JP5332549B2 - Driving support device and driving support method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To transmit driving support information by tactile provocation given to a crew without weighting a driving load. <P>SOLUTION: A driving support apparatus includes a controller 10 for executing: a traveling state acquisition function for acquiring a traveling state including the traveling spot and vehicle speed of a vehicle in a prescribed timing; a future traveling location calculation function for calculating the degree of distancing between a vehicle and the virtual gazing point of the crew of the vehicle on the basis of the traveling state of the vehicle by referring to a traveling environment in which each spot is preassociated with the environment of a travel path, and for calculating the future traveling location of the vehicle in a prescribed distancing region including the degree of distancing; a derived quantity calculation function for acquiring an ideal traveling location when a vehicle is traveling at the future traveling location by referring to the traveling environment, and for calculating the derived quantity of the vehicle on the basis of the deviation of the future traveling location to the ideal traveling location; and an information transmission function for giving driving support information including tactile provocation corresponding to the calculated derived quantity to the crew. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、移動体の運転を支援する運転支援装置及び運転支援方法に関する。   The present invention relates to a driving support device and a driving support method that support driving of a moving object.

この種の装置に関し、自車両の走行環境と運転者の操作遅れに基づいて、将来の状態における自車両のリスクポテンシャルを算出し、そのリスクポテンシャルに応じた触覚刺激(運転者用シートの左右サイド部からの押圧力)を運転者に伝達することにより、運転者の操作遅れを考慮した情報伝達を行う運転操作補助装置が知られている(特許文献1参照)。   With regard to this type of device, the risk potential of the host vehicle in the future state is calculated based on the driving environment of the host vehicle and the driver's operation delay, and tactile stimuli corresponding to the risk potential (the left and right sides of the driver's seat) A driving operation assisting device that transmits information in consideration of a driver's operation delay by transmitting a pressing force from the control unit) to the driver is known (see Patent Document 1).

特開2006−155000号公報JP 2006-155000 A

しかしながら、従来の技術では、運転者に与えられる触覚刺激に対応する走行場面と、運転者が得る視覚刺激の対象となる走行場面との整合が考慮されていないため、与えた触覚刺激により乗員の運転負荷が加重される場合があるという問題があった。   However, the conventional technology does not consider the matching between the driving scene corresponding to the tactile stimulus given to the driver and the driving scene that is the target of the visual stimulus obtained by the driver. There was a problem that the operation load might be weighted.

本発明は、車両の走行地点及び車速を含む走行状態に基づいて、予め準備された走行環境情報を参照し、車両とその車両の乗員の仮想注視点との離隔度を含む所定離隔領域における車両の将来走行位置を算出し、その将来走行位置を走行する際の理想走行位置に対する将来走行位置の偏差から導出された車両の誘導量に応じた触覚刺激を乗員に与えることにより上記課題を解決する。   The present invention refers to a vehicle in a predetermined separation area that includes a degree of separation between a vehicle and a virtual gazing point of an occupant of the vehicle by referring to traveling environment information prepared in advance based on a traveling state including a traveling point and a vehicle speed of the vehicle. The above-mentioned problem is solved by calculating the future travel position of the vehicle and giving the occupant a tactile stimulus corresponding to the guidance amount of the vehicle derived from the deviation of the future travel position from the ideal travel position when traveling at the future travel position .

本発明によれば、運転者に与える触覚刺激に対応する走行場面と運転者が得る視覚刺激に対応する走行場面とが整合するため、運転負荷を加重させることなく運転を支援することができる。 According to the present invention, the driving scene corresponding to the tactile stimulus given to the driver matches the driving scene corresponding to the visual stimulus obtained by the driver, so that driving can be supported without increasing the driving load.

<第1実施形態>
図面に基づいて、第1実施形態に係る運転支援システム100について説明する。本実施形態においては、車両に搭載され、その車両の運転を支援する運転支援システム100を含む車載装置1000を例にして説明する。
<First Embodiment>
A driving support system 100 according to the first embodiment will be described based on the drawings. In the present embodiment, an in-vehicle device 1000 that is mounted on a vehicle and includes a driving support system 100 that supports driving of the vehicle will be described as an example.

図1に示すように、運転支援システム100は、コントローラ10と各触覚刺激伝達装置20(21〜22)とを有する。また、運転支援システム100は、車載装置1000に含まれるナビゲーション装置200、車両コントローラ300、及び測距・測位装置400と、CAN(Controller Area Network)その他の車載LANによって接続され、相互に情報の授受を行う。   As shown in FIG. 1, the driving support system 100 includes a controller 10 and tactile stimulus transmission devices 20 (21 to 22). The driving support system 100 is connected to the navigation device 200, the vehicle controller 300, and the distance measurement / positioning device 400 included in the in-vehicle device 1000 by a CAN (Controller Area Network) or other in-vehicle LAN, and exchanges information with each other. I do.

本実施形態の運転支援システム100は、車両を運転する乗員に触覚刺激を与えることにより運転支援情報を伝達する装置である。   The driving support system 100 according to the present embodiment is a device that transmits driving support information by giving tactile stimulation to an occupant driving a vehicle.

図1に示すように、運転支援システム100のコントローラ10は、本実施形態に係る運転支援情報の生成処理を実行するためのプログラムを格納したROM(Read Only Memory )12と、このROM12に格納されたプログラムを実行することで、運転支援システム100として機能する動作回路としてのCPU(Central Processing Unit)11と、アクセス可能な記憶装置として機能するRAM(Random Access Memory)13と、を備える。なお、動作回路としては、CPU(Central Processing Unit)11に代えて又はこれとともに、MPU(Micro Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)などを用いることができる。   As shown in FIG. 1, the controller 10 of the driving support system 100 is stored in a ROM (Read Only Memory) 12 storing a program for executing the driving support information generating process according to the present embodiment, and the ROM 12. By executing the program, a CPU (Central Processing Unit) 11 as an operation circuit that functions as the driving support system 100 and a RAM (Random Access Memory) 13 that functions as an accessible storage device are provided. As an operation circuit, instead of or in addition to the CPU (Central Processing Unit) 11, an MPU (Micro Processing Unit), a DSP (Digital Signal Processor), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an FPGA (Field Programmable Gate Array). Etc. can be used.

次に、運転支援システム100のコントローラ10が備える処理機能について説明する。コントローラ10は、所定タイミングにおける車両の走行地点及び車速を含む走行状態を取得する走行状態取得機能と、各地点と走行路の環境とが予め対応づけられた走行環境情報を参照し、車両の走行状態に基づいて、車両とその車両の乗員の仮想注視点との離隔度を算出するとともに、離隔度を含む所定離隔領域における車両の将来走行位置を算出する将来走行位置算出機能と、走行環境情報を参照し、将来走行位置を走行する際の理想走行位置を算出し、この理想走行位置に対する将来走行位置の偏差に基づいて、車両の誘導量を算出する誘導量算出機能と、この誘導量算出機能により算出された誘導量に応じた触覚刺激を含む運転支援情報を乗員に与える情報伝達機能と有する。そして、各機能を実現するためのソフトウェアと、上述したコントローラ10を含むハードウェアの協働により各機能を実行する。   Next, processing functions provided in the controller 10 of the driving support system 100 will be described. The controller 10 refers to a traveling state acquisition function for acquiring a traveling state including a traveling point and a vehicle speed of the vehicle at a predetermined timing, and traveling environment information in which each point and the environment of the traveling path are associated with each other in advance. A future travel position calculation function for calculating a future travel position of the vehicle in a predetermined remote area including the distance, and calculating a distance between the vehicle and a virtual gazing point of the vehicle occupant based on the state, and travel environment information Referring to the above, the ideal travel position when traveling in the future travel position is calculated, and the guidance amount calculation function for calculating the guidance amount of the vehicle based on the deviation of the future travel position with respect to the ideal travel position, and this guidance amount calculation It has an information transmission function that gives driving support information including tactile stimulation according to the guidance amount calculated by the function to the occupant. And each function is performed by cooperation of the software for implement | achieving each function, and the hardware containing the controller 10 mentioned above.

以下、上述した運転支援システム100のコントローラ10が実現する機能についてそれぞれ説明する。   Hereinafter, functions realized by the controller 10 of the above-described driving support system 100 will be described.

まず、運転支援システム100の走行状態取得機能について説明する。運転支援システム100は、車両の走行状態を取得する。この車両の走行状態は、所定タイミングにおける車両の走行地点、車速、操舵角、ヨーレート、を含む。   First, the traveling state acquisition function of the driving support system 100 will be described. The driving support system 100 acquires the traveling state of the vehicle. The traveling state of the vehicle includes a traveling point of the vehicle at a predetermined timing, a vehicle speed, a steering angle, and a yaw rate.

所定タイミングにおける車両の走行地点は、ナビゲーション装置200から取得する。ナビゲーション装置200は、GPS(Global Positioning System)211を含む自車位置検出装置210を有し、自車両の位置をGPS(Global Positioning System)211の測位機能により検出する。   The travel point of the vehicle at a predetermined timing is acquired from the navigation device 200. The navigation device 200 includes a host vehicle position detection device 210 including a GPS (Global Positioning System) 211, and detects the position of the host vehicle using a positioning function of the GPS (Global Positioning System) 211.

また、所定タイミングにおける車速、操舵角、ヨーレートは、車両コントローラ300から取得する。車両コントローラ300は、車速センサ310、操舵角センサ320、ヨーレートセンサ330を有する。車速センサ310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Vを検出し、検出した自車速をコントローラ10に出力する。また、操舵角センサ320は、車両に取り付けられたステアリングホイールの操舵角αを検出し、コントローラ10に出力する。ヨーレートセンサ330は、自動車の旋回方向への回転角の変化する速度を検出し、コントローラ10へ出力する。   Further, the vehicle speed, steering angle, and yaw rate at a predetermined timing are acquired from the vehicle controller 300. The vehicle controller 300 includes a vehicle speed sensor 310, a steering angle sensor 320, and a yaw rate sensor 330. The vehicle speed sensor 310 detects the vehicle speed V of the host vehicle by measuring the number of rotations of the wheels and the number of rotations on the output side of the transmission, and outputs the detected host vehicle speed to the controller 10. Further, the steering angle sensor 320 detects the steering angle α of the steering wheel attached to the vehicle and outputs it to the controller 10. The yaw rate sensor 330 detects the speed at which the rotation angle in the turning direction of the automobile changes, and outputs it to the controller 10.

また、車両が走行する地点を含む車線とその車両との相対位置関係は、測距・測位装置400から取得する。測距・測位装置400は、車両の側方を撮像する側方カメラ410と車両の進行方向前方を撮像する前方カメラ420とを有する。   Further, the relative position relationship between the lane including the point where the vehicle travels and the vehicle is acquired from the distance measurement / positioning device 400. The distance measuring / positioning device 400 includes a side camera 410 that images the side of the vehicle and a front camera 420 that images the front of the vehicle in the traveling direction.

側方カメラ410は、例えば左右のサイドミラー下部にそれぞれ取り付けられた小型のCCD(Charge Coupled Device)カメラ、またはCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等であり、車両側方道路の状況を画像として検出する。側方カメラ20による検知領域は、車両の左右それぞれ0mから2m程度であり、この領域に含まれる側方道路風景が画像として取り込まれる。測距・測位装置400は、側方カメラ410により検出された撮像画像に含まれるレーンマーカの画像情報に基づき、自車両が走行する車線と自車両との距離(車線内横位置)車線に対する自車両の走行方向の角度などの相対位置関係を算出する。   The side camera 410 is, for example, a small CCD (Charge Coupled Device) camera or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) attached to the lower part of the left and right side mirrors, and detects the state of the vehicle side road as an image. . The detection area by the side camera 20 is about 0 m to 2 m on each of the left and right sides of the vehicle, and the side road scenery included in this area is captured as an image. The distance measuring / positioning device 400 is based on the image information of the lane marker included in the captured image detected by the side camera 410, and the distance between the lane in which the host vehicle travels and the host vehicle (lateral position in the lane) The relative positional relationship such as the angle in the traveling direction is calculated.

また、前方カメラ420は、フロントウィンドウ上部に取り付けられた小型のCCD(Charge Coupled Device)カメラまたはCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)カメラ等であり、前方道路の状況を画像として検出する。測距・測位装置400は、前方カメラ420により検出された自車両前方領域の撮像画像に含まれるレーンマーカの画像情報に基づき、自車両が走行する車線と自車両との距離(車線内横位置)車線に対する自車両の走行方向の角度などの相対位置関係を算出する。自車両が走行する車線のレーンマーカを認識し、自車両の現在位置における車線内横位置、車線に対する自車角度を検出する。このように、前方カメラ420を用いて走行状態を検出する手法によれば、走行支援システムに要するカメラセンサの数を低減させることができる。なお、測距・測位の手法は特に限定されず、出願時において利用可能な手法を用いることができる。   The front camera 420 is a small CCD (Charge Coupled Device) camera or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) camera or the like attached to the upper part of the front window, and detects the state of the front road as an image. The distance measurement / positioning device 400 is based on the image information of the lane marker included in the captured image of the front area of the host vehicle detected by the front camera 420, and the distance between the lane on which the host vehicle travels and the host vehicle (lateral position in the lane) A relative positional relationship such as an angle of the traveling direction of the host vehicle with respect to the lane is calculated. The lane marker of the lane in which the host vehicle travels is recognized, and the lateral position in the lane at the current position of the host vehicle and the host vehicle angle relative to the lane are detected. As described above, according to the method of detecting the traveling state using the front camera 420, the number of camera sensors required for the traveling support system can be reduced. In addition, the method of ranging and positioning is not particularly limited, and a method that can be used at the time of filing can be used.

そして、測距・測位装置400は、算出した相対位置関係に係る走行状態をコントローラ10の要求に応じて送出する。つまり、コントローラ10は、走行状態を取得する。なお、撮像画像からレーンマーカの画像情報を抽出し、レーンマーカの画像情報に基づいて相対位置関係を求める処理は、コントローラ10において実行するようにしてもよい。   Then, the distance measuring / positioning device 400 transmits the traveling state related to the calculated relative positional relationship in response to a request from the controller 10. That is, the controller 10 acquires the traveling state. Note that the controller 10 may execute the process of extracting the lane marker image information from the captured image and obtaining the relative positional relationship based on the lane marker image information.

次に、運転支援システム100の将来走行位置算出機能について説明する。   Next, the future travel position calculation function of the driving support system 100 will be described.

この将来走行位置算出機能は、各地点と走行路の環境とが予め対応づけられた走行環境情報を参照し、車両の走行状態に基づいて、車両と当該車両の乗員の仮想注視点との離隔度を算出する離隔度算出処理と、この離隔度を含む所定離隔領域における車両の将来走行位置を算出する将来走行位置算出処理とを行う。   This future travel position calculation function refers to travel environment information in which each point and the environment of the travel path are associated in advance, and based on the travel state of the vehicle, the distance between the vehicle and the virtual gazing point of the occupant of the vehicle is determined. A separation degree calculation process for calculating the degree and a future traveling position calculation process for calculating a future traveling position of the vehicle in a predetermined separation area including the separation degree are performed.

まず、離隔度の算出処理について説明する。コントローラ10は、運転支援処理の実行開始タイミングにおける車両の走行地点と車両の乗員の仮想注視点との離隔度を求める。この離隔度を求めるにあたっては、各地点と走行路の環境とが予め対応づけられた走行環境情報を参照する。走行環境情報は、各地点を含む走行路の曲率、及び/又は各地点を含む走行路の車線幅を含む。本実施形態の走行環境情報は、ナビゲーション装置200のメモリに読み込み可能な状態で記憶されている。ナビゲーション装置200は、コントローラ10の要求に応じて、所定の地点の走行環境情報を送出する。   First, the separation degree calculation process will be described. The controller 10 obtains the degree of separation between the vehicle travel point and the virtual gazing point of the vehicle occupant at the execution start timing of the driving support process. In obtaining this degree of separation, reference is made to travel environment information in which each point is associated with the environment of the travel path in advance. The travel environment information includes the curvature of the travel path including each point and / or the lane width of the travel path including each point. The travel environment information of this embodiment is stored in a readable state in the memory of the navigation device 200. In response to a request from the controller 10, the navigation device 200 transmits traveling environment information at a predetermined point.

車両の走行地点と仮想注視点との離隔度は、時間又は距離によって表現することができる。   The degree of separation between the travel point of the vehicle and the virtual gazing point can be expressed by time or distance.

図2から図4に基づいて、車両が仮想注視点に到達するまでの到達時間により表現される離隔度の算出手法を説明する。   Based on FIG. 2 to FIG. 4, a description will be given of a method for calculating the degree of separation expressed by the arrival time until the vehicle reaches the virtual gazing point.

コントローラ10は、まず、仮想注視点を決定する。本実施形態における仮想注視点はタンジェントポイントである。タンジェントポイントとは、図2に示すように、走行路のカーブ内側の車線境界が成す円に対して、運転する乗員の視点から引いた接線における接点である。このタンジェントポイントは、運転者の視覚特性研究において、カーブ走行時、運転者が主に見る地点であることが知られている。もちろん、実際の走行試験により運転する乗員の視点を観察し、多くの乗員が見る地点、乗員が長い時間見る地点を抽出し、これを仮想注視点として定義してもよい。   First, the controller 10 determines a virtual gaze point. The virtual gazing point in the present embodiment is a tangent point. As shown in FIG. 2, the tangent point is a contact point at a tangent line drawn from the viewpoint of the driving occupant with respect to the circle formed by the lane boundary inside the curve of the travel path. This tangent point is known to be a point that the driver mainly sees when driving on a curve in researching the visual characteristics of the driver. Of course, it is also possible to observe the viewpoint of the occupant who drives the vehicle by an actual driving test, extract a point that many occupants see, and a point that the occupant sees for a long time, and define this as a virtual gazing point.

コントローラ10は、各地点と走行路の環境とが予め対応づけられた走行環境情報を参照し、車両の走行状態に基づいて、車両が当該車両の乗員の仮想注視点(例えばタンジェントポイント)に到達するまでの到達時間を離隔度として算出する。   The controller 10 refers to the travel environment information in which each point and the environment of the travel path are associated in advance, and the vehicle reaches the virtual gazing point (for example, tangent point) of the vehicle occupant based on the travel state of the vehicle. The arrival time until completion is calculated as the degree of separation.

具体的に、図3に示すように、コントローラ10は、車両コントローラ300から取得した車速V(走行状態)と、ナビゲーション装置200から取得した走行路の曲率R(走行環境)とに基づいて、下式(2)により得られる見開き角θを用いて、下式(1)により得られる到達時間TTPを算出する。   Specifically, as shown in FIG. 3, the controller 10 calculates the following based on the vehicle speed V (traveling state) acquired from the vehicle controller 300 and the curvature R (traveling environment) of the travel path acquired from the navigation device 200. The arrival time TTP obtained by the following equation (1) is calculated using the spread angle θ obtained by the equation (2).

TTP=(R+w)sinθ/Vcosθ ・・・(1)
cosθ=R/(R+w) ・・・(2)
ただし、Rは走行路の曲率、Vは車速、θは車両の進行方向を基準とした見開き角である。また、wは車線幅に応じた定数であり、本例では車線幅の半分の値である。
TTP = (R + w) sin θ / V cos θ (1)
cos θ = R / (R + w) (2)
Here, R is the curvature of the road, V is the vehicle speed, and θ is the spread angle with reference to the traveling direction of the vehicle. In addition, w is a constant corresponding to the lane width, and in this example, is a half value of the lane width.

また、本実施形態のコントローラ10は、車両の走行地点を含む走行路の車線幅を取得する機能を備える。これにより、実際の走行路の車線幅に基づいて到達時間を算出することができるので、車線道幅を固定の値としてTTC及びTLCその他の到達時間を算出するよりも精度を高めることができる。 Moreover, the controller 10 of this embodiment is provided with the function which acquires the lane width | variety of the travel path containing the travel point of a vehicle. As a result, the arrival time can be calculated based on the actual lane width of the traveling road, so that the accuracy can be improved as compared with the calculation of TTC, TLC and other arrival times with the lane width being a fixed value.

このように、仮想注視点として、カーブ走行中に運転者が見ている時間が最も長いタンジェントポイントを用いることにより、実際の注視点に近い地点を特定することができるとともに、この地点における運転支援情報を提示することができる。 In this way, by using the tangent point that is the longest time the driver is watching during a curve run as a virtual gazing point, a point close to the actual gazing point can be identified, and driving assistance at this point Information can be presented.

また、図4に示すように、コントローラ10は、車両コントローラ300から取得した車速V(走行状態)と、ナビゲーション装置200から取得した走行路の曲率R(走行環境)とに基づいて、下式(2)により得られる見開き角θを用いて、下式(1)により得られる到達時間TLCを算出する。   As shown in FIG. 4, the controller 10 uses the following formula (based on the vehicle speed V (traveling state) acquired from the vehicle controller 300 and the curvature R (traveling environment) of the travel path acquired from the navigation device 200. The arrival time TLC obtained by the following equation (1) is calculated using the spread angle θ obtained by 2).

TLC=(R+w)tanθ/V ・・・(3)
cosθ=R/(R+w) (wは係数)・・・(4)
ただし、Rは走行路の曲率、Vは車速、θは車両の進行方向を基準とした見開き角である。また、wは車線幅に応じた定数であり、本例では車線幅の半分の値である。
TLC = (R + w) tan θ / V (3)
cos θ = R / (R + w) (w is a coefficient) (4)
Here, R is the curvature of the road, V is the vehicle speed, and θ is the spread angle with reference to the traveling direction of the vehicle. In addition, w is a constant corresponding to the lane width, and in this example, is a half value of the lane width.

このように、タンジェントポイントの近傍乃至略一致する地点に至る到達時間TLCを用いることにより、到達時間TTCを用いる場合と同様の効果を得ることができるとともに、到達時間TTC算出ではカーブ内側の車線情報が必要なのに対し、到達時間TLC算出に用いるのはカーブ外側の車線情報を用いるため、カーブ内側の車線情報が取得できない場合に到達時間TTCの代替として用いることができる。 In this way, by using the arrival time TLC to reach a point that is close to or substantially coincident with the tangent point, it is possible to obtain the same effect as when the arrival time TTC is used, and in the arrival time TTC calculation, the lane information inside the curve However, since the lane information outside the curve is used for calculating the arrival time TLC, it can be used as an alternative to the arrival time TTC when the lane information inside the curve cannot be acquired.

なお、到達時間Tを算出するにあたり、仮想注視点としてはタンジェントポイントに限定されず、タンジェントポイントへ至る到達時間TTPや到達時間TLCと略等しい到達時間の地点Xがあれば、その地点Xへの到達時間TTXを用いてもよい。 In calculating the arrival time T, the virtual gazing point is not limited to the tangent point, and if there is a point X having an arrival time TTP or an arrival time TLC that is substantially equal to the arrival time TLC, the point to the point X is calculated. The arrival time TTX may be used.

また、離隔度を、車両の走行位置から仮想注視点までの距離により表現することもできる。この場合、コントローラ10は、各地点と走行路の環境とが予め対応づけられた走行環境を参照し、車両の走行状態に基づいて、車両がその車両の乗員の仮想注視点までの距離を離隔度として算出するとともに、距離を含む所定距離域における車両の将来走行位置を算出する。具体的に、コントローラ10は、ナビゲーション装置200から取得した自車両の位置と、この自車両の位置に基づいて、走行環境情報220の地図情報223、走行路情報222を参照して求めた仮想注視点との距離を算出する。この距離は、地図情報223を参照して求める。   The degree of separation can also be expressed by the distance from the vehicle travel position to the virtual gazing point. In this case, the controller 10 refers to the travel environment in which each point and the environment of the travel path are associated with each other in advance, and the vehicle separates the distance to the virtual gazing point of the vehicle occupant based on the travel state of the vehicle. In addition to calculating as a degree, a future traveling position of the vehicle in a predetermined distance range including the distance is calculated. Specifically, the controller 10 calculates the virtual note obtained by referring to the map information 223 and the travel route information 222 of the travel environment information 220 based on the position of the host vehicle acquired from the navigation device 200 and the position of the host vehicle. Calculate the distance to the viewpoint. This distance is obtained by referring to the map information 223.

続いて、将来走行位置の算出手法について説明する。コントローラ10は、算出された到達時間(TTC,TLC,TTX)を含む所定到達時間帯における車両の将来走行位置を算出する。つまり、図5に示すように、コントローラ10は、乗員が仮想注視点に到達するタイミング及びこのタイミングの前後において走行すると予測される位置(将来走行位置)を算出する。ここで、到達時間を含む所定到達時間帯は特に限定されず、到達時間に所定値を加算又は減算した値域である。この所定到達時間帯は、実際に運転負荷の増減を調べる実験等により、適宜定義することができる。   Next, a method for calculating the future travel position will be described. The controller 10 calculates the future travel position of the vehicle in a predetermined arrival time zone including the calculated arrival times (TTC, TLC, TTX). That is, as shown in FIG. 5, the controller 10 calculates the timing when the occupant reaches the virtual gazing point and the position predicted to travel before and after this timing (future travel position). Here, the predetermined arrival time zone including the arrival time is not particularly limited, and is a value range obtained by adding or subtracting a predetermined value to the arrival time. This predetermined arrival time zone can be appropriately defined by an experiment or the like for actually checking increase / decrease in operating load.

コントローラ10は、(所定到達時間帯に含まれる)到達時間と車速とに基づいて将来走行位置を求める。   The controller 10 determines the future travel position based on the arrival time (included in the predetermined arrival time zone) and the vehicle speed.

また、コントローラ10は、測距・測位装置400から取得した、車両と走行する地点を含む車線との相対位置関係(車線内横位置、車線に対する自車角度)と、車両コントローラ300から取得した走行状態に含まれる車速Vとに基づいて、所定到達時間帯に走行すると予測される将来走行位置を算出する。   In addition, the controller 10 acquires the relative positional relationship (the lateral position in the lane, the vehicle angle with respect to the lane) between the vehicle and the lane including the travel point acquired from the distance measuring / positioning device 400, and the travel acquired from the vehicle controller 300. Based on the vehicle speed V included in the state, a future travel position predicted to travel in the predetermined arrival time zone is calculated.

また、コントローラ10は、さらに、車両コントローラ300から取得した車両との操舵角を考慮し、相対位置関係、車速及び操舵角に基づいて、所定到達時間帯に走行すると予測される将来走行位置を算出してもよい。   Further, the controller 10 further calculates the future travel position predicted to travel in the predetermined arrival time zone based on the relative positional relationship, the vehicle speed, and the steering angle in consideration of the steering angle with the vehicle acquired from the vehicle controller 300. May be.

また、コントローラ10は、さらに、車両コントローラ300から取得した車両のヨーレートを考慮し、相対位置関係、車速及びヨーレートに基づいて、所定到達時間帯に走行すると予測される将来走行位置を算出してもよい。   In addition, the controller 10 further calculates the future travel position predicted to travel in the predetermined arrival time zone based on the relative positional relationship, the vehicle speed, and the yaw rate in consideration of the vehicle yaw rate acquired from the vehicle controller 300. Good.

なお、到達時間を距離に変換し、所定距離域内において走行すると予測される将来走行位置を算出してもよい。   Note that the arrival time may be converted into a distance, and a future travel position predicted to travel within a predetermined distance range may be calculated.

次に、コントローラ10の誘導量算出機能について説明する。コントローラ10は、走行環境を参照し、将来走行位置を走行する際の理想走行位置を取得し、この理想走行位置に対する将来走行位置の偏差に基づいて、車両の誘導量を算出する。   Next, the guidance amount calculation function of the controller 10 will be described. The controller 10 refers to the travel environment, obtains an ideal travel position when traveling in the future travel position, and calculates the guidance amount of the vehicle based on the deviation of the future travel position with respect to the ideal travel position.

コントローラ10は、ナビゲーション装置200が有する走行環境情報220に含まれる、各走行路又は各地点ごとに車両が走行するのに適した理想走行地点を参照し、将来走行位置における理想走行位置を取得する。   The controller 10 refers to an ideal travel point suitable for the vehicle to travel for each travel path or each point included in the travel environment information 220 included in the navigation device 200, and acquires an ideal travel position at a future travel position. .

また、コントローラ10は、走行環境情報に含まれる走行路の車線幅を参照し、将来走行位置における理想走行位置を算出してもよい。本実施形態では、走行路の位置と車線幅に基づいて、車線幅の中心に位置する車線中央位置を理想走行位置として算出する。そして、コントローラ10は、図6に示すように、この理想走行位置に対する将来走行位置の偏差を求める。   The controller 10 may calculate an ideal travel position at a future travel position by referring to the lane width of the travel path included in the travel environment information. In the present embodiment, the lane center position located at the center of the lane width is calculated as the ideal travel position based on the position of the travel path and the lane width. And the controller 10 calculates | requires the deviation of the future driving | running | working position with respect to this ideal driving | running | working position, as shown in FIG.

また、図7に示すように、本実施形態におけるコントローラ10は、理想走行位置としての車線中央位置に対する将来走行位置の偏差を算出する。車線中央位置からの偏差により誘導量を算出するため、道路中央への誘導効果を期待することができる
このように、自車両が将来走行位置を通過する際の理想走行位置からのずれ量を算出する。このずれ量(偏差)は、理想走行位置に自車両を導く誘導量と関係づけることができる。このため、本実施形態のコントローラ10は、理想走行位置に対する将来走行位置の偏差に基づいて、車両の誘導量、すなわち乗員に与える触覚刺激を算出する。車両の誘導量と触覚刺激(触覚刺激の態様又は触覚刺激の強さを含む)との関係は、予め定義することが好ましい。
Further, as shown in FIG. 7, the controller 10 in the present embodiment calculates a deviation of the future travel position with respect to the lane center position as the ideal travel position. Since the amount of guidance is calculated based on the deviation from the center position of the lane, it is possible to expect a guidance effect to the center of the road.In this way, the amount of deviation from the ideal travel position when the vehicle passes the future travel position is calculated. To do. This deviation amount (deviation) can be related to the guidance amount for guiding the host vehicle to the ideal travel position. For this reason, the controller 10 of this embodiment calculates the guidance amount of a vehicle, ie, the tactile stimulus given to a passenger | crew, based on the deviation of the future driving position with respect to an ideal driving position. The relationship between the vehicle guidance amount and the tactile stimulus (including the tactile stimulus mode or the tactile stimulus strength) is preferably defined in advance.

コントローラ10は、誘導量に応じた触覚刺激を乗員に与えるための駆動指令を後述する触覚刺激伝達装置20へ送出する。   The controller 10 sends a drive command for giving the occupant a tactile stimulus corresponding to the amount of guidance to the tactile stimulus transmission device 20 described later.

続いて、コントローラ10の指令に従い、触覚刺激を含む運転支援情報を乗員に与える触覚刺激伝達装置20について説明する。   Next, the tactile stimulus transmission device 20 that gives driving support information including tactile stimuli to the occupant according to instructions from the controller 10 will be described.

本実施形態の触覚刺激伝達装置は、可動部を含み、可動部を駆動することにより、乗員に触覚刺激を与える押圧装置21と、振動部を含み、振動部を駆動することにより乗員に触覚刺激を与える振動装置22とを有する。   The tactile stimulus transmission device according to the present embodiment includes a movable portion, and includes a pressing device 21 that applies a tactile stimulus to the occupant by driving the movable portion, and a vibration portion. And a vibration device 22 for providing

まず、押圧装置21について説明する。この押圧装置21は、位置が変化する可動部材211と、この可動部材211を駆動する駆動機構212とを有する。可動部材211が動くことにより、その位置が変化する。可動部材211の位置が変化することにより、可動部材211が乗員に接触し又は乗員を押圧することにより、乗員に触覚刺激を与える。   First, the pressing device 21 will be described. The pressing device 21 includes a movable member 211 whose position changes and a drive mechanism 212 that drives the movable member 211. The position of the movable member 211 changes as the movable member 211 moves. When the position of the movable member 211 changes, the movable member 211 touches the occupant or presses the occupant, thereby giving tactile stimulation to the occupant.

図8Aに示すように、本実施形態では、乗員のシートに押圧装置21を設ける。本実施形態の押圧装置21は、可動部材としてのサイドサポート部211と、駆動機構としてのシート駆動機構212とを有する。サイドサポート部211は、シートの横側(乗員の側面)を支える部材である。   As shown to FIG. 8A, in this embodiment, the press apparatus 21 is provided in a passenger | crew's seat. The pressing device 21 according to the present embodiment includes a side support portion 211 as a movable member and a sheet driving mechanism 212 as a driving mechanism. The side support portion 211 is a member that supports the lateral side (occupant side surface) of the seat.

図8Aに示すように、シート左右の網掛け部で示す位置に、サイドサポート部211を設ける。このサイドサポート部211が駆動することにより、乗員に接触又は乗員を押圧し、乗員に触覚刺激を与える。   As shown in FIG. 8A, side support portions 211 are provided at positions indicated by shaded portions on the left and right sides of the sheet. When this side support part 211 drives, a passenger | crew is contacted or a passenger | crew is pressed and a tactile stimulus is given to a passenger | crew.

図8Bは、サイドサポート部211のシート駆動機構212を示す。図8Bに示すように、シートの骨格をなすシートフレームに、左右1対のサイドサポートフレームを回転可能に設ける。このサイドサポートフレームはクッションで覆われて図8Aに示すサイドサポート部211として機能する。   FIG. 8B shows the seat driving mechanism 212 of the side support portion 211. As shown in FIG. 8B, a pair of left and right side support frames are rotatably provided on a seat frame that forms a skeleton of the seat. This side support frame is covered with a cushion and functions as a side support portion 211 shown in FIG. 8A.

また、サイドサポートフレームは、上下1対の回転支持部を介してシートフレームに支持される。さらにこの回転支持部にはリンク1が結合される。さらに左右のリンク1をリンク3で結合し、略平行リンク構造を為す構成とする。リンク3の中間部にはリンク2を介してモータ回転軸を取り付ける。これにより、モータの回転角が左右サイドサポートフレームの揺動運動として伝えられる。モータそのものはシートフレームに固定される。なお、これらの構成要素とは別に、シート本来の機能を果たすためにヘッドレスト取り付け部やクッション支持のためのスプリングが取り付けられる。 The side support frame is supported on the seat frame via a pair of upper and lower rotation support portions. Further, a link 1 is coupled to the rotation support portion. Further, the left and right links 1 are connected by links 3 to form a substantially parallel link structure. A motor rotation shaft is attached to the middle part of the link 3 via the link 2. Thereby, the rotation angle of the motor is transmitted as the swinging motion of the left and right side support frames. The motor itself is fixed to the seat frame. In addition to these components, a headrest attaching portion and a spring for cushion support are attached to perform the original function of the seat.

図9A及び図9Bは、押圧装置21の動作を説明するための図である。図9Aは、制御OFF時とモータ駆動時における、駆動機構212の動きの概要を示す図である。図9Aに示すように、制御OFF時において、サイドサポートフレームは停止している。他方、モータ駆動時において、サイドサポートフレームは所定の回転方向(例えばヨー方向)に回転する。また、図9Bは、制御OFF時とモータ駆動時における、サイドサポート部211の動きの概要を示す図であり、乗員がシートに座っている状態を上部から見た図である。図9Bに示すように、制御OFF時において、サイドサポート部211は停止している。他方、モータ駆動時において、サイドサポート部211は所定の回転方向(例えばヨー方向)に回転する。 9A and 9B are diagrams for explaining the operation of the pressing device 21. FIG. FIG. 9A is a diagram showing an outline of the movement of the drive mechanism 212 when the control is OFF and when the motor is driven. As shown in FIG. 9A, the side support frame is stopped when the control is OFF. On the other hand, when the motor is driven, the side support frame rotates in a predetermined rotation direction (for example, the yaw direction). FIG. 9B is a diagram illustrating an outline of the movement of the side support unit 211 when the control is OFF and when the motor is driven, and is a diagram of a state in which the occupant is sitting on the seat as viewed from above. As shown in FIG. 9B, the side support part 211 is stopped when the control is OFF. On the other hand, when the motor is driven, the side support portion 211 rotates in a predetermined rotation direction (for example, the yaw direction).

ここではサイドサポート部211を可動部材211の一例として説明したが、乗員の背面を支えるシートバックサポート部、乗員の肩部分を支えるショルダサポート部、乗員の腰部分を支えるランバサポート部、乗員の腰〜ウエストにかけての左右側面を支えるシートクッションサイドサポート、乗員の大腿部を支えるサイサポートのいずれか一つ又はこれらを組み合わせてもよい。 Here, the side support portion 211 has been described as an example of the movable member 211, but the seat back support portion that supports the back of the occupant, the shoulder support portion that supports the shoulder portion of the occupant, the lumbar support portion that supports the waist portion of the occupant, the waist of the occupant Any one or a combination of a seat cushion side support that supports the left and right side surfaces facing the waist and a thigh support that supports the thigh of the occupant may be used.

さらに、押圧装置21の第2の例を説明する。図10は、他の押圧装置21を示す図である。図10に示すように、左右のサイドサポートフレームはリンク1で互いに結合される。さらにこのリンク1は、リニアガイドのスライドレール部分を兼ねており、リニアガイドのスライダに相当する部分がシートフレームに固定される。これにより、左右のサイドサポートフレームは一体となってシートフレームに対して横方向に変位できるように支持される。さらにリンク1(すなわちスライドレール)背面にはラック歯を設けておき、このラックに噛み合うピニオンギアをシートフレームに対して固定されたモータで駆動することにより、サイドサポートフレームの左右移動を行う。   Furthermore, a second example of the pressing device 21 will be described. FIG. 10 is a diagram showing another pressing device 21. As shown in FIG. 10, the left and right side support frames are connected to each other by a link 1. Further, the link 1 also serves as a slide rail portion of the linear guide, and a portion corresponding to the slider of the linear guide is fixed to the seat frame. Thereby, the left and right side support frames are integrally supported so that they can be displaced laterally with respect to the seat frame. Further, rack teeth are provided on the back surface of the link 1 (that is, the slide rail), and the side support frame is moved left and right by driving a pinion gear meshing with the rack by a motor fixed to the seat frame.

制御OFF時において、図11の左図に示す位置にあったサイドサポートは、モータ駆動時においては図11の右図に示すように、車体横方向に平行移動する。   When the control is OFF, the side support that was in the position shown in the left diagram of FIG. 11 translates in the lateral direction of the vehicle body as shown in the right diagram of FIG. 11 when the motor is driven.

さらに、押圧装置21の態様は限定されず、図12に示すように、シートの一部分に設けられた可動部材211と、この可動部材211をヨー方向もしくは横方向に変位させる駆動機構212とを設けてもよい。   Further, the mode of the pressing device 21 is not limited, and as shown in FIG. 12, a movable member 211 provided in a part of the sheet and a drive mechanism 212 that displaces the movable member 211 in the yaw direction or the lateral direction are provided. May be.

続いて、振動装置22について説明する。この振動装置22は、任意の周波数で振動する振動部材221と、この振動部材221を駆動する駆動機構222とを有する。振動部材221が振動することにより、その振動が乗員に伝わり、乗員に触覚刺激を与える。   Next, the vibration device 22 will be described. The vibration device 22 includes a vibration member 221 that vibrates at an arbitrary frequency, and a drive mechanism 222 that drives the vibration member 221. When the vibration member 221 vibrates, the vibration is transmitted to the occupant and gives a haptic stimulus to the occupant.

図13に示すように、本実施形態では、乗員のシートの左右両側にそれぞれ振動部材221を設ける。本実施形態の振動装置22は、シート左右サイド部にバイブレータ(振動部材)221を設ける。このバイブレータ(振動部材)221が振動することにより、乗員に振動が伝わり、乗員に触覚刺激を与える。   As shown in FIG. 13, in this embodiment, vibration members 221 are provided on both the left and right sides of the occupant's seat. In the vibration device 22 according to the present embodiment, vibrators (vibration members) 221 are provided on the left and right side portions of the seat. When the vibrator (vibrating member) 221 vibrates, the vibration is transmitted to the occupant and gives a tactile stimulus to the occupant.

続いて、算出された誘導量に応じた触覚刺激を乗員に与える制御手法について説明する。押圧装置21の駆動機構211、振動装置22の駆動機構222は、コントローラ10から取得した誘導量に基づいて、乗員に与える触覚刺激の態様及び触覚刺激の強さを求める。触覚刺激の態様とは、押圧力による触覚刺激、振動による触覚刺激、乗員の体の所定部分に与える触覚刺激などの態様を含む。   Then, the control method which gives a passenger | crew a tactile stimulus according to the calculated guidance amount is demonstrated. The drive mechanism 211 of the pressing device 21 and the drive mechanism 222 of the vibration device 22 obtain the tactile stimulus mode and the strength of the tactile stimulus given to the occupant based on the guidance amount acquired from the controller 10. Examples of the tactile stimulation include tactile stimulation by pressing force, tactile stimulation by vibration, and tactile stimulation applied to a predetermined part of the occupant's body.

本実施形態の押圧装置21の駆動機構211、振動装置22の駆動機構222は、誘導する方向に応じた乗員の体の一部分に触覚刺激を与え、誘導量が大きいほど強い(乗員が強いと感じる)触覚刺激を与える。   The driving mechanism 211 of the pressing device 21 and the driving mechanism 222 of the vibration device 22 according to the present embodiment give tactile stimulation to a part of the occupant's body according to the guiding direction, and the stronger the amount of guidance, the stronger the occupant feels. ) Give tactile stimulation.

図14は、押圧装置21の駆動機構211に設けられたアクチュエータの制御量Sactと誘導量Iとの関係を示す図である。図14に示す制御手法例では、内側駆動を正とした場合に、シートに設けられた押圧装置21の駆動機構212は、それぞれ逆方向に動作し、左右共に車線はみ出し位置で駆動範囲が飽和するよう設定する。駆動機構212による可動部材211の駆動方向と理想走行位置からの偏差の関係は逆方向であり、例えば車両進行方向に対して右方向への偏差が算出された場合は、シートの可動部材211を左方向へ変位させる。   FIG. 14 is a diagram illustrating the relationship between the control amount Sact of the actuator provided in the drive mechanism 211 of the pressing device 21 and the induction amount I. In the example of the control method shown in FIG. 14, when the inner driving is positive, the driving mechanism 212 of the pressing device 21 provided on the seat operates in the opposite direction, and the driving range is saturated at the lane protruding position on both the left and right sides. Set as follows. The relationship between the driving direction of the movable member 211 by the driving mechanism 212 and the deviation from the ideal travel position is the reverse direction. For example, when the deviation in the right direction with respect to the vehicle traveling direction is calculated, the movable member 211 of the seat is Displace left.

また、振動装置22の駆動機構222は、算出された誘導量Iに基づいて、振動部材221から発生させる振動の大きさを設定する。自車両が将来位置で車線右側に偏差がある場合は、右サイド部に内蔵された振動部材221を振動させ、逆に左側に偏差がある場合は左サイド部に内蔵された振動部材221を振動させる。このとき、誘導量Iが大きくなるほど、振動の振幅が大きくなるよう設定することが好ましい。また、誘導量Iが大きくなるほど振動の周波数を大きくするようにしてもよい。   The drive mechanism 222 of the vibration device 22 sets the magnitude of vibration generated from the vibration member 221 based on the calculated induction amount I. If there is a deviation on the right side of the lane at the future position, the vibration member 221 built in the right side part is vibrated. Conversely, if there is a deviation on the left side, the vibration member 221 built in the left side part is vibrated. Let At this time, it is preferable to set so that the amplitude of vibration increases as the induction amount I increases. Further, the frequency of vibration may be increased as the induction amount I increases.

図15及び図16は、押圧装置21の駆動機構211に設けられたアクチュエータの制御量Sactと誘導量Iとの関係の他の制御例を示す図である。図15に示すように、誘導量Iが小さいときは触覚刺激の量(変位量、振幅、周波数)を小さくし、誘導量Iが大きくなると急激に触覚刺激の量(変位量、振幅、周波数)を大きくするように制御してもよい。また、図16に示すように、誘導量が小さいときには、触覚刺激を与えないようにすることもできる。   15 and 16 are diagrams showing another control example of the relationship between the control amount Sact of the actuator provided in the drive mechanism 211 of the pressing device 21 and the induction amount I. As shown in FIG. 15, when the induction amount I is small, the amount of tactile stimulation (displacement amount, amplitude, frequency) is reduced, and when the induction amount I increases, the amount of tactile stimulation (displacement amount, amplitude, frequency) suddenly increases. You may control so that it may enlarge. Further, as shown in FIG. 16, when the guidance amount is small, it is possible not to give tactile stimulation.

続いて、図17のフローチャート図に基づいて、本実施形態の運転支援システム100の制御手順を説明する。   Subsequently, a control procedure of the driving support system 100 of the present embodiment will be described based on the flowchart of FIG.

まず、運転支援システム1000が起動され、制御処理が開始される。この処理内容は、コントローラ10において一定間隔、例えば50msec毎に連続的に行われる。   First, the driving support system 1000 is activated and the control process is started. This processing content is continuously performed in the controller 10 at regular intervals, for example, every 50 msec.

まず、ステップS10において、コントローラ10は自車両の走行状態を取得する(S10)。コントローラ10は、処理の基準となる位置を特定するため、ナビゲーション装置200から車両の走行地点を取得する。また、コントローラ10は、自車両の走行地点の変化を予測するため、車両コントローラ300から車速と操舵角を取得する。さらに、本例において、コントローラ10は、将来走行位置を求めるため、測距・測位装置400から車両と走行する地点とを含む車線との相対関係を取得する。具体的に、コントローラ10は、側方カメラ410によって検出された自車両の左右領域の撮像画像から認識されたレーンマーカに基づいて、自車両の現在位置における車線内横位置、車線に対する自車角度を検出する。これにより、車両の車線に対する実際の相対位置を導くことができる。   First, in step S10, the controller 10 acquires the traveling state of the host vehicle (S10). The controller 10 acquires a travel point of the vehicle from the navigation device 200 in order to specify a position that is a reference for processing. Further, the controller 10 acquires the vehicle speed and the steering angle from the vehicle controller 300 in order to predict a change in the travel point of the host vehicle. Further, in this example, the controller 10 acquires a relative relationship between the vehicle and the lane including the travel point from the distance measurement / positioning device 400 in order to obtain a future travel position. Specifically, the controller 10 determines the lateral position in the lane at the current position of the host vehicle and the host vehicle angle with respect to the lane based on the lane marker recognized from the captured images of the left and right areas of the host vehicle detected by the side camera 410. To detect. Thereby, the actual relative position with respect to the lane of the vehicle can be derived.

次に、ステップ20において、コントローラ10は離隔度を算出する。本例では、車両が仮想注視点に到達するために要する到達時間を離隔度として算出する。コントローラ10は、ナビゲーション装置200にアクセスし、各地点と走行路の環境とが予め対応づけられた走行環境を参照する。このとき、コントローラ10は、走行道路の曲率Rを取得する。なお、走行道路の曲率Rは、測距・測位装置400の撮像画像と走行状態とに基づいて求めることもできる。   Next, in step 20, the controller 10 calculates the degree of separation. In this example, the arrival time required for the vehicle to reach the virtual gazing point is calculated as the distance. The controller 10 accesses the navigation device 200 and refers to a travel environment in which each point and the environment of the travel path are associated in advance. At this time, the controller 10 acquires the curvature R of the traveling road. The curvature R of the traveling road can also be obtained based on the captured image of the distance measuring / positioning device 400 and the traveling state.

コントローラ10は、仮想注視点として、運転者が走行時に見ている時間が長いとされるタンジェントポイントを用い、図3又は図4に示す手法を用いてタンジェントポイントへの到達時間TTPを算出する。   The controller 10 uses a tangent point, which is assumed to be a long time that the driver is watching during traveling, as the virtual gazing point, and calculates the arrival time TTP to the tangent point using the method shown in FIG.

続いて、ステップ30において、コントローラ10は、ステップS10において算出された到達時間を含む到達時間帯における車両の将来走行位置を算出する。コントローラ10は、ステップS10で取得した自車両の相対位置関係と、車速Vと、操舵角αに基づき、車両の将来位置を算出する。   Subsequently, in step 30, the controller 10 calculates the future travel position of the vehicle in the arrival time zone including the arrival time calculated in step S10. The controller 10 calculates the future position of the vehicle based on the relative positional relationship of the host vehicle acquired in step S10, the vehicle speed V, and the steering angle α.

具体的に、まず車速Vと操舵角αを用いて自車両の旋回半径rを算出する。算出手法としては、例えば特開2006−155000に示される手法を用いることができる。本実施形態の将来走行位置は、自車両の車線内での相対位置を基点に、旋回半径rで定まる進路に沿って車速Vで走行した場合に、到達時間TTPを含む所定到達時間帯に自車両が到達する位置である。   Specifically, first, the turning radius r of the host vehicle is calculated using the vehicle speed V and the steering angle α. As a calculation method, for example, a method disclosed in JP-A-2006-155000 can be used. The future travel position of the present embodiment is determined based on the relative position in the lane of the host vehicle when traveling at a vehicle speed V along the course determined by the turning radius r, in the predetermined arrival time zone including the arrival time TTP. This is the position where the vehicle reaches.

続くステップS40において、コントローラ10は、将来走行位置を走行する際の理想走行位置を取得し、この理想走行位置に対する将来走行位置の偏差に基づいて、車両の誘導量を算出する。本例における理想走行位置は、走行車線の車線中央である。   In subsequent step S40, the controller 10 obtains the ideal travel position when traveling in the future travel position, and calculates the guidance amount of the vehicle based on the deviation of the future travel position with respect to the ideal travel position. The ideal travel position in this example is the lane center of the travel lane.

本実施形態では、誘導量Iを将来走行位置における車線中央からの横方向距離である偏差Xfを用いて下式(5)により算出する。ただし、k11は、車両の性能に応じて設定してもよいし、車種ごとの車両実験結果に基づいて設定してもよい。   In the present embodiment, the guidance amount I is calculated by the following equation (5) using the deviation Xf, which is the lateral distance from the center of the lane at the future travel position. However, k11 may be set according to the performance of the vehicle, or may be set based on the vehicle experiment result for each vehicle type.

I=k11・Xf ・・・(5)
また、ステップS40において、誘導量Iを、将来走行位置における自車両と車線の偏角Yfを考慮し、下記の式(6)を用いて算出することもできる。ただし、k13、k14は、車両の性能に応じて設定してもよいし、車種ごとの車両実験結果に基づいて設定してもよい。
I = k11 · Xf (5)
In step S40, the guidance amount I can also be calculated using the following equation (6) in consideration of the deviation angle Yf between the host vehicle and the lane at the future travel position. However, k13 and k14 may be set according to the performance of the vehicle, or may be set based on the vehicle experiment result for each vehicle type.

I=k13・Xf+k14・Yf ・・・(6)
なお、左右の車線からの距離を用いて誘導量Iを算出してもよい。誘導量Iの算出手法は特に限定されず、例えば車線中央(理想走行位置)からの偏差を示す値であれば、誘導量Iとして用いることができる。
I = k13 · Xf + k14 · Yf (6)
The guidance amount I may be calculated using the distance from the left and right lanes. The method for calculating the guidance amount I is not particularly limited. For example, any value indicating a deviation from the center of the lane (ideal travel position) can be used as the guidance amount I.

算出された誘導量は、触覚刺激伝達装置20へ送出される。   The calculated amount of guidance is sent to the tactile stimulus transmission device 20.

ステップS50において、触覚刺激伝達装置20は、誘導量に応じた触覚刺激を含む運転支援情報を乗員に与える。   In step S50, the tactile stimulus transmission device 20 provides driving support information including a tactile stimulus according to the guidance amount to the occupant.

触覚刺激伝達装置20は、算出された誘導量Iに基づき、押圧装置21又は振動装置22の駆動機構212、222が備えるアクチュエータを駆動させる。触覚刺激伝達装置20は、図14〜16に示す誘導量Iと駆動量との関係を用いて制御量を決定し、押圧装置21の可動部材211を動かし、又は振動装置22の振動部材221を振動させる。以上で、1回の処理を終了する。   The tactile stimulus transmission device 20 drives the actuators included in the driving mechanisms 212 and 222 of the pressing device 21 or the vibration device 22 based on the calculated guidance amount I. The tactile stimulus transmission device 20 determines the control amount using the relationship between the guidance amount I and the drive amount shown in FIGS. 14 to 16, moves the movable member 211 of the pressing device 21, or moves the vibration member 221 of the vibration device 22. Vibrate. Thus, one process is completed.

<実験例>
図18〜図20に基づいて、本実施形態の実験結果を説明する。
<Experimental example>
Based on FIGS. 18-20, the experimental result of this embodiment is demonstrated.

本実験例は、実際の道路を走行するのではなく、車両の前方に擬似的に道路情報を投影することができるドライビングシミュレータを用いて行った。本実験例で用いた車両は、第1実施形態において説明するサイドサポート部211と駆動機構212とを有する押圧装置21を備える。また、第1実施形態ではナビゲーション装置200、車両コントローラ300、測距・測位装置400から走行状態及び走行環境を得るが、本実験例においては、ドライビングシミュレータが、走行状態及び走行環境を算出する。 This experimental example was not performed on an actual road, but was performed using a driving simulator capable of projecting road information in a simulated manner in front of the vehicle. The vehicle used in this experimental example includes a pressing device 21 having a side support part 211 and a drive mechanism 212 described in the first embodiment. In the first embodiment, the driving state and the driving environment are obtained from the navigation device 200, the vehicle controller 300, and the distance measuring / positioning device 400. In this experimental example, the driving simulator calculates the driving state and the driving environment.

本実験例で使用した走行コースは、直線と一定曲率のカーブから成る仮想の道路である。 The traveling course used in this experimental example is a virtual road composed of a straight line and a curve with a constant curvature.

本実験を行う被験者(運転者)に対しては、所定のタンジェントポイントを注視し、車線中央を走行するよう指示した上で、一定車速で運転を行わせた。 The subject (driver) who performed this experiment watched a predetermined tangent point, instructed to travel in the center of the lane, and then operated at a constant vehicle speed.

その際、将来走行地点への到達時間を含む時間帯、例えば、測定開始時点(0秒)から1.5秒先までの時間帯において、所定周期(所定のタイミング)で将来走行位置における車線中央に対する将来走行位置の偏差量に応じてサイドサポート部211を左右に移動させることにより、乗員に押圧力を与えて運転支援情報を伝達した。 At that time, in the time zone including the arrival time to the future travel point, for example, the time zone from the measurement start time (0 seconds) to 1.5 seconds ahead, the center of the lane at the future travel position at a predetermined cycle (predetermined timing) By moving the side support portion 211 to the left and right according to the amount of deviation of the future travel position with respect to the vehicle, the driving support information is transmitted by applying a pressing force to the occupant.

実験条件を変えて、複数回本実験を行い、運転負荷の評価を行った。運転負荷の評価手法としては、ステアリングエントロピー法による運転者負荷評価法(中山沖彦ら;国際交通安全学会誌Vol.26,No.4,243頁〜250頁)又は、このステアリングエントロピー法と傾向が略一致する、操舵角速度の標準偏差を用いた。 The experiment was performed several times with different experimental conditions, and the operating load was evaluated. As a driving load evaluation method, a driver load evaluation method by the steering entropy method (Okihiko Nakayama et al .; International Traffic Safety Society Vol.26, No.4, pages 243 to 250) or this steering entropy method and tendency The standard deviation of the steering angular velocity, which substantially matches, is used.

ところで、運転者の違和感は主観的なものであるため、自動車性能の向上においてこの違和感の低減を検証するためには、運転者の違和感を定量的な指標値として示す必要がある。本実験例においては、運転者の違和感を運転負荷として評価する。本実験例では、触覚刺激を与えるタイミングを変化させた場合の運転負荷を評価することにより、どのような場面で運転負荷が低減するのか、つまり、どのような場面で運転者の違和感が低減されるのかを考察する。 By the way, since the driver's uncomfortable feeling is subjective, in order to verify the reduction of the uncomfortable feeling in improving the vehicle performance, it is necessary to indicate the uncomfortable feeling of the driver as a quantitative index value. In this experimental example, the driver's uncomfortable feeling is evaluated as a driving load. In this experimental example, by evaluating the driving load when changing the timing to give tactile stimulation, in what scene the driving load is reduced, that is, in what scene the driver's uncomfortable feeling is reduced. I will consider.

図18は、実験により得られた、触覚刺激を与えたタイミングと運転負荷との関係を示す図である。 FIG. 18 is a diagram showing the relationship between the timing at which a tactile stimulus is applied and the driving load, obtained by experiment.

図18に示されるように、タイミングSSX3において触覚刺激を与えた場合に、運転負荷が最小となる傾向が見られる。また、このタイミングSSX3は、曲率と車速から算出されるタンジェントポイント(仮想注視点)への到達時間に相当する。この結果によれば、タンジェントポイント(仮想注視点)への到達時間を含む所定到達時間帯における誘導量(将来走行位置と理想走行位置との偏差)に応じた触覚情報を与えると、乗員が感じる触覚刺激と視覚刺激との感覚が一致するため、乗員の違和感を低減させ、結果として運転負荷を低減させることができる。 As shown in FIG. 18, when a tactile stimulus is given at timing SSX3, the driving load tends to be minimized. The timing SSX3 corresponds to the arrival time at the tangent point (virtual gazing point) calculated from the curvature and the vehicle speed. According to this result, the occupant feels when tactile information is given according to the guidance amount (deviation between the future travel position and the ideal travel position) in the predetermined arrival time zone including the arrival time at the tangent point (virtual gazing point). Since the senses of the tactile stimulus and the visual stimulus coincide with each other, it is possible to reduce the sense of incongruity of the occupant and consequently reduce the driving load.

また、図18に示されるように、触覚刺激を行わない場合、離隔領域(所定到達時間帯)以外のタイミングで触覚刺激を与えると、運転負荷が相対的に高くなる。 In addition, as shown in FIG. 18, when tactile stimulation is not performed, the driving load becomes relatively high when tactile stimulation is applied at a timing other than the separated region (predetermined arrival time zone).

図19は、触覚刺激を与えるタイミングと運転負荷との実験結果を示す図である。つまり、図18の実験結果を自車両に対する位置関係として示す図である。図19に示すように、仮想注視点への到達時間を含む到達時間帯において触覚刺激を与えた場合は運転負荷が低減し、到達時間帯を外れた時間帯において触覚刺激を与えた場合は運転負荷が高まる。本実験例によれば、視覚刺激の対象と触覚刺激の対象を一致させることにより、運転負荷を低減できるタイミングで、触覚刺激による運転誘導情報を乗員に伝達することができる。   FIG. 19 is a diagram illustrating experimental results of timing for applying tactile stimulation and driving load. That is, it is a figure which shows the experimental result of FIG. 18 as a positional relationship with respect to the own vehicle. As shown in FIG. 19, the driving load is reduced when a tactile stimulus is given in the arrival time zone including the arrival time to the virtual gazing point, and the driving is carried out when the tactile stimulus is given in a time zone outside the arrival time zone. Load increases. According to the present experimental example, by matching the target of the visual stimulus and the target of the tactile stimulus, driving guidance information by the tactile stimulus can be transmitted to the occupant at a timing at which the driving load can be reduced.

図20は、所定到達時間帯で触覚刺激を与えた場合の運転誘導効果と、触覚刺激を与えない場合の運転誘導効果との比較結果を示す図である。本実験例では、車両が車線中央を走行するように運転の誘導を行うので、車線中央からの偏差の絶対値平均に基づいて運転誘導の効果を定量的に評価する。図20に示すように、仮想注視点までの到達時間を含む所定到達時間帯において走行する将来走行位置の情報を提示することにより、車線中央からの偏差の絶対値平均が小さくなり、運転誘導の効果が高いことを確認できた。このように、本実験例により、将来走行位置における誘導量に対応する触覚刺激を乗員に与えることにより、適切な運転支援を行うことができる。 FIG. 20 is a diagram illustrating a comparison result between the driving induction effect when the tactile stimulus is applied in the predetermined arrival time zone and the driving induction effect when the tactile stimulus is not applied. In this experimental example, driving guidance is performed so that the vehicle travels in the center of the lane, so the effect of driving guidance is quantitatively evaluated based on the average of absolute values of deviation from the center of the lane. As shown in FIG. 20, by presenting information on the future travel position that travels in a predetermined arrival time zone including the arrival time to the virtual gazing point, the absolute value average of the deviation from the center of the lane is reduced, and driving guidance It was confirmed that the effect was high. As described above, according to the present experimental example, it is possible to perform appropriate driving support by giving the occupant a tactile stimulus corresponding to the guidance amount at the future traveling position.

本発明は以上のように構成され、以上のように作用するので、以下の効果を奏する。 Since this invention is comprised as mentioned above and acts as mentioned above, there exist the following effects.

本実施形態によれば、車両とその車両の乗員の仮想注視点との離隔度を含む所定離隔領域における車両の将来走行位置を算出し、その将来走行位置を走行する際の理想走行位置に対する将来走行位置の偏差から導出された車両の誘導量に応じた触覚刺激を乗員に与えるため、運転者に与える触覚刺激に対応する走行場面と運転者が得る視覚刺激に対応する走行場面とが整合するため、運転者の違和感を低減し、運転負荷を加重させることなく運転を支援することができる。   According to the present embodiment, the future traveling position of the vehicle in a predetermined separation area including the degree of separation between the vehicle and the virtual gazing point of the occupant of the vehicle is calculated, and the future with respect to the ideal traveling position when traveling in the future traveling position Since a tactile stimulus corresponding to the amount of vehicle guidance derived from the deviation of the driving position is given to the occupant, the driving scene corresponding to the tactile stimulus given to the driver matches the driving scene corresponding to the visual stimulus obtained by the driver. Therefore, it is possible to reduce the driver's uncomfortable feeling and support driving without increasing the driving load.

本発明では、車速と道路の曲率から算出される仮想注視点までの到達時間を算出し、到達時間を含む到達時間帯に走行する将来走行位置での誘導量を触覚刺激により乗員に与えるので、触覚刺激で伝達される情報に対する時間感覚と視覚刺激により得る情報に対する時間間隔と略一致させることができるため、乗員の違和感を低減させることができ、運転負荷を低減させることができる。 In the present invention, the arrival time to the virtual gazing point calculated from the vehicle speed and the curvature of the road is calculated, and the amount of guidance at the future traveling position that travels in the arrival time zone including the arrival time is given to the occupant by tactile stimulation. Since the time sensation for the information transmitted by the tactile stimulus and the time interval for the information obtained by the visual stimulus can be substantially matched, it is possible to reduce the sense of discomfort of the occupant and to reduce the driving load.

ちなみに、人間の知覚研究においては、視覚、触覚、聴覚、などの各感覚は相互に関連を持っていることが知られている。典型的な例として、共感覚がある。これはC音を聞くと目の前に赤色模様が同時に見えてくるといった現象である。また、視覚で得た情報と、触覚で得た情報が食い違う場合、より発達した視覚が優位となり、触覚刺激の伝達がブロックされる視覚優位という現象も知られている。共感覚と視覚優位を考慮した場合、乗員が違和感を持たないようにするためには、運転者に与える触覚刺激は運転者が得る視覚情報と一致させる必要がある。本発明によれば、運転者が見る仮想注視点までの離隔度と同等の離隔度にある将来走行位置における誘導量を触覚刺激として与えるため、乗員の違和感を低減させることができ、運転負荷を低減させることができる。 Incidentally, in human perception research, it is known that senses such as sight, touch, and hearing are related to each other. A typical example is synesthesia. This is a phenomenon in which when a C sound is heard, a red pattern is simultaneously visible in front of you. In addition, when the information obtained by the visual sense and the information obtained by the tactile sensation are different, a more advanced visual sense becomes dominant, and a phenomenon of visual superiority in which transmission of the tactile stimulus is blocked is also known. When synesthesia and visual superiority are taken into consideration, in order to prevent the occupant from feeling uncomfortable, it is necessary to match the tactile stimulus given to the driver with the visual information obtained by the driver. According to the present invention, since the amount of guidance at a future driving position at a distance equivalent to the distance to the virtual gazing point seen by the driver is given as a tactile stimulus, the occupant's discomfort can be reduced and the driving load can be reduced. Can be reduced.

また、各地点と走行路の曲率及び車線幅と車両の車速に基づいて、到達時間を算出するため、車両がタンジェントポイントに到達するために要する時間を正確に算出することができる。タンジェントポイントは運転者がカーブ走行中に主に注視する地点であるので、実際に運転者が注視する地点を仮想注視点として設定することができる。これにより、運転者に与える触覚刺激は運転者が得る視覚情報と高い精度で一致させることができる。 In addition, since the arrival time is calculated based on the curvature of each point, the road, the lane width, and the vehicle speed, the time required for the vehicle to reach the tangent point can be accurately calculated. Since the tangent point is a point where the driver mainly focuses while driving on a curve, the point where the driver actually watches can be set as a virtual gazing point. Thereby, the tactile stimulus given to the driver can be matched with the visual information obtained by the driver with high accuracy.

さらに、到達時間TTPを式1及び式2を用いて算出することにより、走行路の曲率、車速、車線幅などの走行環境及び走行状態が反映された到達時間を算出することができる。 Furthermore, by calculating the arrival time TTP using the equations 1 and 2, it is possible to calculate the arrival time reflecting the traveling environment and the traveling state such as the curvature of the traveling road, the vehicle speed, and the lane width.

TTP=(R+w)sinθ/Vcosθ ・・・(1)
cosθ=R/(R+w)・・・(2)
ただし、Rは走行路の曲率、Vは車速、θは車両の進行方向を基準とした見開き角、wは車線幅に応じた定数である。
TTP = (R + w) sin θ / V cos θ (1)
cos θ = R / (R + w) (2)
Where R is the curvature of the road, V is the vehicle speed, θ is the spread angle based on the traveling direction of the vehicle, and w is a constant corresponding to the lane width.

さらにまた、到達時間TLCを式3及び式4を用いて算出することにより、到達時間TTCを用いる場合と同様の効果を得ることができるとともに、到達時間TTC算出ではカーブ内側の車線情報が必要なのに対し、到達時間TLC算出に用いるのはカーブ外側の車線情報を用いるため、カーブ内側の車線情報が取得できない場合に到達時間TTCの代替として用いることができる。 Furthermore, by calculating the arrival time TLC using Equation 3 and Equation 4, it is possible to obtain the same effect as when the arrival time TTC is used, and the arrival time TTC calculation requires lane information inside the curve. On the other hand, since the lane information outside the curve is used to calculate the arrival time TLC, it can be used as an alternative to the arrival time TTC when the lane information inside the curve cannot be acquired.

TLC=(R+w)tanθ/V ・・・(3)
cosθ=R/(R+w) (wは係数)・・・(4)
ただし、Rは走行路の曲率、Vは車速、θは車両の進行方向を基準とした見開き角、wは車線幅に応じた定数である。
TLC = (R + w) tan θ / V (3)
cos θ = R / (R + w) (w is a coefficient) (4)
Where R is the curvature of the road, V is the vehicle speed, θ is the spread angle based on the traveling direction of the vehicle, and w is a constant corresponding to the lane width.

また、本実施形態のコントローラ10は、車両の走行地点を含む走行路の車線幅を取得する機能を備えるので、実際の走行路の車線幅に基づいて到達時間を算出することができるため、車線道幅を固定の値としてTTC及びTLCその他の到達時間を算出するよりも精度を高めることができる。 In addition, since the controller 10 of the present embodiment has a function of acquiring the lane width of the travel path including the travel point of the vehicle, the arrival time can be calculated based on the lane width of the actual travel path. The accuracy can be improved as compared with the calculation of the arrival time of TTC, TLC and the like with the road width as a fixed value.

また、仮想注視点までの離隔度は、距離によって表現することもでき、多様な算出手法から有利な手法を選択することができる。 Further, the degree of separation to the virtual gazing point can be expressed by a distance, and an advantageous method can be selected from various calculation methods.

本実施形態において、将来走行位置を算出する際に、車両とその車両が走行する地点を含む車線との相対位置関係を用いることにより、車線に対する相対位置関係が考慮された正確な将来走行位置を算出することができる。また、車両と車線との相対位置関係を用いることにより、曲率の小さいカーブを含む走行路においても、将来走行位置を算出することができる。 In this embodiment, when calculating the future travel position, by using the relative positional relationship between the vehicle and the lane including the point where the vehicle travels, an accurate future travel position that takes into account the relative positional relationship with respect to the lane is obtained. Can be calculated. Further, by using the relative positional relationship between the vehicle and the lane, the future travel position can be calculated even on a travel path including a curve with a small curvature.

同じく、将来走行位置を算出する際に、車両の操舵角及び車速を用いることにより、車両の操舵方向が考慮された正確な将来走行位置を算出することができる。また、車両の操舵角及び車速を用いることにより、曲率の大きいカーブを含む走行路においても、将来走行位置を算出することができる。 Similarly, when calculating the future travel position, it is possible to calculate an accurate future travel position in consideration of the steering direction of the vehicle by using the steering angle and the vehicle speed of the vehicle. Further, by using the steering angle and the vehicle speed of the vehicle, the future travel position can be calculated even on a travel path including a curve with a large curvature.

同じく、将来走行位置を算出する際に、車両のヨーレート及び車速を用いることにより、車両のヨーレートが考慮された正確な将来走行位置を算出することができる。また、車両のヨーレート及び車速を用いることにより、曲率の大きいカーブを含む走行路においても、将来走行位置を算出することができる。 Similarly, when the future travel position is calculated, the accurate future travel position in consideration of the yaw rate of the vehicle can be calculated by using the yaw rate and the vehicle speed of the vehicle. Further, by using the yaw rate and the vehicle speed of the vehicle, the future travel position can be calculated even on a travel path including a curve with a large curvature.

また、誘導量を算出する際、理想走行位置としての車線中央位置に対する将来走行位置の偏差に基づいて誘導量を算出するため、道路中央への誘導効果を期待することができる
さらに、可動部材211を駆動して乗員に触覚刺激を与えることにより、可動部材211の移動方向を誘導方向に対応づけ又は可動部材211の移動量を誘導量に対応づけることができる。具体的に、運転者に接触する部分(例えばサイドサポート部211)を左右方向に駆動させることにより、乗員に与える触覚刺激の方向と誘導方向の関係を運転者に直観的に認識させることができる。また、運転者に接触する部分(例えばサイドサポート部211)の移動量を増減することにより、乗員に与える触覚刺激の強さと誘導量の関係を運転者に直観的に認識させることができる。
Further, when calculating the guidance amount, the guidance amount is calculated based on the deviation of the future travel position with respect to the center position of the lane as the ideal travel position, so that it is possible to expect a guidance effect to the center of the road. The tactile stimulation is given to the occupant by driving the movement direction of the movable member 211 can be associated with the guidance direction, or the movement amount of the movable member 211 can be associated with the guidance amount. Specifically, by driving a portion in contact with the driver (for example, the side support portion 211) in the left-right direction, the driver can intuitively recognize the relationship between the direction of the tactile stimulus given to the occupant and the guidance direction. In addition, by increasing or decreasing the amount of movement of the part that contacts the driver (for example, the side support unit 211), the driver can intuitively recognize the relationship between the strength of the tactile stimulus given to the occupant and the guidance amount.

さらにまた、振動部材221を振動させ乗員に触覚刺激を与えることにより、振動部材221の振動部分を誘導方向に対応づけ又は振動部材221の振動量を誘導量に対応づけることができる。具体的に、運転者の右側と左側にそれぞれ接触する部分に内蔵された振動部材221の何れか一方を振動させることにより、乗員に与える触覚刺激の方向と誘導方向の関係を運転者に直観的に認識させることができる。また、運転者に接触する部分に内蔵された振動部材221の振動の周波数や振幅を増減することにより、乗員に与える触覚刺激の強さと誘導量の関係を運転者に直観的に認識させることができる。 Furthermore, by vibrating the vibration member 221 and giving tactile stimulation to the occupant, the vibration part of the vibration member 221 can be associated with the guidance direction, or the vibration amount of the vibration member 221 can be associated with the guidance amount. Specifically, the driver can intuitively understand the relationship between the direction of tactile stimulation given to the occupant and the direction of guidance by vibrating any one of the vibration members 221 incorporated in the portions in contact with the right and left sides of the driver. Can be recognized. In addition, by increasing or decreasing the frequency and amplitude of vibration of the vibration member 221 built in the portion in contact with the driver, the driver can intuitively recognize the relationship between the strength of tactile stimulation given to the occupant and the guidance amount. it can.

このように、シートに内蔵された振動部材221により運転者に刺激を与えるため、触覚受容器の中で主に振動に反応するマイスナー小体とバチニ小体を刺激することができ、押圧力を与える場合と比べて、順応による感度低下を抑えることができる。 In this way, the vibration member 221 built in the seat gives the driver a stimulus, so that the Meissner body and the batini body, which react mainly to vibration, can be stimulated in the tactile receptor, and the pressing force can be reduced. Compared with the case where it gives, the sensitivity fall by adaptation can be suppressed.

<第2実施形態>
続いて、第2実施形態の走行支援システム100´について説明する。第2実施形態における走行支援システム100´は、第1実施形態の走行支援システムと基本的に共通する。ここでは重複した説明を避けるため、異なる点を中心に説明する。
Second Embodiment
Next, the driving support system 100 ′ of the second embodiment will be described. The driving support system 100 ′ in the second embodiment is basically the same as the driving support system in the first embodiment. Here, different points will be mainly described in order to avoid redundant description.

図21は、第2実施形態の走行支援システム100´を含む車載装置1000のブロック構成である。図21に示すように、第1実施形態の運転支援100と異なる点は、触覚刺激伝達装置20が操舵誘導装置22を備える点である。この操舵誘導装置22は、操舵反力を発生させるトルク発生機構231と、この操舵反力に応じてステアリングの操作性を変化させる駆動機構232とを有する
本実施形態のコントローラ10は、情報伝達処理を行う際に操舵誘導指令機能を実現する。本実施形態のコントローラ10は、算出された誘導量に応じた操舵反力を発生させ、この操舵反力により触覚刺激を含む運転支援情報を乗員に与えさせる指令を生成し、触覚刺激伝達装置20へ送出する。
FIG. 21 is a block configuration of the in-vehicle device 1000 including the driving support system 100 ′ of the second embodiment. As shown in FIG. 21, the difference from the driving support 100 of the first embodiment is that the tactile stimulus transmission device 20 includes a steering guidance device 22. The steering guidance device 22 includes a torque generation mechanism 231 that generates a steering reaction force, and a drive mechanism 232 that changes the operability of the steering in accordance with the steering reaction force. A steering guidance command function is realized when performing. The controller 10 of the present embodiment generates a steering reaction force according to the calculated guidance amount, generates a command for giving driving assistance information including a tactile stimulus to the occupant by this steering reaction force, and the tactile stimulus transmission device 20. To send.

また、本実施形態のコントローラ10は、誘導量算出処理を行う際に、将来走行位置を走行する際の理想操舵角を算出し、この理想操舵角に対する車両の操舵角の偏差に基づいて、車両の誘導量を算出する機能を実現する。 Further, the controller 10 of the present embodiment calculates an ideal steering angle when traveling in the future traveling position when performing the guidance amount calculation process, and based on the deviation of the steering angle of the vehicle with respect to the ideal steering angle, the vehicle The function to calculate the amount of induction of is realized.

図22は、本実施形態の処理手順を示すフローチャート図である。ステップS10〜ステップS30の処理は第1実施形態のステップS10〜ステップS30の処理と共通する。 FIG. 22 is a flowchart showing the processing procedure of the present embodiment. The process of step S10 to step S30 is common to the process of step S10 to step S30 of the first embodiment.

ここでは、ステップS60以降の処理について説明する。 Here, the process after step S60 is demonstrated.

ステップ60において、ステップS30において算出される将来走行位置Pが、車線中央等で規定される理想走行位置上に存在するように、理想操舵角βを算出する。具体的には、理想操舵角βと車速Vを用いて、例えば特開2006−155000に示される手法を用いて旋回半径r2を算出する。そして、自車両の車線内での相対位置を基点に、旋回半径r2で定まる進路に沿って車速Vで走行した場合に、到達時間TTP秒後に到達する将来走行位置Pを算出し、将来走行位置Pにおける目標軌道との偏差Xf2を算出する。この偏差Xf2がゼロとなるように理想操舵角βを算出する。 In step 60, the ideal steering angle β is calculated so that the future travel position P calculated in step S30 is on the ideal travel position defined by the lane center or the like. Specifically, the turning radius r2 is calculated using the ideal steering angle β and the vehicle speed V, for example, using a method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-155000. Then, when the vehicle travels at the vehicle speed V along the course determined by the turning radius r2 based on the relative position in the lane of the host vehicle, the future travel position P that is reached after the arrival time TTP seconds is calculated. Deviation Xf2 from the target trajectory at P is calculated. The ideal steering angle β is calculated so that the deviation Xf2 becomes zero.

ステップ70において、現在の操舵角αと理想操舵角βを用いて、例えば下記の式(7)により誘導量Iを算出する。ただし、k12は、車両の性能に応じて設定してもよいし、車種ごとの車両実験結果に基づいて設定してもよい。   In step 70, using the current steering angle α and ideal steering angle β, for example, the guidance amount I is calculated by the following equation (7). However, k12 may be set according to the performance of the vehicle, or may be set based on the vehicle experiment result for each vehicle type.

I=k12・(β−α) ・・・(7)
ステップ80において、ステップ70で算出された誘導量Iに基づき、トルク発生機構231により操舵反力を発生させる。具体的には、現在の操舵角αが理想操舵角βに対して足りない場合には操舵を切り増す方向にトルクを発生させ、逆に現在の操舵角αが理想操舵角βに対して大きい場合には、操舵を戻す方向にトルクを発生させる。トルク発生量は、誘導量Iが大きいほど大きくする。
I = k12 · (β−α) (7)
In step 80, a steering reaction force is generated by the torque generation mechanism 231 based on the guidance amount I calculated in step 70. Specifically, when the current steering angle α is insufficient with respect to the ideal steering angle β, torque is generated in a direction in which the steering is increased, and conversely, the current steering angle α is larger than the ideal steering angle β. In such a case, torque is generated in the direction to return the steering. The torque generation amount increases as the induction amount I increases.

本実施形態は、以上のように構成され、動作するので以下の効果を奏する。 Since this embodiment is configured and operates as described above, the following effects can be obtained.

本実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果を奏することができる。 According to this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

また、実際の操舵角αと理想操舵角βとの差に基づきトルクを発生させ、その操作反力により触覚刺激を乗員に与えるため、操舵を行う運転者は直感的に触覚情報を知覚することができるので、乗員を効果的に誘導することができる。 In addition, since the torque is generated based on the difference between the actual steering angle α and the ideal steering angle β and the tactile stimulation is given to the occupant by the operation reaction force, the driver who performs steering must perceive tactile information intuitively. Therefore, an occupant can be guided effectively.

なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。   The embodiment described above is described for facilitating the understanding of the present invention, and is not described for limiting the present invention. Therefore, each element disclosed in the above embodiment is intended to include all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention.

すなわち、本明細書では、本発明に係る運転支援装置の一態様として運転支援システム100を例にして説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。   That is, in this specification, the driving support system 100 will be described as an example of the driving support apparatus according to the present invention, but the present invention is not limited to this.

また、本明細書では、本発明に係る運転支援装置の一態様として、CPU11、ROM12、RAM13を含むコントローラ10を備えた運転支援システム100を一例として説明したが、これに限定されるものではない。   Moreover, in this specification, although the driving assistance system 100 provided with the controller 10 containing CPU11, ROM12, and RAM13 was demonstrated as an example as one aspect | mode of the driving assistance apparatus which concerns on this invention, it is not limited to this. .

また、本明細書では、本願発明が備える走行状態取得手段が実現する走行状態取得機能と、本願発明が備える将来走行位置算出手段が実現する将来走行位置算出機能と、本願発明が備える誘導量算出手段が実現する誘導量算出機能と、本願発明が備える情報伝達手段が実現する情報伝達機能とを実行するコントローラ10を備える運転支援システム100を例にして説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 Further, in the present specification, the traveling state acquisition function realized by the traveling state acquisition means included in the present invention, the future traveling position calculation function realized by the future traveling position calculation means included in the present invention, and the guidance amount calculation included in the present invention. The driving support system 100 including the controller 10 that executes the guidance amount calculation function realized by the means and the information transmission function realized by the information transmission means included in the present invention will be described as an example, but the present invention is not limited thereto. It is not something.

また、本明細書では、本願発明の操舵誘導指令部を含む情報伝達手段の一例として、操舵誘導指令機能を実現するコントローラ10を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 Moreover, in this specification, the controller 10 which implement | achieves a steering guidance command function is demonstrated as an example of the information transmission means containing the steering guidance command part of this invention, However, This invention is not limited to this.

また、本明細書では、理想操舵角に対する車両の操舵角の偏差に基づいて車両の誘導量を算出する誘導量算出手段の一例として、理想操舵角に対する車両の操舵角の偏差に基づいて車両の誘導量を算出する機能を実現するコントローラ10を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 Further, in the present specification, as an example of the guidance amount calculating means for calculating the guidance amount of the vehicle based on the deviation of the steering angle of the vehicle with respect to the ideal steering angle, the vehicle's steering angle is calculated based on the deviation of the steering angle of the vehicle with respect to the ideal steering angle. Although the controller 10 which implement | achieves the function which calculates a guidance amount is demonstrated, this invention is not limited to this.

第1実施形態の運転支援システム100を含む車載装置1000のブロック構成図である。It is a block block diagram of the vehicle-mounted apparatus 1000 containing the driving assistance system 100 of 1st Embodiment. 仮想注視点の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of a virtual gaze point. 離隔度の算出手法の第1の例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the 1st example of the calculation method of a separation degree. 離隔度の算出手法の第2の例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the 2nd example of the calculation method of a separation degree. 将来走行位置を求める手法の例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example of the method of calculating | requiring a future traveling position. 誘導量を求める手法の第1の例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the 1st example of the method of calculating | requiring a guidance amount. 誘導量を求める手法の第2の例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the 2nd example of the method of calculating | requiring a guidance amount. 押圧装置21の第1の例を示す図である。It is a figure which shows the 1st example of the press apparatus. 図8Aに示す押圧装置21の駆動機構の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the drive mechanism of the press apparatus 21 shown to FIG. 8A. 押圧装置21の動作の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of operation | movement of the press apparatus. 図8Aに示す押圧装置21の動作の一例を説明するための他の図である。It is another figure for demonstrating an example of operation | movement of the press apparatus 21 shown to FIG. 8A. 押圧装置21の第2の例を示す図である。It is a figure which shows the 2nd example of the press apparatus. 図10に示す押圧装置21の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the press apparatus 21 shown in FIG. 押圧装置21の第3の例を示す図である。It is a figure which shows the 3rd example of the press apparatus. 振動装置22の設置例を示す図である。It is a figure which shows the example of installation of the vibration apparatus. 押圧装置21の駆動機構211に設けられたアクチュエータの制御量Sactと誘導量Iとの第1の関係例を示す図である。6 is a diagram illustrating a first example of a relationship between a control amount Sact and an induction amount I of an actuator provided in a drive mechanism 211 of the pressing device 21. FIG. 押圧装置21の駆動機構211に設けられたアクチュエータの制御量Sactと誘導量Iとの第2の関係例を示す図である。6 is a diagram illustrating a second example of a relationship between a control amount Sact and an induction amount I of an actuator provided in the drive mechanism 211 of the pressing device 21. FIG. 押圧装置21の駆動機構211に設けられたアクチュエータの制御量Sactと誘導量Iとの第3の関係例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a third example of a relationship between a control amount Sact and an induction amount I of an actuator provided in the drive mechanism 211 of the pressing device 21. 第1実施形態の運転支援システム100の処理を説明するためのフローチャート図である。It is a flowchart for demonstrating the process of the driving assistance system 100 of 1st Embodiment. 触覚刺激を与えるタイミングと運転負荷との実験結果を示す図である。It is a figure which shows the experimental result of the timing which gives a tactile stimulus, and a driving load. 触覚刺激を与えるタイミングと運転負荷との関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between the timing which gives a tactile stimulus, and a driving load. 所定到達時間帯で触覚刺激を与えた場合の運転誘導効果と、触覚刺激を与えない場合の運転誘導効果との比較結果を示す図である。It is a figure which shows the comparison result of the driving induction effect when a tactile stimulus is given in the predetermined arrival time zone, and the driving induction effect when no tactile stimulus is given. 第2実施形態の運転支援システム100´を含む車載装置1000のブロック構成図である。It is a block block diagram of the vehicle-mounted apparatus 1000 containing the driving assistance system 100 'of 2nd Embodiment. 第2実施形態の運転支援システム100´の処理を説明するためのフローチャート図である。It is a flowchart figure for demonstrating the process of the driving assistance system 100 'of 2nd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1000…車載装置
100,100´…運転支援システム
10…コントローラ
11…CPU
12…ROM
13…RAM
20…触覚刺激伝達装置
21…押圧装置21
211…可動部材
212…駆動機構
22…振動装置
221…振動部材
222…駆動機構
200…ナビゲーション装置
210…自車位置検出装置
220…走行環境情報
300…車両コントローラ
310…車速センサ
320…操舵角センサ
330…ヨーレートセンサ
400…測距・測位装置
410…側方カメラ
420…前方カメラ
1000: On-vehicle device 100, 100 '... Driving support system 10 ... Controller 11 ... CPU
12 ... ROM
13 ... RAM
20 ... tactile stimulus transmission device 21 ... pressing device 21
DESCRIPTION OF SYMBOLS 211 ... Movable member 212 ... Drive mechanism 22 ... Vibrating device 221 ... Vibrating member 222 ... Drive mechanism 200 ... Navigation device 210 ... Own vehicle position detection device 220 ... Running environment information 300 ... Vehicle controller 310 ... Vehicle speed sensor 320 ... Steering angle sensor 330 ... Yaw rate sensor 400 ... Ranging / positioning device 410 ... Side camera 420 ... Front camera

Claims (14)

車両を運転する乗員に触覚刺激を与えることにより、運転支援情報を伝達する運転支援装置において、
所定タイミングにおける車両の走行地点及び車速を含む走行状態を取得する走行状態取得手段と、
各地点と走行路の環境とが予め対応づけられた走行環境を参照し、前記車両の走行状態に基づいて、カーブを含む走行路のタンジェントポイントである前記車両の乗員の仮想注視点に前記車両が到達するまでの到達時間を離隔度として算出するとともに、前記到達時間における前記車両の将来走行位置を算出する将来走行位置算出手段と、
前記走行環境を参照し、前記将来走行位置を走行する際の理想走行位置を取得し、この理想走行位置に対する前記将来走行位置の偏差に基づいて、前記車両の誘導量を算出する誘導量算出手段と、
前記誘導量算出手段により算出された誘導量に応じた触覚刺激を含む運転支援情報を前記乗員に与えさせる情報伝達手段と有する運転支援装置。
In a driving support device that transmits driving support information by giving tactile stimulation to an occupant driving a vehicle,
Traveling state acquisition means for acquiring a traveling state including a traveling point and a vehicle speed of the vehicle at a predetermined timing;
The vehicle is referred to a virtual gazing point of the occupant of the vehicle that is a tangent point of the traveling path including a curve based on the traveling state of the vehicle with reference to a traveling environment in which each point and the environment of the traveling path are associated in advance. A future travel position calculation means for calculating a future travel position of the vehicle at the arrival time ,
Guidance amount calculation means for obtaining an ideal travel position when traveling at the future travel position with reference to the travel environment and calculating the guidance amount of the vehicle based on a deviation of the future travel position with respect to the ideal travel position When,
A driving support apparatus comprising information transmitting means for causing the occupant to provide driving support information including tactile stimulation corresponding to the guidance amount calculated by the guidance amount calculation means.
請求項1に記載の運転支援装置において、
前記走行環境は、各地点と走行路の曲率及び車線幅が対応づけられた情報を含み、
前記将来走行位置算出手段は、前記各地点と走行路の曲率及び車線幅と前記車両の車速に基づいて、前記到達時間を算出することを特徴する運転支援装置。
The driving support device according to claim 1 ,
The travel environment includes information in which the curvature and lane width of each point and the travel path are associated with each other,
The future travel position calculation means calculates the arrival time based on the curvature and lane width of each point, travel path, and the vehicle speed of the vehicle.
請求項2に記載の運転支援装置において、
前記将来走行位置算出手段は、前記各地点と走行路の曲率及び車線幅と前記車両の車速に基づいて、式(1)及び式(2)により前記到達時間TTPを算出することを特徴する運転支援装置。
TTP=(R+w)sinθ/Vcosθ ・・・(1)
cosθ=R/(R+w)・・・(2)
ただし、Rは走行路の曲率、Vは車速、θは車両の進行方向を基準とした見開き角、wは車線幅に応じた定数である。
In the driving assistance device according to claim 2 ,
The future travel position calculation means calculates the arrival time TTP by the equations (1) and (2) based on the curvature and lane width of each point, the travel route, and the vehicle speed of the vehicle. Support device.
TTP = (R + w) sin θ / V cos θ (1)
cos θ = R / (R + w) (2)
Where R is the curvature of the road, V is the vehicle speed, θ is the spread angle based on the traveling direction of the vehicle, and w is a constant corresponding to the lane width.
請求項2に記載の運転支援装置において、
前記将来走行位置算出手段は、前記各地点と走行路の曲率及び車線幅と前記車両の車速に基づいて、式(3)及び式(4)により前記到達時間TLCを算出することを特徴する運転支援装置。
TLC=(R+w)tanθ/V ・・・(3)
cosθ=R/(R+w) (wは係数)・・・(4)
ただし、Rは走行路の曲率、Vは車速、θは車両の進行方向を基準とした見開き角、wは車線幅に応じた定数である。
In the driving assistance device according to claim 2 ,
The future travel position calculation means calculates the arrival time TLC according to the equations (3) and (4) based on the curvature and lane width of each point, the travel route, and the vehicle speed of the vehicle. Support device.
TLC = (R + w) tan θ / V (3)
cos θ = R / (R + w) (w is a coefficient) (4)
Where R is the curvature of the road, V is the vehicle speed, θ is the spread angle based on the traveling direction of the vehicle, and w is a constant corresponding to the lane width.
請求項3又は4に記載の運転支援装置において、
前記将来走行位置算出手段は、所定タイミングにおける車両の走行地点を含む走行路の車線幅を取得し、前記取得した車線幅を用いて前記到達時間を算出することを特徴とする運転支援装置。
In the driving assistance device according to claim 3 or 4 ,
The future travel position calculation means acquires a lane width of a travel path including a travel point of a vehicle at a predetermined timing, and calculates the arrival time using the acquired lane width .
請求項1〜5の何れか一項に記載の運転支援装置において、
前記走行状態は、車両と当該車両が走行する地点を含む車線との相対位置関係を含み、
前記将来走行位置算出手段は、前記相対位置関係と前記走行状態に含まれる車速とに基づいて前記将来走行位置を算出する運転支援装置。
In the driving assistance device according to any one of claims 1 to 5 ,
The traveling state includes a relative positional relationship between the vehicle and a lane including a point where the vehicle travels,
The future travel position calculation means is a driving support device that calculates the future travel position based on the relative positional relationship and the vehicle speed included in the travel state.
請求項6に記載の運転支援装置において、
前記走行状態は、車両の操舵角をさらに含み、
前記将来走行位置算出手段は、前記相対位置関係と前記走行状態に含まれる車速及び操舵角に基づいて前記将来走行位置を算出する運転支援装置。
The driving support device according to claim 6 ,
The traveling state further includes a steering angle of the vehicle,
The future travel position calculation means is a driving support device that calculates the future travel position based on the relative positional relationship and a vehicle speed and a steering angle included in the travel state.
請求項6に記載の運転支援装置において、
前記走行状態は、車両のヨーレートをさらに含み、
前記将来走行位置算出手段は、前記相対位置関係と前記走行状態に含まれる車速及びヨーレートに基づいて前記将来走行位置を算出する運転支援装置。
The driving support device according to claim 6 ,
The traveling state further includes a yaw rate of the vehicle,
The future travel position calculation means is a driving support device that calculates the future travel position based on the relative positional relationship and a vehicle speed and a yaw rate included in the travel state.
請求項1〜8の何れか一項に記載の運転支援装置において、
前記誘導量算出手段は、前記将来走行位置を走行する際の前記車線中央位置を算出し、この車線中央位置に対する前記将来走行位置の偏差に基づいて、前記車両の誘導量を算出することを特徴する運転支援装置。
In the driving assistance device according to any one of claims 1 to 8 ,
The guidance amount calculating means calculates the center position of the lane when traveling at the future travel position, and calculates the guidance amount of the vehicle based on a deviation of the future travel position with respect to the center position of the lane. Driving assistance device.
請求項1〜9の何れか一項に記載の運転支援装置において、
情報伝達手段は可動部を含み、前記可動部を駆動することにより乗員に触覚刺激を与えることを特徴とする運転支援装置。
In the driving assistance device according to any one of claims 1 to 9 ,
The information transmission means includes a movable part, and a tactile stimulus is given to an occupant by driving the movable part.
請求項1〜9の何れか一項に記載の運転支援装置において、
情報伝達手段は振動部を含み、前記振動部を駆動することにより乗員に触覚刺激を与えることを特徴とする運転支援装置。
In the driving assistance device according to any one of claims 1 to 9 ,
The information transmission means includes a vibration part, and drives the vibration part to give a tactile stimulus to an occupant.
請求項1〜9の何れか一項に記載の運転支援装置において、
情報伝達手段は操舵誘導指令部を含み、前記操舵誘導指令部は、前記誘導量算出手段により算出された誘導量に応じた操舵反力を発生させ、この操舵反力により触覚刺激を含む運転支援情報を前記乗員に与えさせることを特徴とする運転支援装置。
In the driving assistance device according to any one of claims 1 to 9 ,
The information transmission unit includes a steering guidance command unit, and the steering guidance command unit generates a steering reaction force according to the guidance amount calculated by the guidance amount calculation unit, and includes a tactile stimulus based on the steering reaction force. A driving support apparatus characterized in that information is given to the occupant.
請求項12に記載の運転支援装置において、
前記走行状態は、車両の操舵角を含み、
前記誘導量算出手段は、前記将来走行位置を走行する際の理想操舵角を算出し、この理想操舵角に対する前記車両の操舵角の偏差に基づいて、前記車両の誘導量を算出することを特徴する運転支援装置。
The driving support device according to claim 12 ,
The traveling state includes a steering angle of the vehicle,
The guidance amount calculation means calculates an ideal steering angle when traveling at the future traveling position, and calculates the guidance amount of the vehicle based on a deviation of the steering angle of the vehicle with respect to the ideal steering angle. Driving assistance device.
乗員に触覚刺激を与えることにより、運転支援情報を伝達する運転支援方法において、
所定タイミングにおいて取得した車両の走行地点及び車速を含む走行状態に基づいて、各地点と走行路の環境とが予め対応づけられた走行環境を参照し、カーブを含む走行路のタンジェントポイントである前記車両の乗員の仮想注視点に、前記車両が車両が到達するまでの到達時間を離隔度として算出するとともに、前記到達時間における前記車両の将来走行位置を算出し、
前記走行環境を参照して導出された前記将来走行位置を走行する際の理想走行位置に対する前記将来走行位置の偏差に基づいて、前記車両の誘導量を算出し、
前記誘導量に応じた触覚刺激を前記乗員に与える命令を生成し、送出する運転支援方法。
In a driving support method for transmitting driving support information by giving a tactile stimulus to an occupant,
Based on the travel state including the travel point of the vehicle and the vehicle speed acquired at a predetermined timing, the travel environment in which each point and the environment of the travel path are associated with each other in advance is a tangent point of the travel path including the curve Calculating the arrival time until the vehicle arrives at the virtual gazing point of the vehicle occupant as the degree of separation, and calculating the future travel position of the vehicle at the arrival time ;
Based on the deviation of the future travel position with respect to the ideal travel position when traveling the future travel position derived with reference to the travel environment, to calculate the guidance amount of the vehicle,
A driving support method for generating and sending a command to give the occupant a tactile stimulus corresponding to the amount of guidance.
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