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図面 (19)

課題

車両周囲の状況と運転操作による走行への影響を操舵反力として運転者に伝達する車両用運転操作補助装置を提供する。

解決手段

車両用運転操作補助装置1のコントローラ60は、自車両周囲走行環境に基づいて自車両の左右方向に関するリスクポテンシャルを算出し、運転操作前に推定する運転操作後の結果を用いてリスクポテンシャルを補正する。コントローラ60は、補正したリスクポテンシャルに応じて操舵反力を制御し、リスクポテンシャルと推定結果とを触覚を介して運転者に伝達する。

概要

背景

従来の車両用運転操作補助装置は、自車両周囲の潜在的なリスクポテンシャルを算出し、リスクポテンシャルに基づいて操舵反力制御を行っている(例えば特許文献1参照)。この装置は、自車両周囲の障害物に対する相対運動情報を検出し、その時点におけるリスクポテンシャルを算出している。

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。
特開平10−211886号公報

概要

車両周囲の状況と運転操作による走行への影響を操舵反力として運転者に伝達する車両用運転操作補助装置を提供する。 車両用運転操作補助装置1のコントローラ60は、自車両周囲の走行環境に基づいて自車両の左右方向に関するリスクポテンシャルを算出し、運転操作前に推定する運転操作後の結果を用いてリスクポテンシャルを補正する。コントローラ60は、補正したリスクポテンシャルに応じて操舵反力を制御し、リスクポテンシャルと推定結果とを触覚を介して運転者に伝達する。

目的

上述したような車両用運転操作補助装置にあっては、現在のリスクポテンシャルだけでなく、運転操作による走行への影響を考慮して運転者の操舵操作を適切な方向へ促すことが望まれている。

効果

実績

技術文献被引用数
3件
牽制数
2件

この技術が所属する分野

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請求項1

自車両周囲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による検出結果に基づいて、前記自車両の左右方向に関する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、運転操作前に運転操作後の結果を推定する推定手段と、前記推定手段による推定結果に応じて、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を補正するリスクポテンシャル補正手段と、前記リスクポテンシャル補正手段で補正されたリスクポテンシャルを運転者に伝達する情報伝達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、前記推定手段は、前記自車両が追い越し動作を行う前に、追い越し動作を行った後の結果を推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、前記自車両が走行する際の参考となる計画車速を記憶する計画車速記憶手段をさらに備え、前記走行環境検出手段は、少なくとも自車速または前記自車両の前方に存在する先行車先行車速を検出し、前記推定手段は、前記計画車速記憶手段から取得する前記自車両の現在位置に対応する前記計画車速と、前記走行環境検出手段によって検出される前記自車速または前記先行車速とに基づいて、追い越し後の結果を推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、前記自車両が走行する際の参考となる計画車速と、前記自車両の進行方向に存在し、前記自車両が減速する可能性のある事象とを記憶する情報記憶手段をさらに備え、前記走行環境検出手段は、少なくとも自車速を検出し、前記推定手段は、前記情報記憶手段から取得する前記自車両の現在位置に対応する前記計画車速と、前記現在位置から前記事象までの距離と、前記走行環境検出手段によって検出される前記自車速とに基づいて、追い越し後の結果を推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、前記リスクポテンシャル補正手段は、前記推定手段によって追い越しを行った場合に効果が得られないと推定されると、前記リスクポテンシャルを補正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、前記情報伝達手段は、触覚を介して運転者に情報伝達する触覚情報伝達手段であ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、前記情報伝達手段は、前記リスクポテンシャルを操舵反力を介して運転者に伝達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、前記推定手段による推定結果を表示する表示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9

請求項8に記載の車両用運転操作補助装置において、前記推定結果による推定結果によって前記表示手段に表示する色、大きさ、または点滅を制御する表示制御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10

請求項8または請求項9に記載の車両用運転操作補助装置において、前記表示手段は、前記推定結果とともに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を表示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

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による検出結果に基づいて、前記自車両の左右方向に関する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を、触覚を介して運転者に伝達する触覚情報伝達手段と、運転操作前に運転操作後の結果を推定する推定手段と、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と、前記推定手段による推定結果とを表示する表示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12

請求項11に記載の車両用運転操作補助装置において、前記触覚情報伝達手段は、前記リスクポテンシャルを操舵反力を介して運転者に伝達し、前記推定手段は、前記自車両が追い越し動作を行う前に、追い越し動作を行った後の結果を推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13

請求項12に記載の車両用運転操作補助装置において、前記推定手段による推定結果によって前記表示手段に表示する色、大きさ、または点滅を制御する表示制御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14

請求項1から請求項13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。

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は、自車両周囲の潜在的なリスクポテンシャルを算出し、リスクポテンシャルに基づいて操舵反力制御を行っている(例えば特許文献1参照)。この装置は、自車両周囲の障害物に対する相対運動情報を検出し、その時点におけるリスクポテンシャルを算出している。

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。
特開平10−211886号公報

発明が解決しようとする課題

0004

上述したような車両用運転操作補助装置にあっては、現在のリスクポテンシャルだけでなく、運転操作による走行への影響を考慮して運転者の操舵操作を適切な方向へ促す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、自車両周囲の走行環境を検出する走行環境検出手段と、走行環境検出手段による検出結果に基づいて、自車両の左右方向に関する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、運転操作前に運転操作後の結果を推定する推定手段と、推定手段による推定結果に応じて、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を補正するリスクポテンシャル補正手段と、リスクポテンシャル補正手段で補正されたリスクポテンシャルを運転者に伝達する情報伝達手段とを備える。

0006

本発明による車両用運転操作補助装置は、自車両周囲の走行環境を検出する走行環境検出手段と、走行環境検出手段による検出結果に基づいて、自車両の左右方向に関する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を、触覚を介して運転者に伝達する触覚情報伝達手段と、運転操作前に運転操作後の結果を推定する推定手段と、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と、推定手段による推定結果とを表示する表示手段とを備える。

発明の効果

0007

運転操作前に推定する運転操作後の結果に応じて自車両周囲のリスクポテンシャルを補正し、補正したリスクポテンシャルを運転者に伝達するため、運転操作による結果を運転者に直感的に認識させ、効率的な運転操作を促すことができる。

0008

自車両周囲のリスクポテンシャルを触覚を介して運転者に伝達するとともに、リスクポテンシャルと、運転操作前に推定する運転操作後の結果とを表示するので、触覚とともに視覚を介して情報伝達を行い運転者の効率的な運転操作を促すことができる。

発明を実施するための最良の形態

0009

《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。

0010

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照射して車両前方領域走査する。レーザレーダ10は、前方にある複数の反射物(通常、前方車後端)で反射された赤外光パルスの反射波計測し、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60へ出力される。なお、本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。

0011

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60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。

0012

側方カメラ21は、リヤウインドウの右側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、前方カメラ20と同等の性能で、自車両の後方および右側方道路状況を検出する。後側方カメラ21は、検出した自車両の後側方の道路状況をコントローラ60へと出力する。

0013

車速センサ30は、車輪回転数変速機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し、検出した自車速をコントローラ60に出力する。ナビゲーションデータベース40には、ナビゲーションシステム41によって設定される目的地までの経路、および後述する計画車速等の情報がデータベース化されている。ナビゲーションデータベース40は、例えば各情報を記憶したメモリである。ナビゲーションシステム41は、衛星航法(GPS)や自立航法により車両の現在位置を検出するとともに、必要に応じて目的地までの経路探索経路誘導を行う。コントローラ60は、ナビゲーションシステム41においてGPS信号から算出される自車両の現在位置に対応する計画車速情報を、ナビゲーションデータベース40から取得する。

0014

コントローラ60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。図3に、コントローラ60の内部および周辺の構成を示すブロック図を示す。コントローラ60は、例えばCPUのソフトウェア形態により、障害物状況認識部60A、リスクポテンシャル算出部60B、判定部60C、刺激量算出部60D、表示量算出部60E、および追越結果推定部60Fを構成する。

0015

コントローラ60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および後側方カメラ21から入力される車両周辺画像情報とから、自車両周囲の走行環境すなわち障害物状況を検出する。なお、コントローラ60は、前方カメラ20および後側方カメラ21からの画像情報を画像処理し、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先行車両までの車間距離、および隣接車線を走行する他車両の有無と接近度合等である。なお、コントローラ60は車線識別線レーンマーカ)も検出する。

0016

コントローラ60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し、後述するようにリスクポテンシャルに応じた操舵反力制御およびリスクポテンシャルRPの表示を行う。さらに、コントローラ60は運転者が行う運転操作による走行への影響、具体的には自車両が車線変更追い越しを行った場合のメリットを推定し、その推定結果を操舵反力および視覚情報として運転者に伝達する。

0017

操舵反力制御装置70は、車両の操舵系に組み込まれ、コントローラ60から出力される操舵反力制御の指令値に応じて、サーボモータ71で発生させるトルクを制御する。サーボモータ71は、操舵反力制御装置70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72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。

0018

表示装置110は、例えば液晶モニタを備え、コントローラ60で算出された自車両周囲のリスクポテンシャル、および追い越しまたは車線変更によるメリットの推定結果をモニタに表示して視覚情報として運転者に伝える。

0019

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。まず、動作の概要を説明する。
コントローラ60は、障害物状況認識部60Aにおいて、自車両の走行車速、および自車両と自車前方や右側の隣接車線に存在する他車両との相対位置や他車両の移動速度等の自車両周囲の障害物状況を認識する。リスクポテンシャル算出部60Bは、障害物状況認識部60Aで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。

0020

追越結果推定部60Fは、ナビゲーションデータベース40から自車両の現在位置に対応する計画車速Vp0を取得し、計画車速Vp0と自車速V0とを用いて自車両が追い越しまたは車線変更を行った場合にメリットが得られるかを推定する。ここで、自車両の追い越しまたは車線変更によるメリットをまとめて追い越しメリットとする。

0021

判定部60Cは、追越結果推定部60Fによる推定結果を判定し、追い越しメリットをどのように運転者に伝達するかを決定する。刺激量算出部60Dは、リスクポテンシャル算出部60Bで算出されたリスクポテンシャルおよび判定部60Cの判定結果に基づいて運転者に伝達する刺激量を算出する。ここで、刺激量は触覚を介してリスクポテンシャルを運転者に伝達するための物理量であり、具体的には、ステアリングホイール72の反力制御量である。刺激量算出部60Dで算出された反力制御量は反力指令値として操舵反力制御装置70に出力される。操舵反力制御装置70は、反力指令値に応じて操舵反力制御を行う。

0022

表示量算出部60Eは、リスクポテンシャル算出部60Bで算出されたリスクポテンシャルおよび判定部60Cの判定結果に基づいて、表示量、すなわちリスクポテンシャルおよび追い越しメリット推定結果の表示内容を決定する。表示装置110は、表示量算出部60Eで決定された表示内容に従って表示を行い、リスクポテンシャルおよび追い越しメリットの推定結果を視覚情報として運転者に伝達する。

0023

このように、自車両周囲の走行環境から算出されるリスクポテンシャルを例えば操舵反力により運転者に伝達するシステムにおいては、ステアリングホイール72が運転者が直接触れて操作をする操作機器であることから、ステアリングホイール72を介して運転者の触覚を刺激することによりリスクポテンシャルを運転者に伝達することができる。すなわち、運転者は触覚を介して直感的に情報を認識することができる。

0024

ただし、操舵反力は運転者がステアリングホイール72を操作したときに発生する反力であり、ステアリングホイール72を中立位置に保った場合などはリスクポテンシャルを運転者に効果的に伝達することが困難な可能性がある。また、触覚を介してリスクポテンシャルを伝達する場合、運転者の触覚を司る感覚器分解能個人差、また体調等による個人内差等によって十分な情報伝達が行えないことがある。そこで、表示装置110にリスクポテンシャルを表示して視覚情報を付加的に与えることにより、操舵反力を介したリスクポテンシャルの伝達をより効果的に行うことができる。

0025

さらに、自車両の追い越しのメリットを操舵反力および視覚情報として運転者に伝達することにより、運転者の効率的な運転操作を促すことができる。

0026

以下に、第1の実施の形態における反力制御および表示制御について、図4および図5を用いて詳細に説明する。図4は、計画車速Vp0をデータベース化したナビゲーションデータベース40を作成する手順を示すフローチャートである。図5は、第1の実施の形態によ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。

0027

図4に示すナビゲーションデータベース40の作成処理は、自車両が走行を開始する前にナビゲーションシステム41において実行される。ステップS1で、ナビゲーションシステム41に目的地が設定されると、ステップS2でナビゲーションシステム41は自車両の現在位置から目的地までの経路探索を行い、目的地までの経路および計画車速Vp0を決定する。ここで、計画車速Vp0は自車両が走行に余裕を持って目的地に到達することができるような車速、すなわち自車両が走行する際の参考となる車速として設定される。この計画車速Vp0は、制限車速道路種別、および車速センサ30の誤差等を考慮して予め適切に設定される。ステップS3では、ステップS2で決定した経路と計画車速Vp0をデータベース化してナビゲーションデータベース40を作成する。

0028

このようにしてナビゲーションデータベース40が作成されると、図5に示す操舵反力制御処理および表示制御処理移行する。これらの処理は、一定間隔、例えば50msec毎に連続的に行われる。

0029

ステップS100では、図4の処理によりナビゲーションデータベース40を作成した後、例えば車速センサ30の検出値から自車両の走行が開始されたか否かを判定する。自車両が走行している場合は、ステップS110およびS130へ進み、操舵反力制御および表示制御の処理をそれぞれ開始する。

0030

ステップS110で、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によって検出される自車両周囲の走行環境を読み込む。ステップS111で障害物認識部60Aは、ステップS110で読み込んだ走行環境から自車両周囲の障害物状況を認識する。具体的には、自車両の右側の隣接車線に存在する他車両(側方車両)を認識し、自車両と側方車両との車両前後方向の車間距離Dおよび側方車両の車速V1を検出する。また、自車速V0を検出する。

0031

ステップS112でリスクポテンシャル算出部60Bは、ステップS111で認識した障害物状況に基づいて、自車両周囲のリスクポテンシャルRPを算出する。リスクポテンシャルRPを算出するために、まず、自車両と障害物、すなわち右側方車両との余裕時間TTCおよび車間時間THWを算出する。

0032

余裕時間TTCは、自車両と他車両との接近度合を示す物理量である。余裕時間TTCは、現在の走行状況が継続した場合、つまり自車速V0および他車両の車速V1が一定の場合に、何秒後に車間距離Dがゼロとなるかを示す値である。ここでは、自車両と側方車両との余裕時間TTCを、以下の(式1)により算出する。
TTC=D/(V1−V0) ・・・(式1)
余裕時間TTCが小さいほど、自車両と側方車両との接近度合が大きいことを意味している。

0033

車間時間THWは、自車両が他車両の現在位置に到達するまでに要する時間を示す。ここでは、自車両から側方車両までの車間時間THWを、自車速V0と車間距離Dとを用いて以下の(式2)で算出する。
THW=D/V0 ・・・(式2)

0034

つぎに、上述したように算出した余裕時間TTCおよび車間時間THWを用いて、側方車両に対するリスクポテンシャルRPを算出する。リスクポテンシャルRPは以下の(式3)により算出できる。
RP=a/THW+b/TTC ・・・(式3)
ここで、定数a、bは、車間時間THWおよび余裕時間TTCにそれぞれ適切な重み付けをするパラメータである。定数a、bは、予め適切に設定しておく。

0035

ステップS113で刺激量算出部60Dは、ステップS112で算出したリスクポテンシャルRPに応じて刺激量、すなわち操舵反力制御量dFを算出する。反力制御量dFはリスクポテンシャルRPに比例し、例えば以下の(式4)より算出することができる。
dF=k1・RP ・・・(式4)
ここで、k1は定数であり、予め適切な値を設定しておく。

0036

このようにしてステップS113でリスクポテンシャルRPに応じた反力制御量dFを算出した後、ステップS114以降で追越結果推定部60Fの推定結果を操舵反力に組み込んで運転者に伝達するための処理を行う。この処理について説明する前に、追い越し結果推定および表示制御処理についての説明を行う。

0037

自車両が走行を開始すると、ステップS130で追越結果推定部60Fは計画車速Vp0を取得する。具体的には、追越結果推定部60Fはナビゲーションデータベース40から、ナビゲーションシステム41によってGPS信号等から検出される自車両の現在位置に対応する計画車速Vp0を取得する。

0038

ステップS131で追越結果推定部60Fは、自車速V0と計画車速Vp0との偏差ΔVを算出する。ここでは、自車速V0と計画車速Vp0との差に所定値α加算した値を車速偏差ΔVとして設定し、以下の(式5)から算出する。
ΔV=V0−Vp0+α ・・・(式5)

0039

つづくステップS132で追越結果推定部60Fは、車速偏差ΔVを用いて自車両が追い越しまたは車線変更を行った場合のメリットを推定する。具体的には、車速偏差ΔVが0よりも大きいか否かを判定し、追い越しメリットを以下のように推定する。

0040

上述したようにナビゲーションシステム41において目的地までの経路および計画車速Vp0を決定すると、計画車速Vp0で走行した場合に自車両が目的地に到着するまでの予測時間を決定できる。例えば、車速偏差ΔVが0以下の場合(ΔV≦0)、すなわち自車両の前方車両が遅く、自車速V0が計画車速Vp0よりも遅い場合は、自車両が目的地に到着するまでの予測時間が長くなる。このような場合には、前方車両を追い越すことにより、自車両が目的地に到着するまでの予測時間を短縮することができる。従って、自車両が追い越しを行うことによってメリットが得られると判断する。

0041

一方、車速偏差ΔVが0よりも大きく(ΔV>0)、自車両が計画車速Vp0付近、あるいは計画車速Vp0よりも速い速度で走行している場合、より具体的には自車速V0が計画車速Vp0から所定値αを減じた速度(Vp0−α)よりも速い場合は、追い越しのメリットが得られないと判断する。すなわち、追い越しを行わずに現在の車速V0で走行を継続しても、目的地までの到着予測時間が計画車速Vp0で走行した場合よりも長くならないため、追い越しを行ってもメリットがないと判断する。

0042

このように、ステップS132では追越結果推定部60Fにおいて車速偏差ΔVが0より大きいか否かを判定し、追い越しメリットを推定する。さらに、判定部60Cにおいて、ステップS112で算出した側方車両とのリスクポテンシャルRPが0より大きいか否かを判定する。車速偏差ΔVが0より大きく追い越しメリットがない、かつリスクポテンシャルRPが0より大きい場合は、ステップS133へ進む。一方、車速偏差ΔVが0以下で追い越しメリットがある場合、またはリスクポテンシャルRPが0以下の場合は、ステップS135へ進む。

0043

ステップS133では、追い越しメリットがないことを視覚情報として運転者に伝達するために、表示モニタ上でリスクポテンシャルRPを点滅する点滅フラグをオンにする。つづくステップS134では、追い越しメリットがないことを触覚を介して運転者に伝達するために、ステアリングホイール72に振動を発生させる振動フラグをオンにする。

0044

一方、ステップS135では、追い越しメリットがあるのでリスクポテンシャルRPを点滅しないように点滅フラグをオフにする。つづくステップS136では、追い越しメリットがあるのでステアリングホイール72に振動を発生させないように振動フラグをオフにする。

0045

ステップS137で表示量算出部60Eは、ステップS112で算出した側方車両に対するリスクポテンシャルRP、およびステップS133またはS135で設定した点滅フラグから、表示装置110に表示する表示量、すなわちリスクポテンシャルRPの表示内容を決定する。リスクポテンシャルRPの表示内容、および表示例については後述する。

0046

ステップS138では、ステップS137で算出した表示量を表示装置110に出力する。表示装置110は、コントローラ60からの指令に応じた表示内容を表示モニタに表示し、自車両周囲のリスクポテンシャルRPを追い越しメリット情報とともに視覚情報として運転者に伝達する。

0047

上述したようにステップS134またはS136で設定した振動フラグは刺激量算出部60Dにも送られる。刺激量算出部60Dは、ステアリングホイール72に振動を発生させるか否かを判定し、ステアリングホイール72に発生する付加反力Fを算出する。

0048

具体的には、ステップ114で刺激量算出部60Dは、振動フラグがオンであるか否かを判定する。ステップS114が肯定判定されると、ステップS115へ進む。ステップS115では、ステップS113で算出した反力制御量dFに振動反力ΔFを加えた値を付加反力Fとして設定する。すなわち、追い越しメリットがなく、リスクポテンシャルRPが正の値である場合の付加反力Fは以下の(式6)で表される。
F=dF+ΔF ・・・(式6)

0049

一方、ステップS114が否定判定されるとステップS116へ進む。ステップS116では、ステップS113で算出した反力制御量dFをそのまま付加反力Fとして設定する。すなわち、追い越しメリットがない場合、あるいはリスクポテンシャルRPが0以下の場合の付加反力Fは以下の(式7)で表される。
F=dF ・・・(式7)

0050

ステップS117では、ステップS115またはS116で設定した付加反力Fが0よりも大きいか否かを判定する。ステップS117が肯定判定されると、付加反力Fを実際にステアリングホイール72に発生させる実付加反力Factとして設定する。一方、ステップS117が否定判定されると、実付加反力Factに0を設定する。

0051

ここで、実付加反力Factは、運転者が操舵操作を行ったときにステアリングホイール72を中立位置に戻す方向に発生する。第1の実施の形態では自車両の右側方に存在する側方車両を操舵反力制御の対象障害物として検出しているので、運転者が右側に操舵を行った場合にステアリングホイール72を中立位置に戻すような付加反力Fのみを実付加反力Factとして発生させる。自車両の右側方に存在する側方車両に対するリスクポテンシャルRPが正の値のとき、反力制御量dF、さらには付加反力Fも正の値となる。すなわち、付加反力Fが正の値である場合は、自車両の右側方から発生するリスクポテンシャルRPに応じて右側から付加反力Fが発生する。付加反力Fが0以下のときはステップS119で実付加反力Factに0を設定することにより、自車両の右側に側方車両を検出しているときに自車両の左側から付加反力Fが発生することを防止する。

0052

このように、ステップS117〜S119での処理により、他車両が存在する方向から付加反力Fが発生するように実付加反力Factを設定する。

0053

ステップS120では、ステップS118またはS119で設定した実付加反力Factを操舵反力制御装置70に出力する。操舵反力制御装置70は、コントローラ60からの指令に応じてステアリングホイール72に発生させる操舵反力を制御し、自車両周囲のリスクポテンシャルRPおよび追い越しメリット情報を触覚情報として運転者に伝達する。

0054

これにより、今回の処理を終了する。コントローラ60は、イグニッションスイッチがオフとなるまで図5の処理を繰り返す。なお、設定した目的地に自車両が到着した時点で上述した処理を終了することもできる。

0055

以下に、上述した第1の実施の形態の作用を説明する。図6(a)〜(c)および図7(a)〜(c)に、リスクポテンシャルRPの時間変化、実付加反力Factの時間変化、および表示装置110における表示例を示す。図6(a)〜(c)は、自車両の右側方に他車両が存在するときに自車両に追い越しメリットがある場合、図7(a)〜(c)は、自車両の右側方に他車両が存在するときに追い越しメリットがない場合を示している。

0056

自車両に追い越しメリットがある場合、図6(a)に示すように右側方車両に対するリスクポテンシャルRPが変化すると、実付加反力FactはリスクポテンシャルRPに応じて図6(b)に示すように変化する。このとき、表示装置110の表示モニタMには、図6(c)に示すように自車両A、側方車両B、および側方車両Bに対する横方向のリスクポテンシャルRPが表示される。図6(c)に示すように、例えば自車両Aおよび側方車両Bは5角形で表され、両者を容易に区別できるように異なる色で表示する。第1の実施の形態では自車両の右側方の他車両を検出しているので、表示モニタMにおいても、自車両Aの右側に側方車両Bを表示する。

0057

さらに、表示モニタMにおいて自車両Aと側方車両Bとの間をリスクポテンシャルRPの表示エリアとして使用する。リスクポテンシャルRPはその大きさに応じて段階的にバー表示される。具体的には、側方車両に対するリスクポテンシャルRPが算出されると、リスクポテンシャルRPの表示エリアにおいて自車両側からバーを表示する。リスクポテンシャルRPが大きくなるほど表示されるバーの数が増加し、さらにバーの長さも長くなる。

0058

このように、追い越しメリットがある場合は、右側方車両に対するリスクポテンシャルRPに応じた実付加反力Factがステアリングホイール72に発生するとともに、リスクポテンシャルRPが表示装置110に表示される。これにより、自車両の横方向のリスクポテンシャルRPを触覚を介して運転者に伝達するとともに、視覚情報としても伝えることができる。

0059

一方、自車両に追い越しメリットがない場合、図7(a)に示すように右側方車両に対するリスクポテンシャルRPが変化すると、図7(b)に示すようにリスクポテンシャルRPに応じた反力制御量に、振動反力ΔFを付加した実付加反力Factが発生する。このとき、追い越しメリットがある場合と同様に、表示装置110の表示モニタMには、図7(c)に示すように自車両A、側方車両B、および側方車両Bに対する横方向のリスクポテンシャルRPが表示される。

0060

さらに、追い越しメリットがないことを運転者に知らせるために、表示モニタMにおいてリスクポテンシャルRPの表示を点滅する。図7(c)においてCはリスクポテンシャルRPが点滅している様子を表している。

0061

このように、追い越しメリットがない場合は、右側方車両に対するリスクポテンシャルRPに応じた反力とともにステアリングホイール72に振動を発生させる。また、表示装置110に表示するリスクポテンシャルRPを点滅する。これにより、自車両の横方向のリスクポテンシャルRPを触覚および視覚を介して運転者に伝達する際に、追い越しメリットがないことを付加的に伝えることができる。運転者はステアリングホイール72に発生する振動および表示モニタM上でのリスクポテンシャルRPの点滅から、追い越しメリットがないことを認識し、無駄な追い越しや車線変更を行わないようにすることができる。

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60は、自車両周囲の走行環境から自車両の左右方向に関するリスクポテンシャルRPを算出し、また、運転操作前に運転操作後の結果を推定する。コントローラ60は、推定結果に応じてリスクポテンシャルを補正し、補正したリスクポテンシャルを触覚を介して運転者に伝達する。このように、所定の運転操作を実際に行う前に、その運転操作によって得られる結果をリスクポテンシャルRPとともに触覚を介して運転者に伝達するので、運転者に対して効率的な運転操作を促すことができる。なお、第1の実施の形態においては、リスクポテンシャルRPを直接補正する代わりに、リスクポテンシャルRPを用いて算出する反力制御量dFを補正した。ただし、リスクポテンシャルRPを直接補正することももちろん可能である。すなわち、反力制御量dFはリスクポテンシャルRPに基づいて算出されるため、推定結果に応じてリスクポテンシャルRPを補正しても、反力制御量dFを補正しても、同様の効果を得ることができる。
(2)コントローラ60は、自車両が追い越しまたは車線変更を行う前に、これらの運転操作を行った後の結果、すなわち追い越しによる効果(追い越しメリット)を推定する。これにより、例えば自車両の前方に先行車がいる場合に、先行車を追い越すことによって効果が得られるかを推定し、推定結果を運転者に伝達して効率的な運転操作を促すことができる。
(3)ナビゲーションデータベース40は、自車両が走行する際の参考となる計画車速Vp0を記憶している。コントローラ60は、自車両の現在位置に対応する計画車速Vp0と自車速V0とに基づいて、追い越しメリットを推定する。これにより、自車両が追い越しまたは車線変更を行った場合に、自車両が目的地に到着するまでの予測時間を短縮できるかという観点で追い越しメリットを推定することができる。
(4)コントローラ60は、追い越しメリットがないと推定した場合にリスクポテンシャルRPを補正する。具体的には、追い越しメリットがない場合にリスクポテンシャルRPによって算出される反力制御量dFに振動反力ΔFを付加した。これにより、追い越しメリットがないことを触覚を介して運転者に確実に知らせることができる。
(5)車両用運転操作補助装置1においては、追い越しメリットに応じて補正したリスクポテンシャルRPを操舵反力を介して運転者に伝達する。運転者は常にステアリングホイール72に接触しているため、操舵反力を制御することにより運転者にリスクポテンシャルRPおよび追い越しメリットを確実に伝達することができる。
(6)車両用運転操作補助装置1は、追い越しメリットを表示装置110に表示する。これにより、触覚を介して追い越しメリットを伝達するとともに、視覚情報としても運転者に伝達することができる。
(7)コントローラ60は、追い越しメリットの推定結果に応じて、表示装置110における表示の色、大きさ、または点滅を制御する。例えば図7(c)に示すように、追い越しメリットがない場合はリスクポテンシャルRPの表示を点滅する。または、追い越しメリットがない場合はリスクポテンシャルRPの色や大きさを変更することができる。これにより、運転者は視覚を介して追い越しメリットがないことを容易に認識することができる。
(8)コントローラ60は、追い越しメリットとともにリスクポテンシャルRPを表示するので、運転者は視覚を介してリスクポテンシャルRPを容易に認識することができる。とくに操舵反力を介してリスクポテンシャルRPを伝達するシステムに慣れていない運転者に対しては、視覚情報を提供することにより、操舵反力を介したリスクポテンシャルRPの認識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3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の実施の形態では、追い越しメリットがある場合とない場合とで表示装置110の表示内容を変更する。すなわち、追い越しメリットがないことを、視覚情報により運転者に伝達する。追い越しメリットの有無による操舵反力の変更は行わない。図8(a)(b)および図9(a)(b)に、リスクポテンシャルRPおよび追い越しメリット情報の表示例を示す。図8(a)(b)は追い越しメリットがある場合、図9(a)(b)は追い越しメリットがない場合の表示例をそれぞれ示している。

0065

自車両の右側方に他車両を検出していない場合、すなわち横方向のリスクポテンシャルRPが発生していない場合は、図8(a)または図9(a)に示すように、自車両Dのみを表示装置110の表示モニタMに表示する。自車両Dは、例えば5角形で表される。自車両Dは、自車線を表す領域E上に表示される。自車線Eの右側は、隣接車線を表す領域Fである。自車線Eと隣接車線Fとは、レーンマーカを表すラインGで区切られている。

0066

自車両の右側方に他車両が存在する場合は、図8(b)または図9(b)に示すように、自車線Eに自車両Dを表示するとともに、隣接車線Fに側方車両Hを表示する。また、自車線E上に、側方車両Hに対する横方向のリスクポテンシャルRPを表示する。リスクポテンシャルRPは段階的にバー表示される。具体的には、側方車両Hに対するリスクポテンシャルRPが算出されると、自車両D側からバーを表示する。リスクポテンシャルRPが大きくなるほど表示されるバーの数が増加し、さらにバーの長さも増加する。なお、側方車両Hは自車両Dとは異なる色または輝度で表示し、自車両Dと側方車両Hとを区別しやすくする。なお、自車両Dと側方車両Hとを同色および同輝度で表示する場合は、視認性を向上するために側方車両Hを点滅させることもできる。

0067

追い越しメリットがある場合は、図8(a)(b)に示すように、自車線Eを消灯する。これにより、自車両DおよびリスクポテンシャルRPと自車線Eとのコントラストを小さくする。なお、隣接車線Fは点灯しておく。一方、追い越しメリットがない場合は、図9(a)(b)に示すように、隣接車線Fとともに自車線Eを点灯し、自車両DおよびリスクポテンシャルRPと自車線Eとのコントラストを大きくする。

0068

このように、追い越しメリットの有無によって表示内容を変更し、自車両が追い越しや車線変更を行ったときにメリットが得られるかを視覚情報として運転者に知らせる。

0069

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の動作を、図10を用いて詳細に説明する。図10は、第2の実施の形態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。この処理は、第1の実施の形態の図4に示したナビゲーションデータベース40の作成処理の後に、一定間隔、例えば50msec毎に連続的に行われる。

0070

ステップS200では、ナビゲーションデータマップ40の作成後に、自車両が走行を開始したか否かを判定する。自車両が走行している場合は、ステップS210およびS230へ進み、操舵反力制御および表示制御の処理をそれぞれ開始する。

0071

ステップS210〜S213での処理は、第1の実施の形態の図5におけるステップS110〜S113での処理と同様である。ステップS214で刺激量算出部60Dは、ステップS213で算出した反力制御量dFが0よりも大きいか否かを判定する。反力制御量dFが0よりも大きい場合は、ステップS215へ進み、反力制御量dFを、実際にステアリングホイール72に発生させる実付加反力Factとして設定する。一方、反力制御量dFが0以下である場合は、自車両の右側方に側方車両が存在するときに自車両の左側から反力を付加しないように、実付加反力Factを0として設定する。

0072

つづくステップS217では、ステップS215またはS216で設定した実付加反力Factを操舵反力制御装置70に出力する。操舵反力制御装置70は、コントローラ60からの指令に応じてステアリングホイール72に発生する操舵反力を制御する。なお、追い越しメリットがない場合でもステアリングホイール72に振動は発生しない。

0073

ステップS230で追越結果推定部60Fは、ナビゲーションデータベース40から自車両の現在位置に対応する計画車速Vp0を取得する。ステップS231では、上述した(式5)により車速偏差ΔVを算出する。つづくステップS232で、自車両が追い越しまたは車線変更を行った場合の追い越しメリットを推定するために、車速偏差ΔVが0よりも大きいか否かを判定する。

0074

車速偏差ΔVが0よりも大きい場合は、追い越しメリットがないと判断してステップS233へ進む。ステップS233では、表示モニタM上で自車線Eを消灯すると決定する。一方、車速偏差ΔVが0以下の場合は、追い越しメリットがあると判断し、ステップS234へ進む。ステップS234では、表示モニタM上で自車線Eを点灯すると決定する。

0075

ステップS235で表示量算出部60Eは、ステップS212で算出したリスクポテンシャルRP、およびステップS233またはS234で決定した自車線Eの点灯状態に基づいて、リスクポテンシャルRPの表示量、すなわち表示内容を決定する。続くステップS236で、ステップS235で算出した表示量を表示装置110に出力する。表示装置110は、コントローラ60からの指令に応じて、例えば図8(a)(b)または図9(a)(b)に示すように、側方車両の有無、側方車両に対するリスクポテンシャルRPおよび追い越しメリットの有無を含む情報を視覚情報として表示する。

0076

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60は、自車両周囲のリスクポテンシャルRPを算出し、また、運転操作前に運転操作後の結果を推定する。コントローラ60は、リスクポテンシャルRPを触覚を介して運転者に伝達し、リスクポテンシャルRPおよび推定結果を表示する。これにより、運転者の効率的な運転操作を促すことができる。
(2)コントローラ60は、自車両が追い越しまたは車線変更を行う前に、これらの運転操作を行った後の結果、すなわち追い越しメリットを推定し、リスクポテンシャルRPを操舵反力を介して運転者に伝達する。すなわち、追い越しメリットおよびリスクポテンシャルRPは操舵反力を介して運転者に伝達される。このように、追い越し動作を行う際に操作するステアリングホイール72の反力を追い越しメリットに応じて制御することにより、これらの情報を確実に運転者に伝達することができる。
(3)コントローラ60は、追い越しメリットの推定結果に応じて、表示装置110における表示の色、大きさ、または点滅を制御する。例えば図8(a)(b)または図9(a)(b)に示すように、追い越しメリットがある場合は自車線Eを消灯し、追い越しメリットがない場合は自車線Eを点灯する。これにより、運転者は視覚を介して追い越しメリットがないことを容易に認識することができる。また、追い越しメリットがない場合に自車両Dを大きく表示したり、リスクポテンシャルRPの表示を点滅させることもできる。

0077

《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3に示した第1の実施の形態と同様である。ここでは、上述した第2の実施の形態との相違点を主に説明する。

0078

第3の実施の形態においては、自車両の現在位置から次のイベントまでの距離Dp0を算出し、次のイベントまでの距離Dp0を用いて追い越しメリットを推定する。ここで、イベント(事象)とは、ナビゲーションシステム41で設定した目的地までの経路上に存在する、自車両が右左折するポイント、道路種別または計画車速Vp0が代わるポイント、あるいは渋滞区間等である。すなわち、自車両の進行方向上に存在し、自車両が減速する可能性のある箇所をイベントとする。

0079

以下に、第3の実施の形態による車両用運転操作補助装置の動作を、図11を用いて詳細に説明する。図11は、第3の実施の形態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。この処理は、第1の実施の形態の図4に示したナビゲーションデータベース40の作成処理の後に、一定間隔、例えば50msec毎に連続的に行われる。なお、ナビゲーションデータベース40には、計画車速Vp0および経路とともに、目的地までの経路上に存在する右左折ポイント等のイベントに関する情報も記憶されているとする。

0080

ステップS300では、ナビゲーションデータマップ40の作成後に、自車両が走行を開始したか否かを判定する。自車両が走行している場合は、ステップS310またはS330へ進み、操舵反力制御および表示制御の処理をそれぞれ開始する。ステップS310〜S317で行う操舵反力制御処理は、第2の実施の形態の図10におけるステップS210〜S217での処理と同様であるので説明を省略する。

0081

ステップS330で追越結果推定部60Fは、ナビゲーションデータベース40から自車両の現在位置に対応する計画車速Vp0、さらに、自車両の現在位置から次のイベントまでの距離Dp0を取得する。ステップS331で追越結果推定部60Fは、自車両が次のイベントに到達するまでの時間偏差Δtを算出する。時間偏差Δtを算出するために、まず、自車両が計画車速Vp0で走行した場合に次のイベントに到達するまでの時間(Dp0/Vp0)と、現在の自車速V0で走行した場合に次のイベントに到達するまでの時間(Dp0/V0)を算出する。そして、これらの時間の差に所定値βを加算した値を時間偏差Δtとする。時間偏差Δtは、以下の(式8)から算出する。
Δt=(Dp0/Vp0−Dp0/V0)+β ・・・(式8)

0082

つづくステップS332で追越結果推定部60Fは、時間偏差Δtを用いて自車両が追い越しまたは車線変更を行った場合のメリットを推定する。具体的には、時間偏差Δtが0よりも大きいか否かを判定し、判定結果から追い越しメリットを推定する。

0083

時間偏差Δtが0よりも大きい場合、自車速V0でのイベントまでの到達時間(Dp0/V0)は、計画車速Vp0での到達時間に所定値βを加算した時間(Dp0/Vp0+β)よりも小さい。すなわち、交差点や渋滞区間等、自車両が速度を低下する必要のあるイベントまでの到達時間が短く、実質的にイベントまでの距離が短いため、追い越しまたは車線変更を行っても目的地までの到着予測時間を短縮するといったメリットは得られないと判断する。

0084

一方、時間偏差Δtが0以下の場合、自車速V0でのイベントまでの到達時間(Dp0/V0)は、計画車速Vp0での到達時間に所定値βを加算した時間(Dp0/Vp0+β)以上である。すなわち、交差点や渋滞区間等、自車両が速度を低下する必要のあるイベントまでの到達時間が長く、実質的にイベントまでの距離が長いため、追い越しまたは車線変更を行った場合に目的地までの到着予測時間を短縮するといったメリットを得ることができると判断する。

0085

このように、時間偏差Δtが0より大きいか否かを判定し、追い越しメリットを推定する。時間偏差Δtが0より大きい場合は追い越しメリットがないと判断し、ステップS333へ進む。ステップS333では、表示モニタM上で自車線Eを消灯すると決定する。一方、時間偏差Δtが0以下の場合は、追い越しメリットがあると判断し、ステップS334へ進む。ステップS334では、表示モニタM上で自車線Eを点灯すると決定する。

0086

ステップS335で表示量算出部60Eは、リスクポテンシャルRP、およびステップS333またはS334で決定した自車線Eの点灯状態に基づいて、リスクポテンシャルRPの表示量、すなわち表示内容を決定する。続くステップS336で、ステップS335で算出した表示量を表示装置110に出力する。表示装置110は、コントローラ60からの指令に応じて、側方車両の有無、側方車両に対するリスクポテンシャルRPおよび追い越しメリットの有無を含む情報を視覚情報として表示する。ここでは、上述した第2の実施の形態と同様に、例えば図8(a)(b)および図9(a)(b)に示すような表示を行う。

0087

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2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。
ナビゲーションデータベース40は、自車両が倉庫する際の参考となる計画車速と、自車両の進行方向に存在し、自車両が減速する可能性のあるイベントを記憶している。コントローラ60は、自車両の現在位置に対応する計画車速Vp0と、現在位置から直近のイベントまでの距離Dp0と、自車速V0とに基づいて追い越しメリットを推定する。これにより、自車両が追い越しまたは車線変更を行った場合に、自車両が目的地に到着するまでの予測時間を短縮できるかという観点で追い越しメリットを推定することができる。

0088

《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。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3に示した第1の実施の形態と同様である。ここでは、上述した第2の実施の形態との相違点を主に説明する。

0089

第4の実施の形態においては、側方車両に対するリスクポテンシャルRPに応じて算出する反力制御量を、追い越しメリットの推定結果に応じて補正する。具体的には、追い越しメリットがない場合は、追い越しメリットがある場合に比べてステアリングホイール72に発生させる操舵反力、すなわち運転者に伝達する刺激量を大きくする。

0090

以下に、第4の実施の形態における車両用運転操作補助装置の動作を、図12を用いて詳細に説明する。図12は、第4の実施の形態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。この処理は、第1の実施の形態の図4に示したナビゲーションデータベース40の作成処理の後に、一定間隔、例えば50msec毎に連続的に行われる。

0091

ステップS400では、ナビゲーションデータマップ40の作成後に、自車両が走行を開始したか否かを判定する。自車両が走行している場合は、ステップS410またはS430へ進み、操舵反力制御および表示制御の処理をそれぞれ開始する。ステップS430〜S436で行う表示制御処理は、第2の実施の形態の図10におけるステップS230〜S236での処理と同様であるので、説明を省略する。

0092

また、ステップS410〜S412での処理は、図10におけるステップS210〜S212での処理と同様である。ステップS413で刺激量算出部60Dは、ステップS412で算出したリスクポテンシャルRPから反力制御量を算出し、それをステップS431で算出した車速偏差ΔVを用いて補正する。具体的には、リスクポテンシャルRPに基づく基準反力制御量F1と、車速偏差ΔVに基づく補正反力制御量F2とから、反力制御量dFcを算出する。

0093

図13に、リスクポテンシャルRPと基準反力制御量F1との関係を示す。図14に、車速偏差ΔVと補正反力制御量F2との関係を示す。図13に示すように、基準反力制御量F1はリスクポテンシャルRPが増加するほど大きくなる。基準反力制御量F1は、以下の(式9)で表される。
F1=k1・RP ・・・(式9)
なお、ここで算出する基準反力制御量F1は、上述した第1から第3の実施の形態で(式4)を用いて算出した反力制御量dFと同等である。

0094

図14に示すように、補正反力制御量F2は車速偏差ΔVがプラスの領域では、車速偏差ΔVが大きくなるほど大きくなる。すなわち、計画車速Vp0に対して自車速V0が大きくなるほど補正反力制御量F2が大きくなる。なお、車速偏差ΔVが0以下の領域では補正反力制御量F2は0に固定される。このように、補正反力制御量F2は、追い越しメリットがある場合は0、追い越しメリットがない場合は計画車速Vp0に対して自車速V0が速くなるほど大きくなるように設定される。補正反力制御量F2は、以下の(式10)で表される。
F2=k2・max(ΔV,0) ・・・(式10)
ここで、k2は定数である。

0095

刺激量算出部60Dは、基準反力制御量F1と補正反力制御量F2とを加算し、(式11)に示すように反力制御量dFcを算出する。
dFc=F1+F2
=k1・RP+k2・max(ΔV,0) ・・・(式11)

0096

続くステップS414では、ステップS413で算出した反力制御量dFcが0よりも大きいか否かを判定する。反力制御量dFcが0よりも大きい場合は、ステップS315へ進み、反力制御量dFcを、実際にステアリングホイール72に発生させる実付加反力Factとして設定する。このとき、実付加反力Factは、図13に示すように基準反力制御量F1に補正反力制御量F2を上乗せした値となる。一方、反力制御量dFcが0以下である場合は、自車両の右側方に側方車両が存在するときに自車両の左側から反力を付加しないように、実付加反力Factを0として設定する。

0097

ステップS417では、ステップS415またはS416で設定した実付加反力Factを操舵反力制御装置70に出力する。操舵反力制御装置70は、コントローラ60からの指令に応じてステアリングホイール72に発生する操舵反力を制御する。これにより、追い越しメリットがない場合は、追い越しメリットがある場合に比べて大きな操舵反力が発生する。

0098

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。
コントローラ60は、追い越しメリットがない場合に、リスクポテンシャルRPを補正する。ここでは、リスクポテンシャルRPと追い越しメリットに基づいて反力制御量dFcを算出し、追い越しメリットがない場合にはメリットがある場合に比べて反力制御量dFcを大きくする。これにより、追い越しメリットがないことを触覚を介して運転者に確実に伝達することができる。

0099

なお、第4の実施の形態においては、車速偏差ΔVを用いて追い越しメリットを推定し、車速偏差ΔVに基づいて反力制御量dFcを補正した。ただし、これには限定されず、上述した第3の実施の形態と同様に、時間偏差Δtを用いて追い越しメリットを推定し、さらに反力制御量dFcを補正することもできる。また、上述した第1または第2の実施の形態においても、車速偏差ΔVの代わりに時間偏差Δtを用いて追い越しメリットを推定することもできる。

0100

以下に、リスクポテンシャルRPおよび追い越しメリットの別の表示例を説明する。
図15(a)〜(c)および図16(a)〜(c)に、後側方カメラ21等のセンサによって自車両の右側方の他車両を検出する場合の表示例を示す。図15(a)(b)は、上述した第2の実施の形態の図8(a)(b)と同様である。すなわち、図15(a)(b)は、追い越しメリットがあるときに、右隣接車線上に他車両が存在しない場合と、他車両が存在して横方向のリスクポテンシャルRPが発生している場合の表示例をそれぞれ示している。追い越しメリットがあるため、表示モニタM上で自車線Eは消灯し、隣接車線Fは点灯している。

0101

図15(c)は、追い越しメリットがあるときに、例えば自車両が片側一車線または一方通行道路を走行し、自車両の右側に隣接車線が検出されない場合の表示例を示している。この場合、追い越しメリットがあるため表示モニタM上で自車線Eは消灯している。さらに、右隣接車線が存在しないので、表示モニタM上で隣接車線Fも消灯する。

0102

図16(a)(b)は、上述した第2の実施の形態の図9(a)(b)と同様である。すなわち、図16(a)(b)は、追い越しメリットがないときに、右隣接車線上に他車両が存在しない場合と、他車両が存在して横方向のリスクポテンシャルRPが発生している場合の表示例をそれぞれ示している。追い越しメリットがないため、表示モニタM上で自車線Eを点灯する。このとき、隣接車線Fも点灯している。

0103

図16(c)は、追い越しメリットがないときに、自車両の右側に隣接車線が検出されない場合の表示例を示している。この場合、追い越しメリットがないため表示モニタM上で自車線Eを点灯している。なお、右隣接車線が存在しないので、表示モニタM上で隣接車線Fを消灯している。

0104

上述した第1から第4の実施の形態においては、後側方カメラ21によって自車両の右側方の他車両を検出する場合について説明した。これは、自車両が車線変更や追い越しを行う際は、自車両の右側方に存在する他車両が主な障害物となるためである。ただし、これには限定されず、例えば後側方カメラ21をリアウィンドウ左右両端に設け、自車両の右側方に加えて左側方の他車両も検出することができる。自車両の左右側方の他車両を検出する場合の表示例を、図17(a)〜(c)および図18(a)〜(c)に示す。

0105

図17(a)(b)は、追い越しメリットがあるときに、左右隣接車線上に他車両が存在しない場合と、左右それぞれに他車両が存在して横方向のリスクポテンシャルRPが発生している場合の表示例をそれぞれ示している。表示モニタM上で、自車線Eの右側の領域Fは右隣接車線を表し、左側の領域Iは左隣接車線を表している。自車線Eと隣接車線F、Iとは、それぞれレーンマーカを表すラインG、G’で区切られている。追い越しメリットがあるため、表示モニタM上で自車線Eは消灯し、隣接車線F、Iは点灯している。

0106

左右の隣接車線上に他車両が存在しない場合は、図17(a)に示すように表示モニタMの自車線E上に自車両Dのみを表示する。自車両の右側に他車両が検出されると、右隣接車線F上に他車両Hを表示し、自車両の左側に他車両が検出されると、左隣接車線I上に他車両Jを表示する。また、右隣接車両Hに対するリスクポテンシャルRPを自車両Dの右側の自車線E内に段階的にバー表示し、左隣接車両Jに対するリスクポテンシャルRPを自車両Dの左側の自車線E内に段階的にバー表示する。図17(b)は、自車両の左右両側に他車両が存在する場合に、右側方車両Hに対するリスクポテンシャルRPの方が、左側方車両Jに対するリスクポテンシャルRPよりも大きいことを示している。

0107

図17(c)は、追い越しメリットがあるときに、例えば自車両が片側一車線または一方通行の道路を走行し、自車両の左右両側に隣接車線が検出されない場合の表示例を示している。この場合、追い越しメリットがあるため表示モニタM上で自車線Eは消灯している。さらに、隣接車線が存在しないので、表示モニタM上で隣接車線F、Iも消灯する。

0108

図18(a)(b)は、追い越しメリットがないときに、左右隣接車線上に他車両が存在しない場合と、左右隣接車線上にそれぞれ他車両が存在して横方向のリスクポテンシャルRPが発生している場合の表示例をそれぞれ示している。追い越しメリットがないため、表示モニタM上で自車線Eを点灯する。このとき、隣接車線F、Iも点灯している。

0109

図18(c)は、追い越しメリットがないときに、自車両の左右両側に隣接車線が検出されない場合の表示例を示している。この場合、追い越しメリットがないため表示モニタM上で自車線Eを点灯している。なお、左隣接車線も右隣接車線も存在しないので、表示モニタM上で隣接車線F、Iを消灯している。

0110

第1から第4の実施の形態で図示したリスクポテンシャルRPに関する情報および適正車速に関する情報の表示形態は一例である。本発明はこれらの表示形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、図8(a)(b)および図9(a)(b)において自車両Dと先行車Fの形状を異なるようにしたり、自車両DとリスクポテンシャルRPとを同色で表示することもできる。

0111

また、第2から第4の実施の形態では、追い越しメリットがない場合に、例えば図9(a)(b)に示すように自車線Eを消灯し、追い越しメリットがある場合に自車線Eを点灯した。ただし、これには限定されず、追い越しメリットがある場合に自車線Eの輝度または色相下げることも可能である。

0112

さらに、第1から第4の実施の形態において説明したリスクポテンシャルRPと追い越しメリットを視覚情報として運転者に伝達するシステムを、リスクポテンシャルRPと追い越しメリットを触覚情報として運転者に伝達するシステムから独立して設けることも可能である。この場合、リスクポテンシャルRPから刺激量を算出する刺激量算出部を備える触覚コントローラと、リスクポテンシャルRPから表示内容を決定する表示量算出部を備える視覚コントローラとを別々に設けることができる。さらには、視覚コントローラのみを車両に搭載することも可能である。

0113

以上説明した第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、推定手段、リスクポテンシャル補正手段、および表示制御手段としてコントローラ60を用いた。また、情報伝達手段、触覚情報伝達手段としてコントローラ60および操舵反力制御装置70を用い、表示手段として表示装置110を用い、計画車速記憶手段および情報記憶手段としてナビゲーションデータベースを用いた。ただし、これらには限定されず、走行環境検出手段として、レーザレーダ10の代わりに例えば別方式のミリ波レーダを用いることもできる。

図面の簡単な説明

0114

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。
コントローラの内部と周辺の構成を示すブロック図。
ナビゲーションデータベースの作成手順を示すフローチャート。
第1の実施の形態の車両用運転操作補助装置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。
(a)リスクポテンシャルの時間変化を示す図、(b)実付加反力の時間変化を示す図、(c)追い越しメリットがある場合のリスクポテンシャルの表示例を示す図。
(a)リスクポテンシャルの時間変化を示す図、(b)実付加反力の時間変化を示す図、(c)追い越しメリットがない場合のリスクポテンシャルの表示例を示す図。
(a)(b)追い越しメリットがある場合のリスクポテンシャルの表示例を示す図。
(a)(b)追い越しメリットがない場合のリスクポテンシャルの表示例を示す図。
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。
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。
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。
リスクポテンシャルと基準反力制御量との関係を示す図。
車速偏差と補助反力制御量との関係を示す図。
(a)〜(c)追い越しメリットがある場合のリスクポテンシャルの表示例を示す図。
(a)〜(c)追い越しメリットがない場合のリスクポテンシャルの表示例を示す図。
(a)〜(c)追い越しメリットがある場合のリスクポテンシャルの表示例を示す図。
(a)〜(c)追い越しメリットがない場合のリスクポテンシャルの表示例を示す図。

符号の説明

0115

10:レーザレーダ
20:前方カメラ
30:車速センサ
40:ナビゲーションデータベース
60:コントローラ
70:操舵反力制御装置
71:サーボモータ
72:ステアリングホイール
110:表示装置

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