JP2008132980A - 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は、先行車両に追従走行する自動制御モード、および、アクセルペダル50の操作に応じて単独走行する手動制御モードのいずれかの車両制御モードによって自車両を走行制御する走行制御手段30、40と、車両制御モードを切り換えるモード切換手段30と、モード切換手段30により車両制御モードが切り換えられると、車両特性を一時的に所定の特性に変更する変更手段40とを備える。
【選択図】図1
Description
以下、図1〜図8を参照して本発明による車両用運転操作補助装置の第1の実施の形態について説明する。
図1は、本実施の形態の第1の実施の形態に係わる車両用運転操作補助装置の構成を示すシステム図であり、図2は、この車両用運転操作補助装置を搭載する車両の構成図である。この図1、2を用いて車両用運転操作補助装置の構成を説明する。
図3(a)(b)は、アクセルペダルストローク量SとエンジントルクT、および車間距離目標値Dとの関係をそれぞれ示す特性図である。この特性は、アクセルペダルストローク量Sに応じて通常動作領域、車間制御領域、オーバーライド領域に分けられる。図3(a)の複数のラインは互いに異なるギアに対応しており、高いエンジントルクTを示すラインほど、低いギアに対応する。なお、運転席には自動運転/手動運転を選択する選択スイッチ31が設けられており、以下ではこの選択スイッチ31の操作により自動運転が選択された場合の動作について説明する。
(1)車両制御モードが切り換えられると車両特性を一時的に変更するようにしたので、運転者は車両制御モードの切り換わりを体感することができる。シフトチェンジにより車両特性を変更すれば、車両制御モードの切り換わりを車両の挙動変化として容易に体感することができる。
(2)アクセルペダル50の操作によって車両制御モードが変化した際に一時的に車両特性を変更するようにしたので、運転者は車両制御モードの切り換わりを体感することができる。また、ギアを一定時間Tsだけシフトチェンジさせて車両特性を変更するようにしたので、車両制御モードの切換を運転者は容易に体感することができる。その結果、モード変化の認識の遅れを回避することができ、適切な運転操作が可能となる。また、車両制御モードを報知するための表示装置などを別途設ける必要なくコストを低減することができる。
(3)ギアのシフトチェンジにより車両の慣性力が変化するので、運転者に車両特性の変化を容易に体感させることができる。
(4)手動走行1モードから自動走行制御モードへの切換時にギアをシフトアップさせるので、手動走行モード1から自動走行制御モードへの切換を容易に認識することができる。
(5)自動走行制御モードから手動走行モード2への切換時にギアをシフトダウンさせるので、自動走行制御モードから手動走行モード2への切換を容易に認識することができる。また、エンジン音が上昇するので、耳からの情報によっても運転者はモードの切換を認識することができる。
(6)現在の車両制御モードの継続時間(停留時間)に応じてシフトチェンジの時間Tsを変更するので、車両制御モードの切換を運転者に適切に体感させることができる。
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、図面を用いて説明する。第2の実施の形態は、車両制御モードを選択する選択スイッチ31を備えておらず、アクセルペダルストローク量Sが所定の領域にあることが検出されると車間距離制御が行われる点が第1の実施の形態と異なる。ここでは、第1の実施の形態との相違点を主に説明する。
図9(a)(b)は、アクセルペダルストローク量Sと、エンジンの出力トルクTおよび車間距離目標値Dとの関係をそれぞれ示す特性図である。これらの特性は、アクセルペダルストローク量Sに応じて、手動走行モード1による低速領域a、自動走行制御モードによる車間制御領域bおよび手動走行モード2による高速領域cに分けられる。図9(a)に示す複数のラインは互いに異なるギアに対応しており、高いエンジントルクTを示すラインほど、低いギアに対応する。
(1)車両制御モードが切り換わる順序の重要度に応じて車両特性を変更するので、運転者への伝達の必要性に応じて車両制御モードの切り換わりを認識させることができる。運転者は車両制御モードの切り換わりを車両特性の変化として体感するので、切り換わりを確実に認識することができ、車両制御モード切り換わり後の運転操作をスムーズに行うことができる。また、車両モードを報知するための表示装置等を別途設ける必要がなく、コストを削減することができる。
(2)自動走行制御モードから手動走行モードの高速領域への切り換わりの際に、車両特性の変更を強調して行うので、先行車への追従制御を行われている状態から追従制御の解除への移行を運転者が確実に認識することができ、適切な運転操作を行うことができる。
(3)車両制御モードの切り換わりの重要度が高いほど車両特性の変更を強調するので、重要度に応じて確実に運転者に知らせることができる。
(4)車両制御モードが切り換わる際にギアをシフトチェンジして車両の慣性力を変化させ、切り換わりの重要度が高いほど慣性力を大きく、かつシフトチェンジ時間を長くするので、重要度の高い車両制御モードの変化を容易に体感することができる。さらに、ギアをシフトダウンして慣性力を発生させれば、慣性力の変化を容易に体感することができるとともに、エンジン音も上昇するので、車両制御モードの変化を耳からの情報によっても認識することができる。
(5)手動制御モードの低速領域から自動走行制御モードへの切り換わり、あるいは手動制御モードの高速領域から自動走行制御モードへの切り換わりの際に車両特性を変更しないようにすれば、重要度の低い車両制御モードの変化を知らせることなく、運転者に与える煩わしさを低減することができる。
(6)アクセルペダルストローク量に応じて車両制御モードを変更するので、車両制御モードの変化を体感しながら運転者の意のままに運転操作を行うことができる。
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。図12は、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を示すシステム図であり、図13は、車両用運転操作補助装置を搭載する車両の構成図である。なお、図1および図2に示した第1および第2の実施の形態と同様の機能を有する要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。ここでは、第2の実施の形態との相違点を主に説明する。
本発明の第4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4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12〜図14に示した第3に実施の形態と同様である。以下、車両用運転操作補助装置の動作について詳細に説明する。
振幅ΔF:ΔF10>ΔF20>ΔF30>ΔF40
周期f:f10>f20>f30>f40
持続時間T:T10>T20>T30>T40
これらの値は、運転者にアクセルペダル反力Fが増加していることを認識させることができるとともに、その後の運転操作に支障をきたさない程度のものであればよい。
20:車速センサ
30:自動走行制御コントローラ
40:エンジン制御コントローラ
41:スロットルアクチュエータ
42:ブレーキアクチュエータ
43:A/Tコントロールユニット
50:アクセルペダル
60:アクセルペダルストローク量検知部
70:反力制御装置
80:サーボモータ
Claims (23)
- 先行車両に追従走行する自動制御モード、および、アクセルペダルの操作に応じて単独走行する手動制御モードのいずれかの車両制御モードによって自車両を走行制御する走行制御手段と、
車両制御モードを切り換えるモード切換手段と、
前記モード切換手段により車両制御モードが切り換えられると、車両特性を一時的に所定の特性に変更する変更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。 - 請求項1に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記変更手段は、ギアのシフトチェンジにより車両特性を変更することを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - アクセルペダルのストローク量を検出する検出手段と、
先行車両に追従走行する自動制御モード、および、前記アクセルペダルの操作に応じて単独走行する手動制御モードのいずれかの車両制御モードによって自車両を走行制御する走行制御手段と、
前記検出手段により検出されたアクセルペダルのストローク量に応じて車両制御モードを切り換えるモード切換手段と、
前記モード切換手段により車両制御モードが切り換えられると、車両特性を一時的に所定の特性に変更する変更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。 - 請求項3に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記変更手段は、ギアをシフトチェンジするシフト変更手段を有し、前記モード切換手段により車両制御モードが切り換えられると、一時的にギアをシフトチェンジ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、
前記変更手段は、ギアをシフトアップするシフトアップ手段を有し、前記モード切換手段により車両制御モードが切り換えられると、一時的にギアをシフトアップ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、
前記変更手段は、ギアをシフトダウンするシフトダウン手段を有し、前記モード切換手段により車両制御モードが切り換えられると、一時的にギアをシフトダウン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、
前記変更手段は、前記モード切換手段により手動制御モードから自動制御モードに切り換えられると、一時的にギアをシフトアップすることを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 請求項6に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記変更手段は、前記モード切換手段により自動制御モードから手動制御モードに切り換えられると、一時的にギアをシフトダウン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、
現在の車両制御モードが開始されてからの継続時間を計測する計測手段を備え、前記変更手段は、前記計測手段により計測された継続時間に応じた時間だけ車両特性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1に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記変更手段は、車両制御モードの切り換わりの重要度に応じて車両特性を一時的に変更し、運転者に車両制御モードの切り換わりを知らせることを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 請求項10に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記手動制御モードは、低速領域と高速領域とを有し、
前記自動制御モードは、中速領域に相当し、
前記車両制御モードの切り換わりの重要度は、前記自動制御モードから前記手動制御モードの高速領域への切り換わりが最も高く、
前記変更手段は、前記モード切換手段によって前記自動制御モードから前記手動制御モードの高速領域に切り換えられる際に行う車両特性の変更を、その他の車両制御モードの切り換わりの際に行う車両特性の変更に比べて強調することを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 請求項10に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記手動制御モードは、低速走行中の前記自車両に対応する低速領域と、高速走行中の前記自車両に対応する高速領域とを有し、
前記車両制御モードの切り換わりの重要度の高い順から、前記自動制御モードから前記手動制御モードの高速領域への切り換わり、前記自動制御モードから前記手動制御モードの低速領域への切り換わり、前記手動制御モードの高速領域から前記自動制御モードへの切り換わり、前記手動制御モードの低速領域から前記自動制御モードへの切り換わりとし、
前記変更手段は、前記車両制御モードの切り換わりの重要度が高いほど、前記モード切換手段によって前記車両制御モードが切り換えられる際に行う車両特性の変更を強調して行うことを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 請求項10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、
前記変更手段は、ギアをシフトチェンジするシフト変更手段を有し、前記シフト変更手段は、前記車両制御モードの切り換わりの重要度が高いほど、シフトチェンジによって前記自車両に発生する慣性力が大きく、かつシフトチェンジ時間が長くなるようにギアをシフトチェンジすることを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 請求項10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、
前記変更手段は、ギアをシフトダウンするシフトダウン手段を有し、前記シフトダウン手段は、前記車両制御モードの切り換わりの重要度が高いほど、シフトダウンを持続するシフトダウン時間が長くなるようギアをシフトダウンすることを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 請求項10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、
前記変更手段は、アクセルペダルに発生する反力を制御するアクセルペダル反力制御手段を有し、前記アクセルペダル反力手段は、アクセルペダル反力を変化させることによって前記車両制御モードの切り換わりを知らせることを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 請求項15に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記アクセルペダル反力制御手段は、前記モード切換手段によって前記車両制御モードが切り換えられる際に、前記アクセルペダル反力をパルス状に増加させ、前記車両制御モードの切り換わりの重要度が高いほど、前記アクセルペダル反力の増加量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。 - 請求項10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、
前記変更手段は、アクセルペダルを振動させるアクセルペダル振動手段を有し、アクセルペダルを振動させることによって前記車両制御モードの切り換わりを知らせることを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 請求項17に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記アクセルペダル振動手段は、前記車両制御モードの切り換わりの重要度が高いほど、振動の振幅、周期および持続時間を大きくして前記アクセルペダルを振動させることを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 請求項10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、
前記変更手段は、ステアリングホイールを振動させるステアリング振動手段を有し、ステアリングホイールを振動させることによって前記車両制御モードの切り換わりを知らせることを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 請求項10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、
前記変更手段は、運転席を振動させる運転席振動手段を有し、運転席を振動させることによって前記車両制御モードの切り換わりを知らせることを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 請求項12に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記変更手段は、前記モード切換手段によって前記車両制御モードが前記自動制御モードから前記手動制御モードの高速領域に切り換えられる際、前記自動制御モードから前記手動制御モードの低速領域に切り換えられる際、および前記手動制御モードの高速領域から前記自動制御モードに切り換えられる際に、前記車両特性の変更を行い、前記手動制御モードの低速領域から前記自動制御モードに切り換えられる際には前記車両特性の変更を行わないことを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 請求項12に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記変更手段は、前記モード切換手段によって前記車両制御モードが前記自動制御モードから前記手動制御モードの高速領域に切り換えられる際、および前記自動制御モードから前記手動制御モードの低速領域に切り換えられる際に、前記車両特性の変更を行い、前記手動制御モードの高速領域から前記自動制御モードに切り換えられる際には前記車両特性の変更を行わないことを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 請求項10から請求項23のいずれかに記載の車両用運転操作補助装置において、
アクセルペダルのストローク量を検出する検出手段をさらに有し、
前記モード切換手段は、前記検出手段で検出されるアクセルペダルストローク量に応じて前記車両制御モードを切り換えることを特徴とする車両用運転操作補助装置。
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