JP2013246768A - 運転支援装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】衝突を回避するための車両制御の運転支援中に運転者が操舵操作を行った場合でも適切な運転支援を実施することができる運転支援装置を提供することを課題とする。
【解決手段】衝突を回避するための運転支援を実施する運転支援装置1であって、自車両の進行方向とその進行方向に交差する方向とにおいて自車両と移動体とが交差する交差地点に自車両が到達するまでの第1時間(TTC)と、交差地点に移動体が到達するまでの第2時間(TTV)との相対関係に基づいて支援内容を決定する支援内容決定手段33,34と、自車両の運転者の操舵操作を検出する操舵操作検出手段11とを備え、支援内容決定手段33,34は、車両制御の運転支援を実施中に運転者の操舵操作を検出した場合、運転者の操舵操作を検出していない場合と比較して、車両制御の制御量を異ならせることを特徴とする。
【選択図】図1
【解決手段】衝突を回避するための運転支援を実施する運転支援装置1であって、自車両の進行方向とその進行方向に交差する方向とにおいて自車両と移動体とが交差する交差地点に自車両が到達するまでの第1時間(TTC)と、交差地点に移動体が到達するまでの第2時間(TTV)との相対関係に基づいて支援内容を決定する支援内容決定手段33,34と、自車両の運転者の操舵操作を検出する操舵操作検出手段11とを備え、支援内容決定手段33,34は、車両制御の運転支援を実施中に運転者の操舵操作を検出した場合、運転者の操舵操作を検出していない場合と比較して、車両制御の制御量を異ならせることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
本発明は、自車両と移動体との衝突を回避する運転支援を実施する運転支援装置に関する。
近年、車両の運転者の運転負荷を軽減するために、自車両と歩行者等の移動体とが衝突する可能性があるか否かを判定し、衝突する可能性がある場合には衝突を回避するための運転支援を実施する運転支援装置が開発されている。例えば、特許文献1に記載の装置では、自車両の進行方向に存在する物体の位置と移動速度を検出し、その物体の自車両進行方向に対する横移動速度が所定速度以下と判断される場合にはその物体の検出方向と自車両進行方向との角度に基づいて自車両と物体との接触の可能性の有無を判定している。
例えば、自車両進行方向の前方に存在する歩行者が道路を横断しようとしているシーンにおいて、その歩行者が自車両から遠方に存在する場合には、歩行者との衝突を回避するための運転支援を実施しなくても、自車両が歩行者の横断地点に到達する頃にはその歩行者が既に横断し終えていると考えられる。しかし、上記の装置では、そのようなシーンでも、その歩行者の横移動速度が所定速度以下の場合には歩行者の横断方向と自車両進行方向との角度に基づいて自車両と歩行者との接触の可能性を判定し、接触の可能性があると判定した場合には運転支援を実施する。この場合、不要な運転支援が実施されことになるので、その運転支援に対して運転者は違和感を受ける。
そのような違和感を低減するために、自車両の進行方向と移動体の移動方向とが交差する交差地点に自車両が到達するまでの第1時間とその交差地点に移動体が到達するまでの第2時間とを予測し、この第1時間と第2時間との相対関係から運転支援を実施するか否か(衝突する可能性があるか否か)の判定や運転支援を実施する場合にはその支援内容を決定する方法が考えられている。しかし、このような方法で減速支援を実施すると決定し、減速支援中に自車両の運転者が衝突を回避するために操舵操作を行った場合、減速支援によって第1時間を大きくして衝突を回避しようとしているが、運転者の操舵操作によって第2時間を大きくして衝突を回避しようとすることになる。その結果、第1時間と第2時間との相対関係が衝突する可能性がある関係になっている時間が、操舵操作を行わない場合よりも長くなる。
そこで、本発明は、衝突を回避するための車両制御の運転支援中に運転者が操舵操作を行った場合でも適切な運転支援を実施することができる運転支援装置を提供することを課題とする。
本発明に係る運転支援装置は、自車両と移動体との衝突を回避する運転支援を実施する運転支援装置であって、自車両の進行方向と当該進行方向に交差する方向とにおいて自車両と移動体とが交差する交差地点に自車両が到達するまでの第1時間と、交差地点に移動体が到達するまでの第2時間との相対関係に基づいて支援内容を決定する支援内容決定手段と、自車両の運転者の操舵操作を検出する操舵操作検出手段とを備え、支援内容決定手段は、車両制御の運転支援を実施中に操舵操作検出手段で運転者の操舵操作を検出した場合、操舵操作検出手段で運転者の操舵操作を検出していない場合と比較して、車両制御の制御量を異ならせることを特徴とする。
この運転支援装置では、支援内容決定手段によって、自車両の進行方向とその進行方向に交差する方向(つまり、自車両の横方向)とにおいて自車両と移動体とが交差する交差地点に自車両が到達するまでの第1時間と交差地点に移動体が到達するまでの第2時間との相対関係に基づいて支援内容(例えば、運転支援の実施の有無、運転支援を実施する場合にはHMI、車両制御(減速制御等))を決定する。そして、運転支援装置では、その決定した支援内容に応じて、運転支援を実施する場合には自車両と移動体との衝突を回避するための運転支援を実施する。衝突を回避のための運転支援として車両制御を行っている場合に、衝突を回避するために運転者が操舵操作を行うと、車両制御によって第1時間を大きくしようとしているときに、操舵操作によって第2時間を大きくしようとすることになる。その結果、第1時間と第2時間との相対関係が衝突する可能性がある関係になっている時間が、操舵操作を行わない場合よりも長くなる。そこで、運転支援装置では、操舵操作検出手段によって運転者の操舵操作を検出する。そして、支援内容決定手段では、車両制御の運転支援を実施中に運転者の操舵操作を検出した場合、運転者の操舵操作を検出していない場合と比較して、車両制御の制御量を異ならせる。このように車両制御の制御量を変えることによって、運転者の操舵操作を検出していない場合より車両制御を強めたり(つまり、車両制御での衝突回避を優先させる)あるいは弱めたり(つまり、運転者の操舵操作での衝突回避を優先させる)することにより、第1時間と第2時間との相対関係が衝突する可能性がある関係になっている時間を抑制できる。このように、運転支援装置では、車両制御の運転支援を実施中に運転者が操舵操作を行った場合、操舵操作を行わない場合と比較して車両制御の制御量を異ならせることにより、第1時間と第2時間との相対関係が衝突する可能性がある関係になっている時間を抑制でき、衝突を回避するための適切な運転支援を実施することができる。
本発明の上記運転支援装置では、支援内容決定手段は、車両制御の運転支援を実施中に操舵操作検出手段で運転者の操舵操作を検出した場合、第1時間が第2時間より所定量以上大きいときには操舵操作検出手段で運転者の操舵操作を検出していない場合と比較して車両制御の制御量を大きくし、第1時間が第2時間より所定量以上大きくないときには操舵操作検出手段で運転者の操舵操作を検出していない場合と比較して車両制御の制御量を小さくする。
運転支援として車両制御を行っているときに運転者が操舵操作を行った場合、第1時間が第2時間より所定量以上大きいときには(つまり、車両制御による衝突回避が操舵操作による衝突回避より優勢の場合)、車両制御をより強くしたほうが衝突を早く回避できる。そこで、運転支援装置の支援内容決定手段では、車両制御の運転支援を実施中に運転者の操舵操作を検出した場合、第1時間が第2時間より所定量以上大きいときには操舵操作を検出していない場合と比較して車両制御の制御量を大きくする。一方、運転支援として車両制御を行っているときに運転者が操舵操作を行った場合、第1時間が第2時間より所定量以上大きくないときには(つまり、操舵操作による衝突回避が車両制御による衝突回避より優勢の場合)、車両制御を弱くして(車両制御を行わないことを含む)、操舵操作を優先させたほうが衝突を早く回避できる。そこで、運転支援装置の支援内容決定手段では、車両制御の運転支援を実施中に運転者の操舵操作を検出した場合、第1時間が第2時間より所定量以上大きくないときには操舵操作を検出していない場合と比較して車両制御の制御量を小さくする(制御量を0にすることも含む)。このように、運転支援装置では、第1時間と第2時間との大きさの関係に応じて車両制御の制御量を大きくするかあるいは小さくするかを決定することにより、第1時間と第2時間との相対関係が衝突する可能性がある関係になっている時間を抑制できる。
本発明によれば、車両制御の運転支援を実施中に運転者が操舵操作を行った場合、操舵操作を行わない場合と比較して車両制御の制御量を異ならせることにより、第1時間と第2時間との相対関係が衝突する可能性がある関係になっている時間を抑制でき、衝突を回避するための適切な運転支援を実施することができる。
以下、図面を参照して、本発明に係る運転支援装置の実施の形態を説明する。なお、各図において同一又は相当する要素については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
本実施の形態では、本発明を、車両に搭載され、自車両と自車両前方に存在する移動体との衝突を回避するための運転支援を実施する運転支援装置に適用する。本実施の形態に係る運転支援装置は、TTC[Time To Collision](第1時間に相当)とTTV[Time ToVehicle](第2時間に相当)との相対関係に基づいて運転支援内容を決定し、運転支援を実施する場合(衝突の可能性がある場合)には衝突の可能性の高さに応じてHMI[Human Machine Interface]、介入制御、緊急介入制御の順で運転支援を実施する。
なお、移動体は、例えば、歩行者、自転車、電動車椅子である。TTCは、自車両の進行方向と移動体の移動方向とが交差する地点に自車両が到達するまでの時間(自車両が現在の状態で進行方向に走行した場合に何秒後に移動体に衝突するかを示す値)である。TTVは、自車両の進行方向と移動体の移動方向とが交差する地点に移動体が到達するまでの時間(移動体が現在の状態で自車両の進行方向に交差する方向(自車両の横方向)に移動した場合に何秒後に自車両に衝突するかを示す値)である。
図1〜図3を参照して、本実施の形態に係る運転支援装置1について説明する。図1は、本実施の形態に係る運転支援装置の構成図である。図2は、介入制御(減速制御)中に自車両の運転者が操舵操作を行うシーンの一例である。図3は、TTC−TTVマップである。
運転支援装置1は、TTCとTTVとの相対関係に応じた各エリア(運転支援不要エリア、運転支援エリア(HMIエリア、介入制御エリア、緊急介入制御エリア))を規定したマップを利用し、マップに基づいて運転支援内容を決定する。特に、運転支援装置1は、運転支援として介入制御(減速制御)を実施中に運転者が操舵操作を行った場合、減速制御の制御量を通常の制御量から変化させる。
運転支援装置1は、移動体検出センサ10、車両センサ11、HMI20、介入制御ECU21、ECU[Electronic Control Unit]30(衝突時間予測部31、マップ記憶部32、運転支援判断部33、運転支援制御部34)を備えている。なお、本実施の形態では、車両センサ11が特許請求の範囲に記載する操舵操作検出手段に相当し、運転支援判断部33及び運転支援制御部34が特許請求の範囲に記載する支援内容決定手段に相当する。
移動体検出センサ10は、自車両前方に存在する移動体を検出する外界センサである。移動体検出センサ10としては、例えば、ミリ波レーダやレーザレーダ等のレーダセンサ、カメラと画像処理装置からなる画像センサがある。移動体検出センサ10がミリ波レーダの場合、左右方向における各走査角度でミリ波(ミリ波帯の電磁波)を自車両前方に向けてスキャンしながら送信し、反射して戻ってきたミリ波を受信し、その受信できたミリ波の情報に基づいて移動体検出を行い、移動体を検出できた場合には移動体の相対位置、移動速度、移動方向等を算出し、それらの情報からなる移動体情報を生成する。また、移動体検出センサ10が画像センサの場合、カメラで自車両の前方を撮像し、画像処理装置でその撮像画像に対するパターンマッチングやオプティカルフロー算出等によって移動体認識を行い、移動体を認識できた場合には移動体の相対位置、移動速度、移動方向等を算出し、それらの情報からなる移動体情報を生成する。移動体検出センサ10では、一定時間毎に、その移動体情報(移動体の有無、移動体が存在する場合には移動体毎に自車両からの相対位置、移動速度、移動方向等)をECU30に送信する。なお、移動体検出センサ10は、レーダセンサと画像センサの両方から構成されてもよい。
車両センサ11は、自車両の走行状態を検出する内界センサである。車両センサ11としては、例えば、車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサ、ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角センサ、ステアリングホイールに入力される操舵トルクを検出する操舵トルクセンサ、車両の車速(走行速度)を検出する車速センサがある。車両センサ11では、一定時間毎に、自車両の各種走行状態を検出すると、その各種走行状態を示す車両情報をECU30に送信する。
HMI20は、運転者に対する警告等を行う際に用いる装置である。HMI20としては、例えば、ブザーやスピーカ等の音声出力手段、HUD[Head Up Display]、ナビゲーションシステムのディスプレイやコンビネーションメータ等の表示手段がある。HMI20では、ECU30からの警告指示信号を受信すると、その警告指示信号に応じて、運転者に移動体が前方に存在することを警告する音声を出力したり、移動体が前方に存在することを示す警告メッセージや警告ランプ等を表示する。例えば、HMI20がHUDの場合、フロントガラスに移動体が存在することを示すポップアップを表示する。なお、HMIとしては、振動、光等でもよい。
介入制御ECU21は、自車両において介入制御を実行させるECUである。介入制御ECU21は、ブレーキECU(図示せず)等から構成される。介入制御ECU21では、ECU30から介入制御信号を受信すると、介入制御信号に含まれる制御量に応じてブレーキアクチュエータ(図示せず)を制御し、自動介入制御(減速制御)を実施する。なお、介入制御としては、操舵制御等の他の車両制御も行ってもよい。
ECU30は、CPU[Central Processing Unit]、ROM[Read OnlyMemory]、RAM[Random Access Memory]等からなる電子制御ユニットであり、運転支援装置1を統括制御する。ECU30では、ROMに格納されるアプリケーションプログラムをRAMにロードしてCPUで実行することにより、衝突時間予測部31、運転支援判断部33、運転支援制御部34を構成する。また、ECU30では、RAMの所定の領域にマップ記憶部32を構成している。ECU30では、一定時間毎に、移動体検出センサ10からの移動体情報や車両センサ11からの車両情報を受信し、その各情報を用いて各部31,33,34の処理を行う。そして、ECU30では、運転支援を実施する場合には制御信号をHMI20や介入制御ECU21に送信する。
衝突時間予測部31は、移動体検出センサ10からの移動体情報及び車両センサ11からの車両情報に基づいて、自車両及び移動体検出センサ10で検出されている各移動体が交差地点(自車両の進行方向と移動体の移動方向とが交差する地点)に到達するまでの時間(衝突時間)を予測する処理部である。衝突時間予測部31は、車両情報に基づいて自車両の予測軌跡等を求め、自車両が交差地点に到達するまでの時間(TTC)を算出する。また、衝突時間予測部31では、移動体毎に、移動体情報に基づいて移動体の速度ベクトル等を求め、移動体が交差地点に到達するまでの時間(TTV)を算出する。
具体的には、衝突時間予測部31では、以下の式(1)によってTTC[s(秒)]を算出し、式(2)によってTTV[s]を算出する。
TTC=x/(V−vx)・・・(1)
TTV=y/vy・・・(2)
式(1)、(2)において、V:自車両の車速、x、y:移動体の相対位置、vx、vy:移動体の速度である。衝突時間予測部31では、算出したTTC及び各移動体のTTVをTTC情報及びTTV情報として運転支援判断部33に出力する。なお、移動体が自車両と並行している移動している場合、自車両の進行方向から離れる方向に移動している場合、停止している場合等は、移動体が交差地点には到達しないので、TTVが無限大になる。
TTC=x/(V−vx)・・・(1)
TTV=y/vy・・・(2)
式(1)、(2)において、V:自車両の車速、x、y:移動体の相対位置、vx、vy:移動体の速度である。衝突時間予測部31では、算出したTTC及び各移動体のTTVをTTC情報及びTTV情報として運転支援判断部33に出力する。なお、移動体が自車両と並行している移動している場合、自車両の進行方向から離れる方向に移動している場合、停止している場合等は、移動体が交差地点には到達しないので、TTVが無限大になる。
マップ記憶部32は、RAMの所定のエリアに構成され、マップMを記憶する記憶部である。図3には、マップMを示す。マップMは、縦軸がTTC[s]、横軸がTTV[s]であり、TTCとTTVとの相対関係に応じた支援内容の各エリアを規定している。マップMにおいて、原点が自車両と移動体との交差地点が設定されている。マップMでは、原点から離れるにつれて(TTC,TTVが大きくなるにつれて)交差地点から離れた場所に位置していることになる。マップMには、運転支援不要エリアA1、運転支援エリアA2(HMIエリアA21、介入制御エリアA22、緊急介入制御エリアA23)とが設定されている。マップMについて、以下に具体的に説明する。
運転支援エリアA2は、y=f×(TTC,TTV)の関数で囲まれた領域である。例えば、運転支援エリアA2の幅を規定する2本の直線は、y=α1(プラス値)×TTV+β1(プラス値)とy=α1×TTV+β2(マイナス値)で表すことができる。また、運転支援エリアA2の長さを規定する1本の直線は、y=α3(マイナス値)×TTV+β3(プラス値)で表すことができる。なお、図3に示すマップMにおいて、T1(β1に相当)及びT2(−β2/α1に相当)は、例えば、1〜3秒に設定される。
運転支援エリアA2には、予め運転支援で実施する制御内容を示すエリアが緊急度(衝突の可能性の高さ)に応じて複数設定されており、HMIエリアA21、介入制御エリアA22及び緊急介入制御エリアA23が設定されている。HMIエリアA21は、運転支援エリアA2内で最も外側に設定されるエリアである。HMIエリアA21は、緊急度が低レベルであり、運転者に対して警告等のHMIでの運転支援を実施するエリアである。介入制御エリアA22は、HMIエリアA21の内側に設定されるエリアである。介入制御エリアA22は、緊急度が中レベルであり、自車両に対して減速制御(制動制御)等の介入制御での運転支援を実施するエリアである。緊急介入制御エリアA23は、運転支援エリアA2内の最も内側(マップMの原点寄り、つまり自車両と移動体との交差地点に近い部分)に設定されるエリアである。緊急介入制御エリアA23は、緊急度が高レベルであり、自車両に対して急減速制御(交差地点手前での停止制御を含む)等の衝突を回避するための緊急介入制御での運転支援を実施するエリアである。
運転支援不要エリアA1は、運転支援エリアA2以外の部分であり、運転支援エリアA2外に設定されるエリアである。運転支援不要エリアA1は、自車両と移動体との衝突を回避するための運転支援を必要としないエリアである。つまり、運転支援不要エリアA1に該当する場合、自車両が交差地点に到達するときには、移動体が交差地点を既に通過しているあるいは移動体が交差地点から離れた場所に位置していることになり、自車両が移動体と衝突する可能性がない。
マップMの運転支援エリアA2及び運転支援不要エリアA1(上記のα1、α3、β1、β2、β3の各値)並びに運転支援エリアA2内の各エリアA21,A22,A23は、実験やシミュレーション等によって設定されてもよいし、運転者の運転特性(アクセル特性、ブレーキ特性)を学習させることにより設定されてもよい。また、マップMの介入制御エリアA22及び緊急介入制御エリアA23においては、運転支援の介入制御の制御量がそれぞれ設定されてもよい。マップ記憶部32に記憶(格納)されるマップMは、書き換え(マップMの更新)可能とされている。
ちなみに、図2の例で示すように、自車両MVの前方に自車両走行中の道路を横断する歩行者Wが存在し、TTCとTTVとの交点が介入制御エリアA22内に入り(例えば、図3に示す交点P2)、運転支援として減速制御を実施する場合を想定する。この場合、図3の実線L1で示すように、減速制御によって減速制御を行わない場合より自車両が交差地点に到達するまで時間を要するので、TTCが大きくなり、TTCとTTVとの交点が運転支援不要エリアA1に入る。また、図2に示すように、自車両MVの前方に自車両走行中の道路を横断する歩行者Wが存在し、自車両MVの運転者が衝突を回避するために歩行者Wの移動方向と同じ向きに操舵操作を行った場合を想定する。この場合、図3の実線L2で示すように、操舵操作によって交差地点が歩行者Wから離れ、操舵操作を行わない場合より歩行者Wが交差地点に到達するまで時間を有するので、TTVが大きくなり、TTCとTTVとの交点が運転支援不要エリアA1に入る。さらに、運転支援として減速制御を実施中に、運転者が歩行者Wの移動方向と同じ向きに操舵操作を行った場合を想定する。この場合、図3の実線L3で示すように、TTCとTTVが相反するように作用するため、TTCとTTVとの交点が介入制御エリアA22(運転支援エリアA2)内に滞留する時間が長くなり、運転支援不要エリアA1に入り難くなる。
運転支援判断部33は、自車両において運転支援を実施するか否かを判断し、運転支援を実施する場合には支援内容を判断する処理部である。具体的には、運転支援判断部33では、移動体毎に、衝突時間予測部31から入力したTTC情報とTTV情報を用いて、TTC及びTTVをマップMに適用し、TTCとTTVとが交差する交点(TTCとTTVとの関係を表す点)がマップMの運転支援不要エリアA1内かあるいは運転支援エリアA2内かを判定する。そして、運転支援判断部33では、移動体毎に、TTCとTTVとの交点が運転支援不要エリアA1内と判定した場合にはその移動体が支援対象外(運転支援を実施しない)と判別し、TTCとTTVとの交点が運転支援エリアA2内と判定した場合にはその移動体が支援対象(運転支援を実施する)と判別する。図3に示す例の場合、TTCとTTVとの交点がP1の場合、P1が運転支援不要エリアA1内なので、支援対象外と判別し、運転支援を実施しない。TTCとTTVとの交点がP2の場合、P2が運転支援エリアA2内なので、支援対象と判別し、運転支援を実施する。
支援対象の移動体が存在すると判定している場合、運転支援判断部33では、衝突時間予測部31から入力したTTC情報とTTV情報を用いて、TTC及びその支援対象の移動体のTTVをマップMに適用し、TTCとTTVとの交点がマップMの運転支援エリアA2内のHMIエリアA21、介入制御エリアA22、緊急介入制御エリアA23のいずれのエリアかを判定する。そして、運転支援判断部33では、その判定したエリアの運転支援の内容を示す支援実施情報を運転支援制御部34に出力する。図3に示す例の場合、TTCとTTVとの交点P2が介入制御エリアA22と判定する。
運転支援制御部34は、自車両における運転支援を制御する処理部である。具体的には、運転支援制御部34では、運転支援判断部33から入力した支援実施情報に基づいて、運転支援としてHMI、介入制御、緊急介入制御のいずれの制御を行うかを判断する。HMIは、例えば、警告音声やブザー音の出力、警告メッセージの表示がある。介入制御や緊急介入制御は、例えば、減速制御(停止制御を含む)がある。
HMIを行う場合、運転支援制御部34では、運転者に移動体が前方に存在することを警告する音声や移動体が前方に存在することを示す警告メッセージを生成し、その音声の出力や警告メッセージの表示を指示する警告指示信号をHMI20に送信する。
介入制御(減速制御)を行う場合、運転支援制御部34では、車両センサ11からの車両情報を用いて、操舵トルク量の絶対値が閾値α以上か否かを判定する。閾値αは、操舵トルク量によって運転者が操舵操作を行っているか否かを判定するための閾値であり、実験等によって予め設定される。なお、この判定では、操舵トルク量がプラス値かあるいはマイナス値かで右方向の操舵かあるいは左方向の操作かを判定し、支援対象の移動体の移動方向への操舵か否かも判定してもよい。また、操舵トルク量の代わりに、ステアリングホイールの操舵角、タイヤの舵角等の他のパラメータで判定してもよい。
操舵トルク量の絶対値が閾値α未満と判定した場合(運転者が操舵操作を行っていない場合)、運転支援制御部34では、マップMの介入制御エリアA22において制御量が予め設定されている場合にはそのマップMに設定されている減速制御の制御量(例えば、目標の減速加速度、目標の速度)を制御量として設定し、マップMにおいて制御量が設定されていない場合には以下の式(3)に基づいて減速制御の制御量を算出し、その制御量を含む介入制御信号を介入制御ECU21に送信する。
a×TTC+b×TTV+c・・・(3)
式(3)において、a,bは係数であり、cは定数である。a,b,cは、実験やシミュレーション等によって設定される。
a×TTC+b×TTV+c・・・(3)
式(3)において、a,bは係数であり、cは定数である。a,b,cは、実験やシミュレーション等によって設定される。
操舵トルク量の絶対値が閾値α以上と判定した場合(運転者が操舵操作を行っている場合)、運転支援制御部34では、TTCからTTVを減算し、その減算値が閾値βよりも大きいか否かを判定する。閾値βは、介入制御(減速制御)実施中に操舵操作が行われた場合にTTCとTTVとの大きさの関係に応じて減速制御をより強くて減速制御を優先させたほうがよいかあるいは減速制御をキャンセルして操舵操作を優先させたほうがよいかを判定するための閾値であり、実験やシミュレーション等によって予め設定される。
TTCからTTVの減算値が閾値βよりも大きいと判定した場合(減速制御による衝突回避が操舵操作による衝突回避より優勢の場合)、減速制御をより強くしたほうが衝突を早く回避できるので(TTCとTTVとの交点が運転支援不要エリアA1により早く入るので)、運転支援制御部34では、減速制御の制御量として操舵操作が行われていない場合よりも大きな値を設定する。例えば、運転支援制御部34では、マップMの介入制御エリアA22に設定されている減速制御の制御量あるいは式(3)による算出によって減速制御の目標制御量を求める。そして、運転支援制御部34では、その目標制御量に補正制御量γを加算し、その加算値を減速制御の制御量とし、その制御量を含む介入制御信号を介入制御ECU21に送信する。この制御量で減速制御を行った場合、操舵操作が行われていない場合の通常の減速制御の制御量よりも制御量が大きいので、自車両に通常よりも強い制動力が作用し、TTCが急速に大きくなる。その結果、TTCとTTVとの交点が介入制御エリアA22から運転支援不要エリアA1に早く入ることができる。補正制御量γは、可変値とし、操舵トルク量や自車両の車速等に応じて変える。操舵トルク量や車速に応じてどのように補正制御量γを変えるかは、実験やシミュレーシン等によって決める。なお、補正制御量γは、実験やシミュレーシン等によって設定される固定値としてもよい。
TTCからTTVの減算値が閾値β以下と判定した場合(操舵操作による衝突回避が減速制御による衝突回避より優勢の場合)、減速制御をキャンセルしたほうが衝突を早く回避できるので(TTCとTTVとの交点が運転支援不要エリアA1により早く入るので)、運転支援制御部34では、減速制御の制御量を0にする。これによって、減速制御が無くなるので、自車両には運転者の操舵操作による旋回力だけが作用し、TTVが急速に大きくなる。その結果、TTCとTTVとの交点が介入制御エリアA22から運転支援不要エリアA1に早く入ることができる。なお、減速制御の制御量を0にするのではなく、上記の減速制御の目標制御量から補正制御量を減算し、その減算値を減速制御の制御量とする(通常よりも減速制御の制御量を小さくする)ようにしてもよい。
緊急介入制御を行う場合、運転支援制御部34では、マップMの緊急介入制御エリアA23において制御量が予め設定されている場合にはそのマップMに設定されている減速制御の制御量を衝突を回避するための制御量として設定し、マップMにおいて制御量が設定されていない場合には式(3)に基づいて衝突を回避するための減速制御の制御量を算出し、その制御量を含む介入制御信号を介入制御ECU21に送信する。ちなみに、衝突を回避するための減速制御の場合、制御量として非常に大きな値が設定されるので、自車両に非常に強い制動力が作用し、TTCが急速に大きくなる。その結果、TTCとTTVとの交点が緊急介入制御エリアA23から運転支援不要エリアA1に急速に入ることができる。
図1〜図3を参照して、運転支援装置1の動作を図4のフローチャートに沿って説明する。図4は、本実施の形態に係る運転支援装置における動作の流れを示すフローチャートである。運転支援装置1では、以下で説明する動作を所定時間毎に繰り返し行っている。
移動体検出センサ10では、自車両前方に移動体が存在するか否かを検出し、存在する場合には移動体毎に移動体の状態(相対位置、移動速度、移動方向等)を検出する(S1)。また、車両センサ11では、自車両の走行状態(車速、ヨーレート、操舵角、操舵トルク等)を検出する(S2)。
ECU30では、検出されている移動体毎に、移動体の状態情報と自車両の走行状態情報を用いて、TTC及びTTVを算出する(S3)。そして、ECU30では、移動体毎に、そのTTC及びTTVをマップ記憶部32に記憶されているマップMに適用し、移動体が支援対象か否かを判定する(S4)。
支援対象の移動体が存在する場合、ECU30では、その支援対象の移動体についてのTTCとTTVとの交点がHMIエリア内か否かを判定する(S5)。S5にて支援対象の移動体についてのTTCとTTVとの交点がHMIエリア外と判定した場合、ECU30では、今回の処理を終了する。
S5にて支援対象の移動体についてのTTCとTTVとの交点がHMIエリア内と判定した場合、ECU30では、HMI作動フラグを「1」に設定する(S6)。さらに、ECU30では、支援対象の移動体についてのTTCとTTVとの交点が介入制御エリア内か否かを判定する(S7)。S7にてTTCとTTVとの交点が介入制御エリア外と判定した場合、ECU30では、S16の処理に移行する。
S7にてTTCとTTVとの交点が介入制御エリア内と判定した場合、ECU30では、操舵トルク量(絶対値)が閾値αより小さいか否かを判定する(S8)。S8にて操舵トルク量(絶対値)が閾値αより小さいと判定した場合、ECU30では、介入制御(減速制御)の制御量を算出する(S9)。ここでは、マップMに基づいて算出する。
S8にて操舵トルク量(絶対値)が閾値α以上と判定した場合、ECU30では、TTCからTTVを減算し、その減算値が閾値βより大きいか否かを判定する(S10)。S10にて減算値が閾値βより大きいと判定した場合、ECU30では、マップMに基づいて介入制御の目標制御量を算出し(S11)、その目標制御量に補正制御量γを加算し、その加算値を介入制御の制御量とする(S12)。S10にて減算値が閾値β以下と判定した場合、ECU30では、介入制御の制御量を0とする(S13)。
さらに、ECU30では、支援対象の移動体についてのTTCとTTVとの交点が緊急介入制御エリア内か否かを判定する(S14)。S14にてTTCとTTVとの交点が緊急介入制御エリア外と判定した場合、ECU30では、S16の処理に移行する。S14にてTTCとTTVとの交点が緊急介入制御エリア内と判定した場合、ECU30では、衝突回避のための制御量を算出する(S15)。
HMI作動フラグが1の場合、ECU30では、警告指示信号をHMI20に送信する(S16)。この警告指示信号を受信すると、HMI20では、警告指示信号に応じて、警告する音声を出力したり、警告メッセージや警告ランプ等を表示する(S16)。さらに、S15で衝突回避の制御量を算出している場合、ECU30では、その制御量を含む介入制御信号を介入制御ECU21に送信する(S16)。あるいは、S9又はS11で介入制御の制御量のみを算出している場合、ECU30では、その制御量を含む介入制御信号を介入制御ECU21に送信する(S16)。その介入制御信号を受信すると、介入制御ECU21では、介入制御信号に含まれる制御量に応じてブレーキアクチュエータを制御し、自動介入制御(減速制御)を実施する(S16)。そして、今回の処理を終了する。
この運転支援装置1によれば、介入制御(減速制御)で運転支援を実施中に運転者が操舵操作を行った場合、操舵操作を行わない場合と比較して減速制御の制御量を異ならせることにより、TTCとTTVとの交点が運転支援エリアA2(特に、介入制御エリアA22)に滞留する時間を抑制でき、衝突を回避するための適切な運転支援を実施することができる。
特に、運転支援装置1によれば、TTCからTTVの減算値が閾値βより大きいときには(つまり、減速制御による衝突回避が操舵操作による衝突回避より優勢の場合)、減速制御の制御量を通常よりも大きくすることにより、TTCを通常よりも急速に大きくしてTTCとTTVとの交点を運転支援不要エリアA1内に早く入れることができる。また、運転支援装置1によれば、TTCからTTVの減算値が閾値β以下のときには(つまり、操舵操作による衝突回避が減速制御による衝突回避より優勢の場合)、減速制御の制御量を0にすることにより、操舵操作によってTTVが大きくなり、TTCとTTVとの交点を運転支援不要エリアA1内に早く入れることができる。
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく様々な形態で実施される。
例えば、本実施の形態では第1時間としてTTC、第2時間としてTTVを適用したが、第1時間、第2時間としては他のパラメータを用いてもよい。また、本実施の形態では第1時間(TTC)と第2時間(TTV)との相対関係から支援内容を決定するためにマップを用いたが、マップを用いないで、第1時間(TTC)と第2時間(TTV)との相対関係から支援内容を決定してもよい。例えば、第1時間と第2時間を変数とする所定の式を用意し、その算出値に応じて支援内容を決定する。
また、本実施の形態では介入制御を実施する場合にはHMIによる警告も同時に実施しているが、介入制御を実施する場合にはHMIによる警告等を実施しなくてもよい。また、本実施の形態では運転支援としてHMI、介入制御、緊急介入制御の3段階としたが、運転支援としては2段階以下あるいは4段階以上の支援としてもよい。
また、上記の実施の形態に加えて、自車両の周辺情報(環境)を取得する手段を備え、自車両の周辺の状況(例えば、対向車両の有無)に応じて運転支援を実施する構成でもよい。
1…運転支援装置、10…移動体検出センサ、11…車両センサ、20…HMI、21…介入制御ECU、30…ECU、31…衝突時間予測部、32…マップ記憶部、33…運転支援判断部、34…運転支援制御部。
Claims (2)
- 自車両と移動体との衝突を回避する運転支援を実施する運転支援装置であって、
自車両の進行方向と当該進行方向に交差する方向とにおいて自車両と移動体とが交差する交差地点に自車両が到達するまでの第1時間と、前記交差地点に前記移動体が到達するまでの第2時間との相対関係に基づいて支援内容を決定する支援内容決定手段と、
自車両の運転者の操舵操作を検出する操舵操作検出手段と、
を備え、
前記支援内容決定手段は、車両制御の運転支援を実施中に前記操舵操作検出手段で運転者の操舵操作を検出した場合、前記操舵操作検出手段で運転者の操舵操作を検出していない場合と比較して、車両制御の制御量を異ならせることを特徴とする運転支援装置。 - 前記支援内容決定手段は、車両制御の運転支援を実施中に前記操舵操作検出手段で運転者の操舵操作を検出した場合、前記第1時間が前記第2時間より所定量以上大きいときには前記操舵操作検出手段で運転者の操舵操作を検出していない場合と比較して車両制御の制御量を大きくし、前記第1時間が前記第2時間より所定量以上大きくないときには前記操舵操作検出手段で運転者の操舵操作を検出していない場合と比較して車両制御の制御量を小さくすることを特徴とする請求項1に記載の運転支援装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012121934A JP2013246768A (ja) | 2012-05-29 | 2012-05-29 | 運転支援装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2012121934A JP2013246768A (ja) | 2012-05-29 | 2012-05-29 | 運転支援装置 |
Publications (1)
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Family Applications (1)
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Country | Link |
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JP (1) | JP2013246768A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2015137024A (ja) * | 2014-01-23 | 2015-07-30 | ダイハツ工業株式会社 | 運転支援装置 |
CN108622088A (zh) * | 2017-03-16 | 2018-10-09 | 丰田自动车株式会社 | 碰撞避免装置 |
US11541883B2 (en) | 2018-08-10 | 2023-01-03 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle driving assist apparatus |
-
2012
- 2012-05-29 JP JP2012121934A patent/JP2013246768A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN108622088B (zh) * | 2017-03-16 | 2021-09-28 | 丰田自动车株式会社 | 碰撞避免装置 |
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