JP2007204044A - 車両用運転操作補助装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車両用運転操作補助装置1は、自車両の周囲に存在する障害物を検出する障害物検出手段10,20,21,30と、障害物検出手段10,20,21,30による検出状況に基づいて、自車両に対する障害物の存在方向、相対距離および相対速度をそれぞれ検出する障害物認識手段50と、障害物認識手段50からの信号に基づいて、自車両の障害物に対するリスク度を算出するリスク度判定手段50と、リスク度判定手段50からの信号に基づいて、運転者による自車両の前後運動および左右運動に関わる運転操作を促すように、車両機器の作動を制御する車両機器操作量制御手段60,80,90と、車両機器操作量制御手段60,80,90における前後方向の制御量および左右方向の制御量の配分をそれぞれ調整する配分調整手段50とを有する。
【選択図】図1
Description
本発明の第1の実施の形態による車両用運転操作補助装置について、図面を用いて説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態による車両用運転操作補助装置1の構成を示すシステム図であり、図2は、車両用運転操作補助装置1を搭載する車両の構成図である。
まず、ステップS110で走行状態を読み込む。ここで、走行状態は、自車周囲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走行車までの相対距離や相対角度と、前方カメラ20からの画像入力に基づく自車両に対する白線の相対位置、すなわち左右方向の変位と相対角度、白線の形状および前方走行車までの相対距離や相対角度と、後側方カメラ21からの画像入力に基づく隣接車線後方に存在する走行車両までの相対距離や相対角度と、車速センサ30によって検出される自車両の走行車速を読み込む。さらに、前方カメラ20および後側方カメラ21で検出される画像に基づいて、自車周囲に存在する障害物の種別、つまり障害物が四輪車両、二輪車両、歩行者またはその他であるかを認識する。
(1)自車両周囲に存在する障害物kを認識して各障害物kに対するリスク度RPkを算出し、リスク度RPkに基づいて、運転者の前後・左右方向の運転操作を適切な方向へ促すために車両機器の制御量の配分を調整する。これにより、各障害物kによって発生するリスク度RPkの分布に応じて、運転者による車両前後方向および車両左右方向の運転操作を適切にアシストすることができる。
(2)算出した前後方向の制御量に応じて、アクセルペダルに発生させる操作反力を制御するので、運転者による加減速操作を適切にアシストすることができる。
(3)自車両から自車両周囲に存在する各障害物kまでの距離を相対距離で割った余裕時間TTCkを算出し、この余裕時間TTCkの関数としてリスク度RPkを算出する。ここでは、リスク度RPkは、余裕時間TTCkの逆数を用いて自車両と障害物kとの接近度合として表されている。これにより、自車両と障害物kとの接近度合に応じて、前後・左右方向の操作量がより適切なものとなるように運転者の操作をアシストすることが可能となる。
(4)余裕時間TTCを算出する際に、検出された自車両と各障害物との距離および相対速度のばらつきを考慮するので、不測の事態が発生した場合の影響度合を考慮して車両機器の制御量を決定することが可能となる。これにより、運転者に安心感を与えるような運転操作補助制御を行うことができる。また、認識される障害物の種別に応じて相対距離および相対速度のばらつきの大きさを変更するので、障害物の種別による不測の事態が発生する可能性および影響度合の大きさを考慮して制御量を決定することが可能となる。さらに、複数のセンサを用いて自車周囲の障害物を検出し、障害物を検出したセンサの種別に応じて相対距離および相対速度のばらつきの大きさを変更するので、センサ固有の検出性能に応じて、検出の不確定さを考慮した制御量を決定することが可能となる。
(5)認識される障害物kの種別に応じて各障害物kの重みを変更し、各障害物kの重みを考慮した余裕時間を用いてリスク度RPkを算出するので、障害物kの種別による不測の事態の影響度合の大きさを考慮して制御量を決定することができる。これにより、運転者に安心感を与えるような運転操作補助制御を行うことが可能となる。
(6)自車両に対する各障害物kの存在方向に応じてリスク度の前後方向および左右方向の配分を算出し、前後方向制御量および左右方向制御量の配分を決定する。各障害物の存在方向とリスク度の大きさによって前後・左右方向の制御量が決定されるので、障害物の存在方向に応じた操作を適切にアシストすることができる。
(7)算出した左右方向の制御量に応じて、ハンドル操舵力を制御するので、運転者による操舵操作を適切にアシストすることができる。また、算出した前後方向の制御量に応じて、ブレーキペダルに発生させる操作反力を制御するので、運転者による加減速操作を適切にアシストすることができる。
(8)各障害物kに対するリスク度RPkから、前後方向および左右方向の総合的なリスク度を算出し、総合的なリスク度に応じて、運転者の前後・左右方向の運転操作を適切な方向へ促すために車両機器の制御量の配分を調整する。これにより、各障害物kによって発生するリスク度RPkの分布に応じて、運転者による車両前後方向および車両左右方向の運転操作を適切にアシストすることができる。余裕時間TTCkの逆数を用いて自車両と障害物kとの接近度合、すなわちリスク度を算出し、リスク度の前後方向成分および左右方向成分を加算して総合的な前後方向および左右方向のリスク度を算出する。これにより、自車両と障害物kとの接近度合に応じて、前後・左右方向の操作量がより適切なものとなるように運転者の操作をアシストすることが可能となる。
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、以下に説明する。第2の実施の形態による車両用運転操作補助装置の構成は、図1および図2を用いて説明した第1の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。ここでは、第1の実施の形態との相違点を主に説明する。以下に、第2の実施の形態の作用の概略を説明する。
ステップS210からステップS240では、走行状態の読み込み、および各障害物kに対するリスク度RPkの算出の処理を行う。これらの処理は図3を用いて説明した第1の実施の形態と同様であるので、詳細な説明を省略する。
本発明の第3の実施の形態による車両用運転操作補助装置について、以下に説明する。第3の実施の形態による車両用運転操作補助装置の構成は、図1および図2を用いて説明した第1および第2の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。ここでは、第1および第2の実施の形態との相違点を主に説明する。以下に、第3の実施の形態の作用の概略を説明する。
ステップS410〜ステップS460では、走行状態の読み込み、各障害物kに対するリスク度RPkの算出、および算出したリスク度の前後・左右方向毎の加算の処理が行われる。これらの処理は、上述した第1の実施の形態におけるステップS110〜ステップS160での処理(図3参照)と同様であるので、詳細な説明を省略する。
20:前方カメラ
21:後側方カメラ
30:車速センサ
50:コントローラ
60:操舵反力制御装置
61:サーボモータ
80:アクセルペダル反力制御装置
81:サーボモータ
90:ブレーキペダル反力制御装置
91:ブレーキブースタ
Claims (18)
- 自車両の周囲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による検出状況に基づいて、前記自車両の障害物に対するリスク度を算出するリスク度判定手段と、
前記リスク度判定手段からの信号に基づいて、運転者による前記自車両の前後運動および左右運動に関わる運転操作を促すように、車両機器の作動を制御する車両機器操作量制御手段と、
前記車両機器操作量制御手段における前後方向の制御量および左右方向の制御量の配分をそれぞれ調整する配分調整手段とを有し、運転者の操作を補助することを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 自車両の周囲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による検出状況に基づいて、前記自車両に対する障害物の存在方向、相対距離および相対速度をそれぞれ検出する障害物認識手段と、
前記障害物認識手段からの信号に基づいて、前記自車両の障害物に対するリスク度を算出するリスク度判定手段と、
前記リスク度判定手段からの信号に基づいて、運転者による前記自車両の前後運動および左右運動に関わる運転操作を促すように、車両機器の作動を制御する車両機器操作量制御手段と、
前記車両機器操作量制御手段における前後方向の制御量および左右方向の制御量の配分をそれぞれ調整する配分調整手段とを有し、運転者の操作を補助することを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 請求項2に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記リスク度判定手段は、前記自車両から障害物までの相対距離を相対速度で割った余裕時間を算出し、その余裕時間の関数として障害物に対するリスク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。 - 請求項3に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記リスク度判定手段は、検出される前記相対距離および前記相対速度のばらつきを考慮して前記余裕時間を算出することを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 請求項4に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記障害物検出手段は、障害物を検出する際にその種別を検出し、
前記リスク度判定手段は、前記障害物の種別に応じて、前記相対距離および前記相対速度のばらつきの大きさを変更することを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 請求項4に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記障害物検出手段は、複数の異なる検出器を用いて障害物を検出し、
前記リスク度判定手段は、前記障害物を検出した前記検出器の種別に応じて、前記相対距離および前記相対速度のばらつきの大きさを変更することを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 請求項3、請求項4または請求項6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、障害物を検出する際にその種別を検出し、
前記リスク度判定手段は、前記障害物の種別に応じて障害物の重みを決定し、この重みを考慮した障害物の余裕時間を用いて前記リスク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。 - 請求項5に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記リスク度判定手段は、前記障害物の種別に応じて、さらに障害物の重みを決定し、この重みをも考慮した障害物の余裕時間を用いて前記リスク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。 - 請求項2に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記配分調整手段は、前記障害物認識手段によって検出される障害物への方向に応じて、前記リスク度判定手段によって算出されるリスク度の前後方向および左右方向の配分を算出し、算出したリスク度の前後方向および左右方向の配分に基づいて、前後方向制御量および左右方向制御量の配分を決定することを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 請求項2に記載の車両用運転操作補助装置において、
現在予測される将来の前後方向および左右方向の操作量変化による、障害物に対するリスク度の変化を予測するリスク度変化予測手段をさらに有し、
前記配分調整手段は、前記リスク度変化予測手段によって予測される、障害物に対するリスク度変化量に応じて前後方向制御量および左右方向制御量の配分を決定することを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 請求項2に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記障害物検出手段によって検出される障害物は複数であり、
前記リスク度判定手段で算出された各障害物に対するリスク度を積算し、総合的なリスク度の発生する方向を算出する全リスク度方向算出手段をさらに有し、
前記配分調整手段は、前記リスク度算出手段によって算出された全リスク度方向を考慮して、前後方向制御量および左右方向制御量の配分を決定することを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 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において、
前記車両機器操作量制御手段は、少なくとも、アクセルペダルに発生させる操作反力を制御するアクセルペダル反力制御手段備えることを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 請求項1から請求項12のいずれかに記載の車両用運転操作補助装置において、
前記車両機器操作量制御手段は、少なくとも、ブレーキペダルに発生させる操作反力を制御するブレーキペダル反力制御手段を備えることを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 請求項1から請求項13のいずれかに記載の車両用運転操作補助装置において、
前記車両機器操作量制御手段は、少なくとも、ハンドルの操舵反力を制御する操舵反力制御手段を備えることを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 自車両の周囲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による検出状況に基づいて、前記自車両に対する障害物の存在方向、相対距離および相対速度をそれぞれ検出する障害物認識手段と、
前記障害物認識手段からの信号に基づいて、前記自車両の障害物に対するリスク度を算出するリスク度判定手段と、
アクセルペダルに発生させる操作反力を制御するアクセルペダル反力制御手段、ブレーキペダルに発生させる操作反力を制御するブレーキペダル反力制御手段、およびハンドルの操舵反力を制御する操舵反力制御手段を備え、前記リスク度判定手段からの信号に基づいて、運転者による前記自車両の前後運動および左右運動に関わる運転操作を促すように、前記アクセルペダル、前記ブレーキペダルおよび前記ハンドルの作動をそれぞれ制御する車両機器操作量制御手段と、
前記車両機器操作量制御手段における前後方向の制御量および左右方向の制御量の配分をそれぞれ調整する配分調整手段とを有し、運転者の操作を補助することを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 自車両の周囲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による検出状況に基づいて、前記自車両に対する障害物の存在方向、相対距離および相対速度をそれぞれ検出する障害物認識手段と、
前記障害物認識手段からの信号に基づいて、前記自車両の障害物に対するリスク度を算出し、前後方向および左右方向の総合的なリスク度をそれぞれ算出する総合的リスク度判定手段と、
前記総合的リスク度判定手段によって算出される前後方向および左右方向の総合的なリスク度に応じて、前記自車両の前後運動および左右運動に関わる車両機器の前後方向の制御量および左右方向の制御量の配分を調整する配分調整手段と、
前記配分調整手段からの信号に基づいて、運転者による前後方向および左右方向の運転操作を促すように、前記車両機器の作動を制御する車両機器操作量制御手段とを有し、運転者の操作を補助することを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 請求項16に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記総合的リスク度判定手段は、前記自車両から障害物までの相対距離を相対速度で割った余裕時間を算出し、その余裕時間の関数として障害物に対するリスク度を算出し、算出したリスク度の前後方向成分および左右方向成分をそれぞれ加算して前後方向および左右方向の総合的なリスク度をそれぞれ算出することを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 自車両の周囲に存在する障害物を検出し、
検出される障害物状況に基づいて、前記自車両に対する障害物の存在方向、相対距離および相対速度をそれぞれ検出し、
検出される障害物の存在方向、相対距離および相対速度に基づいて、前記自車両の障害物に対するリスク度を算出し、前後方向および左右方向の総合的なリスク度をそれぞれ算出し、
算出される前後方向および左右方向の総合的なリスク度に応じて、前記自車両の前後運動および左右運動に関わる車両機器の前後方向の制御量および左右方向の制御量の配分を調整し、
前記前後方向の制御量および前記左右方向の制御量に基づいて、運転者による前後方向および左右方向の運転操作を促すように、前記車両機器の作動を制御し、運転者の操作を補助することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
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