段と、を備え、前記評価手段は、車間時間と該車間時間の経時的変化成分とに基づいて前記安心度を評価することを特徴とする。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項1】
車載用制御装置であって、
自車両の進行方向に存在するオブジェクトに対して乗員が感じうる安心度を評価する評価手段と、
前記安心度に基づいて所定信号を発生する信号発生手段と、を備え、
前記評価手段は、車間時間と該車間時間の経時的変化成分とに基づいて前記安心度を評価する
ことを特徴とする制御装置。
続きを表示(約 1,500 文字)【請求項2】
前記所定信号は、前記自車両を減速させるための制御信号である
ことを特徴とする請求項1記載の制御装置。
【請求項3】
前記所定信号は、前記オブジェクトに対して前記自車両が接近していることを運転者に報知するための報知信号である
ことを特徴とする請求項1記載の制御装置。
【請求項4】
前記車間時間の前記経時的変化成分は、前記自車両の加速度を用いて表現可能である
ことを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1項記載の制御装置。
【請求項5】
前記車間時間の前記経時的変化成分は、更に前記自車両の車速を用いて表現可能である
ことを特徴とする請求項4記載の制御装置。
【請求項6】
前記オブジェクトは、前記自車両の前方を走行している他車両であり、
前記車間時間の前記経時的変化成分は、更に前記自車両と前記他車両との相対速度を用いて表現可能である
ことを特徴とする請求項5記載の制御装置。
【請求項7】
前記車間時間をTHWとし、
前記自車両の前記車速をV

とし、
前記自車両の前記加速度をα

とし、
前記自車両と前記他車両との前記相対速度をΔVとし、
前記車間時間の前記経時的変化成分をΔTHWとしたとき、
ΔTHW=(ΔV−THW×α

)/V


が成立する
ことを特徴とする請求項6記載の制御装置。
【請求項8】
前記評価手段は、前記車間時間と該車間時間の前記経時的変化成分との比を前記安心度として算出する
ことを特徴とする請求項1から請求項7の何れか1項記載の制御装置。
【請求項9】
前記評価手段は、
前記車間時間を示す第1の要素と、
前記車間時間と前記経時的変化成分との比を示す第2の要素と、
を加重加算した結果を、前記安心度として算出する
ことを特徴とする請求項1から請求項7の何れか1項記載の制御装置。
【請求項10】
前記評価手段は、前記安心度の算出に際して、前記自車両の車速に応じた補正値を用いて前記車間時間を補正し、該補正された車間時間を用いて前記第1の要素を算出する
ことを特徴とする請求項9記載の制御装置。
【請求項11】
前記評価手段は、前記自車両の前記車速が第1の基準値以下の場合に前記車間時間を補正する
ことを特徴とする請求項10記載の制御装置。
【請求項12】
前記第1の基準値は、時速70〜90キロメートルの範囲内に設定されている
ことを特徴とする請求項11記載の制御装置。
【請求項13】
前記第1の基準値よりも小さい値を第2の基準値として、
前記車速が前記第2の基準値の場合に用いられる前記補正値は、前記車速が前記第2の基準値でない場合の前記補正値よりも大きい
ことを特徴とする請求項11または請求項12記載の制御装置。
【請求項14】
前記第2の基準値は、時速30〜50キロメートルの範囲内に設定されている
ことを特徴とする請求項13記載の制御装置。
【請求項15】
請求項1から請求項14の何れか1項記載の制御装置と、前記信号発生手段が発生した所定信号に基づいて運転支援を行う運転支援装置と、を備える
ことを特徴とする車両。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、車載用制御装置に関する。
続きを表示(約 5,600 文字)【背景技術】
【0002】
自車両の前方に存在するオブジェクト、例えば先行車等、に対して乗員が感じうる安心度の評価(リスク評価)の方法として、多様な方法が提案されている(特許文献1〜3、非特許文献1参照)。このようにして得られる評価結果は、例えば車間維持走行制御(アダプティブクルーズコントロール(ACC))等の運転支援に活用可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特許第6375034号
特許第6204865号
特許第6138655号
【非特許文献】
【0004】
伊藤誠(他5名)著、「交通事故低減のための自動車の追突防止支援技術」初版第1刷発行、2015年6月25日
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記評価の精度向上のため、より適切な評価方法が求められうる。
【0006】
本発明は、自車両の前方に存在するオブジェクトに対して乗員が感じうる安心度をより適切に評価可能とし、その評価結果を運転に活用することを例示的目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一つの側面は車載用制御装置に係り、前記制御装置は、自車両の進行方向に存在するオブジェクトに対して乗員が感じうる安心度を評価する評価手段と、前記安心度に基づいて所定信号を発生する信号発生手段と、を備え、前記評価手段は、車間時間と該車間時間の経時的変化成分とに基づいて前記安心度を評価することを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、上記オブジェクトに対して乗員が感じうる安心度をより適切に評価可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
車両構成の例を説明するための模式図。
車両のシステム構成の例を説明するためのブロック図。
自車両および先行車との相対関係を説明するための図。
TTCおよびTTC’の対比説明をするための図。
TTCおよびTTC’の対比説明をするための図。
実施形態に係る安心度の対比説明をするための図。
THWの補正方法の一例を説明するための図。
実施形態に係る安心度の対比説明をするための図。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴が任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。
【0011】
(車両構成の一例)
図1および図2は、実施形態に係る車両1の構成を説明するための図である。図1は、以下で説明される各要素の配置位置および要素間の接続関係を、車両1の上面図および側面図を用いて示す。図2は、車両1のシステム構成を示す。尚、以下の説明において、前/後、上/下、左/右(側方)などの表現を用いる場合があるが、これらは、車両1の車体を基準に示される相対的な方向を示す表現として用いられる。例えば、「前」は車体の前後方向における前方を示し、「上」は車体の高さ方向を示す。
【0012】
車両1は、操作部11、検出部12、走行制御部13、駆動機構14、制動機構15、及び、操舵機構16を備える。本実施形態では車両1は四輪車とするが、車輪の数は4に限られるものではない。
【0013】
操作部11は、加速用操作子111、制動用操作子112、および、操舵用操作子113を含む。典型的には、加速用操作子111はアクセルペダルであり、制動用操作子112はブレーキペダルであり、また、操舵用操作子113はステアリングホイールである。しかし、これらの操作子111〜113には、レバー式、ボタン式等、他の方式のものが用いられてもよい。
【0014】
検出部12は、カメラ121、レーダ122、及び、ライダ(Light Detection and Ranging(LiDAR))123を含み、これらは何れも車両1の周辺情報を検出するためのセンサとして機能する。カメラ121は、例えばCCDイメージセンサやCMOSイメージセンサ等を用いた撮像装置である。レーダ122は、例えばミリ波レーダ等の測距装置である。また、ライダ123は、例えばレーザレーダ等の測距装置である。これらは、図1に例示されるように、車両1の周辺情報を検出可能な位置、例えば、車体の前方側、後方側、上方側および側方側にそれぞれ配される。
【0015】
車両1の周辺情報は、車両1がどのような状況の下で走行しているかを示す情報である。例えば、車両1の周辺情報は、車両1の走行環境(車線の延設方向、走行可能領域、信号機が示す色など)、車両1の周辺のオブジェクト(他車両、歩行者、障害物など)の有無、そのオブジェクトの情報(属性、位置、移動の向きおよび速さなど)、等を示す。
【0016】
走行制御部13は、例えば、操作部11及び/又は検出部12からの信号に基づいて各機構14〜16を制御可能に構成され、本実施形態では、複数のECU(電子制御ユニット)131〜134を含む。ECU131〜134の個々は、CPU、メモリおよび通信インタフェースを含み、通信インタフェースを介して受け取った情報ないし電気信号に基づいてCPUにおいて所定の処理を行い、その処理結果を、メモリに格納し、或いは、通信インタフェースを介して他の要素に出力する。
【0017】
本実施形態では、ECU131は、加速用ECUであり、例えば、運転者による加速用操作子111の操作量に基づいて駆動機構14を制御する。駆動機構14は、例えば、内燃機関および変速機を含む。また、ECU132は、制動用ECUであり、例えば、運転者による制動用操作子112の操作量に基づいて制動機構15を制御する。制動機構15は、例えば、各車輪に設けられたディスクブレーキである。また、ECU132は、操舵用ECUであり、例えば、運転者による操舵用操作子113の操作量に基づいて操舵機構16を制御する。操舵機構16は、例えば、パワーステアリングを含む。
【0018】
また、ECU134は、検出用ECUであり、例えば、検出部12により検出された車両1の周辺情報を受け取って所定の処理を行い、その処理結果をECU131〜133に出力する。ECU131〜133は、ECU134からの処理結果に基づいて、各機構14〜16を制御することもできる。このような構成により、車両1は、検出部12による検出結果(車両1の周辺情報)に基づいて運転支援を行うことが可能である。
【0019】
本明細書において、運転支援は、運転操作(加速、制動および操舵)の少なくとも一部を、運転者側ではなく、走行制御部13側で行うことをいう。即ち、運転支援の概念には、運転操作の全部を走行制御部13側で行う態様(いわゆる自動運転)が含まれる。運転支援機能の例としては、車間距離制御(アダプティブクルーズコントロール)機能、車線維持支援(レーンキープアシスト)機能等が挙げられる。
【0020】
詳細については後述とするが、例えば、車両1は、前方を走行する他車両(先行車(Preceding Vehicle))との相対関係(例えば相対位置、相対速度など)を検出部12による検出結果に基づいて演算し、走行制御を行うことが可能である。
【0021】
以上の観点から、ECU131〜133は、運転支援を実現するための各機構を直接的に制御する運転支援装置に対応し、ECU134は、それらECU131〜133に対して運転支援に必要な制御信号を出力する制御装置に対応する。また、ECU131〜133あるいは走行制御部13は運転支援制御装置等と纏めて表現されてもよい。
【0022】
尚、走行制御部13は本構成に限られるものではない。例えば、各ECU131〜134にはASIC(特定用途向け集積回路)等の半導体装置が用いられてもよい。即ち、各ECU131〜134の機能は、ハードウェアおよびソフトウェアの何れによっても実現可能である。また、ECU131〜134の一部または全部は、単一のECUで構成されてもよい。
【0023】
(先行車に対して乗員が感じうる安心度について)
車両1は、前述の構成により運転支援機能を備える。幾つかの運転支援においては、車両1の前方を走行する先行車2との相対関係を評価することが求められる場合がある。例えば、運転支援の一例である前述のアダプティブクルーズコントロール(以下、単に「ACC」という。)においては、走行制御を先行車2との相対関係に基づいて適切に行うために、先行車2に対して乗員が感じうる安心度を適切に評価する技術が求められる(尚、車両1は、先行車2との区別のため、「自車両」と表現されてもよい。)。
【0024】
上記安心度は、自車両1の乗員に不安ないし不快感を与えないように或いは其れに先立って先行車2との接近感ないし圧迫感が生じないようにするために先行車2との間で維持されるべき相対関係を示すパラメータであり、乗員の精神的/心の余裕度を示すとも云える。他の観点では、上記安心度はリスクファクタ(即ち、先行車2に対する警戒度合い)等とも称されうる。そして、先行車2を視認した乗員が受ける印象は多様である(個人差がある。)。そのため、上記安心度を、多様な乗員について広く/共通に評価可能とする手法が求められる。尚、上記安心度は、以下の説明において単に安心度と表現される場合がある。
【0025】
(安心度の評価に用いられるパラメータについて)
ここで、安心度の評価に用いられるパラメータの典型例として(特許文献1〜3、非特許文献1参照)、以下のものが挙げられる:
‐TTC(Time to Collision(衝突余裕時間))・・・自車両1および先行車2の相対速度が現状のまま維持されると仮定した場合における自車両1が先行車2に到達するまでの時間;
‐THW(Time Head Way(車間時間))・・・或る時点における先行車2の位置に、その時点における自車両1が、その時点における車速を維持しながら走行すると仮定した場合に到達する時間。
【0026】
図3は、或る時点における自車両1および先行車2の相対関係を示す模式図である。ここで、


:自車両1の位置


:自車両1の車速


:自車両1の加速度


:先行車2の位置


:先行車2の車速


:先行車2の加速度
ΔV:自車両1及び先行車2間の相対速度(ΔV=V

−V


D:自車両1及び先行車2間の距離、即ち、車間距離(D=X

−X


とする。
【0027】
このとき、前述のTTC及びTHWは、
TTC=D/ΔV
・・・(式1)
THW=D/V

・・・(式2)
と表せる。
【0028】
ここで、TTCは、或る時点の車間距離D及び相対速度ΔVのみで演算されるため、詳細については後述とするが、近い将来の安心度を適切に評価することが難しい。そのため、TTCに基づく安心度は、多様な乗員について広く評価可能とは云い難い。また、THWについては、先行車2が走行中の場合(先行車2が停車中ではない場合)を考慮すると、やはり、近い将来の安心度を適切に評価することが難しい。
【0029】
そこで、本発明者等による鋭意検討により、安心度の評価をTHWの経時的変化成分(即ち、時間微分により得られる演算結果)を用いて行うものとした。ここで、THWの経時的変化成分をΔTHWとしたとき、
ΔTHW=d(THW)/dt
=d(D/V

)/dt
={V

×d(D)/dt−D×d(V

)/dt}/V


・・・(式3)
と表せる。
【0030】
ここで、
D=X

−X

であるから、両辺の時間微分により、
d(D)/dt=d(X

−X

)/dt
=d(X

)/dt−d(X

)/dt
=V

−V

=ΔV
・・・(式4a)
と表せる。
(【0031】以降は省略されています)

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