JP2017117192A - 運転支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】他の車両等への衝突を回避する回避運転制御を、運転者が違和感を感じない運転支援装置を提供する。【解決手段】運転支援装置３０は、自車の周囲の車両や障害物等の物標の有無を検出する物標検出手段２１と、走行中の自車が物標に衝突するか否かを判別する衝突判別手段２２と、自車が物標へ衝突すると判別された場合にその衝突を避けるために自動的に回避制動又は回避操舵を行う回避運転制御手段２３と、自車の運転形態を学習する運転学習手段２４と、回避制動又は回避操舵の開始時期を運転学習手段２４が学習した運転形態の情報に基づいて決定する回避時期決定手段２５とを備える。運転形態の学習は、加減速時の前後加速度や、停止箇所手前での減速開始時期、車間距離、車線変更時の横加速度等のドライバ特性に基づいて行われる。【選択図】図１

Description

この発明は、他の車両等への衝突を回避する車両の運転支援装置に関する。

従来から、車両の衝突防止技術として、自車と周囲の車両との衝突の可能性を判別し、衝突の可能性が高いと判定された場合に、音声や映像等によってドライバに警告する種々の技術が開示されている。

また、特許文献１には、ドライバ特性に基づいて、走行するエリア毎に危険度の重み付けを設定し、実際に危険性が高い場合のみ衝突の可能性を判断することにより、情報の処理負荷を軽減する技術も開示されている。ここで、衝突の可能性が高いと判断された場合には、ドライバにその旨の警告を行うほか、運転者の意志にかかわらずブレーキアクチュエータを作動させる介入制御や操舵トルクを付与する介入制御を実行し、自動的に衝突を回避する運転制御を行っている。

特開２０１１−１４０９７号公報（明細書段落００３０等参照）

上記特許文献１の運転支援装置では、衝突を回避するための回避運転制御、すなわち、運転者の意志にかかわらず行うブレーキの介入制御や操舵の介入制御の開始時期が問題となる。

衝突を回避する運転制御の開始時期が早すぎると、運転者にとっては、自分の意に反して時期が早すぎる自動ブレーキであったり、時期が早すぎる自動操舵であったりする場合があり、これは、運転者が運転上の違和感を感じる原因となる。

また、衝突を回避する介入制御の内容が運転者の思いと異なる場合も、運転者にとっての違和感に繋がることがある。例えば、自分の感覚では、ブレーキによって衝突を回避できる状況であるにもかかわらず、車線を変更するような自動操舵が行われてしまうような状況が挙げられる。

そこで、この発明の課題は、他の車両等への衝突を回避する回避運転制御を、運転者が違和感を感じない制御内容とすることである。

上記の課題を解決するために、この発明は、自車の周囲の車両や障害物等の物標の有無を検出する物標検出手段と、走行中の自車が前記物標に衝突するか否かを判別する衝突判別手段と、自車が前記物標へ衝突すると判別された場合にその衝突を避けるために自動的に回避制動又は回避操舵を行う回避運転制御手段と、自車の運転形態を学習する運転学習手段と、前記回避制動又は前記回避操舵の開始時期を前記運転学習手段が学習した前記運転形態の情報に基づいて決定する回避時期決定手段と、を備える運転支援装置とした。

前記運転形態の学習は、非自動運転時における車両の加減速時の前後加速度、停止箇所手前での減速開始時期、走行中の前方車両との車間距離、停車時の前方車両との車間距離、
車線変更開始時の前方車両との車間距離、車線変更時の横加速度、の各ドライバ特性から選択される単一の又は複数のドライバ特性に基づいて行われる構成を採用することができる。

前記回避制動又は前記回避操舵の開始時期は、前記物標に衝突すると判別された場合にその衝突を回避するために遅くともこの時期までに前記回避制動又は前記回避操舵を開始しなければならないとされる限界時期以前に設定され、前記回避時期決定手段は、前記限界時期と前記開始時期との間の余裕時間を前記運転形態の情報に基づいて決定する構成を採用することができる。

前記限界時期は、遅くともこの時期までに前記回避制動を開始しなければならないとされる制動限界時期と、遅くともこの時期までに前記回避操舵を開始しなければならないとされる操舵限界時期とで構成され、前記開始時期は、前記回避制動を開始する制動開始時期と、前記回避操舵を開始する操舵開始時期とで構成され、前記回避時期決定手段は、前記制動限界時期と前記操舵限界時期のそれぞれに前記余裕時間を見込んで前記制動開始時期と前記操舵開始時期を決定する構成を採用することができる。

前記余裕時間は、前記選択されるドライバ特性として、停止箇所手前での減速開始時期が採用される場合はその減速開始時期が遅いほど小さく、走行中の前方車両との車間距離が採用される場合はその車間距離が短いほど小さく、停車時の前方車両との車間距離が採用される場合はその車間距離が短いほど小さく、車線変更開始時の前方車両との車間距離が採用される場合はその車間距離が短いほど小さく、車線変更時の横加速度が採用される場合はその横加速度が大きいほど小さく設定される構成を採用することができる。

前記限界時期は、自車のタイヤと路面の状態に応じて決定されるグリップ限界と、前記回避制動又は前記回避操舵の際に自車のタイヤと路面との間に作用する制動に伴う進行方向への力と操舵に伴う横方向への力との合力とに基づいて推定される構成を採用することができる。

前記路面の状態の情報は、前記開始時期に自車が位置すると想定される箇所の情報を自車が備える撮像装置又はセンサにより取得したものである構成を採用することができる。

前記回避時期決定手段は、前記回避制動又は前記回避操舵を行う際の天候、時刻、路面の状態に基づいて前記余裕時間を調整する構成を採用することができる。

この発明は、他の車両等への衝突を回避する回避運転制御を、運転者が違和感を感じない制御内容とすることができる。

この発明の一実施形態を示す運転支援装置の構成図である。 （ａ）〜（ｃ）は、それぞれこの発明の自動制動に係る運転制御を示す模式図である。 （ａ）〜（ｃ）は、それぞれこの発明の自動操舵に係る運転制御を示す模式図である。 （ａ）（ｂ）は、自車の操舵を示す模式図である。

この発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。この実施形態は、走行中の車両（以下、「自車１」と称する）の進行方向前方の延長線上に、先行の車両等の物標が存在する場合等において、その衝突の可能性を判定し、衝突の可能性がある場合にはその衝突を回避する自動制動や自動操舵を、運転者の意志にかかわらず自動的に行う運転支援装置３０である。

例えば、運転者が運転する自分の車両である自車１の前方に、先行する車両や駐車車両、人や自転車等（以下、「物標」と称する）が存在する場合において、運転者がその存在に気付くのが遅れる場合がある。このとき、自車１が備える自動制動装置によって自動的に回避制動（緊急制動）を作動させることにより、自車１を物標の手前で停止するか、あるいは、衝突前に自車１の物標に対する相対速度をマイナス（物標の速度＞自車１の速度）とすることにより、自車１と物標との衝突を回避することができる。

また、自動制動装置を作動させたとしても、その衝突を免れないと判断した場合には、自車１が備える自動操舵装置によって自動的に回避操舵（緊急操舵）を作動させることにより、その物標を回避する方向へ自車１を導いて、衝突を回避する運転制御を行うものである。

運転支援装置３０の構成は、図１に示すように、自車１の周囲の物標の有無を検出する物標検出手段２１と、走行中の自車１が物標に衝突するか否かを判別する衝突判別手段２２とを備える。これらの物標検出手段２１、衝突判別手段２２は、自車１が搭載する電子制御ユニット（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）２０内に備えられている。

物標検出手段２１は、自車１の車体に取り付けられる撮像装置４からの情報を取得し、その情報に基づいて、画像処理等を行うことにより自車１周囲の車両、歩行者、障害物等の物標の有無を検出する。

障害物の検出は、自車１の進行方向前方、その進行方向に向かって前方よりもやや左右斜め方向、自車１の左右側方方向、自車１の後方（後続車等）、自車１の後方よりもやや左右斜め方向（隣接する車線で自車１を追い越す車等）等を対象とする。

撮像装置４は、図１及び図４（ａ）（ｂ）に示すように、車体１ｅの前方に取り付けられる前方監視カメラ４ａ、車体１ｅの右前方に取り付けられる右前側方監視カメラ４ｂ、車体１ｅの左前方に取り付けられる左前側方監視カメラ４ｃ、車体１ｅの右後方に取り付けられる右後側方監視カメラ４ｄ、車体１ｅの左後方に取り付けられる左後側方監視カメラ４ｅ、車体１ｅの後方に取り付けられる後方監視カメラ４ｆ等を備える。これらの撮像装置４は、撮像装置制御手段１７によって制御される。

衝突判別手段２２は、自車１の進行方向前方の物標に対して、自車１が、仮に自動の回避制動を作動させた場合に、物標までに停止できるか否かを判別する。

自車１が物標までに停止できるか否かの判別は、物標が静止物である場合は、自車１の走行速度から停止するまでの制動距離を算出し、自車１と物標との距離が制動距離以上であるかどうかで行うことができる。自車１の走行速度は、自車１が備える速度計５からの情報に基づいて、自車速度検出手段１５が検出することができる。

また、自車１が物標までに停止できるか否かの判別は、物標が移動物である場合は、自車１の走行速度から停止するまでの制動距離を算出し、自車１と移動物である物標との相対速度を算出するとともに、自車１と物標との相対速度が０（ゼロ）となるまでの間に、物標までの距離が０（ゼロ）にならないかどうかで行うことができる。自車１の走行速度は、自車１が備える速度計５からの情報に基づいて、自車速度検出手段１５が検出することができる。また、自車１と物標との相対速度は、自車１が備える相対速度検出手段１６が検出することができる。

また、運転支援装置３０は、自車１が物標へ衝突すると判別された場合に、その衝突を避けるための衝突回避制御として、自動的に回避制動、又は、回避操舵を行う回避運転制御手段２３を備える。

回避運転制御手段２３は、自車１が物標へ衝突すると判別された場合に、自動制動装置として自動の回避制動を作動させることにより、自車１の物標への衝突を回避できると判別した場合は、自車１が備えるブレーキアクチュエータ８をブレーキ制御手段１３が制御することにより、自動の回避制動を作動させる。このとき、エンジンの燃焼室への吸気量を調整するスロットルアクチュエータ９をスロットル制御手段１４が制御することにより、自動的にアクセルオフの制御が合わせて行われる。

また、回避運転制御手段２３は、自車１が物標へ衝突すると判別された場合に、自動制動装置が自動の回避制動を作動させても、自車１への衝突を免れないと判別した場合は、自車１が備える自動操舵装置としてのステアリングアクチュエータ７やヨーコントロールアクチュエータ１０を操舵制御手段１２が制御することにより、その物標を回避する進路へ向かって操舵する自動操舵の制御を行う。

回避運転制御手段２３によって行う自動操舵の進路は、自車１の現在の進行方向、自車１の速度、自車１の周囲の他の物標の有無、回避する進路の方向等の情報に基づき、予め電子制御ユニット２０内の記憶手段１８に格納された情報に基づき決定される。記憶手段１８には、自車１の現在の進行方向、自車速度、回避進路の方向等の情報に基づき、ステアリングアクチュエータ７やヨーコントロールアクチュエータ１０をどの程度動作させればよいかが記憶されている。操舵制御手段１２は、これらの情報に基づき操舵の制御を行う。

これらの回避運転制御手段２３、操舵制御手段１２、ブレーキ制御手段１３、スロットル制御手段１４、自車速度検出手段１５、撮像装置制御手段１７等も、自車１が搭載する電子制御ユニット２０内に備えられている。

また、自車１は、もう一つの自車速度検出手段１５として機能するナビゲーション装置１１を備える。ナビゲーション装置１１はアンテナ１１ａを備え、グローバル・ポジショニング・システム（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）によって、自車１の位置や走行速度を認識することができ、また、目的地への経路案内等を行うこともできる。自車速度の情報は、速度計５による情報を採用してもよいし、ナビゲーション装置１１による情報を採用してもよい。

ナビゲーション装置１１は、電子制御ユニット２０に接続されており、ナビゲーション
装置１１で検出された自車１の位置情報や自車速度の情報は、適宜、電子制御ユニット２０に送信される。

さらに、自車１は、自車１の走行方向前方及び後方に位置する物標の自車１に対する相対速度を検出する相対速度検出手段１６を備えている。

相対速度検出手段１６は、自車１の車体に備えられたレーダ装置６からの情報を取得し、その情報に基づいて、物標の自車１に対する相対速度を算出している。相対速度検出手段１６は、電子制御ユニット２０に備えられる。

相対速度検出手段１６が制御するレーダ装置６として、例えば、アンテナから電波を送信し対象物に反射した電波を受信することにより、その対象物との相対距離や相対速度等を検出できるミリ波レーダ装置を用いることができる。レーダ装置６としては、それ以外にも、レーザ波を送信しその反射波を受信することにより、対象物との相対距離や相対速度等を検出できる赤外線レーザ装置や、あるいは、ステレオカメラによって取得された時系列画像から、対象物との相対距離や相対速度等を検出できるカメラ装置等を採用することができる。

また、運転支援装置３０は、自車１の運転形態を学習する運転学習手段２４を備える。運転学習手段２４は、自車１の運転者のドライバ特性、すなわち運転形態を学習する。

学習するドライバ特性（運転形態）は、非自動運転時における自車１の加減速時の前後加速度、停止箇所手前での減速開始時期、走行中の前方車両との車間距離、停車時の前方車両との車間距離、車線変更開始時の前方車両との車間距離、車線変更時の横加速度、の各ドライバ特性及び嗜好から選択される。選択されるドライバ特性の要素の数は自由であり、上記例示した要素の中から一つであってもよいし、二つ、三つ、あるいはそれ以上の要素を採用してもよい。

さらに、運転支援装置３０は、回避制動や回避操舵の開始時期を、運転学習手段２４が学習した運転形態の情報に基づいて決定する回避時期決定手段２５を備える。

回避時期決定手段２５が決定する回避制動や回避操舵の開始時期は、物標に衝突すると判別された場合に、その衝突を回避するために遅くとも回避制動や回避操舵を開始しなければならないとされる限界時期以前に設定される。この限界時期を超えると、もはや回避制動や回避操舵を行ったとしても、物標への衝突を回避できないからである。すなわち、衝突予測時期と限界時期との間の時間が、両者の衝突までに要する時間（タイム・トゥ・コリジョン）である。

また、その限界時期は、回避制動を開始しなければならないとされる制動限界時期と、回避操舵を開始しなければならないとされる操舵限界時期とで構成される。制動限界時期は、操舵限界時期よりも前に設定される。したがって、物標への衝突回避制御を行う時期が、制動限界時期を超えていればもはや回避制動を行っても物標への衝突は避けられないが、その時期が操舵限界時期よりも前であれば、回避操舵によって物標への衝突を回避することは可能である。

このため、衝突回避制御の開始時期としては、回避制動を行うとした場合にその回避制動を開始する制動開始時期と、回避操舵を行うとした場合にその回避操舵を開始する操舵開始時期のそれぞれが存在する。

回避時期決定手段２５は、限界時期と開始時期との間の余裕時間を、運転学習手段２４によって学習されたドライバの運転形態の情報に基づいて決定する。このとき、回避時期決定手段２５は、制動限界時期と操舵限界時期のそれぞれに余裕時間を見込んで、制動開始時期と操舵開始時期を決定する。

余裕時間は、選択されるドライバ特性として、停止箇所手前での減速開始時期が採用される場合はその減速開始時期が遅いほど小さく、走行中の前方車両との車間距離が採用される場合はその車間距離が短いほど小さく、停車時の前方車両との車間距離が採用される場合はその車間距離が短いほど小さく、車線変更開始時の前方車両との車間距離が採用される場合はその車間距離が短いほど小さく、車線変更時の横加速度が採用される場合はその横加速度が大きいほど小さく設定される。

例えば、学習したドライバ特性として停止箇所手前での減速開始時期が採用される場合を想定する。まず、回避時期決定手段２５は、他車２までの距離や自車１の速度、自車１と他車２殿相対速度等に基づいて、限界時期と開始時期との間の余裕時間の初期値を算出する。ここで、学習した減速開始時期の代表値（例えば、学習した全ての減速開始時期の平均値）がａであったとする。一般的に推奨される標準的な減速開始時期は記憶手段１８に格納されており、この減速開始時期の標準値をｂとする。

これらの学習内容で決定される余裕時間の修正値は、例えば、
余裕時間の修正値＝余裕時間の初期値×（代表値ａ／標準値ｂ）
で算出することができる。

すなわち、学習した減速開始時期の代表値ａが大きいほど、運転者は、信号等の停止位置よりも遠い位置から制動を開始していることとなり、早い目の制動を好むと予想される。このため、衝突回避制御の開始時期を決定する余裕時間を長い目に設定することが、運転者の違和感解消に効果的である。また、学習した減速開始時期の代表値ａが小さいほど、運転者は、信号等の停止位置に近い位置から制動を開始していることとなり、遅い目の制動を好むと予想される。このため、衝突回避制御の開始時期を決定する余裕時間を短い目に設定することが、運転者の違和感解消に効果的である。

また、例えば、学習したドライバ特性として走行中の前方車両との車間距離が採用される場合を想定する。回避時期決定手段２５は、同じく、限界時期と開始時期との間の余裕時間の初期値を算出する。ここで、学習した走行中の前方車両との車間距離（例えば、学習した全ての車間距離の平均値）がａ’であったとする。一般的に推奨される標準的な車間距離は記憶手段１８に格納されており、この車間距離の標準値をｂ’とする。

これらの学習内容で決定される余裕時間の修正値は、例えば、
余裕時間の修正値＝余裕時間の初期値×（代表値ａ’／標準値ｂ’）
で算出することができる。

すなわち、学習した車間距離の代表値ａ’が大きいほど、運転者は、先行する車両に対して長い車間を確保して運転していることとなり、車間距離がまだ長い状態での早い目の制動を好むと予想される。このため、衝突回避制御の開始時期を決定する余裕時間を長い目に設定することが、運転者の違和感解消に効果的である。また、学習した車間距離の代表値ａ’が小さいほど、運転者は、短い車間距離で運転していることとなり、車間距離が詰まった後の遅い目の制動を好むと予想される。このため、衝突回避制御の開始時期を決定する余裕時間を短い目に設定することが、運転者の違和感解消に効果的である。

これらの学習に基づく余裕時間の修正は、学習するドライバ特性として、停車時の前方車両との車間距離や、車線変更開始時の前方車両との車間距離、車線変更時の横加速度等を用いた場合についても同様である。

また、複数のドライバ特性を余裕時間を修正するための要素として同時に使用する場合は、例えば、学習したドライバ特性として停止箇所手前での減速開始時期と走行中の前方車両との車間距離の２つの要素を併用する場合は、
余裕時間の修正値＝余裕時間の初期値
×[｛（代表値ａ’／標準値ｂ’）+（代表値ａ’／標準値ｂ’）｝／２]
とすることができる。すなわち、余裕時間の標準値に対する修正係数として、各要素の余裕時間の修正係数である「代表値／標準値」の値の平均を用いることができる。

また、回避時期決定手段２５は、上記のドライバ特性によって決定された余裕時間を、その回避制動や回避操舵を行う際の天候、時刻、路面の状態に基づいて、さらに増減する調整を行う。

すなわち、上記のように、特定の運転者のドライバ特性を学習した場合、まず、前述の学習した運転形態の情報に基づいて余裕時間の修正値を設定することができる。しかし、例えば、雨天等の場合、濃霧の場合、夜間の場合等、運転条件が悪い場合は、その設定された余裕時間が自身のドライバ特性に基づくものであっても、衝突回避制御の開始時期がやや遅いと不安を感じる場面も起こり得る。このため、運転条件が悪い場合は、余裕時間を増やす補正を行う。

例えば、天候、時刻、路面の状態に応じて、環境修正係数を設定する。雨天、濃霧、夜間等の運転条件が悪い場合の環境修正係数をｐ（例えば１．２）、そこから運転条件が良化するについれて、徐々に環境修正係数をｑ（例えば１．１）、ｒ（例えば１．０）、ｓ（例えば０．９）、ｕ（例えば０．８）と段階的に下げるように設定できる。

これにより、運転条件が悪い場合は、相対的に数値が大きい環境修正係数ｐを用いて、
余裕時間の最終設定値＝余裕時間の修正値×環境修正係数ｐ
として、余裕時間を長い目に設定する修正が成される。

また、運転条件が良い場合は、相対的に数値が大きい環境修正係数ｕを用いて、
余裕時間の最終設定値＝余裕時間の修正値×環境修正係数ｕとして、余裕時間を短い目に設定する修正が成される。

なお、制動開始時期の決定の際に制動限界時期に見込まれる余裕時間と、操舵開始時期の決定の際に操舵限界時期に見込まれる余裕時間とは、それぞれ同じドライバ特性の条件下で同一としてもよいし、回避制動に対する余裕時間を回避操舵に対する余裕時間よりも長く、あるいは、回避制動に対する余裕時間を回避操舵に対する余裕時間よりも短く設定してもよい。

また、少なくともこの時期までに回避制動を開始しなければ間に合わないとされる限界時期は、自車１のタイヤと路面の状態に応じて決定されるグリップ限界と、衝突回避制御である回避制動や回避操舵の際に、自車１のタイヤと路面との間に作用する制動に伴う進行方向への力と操舵に伴う横方向への力との合力とに基づいて推定される。

制動に伴う進行方向への力と操舵に伴う横方向への力との合力が、グリップ限界を超えていなければ、自車１は滑走することなく制動を行うことができる。限界時期は、この合力がグリップ限界に至るぎりぎりの制動力を設定した場合に、あるいは、この合力がグリップ限界に至る直前の操舵量を設定した場合に、物標への衝突を回避できると判別できる最も遅い時期に設定される。この限界時期よりも遅くなると、グリップ力を失わない範囲で許される最大の制動力、最大の操舵量を作用させたとしても、物標への衝突は回避できないこととなる。

したがって、限界時期は、グリップ限界の大小によって大きく左右される。グリップ限界は、自車１のタイヤの種別や状態と、路面がウェットであるかドライであるか、路面に砂が浮いていないか、路面養生用の鉄板が敷かれていないか等といった路面の状態に基づいて、自車１が走行しているそれぞれの状況で算出される。路面の状況は、自車１が備える撮像装置４や、その他センサ類(カメラ、レーダ、レーザ装置、速度/加速度計、路面の凹凸等を検出する変位検出装置等)で取得することができる。

この発明では、この路面の状態として自車１の現在の走行位置ではなく、やや前方、すなわち、実際に衝突回避制御を行うこととなる地点の情報を取得している。衝突回避制御の開始時期に自車が位置すると想定される箇所の路面情報を、グリップ限界の算定の条件に用いれば、より正確な衝突回避制御が可能となる。

以下、具体的な事例に基づいて、運転制御について説明する。

図２は、衝突回避制御として、回避制動が採用された場合の運転制御を示す模式図である。自車１に対して前方に物標として車両（以下、「他車２」と称する。）があるものとする。他車２は、走行中の先行車である場合もあるし、駐車された車両である場合も考えられる。

図２（ａ）は、制動限界時期に対する余裕時間として、余裕時間の初期値が採用された場合における制動開始時期をもとに、回避制動を行ったものである。
決定された余裕時間＝余裕時間の初期値
となっている。図中の時間Ｔ１は、タイム・トゥ・コリジョンに余裕時間の初期値を加えたものであり、これは車間距離Ｌ１に相当する。

図２（ｂ）は、制動限界時期に対する余裕時間として、余裕時間の初期値に修正係数を乗じた余裕時間の修正値が採用された場合における制動開始時期をもとに、回避制動を行ったものである。
決定された余裕時間＝余裕時間の修正値＝余裕時間の初期値×修正係数
となっている。図中の時間Ｔ２は、タイム・トゥ・コリジョンにこの余裕時間の修正値Ｔ２を加えたものであり、これは車間距離Ｌ２に相当する（Ｔ１＞Ｔ２、Ｌ１＞Ｌ２）。

図２（ｃ）は、制動限界時期に対する余裕時間を０（ゼロ）とした場合における制動開始時期をもとに、回避制動を行ったものである。
決定された余裕時間＝０（ゼロ）
となっている。図中の時間Ｔｍは、タイム・トゥ・コリジョンそのものであり余裕時間は存在しない。この時間Ｔｍは、回避制動による衝突防止が可能な限界の車間距離Ｌｍに相当する。

図３は、衝突回避制御として、回避操舵が採用された場合の運転制御を示す模式図である。同じく、自車１に対して前方に他車２あるものとする。他車２は、走行中の先行車である場合もあるし、駐車された車両である場合も考えられる点は同じである。

図３（ａ）は、操舵限界時期に対する余裕時間として、余裕時間の初期値が採用された場合における制動開始時期をもとに、回避操舵を行ったものである。
決定された余裕時間＝余裕時間の初期値
となっている。図中の時間Ｔ１’は、タイム・トゥ・コリジョンに余裕時間の初期値を加えたものであり、これは車間距離Ｌ１’に相当する。

図３（ｂ）は、操舵限界時期に対する余裕時間として、余裕時間の初期値に修正係数を乗じた余裕時間の修正値が採用された場合における操舵開始時期をもとに、回避操舵を行ったものである。
決定された余裕時間＝余裕時間の修正値＝余裕時間の初期値×修正係数
となっている。図中の時間Ｔ２’は、タイム・トゥ・コリジョンにこの余裕時間の修正値を加えたものであり、これは車間距離Ｌ２’に相当する（Ｔ１’＞Ｔ２’、Ｌ１’＞Ｌ２’）。

図３（ｃ）は、限界時期に対する余裕時間を０（ゼロ）とした場合における操舵開始時期をもとに、回避操舵を行ったものである。
決定された余裕時間＝０（ゼロ）
となっている。図中の時間Ｔｍ’は、タイム・トゥ・コリジョンそのものであり余裕時間は存在しない。これは、車間距離Ｌｍ’に相当する。

図４（ａ）（ｂ）は、それぞれ、進路制御手段２５の制御に基づく自車１の操舵を示す模式図である。

図４（ａ）は、ヨーコントロールによって、自車１の進路変更を行うものである。選択された回避進路へ自車１を進路変更するために、駆動輪である前輪、又は後輪、あるいは前後輪の左右のトルク配分比率を調整している。例えば、進行方向左側の駆動輪のトルクを右側の駆動輪のトルクよりも少なくすれば、自車１は進行方向左側へ進路を変える。また、例えば、進行方向右側の駆動輪のトルクを左側の駆動輪のトルクよりも少なくすれば、自車１は進行方向右側へ進路を変える。

このヨーコントロールによる操舵は、電子制御ユニット２０の操舵制御手段１２が、記憶手段１８の情報に基づいて、ヨーコントロールアクチュエータ１０を制御することにより行っている。

図４（ｂ）は、ステアリングコントロールによって、自車１の進路変更を行うものである。選択された回避進路へ自車１を進路変更するために、駆動輪である前輪の向きをステアリングアクチュエータ７の動作によって調整している。例えば、左右の前輪を左側に向ければ自車１は進行方向左側へ進路を変える。また、左右の前輪を右側へ向ければ、自車１は進行方向右側へ進路を変える。

このステアリングコントロールによる操舵は、ヨーコントロールによる操舵よりも、進路変更のレスポンスが遅くなる傾向がある。このため、緊急時の進路変更の制御には、よーこんとルーツを採用することが有利である。進路変更のレスポンスが早ければ、種々の回避運動を取るための時間的余裕度が高まるからである。

以上のように、この発明によれば、他車２等の物標への衝突回避制御として、運転者の意志にかかわらず行う強制的な回避制動や回避操舵を作動させるまでに、どれくらい余裕の時間があるかを、運転者のドライバ特性に応じて推定することができる。このため、衝突の回避が安全に行われる範囲内において、運転者が日頃行っている好みの運転感覚に応じた回避制動、回避操舵を可能とし、運転者に違和感を感じさせないようにしている。

すなわち、運転者がアクセル操作やステアリング操作を行う非自動運転時に、運転者のドライバ特性である加減速具合、信号での減速タイミング、先行車との車間距離等を学習し、そこで学習したドライバ特性を、自動運転による衝突回避制御に反映させ、衝突回避制御の際の自車１の回避制動や回避操舵の開始のタイミングを、運転者の好みに見合ったものできる。さらに、天候や時間、に路面状態等も加味して、回避制動や回避操舵の開始のタイミングをさらに調整することができる。

１ 自車
２ 他車（物標）
４ 撮像装置
４ａ 前方監視カメラ
４ｂ 右前側方監視カメラ
４ｃ 左前側方監視カメラ
４ｄ 右後側方監視カメラ
４ｅ 左後側方監視カメラ
４ｆ 後方監視カメラ
５ 速度計
６ レーダ装置
７ ステアリングアクチュエータ
８ ブレーキアクチュエータ
９ スロットルアクチュエータ
１０ ヨーコントロールアクチュエータ
１１ ナビゲーション装置
１２ 操舵制御手段
１３ ブレーキ制御手段
１４ スロットル制御手段
１５ 自車速度検出手段
１６ 相対速度検出手段
１７ 撮像装置制御手段
１８ 記憶手段
２０ 電子制御ユニット
２１ 物標検出手段
２２ 衝突判別手段
２３ 回避運転制御手段
２４ 運転学習手段
２５ 回避時期決定手段
３０ 運転支援装置

Claims (8)

1. 自車の周囲の車両や障害物等の物標の有無を検出する物標検出手段と、
   走行中の自車が前記物標に衝突するか否かを判別する衝突判別手段と、
   自車が前記物標へ衝突すると判別された場合にその衝突を避けるために自動的に回避制動又は回避操舵を行う回避運転制御手段と、
   自車の運転形態を学習する運転学習手段と、
   前記回避制動又は前記回避操舵の開始時期を前記運転学習手段が学習した前記運転形態の情報に基づいて決定する回避時期決定手段と、
   を備える運転支援装置。
2. 前記運転形態の学習は、
   非自動運転時における車両の加減速時の前後加速度、
   停止箇所手前での減速開始時期、
   走行中の前方車両との車間距離、
   停車時の前方車両との車間距離、
   車線変更開始時の前方車両との車間距離、
   車線変更時の横加速度、
   の各ドライバ特性から選択される単一の又は複数のドライバ特性に基づいて行われる
   請求項１に記載の運転支援装置。
3. 前記回避制動又は前記回避操舵の開始時期は、前記物標に衝突すると判別された場合にその衝突を回避するために遅くともこの時期までに前記回避制動又は前記回避操舵を開始しなければならないとされる限界時期以前に設定され、
   前記回避時期決定手段は、前記限界時期と前記開始時期との間の余裕時間を前記運転形態の情報に基づいて決定する
   請求項１又は２に記載の運転支援装置。
4. 前記限界時期は、遅くともこの時期までに前記回避制動を開始しなければならないとされる制動限界時期と、遅くともこの時期までに前記回避操舵を開始しなければならないとされる操舵限界時期とで構成され、
   前記開始時期は、前記回避制動を開始する制動開始時期と、前記回避操舵を開始する操舵開始時期とで構成され、
   前記回避時期決定手段は、前記制動限界時期と前記操舵限界時期のそれぞれに前記余裕時間を見込んで前記制動開始時期と前記操舵開始時期を決定する
   請求項３に記載の運転支援装置。
5. 前記余裕時間は、前記選択されるドライバ特性として、
   停止箇所手前での減速開始時期が採用される場合はその減速開始時期が遅いほど小さく、
   走行中の前方車両との車間距離が採用される場合はその車間距離が短いほど小さく、
   停車時の前方車両との車間距離が採用される場合はその車間距離が短いほど小さく、
   車線変更開始時の前方車両との車間距離が採用される場合はその車間距離が短いほど小さく、
   車線変更時の横加速度が採用される場合はその横加速度が大きいほど小さく、
   設定される請求項３又は４に記載の運転支援装置。
6. 前記限界時期は、自車のタイヤと路面の状態に応じて決定されるグリップ限界と、前記回避制動又は前記回避操舵の際に自車のタイヤと路面との間に作用する制動に伴う進行方向への力と操舵に伴う横方向への力との合力とに基づいて推定される
   請求項３〜５の何れか１項に記載の運転支援装置。
7. 前記路面の状態の情報は、前記開始時期に自車が位置すると想定される箇所の情報を自車が備える撮像装置又はセンサにより取得したものである
   請求項６に記載の運転支援装置。
8. 前記回避時期決定手段は、前記回避制動又は前記回避操舵を行う際の天候、時刻、路面の状態に基づいて前記余裕時間を調整する
   請求項３〜７の何れか１項に記載の運転支援装置。

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