JP6926705B2 - 把持判定装置、運転支援システム、および、把持判定方法 - Google Patents
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Description
また本開示の他の一形態によれば、把持判定装置(26,26a)が提供される。この把持判定装置は、(i)乗員の操舵操作によって操舵軸(32)に加えられる乗員入力(TP)と前記乗員入力と異なる外乱入力とによって生じる、前記操舵軸の回転運動に依存する第1種の物理量と、(ii)前記操舵軸の回転運動に依存する第2種の物理量であって、前記乗員入力によって互いの関係が変化する少なくとも2つの検出用物理量を含む第2種の物理量と、のいずれか一つを用いて前記乗員入力を検出する入力検出部(262、262a)と、前記乗員入力に基づいて、前記乗員がステアリングホイール(31)を把持しているか否かを判定する判定部(268、268a)と、を有し、前記入力検出部は、前記第1種の物理量を用いる場合は、前記第1種の物理量のうちで前記外乱入力に依存する外乱物理量を低減させた後の第1種の処理後物理量に基づいて前記乗員入力を検出し、前記第2種の物理量を用いる場合は、前記少なくとも2つの検出用物理量の互いの関係に基づいて前記乗員入力を検出し、前記入力検出部(26a)は、前記第2種の物理量を用いて前記乗員入力の検出を行う場合において、前記少なくとも2つの検出用物理量のうちの1つの前記検出用物理量を入力とし、他の1つの前記検出用物理量を出力として入出力関係をシステム同定することで、前記入出力関係を推定し、前記推定した入出力関係に基づいて、前記乗員入力を検出する。
図1に示すように、自車両10(以下、単に車両10と呼ぶ)は、ミリ波レーダ12と、画像センサ14と、運転支援システム20と、ステアリング機構部30と、警報装置40と、を備える。
図6を用いて、本開示の第2実施形態としての運転支援システム20aを備える車両10aの構成を説明する。第1実施形態と第2実施形態とで異なる点は、把持判定装置26aによる把持判定方法と、運転支援システム20aが外部情報テーブル292を記憶した記憶部29を有する点である。その他の構成については、第1実施形態と同様の構成であるので、第1実施形態と同様の構成については同一符号を付すと共に適宜説明を省略する。
C−1.第1変形例:
上記第1実施形態では、入力検出部262は、操舵トルクTsが有する周波数成分のうちで、特定の周波数領域成分を増幅し、特定の周波数領域成分以外の周波数領域成分を低減させるために、ローパスフィルタを有していたがこれに限定されるものではない。例えば、入力検出部262は、操舵トルクTsが有する周波数成分のうちで、特定の周波数領域成分を抽出するためにバンドパスフィルタを用いてもよい。入力検出部262が有するバンドパスフィルタは、例えば、乗員入力Tp(すなわち、乗員の操舵操作によって生じる操舵トルク)によって生じ得る周波数領域成分のみを通すように設定されてもよい。例えば、バンドパスフィルタは、0.1Hz以上1Hz以下の周波数領域成分を通すように設定されてもよい。
上記第1実施形態では、第1種の物理量としての操舵トルクTsを用いていたが、これに限定されるものではなく、乗員入力Tpと外乱入力とによって生じる操舵軸32の回転運動に依存すれば、他の物理量を第1種の物理量として用いてもよい。例えば、第1種の物理量として、各種センサによって検出された検出値、検出値から算出した算出値との少なくともいずれか1つを含んでもよい。操舵トルクTs以外の検出値としては、例えば、回転角Asや、前側車輪45の転舵角や、各種センサが電流値や電圧値を運転支援システム20に出力する場合は、各種センサから出力された電流値や電圧値が挙げられる。また算出値としては、例えば、回転角Asから算出した操舵角速度Adや、各種センサから出力された電流値や電圧値から算出した値が挙げられる。
上記第2実施形態では、検出用物理量として操舵トルクTsと操舵角速度Adとの2つの物理量を用いたが、これに限定されるものではない。例えば、2つの検出用物理量として、操舵軸32の回転運動に依存し、乗員入力によって互いの関係が変化する他の検出用物理量を用いてもよい。例えば、操舵角速度Adに代えて、モータ36へ供給される電流値、モータ36の回転角速度、前側車輪45の転舵角の角速度、転舵角の自動制御の制御目標値(例えば、モータ36へ供給する目標電流値)を用いてもよい。また、2つの検出用物理量として、トルクセンサ39がレゾルバを有する場合には、上側操舵軸32aの回転角速度と下側操舵軸32bの回転角速度を用いてもよい。
上記第2実施形態において、入力検出部262aは、外部情報に応じて、パラメータとしての忘却係数Aの値を変更していたがこれに限定されるものではない。例えば、入力検出部262aは、外部情報に拘わらず一定のパラメータの値を用いて入出力関係をシステム同定してもよい。また、入力検出部262aは、外部情報に応じてシステム同定の手法を変更してもよい。例えば、入力検出部262aは、道路形状が直線形状である場合に忘却係数Aを用いたシステム同定を行い、道路形状が曲線形状である場合にカルマンゲインを用いたシステム同定を行ってもよい。また、入力検出部262aは、外部情報に応じて、システム同定の手法とシステム同定に用いるパラメータの値との両方を変更してもよい。なお、入力検出部262aは、検出用物理量の時間変化が小さいと想定される外部情報の場合は、検出用物理量の時間変化が大きいと想定される外部情報の場合よりも、検出用物理量の時間変化に対してより精度の高いシステム同定を実行できるように、システム同定の手法とパラメータの値との少なくとも一方を変更することが好ましい。
上記第2実施形態では、入力検出部は、自動制御モードの実行中における少なくとも2つの検出用物理量を用いて乗員入力Tpを検出していたが、自動制御モードが実行されてない場合において少なくとも2つの検出用物理量を用いて乗員入力Tpを検出してもよい。自動制御モードが実行されてない場合においても、乗員入力Tpがあるか否かによって、例えば、回転角Asと操舵トルクTsとの互いの関係(周波数応答)が異なるので、この関係に応じて乗員入力Tpがあるか否かを検出できる。また、自動制御モードが実行されていない場合、かつ、乗員入力Tpがなくステアリングホイール31の把持がないと判定された場合は、第1実施形態と同様に、警報制御装置28は警報装置40に警報を指示してもよい。
上記第2実施形態において、運転支援システム20aは、自動制御モードの実行中において乗員がステアリングホイール31を把持している場合に、自動制御の実行をキャンセルしていたが(図9のステップS40)、これに限定されるものではない。例えば、自動制御モードの実行中において、安全のために乗員がステアリングホイール31を把持し続けることを想定した処理フローを運転支援システム20aは実行してもよい。すなわち、図9に示すステップS10aの把持判定において、乗員がステアリングホイール31を把持していると判定された場合、本ルーチンの処理フローは終了し、所定時間後に次のルーチンの運転支援システム20aの処理フローが実行される。一方で、図9に示すステップS10aの把持判定において、乗員がステアリングホイール31を把持していないと判定された場合、ステップS40が実行される。なお、ステップS40が実行される場合、警報制御装置28は警報装置40を駆動させて、乗員に対して警報を行ってもよい。
Claims (15)
- (i)乗員の操舵操作によって操舵軸(32)に加えられる乗員入力(TP)と前記乗員入力と異なる外乱入力とによって生じる、前記操舵軸の回転運動に依存する第1種の物理量と、(ii)前記操舵軸の回転運動に依存する第2種の物理量であって、前記乗員入力によって互いの関係が変化する少なくとも2つの検出用物理量を含む第2種の物理量と、のいずれか一つを用いて前記乗員入力を検出する入力検出部(262、262a)と、
前記乗員入力に基づいて、前記乗員がステアリングホイール(31)を把持しているか否かを判定する判定部(268、268a)と、を有し、
前記入力検出部は、
前記第1種の物理量を用いる場合は、前記第1種の物理量のうちで前記外乱入力に依存する外乱物理量を低減させた後の第1種の処理後物理量に基づいて前記乗員入力を検出し、
前記第2種の物理量を用いる場合は、前記少なくとも2つの検出用物理量の互いの関係に基づいて前記乗員入力を検出し、
前記第1種の物理量を用いた前記乗員入力の検出を行う場合において、前記判定部は、前記入力検出部が検出した前記乗員入力と、予め定めた閾値とを比較することによって、前記乗員が前記ステアリングホイールを把持しているか否かを判定し、
自車両の転舵角の自動制御が実行されている場合には、前記自動制御が実行されていない場合に比べ、前記予め定めた閾値は大きい値に設定される、把持判定装置(26、26a)。 - 請求項1に記載の把持判定装置であって、
前記入力検出部(262)は、前記第1種の物理量を用いて前記乗員入力の検出を行う場合において、
前記第1種の物理量が有する周波数成分のうちで、特定の周波数領域成分を増幅し、前記特定の周波数領域成分以外の周波数領域成分を低減させることで、前記特定の周波数領域成分の抽出を行い、
前記第1種の処理後物理量としての前記抽出した特定の周波数領域成分を前記乗員入力として検出する、把持判定装置。 - 請求項2に記載の把持判定装置であって、
前記特定の周波数領域成分は、前記第1種の物理量が有する周波数成分のうちで前記乗員入力によって生じ得る周波数領域以下の成分である、把持判定装置。 - 請求項1に記載の把持判定装置であって、
前記入力検出部(26a)は、前記第2種の物理量を用いて前記乗員入力の検出を行う場合において、前記少なくとも2つの検出用物理量のうちの1つの前記検出用物理量を入力とし、他の1つの前記検出用物理量を出力として入出力関係をシステム同定することで、前記入出力関係を推定し、前記推定した入出力関係に基づいて、前記乗員入力を検出する、把持判定装置。 - 請求項4に記載の把持判定装置であって、
前記入力検出部は、前記入出力関係に影響を与え得る外部情報に応じて、前記システム同定の同定手法と前記システム同定に用いるパラメータの値の少なくとも一つを変更する、把持判定装置。 - 請求項5に記載の把持判定装置であって、
前記外部情報は、自車両が走行する道路の曲率を表す情報と、前記道路の起伏を表す情報と、前記道路の勾配を表す情報と、前記道路の摩擦係数を表す情報と、前記自車両の周囲に位置する障害物を表す情報と、の少なくとも一つを含む、把持判定装置。 - 請求項4から請求項6までのいずれか一項に記載の把持判定装置であって、
前記入力検出部が推定する前記入出力関係は、周波数応答であり、
前記入力検出部は、前記周波数応答と予め定めた閾値とを比較することで前記乗員入力があるか否かを検出する、把持判定装置。 - 請求項7に記載の把持判定装置であって、
前記入力検出部が前記第2種の物理量を用いた前記乗員入力の検出を行う場合において、前記判定部は、前記乗員入力があることが検出された場合に、前記乗員が前記ステアリングホイールを把持していると判定し、前記乗員入力がないことが検出された場合に、前記乗員が前記ステアリングホイールを把持していないと判定する、把持判定装置。 - 請求項1から請求項8までのいずれか一項に記載の把持判定装置であって、
前記第1種の物理量は、センサによって検出された検出値と、前記検出値から算出した算出値と、の少なくともいずれか1つを含み、
前記第2種の物理量は、前記センサによって検出された検出値と、前記検出値から算出した算出値と、自車両の転舵角を自動制御する際の制御目標値と、の少なくともいずれか1つを含む、把持判定装置。 - 請求項1から請求項9までのいずれか一項に記載の把持判定装置と、
前記判定部によって前記乗員が前記ステアリングホイールを把持していないと判定された場合に、前記乗員に前記ステアリングホイールの把持を促す警報装置(40)と、を有する、運転支援システム(20、20a)。 - 請求項1から請求項9までのいずれか一項に記載の把持判定装置と、
前記把持判定装置による判定結果に基づいて自車両(10、10a)の転舵角を自動制御する転舵角制御装置(24)と、を有する、運転支援システム。 - 請求項11に記載の運転支援システムであって、
前記転舵角制御装置は、前記自動制御の実行中において、前記把持判定装置によって前記乗員が前記ステアリングホイールを把持していると判定された場合に、前記自動制御の実行をキャンセルするキャンセル部(246)を有する、運転支援システム。 - (i)乗員の操舵操作によって操舵軸(32)に加えられる乗員入力(TP)と前記乗員入力とは異なる外乱入力とによって生じる、前記操舵軸の回転運動に依存する第1種の物理量と、(ii)前記操舵軸の回転運動に依存する第2種の物理量であって、前記乗員入力によって互いの関係が変化する少なくとも2つの検出用物理量を含む第2種の物理量と、のいずれか一つを用いて前記乗員入力を検出するステップと、
前記乗員入力に基づいて、前記乗員がステアリングホイール(31)を把持しているか否かを判定するステップと、を有し、
前記乗員入力の検出に際して前記第1種の物理量を用いる場合は、前記第1種の物理量のうちで前記外乱入力に依存する外乱物理量を低減させた後の第1種の処理後物理量に基づいて前記乗員入力を検出し、前記乗員入力の検出に際して前記第2種の物理量を用いる場合は、前記少なくとも2つの検出用物理量の互いの関係に基づいて前記乗員入力を検出し、
前記第1種の物理量を用いた前記乗員入力の検出を行う場合において、前記判定するステップでは、前記検出するステップによって検出した前記乗員入力と、予め定めた閾値とを比較することによって、前記乗員が前記ステアリングホイールを把持しているか否かを判定し、
自車両の転舵角の自動制御が実行されている場合には、前記自動制御が実行されていない場合に比べ、前記予め定めた閾値は大きい値に設定される、把持判定方法。 - (i)乗員の操舵操作によって操舵軸(32)に加えられる乗員入力(TP)と前記乗員入力と異なる外乱入力とによって生じる、前記操舵軸の回転運動に依存する第1種の物理量と、(ii)前記操舵軸の回転運動に依存する第2種の物理量であって、前記乗員入力によって互いの関係が変化する少なくとも2つの検出用物理量を含む第2種の物理量と、のいずれか一つを用いて前記乗員入力を検出する入力検出部(262、262a)と、
前記乗員入力に基づいて、前記乗員がステアリングホイール(31)を把持しているか否かを判定する判定部(268、268a)と、を有し、
前記入力検出部は、
前記第1種の物理量を用いる場合は、前記第1種の物理量のうちで前記外乱入力に依存する外乱物理量を低減させた後の第1種の処理後物理量に基づいて前記乗員入力を検出し、
前記第2種の物理量を用いる場合は、前記少なくとも2つの検出用物理量の互いの関係に基づいて前記乗員入力を検出し、
前記入力検出部(26a)は、前記第2種の物理量を用いて前記乗員入力の検出を行う場合において、前記少なくとも2つの検出用物理量のうちの1つの前記検出用物理量を入力とし、他の1つの前記検出用物理量を出力として入出力関係をシステム同定することで、前記入出力関係を推定し、前記推定した入出力関係に基づいて、前記乗員入力を検出する、把持判定装置。 - (i)乗員の操舵操作によって操舵軸(32)に加えられる乗員入力(TP)と前記乗員入力とは異なる外乱入力とによって生じる、前記操舵軸の回転運動に依存する第1種の物理量と、(ii)前記操舵軸の回転運動に依存する第2種の物理量であって、前記乗員入力によって互いの関係が変化する少なくとも2つの検出用物理量を含む第2種の物理量と、のいずれか一つを用いて前記乗員入力を検出するステップと、
前記乗員入力に基づいて、前記乗員がステアリングホイール(31)を把持しているか否かを判定するステップと、を有し、
前記乗員入力を検出するステップでは、前記乗員入力の検出に際して前記第1種の物理量を用いる場合は、前記第1種の物理量のうちで前記外乱入力に依存する外乱物理量を低減させた後の第1種の処理後物理量に基づいて前記乗員入力を検出し、前記乗員入力の検出に際して前記第2種の物理量を用いる場合は、前記少なくとも2つの検出用物理量の互いの関係に基づいて前記乗員入力を検出し、
前記乗員入力を検出するステップでは、前記第2種の物理量を用いて前記乗員入力の検出を行う場合において、前記少なくとも2つの検出用物理量のうちの1つの前記検出用物理量を入力とし、他の1つの前記検出用物理量を出力として入出力関係をシステム同定することで、前記入出力関係を推定し、前記推定した入出力関係に基づいて、前記乗員入力を検出する、把持判定方法。
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