JP3988732B2 - 車両用運転操作補助装置および車両用運転操作補助装置を備えた車両 - Google Patents

車両用運転操作補助装置および車両用運転操作補助装置を備えた車両 Download PDF

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Description

本発明は、運転者の操作を補助する車両用運転操作補助装置に関する。
従来の車両用運転操作補助装置においては、前方障害物との接触の可能性を予測し、接触の可能性に基づいて制動制御を行っている(例えば特許文献1参照)。この装置は、自車両を減速して減速ショックを与えることにより運転者に接触の可能性が高いことを報知する。
本願発明に関連する先行技術文献としては次のものがある。

特開平9−286313号公報
上述した装置では、自車両が減速制御中に前方障害物が離脱すると、制動制御の対象がいなくなるため自車両が加速を行うようになる。例えば商店街や渋滞時に自車両が減速制御している場合、前方障害物の離脱によって加速を開始すると運転性を損なってしまういう問題があった。
本発明による車両用運転操作補助装置は、自車両前方の障害物を検出する障害物検出手段と、障害物検出手段による検出結果に基づいて、自車両と障害物との接触の可能性に関するリスクポテンシャルを算出するリスクポテンシャル算出手段と、リスクポテンシャル算出手段によって算出されるリスクポテンシャルに基づいて、リスクポテンシャルが大きくなるほど前記自車両に発生する制駆動力を制動側に大きく補正するように、制駆動力を制御する制駆動力制御手段と、アクセルペダルの操作量を検出するアクセルペダル操作量検出手段と、リスクポテンシャルが所定値以下となったときに制駆動力制御手段で制御する制駆動力を徐々に変化させる制駆動力補正手段と、リスクポテンシャルが所定値以下となったときに制駆動力制御手段で制御する制駆動力を徐々に変化させる際の変化率を、アクセルペダル操作量検出手段によって検出されるアクセルペダル操作量に基づいて設定する制駆動力変化率設定手段とを備える。
リスクポテンシャルに応じた制駆動力制御を行う際に、リスクポテンシャルが所定値以下となった場合には制駆動力を徐々に変化するので、自車両の急加速を抑制することができる。さらに、アクセルペダル操作量に基づいて制駆動力の変化率を設定するので、運転者の加速意図を妨げないような制御を行うことができる。
《第1の実施の形態》
本発明の第1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。図1は、本発明の第1の実施の形態による車両用運転操作補助装置1の構成を示すシステム図であり、図2は、車両用運転操作補助装置1を搭載した車両の構成図である。
まず、車両用運転操作補助装置1の構成を説明する。レーダ装置10は、車両の前方グリル部もしくはバンパ部等に取り付けられ、前方物体までの距離を算出する。図3に、レーダ装置10の構成を示す。レーダ装置10は、赤外線レーザ光を出射する発光部10aと、その反射光を受光し、受光した反射光に応じた電圧を出力する受光部10bとを備えている。発光部10aと受光部10bは隣接して配置されている。発光部10aは矢印で示すようにスキャニング機構によって自車両前方に向かって水平方向に振れるように構成され、角度を変化させながら所定角度範囲内(例えば自車両正面を基準として±6deg程度)で順次発光する。レーダ装置10は、発光部10aのレーザ光の出射から受光部10bにおける受光までの時間差に基づいて自車両から前方障害物までの距離を算出する。
レーダ装置10は、発光部10aをスキャニング機構によりスキャニングしながら、各スキャニング位置またはスキャニング角度について反射光を受光した場合に前方障害物までの距離を算出する。さらに、レーダ装置10は、前方障害物を検出したときのスキャニング角と前方障害物までの距離とに基づいて、自車両に対する前方障害物の左右方向位置も算出する。すなわち、レーダ装置10は、自車両に対する障害物の相対的な位置関係を検出する。
図4に、レーダ装置10がスキャニングして得た障害物の検出結果の一例を示す。各スキャニング角で自車両に対しての障害物の相対的な位置を特定することで、図4に示すようにスキャニング範囲内で検出できる複数の物体についての平面的な存在状態図を得ることができる。
車速センサ20は、車輪の回転数や変速機の出力側の回転数を計測することにより自車両の車速を検出し、検出した自車速をコントローラ50に出力する。舵角センサ30は、ステアリングコラムもしくはステアリングホイール70付近に取り付けられた角度センサ等であり、ステアリングシャフトの回転を操舵角として検出し、コントローラ50へ出力する。
アクセルペダル62には、アクセルペダル62の踏み込み量(操作量)を検出するアクセルペダルストロークセンサ64が設けられている。アクセルペダルストロークセンサ64によって検出されたアクセルペダル操作量はコントローラ50および駆動力制御装置63に出力される。ブレーキペダル92には、その踏み込み量(操作量)を検出するブレーキペダルストロークセンサ94が設けられている。ブレーキペダルストロークセンサ94によって検出されたブレーキペダル操作量は、制動力制御装置93に出力される。
コントローラ50は、CPUと、ROMおよびRAM等のCPU周辺部品とから構成され、車両用運転操作補助装置1全体の制御を行う。コントローラ50は、車速センサ20から入力される自車速と、レーザレーダ10から入力される距離情報から、自車両周囲の障害物状況を認識し、認識した障害物状況に基づいて各障害物に対する接触の可能性に関するリスク(以降、接触リスクポテンシャルと呼ぶ)を算出する。そして、障害物との接触の可能性がある場合には、自車両の制駆動力制御を行う。そこで、コントローラ50は、接触リスクポテンシャルに基づいて制駆動力の補正量を算出し、算出した制駆動力の補正量を駆動力制御装置63および制動力制御装置93にそれぞれ出力する。
駆動力制御装置63は、アクセルペダル62の操作状態に応じた駆動力を発生するようにエンジン(不図示)を制御するとともに、外部からの指令に応じて、発生させる駆動力を変化させる。図5に、駆動力制御装置63の構成を表すブロック図を示す。図6に、アクセルペダル操作量SAとドライバ要求駆動力Fdaとの関係を定めた特性マップを示す。駆動力制御装置63は、図5に示すようにドライバ要求駆動力算出部63aと、加算器63bと、エンジンコントローラ63cとを備えている。
ドライバ要求駆動力算出部63aは、図6に示すようなマップを用いて、アクセルペダル62が踏み込まれたときの操作量(アクセルペダル操作量)SAに応じてドライバが要求する駆動力(ドライバ要求駆動力)Fdaを算出する。加算器63bは、算出されたドライバ要求駆動力Fdaに、後述する駆動力補正量ΔDaを加えて目標駆動力を算出し、エンジンコントローラ63cへ出力する。エンジンコントローラ63cは、目標駆動力に従ってエンジン制御指令値を算出する。エンジン制御指令値は例えばスロットルバルブ開度の制御指令値であり、エンジンコントローラ63cによって目標駆動力を実現するようにスロットルバルブ開度が調節される。
制動力制御装置93は、ブレーキペダル92の操作状態に応じた制動力を発生するようにブレーキ液圧を制御するとともに、外部からの指令に応じて、発生させるブレーキ液圧を変化させる。図7に、制動力制御装置93の構成を表すブロック図を示す。図8に、ブレーキペダル操作量SBとドライバ要求制動力Fdbとの関係を定めた特性マップを示す。図7に示すように、制動力制御装置93は、ドライバ要求制動力算出部93aと、加算器93bと、ブレーキ液圧コントローラ93cとを備えている。
ドライバ要求制動力算出部93aは、図8に示すようなマップを用いて、ブレーキペダル92の踏み込み量(ブレーキペダル操作量)SBに応じてドライバが要求する制動力(ドライバ要求制動力)Fdbを算出する。加算器93bは、算出されたドライバ要求制動力Fdbに、後述する制動力補正値ΔDbを加えて目標制動力を算出し、ブレーキ液圧コントローラ93cに出力する。ブレーキ液圧コントローラ93cは、目標制動力に従ってブレーキ液圧指令値を算出する。ブレーキ液圧コントローラ93cからの指令に応じて各車輪に設けられたブレーキ装置95が作動する。
つぎに、第1の実施の形態による車両用運転操作補助装置1の動作を説明する。まず、その概要を説明する。自車両と前方障害物との接触リスクポテンシャルを算出し、接触の可能性が高い場合は制駆動力制御を行う。このとき、自車両や前方障害物の車線変更等によって接触の可能性が急に変化すると、制駆動力制御が開始または終了することにより自車両の制駆動力が急に変化する。例えば、自車両が車線変更等を行うことによって制御の対象としていた前方障害物がいなくなると、接触の可能性がなくなったと判断して制駆動力制御が終了する。その結果、自車両が加速することになり、運転性が損なわれてしまう。
そこで、第1の実施の形態においては、制駆動力制御を行っている際に前方障害物が離脱すると制駆動力の補正量を徐々に減少して、通常、すなわち制駆動力制御を行っていない場合の制駆動力(ドライバ要求制駆動力)まで徐々に復帰させる。ただし、常に一定の変化量で復帰させると自車両が前方障害物を追い越すために加速操作を行いたい場合等は、運転者に違和感を与えてしまう可能性がある。そこで、第1の実施の形態においては、制駆動力を終了する場合の運転者のアクセル操作に基づいて、制駆動力を復帰させる場合の変化量を設定する。さらに、前方障害物の割込等により接触の可能性が急に高くなる場合は、制駆動力の補正量を徐々に増加させる。
以下に、第1の実施の形態による車両用運転操作補助装置1の動作を、図9を用いて詳細に説明する。図9は、第1の実施の形態のコントローラ50における運転操作補助制御処理の処理手順のフローチャートを示す。本処理内容は、一定間隔、例えば50msec毎に連続的に行われる。
まず、ステップS110で、車速センサ20によって検出される自車速Vhと、舵角センサ30によって検出される自車両の操舵角δのデータを読み込む。ステップS120では、アクセルペダルストロークセンサ64によって検出されるアクセルペダル操作量SAを読み込む。つづくステップS130で、レーダ装置10および車速センサ20の検出結果から前方障害物に関する情報を認識する。前方障害物に関する情報は、例えば各障害物までの前後方向の距離(車間距離)Xと、自車両に対する障害物の左右方向位置xおよび前後方向位置yである。なお、レーダ装置10によって複数の障害物が検出される場合は、各障害物について障害物情報を認識する。
ステップS140では、ステップS110で読み込んだ自車速Vhおよび操舵角δに基づいて、自車両の進路を推定する。以下に、予測進路の推定方法を図10および図11を用いて説明する。予測進路を推定するために、図10に示すように自車両が矢印方向に進行している場合の旋回半径Rを算出する。まず、自車両の旋回曲率ρ(1/m)を算出する。旋回曲率ρは、自車速Vhおよび操舵角δに基づいて、以下の(式1)で算出できる。
ρ=1/{L(1+A・Vh)}×δ/N・・・(式1)
ここで、L:自車両のホイールベース、A:車両に応じて定められたスタビリティファクタ(正の定数)、N:ステアリングギア比である。
旋回半径Rは、旋回曲率ρを用いて以下の(式2)で表される。
R=1/ρ ・・・(式2)
(式2)を用いて算出した旋回半径Rを用いることで、図10に示すように自車両の走行軌道を半径Rの円弧として予測することができる。そして、図11に示すように、旋回半径Rの円弧を中心線とした幅Twの領域を、自車両が走行するであろう予測進路として設定する。幅Twは、自車両の幅に基づいて予め適切に設定しておく。
ステップS150では、レーザ装置10によって検出される複数の障害物について、ステップS140で設定した自車両の予測進路内にあるか、予測進路外にあるかを判定する。ここでは、ステップS130で認識した障害物の左右方向位置xと前後方向位置yとを用いて、障害物が予測進路内にあるか否かを判定する。
ステップS160では、予測進路内にある障害物と自車両との接触の可能性を判断するために、車間時間THWおよび余裕時間TTCをそれぞれ算出する。車間時間THWは、前方障害物の現在位置に自車両が到達するまでの時間を示す物理量であり、以下の(式3)から算出される。
THW=X/Vh ・・・(式3)
余裕時間TTCは、自車両と障害物との相対速度Vrが一定の場合に何秒後に自車両と障害物とが接触するかを表す物理量であり、以下の(式4)から算出される。
TTC=X/Vr ・・・(式4)
なお、自車両の予測進路内に複数の障害物が存在する場合は、各障害物について車間時間THWと余裕時間TTCをそれぞれ算出する。
つづくステップS170では、ステップS160で算出した車間時間THWが最小となる障害物および余裕時間TTCが最小となる障害物をそれぞれ選択する。
ステップS180では、ステップS170で選択した障害物に対する接触リスクポテンシャルRPを算出する。接触リスクポテンシャルRPは以下のようにして算出する。図12(a)に示すように、自車両前方に仮想的な弾性体を設けたと仮定し、この仮想的な弾性体が前方車両に当たって圧縮され、自車両に対する擬似的な走行抵抗を発生するというモデルを考える。ここで、障害物に対する接触リスクポテンシャルRPは、図12(b)に示すように仮想弾性体が前方車両に当たって圧縮された場合の反発力と定義する。
従って接触リスクポテンシャルRPは、自車両と前方車両との車間距離Xを用いて以下の(式5)で表すことができる。
RP=k・(L−X) ・・・(式5)
ここで、k:仮想弾性体のバネ定数、L:仮想弾性体の長さである。これにより、自車両と前方車両との車間距離Xが短くなるほど接触リスクポテンシャルRPが大きくなる。また、図12(a)に示すように仮想弾性体が前方車両に接触していない場合は、接触リスクポテンシャルRP=0とする。
ここでは、車間時間THWに関連づけた仮想弾性体、および余裕時間TTCに関連づけた仮想弾性体とを自車両と前方障害物との間に設定したモデルを想定し、それぞれの仮想弾性体による反発力を、車間時間THWに基づく接触リスクポテンシャルRP1および余裕時間TTCに基づく接触リスクポテンシャルRP2として算出する。ここで行う処理を、図13のフローチャートを用いて説明する。
ステップS1801では、ステップS170で算出した車間時間THWをしきい値Th1と比較する。車間時間THWがしきい値Th1(例えば1sec)より小さい場合(THW<Th1)は、ステップS1802へ進み、仮想弾性体の長さを表す基準距離L1を算出する。基準距離L1は、車間時間THWのしきい値Th1と自車速Vhを用いて、以下の(式6)から算出する。
L1=Th1×Vh ・・・(式6)
ステップS1803では、ステップS1802で算出した基準距離L1を用いて、以下の(式7)から車間時間THWに基づく接触リスクポテンシャルRP1を算出する。
RP1=k1×(L1−X) ・・・(式7)
(式7)においてk1は予め設定した仮想弾性体のばね定数である。一方、ステップS1801でTHW≧Th1と判定された場合は、ステップS1804へ進んで接触リスクポテンシャルRP1=0にする。
つづくステップS1805では、ステップS170で算出した余裕時間TTCをしきい値Th2と比較する。余裕時間TTCがしきい値Th2(例えば10sec)より小さい場合(TTC<Th2)は、ステップS1806へ進んで仮想弾性体の長さを表す基準距離L2を算出する。基準距離L2は、余裕時間TTCのしきい値Th2と相対速度Vrを用いて、以下の(式8)から算出する。
L2=Th2×Vr ・・・(式8)
ステップS1807では、ステップS1806で算出した基準距離L2を用いて、以下の(式9)から余裕時間TTCに基づく接触リスクポテンシャルRP2を算出する。
RP2=k2×(L2−X) ・・・(式9)
(式9)においてk2は予め設定した仮想弾性体のばね定数である。一方、ステップS1805でTTC≧Th2と判定された場合は、ステップS1808へ進んで接触リスクポテンシャルRP2=0にする。
つづくステップS1809では、ステップS1803またはS1804で算出した車間時間THWに基づく接触リスクポテンシャルRP1と、ステップS1807またはS1808で算出した余裕時間TTCに基づく接触リスクポテンシャルRP2のうち、大きい方の値を最終的な接触リスクポテンシャルRPとして選択する。このようにして接触リスクポテンシャルRPを算出した後、ステップS190へ進む。
ステップS190では、ステップS180で算出した接触リスクポテンシャルRPに基づいて、制駆動力補正を行う際の駆動力補正量ΔDaおよび制動力補正量ΔDbを算出する。ステップS190における制駆動力補正量の算出処理を、図14を用いて説明する。
まず、ステップS1901において、接触リスクポテンシャルRPに基づいて仮想的に設定した弾性体からの制御用反発力Fcを算出する。図15に、接触リスクポテンシャルと制御用反発力Fcとの関係を示す。図15に示すように、接触リスクポテンシャルRPが大きくなるほど制御用反発力Fcが大きくなる。
ステップS1902では、ステップS120で読み込んだアクセルペダル操作量SAに基づいてドライバ要求駆動力Fdaを推定する。コントローラ50内には、駆動力制御装置63内に記憶されたドライバ要求駆動力算出マップ(図6)と同一のものが用意されており、アクセルペダル操作量SAに従ってドライバ要求駆動力Fdaを推定する。
ステップS1903で、ドライバ要求駆動力Fdaと制御用反発力Fcとの大小関係を比較する。ドライバ要求駆動力Fdaが反発力Fc以上(Fda≧Fc)の場合は、ステップS1904へ進む。ステップS1904では、駆動力補正量ΔDaとして−Fcをセットし、ステップS1905で制動力補正量ΔDbに0をセットする。すなわち、Fda−Fc≧0であることから、駆動力Fdaを制御用反発力Fcにより補正した後も正の駆動力が残る。従って、補正量の出力は駆動力制御装置63のみで行うことができる。この場合、車両の状態としては、ドライバがアクセルペダル62を踏んでいるにも関わらず期待した程の駆動力が得られない状態となる。補正後の駆動力が走行抵抗より大きい場合には、加速が鈍くなる挙動としてドライバに感じられ、補正後の駆動力が走行抵抗より小さい場合には、減速する挙動としてドライバに感じられる。
一方、ステップS1903が否定判定され、ドライバ要求駆動力Fdaが制御用反発力Fcより小さい場合(Fda<Fc)は、駆動力制御装置63のみでは目標とする補正量を出力できない。そこで、ステップS1906において駆動力補正量ΔDaに−Fdaをセットし、ステップS1907で制動力補正量ΔDbとして、補正量の不足分(Fc−Fda)をセットする。この場合、車両の減速挙動としてドライバには察知される。
図16に、駆動力および制動力の補正方法を説明する図を示す。図16の横軸はアクセルペダル操作量SAおよびブレーキペダル操作量SBを示しており、原点0から右へ進むほどアクセルペダル操作量SAが大きく、左へ進むほどブレーキペダル操作量SBが大きいことを示している。図16の縦軸は駆動力および制動力を示し、原点0から上へ進むほど駆動力が大きく、下へ進むほど制動力が大きいことを示している。
図16において、アクセルペダル操作量SAに応じた要求駆動力Fda、およびブレーキペダル操作量SBに応じた要求制動力Fdbをそれぞれ一点鎖線で示す。また、前方障害物との接触リスクポテンシャルに応じて補正した駆動力および制動力を実線で示す。
アクセルペダル操作量SAが大きく、アクセルペダル操作量SAに応じた要求駆動力Fdaが制御用反発力Fc以上の場合は、駆動力を補正量ΔDaに応じて減少方向に補正する。一方、アクセルペダル操作量SAが小さく、アクセルペダル操作量SAに応じた要求駆動力Fdaが制御用反発力Fcよりも小さい場合は、駆動力を発生しないような補正量ΔDaを設定して駆動力を補正する。さらに、制御用反発力Fcと要求駆動力Fdaとの差を補正量ΔDbとして設定する。これにより、アクセルペダル操作量SAに応じた緩制動を行う。
ブレーキペダルが踏み込まれると、補正量ΔDbに基づいて制動力を増大方向に補正する。これにより、全体として車両の走行抵抗を補正量、すなわち仮想弾性体の反発力Fcに相当して増大させるように制駆動力の特性を補正している。
このようにステップS190で制駆動力補正量を算出した後、ステップS200へ進む。ステップS200では、前方障害物との接触リスクポテンシャルRPが急に変化する場合の制駆動力補正量を補正する。前方障害物を追い越す等によって接触リスクポテンシャルRPが急に減少し、制駆動力制御を終了する場合は、通常の制駆動力、すなわちドライバが要求する制駆動力に復帰させる際の制駆動力補正量を、アクセルペダル操作量SAに基づいて補正する。具体的には、アクセルペダル操作量SAに基づいて、ドライバ要求制駆動力に復帰させる際の制駆動力補正量の変化量を設定する。以下に、制駆動力補正量の変化量の設定方法について説明する。
制駆動力制御においては、自車両と前方障害物との接触リスクポテンシャルRPに基づいた制御を行っているため、自車両または前方障害物が車線変更を行う等によって接触の可能性がなくなると、制駆動力制御が終了する。このとき、仮想弾性体からの反発力Fc、すなわち制駆動力補正量ΔDa、ΔDbが急減し、自車両が加速してしまう。そこで、自車両や前方障害物の車線変更等により前方障害物が離脱し、接触リスクポテンシャルRPが急減する場合には、制駆動力を徐々にドライバ要求駆動トルクFdaまで復帰させる。
ただし、自車両が前方障害物を追い越しするために車線変更を行った場合等は、スムーズな加速操作が望まれる。そこで、アクセルペダル操作量SAに基づいて、運転者によるアクセルペダル62の踏み込み量が大きい場合は運転者に加速する意図があると判断し、制駆動力をドライバ要求駆動力Fdaまで速やかに復帰させる。駆動力制御装置63は、ドライバ要求駆動力Fdaと駆動力補正量ΔDaに基づいて目標駆動力を算出し、目標駆動力を実現するようにスロットルバルブ開度を調節している。ここでは、前方障害物が離脱し接触の可能性がなくなった場合には、アクセルペダル操作量SAに基づいてスロットルバルブ開度の変化量(復帰量)Rsを設定する。
図17(a)に、アクセルペダル操作量SAとスロットルバルブ開度の変化量Rsとの関係を示す。アクセルペダル操作量SAは、アクセルペダル62が解放された状態を0%、べた踏みされた状態を100%として示している。図17(a)に示すように、アクセルペダル操作量SAが大きくなるにつれてスロットルバルブ開度の変化量Rsを所定値Rs1から徐々に大きくする。アクセルペダル操作量SAが所定値SA1になると変化量Rsを最大値Rsmaxまでステップ状に増加する。これにより、アクセルペダル62の踏み込み量が大きいほど、例えば前方障害物を追い越した後にスロットルバルブ開度が復帰するレート(速度)が大きくなり、ドライバの要求駆動力Fdaまで速やかに復帰する。
なお、図17(b)に示すようにアクセルペダル操作量SAとスロットルバルブ開度の変化量Rsとの関係を曲線とすることも可能である。
上述したような制駆動力の復帰レートの設定は、前方車両が制御の対象から離脱した場合に行うことができる。例えば、前方車両の左右方向位置x等の情報を参照して前方車両の車線変更が検出された場合、または自車両が車線変更を行った場合に、前方車両が制御の対象から離脱したと判断することができる。または、接触リスクポテンシャルRPが略0まで低下した場合に前方車両が制御の対象から離脱したと判断し、上述した制駆動力の復帰レートを設定することもできる。
また、他車両の自車両前方への割り込み等によって接触リスクポテンシャルRPが急に増加する場合は、例えば時間変化リミッタをかけて制駆動力補正量を接触リスクポテンシャルRPに応じた値まで徐々に増加させる。ここでは、上述した制駆動力制御を終了する場合と同様に、スロットルバルブ開度を徐々に小さくすることで接触リスクポテンシャルRPに応じた目標駆動力まで徐々に変化させる。ただし、接触の可能性が高くなったという情報はドライバに速やかに伝えたいので、スロットルバルブ開度の変化量Rsはドライバが減速感をはっきりと感じることができる程度に大きく設定する。
このように、コントローラ50は時間変化リミッタ等を用いて制駆動力の急激な変化を制限するように構成している。これにより、例えば自車両の前方に他車両が割り込んできて接触の可能性が高くなった場合でも、急激な減速を発生させることによりドライバに煩わしさを与えることがない。なお、前方車両が割り込んできたことを検出した場合や、自車両と前方車両との接触リスクポテンシャルRPが所定値以上に増加したときのみに、時間変化リミッタをかけるようにすることもできる。
つづくステップS210では、ステップS190で算出した駆動力補正量ΔDa、及び制動力補正量ΔDbをそれぞれ駆動力制御装置63、及び制動力制御装置93に出力する。さらに、ステップS200で設定したスロットルバルブ開度の変化量Rsを駆動力制御63に出力する。駆動力制御装置63は、駆動力補正量ΔDaと要求駆動力Fdaとから目標駆動力を算出し、算出した目標駆動力を発生するようにエンジンコントローラ63cに指令を出力する。さらに、スロットルバルブ開度の変化量Rsが設定されている場合は、設定された変化量Rsでスロットルバルブ開度を変化させ、目標駆動力まで徐々に変化させる。また、制動力制御装置93は、制動力補正量ΔDbと要求制動力Fdbとから目標制動力を算出し、目標制動力を発生するようにブレーキ液圧コントローラ90cに指令を出力する。これにより、今回の処理を終了する。
つぎに、図18(a)〜(d)を用いて第1の実施の形態の作用を説明する。図18(a)〜(d)は、自車両が前方車両に接近してから追い越していく場合の、接触リスクポテンシャルRP、接触リスクポテンシャルRPに応じた実制駆動力、接触リスクポテンシャルRPが急に変化した場合にスロットルバルブ開度を一定量で変化させる場合の実制駆動力、および追い越し後にスロットルバルブ開度をアクセルペダル操作量SAに応じた復帰レートRsで復帰させる場合の実制駆動力の時間変化をそれぞれ示している。なお、図18(b)(c)はアクセルペダル操作量SAが一定の場合のドライバ要求駆動力Fdaと制御用反発力Fcとの差分値(Fda−Fc)として得られる実制駆動力を示している。図18(c)(d)はスロットルバルブ開度を変化させた場合の駆動力変化を含んだ実制駆動力を表している。
自車両と前方車両との接触の可能性が高くなると、図18(a)に示すように接触リスクポテンシャルRPが増加する(時間t=ta)。これにより、図18(b)に示すように実制駆動力は、ドライバ要求駆動力Fdaから接触リスクポテンシャルRPに応じた駆動力補正量ΔDa(制御用反発力Fc)だけ減少した値となり、実制駆動力が急に減少する。その後、自車両が前方車両に接近してから追い越すと接触の可能性がなくなるため接触リスクポテンシャルRPが急に減少する(時間t=ta)。これにより、実制駆動力はドライバ要求駆動力Fdaまで急に復帰する。
接触リスクポテンシャルRPが急変した場合にスロットルバルブ開度を一定の変化量Rsずつ変化させると、図18(c)の特性F1,F2に示すように実制駆動力が徐々に変化する。なお、特性F1,F2に示すように、実制駆動力が減少する場合の変化量は、実制駆動力がドライバ要求駆動力Fdaまで増加する場合の変化量よりも大きく設定している。実制駆動力が徐々に変化することにより、制駆動力制御が終了したときの急加速を抑制することはできるが、追い越し時の速やかな加速操作を妨げる可能性がある。
そこで、自車両が前方車両を追い越すために加速操作を行う場合は、図18(d)に示すように接触の可能性がなくなって実制駆動力がドライバ要求駆動力Fdaまで復帰するときに、上述したようにアクセルペダル操作量SAに応じた速度で実制駆動力を増加させる。図18(d)においてアクセルペダル62がべた踏みされたときにスロットルバルブ開度を所定の変化量Rs1ずつ変化させた場合の実制駆動力を破線で示している(図18(c)の特性F2に対応)。破線で示す実制駆動力の変化に対し、アクセルペダル操作量SAが大きくなるほどスロットルバルブ開度の変化量Rsが大きくなり、実制駆動力が速やかにアクセルペダル操作量SAに応じたドライバ要求駆動力Fdaまで増加する。これにより、接触の可能性がなくなった場合に自車両が急加速することを抑制できるとともに、追い越し時にはドライバの意図に応じて速やかな加速を行うことができる。
このように、以上説明した第1の実施の形態においては、以下のような作用効果を奏することができる。
(1)コントローラ50は、自車両と前方車両との接触のリスクに関するリスクポテンシャルRPを算出し、接触リスクポテンシャルRPに基づいて自車両に発生する制駆動力を制御する。また、接触リスクポテンシャルRPが所定値、すなわち略0になったときに実制駆動力をドライバ要求駆動力Fdaまで徐々に復帰させる。このとき、コントローラ50は、アクセルペダル62の操作量SAに基づいて制駆動力をリスクポテンシャルRPに基づく制御を行わない状態まで復帰する際の変化率を設定する。これにより、例えば前方車両を追い越して接触リスクポテンシャルRPが略0になった場合に、自車両の急加速を抑制するとともに、ドライバに加速意図がある場合はその意図を妨げないような制御を行うことができる。
(2)コントローラ50は、制駆動力を復帰する際の変化率として、例えば図17(a)に示すようにアクセルペダル操作量SAに基づいてスロットルバルブ開度の変化量(変化率)Rsを設定する。これにより、ドライバが通常行っているアクセルペダル操作に近い感覚で制駆動力が復帰するので、制駆動力制御が終了して加速操作に移行する際に運転者に与える違和感を軽減することができる。
(3)図17(a)に示すように、アクセルペダル操作量SAが大きくなるほどスロットルバルブ開度の変化量Rsが大きくなるので、運転者の加速意図に応じて制駆動力を速やかにドライバ要求駆動力まで復帰することができる。
(4)図17(a)に示すようにアクセルペダル操作量SAが所定値SA1を超えると、スロットルバルブ開度の変化量Rsを最大値Rsmaxにする。これにより、アクセルペダル62を所定値SA1以上踏み込むことにより、ドライバが所望する加速を速やかに実現することができる。
(5)コントローラ50は、例えば時間変化リミッタを用いて制駆動力の変化率を制限する。図18(c)の特性F2に示す接触リスクポテンシャルRPが略0になった場合に制駆動力を徐々に復帰させる際の変化率は、特性F1に示す制駆動力の変化率よりも小さく設定される。これにより、制駆動力制御が開始する場合および終了する場合で、ドライバの感覚に合った制御を行うことができる。なお、図18(c)の特性F2は、アクセルペダル操作量SAに応じて補正する前の変化率に対応している。
−第1の実施の形態の変形例1−
接触の可能性がなくなったときに実制駆動力をドライバ要求駆動力Fdaに復帰させる際の、アクセルペダル操作量SAとスロットルバルブ開度の変化量Rsは、図17(a)(b)に示す関係には限定されず、図19(a)〜(f)に示すように設定することも可能である。
図19(a)(b)に示す関係においては、アクセルペダル操作量SAが大きくなるに従ってスロットルバルブ開度の変化量Rsを所定値Rs1から徐々に増加し、アクセルペダル操作量SAが所定値SA2を超えるとスロットルバルブ開度の変化量Rsを最大値Rsmaxに固定する。
図19(c)(d)に示す関係においては、アクセルペダル操作量SAが所定値SA3以下ではスロットルバルブ開度の変化量Rsを所定値Rs1とする。所定値SA3を上回ると変化量Rsを徐々に最大値Rsmaxまで増加する。
図19(e)(f)に示す関係においては、アクセルペダル操作量SAが所定値SA4以下ではスロットルバルブ開度の変化量Rsを所定値Rs1とする。所定値SA4を上回ると変化量Rsを徐々に増加し、アクセルペダル操作量SAが所定値SA5となると変化量Rsをステップ状に最大値Rsmaxまで増加させる。
なお、図19(a)〜(f)に示すように、アクセルペダル操作量SAとスロットルバルブ開度の変化量との関係は直線および曲線のいずれでも可能である。
このように、アクセルペダル操作量SAが大きくなるほどスロットルバルブ開度の変化量Rsが大きくなるので、運転者の加速意図に応じて制駆動力を速やかにドライバ要求駆動力まで復帰することができる。また、図19(a)(b)(e)(f)に示すようにアクセルペダル操作量SAが所定値SA2,SA5を超えると、スロットルバルブ開度の変化量Rsを最大値Rsmaxにするので、ドライバが所望する加速を速やかに実現することができる。さらに、図19(c)〜(f)に示すようにアクセルペダル操作量SAが所定値SA3,SA4以下ではスロットルバルブ開度の変化量Rsを一定値Rs1とする。これにより、ドライバが加速を意図している場合とそうでない場合とで、それぞれに対応した変化量で制駆動力を復帰させることができ、ドライバに与える違和感を軽減することができる。
−第1の実施の形態の変形例2−
上述した第1の実施の形態においては、接触の可能性がなくなったときに実制駆動力をドライバ要求駆動力Fdaに復帰させる際に、アクセルペダル操作量SAに応じてスロットルバルブ開度の変化量Rsを設定した。しかしこれには限定されず、ドライバの要求駆動力Fdaに応じて制駆動力補正量ΔDa、ΔDb(制御用反発力Fc)の変化量Rfを設定することも可能である。図6に示すように、ドライバ要求駆動力Fdaはアクセルペダル操作量SAに従って設定される。
具体的には、接触の可能性がなくなったときのアクセルペダル操作量SAに応じたドライバ要求駆動力Fdaが大きい場合はドライバに加速意図があると判断し、目標駆動力を速やかにドライバ要求駆動力Fdaまで復帰させる。図20に、ドライバ要求駆動力Fdaと制駆動力補正量ΔDa、ΔDbの変化量(復帰レート)Rfとの関係を示す。図20に示すように、ドライバ要求駆動力Fdaが大きくなるにつれて変化量Rfが徐々に大きくなり、ドライバ要求駆動力Fdaが所定値F1になると変化量Rfがステップ状に最大値Rfmaxまで増加する。
駆動力制御装置63は、制駆動力制御が終了するときには、設定された変化量Rfで制御用反発力Fcが徐々に低下、すなわち目標駆動力が徐々に増加するようにエンジン制御指令値すなわちスロットルバルブ開度を算出する。
このように、ドライバ要求駆動力Fdaに応じて制御用反発力Fc、すなわち制駆動力補正量ΔDa、ΔDbの復帰レートRfを設定することによっても、上述した第1の実施の形態と同様に、制駆動力制御終了時の急加速を抑制するとともに運転者の加速意図を妨げることのない制御を行うことができる。また、制駆動力補正量ΔDa、ΔDbを変化させるときの変化量Rfを設定するので、制御を容易に行うことができる。なお、図6に示すようにドライバ要求駆動力Fdaはアクセルペダル操作量SAに基づいて設定される値であり、制駆動力補正量ΔDa、ΔDbの復帰レートRfは、アクセルペダル操作量SAに基づいて設定されるということができる。
なお、ドライバ要求駆動力Fdaと制駆動力補正量ΔDa、ΔDbの変化量Rfとの関係は、図20に示すものには限定されず、例えば図19(a)〜(f)に示したアクセルペダル操作量SAとスロットルバルブ開度の変化量Rsとの関係と同様に設定することも可能である。
《第2の実施の形態》
つぎに、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説明する。図21に、第2の実施の形態による車両用運転操作補助装置2の構成を示すブロック図を示し、図22に、車両用運転操作補助装置2を搭載する車両の構成図を示す。図21および図22において、図1および図2に示した第1の実施の形態と同様の機能を有する箇所には同一の符号を付している。ここでは、第1の実施の形態との相違点を主に説明する。
第2の実施の形態においては、アクセルペダル操作量SAに加えて、自車両が走行する車線の路面状況に応じて、前方障害物との接触可能性がなくなったときの制駆動力補正量の変化量(復帰レート)を設定する。そこで、車両用運転操作補助装置2は路面摩擦係数(路面μ)を検出する路面μセンサ100をさらに備え、路面μが低い場合には実制駆動力をゆっくりとドライバ要求駆動力Fdaまで復帰させる。なお、路面μセンサ100は、例えば路面の反射率等を計測することにより路面μを検出する。また、路面μセンサ100を設ける代わりに、例えばTCS(トラクションコントロールシステム)の作動状態に基づいて路面μを推定することも可能である。
以下に、第2の実施の形態による車両用運転操作補助装置2の動作を図23のフローチャートを用いて説明する。図23に示す処理はコントローラ50Aにおいて、一定間隔、例えば50msec毎に連続的に行われる。ステップS310〜S390での処理は、第1の実施の形態で説明した図9のフローチャートのステップS110〜S190での処理と同様であるので説明を省略する。
ステップS400では、路面μセンサ100で検出される路面μを読み込む。続くステップS410では、アクセルペダル操作量SAおよびステップS400で読み込んだ路面μに基づいてスロットルバルブ開度の変化量Rsを算出する。具体的には、路面μに基づいて補正係数Kμを算出し、アクセルペダル操作量SAに基づいて設定されるスロットルバルブ開度の変化量Rsに補正係数Kμをかけて補正する。図24に路面μと補正係数Kμとの関係を示し、図25(a)に、路面μに応じて補正した後のアクセルペダル操作量SAとスロットルバルブ開度の変化量Rscとの関係を示す。
図25(a)において、路面μによる補正前の復帰レートRsを破線で示す。図24に示すように補正係数Kμは路面μが小さくなるほど小さくなる。従って、補正後のスロットルバルブ開度の変化量Rscも、路面μが小さくなるほど補正前の値Rsに比べて小さくなる。これにより、実制駆動力がゆっくりとドライバ要求駆動力Fdaまで変化し、滑りやすい低μ路において接触可能性がなくなった場合に急加速してしまうことを効果的に抑制することができる。
ステップS420では、ステップS390で算出した制駆動力補正量ΔDa、ΔDbとステップS410で算出したスロットルバルブ開度の変化量Rscを、駆動力制御装置63と制動力制御装置93に出力する。これにより、今回の処理を終了する。
図25(b)〜(h)に、路面μによる補正後のアクセルペダル操作量SAとスロットルバルブ開度の変化量Rscの関係の他の例を示す。図25(b)〜(h)はそれぞれ図17(b)および図19(a)〜(f)に対応しており、いずれの関係においても路面μが小さくなるほど変化量Rscが小さくなるように設定されている。
このように、以上説明した第2の実施の形態においては、上述した第1の実施の形態による効果に加えて以下のような作用効果を奏することができる。
コントローラ50Aは、自車両が走行する路面の状況に応じて、制駆動力を復帰する際の変化率を補正する。具体的には、路面μセンサ100で検出される路面μに基づいて補正係数Kμを算出し、アクセルペダル操作量SAに基づくスロットルバルブ開度の変化量Rsに補正係数Kμをかけて補正後の変化量Rscを算出する。図24に示すように補正係数Kμは路面μが小さくなるほど小さくなるので、スロットルバルブ開度の変化量Rs、すなわち制駆動力の復帰レートは路面μが小さくなるほど小さくなる。これにより、制駆動力制御を終了する際に、滑りやすい路面でもスリップを起こしにくくすることができる。
《第3の実施の形態》
以下に、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説明する。図26に、第3の実施の形態による車両用運転操作補助装置3の構成を示すシステム図を示し、図27に車両用運転操作補助装置3を搭載する車両の構成図を示す。図26及び図27において、図1および図2に示した第1の実施の形態と同様の機能を有する箇所には同一の符号を付している。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26および図27に示すように、車両用運転操作補助装置3は、アクセルペダル62に操作反力を発生させるアクセルペダル反力制御装置60をさらに備えている。第3の実施の形態においては、前方障害物に対する接触リスクポテンシャルRPに応じて制駆動力を制御するとともに、アクセルペダル62に発生する操作反力を制御する。
アクセルペダル反力制御装置60は、アクセルペダル62のリンク機構に組み込まれたサーボモータ61を備えている。アクセルペダル反力制御装置60は、コントローラ50Bからの指令に応じてサーボモータ61で発生させるトルクを制御し、運転者がアクセルペダル62を操作する際に発生する操作反力を任意に制御することができる。なお、反力制御を行わない場合のアクセルペダル反力は、アクセルペダル操作量SAに対して比例するように設定されている。
以下に、車両用運転操作補助装置3の動作を、図28を用いて説明する。図28は、第3の実施の形態のコントローラ50Bにおける運転操作補助制御処理の処理手順のフローチャートである。本処理内容は、一定間隔、例えば50msec毎に連続的に行われる。ステップS510〜S600での処理は、第1の実施の形態で説明した図9のフローチャートのステップS110〜S200での処理と同様であるので説明を省略する。
ステップS610では、接触リスクポテンシャルRPに基づいてアクセルペダル62に発生させる操作反力の指令値FAを算出する。図29に接触リスクポテンシャルRPとアクセルペダル反力指令値FAとの関係を示す。図29に示すように接触リスクポテンシャルPPが所定値RP0を超えて大きくなるほどアクセルペダル反力指令値FAが大きくなり、接触リスクポテンシャルRPが所定値RPmaxを超えるとステップ状に最大値FAmaxまで増加する。これにより、前方障害物との接触の可能性が高いほどアクセルペダル62に大きな操作反力が発生し、接触のリスクを運転者に伝達する。
続くステップS620では、接触リスクポテンシャルRPが急に変化した場合のアクセルペダル操作反力の変化量Raを設定する。例えば自車両が前方障害物に接近していた状態から前方障害物を追い越すことによって接触の可能性がなくなると、アクセルペダル操作反力が急に低下する。このときアクセルペダル62の踏み込み過ぎを抑制するために、アクセルペダル操作反力がゆっくりと減少するように補正を行う。例えば、アクセルペダル反力指令値FAに時間変化リミッタをかけてゆっくりと減少させる。ここでは、アクセルペダル反力指令値FAの変化量を一定値Ra1に設定し、接触の可能性がなくなったときにアクセルペダル反力指令値FAを変化量Ra1ずつ低下させる。
図30(a)にアクセルペダル操作量SAに対する、スロットルバルブ開度の変化量Rsおよびアクセルペダル反力指令値FAの変化量Raを示す。スロットルバルブ開度の変化量Rsは破線で示し、アクセルペダル反力指令値FAの変化量Raは実線で示している。図30に示すように、接触の可能性がなくなったときに実制駆動力はアクセルペダル操作量SAに応じた復帰レートRsでドライバ要求駆動力Fdaまで復帰させるとともに、アクセルペダル操作反力は一定値Ra1で復帰させる。このようにアクセルペダル操作反力は徐々に復帰するので、アクセルペダル62の踏み込み過ぎを抑制しながら運転者に違和感を与えることのない制御を行うことができる。
図30(b)〜(d)に示すアクセルペダル操作量SAとスロットルバルブ開度の変化量Rsおよびアクセルペダル反力指令値FAの変化量Raとの関係は、それぞれ図17(b)および図19(c)(d)に示すアクセルペダル操作量SAとスロットルバルブ開度の変化量Rsとの関係に対応している。いずれの関係においても、アクセルペダル反力指令値FAの変化量Raは所定値Ra1に設定し、アクセルペダル反力指令値FAを徐々に低下させる。なお、スロットルバルブ開度の変化量Rsを図19(a)(b)(e)(f)に示すように設定することももちろん可能である。
このように、以上説明した第3の実施の形態おいては上述した第1の実施の形態による効果に加えて以下のような作用効果を奏することができる。
コントローラ50Bは、接触リスクポテンシャルRPに基づいて運転操作装置を操作する際に発生する操作反力としてアクセルペダル62の操作反力を制御し、自車両と前方車両との接触のリスクをアクセルペダル62を介してドライバに伝達する。さらに、接触リスクポテンシャルRPが略0に低下する際に、例えば時間変化リミッタをかけて操作反力指令値FAを徐々に変化させるので、アクセルペダル62の踏み込み過ぎを防止するとともに、ドライバにアクセルペダル操作に対する違和感を与えることのない制御を行うことができる。
−第3の実施の形態の変形例1−
ここでは、アクセルペダル反力指令値FAの変化量Raを、実制駆動力の復帰レートRsと同様にアクセルペダル操作量SAに応じて設定する。図31(a)にアクセルペダル操作量SAとスロットルバルブ開度の変化量Rsおよびアクセルペダル反力指令値FAの変化量Raとの関係を示す。図31(a)に示すように、破線で示すスロットルバルブ開度の変化量Rs(制駆動力の変化率)と、実線で示すアクセルペダル反力指令値FAの変化量Ra(操作反力の変化率)が一致している。
これにより、運転者は接触の可能性がなくなったときに実制駆動力がどれほどの復帰レートでドライバ要求駆動力Fdaまで復帰するかを、アクセルペダル操作反力として直感的に把握することができる。
なお、アクセルペダル操作量SAとスロットルバルブ開度の変化量Rsおよびアクセルペダル反力指令値FAの変化量Raとの関係を、図31(b)に示すように設定することも可能である。
−第3の実施の形態の変形例2−
ここでは、アクセルペダル操作反力を実制駆動力よりも早く復帰させる。具体的には、図32(a)に示すように、アクセルペダル操作量SAに対するアクセルペダル反力指令値FAの変化量Ra(実線)をスロットルバルブ開度の変化量Rs(破線)よりも大きくする。また、アクセルペダル操作量SAに対するアクセルペダル反力指令値FAの変化量Ra(操作反力の変化率)の立ち上がりのタイミングを、スロットルバルブ開度の変化量Rs(制駆動力の変化率)の立ち上がりよりも早くしている。
これにより、運転者は接触の可能性がなくなったときに実制駆動力がどれほどの復帰レートでドライバ要求駆動力Fdaまで復帰するかを、アクセルペダル操作反力を介して予め予測することができる。
なお、アクセルペダル操作量SAとスロットルバルブ開度の変化量Rsおよびアクセルペダル反力指令値FAの変化量Raとの関係を、図32(b)に示すように設定することも可能である。
−第3の実施の形態の変形例3−
ここでは、アクセルペダル操作反力を実制駆動力よりも遅く復帰させる。具体的には、図33(a)に示すように、アクセルペダル操作量SAに対するアクセルペダル反力指令値FAの変化量Raをスロットルバルブ開度の変化量Rsよりも小さくする。また、アクセルペダル操作量SAに対するアクセルペダル反力指令値FAの変化量Ra(操作反力の変化率)の立ち上がりのタイミングを、スロットルバルブ開度の変化量Rs(制駆動力の変化率)の立ち上がりよりも遅くしている。これにより、接触の可能性がなくなったときにアクセルペダル62を踏み込み過ぎてしまうことを抑制することができる。
なお、アクセルペダル操作量SAとスロットルバルブ開度の変化量Rsおよびアクセルペダル反力指令値FAの変化量Raとの関係を、図33(b)に示すように設定することも可能である。
上述した第1から第3の実施の形態においては、駆動力制御装置63と制動力制御装置93を設け、駆動力制御と制動力制御とを行ったが、駆動力制御装置63のみを備えて駆動力制御のみを行うシステムにも、本発明を適用することができる。
上述した第2および第3の実施の形態においては、アクセルペダル操作量SAに対するスロットルバルブ開度の変化量Rsを設定したが、これには限定されずドライバ要求駆動力Fdaに対する制駆動力補正量(制御用反発力)の変化量Rfを設定することも可能である。
上述した第3の形態においては、自車両周囲の接触リスクポテンシャルRPに応じたアクセルペダル反力制御を行ったが、これに加えてブレーキペダル反力制御を行うこともできるる
以上説明した第1から第3の実施の形態においては、障害物検出手段として、レーダ装置10を用いた。リスクポテンシャル算出手段、制駆動力補正手段、制駆動力変化率設定手段、補正量算出手段、変化率補正手段、操作反力補正手段、および制駆動力制限手段として、コントローラ50,50A,50Bを用いた。制駆動力制御手段として、コントローラ50,50A,50B,駆動力制御装置63,および制動力制御装置93を用い、アクセルペダル操作量検出手段としてアクセルペダルストロークセンサ64を用い、路面状況検出手段として路面μセンサ100を用いた。また、操作反力制御手段としてコントローラ50Bおよびアクセルペダル反力制御装置60を用いた。ただし、これらには限定されず、障害物検出手段としてミリ波レーダを用いることもできる。
本発明の第1の実施の形態による車両用運転操作補助装置のシステム図。 図1に示す車両用運転操作補助装置を搭載した車両の構成図。 レーダ装置の測距原理を説明する図。 レーダ装置による検出結果の一例を示す図。 駆動力制御の概要を説明する図。 アクセルペダル操作量と要求駆動力との関係を示す図。 制動力制御の概要を説明する図。 ブレーキペダル操作量と要求制動力との関係を示す図。 第1の実施の形態における運転操作補助制御プログラムの処理手順を示すフローチャート。 自車両の予測進路の算出方法を説明する図。 自車両の予測進路の算出方法を説明する図。 (a)(b)制駆動力制御の概念を説明する図。 リスクポテンシャル算出処理を説明するフローチャート。 制駆動力補正量算出処理を説明するフローチャート。 接触リスクポテンシャルと制御用反発力の関係を示す図。 駆動力補正および制動力補正の特性を説明する図。 (a)(b)アクセルペダル操作量とスロットルバルブ開度の変化量との関係を示す図。 (a)〜(d)第1の実施の形態の作用を説明する図。 (a)〜(f)アクセルペダル操作量とスロットルバルブ開度の変化量との関係の別の例を示す図。 ドライバ要求駆動力と実制駆動力の変化量との関係を示す図。 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のシステム図。 図21に示す車両用運転操作補助装置を搭載した車両の構成図。 第2の実施の形態における運転操作補助制御プログラムの処理手順を示すフローチャート。 路面μと補正係数との関係を示す図。 (a)〜(h)路面μによって補正したアクセルペダル操作量とスロットルバルブ開度の変化量との関係を示す図。 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のシステム図。 図26に示す車両用運転操作補助装置を搭載した車両の構成図。 第3の実施の形態における運転操作補助制御プログラムの処理手順を示すフローチャート。 接触リスクポテンシャルとアクセル反力制御指令値との関係を示すマップ。 (a)〜(d)アクセルペダル操作量とスロットルバルブ開度の変化量およびアクセルペダル反力変化量との関係を示す図。 (a)(b)アクセルペダル操作量とスロットルバルブ開度の変化量およびアクセルペダル反力変化量との関係を示す図。 (a)(b)アクセルペダル操作量とスロットルバルブ開度の変化量およびアクセルペダル反力変化量との関係を示す図。 (a)(b)アクセルペダル操作量とスロットルバルブ開度の変化量およびアクセルペダル反力変化量との関係を示す図。
符号の説明
10:レーザレーダ
20:車速センサ
50,50A,50B:コントローラ
60:アクセルペダル反力制御装置
63:駆動力制御装置
64:アクセルペダルストロークセンサ
93:制動力制御装置
94:ブレーキペダルストロークセンサ

Claims (14)

  1. 自車両前方の障害物を検出する障害物検出手段と、
    前記障害物検出手段による検出結果に基づいて、前記自車両と前記障害物との接触の可能性に関するリスクポテンシャルを算出するリスクポテンシャル算出手段と、
    前記リスクポテンシャル算出手段によって算出される前記リスクポテンシャルに基づいて、前記リスクポテンシャルが大きくなるほど前記自車両に発生する制駆動力を制動側に大きく補正するように、前記制駆動力を制御する制駆動力制御手段と、
    アクセルペダルの操作量を検出するアクセルペダル操作量検出手段と、
    前記リスクポテンシャルが所定値以下となったときに前記制駆動力制御手段で制御する前記制駆動力を徐々に変化させる制駆動力補正手段と、
    前記リスクポテンシャルが前記所定値以下となったときに前記制駆動力制御手段で制御する前記制駆動力を徐々に変化させる際の変化率を、前記アクセルペダル操作量検出手段によって検出されるアクセルペダル操作量に基づいて設定する制駆動力変化率設定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。
  2. 請求項1に記載の車両用運転操作補助装置において、
    前記制駆動力制御手段は、スロットルバルブ開度を調節することによって前記制駆動力を制御し、
    前記制駆動力変化率設定手段は、前記制駆動力を復帰する際に、前記アクセルペダル操作量に基づいて前記スロットルバルブ開度の変化率を変更することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
  3. 請求項1に記載の車両用運転操作補助装置において、
    前記リスクポテンシャルに基づいて前記制駆動力を制御するための補正量を算出する補正量算出手段をさらに有し、
    前記制駆動力変化率設定手段は、前記制駆動力を復帰する際に、前記アクセルペダル操作量に基づいて前記補正量の変化率を変更することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
  4. 請求項1に記載の車両用運転操作補助装置において、
    前記制駆動力変化率設定手段は、前記アクセルペダル操作量が大きくなるほど前記制駆動力の変化率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。
  5. 請求項4に記載の車両用運転操作補助装置において、
    前記制駆動力変化率設定手段は、前記アクセルペダル操作量が所定値を超えると前記変化率を最大値にすることを特徴とする車両用運転操作補助装置。
  6. 請求項4に記載の車両用運転操作補助装置において、
    前記制駆動力変化率設定手段は、前記アクセルペダル操作量が所定値以下の場合に前記制駆動力の変化率を一定値とすることを特徴とする車両用運転操作補助装置。
  7. 請求項1から請求項6のいずれかに記載の車両用運転操作補助装置において、
    前記自車両が走行する路面の状況を検出する路面状況検出手段と、
    前記路面状況検出手段によって検出される路面状況に応じて、前記制駆動力変化率設定手段によって設定される前記制駆動力の変化率を補正する変化率補正手段とをさらに有することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
  8. 請求項1から請求項7のいずれかに記載の車両用運転操作補助装置において、
    前記リスクポテンシャルに基づいて、運転操作装置を操作する際に発生する操作反力を制御する操作反力制御手段と、
    前記リスクポテンシャルが前記所定値以下となったときに、前記操作反力制御手段による前記操作反力を徐々に復帰する操作反力補正手段とをさらに備えることを特徴とする車両用運転操作補助装置。
  9. 請求項8に記載の車両用運転操作補助装置において、
    前記操作反力補正手段は、前記操作反力を復帰する際の変化率を、前記アクセルペダル操作量に基づいて設定することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
  10. 請求項9に記載の車両用運転操作補助装置において、
    前記操作反力補正手段は、前記アクセルペダル操作量に基づく前記操作反力の変化率を、前記制駆動力の変化率と略一致させることを特徴とする車両用運転操作補助装置。
  11. 請求項9に記載の車両用運転操作補助装置において、
    前記操作反力補正手段は、前記アクセルペダル操作量に基づく前記操作反力の変化率の立ち上がりを、前記制駆動力の変化率の立ち上がりよりも早くすることを特徴とする車両用運転操作補助装置。
  12. 請求項9に記載の車両用運転操作補助装置において、
    前記操作反力補正手段は、前記アクセルペダル操作量に基づく前記操作反力の変化率の立ち上がりを、前記制駆動力の変化率の立ち上がりよりも遅くすることを特徴とする車両用運転操作補助装置。
  13. 請求項1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、
    前記制駆動力制御手段によって前記リスクポテンシャルに応じて前記制駆動力を制御する際の前記制駆動力の変化率の上限を設定する制駆動力制限手段をさらに有し、
    前記リスクポテンシャルが前記所定値以下となったときに前記制駆動力補正手段によって前記制駆動力を徐々に変化させる際の前記変化率は、前記制駆動力制限手段における前記変化率の上限よりも小さく設定されることを特徴とする車両用運転操作補助装置。
  14. 請求項1から請求項13のいずれかに記載の車両用運転操作補助装置を備えることを特徴とする車両。
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