JP5195295B2 - Driving operation support device and driving operation support method - Google Patents
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Description
本発明は、自車両の走行時に障害物との接触を回避すべく運転者が障害物に対し行う回避操作を支援する運転操作支援装置及び運転操作支援方法に関する。 The present invention relates to a driving operation support apparatus and a driving operation support method for supporting an avoidance operation performed by a driver on an obstacle so as to avoid contact with the obstacle during traveling of the host vehicle.
従来より、障害物との接触を回避するために必要な自車両のヨーレートと自車両の実際のヨーレートの偏差を算出し、算出された偏差に基づいて操舵アシストトルクを制御することにより運転者の操舵操作を支援する運転操作支援装置が知られている（特許文献１参照）。
従来の運転操作支援装置は、運転者の運転操作の意図や自車両の周囲環境を考慮せずに算出された偏差に基づいて操舵アシストトルクを制御する構成になっているために、運転者の運転操作の意図や自車両の周囲環境に適していない制御介入がなされることによって、運転者が制御介入に対し違和感を感じることがある。 The conventional driving operation support device is configured to control the steering assist torque based on the deviation calculated without considering the intention of the driving operation of the driver and the surrounding environment of the host vehicle. The driver may feel uncomfortable with the control intervention due to a control intervention that is not suitable for the intention of the driving operation or the surrounding environment of the host vehicle.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、運転者の運転操作の意図や自車両の周囲環境に適していない制御介入がなされることによって制御介入に対し運転者が違和感を感じることを防止可能な運転操作支援装置及び運転操作支援方法を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and its purpose is to drive a control intervention by a control intervention that is not suitable for the driver's intention of driving operation or the surrounding environment of the host vehicle. It is to provide a driving operation support device and a driving operation support method that can prevent a person from feeling uncomfortable.
本発明に係る運転操作支援装置及び運転操作支援方法は、障害物に自車両が接触することを回避するための自車両の走行経路を回避経路として算出し、自車両の現在位置と回避経路との偏差と自車両の走行環境の危険度とに基づいて算出された回避経路を自車両が走行するために必要な自車両の制御量を補正し、補正された制御量に従って自車両の走行状態を制御する。 A driving operation support device and a driving operation support method according to the present invention calculate, as an avoidance route, a travel route of the host vehicle for avoiding that the host vehicle contacts an obstacle, and The control amount of the host vehicle necessary for the host vehicle to travel on the avoidance route calculated based on the deviation of the host vehicle and the risk of the driving environment of the host vehicle is corrected, and the driving state of the host vehicle is corrected according to the corrected control amount. To control.
本発明に係る運転操作支援装置及び運転操作支援方法によれば、運転者の運転状態の危険度と自車両の走行環境の危険度を考慮して運転者の運転操作を支援するので、制御介入に対し運転者が違和感を感じることを防止できる。 According to the driving operation support device and the driving operation support method according to the present invention, since the driving operation of the driver is supported in consideration of the risk of the driving state of the driver and the risk of the driving environment of the host vehicle, the control intervention In contrast, the driver can be prevented from feeling uncomfortable.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態となる運転操作支援装置及びその動作（運転操作支援方法）について説明する。 Hereinafter, with reference to the drawings, a driving operation support device and its operation (driving operation support method) according to an embodiment of the present invention will be described.
〔運転操作支援装置の構成〕
始めに、図１，図２を参照して、本発明の実施形態となる運転操作支援装置の構成について説明する。
[Configuration of driving support device]
First, with reference to FIG. 1, FIG. 2, the structure of the driving operation assistance apparatus used as embodiment of this invention is demonstrated.
本発明の実施形態となる運転操作支援装置は、図１に示すように、車両１に搭載され、レーダ２，撮像装置３，画像処理装置４，ヨーレートセンサ５，横Ｇ・前後Ｇセンサ６，車輪速センサ７，操舵角センサ８，ブレーキペダルセンサ９，ブレーキアクチュエータ１０，操舵アクチュエータ１１，及び車両制御コントローラ１２を主な構成要素として備える。 As shown in FIG. 1, a driving operation support device according to an embodiment of the present invention is mounted on a vehicle 1, and includes a radar 2, an imaging device 3, an image processing device 4, a yaw rate sensor 5, a lateral G / front / rear G sensor 6, and the like. A wheel speed sensor 7, a steering angle sensor 8, a brake pedal sensor 9, a brake actuator 10, a steering actuator 11, and a vehicle control controller 12 are provided as main components.
レーダ２は、車両１の前方にレーザ光を照射し、レーザ光が照射された物体からの反射光を受光系で受光し、レーザ発射時点と反射光の受光時点との間の時間差を検出することにより、障害物の有無，車両１と障害物との間の距離や障害物の位置を測定する。レーダ２は、測定結果を車両制御コントローラ１２に入力する。撮像装置３は、車両１の前部に設けられ、車両１前方の画像を撮像して画像処理装置４に出力する。画像処理装置４は、撮像装置３により撮像された画像に対し画像処理を施すことにより周囲車両や道路環境等の車両１の走行環境情報を検出し、検出結果を車両制御コントローラ１２に入力する。レーザ２，撮像装置３，及び画像処理装置４は、図２に示す本発明に係る走行環境認識手段２１として機能する。 The radar 2 irradiates the front of the vehicle 1 with laser light, receives reflected light from an object irradiated with the laser light by a light receiving system, and detects a time difference between the laser emission time and the reflected light receiving time. Thus, the presence / absence of an obstacle, the distance between the vehicle 1 and the obstacle, and the position of the obstacle are measured. The radar 2 inputs the measurement result to the vehicle controller 12. The imaging device 3 is provided at the front portion of the vehicle 1, captures an image in front of the vehicle 1, and outputs the image to the image processing device 4. The image processing device 4 detects the traveling environment information of the vehicle 1 such as the surrounding vehicle and the road environment by performing image processing on the image captured by the imaging device 3, and inputs the detection result to the vehicle controller 12. The laser 2, the imaging device 3, and the image processing device 4 function as the traveling environment recognition means 21 according to the present invention shown in FIG.
ヨーレートセンサ５は、車両１に発生するヨーレートを検出し、検出値を車両制御コントローラ１２に入力する。横Ｇ・前後Ｇセンサ６は、車両１に発生する横加速度Ｇ（横Ｇ）と前後加速度Ｇ（前後Ｇ）を検出し、検出値を車両制御コントローラ１２に入力する。車輪速センサ７は、車両１の各車輪の回転速度（車輪速度）を検出し、検出値を車両制御コントローラ１２に入力する。ヨーレートセンサ５，横Ｇ・前後Ｇセンサ６，及び車輪速センサ７は、図２に示す本発明に係る車両運動状態検出手段２２として機能する。 The yaw rate sensor 5 detects the yaw rate generated in the vehicle 1 and inputs the detected value to the vehicle controller 12. The lateral G / front / rear G sensor 6 detects a lateral acceleration G (lateral G) and a longitudinal acceleration G (front / back G) generated in the vehicle 1, and inputs the detected values to the vehicle controller 12. The wheel speed sensor 7 detects the rotational speed (wheel speed) of each wheel of the vehicle 1 and inputs the detected value to the vehicle controller 12. The yaw rate sensor 5, the lateral G / front / rear G sensor 6, and the wheel speed sensor 7 function as the vehicle motion state detection means 22 according to the present invention shown in FIG.
操舵角センサ８は、車両１のステアリングの操舵角を検出し、検出値を車両制御コントローラ１２に入力する。ブレーキペダルセンサ９は、車両１のブレーキペダルの踏み込み量を検出し、検出値を車両制御コントローラ１２に入力する。操舵角センサ８とブレーキペダルセンサ９は、図２に示す本発明に係る運転者操作量検出手段２３として機能する。ブレーキアクチュエータ１０は、車両１のホイールシリンダに供給される制動液圧を制御することにより、車両１に制動力を発生させて車両１の制動動作を行う。操舵アクチュエータ１１は、車両１のステアリングの操舵角を制御することにより、車両１に横力を発生させて車両１の操舵動作を行う。ブレーキアクチュエータ１０及び操舵アクチュエータ１１は、図２に示す本発明に係る車両運動制御手段２４として機能する。 The steering angle sensor 8 detects the steering angle of the steering of the vehicle 1 and inputs the detected value to the vehicle controller 12. The brake pedal sensor 9 detects the amount of depression of the brake pedal of the vehicle 1 and inputs the detected value to the vehicle controller 12. The steering angle sensor 8 and the brake pedal sensor 9 function as the driver operation amount detection means 23 according to the present invention shown in FIG. The brake actuator 10 controls the brake fluid pressure supplied to the wheel cylinder of the vehicle 1 to generate a braking force on the vehicle 1 to perform the braking operation of the vehicle 1. The steering actuator 11 controls the steering angle of the steering of the vehicle 1 to generate a lateral force on the vehicle 1 and perform the steering operation of the vehicle 1. The brake actuator 10 and the steering actuator 11 function as the vehicle motion control means 24 according to the present invention shown in FIG.
車両制御コントローラ１２は、マイクロコンピュータにより構成され、レーダ２，画像処理装置４，ヨーレートセンサ５，横Ｇ・前後Ｇセンサ６，車輪速センサ７，操舵角センサ８，及びブレーキペダルセンサ９から入力された情報に基づきブレーキアクチュエータ１０及び操舵アクチュエータ１１の動作を制御する。車両制御コントローラ１２は、内部のＣＰＵが制御プログラムを実行することにより、図２に示す本発明に係る回避経路生成手段２５，車両制御量算出手段２６，車両制御量補正手段２７，運転者危険度算出手段２８，及び環境危険度算出手段２９として機能する。 The vehicle controller 12 is constituted by a microcomputer and is input from a radar 2, an image processing device 4, a yaw rate sensor 5, a lateral G / front / rear G sensor 6, a wheel speed sensor 7, a steering angle sensor 8, and a brake pedal sensor 9. Based on the obtained information, the operation of the brake actuator 10 and the steering actuator 11 is controlled. The vehicle controller 12 executes the control program by the internal CPU, whereby the avoidance route generator 25, the vehicle control amount calculator 26, the vehicle control amount corrector 27, the driver risk level according to the present invention shown in FIG. It functions as the calculating means 28 and the environmental risk calculating means 29.
〔運転操作支援処理〕
このような構成を有する運転操作支援装置では、車両制御コントローラ１２が以下に示す運転操作支援処理を実行することにより、車両１の走行時に障害物との接触を回避すべく運転者が障害物に対し行う回避操作を支援する。以下、図３に示すフローチャートを参照して、この運転操作支援処理を実行する際の車両制御コントローラ１２の動作について説明する。図３に示すフローチャートは、車両１のイグニッションスイッチがオフ状態からオン状態に切り替わったタイミングで開始となり、運転操作支援処理はステップＳ１の処理に進む。
[Driving operation support processing]
In the driving operation support device having such a configuration, the vehicle controller 12 executes the driving operation support process shown below, so that the driver becomes an obstacle to avoid contact with the obstacle when the vehicle 1 is traveling. Supports the avoidance operation for this. Hereinafter, with reference to the flowchart shown in FIG. 3, the operation of the vehicle controller 12 when the driving operation support process is executed will be described. The flowchart shown in FIG. 3 starts at the timing when the ignition switch of the vehicle 1 is switched from the off state to the on state, and the driving operation support process proceeds to step S1.
ステップＳ１の処理では、車両制御コントローラ１２が、レーダ２と画像処理装置３４からの入力情報を利用して車両１が走行可能な領域（以下“走行路”と表記）と走行路内に存在する物体を検出する。なお、走行路の検出方法は本願発明の出願時点で既に公知であるので詳細な説明を省略する。走行路の検出方法の詳細については例えば特許第３５２１８６０号公報を参照されたい。これにより、ステップＳ１の処理は完了し、運転操作支援処理はステップＳ２の処理に進む。 In the process of step S1, the vehicle controller 12 is present in an area where the vehicle 1 can travel using the input information from the radar 2 and the image processing device 34 (hereinafter referred to as “traveling path”) and in the traveling path. Detect an object. Note that the method for detecting the travel path is already known at the time of filing of the present invention, and therefore detailed description thereof is omitted. For details of the method of detecting the travel path, refer to, for example, Japanese Patent No. 3521860. Thereby, the process of step S1 is completed and a driving operation assistance process progresses to the process of step S2.
ステップＳ２の処理では、車両制御コントローラ１２が、ステップＳ１の処理結果を利用して、車両１と接触する可能性がある物体（以下“障害物”と表記）が走行路内に存在するか否かを判別する。なお、障害物の検出方法は本願発明の出願時点で既に公知であるので詳細な説明を省略する。障害物の検出方法の詳細については例えば特開２０００−２０７６９３号公報を参照されたい。判別の結果、障害物が走行路内に存在しないと判定された場合、車両制御コントローラ１２は運転操作支援処理をステップＳ１の処理に戻す。一方、障害物が走行路内に存在すると判定された場合には、車両制御コントローラ１２は運転操作支援処理をステップＳ３の処理に進める。 In the process of step S2, the vehicle controller 12 uses the process result of step S1 to determine whether or not an object (hereinafter referred to as “obstacle”) that may come into contact with the vehicle 1 exists in the travel path. Is determined. Since the obstacle detection method is already known at the time of filing of the present invention, detailed description thereof will be omitted. For details of the obstacle detection method, refer to, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-207693. As a result of the determination, when it is determined that there is no obstacle in the travel path, the vehicle controller 12 returns the driving operation support process to the process of step S1. On the other hand, when it is determined that an obstacle is present in the travel path, the vehicle controller 12 advances the driving operation support process to step S3.
ステップＳ３の処理では、車両制御コントローラ１２が、ステップＳ１の処理により検出された走行路の情報とヨーレートセンサ５，横Ｇ・前後Ｇセンサ６，及び車輪速センサ７からの入力情報とを利用して、車両１の走行路及び運動状態を考慮した障害物との接触を回避するための車両１の走行経路を回避経路として生成（算出）する。なお走行制御コントローラ１２は、図４に示すように、運転者が車両１のブレーキペダルを踏み込んで制動操作を開始した場合、右方向への操舵操作を開始した場合、及び左方向に操舵操作を開始した場合、それぞれの場合に適合する複数の回避経路Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を生成するようにしてもよい。またこの時、走行制御コントローラ１２は、走行路の範囲内から外れる回避経路や運転者による車両１の操作では障害物との接触を回避できない回避経路は生成しない。 In the process of step S3, the vehicle controller 12 uses the information on the travel path detected by the process of step S1 and the input information from the yaw rate sensor 5, the lateral G / front / rear G sensor 6, and the wheel speed sensor 7. Thus, the travel route of the vehicle 1 for avoiding contact with an obstacle in consideration of the travel route and the motion state of the vehicle 1 is generated (calculated) as an avoidance route. As shown in FIG. 4, the travel controller 12 performs the steering operation when the driver depresses the brake pedal of the vehicle 1 to start the braking operation, when the driver starts the steering operation in the right direction, and in the left direction. When started, a plurality of avoidance routes R1, R2, and R3 that match each case may be generated. At this time, the travel controller 12 does not generate an avoidance route that deviates from the range of the travel route or an avoidance route that cannot avoid contact with an obstacle when the driver operates the vehicle 1.
具体的には、運転者が制動操作を開始した場合に適合する回避経路Ｒ１を生成する場合、車両制御コントローラ１２は、始めに、ヨーレートセンサ５，横Ｇ・前後Ｇセンサ６，及び車輪速センサ７からの入力情報と車両１のタイヤ特性を考慮して障害物との接触を回避するための車両１の減速度を設定し、設定された減速度によって車両１が障害物との接触を回避できるか否かを判別する。回避可能と判定された場合、次に、車両制御コントローラ１２は減速度のみの車両制御による回避経路を走行路の範囲内で算出し、逆に回避不可能と判定された場合には、必要最低限の横力を発生させることで障害物との接触を回避する回避経路を走行路の範囲内で算出する。但し、横力に関しては、車両１のタイヤ特性を考慮した上限値を設定しておき、この上限値を超える横力が必要となる場合、走行制御コントローラ１２は回避経路を算出しない。 Specifically, when generating the avoidance route R1 that is suitable when the driver starts the braking operation, the vehicle controller 12 starts with the yaw rate sensor 5, the lateral G / front / rear G sensor 6, and the wheel speed sensor. The deceleration of the vehicle 1 for avoiding contact with the obstacle is set in consideration of the input information from the vehicle 7 and the tire characteristics of the vehicle 1, and the vehicle 1 avoids contact with the obstacle by the set deceleration. Determine if you can. If it is determined that avoidance is possible, the vehicle controller 12 then calculates an avoidance route based on vehicle control with only deceleration within the range of the travel path. Conversely, if it is determined that avoidance is not possible, An avoidance route that avoids contact with an obstacle by generating a limited lateral force is calculated within the range of the travel path. However, regarding the lateral force, an upper limit value is set in consideration of the tire characteristics of the vehicle 1, and when a lateral force exceeding the upper limit value is required, the traveling controller 12 does not calculate an avoidance route.
同様に運転者が操舵操作（右方向への操舵操作，左方向への操舵操作）を開始した場合に適合する回避経路Ｒ２，Ｒ３を生成する場合、車両制御コントローラ１２は、始めに、ヨーレートセンサ５，横Ｇ・前後Ｇセンサ６，及び車輪速センサ７からの入力情報と車両１のタイヤ特性を考慮して障害物との接触を回避するための車両１の横加速度を設定し、設定された横加速度によって障害物との接触を回避できるか否かを判別する。回避可能と判定された場合、次に、車両制御コントローラ１２は横加速度のみの車両制御による回避経路を走行路の範囲内で算出し、逆に回避不可能と判定された場合には、必要最低限の制動力を発生させることで障害物との接触を回避する回避経路を走行路の範囲内で算出する。但し、制動力に関しても車両１のタイヤ特性を考慮した上限値を設定しておき、この上限値を超える制動力が必要となる場合には、走行制御コントローラ１２は回避経路を算出しない。また横加速度のみの車両制御による回避経路を算出した場合であっても、車両１が障害物の近くを算出する際にはできるだけ車速を落として通過した方が一般的に安全であるので、上述の上限値を超えない範囲の制動力を付加した回避経路を算出してもよい。これにより、ステップＳ３の処理は完了し、運転操作支援処理はステップＳ４の処理に進む。 Similarly, when generating avoidance routes R2 and R3 that are suitable when the driver starts a steering operation (steering operation in the right direction, steering operation in the left direction), the vehicle controller 12 starts with the yaw rate sensor. 5, the lateral acceleration of the vehicle 1 for avoiding contact with an obstacle is set in consideration of the input information from the lateral G / front / rear G sensor 6 and the wheel speed sensor 7 and the tire characteristics of the vehicle 1. It is determined whether or not contact with an obstacle can be avoided by the lateral acceleration. If it is determined that avoidance is possible, the vehicle controller 12 then calculates an avoidance route based on vehicle control using only lateral acceleration within the range of the travel path. An avoidance route that avoids contact with an obstacle by generating a limited braking force is calculated within the range of the travel path. However, regarding the braking force, an upper limit value is set in consideration of the tire characteristics of the vehicle 1, and the traveling controller 12 does not calculate an avoidance route when a braking force exceeding the upper limit value is required. Even when the avoidance route is calculated based on the vehicle control using only the lateral acceleration, it is generally safer to pass the vehicle 1 at a speed as low as possible when calculating the vicinity of the obstacle. Alternatively, an avoidance route to which a braking force in a range not exceeding the upper limit value may be calculated. Thereby, the process of step S3 is completed and a driving operation assistance process progresses to the process of step S4.
ステップＳ４の処理では、車両制御コントローラ１２が、操舵角センサ８及びブレーキペダルセンサ９からの入力情報に基づいて、ステップＳ３の処理により算出された回避経路に沿って車両１が走行するために必要なブレーキアクチュエータ１０及び操舵アクチュエータ１１の制御量を算出する。これにより、ステップＳ４の処理は完了し、運転操作支援処理はステップＳ４の処理に進む。 In the process of step S4, the vehicle controller 12 is necessary for the vehicle 1 to travel along the avoidance route calculated by the process of step S3 based on the input information from the steering angle sensor 8 and the brake pedal sensor 9. The control amounts of the brake actuator 10 and the steering actuator 11 are calculated. Thereby, the process of step S4 is completed and the driving operation support process proceeds to the process of step S4.
ステップＳ５の処理では、車両制御コントローラ１２が、運転者の運転状態の危険度を算出する。本実施形態では、車両制御コントローラ１２はＧＰＳ等の位置検出装置により検出された車両の現在位置と回避経路との偏差を算出する。そして車両制御コントローラ１２は、算出された偏差が所定値未満である場合、運転者の運転状態の危険度は低いと判定し、算出された偏差が所定値以上である場合には、運転者の運転状態の危険度は高いと判定する。なお車両制御コントローラ１２は、運転者の覚醒度や運転操作への集中度を運転者の運転状態の危険度として計測，推定するようにしてもよい。これにより、ステップＳ５の処理は完了し、運転操作支援処理はステップＳ６の処理に進む。 In the process of step S5, the vehicle controller 12 calculates the risk level of the driving state of the driver. In the present embodiment, the vehicle controller 12 calculates a deviation between the current position of the vehicle detected by a position detection device such as GPS and the avoidance route. When the calculated deviation is less than the predetermined value, the vehicle controller 12 determines that the risk of the driving state of the driver is low, and when the calculated deviation is greater than or equal to the predetermined value, It is determined that the risk level of the driving state is high. The vehicle controller 12 may measure and estimate the driver's arousal level and the degree of concentration on the driving operation as the risk level of the driving state of the driver. Thereby, the process of step S5 is completed and the driving operation support process proceeds to the process of step S6.
ステップＳ６の処理では、車両制御コントローラ１２が、車両１の走行環境の危険度を算出する。本実施形態では、車両制御コントローラ１２は、障害物と車両１との間の距離及び障害物と車両１の相対速度の情報を利用して、障害物に車両１が接触するまでの予測時間ＴＴＣを算出する。なお、障害物と車両１との間の距離はレーダ２からの入力情報により算出でき、車両１と障害物の相対速度は例えば算出された距離を微分することによって算出できる。そして車両制御コントローラ１２は、算出された予測時間ＴＴＣが所定値ＴTTC以上である場合、車両１の走行環境の危険度は低いと判定し、算出された予測時間ＴＴＣが所定値ＴTTC未満である場合には、車両１の走行環境の危険度は高いと判定する。なお車両制御コントローラ１２は、障害物に車両１が接触するまでの予測時間ＴＴＣと合わせて、車両１が走行路を逸脱するまでの予測時間ＴＬＣ，障害物の移動速度，車両１の車輪速度等を考慮した危険度評価関数を設定することにより、複数のパラメータを用いて車両１の走行環境の危険度を算出するようにしてもよい。これにより、ステップＳ６の処理は完了し、運転操作支援処理はステップＳ７の処理に進む。 In the process of step S <b> 6, the vehicle controller 12 calculates the risk level of the traveling environment of the vehicle 1. In the present embodiment, the vehicle controller 12 uses the information on the distance between the obstacle and the vehicle 1 and the relative speed between the obstacle and the vehicle 1 to predict the time TTC until the vehicle 1 comes into contact with the obstacle. Is calculated. The distance between the obstacle and the vehicle 1 can be calculated from input information from the radar 2, and the relative speed between the vehicle 1 and the obstacle can be calculated by, for example, differentiating the calculated distance. When the calculated predicted time TTC is equal to or greater than the predetermined value T TTC , the vehicle controller 12 determines that the risk of the traveling environment of the vehicle 1 is low, and the calculated predicted time TTC is less than the predetermined value T TTC . In some cases, it is determined that the risk of the traveling environment of the vehicle 1 is high. In addition, the vehicle controller 12 is combined with the predicted time TTC until the vehicle 1 comes into contact with the obstacle, the predicted time TLC until the vehicle 1 deviates from the traveling path, the moving speed of the obstacle, the wheel speed of the vehicle 1 and the like. By setting a risk evaluation function in consideration of the above, the risk of the traveling environment of the vehicle 1 may be calculated using a plurality of parameters. Thereby, the process of step S6 is completed and a driving operation assistance process progresses to the process of step S7.
ステップＳ７の処理では、車両制御コントローラ１２が、ステップＳ５の処理により算出された運転者の運転状態の危険度とステップＳ６の処理により算出された車両１の走行環境の危険度とに基づいて、ステップＳ４の処理より算出されたブレーキアクチュエータ１０及び操舵アクチュエータ１１の制御量を補正する。具体的には、車両制御コントローラ１２は、運転者の運転状態の危険度と車両１の走行環境の危険度の双方が低い場合、図５に示すように、ブレーキアクチュエータ１０及び操舵アクチュエータ１１の制御量を小さくすることにより運転者による操作主導の制御量とする。一方、運転者の運転状態の危険度と車両１の走行環境の危険度の双方が高い場合には、車両制御コントローラ１２はブレーキアクチュエータ１０及び操舵アクチュエータ１１の制御量を補正しないことにより装置主導の制御量とする。 In the process of step S7, the vehicle controller 12 is based on the risk of the driving state of the driver calculated by the process of step S5 and the risk of the driving environment of the vehicle 1 calculated by the process of step S6. The control amounts of the brake actuator 10 and the steering actuator 11 calculated by the process of step S4 are corrected. Specifically, the vehicle controller 12 controls the brake actuator 10 and the steering actuator 11 as shown in FIG. 5 when both the risk of the driving state of the driver and the risk of the driving environment of the vehicle 1 are low. By reducing the amount, the control amount is driven by the driver. On the other hand, when both the danger level of the driving state of the driver and the danger level of the traveling environment of the vehicle 1 are high, the vehicle controller 12 does not correct the control amounts of the brake actuator 10 and the steering actuator 11, thereby Control amount.
なお図５中の濃淡は制御ゲインを示し、黒色に近い程、制御ゲインは０に近くなり、逆に白色に近い程、制御ゲインは１に近くなる。また車両制御コントローラ１２は、図６に示すように、車両１の走行環境の危険度が高い場合には、運転者の運転状態の危険度に関係なく装置主導の制御量となるようにブレーキアクチュエータ１０及び操舵アクチュエータ１１の制御量を補正するようにしてもよい。これは、障害物に車両１が接触するまでの予測時間ＴＴＣや車両１が走行路を逸脱するまでの予測時間ＴＬＣが短くなることにより車両１の走行環境の危険度が高くなった場合、車両１と障害物や走行路境界との間の距離が短くなるために、走行環境認識手段２１として機能するレーザ２，撮像装置３，及び画像処理装置４に高い検出精度が求められ、また障害物との接触を回避するために素早い運転操作が必要になるためである。これにより、ステップＳ７の処理は完了し、運転操作支援処理はステップＳ８の処理に進む。 The shades in FIG. 5 indicate the control gain. The closer to black, the closer the control gain is to 0. Conversely, the closer to white, the closer the control gain is to 1. Further, as shown in FIG. 6, the vehicle controller 12 is configured so that when the risk of the traveling environment of the vehicle 1 is high, the brake controller is controlled by the device so that the control amount is controlled regardless of the risk of the driving state of the driver. 10 and the control amount of the steering actuator 11 may be corrected. This is because when the predicted time TTC until the vehicle 1 comes into contact with an obstacle or the predicted time TLC until the vehicle 1 deviates from the traveling path is shortened, the risk of the traveling environment of the vehicle 1 increases. Since the distance between 1 and the obstacle or the road boundary is shortened, the laser 2, the imaging device 3, and the image processing device 4 functioning as the traveling environment recognition means 21 are required to have high detection accuracy. This is because a quick driving operation is required to avoid contact with the vehicle. Thereby, the process of step S7 is completed and the driving operation support process proceeds to the process of step S8.
ステップＳ８の処理では、車両制御コントローラ１２が、ステップＳ７の処理後の制御量によりブレーキアクチュエータ１０及び操舵アクチュエータ１１を制御することにより、ステップＳ３の処理により生成された回避経路に沿って車両１が走行するようにブレーキアクチュエータ１０及び操舵アクチュエータ１１を制御する。これにより、ステップＳ８の処理は完了し、運転操作支援処理はステップＳ９の処理に進む。 In the process of step S8, the vehicle controller 12 controls the brake actuator 10 and the steering actuator 11 with the control amounts after the process of step S7, so that the vehicle 1 is moved along the avoidance path generated by the process of step S3. The brake actuator 10 and the steering actuator 11 are controlled so as to travel. Thereby, the process of step S8 is completed and the driving operation support process proceeds to the process of step S9.
ステップＳ９の処理では、車両制御コントローラ１２が、車両１と障害物の接触の可能性がなくなったか否かを判別する。判別の結果、接触の可能性がなくなっていない場合、車両制御コントローラ１２は、現在の制御状態を維持し、接触の可能性がなくなったタイミングで運転操作支援処理をステップＳ１の処理に戻して他の障害物に対する運転操作支援処理を実行する。 In the process of step S9, the vehicle controller 12 determines whether or not there is no possibility of contact between the vehicle 1 and the obstacle. As a result of the determination, if the possibility of contact is not lost, the vehicle controller 12 maintains the current control state, and returns the driving operation support process to the process of step S1 at the timing when the possibility of contact is lost. The driving support process for the obstacle is executed.
以上の説明から明らかなように、本発明の実施形態となる運転操作支援装置では、車両制御コントローラ１２が、障害物に車両１が接触することを回避するための車両１の走行経路を回避経路として算出し、運転者の運転状態の危険度と車両１の走行環境の危険度とに基づいて算出された回避経路を自車両が走行するために必要な自車両の制御量を補正し、補正された制御量に従って車両１の走行状態を制御する。このような構成によれば、運転者の状態と車両１の周囲環境の危険度の両方を考慮して運転者の運転操作を支援することができるので、制御介入に対し運転者が違和感を感じることを防止できる。 As is apparent from the above description, in the driving operation support device according to the embodiment of the present invention, the vehicle controller 12 determines the travel route of the vehicle 1 for avoiding the vehicle 1 from contacting an obstacle. And the control amount of the host vehicle necessary for the host vehicle to travel on the avoidance route calculated based on the risk of the driving state of the driver and the risk of the driving environment of the vehicle 1 is corrected. The traveling state of the vehicle 1 is controlled in accordance with the controlled amount. According to such a configuration, it is possible to support the driver's driving operation in consideration of both the driver's condition and the danger level of the surrounding environment of the vehicle 1, so that the driver feels uncomfortable with the control intervention. Can be prevented.
また本発明の実施形態となる運転操作支援装置では、車両制御コントローラ１２は、運転者の運転状態の危険度及び車両１の走行環境の危険度が低い場合、車両１の制御量を小さくし、運転者の運転状態の危険度又は車両１の走行環境の危険度が高い場合には、車両１の制御量を補正しない。このような構成によれば、運転者が障害物との接触を回避するための正しい判断と操作をしていれば、算出された回避経路と車両１の実際の走行経路とが異なっていても車両１の制御量が弱くなるので、制御介入に対する運転者の違和感を軽減できると共に車両１が障害物と接触する可能性がある時には運転者の運転操作を支援することができいる。 In the driving operation support device according to the embodiment of the present invention, the vehicle controller 12 reduces the control amount of the vehicle 1 when the risk of the driving state of the driver and the risk of the driving environment of the vehicle 1 are low, When the risk of the driving state of the driver or the risk of the driving environment of the vehicle 1 is high, the control amount of the vehicle 1 is not corrected. According to such a configuration, even if the calculated avoidance route differs from the actual travel route of the vehicle 1 as long as the driver makes a correct determination and operation for avoiding contact with an obstacle. Since the control amount of the vehicle 1 becomes weak, the driver's uncomfortable feeling with respect to the control intervention can be reduced, and the driver's driving operation can be supported when the vehicle 1 may come into contact with an obstacle.
また本発明の実施形態となる運転操作支援装置では、車両制御コントローラ１２は、車両１の走行環境の危険度が高い場合、運転者の運転状態の危険度と関係なく自車両の制御量を補正しない。このような構成によれば、障害物と車両１との間の距離が短い場合等、車両１が障害物と接触する可能性が極めて高い場合には、運転者の状態に関係なく運転者の運転操作を支援することができる。 In the driving operation support device according to the embodiment of the present invention, when the risk of the driving environment of the vehicle 1 is high, the vehicle controller 12 corrects the control amount of the own vehicle regardless of the risk of the driving state of the driver. do not do. According to such a configuration, when the possibility that the vehicle 1 is in contact with the obstacle is extremely high, such as when the distance between the obstacle and the vehicle 1 is short, the driver's condition is not related to the driver's state. Driving operation can be supported.
以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により本発明は限定されることはない。例えば車両制御コントローラ１２は、走行路及び障害物の検出結果の信頼度を算出し、算出された信頼度に従って図４や図５に示す制御ゲインを変更するようにしてもよい。なお信頼度の指標としては、レーダ２の反射光強度，画像処理装置４により検出された画像の濃度等を用いことができる。また制御ゲインの変更方法としては、図７に示すように、信頼度が低い場合は運転者による操作主導の制御ゲインとなる領域Ｒ１を領域Ｒ１’へと広げ、装置主導の制御ゲインとなる領域Ｒ２を領域Ｒ２’に狭める。このような処理によれば、走行路及び障害物の検出結果の信頼度が低い場合は運転者が制御介入に対し違和感を感じることを防止し、逆に信頼度が高い場合には運転者自身による回避操作を確実に支援することにより、走行路及び障害物の検出結果の信頼度を運転操作支援処理に反映させることができる。このように、この実施の形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論であることを付け加えておく。 As mentioned above, although embodiment which applied the invention made | formed by this inventor was demonstrated, this invention is not limited with the description and drawing which make a part of indication of this invention by this embodiment. For example, the vehicle controller 12 may calculate the reliability of the detection result of the traveling road and the obstacle, and may change the control gain shown in FIGS. 4 and 5 according to the calculated reliability. As the reliability index, the reflected light intensity of the radar 2, the density of the image detected by the image processing device 4, and the like can be used. Further, as a method for changing the control gain, as shown in FIG. 7, when the reliability is low, the region R1 that becomes the operation-driven control gain by the driver is expanded to the region R1 ′, and the region becomes the device-driven control gain. R2 is narrowed to region R2 ′. According to such processing, when the reliability of the detection result of the road and the obstacle is low, the driver is prevented from feeling uncomfortable with the control intervention, and conversely, when the reliability is high, the driver himself By reliably supporting the avoidance operation according to, the reliability of the detection result of the travel path and the obstacle can be reflected in the driving operation support process. As described above, it should be added that other embodiments, examples, operation techniques, and the like made by those skilled in the art based on this embodiment are all included in the scope of the present invention.
１：車両
２：レーダ
３：撮像装置
４：画像処理装置
５：ヨーレートセンサ
６：横Ｇ・前後Ｇセンサ
７：車輪速センサ
８：操舵角センサ
９：ブレーキペダルセンサ
１０：ブレーキアクチュエータ
１１：操舵アクチュエータ
１２：車両制御コントローラ
２１：走行環境認識手段
２２：車両運動状態検出手段
２３：運転者操作量検出手段
２４：車両運動制御手段
２５：回避経路生成手段
２６：車両制御量算出手段
２７：車両制御量補正手段
２８：運転者危険度算出手段
２９：環境危険度算出手段
1: vehicle 2: radar 3: imaging device 4: image processing device 5: yaw rate sensor 6: lateral G / front-rear G sensor 7: wheel speed sensor 8: steering angle sensor 9: brake pedal sensor 10: brake actuator 11: steering actuator 12: Vehicle controller 21: Traveling environment recognition means 22: Vehicle motion state detection means 23: Driver operation amount detection means 24: Vehicle motion control means 25: Avoidance route generation means 26: Vehicle control amount calculation means 27: Vehicle control amount Correction means 28: Driver risk calculation means 29: Environmental risk calculation means
Claims (5)
自車両の走行状態を検出する車両運動状態検出手段と、
前記走行環境認識手段により認識された自車両の走行路と前記車両運動状態検出手段により検出された自車両の走行状態に基づいて、前記走行環境認識手段により認識された障害物に自車両が接触することを回避するための自車両の走行経路を回避経路として算出する回避経路算出手段と、
自車両の運転者の運転操作量を検出する運転者操作量検出手段と、
前記運転者操作量検出手段により検出された運転操作量に基づいて、前記回避経路算出手段により算出された回避経路を自車両が走行するために必要な自車両の制御量を算出する車両制御量算出手段と、
自車両の現在位置と前記回避経路との偏差を算出する運転者危険度算出手段と、
自車両の走行環境の危険度を算出する環境危険度算出手段と、
前記運転者危険度算出手段により算出された前記偏差と前記環境危険度算出手段により算出された自車両の走行環境の危険度とに基づいて、前記車両制御量算出手段により算出された自車両の制御量を補正する制御量補正手段と、
前記制御量補正手段により補正された制御量に従って自車両の走行状態を制御する車両運動制御手段と
を備えることを特徴とする運転操作支援装置。 Traveling environment recognition means for recognizing the traveling path of the host vehicle and obstacles present in the traveling path;
Vehicle motion state detection means for detecting the traveling state of the host vehicle;
Based on the travel path of the host vehicle recognized by the travel environment recognition unit and the travel state of the host vehicle detected by the vehicle motion state detection unit, the host vehicle contacts the obstacle recognized by the travel environment recognition unit. Avoidance route calculation means for calculating a travel route of the host vehicle for avoiding to be performed as an avoidance route;
A driver operation amount detecting means for detecting a driving operation amount of the driver of the own vehicle;
A vehicle control amount for calculating a control amount of the host vehicle necessary for the host vehicle to travel on the avoidance route calculated by the avoidance route calculation unit based on the driving operation amount detected by the driver operation amount detection unit. A calculation means;
A driver risk calculating means for calculating a deviation between the current position of the host vehicle and the avoidance route ;
Environmental risk calculation means for calculating the risk of the driving environment of the host vehicle;
Based on the deviation calculated by the driver risk calculating means and the risk of the driving environment of the host vehicle calculated by the environmental risk calculating means, the vehicle control amount calculating means calculates the vehicle control amount calculating means. Control amount correction means for correcting the control amount;
And a vehicle motion control means for controlling the running state of the host vehicle in accordance with the control amount corrected by the control amount correction means.
前記制御量補正手段は、前記運転者危険度算出手段により算出された運転者の運転状態の危険度及び前記環境危険度算出手段により算出された自車両の走行環境の危険度が低い場合、前記車両制御量算出手段により算出された自車両の制御量を小さくし、前記運転者危険度算出手段により算出された運転者の運転状態の危険度又は前記環境危険度算出手段により算出された自車両の走行環境の危険度が高い場合には、前記車両制御量算出手段により算出された自車両の制御量を補正しないことを特徴とする運転操作支援装置。 The driving operation support device according to claim 1,
The control amount correction means, when the risk of the driving state of the driver calculated by the driver risk calculation means and the risk of the driving environment of the host vehicle calculated by the environmental risk calculation means are low, The control amount of the own vehicle calculated by the vehicle control amount calculation means is reduced, and the risk of the driving state of the driver calculated by the driver risk calculation means or the own vehicle calculated by the environmental risk calculation means When the risk of the driving environment is high, the driving operation support device does not correct the control amount of the host vehicle calculated by the vehicle control amount calculation means.
前記制御量補正手段は、前記環境危険度算出手段により算出された自車両の走行環境の危険度が高い場合、前記運転者危険度算出手段により算出された運転者の運転状態の危険度と関係なく、前記車両制御量算出手段により算出された自車両の制御量を補正しないことを特徴とする運転操作支援装置。 In the driving support device according to claim 2,
The control amount correcting means is related to the risk of the driving state of the driver calculated by the driver risk calculating means when the risk of the driving environment of the host vehicle calculated by the environmental risk calculating means is high. The driving operation support apparatus is characterized in that the control amount of the host vehicle calculated by the vehicle control amount calculation means is not corrected.
前記走行環境認識手段は、認識結果の信頼度を算出する信頼度算出手段を備え、前記制御量補正手段は、前記信頼度算出手段により算出された信頼度が低い場合、前記運転者危険度算出手段により算出された運転者の運転状態の危険度及び前記環境危険度算出手段により算出された自車両の走行環境の危険度が低い際にする自車両の制御量の補正量を信頼度が高い場合よりも小さくすることを特徴とする運転操作支援装置。 In the driving support device according to claim 2 or claim 3,
The driving environment recognizing unit includes a reliability calculating unit that calculates the reliability of the recognition result, and the control amount correcting unit calculates the driver risk when the reliability calculated by the reliability calculating unit is low. The degree of reliability of the control amount of the host vehicle calculated when the risk level of the driving state of the driver calculated by the means and the risk level of the driving environment of the host vehicle calculated by the means for calculating the environmental risk are low are high in reliability. A driving operation support apparatus characterized by being made smaller than the case.
自車両の走行状態を検出する第２処理と、
前記第１処理により認識された自車両の走行路と第２処理により検出された自車両の走行状態に基づいて、前記第１処理により認識された障害物に自車両が接触することを回避するための自車両の走行経路を回避経路として算出する第３処理と、
自車両の運転者の運転操作量を検出する第４処理と、
前記第４処理により検出された運転操作量に基づいて、前記第３処理により算出された回避経路を自車両が走行するために必要な自車両の制御量を算出する第５処理と、
自車両の現在位置と前記回避経路との偏差を算出する第６処理と、
自車両の走行環境の危険度を算出する第７処理と、
前記第６処理により算出された前記偏差と前記第７処理により算出された自車両の走行環境の危険度とに基づいて、前記第５処理により算出された自車両の制御量を補正する第８処理と、
前記第８処理により補正された制御量に従って自車両の走行状態を制御する第９処理と
を有することを特徴とする運転操作支援方法。 A first process for recognizing a travel path of the host vehicle and an obstacle present in the travel path;
A second process for detecting the traveling state of the host vehicle;
Based on the travel path of the host vehicle recognized by the first process and the travel state of the host vehicle detected by the second process, the host vehicle avoids contact with the obstacle recognized by the first process. A third process for calculating a travel route of the host vehicle as an avoidance route,
A fourth process for detecting the amount of driving operation of the driver of the host vehicle;
A fifth process for calculating a control amount of the host vehicle necessary for the host vehicle to travel on the avoidance route calculated by the third process based on the driving operation amount detected by the fourth process;
A sixth process for calculating a deviation between the current position of the host vehicle and the avoidance route ;
A seventh process for calculating the risk of the traveling environment of the host vehicle;
Based on the deviation calculated by the sixth process and the risk of the traveling environment of the host vehicle calculated by the seventh process, the control amount of the host vehicle calculated by the fifth process is corrected. Processing,
And a ninth process for controlling the running state of the host vehicle according to the control amount corrected by the eighth process.
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