JP4063283B2 - VEHICLE DRIVE OPERATION ASSISTANCE DEVICE AND VEHICLE WITH VEHICLE DRIVE OPERATION ASSISTANCE DEVICE - Google Patents
VEHICLE DRIVE OPERATION ASSISTANCE DEVICE AND VEHICLE WITH VEHICLE DRIVE OPERATION ASSISTANCE DEVICE Download PDFInfo
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Description
本発明は、運転者の操作を補助する車両用運転操作補助装置に関する。 The present invention relates to a driving operation assisting device for a vehicle that assists a driver's operation.
従来の車両用運転操作補助装置は、先行車と自車両との車間距離に基づき、アクセルペダルの操作反力を変更している(例えば特許文献1参照)。この装置は、車間距離の減少に伴いアクセルペダルの反力を増加させることによって、運転者の注意を喚起する。 A conventional vehicle driving operation assisting device changes an operation reaction force of an accelerator pedal based on an inter-vehicle distance between a preceding vehicle and the host vehicle (see, for example, Patent Document 1). This device alerts the driver by increasing the reaction force of the accelerator pedal as the inter-vehicle distance decreases.
本願発明に関連する先行技術文献としては次のものがある。
上述したような従来の装置においては、車間距離に基づいてアクセルペダル反力を変更しているため、車線変更により反力制御の対象が切換わった場合に運転者の意図に反して大きな反力が発生するという問題があった。ただし、車線変更時に一義的に反力の発生を抑制すると的確な情報伝達が行えなくなってしまう。このような車両用運転操作補助装置にあっては、運転者が車線変更を行おうとする場合に煩わしさを与えることなく必要な情報を伝達する制御を行うことが望まれている。 In the conventional apparatus as described above, since the accelerator pedal reaction force is changed based on the inter-vehicle distance, when the reaction force control target is switched by changing the lane, a large reaction force against the driver's intention. There was a problem that occurred. However, if the reaction force is uniquely suppressed when changing lanes, accurate information transmission cannot be performed. In such a vehicular driving operation assisting device, it is desired to perform control to transmit necessary information without causing trouble when the driver tries to change lanes.
本発明による車両用運転操作補助装置は、自車両周囲の障害物状況を検出する障害物検出手段と、障害物検出手段による検出結果に基づいて、自車両周囲のリスクポテンシャルを算出するリスクポテンシャル算出手段と、リスクポテンシャル算出手段によって算出されるリスクポテンシャルに基づいて、車両操作機器に発生させる操作反力を算出する操作反力算出手段と、操作反力算出手段によって算出された操作反力を車両操作機器に発生させる操作反力発生手段と、運転者の車線変更意図を推定する車線変更意図推定手段と、車線変更意図推定手段の推定結果に基づいて、自車両の将来の走行状況を予測する走行状況予測手段と、走行状況予測手段によって予測される将来の走行状況に応じて、車両操作機器に発生させる操作反力を補正する補正手段と、運転者による運転操作機器の操作状態を検出する運転操作状態検出手段とを備え、走行状況予測手段は、車線変更意図推定手段によって車線変更意図ありと推定されると、リスクポテンシャル算出手段によって算出される、現在の自車両の前方に存在する障害物に対するリスクポテンシャルと車線変更後に存在する障害物に対するリスクポテンシャルとを比較し、リスクポテンシャルの比較結果と運転操作状態検出手段によって検出される運転操作機器の操作状態とに基づいて将来の走行状況を予測し、補正手段は、車線変更意図推定手段によって車線変更意図ありと推定されると、リスクポテンシャルの比較結果と運転操作機器の操作状態とに基づいて操作反力を補正する。
本発明による車両用運転操作補助方法は、自車両周囲の障害物状況に基づいて、自車両周囲のリスクポテンシャルを算出し、リスクポテンシャルに基づいて、車両操作機器に発生させる操作反力を算出し、操作反力を車両操作機器に発生させ、運転者の車線変更意図を推定し、車線変更意図の推定結果に基づいて自車両の将来の走行状況を予測し、将来の走行状況に応じて、車両操作機器に発生させる操作反力を補正し、運転者による運転操作機器の操作状態を検出し、車線変更意図ありと推定されると、現在の自車両の前方に存在する障害物に対するリスクポテンシャルと、車線変更後に存在する障害物に対するリスクポテンシャルとを比較し、リスクポテンシャルの比較結果と運転操作機器の操作状態とに基づいて将来の走行状況を予測し、車線変更意図ありと推定されると、リスクポテンシャルの比較結果と運転操作機器の操作状態とに基づいて操作反力を補正する。
本発明による車両は、自車両周囲の障害物状況を検出する障害物検出手段と、障害物検出手段による検出結果に基づいて、自車両周囲のリスクポテンシャルを算出するリスクポテンシャル算出手段と、リスクポテンシャル算出手段によって算出されるリスクポテンシャルに基づいて、車両操作機器に発生させる操作反力を算出する操作反力算出手段と、操作反力算出手段によって算出された操作反力を車両操作機器に発生させる操作反力発生手段と、運転者の車線変更意図を推定する車線変更意図推定手段と、車線変更意図推定手段の推定結果に基づいて、自車両の将来の走行状況を予測する走行状況予測手段と、走行状況予測手段によって予測される将来の走行状況に応じて、車両操作機器に発生させる操作反力を補正する補正手段と、運転者による運転操作機器の操作状態を検出する運転操作状態検出手段とを備え、走行状況予測手段は、車線変更意図推定手段によって車線変更意図ありと推定されると、リスクポテンシャル算出手段によって算出される、現在の自車両の前方に存在する障害物に対するリスクポテンシャルと、車線変更後に存在する障害物に対するリスクポテンシャルとを比較し、リスクポテンシャルの比較結果と運転操作状態検出手段によって検出される運転操作機器の操作状態とに基づいて将来の走行状況を予測し、補正手段は、車線変更意図推定手段によって車線変更意図ありと推定されると、リスクポテンシャルの比較結果と運転操作機器の操作状態とに基づいて操作反力を補正する車両用運転操作補助装置を備える。
The vehicle driving operation assistance device according to the present invention includes an obstacle detection unit that detects an obstacle situation around the host vehicle, and a risk potential calculation that calculates a risk potential around the host vehicle based on a detection result by the obstacle detection unit. And an operation reaction force calculation means for calculating an operation reaction force generated by the vehicle operating device based on the risk potential calculated by the risk potential calculation means, and an operation reaction force calculated by the operation reaction force calculation means Based on the estimation results of the operation reaction force generating means generated in the operating device, the lane change intention estimating means for estimating the driver's lane change intention, and the lane change intention estimating means, the future driving situation of the host vehicle is predicted. The operating reaction force generated by the vehicle operating device is corrected according to the driving situation prediction means and the future driving situation predicted by the driving situation prediction means. A correction unit that, a driving operation state detecting means for detecting an operation state of the driving operation equipment by the driver, the running condition predicting means, when it is estimated that there is intended lane change by the lane change intention estimation means, the risk potential The risk potential for obstacles existing in front of the current vehicle calculated by the calculation means is compared with the risk potential for obstacles existing after the lane change, and detected by the risk potential comparison result and the driving operation state detection means The future driving situation is predicted based on the operating state of the driving operation device to be corrected, and when the correction means is estimated by the lane change intention estimation means that the lane change intention is present, the comparison result of the risk potential and the driving operation device The operation reaction force is corrected based on the operation state.
The vehicle driving operation assistance method according to the present invention calculates a risk potential around the host vehicle based on an obstacle situation around the host vehicle, and calculates an operation reaction force generated by the vehicle operating device based on the risk potential. , Generate an operation reaction force in the vehicle operating device, estimate the driver's intention to change lane, predict the future driving situation of the vehicle based on the estimation result of the lane changing intention, and according to the future driving situation, If the operational reaction force generated by the vehicle operating device is corrected , the operating state of the driving device by the driver is detected, and it is estimated that there is an intention to change lanes, the risk potential for obstacles existing ahead of the current vehicle And the risk potential for obstacles that exist after the lane change, and predict the future driving situation based on the comparison result of the risk potential and the operating state of the driving equipment , When it is estimated that there is intended lane change, to correct the operation reaction force based on the operation state of the comparison result and the driving operation equipment risk potential.
The vehicle according to the present invention includes an obstacle detection unit that detects an obstacle situation around the host vehicle, a risk potential calculation unit that calculates a risk potential around the host vehicle based on a detection result by the obstacle detection unit, a risk potential Based on the risk potential calculated by the calculation means, an operation reaction force calculation means for calculating an operation reaction force to be generated by the vehicle operating device, and an operation reaction force calculated by the operation reaction force calculation means are generated by the vehicle operation device. An operation reaction force generating means, a lane change intention estimating means for estimating a driver's lane change intention, and a driving situation prediction means for predicting a future driving situation of the host vehicle based on an estimation result of the lane change intention estimating means; , depending on the future running condition predicted by the running condition predicting means, and correcting means for correcting the operation reaction force generated in the vehicle operating device, luck Driving state detection means for detecting the operating state of the driving operation equipment by the person, and the travel state prediction means is calculated by the risk potential calculation means when the lane change intention estimation means estimates that there is a lane change intention The driver's operation device detected by the comparison result of the risk potential and the driving operation state detection means by comparing the risk potential for the obstacle existing in front of the current vehicle with the risk potential for the obstacle existing after the lane change. The future driving situation is predicted based on the operation state of the vehicle, and the correction means is based on the risk potential comparison result and the operation state of the driving operation equipment when the lane change intention estimation means estimates that the lane change intention is present. A vehicle driving operation assisting device that corrects the operation reaction force .
本発明によれば、運転者の車線変更意図の推定結果に基づいて自車両の将来の走行状況を予測し、予測した将来の走行状況に応じて車両操作機器に発生させる操作反力を補正するので、運転者が車線変更を行おうとすることが推定される場合には、予め将来の走行状況に応じた適切な反力制御を行うことができる。 According to the present invention, the future driving situation of the host vehicle is predicted based on the estimation result of the driver's lane change intention, and the operation reaction force generated in the vehicle operating device is corrected according to the predicted future driving situation. Therefore, when it is estimated that the driver intends to change the lane, it is possible to perform appropriate reaction force control in accordance with the future driving situation in advance.
《第1の実施の形態》
本発明の第1の実施の形態による車両用運転操作補助装置について、図面を用いて説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態による車両用運転操作補助装置1の構成を示すシステム図であり、図2は、車両用運転操作補助装置1を搭載した車両の構成図である。
<< First Embodiment >>
A vehicle operation assistance device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a system diagram showing a configuration of a vehicle
まず、車両用運転操作補助装置1の構成を説明する。
レーザレーダ10は、車両の前方グリル部もしくはバンパ部等に取り付けられ、水平方向に赤外光パルスを照射して自車両の前方領域を走査する。レーザレーダ10は、前方にある複数の反射物(通常、先行車の後端)で反射された赤外光パルスの反射波を計測し、反射波の到達時間より、先行車までの車間距離と相対速度を検出する。検出した車間距離及び相対速度はコントローラ60へ出力される。レーザレーダ10によりスキャンされる前方の領域は、自車正面に対して±6deg 程度であり、この範囲内に存在する前方物体が検出される。
First, the configuration of the vehicle
The
前方カメラ20は、フロントウィンドウ上部に取り付けられた小型のCCDカメラ、またはCMOSカメラ等であり、前方道路の状況を画像として検出する。前方カメラ20からの画像信号は画像処理装置30で画像処理を施され、コントローラ60へと出力される。前方カメラ20による検知領域は車両の前後方向中心線に対して水平方向に±30deg程度であり、この領域に含まれる前方道路風景が画像として取り込まれる。
The
車速センサ40は、車輪の回転数や変速機の出力側の回転数を計測することにより自車両の車速を検出し、検出した自車速をコントローラ60に出力する。
The
運転意図推定装置100は、例えばマイクロコンピュータから構成され、運転意図を有する仮想のドライバを複数設定し、実際のドライバの運転操作と仮想ドライバの運転操作とを比較することにより、実際のドライバ(運転者)の運転意図を推定する。運転意図推定装置100の推定結果は、コントローラ60へ出力される。
The driving
コントローラ60は、CPUと、ROMおよびRAM等のCPU周辺部品とから構成される。コントローラ60は、例えばCPUのソフトウェア形態により、リスクポテンシャル計算部61,アクセルペダル反力指令値計算部62,リスクポテンシャル比較部63,およびアクセルペダル反力指令値補正部64を構成する。
The controller 60 includes a CPU and CPU peripheral components such as a ROM and a RAM. The controller 60 constitutes a risk
リスクポテンシャル計算部61は、レーザレーダ10および車速センサ40から入力される自車速、車間距離および先行車両との相対車速と、画像処理装置30から入力される車両周辺の画像情報とから、自車両周囲の障害物に対するリスクポテンシャルRPを算出する。アクセルペダル反力指令値計算部62は、リスクポテンシャル計算部61で算出されたリスクポテンシャルRPに基づいて、アクセルペダル82に発生させるアクセルペダル反力の指令値FAを算出する。
The risk
リスクポテンシャル比較部63は、リスクポテンシャル計算部61で算出された自車両周囲の複数の障害物に対するリスクポテンシャルRPを比較する。具体的には、例えば図3に示すように自車両が左側の隣接車線に車線変更するときに、車線変更前の車線に存在する先行車(自車線先行車)AのリスクポテンシャルRPoと、車線変更後の車線に存在する先行車(隣接車線先行車)BのリスクポテンシャルRPnextとを比較する。
The risk potential comparison unit 63 compares the risk potential RP for a plurality of obstacles around the host vehicle calculated by the risk
アクセルペダル反力指令値補正部64は、リスクポテンシャル比較部63の比較結果、運転意図推定装置100の推定結果、および運転者のアクセルペダル操作に基づいて、アクセルペダル反力指令値計算部62で算出されたアクセルペダル反力指令値FAを補正する。アクセルペダル反力指令値補正部64で補正されたアクセルペダル反力指令値FAcは、アクセルペダル反力制御装置70へ出力される。
The accelerator pedal reaction force command
アクセルペダル反力制御装置70は、コントローラ60からの指令値に応じてアクセルペダル操作反力を制御する。図4に示すように、アクセルペダル82には、リンク機構を介してサーボモータ80およびアクセルペダルストロークセンサ81が接続されている。サーボモータ80は、アクセルペダル反力制御装置70からの指令に応じてトルクと回転角とを制御し、運転者がアクセルペダル82を操作する際に発生する操作反力を任意に制御する。アクセルペダルストロークセンサ81は、リンク機構を介してサーボモータ80の回転角に変換されたアクセルペダル82のストローク量(操作量)Sを検出する。
The accelerator pedal reaction
なお、アクセルペダル反力制御を行わない場合の通常のアクセルペダル反力特性は、例えば、操作量Sが大きくなるほどアクセルペダル反力がリニアに大きくなるよう設定されている。通常のアクセルペダル反力特性は、例えばアクセルペダル82の回転中心に設けられたねじりバネ(不図示)のバネ力によって実現することができる。
Note that the normal accelerator pedal reaction force characteristic when the accelerator pedal reaction force control is not performed is set so that, for example, the accelerator pedal reaction force increases linearly as the operation amount S increases. The normal accelerator pedal reaction force characteristic can be realized by the spring force of a torsion spring (not shown) provided at the center of rotation of the
次に、第1の実施の形態による車両用運転操作補助装置1の動作を説明する。まず、その概要を説明する。
コントローラ60は、自車両周囲のリスクポテンシャルRPに基づいてアクセルペダル82に発生させる操作反力を制御し、リスクポテンシャルRPを運転者に伝達する。自車両が車線変更を行って反力制御の対象となる前方障害物が変化すると、アクセルペダル82に発生する操作反力も変化するため、運転者に違和感を与えてしまう可能性がある。
Next, the operation of the vehicular
The controller 60 controls the operation reaction force generated by the
そこで、車線変更前後のリスクポテンシャルRP、すなわち、自車線前方の先行車Aに対するリスクポテンシャルRPoと、隣接車線上の車両Bに対するリスクポテンシャルRPnextとを比較し、リスクポテンシャルRPの変化量が大きい場合にはアクセルペダル反力が緩やかに変化するように補正を行うことが考えられる。この場合、車線変更時のアクセルペダル反力増加を抑制して違和感を低減することはできる。しかしながら、車線変更後の先行車、すなわち隣接車線上の車両に対するリスク情報を運転者に速やかに伝達することは困難である。 Therefore, when the risk potential RP before and after the lane change, that is, the risk potential RPo for the preceding vehicle A in front of the own lane and the risk potential RPnext for the vehicle B on the adjacent lane are compared, It is conceivable to perform correction so that the accelerator pedal reaction force changes gradually. In this case, an uncomfortable feeling can be reduced by suppressing an increase in the accelerator pedal reaction force at the time of lane change. However, it is difficult to promptly transmit the risk information for the preceding vehicle after the lane change, that is, the vehicle on the adjacent lane, to the driver.
第1の実施の形態においては、運転意図推定装置100によって推定される運転者の運転意図、具体的には車線変更意図を利用することにより、車線変更によって反力制御の対象が切り替わる際に運転者に与える違和感を低減しながら、速やかな情報伝達を行う。さらに、運転意図推定装置100が運転意図を誤推定してしまう可能性を考慮して、運転意図推定結果と、状況に応じた運転者のアクセルペダル操作とから、反力制御の対象を切り換えるか否かを判断するようにする。
In the first embodiment, by using the driver's driving intention estimated by the driving
以下に、第1の実施の形態による車両用運転操作補助装置1の動作を、図5を用いて詳細に説明する。図5は、コントローラ60における運転操作補助制御プログラムの処理手順を示すフローチャートである。本処理内容は、一定間隔(例えば50msec)毎に連続的に行われる。
Below, operation | movement of the driving
ステップS101で、レーザレーダ10、前方カメラ20および車速センサ40によって検出される自車両周囲の走行環境を表す環境状態量を読み込む。具体的には、自車両と先行車(自車線先行車Aまたは隣接車線先行車B)との車間距離D、先行車速V2、自車速V1および自車両のレーン内横位置xを読み込む。
In step S101, an environmental state quantity representing the traveling environment around the host vehicle detected by the
ステップS102では、運転意図推定装置100による運転意図推定結果を読み込む。ここで、運転意図推定装置100によって実行される運転意図推定処理について図6のフローチャートを用いて説明する。図6に示す処理の処理内容は、一定間隔(例えば50msec)ごとに連続的に行われる。
In step S102, the driving intention estimation result by the driving
ステップS1021では、自車両の車両周囲状態、車両状態および運転操作量に関するデータを読み込む。具体的には、現在の自車両の車線内横位置x、自車両のヨー角ψおよび操舵角θrdを読み込む。図7に示すように、車線内横位置xは、自車線の車線中央線から自車両中心点Oまでの左右方向距離であり、ヨー角ψは、自車線の直進方向に対する自車両の回転角である。 In step S1021, data relating to the vehicle surrounding state, the vehicle state, and the driving operation amount of the host vehicle is read. Specifically, the current lateral position x of the host vehicle, the yaw angle ψ, and the steering angle θrd of the host vehicle are read. As shown in FIG. 7, the lateral position x in the lane is a lateral distance from the lane center line of the own lane to the own vehicle center point O, and the yaw angle ψ is the rotation angle of the own vehicle with respect to the straight direction of the own lane. It is.
ステップS1022では、複数の仮想ドライバと実際のドライバの運転操作量に関する近似度合を算出し、運転意図尤度を算出する。まず、複数の仮想ドライバの運転操作量Oidを算出する。ここでは、車線維持(LK)、右車線変更(LCR)および左車線変更(LCL)の運転意図を持つ3人の仮想ドライバを設定する。そして、それぞれの仮想ドライバがその運転意図を遂行するために必要な運転操作量Oidを算出する。ここでは、仮想ドライバが行う操舵操作の操舵角θidを、運転操作量Oidとして算出する。以下に、仮想ドライバの運転操作量Oidの算出方法を説明する。 In step S1022, the degree of approximation regarding the driving operation amount of the plurality of virtual drivers and the actual driver is calculated, and the driving intention likelihood is calculated. First, driving operation amounts Oid of a plurality of virtual drivers are calculated. Here, three virtual drivers with driving intentions of lane keeping (LK), right lane change (LCR), and left lane change (LCL) are set. Then, a driving operation amount Oid necessary for each virtual driver to fulfill its driving intention is calculated. Here, the steering angle θid of the steering operation performed by the virtual driver is calculated as the driving operation amount Oid. Hereinafter, a method for calculating the driving operation amount Oid of the virtual driver will be described.
(1)仮想ドライバの運転意図が車線維持の場合
仮想ドライバの操舵角θidを算出するために、まず仮想ドライバの運転意図が車線維持である場合の前方参照点LK(i)を設定し、前方参照点LK(i)の横位置p_lkを算出する。前方参照点LK(i)の個数は任意であるが、ここでは自車両の前後方向中心線上に2つの前方参照点LK1,LK2を設定した場合を例として説明する。図7に示すように、自車両中心点Oから前方参照点LK1,LK2までの距離px(i)は、例えばpx(1)=10m、px(2)=30mに設定する(px={10m、30m})。距離px(i)は、例えば自車速に応じて設定することもできる。
(1) When the driving intention of the virtual driver is lane keeping In order to calculate the steering angle θid of the virtual driver, first, the front reference point LK (i) when the driving intention of the virtual driver is lane keeping is set, and the front The lateral position p_lk of the reference point LK (i) is calculated. The number of the forward reference points LK (i) is arbitrary, but here, a case where two forward reference points LK1 and LK2 are set on the front-rear direction center line of the host vehicle will be described as an example. As shown in FIG. 7, the distance px (i) from the vehicle center point O to the forward reference points LK1, LK2 is set to px (1) = 10 m, px (2) = 30 m, for example (px = {10 m , 30m}). The distance px (i) can be set according to the vehicle speed, for example.
現在自車両が走行する車線の中央線から前方参照点LK(i)までの左右方向距離lat_pos(px(i))は、自車両のヨー角ψと前方地点LK(i)までの距離px(i)に依存し、例えば前方カメラからの画像信号に基づいて算出することができる。車線維持の場合の前方参照点LK(i)の横位置p_lk(px(i))は、以下の(式1)で表すことができる。
p_lk(px(i))=lat_pos(px(i)) i={1,...,n}・・・(式1)
ここで、n=2である。
The lateral distance lat_pos (px (i)) from the center line of the lane in which the host vehicle currently travels to the forward reference point LK (i) is the distance px (y) between the yaw angle ψ of the host vehicle and the forward point LK (i). Depending on i), for example, it can be calculated based on the image signal from the front camera. The lateral position p_lk (px (i)) of the forward reference point LK (i) in the case of lane keeping can be expressed by the following (Equation 1).
p_lk (px (i)) = lat_pos (px (i)) i = {1, ..., n} (Formula 1)
Here, n = 2.
前方参照点LK(i)の横位置p_lk(px(i))を用いて、車線維持の場合の仮想ドライバの操舵角θid_lkを以下の(式2)から算出することができる。
θid_lk=Σ{a(i)×p_lk(px(i))} ・・・(式2)
ここで、a(i)は前方参照点LK(i)における横位置p_lk(px(i))に重み付けをする重み付け係数であり、予め適切な値を設定しておく。
Using the lateral position p_lk (px (i)) of the forward reference point LK (i), the steering angle θid_lk of the virtual driver in the case of lane keeping can be calculated from the following (Equation 2).
θid_lk = Σ {a (i) × p_lk (px (i))} (Formula 2)
Here, a (i) is a weighting coefficient for weighting the lateral position p_lk (px (i)) at the forward reference point LK (i), and an appropriate value is set in advance.
(2)仮想ドライバの運転意図が右車線変更の場合
仮想ドライバの操舵角θidを算出するために、仮想ドライバの運転意図が右車線変更である場合の前方参照点LCR(i)を設定する。図7には、自車両の前方に2つの前方参照点LCR1,LCR2を設定した場合を例として示している。
(2) When the driving intention of the virtual driver is the right lane change In order to calculate the steering angle θid of the virtual driver, the forward reference point LCR (i) when the driving intention of the virtual driver is the right lane change is set. FIG. 7 shows an example in which two front reference points LCR1 and LCR2 are set in front of the host vehicle.
右車線変更の場合の前方参照点LCR(i)の横位置p_lcr(px(i))は、以下の(式3)で表すように、車線維持の場合の前方参照点LK(i)の左右方向距離lat_pos(px(i))にオフセット量lc_offset_lcrを加算して算出することができる。
p_lcr(px(i))=lat_pos(px(i))+lc_offset_lcr i={1,...,n}・・・(式3)
ここで、n=2である。オフセット量lc_offset_lcrは、右車線変更の場合の前方参照点LCR(i)の横位置p_lcr(px(i))を設定するために予め適切な値、例えばlc_offset_lcr=−1.75に設定する。
The lateral position p_lcr (px (i)) of the forward reference point LCR (i) in the case of changing the right lane is the left and right of the forward reference point LK (i) in the case of maintaining the lane, as expressed by the following (Equation 3). It can be calculated by adding the offset amount lc_offset_lcr to the direction distance lat_pos (px (i)).
p_lcr (px (i)) = lat_pos (px (i)) + lc_offset_lcr i = {1, ..., n} (Formula 3)
Here, n = 2. The offset amount lc_offset_lcr is set in advance to an appropriate value, for example, lc_offset_lcr = -1.75, in order to set the lateral position p_lcr (px (i)) of the forward reference point LCR (i) in the case of changing the right lane.
前方参照点LCR(i)の車線内横位置p_lcr(px(i))を用いて、右車線変更の場合の操舵角θid_lcrを以下の(式4)から算出することができる。
θid_lcr=Σ{a(i)×p_lcr(px(i))} ・・・(式4)
ここで、a(i)は前方参照点LCR(i)における車線内横位置p_lcr(px(i))に重み付けをする重み付け係数であり、予め適切な値を設定しておく。
Using the lateral position p_lcr (px (i)) in the lane of the forward reference point LCR (i), the steering angle θid_lcr in the case of changing the right lane can be calculated from the following (Equation 4).
θid_lcr = Σ {a (i) × p_lcr (px (i))} (Formula 4)
Here, a (i) is a weighting coefficient for weighting the lateral position p_lcr (px (i)) in the lane at the forward reference point LCR (i), and an appropriate value is set in advance.
(3)仮想ドライバの運転意図が左車線変更の場合
仮想ドライバの操舵角θidを算出するために、仮想ドライバの運転意図が左車線変更である場合の前方参照点LCL(i)を設定する。図7には、自車両の前方に2つの前方参照点LCL1,LCL2を設定した場合を例として示している。
(3) When the driving intention of the virtual driver is the left lane change In order to calculate the steering angle θid of the virtual driver, the forward reference point LCL (i) when the driving intention of the virtual driver is the left lane change is set. FIG. 7 shows an example in which two front reference points LCL1 and LCL2 are set in front of the host vehicle.
左車線変更の場合の前方参照点LCL(i)の横位置p_lcl(px(i))は、以下の(式5)で表すように、車線維持の場合の前方参照点LK(i)の左右方向距離lat_pos(px(i))にオフセット量lc_offset_lclを加算して算出することができる。
p_lcl(px(i))=lat_pos(px(i))+lc_offset_lcl i={1,...,n}・・・(式5)
ここで、n=2である。オフセット量lc_offset_lclは、左車線変更の場合の前方参照点LCL(i)の横位置p_lcl(px(i))を設定するために予め適切な値、例えばlc_offset_lcl=1.75に設定する。
The lateral position p_lcl (px (i)) of the forward reference point LCL (i) in the case of the left lane change is expressed by the left and right of the forward reference point LK (i) in the case of lane keeping, as expressed by the following (Equation 5). It can be calculated by adding the offset amount lc_offset_lcl to the direction distance lat_pos (px (i)).
p_lcl (px (i)) = lat_pos (px (i)) + lc_offset_lcl i = {1, ..., n} (Formula 5)
Here, n = 2. The offset amount lc_offset_lcl is set in advance to an appropriate value, for example, lc_offset_lcl = 1.75, in order to set the lateral position p_lcl (px (i)) of the forward reference point LCL (i) when changing the left lane.
前方参照点LCL(i)の車線内横位置p_lcl(px(i))を用いて、左車線変更の場合の仮想ドライバの操舵角θid_lclを以下の(式6)から算出することができる。
θid_lcl=Σ{a(i)×p_lcl(px(i))} ・・・(式6)
ここで、a(i)は前方参照点LCL(i)における車線内横位置p_lcl(px(i))に重み付けをする重み付け係数であり、予め適切な値を設定しておく。
Using the lateral position p_lcl (px (i)) in the lane of the forward reference point LCL (i), the steering angle θid_lcl of the virtual driver in the case of changing the left lane can be calculated from the following (Equation 6).
θid_lcl = Σ {a (i) × p_lcl (px (i))} (Expression 6)
Here, a (i) is a weighting coefficient for weighting the lateral position p_lcl (px (i)) in the lane at the forward reference point LCL (i), and an appropriate value is set in advance.
つぎに、各運転意図における仮想ドライバの運転操作量Oidと、ステップS1021で検出した実際のドライバの運転操作量Ordとを用いて、仮想ドライバの運転操作量近似度合Pidを算出する。ここでは、運転意図が車線維持の場合、右車線変更の場合、および左車線変更の場合の近似度合Pid_lk, Pid_lcr, Pid_lclをまとめてPidで表す。同様に、運転意図が車線維持の場合、右車線変更の場合、および左車線変更の場合の仮想ドライバの操舵角θid_lk, θid_lcr, θid_lclをまとめてθidで表す。 Next, the driving operation amount approximation degree Pid of the virtual driver is calculated using the driving operation amount Oid of the virtual driver for each driving intention and the actual driving operation amount Ord of the driver detected in step S1021. Here, the degree of approximation Pid_lk, Pid_lcr, and Pid_lcl when the driving intention is lane keeping, right lane change, and left lane change are collectively expressed as Pid. Similarly, the steering angles θid_lk, θid_lcr, θid_lcl of the virtual driver when the driving intention is lane keeping, right lane change, and left lane change are collectively expressed as θid.
仮想ドライバ運転操作量近似度合Pidは、実際のドライバの操舵角θrdを平均値、所定値ρrdを標準偏差とする正規分布に対して、仮想ドライバの操舵角θidの正規化(規準化)値の対数確率として、以下の(式7)から算出することができる。
Pid=log{Probn((θid−θrd)/ρrd)} ・・・(式7)
ここで、Probnは、与えられた標本が、正規分布で表される母集団から観測される確率を計算するための確率密度変換関数である。
The virtual driver driving operation amount approximation degree Pid is a normalized (normalized) value of the steering angle θid of the virtual driver with respect to a normal distribution in which the steering angle θrd of the actual driver is an average value and the predetermined value ρrd is a standard deviation. The log probability can be calculated from the following (Equation 7).
Pid = log {Probn ((θid−θrd) / ρrd)} (Expression 7)
Here, Probn is a probability density conversion function for calculating the probability that a given sample is observed from a population represented by a normal distribution.
このように、(式7)を用いて車線維持の場合の近似度合Pid_lk、右車線変更の場合の近似度合Pid_lcr、および左車線変更の場合の近似度合Pid_lclをそれぞれ算出する。ここで、(式8)に示すように、右車線変更の場合の近似度合Pid_lcrおよび左車線変更の場合の近似度合Pic_lclの最大値を、車線変更の場合の近似度合Pid_lcとして設定する。
Pid_lc=max{Pid_lcr, Pid_lcl} ・・・(式8)
なお、車線維持の場合の近似度合Pid_lkは、実際のドライバが車線維持をする尤度(車線維持尤度Pr(LK))を表し、車線変更の場合の近似度合Pid_lcは、実際のドライバが車線変更をする尤度(車線変更尤度Pr(LC))を表す。このようにして実際のドライバの運転意図尤度を算出した後、ステップS1023へ進む。
As described above, the approximate degree Pid_lk in the case of maintaining the lane, the approximate degree Pid_lcr in the case of changing the right lane, and the approximate degree Pid_lcl in the case of changing the left lane are calculated using (Equation 7). Here, as shown in (Equation 8), the maximum values of the approximate degree Pid_lcr in the case of the right lane change and the approximate degree Pic_lcl in the case of the left lane change are set as the approximate degree Pid_lc in the case of the lane change.
Pid_lc = max {Pid_lcr, Pid_lcl} (Formula 8)
Note that the approximate degree Pid_lk in the case of lane maintenance represents the likelihood that the actual driver will maintain the lane (lane maintenance likelihood Pr (LK)), and the approximate degree Pid_lc in the case of lane change will be the actual driver's lane This represents the likelihood of changing (lane change likelihood Pr (LC)). After calculating the actual driving intention likelihood of the driver in this way, the process proceeds to step S1023.
ステップS1023では、ステップS1022で算出した車線維持尤度Pr(LK)および車線変更尤度Pr(LC)を用いて、以下の(式9)から車線変更意図スコアScを算出する。
(式9)で算出される車線変更意図スコアScは、0〜1の間で連続的に変化し、車線変更の確信度(確率)が車線維持の確信度よりも相対的に高いほど大きな値をとる。例えば車線変更と車線維持の確信度が50:50のときに、スコアSc=0.5となり、車線変更の確信度が100%のときに、スコアSc=1となる。 The lane change intention score Sc calculated by (Equation 9) continuously changes between 0 and 1, and the larger the lane change certainty (probability) is relatively higher than the lane maintenance certainty. Take. For example, when the certainty of lane change and lane maintenance is 50:50, the score Sc = 0.5, and when the certainty of lane change is 100%, the score Sc = 1.
つづくステップS1024では、ステップS1023で算出された車線変更意図スコアScを用いて実際のドライバの運転意図を推定する。具体的には、車線変更意図スコアScを車線変更意図推定しきい値Tと比較する。車線変更意図推定しきい値Tは、車線維持中に車線変更と誤って推定しまう頻度と、車線変更意図を正しく推定する頻度のバランスを考慮して設定される。一般的には、車線変更意図推定しきい値T=0.5程度に設定する。Sc>Tであれば運転意図が車線変更であると推定する。一方、Sc≦Tであれば運転意図が車線維持であると推定する。 In subsequent step S1024, an actual driver's driving intention is estimated using the lane change intention score Sc calculated in step S1023. Specifically, the lane change intention score Sc is compared with the lane change intention estimation threshold T. The lane change intention estimation threshold T is set in consideration of the balance between the frequency of erroneously estimating a lane change while maintaining the lane and the frequency of correctly estimating the lane change intention. Generally, the lane change intention estimation threshold value T is set to about 0.5. If Sc> T, it is estimated that the driving intention is a lane change. On the other hand, if Sc ≦ T, it is estimated that the driving intention is lane keeping.
ステップS1025では、ステップS1024で推定した実際のドライバの運転意図の推定結果をコントローラ60に出力する。
このように運転意図推定装置100で推定された運転意図推定結果をステップS102で読み込んだ後、ステップS103へ進む。
In step S1025, the actual driver's driving intention estimation result estimated in step S1024 is output to the controller 60.
After the driving intention estimation result estimated by the driving
ステップS103では、ステップS101で読み込んだ走行環境に基づいて、自車両周囲のリスクポテンシャルRPを算出する。ここでは、自車両周囲のリスクポテンシャルRPを算出するために、先行車に対する余裕時間TTCと車間時間THWとを算出する。 In step S103, the risk potential RP around the host vehicle is calculated based on the travel environment read in step S101. Here, in order to calculate the risk potential RP around the host vehicle, a margin time TTC and an inter-vehicle time THW for the preceding vehicle are calculated.
余裕時間TTCは、先行車に対する現在の自車両の接近度合を示す物理量である。余裕時間TTCは、現在の走行状況が継続した場合、つまり自車速V1、先行車速V2および相対車速Vr(Vr=V2−V1)が一定の場合に、何秒後に車間距離Dがゼロとなり自車と先行車両とが接触するかを示す値である。余裕時間TTCは、以下の(式10)により求められる。
TTC=−D/Vr ・・・(式10)
The margin time TTC is a physical quantity indicating the current degree of proximity of the host vehicle with respect to the preceding vehicle. The allowance time TTC is the number of seconds after which the inter-vehicle distance D becomes zero when the current traveling state continues, that is, when the host vehicle speed V1, the preceding vehicle speed V2, and the relative vehicle speed Vr (Vr = V2-V1) are constant. And a value indicating whether or not the preceding vehicle is in contact. The margin time TTC is obtained by the following (Equation 10).
TTC = −D / Vr (Equation 10)
余裕時間TTCの値が小さいほど、先行車への接触が緊迫し、先行車への接近度合が大きいことを意味している。例えば先行車への接近時には、余裕時間TTCが4秒以下となる前に、ほとんどの運転者が減速行動を開始することが知られている。 The smaller the margin time TTC value, the closer the contact with the preceding vehicle, and the greater the degree of approach to the preceding vehicle. For example, when approaching a preceding vehicle, it is known that most drivers start a deceleration action before the margin time TTC becomes 4 seconds or less.
車間時間THWは、自車両が先行車に追従走行している場合に、想定される将来の先行車の車速変化による余裕時間TTCへの影響度合、つまり相対車速Vrが変化すると仮定したときの影響度合を示す物理量である。車間時間THWは、以下の(式11)で表される。
THW=D/V1 ・・・(式11)
The inter-vehicle time THW is an effect when it is assumed that the degree of influence on the margin time TTC due to a change in the vehicle speed of the assumed vehicle ahead, that is, the relative vehicle speed Vr changes when the host vehicle is following the preceding vehicle. It is a physical quantity indicating the degree. The inter-vehicle time THW is expressed by the following (formula 11).
THW = D / V1 (Formula 11)
車間時間THWは、車間距離Dを自車速V1で除したものであり、先行車の現在位置に自車両が到達するまでの時間を示す。この車間時間THWが大きいほど、周囲の環境変化に対する予測影響度合が小さくなる。つまり、車間時間THWが大きい場合には、もしも将来に先行車の車速が変化しても、先行車までの接近度合には大きな影響を与えず、余裕時間TTCはあまり大きく変化しないことを示す。なお、自車両が先行車に追従し、自車速V1=先行車速V2である場合は、(式11)において自車速V1の代わりに先行車速V2を用いて車間時間THWを算出することもできる。 The inter-vehicle time THW is obtained by dividing the inter-vehicle distance D by the own vehicle speed V1, and indicates the time until the own vehicle reaches the current position of the preceding vehicle. The greater the inter-vehicle time THW, the smaller the predicted influence level with respect to the surrounding environmental changes. That is, when the inter-vehicle time THW is large, even if the vehicle speed of the preceding vehicle changes in the future, the degree of approach to the preceding vehicle is not greatly affected, and the margin time TTC does not change so much. When the own vehicle follows the preceding vehicle and the own vehicle speed V1 = the preceding vehicle speed V2, the inter-vehicle time THW can be calculated using the preceding vehicle speed V2 instead of the own vehicle speed V1 in (Equation 11).
そして、算出した余裕時間TTCと車間時間THWとを用いて先行車に対するリスクポテンシャルRPを算出する。先行車に対するリスクポテンシャルRPは、以下の(式12)を用いて算出することができる。
RP=a/THW+b/TTC ・・・(式12)
Then, the risk potential RP for the preceding vehicle is calculated using the calculated margin time TTC and the inter-vehicle time THW. The risk potential RP for the preceding vehicle can be calculated using the following (Equation 12).
RP = a / THW + b / TTC (Formula 12)
(式12)に示すように、リスクポテンシャルRPは、余裕時間TTCと車間時間THWとから連続的に表現される物理量である。ここで、a、bは、車間時間THWおよび余裕時間TTCにそれぞれ適切な重み付けをするための定数であり、予め適切な値を設定しておく。定数a、bは、例えばa=1,b=8(a<b)に設定する。 As shown in (Formula 12), the risk potential RP is a physical quantity that is continuously expressed from the margin time TTC and the inter-vehicle time THW. Here, a and b are constants for appropriately weighting the inter-vehicle time THW and the margin time TTC, and appropriate values are set in advance. The constants a and b are set to, for example, a = 1 and b = 8 (a <b).
図8(a)〜(c)に、自車両が車線変更を行う際の走行状況、車線内横位置xの時系列変化、および先行車のリスクポテンシャルRPの時系列変化を示す。ここでは図8(a)に示すように、車線内横位置xは、自車両が現在存在する車線の中心線を0として左側を正の値、右側を負の値で表す。 FIGS. 8A to 8C show the driving situation when the host vehicle changes lanes, the time series change of the lateral position x in the lane, and the time series change of the risk potential RP of the preceding vehicle. Here, as shown in FIG. 8A, the lateral position x in the lane is represented by a positive value on the left side and a negative value on the right side with the center line of the lane in which the host vehicle currently exists as 0.
図8(a)に示すように自車両が右側の車線に車線変更を行っていく場合は、図8(b)に示すように車線内横位置xが小さくなっていく。自車両がレーンマーカをまたいで隣接車線に移動すると、車線内横位置xは車線変更後の隣接車線内の値が検出される。そのため、図8(b)に示すように自車両がレーンマーカをまたぐ前後では車線内横位置xの絶対値が大きく、レーンマーカをまたいだ時点tbで車線内横位置xの符号が逆転する。この時間tbで、実際に車線変更が実行されたと判断する。 When the host vehicle changes lanes to the right lane as shown in FIG. 8 (a), the lateral position x in the lane becomes smaller as shown in FIG. 8 (b). When the host vehicle moves to the adjacent lane across the lane marker, the value in the adjacent lane after the lane change is detected as the lateral position x in the lane. Therefore, as shown in FIG. 8B, the absolute value of the lateral position x in the lane is large before and after the host vehicle crosses the lane marker, and the sign of the lateral position x in the lane is reversed at the time tb when the vehicle crosses the lane marker. At this time tb, it is determined that the lane change has actually been executed.
コントローラ60は、図8(c)に破線で示すように、時間tbまでは自車線先行車Aを対象としてリスクポテンシャルRPoを算出し、時間tb以降は隣接車線先行車Bを対象としてリスクポテンシャルRPnextを算出する。ただし、運転意図推定装置100によって車線変更意図が推定された場合は、車線変更意図の推定時点taで制御対象を切り換える。すなわち、図8(c)に実線で示すように、時間taまでは自車線先行車Aを対象としてリスクポテンシャルRPoを算出し、時間ta以降は隣接車線先行車Bを対象としてリスクポテンシャルRPnextを算出する。
As shown by a broken line in FIG. 8C, the controller 60 calculates the risk potential RPo for the preceding lane vehicle A until the time tb, and the risk potential RPnext for the adjacent lane vehicle B after the time tb. Is calculated. However, when the lane change intention is estimated by the driving
ステップ104では、アクセルペダルストロークセンサ81によって検出されるアクセルペダル82の操作量Sを読み込む。ステップS105では、ステップS103で算出したリスクポテンシャルRPに基づいて、アクセルペダル反力指令値FAを算出する。まず、リスクポテンシャルRPに応じた反力増加量ΔFを算出する。
In
図9に、先行車に対するリスクポテンシャルRPと反力増加量ΔFとの関係を示す。図9に示すように、リスクポテンシャルRPが最小値RPmin以下の場合は、反力増加量ΔFを0とする。これは、自車両周囲のリスクポテンシャルRPが非常に小さいときにアクセルペダル反力FAを増加することによって、運転者に煩わしさを与えてしまうことを避けるためである。最小値RPminは、予め適切な値を設定しておく。 FIG. 9 shows the relationship between the risk potential RP for the preceding vehicle and the reaction force increase amount ΔF. As shown in FIG. 9, when the risk potential RP is less than or equal to the minimum value RPmin, the reaction force increase amount ΔF is set to zero. This is to avoid annoying the driver by increasing the accelerator pedal reaction force FA when the risk potential RP around the host vehicle is very small. As the minimum value RPmin, an appropriate value is set in advance.
リスクポテンシャルRPが最小値RPminを超える領域では、リスクポテンシャルRPに応じて反力増加量ΔFが指数関数的に増加するように設定する。反力増加量ΔFは、以下の(式13)で表される。
ΔF=k・RPn ・・・(式13)
ここで、定数k、nはそれぞれ車種等によって異なり、ドライブシミュレータや実地試験によって取得される結果に基づいて、リスクポテンシャルRPを効果的に反力増加量ΔFに変換できるように予め適切に設定しておく。
In the region where the risk potential RP exceeds the minimum value RPmin, the reaction force increase amount ΔF is set to increase exponentially according to the risk potential RP. The reaction force increase amount ΔF is expressed by the following (formula 13).
ΔF = k · RP n (Expression 13)
Here, the constants k and n are different depending on the vehicle type and the like, and are appropriately set in advance so that the risk potential RP can be effectively converted into the reaction force increase amount ΔF based on the results obtained by a drive simulator or a field test. Keep it.
さらに、(式13)に従って算出した反力増加量ΔFを、アクセルペダル操作量Sに応じた通常の反力特性に加算することにより、アクセルペダル反力指令値FAを算出する。 Further, the accelerator pedal reaction force command value FA is calculated by adding the reaction force increase amount ΔF calculated according to (Equation 13) to the normal reaction force characteristic corresponding to the accelerator pedal operation amount S.
ステップS106では、車線変更意図推定時のペダル反力補正制御(推定時遅延制御)が実行中であるか否か、すなわち推定時遅延制御フラグCCflag=1か否かを判定する。推定時遅延制御が実行されていない場合は、ステップS107へ進む。推定時遅延制御が実行中の場合は、ステップS121へ進む。 In step S106, it is determined whether or not pedal reaction force correction control (estimation delay control) at the time of lane change intention estimation is being executed, that is, whether or not the estimation delay control flag CCflag = 1. If the estimation delay control is not executed, the process proceeds to step S107. If the estimation delay control is being executed, the process proceeds to step S121.
ステップS107では、ステップS102で読み込んだ運転意図推定結果が車線変更意図であるか否かを判定する。車線変更意図が推定されなかった場合でも、自車両が実際に車線変更を行った場合はステップS107が肯定判定される。 In step S107, it is determined whether or not the driving intention estimation result read in step S102 is a lane change intention. Even when the intention to change the lane is not estimated, if the host vehicle actually changes the lane, the determination in step S107 is affirmative.
ステップS108では、車線変更意図が推定されたときのシーンを決定する。具体的には、現在の制御対象である自車線先行車Aに対するリスクポテンシャルRPoと将来の制御対象である隣接車線先行車Bに対するリスクポテンシャルRPnextとの差、および運転者のアクセルペダル操作に基づいて、自車両の走行状況および走行状況に応じた反力補正方法を決定する。そこで、図10に示すように、自車線先行車Aに対するリスクポテンシャルRPoと隣接車線先行車Bに対するリスクポテンシャルRPnextとの差、およびアクセルペダル操作に基づいて、自車両の走行状況をシーン1からシーン4に分類する。
In step S108, the scene when the intention to change lanes is estimated is determined. Specifically, based on the difference between the risk potential RPo for the current lane preceding vehicle A that is the current control target and the risk potential RPnext for the adjacent lane leading vehicle B that is the future control target, and the driver's accelerator pedal operation Then, the traveling condition of the host vehicle and the reaction force correction method according to the traveling condition are determined. Therefore, as shown in FIG. 10, based on the difference between the risk potential RPo for the preceding vehicle A and the risk potential RPnext for the adjacent preceding vehicle B, and the accelerator pedal operation, the driving situation of the own vehicle is changed from the
(1)シーン1
図11(a)(b)に示すように、車線変更意図推定時点taにおいて隣接車線先行車B1,B2に対するリスクポテンシャルRPnextが自車線先行車Aに対するリスクポテンシャルRPoよりも小さい、またはRPnextとRPoとの差が所定範囲内で同等とみなせる場合で、かつアクセルペダル82が戻し方向に操作されている場合を、シーン1とする。
(1)
As shown in FIGS. 11A and 11B, the risk potential RPnext for the adjacent lane preceding vehicles B1 and B2 is smaller than the risk potential RPo for the own lane preceding vehicle A at the lane change intention estimation time ta, or RPnext and RPo. A
(2)シーン2
図13(a)(b)に示すように、車線変更意図推定時点taにおいて隣接車線先行車B1,B2に対するリスクポテンシャルRPnextが自車線先行車Aに対するリスクポテンシャルRPoよりも大きい場合で、かつアクセルペダル82が戻し方向に操作されている場合を、シーン2とする。
(2)
As shown in FIGS. 13A and 13B, when the lane change intention estimation time point ta, the risk potential RPnext for the adjacent lane preceding vehicle B1, B2 is larger than the risk potential RPo for the own lane preceding vehicle A, and the accelerator pedal A case where 82 is operated in the return direction is referred to as a
(3)シーン3
図15(a)(b)に示すように、車線変更意図推定時点taにおいて隣接車線先行車B1,B2に対するリスクポテンシャルRPnextが自車線先行車Aに対するリスクポテンシャルRPoよりも小さい場合で、かつアクセルペダル82が踏み込み方向に操作、あるいは保持されている場合を、シーン3とする。
(3)
As shown in FIGS. 15A and 15B, when the lane change intention estimation time point ta, the risk potential RPnext for the adjacent lane preceding vehicle B1, B2 is smaller than the risk potential RPo for the own lane preceding vehicle A, and the accelerator pedal A
(4)シーン4
図17(a)(b)に示すように、車線変更意図推定時点taにおいて隣接車線先行車B1,B2に対するリスクポテンシャルRPnextが自車線先行車Aに対するリスクポテンシャルRPoよりも大きい、またはRPnextとRPoとの差が所定範囲内で同等とみなせる場合で、かつアクセルペダル82が踏み込み方向に操作、あるいは保持されている場合を、シーン4とする。
(4) Scene 4
As shown in FIGS. 17A and 17B, the risk potential RPnext for the adjacent lane preceding vehicles B1 and B2 is larger than the risk potential RPo for the own lane preceding vehicle A at the lane change intention estimation time ta, or RPnext and RPo. A scene 4 is defined as a case where the difference between the two is considered to be equivalent within a predetermined range and the
つぎに、自車両の走行状況シーンに従って、反力補正方法を決定する。図19に示すように、シーン1およびシーン4では制御対象が自車線先行車Aから隣接車線先行車Bに切り替わるときにアクセルペダル反力を遅く変化させる。すなわち、制御対象の切り替えをゆっくりと行う。シーン2およびシーン3では、制御対象が切り替わるときにアクセルペダル反力を早く変化させる。すなわち、制御対象の切り替えを速やかに行う。以下に、各シーンにおいてアクセルペダル反力指令値FAをどのように補正するかを説明する。なお、以下では補正後のアクセルペダル反力指令値FAをFAcと表す。
Next, a reaction force correction method is determined according to the traveling situation scene of the host vehicle. As shown in FIG. 19, in the
(1)シーン1
図11(a)(b)に示すようなシーン1においては、制御対象が切り替わる車線変更意図推定時点taからアクセルペダル反力を遅く変化させる。これにより、とくに隣接車線先行車B1,B2に対するリスクポテンシャルRPnextが自車線先行車Aに対するリスクポテンシャルRPoよりも小さい場合に、自車線先行車Aと自車両との距離の調整を行いやすくする。
(1)
In the
具体的には、図12(a)に示すように、車線変更意図推定時点taで制御対象が切り替わった後、所定時間(反力保持時間)は自車線先行車Aを対象としたアクセルペダル反力指令値FAcを保持する。反力保持時間が経過してからは、隣接車線先行車B1、B2に対するリスクポテンシャルRPnextに応じてアクセルペダル反力指令値FAcを算出し、隣接車線先行B1,B2を対象としたアクセルペダル反力制御を開始する。RPnext≦RPoであるので、アクセルペダル反力指令値FAcは速やかに低下する。 Specifically, as shown in FIG. 12 (a), after the object to be controlled is switched at the lane change intention estimation time ta, the predetermined time (reaction force holding time) is the accelerator pedal reaction for the preceding vehicle A in the own lane. The force command value FAc is held. After the reaction force holding time has elapsed, the accelerator pedal reaction force command value FAc is calculated according to the risk potential RPnext for the adjacent lane preceding vehicles B1 and B2, and the accelerator pedal reaction force for the adjacent lane leading vehicles B1 and B2 is calculated. Start control. Since RPnext ≦ RPo, the accelerator pedal reaction force command value FAc quickly decreases.
なお、アクセルペダル反力を保持する反力保持時間は、隣接車線先行車B1,B2に対するリスクポテンシャルRPnextが大きいほど大きくなるように設定する。 The reaction force holding time for holding the accelerator pedal reaction force is set so as to increase as the risk potential RPnext for the adjacent lane preceding vehicles B1 and B2 increases.
(2)シーン2
図13(a)(b)に示すようなシーン2においては、制御対象が切り替わる車線変更意図推定時点taからアクセルペダル反力を早く変化させる。これにより、例えば道路の合流地点で隣接車線に割り込むような状況において、隣接車線上の車両に対するリスクが高いという情報を早い段階で運転者に伝えるようにする。
(2)
In the
具体的には、図14(a)に示すように、車線変更意図推定時点taで制御対象が切り替わるとすぐに、隣接車線先行車B1、B2に対するリスクポテンシャルRPnextに応じてアクセルペダル反力指令値FAcを算出し、隣接車線先行B1,B2を対象としたアクセルペダル反力制御を開始する。 Specifically, as shown in FIG. 14A, as soon as the control object is switched at the lane change intention estimation time ta, the accelerator pedal reaction force command value according to the risk potential RPnext for the adjacent lane preceding vehicles B1 and B2. FAc is calculated, and accelerator pedal reaction force control for adjacent lane leaders B1 and B2 is started.
(3)シーン3
図15(a)(b)に示すようなシーン3においては、制御対象が切り替わる車線変更意図推定時点taからアクセルペダル反力を早く変化させる。これにより、例えば道路の合流地点で隣接車線に割り込むような状況において隣接車線上の車両に対するリスク情報を早い段階で運転者に伝え、スムーズな運転操作を実現するようにする。
(3)
In the
具体的には、図16(a)に示すように、車線変更意図推定時点taで制御対象が切り替わるとすぐに、隣接車線先行車B1、B2に対するリスクポテンシャルRPnextに応じてアクセルペダル反力指令値FAcを算出し、隣接車線先行B1,B2を対象としたアクセルペダル反力制御を開始する。 Specifically, as shown in FIG. 16A, as soon as the control object is switched at the lane change intention estimation time ta, the accelerator pedal reaction force command value according to the risk potential RPnext for the adjacent lane preceding vehicles B1 and B2. FAc is calculated, and accelerator pedal reaction force control for adjacent lane leaders B1 and B2 is started.
(4)シーン4
図17(a)(b)に示すようなシーン4においては、制御対象が切り替わる車線変更意図推定時点taからアクセルペダル反力を遅く変化させる。これにより、とくに隣接車線先行車B1,B2に対するリスクポテンシャルRPnextが自車線先行車Aに対するリスクポテンシャルRPoよりも大きい場合に、アクセルペダル反力の大きな変化を抑制する。
(4) Scene 4
In the scene 4 as shown in FIGS. 17A and 17B, the accelerator pedal reaction force is changed slowly from the lane change intention estimation time ta at which the control object is switched. Thereby, especially when the risk potential RPnext for the adjacent lane preceding vehicle B1, B2 is larger than the risk potential RPo for the own lane preceding vehicle A, a large change in the accelerator pedal reaction force is suppressed.
具体的には、図18(a)に示すように、車線変更意図推定時点taで制御対象が切り替わった後、所定時間(反力保持時間)は自車線先行車Aを対象としたアクセルペダル反力指令値FAcを保持する。反力保持時間が経過してからは、隣接車線先行車B1、B2に対するリスクポテンシャルRPnextに応じてアクセルペダル反力指令値FAcを算出し、隣接車線先行B1,B2を対象としたアクセルペダル反力制御を開始する。RPnext≧RPoであるので、アクセルペダル反力指令値FAcは速やかに増加する。 Specifically, as shown in FIG. 18 (a), after the object to be controlled is switched at the lane change intention estimation time ta, the predetermined time (reaction force holding time) is the accelerator pedal reaction for the preceding vehicle A in the own lane. The force command value FAc is held. After the reaction force holding time has elapsed, the accelerator pedal reaction force command value FAc is calculated according to the risk potential RPnext for the adjacent lane preceding vehicles B1 and B2, and the accelerator pedal reaction force for the adjacent lane leading vehicles B1 and B2 is calculated. Start control. Since RPnext ≧ RPo, the accelerator pedal reaction force command value FAc increases rapidly.
なお、アクセルペダル反力を保持する反力保持時間は、隣接車線先行車B1,B2に対するリスクポテンシャルRPnextが大きいほど大きくなるように設定する。
つづくステップS109では、ステップS108で決定した走行状況シーンがシーン1またはシーン4であり、制御対象の切り替えを遅くするか否か、すなわちアクセルペダル反力の推定時遅延制御を行うか否かを判定する。
The reaction force holding time for holding the accelerator pedal reaction force is set so as to increase as the risk potential RPnext for the adjacent lane preceding vehicles B1 and B2 increases.
In step S109, it is determined whether the driving situation scene determined in step S108 is
ステップS109が肯定判定されるとステップS110へ進み、車線変更意図推定時の遅延制御開始を示すフラグCCflag=1にセットする。ステップS111では、自車両の走行状況シーンに応じて、上述したようにアクセルペダル反力指令値FAを補正する。 If an affirmative determination is made in step S109, the process proceeds to step S110, and a flag CCflag = 1 indicating the start of delay control at the time of lane change intention estimation is set. In step S111, the accelerator pedal reaction force command value FA is corrected as described above according to the traveling situation scene of the host vehicle.
一方、ステップS107またはS109が否定判定されて車線変更意図推定時の遅延制御を行わない場合は、ステップS112へ進み、ステップS105で算出したアクセルペダル反力指令値FAをそのまま制御用の反力指令値FAcとして設定する。 On the other hand, if a negative determination is made in step S107 or S109 and the delay control at the time of lane change intention estimation is not performed, the process proceeds to step S112, and the accelerator pedal reaction force command value FA calculated in step S105 is directly used as a reaction force command for control. Set as value FAc.
ステップS106で車線変更意図推定時の遅延制御が実行中であると判定されると、ステップS121へ進む。ステップS121では、現在実行中の推定時遅延制御を解除するか否かを判定する。具体的には、以下の(a)〜(c)のいずれかの状況が検出された場合に、推定時遅延制御を解除する。
(a)車線変更後の先行車に対するリスクポテンシャルの時間当たりの増加量(増加率)ΔRPvが所定値ΔRPvoを超える場合。
(b)運転者のアクセルペダル踏み込み速度ACCvが所定値ACCvoを超える場合。
(c)車線変更後の先行車に対するリスクポテンシャルRPが所定の最大値RPmaxを超える場合。
If it is determined in step S106 that the delay control at the time of estimating the lane change is being executed, the process proceeds to step S121. In step S121, it is determined whether to cancel the currently executed estimation delay control. Specifically, when any one of the following situations (a) to (c) is detected, the estimation delay control is canceled.
(A) The amount of increase (increase rate) ΔRPv per hour of the risk potential for the preceding vehicle after the lane change exceeds a predetermined value ΔRPvo.
(B) When the accelerator pedal depression speed ACCv of the driver exceeds a predetermined value ACCvo.
(C) The risk potential RP for the preceding vehicle after the lane change exceeds a predetermined maximum value RPmax.
状況(a)については、例えば車線変更後の先行車が急減速をした場合等への対応である。状況(b)については、運転者が大きなペダル反力の発生を予測してアクセルペダル82を勢いよく踏み込んだ場合等への対応である。アクセルペダル踏み込み速度ACCvは、例えばアクセルペダルストロークセンサ81によって検出されるストローク量Sから算出することができる。状況(c)については、リスクポテンシャルRPが非常に大きい場合には、その情報を即座に伝えるためである。
The situation (a) corresponds to, for example, a case where the preceding vehicle after the lane change suddenly decelerates. The situation (b) corresponds to the case where the driver predicts the occurrence of a large pedal reaction force and depresses the
推定時遅延制御を解除する場合は、ステップS122へ進み、推定時遅延制御解除を示すフラグCCflag=0にセットする。ステップS123では、ステップS105で算出したアクセルペダル反力指令値FAをそのまま制御用の反力指令値FAcとして設定する。 When canceling the estimation delay control, the process proceeds to step S122, and the flag CCflag = 0 indicating cancellation of the estimation delay control is set. In step S123, the accelerator pedal reaction force command value FA calculated in step S105 is set as it is as a reaction force command value FAc for control.
一方、推定時遅延制御を継続する場合は、ステップS111へ進み、推定時遅延制御を開始した時点でのシーンに応じたアクセルペダル反力指令値FAcを算出し、隣接車線先行車Bを対象とした反力制御に移行していく。 On the other hand, if the delay control at the time of estimation is continued, the process proceeds to step S111, the accelerator pedal reaction force command value FAc corresponding to the scene at the time when the delay control at the time of estimation is started is calculated, and the adjacent lane preceding vehicle B is targeted. Will shift to the reaction force control.
ステップS124では、ステップS111、S112またはS123で算出した制御用反力指令値FAcを、アクセルペダル反力制御装置70へ出力する。アクセルペダル反力制御装置70は、コントローラ60から入力された指令に従ってサーボモータ80を制御する。これにより、今回の処理を終了する。
In step S124, the control reaction force command value FAc calculated in step S111, S112 or S123 is output to the accelerator pedal reaction
次に、車両用運転操作補助装置1の作用を説明する。
シーン1においては、図12(a)に示すように車線変更意図推定時点taまでは、自車線先行車Aを対象としたアクセルペダル反力指令値FAcが発生する。自車両が実際に車線変更を実行するタイミングtbよりも早い時点taで制御対象が切り替わるので、時点taからアクセルペダル反力指令値FAcは実線で示すように急に低下する。
Next, the operation of the vehicle driving
In the
上述したようにシーン1に対応する推定時遅延制御を行うことにより、車線変更時点taから隣接車線先行車B1またはB2に対するリスクポテンシャルRPnextに応じた反力保持時間が経過するまで、アクセルペダル反力指令値FAcが保持される。反力保持時間が経過してからは、隣接車線先行車B1,B2に対するリスクポテンシャルRPnextに応じた値までアクセルペダル反力指令値FAcが徐々に低下する。
By performing the estimation delay control corresponding to the
シーン2においては、図14(a)に示すように車線変更意図推定時点taまでは、自車線先行車Aを対象としたアクセルペダル反力指令値FAcが発生する。自車両が実際に車線変更を実行するタイミングtbよりも早い時点taで制御対象が切り替わり、時点taから実線で示すように、アクセルペダル反力指令値FAcは隣接車線先行車B1、B2に対するリスクポテンシャルRPnextに応じた値まで速やかに増加する。
In the
シーン3においては、図16(a)に示すように車線変更意図推定時点taまでは、自車線先行車Aを対象としたアクセルペダル反力指令値FAcが発生する。自車両が実際に車線変更を実行するタイミングtbよりも早い時点tbで制御対象が切り換わり、時点taから実線で示すように、アクセルペダル反力指令値FAcは隣接車線先行車B1,B2に対するリスクポテンシャルRPnextに応じた値まで速やかに減少する。
In the
シーン4においては、図18(a)に示すように車線変更意図推定時点taまでは、自車線先行車Aを対象としたアクセルペダル反力指令値FAcが発生する。自車両が実際に車線変更を実行するタイミングtbよりも早い時点taで制御対象が切り替わるので、時点taからアクセルペダル反力指令値FAcは実線で示すように急に増加する。 In the scene 4, as shown in FIG. 18 (a), the accelerator pedal reaction force command value FAc for the preceding vehicle A is generated until the lane change intention estimation time ta. Since the control object is switched at a time ta earlier than the timing tb at which the host vehicle actually changes the lane, the accelerator pedal reaction force command value FAc increases rapidly from the time ta as shown by a solid line.
上述したようにシーン4に対応する推定時遅延制御を行うことにより、車線変更時点taから隣接車線先行車B1またはB2に対するリスクポテンシャルRPnextに応じた反力保持時間が経過するまで、アクセルペダル反力指令値FAcが保持される。反力保持時間が経過してからは、隣接車線先行車B1,B2に対するリスクポテンシャルRPnextに応じた値までアクセルペダル反力指令値FAcが徐々に増加する。 By performing the estimation delay control corresponding to the scene 4 as described above, the accelerator pedal reaction force until the reaction force holding time corresponding to the risk potential RPnext for the adjacent lane preceding vehicle B1 or B2 elapses from the lane change time ta. The command value FAc is held. After the reaction force holding time has elapsed, the accelerator pedal reaction force command value FAc gradually increases to a value corresponding to the risk potential RPnext for the adjacent lane preceding vehicles B1 and B2.
このように、以上説明した一実施の形態においては、以下のような作用効果を奏することができる。
(1)コントローラ60は、自車両周囲の障害物状況に基づいて自車両周囲のリスクポテンシャルRPを算出し、リスクポテンシャルRPに基づいて車両操作機器、具体的にはアクセルペダル82に発生させる操作反力の指令値FAを算出する。コントローラ60は、運転者の車線変更意図を推定する運転意図推定装置100の推定結果に基づいて自車両の将来の走行状況を予測し、アクセルペダル82に発生させる操作反力を補正する。これにより、運転者が車線変更を行う意図を持っていると推定される場合に、将来の走行状況に応じて予め適切な反力制御を行うことができる。
(2)コントローラ60は、リスクポテンシャルRPに基づいて算出される反力指令値FAを補正する。これにより、アクセルペダル82の操作反力を介してリスクポテンシャルRPを運転者に伝達しながら、将来の走行状況を考慮して適切な情報伝達を行うことができる。
(3)コントローラ60は、操作反力をアクセルペダル82に発生させる付与タイミングを、将来の走行状況に応じて補正する。具体的には、図8(c)に示すように、車線変更意図が推定されると、実際に車線変更を行うタイミングtbよりも早い車線変更意図推定タイミングtaで、車線変更後の隣接車線上に存在する車両に対するリスクポテンシャルRPnextに応じた操作反力の付与を開始する。さらに、図11(a)(b)に示すようなシーン1および図17(a)(b)に示すようなシーン4においては、隣接車線先行車Bに対するリスクポテンシャルRPnextに応じた操作反力の付与タイミングを、車線変更意図推定タイミングtaよりも遅らせる。これにより、図13(a)(b)に示すようなシーン2や、図15(a)(b)に示すようなシーン3のように、隣接車線先行車Bに対するリスクポテンシャルRPnextを早く知らせることが望ましい走行状況が予測される場合は、操作反力の付与タイミングを早くする。一方、シーン1やシーン4では、操作反力の付与タイミングを遅くすることによって、自車線先行車Aとの車間距離を調整しやすくしたり、アクセルペダル反力の急な変化を抑制する。これにより、予測される将来の走行状況に応じて、運転者に与える違和感を軽減しながら、必要な情報を確実に運転者に伝えることができる。
(4)コントローラ60は、運転者の運転操作量と、運転意図推定装置100の推定結果とに基づいて、自車両の将来の走行状況を予測する。具体的には、車線変更意図が推定される場合に、図10に示すように運転者の運転操作に基づいて自車両の将来の走行状況を予測する。これにより、運転者が車線変更を意図している場合に、将来的にどのような走行状況になるかを客観的に判定することができる。
(5)自車両の走行状況を予測する際の運転者の運転操作量としては、アクセルペダル82の操作量Sを用いる。運転者は車線変更を行う際に走行状況に応じたアクセルペダル操作を行う。そこで、アクセルペダル操作量Sを用いて将来の走行状況を予測することにより、将来的にどのような走行状況になるかを的確に判定することができ、適切な操作反力制御を行うことが可能となる。
(6)コントローラ60は、車線変更意図が推定される前後のリスクポテンシャルRPの変化と、運転操作量とに基づいて、将来の走行状況に対応するように操作反力を補正する。具体的には、図19に示すように、自車線先行車AのリスクポテンシャルRPoと隣接車線先行車BのリスクポテンシャルRPnextとの差と、アクセルペダル82の操作状態との関係から、操作反力をどのように補正するかを決定する。これにより、車線変更を行うことにより自車両の将来的な走行状況がどのようになるかを判定し、適切な操作反力制御を行うことが可能となる。
Thus, in the embodiment described above, the following operational effects can be achieved.
(1) The controller 60 calculates a risk potential RP around the host vehicle based on the obstacle situation around the host vehicle, and generates an operation reaction generated by the vehicle operating device, specifically the
(2) The controller 60 corrects the reaction force command value FA calculated based on the risk potential RP. As a result, it is possible to transmit appropriate information in consideration of future driving conditions while transmitting the risk potential RP to the driver via the operation reaction force of the
(3) The controller 60 corrects the application timing at which the operation reaction force is generated in the
(4) The controller 60 predicts a future driving situation of the host vehicle based on the driving operation amount of the driver and the estimation result of the driving
(5) The operation amount S of the
(6) The controller 60 corrects the operation reaction force so as to correspond to a future driving situation based on the change in the risk potential RP before and after the intention to change the lane and the driving operation amount. Specifically, as shown in FIG. 19, the operation reaction force is determined from the relationship between the difference between the risk potential RPo of the preceding lane A and the risk potential RPnext of the adjacent lane B and the operation state of the
−変形例−
ここでは、車線変更意図推定時の遅延制御を行う際に、シーン1またはシーン4において、一時遅れフィルタを用いてアクセルペダル反力を緩やかに変化させる。具体的には、一時遅れフィルタの時定数Tsの係数Kshを、隣接車線先行車Bに対するリスクポテンシャルRPnextに基づいて設定する。係数Kshは、リスクポテンシャルRPnextが大きくなるほど大きくなるように設定する。
-Modification-
Here, when performing the delay control at the time of estimating the lane change intention, the accelerator pedal reaction force is gradually changed using the temporary delay filter in the
そして、図5のフローチャートのステップS105で算出したアクセルペダル反力指令値FAにフィルタ処理を施す。係数Kshを用いて補正した制御用の反力指令値FAcは、以下の(式14)で表される。
FAc=K×1/(1+(1+Ksh)×Ts)×FA ・・・(式14)
(式14)において、Kは適切に設定された定数である。
Then, the accelerator pedal reaction force command value FA calculated in step S105 in the flowchart of FIG. 5 is filtered. The control reaction force command value FAc corrected using the coefficient Ksh is expressed by the following (Equation 14).
FAc = K × 1 / (1+ (1 + Ksh) × Ts) × FA (Formula 14)
In (Expression 14), K is an appropriately set constant.
シーン1においては、図12(b)に示すように、車線変更意図推定時点taまでは、自車線先行車Aを対象としたアクセルペダル反力指令値FAcが発生する。自車両が実際に車線変更を実行するタイミングtbよりも早い時点taで制御対象が切り替わるので、時点taからアクセルペダル反力指令値FAcは実線で示すように急に低下する。
In the
ここで、上述したようなフィルタ処理を行うことにより、車線変更意図推定時点taからアクセルペダル反力指令値FAcが緩やかに低下する。リスクポテンシャルRPnextが大きいほど時定数Tsの係数Kshが大きくなるので、図12(b)に示すように隣接車線先行車B2を対象とした反力指令値FAcは、隣接車線先行車B1を対象とした反力指令値FAcに比べて一層緩やかに低下する。 Here, by performing the filter processing as described above, the accelerator pedal reaction force command value FAc gradually decreases from the lane change intention estimation time ta. Since the coefficient Ksh of the time constant Ts increases as the risk potential RPnext increases, as shown in FIG. 12B, the reaction force command value FAc for the adjacent lane preceding vehicle B2 is targeted for the adjacent lane preceding vehicle B1. As compared with the reaction force command value FAc that has been reduced, it decreases more gradually.
シーン2においては、図14(b)に示すように、車線変更意図推定時点taからアクセルペダル反力指令値FAcが速やかに増加する。シーン3においては、図16(b)に示すように、車線変更意図推定時点taからアクセルペダル反力指令値FAcが速やかに低下する。
In the
シーン4においては、図18(b)に示すように、車線変更意図推定時点taまでは、自車線先行車Aを対象としたアクセルペダル反力指令値FAcが発生する。自車両が実際に車線変更を実行するタイミングtbよりも早い時点taで制御対象が切り替わるので、時点taからアクセルペダル反力指令値FAcは実線で示すように急に増加する。 In the scene 4, as shown in FIG. 18 (b), the accelerator pedal reaction force command value FAc for the preceding lane A is generated until the lane change intention estimation time ta. Since the control object is switched at a time ta earlier than the timing tb at which the host vehicle actually changes the lane, the accelerator pedal reaction force command value FAc increases rapidly from the time ta as shown by a solid line.
ここで、上述したようなフィルタ処理を行うことにより、車線変更意図推定時点taからアクセルペダル反力指令値FAcが緩やかに増加する。リスクポテンシャルRPnextが大きいほど時定数Tsの係数Kshが大きくなるので、図18(b)に示すように隣接車線先行車B2を対象とした反力指令値FAcは、隣接車線先行車B1を対象とした反力指令値FAcに比べて一層緩やかに増加する。 Here, by performing the filter processing as described above, the accelerator pedal reaction force command value FAc gradually increases from the lane change intention estimation time ta. Since the coefficient Ksh of the time constant Ts increases as the risk potential RPnext increases, the reaction force command value FAc for the adjacent lane preceding vehicle B2 as shown in FIG. 18 (b) targets the adjacent lane preceding vehicle B1. It increases more gradually than the reaction force command value FAc.
このようにシーン1またはシーン4において反力指令値FAcの変化を緩やかにするように補正することによっても、上述した一実施の形態と同様の効果を得ることが可能となる。なお、時定数Tsにかける係数Kshを変更する代わりに、時定数Ts自体を変更することもできる。
As described above, by correcting the reaction force command value FAc so as to moderately change in the
なお、上述した一実施の形態においては、車線変更意図が推定された場合に、自車両の将来的な走行状況に応じて、アクセルペダル反力指令値補正部64においてアクセルペダル反力指令値FAを補正した。ただし、これには限定されず、リスクポテンシャル計算部61で算出されるリスクポテンシャルRPを補正することもできる。アクセルペダル反力指令値FAはリスクポテンシャルRPに基づいて算出されるので、リスクポテンシャルRPを補正することによっても、最終的にアクセルペダル82に発生させる操作反力を補正することができる。
In the above-described embodiment, when the intention to change lanes is estimated, the accelerator pedal reaction force command
リスクポテンシャルRPを補正する場合も、図19に示したように、車線変更意図が推定された場合に、各シーンに応じて制御対象を速やかにあるいはゆっくりと切り換える。コントローラ60は、将来的な走行状況に応じて補正したリスクポテンシャルRPに基づいてアクセルペダル反力指令値FAを算出する。 Also in the case of correcting the risk potential RP, as shown in FIG. 19, when the intention to change the lane is estimated, the control target is switched promptly or slowly according to each scene. The controller 60 calculates the accelerator pedal reaction force command value FA based on the risk potential RP corrected according to the future driving situation.
上述した一実施の形態においては、車線変更意図が検出された場合に、車線変更意図推定前後のリスクポテンシャルRPの差と、アクセルペダル操作量Sとに基づいて自車両の将来的な走行状況を予測したが、アクセルペダル操作量Sとは別に運転操作量を用いることも可能である。例えば、運転者による操舵操作を検出するセンサを備え、運転操作量としてハンドル操舵角を用いることができる。運転者は、車線変更を行う際に走行状況に応じた操舵操作を行うので、ハンドル操舵角を用いることによっても、自車両の将来的な走行状況を的確に判定することが可能である。 In the above-described embodiment, when a lane change intention is detected, the future driving situation of the host vehicle is determined based on the difference between the risk potential RP before and after the lane change intention estimation and the accelerator pedal operation amount S. As predicted, a driving operation amount can be used separately from the accelerator pedal operation amount S. For example, a sensor for detecting a steering operation by a driver can be provided, and a steering wheel steering angle can be used as a driving operation amount. Since the driver performs a steering operation in accordance with the traveling situation when changing the lane, it is possible to accurately determine the future traveling situation of the host vehicle by using the steering angle of the steering wheel.
上述した一実施の形態においては、自車両と先行車との余裕時間TTCおよび車間時間THWとを用いてリスクポテンシャルRPを算出した。ただしこれには限定されず、例えば余裕時間TTCの逆数をリスクポテンシャルとして用いることもできる。 In the above-described embodiment, the risk potential RP is calculated using the margin time TTC and the inter-vehicle time THW between the host vehicle and the preceding vehicle. However, the present invention is not limited to this. For example, the reciprocal of the margin time TTC can be used as the risk potential.
上述した一実施の形態においては、運転意図推定装置100において車線変更意図スコアScを算出した運転者の車線変更意図を推定した。しかし運転意図の推定手法はこれには限定されず、例えば仮想ドライバと実際のドライバの運転操作量の近似度合、または系列的な近似度合から運転意図を推定することも可能である。あるいは、ウィンカの操作状態を用いて車線変更意図を推定することももちろん可能でである。
In the above-described embodiment, the driver's lane change intention of the driver who calculated the lane change intention score Sc in the driving
以上説明した一実施の形態においては、レーザレーダ10,車速センサ40,および前方カメラ20が障害物検出手段として機能し、リスクポテンシャル計算部61がリスクポテンシャル算出手段として機能し、アクセルペダル反力指令値計算部62が操作反力算出手段として機能し、アクセルペダル反力制御装置70が操作反力発生手段として機能し、運転意図推定装置100が車線変更意図推定手段として機能し、コントローラ60が走行状況予測手段、補正手段およびリスクポテンシャル補正手段として機能することができる。また、アクセルペダル反力指令値補正部64は操作反力補正手段として機能し、アクセルペダルストロークセンサ81は運転操作量検出手段として機能することができる。ただし、これらには限定されず、障害物検出手段としてレーザレーダ10の代わりに別方式のミリ波レーダ等を用いることもできる。また、操作反力発生手段として、アクセルペダル82とは異なる車両操作機器、たとえば操舵装置に操舵反力を発生させる操舵反力制御装置や、車両の駆動指令を出力するジョイスティックレバーに反力を発生させる装置を用いることも可能である。なお、以上の説明はあくまで一例であり、発明を解釈する際、上記の実施形態の記載事項と特許請求の範囲の記載事項の対応関係になんら限定も拘束もされない。
In the embodiment described above, the
10:レーザレーダ
20:前方カメラ
40:車速センサ
60:コントローラ
70:アクセルペダル反力制御装置
80:サーボモータ
100:運転意図推定装置
10: Laser radar 20: Front camera 40: Vehicle speed sensor 60: Controller 70: Accelerator pedal reaction force control device 80: Servo motor 100: Driving intention estimation device
Claims (10)
前記障害物検出手段による検出結果に基づいて、自車両周囲のリスクポテンシャルを算出するリスクポテンシャル算出手段と、
前記リスクポテンシャル算出手段によって算出される前記リスクポテンシャルに基づいて、車両操作機器に発生させる操作反力を算出する操作反力算出手段と、
前記操作反力算出手段によって算出された前記操作反力を前記車両操作機器に発生させる操作反力発生手段と、
運転者の車線変更意図を推定する車線変更意図推定手段と、
前記車線変更意図推定手段の推定結果に基づいて、前記自車両の将来の走行状況を予測する走行状況予測手段と、
前記走行状況予測手段によって予測される前記将来の走行状況に応じて、前記車両操作機器に発生させる前記操作反力を補正する補正手段と、
前記運転者による運転操作機器の操作状態を検出する運転操作状態検出手段とを備え、
前記走行状況予測手段は、前記車線変更意図推定手段によって前記車線変更意図ありと推定されると、前記リスクポテンシャル算出手段によって算出される、現在の自車両の前方に存在する障害物に対するリスクポテンシャルと車線変更後に存在する障害物に対するリスクポテンシャルとを比較し、前記リスクポテンシャルの比較結果と前記運転操作状態検出手段によって検出される前記運転操作機器の操作状態とに基づいて前記将来の走行状況を予測し、
前記補正手段は、前記車線変更意図推定手段によって前記車線変更意図ありと推定されると、前記リスクポテンシャルの比較結果と前記運転操作機器の操作状態とに基づいて前記操作反力を補正することを特徴とする車両用運転操作補助装置。 Obstacle detection means for detecting an obstacle situation around the host vehicle;
Risk potential calculation means for calculating a risk potential around the host vehicle based on a detection result by the obstacle detection means;
Based on the risk potential calculated by the risk potential calculation means, an operation reaction force calculation means for calculating an operation reaction force to be generated in the vehicle operating device;
An operation reaction force generating means for causing the vehicle operating device to generate the operation reaction force calculated by the operation reaction force calculation means;
A lane change intention estimation means for estimating the driver's lane change intention;
Based on the estimation result of the lane change intention estimation unit, a traveling state prediction unit that predicts a future traveling state of the host vehicle;
Correction means for correcting the operation reaction force generated by the vehicle operating device according to the future driving situation predicted by the driving situation prediction unit ;
Driving operation state detection means for detecting the operation state of the driving operation equipment by the driver,
When the lane change intention estimation means estimates that the lane change intention is present, the travel situation prediction means calculates a risk potential for an obstacle existing ahead of the current host vehicle, which is calculated by the risk potential calculation means. Comparing the risk potential for obstacles existing after the lane change, and predicting the future driving situation based on the comparison result of the risk potential and the operation state of the driving operation device detected by the driving operation state detecting means And
When the lane change intention estimation unit estimates that the lane change intention is present, the correction unit corrects the operation reaction force based on a comparison result of the risk potential and an operation state of the driving operation device. A driving operation assisting device for a vehicle.
前記補正手段は、前記操作反力算出手段によって算出される前記操作反力を補正する操作反力補正手段であることを特徴とする車両用運転操作補助装置。 The vehicle driving assistance device according to claim 1,
The vehicle driving operation assisting device according to claim 1, wherein the correction means is an operation reaction force correction means for correcting the operation reaction force calculated by the operation reaction force calculation means.
前記補正手段は、前記リスクポテンシャル算出手段によって算出される前記リスクポテンシャルを補正するリスクポテンシャル補正手段であることを特徴とする車両用運転操作補助装置。 The vehicle driving assistance device according to claim 1,
The vehicle driving operation assisting device according to claim 1, wherein the correcting means is a risk potential correcting means for correcting the risk potential calculated by the risk potential calculating means.
前記補正手段は、前記車線変更意図推定手段によって前記車線変更意図ありと推定されると、前記操作反力発生手段による前記車線変更後に存在する障害物に対するリスクポテンシャルに応じた前記操作反力の付与を開始し、前記操作反力の付与開始タイミングを前記リスクポテンシャルの比較結果と前記運転操作機器の操作状態とに基づいて補正することを特徴とする車両用運転操作補助装置。 In the driving assistance device for vehicles according to any one of claims 1 to 3,
When the lane change intention estimation unit estimates that the lane change intention is present, the correction unit applies the operation reaction force according to a risk potential for an obstacle existing after the lane change by the operation reaction force generation unit. The driving operation assisting device for a vehicle is corrected based on the comparison result of the risk potential and the operation state of the driving operation device.
前記運転操作状態検出手段は、前記運転操作機器の操作状態として、アクセルペダルの操作状態を検出し、
前記走行状況予測手段によって、(a)前記車線変更後に存在する障害物に対するリスクポテンシャルが前記現在の自車両の前方に存在する障害物に対するリスクポテンシャルよりも小さい、もしくは同等で、前記アクセルペダルが戻し方向に操作されていると判定された場合、または、(b)前記車線変更後に存在する障害物に対するリスクポテンシャルが前記現在の自車両の前方に存在する障害物に対するリスクポテンシャルよりも大きい、もしくは同等で、前記アクセルペダルが踏み込み方向に操作、あるいは保持されていると判定された場合、前記補正手段は、前記車線変更意図推定手段によって前記車線変更意図ありと推定されたタイミングよりも前記車線変更後に存在する障害物に対するリスクポテンシャルに応じた前記操作反力の付与開始タイミングを遅らせることを特徴とする車両用運転操作補助装置。 The vehicle driving operation assistance device according to claim 4,
The driving operation state detection means detects an operation state of an accelerator pedal as an operation state of the driving operation device,
(A) The accelerator pedal returns by the travel state prediction means when the risk potential for the obstacle existing after the lane change is smaller than or equal to the risk potential for the obstacle present ahead of the current host vehicle. Or (b) the risk potential for an obstacle existing after the lane change is greater than or equal to the risk potential for an obstacle existing in front of the current host vehicle. When it is determined that the accelerator pedal is operated or held in the depression direction, the correction means is after the lane change from the timing estimated by the lane change intention estimation means as the lane change intention. The operation reaction according to the risk potential for existing obstacles. Driving assist system for a vehicle, characterized in that delaying the grant start timing.
前記運転操作状態検出手段は、前記運転操作機器の操作状態として、アクセルペダルの操作状態を検出し、
前記走行状況予測手段によって、(c)前記車線変更後に存在する障害物に対するリスクポテンシャルが前記現在の自車両の前方に存在する障害物に対するリスクポテンシャルよりも大きく、前記アクセルペダルが戻し方向に操作されていると判定された場合、または、(d)前記車線変更後に存在する障害物に対するリスクポテンシャルが前記現在の自車両の前方に存在する障害物に対するリスクポテンシャルよりも小さく、前記アクセルペダルが踏み込み方向に操作、あるいは保持されていると判定された場合、前記補正手段は、前記車線変更意図推定手段によって前記車線変更意図ありと推定されたタイミングで前記車線変更後に存在する障害物に対するリスクポテンシャルに応じた前記操作反力の付与を開始することを特徴とする車両用運転操作補助装置。 In the driving assistance device for a vehicle according to claim 4 or 5,
The driving operation state detection means detects an operation state of an accelerator pedal as an operation state of the driving operation device,
(C) The risk potential for the obstacle existing after the lane change is greater than the risk potential for the obstacle present in front of the current host vehicle, and the accelerator pedal is operated in the return direction by the traveling state predicting means. Or (d) a risk potential for an obstacle existing after the lane change is smaller than a risk potential for an obstacle existing ahead of the current host vehicle, and the accelerator pedal is depressed The correction means is responsive to a risk potential for an obstacle present after the lane change at a timing estimated by the lane change intention estimation means as the lane change intention. cars, characterized in that to start the application of the operation reaction force Use driving assist system.
前記運転操作状態出手段は、前記運転操作機器の操作状態として、ハンドル操舵状態を検出することを特徴とする車両用運転操作補助装置。 In the driving assistance device for vehicles according to any one of claims 1 to 3,
The driving operation assisting device for a vehicle, wherein the driving operation state output means detects a steering wheel steering state as an operation state of the driving operation device.
前記補正手段は、前記車線変更意図推定手段によって前記車線変更意図ありと推定されたタイミングから前記車線変更後に存在する障害物に対するリスクポテンシャルに応じた前記操作反力の付与開始タイミングまでの時間を、前記車線変更後に存在する障害物に対するリスクポテンシャルが大きくなるほど長く設定することを特徴とする車両用運転操作補助装置。 The vehicle driving assistance device according to claim 5,
The correction means is the time from the timing estimated by the lane change intention estimation means to be the intention to change lane to the start timing of applying the reaction force according to the risk potential for the obstacle present after the lane change, The driving operation assisting device for a vehicle is set longer as a risk potential with respect to an obstacle existing after the lane change increases .
前記リスクポテンシャルに基づいて、車両操作機器に発生させる操作反力を算出し、
前記操作反力を前記車両操作機器に発生させ、
運転者の車線変更意図を推定し、
前記車線変更意図の推定結果に基づいて前記自車両の将来の走行状況を予測し、
前記将来の走行状況に応じて、前記車両操作機器に発生させる前記操作反力を補正し、
前記運転者による運転操作機器の操作状態を検出し、
前記車線変更意図ありと推定されると、現在の自車両の前方に存在する障害物に対するリスクポテンシャルと、車線変更後に存在する障害物に対するリスクポテンシャルとを比較し、前記リスクポテンシャルの比較結果と前記運転操作機器の操作状態とに基づいて前記将来の走行状況を予測し、
前記車線変更意図ありと推定されると、前記リスクポテンシャルの比較結果と前記運転操作機器の操作状態とに基づいて前記操作反力を補正することを特徴とする車両用運転操作補助方法。 Based on the obstacle situation around the vehicle, the risk potential around the vehicle is calculated,
Based on the risk potential, calculate an operation reaction force to be generated in the vehicle operating device,
Generating the operation reaction force in the vehicle operating device;
Estimate the driver ’s intention to change lanes,
Predicting the future driving situation of the host vehicle based on the estimation result of the lane change intention;
According to the future driving situation, correct the operation reaction force generated in the vehicle operating device ,
Detecting the operating state of the driving operation equipment by the driver,
When it is estimated that there is an intention to change the lane, the risk potential for the obstacle existing in front of the current host vehicle is compared with the risk potential for the obstacle existing after the lane change, and the comparison result of the risk potential and the Predicting the future driving situation based on the operating state of the driving operation equipment,
When it is estimated that there is an intention to change the lane, the driving reaction assisting method for a vehicle, wherein the operation reaction force is corrected based on a comparison result of the risk potential and an operation state of the driving operation device .
前記障害物検出手段による検出結果に基づいて、自車両周囲のリスクポテンシャルを算出するリスクポテンシャル算出手段と、
前記リスクポテンシャル算出手段によって算出される前記リスクポテンシャルに基づいて、車両操作機器に発生させる操作反力を算出する操作反力算出手段と、
前記操作反力算出手段によって算出された前記操作反力を前記車両操作機器に発生させる操作反力発生手段と、
運転者の車線変更意図を推定する車線変更意図推定手段と、
前記車線変更意図推定手段の推定結果に基づいて、前記自車両の将来の走行状況を予測する走行状況予測手段と、
前記走行状況予測手段によって予測される前記将来の走行状況に応じて、前記車両操作機器に発生させる前記操作反力を補正する補正手段と、
前記運転者による運転操作機器の操作状態を検出する運転操作状態検出手段とを備え、
前記走行状況予測手段は、前記車線変更意図推定手段によって前記車線変更意図ありと推定されると、前記リスクポテンシャル算出手段によって算出される、現在の自車両の前方に存在する障害物に対するリスクポテンシャルと、車線変更後に存在する障害物に対するリスクポテンシャルとを比較し、前記リスクポテンシャルの比較結果と前記運転操作状態検出手段によって検出される前記運転操作機器の操作状態とに基づいて前記将来の走行状況を予測し、
前記補正手段は、前記車線変更意図推定手段によって前記車線変更意図ありと推定されると、前記リスクポテンシャルの比較結果と前記運転操作機器の操作状態とに基づいて前記操作反力を補正する車両用運転操作補助装置を備えることを特徴とする車両。 Obstacle detection means for detecting an obstacle situation around the host vehicle;
Risk potential calculation means for calculating a risk potential around the host vehicle based on a detection result by the obstacle detection means;
Based on the risk potential calculated by the risk potential calculation means, an operation reaction force calculation means for calculating an operation reaction force to be generated in the vehicle operating device;
An operation reaction force generating means for causing the vehicle operating device to generate the operation reaction force calculated by the operation reaction force calculation means;
A lane change intention estimation means for estimating the driver's lane change intention;
Based on the estimation result of the lane change intention estimation unit, a traveling state prediction unit that predicts a future traveling state of the host vehicle;
Correction means for correcting the operation reaction force generated by the vehicle operating device according to the future driving situation predicted by the driving situation prediction unit ;
Driving operation state detection means for detecting the operation state of the driving operation equipment by the driver,
When the lane change intention estimation means estimates that the lane change intention is present, the travel situation prediction means calculates a risk potential for an obstacle existing ahead of the current host vehicle, which is calculated by the risk potential calculation means. Comparing the risk potential with respect to obstacles existing after the lane change, and determining the future driving situation based on the comparison result of the risk potential and the operation state of the driving operation device detected by the driving operation state detecting means. Predict,
When the lane change intention estimation unit estimates that the lane change intention is present, the correction unit corrects the operation reaction force based on a comparison result of the risk potential and an operation state of the driving operation device . A vehicle comprising a driving assistance device.
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