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車両用運転操作補助装置および車両用運転操作補助装置を備えた車両 - 日産自動車株式会社
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発明の名称 車両用運転操作補助装置および車両用運転操作補助装置を備えた車両
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−8300(P2007−8300A)
公開日 平成19年1月18日(2007.1.18)
出願番号 特願2005−190950(P2005−190950)
出願日 平成17年6月30日(2005.6.30)
代理人 【識別番号】100084412
【弁理士】
【氏名又は名称】永井 冬紀
発明者 木村 健 / 小林 洋介 / 内藤 原平 / 吉沢 弘之
要約 課題

自車両の予測進路と前方障害物との重なり度合および運転者の追い越し意図を考慮して車両制御を行う車両用運転操作補助装置を提供する。

解決手段
特許請求の範囲
【請求項1】
少なくとも、自車速および自車両と自車両前方の障害物との車間距離を検出する走行状態検出手段と、
前記走行状態検出手段による検出結果に基づいて、前記障害物に対する自車両の接近度合を表すリスクポテンシャルを算出するリスクポテンシャル算出手段と、
前記リスクポテンシャル算出手段によって算出される前記リスクポテンシャルに基づいて、運転者が前記自車両を運転操作するための運転操作装置に発生する操作反力、および前記自車両に発生する制駆動力の少なくともいずれかを制御する制御手段と、
前記障害物の左右方向の幅を検出する幅検出手段と、
前記自車両が前記障害物を追い越そうとする追越意図を検出する追越意図検出手段と、
前記幅検出手段による検出結果に基づいて、前記制御手段によって制御する力の制御量を補正するとともに、前記追越意図検出手段によって前記追越意図ありと検出されると、前記障害物の前記幅に基づく前記制御量の補正量を調整する補正手段とを備えることを特徴とする車両用運転操作補助装置。
【請求項2】
請求項1に記載の車両用運転操作補助装置において、
アクセルペダルの操作状態を検出するアクセルペダル操作検出手段をさらに備え、
前記追越意図検出手段は、前記アクセルペダル操作検出手段で検出される前記アクセルペダルの操作状態に基づいて前記追越意図があるかを判断することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
【請求項3】
請求項2に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記追越意図検出手段は、前記アクセルペダルの操作状態に基づいて前記追越意図があるかを判断するための閾値を、前記自車速に応じて設定することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
【請求項4】
請求項2に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記追越意図検出手段は、前記アクセルペダルの操作状態に基づいて前記追越意図があるかを判断するための閾値を、前記自車両と前記障害物との相対速度に応じて設定することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
【請求項5】
請求項2に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記追越意図検出手段は、前記アクセルペダルの操作状態に基づいて前記追越意図があるかを判断するための閾値を、前記車間距離に応じて設定することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
【請求項6】
請求項2に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記追越意図検出手段は、前記アクセルペダルの操作状態に基づいて前記追越意図があるかを判断するための閾値を、前記アクセルペダルを操作するときに発生する操作反力に応じて設定することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
【請求項7】
請求項2に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記自車両の車線内横位置を検出する車線内横位置検出手段をさらに備え、
前記追越意図検出手段は、前記アクセルペダルの操作状態に基づいて前記追越意図があるかを判断するための閾値を、前記車線内横位置検出手段で検出される前記車線内横位置に応じて設定することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
【請求項8】
請求項1に記載の車両用運転操作補助装置において、
ステアリング操舵状態を検出する操舵操作検出手段をさらに備え、
前記追越意図検出手段は、前記操舵操作検出手段で検出される前記ステアリング操舵状態に基づいて前記追越意図があるかを判断することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
【請求項9】
請求項1に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記自車両のウィンカ操作状態を検出するウィンカ操作検出手段をさらに備え、
前記追越意図検出手段は、前記ウィンカ操作検出手段で検出される前記ウィンカ操作状態に基づいて前記追越意図があるかを判断することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
【請求項10】
請求項1に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記自車両の車線内横位置を検出する車線内横位置検出手段をさらに備え、
前記追越意図検出手段は、前記車線内横位置検出手段で検出される前記車線内横位置に基づいて前記追越意図があるかを判断することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
【請求項11】
請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記補正手段は、前記追越意図ありと検出されると、前記補正量を前記自車速に応じて調整することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
【請求項12】
請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記補正手段は、前記追越意図ありと検出されると、前記補正量を前記自車両と前記障害物との相対速度に応じて調整することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
【請求項13】
請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記補正手段は、前記追越意図ありと検出されると、前記補正量を前記車間距離に応じて調整することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
【請求項14】
請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記補正手段は、前記追越意図ありと検出されると、前記補正量をアクセルペダルを操作するときに発生する操作反力に応じて調整することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
【請求項15】
請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の車両用運転操作補助装置において、
アクセルペダルが踏み込まれたときのアクセルペダル操作量を検出するアクセルペダル操作量検出手段をさらに備え、
前記補正手段は、前記追越意図ありと検出されると、前記補正量を前記アクセルペダル操作量に応じて調整することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
【請求項16】
請求項1から請求項6、請求項8から請求項10のいずれか1項に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記自車両の車線内横位置を検出する車線内横位置検出手段をさらに備え、
前記補正手段は、前記追越意図ありと検出されると、前記補正量を前記車線内横位置検出手段で検出される前記車線内横位置に応じて設定することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
【請求項17】
請求項7に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記補正手段は、前記追越意図ありと検出されると、前記補正量を前記車線内横位置検出手段で検出される前記車線内横位置に応じて調整することを特徴とする車両用運転操作補助装置。
【請求項18】
少なくとも、自車速および自車両と自車両前方の障害物との車間距離に基づいて、前記障害物に対する自車両の接近度合を表すリスクポテンシャルを算出し、
算出される前記リスクポテンシャルに基づいて、運転者が前記自車両を運転操作するための運転操作装置に発生する操作反力、および前記自車両に発生する制駆動力の少なくともいずれかを制御し、
前記障害物の左右方向の幅を検出し、
前記自車両が前記障害物を追い越そうとする追越意図を検出し、
前記障害物の左右方向の幅に基づいて、前記リスクポテンシャルに基づいて制御する力の制御量を補正するとともに、前記追越意図ありと検出されると、前記障害物の前記幅に基づく前記制御量の補正量を調整することを特徴とする車両用運転操作補助方法。
【請求項19】
少なくとも、自車速および自車両と自車両前方の障害物との車間距離を検出する走行状態検出手段と、
前記走行状態検出手段による検出結果に基づいて、前記障害物に対する自車両の接近度合を表すリスクポテンシャルを算出するリスクポテンシャル算出手段と、
前記リスクポテンシャル算出手段によって算出される前記リスクポテンシャルに基づいて、運転者が前記自車両を運転操作するための運転操作装置に発生する操作反力、および前記自車両に発生する制駆動力の少なくともいずれかを制御する制御手段と、
前記障害物の左右方向の幅を検出する幅検出手段と、
前記自車両が前記障害物を追い越そうとする追越意図を検出する追越意図検出手段と、
前記幅検出手段による検出結果に基づいて、前記制御手段によって制御する力の制御量を補正するとともに、前記追越意図検出手段によって前記追越意図ありと検出されると、前記障害物の前記幅に基づく前記制御量の補正量を調整する補正手段とを有する車両用運転操作補助装置を備えることを特徴とする車両。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、運転者の操作を補助する車両用運転操作補助装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の車両用運転操作補助装置としては、自車両と前方物体との相対距離および自車速に基づいて自車両と前方物体との接触可能性を演算し、演算した接触可能性と、前方物体と自車両の前方走行軌跡との重なり度合とに基づいて、前方物体との接触を回避するための接触回避制動トルクを発生させるものが知られている(例えば特許文献1参照)。この装置は、重なり度合が小さくなるに応じて接触回避制動トルクを減少させる。また、自車両のリスク度に応じてアクセルペダル反力を制御する装置において、車線変更意図が検出された場合にアクセルペダル反力が小さくなるように調整するものが知られている(例えば特許文献2参照)。
【0003】
本願発明に関連する先行技術文献としては次のものがある。
【特許文献1】特開2005−001500号公報
【特許文献2】特開2004−017930号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
自車両に発生する駆動力や制駆動力、あるいは運転操作機器に発生する操作反力を用いて、自車両と前方物体との接近のリスクを運転者に伝達するような装置においては、自車両と前方物体との重なり度合および車線変更意図だけでなく、前方物体の幅および前方物体に対する接近度合等の種々の情報に基づいて制御量をきめ細かく調整し、運転者に違和感を与えないような制御を行うことが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明による車両用運転操作補助装置は、少なくとも、自車速および自車両と自車両前方の障害物との車間距離を検出する走行状態検出手段と、走行状態検出手段による検出結果に基づいて、障害物に対する自車両の接近度合を表すリスクポテンシャルを算出するリスクポテンシャル算出手段と、リスクポテンシャル算出手段によって算出されるリスクポテンシャルに基づいて、運転者が自車両を運転操作するための運転操作装置に発生する操作反力、および自車両に発生する制駆動力の少なくともいずれかを制御する制御手段と、障害物の左右方向の幅を検出する幅検出手段と、自車両が障害物を追い越そうとする追越意図を検出する追越意図検出手段と、幅検出手段による検出結果に基づいて、制御手段によって制御する力の制御量を補正するとともに、追越意図検出手段によって追越意図ありと検出されると、障害物の幅に基づく制御量の補正量を調整する補正手段とを備える。
本発明による車両用運転操作補助方法は、少なくとも、自車速および自車両と自車両前方の障害物との車間距離に基づいて、障害物に対する自車両の接近度合を表すリスクポテンシャルを算出し、算出されるリスクポテンシャルに基づいて、運転者が自車両を運転操作するための運転操作装置に発生する操作反力、および自車両に発生する制駆動力の少なくともいずれかを制御し、障害物の左右方向の幅を検出し、自車両が障害物を追い越そうとする追越意図を検出し、障害物の左右方向の幅に基づいて、リスクポテンシャルに基づいて制御する力の制御量を補正するとともに、追越意図ありと検出されると、障害物の幅に基づく制御量の補正量を調整する。
本発明による車両は、少なくとも、自車速および自車両と自車両前方の障害物との車間距離を検出する走行状態検出手段と、走行状態検出手段による検出結果に基づいて、障害物に対する自車両の接近度合を表すリスクポテンシャルを算出するリスクポテンシャル算出手段と、リスクポテンシャル算出手段によって算出されるリスクポテンシャルに基づいて、運転者が自車両を運転操作するための運転操作装置に発生する操作反力、および自車両に発生する制駆動力の少なくともいずれかを制御する制御手段と、障害物の左右方向の幅を検出する幅検出手段と、自車両が障害物を追い越そうとする追越意図を検出する追越意図検出手段と、幅検出手段による検出結果に基づいて、制御手段によって制御する力の制御量を補正するとともに、追越意図検出手段によって追越意図ありと検出されると、障害物の幅に基づく制御量の補正量を調整する補正手段とを有する車両用運転操作補助装置を備える。
【発明の効果】
【0006】
自車両前方の障害物の左右方向の幅に基づいて制御量を補正するとともに、追越意図ありと検出されると、制御量の補正量を調整するので、障害物に対するリスクポテンシャルに応じた制御を行っているときに、自車両が前方障害物を追い越そうとしている場合は、障害物の幅が狭いか広いかに応じて運転者の感覚に合った違和感のない制御を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0007】
《第1の実施の形態》
本発明の第1の実施の形態による車両用運転操作補助装置について、図面を用いて説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態による車両用運転操作補助装置1の構成を示すシステム図である。
【0008】
まず、車両用運転操作補助装置1の構成を説明する。車両用運転操作補助装置1は、レーダ装置10,車速センサ20,舵角センサ30,障害物検知装置40,コントローラ50,駆動力制御装置60,アクセルペダル反力発生装置70,ブレーキペダル反力発生装置80、および制動力制御装置90等を備えている。
【0009】
レーダ装置10は、例えば車両の前方グリル部もしくはバンパ部等に取り付けられたレーザレーダであり、水平方向に赤外線レーザ光を照射して車両前方領域を走査し、自車両前方の障害物を検出する。図2に、レーダ装置10による障害物検出の原理を説明する図を示す。図2に示すように、レーダ装置10はレーザ光を出力する発光部10aと、自車両の前方にある反射物(通常、前方車の後端)で反射された反射光を検出する受光部10bとを備えている。発光部10aはスキャニング機構が組み合わされており、図2に矢印で示すように左右方向に振れるように構成されている。発光部10aは角度を変化させながら所定角度範囲内で順次発光する。レーダ装置10は、発光部10aによるレーザ光の出射から受光部10bにおける反射波の受光までの時間差に基づいて自車両から障害物までの距離を計測する。
【0010】
レーダ装置10は、スキャニング機構により自車両の前方領域をスキャニングしながら、各スキャニング位置またはスキャニング角度について反射光を受光した場合に障害物までの距離を算出する。さらに、レーダ装置10は、障害物を検出したときのスキャニング角とその障害物までの距離とに基づいて、自車両に対する障害物の左右方向の位置も算出する。すなわち、レーダ装置10は、障害物の有無とともに自車両に対する障害物の相対的な位置を検出する。
【0011】
図3に、レーダ装置10による障害物の検出結果の一例を示す。各スキャニング角で自車両に対して障害物の相対的な位置を特定することにより、図3に示すようにスキャニング範囲内で検出できる複数の物体についての平面的な存在状態図を得ることができる。
車速センサ20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を検出する。
【0012】
障害物検知装置40は、レーダ装置10および車速センサ20の検出結果に基づいて前方障害物に関する情報を取得する。具体的には、障害物検知装置40は、レーダ装置10からスキャニング周期毎またはスキャニング角ごとに出力される検出結果に基づいて、検出した物体の動きを判別するとともに、物体間の近接状態や動きの類似性等に基づいて、検出した物体が同一物体であるか異なる物体であるかを判別する。
【0013】
そして、障害物検知装置40は、レーダ装置10と車速センサ20からの信号に基づいて、自車両周囲の障害物情報、すなわち自車両と前方障害物との車間距離と相対速度、自車両に対する前方障害物の左右方向距離、および前方障害物の幅を認識する。なお、障害物検知装置40は、複数の前方障害物を検知した場合は各障害物についての情報を取得する。障害物検知装置40は、取得した障害物情報をコントローラ50へ出力する。
【0014】
舵角センサ30は、ステアリングコラムもしくはステアリングホイール(不図示)付近に取り付けられた角度センサ等であり、ステアリングシャフトの回転を操舵角として検出し、コントローラ50へ出力する。
【0015】
アクセルペダル61には、アクセルペダル61の踏み込み量(操作量)を検出するアクセルペダルストロークセンサ62が設けられている。アクセルペダルストロークセンサ62によって検出されたアクセルペダル操作量はコントローラ50および駆動力制御装置60に出力される。ブレーキペダル91には、その踏み込み量(操作量)を検出するブレーキペダルストロークセンサ92が設けられている。ブレーキペダルストロークセンサによって検出されたブレーキペダル操作量は、制動力制御装置90に出力される。
【0016】
コントローラ50は、CPUと、ROMおよびRAM等のCPU周辺部品とから構成され、車両用運転操作補助装置1全体の制御を行う。コントローラ50は、車速センサ20から入力される自車速、および障害物検知装置40から入力される障害物情報から、自車両の走行状況を認識する。コントローラ50は、走行状況に基づいて前方障害物に対する自車両の接近度合を表す物理量であるリスクポテンシャルを算出する。
【0017】
さらに、コントローラ50は、障害物に対するリスクポテンシャルに基づいて、自車両に発生する制駆動力を制御するとともに、運転者が運転操作のために操作する運転操作機器に発生する操作反力を制御する。ここで、運転操作機器は、例えば運転者が自車両を加速したり減速したりするときに操作するアクセルペダル61およびブレーキペダル91である。
【0018】
駆動力制御装置60は、アクセルペダル61の操作状態に応じた駆動力を発生するようにエンジン(不図示)を制御するとともに、外部からの指令に応じて、発生させる駆動力を変化させる。図4に、駆動力制御装置60の構成を表すブロック図を示す。図5に、アクセルペダル操作量SAとドライバ要求駆動力Fdaとの関係を定めた特性マップを示す。駆動力制御装置60は、図4に示すようにドライバ要求駆動力算出部60aと、加算器60bと、エンジンコントローラ60cとを備えている。
【0019】
ドライバ要求駆動力算出部60aは、図5に示すようなマップを用いて、アクセルペダル61が踏み込まれたときの操作量(アクセルペダル操作量)SAに応じてドライバが要求する駆動力(ドライバ要求駆動力)Fdaを算出する。加算器60bは、算出されたドライバ要求駆動力Fdaに、後述する駆動力補正量ΔDaを加えて目標駆動力を算出し、エンジンコントローラ60cへ出力する。エンジンコントローラ60cは、目標駆動力に従ってエンジンへの制御指令値を算出する。
【0020】
制動力制御装置90は、ブレーキペダル91の操作状態に応じた制動力を発生するようにブレーキ液圧を制御するとともに、外部からの指令に応じて、発生させるブレーキ液圧を変化させる。図6に、制動力制御装置90の構成を表すブロック図を示す。図7に、ブレーキペダル操作量SBとドライバ要求制動力Fdbとの関係を定めた特性マップを示す。図6に示すように、制動力制御装置90は、ドライバ要求制動力算出部90aと、加算器90bと、ブレーキ液圧コントローラ90cとを備えている。
【0021】
ドライバ要求制動力算出部90aは、図7に示すようなマップを用いて、ブレーキペダル91の踏み込み量(ブレーキペダル操作量)SBに応じてドライバが要求する制動力(ドライバ要求制動力)Fdbを算出する。加算器90bは、算出されたドライバ要求制動力Fdbに、後述する制動力補正値ΔDbを加えて目標制動力を算出し、ブレーキ液圧コントローラ90cに出力する。ブレーキ液圧コントローラ90cは、目標制動力に従ってブレーキ液圧指令値を算出する。ブレーキ液圧コントローラ90cからの指令に応じて各車輪に設けられたブレーキ装置95が作動する。
【0022】
アクセルペダル反力発生装置70は、アクセルペダル61のリンク機構に組み込まれたサーボモータ(不図示)を備えている。アクセルペダル反力発生装置70は、コントローラ50からの指令に応じてサーボモータで発生させるトルクを制御し、運転者がアクセルペダル61を操作する際に発生する操作反力を任意に制御することができる。なお、反力制御を行わない場合のアクセルペダル反力は、例えばアクセルペダル操作量SAに対して比例するように設定されている。
【0023】
ブレーキペダル反力発生装置80は、ブレーキペダル91のリンク機構に組み込まれたサーボモータ(不図示)を備えている。ブレーキペダル反力発生装置80は、コントローラ50からの指令に応じてサーボモータで発生させるトルクを制御し、運転者がブレーキペダル91を操作する際に発生する操作反力を任意に制御することができる。なお、ここでは、サーボモータによってブレーキペダル91の反力を制御しているが、これには限定されず、例えばコンピュータ制御による油圧力を用いてブレーキアシスト力を発生させることもできる。
【0024】
以下に、本発明の第1の実施の形態による車両用運転操作補助装置1の動作を説明する。まず、動作の概要を説明する。
車両用運転操作補助装置1のコントローラ50は、障害物検知装置40で検出した障害物情報に基づいて各障害物に対する自車両のリスクポテンシャルを算出する。リスクポテンシャル(Risk Potential)は、「潜在的なリスク/危急」を意味し、ここでは特に、自車両と自車両周囲に存在する障害物とが接近していくことにより増大するリスクの大きさを表す。したがって、リスクポテンシャルは、自車両と障害物とがどれほど近づいているか、すなわち自車両と障害物とが近づいている程度(接近度合)を表す物理量であるといえる。
【0025】
コントローラ50は、算出したリスクポテンシャルを、自車両に発生する制駆動力および運転者が自車両を運転する際に操作する運転操作機器から発生する操作反力として運転者に伝達する。
【0026】
第1の実施の形態による車両用運転操作補助装置1の動作を、図8を用いて詳細に説明する。図8は、第1の実施の形態のコントローラ50における運転操作補助制御処理の処理手順のフローチャートである。本処理内容は、一定間隔、例えば50msec毎に連続的に行われる。
【0027】
まず、ステップS110で、車速センサ20によって検出される自車速Vhと、舵角センサ30によって検出される自車両の操舵角δのデータを読み込む。ステップS120では、アクセルペダルストロークセンサ62によって検出されるアクセルペダル操作量SAを読み込む。つづくステップS130で、レーダ装置10および車速センサ20の検出結果に従って障害物検知装置40で算出した複数の前方障害物に関する情報を読み込む。前方障害物に関する情報は、例えば各障害物までの前後方向の距離(車間距離)Dと、自車両に対する障害物の左右方向位置xおよび前後方向位置yと、前方障害物の幅Wである。
【0028】
ステップS140では、ステップS110で読み込んだ自車速Vhおよび操舵角δに基づいて、自車両の進路を推定する。以下に、予測進路の推定方法を図9および図10を用いて説明する。予測進路を推定するために、図9に示すように自車両が矢印方向に進行している場合の旋回半径Rを算出する。まず、自車両の旋回曲率ρ(1/m)を算出する。旋回曲率ρは、自車速Vhおよび操舵角δに基づいて、以下の(式1)で算出できる。
ρ=1/{L(1+A・Vh)}×δ/N・・・(式1)
ここで、L:自車両のホイールベース、A:車両に応じて定められたスタビリティファクタ(正の定数)、N:ステアリングギア比である。
【0029】
旋回半径Rは、旋回曲率ρを用いて以下の(式2)で表される。
R=1/ρ ・・・(式2)
(式2)を用いて算出した旋回半径Rを用いることで、図9に示すように自車両の走行軌道を半径Rの円弧として予測することができる。そして、図10に示すように、旋回半径Rの円弧を中心線とした幅Twの領域を、自車両が走行するであろう予測進路として設定する。幅Twは、自車両の幅に基づいて予め適切に設定しておく。
【0030】
ステップS150では、障害物検知装置40によって検出され、ステップS140で設定した自車両の予測進路内にあると判定した障害物のうち、自車両に最も近い物体を、前方障害物として選択する。この前方障害物は、以降の処理で自車両のリスクポテンシャルRPを算出する対象となる障害物である。
【0031】
ステップS160では、ステップS150で前方障害物として選択した障害物について、自車両のリスクポテンシャルRPを算出する。ここでは、リスクポテンシャルRPとして、自車両と前方障害物との車間時間THWを算出する。車間時間THWは、前方障害物の現在位置に自車両が到達するまでの時間を示す物理量であり、以下の(式3)から算出される。
THW=D/Vh ・・・(式3)
車間時間THWが小さいほど自車両と前方障害物とが近づいているため、(式3)で算出される車間時間THWを、自車両と前方障害物との接近度合を表すリスクポテンシャルということができる。
【0032】
ステップS170では、運転者が前方障害物を追い越す意図があるか否かを判定する。ここでの処理を、図11のフローチャートを用いて説明する。まず、ステップS1701で、現在、リスクポテンシャルRPに応じた制駆動力制御および操作反力制御が行われているか否かを判定する。具体的には、前回周期でリスクポテンシャルRPとして算出された車間時間THWがしきい値T1よりも小さく、制御反発力Fcが算出されていたか否かを判定する。しきい値T1および制御反発力Fcの算出方法については後述する。
【0033】
ステップS1701が否定判定されるとステップS1702へ進み、今回周期で制駆動力制御および操作反力制御を開始するか否かを判定する。具体的には、ステップS160でリスクポテンシャルRPとして算出された車間時間THWがしきい値T1よりも小さいか否かに基づいて、制御開始か否かを判断する。車間時間THW≧T1の場合は、制御反発力Fcを算出しないので制御開始しないと判断し、ステップS1703へ進む。
【0034】
ステップS1703では、ステップS120で読み込んだ現在のアクセルペダル操作量SAを、制御開始初期値θ0として記憶する。その後、ステップS1704へ進む。ステップS1702で今回周期で制御開始と判断された場合は、ステップS1703をスキップしてステップS1704へ進む。ステップS1704では、運転者に前方障害物を追い越す意図が無いと判定する。
【0035】
ステップS1701が肯定判定され、すでに制駆動力制御及び操作反力制御が行われている場合は、ステップS1705へ進む。ステップS1705では、ステップS120で読み込まれた現在のアクセルペダル操作量SAが制御開始初期値θ0よりも小さいか否かを判定する。ステップS1705が否定判定され、制御開始直前よりもアクセルペダル62が踏み込み方向に操作されている場合は、ステップS1706へ進む。
【0036】
ステップS1706では、自車両が前方障害物を追い越す意図があるか否かを判定するために用いる閾値θ_ovrを設定する。ここで、閾値θ_ovrは、自車両が前方障害物を追い越すための駆動トルクを得るのに必要なアクセルペダル操作量を表し、自車速Vh,自車両と前方障害物との相対速度Vr、車間距離D,またはアクセルペダル操作反力に基づいて以下のように設定する。
【0037】
図12〜図15は、それぞれ、自車速Vh、相対速度Vr(=自車速−前方障害物の車速)、車間距離D、およびアクセルペダル操作反力と閾値θ_ovrとの関係を示す図である。図12に示すように、自車速Vhが大きくなるほど、閾値θ_ovrを所定値θ_ovr1から徐々に大きくする。自車両が低速で走行している場合は、自車両を加速させるために必要なアクセルペダル62の踏増し量が小さい。そこで、小さなアクセルペダル操作でも追い越し意図ありと判断できるように、自車速Vhが小さいほど閾値θ_ovrを小さくする。
【0038】
図13に示すように、相対速度Vrが大きくなるほど、すなわち前方障害物の車速Vfに対して自車速Vhが速くなるほど、閾値θ_ovrを所定値θ_ovr1から徐々に大きくする。相対速度Vrが大きく自車両が前方障害物に急速に接近している状況では、後述する制駆動力制御および操作反力制御によって運転者が意図しない加速が発生することを抑制するために、閾値θ_ovrを大きくして追い越し意図ありと判断しにくくする。
【0039】
図14に示すように、自車両と前方障害物との車間距離Dが大きくなるほど、閾値θ_ovrを所定値θ_ovr2から徐々に小さくする。車間距離Dが小さく自車両と前方障害物とが近づいている状況では、後述する制駆動力制御および操作反力制御によって運転者が意図しない加速が発生することを抑制するために、閾値θ_ovrを大きくして追い越し意図ありと判断しにくくする。
【0040】
図15に示すように、アクセルペダル操作反力が大きいほど、閾値θ_ovrを所定値θ_ovr2から徐々に小さくする。アクセルペダル操作反力としては、例えば後述するように算出するアクセルペダル反力制御指令値FAを用いる。アクセルペダル操作反力が大きい場合、運転者にとってはアクセルペダル62を踏み込みづらくなる。そこで、大きな操作反力に抗してアクセルペダル62を踏み込む場合は追い越し意図があると判断しやすくなるように、アクセルペダル操作反力が大きくなるほど閾値θ_ovrを小さくする。
【0041】
図12〜図15に従って算出した閾値θ_ovrから、セレクトハイで最も大きな値を選択し、追い越し意図判断に用いる閾値θ_ovrとして設定する。なお、上述した所定値θ_ovr1およびθ_ovr2は予め適切な値をそれぞれ設定しておく。
【0042】
つづくステップS1707では、現在のアクセルペダル操作量SAと制御開始初期値θ0との差(SA−θ0)が、ステップS1706で設定した閾値θ_ovrよりも大きいか否かを判定する。ステップS1707が肯定判定されるとステップS1708へ進み、運転者に前方障害物を追い越す意図があると判断する。
【0043】
一方、ステップS1705が肯定判定され、制御開始直前よりもアクセルペダル62が戻し方向に操作されている場合は、ステップS1709へ進む。ステップS1709では、ステップS120で読み込んだ現在のアクセルペダル操作量SAを、制御開始初期値θ0として設定する。すなわち、制御開始後にアクセルペダル62が戻された場合は、最も小さいアクセルペダル操作量SAで制御開始初期値θ0を更新する。その後、ステップS1710へ進み、運転者に前方障害物を追い越す意図がないと判断する。なお、ステップSS1707が否定判定された場合も、ステップS1710へ進んで追い越し意図なしと判断する。
【0044】
このようにステップS170で運転者の追い越し意図判断を行った後、ステップS180へ進む。ステップS180では、自車両と前方障害物とのラップ率Laを算出する。ここで、ラップ率Laは、自車両の予測進路と前方障害物とがどれほど重なっているかを表す値であり、以下のように算出する。
【0045】
図16において、自車両の走行軌道(ステップS140で算出した半径Rの円弧)と前方障害物の後端を左右方向に延長した線との交点をAで表す。前方障害物の前後方向中心線Bから交点Aまでの左右方向距離を横偏差Δdとして算出する。ラップ率Laは、横偏差Δdと前方障害物の幅Wを用いて以下の(式4)から算出することができる。
La=1−|Δd/W| ・・・(式4)
(式4)で算出されるラップ率Laは0〜1の範囲の値として設定され、ラップ率Laが大きいほど、自車両の予測進路と前方障害物との重なり度合が大きいことを示している。すなわち、ラップ率La=0のときは前方障害物と自車両の予測進路が完全にずれており、ラップ率La=1のときは前方障害物が自車両の予測進路上で自車両の真正面にいることを表している。なお、ラップ率Laは前方障害物の幅Wを考慮した重なり度合であり、横偏差Δdが同じ場合には前方障害物の幅Wが大きいほど大きくなる。
【0046】
ステップS190では、ステップS180で算出したラップ率Laに基づいて制駆動力制御および操作反力制御を行う際のゲイン(ラップ率ゲインGla)を算出する。図17に、ラップ率Laとラップ率ゲインGlaとの基本的な関係を示す。図17に実線で示すように、ラップ率Laが小さくなるにつれてラップ率ゲインGlaを1から徐々に小さくする。ここで、運転者に前方障害物を追い越す意図があると判断された場合は、破線で示すように、追い越し意図なしと判断された場合に比べてラップ率Laの変化に対するラップ率ゲインGlaの変化率を大きくする。
【0047】
すなわち、運転者が前方障害物を追い越そうとしている場合は、ラップ率Laが小さくなるほどラップ率ゲインGlaを速やかに低下させて、運転者が追い越しのための運転操作を行いやすくする。さらに、追い越し意図ありと判断された場合は、自車両と前方障害物がどれほど接近しているか、また運転者による追い越し、具体的には加速要求の大きさに基づいて、ラップ率ゲインGlaを詳細に設定する。ラップ率ゲインGlaは、自車速Vh,自車両と前方障害物との相対速度Vr、車間距離D,アクセルペダル操作反力、またはアクセルペダル操作量SAに基づいて以下のように設定する。
【0048】
図18〜図22は、それぞれ、自車速Vh、相対速度Vr、車間距離D、アクセルペダル操作反力、およびアクセルペダル操作量SAを変化させた場合の、ラップ率Laとラップ率ゲインGlaとの関係を示す図である。図18に示すように、追い越し意図ありと判断された場合は、自車速Vhが大きくなるほど、ラップ率Laの低下に対するラップ率ゲインGlaの減少量を大きくし、ラップ率ゲインGla=0の領域を大きくする。自車両が高速で走行している場合は、自車両を加速させるために一層大きなエンジン出力が必要となる。そこで、自車速Vhが大きくなるほどラップ率ゲインGlaを速やかに低下させて、運転者が追い越しのための運転操作を行いやすくする。追い越し意図なしと判断された場合は、自車速Vhに応じたラップ率ゲインGlaの調整は行わない。
【0049】
図19に示すように、追い越し意図ありと判断された場合は、相対速度Vrが小さくなるほど、ラップ率Laの低下に対するラップ率ゲインGlaの減少量を大きくする。反対に、相対速度Vrが大きくなり、前方障害物の車速Vfに対して自車速Vhが速くなるほど、ラップ率Laの低下に対するラップ率ゲインGlaの減少量を小さくし、ラップ率ゲインGla=0の領域を小さくする。これにより、相対速度Vrが大きく自車両が前方障害物に急速に接近している状況で、追い越し操作時に過度に加速してしまうことを防止する。追い越し意図なしと判断された場合は、相対速度Vrに応じたラップ率ゲインGlaの調整は行わない。
【0050】
図20に示すように、追い越し意図ありと判断された場合は、自車両と前方障害物との車間距離Dが大きくなるほど、ラップ率Laの低下に対するラップ率ゲインGlaの減少量を大きくし、ラップ率ゲインGla=0の領域を大きくする。これにより、車間距離Dが小さく自車両と前方障害物とが近づいている状況で、追い越し操作時に過度に加速してしまうことを防止する。追い越し意図なしと判断された場合は、車間距離Dに応じたラップ率ゲインGlaの調整は行わない。
【0051】
図21に示すように、追い越し意図ありと判断された場合は、アクセルペダル操作反力、すなわちアクセルペダル反力制御指令値FAが大きいほど、ラップ率Laの低下に対するラップ率ゲインGlaの減少量を大きくし、ラップ率ゲインGla=0の領域を大きくする。アクセルペダル操作反力が大きいと、運転者はアクセルペダル62を踏み込みづらくなる。そこで、大きな操作反力に抗してアクセルペダル61を踏み込む場合は加速したいという運転者の要求が大きいと判断し、操作反力が大きくなるほどラップ率ゲインGlaを速やかに低下させる。追い越し意図なしと判断された場合は、アクセルペダル操作反力に応じたラップ率ゲインGlaの調整は行わない。
【0052】
図22に示すように、追い越し意図ありと判断された場合は、現在のアクセルペダル操作量SAが大きいほど、ラップ率Laの低下に対するラップ率ゲインGlaの減少量を大きくし、ラップ率ゲインGla=0の領域を大きくする。すでにアクセルペダル62を大きく踏み込んだ状態からさらに踏増しする場合、加速したいという運転者の要求が大きいと判断し、アクセルペダル操作量SAが大きくなるほどラップ率ゲインGlaを速やかに低下させる。追い越し意図なしと判断された場合は、アクセルペダル操作量SAに応じたラップ率ゲインGlaの調整は行わない。
【0053】
追い越し意図ありと判断された場合は、図18〜図22に従って算出したラップ率ゲインGlaから、セレクトハイで最も大きな値を選択し、後述する制御反発力調整用のラップ率ゲインGlaとして設定する。追い越し意図なしと判断された場合は、図17に実線で示すラップ率Laとラップ率ゲインGlaとの関係に従ってラップ率ゲインGlaを設定する。
このようにステップS190でラップ率ゲインGlaを算出した後、ステップS200へ進む。
【0054】
ステップS200では、制駆動力制御および操作反力制御の制御量を算出するために用いる制御反発力Fcを算出する。制御反発力Fcは以下のようにして算出する。
制御反発力Fcの算出のために、図23(a)(b)に示すように自車両100の前方に仮想的な弾性体200を設けたと仮定し、この仮想的な弾性体200が前方車両300に当たって圧縮され、自車両に対する擬似的な走行抵抗を発生するというモデルを考える。制御反発力Fcは、図23(b)に示すように仮想弾性体200が前方車両300に当たって圧縮された場合の反発力と、ラップ率ゲインGlaとを用いて算出する。ここでの処理を、図24のフローチャートを用いて説明する。
【0055】
まず、ステップS2001では、車間時間THWをしきい値T1と比較する。車間時間THWがしきい値T1より小さい場合(THW<T1)は、ステップS2002へ進む。ここで、しきい値T1は、自車両と前方障害物とが近づいており、制駆動力制御および操作反力制御を開始するか否かを判断するためのしきい値であり、例えば1secに設定する。
【0056】
ステップS2002では、以下の(式5)から制御反発力Fcを算出する。
Fc=C×Gla
=k×(Th−D)×Gla・・・(式5)
(式5)において、Cは仮想弾性体200が圧縮されるときの反発力であり、kは仮想弾性体200のばね定数である。ばね定数kは、適切な制御効果が得られるように予め適切に調整される制御パラメータである。Thは、仮想弾性体の長さlを表すしきい値であり、例えば自車速Vhおよび車間時間THWのしきい値T1に基づいて適切に設定される。
【0057】
制御反発力Fcは、仮想弾性体200の反発力CをステップS190で算出したラップ率ゲインGlaを用いて調整した値である。したがって、前方障害物と自車両の予測進路とのずれが大きくなってラップ率Laが小さくなるほど、制御反発力Fcは小さくなる。さらに、運転者の前方障害物の追い越し意図があると判断された場合は、自車速Vhや車間距離D等に応じて、制御反発力Fcがさらに小さくなる。
【0058】
一方、ステップS2001が肯定判定され、車間時間THW≧しきい値T1の場合は、ステップS2003へ進む。ステップS2003では、自車両と前方障害物とが接近しておらず、制駆動力制御および操作反力制御を行わないと判断して制御反発力Fc=0に設定する。
【0059】
このようにステップS200で制御反発力Fcを算出した後、ステップS210へ進む。
ステップS210では、ステップS200で算出した制御反発力Fcを用いて、制駆動力制御を行う際の駆動力補正量ΔDaおよび制動力補正量ΔDbを算出する。ステップS210における制駆動力補正量の算出処理を、図25を用いて説明する。
【0060】
まずステップS2101で、ステップS120で読み込んだアクセルペダル操作量SAに基づいて、アクセルペダル61が踏みこまれているか否かを判定する。アクセルペダル61が踏み込まれていない場合には、ステップS2102へ進み、アクセルペダル61が急に解放されたか否かを判定する。例えば、アクセルペダル操作量SAから算出するアクセルペダル61の操作速度が所定値未満であった場合は、アクセルペダル61がゆっくりと戻されたと判断し、ステップS2103へ進む。ステップS2103では、駆動力補正量ΔDaとして0をセットし、つづくステップS2104で制動力補正量ΔDbとして上述した(式5)で算出した制御反発力Fcをセットする。
【0061】
一方、ステップS2102でアクセルペダル61が急に戻されたと判定されると、ステップS2105へ進む。ステップS2105では駆動力補正量ΔDaを漸減させ、ステップS2106で制動力補正量ΔDbを制御反発力Fcまで漸増させる。具体的には、アクセルペダル61が急に戻された場合は、アクセルペダル操作中には駆動力を制御反発力Fc分だけ減少させるように設定していた駆動力補正量ΔDa(=−Fc)を、0まで徐々に変化させる。また、アクセルペダル61が急に戻されてから制動力補正量ΔDbを制御反発力Fcまで徐々に増加させる。このように、アクセルペダル61が急に戻された場合は、最終的に駆動力補正量ΔDaが0に、制動力補正量ΔDbがFcになるように変化させる。
【0062】
一方、ステップS2101が肯定判定され、アクセルペダル61が踏み込まれている場合は、ステップS2107へ進んでドライバ要求駆動力Fdaを推定する。コントローラ50内には、駆動力制御装置60内に記憶されたドライバ要求駆動力算出マップ(図5)と同一のものが用意されており、アクセルペダル操作量SAに従って、ドライバ要求駆動力Fdaを推定する。
【0063】
つづくステップS2108で、ステップS2107で推定したドライバ要求駆動力Fdaと制御反発力Fcとの大小関係を比較する。ドライバ要求駆動力Fdaが制御反発力Fc以上(Fda≧Fc)の場合は、ステップS2109へ進む。ステップS2109では、駆動力補正量ΔDaとして−Fcをセットし、ステップS2110で制動力補正量ΔDbに0をセットする。すなわち、Fda−Fc≧0であることから、駆動力Fdaを制御反発力Fcにより補正した後も正の駆動力が残る。従って、補正量の出力は駆動力制御装置60のみで行うことができる。この場合、車両の状態としては、ドライバがアクセルペダル61を踏んでいるにも関わらず期待した程の駆動力が得られない状態となる。補正後の駆動力が走行抵抗より大きい場合には、加速が鈍くなる挙動としてドライバに感じられ、補正後の駆動力が走行抵抗より小さい場合には、減速する挙動としてドライバに感じられる。
【0064】
一方、ステップS2108が否定判定され、ドライバ要求駆動力Fdaが制御反発力Fcより小さい場合(Fda<Fc)は、駆動力制御装置60のみでは目標とする補正量を出力できない。そこで、ステップS2111において駆動力補正量ΔDaに−Fdaをセットし、ステップS2112で制動力補正量ΔDbとして、補正量の不足分(Fc−Fda)をセットする。この場合、車両の減速挙動としてドライバには察知される。
【0065】
図26に、駆動力および制動力の補正方法を説明する図を示す。図26の横軸はアクセルペダル操作量SAおよびブレーキペダル操作量SBを示しており、原点0から右へ進むほどアクセルペダル操作量SAが大きく、左へ進むほどブレーキペダル操作量SBが大きいことを示している。図26の縦軸は駆動力および制動力を示し、原点0から上へ進むほど駆動力が大きく、下へ進むほど制動力が大きいことを示している。
【0066】
図26において、アクセルペダル操作量SAに応じた要求駆動力Fda、およびブレーキペダル操作量SBに応じた要求制動力Fdbをそれぞれ一点鎖線で示す。また、前方障害物との接触リスクポテンシャルに応じて補正した駆動力および制動力を実線で示す。
【0067】
アクセルペダル操作量SAが大きく、アクセルペダル操作量SAに応じた要求駆動力Fdaが制御反発力Fc以上の場合は、駆動力を補正量ΔDaに応じて減少方向に補正する。一方、アクセルペダル操作量SAが小さく、アクセルペダル操作量SAに応じた要求駆動力Fdaが制御反発力Fcよりも小さい場合は、駆動力を発生しないような補正量ΔDaを設定して駆動力を補正する。さらに、制御反発力Fcと要求駆動力Fdaとの差を補正量ΔDbとして設定する。これにより、アクセルペダル操作量SAに応じた緩制動を行う。
【0068】
ブレーキペダル91が踏み込まれると、補正量ΔDbに基づいて制動力を増大方向に補正する。これにより、全体として車両の走行抵抗を補正量、すなわち仮想弾性体の制御反発力Fcに相当して増大させるように制駆動力の特性を補正している。
【0069】
このようにステップS210で制駆動力補正量を算出した後、ステップS220へ進む。ステップS220では、ステップS200で算出した制御反発力Fcに基づいて、アクセルペダル61またはブレーキペダル91に発生する操作反力の制御量、すなわちアクセルペダル反力制御指令値FAとブレーキペダル反力制御指令値FBを算出する。
【0070】
図27に、制御反発力Fcとアクセルペダル反力制御指令値FAとの関係を示す。図27において、アクセルペダル反力制御を行わない場合の、通常のアクセルペダル反力を破線で示す。ここでは説明を簡単にするために、アクセルペダル操作量SAが一定の場合のアクセルペダル反力を示している。図27に示すように、制御反発力Fcが大きくなるほど、通常値に対してアクセルペダル反力制御指令値FAが増加する。制御反発力Fcが所定値Fc1を超えると、アクセルペダル反力制御指令値FAの増加率が大きくなる。このように、制駆動力の補正量が大きくなるほど、アクセルペダル61に発生する操作反力が大きくなる。
【0071】
図28に、制御反発力Fcとブレーキペダル反力制御指令値FBとの関係を示す。図28において、ブレーキペダル反力制御を行わない場合の、通常のブレーキペダル反力制御指令値を破線で示す。ここでは説明を簡単にするために、ブレーキペダル操作量SBが一定の場合のブレーキペダル反力を示している。図28に示すように、制御反発力Fcが所定値Fc1を超える領域では、制御反発力Fcが大きくなるほど、通常値に対してブレーキペダル反力制御指令値FBが低下する。これにより、制駆動力の補正量が大きくなるほどブレーキペダル91に発生する操作反力が小さくなり、すなわちブレーキアシスト力が大きくなりブレーキペダル91を踏み込みやすくなる。
【0072】
つづくステップS230では、ステップS210で算出した駆動力補正量ΔDa、及び制動力補正量ΔDbをそれぞれ駆動力制御装置60、及び制動力制御装置90に出力する。駆動力制御装置60は、駆動力補正量ΔDaと要求駆動力Fdaとから目標駆動力を算出し、算出した目標駆動力を発生するようにエンジンコントローラ60cに指令を出力する。また、制動力制御装置90は、制動力補正量ΔDbと要求制動力Fdbとから目標制動力を算出し、目標制動力を発生するようにブレーキ液圧コントローラ90cに指令を出力する。
【0073】
ステップS240では、ステップS220で算出したアクセルペダル反力制御指令値FAおよびブレーキペダル反力制御指令値FBをそれぞれアクセルペダル反力発生装置70およびブレーキペダル反力発生装置80に出力する。アクセルペダル反力発生装置70およびブレーキペダル反力発生装置80は、それぞれコントローラ50から入力される指令値に応じてアクセルペダル反力およびブレーキペダル反力を制御する。これにより、今回の処理を終了する。
【0074】
以下に、第1の実施の形態による車両用運転操作補助装置1の作用を図29(a)〜(d)を用いて説明する。
図29(a)(b)に実線で示すように、運転者に追い越し意図が無いと判断された場合は、前方障害物と自車両の予測進路とのラップ率Laが小さくなるほどラップ率ゲインGlaが徐々に小さくなり、La=1のときにGla=1,La=0のときにゲインGla=0となるように設定する。上述したように、ラップ率ゲインGlaを用いて制御反発力Fcを算出するので、ラップ率Laの低下に対するラップ率ゲインGlaの減少量が大きいほど、駆動力補正量ΔDaと制動力補正量ΔDbの低下速度およびアクセルペダル反力制御指令値FAとブレーキペダル反力制御指令値FBの低下速度が速くなる。すなわち、制駆動力補正量ΔDa,ΔDbおよび反力制御指令値FA,FBの調整量が大きくなる。
【0075】
すなわち、自車両が前方障害物に接近していくと、その接近の度合に応じて駆動力が低下するとともに、アクセルペダル61を操作するときに発生する操作反力が大きくなる。このとき、運転者が前方障害物を追い越そうとしていると判断されると、設定されたラップ率ゲインGlaに応じて制御反発力Fcが調整される。これにより、駆動力が増大(ドライバ要求駆動力Fdaに復帰)するとともに、アクセルペダル61に発生する操作反力が小さくなり(通常の反力特性に復帰し)、追い越しのための加速を行いやすくなる。したがって、追い越し意図ありと判断された場合にラップ率Laとラップ率ゲインGlaとの関係を変更することにより、制駆動力補正量ΔDa,ΔDbおよび反力制御指令値FA,FBの調整感度を変更することができる。
【0076】
具体的には、アクセルペダル61がすでに大きく踏み込まれた状態、あるいはアクセルペダル反力制御指令値FAが大きい状態から、さらにアクセルペダル61が踏み込まれ、追い越しのために加速したいという要求が大きいと判断できる場合、また、自車両がすでに高速で走行しており、加速するために必要なトルクが大きい(運転者のの追越意図が強い)場合は、図29(a)に破線で示すようにラップ率ゲインGlaの傾きを大きくする。これにより、制駆動力補正量ΔDa,ΔDbおよび反力制御指令値FA,FBの調整感度を高くして、運転者が追い越しのために加速操作をする場合に、運転者の感覚にあった制御を実現することが可能となる。
【0077】
また、自車両と前方障害物との車間距離Dが小さい場合、また、自車両と前方障害物との相対速度Vrが大きく自車両が前方障害物に接近している場合は、図29(b)に破線で示すように、追い越し意図がない場合に比べて傾きを大きくしているが、運転者の加速要求が大きい場合に比べて傾きを小さくする。これにより、制駆動力補正量ΔDa,ΔDbおよび反力制御指令値FA,FBの調整感度を低くして、自車両と前方障害物とが近づいた状態で過度の加速を抑制し、運転者の感覚にあった制御を実現することが可能となる。
【0078】
なお、上述したように追い越し意図ありと判断された場合は、図18〜図22にしたがって設定された値の中から、セレクトハイによりラップ率ゲインGlaを選択する。したがって、例えばアクセルペダル操作量SAが大きく、車間距離Dが短い場合は、図29(b)に破線で示す関係に従って設定された大きいほうの値がラップ率ゲインGlaとして選択される。
【0079】
図29(c)(d)に、追い越し意図を判断するための閾値θ_ovrと、追い越し意図ありと判断された場合の調整感度、すなわち制駆動力補正量ΔDa,ΔDbおよび反力制御指令値FA,FBの調整量との関係を模式的に示す。図29(c)に示すように、車間距離Dが小さい、または相対速度Vrが大きく自車両と前方障害物との接近度合が高い場合、あるいはアクセルペダル61の操作量SAや操作反力が小さく追い越し時の加速要求が小さい(運転者の追越意図が弱い)場合は、閾値θ_ovrを大きくする一方、調整量は小さくする。これにより、追い越し意図ありとの判断をし難くするとともに、制駆動力補正量ΔDa,ΔDbおよび反力制御指令値FA,FBの調整量の低下速度を小さくして、過度の加速を抑制するようにする。
【0080】
反対に、車間距離Dが大きい、または相対速度Vrが小さく自車両と前方障害物との接近度合が低い場合、あるいはアクセルペダル61の操作量SAや操作反力が大きく追い越し時の加速要求が大きい(追越意図が強い)場合は、閾値θ_ovrを小さくする一方、調整量は大きくする。これにより、追い越し意図ありとの判断を容易に行えるようにするとともに、制駆動力補正量ΔDa,ΔDbおよび反力制御指令値FA,FBの調整量の低下速度を大きくしてスムーズな加速を実現させる。
【0081】
図29(d)に示すように、自車速Vhが小さい場合は閾値θ_ovrを小さくするとともに調整量を小さくし、自車Vhが大きい場合は閾値θ_ovrを大きくするとともに調整量を大きくする。これにより、自車両が低速で走行している場合は小さなアクセルペダル操作でも追い越し意図ありと判断できるようにするとともに、自車両が高速で走行している場合には、調整量を大きくしてより一層の加速を速やかに実現できるようにする。
【0082】
このように以上説明した第1の実施の形態においては、以下のような作用効果を奏することができる。
(1)車両用運転操作補助装置1は、少なくとも自車速Vhおよび自車両と自車両前方の障害物との車間距離を検出し、これらの検出結果に基づいて障害物に対する自車両の接近度合を表すリスクポテンシャルRPを算出する。そして、リスクポテンシャルRPに基づいて運転者が自車両を運転操作するための運転操作機器に発生する操作反力および自車両に発生する制駆動力の少なくともいずれかを制御する。車両用運転操作補助装置1は、さらに障害物の左右方向の幅Wと、自車両が障害物を追い越そうとする追越意図を検出し、障害物の幅Wに基づいて操作反力および制駆動力の制御量を補正するとともに、追越意図ありと判断されると制御量の補正量を調整する。具体的には、追越意図ありと判断されると、前方障害物の幅Wを用いて算出した自車両と前方障害物とのラップ率Laに応じて設定するラップ率ゲインGlaを調整する。そして、自車両の前方に設けた仮想弾性体の反発力Cとラップ率ゲインGlaとから制御反発力Fcを算出し、制御反発力Fcに基づいて制駆動力補正量ΔDa,ΔDbおよび反力制御指令値FA,FBを算出する。これにより、自車両が幅の狭い障害物を追い越す場合、または幅の広い障害物を追い越す場合で、それぞれ運転者に違和感を与えることの無い適切な制御を行うことが可能となる。
(2)車両用運転操作補助装置1のコントローラ50は、アクセルペダル61の操作状態に基づいて追越意図があるかを判断する。ここで、アクセルペダル61の操作状態は、アクセルペダル61の操作量SAおよびアクセルペダル61の踏増し量等であり、運転者がアクセルペダル61をどのように操作しているかを表している。これにより、加速や減速のために運転者が操作するアクセルペダル61の操作状態から、運転者の追越意図を正確に判断することができる。
(3)コントローラ50は、アクセルペダル61の操作状態に基づいて追越意図があるかを判断するための閾値θ_ovrを自車速Vhに応じて設定する。具体的には、図12に示すように自車速Vhが速くなるほど閾値θ_ovrが大きくなるように設定する。これにより、加速のために必要なアクセルペダル操作量SAが小さい低速時でも、追越意図を容易に判断できるようになり、運転者の感覚に合った制御を行うことができる。
(4)コントローラ50は、アクセルペダル61の操作状態に基づいて追越意図があるかを判断するための閾値θ_ovrを、自車両と障害物との相対車速Vrに応じて設定する。具体的には、図13に示すように相対車速Vr(=自車速−障害物の車速)が大きくなるほど閾値θ_ovrが大きくなるように設定する。これにより、自車両が前方障害物に急速に接近している状態では、追越意図ありと容易に判断しないようにして、制駆動力および操作反力の制御量の低減により運転者が意図しない過度の加速をしてしまうことを防止することができる。
(5)コントローラ50は、アクセルペダル61の操作状態に基づいて追越意図があるかを判断するための閾値θ_ovrを車間距離Dに応じて設定する。具体的には、図14に示すように車間距離Dが小さいほど閾値θ_ovrが大きくなるように設定する。これにより、自車両が前方障害物に近づいている状態では、追越意図ありと容易に判断しないようにして、制駆動力および操作反力の制御量の低減により運転者が意図しない過度の加速をしてしまうことを防止することができる。
(6)コントローラ50は、アクセルペダル61の操作状態に基づいて追越意図があるかを判断するための閾値θ_ovrをアクセルペダル61を操作するときに発生する操作反力に応じて設定する。具体的には、図15に示すようにアクセルペダル反力制御指令値FAが大きくなるほど閾値θ_ovrが小さくなるように設定する。これにより、アクセルペダル操作反力が大きくアクセルペダル61を大きく踏み込むことが困難な状態で、追越意図を容易に判断できるようになり、運転者の感覚に合った制御を行うことができる。
(7)コントローラ50は、追越意図ありと判断されると、制駆動力および操作反力の制御量の補正量を、自車速Vhに応じて調整する。具体的には、図18に示すようにラップ率Laに対するラップ率ゲインGlaの変化量を、自車速Vhが大きくなるほど大きくする。これにより、自車速Vhが速く、加速のために一層大きなエンジン出力が必要な場合に、制駆動力および操作反力の制御量を速やかに低下させて運転者の感覚に合った制御を行うことが可能となる。
(8)コントローラ50は、追越意図ありと判断されると、制駆動力および操作反力の制御量の補正量を、自車両と障害物との相対速度Vrに応じて調整する。具体的には、図19に示すようにラップ率Laに対するラップ率ゲインGlaの変化量を、相対速度Vrが小さくなるほど大きくする。これにより、自車両が障害物に急速に接近している状態で、運転者の意図しない過度の加速をしてしまうことを防止することができる。
(9)コントローラ50は、追越意図ありと判断されると、制駆動力および操作反力の制御量の補正量を、車間距離Dに応じて調整する。具体的には、図20に示すようにラップ率Laに対するラップ率ゲインGlaの変化量を車間距離Dが大きくなるほど大きくする。これにより、自車両と障害物とが近づいた状態で、運転者の意図しない過度の加速をしてしまうことを防止することができる。
(10)コントローラ50は、追越意図ありと判断されると、制駆動力および操作反力の制御量の補正量を、アクセルペダル操作反力に応じて調整する。具体的には、図21に示すようにラップ率Laに対するラップ率ゲインGlaの変化量を、アクセルペダル反力制御指令値FAが大きくなるほど大きくする。これにより、大きな操作反力に抗してアクセルペダル61を踏み込み、加速要求が大きいと判断できる場合に、制駆動力および操作反力の制御量を速やかに低下させて運転者の感覚に合った制御を行うことが可能となる。
(11)コントローラ50は、追越意図ありと判断されると、制駆動力および操作反力の制御量の補正量を、アクセルペダル操作量SAに応じて調整する。具体的には、図22に示すようにラップ率Laに対するラップ率ゲインGlaの変化量を、アクセルペダル操作量SAが大きくなるほど大きくする。これにより、アクセルペダル61を踏み込んだ状態からさらに踏み増して、加速要求が大きいと判断できる場合に、制駆動力および操作反力の制御量を速やかに低下させて運転者の感覚に合った制御を行うことが可能となる。
【0083】
《第2の実施の形態》
以下に、本発明の第2の実施の形態による車両用運転操作補助装置について説明する。図30に、第2の実施の形態による車両用運転操作補助装置2の構成を示す。図30において、図1に示した第1の実施の形態と同様の機能を有する箇所には同一の符号を付している。ここでは、第1の実施の形態との相違点を主に説明する。
【0084】
第2の実施の形態による車両用運転操作補助装置2は、自車両の前方領域の画像を撮像するカメラ装置35をさらに備えている。カメラ装置35は、例えばフロントウィンドウ上部に取り付けられた小型のCCDカメラ、またはCMOSカメラと画像処理装置を備え、前方道路の撮像画像に所定の画像処理を施してコントローラ50Aへと出力する。カメラ装置35による検知領域は水平方向に±30deg程度であり、この領域に含まれる前方道路風景が画像として取り込まれる。
【0085】
第2の実施の形態においては、カメラ装置35によって検出される自車両と自車線との相対位置関係に基づいて、追い越し意図判断のための閾値θ_ovrとラップ率ゲインGlaを設定する。
【0086】
以下に、第2の実施の形態における車両用運転操作補助装置2の動作について、図31のフローチャートを用いて説明する。本処理内容は、一定間隔、例えば50msec毎に連続的に行われる。ステップS310〜S360における処理は、図8のフローチャートのステップS110〜S160での処理と同様であるので説明を省略する。
【0087】
ステップS370では、カメラ装置35で取得した自車両前方領域の画像に基づいて、自車両の車線内横位置を算出する。具体的には、自車両が走行する車線のレーン中心から自車両の中心位置までの横方向距離Lxを自車両の車線内横位置として算出する。
【0088】
続くステップS380では、運転者が前方障害物を追い越す意図があるか否かを判断する。ここでは、自車両の車線内横位置Lxに基づいて閾値θ_ovrを設定し、車線内横位置Lxに基づく閾値θ_ovrを用いて追い越し意図判断を行う。図32に、車線内横位置Lxと閾値θ_ovrとの関係を示す。図32に示すように、自車両の車線内横位置Lxが大きくなるほど閾値θ_ovrを所定値θ_ovr2から徐々に小さくする。自車両が車線端付近を走行している場合は、前方障害物を追い越す可能性が高いと判断できるので、閾値θ_ovrを小さくして追い越し意図があると容易に判断できるようにする。
【0089】
ステップS390では、前方障害物と自車両の予測進路とのラップ率Laを算出し、ステップS400でラップ率ゲインGlaを算出する。ここでは、自車両の車線内横位置Lxに基づいてラップ率ゲインGlaを算出する。図33に、車線内横位置Lxを変化させた場合のラップ率Laとラップ率ゲインGlaとの関係を示す。図33に破線で示すように、運転者に前方障害物を追い越す意図があると判断された場合は、実線で示す追い越し意図なしと判断された場合に比べてラップ率Laの変化に対するラップ率ゲインGlaの変化率を大きくする。
【0090】
具体的には、追い越し意図ありと判断された場合は、自車両の車線内横位置Lxが大きくなるほど、ラップ率Laの低下に対するラップ率ゲインGlaの減少量を大きくし、ラップ率ゲインGla=0の領域を大きくする。自車両が車線端を走行している場合は、前方障害物の追い越し、もしくは車線変更を行う可能性が高いと判断できるので、自車両が車線端に近づくほどラップ率ゲインGlaを速やかに低下させて、運転者が追い越しのための運転操作を行いやすくする。
【0091】
ステップS410以降の処理は、図8のステップS200以降の処理と同様であるので説明を省略する。
このように、第2の実施の形態では、自車両が車線端を走行する場合には、追い越し意図判断のための閾値θ_ovrを小さくして、追い越し意図ありと容易に判断できるようにするとともに、その判断結果の確実性が高いとして制駆動力補正量ΔDa,ΔDbおよび反力制御指令値FA,FBの調整感度を高くする(図29(a)(c)参照)。これにより、運転者が前方障害物の追越を行おうとしている場合に、スムーズな加速操作を実現することができる。
【0092】
なお、自車両の車線内横位置は、レーン中心から現在の自車両の中心位置までの横方向距離Lxに限定されない。例えば自車線のレーン中心から、自車両の所定距離前方に設けた前方仮想点までの横方向距離を、車線内横位置として算出することもできる。また、自車両の横方向距離に、レーン中心に対するヨー角偏差を加味して車線内横位置を算出することもできる。あるいは、自車線の車線端から現在位置における自車両の中心位置までの横方向距離、車線端から前方仮想点における自車両の中心位置までの横方向距離を、車線内横位置として算出することもできる。
【0093】
車線境界からの距離を車線内横位置として用いる場合は、図34に示す関係から、閾値θ_ovrを算出する。この場合、図34に示すように、車線端からの距離が小さくなり、自車両が車線中央から離れるほど、閾値θ_ovrを所定値θ_ovr2から徐々に小さくする。
【0094】
このように、以上説明した第2の実施の形態においては、以下のような作用効果を奏することができる。
(1)コントローラ50Aは、アクセルペダル61の操作状態に基づいて追越意図があるかを判断するための閾値θ_ovrを自車両の車線内横位置に応じて設定する。具体的には、図32または図34に示すように自車両が車線端に接近するほど閾値θ_ovrが小さくなるように設定する。これにより、自車両が車線端付近を走行し前方障害物の追越を行う可能性が高い場合に、追越意図を容易に判断できるようになり、運転者の感覚に合った制御を行うことができる。
(2)コントローラ50Aは、追越意図ありと判断されると、制駆動力および操作反力の制御量の補正量を、車線内横位置に応じて調整する。具体的には、図33に示すようにラップ率Laに対するラップ率ゲインGlaの変化量を自車両が車線端に接近するほど大きくする。これにより、自車両が自車線内の車線端付近を走行し前方障害物の追越判断ありとの判断結果の確実性が高い場合に、制駆動力および操作反力の制御量を速やかに低下させて運転者の感覚に合った制御を行うことが可能となる。
【0095】
《第3の実施の形態》
以下に、本発明の第3の実施の形態による車両用運転操作補助装置について説明する。第3の実施の形態による車両用運転操作補助装置の構成は、図1に示した第1の実施の形態と同様である。ここでは、第1の実施の形態との相違点を主に説明する。
【0096】
第3の実施の形態においては、アクセルペダル操作状態の代わりに、運転者によるステアリング操舵状態に基づいて、運転者が前方障害物を追い越す意図があるか否かを判断する。第3の実施の形態における追越意図判断処理を、図35のフローチャートを用いて説明する。この処理は、図8のステップS170で実行される。
【0097】
まず、ステップS1721で、現在、リスクポテンシャルRPに応じた制駆動力制御および操作反力制御が行われているか否かを判定する。ステップS1721が否定判定されるとステップS1722へ進み、運転者に前方障害物を追い越す意図が無いと判定する。
【0098】
ステップS1721が肯定判定され、すでに制駆動力制御及び操作反力制御が行われている場合は、ステップS1723へ進む。ステップS1723では、舵角センサ30で検出される操舵角δから操舵角速度δ’を算出し、予め設定したしきい値δ1と比較する。ここで、しきい値δ1は、自車両が車線内を走行する場合に、ゆるいカーブも含めて通常の操舵操作を行う際に現れる値よりもやや大きな値として設定する。操舵角速度の絶対値|δ’|がしきい値δ1以下でゆるやかな操舵操作が行われている場合は、ステップS1724へ進む。ステップS1724では追い越し意図判断に使用するタイマをリセットしてステップS1722に進み、追い越し意図なしと判断する。
【0099】
ステップS1723が肯定判定され、|δ’|>δ1ですばやい操舵操作が行われている場合は、ステップS1725へ進み、追い越し意図判断に使用するタイマを加算する。ステップS1726では、ステップS1725で加算したタイマの値が、しきい値Tsよりも大きいか否かを判定する。しきい値Tsは、自車両が車線変更を行うために必要な操舵入力時間、すなわち操舵操作を行っている時間に相当する値として予め適切に設定する。しきい値Tsは、例えばTs=0.5secとする。
【0100】
ステップS1726が肯定判定され、操舵角速度δ’大きい状態で所定時間Tsより長い時間操舵操作が行われている場合は、ステップS1727へ進み、追い越し意図ありと判断する。一方、ステップS1726が否定判定されると、ステップS1722へ進んで追い越し意図なしと判断する。
【0101】
このように、ステアリング操舵状態、具体的には操舵角速度δ’に基づいて追越意図があるかを判断することによっても、運転者が前方障害物を追い越そうとしている追越意図を正確に判断することができる。なお、ステアリング操舵状態は、運転者がどのようにステアリングホイールを操作しているかを表すものであり、運転者の追い越し意図を判断できれば、操舵角速度δ’だけでなく、操舵角δを用いることも可能である。
【0102】
――変形例1――
運転者が前方障害物を追い越す意図があるか否かを、運転者によるウィンカー操作に基づいて判断することもできる。ウィンカ操作に基づく追越意図判断処理を、図36のフローチャートを用いて説明する。この処理は、図8のステップS170で実行される。
【0103】
まず、ステップS1741で、現在、リスクポテンシャルRPに応じた制駆動力制御および操作反力制御が行われているか否かを判定する。ステップS1741が否定判定されるとステップS1742へ進み、運転者に前方障害物を追い越す意図が無いと判定する。
【0104】
ステップS1741が肯定判定され、すでに制駆動力制御及び操作反力制御が行われている場合は、ステップS1743へ進む。ステップS1743では、不図示のウィンカスイッチからの信号に基づいて、ウィンカがオン操作されているか否かを判定する。ウィンカがオン操作されていない場合は、ステップS1744へ進む。ステップS1744では追い越し意図判断に使用するタイマをリセットしてステップS1742に進み、追い越し意図なしと判断する。
【0105】
ステップS1743が肯定判定され、ウィンカがオン操作されている場合は、ステップS1745へ進み、追い越し意図判断に使用するタイマを加算する。ステップS1746では、ステップS1745で加算したタイマの値が、しきい値Tbよりも大きいか否かを判定する。しきい値Tbは、ウィンカがオン操作された後、実際に自車両が車線変更を行うかを判断するために必要な時間に相当する値として予め適切に設定する。しきい値Tbは、例えばTb=1secとする。
【0106】
ステップS1746が肯定判定され、ウィンカのオン操作が所定時間Tw以上継続している場合は、ステップS1747へ進み、追い越し意図ありと判断する。一方、ステップS1746が否定判定されると、ステップS1742へ進んで追い越し意図なしと判断する。
【0107】
運転者が車線変更を行う際に操作する方向指示器であるウィンカの操作状態に基づいて追越意図があるかを判断することによっても、運転者が前方障害物を追い越そうとしている追越意図を正確に判断することができる。
【0108】
――変形例2――
第2の実施の形態による車両用運転操作補助装置2のように、カメラ装置35を備えている場合は、運転者が前方障害物を追い越す意図があるか否かを、自車両の車線内横位置Lxに基づいて判断することもできる。車線内横位置Lxに基づく追越意図判断処理を、図37のフローチャートを用いて説明する。この処理は、図8のステップS170で実行される。
【0109】
まず、ステップS1761で、現在、リスクポテンシャルRPに応じた制駆動力制御および操作反力制御が行われているか否かを判定する。ステップS1761が否定判定されるとステップS1762へ進み、運転者に前方障害物を追い越す意図が無いと判定する。
【0110】
ステップS1761が肯定判定され、すでに制駆動力制御及び操作反力制御が行われている場合は、ステップS1763へ進む。ステップS1763では、自車両の車線内横位置Lxを微分して自車両の横速度Lvを算出し、算出した横速度Lvをしきい値Lv1と比較する。ここで、しきい値Lv1は、自車両が車線内を走行する場合に、ゆるいカーブも含めて通常の走行を行う際に生じる横速度よりもやや大きな値として設定する。横速度の|Lv|がしきい値Lv1以下の場合は、ステップS1764へ進む。ステップS1764では追い越し意図判断に使用するタイマをリセットしてステップS1762に進み、追い越し意図なしと判断する。
【0111】
ステップS1763が肯定判定され、横速度の絶対値|Lv|がしきい値Tv1以上の場合は、ステップS1765へ進み、追い越し意図判断に使用するタイマを加算する。ステップS1766では、ステップS1765で加算したタイマの値が、しきい値Tvよりも大きいか否かを判定する。しきい値Tvは、実際に自車両が車線変更を行うために必要な横方向の車両運動継続時間に相当する値として予め適切に設定する。しきい値Tvは、例えばTs=0.5secとする。
【0112】
ステップS1766が肯定判定され、自車両の横速度|Lv|がしきい値Lv1を超え、車線内横位置が所定時間Tv以上継続して大きく変化している場合は、ステップS1767へ進み、追い越し意図ありと判断する。一方、ステップS1766が否定判定されると、ステップS1762へ進んで追い越し意図なしと判断する。
【0113】
なお、自車両の横速度Lvは、車線に対する自車両のヨー角に自車速Vhを乗じて算出することもできる。あるいは、自車両の横加速度を検出するセンサを設け、その検出値から算出することも可能である。
【0114】
このように、自車両の車線内横位置、具体的には車線内横位置から算出される自車両の横速度Lvに基づいて追越意図があるかを判断することによっても、運転者が前方障害物を追い越そうとしている追越意図を正確に判断することができる。
【0115】
《第4の実施の形態》
以下に、本発明の第4の実施の形態による車両用運転操作補助装置について説明する。図38に、第4の実施の形態による車両用運転操作補助装置4の構成を示す。図38において、図1に示した第1の実施の形態と同様の機能を有する箇所には同一の符号を付している。ここでは、第1の実施の形態との相違点を主に説明する。
【0116】
第4の実施の形態による車両用運転操作補助装置4は、コントローラ50Bにおいて自車両のリスクポテンシャルRPに基づいて制駆動力制御のみを行い、操作反力制御を行わない。そこで、車両用運転操作補助装置4は、アクセルペダル61に操作反力を発生させるアクセルペダル反力発生装置70およびブレーキペダル91に操作反力を発生させるブレーキペダル反力発生装置80を備えていない。
【0117】
第4の実施の形態における車両用運転操作補助装置4の動作を、図39のフローチャートを用いて説明する。本処理内容は、一定間隔、例えば50msec毎に連続的に行われる。ステップS510〜S610における処理は、図8のフローチャートのステップS110〜S210での処理と同様であるので説明を省略する。
【0118】
ステップS620では、ステップS610で算出した駆動力補正量ΔDaと制動力補正量ΔDbを、それぞれ駆動力制御装置60および制動力制御装置90に出力する。
なお、追い越し意図判断処理、ラップ率算出処理、およびラップ率ゲイン算出処理は、第2または第3の実施の形態で説明した手法を用いることも可能である。
【0119】
上述した第1の実施の形態においては、自車速Vh,相対速度Vr,車間距離D,およびアクセルペダル反力制御指令値FAに応じて算出される閾値θ_ovrの中から、セレクトハイにより追越意図判断に用いる閾値θ_ovrを設定した。また、追越意図ありと判断された場合は、自車速Vh,相対速度Vr,車間距離D,アクセルペダル反力制御指令値FAおよびアクセルペダル操作量SAに応じて算出されるラップ率ゲインGlaの中から、セレクトハイにより制御量の補正量を調整するラップ率ゲインGlaを設定した。しかし、これらには限定されず、別のパラメータ、例えば第2の実施の形態で説明した自車両の車線内横位置を加えたり、いずれか一つのパラメータに応じて閾値θ_ovrおよびラップ率ゲインGlaを設定することもできる。この場合、閾値θ_ovrおよびラップ率ゲインGlaを設定するために同じパラメータを用いたり、異なるパラメータを用いることができる。
【0120】
上述した第1から第4の実施の形態においては、前方障害物の幅W、および自車両の予測進路と前方障害物との横偏差Δdに基づいてラップ率Laを算出し、算出したラップ率Laに基づいて仮想弾性体の反発力Cを調整して制御反発力Fcを算出した。しかしこれには限定されず、前方障害物の幅Wのみに基づいて仮想弾性体の反発力Cを調整し、制御用反発力Fcを算出することももちろん可能である。
【0121】
上述した第1から第3の実施の形態においては、自車両周囲の現在のリスクポテンシャルRPに応じたアクセルペダル反力制御およびブレーキペダル反力制御をそれぞれ行った。ただし、これには限定されず、アクセルペダル反力制御またはブレーキペダル反力制御を行うこともできる。また、制駆動力制御を行わずに、アクセルペダル反力制御およびブレーキペダル反力制御の少なくともいずれか一方を行うように構成することもできる。
【0122】
上述した第1から第4の実施の形態においては、自車両と障害物との車間時間THWを障害物に対する接近度合いを表すリスクポテンシャルとして算出したが、これには限定されない。例えば、車間時間THWの代わりに自車両が障害物に接触するまでの時間を表す余裕時間TTCを用いることもできる。余裕時間TTCは、自車両と障害物との車間距離Dを相対速度Vrで割ることにより算出でき、自車両の障害物に対する接近度合を表す物理量であるといえる。なお、余裕時間TTCを用いる場合も、車間時間THWを用いる場合と同様に制御用反発力Fcを算出する。
【0123】
以上説明した第1から第4の実施の形態においては、レーダ装置10および車速センサ20が走行状態検出手段として機能し、コントローラ50,50A,50Bがリスクポテンシャル算出手段、追越意図検出手段、補正手段、およびウィンカ操作検出手段として機能し、駆動力制御装置60、アクセルペダル反力発生装置70、ブレーキペダル反力発生装置80および制動力制御装置90が制御手段として機能し、レーダ装置10が幅検出手段として機能し、アクセルペダルストロークセンサ62がアクセルペダル操作検出手段およびアクセルペダル操作量検出手段として機能することができる。ただし、これらには限定されず、走行状態検出手段としてのレーダ装置10を、レーザレーダとは別方式のミリ波レーダを用いたり、カメラ装置35を走行状態検出手段として用いることも可能である。なお、以上の説明はあくまで一例であり、発明を解釈する際、上記の実施形態の記載事項と特許請求の範囲の記載事項の対応関係になんら限定も拘束もされない。
【図面の簡単な説明】
【0124】
【図1】本発明の第1の実施の形態による車両用運転操作補助装置のシステム図。
【図2】レーダ装置の測距原理を説明する図。
【図3】レーダ装置による検出結果の一例を示す図。
【図4】駆動力制御装置を説明する図。
【図5】アクセルペダル操作量と要求駆動力との関係を示す図。
【図6】制動力制御装置を説明する図。
【図7】ブレーキペダル操作量と要求制動力との関係を示す図。
【図8】第1の実施の形態における運転操作補助制御プログラムの処理手順を示すフローチャート。
【図9】自車両の予測進路の算出方法を説明する図。
【図10】自車両の予測進路の算出方法を説明する図。
【図11】追い越し意図判断処理の処理手順を示すフローチャート。
【図12】自車速と追い越し意図判断閾値との関係を示す図。
【図13】相対速度と追い越し意図判断閾値との関係を示す図。
【図14】車間距離と追い越し意図判断閾値との関係を示す図。
【図15】アクセルペダル操作反力と追い越し意図判断閾値との関係を示す図。
【図16】自車両の予測進路と前方障害物とのラップ率の算出方法を説明する図。
【図17】ラップ率とラップ率ゲインとの基本的な関係を示す図。
【図18】自車速を変化させた場合のラップ率とラップ率ゲインとの関係を示す図。
【図19】相対速度を変化させた場合のラップ率とラップ率ゲインとの関係を示す図。
【図20】車間距離を変化させた場合のラップ率とラップ率ゲインとの関係を示す図。
【図21】アクセルペダル操作反力を変化させた場合のラップ率とラップ率ゲインとの関係を示す図。
【図22】アクセルペダル操作量を変化させた場合のラップ率とラップ率ゲインとの関係を示す図。
【図23】(a)(b)制駆動力制御の概念を説明する図。
【図24】制御反発力算出処理の処理手順を示すフローチャート。
【図25】制駆動力補正量算出処理の処理手順を示すフローチャート。
【図26】駆動力補正および制動力補正の特性を説明する図。
【図27】制御反発力とアクセルペダル反力制御指令値との関係を示す図。
【図28】制御反発力とブレーキペダル反力制御指令値との関係を示す図。
【図29】(a)〜(d)第1の実施の形態の作用を説明する図。
【図30】本発明の第2の実施の形態による車両用運転操作補助装置のシステム図。
【図31】第2の実施の形態における運転操作補助制御プログラムの処理手順を示すフローチャート。
【図32】車線内横位置と追い越し意図判断閾値との関係を示す図。
【図33】車線内横位置を変化させた場合のラップ率とラップ率ゲインとの関係を示す図。
【図34】車線内横位置と追い越し意図判断閾値との他の関係を示す図。
【図35】操舵操作に基づく追い越し意図判断処理の処理手順を示すフローチャート。
【図36】ウィンカ操作に基づく追い越し意図判断処理の処理手順を示すフローチャート。
【図37】車線内横位置に基づく追い越し意図判断処理の処理手順を示すフローチャート。
【図38】本発明の第4の実施の形態による車両用運転操作補助装置のシステム図。
【図39】第4の実施の形態における運転操作補助制御プログラムの処理手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
【0125】
10:レーダ装置
20:車速センサ
30:舵角センサ
40:障害物検知装置
50,50A,50B:コントローラ
60:駆動力制御装置
61:アクセルペダル
70:アクセルペダル反力発生装置
80:ブレーキペダル反力発生装置
90:制動力制御装置
91:ブレーキペダル




 

 


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