JP2004196192A - Operation supporting device for vehicle and vehicle having the same - Google Patents

Operation supporting device for vehicle and vehicle having the same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an operation supporting device for the vehicle capable of easily notifying the change of a risk potential. <P>SOLUTION: This operation supporting device for the vehicle comprises a situation recognizing means for detecting the situation of running of the vehicle and obstructions positioned around the vehicle, a risk potential calculation means for calculating the risk potential of the vehicle against the obstacles, a reaction determination means for determining an operational reaction occurring in a vehicle operating device based on signals from the risk potential calculation means, a reaction control means for controlling the operational reaction occurring in the vehicle operating device, an obstacle situation determination means for determining the state of the obstacles around the vehicle, and a reaction correction means for correcting an operating reaction calculated by the reaction determination means. The reaction correction means, when the state of the obstacles is determined to be changed by the obstacle state determination means, varies the operating reaction stepwise in the same direction as a direction for increasing and decreasing the risk potential by the change of the state of the obstacles and then gradually varies the operating reaction until the operating potential according to the risk potential after the change of the state of the obstacles can be obtained. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

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、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）。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。
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では、障害物として新たに先行車を検出した場合や、自車両と先行車との間に他車両が割り込んできた場合等に、自車両と新たな先行車との車間距離に応じてアクセルペダル反力が一気に増加する。したがって、運転者はアクセルペダル反力の変化を知覚することはできるが、その変化量を認識することは困難であった。
【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、自車両および自車両周囲に存在する障害物の走行状況を検出する状況認識手段と、状況認識手段からの信号に基づいて、自車両の障害物に対する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からの信号に基づいて、車両操作機器に発生させる操作反力を決定する反力決定手段と、操作反力決定手段からの信号に基づいて、車両操作機器に発生する操作反力を制御する反力制御手段と、自車両周囲の障害物状態を判定する障害物状態判定手段と、障害物状態判定手段によって障害物状態が変化したと判定された場合、障害物状態の変化によるリスクポテンシャルの増減方向と同一の方向に操作反力をステップ状に変化した後、障害物状態の変化後のリスクポテンシャルに応じた操作反力となるまで徐々に変化するように、反力決定手段によって算出される操作反力を補正する反力補正手段とを有する。
【０００５】
【発明の効果】
障害物状態の変化に応じたリスクポテンシャル変化の増減方向と同一の方向に操作反力をステップ状に変化させ、その後障害物状態変化後のリスクポテンシャルに応じた値となるまで徐々に操作反力を変化させるので、リスクポテンシャルの相対的な変化を容易に認識することができる。
【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、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。
【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、自車両の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、前方車までの車間距離と相対速度を検出する。検出した車間距離および相対速度はコントローラ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障害物が検出される。
【０００８】
車速センサ２０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５０に出力する。
【０００９】
コントローラ５０は、レーザレーダ１０および車速センサ２０から入力される信号に基づいて、自車両周囲の障害物状況を検出し、検出した障害物状況に基づいて障害物に対する自車両のリスクポテンシャルを算出する。そして、算出したリスクポテンシャルに応じて、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。さらに、自車両周囲の障害物の状態変化を認識し、障害物状態が変化した場合には、その変化に伴うリスクポテンシャルの変化の大きさを運転者に認識させるようにアクセルペダル反力制御の調整を行う。
【００１０】
アクセルペダル反力制御装置６０は、コントローラ５０からの信号に応じて、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、アクセルペダル反力制御装置６０からの指令値に応じて発生させるトルクおよび回転角を制御し、運転者がアクセルペダル６２を操作する際に発生する操作反力を任意に制御することができる。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、例えばアクセルペダルストローク量の増加に対してアクセルペダル反力がリニアに増加するように設定されている。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６２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。
【００１１】
図３に、コントローラ５０の内部構成のブロック図を示す。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いる。そして、ＣＰＵのソフトウェア形態により、障害物認識部５１，リスクポテンシャル算出部５２、運転操作反力決定部５３，障害物状態判定部５４，および運転操作反力補正部５５を構成している。
【００１２】
障害物認識部５１は、レーザレーダ１０から入力される信号を用いて自車両前方に存在する前方障害物との車間距離および相対速度を算出する。そして、車速センサ２０から入力される自車速と、車間距離および相対速度とから、自車前方の障害物状況を認識する。リスクポテンシャル算出部５２は、障害物認識部５１からの信号に基づいて、前方障害物に対する自車両のリスクポテンシャルＲＰを算出する。運転操作反力決定部５３は、リスクポテンシャル算出部５２で算出されたリスクポテンシャルＲＰから、アクセルペダル６２に発生させる反力の制御指令値を算出する。
【００１３】
障害物状態判定部５４は、障害物認識部５１からの信号に基づいて、自車両周囲に存在する障害物の状態、すなわちアクセルペダル反力制御の対象となる障害物の出現（新規検知）または入れ替わり等の障害物の存在状態を判定する。運転操作反力補正部５５は、障害物状態判定部５４で判定される障害物状態により、運転操作反力決定部５３によって算出された反力制御指令値に補正を加え、反力指令値補正値を算出する。運転操作反力補正部５５で算出された反力指令値補正値は、アクセルペダル反力制御装置６０に出力される。
【００１４】
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５０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に応じてアクセルペダル６２に発生する反力の制御指令値を算出してペダル反力制御を行う。反力制御により、リスクポテンシャルＲＰが大きくなるほどアクセルペダル反力Ｆが大きくなるので、運転者に自車両周囲の環境をペダル反力として知らせることができる。ただし、自車両周囲の環境が変化した場合、すなわち反力制御の対象となる障害物の状態が変化した場合、変化後のリスクポテンシャルＲＰに応じてアクセルペダル反力Ｆを一気に変化させると、運転者はアクセルペダル反力Ｆの変化を知覚することはできるが、その変化量を認識することは困難である。
【００１５】
そこで、本発明の第１の実施の形態においては、障害物状態が変化した場合に、アクセルペダル反力Ｆを変化後のリスクポテンシャルＲＰに対応する反力制御指令値まで徐々に変化するよう補正を行う。さらに、障害物状態が変化した場合に、変化後のリスクポテンシャルＲＰが現在のリスクポテンシャルＲＰに対してどのように変化したか、すなわち、相対的に増加したかあるいは相対的に減少したかを運転者に認識させるために、ステップ状に変化させた後にアクセルペダル反力Ｆを徐々に変化させる。
【００１６】
以下に、上述したような制御においてどのようにペダル反力制御の調整を行うかについて、図面を用いて詳細に説明する。図４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。なお、本処理内容は、一定間隔、例えば５０msec毎に連続的に行われる。
【００１７】
まず、ステップＳ１００で走行環境を読み込む。ここで、走行環境は、自車前方の障害物状況を含む自車両の走行状況に関する情報である。そこで、レーザレーダ１０により検出される先行車までの車間距離やその存在方向と、車速センサ２０によって検出される自車両の走行車速を読み込む。
【００１８】
ステップＳ２００では、ステップＳ１００で読み込み、認識した走行状態データに基づいて、前方障害物の状況を認識する。ここでは、前回の処理周期以前に検出され、コントローラ５０のメモリに記憶されている自車両に対する障害物の相対位置やその移動方向・移動速度と、ステップＳ１００で得られた現在の走行状態データとにより、現在の障害物の自車両に対する相対位置やその移動方向・移動速度を認識する。そして、自車両の走行に対して障害物が、自車両の前方にどのように配置され、相対的にどのように移動しているかを認識する。
【００１９】
ステップＳ３００では、自車両の障害物に対するリスクポテンシャルＲＰを算出する。障害物に対するリスクポテンシャルＲＰを算出するために、まず、認識された前方障害物に対する余裕時間（ＴＴＣ：Time To Collision）を算出する。ここで、前方障害物に対する余裕時間ＴＴＣは、以下の（式１）で求められる。
【数１】
ＴＴＣ＝Ｄ／Ｖｒ （式１）
ここで、Ｄ：自車両から先行車までの相対距離、Ｖｒ：自車両と先行車との相対速度（自車速−先行車速）をそれぞれ示す。（式１）に示すように、余裕時間ＴＴＣは、車間距離Ｄを相対速度Ｖｒで除したものである。余裕時間ＴＴＣは、前方障害物に対する現在の自車両の接近度合を示す物理量であり、現在の走行状況が継続した場合、つまり相対車速Ｖｒが一定の場合に、何秒後に自車両と先行車が接触するかを示す値である。
【００２０】
算出した余裕時間ＴＴＣ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２）で求められる。
【数２】
ＲＰ＝１／ＴＴＣ （式２）
（式２）に示すように、リスクポテンシャルＲＰは余裕時間ＴＴＣの逆数を用いて、余裕時間ＴＴＣの関数として表される。リスクポテンシャルＲＰが大きいほど前方障害物への接近度合が大きいことを示している。
【００２１】
ステップＳ４００では、ステップＳ３００で算出したリスクポテンシャルＲＰから、アクセルペダル６２に発生させるアクセルペダル反力Ｆの反力制御指令値ＦＡを算出する。リスクポテンシャルＲＰに応じて、リスクポテンシャルＲＰが大きいほど、アクセルペダル６２を戻す方向へ制御反力を発生させる。
【００２２】
図５に、リスクポテンシャルＲＰと、アクセルペダル反力制御指令値ＦＡとの関係を示す。図５に示すように、リスクポテンシャルＲＰが所定値ＲＰminよりも大きく、所定値ＲＰmaxよりも小さい場合は、リスクポテンシャルＲＰが大きいほど、大きなアクセルペダル反力を発生させるようにアクセルペダル反力制御指令値ＦＡを算出する。リスクポテンシャルＲＰが所定値ＲＰmaxより大きい場合には、最大のアクセルペダル反力を発生させるように、アクセルペダル反力制御指令値ＦＡを最大値ＦＡmaxに固定する。このように反力制御指令値ＦＡを算出することにより、リスクポテンシャルＲＰの大きさをアクセルペダル反力Ｆとして運転者に伝達する。
【００２３】
ステップＳ５００では、ステップＳ２００で認識した障害物状況から、自車前方の障害物状態を判定する。障害物状態は、反力制御の対象となる障害物が存在するか否か、また、存在する場合にはその障害物が新たに検知されたか、あるいは他の障害物と入れ替わったか否かといった障害物の存在状態を示している。ここでは、自車両と先行車との車間距離Ｄおよび相対速度Ｖｒを用いて、障害物状態を判定する。ステップＳ５００で行う障害物状態判定処理を、図６のフローチャートを用いて詳細に説明する。
【００２４】
ステップＳ５０１では、レーザレーダ１０によって自車前方の障害物、すなわち先行車を検知しているか否かを判定する。ステップＳ５０１が肯定判定されると、ステップＳ５０２に進む。ステップＳ５０２では、先行車検知フラグflgLOCKに先行車が存在することを示す１をセットして、ステップＳ５０３に進む。
【００２５】
ステップＳ５０３では、先行車検知フラグの前回値flgLOCk_zが１か否かを判定する。ステップＳ５０３が肯定判定され、前回から先行車が検知されている場合は、ステップＳ５０４に進む。ステップＳ５０４では、ステップＳ２００で認識した自車両と先行車との現在の車間距離Ｄと、車間距離の前回値Ｄ_zとの差を算出し、その差の絶対値｜Ｄ−Ｄ_z｜が、所定値Ｄ０よりも小さいか否かを判定する。ステップＳ５０４が肯定判定されると、ステップＳ５０５へ進む。ステップＳ５０５では、ステップＳ２００で認識した自車両と先行車との現在の相対速度Ｖｒと、相対速度の前回値Ｖｒ_zとの差を算出し、その差の絶対値｜Ｖｒ−Ｖｒ_z｜が、所定値Ｖｒ０よりも小さいか否かを判定する。ステップＳ５０５が肯定判定されると、ステップＳ５０６へ進む。
【００２６】
ステップＳ５０６では、先行車を以前から検知しており、その先行車との車間距離Ｄおよび相対速度Ｖｒの変化量が所定値よりも小さく、実質的に変化していないので、同一の障害物を検知していると判断し、先行車入れ替わりフラグflgCHANGEに０をセットする。先行車入れ替わりフラグflgCHANGE＝０は、障害物状態に変化がないことを示す。一方、ステップＳ５０３が否定判定されると、自車両前方に反力制御の対象となる新たな障害物を検知したと判断し、ステップＳ５０７へ進む。また、ステップＳ５０４またはステップＳ５０５が否定判定されると、例えば自車前方に他車両が割り込んできて反力制御の対象となる障害物が入れ替わったと判断し、ステップＳ５０７へ進む。ステップＳ５０７では、先行車入れ替わりフラグflgCHANGEに１をセットする。先行車入れ替わりフラグflgCHANGE＝０は、障害物状態が変化したことを示す
【００２７】
ステップＳ５０１が否定判定され、先行車が検知されていない場合は、ステップＳ５０８に進んで先行車検知フラグflgLOCKに０をセットし、ステップＳ５０９へ進む。ステップＳ５０９では、先行車入れ替わりフラグflgCHANGEに障害物状態に変化がないことを示す０をセットする。
【００２８】
ステップＳ５０６，Ｓ５０７，あるいはＳ５０９で先行車入れ替わりフラグflgCHANGEを設定した後、ステップＳ５１０へ進む。ステップＳ５１０では、現在の車間距離Ｄ、相対速度Ｖｒおよび先行車検知フラグflgLOCKを、それぞれの前回値Ｄ_z、Ｖｒ_z、flgLOCK_zにセットして終了する。
【００２９】
このようにステップＳ５００において先行車入れ替わりフラグflgCHANGEを設定した後、ステップＳ６００へ進む。
【００３０】
ステップＳ６００では、ステップＳ５００で判定した障害物状態に基づいて、ステップＳ４００で算出したアクセルペダル反力制御指令値ＦＡに補正を加える。具体的には、新たに先行車を検出した場合、および反力制御の対象となる先行車が入れ替わった場合に、アクセルペダル反力Ｆをステップ状に変化させた後、アクセルペダル反力Ｆが徐々に変化するように反力制御指令値ＦＡを補正して、反力指令値補正値ＦＡhoseiを算出する。ステップＳ６００で行う障害物状態判定処理を、図７のフローチャートを用いて詳細に説明する。
【００３１】
ステップＳ６０１では、ステップＳ５００で設定した先行車入れ替わりフラグflgCHANGEが１か否かを判定する。ステップＳ６０１が肯定判定され、障害物状態が変化した、すなわち新たな障害物が検出された、あるいは先行車が入れ替わった場合は、ステップＳ６０２へ進む。ステップＳ６０２では、反力補正中フラグflgHOSEIに反力制御指令値ＦＡの補正を行っていることを示す１をセットし、ステップＳ６０３に進む。
【００３２】
ステップＳ６０３では、ステップＳ４００で算出した現在の反力制御指令値ＦＡが、前回周期で設定した反力指令値補正値ＦＡhosei_z以上か否かを判定する。ステップＳ６０３が肯定判定されると、ステップＳ６０４に進む。ステップＳ６０４では、反力指令値補正値ＦＡhoseiを、以下の（式３）に従って算出する。
【数３】
ＦＡhosei＝ＦＡhosei_z＋ΔＦ０ （式３）
ここで、ΔＦ０は、アクセルペダル反力Ｆの補正を開始する際のステップ状の反力変化量であり、運転者にアクセルペダル反力Ｆの変化を知覚させるのに最低限必要な値を、予め適切に設定しておく。ステップ状反力変化量ΔＦ０は、例えば反力制御指令値ＦＡの最大値ＦＡmaxの１５〜３０％程度に設定する。
【００３３】
ステップＳ６０３が否定判定されると、ステップＳ６０５に進む。ステップＳ６０５では、反力指令値補正値ＦＡhoseiを、以下の（式４）に従って算出する。
【数４】
ＦＡhosei＝ＦＡhosei_z−ΔＦ０ （式４）
ここで、ステップ状反力変化量ΔＦ０は、上述した（式３）で用いる値と同一である。
【００３４】
ステップＳ６０１が否定判定されると、ステップＳ６０６へ進む。ステップＳ６０６では、反力補正中フラグflgHOSEIが１か否かを判定する。ステップＳ６０６が否定判定され、先行車が検知されていない、あるいは先行車が検知されているが反力制御指令値ＦＡの補正を行っていない場合は、ステップＳ６１３へ進む。ステップＳ６１３では、現在の反力制御指令値ＦＡを反力指令値補正値ＦＡhoseiとしてセットする。
【００３５】
ステップＳ６０６が肯定判定され、反力制御指令値ＦＡの補正を行っている場合は、ステップＳ６０７へ進む。ステップＳ６０７では、現在の反力制御指令値ＦＡが、反力指令値補正値の前回値ＦＡhosei_zと所定の反力変化量ΔＦとの和よりも大きいか否かを判定する。ここで、反力変化量ΔＦは、アクセルペダル反力Ｆを徐々に変化する際の変化率を示しており、予め適切な値を設定しておく。ステップＳ６０７が肯定判定されると、ステップＳ６０８に進む。ステップＳ６０８では、反力指令値補正値ＦＡhoseiを以下の（式５）に従って算出する。
【数５】
ＦＡhosei＝ＦＡhosei_z＋ΔＦ（式５）
【００３６】
ステップＳ６０７が否定判定されると、ステップＳ６０９へ進む。ステップＳ６０９では、現在の反力制御指令値ＦＡが、反力指令値補正値の前回値ＦＡhosei_zと所定の反力変化量ΔＦとの差よりも小さいか否かを判定する。なお、反力変化量ΔＦは、上述したステップＳ６０７で用いた値と同じである。ステップＳ６０９が肯定判定されると、ステップＳ６１０に進む。ステップＳ６１０では、反力指令値補正値ＦＡhoseiを以下の（式６）に従って算出する。
【数６】
ＦＡhosei＝ＦＡhosei_z−ΔＦ（式６）
【００３７】
ステップＳ６０９が否定判定され、反力指令値補正値の前回値ＦＡhosei_zが現在の反力制御指令値ＦＡと実質的に等しい場合は、ステップＳ６１１へ進む。ステップＳ６１１では、反力制御指令値ＦＡの補正を終了するために、反力補正中フラグflgHOSEIに０をセットし、ステップＳ６１２へ進む。ステップＳ６１２では、現在の反力制御指令値ＦＡを反力指令値補正値ＦＡhoseiとしてセットする。
【００３８】
ステップＳ６０４，Ｓ６０５，Ｓ６０８，Ｓ６１０，Ｓ６１２，あるいはＳ６１３で反力指令値補正値ＦＡhoseiを算出した後、ステップＳ６１４に進む。ステップＳ６１４では、反力指令値補正値の前回値FＡhosei_zに、今回の処理で算出した反力指令値補正値ＦＡhoseiをセットし、前回値を更新して終了する。
【００３９】
このようにステップ６００において反力指令値補正値ＦＡhoseiを算出した後、ステップＳ７００へ進む。
ステップＳ７００では、ステップＳ６００で算出した反力指令値補正値ＦＡhoseiを、アクセルペダル反力制御装置６０に出力し、今回の処理を終了する。アクセルペダル反力制御装置６０は、入力された信号に応じてサーボモータ６１を制御する。
【００４０】
次に、第１の実施の形態における車両用運転操作補助装置１の作用を、図８（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。図８（ａ）〜（ｃ）は、障害物状態に対する反力指令値補正値ＦＡhoseiの変化を、先行車検知フラグflgLOCKおよび先行車入れ替わりフラグflgCHANGEの変化とともに走行シーン別に時系列に示したものである。
【００４１】
図８（ａ）は、前方に障害物が存在しなかった状態から、自車両前方に新たに反力制御の対象となる先行車を検知した場合の、反力指令値補正値ＦＡhoseiの変化を示す。時間Ｔａで障害物を検知すると（flgLOCK、flgCHANGEともに１に移行）、アクセルペダル反力Ｆをステップ状に増加するように、反力指令値補正値ＦＡhoseiが所定のステップ状反力変化量ΔＦ０だけステップ状に増加する。
【００４２】
その後、新たに検知した先行車に対するリスクポテンシャルＲＰに応じた反力制御指令値ＦＡとなるまで、反力指令値補正値ＦＡhoseiが所定の反力変化量ΔＦずつ徐々に増加する。
【００４３】
このように、アクセルペダル反力Ｆのステップ変化により、障害物を新たに検知したことを運転者に認識させる。また、アクセルペダル反力Ｆを漸増することにより、新たな障害物に対するリスクポテンシャルＲＰの大きさを運転者に認識させることができる。
【００４４】
図８（ｂ）は、自車両前方の先行車に自車両が追従走行中に、反力制御の対象障害物が、リスクポテンシャルＲＰがより高い障害物に入れ替わった場合の、反力指令値補正値ＦＡhoseiの変化を示す。これは、例えば、追従走行中の先行車と自車両との間に他の車両が割り込んだ場合などに相当する。
【００４５】
時間Ｔａで対象障害物が入れ替わったことを検知すると（flgLOCK＝１のまま、flgCHANGE＝１に移行）、アクセルペダル反力Ｆをステップ状に増加するように、反力指令値補正値ＦＡhoseiが所定のステップ状反力変化量ΔＦ０だけステップ状に増加する。
【００４６】
その後、入れ替わった先行車に対するリスクポテンシャルＲＰに応じた反力制御指令値ＦＡとなるまで、反力指令値補正値ＦＡhoseiが所定の反力変化量ΔＦずつ徐々に増加する。
【００４７】
このように、新たな障害物に対するリスクポテンシャルＲＰが以前の障害物に対するリスクポテンシャルＲＰよりも大きい場合は、アクセルペダル反力Ｆをステップ的に変化させる際に、アクセルペダル反力Ｆをステップ的に増加させるような反力変化を与える。これにより、反力制御の対象障害物が、リスクポテンシャルＲＰのより高い新たな障害物に入れ替わったことを速やかに運転者に知らせることができる。また、その後のアクセルペダル反力Ｆの漸増により、新たな障害物に対するリスクポテンシャルＲＰの大きさを運転者に認識させることができる。
【００４８】
図８（ｃ）は、自車両前方の先行車に自車両が追従走行中に、反力制御の対象障害物が、リスクポテンシャルＲＰがより低い障害物に入れ替わった場合の、反力指令値補正値ＦＡhoseiの変化を示す。これは例えば、追従走行中の先行車が車線変更を行い、さらに前方を走行していた車両が新たな対象障害物になった場合などに相当する。
【００４９】
時間Ｔａで対象障害物が入れ替わったことを検知すると（flgLOCK＝１のまま、flgCHANGE＝１に移行）、アクセルペダル反力Ｆをステップ状に減少するように、反力指令値補正値ＦＡhoseiが所定のステップ状反力変化量ΔＦ０だけステップ状に低下する。
【００５０】
その後、入れ替わった先行車に対するリスクポテンシャルＲＰに応じた反力制御指令値ＦＡとなるまで、反力指令値補正値ＦＡhoseiが所定の反力変化量ΔＦずつ徐々に減少する。
【００５１】
このように、新たな障害物に対するリスクポテンシャルＲＰが以前の障害物に対するリスクポテンシャルＲＰよりも小さい場合は、アクセルペダル反力Ｆをステップ的に変化させる際に、アクセルペダル反力Ｆをステップ的に減少させるような反力変化を与える。これにより、反力制御の対象障害物が、リスクポテンシャルＲＰのより低い新たな障害物に入れ替わったことを速やかに運転者に知らせることができる。また、その後のアクセルペダル反力Ｆの漸減により、新たな障害物に対するリスクポテンシャルＲＰの大きさを運転者に認識させることができる。
【００５２】
なお、図８（ａ）から（ｃ）に示すように、障害物状態が変化した際に、状態変化前後のリスクポテンシャルＲＰの変化量によらず、一定の割合（反力変化量ΔＦ）でアクセルペダル反力Ｆを徐々に変化させる。従って、状態変化後のリスクポテンシャルＲＰに対応するアクセルペダル反力Ｆとなるまでに要する時間ΔＴは、状態変化前後のリスクポテンシャルＲＰの変化量によって異なる。運転者は、アクセルペダル反力Ｆが徐々に変化する時間ΔＴによっても、リスクポテンシャルＲＰの変化量を認識することができる。
【００５３】
このように、上述した第１の実施の形態においては、次のような作用効果を奏することができる。コントローラ５０によって自車前方に存在する障害物の自車両に対する車間距離Ｄや相対速度Ｖｒ、自車両の走行車速といった走行状況を認識し、障害物に対するリスクポテンシャルＲＰを算出する。さらに、自車両と障害物との車間距離Ｄおよび相対速度Ｖｒから、例えばアクセルペダル反力制御の対象となる新たな障害物を検知したか、あるいは反力制御の対象となる障害物が入れ替わったか否かなど、自車両周囲の障害物状態を判定する。そして、障害物状態が変化した場合には、リスクポテンシャルＲＰに応じて算出されるアクセルペダル反力制御指令値ＦＡに補正を加える。具体的には、障害物状態の変化によるリスクポテンシャルＲＰの増減方向と同一の方向にアクセルペダル反力Ｆをステップ状に変化させた後、障害物状態変化後のリスクポテンシャルＲＰに応じた反力制御指令値ＦＡとなるまでアクセルペダル反力Ｆが徐々に変化するように、反力制御指令値ＦＡを補正する。
【００５４】
障害物状態の変化に応じてアクセルペダル反力Ｆがステップ状に変化することによって、その変化方向から新たな対象障害物のリスクポテンシャルＲＰが相対的に増加しているか減少しているかを容易に認識することができる。また、アクセルペダル反力Ｆがステップ状に変化した後、徐々に変化するので、リスクポテンシャルＲＰの変化量をアクセルペダル反力Ｆの変化量から確実に認識することができる。
【００５５】
《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図面を用いて説明する。第２の実施の形態による車両用運転操作補助装置２の構成は、図１および図２を用いて説明した第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。
【００５６】
第２の実施の形態においては、図４のフローチャートにおけるステップＳ６００での運転操作反力補正処理のみが、上述した第１の実施の形態と相違する。第２の実施の形態では、障害物状態が変化した場合に、変化後のリスクポテンシャルＲＰが現在のリスクポテンシャルＲＰに対してどのように変化したか、すなわち相対的に増加したか、あるいは相対的に減少したかを運転者に認識させるために、アクセルペダル反力Ｆにパルス状の反力変化を発生させた後に反力Ｆを徐々に変化させる。以下、図９のフローチャートを用いて、ステップＳ６００における運転操作反力補正処理について詳細に説明する。
【００５７】
ステップＳ６４１では、ステップＳ５００で設定した先行車入れ替わりフラグflgCHANGEが１か否かを判定する。ステップＳ６４１が肯定判定され、新たな障害物が検出された、あるいは先行車が入れ替わった場合は、ステップＳ６４２へ進む。ステップＳ６４２では、反力補正中フラグflgHOSEIに反力制御指令値ＦＡの補正を行っていることを示す１をセットし、ステップＳ６４３に進む。
【００５８】
ステップＳ６４３では、時間計測カウンタΔＴcntを０に初期化する。なお、時間計測カウンタΔＴcntは、アクセルペダル反力Ｆの補正を開始してからの経過時間を示している。
【００５９】
ステップＳ６４４では、ステップＳ４００で算出した現在の反力制御指令値ＦＡが、前回周期で算出した反力指令値補正値ＦＡhosei_z以上であるか否かを判定する。ステップＳ６４４が肯定判定されると、ステップＳ６４５に進む。ステップＳ６４５では、アクセルペダル反力Ｆをパルス状に増減させる際のパルス高さΔＦｍに、所定値ΔＦｍ０を代入する。なお、パルス高さΔＦｍ＝ΔＦｍ０は、アクセルペダル反力Ｆが増加する方向に発生するプラスのパルスである。所定のパルス高さΔＦｍは、アクセルペダル反力Ｆの補正を開始する際に発生させるパルス状の反力変化量であり、運転者にアクセルペダル反力Ｆの変化を知覚させるのに最低限必要な値を、予め適切に設定しておく。パルス状反力変化量ΔＦｍ０は、例えば反力制御指令値ＦＡの最大値ＦＡmaxの１５〜３０％程度に設定する。
【００６０】
ステップＳ６４４が否定判定されると、ステップＳ６４６に進む。ステップＳ６４６では、アクセルペダル反力Ｆの補正を開始する際にパルス状の反力変化を発生させ、ペダル反力Ｆが一旦減少するように、パルス高さΔＦｍに所定値−ΔＦｍ０を代入する。なお、パルス高さΔＦｍ＝ΔＦｍ０は、アクセルペダル反力Ｆが減少する方向に発生するマイナスのパルスである。
【００６１】
ステップＳ６４７では、ステップＳ６４５あるいはＳ６４６で設定したパルス高さΔＦｍを用いて、反力指令値補正値ＦＡhoseiを以下の（式７）に従って算出する。
【数７】
ＦＡhosei＝ＦＡhosei_z＋ΔＦｍ （式７）
【００６２】
ステップＳ６４１が否定判定されると、ステップＳ６４８に進む。ステップＳ６４８では、反力補正中フラグflgHOSEIが１か否かを判定する。ステップＳ６４８が否定判定され、先行車が検知されていない、あるいは先行車が検知されているが反力制御指令値ＦＡの補正を行っていない場合は、ステップＳ６５８へ進む。ステップＳ６５８では、現在の反力制御指令値ＦＡを反力指令値補正値ＦＡhoseiとしてセットする。
【００６３】
ステップＳ６４８が肯定判定され、反力制御指令値ＦＡの補正を行っている場合は、ステップＳ６４９へ進む。ステップＳ６４９では、反力補正を開始してからの経過時間を示す時間計測カウンタΔＴcntに１を加えてカウントアップする。ステップＳ６５０では、時間計測カウンタΔＴcntが所定のパルス継続時間ΔＴｍよりも小さいか否かを判定する。なお、パルス継続時間ΔＴｍは、アクセルペダル反力Ｆにパルス状の反力変化を発生させる際のパルス幅であり、パルス高さΔＦｍと合わせて予め適切な値を設定しておく。ステップＳ６５０が肯定判定されると、ステップＳ６５１に進む。
【００６４】
ステップＳ６５１では、前回以前の処理におけるステップＳ６４５あるいはＳ６４６で設定したパルス高さΔＦｍを用いて、上述した（式７）により反力指令値補正値ＦＡhoseiを算出する。
【００６５】
ステップＳ６５０が否定判定され、反力補正を開始してからパルス継続時間ΔＴｍ以上経過した場合は、ステップＳ６５２に進む。ステップＳ６５２では、現在の反力制御指令値ＦＡが、反力指令値補正値の前回値ＦＡhosei_zと所定の反力変化量ΔＦとの和よりも大きいか否かを判定する。ステップＳ６５２が肯定判定されると、ステップＳ６５３に進む。ステップＳ６５３では、第１の実施の形態における図７のステップＳ６０８と同様に、上述した（式５）により反力指令値補正値ＦＡhoseiを算出する（ＦＡhosei＝ＦＡhosei_z＋ΔＦ）。
【００６６】
ステップＳ６５２が否定判定されると、ステップＳ６５４へ進む。ステップＳ６５４では、現在の反力制御指令値ＦＡが、反力指令値補正値の前回値ＦＡhosei_zと所定の反力変化量ΔＦとの差よりも小さいか否かを判定する。ステップＳ６５４が肯定判定されると、ステップＳ６５５に進む。ステップＳ６５５では、図７のステップＳ６１０と同様に、上述した（式６）により反力指令値補正値ＦＡhoseiを算出する（ＦＡhosei＝ＦＡhosei_z−ΔＦ）。
【００６７】
ステップＳ６５４が否定判定され、反力指令値補正値の前回値ＦＡhosei_zが現在の反力制御指令値ＦＡと実質的に等しい場合は、ステップＳ６５６へ進む。ステップＳ６５６では、反力制御指令値ＦＡの補正を終了するために、反力補正中フラグflgHOSEIに０をセットし、ステップＳ６５７へ進む。ステップＳ６５７では、現在の反力制御指令値ＦＡを反力指令値補正値ＦＡhoseiとしてセットする。
【００６８】
ステップＳ６５３，Ｓ６５５，Ｓ６５７，あるいはＳ６５８で反力指令値補正値ＦＡhoseiを算出した後、ステップＳ６５９に進む。ステップＳ６５９では、反力指令値補正値の前回値FＡhosei_zに、今回の処理で算出した反力指令値補正値ＦＡhoseiをセットし、前回値を更新して終了する。
【００６９】
なお、ステップＳ６４７あるいはステップＳ６５１で反力指令値補正値ＦＡhoseiを算出した場合は、前回値ＦＡhosei_zの更新は行わず、前回以前の処理で設定した値をそのまま使用する。従って、パルス経過時間ΔＴｍの経過直後に、ステップＳ６５３，あるいはＳ６５５で反力指令値補正値ＦＡhoseiを算出する場合は、パルス発生前、すなわち反力補正開始前に設定されていた反力指令補正値ＦＡhoseiをそのまま使用する。
【００７０】
次に、第２の実施の形態における車両用運転操作補助装置２の作用を、図１０（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。図１０（ａ）〜（ｃ）は、障害物状態に対する反力指令値補正値ＦＡhoseiの変化を、走行シーン別に時系列に示したものである。
【００７１】
図１０（ａ）は、前方に障害物が存在しなかった状態から、自車両前方に新たに反力制御の対象となる先行車を検知した場合の、反力指令値補正値ＦＡhoseiの変化を示す。時間Ｔａで障害物を検知すると（flgLOCK、flgCHANGEともに１に移行）、アクセルペダル反力Ｆの増加方向にパルス状の反力変化を発生させるように、反力指令値補正値ＦＡhoseiが所定のパルス高さΔＦｍだけ増加する。所定のパルス継続時間ΔＴｍが経過すると、アクセルペダル反力Ｆのパルス状の反力変化を終了する。
【００７２】
その後、新たに検知した先行車に対するリスクポテンシャルＲＰに応じた反力制御指令値ＦＡとなるまで、反力指令値補正値ＦＡhoseiが所定の反力変化量ΔＦずつ徐々に増加する。
【００７３】
このように、アクセルペダル反力Ｆのパルス状変化により、障害物を新たに検知したことを運転者に認識させる。また、アクセルペダル反力Ｆを漸増することにより、新たな障害物に対するリスクポテンシャルＲＰの大きさを運転者に認識させることができる。
【００７４】
図１０（ｂ）は、自車両前方の先行車に自車両が追従走行中に、反力制御の対象障害物が、リスクポテンシャルＲＰがより高い障害物に入れ替わった場合の、反力指令値補正値ＦＡhoseiの変化を示す。これは、例えば、追従走行中の先行車と自車両との間に他の車両が割り込んだ場合などに相当する。
【００７５】
時間Ｔａで対象障害物が入れ替わったことを検知すると（flgLOCK＝１のまま、flgCHANGE＝１に移行）、アクセルペダル反力Ｆの増加方向にパルス状の反力変化を発生させるように、反力指令値補正値ＦＡhoseiが所定のパルス高さΔＦｍだけ増加する。所定のパルス継続時間ΔＴｍが経過すると、アクセルペダル反力Ｆのパルス状の反力変化を終了する。
その後、入れ替わった先行車に対するリスクポテンシャルＲＰに応じた反力制御指令値ＦＡとなるまで、反力指令値補正値ＦＡhoseiが所定の反力変化量ΔＦずつ徐々に増加する。
【００７６】
このように、新たな障害物に対するリスクポテンシャルＲＰが以前の障害物に対するリスクポテンシャルＲＰよりも大きい場合は、アクセルペダル反力Ｆにパルス状の反力変化を発生させる際に、アクセルペダル反力Ｆを増加する方向のパルスを与える。これにより、反力制御の対象障害物が、リスクポテンシャルＲＰのより高い新たな障害物に入れ替わったことを速やかに運転者に知らせることができる。また、その後のアクセルペダル反力Ｆの漸増により、新たな障害物に対するリスクポテンシャルＲＰの大きさを運転者に認識させることができる。
【００７７】
図１０（ｃ）は、自車両前方の先行車に自車両が追従走行中に、反力制御の対象障害物が、リスクポテンシャルＲＰがより低い障害物に入れ替わった場合の、反力指令値補正値ＦＡhoseiの変化を示す。これは例えば、追従走行中の先行車が車線変更を行い、さらに前方を走行していた車両が新たな対象障害物になった場合などに相当する。
【００７８】
時間Ｔａで対象障害物が入れ替わったことを検知すると（flgLOCK＝１のまま、flgCHANGE＝１に移行）、アクセルペダル反力Ｆの減少方向にパルス状の反力変化を発生させるように、反力指令値補正値ＦＡhoseiが所定のパルス高さΔＦｍだけ低下する。所定のパルス継続時間ΔＴｍが経過すると、アクセルペダル反力Ｆのパルス状の反力変化を終了する。
【００７９】
その後、入れ替わった先行車に対するリスクポテンシャルＲＰに応じた反力制御指令値ＦＡとなるまで、反力指令値補正値ＦＡhoseiが所定の反力変化量ΔＦずつ徐々に減少する。
【００８０】
このように、新たな障害物に対するリスクポテンシャルＲＰが以前の障害物に対するリスクポテンシャルＲＰよりも小さい場合は、アクセルペダル反力Ｆにパルス状の反力変化を発生させる際に、アクセルペダル反力Ｆを減少する方向のパルスを与える。これにより、反力制御の対象障害物が、リスクポテンシャルＲＰのより低い新たな障害物に入れ替わったことを速やかに運転者に知らせることができる。また、その後のアクセルペダル反力Ｆの漸減により、新たな障害物に対するリスクポテンシャルＲＰの大きさを運転者に認識させることができる。
【００８１】
なお、図１０（ａ）から（ｃ）に示すように、障害物状態が変化した際に、状態変化前後のリスクポテンシャルＲＰの変化量によらず、一定の割合（反力変化量ΔＦ）でアクセルペダル反力Ｆを徐々に変化させる。従って、状態変化後のリスクポテンシャルＲＰに対応するアクセルペダル反力Ｆとなるまでに要する時間ΔＴは、状態変化前後のリスクポテンシャルＲＰの変化量によって異なる。運転者は、アクセルペダル反力Ｆが徐々に変化する時間ΔＴによっても、リスクポテンシャルＲＰの変化量を認識することができる。
【００８２】
このように、上述した第２の実施の形態においては、次のような作用効果を奏することができる。コントローラ５０によって自車前方に存在する障害物の自車両に対する車間距離Ｄや相対速度Ｖｒ、自車両の走行車速といった走行状況を認識し、障害物に対するリスクポテンシャルＲＰを算出する。さらに、自車両と障害物との車間距離Ｄおよび相対速度Ｖｒから、例えばアクセルペダル反力制御の対象となる新たな障害物を検知したか、あるいは反力制御の対象となる障害物が入れ替わったか否かなど、自車両周囲の障害物状態を判定する。そして、障害物状態が変化した場合には、リスクポテンシャルＲＰに応じて算出されるアクセルペダル反力制御指令値ＦＡに補正を加える。具体的には、障害物状態の変化によるリスクポテンシャルＲＰの増減方向と同一の方向にアクセルペダル反力Ｆをパルス状に変化させた後、障害物状態変化後のリスクポテンシャルＲＰに応じた反力制御指令値ＦＡとなるまでアクセルペダル反力Ｆが徐々に変化するように、反力制御指令値ＦＡを補正する。
【００８３】
このように、障害物状態の変化に応じてアクセルペダル反力Ｆがパルス状に変化することによって、その変化方向から新たな対象障害物のリスクポテンシャルＲＰが相対的に増加しているか減少しているかを容易に認識することができる。さらに、アクセルペダル反力Ｆにパルス状の反力変化が発生するので、障害物状態の変化に伴ってリスクポテンシャルＲＰがどのように変化したかを、第１の実施の形態に比べてより一層、容易に認識することができる。また、アクセルペダル反力Ｆがパルス状に変化した後、徐々に変化するので、リスクポテンシャルＲＰの変化量をアクセルペダル反力Ｆの変化量から確実に認識することができる。
【００８４】
第１および第２の実施の形態においては、図５に示すようにリスクポテンシャルＲＰの増加に対して反力制御指令値ＦＡがリニアに増加するように設定したが、例えば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することもできる。また、自車両周囲のリスクポテンシャルＲＰを余裕時間ＴＴＣを用いて算出したが、これには限定されない。例えば、余裕時間ＴＴＣと、自車両と先行車との車間距離Ｄを自車速あるいは先行車速で除して得られる車間時間ＴＨＷとを用いて算出することもできる。
【００８５】
第１および第２の実施の形態においては、アクセルペダル反力Ｆを徐々に変化させる際の反力変化量ΔＦ、ステップ状反力変化量ΔＦ０，パルス高さΔＦｍ、およびパルス継続時間ΔＴｍを所定の値として予め設定したが、例えばこれらの値をリスクポテンシャルＲＰに応じて変更することもできる。また、障害物状態変化後のリスクポテンシャルＲＰが増加しているか否かによって、反力変化量ΔＦを変更することもできる。
【００８６】
第１および第２の実施の形態においては、自車両と障害物との車間距離Ｄおよび相対速度Ｖｒを用いて、障害物が新たに検知されたか否か、また障害物が入れ替わったか否かといった障害物状態を判定した。ただし、これには限定されず、例えば車間距離Ｄおよび相対速度Ｖｒのいずれか一方を用いて判定することもできる。
【００８７】
また、第１および第２の実施の形態におけるアクセルペダル反力Ｆの補正方法を、操舵反力制御に適用することもできる。
【００８８】
第１および第２の実施の形態においては、状況認識手段としてレーザレーダ１０および車速センサ２０を用い、リスクポテンシャル算出手段、反力決定手段、障害物状態判定手段および反力補正手段としてコントローラ５０を用い、反力制御手段として、アクセルペダル反力制御装置６０を用いた。なお、例えば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たり、ＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラ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】コントローラの内部構成を示すブロック図。
【図４】第１の実施の形態のコントローラ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。
【図５】リスクポテンシャルに対するアクセルペダル反力制御指令値の特性を示す図。
【図６】第１の実施の形態における障害物状態判定処理の処理手順を示すフローチャート。
【図７】第１の実施の形態における運転操作反力補正処理の処理手順を示すフローチャート。
【図８】（ａ）〜（ｃ）第１の実施の形態における車両用運転操作補助装置の作用を説明する図。
【図９】第２の実施の形態における運転操作反力補正処理の処理手順を示すフローチャート。
【図１０】（ａ）〜（ｃ）第２の実施の形態における車両用運転操作補助装置の作用を説明する図。
【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
６１：サーボモータ
６２：アクセルペダル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a driving operation assisting device for a vehicle that assists a driver's operation.
[0002]
[Prior art]
A conventional driving operation assisting device for a vehicle changes an operation reaction force of an accelerator pedal based on a distance between the preceding vehicle and the host vehicle (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.
Prior art documents related to the present invention include the following.
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-166889
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-166890
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the vehicle driving operation assisting device as described above, when a preceding vehicle is newly detected as an obstacle, or when another vehicle interrupts between the own vehicle and the preceding vehicle, the new vehicle The accelerator pedal reaction force increases at a stretch according to the distance between the vehicle and the preceding vehicle. Therefore, the driver can perceive the change in the accelerator pedal reaction force, but it is difficult to recognize the change amount.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The vehicle driving operation assisting device according to the present invention includes a situation recognition unit that detects a running situation of the host vehicle and an obstacle existing around the host vehicle, and a risk to the obstacle of the host vehicle based on a signal from the situation recognition unit. Based on the risk potential calculation means for calculating the potential, the reaction force determination means for determining the operation reaction force generated in the vehicle operating device based on the signal from the risk potential calculation means, and the signal from the operation reaction force determination means , A reaction force control means for controlling an operation reaction force generated in the vehicle operating device, an obstacle state determination means for determining an obstacle state around the host vehicle, and an obstacle state determination by the obstacle state determination means If the operation reaction force is changed stepwise in the same direction as the increase / decrease of the risk potential due to the change of the obstacle state, the risk after the change of the obstacle state is changed. As changes gradually until the operation reaction force corresponding to the potential, and a reaction force correction means for correcting the operation reaction force calculated by the reaction force determining means.
[0005]
【The invention's effect】
The operation reaction force is changed stepwise in the same direction as the increase / decrease of the risk potential change according to the change in the obstacle state, and then the operation reaction force is gradually increased until reaching the value corresponding to the risk potential after the obstacle state change. Therefore, the relative change in risk potential can be easily recognized.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
<< 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 driving assistance device 1 according to the first embodiment, and FIG. 2 is a configuration diagram of a vehicle on which the vehicle driving assistance device 1 is mounted.
[0007]
First, the configuration of the vehicle driving assistance device 1 will be described. The laser radar 10 is attached to a front grill part or a bumper part of the vehicle and scans infrared light pulses in the horizontal direction. The laser radar 10 measures the reflected wave of the infrared light pulse reflected by a plurality of reflectors (usually the rear end of the front vehicle) ahead of the host vehicle, and determines the distance from the arrival time of the reflected wave to the vehicle ahead. Detects inter-vehicle distance and relative speed. The detected inter-vehicle distance and relative speed are output to the controller 50. The forward area scanned by the laser radar 10 is about ± 6 deg with respect to the front of the host vehicle, and obstacles existing within this range are detected.
[0008]
The vehicle speed sensor 20 detects the vehicle speed of the host vehicle by measuring the number of rotations of the wheels and the number of rotations on the output side of the transmission, and outputs the detected host vehicle speed to the controller 50.
[0009]
The controller 50 detects an obstacle situation around the host vehicle based on signals input from the laser radar 10 and the vehicle speed sensor 20, and calculates the risk potential of the host vehicle with respect to the obstacle based on the detected obstacle situation. . Then, according to the calculated risk potential, accelerator pedal reaction force control according to the risk potential is performed as described later. Furthermore, it recognizes the change in the state of obstacles around the host vehicle, and when the obstacle state changes, the accelerator pedal reaction force control is performed so that the driver can recognize the magnitude of the change in risk potential. Make adjustments.
[0010]
The accelerator pedal reaction force control device 60 controls the torque generated by the servo motor 61 incorporated in the link mechanism of the accelerator pedal 62 in accordance with a signal from the controller 50. The servo motor 61 controls the torque and rotation angle generated according to the command value from the accelerator pedal reaction force control device 60, and arbitrarily controls the operation reaction force generated when the driver operates the accelerator pedal 62. be able to. Note that the normal accelerator pedal reaction force characteristic when the accelerator pedal reaction force control is not performed is set such that, for example, the accelerator pedal reaction force increases linearly as the accelerator pedal stroke amount 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 accelerator pedal 62, for example.
[0011]
FIG. 3 shows a block diagram of the internal configuration of the controller 50. The controller 50 includes a CPU and CPU peripheral components such as a ROM and a RAM. An obstacle recognition unit 51, a risk potential calculation unit 52, a driving operation reaction force determination unit 53, an obstacle state determination unit 54, and a driving operation reaction force correction unit 55 are configured according to the software form of the CPU.
[0012]
The obstacle recognition unit 51 uses the signal input from the laser radar 10 to calculate the inter-vehicle distance and the relative speed with the front obstacle existing in front of the host vehicle. Then, the obstacle state ahead of the host vehicle is recognized from the host vehicle speed input from the vehicle speed sensor 20, the inter-vehicle distance, and the relative speed. Based on the signal from the obstacle recognition unit 51, the risk potential calculation unit 52 calculates the risk potential RP of the host vehicle for the front obstacle. The driving reaction force determination unit 53 calculates a control command value for the reaction force generated by the accelerator pedal 62 from the risk potential RP calculated by the risk potential calculation unit 52.
[0013]
Based on the signal from the obstacle recognizing unit 51, the obstacle state determining unit 54 is in the state of an obstacle existing around the host vehicle, that is, the appearance of an obstacle to be subjected to accelerator pedal reaction force control (new detection) or The presence state of obstacles such as replacement is determined. The driving operation reaction force correction unit 55 corrects the reaction force control command value calculated by the driving operation reaction force determination unit 53 according to the obstacle state determined by the obstacle state determination unit 54, thereby correcting the reaction force command value. Calculate the value. The reaction force command value correction value calculated by the driving operation reaction force correction unit 55 is output to the accelerator pedal reaction force control device 60.
[0014]
Next, the operation of the vehicle driving assistance device 1 according to the first embodiment will be described. First, the outline will be described.
The controller 50 calculates a risk potential RP around the host vehicle based on an obstacle situation around the host vehicle, calculates a control command value of a reaction force generated in the accelerator pedal 62 according to the risk potential RP, and reduces the pedal reaction. Force control is performed. By the reaction force control, the accelerator pedal reaction force F increases as the risk potential RP increases, so that the driver can be notified of the environment around the host vehicle as a pedal reaction force. However, when the environment around the host vehicle changes, that is, when the state of an obstacle that is subject to reaction force control changes, if the accelerator pedal reaction force F is changed at once according to the changed risk potential RP, driving A person can perceive a change in the accelerator pedal reaction force F, but it is difficult to recognize the change amount.
[0015]
Therefore, in the first embodiment of the present invention, when the obstacle state changes, the accelerator pedal reaction force F is corrected to gradually change to the reaction force control command value corresponding to the changed risk potential RP. I do. Further, when the obstacle state changes, it is operated how the changed risk potential RP has changed with respect to the current risk potential RP, that is, whether it has increased or decreased relatively. In order to make a person recognize, the accelerator pedal reaction force F is gradually changed after being changed stepwise.
[0016]
Hereinafter, how the pedal reaction force control is adjusted in the above-described control will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure of the driving operation assist control processing in the controller 50 according to the first embodiment. Note that this processing content is continuously performed at regular intervals, for example, every 50 msec.
[0017]
First, the driving environment is read in step S100. Here, the traveling environment is information relating to the traveling state of the host vehicle including the obstacle state in front of the host vehicle. Therefore, the inter-vehicle distance to the preceding vehicle detected by the laser radar 10 and the direction of the vehicle and the traveling vehicle speed of the host vehicle detected by the vehicle speed sensor 20 are read.
[0018]
In step S200, the situation of the front obstacle is recognized based on the driving state data read and recognized in step S100. Here, the relative position of the obstacle with respect to the host vehicle detected before the previous processing cycle and stored in the memory of the controller 50, its moving direction / speed, and the current running state data obtained in step S100 Thus, the relative position of the current obstacle with respect to the host vehicle, the moving direction and the moving speed thereof are recognized. Then, it is recognized how the obstacle is arranged in front of the host vehicle and how it moves relative to the traveling of the host vehicle.
[0019]
In step S300, the risk potential RP for the obstacle of the host vehicle is calculated. In order to calculate the risk potential RP for the obstacle, first, a time margin (TTC: Time To Collision) for the recognized forward obstacle is calculated. Here, the margin time TTC for the forward obstacle is obtained by the following (Equation 1).
[Expression 1]
TTC = D / Vr (Formula 1)
Here, D: relative distance from the host vehicle to the preceding vehicle, and Vr: relative speed between the host vehicle and the preceding vehicle (own vehicle speed-preceding vehicle speed), respectively. As shown in (Formula 1), the margin time TTC is obtained by dividing the inter-vehicle distance D by the relative speed Vr. The allowance time TTC is a physical quantity indicating the current degree of approach of the host vehicle with respect to the obstacle ahead. It is a value indicating whether to touch.
[0020]
The risk potential RP for the preceding vehicle is calculated using the calculated margin time TTC. The risk potential RP for the preceding vehicle is obtained by the following (Formula 2).
[Expression 2]
RP = 1 / TTC (Formula 2)
As shown in (Formula 2), the risk potential RP is expressed as a function of the margin time TTC using the reciprocal of the margin time TTC. The higher the risk potential RP, the greater the degree of approach to the front obstacle.
[0021]
In step S400, the reaction force control command value FA of the accelerator pedal reaction force F generated by the accelerator pedal 62 is calculated from the risk potential RP calculated in step S300. In accordance with the risk potential RP, the control reaction force is generated in the direction in which the accelerator pedal 62 is returned as the risk potential RP increases.
[0022]
FIG. 5 shows the relationship between the risk potential RP and the accelerator pedal reaction force control command value FA. As shown in FIG. 5, when the risk potential RP is larger than the predetermined value RPmin and smaller than the predetermined value RPmax, the accelerator pedal reaction force control command is generated so as to generate a larger accelerator pedal reaction force as the risk potential RP is larger. The value FA is calculated. When the risk potential RP is larger than the predetermined value RPmax, the accelerator pedal reaction force control command value FA is fixed to the maximum value FAmax so as to generate the maximum accelerator pedal reaction force. Thus, by calculating the reaction force control command value FA, the magnitude of the risk potential RP is transmitted to the driver as the accelerator pedal reaction force F.
[0023]
In step S500, the obstacle state ahead of the host vehicle is determined from the obstacle situation recognized in step S200. The obstacle state is an obstacle such as whether or not there is an obstacle subject to reaction force control, and if there is an obstacle, whether or not the obstacle is newly detected or replaced with another obstacle. It shows the state of existence. Here, the obstacle state is determined using the inter-vehicle distance D and the relative speed Vr between the host vehicle and the preceding vehicle. The obstacle state determination process performed in step S500 will be described in detail with reference to the flowchart of FIG.
[0024]
In step S501, it is determined whether the laser radar 10 detects an obstacle ahead of the host vehicle, that is, a preceding vehicle. If a positive determination is made in step S501, the process proceeds to step S502. In step S502, 1 indicating that a preceding vehicle exists is set in the preceding vehicle detection flag flgLOCK, and the process proceeds to step S503.
[0025]
In step S503, it is determined whether or not the previous value flgLOCk_z of the preceding vehicle detection flag is 1. If an affirmative determination is made in step S503 and a preceding vehicle has been detected from the previous time, the process proceeds to step S504. In step S504, a difference between the current inter-vehicle distance D between the host vehicle recognized in step S200 and the preceding vehicle and the previous value D_z of the inter-vehicle distance is calculated, and the absolute value | D−D_z | of the difference is a predetermined value. It is determined whether it is smaller than D0. If a positive determination is made in step S504, the process proceeds to step S505. In step S505, the difference between the current relative speed Vr between the host vehicle recognized in step S200 and the preceding vehicle and the previous value Vr_z of the relative speed is calculated, and the absolute value | Vr−Vr_z | of the difference is a predetermined value. It is determined whether or not it is smaller than Vr0. If a positive determination is made in step S505, the process proceeds to step S506.
[0026]
In step S506, the preceding vehicle has been detected from before, and the amount of change in the inter-vehicle distance D and the relative speed Vr with the preceding vehicle is smaller than a predetermined value and has not substantially changed. It is determined that the vehicle has been detected, and the preceding vehicle replacement flag flgCHANGE is set to 0. The preceding vehicle replacement flag flgCHANGE = 0 indicates that there is no change in the obstacle state. On the other hand, if a negative determination is made in step S503, it is determined that a new obstacle to be subjected to reaction force control is detected ahead of the host vehicle, and the process proceeds to step S507. Further, if a negative determination is made in step S504 or step S505, for example, it is determined that another vehicle has interrupted in front of the host vehicle and the obstacle to be subjected to reaction force control has been replaced, and the process proceeds to step S507. In step S507, 1 is set to the preceding vehicle replacement flag flgCHANGE. The leading vehicle replacement flag flgCHANGE = 0 indicates that the obstacle state has changed
[0027]
If the determination in step S501 is negative and no preceding vehicle is detected, the process proceeds to step S508, where the preceding vehicle detection flag flgLOCK is set to 0, and the process proceeds to step S509. In step S509, the preceding vehicle replacement flag flgCHANGE is set to 0 indicating that there is no change in the obstacle state.
[0028]
After the preceding vehicle replacement flag flgCHANGE is set in step S506, S507, or S509, the process proceeds to step S510. In step S510, the current inter-vehicle distance D, relative speed Vr, and preceding vehicle detection flag flgLOCK are set to the previous values D_z, Vr_z, and flgLOCK_z, respectively, and the process ends.
[0029]
Thus, after setting the preceding vehicle replacement flag flgCHANGE in step S500, the process proceeds to step S600.
[0030]
In step S600, the accelerator pedal reaction force control command value FA calculated in step S400 is corrected based on the obstacle state determined in step S500. Specifically, when a preceding vehicle is newly detected and when a preceding vehicle to be subjected to reaction force control is replaced, the accelerator pedal reaction force F is changed to a step shape, and then the accelerator pedal reaction force F is changed. The reaction force control command value FA is corrected so as to change gradually, and a reaction force command value correction value FAhosei is calculated. The obstacle state determination process performed in step S600 will be described in detail with reference to the flowchart of FIG.
[0031]
In step S601, it is determined whether the preceding vehicle replacement flag flgCHANGE set in step S500 is 1. If an affirmative determination is made in step S601 and the obstacle state has changed, that is, if a new obstacle has been detected or the preceding vehicle has been replaced, the process proceeds to step S602. In step S602, the reaction force correction flag flgHOSEI is set to 1 indicating that the reaction force control command value FA is being corrected, and the process proceeds to step S603.
[0032]
In step S603, it is determined whether or not the current reaction force control command value FA calculated in step S400 is greater than or equal to the reaction force command value correction value FAhosei_z set in the previous cycle. If a positive determination is made in step S603, the process proceeds to step S604. In step S604, the reaction force command value correction value FAhosei is calculated according to the following (formula 3).
[Equation 3]
FAhosei = FAhosei_z + ΔF0 (Formula 3)
Here, ΔF0 is a stepwise reaction force change amount at the start of correction of the accelerator pedal reaction force F, and is a minimum value necessary for making the driver perceive a change in the accelerator pedal reaction force F. Set appropriately in advance. The step-like reaction force change amount ΔF0 is set to, for example, about 15 to 30% of the maximum value FAmax of the reaction force control command value FA.
[0033]
If a negative determination is made in step S603, the process proceeds to step S605. In step S605, the reaction force command value correction value FAhosei is calculated according to the following (formula 4).
[Expression 4]
FAhosei = FAhosei_z−ΔF0 (Formula 4)
Here, the step-like reaction force change amount ΔF0 is the same as the value used in (Equation 3) described above.
[0034]
If a negative determination is made in step S601, the process proceeds to step S606. In step S606, it is determined whether or not the reaction force correcting flag flgHOSEI is 1. If the determination in step S606 is negative and no preceding vehicle is detected, or if the preceding vehicle is detected but the reaction force control command value FA is not corrected, the process proceeds to step S613. In step S613, the current reaction force control command value FA is set as the reaction force command value correction value FAhosei.
[0035]
If the determination in step S606 is affirmative and the reaction force control command value FA is corrected, the process proceeds to step S607. In step S607, it is determined whether or not the current reaction force control command value FA is greater than the sum of the previous value FAhosei_z of the reaction force command value correction value and a predetermined reaction force change amount ΔF. Here, the reaction force change amount ΔF indicates a change rate when the accelerator pedal reaction force F is gradually changed, and an appropriate value is set in advance. If a positive determination is made in step S607, the process proceeds to step S608. In step S608, the reaction force command value correction value FAhosei is calculated according to the following (formula 5).
[Equation 5]
FAhosei = FAhosei_z + ΔF (Formula 5)
[0036]
If a negative determination is made in step S607, the process proceeds to step S609. In step S609, it is determined whether or not the current reaction force control command value FA is smaller than the difference between the previous value FAhosei_z of the reaction force command value correction value and a predetermined reaction force change amount ΔF. The reaction force change amount ΔF is the same as the value used in step S607 described above. If a positive determination is made in step S609, the process proceeds to step S610. In step S610, the reaction force command value correction value FAhosei is calculated according to the following (formula 6).
[Formula 6]
FAhosei = FAhosei_z−ΔF (Formula 6)
[0037]
When a negative determination is made in step S609 and the previous value FAhosei_z of the reaction force command value correction value is substantially equal to the current reaction force control command value FA, the process proceeds to step S611. In step S611, in order to end the correction of the reaction force control command value FA, the reaction force correcting flag flgHOSEI is set to 0, and the process proceeds to step S612. In step S612, the current reaction force control command value FA is set as the reaction force command value correction value FAhosei.
[0038]
After calculating the reaction force command value correction value FAhosei in steps S604, S605, S608, S610, S612, or S613, the process proceeds to step S614. In step S614, the reaction force command value correction value FAhosei calculated in the current process is set in the previous value FAhosei_z of the reaction force command value correction value, the previous value is updated, and the process ends.
[0039]
Thus, after calculating reaction force command value correction value FAhosei in step 600, it progresses to step S700.
In step S700, the reaction force command value correction value FAhosei calculated in step S600 is output to the accelerator pedal reaction force control device 60, and the current process ends. The accelerator pedal reaction force control device 60 controls the servo motor 61 according to the input signal.
[0040]
Next, the operation of the vehicular driving operation assisting apparatus 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. FIGS. 8A to 8C show changes in the reaction force command value correction value FAhosei with respect to the obstacle state in chronological order for each driving scene together with changes in the preceding vehicle detection flag flgLOCK and the preceding vehicle replacement flag flgCHANGE. is there.
[0041]
FIG. 8A shows a change in the reaction force command value correction value FAhosei when a preceding vehicle that is a target of reaction force control is newly detected in front of the host vehicle from a state in which no obstacle exists in front. Show. When an obstacle is detected at time Ta (flgLOCK and flgCHANGE both shift to 1), the reaction force command value correction value FAhosei is increased by a predetermined step reaction force change amount ΔF0 so that the accelerator pedal reaction force F is increased in steps. Increase in steps.
[0042]
Thereafter, the reaction force command value correction value FAhosei gradually increases by a predetermined reaction force change amount ΔF until the reaction force control command value FA corresponding to the newly detected risk potential RP for the preceding vehicle is reached.
[0043]
As described above, the driver recognizes that the obstacle is newly detected by the step change of the accelerator pedal reaction force F. Further, by gradually increasing the accelerator pedal reaction force F, the driver can be made aware of the magnitude of the risk potential RP for a new obstacle.
[0044]
FIG. 8B shows the reaction force command value correction when the obstacle subject to reaction force control is replaced with an obstacle having a higher risk potential RP while the host vehicle is following the preceding vehicle ahead of the host vehicle. The change in the value FAhosei is shown. This corresponds to, for example, a case where another vehicle has entered between the preceding vehicle and the host vehicle that are following the vehicle.
[0045]
When it is detected that the target obstacle has been replaced at time Ta (flgLOCK = 1, transition to flgCHANGE = 1), the reaction force command value correction value FAhosei is predetermined so as to increase the accelerator pedal reaction force F in steps. The stepwise reaction force change amount ΔF0 increases stepwise.
[0046]
Thereafter, the reaction force command value correction value FAhosei gradually increases by a predetermined reaction force change amount ΔF until the reaction force control command value FA corresponding to the risk potential RP for the replaced preceding vehicle is reached.
[0047]
As described above, when the risk potential RP for the new obstacle is larger than the risk potential RP for the previous obstacle, the accelerator pedal reaction force F is changed stepwise when the accelerator pedal reaction force F is changed stepwise. Gives reaction force changes that increase. Accordingly, it is possible to promptly notify the driver that the obstacle to be subjected to reaction force control has been replaced with a new obstacle having a higher risk potential RP. Further, by gradually increasing the accelerator pedal reaction force F thereafter, the driver can be made aware of the magnitude of the risk potential RP for a new obstacle.
[0048]
FIG. 8C shows the reaction force command value correction when the obstacle subject to reaction force control is replaced with an obstacle having a lower risk potential RP while the host vehicle is following the preceding vehicle ahead of the host vehicle. The change in the value FAhosei is shown. This corresponds to, for example, a case in which a preceding vehicle that is following the vehicle has changed lanes and a vehicle that has been traveling ahead becomes a new target obstacle.
[0049]
When it is detected that the target obstacle has been replaced at time Ta (flgLOCK = 1, transition to flgCHANGE = 1), the reaction force command value correction value FAhosei is predetermined so as to decrease the accelerator pedal reaction force F in a stepped manner. The step-like reaction force change amount ΔF0 is reduced stepwise.
[0050]
Thereafter, the reaction force command value correction value FAhosei gradually decreases by a predetermined reaction force change amount ΔF until the reaction force control command value FA corresponding to the risk potential RP for the replaced preceding vehicle is reached.
[0051]
Thus, when the risk potential RP for the new obstacle is smaller than the risk potential RP for the previous obstacle, the accelerator pedal reaction force F is changed stepwise when the accelerator pedal reaction force F is changed stepwise. Gives a reaction force change that decreases. Thereby, it is possible to promptly notify the driver that the target obstacle for the reaction force control has been replaced with a new obstacle having a lower risk potential RP. Further, by gradually decreasing the accelerator pedal reaction force F thereafter, the driver can be made aware of the magnitude of the risk potential RP for a new obstacle.
[0052]
As shown in FIGS. 8A to 8C, when the obstacle state is changed, regardless of the amount of change in the risk potential RP before and after the state change, at a constant rate (reaction force change amount ΔF). The accelerator pedal reaction force F is gradually changed. Accordingly, the time ΔT required until the accelerator pedal reaction force F corresponding to the risk potential RP after the state change differs depending on the amount of change in the risk potential RP before and after the state change. The driver can recognize the amount of change in the risk potential RP also by the time ΔT at which the accelerator pedal reaction force F gradually changes.
[0053]
Thus, in the first embodiment described above, the following operational effects can be achieved. The controller 50 recognizes the driving situation such as the inter-vehicle distance D and relative speed Vr of the obstacle existing ahead of the host vehicle, and the traveling vehicle speed of the host vehicle, and calculates the risk potential RP for the obstacle. Furthermore, whether a new obstacle subject to accelerator pedal reaction force control has been detected from the inter-vehicle distance D and relative speed Vr between the host vehicle and the obstacle, or whether the obstacle subject to reaction force control has been replaced. Whether or not obstacles around the vehicle are judged. When the obstacle state changes, the accelerator pedal reaction force control command value FA calculated according to the risk potential RP is corrected. Specifically, after changing the accelerator pedal reaction force F stepwise in the same direction as the increase / decrease direction of the risk potential RP due to the change of the obstacle state, the reaction force according to the risk potential RP after the change of the obstacle state The reaction force control command value FA is corrected so that the accelerator pedal reaction force F gradually changes until the control command value FA is reached.
[0054]
By changing the accelerator pedal reaction force F in a step-like manner according to the change in the obstacle state, it is easy to determine whether the risk potential RP of the new target obstacle is relatively increasing or decreasing from the changing direction. Can be recognized. Further, since the accelerator pedal reaction force F changes gradually after being changed stepwise, the change amount of the risk potential RP can be reliably recognized from the change amount of the accelerator pedal reaction force F.
[0055]
<< Second Embodiment >>
Next, a vehicle driving assistance device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Since the configuration of the vehicular driving operation assisting device 2 according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment described with reference to FIGS. 1 and 2, the description thereof is omitted. Here, differences from the first embodiment will be mainly described.
[0056]
In the second embodiment, only the driving operation reaction force correction process in step S600 in the flowchart of FIG. 4 is different from the above-described first embodiment. In the second embodiment, when the obstacle state is changed, how the risk potential RP after the change has changed with respect to the current risk potential RP, that is, has increased relatively or is relatively In order to make the driver recognize whether or not the reaction force has decreased, the reaction force F is gradually changed after a pulse-like reaction force change is generated in the accelerator pedal reaction force F. Hereinafter, the driving operation reaction force correction process in step S600 will be described in detail with reference to the flowchart of FIG.
[0057]
In step S641, it is determined whether the preceding vehicle replacement flag flgCHANGE set in step S500 is 1. If the determination in step S641 is affirmative and a new obstacle is detected or the preceding vehicle is replaced, the process proceeds to step S642. In step S642, 1 indicating that the reaction force control command value FA is being corrected is set in the reaction force correcting flag flgHOSEI, and the process proceeds to step S643.
[0058]
In step S643, the time measurement counter ΔTcnt is initialized to zero. The time measurement counter ΔTcnt indicates the elapsed time since the start of correction of the accelerator pedal reaction force F.
[0059]
In step S644, it is determined whether or not the current reaction force control command value FA calculated in step S400 is greater than or equal to the reaction force command value correction value FAhosei_z calculated in the previous cycle. If a positive determination is made in step S644, the process proceeds to step S645. In step S645, a predetermined value ΔFm0 is substituted for the pulse height ΔFm when the accelerator pedal reaction force F is increased or decreased in pulses. The pulse height ΔFm = ΔFm0 is a positive pulse generated in the direction in which the accelerator pedal reaction force F increases. The predetermined pulse height ΔFm is a pulse-like reaction force change amount that is generated when the correction of the accelerator pedal reaction force F is started, and is at least necessary to make the driver perceive a change in the accelerator pedal reaction force F. Appropriate values are set in advance. The pulsed reaction force change amount ΔFm0 is set to, for example, about 15 to 30% of the maximum value FAmax of the reaction force control command value FA.
[0060]
If a negative determination is made in step S644, the process proceeds to step S646. In step S646, when the correction of the accelerator pedal reaction force F is started, a pulse-like reaction force change is generated, and a predetermined value −ΔFm0 is substituted for the pulse height ΔFm so that the pedal reaction force F is temporarily reduced. The pulse height ΔFm = ΔFm0 is a negative pulse generated in the direction in which the accelerator pedal reaction force F decreases.
[0061]
In step S647, reaction force command value correction value FAhosei is calculated according to the following (formula 7) using pulse height ΔFm set in step S645 or S646.
[Expression 7]
FAhosei = FAhosei_z + ΔFm (Formula 7)
[0062]
If a negative determination is made in step S641, the process proceeds to step S648. In step S648, it is determined whether the reaction force correcting flag flgHOSEI is 1. If the determination in step S648 is negative and no preceding vehicle is detected, or if the preceding vehicle is detected but the reaction force control command value FA is not corrected, the process proceeds to step S658. In step S658, the current reaction force control command value FA is set as the reaction force command value correction value FAhosei.
[0063]
If the determination in step S648 is affirmative and the reaction force control command value FA is corrected, the process proceeds to step S649. In step S649, 1 is added to the time measurement counter ΔTcnt indicating the elapsed time since the reaction force correction is started, and the counter is counted up. In step S650, it is determined whether or not the time measurement counter ΔTcnt is smaller than a predetermined pulse duration ΔTm. The pulse duration ΔTm is a pulse width when a pulse-like reaction force change is generated in the accelerator pedal reaction force F, and an appropriate value is set in advance together with the pulse height ΔFm. If a positive determination is made in step S650, the process proceeds to step S651.
[0064]
In step S651, the reaction force command value correction value FAhosei is calculated by (Equation 7) described above using the pulse height ΔFm set in step S645 or S646 in the previous process.
[0065]
If a negative determination is made in step S650 and the pulse duration time ΔTm has elapsed since the reaction force correction was started, the process proceeds to step S652. In step S652, it is determined whether or not the current reaction force control command value FA is greater than the sum of the previous value FAhosei_z of the reaction force command value correction value and a predetermined reaction force change amount ΔF. If a positive determination is made in step S652, the process proceeds to step S653. In step S653, similarly to step S608 of FIG. 7 in the first embodiment, the reaction force command value correction value FAhosei is calculated by (Equation 5) described above (FAhosei = FAhosei_z + ΔF).
[0066]
If a negative determination is made in step S652, the process proceeds to step S654. In step S654, it is determined whether or not the current reaction force control command value FA is smaller than the difference between the previous value FAhosei_z of the reaction force command value correction value and a predetermined reaction force change amount ΔF. If a positive determination is made in step S654, the process proceeds to step S655. In step S655, as in step S610 of FIG. 7, the reaction force command value correction value FAhosei is calculated according to (Equation 6) described above (FAhosei = FAhosei_z−ΔF).
[0067]
When a negative determination is made in step S654 and the previous value FAhosei_z of the reaction force command value correction value is substantially equal to the current reaction force control command value FA, the process proceeds to step S656. In step S656, in order to end the correction of the reaction force control command value FA, the reaction force correcting flag flgHOSEI is set to 0, and the process proceeds to step S657. In step S657, the current reaction force control command value FA is set as the reaction force command value correction value FAhosei.
[0068]
After calculating the reaction force command value correction value FAhosei in step S653, S655, S657, or S658, the process proceeds to step S659. In step S659, the reaction force command value correction value FAhosei calculated in the current process is set to the previous value FAhosei_z of the reaction force command value correction value, the previous value is updated, and the process ends.
[0069]
When the reaction force command value correction value FAhosei is calculated in step S647 or step S651, the previous value FAhosei_z is not updated, and the value set in the previous process is used as it is. Accordingly, when the reaction force command value correction value FAhosei is calculated in step S653 or S655 immediately after the elapse of the pulse elapsed time ΔTm, the reaction force command correction value set before the pulse generation, that is, before the reaction force correction is started. Use FAhosei as it is.
[0070]
Next, the operation of the vehicle driving assistance device 2 in the second embodiment will be described with reference to FIGS. FIGS. 10A to 10C show changes in the reaction force command value correction value FAhosei with respect to the obstacle state in time series for each traveling scene.
[0071]
FIG. 10A shows a change in the reaction force command value correction value FAhosei when a preceding vehicle that is a target of reaction force control is newly detected in front of the host vehicle from a state in which no obstacle exists in front. Show. When an obstacle is detected at time Ta (flgLOCK and flgCHANGE both shift to 1), the reaction force command value correction value FAhosei is set to a predetermined pulse so as to generate a pulsed reaction force change in the increasing direction of the accelerator pedal reaction force F. Increase by height ΔFm. When the predetermined pulse duration ΔTm elapses, the pulsed reaction force change of the accelerator pedal reaction force F is terminated.
[0072]
Thereafter, the reaction force command value correction value FAhosei gradually increases by a predetermined reaction force change amount ΔF until the reaction force control command value FA corresponding to the newly detected risk potential RP for the preceding vehicle is reached.
[0073]
As described above, the driver recognizes that the obstacle is newly detected by the pulse-like change of the accelerator pedal reaction force F. Further, by gradually increasing the accelerator pedal reaction force F, the driver can be made aware of the magnitude of the risk potential RP for a new obstacle.
[0074]
FIG. 10B shows the reaction force command value correction when the obstacle subject to reaction force control is replaced with an obstacle with a higher risk potential RP while the host vehicle is following the preceding vehicle ahead of the host vehicle. The change in the value FAhosei is shown. This corresponds to, for example, a case where another vehicle has entered between the preceding vehicle and the host vehicle that are following the vehicle.
[0075]
When it is detected that the target obstacle has been switched at time Ta (flgLOCK = 1, transition to flgCHANGE = 1), the reaction force is generated so as to generate a pulsed reaction force change in the increasing direction of the accelerator pedal reaction force F. The command value correction value FAhosei increases by a predetermined pulse height ΔFm. When the predetermined pulse duration ΔTm elapses, the pulsed reaction force change of the accelerator pedal reaction force F is terminated.
Thereafter, the reaction force command value correction value FAhosei gradually increases by a predetermined reaction force change amount ΔF until the reaction force control command value FA corresponding to the risk potential RP for the replaced preceding vehicle is reached.
[0076]
As described above, when the risk potential RP for the new obstacle is larger than the risk potential RP for the previous obstacle, the accelerator pedal reaction force F is generated when the pulse reaction force change is generated in the accelerator pedal reaction force F. Give a pulse in the direction of increasing. Accordingly, it is possible to promptly notify the driver that the obstacle to be subjected to reaction force control has been replaced with a new obstacle having a higher risk potential RP. Further, by gradually increasing the accelerator pedal reaction force F thereafter, the driver can be made aware of the magnitude of the risk potential RP for a new obstacle.
[0077]
FIG. 10C shows the reaction force command value correction when the obstacle subject to reaction force control is replaced with an obstacle having a lower risk potential RP while the host vehicle is following the preceding vehicle ahead of the host vehicle. The change in the value FAhosei is shown. This corresponds to, for example, a case in which a preceding vehicle that is following the vehicle has changed lanes and a vehicle that has been traveling ahead becomes a new target obstacle.
[0078]
When it is detected that the target obstacle has been switched at time Ta (flgLOCK = 1, shift to flgCHANGE = 1), reaction force is generated so as to generate a pulsed reaction force change in the direction of decreasing accelerator pedal reaction force F. The command value correction value FAhosei decreases by a predetermined pulse height ΔFm. When the predetermined pulse duration ΔTm elapses, the pulsed reaction force change of the accelerator pedal reaction force F is terminated.
[0079]
Thereafter, the reaction force command value correction value FAhosei gradually decreases by a predetermined reaction force change amount ΔF until the reaction force control command value FA corresponding to the risk potential RP for the replaced preceding vehicle is reached.
[0080]
As described above, when the risk potential RP for the new obstacle is smaller than the risk potential RP for the previous obstacle, the accelerator pedal reaction force F is generated when the pulse reaction force change is generated in the accelerator pedal reaction force F. Gives a pulse in the direction of decreasing. Thereby, it is possible to promptly notify the driver that the target obstacle for the reaction force control has been replaced with a new obstacle having a lower risk potential RP. Further, by gradually decreasing the accelerator pedal reaction force F thereafter, the driver can be made aware of the magnitude of the risk potential RP for a new obstacle.
[0081]
As shown in FIGS. 10 (a) to 10 (c), when the obstacle state changes, regardless of the amount of change in the risk potential RP before and after the state change, at a constant rate (reaction force change amount ΔF). The accelerator pedal reaction force F is gradually changed. Accordingly, the time ΔT required until the accelerator pedal reaction force F corresponding to the risk potential RP after the state change differs depending on the amount of change in the risk potential RP before and after the state change. The driver can recognize the amount of change in the risk potential RP also by the time ΔT at which the accelerator pedal reaction force F gradually changes.
[0082]
Thus, in the second embodiment described above, the following operational effects can be achieved. The controller 50 recognizes the driving situation such as the inter-vehicle distance D and relative speed Vr of the obstacle existing ahead of the host vehicle, and the traveling vehicle speed of the host vehicle, and calculates the risk potential RP for the obstacle. Furthermore, whether a new obstacle subject to accelerator pedal reaction force control has been detected from the inter-vehicle distance D and relative speed Vr between the host vehicle and the obstacle, or whether the obstacle subject to reaction force control has been replaced. Whether or not obstacles around the vehicle are judged. When the obstacle state changes, the accelerator pedal reaction force control command value FA calculated according to the risk potential RP is corrected. Specifically, the accelerator pedal reaction force F is changed in a pulse shape in the same direction as the increase / decrease direction of the risk potential RP due to the change in the obstacle state, and then the reaction force according to the risk potential RP after the obstacle state change. The reaction force control command value FA is corrected so that the accelerator pedal reaction force F gradually changes until the control command value FA is reached.
[0083]
As described above, the accelerator pedal reaction force F changes in a pulse shape according to the change in the obstacle state, so that the risk potential RP of the new target obstacle is relatively increased or decreased from the change direction. Can be easily recognized. Further, since a pulse-like reaction force change occurs in the accelerator pedal reaction force F, the risk potential RP has changed more in comparison with the first embodiment as the obstacle state changes. Can be easily recognized. Further, since the accelerator pedal reaction force F changes gradually after being changed in a pulse shape, the change amount of the risk potential RP can be reliably recognized from the change amount of the accelerator pedal reaction force F.
[0084]
In the first and second embodiments, as shown in FIG. 5, the reaction force control command value FA is set to increase linearly with respect to the increase of the risk potential RP. The reaction force increase amount ΔF can also be set to increase exponentially. Further, although the risk potential RP around the host vehicle is calculated using the margin time TTC, the present invention is not limited to this. For example, it is possible to calculate using the margin time TTC and the inter-vehicle time THW obtained by dividing the inter-vehicle distance D between the host vehicle and the preceding vehicle by the own vehicle speed or the preceding vehicle speed.
[0085]
In the first and second embodiments, the reaction force change amount ΔF, the step-like reaction force change amount ΔF0, the pulse height ΔFm, and the pulse duration time ΔTm when the accelerator pedal reaction force F is gradually changed are predetermined. However, for example, these values can be changed according to the risk potential RP. Further, the reaction force change amount ΔF can be changed depending on whether or not the risk potential RP after the obstacle state change is increased.
[0086]
In the first and second embodiments, whether or not an obstacle has been newly detected and whether or not the obstacle has been replaced using the inter-vehicle distance D and the relative speed Vr between the host vehicle and the obstacle. The obstacle state was determined. However, the present invention is not limited to this. For example, the determination can be made by using either the inter-vehicle distance D or the relative speed Vr.
[0087]
Moreover, the correction method of the accelerator pedal reaction force F in the first and second embodiments can be applied to the steering reaction force control.
[0088]
In the first and second embodiments, the laser radar 10 and the vehicle speed sensor 20 are used as situation recognition means, and the controller 50 is used as risk potential calculation means, reaction force determination means, obstacle state determination means, and reaction force correction means. The accelerator pedal reaction force control device 60 was used as the reaction force control means. For example, another type of millimeter wave radar or the like can be used instead of the laser radar 10 as the obstacle detection means, or a CCD camera or a CMOS camera can be used.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system diagram of a vehicle driving assistance device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of a vehicle equipped with the vehicle driving assist device shown in FIG.
FIG. 3 is a block diagram showing an internal configuration of a controller.
FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure of driving assistance control processing in the controller of the first embodiment;
FIG. 5 is a diagram showing characteristics of an accelerator pedal reaction force control command value with respect to a risk potential.
FIG. 6 is a flowchart showing a processing procedure for obstacle state determination processing according to the first embodiment;
FIG. 7 is a flowchart showing a processing procedure for driving reaction force correction processing in the first embodiment;
FIGS. 8A to 8C are views for explaining the operation of the vehicle driving assistance device according to the first embodiment;
FIG. 9 is a flowchart illustrating a processing procedure for driving reaction force correction processing according to the second embodiment;
FIGS. 10A to 10C are views for explaining the operation of the vehicle driving assistance device according to the second embodiment;
[Explanation of symbols]
10: Laser radar
20: Vehicle speed sensor
50: Controller
60: Accelerator pedal reaction force control device
61: Servo motor
62: Accelerator pedal

Claims (5)

自車両および自車両周囲に存在する障害物の走行状況を検出する状況認識手段と、
前記状況認識手段からの信号に基づいて、前記自車両の前記障害物に対する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からの信号に基づいて、車両操作機器に発生させる操作反力を決定する反力決定手段と、
前記操作反力決定手段からの信号に基づいて、前記車両操作機器に発生する操作反力を制御する反力制御手段と、
自車両周囲の障害物状態を判定する障害物状態判定手段と、
前記障害物状態判定手段によって前記障害物状態が変化したと判定された場合、前記障害物状態の変化による前記リスクポテンシャルの増減方向と同一の方向に前記操作反力をステップ状に変化した後、前記障害物状態の変化後のリスクポテンシャルに応じた操作反力となるまで徐々に変化するように、前記反力決定手段によって算出される前記操作反力を補正する反力補正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。Situation recognition means for detecting the running situation of the host vehicle and obstacles around the host vehicle;
Risk potential calculation means for calculating a risk potential for the obstacle of the host vehicle based on a signal from the situation recognition means;
A reaction force determining means for determining an operation reaction force to be generated in the vehicle operating device based on a signal from the risk potential calculating means;
A reaction force control means for controlling an operation reaction force generated in the vehicle operating device based on a signal from the operation reaction force determination means;
Obstacle state determination means for determining an obstacle state around the host vehicle;
When it is determined by the obstacle state determination means that the obstacle state has changed, after changing the operation reaction force stepwise in the same direction as the increase / decrease direction of the risk potential due to the change of the obstacle state, Reaction force correction means for correcting the operation reaction force calculated by the reaction force determination means so as to gradually change until an operation reaction force corresponding to the risk potential after the obstacle state changes. A driving operation assisting device for a vehicle characterized by the above. 自車両および自車両周囲に存在する障害物の走行状況を検出する状況認識手段と、
前記状況認識手段からの信号に基づいて、前記自車両の前記障害物に対する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からの信号に基づいて、車両操作機器に発生させる操作反力を決定する反力決定手段と、
前記操作反力決定手段からの信号に基づいて、前記車両操作機器に発生する操作反力を制御する反力制御手段と、
自車両周囲の障害物状態を判定する障害物状態判定手段と、
前記障害物状態判定手段によって前記障害物状態が変化したと判定された場合、前記障害物状態の変化による前記リスクポテンシャルの増減方向と同一の方向に前記操作反力をパルス状に変化した後、前記障害物状態の変化後のリスクポテンシャルに応じた操作反力となるまで徐々に変化するように、前記反力決定手段によって算出される前記操作反力を補正する反力補正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。Situation recognition means for detecting the running situation of the host vehicle and obstacles around the host vehicle;
Risk potential calculation means for calculating a risk potential for the obstacle of the host vehicle based on a signal from the situation recognition means;
A reaction force determining means for determining an operation reaction force to be generated in the vehicle operating device based on a signal from the risk potential calculating means;
A reaction force control means for controlling an operation reaction force generated in the vehicle operating device based on a signal from the operation reaction force determination means;
Obstacle state determination means for determining an obstacle state around the host vehicle;
When it is determined by the obstacle state determination means that the obstacle state has changed, after changing the operation reaction force in the same direction as the increase and decrease direction of the risk potential due to the change of the obstacle state, Reaction force correction means for correcting the operation reaction force calculated by the reaction force determination means so as to gradually change until an operation reaction force corresponding to the risk potential after the obstacle state changes. A driving operation assisting device for a vehicle characterized by the above. 請求項１または請求項２に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記障害物状態判定手段は、前記状況認識手段からの信号に基づいて、反力制御の対象となる新たな障害物を検知した場合、あるいは反力制御の対象となる障害物が入れ替わった場合に、前記障害物状態が変化したと判定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 claim 1 or 2,
The obstacle state determination means detects a new obstacle that is subject to reaction force control based on a signal from the situation recognition means, or when an obstacle that is subject to reaction force control is replaced. A vehicle driving assistance device for determining that the obstacle state has changed. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の車両用運転操作補助装置において、
前記車両操作機器はアクセルペダルであることを特徴とする車両用雨天操作補助装置。In the vehicle driving assistance device according to any one of claims 1 to 3,
The vehicle operation device is an accelerator pedal. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の車両用運転操作補助装置を備えたことを特徴とする車両。A vehicle comprising the vehicular driving assist device according to any one of claims 1 to 4.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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