JP4706641B2 - 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 - Google Patents
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Description
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。
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として、自車両周囲に存在する障害物までの相対距離と、相対速度および/または自車速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、自車両周囲の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を、運転者がアクセルペダルを操作するときの操作反力として運転者に伝達する触覚情報伝達手段と、触覚情報伝達手段によってアクセルペダルに操作反力を発生させても運転者が知覚できないようなアクセルペダルの踏み込み操作であるときに、警報音を発生させる報知手段とを備える。
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。
コントローラ50は、自車両の走行車速、および自車両と自車前方や隣接車線に存在する他車両との相対位置やその移動方向と、レーンマーカやガードレール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。さらに、算出したリスクポテンシャルに基づいてアクセルペダル82の反力制御量を算出する。コントローラ50は、リスクポテンシャルに応じた反力制御量を発生するような指令をアクセルペダル反力制御装置80に出力し、アクセルペダル反力制御を行う。
余裕時間TTC=−D/Vr ・・・(式1)
車間時間THW=D/Vf ・・・(式2)
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、a<bとなるように予め適切に設定しておく(例えばa=1,b=8)。
(1)コントローラ50は、自車両周囲のリスクポテンシャルRPに応じてアクセルペダル82の操作反力を制御するとともに、アクセルペダル82の操作量θが所定値θ0を下回る場合にはその旨を運転者に報知する。これにより、アクセルペダルストローク量θが0付近で、自車両周囲のリスクポテンシャルRPの情報をアクセルペダル反力FAから取得することが困難な状況であることを運転者に理解させることができる。
(2)コントローラ50は、アクセルペダルストローク量θが所定値θ0よりも小さい場合は、アクセルペダル82に振動を発生させる。アクセルペダルストローク量θが小さくてアクセルペダル反力FAの変化に気付かないような状態でも、運転者は通常、アクセルペダル82に発生する振動は知覚することができる。これにより、アクセルペダルストローク量θが0付近であることを運転者に理解させることができる。なお、アクセルペダル82に発生する振動の振幅および周波数は、運転者に煩わしさを与えないように予め適切に設定しておくことが望ましい。
(3)所定量θ0は、アクセルペダル82の操作量θの遊びに対応するように設定される。これにより、運転者はアクセルペダル82を操作しているつもりでも実際には操作反力の変化に気付かないような操作量を適切に設定することができる。
つぎに、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。
コントローラ50は、アクセルペダルストローク量θが所定値θ0より小さく、かつ自車両周囲のリスクポテンシャルRPが所定値RP0よりも大きい場合に、アクセルペダル82に振動を発生させる。すなわち、アクセルペダルストローク量θが所定値θ0よりも小さいか否かで、アクセルペダル反力の制御モードを変更する。具体的には、アクセルペダルストローク量θが所定値θ0以上の場合は、自車両周囲のリスクポテンシャルRPに応じたアクセルペダル反力FAを発生する。一方、アクセルペダルストローク量θが所定値θ0よりも小さい場合は、リスクポテンシャルRPが所定値RP0よりも大きくなるとアクセルペダル82に振動を発生させる。これにより、アクセルペダルストローク量θが0付近で、アクセルペダル反力FAの変化を運転者が十分に認識できないような状況でも、アクセルペダル82を振動させることによって自車両周囲のリスクポテンシャルRPの増加を運転者に伝達することができる。さらに、リスクポテンシャルRPが所定値RP0以下の場合にはアクセルペダル82に振動が発生しないので、アクセルペダルストローク量θが0付近の場合に常にアクセルペダル82に振動が発生するといった煩わしさを運転者に与えることがない。
つぎに、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。
つぎに、本発明の第4の実施の形態について説明する。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1および図2に示した第1の実施の形態と同様である。ただし、第4の実施の形態による車両用運転操作補助装置は、警報音を発生するブザーをさらに備えている。上述した第3の実施の形態においては、アクセルペダルストローク量θが所定値θ0未満の場合に、アクセルペダル82を振動させるとともに、視覚情報を出力したが、第4の実施の形態では、警報音を発生させる。
本発明の第5の実施の形態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5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。
コントローラ50は、アクセルペダルストローク量θが所定値θ0よりも大きな値θ1から所定値θ0以下に低下する過程で、アクセルペダル82に振動を発生させる。このとき、アクセルペダルストローク量θに応じて振動の形態、すなわち振幅Aを変更する。これにより、アクセルペダルストローク量θが小さくなるとアクセルペダル82に振動が発生し、アクセルペダルストローク量θが0に近づくほど振動の振幅Aが大きくなる。その結果、アクセルペダルストローク量θが0付近であることを運転者に知らせることができる。さらに、振動の振幅Aの変化により、アクセルペダルストローク量θが0付近となってアクセルペダル反力FAからリスクポテンシャルRPの情報を得ることができなくなるまでの余裕を、運転者に理解させることができる。すなわち、運転者は振幅Aの大きさにより現在のアクセルペダルストローク量θを理解することができる。
本発明の第6の実施の形態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6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。ただし、第6の実施の形態による車両用運転操作補助装置は、警報音を発生するブザーをさらに備えている。ここでは、第1の実施の形態との相違点を主に説明する。
コントローラ50は、アクセルペダルストローク量θが所定値θ0よりも大きな値θ2から所定値θ0以下に低下する過程で、警報音を発生する。このとき、警報音の発生形態、すなわち発生間隔sをアクセルペダルストローク量θに応じて変更する。これにより、アクセルペダルストローク量θが小さくなると断続的に警報音が発生し、アクセルペダルストローク量θが0に近づくほど警報音の発生間隔sが短くなる。その結果、アクセルペダルストローク量θが0付近であることを運転者に知らせることができる。さらに、警報音の発生間隔sの変化により、アクセルペダルストローク量θが0付近となってアクセルペダル反力FAからリスクポテンシャルRPの情報を得ることができなくなるまでの余裕、すなわち現在のアクセルペダルストローク量θを運転者に理解させることができる。
次に、本発明の第7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。
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隣接車線に存在する他車両との相対位置やその移動方向と、レーンマーカやガードレール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。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。
余裕時間TTC=−D/Vr ・・・(式4)
車間時間THW=D/Vf ・・・(式5)
RP=a/THW+b/TTC ・・・(式6)
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、a<bとなるように予め適切に設定しておく(例えばa=1,b=8)。
dF=k1・RP ・・・(式7)
ここで、k1は定数であり、予め適切な値を設定しておく。
(1)リスクポテンシャルRPを数値で表示
(1−1)リスクポテンシャルRPを絶対値で表示
(1―2)リスクポテンシャルRPを相対値で表示
(2)リスクポテンシャルRPを図形で表示
(2−1)リスクポテンシャルRPのみを棒グラフで表示
(2−2)リスクポテンシャルRPと先行車の有無を表示
(2−2a)自車両と先行車を上方からみた図として表示
(2−2b)先行車を後方からみた図として表示
(2−3)リスクポテンシャルRPと先行車までの車間距離を表示
(2−3a)リスクポテンシャルRPの表示エリアと車間距離の表示エリアを分離
(2−3b)リスクポテンシャルRPの表示エリアと車間距離の表示エリアを共有
(2−3c)リスクポテンシャルRPを等高線(曲線)で表示
(2−3d)リスクポテンシャルRPを等高線(直線)で表示
(1−1)リスクポテンシャルRPを絶対値で表示
図24(a)〜(c)に、リスクポテンシャルRPを絶対値表示する場合の表示例を示す。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RPの値をそのまま表示するように、表示装置110に指令を出力する。これにより、表示装置110の表示モニタには、図24(a)〜(c)に示すようにリスクポテンシャルRPの絶対値が表示される。
図25(a)〜(c)に、リスクポテンシャルRPを相対値表示する場合の表示例を示す。表示量算出部60Eは、一般的な運転行動の統計データから得られる規定値を上限100%として、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RPの相対値(%)を算出する。ここでは、例えば統計データにおけるリスクポテンシャルRPの95%tile値を、規定値とする。表示量算出部60Eは、リスクポテンシャルRPを相対値表示するように、表示装置110に指令を出力する。これにより、表示装置110の表示モニタには、図25(a)〜(c)に示すようにリスクポテンシャルRPの相対値(%)が表示される。
(2−1)リスクポテンシャルRPのみを棒グラフで表示
図26(a)〜(c)に、リスクポテンシャルRPを棒グラフで表示する場合の表示例を示す。図26(a)〜(c)は、リスクポテンシャルRPが小さい場合、中程度の場合、および大きい場合をそれぞれ示している。リスクポテンシャルRPが増加するに従って、図26(a)〜(c)に示すように表示モニタにおける棒グラフAの点灯エリアが上昇する。また、リスクポテンシャルRPが大きくなるほど濃い色で表示される。
(2−2a)自車両と先行車を上方からみた図として表示
図27(a)〜(c)に、リスクポテンシャルRPと先行車の有無を、自車両と先行車を上方からみた図として表示する場合の表示例を示す。図27(a)〜(c)は、先行車が存在しない場合、先行車が存在する状態でリスクポテンシャルRPが小さい場合、および先行車が存在する状態でリスクポテンシャルRPが大きい場合をそれぞれ示している。
図28(a)〜(d)に、リスクポテンシャルRPと先行車の有無を、先行車を後方からみた図として表示する場合の表示例を示す。図28(a)〜(d)は、先行車が存在しない場合、先行車が存在する状態でリスクポテンシャルRPが小さい場合、先行車が存在する状態でリスクポテンシャルRPが中程度の場合、および先行車が存在する状態でリスクポテンシャルRPが大きい場合をそれぞれ示している。
(2−3a)リスクポテンシャルRPの表示エリアと車間距離の表示エリアを分離
図29(a)〜(e)に、リスクポテンシャルRPと先行車までの車間距離を、自車両と先行車を上方からみた図として表示する場合の表示例を示す。図29(a)は先行車が存在しない場合、図29(b)は先行車が存在する状態でリスクポテンシャルRPが小さく車間距離が大きい場合、図29(c)は先行車が存在する状態でリスクポテンシャルRPおよび車間距離が小さい場合、図29(d)は先行車が存在する状態でリスクポテンシャルRPおよび車間距離が大きい場合、および図29(e)は先行車が存在する状態でリスクポテンシャルRPが大きく車間距離が小さい場合をそれぞれ示している。
図30(a)〜(e)に、リスクポテンシャルRPと先行車までの車間距離を、自車両と先行車を上方からみた図として表示する場合の表示例を示す。図30(a)は先行車が存在しない場合、図30(b)は先行車が存在する状態でリスクポテンシャルRPが小さく車間距離が大きい場合、図30(c)は先行車が存在する状態でリスクポテンシャルRPおよび車間距離が小さい場合、図30(d)は先行車が存在する状態でリスクポテンシャルRPおよび車間距離が大きい場合、および図30(e)は先行車が存在する状態でリスクポテンシャルRPが大きく車間距離が小さい場合をそれぞれ示している。
図31(a)〜(c)に、リスクポテンシャルRPと先行車までの車間距離を、自車両と先行車を上方からみた図として表示する場合の表示例を示す。図31(a)は先行車が存在しない場合、図31(b)は先行車が存在する状態でリスクポテンシャルRPが小さい場合、および図31(c)は先行車が存在する状態でリスクポテンシャルRPが大きい場合をそれぞれ示している。
図32(a)〜(c)に、リスクポテンシャルRPと先行車までの車間距離を、自車両と先行車を上方からみた図として表示する場合の表示例を示す。図32(a)は先行車が存在しない場合、図32(b)は先行車が存在する状態でリスクポテンシャルRPが小さい場合、および図32(c)は先行車が存在する状態でリスクポテンシャルRPが大きい場合をそれぞれ示している。
(1)コントローラ60は、レーザレーダ10,前方カメラ20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。コントローラ60は、算出した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、リスクポテンシャルRPに関する情報を表示装置110に表示して、リスクポテンシャルRPを視覚情報として運転者に伝達する。これにより、例えば運転者の触覚を司る感覚器の分解能、個人差、および個人内差等によって、触覚からだけではリスクポテンシャルRPを十分に伝達できないような状況においても、視覚情報によってリスクポテンシャルRPを正確に伝達することができる。また、触覚により自車両周囲のリスクポテンシャルRPを認識するシステムに慣れていない運転者にとっては、視覚情報を付加的に得ることにより、リスクポテンシャルRPの認識を容易に行うことが可能となり、さらにシステムを学習する過程を短縮することができる。
(2)コントローラ60は、リスクポテンシャルRPに関する情報を図形表示することにより、リスクポテンシャルRPを視覚情報として運転者に伝達する。これにより、運転者はリスクポテンシャルRPを直感的に認識することができる。
(3)コントローラ60は、リスクポテンシャルRPに関する情報を数値表示することにより、リスクポテンシャルRPを視覚情報として運転者に伝達する。これにより、運転者はリスクポテンシャルRPの具体的な値を速やかに認識することができる。
(4)コントローラ60は、リスクポテンシャルRPに関する情報を図形表示する際に、例えば等高線を用いて表示する。具体的には、図31(a)〜(c)、および図32(a)〜(c)に示すように、リスクポテンシャルRPのレベルの等しい領域を等高線で示す。より具体的には、障害物、すなわち先行車を中心としたリスクポテンシャルRPの等高線を描く。これにより、運転者は自車両周囲のリスクポテンシャルRPの分布を、直感的に認識することができる。また、表示モニタに表示される自車両の先端部で現時点でのリスクポテンシャルRPを示すようにするので、運転者は、先行車に対するリスクポテンシャルRPの分布において自車両の現在のリスクポテンシャルRPがどの程度であるかを容易に認識することができる。
(5)コントローラ60は、リスクポテンシャルRPに関する情報を図形表示する際に、例えば棒グラフを用いて表示する。具体的には、図26(a)〜(c)に示すように、表示モニタにおける棒グラフの点灯範囲をリスクポテンシャルRPに応じて変更する。これにより、運転者は自車両周囲のリスクポテンシャルRPを直感的に認識することができる。
(6)さらに、コントローラ60は、リスクポテンシャルRPに関する情報を図形表示する際に、自車両周囲に存在する障害物、すなわち先行車を自車両とは区別して表示する。例えば、図27(a)〜(c)に示すように、自車両前方の先行車がレーザレーダ10および前方カメラ20等のセンサによって検出されると、表示モニタにおいて先行車を点灯する。これにより、運転者は先行車がセンサによって検出されたことを認識できる。
(7)コントローラ60は、リスクポテンシャルRPに関する情報、例えば先行車の有無、リスクポテンシャルRPの変化、およびリスクポテンシャルRPに応じた触覚情報、すなわち刺激量の変化等を、表示モニタにおける図形の大きさ、明るさ、および/または点滅状態を制御することにより提示する。例えば、先行車に対するリスクポテンシャルRPの変化は、図27(a)〜(c)に示すように、点灯するバーの数で表す。先行車の有無は、例えば図28(a)〜(d)に示すように、先行車の表示色により表すことができる。また、リスクポテンシャルRPに応じた刺激量の変化は、図33および図34を用いて後述するように、表示モニタに表示される先行車を点滅することにより表すことができる。このように、リスクポテンシャルRPに関する種々の情報を表示モニタにおける図形の大きさ、明るさ、および/または点滅状態によって提示することにより、運転者は各情報を容易に認識することができる。
(8)コントローラ60は、リスクポテンシャルRPに関する情報を数値表示する際に、例えば絶対値を用いて表示する。具体的には、図24(a)〜(c)に示すように、自車両周囲の走行環境に基づいて算出したリスクポテンシャルRPの値を、そのまま表示モニタに表示する。このようにリスクポテンシャルRPの絶対値を表示することにより、本システムに慣れた運転者にとってはリスクポテンシャルRPを直接的に判定することができる。とくに、経験を積むことにより、表示装置110に表示されるリスクポテンシャルRPに対して、運転者が実際にどの程度のリスクを感じるかを理解することができるようになり、運転者自身の基準でリスクポテンシャルRPを判断することができる。
(9)コントローラ60は、リスクポテンシャルRPに関する情報を数値表示する際に、例えば相対値を用いて表示する。具体的には、図25(a)〜(c)に示すように、自車両周囲の走行環境に基づいて算出したリスクポテンシャルRPの相対値を、表示モニタに表示する。ここで、上述したように、一般的な運転行動によるリスクポテンシャルRPの統計データから、例えば95%tile値を上限100%として設定し、リスクポテンシャルRPの相対値を算出する。これにより、運転者はリスクポテンシャルRPの度合を容易に理解することができる。とくに、リスクポテンシャルRPを数値で認識する経験を積んでいない運転者にとっては、統計データに基づいて設定したリスクポテンシャルRPの上限に対してリスクポテンシャルRPを相対値表示することにより、リスクポテンシャルRPの理解が容易になる。
(10)車両用運転操作補助装置2は、自車両周囲のリスクポテンシャルをアクセルペダル反力として運転者に伝達する。具体的には、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するために、リスクポテンシャルRPに応じた刺激量を算出する。ここで、刺激量はアクセルペダル82の反力制御量dFであり、アクセルペダル反力に反力制御量dFを付加することにより、運転者の触覚を介してリスクポテンシャルRPを伝達する。走行中に運転者が接触している時間の長いアクセルペダル82の反力を介してリスクポテンシャルRPを伝達することにより、リスクポテンシャルRPを運転者に確実に知らせることができる。
上述した第7の実施の形態では、リスクポテンシャル算出部60Bで算出されるリスクポテンシャルRPを触覚情報および視覚情報として運転者に伝達する例を説明した。ここでは、リスクポテンシャルRPを表す視覚情報と触覚情報とを連動させて運転者に伝達する。
上述した第7の実施の形態では、リスクポテンシャル算出部60Bによって算出される現在のリスクポテンシャルRPを種々の形態で表示装置110に表示する例を説明した。ここでは、現在のリスクポテンシャルRPとともに、過去の値を表示する。以下に、第7の実施の形態の変形例2の動作について説明する。
ステップS2100〜S2500での処理は、図23のフローチャートに示したステップS1100〜S1500での処理と同様である。なお、ステップS2300で算出されるリスクポテンシャルRPは、算出されるたびにコントローラ60のメモリに記憶される。
図36(a)〜(c)に、現在のリスクポテンシャルRPおよび過去平均値RPenvの絶対値を時系列的に表示する場合の表示例を示す。図36(a)〜(c)はリスクポテンシャルRPの絶対値の時間変化を対数表示したものであり、現在のリスクポテンシャルRPが小さい場合(例えばRP≦1.0)、中程度の場合(例えば1.0<RP≦2.0)、および大きい場合(例えば2.0<RP≦3.0)をそれぞれ示している。
図37(a)〜(c)に、現在のリスクポテンシャルRPおよび過去平均値RPenvの相対値を時系列的に表示する場合の表示例を示す。図37(a)〜(c)はリスクポテンシャルRPの相対値の時間変化を対数表示したものであり、現在のリスクポテンシャルRPが小さい場合、中程度の場合、および大きい場合をそれぞれ示している。
(1)コントローラ60は、リスクポテンシャルRPに関する情報を図形表示する際に、折れ線グラフを用いて表示する。例えば、図36(a)〜(c)または図37(a)〜(c)に示すように、リスクポテンシャルRPに関する情報の時系列変化を折れ線グラフで表示する。これにより、運転者は、過去のリスクポテンシャルRPの遷移に基づいて現在の状況を客観的に理解することが可能となる。
(2)コントローラ60は、走行開始からのリスクポテンシャルRPの平均値を過去値として算出し、現在のリスクポテンシャルRPとともに、リスクポテンシャルRPの過去平均値RPaveを表示する。これにより、運転者は、過去のリスクポテンシャルRPの遷移に基づいて現在の状況を客観的に理解することが可能となる。
(3)コントローラ60は、リスクポテンシャルRPの絶対値または相対値を折れ線グラフを用いて表示する。リスクポテンシャルRPの絶対値を表示した場合、経験を積むことにより、表示装置110に表示されるリスクポテンシャルRPに対して、運転者が実際にどの程度のリスクを感じるかを理解することができるようになり、運転者自身の基準でリスクポテンシャルRPを判断することができる。一方、リスクポテンシャルRPの相対値を表示した場合、とくに、リスクポテンシャルRPを数値で認識する経験を積んでいない運転者にとっては、統計データに基づいて設定したリスクポテンシャルRPの上限に対してリスクポテンシャルRPを相対値表示することにより、リスクポテンシャルRPの理解が容易になる。
以下に、本発明の第8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8の実施の形態による車両用運転操作補助装置2Aの構成、特にコントローラ60の内部および周辺の構成のブロック図を示す。図38において、図22に示した第7の実施の形態と同様な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7の実施の形態との相違点を主に説明する。
(1)表示装置110におけるリスクポテンシャルRPに関する情報の表示形態が切換可能であるので、走行環境や運転者の好みに応じて表示形態を切り換えることができる。
(2)運転者は、選択スイッチ40を操作することにより、リスクポテンシャルRPの絶対値および相対値を切り換えて表示装置110に表示させることができる。これにより、運転者の好みに応じた表示形態でリスクポテンシャルRPに関する情報を提示することができる。とくに、リスクポテンシャルRPの絶対値を表示した場合、経験を積むことにより、表示装置110に表示されるリスクポテンシャルRPに対して、運転者が実際にどの程度のリスクを感じるかを理解することができるようになり、運転者自身の基準でリスクポテンシャルRPを判断することができる。一方、リスクポテンシャルRPの相対値を表示した場合、とくに、リスクポテンシャルRPを数値で認識する経験を積んでいない運転者にとっては、統計データに基づいて設定したリスクポテンシャルRPの上限に対してリスクポテンシャルRPを相対値表示することにより、リスクポテンシャルRPの理解が容易になる。
以下に、本発明の第9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39に、第9の実施の形態による車両用運転操作補助装置2Bの構成、特にコントローラ60の内部および周辺の構成のブロック図を示す。図39において、図22に示した第7の実施の形態と同様な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7の実施の形態との相違点を主に説明する。
(1)コントローラ60は、例えば図40に示すように、リスクポテンシャルRPに加えて、自車両周囲のリスクポテンシャルRPに応じて算出する刺激量を表示する。刺激量は、具体的にはアクセルペダル反力に付加する反力制御量dFである。これにより、リスクポテンシャルRPに連動してアクセルペダル反力がどのように変化するかを、運転者が視覚情報から容易に理解することが可能となる。
(2)図41に示すように、反力制御量dFはリスクポテンシャルRPの増加に応じて増加し、リスクポテンシャルRPが最大値RPaを超えると最大値dFmaxに固定される。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RPは無限の値を取ることが可能であるが、アクセルペダル82に発生させる反力は有限の値を取る。そこで、反力制御量dFが最大値dFmaxに達したことを表示することにより、本誌ステムによる最大のアクセルペダル反力が発生していることを視覚情報を介して運転者に確実に知らせることができる。コントローラ60は、例えば図40に示すように、リスクポテンシャルRPおよび反力制御量dFの相対値の時系列変化を折れ線グラフにより表示する。反力制御量dFが最大値dFmaxに達し、反力制御量dFの相対値が100%に達すると、表示モニタにおいて現在のリスクポテンシャルRPの表示を点滅する。このように表示装置110の表示状態を制御することにより視認性が向上し、反力制御量dFが最大、すなわちリスクポテンシャルRPが非常に大きいことを、運転者に確実に知らせることができる。
20:前方カメラ
30:車速センサ
50:コントローラ
80:アクセルペダル反力制御装置
81:サーボモータ
83:アクセルペダルストロークセンサ
60:コントローラ
110:表示装置
Claims (24)
- 自車両周囲の走行環境として、前記自車両周囲に存在する障害物までの相対距離と、相対速度および/または自車速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、前記自車両周囲の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を、運転者がアクセルペダルを操作するときの操作反力として前記運転者に伝達する触覚情報伝達手段と、
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関する情報を表示手段に表示して、前記触覚情報伝達手段で前記操作反力を介して伝達する前記リスクポテンシャルを前記運転者に伝達する表示制御手段と、
前記触覚情報伝達手段によって前記アクセルペダルに前記操作反力を発生させても前記運転者が知覚できないような前記アクセルペダルの踏み込み操作であるときに、視覚情報により前記運転者に報知する報知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、
前記表示制御手段は、前記リスクポテンシャルに関する情報を図形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1に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記表示制御手段は、前記リスクポテンシャルに関する情報を数値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2に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記表示制御手段は、前記リスクポテンシャルに関する情報を、等高線を用いて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4に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記表示制御手段は、前記リスクポテンシャル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、前記障害物を中心とした前記リスクポテンシャルの前記等高線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2に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記表示制御手段は、前記リスクポテンシャルに関する情報を、折れ線グラフを用いて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6に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記表示制御手段は、前記折れ線グラフにより、前記リスクポテンシャルに関する情報の時系列変化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6または請求項7に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記表示制御手段は、前記折れ線グラフにより、前記リスクポテンシャルおよび前記リスクポテンシャルの過去平均値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6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において、
前記表示制御手段は、前記リスクポテンシャルの絶対値または相対値を、前記折れ線グラフにより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2に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記表示制御手段は、前記リスクポテンシャルに関する情報を、棒グラフを用いて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2に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記表示制御手段は、前記自車両を図形表示し、前記走行環境検出手段によって検出される前記自車両周囲の障害物を前記自車両と区別して図形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2,および請求項4から請求項11のいずれかに記載の車両用運転操作補助装置において、
前記表示制御手段は、前記リスクポテンシャルに関する情報を表す図形の大きさ、明るさ、および/または点滅状態を制御して図形表示を行うことを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 請求項3に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記表示制御手段は、前記リスクポテンシャルを絶対値で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3に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記表示制御手段は、前記リスクポテンシャルを相対値で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1から請求項14のいずれかに記載の車両用運転操作補助装置において、
前記表示制御手段における前記リスクポテンシャルに関する情報の前記表示形態を選択する選択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15に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記表示制御手段は、前記選択手段からの信号に応じて、前記リスクポテンシャルの絶対値および相対値を切り換えて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1から請求項16のいずれかに記載の車両用運転操作補助装置において、
前記触覚情報伝達手段は、前記リスクポテンシャルを前記運転者に伝達するために、前記リスクポテンシャルに応じた刺激量を算出する刺激量算出手段を備え、
前記表示制御手段は、前記リスクポテンシャルに加えて、前記刺激量算出手段で算出される前記刺激量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17に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記刺激量算出手段で算出される前記刺激量が最大値に達すると、前記表示制御手段は、前記刺激量が前記最大値に達したこと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1から請求項16のいずれかに記載の車両用運転操作補助装置において、
前記触覚情報伝達手段は、前記リスクポテンシャルを前記運転者に伝達するために、前記リスクポテンシャルに応じた刺激量を算出する刺激量算出手段を備え、
前記刺激量算出手段で算出される前記刺激量が最大値に達すると、前記表示制御手段は、前記刺激量が前記最大値に達したこと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1から請求項19のいずれかに記載の車両用運転操作補助装置において、
前記アクセルペダルの操作量を検出する操作量検出手段をさらに備え、
前記報知手段は、前記操作量検出手段によって検出される前記アクセルペダルの操作量が、前記運転者が前記操作反力の変化を知覚できない程度に小さい操作量の場合に、前記視覚情報により前記アクセルペダルの操作量が知覚できない程度に小さいことを報知することを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 自車両周囲の走行環境として、前記自車両周囲に存在する障害物までの相対距離と、相対速度および/または自車速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、前記自車両周囲の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を、運転者がアクセルペダルを操作するときの操作反力として前記運転者に伝達する触覚情報伝達手段と、
前記触覚情報伝達手段によって前記アクセルペダルに前記操作反力を発生させても前記運転者が知覚できないような前記アクセルペダルの踏み込み操作であるときに、警報音を発生させる報知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21に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記アクセルペダルの操作量を検出する操作量検出手段をさらに備え、
前記報知手段は、前記操作量検出手段によって検出される前記アクセルペダルの操作量が、前記運転者が前記操作反力の変化を知覚できない程度に小さい操作量の場合に、前記警報音を発生させることを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 請求項22に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記報知手段は、前記アクセルペダルの操作量が、前記運転者が前記操作反力の変化を知覚できない程度に小さい操作量まで低下する過程で、前記警報音の発生形態を前記アクセルペダルの操作量に応じて変更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23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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