JP2009012493A - 車両運転補助装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自車両とその後側方を走行する他車両との位置関係に応じて、車線変更開始後の早いタイミングで運転者に警告を発することの可能な車両運転補助装置を提供することにある。
【解決手段】自車両情報検出手段１は、操舵開始初期の操舵速度情報を取得する。他車両情報検出手段２は、自車両の周囲に存在する他車両の情報を検出する。衝突警告演算手段５は、自車両情報検出手段１によって取得された操舵開始初期の操舵速度情報に基づいて、車線変更による他車両進路への進入時間および進入位置を推定し、推定された進入時間および前記進入位置に基づいて、自車両と他車両との衝突危険度を判定し、警告手段４により、運転者に対して警告を与える。
【選択図】図４

Description

本発明は、自車両の後側方を走行する他車両を検出し、車線変更時に自車両と他車両との位置関係に応じて運転者に警告を発する車両運転補助装置に関する。

従来より、自車両の後側方を撮像した撮像画像により自車両後側方から接近する他車両を検出し、自車両の車線変更時に警報を発して運転者の注意を喚起する後側方監視装置が知られている。例えば、車線変更の開始から完了までの時間（車線変更時間）を計測して、その計測した時間に基づいて、接近度合いの所定の範囲を変更するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

かかる方法によれば、車線変更時間が運転者ごとに異なることを考慮して、自車両とその後側方より接近する他車両との位置関係に応じて適切なタイミングで警報を行うことができる。

特開２００４−３４１８１２号公報

しかしながら、特許文献１記載のものでは、運転者が前回行った車線変更時間を基に、車線変更に対する警報を判断しているため、運転者が同じであっても、前回と異なる車線変更操作をした場合、車線変更に要する時間が変化するため、常に適切なタイミングで警報を行う事ができるとは限らないという問題があった。

本発明の目的は、自車両とその後側方を走行する他車両との位置関係に応じて、車線変更開始後の早いタイミングで運転者に警告を発することの可能な車両運転補助装置を提供することにある。

（１）上記目的を達成するために、本発明は、自車両の周囲に存在する他車両の情報を検出し、前記自車両と前記他車両との衝突危険度を判定し、判定した衝突危険度に基づいて運転者に警告を与える車両運転補助装置であって、操舵開始初期の操舵速度情報を取得する自車両情報検出手段と、前記自車両情報検出手段によって取得された操舵開始初期の操舵速度情報に基づいて、車線変更による他車両進路への進入時間および進入位置を推定し、推定された進入時間および前記進入位置に基づいて、前記衝突危険度を判定する衝突警告演算手段を備えるようにしたものである。
かかる構成により、自車両とその後側方を走行する他車両との位置関係に応じて、車線変更開始後の早いタイミングで運転者に警告を発することが可能となる。

（２）上記（１）において、好ましくは、前記衝突警告演算手段は、前記進入時間および前記進入位置を、操舵角を正弦波状に変化させて得られる車両軌道に基づいて推定するようにしたものである。
かかる構成により、操舵開始初期の操舵速度情報から、他車両進路への進入時間および進入位置を精度よく推定することができる。

（３）上記（１）において、好ましくは、自車両が走行する道路形状情報を取得する路面情報検出手段を備え、前記衝突警告演算手段は、前記路面情報検出手段により取得された前記道路形状情報に基づいて、前記進入時間および前記進入位置を推定する操舵角を補正するようにしたものである。
かかる構成により、進行方向の道路がある曲率を持っている場合であっても、将来走行する道路形状に応じて車線変更に必要な操舵角を補正することで、道路形状に応じた進入時間および進入位置を推定することができる。また運転者による操舵が車線変更のための操舵か、旋回のための操舵かを判定することで、不適切な警告を抑制することができる。

（４）上記（３）において、好ましくは、前記路面情報検出手段は、路面摩擦係数の情報を検出するものであり、前記衝突警告演算手段は、前記路面情報検出手段により検出された前記路面摩擦係数に基づいて、他車両進路への前記進入時間および前記進入位置を補正するようにしたものである。
かかる構成により、操舵角に対する前記進入時間および前記進入位置を、路面状況に応じて補正する事ができ、他車両進路への進入時間および進入位置の推定精度を向上させ、不適切な警告を抑制することができる。

（５）上記（１）において、好ましくは、前記自車両情報検出手段は、自車両の操舵トルクを検出するものであり、前記衝突警告演算手段は、前記自車両情報検出手段によって検出された操舵トルク情報を基に、前記操舵開始を判定するようにしたものである。
かかる構成により、操舵角変化がハンドルの遊び、操舵のふらつきによるものか、車線変更のための操舵かを判定することができ、不適切な警告を抑制し、車線変更の操舵開始を精度よく検出することができる。

（６）上記（１）において、好ましくは、前記自車両情報検出手段は、自車両の進行方向の変更を指示する方向指示器の作動状態を検出するものであり、前記衝突警告演算手段は、前記自車両情報検出手段により検出された前記方向指示器により指示された方向への操舵開始初期の操舵速度情報に基づいて、他車両進路への前記進入時間および前記進入位置を推定するようにしたものである。
かかる構成により、運転者による操舵が自車両の走行車線内でのふらつきによるものか、車線変更を意図したものかを判定する事ができ、不適切な警告を抑制することができる。

（７）上記（１）において、好ましくは、前記自車両情報検出手段は、自車両の横移動速度を検出するものであり、前記衝突警告演算手段は、前記自車両情報検出手段により検出された横移動速度情報に基づいて、他車両進路への前記進入時間および前記進入位置を補正するようにしたものである。
かかる構成により、操舵開始判定時の横移動速度を考慮して他車両進路への進入時間および進入位置を推定する事ができ、前記進入時間および前記進入位置の推定精度を向上させ、不適切な警告を抑制することができる。

本発明によれば、自車両とその後側方を走行する他車両との位置関係に応じて、車線変更開始後の早いタイミングで運転者に警告を発することができるものとなる。

以下、図１〜図１０を用いて、本発明の一実施形態による車両運転補助装置の構成及び動作について説明する。
最初に、図１〜図３を用いて、本発明の一実施形態による車両運転補助装置における、車線変更時の他車両進路への進入時間推定の演算方法について説明する。
図１は、本発明の一実施形態による車両運転補助装置における、車線変更時の他車両進路への進入時間推定の演算について説明するための、車線変更時における車両の移動および操舵角変化の説明図である。図２は、本発明の一実施形態による車両運転補助装置における、車線変更時の他車両進路への進入時間推定の演算について説明するための、車線変更モデル図である。図３は、本発明の一実施形態による車両運転補助装置における、車線変更時の他車両進路への進入時間推定の演算について説明するための、操舵角に対する車線変更時間の説明図である。

図１に示すように、２つの車線ＬＮ１，ＬＮ２があり、第１の車線ＬＮ１を、自車両ＶＥ１が走行している。時刻ｔ０において、自車両ＶＥ１は、操舵を開始する。ここでは、操舵角δが大きい場合と、小さい場合について、説明する。操舵角δが大きい場合には、点線で示す車両軌道ＶＯ−Ａのように、自車両ＶＥ１−Ａが走行する。また、操舵角δが小さい場合には、破線で示す車両軌道ＶＯ−Ｂのように、自車両ＶＥ１−Ｂが走行する。

このときの、操舵角δは、点線δ（ＶＥ１−Ａ）や、破線δ（ＶＥ１−Ｂ）で示すように、変化する。すなわち、車線ＬＮ１から車線ＬＮ２に車線変更する場合、操舵角δが徐々に増加し、正のピークを越えた後減少し、操舵角δが０の位置を超えて負に増加し、さらに、負のピークを越えた後減少し、最終的に、操舵角δが０となる。なお、図において、操舵角δが正とは、ステアリングを右回転させた場合であり、負とは、ステアリングを左回転させた場合としている。この操舵角δの変化は、正弦波によって近似できる。また、操舵角δの変化は、４次関数や５次関数でも近似できる。正弦波，４次関数や５次関数を含めて、「正弦波状」とする。

自車両ＶＥ１が、時刻ｔ０において車線変更を開始してから他車両進路に進入開始するまでの時間（進入時間ｔ）は、操舵開始における操舵速度ｄδ０により異なり、操舵速度ｄδ０が大きいほど（ｄδ０Ａ＞ｄδ０Ｂ）、進入時間ｔは短くなる（ｔＡ＜ｔＢ）。本実施形態では、この関係を用い、操舵速度ｄδ０から、進入時間ｔの推定を行うようにしている。

次に、図２に示すように、車線変更開始時の自車両ＶＥ１の重心点ＣＧを原点とし、自車両の前方方向をｘ方向、ｘ方向と直交する方向をｙ方向として、それぞれ自車両の進行方向を正とする。また自車両の前端の自車両進行方向の側端部をＥ、原点から他車線ＬＮ２までのｙ方向の距離を横移動距離Ｙとし、重心点ＣＧからＥまでのｘ方向の距離をＬｆ、ｙ方向の距離をｄとする。

自車両ＶＥ１が、車線ＬＮ１から車線ＬＮ２への車線変更により、自車両の側端部Ｅが他車両進路に進入する時の重心点ＣＧの位置をＰ、この時の自車両のｘ軸に対するヨー角をθ、重心点ＣＧでの自車両進行方向と自車両前後方向のなす角（横すべり角）をβ、自車両の車体速度をＶ、ｘ軸から重心点ＣＧの位置Ｐまでの距離をＹＣＧ、重心点ＣＧの位置Ｐから他車両進路までのｙ方向の距離をＹｒとする。

ここで、横すべり角βがヨー角θに対して非常に小さく、またヨー角θが十分小さい場合、進入時間ｔを用いて、ｘ軸から重心点ＣＧの位置Ｐまでの距離ＹＣＧは、以下の（式１）により与えられる。

また、自車両のヨーレートをｒとすると、ヨー角θは、以下の（式２）により与えられる。

ここで、車線変更の操舵角δの変化を振幅δｍａｘ、角振動数ωの正弦波とし、操舵角δを、以下の（式３）により与える。

なお、操舵角δの変化は、図１にて説明したように、正弦波状であるが、ここでは、正弦波にて近似している。

（式３）のように操舵角δを与えた場合、車線変更開始時（ｔ＝０）での操舵速度ｄδ０は、以下の（式４）により与えられる。

また、操舵角δとヨーレートｒの関係は、ヨーレートゲイン定数Ｇｒを用いて、以下の（式５）により与える。

なお、ここで、ヨーレートゲイン定数Ｇｒは、車両諸元、車体速度Ｖ、および前輪コーナリングパワ、後輪コーナリングパワにより決定される値である。

以上の（式１）〜（式５）により、ｘ軸から重心点ＣＧの位置Ｐまでの距離ＹＣＧは、以下の（式６）により表される。

また、ヨー角θが十分小さい場合、重心点ＣＧの位置Ｐから他車両進路までのｙ方向の距離Ｙｒは、以下の（式７）により与えられる。

以上の（式２）〜（式５）及び（式７）から、重心点ＣＧの位置Ｐから他車両進路までのｙ方向の距離Ｙｒは、以下の（式８）により表される。

横移動距離Ｙは、ｘ軸から重心点ＣＧの位置Ｐまでの距離ＹＣＧと、重心点ＣＧの位置Ｐから他車両進路までのｙ方向の距離Ｙｒの和で表されるため、横移動距離Ｙと進入時間ｔの関係は、（式６）と、（式８）とから、以下の（式９）により与えられる。

そして、（式９）を進入時間ｔについて解くことで、横移動距離Ｙと操舵速度ｄδ０から、進入時間ｔを求めることができる。

次に、図３に、ドライビングシミュレータを用いて、車体速度Ｖ＝１００ｋｍ／ｈで操舵速度ｄδ０を変えて車線変更を行った際の、車線変更開始から他車両進路進入までの時間の測定結果と、（式９）により算出した計算結果を示す。図中、実線が計算結果を示し、黒い四角が測定結果を示している。なお、ドライビングシミュレータの測定結果とは、運転者の運転操作に対する車両の運動を、車両運動モデルを厳密に解いた演算結果であり、実車両の運動を概ねよく表している。

図３に示すように、測定結果と計算結果は概ねよい一致を示している。このことから、上述のように、操舵角δの変化を正弦波とすることで、横移動距離Ｙと操舵速度ｄδ０から進入時間ｔを精度よく推定することが可能である。

このように、操舵速度ｄδ０から進入時間ｔを推定することで、車線変更の操舵開始後のより早い段階で、車線変更に対する警告判断をすることができる。これにより、運転者による操舵開始直後に警告を発することが可能となり、運転者に警告に対するの違和感を軽減することができる。また、例えば自車両の横移動速度、横移動加速度を検出し、横移動速度、横移動加速度に基づいて警告判断するよりも、自車両の横移動量が非常に小さい段階で警告判断することが可能となるため、警告後の運転者による修正操作量を小さくすることができ、修正操作後の車両安定性を向上させることができる。

また、自車両が車線変更開始時にｙ方向への横移動速度Ｖｙを持つ場合、横移動速度Ｖｙが車体速度Ｖよりも非常に小さいので、ｘ軸から重心点ＣＧの位置Ｐまでの距離ＹＣＧは、横移動速度Ｖｙによる補正項Ｖｙ・ｔにより、以下の（式６’）により表される。

また、重心点ＣＧの位置Ｐから他車両進路までのｙ方向の距離Ｙｒも同様に、横移動速度Ｖｙによる補正項Ｌｆ・Ｖｙ／Ｖにより、以下の（式８’）により表される。

さらに、横移動距離Ｙと進入時間ｔの関係は、（式６’）と、（式８’）から、以下の（式９’）により表される。

このように、自車両が横移動速度Ｖｙを持つ場合であっても、（式９’）を進入時間ｔについて解くことで、横移動速度Ｖｙ、横移動距離Ｙと操舵速度ｄδ０から進入時間ｔを精度よく推定することが可能である。このように進入時間ｔの推定精度を向上させることで、車線変更に対する警告判断の精度が向上でき、不適切な警告を抑えることができる。

また、自車両の進行方向の道路がある曲率を持っている場合、将来走行する道路形状情報を取得し、将来自車線を走行し続けるのに必要な操舵角δｒｅｑにより、操舵角δを補正する事で、走行車線が直線の場合のみならず曲率をもった場合であっても、操舵速度ｄδ０から進入時間ｔを推定することができる。

次に、図４〜図１０を用いて、本発明の一実施形態による車両運転補助装置の構成及び動作について説明する。
図４は、本発明の一実施形態による車両運転補助装置の構成を示すシステムブロック図である。図５は、本発明の一実施形態による車両運転補助装置の動作を示すフローチャートである。

本実施形態の車両運転補助装置は車両に搭載されるものであり、自車両の運動状態および運転者による操作量を取得する自車両情報検出手段１と、自車両の後側方を走行する他車両を検出する他車両情報検出手段２と、自車両が将来走行する路面情報を取得する路面情報検出手段３と、運転者へ警告を与える警告手段４と、および自車両情報検出手段１、他車両情報検出手段２、路面情報検出手段３により得られた情報を基に、自車両と他車両との衝突危険度を演算し、警告手段４の駆動制御を行う衝突警告演算手段５を備える。なお、警告手段４としては、アクチュエータを含む場合、そのアクチュエータを用いて、衝突警告演算手段５は、回避運動を行うようにすることもできる。

自車両情報検出手段１には、操舵角δａｃｔ、自車両の車体速度Ｖ、方向指示器状態、操舵トルク、横移動速度などが入力する。ここで、車体速度Ｖの取得手段としては、各車輪の車輪速度情報から推定する手段であっても、外界センサ等を用いて直接車体速を測定する手段であってもよい。

他車両情報検出手段２には、自車両の走行する車線に隣接した車線に存在する他車両と自車両との相対位置、相対速度ΔＶ、相対加速度ΔＸＧなどが入力する。ここで、相対位置、相対速度ΔＶ、相対加速度ΔＸＧの取得手段として、ＣＣＤ撮像素子のような撮像デバイスを用い、連続的に撮像された画像から演算する方法であっても、ミリ波レーダや、レーザレーダ等を用いて検出する方法であってもよい。

路面情報検出手段３には、自車両が将来走行する道路形状が入力される。また自車両走行車線および自車両走行車線に隣接する車線幅情報が入力されてもよい。ここで道路形状情報の取得手段としては、ＧＰＳおよび路面地図情報を利用する方法であっても、ＣＣＤ撮像素子のような撮像デバイスを用いて撮像した自車両前方の路面画像から演算する方法であってもよい。さらに、路面情報検出手段３には、路面摩擦係数の情報が入力する。

警告手段４は、衝突警告演算手段５による演算結果に基づいて、運転者への警告を発する。ここで運転者に警告を与える警告装置としては、警告器４Ａや、アクチュエータ４Ｂが備えられる。警告器４Ａとしては、ビープ音や音声等により聴覚的に警告を与える警告装置であっても、ディスプレイやサイドミラー、バックミラー等に警告を表示することで視覚的に警告を与える警告装置であっても、ハンドルの振動やシートの振動等により触覚的に警告を与える警告装置であってもよい。また制御可能なハンドルアクチュエータ、もしくはブレーキアクチュエータ、もしくはその両方を備える場合、衝突を回避、もしくは衝突時の衝撃を軽減するようにハンドルアクチュエータ、およびブレーキアクチュエータを駆動する警告装置であってもよい。また聴覚的に警告を与える警告装置、視覚的に警告を与える警告装置、触覚的に警告を与える警告装置、ハンドルアクチュエータを駆動する警告装置、ブレーキアクチュエータを駆動する警告装置の二つ以上を組み合わせて警告を与えてもよい。

衝突警告演算手段５は、自車両情報検出手段１により得られた操舵角δａｃｔ、自車両の車体速度Ｖ、方向指示器状態、および他車両情報検出手段２により得られた自車両との他車両との相対位置、相対速度ΔＶ、相対加速度ΔＸＧ、および路面情報検出手段３により得られた道路形状情報から、自車両と他車両との衝突危険度を演算し、衝突危険度に基づいて意警告手段４の駆動制御量を演算する。

次に、図５を用いて、衝突警告演算手段５における演算内容について説明する。

ステップＳ００において、衝突警告演算手段５は、道路形状情報を取得する。ここで道路形状情報、および自車両の車体速度Ｖから将来自車線を走行し続けるのに必要な操舵角δｒｅｑを演算し、操舵角δｒｅｑと操舵角δａｃｔとの差分を車線変更の操舵角δとして演算する。ここで操舵角δｒｅｑが小さい場合、操舵角δａｃｔを操舵角δとしてもよい。

ステップＳ１０において、衝突警告演算手段５は、自車両の車体速度Ｖ、および他車両と自車両との相対位置、相対速度ΔＶ、相対加速度ΔＸＧから、衝突危険領域の設定、および他車両進路の推定を行う。

ここで、図６を用いて、本発明の一実施形態による車両運転補助装置にて用いる衝突危険領域について説明する。
図６は、本発明の一実施形態による車両運転補助装置にて用いる衝突危険領域の説明図である。

衝突危険領域ＣＤ１は、自車両ＶＥ１と他車両ＶＥ２の相対速度ΔＶに基づいて設定され、図６に示すように他車両ＶＥ２が自車両ＶＥ１よりも移動速度が大きい時の相対速度ΔＶを正とすると、相対速度ΔＶが大きいほど、衝突危険領域ＣＤ１は、他車両進行方向に広く設定される。

なお、ここで、相対位置、相対速度ΔＶ、相対加速度ΔＸＧの測定誤差精度や、検出器の不確定性、信頼性に基づいて衝突危険領域を補正してもよい。例えばＣＣＤ撮像素子のような撮像デバイスでは、相対位置が遠いほど、測定誤差が大きくなる傾向があるため、相対位置が遠い領域では、衝突危険領域が広くなるように設定してもよい。

また、相対加速度ΔＸＧに基づいて衝突危険領域を補正してもよい。例えば、他車両が自車両よりも移動加速度が大きい時に相対加速度ΔＸＧを正とすると、相対加速度ΔＸＧが大きいほど、衝突危険領域は、他車両進行方向に広く設定してもよい。

また、自車両の車体幅および車体全長に基づいて衝突危険領域を補正してもよい。例えば車体全長の長い車体では、衝突危険領域が広くなるように設定してもよい。

また、他車両進路は、道路形状情報、および自車両と他車両との横方向の相対位置、および他車両の横方向への移動速度から推定される。ここで他車両進路は、他車両が走行する車線を他車両進路としてもよい。

次に、図５のステップＳ２０において、衝突警告演算手段５は、操舵角δに基づいて運転者が急転舵したか否かの判定を行う。急転舵の判定方法としては、操舵角δの時間変化量である操舵速度ｄδを演算し、操舵速度ｄδがある急転舵判定操舵速度閾値１以上である場合、急転舵であると判定してもよい。また操舵速度ｄδがある急転舵判定操舵速度閾値２以上で、更に操舵角δがある急転舵判定操舵角閾値以上となった場合、急転舵であると判定してもよい。また操舵トルク検出手段を備える場合、操舵トルクがある急転舵判定操舵トルク閾値以上となった時を急転舵であると判定してもよい。操舵トルク情報を用いる事で、方向指示器が非作動状態における車線変更を、急転舵判定操舵角閾値による方法よりも、早い段階で検出することができる。

ステップＳ２０において、急転舵操作がないと判定された場合、ステップＳ３０に進み、急転舵操作があると判定された場合、ステップＳ５０に進む。

ステップＳ２０において、急転舵操作がないと判定された場合は、ステップＳ３０において、衝突警告演算手段５は、方向指示器作動状態の判定を行う。

ここで方向指示器作動状態が右方向もしくは左方向を示している状態である場合、ステップＳ４０へと進む。どちらの方向も示していない（非作動状態）であれば、ステップＳ００へと進む。

次に、ステップＳ４０において、衝突警告演算手段５は、自車両の車体速度Ｖ、操舵速度ｄδ０および自車両の走行位置から他車両進路までの横移動距離Ｙから、自車両の他車両進路への進入時間ｔを（式９）により演算する。なお、ここでは、（式９）において、操舵速度ｄδ０としては、実際の操舵速度を用いるのではなく、仮に最大の操舵速度でステアリング操作が行われた場合のｄδ０ｍａｘを用いて、進入時間ｔを演算する。進入時間ｔを演算後、ステップＳ５０へと進む。

ステップＳ５０において、衝突警告演算手段５は、方向指示器作動時における自車両と他車両との衝突危険度から、衝突判断１を行う。衝突判断１では、仮に、最大の操舵速度でステアリング操作が行われた場合に、自車両が他車両の衝突危険領域に進入する場合、衝突危険度はある閾値以上の値が設定され、ステップＳ９０へと進む。また、自車両が他車両の衝突危険領域に進入する恐れがない場合には、衝突危険度がある閾値より小さい値が設定され、ステップＳ６０へと進む。ここで、例えば、衝突危険度の閾値を「５０」とするとき、自車両が他車両の衝突危険領域に進入する場合の衝突危険度としては、「１００」を設定し、自車両が他車両の衝突危険領域に進入する恐れがない場合の衝突危険度としては、「０」を設定する。なお、衝突危険度については、ステップＳ８０の衝突判断２及び図９，図１０により、後述する。

ステップＳ５０において衝突危険度が小さいと判断された場合や、ステップＳ２０において急転蛇と判断された場合には、ステップＳ６０において、衝突警告演算手段５は、操舵角δから操舵開始判断し、また、操舵速度ｄδ０を取得する。

ここで、操舵開始判断としては、方向指示器作動状態により指示された方向への操舵角δがある操舵角閾値以上となった時を操舵開始としてもよい。また操舵トルク検出手段を備える場合、操舵トルクがある操舵トルク閾値以上となった時を操舵開始としてもよい。操舵トルク情報を用いることで、操舵角変化がハンドルの遊び、操舵のふらつきによるものか、車線変更のための操舵かを判定することができ、車線変更の操舵開始を精度よく検出することができる。ステップＳ２０で急転舵判断されている場合は、方向指示器作動状態によらず、急転舵された時点を操舵開始とする。

ここで、図７及び図８を用いて、本発明の一実施形態による車両運転補助装置にて用いる操舵速度ｄδ０について説明する。
図７及び図８は、本発明の一実施形態による車両運転補助装置にて用いる操舵速度の説明図である。

操舵速度ｄδ０は、図７に示すように、操舵開始時において、操舵角δが操舵角閾値δｔｈとなったときの操舵速度を、操舵速度ｄδ０とする。また、操舵開始から所定時間内では、各時間における操舵速度ｄδを操舵速度ｄδ０としてもよい。

また、図８に示すように、操舵開始時において、操舵角δが操舵角閾値δｔｈとなった後、操舵開始から操舵速度ｄδが、方向指示器作動状態により指示された方向への増加する期間ΔＴｉｎｃ内の、各時間における操舵速度ｄδを操舵速度ｄδ０としてもよい。ここで、期間ΔＴｉｎｃは、操舵速度ｄδにフィルタ処理した値ｄδ’に基づいて作成されてもよい。また、操舵開始から所定時間内での、操舵速度ｄδの最大値を操舵速度ｄδ０としてもよい。また、期間ΔＴｉｎｃ内での、操舵速度ｄδの最大値を操舵速度ｄδ０としてもよい。

また、操舵角閾値δｔｈは、車体速度Ｖに基づいて変化させてもよい。例えば車体速度が大きい場合、低速での車線変更と比較し、車線変更に必要な操舵角は小さくなるため、操舵角閾値を小さな値にしてもよい。

ステップＳ６０において、操舵速度ｄδ０を取得した後、ステップＳ７０に進む。

ステップＳ７０において、衝突警告演算手段５は、自車両の車体速度Ｖ、操舵速度ｄδ０および自車両の走行位置から他車両進路までの横移動距離Ｙから、自車両の他車両進路への進入時間ｔを、（式９）により演算する。また、車線変更開始時における自車両の横移動速度Ｖｙの検出手段を備える場合、検出された横移動速度Ｖｙを用いて、進入時間ｔを（式９’）により演算してもよい。また、進入時間ｔの演算方法として、（式９）、もしくは（式９’）を用いず、予め操舵速度ｄδ０と自車両の車体速度Ｖ、および横移動距離Ｙとの関係をマップ化し、マップを用いて操舵速度ｄδ０に対する進入時間ｔを演算してもよい。

進入時間ｔを演算後、ステップＳ８０へと進む。

ステップＳ８０において、衝突警告演算手段５は、進入時間ｔにおける自車両と他車両との相対位置を推定し、衝突危険領域の関係から、衝突危険度を判定する。

ここで、図９及び図１０を用いて、本発明の一実施形態による車両運転補助装置における衝突危険度の判定方法について説明する。
図９及び図１０は、本発明の一実施形態による車両運転補助装置における衝突危険度の判定方法の説明図である。

衝突危険度の判定方法としては、例えば図９に示すように、自車両ＶＥ１の前端の自車両進行方向の側端部をＥとし、進入時間ｔにおける自車両ＶＥ１’と他車両ＶＥ２’の推定位置における、自車両ＶＥ１’の側端部Ｅに対する他車両ＶＥ２’の前端部との相対位置ΔＸｔと、他車両前端部から衝突危険領域ＣＤ１の前端部までの距離ΔＸｄｆ、および他車両前端部から衝突危険領域後端部までの距離ΔＸｄｒに基づいて、衝突危険度を判定する。

なお、ここで、自車両ＶＥ１の側端部Ｅに対する他車両ＶＥ２の前端部の相対位置初期値をΔＸ０とし、自車両ＶＥ１の側端部Ｅよりも他車前端部が後方にある場合の相対位置初期値ΔＸ０、相対位置ΔＸｔを負とすると、相対位置ΔＸｔを、進入時間ｔ、相対速度ΔＶ、相対加速度ΔＸＧ、相対位置初期値ΔＸ０を用いて、以下の（式１０）により与えてもよいものである。

（式１０）により得られた、相対位置ΔＸｔが、以下の（式１１）に示す範囲である場合、進入時間ｔにおける自車両ＶＥ１’の側端部Ｅが衝突危険領域内部であると判定し、衝突危険度はある閾値以上の値が設定され、ステップＳ９０へと進む。

また、例えば図１０に示すように、相対位置ΔＸｔが（式１１）に示す範囲ではない場合、進入時間ｔにおけるＥが衝突危険領域外部であると判定し、衝突危険度はある閾値より小さな値が設定され、ステップＳ００へと進む。ここで、例えば、衝突危険度の閾値を「５０」とするとき、自車両が他車両の衝突危険領域に進入する場合の衝突危険度としては、「１００」を設定し、自車両が他車両の衝突危険領域に進入する恐れがない場合の衝突危険度としては、「０」を設定する。

なお、ここで、衝突危険度は、車線変更開始時の状況に応じて、その大きさを変化させてもよい。例えば、図９において、相対位置ΔＸｔと衝突危険領域との位置関係に応じて、衝突危険度を変化させ、相対位置ΔＸｔの絶対値｜ΔＸｔ｜が小さいほど、衝突危険度を大きくしてもよい。例えば、ある基準状態で衝突する可能性の大である衝突危険度を「１００」としたとき、相対位置ΔＸｔと衝突危険領域との位置関係に応じて、大きくして「１１０」としたり、小さくして「９０」としてもよいものである。また、図９において、進入時間ｔが短いほど、衝突危険度を大きくしてもよい。またステップＳ５０のように、車線変更の操舵開始前であれば、衝突危険度を小さめに設定してもよい。

次に、図５のステップＳ９０において、衝突警告演算手段５は、衝突危険度に基づいて、警告装置の駆動制御を行う。

ここで、衝突危険度に応じて、警告装置の制御量を変化させてもよい。例えば、聴覚的に警告を与える警告装置であれば、警告音量を衝突危険度に応じて変化させ、衝突危険度が大きいほど警告音量を大きくしてもよい。また、視覚的に警告を与える警告装置であれば、表示する画像を衝突危険度に応じて変化させてもよい。また、触覚的に警告を与える警告装置であれば、振動周期、振動振幅を衝突危険度に応じて変化させてもよい。

また、衝突危険度に応じて、聴覚的に警告を与える警告装置、視覚的に警告を与える警告装置、触覚的に警告を与える警告装置、ハンドルアクチュエータを駆動する警告装置、ブレーキアクチュエータを駆動する警告装置の組み合わせを変化させて警告を与えてもよい。例えば衝突危険度が小さい場合、視覚的に警告を与える警告装置で警告を与え、衝突危険度が非常に大きい場合、ハンドルアクチュエータを駆動する警告装置、ブレーキアクチュエータを駆動する警告装置により、車両運動を変化させることで、警告を与えてもよい。

また上記実施例において、車両運転補助装置が路面情報の取得手段を備える場合、路面摩擦係数に基づいて、進入時間ｔおよび衝突危険領域を補正する。例えば路面摩擦係数が小さいほど、衝突危険領域を広くなるように補正し、路面摩擦係数が小さいほど、進入時間ｔを大きくなるように補正する。

本発明の一実施形態による車両運転補助装置における、車線変更時の他車両進路への進入時間推定の演算について説明するための、車線変更時における車両の移動および操舵角変化の説明図である。 本発明の一実施形態による車両運転補助装置における、車線変更時の他車両進路への進入時間推定の演算について説明するための、車線変更モデル図である。 本発明の一実施形態による車両運転補助装置における、車線変更時の他車両進路への進入時間推定の演算について説明するための、操舵角に対する車線変更時間の説明図である。 本発明の一実施形態による車両運転補助装置の構成を示すシステムブロック図である。 本発明の一実施形態による車両運転補助装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態による車両運転補助装置にて用いる衝突危険領域の説明図である。 本発明の一実施形態による車両運転補助装置にて用いる操舵速度の説明図である。 本発明の一実施形態による車両運転補助装置にて用いる操舵速度の説明図である。 本発明の一実施形態による車両運転補助装置における衝突危険度の判定方法の説明図である。 本発明の一実施形態による車両運転補助装置における衝突危険度の判定方法の説明図である。

符号の説明

１…自車両情報検出手段
２…他車両情報検出手段
３…路面情報検出手段
４…警告手段
５…衝突警告演算手段

Claims (7)

1. 自車両の周囲に存在する他車両の情報を検出し、前記自車両と前記他車両との衝突危険度を判定し、判定した衝突危険度に基づいて運転者に警告を与える車両運転補助装置であって、
   操舵開始初期の操舵速度情報を取得する自車両情報検出手段と、
   前記自車両情報検出手段によって取得された操舵開始初期の操舵速度情報に基づいて、車線変更による他車両進路への進入時間および進入位置を推定し、推定された前記進入時間および前記進入位置に基づいて、前記衝突危険度を判定する衝突警告演算手段を備えることを特徴とする車両運転補助装置。
2. 請求項１記載の車両運転補助装置において、
   前記衝突警告演算手段は、前記進入時間および前記進入位置を、操舵角を正弦波状に変化させて得られる車両軌道に基づいて推定することを特徴とする車両運転補助装置。
3. 請求項１記載の車両運転補助装置において、
   自車両が走行する道路形状情報を取得する路面情報検出手段を備え、
   前記衝突警告演算手段は、前記路面情報検出手段により取得された前記道路形状情報に基づいて、前記進入時間および前記進入位置を推定する操舵角を補正することを特徴とする車両運転補助装置。
4. 請求項３記載の車両運転補助装置において、
   前記路面情報検出手段は、路面摩擦係数の情報を検出するものであり、
   前記衝突警告演算手段は、前記路面情報検出手段により検出された前記路面摩擦係数に基づいて、他車両進路への前記進入時間および前記進入位置を補正することを特徴とする車両運転補助装置。
5. 請求項１記載の車両運転補助装置において、
   前記自車両情報検出手段は、自車両の操舵トルクを検出するものであり、
   前記衝突警告演算手段は、前記自車両情報検出手段によって検出された操舵トルク情報を基に、前記操舵開始を判定することを特徴とする車両運転補助装置。
6. 請求項１記載の車両運転補助装置において、
   前記自車両情報検出手段は、自車両の進行方向の変更を指示する方向指示器の作動状態を検出するものであり、
   前記衝突警告演算手段は、前記自車両情報検出手段により検出された前記方向指示器により指示された方向への操舵開始初期の操舵速度情報に基づいて、他車両進路への前記進入時間および前記進入位置を推定することを特徴とする車両運転補助装置。
7. 請求項１記載の車両運転補助装置において、
   前記自車両情報検出手段は、自車両の横移動速度を検出するものであり、
   前記衝突警告演算手段は、前記自車両情報検出手段により検出された横移動速度情報に基づいて、他車両進路への前記進入時間および前記進入位置を補正することを特徴とする車両運転補助装置。

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