JP2004114896A - Driving operation assisting device for vehicle, driving operation assisting method for vehicle, and vehicle employing the method - Google Patents

Driving operation assisting device for vehicle, driving operation assisting method for vehicle, and vehicle employing the method Download PDF

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JP2004114896A JP2002282986A JP2002282986A JP2004114896A JP 2004114896 A JP2004114896 A JP 2004114896A JP 2002282986 A JP2002282986 A JP 2002282986A JP 2002282986 A JP2002282986 A JP 2002282986A JP 2004114896 A JP2004114896 A JP 2004114896A
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Nobutomo Hisaie
久家 伸友
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Nissan Motor Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a driving operation assisting device for a vehicle capable of reducing troublesomeness given to a driver by reaction control, and quickly transmitting information to the driver when risk potential need be informed. <P>SOLUTION: This driving operation assisting device 1 for a vehicle comprises driving environment detecting means 10 and 20 to detect driving environments around the vehicle, a risk potential determining means 50 to determine risk potential of the vehicle based on driving environments detected by the driving environments detecting means 10 and 20, a reaction control means 60 to control operation reaction generated when the driver operates a vehicle device 62 in accordance with the risk potential determined by the risk potential determining means 50, and a reaction control starting threshold setting means 50 to set a threshold of the risk potential to start reaction control by the reaction control means 60. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
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。
【0002】
【従来の技術】
従来の車両用運転操作補助装置は、前方車両との車間距離を検出し、検出した車間距離が所定値以下の場合にアクセルペダルの操作反力制御を行うものである(例えば、特許文献1参照)。この車両用運転操作補助装置は、アクセルペダル操作量および操作速度に基づいてアクセルペダル操作反力を可変としている。
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。
【特許文献1】
特開平10−166889号公報
【特許文献2】
特開平10−166890号公報
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような車両用運転操作補助装置は、運転者のペダル操作に基づいて順次アクセルペダル反力を制御するものであり、車両周囲のリスクポテンシャルの変化をより一層速やかに反力制御に反映することが望まれている。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明による車両用運転操作補助装置は、自車両周囲の走行環境を検出する走行環境検出手段と、走行環境検出手段によって検出される走行環境に基づいて、自車両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応じて、運転者が車両機器を操作する際に発生する操作反力を制御する反力制御手段と、反力制御手段による反力制御を開始するリスクポテンシャルのしきい値を可変で設定する反力制御開始しきい値設定手段とを有する。
【0005】
【発明の効果】
反力制御を開始するリスクポテンシャルのレベルを可変で設定するので、運転者に与える煩わしさを低減するとともに、リスクポテンシャルを知らせる必要がある場合には迅速に運転者に情報を伝達することができる。
【0006】
【発明の実施の形態】
《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、本発明による車両用運転操作補助方法を適用する車両の構成図である。
【0007】
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、前方車の後端)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、複数の前方車までの車間距離と自車両との相対車速を検出する。検出した車間距離及び相対車速はコントローラ50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。
【0008】
車速センサ20は、車輪の回転数等から自車両の走行車速を検出し、コントローラ50へ出力する。
【0009】
コントローラ50は、CPUと、ROMおよびRAM等のCPU周辺部品とから構成されており、CPUのソフトウェア形態により、車両用運転操作補助装置1全体の制御を行う。コントローラ50は、車速センサ20から入力される自車速とレーザレーダ10から入力される距離/車速情報とに基づいて、自車両周囲の障害物に対するリスクポテンシャルを算出する。さらに、コントローラ50は、後述するようにリスクポテンシャルに応じたアクセルペダル反力制御を行う。
【0010】
アクセルペダル反力制御装置60は、コントローラ50からの指令に応じて、アクセルペダル62のリンク機構に組み込まれたサーボモータ61で発生させるトルクを制御する。サーボモータ61は、アクセルペダル操作反力制御装置60からの指令値に応じて発生させる反力を制御し、運転者がアクセルペダル82を操作する際に発生する踏力を任意に制御することができる。
【0011】
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の作用を説明する。その作用の概略を以下に述べる。
コントローラ50は、自車両の走行車速、および自車両と障害物との相対距離および相対車速に基づいて、自車両のリスクポテンシャルRPを算出する。そして、算出したリスクポテンシャルRPに応じたアクセルペダル反力制御量を算出する。図3に、リスクポテンシャルRPに対するアクセルペダル反力増加量ΔFの特性の一例を示す。図3に示すように、リスクポテンシャルRPが所定値RP0を上回ると、リスクポテンシャルRPが大きくなるほど反力増加量ΔFが大きくなる。図3では、リスクポテンシャルRPに対して反力増加量ΔFが指数関数的に増加するように設定されている。算出されたアクセルペダル反力制御量ΔFは、反力制御指令値としてアクセルペダル反力制御装置60へ出力される。アクセルペダル反力制御装置60は、入力された反力制御指令値に応じてサーボモータ61を制御することにより、アクセルペダル反力特性を変更する。アクセルペダル反力特性を変更することにより、運転者の実際のアクセルペダル操作量を適切な値に促すように制御する。
【0012】
なお、アクセルペダル反力制御装置60は、アクセルペダルストローク量に応じて変化する通常のペダル反力特性に反力増加量ΔFを付加することにより、アクセルペダル反力特性を変更する。
【0013】
図3に示すようにリスクポテンシャルRPが所定値RP0以下の場合には反力増加量ΔF=0であり、アクセルペダル62には反力増加量ΔFを付加しない通常の反力特性によるペダル反力が発生する。すなわち、図4に示すアクセルペダル反力制御開始前後の時間軸に対するリスクポテンシャルRPの変化の一例からわかるように、リスクポテンシャルRPが所定値RP0に達するタイミングt1以前においては、リスクポテンシャルRPは発生しているがそれに応じたペダル反力制御を行わない。これにより、リスクポテンシャルRPが小さい領域でアクセルペダルの操作反力を制御して運転者に煩わしさを与えてしまうことを防止する。
【0014】
ただし、図4に示すように、リスクポテンシャルRPが確実に所定値RP0を超える場合には、より早いタイミングでペダル反力制御を開始し、運転者に速やかにリスクポテンシャルRPを伝達することが望ましい。そこで、本発明の第1の実施の形態においては、図5に示すように反力制御開始のしきい値となる所定値RP0を可変で設定し、リスクポテンシャルRPが確実に所定レベルを超える場合には、タイミングt1より早いタイミングt1aで反力制御を開始する。具体的には、リスクポテンシャルRPの変化率ΔRPを算出し、変化率ΔRPに応じて反力制御開始しきい値RP0を設定する。
【0015】
以下に、第1の実施の形態における反力制御開始しきい値RP0の設定およびアクセルペダル反力制御について、図6を用いて説明する。図6は、第1の実施の形態によるコントローラ50における運転操作補助制御処理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。なお、以下では車両周囲の障害物として先行車両を検出した場合を一例として説明する。
【0016】
まず、ステップS101で走行環境データを読み込む。ここで走行環境データは、レーザレーダ10で検出される先行車までの相対距離Dおよび相対速度Vr、および車速センサ20によって検出される自車速Vf等である。
【0017】
ステップS102では、ステップS101で読み込んだ走行環境データに基づいて、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、例えば先行車までの余裕時間TTC、および先行車までの車間時間THWに基づいて、以下の(式1)を用いて算出することができる。
【数1】
RP=a/THW+b/TTC           (式1)
ここで、定数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パラメータであり、a<b(例えばa=1,b=8)となるように設定する。
【0018】
余裕時間TTCは、先行車までの車間距離Dおよび相対速度Vrを用いて以下の(式2)のように表され、車間時間THWは、車間距離Dおよび自車速Vfを用いて以下の(式3)のように表される。
【数2】
TTC=D/Vr                (式2)
【数3】
THW=D/Vf                (式3)
なお、自車両が先行車両に追従する場合は、(式3)において自車速Vfの代わりに先行車速Vaを用いることもできる。
【0019】
ステップS103では、ステップS102で算出したリスクポテンシャルRPが、予め設定した反力制御開始しきい値RP0を上回るか否かを判定する。ステップS103が肯定判定されると、ステップS109に進み、図3に従って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。一方、ステップS103が否定判定されると、ステップS104へ進む。
【0020】
ステップS104では、反力制御開始しきい値RP0の設定(変更)に利用するリスクポテンシャル変化率ΔRPを算出するための算出方法を設定する。具体的には、リスクポテンシャル変化率ΔRPを算出するために用いるデータ個数nを設定する。なお、今回の処理以前に算出されたリスクポテンシャルデータは、不図示のメモリに記憶されている。
【0021】
図7に、所定のサンプリング周期毎に算出されるリスクポテンシャルRPを模式的に示し、図8に、リスクポテンシャルRPとリスクポテンシャル変化率ΔRP算出のための使用データ個数nとの関係を示す。図7に示すように、現時点tより以前のリスクポテンシャルRPは、時間の経過につれて大きくなってきている。
【0022】
図8に示すように、リスクポテンシャルRPが所定値RPaよりも小さい場合は使用データ個数nをm個(すなわち時間t−mから時間tの間に算出されたリスクポテンシャル)に設定する。リスクポテンシャルRPが所定値RPaから所定値RPbの間(RPa<RPb)は、リスクポテンシャルRPが大きくなるほどデータ個数nを少なくし、所定値RPbよりも大きい場合はデータ個数nを最小値mmに設定する。このように、リスクポテンシャルRPが大きい場合には、算出したリスクポテンシャルRPの感度を重視し、一方リスクポテンシャルRPが小さい場合にはリスクポテンシャルRPの安定性、つまり耐ノイズ性を重視して変化率ΔRPを設定する。なお、リスクポテンシャルRPがしきい値RP0以上の領域では、m個のデータを用いてリスクポテンシャル変化率ΔRPを算出する。
【0023】
ステップS105では、ステップS104で設定したn個のリスクポテンシャルデータを用いてリスクポテンシャル変化率ΔRPを算出する。リスクポテンシャル変化率ΔRPは、以下の(式4)により算出することができる。
【数4】

Figure 2004114896
(式4)
図9に、時間軸に対するリスクポテンシャル変化率ΔRPの変化の一例を示す。
【0024】
ステップS106では、ステップS105で算出したリスクポテンシャル変化率ΔRPに基づいて、反力制御しきい値RPを変更し、新たな反力制御しきい値RP0’を設定する。反力制御しきい値RP0’は、例えば以下の(式5)のように、予め設定した反力制御しきい値RP0に係数kを積算することによって設定できる。
【数5】
RP0’=k×RP0    (k≦1)    (式5)
【0025】
図10に、リスクポテンシャル変化率ΔRPと係数kとの関係の一例を示す。図10に示すように、リスクポテンシャル変化率ΔRPが所定値ΔRP1以上、すなわちリスクポテンシャルRPが変化率ΔRP1以上で増加する場合には、変化率ΔRPが大きくなるほど係数kが小さくなる。また、リスクポテンシャル変化率ΔRPが所定値ΔRP1未満の場合には、係数k=1に設定する。これにより、リスクポテンシャルRPが変化率ΔRP1以上で増加する場合には、反力制御しきい値RP0’が、所定のしきい値RP0よりも小さくなるよう設定される。一方、変化率ΔRPが小さい場合およびリスクポテンシャルRPが低下する場合は、係数k=1であるので、反力制御しきい値RP0’=RP0に設定される。
【0026】
ステップS107では、ステップS102で算出したリスクポテンシャルRPが、ステップS106で設定した反力制御しきい値RP0’を上回るか否かを判定する。ステップS107が肯定判定されると、ステップS108へ進んでアクセルペダル反力制御マップを補正する。具体的には、図11のリスクポテンシャル−反力増加量特性に示すように、リスクポテンシャルRPがRP0’からRP0の領域では、反力増加量ΔFをリスクポテンシャルRP0に対応する反力増加量ΔF0に設定する。なお、ステップS107が否定判定されると、アクセルペダル反力制御マップを変更しない。
【0027】
ステップS109では、ステップS102で算出されたリスクポテンシャルRPに応じて、図3あるいは図11に示す反力制御マップに従って反力増加量ΔFを算出する。続くステップS110で、ステップS109で算出した反力増加量ΔFをアクセルペダル反力制御装置60へ出力し、今回の処理を終了する。
【0028】
このように、以上説明した第1の実施の形態においては、以下のような効果を奏することができる。
(1)アクセルペダル反力制御を開始するリスクポテンシャルRPのレベル、すなわち反力制御開始しきい値RP0を可変で設定するので、運転者に与える煩わしさを低減するとともに、リスクポテンシャルRPを知らせる必要がある場合には迅速に運転者に情報を伝達することができる。
(2)リスクポテンシャルの変化率ΔRPに基づいて反力制御開始しきい値を設定するので、リスクポテンシャルRPを知らせる必要がある場合に迅速に運転者に情報提供をすることができる。
(3)図10に示すように、リスクポテンシャル変化率ΔRPが増加するほど反力制御開始しきい値RP0が小さくなるように設定するので、リスクポテンシャルRPが確実に所定レベル以上になる場合にはより早いタイミングで運転者に情報を提供することができる。
(4)リスクポテンシャル変化率ΔRPの算出方法をリスクポテンシャルRPに応じて設定する。具体的には、現時点までに算出されたリスクポテンシャルの変化率の平均値をリスクポテンシャル変化率ΔRPとして算出し、変化率ΔRP算出の際に用いるリスクポテンシャルのデータ個数を現在のリスクポテンシャルに応じて変更する。これにより、現時点までのリスクポテンシャルの変化状況に応じて変化率ΔRPを算出し、これをアクセルペダル反力制御に反映してより確実な反力制御を行うことができる。
(5)リスクポテンシャル変化率ΔRPを算出する際に、図8に示すようにリスクポテンシャルRPが大きくなるほど使用データ個数を少なくするので、反力制御しきい値RP0以下でリスクポテンシャルRPが大きい場合には、算出されたリスクポテンシャルの感度を重視して反力制御開始のタイミングを決定することができる。一方、リスクポテンシャルRPが小さい場合には使用データ個数を多くするので、算出されたリスクポテンシャルの安定性を重視して運転者に煩わしさを与えないように反力制御開始のタイミングを決定することができる。
【0029】
《第2の実施の形態》
つぎに、本発明の第2の実施の形態による車両用運転操作補助装置について説明する。第2の実施の形態による車両用運転操作補助装置の構成は、図1および図2に示した第1の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。ここでは、第1の実施の形態との相違点を主に説明する。
【0030】
第2の実施の形態においては、現在までに算出したリスクポテンシャルRPに基づいて将来のリスクポテンシャルRPeおよびリスクポテンシャル変化率ΔRPeを予測し、これらに基づいて反力制御開始しきい値RP0を変更する。
【0031】
第2の実施の形態における反力制御開始しきい値RP0の設定およびアクセルペダル反力制御について、図12を用いて説明する。図12は、第2の実施の形態によるコントローラ50における運転操作補助制御処理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。
【0032】
ステップS201〜S203での処理は、上述した図6のフローチャートのステップS101〜S103での処理と同様である。
【0033】
ステップS204では、反力制御開始しきい値RP0の変更に利用する将来のリスクポテンシャル変化率ΔRPeを算出するための算出方法を設定する。具体的には、上述した第1の実施の形態と同様に、変化率ΔRPeを算出するために用いるデータ個数nを設定する。さらに、どの時間領域のリスクポテンシャルデータを用いるか、すなわち使用データのうちの予測リスクポテンシャルRPeの割合についても設定する。使用データ個数nは、図8に示したように、ステップS202で算出したリスクポテンシャルRPに応じて設定する。予測リスクポテンシャルRPeの割合は、使用データ個数nは変更せずにデータを算出する時間軸をスライドし、予測リスクポテンシャル変化率ΔRPeの比重μとして設定する。図13に、所定のサンプリング周期毎に算出されるリスクポテンシャルRPおよび将来の予測リスクポテンシャルRPeと、使用データ個数nと予測リスクポテンシャル変化率ΔRPeの比重μとの関係を模式的に示す。
【0034】
図14に、リスクポテンシャルRPと予測リスクポテンシャル変化率ΔRPeの比重μとの関係の一例を示す。図14に示すように、リスクポテンシャルRPが所定値RPc以下の領域では、比重μを最小値μ0に設定し、所定値RPcから所定値RPdの間の領域では、リスクポテンシャルRPが大きくなるほど比重μを大きくする。また、所定値RPd以上の領域では、最大値μmに設定する。このように、リスクポテンシャルRPが小さい場合には、予測リスクポテンシャルRPeの個数を少なくし、すなわち過去のリスクポテンシャルデータを多く用いて確実な予測リスクポテンシャル変化率ΔRPeを算出する。一方、リスクポテンシャルRPが大きい場合には、予測リスクポテンシャルRPeの個数を多くし、より早いタイミングで反力制御を開始するようにする。
【0035】
ステップS205では、ステップS204で設定した使用データ個数nおよび予測リスクポテンシャル変化率の比重μに従って、予測リスクポテンシャル変化率ΔRPeを算出する。予測リスクポテンシャル変化率ΔRPeを算出するために、まず予測リスクポテンシャルRPeを算出する。将来予測されるリスクポテンシャルRPe(t+1)は、以下の(式6)に示すように、現時点tおよびそれ以前の時点(t−1)、(t−2)におけるリスクポテンシャルRP(t)、RP(t−1)、RP(t−2)を用いて、現時点tを中心としてテイラー展開を行うことにより算出することができる。
【数6】
RPe(t+1)=RP(t)+{(RP(t)−RP(t−1)}+1/2{RP(t)−RP(t−1)}−1/2{(RP(t−1)−RP(t−2)}                        (式6)
【0036】
使用データ個数nおよび比重μに応じて(式6)の時間軸をスライドし、必要な個数の予測リスクポテンシャルRPeを算出する。
【0037】
そして、上述した(式1)により、予測リスクポテンシャル変化率ΔRPeを算出する。
【0038】
ステップS206では、上述した図6のフローチャートのステップS106と同様に、図10に従って係数kを算出し、(式5)より反力制御しきい値RP0’を設定する。これ以降のステップS207〜S210での処理は、上述した図6のステップS107〜S110と同様である。
【0039】
このように、以上説明した第2の実施の形態においては、以下のような効果を奏することができる。
(1)現時点までの走行環境に基づいて将来のリスクポテンシャルRPeを予測し、さらに、将来の予測リスクポテンシャル変化率ΔRPeを算出する。予測リスクポテンシャル変化率ΔRPeに基づいて反力制御開始しきい値RP0を設定するので、リスクポテンシャルRPを運転者に伝達する必要がある場合には迅速に情報を提供することができる。なお、予測されるリスクポテンシャル変化率ΔRPeを用いて反力制御開始しきい値RP0を設定するので、第1の実施の形態に比べてより早い段階で反力制御開始のタイミングを決定することができる。
(2)予測リスクポテンシャル変化率ΔRPeが増加するほど反力制御開始しきい値RP0が小さくなるように設定するので、リスクポテンシャルRPが確実に所定レベル以上になる場合にはより早いタイミングで運転者に情報を提供することができる。
(3)予測リスクポテンシャル変化率ΔRPeの算出方法をリスクポテンシャルRPに応じて設定する。具体的には、現時点までに算出されたリスクポテンシャルおよび予測されたリスクポテンシャルRPeの変化率の平均値を、予測リスクポテンシャル変化率ΔRPeとして算出し、予測変化率ΔRPe算出の際に用いるリスクポテンシャルRPおよび予測リスクポテンシャルRPeのデータ個数を現在のリスクポテンシャルRPに応じて変更する。これにより、現時点までのリスクポテンシャルRPおよび予測リスクポテンシャルRPeの変化状況に応じて予測変化率ΔRPeを算出し、アクセルペダル反力制御開始の判断を早い段階で行うことができる。
(4)予測リスクポテンシャル変化率ΔRPeを算出する際に、図8に示すようにリスクポテンシャルRPが大きくなるほど使用データ個数を少なくするので、反力制御しきい値RP0以下でリスクポテンシャルRPが大きい場合には、算出されたリスクポテンシャルの感度を重視して反力制御開始のタイミングを決定することができる。一方、リスクポテンシャルRPが小さい場合には使用データ個数を多くするので、算出されたリスクポテンシャルの安定性を重視して運転者に煩わしさを与えないように反力制御開始のタイミングを決定することができる。
【0040】
上記実施の形態においては、設定した反力制御開始しきい値RP0’に応じて、図11に示すようにリスクポテンシャル−反力増加量特性を変更したが、変更方法はこれには限定されない。例えば、図11に一点鎖線で示すように、リスクポテンシャルRPが所定値RP0を上回る領域におけるリスクポテンシャル−反力増加量特性を、反力制御開始しきい値RP0’まで延長することもできる。この場合、しきい値RP0’以上の領域で、反力増加量ΔFは指数関数的に増加する。また、破線で示すように、リスクポテンシャルRPがRP0’からRP0の領域で反力増加量ΔFを初期値ΔF0までリニアに増加させることもできる。また、リスクポテンシャルRPに対する反力増加量ΔFの特性は、指数関数的に増加することには限定されず、リスクポテンシャルRPが大きくなるほど反力増加量ΔFが増加すれば、例えばリニアに増加するように設定することもできる。
【0041】
上記第2の実施の形態においては、予測リスクポテンシャル変化率ΔRPeを算出し、これに基づいて反力制御開始しきい値RP0’を設定したが、本発明はこれには限定されない。例えば、算出した将来の予測リスクポテンシャルRPeが予め設定した反力制御開始しきい値RP0を超えたら、アクセルペダル反力制御を開始することもできる。この場合、予測リスクポテンシャル変化率ΔRPeを算出する必要がないので、コントローラ50における処理を簡素化することができる。
【0042】
上記実施の形態においては、余裕時間TTCと車間時間THWとを用いて障害物に対するリスクポテンシャルRPを算出したが、これには限定されない。例えば余裕時間TTCの逆数をリスクポテンシャルRPとして用いることができる。また、車両周囲に存在する複数の障害物に対する余裕時間TTCを算出し、各障害物に対する余裕時間TTCの逆数の車両前後方向成分を加算して総合的なリスクポテンシャルRPを算出することもできる。
【0043】
また、リスクポテンシャルRPに応じて制御する操作反力はアクセルペダル反力のみには限定されず、例えばブレーキペダル反力あるいは操舵反力をリスクポテンシャルRPに応じてそれぞれ制御することもできる。
【0044】
本発明による車両用運転操作補助方法が適用される車両は、図2に示す構成には限定されない。
【0045】
以上説明した本発明による車両用運転操作補助装置の一実施の形態においては、走行環境検出手段として、レーザレーダ10および車速センサ20を用いた。リスクポテンシャル算出手段と、反力制御開始しきい値設定手段と、リスクポテンシャル変化率算出手段と、変化率算出設定手段と、リスクポテンシャル予測手段と、予測リスクポテンシャル変化率算出手段と、予測変化率算出設定手段として、コントローラ50を用いた。また、反力制御手段として、アクセルペダル反力制御装置60およびコントローラ50を用いた。ただし、本発明による車両用運転操作補助装置は、これらには限定されない。自車両周囲の走行環境を検出することができれば走行環境検出手段として、例えばCCDやCMOSからなるカメラあるいはミリ波レーダ等を用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】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のシステム図。
【図2】図1に示す車両用運転操作補助装置を搭載した車両の構成図。
【図3】リスクポテンシャルに対する反力増加量の特性を示す図。
【図4】時間軸に対するリスクポテンシャルの変化の一例を示す図。
【図5】反力制御開始タイミングの変化を示す図。
【図6】第1の実施の形態の車両用運転操作補助装置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。
【図7】リスクポテンシャルの算出タイミングを示す図。
【図8】リスクポテンシャルと使用データ個数との関係を示す図。
【図9】時間軸に対するリスクポテンシャル変化率の変化の一例を示す図。
【図10】リスクポテンシャル変化率と係数kとの関係を示す図。
【図11】反力制御開始しきい値変更後のリスクポテンシャルに対する反力属領の特性を示す図。
【図12】第2の実施の形態の車両用運転操作補助装置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。
【図13】リスクポテンシャルの算出タイミングと使用データ個数と予測リスクポテンシャルの比重との関係を示す図。
【図14】リスクポテンシャルと予測リスクポテンシャルの比重との関係を示す図。
【符号の説明】
10:レーザレーダ
20:車速センサ
50:コントローラ
60:アクセルペダル反力制御装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a driving assist system for a vehicle that assists a driver's operation.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art A conventional vehicle driving assist system detects an inter-vehicle distance to a vehicle in front of the vehicle, and performs an operation reaction force control of an accelerator pedal when the detected inter-vehicle distance is equal to or less than a predetermined value. ). This vehicle driving assist system makes the accelerator pedal operation reaction force variable based on the accelerator pedal operation amount and operation speed.
Prior art documents related to the present invention include the following.
[Patent Document 1]
JP-A-10-166889 [Patent Document 2]
JP-A-10-166890 [0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the vehicle driving assist system as described above sequentially controls the accelerator pedal reaction force based on the driver's pedal operation, and changes in the risk potential around the vehicle to the reaction force control more quickly. It is hoped to reflect.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The driving assist system for a vehicle according to the present invention includes: a driving environment detecting unit that detects a driving environment around the host vehicle; and a risk potential that calculates a risk potential of the host vehicle based on the driving environment detected by the driving environment detecting unit. Calculating means, reaction force control means for controlling an operation reaction force generated when the driver operates the vehicle equipment according to the risk potential calculated by the risk potential calculation means, and reaction force control by the reaction force control means And a reaction force control start threshold value setting means for variably setting the threshold value of the risk potential for starting the control.
[0005]
【The invention's effect】
Since the level of the risk potential for starting the reaction force control is variably set, the troublesomeness given to the driver can be reduced, and the information can be promptly transmitted to the driver when it is necessary to inform the driver of the risk potential. .
[0006]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
<< 1st Embodiment >>
A vehicle driving assist system 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 driving assist system 1 according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a configuration diagram of a vehicle to which a driving operation assisting method is applied.
[0007]
First, the configuration of the vehicle driving assist system 1 will be described. The laser radar 10 is attached to a front grill portion or a bumper portion of a vehicle, and scans an infrared light pulse in a horizontal direction. The laser radar 10 measures the reflected wave of the infrared light pulse reflected by a plurality of reflectors ahead (usually, the rear end of the preceding vehicle), and calculates the distance between the plurality of preceding vehicles based on the arrival time of the reflected wave. Detects the distance and the relative speed of the vehicle. The detected inter-vehicle distance and relative vehicle speed are output to the controller 50. The front area scanned by the laser radar 10 is about ± 6 deg with respect to the front of the vehicle, and a front object existing within this range is detected.
[0008]
The vehicle speed sensor 20 detects the traveling vehicle speed of the host vehicle from the number of rotations of the wheels and the like, and outputs the detected traveling speed to the controller 50.
[0009]
The controller 50 is composed of a CPU and CPU peripheral components such as a ROM and a RAM, and controls the entire vehicle driving assist system 1 in a software form of the CPU. The controller 50 calculates a risk potential for an obstacle around the own vehicle based on the own vehicle speed input from the vehicle speed sensor 20 and the distance / vehicle speed information input from the laser radar 10. Further, the controller 50 performs accelerator pedal reaction force control according to the risk potential as described later.
[0010]
The accelerator pedal reaction force control device 60 controls a torque generated by a servomotor 61 incorporated in a link mechanism of the accelerator pedal 62 according to a command from the controller 50. The servo motor 61 controls a reaction force generated in accordance with a command value from the accelerator pedal operation reaction force control device 60, and can arbitrarily control a pedal force generated when the driver operates the accelerator pedal 82. .
[0011]
Next, the operation of the vehicle driving assist system 1 according to the first embodiment will be described. The outline of the operation is described below.
The controller 50 calculates the risk potential RP of the host vehicle based on the running speed of the host vehicle, the relative distance between the host vehicle and the obstacle, and the relative vehicle speed. Then, an accelerator pedal reaction force control amount according to the calculated risk potential RP is calculated. FIG. 3 shows an example of a characteristic of the accelerator pedal reaction force increase amount ΔF with respect to the risk potential RP. As shown in FIG. 3, when the risk potential RP exceeds the predetermined value RP0, the reaction force increase ΔF increases as the risk potential RP increases. In FIG. 3, the reaction force increase amount ΔF is set to increase exponentially with respect to the risk potential RP. The calculated accelerator pedal reaction force control amount ΔF is output to accelerator pedal reaction force control device 60 as a reaction force control command value. The accelerator pedal reaction force control device 60 changes the accelerator pedal reaction force characteristic by controlling the servomotor 61 according to the input reaction force control command value. By changing the accelerator pedal reaction force characteristic, control is performed such that the actual accelerator pedal operation amount of the driver is promoted to an appropriate value.
[0012]
The accelerator pedal reaction force control device 60 changes the accelerator pedal reaction force characteristic by adding the reaction force increase amount ΔF to the normal pedal reaction force characteristic that changes according to the accelerator pedal stroke amount.
[0013]
As shown in FIG. 3, when the risk potential RP is equal to or less than a predetermined value RP0, the reaction force increase amount ΔF = 0, and the pedal reaction force based on the normal reaction force characteristic without adding the reaction force increase amount ΔF to the accelerator pedal 62. Occurs. That is, as can be seen from an example of the change in the risk potential RP with respect to the time axis before and after the start of the accelerator pedal reaction force control shown in FIG. 4, the risk potential RP is generated before the timing t1 when the risk potential RP reaches the predetermined value RP0. However, it does not perform the pedal reaction force control according to it. Thus, it is possible to prevent the operation reaction force of the accelerator pedal from being controlled in a region where the risk potential RP is small, thereby preventing the driver from being bothered.
[0014]
However, as shown in FIG. 4, when the risk potential RP definitely exceeds the predetermined value RP0, it is desirable to start the pedal reaction force control at an earlier timing and to immediately transmit the risk potential RP to the driver. . Therefore, in the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 5, a predetermined value RP0, which is a threshold value for starting the reaction force control, is variably set so that the risk potential RP surely exceeds the predetermined level. , The reaction force control is started at a timing t1a earlier than the timing t1. Specifically, a change rate ΔRP of the risk potential RP is calculated, and a reaction force control start threshold value RP0 is set according to the change rate ΔRP.
[0015]
Hereinafter, the setting of the reaction force control start threshold value RP0 and the accelerator pedal reaction force control according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a flowchart illustrating a processing procedure of the driving assist control process in the controller 50 according to the first embodiment. This processing content is continuously performed at regular intervals, for example, every 50 msec. Hereinafter, a case where a preceding vehicle is detected as an obstacle around the vehicle will be described as an example.
[0016]
First, the driving environment data is read in step S101. Here, the traveling environment data includes the relative distance D and the relative speed Vr to the preceding vehicle detected by the laser radar 10, the own vehicle speed Vf detected by the vehicle speed sensor 20, and the like.
[0017]
In step S102, a risk potential RP for the preceding vehicle is calculated based on the traveling environment data read in step S101. The risk potential RP for the preceding vehicle can be calculated using the following (Equation 1), for example, based on the time to contact TTC to the preceding vehicle and the inter-vehicle time THW to the preceding vehicle.
(Equation 1)
RP = a / THW + b / TTC (Equation 1)
Here, the constants a and b are parameters for appropriately weighting the inter-vehicle time THW and the allowance time TTC, and are set so that a <b (for example, a = 1 and b = 8).
[0018]
The allowance time TTC is expressed by the following equation (2) using the inter-vehicle distance D to the preceding vehicle and the relative speed Vr, and the inter-vehicle time THW is expressed by the following equation using the inter-vehicle distance D and the own vehicle speed Vf. It is expressed as 3).
(Equation 2)
TTC = D / Vr (Equation 2)
[Equation 3]
THW = D / Vf (Equation 3)
When the own vehicle follows the preceding vehicle, the preceding vehicle speed Va can be used instead of the own vehicle speed Vf in (Equation 3).
[0019]
In step S103, it is determined whether or not the risk potential RP calculated in step S102 exceeds a preset reaction force control start threshold value RP0. If the determination in step S103 is affirmative, the process proceeds to step S109, and the reaction force increase amount ΔF according to the risk potential RP is calculated according to FIG. On the other hand, if a negative determination is made in step S103, the process proceeds to step S104.
[0020]
In step S104, a calculation method for calculating the risk potential change rate ΔRP used for setting (changing) the reaction force control start threshold value RP0 is set. Specifically, the number of data n used for calculating the risk potential change rate ΔRP is set. The risk potential data calculated before this processing is stored in a memory (not shown).
[0021]
FIG. 7 schematically shows the risk potential RP calculated for each predetermined sampling period, and FIG. 8 shows the relationship between the risk potential RP and the number n of data used for calculating the risk potential change rate ΔRP. As shown in FIG. 7, the risk potential RP before the current time t has been increasing with time.
[0022]
As shown in FIG. 8, when the risk potential RP is smaller than the predetermined value RPa, the number n of used data is set to m (that is, the risk potential calculated from time tm to time t). When the risk potential RP is between the predetermined value RPa and the predetermined value RPb (RPa <RPb), the data number n is reduced as the risk potential RP increases, and when the risk potential RP is larger than the predetermined value RPb, the data number n is set to the minimum value mm. I do. As described above, when the risk potential RP is large, the sensitivity of the calculated risk potential RP is emphasized. On the other hand, when the risk potential RP is small, the stability of the risk potential RP, that is, the noise resistance is emphasized, and the rate of change is emphasized. Set ΔRP. In a region where the risk potential RP is equal to or larger than the threshold value RP0, the risk potential change rate ΔRP is calculated using m pieces of data.
[0023]
In step S105, the risk potential change rate ΔRP is calculated using the n pieces of risk potential data set in step S104. The risk potential change rate ΔRP can be calculated by the following (Equation 4).
(Equation 4)
Figure 2004114896
(Equation 4)
FIG. 9 shows an example of a change in the risk potential change rate ΔRP with respect to the time axis.
[0024]
In step S106, the reaction force control threshold value RP is changed based on the risk potential change rate ΔRP calculated in step S105, and a new reaction force control threshold value RP0 ′ is set. The reaction force control threshold value RP0 'can be set, for example, by multiplying a coefficient k to a preset reaction force control threshold value RP0 as shown in the following (Equation 5).
(Equation 5)
RP0 ′ = k × RP0 (k ≦ 1) (Equation 5)
[0025]
FIG. 10 shows an example of the relationship between the risk potential change rate ΔRP and the coefficient k. As shown in FIG. 10, when the risk potential change rate ΔRP is equal to or more than a predetermined value ΔRP1, that is, when the risk potential RP is increased at a change rate ΔRP1 or more, the coefficient k decreases as the change rate ΔRP increases. When the risk potential change rate ΔRP is smaller than the predetermined value ΔRP1, the coefficient k is set to k = 1. Thereby, when the risk potential RP increases at the change rate ΔRP1 or more, the reaction force control threshold value RP0 ′ is set to be smaller than the predetermined threshold value RP0. On the other hand, when the rate of change ΔRP is small and the risk potential RP decreases, the coefficient k = 1, so that the reaction force control threshold value RP0 ′ = RP0.
[0026]
In step S107, it is determined whether or not the risk potential RP calculated in step S102 exceeds the reaction force control threshold value RP0 'set in step S106. If the determination in step S107 is affirmative, the process proceeds to step S108 to correct the accelerator pedal reaction force control map. Specifically, as shown in the risk potential-reaction force increase characteristic of FIG. 11, in the region where the risk potential RP is from RP0 ′ to RP0, the reaction force increase ΔF is set to the reaction force increase ΔF0 corresponding to the risk potential RP0. Set to. If a negative determination is made in step S107, the accelerator pedal reaction force control map is not changed.
[0027]
In step S109, the reaction force increase amount ΔF is calculated according to the reaction force control map shown in FIG. 3 or 11 according to the risk potential RP calculated in step S102. In subsequent step S110, the reaction force increase amount ΔF calculated in step S109 is output to accelerator pedal reaction force control device 60, and the current process ends.
[0028]
As described above, in the first embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) Since the level of the risk potential RP for starting the accelerator pedal reaction force control, that is, the reaction force control start threshold value RP0, is variably set, it is necessary to reduce the troublesomeness given to the driver and to inform the driver of the risk potential RP. If there is, the information can be quickly transmitted to the driver.
(2) Since the reaction force control start threshold value is set based on the risk potential change rate ΔRP, it is possible to promptly provide information to the driver when the risk potential RP needs to be notified.
(3) As shown in FIG. 10, since the reaction force control start threshold value RP0 is set to be smaller as the risk potential change rate ΔRP increases, when the risk potential RP reliably exceeds a predetermined level, Information can be provided to the driver at an earlier timing.
(4) The method of calculating the risk potential change rate ΔRP is set according to the risk potential RP. Specifically, the average value of the change rate of the risk potential calculated up to the present time is calculated as the risk potential change rate ΔRP, and the number of risk potential data used in calculating the change rate ΔRP is determined according to the current risk potential. change. As a result, the rate of change ΔRP is calculated in accordance with the change state of the risk potential up to the present time, and this is reflected in the accelerator pedal reaction force control, whereby more reliable reaction force control can be performed.
(5) When calculating the risk potential change rate ΔRP, as shown in FIG. 8, the larger the risk potential RP is, the smaller the number of data used is. Can determine the timing of starting the reaction force control with emphasis on the sensitivity of the calculated risk potential. On the other hand, when the risk potential RP is small, the number of data to be used is increased. Therefore, the stability of the calculated risk potential is emphasized and the timing of starting the reaction force control is determined so as not to inconvenience the driver. Can be.
[0029]
<< 2nd Embodiment >>
Next, a vehicle driving assist system according to a second embodiment of the present invention will be described. The configuration of the driving assist system for a vehicle according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2, and therefore the description thereof is omitted. Here, differences from the first embodiment will be mainly described.
[0030]
In the second embodiment, a future risk potential RPe and a risk potential change rate ΔRPe are predicted based on the risk potential RP calculated so far, and the reaction force control start threshold value RP0 is changed based on these. .
[0031]
The setting of the reaction force control start threshold value RP0 and the accelerator pedal reaction force control in the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a flowchart illustrating a processing procedure of a driving assist control process in the controller 50 according to the second embodiment. This processing content is continuously performed at regular intervals, for example, every 50 msec.
[0032]
The processing in steps S201 to S203 is the same as the processing in steps S101 to S103 in the above-described flowchart of FIG.
[0033]
In step S204, a calculation method for calculating a future risk potential change rate ΔRPe used for changing the reaction force control start threshold value RP0 is set. Specifically, similarly to the first embodiment, the number of data n used for calculating the change rate ΔRPe is set. Further, it is also set in which time domain the risk potential data is used, that is, the ratio of the predicted risk potential RPe in the usage data. As shown in FIG. 8, the used data number n is set according to the risk potential RP calculated in step S202. The ratio of the predicted risk potential RPe is set as the specific gravity μ of the predicted risk potential change rate ΔRPe by sliding the time axis for calculating the data without changing the used data number n. FIG. 13 schematically shows the relationship between the risk potential RP calculated in each predetermined sampling cycle and the predicted risk potential RPe in the future, the number n of used data, and the specific gravity μ of the predicted risk potential change rate ΔRPe.
[0034]
FIG. 14 shows an example of the relationship between the risk potential RP and the specific gravity μ of the predicted risk potential change rate ΔRPe. As shown in FIG. 14, in a region where the risk potential RP is equal to or less than the predetermined value RPc, the specific gravity μ is set to the minimum value μ0, and in a region between the predetermined value RPc and the predetermined value RPd, the specific gravity μ increases as the risk potential RP increases. To increase. In a region equal to or larger than the predetermined value RPd, the maximum value is set to μm. As described above, when the risk potential RP is small, the number of predicted risk potentials RPe is reduced, that is, a reliable predicted risk potential change rate ΔRPe is calculated using a large amount of past risk potential data. On the other hand, if the risk potential RP is large, the number of predicted risk potentials RPe is increased, and the reaction force control is started earlier.
[0035]
In step S205, the predicted risk potential change rate ΔRPe is calculated according to the number of used data n and the specific gravity μ of the predicted risk potential change rate set in step S204. To calculate the predicted risk potential change rate ΔRPe, first, the predicted risk potential RPe is calculated. As shown in the following (Equation 6), the risk potential RPe (t + 1) predicted in the future is the risk potential RP (t), RP (t), RP (t) at the current time t and before (t−1), (t−2). It can be calculated by performing Taylor expansion centering on the present time t using (t-1) and RP (t-2).
(Equation 6)
RPe (t + 1) = RP (t) + {(RP (t) -RP (t-1)} + 1/2 {RP (t) -RP (t-1)}-1/2} (RP (t- 1) -RP (t-2)} (Equation 6)
[0036]
The time axis of (Equation 6) is slid according to the used data number n and the specific gravity μ to calculate the required number of predicted risk potentials RPe.
[0037]
Then, the predicted risk potential change rate ΔRPe is calculated by the above (Equation 1).
[0038]
In step S206, the coefficient k is calculated according to FIG. 10 and the reaction force control threshold value RP0 ′ is set according to (Equation 5), similarly to step S106 in the flowchart of FIG. 6 described above. Subsequent processes in steps S207 to S210 are the same as steps S107 to S110 in FIG. 6 described above.
[0039]
Thus, the following effects can be obtained in the second embodiment described above.
(1) A future risk potential RPe is predicted based on the driving environment up to the present time, and a future predicted risk potential change rate ΔRPe is calculated. Since the reaction force control start threshold value RP0 is set based on the predicted risk potential change rate ΔRPe, when the risk potential RP needs to be transmitted to the driver, information can be promptly provided. Since the reaction force control start threshold value RP0 is set using the predicted risk potential change rate ΔRPe, the reaction force control start timing can be determined earlier than in the first embodiment. it can.
(2) Since the reaction force control start threshold value RP0 is set to be smaller as the predicted risk potential change rate ΔRPe increases, if the risk potential RP surely exceeds a predetermined level, the driver is set earlier. Information can be provided to
(3) The method of calculating the predicted risk potential change rate ΔRPe is set according to the risk potential RP. Specifically, the average value of the change rates of the risk potential calculated up to the present time and the predicted risk potential RPe is calculated as the predicted risk potential change rate ΔRPe, and the risk potential RP used in calculating the predicted change rate ΔRPe is calculated. And the data number of the predicted risk potential RPe is changed according to the current risk potential RP. Thus, it is possible to calculate the predicted change rate ΔRPe in accordance with the change state of the risk potential RP and the predicted risk potential RPe up to the present time, and determine the start of the accelerator pedal reaction force control at an early stage.
(4) When calculating the predicted risk potential change rate ΔRPe, as shown in FIG. 8, since the number of data used decreases as the risk potential RP increases, the risk potential RP is less than the reaction force control threshold value RP0. In this case, the timing of starting the reaction force control can be determined with emphasis on the sensitivity of the calculated risk potential. On the other hand, when the risk potential RP is small, the number of data to be used is increased. Therefore, the stability of the calculated risk potential is emphasized and the timing of starting the reaction force control is determined so as not to inconvenience the driver. Can be.
[0040]
In the above embodiment, the risk potential-reaction force increase amount characteristic is changed as shown in FIG. 11 according to the set reaction force control start threshold value RP0 ′, but the change method is not limited to this. For example, as shown by a dashed line in FIG. 11, the risk potential-reaction force increase amount characteristic in a region where the risk potential RP exceeds the predetermined value RP0 can be extended to the reaction force control start threshold value RP0 '. In this case, the reaction force increase amount ΔF increases exponentially in a region equal to or larger than the threshold value RP0 ′. Further, as indicated by the broken line, the reaction force increase amount ΔF can be linearly increased from the risk potential RP to the initial value ΔF0 in the region from RP0 ′ to RP0. Further, the characteristic of the reaction force increase amount ΔF with respect to the risk potential RP is not limited to an exponential increase. If the reaction force increase amount ΔF increases as the risk potential RP increases, for example, the characteristic increases linearly. Can also be set to
[0041]
In the second embodiment, the predicted risk potential change rate ΔRPe is calculated, and the reaction force control start threshold value RP0 ′ is set based on the calculated risk potential change rate ΔRPe. However, the present invention is not limited to this. For example, when the calculated future predicted risk potential RPe exceeds a preset reaction force control start threshold value RP0, the accelerator pedal reaction force control can be started. In this case, it is not necessary to calculate the predicted risk potential change rate ΔRPe, so that the processing in the controller 50 can be simplified.
[0042]
In the above embodiment, the risk potential RP for the obstacle is calculated using the time to contact TTC and the time to headway THW, but the present invention is not limited to this. For example, the reciprocal of the time to contact TTC can be used as the risk potential RP. It is also possible to calculate the total risk potential RP by calculating the allowance time TTC for a plurality of obstacles existing around the vehicle and adding the reciprocal of the allowance time TTC for each obstacle in the vehicle longitudinal direction component.
[0043]
The operation reaction force controlled in accordance with the risk potential RP is not limited to only the accelerator pedal reaction force. For example, the brake pedal reaction force or the steering reaction force can be controlled in accordance with the risk potential RP.
[0044]
The vehicle to which the vehicle driving assist method according to the present invention is applied is not limited to the configuration shown in FIG.
[0045]
In the embodiment of the vehicle driving assist system according to the present invention described above, the laser radar 10 and the vehicle speed sensor 20 are used as the traveling environment detecting means. Risk potential calculation means, reaction force control start threshold setting means, risk potential change rate calculation means, change rate calculation setting means, risk potential prediction means, predicted risk potential change rate calculation means, predicted change rate The controller 50 was used as the calculation setting means. Further, an accelerator pedal reaction force control device 60 and a controller 50 were used as reaction force control means. However, the vehicle driving assist system according to the present invention is not limited to these. As long as the traveling environment around the own vehicle can be detected, as the traveling environment detecting means, for example, a camera composed of CCD or CMOS, a millimeter wave radar, or the like can be used.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system diagram of a vehicle driving assist system according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of a vehicle equipped with the vehicle driving assist system shown in FIG.
FIG. 3 is a diagram showing characteristics of a reaction force increase amount with respect to a risk potential.
FIG. 4 is a diagram showing an example of a change in risk potential with respect to a time axis.
FIG. 5 is a diagram showing a change in a reaction force control start timing.
FIG. 6 is a flowchart illustrating a processing procedure of a driving operation assist control program in the vehicle driving operation assist device according to the first embodiment;
FIG. 7 is a diagram showing a calculation timing of a risk potential.
FIG. 8 is a diagram showing a relationship between a risk potential and the number of used data.
FIG. 9 is a diagram showing an example of a change in a risk potential change rate with respect to a time axis.
FIG. 10 is a diagram showing a relationship between a risk potential change rate and a coefficient k.
FIG. 11 is a view showing characteristics of a reaction force territory with respect to a risk potential after a reaction force control start threshold value is changed.
FIG. 12 is a flowchart illustrating a processing procedure of a driving assist control program in the driving assist device for a vehicle according to the second embodiment;
FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the calculation timing of the risk potential, the number of used data, and the specific gravity of the predicted risk potential.
FIG. 14 is a diagram showing a relationship between a risk potential and a specific gravity of a predicted risk potential.
[Explanation of symbols]
10: laser radar 20: vehicle speed sensor 50: controller 60: accelerator pedal reaction force control device

Claims (15)

自車両周囲の走行環境を検出する走行環境検出手段と、
前記走行環境検出手段によって検出される走行環境に基づいて、自車両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リスクポテンシャルに応じて、運転者が車両機器を操作する際に発生する操作反力を制御する反力制御手段と、
前記反力制御手段による反力制御を開始するリスクポテンシャルのしきい値(以降、反力制御開始しきい値とする)を可変で設定する反力制御開始しきい値設定手段とを有することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
Driving environment detecting means for detecting a driving environment around the own vehicle;
Risk potential calculation means for calculating the risk potential of the vehicle based on the driving environment detected by the driving environment detection means,
Reaction force control means for controlling an operation reaction force generated when the driver operates the vehicle equipment, according to the risk potential calculated by the risk potential calculation means,
Reaction force control threshold value setting means for variably setting a threshold value of a risk potential (hereinafter referred to as a reaction force control start threshold value) for starting the reaction force control by the reaction force control means. Driving operation assisting device for vehicles.
請求項1に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記リスクポテンシャルの変化率を算出するリスクポテンシャル変化率算出手段をさらに有し、
前記反力制御開始しきい値設定手段は、前記リスクポテンシャル変化率算出手段で算出されるリスクポテンシャル変化率に基づいて、前記反力制御開始しきい値を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 assist system according to claim 1,
Further comprising a risk potential change rate calculating means for calculating the change rate of the risk potential,
The reaction force control start threshold value setting means sets the reaction force control start threshold value based on the risk potential change rate calculated by the risk potential change rate calculation means. Operation assistance device.
請求項2に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記反力制御開始しきい値設定手段は、前記リスクポテンシャル変化率が増加するほど、前記反力制御開始しきい値が小さくなるように設定することを特徴とする車両用運転走者補助装置。
The vehicle driving assist system according to claim 2,
The driving force assisting device for a vehicle, wherein the reaction force control start threshold value setting means sets the reaction force control start threshold value to decrease as the risk potential change rate increases.
請求項2または請求項3に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記リスクポテンシャル変化率算出手段によるリスクポテンシャル変化率の算出方法を、前記リスクポテンシャルに応じて設定する変化率算出設定手段をさらに有することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
The vehicle driving assist device according to claim 2 or 3,
A driving operation assisting device for a vehicle, further comprising a change rate calculation setting means for setting a method of calculating a risk potential change rate by the risk potential change rate calculation means according to the risk potential.
請求項4に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記リスクポテンシャル変化率算出手段は、前記リスクポテンシャル算出手段によって現時点までに算出された複数のリスクポテンシャルの変化率の平均値を、前記リスクポテンシャル変化率として算出し、
前記変化率算出設定手段は、現時点におけるリスクポテンシャルに応じて、前記リスクポテンシャル変化率を算出する際に用いる前記リスクポテンシャルのデータ個数を変更することにより、前記リスクポテンシャル変化率の算出方法を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 assist device according to claim 4,
The risk potential change rate calculating means calculates an average value of a plurality of risk potential change rates calculated up to the present time by the risk potential calculating means as the risk potential change rate,
The change rate calculation setting means sets the risk potential change rate calculation method by changing the number of data of the risk potential used in calculating the risk potential change rate according to the risk potential at the present time. A driving assistance device for a vehicle, comprising:
請求項5に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記変化率算出設定手段は、前記反力制御開始しきい値以下で前記リスクポテンシャルが大きくなるほど、前記データ個数を少なくすることを特徴とする車両用運転操作補助装置。
The vehicle driving assist system according to claim 5,
The driving-operation assisting device for a vehicle, wherein the change rate calculation setting unit reduces the number of data as the risk potential increases below the reaction force control start threshold value.
請求項1に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記走行環境検出手段によって検出される現時点までの走行環境に基づいて、将来のリスクポテンシャル(以降、予測リスクポテンシャルとする)を予測するリスクポテンシャル予測手段と、
前記予測リスクポテンシャル、および前記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を用いて、将来のリスクポテンシャルの変化率(以降、予測リスクポテンシャル変化率とする)を算出する予測リスクポテンシャル変化率算出手段とをさらに有し、
前記反力制御開始しきい値設定手段は、前記予測リスクポテンシャル変化率算出手段で算出される予測リスクポテンシャル変化率に基づいて、前記反力制御開始しきい値を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 assist system according to claim 1,
Risk potential prediction means for predicting a future risk potential (hereinafter referred to as a predicted risk potential) based on the driving environment up to the present time detected by the driving environment detection means;
Predicted risk potential change rate calculating means for calculating a future risk potential change rate (hereinafter referred to as predicted risk potential change rate) using the predicted risk potential and the risk potential calculated by the risk potential calculating means; Further having
The vehicle, wherein the reaction force control start threshold value setting means sets the reaction force control start threshold value based on the predicted risk potential change rate calculated by the predicted risk potential change rate calculation means. Driving operation assist device.
請求項7に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記反力制御開始しきい値設定手段は、前記予測リスクポテンシャル変化率が増加するほど、前記反力制御開始しきい値が小さくなるように設定することを特徴とする車両用運転走者補助装置。
The vehicle driving assist system according to claim 7,
The reaction force control start threshold value setting means sets the reaction force control start threshold value so as to decrease as the predicted risk potential change rate increases.
請求項7または請求項8に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記予測リスクポテンシャル変化率算出手段による予測リスクポテンシャル変化率の算出方法を、前記リスクポテンシャルに応じて設定する予測変化率算出設定手段をさらに有することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
The vehicle driving assist device according to claim 7 or 8,
A driving operation assisting device for a vehicle, further comprising: a predicted change rate calculation setting unit that sets a method of calculating the predicted risk potential change rate by the predicted risk potential change rate calculation unit according to the risk potential.
請求項9に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記予測リスクポテンシャル変化率算出手段は、前記リスクポテンシャル算出手段によって現時点までに算出された少なくとも一つのリスクポテンシャル、および、前記予測リスクポテンシャル算出手段によって算出された少なくとも一つの予測リスクポテンシャルの変化率の平均値を、前記予測リスクポテンシャル変化率として算出し、
前記予測変化率算出設定手段は、現時点におけるリスクポテンシャルに応じて、前記予測リスクポテンシャル変化率を算出する際に用いる前記リスクポテンシャルおよび前記予測リスクポテンシャルのデータ個数を変更することにより、前記予測リスクポテンシャル変化率の算出方法を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 assist system according to claim 9,
The predicted risk potential change rate calculating means includes at least one risk potential calculated up to the present time by the risk potential calculating means, and at least one predicted risk potential change rate calculated by the predicted risk potential calculating means. The average value is calculated as the predicted risk potential change rate,
The predicted change rate calculation setting means changes the risk potential and the number of data of the predicted risk potential used in calculating the predicted risk potential change rate according to the risk potential at the present time, thereby obtaining the predicted risk potential. A driving assist system for a vehicle, wherein a calculation method of a change rate is set.
請求項10に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記予測変化率算出設定手段は、前記反力制御開始しきい値以下で前記リスクポテンシャルが大きくなるほど、前記データ個数を少なくすることを特徴とする車両用運転操作補助装置。
The vehicle driving assist system according to claim 10,
The driving operation assisting device for a vehicle, wherein the predicted change rate calculation setting means reduces the number of data as the risk potential increases below the reaction force control start threshold value.
自車両周囲の走行環境を検出する走行環境検出手段と、
前記走行環境検出手段によって検出される走行環境に基づいて、自車両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、
前記走行環境検出手段によって検出される現時点までの走行環境に基づいて、将来のリスクポテンシャル(以降、予測リスクポテンシャルとする)を予測するリスクポテンシャル予測手段と、
前記リスクポテンシャル予測手段によって算出される予測リスクポテンシャルが所定の反力制御開始しきい値を上回ると、前記リスクポテンシャル算出手段によって算出されるリスクポテンシャルに応じて、運転者が車両機器を操作する際に発生する操作反力を制御する反力制御手段とを有することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
Driving environment detecting means for detecting a driving environment around the own vehicle;
Risk potential calculation means for calculating the risk potential of the vehicle based on the driving environment detected by the driving environment detection means,
Risk potential prediction means for predicting a future risk potential (hereinafter referred to as a predicted risk potential) based on the driving environment up to the present time detected by the driving environment detection means;
When the predicted risk potential calculated by the risk potential prediction means exceeds a predetermined reaction force control start threshold, when a driver operates a vehicle device in accordance with the risk potential calculated by the risk potential calculation means. And a reaction force control means for controlling an operation reaction force generated in the vehicle.
請求項1から請求項12のいずれかに記載の車両用運転操作補助装置において、
前記反力制御手段は、アクセルペダルに発生する操作反力を制御することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
The vehicle driving assist system according to any one of claims 1 to 12,
The driving force assisting device for a vehicle, wherein the reaction force control means controls an operation reaction force generated on an accelerator pedal.
自車両周囲の走行環境を検出し、
検出される走行環境に基づいて、自車両のリスクポテンシャルを算出し、
算出されるリスクポテンシャルに応じて、運転者が車両機器を操作する際に発生する操作反力を制御し、
前記車両機器の反力制御を開始するリスクポテンシャルのレベルを前記走行環境の変化に応じて可変で設定することを特徴とする車両用運転操作補助方法。
Detects the driving environment around the vehicle,
Based on the detected driving environment, calculate the risk potential of the vehicle,
According to the calculated risk potential, control the reaction force generated when the driver operates the vehicle equipment,
A driving assistance method for a vehicle, characterized in that a level of a risk potential for starting a reaction force control of the vehicle device is variably set according to a change in the traveling environment.
請求項14に記載の運転操作補助方法を適用することを特徴とする車両。A vehicle to which the driving operation assisting method according to claim 14 is applied.
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