JP2010179843A - 運転操作支援装置および運転操作支援方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ドライバがとる回避操作を特定するドライバ回避操作特定部106がブレーキ操作のみを特定し、且つ、回避支援をする制御方法を選択する回避制御選択部107が制動制御と操舵制御との双方の実行を選択したときには、回避制御支援量算出部108が、回避制御開始地点(時点T1)から時間経過と共に操舵制御の支援量を増加させることにより、例えば、障害物である歩行者の動きの変化の可能性が少なくなるに連れて操舵制御の支援量を漸増させる操舵介入を行い、回避制御支援の介入時におけるドライバの違和感を低減する。
【選択図】 図2
Description
本発明は上述のような状況に着目してなされたものであり、ドライバに極力違和感を与えずに、回避支援することが可能な運転操作支援装置および運転操作支援方法を提供することを目的としている。
この車両VE(以下、適宜、自車両)において、ドライバがブレーキペダル1を操作(例えば、踏込み操作)すると、電動ブースタ2がその電力によってブレーキペダルの踏込み量、即ち、ドライバの踏込み力である操作入力を倍力させる。このように倍力させた操作入力をマスターシリンダ3が制動液圧に変換する。マスターシリンダ3によって昇圧した制動液圧を、個々の車輪に対応して設けたホイールシリンダ4に対して供給する。個々の車輪は、例えば、ブレーキパッド、キャリパ及びディスクロータを有した周知の油圧式ブレーキ機構を備えている。即ち、個々の車輪における制動力は、図1の例では各車輪に対応して4箇所に設けたホイールシリンダ4に各供給する制動液圧を制御することにより調整する。また、制動液圧は、ブレーキコントロールユニット5からも制御可能である。換言すれば、ブレーキコントロールユニット5は、車輪に付与する制動力を制御する制動制御手段として機能する。
更にまた、車両VEのフロントフロアの適所等に、車速センサ25、ヨーレイトセンサ26、加速度センサ27、および、メインコントロールユニット100を備えている。
図2は、本発明の運転支援装置の一つの実施の形態であるメインコントロールユニット100の機能ブロック図である。メインコントロールユニット100は、外界環境検出部101と、車両状態検出部102と、ドライバ操作検出部103と、回避制御実施判断部104とを備えている。更に、メインコントロールユニット100は、回避経路算出部105と、ドライバ回避操作特定部106と、回避制御選択部107と、回避制御支援量算出部108と、回避制御終了判定部109と、回避限界時間算出部110とを備えている。
以下、メインコントロールユニット100とその関連各部について詳述する。メインコントロールユニット100は、本発明の第1の実施の形態の運転操作支援装置の実体を成す各構成要素としての複数の機能部を含んでおり、CPU、ROM、RAM、I/Oインタフェースを主体に構成されたマイクロコンピュータを適用して構成し得る。
カメラ21は、車両VE前方の障害物の位置や道路環境を検出するセンサである。このレーザレーダ20およびカメラ21は、車両前方の障害物や道路環境を検出する外界環境検出手段として機能する。
一方、アクセルペダルセンサ22は、ドライバの操作(例えば、踏込み操作)するアクセルペダルの踏込み量を通じてスロットル開度を検出する。同様に、ブレーキペダルセンサ23は、ドライバの操作(例えば、踏込み操作)するブレーキペダルの踏込み量に基づいてドライバが意図する制動力を検出する。また、操舵角センサ24は、ステアリング6に関する操舵角を検出する。
また、車速センサ25は、自車両VEの車速を検出する。ヨーレートセンサ26は、車両VEの重心を通る鉛直軸回りの回転角(ヨー角)の単位時間当たりの変化量、即ち、ヨー角速度を検出する。更に、加速度センサ27は車両VEに作用する加速度を検出する。
また、メインコントロールユニット100には、マスターシリンダ3から制動液圧に関する情報が入力されている。
メインコントロールユニット100のその他の各機能部について更に説明する。
回避制御実施判断部104は、外界環境検出部101が取得した外界環境情報と車両状態検出部102が取得した車両運動情報とに基づき外界環境情報から認識した特定物に対する当該車両VEの回避運動に関する回避支援制御を実施するか否かを判断する。この判断処理の詳細については更に後述する。
ドライバ回避操作特定部106は、回避制御実施判断部104が回避支援制御を実施すると判断したときに、ドライバ操作検出部102が取得したドライバ操作情報に基づいて当該ドライバがとる回避操作を特定する。即ち、障害物に対する回避操作としてドライバが制動操作をしているか、操舵操作をしているか、それとも制動操作と操舵操作との双方の操作を行っているか、または、回避操作を行っていないかを特定する。
回避限界時間算出部110は、現在の車速をベースに自車両VEが障害物に接近するまでの時間を回避限界時間TTCとして算出する。この回避限界時間TTCは、カメラ21によって認識される障害物の位置と、この位置に対応してレーザレーダ20によって検出される相対距離、即ち、自車両VEから障害物までの距離と、自車両VEと障害物との相対速度とに基づいて算出する。
ステップS301では、外界環境検出部101により自車が走行する車線内における障害物の有無を監視する(ステップS301:No)。そして、障害物が有ると判断した場合(ステップS301:Yes)にステップS302に移行する。
ステップS307では、ステップS306での回避支援を実行したときの回避制御を終了するか否かを回避制御終了判定部109が判定する。終了すると判定するまで待機し(ステップS307:No)、終了すると判定したときには(ステップS307:Yes)、運転支援を終了(リターン)する。
他方、上述のステップS304でブレーキだけで回避可能と判断した場合には(ステップS304:Yes)、操舵制御は加えず回避できるようにブレーキ制御のみ行い(ステップS309)、次いでステップS307に移行する。
本発明の第2の実施の形態は、機能ブロック図上での構成は既述の図2と差異がなく、以下にフローチャートを参照して説明するように、メインコントロールユニット100の機能上の構成要素である回避制御支援量算出部108が第1の実施の形態とは異なる処理を行う。
図6は、本発明の第2の実施の形態の動作を表すフローチャートである。次に、このフローチャートを参照して本発明の第2の実施の形態の動作について説明する。
ステップS601では、外界環境検出部101により自車が走行する車線内における障害物の有無を監視する(ステップS601:No)。そして、障害物が有ると判断した場合(ステップS601:Yes)にステップS602に移行する。
ステップS606〜ステップS608の処理は、この第2の実施の形態が既述の第1の実施の形態とは異なる点である。ステップS606で先ずブレーキによる回避制御支援を開始し、ステップS607において所定の応答遅延時間だけ待機した後、ステップS608で操舵制御支援を開始する。上述のような時系列的な支援介入の態様について、次に、適宜図面を参照しつつ説明する。
図7は、第2の実施の形態における回避制御支援量算出部108が実行する処理に従って実現する、制動と操舵制御の作動タイミングを示した図である。図7に示すように、制御開始時点T1(この時点は自車両VEが或る地点に位置していることに対応する)において制動制御は開始し、この時点T1から所定の操舵制御開始待ち時間Tw(応答遅延時間)を経て、時点T2において操舵制御が開始する。
ステップS609では、ステップS606〜ステップS608での回避支援を実行したときの回避制御を終了するか否かを回避制御終了判定部109が判定する。終了すると判定するまで待機し(ステップS609:No)、終了すると判定したときには(ステップS609:Yes)、運転支援を終了(リターン)する。
他方、上述のステップS604でブレーキだけで回避可能と判断した場合には(ステップS604:Yes)、操舵制御は加えず回避できるようにブレーキ制御のみ行い(ステップS611)、次いでステップS609に移行する。
図9は、本発明の第3の実施の形態としてのメインコントロールユニット100aを表す機能ブロック図である。図9において、既述の図2との対応部は同一の参照符号を附して示し、それら各部自体の説明は省略する。
図9の第3の実施の形態では、既述の図2の構成に加えて、更に、障害物動き検出確信度推定部111を備えている。この障害物動き検出確信度推定部111は、外界環境検出部101が検出した障害物の動き検出に対する確信度を推定する。
障害物動き検出確信度推定部111による推定確信度が小さい場合には大きい場合に比較して、操舵制御の支援量を、制御開始時点T1(この時点は自車両VEが或る地点に位置していることに対応する)から所定時間経過するまでの間そのレベルが低くなるように抑制する。或いはまた、制御開始時点T1から操舵制御を開始するまでに一定の応答遅延時間を持たせる。
確信度は基本形を10の確信度が最大と設定しておき、障害物動き検出確信度推定部111が推定した確信度の減点度を設定する。即ち、10点から障害物動き検出確信度推定部111が求めた減点数の総和を引いて、最新の確信度とする。そして、この10段階に設定した確信度に応じて時間経過と共に増加する操舵制御の支援量パターンを予め設定しておく。
図12は、回避限界時間TTCと上述の確信度の減点度との関係を表わす図である。図12から判読可能なように、確信度の減点度が高い状態であるほど回避限界時間TTCは相対的に短くなる。
従って、回避可能となるタイミング一層的確に捉え、このタイミングで操舵支援を開始させる一方で、不要な操舵介入をせずにドライバに違和感を与える惧れも一層的確に低減することができる。また、所定の応答遅延時間を経て操舵介入させつつも、適切なタイミングで、障害物を回避可能な程度まで操舵制御の支援量を増加させることによって、回避性能も向上させることができる。
ステップS1301の情報取得ステップでは、車両VE前方の障害物や道路環境を検出する外界環境検出手段としてのレーザレーダ20およびカメラ21からの車両VEの外界環境に関する外界環境情報を取得する。また、車速センサ25、ヨーレートセンサ26、および、加速度センサ27からの検出信号を受けて車両VEの運動に関する状態を表す車両運動情報を取得する。更にまた、アクセルペダルセンサ22、ブレーキペダルセンサ23、および、操舵角センサ24から検出信号を受けて当該車両VEに対するドライバの操作を表すドライバ操作情報を取得する。上述の外界環境情報は外界環境検出部101等により取得する。また、車両運動情報は車両状態検出部102等により取得する。更に、ドライバ操作情報はドライバ操作検出部103等により取得する。
ステップS1304の回避支援制御方法選択ステップでは、ドライバ回避操作および回避経路、ならびに、当該車両VEの運動に関する状態および当該車両の外界環境とに基づき回避支援をする制御方法を選択する。上述の制御方法の選択は回避制御選択部107等で行う。
ステップS1306の回避制御終了判定ステップでは、ステップS1303で選択した制御方法で且つステップS1304で算出した支援量により回避支援を実行したときの回避制御を終了するか否かを判定する。上述の終了するか否かの判定は回避制御終了判定部109等で行う。
ステップS1303でドライバによるブレーキ操作のみを特定し、且つ、ステップS1304で制動制御と操舵制御との双方の実行を選択したときには、ステップS1305では、特定の傾向を呈するような算出結果を出力する。即ち、回避制御開始時点から所定の経時的特性に沿って当該操舵制御の支援量が増加する算出結果を出力する。
以上により、ドライバに極力違和感を与えずに、回避支援することが可能な運転操作支援方法が実現する。
以上説明した本発明の実施の形態における効果を構成との関連において次に列記する。
(1)本発明の第1の実施の形態では、ドライバがブレーキ回避操作のみで回避しようとしているが、ブレーキだけでは回避できない状況で、運転支援装置が操舵介入する場合でも、制御介入直後は制動制御が強く、操舵制御は弱い介入をする(図5)。これにより、障害物の状況変化などに起因して、不要な操舵介入が生じることがあっても、ドライバは大きな違和感を感じることが無い。即ち、時間経過と共に介入当初は漸増するように操舵介入し、且つ、障害物を回避可能な程度まで操舵制御の支援量を増加させることによって回避性能を向上させることができる。
従って、回避可能となるタイミング一層的確に捉え、このタイミングで操舵支援を開始させる一方で、不要な操舵介入をせずにドライバに違和感を与える惧れも一層的確に低減することができる。また、所定の応答遅延時間を経て操舵介入させつつも、適切なタイミングで、障害物を回避可能な程度まで操舵制御の支援量を増加させることによって、回避性能も向上させることができる。
2…………電動ブースタ
3…………マスターシリンダ
4…………ホイールシリンダ
5…………ブレーキコントロールユニット
6…………ステアリング
7…………ステアコントロールユニット
20………レーザレーダ
21………カメラ
22………アクセルペダルセンサ
23………ブレーキペダルセンサ
24………操舵角センサ
25………車速センサ
26………ヨーレートセンサ
27………加速度センサ
100……メインコントロールユニット
100a…メインコントロールユニット
101……外界環境検出部
102……車両状態検出部
103……ドライバ操作検出部
104……回避制御実施判断部
105……回避経路算出部
106……ドライバ回避操作特定部
107……回避制御選択部
108……回避制御支援量算出部
109……回避制御終了判定部
110……回避限界時間算出部
111……障害物動き検出確信度推定部
Claims (8)
- 車両の外界環境に関する外界環境情報を取得する外界環境検出部と、
当該車両の運動に関する状態を表す車両運動情報を取得する車両状態検出部と、
当該車両に対するドライバの操作を表すドライバ操作情報を取得するドライバ操作検出部と、
前記外界環境検出部が取得した外界環境情報と前記車両状態検出部が取得した車両運動情報とに基づき前記外界環境情報から認識した特定物に対する当該車両の回避運動に関する回避支援制御を実施するか否かを判断する回避制御実施判断部と、
前記外界環境検出部が取得した外界環境情報と前記車両状態検出部が取得した車両運動情報から回避経路を算出する回避経路算出部と、
前記ドライバ操作検出部が取得したドライバ操作情報に基づいて当該ドライバがとる回避操作を特定するドライバ回避操作特定部と、
前記ドライバ回避操作特定部が特定したドライバ回避操作と前記回避経路算出部が算出した回避経路と前記車両状態検出部が取得した車両運動情報による当該車両の運動に関する状態と前記外界環境検出部が取得した外界環境情報による当該車両の外界環境とに基づき回避支援をする制御方法を選択する回避制御選択部と、
前記回避制御選択部が選択した制御方法で回避支援をするときの回避制御の支援量を算出する回避制御支援量算出部と、
前記回避制御選択部が選択した制御方法で前記回避制御支援量算出部が算出した支援量により回避支援を実行したときの回避制御を終了するか否かを判定する回避制御終了判定部と、を備えた運転操作支援装置であって、
前記ドライバ回避操作特定部が特定した操作がブレーキ操作のみであって、且つ、前記回避制御選択部が制動制御と操舵制御との双方を実行することを選択したときには、前記回避制御支援量算出部は、当該操舵制御の支援量が前記回避制御開始時点から経時的に増加する算出結果を出力することを特徴とする運転操作支援装置。 - 前記回避制御支援量算出部は、前記回避制御開始時点から応答遅延時間を経て当該操舵制御を開始する経時的特性を呈する算出結果を出力することを特徴とする請求項1に記載の運転操作支援装置。
- 前記外界環境検出部が取得した外界環境情報による障害物の動きに対する確信度を推定する障害物動き検出確信度推定部を更に有し、前記回避制御支援量算出部は、前記障害物動き検出確信度推定部が推定した確信度が小さい場合には大きい場合に比較して、当該操舵制御の支援量が、前記回避制御開始時点から経時的に増加する算出結果を出力することを特徴とする請求項1及び請求項2の何れか一項に記載の運転操作支援装置。
- 前記外界環境検出部が取得した外界環境情報による障害物の動きに対する確信度を推定する障害物動き検出確信度推定部を更に有し、前記回避制御支援量算出部は、前記障害物動き検出確信度推定部が推定した確信度が小さい場合には大きい場合に比較して、前記回避制御開始時点から相対的に長い応答遅延時間を経て当該操舵制御を開始する経時的特性を呈する算出結果を出力することを特徴とする請求項1及び請求項2の何れか一項に記載の運転操作支援装置。
- 前記障害物動き検出確信度推定部は、回避支援制御を実施すると判断した時点における当該障害物と接近するまでの予測時間を算出し、該予測時間が大きいほど、障害物の動き検出確信度が低いと推定することを特徴とする請求項3及び請求項4の何れか一項に記載の運転操作支援装置。
- 前記障害物動き検出確信度推定部は、回避支援制御を実施すると判断した時点における外界環境検出部が取得した外界環境情報による回避対象物の種類、速度、および、道路上の位置の各情報のうち少なくとも何れか一の情報に応じて障害物動き検出確信度の程度を特定する障害物動き検出確信度データベースを更に有し、該障害物動き検出確信度データベースに基づき障害物動き検出確信度を推定することを特徴とする請求項3及び請求項4の何れか一項に記載の運転操作支援装置。
- 前記障害物動き検出確信度推定部は、前記車両状態検出部が取得した当該車両運動情報による回避支援制御を実施すると判断した時点における自車速度に応じて、該自車速度が大きいほど障害物の動き検出確信度が低いと推定することを特徴とする請求項3及び請求項4の何れか一項に記載の運転操作支援装置。
- 車両の外界環境に関する外界環境情報と、当該車両の運動に関する状態を表す車両運動情報と、当該車両に対するドライバの操作を表すドライバ操作情報とを取得する情報取得ステップと、
前記情報取得ステップで取得した外界環境情報と車両運動情報とに基づき前記外界環境情報から認識した特定物に対する当該車両の回避運動に関する回避支援制御の実施要否判断と回避経路の算出とを実行する回避支援態様算定ステップと、
前記情報取得ステップで取得したドライバ操作情報に基づいて当該ドライバがとる回避操作を特定する回避操作特定ステップと、
前記回避操作特定ステップで特定したドライバ回避操作と前記算出した回避経路と前記取得した車両運動情報による当該車両の運動に関する状態と前記取得した外界環境情報による当該車両の外界環境とに基づき回避支援をする制御方法を選択する回避支援制御方法選択ステップと、
前記回避支援制御方法選択ステップで選択した制御方法で回避支援をするときの回避制御の支援量を算出する回避制御支援量算出ステップと、
前記回避支援制御方法選択ステップで選択した制御方法で且つ前記回避制御支援量算出ステップで算出した支援量により回避支援を実行したときの回避制御を終了するか否かを判定する回避制御終了判定ステップと、を含む運転操作支援方法であって、
前記回避操作特定ステップでドライバによるブレーキ操作のみを特定し、且つ、前記回避支援制御方法選択ステップで制動制御と操舵制御との双方を実行することを選択したときには、前記回避制御支援量算出ステップでは、前記回避制御開始時点から所定の経時的特性に沿って当該操舵制御の支援量が増加する算出結果を出力することを特徴とする運転操作支援方法。
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