JP4281801B2 - 車輪状態報知装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両のステアリングホイール（以下、ステアリングともいう）操作により操舵された、車輪の操舵状態を報知する車輪状態報知装置に関する。

たとえば駐車場で、所望の場所に車両を駐車しようとするとき、ユーザは自車両周辺に駐車している他車両や、路上施設（壁や柱）などの障害物に車両を接触させないように、とくに注意深くハンドル操作を行う。そのため、場合によっては、切返しや幅寄せを何度も行うことがある。このときには前進、後退を繰り返すので、ユーザは今どれくらいハンドルが切られているのか（タイヤが左右どちらに操舵されているのか）がわからなくなり、あらぬ方向に車両を移動させ、障害物に衝突してしまうこともある。

このような状況に対して、たとえば、ハンドル操作による前輪舵角を、指針で表示する前輪舵角表示装置が特許文献１に開示されている。この装置は、運転席のダッシュボードに組み込まれ、前輪舵角が表示装置にて常に表示されるものである。

上記装置によれば、ユーザは、車両を所望の場所に駐車するために、どれくらいハンドルを切ればいいのか等の判断が比較的容易に行えるようになる。
特開平８−８０８６５号公報

ところで、ユーザが上記装置を用いて、首尾よく駐車あるいは停車を行えたとしても、駐停車したときの車輪の操舵状態によっては、次回発進する場合に思わぬ危険を伴うことがある。

その一例として、図１（ａ）に示すような（道路の断面形状が）凸型の道路１０の路端に自車両１１を駐車する場合がある。図１（ｂ）は道路１０において、走行車線１２の路端にて自車両１１を駐車した様子を鉛直上方から見下ろした様子を示す略図である。ここでもし、ユーザが駐車の際にハンドルを切ったまま（図１（ｂ）では進行方向に対して左に切ったまま）にすると、再び発進する際、ハンドル（車輪１３）の操舵状態をうっかり忘れて単に前進しようとすれば、車輪１３がユーザの進行したい方向に対してまっすぐでないので脱輪する可能性がある。また最悪の場合、車両ごと転落する可能性もある。

また逆にハンドルを右方向（右側通行の場合には左方向）に切ったままにして駐車し、それをうっかり忘れ、発進時に単に前進しようとすれば、反対車線１４を走行する対向車と衝突したり、走行車線１２の後方からくる他車両と衝突したりする可能性もある。

またさらに別の一例として、信号待ちの際、ハンドルを切ったままにして停車したがそれを忘れてしまい、信号待ちの後に発進するならば、ユーザは上述したような危険な状況に陥る可能性もある。なお上記では交通法規が左側通行である場合で説明したが、当然右側通行であっても同じことが言える。

このような状況に対して、特許文献１の装置では、車輪の操舵状態が常に表示されるに過ぎず、ユーザにとって、駐停車時の車輪の操舵状態が、上述のような次回発進する際に注意すべき状態にあるか否かの報知は全くなさない。結局ユーザは、特許文献１の装置により、車輪の操舵状態を認識し得たとしても、その状態が前記注意すべき状態にあるか否かは、自らの経験と勘により判断するしかなかった。また、特許文献１の装置が適用された車両であっても、ユーザが車輪の操舵状態を確認するのをうっかり忘れていれば（つまり車輪の操舵状態をうっかり忘れていれば）、その操舵状態が前記注意すべき状態にあったとしても、それを認識できない。

すなわち、特許文献１の装置では、駐停車の際にハンドルを切ったままにし、（それをうっかり忘れて）そのまま発進すると危険な状況に陥る可能性のある状況で、ユーザにとって必要な報知（進行すべき方向に対して車輪が適切に操舵されていない旨の報知）がなされないという課題があった。さらに言い換えれば、駐停車時やそこからの発進時において、ユーザにとって真に必要なタイミングで前記必要な報知がなされないという課題があった。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は停車する場合やそこから発進しようとする場合、ユーザにとって必要なタイミングで車輪の操舵状態を報知することのできる車輪状態報知装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の車輪状態報知装置では、車両の現在位置を取得する現在位置取得手段と、車両が停車状態にあることを車速に基づいて検出する停車状態検出手段と、道路データを格納する記憶手段と、前記車両の車輪の操舵状態を、ユーザによるステアリングホイール操作の操作量に基づいて検出する車輪操舵状態検出手段と、前記停車状態検出手段により前記車両が停車状態にあることが検出された場合に、前記取得した現在位置における前記道路データおよび前記検出した車輪の操舵状態に基づいて、この車輪の操舵状態が所定の危険状態にあるか否かを判定し、前記所定の危険状態にある場合には、前記車輪の操舵状態を報知する報知手段と、を具備すること、を特徴とする。

このように、車両が停車したことを検出し、その時車両現在位置における道路データと車輪の操舵状態との関係に基づいて、車両の操舵状態を報知するように構成したので、以下の効果を発揮できる。すなわち道路データの示す道路状況によっては、車輪が操舵されていても報知がなされなかったり、逆に車輪が操舵されていないと報知がなされたりするような構成としたために、ユーザは報知によって車輪の操舵状態を知るとともに、それが道路状況に合致しているか否かをも知り、停車中あるいは発進時に車輪の操舵状態を適切な状態（道路状況に合致した状態）に修正することができる。したがって、ユーザにとって必要なタイミングで車輪の操舵状態を報知することができ、ユーザの安全な停車、発進動作を支援することができる。

上記報知動作としてより具体的には、請求項２に記載の発明のように、前記報知手段は、前記取得した現在位置における前記道路データに基づいて前記道路データの示す道路の道路形状を取得し、一方、前記検出した車輪の操舵状態に基づいて前記車両の前記現在位置からの軌跡（以後、「予測軌跡」という）を予測し、前記道路形状と前記予測軌跡とが所定の関係を満足する場合に、前記所定の危険状態にあることを判定し、前記車輪の操舵状態をユーザに対して報知すること、を特徴とする。

すなわち停車時に、車両現在位置における道路の道路データ（道路を構成する緯度経度データの集合）からその道路形状を算出する。また、その時点での車輪の操舵状態のまま
発進したと仮定したときに、車両が描く軌跡を予測軌跡として算出する。そして算出した道路形状と予測軌跡とが所定の関係を満たす場合に車輪の操舵状態を報知するように構成した。このようにすれば、道路形状に応じて車輪の操舵状態が報知されるために、ユーザはこの報知によって車輪の操舵状態を認識するとともに、それが道路形状に合致しているか否かをも認識し、停車中あるいは発進時に車輪の操舵状態を適切な状態（道路形状に合致した状態）に修正することができる。

ここで、上記所定の関係とは、請求項３に記載のように、算出した予測軌跡の曲率半径が道路形状の曲率半径を基準とする所定範囲内から逸脱している関係をいう。予測軌跡および道路形状の曲率半径とは、予測軌跡および道路形状を円弧とみなして算出される曲率半径であり、上記所定範囲とはたとえば道路形状からして予測軌跡がその形状から乖離しない程度の曲率半径の数値範囲である。

このようにすれば、車輪が現在停止している道路形状からして極端に操舵されている状態にある場合、つまりはその車輪の操舵状態のまま発進すると、脱輪や対向車との接触などの危険を伴いうる場合に、車輪の操舵状態が報知される。すなわち、ユーザはこの報知をうけて車輪の操舵状態を修正したり、発進時に慎重な発進を行うことができるので、安全な運転操作を支援することができる。

また、この所定範囲は請求項４に記載の発明のように、車両が存在する道路の道路形状の曲率半径に応じて変化させるようにすると好適である。

このようにすれば、たとえば道路の曲がり具合がゆるやかな（曲率半径が一定値より大きい）場合に比べ、道路の曲がり具合がきつい（曲率半径が一定値より小さい）場合には所定範囲を狭めるといったことが可能となる。つまり、カーブしている道路では直線道路に比べ、ユーザが車輪の操舵状態を適切な状態（道路形状に合致する状態）にすることが困難であるが、その様な場合にも道路形状に即して車輪の操舵状態が報知される。ユーザはこの報知をうけて、様々な道路形状に応じ、車輪の操舵状態を適切な状態にして停止、発進をすることができるようになる。

ところで、道路を走行中にはユーザが障害物回避のために車線変更したり、路上施設に立ち寄るために歩道を横切って駐車場に進入したり（道路を離脱したり）することが多い。このとき対向車や他の交通に配慮して停車すると、道路形状に対して車両の予測軌跡が合致しない（著しく乖離する）場合がある。しかし、この様な状況はユーザが意図した結果である。よって予測軌跡が道路形状に合致しないからといって、そのことを報知するのはユーザにとって煩わしいばかりか、かえって混乱を招く恐れもある。そこで、請求項５に記載の発明のように、方向指示器が前記予測軌跡と合致した方向に動作していることを判断する方向指示動作判断手段を有し、前記方向指示動作判断手段が、前記方向指示器が前記予測軌跡と合致した方向に動作していることを判断した場合には、前記報知手段は前記報知を行わないようにすると、より効果的である。

このように構成すれば、停車時の車輪の操舵状態から予測される車両の軌跡がユーザの意図により道路形状に合致しないのか、それとも意図せず合致しない状況に陥っているのかを判断することができる。つまりユーザが意図せず、道路形状に合致しないような車輪の操舵状態のまま停車したとき（必要なタイミング）に、その車輪の操舵状態（が道路形状に合致していないこと）を報知することができる。そしてユーザはこの報知をうけて車輪の操舵状態を適切な状態に修正した上で停止したり、慎重な発進を行うことができる。

請求項６に記載の発明では、請求項１乃至５のいずれかに記載の車輪状態報知装置において、前記車輪の操舵状態とは、前記車輪の回転軸が前記車両の前後方向に対して垂直な状態からの前記車輪の操舵角であること、を特徴とする。

ところで一般の車両には、車輪の操舵のためのステアリングホイールの操作には、いわゆる急ハンドル操作を防止するためのあそび（ステアリングホイールを操作しても車輪の操舵状態が変化しない操作余裕、車輪が操舵されない操作余裕）が必ず設けられている。そこで、請求項７に記載の発明では、請求項６に記載の車輪状態報知装置において、前記車輪操舵状態検出手段は、前記ステアリングホイール操作におけるあそびを考慮して前記車輪の操舵角を算出し、取得すること、を特徴とする。

このように構成すれば、停車時およびそこからの発進時において、ステアリングホイールの操作量を検出し、その操作量に基づいて車輪の操舵角を算出する際、より正確な操舵角を得ることが可能となる。
また、請求項８に記載したように、請求項１の前記記憶手段に代えて、道路画像を取得するカメラを備え、前記カメラによって取得された道路画像から算出された道路形状を前記道路データとして用いるようにしても良い。

以下、本発明が車両に搭載される車載用ナビゲーションシステムに適用された実施形態について図を参照しつつ説明する。

図２は、本発明の車輪状態報知装置が適用された車載用ナビゲーションシステムの全体構成を模式的に示すブロック図である。車載用ナビゲーション装置２は、車両の現在位置を検出する位置検出器２０、地図データなどを格納する記憶媒体とその地図データを読み出すためのデータ入力器とが一体となったＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）装置２１、ユーザのステアリング３（ハンドル）の操作量を角度情報として取り出し、車輪の操舵状態を検出するためのステアリングセンサ２２、ユーザのギアポジション変更指示を受け付け、トランスミッション（不図示）に前記変更指示通りのギアポジション変更を行わせるとともにギアポジションの情報を入力するためのギアポジション変更操作装置２３、制動装置の動作状態を検出するためのブレーキセンサ２４、ユーザに対して様々な表示を提供するための表示部２５、ユーザの操作指示を受け付けるための操作スイッチ群２６、スピーカやマイクや音声認識装置（いずれも不図示）からなる音声入出力部２７、不図示のＶＩＣＳ（Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）受信機、ユーザが車両を運転する際に他の交通に対して進行予定方向を示すための方向指示器２８、およびこれらを制御する制御部２９が接続され、構成されている。

位置検出器２１は、車輪の回転に応じたパルスを発生させ、そのパルスを計測することで車両の走行速度を検出する車速センサ、車両の回転運動を検出するジャイロスコープ、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）用の人工衛星から電波を受信するＧＰＳ受信機（いずれも不図示）からなる。そして位置検出器２１は上記した構成エレメントからの検出信号を制御部２９に入力し、制御部２９はこれをうけて、車両の走行距離、現在地、進行している方位などを算出、特定する。

ＨＤＤ装置２１に格納されている地図データは、緯度経度情報が対応付けられたノードデータ、リンクデータとよばれる道路データ（ベクトルデータ）、特定された車両の現在位置からユーザにより設定された目的地までの誘導経路を算出するためのコストデータ、道路施設のデータ、案内用の音声認識データなどから構成されている。

リンクデータは各道路に対応する道路リンクデータ（道路リンク）からなり、道路リンクにはその道路の勾配情報、道路を構成する緯度経度情報、道路種別の情報が対応付けられている。勾配情報は道路の起伏を示し、一定水平距離に対する高度変化をデータ化したものである。緯度経度情報は座標データの集合であり、具体的には、道路リンクは緯度経度情報ごとに構成される微小区間の集合でもある。後述する道路形状は、その微小区間を円弧（微小区間が直線の場合は曲率半径が極めて大きい円弧）の一部とみなして算出される。道路種別は一般道、高速道路、有料道路などの種別を示し、道路リンクごとに対応付けられている。

ステアリングセンサ２２は好ましくはステアリング３に連動して備えられたロータリーエンコーダーである。これは、ユーザがステアリング３を操作する（ハンドルを操作する、ハンドルを切る）と、それに対応したパルス信号あるいはコード信号を発生することでステアリング３の回転量を電気的信号として検出し、その信号を制御部２９に対して入力するものである。ここで、ステアリングには通常、「あそび」と呼ばれる、ユーザが操作しても車輪が操舵されないという余裕（操作余裕）がある。このあそびがあることによって、車輪の操舵に余裕が生まれ、意図しない急激なステアリングの操作（いわゆる意図しない急ハンドル操作）を防止している。本発明では、このあそびを考慮し、ロータリーエンコーダーの電気的信号に常にこのあそびに対応する値（予め規定された所定の値）をオフセットとして差し引いておくこととする。

たとえば図３（ステアリングの操作量と車輪の操舵角の関係を示す図）に示すように、ユーザがステアリング３を、車輪が時計回りあるいは反時計回りに操舵されるように操作すると、ステアリング３の操舵角（絶対値）に対応して車輪の操舵角（絶対値）が操舵角特性３０のように変化する。ここで零点は、ステアリング３の操作を開始した時点（ステアリングおよび車輪が全く操舵されておらず、車両前後方向に対して車輪の回転軸が垂直な状態）での値である。操作開始からしばらくの間は、ステアリング３を操作しても、あそびに対応する角度に操作量が満たない場合には車輪は操舵されない。したがって制御部２９は、ステアリングセンサ２２から入力されたステアリング３の回転量に対応する電気的信号と、図３のようなステアリングと車輪の操舵角特性（ステアリングと車輪の操舵角の関係を示す特性）に基づいて車輪の操舵角を算出する。このようにすれば、より正確な車輪の操舵状態（操舵角）を検出することができる。またＨＤＤ装置２１には後述する車輪の操舵状態報知動作のための車輪の操舵角（所定値）や曲率半径の所定の数値が格納されている。

ギアポジション変更操作装置２３は、いわゆるシフトレバー装置であり、車室内においてユーザが操作しやすい位置（たとえば運転席の横）に設置されている。そして、ギアポジション変更操作装置２３はユーザのギアポジション変更操作を受け付け、連結するトランスミッション制御装置（不図示）および制御部２９にその変更操作後のギアポジションに対応する信号を送信する。これをうけてトランスミッション制御装置はトランスミッションに対して、自らに送信された信号に対応するギアポジションへと現在のギアポジションを変更させる。つまりたとえば、車両がＡＴ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）を採用する車両（以下、ＡＴ車という）である場合、ユーザがギアポジション変更操作装置２３を用いてギアポジションをＤ（ドライブ）レンジからＮ（ニュートラル）レンジへと変更する操作を行えば、トランスミッション制御装置および制御部２９に対してＮ（ニュートラル）レンジに対応する信号が送信される。そしてトランスミッション制御装置はトランスミッションに対してギアポジションをＤレンジからＮレンジへと変更させることになる。またたとえば、車両がＭＴ（Ｍａｎｕａｌ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）を採用する車両（以下、ＭＴ車という）である場合、ユーザがギアポジションを１速（ローギア）から２速（セカンドギア）へと変更する操作を行えば、同様にギアポジションが１速から２速へと変更される。

ブレーキセンサ２４は駐車のための制動装置（パーキングブレーキ）の動作状態を検出するパーキングブレーキセンサである。そして、ブレーキセンサ２４は前記制動装置の動作状態（作動しているか否か）を電気的信号として制御部２９に入力する。

表示部２５は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイなどからなり、ユーザに様々な表示を提供することができるようになっている。たとえば、位置検出器２０により検出した車両の現在位置と、ＨＤＤ装置２１から入力された地図データとから特定した現在地を示すシンボルマークや、現在地から目的地までの誘導経路などを重ねて表示できる。なお、表示部２５は、車両のスピードメータなどと一体となって配置されていてもよいし、フロントガラスに光学的に投影されるウインドウシールドディスプレイであってもよい。

操作スイッチ群２６は、車室内のインストゥルメントパネルに設けられたメカニカルなキースイッチ（ハードスイッチ）や、表示部２５に一体に設けられたタッチスイッチであって、ユーザからの様々な操作指令を受け付け、受け付けた指令を信号として制御部２９に入力するようになっている。なお、これら操作スイッチ群２６を図示しないリモートコントロール端末に設け、前記端末からの電波をセンサ（不図示）により受信することで、ユーザからの指示を受け付けるように構成してもよい。

音声入出力部２７は、地図データの施設案内や各種報知のための音声をスピーカから出力し、また、ユーザがマイクから入力した音声を音声認識装置により認識して、電気信号に変換し、制御部２９に入力する。これにより、ユーザは、マイクから音声を入力することによってシステムを操作することができる。

ＶＩＣＳ受信機は、路側に設置された光ビーコンや電波ビーコンを介してＶＩＣＳの情報センタから交通情報を取得し、その交通情報を制御部２９に対して入力するものである。

方向指示器２８は、いわゆるウインカーやハザードランプであり、ユーザは駐停車や右左折、進路変更を実施する際、この方向指示器２８を用いることで、自車の進行予定方向などを他の交通に提示し、より安全に走行を行うことができるようになる。そして、方向指示器２８はユーザからの指示内容（右左折のための方向指示を行っているのか、ハザードランプを点灯させているのか）に対応した信号として制御部２９に送信するように構成されている。

制御部２９は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）に、周辺のＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などのメモリが、バスラインにより接続されてなる、マイクロコンピュータを主体として構成されている。そして、上述したさまざまな構成エレメントからの入力信号と、ＲＯＭに記憶されたプログラムとをＲＡＭに読み出し、各種処理を実行する。また、制御部２９は図示しない内部時計を備えている。この内部時計は水晶振動子に電圧を印加することによって生じる発振現象を、周期的な電気信号に変換して、その信号を計測することで計時を実現するものである。ＧＰＳ受信機により取得される時刻情報をもとに上記計時時間を定期的に修正することで、正確な時計としても機能する。

以下、本発明に係る制御部２９の動作について実施例を挙げて説明する。

まず本実施例では、駐車時および駐車状態からの発進時において、車輪の操舵状態およびステアリングの状態をユーザに報知するための動作を説明する。つまり本実施例で想定しているのは、駐車可能な場所にユーザが車両を駐車したり、そこから発進したりする場合である。以下、このことを図４乃至図６に示すフローチャートおよび図例を参照しつつ説明する。

（駐車時の動作）
図４は駐車時におけるステアリングの操作状態報知および車輪の操舵状態報知のための動作フローチャートである。この動作開始のきっかけ（ステップＳ４００）は、ユーザが車両の駆動源を始動するか、アクセサリーオンの状態（車両の駆動源は停止しているものの、車載用ナビゲーション装置２には給電されている状態）にした場合である。

これをうけて制御部２９は動作を開始し、ステップＳ４１０に進んで車両が停止したか否か、すなわち車速センサにより検出される車速がゼロとなったか否かを判断する。ステップＳ４１０において、車両が停止したと判断した（ステップＳ４１０：ｙｅｓ）場合にはステップＳ４２０に進み、逆に車両が停止しない（ステップＳ４１０：ｎｏ）うちは停止するまで待機する。

続くステップＳ４２０では、駐車のためにユーザがギアポジションの変更を行うか否かを判断する。具体的には、ユーザにより、ＡＴ車であればギアポジションがＰ（パーキング）レンジ、ＭＴ車であれば１速（ローギア）あるいはＲ（リバースギア、バックギア）に操作されたか否かを判断する。この判断は、ギアポジション変更操作装置２３から送信されるこれらギアポジションに応じた信号を制御部２９が受信することによる。そして、ステップＳ４２０において、上記の駐車のためのギアポジション変更操作がユーザによりなされた（ステップＳ４２０：ｙｅｓ）場合には動作をステップＳ４３０に移行し、逆に前記ギアポジション変更操作がなされない（ステップＳ４２０：ｎｏ）うちは、変更操作がなされるまで待機する。

次にステップＳ４３０では、ユーザが駐車のためにパーキングブレーキを作動させたか否かを判断する。この判断は、ブレーキセンサ２４の送信するパーキングブレーキが作動している旨を示す信号を、制御部２９が受信するか否かにより行う。ステップＳ４３０にて、ユーザがパーキングブレーキを作動させた（ステップＳ４３０：ｙｅｓ）場合には、車両が駐車したと判断してステップＳ４４０に進む。逆に、ユーザがパーキングブレーキを作動させない（ステップＳ４３０：ｎｏ）うちはステップＳ４１０に戻る。なお、本ステップは、ＭＴ車の場合には必須の動作ステップであるが、ＡＴ車の場合には、本ステップを必ずしも設けずともよい。ＡＴ車のユーザは駐車する場合のみ、ギアポジションをＰレンジとすることが明らかだからである。上記ステップＳ４１０およびステップＳ４３０の動作を行うことによって、確実に車両が駐車していることを判断することができる。

次にステップＳ４３０では、ユーザに対して車輪の操舵状態を報知するための表示を表示部２５に行わせる。具体的な動作として、制御部２９は、ステアリングセンサ２２から入力されたステアリング３の回転角を示す電気信号と、図３に示す操舵特性３０とから車輪の通常状態（車輪が車体に対して操舵されていない状態、操舵角がゼロの場合）を基準とする操舵角を算出する。そして、算出した操舵角に基づいて、表示部２５の表示画面に車輪の操舵状態を表示させる。

この表示はたとえば図５（ａ）に示すように、前記表示画面２５ａにポップアップさせたポップアップ画面５０によりなされる。より詳しく説明すると、図５（ａ）に示すポップアップ画面５０は、操舵される車輪を、ユーザが車両前方に向いた状態で真上から見下ろした様子を概略的に表現するものであり、ここで制御部２９は表示部２５に、算出した操舵角に基づく現在の車輪の操舵状態（図中では太線５１）を通常状態（図中では破線５２）と比較して表示させる。また、ステアリングセンサ２２が検出するステアリング（ホイール）の操舵角度に対応したステアリングの模式的な状態を示す画像５３を表示したり、「現在のタイヤの状態」などと文字表示５４を表示させたりするとより好ましい。

これにより、ユーザは車両を駐車した時、車輪の操舵状態（太線５１）が通常状態（破線５２）と比較してどれくらい乖離しているのかなどを一目で簡単に認識することができるようになる。

さて、ステップＳ４５０では、ステップＳ４４０にて算出した車輪の操舵角が、予め定められた所定の角度（閾値）以上であるか否かを絶対値により比較する。ここでいう操舵角の閾値とは、たとえば通常状態からの操舵角にして数度乃至数十度程度の角度情報であり、予めＨＤＤ装置２１に格納されたデータである。そして、算出した操舵角がこの閾値以上である（ステップＳ４５０：ｙｅｓ）場合には、ステップＳ４６０に進み、車輪の操舵状態が危険な状態（所定の危険状態）である旨を伝える警告を行い、ステップＳ４７０に進む。逆に、閾値未満である（ステップＳ４５０：ｎｏ）場合には、ステップＳ４８０に移行し、ポップアップ画面５０を非表示とし、ステップＳ４１０に戻る。

ここで、ステップＳ４６０で行う警告とは、ステップＳ４３０にて行う車輪の操舵状態の図示（図５（ａ））のみならず、たとえば図５（ｂ）に示すような「注意！タイヤが右を向いています。ハンドルを回して中央に戻してください。」などといった具合に、現在の車輪の操舵状態を示す警告表示５５や、その操舵状態を通常状態に戻すためのステアリングの操作方向を示す矢印５５の表示を行わせたり、スピーカに音声による報知を行わせたりする。

これにより、ユーザはハンドルをある一定角度以上操作したまま、すなわち車輪を所定の閾値以上操舵したまま駐車した場合に、そのことを容易に認識し、車輪の状態を通常状態に戻すことができ、車輪が極端に操舵されたまま駐車してしまうことを未然に防ぐことができる。またこのような（適切に車輪が操舵された状態での）駐車を促すことによって、次回発進する際には、駐車直前の車輪の操舵状態をうっかり忘れていたとしても、車両があらぬ方向に発進してしまうことを抑止できる。したがって、ユーザにとって必要なタイミングで車輪の操舵状態を報知することができ、ユーザの安全な車両発進動作を支援することができる。

次にステップＳ４７０では、ステップＳ４６０での警告をうけて、ユーザが車両の駐車状態を解除し、車輪を通常状態へと操舵し直そうとしているか否かを判断する。具体的には、車両のギアポジションがステップＳ４２０で判定したポジション以外のポジションに変更されたか否か、あるいはステップＳ４３０で判定したパーキングブレーキの状態が作動状態から解除状態へと遷移したか否かによってこの判断を行う。

ステップＳ４７０において、車両のギアポジションが変更操作された、もしくはパーキングブレーキが解除状態へと遷移したと判断した（ステップＳ４７０：ｙｅｓ）場合には、ユーザが警告を受け入れ、車輪の操舵状態を調整しようとしているのだから、ステップＳ４８０に進み、ポップアップ画面５０を消去（非表示）し、ステップＳ４１０に戻る。

一方、それ以外（ステップＳ４７０：ｎｏ）の場合はステップＳ４５０に戻り、警告を継続させる。

なお、ステップＳ４５０がｎｏもしくはステップＳ４７０がｙｅｓと判定された場合にポップアップ画面２５を非表示する（ステップＳ４８０）としたが、ユーザによってはポップアップ画面５０を見ながら車輪の操舵を行いたいと感ずる場合もあるので、ステップＳ４４０により一旦表示された後は、常時表示しておき、ユーザが消去する旨の指示をすることによって消去されるようにしてもよい。

なお、本フローチャートに示す動作（駐車時の動作）は、ユーザが車両の駆動源を停止する（あるいはアクセサリーオフする：車載用ナビゲーション装置２への給電を停止する）ことによって終了する。そのときには、制御部２９は、ＨＤＤ装置２１（あるいは制御部２９に内蔵された、給電停止後もデータを保持できるフラッシュメモリ）に、動作終了直前に算出した車輪の操舵角、ステアリング３の操作量のデータを記憶した上で動作を終了するものとする。

この記憶処理は、駐車状態から発進する際、ユーザに対して車輪の操舵状態を報知する動作（後述する「駐車状態からの発進時の動作」）において重要となる。また、より好ましくは、ステップＳ４６０の警告がなされているときに、車載用ナビゲーション装置２への給電が停止された場合には、直ちに動作を停止するのではなく、その後しばらく（計時手段により計時する１０秒程度）の間、表示部２５の表示画面に当該警告の表示がなされるようにするとよい。以上が駐車時の動作の説明である。
（駐車状態からの発進時の動作）
次に、駐車状態からの発進時の動作について図を参照しつつ説明する。図６は、本動作にかかわる制御部２９の動作フローチャートである。

図６に示すフローチャートの動作開始のきっかけ（ステップＳ６００）は、図５に示すフローチャートの動作開始のきっかけ（ステップＳ５００）となんら変わりない。

続くステップＳ６１０では、制御部２９は駐車時に記憶しておいた車輪の操舵角、ステアリング３の操作角のデータをＨＤＤ装置２１より読み出し、ステップＳ６２０に進む。

ステップＳ６２０では、読み出した車輪の操舵角が閾値（上記所定の操舵角）以上であるか否かを判断し、閾値以上である（ステップＳ６２０：ｙｅｓ）場合には、図５（ｂ）に示すようなポップアップ画面５０を表示し（ステップＳ６３０）、車輪が通常状態に比べて極端に操舵されていることを報知（警告）する。逆に閾値未満である（ステップＳ６２０：ｎｏ）場合には、ステップＳ６４０に進み、動作を終了する。

すなわち、ユーザはハンドルをある一定角度以上操作したまま駐車し、そのために車輪の操舵状態が所定の危険状態にある旨の報知（図５のステップＳ４６０における警告）を受けたものの、急用などで止むを得ずその車輪の操舵状態を修正せずに、車載用ナビゲーション装置２の給電を停止し、車両を離れることがある。この場合に、その後でユーザが駐車直前の車輪の操舵状態をうっかり忘れて再度発進しようとしたときであっても、車載用ナビゲーション装置の給電と同時に車輪の操舵状態（危険状態であれば）が報知される。ユーザはこの報知をうけ、次回発進する際、そのことを容易に認識し、車輪を元に（通常状態に）戻すことができ、車輪が極端に操舵されたまま発進してしまうことを未然に防ぐことが可能となる。言い換えれば、ユーザにとって、駐車後に再び発進する際、駐車直前の車輪の操舵状態をうっかり忘れていたとしても、車両があらぬ方向に発進してしまうことを抑止できる。以上が駐車状態からの発進時における動作の説明である。

実施例１では、駐車時および駐車状態からの発進時という前提で説明した。本発明はこの前提のみに何ら限定されず、駐車でない停車時およびその状態からの発進時においても適用できる。本実施例では、駐車でない停車時およびその停車状態からの発進時において、車輪の操舵状態およびステアリングの操作状態をユーザに報知するための制御部２９の動作を説明する。本実施例で想定しているのは、信号待ちや渋滞などで道路の状態（曲がり具合）からして極端に車輪を操舵したまま停止した場合や、その停止状態から再度発進する場合である。この場合は、道路の状態によっては、車輪の操舵状態が実施例１にて想定した所定の閾値を超えていたとしても危険でないことがある。また逆に車輪を操舵せずに停止すると、追突など思わぬ事故により車線を逸脱して対向車両と接触したり、路肩へと脱輪したりする可能性もある。そのようなときに、実施例１の報知条件（図４ステップＳ４６０が動作する条件）を満たすからといって機械的に報知を行うのは不適切であり、ユーザにとって煩わしさを感じさせてしまうこともある。本実施例で説明するのは、ユーザに対して適切な（必要な）タイミングで、車輪が道路状態に対して極端に操舵されている旨を報知するための制御部２９の動作である。
（停車時およびその状態からの発進時における動作）
図７は停車時およびその停車状態からの発進時における、ステアリングの操舵状態報知のための動作フローチャートである。この動作開始のきっかけ（ステップＳ７００）は、図４に示すフローチャートのステップＳ４００と何ら変わらない。

ステップＳ７００の動作開始をうけて、制御部２９はステップＳ７１０に進み、車両が停止したか否かを判断する。この判断は具体的には、車速センサが検出する車両の速度がゼロとなったか否かにより判断する。ステップＳ７１０において車両が停止したと判断した（ステップＳ７１０：ｙｅｓ）場合にはステップＳ７２０に進み、逆に車両が停止しない（ステップＳ７１０：ｎｏ）場合には停止するまで待機する。

ステップＳ７２０では、図４のフローチャートのステップＳ４４０と同様に、図５（ａ）のような、表示部２５の表示画面２５ａに、車輪の操舵状態を示すポップアップ画面５０を表示する。

次にステップＳ７３０では位置検出器２０からの入力とＨＤＤ装置２１から読み出される道路データとから特定した車両現在位置を参照し、車両が現在存在している（走行している）道路を特定する。

ステップＳ７４０では先のステップＳ７３０で特定した道路に相当するリンクデータから、その対応付けられている道路形状のデータを参照し、車両現在位置周辺の道路形状（道路形状パターン）を取得する。この道路形状は、具体的にはたとえば、緯度経度情報により算出される二次元の曲線形状パターンの集合である。

ステップＳ７５０ではステアリングセンサ２２の入力により算出した車輪の操舵角から、予測される車両の予測走行軌跡を算出する。この予測走行軌跡とは、前記車輪の操舵角のまま車両が走行した場合に、車両が描くと予測される走行軌跡（二次元の曲線パターン）であり、車輪の操舵角が定まれば一意に決定されるものである。たとえば、車輪の操舵角が定まれば、車幅、ホイールベース、内輪差や外輪差などの他の車両情報とともにこの予測軌跡を算出することができる。

さて、ステップＳ７６０では、車輪の操舵状態が、現在車両の存在する道路の状況（道路の曲がり具合）と比較して、危険か否かを判断する。ここでいう危険か否かとは、前記操舵状態のまま車両が停止状態から発進すると、脱輪や対向車との衝突を招く恐れがあるか否かということである。この判断は、ステップＳ７４０により取得した道路形状と、ステップＳ７５０により算出した車両の予測走行軌跡と比較し、双方が許容誤差範囲に収まっているか否かにより行う。

上記ステップＳ７４０乃至ステップＳ７６０について図８（ａ）、（ｂ）を参照してより詳しく説明する。図８（ａ）はカーブしている道路８０（点線にて示す帯）において自車両１１（破線）が車輪をほぼ通常状態にしたまま停車した状況を鉛直上方から見下ろした図である。ここでステップＳ７５０にて算出される予測走行軌跡８０ａは車輪がほとんど操舵されていないので直線に近い形状（曲率半径が極めて大きい円弧）となる。一方、図８（ｂ）はＨＤＤ装置２１に格納された道路８０に対応する、道路リンクデータ８１（図では灰色の帯）を示している。ここで、ステップＳ７４０で算出された道路８０の道路形状を、円弧８１ａ〜８１ｆとして示す。

ステップＳ７６０では、現在車両の存在する道路の状況（図では円弧８１ｂ）と、予測走行軌跡８０ａとを比較することとなる。より具体的には、予測走行軌跡８０ａの曲率半径と、車両現在位置に対応する道路リンクデータ８１の道路形状パターンを構成する円弧８１ｂの曲率半径とを比較する。そして、予測走行軌跡８０ａの曲率半径が円弧８１ｂの曲率半径を基準とする、予めプログラムとして定められた所定の数値範囲（曲率半径の数値範囲）内に収まっているか否かを判断する。つまり予測走行軌跡８０ａの曲率が、円弧８１ｂの曲率半径の値を中心として予め規定された上限の曲率半径の数値幅と下限の曲率半径の数値幅とから構成される数値幅の中に納まっているか否かを判断する。この曲率半径の上限の数値幅と下限の数値幅のデータは予め規定値としてＨＤＤ装置２１に格納されている。

ステップＳ７６０において、予測走行軌跡の曲率半径が、前記所定の数値範囲内に収まっていないと判断した（ステップＳ７６０：ｎｏ）場合には、車輪の操舵状態が道路の状態に合致したものでないため、再び発進した際に脱輪および対向車との接触などの危険を伴うことがある（車輪の操舵状態が請求の範囲にいうところの所定の危険状態にある）と判断し、警告を行うか否かを見極めるためにステップＳ７７０に進む。一方前記所定の数値内に収まっていると判断した（ステップＳ７６０：ｙｅｓ）場合には、ポップアップ画面５０を非表示とし（ステップＳ７９０）、ステップＳ７１０に戻る。

このようにすれば、道路データの示す道路状況（道路形状）によっては、車輪が操舵されていてもステップ７８０の報知（警告）がなされなかったり、逆に車輪が操舵されていないとその報知がなされたりするようになるので、ユーザにとって車輪の操舵状態の報知が煩わしいものにならず、つまり必要なタイミングで行われるようにすることが可能となる。

次にステップＳ７７０では、ユーザにより方向指示器２８が作動させられたか否かを判断する。このステップは、ユーザが意図して道路形状と車輪の操舵状態を乖離させたのか、それとも本発明で想定するような、車輪の操舵状態がユーザの意図しないものなのかを見極めるために設けられている。たとえば図９に示すように、自車両１１が道路１０の走行車線１２を矢印９０のように走行中、前方に駐車車両９１を発見し、追い越しのために方向指示器２８を作動させ、ハンドルを右へと切り、前方反対車線１４から来る走行車両９２をやり過ごそうと停車している状態か否かを判断するためのものである。つまりこの場合は、道路１０の形状と車輪１３の操舵状態から算出される予測走行軌跡は確かに著しく乖離しているが、それはユーザの（駐車車両９１を回避しようとする）意図であり、ユーザは方向指示器２８を作動させて、当然に周囲の交通に対して注意を払っているわけだから、ステップＳ７８０に進んで車輪の操舵状態を報知（警告）することはユーザにとって不要であるばかりか、かえって煩わしい印象を与えてしまう。そこで、ステップＳ７７０では、方向指示器２８が車輪の操舵方向に進行する旨を示すように作動しているか否かを判断する。すなわち車輪の操舵方向と、方向指示器２８により指示する進行方向が一致しているか否かを判断する。車輪の操舵方向と方向指示器２８により指示する進行方向が一致する（ステップＳ７７０：ｙｅｓ）場合には、ユーザが意図して車輪を操舵したために道路形状と予測走行軌跡が乖離したものとしてステップＳ７６０に戻るように動作する。また、ハザードランプが作動（点滅）している場合は、車輪が左右どちらに操舵されていてもユーザが意図しているものとし、同様にステップＳ７６０に戻るように動作する。このようにすることで、ユーザにとって不要なタイミングでは車輪の操舵状態を報知しないようにすることが可能となる。

一方、車輪の操舵方向と方向指示器２８により指示する進行方向が一致しない、あるいは方向指示器２８がそもそも作動していない（ステップＳ７７０：ｎｏ）場合には、ユーザが意図せず予測走行軌跡（車輪の操舵状態）が道路形状に対して著しく乖離したものと判断できるので、ステップＳ７８０に進み、図４に示すフローチャートのステップＳ４６０と同様な警告を行い、ステップＳ７１０に戻る。つまりこの警告動作は、車輪の操舵状態が改善されるか、方向指示器２８が適切に作動されるまで継続する。

このようにすれば、停車時の車輪の操舵状態から予測される車両の軌跡がユーザの意図により道路形状に合致しないのか、それとも意図せず合致しない状況に陥っているのかを判断することができる。つまりユーザが意図せず、道路形状に合致しないような車輪の操舵状態のまま停車したとき（必要なタイミング）に、その車輪の操舵状態（が道路形状に合致していないこと）を報知することができる。そしてユーザはこの報知をうけて車輪の操舵状態を適切な状態に修正した上で停止したり、慎重な発進を行うことができる。

つまり、ひとたび停車すれば、車輪の操舵状態が、ユーザが意図せずに道路形状から乖離して、発進時に脱輪や対向車との接触といった危険を伴うか否かを判断でき、危険を伴うと判断した場合に警告を行うので、ユーザはこれをうけ、車輪の操舵状態が意図せず道路形状と合致していないことを容易に認識し、車輪の操舵状態を適切に修正することができる。そして、前記修正が行われないうちは警告を継続するので、停車状態からの発進時にあっても、ユーザは車輪の操舵状態が道路形状に意図せず合致していないことを認識し、周囲の交通や道路状況に配慮して走行することが可能となる。

なお、上記では車両が停止した（ステップＳ７１０：ｙｅｓ）場合、すぐにポップアップ画面５０が表示される（ステップＳ７２０）ように動作しているが、ユーザが予め操作スイッチ群２６によりこのポップアップ画面５０を常に非表示に設定することも可能である。渋滞の場合などには車両が停車するたびにこの画面が表示されるとユーザが煩わしさを感じることも考えられるためである。ただし、ステップＳ７７０の判断がｎｏとなって提示される警告画面（ステップＳ７８０にて表示されるポップアップ画面５０）は前記設定にかかわらず表示することが好ましい。警告画面は安全上表示するべきものであるからである。このようにすれば、ユーザにとって、知っておくべき情報（車輪の操舵状態が道路形状に比較して大きく乖離していること）が提示され、しかも表示部２５の表示を煩わしくすることを抑止できる。

さて上記実施例では、停車時の車輪の操舵状態が道路形状に比較して危険である旨の判断をするのに、曲率半径の安全圏（所定の上限および下限の曲率半径の数値幅により構成される数値幅）に車両の予測走行軌跡の曲率半径が含まれているかどうかを検討した。ここでさらにより好ましくは、停車場所（道路形状の曲率半径）に応じて上限および下限の数値幅（数値幅の閾値）を変化させるならば、上記実施例の奏する効果をより顕著なものにすることが可能となる。

すなわち、道路形状が直線的で曲率半径が比較的大きい（たとえば一定の曲率半径以上の）場合の上限および下限の数値幅に対して、道路形状が曲線的で曲率半径が比較的小さい（たとえば一定の曲率半径未満の）場合の上限および下限の数値幅を狭くとる。つまりまっすぐな道で車両が停止した場合にはある程度車輪が操舵されていても（設定された数値幅内に収まるため）警告はなされないが、カーブしている道で車両が停止した場合には少しの操舵のずれで（設定された数値幅を逸脱し）警告がなされるように構成する。図８でいえば、円弧８１ａ、８１ｃ、８１ｄ、８１ｅ、８１ｆに比べ、円弧８１ｂに設定される許容すべき曲率半径の数値範囲（当該範囲に予測軌跡の曲率半径の値が包含されていれば警告が行われない範囲）を狭く設定する。

つまり、警告がなされるための要件（ステップＳ７６０がｙｅｓとなる基準）が、ユーザにとって直感的に操舵のずれを修正しやすい直線道路に比べ、直感的に操舵のずれを修正しにくい曲線道路ではより厳格になる。このようにすれば、道路形状により即した車輪の操舵状態の報知がなされ、ユーザはこの報知をうけて、様々な道路形状に応じ、車輪の操舵状態を適切な状態にして停止、発進をすることができるようになる。ひいてはユーザが安全に停車、発進をすることを支援できる。

［その他の実施形態］
本発明は上記実施例に限らず、様々な形態を採りうる。たとえば上記では道路形状を道路データに基づいて算出したが、たとえばカメラにより道路の画像を取得し、その画像から道路形状を算出してもよい。一例として、車室内に設けられたドライブレコーダ用のカメラなどを流用し、道路の仕切り線（たとえば白線や黄線などの特徴点）を認識する。そして、その仕切り線（特徴点）の並びから道路の概形状を推定してもよい。そして、推定した道路の概形状を微小な円弧に分割し、それぞれの曲率半径を求めるようにする。このようにすれば、より実際の道路に近い道路形状を算出することができる。

また、上記では道路形状を道路データに基づいて算出したが、この道路形状のデータが予めＨＤＤ装置に格納されており、制御部がそのデータを読み出すことで道路形状を取得するようにしてもよい。このようにすれば、車両が停車するたびに道路データから道路形状を算出することがなくなり、処理速度を高速にすることができる。

従来技術の課題を説明するための補助的な略図である。 本発明の車載用ナビゲーション装置の構成を示すブロック図である。 ステアリングホイールの操作角と車輪の操舵角との関係を示す概略的な図である。 本発明の第１の実施形態に係るフローチャートである。 本発明の第１の実施形態に係る、車輪の操舵状態を示す報知画面の一例を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係るフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係るフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る、車輪の操舵状態を判断するための動作原理を説明するための補助的な略図である。 本発明の第２の実施形態を説明するための補助的な略図である。

符号の説明

２ 車載用ナビゲーション装置
２０ 位置検出器
２１ ＨＤＤ装置
２２ ステアリングセンサ
２３ ギアポジション変更操作装置
２４ ブレーキセンサ
２５ 表示部
２７ 音声入出力部
２８ 方向指示器
２９ 制御部
３ ステアリング
５０ ポップアップ画面
５１ 警告表示

Claims (8)

1. 車両の現在位置を取得する現在位置取得手段と、
   車両が停車状態にあることを車速に基づいて検出する停車状態検出手段と、
   道路データを格納する記憶手段と、
   前記車両の車輪の操舵状態を、ユーザによるステアリングホイール操作の操作量に基づいて検出する車輪操舵状態検出手段と、
   前記停車状態検出手段により前記車両が停車状態にあることが検出された場合に、前記取得した現在位置における前記道路データおよび前記検出した車輪の操舵状態に基づいて、この車輪の操舵状態が所定の危険状態にあるか否かを判定し、前記所定の危険状態にある場合には、前記車輪の操舵状態を報知する報知手段と、を具備すること、
   を特徴とする車輪状態報知装置。
2. 請求項１に記載の車輪状態報知装置において、
   前記報知手段は、前記取得した現在位置における前記道路データに基づいて前記道路データの示す道路の道路形状を取得し、
   一方、前記検出した車輪の操舵状態に基づいて前記車両の前記現在位置からの軌跡（以後、「予測軌跡」という）を予測し、
   前記道路形状と前記予測軌跡とが所定の関係を満足する場合に、前記所定の危険状態にあることを判定し、前記車輪の操舵状態をユーザに対して報知すること、
   を特徴とする車輪状態報知装置。
3. 請求項２に記載の車輪状態報知装置において、
   前記所定の関係とは、前記予測軌跡の曲率半径が前記道路形状の曲率半径を基準とする所定範囲内から逸脱していること、
   を特徴とする車輪状態報知装置。
4. 請求項３に記載の車輪状態報知装置であって、
   前記所定範囲は前記道路形状の曲率半径に応じた範囲であること、
   を特徴とする車輪状態報知装置。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載の車輪状態報知装置において、
   方向指示器が前記予測軌跡と合致した方向に動作していることを判断する方向指示動作判断手段を有し、
   前記方向指示動作判断手段が、前記方向指示器が前記予測軌跡と合致した方向に動作していることを判断した場合には、前記報知手段は前記報知を行わないこと、
   を特徴とする車輪状態報知装置。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載の車輪状態報知装置において、
   前記車輪の操舵状態とは、前記車輪の回転軸が前記車両の前後方向に対して垂直な状態からの前記車輪の操舵角であること、
   を特徴とする車輪状態報知装置。
7. 請求項６に記載の車輪状態報知装置において、
   前記車輪操舵状態検出手段は、前記ステアリングホイール操作における、前記ステアリングホイール操作を行っても前記車輪が操舵されない操作余裕に基づいて前記車輪の操舵角を算出し、取得すること、
   を特徴とする車輪状態報知装置。
8. 請求項１に記載の車輪状態報知装置において、
   前記記憶手段に代えて、道路画像を取得するカメラを備え、
   前記カメラによって取得された道路画像から算出された道路形状を前記道路データとして用いること、
   を特徴とする車輪状態報知装置。

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