JP4563531B2 - 車両用運転支援装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガードレール、側壁、駐車車両等の障害物との接触の可能性についての正確な情報を提供して狭路等への進入・走行が容易に行なえるようにドライバの運転を支援する車両用運転支援装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車両の安全性の向上を図るため、積極的にドライバの運転操作を支援する総合的な運転支援システム（ＡＤＡ；Active Drive Assist system）が開発されている。このＡＤＡシステムは、車両の走行環境情報や自車両の走行状態から先行車両との衝突、障害物との接触、車線逸脱等の様々な可能性を推定して、安全を維持できないと予測される場合に、ドライバに対して報知、その他制御等を行なうものである。
【０００３】
上記車両の走行環境情報を得るための装置としては、レーザ・レーダ装置等が従来より公知であるが、最近では車両に搭載した複数のカメラにより捉えた車両前方の風景や物体の画像情報を処理して、道路、交通環境を実用上十分な精度と時間で三次元的に認識することが可能になってきている。
【０００４】
上記ＡＤＡシステムの機能の一つである狭路進入の可否の判定や、障害物との接触防止を図って狭路の走行をガイドする狭路ガイド機能を用いるものとして駐車補助装置があり、例えば、特開平６−２３４３４１号公報に、駐車空間を決定し、駐車位置及び現在位置との位置関係に基づき演算した誘導路に沿って自車両を駐車位置に誘導すべく効率的に音声指示を行う技術が示されている。
【０００５】
また、特開平７−１９６０４９号公報では、所定方向への転舵時にその方向に障害物が有る状態を検出すると、重い転舵操作力を達成できるような操舵反力を付与し、ドライバに確実に危険を察知させる車両用操舵装置が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特に、狭路走行では、ドライバは、危険カ所の安全確認などで視覚野の能力を使いきることが多く、適切な時期に適切な種類の情報を、量的な程度の情報も合わせて、ドライバに提供しなければならないことが分かっている。
【０００７】
従って、上記先行技術の前者のものにおいては、単純に音声だけで情報を提示すると視覚野の負荷と相まって情報を取り損ねる場合もある。また、音声による報知タイミングが不適切であるとドライバに精神的な不安感を与え、却って、ハンドルを切りすぎたりする虞もある。
【０００８】
また、上記先行技術の後者のものにおいても、操舵反力を適切なタイミングで付与できなければ、操舵反力の付与が頻繁に行われ、狭路を低速で頻繁に進行方向を修正しながら走行することが、慌ただしいものとなり、ドライバにとって扱いづらい車両となってしまう可能性がある。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、車両が狭路を走行するに際し、ドライバが精神的なストレスや不安感を抱くことなく、適切なタイミングで自車両の走行状態とその修正量を容易に理解し、素早く的確な判断を行って狭路走行ができるようにガイドする車両用運転支援装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため請求項１記載の本発明による車両用運転支援装置は、自車両の走行環境を検出する走行環境検出手段と、上記走行環境を基に上記自車両の走行方向の狭路を検出する狭路検出手段と、上記自車両が上記狭路を通過する理想の経路を推定する理想経路推定手段と、上記自車両が上記理想の経路を旋回する際に必要な転舵角を演算する必要転舵角演算手段と、上記自車両が上記理想の経路を走行する際に転舵を開始すべき位置を上記理想の経路と上記必要転舵角に基づいて演算する転舵開始位置演算手段と、上記自車両の転舵開始位置で聴覚的な報知を開始する聴覚的報知手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
上記請求項１記載の車両用運転支援装置は、走行環境検出手段で自車両の走行環境を検出し、狭路検出手段で走行環境を基に自車両の走行方向の狭路を検出する。そして、理想経路推定手段は自車両が狭路を通過する理想の経路を推定し、必要転舵角演算手段は自車両が理想の経路を旋回する際に必要な転舵角を演算し、転舵開始位置演算手段は自車両が理想の経路を走行する際に転舵を開始すべき位置を理想の経路と必要転舵角に基づいて演算して、聴覚的報知手段は自車両の転舵開始位置で聴覚的な報知を開始する。
【００１２】
また、請求項２記載の本発明による車両用運転支援装置は、自車両の走行環境を検出する走行環境検出手段と、上記走行環境を基に上記自車両の走行方向の狭路を検出する狭路検出手段と、上記自車両が上記狭路を通過する理想の経路を推定する理想経路推定手段と、上記自車両が上記理想の経路を旋回する際に必要な転舵角を演算する必要転舵角演算手段と、上記自車両が上記理想の経路を走行する際に転舵を開始すべき位置を上記理想の経路と上記必要転舵角に基づいて演算する転舵開始位置演算手段と、上記転舵開始位置から上記必要転舵角に応じて転舵力を補助する転舵力補助手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
上記請求項２記載の車両用運転支援装置は、走行環境検出手段で自車両の走行環境を検出し、狭路検出手段で走行環境を基に自車両の走行方向の狭路を検出する。そして、理想経路推定手段は自車両が狭路を通過する理想の経路を推定し、必要転舵角演算手段は自車両が理想の経路を旋回する際に必要な転舵角を演算し、転舵開始位置演算手段は自車両が理想の経路を走行する際に転舵を開始すべき位置を理想の経路と必要転舵角に基づいて演算して、転舵力補助手段は転舵開始位置から必要転舵角に応じて転舵力を補助する。
【００１４】
更に、請求項３記載の本発明による車両用運転支援装置は、自車両の走行環境を検出する走行環境検出手段と、上記走行環境を基に上記自車両の走行方向の狭路を検出する狭路検出手段と、上記自車両が上記狭路を通過する理想の経路を推定する理想経路推定手段と、上記自車両が上記理想の経路を旋回する際に必要な転舵角を演算する必要転舵角演算手段と、上記自車両が上記理想の経路を走行する際に転舵を開始すべき位置を上記理想の経路と上記必要転舵角に基づいて演算する転舵開始位置演算手段と、上記転舵開始位置から上記必要転舵角に応じて転舵力を補助する転舵力補助手段と、上記自車両の転舵開始位置で聴覚的な報知を開始する聴覚的報知手段とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
上記請求項３記載の車両用運転支援装置は、走行環境検出手段で自車両の走行環境を検出し、狭路検出手段で走行環境を基に自車両の走行方向の狭路を検出する。そして、理想経路推定手段は自車両が狭路を通過する理想の経路を推定し、必要転舵角演算手段は自車両が理想の経路を旋回する際に必要な転舵角を演算し、転舵開始位置演算手段は自車両が理想の経路を走行する際に転舵を開始すべき位置を理想の経路と必要転舵角に基づいて演算し、転舵力補助手段は転舵開始位置から必要転舵角に応じて転舵力を補助し、聴覚的報知手段は自車両の転舵開始位置で聴覚的な報知を開始する。
【００１６】
また、上記請求項４記載の車両用運転支援装置は、請求項１又は請求項３記載の車両用運転支援装置において、上記聴覚的報知手段は、ブザーにより報知することを特徴とし、ブザーで確実に報知する。
【００１７】
更に、上記請求項５記載の車両用運転支援装置は、請求項１又は請求項３記載の車両用運転支援装置において、上記聴覚的報知手段は、音声により報知することを特徴とし、音声で確実に報知する。
【００１８】
また、上記請求項６記載の車両用運転支援装置は、請求項１，３，４，５の何れか一つに記載の車両用運転支援装置において、聴覚的報知手段は、上記報知を、上記転舵開始位置に到達する予め設定した以前の位置から開始することを特徴とする。このため、聴覚的報知は、ドライバの理解、反応時間を考慮した若干早い段階で行われ、効果的な報知となる。
【００１９】
更に、上記請求項７記載の車両用運転支援装置は、請求項１又は請求項３記載の車両用運転支援装置において、上記聴覚的報知手段は、ブザーによる報知を、上記転舵開始位置に到達する予め設定した以前の位置から開始する一方、音声による報知を上記転舵開始位置に到達したときから開始することを特徴とし、ドライバの理解、反応時間を考慮した若干早い段階で予告的に報知した後、適切な音声による報知を行って、ドライバが報知を理解することを助ける。
【００２０】
また、上記請求項８記載の車両用運転支援装置は、請求項２又は請求項３記載の車両用運転支援装置において、上記転舵力補助手段は、転舵が上記転舵開始位置からの必要な舵角に達したことを補助転舵力で報知自在なことを特徴とし、ドライバが必要舵角に達したことを触覚的に理解できるようにしてドライバの理解を助ける。
【００２１】
更に、上記請求項９記載の車両用運転支援装置は、請求項１乃至請求項８の何れか一つに記載の車両用運転支援装置において、上記自車両の走行状態に基づき設定時間後の上記自車両の予想位置を推定する予想位置推定手段を有し、該予想位置推定手段で推定する予想位置と上記自車両の走行方向の狭路と該狭路を通過する理想経路とを表示する表示手段を備えたことを特徴とし、ドライバが、視覚的にも容易に状況を把握できるようにする。
【００２２】
また、上記請求項１０記載の車両用運転支援装置は、請求項１乃至請求項９の何れか一つに記載の車両用運転支援装置において、上記自車両が、上記狭路に向かって走行する際に車速が所定値を超えた場合に報知する車速警報手段を備えたことを特徴とし、高速で狭路に進んで衝突を招くことを回避する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。図１〜図１０は本発明の実施の第１形態に係わり、図１は車両用運転支援装置の機能ブロック図、図２は車両用運転支援装置の概略構成図、図３は狭路ガイド制御のフローチャート、図４は２次元マップ作成ルーチンのフローチャート、図５は狭路判定の範囲の説明図、図６は車両周辺の立体物位置情報の説明図、図７は前回の立体物位置情報を移動させる際の説明図、図８は車両前方の狭路に理想経路を設定する一例を示す説明図、図９は転舵開始位置の設定の説明図、図１０はモニタへの表示の一例を示す説明図である。
【００２４】
図２において、符号１は自動車等の車両（自車両）であり、この自車両１に、狭路進入の可否の判定や、障害物との接触防止を図る機能を一つの機能として有し、ドライバの運転を支援する車両用運転支援装置２が搭載されている。以下、本発明の実施の第１形態では、車両用運転支援装置２の狭路進入の可否の判定や、障害物との接触防止を図る機能の部分についてのみ説明し、他の機能の部分については説明を省略する。
【００２５】
上記車両用運転支援装置２は、ステレオ光学系として例えば電荷結合素子（ＣＣＤ）等の固体撮像素子を用いた１組の（左右の）ＣＣＤカメラ３を有し、これら左右のＣＣＤカメラ３は、それぞれ車室内の天井前方に一定の間隔をもって取り付けられ、車外の対象を異なる視点からステレオ撮像するようになっている。
そして、上記１組のＣＣＤカメラ３で撮像した自車両１の走行方向の映像信号は、制御装置４に入力されるようになっている。
【００２６】
また、上記車両用運転支援装置２は、上記自車両１の速度を検出する車速センサ５とハンドル角を検出するハンドル角センサ６からの各信号が上記制御装置４に入力されるように構成されている。そして、上記制御装置４は上述の各情報（ＣＣＤカメラ３からの映像信号、車速センサ５およびハンドル角センサ６からの各信号）に基づいて狭路進入の可否の判定や、障害物との接触防止を図って狭路の走行をガイドする機能を達成すべく、ブザー７と、インストルメントパネル中央上部に組み込んだモニタ８に制御出力するように構成されている。
【００２７】
上記ブザー７は、進入ができない寸法の狭路に走行していった場合や、走行を続けると障害物との接触の可能性が有る場合に上記制御装置４からの出力信号により警報音を発してドライバに報知するようになっている。
【００２８】
また、上記モニタ８は、上記制御装置４からの出力信号に応じて、例えば図１０に示すように、自車両１と障害物（塀Ｈ0 ，駐車車両Ｈ1 ，Ｈ2 ，電柱Ｈ3 ）との位置関係や、自車両１がこのままの運転状態（ハンドル角θ、車両速度Ｖ）を維持した場合の設定時間後（例えば、２秒後）の予想位置１' 、および狭路を走行するための理想的な経路ＲＲを上面から見た２次元マップで視覚的に表示するようになっている。図１０に示す場合では、例えば理想的な経路ＲＲを青色で、各障害物を赤色で、設定時間後の予想位置を黄色でというようにカラー表示で解りやすく表示するようになっている。
【００２９】
上記制御装置４は、マイクロコンピュータとその周辺回路で構成され、図１に示すように、画像認識部２１、道路形状・障害物認識部２２、狭路判定処理部２３、警報制御部２４、２次元マップ作成部２５、理想経路演算部２６、予想位置推定部２７、報知タイミング演算部２８、表示制御部２９で主に構成されている。
【００３０】
上記画像認識部２１は、上記ＣＣＤカメラ３で撮像した自車両１の走行方向の環境の１組のステレオ画像対に対し、対応する位置のずれ量から三角測量の原理によって画像全体に渡る距離情報を求める処理を行なって、三次元の距離分布を表す距離画像を生成して上記道路形状・障害物認識部２２に出力するように形成されている。
【００３１】
上記道路形状・障害物認識部２２は、上記画像認識部２１からの距離画像の距離分布についてヒストグラム処理を行うことで道路・障害物等の立体物等を認識し、自車両１から見た立体物の相対位置座標（相対位置情報）の計算を行なって、上記狭路判定処理部２３と上記２次元マップ作成部２５に出力するようになっている。
【００３２】
すなわち上述のように、上記ＣＣＤカメラ３，画像認識部２１および上記道路形状・障害物認識部２２で走行環境検出手段が形成されている。
【００３３】
上記狭路判定処理部２３は、上記道路形状・障害物認識部２２から入力された自車両１の走行方向の相対位置情報に基づき、自車両１の走行方向の略正面の設定範囲内に狭路があるか否かの判定を行うようになっており、狭路検出手段として設けられている。
【００３４】
ここで、上記設定範囲は、例えば図５に示すように、自車両１が前方に走行する場合、車体前端から約２０ｍまでの範囲で、自車両１の前方に延出した自車両１の左右の最外縁部（例えばドアミラー）の接線α1L，α1Rで囲まれる範囲と、この範囲の左右の外側にそれぞれマージンを加えた線α2L，α2Rで囲まれる範囲である。尚、遠方になるにつれ次第に大きくマージンを加えた線α2L' ，α2R' で囲まれる範囲としても良い。
【００３５】
そして、走行方向で極低速または静止している車両、道路端部のガードレール、縁石、家屋の塀等の障害物の間隔を計測して道路等の実質的な道幅を検出し、道幅と自車両１の車体の最大幅及び余裕分との関係で、例えば道幅が車体の最大幅に４０cmの余裕分を加算した値より小さく、車体の最大幅に１０cmの余裕分を加算した値以上ある場合に狭路有りと判定して上記２次元マップ作成部２５に出力するようになっている。
【００３６】
また、上記狭路判定処理部２３での判定の結果、狭路無しの場合は、さらに十分余裕をもって通行可能か否かが判定され、通行不可と判定した（車体の最大幅に１０cmの余裕分を加算した値より狭い通行幅しかない、あるいは全く通行できる道が無い）場合は上記警報制御部２４に出力するようになっている。
【００３７】
上記警報制御部２４は、上記狭路判定処理部２３からの信号で、ドライバに対して通行不可能の注意をすべく、前記ブザー７から警報音を発するようになっている。この場合の警報音も、障害物に近いほど音量が大きく、また間欠して行っていた警報間隔も短くなるようにして効果的にドライバに報知できるようになっている。さらに、明らかに障害物との衝突が避けられない場合、自動ブレーキ装置（図示せず）が作動されるようになっていてもよい。
【００３８】
また、上記警報制御部２４は、上記報知タイミング演算部２８からの信号が入力されて、走行方向に狭路が存在する場合、報知タイミング演算部２８で演算する報知タイミングになった際に、ブザー７から警報音を発するようになっている。すなわち、上記警報制御部２４とブザー７とで聴覚的報知手段が構成されている。
【００３９】
上記２次元マップ作成部２５は、前記ハンドル角センサ６で検出したハンドル角θと、前記車速センサ５で検出した車両速度Ｖと、上記道路形状・障害物認識部２２からの相対位置情報を基に、過去（前回）に作成した環境位置情報（２次元マップ）を次々に更新して、自車両１の走行方向を含む自車両１周辺の環境の２次元マップを形成して、上記理想経路演算部２６と、上記予想位置推定部２７に出力するようになっている。
【００４０】
上記車両周辺の環境位置情報（２次元マップ）は、図６に示すように、ＸＹ平面上に予め設定した自車両１を中心とする領域ＱＲＳＴ内の立体物の位置情報であり、今回演算して得た上記道路形状・障害物認識部２２からの相対位置情報（領域ＰＱＲ内の情報）と、前回までに得た上記道路形状・障害物認識部２２からの情報とで形成されている。
【００４１】
すなわち、前回演算して記憶しておいた立体物位置情報の領域（２次元マップ）Ｑ' Ｒ' Ｓ' Ｔ' から、今回、自車両１が移動して（移動量Ｍ＝（車速）・（計測時間））、新たに上記道路形状・障害物認識部２２から領域ＰＱＲの相対位置情報を得ると、前回の２次元マップの領域Ｑ' Ｒ' Ｓ' Ｔ' を上記移動量Ｍだけ移動し、今回の車両位置に対する情報になるように更新するとともに、この更新した前回の２次元マップの領域Ｑ' Ｒ' Ｓ' Ｔ' から、記憶領域外に出たもののデータ（領域ＴＳＳ' Ｔ' のデータ）と、新たに得た領域ＰＱＲの相対位置情報に重複する領域ＰＥＦのデータとを消去し、上記領域ＰＱＲの相対位置情報を追加して今回の２次元マップの領域ＱＲＳＴを形成するようになっている。尚、図６では、解りやすくするため、車両が前進移動する場合で示しているが、車両が旋回移動する場合等でも同様にして今回の２次元マップが求められる。
【００４２】
そしてこのような２次元マップを用いて狭路走行のガイドをすることにより、従来のような車両の走行方向での立体物の位置が認識できることはもちろん、一旦車両の走行方向で認識された立体物は、車両の移動に伴って車両側方になってしまった場合でもその位置を把握することができ、他にカメラあるいは立体物認識装置を特別に付加することなく、車両周辺の広い範囲で立体物の認識を行うことができるようになっている。
【００４３】
ここで、検出した自車両１の移動量を基に、前回の立体物の位置情報を移動させるには、例えば、以下の算出式により行う。
【００４４】
図７において、自車両１が直進する場合、Ａ点（ｘa ，ｙa ）にある物体は、Ｂ点（ｘb ，ｙb ）に相対的に移動する（ｘa ＝ｘb ）。ここで、ハンドル角θによる実舵角をδとすると、直進走行時はδ＝０であり、車両の移動量をΔＭとして、ｙb ＝ｙa −ΔＭとなる。すなわち、直進走行時では、座標（ｘold ，ｙold ）で示す前回の２次元マップは、座標（ｘnew ，ｙnew ）で示す今回の新たな２次元マップに以下の２式により移動される。
ｘnew ＝ｘold …（１）
ｙnew ＝ｙold −ΔＭ …（２）
尚、上記実舵角δは、厳密に０でなくとも、予め設定しておいた範囲内の値であれば直進走行とみなすようになっている。この設定範囲は、車速等のパラメータにより可変設定されるものであっても良い。
【００４５】
また、自車両１が旋回する場合（δ≠０の場合）、Ｂ点（ｘb ，ｙb ）にある物体はＣ点（ｘc ，ｙc ）に相対的に移動する。この旋回の中心座標Ｐｃ（ＸCE，ＹCE）は、ＸCEを実舵角δによる車両諸元に基づいて予め設定しておいたテーブルの参照により求める（ｆ（δ）で示す）ものとして、
ＸCE＝ｆ（δ） …（３）
ＹCE＝（車輪軸までのオフセット）＝０ …（４）
となる。
【００４６】
さらに、旋回の回転角θc は、カメラ位置から左後輪までのＸ方向のオフセットをＸW として、
θc ＝ΔＭ／（ＸCE−ＸW ） …（５）
で算出される。
【００４７】
上記中心座標Ｐｃ（ＸCE，ＹCE）、旋回角θc を用いて、旋回走行時では、座標（ｘold ，ｙold ）で示す前回の２次元マップは、座標（ｘnew ，ｙnew ）で示す今回の新たな２次元マップに以下のように移動される。
ｒ＝（（ｘold −ＸCE）２ ＋（ｙold −ＹCE）２ ）１／２
ａ＝arctan（（ｙold −ＹCE）／（ｘold −ＸCE））
とすると、
ｘnew ＝ｒ・cos （ａ＋θc ）＋ＸCE …（６） ｙnew ＝ｒ・sin （ａ＋θc ）＋ＹCE …（７）
【００４８】
上記理想経路演算部２６は、上記２次元マップ作成部２５で演算した２次元マップに基づき、自車両１の走行方向に狭路がある際に自車両１がこの狭路に進入する場合の理想の経路を推定演算する理想経路推定手段として形成されており、この理想経路演算部２６で求めた理想経路は上記報知タイミング演算部２８と表示制御部２９に出力されるようになっている。
【００４９】
例えば、図８（ａ）に示すように、自車両１の前方に障害物としての駐車車両Ｈ1 と駐車車両Ｈ2 で形成される狭路ＳＰ（駐車車両Ｈ1 の左側最外縁部の接線・直線Ｌ1 と駐車車両Ｈ2 の右側最外縁部の接線・直線Ｌ2 との間）が有り、この狭路ＳＰに進入するための理想の経路を推定演算する場合は、上記２次元マップ作成部２５から車両周辺の情報として図８（ｂ）に示すような２次元マップが入力される。
【００５０】
そして、図８（ｃ）に示すように、この２次元マップ上で直線Ｌ2 よりも狭路ＳＰ側に予め設定しておいたマージンを持たせた直線Ｌ3 を引き、駐車車両Ｈ1 ，Ｈ2 の自車両１側の直線との交点をＰt1とし、電柱Ｈ3 の周囲に一定の幅でマージンを持たせ、自車両１側との接触の可能性の最も高い点をＰt2とする。
【００５１】
この点Ｐt2を原点とし、狭路ＳＰを進む方向にｙ軸の正方向を取った座標系で、ｘ＝−ｋ1 ・tanh（ｋ2 ・ｙ）、（ｋ1 は１程度）が直線Ｌ3 を漸近線として点Ｐt1付近でほぼ直線Ｌ3 に沿うように設定する。この式で出来た曲線Ｌ4 を自車両１の左側最外縁が通る理想的な軌道として右側の軌道も求めるのである。
【００５２】
上記予想位置推定部２７は、予想位置推定手段としてのもので、前記車速センサ５からの車両速度、前記ハンドル角センサ６からのハンドル角、上記２次元マップ作成部２５からの２次元マップに基づき、この２次元マップ上で自車両１がこのままの運転状態を維持した場合の設定時間後（例えば、２秒後）の予想位置を、自車両１の車両諸元で予め設定しておいた車両の運動方程式等により求めて予想するようになっており、求めた予想位置は上記表示制御部２９に出力されるようになっている。
【００５３】
上記報知タイミング演算部２８は、上記理想経路演算部２６から理想経路が入力され、この理想経路から、転舵を開始すべき位置を演算する転舵開始位置演算手段として設けられており、この転舵開始位置は上記警報制御部２４に出力され、転舵開始位置が報知開始位置として上記警報制御部２４で処理される。
【００５４】
ここで、転舵を開始すべき位置とは、理想経路上で自車両１が旋回を開始する位置の所定時間或いは所定距離手前の位置のことである。
具体的には、図９に示すように、理想経路が曲がっているところと、自車両１の前輪の回転中心の間が、転舵開始（図９（ａ））から転舵完了（図９（ｃ））となるまでの時間或いは距離分手前の位置を転舵を開始すべき位置とする。
【００５５】
ここで、転舵開始から転舵完了となるまでの時間或いは距離は、予め、以下のように設定しておく。必要実舵角を１０deg 、転舵速度を１Hz＝３６０deg/s 、ステアリングギヤ比を１８、車速を５km/hとして、実転舵角は１０deg ・１８＝１８０deg 。このため転舵にかかる時間は、１８０deg ／３６０deg/s ＝０．５sec 。この間に進む距離は、５km/h・０．５sec ≒７０cm。尚、これら各パラメータは、センサ値を用いて、その都度可変設定することは、もちろん可能であり、このように可変設定することで、精度良く転舵を開始すべき位置を演算できる。
【００５６】
上記表示制御部２９は、上記理想経路演算部２６で求めた理想経路と上記予想位置推定部２７で求めた予想位置とを合成し、上記２次元マップ作成部２５で作成した２次元マップ上に共に表示させるように、前記モニタ８に信号出力するように形成されており、この表示制御部２９とモニタ８とで表示手段が形成されている。このためドライバはモニタ８を視ることにより、障害物の回避の可能性を視覚的にも容易に認識できるとともに、これから行うべき運転操作も素早く容易に認識でき、また気付いていない障害物情報も知ることができるようになっている。
【００５７】
次に、上記構成による車両用運転支援装置の作用について、図３のフローチャートを基に説明する。
このプログラムは、所定時間毎に繰り返し実行されるもので、プログラムがスタートすると、まず、ステップ（以下「Ｓ」と略称）１０１で、車速センサ５により自車両１の速度Ｖを、ハンドル角センサ６により自車両１のハンドル角θを検出して読み込むとともに、左右のＣＣＤカメラ３で自車両１の走行方向の環境を撮像して制御装置４の画像認識部２１に取り込む。この１組のステレオ画像対は、画像認識部２１で、対応する位置のずれ量から三角測量の原理によって画像全体に渡る距離情報を求める処理が行なわれ、三次元の距離分布を表す距離画像が生成されて道路形状・障害物認識部２２に出力される。そして、この道路形状・障害物認識部２２で、画像認識部２１からの距離画像の距離分布についてヒストグラム処理を行うことで道路・障害物等の立体物等を認識し、自車両１から見た立体物の相対位置座標（相対位置情報）の計算が行なわれて、狭路判定処理部２３と２次元マップ作成部２５に出力される（すなわち、道路・障害物情報の読み込みが行われる）。
【００５８】
その後、Ｓ１０２に進み、進行方向（自車両１の走行方向の略正面の設定範囲内）に狭路が有るか否かの判定が行われる。そして、走行方向で極低速または静止している車両、道路端部のガードレール、縁石、家屋の塀等の障害物の間隔を計測して道路等の実質的な道幅Ｄを検出し、道幅Ｄと自車両１の車体の最大幅Ｗ及び余裕分との関係で、例えば車体の最大幅Ｗに４０cmの余裕分を加算した値より小さく、車体の最大幅Ｗに１０cmの余裕分を加算した値以上（Ｗ＋１０≦Ｄ＜Ｗ＋４０）の道幅Ｄを狭路として、狭路無しの場合（Ｗ＋１０＞ＤまたはＤ≧Ｗ＋４０の場合）はＳ１０３に進む。
【００５９】
上記Ｓ１０３では、さらに上記通路（狭路ではない通路）が通行可能な通路であるか否かの判定を行い、走行するのに十分な余裕がある通路、すなわち、Ｄ≧Ｗ＋４０の通路の場合は上記Ｓ１０１に戻り、通行不可能な通路、すなわち、Ｗ＋１０＞Ｄの通路の場合はＳ１０４へと進む。尚、上記Ｓ１０２、Ｓ１０３は、狭路判定処理部２３で行われる処理である。
【００６０】
上記Ｓ１０４に進むと、警報制御部２４が、ドライバに対して通行不可能の注意をすべく、ブザー７から警報音を発する。この場合の警報音も、障害物に近いほど音量が大きく、また間欠して行っていた警報間隔も短くなるようにして効果的にドライバに報知する。さらに、明らかに障害物との衝突が避けられない場合、自動ブレーキ装置（図示せず）が作動される。そして、このＳ１０４の処理の後、プログラムを抜ける。
【００６１】
一方、上記Ｓ１０２で自車両１の進行方向に狭路が有る場合（Ｗ＋１０≦Ｄ＜Ｗ＋４０の場合）はＳ１０５へ進む。このＳ１０５に進むと、上記２次元マップ作成部２５で、後述する２次元マップ作成ルーチンに従って、ハンドル角θと車両速度Ｖと相対位置情報（道路・障害物情報）を基に、過去（前回）に作成した環境位置情報（２次元マップ）を次々に更新して、自車両１の走行方向を含む自車両１周辺の環境の２次元マップを形成する。
【００６２】
その後、Ｓ１０６へ進み、理想経路演算部２６で、上記２次元マップ作成部２５で演算した２次元マップに基づき、自車両１の走行方向に狭路がある際に自車両１がこの狭路に進入する場合の理想の経路を演算する。
【００６３】
次いで、Ｓ１０７へ進み、予想位置推定部２７で、ハンドル角θ、車両速度Ｖ、２次元マップに基づき、この２次元マップ上で自車両１がこのままの運転状態を維持した場合の設定時間後（例えば、２秒後）の予想位置を、自車両１の車両諸元で予め設定しておいた車両の運動方程式等により求めて予想する。
【００６４】
そして、Ｓ１０８へ進んで、表示制御部２９は、モニタ８に信号出力し、上記理想経路演算部２６で求めた理想経路と上記予想位置推定部２７で求めた予想位置とを合成し、図１０に示すように上記２次元マップ作成部２５で作成した２次元マップ上に共に表示させ、Ｓ１０９へと進む。
【００６５】
Ｓ１０９では、報知タイミング演算部２８で、理想経路演算部２６からの理想経路から、転舵を開始すべき位置が演算され、Ｓ１１０に進み、警報制御部２４は、現在の自車両１の位置と転舵を開始すべき位置（この位置を報知するタイミング位置とする）との比較を行う。
【００６６】
そして、Ｓ１１０での比較の結果、現在の自車両１の位置は、未だ転舵を開始すべき位置に達しておらず報知タイミングを経過していないと判定した場合には、そのままプログラムを抜け警報はしない。
【００６７】
一方、Ｓ１１０での比較の結果、現在の自車両１の位置は、転舵を開始すべき位置を経過、即ち、報知タイミングの位置を経過していると判定した際には、Ｓ１１１へと進み、警報制御部２４が、ドライバに対して狭路を安全に通過できるように、ブザー７から警報音を発して、転舵時期にあることを報知する。
【００６８】
このように、本実施の第１形態によれば、転舵を開始すべき位置を、報知を開始する報知タイミングの位置として設定しているので、ドライバは、ブザー７から警報音が発せられた時に、狭路を走行できるように転舵を開始すれば良く、ドライバが精神的なストレスや不安感を抱くことなく、適切なタイミングで自車両１の走行状態とその修正量を容易に理解し、素早く的確な判断を行って狭路走行ができるようにガイドされる。
【００６９】
また、本実施の第１形態では、ブザー７による聴覚的な報知に加え、モニタ８による視覚的な報知も行うようになっているので、モニタ８を視ることにより、障害物の回避の可能性を容易に認識できるとともに、これから行うべき運転操作も素早く容易に認識でき、また気付いていない障害物情報も知ることができる。
【００７０】
次に、図４は２次元マップ作成部２５で実行される２次元マップ作成ルーチンのフローチャートを示し、このルーチンがスタートされると、まず、Ｓ２０１でハンドル角θによる実舵角δ、車両移動量ΔＭ（車速と計測時間から演算）、前回の２次元マップを読み込み、その後、Ｓ２０２に進んで実舵角δの値から旋回状態か直進状態かを判定し、直進状態の場合にはＳ２０３に進み、旋回状態の場合にはＳ２０４に進む。
【００７１】
上記Ｓ２０２で直進状態と判定してＳ２０３に進むと、前回の２次元マップに車両移動量ΔＭを加算して（前記（１）式，（２）式に基づく処理を行なって）、Ｓ２０６に進む。
【００７２】
一方、上記Ｓ２０２で旋回状態と判定してＳ２０４に進むと、実舵角δ、車両移動量ΔＭから旋回中心ＰC 、旋回角θc を算出し（前記（３）式，（４）式，（５）式に基づく算出）、Ｓ２０５に進んで前回の２次元マップを上記旋回中心ＰC を中心に旋回角θc 回転させ（前記（６）式，（７）式に基づく処理を行なって）、Ｓ２０６に進む。
【００７３】
上記Ｓ２０３あるいは上記Ｓ２０５からＳ２０６に進むと、前回の２次元マップの中で、上記Ｓ２０３あるいは上記Ｓ２０５の処理により記憶領域外に出たもののデータの消去を行なう。
【００７４】
次いで、Ｓ２０７に進み、前回の２次元マップの中で、上記Ｓ２０３あるいは上記Ｓ２０５の処理により立体物の新たな相対位置情報と重複するデータを消去する。
【００７５】
次に、Ｓ２０８に進み、自車両１から見た立体物の相対位置座標（相対位置情報）を読み込み、Ｓ２０９に進んで、上記Ｓ２０７で形成した前回の２次元マップに上記新たな相対位置情報を加え記憶する。この立体物位置情報が今回更新された新たな２次元マップである。
【００７６】
尚、記憶された今回の新たな２次元マップは、次回制御プログラムが実行される際には、前回の２次元マップとして読み込まれ処理される。この様に２次元マップを作成するようになっているため、一旦車両前方で認識された立体物が車両の移動に伴って車両側方になってしまった場合でもその位置を把握することができ、車両前方に存在する障害物に対する運転支援はもちろん、車両側方に存在する障害物に対する運転支援も容易に行なうことが可能である。
【００７７】
次に、図１１〜図１６は本発明の実施の第２形態に係わり、図１１は車両用運転支援装置の機能ブロック図、図１２は車両用運転支援装置の概略構成図、図１３は狭路ガイド制御のフローチャート、図１４は必要舵角を求める際の説明図、図１５は設定するアシストトルクの説明図、図１６はモニタへの表示の一例を示す説明図である。尚、本発明の実施の第２形態は、理想経路を基に報知タイミングと予告報知タイミングとを決定し、予告報知タイミングではブザーによる予告警報を、報知タイミングでは音声警報とステアリングトルクのアシスト量の変更が行えるようにしたもので、また、表示方法も変更し、前記実施の第１形態で説明したものには同一の符号を記し、その説明は省略する。
【００７８】
図１２において、符号３１は車両用運転支援装置を示し、この車両用運転支援装置３１は、１組のＣＣＤカメラ３で撮像した自車両１の走行方向の映像信号が、制御装置４０に入力されるようになっている。
【００７９】
また、上記車両用運転支援装置３１は、車速センサ５、ハンドル角センサ６からの各検出信号に加え、ハンドルトルクセンサ３２からのハンドルトルク信号が上記制御装置４０に入力されるように構成されている。そして、制御装置４０は、上述の各情報に基づいて狭路進入の可否の判定や、障害物との接触防止を図って狭路の走行をガイドする機能を達成すべく、ブザー７、モニタ８、スピーカ３３、及び、パワーステアリング装置（図示せず）のステアリング用モータ３４に制御出力するように構成されている。
【００８０】
上記ブザー７は、前記実施の第１形態と同様、進入ができない寸法の狭路に走行していった場合や、走行を続けると障害物との接触の可能性が有る場合に上記制御装置４０からの出力信号により警報音を発してドライバに報知するようになっている。ここで、上記ブザー７は、理想経路から判断して狭路への進入が困難な場合の警報は、前記実施の第１形態の警報より前の段階で、予告警報として行われるようになっている。
【００８１】
また、上記モニタ８は、上記制御装置４０からの出力信号（後述する舵角修正量と速度修正量）に応じて、図１６に示すように、前記実施の第１形態で説明した表示に加え、新たな表示エリア（Ａｐのエリア）に、ハンドル角をどの程度修正すれば良いか（ＡPHのエリア）、車速をどの程度修正すれば良いか（ＡPVのエリア）を視覚的に表示するようになっている。
【００８２】
更に、上記スピーカ３３は、上記制御装置４０からの出力信号（上記舵角修正量）に応じて、予め記録媒体に記録しておいた音声信号を用いて、左への指示ならば、例えば「左方向へ少しハンドルを回して下さい」と音声出力する一方、右への指示ならば、例えば「右方向へ少しハンドルを回して下さい」と音声出力するようになっている。
【００８３】
ここで、上記スピーカ３３から音声出力するタイミングは、上記制御装置４０により、前記実施の第１形態で説明した、自車両１が転舵を開始すべき位置に到達したときに発せられるようになっている。
【００８４】
また、上記スピーカ３３は、上記制御装置４０からの出力信号に応じ、上述の狭路警報に続いて、狭路を通過するには高速すぎることを予め記録媒体に記録しておいた音声信号（例えば、「速度を落としてください」等）を用いて、警報するようになっている。
【００８５】
また、上記ステアリング用モータ３４は、油圧若しくは電動モータにより転舵に必要な舵力をアシストするためのモータで、通常のパワーステアリング制御に加えて上記制御装置４０により舵力のアシスト量が制御される。
【００８６】
上記制御装置４０は、マイクロコンピュータとその周辺回路で構成されており、図１１に示すように、画像認識部２１、道路形状・障害物認識部２２、狭路判定処理部２３、２次元マップ作成部２５、警報制御部４１、理想経路演算部４２、予想位置推定部４３、報知タイミング演算部４４、予告報知タイミング演算部４５、必要舵角・舵角修正量演算部４６、アシストトルク設定部４７、ステアリングトルク制御部４８、及び、表示制御部４９で主に構成されている。
【００８７】
上記警報制御部４１は、上記狭路判定処理部２３からの信号で、ドライバに対して通行不可能の注意をすべく、前記ブザー７から警報音を発するようになっている。この場合の警報音も、障害物に近いほど音量が大きく、また間欠して行っていた警報間隔も短くなるようにして効果的にドライバに報知できるようになっている。さらに、明らかに障害物との衝突が避けられない場合、自動ブレーキ装置（図示せず）が作動されるようになっていてもよい。
【００８８】
また、上記警報制御部４１は、上記予告報知タイミング演算部４５からの信号が入力されて、走行方向に狭路が存在する場合、予告報知タイミング演算部４５で演算する予告報知タイミングになった際に、ブザー７から警報音を発するようになっている。
【００８９】
更に、上記警報制御部４１は、上記報知タイミング演算部４４及び必要舵角・舵角修正量演算部４６からの信号が入力されて、走行方向に狭路が存在する場合、報知タイミング演算部４４で演算する報知タイミングになった際に、必要舵角・舵角修正量演算部４６からの信号に応じて予め記録媒体に記録しておいた音声信号が選択され、スピーカ３３から、左への指示ならば、例えば「左方向へ少しハンドルを回して下さい」と音声出力する一方、右への指示ならば、例えば「右方向へ少しハンドルを回して下さい」と音声出力するようになっている。
【００９０】
また、上記警報制御部４１には、車速センサ５から車速信号が入力され、車速が予め設定しておいた値（狭路を通過するには速すぎると考えられる車速値、例えば、１０km/h）を超えている場合は、上述の狭路警報の後に車速を低下させる音声警報（例えば、「速度を落としてください」等）を発生させるべく、予め設定しておいた音声警報の警報信号をスピーカ３３に出力するようになっている。
【００９１】
すなわち、上記警報制御部４１は、ブザー７とスピーカ３３とで聴覚的報知手段を構成し、警報制御部４１とスピーカ３３とで車速警報手段としての機能も有している。
【００９２】
上記理想経路演算部４２は、理想経路推定手段としてのもので、前記実施の第１形態と同様にして、理想経路を推定演算し、上記報知タイミング演算部４４、予告報知タイミング演算部４５、必要舵角・舵角修正量演算部４６及びアシストトルク設定部４７に出力する。
【００９３】
上記予想位置推定部４３は、狭路検出手段としてのもので、前記実施の第１形態と同様にして、２次元マップ上で自車両１がこのままの運転状態を維持した場合の設定時間後の予想位置を求め、求めた予想位置は、上記必要舵角・舵角修正量演算部４６及び表示制御部４９に出力する。
【００９４】
上記報知タイミング演算部４４は、転舵開始位置演算手段としてのもので、前記実施の第１形態と同様にして、上記理想経路演算部４２から理想経路が入力され、この理想経路から転舵を開始すべき位置を演算し、この転舵開始位置は報知開始位置（報知タイミング）として、上記警報制御部４１、予告報知タイミング演算部４５及びステアリングトルク制御部４８に出力される。
【００９５】
上記予告報知タイミング演算部４５は、上記理想経路演算部４２から理想経路が、上記報知タイミング演算部４４から報知タイミングが入力される。そして、予め実験等によりドライバが認知・判断するのに必要な時間を求めておき、この判断時間を考慮し、入力される報知タイミングを理想経路上で手前にずらして、予告報知タイミングとして設定するようになっている。そして、この予告報知タイミングは、上記警報制御部４１に出力されて、警報制御部４１は、予告報知タイミングとなった際に、ブザー７に出力して予報する。
【００９６】
上記必要舵角・舵角修正量演算部４６は、ハンドル角センサ６からハンドル角が、理想経路演算部４２から理想経路が、予想位置推定部４３から予想位置が、それぞれ入力されて、理想経路を旋回するのに必要な舵角（必要舵角）を車両諸元に基づき演算し、この必要舵角と実際の舵角とから、その修正量（舵角修正量）を演算する。
【００９７】
上記必要舵角の演算は、例えば、図１４に示すように、理想経路が屈曲する地点を中心として、前後に各２ｍの位置を、それぞれ旋回の線上にあると仮定すると、旋回半径ρが求まる。狭路進入時は、概ね１０km/h以下の低速であることから、旋回半径が求まれば、幾何学的に（ρ＝Ｌ／δ；Ｌはホイールベース、δは実舵角）、必要な実舵角及びハンドル角を求めることができる。
【００９８】
こうして演算した必要舵角と舵角修正量は、上記警報制御部４１とアシストトルク設定部とに出力される。すなわち、上記必要舵角・舵角修正量演算部４６は、必要舵角演算手段として設けられている。
【００９９】
上記アシストトルク設定部４７は、上記必要舵角・舵角修正量演算部４６からの必要舵角と舵角修正量に基づいて、前記ステアリング用モータ３４でアシストする転舵力の特性を設定し、上記ステアリングトルク制御部４８に出力するようになっている。
【０１００】
上記アシストする転舵力の特性は、例えば、図１５の特性図の破線のように設定される。即ち、旋回に必要な舵角に到達するまでは、転舵に必要な舵力の特性に沿ってアシストされる舵力も増加されるため、ドライバは容易にハンドルを回転させることが可能である。しかし、必要舵角に達した後は、旋回に必要な舵角が増加してもアシストされる舵力は一定となるため、ドライバが必要な舵力は増加する。このため、ドライバは、必要舵角に達したことをハンドルの重さから、自然に感知することができるようになっている。尚、アシストされる舵力を一定にするタイミングは、ドライバの感覚能力等を考慮して、予め実験等で求めた分、現在のハンドル位置側にずらすことも可能である。また、アシストされる舵力を一定にするタイミングのハンドル位置で、ハンドルに軽い振動や引っかかり感を与えるようにして、より明確に必要舵角に達したことを報知するようにしても良い。
【０１０１】
上記ステアリングトルク制御部４８は、前記ハンドル角センサ６からハンドル角、ハンドルトルクセンサ３２からハンドルトルク、アシストトルク設定部４７からアシストする転舵力の特性が入力されて、アシストする転舵力の特性に基づき、実際のハンドル角、ハンドルトルクをフィードバックしながらステアリング用モータ３４を制御するようになっている。すなわち、上記アシストトルク設定部４７、ステアリングトルク制御部４８及びステアリング用モータ３４は、転舵力補助手段を構成している。
【０１０２】
上記表示制御部４９は、前記実施の第１形態と同様、上記理想経路演算部４２で求めた理想経路と上記予想位置推定部４３で求めた予想位置とを合成し、上記２次元マップ作成部２５で作成した２次元マップ上に共に表示させるように、前記モニタ８に信号出力するように形成されており、この表示制御部４９とモニタ８とで表示手段が形成されている。このためドライバはモニタ８を視ることにより、障害物の回避の可能性を視覚的にも容易に認識できるとともに、これから行うべき運転操作も素早く容易に認識でき、また気付いていない障害物情報も知ることができるようになっている。
【０１０３】
このような構成で本発明の実施の第２形態では、図１３に示すフローチャートのプログラムが、所定時間毎に繰り返し実行される。本発明の実施の第２形態は、Ｓ１０１〜Ｓ１０９まで前記発明の実施の第１形態と同様の処理が行われ、上記Ｓ１０９で、転舵を開始すべき位置を報知タイミングとして演算した後、Ｓ３０１へと進む。
【０１０４】
上記Ｓ３０１では、予告報知タイミング演算部４５で、報知タイミングを、理想経路上でドライバの判断時間を考慮して手前にずらし、予告報知タイミングを設定する。
【０１０５】
次いで、Ｓ３０２に進み、必要舵角・舵角修正量演算部４６で、理想経路を旋回するのに必要な舵角（必要舵角）を車両諸元に基づき演算し、この必要舵角と実際の舵角とから、その修正量（舵角修正量）を演算する。
【０１０６】
次に、Ｓ３０３に進み、アシストトルク設定部４７で、必要舵角と舵角修正量に基づいて、ステアリング用モータ３４でアシストする転舵力の特性を設定し、Ｓ３０４へと進む。
【０１０７】
Ｓ３０４では、上記Ｓ３０１で設定した予告報知タイミングを通過したか否か判定し、予告報知タイミングを通過していなければ、そのままプログラムを抜ける。
【０１０８】
一方、上記Ｓ３０４で、予告報知タイミングを通過したと判定した場合は、Ｓ３０５に進み、既に予告報知（警報による）を行っているか否かを判定する。そして、予告報知を行っていないのであれば、Ｓ３０６に進み、警報制御部４１は、ブザー７から警報音を発して、予告報知を行う。
【０１０９】
また、上記Ｓ３０５で、予告報知済みと判定した場合は、Ｓ３０７に進み、上記Ｓ１０９で演算した報知タイミングを通過したか否かを判定する。このＳ３０７で、報知タイミングを通過していないと判定した場合は、そのままプログラムを抜け、報知タイミングを通過したと判定した場合は、Ｓ３０８へと進む。
【０１１０】
Ｓ３０８では、警報制御部４１は、上記Ｓ３０２で演算した舵角修正量に基づいて、予め記録媒体に記録しておいた音声信号を選択し、スピーカ３３から、左への指示ならば、例えば「左方向へ少しハンドルを回して下さい」と音声出力する一方、右への指示ならば、例えば「右方向へ少しハンドルを回して下さい」と音声出力する。
【０１１１】
その後、Ｓ３０９に進み、ステアリングトルク制御部４８は、上記Ｓ３０３で設定したアシストする転舵力の特性を参照して、現在の舵角とハンドルトルクからアシストトルクを出力し、ステアリング用モータを駆動させる。
【０１１２】
次いで、Ｓ３１０に進み、警報制御部４１は、車速が予め設定しておいた値（狭路を通過するには速すぎると考えられる車速値、例えば、１０km/h）以下か否か判定する。この結果、１０km/h以下であればそのままプログラムを抜け、１０km/hを超えて入ればＳ３１１へと進んで、スピーカ３３から、例えば、「速度を落としてください」等の音声警報を出力させてプログラムを抜ける。
【０１１３】
このように、本発明の実施の第２形態によれば、転舵を開始すべき位置で舵力による補助も行うようにしたので、ドライバは舵力変化から転舵タイミングを知ることができ、モニタを見ることによる視覚的な情報の負荷、警報等を聞くことによる聴覚的な情報の負荷が過負荷になることなく、触覚的な情報で適切な行動をとることができる。また、聴覚的な報知は、舵角修正量に基づいて、報知タイミングに、例えば「左方向へ少しハンドルを回して下さい」等のように具体的に行われるため、ドライバが理解しやすい。さらに、聴覚的な報知は、予告報知の後に行われるため、ドライバは予告報知があった際に、注意を傾け易く、聴覚的な報知を聞き漏らすことが低減される。また、後に行われる報知が、何の報知であるか事前に理解することができる。また、ドライバは、転舵を開始すべき位置で転舵を行って、必要舵角になった時に、舵力のアシストトルクの変化から、必要舵角であることが触覚的に容易に理解できる。さらに、狭路に進入する際、車速が設定値を超えた場合に、車速警報が行われるので、不用意に車速が高いまま狭路に進入することが防止され、安全性を向上することができる。
【０１１４】
尚、上記各実施の形態では、ＣＣＤカメラ３からの画像を基に前方の狭路を検出するようにしているが、その他、ナビゲーション装置からの地図データや現在地データ等を基に前方の狭路を検出するものであっても、レーザ・レーダ装置からの情報を基に前方の狭路を検出するものであっても本発明が適用できることは云うまでもない。
【０１１５】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１記載の発明によれば、自車両が狭路に進入するに際し、自車両の転舵開始位置で聴覚的な報知を開始するので、車両が狭路を走行するに際し、ドライバが精神的なストレスや不安感を抱くことなく、聴覚的な報知によって、適切なタイミングで自車両の走行状態とその修正量を容易に理解し、素早く的確な判断を行って狭路走行をすることが可能になる。
【０１１６】
また、請求項２記載の発明によれば、自車両が狭路に進入するに際し、自車両の転舵開始位置で必要舵角に応じて転舵力の補助が開始されるので、車両が狭路を走行するに際し、ドライバが精神的なストレスや不安感を抱くことなく、触覚的な舵力補助力によって、適切なタイミングで自車両の走行状態とその修正量を容易に理解し、素早く的確な判断を行って狭路走行をすることが可能になる。
【０１１７】
更に、請求項３記載の発明によれば、自車両が狭路に進入するに際し、自車両の転舵開始位置で、聴覚的な報知と、必要舵角に応じた転舵力の補助が開始されるので、車両が狭路を走行するに際し、ドライバが精神的なストレスや不安感を抱くことなく、聴覚的な報知と触覚的な舵力補助力によって、一方の情報を漏らしたとしても他方の情報から確実に情報を得て、確実に、適切なタイミングで自車両の走行状態とその修正量を容易に理解し、素早く的確な判断を行って狭路走行をすることが可能になる。
【０１１８】
また、請求項４記載の発明によれば、請求項１又は請求項３記載の発明において、聴覚的な報知はブザーにより報知するので、簡単に実現することができる。
【０１１９】
更に、請求項５記載の発明によれば、請求項１又は請求項３記載の発明において、聴覚的な報知は音声により報知するので、情報を具体的に且つ確実に伝達することが可能である。
【０１２０】
また、請求項６記載の発明によれば、請求項１，３，４，５の何れか一つに記載の発明において、聴覚的な報知を、転舵開始位置に到達する予め設定した以前の位置から開始するので、聴覚的報知は、ドライバの理解、反応時間を考慮した若干早い段階で行われ、効果的な報知となる。
【０１２１】
更に、請求項７記載の発明によれば、請求項１又は請求項３記載の発明において、聴覚的な報知は、ブザーによる報知を、転舵開始位置に到達する予め設定した以前の位置から開始する一方、音声による報知を転舵開始位置に到達したときから開始するようにしたので、ドライバの理解、反応時間を考慮した若干早い段階で予告的に報知した後、適切な音声による報知を行って、ドライバが報知を理解することを助けることができる。
【０１２２】
また、請求項８記載の発明によれば、請求項２又は請求項３記載の発明において、転舵が転舵開始位置からの必要な舵角に達したことを補助転舵力で報知自在にしたので、ドライバが必要舵角に達したことを触覚的に理解でき、ドライバの転舵状態の理解を助けることができる。
【０１２３】
更に、請求項９記載の発明によれば、請求項１乃至請求項８の何れか一つに記載の発明において、自車両の予想位置と自車両の走行方向の狭路と該狭路を通過する理想経路とを表示するようにしたので、ドライバは、視覚的にも容易に状況を把握できるという効果を奏する。
【０１２４】
また、請求項１０記載の発明によれば、請求項１乃至請求項９の何れか一つに記載の発明において、自車両が、狭路に向かって走行する際に車速が所定値を超えた場合に報知するようにしたので、高速で狭路に進んで衝突を招くことが効果的に回避できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第１形態による、車両用運転支援装置の機能ブロック図
【図２】同上、車両用運転支援装置の概略構成図
【図３】同上、狭路ガイド制御のフローチャート
【図４】同上、２次元マップ作成ルーチンのフローチャート
【図５】同上、狭路判定の範囲の説明図
【図６】同上、車両周辺の立体物位置情報の説明図
【図７】同上、前回の立体物位置情報を移動させる際の説明図
【図８】同上、車両前方の狭路に理想経路を設定する一例を示す説明図
【図９】同上、転舵開始位置の設定の説明図
【図１０】同上、モニタへの表示の一例を示す説明図
【図１１】本発明の実施の第２形態による、車両用運転支援装置の機能ブロック図
【図１２】同上、車両用運転支援装置の概略構成図
【図１３】同上、狭路ガイド制御のフローチャート
【図１４】同上、必要舵角を求める際の説明図
【図１５】同上、設定するアシストトルクの説明図
【図１６】同上、モニタへの表示の一例を示す説明図
【符号の説明】
１ 自車両
２ 車両用運転支援装置
３ ＣＣＤカメラ（走行環境検出手段）
４ 制御装置
５ 車速センサ
６ ハンドル角センサ
７ ブザー（聴覚的報知手段）
８ モニタ（表示手段）
２１ 画像認識部（走行環境検出手段）
２２ 道路形状・障害物認識部（走行環境検出手段）
２３ 狭路判定処理部（狭路検出手段）
２４ 警報制御部（聴覚的報知手段）
２５ ２次元マップ作成部
２６ 理想経路演算部（理想経路推定手段）
２７ 予想位置推定部（予想位置推定手段）
２８ 報知タイミング演算部（転舵開始位置演算手段）
２９ 表示制御部（表示手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガードレール、側壁、駐車車両等の障害物との接触の可能性についての正確な情報を提供して狭路等への進入・走行が容易に行なえるようにドライバの運転を支援する車両用運転支援装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車両の安全性の向上を図るため、積極的にドライバの運転操作を支援する総合的な運転支援システム（ＡＤＡ；Active Drive Assist system）が開発されている。このＡＤＡシステムは、車両の走行環境情報や自車両の走行状態から先行車両との衝突、障害物との接触、車線逸脱等の様々な可能性を推定して、安全を維持できないと予測される場合に、ドライバに対して報知、その他制御等を行なうものである。
【０００３】
上記車両の走行環境情報を得るための装置としては、レーザ・レーダ装置等が従来より公知であるが、最近では車両に搭載した複数のカメラにより捉えた車両前方の風景や物体の画像情報を処理して、道路、交通環境を実用上十分な精度と時間で三次元的に認識することが可能になってきている。
【０００４】
上記ＡＤＡシステムの機能の一つである狭路進入の可否の判定や、障害物との接触防止を図って狭路の走行をガイドする狭路ガイド機能を用いるものとして駐車補助装置があり、例えば、特開平６−２３４３４１号公報に、駐車空間を決定し、駐車位置及び現在位置との位置関係に基づき演算した誘導路に沿って自車両を駐車位置に誘導すべく効率的に音声指示を行う技術が示されている。
【０００５】
また、特開平７−１９６０４９号公報では、所定方向への転舵時にその方向に障害物が有る状態を検出すると、重い転舵操作力を達成できるような操舵反力を付与し、ドライバに確実に危険を察知させる車両用操舵装置が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特に、狭路走行では、ドライバは、危険カ所の安全確認などで視覚野の能力を使いきることが多く、適切な時期に適切な種類の情報を、量的な程度の情報も合わせて、ドライバに提供しなければならないことが分かっている。
【０００７】
従って、上記先行技術の前者のものにおいては、単純に音声だけで情報を提示すると視覚野の負荷と相まって情報を取り損ねる場合もある。また、音声による報知タイミングが不適切であるとドライバに精神的な不安感を与え、却って、ハンドルを切りすぎたりする虞もある。
【０００８】
また、上記先行技術の後者のものにおいても、操舵反力を適切なタイミングで付与できなければ、操舵反力の付与が頻繁に行われ、狭路を低速で頻繁に進行方向を修正しながら走行することが、慌ただしいものとなり、ドライバにとって扱いづらい車両となってしまう可能性がある。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、車両が狭路を走行するに際し、ドライバが精神的なストレスや不安感を抱くことなく、適切なタイミングで自車両の走行状態とその修正量を容易に理解し、素早く的確な判断を行って狭路走行ができるようにガイドする車両用運転支援装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため請求項１記載の本発明による車両用運転支援装置は、自車両の走行環境を検出する走行環境検出手段と、上記走行環境を基に上記自車両の走行方向の狭路を検出する狭路検出手段と、上記自車両が上記狭路を通過する理想の経路を推定する理想経路推定手段と、上記自車両が上記理想の経路を旋回する際に必要な転舵角を演算する必要転舵角演算手段と、上記自車両が上記理想の経路を走行する際に転舵を開始すべき位置を上記理想の経路と上記必要転舵角に基づいて演算する転舵開始位置演算手段と、上記自車両の転舵開始位置で聴覚的な報知を開始する聴覚的報知手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
上記請求項１記載の車両用運転支援装置は、走行環境検出手段で自車両の走行環境を検出し、狭路検出手段で走行環境を基に自車両の走行方向の狭路を検出する。そして、理想経路推定手段は自車両が狭路を通過する理想の経路を推定し、必要転舵角演算手段は自車両が理想の経路を旋回する際に必要な転舵角を演算し、転舵開始位置演算手段は自車両が理想の経路を走行する際に転舵を開始すべき位置を理想の経路と必要転舵角に基づいて演算して、聴覚的報知手段は自車両の転舵開始位置で聴覚的な報知を開始する。
【００１２】
また、請求項２記載の本発明による車両用運転支援装置は、自車両の走行環境を検出する走行環境検出手段と、上記走行環境を基に上記自車両の走行方向の狭路を検出する狭路検出手段と、上記自車両が上記狭路を通過する理想の経路を推定する理想経路推定手段と、上記自車両が上記理想の経路を旋回する際に必要な転舵角を演算する必要転舵角演算手段と、上記自車両が上記理想の経路を走行する際に転舵を開始すべき位置を上記理想の経路と上記必要転舵角に基づいて演算する転舵開始位置演算手段と、上記転舵開始位置から上記必要転舵角に応じて転舵力を補助する転舵力補助手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
上記請求項２記載の車両用運転支援装置は、走行環境検出手段で自車両の走行環境を検出し、狭路検出手段で走行環境を基に自車両の走行方向の狭路を検出する。そして、理想経路推定手段は自車両が狭路を通過する理想の経路を推定し、必要転舵角演算手段は自車両が理想の経路を旋回する際に必要な転舵角を演算し、転舵開始位置演算手段は自車両が理想の経路を走行する際に転舵を開始すべき位置を理想の経路と必要転舵角に基づいて演算して、転舵力補助手段は転舵開始位置から必要転舵角に応じて転舵力を補助する。
【００１４】
更に、請求項３記載の本発明による車両用運転支援装置は、自車両の走行環境を検出する走行環境検出手段と、上記走行環境を基に上記自車両の走行方向の狭路を検出する狭路検出手段と、上記自車両が上記狭路を通過する理想の経路を推定する理想経路推定手段と、上記自車両が上記理想の経路を旋回する際に必要な転舵角を演算する必要転舵角演算手段と、上記自車両が上記理想の経路を走行する際に転舵を開始すべき位置を上記理想の経路と上記必要転舵角に基づいて演算する転舵開始位置演算手段と、上記転舵開始位置から上記必要転舵角に応じて転舵力を補助する転舵力補助手段と、上記自車両の転舵開始位置で聴覚的な報知を開始する聴覚的報知手段とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
上記請求項３記載の車両用運転支援装置は、走行環境検出手段で自車両の走行環境を検出し、狭路検出手段で走行環境を基に自車両の走行方向の狭路を検出する。そして、理想経路推定手段は自車両が狭路を通過する理想の経路を推定し、必要転舵角演算手段は自車両が理想の経路を旋回する際に必要な転舵角を演算し、転舵開始位置演算手段は自車両が理想の経路を走行する際に転舵を開始すべき位置を理想の経路と必要転舵角に基づいて演算し、転舵力補助手段は転舵開始位置から必要転舵角に応じて転舵力を補助し、聴覚的報知手段は自車両の転舵開始位置で聴覚的な報知を開始する。
【００１６】
また、上記請求項４記載の車両用運転支援装置は、請求項１又は請求項３記載の車両用運転支援装置において、上記聴覚的報知手段は、ブザーにより報知することを特徴とし、ブザーで確実に報知する。
【００１７】
更に、上記請求項５記載の車両用運転支援装置は、請求項１又は請求項３記載の車両用運転支援装置において、上記聴覚的報知手段は、音声により報知することを特徴とし、音声で確実に報知する。
【００１８】
また、上記請求項６記載の車両用運転支援装置は、請求項１，３，４，５の何れか一つに記載の車両用運転支援装置において、聴覚的報知手段は、上記報知を、上記転舵開始位置に到達する予め設定した以前の位置から開始することを特徴とする。このため、聴覚的報知は、ドライバの理解、反応時間を考慮した若干早い段階で行われ、効果的な報知となる。
【００１９】
更に、上記請求項７記載の車両用運転支援装置は、請求項１又は請求項３記載の車両用運転支援装置において、上記聴覚的報知手段は、ブザーによる報知を、上記転舵開始位置に到達する予め設定した以前の位置から開始する一方、音声による報知を上記転舵開始位置に到達したときから開始することを特徴とし、ドライバの理解、反応時間を考慮した若干早い段階で予告的に報知した後、適切な音声による報知を行って、ドライバが報知を理解することを助ける。
【００２０】
また、上記請求項８記載の車両用運転支援装置は、請求項２又は請求項３記載の車両用運転支援装置において、上記転舵力補助手段は、転舵が上記転舵開始位置からの必要な舵角に達したことを補助転舵力で報知自在なことを特徴とし、ドライバが必要舵角に達したことを触覚的に理解できるようにしてドライバの理解を助ける。
【００２１】
更に、上記請求項９記載の車両用運転支援装置は、請求項１乃至請求項８の何れか一つに記載の車両用運転支援装置において、上記自車両の走行状態に基づき設定時間後の上記自車両の予想位置を推定する予想位置推定手段を有し、該予想位置推定手段で推定する予想位置と上記自車両の走行方向の狭路と該狭路を通過する理想経路とを表示する表示手段を備えたことを特徴とし、ドライバが、視覚的にも容易に状況を把握できるようにする。
【００２２】
また、上記請求項１０記載の車両用運転支援装置は、請求項１乃至請求項９の何れか一つに記載の車両用運転支援装置において、上記自車両が、上記狭路に向かって走行する際に車速が所定値を超えた場合に報知する車速警報手段を備えたことを特徴とし、高速で狭路に進んで衝突を招くことを回避する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。図１〜図１０は本発明の実施の第１形態に係わり、図１は車両用運転支援装置の機能ブロック図、図２は車両用運転支援装置の概略構成図、図３は狭路ガイド制御のフローチャート、図４は２次元マップ作成ルーチンのフローチャート、図５は狭路判定の範囲の説明図、図６は車両周辺の立体物位置情報の説明図、図７は前回の立体物位置情報を移動させる際の説明図、図８は車両前方の狭路に理想経路を設定する一例を示す説明図、図９は転舵開始位置の設定の説明図、図１０はモニタへの表示の一例を示す説明図である。
【００２４】
図２において、符号１は自動車等の車両（自車両）であり、この自車両１に、狭路進入の可否の判定や、障害物との接触防止を図る機能を一つの機能として有し、ドライバの運転を支援する車両用運転支援装置２が搭載されている。以下、本発明の実施の第１形態では、車両用運転支援装置２の狭路進入の可否の判定や、障害物との接触防止を図る機能の部分についてのみ説明し、他の機能の部分については説明を省略する。
【００２５】
上記車両用運転支援装置２は、ステレオ光学系として例えば電荷結合素子（ＣＣＤ）等の固体撮像素子を用いた１組の（左右の）ＣＣＤカメラ３を有し、これら左右のＣＣＤカメラ３は、それぞれ車室内の天井前方に一定の間隔をもって取り付けられ、車外の対象を異なる視点からステレオ撮像するようになっている。
そして、上記１組のＣＣＤカメラ３で撮像した自車両１の走行方向の映像信号は、制御装置４に入力されるようになっている。
【００２６】
また、上記車両用運転支援装置２は、上記自車両１の速度を検出する車速センサ５とハンドル角を検出するハンドル角センサ６からの各信号が上記制御装置４に入力されるように構成されている。そして、上記制御装置４は上述の各情報（ＣＣＤカメラ３からの映像信号、車速センサ５およびハンドル角センサ６からの各信号）に基づいて狭路進入の可否の判定や、障害物との接触防止を図って狭路の走行をガイドする機能を達成すべく、ブザー７と、インストルメントパネル中央上部に組み込んだモニタ８に制御出力するように構成されている。
【００２７】
上記ブザー７は、進入ができない寸法の狭路に走行していった場合や、走行を続けると障害物との接触の可能性が有る場合に上記制御装置４からの出力信号により警報音を発してドライバに報知するようになっている。
【００２８】
また、上記モニタ８は、上記制御装置４からの出力信号に応じて、例えば図１０に示すように、自車両１と障害物（塀Ｈ0 ，駐車車両Ｈ1 ，Ｈ2 ，電柱Ｈ3 ）との位置関係や、自車両１がこのままの運転状態（ハンドル角θ、車両速度Ｖ）を維持した場合の設定時間後（例えば、２秒後）の予想位置１' 、および狭路を走行するための理想的な経路ＲＲを上面から見た２次元マップで視覚的に表示するようになっている。図１０に示す場合では、例えば理想的な経路ＲＲを青色で、各障害物を赤色で、設定時間後の予想位置を黄色でというようにカラー表示で解りやすく表示するようになっている。
【００２９】
上記制御装置４は、マイクロコンピュータとその周辺回路で構成され、図１に示すように、画像認識部２１、道路形状・障害物認識部２２、狭路判定処理部２３、警報制御部２４、２次元マップ作成部２５、理想経路演算部２６、予想位置推定部２７、報知タイミング演算部２８、表示制御部２９で主に構成されている。
【００３０】
上記画像認識部２１は、上記ＣＣＤカメラ３で撮像した自車両１の走行方向の環境の１組のステレオ画像対に対し、対応する位置のずれ量から三角測量の原理によって画像全体に渡る距離情報を求める処理を行なって、三次元の距離分布を表す距離画像を生成して上記道路形状・障害物認識部２２に出力するように形成されている。
【００３１】
上記道路形状・障害物認識部２２は、上記画像認識部２１からの距離画像の距離分布についてヒストグラム処理を行うことで道路・障害物等の立体物等を認識し、自車両１から見た立体物の相対位置座標（相対位置情報）の計算を行なって、上記狭路判定処理部２３と上記２次元マップ作成部２５に出力するようになっている。
【００３２】
すなわち上述のように、上記ＣＣＤカメラ３，画像認識部２１および上記道路形状・障害物認識部２２で走行環境検出手段が形成されている。
【００３３】
上記狭路判定処理部２３は、上記道路形状・障害物認識部２２から入力された自車両１の走行方向の相対位置情報に基づき、自車両１の走行方向の略正面の設定範囲内に狭路があるか否かの判定を行うようになっており、狭路検出手段として設けられている。
【００３４】
ここで、上記設定範囲は、例えば図５に示すように、自車両１が前方に走行する場合、車体前端から約２０ｍまでの範囲で、自車両１の前方に延出した自車両１の左右の最外縁部（例えばドアミラー）の接線α1L，α1Rで囲まれる範囲と、この範囲の左右の外側にそれぞれマージンを加えた線α2L，α2Rで囲まれる範囲である。尚、遠方になるにつれ次第に大きくマージンを加えた線α2L' ，α2R' で囲まれる範囲としても良い。
【００３５】
そして、走行方向で極低速または静止している車両、道路端部のガードレール、縁石、家屋の塀等の障害物の間隔を計測して道路等の実質的な道幅を検出し、道幅と自車両１の車体の最大幅及び余裕分との関係で、例えば道幅が車体の最大幅に４０cmの余裕分を加算した値より小さく、車体の最大幅に１０cmの余裕分を加算した値以上ある場合に狭路有りと判定して上記２次元マップ作成部２５に出力するようになっている。
【００３６】
また、上記狭路判定処理部２３での判定の結果、狭路無しの場合は、さらに十分余裕をもって通行可能か否かが判定され、通行不可と判定した（車体の最大幅に１０cmの余裕分を加算した値より狭い通行幅しかない、あるいは全く通行できる道が無い）場合は上記警報制御部２４に出力するようになっている。
【００３７】
上記警報制御部２４は、上記狭路判定処理部２３からの信号で、ドライバに対して通行不可能の注意をすべく、前記ブザー７から警報音を発するようになっている。この場合の警報音も、障害物に近いほど音量が大きく、また間欠して行っていた警報間隔も短くなるようにして効果的にドライバに報知できるようになっている。さらに、明らかに障害物との衝突が避けられない場合、自動ブレーキ装置（図示せず）が作動されるようになっていてもよい。
【００３８】
また、上記警報制御部２４は、上記報知タイミング演算部２８からの信号が入力されて、走行方向に狭路が存在する場合、報知タイミング演算部２８で演算する報知タイミングになった際に、ブザー７から警報音を発するようになっている。すなわち、上記警報制御部２４とブザー７とで聴覚的報知手段が構成されている。
【００３９】
上記２次元マップ作成部２５は、前記ハンドル角センサ６で検出したハンドル角θと、前記車速センサ５で検出した車両速度Ｖと、上記道路形状・障害物認識部２２からの相対位置情報を基に、過去（前回）に作成した環境位置情報（２次元マップ）を次々に更新して、自車両１の走行方向を含む自車両１周辺の環境の２次元マップを形成して、上記理想経路演算部２６と、上記予想位置推定部２７に出力するようになっている。
【００４０】
上記車両周辺の環境位置情報（２次元マップ）は、図６に示すように、ＸＹ平面上に予め設定した自車両１を中心とする領域ＱＲＳＴ内の立体物の位置情報であり、今回演算して得た上記道路形状・障害物認識部２２からの相対位置情報（領域ＰＱＲ内の情報）と、前回までに得た上記道路形状・障害物認識部２２からの情報とで形成されている。
【００４１】
すなわち、前回演算して記憶しておいた立体物位置情報の領域（２次元マップ）Ｑ' Ｒ' Ｓ' Ｔ' から、今回、自車両１が移動して（移動量Ｍ＝（車速）・（計測時間））、新たに上記道路形状・障害物認識部２２から領域ＰＱＲの相対位置情報を得ると、前回の２次元マップの領域Ｑ' Ｒ' Ｓ' Ｔ' を上記移動量Ｍだけ移動し、今回の車両位置に対する情報になるように更新するとともに、この更新した前回の２次元マップの領域Ｑ' Ｒ' Ｓ' Ｔ' から、記憶領域外に出たもののデータ（領域ＴＳＳ' Ｔ' のデータ）と、新たに得た領域ＰＱＲの相対位置情報に重複する領域ＰＥＦのデータとを消去し、上記領域ＰＱＲの相対位置情報を追加して今回の２次元マップの領域ＱＲＳＴを形成するようになっている。尚、図６では、解りやすくするため、車両が前進移動する場合で示しているが、車両が旋回移動する場合等でも同様にして今回の２次元マップが求められる。
【００４２】
そしてこのような２次元マップを用いて狭路走行のガイドをすることにより、従来のような車両の走行方向での立体物の位置が認識できることはもちろん、一旦車両の走行方向で認識された立体物は、車両の移動に伴って車両側方になってしまった場合でもその位置を把握することができ、他にカメラあるいは立体物認識装置を特別に付加することなく、車両周辺の広い範囲で立体物の認識を行うことができるようになっている。
【００４３】
ここで、検出した自車両１の移動量を基に、前回の立体物の位置情報を移動させるには、例えば、以下の算出式により行う。
【００４４】
図７において、自車両１が直進する場合、Ａ点（ｘa ，ｙa ）にある物体は、Ｂ点（ｘb ，ｙb ）に相対的に移動する（ｘa ＝ｘb ）。ここで、ハンドル角θによる実舵角をδとすると、直進走行時はδ＝０であり、車両の移動量をΔＭとして、ｙb ＝ｙa −ΔＭとなる。すなわち、直進走行時では、座標（ｘold ，ｙold ）で示す前回の２次元マップは、座標（ｘnew ，ｙnew ）で示す今回の新たな２次元マップに以下の２式により移動される。
ｘnew ＝ｘold …（１）
ｙnew ＝ｙold −ΔＭ …（２）
尚、上記実舵角δは、厳密に０でなくとも、予め設定しておいた範囲内の値であれば直進走行とみなすようになっている。この設定範囲は、車速等のパラメータにより可変設定されるものであっても良い。
【００４５】
また、自車両１が旋回する場合（δ≠０の場合）、Ｂ点（ｘb ，ｙb ）にある物体はＣ点（ｘc ，ｙc ）に相対的に移動する。この旋回の中心座標Ｐｃ（ＸCE，ＹCE）は、ＸCEを実舵角δによる車両諸元に基づいて予め設定しておいたテーブルの参照により求める（ｆ（δ）で示す）ものとして、
ＸCE＝ｆ（δ） …（３）
ＹCE＝（車輪軸までのオフセット）＝０ …（４）
となる。
【００４６】
さらに、旋回の回転角θc は、カメラ位置から左後輪までのＸ方向のオフセットをＸW として、
θc ＝ΔＭ／（ＸCE−ＸW ） …（５）
で算出される。
【００４７】
上記中心座標Ｐｃ（ＸCE，ＹCE）、旋回角θc を用いて、旋回走行時では、座標（ｘold ，ｙold ）で示す前回の２次元マップは、座標（ｘnew ，ｙnew ）で示す今回の新たな２次元マップに以下のように移動される。
ｒ＝（（ｘold −ＸCE）２ ＋（ｙold −ＹCE）２ ）１／２
ａ＝arctan（（ｙold −ＹCE）／（ｘold −ＸCE））
とすると、
ｘnew ＝ｒ・cos （ａ＋θc ）＋ＸCE …（６） ｙnew ＝ｒ・sin （ａ＋θc ）＋ＹCE …（７）
【００４８】
上記理想経路演算部２６は、上記２次元マップ作成部２５で演算した２次元マップに基づき、自車両１の走行方向に狭路がある際に自車両１がこの狭路に進入する場合の理想の経路を推定演算する理想経路推定手段として形成されており、この理想経路演算部２６で求めた理想経路は上記報知タイミング演算部２８と表示制御部２９に出力されるようになっている。
【００４９】
例えば、図８（ａ）に示すように、自車両１の前方に障害物としての駐車車両Ｈ1 と駐車車両Ｈ2 で形成される狭路ＳＰ（駐車車両Ｈ1 の左側最外縁部の接線・直線Ｌ1 と駐車車両Ｈ2 の右側最外縁部の接線・直線Ｌ2 との間）が有り、この狭路ＳＰに進入するための理想の経路を推定演算する場合は、上記２次元マップ作成部２５から車両周辺の情報として図８（ｂ）に示すような２次元マップが入力される。
【００５０】
そして、図８（ｃ）に示すように、この２次元マップ上で直線Ｌ2 よりも狭路ＳＰ側に予め設定しておいたマージンを持たせた直線Ｌ3 を引き、駐車車両Ｈ1 ，Ｈ2 の自車両１側の直線との交点をＰt1とし、電柱Ｈ3 の周囲に一定の幅でマージンを持たせ、自車両１側との接触の可能性の最も高い点をＰt2とする。
【００５１】
この点Ｐt2を原点とし、狭路ＳＰを進む方向にｙ軸の正方向を取った座標系で、ｘ＝−ｋ1 ・tanh（ｋ2 ・ｙ）、（ｋ1 は１程度）が直線Ｌ3 を漸近線として点Ｐt1付近でほぼ直線Ｌ3 に沿うように設定する。この式で出来た曲線Ｌ4 を自車両１の左側最外縁が通る理想的な軌道として右側の軌道も求めるのである。
【００５２】
上記予想位置推定部２７は、予想位置推定手段としてのもので、前記車速センサ５からの車両速度、前記ハンドル角センサ６からのハンドル角、上記２次元マップ作成部２５からの２次元マップに基づき、この２次元マップ上で自車両１がこのままの運転状態を維持した場合の設定時間後（例えば、２秒後）の予想位置を、自車両１の車両諸元で予め設定しておいた車両の運動方程式等により求めて予想するようになっており、求めた予想位置は上記表示制御部２９に出力されるようになっている。
【００５３】
上記報知タイミング演算部２８は、上記理想経路演算部２６から理想経路が入力され、この理想経路から、転舵を開始すべき位置を演算する転舵開始位置演算手段として設けられており、この転舵開始位置は上記警報制御部２４に出力され、転舵開始位置が報知開始位置として上記警報制御部２４で処理される。
【００５４】
ここで、転舵を開始すべき位置とは、理想経路上で自車両１が旋回を開始する位置の所定時間或いは所定距離手前の位置のことである。
具体的には、図９に示すように、理想経路が曲がっているところと、自車両１の前輪の回転中心の間が、転舵開始（図９（ａ））から転舵完了（図９（ｃ））となるまでの時間或いは距離分手前の位置を転舵を開始すべき位置とする。
【００５５】
ここで、転舵開始から転舵完了となるまでの時間或いは距離は、予め、以下のように設定しておく。必要実舵角を１０deg 、転舵速度を１Hz＝３６０deg/s 、ステアリングギヤ比を１８、車速を５km/hとして、実転舵角は１０deg ・１８＝１８０deg 。このため転舵にかかる時間は、１８０deg ／３６０deg/s ＝０．５sec 。この間に進む距離は、５km/h・０．５sec ≒７０cm。尚、これら各パラメータは、センサ値を用いて、その都度可変設定することは、もちろん可能であり、このように可変設定することで、精度良く転舵を開始すべき位置を演算できる。
【００５６】
上記表示制御部２９は、上記理想経路演算部２６で求めた理想経路と上記予想位置推定部２７で求めた予想位置とを合成し、上記２次元マップ作成部２５で作成した２次元マップ上に共に表示させるように、前記モニタ８に信号出力するように形成されており、この表示制御部２９とモニタ８とで表示手段が形成されている。このためドライバはモニタ８を視ることにより、障害物の回避の可能性を視覚的にも容易に認識できるとともに、これから行うべき運転操作も素早く容易に認識でき、また気付いていない障害物情報も知ることができるようになっている。
【００５７】
次に、上記構成による車両用運転支援装置の作用について、図３のフローチャートを基に説明する。
このプログラムは、所定時間毎に繰り返し実行されるもので、プログラムがスタートすると、まず、ステップ（以下「Ｓ」と略称）１０１で、車速センサ５により自車両１の速度Ｖを、ハンドル角センサ６により自車両１のハンドル角θを検出して読み込むとともに、左右のＣＣＤカメラ３で自車両１の走行方向の環境を撮像して制御装置４の画像認識部２１に取り込む。この１組のステレオ画像対は、画像認識部２１で、対応する位置のずれ量から三角測量の原理によって画像全体に渡る距離情報を求める処理が行なわれ、三次元の距離分布を表す距離画像が生成されて道路形状・障害物認識部２２に出力される。そして、この道路形状・障害物認識部２２で、画像認識部２１からの距離画像の距離分布についてヒストグラム処理を行うことで道路・障害物等の立体物等を認識し、自車両１から見た立体物の相対位置座標（相対位置情報）の計算が行なわれて、狭路判定処理部２３と２次元マップ作成部２５に出力される（すなわち、道路・障害物情報の読み込みが行われる）。
【００５８】
その後、Ｓ１０２に進み、進行方向（自車両１の走行方向の略正面の設定範囲内）に狭路が有るか否かの判定が行われる。そして、走行方向で極低速または静止している車両、道路端部のガードレール、縁石、家屋の塀等の障害物の間隔を計測して道路等の実質的な道幅Ｄを検出し、道幅Ｄと自車両１の車体の最大幅Ｗ及び余裕分との関係で、例えば車体の最大幅Ｗに４０cmの余裕分を加算した値より小さく、車体の最大幅Ｗに１０cmの余裕分を加算した値以上（Ｗ＋１０≦Ｄ＜Ｗ＋４０）の道幅Ｄを狭路として、狭路無しの場合（Ｗ＋１０＞ＤまたはＤ≧Ｗ＋４０の場合）はＳ１０３に進む。
【００５９】
上記Ｓ１０３では、さらに上記通路（狭路ではない通路）が通行可能な通路であるか否かの判定を行い、走行するのに十分な余裕がある通路、すなわち、Ｄ≧Ｗ＋４０の通路の場合は上記Ｓ１０１に戻り、通行不可能な通路、すなわち、Ｗ＋１０＞Ｄの通路の場合はＳ１０４へと進む。尚、上記Ｓ１０２、Ｓ１０３は、狭路判定処理部２３で行われる処理である。
【００６０】
上記Ｓ１０４に進むと、警報制御部２４が、ドライバに対して通行不可能の注意をすべく、ブザー７から警報音を発する。この場合の警報音も、障害物に近いほど音量が大きく、また間欠して行っていた警報間隔も短くなるようにして効果的にドライバに報知する。さらに、明らかに障害物との衝突が避けられない場合、自動ブレーキ装置（図示せず）が作動される。そして、このＳ１０４の処理の後、プログラムを抜ける。
【００６１】
一方、上記Ｓ１０２で自車両１の進行方向に狭路が有る場合（Ｗ＋１０≦Ｄ＜Ｗ＋４０の場合）はＳ１０５へ進む。このＳ１０５に進むと、上記２次元マップ作成部２５で、後述する２次元マップ作成ルーチンに従って、ハンドル角θと車両速度Ｖと相対位置情報（道路・障害物情報）を基に、過去（前回）に作成した環境位置情報（２次元マップ）を次々に更新して、自車両１の走行方向を含む自車両１周辺の環境の２次元マップを形成する。
【００６２】
その後、Ｓ１０６へ進み、理想経路演算部２６で、上記２次元マップ作成部２５で演算した２次元マップに基づき、自車両１の走行方向に狭路がある際に自車両１がこの狭路に進入する場合の理想の経路を演算する。
【００６３】
次いで、Ｓ１０７へ進み、予想位置推定部２７で、ハンドル角θ、車両速度Ｖ、２次元マップに基づき、この２次元マップ上で自車両１がこのままの運転状態を維持した場合の設定時間後（例えば、２秒後）の予想位置を、自車両１の車両諸元で予め設定しておいた車両の運動方程式等により求めて予想する。
【００６４】
そして、Ｓ１０８へ進んで、表示制御部２９は、モニタ８に信号出力し、上記理想経路演算部２６で求めた理想経路と上記予想位置推定部２７で求めた予想位置とを合成し、図１０に示すように上記２次元マップ作成部２５で作成した２次元マップ上に共に表示させ、Ｓ１０９へと進む。
【００６５】
Ｓ１０９では、報知タイミング演算部２８で、理想経路演算部２６からの理想経路から、転舵を開始すべき位置が演算され、Ｓ１１０に進み、警報制御部２４は、現在の自車両１の位置と転舵を開始すべき位置（この位置を報知するタイミング位置とする）との比較を行う。
【００６６】
そして、Ｓ１１０での比較の結果、現在の自車両１の位置は、未だ転舵を開始すべき位置に達しておらず報知タイミングを経過していないと判定した場合には、そのままプログラムを抜け警報はしない。
【００６７】
一方、Ｓ１１０での比較の結果、現在の自車両１の位置は、転舵を開始すべき位置を経過、即ち、報知タイミングの位置を経過していると判定した際には、Ｓ１１１へと進み、警報制御部２４が、ドライバに対して狭路を安全に通過できるように、ブザー７から警報音を発して、転舵時期にあることを報知する。
【００６８】
このように、本実施の第１形態によれば、転舵を開始すべき位置を、報知を開始する報知タイミングの位置として設定しているので、ドライバは、ブザー７から警報音が発せられた時に、狭路を走行できるように転舵を開始すれば良く、ドライバが精神的なストレスや不安感を抱くことなく、適切なタイミングで自車両１の走行状態とその修正量を容易に理解し、素早く的確な判断を行って狭路走行ができるようにガイドされる。
【００６９】
また、本実施の第１形態では、ブザー７による聴覚的な報知に加え、モニタ８による視覚的な報知も行うようになっているので、モニタ８を視ることにより、障害物の回避の可能性を容易に認識できるとともに、これから行うべき運転操作も素早く容易に認識でき、また気付いていない障害物情報も知ることができる。
【００７０】
次に、図４は２次元マップ作成部２５で実行される２次元マップ作成ルーチンのフローチャートを示し、このルーチンがスタートされると、まず、Ｓ２０１でハンドル角θによる実舵角δ、車両移動量ΔＭ（車速と計測時間から演算）、前回の２次元マップを読み込み、その後、Ｓ２０２に進んで実舵角δの値から旋回状態か直進状態かを判定し、直進状態の場合にはＳ２０３に進み、旋回状態の場合にはＳ２０４に進む。
【００７１】
上記Ｓ２０２で直進状態と判定してＳ２０３に進むと、前回の２次元マップに車両移動量ΔＭを加算して（前記（１）式，（２）式に基づく処理を行なって）、Ｓ２０６に進む。
【００７２】
一方、上記Ｓ２０２で旋回状態と判定してＳ２０４に進むと、実舵角δ、車両移動量ΔＭから旋回中心ＰC 、旋回角θc を算出し（前記（３）式，（４）式，（５）式に基づく算出）、Ｓ２０５に進んで前回の２次元マップを上記旋回中心ＰC を中心に旋回角θc 回転させ（前記（６）式，（７）式に基づく処理を行なって）、Ｓ２０６に進む。
【００７３】
上記Ｓ２０３あるいは上記Ｓ２０５からＳ２０６に進むと、前回の２次元マップの中で、上記Ｓ２０３あるいは上記Ｓ２０５の処理により記憶領域外に出たもののデータの消去を行なう。
【００７４】
次いで、Ｓ２０７に進み、前回の２次元マップの中で、上記Ｓ２０３あるいは上記Ｓ２０５の処理により立体物の新たな相対位置情報と重複するデータを消去する。
【００７５】
次に、Ｓ２０８に進み、自車両１から見た立体物の相対位置座標（相対位置情報）を読み込み、Ｓ２０９に進んで、上記Ｓ２０７で形成した前回の２次元マップに上記新たな相対位置情報を加え記憶する。この立体物位置情報が今回更新された新たな２次元マップである。
【００７６】
尚、記憶された今回の新たな２次元マップは、次回制御プログラムが実行される際には、前回の２次元マップとして読み込まれ処理される。この様に２次元マップを作成するようになっているため、一旦車両前方で認識された立体物が車両の移動に伴って車両側方になってしまった場合でもその位置を把握することができ、車両前方に存在する障害物に対する運転支援はもちろん、車両側方に存在する障害物に対する運転支援も容易に行なうことが可能である。
【００７７】
次に、図１１〜図１６は本発明の実施の第２形態に係わり、図１１は車両用運転支援装置の機能ブロック図、図１２は車両用運転支援装置の概略構成図、図１３は狭路ガイド制御のフローチャート、図１４は必要舵角を求める際の説明図、図１５は設定するアシストトルクの説明図、図１６はモニタへの表示の一例を示す説明図である。尚、本発明の実施の第２形態は、理想経路を基に報知タイミングと予告報知タイミングとを決定し、予告報知タイミングではブザーによる予告警報を、報知タイミングでは音声警報とステアリングトルクのアシスト量の変更が行えるようにしたもので、また、表示方法も変更し、前記実施の第１形態で説明したものには同一の符号を記し、その説明は省略する。
【００７８】
図１２において、符号３１は車両用運転支援装置を示し、この車両用運転支援装置３１は、１組のＣＣＤカメラ３で撮像した自車両１の走行方向の映像信号が、制御装置４０に入力されるようになっている。
【００７９】
また、上記車両用運転支援装置３１は、車速センサ５、ハンドル角センサ６からの各検出信号に加え、ハンドルトルクセンサ３２からのハンドルトルク信号が上記制御装置４０に入力されるように構成されている。そして、制御装置４０は、上述の各情報に基づいて狭路進入の可否の判定や、障害物との接触防止を図って狭路の走行をガイドする機能を達成すべく、ブザー７、モニタ８、スピーカ３３、及び、パワーステアリング装置（図示せず）のステアリング用モータ３４に制御出力するように構成されている。
【００８０】
上記ブザー７は、前記実施の第１形態と同様、進入ができない寸法の狭路に走行していった場合や、走行を続けると障害物との接触の可能性が有る場合に上記制御装置４０からの出力信号により警報音を発してドライバに報知するようになっている。ここで、上記ブザー７は、理想経路から判断して狭路への進入が困難な場合の警報は、前記実施の第１形態の警報より前の段階で、予告警報として行われるようになっている。
【００８１】
また、上記モニタ８は、上記制御装置４０からの出力信号（後述する舵角修正量と速度修正量）に応じて、図１６に示すように、前記実施の第１形態で説明した表示に加え、新たな表示エリア（Ａｐのエリア）に、ハンドル角をどの程度修正すれば良いか（ＡPHのエリア）、車速をどの程度修正すれば良いか（ＡPVのエリア）を視覚的に表示するようになっている。
【００８２】
更に、上記スピーカ３３は、上記制御装置４０からの出力信号（上記舵角修正量）に応じて、予め記録媒体に記録しておいた音声信号を用いて、左への指示ならば、例えば「左方向へ少しハンドルを回して下さい」と音声出力する一方、右への指示ならば、例えば「右方向へ少しハンドルを回して下さい」と音声出力するようになっている。
【００８３】
ここで、上記スピーカ３３から音声出力するタイミングは、上記制御装置４０により、前記実施の第１形態で説明した、自車両１が転舵を開始すべき位置に到達したときに発せられるようになっている。
【００８４】
また、上記スピーカ３３は、上記制御装置４０からの出力信号に応じ、上述の狭路警報に続いて、狭路を通過するには高速すぎることを予め記録媒体に記録しておいた音声信号（例えば、「速度を落としてください」等）を用いて、警報するようになっている。
【００８５】
また、上記ステアリング用モータ３４は、油圧若しくは電動モータにより転舵に必要な舵力をアシストするためのモータで、通常のパワーステアリング制御に加えて上記制御装置４０により舵力のアシスト量が制御される。
【００８６】
上記制御装置４０は、マイクロコンピュータとその周辺回路で構成されており、図１１に示すように、画像認識部２１、道路形状・障害物認識部２２、狭路判定処理部２３、２次元マップ作成部２５、警報制御部４１、理想経路演算部４２、予想位置推定部４３、報知タイミング演算部４４、予告報知タイミング演算部４５、必要舵角・舵角修正量演算部４６、アシストトルク設定部４７、ステアリングトルク制御部４８、及び、表示制御部４９で主に構成されている。
【００８７】
上記警報制御部４１は、上記狭路判定処理部２３からの信号で、ドライバに対して通行不可能の注意をすべく、前記ブザー７から警報音を発するようになっている。この場合の警報音も、障害物に近いほど音量が大きく、また間欠して行っていた警報間隔も短くなるようにして効果的にドライバに報知できるようになっている。さらに、明らかに障害物との衝突が避けられない場合、自動ブレーキ装置（図示せず）が作動されるようになっていてもよい。
【００８８】
また、上記警報制御部４１は、上記予告報知タイミング演算部４５からの信号が入力されて、走行方向に狭路が存在する場合、予告報知タイミング演算部４５で演算する予告報知タイミングになった際に、ブザー７から警報音を発するようになっている。
【００８９】
更に、上記警報制御部４１は、上記報知タイミング演算部４４及び必要舵角・舵角修正量演算部４６からの信号が入力されて、走行方向に狭路が存在する場合、報知タイミング演算部４４で演算する報知タイミングになった際に、必要舵角・舵角修正量演算部４６からの信号に応じて予め記録媒体に記録しておいた音声信号が選択され、スピーカ３３から、左への指示ならば、例えば「左方向へ少しハンドルを回して下さい」と音声出力する一方、右への指示ならば、例えば「右方向へ少しハンドルを回して下さい」と音声出力するようになっている。
【００９０】
また、上記警報制御部４１には、車速センサ５から車速信号が入力され、車速が予め設定しておいた値（狭路を通過するには速すぎると考えられる車速値、例えば、１０km/h）を超えている場合は、上述の狭路警報の後に車速を低下させる音声警報（例えば、「速度を落としてください」等）を発生させるべく、予め設定しておいた音声警報の警報信号をスピーカ３３に出力するようになっている。
【００９１】
すなわち、上記警報制御部４１は、ブザー７とスピーカ３３とで聴覚的報知手段を構成し、警報制御部４１とスピーカ３３とで車速警報手段としての機能も有している。
【００９２】
上記理想経路演算部４２は、理想経路推定手段としてのもので、前記実施の第１形態と同様にして、理想経路を推定演算し、上記報知タイミング演算部４４、予告報知タイミング演算部４５、必要舵角・舵角修正量演算部４６及びアシストトルク設定部４７に出力する。
【００９３】
上記予想位置推定部４３は、狭路検出手段としてのもので、前記実施の第１形態と同様にして、２次元マップ上で自車両１がこのままの運転状態を維持した場合の設定時間後の予想位置を求め、求めた予想位置は、上記必要舵角・舵角修正量演算部４６及び表示制御部４９に出力する。
【００９４】
上記報知タイミング演算部４４は、転舵開始位置演算手段としてのもので、前記実施の第１形態と同様にして、上記理想経路演算部４２から理想経路が入力され、この理想経路から転舵を開始すべき位置を演算し、この転舵開始位置は報知開始位置（報知タイミング）として、上記警報制御部４１、予告報知タイミング演算部４５及びステアリングトルク制御部４８に出力される。
【００９５】
上記予告報知タイミング演算部４５は、上記理想経路演算部４２から理想経路が、上記報知タイミング演算部４４から報知タイミングが入力される。そして、予め実験等によりドライバが認知・判断するのに必要な時間を求めておき、この判断時間を考慮し、入力される報知タイミングを理想経路上で手前にずらして、予告報知タイミングとして設定するようになっている。そして、この予告報知タイミングは、上記警報制御部４１に出力されて、警報制御部４１は、予告報知タイミングとなった際に、ブザー７に出力して予報する。
【００９６】
上記必要舵角・舵角修正量演算部４６は、ハンドル角センサ６からハンドル角が、理想経路演算部４２から理想経路が、予想位置推定部４３から予想位置が、それぞれ入力されて、理想経路を旋回するのに必要な舵角（必要舵角）を車両諸元に基づき演算し、この必要舵角と実際の舵角とから、その修正量（舵角修正量）を演算する。
【００９７】
上記必要舵角の演算は、例えば、図１４に示すように、理想経路が屈曲する地点を中心として、前後に各２ｍの位置を、それぞれ旋回の線上にあると仮定すると、旋回半径ρが求まる。狭路進入時は、概ね１０km/h以下の低速であることから、旋回半径が求まれば、幾何学的に（ρ＝Ｌ／δ；Ｌはホイールベース、δは実舵角）、必要な実舵角及びハンドル角を求めることができる。
【００９８】
こうして演算した必要舵角と舵角修正量は、上記警報制御部４１とアシストトルク設定部とに出力される。すなわち、上記必要舵角・舵角修正量演算部４６は、必要舵角演算手段として設けられている。
【００９９】
上記アシストトルク設定部４７は、上記必要舵角・舵角修正量演算部４６からの必要舵角と舵角修正量に基づいて、前記ステアリング用モータ３４でアシストする転舵力の特性を設定し、上記ステアリングトルク制御部４８に出力するようになっている。
【０１００】
上記アシストする転舵力の特性は、例えば、図１５の特性図の破線のように設定される。即ち、旋回に必要な舵角に到達するまでは、転舵に必要な舵力の特性に沿ってアシストされる舵力も増加されるため、ドライバは容易にハンドルを回転させることが可能である。しかし、必要舵角に達した後は、旋回に必要な舵角が増加してもアシストされる舵力は一定となるため、ドライバが必要な舵力は増加する。このため、ドライバは、必要舵角に達したことをハンドルの重さから、自然に感知することができるようになっている。尚、アシストされる舵力を一定にするタイミングは、ドライバの感覚能力等を考慮して、予め実験等で求めた分、現在のハンドル位置側にずらすことも可能である。また、アシストされる舵力を一定にするタイミングのハンドル位置で、ハンドルに軽い振動や引っかかり感を与えるようにして、より明確に必要舵角に達したことを報知するようにしても良い。
【０１０１】
上記ステアリングトルク制御部４８は、前記ハンドル角センサ６からハンドル角、ハンドルトルクセンサ３２からハンドルトルク、アシストトルク設定部４７からアシストする転舵力の特性が入力されて、アシストする転舵力の特性に基づき、実際のハンドル角、ハンドルトルクをフィードバックしながらステアリング用モータ３４を制御するようになっている。すなわち、上記アシストトルク設定部４７、ステアリングトルク制御部４８及びステアリング用モータ３４は、転舵力補助手段を構成している。
【０１０２】
上記表示制御部４９は、前記実施の第１形態と同様、上記理想経路演算部４２で求めた理想経路と上記予想位置推定部４３で求めた予想位置とを合成し、上記２次元マップ作成部２５で作成した２次元マップ上に共に表示させるように、前記モニタ８に信号出力するように形成されており、この表示制御部４９とモニタ８とで表示手段が形成されている。このためドライバはモニタ８を視ることにより、障害物の回避の可能性を視覚的にも容易に認識できるとともに、これから行うべき運転操作も素早く容易に認識でき、また気付いていない障害物情報も知ることができるようになっている。
【０１０３】
このような構成で本発明の実施の第２形態では、図１３に示すフローチャートのプログラムが、所定時間毎に繰り返し実行される。本発明の実施の第２形態は、Ｓ１０１〜Ｓ１０９まで前記発明の実施の第１形態と同様の処理が行われ、上記Ｓ１０９で、転舵を開始すべき位置を報知タイミングとして演算した後、Ｓ３０１へと進む。
【０１０４】
上記Ｓ３０１では、予告報知タイミング演算部４５で、報知タイミングを、理想経路上でドライバの判断時間を考慮して手前にずらし、予告報知タイミングを設定する。
【０１０５】
次いで、Ｓ３０２に進み、必要舵角・舵角修正量演算部４６で、理想経路を旋回するのに必要な舵角（必要舵角）を車両諸元に基づき演算し、この必要舵角と実際の舵角とから、その修正量（舵角修正量）を演算する。
【０１０６】
次に、Ｓ３０３に進み、アシストトルク設定部４７で、必要舵角と舵角修正量に基づいて、ステアリング用モータ３４でアシストする転舵力の特性を設定し、Ｓ３０４へと進む。
【０１０７】
Ｓ３０４では、上記Ｓ３０１で設定した予告報知タイミングを通過したか否か判定し、予告報知タイミングを通過していなければ、そのままプログラムを抜ける。
【０１０８】
一方、上記Ｓ３０４で、予告報知タイミングを通過したと判定した場合は、Ｓ３０５に進み、既に予告報知（警報による）を行っているか否かを判定する。そして、予告報知を行っていないのであれば、Ｓ３０６に進み、警報制御部４１は、ブザー７から警報音を発して、予告報知を行う。
【０１０９】
また、上記Ｓ３０５で、予告報知済みと判定した場合は、Ｓ３０７に進み、上記Ｓ１０９で演算した報知タイミングを通過したか否かを判定する。このＳ３０７で、報知タイミングを通過していないと判定した場合は、そのままプログラムを抜け、報知タイミングを通過したと判定した場合は、Ｓ３０８へと進む。
【０１１０】
Ｓ３０８では、警報制御部４１は、上記Ｓ３０２で演算した舵角修正量に基づいて、予め記録媒体に記録しておいた音声信号を選択し、スピーカ３３から、左への指示ならば、例えば「左方向へ少しハンドルを回して下さい」と音声出力する一方、右への指示ならば、例えば「右方向へ少しハンドルを回して下さい」と音声出力する。
【０１１１】
その後、Ｓ３０９に進み、ステアリングトルク制御部４８は、上記Ｓ３０３で設定したアシストする転舵力の特性を参照して、現在の舵角とハンドルトルクからアシストトルクを出力し、ステアリング用モータを駆動させる。
【０１１２】
次いで、Ｓ３１０に進み、警報制御部４１は、車速が予め設定しておいた値（狭路を通過するには速すぎると考えられる車速値、例えば、１０km/h）以下か否か判定する。この結果、１０km/h以下であればそのままプログラムを抜け、１０km/hを超えて入ればＳ３１１へと進んで、スピーカ３３から、例えば、「速度を落としてください」等の音声警報を出力させてプログラムを抜ける。
【０１１３】
このように、本発明の実施の第２形態によれば、転舵を開始すべき位置で舵力による補助も行うようにしたので、ドライバは舵力変化から転舵タイミングを知ることができ、モニタを見ることによる視覚的な情報の負荷、警報等を聞くことによる聴覚的な情報の負荷が過負荷になることなく、触覚的な情報で適切な行動をとることができる。また、聴覚的な報知は、舵角修正量に基づいて、報知タイミングに、例えば「左方向へ少しハンドルを回して下さい」等のように具体的に行われるため、ドライバが理解しやすい。さらに、聴覚的な報知は、予告報知の後に行われるため、ドライバは予告報知があった際に、注意を傾け易く、聴覚的な報知を聞き漏らすことが低減される。また、後に行われる報知が、何の報知であるか事前に理解することができる。また、ドライバは、転舵を開始すべき位置で転舵を行って、必要舵角になった時に、舵力のアシストトルクの変化から、必要舵角であることが触覚的に容易に理解できる。さらに、狭路に進入する際、車速が設定値を超えた場合に、車速警報が行われるので、不用意に車速が高いまま狭路に進入することが防止され、安全性を向上することができる。
【０１１４】
尚、上記各実施の形態では、ＣＣＤカメラ３からの画像を基に前方の狭路を検出するようにしているが、その他、ナビゲーション装置からの地図データや現在地データ等を基に前方の狭路を検出するものであっても、レーザ・レーダ装置からの情報を基に前方の狭路を検出するものであっても本発明が適用できることは云うまでもない。
【０１１５】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１記載の発明によれば、自車両が狭路に進入するに際し、自車両の転舵開始位置で聴覚的な報知を開始するので、車両が狭路を走行するに際し、ドライバが精神的なストレスや不安感を抱くことなく、聴覚的な報知によって、適切なタイミングで自車両の走行状態とその修正量を容易に理解し、素早く的確な判断を行って狭路走行をすることが可能になる。
【０１１６】
また、請求項２記載の発明によれば、自車両が狭路に進入するに際し、自車両の転舵開始位置で必要舵角に応じて転舵力の補助が開始されるので、車両が狭路を走行するに際し、ドライバが精神的なストレスや不安感を抱くことなく、触覚的な舵力補助力によって、適切なタイミングで自車両の走行状態とその修正量を容易に理解し、素早く的確な判断を行って狭路走行をすることが可能になる。
【０１１７】
更に、請求項３記載の発明によれば、自車両が狭路に進入するに際し、自車両の転舵開始位置で、聴覚的な報知と、必要舵角に応じた転舵力の補助が開始されるので、車両が狭路を走行するに際し、ドライバが精神的なストレスや不安感を抱くことなく、聴覚的な報知と触覚的な舵力補助力によって、一方の情報を漏らしたとしても他方の情報から確実に情報を得て、確実に、適切なタイミングで自車両の走行状態とその修正量を容易に理解し、素早く的確な判断を行って狭路走行をすることが可能になる。
【０１１８】
また、請求項４記載の発明によれば、請求項１又は請求項３記載の発明において、聴覚的な報知はブザーにより報知するので、簡単に実現することができる。
【０１１９】
更に、請求項５記載の発明によれば、請求項１又は請求項３記載の発明において、聴覚的な報知は音声により報知するので、情報を具体的に且つ確実に伝達することが可能である。
【０１２０】
また、請求項６記載の発明によれば、請求項１，３，４，５の何れか一つに記載の発明において、聴覚的な報知を、転舵開始位置に到達する予め設定した以前の位置から開始するので、聴覚的報知は、ドライバの理解、反応時間を考慮した若干早い段階で行われ、効果的な報知となる。
【０１２１】
更に、請求項７記載の発明によれば、請求項１又は請求項３記載の発明において、聴覚的な報知は、ブザーによる報知を、転舵開始位置に到達する予め設定した以前の位置から開始する一方、音声による報知を転舵開始位置に到達したときから開始するようにしたので、ドライバの理解、反応時間を考慮した若干早い段階で予告的に報知した後、適切な音声による報知を行って、ドライバが報知を理解することを助けることができる。
【０１２２】
また、請求項８記載の発明によれば、請求項２又は請求項３記載の発明において、転舵が転舵開始位置からの必要な舵角に達したことを補助転舵力で報知自在にしたので、ドライバが必要舵角に達したことを触覚的に理解でき、ドライバの転舵状態の理解を助けることができる。
【０１２３】
更に、請求項９記載の発明によれば、請求項１乃至請求項８の何れか一つに記載の発明において、自車両の予想位置と自車両の走行方向の狭路と該狭路を通過する理想経路とを表示するようにしたので、ドライバは、視覚的にも容易に状況を把握できるという効果を奏する。
【０１２４】
また、請求項１０記載の発明によれば、請求項１乃至請求項９の何れか一つに記載の発明において、自車両が、狭路に向かって走行する際に車速が所定値を超えた場合に報知するようにしたので、高速で狭路に進んで衝突を招くことが効果的に回避できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第１形態による、車両用運転支援装置の機能ブロック図
【図２】同上、車両用運転支援装置の概略構成図
【図３】同上、狭路ガイド制御のフローチャート
【図４】同上、２次元マップ作成ルーチンのフローチャート
【図５】同上、狭路判定の範囲の説明図
【図６】同上、車両周辺の立体物位置情報の説明図
【図７】同上、前回の立体物位置情報を移動させる際の説明図
【図８】同上、車両前方の狭路に理想経路を設定する一例を示す説明図
【図９】同上、転舵開始位置の設定の説明図
【図１０】同上、モニタへの表示の一例を示す説明図
【図１１】本発明の実施の第２形態による、車両用運転支援装置の機能ブロック図
【図１２】同上、車両用運転支援装置の概略構成図
【図１３】同上、狭路ガイド制御のフローチャート
【図１４】同上、必要舵角を求める際の説明図
【図１５】同上、設定するアシストトルクの説明図
【図１６】同上、モニタへの表示の一例を示す説明図
【符号の説明】
１ 自車両
２ 車両用運転支援装置
３ ＣＣＤカメラ（走行環境検出手段）
４ 制御装置
５ 車速センサ
６ ハンドル角センサ
７ ブザー（聴覚的報知手段）
８ モニタ（表示手段）
２１ 画像認識部（走行環境検出手段）
２２ 道路形状・障害物認識部（走行環境検出手段）
２３ 狭路判定処理部（狭路検出手段）
２４ 警報制御部（聴覚的報知手段）
２５ ２次元マップ作成部
２６ 理想経路演算部（理想経路推定手段）
２７ 予想位置推定部（予想位置推定手段）
２８ 報知タイミング演算部（転舵開始位置演算手段）
２９ 表示制御部（表示手段）
Claims (10)
- 自車両の走行環境を検出する走行環境検出手段と、
上記走行環境を基に上記自車両の走行方向の狭路を検出する狭路検出手段と、
上記自車両が上記狭路を通過する理想の経路を推定する理想経路推定手段と、
上記自車両が上記理想の経路を旋回する際に必要な転舵角を演算する必要転舵角演算手段と、
上記自車両が上記理想の経路を走行する際に転舵を開始すべき位置を上記理想の経路と上記必要転舵角に基づいて演算する転舵開始位置演算手段と、
上記自車両の転舵開始位置で聴覚的な報知を開始する聴覚的報知手段と、
を備えたことを特徴とする車両用運転支援装置。 - 自車両の走行環境を検出する走行環境検出手段と、
上記走行環境を基に上記自車両の走行方向の狭路を検出する狭路検出手段と、
上記自車両が上記狭路を通過する理想の経路を推定する理想経路推定手段と、
上記自車両が上記理想の経路を旋回する際に必要な転舵角を演算する必要転舵角演算手段と、
上記自車両が上記理想の経路を走行する際に転舵を開始すべき位置を上記理想の経路と上記必要転舵角に基づいて演算する転舵開始位置演算手段と、
上記転舵開始位置から上記必要転舵角に応じて転舵力を補助する転舵力補助手段と、
を備えたことを特徴とする車両用運転支援装置。 - 自車両の走行環境を検出する走行環境検出手段と、
上記走行環境を基に上記自車両の走行方向の狭路を検出する狭路検出手段と、
上記自車両が上記狭路を通過する理想の経路を推定する理想経路推定手段と、
上記自車両が上記理想の経路を旋回する際に必要な転舵角を演算する必要転舵角演算手段と、
上記自車両が上記理想の経路を走行する際に転舵を開始すべき位置を上記理想の経路と上記必要転舵角に基づいて演算する転舵開始位置演算手段と、
上記転舵開始位置から上記必要転舵角に応じて転舵力を補助する転舵力補助手段と、
上記自車両の転舵開始位置で聴覚的な報知を開始する聴覚的報知手段と、
を備えたことを特徴とする車両用運転支援装置。 - 上記聴覚的報知手段は、ブザーにより報知することを特徴とする請求項１又は請求項３記載の車両用運転支援装置。
- 上記聴覚的報知手段は、音声により報知することを特徴とする請求項１又は請求項３記載の車両用運転支援装置。
- 上記聴覚的報知手段は、上記報知を、上記転舵開始位置に到達する予め設定した以前の位置から開始することを特徴とする請求項１，３，４，５の何れか一つに記載の車両用運転支援装置。
- 上記聴覚的報知手段は、ブザーによる報知を、上記転舵開始位置に到達する予め設定した以前の位置から開始する一方、音声による報知を上記転舵開始位置に到達したときから開始することを特徴とする請求項１又は請求項３記載の車両用運転支援装置。
- 上記転舵力補助手段は、転舵が上記転舵開始位置からの必要な舵角に達したことを補助転舵力で報知自在なことを特徴とする請求項２又は請求項３記載の車両用運転支援装置。
- 上記自車両の走行状態に基づき設定時間後の上記自車両の予想位置を推定する予想位置推定手段を有し、該予想位置推定手段で推定する予想位置と上記自車両の走行方向の狭路と該狭路を通過する理想経路とを表示する表示手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れか一つに記載の車両用運転支援装置。
- 上記自車両が、上記狭路に向かって走行する際に車速が所定値を超えた場合に報知する車速警報手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項９の何れか一つに記載の車両用運転支援装置。
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