JP4396281B2 - 車両用運転操作補助装置 - Google Patents
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Description
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。
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3は、車両用運転操作補助装置1を搭載する車両の構成図である。
コントローラ50により、自車前方や後側方に存在する他車両の相対位置やその移動方向と、自車の走行車速、および、自車の車線識別線(白線)に対する相対位置といった走行状況を認識し、さらにその走行状況が将来どのように変化するかを推定して、その中で最適となるような自車の軌跡を求め、その軌跡に沿って走行するために最適操舵角を求め、操舵反力制御装置60へと指令値を出力する。操舵反力装置60は、指令値を受けてサーボモータ61を制御することにより操舵反力特性を変更し、ドライバの実際の操舵角を最適操舵角に促すように制御する。
まず、ステップS110で走行状態を読み込む。ここでは、レーザレーダ10により検出される前方走行車までの車間距離や相対角度、前方カメラ20による自車に対する白線の相対位置(左右方向の変位と相対角度)、後側方カメラ21による隣接車線後方に存在する走行車両の相対位置、車速センサ30による自車の走行車速などを読み込む。
図2は、本発明の第2の実施の形態である車両用運転操作補助装置2の構成を示すシステム図であり、図4は車両用運転操作補助装置2を搭載する車両の構成図である。
コントローラ50により、自車走行車線上の前方に存在する先行車両の相対位置と、自車の走行車速といった走行状況を認識し、さらにその走行状況が将来どのように変化するかを推定して、その中で最適となるような自車の走行軌跡(車速パターン)を求め、その軌跡に沿って走行するために最適なアクセル,ブレーキペダル操作量を求め、アクセルペダル反力制御装置80,ブレーキペダル反力制御装置90へと指令値を出力する。アクセルペダル反力制御装置80,ブレーキペダル反力制御装置90は、それぞれ指令値を受けてサーボモータ81もしくはブレーキブースタ91を制御することによりアクセル,ブレーキペダル反力特性を変更し、ドライバの実際のアクセル,ブレーキペダル操作量を最適値に促すように制御する。
まず、ステップS210で走行状態を読み込む。ここでは、レーザレーダ10により検出される前方走行車までの車間距離や相対角度、前方カメラ20による自車に対する白線の相対位置(左右方向の変位と相対角度)、車速センサ30による自車の走行車速などを読み込む。また、白線の相対位置関係と前方走行車の相対位置関係から、レーザレーダ10で検出される前方走行車のうち、自車線上に存在するものだけを制御対象となる先行車として検出する。
20:前方カメラ
21:後側方カメラ
30:車速センサ
50:コントローラ
60:操舵反力制御装置
80:アクセルペダル反力制御装置
90:ブレーキペダル反力制御装置
Claims (15)
- 車両状態および車両周囲の走行環境を検出する状況認識手段と、
前記状況認識手段で検出される前記車両状態および前記走行環境から、自車両が自車両周囲の障害物に衝突する衝突可能性を示す現在のハザードマップを作成するハザードマップ作成手段と、
前記状況認識手段で検出される前記走行環境が継続した場合の、所定時間経過後の前記現在のハザードマップを、将来のハザードマップとして予測するハザードマップ将来予測手段と、
前記所定時間が経過するまでに、前記将来のハザードマップが時間の経過とともにどのように変化していくかを予測する変化予測手段と、
前記変化予測手段によって予測される前記将来のハザードマップの時間変化に基づいて、前記衝突可能性が極小となるために必要な運転操作量を推定する必要操作量推定手段と、
前記必要な運転操作量を実現するために、運転者の運転操作を促すように車両機器の動作を制御する操作量制御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。 - 請求項1に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記状況認識手段は、前記車両状態として、自車速および他車両までの車間距離と相対速度を検出することを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 請求項1または請求項2に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記状況認識手段は、前記走行環境として、前記自車両と他車両との相対位置関係を検出し、
前記ハザードマップ作成手段は、前記自車両と前記他車両との前記相対位置関係に基づいて、前記衝突可能性を表すことを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記操作量制御手段は、ハンドルの操舵反力を調整することを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記操作量制御手段は、アクセルペダルの反力を調整することを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 請求項1から請求項3,請求項5のいずれか1項に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記操作量制御手段は、ブレーキペダルの反力を調整することを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 請求項1に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記現在のハザードマップおよび前記将来のハザードマップは、自車位置を原点として前記衝突可能性の分布を記述した2次元のマップであることを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 請求項7に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記状況認識手段は、前記走行環境として、他車両の相対位置を含む前記他車両に関する情報を検出し、
前記現在のハザードマップおよび前記将来のハザードマップにおいて、前記衝突可能性は、前記他車両の存在位置を極大として、前記他車両の存在位置からの距離が大きくなるほど同心円的に小さくなるように設定されることを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 請求項7に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記状況認識手段は、前記走行環境として、他車両の相対位置および相対的な移動方向を含む前記他車両に関する情報を検出し、
前記現在のハザードマップおよび前記将来のハザードマップにおいて、前記衝突可能性は、前記他車両の存在位置を極大として、前記他車両の存在位置からの距離が大きくなるほど同心円的に小さくなり、また、前記自車両に対する前記他車両の相対的な移動方向に沿って、前記他車両の相対的な移動速度が大きいほど前記距離に応じた同心円形状が広がるように設定されることを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 請求項8または請求項9に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記状況認識手段は、前記走行環境として、前記他車両に関する情報に加えて、前記自車両の道路白線に対する相対位置情報を検出し、
前記衝突可能性は、前記他車両に関する情報に加えて、前記自車両の道路白線に対する相対位置情報に基づいて設定されることを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 請求項10に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記ハザードマップ作成手段は、前記他車両による衝突可能性と前記道路白線による衝突可能性にそれぞれ異なる重みを付け、重み付けした各衝突可能性を足し合わせることにより、前記現在のハザードマップを生成することを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 請求項1に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記変化予測手段によって予測される前記将来のハザードマップの変化に基づいて、前記所定時間経過するまでの各時点における前記自車両の最適経路を算出する最適経路算出手段をさらに備え、
前記必要操作量推定手段は、前記最適経路を実現するために必要な運転操作量を推定することを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 請求項12に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記最適経路算出手段は、前記所定時間経過するまでの各時点における前記将来のハザードマップにおいて自車位置の前記衝突可能性が極小となり、かつ、最適経路を実現するために必要となる前記自車両の横加速度の値と変化量および/またはヨー角速度の値と変化量が所定範囲内であるように、前記最適経路を算出することを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 請求項12または請求項13に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記必要操作量推定手段は、前記必要な運転操作量として必要操舵角を推定し、
前記操作量制御手段は、前記必要操舵角でハンドルの操舵反力が略ゼロとなるように、操舵角に対する操舵反力特性を変更することを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 請求項14に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記操作量制御手段は、前記必要操舵角の右側および左側の前記操舵反力特性の傾きを、前記将来のハザードマップにおいて前記最適経路から右側にずれた場合および左側にずれた場合のそれぞれの、前記将来のハザードマップにおける前記衝突可能性の変化率に応じて設定することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
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