JP2016186683A - 運転支援装置 - Google Patents
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Abstract
Description
A−1.装置の構成:
図1は、本実施形態における車両10の概略構成を示す説明図である。車両10は、運転操作検出部210と、車速センサ220と、ヨーレートセンサ230と、GPS240と、レーダユニット250と、カメラユニット260と、運転支援電子制御ユニット(以下、「電子制御ユニット」を「ECU」という)100と、ステアリングECU270と、ステアリング装置272と、ブレーキECU280と、ブレーキ装置282とを備えている。車両10に含まれる各ECUは、CPUや記憶部を含むコンピュータにより構成されており、例えばCAN(Control Area Network)等の車両内ネットワークを介して互いに接続されている。
運転行動特性情報記憶部140に記憶される運転行動特性情報DI(図1)は、各運転者の運転行動特性を示す情報である。運転行動特性とは、各運転者が車両10を運転する際の行動特性であり、例えば、ある走行環境においてどの程度の速度でどのような軌道をたどる傾向にあるか、といった特性が含まれる。
次に、安全許容領域設定部120(図1)による安全許容領域SRの設定について説明する。上記ポテンシャル関数の各パラメータ値が推定され、各パラメータ値を特定する運転行動特性情報DIが生成されると、運転行動特性情報DIを用いて参照軌道RPを生成することができる。参照軌道RPは、リスクポテンシャルができるだけ低い値をとる車両10の軌道である。ただし、参照軌道RPは、実際に車両10が走行可能な軌道である必要がある。すなわち、車両10は非ホロノミックな拘束を受け、また実現可能な舵角にも制限がある。そのため、参照軌道RPの生成の際には、車両特性情報記憶部130に記憶された車両10の運動特性を示す車両特性情報VI(図1)が参照される。
<参照軌道RPの生成に用いる最適化問題>
・Step 1:初期値を設定する。(k=1, (xk,yk,θk)=(x0, ,y0, θ0)とする。)
・Step 2:上述の最適化問題を解き、各運転者に適合されたポテンシャル場において、車両運動特性モデルの制約を満たしつつ、ポテンシャルを最も下る方向に車両10を進めるδk+1を計算する。
・Step 3:求められたδk+1をもとに、車両10の運動特性モデルに基づき、次ステップでの状態xk+1,yk+1,θk+1を計算する。
・Step 4:k+1=K(Kは所望の生成ステップ数)となれば終了する。そうでなければk=k+1として、Step 2に戻る。
次に、許容制御入力範囲算出部160(図1)による許容制御入力範囲θsafeの算出について説明する。上述したように、許容制御入力範囲θsafeは、運転行動特性情報DIと車両特性情報VIとを参照して予測される車両10の軌道が、予測区間にわたって安全許容領域SR内に収まるために、現時刻tで許容される舵角の範囲(舵角θの許容最小値θminおよび許容最大値θmax)である。許容制御入力範囲算出部160は、許容制御入力範囲θsafeを、以下の許容制御入力範囲算出問題を制約充足の観点から解くことにより設定する。
<許容制御入力範囲算出問題>
次に、操作介入判定部170(図1)による操作介入判定および操作介入実行部180による操作介入実行について説明する。操作介入判定部170は、現時刻tでの舵角θが許容制御入力範囲θsafe内にあるか否かを判定し、現時刻tでの舵角θが許容制御入力範囲θsafe内にある場合には操作介入を実行しないことを決定し、現時刻tでの舵角θが許容制御入力範囲θsafeの外にある場合には操作介入を実行することを決定する。
図14は、本実施形態の運転支援ECU100による操作介入制御処理の流れを示すフローチャートである。はじめに、運転支援ECU100は、運転操作検出部210や車速センサ220、ヨーレートセンサ230、レーダユニット250、カメラユニット260等から、車線境界や障害物の検出結果や、運転操作、車速、ヨーレート等を示す情報を取得して、車両10の走行環境を把握する(S110)。次に、安全許容領域設定部120は、規範運転行動情報MIを用いて、把握された走行環境に応じた安全許容領域SR(図12参照)を設定する(ステップS120)。
本明細書で開示される技術は、上述の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態に変形することができ、例えば次のような変形も可能である。
・Noriyasu Noto, et al. "Steering assisting system for obstacle avoidance based on personalized potential field" Intelligent Transportation Systems (ITSC) 2012
・Ikami Norimitsu, et al. "Online parameter stimation of driving behavior using probability-weighted ARX models" Intelligent Transportation Systems (ITSC) 2011
・奥田ら."個人適合型ポテンシャル法に基づく障害物回避アシスト制御" 自動車技術会論文集 44.3(2013):895-901
・長井ら."個人適合型ポテンシャル法に基づく障害物回避アシスト制御(第二報)" 自動車技術会 秋季大会 予稿集 211-20135816, 2013
Claims (8)
- 車両の所定の操作に対する介入を行う運転支援装置であって、
前記車両の挙動に関する領域である所定領域を設定する領域設定部と、
前記車両の運転者の運転行動特性を示す運転行動特性情報を取得し、取得された前記運転行動特性情報を用いて予測される前記車両の挙動が所定の予測区間にわたって前記所定領域内に収まるために現時刻で許容される前記操作の範囲である許容制御入力範囲を算出する許容制御入力範囲算出部と、
現時刻の前記操作が前記許容制御入力範囲内にあるか否かを判定する判定部と、
現時刻の前記操作が前記許容制御入力範囲の外にあると判定された場合に、前記介入を実行する操作介入実行部と、を備える、運転支援装置。 - 請求項1に記載の運転支援装置であって、
前記領域設定部は、特定の運転者の前記運転行動特性情報である特定運転行動情報を取得し、取得された前記特定運転行動情報を用いて前記所定領域を設定する、運転支援装置。 - 請求項1または請求項2に記載の運転支援装置であって、さらに、
前記車両の走行中に前記車両の挙動を示す挙動情報を前記車両の運転者に対応付けて蓄積し、蓄積された前記挙動情報を用いて前記運転行動特性情報を生成する運転行動特性情報管理部を備える、運転支援装置。 - 請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の運転支援装置であって、
前記許容制御入力範囲算出部は、前記車両の運動特性を示す車両特性情報を取得し、前記運転行動特性情報と前記車両特性情報とを用いて前記車両の挙動を予測する、運転支援装置。 - 請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の運転支援装置であって、さらに、
前記介入の程度を可変に決定する介入支援入力決定部を備える、運転支援装置。 - 請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載の運転支援装置であって、
前記操作は、操舵操作であり、
前記車両の挙動は、前記車両のとる軌道を含む、運転支援装置。 - 請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載の運転支援装置であって、
前記操作は、制動操作と加速操作との少なくとも一方であり、
前記車両の挙動は、前記車両の速度を含む、運転支援装置。 - 請求項1から請求項7までのいずれか一項に記載の運転支援装置であって、
前記許容制御入力範囲算出部は、前記介入が実行されない場合の前記車両の挙動を予測する、運転支援装置。
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