JP2014016727A - 運転支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者の運転特性に合う適切な運転支援を実行できる運転支援装置を提供する。
【解決手段】運転支援装置１０は、自車両と移動体の衝突を回避するための運転支援を実行する運転支援装置であって、自車両の予測進路と移動体の予測進路とが交差する交差地点に自車両が到達するまでの第１時間ＴＴＣ１と、交差地点に移動体が到達するまでの第２時間ＴＴＣ２とを予測する到達時間予測部２１と、第１時間ＴＴＣ１と第２時間ＴＴＣ２の相対関係に基づいて報知支援を開始するために、自車両の運転者の運転特性を表す減速開始線Ｓの推定結果に基づく報知支援領域Ａ１を設定する報知支援実行部２９とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、自車両と移動体の衝突を回避するための運転支援を実行する運転支援装置に関する。

従来、例えば特開２０１０−２５７２９８号公報に開示されるように、自車両と移動体の衝突を回避するための運転支援を実行する運転支援装置が知られている。

この運転支援装置は、自車両の進行方向にある移動体の位置を検出し、該進行方向に交差する方向における移動体の移動速度（横移動速度）が所定速度以下であるか否かを判断する。そして、この運転支援装置は、横移動速度が所定速度以下であると判断した場合、自車両の進行方向と移動体の検出方向の間の角度に基づいて自車両と移動体の接触の可能性を判定する。

特開２０１０−２５７２９８号公報

しかし、このような運転支援装置では、運転支援の必要性が低い場合に実行されたり、その必要性が高い場合でも早過ぎる時点又は遅過ぎる時点、つまり運転者の運転特性に合わない不適切な時点で開始されたりする場合があった。そして、このような場合、運転者は、運転支援の実行または運転支援の開始時点に違和感を覚えてしまう。

そこで、本発明は、運転者の運転特性に合う適切な運転支援を実行できる運転支援装置を提供しようとするものである。

本発明に係る運転支援装置は、自車両と移動体の衝突を回避するための運転支援を実行する運転支援装置であって、自車両の予測進路と移動体の予測進路とが交差する交差地点に自車両が到達するまでの第１時間と、交差地点に移動体が到達するまでの第２時間とを予測する到達時間予測部と、第１時間と第２時間の相対関係に基づいて報知支援を開始するために、自車両の運転者の運転特性を表す減速開始時点の推定結果に基づく報知支援開始時点を設定する報知支援実行部とを備えて構成される。

本発明に係る運転支援装置によれば、運転者の運転特性を表す減速開始時点の推定結果に基づいて報知支援開始時点を設定することにより、運転者の運転特性に合う適切な時点で報知支援を開始できる。

報知支援実行部は、減速開始時点の推定結果が早いほど早い時点で報知支援を開始してもよい。これにより、運転特性に合う適切な時点で報知支援を開始できる。

報知支援実行部は、第１時間と第２時間の相対関係が、運転者が減速操作を開始するか否かの判断に迷うジレンマ時点を満たす確率が高いほど早い時点で報知支援を開始してもよい。これにより、減速操作の開始の判断に迷う可能性が高い状況ほど早い時点で報知支援を開始できる。ここで、ジレンマ条件は、運転支援を実行するか否かを判断する支援要否判断条件と、減速開始時点の推定結果とに基づいて推定されることが好ましい。

報知支援実行部は、第１時間と第２時間の相対関係がジレンマ時点を満たす確率が高いほど報知支援の程度を大きくしてもよい。これにより、減速操作の開始の判断に迷う可能性が高い状況ほど確実に報知支援を実行できる。

運転支援装置は、減速開始時点の推定結果に基づいて移動体との衝突を回避するための減速制御量を決定する減速制御量決定部と、減速制御量と実際の減速操作量との偏差に基づいて制御支援に用いる制御補正量を算定する制御補正量算定部とをさらに備えてもよい。これにより、運転者の運転特性に合うスムーズな制御支援を実行できる。ここで、減速制御量は、操作開始条件を満たす時点から制御支援の終了に至るまでの規範的な減速運転を規定することが好ましい。

制御補正量算定部は、減速制御量と減速操作量の偏差が大きいほど大きな制御補正量を算定してもよい。これにより、運転特性に合うスムーズな制御支援を実行できる。

運転支援装置は、減速開始時点の推定結果が早いほど早い時点で制御支援を開始する制御支援実行部をさらに備えてもよい。これにより、運転特性に合う適切な時点で制御支援を開始できる。

本発明によれば、運転者の運転特性に合う適切な運転支援を実行できる運転支援装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る運転支援装置を示す図である。 運転支援に用いるマップを示す図である。 報知支援の準備処理について運転支援装置の動作を示すフローチャートである。 報知支援の実行処理について運転支援装置の動作を示すフローチャートである。 減速開始線とジレンマ点の推定を説明する図である。 交差確率の推定を説明する図である。 報知支援領域の設定を説明する図である。 接近確率の予測を説明する図である。 本発明の第２実施形態に係る運転支援装置を示す図である。 制御支援の準備処理について運転支援装置の動作を示すフローチャートである。 制御支援の実行処理について運転支援装置の動作を示すフローチャートである。 減速曲線群の設定を示す図である。 減速曲線を用いた制御支援を説明する図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

まず、図１から図８を参照して、本発明の第１実施形態に係る運転支援装置１０について説明する。運転支援装置１０は、自車両に搭載され、自車両と移動体の衝突を回避するための運転支援を実行する装置である。運転支援とは、運転者に対する報知支援と、自車両の制動または操舵に対する制御支援を含んでいる。

まず、図１から図２を参照して、運転支援装置１０の構成について説明する。本実施形態に係る運転支援装置１０は、運転者の運転特性に合う適切な時点で報知支援を開始する装置である。

図１は、本発明の第１実施形態に係る運転支援装置１０を示す図である。図１に示すように、運転支援装置１０は、車両センサ１１、移動体検出センサ１２、メインＥＣＵ２０（Electronic Control Unit）およびＨＭＩ１３（Human-Machine Interface）を備えている。メインＥＣＵ２０には、車両センサ１１、移動体検出センサ１２およびＨＭＩ１３が接続されている。メインＥＣＵ２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを主体とする電子制御ユニットであり、プログラムにより動作する。

車両センサ１１は、自車両の走行状態を検出するセンサである。車両センサ１１は、例えば、運転者の加減速操作を検出する加減速センサ、操舵操作を検出する操舵角センサ、自車両の速度を検出する車速センサ、ヨーレートを検出するヨーレートセンサなどである。車両センサ１１は、センサ値の処理により車両情報を生成してメインＥＣＵ２０に供給する。

移動体検出センサ１２は、自車両の進行方向において移動体を検出するセンサである。移動体検出センサ１２としては、例えば、ミリ波レーダ、レーザレーダ、カメラなどが用いられる。ミリ波レーダとしての移動体検出センサ１２は、検出波の送受信により移動体の位置、速度などの移動体情報を生成してメインＥＣＵ２０に供給する。また、カメラとしての移動体検出センサ１２は、撮像した移動体の画像処理により移動体情報を生成してメインＥＣＵ２０に供給する。

メインＥＣＵ２０は、到達時間予測部２１、運転支援情報記憶部２２、減速操作記録部２３、減速開始線推定部（減速開始推定部）２４、ジレンマ点推定部２５、交差確率推定部２６、報知支援領域設定部２７、接近確率予測部２８および報知支援実行部（報知支援設定部）２９を備える。なお、メインＥＣＵ２０の各構成については後述する。

ＨＭＩ１３は、運転者に対する報知を実行するインタフェースである。ＨＭＩ１３としては、例えば、ブザー、ヘッドアップディスプレイ、ナビゲーションモニタ、メータパネルなどが用いられる。ＨＭＩ１３は、メインＥＣＵ２０から供給される報知信号に応じて、自車両の進行方向における移動体の存在等を運転者に報知する。運転者に対する報知は、聴覚情報、視覚情報、触覚情報などを用いて行われる。

以下、メインＥＣＵ２０の各構成について説明する。到達時間予測部２１は、自車両と移動体が交差地点に到達するまでの到達時間としてＴＴＣ１（第１時間）とＴＴＣ２（第２時間）を予測する。交差地点は、自車両の進行方向と該進行方向に交差する方向（横方向）において自車両の予測進路と移動体の予測進路が交差する地点である。

到達時間予測部２１は、車両情報に基づいて自車両の走行軌跡などを求め、自車両が現在の走行状態で走行した場合に交差地点に到達するまでのＴＴＣ１を算定する。また、到達時間予測部２１は、移動体情報に基づいて移動体の速度ベクトルなどを求め、移動体が現在の移動状態で移動した場合に交差地点に到達するまでのＴＴＣ２を算定する。

到達時間ＴＴＣ１、ＴＴＣ２は、以下の式（１）、（２）を用いて算定され、到達時間情報として減速操作記録部２３、接近確率予測部２８および報知支援実行部２９に供給される。
ＴＴＣ１＝ｘ／（Ｖ−ｖｘ） …（１）
ＴＴＣ２＝ｙ／ｖｙ …（２）
ここで、Ｖは自車両の速度、ｘとｙとは、自車両の進行方向及び該進行方向に交差する方向おける自車両と移動体の相対位置であり、ｖｘとｖｙとは、自車両の進行方向と該進行方向に交差する方向における移動体の速度である。

運転支援情報記憶部２２は、運転支援に用いるマップＭ等の運転支援情報を記憶している。図２は、運転支援に用いるマップＭを示す図である。図２に示すように、マップＭは、ＴＴＣ１を縦軸、ＴＴＣ２を横軸としてＴＴＣ１とＴＴＣ２の相対関係を表している。マップＭは、自車両と移動体の交差地点を原点Ｏとしている。マップＭは、ＴＴＣ１またはＴＴＣ２の値が大きいほど自車両または移動体が交差地点から離れていることを表している。

マップＭには、運転支援を実行するか否かを判断する条件（支援要否判断条件）として、運転支援の実行を要する運転支援領域Ａ０と、実行を要しない運転支援不要領域とが設定されている。なお、マップＭ上で運転支援領域Ａ０以外の領域は、運転支援不要領域として設定されている。

運転支援領域Ａ０は、原点Ｏから対角方向に延びる対角領域として設定されている。運転支援領域Ａ０は、例えば、縦軸から対角方向に延びる第１境界線Ｌ１、横軸から対角方向に延びる第２境界線Ｌ２、および第１および第２境界線Ｌ１、Ｌ２に交差するように原点Ｏに対向して延びる第３境界線Ｌ３により画定されている。

第１および第２境界線Ｌ１、Ｌ２は、直線として設定され、特に傾きが１または略１の直線として設定されている。第１境界線Ｌ１は、ＴＴＣ１＝Ｔ１で縦軸と接し、第２境界線Ｌ２は、ＴＴＣ２＝Ｔ２で横軸と接している。第１〜第３境界線Ｌ１〜Ｌ３の配置は、走行実験や経験値に基づいて設定される。なお、第１〜第３境界線Ｌ１〜Ｌ３は、折線または曲線として設定されてもよく、直線、折線もしくは曲線の組み合わせとして設定されてもよい。

マップＭには、ＴＴＣ１とＴＴＣ２の交点（以下、時間交点Ｃと称する。）として、交差地点に対する自車両と移動体の位置関係が表される。図２には、ＴＴＣ１＝Ｔ３、ＴＴＣ２＝Ｔ４の時点を示す時間交点Ｃが示されている。自車両と移動体の移動に応じて時間交点ＣがマップＭ上を移動するので、時間交点Ｃの移動軌跡は、自車両と移動体の移動軌跡に対応している。

例えば、自車両と移動体が等速移動する場合、時間交点Ｃの移動軌跡は、傾き略１の直線として表される（軌跡Ｔａ）。特に、自車両は、時間交点Ｃが運転支援不要領域や報知支援領域Ａ１に位置する場合、移動体との衝突可能性が低いので一般に等速移動する。また、時間交点Ｃの移動軌跡は、自車両の減速に応じて上向きに湾曲する一方（軌跡Ｔｂ）、自車両の加速に応じて下向きに湾曲する（軌跡Ｔｃ）。

運転支援領域Ａ０には、運転支援の緊急度に応じて複数の支援領域が設定されている。運転支援領域Ａ０には、例えば、報知支援領域Ａ１、制御支援領域Ａ２、緊急回避支援領域Ａ３が設定されている。支援領域Ａ１〜Ａ３は、後述するように運転者の運転特性を反映して設定され、運転支援に用いるマップＭとして記憶される。

報知支援領域Ａ１は、運転者に対する報知を実行するために、原点Ｏから離れた領域として設定されている。制御支援領域Ａ２は、自車両の制動または操舵に対する介入制御を実行するために、報知支援領域Ａ１よりも原点Ｏ寄りの領域として設定されている。緊急回避支援領域Ａ３は、自車両の急制動または急操舵などを実行するために、制御支援領域Ａ２よりも原点Ｏ寄りの領域として設定されている。

減速操作記録部２３は、運転者の運転特性を表す減速開始線を推定するために用いる減速操作情報を記録する。減速操作情報は、移動体との遭遇時に運転者が実施した減速操作（アクセルオフ、ブレーキオンなど）の開始時点における到達時間情報に相当する。

減速開始線推定部２４は、ＴＴＣ１とＴＴＣ２の相対関係により表される減速開始線（減速開始時点）を推定する。減速開始線は、運転者が通常の運転に際して減速操作を開始する時点を表している。減速開始線は、マップＭ上で減速操作情報の分布を近似する回帰式として推定される。減速開始線は、第１および第２境界線Ｌ１、Ｌ２と直交又は斜交する回帰式、特にこれらの境界線に直交する直線回帰式として推定される。

ジレンマ点推定部２５は、運転者が減速操作を開始するか否かの判断に迷うジレンマ点（ジレンマ時点）を推定する。ジレンマ点は、マップＭ上で減速開始線と第２境界線Ｌ２との交点として設定される。ジレンマ点は、移動体との遭遇時に運転者が移動体との衝突を回避するために減速操作を開始するか否かの判断に迷う時点を表している。

交差確率推定部２６は、時間交点Ｃの移動軌跡が操作開始線に交差する確率（交差確率）を推定する。交差確率の推定結果は、運転支援情報として運転支援情報記憶部２２に記憶される。交差確率は、マップＭ上で時間交点Ｃの移動軌跡が第１境界線Ｌ１と第２境界線Ｌ２の間で減速開始線に交差する確率を表している。交差確率は、第１境界線Ｌ１側ほど低く、第２境界線Ｌ２側ほど高い確率分布として設定される。

報知支援領域設定部２７は、減速開始線（減速開始時点）の推定結果に基づいて報知支援領域Ａ１（報知支援開始時点）を設定する。報知支援領域Ａ１は、マップＭ上で減速開始線から第３境界線Ｌ３に向けて延びる領域として設定される。つまり、報知支援領域Ａ１は、減速開始線が原点Ｏから離れた位置に推定されるほど原点Ｏから離れた位置に設定される。よって、報知支援領域Ａ１は、マップＭ上で操作開始線が原点Ｏに近いほど、つまり操作開始時点が早いほど早い時点で報知支援が開始されるように設定される。

また、報知支援領域設定部２７は、交差確率の推定結果に基づいて報知支援領域Ａ１を設定する。報知支援領域Ａ１は、マップＭ上で交差確率の分布に対応するように設定される。つまり、報知支援領域Ａ１は、減速開始線から第３境界線Ｌ３側への拡がりが第１境界線Ｌ１側ほど小さく第２境界線Ｌ２側ほど大きい領域として設定される。よって、報知支援領域Ａ１は、マップＭ上で時間交点Ｃの移動軌跡が減速開始線に交差する確率、つまり減速開始時点を満たす確率が高いほど早い時点で報知支援が開始されるように設定される。報知支援領域Ａ１の設定結果は、運転支援情報として運転支援情報記憶部２２に記憶される。

接近確率予測部２８は、ＴＴＣ１とＴＴＣ２の相対関係（到達時間情報）がジレンマ点（ジレンマ時点）を満たす確率（接近確率）を予測する。接近確率は、マップＭ上で時間交点Ｃの移動軌跡がジレンマ点に接近する確率を表している。接近確率は、時間交点Ｃの位置を基準として交差確率値を積分して求められる。接近確率は、時間交点Ｃの位置が第２境界線Ｌ２に近いほど高い確率として求められる。

報知支援実行部２９は、ＴＴＣ１とＴＴＣ２の相対関係（到達時間情報）に基づいて報知支援を開始する。報知支援実行部２９は、運転支援情報記憶部２２から運転支援情報を読み出し、報知支援に用いる報知支援領域Ａ１（報知支援開始時点）を設定する。報知支援は、時間交点Ｃが報知支援領域Ａ１に位置する場合、つまりＴＴＣ１とＴＴＣ２の相対関係が報知支援開始時点を満たす場合に実行される。そして、報知支援は、時間交点Ｃがジレンマ点に接近する接近確率、つまりジレンマ時点を満たす確率が高いほど報知支援の程度（光量、音量、振動量など）が大きくなるように設定される。

つぎに、図３から図８を参照して、運転支援装置１０による報知支援について説明する。まず、報知支援の準備処理について説明する。図３は、報知支援の準備処理について運転支援装置１０の動作を示すフローチャートである。運転支援装置１０は、図３に示す処理を処理周期毎に実行する。

図３に示すように、車両センサ１１と移動体検出センサ１２は、センサ値に基づいて車両情報と移動体情報を生成する（ステップＳ１１）。到達時間予測部２１は、車両情報と移動体情報に基づいて到達時間情報を生成する（Ｓ１２）。減速操作記録部２３は、移動体との遭遇時に運転者が実施した減速操作を表す減速操作情報を記録する（Ｓ１３）。

減速開始線推定部２４は、減速操作情報に基づいて減速開始線を推定する。減速開始線は、減速開始線を所望の精度で推定可能な数の減速操作情報が記録された状態で推定される（Ｓ１４）。ジレンマ点推定部２５は、減速開始線の推定結果に基づいてジレンマ点を推定する（Ｓ１５）。

図５は、減速開始線とジレンマ点の推定を説明する図である。図５に示す例では、７つの減速操作情報Ｒに基づいて減速開始線Ｓが推定されている。減速開始線Ｓは、いずれも傾き１の第１および第２境界線Ｌ１、Ｌ２に直交又は斜交する直線回帰式として推定されている。ジレンマ点Ｄは、減速開始線Ｓと第２境界線Ｌ２との交点として設定されている。

ここで、ジレンマ点Ｄは、運転支援領域Ａ０と運転支援不要領域との境界（第２境界線Ｌ２）上に位置しているので、減速操作の実施を要する状況と要しない状況との狭間の時点に相当する。また、ジレンマ点Ｄは、減速開始線Ｓ上に位置しているので、運転者が通常の運転に際して減速操作を開始する時点に相当する。よって、ジレンマ点Ｄは、移動体との遭遇時に運転者が移動体との衝突を回避するために減速操作を開始するか否かの判断に迷う時点に相当する。

ジレンマ点Ｄは、例えば、自車両の進行方向にある移動体が道路を横断しようとしている状況において、移動体を先に横断させるために減速操作を開始するか否かの判断に迷う時点を表している。そして、このような場合、自車両と移動体の接触または衝突が生じ易くなるので、移動体との衝突を回避するために運転支援を実行する必要性が高くなる。

図３の説明に戻って、ジレンマ点が推定されると、交差確率推定部２６は、減速開始線の推定結果に基づいて交差確率を推定する（Ｓ１６）。図６は、交差確率の推定を説明する図である。

図６に示す例では、交差確率の確率分布ｙ＝ｆ（ｘ）がジレンマ点Ｄを原点Ｏ´とし減速開始線Ｓをｘ軸、第２境界線Ｌ２をｙ軸とする座標系を用いて設定されている。ｘ軸は、減速開始線Ｓの方向における時間交点Ｃの位置を表し、ｙ軸は、この位置における減速開始線Ｓとの交差確率を表している。

図６に示す例では、確率分布は、第１境界線Ｌ１の位置における確率がｙ＝０、第２境界線Ｌ２の位置における確率がｙ＝Ｐｒとなる三角形状の分布として設定されている。つまり、交差確率は、第１境界線Ｌ１側ほど低く、第２境界線Ｌ２側ほど高い確率分布として設定されている。なお、確率分布としては、三角形状以外の分布が用いられてもよい。

図３の説明に戻って、交差確率が推定されると、報知支援領域設定部２７は、減速開始線の推定結果に基づいて報知支援領域Ａ１を設定する（Ｓ１７）。報知支援領域Ａ１の設定結果と交差確率の推定結果は、運転支援情報として運転支援情報記憶部２２に記憶される（Ｓ１８）。

図７は、報知支援領域Ａ１の設定を説明する図である。図７に示す例では、報知支援領域Ａ１は、減速開始線Ｓと第１境界線Ｌ１の交点Ａ、第１境界線Ｌ１上の点Ｂ、第２境界線Ｌ２上の点Ｃおよびジレンマ点Ｄを頂点とする台形状の領域として設定されている。なお、運転支援領域Ａ０のうち減速開始線Ｓよりも原点Ｏ側の領域は、制御支援領域Ａ２または緊急回避支援領域Ａ３として設定されている。

つまり、報知支援領域Ａ１は、交差確率の分布に対応するように、減速開始線Ｓから第３境界線Ｌ３側への拡がりが第１境界線Ｌ１側ほど小さく第２境界線Ｌ２側ほど大きい領域として設定されている。これは、時間交点Ｃが第２境界線Ｌ２側に位置するほどジレンマ点Ｄに接近する確率が高いので、余裕を持って衝突を回避できるように早い時点での報知支援が求められるためである。

なお、第１境界線Ｌ１上の点Ｂと第２境界線Ｌ２上の点Ｃは、運転者の運転特性に応じて、減速開始線Ｓよりも第３境界線Ｌ３側の点または減速開始線Ｓ上の点（つまりＢ＝Ａ）として設定される。また、第１境界線Ｌ１上の点と第２境界線Ｌ２上の点との間は、直線に代えて、折線、曲線または直線、折線もしくは曲線の組合せにより結ばれてもよい。

つぎに、報知支援の実行処理について説明する。報知支援は、報知支援の準備処理の結果に基づいて実行される。図４は、報知支援の実行処理について運転支援装置１０の動作を示すフローチャートである。運転支援装置１０は、図４に示す処理を処理周期毎に実行する。

図４に示すように、報知支援実行部２９は、運転支援情報記憶部２２から運転支援情報（マップＭ、交差確率）を読み出し、報知支援に用いる報知支援領域Ａ１を設定する（Ｓ２１）。報知支援領域Ａ１は、ＴＴＣ１とＴＴＣ２の相対関係に基づいて報知支援を開始するために、自車両の運転者の運転特性を表す減速開始線の推定結果に基づいて設定される。

車両センサ１１と移動体検出センサ１２は、センサ値に基づいて車両情報と移動体情報を生成する（Ｓ２２）。到達時間予測部２１は、車両情報と移動体情報に基づいて到達時間情報を生成する（Ｓ２３）。接近確率予測部２８は、交差確率の推定結果に基づいて接近確率を予測する（Ｓ２４）。

図８は、接近確率の予測を説明する図である。図８に示すように、時間交点Ｃが報知支援領域Ａ１に接近した時点、例えば第３境界線Ｌ３に到達した時点で、接近確率が予測される。接近確率は、時間交点Ｃの位置、具体的には時間交点Ｃの移動軌跡が減速開始線Ｓに交差すると予測される点Ｘを基準として交差確率値ｙを積分して求められる。

接近確率は、点Ｘから第１境界線Ｌ１までの範囲で交差確率値ｙを積分して求められる。ここで、点Ｘは、自車両と移動体が等速移動を続けるとして、時間交点Ｃの移動軌跡が傾き略１の直線となることを想定して予測される。

報知支援実行部２９は、時間交点Ｃが報知支援領域Ａ１に位置するか否かを判定する（Ｓ２５）。つまり、図７に示すマップ上で時間交点Ｃが報知支援領域Ａ１に位置するか否かを判定する。ここで、報知支援領域Ａ１に位置すると判定した場合にＳ２６、Ｓ２７の処理が実行される一方、報知支援領域Ａ１に位置しないと判定した場合にＳ２２の処理に復帰する。

Ｓ２５にて報知支援領域Ａ１に位置すると判定した場合、報知支援実行部２９は、接近確率に基づいて報知支援の程度を決定する（Ｓ２６）。そして、報知支援の程度を含む報知信号がＨＭＩ１３に供給され、ＨＭＩ１３は、報知信号に基づいて運転者に対する報知支援を開始する（Ｓ２７）。

以上説明したように、本発明の第１実施形態に係る運転支援装置１０によれば、運転者の運転特性を表す減速開始線の推定結果に基づいて報知支援領域Ａ１を設定することにより、運転者の運転特性に合う適切な時点で報知支援を開始できる。

また、マップＭ上で減速開始線が原点Ｏに近いほど早い時点で報知支援を開始することにより、運転特性に合う適切な時点で報知支援を開始できる。

また、マップＭ上で時間交点Ｃがジレンマ点に接近する確率が高いほど早い時点で報知支援を開始することにより、減速操作の開始の判断に迷う可能性が高い状況ほど早い時点で報知支援を開始できる。

また、マップＭ上で時間交点Ｃがジレンマ点に接近する確率が高いほど報知支援の程度を大きくすることにより、減速操作の開始の判断に迷う可能性が高い状況ほど確実に報知支援を実行できる。

つぎに、図９から図１３を参照して、本発明の第２実施形態に係る運転支援装置３０について説明する。なお、以下では、第１実施形態と重複する説明を省略する。

まず、図９を参照して、運転支援装置３０の構成について説明する。本実施形態に係る運転支援装置３０は、運転者の運転特性に合うスムーズな制御支援を実行する装置である。

図９は、本発明の第２実施形態に係る運転支援装置３０を示す図である。図９に示すように、運転支援装置３０は、車両センサ１１、移動体検出センサ１２、メインＥＣＵ４０およびサブＥＣＵ３１を備えている。メインＥＣＵ４０には、車両センサ１１、移動体検出センサ１２およびサブＥＣＵ３１が接続されている。メインＥＣＵ４０およびサブＥＣＵ３１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを主体とする電子制御ユニットであり、プログラムにより動作する。車両センサ１１および移動体検出センサ１２については、第１実施形態と重複するので説明を省略する。

メインＥＣＵ４０は、到達時間予測部２１、運転支援情報記憶部２２、減速操作記録部２３、減速開始線推定部（減速開始推定部）２４、ジレンマ点推定部２５、減速曲線群設定部４１、減速開始検出部４２、減速曲線決定部（減速制御量決定部）４３、制御補正量算定部４４および制御支援実行部４５を備える。なお、メインＥＣＵ４０の各構成については後述する。

サブＥＣＵ３１は、自車両の制動または操舵に対する制御介入を実行するＥＣＵである。サブＥＣＵ３１は、ブレーキＥＣＵ、エンジンＥＣＵなどとして構成される。サブＥＣＵ３１は、メインＥＣＵ４０から供給される介入信号に基づいて、例えばいずれも不図示のブレーキアクチュエータ、ステアリングアクチュエータを制御して制御介入を実行する。

以下、メインＥＣＵ４０の各構成について説明する。なお、到達時間予測部２１、運転支援情報記憶部２２、減速操作記録部２３、減速開始線推定部２４、ジレンマ点推定部２５については、第１実施形態と重複するので説明を省略する。

減速曲線群設定部４１は、ジレンマ点の推定結果に基づいて減速曲線群を設定する。減速曲線（減速制御量）は、移動体との衝突を回避するための規範的な減速運転を表している。減速曲線は、減速開始時点から制御支援の終了に至るまでの減速制御量を到達時間情報の関数として表している。減速曲線群は、様々な減速曲線の集合である。減速曲線は、例えば次のモデルに基づいて設定される。
ＴＴＣ１＝ａ・ＴＴＣ２^α＋ｂ …（４）

ここで、ａ、ｂ、αは、運転者の運転特性に基づいて設定されるパラメータである。なお、ＴＴＣ２の原点を適切に変更するようにしてもよい。運転者の運転特性は、例えば第１実施形態に関連して説明した減速操作情報に基づいて求められる。減速曲線は、例えば第１境界線Ｌ１と縦軸の交点（Ｔ１）で縦軸と交差し、第１境界線Ｌ１と第２境界線Ｌ２の間で減速開始線と交差するように、パラメータを調整して複数設定される。また、減速曲線は、緊急回避支援領域Ａ３を横断しないように設定される。減速曲線群の設定結果は、運転支援情報として運転支援情報記憶部２２に記憶される。

減速開始検出部４２は、減速開始線の推定結果とＴＴＣ１とＴＴＣ２の相対関係に基づいて減速開始時点を検出する。減速開始時点は、自車両の運転者が通常の運転に際して減速操作を開始する時点を表している。減速開始時点は、マップＭ上で時間交点Ｃの移動軌跡が減速開始線に交差した時点として検出される。減速開始時点が検出されると、自車両の制動に対する制御支援が開始される。よって、減速開始線が原点Ｏから離れた位置に推定されるほど、つまり減速開始時点の推定結果が早いほど早い時点で制御支援が開始されることになる。

減速曲線決定部４３は、減速開始線（減速開始時点）の推定結果に基づいて減速曲線（減速制御量）を決定する。減速曲線は、自車両の制動に対する制御支援に用いられる。減速曲線は、減速開始時点の検出結果に最も適合する減速曲線として減速曲線群から選択される。減速曲線の適合は、時間交点Ｃの移動軌跡が減速開始線に交差する時点により判断される。

制御補正量算定部４４は、減速制御量と減速操作量の偏差に基づいて制御補正量を算定する。制御補正量は、マップＭ上における時間交点Ｃの移動軌跡（減速操作量）と減速曲線（減速制御量）の偏差に基づいて算定される。制御補正量は、時間交点Ｃが減速曲線に沿って移動するように算定される。制御補正量は、時間交点Ｃが減速曲線より下方に位置するほど自車両を大きく減速するように算定される。つまり、制御補正量は、減速制御量と減速操作量の偏差が大きいほど大きな値として算定される。

制御支援実行部４５は、制御補正量の算定結果に基づいて自車両の制動に対する制御支援を実行する。制御支援実行部４５は、運転支援情報記憶部２２から運転支援情報を読み出し、制御支援に用いる減速曲線群を設定する。ここで、制御支援の実行に際しては、例えば第１実施形態に関連して説明したＨＭＩ１３を通じて支援の実行が報知されてもよい。

つぎに、図１０から図１３を参照して、運転支援装置３０による制御支援について説明する。まず、制御支援の準備処理について説明する。図１０は、制御支援の準備処理について運転支援装置３０の動作を示すフローチャートである。運転支援装置３０は、図１０に示す処理を処理周期毎に実行する。

図１０に示すように、車両センサ１１と移動体検出センサ１２は、センサ値に基づいて車両情報と移動体情報を生成する（ステップＳ３１）。到達時間予測部２１は、車両情報と移動体情報に基づいて到達時間情報を生成する（Ｓ３２）。減速操作記録部２３は、移動体との遭遇時に運転者が実施した減速操作を表す減速操作情報を記録する（Ｓ３３）。減速開始線推定部２４は、減速操作情報に基づいて減速開始線を推定する（Ｓ３４）。ジレンマ点推定部２５は、減速開始線の推定結果に基づいてジレンマ点を推定する（Ｓ３５）。これらの処理については、第１実施形態と重複するので説明を省略する。

減速曲線群設定部４１は、ジレンマ点の推定結果に基づいて減速曲線群を設定する（Ｓ３６）。減速曲線群の設定結果は、減速開始線やジレンマ点の推定結果とともに、運転支援情報として運転支援情報記憶部２２に記憶される（Ｓ３７）。図１２は、減速曲線群の設定を示す図である。

図１２に示す例では、ジレンマ点の推定結果に基づいて減速曲線群ＤＬ１〜ＤＬ７が設定されている。減速曲線ＤＬは、式（４）を用いて、第１境界線Ｌ１と縦軸の交点（Ｔ１）で縦軸と交差し、第１境界線Ｌ１と第２境界線Ｌ２の間で減速開始線Ｓと交差するようにパラメータを調整して複数設定されている。パラメータは、運転者の運転特性に基づいて設定される。

つぎに、制御支援の実行処理について説明する。制御支援は、制御支援の準備処理の結果に基づいて実行される。図１１は、制御支援の実行処理について運転支援装置３０の動作を示すフローチャートである。運転支援装置３０は、図１１に示す処理を処理周期毎に実行する。

図１１に示すように、制御支援実行部４５は、運転支援情報記憶部２２から運転支援情報（マップＭ、減速曲線群等）を読み出し、制御支援に用いる減速曲線群を設定する（Ｓ４１）。減速曲線群は、ＴＴＣ１とＴＴＣ２の相対関係に基づいて制御支援を開始するために、自車両の運転者の運転特性を表す減速開始時点の推定結果に基づいて設定される。

車両センサ１１と移動体検出センサ１２は、センサ値に基づいて車両情報と移動体情報を生成する（Ｓ４２）。到達時間予測部２１は、車両情報と移動体情報に基づいて到達時間情報を生成する（Ｓ４３）。減速開始検出部４２は、到達時間情報と減速開始線の推定結果に基づいて減速開始時点を検出したか否かを判定する（Ｓ４４）。Ｓ４４にて減速開始時点を検出したと判定された場合にＳ４５以降の処理が実行され、検出したと判定されなかった場合にＳ４２の処理に復帰する。Ｓ４２にて減速開始時点が検出されると、減速曲線決定部４３は、到達時間情報と減速開始時点の検出結果に基づいて減速曲線を決定する（Ｓ４５）。

図１３は、減速曲線ＤＬを用いた制御支援を説明する図である。図１３に示す例では、時間交点Ｃが減速開始線Ｓ上の点Ｐ１に位置している。よって、図１２に示した減速曲線群ＤＬ１〜ＤＬ７から減速開始線Ｓ上の点Ｐ１に最も近接する減速曲線ＤＬ４が選択される。選択された減速曲線ＤＬ４は、点Ｐ１に対応する自車両と移動体の位置関係において、移動体との衝突を回避するための規範的な減速運転を表している。

制御補正量算定部４４は、到達時間情報と減速曲線に基づいて制御補正量を算定する（Ｓ４６）。図１３に示す例では、時間の経過に伴って時間交点Ｃが制御支援領域Ａ２内の点Ｐ２に移動している。点Ｐ２は、減速曲線ＤＬ４より下方に偏差ｄ２を伴って位置している。このため、制御補正量は、この偏差ｄ２を解消するように自車両を制動するための制御介入量として求められる。制御補正量は、自車両の制動能力や運転者の操作快適性を考慮して求められる。

制御支援実行部４５は、制御補正量の算定結果に基づいて自車両の制動に対する制御支援を実行する（Ｓ４７）。図１３に示す例では、制御支援の実行に伴って時間交点Ｃが点Ｐ３に移動している。点Ｐ３は、減速曲線ＤＬ４より下方に偏差ｄ３（＜ｄ２）を伴って位置している。このため、制御支援の実行により減速曲線ＤＬ４に対する時間交点Ｃの偏差が縮小されている。以降、時間交点Ｃが第１境界線Ｌ１に交差するまで同様にして、減速曲線ＤＬとの偏差を縮小するように制御支援が継続される。

制御支援実行部４５は、制御支援を終了するか否かを判定する（Ｓ４８）。制御支援の終了は、例えば時間交点Ｃが制御支援領域Ａ２の外側に移動したか否かにより判定される。そして、Ｓ４８にて制御支援を終了すると判定された場合に処理が終了し、制御支援を終了すると判定されなかった場合にＳ４６とＳ４７の処理が繰り返される。

なお、制御補正量は、減速曲線に代えて、減速曲線から導出される位置曲線、速度曲線、加速度曲線、ジャーク曲線などを用いて算定されてもよい。ここで、移動体の位置Ｄと自車両の位置Ｌは、自車両と移動体の交差地点を基準にして次のように導かれる。
Ｄ＝ｖ０・ｔ＋ｋ１ …（５）
Ｌ＝exp［ｔ／｛ａ（ｔ＋ｋ１／ｖ０）^α＋ｂ｝＋ｋ２］ …（６）

ここで、ｋ１は移動体の初期位置、ｋ２は自車両の初期位置、ｖ０は歩行者の移動速度（一定値）、ｔは時間である。なお、ａ、ｂ、αは、減速曲線モデルを示す式（４）中のパラメータである。位置曲線は、移動体の位置Ｄを横軸、自車両の位置Ｌを縦軸とする曲線として導出される。速度曲線、加速度曲線、ジャーク曲線は、時間ｔによる位置曲線の１次微分、２次微分、３次微分としてそれぞれ導出される。

以上説明したように、本発明の第２実施形態に係る運転支援装置３０によれば、減速制御量と減速操作量の偏差に基づいて制御補正量を算定することにより、運転者の運転特性に合うスムーズな制御支援を実行できる。

また、減速制御量と減速操作量の偏差が大きいほど大きな制御補正量を算定することにより、運転特性に合うスムーズな制御支援を実行できる。

また、マップＭ上で減速開始線が原点Ｏに近いほど早い時点で制御支援を開始することにより、運転特性に合う適切な時点で制御支援を開始できる。

なお、上記実施形態は、本発明に係る運転支援装置１０、３０の最良な実施形態を説明したものであり、本発明に係る運転支援装置１０、３０は、本実施形態に記載したものに限定されるものではない。本発明に係る運転支援装置１０、３０は、各請求項に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲で本実施形態に係る運転支援装置１０、３０を変形し、または他のものに適用したものであってもよい。

また、第１実施形態では、報知支援の準備処理と実行処理の両方を実行するように運転支援装置１０を構成する場合について説明したが、報知支援の実行処理のみを実行するように運転支援装置を構成してもよい。この場合、運転者の運転特性を反映した運転支援情報が記憶されていれば、減速操作記録部２３、減速開始線推定部２４、ジレンマ点推定部２５、交差確率推定部２６、報知支援領域設定部２７を省略できる。

同様に、第２実施形態では、制御支援の準備処理と実行処理の両方を実行するように運転支援装置３０を構成する場合について説明したが、制御支援の実行処理のみを実行するように運転支援装置を構成してもよい。この場合、運転者の運転特性を反映した運転支援情報が記憶されていれば、減速操作記録部２３、減速開始線推定部２４、ジレンマ点推定部２５、減速曲線群設定部４１を省略できる。

また、自車両を運転する複数の運転者のそれぞれに対応する運転支援情報を記憶しておき、自車両を運転する特定の運転者に対応する運転支援情報を用いて、報知支援または制御支援を実行してもよい。

また、第１実施形態と第２実施形態を組み合わせて、運転者の運転特性に合わせて報知支援を開始するとともに制御支援を実行するように運転支援装置１０、３０を構成してもよい。

１０、３０…運転支援装置、１１…車両センサ、１２…移動体検出センサ、２０、４０…メインＥＣＵ、１３…ＨＭＩ、２１…到達時間予測部、２２…運転支援情報記憶部、２３…減速操作記録部、２４…減速開始線推定部、２５…ジレンマ点推定部、２６…交差確率推定部、２７…報知支援領域設定部、２８…接近確率予測部、２９…報知支援実行部、３１…サブＥＣＵ、４１…減速曲線群設定部、４２…減速開始検出部、４３…減速曲線決定部、４４…制御補正量算定部、４５…制御支援実行部。

Claims (10)

1. 自車両と移動体の衝突を回避するための運転支援を実行する運転支援装置であって、
   前記自車両の予測進路と前記移動体の予測進路とが交差する交差地点に前記自車両が到達するまでの第１時間と、前記交差地点に前記移動体が到達するまでの第２時間とを予測する到達時間予測部と、
   前記第１時間と前記第２時間の相対関係に基づいて報知支援を開始するために、前記自車両の運転者の運転特性を表す減速開始時点の推定結果に基づく報知支援開始時点を設定する報知支援実行部と、
   を備える運転支援装置。
2. 前記報知支援実行部は、前記減速開始時点の推定結果が早いほど早い時点で前記報知支援を開始する、請求項１に記載の運転支援装置。
3. 前記報知支援実行部は、前記第１時間と前記第２時間の相対関係が、前記運転者が減速操作を開始するか否かの判断に迷う前記ジレンマ時点を満たす確率が高いほど早い時点で前記報知支援を開始する、請求項１または２に記載の運転支援装置。
4. 前記報知支援実行部は、前記第１時間と前記第２時間の相対関係が前記ジレンマ時点を満たす確率が高いほど前記報知支援の程度を大きくする、請求項３に記載の運転支援装置。
5. 前記ジレンマ条件は、前記運転支援を実行するか否かを判断する支援要否判断条件と、前記減速開始時点の推定結果とに基づいて推定される、請求項３または４に記載の運転支援装置。
6. 前記減速開始時点の推定結果に基づいて前記移動体との衝突を回避するための減速制御量を決定する減速制御量決定部と、
   前記減速制御量と実際の減速操作量との偏差に基づいて制御支援に用いる制御補正量を算定する制御補正量算定部と、
   をさらに備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載の運転支援装置。
7. 前記制御補正量算定部は、前記減速制御量と前記減速操作量の偏差が大きいほど大きな前記制御補正量を算定する、請求項６に記載の運転支援装置。
8. 前記減速制御量は、前記減速開始時点から前記制御支援の終了に至るまでの規範的な減速運転を規定する、請求項６または７に記載の運転支援装置。
9. 前記減速開始時点の推定結果が早いほど早い時点で制御支援を開始する制御支援実行部をさらに備える、請求項１〜８のいずれか一項に記載の運転支援装置。
10. 前記第１時間と前記第２時間の相対関係により表される前記減速開始時点を推定する減速開始推定部をさらに備える、請求項１〜９のいずれか一項に記載の運転支援装置。

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