KR20080075830A - 차량용 운전 조작 보조 장치 - Google Patents

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닛산 지도우샤 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 과제는 촉각 정보에 부가하여 시각 정보를 이용하여 리스크 포텐셜을 운전자에게 전달하는 차량용 운전 조작 보조 장치를 제공하는 것이다.
차량용 운전 조작 보조 장치는 자차량과 전방 장해물의 접근 정도를 나타내는 리스크 포텐셜에 따른 조작 반력을 발생시키도록 액셀러레이터 페달 조작 반력 제어를 행한다. 이 때, 자차량 전방에 존재하는 어느 장해물을 대상으로 하여 리스크 포텐셜을 산출하고, 반력 제어를 행하고 있는지를 알기 쉽게 운전자에게 전하기 위해 HUD의 선행차에 대응하는 위치에 참조 프레임을 표시한다. 참조 프레임의 크기, 표시색 및 휘도를 리스크 포텐셜에 따라서 설정한다.
스티어링 휠, 타각 센서, 아이 포인트 걸출 장치, 차속 센서, 서보모터 유닛

Description

차량용 운전 조작 보조 장치 {VEHICLE DRIVING OPERATION ASSIST DEVICE}
본 발명은 운전자의 조작을 보조하는 차량용 운전 조작 보조 장치에 관한 것이다.
차간 거리 제어를 행하는 시스템에 있어서, 자차량의 전방에 선행차가 출현하면 차량 전방 화상 중에 선행차의 존재를 나타내는 선행차 포착 표시를 중합하여 표시하는 표시 장치가 알려져 있다(특허문헌 1 참조).
(종래기술의 문헌 정보)
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2004-58919호 공보
자차량 주위의 장해물 상황을 기초로 하는 리스크 포텐셜에 따라서 조작 반력 제어를 행하는 차량용 운전 조작 보조 장치는 조작 반력을 이용하여 촉각을 통한 정보 제공을 행할 수 있다. 단, 촉각에 의한 정보 제공을 행하는 장치에서는, 어느 장해물을 대상으로 하여 제어가 행해지고 있는지, 또한 어느 정도의 리스크 포텐셜이 발생하고 있는지를 시각 정보로서 운전자에 전할 수 없다. 그래서, 리스크 포텐셜에 따라서 조작 반력 제어를 행하는 장치에 있어서, 조작 반력의 제어 상태를 알기 쉽게 하기 위해 시각적인 정보도 운전자에게 전하는 것이 요구되고 있다.
본 발명에 의한 차량용 운전 조작 보조 장치는, 자차량 전방에 존재하는 장해물을 검출하는 장해물 검출 수단과, 장해물 검출 수단으로부터의 신호를 기초로 하여 자차량의 장해물에 대한 리스크 포텐셜을 산출하는 리스크 포텐셜 산출 수단과, 리스크 포텐셜 산출 수단에서 산출되는 리스크 포텐셜을, 운전자가 자차량을 운전 조작할 때의 운전 조작 기기를 통한 촉각 정보로서 운전자에게 전달하는 촉각 정보 전달 수단과, 리스크 포텐셜 산출 수단에 있어서 리스크 포텐셜을 산출할 때의 대상이 된 장해물(이후, 대상 장해물이라 함)을 시각 정보로서 전달하는 시각 정보 전달 수단을 구비한다.
본 발명에 의한 차량용 운전 조작 보조 방법은, 자차량 전방에 존재하는 장 해물을 검출하고, 장해물에 검출 결과를 기초로 하여 자차량의 장해물에 대한 리스크 포텐셜을 산출하고, 리스크 포텐셜을 운전자가 자차량을 운전 조작할 때의 운전 조작 기기를 통한 촉각 정보로서 운전자에게 전달하고, 리스크 포텐셜을 산출할 때의 대상이 된 장해물을 시각 정보로서 전달한다.
본 발명에 의한 차량은, 자차량 전방에 존재하는 장해물을 검출하는 장해물 검출 수단과, 장해물 검출 수단으로부터의 신호를 기초로 하여 자차량의 장해물에 대한 리스크 포텐셜을 산출하는 리스크 포텐셜 산출 수단과, 리스크 포텐셜 산출 수단에서 산출되는 리스크 포텐셜을, 운전자가 자차량을 운전 조작할 때의 운전 조작 기기를 통한 촉각 정보로서 운전자에게 전달하는 촉각 정보 전달 수단과, 리스크 포텐셜 산출 수단에 있어서 리스크 포텐셜을 산출할 때의 대상이 된 장해물을 시각 정보로서 전달하는 시각 정보 전달 수단을 갖는 차량용 운전 조작 보조 장치를 구비한다.
본 발명에 의한 차량용 운전 조작 보조 장치는, 자차량 전방에 존재하는 장해물을 검출하는 장해물 검출 수단과, 장해물 검출 수단으로부터의 신호를 기초로 하여 자차량의 상기 장해물에 대한 리스크 포텐셜을 산출하는 리스크 포텐셜 산출 수단과, 리스크 포텐셜 산출 수단에서 산출되는 리스크 포텐셜을, 운전자가 자차량을 운전 조작할 때의 운전 조작 기기를 통한 촉각 정보로서 운전자에게 전달하는 촉각 정보 전달 수단과, 촉각 정보 전달 수단에 있어서의 제어의 대상인 장해물(이후, 대상 장해물이라 함)에 대한 리스크 포텐셜을 시각 정보로서 전달하는 시각 정보 전달 수단을 구비한다.
리스크 포텐셜을 촉각 정보로서 전달하는 동시에, 리스크 포텐셜의 산출 대상이 된 장해물을 시각 정보로서 전달하므로, 운전 조작 기기를 통한 촉각 정보가 어느 장해물을 대상으로 하여 제어되고 있는지를 운전자에게 시각적으로 확인시킬 수 있다.
《제1 실시 형태》
도1은 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 차량용 운전 조작 보조 장치(1)의 구성을 도시하는 시스템도이고, 도2는 차량용 운전 조작 보조 장치(1)를 탑재하는 차량의 구성도이다.
우선, 차량용 운전 조작 보조 장치(1)의 구성을 설명한다. 레이저 레이더(10)는 차량의 전방 그릴부 혹은 범퍼부 등에 설치되고, 수평 방향으로 적외광 펄스를 조사하여 자차량의 전방 영역을 주사한다. 레이저 레이더(10)는 전방에 있는 복수의 반사물(통상, 선행차의 후단부)에서 반사된 적외광 펄스의 반사파를 계측하고, 반사파의 도달 시간으로부터 선행차까지의 차간 거리와 상대 속도를 검출한다. 검출한 차간 거리 및 상대 속도는 제어기(50)로 출력된다. 레이저 레이더(10)에 의해 스캔되는 전방 영역은 자차 정면에 대해 ±6 deg 정도이며, 이 범위 내에 존재하는 전방물체가 검출된다.
전방 카메라(20)는 프론트 윈도우 상부에 설치된 소형의 CCD 카메라, 또는 CMOS 카메라 등이고, 전방 도로의 상황을 화상으로서 검출하여 제어기(50)에 출력 한다. 전방 카메라(20)에 의한 검지 영역은 차량의 전후 방향 중심선에 대해 수평 방향으로 ±30 deg 정도이며, 이 영역에 포함되는 전방 도로 풍경이 화상으로서 취입된다.
차속 센서(30)는 차륜의 회전수나 변속기의 출력측 회전수를 계측함으로써 자차량의 차속을 검출하고, 검출한 자차속을 제어기(50)에 출력한다. 타각 센서(35)는 스티어링 휠(36) 혹은 스티어링 컬럼(도시하지 않음) 부근에 설치된 각도 센서 등이고, 스티어링 샤프트의 회전을 조타각으로서 검출하여 제어기(50)에 출력한다.
아이 포인트 검출 장치(37)는 예를 들어 스티어링 휠(36) 부근에 설치된 소형의 적외선 카메라를 구비하고, 지면으로부터 착좌한 운전자의 눈까지의 높이(이후, 아이 포인트 높이라 함)를 산출하기 위해 운전자의 얼굴 화상을 촬영한다. 제어기(50)는 아이 포인트 검출 장치(37)로부터의 신호를 기초로 하여 운전자의 아이 포인트 높이를 산출한다. 또, 아이 포인트 검출 장치(37)에 의해 운전석 시트의 전후 방향 위치, 시트 벨트의 조정 위치나 시트 벨트 권취량을 검출하고, 이들 검출치를 기초로 하여 추정되는 운전자의 체중/신장(체격)을 기초로 하여 아이 포인트 높이를 추정할 수도 있다.
제어기(50)는 차속 센서(30)로부터 입력되는 자차속, 레이저 레이더(10)로부터 입력되는 거리 정보 및 전방 카메라(20)에서 검출되는 자차량 전방의 화상 정보로부터 자차량 주위의 장해물 상황, 예를 들어 자차량과 각 장해물과의 상대 거리 및 상대 속도 등의 장해물에 대한 주행 상태를 인식한다. 또, 제어기(50)는 전방 카메라(20)의 촬상 화상에 소정의 화상 처리를 실시함으로써 자차량 전방의 장해물 상황을 인식한다. 제어기(50)는 장해물 상황을 기초로 하여 각 장해물에 대한 자차량의 접근 정도를 나타내는 리스크 포텐셜을 산출한다.
제어기(50)는 장해물에 대한 리스크 포텐셜을 기초로 하여 운전자가 자차량을 운전 조작할 때의 운전 조작 기기에 발생하는 조작 반력을 제어한다. 여기서는, 운전 조작 기기로서 액셀러레이터 페달(72)을 이용한다. 또한, 리스크 포텐셜에 따른 조작 반력 제어의 제어 상태를 시각 정보로서도 운전자에게 전하고, 운전자의 운전 조작을 적절한 방향으로 유도하도록 표시 제어를 행한다. 제어기(50)에 있어서의 제어의 상세는 후술한다.
액셀러레이터 페달 반력 제어 장치(70)는 제어기(50)로부터의 지령에 따라서 액셀러레이터 페달(72)의 링크 기구에 조립된 서보모터 유닛(71)에서 발생시키는 토크를 제어한다. 서보모터 유닛(71)은 액셀러레이터 페달 반력 제어 장치(70)로부터의 지령치에 따라서 발생시키는 반력을 제어하고, 운전자가 액셀러레이터 페달(72)을 조작할 때에 발생하는 조작 반력(답입력)을 임의로 제어할 수 있다. 또, 조작 반력 제어가 행해지고 있지 않은 경우의 통상의 반력 특성은, 예를 들어 비틀림 스프링의 스프링력에 의해 액셀러레이터 페달(72)의 답입량의 증가에 비례하여 조작 반력이 커지도록 설정되어 있다.
표시 제어 장치(80)는 제어기(50)로부터의 지령에 따라서 표시 장치(81)에 표시하는 화상을 생성한다. 표시 장치(81)는 헤드 업 디스플레이(HUD)이고, 프론트 글래스 전체를 영상 투영면으로서 구성하고 있다. HUD(81)는 표시 제어 장 치(80)로부터의 신호에 따른 화상을 표시하고, 운전자가 전방을 눈으로 확인하고 있는 상태에서 리스크 포텐셜 등의 정보를 운전자에게 제공할 수 있도록 하고 있다.
경보 장치(90)는 스피커를 구비하고, 제어기(50)로부터의 지령에 따라서 경보음을 발생하여 운전자의 주의를 환기한다.
다음에, 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 차량용 운전 조작 보조 장치(1)의 동작을 도3을 이용하여 상세하게 설명한다. 도3은 제어기(50)에 있어서의 운전 조작 보조 제어 프로그램의 처리 순서를 나타내는 흐름도이다. 본 처리 내용은 일정 간격(예를 들어 50 msec)마다 연속적으로 행해진다.
우선, 단계 S1000에서 리스크 포텐셜에 따른 조작 반력 제어가 실행되고 있는지 여부를 판정한다. 구체적으로는, 레이저 레이더(10)에 의해 자차량 전방의 장해물이 검지되어 리스크 포텐셜(RP)에 따른 조작 반력 제어가 실행 가능한 상태인지 여부를 판정한다. 단계 S1000이 긍정 판정되면 단계 S1010으로 진행하고, 부정 판정되면 이 처리를 종료한다.
단계 S1010에서는 자차량 주위의 환경 정보를 판독한다. 여기서, 환경 정보는 자차 전방의 장해물 상황을 포함하는 자차량의 주행 상황에 관한 정보이다. 그래서, 레이저 레이더(10)에 의해 검출되는 전방 장해물까지의 차간 거리(D)와 상대 속도(Vr) 및 전방 장해물의 존재 방향(θ1), 차속 센서(30)에 의해 검출되는 자차량의 주행 차속(V)을 판독한다. 또한, 타각 센서(35)에서 검출되는 스티어링 조타각(S)도 판독한다.
단계 S1011에서는 드라이버 정보를 취득한다. 구체적으로는, 아이 포인트 검출 장치(37)로부터의 신호를 기초로 하여 운전자의 아이 포인트 높이(he)를 산출한다. 또, 자차량의 선단부(최전방부)로부터 운전자의 눈(아이 포인트)까지의 전후 방향 거리(dc) 및 HUD(81)로부터 아이 포인트까지의 전후 방향 거리(dd)를 운전석 시트의 시트 위치를 기초로 하여 산출한다. 또, 전후 방향 거리(dc, dd)는 소정치로서 미리 설정해 둘 수도 있다.
단계 S1020에서는, 전방 장해물에 대한 자차량의 리스크 포텐셜(RP)을 산출한다. 우선, 자차량과 전방 장해물의 여유 시간(TTC) 및 차간 시간(THW)을 산출한다.
여유 시간(TTC)은 전방 장해물, 예를 들어 선행차에 대한 현재의 자차량의 접근 정도를 나타내는 물리량이다. 여유 시간(TTC)은 현재의 주행 상황이 계속된 경우, 즉 자차속(V), 선행 차속(Vf) 및 상대 차속(Vr)이 일정한 경우에, 몇 초 후에 차간 거리(D)가 제로가 되어 자차량과 선행 차량이 접촉하는지를 나타내는 값이다. 또, 상대 속도(Vr) = V - Vf라 한다. 여유 시간(TTC)은 이하의 (식1)에 의해 구할 수 있다.
TTC = D/Vr …(식1)
여유 시간(TTC)의 값이 작을수록 선행차에의 접촉이 긴박하고, 선행차에의 접근 정도가 큰 것을 의미하고 있다. 예를 들어 선행차에의 접근시에는, 여유 시간(TTC)이 4초 이하가 되기 전에 대부분의 운전자가 감속 행동을 개시하는 것이 알려져 있다.
차간 시간(THW)은 자차량이 선행차에 추종 주행하고 있는 경우에, 상정되는 장래의 선행차의 차속 변화에 의한 여유 시간(TTC)에의 영향 정도, 즉 상대 차속(Vr)이 변화한다고 가정하였을 때의 영향 정도를 나타내는 물리량이다. 차간 시간(THW)은 이하의 (식2)로 나타낸다.
THW = D/V …(식2)
차간 시간(THW)은 차간 거리(D)를 자차속(V)으로 나눈 것이고, 선행차의 현재 위치에 자차량이 도달할 때까지의 시간을 나타낸다. 이 차간 시간(THW)이 클수록 주위의 환경 변화에 대한 예측 영향 정도가 작아진다. 즉, 차간 시간(THW)이 큰 경우에는, 만일 장래에 선행차의 차속이 변화해도 선행차까지의 접근 정도에는 큰 영향을 미치지 않고, 여유 시간(TTC)은 그다지 크게 변화하지 않는 것을 나타낸다. 또, 자차량이 선행차에 추종하여, 자차속(V) = 선행 차속(Vf)인 경우에는, (식2)에 있어서 자차속(V) 대신에 선행 차속(Vf)을 이용하여 차간 시간(THW)을 산출할 수도 있다.
다음에, 여유 시간(TTC)과 차간 시간(THW)을 이용하여 이하의 (식3)으로부터 리스크 포텐셜(RP)을 산출한다.
RP = A/THW + B/TTC …(식3)
A, B는 차간 시간(THW)의 역수 및 여유 시간(TTC)의 역수에 각각 적절한 가중치를 부여하기 위한 정수이고, 미리 적절한 값, 예를 들어 A = 1, B = 8(A ＜ B)로 설정한다.
리스크 포텐셜(Risk Potential)은「잠재적인 리스크/위급」을 의미하고, 여 기서는 특히 자차량과 자차량 주위에 존재하는 장해물이 접근해 감으로써 증대하는 리스크의 크기를 나타낸다. 따라서, 리스크 포텐셜은 자차량과 장해물이 어느 정도 근접해 있는지, 즉 자차량과 장해물이 근접해 있는 정도(접근 정도)를 나타내는 물리량이라 할 수 있다.
단계 S1030에서는, 자차량과 전방 장해물의 상대적인 주행 상태를 판정한다. 여기서의 처리를 도4의 흐름도를 이용하여 설명한다.
단계 S1100에서는, 단계 S1010에서 판독한 조타각(S)을 기초로 하여 자차량이 차선 변경을 행하고 있는지를 추정한다. 예를 들어, 자차량이 차선 내를 유지하여 주행하는 경우의 표준적인 조타각 범위보다도 큰 조타각(S)이 검출된 경우에, 자차량이 차선 변경하려고 하고 있다고 판단할 수 있다. 혹은, 운전자에 의한 윙커 조작이나, 다양한 수법에 의한 차선 변경 의도 추정을 기초로 하여 자차량의 차선 변경을 추정할 수도 있다.
단계 S1100에서 차선 변경이 행해지고 있지 않다고 판정되면, 단계 S1105로 진행하여 레이저 레이더(10) 혹은 전방 카메라(20)에 의해 자차량 전방의 장해물, 예를 들어 선행차를 검지하고 있는지 여부를 판정한다. 선행차를 검지하고 있는 경우에는, 단계 S1110으로 진행하여 전회 주기에 있어서도 선행차를 검지하고 있었는지를 판정한다. 전회 주기로부터 선행차를 검지하고 있는 경우에는 단계 S1115로 진행하여 자차량이 선행차에 추종하고 있다(상황 A)고 판단한다.
단계 S1100에서 차선 변경이 행해지고 있다고 판정되면, 단계 S1120으로 진행하여 선행차를 검지하고 있는지 여부를 판정한다. 선행차를 검지하고 있지 않은 경우에는 단계 S1125로 진행한다. 이 경우에는, 도5의 (a)에 도시한 바와 같이 자차량이 차선 변경을 행함으로써 선행차가 검지되지 않게 되었다고 판단한다. 이 때의 상대적인 주행 상태를 상황 B라 한다. 한편, 단계 S1120에서 선행차가 검지되고 있다고 판정되면, 단계 S1130으로 진행한다. 이 경우에는, 도5의 (c)에 도시한 바와 같이 자차량이 차선 변경함으로써 선행차가 검지되게 되었다고 판단한다. 이 때의 상대적인 주행 상태를 상황 D라 한다.
단계 S1105에서 선행차를 검지하고 있지 않다고 판정되면, 단계 S1132로 진행하여 전회 주기에 있어서도 선행차를 검지하고 있지 않았는지 여부를 판정한다. 전회 주기에서는 선행차를 검지하고 있었던 경우에는 단계 S1135로 진행한다. 이 경우에는, 도5의 (b)에 도시한 바와 같이 선행차가 차선 변경해 감으로써 선행차가 검지되지 않게 되었다고 판단한다. 이 때의 상대적인 주행 상태를 상황 C라 한다. 한편, 단계 S1132에서 전회 주기로부터 선행차를 검지하고 있지 않다고 판정되면, 단계 S1137로 진행하여 선행차를 검지하고 있지 않다(상황 F)고 판단한다.
단계 S1110에서 전회 주기에서는 선행차를 검지하고 있지 않았다고 판정되면, 단계 S1140으로 진행한다. 이 경우에는, 도5의 (d)에 도시한 바와 같이 선행차가 차선 변경해 옴으로써 선행차가 검지되게 되었다고 판단한다. 이 때의 상대적인 주행 상태를 상황 E라 한다. 또, 상황 E는 자차량이 먼 쪽에 존재하고 있었던 선행차에 접근하여 검지 개시한 경우도 포함한다.
이와 같이 단계 S1030에서 자차량과 선행차와의 상대적인 주행 상태를 판정한 후, 단계 S1040으로 진행한다. 단계 S1040에서는, HUD(81)에 표시하는 화상의 참조점을 산출한다. 도6의 (a) 및 도6의 (b)에 자차량과 선행차의 관계와, HUD(81)를 통해 선행차를 본 경우의 이미지를 나타낸다.
도6의 (b)에 있어서, 운전자의 아이 포인트, 즉 시선 방향에 대응하는 위치를 P1, 선행차의 최후미 중심 위치를 P2로 나타낸다. 여기서는, 선행차의 최후미 중심 위치(P2)를 참조점이라 한다. 아이 포인트 위치(P1)는 드라이버 센터와 아이 포인트 높이(he)를 기초로 하여 설정한다. HUD(81)에는 참조점(P2)을 중심으로 하여 둥근 참조 프레임(82)이 표시된다. 참조 프레임(82)은 리스크 포텐셜(RP)을 산출할 때의 대상이 된 장해물을 나타내고 있고, 운전자로부터 보면 선행차에 중첩되는 위치에 표시된다. HUD(81)에는 타임 카운터(83)도 표시되지만, 이에 대해서는 후술한다.
참조점(P2)은 HUD(81) 상에서의 아이 포인트 위치(P1)에 대한 상대 높이(참조점 높이)(ΔRP1)와 상대 횡위치(참조점 횡위치)(ΔRP2)로부터 나타낸다. 우선, 참조점 높이(ΔRP1)의 산출 방법에 대해 설명한다. 도7의 (a) 및 도7의 (b)에 자차량과 선행차의 관계와, 참조점 높이(ΔRP1)의 산출 개념도를 나타낸다.
도7의 (b)에 있어서, 아이 포인트 높이를 he, 아이 포인트로부터 HUD(81)까지의 거리를 dd, 아이 포인트로부터 선행차 최후방부까지의 거리를 dl, 선행차의 중심까지의 높이를 hl이라 한다. 아이 포인트로부터 선행차 최후방부까지의 거리(dl)는, 레이저 레이더(10)에 의해 검출되는 차간 거리(D)에 아이 포인트로부터 자차량 최전방부까지의 거리(dc)를 가산한 값으로서 설정한다. 선행차 높이(hl)는 선행차의 차 높이의 절반으로서 설정한다. HUD(81) 상에 있어서의 참조점 높이(Δ RP1)는 이하의 (식4)로부터 산출할 수 있다.
ΔRP1 = dd(he - hl)/dl …(식4)
다음에, 참조점 횡위치(ΔRP2)의 산출 방법에 대해 설명한다. 도8의 (a) 및 도8의 (b)에 자차량과 선행차의 관계와, 참조점 횡위치(ΔRP2)의 산출 개념도를 도시한다. 도8의 (b)에 있어서, 레이저 레이더(10)에 의해 검출되는 자차량에 대한 선행차의 존재 방향(각도)을 θ1, 자차량의 전후 방향 중심(차량 센터)으로부터 아이 포인트(드라이버 센터)까지의 거리를 lc, 아이 포인트로부터 선행차 최후방부까지의 거리를 (dc + dㆍcosθ1), 아이 포인트로부터 선행차의 횡방향 중심 위치까지의 거리를 (dㆍsinθ1 - lc)로 한다. HUD(81) 상에 있어서의 참조점 횡위치(ΔRP2)는 이하의 (식5)로부터 산출할 수 있다.
ΔRP2 = dd{(dㆍsinθ1 - lc)/(dㆍcosθ1)} …(식5)
이어지는 단계 S1050에서는, 단계 S1030에서 판정한 선행차와의 상대 주행 상태 및 단계 S1040에서 산출한 참조점을 기초로 하여 HUD(81)의 표시 제어를 행한다. 여기서의 처리를 도9의 흐름도를 이용하여 설명한다.
우선, 단계 S1052에서, 단계 S1030에서 상황 A(추종)로 판단되었는지 여부를 판정한다. 상황 A로 판단되어 있는 경우에는 단계 S1053으로 진행하여 선행차에 대한 추종 주행 상태가 안정되어 있는지 여부를 판정한다. 구체적으로는, 단계 S1020에서 산출된 차간 시간(THW)이 소정 시간, 계속해서 소정의 범위 내인지의 여부를 판정한다. 예를 들어 차간 시간(THW)이 2 ± 0.25초의 범위 내에서 5초 이상 계속되고 있는 경우에, 안정된 추종 주행 상태라 판정하여 단계 S1054로 진행한다. 단계 S1054에서는, 소정 범위 내의 차간 시간(THW)이 소정 시간 계속된 후, 즉 단계 S1053이 최초로 긍정 판정된 후의 경과 시간(추종 시간)을 카운트 업한다.
단계 S1052 또는 단계 S1053이 부정 판정된 경우에는 단계 S1055로 진행하여 추종 시간을 리셋한다.
이어지는 단계 S1056에서는, 리스크 포텐셜(RP), 선행차와의 상대 주행 상태 및 참조점 위치 등을 기초로 하여, HUD(81)에 화상을 표시시키는 표시 형태를 결정하여 표시 제어 처리를 행한다. 리스크 포텐셜(RP)의 산출 대상, 즉 반력 제어의 대상의 장해물인 것을 나타내는 참조 프레임(82)은 단계 S1040에서 산출한 참조점(P2)을 중심으로 하여 표시한다. 참조 프레임(82)의 외형의 크기는 도10에 도시한 바와 같이 리스크 포텐셜(RP)이 커질수록 커지도록 설정한다. 리스크 포텐셜(RP)이 소정치, 예를 들어 RP = 2 이상인 경우에는, 운전자의 주의를 환기하도록 참조 프레임(82)을 점멸시킨다.
또한, 참조 프레임(82)의 크기를 변화시키는 동시에, 리스크 포텐셜(RP)에 따라서 참조 프레임(82)의 표시색을 변화시킨다. 구체적으로는, 도11에 도시한 바와 같이 리스크 포텐셜(RP)이 커질수록 표시색을 녹책, 청색, 황색, 적색으로 서서히 변화시켜 간다. 여기서는, 녹색부터 적색까지 표시색이 서서히 변화되도록 설정하고 있지만, 리스크 포텐셜(RP)을 복수개 영역으로 분할하여 영역마다 표시색을 할당하도록 설정할 수도 있다.
참조 프레임(82)은 도12의 (a)에 도시한 바와 같은 원형, 도12의 (b)에 도시한 바와 같은 사각형 및 도12의 (c)에 도시한 바와 같은 다각형 등의 복수의 패턴 을 미리 설정해 둔다. 이들 이외의 형상의 참조 프레임(82)을 설정하는 것도 물론 가능하다. 그리고, 선행차가 교체될 때마다 참조 프레임(82)의 형상을 절환한다. 또, 참조 프레임(82)의 굵기는 HUD(81)에 선행차에 중첩하여 표시한 경우에 차량 전방의 시인성(視認性)을 방해하지 않도록 설정해 둔다.
참조 프레임(82)의 휘도는 자차량과 선행차와의 상대 주행 상태에 따라서 설정한다. 도13의 (a) 내지 도13의 (e)에 상황 A로부터 상황 E에 있어서의 참조 프레임(82)의 휘도의 시간 변화를 나타낸다. 자차량이 선행차에 추종하고 있는 상황 A의 경우에는, 도13의 (a)에 도시한 바와 같이 참조 프레임(82)의 휘도를 일정하게 한다. 상황 B의 경우에는, 도13의 (b)에 도시한 바와 같이 상황 B라 판단된 시간 t1로부터 휘도가 0이 될 때까지 서서히 저하되도록 설정한다. 상황 C의 경우에는, 도13의 (c)에 도시한 바와 같이 상황 C라 판단된 시간 t2로부터 휘도가 0이 될 때까지 서서히 저하되도록 설정한다. 이 때의 휘도의 변화 속도는 상황 B의 경우보다도 천천히 변화되도록 설정한다.
상황 D의 경우에는, 도13의 (d)에 도시한 바와 같이 상황 D라 판단된 시간 t3에서, 참조 프레임(82)을 플래시와 같이 최대 휘도로 점등한다. 참조 프레임(82)을 순간적으로 최대 휘도로 점등한 후, 휘도를 소정치까지 저하하여 점등을 계속한다. 상황 E의 경우에는, 도13의 (e)에 도시한 바와 같이 상황 E라 판단된 시간 t4에서 참조 프레임(82)을 최대 휘도로 점등하고, 휘도를 일시적으로 저하시킨 후, 다시 휘도를 최대로 한다. 즉, 참조 프레임(82)을 2회 플래시와 같이 점등한 후, 참조 프레임(82)의 휘도를 소정치까지 저하시켜 점등을 계속한다. 또, 참 조 프레임(82)을 플래시와 같이 점등할 때의 최대 휘도는 운전자의 운전 조작을 방해하지 않도록 적절하게 설정해 둔다.
이와 같이 참조 프레임(82)의 표시 형태를 결정하고, 설정한 크기, 색 및 휘도로 HUD(81) 상에 참조 프레임(82)을 표시하도록 표시 제어 장치(80)에 신호를 출력한다. 또한, 자차량이 선행차에 추종하는 상황 A라 판단된 경우에, 추종 시간이 카운트되고 있는 경우에는, 도6의 (b)에 나타낸 바와 같이 참조 프레임(82)과 함께 추종 시간을 타임 카운터(83)로서 표시시킨다. 타임 카운터(83)는 차량 전방의 시인성을 방해하지 않도록 HUD(81)의 하방에 표시하는 것이 바람직하다. 또, 추종 시간이 카운트되고 있지 않은 경우에는 랜덤 수치를 표시하거나 타임 카운터(83)를 소등한다.
이어지는 단계 S1060에서는, 경보 장치(90)에 지령을 출력하여 경보음을 발생시킨다. 구체적으로는, 상황 D나 상황 E와 같이 레이저 레이더(10) 또는 전방 카메라(20)에 의해 새롭게 선행차를 검지한 경우에는, 예를 들어「빵」이라는 통지음을 발생하여 선행차를 검지하기 시작한 것을 운전자에 알린다. 또한, 리스크 포텐셜(RP)이 소정치, 예를 들어 RP = 2보다도 높은 경우에는, 운전자의 주의를 환기시키도록「삐삐」라는 통지음을 발생한다.
단계 S1070에서는, 단계 S1020에서 산출한 리스크 포텐셜(RP)을 기초로 하여 액셀러레이터 페달(72)에 발생하는 조작 반력을 제어한다. 그래서, 도14에 도시하는 맵에 따라서 리스크 포텐셜(RP)에 따른 액셀러레이터 페달 반력 제어 지령치(FA)를 산출한다. 액셀러레이터 페달 반력 제어 지령치(FA)는 도14에 도시한 바 와 같이 리스크 포텐셜(RP)이 소정치(RPmin)보다도 커질수록 커지도록 설정되어 있다. 리스크 포텐셜(RP)이 소정치(RPmax)보다도 커지면 반력 제어 지령치(FA)는 소정의 최대치(FAmax)로 고정된다.
제어기(50)는 산출한 액셀러레이터 페달 반력 제어 지령치(FA)를 액셀러레이터 페달 반력 제어 장치(70)에 출력한다. 액셀러레이터 페달 반력 제어 장치(70)는 제어기(50)로부터 입력되는 지령치에 따라서 액셀러레이터 페달(72)에 발생하는 조작 반력을 제어한다. 구체적으로는, 액셀러레이터 페달 조작량(SA)에 따른 통상의 반력 특성에 반력 제어 지령치(FA)를 가산한 값을 액셀러레이터 페달(72)로부터 발생시킨다. 이에 의해, 금회의 처리를 종료한다.
이하에, 제1 실시 형태에 의한 차량용 운전 조작 보조 장치(1)의 작용을 설명한다. 도15에 상황 A 내지 상황 F에 있어서의 작동 내용을 정리한다. 상황 A의 경우에는, 자차량이 차선 변경 등을 행하지 않고 선행차에 추종하고 있으므로, 적절한 차간 거리를 유지하여 추종 주행을 행할 수 있도록 운전자의 운전 조작을 유도하도록 한다. 그래서, 반력 제어의 대상으로 되어 있는 장해물에 중첩하도록 일정한 휘도의 참조 프레임(82)을 표시하는 동시에, 안정된 추종 주행 상태가 된 후의 경과 시간을 타임 카운터(83)로서 HUD(81)에 표시한다. 이 타임 카운터(83)는 안정된 추종 주행 상태가 계속되고 있는 것을 운전자에게 알리는 인디케이터로서 기능한다.
상황 B의 경우에는, 자차량이 차선 변경함으로써 선행차가 검지되지 않게 되는 것을 운전자에게 알리도록 한다. 그래서, 선행차에 중첩하여 표시하고 있었던 참조 프레임(82)의 잔상이 남도록 페이드 아웃(fade-out) 하면서 소등한다. 이에 의해, 반력 제어의 대상으로 되어 있던 선행차가 없어지므로 액셀러레이터 페달 반력이 저하되고 있는 것을 운전자에게 시각 정보로서 확실하게 인식시킬 수 있다.
상황 C의 경우에는, 선행차가 차선 변경 등을 행함으로써 검지되지 않게 되는 것을 운전자에 알리도록 한다. 이 때에도, 선행차에 중첩하여 표시하고 있던 참조 프레임(82)의 잔상이 남도록 페이드 아웃 하면서 소등한다. 선행차의 거동에 의해 비검지가 되므로, 참조 프레임(82)은 천천히 페이드 아웃시킨다. 이에 의해, 반력 제어의 대상으로 되어 있던 선행차가 없어지므로 액셀러레이터 페달 반력이 저하되고 있는 것을 운전자에게 시각 정보로서 확실하게 인식시킬 수 있다. 선행차가 비검지가 된 후에 새롭게 별도의 선행차를 검지한 경우에는, 참조 프레임(82)의 형상을 변경하여 표시하는 동시에, 통지음(빵)을 발생시킨다. 이에 의해 청각 정보로서도 선행차의 검지를 알릴 수 있다.
상황 D의 경우에는, 자차량이 차선 변경함으로써 선행차를 검지하기 시작한 것을 운전자에 알리도록 한다. 그래서, 참조 프레임(82)을 플래시와 같이 순간적으로 밝게 표시한 후, 새롭게 반력 제어의 대상이 되는 선행차에 중첩하도록 표시한다. 또한, 통지음(빵)을 발생시킨다. 이에 의해, 어느 장해물을 대상으로 하여 리스크 포텐셜(RP)이 산출되고, 반력 제어가 행해지는지를 운전자에 명확하게 인식시킬 수 있다. 또한, 리스크 포텐셜(RP)의 크기에 따라서 참조 프레임(82) 및 표시색이 변경되므로, 액셀러레이터 페달(72)로부터 발생하는 조작 반력을 시각 정보에 의해 확인할 수 있다.
상황 E의 경우에는, 선행차가 차선 변경함으로써 선행차를 검지하기 시작한 것, 또는 자차량 전방에 새로운 선행차를 검지하기 시작한 것을 운전자에게 알리도록 한다. 이 경우에는, 자차량의 운전 조작에 상관없이 선행차가 검지되게 되므로, 선행차의 검지를 확실하게 인식시키도록 참조 프레임(82)을 2회, 플래시와 같이 순간적으로 밝게 표시한 후, 새롭게 반력 제어의 대상이 되는 선행차에 중첩하도록 표시한다. 또한, 통지음(빵)을 발생시킨다. 이에 의해, 어느 장해물을 대상으로 하여 리스크 포텐셜(RP)이 산출되고, 반력 제어가 행해지는지를 운전자에게 명확하게 인식시킬 수 있다. 또한, 리스크 포텐셜(RP)의 크기에 따라서 참조 프레임(82) 및 표시색이 변경되므로, 액셀러레이터 페달(72)로부터 발생하는 조작 반력을 시각 정보에 의해 확인할 수 있다.
상황 F는 선행차가 존재하지 않으므로 액셀러레이터 페달 반력 제어 및 표시 제어를 행하지 않는다.
이와 같이, 이상 설명한 제1 실시 형태에 있어서는 이하와 같은 작용 효과를 발휘할 수 있다.
(1) 차량용 운전 조작 보조 장치(1)는 자차량 전방에 존재하는 장해물을 검출하고, 장해물의 검출 결과를 기초로 하여 자차량의 장해물에 대한 리스크 포텐셜(RP)을 산출한다. 그리고, 산출되는 리스크 포텐셜(RP)을 운전자가 자차량을 운전 조작할 때의 운전 조작 기기를 통한 촉각 정보로서 운전자에게 전달하는 동시에, 리스크 포텐셜(RP)을 시각 정보로서 운전자에게 전달한다. 구체적으로는, 리스크 포텐셜(RP)의 산출의 대상이 된 장해물(대상 장해물)을 시각 정보로서 전달한 다. 리스크 포텐셜(RP)을 촉각 정보와 함께 시각 정보로서도 운전자에게 전달함으로써, 운전 조작 기기를 통한 촉각 정보의 전달 상태를 운전자에 시각적으로 확인시켜 촉각 정보의 이해를 보조하여 알기 쉬운 제어를 행할 수 있다. 대상 장해물을 시각 정보로서 전달함으로써, 운전 조작 기기로부터 발생하고 있는 조작 반력이 어느 장해물을 대상으로 하여 제어되고 있는지를 운전자에 파악시킬 수 있다.
(2) 차량용 운전 조작 보조 장치(1)는 리스크 포텐셜(RP)을 기초로 하여 운전 조작 기기에 발생하는 조작 반력을 제어함으로써 촉각 정보의 전달을 행한다. 운전 조작시에 운전자가 빈번하게 접촉하는 운전 조작 기기로부터 발생하는 조작 반력으로서 리스크 포텐셜(RP)을 전달함으로써, 리스크 포텐셜(RP)을 연속적으로 또한 직감적으로 운전자에게 전할 수 있다.
(3) 차량용 운전 조작 보조 장치(1)는 대상 장해물에 대한 리스크 포텐셜(RP)의 크기를 시각 정보로서 전달한다. 이에 의해, 조작 반력의 크기에 부가하여 시각적으로 자차량의 리스크 포텐셜(RP)의 크기를 운전자에게 인식시킬 수 있다.
(4) 차량용 운전 조작 보조 장치(1)는 리스크 포텐셜(RP)을 나타내는 표시를 대상 장해물에 중첩한다. 이에 의해, 어느 장해물이 대상 장해물인지를 알기 쉽게 전달할 수 있다.
(5) 차량용 운전 조작 보조 장치(1)는 헤드 업 디스플레이(HUD)(81)를 구비하고, 리스크 포텐셜(RP)을 나타내는 표시를 HUD(81)의 대상 장해물에 대응하는 위치에 중합하여 표시한다. 예를 들어, 도6의 (b)에 도시한 바와 같이 HUD(81)의 선 행차에 대응하는 위치에 참조 프레임(82)을 표시하고, 운전자로부터 보면 선행차에 참조 프레임(82)이 중합하도록 표시한다. 여기서는, 참조 프레임(82)이 리스크 포텐셜(RP)을 나타내는 표시이다. 이에 의해, 운전자는 주행 중에 자차량 전방을 눈으로 확인하면서, 어느 장해물에 대해 리스크 포텐셜(RP)이 산출되어 조작 반력 제어가 행해지고 있는지를 순간적으로 확실하게 파악하는 것이 가능해진다.
(6) 제어기(50)는 대상 장해물이 변화되면, 리스크 포텐셜(RP)을 나타내는 표시의 형상을 변경한다. 예를 들어 도12의 (a) 내지 도12의 (c)에 도시한 바와 같이 원형, 사각형 및 다각형의 참조 프레임(82)을 준비하고, 차선 변경 등에 의해 선행차가 교체되는 경우, 또한 선행차를 새롭게 검지한 경우에 전회와는 다른 형상의 참조 프레임(82)을 표시한다. 이에 의해, 대상 장해물의 교체를 운전자에 확실하게 인식시킬 수 있다.
(7) 제어기(50)는 리스크 포텐셜(RP)의 크기에 따라서 리스크 포텐셜(RP)을 나타내는 표시의 크기를 변경한다. 구체적으로는, 리스크 포텐셜(RP)이 커질수록 참조 프레임(82)의 외형의 크기를 크게 한다. 이에 의해, 리스크 포텐셜(RP)이 커져 있는 것을 시각적으로 알기 쉽게 전할 수 있다.
(8) 제어기(50)는 리스크 포텐셜(RP)의 크기에 따라서, 리스크 포텐셜(RP)을 나타내는 표시의 색을 변경한다. 구체적으로는, 리스크 포텐셜(RP)이 커질수록 참조 프레임(82)의 색을 녹색, 청색, 황색, 적색으로 변화시켜 간다. 도로에 설치되는 신호기와 같이 표시색이 변화되므로, 리스크 포텐셜(RP)의 증가를 운전자에게 직감적으로 알릴 수 있다.
(9) 제어기(50)는 리스크 포텐셜(RP)의 크기를 기초로 하여 리스크 포텐셜(RP)을 나타내는 표시를 점멸한다. 구체적으로는, 리스크 포텐셜(RP)이 높고(예를 들어 RP ≥ 2), 자차량과 장해물과의 접촉의 가능성이 높다고 판단되는 상황에 있어서 참조 프레임(82)을 점멸함으로써 운전자의 주의를 환기시킬 수 있다.
(10) 제어기(50)는 자차량과 대상 장해물과의 상대적인 주행 상태를 판정하고, 상대적인 주행 상태에 따라서 리스크 포텐셜(RP)을 나타내는 표시의 휘도를 변화시킨다. 구체적으로는, 도15에 도시한 바와 같이 자차량과 선행차와의 상대적인 주행 상태를 6개의 상황으로 분류하고, 각각의 상황에 따라서 도13의 (a) 내지 도13의 (e)에 도시한 바와 같이 참조 프레임(82)의 휘도를 변화시킨다. 선행차가 검지되지 않게 되는 상황 B, 상황 C에서는 휘도를 서서히 저하시켜 참조 프레임(82)을 페이드 아웃함으로써, 장래적으로 선행차에 대한 리스크 포텐셜(RP)이 없어지는 것을 시각적으로 운전자에게 전할 수 있다. 선행차의 검지를 개시하는 상황 D, 상황 E에서는 최대의 휘도로 점등함으로써 참조 프레임(82)을 플래시와 같이 번쩍이게 하므로, 새로운 대상 장해물에 대해 조작 반력 제어가 개시하는 것을 시각적으로 운전자에 전할 수 있다.
《제2 실시 형태》
이하에, 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서의 차량용 운전 조작 보조 장치에 대해 설명한다. 제2 실시 형태에 있어서의 차량용 운전 조작 보조 장치의 기본 구성은 도1 및 도2에 도시한 제1 실시 형태와 마찬가지이다. 여기서는, 제1 실시 형태와의 상이점을 주로 설명한다.
제2 실시 형태에 의한 차량용 운전 조작 보조 장치는 표시 장치(81)로서 HUD 대신에 내비게이션 장치의 표시용 모니터를 이용한다. 리스크 포텐셜(RP)에 따른 반력 제어가 개시되면, 표시용 모니터(81)에 전방 카메라(20)에서 촬상한 자차량 전방 영역의 화상을 표시하는 동시에, 리스크 포텐셜(RP)의 산출 대상인 전방 장해물에 참조 프레임(82)을 중첩하여 표시한다. 도16에 표시용 모니터(81)의 표시 화상의 일례를 나타낸다.
표시용 모니터(81)에 표시하는 화상의 표시 형태는 상술한 제1 실시 형태와 마찬가지로 결정하지만, 참조 프레임(82)의 크기나 표시 위치는 표시용 모니터(81)의 표시 화면에 맞추어 조정한다. 참조 프레임(82)은 제1 실시예에서 설명한 수법 이외에, 예를 들어 전방 카메라(20)의 촬영 화상에 패턴 인식 등의 화상 처리를 실시하여 표시 위치를 결정하고, 중첩 표시시킬 수도 있다. 구체적으로는, 패턴 인식에 의해 자차선 전방에 존재하는 선행차를 인식하고, 인식한 선행차의 중심 위치를 표시용 모니터(81) 상의 참조점(P2)으로 하여 설정한다.
또, 내비게이션 장치의 표시용 모니터 대신에, 미터 클러스터 내에 설치된 액정 모니터를 표시 장치(81)로서 이용하는 것도 가능하다.
이와 같이, 이상 설명한 제2 실시 형태에 있어서는, 상술한 제1 실시 형태에 의한 효과에 부가하여 이하와 같은 작용 효과를 발휘할 수 있다.
(1) 차량용 운전 조작 보조 장치(1)는 자차량의 전방 영역을 촬영하는 전방 카메라(20)를 구비하고 있고, 전방 카메라(20)에 의해 촬영된 전방 영역의 화상에 있어서 대상 장해물에 대응하는 위치에 리스크 포텐셜(RP)을 나타내는 표시를 중합 하여 표시한다. 예를 들어 도16에 도시한 바와 같이 자차선의 전방에 존재하는 선행차에 중합하여 참조 프레임(82)을 표시한다. 도16에 도시한 바와 같이 전방 카메라(20)에서 촬영되는 전방 영역의 화상에는 복수의 장해물이 포함되어 있지만, 참조 프레임(82)을 부여함으로써, 어느 장해물을 대상으로 하여 리스크 포텐셜(RP)이 산출되어 조작 반력 제어가 실행되고 있는지를 운전자에게 알기 쉽게 전할 수 있다.
(2) 차량용 운전 조작 보조 장치(1)는 전방 영역의 화상 및 리스크 포텐셜(RP)을 나타내는 표시를 내비게이션 장치의 모니터 장치(81)에 표시한다. 내비게이션 장치의 모니터 장치(81)를 표시 장치로서 이용함으로써, 새로운 표시 장치의 추가에 의한 비용의 상승을 피할 수 있다.
-제2 실시 형태의 변형예-
여기서는, 전방 카메라(20)의 촬영 화상 대신에, 레이저 레이더(10) 및 전방 카메라(20)의 검출 결과를 기초로 하여 리스크 포텐셜(RP)의 산출 대상이 되어 있는 장해물의 화상을 생성하고, 생성한 화상을 표시용 모니터(81)에 표시한다. 또한, 장해물을 다른 방향에서 본 경우의 복수의 화상을 생성하고, 운전자의 조작에 따라서 선택한 화상을 표시한다.
도17의 (a) 내지 도17의 (c)에 생성 화상의 표시예를 나타낸다. 표시 화상 중의 선행차(84) 상에는, 리스크 포텐셜(RP)의 산출 대상인 것을 나타내는 참조 프레임(82)이 중첩하여 표시된다. 참조 프레임(82)의 크기, 표시색, 형상 등은 상술한 제1 실시 형태와 마찬가지로 결정된다. 도17의 (a)는 선행차를 후방에서 본 경 우의 표시 화상을 도시하고 있고, 운전자가 실제로 차내에서 선행차를 보았을 때와 같이 선행차(84)와 참조 프레임(82)과 자차선을 도시하는 래인 마커(85)가 표시된다.
도17의 (b)는 선행차를 측방으로부터 본 경우의 표시 화상을 나타내고 있다. 이 표시 화상에 있어서는, 자차량과 선행차와의 상대 주행 상태에 따라서 표시되는 선행차(84)의 크기를 변경한다. 구체적으로는, 선행차의 차선 변경 등에 의해 선행차가 검지되지 않게 되는 상황 C에 있어서 표시되는 선행차(84)의 크기를 작게 하거나, 선행차의 차선 변경 등에 의해 선행차가 검지되기 시작하는 상황 E에 있어서 표시되는 선행차(84)의 크기를 크게 한다. 또한, 표시 화면 중에 있어서 선행차(84)의 후방에 상당하는 위치에는 자차량과 선행차와의 차간 거리(D)나 리스크 포텐셜(RP)의 크기를 나타내는 인디케이터(86)를 표시한다.
도17의 (c)는 선행차를 상방에서 본 경우의 표시 화상을 나타내고 있다. 이 표시 화상에 있어서는, 자차량과 선행차와의 상대 주행 상태에 따라서 표시되는 선행차(84)의 횡방향 위치를 화살표로 나타낸 바와 같이 변화시킨다. 예를 들어, 자차량이 우측 방향으로 차선 변경해 가는 경우에는, 표시 화면에 있어서 선행차(84)를 좌측 방향으로 시프트하고, 자차량이 좌측 방향으로 차선 변경해 가는 경우에는 선행차(84)를 우측 방향으로 시프트한다. 표시 화면에 있어서 선행차의 후방에 상당하는 위치에는 자차량과 선행차와의 차간 거리(D)나 리스크 포텐셜(RP)의 크기를 나타내는 인디케이터(86)를 표시한다.
표시 화상은 예를 들어 표시용 모니터(81)의 근방에 설치된 조이스틱 레버 (도시하지 않음)를 운전자가 조작함으로써 절환할 수 있다. 혹은, 내비게이션 장치에 설치되는 십자키 등을 이용할 수도 있다. 내비게이션 장치의 표시용 모니터 대신에, 미터 클러스터 내에 설치된 액정 모니터를 표시 장치(81)로서 이용하는 것도 가능하다.
이와 같이, 제어기(50)는 대상 장해물을 후방에서 본 경우, 측방에서 본 경우 및 상방에서 본 경우 중 적어도 어느 하나의 화상을 생성하고, 생성한 대상 장해물의 화상에 리스크 포텐셜(RP)을 나타내는 표시를 중합하여 표시한다. 이에 의해, 다양한 각도에서 본 대상 장해물과 자차량의 관계를 표시할 수 있다.
《제3 실시 형태》
이하에, 본 발명의 제3 실시 형태에 있어서의 차량용 운전 조작 보조 장치에 대해 설명한다. 제3 실시 형태에 있어서의 차량용 운전 조작 보조 장치의 기본 구성은 도1 및 도2에 도시한 제1 실시 형태와 마찬가지이다. 여기서는, 제1 실시 형태와의 상이점을 주로 설명한다.
제3 실시 형태에 있어서는, 자차량과 선행차와의 접근 정도에 따라서 HUD(81)에 표시하는 참조 프레임(82)의 표시 위치를 변화시킨다. 구체적으로는, 자차량이 선행차에 접근하고 있는 경우에는 참조 프레임(82)이 가상적으로 자차량에 근접하도록 표시 위치를 내린다. 한편, 자차량이 선행차로부터 멀어지는 경우에는, 참조 프레임(82)이 가상적으로 멀어져 가도록 표시 위치를 올린다. 도18에 자차량이 선행차에 접근해 가는 경우에 HUD(81)를 통해 선행차를 본 경우의 이미지를 도시한다. 참조 프레임(82)은 접근 정도에 따라서 오프셋량(ΔRP1')만큼 참조 점(P2)보다도 하방으로 오프셋되어 표시되어 있다.
도19에 여유 시간(TTC)의 역수(TTCi)와 오프셋량(ΔRP1')의 관계를 나타낸다. 자차량과 선행차가 접근할수록(TTCi ＞ 0) 오프셋량(ΔRP1')을 마이너스의 방향으로 크게 하고, 자차량과 선행차가 멀어질수록(TTCi ＜ 0) 오프셋량(ΔRP1')을 플러스의 방향으로 크게 한다. 아이 포인트 위치(P1)에 대한 참조 프레임(82)의 중심 위치(P3)의 상대 높이는 (ΔRP1 + ΔRP1')로 나타낸다.
이와 같이, 이상에서 설명한 제3 실시 형태에 있어서는, 상술한 제1 실시 형태에 의한 효과에 부가하여 이하와 같은 작용 효과를 발휘할 수 있다.
(1) 제어기(50)는 자차량과 대상 장해물과의 접근 정도를 산출하고, 산출한 접근 정도에 따라서 리스크 포텐셜(RP)을 나타내는 표시의 표시 위치를 오프셋한다. 접근 정도로서는, 예를 들어 여유 시간(TTC)의 역수(TTCi)나 상대 속도(Vr)를 이용한다. 이와 같이 대상 장해물에 대해 리스크 포텐셜(RP)을 나타내는 표시의 표시 위치를 오프셋함으로써, 자차량과 대상 장해물과의 접근 상태가 변화하고 있는 것을 시각적으로 운전자에 알릴 수 있다.
(2) 제어기(50)는 자차량과 대상 장해물이 근접하고 있는 경우에는 리스크 포텐셜(RP)을 나타내는 표시를 대상 장해물에 대해 하방으로 오프셋하고, 멀어지고 있는 경우에는 리스크 포텐셜(RP)을 나타내는 표시를 대상 장해물에 대해 상방으로 오프셋한다. 대상 장해물에 근접하고 있고, 장래적으로 리스크 포텐셜(RP)이 증대한다고 예측되는 경우에는, 참조 프레임(82)이 마치 자차량에 근접하고 있는 것처럼 하방으로 오프셋함으로써, 장래적인 리스크 포텐셜(RP)의 증가를 시각적으로 운 전자에게 알릴 수 있다. 또한, 대상 장해물이 멀어지고 있고, 장래적으로 리스크 포텐셜(RP)이 저하된다고 예측되는 경우에는, 참조 프레임(82)이 마치 자차량으로부터 멀어지고 있는 것처럼 상방으로 오프셋함으로써, 장래적인 리스크 포텐셜(RP)의 저하를 시각적으로 운전자에 알릴 수 있다.
또, 제3 실시 형태를 상술한 제2 실시 형태와 조합하는 것도 가능하다. 즉, 전방 카메라(20)의 촬영 화상에 참조 프레임(82)을 중첩하여 표시하는 경우에, 접근 정도에 따라서 대상 장해물에 대해 참조 프레임(82)을 오프셋하여 표시한다. 도17의 (a) 내지 도17의 (c)에 도시한 생성 화상에 참조 프레임(82)을 중첩하는 경우에 적용하는 것도 가능하다. 단, 도17의 (b)에 도시한 같이 대상 장해물을 측방에서 본 도면을 표시하는 경우에는, 접근 정도에 따라서 참조 프레임(82)을 좌우측 방향, 즉 표시되는 대상 장해물의 전방 혹은 후방으로 오프셋시킨다.
이상 설명한 제1 실시 형태 내지 제3 실시 형태에 있어서는, 자차량과 장해물과의 여유 시간(TTC) 및 차간 시간(THW)을 이용하여 리스크 포텐셜(RP)을 산출하였다. 단, 이에 한정되지 않고, 예를 들어 여유 시간(TTC)의 역수를 리스크 포텐셜(RP)로서 이용하거나, 차간 시간(THW)의 역수나 차간 거리(D)를 리스크 포텐셜(RP)로서 이용하는 것도 가능하다. 또한, 자차량의 전방에 가상적인 탄성체를 설정하고, 가상 탄성체가 선행차에 접촉하여 압축되는 경우의 반발력을 리스크 포텐셜(RP)로서 산출할 수도 있다.
상술한 제1 실시 형태에서는, HUD(81)를 프론트 글래스 전체에 구성하는 것으로서 설명하였다. 단, 이에 한정되지 않고, 프론트 글래스 중, 적어도 자차선 전방을 포함하는 운전자측 영역에 HUD(81)를 구성할 수도 있다. 상술한 제2 실시 형태에서는, 리스크 포텐셜(RP)에 따른 조작 반력 제어가 이루어지는 경우에는 내비게이션 장치의 모니터 장치(81)에 전방 화상과 참조 프레임(82)을 표시하는 것으로서 설명하였지만, 스위치 조작 등에 의해 내비게이션 장치의 지도 정보와 전방 화상을 절환할 수 있도록 구성할 수도 있다.
이상 설명한 제1 내지 제3 실시 형태에 있어서는, 리스크 포텐셜(RP)의 크기에 따라서 참조 프레임(82)의 크기 및 표시색을 변경하는 것으로서 설명하였지만, 크기 및 표시색 중 어느 한쪽을 변경하도록 구성할 수도 있다. 또한, 선행차가 교체된 경우라도 참조 프레임(82)의 형상을 고정으로 하는 것도 가능하다. 자차량과 선행차의 상대적인 주행 상태에 따라서 참조 프레임(82)의 휘도를 변화시키도록 하였지만, 단순히 대상 장해물이 검지되기 시작하면 참조 프레임(82)을 점등하고, 검지되지 않게 되면 참조 프레임(82)을 소등하도록 구성하는 것도 가능하다. 상황 C, D에 있어서 참조 프레임(82)을 페이드 아웃하도록 소등할 수 있으면, 휘도의 저하 속도는 상술한 실시 형태에는 한정되지 않는다. 또한, 상황 D, E에 있어서 각각 참조 프레임(82)이 플래시되도록 점등하였지만, 플래시의 횟수는 상술한 실시 형태에 한정되지 않는다.
이상 설명한 제1 내지 제3 실시 형태에 있어서는, 도14를 이용하여 리스크 포텐셜(RP)로부터 액셀러레이터 페달 반력 제어 지령치(FA)를 산출하였다. 그러나, 리스크 포텐셜(RP)과 반력 제어 지령치(FA)의 관계는 도14에 도시하는 것에는 한정되지 않으며, 예를 들어 리스크 포텐셜(RP)의 증가에 대해 반력 제어 지령 치(FA)가 지수 함수적으로 증가하도록 구성하는 것도 가능하다. 또한, 리스크 포텐셜(RP)에 따라서 액셀러레이터 페달(72) 이외의 운전 조작 기기, 예를 들어 브레이크 페달이나 스티어링 휠(36)로부터 조작 반력을 발생시키는 것도 가능하다.
상술한 제1 내지 제3 실시 형태에서는, 도7의 (a), 도7의 (b) 및 도8의 (a), 도8의 (b)에 도시한 바와 같이 참조점 높이(ΔRP1) 및 참조점 횡위치(ΔRP2)를 산출하였다. 단, 이들의 산출 방법은 상술한 실시 형태에 한정되지 않고, 다양한 수법을 채용할 수 있다. 또한, 참조점 높이(ΔRP1) 및 참조점 횡위치(ΔRP2)의 산출시에 아이 포인트로부터 선행차 최후방부까지의 거리로서 다른 수치(dl, dc + d·cosθ1)를 이용하였지만, 동일한 수치를 이용하는 것도 가능하다. 단, 상술한 바와 같이 다른 수치를 이용함으로써, 보다 상세한 참조점의 산출을 행할 수 있다.
이상 설명한 제1 내지 제3 실시 형태에 있어서는, 레이저 레이더(10) 및 전방 카메라(20)가 장해물 검출 수단으로서 기능하고, 제어기(50)가 리스크 포텐셜 산출 수단, 상대 주행 상태 판정 수단 및 접근 정도 산출 수단으로서 기능하고, 제어기(50) 및 액셀러레이터 페달 반력 제어 장치(70)가 촉각 정보 전달 수단 및 조작 반력 제어 수단으로서 기능하고, 제어기(50), 표시 제어 장치(80) 및 표시 장치(81)가 시각 정보 전달 수단으로서 기능하고, 전방 카메라(20)가 촬영 수단으로서 기능할 수 있다. 단, 이들에는 한정되지 않고, 장해물 검출 수단으로서 레이저 레이더(10) 대신에 예를 들어 다른 방식의 밀리파 레이더를 이용하는 것도 가능하다. 또한, 이상의 설명은 어디까지나 일례이며, 발명을 해석할 때 상기한 실시 형태의 기재 사항과 특허청구 범위의 기재 사항의 대응 관계에 어떠한 한정도 구속도 되지 않는다.
<<제4 실시 형태>>
이하에, 본 발명의 제4 실시 형태에 있어서의 차량용 운전 조작 보조 장치에 대해 설명한다. 도20에, 제4 실시 형태에 의한 차량용 운전 조작 보조 장치(2)의 구성을 나타내는 시스템도를 도시한다. 도20에 있어서, 도1 및 도2에 도시한 제1 실시 형태와 동일한 기능을 갖는 부위에는 동일한 부호를 부여하고 있다. 여기서는, 제1 실시 형태와의 상이점을 주로 설명한다.
차량용 운전 조작 보조 장치(2)는 레이저 레이더(10), 전방 카메라(20), 차속 센서(30), 타각 센서(35), 아이 포인트 검출 장치(37), 액셀러레이터 페달 반력 제어 장치(70), 표시 제어 장치(80), 경보 장치(90) 및 제어기(100)를 구비하고 있다. 또한, 후술하는 바와 같이 참조 프레임(마커, 마크)(82)의 표시 사이즈의 결정 방법을 선택하기 위해 운전자에 의해 조작되는 선택 스위치(95)도 설치되어 있다.
제어기(100)는 장해물에 대한 리스크 포텐셜을 기초로 하여 운전자가 자차량을 운전 조작할 때의 운전 조작 기기에 발생하는 조작 반력을 제어한다. 운전 조작 기기는, 가령 액셀러레이터 페달(72)이다. 또한, 리스크 포텐셜에 따른 조작 반력 제어의 제어 상태를 시각 정보로서도 운전자에게 전하여, 운전자의 운전 조작을 적절한 방향으로 유도하도록 표시 제어를 행한다. 구체적으로는, 반력 제어의 대상으로 되어 있는 장해물에 중첩하도록 HUD(81) 상에 마커(82)를 표시한다. 또한, 리스크 포텐셜(RP)의 크기와 마커(82)의 크기에 대한 운전자의 감각이 동등해 지도록 마커(82)의 크기를 변경한다.
다음에, 본 발명의 제4 실시 형태에 있어서의 차량용 운전 조작 보조 장치(2)의 동작을 도21을 이용하여 상세하게 설명한다. 도21은 제어기(100)에 있어서의 운전 조작 보조 제어 프로그램의 처리 순서를 나타내는 흐름도이다. 본 처리 내용은 일정 간격(예를 들어, 50 msec)마다 연속적으로 행해진다.
우선, 단계 S2000에서 리스크 포텐셜에 따른 조작 반력 제어가 실행되어 있는지 여부를 판정한다. 구체적으로는, 레이저 레이더(10)에 의해 자차량 전방의 장해물이 검지되고, 리스크 포텐셜(RP)에 따른 조작 반력 제어가 실행 가능한 상태인지 여부를 판정한다. 단계 S2000이 긍정 판정되면 단계 S2010으로 진행하고, 부정 판정되면 이 처리를 종료한다.
단계 S2010에서는, 자차량 주위의 환경 정보를 판독한다. 여기서, 환경 정보는 자차 전방의 장해물 상황을 포함하는 자차량의 주행 상황에 관한 정보이다. 그래서, 레이저 레이더(10)에 의해 검출되는 전방 장해물까지의 차간 거리(D)와 상대 속도(Vr) 및 전방 장해물의 존재 방향(θ1), 차속 센서(30)에 의해 검출되는 자차량의 주행 차속(V)을 판독한다.
단계 S2011에서는 드라이버 정보를 취득한다. 구체적으로는, 아이 포인트 검출 장치(37)로부터의 신호를 기초로 하여 운전자의 아이 포인트 높이(he)를 산출한다. 또한, 자차량의 선단부(최전방부)로부터 운전자의 눈(아이 포인트)까지의 전후 방향 거리(dc) 및 HUD(81)로부터 아이 포인트까지의 전후 방향 거리(dd)를 운전석 시트의 시트 위치를 기초로 하여 산출한다. 또한, 전후 방향 거리(dc, dd)는 소정치로서 미리 설정해 둘 수도 있다.
단계 S2020에서는 전방 장해물에 대한 자차량의 리스크 포텐셜(RP)을 산출한다. 리스크 포텐셜(RP)은 여유 시간(TTC)과 차간 시간(THW)을 이용하여 상술한 (식3)으로부터 산출한다. 단계 S2030에서는 HUD(81)에 표시하는 화상의 참조점(P2)을 산출한다. 참조점(P2)의 산출 방법은, 도3의 흐름도의 단계 1040에서의 처리와 동일하다[도6의 (a) 내지 도8의 (b) 참조].
이어지는 단계 S2040에서는, 단계 S2020에서 산출한 리스크 포텐셜(RP)을 기초로 하여 마커(82)의 크기를 산출한다. 마커(82)는 HUD(81) 상에 있어서 제어 대상의 장해물에 중첩하여 표시되는 환형의 표시 프레임이며, 마커(82)의 크기라 함은 HUD(81)에 표시되는 마커(82)의 외경의 크기를 나타낸다. 여기서, 리스크 포텐셜(RP)의 기준치(RPs)에 대한 마커(82)의 크기를 Ms라 하면, 임의의 리스크 포텐셜(RP)(= RPl)에 대한 마커(82)의 크기(Mc)는 이하의 (식6)으로부터 산출할 수 있다.
Mc = Ms × (RPl/RPs) …(식6)
리스크 포텐셜(RP)의 기준치(RPs)는, 예를 들어 0.8 정도로 설정한다. 마커(82)의 기준의 크기(Ms)는 운전자의 아이 포인트에서 보아 시각으로 3도 정도가 되도록 설정한다. 예를 들어, 아이 포인트로부터 HUD(81)까지의 거리를 1 m라 하면, 마커(82)의 기준의 크기(Ms)는 약 5 cm가 된다. 이에 의해, 기준치(RPs)에 대해 리스크 포텐셜(RP)이 커지면 마커(82)의 크기도 기준의 크기에 대해 커지고, 반대로 기준치(RPs)에 대해 리스크 포텐셜(RP)이 작아지면 마커(82)의 크기도 작아진 다.
단계 S2050에서는, 단계 S2030에서 산출한 참조점(P2)을 중심으로 하여 단계 S2040에서 크기를 설정한 마커(82)를, HUD(81) 상에 표시하도록 표시 제어 장치(80)에 신호를 출력한다.
이어지는 단계 S2060에서는, 경보 장치(90)에 지령을 출력하여 경보음을 발생시킨다. 구체적으로는, 레이저 레이더(10) 또는 전방 카메라(20)에 의해 새롭게 선행차를 검지한 경우에는, 예를 들어「빵」이라 하는 통지 소리를 발생하여 선행차를 검지하기 시작한 것을 운전자에게 알린다. 또한, 리스크 포텐셜(RP)이 소정치, 예를 들어 RP = 2보다도 높은 경우에는 운전자의 주의를 환기시키도록「삐삐」라 하는 통지 소리를 발생한다.
단계 S2070에서는, 단계 S2020에서 산출한 리스크 포텐셜(RP)을 기초로 하여 액셀러레이터 페달(72)에 발생하는 조작 반력을 제어한다. 구체적으로는, 도3의 흐름도의 단계 S1070에서의 처리와 마찬가지로, 도14의 맵에 따라서 리스크 포텐셜(RP)에 따른 액셀러레이터 페달 반력 제어 지령치(FA)를 산출하고, 산출한 액셀러레이터 페달 반력 제어 지령치(FA)를 액셀러레이터 페달 반력 제어 장치(70)에 출력한다. 이에 따라서, 액셀러레이터 페달 반력 제어 장치(70)는 제어기(50)로부터 입력되는 지령치에 따라서 액셀러레이터 페달(72)에 발생하는 조작 반력을 제어한다. 이에 의해, 금회의 처리를 종료한다.
도22의 (a) 및 도22의 (b)에 마커(82)의 표시예를 나타낸다. 마커(82)는 반력 제어의 대상이 되는 자차량 전방의 장해물(선행차)에 중첩하도록 표시되어 있 다. 자차량이 선행차와의 차간 거리를 대략 일정하게 유지하여 대략 일정 속도로 선행차에 추종하고, 리스크 포텐셜(RP)이 변동하지 않는 상태에서는 도22의 (a)에 나타낸 바와 같이 선행차에 중첩하여 표시된 마커(82)의 크기는 변화하지 않는다. 그 후, 자차량과 선행차가 접근하여 리스크 포텐셜(RP)이 커지면 마커(82)의 크기도 커진다. 이에 의해, 리스크가 커져 있다고 하는 운전자의 리스크감에 맞춘 마커(82)의 표시를 행할 수 있다.
또한, 자차량이나 장해물의 차선 변경 등에 의해 반력 제어의 대상이 되는 장해물이 절환된 경우에는 마커(82)의 표시 형태를 바꾼다. 예를 들어, 마커(82)의 표시 형상을 원형으로부터 사각형이나 다각형으로 바꿈으로써 대상 장해물이 변경된 것을 운전자에게 용이하게 인식시킬 수 있다.
또한, 리스크 포텐셜(RP) 대신에, 리스크 포텐셜(RP)을 기초로 하여 산출되는 액셀러레이터 페달 반력 제어 지령치(FA)를 이용하여 마커(82)의 크기(Mc)를 산출하는 것도 가능하다.
이와 같이, 이상 설명한 제4 실시 형태에 있어서는 이하와 같은 작용 효과를 발휘할 수 있다.
(1) 차량용 운전 조작 보조 장치(2)는 자차량 전방에 존재하는 장해물을 검출하고, 장해물의 검출 결과를 기초로 하여 자차량의 장해물에 대한 리스크 포텐셜(RP)을 산출한다. 그리고, 산출되는 리스크 포텐셜(RP)을 운전자가 자차량을 운전 조작할 때의 운전 조작 기기를 통한 촉각 정보로서 운전자에게 전달하는 동시에, 촉각 정보 전달 제어의 대상인 장해물에 대한 리스크 포텐셜(RP)을 시각 정보 로서 운전자에게 전달한다. 구체적으로는, 대상 장해물에 대한 리스크 포텐셜(RP)의 크기를 시각 정보로서 전달한다. 이에 의해, 운전 조작 기기를 통한 촉각 정보의 전달 상태를 운전자에게 시각적으로 확인시켜, 촉각 정보의 이해를 보조하여 알기 쉬운 제어를 행할 수 있다. 대상 장해물을 시각 정보로서 전달함으로써, 운전 조작 기기로부터 발생되어 있는 조작 반력이, 어느 장해물을 대상으로 하여 어느 정도의 크기로 제어되어 있는지를 운전자에게 파악시킬 수 있다.
(2) 제어기(100)는 대상 장해물이 변경된 경우에 리스크 포텐셜(RP)을 나타내는 마커의 표시 형태를 변경한다. 예를 들어, 대상 장해물에 중첩하여 표시하는 마커(82)의 형상을 변경한다. 이에 의해, 조작 반력 제어의 대상이 되는 장해물이 절환된 것을 운전자에 용이하게 인식시킬 수 있다.
-제4 실시 형태의 변형예-
마커(82)의 크기는, 상술한 바와 같이 리스크 포텐셜(RP)을 기초로 하여 산출하는 것 이외에, 복수의 산출 방법 중으로부터 운전자가 원하는 산출 방법을 선택하도록 구성하는 것도 가능하다.
마커(82)의 크기의 산출 방법에는, 예로서 이하의 것이 있다.
(a) 리스크 포텐셜(RP)을 기초로 하여 산출
(b) 자차량과 장해물의 차간 거리(D)를 기초로 하여 산출
(c) 투영 면적을 기초로 하여 산출
(d) 투영 면적의 크기감에 따라서 산출
(e) 제어 반발력을 기초로 하여 산출
(f) 감속 제어의 제어 내용에 따라서 산출
운전자는 마커 사이즈 선택 스위치(95)를 조작함으로써, 상기 (a) 내지 (f) 중 어느 하나를 선택할 수 있다. 또한, 디폴트는 (a) 리스크 포텐셜(RP)을 기초로 하여 마커(82)의 크기를 선택하도록 설정되어 있다.
이하에, 각 산출 방법에 대해 설명한다. (a) 리스크 포텐셜(RP)을 기초로 한 산출에 대해서는 상술하였으므로 여기서는 생략한다.
(b) 차간 거리(D)를 기초로 한 산출
운전자로부터 본 경우의 전방 장해물의 폭 및 높이는, 자차량과 장해물의 차간 거리(D)가 길어질수록 작아지고, 차간 거리(D)가 짧아질수록 커진다. 그래서, 차간 거리(D)의 기준치(Ds)에 대한 마커(82)의 크기를 Ms라 하면, 임의의 차간 거리(D)(= Dl)에 대한 마커(82)의 크기(Mc)는 이하의 (식7)로부터 산출할 수 있다.
Mc = Ms × (Ds/Dl) …(식7)
차간 거리(D)의 기준치(Ds)는, 예를 들어 20 m 정도로 설정한다. 마커(82)의 기준의 크기(Ms)는 운전자의 아이 포인트에서 보아 시각으로 3도 정도가 되도록 설정한다. 이에 의해, 기준치(Ds)에 대해 차간 거리(D)가 커지면 마커(82)의 크기는 기준의 크기에 대해 작아지고, 반대로 기준치(RPs)에 대해 차간 거리(D)가 작아지면 마커(82)가 커진다.
(c) 투영 면적을 기초로 한 산출
운전자로부터 본 경우의 장해물의 외관의 크기는, 자차량과의 거리에 따라서 변화한다. 그래서, 마커(82)의 투영 면적을 차간 거리(D)의 제곱에 반비례시킨다. 그래서, 차간 거리(D)의 기준치(Ds)에 대한 마커(82)의 크기를 Ms라 하면, 임의의 차간 거리(D)(= D1)에 대한 마커(82)의 크기(Mc)는 이하의 (식8)로부터 산출할 수 있다.
Mc = Ms × (Ds/Dl)2 …(식8)
차간 거리(D)의 기준치(Ds)는, 예를 들어 20 m 정도로 설정한다. 마커(82)의 기준의 크기(Ms)는 운전자의 아이 포인트에서 보아 시각으로 3도 정도가 되도록 설정한다. 이에 의해, 기준치(Ds)에 대해 차간 거리(D)가 커져 전방 장해물의 외관의 면적이 작아지면 마커(82)의 크기는 기준의 크기에 대해 작아지고, 반대로 기준치(RPs)에 대해 차간 거리(D)가 작아져 전방 장해물의 외관의 면적이 커지면 마커(82)가 커진다.
(d) 투영 면적의 크기감에 따른 산출
스티븐스의 멱함수의 법칙으로부터, 면적과 그 면적을 지각하는 감각의 강도의 관계는 0.7승의 멱함수로 나타낼 수 있다는 보고가 있다. 즉, 어떤 물체가 접근하거나 멀어지는 경우에, 면적(물리적인 크기)의 0.7승의 크기를 그 물체의 크기로서 느낀다고 하는 것이다. 그래서, 차간 거리(D)의 기준치(Ds)에 대한 마커(82)의 크기를 Ms라 하면, 임의의 차간 거리(D)(= Dl)에 대한 마커(82)의 크기(Mc)는 이하의 (식9)로부터 산출할 수 있다.
Mc = {Ms × (Ds/Dl)2}0.7 …(식9)
차간 거리(D)의 기준치(Ds)는, 예를 들어 20 m 정도로 설정한다. 마커(82) 의 기준의 크기(Ms)는 운전자의 아이 포인트에서 보아 시각으로 3도 정도가 되도록 설정한다. 이에 의해, 기준치(Ds)에 대해 차간 거리(D)가 커져 전방 장해물의 면적이 작아지면 마커(82)의 크기는 기준의 크기에 대해 작아지고, 반대로 기준치(RPs)에 대해 차간 거리(D)가 작아져 전방 장해물의 면적이 커지면 마커(82)가 커진다.
(e) 제어 반발력을 기초로 하는 산출
상술한 각 실시 형태에 있어서는, 장해물에 대한 자차량의 리스크 포텐셜(RP)을 기초로 하여 운전 조작 장치에 발생하는 조작 반력을 제어하도록 구성하였다. 단, 이것에는 한정되지 않으며, 리스크 포텐셜(RP)에 따라서 자차량에 발생하는 제구동력도 제어하도록 구성할 수도 있다. 이 경우, 상술한 (식3)으로부터 산출되는 리스크 포텐셜(RP)을 기초로 하여 제구동력 제어를 행하는 것도 물론 가능하지만, 이하와 같은 컨셉트를 기초로 하여 제구동력 제어를 행할 수도 있다.
도23의 (a)에 나타낸 바와 같이 자차량(210)의 전방에 가상적인 탄성체(220)를 설치하였다고 가정하고, 이 가상적인 탄성체(220)가 전방 장해물(230), 예를 들어 선행차에 대해 압축되고, 자차량(210)에 대한 의사적인 주행 저항을 발생한다고 하는 모델을 고려한다. 여기서, 전방 장해물에 대한 리스크 포텐셜(RP)은 도23의 (b)에 나타낸 바와 같이 가상 탄성체(220)가 선행차(230)에 대해 압축된 경우의 스프링력이라 정의한다. 리스크 포텐셜(RP)의 산출 방법을, 도24의 흐름도를 이용하여 설명한다.
우선, 단계 S10에서 자차량과 선행차의 여유 시간(TTC)(Time To Contact)을 산출한다. 단계 S20에서는, 단계 S10에서 산출한 여유 시간(TTC)이 임계치(Th)보다도 작은지 여부를 판정한다. 임계치(Th)는 리스크 포텐셜(RP)에 따른 제구동력 제어를 개시할지 여부를 판단하기 위한 임계치이며, 미리 적절한 값을 설정해 둔다. TTC < Th의 경우에는 단계 S30으로 진행하고, 가상 탄성체(220)의 길이를 나타내는 기준 거리(L)를 산출한다.
기준 거리(L)는 임계치(Th) 및 자차량과 장해물의 상대 거리(Vr)를 이용하여 이하의 (식10)으로부터 산출한다.
L = Th × Vr …(식10)
단계 S40에서는, 단계 S30에서 산출한 기준 거리(L)를 이용하여 이하의 (식11)로부터 자차량의 장해물에 대한 리스크 포텐셜(RP)을 산출한다.
RP = K·(L-D) …(식11)
여기서, K는 가상 탄성체(220)의 스프링 정수이다. 이에 의해, 자차량과 장해물의 차간 거리(D)가 짧아져 가상 탄성체(220)가 압축될수록 리스크 포텐셜(RP)이 커진다.
단계 S20이 부정 판정되어 여유 시간(TTC) ≥ Th인 경우에는, 자차량과 선행차의 접촉의 리스크가 낮다고 판단하여 단계 S50으로 진행하고, 리스크 포텐셜(RP) = 0이라 한다.
이와 같이, 리스크 포텐셜(RP)을 산출한 후 제구동력 제어에 있어서의 구동력 보정량과 제동력 보정량을 산출하기 위한 반발력(Fc)을 산출한다. 여기서, 반 발력(Fc)은 도23의 (a) 및 도23의 (b)에 도시한 가상 탄성체(220)의 반발력으로서 생각할 수 있다. 그래서, 도25에 나타낸 관계에 따라서, 리스크 포텐셜(RP)이 커질수록 반발력(Fc)이 커지도록 반발력(Fc)을 산출한다. 그리고, 반발력(Fc)만큼 구동력을 저감하고, 제동력을 증가시키도록 제구동력 보정량을 산출하여 리스크 포텐셜(RP)에 따른 제구동력 제어를 행한다.
이상 설명한 제구동력 제어를 행할 때에는, 제구동력 제어의 제어량인 반발력(Fc)을 기초로 하여 마커(82)의 크기를 설정할 수 있다. 반발력(Fc)의 기준치(Freps)에 대한 마커(82)의 크기를 Ms라 하면, 임의의 반발력[Fc(= Frepc)]에 대한 마커(82)의 크기(Mc)는 이하의 (식12)로부터 산출할 수 있다.
Mc = Ms × (Frepc/Freps) …(식12)
반발력(Fc)의 기준치(Freps)는, 예를 들어 400 N 정도로 설정한다. 마커(82)의 기준의 크기(Ms)는 운전자의 아이 포인트에서 보아 시각으로 3도 정도가 되도록 설정한다. 이에 의해, 기준치(Freps)에 대해 반발력(Fc)이 커지면 마커(82)의 크기는 기준의 크기에 대해 커지고, 반대로 기준치(Freps)에 대해 반발력(Fc)이 작아지면 마커(82)가 작아진다.
(f) 감속 제어의 제어 내용에 따른 산출
상술한 바와 같은 제구동력 제어에 있어서 자차량에 감속도를 발생시킬 경우에는, 자차량에 발생시키는 감속도를 기초로 하여 마커(82)의 크기를 설정할 수도 있다. 제구동력 제어에 있어서의 감속도는 상술한 반발력(Fc)으로부터 구하는 것이 가능하다. 감속도의 기준치(as)에 대한 마커(82)의 크기를 Ms라 하면, 임의의 감속도(ac)에 대한 마커(82)의 크기(Mc)는 이하의 (식13)으로부터 산출할 수 있다.
Mc = Ms × (ac/as) …(식13)
감속도의 기준치(as)는, 예를 들어 0.02G 정도로 설정한다. 마커(82)의 기준의 크기(Ms)는 운전자의 아이 포인트에서 보아 시각으로 3도 정도가 되도록 설정한다. 이에 의해, 기준치(as)에 대해 감속도가 커지면 마커(82)의 크기는 기준의 크기에 대해 커지고, 반대로 기준치(as)에 대해 감속도가 작아지면 마커(82)가 작아진다.
<<제5 실시 형태>>
이하에, 본 발명의 제5 실시 형태에 있어서의 차량용 운전 조작 보조 장치에 대해 설명한다. 제5 실시 형태에 의한 차량용 운전 조작 보조 장치의 기본 구성은, 도20에 도시한 제4 실시 형태와 동일하다. 여기서는, 제4 실시 형태와의 상이점을 주로 설명한다.
제5 실시 형태에 있어서는, 장해물에 대한 자차량의 리스크 포텐셜(RP)의 분포를 등고선으로 표시한다. 제5 실시 형태에 있어서의 차량용 운전 조작 보조 장치(2)의 동작을, 도26을 이용하여 상세하게 설명한다. 도26은 제어기(100)에 있어서의 운전 조작 보조 제어 프로그램의 처리 순서를 나타내는 흐름도이다. 본 처리 내용은 일정 간격(예를 들어, 50 msec)마다 연속적으로 행해진다.
단계 S3000에서 리스크 포텐셜에 따른 조작 반력 제어가 실행되어 있는지 여부를 판정한다. 단계 S2000이 긍정 판정되면 단계 S3010으로 진행하고, 부정 판정되면 이 처리를 종료한다. 단계 S3010에서는, 자차량 주위의 환경 정보를 판독한 다. 여기서, 환경 정보는 자차량 전방의 장해물 상황을 포함하는 자차량의 주행 상황에 관한 정보이다. 그래서, 레이저 레이더(10)에 의해 검출되는 전방 장해물까지의 차간 거리(D)와 상대 속도(Vr) 및 전방 장해물의 존재 방향(θ1), 차속 센서(30)에 의해 검출되는 자차량의 주행 차속(V)을 판독한다. 또한, 인접 차선 상에 존재하는 인접 차량 등, 자차량 주위에 존재하는 타차량의 정보 및 자차량이 주행하는 차선의 래인 정보도 취득한다.
단계 S3020에서는, 자차량 주위에 존재하는 각 장해물에 대해 자차량의 리스크 포텐셜(RP)을 산출한다. 이후에서는, 설명을 간단히 하기 위해 자차량 전방에 존재하는 제어 대상의 장해물(선행차)만이 검지되어 있는 것으로 한다. 그래서, 상술한 (식3)을 이용하여 선행차에 대한 리스크 포텐셜(RP)을 산출한다.
단계 S3030에서는 HUD(81)에 표시하는 등고선을 산출한다. 등고선을 산출하기 위해, 도27에 나타낸 바와 같은 가상 평면 상에 리스크 맵을 작성한다. 가상 평면 상에 있어서, 예를 들어 종횡 2 m 간격으로 복수의 가상점을 설정하고, 가상점(x)에 있어서의 리스크 포텐셜(RPx)을 산출한다.
(식3)을 이용하여 산출한 리스크 포텐셜(RP)은, A/THW를 상대 속도(Vr)와 차간 거리(D)가 변동하고 자차량과 장해물의 접근 상태가 변화하는 과도 상태에 있어서의 리스크 포텐셜(RPsteady), B/TTC를 상대 속도(Vr)가 대략 0이고 차간 거리(D)를 대략 일정하게 유지하면서 자차량이 장해물에 추종하는 정상 상태에 있어서의 리스크 포텐셜(RPtransient)이라 하면, 이하의 (식14)로 나타낼 수 있다.
RP = RPsteady + RPtransient
= A/THW + B/TTC …(식14)
가상점(x)에 있어서의 리스크 포텐셜(RPx)은 자차량과 장해물의 차간 거리(D), 자차량과 가상점(x)의 거리(rx1), 가상점(x)과 장해물의 거리(rx2)를 이용하여 이하의 (식15)로부터 산출할 수 있다.
RPx = RPsteady × (rx1/D) + RPtransient × (rx2/D) …(식15)
가상 평면 상의 각 가상점(x)에 대해 (식15)로부터 리스크 포텐셜(RPx)을 산출한 후, 소정 간격 예를 들어 0.5씩, 리스크 포텐셜(RP)의 산출치를 연결하여 자차량을 중심으로 한 등고선을 그린다.
이어지는 단계 S3040에서는, 단계 S3030에서 산출한 등고선을 HUD(81)에 표시한다. 리스크 포텐셜(RP)의 분포를 나타내는 등고선의 표시예를 도28에 나타낸다. 여기서, 리스크 포텐셜(RP)의 크기에 따라서 등고선의 표시색을 변경한다. 구체적으로는, 도29에 나타낸 바와 같이 리스크 포텐셜(RP)이 커질수록 표시색을 녹색, 청색, 황색, 적색으로 서서히 변화시켜 간다.
도28에 나타내는 표시예에서는, 자차량에 가장 가까운 2개의 등고선이 적색으로 표시되고, 자차량으로부터 멀어짐에 따라서 등고선의 표시색이 황색, 청색, 녹색으로 변화하고 있다. 여기서는, 녹색으로부터 적색까지 표시색이 서서히 변화하도록 설정하고 있지만, 리스크 포텐셜(RP)을 복수개 영역으로 분할하여, 영역마다 표시색을 할당하도록 설정할 수도 있다.
마지막으로, 단계 S3050에서, 단계 S3020에서 산출한 리스크 포텐셜(RP)을 기초로 하여 액셀러레이터 페달(72)에 발생하는 조작 반력을 제어한다. 이에 의 해, 금회의 처리를 종료한다.
또한, 레이저 레이더(10)나 전방 카메라(20)에 의해 자차량 주위에 존재하는 복수의 장해물이 검출되어 있는 경우에는, 각 가상점(x)에 있어서의 리스크 포텐셜(RPx)을 이하의 (식16)으로부터 산출한다.
RPx = ∑RPx(n)
= ∑{RPsteady(n) × (rx1/D) + RPtransient(n) × (rx2/D)} …(식16)
또한, 자차량 주위에 존재하는 복수의 장해물이 검출되어 있는 경우에, 차량용 운전 조작 보조 장치(2)에 의한 조작 반력 제어의 대상인 장해물과 대상 외의 장해물로 리스크 포텐셜(RP)의 가중치를 변경할 수도 있다. 예를 들어, 상기 (식16)으로부터 각 가상점(x)에 있어서의 리스크 포텐셜(RPx)을 산출할 때에, 자차선 전방에 존재하는 제어 대상의 장해물에 대한 리스크 포텐셜[RP(= RPsteady + RPtranslent)]에 대한 가중치를, 인접 차선 등에 존재하는 제어 대상 외의 장해물에 대한 리스크 포텐셜[RP(= RPsteady + RPtransient)]에 대한 가중치보다도 크게 한다.
이와 같이, 이상 설명한 제5 실시 형태에 있어서는 상술한 제4 실시 형태에 의한 효과에 더하여 이하와 같은 작용 효과를 발휘할 수 있다.
(1) 차량용 운전 조작 보조 장치(2)는, 대상 장해물에 대한 리스크 포텐셜(RP)의 크기를 나타내는 등고선을 표시 장치(81)에 표시시킨다. 이에 의해, 자차량 주위의 리스크 포텐셜(RP)의 분포를 등고선으로서 실시간으로 표시할 수 있다. 또한, 등고선의 표시색을 리스크 포텐셜(RP)에 따라서 변경하도록 하면, 등고 선의 표시색과 등고선의 간격으로부터 리스크 포텐셜(RP)의 크기와 분포를 용이하게 운전자에게 파악시키는 것이 가능해진다.
<<제6 실시 형태>>
이하에, 본 발명의 제6 실시 형태에 있어서의 차량용 운전 조작 보조 장치에 대해 설명한다. 제6 실시 형태에 의한 차량용 운전 조작 보조 장치의 기본 구성은, 도20에 도시한 제4 실시 형태와 동일하다. 여기서는, 제4 실시 형태와의 상이점을 주로 설명한다.
제6 실시 형태에 있어서는, 센서에 의해 검지된 자차량 주위에 존재하는 모든 장해물에 대한 자차량의 리스크 포텐셜(RP)을 마커(82)에 의해 표시한다. 제6 실시 형태에 있어서의 차량용 운전 조작 보조 장치(2)의 동작을 도30을 이용하여 상세하게 설명한다. 도30은 제어기(100)에 있어서의 운전 조작 보조 제어 프로그램의 처리 순서를 나타내는 흐름도이다. 본 처리 내용은 일정한 간격(예를 들어, 50 msec)마다 연속적으로 행해진다.
우선, 단계 S4000에서 리스크 포텐셜에 따른 조작 반력 제어가 실행되어 있는지 여부를 판정한다. 단계 S4000이 긍정 판정되면 단계 S4010으로 진행하고, 부정 판정되면 이 처리를 종료한다. 단계 S4010에서는 자차량 주위의 환경 정보를 판독한다. 여기서, 환경 정보는 자차량 전방의 장해물 상황을 포함하는 자차량의 주행 상황에 관한 정보이다. 그래서, 레이저 레이더(10)에 의해 검출되는 전방 장해물까지의 차간 거리(D)와 상대 속도(Vr) 및 전방 장해물의 존재 방향(θ1), 차속 센서(30)에 의해 검출되는 자차량의 주행 차속(V)을 판독한다. 또한, 인접 차선 상에 존재하는 인접 차량 등 자차량 주위에 존재하는 타차량의 정보 및 자차량이 주행하는 차선의 래인 정보도 취득한다.
단계 S4011에서는, 드라이버 정보를 취득한다. 구체적으로는, 아이 포인트 검출 장치(37)로부터의 신호를 기초로 하여 운전자의 아이 포인트 높이(he)를 산출한다. 또한, 자차량의 선단부(최전방부)로부터 운전자의 눈(아이 포인트)까지의 전후 방향 거리(dc) 및 HUD(81)로부터 아이 포인트까지의 전후 방향 거리(dd)를 운전석 시트의 시트 위치를 기초로 하여 산출한다. 또한, 전후 방향 거리(dc, dd)는 소정치로서 미리 설정해 둘 수도 있다.
단계 S4020에서는 자차량 주위에 존재하는 각 장해물에 대해, 자차량의 리스크 포텐셜(RP)을 산출한다. 자차선 전방에 존재하는 선행차가 검출되어 있는 경우에는 상술한 (식3)을 이용하여 선행차에 대한 리스크 포텐셜(RP)을 산출한다. 인접 차선 상에 타차량이 존재하는 경우에는, 자차량과 타차량의 전후 방향 거리(차간 거리), 자차속(V)과 타차량 속도의 차(상대 속도) 및 자차속(V)을 이용하여, (식3)과 동일한 산출식으로부터 리스크 포텐셜(RP)을 산출한다.
또한, 자차량의 진행 방향에는 존재하지 않고, 자차량의 주행에 대해 큰 영향을 부여하지 않는 장해물, 예를 들어 인접 차선 상의 타차량에 대해서는 산출한 리스크 포텐셜(RP)에 소정의 계수 ko(ko < 1)를 곱한 값을 리스크 포텐셜(RP)로서 이용한다. 소정의 계수(ko)는 자차선 상의 장해물과 자차선 밖의 장해물이 각각 자차량의 주행에 부여하는 영향의 크기를 고려하여, 예를 들어 0.2 정도로 설정한다.
또한, 자차량 주위의 장해물에 대해 산출한 리스크 포텐셜(RP) 중 소정치 이하인 것에 대해서는, 이후의 처리에 있어서 RP = 0으로서 취급한다. 여기서, 소정치는 예를 들어 0.2 정도로 설정한다.
단계 S4030에서는, 단계 S4020에서 산출한 리스크 포텐셜(RP)이 RP > 0이 되는 각 장해물에 대해 HUD(81)에 표시하는 화상의 참조점(P2)을 산출한다. 참조점(P2)의 산출 방법은, 도3의 흐름도의 단계 S1040에서의 처리와 동일하다[도6의 (a) 내지 도8의 (b) 참조].
이어지는 단계 S4040에서는, 단계 S402O에서 산출한 리스크 포텐셜(RP)을 기초로 하여 각 장해물에 대한 마커(82)의 크기를 산출한다. 마커(82)의 크기는, 예를 들어 마커(82)를 중첩하여 표시하는 장해물의 리스크 포텐셜(RP)의 크기를 기초로 하여 상술한 (식6)으로부터 산출할 수 있다.
단계 S4050에서는, 단계 S4030에서 산출한 참조점(P2)을 중심으로 하여, 단계 S4040에서 크기를 설정한 각 장해물에 관한 마커(82)를 HUD(81) 상에 표시하도록 표시 제어 장치(80)에 신호를 출력한다. 마커(82)를 표시할 때에는, 장해물마다 다른 형상의 마커(82)를 할당한다. 마커(82)의 형상으로서는, 예를 들어 도31의 (a)에 나타낸 바와 같은 원형, 도31의 (b)에 나타낸 바와 같은 사각형 및 도31의 (c)에 나타낸 바와 같은 다각형 등의 복수의 패턴을 미리 설정해 둔다. 또한, 동일한 장해물이 계속해서 검출되어 있는 동안에는 동일한 형상의 마커를 중첩하여 표시한다.
계속되는 단계 S4060에서는, 단계 S4020에서 산출한 복수의 장해물에 대한 리스크 포텐셜(RP) 중 가장 값이 큰 리스크 포텐셜(RP)을 기초로 하여 액셀러레이터 페달(72)에 발생하는 조작 반력을 제어한다. 이에 의해, 금회의 처리를 종료한다.
도32에 마커(82)의 표시예를 나타낸다. 도32에는 자차량 전방 영역에 3개의 장해물(A, B, C)이 검출되어 있는 경우를 예로서 나타내고 있다. 단계 S4020에서 산출된 리스크 포텐셜(RP)의 값 중 가장 큰 자차선 전방의 선행차(A)에는 원형의 마커(82A)가 중첩하여 표시되어 있다. 자차선의 우측 인접 차선 상을 주행하는 자차량에 가까운 타차량(B)에는 삼각형의 마커(82B)가 중첩하여 표시되고, 타차량(B)보다도 먼 쪽의 타차량(C)에는 마름모꼴의 마커(82C)가 중첩하여 표시되어 있다. 이들 마커(82A, 82B, 82C)의 표시색은 리스크 포텐셜(RP)에 따라서 각각 설정되어 있다. 자차량과 각 장해물의 리스크 포텐셜(RP)이 변화하면, 마커(82A, 82B, 82C)의 크기도 변화한다.
이와 같이, 이상 설명한 제6 실시 형태에 있어서는 상술한 제4 및 제5 실시 형태에 의한 효과에 더하여 이하와 같은 작용 효과를 발휘할 수 있다.
(1) 차량용 운전 조작 보조 장치(2)는, 자차량 전방에 존재하는 복수의 장해물에 대한 리스크 포텐셜(RP)을 각각 산출하고, 복수의 장해물에 대한 리스크 포텐셜(RP)을 표시 장치(81)에 표시시킨다. 구체적으로는, 도32에 도시한 바와 같이 레이저 레이더(10)나 전방 카메라(20)에 의해 검출된 자차량 전방 영역에 존재하는 복수의 장해물에 대해 마커(82A 내지 82C)를 표시한다. 이에 의해, 센서에 의해 검출되는 복수의 장해물의 리스크 포텐셜(RP)을 각각 표시시키는 것이 가능해진다.
(2) 복수의 장해물 중, 리스크 포텐셜(RP)이 소정치 이상인 장해물에 대한 리스크 포텐셜(RP)만을 표시시킨다. 이에 의해, 다수의 장해물이 검출된 경우라도 자차량의 주행에 대한 리스크를 갖는 것만을 표시시킬 수 있다.
또한, HUD(81)에 마커(82)를 표시하는 대신에, 내비게이션 시스템의 표시 화면을 이용할 수도 있다. 이 경우, 전방 카메라(20)로 촬상한 자차량 전방 영역의 화상을 표시 화면에 표시하고, 표시 화면 중 장해물 상에 마커(82)를 중첩하여 표시한다. 이와 같이, HUD(81) 이외의 표시 장치를 이용해도 HUD(81)를 이용하는 경우와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다.
<<제7 실시 형태>>
이하에, 본 발명의 제7 실시 형태에 있어서의 차량용 운전 조작 보조 장치에 대해 설명한다. 도33에 제7 실시 형태에 의한 차량용 운전 조작 보조 장치(3)의 구성을 나타내는 시스템도를 도시한다. 도33에 있어서, 도20에 도시한 제4 실시 형태와 동일한 기능을 갖는 부위에는 동일한 부호를 부여하고 있다. 여기서는, 제4 실시 형태와의 상이점을 주로 설명한다.
도33에 도시한 바와 같이, 차량용 운전 조작 보조 장치(3)는 운전자의 차선 변경 의도를 추정하는 차선 변경 의도 추정 장치(97)를 구비하고 있다. 차선 변경 의도 추정 장치(97)는, 예를 들어 윙커 조작 레버의 조작 신호를 취득하여 운전자가 차선 변경을 행하려고 하는 운전 조작 의도를 추정한다. 또한, 윙커 조작 이외에도 다양한 수법을 이용하여 차선 변경 의도를 추정하도록 차선 변경 의도 추정 장치(97)를 구성하는 것도 물론 가능하다.
제7 실시 형태에 있어서는, 자차량의 방향에 따라서 조작 반력 제어의 대상이 될 수 있는 장해물을 선행하여 표시한다. 상술한 제6 실시 형태에서 설명한 바와 같이, 자차량 주위에 복수의 장해물이 존재하는 경우에는 센서에 의해 검지된 복수의 장해물 중, 리스크 포텐셜(RP)이 가장 큰 물체가 제어 대상의 장해물로서 취급된다. 단, 인접 차선 상에 존재하는 타차량 등, 자차량과의 상대적인 방향의 기울기(상대 각도)가 작은 장해물은 자차량의 차선 변경 등에 의해 장래적으로 제어 대상이 될 수 있는 가능성이 있다. 그래서, 제7 실시 형태에 따라서는 자차량 주위에 존재하는 복수의 장해물이 검출되어 있는 경우에, 장래적으로 제어 대상이 될 수 있는 장해물에 대해 실제로 제어 대상이 되기 이전부터 표시를 행한다.
제7 실시 형태에 있어서의 차량용 운전 조작 보조 장치(3)의 동작을 도34를 이용하여 상세하게 설명한다. 도34는 제어기(150)에 있어서의 운전 조작 보조 제어 프로그램의 처리 순서를 나타내는 흐름도이다. 본 처리 내용은 일정 간격(예를 들어, 50 msec)마다 연속적으로 행해진다.
우선, 단계 S5000에서 리스크 포텐셜에 따른 조작 반력 제어가 실행되어 있는지 여부를 판정한다. 단계 S5000이 긍정 판정되면 단계 S5010으로 진행하고, 부정 판정되면 이 처리를 종료한다. 단계 S5010에서는 자차량 주위의 환경 정보를 판독한다. 여기서, 환경 정보는 자차량 전방의 장해물 상황을 포함하는 자차량의 주행 상황에 관한 정보이다. 그래서, 레이저 레이더(10)에 의해 검출되는 전방 장해물까지의 차간 거리(D)와 상대 속도(Vr) 및 전방 장해물의 존재 방향(상대 각도)(θ1), 차속 센서(30)에 의해 검출되는 자차량의 주행 차속(V)을 판독한다. 또 한, 인접 차선 상에 존재하는 인접 차량 등 자차량 주위에 존재하는 타차량의 정보 및 자차량이 주행하는 차선의 래인 정보도 취득한다. 또한, 차선 변경 의도 추정 장치(97)로부터 운전자의 윙커 조작에 관한 신호도 취득한다.
단계 S5011에서는 드라이버 정보를 취득한다. 구체적으로는, 아이 포인트 검출 장치(37)로부터의 신호를 기초로 하여 운전자의 아이 포인트 높이(he)를 산출한다. 또한, 자차량의 선단부(최전방부)로부터 운전자의 눈(아이 포인트)까지의 전후 방향 거리(dc) 및 HUD(81)로부터 아이 포인트까지의 전후 방향 거리(dd)를 운전석 시트의 시트 위치를 기초로 하여 산출한다. 또한, 전후 방향 거리(dc, dd)는 소정치로서 미리 설정해 둘 수도 있다.
단계 S5020에서는, 단계 S5010에서 검출한 복수의 장해물에 대해 차량용 운전 조작 보조 장치(3)에 의한 조작 반력 제어의 대상이 될 수 있는 장해물을 선정한다. 구체적으로는, 자차량과의 방향, 즉 상대 각도(θ1)가 소정 범위 내가 되는 장해물을 제어 대상이 될 수 있는 장해물이라 한다. 제어 대상이 될 수 있는 장해물은, 현재 조작 반력 제어의 대상인 장해물 및 장래적으로 제어 대상이 될 가능성이 있는 장해물을 포함한다.
도35의 (a)에 도시한 바와 같이, 자차량의 전후 방향 중심선을 기준(= 0)으로 한 경우에 자차량과의 상대 각도(θ1)가 소정 범위(θl) 내에 들어가는 장해물(-θl/2°≤θ1≤+ θl/2°)을 제어 대상이 될 수 있는 장해물이라 한다. 소정 범위(θl)는 자차량이 주행하는 차선의 차선 폭(Wl)과 자차량 전방의 선행차까지의 차간 거리(D)를 이용하여 이하의 (식17)로부터 산출할 수 있다.
θl = 2arctanWl/2D …(식17)
소정 범위(θl) 내에 복수의 장해물이 존재하는 경우에는, 그들 전부를 제어 대상이 될 수 있는 장해물로서 선정한다. 또한, 장해물을 검출하는 레이저 레이더(10)의 검지 가능 범위는, (식17)에서 나타내는 소정 범위(θl)보다도 충분히 넓다.
차선 변경 의도 추정 장치(97)로부터의 윙커 조작에 관한 신호를 기초로 하여 차선 변경을 하려고 하는 운전자의 의도가 추정되는 경우에는, 소정 범위(θl)를 차선 변경 방향으로 확장한다. 예를 들어, 운전자가 우측 인접 차선으로 차선 변경하려고 하는 것이 추정되면, 도35의 (b)에 나타낸 바와 같이 소정 범위(θl)를 우측 방향으로 보정 각도(θm) 확장한다. 따라서, 차선 변경 의도가 추정되는 경우의 소정 범위(θl)는 이하의 (식18)로부터 구할 수 있다.
θl = 2arctanWl/2D + θm …(식18)
여기서, 보정 각도(θm)는 예를 들어 10°정도로 한다.
도35의 (b)에 나타낸 바와 같이, 소정 범위(θl)를 우측 방향으로 확장함으로써, 도35의 (a)에 나타낸 바와 같은 차선 변경 의도가 없는 경우에는 선정되지 않은 인접 차량도 제어 대상이 될 수 있는 장해물로서 선정된다. 이와 같이, 차선 변경 의도가 추정되는 경우에 소정 범위(θl)를 확장함으로써 보다 넓은 각도로부터 장래적으로 제어 대상이 될 가능성이 있는 장해물을 검출할 수 있다.
단계 S5030에서는, 단계 S5020에서 선정한 제어 대상이 될 수 있는 장해물 중에 현재는 제어 대상이 아니지만, 장래적으로 제어 대상이 될 가능성이 있는 장 해물이 있는지 여부를 판정한다. 예를 들어, 도35의 (b)에 나타내는 인접 차량은 현재 조작 반력 제어의 제어 대상은 아니지만, 자차량이 차선 변경하려고 하고 있으므로 장래적으로 제어 대상이 될 가능성이 있다. 이러한 타차량이 검출되어 있는 경우에는, 단계 S5030을 긍정 판정하여 단계 S5090으로 진행한다. 한편, 현재의 제어 대상만이 검출되어 있는 경우 등 장래적으로 제어 대상이 될 가능성이 있는 장해물이 검출되어 있지 않은 경우에는 단계 S5040으로 진행한다.
단계 S5040에서는, 현재의 제어 대상에 대한 리스크 포텐셜(RP)을 상술한 (식3)으로부터 산출한다. 단계 S5050에서는 HUD(81)에 표시하는 화상의 참조점(P2)을 산출한다. 참조점(P2)의 산출 방법은, 도3의 흐름도의 단계 1040에서의 처리와 동일하다[도6의 (a) 내지 도8의 (b) 참조]. 이어지는 단계 S5060에서는, 단계 S5040에서 산출한 리스크 포텐셜(RP)을 기초로 하여 제어 대상인 장해물에 대한 마커(82)의 크기를 산출한다. 마커(82)의 크기는, 예를 들어 마커(82)를 중첩하여 표시하는 장해물의 리스크 포텐셜(RP)의 크기를 기초로 하여 상술한 (식6)으로부터 산출할 수 있다.
단계 S5090에서는, 현재의 제어 대상과 장래적으로 제어 대상이 될 가능성이 있는 장해물의 양방에 대해 리스크 포텐셜(RP)을 산출한다. 현재의 제어 대상, 예를 들어 자차선 전방에 존재하는 선행차에 대해서는, 상술한 (식3)을 이용하여 리스크 포텐셜(RP)을 산출한다. 장래적으로 제어 대상이 될 가능성이 있는 장해물, 예를 들어 인접 차선을 주행하는 타차량에 대해서는 자차량과 타차량의 전후 방향 거리(차간 거리), 자차속(V)과 타차량 속도의 차(상대 속도) 및 자차속(V)을 이용 하여 (식3)과 동일한 산출식으로부터 리스크 포텐셜(RP)을 산출한다.
또한, 장래적으로 제어 대상이 될 가능성이 있는 장해물에 대해서는, 산출한 리스크 포텐셜(RP)에 소정의 계수 ko(ko < 1)를 곱한 값을 리스크 포텐셜(RP)로서 이용한다. 소정의 계수(ko)는, 자차선 상의 장해물과 자차선 밖의 장해물이 각각 자차량의 주행에 부여하는 영향의 크기를 고려하여 예를 들어 0.2 정도로 설정한다.
단계 S5100에서는, 단계 S5090에서 리스크 포텐셜(RP)을 산출한 제어 대상과 장래적으로 제어 대상이 될 가능성이 있는 장해물에 대해 HUD(81)에 표시하는 화상의 참조점(P2)을 산출한다. 참조점(P2)의 산출 방법은 도3의 흐름도의 단계 S1040에서의 처리와 동일하다[도6의 (a) 내지 도8의 (b) 참조].
이어지는 단계 S5110에서는, 단계 S5090에서 산출한 리스크 포텐셜(RP)을 기초로 하여 제어 대상과 장래적으로 제어 대상이 될 가능성이 있는 장해물에 대한 마커(82)의 크기를 산출한다. 마커(82)의 크기는, 예를 들어 마커(82)를 중첩하여 표시하는 장해물의 리스크 포텐셜(RP)의 크기를 기초로 하여 상술한 (식6)으로부터 산출할 수 있다.
단계 S5070에서는, HUD(81) 상에 마커(82)를 표시하도록 표시 제어 장치(80)에 신호를 출력한다. 현재의 제어 대상만이 검출되어 있는 경우에는, 단계 S5050에서 산출한 참조점(P2)을 중심으로 하여, 단계 S5060에서 크기를 설정한 마커(82)를 제어 대상에 중첩하도록 표시한다. 장래적으로 제어 대상이 될 가능성이 있는 장해물도 검출되어 있는 경우에는, 단계 S5100에서 산출한 참조점(P2)을 중심으로 하여, 단계 S5110에서 크기를 설정한 마커(82)를 장래적으로 제어 대상이 될 가능성이 있는 장해물에 중첩하도록 표시한다. 이 때, 장래적으로 제어 대상이 될 가능성이 있는 장해물에 중첩하는 마커(82)는 현재의 제어 대상에 중첩하는 마커(82)와는 표시색 및 형상이 다르도록 설정된다.
이어지는 단계 S5080에서는, 단계 S5040 혹은 S5090에서 산출한 현재의 제어 대상의 장해물에 대한 리스크 포텐셜(RP)을 기초로 하여 액셀러레이터 페달(72)에 발생하는 조작 반력을 제어한다. 이에 의해, 금회의 처리를 종료한다.
도36에 마커(82)의 표시예를 나타낸다. 도36은 자차량의 우측 인접 차선에의 차선 변경 의도가 추정된 상태에서, 자차량 전방의 제어 대상 장해물(A)과, 우측 인접 차선 상에 장래적으로 제어 대상이 될 가능성이 있는 장해물(B)이 검출되어 있는 경우를 예로서 나타내고 있다. 제어 대상 장해물(A)에는, 원형의 마커(82A)가 중첩하여 표시되어 있다. 우측 인접 차선 상을 주행하는 장해물(B)에는 삼각형의 마커(82B)가 중첩하여 표시되어 있다. 마커(82B)는 리스크 포텐셜(RP)에 따라서 마커(82A)와는 다른 표시색으로 표시되어 있다. 마커(82A)는 항상 점등되고, 마커(82B)는 점멸하여 장래적으로 제어 대상이 될 가능성이 있는 장해물인 것을 나타낸다.
이와 같이, 이상에서 설명한 제7 실시 형태에 있어서는 상술한 제4 내지 제6 실시 형태에 의한 효과에 더하여 이하와 같은 작용 효과를 발휘할 수 있다.
(1) 차량용 운전 조작 보조 장치(3)는 자차량 주위에 존재하는 복수의 장해물 중, 장래적으로 제어 대상의 장해물이 될 가능성이 있는 장해물에 대한 리스크 포텐셜(RP)을 표시한다. 이에 의해, 장래의 제어 대상을 빠른 단계로부터 통지하여 운전자의 주의를 환기시킬 수 있다. 또한, 도36에 나타낸 바와 같이 장래적으로 제어 대상이 될 가능성이 있는 장해물을 나타내는 마커(82B)와, 현재의 제어 대상을 나타내는 마커(82A)를 명확하게 구별할 수 있도록 표시함으로써 현재의 제어 대상과 장래의 제어 대상을 운전자에게 용이하게 인식시킬 수 있다.
<<제8 실시 형태>>
이하에, 본 발명의 제8 실시 형태에 있어서의 차량용 운전 조작 보조 장치에 대해 설명한다. 도37에 제8 실시 형태에 의한 차량용 운전 조작 보조 장치(4)의 구성을 나타내는 시스템도를 도시한다. 도37에 있어서, 도20에 도시한 제4 실시 형태와 동일한 기능을 갖는 부위에는 동일한 부호를 부여하고 있다. 여기서는, 제4 실시 형태와의 상이점을 주로 설명한다.
도37에 나타낸 바와 같이, 차량용 운전 조작 보조 장치(4)는 자차량에 발생하는 구동력을 제어하는 구동력 제어 장치(260)와, 자차량에 발생하는 제동력을 제어하는 제동력 제어 장치(270)와, 액셀러레이터 페달(72)의 답입량(조작량)을 검출하는 액셀러레이터 페달 스트로크 센서(73)를 더 구비하고 있다.
구동력 제어 장치(260)는 엔진에의 제어 지령을 산출하고, 제어기(250)로부터 입력되는 목표 감속도를 실현하도록 자차량에 발생하는 구동력을 제어한다. 구체적으로는, 구동력 제어 장치(260)는 도38에 나타낸 바와 같은 관계에 따라서, 액셀러레이터 페달 조작량(SA)에 따른 드라이버 요구 구동력(drv_trq)을 산출한다. 그리고, 드라이버 요구 구동력(drv-trq)으로부터 목표 감속도에 상당하는 값을 감 산함으로써 엔진에의 제어 지령을 산출한다. 또한, 대략 일정한 차간 거리를 유지하여 선행차에 추종하도록 제어하는 추종 주행 제어에 있어서는 액셀러레이터 페달 조작량(SA)에 상관없이 설정된 목표 차간 시간을 실현하기 위해 자차량의 가속 제어를 행한다.
제동력 제어 장치(270)는 브레이크 액압 지령을 출력하고, 제어기(250)로부터 입력되는 목표 감속도를 실현하도록 자차량에 발생하는 제동력을 제어한다. 제동력 제어 장치(270)로부터의 지령에 따라서 각 차륜에 설치된 브레이크 장치가 작동한다.
제어기(250)는 리스크 포텐셜(RP)을 기초로 하여 액셀러레이터 페달(72)에 발생하는 조작 반력을 제어하는 동시에, 자차량에 감속도를 발생시킴으로써 리스크 포텐셜(RP)을 전달하여 운전자의 주의를 환기시킨다(RP 전달 제어). 또한, 제어기(250)는 운전자에 의해 설정된 목표 차간 시간을 기초로 하여 자차량과 선행차의 차간 거리가 대략 일정 거리로 유지되도록 자차량의 가감 속도를 제어한다(추종 주행 제어). 제어기(250)는 RP 전달 제어로서 자차량에 감속도를 발생시키는 경우에는, 도23의 (a) 및 도23의 (b)에 나타낸 바와 같이 자차량의 전방에 설치한 가상 탄성체(220)의 반발력(Fc)을 기초로 하여 목표 감속도를 산출한다.
이와 같이, 제어기(250)는 자차량에 발생하는 감속도를 제어하는 복수의 다른 제어를 실행 가능하다. 단, RP 전달 제어도 추종 주행 제어도 작동 가능한 상태에서는, RP 전달 제어의 작동에 대해 추종 주행 제어의 작동이 우선된다. 즉, 실제로는 추종 주행 제어만이 작동한다. 이 상태에서, 액셀러레이터 페달(72)이 답입 조작되면 추종 주행 제어가 오버라이드된 상태가 되어, RP 전달 제어만을 작동시키는 상태로 천이한다. 즉, 추종 주행 제어는 운전자의 운전 조작 상태에 따라서 오버라이드된다.
이와 같이, RP 전달 제어도 추종 주행 제어도 작동 가능한 상태에서 액셀러레이터 페달(72)이 답입 조작되면, 실제로 작동하는 제어가 추종 주행 제어로부터 RP 전달 제어로 절환된다. 이 때, 추종 주행 제어에서 목표로 하고 있었던 목표 감속도와 RP 전달 제어에서 새롭게 목표로 하는 목표 감속도의 차에 기인하여, 추종 주행 제어 작동시보다도 큰 감속도가 자차량에 발생하는 경우가 있다. 이 경우, 운전자는 스스로 액셀러레이터 페달(72)을 답입 조작하여 가속하려고 하였음에도 불구하고 운전자의 의도에 반한 차량 거동이 되어 버린다.
그래서, 제8 실시 형태에 있어서는 추종 주행 제어가 오버라이드된 상태가 되어 RP 전달 제어만을 작동시키는 상태로 천이할 때에, 제어 대상의 장해물을 나타내는 마커(82)를 점멸시킨다. 이에 의해, 오버라이드된 상태인 것을 운전자에게 알린다.
제8 실시 형태에 있어서의 차량용 운전 조작 보조 장치(4)의 동작을, 도39를 이용하여 상세하게 설명한다. 도39는 제어기(250)에 있어서의 운전 조작 보조 제어 프로그램의 처리 순서를 나타내는 흐름도이다. 본 처리 내용은, 일정 간격(예를 들어, 50 msec)마다 연속적으로 행해진다. 단계 S6000 내지 S6040에서의 처리는 도21의 흐름도의 단계 S2000 내지 S2040에서의 처리와 동일하므로 설명을 생략한다.
단계 S6050에서는 액셀러레이터 페달(72)이 답입되어 있는지 여부를 판정한다. 구체적으로는, 액셀러레이터 페달 스토로크 센서(73)에서 검출되는 액셀러레이터 페달 조작량(SA)이 0보다도 큰 경우에는, 액셀러레이터 페달(72)이 답입되어 있다고 판단하여 단계 S6080으로 진행한다. 이 경우, 액셀러레이터 페달(72)의 답입 조작에 의해 추종 주행 제어가 오버라이드된 상태가 되었다고 판단한다.
액셀러레이터 페달 조작량(SA) = 0인 경우에는, 단계 S6060으로 진행한다. 단계 S6060에서는, 단계 S6030에서 산출한 참조점(P2)을 중심으로 하여, 단계 S6040에서 크기를 설정한 마커(82)를 제어 대상에 중첩하도록 표시한다. 이어지는 단계 S6070에서는, 운전자에 의해 설정된 목표 차간 시간을 기초로 하여 자차량과 선행차의 차간 거리가 대략 일정 거리로 유지되도록 자차량의 가감 속도를 제어하고, 추종 주행 제어 처리를 행한다.
단계 S6080에서는, 액셀러레이터 페달 조작량(SA)에 따른 드라이버 요구 구동력(drv_trq)을 반발 토크(Fc)와 비교한다. 여기서, 반발 토크(Fc)는 도23의 (a) 및 도23의 (b)에 나타낸 바와 같은 자차량의 전방에 설치한 가상 탄성체(220)의 반발력으로서 도25의 맵을 기초로 하여 산출한다. drv_trq < Fc인 경우에는, RP 전달 제어에 의해 드라이버 요구 구동력(drv-trq)보다도 큰 반발 토크(Fc)가 설정되어 있고, 액셀러레이터 페달(72)은 답입되어 있지만 자차량은 가속하고 있지 않은 상태이다. 이 경우에는, 단계 S6080을 긍정 판정하여 단계 S6090으로 진행한다.
단계 S6090에서는 단계 S6030에서 산출한 참조점(P2)을 중심으로 하여, 단계 S6040에서 크기를 설정한 마커(82)를 제어 대상에 중첩하도록 표시한다. 이 때, 추종 주행 제어가 오버라이드된 상태이고, 또한 액셀러레이터 페달(72)은 답입되어 있지만 자차량은 가속하고 있지 않은 상태인 것을 운전자에 알리기 위해 마커(82)를 느린 점멸로 표시한다. 느린 점멸이라 함은, 예를 들어 마커(82)를 느린 주파수, 예를 들어 0.8 Hz로 점멸시킨다.
한편, drv_trq ≥ Fc인 경우에는 RP 전달 제어에 의해 설정된 반발 토크(Fc)보다도 드라이버 요구 구동력(drv_trq)이 크다. 따라서, RP 전달 제어가 작동 중이고 자차량이 가속한다고 판단하여, 단계 S6100으로 진행한다. 단계 S6100에서는 단계 S6030에서 산출한 참조점(P2)을 중심으로 하여, 단계 S6040에서 크기를 설정한 마커(82)를 제어 대상에 중첩하도록 표시한다. 이 때, 추종 주행 제어가 오버라이드된 상태이고, 또한 액셀러레이터 페달(72)의 답입에 의해 자차량이 가속하고 있는 것을 운전자에 알리기 위해 마커(82)를 빠른 점멸로 표시한다. 빠른 점멸이라 함은, 예를 들어 마커(82)를 빠른 주파수, 예를 들어 2.0 Hz로 점멸시킨다.
그 후, 단계 S6110으로 진행하고, 단계 S6020에서 산출한 리스크 포텐셜(RP)을 기초로 하여 액셀러레이터 페달(72)에 발생하는 조작 반력을 제어한다. 이에 의해, 금회의 처리를 종료한다.
도40에 추종 주행 제어의 오버라이드된 상태에 있어서의 마커(82)의 표시예를 나타낸다. 액셀러레이터 페달(72)이 답입되어 추종 주행 제어가 오버라이드된 상태가 되면, 제어 대상의 장해물에 중첩하여 표시되는 마커(82)가 점멸 표시된다. 이 때의 점멸 주기는 오버라이드한 시점에서의 액셀러레이터 페달 조작량(SA)과 반발력(Fc)의 관계로부터 결정된다.
이와 같이, 이상 설명한 제8 실시 형태에 있어서는 상술한 제4 내지 제7 실시 형태에 의한 효과에 더하여 이하와 같은 작용 효과를 발휘할 수 있다.
(1) 차량용 운전 조작 보조 장치(4)는 리스크 포텐셜(RP)에 따른 조작 반력 제어를 행하는 동시에, 리스크 포텐셜(RP)을 기초로 하여 자차량에 발생하는 제구동력을 제어하고(제1 제구동력 제어 수단), 또한 대상 장해물까지의 차간 거리를 유지하도록 자차량의 제구동력을 제어한다(제2 제구동력 제어 수단). 그리고, 운전자의 운전 조작 상태를 기초로 하여 차간 거리를 유지하는 추종 주행 제어가 오버라이드된 상태인 것이 검출되면, 리스크 포텐셜(RP)을 나타내는 마커(82)의 표시 형태를 바꾼다. 예를 들어, 추종 주행 제어의 작동 중에는 대상 장해물에 중첩하여 마커(82)를 점등 표시하고, 추종 주행 제어가 오버라이드된 상태가 되면 도40에 나타낸 바와 같이 마커(82)를 점멸 표시한다. 이에 의해, 차량용 운전 조작 보조 장치(4)에 의한 제어의 작동 상태를 운전자에게 인식시킬 수 있다.
상술한 제4 실시 형태와 제5 실시 형태를 조합할 수도 있다. 제5 실시 형태에서는 도28에 도시한 바와 같이 리스크 포텐셜(RP)의 분포를 등고선으로 나타냈지만, 이에 더하여 현재의 제어 대상의 장해물에 중첩하도록 마커(82)를 표시할 수도 있다. 또는, 제5 실시 형태와 제6이나 제7 실시 형태를 조합하는 것도 물론 가능하다.
마커(82)를 표시 장치(81)에 표시할 때에, 리스크 포텐셜(RP) 등에 따라서 마커(82)의 휘도를 변경하도록 구성할 수도 있다. 또한, 리스크 포텐셜(RP) 등에 따라 마커(82)의 표시색과 휘도 중 어느 한쪽을 변경할 수도 있다.
이상 설명한 제4 내지 제8 실시 형태에 있어서는, 레이저 레이더(10) 및 전방 카메라(20)가 장해물 검출 수단으로서 기능하고, 제어기(100, 150, 250)가 리스크 포텐셜 산출 수단으로서 기능하고, 제어기(100, 150) 및 액셀러레이터 페달 반력 제어 장치(70)가 촉각 정보 전달 수단으로서 기능하고, 제어기(100, 150, 250), 표시 제어 장치(80) 및 표시 장치(81)가 시각 정보 전달 수단으로서 기능하고, 제어기(250), 구동력 제어 장치(260) 및 제동력 제어 장치(270)가 제1 제구동력 제어 수단, 제2 제구동력 제어 수단 및 제구동력 제어 수단으로서 기능할 수 있다. 단, 이들에는 한정되지 않고, 장해물 검출 수단으로서 레이저 레이더(10) 대신에 예를 들어 다른 방식의 밀리파 레이더를 이용하는 것도 가능하다. 또한, 이상의 설명은 어디까지나 일례이며, 발명을 해석할 때 상기한 실시 형태의 기재 사항과 특허청구 범위의 기재 사항의 대응 관계에 아무런 한정도 구속도 되지 않는다.
도1은 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 차량용 운전 조작 보조 장치의 시스템도.
도2는 도1에 나타낸 차량용 운전 조작 보조 장치를 탑재한 차량의 구성도.
도3은 제1 실시 형태에 있어서의 운전 조작 보조 제어 프로그램의 처리 순서를 나타내는 흐름도.
도4는 상대 주행 상태 판정 처리의 처리 순서를 나타내는 흐름도.
도5의 (a) 내지 도5의 (d)는 상황 B 내지 상황 E의 구체적인 주행 상태를 도시하는 도면.
도6의 (a) 및 도6의 (b)는 자차량과 선행차의 관계와, HUD를 통해 본 자차량 전방 영역을 도시하는 도면.
도7의 (a) 및 도7의 (b)는 참조점 높이의 산출 방법을 설명하는 도면.
도8의 (a) 및 도8의 (b)는 참조점 횡위치의 산출 방법을 설명하는 도면.
도9는 표시 제어 처리의 처리 순서를 나타내는 흐름도.
도10은 리스크 포텐셜과 참조 프레임의 크기의 관계를 나타내는 도면.
도11은 리스크 포텐셜과 참조 프레임의 표시색의 관계를 나타내는 도면.
도12의 (a) 내지 도12의 (c)는 참조 프레임의 형상의 예를 나타내는 도면.
도13의 (a) 내지 (e)는 상황 A 내지 상황 E에 있어서의 참조 프레임의 휘도의 시간 변화를 나타내는 도면.
도14는 리스크 포텐셜과 액셀러레이터 페달 반력 제어 지령치의 관계를 나타내는 도면.
도15는 상황 A 내지 상황 E의 작동 내용을 설명하는 도면.
도16은 제2 실시 형태에 있어서의 표시예를 나타내는 도면.
도17의 (a) 내지 도17의 (c)는 선행차를 후방, 측방 및 상방에서 본 경우의 표시 화상예를 도시하는 도면.
도18은 제3 실시 형태에 있어서 HUD를 통과시켜 본 자차량 전방 영역을 도시하는 도면.
도19는 자차량과 선행차의 접근 정도와 참조 프레임 오프셋량의 관계를 나타내는 도면.
도20은 본 발명의 제4 실시 형태에 의한 차량용 운전 조작 보조 장치의 시스템도.
도21은 제4 실시 형태에 있어서의 운전 조작 보조 제어 프로그램의 처리 순서를 나타내는 흐름도.
도22의 (a) 및 도22의 (b)는 제4 실시 형태에 의한 표시예를 도시하는 도면.
도23의 (a) 및 도23의 (b)는 자차량의 리스크 포텐셜의 개념을 설명하는 도면.
도24는 리스크 포텐셜 산출 처리의 처리 순서를 설명하는 흐름도.
도25는 리스크 포텐셜과 액셀러레이터 페달 반력 제어 지령치의 관계를 도시하는 도면.
도26은 제5 실시 형태에 있어서의 운전 조작 보조 제어 프로그램의 처리 순서를 나타내는 흐름도.
도27은 각 가상점에 있어서의 리스크 포텐셜의 산출 방법을 설명하는 도면.
도28은 제5 실시 형태에 의한 표시예를 도시하는 도면.
도29는 리스크 포텐셜과 표시색의 관계를 도시하는 도면.
도30은 제6 실시 형태에 있어서의 운전 조작 보조 제어 프로그램의 처리 순서를 나타내는 흐름도.
도31의 (a) 내지 도31의 (c)는 마커의 형상의 예를 도시하는 도면.
도32는 제6 실시 형태에 의한 표시예를 도시하는 도면.
도33은 본 발명의 제7 실시 형태에 의한 차량용 운전 조작 보조 장치의 시스템도.
도34는 제7 실시 형태에 있어서의 운전 조작 보조 제어 프로그램의 처리 순서를 나타내는 흐름도.
도35의 (a) 및 도35의 (b)는 차선 변경 의도의 유무에 따른 제어 대상이 될 수 있는 장해물의 선정 방법을 설명하는 도면.
도36은 제7 실시 형태에 의한 표시예를 도시하는 도면.
도37은 본 발명의 제8 실시 형태에 의한 차량용 운전 조작 보조 장치의 시스템도.
도38은 액셀러레이터 페달 조작량과 드라이버 요구 구동력의 관계를 나타내는 도면.
도39는 제8 실시 형태에 있어서의 운전 조작 보조 제어 프로그램의 처리 순서를 나타내는 흐름도.
도40은 제8 실시 형태에 의한 표시예를 나타내는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 레이저 레이더
20 : 전방 카메라
30 : 차속 센서
35 : 타각 센서
37 : 아이 포인트 검출 장치
50, 100, 150, 250 : 제어기
70 : 액셀러레이터 페달 반력 제어 장치
80 : 표시 제어 장치
81 : 표시 장치
90 : 경보 장치
95 : 마커 사이즈 선택 스위치
97 : 차선 변경 의도 추정 장치
260 : 구동력 제어 장치
270 : 제동력 제어 장치

Claims (1)

  1. 자차량 전방에 존재하는 장해물을 검출하는 장해물 검출 수단과,
    상기 장해물 검출 수단으로부터의 신호를 기초로 하여 상기 자차량의 상기 장해물에 대한 리스크 포텐셜을 산출하는 리스크 포텐셜 산출 수단과,
    상기 리스크 포텐셜 산출 수단에서 산출되는 상기 리스크 포텐셜을, 운전자가 상기 자차량을 운전 조작할 때의 운전 조작 기기를 통한 촉각 정보로서 운전자에게 전달하는 촉각 정보 전달 수단과,
    상기 리스크 포텐셜 산출 수단에 있어서 상기 리스크 포텐셜을 산출할 때의 대상이 된 장해물(이후, 대상 장해물이라 함)을 시각 정보로서 전달하는 시각 정보 전달 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 운전 조작 보조 장치.
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