JP2004331026A - 車両用運転操作補助装置およびその装置を備えた車両 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車両用運転操作補助装置は、自車両の車両状態および自車両周囲の走行環境を検出する走行環境検出手段と、走行環境検出手段からの信号に基づいて、自車両周囲の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からの信号に基づいて車両操作機器に発生する操作反力を制御し、少なくとも自車両の左右方向の操作反力制御を行う操作反力制御手段と、走行環境検出手段からの信号に基づいて、自車両の走行車線の車線幅が減少することを検出する車線幅減少検出手段と、車線幅減少検出手段によって走行車線の車線幅が減少すると検出された場合に、操作反力制御手段による左右方向の操作反力制御を制限する反力制御制限手段とを備える。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
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。
【0002】
【従来の技術】
従来の車両用運転操作補助装置は、検出した自車両周囲の障害物状況からその時点における潜在的リスクポテンシャルを算出し、算出したリスクポテンシャルに基づいて操舵補助トルクを制御するものである(例えば特許文献1)。この車両用運転操作補助装置は、操舵補助トルクを制御することにより不慮の事態に至ろうとする操舵操作を抑制する。
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】
特開平10−211886号公報
【特許文献2】
特開平10−166889号公報
【特許文献3】
特開平10−166890号公報
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような車両用運転操作補助装置は、自車両の横変位に基づいて操舵補助トルクを発生させるため、自車線の車線幅が減少する場合、とくに自車線が隣接車線に合流する場合に運転者に違和感を与えてしまうという問題がある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明による車呂妖雲点操作補助装置は、自車両の車両状態および自車両周囲の走行環境を検出する走行環境検出手段と、走行環境検出手段からの信号に基づいて、自車両周囲の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からの信号に基づいて車両操作機器に発生する操作反力を制御し、少なくとも自車両の左右方向の操作反力制御を行う操作反力制御手段と、走行環境検出手段からの信号に基づいて、自車両の走行車線の車線幅が減少することを検出する車線幅減少検出手段と、車線幅減少検出手段によって走行車線の車線幅が減少すると検出された場合に、操作反力制御手段による左右方向の操作反力制御を制限する反力制御制限手段とを備える。
【0005】
【発明の効果】
自車線の車線幅が減少することが検出されると左右方向の操作反力制御を制限するので、運転者の意図しない車両挙動を抑制し、運転者に与える違和感を低減した反力制御を行うことができる。
【発明の実施の形態】
【0006】
《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り、図2は、車両用運転操作補助装置1を搭載した車両の構成図である.
【0007】
まず、車両用運転操作補助装置1の構成を説明する。
レーザレーダ10は、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、水平方向に赤外光パルスを照射し、自車両の前方領域を走査する。レーザレーダ10は、前方にある複数の反射物(通常、前方車の後端)で反射された赤外光パルスの反射波を計測し、反射波の到達時間より、複数の前方車までの車間距離とその存在方向を検出する。検出した車間距離及び存在方向はコントローラ50へ出力される。なお、第1の実施の形態において、前方物体の存在方向は自車両に対する相対角度として表すことができる。レーザレーダ10によりスキャンされる前方の領域は、自車正面に対して±6deg程度であり、この範囲内に存在する前方物体が検出される。なお、レーザレーダ10は前方車両までの車間距離およびその存在方向だけでなく、自車前方に存在する歩行者等の障害物までの相対距離およびその存在方向を検出する。
【0008】
前方カメラ20は、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カメラ等であり、前方道路の状況を画像として検出し、コントローラ50へと出力する。前方カメラ20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。
【0009】
車速センサ30は、車輪の回転数等から自車両の走行車速を検出し、コントローラ50へ出力する。
【0010】
後側方カメラ21は、リアウインドウ上部の左右端付近に取り付けられた2つの小型のCCDカメラ、もしくはCMOSカメラ等である。後側方カメラ21は、自車後方の道路、特に隣接車線上の状況を画像として検出し、コントローラ50へと出力する。
【0011】
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ており、CPUのソフトウェア形態により後述するような車両用運転操作補助装置1全体の制御を行う。
【0012】
コントローラ50は、車速センサ30から入力される自車速と、レーザレーダ10から入力される距離情報と、前方カメラ20から入力される車両前方の画像情報および後側方カメラ21から入力される車両後側方の画像情報とから、自車両周囲の障害物状況を検出する。なお,コントローラ50は、前方カメラ20および後側方カメラ21から入力される画像情報を画像処理することにより自車両周囲の障害物状況を検出する。ここで、自車両周囲の障害物状況としては、自車両前方を走行する他車両までの車間距離、レーンマーカ(白線)に対する自車両の左右位置(相対位置と角度)、およびレーンマーカの形状などである。また、自車両前方を横断する歩行者や二輪車等も障害物状況として検出される。
【0013】
コントローラ50は、検出した障害物状況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。さらに、コントローラ50は、それぞれの障害物に対するリスクポテンシャルを総合して自車両周囲の総合的なリスクポテンシャルを算出し、後述するようにリスクポテンシャルに応じた制御を行う。
【0014】
操舵反力制御装置60は、車両の操舵系に組み込まれ、コントローラ50からの指令に応じてサーボモータ61で発生させるトルクを制御する。サーボモータ61は、操舵反力制御装置60からの指令値に応じて発生させるトルクを制御し、運転者がステアリングホイールを操作する際に発生する操舵反力を任意に制御することができる。
【0015】
アクセルペダル反力制御装置80は、コントローラ50からの指令に応じて、アクセルペダル82のリンク機構に組み込まれたサーボモータ81で発生させるトルクを制御する。サーボモータ81は、アクセルペダル操作反力制御装置80からの指令値に応じて発生させる反力を制御し、運転者がアクセルペダル82を操作する際に発生する踏力を任意に制御することができる。
【0016】
ブレーキペダル反力制御装置90は、コントローラ50からの指令に応じて、ブレーキブースタ91で発生させるブレーキアシスト力を制御する。ブレーキブースタ91は、ブレーキペダル反力制御装置90からの指令値に応じて発生させるブレーキアシスト力を制御し、運転者がブレーキペダル92を操作する際に発生する踏力を任意に制御することができる。なお、ブレーキアシスト力が大きいほどブレーキペダル操作反力は小さくなり、ブレーキペダル92を踏み込みやすくなる。
【0017】
システム情報伝達装置100は、表示モニタおよびブザーを備え、コントローラ50からの指令に応じて車両用運転操作補助装置1(システム)が実行している反力制御の状態を運転者に知らせる。具体的には、自車両の縦方向および横方向に関する反力制御の方向を視覚情報を用いて、また、反力制御の実行の有無を聴覚情報を用いて運転者に知らせることができる。このように、システム情報伝達装置100はシステムによる反力制御の状態が変化したことを運転者に知らせる。また、システム情報伝達装置100は、自車両周囲のリスクポテンシャルを視覚情報によって提示することもできる。
【0018】
次に第1の実施の形態による車両用運転操作補助装置1の動作を説明する。その概略を以下に述べる。
コントローラ50は、自車両の走行車速、自車両周囲に存在する他車両との相対位置やその移動方向、およびレーンマーカに対する自車両の相対位置等の自車両周囲の障害物状況を認識する。コントローラ50は、認識した障害物状況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求める。コントローラ50はさらに、各障害物に対するリスクポテンシャルを前後/左右方向の成分毎に加算することにより、前後方向の反力制御量および左右方向の反力制御量を算出する。
【0019】
算出された前後方向の反力制御量は、前後方向の反力制御指令値としてアクセルペダル反力制御装置80およびブレーキペダル反力制御装置90へ出力される。アクセルペダル反力制御装置80およびブレーキペダル反力制御装置90は、それぞれ入力された反力制御指令値に応じてサーボモータ81およびブレーキブースタ91を制御することにより、アクセルペダル反力特性およびブレーキペダル反力特性をそれぞれ変更する。アクセルペダル/ブレーキペダル反力特性を変更することにより、運転者によって操作される実際のアクセルペダル操作量およびブレーキペダル操作量を適切な値に促すように制御する。
【0020】
一方、算出された左右方向の反力制御量は、左右方向の反力制御指令値として操舵反力制御装置60へ出力される。操舵反力制御装置60は、入力された反力制御指令値に応じてサーボモータ61を制御することにより、操舵反力特性を変更する。操舵反力特性を変更することにより、運転者によって操作される実際の操舵角を適正な操舵角に促すように制御する。
【0021】
また、コントローラ50はシステム情報伝達装置100に指令信号を出力し、表示モニタおよびブザーを制御して反力制御の状態を運転者に伝達する。
【0022】
このように、第1の実施の形態による車両用運転操作補助装置1は、アクセルペダル82およびブレーキペダル92の踏み込み操作やステアリング操作の際に発生する反力を制御することによって、運転者による自車両の加減速操作や操舵操作を補助し、運転者の運転操作を適切にアシストするものである。ただし、車両用運転操作補助装置1はレーンマーカに対する自車両のリスクポテンシャルを加味して反力制御を行うため、自車両が走行する車線の車線幅が減少する際に、ステアリングホイール62に発生する操舵反力が変動して運転者に違和感を与える可能性がある。
【0023】
例えば、高速道路の車線合流シーンにおいて、自車両は合流側の車線を走行中とする。合流側車線、すなわち支線車線は、被合流側車線、すなわち本線車線に接続後、次第に車線幅が減少する。このとき、自車線幅の減少に応じて操舵反力が制御され、自車両には左右方向の操舵反力が生じる。操舵反力により運転者は自車両が本線側に押し出されるような感覚を受けるなど、運転者が意図する操舵操作と異なる操舵反力制御が行われて運転者に違和感を与えたり、運転者の意図しない車両挙動が発生する可能性がある。
【0024】
そこで、本発明の第1の実施の形態においては、自車両周囲のリスクポテンシャルに応じた反力制御を周辺環境に応じて制限する。具体的には、自車両の走行車線の車線幅が減少する際に、自車両の前後方向の反力制御は通常通り実行しながら、左右方向の反力制御を禁止する。
【0025】
以下に、第1の実施の形態においてどのように反力特性指令値、すなわち反力制御指令値を決定するかについて、図3を用いて説明する。図3は、第1の実施の形態によるコントローラ50における運転操作補助制御処理の処理手順を示す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。
【0026】
−コントローラ50の処理フロー(図3)−
まず、ステップS101で走行状態を読み込む。ここで、走行状態は自車周囲の障害物状況を含む自車両の走行状況に関する情報である。具体的には、レーザレーダ10により検出される前方走行車までの相対距離および相対角度を読み込む。また、前方カメラ20および後側方カメラ21からの画像入力に基づく自車両に対するレーンマーカの相対位置(すなわち、左右方向の変位と相対角度)、レーンマーカの形状および自車両周囲に存在する他車両までの相対距離および相対角度を読み込む。さらに、車速センサ30によって検出される自車速を読み込む。また、前方カメラ20および後側方カメラ21で検出される画像に基づいて、自車両周囲に存在する障害物の種別、つまり障害物が四輪車両、二輪車両、歩行者またはその他であるかを認識する。
【0027】
ステップS102では、ステップS101で読み込んだ走行状態データに基づいて、現在の車両周囲状況を認識する。ここでは、前回の処理周期以前に検出され、コントローラ50のメモリに記憶されている自車両に対する各障害物の相対位置やその移動方向/移動速度と、ステップS101で得られた現在の走行状態データとにより、現在の各障害物の自車両に対する相対位置およびその移動方向/移動速度を認識する。そして、自車両の走行に対して障害物となる他車両や白線が、自車両の周囲にどのように配置され、相対的にどのように移動しているかを認識する。
【0028】
ステップS103では、認識された各障害物に対する余裕時間TTC(Time To Collision)を障害物毎に算出する。余裕時間TTCは、現在の走行状態が継続した場合、すなわち自車両と障害物との相対速度Vrが一定の場合に、何秒後に自車両が障害物に接触するかを示している。障害物kに対する余裕時間TTCkは、以下の(式1)で求められる。
【数1】
TTCk=(Dk−σ(Dk))/(Vrk+σ(Vrk)) (式1)
ここで、Dk:自車両から障害物kまでの相対距離、Vrk:自車両に対する障害物kの相対速度、σ(Dk):相対距離のばらつき、σ(Vrk):相対速度のばらつきをそれぞれ示す。
【0029】
相対距離のばらつきσ(Dk)、および相対速度のばらつきσ(Vrk)は、障害物kを検出する検出器の不確定性や不測の事態が発生した場合の影響度合の大きさを考慮して、障害物kを認識したセンサの種類や、認識された障害物kの種別に応じて設定する。
【0030】
レーザレーダ10は、例えばCCDカメラ等の前方カメラ20による障害物の検出と比べて、検出距離、つまり自車両と障害物との相対距離の大きさによらず正しい距離を検出することができる。そこで、例えば図4(a)に示すように、レーザレーダ10で障害物kまでの相対距離Dkを検出した場合は、相対距離Dkの大きさによらず、そのばらつきσ(Dk)をほぼ一定値に設定する。一方、カメラ20で相対距離Dkを検出した場合は、相対距離Dkが大きくなるほどばらつきσ(Dk)が指数関数的に増加するように設定する。ただし、障害物kの相対距離Dkが小さい場合は、レーザレーダで相対距離Dkを検出した場合に比べて、カメラ20によってより正確に相対距離Dkを検出することができるので、相対距離Dkのばらつきσ(Dk)を小さく設定する。
【0031】
例えば、レーザレーダ10で相対距離Dkを検出した場合、図4(b)に示すように相対速度Vrkのばらつきσ(Vrk)は、相対速度Vrkに比例して大きくなるように設定する。一方、カメラ20で相対距離Dkを検出した場合、相対速度Vrkが大きくなるほど相対速度のばらつきσ(Vrk)が指数関数的に増加するように設定する。なお、図4(a),(b)は、検出される障害物が四輪車両である場合の例を示している。
【0032】
前方カメラ20によって障害物状況を検出した場合、検出画像に画像処理を行うことによって障害物の種別を認識することができる。そこで、図5(a),(b)に示すように、カメラ20によって障害物状況を検出した場合は、認識される障害物の種別に応じて相対距離のばらつきσ(Dk)および相対速度のばらつきσ(Vrk)を設定する。図5(a),(b)は、障害物kとして四輪車両、二輪車両、歩行者およびレーンマーカが検出された場合のばらつきσ(Dk),σ(Vrk)をそれぞれ示している。
【0033】
カメラ20による相対距離Dkの検出は、障害物kの大きさが大きいほどその検出精度が高いため、例えば図5(a)に示すように、障害物が四輪車両である場合の相対距離のばらつきσ(Dk)を二輪車両や歩行者の場合のばらつきσ(Dk)に比べて小さく設定する。一方、相対速度のばらつきσ(Vrk)は、例えば図5(b)に示すように、障害物k毎に想定される移動速度が大きいほど、ばらつきσ(Vrk)が大きくなるように設定する。つまり、四輪車両の移動速度は二輪車両や歩行者の移動速度よりも大きいと想定されるので、相対速度Vrkが同じ場合、障害物kが四輪車両である場合のばらつきσ(Vrk)は、二輪車両や歩行者の場合のばらつきσ(Vrk)に比べて大きく設定する。なお、図5(a),(b)に示すように、レーンマーカに対する相対距離、相対速度のばらつきσ(Dk),σ(Vrk)は、その他の障害物に対する相対距離、相対速度のばらつきσ(Dk),σ(Vrk)に比べて小さく設定している。
【0034】
なお、レーザレーダ10とカメラ20の両方で障害物kを検出した場合は、例えば、値の大きな方のばらつきσ(Dk),σ(Vrk)を用いてその障害物kに対する余裕時間TTCkを算出することができる。
【0035】
ステップS104では、ステップS103で算出した余裕時間TTCkを用いて、各障害物kに対するリスクポテンシャルRPkを算出する。ここで、各障害物kに対するリスクポテンシャルRPkは以下の(式2)で求められる。
【数2】
RPk=(1/TTCk)×wk (式2)
ここで、wk:障害物kの重みを示す。(式2)に示すように、リスクポテンシャルRPkは余裕時間TTCkの逆数を用いて、余裕時間TTCkの関数として表されている。リスクポテンシャルRPkが大きいほど障害物kへの接近度合が大きいことを示している。
【0036】
障害物k毎の重みwkは、検出された障害物の種別に応じて設定する。例えば、障害物kが四輪車両、二輪車両あるいは歩行者である場合、自車両が障害物kに近接した場合の重要度、つまり影響度が高いため、重みwk=1に設定する。一方、障害物kがレーンマーカである場合、自車両が近接あるいは接触した場合の重要度はその他の障害物に比べて相対的に小さくなるため、例えば重みwk=0.5程度に設定する。また、同じレーンマーカでも、その向こう側に隣接車線が存在する場合と、レーンマーカの向こう側に車線が存在せずガードレールのみの場合では、自車両の近接時の重要度が異なるため、重みwkが異なるように設定することもできる。
【0037】
レーンマーカは、自車両に対する存在方向が一つの方向に定まるものではなく、ある存在方向範囲に分布するものである。そこで、カメラ20で検出される自車両周囲の車線マーカを、自車両を基準として微小角度に分割し、微小角度分のレーンマーカの相対位置からそれぞれのリスクポテンシャルを算出する。さらに、微小角度分のリスクポテンシャルを存在方向範囲で積分してリスクポテンシャルRPlaneを算出する。すなわち、レーンマーカに対するリスクポテンシャルRPlaneは、以下の(式3)で表される。
【数3】
RPlane=∫((1/TTClane)×wlane)dL (式3)
【0038】
ステップS105では、ステップS104で算出した障害物k毎のリスクポテンシャルRPkから、車両前後方向の成分を抽出して加算し、車両周囲に存在する全障害物に対する総合的な前後方向リスクポテンシャルを算出する。前後方向リスクポテンシャルRPlongitudinalは、以下の(式4)で算出される。なお、各障害物kに対するリスクポテンシャルRPkは、レーンマーカに対するリスクポテンシャルRPlaneを含む。
【数4】
RPlongitudinal=Σk(RPk×cosθk) (式4)
ここで、θk:自車両に対する障害物kの存在方向を示し、障害物kが車両前方向、つまり自車正面に存在する場合、θk=0とし、障害物kが車両後方向に存在する場合、θk=180とする。
【0039】
つづくステップS106では、ステップS104で算出した障害物k毎のリスクポテンシャルRPkから、車両左右方向の成分を抽出して加算し、車両周囲に存在する全障害物に対する総合的な左右方向リスクポテンシャルを算出する。左右方向リスクポテンシャルRPlateralは、以下の(式5)で算出される。
【数5】
RPlateral=Σk(RPk×sinθk) (式5)
【0040】
次のステップS107では、ステップS101、102において読み込み、認識した前方カメラ20からのデータに基づいて、自車両前方の車線幅を演算する。図6(a)〜(c)に車線幅を演算する際の概念図を示す。図6(a)(b)は自車両から車線幅検出位置までの平面図および側面図、図6(c)は前方カメラ20による自車両前方領域の画像(カメラ画面)である。
【0041】
図6(a)〜(c)において、車線幅演算に用いるパラメータを以下のように設定する。
y;カメラ画面上の車線幅検出位置
d;車線幅
α;カメラの取付位置における水平面と車線幅検出位置とのなす角
β;カメラに対して車線幅検出位置における車線幅のなす角
H0;カメラの地上からの取り付け高さ
Y;カメラと車線幅検出位置の距離
w;カメラ画面上の車線幅
【0042】
なお、カメラの取り付け高さ等は予めコントローラ50のメモリに記憶されているとする。ここでは、自車両の現在位置から車線幅検出位置までの自車線がほぼ水平であるとして、自車両前方の距離Yの地点における車線幅を以下のように算出する。
【0043】
▲1▼自車両から距離Yにある車線幅検出位置の、カメラ画面上での幅wを求める。
車線幅検出位置の画面上でのy座標は水平線を基準として(式6)のように表される。
【数6】
y=k・α (式6)
ここで、kは定数である。
【0044】
カメラ取り付け位置における水平面と車線幅検出位置とのなす角αは、αを微小とすると、以下の(式7)を用いて表すことができる。
【数7】
(式7)を(式6)に代入して整理すると、(式8)に示すように定数kを得る。
【数8】
カメラ画面上での車線幅wは、定数kを用いて以下の(式9)で表される。
【数9】
w=k・β (式9)
【0045】
車線幅検出位置における車線幅のなす角βは、βを微小とすると、以下の(式10)を用いて表すことができる。
【数10】
(式8)および(式10)を(式9)に代入して整理すると、以下の(式11)に示すようにカメラ画面上における車線幅wを得る。
【数11】
【0046】
▲2▼カメラ画面上の幅wから、車線幅検出位置における実際の車線幅dを求める。
車線幅dは、以下の(式12)を用いて算出することができる。
【数12】
【0047】
なお、車線幅検出位置は、自車速に応じた所定距離Yだけ前方に設定する。すなわち、自車速に応じて車線幅検出位置までの距離Yを変更する。例えば、自車両の現在位置から車線幅検出位置までの自車両の到達時間が、現在の自車速で約2秒となるような距離Yを設定し、車線幅検出位置が自車両から2秒先の位置となるように設定する。
【0048】
つぎに、ステップS108において、自車線の車線幅が減少するか否かを判定する。ここでは、ステップS107で算出した前方の車線幅dと車線幅の所定値d0とを比較し、車線幅dが車線幅の所定値d0より小さい場合、自車線幅が減少すると判断する。
【0049】
ステップS108が否定判定され、車線幅dが車線幅の所定値d0以上の場合は、前後方向および左右方向の反力制御を行うため、ステップS109へ進む。一方、ステップS108で車線幅dが車線幅の所定値d0よりも小さく、自車線の車線幅が減少すると判定されると、ステップS113へ進む。
【0050】
ステップS113では、左右方向の反力制御を禁止するため、ステップS106で算出した左右方向リスクポテンシャルRPlateralをゼロに補正し、補正した値を左右方向のリスクポテンシャルRPlateralとして設定する。その後、ステップS109へ進む。
【0051】
ステップS109では、ステップS106またはステップS113で算出した左右方向リスクポテンシャルRPlateralに基づいて、左右方向制御指令値、すなわち操舵反力制御装置60へ出力する操舵反力制御指令値FSを算出する。左右方向リスクポテンシャルRPlateralに応じて、リスクポテンシャルが大きいほど、操舵角を戻す方向、つまりステアリングホイール62を中立位置へと戻す方向へ大きな操舵反力を発生させる。
【0052】
図7に、左右方向リスクポテンシャルRPlateralに対する操舵反力制御指令値FSの特性を示す。なお、図7において、左右方向リスクポテンシャルRPlateralがプラスである場合は自車両右方向のリスクポテンシャルであることを示し、左右方向リスクポテンシャルRPlateralがマイナスの場合は左方向のリスクポテンシャルであることを示している。
【0053】
図7に示すように、左右方向リスクポテンシャルが大きくなるほど、ステアリングホイール62を中立位置へ戻す方向の操舵反力が大きくなるように操舵反力制御指令値FSを設定する。左右方向リスクポテンシャルRPlateralが所定値RPmax以上となると、ステアリングホイール62を迅速に中立位置に戻すように、最大の操舵反力制御指令値FSmaxとする。
【0054】
ステップS110では、ステップS105で算出した前後方向リスクポテンシャルRPlongitudinalから、前後方向制御指令値、すなわちアクセルペダル反力制御装置80へ出力する反力制御指令値FAと、ブレーキペダル反力制御装置90へ出力する反力制御指令値FBとを算出する。前後方向リスクポテンシャルRPlongitudinalに応じて、リスクポテンシャルが大きいほど、アクセルペダル82を戻す方向へ制御反力を発生させ、またブレーキペダル92を踏み込みやすい方向へ制御反力を発生させる。
【0055】
図8に、前後方向リスクポテンシャルRPlongitudinalに対するアクセルペダル反力制御指令値FAの特性を示し、図9に、前後方向リスクポテンシャルRPlongitudinalに対するブレーキペダル反力制御指令値FBの特性を示す。図8に示すように、前後方向リスクポテンシャルRPlongitudinalが大きくなるほどアクセルペダル反力制御指令値FAが増加し、所定値RPmax以上となると、アクセルペダル反力制御指令値FAは最大値FAmaxに固定される。
【0056】
図9に示すように、前後方向リスクポテンシャルRPlongitudinalが所定値RPmaxを超えて大きくなるほどブレーキペダル反力制御指令値FBが小さくなる。このように、前後方向リスクポテンシャルRPlongitudinalが大きい場合はアクセルペダル反力を大きく、かつブレーキペダル反力を小さくして、運転者がアクセルペダル操作からブレーキペダル操作へと移行するように促す。
【0057】
ステップS111では、ステップS109で算出した左右方向制御指令値FSを操舵反力制御装置60に出力し、ステップS110で算出した前後方向制御指令値FA,FBをアクセルペダル反力制御装置80およびブレーキペダル反力制御装置90にそれぞれ出力する。操舵反力制御装置60,アクセルペダル反力制御指令値80およびブレーキペダル反力制御指令値90は、入力された指令値に応じてサーボモータ61,81およびブレーキブースタ91をそれぞれ制御し、反力制御を行う。
【0058】
これにより、自車両周囲のリスクポテンシャルRPに応じて車両前後および左右方向の反力制御を行いながら、図10(a)に示すように自車両が走行する車線の車線幅が減少する場合、または図10(b)に示すように車線幅が減少して自車線が隣接する車線に合流する場合には、車線幅が減少すると判断された時点で左右方向の反力制御を禁止する。
【0059】
ステップS112では、反力制御の状態に応じた信号をシステム情報伝達装置100に出力し、システムの作動情報を運転者に伝達する。これにより、今回の処理を終了する。
【0060】
図11に、システム情報伝達装置100におけるシステム作動に関する情報の表示形態の一例を示す。図11に示すように、システムの作動状態を自車両を中心とした円形の表示部101〜104で表示し、システムの作動方向、すなわち反力制御の方向を、自車両に対して前後左右の4方向についてそれぞれ示す。また、システムの作動方向あるいは作動形態が変化した場合には、ブザー音を発生させて運転者に知らせる。システム情報伝達装置100は、システムの作動状態を以下のように表示する。
(1)検出器が障害物を検出し、反力制御を行って自車両周囲のリスクポテンシャルRPを運転者にフィードバックしている。 → 表示部点灯
(2)障害物を検出しシステムは正常に作動しているが、反力制御によるリスクポテンシャルRPのフィードバックを行わない。 → 表示部点滅
(3)検出器の不具合等により、何も検出していない。 → 表示部消灯
【0061】
具体的には、図11に示すように、通常時、すなわちシステムが正常に作動し前後方向および左右方向の反力制御を行っている場合は、前後左右方向の表示部101〜104を点灯する。自車両前方の車線幅が減少する場合は、上述したように左右方向の反力制御を行わない。そこで、前後方向の反力制御に対応する前後方向の表示部101,103は点灯したままで、左右方向の表示部102,104を点滅する。また、通常状態から車線幅の減少を検出したときは、ブザー音を鳴らしてシステムの作動状態が変化することを運転者に知らせる。
【0062】
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)コントローラ50は、自車両の車両状態および自車両周囲の走行環境に基づいて自車両周囲のリスクポテンシャルRPを算出し、リスクポテンシャルRPに基づいて操作反力制御を行う。このとき、自車両の走行車線の車線幅が減少することが検出されると、自車両の左右方向の操作反力制御を限定する。これにより、図10(a)(b)に示すように自車線の車線幅が減少する場合に、レーンマーカによるリスクポテンシャルRPによって操舵反力が制御されて運転者の意図しない車両挙動が発生したり、運転者に違和感を与えてしまうことを防止できる。
(2)コントローラ50は、自車線の車線幅が減少すると検出されると、左右方向の操作反力制御を禁止する。これにより、図10(a)(b)に示すような走行状況において操舵反力制御は行われず、操舵反力によって自車両が隣接車線側に押し出されてしまうような運転者の意図しない車両挙動が発生したり、運転者に違和感を与えてしまうことを防止できる。
(3)システム情報伝達装置100は、操作反力制御の制御状態を視覚あるいは聴覚情報によって運転者に伝達する。これにより、運転者に制御状態の変化を容易に理解させることができる。とくに、自車線の車線幅が減少して左右方向の操作反力制御が禁止された場合に、なぜ操舵反力が制御されていないかを運転者が理解しやすくすることができる。
(4)コントローラ50は、自車両の車速に応じた所定距離前方の車線幅を検出し、自車線の車線幅が減少するかどうかを判断する。これにより、自車速に応じて適切な操作反力制御を行うことができる。
(5)コントローラ50は、自車両の左右方向の操作反力制御とともに、前後方向の操作反力制御も行うので、自車線の車線幅の減少により左右方向の操作反力制御を禁止する場合も、自車両周囲のリスクポテンシャルRPに応じた前後方向の操作反力制御を行って運転者の運転操作を補助することができる。
【0063】
《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,図面を用いて説明する。第2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および図2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。
【0064】
第2の実施の形態においては、自車線が隣接する車線に合流する場合に、自車線に対する被合流車線の方向および運転者による操舵方向に基づいて、左右いずれの反力制御を禁止するかを決定する。なお、第2の実施の形態は、車線幅が減少して自車線が隣接車線に合流する場合に適用される。
【0065】
以下に、第2の実施の形態において、どのように反力特性指令値,すなわち反力制御指令値を決定するかについて、図12を用いて説明する。図12は、第2の実施の形態によるコントローラ50における運転操作補助制御処理の処理手順を示す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。
【0066】
−コントローラ50の処理フロー(図12)−
ステップS201〜S208における処理は、上述した図3のフローチャートのステップS101〜S108での処理と同様である。ステップS208において、自車線の車線幅が減少すると判定されると、ステップS213へ進む。
【0067】
ステップS213では、自車線が左右どちら側の隣接車線に合流するかを検出する。コントローラ50は、自車両の前方画像による車線検出結果および過去の車線検出結果の経緯に基づいて、自車線の左右に隣接する車線が存在するか否か、また隣接車線が存在する場合はその存在方向を検出する。なお、コントローラ50は、ナビゲーションシステムからの車線情報/合流情報と自車位置情報とを付加的に用いることにより、隣接車線の有無および存在方向検出の精度を向上させることも可能である。
【0068】
ステップS214では、ステップS213で検出した隣接車線、すなわち被合流車線の存在方向と、ステアリングホイール62の操舵方向とが一致するかを判定する。なお、操舵方向は例えばステアリングホイール62の操舵角を検出する操舵角センサによる検出結果に基づいて判定することができる。図13に、被合流車線の方向と操舵方向との関係を示す。被合流車線の存在方向と操舵方向とが一致する場合は、ステップS215へ進み、被合流車線の存在方向と操舵方向とが一致しない場合は、ステップS209へ進む。
【0069】
例えば、図14に示すように被合流車線が自車線の右側にある場合、ステアリングホイール62を右側に操舵するとステップS215へ進み、左側に操舵すると、ステップS209へ進む。一方、被合流車線が自車線の左側にある場合、ステアリングホイール62を右側に操舵するとステップS209へ進み、左側に操舵するとステップS215へ進む。ステップS215では、ステップS206で算出した車両左右方向のリスクポテンシャルRPlateralを0に補正し、補正した値を左右方向のリスクポテンシャルRPlateralとして設定する。
【0070】
ステップS209では、ステップS206あるいはステップS215で設定した左右方向リスクポテンシャルRPlateralに基づいて、上述した図7のマップに従って操舵反力制御装置60へ出力する操舵反力制御指令値FSを算出する。以降、ステップS210〜S212における処理は、上述した図3のフローチャートのステップS110〜S112と同様である。
【0071】
これにより、自車両周囲のリスクポテンシャルRPに応じて車両前後および左右方向の反力制御を行いながら、図14に示すように自車線が隣接する車線に合流する場合には、被合流車線側に操舵操作を行うときの左右方向リスクポテンシャルRPを補正して左右方向の反力制御を禁止する。
【0072】
図15に、システム情報伝達装置100におけるシステム作動に関する情報の表示形態の一例を示す。第2の実施の形態において、システム情報伝達装置100はシステムの作動状態を以下のように表示する。
(1)検出器が障害物を検出し、反力制御を行って自車両周囲のリスクポテンシャルRPを運転者にフィードバックしている。 → 表示部点灯
(2)障害物を検出しシステムは正常に作動しているが、反力制御によるリスクポテンシャルRPのフィードバックを行わない。 → 表示部点滅
(3)検出器の不具合等により、何も検出していない。 → 表示部消灯
【0073】
具体的には、図15に示すように、通常時、すなわちシステムが正常に作動し前後方向および左右方向の反力制御を行っている場合は、前後左右方向の表示部101〜104を点灯する。自車線が隣接車線に合流する場合は、被合流車線が存在する方向へ操舵反力を発生する左右方向の反力制御は行わない。すなわち、右車線に合流するときは車両左側から右側への操舵反力制御は行わないので、左側の表示部104を点滅する。一方、左車線に合流するときは車両右側から左側への操舵反力制御は行わないので、右側の表示部102を点滅する。また、通常状態から車線幅が減少して自車線が合流することを検出したときは、ブザー音を鳴らしてシステムの作動状態が変化することを運転者に知らせる。
【0074】
このように、以上説明した第2の実施の形態においては、上述した第1の実施の形態による効果に加えて、以下のような作用効果を奏することができる。
自車線の車線幅が減少し自車線が隣接車線に合流する場合に、隣接車線の存在方向と同一の方向へ操舵反力が発生する操舵反力制御を禁止する。具体的には、図14に示すように隣接車線が自車線の右側に存在する状況において、自車両が右操舵を行う場合は操舵反力制御を禁止し、一方、自車両が左操舵を行う場合は操舵反力制御を通常通り行う。これにより、操舵反力によって自車両が隣接車線側に押し出されてしまうような運転者の意図しない車両挙動を防止するとともに、運転者に違和感を与えることを防止できる。また、隣接車線の存在方向とは反対側に操舵操作を行う場合は操舵反力制御を維持するので、自車両左右方向のリスクポテンシャルRPlateralを運転者に認識させることができる。
【0075】
《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,図面を用いて説明する。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および図2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。上述した第1の実施の形態では、自車線の車線幅が減少する場合に左右方向の反力制御を禁止したが、第3の実施の形態おいては左右方向の反力制御を限定する。
【0076】
以下に、第3の実施の形態において、どのように反力特性指令値、すなわち反力制御指令値を決定するかについて、図16を用いて説明する。図16は、第3の実施の形態によるコントローラ50における運転操作補助制御処理の処理手順を示す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。
【0077】
−コントローラ50の処理フロー(図16)−
ステップS301〜S308における処理は、上述した図3のフローチャートのステップS101〜S108での処理と同様である。ステップS308において、自車線の車線幅が減少すると判定されると、ステップS313へ進む。
【0078】
ステップS313では、ステップS306で算出した左右方向リスクポテンシャルRPlateralを所定値RPminに限定し、補正したリスクポテンシャルRPminを左右方向リスクポテンシャルRPlateralとして設定する。ここで、所定値RPminは、運転者が操舵反力の変化に気付き、かつ運転者の操舵操作を妨げないような操舵反力を発生するリスクポテンシャルの値として、予め適切に設定しておく。
【0079】
ステップS309では、ステップS306あるいはステップS313で設定した左右方向リスクポテンシャルRPlateralに基づいて、上述した図7のマップに従って操舵反力制御装置60へ出力する操舵反力制御指令値FSを算出する。以降、ステップS310〜S312における処理は、上述した図3のフローチャートのステップS110〜S112と同様である。
【0080】
これにより、自車両周囲のリスクポテンシャルRPに応じて車両前後および左右方向の反力制御を行いながら、図17に示すように車線幅が減少して自車線が隣接する車線に合流する場合、および図10(a)に示すように自車線の車線幅が減少する場合には、左右方向リスクポテンシャルRPを所定値RPminに補正して左右方向の反力制御を限定する。システム情報伝達装置100におけるシステム作動に関する情報の表示形態は、図11に示す第1の実施の形態とほぼ同様であるが、車線幅の減少に対応して左右方向の反力制御を限定する場合に、左右の表示部102,104を点滅する。
【0081】
このように、以上説明した第3の実施の形態においては、上述した第1の実施の形態の効果に加えて、以下のような作用効果を奏することができる。
自車線の車線幅が減少することが検出されると、左右方向の操作反力制御における反力制御量を限定する。具体的には、車線幅の減少を検出した場合に、左右方向リスクポテンシャルRPlateralを所定値RPminに制限し、ステアリングホイール62に発生する操舵反力を限定する。所定値RPminは、リスクポテンシャルRPminに応じて発生する操舵反力により、運転者の操舵操作を妨げることなく運転者が操舵反力の変化を知覚できるように設定されている。これにより、自車線の車線幅が減少する場合に、自車両周囲のリスクポテンシャルRPを運転者に知らせながら、自車両が隣接車線側に押し出されてしまうような運転者の意図しない車両挙動を防止するとともに、運転者に違和感を与えてしまうことを防止できる。
【0082】
《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,図面を用いて説明する。第4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および図2に示した第1の実施の形態と同様である。ここでは、第2の実施の形態との相違点を主に説明する。
【0083】
上述した第2の実施の形態においては、自車線が隣接する車線に合流する場合に、自車線に対する被合流車線の方向および運転者による操舵方向に基づいて、左右いずれの反力制御を禁止するかを決定した。第4の実施の形態においては、被合流車線の方向および操舵方向に基づいて左右いずれかの反力制御を限定する。
【0084】
以下に、第4の実施の形態において、どのように反力特性指令値,すなわち反力制御指令値を決定するかについて、図18を用いて説明する。図18は、第4の実施の形態によるコントローラ50における運転操作補助制御処理の処理手順を示す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。
【0085】
−コントローラ50の処理フロー(図18)−
ステップS401〜S408における処理は、上述した図3のフローチャートのステップS101〜S108での処理と同様である。ステップS408において、自車線の車線幅が減少すると判定されると、ステップS413へ進む。
【0086】
ステップS413では、自車線が左右どちら側の車線に合流するかを検出する。コントローラ50は、自車両の前方画像による車線検出結果および過去の車線検出結果の経緯に基づいて、自車線の左右に隣接する車線が存在するか否か、また隣接車線が存在する場合はその存在方向を検出する。なお、コントローラ50は、ナビゲーションシステムからの車線情報/合流情報と自車位置情報とを付加的に用いることにより、隣接車線の有無および存在方向検出の精度を向上させることも可能である。
【0087】
ステップS414では、ステップS413で検出した隣接車線、すなわち被合流車線の存在方向と、ステアリングホイール62の操舵方向とが一致するかを判定する。なお、操舵方向は例えばステアリングホイール62の操舵角を検出する操舵角センサによる検出結果に基づいて判定することができる。被合流車線の存在方向と操舵方向とが一致する場合は、ステップS415へ進み、被合流車線の存在方向と操舵方向が一致しない場合は、ステップS409へ進む。
【0088】
例えば、被合流車線が自車線の右側にある場合、ステアリングホイール62を右側に操舵するとステップS415へ進み、左側に操舵すると、ステップS409へ進む。一方、被合流車線が自車線の左側にある場合、ステアリングホイール62を右側に操舵するとステップS409へ進み、左側に操舵するとステップS415へ進む。ステップS415では、ステップS402で認識した車両後側方の障害物状況に基づいて、被合流車線上に自車両の後側方を走行する他車両(以降、並走車とする)が存在するか否かを判定する。ステップS415が肯定判定され、自車両の後側方を走行する並走車が存在する場合は、ステップS416へ進み、後側方に並走車が存在しない場合は、ステップS409へ進む。ステップS416では、ステップS406で算出した車両左右方向のリスクポテンシャルRPlateralを所定値RPminに限定し、補正した値を左右方向のリスクポテンシャルRPlateralとして設定する。ここで、所定値RPminは、運転者が操舵反力の変化に気付き、かつ運転者の操舵操作を妨げないような操舵反力を発生するリスクポテンシャルの値として、予め適切に設定しておく。
【0089】
ステップS409では、ステップS406あるいはステップS416で設定した左右方向リスクポテンシャルRPlateralに基づいて、上述した図7のマップに従って操舵反力制御装置60へ出力する操舵反力制御指令値FSを算出する。以降、ステップS410〜S412における処理は、上述した図3のフローチャートのステップS110〜S112と同様である。
【0090】
これにより、自車両周囲のリスクポテンシャルRPに応じて車両前後および左右方向の反力制御を行いながら、図19に示すように自車線が隣接する車線に合流し、かつ被合流車線上に並走車が存在する場合には、被合流車線側に操舵操作を行うときの左右方向リスクポテンシャルRPを補正して左右方向の反力制御を限定する。なお、システム情報伝達装置100におけるシステム作動に関する情報の表示形態は、図15に示した第2の実施の形態と同様である。
【0091】
このように、以上説明した第4の実施の形態においては、上述した第1から第3の実施の形態の効果に加えて、以下のような作用効果を奏することができる。
(1)自車線の車線幅が減少すると検出された場合に、隣接車線上を走行する他車両が検出されると、左右方向の操作反力制御における反力制御量を限定する。具体的には、左右方向のリスクポテンシャルRPlateralを所定値RPminに制限することにより、ステアリングホイール62に発生する操舵反力を限定する。これにより、図19に示すように自車線が合流する隣接車線に他車両が存在するような状況において、自車両が隣接車線側に押し出されてしまうような運転者の意図しない車両挙動を防止できるとともに、運転者に違和感を与えることを防止できる。
(2)図19に示すような走行状況において、自車両が右操舵を行う場合は操舵反力制御の反力制御量を限定するとともに、自車両が左操舵を行う場合は操舵反力制御を維持する。これにより、自車両が隣接車線側に押し出されてしまうことを防止するとともに、左右方向のリスクポテンシャルRPlateralを運転者に近くさせることができる。
【0092】
図20(a)〜(e)に、上述した第1から第4の実施の形態による作用を説明する図を示す。図20(a)〜(e)において、横軸は自車両周囲の走行状況に基づいて算出される左右方向リスクポテンシャルRPlateral(入力側)を示し、縦軸は走行環境に応じて補正された左右方向リスクポテンシャルRPlateral(出力側)を示している。また、図20(a)〜(e)において、第1象限はステアリングホイール62を右側に操舵した場合に対応し、第3象限は左側に操舵した場合に対応している。
【0093】
図20(a)に示すように、第1の実施の形態においては、自車線の車線幅が減少すること、または車線幅が減少して自車線が隣接車線に合流すると検出されると、出力側のリスクポテンシャルRPlateralを0に補正して、左右両方向の反力制御を禁止する。図20(b)に示すように、第2の実施の形態においては、車線幅が減少して自車線が例えば右側の隣接車線に合流すると検出されると、右方向に操舵する場合の出力側のリスクポテンシャルRPlateralを0に補正して、右操舵する場合の反力制御を限定する。
【0094】
図20(c)に示すように、第3の実施の形態においては、自車線の車線幅が減少すること、または車線幅が減少して自車線が隣接車線に合流すると検出されると、出力側のリスクポテンシャルRPlateralを所定値RPminに補正して、左右両方向の反力制御を限定する。なお、第2の実施の形態を第3の実施の形態に適用することもできる。この場合の左右方向リスクポテンシャルRPlateralの変化を図20(d)に示す。図20(d)に示すように、車線幅が減少して自車線が例えば右側の隣接車線に合流すると検出されると、右方向に操舵する場合の出力側のリスクポテンシャルRPlateralを0に補正して、右操舵する場合の反力制御を禁止する。
【0095】
図20(e)に示すように、第4の実施の形態においては、車線幅が減少して自車線が例えば右側の隣接車線に合流すると検出され、かつ隣接車線上に自車両の後側方を走行する並走車が存在する場合は、右方向に操舵する場合の出力側のリスクポテンシャルRPlateralを所定値RPminに補正して、右操舵する場合の反力制御を限定する。
【0096】
なお、上述した第4の実施の形態においては、自車線が合流する隣接車線上に他車両が存在する場合に、左右方向リスクポテンシャルRPlateralを所定値RPminに限定し、所定値RPminは、リスクポテンシャルRPminに応じて発生する操舵反力により、運転者の操舵操作を妨げることなく運転者が操舵反力の変化を知覚できるように設定した。ここで、所定値RPminを0に設定すると、ステアリングホイール62に発生する操舵反力を0として、左右方向の操作反力制御を禁止することができる。
【0097】
また、第4の実施の形態において、自車線が合流する隣接車線上に他車両が存在する場合に、隣接車線の存在方向と同一方向に操舵反力が発生する場合だけでなく、左右両方向の操舵反力制御を禁止、または反力制御量を限定することもできる。さらに、第3および第4の実施の形態で設定した左右方向リスクポテンシャルRPlateralの所定値RPminを、それぞれ異なる値に設定することもできる。
【0098】
上記第1から第4の実施の形態においては、自車両の前後方向および左右方向の操作反力制御を行ったが、これには限定されず、左右方向の操作反力制御のみを行うシステムにも、同様に本発明を適用することができる。
【0099】
上記第1から第4の実施の形態においては、余裕時間TTCを用いて障害物に対するリスクポテンシャルRPを算出したが、これには限定されない。例えば余裕時間TTCおよび車間時間THWを用いてリスクポテンシャルRPを算出することもできる。車両前後方向のリスクポテンシャルRPlongitudinal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したが、これには限定されず、例えばアクセルペダル反力のみを制御することもできる。なお、上述した一実施の形態においては、ブレーキブースタ91によってエンジンの負圧を利用してブレーキアシスト力を発生させているが、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。
【0100】
自車両と障害物kとの余裕時間TTCkを算出する際に、車間距離Dkおよび相対速度Vrkのばらつきσ(Dk)、σ(Vrk)を用いたが、これらを用いることなく余裕時間TTCkを算出することもできる。また、障害物kの種別に応じた重みwkを用いずに障害物kに対するリスクポテンシャルRPkを算出することもできる。
【0101】
上述した第1から第4の実施の形態においては、システム情報伝達手段100における情報伝達形態の一例を図11および図15に示したが、これには限定されない。例えばシステムの制御状態が変化した場合に、表示形態の変更および警報音のうちのいずれかを用いて運転者に情報を伝達することもできる。また、表示部101〜104の形状は、図11および図15には限定されない。
【0102】
本発明による車両用運転操作補助装置1が適用される車両は、図2に示す構成には限定されない。
【0103】
上述した第1から第4の実施の形態においては、走行環境検出手段としてレーザレーダ10、前方カメラ20,後側方カメラ21および車速センサ30を用い、リスクポテンシャル算出手段と、車線幅減少検出手段と、反力制御制限手段としてコントローラ50を用いた。また、操作反力制御手段としてコントローラ50と、操舵反力制御装置60,アクセルペダル反力制御装置80およびブレーキペダル反力制御装置90を用い、制御情報伝達手段としてシステム情報伝達装置100を 用いた。ただし、これらには限定されず、自車両周囲の走行環境を検出することができれば走行環境検出手段として、レーザレーダ10の代わりに別方式のミリ波レーダ等を用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【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構成を示すシステム図。
【図2】図1に示す車両用運転操作補助装置を搭載した車両の構成図。
【図3】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4】(a)センサ種別による車間距離のばらつきを示す図、(b)センサ種別による相対速度のばらつきを示す図。
【図5】(a)障害物種別による車間距離のばらつきを示す図、(b)障害物種別による相対速度のばらつきを示す図。
【図6】(a)自車両から車線幅検出位置までの平面図、(b)側面図、(c)自車両前方領域のカメラ画面を示す図。
【図7】左右方向リスクポテンシャルに対する操舵反力指令値の特性を示す図。
【図8】前後方向リスクポテンシャルに対するアクセルペダル反力制御指令値の特性を示す図。
【図9】前後方向リスクポテンシャルに対するブレーキペダル反力制御指令値の特性を示す図。
【図10】(a)(b)第1の実施の形態による具体的な走行状況を示す図。
【図11】第1の実施の形態によるシステム情報伝達装置の作動状態を示す図。
【図12】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13】被合流車線の方向と操舵方向に対する左右方向リスクポテンシャルの関係を示す図。
【図14】第2の実施の形態による具体的な走行状況を示す図。
【図15】第2の実施の形態によるシステム情報伝達装置の作動状態を示す図。
【図16】第3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17】第3の実施の形態による具体的な走行状況を示す図。
【図18】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。
【図19】第4の実施の形態による具体的な走行状況を示す図。
【図20】(a)〜(e)第1から第4の実施の形態による作用を説明するための図。
【符号の説明】
10:レーザレーダ
20:前方カメラ
21:後側方カメラ
30:車速センサ
50:コントローラ
60:操舵反力制御装置
80:アクセルペダル反力制御装置
90:ブレーキペダル反力制御装置
100:システム情報伝達装置
Claims (9)
- 自車両の車両状態および自車両周囲の走行環境を検出する走行環境検出手段と、
前記走行環境検出手段からの信号に基づいて、前記自車両周囲の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からの信号に基づいて車両操作機器に発生する操作反力を制御し、少なくとも前記自車両の左右方向の操作反力制御を行う操作反力制御手段と、
前記走行環境検出手段からの信号に基づいて、前記自車両の走行車線の車線幅が減少することを検出する車線幅減少検出手段と、
前記車線幅減少検出手段によって前記走行車線の前記車線幅が減少すると検出された場合に、前記操作反力制御手段による前記左右方向の操作反力制御を制限する反力制御制限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1に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記反力制御制限手段は、前記走行車線の前記車線幅が減少すると検出された場合に、前記操作反力制御手段による前記左右方向の前記操作反力制御を禁止することを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 請求項1に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記操作反力制御手段は、前記自車両周囲のリスクポテンシャルに基づいて前記操作反力制御における反力制御量を算出し、
前記反力制御制限手段は、前記走行車線の前記車線幅が減少すると検出された場合に、前記操作反力制御手段によって算出される前記左右方向の前記反力制御量を限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1に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記走行環境検出手段は、前記走行車線に隣接する隣接車線上を走行する他車両を検出し、
前記反力制御制限手段は、前記走行車線の前記車線幅が減少すると検出され、かつ前記走行環境検出手段によって前記隣接車線上の前記他車両が検出された場合に、前記操作反力制御手段による前記左右方向の前記操作反力制御を制限することを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 請求項1から請求項4のいずれかに記載の車両用運転操作補助装置において、
前記走行環境検出手段は、前記走行車線と前記走行車線に隣接する隣接車線との位置関係を検出し、
前記反力制御制限手段は、前記走行車線の前記車線幅が減少すると検出され、前記走行環境検出手段によって前記走行車線が前記隣接車線に合流すると検出された場合に、前記隣接車線の存在方向と同一の方向へ前記操作反力が発生する前記左右方向の前記操作反力制御を制限することを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 請求項1から請求項5のいずれかに記載の車両用運転操作補助装置において、
前記操作反力制御手段による前記操作反力制御の制御状態を運転者に伝達する制御情報伝達手段をさらに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1から請求項6のいずれかに記載の車両用運転操作補助装置において、
前記車線幅減少検出手段は、前記自車両の車速に応じた所定距離前方の前記車線幅を検出することを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 請求項1から請求項7のいずれかに記載の車両用運転操作補助装置において、
前記操作反力制御手段は、前記自車両の前後方向の操作反力制御をさらに行うことを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 請求項1から請求項8のいずれかに記載の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。
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