JP5104880B2 - ドライバ状態検出装置、車載警報装置、運転支援システム - Google Patents
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Description
自車両のドライバからみた先行車両の像の面積の単位時間当たりの変化度合いに基づいて求められ、先行車両との距離が短くなるほど増加勾配が急峻になるドライバ状態係数を算出するドライバ状態係数算出手段と、
ドライバ状態係数算出手段の算出したドライバ状態係数に基づいて、ドライバの運転状態を検出するドライバ状態検出手段と、
自車両に搭載され、先行車両の画像を撮影する撮像手段を備え、
ドライバ状態係数算出手段は、撮像手段の撮影した先行車両の画像の面積の単位時間当たりの変化度合いから、ドライバ状態係数を算出することを特徴とする。
ドライバ状態係数の値の大きさに基づいて、ドライバに対して警報を発生する警報発生手段と、を備え、
ドライバ状態係数は、
先行車両の像の面積の単位時間当たりの変化がない場合の値を基準として正又は負の値で示され、
先行車両の像の面積の単位時間当たりの変化度合いが大きくなる場合、ドライバ状態係数は正の値を示し、
先行車両の像の面積の単位時間当たりの変化度合いが小さくなる場合、ドライバ状態係数は負の値を示すものであって、
警報発生手段は、ドライバ状態係数が正の値を示す場合に警報を発生することを特徴とする。
ドライバ状態係数の値の大きさに基づいて、ドライバに対して警報を発生する警報発生手段と、を備え、
ドライバ状態係数は、
先行車両の像の面積の単位時間当たりの変化がない場合の値を基準として正又は負の値で示され、
先行車両の像の面積の単位時間当たりの変化度合いが大きくなる場合、ドライバ状態係数は正の値を示し、
先行車両の像の面積の単位時間当たりの変化度合いが小さくなる場合、ドライバ状態係数は負の値を示すものであって、
警報発生手段は、ドライバ状態係数が負の値を示す場合に警報を発生することを特徴とする。
先行車両と自車両との相対速度は、
先行車両と自車両とが近づくときに負の値を示し、
先行車両と自車両とが遠ざかるときに正の値を示すものであって、
警報発生手段は、先行車両と自車両との相対速度が負から正に変化した場合に警報の発生を中止することを特徴とする。
自車両前方に存在する物体を検出する物体検出手段と、
物体検出手段が物体を検出した場合、当該物体が自車両前方の所定の警報対象範囲内に存在する場合にドライバに対して警報を発生する警報発生手段と、を備え、
警報発生手段は、ドライバ状態係数の絶対値の大きさに応じて、警報対象範囲の広さを変更する警報対象範囲変更手段を備えることを特徴とする。
自車両前方における左右方向の広さを変更するものであって、
ドライバ状態係数の絶対値が大きい程、広さが広くなるように変更し、
ドライバ状態係数の絶対値が小さい程、広さが狭くなるように変更することを特徴とする。
先行車両の像の面積の単位時間当たりの変化がない場合の値を基準として正又は負の値で示され、
先行車両の像の面積の単位時間当たりの変化度合いが大きくなる場合、ドライバ状態係数は正の値を示し、
先行車両の像の面積の単位時間当たりの変化度合いが小さくなる場合、ドライバ状態係数は負の値を示すものであって、
加減速制御手段は、
ドライバ状態係数が正の値を示す場合に減速制御を実行し、
ドライバ状態係数が負の値を示す場合に加速制御を実行することを特徴とする。
減速制御の実行中に自車両を加速するアクセル操作が行われた場合、このアクセル操作の開始から一定時間経過後にエンジンブレーキによる減速制御のみ実行することを特徴とする。
自車両のドライバからみた、当該自車両の進行方向に存在する先行車両の像の面積の単位時間当たりの変化度合いに基づいて求められ、先行車両との距離が短くなるほど増加勾配が急峻になるドライバ状態係数を算出するドライバ状態係数算出手段と、
ドライバ状態係数算出手段の算出した現在のドライバ状態係数と、目標とすべき目標ドライバ状態係数とに基づいて、自車両と先行車両との目標相対加減速度を算出する目標相対加減速度算出手段と、
目標相対加減速度算出手段の算出した目標相対加減速度に基づいて、自車両を加速する加速制御、及び自車両を減速する減速制御の少なくとも一方の制御を実行する自車両加減速制御手段と、を備えることを特徴とする。
先行車両と自車両との車間距離Dを検出する車間距離検出手段と、
先行車両と前記自車両との相対速度Vrを取得する相対速度取得手段と、を備え、
目標相対加減速度算出手段は、現在のドライバ状態係数を対数で示したK_p[dB]と目標ドライバ状態係数を対数で示したK_t[dB]とに基づいて決定されるドライバ状態変数をK_f[dB]とすると、次式により目標相対加減速度である(dVr/dt)_tを算出することを特徴とする。
(dVr/dt)_t=7.5×10{(K_f[dB]/10)-8}×D2×Vr
上記数式5を定数倍したものを対数(デシベル[dB])で示すと次式を得る。なお、次式中の|K|はドライバ状態係数の絶対値を示している。
K[dB]=10×log(|K|/0.00005)
ここで、上記数式5を定数倍したものと数式7から、相対速度Vrについて時間微分を施すことで、次式に示す相対加減速度(dVr/dt)が得られる。
(dVr/dt)=7.5×10{(K[dB]/10)-8}×D2×Vr
ここで、例えば、目標ドライバ状態係数K_t[dB]が30[dB]である場合、上記数式8のK[dB]としてこれを代入すると、相対減速度(dVr/dt)は、図14中の曲線で示される。本発明では、現在のドライバ状態係数K_p[dB]が目標ドライバ状態係数K_t[dB]に近づくようにドライバ状態変数K_f[dB]を決定する。これにより、決定したドライバ状態変数K_f[dB]を上記数式6に代入することで、目標とすべき相対加減速度である目標相対加減速度(dVr/dt)_tを算出することができる。
ドライバ状態係数は、
先行車両の像の面積の単位時間当たりの変化がない場合の値を基準として正又は負の値で示され、
先行車両の像の面積の単位時間当たりの変化度合いが大きくなる場合、ドライバ状態係数は正の値を示し、
先行車両の像の面積の単位時間当たりの変化度合いが小さくなる場合、ドライバ状態係数は負の値を示すものであって、
自車両の衝突時の被害を軽減する衝突被害軽減装置を備え、
自車両加減速制御手段は、減速制御の実行を停止した後に前記相対速度Vrが負の値を示すとき、ドライバの運転操作が減速操作を開始するための運転操作に移行しない場合、現在のドライバ状態係数K_p[dB]が所定値以上の正の値を示すときに、衝突被害軽減装置を作動するための制御を実行することを特徴とする。
自車両加減速度制御手段は、相対速度Vrが負の値を示すときに、
ドライバが加速操作、若しくは現在の自車両の速度を保持するための定速操作を行っている場合、自車両に発生すべき減速度を減速制御において発生可能な最大減速度aよりも低い減速度に制限し、
ドライバが減速操作を実行している場合、自車両に発生すべき減速度をドライバの減速操作によって発生する自車両の減速度b、若しくは、ドライバのブレーキペダルを踏む力を補助するブレーキアシストシステムによって発生する減速度cよりも低い減速度に制限することを特徴とする。
自車両加減速度制御手段は、相対速度Vrが正の値を示すときに、
ドライバが加速操作、若しくは現在の自車両の速度を保持するための定速操作を行っている場合、自車両に発生すべき減速度を減速制御において発生可能な最大減速度aよりも低い減速度に制限するとともに、自車両に発生すべき加速度を加速制御において発生可能な最大加速度gよりも低い加速度に制限し、
ドライバが減速操作を実行している場合、自車両に発生すべき減速度をドライバの減速操作によって発生する自車両の減速度b、若しくは、ドライバのブレーキペダルを踏む力を補助するブレーキアシストシステムによって発生する減速度cよりも低い減速度に制限することを特徴とする。
先行車両と自車両との車間距離D、先行車両と自車両との相対速度Vr、及び接近離間状態評価指標KdBから、自車両と先行車両との目標相対減速度dVrdt_ssdcを算出する目標相対減速度算出手段と、
相対減速度が目標相対減速度dVrdt_ssdcとなるように、自車両を減速する減速制御を実行する制御手段と、を備えることを特徴とする。
KdB=10×log{|-2×Vr|/( D3×5×10-8)}
上記の数式は次式のように変形することができる。
10(|KdB|/10)=|-2×Vr|/( D3×5×10-8)
(数11)
|-Vr|=(D3×5×10-8/2)×10(|KdB|/10)=2.5×D3×10{(|KdB|/10)-8}
ここで、自車両と先行車両との目標相対減速度dVrdt_ssdcは、車間距離D、相対速度Vr、接近離間状態評価指標KdBから次式によって算出される。
目標相対減速度dVrdt_ssdc=(dVr/dD)×(dD/dt)=7.5×D2×10{(|KdB|/10)-8}×Vr
上記数式12に示す目標相対減速度dVrdt_ssdcは、現在の車間距離Dに留めるための相対減速度の目標値を表している。従って、この目標相対減速度dVrdt_ssdcとなるように自車両を減速する減速制御を実行することで、現在の接近離間状態評価指標KdBを維持(言い換えれば、略現在の車間距離Dを維持)することが可能となる。
制御手段は、第1のゲインを乗じた目標相対減速度dVrdt_ssdcを用いて、減速制御を実行することが好ましい。
dVrdt_ssdc=gain1×7.5×D2×10{(|KdB|/10)-8}×Vr
上記数式13中の第1のゲインgain1の値を1とすることで、その時の目標相対減速度dVrdt_ssdcとなるように減速制御を行えば現在の接近離間状態評価指標KdBを維持(言い換えれば、略現在の車間距離Dを維持)することができる。これに対し、第1のゲインgain1の値を1未満の正の値とすることで、その時の目標相対減速度dVrdt_ssdcとなるように減速制御を行えば、現在の車間距離Dよりも短い車間距離にすることが可能となる。
DD=Vr2/2×GG
ここで、先行車両に接触する位置で自車両が停止するときの減速度GGと、現在の接近離間状態評価指標KdBを維持(言い換えれば、略現在の車間距離Dを維持)するための目標相対減速度dVrdt_ssdc(第1のゲインgain1=1)との比を求める。
GG/dVrdt_ssdc=(Vr2/2×DD)/(gain1×7.5×D2×10{(|KdB|/10)-8}×Vr)=Vr/(15×D3×10{(|KdB|/10)-8})
上記数式15中の相対速度Vrに上記数式11を代入すると次式を得る。
GG/dVrdt_ssdc=(2.5×D3×10{(|KdB|/10)-8})/(15×D3×10{(|KdB|/10)-8})=2.5/15≒0.167
よって、第1のゲインgain1を0.167とすることで、先行車両に接触する位置で相対速度Vr=0となる目標相対減速度dVrdt_ssdcとすることができ、その目標相対減速度dVrdt_ssdcとなるように減速制御を行えば車間距離D=0を維持することが可能となる。以上から、第1のゲインgain1は、0.167から1.000までの範囲となる。
安全車間距離判定手段の判定結果に応じて、第1のゲインの値を変更する第1のゲイン変更手段と、を備えることを特徴とする。
dVrdt_ssdc=7.5×D2×10{(|KdB|/10)-8}×(Vr-Vr_da)
ここで、目標相対速度Vr_da=0とした場合、その時の目標相対減速度dVrdt_ssdcとなるように減速制御を実行することで、上述したように、現在の車間距離Dを維持することができる。
制御手段は、第2のゲインを乗じた目標相対減速度dVrdt_ssdcを用いて、減速制御を実行することが好ましい。
dVrdt_ssdc=gain2×{gain1×7.5×D2×10{(|KdB|/10)-8}×(Vr-Vr_da)}
上記数式18において、例えば、先行車両の速度Vb=50[km/h]未満でgain2=0.5とし、先行車両の速度Vb=50[km/h]以上でgain2=1.0とすることで、ドライバ自身の減速操作によって発生する減速度に目標相対減速度dVrdt_ssdcを合わせることが可能となる。
接近離間状態評価指標KdBが減速目標KdB_ssdcを上回る値であるかどうかを判定する減速目標判定手段と、を備え、
制御手段は、減速目標判定手段によって接近離間状態評価指標KdBが減速目標KdB_ssdcを上回る値であると判定された場合に、減速制御の実行を開始することを特徴とする。
nd=gain1×7.5×D2×10{(|KdB_ssdc|/10)-8}×Vr
上記数式を変形すると次式を得る。
10{(|KdB_ssdc|/10)-8}=nd/gain1×7.5×D2×Vr
上記数式を対数で示すと次式を得る。
|KdB_ssdc|={log(|nd/(gain1×7.5×D2×Vr)|)+8}×10
このように、ドライバの減速操作によって発生する常用減速度ndから減速目標KdB_ssdcを算出し、接近離間状態評価指標KdBが減速目標KdB_ssdcを上回る場合に減速制御の実行を開始することで、その実行開始タイミングをドライバが常用減速度ndを発生させるときの減速操作のタイミングに合わせることができる。なお、上記数式21における第1のgain1については、0.167から1.000の範囲内で変更するようにしてもよい。
|KdB_ssdc|=gain3×{log(|nd/(gain1×7.5×D2×Vr)|)+8}×10
この第3のゲインgain3を乗じることで、減速目標KdB_ssdcの示す値は小さくなるから、接近離間状態評価指標KdBが減速目標KdB_ssdcに到達するのが早まることになる。従って、例えば、先行車両の速度Vb=0[km/h]でgain3=1.00とし、先行車両の速度Vbが高くなるほどgain3の値を小さな値とする(例えば、先行車両の速度Vb=100[km/h]であるときにgain3=0.95)とし、この第3のゲインgain3を乗じて最終的な減速目標KdB_ssdcを算出する。これにより、減速制御の実行タイミングを早めることができ、ドライバの傾向を反映させることが可能となる。
制御手段は、減速制御の実行中に、減速目標判定手段によって接近離間状態評価指標KdBが減速目標KdB_ssdc_hysを下回る値であると判定された場合に、減速制御の実行を終了することを特徴とする。
減速目標判定手段は、接近離間状態評価指標KdBが減速目標KdB_ssdc_engine、及び減速目標KdB_ssdc_brakeを上回る値であるかどうかを判定し、
制御手段は、減速目標判定手段によって接近離間状態評価指標KdBが減速目標KdB_ssdc_engine、及び減速目標KdB_ssdc_brakeの少なくとも一方を上回る値であると判定された場合に、減速制御の実行を開始することを特徴とする。
制御手段は、減速目標判定手段によって接近離間状態評価指標KdBが減速目標KdB_ssdcを上回る値であると判定され、かつ、車頭時間判定手段によって現在の車頭時間TTCが予め設定された車頭時間TTC_onを下回る値であると判定された場合に、減速制御の実行を開始することを特徴とする。
先行車両と自車両との車間距離D、先行車両と自車両との相対速度Vr、及び加速時接近離間状態評価指標KdB_aaから、自車両と先行車両との目標相対加速度dVrdt_aaを算出する目標相対加速度算出手段と、
相対加速度が目標相対加速度dVrdt_aaとなるように、自車両を加速する加速制御を実行する制御手段と、を備えることを特徴とする。
dVrdt_aa=7.5×D2×10{(|KdB_aa|/10)-8}×Vr
この目標相対加速度dVrdt_aaは、現在の車間距離Dに留める(先行車両との車間距離Dを維持する)ための相対加速度の目標値を表しているから、この目標相対減速度dVrdt_ssdcとなるように加速制御を実行すれば、先行車両に追従して走行することが可能となる。
dVrdt_aa=7.5×D2×10{(|KdB_aa|/10)-8}×(Vr-Vr_aa)
ここで、目標相対速度Vr_aa=0とした場合、その時の目標相対加速度dVrdt_aaとなるように加速制御を実行することで、現在の車間距離Dを維持しつつ先行車両に追従して走行することが可能となる。
制御手段は、第4のゲインを乗じた目標相対加速度dVrdt_aaを用いて、加速制御を実行することを特徴とする。
dVrdt_aa=gain4×{7.5×D2×10{(|KdB_aa|/10)-8}×(Vr-Vr_aa)}
上記数式25中の第4のゲインgain4の値を1とすることで、その時の目標相対加速度dVrdt_aaとなるように加速制御を行えば現在の車間距離Dを維持しつつ先行車両に追従して走行することが可能となる。これに対し、第4のゲインgain4の値を1未満の正の値とすることで目標相対加速度dVrdt_aaは小さな値を示すことから、この目標相対加速度dVrdt_aaとなるように加速制御を行えば、車間距離を大きくしながら自車両を加速することができる。
接近離間状態評価指標KdBが減速目標KdB_ssdcを上回る値であるかどうかを判定する減速目標判定手段と、を備え、
制御手段は、減速目標判定手段によって接近離間状態評価指標KdBが減速目標KdB_ssdcを下回る値であると判定された場合に、加速制御の実行を開始することを特徴とする。
自車両の常用減速度、車間距離D、及び相対速度Vrから減速制御の実行タイミングの指標を表す減速目標KdB_ssdcを算出する減速目標算出手段と、
接近離間状態評価指標KdBが減速目標KdB_ssdcを上回る値であるかどうかを判定する減速目標判定手段と、
減速目標判定手段によって接近離間状態評価指標KdBが減速目標KdB_ssdcを上回る値であると判定された場合に自車両を減速する減速制御の実行を開始し、接近離間状態評価指標KdBが減速目標KdB_ssdcを下回る値であると判定された場合に自車両を加速する加速制御の実行を開始する制御手段と、を備えることを特徴とする。
上述した先行車両の面積変化の度合いを示すドライバ状態係数Kは、先行車両と自車両との接近状態及び離間状態の評価指標として用いることができる。従って、ドライバ状態係数Kを表す数式5を定数倍したものを対数(デシベル[dB])で示し、さらに定数倍すると上記数式26が得られる。
図1に、本実施形態の運転支援システムの全体構成を示す。同図に示すように、本運転支援システムは、VSC_ECU10、舵角センサ20、Gセンサ30、ヨーレートセンサ40、ENG_ECU50、警報装置60、レーザレーダ70、操作SW80、及びSDC_ECU100によって構成される。
K=(-2/ D3)×(dD/dt)
ここで、上記数式によって、ドライバ状態係数Kが算出できる点について説明する。図2に示すように、先行車両の実際の高さをH0、幅をW0、面積をS0 (=W0×H0)とし、自車両のドライバの目(網膜上)に映る先行車両の像の高さをH、幅をW、面積をS(=W×H)とし、さらに、ドライバの目(水晶体)から先行車両までの距離をD(便宜上、先行車両と自車両との車間距離D0と等しいとする)、ドライバの目の焦点距離をfとした場合、先行車両の像の面積Sは、次式で示される。
S=W×H= W0×H0×(f/D)2
ここで、単位時間当たりの先行車両の像の面積Sの変化度合いdS/dtは、次式で示される。なお、次式中の記号「∝」は比例関係にあることを示している。
dS/dt=d(W×H)/dt∝d(f/D)2/dt∝d(1/ D2)/dt
上記数式を距離Dで偏微分すると、次式を得る。
dS/dt∝d(1/ D2)/dt=(-2/ D3)×(dD/dt)
従って、先行車両と自車両との車間距離Dと、車間距離の単位時間当たりの変化dD/dtとから、先行車両の像の面積Sの変化度合いdS/dtを示すドライバ状態係数Kを算出することができる。
K=(-2/ D3)×Vr
また、ドライバ状態係数Kは、単位時間当たりの先行車両の像の面積Sの変化度合いdS/dtを示すものであるため、カメラ等の撮像手段の撮影した先行車両の画像の単位時間当たりの大きさの変化度合いと等しい。従って、カメラ等の撮像手段を備えて、その撮影した先行車両の画像の大きさの単位時間当たりの変化度合いから、ドライバ状態係数Kを算出するようにしてもよい。
本実施形態のSDC_ECU100におけるK警報判定部130では、ドライバ状態係数Kが正の値を示す場合に警報を発生するようにしてもよいと説明しているが、さらに、ドライバ状態係数Kが負の値を示す場合にも警報を発生するようにしてもよい。
本実施形態のSDC_ECU100におけるSDC制御部160は、先行車両の存在に注目して加速制御や減速制御を実行するものであるが、自車両の走行車線に隣接する隣接車線に対向車両が存在する場合には、加速制御、及び減速制御の実行を中止するようにしてもよい。これにより、例えば、レーザレーダ70が対向車両を先行車両と誤って検出したとしても、加速制御や減速制御を実行しないようにすることができる。
本実施形態のSDC_ECU100におけるSDC制御部160は、加速制御や減速制御の実行中に自車両のドライバによるアクセル操作やブレーキ操作が介入する場合であっても、加速制御や減速制御を継続して実行するものであるが、自車両のステアリングがドライバによって操作された場合には、減速制御の実行を中止するようにしてもよい。これにより、減速中にドライバがステアリングを操作することで、車両の挙動が不安定な状態となるのを防ぐことができる。
第2の実施形態は、第1の実施形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分についての詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。第1の実施形態の運転支援システムは、ドライバ状態係数Kの示す値の大きさに応じて、ドライバに対して警報を発生するものである。
図12に、本実施形態の運転支援システムの全体構成を示す。同図に示すように、本運転支援システムは、VSC_ECU10、舵角センサ20、Gセンサ30、ヨーレートセンサ40、ENG_ECU50、警報装置60、レーザレーダ70、操作SW80a、及びSSDC_ECU100aによって構成される。このうち、SSDC_ECU100aを除く他の構成は、第1の実施形態において説明したものと同様であるため、その説明を省略する。
K=(-2/ D3)×(dD/dt)
なお、車間距離Dの単位時間当たりの変化dD/dtは、先行車両と自車両との相対速度Vrと等しい。従って、レーザレーダ70から出力される車間距離Dと相対速度Vrとから、次式によりドライバ状態係数Kを算出するようにしてもよい。
K=(-2/ D3)×Vr
また、ドライバ状態係数Kは、単位時間当たりの先行車両の像の面積Sの変化度合いdS/dtを示すものでもあるため、カメラ等の撮像手段の撮影した先行車両の画像の単位時間当たりの大きさの変化度合いと等しい。従って、カメラ等の撮像手段を備えて、その撮影した先行車両の画像の大きさの単位時間当たりの変化度合いから、ドライバ状態係数Kを算出するようにしてもよい。
K[dB]=10×log(|K|/0.00005)
SSDC制御部160aは、自車両が先行車両に追従して走行する際、目標ドライバ状態係数K_t[dB]と、ドライバ状態係数K[dB]演算部110aから出力される現在のドライバ状態係数K_p[dB]とに基づいて、次式で示される目標相対加減速度(dVr/dt)_tを算出し、この目標相対加減速度(dVr/dt)_tに基づいて自車両を加減速する。
(dVr/dt)_t=7.5×10{(K_f[dB]/10)-8}×D2×Vr
この目標相対加減速度(dVr/dt)_tは、次のように算出される。すなわち、上記数式33を定数倍したものと数式34とから、相対速度Vrについて時間微分を施すと、次式に示す相対加減速度(dVr/dt)を得る。
(dVr/dt)=7.5×10{(K[dB]/10)-8}×D2×Vr
ここで、例えば、目標ドライバ状態係数K_t[dB]を30[dB](運転に適した状態のドライバ状態係数)とした場合、上記数式36のK[dB]としてこれを代入すると、相対減速度(dVr/dt)は図14中の曲線で示される。本実施形態では、現在のドライバ状態係数K_p[dB]が目標ドライバ状態係数K_t[dB]に近づくようにドライバ状態変数K_f[dB]を決定し、この決定したドライバ状態変数K_f[dB]を上記数式17に代入することで、目標相対加減速度(dVr/dt)_tを算出する。
本実施形態において、目標ドライバ状態係数K_t[dB]は、例えば、操作SW80を用いて任意な値に設定できるようにしてもよい。これにより、ドライバ自身の好みに応じた目標ドライバ状態係数K_t[dB]の値に設定することができる。
第4の実施形態は、第3の実施形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分についての詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。図19に、本実施形態の運転支援システムの全体構成を示す。同図に示すように、本運転支援システムは、VSC_ECU10、舵角センサ20、Gセンサ30、ヨーレートセンサ40、ENG_ECU50、レーザレーダ70、操作SW80a、及びSSDC_ECU100bによって構成される。このうち、SSDC_ECU100bを除く他の構成は、第3の実施形態において説明したものと同様であるため、その説明を省略する。
第1の実施形態において説明したように、自車両からみた先行車両の面積変化の度合いを示すドライバ状態係数Kは、先行車両と自車両との接近状態及び離間状態の評価指標として用いることができる。そのため、本実施形態では、ドライバ状態係数Kを表す数式5又は31を定数倍したものを対数(デシベル[dB])で示し、さらに定数倍した上記数式37から接近離間状態評価指標KdBを得る。
nd=gain1×7.5×D2×10{(|KdB_ssdc|/10)-8}×Vr
上記数式を変形すると次式を得る。
10{(|KdB_ssdc|/10)-8}=nd/gain1×7.5×D2×Vr
上記数式を対数で示すと次式を得る。
KdB_ssdc={log(|nd/(gain1×7.5×D2×Vr)|)+8}×10
上記数式40から、エンジンブレーキによる減速制御の実行タイミングの指標を表す減速目標KdB_ssdc_engineと、ブレーキアクチュエータによる減速制御の実行タイミングの指標を表す減速目標KdB_ssdc_brakeが次式によって算出される。
KdB_ssdc_engine={log(|nd_engine/(gain1×7.5×D2×Vr)|)+8}×10
(数42)
KdB_ssdc_brake={log(|nd_brake/(gain1×7.5×D2×Vr)|)+8}×10
また、減速目標算出・判定部308は、減速目標KdB_ssdc_engine、及び減速目標KdB_ssdc_brakeに基づいて、減速制御の終了タイミングの指標を表す減速目標KdB_ssdc_engine_hys、及び減速目標KdB_ssdc_brake_hysを算出する。例えば、減速目標KdB_ssdc_engine、及び減速目標KdB_ssdc_brakeの各々に対して、例えば、-3[dB]から-6[dB]程度下回る値を減速目標KdB_ssdc_engine_hys、及び減速目標KdB_ssdc_brake_hysとする。
KdB_ssdc_engine=gain3×{log(|nd_engine/(gain1×7.5×D2×Vr)|)+8}×10
(数44)
KdB_ssdc_brake=gain3×{log(|nd_brake/(gain1×7.5×D2×Vr)|)+8}×10
この第3のゲインgain3を乗じることで、減速目標KdB_ssdc_engine及び減速目標KdB_ssdc_brakeの示す値は小さくなるから、現在の接近離間状態評価指標KdB_pが減速目標KdB_ssdc_engine及び減速目標KdB_ssdc_brakeに到達するのが早まることになる。従って、例えば、図23に示すように、先行車両の速度Vb=0[km/h]でgain3=1.00とし、先行車両の速度Vbが高くなるほどgain3の値を小さな値とする(例えば、先行車両の速度Vb=100[km/h]であるときにgain3=0.95)とし、この第3のゲインgain3を乗じて最終的な減速目標KdB_ssdcを算出する。これにより、減速制御の実行タイミングを早めることができ、ドライバの傾向を反映させることが可能となる。
10(|KdB_p|/10)=|-2×Vr|/( D3×5×10-8)
(数46)
|-Vr|=(D3×5×10-8/2)×10(|KdB_p|/10)=2.5×D3×10{(|KdB_p|/10)-8}
次式に示すように、上記数式46を時間微分したものを目標相対減速度dVrdt_ssdcとする。
目標相対減速度dVrdt_ssdc=(dVr/dD)×(dD/dt)=7.5×D2×10{(|KdB_p|/10)-8}×Vr
ここで、数式47に示す目標相対減速度dVrdt_ssdcは、現在の車間距離Dに留めるための相対減速度の目標値を表している。従って、この目標相対減速度dVrdt_ssdcとなるように減速制御を実行することで、現在の接近離間状態評価指標KdB_pを維持(言い換えれば、略現在の車間距離Dを維持)することが可能となる。
dVrdt_ssdc=gain1×7.5×D2×10{(|KdB_p|/10)-8}×Vr
上記数式48中の第1のゲインgain1の値を1とすることで、その時の目標相対減速度dVrdt_ssdcとなるように減速制御を行えば現在の接近離間状態評価指標KdB_pを維持(言い換えれば、略現在の車間距離Dを維持)することができる。これに対し、第1のゲインgain1の値を1未満の正の値とすることで、その時の目標相対減速度dVrdt_ssdcとなるように減速制御を行えば、現在の車間距離Dよりも短い車間距離にすることが可能となる。
DD=Vr2/2×GG
ここで、先行車両に接触する位置で自車両が停止するときの減速度GGと、現在の接近離間状態評価指標KdB_pを維持(言い換えれば、略現在の車間距離Dを維持)するための目標相対減速度dVrdt_ssdc(第1のゲインgain1=1)との比を求める。
GG/dVrdt_ssdc=(Vr2/2×DD)/(gain1×7.5×D2×10{(|KdB_p|/10)-8}×Vr)=Vr/(15×D3×10{(|KdB|/10)-8})
上記数式50中の相対速度Vrに上記数式46を代入すると次式を得る。
GG/dVrdt_ssdc=(2.5×D3×10{(|KdB_p|/10)-8})/(15×D3×10{(|KdB_p|/10)-8})=2.5/15≒0.167
よって、第1のゲインgain1を0.167とすることで、先行車両に接触する位置で相対速度Vr=0となる目標相対減速度dVrdt_ssdcとすることができ、その目標相対減速度dVrdt_ssdcとなるように減速制御を行えば車間距離D=0を維持することが可能となる。以上から、第1のゲインgain1は、0.167から1.000までの範囲となる。
dVrdt_ssdc=7.5×D2×10{(|KdB_p|/10)-8}×(Vr-Vr_da)
ここで、目標相対速度Vr_da=0とした場合、その時の目標相対減速度dVrdt_ssdcとなるように減速制御を実行することで、上述したように、現在の接近離間状態評価指標KdB_pを維持(言い換えれば、略現在の車間距離Dを維持)することができる。
dVrdt_ssdc=gain2×{gain1×7.5×D2×10{(|KdB_p|/10)-8}×(Vr-Vr_da)}
上記数式53において、例えば、図25に示すように、先行車両の速度Vb=50[km/h]未満でgain2=0.5とし、先行車両の速度Vb=50[km/h]以上でgain2=1.0とすることで、ドライバ自身の減速操作によって発生する減速度に目標相対減速度dVrdt_ssdcを合わせることが可能となる。
dVrdt_aa=7.5×D2×10{(|KdB_aa|/10)-8}×Vr
この目標相対加速度dVrdt_aaは、現在の車間距離Dに留める(先行車両との車間距離Dを維持する)ための相対加速度の目標値を表しているから、この目標相対減速度dVrdt_ssdcとなるように加速制御を実行すれば、先行車両に追従して走行することが可能となる。
dVrdt_aa=7.5×D2×10{(|KdB_aa|/10)-8}×(Vr-Vr_aa)
ここで、目標相対速度Vr_aa=0とした場合、その時の目標相対加速度dVrdt_aaとなるように加速制御を実行することで、現在の車間距離Dを維持しつつ先行車両に追従して走行することが可能となる。
dVrdt_aa=gain4×{7.5×D2×10{(|KdB_aa|/10)-8}×(Vr-Vr_aa)}
上記数式56中の第4のゲインgain4の値を1とすることで、その時の目標相対加速度dVrdt_aaとなるように加速制御を行えば現在の車間距離Dを維持しつつ先行車両に追従して走行することが可能となる。これに対し、第4のゲインgain4の値を1未満の正の値とすることで目標相対加速度dVrdt_aaは小さな値を示すことから、この目標相対加速度dVrdt_aaとなるように加速制御を行えば、車間距離を大きくしながら自車両を加速することができる。
−Vr<-(Vs0+x)
条件3:ドライバによって所定角度又は所定角速度以上のステアリング操作が所定時間内に行われた場合には、ドライバ操作加減速度ADdrを調停加減速度RequestGとする。
上述したように、自車両のドライバからみた先行車両の面積変化の度合いを示すドライバ状態係数Kは、先行車両と自車両との接近状態及び離間状態の評価指標として用いることができる。従って、例えば、接近離間状態評価指標KdBに基づいてドライバの運行管理を行うようにしてもよいし、接近離間状態評価指標KdBに基づいて安全運転教育を行うようにしてもよい。
例えば、先行車両が大型車両である場合、自車両のドライバからみた先行車両の面積変化の度合いの感じ方が異なることが考えられるため、先行車両の車種に応じて第3のゲインgain3の値を変更する(例えば、普通乗用車の場合にはgain3=1.0、大型車両の場合にはgain3=0.8等)ようにしてもよい。
本実施形態の運転支援システムは、加減速制御を実行するものであるが、加減速制御の実行タイミングで警報を発生させるようにしてもよい。
例えば、減速制御を実行する際、車間距離Dが10m以内の場合には、第1のゲインgain1を1.000に設定して大きな減速度を発生させることによって、先行車両への衝突による衝撃を緩和するようにしてもよい。
自車両の後方に後続車両が存在する場合、後続車両との車間距離と相対速度が取得可能であれば、先行車両を自車両とみなし、また、後続車両を自車両とみなして減速制御の実行タイミングを判定し、減速制御の実行タイミングで後続車両に対して追突の危険性を促すようにしてもよい。例えば、自車両のブレーキランプやハザードランプを点灯させることによって、追突の危険性を後続車両に知らせるようにするとよい。
本実施形態では、先行車両の像の大きさ(面積S)の変化度合い(dS/dt)を示すドライバ状態係数K(数式58)に基づいて接近離間状態評価指標KdB(数式59)を定義するとともに、この数式59を変形することで、目標相対加減速度の基本式(数式60)を定義した。
K=dS/dt∝d(1/ D2)/dt=(-2/ D3)×(dD/dt)=(-2/ D3)×Vr
(数59)
KdB=10×log{-|K|/(5×10-8)}
(数60)
dVr/dt=(dVr/dD)×(dD/dt)=7.5×10{(|KdB|/10)-8}×D2×Vr
これに対し、本変形例では、自車両のドライバが先行車両の面積の変化度合いに対する認識度が低下する50m程度以上の場合、先行車両の幅や高さ等の長さの変化度合いや先行車両の点としての変化度合いに基づき以下のように目標相対加減速度の基本式を定義して、加減速制御に利用するようにしてもよい。
K=(-1/ D2)×Vr
すると、先行車両の幅や高さ等の長さの変化度合いに基づく目標相対加減速度の基本式は次式のように示される。
KdB=10×log{-|K|/(2.5×10-6)}
(数63)
dVr/dt=5×10{(|KdB|/10)-8}×D×Vr
また、例えば、先行車両の点としての変化度合いKを次式のように定義する。
K=(-1/D)×Vr
すると、先行車両の点としての変化度合いKに基づく目標相対加減速度の基本式は次式のように示される。
KdB=10×log{-|K|/(2.5×10-4)}
(数66)
dVr/dt=2.5×10{(|KdB|/10)-4}×Vr
また、先行車両に接触する位置で相対速度Vr=0となる目標相対減速度dVrdt_ssdcとすることができる第1のゲインgain1は、先行車両の面積の変化度合いの場合にgain1=0.167であったが、先行車両の幅や高さ等の長さの変化度合いの場合にはgain1=0.25、先行車両の点としての変化度合いの場合にはgain1=0.5となる。
20 舵角センサ
30 Gセンサ
40 ヨーレートセンサ
50 ENG_ECU
60 警報装置
70 レーザレーダ
80 操作SW
100 SDC_ECU
100a、b SSDC_ECU
110 ドライバ状態係数K演算部
110a ドライバ状態係数K[dB]演算部
110b 接近離間状態評価指標KdB演算部
120 TTC警報判定部
130 K警報判定部
140 D警報判定部
150 総合警報判定部
160 SDC制御部
160a、b SSDC制御部
170 TTC制御部
180 CC制御部
190a 目標制動力算出部
190b 目標駆動力算出部
301 相対速度取得部
302 車間距離情報取得部
303 接近離間状態評価指標算出部
304 自車両速度取得部
305 路面μ取得部
306 安全車間距離算出・判定部
307 常用減速度記憶部
308 減速目標算出・判定部
309 車頭時間TTC判定部
310 減速度算出部
311 減速時目標相対速度記憶部
312 最大加速度記憶部
313 加速時接近離間状態評価指標設定部
314 加速度算出部
315 加速時目標相対速度記憶部
316 ドライバ操作加減速度算出部
317 調停加減速度決定部
Claims (79)
- 自車両の進行方向に先行車両が存在する場合の前記自車両のドライバの運転状態を検出するドライバ状態検出装置であって、
前記自車両のドライバからみた前記先行車両の像の面積の単位時間当たりの変化度合いに基づいて求められ、前記先行車両との距離が短くなるほど増加勾配が急峻になるドライバ状態係数を算出するドライバ状態係数算出手段と、
前記ドライバ状態係数算出手段の算出したドライバ状態係数に基づいて、前記ドライバの運転状態を検出するドライバ状態検出手段と、
前記自車両に搭載され、前記先行車両の画像を撮影する撮像手段とを備え、
前記ドライバ状態係数算出手段は、前記撮像手段の撮影した先行車両の画像の面積の単位時間当たりの変化度合いから、前記ドライバ状態係数を算出することを特徴とするドライバ状態検出装置。 - 請求項1に記載のドライバ状態検出装置と、
前記ドライバ状態係数の絶対値の大きさに応じた前記ドライバの運転状態を報知する運
転状態報知手段と、を備えることを特徴とする車載警報装置。 - 請求項1に記載のドライバ状態検出装置と、
前記ドライバ状態係数の絶対値の大きさに基づいて、前記ドライバに対して警報を発生する警報発生手段と、を備えることを特徴とする車載警報装置。 - 請求項1に記載のドライバ状態検出装置と、
前記ドライバ状態係数の値の大きさに基づいて、前記ドライバに対して警報を発生する警報発生手段と、を備え、
前記ドライバ状態係数は、
前記先行車両の像の面積の単位時間当たりの変化がない場合の値を基準として正又は負の値で示され、
前記先行車両の像の面積の単位時間当たりの変化度合いが大きくなる場合、前記ドライバ状態係数は正の値を示し、
前記先行車両の像の面積の単位時間当たりの変化度合いが小さくなる場合、前記ドライバ状態係数は負の値を示すものであって、
前記警報発生手段は、前記ドライバ状態係数が正の値を示す場合に警報を発生することを特徴とする車載警報装置。 - 前記自車両に制動力を印加する制動力印加手段を備え、
前記警報発生手段は、前記制動力印加手段により制動力を印加して前記自車両を減速することにより警報を発生することを特徴とする請求項3又は4記載の車載警報装置。 - 請求項1に記載のドライバ状態検出装置と、
前記ドライバ状態係数の値の大きさに基づいて、前記ドライバに対して警報を発生する警報発生手段と、を備え、
前記ドライバ状態係数は、
前記先行車両の像の面積の単位時間当たりの変化がない場合の値を基準として正又は負の値で示され、
前記先行車両の像の面積の単位時間当たりの変化度合いが大きくなる場合、前記ドライバ状態係数は正の値を示し、
前記先行車両の像の面積の単位時間当たりの変化度合いが小さくなる場合、前記ドライバ状態係数は負の値を示すものであって、
前記警報発生手段は、前記ドライバ状態係数が負の値を示す場合に警報を発生することを特徴とする車載警報装置。 - 前記自車両に駆動力を印加する駆動力印加手段を備え、
前記警報発生手段は、前記駆動力印加手段により駆動力を印加して前記自車両を加速することにより警報を発生することを特徴とする請求項6記載の車載警報装置。 - 前記自車両が前記先行車両に衝突するまでの余裕時間を示す衝突余裕時間を算出する衝突余裕時間算出手段を備え、
前記警報発生手段は、前記衝突余裕時間に応じて警報を発生することを特徴とする請求項3〜7の何れか1項に記載の車載警報装置。 - 前記自車両の車速に応じた前記先行車両と前記自車両との目標車間距離を算出する目標車間距離算出手段を備え、
前記警報発生手段は、前記先行車両と前記自車両との車間距離が前記目標車間距離を下回った場合に警報を発生することを特徴とする請求項3〜8の何れか1項に記載の車載警報装置。 - 前記警報発生手段は、
前記ドライバ状態係数の示す値と、前記ドライバ状態係数の閾値とを比較して警報を発生すべきか否かを判定する警報判定手段を備え、
前記警報判定手段が警報を発生すべきと判定した場合に警報を発生することを特徴とする請求項3〜9の何れか1項に記載の車載警報装置。 - 前記ドライバ状態係数の閾値を任意な値に変更する閾値変更手段を備えることを特徴とする請求項10記載の車載警報装置。
- 前記警報判定手段は、所定の周期で繰り返し判定するものであって、
前記警報発生手段は、前記警報判定手段が警報を発生すべきと判定した回数が一定回数以上となった場合、及び、前記警報を発生すべきと判定した時間が一定時間以上継続した場合の少なくとも一方の場合に警報を発生することを特徴とする請求項10又は11記載の車載警報装置。 - 前記警報発生手段は、警報の発生を開始した後、前記警報判定手段が警報を発生すべきでない判定した時間が一定時間以上継続した場合に警報の発生を中止することを特徴とする請求項12記載の車載警報装置。
- 前記先行車両と前記自車両との相対速度は、
前記先行車両と前記自車両とが近づくときに負の値を示し、
前記先行車両と前記自車両とが遠ざかるときに正の値を示すものであって、
前記警報発生手段は、前記先行車両と前記自車両との相対速度が負から正に変化した場合に警報の発生を中止することを特徴とする請求項13記載の車載警報装置。 - 請求項1に記載のドライバ状態検出装置と、
前記自車両前方に存在する物体を検出する物体検出手段と、
前記物体検出手段が物体を検出した場合、当該物体が前記自車両前方の所定の警報対象範囲内に存在する場合に前記ドライバに対して警報を発生する警報発生手段と、を備え、
前記警報発生手段は、前記ドライバ状態係数の絶対値の大きさに応じて、前記警報対象範囲の広さを変更する警報対象範囲変更手段を備えることを特徴とする車載警報装置。 - 前記警報対象範囲変更手段は、
前記自車両前方における左右方向の広さを変更するものであって、
前記ドライバ状態係数の絶対値が大きい程、前記広さが広くなるように変更し、
前記ドライバ状態係数の絶対値が小さい程、前記広さが狭くなるように変更することを特徴とする請求項15記載の車載警報装置。 - 前記物体検出手段は、軽車両、歩行者、道路標識、及び信号機の少なくとも1つの物体を検出することを特徴とする請求項15又は16記載の車載警報装置。
- 請求項1に記載のドライバ状態検出装置と、
前記先行車両に前記自車両が追従して走行する際、前記ドライバ状態係数の値の大きさに基づいて、前記自車両を加速する加速制御、及び前記自車両を減速する減速制御の少なくとも一方の制御を実行する加減速制御手段と、を備えることを特徴とする運転支援システム。 - 前記ドライバ状態係数は、
前記先行車両の像の面積の単位時間当たりの変化がない場合の値を基準として正又は負の値で示され、
前記先行車両の像の面積の単位時間当たりの変化度合いが大きくなる場合、前記ドライバ状態係数は正の値を示し、
前記先行車両の像の面積の単位時間当たりの変化度合いが小さくなる場合、前記ドライバ状態係数は負の値を示すものであって、
前記加減速制御手段は、
前記ドライバ状態係数が正の値を示す場合に前記減速制御を実行し、
前記ドライバ状態係数が負の値を示す場合に前記加速制御を実行することを特徴とする請求項18記載の運転支援システム。 - 前記加減速制御手段は、前記加速制御、又は前記減速制御の実行中に前記自車両のドライバによるアクセル操作、及びブレーキ操作の少なくとも一方の操作が介入する場合であっても、前記加速制御、又は前記減速制御を継続して実行することを特徴とする請求項18又は19記載の運転支援システム。
- 前記加減速制御手段は、前記減速制御の実行中に前記自車両を加速するアクセル操作が行われた場合、前記アクセル操作の開始から一定時間経過後に前記減速制御の実行を中止することを特徴とする請求項20記載の運転支援システム。
- 前記加減速制御手段は、
前記減速制御として、主ブレーキによる減速制御、及びエンジンブレーキによる減速制御の少なくとも一方を実行するものであって、
前記減速制御の実行中に前記自車両を加速するアクセル操作が行われた場合、前記アクセル操作の開始から一定時間経過後に前記エンジンブレーキによる減速制御のみ実行することを特徴とする請求項20記載の運転支援システム。 - 前記加減速制御手段における前記減速制御は、
前記ドライバ状態係数に対して複数の異なる閾値を設定するとともに、この各閾値に対して前記自車両の発生すべき複数の異なる減速度を設定し、
前記ドライバ状態係数の値に対応した減速度で前記自車両を減速させることを特徴とする請求項18〜22の何れか1項に記載の運転支援システム。 - 前記加減速制御手段は、前記閾値が大きいほど、前記自車両に発生すべき減速度を高く設定することを特徴とする請求項23記載の運転支援システム。
- 前記自車両の走行車線に隣接する隣接車線の対向車両を検出する対向車両検出手段を備え、
前記加減速制御手段は、前記対向車両検出手段が対向車両を検出した場合、前記自車両を加速する加速制御、及び前記自車両を減速する減速制御の実行を中止することを特徴とする請求項18〜24の何れか1項に記載の運転支援システム。 - 前記加減速制御手段は、前記自車両のステアリングが前記ドライバによって操作された場合、前記減速制御の実行を中止することを特徴とする請求項18〜25の何れか1項に記載の運転支援システム。
- 前記自車両の車速を一定の車速に制御する車速制御手段を備えることを特徴とする請求項18〜26の何れか1項に記載の運転支援システム。
- 請求項2〜17の何れか1項に記載の車載警報装置を備えることを特徴とする請求項18〜27の何れか1項に記載の運転支援システム。
- 自車両のドライバからみた、当該自車両の進行方向に存在する先行車両の像の面積の単位時間当たりの変化度合いに基づいて求められ、前記先行車両との距離が短くなるほど増加勾配が急峻になるドライバ状態係数を算出するドライバ状態係数算出手段と、
前記ドライバ状態係数算出手段の算出した現在のドライバ状態係数と、目標とすべき目標ドライバ状態係数とに基づいて、前記自車両と前記先行車両との目標相対加減速度を算出する目標相対加減速度算出手段と、
前記目標相対加減速度算出手段の算出した目標相対加減速度に基づいて、前記自車両を加速する加速制御、及び前記自車両を減速する減速制御の少なくとも一方の制御を実行する自車両加減速制御手段と、を備えることを特徴とする運転支援システム。 - 前記先行車両と前記自車両との車間距離Dを検出する車間距離検出手段と、
前記先行車両と前記自車両との相対速度Vrを取得する相対速度取得手段と、を備え、
前記目標相対加減速度算出手段は、前記現在のドライバ状態係数を対数で示したK_p[dB]と前記目標ドライバ状態係数を対数で示したK_t[dB]とに基づいて決定されるドライバ状態変数をK_f[dB]とすると、次式により前記目標相対加減速度である(dVr/dt)_tを算出することを特徴とする請求項29記載の運転支援システム。
(dVr/dt)_t=7.5×10{(K_f[dB]/10)-8}×D2×Vr - 前記目標ドライバ状態係数K_t[dB]を任意な値に設定する目標ドライバ状態係数設定手段を備えることを特徴とする請求項30記載の運転支援システム。
- 前記相対速度Vrは、
前記先行車両と前記自車両とが近づくときに負の値を示し、
前記先行車両と前記自車両とが遠ざかるときに正の値を示すことを特徴とする請求項30又は31記載の運転支援システム。 - 前記自車両加減速度制御手段は、前記相対速度Vrが負の値を示すとき、当該相対速度Vrの絶対値が前記自車両の速度よりも大きい値を示す場合に、前記減速制御の実行を禁止することを特徴とする請求項32記載の運転支援システム。
- 前記自車両加減速度制御手段は、前記相対速度Vrが正の値を示すとき、当該相対速度Vrの絶対値が所定値よりも小さい場合に前記加速制御の実行を停止することを特徴とする請求項32記載の運転支援システム。
- 前記自車両加減速度制御手段は、前記相対速度Vrが負の値を示すとき、当該相対速度Vrの絶対値が所定値よりも小さい場合、前記ドライバが前記先行車両との接触を回避するための一定の値以上の加速操作をおこなった場合、及び前記ドライバが前記先行車両との接触を回避するためのステアリング操作を開始した場合の何れか1つに該当する場合に、前記減速制御の実行を停止することを特徴とする請求項32記載の運転支援システム。
- 前記自車両加減速度制御手段は、前記減速制御の実行を停止する際、当該減速制御が停止する旨、及び前記ドライバによる減速操作の開始を促す旨の少なくとも一方を報知する手段を備えることを特徴とする請求項35記載の運転支援システム。
- 前記自車両加減速制御手段は、前記減速制御の実行を停止した後に、前記ドライバの運転操作が減速操作を開始するための運転操作に移行する場合、前記自車両のブレーキアクチュエータにブレーキ予圧を印加するブレーキ予圧印加制御を実行することを特徴とする請求項35又は36記載の運転支援システム。
- 前記ドライバ状態係数は、
前記先行車両の像の面積の単位時間当たりの変化がない場合の値を基準として正又は負の値で示され、
前記先行車両の像の面積の単位時間当たりの変化度合いが大きくなる場合、前記ドライバ状態係数は正の値を示し、
前記先行車両の像の面積の単位時間当たりの変化度合いが小さくなる場合、前記ドライバ状態係数は負の値を示すものであって、
前記自車両の衝突時の被害を軽減する衝突被害軽減装置を備え、
前記自車両加減速制御手段は、前記減速制御の実行を停止した後に前記相対速度Vrが負の値を示すとき、前記ドライバの運転操作が減速操作を開始するための運転操作に移行しない場合、前記現在のドライバ状態係数K_p[dB]が所定値以上の正の値を示すときに、前記衝突被害軽減装置を作動するための制御を実行することを特徴とする請求項35又は36記載の運転支援システム。 - 前記自車両加減速制御手段は、前記衝突被害軽減装置を作動するための制御を実行する際、前記ドライバに対し警報を発生する衝突警報手段を備えることを特徴とする請求項38記載の運転支援システム。
- 前記自車両加減速度制御手段は、前記自車両に発生すべき減速度、又は/及び加速度に制限を加えるものであって、前記ドライバによる運転操作に応じて異なる制限を加えることを特徴とする請求項32記載の運転支援システム。
- 前記自車両加減速度制御手段は、前記相対速度Vrが負の値を示すときに、
前記ドライバが加速操作、若しくは現在の前記自車両の速度を保持するための定速操作を行っている場合、前記自車両に発生すべき減速度を前記減速制御において発生可能な最大減速度aよりも低い減速度に制限し、
前記ドライバが減速操作を実行している場合、前記自車両に発生すべき減速度を前記ドライバの減速操作によって発生する前記自車両の減速度b、若しくは、前記ドライバのブレーキペダルを踏む力を補助するブレーキアシストシステムによって発生する減速度cよりも低い減速度に制限することを特徴とする請求項40記載の運転支援システム。 - 前記自車両加減速度制御手段は、前記相対速度Vrが正の値を示すときに、
前記ドライバが加速操作、若しくは現在の前記自車両の速度を保持するための定速操作を行っている場合、前記自車両に発生すべき減速度を前記減速制御において発生可能な最大減速度aよりも低い減速度に制限するとともに、前記自車両に発生すべき加速度を前記加速制御において発生可能な最大加速度gよりも低い加速度に制限し、
前記ドライバが減速操作を実行している場合、前記自車両に発生すべき減速度を前記ドライバの減速操作によって発生する前記自車両の減速度b、若しくは、前記ドライバのブレーキペダルを踏む力を補助するブレーキアシストシステムによって発生する減速度cよりも低い減速度に制限することを特徴とする請求項40記載の運転支援システム。 - 前記減速度cは、前記先行車両の減速度に応じて設定されることを特徴とする請求項41又は42記載の運転支援システム。
- 自車両の進行方向に存在する先行車両と前記自車両との接近状態及び離間状態の評価指標として、前記自車両のドライバからみた前記先行車両の像の面積の単位時間当たりの変化度合いに基づいて求められ、前記先行車両との距離が短くなるほど増加勾配が急峻になる接近離間状態評価指標KdBを算出する接近離間状態評価指標算出手段と、
前記先行車両と前記自車両との車間距離、前記先行車両と前記自車両との相対速度、及び前記接近離間状態評価指標KdBから、前記自車両と前記先行車両との目標相対減速度dVrdt_ssdcを算出する目標相対減速度算出手段と、
前記相対減速度が前記目標相対減速度dVrdt_ssdcとなるように、前記自車両を減速する減速制御を実行する制御手段と、を備えることを特徴とする運転支援システム。 - 前記目標相対減速度算出手段は、前記目標相対減速度dVrdt_ssdcに対して1以下の正の値を示す第1のゲインを乗じ、
前記制御手段は、前記第1のゲインを乗じた目標相対減速度dVrdt_ssdcを用いて、前記減速制御を実行することを特徴とする請求項44記載の運転支援システム。 - 前記車間距離が前記自車両の速度に応じた値を示す安全車間距離よりも大きな値であるかどうかを判定する安全車間距離判定手段と、
前記安全車間距離判定手段の判定結果に応じて、前記第1のゲインの値を変更する第1のゲイン変更手段と、を備えることを特徴とする請求項45記載の運転支援システム。 - 前記目標相対減速度算出手段は、前記先行車両と前記自車両との目標相対速度Vr_daを加味して前記目標相対減速度dVrdt_ssdcを算出することを特徴とする請求項44〜46の何れか1項に記載の運転支援システム。
- 前記目標相対減速度算出手段は、前記目標相対減速度dVrdt_ssdcに対して、前記先行車両の速度から決定される1以下の正の値を示す第2のゲインを乗じ、
前記制御手段は、前記第2のゲインを乗じた目標相対減速度dVrdt_ssdcを用いて、前記減速制御を実行することを特徴とする請求項44〜47の何れか1項に記載の運転支援システム。 - 前記自車両の常用減速度、前記車間距離、及び前記相対速度から減速制御の実行タイミングの指標を表す減速目標KdB_ssdcを算出する減速目標算出手段と、
前記接近離間状態評価指標KdBが前記減速目標KdB_ssdcを上回る値であるかどうかを判定する減速目標判定手段と、を備え、
前記制御手段は、前記減速目標判定手段によって前記接近離間状態評価指標KdBが前記減速目標KdB_ssdcを上回る値であると判定された場合に、前記減速制御の実行を開始することを特徴とする請求項44〜48の何れか1項に記載の運転支援システム。 - 前記減速目標算出手段は、前記減速目標KdB_ssdcに対して前記先行車両の速度から決定される1以下の正の値を示す第3のゲインを乗じることで、最終的な減速目標KdB_ssdcを算出することを特徴とする請求項49記載の運転支援システム。
- 前記減速目標算出手段は、前記減速目標KdB_ssdcに基づいて、前記減速制御の終了タイミングの指標を表す減速目標KdB_ssdc_hysを算出し、
前記減速目標判定手段は、前記接近離間状態評価指標KdBが前記減速目標KdB_ssdc_hysを下回る値であるかどうかを判定し、
前記制御手段は、前記減速制御の実行中に、前記減速目標判定手段によって前記接近離間状態評価指標KdBが前記減速目標KdB_ssdc_hysを下回る値であると判定された場合に、前記減速制御の実行を終了することを特徴とする請求項49又は50記載の運転支援システム。 - 前記減速目標算出手段は、エンジンブレーキ相当の減速度を示すエンジンブレーキ常用減速度、及び前記エンジンブレーキ常用減速度よりも大きな減速度であって、ブレーキアクチュエータによって発生する主ブレーキ相当の減速度を示す主ブレーキ常用減速度から、エンジンブレーキによる減速制御の実行タイミングの指標を表す減速目標KdB_ssdc_engineと、ブレーキアクチュエータによる減速制御の実行タイミングの指標を表す減速目標KdB_ssdc_brakeとを算出し、
前記減速目標判定手段は、前記接近離間状態評価指標KdBが前記減速目標KdB_ssdc_engine、及び前記減速目標KdB_ssdc_brakeを上回る値であるかどうかを判定し、
前記制御手段は、前記減速目標判定手段によって前記接近離間状態評価指標KdBが前記減速目標KdB_ssdc_engine、及び前記減速目標KdB_ssdc_brakeの少なくとも一方を上回る値であると判定された場合に、前記減速制御の実行を開始することを特徴とする請求項49〜51の何れか1項に記載の運転支援システム。 - 前記車間距離及び前記相対速度から算出される現在の車頭時間が予め設定された車頭時間を下回る値であるかどうかを判定する車頭時間判定手段を備え、
前記制御手段は、前記減速目標判定手段によって前記接近離間状態評価指標KdBが前記減速目標KdB_ssdcを上回る値であると判定され、かつ、前記車頭時間判定手段によって前記現在の車頭時間が前記予め設定された車頭時間を下回る値であると判定された場合に、前記減速制御の実行を開始することを特徴とする請求項49〜52の何れか1項に記載の運転支援システム。 - 自車両の進行方向に存在する先行車両と前記自車両との接近状態及び離間状態の評価指標を表し、前記自車両のドライバからみた前記先行車両の像の面積の単位時間当たりの変化度合いに基づいて求められ、前記先行車両との距離が短くなるほど増加勾配が急峻になる接近離間状態評価指標であって、前記自車両が加速する場合の目標とすべき加速時接近離間状態評価指標KdB_aaを設定する加速時接近離間状態評価指標設定手段と、
前記先行車両と前記自車両との車間距離、前記先行車両と前記自車両との相対速度、及び前記加速時接近離間状態評価指標KdB_aaから、前記自車両と前記先行車両との目標相対加速度dVrdt_aaを算出する目標相対加速度算出手段と、
前記相対加速度が前記目標相対加速度dVrdt_aaとなるように、前記自車両を加速する加速制御を実行する制御手段と、を備えることを特徴とする運転支援システム。 - 前記目標相対加速度算出手段は、前記先行車両と前記自車両との目標相対速度Vr_aaを加味して前記目標相対加速度dVrdt_aaを算出することを特徴とする請求項54記載の運転支援システム。
- 前記目標相対加速度算出手段は、前記目標相対加速度dVrdt_aaに対して1以下の正の値を示す第4のゲインを乗じ、
前記制御手段は、前記第4のゲインを乗じた目標相対加速度dVrdt_aaを用いて、前記加速制御を実行することを特徴とする請求項54又は55記載の運転支援システム。 - 前記車間距離が前記自車両の速度に応じた値を示す安全車間距離よりも小さな値であるかどうかを判定する安全車間距離判定手段を備えることを特徴とする請求項54〜56の何れか1項に記載の運転支援システム。
- 前記安全車間距離判定手段によって前記車間距離が前記安全車間距離よりも小さな値であると判定された場合、前記第4のゲインの値を1に変更する第4のゲイン変更手段を備えることを特徴とする請求項57記載の運転支援システム。
- 前記制御手段は、前記安全車間距離判定手段によって前記車間距離が前記安全車間距離よりも小さな値であると判定された場合、前記加速制御の実行を禁止することを特徴とする請求項57又は58記載の運転支援システム。
- 前記安全車間距離判定手段によって前記車間距離が前記安全車間距離よりも小さな値であると判定された場合、前記自車両を加速させるための運転操作の介入を禁止するオーバーライド禁止手段を備えることを特徴とする請求項57〜59の何れか1項に記載の運転支援システム。
- 前記先行車両と前記自車両との接近状態及び離間状態の評価指標を表す接近離間状態評価指標KdBを算出する接近離間状態評価指標算出手段と、
前記自車両の常用減速度、前記車間距離、及び前記相対速度から減速制御の実行タイミングの指標を表す減速目標KdB_ssdcを算出する減速目標算出手段と、
前記接近離間状態評価指標KdBが前記減速目標KdB_ssdcを上回る値であるかどうかを判定する減速目標判定手段と、を備え、
前記制御手段は、前記減速目標判定手段によって前記接近離間状態評価指標KdBが前記減速目標KdB_ssdcを下回る値であると判定された場合に、前記加速制御の実行を開始することを特徴とする請求項54〜60の何れか1項に記載の運転支援システム。 - 自車両の進行方向に存在する先行車両と前記自車両との接近状態及び離間状態の評価指標として、前記自車両のドライバからみた前記先行車両の像の面積の単位時間当たりの変化度合いに基づいて求められ、前記先行車両との距離が短くなるほど増加勾配が急峻になる接近離間状態評価指標KdBを算出する接近離間状態評価指標算出手段と、
前記自車両の常用減速度、前記先行車両と前記自車両との車間距離、及び前記先行車両と前記自車両との相対速度から減速制御の実行タイミングの指標を表す減速目標KdB_ssdcを算出する減速目標算出手段と、
前記接近離間状態評価指標KdBが前記減速目標KdB_ssdcを上回る値であるかどうかを判定する減速目標判定手段と、
前記減速目標判定手段によって前記接近離間状態評価指標KdBが前記減速目標KdB_ssdcを上回る値であると判定された場合に前記自車両を減速する減速制御の実行を開始し、前記接近離間状態評価指標KdBが前記減速目標KdB_ssdcを下回る値であると判定された場合に前記自車両を加速する加速制御の実行を開始する制御手段と、を備えることを特徴とする運転支援システム。 - 前記車間距離が前記自車両の速度に応じた値を示す安全車間距離よりも小さな値であるかどうかを判定する安全車間距離判定手段を備えることを特徴とする請求項62記載の運転支援システム。
- 前記車間距離、前記相対速度、及び前記接近離間状態評価指標KdBから、前記自車両と前記先行車両との目標相対減速度dVrdt_ssdcを算出する目標相対減速度算出手段を備え、
前記制御手段は、前記相対減速度が前記目標相対減速度dVrdt_ssdcとなるように、前記減速制御を実行することを特徴とする請求項62又は63記載の運転支援システム。 - 前記目標相対減速度算出手段は、前記目標相対減速度dVrdt_ssdcに対して1以下の正の値を示す第1のゲインを乗じ、
前記制御手段は、前記第1のゲインを乗じた目標相対減速度dVrdt_ssdcを用いて、前記減速制御を実行することを特徴とする請求項64記載の運転支援システム。 - 前記車間距離が前記自車両の速度に応じた値を示す安全車間距離よりも大きな値であるかどうかを判定する安全車間距離判定手段と、
前記安全車間距離判定手段の判定結果に応じて、前記第1のゲインの値を変更する第1のゲイン変更手段と、を備えることを特徴とする請求項65記載の運転支援システム。 - 前記目標相対減速度算出手段は、前記先行車両と前記自車両との目標相対速度Vr_daを加味して前記目標相対減速度dVrdt_ssdcを算出することを特徴とする請求項64〜66の何れか1項に記載の運転支援システム。
- 前記目標相対減速度算出手段は、前記目標相対減速度dVrdt_ssdcに対して、前記先行車両の速度から決定される1以下の正の値を示す第2のゲインを乗じ、
前記制御手段は、前記第2のゲインを乗じた目標相対減速度dVrdt_ssdcを用いて、前記減速制御を実行することを特徴とする請求項64〜67の何れか1項に記載の運転支援システム。 - 前記減速目標算出手段は、前記減速目標KdB_ssdcに対して前記先行車両の速度から決定される1以下の正の値を示す第3のゲインを乗じることで、最終的な減速目標KdB_ssdcを算出することを特徴とする請求項62〜68の何れか1項に記載の運転支援システム。
- 前記減速目標算出手段は、前記減速目標KdB_ssdcに基づいて、前記減速制御の終了タイミングの指標を表す減速目標KdB_ssdc_hysを算出し、
前記減速目標判定手段は、前記接近離間状態評価指標KdBが前記減速目標KdB_ssdc_hysを下回る値であるかどうかを判定し、
前記制御手段は、前記減速制御の実行中に、前記減速目標判定手段によって前記接近離間状態評価指標KdBが前記減速目標KdB_ssdc_hysを下回る値であると判定された場合に、前記減速制御の実行を終了することを特徴とする請求項62〜69の何れか1項に記載の運転支援システム。 - 前記減速目標算出手段は、エンジンブレーキ相当の減速度を示すエンジンブレーキ常用減速度、及び前記エンジンブレーキ常用減速度よりも大きな減速度であって、ブレーキアクチュエータによって発生する主ブレーキ相当の減速度を示す主ブレーキ常用減速度から、エンジンブレーキによる減速制御の実行タイミングの指標を表す減速目標KdB_ssdc_engineと、ブレーキアクチュエータによる減速制御の実行タイミングの指標を表す減速目標KdB_ssdc_brakeとを算出し、
前記減速目標判定手段は、前記接近離間状態評価指標KdBが前記減速目標KdB_ssdc_engine、及び前記減速目標KdB_ssdc_brakeを上回る値であるかどうかを判定し、
前記制御手段は、前記減速目標判定手段によって前記接近離間状態評価指標KdBが前記減速目標KdB_ssdc_engine、及び前記減速目標KdB_ssdc_brakeの少なくとも一方を上回る値であると判定された場合に、前記減速制御の実行を開始することを特徴とする請求項62〜70の何れか1項に記載の運転支援システム。 - 前記車間距離及び前記相対速度から算出される現在の車頭時間が予め設定された車頭時間を下回る値であるかどうかを判定する車頭時間判定手段を備え、
前記制御手段は、前記減速目標判定手段によって前記接近離間状態評価指標KdBが前記減速目標KdB_ssdcを上回る値であると判定され、かつ、前記車頭時間判定手段によって前記現在の車頭時間が前記予め設定された車頭時間を下回る値であると判定された場合に、前記減速制御の実行を開始することを特徴とする請求項62〜71の何れか1項に記載の運転支援システム。 - 前記自車両が加速する場合の目標とすべき加速時接近離間状態評価指標KdB_aaを設定する加速時接近離間状態評価指標設定手段と、
前記車間距離、前記相対速度、及び前記加速時接近離間状態評価指標KdB_aaから、前記自車両と前記先行車両との目標相対加速度dVrdt_aaを算出する目標相対加速度算出手段と、を備え、
前記制御手段は、前記相対加速度が前記目標相対加速度dVrdt_aaとなるように、前記加速制御を実行することを特徴とする請求項62〜72の何れか1項に記載の運転支援システム。 - 前記目標相対加速度算出手段は、前記先行車両と前記自車両との目標相対速度Vr_aaを加味して前記目標相対加速度dVrdt_aaを算出することを特徴とする請求項73記載の運転支援システム。
- 前記目標相対加速度算出手段は、前記目標相対加速度dVrdt_aaに対して1以下の正の値を示す第4のゲインを乗じ、
前記制御手段は、前記第4のゲインを乗じた目標相対加速度dVrdt_aaを用いて、前記加速制御を実行することを特徴とする請求項73又は74記載の運転支援システム。 - 前記安全車間距離判定手段によって前記車間距離が前記安全車間距離よりも小さな値であると判定された場合、前記第4のゲインの値を1に変更する第4のゲイン変更手段を備えることを特徴とする請求項75記載の運転支援システム。
- 前記制御手段は、前記安全車間距離判定手段によって前記車間距離が前記安全車間距離よりも小さな値であると判定された場合、前記加速制御の実行を禁止することを特徴とする請求項63〜76の何れか1項に記載の運転支援システム。
- 前記安全車間距離判定手段によって前記車間距離が前記安全車間距離よりも小さな値であると判定された場合、前記自車両を加速させるための運転操作の介入を禁止するオーバーライド禁止手段を備えることを特徴とする請求項63〜77の何れか1項に記載の運転支援システム。
- 前記接近離間状態評価指標算出手段は、前記車間距離をDとし、前記相対速度をVrとすると、次式により接近離間状態評価指標KdBを算出することを特徴とする請求項47〜56及び61〜78の何れか1項に記載の運転支援システム。
KdB=10×log(|-2×Vr|/D3×5×10-8)
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