JP2012162145A - 運転支援制御装置の条件設定方法及び運転支援制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者が支援制御に対して過信や依存をすることが抑制できる最適な時期に、支援制御を開始することができる車両運転制御装置を提案すること。
【解決手段】車両運転制御装置は、運転者に制動操作を促す警報を発生する。警報を発生する制御は、実相対速度Ｖｒ、車両ＣＡの車速Ｖｍ、先行車両ＴＡの減速度Ａｐ、実相対距離Ｄｒなどの複数の物理量に基づいて算出された指標値ＰＲＥが決定指標値ＰＲＥｔを越えることを行われる。決定指標値ＰＲＥｔは、車両ＣＡの走行中に運転者により実際に制動操作が行われた際における操作時指標値ＰＲＥｒを複数算出（ステップＳ１０〜Ｓ１４）し、算出された複数の操作時指標値ＰＲＥｒで形成される操作時指標値領域のうち、車両ＣＡの危険性が高まる方向に指標値ＰＲＥが変化する側の端部に対応する端部操作時指標値よりも危険側の値を決定指標値ＰＲＥｔに設定する（ステップＳ１５）。
【選択図】図３

Description

本発明は、運転支援制御装置の条件設定方法および運転支援制御装置に関するものである。

従来、車両を運転する運転者の操作、例えば車両を減速するために制動力を作用させる制動操作、車両を旋回させるために旋回力を作用させる旋回操作などを支援する支援制御を行う運転支援制御装置が提案されている。運転支援制御装置は、走行中の車両に対して高い安全性を確保する観点から、早めに支援制御を開始することが考えられる。

早めに支援制御を開始すると、運転者が運転支援制御装置を過信する虞や、依存する虞がある。例えば、運転支援制御装置が運転者に制動操作や旋回操作を促すための警報を発するものであり、運転者が支援制御に対して過信や依存をしている場合には、警報を待って運転者が制動操作や旋回操作を行うことになり、運転支援制御装置を搭載していない車両を運転者が運転している場合における制動操作や旋回操作が開始される時期よりも遅れる虞がある。そこで、例えば、特許文献１では、運転支援装置に対する運転者の依存度を判別し、この依存度が大きいと運転支援装置の作動開始時期を遅めると共に作動力を大きくする一方、依存度が小さいと作動開始時期を早めると共に作動力を小さくすることで、運転者が過度に依存しないようにした。しかしながら、上記特許文献１では、支援制御が運転者による制動操作よりも先に行われた場合に依存度が大きくなるとしているため、運転者がすでに運転支援装置に依存している虞がある。この状態で、支援制御を運転者による制動操作を促すために遅らせることは、運転者が支援制御が行われることを待つ虞も考えられ、運転者による制動操作の遅れや運転支援装置に対する信頼性の低下を招く虞がある。

特許第４０１３０５１号公報

ところで、通常、車両の運転者は、少なくとも自分の知覚に基づいて車両を操作する。運転者は、例えば、自分が運転する車両と、車両の周辺において運転者により知覚可能な知覚対象物、例えば車両の前方を走行する先行車両や車両の前方に位置する道路のラインなどとの相対関係を目や耳などの感覚器官における刺激に基づいて知覚し、制動操作や旋回操作を行う。従って、車両の状態および車両の周辺において運転者により知覚可能な知覚対象物の状態に起因して、制動操作や旋回操作の開始タイミングが変化する。従って、運転者の知覚に基づいて制動操作や旋回操作の開始タイミングが変化しても、運転者が支援制御に対して過信や依存をする虞があるような時期に支援制御が開始されることを抑制できることが要望されている。

そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、運転者が支援制御に対して過信や依存をすることが抑制できる最適な時期に、支援制御を開始することができる車両運転制御装置の条件設定方法および車両運転制御装置を提案することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明では、車両を運転する運転者の操作を支援する支援制御を行う車両運転制御装置による前記支援制御を行う条件を設定する車両運転制御装置の条件設定方法において、前記条件は、前記車両の状態および前記車両の周辺において運転者により知覚可能な知覚対象物の状態に起因して変化する複数の物理量に基づいて算出された指標値が決定指標値を越えることであり、前記決定指標値は、前記車両の走行中に前記運転者により実際に前記操作が行われた際における指標値である操作時指標値を複数算出し、算出された複数の前記操作時指標値で形成される操作時指標値領域のうち、前記車両の危険性が高まる方向に前記指標値が変化する危険側の端部に対応する端部操作時指標値あるいは前記端部操作時指標値の近傍に設定されることを特徴とする。

また、本発明では、車両を運転する運転者の操作を支援する支援制御を行う車両運転制御装置において、前記支援制御は、前記車両の状態および前記車両の周辺において運転者により知覚可能な知覚対象物の状態に起因して変化する複数の物理量に基づいて算出された指標値が決定指標値を越えることを行われるものであり、前記車両の走行中に前記運転者により実際に前記操作が行われた際における操作時指標値を複数算出し、算出された複数の前記操作時指標値で形成される操作時指標値領域のうち、前記車両の危険性が高まる方向に前記指標値が変化する側の端部に対応する端部操作時指標値あるいは前記端部操作時指標値の近傍の指標値を決定指標値に設定することを特徴とする。

また、上記運転支援制御装置の条件設定方法において、前記複数の物理量は、前記知覚対象物と前記車両との実相対距離を含み、前記指標値は、少なくとも前記実相対距離に基づいた前記運転者の知覚による前記知覚対象物と前記車両との相対距離である知覚相対距離に基づいて算出されるものであり、前記知覚相対距離は、前記実相対距離が遠いほど、前記実相対距離よりも小さい値となることが好ましい。

また、上記車両運転制御装置の条件設定方法において、前記知覚相対距離は、前記実相対距離と下記の式（１）とに基づいて算出されることが好ましい。なお、Ｄｓは知覚相対距離、Ｄｒは実相対距離であり、ｎは０＜ｎ＜１の範囲である。
Ｄｓ＝Ｄｒ^ｎ …（１）

また、上記車両運転制御装置の条件設定方法において、前記複数の物理量は、前記知覚対象物と前記車両との実相対速度を含み、前記指標値は、少なくとも前記実相対速度に基づいて前記運転者の知覚による前記知覚対象物と前記車両との相対速度を示す知覚相対速度に基づいて算出されるものであり、前記知覚相対速度は、前記車両の車速が速いほど、前記実相対速度よりも大きい値となることが好ましい。

また、上記車両運転制御装置の条件設定方法において、前記知覚相対速度は、前記実相対速度と、下記の式（２）とに基づいて算出されることが好ましい。なお、Ｖｓは知覚相対速度、Ｖｒは実相対速度、Ｖｍは前記車両の速度であり、αは０＜α＜１の範囲である。
Ｖｓ＝Ｖｒ＋αＶｍ …（２）

また、上記車両運転制御装置の条件設定方法において、前記知覚対象物は、前記車両の前方を走行する先行車両であり、前記操作対象は、ブレーキペダルであり、前記複数の物理量は、前記先行車両と前記車両との実相対速度および前記先行車両の減速度を含み、前記指標値は、少なくとも前記実相対速度および前記先行車両の減速度に基づいて前記運転者の知覚による前記知覚対象物と前記車両との相対速度を示す知覚相対速度に基づいて算出されるものであり、前記知覚相対速度は、前記車両の車速が速いほど、あるいは前記先行車両の減速度が大きいほど、前記実相対速度よりも大きい値となることが好ましい。

また、上記車両運転制御装置の条件設定方法において、前記知覚相対速度は、前記実相対速度および前記先行車両の減速度と、下記の式（３）とに基づいて算出されることが好ましい。なお、Ｖｓは知覚相対速度、Ｖｒは実相対速度、Ｖｍは前記車両の速度、Ａｐは前記先行車両の減速度、Δｔは前記ブレーキペダルを前記運転者が操作してから実際に前記車両に減速度が発生するまでの反応時間、Ａｆは前記先行車両の減速度の見込み量であり、αは０＜α＜１の範囲である。
Ｖｓ＝Ｖｒ＋αＶｍ＋Δｔ（Ａｐ＋Ａｆ） …（３）

また、上記車両運転制御装置の条件設定方法において、前記指標値は、前記知覚相対距離と前記知覚相対速度と、下記の式（４）とに基づいて算出されることが好ましい。なお、指標値はＰＲＥ、Ｖｓは知覚相対速度、Ｄｓは知覚相対距離である。
ＰＲＥ＝Ｖｓ／Ｄｓ …（４）

本発明にかかる運転支援制御装置の条件設定方法および運転支援制御装置は、運転者が支援制御に対して過信や依存をすることが抑制できる最適な時期に、支援制御を行うことができるという効果を奏する。

本発明にかかる運転支援制御装置の条件設定方法および運転支援制御装置は、運転者の知覚に基づいた指標値を用いて決定指標値を設定するので、運転者の知覚による錯覚を考慮して支援制御を行うことができ、運転者の違和感を抑制することができるという効果を奏する。

図１は、実施形態に係る運転支援制御装置の概略構成例を示す図である。 図２は、操作時指標値と、頻度と、累積頻度との関係を示す図である。 図３は、実施形態に係る運転支援制御装置の条件設定方法を示すフロー図である。 図４は、実施形態に係る運転支援制御装置による運転支援制御のフロー図である。 図５は、操作時指標値と、警報時における指標値との関係を示す図である。 図６は、支援制御を行うタイミングにおけるＴＴＣと相対速度との関係を示す図である。 図７は、操作時指標値と、警報の有無と、指標値との関係を示す図である。

以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の実施形態により本発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

図１は、実施形態に係る運転支援制御装置の概略構成例を示す図である。図２は、操作時指標値と、頻度と、累積頻度との関係を示す図である。なお、図２において、縦軸は操作時指標値ＰＲＥｒの頻度〔個数〕と、操作時指標値ＰＲＥｒの累積頻度〔％〕であり、横軸は操作時指標値ＰＲＥｒである。

運転者が搭乗する車両（以下、単に「車両ＣＡ」と称する）は、図１に示すように、少なくとも運転支援制御装置１が搭載されている。運転支援制御装置１は、車速センサ２と、距離センサ３と、ブレーキスイッチ４と、ＥＣＵ（電子制御ユニット）５と、警報装置６とを含んで構成されている。運転支援制御装置１は、車両ＣＡの状態および車両ＣＡの周辺において運転者により知覚可能な知覚対象物の状態に起因して変化する複数の物理量に基づいて、車両ＣＡを運転する運転者の操作を支援する支援制御を行う条件を設定し、設定された条件が満たされると支援制御として警報を発生させるものである。本実施形態では、車両ＣＡの状態および車両ＣＡの前方を走行する先行車両ＴＡの状態に起因して変化する複数の物理量に基づいて、車両ＣＡが先行車両ＴＡに接近した際に、車両ＣＡを運転する運転者に制動操作を促す警報を発生する条件を設定し、設定された条件が満たされると警報を発生させるものである。

車速センサ２は、車両ＣＡの車速Ｖｍ〔ｍ／ｓ〕を検出するものである。車速センサ２は、ＥＣＵ５と接続されており、検出された車速ＶｍがＥＣＵ５に出力され、ＥＣＵ５が車速Ｖｍを取得する。取得された車速Ｖｍは、後述する指標値算出部５１において知覚相対速度Ｖｓ〔ｍ／ｓ〕を算出する際に用いられる。ここで、車速センサ２は、本実施形態では、車両ＣＡの各車輪に取り付けられている車輪速センサであり、各車輪速センサが検出した各車輪の車輪速がＥＣＵ５に出力され、ＥＣＵ５により各車輪の車輪速に基づいて車両ＣＡの車速Ｖｍが算出され、車速Ｖｍが取得される。なお、車速センサ２は、車輪速センサに限定されるものではなく、車両ＣＡの動力源（例えば、エンジン、モータなど）が発生した動力を駆動輪に伝達する動力伝達経路上の回転体の回転数を検出するセンサにより検出された回転数や、ＧＰＳに代表される車両ＣＡの位置データを検出するセンサにより検出された位置データに基づいて車両ＣＡの車速Ｖｍを算出し、車速Ｖｍを取得しても良い。

距離センサ３は、車両ＣＡと先行車両ＴＡとの間の実際の相対距離である実相対距離Ｄｒ〔ｍ〕を検出するものである。距離センサ３は、ＥＣＵ５と接続されており、検出された実相対距離ＤｒはＥＣＵ５に出力され、ＥＣＵ５が実相対距離Ｄｒを取得する。取得された実相対距離Ｄｒは、指標値算出部５１において知覚相対距離Ｄｓ〔ｍ〕を取得する際に用いられる。ここで、距離センサ３は、実施の形態では、ミリ波を用いた検出方法により車両ＣＡと先行車両ＴＡとの相対関係を示す物理量である実相対距離Ｄｒ、実相対速度Ｖｒ〔ｍ／ｓ〕を検出するミリ波レーダである。ミリ波レーダは、例えば車両ＣＡの前面部の中央部、例えばフロントグリル内に取り付けられている。ミリ波レーダは、ミリ波を出射、車両ＣＡの前面から進行方向の所定の範囲で出射し、車両ＣＡの進行方向に存在する先行車両ＴＡなどの物体により反射したミリ波を受信するものである。そして、ミリ波レーダは、出射から受信までの時間を計測することによって、ミリ波レーダから車両ＣＡの先行車両ＴＡなどの物体までの距離を算出することで実相対距離Ｄｒを検出し、ＥＣＵ５に出力する。また、ミリ波レーダは、ドップラー効果を用いることで、ミリ波レーダが設けられている車両ＣＡの車速Ｖｍと車両ＣＡの進行方向に存在する先行車両ＴＡなどの物体の速度Ｖｔとの速度差を算出することで実相対速度Ｖｒを検出し、ＥＣＵ５に出力する。なお、距離センサ３は、ミリ波レーダに限定されるものではなく、例えばレーザや赤外線などを用いたレーダ、ＣＣＤカメラなどの撮像装置により車両ＣＡの進行方向を撮像した画像データに基づいて実相対距離Ｄｒを算出する画像認識装置などであっても良い。また、距離センサ３により実相対速度Ｖｒを検出することができない場合、ＥＣＵ５は、車速センサ２により検出された車速Ｖｍと距離センサ３により検出された実相対距離Ｄｒとに基づいて実相対速度Ｖｒを算出し、取得しても良い。この場合、検出された実相対距離Ｄｒは、ＥＣＵ５において実相対速度Ｖｒを取得する際に用いられる。

ブレーキスイッチ４は、運転者が制動操作を行う図示しないブレーキペダルを運転者が操作したか否かを検出するものである。ブレーキスイッチ４は、ＥＣＵ５と接続されており、ブレーキスイッチ４からの検出信号がＥＣＵ５に出力される。つまり、ＥＣＵ５は、運転者が実際に制動操作を行ったか否かを判断することができる。

ＥＣＵ５は、車両ＣＡの状態および車両ＣＡの前方を走行する先行車両ＴＡの状態に起因して変化する複数の物理量に基づいて指標値ＰＲＥを算出するものである。また、ＥＣＵ５は、車両ＣＡの走行中に運転者により実際に制動操作が行われた際における指標値である操作時指標値ＰＲＥｒを複数算出し、算出された複数の操作時指標値ＰＲＥｒに基づいて決定指標値ＰＲＥｔを設定するものである。また、ＥＣＵ５は、算出された指標値ＰＲＥが決定指標値ＰＲＥｔを越えると警報装置６に警報を発生させるものである。ＥＣＵ５は、指標値算出部５１、決定指標値設定部５２と、警報判定部５３としての機能を有するものである。なお、ＥＣＵ５のハード構成は、主に演算処理を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、プログラムや情報を格納するメモリ（ＳＲＡＭなどのＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭなどのＲＯＭ（Read Only Memory））、入出力インターフェースなどから構成され、既知の車両に搭載されるＥＣＵと同様であるため、詳細な説明は省略する。

指標値算出部５１は、車両ＣＡの状態および先行車両ＴＡの状態に起因して変化する複数の異なる物理量である、取得された車両ＣＡの車速Ｖｍ、実相対距離Ｄｒ、実相対速度Ｖｒ、先行車両ＴＡの減速度Ａｐに基づく知覚相対距離Ｄｓおよび知覚相対速度Ｖｓに基づいて指標値ＰＲＥを算出するものである。

指標値算出部５１は、取得された実相対距離Ｄｒに基づいて知覚相対距離Ｄｓを算出する。車両ＣＡの運転者は、実相対距離Ｄｒが遠いほど相対距離が実相対距離Ｄｒよりも近いと錯覚を生じる。例えば、車両ＣＡの進行方向に等間隔に並んでいる電柱を見たとき、電柱が遠方に位置するほど電柱の間隔が狭く見えるため、遠方の電柱の位置を実際の位置よりも近くにあると錯覚する。従って、単に取得された実相対距離Ｄｒに基づいて支援制御を行えば、例えば実相対距離Ｄｒが遠くなると車両ＣＡの運転者の知覚に基づいた間隔と支援制御が行われるタイミングとがずれる虞がある。そこで、指標値算出部５１は、先行車両ＴＡと車両ＣＡとの相対距離を運転者の知覚に基づいた値にするために、取得された実相対距離Ｄｒが遠いほど実相対距離Ｄｒよりも小さい値に知覚相対距離Ｄｓを算出する。指標値算出部５１は、本実施形態では、取得された実相対距離Ｄｒと、下記の式（５）とに基づいて知覚相対距離Ｄｓを算出する。ここで、ｎは、０＜ｎ＜１の範囲である。
Ｄｓ＝Ｄｒ^ｎ …（５）

指標値算出部５１は、取得された実相対速度Ｖｒおよび車両ＣＡの車速Ｖｍと、先行車両ＴＡの減速度Ａｐ〔ｍ／ｓ²〕とに基づいて知覚相対速度Ｖｓを算出する。車両ＣＡの運転者は、車両ＣＡの車速Ｖｍが速いほど、相対速度が実相対速度Ｖｒよりも速いと錯覚を生じる。例えば、車両ＣＡが一般道路を時速４０ｋｍ／ｈ程度で走行している場合と、車両ＣＡが高速道路を時速１００ｋｍ／ｈ程度で走行している場合とでは、実相対距離Ｄｒが同一であれば、車両ＣＡが高速道路を走行している場合のほうが一般道路を走行している場合よりも相対速度が速いと錯覚する。また、車両ＣＡの運転者が相対速度に対する錯覚を起こすのは、運転者による操作に関係なく変化する先行車両ＴＡの減速度のためでもある。そこで、指標値算出部５１は、先行車両ＴＡと車両ＣＡとの相対速度を運転者の知覚に基づいた値にするために、取得された車両ＣＡの車速Ｖｍが速いほど実相対速度Ｖｒよりも大きい値に知覚相対速度Ｖｓを算出する。さらに、指標値算出部５１は、先行車両ＴＡの減速度Ａｐが大きいほど実相対速度Ｖｒよりも大きい値に知覚相対速度Ｖｓを算出する。指標値算出部５１は、本実施形態では、実相対速度Ｖｒおよび車両ＣＡの車速Ｖｍと、先行車両ＴＡの減速度Ａｐと、下記の式（６）とに基づいて知覚相対速度Ｖｓを算出する。ここで、Δｔはブレーキペダルを運転者が操作してから実際に車両ＣＡに減速度が発生するまでの反応時間、Ａｆは先行車両ＴＡの減速度の見込み量、αは０＜α＜１の範囲、Ａｆは０≦Ａｆ＜１０の範囲で好ましくは０≦Ａｆ＜６の範囲である。
Ｖｓ＝Ｖｒ＋αＶｍ＋Δｔ（Ａｐ＋Ａｆ） …（６）

指標値算出部５１は、算出された知覚相対距離Ｄｓおよび知覚相対速度Ｖｓに基づいて指標値ＰＲＥを算出する。指標値算出部５１は、本実施形態では、算出された知覚相対距離Ｄｓと、知覚相対速度Ｖｓと、下記の式（７）とに基づいて指標値ＰＲＥを算出する。つまり、運転支援制御装置１は、運転者の知覚による錯覚を考慮して、運転者の違和感を抑制した指標値ＰＲＥを算出することができる。なお、指標値ＰＲＥは、知覚相対速度Ｖｓおよび知覚相対距離Ｄｓを算出した後に算出しても、複数の物理量から直接算出しても良い。
ＰＲＥ＝Ｖｓ／Ｄｓ＝（Ｖｒ＋αＶｍ＋Δｔ（Ａｐ＋Ａｆ））／Ｄｒ^ｎ …（７）

決定指標値設定部５２は、車両ＣＡの走行中に運転者が制動操作、すなわちブレーキペダルを踏んだ際における指標値である操作時指標値ＰＲＥｒを複数算出し、算出された複数の操作時指標値ＰＲＥｒに基づいて決定指標値ＰＲＥｔを設定する。決定指標値設定部５２は、図２に示すように、算出された複数の操作時指標値ＰＲＥｒにより操作時指標値領域Ｚを形成した際に、車両ＣＡの危険性が高まる方向に指標値ＰＲＥが変化する危険側、本実施形態ではプラス側の端部に対応する端部操作時指標値ＰＲＥｒｅあるいは端部操作時指標値ＰＲＥｒｅの近傍を決定指標値ＰＲＥｔとして設定する。本実施形態では、算出された複数の操作時指標値ＰＲＥｒを保存し、保存した複数の操作時指標値ＰＲＥｒの累積頻度（上記危険側に向けて累積）１００％時における指標値ＰＲＥを端部操作時指標値ＰＲＥｒｅとする。決定指標値設定部５２は、端部操作時指標値ＰＲＥｒｅの近傍として、端部操作時指標値ＰＲＥｒｅよりも危険側の値を決定指標値ＰＲＥｔに設定する。例えば、決定指標値設定部５２は、端部操作時指標値ＰＲＥｒｅに０．０５を加えた値を決定指標値ＰＲＥｔに設定する。

警報判定部５３は、車両ＣＡの走行中に算出される指標値ＰＲＥが設定された決定指標値ＰＲＥｔ以上となったか否かを判定し、指標値ＰＲＥが決定指標値ＰＲＥｔ以上となったと判定すると、ＥＣＵ５により警報装置６に警報を発生させる。

警報装置６は、警報を発生し、車両ＣＡを運転する運転者に注意を喚起し、減速操作を促すものである。警報装置６は、ＥＣＵ５と接続されており、ＥＣＵ５により制御されるものである。警報装置６は、運転者が知覚により気がつくことができる手段であれば、どのようなものでも良い。例えば、スピーカーから警報音を発生したり、運転者が見るディスプレイに表示あるいは現在の表示を変化させたりする。

次に、実施形態に係る運転支援制御装置の条件設定方法について説明する。図３は、実施形態に係る運転支援制御装置の条件設定方法を示すフロー図である。まず、ＥＣＵ５は、複数の物理量を取得する（ステップＳ１０）。ここでは、ＥＣＵ５は、指標値ＰＲＥを算出するのに用いられる実相対速度Ｖｒ、車両ＣＡの車速Ｖｍ、先行車両ＴＡの減速度Ａｐ、実相対距離Ｄｒを取得する。

次に、ＥＣＵ５は、ブレーキがＯＮされたか否かを判定する（ステップＳ１１）。ここでは、ＥＣＵ５は、運転者により制動操作が行われた否かをブレーキスイッチ４からの検出信号に基づいて判定する。

次に、ＥＣＵ５の指標値算出部５１は、ブレーキがＯＮであると判定する（ステップＳ１１肯定）と、制動操作時における指標値ＰＲＥである操作時指標値ＰＲＥｒを算出する（ステップＳ１２）。ここでは、ＥＣＵ５は、取得された複数の物理量と、上記式（７）とに基づいて操作時指標値ＰＲＥｒを算出する。なお、ＥＣＵ５は、ブレーキがＯＦＦであると判定する（ステップ１１否定）と、ステップＳ１０に戻り、再度複数の物理量を取得する。

次に、ＥＣＵ５は、算出された操作時指標値ＰＲＥｒを保存する（ステップＳ１３）。ここでは、ＥＣＵ５は、算出された操作時指標値ＰＲＥｒを図示しない記憶部に記憶する。

次に、ＥＣＵ５は、時間Ｔを経過したか否かを判定する（ステップＳ１４）。ここで、時間Ｔは、運転者の制動操作に基づく操作時指標値ＰＲＥｒを複数、本実施形態では、決定指標値ＰＲＥｔを設定するために十分な数保存することができる時間である。つまり、ＥＣＵ５は、時間Ｔを経過したか否かを判定することで、決定指標値ＰＲＥｔを設定するために十分な数の操作時指標値ＰＲＥｒを保全できたか否かを判定する。なお、時間Ｔは、例えば最初のブレーキＯＮからの経過時間とする。

次に、ＥＣＵ５の決定指標値設定部５２は、時間Ｔを経過したと判定する（ステップＳ１４肯定）と、保存された複数の操作時指標値ＰＲＥｒに基づいて決定指標値ＰＲＥｔを設定する（ステップＳ１５）。ここでは、決定指標値設定部５２は、上述のように、保存された複数の操作時指標値ＰＲＥｒにより操作時指標値領域Ｚを形成した際に、プラス側の端部に対応する端部操作時指標値ＰＲＥｒｅのプラス側の値を決定指標値ＰＲＥｔに設定する。以上の条件設定方法より、決定指標値ＰＲＥｔが設定される。なお、ＥＣＵ５は、時間Ｔを経過していないと判定する（ステップＳ１４否定）と、時間Ｔを経過するまで、ステップ１０〜ステップ１３を繰り返し、再度指標値ＰＲＥを算出し、保存する。

次に、実施形態に係る運転支援制御装置による運転支援制御方法について説明する。図４は、実施形態に係る運転支援制御装置による運転支援制御方法のフロー図である。図５は、操作時指標値と、警報の有無と、決定指標値との関係を示す図である。図６は、支援制御を行うタイミングにおけるＴＴＣと相対速度との関係を示す図である。図７は、操作時指標値と、警報時における指標値との関係を示す図である。なお、図５において、縦軸は操作時指標値ＰＲＥｒである。また、図６において、縦軸は相対距離を相対速度で除したものである衝突余裕時間ＴＴＣ〔ｓｅｃ〕であり、横軸は車両ＣＡと先行車両ＴＡとの相対速度〔ｋｍ／ｈ〕である。また、図７において、縦軸は操作時指標値ＰＲＥｒであり、横軸は縦軸の操作時指標値ＰＲＥｒで運転者に制動操作を行わせるために運転者に制動操作を促す警報を発生させた場合の指標値ＰＲＥである。

まず、ＥＣＵ５は、複数の物理量を取得する（ステップＳ２１）。ここでは、ＥＣＵ５は、指標値ＰＲＥを算出するのに用いられる実相対速度Ｖｒ、車両ＣＡの車速Ｖｍ、先行車両ＴＡの減速度Ａｐ、実相対距離Ｄｒを取得する。

次に、ＥＣＵ５の指標値算出部５１は、制動操作時における指標値ＰＲＥである操作時指標値ＰＲＥｒを算出する（ステップＳ２２）。ここでは、ＥＣＵ５は、取得された複数の物理量と、上記式（７）とに基づいて操作時指標値ＰＲＥｒを算出する。

次に、ＥＣＵ５の警報判定部５３は、算出された指標値ＰＲＥが上述の条件設定方法により設定された決定指標値ＰＲＥｔ以上であるか否かを判定する（ステップＳ２３）。

次に、警報判定部５３は、指標値ＰＲＥが設定された決定指標値ＰＲＥｔ以上であると判定する（ステップＳ２３肯定）と、警報装置６による警報を発生させる（ステップＳ２４）。これにより、運転者は、警報を知覚し、ブレーキペダルを踏むことで制動操作を行うこととなる。

以上のように、本実施形態に係る運転支援制御装置１の条件設定方法では、複数の操作時指標値ＰＲＥｒにより操作時指標値領域Ｚを形成した際に、危険側の端部に対応する端部操作時指標値ＰＲＥｒｅの危険側の値を決定指標値ＰＲＥｔに設定されるので、運転者が通常行う制動操作よりも遅いタイミングで警報装置６により警報が発生することとなる。以下、本実施形態に係る運転支援制御装置１の条件設定方法により決定指標値ＰＲＥｔを設定する効果について説明する。

図５は、車両ＣＡが車速６０〔ｋｍ／ｈ〕で先行車両ＴＡを追従走行している状態で、先行車両ＴＡが任意のタイミングで加減速を複数回繰り返した際に、警報の有無および決定指標値ＰＲＥｔの変化によって操作時指標値ＰＲＥｒの平均値がどのように変化するかを示す図ものである。ここで、Ａは警報を発生せずに運転者に制動操作を行ってもらった場合の操作時指標値ＰＲＥｒの平均値、Ｂは決定指標値ＰＲＥｔを本実施形態に係る運転支援制御装置１の条件設定方法により設定された決定指標値ＰＲＥｔよりも小さくした場合の操作時指標値ＰＲＥｒの平均値、Ｃは決定指標値ＰＲＥｔをＣにおける決定指標値ＰＲＥｔと本実施形態に係る運転支援制御装置１の条件設定方法により設定された決定指標値ＰＲＥｔとの間の値とした場合の操作時指標値ＰＲＥｒの平均値、Ｄは決定指標値ＰＲＥｔを本実施形態に係る運転支援制御装置１の条件設定方法により設定された決定指標値ＰＲＥｔとした場合の操作時指標値ＰＲＥｒの平均値、Ｅは決定指標値ＰＲＥｔを本実施形態に係る運転支援制御装置１の条件設定方法により設定された決定指標値ＰＲＥｔよりも大きくした場合の操作時指標値ＰＲＥｒの平均値である。なお、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅは、決定指標値ＰＲＥｔに基づいて警報を発生させる。

同図に示すように、ＢおよびＣ、すなわち決定指標値ＰＲＥｔが運転支援制御装置１の条件設定方法により設定された決定指標値ＰＲＥｔよりも小さい場合は、Ａよりも操作時指標値ＰＲＥｒが大幅に大きくなる。つまり、決定指標値ＰＲＥｔが運転支援制御装置１の条件設定方法により設定された決定指標値ＰＲＥｔよりも小さい場合は、運転者が警報が発生されることに対して過信や依存をしてしまい、警報が発生されない場合よりも制動操作が遅いタイミングで行われてしまう。一方、ＤおよびＥ、すなわち決定指標値ＰＲＥｔが運転支援制御装置１の条件設定方法により設定された決定指標値ＰＲＥｔあるいはそれよりも大きい場合は、Ａとほぼ同様の操作時指標値ＰＲＥｒとなる。つまり、決定指標値ＰＲＥｔが運転支援制御装置１の条件設定方法により設定された決定指標値ＰＲＥｔ以上であると、運転者は警報が発生されることに対して過信や依存をせずに、警報が発生されない場合とほぼ同様のタイミングで制動操作を行うことができる。

図６は、指標値ＰＲＥが決定指標値ＰＲＥｔ以上で警報を発生する際において、先行車両ＴＡの減速度Ａｐあるいは相対速度が変化した場合に、警報が発生した際における衝突余裕時間ＴＴＣがどのように変化するかを示す図ものである。同図に示すように、各減速度Ａｐに対応するグラフは、先行車両ＴＡの減速度Ａｐが大きくなるに伴いの傾きが小さくなり、減速度Ａｐの大きさ拘わらず相対速度が大きくなるに伴い衝突余裕時間ＴＴＣが小さくなるが、下限値ＴＴＣｄよりも小さくなることはない。つまり、設定された決定指標値ＰＲＥｔに基づいて警報を発生すれば、先行車両ＴＡの減速度Ａｐおよび相対速度に拘わらず、先行車両ＴＡとの衝突まで下限値ＴＴＣｄ以上を確保することができる。従って、警報が発生されてから制動操作を行うまでの運転者の反応時間と、運転者が制動操作により確実に先行車両ＴＡとの衝突を回避することができる衝突余裕時間ＴＴＣとの合計が下限値以下となるように、決定指標値ＰＲＥｔを設定することで、最適な時期に警報を発生することができる。

図７は、車両ＣＡが車速４０〜１００〔ｋｍ／ｈ〕で先行車両ＴＡを追従走行している状態で、先行車両ＴＡが任意のタイミングで加減速を複数回繰り返し、決定指標値ＰＲＥｔを０．７〜１．１５の間でランダムに設定して警報を発生させ、運転者に先行車両ＴＡと衝突しないように制動操作を行ってもらった場合に、先行車両ＴＡに対する接近感や恐怖感が大きいと感じた際の操作時指標値の平均値ＰＲＥｒｕに対応する警報時における指標値ＰＲＥｕと、決定指標値ＰＲＥｔとの関係を示す図である。同図に示すように、本実施形態に係る運転支援制御装置１の条件設定方法によって設定された決定指標値ＰＲＥｔは、操作時指標値の平均値ＰＲＥｒｕに対応する警報時における指標値ＰＲＥｕよりも危険側である。従って、決定指標値ＰＲＥｔに基づいて警報を発生させると運転者は先行車両ＴＡに対する接近感や恐怖感が大きいと感じ、運転者は警報が発生されることに対して過信や依存をせずに、制動操作を行うことができる。

上述のように、本実施形態に係る運転支援制御装置１は、運転者が警報を発生することに対して過信や依存をすることが抑制できる最適な時期に、警報を発生することができる。また、運転者の知覚に基づいた指標値ＰＲＥを用いて決定指標値ＰＲＥｔを設定するので、運転者の知覚による錯覚を考慮して警報を発生することができ、運転者の違和感を抑制することができ、支援制御を運転者が車両ＣＡを操作する感覚にあったものとすることができる。

なお、上記実施形態では、知覚対象物を先行車両ＴＡとして説明したが本発明はこれに限定されるものではない。例えば、走行する車両ＣＡの前方に位置する落下物などの障害物であってもよい。また、上記実施形態では、支援制御として制動操作（ブレーキペダル操作およびシフト操作を含む）を促す警報を発生する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、支援制御は、車両ＣＡを減速するために駆動力を作用させる運転者の加速操作（アクセルペダル操作およびシフト操作を含む）や車両ＣＡを旋回させるために旋回力を作用させる運転者の旋回操作（ハンドル操作）を促す警報を発生するものであってもよい。また、運転者が現在行っている加速操作、制動操作、旋回操作をアシストするものであっても、運転者が行う加速操作、制動操作、旋回操作のかわりに車両ＣＡに駆動力、制動力、旋回力を作用させるものであってもよい。ここで、運転支援制御装置１が制動操作に対応するものであり、知覚対象物が静止している障害物である場合、運転支援制御装置１が旋回操作に対応するものであり、知覚対象物が車両ＣＡが走行している道路のラインである場合は、知覚対象物に減速度Ａｐが作用しないので、知覚相対速度Ｖｓを車両ＣＡの車速Ｖｍが速いほど、実相対速度Ｖｒよりも大きい値となるように、例えば下記の式（８）により算出し、決定指標値ＰＲＥｔを算出しても良い。なお、Ｖｓは知覚相対速度、Ｖｒは実相対速度、Ｖｍは前記車両の速度であり、αは０＜α＜１の範囲である。
Ｖｓ＝Ｖｒ＋αＶｍ …（８）

また、上記実施形態では、決定指標値ＰＲＥｔの設定を運転支援制御装置１におけるＥＣＵ５により行われたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、予め実験等により決定指標値ＰＲＥｔを決定しておき、ＥＣＵ５の記憶部に記憶しておいてもよい。

また、上記実施形態では、決定指標値ＰＲＥｔとして、端部操作時指標値ＰＲＥｒｅの近傍の端部操作時指標値ＰＲＥｒｅよりも危険側の値を設定したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、端部操作時指標値ＰＲＥｒｅを決定指標値ＰＲＥｔに設定してもよい。また、複数の操作時指標値ＰＲＥｒの累積頻度（上記危険側に向けて累積）９９％時における指標値ＰＲＥを決定指標値ＰＲＥｔとしてもよい。つまり、端部操作時指標値ＰＲＥｒｅの近傍として、端部操作時指標値ＰＲＥｒｅよりも安全側の値を決定指標値ＰＲＥｔに設定してもよい。これは、複数の操作時指標値ＰＲＥｒの中に、例えば運転者の不注意により制動操作が通常のタイミングよりも遅れる場合もある。従って、端部操作時指標値ＰＲＥｒｅよりも安全側の値を決定指標値ＰＲＥｔに設定することで、運転者の不注意により制動操作が通常のタイミングよりも遅れた場合に対応する操作時指標値ＰＲＥｒを決定指標値ＰＲＥｔに設定しないことで、決定指標値ＰＲＥｔを車両ＣＡの安全性が高まる方向に指標値ＰＲＥが変化する安全側とすることができるので、運転者が警報を発生することに対して過信や依存をすることなく、さらに警報が発生してから運転者が余裕を持って制動操作を行える適切な時期に、警報を発生することができる。また、複数の操作時指標値ＰＲＥｒが複数の運転者による車両ＣＡの制動操作に基づいたものである場合は、制動操作のタイミングが極端に遅い運転者がいる場合もある。従って、端部操作時指標値ＰＲＥｒｅよりも安全側の値を決定指標値ＰＲＥｔに設定することで、制動操作のタイミングが極端に遅い運転者に対応する操作時指標値ＰＲＥｒを決定指標値ＰＲＥｔに設定しないことで、決定指標値ＰＲＥｔを車両ＣＡの安全性が高まる方向に指標値ＰＲＥが変化する安全側とすることができるので、運転者が警報を発生することに対して過信や依存をすることなく、さらに警報が発生してから運転者が余裕を持って制動操作を行える適切な時期に、警報を発生することができる。

１ 運転支援制御装置
２ 車速センサ
３ 距離センサ
４ ブレーキスイッチ
５ ＥＣＵ
５１ 指標値算出部
５２ 決定指標値設定部
５３ 警報判定部
６ 警報装置
Ａｐ 先行車両ＴＡの減速度
Ｄｒ 実相対距離
Ｄｓ 知覚相対距離
Ｖｍ 自車両の車速
Ｖｒ 実相対速度
Ｖｓ 知覚相対速度

Claims (9)

1. 車両を運転する運転者の操作を支援する支援制御を行う車両運転制御装置による前記支援制御を行う条件を設定する車両運転制御装置の条件設定方法において、
   前記条件は、前記車両の状態および前記車両の周辺において運転者により知覚可能な知覚対象物の状態に起因して変化する複数の物理量に基づいて算出された指標値が決定指標値を越えることであり、
   前記決定指標値は、前記車両の走行中に前記運転者により実際に前記操作が行われた際における指標値である操作時指標値を複数算出し、算出された複数の前記操作時指標値で形成される操作時指標値領域のうち、前記車両の危険性が高まる方向に前記指標値が変化する危険側の端部に対応する端部操作時指標値あるいは前記端部操作時指標値の近傍に設定されることを特徴とする車両運転制御装置の条件設定方法。
2. 請求項１に記載の車両運転制御装置の条件設定方法において、
   前記複数の物理量は、前記知覚対象物と前記車両との実相対距離を含み、
   前記指標値は、少なくとも前記実相対距離に基づいた前記運転者の知覚による前記知覚対象物と前記車両との相対距離である知覚相対距離に基づいて算出されるものであり、
   前記知覚相対距離は、前記実相対距離が遠いほど、前記実相対距離よりも小さい値となる車両運転制御装置の条件設定方法。
3. 請求項２に記載の車両運転制御装置の条件設定方法において、
   前記知覚相対距離は、前記実相対距離と下記の式（１）とに基づいて算出される。
   なお、Ｄｓは知覚相対距離、Ｄｒは実相対距離であり、ｎは０＜ｎ＜１の範囲である。
   Ｄｓ＝Ｄｒ^ｎ …（１）
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の車両運転制御装置の条件設定方法において、
   前記複数の物理量は、前記知覚対象物と前記車両との実相対速度を含み、
   前記指標値は、少なくとも前記実相対速度に基づいて前記運転者の知覚による前記知覚対象物と前記車両との相対速度を示す知覚相対速度に基づいて算出されるものであり、
   前記知覚相対速度は、前記車両の車速が速いほど、前記実相対速度よりも大きい値となる車両運転制御装置の条件設定方法。
5. 請求項４に記載の車両運転制御装置の条件設定方法において、
   前記知覚相対速度は、前記実相対速度と、下記の式（２）とに基づいて算出される車両運転制御装置の条件設定方法。
   なお、Ｖｓは知覚相対速度、Ｖｒは実相対速度、Ｖｍは前記車両の速度であり、αは０＜α＜１の範囲である。
   Ｖｓ＝Ｖｒ＋αＶｍ …（２）
6. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の車両運転制御装置の条件設定方法において、
   前記知覚対象物は、前記車両の前方を走行する先行車両であり、
   前記操作対象は、ブレーキペダルであり、
   前記複数の物理量は、前記先行車両と前記車両との実相対速度および前記先行車両の減速度を含み、
   前記指標値は、少なくとも前記実相対速度および前記先行車両の減速度に基づいて前記運転者の知覚による前記知覚対象物と前記車両との相対速度を示す知覚相対速度に基づいて算出されるものであり、
   前記知覚相対速度は、前記車両の車速が速いほど、あるいは前記先行車両の減速度が大きいほど、前記実相対速度よりも大きい値となる車両運転制御装置の条件設定方法。
7. 請求項６に記載の車両運転制御装置の条件設定方法において、
   前記知覚相対速度は、前記実相対速度および前記先行車両の減速度と、下記の式（３）とに基づいて算出される車両運転制御装置の条件設定方法。
   なお、Ｖｓは知覚相対速度、Ｖｒは実相対速度、Ｖｍは前記車両の速度、Ａｐは前記先行車両の減速度、Δｔは前記ブレーキペダルを前記運転者が操作してから実際に前記車両に減速度が発生するまでの反応時間、Ａｆは前記先行車両の減速度の見込み量であり、αは０＜α＜１の範囲である。
   Ｖｓ＝Ｖｒ＋αＶｍ＋Δｔ（Ａｐ＋Ａｆ） …（３）
8. 前記請求項５または７に記載の車両運転制御装置の条件設定方法において、
   前記指標値は、前記知覚相対距離と前記知覚相対速度と、下記の式（４）とに基づいて算出される車両運転制御装置の条件設定方法。
   なお、指標値はＰＲＥ、Ｖｓは知覚相対速度、Ｄｓは知覚相対距離である。
   ＰＲＥ＝Ｖｓ／Ｄｓ …（４）
9. 車両を運転する運転者の操作を支援する支援制御を行う車両運転制御装置において、
   前記支援制御は、前記車両の状態および前記車両の周辺において運転者により知覚可能な知覚対象物の状態に起因して変化する複数の物理量に基づいて算出された指標値が決定指標値を越えることを行われるものであり、
   前記車両の走行中に前記運転者により実際に前記操作が行われた際における操作時指標値を複数算出し、算出された複数の前記操作時指標値で形成される操作時指標値領域のうち、前記車両の危険性が高まる方向に前記指標値が変化する側の端部に対応する端部操作時指標値あるいは前記端部操作時指標値の近傍の指標値を決定指標値に設定することを特徴とする車両運転制御装置。

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