JP2010137803A - Vehicular drive assistance system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は車両用運転支援装置に関し、さらに詳しくは、後続車両による追突の危険性を緩和することができる車両用運転支援装置に関する。 The present invention relates to a vehicle driving support device, and more particularly to a vehicle driving support device that can reduce the risk of a rear-end collision by a following vehicle.
従来、車両用運転支援装置として、先行車と後方障害物に挟まれてどちらかに接触する危険がある場合に、自車が先行車と後方障害物の両方に接触すると仮定した際に自車が受ける接触エネルギーの和を最小にするように制動調整を行う装置に関する発明が知られている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、特許文献1に開示されている発明では、自車が先行車と後方障害物の両方に接触すると仮定した場合に、自車が受ける接触エネルギーが小さい車速になるように制動制御量を決定している。つまり、このような従来の装置は、被害最小接触のための制動制御を行うものである。この制御方法は、実際に自車が接触する場合には有効な手法となりえるが、回避のための制動制御ではないため、自車制動のかけ方によっては接触を回避できる確率が高い場合であっても、被害最小接触を行おうとする問題点がある。 However, in the invention disclosed in Patent Document 1, when it is assumed that the host vehicle contacts both the preceding vehicle and the rear obstacle, the braking control amount is determined so that the contact energy received by the host vehicle is small. is doing. That is, such a conventional apparatus performs a braking control for the minimum damage contact. This control method can be an effective method when the vehicle actually touches, but it is not a braking control for avoidance, so there is a high probability that contact can be avoided depending on how the vehicle is braked. However, there is a problem of trying to make the least damage contact.
本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、自車の制動によって後方障害物との追突危険性がある場合に、後方障害物に制動操作を働きかけるような自車制動を行い、追突危険性を緩和することができる車両用運転支援装置を提供することにある。 The present invention has been made in order to solve such a conventional problem, and its purpose is to apply a braking operation to a rear obstacle when there is a risk of rear-end collision with the rear obstacle due to braking of the host vehicle. An object of the present invention is to provide a driving support device for a vehicle that can perform such vehicle braking and reduce the risk of rear-end collision.
そこで、本発明の特徴は、車両用運転支援装置であって、自車が制動を行う場面か否かを判断する制動必要性判別手段と、自車の運動状態を検出する自車状態検出手段と、自車の後方を走行する車両を検出する後続車検出手段と、前記制動必要性判別手段によって自車が制動を行う必要性があると判断したときに、自車と後続車の情報に基づいて、後続車と接触せずかつ後続車に制動を促すような自車制動力を実現する自車制動力決定手段と、を備えたことを要旨とする。 Therefore, a feature of the present invention is a vehicle driving support device, a braking necessity determination unit that determines whether or not the vehicle is in a braking situation, and a host vehicle state detection unit that detects a motion state of the host vehicle. And the following vehicle detecting means for detecting a vehicle traveling behind the own vehicle, and the information on the own vehicle and the following vehicle when it is determined by the braking necessity determining means that the own vehicle needs to be braked. The gist of the present invention is that the vehicle braking force determination means for realizing the vehicle braking force that does not contact the succeeding vehicle and urges the succeeding vehicle to brake is provided.
ここで、自車制動力決定手段は、後続車の制動特性を表現する後続車モデルを備え、少なくとも自車と後続車との間の相対位置、相対速度、自車がかけようとする制動力のいずれか一つを後続車モデルの入力として用いることが好ましい。 Here, the own vehicle braking force determination means includes a following vehicle model that expresses the braking characteristics of the following vehicle, and at least the relative position between the own vehicle and the following vehicle, the relative speed, and the braking force that the own vehicle tries to apply. It is preferable to use any one of the above as an input of the following vehicle model.
また、本発明では、後続車モデルで表現される後続車制動特性は、少なくとも後続車の制動までの反応時間と後続車の制動量のいずれか一つが算出されるようにすることができる。 Further, in the present invention, the following vehicle braking characteristic expressed by the following vehicle model can calculate at least one of the reaction time until the braking of the following vehicle and the braking amount of the following vehicle.
さらに、本発明では、後続車モデルのパラメータが、少なくとも自車又は後続車の車種、路面状態、後続車絶対速度のいずれかを用いることができる。 Furthermore, in the present invention, the parameter of the following vehicle model can use at least one of the own vehicle or the following vehicle, the road surface condition, and the subsequent vehicle absolute speed.
また、本発明では、制動力決定手段は、自車前方の環境を検出する自車前方環境認識手段を備え、自車前方の環境から自車の制動を行う緊急性が高い時は、後続車に制動をかけるような強い働きかけを自車制動によって行うことが好ましい。 Further, in the present invention, the braking force determining means includes own vehicle forward environment recognizing means for detecting the environment ahead of the own vehicle, and when there is a high urgency to brake the own vehicle from the environment ahead of the own vehicle, the following vehicle It is preferable to perform a strong action such as braking the vehicle by braking the vehicle.
さらに、自車制動力決定手段は、所定の時間間隔ごとに新たに取得した自車、後続車および前方環境の情報に基づいて、制動力範囲の逐次演算の結果に基づいて、現時点における自車の最適な制動量を決定する構成としてもよい。 Further, the own vehicle braking force determining means is based on the result of the sequential calculation of the braking force range based on the information on the own vehicle, the following vehicle, and the front environment newly acquired at predetermined time intervals. The optimum braking amount may be determined.
本発明によれば、自車の制動によって後方障害物との追突危険性がある場合に、後方障害物に制動操作を働きかけるような自車制動を行い、後方障害物に早い段階で制動を促すことで、追突危険性を緩和することができる。特に、本発明は、後続車の制動特性を表す後続車モデルに基づいて自車の制動力を決定する構成とすることにより、後続車への制動操作の働きかけを効果的に行うことができる。 According to the present invention, when there is a risk of rear-end collision with a rear obstacle due to braking of the own vehicle, the host vehicle is braked so that a braking operation is applied to the rear obstacle, and the rear obstacle is urged at an early stage. Thus, the rear-end collision risk can be reduced. In particular, according to the present invention, it is possible to effectively perform the braking operation to the succeeding vehicle by determining the braking force of the own vehicle based on the succeeding vehicle model representing the braking characteristics of the following vehicle.
また、本発明によれば、後方障害物の重要な制動特性である制動反応時間か制動量の少なくとも一つ以上を算出する構成とすることで、自車制動による後方障害物の動き予測の精度を向上させることができる。 In addition, according to the present invention, it is possible to calculate at least one of the braking reaction time or the braking amount, which is an important braking characteristic of the rear obstacle, so that the accuracy of the movement prediction of the rear obstacle by the own vehicle braking is calculated. Can be improved.
さらに、本発明によれば、後続車の重要な制動特性である制動反応時間と制動量を算出する構成とすることにより、自車制動による後続車の動き予測の精度を向上させることができる。 Furthermore, according to the present invention, by adopting a configuration that calculates the braking reaction time and the braking amount, which are important braking characteristics of the succeeding vehicle, it is possible to improve the accuracy of the motion prediction of the succeeding vehicle by the own vehicle braking.
また、本発明によれば、後方障害物や後方障害物走行状態に応じて後方障害物制動特性を変化させる構成とすることにより、自車との相対位置や速度だけでは表せないような細かい特性も表現することができる。 In addition, according to the present invention, by adopting a configuration in which the rear obstacle braking characteristic is changed according to the rear obstacle or the rear obstacle traveling state, the detailed characteristic that cannot be expressed only by the relative position and speed with the own vehicle. Can also be expressed.
さらに、本発明によれば、自車前方の環境から自車が制動を行う必要性を判断する構成のため、自車の緊急度に応じて後方障害物への働きかけを変更することができる。 Furthermore, according to the present invention, since the vehicle determines the necessity of braking from the environment ahead of the host vehicle, the action to the rear obstacle can be changed according to the urgency of the host vehicle.
また、本発明によれば、自車、後方障害物、前方環境等の最新の情報に基づいて自車制動量の更新を行う構成とすることにより、後方障害物制動量の見積もり不足や環境の変化にも適宜対応することができる。 In addition, according to the present invention, the vehicle braking amount is updated based on the latest information such as the own vehicle, the rear obstacle, the front environment, etc. It is possible to cope with changes as appropriate.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態に係る車両用運転支援装置を説明する。なお、図1〜図5は、本発明の実施の形態に係る車両用運転支援装置を示している。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, a vehicle driving support apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 5 show a vehicle driving support apparatus according to an embodiment of the present invention.
図1は、本実施の形態に係る車両用運転支援装置と、車両用運転支援装置に必要な装置構成を示した配置図である。 FIG. 1 is a layout diagram illustrating a vehicle driving support apparatus according to the present embodiment and a device configuration necessary for the vehicle driving support apparatus.
図1において、車両1の車室内前部には前方に向けて2台のステレオカメラ2が配置されている。これらのカメラ2は、前方障害物や前方の道路環境を検出するようになっている。このように2台のステレオカメラ2を配置することにより、前方物体との相対速度、相対距離を検出することができる。
In FIG. 1, two
車両1の後部には、後方に向けてミリ波レーダ3が取り付けられている。このミリ波レーダ3から出射したミリ波の反射波を利用して後方障害物との相対速度、相対距離を検出することができる。 A millimeter wave radar 3 is attached to the rear part of the vehicle 1 toward the rear. By using the reflected millimeter wave emitted from the millimeter wave radar 3, the relative speed and relative distance to the rear obstacle can be detected.
ロータリエンコーダ4は、各輪のホイール回転に応じて発生するパルス信号から各輪の回転数を検出し、自車進行方向の速度や各輪スリップ率算出の際に使用する。 The rotary encoder 4 detects the number of rotations of each wheel from a pulse signal generated according to the wheel rotation of each wheel, and uses it when calculating the speed in the traveling direction of the vehicle and the slip ratio of each wheel.
加速度センサ5は、圧電素子等を用いて構成される公知のデバイスを利用して車両に発生する特定方向の加速度を検出する。ここでは車両1の縦方向に発生する加速度を検出する構成を想定する。
The
マイクロプロセッサ6は、A/D変換回路、D/A変換回路、中央演算処理装置、メモリ等から構成される集積回路であり、メモリに格納されたプログラムに従って、各種センサで検出した信号の処理情報に基づき、本発明の運転支援アルゴリズムを演算し、その演算結果をブレーキコントローラ7に伝達する。ブレーキコントローラ7は、制御演算のためのマイクロプロセッサ6とアクチュエータ駆動の昇圧回路から構成され、マイクロプロセッサ6から出力される制動トルク信号を指令値として、ブレーキアクチュエータ8を操作する。ブレーキアクチュエータ8は、ブレーキコントローラ7からの出力信号に応じて各輪の制駆動力を調整することで、各輪制動系を自動かつ独立に動かせる役割を担う。
The
図2は、図1に示した装置構成を機能ブロック別にまとめて表現したブロック図である。まず、自車の運動状態を表す情報は自車状態検出手段として、車輪速センサや加速度センサ5からの検出信号を統合的に処理することで得られる。また、前方環境認識手段として、自車の前方に存在する前方障害物の相対的な位置と速度を検出する方法は、車両前方に設置されたステレオカメラ2を、後方障害物検出手段(後続車検出手段)として自車の後方を走行する後方障害物の相対的な位置と速度を検出する方法は、車両後方に設置された各々のミリ波レーダ3を使用する。
FIG. 2 is a block diagram expressing the apparatus configuration shown in FIG. First, information representing the motion state of the host vehicle is obtained by integrally processing detection signals from the wheel speed sensor and the
マイクロプロセッサには、これらセンサ情報の処理機能に加えて、自車が制動を行うべきか否かを判断するための自車制動必要性判別手段9と、自車が前方障害物に接触せずかつ後方障害物に追突されないような自車制動力を決定する自車制動力決定手段10を有する。 In addition to these sensor information processing functions, the microprocessor includes a vehicle braking necessity determining means 9 for determining whether or not the vehicle should perform braking, and the vehicle does not come into contact with a front obstacle. In addition, the vehicle has a vehicle braking force determining means 10 for determining a vehicle braking force that does not collide with an obstacle behind the vehicle.
この自車制動必要性判別手段9は、前方障害物との接近度合いに応じて制動の必要性を決定する。また、自車制動力決定手段10は、自車制動必要性判別手段9から制動を行う必要があると判断された時に、後方障害物との接近度合い等に基づき、後方障害物の制動特性を考慮した効果的な自車制動量を決定する。 This own vehicle braking necessity determining means 9 determines the necessity of braking according to the degree of approach with the front obstacle. Further, the host vehicle braking force determining means 10 determines the braking characteristics of the rear obstacle based on the degree of approach to the rear obstacle, etc., when it is determined that the host vehicle braking necessity determining means 9 needs to perform braking. Determine the effective vehicle braking amount in consideration.
この制動量算出結果に基づき、車両に搭載されたブレーキアクチュエータ8を駆動することで、自車制動力決定手段10から出力された時系列操作量をドライバーに実現させる。本実施の形態では、制動系での介入操作を行うことを想定し、ロータリエンコーダ4、ブレーキコントローラ7、ブレーキアクチュエータ8から構成されている。制動系の制御システムは、公知の技術を使用することが可能であるためその説明は省略する。
By driving the
以下に、マイクロプロセッサ6における演算手順について、図3に示したフローチャートに基づいて説明する。また、本実施の形態に具体性を持たせるため、図4に示す場面を想定して各処理内容の説明を行う。図4は、片側1車線の直線道路上を自車が走行しており、自車の前方と後方に移動障害物が存在している。図4に示す状態では、それぞれ道路に沿って同じ方向に移動しているが、前方障害物の減速に伴い、自車は回避操作を行う必要があるものとする。
The calculation procedure in the
まず、ステレオカメラ2、ミリ波レーダ3、そして各センサからの検出信号を読み込み、その信号情報をマイクロプロセッサ6内の図示しないメモリ上に格納する。そして、自車、前方障害物、後方障害物の情報を、統一された座標値に対応づけて運動状態の記述をするために、ステレオカメラ2から撮像されたイメージから座標系を確定する(ステップS1)。本実施の形態では、図4に示すように、道路の進行方向にX軸を、X軸と垂直方向にY軸を設定する。また、座標原点は自車の現在値をX座標の原点、道路の中心をY座
標の原点に設定することにする。
First, detection signals from the
このように設定された座標上に、自車重心点の位置情報を(Xv,Yv)前方障害物、後方障害物の位置情報はステレオカメラ2、ミリ波レーダ3の情報に基づいて算出し、それぞれ(XF,YF)(XR,YR)と表記する。また、カメラ画像の情報から道路境界を検出し、道路左境界のY座標をyL、道路右境界のY座標をyRと表記する。そして、確定された座標系における各々の移動速度、移動減速度を算出する。
On the coordinates set in this way, the position information of the center of gravity of the vehicle is calculated based on the information of (Xv, Yv) front obstacle and rear obstacle based on the information of the
本実施の形態では、自車、各障害物共にX軸方向に進行しているため、自車速度はロータリエンコーダ4から(VV,0)、そして前方障害物、後方障害物の速度は前回取得した各絶対位置情報との差分から、(VF,0)、(VR,0)とする。そして、前方障害物は減速しているため、(VF,0)の時間変化情報に基づいて減速度V’Fを算出する。また、自車の減速度は車載された加速度センサから取得される。 In this embodiment, since both the own vehicle and each obstacle are traveling in the X-axis direction, the own vehicle speed is (V V , 0) from the rotary encoder 4, and the speed of the front obstacle and the rear obstacle is the previous time. Based on the difference from the acquired absolute position information, (V F , 0) and (V R , 0) are set. And since the front obstacle is decelerating, deceleration V'F is calculated based on the time change information of (V F , 0). Further, the deceleration of the host vehicle is acquired from an onboard acceleration sensor.
次に、前方障害物を操舵で避けるためのスペースが存在するか否かの判断を行う(ステップS2)。まず、カメラ画像から、前方障害物と左右道路境界との間の距離DR,DLを検出し、自車の横幅以上の値で設定されるパラメータΔDとの比較を行う。
DR>ΔD、DL>ΔD …… (1)
上記(1)式に示した条件のいずれかが成立する場合、操舵による回避スペースが前方に存在すると見なされ、例えば特開2002−293226号公報に開示されるような操舵回避制御、または操舵回避支援装置に切り替える。どちらも成立しない場合は制動による回避が必要となり、ステップS3に進む。
Next, it is determined whether there is a space for avoiding a front obstacle by steering (step S2). First, from the camera image, and compares the parameter delta D is set at a distance D R, detects the D L, width or more values of the vehicle between the front obstacle and the right road boundary.
D R > Δ D , D L > ΔD (1)
When any of the conditions shown in the above equation (1) is satisfied, it is considered that a space for avoiding steering is present ahead, and steering avoidance control or steering avoidance as disclosed in, for example, JP-A-2002-293226 is disclosed. Switch to support device. If neither is established, it is necessary to avoid by braking, and the process proceeds to step S3.
ステップS3では、自車制動必要性判断手段9として自車前方の環境情報から減速の必要性があるか否かを判断し、減速の必要性がある場合は、どの程度減速する必要があるかを見積もる。今、(Xv,Yv)に位置しX軸方向にVVで走行している自車が、(XF,YF)に位置しX軸方向に速度VF、減速度V’Fで走行している前方障害物との接触を回避するためには、以下に示す減速度より大きい制動で減速を行う必要がある。
amin=(Vv−VF)2/2(Xv−XF)+V’F ……(2)
としてステップ4に進む。
In step S3, the host vehicle braking necessity determination means 9 determines whether or not there is a need for deceleration from the environmental information ahead of the host vehicle. If there is a need for deceleration, how much deceleration is necessary. Estimate. Now, running at (Xv, Yv) position and the vehicle running at V V in the X-axis direction is, (X F, Y F) located in the X-axis direction speed V F, deceleration V 'F In order to avoid contact with the front obstacle, it is necessary to decelerate by braking larger than the deceleration shown below.
a min = (Vv-V F ) 2/2 (Xv-X F) + V 'F ...... (2)
To step 4.
ステップS4では、現在の自車減速度V’vを基に、以下に示す2つの判定を行う。まず、一つ目の判定は、自車が前方障害物に接触する可能性が高いか否かの判定で、ステップS2で算出した最小制動基準量aminとの比較を行う。
V’v<amina …… (3)
上記(3)式を満たさない場合はステップS4を中断し、ステップS5へと進む。上記(3)式を満たす場合は、自車の制動運動に伴い本装置が検知した後方障害物がどのような制動操作を行うかを見積もり、この見積もり結果に基づいて自車と後方障害物の追突危険度が高いか否かの判定を行う。ここで、主に見積もるものとして、本実施の形態では後方障害物の制動までの反応時間と、反応後の制動量を想定する。
In step S4, the following two determinations are made based on the current host vehicle deceleration V′v. First, the first determination is a determination as to whether or not there is a high possibility that the vehicle is in contact with a front obstacle, and is compared with the minimum braking reference amount a min calculated in step S2.
V′v <a min a (3)
If the above expression (3) is not satisfied, step S4 is interrupted and the process proceeds to step S5. If the above equation (3) is satisfied, it is estimated what kind of braking operation is performed by the rear obstacle detected by the device in accordance with the braking motion of the own vehicle, and based on the estimated result, It is determined whether the rear-end collision risk is high. Here, as an estimation mainly, in this embodiment, a reaction time until braking of the rear obstacle and a braking amount after the reaction are assumed.
まず、反応時間の見積もりに関する一例を説明する。一般的に、ドライバーは視覚情報に基づいて、先行車の制動に気づくものであり、その視覚情報例として、先行車の視覚的な大きさの変化が考えられる。この視覚的変化を基にブレーキタイミングを見積もる方法としてカメラ情報に基づいて算出された障害物の大きさ変化率という変数を使用して、ブレーキ操作までの反応時間を見積もる方法、例えば「Time-To-Collisionはブレーキタイ
ミングを決定するか(森田和元,大野督史,関根道昭,第4回ITSシンポジウム)」の中で扱われている方法を用いることができる。この反応時間を、Tacと表すことにする。
First, an example regarding reaction time estimation will be described. Generally, a driver notices braking of a preceding vehicle based on visual information, and a change in the visual size of the preceding vehicle can be considered as an example of the visual information. As a method of estimating the brake timing based on this visual change, a method of estimating the reaction time until the brake operation using a variable called the obstacle change rate calculated based on the camera information, for example, “Time-To -Collision can use the method described in "Do you decide the brake timing (Kazumoto Morita, Masafumi Ohno, Michiaki Sekine, 4th ITS Symposium)". This reaction time will be expressed as Tac.
次に、後方障害物が上で算出した反応時間Tac後に、ブレーキ操作の余裕度を見積も
る。ここでは以下の2つの見積もり方法例を示す。
Next, after the reaction time Tac calculated by the rear obstacle, the brake operation margin is estimated. Here, the following two estimation method examples are shown.
まず、一つ目の方法は、Tac秒後に後方障害物が一定減速をすると仮定して、最低どれほどの制動量が必要かを算出する。まず、自車はV’vで一定減速するとして、Tac秒後の相対距離、相対速度は以下のように表される。
Dre=(Xv−XR)+(VV−VR)・Tac+V’vT2ac/2 …… (4)Vre=(VV−VR)+V’vTac …… (5)
上記2式(4)、(5)を使用して、後方障害物が必要とするTac秒後に一定減速すると仮定した際の、最低減速度aRを以下のように示す。
aR=V2re/2Dre−V’v ……(6)
上記(6)式によって算出されたaRを用いて、以下の判定を行う。
aR≦ath …… (7)
athは、制動余裕があると見なされる減速度基準を表しており、aRがこの値よりも小さい場合、V’vは方障害物にとって余裕のある自車減速度であると見なされ、本装置での制動制御は行わず、ドライバー操作を優先する。また、上記(7)式を満たさないのであれば、後前方障害物を回避することは可能だが、後方障害物に追突される可能性があると見なし、ステップ5に進む。以上が一つ目の後方障害物の制動量見積もり方法である。
First, the first method calculates the minimum amount of braking required on the assumption that the rear obstacle decelerates after Tac seconds. First, assuming that the host vehicle decelerates at V′v by a certain amount, the relative distance and relative speed after Tac seconds are expressed as follows.
Dre = (Xv−X R ) + (V V− V R ) · Tac + V′vT 2 ac / 2 (4) Vre = (V V− V R ) + V′vTac (5)
Using the above two formulas (4) and (5), the minimum reduction speed a R when assuming constant deceleration after Tac seconds required by the rear obstacle is shown as follows.
aR = V 2 re / 2Dre−V′v (6)
With a R calculated by the equation (6), it performs the following determination.
a R ≦ a th (7)
a th represents the deceleration criterion is deemed braking margin, if aR is less than this value, considered V'v are vehicle deceleration can afford to rectangular obstacle, the Brake control is not performed by the device, and driver operation is given priority. If the above equation (7) is not satisfied, it is possible to avoid the rear-front obstacle, but it is considered that there is a possibility that the rear-end obstacle may collide, and the process proceeds to step 5. The above is the first method for estimating the braking amount of the rear obstacle.
2つ目の後方障害物制動量見積もり方法は、後方障害物は前方を走行する自車の減速度V’vでの制動にあわせて、以下の式に示すような時系列の減速度特性を有すると仮定する。
V’v=(VV−VR) …… (8)
この後方障害物の制動特性は、自車が速度変化しても自車と後方障害物も同じ速度を保とうと速度調整を行い、定常的には同じ速度で走行するような状態となる。その際、自車と後方障害物が同じ速度での走行状態となる前に、一時的にでもXv≦XRとなった場合、自車の減速時に後方障害物に追突されるということになる。また、(8)式におけるk1は後方障害物の自車に対する追従特性を表すパラメータである。このパラメータk1が大きければ自車の減速に対して後方障害物は制動反応時間の後、すぐに同じ速度に合わせようと急な減速を行い、また、パラメータk1が小さければ自車の減速に対して後方障害物は緩やかな制動を行うことになるため、接触回避が可能でかつk1を小さくできるような自車減速度V’vであれば、後方障害物から見たときに接触回避裕のある自車減速度と見なすことができる。今、現在の自車減速度V’vの時に、k1がどれだけ小さくできるかを算出する。
The second method of estimating the amount of rear obstacle braking is that the rear obstacle has a time-series deceleration characteristic as shown in the following equation in accordance with the braking at the deceleration V′v of the vehicle traveling ahead. Assume that
V′v = (V V −V R ) (8)
The braking characteristics of the rear obstacle are such that even if the speed of the host vehicle changes, the speed of the host vehicle and the rear obstacle is adjusted so as to maintain the same speed, and the vehicle travels constantly at the same speed. At that time, if Xv ≦ X R even temporarily before the vehicle and the rear obstacle enter the running state at the same speed, the vehicle will collide with the rear obstacle when the host vehicle decelerates. . Further, a parameter k 1 is representative of a follow-up characteristic with respect to the vehicle of the rear obstacle in (8). After this if parameter k 1 is greater rearward obstacle against deceleration of the vehicle braking reaction time, make the rapid deceleration and will align quickly to the same speed, also the deceleration of the vehicle smaller parameters k 1 On the other hand, the rear obstacle performs gentle braking. Therefore, if the host vehicle deceleration V′v is such that contact avoidance is possible and k 1 can be reduced, contact is made when viewed from the rear obstacle. It can be regarded as a deceleration of the vehicle with a margin of avoidance. Now, to calculate whether at the time of the current vehicle deceleration V'v, k 1 can be reduced much.
具体的には以下のような判定を行うことになる。
k1<K …… (9)
Kは、余裕のある減速でかつ自車に追突することのないような後方障害物の減速特性パラメータk1の基準値を示している。つまり自車減速度V’vが上記(9)式を満たしているのであれば、現在の自車ドライバー操作による減速度V’vが適当であると見なし、本装置での制動制御は行わず、ドライバー操作を優先する。また、上記(9)式が判定式を満たさないのであれば、前方障害物を回避することは可能だが、後方障害物に追突される可能性があると見なし、ステップS5に進む。以上が、2つ目の後方障害物の減速度見積もり方法の説明である。
Specifically, the following determination is made.
k1 <K (9)
K indicates the reference value of the deceleration characteristic parameters k 1 of the rear obstacle, such as not to rear-end deceleration a and the vehicle has a margin. That is, if the own vehicle deceleration V′v satisfies the above equation (9), it is considered that the current deceleration V′v by the own driver operation is appropriate, and the braking control in this device is not performed. Give priority to driver operation. If equation (9) does not satisfy the determination equation, it is possible to avoid the front obstacle, but it is considered that there is a possibility of being collided with the rear obstacle, and the process proceeds to step S5. The above is the description of the second method for estimating the deceleration of the rear obstacle.
ここで、athまたはKは状況に応じて可変とすることができる。例えば、自車後方を撮像することが可能なカメラを自車に設置することで、後方障害物の種類を判別することができ、これによりトラックであれば慣性が大きく、急な制動を行えないのでathまたはKを低めに設定したり、スポーツカーであれば制動性能が高いのでathやKを高めに設定するなど種類に応じて基準値Kを変えることができる。また走行路上の路面摩擦係数
を推定する手段を搭載することで、乾いたアスファルト路のような路面摩擦係数が高いような場合であればathやKを高めに設定するなど、路面状態に応じて基準値を変えることができる。以上がステップS4での処理の説明である。
Here, a th or K can be made variable according to the situation. For example, by installing a camera in the vehicle that can capture the back of the vehicle, the type of obstacles behind the vehicle can be determined. As a result, the inertia of a truck is large and sudden braking cannot be performed. it is possible to change the reference value K in accordance with the type, such as to set the lower the a th or K, the braking performance is high if the sports car is set to enhance the a th and K. In addition, by installing a means for estimating the road surface friction coefficient on the road, if the road surface friction coefficient is high, such as on dry asphalt roads, ath and K are set higher, depending on the road surface condition. Can change the reference value. The above is the description of the processing in step S4.
ステップS5では、後方障害物に追突される危険がより少ない自車減速度介入量を算出する。まず、自車減速度の目標指令値をステップ3で算出したaminとして仮置きする。そして、自車減速度をaminとしたときに、ステップS4で使用した後方障害物制動特性の見積もり方法と同じ処理を行う。このとき、上記(7)式または(9)式に示すような判定式を満たすのであれば、仮置きしたaminを自車減速度の目標指令値として制御を行う。また、判定式を満たさないのであれば、aminよりもやや強めの減速度amin−Δaとして仮置きしなおし、再度判定を行う。ここで、Δaは正の値とする。これをN回繰り返したときに、自車減速度amin−Δa・Nが初めて判定式を満たすときに、このamin−Δa・Nが後方障害物との接触可能性を抑えることができる自車減速度として決定する。 In step S5, the own vehicle deceleration intervention amount with less risk of being collided with a rear obstacle is calculated. First, the target command value for own vehicle deceleration is temporarily placed as a min calculated in step 3. Then, when the host vehicle deceleration is a min , the same processing as the method of estimating the rear obstacle braking characteristic used in step S4 is performed. At this time, as long as satisfying the above expression (7) or (9) to indicate such a determination formula, and controls the temporary was a min as the target command value of the vehicle deceleration. Also, if not satisfy the judgment formula, again temporarily placed as deceleration a min -Δa stronger slightly than a min, a determination is again. Here, Δa is a positive value. When this is repeated N times, when the own vehicle deceleration a min −Δa · N satisfies the determination formula for the first time, this a min −Δa · N can suppress the possibility of contact with the rear obstacle. Determine as vehicle deceleration.
次に、ステップS6に進む。ステップS6では、ステップS5で決定した自車目標減速度を制動力コントローラに出力する。この信号に基づいて制動力コントローラ内で各輪のブレーキ力を決定し、各輪に伝えて実際に車両制動制御を行う。この目標減速度に基づいた各輪制動制御に関してはブレーキ制御の公知の(例えば、特開2007−55583号公報)技術の使用を想定するため、本実施例での詳しい説明は省略する。 Next, the process proceeds to step S6. In step S6, the own vehicle target deceleration determined in step S5 is output to the braking force controller. Based on this signal, the braking force of each wheel is determined in the braking force controller and transmitted to each wheel to actually perform vehicle braking control. With respect to each wheel braking control based on the target deceleration, it is assumed that a known technique of brake control (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-55583) is used, and therefore detailed description in this embodiment is omitted.
以上が、図3に示したマイクロプロセッサ内での処理の流れである。また、本実施の形態では、自車制動必要性判別手段が働いてから一定時間ごとに各センサ、カメラ、レーダの最新情報を取得し、この情報に基づいて前述した処理を行い、制動制御量の更新を行う。これにより、環境の急変化や後方障害物制動特性の見積もり不足を補うことができる。 The above is the flow of processing in the microprocessor shown in FIG. Further, in the present embodiment, the latest information of each sensor, camera, and radar is acquired at regular intervals after the own vehicle braking necessity determination unit operates, and the above-described processing is performed based on this information, and the braking control amount is obtained. Update. As a result, it is possible to compensate for sudden changes in the environment and insufficient estimation of the rear obstacle braking characteristics.
また、本実施の形態では、ここでの自車制動必要性判別手段はステレオカメラを用いて前方障害物の減速動作を感知し、自車の制動必要性可否を判断していたが、カーナビゲーション等を用いて自車が走行する前方道路形状の情報を取得することができれば、図5にしめすようなカーブ路を減速して曲がるような場面や、交差点を減速して左折するような場面でも後方障害物の制動特性を考慮した自車制動量を決定することができる。 Further, in the present embodiment, the vehicle braking necessity determining means here detects a deceleration operation of a front obstacle using a stereo camera and determines whether or not braking of the own vehicle is necessary. If you can get information about the shape of the road ahead where your vehicle is traveling, etc., you can turn around a curved road as shown in Fig. 5 or turn left after slowing down an intersection. The host vehicle braking amount can be determined in consideration of the braking characteristics of the rear obstacle.
以下にカーブ路、交差点に適用する際の自車制動必要性判別手段の一例を示す。まず、カーブ路に適用する際は、カーナビゲーションによりカーブの曲率半径を取得し、そのカーブ情報や路面情報からカーブ進入に適した目標速度を算出する。ここでの算出方法の考えは、図6に示すように、曲率半径が小さいほど進入速度を小さくし、路面摩擦が小さいほど、進入速度が小さくなるものとする。この目標速度とカーブ進入位置、そして現在の自車位置と自車速度を用いて自車がかけるべき最小の減速度を算出する。このような方法で制動必要性判別手段を構成する。次に、交差点に適用する際は、自車のウインカー操作とカーナビゲーション情報から自車ドライバーが自車がどの交差点を曲がるのかを判断し、その交差点までの距離から自車がかけるべき最小の減速度を算出する。 An example of the vehicle braking necessity determination means when applied to curved roads and intersections is shown below. First, when applying to a curve road, the curvature radius of the curve is acquired by car navigation, and a target speed suitable for the curve approach is calculated from the curve information and road surface information. The idea of the calculation method here is that, as shown in FIG. 6, the approach speed decreases as the radius of curvature decreases, and the approach speed decreases as the road surface friction decreases. Using this target speed and the curve approach position, and the current host vehicle position and host vehicle speed, the minimum deceleration that the host vehicle should apply is calculated. The braking necessity determining unit is configured in this way. Next, when applying to an intersection, the driver will determine which intersection the vehicle will turn from the turn signal operation and car navigation information of the vehicle, and the minimum reduction that the vehicle should take from the distance to the intersection. Calculate the speed.
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、構成の要旨に付随する各種の設計変更が可能であることは言うまでもない。 Needless to say, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various design changes accompanying the gist of the configuration are possible.
1 車両
2 ステレオカメラ
3 ミリ波レーダ
4 ロータリエンコーダ
5 加速度センサ
6 マイクロプロセッサ
7 ブレーキコントローラ
8 ブレーキアクチュエータ
9 自車制動必要性判別手段
10 自車制動力決定手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (6)
自車の運動状態を検出する自車状態検出手段と、
自車の後方を走行する車両を検出する後続車検出手段と、
前記制動必要性判別手段によって自車が制動を行う必要性があると判断したときに、自車と後続車の情報に基づいて、後続車と接触せずかつ後続車に制動を促すような自車制動力を実現する自車制動力決定手段と、
を備えたことを特徴とする車両用運転支援装置。 Braking necessity determining means for determining whether or not the vehicle is in a braking situation;
Own vehicle state detection means for detecting the movement state of the own vehicle;
Subsequent vehicle detection means for detecting a vehicle traveling behind the host vehicle;
When it is determined by the braking necessity determining means that the host vehicle needs to be braked, based on the information on the host vehicle and the following vehicle, the vehicle that does not contact the following vehicle and urges the following vehicle to brake. Own vehicle braking force determining means for realizing vehicle braking force;
A vehicle driving support apparatus comprising:
少なくとも自車と後続車との間の相対位置、相対速度、自車がかけようとする制動力のいずれか一つを後続車モデルの入力として用いることを特徴とする請求項1に記載の車両用運転支援装置。 The host vehicle braking force determination means includes a following vehicle model that expresses the braking characteristics of the following vehicle,
2. The vehicle according to claim 1, wherein at least one of a relative position between the own vehicle and the following vehicle, a relative speed, and a braking force that the own vehicle is to apply is used as an input of the following vehicle model. Driving support device.
自車前方の環境から自車の制動を行う緊急性が高い時は、後続車に制動をかけるような強い働きかけを自車制動によって行うことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の車両用運転支援装置。 The own vehicle braking force determination means includes own vehicle forward environment recognition means for detecting an environment ahead of the own vehicle,
5. The vehicle according to any one of claims 1 to 4, wherein when the vehicle is highly urgent to brake the vehicle from the environment in front of the vehicle, a strong action such as braking the following vehicle is performed by the vehicle braking. The vehicle driving support device according to one item.
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