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JP2010076722A - Driving operation assisting device and driving operation assisting method - Google Patents

Driving operation assisting device and driving operation assisting method Download PDF

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JP2010076722A
JP2010076722A JP2008250416A JP2008250416A JP2010076722A JP 2010076722 A JP2010076722 A JP 2010076722A JP 2008250416 A JP2008250416 A JP 2008250416A JP 2008250416 A JP2008250416 A JP 2008250416A JP 2010076722 A JP2010076722 A JP 2010076722A
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ナジール ナポレオン
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a driver from feeling a sense of incongruity relative to control intervention at starting of the control intervention. <P>SOLUTION: A vehicle control controller 11 calculates time series variation of a target steering angle of a vehicle 1 for avoiding that the vehicle 1 is contacted with an obstacle as an avoidance steering pattern, corrects the avoidance steering pattern calculated based on a driving operation amount of the driver of the vehicle 1, and controls the vehicle 1 according to a control amount of the vehicle 1 required for performing the corrected avoidance steering pattern. According to such a constitution, the avoidance steering pattern is smoothly connected to a steering angle and a steering angular velocity at starting of avoidance operation by the driver, and driving operation of the driver at starting of intervention of control can be reflected to the avoidance steering pattern. Therefore, the driver can be prevented from feeling the sense of incongruity relative to the control intervention at the starting of the control intervention. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、自車両の走行時に障害物との接触を回避すべく運転者が障害物に対し行う回避操作を支援する運転操作支援装置及び運転操作支援方法に関する。   The present invention relates to a driving operation support apparatus and a driving operation support method for supporting an avoidance operation performed by a driver on an obstacle so as to avoid contact with the obstacle during traveling of the host vehicle.

従来より、障害物との接触を回避するために必要な目標ヨーレートを算出し、運転者の回避操作が検出されたタイミングで自車両のヨーレートが算出された目標ヨーレートに追従するように自車両の横運動を制御することにより運転者の回避操作を支援する運転操作支援装置が知られている(特許文献1参照)。
特開2005−324699号公報
Conventionally, a target yaw rate required to avoid contact with an obstacle is calculated, and the yaw rate of the host vehicle follows the calculated target yaw rate at the timing when the avoidance operation of the driver is detected. A driving operation support device that supports a driver's avoidance operation by controlling lateral movement is known (see Patent Document 1).
JP 2005-324699 A

従来の運転操作支援装置は、運転者の回避操作が検出されたタイミングで自車両のヨーレートが算出された目標ヨーレートに追従するように自車両の横運動を制御する構成になっている。このため従来の運転操作支援装置によれば、運転者の初期操舵量と目標ヨーレートに追従するために必要な操舵量の偏差が大きい場合には、運転者の初期操舵量でも障害物との接触を回避できるのにも係わらず制御が介入してしまい、制御介入に対し運転者が違和感を感じることがある。   The conventional driving operation support device is configured to control the lateral movement of the host vehicle so that the yaw rate of the host vehicle follows the target yaw rate calculated at the timing when the avoidance operation of the driver is detected. For this reason, according to the conventional driving operation support device, when the deviation between the driver's initial steering amount and the steering amount necessary to follow the target yaw rate is large, even the driver's initial steering amount is in contact with an obstacle. In spite of the fact that control can be avoided, the control intervenes and the driver may feel uncomfortable with the control intervention.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、制御介入開始時に制御介入に対し運転者が違和感を感じることを防止可能な運転操作支援装置及び運転操作支援方法を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a driving operation support apparatus and a driving operation support method capable of preventing the driver from feeling uncomfortable with respect to the control intervention at the start of the control intervention. It is to provide.

本発明に係る運転操作支援装置及び運転操作支援方法は、障害物に自車両が接触することを回避するための自車両の目標操舵角の時系列変化を回避操舵パターンとして算出し、自車両の運転者の運転操作量に基づいて算出された回避操舵パターンを補正し、補正された回避操舵パターンを実行するために必要な自車両の制御量に従って自車両を制御する。   The driving operation support device and the driving operation support method according to the present invention calculate, as an avoidance steering pattern, a time-series change in the target steering angle of the host vehicle for avoiding contact of the host vehicle with an obstacle. The avoidance steering pattern calculated based on the driving operation amount of the driver is corrected, and the host vehicle is controlled according to the control amount of the host vehicle necessary for executing the corrected avoidance steering pattern.

本発明に係る運転操作支援装置及び運転操作支援方法によれば、制御介入開始時の運転者の運転操作を回避操舵パターンに反映させることができるので、制御介入開始時に制御介入に対し運転者が違和感を感じることを防止できる。   According to the driving operation support device and the driving operation support method according to the present invention, the driver's driving operation at the start of the control intervention can be reflected in the avoidance steering pattern. It can prevent a sense of incongruity.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態となる運転操作支援装置及びその動作(運転操作支援方法)について説明する。   Hereinafter, with reference to the drawings, a driving operation support device and its operation (driving operation support method) according to an embodiment of the present invention will be described.

〔運転操作支援装置の構成〕
始めに、図1,図2を参照して、本発明の実施形態となる運転操作支援装置の構成について説明する。
[Configuration of driving support device]
First, with reference to FIG. 1, FIG. 2, the structure of the driving operation assistance apparatus used as embodiment of this invention is demonstrated.

本発明の実施形態となる運転操作支援装置は、図1に示すように、車両1に搭載され、レーダ2,撮像装置3,画像処理装置4,ヨーレートセンサ5,横G・前後Gセンサ6,車輪速センサ7,操舵角センサ8,操舵トルクセンサ9,操舵アクチュエータ10,及び車両制御コントローラ11を主な構成要素として備える。   As shown in FIG. 1, a driving operation support device according to an embodiment of the present invention is mounted on a vehicle 1, and includes a radar 2, an imaging device 3, an image processing device 4, a yaw rate sensor 5, a lateral G / front / rear G sensor 6, and A wheel speed sensor 7, a steering angle sensor 8, a steering torque sensor 9, a steering actuator 10, and a vehicle control controller 11 are provided as main components.

レーダ2は、車両1の前方にレーザ光を照射し、レーザ光が照射された物体からの反射光を受光系で受光し、レーザ発射時点と反射光の受光時点との間の時間差を検出することにより、障害物の有無,車両1と障害物との間の距離や障害物の位置を測定する。レーダ2は、測定結果を車両制御コントローラ11に入力する。撮像装置3は、車両1の前部に設けられ、車両1前方の画像を撮像して画像処理装置4に出力する。画像処理装置4は、撮像装置3により撮像された画像に対し画像処理を施すことにより周囲車両や道路環境等の車両1の走行環境情報を検出し、検出結果を車両制御コントローラ11に入力する。レーザ2,撮像装置3,及び画像処理装置4は、図2に示す本発明に係る走行環境認識手段21として機能する。   The radar 2 irradiates the front of the vehicle 1 with laser light, receives reflected light from an object irradiated with the laser light by a light receiving system, and detects a time difference between the laser emission time and the reflected light receiving time. Thus, the presence / absence of an obstacle, the distance between the vehicle 1 and the obstacle, and the position of the obstacle are measured. The radar 2 inputs the measurement result to the vehicle controller 11. The imaging device 3 is provided at the front portion of the vehicle 1, captures an image in front of the vehicle 1, and outputs the image to the image processing device 4. The image processing device 4 performs image processing on the image picked up by the image pickup device 3 to detect the traveling environment information of the vehicle 1 such as the surrounding vehicle and the road environment, and inputs the detection result to the vehicle controller 11. The laser 2, the imaging device 3, and the image processing device 4 function as the traveling environment recognition means 21 according to the present invention shown in FIG.

ヨーレートセンサ5は、車両1に発生するヨーレートを検出し、検出値を車両制御コントローラ11に入力する。横G・前後Gセンサ6は、車両1に発生する横加速度G(横G)と前後加速度G(前後G)を検出し、検出値を車両制御コントローラ11に入力する。車輪速センサ7は、車両1の各車輪の回転速度(車輪速度)を検出し、検出値を車両制御コントローラ11に入力する。ヨーレートセンサ5,横G・前後Gセンサ6,及び車輪速センサ7は、図2に示す本発明に係る車両運動状態検出手段22として機能する。操舵角センサ8は、車両1のステアリングの操舵角を検出し、検出値を車両制御コントローラ11に入力する。操舵トルクセンサ9は、車両1のステアリングの操舵トルクを検出し、検出値を車両制御コントローラ11に入力する。操舵角センサ8と操舵トルクセンサ9は、図2に示す本発明に係る運転者操作量検出手段23として機能する。   The yaw rate sensor 5 detects the yaw rate generated in the vehicle 1 and inputs the detected value to the vehicle controller 11. The lateral G / front / rear G sensor 6 detects a lateral acceleration G (lateral G) and a longitudinal acceleration G (front / back G) generated in the vehicle 1 and inputs the detected values to the vehicle controller 11. The wheel speed sensor 7 detects the rotational speed (wheel speed) of each wheel of the vehicle 1 and inputs the detected value to the vehicle controller 11. The yaw rate sensor 5, the lateral G / front / rear G sensor 6, and the wheel speed sensor 7 function as the vehicle motion state detection means 22 according to the present invention shown in FIG. The steering angle sensor 8 detects the steering angle of the steering of the vehicle 1 and inputs the detected value to the vehicle controller 11. The steering torque sensor 9 detects the steering torque of the steering of the vehicle 1 and inputs the detected value to the vehicle controller 11. The steering angle sensor 8 and the steering torque sensor 9 function as the driver operation amount detection means 23 according to the present invention shown in FIG.

操舵アクチュエータ10は、車両1のステアリングの操舵角を制御することにより、車両1に横力を発生させて車両1の操舵動作を行う。操舵アクチュエータ10は、図2に示す本発明に係る車両運動制御手段24として機能する。車両制御コントローラ11は、マイクロコンピュータにより構成され、レーダ2,画像処理装置4,ヨーレートセンサ5,横G・前後Gセンサ6,車輪速センサ7,操舵角センサ8,及び操舵トルクセンサ9から入力された情報に基づき操舵アクチュエータ11の動作を制御する。車両制御コントローラ11は、内部のCPUが制御プログラムを実行することにより、図2に示す本発明に係る回避操舵パターン生成手段25,回避操舵パターン補正手段26,及び車両制御量算出手段27として機能する。   The steering actuator 10 controls the steering angle of the steering of the vehicle 1 to generate a lateral force on the vehicle 1 to perform the steering operation of the vehicle 1. The steering actuator 10 functions as the vehicle motion control means 24 according to the present invention shown in FIG. The vehicle controller 11 is constituted by a microcomputer and is input from a radar 2, an image processing device 4, a yaw rate sensor 5, a lateral G / front / rear G sensor 6, a wheel speed sensor 7, a steering angle sensor 8, and a steering torque sensor 9. Based on the obtained information, the operation of the steering actuator 11 is controlled. The vehicle control controller 11 functions as an avoidance steering pattern generation means 25, an avoidance steering pattern correction means 26, and a vehicle control amount calculation means 27 according to the present invention shown in FIG. 2 when an internal CPU executes a control program. .

〔運転操作支援処理〕
このような構成を有する運転操作支援装置では、車両制御コントローラ11が以下に示す運転操作支援処理を実行することにより、車両1の走行時に障害物との接触を回避すべく運転者が障害物に対し行う回避操作を支援する。以下、図3に示すフローチャートを参照して、この運転操作支援処理を実行する際の車両制御コントローラ11の動作について説明する。図3に示すフローチャートは、車両1のイグニッションスイッチがオフ状態からオン状態に切り替わったタイミングで開始となり、運転操作支援処理はステップS1の処理に進む。
[Driving operation support processing]
In the driving operation support device having such a configuration, the vehicle controller 11 executes the following driving operation support process, so that the driver becomes an obstacle to avoid contact with the obstacle when the vehicle 1 travels. Supports the avoidance operation for this. Hereinafter, with reference to the flowchart shown in FIG. 3, the operation of the vehicle controller 11 when the driving operation support process is executed will be described. The flowchart shown in FIG. 3 starts at the timing when the ignition switch of the vehicle 1 is switched from the off state to the on state, and the driving operation support process proceeds to step S1.

ステップS1の処理では、車両制御コントローラ11が、レーダ2と画像処理装置34からの入力情報を利用して車両1が走行可能な領域(以下“走行路”と表記)と走行路内に存在する物体を検出する。なお、走行路の検出方法は本願発明の出願時点で既に公知であるので詳細な説明を省略する。走行路の検出方法の詳細については例えば特許第3521860号公報を参照されたい。これにより、ステップS1の処理は完了し、運転操作支援処理はステップS2の処理に進む。   In the process of step S1, the vehicle controller 11 is present in an area where the vehicle 1 can travel using the input information from the radar 2 and the image processing device 34 (hereinafter referred to as “travel path”) and in the travel path. Detect an object. Note that the method for detecting the travel path is already known at the time of filing of the present invention, and therefore detailed description thereof is omitted. For details of the method of detecting the travel path, refer to, for example, Japanese Patent No. 3521860. Thereby, the process of step S1 is completed and a driving operation assistance process progresses to the process of step S2.

ステップS2の処理では、車両制御コントローラ11が、ステップS1の処理結果を利用して、車両1と接触する可能性がある物体(以下“障害物”と表記)が走行路内に存在するか否かを判別する。なお、障害物の検出方法は本願発明の出願時点で既に公知であるので詳細な説明を省略する。障害物の検出方法の詳細については例えば特開2000−207693号公報を参照されたい。判別の結果、障害物が走行路内に存在しないと判定された場合、車両制御コントローラ11は運転操作支援処理をステップS1の処理に戻す。一方、障害物が走行路内に存在すると判定された場合には、車両制御コントローラ11は運転操作支援処理をステップS3の処理に進める。   In the process of step S2, the vehicle controller 11 uses the process result of step S1 to determine whether or not an object (hereinafter referred to as “obstacle”) that may come into contact with the vehicle 1 exists in the travel path. Is determined. Since the obstacle detection method is already known at the time of filing of the present invention, detailed description thereof will be omitted. For details of the obstacle detection method, refer to, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-207693. As a result of the determination, when it is determined that no obstacle is present in the travel path, the vehicle controller 11 returns the driving operation support process to the process of step S1. On the other hand, when it is determined that an obstacle exists in the travel path, the vehicle controller 11 advances the driving operation support process to the process of step S3.

ステップS3の処理では、車両制御コントローラ11が、ステップS1の処理により検出された走行路の情報とヨーレートセンサ5,横G・前後Gセンサ6,及び車輪速センサ7からの入力情報とを利用して、車両1の走行路及び運動状態を考慮した障害物との接触を回避するための車両1の走行経路を回避経路として生成(算出)し、生成された回避経路を走行するために必要な操舵角(目標操舵角)の時系列変化を回避操舵パターンとして生成(算出)する。なお本実施形態では、走行制御コントローラ11は、図4に示すように、右方向への操舵操作を開始した場合と左方向に操舵操作を開始した場合のそれぞれの場合に適合する回避経路R1,R2を生成し、各回避経路R1,R2について回避操舵パターンを生成する。またこの時、走行制御コントローラ11は、走行路の範囲内から外れる回避経路や運転者による車両1の操作では障害物との接触を回避できない回避経路は生成しない。   In the process of step S3, the vehicle controller 11 uses information on the travel path detected by the process of step S1 and input information from the yaw rate sensor 5, the lateral G / front / rear G sensor 6, and the wheel speed sensor 7. Thus, it is necessary to generate (calculate) the travel route of the vehicle 1 for avoiding contact with an obstacle in consideration of the travel route and motion state of the vehicle 1 as an avoidance route, and to travel the generated avoidance route. A time-series change in the steering angle (target steering angle) is generated (calculated) as an avoidance steering pattern. In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the travel control controller 11 avoids the avoidance routes R1 and R1 that are suitable for the case where the steering operation is started in the right direction and the case where the steering operation is started in the left direction. R2 is generated, and an avoidance steering pattern is generated for each of the avoidance routes R1 and R2. At this time, the travel controller 11 does not generate an avoidance route that deviates from the range of the travel route or an avoidance route that cannot avoid contact with an obstacle by the operation of the vehicle 1 by the driver.

運転者が右方向又は左方向への操舵操作を開始した場合に適合する回避経路R1,R2を生成する際、車両制御コントローラ11は、始めに、ヨーレートセンサ5,横G・前後Gセンサ6,及び車輪速センサ7からの入力情報と車両1のタイヤ特性を考慮して障害物との接触を回避するための車両1の横加速度を設定し、設定された横加速度によって障害物との接触を回避できるか否かを判別する。回避可能と判定された場合、次に、車両制御コントローラ11は横加速度のみの車両制御による回避経路を走行路の範囲内で算出し、逆に回避不可能と判定された場合には、必要最低限の制動力を発生させることで障害物との接触を回避する回避経路を走行路の範囲内で算出する。但し、制動力については車両1のタイヤ特性を考慮した上限値を設定しておき、この上限値を超える制動力が必要となる場合には、走行制御コントローラ11は回避経路を算出しない。また横加速度のみの車両制御による回避経路を算出した場合であっても、車両1が障害物の近くを算出する際にはできるだけ車速を落として通過した方が一般的に安全であるので、上述の上限値を超えない範囲の制動力を付加した回避経路を算出してもよい。これにより、ステップS3の処理は完了し、運転操作支援処理はステップS4の処理に進む。   When generating avoidance routes R1 and R2 that are suitable when the driver starts a steering operation in the right direction or the left direction, the vehicle controller 11 starts with the yaw rate sensor 5, the lateral G / front / rear G sensor 6, The lateral acceleration of the vehicle 1 for avoiding contact with the obstacle is set in consideration of the input information from the wheel speed sensor 7 and the tire characteristics of the vehicle 1, and contact with the obstacle is determined by the set lateral acceleration. It is determined whether or not it can be avoided. If it is determined that avoidance is possible, the vehicle controller 11 then calculates an avoidance route based on vehicle control using only lateral acceleration within the range of the travel path. An avoidance route that avoids contact with an obstacle by generating a limited braking force is calculated within the range of the travel path. However, an upper limit value is set for the braking force in consideration of the tire characteristics of the vehicle 1, and the traveling control controller 11 does not calculate an avoidance route when a braking force exceeding the upper limit value is required. Even when the avoidance route is calculated based on the vehicle control using only the lateral acceleration, it is generally safer to pass the vehicle 1 at a speed as low as possible when calculating the vicinity of the obstacle. Alternatively, an avoidance route to which a braking force in a range not exceeding the upper limit value may be calculated. Thereby, the process of step S3 is completed and a driving operation assistance process progresses to the process of step S4.

ステップS4の処理では、車両制御コントローラ11が、操舵角センサ8からの入力情報を利用して、操舵角と操舵角速度が所定値以上であるか否かを判別することにより、運転者が障害物との接触を回避するための回避操作を意図的に開始したか否かを判別する。判別の結果、操舵角と操舵角速度が所定値未満である場合、車両制御コントローラ11は、運転者は回避操作を意図的に開始していないと判断し、運転操作支援処理をステップS5の処理に進める。一方、操舵角と操舵角速度が所定値以上である場合には、車両制御コントローラ11は、運転者は回避操作を意図的に開始したと判断し、運転操作支援処理をステップS6の処理に進める。なお車両制御コントローラ11は、操舵トルクセンサ9により検出された操舵トルクが所定値以上である場合に運転者が回避操作を意図的に開始したと判断するようにしてもよい。   In the process of step S4, the vehicle controller 11 uses the input information from the steering angle sensor 8 to determine whether or not the steering angle and the steering angular velocity are equal to or greater than a predetermined value. It is determined whether or not an avoidance operation for avoiding contact with the device is intentionally started. As a result of the determination, when the steering angle and the steering angular velocity are less than the predetermined value, the vehicle controller 11 determines that the driver has not intentionally started the avoidance operation, and the driving operation support process is changed to the process of step S5. Proceed. On the other hand, when the steering angle and the steering angular velocity are equal to or greater than the predetermined value, the vehicle controller 11 determines that the driver has intentionally started the avoidance operation, and advances the driving operation support process to the process of step S6. The vehicle controller 11 may determine that the driver has intentionally started the avoidance operation when the steering torque detected by the steering torque sensor 9 is equal to or greater than a predetermined value.

ステップS5の処理では、車両制御コントローラ11が、障害物と車両1との間の距離及び障害物と車両1の相対速度の情報を利用して、障害物に車両1が接触するまでの予測時間TTCを算出する。なお、障害物と車両1との間の距離はレーダ2からの入力情報により算出でき、車両1と障害物の相対速度は例えば算出された距離を微分することによって算出できる。そして車両制御コントローラ11は、算出された予測時間TTCが所定値TTTC未満であるか否かを判別する。判別の結果、予測時間TTCが所定値TTTC未満である場合、車両制御コントローラ11は運転操作支援処理をステップS7の処理に進める。一方、予測時間TTCが所定値TTTC以上である場合には、車両制御コントローラ11は運転操作支援処理をステップS1の処理に戻す。 In the process of step S5, the vehicle controller 11 uses the information on the distance between the obstacle and the vehicle 1 and the relative speed between the obstacle and the vehicle 1 to predict the time until the vehicle 1 comes into contact with the obstacle. TTC is calculated. The distance between the obstacle and the vehicle 1 can be calculated from input information from the radar 2, and the relative speed between the vehicle 1 and the obstacle can be calculated by, for example, differentiating the calculated distance. Then, the vehicle controller 11 determines whether or not the calculated predicted time TTC is less than a predetermined value T TTC . Result of the determination, when the prediction time TTC is less than a predetermined value T TTC, the vehicle controller 11 advances the driving operation support in the process of step S7. On the other hand, when the predicted time TTC is greater than or equal to the predetermined value T TTC , the vehicle controller 11 returns the driving operation support process to the process of step S1.

ステップS6の処理では、車両制御コントローラ11が、操舵角センサ8からの入力情報を利用して、運転者の操舵操作量に応じてステップS3の処理により算出された回避操舵パターンを補正する。これにより、ステップS6の処理は完了し、運転操作支援処理はステップS7の処理に進む。   In the process of step S6, the vehicle controller 11 uses the input information from the steering angle sensor 8 to correct the avoidance steering pattern calculated by the process of step S3 according to the driver's steering operation amount. Thereby, the process of step S6 is completed and a driving operation assistance process progresses to the process of step S7.

以下、実操舵角(運転者の操舵操作量)が(1)回避操舵パターンが示す目標操舵角より大きい場合、(2)回避操舵パターンが示す目標操舵角より小さい場合、及び(3)回避操舵パターンが示す目標操舵角とほぼ同じである場合(実操舵角と目標操舵角の偏差が所定値未満である場合)とに分けて、回避操舵パターンの補正方法について説明する。   Hereinafter, when the actual steering angle (the amount of steering operation by the driver) is larger than (1) the target steering angle indicated by the avoidance steering pattern, (2) when smaller than the target steering angle indicated by the avoidance steering pattern, and (3) avoidance steering The avoidance steering pattern correction method will be described separately for cases where the pattern is substantially the same as the target steering angle (when the deviation between the actual steering angle and the target steering angle is less than a predetermined value).

(1)実操舵角が回避操舵パターンが示す目標操舵角より大きい場合
図5は回避操作開始時からの操舵角の時系列変化を示し、線分L1,L2,L3はそれぞれ回避操舵パターン,運転者の操舵操作量(実操舵角),及び補正後の回避操舵パターンを示す。実操舵角が回避操舵パターンが示す目標操舵角より大きい場合、車両制御コントローラ11は、操舵角が最大操舵角になるまでの回避操作前半の操舵領域R1において、回避操舵パターンL1が運転者による操舵パターンL2と一致するように回避操舵パターンL1を補正する。すなわち車両制御コントローラ11は、回避操作前半の操舵角速度が初期値より速くなるように回避操舵パターンL1を補正する。またこの時、実操舵角が目標操舵角よりも大きいので、車両制御コントローラ11は、その差分を相殺するために、回避操作後半の操舵切り戻し領域R2において操舵角速度が初期値よりも遅くなるように回避操舵パターンL1を補正する。なお操舵角速度を補正する際、車両制御コントローラ11は、回避操舵開始時から操舵角が中立位置になるまでの操舵角の積分値が補正前の回避操舵パターンL1と補正後の回避操舵パターンL3とで同じになるようにする。
(1) When the actual steering angle is larger than the target steering angle indicated by the avoidance steering pattern FIG. 5 shows the time series change of the steering angle from the start of the avoidance operation, and the line segments L1, L2, and L3 are the avoidance steering pattern and driving, respectively. The steering operation amount (actual steering angle) of the person and the corrected avoidance steering pattern are shown. When the actual steering angle is larger than the target steering angle indicated by the avoidance steering pattern, the vehicle controller 11 determines that the avoidance steering pattern L1 is steered by the driver in the steering region R1 in the first half of the avoidance operation until the steering angle reaches the maximum steering angle. The avoidance steering pattern L1 is corrected so as to coincide with the pattern L2. That is, the vehicle controller 11 corrects the avoidance steering pattern L1 so that the steering angular velocity in the first half of the avoidance operation becomes faster than the initial value. At this time, since the actual steering angle is larger than the target steering angle, the vehicle controller 11 causes the steering angular velocity to be slower than the initial value in the steering switchback region R2 in the latter half of the avoidance operation in order to cancel the difference. The avoidance steering pattern L1 is corrected. When correcting the steering angular velocity, the vehicle controller 11 determines that the integral value of the steering angle from the start of avoidance steering to the neutral position is the avoidance steering pattern L1 before correction and the avoidance steering pattern L3 after correction. To be the same.

(2)実操舵角が回避操舵パターンが示す目標操舵角より小さい場合
図6は回避操作開始時からの操舵角の時系列変化を示し、線分L1,L2,L3はそれぞれ回避操舵パターン,運転者の操舵操作量(実操舵角),及び補正後の回避操舵パターンを示す。実操舵角が回避操舵パターンが示す目標操舵角より小さい場合、車両制御コントローラ11は、回避操作前半の操舵領域R3において、回避操舵パターンL1が運転者による操舵パターンL2と一致するように回避操舵パターンL1を補正する。すなわち車両制御コントローラ11は、回避操作前半の操舵角速度が初期値より遅くなるように回避操舵パターンL1を補正する。またこの時、実操舵角が目標操舵角よりも小さいので、車両制御コントローラ11は、その差分を相殺するために、最大操舵角領域R4において最大操舵角に到達するまでの時間を短縮し、且つ、最大操舵角を一定時間保持するように回避操舵パターンL1を補正する。なお最大操作角領域R4を補正する際、車両制御コントローラ11は、回避操舵開始時から操舵角が中立位置になるまでの操舵角の積分値が補正前の回避操舵パターンL1と補正後の回避操舵パターンL3とで同じになるようにする。
(2) When the actual steering angle is smaller than the target steering angle indicated by the avoidance steering pattern FIG. 6 shows the time series change of the steering angle from the start of the avoidance operation, and the line segments L1, L2, and L3 are the avoidance steering pattern and the driving, respectively. The steering operation amount (actual steering angle) of the person and the corrected avoidance steering pattern are shown. When the actual steering angle is smaller than the target steering angle indicated by the avoidance steering pattern, the vehicle controller 11 avoids the avoidance steering pattern L1 so that the avoidance steering pattern L1 matches the steering pattern L2 by the driver in the steering region R3 in the first half of the avoidance operation. L1 is corrected. That is, the vehicle controller 11 corrects the avoidance steering pattern L1 so that the steering angular velocity in the first half of the avoidance operation becomes slower than the initial value. At this time, since the actual steering angle is smaller than the target steering angle, the vehicle controller 11 shortens the time until the maximum steering angle is reached in the maximum steering angle region R4 in order to cancel out the difference, and The avoidance steering pattern L1 is corrected so that the maximum steering angle is maintained for a certain time. When correcting the maximum operating angle region R4, the vehicle controller 11 determines that the integral value of the steering angle from the start of avoidance steering until the steering angle reaches the neutral position is the avoidance steering pattern L1 before correction and the avoidance steering after correction. The pattern L3 is the same.

(3)実操舵角が回避操舵パターンが示す目標操舵角とほぼ同じである場合
車両コントローラ11は、回避操舵パターンL1の補正を行わない。
(3) When the actual steering angle is substantially the same as the target steering angle indicated by the avoidance steering pattern The vehicle controller 11 does not correct the avoidance steering pattern L1.

上記操舵切り戻し領域R2及び最大操舵角領域R4における回避操舵パターンの補正方法は、以下に示す実験データに基づいて決定した。図4に示す回避操作を運転者が行った際において、障害物を急に発見したために慌てて意図せずに回避操作を行った場合の回避操舵パターンと障害物を事前に発見していて慌てずに意図的に回避操作を行った場合の回避操舵パターンをそれぞれ図7,図8に示す。図7と図8の比較から明らかなように、意図的な回避操作による回避操舵パターンの特徴として、図8の領域R5に示すように最大操舵角が一定時間保持される状態があることと、図8の領域R6に示すように回避操作開始時の操舵と比べて操舵切り戻し時の操舵角速度が緩やかになっていることが挙げられる。   The correction method of the avoidance steering pattern in the steering switchback region R2 and the maximum steering angle region R4 was determined based on experimental data shown below. When the driver performs the avoidance operation shown in FIG. 4, he / she discovers in advance the avoidance steering pattern and the obstacle when the avoidance operation is performed unintentionally because the obstacle is suddenly discovered. FIG. 7 and FIG. 8 show avoidance steering patterns when the avoidance operation is intentionally performed without any change. As is clear from the comparison between FIG. 7 and FIG. 8, the characteristic of the avoidance steering pattern by the intentional avoidance operation is that the maximum steering angle is maintained for a certain period of time as shown in a region R5 in FIG. As shown in a region R6 in FIG. 8, it can be mentioned that the steering angular velocity at the time of steering return is gentler than that at the time of starting the avoidance operation.

このことから、意図的な回避操作においては操舵開始時から最大操舵角の目標値が既に設定されており、運転者は、その操舵角に速く到達するように操舵した後に最大操舵角で障害物との接触を回避できることを確認しながら走行するために一定時間操舵角を保持し、その後車両挙動を安定させるために回避開始時より緩やかな操舵パターンを実行していると推察できる。以上の知見より、回避操舵パターンを補正する際、運転者の操作による操舵角及び操舵角速度から急変しないように補正するだけでなく、運転者の意図的な回避操舵パターンの特徴も反映させることにより、従来よりも運転者に対して違和感を与えることなく回避操作を支援することができる。   For this reason, in the intentional avoidance operation, the target value of the maximum steering angle has already been set from the start of steering, and the driver steers the vehicle so as to quickly reach the steering angle and then obstructs the obstacle at the maximum steering angle. It can be inferred that the steering angle is maintained for a certain time in order to travel while confirming that contact with the vehicle can be avoided, and then a gentler steering pattern is executed from the start of avoidance in order to stabilize the vehicle behavior. Based on the above knowledge, when correcting the avoidance steering pattern, not only correction so as not to change suddenly from the steering angle and steering angular velocity by the driver's operation, but also by reflecting the characteristics of the driver's intentional avoidance steering pattern Thus, the avoidance operation can be supported without causing the driver to feel a sense of incongruity as compared with the prior art.

ステップS7の処理では、車両コントローラ11が、操舵角センサ8からの入力情報に基づいて、ステップS3の処理により算出された回避操舵パターン又はステップS6の処理により補正された回避操舵パターンを実行するために必要な操舵アクチュエータ10の制御量を算出する。これによりステップS7の処理は完了し、運転操作支援処理はステップS8の処理に進む。   In the process of step S7, the vehicle controller 11 executes the avoidance steering pattern calculated by the process of step S3 or the avoidance steering pattern corrected by the process of step S6 based on the input information from the steering angle sensor 8. The control amount of the steering actuator 10 necessary for the calculation is calculated. Thereby, the process of step S7 is completed, and the driving operation support process proceeds to the process of step S8.

ステップS8の処理では、車両コントローラ11が、ステップS7の処理により算出された制御量により操舵アクチュエータ10を制御することにより、ステップS3の処理により算出された回避操舵パターン又はステップS6の処理により補正された回避操舵パターンを実行するように操舵アクチュエータ10を制御する。これにより、ステップS8の処理は完了し、運転操作支援処理はステップS9の処理に進む。   In the process of step S8, the vehicle controller 11 is corrected by the avoidance steering pattern calculated by the process of step S3 or the process of step S6 by controlling the steering actuator 10 by the control amount calculated by the process of step S7. The steering actuator 10 is controlled to execute the avoidance steering pattern. Thereby, the process of step S8 is completed and the driving operation support process proceeds to the process of step S9.

ステップS9の処理では、車両制御コントローラ11が、車両1と障害物の接触の可能性がなくなったか否かを判別する。判別の結果、接触の可能性がなくなっていない場合、車両制御コントローラ11は、現在の制御状態を維持し、接触の可能性がなくなったタイミングで運転操作支援処理をステップS1の処理に戻して他の障害物に対する運転操作支援処理を実行する。   In the process of step S9, the vehicle controller 11 determines whether or not there is no possibility of contact between the vehicle 1 and the obstacle. As a result of the determination, if the possibility of contact is not lost, the vehicle controller 11 maintains the current control state, and returns the driving operation support process to the process of step S1 at the timing when the possibility of contact is lost. The driving support process for the obstacle is executed.

以上の説明から明らかなように、本発明の実施形態となる運転操作支援装置では、車両制御コントローラ11が、障害物に車両1が接触することを回避するための車両1の目標操舵角の時系列変化を回避操舵パターンとして算出し、車両1の運転者の運転操作量に基づいて算出された回避操舵パターンを補正し、補正された回避操舵パターンを実行するために必要な車両1の制御量に従って車両1を制御する。このような構成によれば、運転者による回避操作開始時の操舵角及び操舵角速度に回避操舵パターンが滑らかに接続され、制御介入開始時の運転者の運転操作を回避操舵パターンに反映させることができるので、制御介入開始時に制御介入に対し運転者が違和感を感じることを防止できる。   As is apparent from the above description, in the driving support device according to the embodiment of the present invention, the vehicle controller 11 is at the target steering angle of the vehicle 1 for avoiding the vehicle 1 from contacting an obstacle. The control amount of the vehicle 1 necessary for calculating the series change as an avoidance steering pattern, correcting the avoidance steering pattern calculated based on the driving operation amount of the driver of the vehicle 1, and executing the corrected avoidance steering pattern. The vehicle 1 is controlled according to the following. According to such a configuration, the avoidance steering pattern is smoothly connected to the steering angle and the steering angular velocity at the start of the avoidance operation by the driver, and the driver's driving operation at the start of the control intervention can be reflected in the avoidance steering pattern. Therefore, it is possible to prevent the driver from feeling uncomfortable with the control intervention at the start of the control intervention.

また本発明の実施形態となる運転操作支援装置では、車両制御コントローラ11は、回避操作前半の操舵角速度が初期値より速くなるように回避操舵パターンを補正した場合、回避操作後半の戻し操舵角速度が回避操作前半の操舵角速度よりも遅くなるように回避操舵パターンを補正するので、運転者の操作に近い目標操舵角に回避操舵パターンを補正できると共に障害物との接触を確実に回避することができる。   In the driving operation support device according to the embodiment of the present invention, when the vehicle control controller 11 corrects the avoidance steering pattern so that the steering angular velocity in the first half of the avoidance operation is faster than the initial value, the return steering angular velocity in the second half of the avoidance operation is Since the avoidance steering pattern is corrected so as to be slower than the steering angular velocity in the first half of the avoidance operation, the avoidance steering pattern can be corrected to a target steering angle that is close to the driver's operation and contact with an obstacle can be reliably avoided. .

また本発明の実施形態となる運転操作支援装置では、車両制御コントローラ11は、回避操作前半の操舵角速度が初期値より遅くなるように回避操舵パターンを補正した場合、最大目標操舵角への到達時間が初期値より短くなり、且つ、最大目標操舵角を一定時間保持するように回避操舵パターンを補正するので、運転者の回避操作の位置に近い目標操舵角に回避操舵パターンを補正できると共に障害物との接触を確実に回避することができる。   In the driving operation support device according to the embodiment of the present invention, when the vehicle controller 11 corrects the avoidance steering pattern so that the steering angular velocity in the first half of the avoidance operation is slower than the initial value, the time to reach the maximum target steering angle is reached. Is shorter than the initial value, and the avoidance steering pattern is corrected so that the maximum target steering angle is maintained for a certain period of time, so that the avoidance steering pattern can be corrected to the target steering angle close to the position of the driver's avoidance operation and the obstacle Can be reliably avoided.

また本発明の実施形態となる運転操作支援装置では、車両制御コントローラ11は、目標操舵角の積分値が補正前後で変化しないように回避操舵パターンを補正するので、運転者の操作に近い目標操舵角に回避操舵パターンを補正できると共に元の回避操舵パターンからの偏差が少ない経路で確実に障害物を回避することができる。   In the driving operation support device according to the embodiment of the present invention, the vehicle controller 11 corrects the avoidance steering pattern so that the integrated value of the target steering angle does not change before and after the correction, so that the target steering close to the driver's operation is performed. The avoidance steering pattern can be corrected to the corner and the obstacle can be surely avoided on a route with a small deviation from the original avoidance steering pattern.

以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、この実施の形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により本発明は限定されることはない。例えば上記実施形態では、操舵切り戻し領域R2及び最大操舵角領域R4において、回避操舵開始時から操舵角が中立位置になるまでの操舵角の積分値が補正前の回避操舵パターンL1と補正後の回避操舵パターンL3とで同じになるようにしたが、回避操舵開始時から操舵角が中立位置になるまでの車両のヨーレートの積分値が補正前の回避操舵パターンL1と補正後の回避操舵パターンL3とで同じになるようにしてもよい。なおヨーレートは、二輪モデル等に代表される車両運動モデルを用いて車速,操舵角,及び操舵角速度から算出することができる。このような処理によれば、元の回避操舵パターンのヨーレートとの偏差が少ない回避操舵パターンで障害物との接触を確実に回避することができる。このように、この実施の形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論であることを付け加えておく。   As mentioned above, although the embodiment to which the invention made by the present inventor is applied has been described, the present invention is not limited by the description and the drawings that form part of the disclosure of the present invention according to this embodiment. For example, in the above embodiment, in the steering switchback region R2 and the maximum steering angle region R4, the integral value of the steering angle from the start of avoidance steering until the steering angle becomes the neutral position is the avoidance steering pattern L1 before correction and the corrected steering pattern L1. Although the same is applied to the avoidance steering pattern L3, the integral value of the yaw rate of the vehicle from the start of avoidance steering until the steering angle becomes the neutral position is the avoidance steering pattern L1 before correction and the avoidance steering pattern L3 after correction. And may be the same. The yaw rate can be calculated from the vehicle speed, the steering angle, and the steering angular velocity using a vehicle motion model typified by a two-wheel model. According to such processing, it is possible to reliably avoid contact with an obstacle with an avoidance steering pattern with a small deviation from the yaw rate of the original avoidance steering pattern. As described above, it should be added that other embodiments, examples, operation techniques, and the like made by those skilled in the art based on this embodiment are all included in the scope of the present invention.

本発明の実施形態となる運転操作支援装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the driving operation assistance apparatus used as embodiment of this invention. 図1に示す運転操作支援装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the driving operation support device shown in FIG. 本発明の実施形態となる運転操作支援処理の流れを示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the flow of the driving operation assistance process used as embodiment of this invention. 図3に示す運転操作支援処理より生成される回避経路の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the avoidance path | route produced | generated from the driving operation assistance process shown in FIG. 実操舵角が回避操舵パターンが示す目標操舵角より大きい場合における回避操舵パターンの補正方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the correction method of an avoidance steering pattern in case an actual steering angle is larger than the target steering angle which an avoidance steering pattern shows. 実操舵角が回避操舵パターンが示す目標操舵角より小さい場合における回避操舵パターンの補正方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the correction method of an avoidance steering pattern in case an actual steering angle is smaller than the target steering angle which an avoidance steering pattern shows. 運転者が障害物を急に発見したために慌てて意図せずに回避操作を行った場合の回避操舵パターンの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the avoidance steering pattern at the time of a driver | operator having suddenly discovered an obstacle and hurrying and performing an avoidance operation unintentionally. 運転者が障害物を事前に発見していて慌てずに意図的に回避操作を行った場合の回避操舵パターンの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the avoidance steering pattern when a driver | operator has discovered obstacles in advance and performed avoidance operation intentionally without panicking.

符号の説明Explanation of symbols

1:車両
2:レーダ
3:撮像装置
4:画像処理装置
5:ヨーレートセンサ
6:横G・前後Gセンサ
7:車輪速センサ
8:操舵角センサ
9:操舵トルクセンサ
10:操舵アクチュエータ
11:車両制御コントローラ
21:走行環境認識手段
22:車両運動状態検出手段
23:運転者操作量検出手段
24:車両運動制御手段
25:回避操舵パターン生成手段
26:回避操舵パターン補正手段
27:車両制御量算出手段
1: vehicle 2: radar 3: imaging device 4: image processing device 5: yaw rate sensor 6: lateral G / front-rear G sensor 7: wheel speed sensor 8: steering angle sensor 9: steering torque sensor 10: steering actuator 11: vehicle control Controller 21: Traveling environment recognition means 22: Vehicle movement state detection means 23: Driver operation amount detection means 24: Vehicle movement control means 25: Avoidance steering pattern generation means 26: Avoidance steering pattern correction means 27: Vehicle control amount calculation means

Claims (6)

自車両の走行路と当該走行路内に存在する障害物を認識する走行環境認識手段と、
自車両の走行状態を検出する車両運動状態検出手段と、
前記走行環境認識手段により認識された自車両の走行路と前記車両運動状態検出手段により検出された自車両の走行状態に基づいて、前記走行環境認識手段により認識された障害物に自車両が接触することを回避するための自車両の目標操舵角の時系列変化を回避操舵パターンとして算出する回避操舵パターン算出手段と、
自車両の運転者の運転操作量を検出する運転者操作量検出手段と、
前記運転者操作量検出手段により検出された運転操作量に基づいて、前記回避操舵パターン算出手段により算出された回避操舵パターンを補正する回避操舵パターン補正手段と、
前記回避操舵パターン補正手段により補正された回避操舵パターンを実行するために必要な自車両の制御量を算出する車両制御量算出手段と、
前記車両制御量算出手段により算出された制御量に従って自車両を制御する車両運動制御手段と
を備えることを特徴とする運転操作支援装置。
Traveling environment recognition means for recognizing the traveling path of the host vehicle and obstacles present in the traveling path;
Vehicle motion state detection means for detecting the traveling state of the host vehicle;
Based on the travel path of the host vehicle recognized by the travel environment recognition unit and the travel state of the host vehicle detected by the vehicle motion state detection unit, the host vehicle contacts the obstacle recognized by the travel environment recognition unit. Avoidance steering pattern calculating means for calculating a time-series change of the target steering angle of the host vehicle for avoiding to be performed as an avoidance steering pattern;
A driver operation amount detecting means for detecting a driving operation amount of the driver of the own vehicle;
Avoidance steering pattern correction means for correcting the avoidance steering pattern calculated by the avoidance steering pattern calculation means based on the driving operation amount detected by the driver operation amount detection means;
Vehicle control amount calculation means for calculating a control amount of the host vehicle necessary for executing the avoidance steering pattern corrected by the avoidance steering pattern correction means;
And a vehicle motion control means for controlling the host vehicle according to the control amount calculated by the vehicle control amount calculation means.
請求項1に記載の運転操作支援装置において、
前記回避操舵パターン補正手段は、回避操作前半の操舵角速度が初期値より速くなるように回避操舵パターンを補正した場合、回避操作後半の戻し操舵角速度が回避操作前半の操舵角速度よりも遅くなるように回避操舵パターンを補正することを特徴とする運転操作支援装置。
The driving operation support device according to claim 1,
When the avoidance steering pattern correction unit corrects the avoidance steering pattern so that the steering angular velocity in the first half of the avoidance operation becomes faster than the initial value, the return steering angular velocity in the second half of the avoidance operation becomes slower than the steering angular velocity in the first half of the avoidance operation. A driving operation support device that corrects an avoidance steering pattern.
請求項1又は請求項2に記載の運転操作支援装置において、
前記回避操舵パターン補正手段は、回避操作前半の操舵角速度が初期値より遅くなるように回避操舵パターンを補正した場合、最大目標操舵角への到達時間が初期値より短くなり、且つ、当該最大目標操舵角を一定時間保持するように回避操舵パターンを補正することを特徴とする運転操作支援装置。
In the driving operation support device according to claim 1 or 2,
When the avoidance steering pattern is corrected so that the steering angular velocity in the first half of the avoidance operation becomes slower than the initial value, the time for reaching the maximum target steering angle is shorter than the initial value and the maximum target steering angle is corrected. A driving operation support device that corrects an avoidance steering pattern so as to maintain a steering angle for a certain period of time.
請求項1乃至請求項3のうち、いずれか1項に記載の運転操作支援装置において、
前記回避操舵パターン補正手段は、目標操舵角の積分値が補正前後で変化しないように回避操舵パターンを補正することを特徴とする運転操作支援装置。
In the driving operation support device according to any one of claims 1 to 3,
The avoidance steering pattern correction means corrects the avoidance steering pattern so that the integral value of the target steering angle does not change before and after the correction.
請求項1乃至請求項3のうち、いずれか1項に記載の運転操作支援装置において、
前記回避操舵パターン補正手段は、自車両のヨーレートの積分値が補正前後で変化しないように回避操舵パターンを補正することを特徴とする運転操作支援装置。
In the driving operation support device according to any one of claims 1 to 3,
The avoidance steering pattern correction means corrects the avoidance steering pattern so that the integral value of the yaw rate of the host vehicle does not change before and after the correction.
自車両の走行路と当該走行路内に存在する障害物を認識する第1処理と、
自車両の走行状態を検出する第2処理と、
前記第1処理により認識された自車両の走行路と第2処理により検出された自車両の走行状態に基づいて、前記第1処理により認識された障害物に自車両が接触することを回避するための自車両の目標操舵角の時系列変化を回避操舵パターンとして算出する第3処理と、
自車両の運転者の運転操作量を検出する第4処理と、
前記第4処理により検出された運転操作量に基づいて、前記第3処理により算出された回避操舵パターンを補正する第5処理と、
前記第5処理により補正された回避操舵パターンを実行するために必要な自車両の制御量を算出する第6処理と、
前記第6処理により算出された制御量に従って自車両を制御する第7処理と
を有することを特徴とする運転操作支援方法。
A first process for recognizing a travel path of the host vehicle and an obstacle present in the travel path;
A second process for detecting the traveling state of the host vehicle;
Based on the travel path of the host vehicle recognized by the first process and the travel state of the host vehicle detected by the second process, the host vehicle avoids contact with the obstacle recognized by the first process. A third process for calculating a time-series change in the target steering angle of the host vehicle as an avoidance steering pattern;
A fourth process for detecting the amount of driving operation of the driver of the host vehicle;
A fifth process for correcting the avoidance steering pattern calculated by the third process based on the driving operation amount detected by the fourth process;
A sixth process for calculating a control amount of the host vehicle necessary for executing the avoidance steering pattern corrected by the fifth process;
And a seventh process of controlling the host vehicle according to the control amount calculated by the sixth process.
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