JP4585275B2 - 運転者特性値取得装置及び運転支援装置 - Google Patents
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Description
図2は走行環境設定部20の概略を表す図である。実施例1では走行環境として、左側車線を一定速度(例えば時速30km/h)で走行させる。このとき、余裕時間1.4(s)で突然前方に障害物を出現させ、ステアリング操作のみによって障害物を回避すると共に、右側車線に車線変更を行うものとする。尚、余裕時間とは、一定車速で走行した場合、余裕時間経過後に障害物に到達する状態を表す。運転者は、ドライブシミュレータ10の表示画面に現れた障害物をステアリング操作によって回避し車線変更を行う際の操作情報として、時系列に沿って舵角センサ5の値がデータベース30に蓄積される。
図5はドライバモデルを表す概略図である。実施例1では、ドライバモデルとして前方注視モデルを採用している。前方注視モデルとは、現在の車両の横変位量をyとし、目標横変位量をyOLとし、車両進行方向に対する車両のヨー角をψとしたとき、運転者のステアリング操作量δは、運転者固有の特性値である操舵ゲインKと、反応時間Tと、前方注視距離Lによって下記式に表される。
δ=K・e-T{yOL-(y−L・sinψ)}
すなわち、運転者のステアリング操作特性は、操舵ゲインK、反応時間T及び前方注視距離Lによって表現することができる。
図6はデータベース30に時系列に沿って蓄積された操舵角データ及び横変位yを表す図である。例えばある時刻t(k),t(k+1),t(k+2)におけるδとyの関係を上記前方注視モデルに代入し、3つの関係式を用いた連立方程式の解として操舵ゲインK,反応時間T,前方注視距離Lを算出する。この計算を複数の時刻の組み合わせで行い、それぞれの連立方程式の解の平均値を運転者特性として設定する。尚、他の演算方法を用いて操舵ゲインK,反応時間T,前方注視距離Lを算出してもよく、特に限定しない。
図8は運転支援装置の構成を表す概略図である。ステアリング61にはアッパシャフト63が接続されている。アッパシャフト63にはステアリング操舵量を検出する舵角センサ62が設けられている。アッパシャフト63とロワシャフト64の間には、可変舵角機構70が設けられている。可変舵角機構70は、アッパシャフト63の回転量に対し、モータアクチュエータ等によって加減算した回転量をロワシャフト64に出力可能な構成となっている。ロワシャフト64には操行輪68の転舵量を検出する転舵角センサ65が設けられている。また、ロワシャフト64の下端にはラック&ピニオン機構が設けられており、ロワシャフト64の回転量、すなわちピニオン66の回転をラック軸67の軸方向移動量に変換し、操行輪68を転舵する。
実施例1の運転支援装置では、緊急操舵の際の操舵角度や操舵角速度の過不足を補償する挙動安定システムと、回避後にステアリングの切り過ぎや切り返しの遅れによる側壁への衝突を防止する衝突防止システムが設定されている。
挙動安定システムでは、下記式により操舵アシスト量δassitが設定される。
δassit=Kas(Δδd−Δδ0)
ここで、Kasは緊急操舵支援係数、Δδdは運転者のステアリング操舵角速度、Δδ0は支援開始操舵角速度を表す。
また、緊急操舵支援係数Kasは、下記式により設定される。
Kas=Kopt-αK
ここで、Koptは基準操舵支援係数、αは操舵ゲイン係数、Kは操舵ゲインである。
衝突防止システムでは、下記式により操舵アシスト量δassitが設定される。
δassit=Kaw{(y+Tp・V・sinψ)−yw}
ここで、Kawは衝突防止支援係数、Tpは予見時間、ywは衝突防止支援開始横変位、Vは車速を表す。
また、予見時間Tpは、下記式により設定される。
Tp=Topt−β(L/V)
ここで、Toptは基準予見時間、βは前方注視距離係数、Lは前方注視距離、Vは車速である。予見時間とは、ある車速で走行している際、基準予見時間から、その運転者が注視している前方の状況に到達するまでの時間を減算した値を表し、前方注視距離Lの長い運転者には長い予見時間を与える必要はなく早めに制御介入する必要はない。一方、前方注視距離Lの短い運転者には、予見時間を長く与えることで早めの制御介入を行う。
ステップ101では、運転者のステアリング操舵角速度Δδdが支援開始操舵角速度Δδ0よりも大きいかどうかを判断し、大きいときはステップ102へ進み、それ以外はステップ103へ進む。
20 走行環境設定部
30 データベース
40 特性値同定部
50 特性値設定部
60 アシストコントロールユニット
70 可変舵角機構
80 CCDカメラ
Claims (12)
- 運転者固有の特性値として運転者の前方注視時間または衝突時間を含む前方注視モデルと、
特定の走行環境を設定する走行環境設定手段と、
運転者が前記走行環境設定手段により設定された走行環境を実際に走行した際の運転者のステアリング操舵角を操作情報として検出する操作情報検出手段と、
前記操作情報検出手段により検出された操作情報に基づいて、運転者の実際の操作と前記前方注視モデルの特性値を同定する特性値同定手段と、
を備えたことを特徴とする運転者特性値取得装置。 - 請求項1に記載の運転者特性値取得装置において、
前記運転者固有の特性値を、運転者の反応時間としたことを特徴とする運転者特性値取得装置。 - 請求項1または2に記載の運転者特性値取得装置において、
前記運転者固有の特性値を、運転者の操舵ゲインとしたことを特徴とする運転者特性値取得装置。 - 請求項1ないし3いずれかに記載の運転者特性値取得装置により取得した前記運転者固有の特性値に基づいて、運転支援制御を行う運転支援制御手段と、
前記運転支援制御手段の制御指令に基づいて、運転支援作動を行う運転支援アクチュエータと、
を備えたことを特徴とする運転支援装置。 - 請求項1ないし3いずれかに記載の運転者特性値取得装置により、複数の運転者から取得した前記運転者固有の特性値に基づいて、運転者固有の特性をマップ化した特性マップと、
運転者固有の特性を推定する運転者特性値推定手段と、
前記特性マップから、前記運転者特性推定手段により推定された運転者特性と一致する運転者固有の特性値を設定する特性値設定手段と、
前記特性値設定手段により設定された運転者固有の特性に基づいて、運転支援制御を行う運転支援制御手段と、
前記運転支援制御手段の制御指令に基づいて、運転支援作動を行う運転支援アクチュエータと、
を備えたことを特徴とする運転支援装置。 - 請求項4または5に記載の運転支援装置において、
前記運転支援制御手段を、運転者のステアリング操舵角に対する操行輪の転舵角の関係を変更可能な可変舵角制御手段としたことを特徴とする運転支援装置。 - 請求項6に記載の運転支援装置において、
前記運転支援制御手段は、前記運転者の操舵角速度が、運転者の反応時間に基づいて設定された所定値以上のときは、緊急回避支援制御を実行することを特徴とする運転支援装置。 - 請求項6または7に記載の運転支援装置において、
前記運転支援制御手段は、前記可変舵角制御手段による支援量を、前記操舵ゲインが高いときは操舵角に対する転舵角が小さくなるように支援量を設定し、前記操舵ゲインが低いときは操舵角に対する転舵角が大きくなるように支援量を設定することを特徴とする運転支援装置。 - 請求項6ないし8いずれかに記載の運転支援装置において、
車両の横変位方向の障害物を検出する障害物検出手段を設け、
前記運転支援制御手段は、障害物検出手段により検出された障害物までの横変位と自車の横変位との偏差が所定値以下のときは、衝突防止支援制御を実行することを特徴とする運転支援装置。 - 請求項9に記載の運転支援装置において、
前記所定値は、運転者の前方注視距離が長いときは小さく設定し、運転者の前方注視距離が短いときは大きく設定したことを特徴とする運転支援装置。 - 運転者固有の特性値を含むドライバモデルと、特定の走行環境を設定する走行環境設定手段と、運転者が前記走行環境設定手段により設定された走行環境を実際に走行した際の車両操作情報を検出する操作情報検出手段と、前記操作情報検出手段により検出された操作情報に基づいて、運転者の実際の操作と前記ドライバモデルの特性値を同定する特性値同定手段と、を備えた運転者特性値取得装置と、
運転者の操舵角速度が、前記運転者特性値取得装置により取得した運転者固有の特性値である反応時間に基づいて設定された所定値以上のときは、運転者のステアリング操舵角に対する操行輪の転舵角の関係を変更可能な可変舵角制御手段により、緊急回避支援制御を実行する運転支援制御手段と、
前記運転支援制御手段の制御指令に基づいて、運転支援作動を行う運転支援アクチュエータと、
を備えたことを特徴とする運転支援装置。 - 運転者固有の特性値を含むドライバモデルと、特定の走行環境を設定する走行環境設定手段と、運転者が前記走行環境設定手段により設定された走行環境を実際に走行した際の車両操作情報を検出する操作情報検出手段と、前記操作情報検出手段により検出された操作情報に基づいて、運転者の実際の操作と前記ドライバモデルの特性値を同定する特性値同定手段と、を備えた運転者特性値取得装置と、
該運転者特性値取得装置により、複数の運転者から取得した前記運転者固有の特性値に基づいて、運転者固有の特性をマップ化した特性マップと、
運転者固有の特性を推定する運転者特性値推定手段と、
前記特性マップから、前記運転者特性推定手段により推定された運転者特性と一致する運転者固有の特性値を設定する特性値設定手段と、
前記特性値設定手段により設定された運転者固有の特性に基づいて、運転支援制御を行う運転支援制御手段と、
前記運転支援制御手段の制御指令に基づいて、運転支援作動を行う運転支援アクチュエータと、
を備え、
前記運転支援制御手段を、運転者のステアリング操舵角に対する操行輪の転舵角の関係を変更可能な可変舵角制御手段とし、
前記運転支援制御手段は、前記運転者の操舵角速度が、運転者の反応時間に基づいて設定された所定値以上のときは、緊急回避支援制御を実行することを特徴とする運転支援装置。
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