JP2004249891A - Driving operation auxiliary device for vehicle and vehicle equipped with the device - Google Patents

Driving operation auxiliary device for vehicle and vehicle equipped with the device Download PDF

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JP2004249891A JP2003044065A JP2003044065A JP2004249891A JP 2004249891 A JP2004249891 A JP 2004249891A JP 2003044065 A JP2003044065 A JP 2003044065A JP 2003044065 A JP2003044065 A JP 2003044065A JP 2004249891 A JP2004249891 A JP 2004249891A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To correct the change pattern of operation reaction force based on certainty of false recognition without a driver's sense of discomfort. <P>SOLUTION: This driving operation auxiliary device includes obstacle detecting means 10 and 20 for detecting an obstacle in front of a vehicle being driven, a risk potential calculating means (controller) 50 for calculating a risk potential against the obstacle of the vehicle, an operation reaction force determining means (controller) 50 for determining operation reaction force that is generated on a vehicle operating device 62, a vehicle operating device controlling means 60 for controlling operation reaction force that is generated on the device 62, a false recognition certainty calculating means (controller) 50 for calculating certainty of false recognition, an exclusion certainty calculating means (controller) 50 for calculating certainty that the obstacle is excluded from the target of reaction control, and an operation reaction force correction means (controller) 50 for correcting a change pattern of operation reaction force that is generated on the device 62 when the obstacle is excluded from the target of the reaction force control, based on the false recognition certainty calculated by the false recognition certainty calculating means 50 and the exclusion certainty calculated by the exclusion certainty calculating means 50. <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10−166890号公報
【特許文献2】
特開平10−166889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、反力制御の対象としている先行車が隣接車線に移動したり、自車両が車線変更を行って先行車が検出されなくなった場合に、アクセルペダル反力が急に変化して運転者に違和感を与えてしまうという問題があった。
【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、自車両前方に存在する障害物を検出する障害物検出手段と、障害物検出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操作反力決定手段と、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車両操作機器制御手段と、障害物検出手段によって検出された障害物が誤認識である確信度を算出する誤認識確信度算出手段と、障害物検出手段によって検出されていた障害物が反力制御の対象外となった確信度を算出する対象外確信度算出手段と、障害物検出手段によって検出されていた障害物が反力制御の対象外となった場合に車両操作機器に発生させる操作反力の変化パターンを、誤認識確信度算出手段によって算出された誤認識確信度および対象外確信度算出手段によって算出された対象外確信度に基づいて補正する操作反力補正手段とを備える。
【0005】
【発明の効果】
本発明によれば、誤認識確信度および対象外確信度に基づいて、リスクポテンシャルに応じて車両機器に発生する操作反力の変化パターンを補正するので、障害物が反力制御の対象外となった場合でも運転者の違和感を低減した反力制御を行うことができる。
【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、前方障害物までの縦方向距離と横方向距離を検出する。検出した縦方方向距離及び横方向距離はコントローラ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±6[deg]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する。検出した自車速はコントローラ50へ出力される。
【0009】
操舵角センサ30は、ステアリングホイール、またはステアリングホイールと一体で回転するステアリングシャフト(不図示)の回転変位から操舵角度を検出する。操舵角センサ30は、例えば、ギヤ機構等の増幅器とロータリーエンコーダあるいはポテンショメータ等の角度検出機構からなり、ステアリングホイールの回転変位をギヤ機構で増幅した後、角度検出機構により操舵角検出信号として検出する。検出した操舵角検出信号はコントローラ50へ出力される。
【0010】
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、図3に示すように障害物認識部51,リスクポテンシャル算出部52,運転操作反力決定部53,誤認識確信度算出部54,検知可能領域算出部55,対象外確信度算出部56および運転操作反力補正部57を構成している。
【0011】
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、操舵角センサ30から入力される操舵角とから道路形状を推定する。また、レーザレーダ10から入力される縦方向距離、横方向距離、および推定した道路形状から自車前方の障害物状況を検出する。コントローラ50は、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。さらに、コントローラ50は、障害物に対するリスクポテンシャルから、以下のようにリスクポテンシャルに応じた制御を行う。
【0012】
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は、アクセルペダルを操作する際に発生する反力を制御することによって、運転者の運転操作を適切にアシストする。そこで、コントローラ50は、算出したリスクポテンシャルに基づいて車両前後方向の反力制御量を算出する。コントローラ50は、算出した前後方向の反力制御量をアクセルペダル反力制御装置60へと出力する。
【0013】
アクセルペダル反力制御装置60は、コントローラ50から出力される反力制御量に応じて、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、リスクポテンシャルに応じた反力制御を行わない場合のアクセルペダル反力特性を、通常の反力特性とする。通常の反力特性は、例えばアクセルペダル62の回動中心に設けられたばねのバネ力により実現することができる。
【0014】
図3に示すコントローラ50の障害物認識部51は、レーザレーダ10からの信号を読み込み、自車両と前方障害物との縦方向距離、横方向距離、縦方向相対速度および横方向相対速度を算出する。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から前後方向の反力制御量を算出する。誤認識確信度算出部54は、障害物認識部51からの信号に基づいて、検出された障害物が誤認識である確信度を算出する。
【0015】
検知可能領域算出部55は、車速センサ20から入力される自車速と、操舵角センサ30から入力される操舵角とから、レーザレーダ10による自車線内の検知可能領域を算出する。対象外確信度算出部56は、障害物認識部51によって算出された前方障害物の位置、移動速度および移動方向と、検知可能領域算出部55によって算出された自車線内の検知可能領域とから、障害物が自車線内の検知可能領域をどのように移動しているかを推定し、その障害物が対象外となる確信度を算出する。ここで、障害物が自車線あるいはレーダの検知可能領域から離脱し、アクセルペダル反力制御を行う対象の障害物でなくなった状態を対象外とする。
【0016】
運転操作反力補正部57は、誤認識確信度算出部54で算出された誤認識確信度、及び対象外確信度算出部56で算出された対象外確信度に基づいて、運転操作反力決定部53で算出された反力制御量を補正する。
【0017】
次に本発明の実施の形態による車両用運転操作補助装置1の動作を詳細に説明する。図4は、本発明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50[msec]毎に連続的に行われる。
【0018】
まず、ステップS100で走行状態を読み込む。ここで、走行状態は、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により検出される前方障害物、例えば自車両前方を走行する車両までの縦方向距離および横方向距離と、車速センサ20によって検出される自車両の走行車速、操舵角センサ30によって検出される操舵角を読み込む。
【0019】
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前方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、現在の前方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。ここでは、前方障害物の自車両に対する縦方向距離、横方向距離、縦方向相対速度および横方向相対速度を認識する。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。なお、自車両の前後方向を縦方向とし、自車両の左右方向を横方向とする。
【0020】
ステップS300では、前方障害物に対するリスクポテンシャルRPを算出する。前方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】

Figure 2004249891
ここで、L:自車両から前方障害物までの相対距離、Vr:自車両に対する前方障害物の相対速度をそれぞれ示す。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、何秒後に自車両と障害物が接触するかを示す値である。
【0021】
算出した余裕時間TTCを用いて、前方障害物に対するリスクポテンシャルRPを算出する。前方障害物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】
Figure 2004249891
【0022】
(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。なお、このリスクポテンシャルRPは、前方走行車に対するリスクポテンシャルであり、自車両前後方向のリスクポテンシャルを示している。
【0023】
ステップS400では、ステップS300で算出した前後方向リスクポテンシャルRPから、前後方向制御指令値、すなわちアクセルペダル反力制御装置60へ出力する反力制御指令値FAを算出する。前後方向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。
【0024】
図5に、前後方向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、前後方向リスク度RPが所定値RPmaxよりも小さい場合、前後方向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。前後方向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てアクセルペダル62の開放を促すように、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。
【0025】
ステップS500では、レーザレーダ10により検出された前方障害物が誤認識である確信度を算出する。レーザレーダ10等のセンサによる障害物との車間距離検出は、100%の信頼性を得られるものではない。例えば、自車両前方に反力制御の対象となる障害物がいないにも関わらず、車線周辺の看板等を前方障害物であると誤認識してしまう可能性がある。誤認識した物体に対して反力制御を行うと、実際には自車両前方に対象障害物が存在しないのにアクセルペダル反力が発生し、運転者に煩わしさを与えてしまう。そこで、ここではレーザレーダ10によって検出された前方障害物が反力制御の対象とすべき対象小が物ではない、すなわち誤認識をしたという確信度を算出する。ステップS500における誤認識確信度算出処理を、図6〜図9を用いて詳細に説明する。
【0026】
図6は、ステップS500における誤認識確信度算出処理の処理手順を示すフローチャートである。ステップS520では、ステップS200で算出された自車両と障害物との距離および相対速度から、自車前方の障害物状態を判定する。
ステップS540では、ステップS520で判定された障害物状態に基づいて、障害物を認識してからの経過時間を算出する。ステップS560では、ステップS540で算出された、障害物を認識してからの経過時間に基づいて、誤認識確信度を算出する。
【0027】
まず、ステップS520における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。ここでは、自車前方に存在する障害物を検知している場合は、先行車検知フラグflgLOCKを1とする。また、自車前方に新たに障害物を検知した場合、若しくは自車前方の障害物が入れ替わった場合は、先行車入れ替わりフラグflgCHANGEを1とする。
【0028】
ステップS521では、自車前方に存在する障害物、すなわち先行車を検知しているか否かを判定する。先行車を検出している場合はステップS522に進み、先行車検知フラグflgLOCKに1をセットする。ステップS523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S523が肯定判定され、前回周期においても先行車を検知していた場合は、ステップS524に進む。
【0029】
ステップS524では、自車両と先行車との車間距離Lと車間距離の前回値L_zとの差(|L−L_z|)が、所定値L0よりも小さいか否かを判定する。ステップS524が肯定判定されると、ステップS525に進む。ステップS525では、相対速度Vrと相対速度の前回値Vr_zとの差(|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S525が肯定判定されると、ステップS526へ進む。
【0030】
ステップS526では、先行車との車間距離Lおよび相対速度Vrに大きな変化がないため同一の障害物を検知し続けていると判断し、先行車入れ替わりフラグflgCHANGEに0をセットする。一方、ステップS523からステップS525のいずれかが否定判定されると、ステップS527へ進む。ステップS527では、自車前方に存在する障害物を新たに検知したか、若しくは自車前方の障害物が入れ替わったと判断し、先行車入れ替わりフラグflgCHANGEに1をセットする。
【0031】
ステップS521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S528へ進む。ステップS528では、先行車検知フラグflgLOCKに0をセットし、ステップS529で先行車入れ替わりフラグflgCHANGEに0をセットする。
【0032】
ステップS530では、今回検出あるいは設定した車間距離L、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L_z、Vr_z、flgLOCK_zにセットして終了する。
【0033】
ステップS520において障害物状態を判定したのち、ステップS540へ進む。以下に、ステップS540における障害物認識経過時間算出処理を、図8のフローチャートを用いて詳細に説明する。
【0034】
ステップS541では、ステップS520で設定した先行車検知フラグflgLOCKが1か否かを判定する。ステップS541が肯定判定されると、ステップS542に進み、先行車入れ替わりフラグflgCHANGEが0か否かを判定する。ステップS542が肯定判定され、同一障害物を継続して検知している場合は、ステップS543に進む。
【0035】
ステップS543では、障害物認識後の経過時間カウンタLOCK_Tに1を加算して終了する。ステップS541、若しくはステップS542が否定判定され、自車前方に障害物が存在しない、あるいは自車前方の障害物が入れ替わった場合は、ステップS544へ進む。ステップS544では、障害物認識後の経過時間カウンタLOCK_Tを0にクリアして終了する。
【0036】
ステップS540において障害物認識後経過時間を算出した後、ステップS560へ進む。ステップS560では、ステップS540で算出された、障害物を認識してからの経過時間LOCK_Tに基づいて誤認識確信度S1を算出する。
【0037】
図9に、障害物を認識してからの経過時間LOCK_Tと誤認識確信度S1との関係を示す。図9に示すように、経過時間LOCK_Tが所定値LOCK_T0、例えば2秒よりも小さい場合、前方障害物の検出が誤認識である可能性が高いと判断し、誤認識確信度S1を100%に設定する。経過時間LOCK_Tが所定値LOCK_T0よりも大きい場合は、前方障害物の誤認識の可能性が次第に低くなると考えられるので、誤認識確信度S1を徐々に小さくする。そして経過時間LOCK_Tが所定値LOCK_T1、例えば10秒よりも大きい場合は誤認識の可能性は非常に低くなるので、誤認識確信度S1を0%に設定する。ここで、LOCK_T0<LOCK_T1である。
【0038】
このように、ステップS500において前方障害物の誤認識確信度S1を算出した後、ステップS600へ進む。
【0039】
ステップS600では、レーザレーダ10によりスキャンされる前方の領域、例えば自車正面に対して±6degから、レーザーレーダ10による自車線内の検知可能領域を算出する。自車線内の検知可能領域は、例えば次のようにして算出できる。なお、以下の計算においては、レーザレーダ10は自車両前方中央に取り付けられており、自車両は車線中央を走行していると仮定する。
【0040】
図10および図11に示すように、自車両前面の中心位置を原点として、前方にy軸、右方にx軸となる座標系を設定する。図10は自車線が直線路である場合を示し、図11は自車線が曲線路である場合を示している。なお、レーザレーダ10のスキャニング幅を2θ、最長検知距離をymaxとし、車線幅をDとする。
【0041】
《直線路の場合》
まず、図10を用いて直線路におけるレーザレーダ10の検知可能領域の算出処理を説明する。なお、図10に示すハッチング部分が自車線内の検知可能領域である。
【0042】
レーザレーダ10によるスキャン範囲の右側境界は、(式3)で表される。
【数3】
Figure 2004249891
【0043】
これにより、自車線右端とレーダスキャン範囲の右側境界との交点(x1,y1)は、それぞれ(式4)(式5)で表される。
【数4】
Figure 2004249891
【数5】
Figure 2004249891
【0044】
同様に、レーダスキャン範囲の左側境界は、(式6)のように表される。
【数6】
Figure 2004249891
【0045】
したがって、自車線左端とレーダスキャン範囲の左側境界との交点(x2,y2)は、以下の(式7)(式8)となる。
【数7】
Figure 2004249891
【数8】
Figure 2004249891
【0046】
これらを用いて、直線路の場合の自車線内の検知可能領域は、以下のように表すことができる。
・ymax≧y≧y1(=y2)のとき
【数9】
Figure 2004249891
・y1(=y2)≧y(>0)のとき
【数10】
Figure 2004249891
【0047】
《曲線路の場合》
つぎに、曲線路におけるレーザレーダ10の検知可能領域の算出処理を説明する。ここでは、図11に示すように自車線が左カーブである場合を考える。なお、図11に示すハッチング部分が自車線内の検知可能領域である。
【0048】
まず、曲率半径Rは、操舵角センサ30から入力される操舵角STR、及びステアリングギヤ比STR_GR、ホイールベースl、スタビリティファクタAを用いて、以下の(式11)により算出することができる。
【数11】
Figure 2004249891
【0049】
曲率半径Rのカーブ路の自車線右端は、(式12)で表される。
【数12】
Figure 2004249891
【0050】
レーダスキャン範囲の右側境界と自車線右端との交点(x1.y1)は、上述した(式3)および(式12)を連立することにより、以下の(式13)(式14)で表される。
【数13】
Figure 2004249891
【数14】
Figure 2004249891
【0051】
同様に、レーダスキャン範囲の左側境界と自車線右端との交点(x2,y2)は、上述した(式6)および(式12)を連立することにより、以下の(式15)および(式16)で表される。
【数15】
Figure 2004249891
【数16】
Figure 2004249891
【0052】
これらを用いて、曲線路の場合の自車線内の検知可能領域は、以下のように表すことができる。
・y2≧y≧y1、かつymax≧yのとき
【数17】
Figure 2004249891
・y1≧y(>0)のとき
【数18】
Figure 2004249891
なお、自車線が右カーブの場合も、同様にして自車線内の検知可能領域を算出することができる。
【0053】
なお、ここでは車速と操舵角とから曲率半径Rを算出し、道路形状を推定しているが、これに限らず、例えば前方風景を撮影したカメラ画像を画像処理して白線を認識したり、ナビゲーションシステムから得られた道路情報を元に道路形状を推定することもできる。
【0054】
このようにステップS600でレーザレーダ10の検知可能領域を算出した後、ステップS700へ進む。
【0055】
ステップS700では、ステップS200で認識された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・移動速度と、ステップS600で算出された自車線内の検知可能領域とから、対象外確信度を算出する。レーザレーダ10等のセンサによる障害物との車間距離の検出は、100%の信頼性を得られるものではない。例えば、センサの不具合や道路形状等によって自車両前方に障害物が存在するにも関わらず、前方障害物を検知できなくなってしまう可能性がある。
このとき、前方障害物が存在しなくなったと判断してアクセルペダル反力制御を終了すると、運転者はアクセルペダル反力の変動に対して自らが瞬時に対応しなくてはいけない。この結果、運転者の負担が増大するとともに、運転者がシステムに対する不信感を抱いてしまう可能性がある。そこで、ここでは、自車両前方の障害物が自車線外に離脱するなどして反力制御の対象障害物ではなくなったという確信度を算出する。
【0056】
ステップS700における対象外確信度算出処理の処理手順を、図12のフローチャートを用いて説明する。ステップS720では、自車前方に存在する障害物が自車線内の検知可能領域の外に出るまでの時間を算出する。ステップS740では、自車前方の障害物が自車線外に出るまでの時間を算出する。ステップS760では、ステップS720で算出した検知可能領域外到達時間、及びステップS740で算出した自車線外到達時間から、対象外確信度を算出する。
【0057】
以下に、図13から図17を用いてステップS720〜S760における処理を詳細に説明する。
ステップS720では、自車前方の障害物が自車線内の検知可能領域の外に出るまでの時間を算出する。ここで、図13及び図14に示すように、自車前方の障害物が黒丸●の位置にいるとき、レーザレーダ10による自車線内の検知可能領域の外、すなわちクロス×の位置に到達するまでの時間を、自車前方の障害物が自車線内の検知可能領域の外に出るまでの時間とする。検知可能領域外到達時間T1は、以下のように算出できる。なお、現在の前方障害物の位置を(x(0)、y(0))、自車両と前方障害物との相対速度を(dx、dy)とする。
【0058】
前方障害物の移動軌跡は、以下の(式19)あるいは(式20)で表される。
【数19】
Figure 2004249891
【数20】
Figure 2004249891
【0059】
また、時間T後の前方障害物の位置(x(T)、y(T))は、(式21)(式22)で表される。
【数21】
Figure 2004249891
【数22】
Figure 2004249891
【0060】
《直線路の場合》
まず、図13を用いて、自車線が直線路である場合の検知可能領域外到達時間T1の算出処理について、前方障害物の移動方向別に説明する。
○遠方へ移動中(図13、▲1▼)
以下の(式23)および(式24)を満たす場合、前方障害物は遠方に移動中であると判断することができる。
【数23】
Figure 2004249891
【数24】
Figure 2004249891
このとき、検知可能領域外到達時間T1は、(式25)で算出できる。
【数25】
Figure 2004249891
【0061】
○隣接車線へ移動中(図13、▲2▼)
・dx>0のとき、(式26)を満たす場合は、前方障害物は右車線に移動中であると判断することができる。
【数26】
Figure 2004249891
このとき、検知可能領域外到達時間T1は、(式27)で算出できる。
【数27】
Figure 2004249891
・dx<0のとき、(式28)を満たす場合は、前方障害物は左車線に移動中であると判断することができる。
【数28】
Figure 2004249891
このとき、検知可能領域外到達時間T1は、(式29)で算出することができる。
【数29】
Figure 2004249891
【0062】
○自車線内検知可能領域外に移動中(図13、▲3▼)
・dx>0のとき、(式30)を満たす場合は、前方障害物は自車線内右側検知可能領域外に移動中であると判断することができる。
【数30】
Figure 2004249891
前方障害物の移動軌跡とレーダスキャン範囲の右側境界との交点は、上述した(式3)と(式19)を連立することにより、(式31)(式32)で表される。
【数31】
Figure 2004249891
【数32】
Figure 2004249891
これにより、検知可能領域外到達時間T1は、(式33)で算出できる。
【数33】
Figure 2004249891
・dx<0のとき、(式34)を満たす場合は、前方障害物は自車線内左側検知可能領域外に移動中であると判断することができる。
【数34】
Figure 2004249891
【0063】
前方障害物の移動軌跡とレーダスキャン範囲の左側境界との交点は、上述した(式6)と(式19)を連立することにより、(式35)(式36)で表される。
【数35】
Figure 2004249891
【数36】
Figure 2004249891
これにより、検知可能領域外到達時間T1は、以下の(式37)で算出できる。
【数37】
Figure 2004249891
【0064】
《曲線路の場合》
つぎに、自車線が曲線路である場合の検知可能領域外到達時間T1の算出処理について、図14および図15(a)(b)を用いて、前方障害物の移動方向別に説明する。
【0065】
図15(a)(b)に示す、レーザレーダ10の最長検知距離ymaxにおけるカーブ路の自車線右端上の点Aの座標(x3,y3)は、(式38)で表される。
【数38】
Figure 2004249891
【0066】
これにより、以下の(式39)を満たす場合は、図15(a)に示すような、レーザレーダ10の最長検知距離ymaxにおいてレーダスキャン範囲とカーブ路の自車線右端とが交わるようなカーブである。
【数39】
Figure 2004249891
【0067】
一方、以下の(式40)を満たす場合は、図15(b)に示すような、レーザレーダ10の最長検知距離ymaxにおいてレーダスキャン範囲とカーブ路の自車線右端とが交わらない、すなわちレーダスキャン範囲の左側境界とカーブ路の自車線右端とが交わるようなカーブである。
【数40】
Figure 2004249891
【0068】
○遠方へ移動中
図15(a)のようなカーブの場合、すなわち(式39)を満たすとき、以下の(式41)および(式42)を満たす場合は、前方障害物は遠方に移動中であると判断することができる。
【数41】
Figure 2004249891
【数42】
Figure 2004249891
このとき、検知可能領域外到達時間T1は、(式43)で算出できる。
【数43】
Figure 2004249891
【0069】
○隣接車線へ移動中(図14、▲1▼)
図15(a)のようなカーブの場合、すなわち式(39)を満たすとき、以下の(式44)、あるいは(式45)を満たす場合、前方障害物は右車線に移動中であると判断することができる。
・dx>0のとき
【数44】
Figure 2004249891
・dx<0のとき
【数45】
Figure 2004249891
【0070】
一方、図15(b)のようなカーブの場合、すなわち式(40)を満たすとき、以下の(式46)あるいは(式47)を満たす場合、前方障害物は右車線に移動中であると判断することができる。
・dx>0のとき
【数46】
Figure 2004249891
・dx<0のとき
【数47】
Figure 2004249891
【0071】
ここで、検知可能領域外到達時間T1は、上述した(式12)に(式21)および(式22)を代入することにより、以下のように表される。ここで、A、B、Cを(式48)のように仮定する。
【数48】
Figure 2004249891
・B−4・A・C>0のとき
C≦0の場合
【数49】
Figure 2004249891
C>0の場合
【数50】
Figure 2004249891
・B−4・A・C=0のとき
【数51】
Figure 2004249891
【0072】
○自車線内右側検知可能領域外に移動中(図14、▲2▼)
・dx>0のとき、以下の(式52)を満たす場合、前方障害物は自車線内右側検知可能領域外に移動中であると判断することができる。
【数52】
Figure 2004249891
前方障害物の移動軌跡とレーダスキャン範囲の右側境界との交点は、上述した(式3)と(式19)を連立することにより、(式53)(式54)で表される。
【数53】
Figure 2004249891
【数54】
Figure 2004249891
これにより、検知可能領域外到達時間T1は、(式55)で算出できる。
【数55】
Figure 2004249891
【0073】
○自車線内左側検知可能領域外に移動中(図14、▲3▼)
図15(a)のようなカーブの場合、すなわち(式39)を満たすとき、以下の(式56)および(式57)を満たす場合、前方障害物は自車線内左側検知可能領域外に移動中であると判断することができる。
【数56】
Figure 2004249891
【数57】
Figure 2004249891
【0074】
一方、図15(b)のようなカーブの場合、すなわち(式40)を満たすとき、以下の(式58)および(式59)を満たす場合、前方障害物は自車線内左側検知可能領域外に移動中であると判断することができる。
【数58】
Figure 2004249891
【数59】
Figure 2004249891
【0075】
前方障害物の移動軌跡とレーダスキャン範囲の左側境界との交点は、上述した(式6)と(式19)を連立することにより、(式60)(式61)で表される。
【数60】
Figure 2004249891
【数61】
Figure 2004249891
これにより、検知可能領域外到達時間T1は、(式62)で算出できる。
【数62】
Figure 2004249891
【0076】
このように、ステップS720において検知可能領域外到達時間T1を算出した後、ステップS740での処理に移行する。
ステップS740では、自車前方の障害物が自車線外に出るまでの時間を算出する。ここで、図16および図17に示すように、自車前方の障害物が黒丸●の位置にいるとき、自車線外、すなわちクロス×の位置に到達するまでの時間を、自車前方の障害物が自車線外に出るまでの時間T2とする。自車線外到達時間T2は次のように算出できる。
【0077】
《直線路の場合》
まず、自車線が直線路である場合の自車線外到達時間T2の算出処理を、図16を用いて、前方障害物の移動方向別に説明する。
・dx>0のとき、自車前方の障害物は自車線右端に移動しているので、自車線外到達時間T2は、(式63)で表される。
【数63】
Figure 2004249891
・dx<0のとき、自車前方の障害物は自車線左端に移動しているので、自車線外到達時間T2は、(式64)で表される。
【数64】
Figure 2004249891
【0078】
《曲線路の場合》
つぎに、自車線が曲線路である場合の自車線外到達時間T2の算出処理を、図17を用いて、前方障害物の移動方向別に説明する。
○自車前方の障害物が自車線右端に移動している場合
自車線外到達時間T2は、上述した(式12)に(式21)および(式22)を代入することにより、以下の様に算出することができる。ここで、A、B、Cを(式48)のように仮定する。
【数65】
Figure 2004249891
・B−4・A・C>0のとき
C≦0の場合
【数66】
Figure 2004249891
C>0の場合、
【数67】
Figure 2004249891
・B−4・A・C=0のとき
【数68】
Figure 2004249891
【0079】
○自車前方の障害物が自車線左端に移動している場合
曲率半径Rのカーブ路の自車線左端は、(式69)で表される。
【数69】
Figure 2004249891
【0080】
したがって、自車線外到達時間T2は、(式69)に上述した(式21)および(式22)を代入することにより、以下のように算出できる。ここで、A、B、Cを(式48)のように仮定する。
【数70】
Figure 2004249891
・B−4・A・C>0のとき
C≦0の場合
【数71】
Figure 2004249891
C>0の場合
【数72】
Figure 2004249891
・B−4・A・C=0のとき
【数73】
Figure 2004249891
【0081】
このように、ステップS740において自車線外到達時間T2を算出した後、ステップS760の処理へ移行する。
ステップS760では、ステップS720算出した検知可能領域外到達時間T1、およびステップS740で算出した自車線外到達時間T2を用いて、対象外確信度S2を算出する。対象外確信度S2は、例えば以下の(式74)を用いて算出することができる。
【数74】
Figure 2004249891
【0082】
ただし、0%≦S2≦100%である。ここで、所定時間Tminは、自車前方の障害物の動きをそれまでの軌跡から精度よく推定できる時間であり、例えばTmin=5[sec]と設定できる。(式74)の第1項において、検知可能領域外到達時間T1に係る係数−4は、対象外確信度S2が1秒当たりに4%減ることを示している。この係数および所定時間Tminは、実験等から適切な値を予め設定しておく。
【0083】
(式74)を用いて対象外確信度S2を算出することにより、例えば検知可能領域外到達時間T1が短いほど、(式74)の第1項(−4・T1+100%)が大きくなる。すなわち、自車前方の障害物が検知可能領域の端部に近いほど、対象外確信度S2が大きくなることを示している。また、検知可能領域外到達時間T1と所定時間Tminとの和が自車線外到達時間T2よりも大きい場合、すなわち自車前方の障害物が自車線外に到達するまでの時間T2と、検知可能領域外に到達するまでの時間T1との差が所定時間Tmin以下の場合は、(式74)の第2項((T1+Tmin)/T2)が大きくなる。すなわち、障害物が自車線外に到達するまで障害物を継続して検知し、障害物の動きを精度よく追跡できるので、対象外確信度S2が大きくなる。
【0084】
このように、ステップS700において対象外確信度S2を算出したのち、ステップS800へと進む。
ステップS800では、ステップS500で算出された誤認識確信度S1、及びステップS700で算出された対象外確信度S2に応じて、ステップS400で算出された反力制御指令値FAを補正し、反力指令値補正値FAoutを算出する。ステップS800における運転操作反力補正処理の処理手順を、図18のフローチャートを用いて説明する。
【0085】
ステップS820では、ステップS700で算出された対象外確信度S2から、遅延時間T3を算出する。ステップS840では、ステップS500で算出された誤認識確信度S1、及びステップS700で算出された対象外確信度S2に応じて、反力制御指令値変化率ΔFAを算出する。ステップS860では、ステップS820算出した遅延時間T3、およびステップS840で算出した反力制御指令値変化率ΔFAに基づいて、反力制御指令値補正値FAoutを算出する。
以下、ステップS820〜S860における処理の詳細を、図19から図23を用いて説明する。
【0086】
ステップS820では、ステップS700で算出された対象外確信度S2から遅延時間T3を算出する。図19に、対象外確信度S2と遅延時間T3との関係を示す。ここで、遅延時間T3は、前方障害物が反力制御の対象外となったときに、その時点から操作反力の低下を開始するまでの遅延時間である。
【0087】
対象外確信度S2が所定値S2minよりも小さい場合は、障害物が反力制御の対象外である可能性が小さい。すなわち、実際には自車前方に障害物が存在するにもかかわらず、障害物を検出するセンサの一時的な性能低下や、道路の勾配等により障害物が非検知になった可能性が高い。したがって、図19に示すように、遅延時間T3を最大値T3maxに設定する。また、対象外確信度S2が所定値S2maxよりも大きい場合は、自車前方の障害物が対象外である可能性が大きいので、遅延時間T3を0に設定する。ここで、S2min<S2maxである。
【0088】
ステップS840では、ステップS500で算出された誤認識確信度S1、及びステップS700で算出された対象外確信度S2に応じて、反力制御指令値変化率ΔFAを算出する。ここで、反力制御指令値変化率ΔFAは、前方障害物が反力制御の対象外となった後、反力制御指令値FAを補正してリスクポテンシャルに対するアクセルペダル反力の変化パターンを補正する際の補正量を示している。ステップS840における反力制御指令値変化率算出処理を、図20のフローチャートを用いて詳細に説明する。
【0089】
ステップS841では、ステップS500で算出された誤認識確信度S1から、反力制御指令値変化率補正係数k1を算出する。図21に、誤認識確信度S1と反力制御指令値変化率補正係数k1との関係を示す。誤認識確信度S1が最大値S1maxよりも大きい場合は、レーザレーダ10により検知された自車前方の障害物が誤認識である可能性が高い。そこで、図21に示すように、障害物が反力制御の対象外となったときにアクセルペダル反力制御指令値FAを速い速度で低下させるように、すなわちアクセルペダル反力を速やかに通常の反力特性に復帰させるように、反力制御指令値変化率補正係数k1を最大値k1maxに設定する。誤認識確信度S1が最大値S1maxから小さくなるにつれて、反力制御指令値変化率補正係数k1が小さくなるように設定する。誤認識確信度S1が最小値S1minよりも小さい場合は、レーザレーダ10により検知された自車前方の障害物が誤認識である可能性が低いので、反力制御指令値変化率補正係数k1を1に設定する。
【0090】
ステップS842では、ステップS700で算出された対象外確信度S2から、反力制御指令値変化率補正係数k2を算出する。図22に、対象外確信度S2と反力制御指令値変化率補正係数k2との関係を示す。対象外確信度S2が所定値S2minよりも小さい場合は、前方障害物が対象外となった可能性が小さい。
すなわち。自車前方に障害物が存在するにもかかわらず、障害物を検出するセンサの一時的な性能低下や、道路の勾配等により障害物が非検知になった可能性が高い。そこで、障害物が対象外となったときにアクセルペダル反力制御指令値FAを遅い速度で低下させるように、すなわちアクセルペダル反力を緩やかに通常の反力特性に復帰させるように、反力制御指令値変化率補正係数k2を最小値k2minに設定する。一方、対象外確信度S2が所定値S2maxよりも大きい場合は、自車前方の障害物が対象外である可能性が大きいので、反力制御指令値変化率補正係数k2を1に設定する。
【0091】
ステップS843では、ステップS841で算出した反力制御指令値変化率補正係数k1と、ステップS842で算出した反力制御指令値変化率補正係数k2とから、反力制御指令値変化率ΔFAを以下の(式75)によって算出する。
【数75】
Figure 2004249891
ここで、ΔFAbaseは、反力制御指令値変化率基準値として予め定められた値であり、例えば3[kgf・s]である。
【0092】
ステップS860では、ステップS820で算出した遅延時間T3、及びステップS840で算出した反力制御指令値変化率ΔFAに基づいて、反力指令値補正値FAoutを算出する。ステップS860における反力制御指令値補正値算出処理の処理を、図23のフローチャートを用いて詳細に説明する。
【0093】
ステップS861では、自車前方の障害物が反力制御の対象外であるか、すなわちレーザレーダ10により検知される障害物が自車線外に存在する、あるいは自車線内検知可能領域外に存在するか否かを判定する。ステップS861が肯定判定されると、ステップS862に進む。ステップS862では、ロスト経過時間カウンタCnt_lostが、ステップS820で算出された遅延時間T3よりも小さいか否かを判定する。ここで、ロスト経過時間カウンタCnt_lostは、自車前方の障害物が反力制御の対象外となってからの経過時間を示す。
【0094】
ステップS862が肯定判定され、ロスト経過時間カウンタCnt_lostが遅延時間T3よりも短い場合は、ステップS863に進む。ステップS863では、反力制御指令値変化率ΔFAoutに0をセットする。一方、ステップS862が否定判定され、自車前方の障害物が対象外となってから遅延時間T3以上経過した場合は、ステップS864へ進む。ステップS864では、反力制御指令値変化率ΔFAoutに、ステップS840で算出した反力制御指令値変化率ΔFAをセットする。
【0095】
ステップS865では、前回周期で算出した反力指令値補正値FAoutが反力制御指令値変化率ΔFAoutよりも大きいか否かを判定する。ステップS865が肯定判定されると、ステップS866に進む。ステップS866では、ロスト経過時間カウンタCnt_lostに1を加算してカウントアップする。さらに、前回周期の反力指令値補正値FAoutから反力制御指令値変化率ΔFAoutを減算して、新たな反力指令値補正値FAoutを算出する。ステップS865が否定判定されると、ステップS867に進み、反力指令値補正値FAoutに0をセットする。
【0096】
一方、ステップS861が否定判定され、自車前方の障害物が反力制御の対象である場合は、ステップS868に進む。ステップS868では、ロスト経過時間カウンタCnt_lostを0にクリアする。さらに、ステップS400で算出された反力制御指令値FAをそのまま反力指令値補正値FAoutとして設定する。
【0097】
このようにしてステップS800で算出された反力指令値補正値FAoutは、アクセルペダル反力制御装置60へ出力され、反力指令値補正値FAoutに従ってアクセルペダル反力制御が行われる。
【0098】
以下に、以上説明した第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、図24〜図26を用いて説明する。
【0099】
図24に、誤認識確信度S1と対象外確信度S2とから決定される反力制御の変化パターンを示す。図24に示すように、誤認識確信度S1と対象外確信度S2がともに小さい場合は、パターン1とする。誤認識確信度S1が小さく対象外確信度S2が大きい場合は、パターン2、誤認識確信度S1が大きく対象外確信度S2が小さい場合は、パターン3、誤認識確信度S1と対象外確信度S2がともに大きい場合は、パターン4とする。
【0100】
図25(a)〜(c)に、パターン1〜4における具体的な走行状況の例を示す。図25(a)はパターン1の走行状況を示しており、例えば自車前方に障害物が存在するにもかかわらず、センサの一時的な性能低下や、道路の勾配等により障害物が非検知になった場合である。図25(b)はパターン2の走行状況を示しており、例えば自車前方の障害物が隣接車線へ離脱した場合である。図25(c)はパターン4の走行状況を示しており、例えば道路脇の看板等を対象障害物として誤認識した場合である。なお、パターン3の走行状況は、例えば前方車両の汚れなどによりセンサによる検知が困難で、センサによって前方障害物を一瞬だけ検知した後、すぐに非検知となった場合である。
【0101】
図26は、時間軸に対する反力指令値補正値FAoutの変化をパターン1〜4毎に示している。図26に示すように、時間t1で前方障害物が反力制御の対象外となると、それぞれのパターンに応じて反力指令値補正値FAoutが減少する。
【0102】
図26に示すように、パターン1は、時間t1で前方障害物が対象外になってから遅延時間T3だけ遅延した後、アクセルペダル反力を遅い速度で徐々に低下させる。パターン2は、前方障害物が対象外となった時間t1から、アクセルペダル反力を通常の速度、すなわち反力制御指令値変化率基準値ΔFAbaseで徐々に低下させる。パターン3は、時間t1で前方障害物が対象外になってから遅延時間T3だけ遅延した後、アクセルペダル反力を速い速度で徐々に低下させる。
パターン4は、前方障害物が対象外となった時間t1から遅延せずに、パターン3よりもさらに速い速度で徐々に低下させる。なお、パターン1〜4における反力制御指令値の減少速度は、パターン1,2,3,4の順で速くなる。
【0103】
このように、上述した第1の実施の形態においては以下のような作用効果を奏することができる。
(1)コントローラ50は、レーザレーダ10によって検知されている障害物が反力制御の対象とすべき障害物ではないという確信度S1、および検知されていた障害物が自車線外に離脱などして反力制御の対象ではなくなったという確信度S2を算出する。そして、検知されていた障害物が反力制御の対象外となった場合に、アクセルペダル62に発生させる操作反力の変化パターンを、誤認識確信度S1および対象外確信度S2に基づいて補正する。これにより、障害物が反力制御の対象外となったとき場合でも、運転者は余裕を持ってシステムの状況を判断して適切な運転操作を行うことができるとともに、運転者に与える違和感を低減した反力制御を行うことができる。
(2)レーザレーダ10によって検知されていた障害物が対象外となった場合に、その障害物に対する誤認識確信度S1が大きいほどアクセルペダル反力を速い速度で徐々に低下させる。誤認識確信度S1が大きい場合は、レーザレーダ10により検知された自車前方の障害物が誤認識である可能性が高い。そこで、誤認識確信度S1が大きくなるほど反力制御指令値変化率補正係数k1を大きく設定する。例えば、図26のパターン3,4に示すように、道路脇の看板等の物体を前方障害物として誤認識していた場合は、反力指令値補正値FAoutを速い速度で低下させる。これにより、誤認識していた物体が対象外となると、アクセルペダル反力を速やかに通常の反力特性に復帰させ、運転者の煩わしさを低減することができる。
(3)レーザレーダ10によって検知されていた障害物が対象外となった場合に、その障害物に対する対象外確信度S2が大きいほどアクセルペダル反力を速い速度で徐々に低下させる。具体的には、対象外確信度S2が大きくなるほど反力制御指令値補正係数k2が大きくなるように設定する。例えば図26のパターン2に示すように対象外確信度S2が大きく、前方車両あるいは自車両が隣接車線に離脱したような場合は、対象外確信度S2が小さいパターン1に比べて反力指令値補正値FAoutを速い速度で低下させる。車間距離が比較的小さい状態で前方車両に追従する状態では、リスクポテンシャルRPの増加とともに反力制御指令値FAが増加する。ここで、前方車両が隣接車線に車線変更した場合、パターン2に示すようにアクセルペダル反力は速やかに低下する。これにより、運転者の違和感および煩わしさを低減させることができる。一方、対象外確信度S2が小さい場合は、障害物が実際に反力制御の対象外となった可能性が小さい、すなわち、自車前方に障害物が存在するにもかかわらず、レーザレーダ10の一時的な性能低下や道路勾配等により障害物が一時的に非検知になった可能性が高い。
そこで、対象外確信度S2が小さくなるほど、反力制御指令値変化率補正係数k2が小さくなるよう設定する。これにより、図26のパターン1に示すように反力指令値補正値FAoutは緩やかに低下し、運転者に与える違和感を低減することができる。
(4)レーザレーダ10によって検知されていた障害物が対象外となった場合に、その障害物に対する対象外確信度S2に応じた遅延時間T3だけ遅延した後、アクセルペダル反力を低下させる。具体的には、対象外確信度S2が小さいほど遅延時間T3を大きく設定する。例えば図26のパターン1,3に示すように対象外確信度S2が小さい場合は、障害物が対象外となった時間t1から遅延時間T3だけ遅延したのち反力指令値補正値FAoutを低下する。一方、パターン2,4に示すように対象外確信度S2が大きい場合は、障害物が対象外となった時間t1から反力指令値補正値FAoutを低下する。これにより、センサの不具合や道路の勾配等により障害物を一時的に検知できなくなった場合にアクセルペダル反力が急に減少してしまうことを防止でき、運転者に与える違和感を低減することができる。
(5)コントローラ50は、レーザレーダ10によって自車両前方に存在する障害物を検出してからの経過時間LOCK_Tに基づいて、誤認識確信度S1を算出する。これにより、レーザレーダ10による障害物誤検出の確信度S1を容易かつ正確に算出することができる。
(6)レーザレーダ10によって同一の障害物を連続して検出している場合は、その障害物が自車両前方に存在する反力制御の対象となる障害物である可能性が高い。そこで、障害物を検出してからの経過時間LOCK_Tが長いほど、誤検出確信度S1を小さくすることにより、レーザレーダ10による障害物誤検出の確信度S1を容易かつ正確に算出することができる。
(7)コントローラ50は、自車両前方に存在する障害物がレーザレーダ10による検知可能領域外に到達するまでの検知可能領域外到達時間T1と、その障害物が自車線外に到達するまでの自車線外到達時間T2を算出し、検知可能領域外到達時間T1および自車線外到達時間T2に基づいて対象外確信度S2を算出する。これにより、対象外確信度S2を容易且つ正確に算出することができる。
【0104】
《第2の実施の形態》
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。図27は、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2の構成を示すシステム図であり、図28は、車両用運転操作補助装置2を搭載する車両の構成図である。ここでは、第1の実施の形態との相違点を主に説明する。以下に、第2の実施の形態の作用の概略を説明する。
【0105】
車両用運転操作補助装置2は、自車前方の障害物を検出する検出器として、レーザレーダ10に加えて前方カメラ15をさらに備えている。前方カメラ15は、フロントウィンドウ上部に取り付けられた小型のCCDカメラ、またはCMOSカメラ等であり、前方道路の状況を画像として検出し、コントローラ51へと出力する。前方カメラ15による検知領域は水平方向に±30deg程度であり、この領域に含まれる前方道路風景が画像として取り込まれる。
【0106】
コントローラ51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2全体の制御を行う。
【0107】
コントローラ51は、レーザレーダ10から入力される縦方向距離および横方向距離と、前方カメラ15から入力される車両周辺の画像情報と、操舵角センサ30から入力される操舵角と、車速センサ20から入力される自車速とから、自車前方の障害物状況を検出する。コントローラ51は、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。さらに、コントローラ51は、障害物に対するリスクポテンシャルに応じてアクセルペダル反力制御を行う。
【0108】
第2の実施の形態による運転操作補助制御処理は、図4のフローチャートのステップS500における誤認識確信度算出処理、およびステップS700における対象外確信度算出処理が、上述した第1の実施の形態と異なる。以下、第2の実施の形態のコントローラ51において行われる誤認識確信度算出処理および対象外確信度算出処理について、詳細に説明する。
【0109】
まず、誤認識確信度算出処理について説明する。誤認識確信度算出処理の基本的な流れは、図6のフローチャートに示す第1の実施の形態と同様であるが、ステップS560における誤認識確信度算出処理が異なっている。第2の実施の形態においては、ステップS540で算出された障害物を認識してからの経過時間、及び障害物を検知している検出器の数に基づいて誤認識確信度S1を算出する。
【0110】
図29(a)(b)に、障害物を認識してからの経過時間LOCK_Tと誤認識確信度S1との関係を示す。図29(a)は、1つの検出器のみで障害物を検出している場合の誤認識確信度S1のマップを示し、図29(b)は、複数の検出器で障害物を検出している場合の誤認識確信度S1のマップを示している。
【0111】
レーザレーダ10および前方カメラ15のいずれか一方によって前方障害物が検知されている場合は、図29(a)に示すマップに基づいて誤認識確信度S1を算出する。経過時間LOCK_Tが所定値LOCK_T0、例えば2秒よりも小さい場合、誤認識の可能性が高いため、誤認識確信度S1を100%に設定する。経過時間LOCK_Tが所定値LOCK_T0よりも大きくなると、誤認識の可能性が極端に低くなるので、誤認識確信度S1が指数関数的に小さくなるように設定する。これは、自車両が走行していることを考えると、誤認識した物体を検知し続ける可能性は急激に小さくなるためである。経過時間LOCK_Tが所定値LOCK_T1、例えば10秒よりも大きい場合は、誤認識の可能性は非常に低くなるので、誤認識確信度S1を0%に設定する。
【0112】
一方、同一の障害物を複数の検出器、ここではレーザレーダ10、及び前方カメラ15が同時に検知している場合は、一つの検出器によって障害物を検知している場合に比べて、その障害物が誤認識である可能性が低い。そこで、図29(b)に示すマップに従って誤認識確信度S1を算出する。図29(b)に示すように、複数の検出器が障害物を検知している場合は、経過時間LOCK_Tが所定値LOCK_T0、例えば2秒よりも小さい場合は、誤認識確信度S1を一つの検出器で障害物を検知している場合に比べて小さく、例えば50%に設定する。経過時間LOCK_Tが所定値LOCK_T0よりも大きくなると、誤認識の可能性が極端に低くなるので、誤認識確信度S1が指数関数的に小さくなるように設定する。経過時間LOCK_Tが所定値LOCK_T1’、例えば5秒よりも大きい場合は、誤認識の可能性は非常に低くなるので、誤認識確信度S1を0%に設定する。ここで、所定値LOCK_T1’は、図29(a)のマップで用いた所定値LOCK_T1よりも小さい値に設定されている。
【0113】
次に、対象外確信度算出処理について説明する。対象外確信度算出処理の基本的な流れは、図12のフローチャートに示す第1の実施の形態と同様である。ただし、第2の実施の形態においては、複数の検出器によって検知された障害物に対し、各々の検出器の検知可能領域外到達時間、及び自車線外到達時間を算出する。検知可能領域外到達時間および自車線外到達時間の算出方法は、上述した第1の実施の形態と同様である。ここでは、レーザレーダ10によって検知された障害物の検知可能領域外到達時間をT1、自車線外到達時間をT2とし、前方カメラ15によって検知された障害物の検知可能領域外到達時間をT1’、自車線外到達時間をT2’とする。
【0114】
レーザレーダ10および前方カメラ15によって検知された障害物に対する対象外確信度S2は、例えば以下の(式76)により算出することができる。
【数76】
Figure 2004249891
ただし、0%≦S2≦100%である。P、Qは、各検出器による確信度に適切な重み付けをするための係数である。
【0115】
図30に、係数P、Qを設定したマップを示す。図30に示すように、前方カメラ15のみが前方障害物を検知している場合は、P=0,Q=0.9に設定する。レーザレーダ10のみが前方障害物を検知している場合は、P=0.7,Q=0とする。また、前方カメラ15およびレーザレーダ10がともに前方障害物を検知している場合は、P=0.4,Q=0.6に設定する。
【0116】
ここで、図30に示すようにいずれか一方の検出器のみが障害物を検知している場合は、複数の検出器が自車両前方領域の検出を行っているにも関わらず、自車前方の障害物を捕らえきれていないので、対象外確信度S2を小さくするように係数を1よりも小さな値に設定している。また、レーザレーダ10では操舵角センサ30からの信号に基づいて道路曲率Rを推定するのに対し、前方カメラ15では画像処理により車線識別線(白線)を検知し、自車前方の障害物が自車線上にいるか否かを精度よく判別することができる。そこで、前方カメラ15の係数Qをレーザレーダ10の係数Pよりも大きく設定し、前方カメラ15による前方障害物検知の重み付けを大きくしている。
【0117】
このようにしてステップS700で対象外確信度S2を算出した後、ステップS800へ進む。
ステップS800では、上述した第1の実施の形態と同様に、ステップS500で算出された誤認識確信度S1、及びステップS700で算出された対象外確信度S2に応じて、ステップS400で算出された反力制御指令値FAを補正し、反力指令値補正値FAoutを算出する。算出した反力指令値補正値FAoutはアクセルペダル反力制御装置60に出力され、反力指令値補正値FAoutに従ってアクセルペダル反力制御が行われる。
【0118】
このように、上述した第2の実施の形態においては第1の実施の形態の効果に加えて以下のような作用効果を奏することができる。
(1)誤認識確信度S1は、障害物を検出する検出器によって自車両の前方に存在する障害物が検出されてからの経過時間LOCK_Tに応じて、指数関数的に変化する。具体的には、経過時間LOCK_Tが所定値LOCK_T0よりも長い場合は、経過時間LOCK_Tが長くなるほど誤認識確信度S1を指数関数的に小さくする。これにより、自車両の走行状況を考慮してより正確に誤認識確信度S1を算出することができる。
(2)車両用運転操作補助装置2は、自車両前方に存在する障害物を検出する複数の検出器、すなわちレーザレーダ10および前方カメラ15を備えている。ここで、レーザレーダ10および前方カメラ15が同一の障害物を検出している場合は、検出器の誤認識ではなく反力制御の対象となる前方障害物である可能性が高いので、いずれか一方が障害物を検出している場合に比べて誤認識確信度S1を小さくする。これにより、誤認識確信度S1を容易且つより正確に算出することができる。
(3)レーザレーダ10および前方カメラ15が検出していた障害物が同時に対象外となった、例えば自車両あるいは前方車両が隣接車線に離脱したような場合は、いずれか一方の検出器によって対象外となった場合に比べて対象外確信度S2を大きくする。これにより、対象外確信度S2を容易かつより正確に算出することができる。
【0119】
上述した第1および第2の実施の形態においては、誤認識確信度S1および対象外確信度S2に基づいて反力制御指令値FAを補正し、障害物が対象外となった時のアクセルペダル操作反力を補正したが、いずれか一方の確信度に基づいてアクセルペダル操作反力を補正することもできる。ただし、誤認識確信度S1および対象外確信度S2をともに用いることにより、運転者の感覚にあったより適切な反力制御を行うことができる。
【0120】
上述した第1および第2の実施の形態においては、前方障害物に対するリスクポテンシャルRPに応じてアクセルペダル反力制御を行ったが、これには限らず、ブレーキペダル反力制御を行うこともできる。また、リスクポテンシャルRPの算出方法は上述した実施の形態には限定されず、例えば車間距離を自車速あるいは先行車速で除した車間時間THWの関数を用いたり、余裕時間TTCの関数と車間時間THWの関数とを組み合わせてリスクポテンシャルRPを算出することもできる。リスクポテンシャルRPに対するアクセルペダル反力制御指令値FAの特性も、図5には限定されない。
【0121】
第1および第2の実施の形態において、レーザレーダ10による検知可能領域の算出方法および障害物状態の判断方法について数式を用いて説明したが、障害物が自車線外あるいは検知可能領域外へと離脱して対象外となるときの状態を精度よく推定することができれば、上述した方法には限定されない。
【0122】
誤認識確信度S1に対する補正係数k1,および対象外確信度S2に対する補正係数k2の特性を、図21および図22にそれぞれ示したが、これには限定されない。これらのマップは、誤認識確信度S1が増加するほど補正係数k1が増加し、対象外確信度S2が減少するほど補正係数k2が減少するように適切に設定されることができる。
【0123】
上記第1および第2の実施の形態においては、障害物検出手段としてレーザレーダ10、前方カメラ15、車速センサ20および操舵角センサ30を用い、車両操作機器制御手段として、アクセルペダル反力制御装置60を用いた。ただし、これらには限定されず、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】前後方向リスクポテンシャルに対するアクセルペダル制御反力指令値の特性を示すマップ。
【図6】誤認識確信度算出処理の処理手順を示すフローチャート。
【図7】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8】障害物認識経過時間算出処理の処理手順を示すフローチャート。
【図9】障害物認識経過時間に対する誤認識確信度の特性を示す図。
【図10】直線路における検知可能領域の算出方法を説明する図。
【図11】曲線路における検知可能領域の算出方法を説明する図。
【図12】対象外確信度算出処理の処理手順を示すフローチャート。
【図13】直線路における検知可能領域外到達時間の算出方法を説明する図。
【図14】曲線路における検知可能領域外到達時間の算出方法を説明する図。
【図15】(a)(b) 曲線路における検知可能領域外到達時間の算出方法を説明する図。
【図16】直線路における自車線外到達時間の算出方法を説明する図。
【図17】曲線路における自車線外到達時間の算出方法を説明する図。
【図18】反力制御指令値補正処理の処理手順を示すフローチャート。
【図19】対象外確信度に対する遅延時間の特性を示す図。
【図20】反力制御指令値変化率算出処理の処理手順を示すフローチャート。
【図21】誤認識確信度に対する補正係数の特性を示す図。
【図22】対象外確信度に対する補正係数の特性を示す図。
【図23】反力制御指令値補正値算出処理の処理手順を示すフローチャート。
【図24】誤認識確信度および対象外確信度による操作反力変化のパターンを示す図。
【図25】(a)パターン1における具体的な走行状況を示す図、(b)パターン2における具体的な走行状況を示す図、(c)パターン4における具体的な走行状況を示す図。
【図26】各パターンにおける、時間軸に対する反力指令値補正値の変化を示す図。
【図27】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を示すシステム図。
【図28】図27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29】(a)一つの検出器で障害物を検出した場合の障害物認識経過時間に対する誤認識確信度の特性を示す図、(b)複数の検出器で障害物を検出した場合の障害物認識経過時間に対する誤認識確信度の特性を示す図。
【図30】検知可能領域外到達時間および自車線外到達時間に係る係数と検出器との関係を示すマップ。
【符号の説明】
10:レーザレーダ
15:前方カメラ
20:車速センサ
30:操舵角センサ
40:車速センサ
50,51: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]
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]
A conventional vehicle driving assist system changes the operation reaction force of an accelerator pedal based on the inter-vehicle distance between a preceding vehicle and the host vehicle (for example, Patent Document 1). This device draws the driver's attention 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]
JP-A-10-166890
[Patent Document 2]
JP-A-10-166889
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the driving assist system for a vehicle as described above requires an accelerator when the preceding vehicle which is the target of the reaction force control moves to an adjacent lane, or when the own vehicle changes lanes and the preceding vehicle is no longer detected. There has been a problem that the pedal reaction force changes suddenly, giving the driver an uncomfortable feeling.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The vehicle driving assist system according to the present invention calculates an obstacle potential of an own vehicle with respect to an obstacle based on a signal from the obstacle detecting means for detecting an obstacle existing in front of the own vehicle and an obstacle detecting means. Risk potential calculation means, operation reaction force determination means for determining an operation reaction force to be generated in the vehicle operation device based on a signal from the risk potential calculation means, and vehicle operation based on a signal from the operation reaction force determination means. A vehicle operating device control unit that controls an operation reaction force generated in the device, an erroneous recognition certainty calculating unit that calculates a certainty that the obstacle detected by the obstacle detecting unit is erroneously recognized, and an obstacle detecting unit. An untargeted certainty calculating means for calculating a certainty that the detected obstacle is not a target of the reaction force control, and an obstacle detected by the obstacle detecting The change pattern of the operation reaction force to be generated in the vehicle operating device when the control object is excluded from the control, the erroneous recognition certainty calculated by the false recognition certainty calculating means and the non-target Operation reaction force correction means for correcting based on the certainty factor.
[0005]
【The invention's effect】
According to the present invention, the change pattern of the operation reaction force generated in the vehicle device according to the risk potential is corrected based on the erroneous recognition certainty factor and the non-target certainty factor. In this case, it is possible to perform reaction force control that reduces the driver's discomfort.
[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 the configuration of the vehicle driving assist system 1 according to the first embodiment, and FIG. 2 is a configuration diagram of a vehicle equipped with the vehicle driving assist system 1.
[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 a reflected wave of an infrared light pulse reflected by a reflector ahead (usually, a rear end of a forward vehicle), and calculates a vertical distance to an obstacle ahead from the arrival time of the reflected wave. Detect lateral distance. The detected vertical distance and horizontal distance 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 vehicle speed of the host vehicle by measuring the number of rotations of wheels and the number of rotations on the output side of the transmission. The detected vehicle speed is output to the controller 50.
[0009]
The steering angle sensor 30 detects a steering angle from a rotational displacement of a steering wheel or a steering shaft (not shown) that rotates integrally with the steering wheel. The steering angle sensor 30 includes, for example, an amplifier such as a gear mechanism and an angle detection mechanism such as a rotary encoder or a potentiometer. After amplifying the rotational displacement of the steering wheel by the gear mechanism, the steering angle is detected as a steering angle detection signal by the angle detection mechanism. . The detected steering angle detection signal is output to the controller 50.
[0010]
The controller 50 is composed of a CPU and CPU peripheral parts such as a ROM and a RAM, and the obstacle recognition unit 51, the risk potential calculation unit 52, the driving reaction force, as shown in FIG. The determining unit 53, the misrecognition certainty factor calculating unit 54, the detectable area calculating unit 55, the non-target certainty factor calculating unit 56, and the driving operation reaction force correcting unit 57 are configured.
[0011]
The controller 50 estimates the road shape from the vehicle speed input from the vehicle speed sensor 20 and the steering angle input from the steering angle sensor 30. Further, an obstacle situation in front of the own vehicle is detected from the vertical distance and the horizontal distance input from the laser radar 10 and the estimated road shape. The controller 50 calculates a risk potential of the own vehicle with respect to the obstacle based on the detected obstacle situation. Further, the controller 50 performs control according to the risk potential as follows from the risk potential for the obstacle.
[0012]
The vehicle driving assist system 1 according to the first embodiment of the present invention appropriately assists the driving operation of the driver by controlling the reaction force generated when the accelerator pedal is operated. Therefore, the controller 50 calculates a reaction force control amount in the vehicle longitudinal direction based on the calculated risk potential. The controller 50 outputs the calculated longitudinal reaction force control amount to the accelerator pedal reaction force control device 60.
[0013]
The accelerator pedal reaction force control device 60 controls the torque generated by the servomotor 61 incorporated in the link mechanism of the accelerator pedal 62 according to the reaction force control amount output from the controller 50. The servomotor 61 controls a torque and a rotation angle generated according to a command value from the accelerator pedal operation reaction force control device 60, and arbitrarily controls an operation reaction force generated when the driver operates the accelerator pedal 62. can do. Note that the accelerator pedal reaction force characteristic when reaction force control according to the risk potential is not performed is defined as a normal reaction force characteristic. The normal reaction force characteristic can be realized, for example, by the spring force of a spring provided at the rotation center of the accelerator pedal 62.
[0014]
The obstacle recognition unit 51 of the controller 50 shown in FIG. 3 reads a signal from the laser radar 10 and calculates a vertical distance, a horizontal distance, a vertical relative speed, and a horizontal relative speed between the host vehicle and an obstacle in front. I do. The risk potential calculation unit 52 calculates the risk potential of the own vehicle with respect to the forward obstacle based on the signal from the obstacle recognition unit 51. The driving operation reaction force determination unit 53 calculates a reaction force control amount in the front-rear direction from the risk potential calculated by the risk potential calculation unit 52. The erroneous recognition certainty calculation unit 54 calculates a certainty that the detected obstacle is erroneously recognized based on the signal from the obstacle recognition unit 51.
[0015]
The detectable area calculation unit 55 calculates a detectable area in the own lane by the laser radar 10 from the own vehicle speed input from the vehicle speed sensor 20 and the steering angle input from the steering angle sensor 30. The non-target certainty factor calculating unit 56 calculates the position, the moving speed, and the moving direction of the forward obstacle calculated by the obstacle recognizing unit 51 and the detectable area in the own lane calculated by the detectable area calculating unit 55. Then, how the obstacle moves in the detectable area in the own lane is estimated, and the degree of certainty that the obstacle is out of the target is calculated. Here, a state in which the obstacle has departed from the lane or the detectable area of the radar and is no longer an obstacle to be subjected to the accelerator pedal reaction force control is excluded from the subject.
[0016]
The driving operation reaction force correction unit 57 determines the driving operation reaction force based on the erroneous recognition certainty calculated by the erroneous recognition certainty calculating unit 54 and the non-target certainty calculated by the non-target certainty calculating unit 56. The reaction force control amount calculated by the unit 53 is corrected.
[0017]
Next, the operation of the vehicle driving assist system 1 according to the embodiment of the present invention will be described in detail. FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure of a driving operation assisting control process in controller 50 according to the embodiment of the present invention. This processing is continuously performed at regular intervals, for example, every 50 [msec].
[0018]
First, the running state is read in step S100. Here, the traveling state is information on the traveling state of the own vehicle including the obstacle state ahead of the own vehicle. Therefore, a forward obstacle detected by the laser radar 10, for example, a vertical distance and a lateral distance to a vehicle traveling ahead of the own vehicle, a traveling vehicle speed of the own vehicle detected by the vehicle speed sensor 20, and a steering angle sensor 30 are used. Read the detected steering angle.
[0019]
In step S200, the state of the obstacle ahead is recognized based on the traveling state data read and recognized in step S100. Here, the relative position of the forward obstacle with respect to the own vehicle, the moving direction and the moving speed thereof, and the current traveling state data obtained in step S100, which are detected before the previous processing cycle and stored in the memory of the controller 50, Thus, the current relative position of the obstacle ahead of the host vehicle with respect to the own vehicle and the moving direction and moving speed thereof are recognized. Here, the vertical distance, the horizontal distance, the vertical relative speed, and the horizontal relative speed of the front obstacle with respect to the own vehicle are recognized. Then, it recognizes how the obstacle is located in front of the own vehicle and moves relatively to the own vehicle. Note that the longitudinal direction is defined as the longitudinal direction of the vehicle, and the lateral direction is defined as the lateral direction of the vehicle.
[0020]
In step S300, a risk potential RP for the forward obstacle is calculated. In order to calculate the risk potential RP for the forward obstacle, first, a time to collision (TTC: Time To Collision) for the recognized forward obstacle is calculated. Here, the allowance time TTC for a forward obstacle is obtained by the following (Equation 1).
(Equation 1)
Figure 2004249891
Here, L: the relative distance from the host vehicle to the obstacle ahead, and Vr: the relative speed of the obstacle ahead to the host vehicle. The allowance time TTC is a physical quantity that indicates the current degree of approach of the host vehicle to the obstacle in front, and when the current driving situation continues, that is, when the relative vehicle speed Vr is constant, the host vehicle and the obstacle will be displayed after a few seconds. This is a value indicating whether the contact is made.
[0021]
Using the calculated margin time TTC, a risk potential RP with respect to the obstacle ahead is calculated. The risk potential RP for the obstacle ahead is calculated by the following (Equation 2).
(Equation 2)
Figure 2004249891
[0022]
As shown in (Equation 2), the risk potential RP is expressed as a function of the time to contact TTC using the reciprocal of the time to contact TTC. The greater the risk potential RP, the greater the degree of approach to the obstacle ahead. Note that the risk potential RP is a risk potential for a vehicle traveling ahead, and indicates a risk potential in the longitudinal direction of the own vehicle.
[0023]
In step S400, a longitudinal control command value, that is, a reaction force control command value FA to be output to the accelerator pedal reaction force control device 60 is calculated from the longitudinal risk potential RP calculated in step S300. As the risk potential RP in the front-rear direction increases, a control reaction force is generated in a direction in which the accelerator pedal 62 is returned.
[0024]
FIG. 5 shows the relationship between the longitudinal risk potential RP and the accelerator pedal reaction force control command value FA. As shown in FIG. 5, when the longitudinal risk degree RP is smaller than a predetermined value RPmax, the accelerator pedal reaction force control command value FA is calculated so as to generate a larger accelerator pedal reaction force as the longitudinal risk potential RP increases. I do. When the longitudinal 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 and prompt the release of the accelerator pedal 62. .
[0025]
In step S500, a certainty factor that the forward obstacle detected by the laser radar 10 is erroneously recognized is calculated. The detection of the inter-vehicle distance to an obstacle by a sensor such as the laser radar 10 does not provide 100% reliability. For example, there is a possibility that a signboard or the like around the lane is erroneously recognized as an obstacle in front of the host vehicle even though there is no obstacle to be subjected to the reaction force control in front of the host vehicle. When the reaction force control is performed on the erroneously recognized object, the accelerator pedal reaction force is generated even though the target obstacle does not actually exist in front of the own vehicle, and the driver is troubled. Thus, here, the degree of certainty that the forward obstacle detected by the laser radar 10 is not a target small object to be subjected to the reaction force control, that is, an erroneous recognition is calculated. The misrecognition certainty factor calculation processing in step S500 will be described in detail with reference to FIGS.
[0026]
FIG. 6 is a flowchart showing the processing procedure of the misrecognition certainty degree calculation processing in step S500. In step S520, an obstacle state ahead of the host vehicle is determined from the distance and the relative speed between the host vehicle and the obstacle calculated in step S200.
In step S540, an elapsed time from the recognition of the obstacle is calculated based on the obstacle state determined in step S520. In step S560, an erroneous recognition certainty factor is calculated based on the elapsed time after recognition of the obstacle calculated in step S540.
[0027]
First, the obstacle state determination processing in step S520 will be described in detail with reference to the flowchart in FIG. Here, when an obstacle existing in front of the own vehicle is detected, the preceding vehicle detection flag flgLOCK is set to 1. When a new obstacle is detected ahead of the own vehicle or when the obstacle ahead of the own vehicle is replaced, the preceding vehicle replacement flag flgCHANGE is set to 1.
[0028]
In step S521, it is determined whether an obstacle existing in front of the own vehicle, that is, a preceding vehicle is detected. If a preceding vehicle has been detected, the process proceeds to step S522, and 1 is set to a preceding vehicle detection flag flgLOCK. In step S523, it is determined whether or not the previous value flgLOCK_z of the preceding vehicle detection flag is 1. If the determination in step S523 is affirmative, and the preceding vehicle has been detected in the previous cycle, the process proceeds to step S524.
[0029]
In step S524, it is determined whether or not the difference (| L-L_z |) between the inter-vehicle distance L between the host vehicle and the preceding vehicle and the previous value L_z of the inter-vehicle distance is smaller than a predetermined value L0. When step S524 is affirmed, the process proceeds to step S525. In step S525, it is determined whether or not the difference (| Vr-Vr_z |) between the relative speed Vr and the previous value Vr_z of the relative speed is smaller than a predetermined value Vr0. When step S525 is affirmed, the process proceeds to step S526.
[0030]
In step S526, it is determined that the same obstacle is still being detected because there is no significant change in the inter-vehicle distance L and the relative speed Vr from the preceding vehicle, and the preceding vehicle replacement flag flgCHANGE is set to 0. On the other hand, if any of steps S523 to S525 is negatively determined, the process proceeds to step S527. In step S527, it is determined that an obstacle existing ahead of the host vehicle has been newly detected or that the obstacle ahead of the host vehicle has been replaced, and the preceding vehicle replacement flag flgCHANGE is set to 1.
[0031]
If a negative determination is made in step S521 and no preceding vehicle is detected, the process proceeds to step S528. In step S528, the leading vehicle detection flag flgLOCK is set to 0, and in step S529, the leading vehicle replacement flag flgCHANGE is set to 0.
[0032]
In step S530, the currently detected or set inter-vehicle distance L, relative speed Vr, and preceding vehicle detection flag flgLOCK are set to their previous values L_z, Vr_z, and flgLOCK_z, respectively, and the process ends.
[0033]
After the obstacle state is determined in step S520, the process proceeds to step S540. Hereinafter, the obstacle recognition elapsed time calculation processing in step S540 will be described in detail with reference to the flowchart in FIG.
[0034]
In step S541, it is determined whether or not the preceding vehicle detection flag flgLOCK set in step S520 is 1. When step S541 is affirmatively determined, the process proceeds to step S542 to determine whether or not the preceding vehicle change flag flgCHANGE is 0. If the determination in step S542 is affirmative, and the same obstacle is continuously detected, the process proceeds to step S543.
[0035]
In step S543, 1 is added to the elapsed time counter LOCK_T after obstacle recognition, and the processing ends. If a negative determination is made in step S541 or step S542, and there is no obstacle in front of the host vehicle, or the obstacle in front of the host vehicle has been replaced, the process proceeds to step S544. In step S544, the elapsed time counter LOCK_T after the obstacle is recognized is cleared to 0, and the process ends.
[0036]
After calculating the elapsed time after obstacle recognition in step S540, the process proceeds to step S560. In step S560, the erroneous recognition certainty factor S1 is calculated based on the elapsed time LOCK_T after the obstacle is recognized, calculated in step S540.
[0037]
FIG. 9 shows the relationship between the elapsed time LOCK_T from the recognition of the obstacle and the false recognition certainty factor S1. As shown in FIG. 9, when the elapsed time LOCK_T is smaller than a predetermined value LOCK_T0, for example, 2 seconds, it is determined that there is a high possibility that the detection of the forward obstacle is erroneous recognition, and the erroneous recognition certainty S1 is set to 100%. Set. If the elapsed time LOCK_T is larger than the predetermined value LOCK_T0, it is considered that the possibility of erroneous recognition of the obstacle ahead is gradually reduced, and thus the erroneous recognition certainty S1 is gradually reduced. If the elapsed time LOCK_T is longer than a predetermined value LOCK_T1, for example, 10 seconds, the possibility of erroneous recognition becomes very low, so the erroneous recognition certainty factor S1 is set to 0%. Here, LOCK_T0 <LOCK_T1.
[0038]
After calculating the erroneous recognition certainty factor S1 of the forward obstacle in step S500, the process proceeds to step S600.
[0039]
In step S600, a detectable area in the own lane by the laser radar 10 is calculated from a forward area scanned by the laser radar 10, for example, ± 6 deg from the front of the own vehicle. The detectable area in the own lane can be calculated, for example, as follows. In the following calculations, it is assumed that the laser radar 10 is mounted at the front center of the host vehicle, and that the host vehicle is traveling in the center of the lane.
[0040]
As shown in FIGS. 10 and 11, a coordinate system is set with the y-axis in front and the x-axis to the right, with the center position in front of the host vehicle as the origin. FIG. 10 shows a case where the own lane is a straight road, and FIG. 11 shows a case where the own lane is a curved road. Note that the scanning width of the laser radar 10 is 2θ, the longest detection distance is ymax, and the lane width is D.
[0041]
《On a straight road》
First, the calculation process of the detectable area of the laser radar 10 on a straight road will be described with reference to FIG. The hatched area shown in FIG. 10 is a detectable area in the own lane.
[0042]
The right boundary of the scan range by the laser radar 10 is represented by (Equation 3).
[Equation 3]
Figure 2004249891
[0043]
Thereby, the intersection (x1, y1) between the right end of the own lane and the right boundary of the radar scan range is expressed by (Equation 4) and (Equation 5), respectively.
(Equation 4)
Figure 2004249891
(Equation 5)
Figure 2004249891
[0044]
Similarly, the left boundary of the radar scan range is expressed as (Equation 6).
(Equation 6)
Figure 2004249891
[0045]
Therefore, the intersection (x2, y2) between the left end of the own lane and the left boundary of the radar scan range is expressed by the following (Equation 7) and (Equation 8).
(Equation 7)
Figure 2004249891
(Equation 8)
Figure 2004249891
[0046]
Using these, the detectable area in the own lane on a straight road can be represented as follows.
When ymax ≧ y ≧ y1 (= y2)
(Equation 9)
Figure 2004249891
• When y1 (= y2) ≧ y (> 0)
(Equation 10)
Figure 2004249891
[0047]
《Curved road》
Next, a process of calculating a detectable area of the laser radar 10 on a curved road will be described. Here, a case is considered where the own lane is a left curve as shown in FIG. The hatched portion shown in FIG. 11 is a detectable area in the own lane.
[0048]
First, the radius of curvature R can be calculated by the following (Equation 11) using the steering angle STR input from the steering angle sensor 30, the steering gear ratio STR_GR, the wheelbase 1, and the stability factor A.
[Equation 11]
Figure 2004249891
[0049]
The right end of the own lane of a curved road having a radius of curvature R is expressed by (Equation 12).
(Equation 12)
Figure 2004249891
[0050]
The intersection (x1.y1) between the right boundary of the radar scan range and the right end of the own lane is expressed by the following (Equation 13) and (Equation 14) by simultaneously combining (Equation 3) and (Equation 12) described above. You.
(Equation 13)
Figure 2004249891
[Equation 14]
Figure 2004249891
[0051]
Similarly, the intersection (x2, y2) between the left boundary of the radar scan range and the right end of the own lane is determined by simultaneous equations (Equation 6) and (Equation 12) to obtain the following (Equation 15) and (Equation 16). ).
(Equation 15)
Figure 2004249891
(Equation 16)
Figure 2004249891
[0052]
Using these, the detectable area in the own lane in the case of a curved road can be represented as follows.
When y2 ≧ y ≧ y1 and ymax ≧ y
[Equation 17]
Figure 2004249891
・ When y1 ≧ y (> 0)
(Equation 18)
Figure 2004249891
In addition, even when the own lane has a right curve, the detectable area in the own lane can be calculated in the same manner.
[0053]
Here, the curvature radius R is calculated from the vehicle speed and the steering angle, and the road shape is estimated. However, the present invention is not limited to this. For example, image processing of a camera image of a scene in front is performed to recognize a white line, The road shape can be estimated based on the road information obtained from the navigation system.
[0054]
After calculating the detectable area of the laser radar 10 in step S600 as described above, the process proceeds to step S700.
[0055]
In step S700, the non-target certainty factor is calculated from the current relative position of the obstacle with respect to the own vehicle recognized in step S200, the moving direction and the moving speed thereof, and the detectable area in the own lane calculated in step S600. calculate. The detection of the inter-vehicle distance from an obstacle by a sensor such as the laser radar 10 does not provide 100% reliability. For example, there is a possibility that an obstacle in front of the host vehicle may not be detected even though an obstacle exists in front of the host vehicle due to a malfunction of a sensor or a road shape.
At this time, if it is determined that the obstacle in front is no longer present and the accelerator pedal reaction force control is terminated, the driver must immediately respond to the change in the accelerator pedal reaction force. As a result, the burden on the driver increases, and the driver may have a distrust of the system. Therefore, here, the degree of certainty is calculated that the obstacle ahead of the host vehicle is no longer the target obstacle of the reaction force control due to the departure outside the host vehicle lane.
[0056]
The processing procedure of the non-target certainty factor calculation processing in step S700 will be described with reference to the flowchart in FIG. In step S720, the time until the obstacle existing in front of the own vehicle goes out of the detectable area in the own lane is calculated. In step S740, the time until the obstacle ahead of the own vehicle goes out of the own lane is calculated. In step S760, the non-target certainty factor is calculated from the arrival time outside the detectable area calculated in step S720 and the arrival time outside the own lane calculated in step S740.
[0057]
Hereinafter, the processing in steps S720 to S760 will be described in detail with reference to FIGS.
In step S720, the time until the obstacle in front of the own vehicle goes out of the detectable area in the own lane is calculated. Here, as shown in FIGS. 13 and 14, when the obstacle in front of the own vehicle is at the position indicated by the black circle ●, the obstacle reaches the position outside the detectable area in the own lane by the laser radar 10, that is, the position of cross X. Is the time required for the obstacle in front of the own vehicle to come out of the detectable area in the own lane. The out-of-detection-area arrival time T1 can be calculated as follows. The current position of the obstacle in front is (x (0), y (0)), and the relative speed between the host vehicle and the obstacle in front is (dx, dy).
[0058]
The trajectory of the forward obstacle is expressed by the following (Equation 19) or (Equation 20).
[Equation 19]
Figure 2004249891
(Equation 20)
Figure 2004249891
[0059]
The position (x (T), y (T)) of the front obstacle after the time T is represented by (Equation 21) and (Equation 22).
(Equation 21)
Figure 2004249891
(Equation 22)
Figure 2004249891
[0060]
《On a straight road》
First, with reference to FIG. 13, a description will be given of a process of calculating the outside-detectable-area arrival time T1 when the own lane is a straight road, for each moving direction of the forward obstacle.
○ Moving to a distant place (Fig. 13, (1))
When the following (Equation 23) and (Equation 24) are satisfied, it can be determined that the forward obstacle is moving far away.
[Equation 23]
Figure 2004249891
(Equation 24)
Figure 2004249891
At this time, the arrival time T1 outside the detectable area can be calculated by (Equation 25).
(Equation 25)
Figure 2004249891
[0061]
○ Moving to the adjacent lane (Fig. 13, (2))
When dx> 0 and (Equation 26) is satisfied, it can be determined that the forward obstacle is moving to the right lane.
(Equation 26)
Figure 2004249891
At this time, the arrival time T1 outside the detectable area can be calculated by (Equation 27).
[Equation 27]
Figure 2004249891
When dx <0 and (Equation 28) is satisfied, it can be determined that the forward obstacle is moving to the left lane.
[Equation 28]
Figure 2004249891
At this time, the arrival time T1 outside the detectable area can be calculated by (Equation 29).
(Equation 29)
Figure 2004249891
[0062]
○ Moving out of detectable area in own lane (Fig. 13, (3))
When dx> 0 and (Equation 30) is satisfied, it can be determined that the forward obstacle is moving outside the right-side detectable area in the own lane.
[Equation 30]
Figure 2004249891
The intersection between the moving trajectory of the obstacle ahead and the right boundary of the radar scan range is expressed by (Equation 31) and (Equation 32) by simultaneously combining (Equation 3) and (Equation 19) described above.
[Equation 31]
Figure 2004249891
(Equation 32)
Figure 2004249891
Thus, the outside-detectable-area arrival time T1 can be calculated by (Equation 33).
[Equation 33]
Figure 2004249891
When dx <0 and (Equation 34) is satisfied, it can be determined that the forward obstacle is moving to the outside of the left detectable area in the own lane.
(Equation 34)
Figure 2004249891
[0063]
The intersection between the moving trajectory of the front obstacle and the left boundary of the radar scan range is expressed by (Equation 35) and (Equation 36) by simultaneously combining (Equation 6) and (Equation 19) described above.
(Equation 35)
Figure 2004249891
[Equation 36]
Figure 2004249891
As a result, the outside-detectable-area arrival time T1 can be calculated by the following (Equation 37).
(37)
Figure 2004249891
[0064]
《Curved road》
Next, the process of calculating the outside-detectable-area arrival time T1 when the own lane is a curved road will be described with reference to FIGS. 14 and 15A and 15B for each moving direction of the forward obstacle.
[0065]
The coordinates (x3, y3) of the point A on the right end of the own lane of the curved road at the longest detection distance ymax of the laser radar 10 shown in FIGS. 15A and 15B are expressed by (Equation 38).
[Equation 38]
Figure 2004249891
[0066]
Accordingly, when the following (Equation 39) is satisfied, a curve such that the radar scan range intersects the right end of the own lane of the curved road at the longest detection distance ymax of the laser radar 10 as shown in FIG. is there.
[Equation 39]
Figure 2004249891
[0067]
On the other hand, when the following (Equation 40) is satisfied, the radar scan range does not cross the right end of the own lane of the curved road at the longest detection distance ymax of the laser radar 10 as shown in FIG. The curve crosses the left boundary of the range and the right end of the own lane of the curved road.
(Equation 40)
Figure 2004249891
[0068]
○ Moving to a distant place
In the case of the curve as shown in FIG. 15A, that is, when (Equation 39) is satisfied, and when the following (Equation 41) and (Equation 42) are satisfied, it is determined that the forward obstacle is moving far away. be able to.
(Equation 41)
Figure 2004249891
(Equation 42)
Figure 2004249891
At this time, the arrival time T1 outside the detectable area can be calculated by (Equation 43).
[Equation 43]
Figure 2004249891
[0069]
○ Moving to the adjacent lane (Fig. 14, (1))
In the case of a curve as shown in FIG. 15A, that is, when Expression (39) is satisfied, and when Expression (44) or Expression (45) is satisfied, it is determined that the forward obstacle is moving to the right lane. can do.
・ When dx> 0
[Equation 44]
Figure 2004249891
・ When dx <0
[Equation 45]
Figure 2004249891
[0070]
On the other hand, in the case of a curve as shown in FIG. 15B, that is, when Expression (40) is satisfied, and when Expression (46) or Expression (47) below is satisfied, it is determined that the forward obstacle is moving to the right lane. You can judge.
・ When dx> 0
[Equation 46]
Figure 2004249891
・ When dx <0
[Equation 47]
Figure 2004249891
[0071]
Here, the arrival time T1 outside the detectable region is expressed as follows by substituting (Equation 21) and (Equation 22) into (Equation 12) described above. Here, A, B, and C are assumed as in (Equation 48).
[Equation 48]
Figure 2004249891
・ B 2 -4.AC> 0
When C ≦ 0
[Equation 49]
Figure 2004249891
If C> 0
[Equation 50]
Figure 2004249891
・ B 2 When -4 · A · C = 0
(Equation 51)
Figure 2004249891
[0072]
○ Moving to outside of the right detection area in the own lane (Fig. 14, (2))
When dx> 0 and the following (Equation 52) is satisfied, it can be determined that the forward obstacle is moving outside the right-side detectable area in the own lane.
(Equation 52)
Figure 2004249891
The intersection between the moving trajectory of the front obstacle and the right boundary of the radar scan range is expressed by (Equation 53) and (Equation 54) by simultaneously combining (Equation 3) and (Equation 19) described above.
(Equation 53)
Figure 2004249891
(Equation 54)
Figure 2004249891
As a result, the outside-detectable-area arrival time T1 can be calculated by (Equation 55).
[Equation 55]
Figure 2004249891
[0073]
○ Moving to outside of the left detectable area in own lane (Fig. 14, (3))
In the case of the curve shown in FIG. 15A, that is, when (Equation 39) is satisfied, and when the following (Equation 56) and (Equation 57) are satisfied, the forward obstacle moves out of the left-side detectable area in the own lane. It can be determined that it is inside.
[Equation 56]
Figure 2004249891
[Equation 57]
Figure 2004249891
[0074]
On the other hand, in the case of a curve as shown in FIG. 15B, that is, when (Equation 40) is satisfied, and when the following (Equation 58) and (Equation 59) are satisfied, the forward obstacle is outside the left detectable area in the own lane. Can be determined to be moving.
[Equation 58]
Figure 2004249891
[Equation 59]
Figure 2004249891
[0075]
The intersection of the moving trajectory of the obstacle ahead and the left boundary of the radar scan range is expressed by (Equation 60) and (Equation 61) by simultaneously combining (Equation 6) and (Equation 19) described above.
[Equation 60]
Figure 2004249891
[Equation 61]
Figure 2004249891
Thus, the outside-detectable-area arrival time T1 can be calculated by (Equation 62).
(Equation 62)
Figure 2004249891
[0076]
As described above, after calculating the arrival time T1 outside the detectable area in step S720, the process proceeds to step S740.
In step S740, the time until the obstacle ahead of the own vehicle goes out of the own lane is calculated. Here, as shown in FIG. 16 and FIG. 17, when the obstacle in front of the own vehicle is at the position indicated by a black circle, the time required to reach the position outside the own lane, that is, the cross X position, is defined as The time until the object goes out of the own lane is defined as T2. The arrival time T2 outside the own lane can be calculated as follows.
[0077]
《On a straight road》
First, the process of calculating the arrival time T2 outside the own lane when the own lane is a straight road will be described for each moving direction of the obstacle ahead using FIG.
When dx> 0, the obstacle ahead of the host vehicle is moving to the right end of the host vehicle lane, and the arrival time T2 outside the host vehicle lane is expressed by (Equation 63).
[Equation 63]
Figure 2004249891
When dx <0, the obstacle ahead of the host vehicle is moving to the left end of the host vehicle lane, and the arrival time T2 outside the host vehicle lane is represented by (Equation 64).
[Equation 64]
Figure 2004249891
[0078]
《Curved road》
Next, the process of calculating the arrival time T2 outside the own lane when the own lane is a curved road will be described with reference to FIG. 17 for each moving direction of the forward obstacle.
○ When an obstacle ahead of your vehicle is moving to the right end of your lane
The outside lane arrival time T2 can be calculated as follows by substituting (Equation 21) and (Equation 22) into (Equation 12) described above. Here, A, B, and C are assumed as in (Equation 48).
[Equation 65]
Figure 2004249891
・ B 2 -4.AC> 0
When C ≦ 0
[Equation 66]
Figure 2004249891
If C> 0,
[Equation 67]
Figure 2004249891
・ B 2 When -4 · A · C = 0
[Equation 68]
Figure 2004249891
[0079]
○ When an obstacle in front of your vehicle is moving to the left end of your lane
The left end of the own lane of a curved road having a radius of curvature R is expressed by (Equation 69).
[Equation 69]
Figure 2004249891
[0080]
Therefore, the out-of-lane arrival time T2 can be calculated as follows by substituting (Equation 21) and (Equation 22) described above into (Equation 69). Here, A, B, and C are assumed as in (Equation 48).
[Equation 70]
Figure 2004249891
・ B 2 -4.AC> 0
When C ≦ 0
[Equation 71]
Figure 2004249891
If C> 0
[Equation 72]
Figure 2004249891
・ B 2 When -4 · A · C = 0
[Equation 73]
Figure 2004249891
[0081]
After the arrival time T2 outside the own lane is calculated in step S740, the process proceeds to step S760.
In step S760, non-target certainty factor S2 is calculated using arrival time T1 outside the detectable area calculated in step S720 and arrival time T2 outside the own lane calculated in step S740. The non-target certainty factor S2 can be calculated using, for example, the following (Equation 74).
[Equation 74]
Figure 2004249891
[0082]
However, 0% ≦ S2 ≦ 100%. Here, the predetermined time Tmin is a time during which the movement of the obstacle ahead of the own vehicle can be accurately estimated from the trajectory up to that time, and can be set to, for example, Tmin = 5 [sec]. In the first term of (Equation 74), the coefficient -4 relating to the out-of-detectable-area arrival time T1 indicates that the non-target certainty factor S2 is reduced by 4% per second. As the coefficient and the predetermined time Tmin, appropriate values are set in advance from experiments and the like.
[0083]
By calculating the non-target certainty factor S2 using (Equation 74), for example, the shorter the arrival time T1 outside the detectable area, the larger the first term (−4 · T1 + 100%) of (Equation 74). That is, the non-target certainty factor S2 increases as the obstacle ahead of the host vehicle is closer to the end of the detectable area. When the sum of the detection time T1 outside the detectable area and the predetermined time Tmin is greater than the arrival time T2 outside the own lane, that is, the time T2 until the obstacle ahead of the own vehicle reaches outside the own lane, When the difference from the time T1 required to reach the outside of the area is equal to or shorter than the predetermined time Tmin, the second term ((T1 + Tmin) / T2) of (Equation 74) becomes large. That is, the obstacle can be continuously detected until the obstacle reaches the outside of the own lane, and the movement of the obstacle can be tracked with high accuracy, so that the non-target certainty factor S2 increases.
[0084]
After calculating the non-target certainty factor S2 in step S700, the process proceeds to step S800.
In step S800, the reaction force control command value FA calculated in step S400 is corrected according to the erroneous recognition certainty factor S1 calculated in step S500 and the non-target certainty factor S2 calculated in step S700. A command value correction value FAout is calculated. The processing procedure of the driving operation reaction force correction processing in step S800 will be described with reference to the flowchart in FIG.
[0085]
In step S820, the delay time T3 is calculated from the non-target certainty factor S2 calculated in step S700. In step S840, a reaction force control command value change rate ΔFA is calculated according to the erroneous recognition certainty factor S1 calculated in step S500 and the non-target certainty factor S2 calculated in step S700. In step S860, the reaction force control command value correction value FAout is calculated based on the delay time T3 calculated in step S820 and the reaction force control command value change rate ΔFA calculated in step S840.
Hereinafter, details of the processing in steps S820 to S860 will be described with reference to FIGS.
[0086]
In step S820, the delay time T3 is calculated from the non-target certainty factor S2 calculated in step S700. FIG. 19 shows the relationship between the non-target certainty factor S2 and the delay time T3. Here, the delay time T3 is a delay time from when the obstacle in front becomes out of the target of the reaction force control to when the reduction of the operation reaction force starts.
[0087]
When the non-target certainty factor S2 is smaller than the predetermined value S2min, there is a small possibility that the obstacle is not the target of the reaction force control. That is, although an obstacle actually exists in front of the own vehicle, there is a high possibility that the obstacle has not been detected due to a temporary decrease in performance of the sensor that detects the obstacle or a gradient of a road. . Therefore, as shown in FIG. 19, the delay time T3 is set to the maximum value T3max. If the non-target certainty factor S2 is larger than the predetermined value S2max, the possibility that the obstacle ahead of the own vehicle is not the target is high, and thus the delay time T3 is set to zero. Here, S2min <S2max.
[0088]
In step S840, a reaction force control command value change rate ΔFA is calculated according to the erroneous recognition certainty factor S1 calculated in step S500 and the non-target certainty factor S2 calculated in step S700. Here, the reaction force control command value change rate ΔFA is used to correct the change pattern of the accelerator pedal reaction force with respect to the risk potential by correcting the reaction force control command value FA after the forward obstacle is excluded from the reaction force control. FIG. The reaction force control command value change rate calculation processing in step S840 will be described in detail with reference to the flowchart in FIG.
[0089]
In step S841, a reaction force control command value change rate correction coefficient k1 is calculated from the erroneous recognition certainty factor S1 calculated in step S500. FIG. 21 shows the relationship between the erroneous recognition certainty factor S1 and the reaction force control command value change rate correction coefficient k1. When the erroneous recognition certainty factor S1 is larger than the maximum value S1max, there is a high possibility that the obstacle ahead of the vehicle detected by the laser radar 10 is erroneously recognized. Therefore, as shown in FIG. 21, when the obstacle is out of the target of the reaction force control, the accelerator pedal reaction force control command value FA is reduced at a high speed, that is, the accelerator pedal reaction force is quickly reduced to a normal value. The reaction force control command value change rate correction coefficient k1 is set to the maximum value k1max so as to return to the reaction force characteristics. The reaction force control command value change rate correction coefficient k1 is set to be smaller as the false recognition certainty S1 becomes smaller than the maximum value S1max. If the erroneous recognition certainty factor S1 is smaller than the minimum value S1min, there is a low possibility that the obstacle detected by the laser radar 10 in front of the own vehicle is erroneously recognized, so the reaction force control command value change rate correction coefficient k1 is set to Set to 1.
[0090]
In step S842, a reaction force control command value change rate correction coefficient k2 is calculated from the non-target certainty factor S2 calculated in step S700. FIG. 22 shows the relationship between the non-target certainty factor S2 and the reaction force control command value change rate correction coefficient k2. When the non-target certainty factor S2 is smaller than the predetermined value S2min, it is unlikely that the front obstacle has been excluded from the target.
That is. It is highly probable that, despite the presence of an obstacle in front of the own vehicle, the obstacle has been undetected due to a temporary deterioration in the performance of the sensor for detecting the obstacle or a gradient of the road. Therefore, when the obstacle becomes out of target, the accelerator pedal reaction force control command value FA is decreased at a low speed, that is, the accelerator pedal reaction force is gradually restored to the normal reaction force characteristic. The control command value change rate correction coefficient k2 is set to the minimum value k2min. On the other hand, if the non-target certainty factor S2 is larger than the predetermined value S2max, it is highly possible that the obstacle ahead of the host vehicle is not the target, so the reaction force control command value change rate correction coefficient k2 is set to 1.
[0091]
In step S843, the reaction force control command value change rate ΔFA is calculated based on the reaction force control command value change rate correction coefficient k1 calculated in step S841 and the reaction force control command value change rate correction coefficient k2 calculated in step S842. It is calculated by (Equation 75).
[Equation 75]
Figure 2004249891
Here, ΔFAbase is a value predetermined as a reaction force control command value change rate reference value, for example, 3 [kgf · s].
[0092]
In step S860, a reaction force command value correction value FAout is calculated based on the delay time T3 calculated in step S820 and the reaction force control command value change rate ΔFA calculated in step S840. The processing of the reaction force control command value correction value calculation processing in step S860 will be described in detail with reference to the flowchart of FIG.
[0093]
In step S861, the obstacle in front of the own vehicle is out of the target of the reaction force control, that is, the obstacle detected by the laser radar 10 exists outside the own lane or exists outside the detectable area in the own vehicle lane. It is determined whether or not. If step S861 is affirmed, the process proceeds to step S862. In step S862, it is determined whether the lost elapsed time counter Cnt_lost is smaller than the delay time T3 calculated in step S820. Here, the lost elapsed time counter Cnt_lost indicates the elapsed time since the obstacle in front of the host vehicle is not subject to the reaction force control.
[0094]
If the determination in step S862 is affirmative, and the lost elapsed time counter Cnt_lost is shorter than the delay time T3, the process proceeds to step S863. In step S863, 0 is set to the reaction force control command value change rate ΔFAout. On the other hand, if step S862 is negatively determined, and the delay time T3 or more has elapsed since the obstacle in front of the own vehicle has been excluded, the process proceeds to step S864. In step S864, the reaction force control command value change rate ΔFA calculated in step S840 is set in the reaction force control command value change rate ΔFAout.
[0095]
In step S865, it is determined whether or not the reaction force command value correction value FAout calculated in the previous cycle is greater than the reaction force control command value change rate ΔFAout. If step S865 is affirmed, the process proceeds to step S866. In step S866, 1 is added to the lost elapsed time counter Cnt_lost to count up. Further, a new reaction force command value correction value FAout is calculated by subtracting the reaction force control command value change rate ΔFAout from the reaction force command value correction value FAout of the previous cycle. If a negative determination is made in step S865, the process proceeds to step S867 to set 0 to the reaction force command value correction value FAout.
[0096]
On the other hand, when a negative determination is made in step S861 and the obstacle ahead of the own vehicle is a target of the reaction force control, the process proceeds to step S868. In step S868, the lost elapsed time counter Cnt_lost is cleared to 0. Further, the reaction force control command value FA calculated in step S400 is set as it is as a reaction force command value correction value FAout.
[0097]
The reaction force command value correction value FAout calculated in step S800 is output to accelerator pedal reaction force control device 60, and accelerator pedal reaction force control is performed according to reaction force command value correction value FAout.
[0098]
The operation of the vehicle driving assist system 1 according to the first embodiment described above will be described below with reference to FIGS.
[0099]
FIG. 24 shows a change pattern of the reaction force control determined from the erroneous recognition certainty factor S1 and the non-target certainty factor S2. As shown in FIG. 24, when both the erroneous recognition certainty S1 and the non-target certainty S2 are small, the pattern 1 is set. When the false recognition certainty S1 is small and the non-target certainty S2 is large, the pattern 2 is used. When the false recognition certainty S1 is large and the non-target certainty S2 is small, the pattern 3 is false. When both S2 are large, the pattern 4 is set.
[0100]
FIGS. 25A to 25C show examples of specific driving situations in patterns 1 to 4. FIG. FIG. 25 (a) shows a traveling state of the pattern 1, for example, despite the presence of an obstacle in front of the own vehicle, the obstacle is not detected due to a temporary decrease in sensor performance, a gradient of a road, or the like. Is the case. FIG. 25B shows a traveling state of the pattern 2, for example, in a case where an obstacle in front of the own vehicle has departed to an adjacent lane. FIG. 25C shows a traveling state of the pattern 4, in which, for example, a signboard on the side of a road is erroneously recognized as a target obstacle. The traveling state of the pattern 3 is a case where it is difficult to detect the obstacle by the sensor due to, for example, dirt on the vehicle in front.
[0101]
FIG. 26 shows a change in the reaction force command value correction value FAout with respect to the time axis for each of patterns 1 to 4. As shown in FIG. 26, when the forward obstacle is not subject to the reaction force control at time t1, the reaction force command value correction value FAout decreases according to each pattern.
[0102]
As shown in FIG. 26, in pattern 1, after the front obstacle is excluded from the target at time t1, the accelerator pedal reaction force is gradually reduced at a low speed after a delay time T3. In pattern 2, the accelerator pedal reaction force is gradually reduced at a normal speed, that is, at the reaction force control command value change rate reference value ΔFAbase, from time t1 when the front obstacle is excluded from the target. In Pattern 3, the accelerator pedal reaction force is gradually reduced at a high speed after a delay of T3 after the forward obstacle becomes out of target at time t1.
The pattern 4 is gradually lowered at a speed higher than that of the pattern 3 without delay from the time t1 when the front obstacle becomes out of target. The reduction speed of the reaction force control command value in patterns 1 to 4 increases in the order of patterns 1, 2, 3, and 4.
[0103]
As described above, the first embodiment has the following advantages.
(1) The controller 50 determines whether the obstacle detected by the laser radar 10 is not an obstacle to be subjected to the reaction force control, that is, the confidence S1 and the detected obstacle leaves the own lane. Then, the degree of certainty S2 that the object is no longer subject to the reaction force control is calculated. Then, when the detected obstacle is excluded from the reaction force control, the change pattern of the operation reaction force generated on the accelerator pedal 62 is corrected based on the erroneous recognition certainty factor S1 and the non-target certainty factor S2. I do. As a result, even when the obstacle is out of the target of the reaction force control, the driver can judge the system situation with a margin and perform an appropriate driving operation, and at the same time, give a sense of discomfort to the driver. Reduced reaction force control can be performed.
(2) When an obstacle detected by the laser radar 10 is excluded from the target, the reaction force of the accelerator pedal is gradually reduced at a higher speed as the certainty factor S1 for false recognition of the obstacle becomes larger. When the erroneous recognition certainty factor S1 is large, there is a high possibility that the obstacle in front of the vehicle detected by the laser radar 10 is erroneously recognized. Therefore, the reaction force control command value change rate correction coefficient k1 is set to be larger as the erroneous recognition certainty factor S1 becomes larger. For example, as shown in patterns 3 and 4 in FIG. 26, when an object such as a signboard beside a road is erroneously recognized as a forward obstacle, the reaction force command value correction value FAout is decreased at a high speed. As a result, when the erroneously recognized object is out of the target, the accelerator pedal reaction force can be promptly returned to the normal reaction force characteristic, and the trouble of the driver can be reduced.
(3) When the obstacle detected by the laser radar 10 is excluded from the target, the accelerator pedal reaction force is gradually reduced at a higher speed as the non-target confidence S2 for the obstacle is larger. Specifically, the reaction force control command value correction coefficient k2 is set to increase as the non-target certainty factor S2 increases. For example, as shown in the pattern 2 in FIG. 26, when the non-target certainty S2 is large and the preceding vehicle or the own vehicle has left the adjacent lane, the reaction force command value is smaller than that in the pattern 1 where the non-target certainty S2 is small. The correction value FAout is decreased at a high speed. In a state in which the vehicle follows the preceding vehicle while the inter-vehicle distance is relatively small, the reaction force control command value FA increases as the risk potential RP increases. Here, when the preceding vehicle changes lanes to the adjacent lane, the accelerator pedal reaction force quickly decreases as shown in pattern 2. As a result, the driver's discomfort and annoyance can be reduced. On the other hand, when the non-target confidence S2 is small, it is unlikely that the obstacle is actually excluded from the reaction force control, that is, the laser radar 10 does not exist despite the obstacle in front of the own vehicle. It is highly probable that the obstacle was temporarily undetected due to a temporary performance drop or a road gradient.
Therefore, the reaction force control command value change rate correction coefficient k2 is set to be smaller as the non-target certainty factor S2 becomes smaller. As a result, the reaction force command value correction value FAout gradually decreases as shown in the pattern 1 in FIG. 26, and the sense of discomfort given to the driver can be reduced.
(4) When an obstacle detected by the laser radar 10 is excluded from the target, the accelerator pedal reaction force is reduced after a delay time T3 according to the non-target certainty factor S2 for the obstacle. Specifically, the smaller the non-target certainty factor S2 is, the longer the delay time T3 is set. For example, when the non-target certainty factor S2 is small as shown in patterns 1 and 3 in FIG. 26, the reaction force command value correction value FAout is reduced after a delay time T3 from the time t1 when the obstacle is excluded from the target. . On the other hand, as shown in the patterns 2 and 4, when the non-target certainty factor S2 is large, the reaction force command value correction value FAout is reduced from the time t1 when the obstacle is not the target. As a result, it is possible to prevent the reaction force of the accelerator pedal from suddenly decreasing when an obstacle cannot be temporarily detected due to a sensor failure, a road gradient, or the like, and reduce discomfort to the driver. it can.
(5) The controller 50 calculates the erroneous recognition certainty factor S1 based on the elapsed time LOCK_T since the laser radar 10 detects the obstacle existing in front of the host vehicle. Thereby, the certainty factor S1 of the erroneous obstacle detection by the laser radar 10 can be calculated easily and accurately.
(6) When the same obstacle is continuously detected by the laser radar 10, there is a high possibility that the obstacle is an obstacle which is present in front of the host vehicle and which is subject to reaction force control. Therefore, as the elapsed time LOCK_T after detecting the obstacle is longer, the certainty S1 of the false detection of the obstacle by the laser radar 10 can be easily and accurately calculated by reducing the certainty S1 of the false detection. .
(7) The controller 50 determines whether the obstacle existing in front of the own vehicle reaches the outside of the detectable area by the laser radar 10 and the arrival time T1 outside the detectable area and the time until the obstacle reaches outside the own lane. The travel time outside the own lane T2 is calculated, and the non-target certainty factor S2 is calculated based on the travel time outside the detectable area T1 and the travel time outside the own lane T2. This makes it possible to easily and accurately calculate the non-target certainty factor S2.
[0104]
<< 2nd Embodiment >>
A vehicle driving assist system according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 27 is a system diagram illustrating the configuration of the vehicle driving assist system 2 according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 28 is a configuration diagram of a vehicle equipped with the vehicle driving assist system 2. . Here, differences from the first embodiment will be mainly described. Hereinafter, an outline of the operation of the second embodiment will be described.
[0105]
The vehicle driving assist system 2 further includes a front camera 15 in addition to the laser radar 10 as a detector for detecting an obstacle in front of the host vehicle. The front camera 15 is a small CCD camera, a CMOS camera, or the like attached to the upper part of the front window, detects the state of the road ahead as an image, and outputs the image to the controller 51. The detection area of the front camera 15 is about ± 30 degrees in the horizontal direction, and the scenery of the road ahead included in this area is captured as an image.
[0106]
The controller 51 is composed of a CPU and CPU peripheral components such as a ROM and a RAM, and controls the entire vehicle driving assist system 2 in a software form of the CPU.
[0107]
The controller 51 includes a vertical distance and a horizontal distance input from the laser radar 10, image information around the vehicle input from the front camera 15, a steering angle input from the steering angle sensor 30, and a vehicle speed sensor 20. An obstacle situation ahead of the host vehicle is detected from the input host vehicle speed. The controller 51 calculates a risk potential of the own vehicle with respect to the obstacle based on the detected obstacle situation. Further, the controller 51 performs accelerator pedal reaction force control according to the risk potential for the obstacle.
[0108]
The driving operation assisting control process according to the second embodiment is different from the first embodiment in that the erroneous recognition certainty calculation process in step S500 and the non-target certainty calculation process in step S700 in the flowchart of FIG. different. Hereinafter, the misrecognition certainty factor calculation process and the non-target certainty factor calculation process performed by the controller 51 according to the second embodiment will be described in detail.
[0109]
First, the erroneous recognition certainty degree calculation processing will be described. The basic flow of the erroneous recognition certainty calculation process is the same as that of the first embodiment shown in the flowchart of FIG. 6, but the erroneous recognition certainty calculation process in step S560 is different. In the second embodiment, the erroneous recognition certainty factor S1 is calculated based on the elapsed time after recognition of the obstacle calculated in step S540 and the number of detectors detecting the obstacle.
[0110]
FIGS. 29A and 29B show the relationship between the elapsed time LOCK_T from the recognition of the obstacle and the false recognition certainty factor S1. FIG. 29A shows a map of the misrecognition certainty factor S1 when an obstacle is detected by only one detector, and FIG. 29B shows a case where an obstacle is detected by a plurality of detectors. 5 shows a map of the erroneous recognition certainty factor S1 when there is.
[0111]
When a forward obstacle is detected by one of the laser radar 10 and the front camera 15, the erroneous recognition certainty factor S1 is calculated based on the map shown in FIG. If the elapsed time LOCK_T is smaller than a predetermined value LOCK_T0, for example, 2 seconds, the possibility of erroneous recognition is high, so the erroneous recognition certainty factor S1 is set to 100%. If the elapsed time LOCK_T becomes larger than the predetermined value LOCK_T0, the possibility of erroneous recognition becomes extremely low. Therefore, the erroneous recognition certainty factor S1 is set to decrease exponentially. This is because the possibility of continuing to detect an erroneously recognized object rapidly decreases when considering that the host vehicle is traveling. If the elapsed time LOCK_T is larger than a predetermined value LOCK_T1, for example, 10 seconds, the possibility of erroneous recognition becomes very low, so the erroneous recognition certainty factor S1 is set to 0%.
[0112]
On the other hand, when the same obstacle is detected by a plurality of detectors, here, the laser radar 10 and the front camera 15 at the same time, the obstacle is compared with the case where the obstacle is detected by one detector. It is unlikely that the object is misrecognized. Therefore, the erroneous recognition certainty factor S1 is calculated according to the map shown in FIG. As shown in FIG. 29B, when a plurality of detectors detect an obstacle, if the elapsed time LOCK_T is smaller than a predetermined value LOCK_T0, for example, 2 seconds, the erroneous recognition certainty S1 is set to one. It is smaller than the case where an obstacle is detected by the detector, and is set to, for example, 50%. If the elapsed time LOCK_T becomes larger than the predetermined value LOCK_T0, the possibility of erroneous recognition becomes extremely low. Therefore, the erroneous recognition certainty factor S1 is set to decrease exponentially. If the elapsed time LOCK_T is larger than a predetermined value LOCK_T1 ′, for example, 5 seconds, the possibility of erroneous recognition becomes very low, and thus the erroneous recognition certainty factor S1 is set to 0%. Here, the predetermined value LOCK_T1 'is set to a value smaller than the predetermined value LOCK_T1 used in the map of FIG.
[0113]
Next, the non-target certainty factor calculation processing will be described. The basic flow of the non-target certainty factor calculation processing is the same as in the first embodiment shown in the flowchart of FIG. However, in the second embodiment, for an obstacle detected by a plurality of detectors, the arrival time outside the detectable area of each detector and the arrival time outside the own lane are calculated. The calculation method of the arrival time outside the detectable area and the arrival time outside the own lane is the same as in the first embodiment described above. Here, the arrival time outside the detectable area of the obstacle detected by the laser radar 10 is T1, the arrival time outside the own lane is T2, and the arrival time outside the detectable area of the obstacle detected by the front camera 15 is T1 '. , And the arrival time outside the own lane is T2 ′.
[0114]
The non-target certainty factor S2 for the obstacle detected by the laser radar 10 and the front camera 15 can be calculated by, for example, (Equation 76) below.
[Equation 76]
Figure 2004249891
However, 0% ≦ S2 ≦ 100%. P and Q are coefficients for appropriately weighting the certainty factor of each detector.
[0115]
FIG. 30 shows a map in which coefficients P and Q are set. As shown in FIG. 30, when only the front camera 15 detects the front obstacle, P = 0 and Q = 0.9 are set. When only the laser radar 10 detects an obstacle ahead, P = 0.7 and Q = 0. When both the front camera 15 and the laser radar 10 detect a front obstacle, P = 0.4 and Q = 0.6.
[0116]
Here, as shown in FIG. 30, when only one of the detectors detects an obstacle, the plurality of detectors detect the area in front of the own vehicle, but the plurality of detectors detect the obstacle in front of the own vehicle. Since the obstacle has not been completely caught, the coefficient is set to a value smaller than 1 so as to reduce the non-target certainty factor S2. Further, while the laser radar 10 estimates the road curvature R based on the signal from the steering angle sensor 30, the front camera 15 detects the lane identification line (white line) by image processing, and the obstacle ahead of the own vehicle is detected. It is possible to accurately determine whether or not the vehicle is on the own lane. Accordingly, the coefficient Q of the front camera 15 is set to be larger than the coefficient P of the laser radar 10, and the weight of the front obstacle detection by the front camera 15 is increased.
[0117]
After the non-target certainty factor S2 is calculated in step S700 in this manner, the process proceeds to step S800.
In step S800, similarly to the above-described first embodiment, the misrecognition certainty factor S1 calculated in step S500 and the non-target certainty factor S2 calculated in step S700 are calculated in step S400. The reaction force control command value FA is corrected, and a reaction force command value correction value FAout is calculated. The calculated reaction force command value correction value FAout is output to accelerator pedal reaction force control device 60, and accelerator pedal reaction force control is performed according to reaction force command value correction value FAout.
[0118]
As described above, in the above-described second embodiment, the following operation and effect can be obtained in addition to the effects of the first embodiment.
(1) The erroneous recognition certainty factor S1 changes exponentially according to the elapsed time LOCK_T from when an obstacle existing in front of the own vehicle is detected by a detector that detects the obstacle. Specifically, when the elapsed time LOCK_T is longer than the predetermined value LOCK_T0, the erroneous recognition certainty S1 is exponentially reduced as the elapsed time LOCK_T becomes longer. As a result, the erroneous recognition certainty factor S1 can be calculated more accurately in consideration of the traveling state of the host vehicle.
(2) The vehicle driving assist system 2 includes a plurality of detectors for detecting an obstacle existing in front of the host vehicle, that is, a laser radar 10 and a front camera 15. Here, when the laser radar 10 and the front camera 15 detect the same obstacle, there is a high possibility that the detection is not a misrecognition of the detector but a front obstacle to be subjected to the reaction force control. The erroneous recognition certainty factor S1 is reduced as compared with the case where one detects an obstacle. Thereby, the false recognition certainty factor S1 can be calculated easily and more accurately.
(3) When the obstacle detected by the laser radar 10 and the front camera 15 is excluded from the target at the same time, for example, when the own vehicle or the front vehicle leaves the adjacent lane, the target is detected by one of the detectors. The non-target certainty factor S2 is increased as compared with the case of outside. Thereby, the non-target certainty factor S2 can be easily and more accurately calculated.
[0119]
In the above-described first and second embodiments, the reaction force control command value FA is corrected based on the erroneous recognition certainty factor S1 and the non-target certainty factor S2, and the accelerator pedal when the obstacle is out of the target. Although the operation reaction force has been corrected, the accelerator pedal operation reaction force may be corrected based on either one of the certainty factors. However, by using both the erroneous recognition certainty factor S1 and the non-target certainty factor S2, it is possible to perform more appropriate reaction force control in accordance with the driver's feeling.
[0120]
In the above-described first and second embodiments, the accelerator pedal reaction force control is performed according to the risk potential RP for the forward obstacle, but the invention is not limited to this, and the brake pedal reaction force control can also be performed. . The method of calculating the risk potential RP is not limited to the above-described embodiment. For example, a function of an inter-vehicle time THW obtained by dividing the inter-vehicle distance by the own vehicle speed or the preceding vehicle speed, or a function of the time to contact TTC and the inter-vehicle time THW may be used. It is also possible to calculate the risk potential RP by combining with the function of The characteristic of the accelerator pedal reaction force control command value FA with respect to the risk potential RP is not limited to FIG.
[0121]
In the first and second embodiments, the calculation method of the detectable area by the laser radar 10 and the method of judging the obstacle state have been described using mathematical expressions. However, the obstacle may be out of the own lane or out of the detectable area. The method is not limited to the above-described method as long as the state at the time of leaving the target and leaving the target can be accurately estimated.
[0122]
The characteristics of the correction coefficient k1 for the erroneous recognition certainty factor S1 and the correction coefficient k2 for the non-target certainty factor S2 are shown in FIGS. 21 and 22, respectively, but are not limited thereto. These maps can be appropriately set such that the correction coefficient k1 increases as the false recognition certainty factor S1 increases, and the correction coefficient k2 decreases as the non-target certainty factor S2 decreases.
[0123]
In the first and second embodiments, the laser radar 10, the front camera 15, the vehicle speed sensor 20, and the steering angle sensor 30 are used as obstacle detection means, and the accelerator pedal reaction force control device is used as vehicle operation equipment control means. 60 was used. However, the present invention is not limited to these. For example, instead of the laser radar 10, another type of millimeter-wave radar or the like can be used as the obstacle detecting means.
[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 block diagram showing an internal configuration of a controller.
FIG. 4 is a flowchart illustrating a processing procedure of a driving assist control process in the controller according to the first embodiment;
FIG. 5 is a map showing characteristics of an accelerator pedal control reaction force command value with respect to a longitudinal risk potential.
FIG. 6 is a flowchart showing a processing procedure of a misrecognition certainty factor calculation process.
FIG. 7 is a flowchart illustrating a procedure of an obstacle state determination process.
FIG. 8 is a flowchart illustrating a processing procedure of an obstacle recognition elapsed time calculation process.
FIG. 9 is a diagram showing characteristics of an erroneous recognition certainty factor with respect to an obstacle recognition elapsed time.
FIG. 10 is a diagram illustrating a method for calculating a detectable area on a straight road.
FIG. 11 is a diagram illustrating a method for calculating a detectable area on a curved road.
FIG. 12 is a flowchart showing a processing procedure of non-target certainty factor calculation processing.
FIG. 13 is a view for explaining a method of calculating the arrival time outside the detectable area on a straight road.
FIG. 14 is a view for explaining a method of calculating the arrival time outside the detectable area on a curved road.
FIGS. 15A and 15B are diagrams for explaining a method of calculating an arrival time outside a detectable area on a curved road.
FIG. 16 is a diagram for explaining a method of calculating the arrival time outside the own lane on a straight road.
FIG. 17 is a view for explaining a method of calculating the arrival time outside the own lane on a curved road.
FIG. 18 is a flowchart illustrating a processing procedure of a reaction force control command value correction process.
FIG. 19 is a view showing characteristics of delay time with respect to non-target certainty factor.
FIG. 20 is a flowchart showing a processing procedure of a reaction force control command value change rate calculation process.
FIG. 21 is a diagram showing characteristics of a correction coefficient with respect to an erroneous recognition certainty factor;
FIG. 22 is a view showing characteristics of a correction coefficient with respect to a non-target certainty factor.
FIG. 23 is a flowchart showing a processing procedure of a reaction force control command value correction value calculation process.
FIG. 24 is a diagram showing a pattern of a change in operation reaction force due to a false recognition certainty factor and a non-target certainty factor.
25A is a diagram showing a specific running situation in pattern 1, FIG. 25B is a diagram showing a specific running status in pattern 2, and FIG. 25C is a diagram showing a specific running status in pattern 4.
FIG. 26 is a diagram showing a change in a reaction force command value correction value with respect to a time axis in each pattern.
FIG. 27 is a system diagram showing a configuration of a vehicle driving assist system according to a second embodiment.
28 is a configuration diagram of a vehicle equipped with the vehicle driving assist device shown in FIG. 27.
FIG. 29 (a) is a diagram showing the characteristic of the erroneous recognition certainty with respect to the obstacle recognition elapsed time when an obstacle is detected by one detector, and (b) when the obstacle is detected by a plurality of detectors. The figure which shows the characteristic of the erroneous recognition certainty with respect to the obstacle recognition elapsed time.
FIG. 30 is a map showing a relationship between a detector and a coefficient relating to the arrival time outside the detectable area and the arrival time outside the own lane.
[Explanation of symbols]
10: Laser radar
15: Front camera
20: Vehicle speed sensor
30: steering angle sensor
40: Vehicle speed sensor
50, 51: Controller
60: accelerator pedal reaction force control device
61: Servo motor
62: accelerator pedal

Claims (12)

自車両前方に存在する障害物を検出する障害物検出手段と、
前記障害物検出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操作反力決定手段と、
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車両操作機器制御手段と、
前記障害物検出手段によって検出された前記障害物が誤認識である確信度を算出する誤認識確信度算出手段と、
前記障害物検出手段によって検出されていた前記障害物が反力制御の対象外となった確信度を算出する対象外確信度算出手段と、
前記障害物検出手段によって検出されていた前記障害物が反力制御の対象外となった場合に前記車両操作機器に発生させる前記操作反力の変化パターンを、前記誤認識確信度算出手段によって算出された誤認識確信度および前記対象外確信度算出手段によって算出された対象外確信度に基づいて補正する操作反力補正手段とを備えることを特徴とする車両用運転操作補助装置。
Obstacle detection means for detecting an obstacle existing in front of the vehicle;
Risk potential calculation means for calculating a risk potential of the own vehicle with respect to the obstacle, based on a signal from the obstacle detection means,
An operation reaction force determination unit that determines an operation reaction force to be generated in the vehicle operation device based on a signal from the risk potential calculation unit,
A vehicle operation device control unit that controls an operation reaction force generated in the vehicle operation device based on a signal from the operation reaction force determination unit,
An erroneous recognition certainty calculating means for calculating a certainty that the obstacle detected by the obstacle detecting means is erroneously recognized,
The non-target certainty factor calculating unit that calculates the certainty factor that the obstacle that has been detected by the obstacle detecting unit has been excluded from the reaction force control,
The change pattern of the operation reaction force to be generated in the vehicle operating device when the obstacle detected by the obstacle detection means is excluded from the reaction force control is calculated by the erroneous recognition certainty calculation means. A driving reaction assisting device for correcting based on the erroneous recognition certainty factor and the non-target certainty factor calculated by the non-target certainty factor calculating device.
請求項1に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記操作反力補正手段は、前記障害物検出手段によって検出された前記障害物が対象外となった場合に、前記障害物に対する前記誤認識確信度が大きいほど速い速度で、前記車両操作機器に発生させる前記操作反力を低下するよう前記操作反力の変化パターンを補正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,
The operation reaction force correction means, when the obstacle detected by the obstacle detection means is excluded from the target, at a faster speed as the erroneous recognition certainty degree for the obstacle is larger, to the vehicle operating device, A driving operation assisting device for a vehicle, wherein a change pattern of the operation reaction force is corrected so as to reduce the generated operation reaction force.
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、
前記操作反力補正手段は、前記障害物検出手段によって検出された前記障害物が対象外となった場合に、前記障害物に対する前記対象外確信度が大きいほど速い速度で、前記車両操作機器に発生させる前記操作反力を徐々に低下するよう前記操作反力の変化パターンを補正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 or 2,
The operation reaction force correction means, when the obstacle detected by the obstacle detection means is excluded from the target, at a faster speed as the non-target confidence with respect to the obstacle is larger, to the vehicle operating device A driving operation assisting device for a vehicle, wherein a change pattern of the operation reaction force is corrected so as to gradually reduce the generated operation reaction force.
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、前記操作反力補正手段は、前記障害物検出手段によって検出された前記障害物が対象外となった場合に、前記障害物に対する前記対象外確信度に応じた遅延時間だけ遅延した後、前記車両操作機器に発生させる前記操作反力を低下するよう前記操作反力の変化パターンを補正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 3, wherein the operation reaction force correction unit is configured to determine that the obstacle detected by the obstacle detection unit is not a target. A vehicle that corrects the change pattern of the operation reaction force so as to reduce the operation reaction force generated by the vehicle operation device after delaying by a delay time corresponding to the non-target certainty factor with respect to the obstacle. Driving operation assist device. 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において、前記誤認識確信度算出手段は、前記障害物検出手段によって前記障害物が検出されてからの経過時間に基づいて、前記誤認識確信度を算出することを特徴とする車両用運転操作補助装置。5. The vehicle driving assist system according to claim 1, wherein the erroneous recognition certainty calculating unit is configured to calculate the erroneous recognition certainty based on an elapsed time from when the obstacle is detected by the obstacle detecting unit. 6. And a vehicle driving assist system for calculating the erroneous recognition certainty factor. 請求項5に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記誤認識確信度算出手段は、前記障害物検出手段によって前記障害物が検出されてからの前記経過時間が長いほど、前記誤認識確信度を小さ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 erroneous recognition certainty calculating means decreases the erroneous recognition certainty as the elapsed time from when the obstacle is detected by the obstacle detecting means is reduced. .
請求項5または請求項6に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記誤認識確信度算出手段は、前記障害物検出手段によって前記障害物が検出されてからの前記経過時間が所定時間よりも長い場合は、前記経過時間に応じて、前記誤認識確信度を指数関数的に小さ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 or 6,
The erroneous recognition certainty calculating means, when the elapsed time from the detection of the obstacle by the obstacle detecting means is longer than a predetermined time, indexes the erroneous recognition certainty according to the elapsed time. A driving operation assisting device for a vehicle, which is functionally reduced.
請求項1から請求項7のいずれかに記載の車両用運転操作補助装置において、前記対象外確信度算出手段は、前記障害物が前記障害物検出手段による検知可能領域外に到達するまでの時間を算出する検知可能領域外到達時間算出手段と、前記障害物が自車線外に到達するまでの時間を算出する自車線外到達時間算出手段とを備え、前記検知可能領域外到達時間算出手段によって算出される検知可能領域外到達時間と、前記自車線外到達時間算出手段によって算出される自車線外到達時間とに基づいて、前記対象外確信度を算出することを特徴とする車両用運転操作補助装置。8. The vehicle driving assist system according to claim 1, wherein the non-target certainty factor calculating unit calculates a time required for the obstacle to reach a position outside the area detectable by the obstacle detecting unit. 9. Outside the detectable area calculating means, which calculates the time until the obstacle reaches the outside of the own lane. A driving operation for a vehicle, wherein the non-target certainty factor is calculated based on the calculated arrival time outside the detectable area and the arrival time outside the own lane calculated by the outside lane arrival time calculating means. Auxiliary equipment. 請求項1から請求項8のいずれかに記載の車両用運転操作補助装置において、
前記障害物検出手段は、前記障害物を検出する複数の検出器を備え、
前記誤認識確信度算出手段は、前記障害物検出手段の前記複数の検出器が同一の障害物を検出している場合は、単一の検出器が障害物を検出している場合に比べて前記誤認識確信度を小さ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 any one of claims 1 to 8,
The obstacle detection means includes a plurality of detectors for detecting the obstacle,
The erroneous recognition certainty calculating means, when the plurality of detectors of the obstacle detecting means has detected the same obstacle, compared with the case where a single detector has detected an obstacle A driving assistance device for a vehicle, wherein the erroneous recognition certainty is reduced.
請求項1から請求項8のいずれかに記載の車両用運転操作補助装置において、
前記障害物検出手段は、前記障害物を検出する複数の検出器を備え、
前記対象外確信度算出手段は、前記障害物検出手段の前記複数の検出器によって検出されていた障害物が同時に対象外となった場合は、単一の検出器によって対象外となった場合に比べて前記対象外確信度を大き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 any one of claims 1 to 8,
The obstacle detection means includes a plurality of detectors for detecting the obstacle,
The non-target certainty factor calculating means, when the obstacles detected by the plurality of detectors of the obstacle detecting means are simultaneously excluded from the target, when the single detector is excluded from the target A driving operation assisting device for a vehicle, wherein the non-target certainty factor is increased as compared with the above.
請求項1から請求項10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運転操作補助装置。
The vehicle driving assist device according to any one of claims 1 to 10,
The vehicle operation device is an accelerator pedal, wherein the vehicle operation device is an accelerator pedal.
請求項1から請求項11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 vehicle driving assist system according to any one of claims 1 to 11.
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