JP5772651B2 - 運転支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、運転支援装置に関する。

従来、対象となる移動障害物の運動状態に応じて運転支援を行う運転支援装置が開発されている。

例えば、特許文献１では、対象となる移動障害物の運動状態が別の障害物に影響されて変化することが予想される場面においても、適切な運転支援を実行するために、移動障害物の進行経路を算出した後に、算出された該移動障害物の進行経路に基づいて、自車の進行経路を算出することが開示されている。

また、特許文献２では、動きの速い安全確認履行動作、動きの大きい安全確認履行動作を確実に検出するために、運転者の頭部に照明された近赤外光のうち、近赤外光センサで運転者の頭部によって遮光されることなく到達した近赤外光の光強度レベルを検出して運転者の頭部の動きを検出し、検出された頭部の動きが走行状況に対応した安全確認の履行を示す動きであるかどうかを判定することが開示されている。

特開２００９−１１６７９０号公報 特開２００６−３１５６３６号公報

ところで、運転者の知覚による対象物との相対関係は、実際の相対関係に対して誤差を生じる。例えば、相対距離では、実際の相対距離が長くなるほど、運転者が実際の相対距離よりも短く相対距離を知覚する。また、相対速度では、自車速度が速いほど、運転者が実際の相対速度よりも早く相対速度を知覚する。このように、感覚には個人間差や個人内差があり、その差によって運転者毎の回避操作特性（対象物の回避操作タイミング等）も異なってくる。しかしながら、従来の運転支援装置においては、衝突リスクがまだ低い段階から、相対速度や相対距離等の外部環境の物理的な検出情報のみを用いて衝突リスクを判断して運転支援を実施するので、運転者の操作感覚や操作意図にあった運転支援を提供する点で改善の余地がある。

特に、従来の運転支援装置において、衝突リスクがまだ低い段階から、全ての障害物に接触しないような進行経路を算出するために、外部環境の検出情報の量および質を高めた場合、センサの構成が複雑になり、計算負担も大きく実装が困難である。また、特許文献２に記載のように、頭部等の運転者の生体信号をセンシングして、安全確認動作等を検出する場合、安全確認運動が走行速度等の走行状態や周辺環境や運転者のマナー等によって変化していくので、安全を判定する基準を決めることが困難である。

そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡易な構成にて、運転者の操作感覚や操作意図にあわせた運転支援を実施することができる運転支援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、運転支援を行う運転支援装置において、運転者の運転感覚を考慮して推定した対象物に対する接近度合の変化と、前記運転者の実際の運転操作による物理的な操作量の変化と、に基づいて、車両支援制御を実施するか否か又は車両支援内容を決定することを特徴とする。

また、本発明は、上記運転支援装置において、前記接近度合の変化率が所定の設計値未満である場合は、車両支援制御を行わないことを特徴とする。

また、本発明は、上記運転支援装置において、前記接近度合の変化率が所定の設計値以上であるときに車両支援制御を行い、かつ、前記操作量の変化率が所定の設計値以上である場合は、当該操作量の変化率が前記設計値未満である場合と比較して、より緊急時の車両支援制御を行うことを特徴とする。

また、本発明は、上記運転支援装置において、前記接近度合の変化率が所定の設計値以上であるときであって、かつ、前記操作量の変化率が前記設計値未満である場合に行う車両支援制御は、当該操作量の変化率が小さいほど支援レベルの強い車両支援制御であることを特徴とする。

また、本発明は、上記運転支援装置において、前記対象物が歩行者である場合には、前記接近度合の変化率は、前記運転者の運転操作にかかる車両の減速度を考慮して演算されることを特徴とする。

また、本発明は、上記運転支援装置において、前記対象物が先行車両の場合には、前記操作量の変化は、前記運転者の運転操作にかかる車両の操舵角度を考慮して演算されることを特徴とする。

本発明にかかる運転支援装置は、運転者の運転感覚を考慮して推定した対象物に対する接近度合の変化と、前記運転者の実際の運転操作による物理的な操作量の変化と、に基づいて、車両支援制御を実施するか否か又は車両支援内容を決定する。これにより、運転者の運転感覚を考慮した接近度合の変化と実際の物理的な操作量の変化の関係に基づいて車両支援制御を行うこととなり、簡易な構成にて、運転者の操作感覚や操作意図にあわせた運転支援を実施することができるという効果を奏する。

図１は、本実施の形態のＥＣＵの構成を示すブロック図である。 図２は、接近度合変化率ΔＰＲＥおよび操作変化率ΔＭ／Δｔの関係に基づく判定方法の一例を模式的に示した図である。 図３は、実施の形態にかかる運転支援装置による車両制御方法を示す制御フロー図である。 図４は、接近度合変化率ΔＰＲＥおよび操作変化率ΔＭ／Δｔの関係に基づく車両支援制御開始の判定方法の一例を模式的に示した図である。 図５は、接近度合変化率ΔＰＲＥおよび操作変化率ΔＭ／Δｔの関係に基づく車両支援内容の決定方法の一例を模式的に示した図である。 図６は、本実用例３で想定する障害物の移動方向と自車両ＣＡの移動方向を示す図である。 図７は、接近度合変化率ΔＰＲＥおよび操作変化率ΔＭ／Δｔの関係に基づく車両支援制御開始の判定方法の一例を模式的に示した図である。 図８は、本実用例４で想定する先行車両と自車両ＣＡの移動方向を示す図である。 図９は、接近度合変化率ΔＰＲＥおよび操作変化率ΔＭ／Δｔの関係に基づく車両支援制御開始の判定方法の一例を模式的に示した図である。

以下に、本発明にかかる運転支援装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

［１．構成］
本実施の形態のＥＣＵ（電子制御ユニット）の構成について図１を参照しながら説明する。図１は、本実施の形態のＥＣＵの構成を示すブロック図である。

運転者が搭乗する車両（以下、単に「自車両ＣＡ」と称する）は、少なくとも運転支援装置が搭載されている。運転支援装置は、図１に示すように、車速センサ１と、距離センサ２と、操作量センサ３と、ＥＣＵ４と、出力装置５とを含んで構成されている。また、図１において、ＥＣＵ４は、接近度合演算部４１と、接近変化率演算部４２と、操作変化率演算部４３と、車両支援判定部４４とを含んで構成されている。

ここで、運転操作とは、実施の形態において、例えば、自車両ＣＡを減速させる制動操作（運転者がブレーキペダルを操作しない状態から車両を減速させる制御、運転者がブレーキペダルを操作している状態から車両をさらに減速させる制御を含む）や、自車両ＣＡの進行方向を変更するための操舵（ステアリング操作）等である。減速制御は、例えばアダプティブクルーズコントロールに代表される自車両ＣＡを知覚対象物ＴＡである先行車両に追従走行させる追従制御や、プリクラッシュセーフティー（ＰＣＳ）に代表される自車両ＣＡと知覚対象物ＴＡである自車両ＣＡの進行方向、例えば前方に位置する障害物（動体、静止体を含む）との衝突を回避あるいは衝突時の衝撃を軽減するための衝突回避軽減制御の一部として行われる。つまり、実施の形態における自車両ＣＡは、知覚対象物ＴＡである前方車両と自車両ＣＡとの衝突を回避あるいは衝突時の衝撃を軽減することを目的とする衝突回避軽減制御の一部として減速制御を行うこととなる。ここで、知覚対象物ＴＡとは、自車両ＣＡの外部に存在し、かつ運転者に直接、間接を問わず知覚可能な物であればよく、動体（自車両ＣＡの周辺を走行している車両、歩行者など）、静止体（自車両ＣＡの周辺に存在する信号機（信号機の現在の状態も含む）、一時停止などの標識、ガードレール、構造物や、これらから判別可能なコーナー、交差点など）が含まれる。

車速センサ１は、自車両ＣＡの車速Ｖｍ〔ｍ／ｓ〕を検出するものである。車速センサ１は、ＥＣＵ４と接続されており、検出された車速ＶｍはＥＣＵ４に出力され、ＥＣＵ４が車速Ｖｍを取得する。取得された車速Ｖｍは、後述する接近度合演算部４１または接近変化率演算部４２において接近度合ＰＲＥ（Ｐｅｒｃｅｐｔｕａｌ Ｒｉｓｋ Ｅｓｔｉｍａｔｅ）または操作量Ｍの変化を取得する際に用いられる。ここで、車速センサ１は、実施の形態では、自車両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ＥＣＵ４に出力され、ＥＣＵ４により各車輪の車輪速に基づいて自車両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１は、車輪速センサに限定されるものではなく、自車両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状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に代表される自車両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自車両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２は、自車両ＣＡと知覚対象物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２は、ＥＣＵ４と接続されており、検出された実相対距離ＤｒはＥＣＵ４に出力され、ＥＣＵ４が実相対距離Ｄｒを取得する。取得された実相対距離Ｄｒは、後述する接近度合演算部４１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２は、実施の形態では、ミリ波を用いた検出方法により自車両ＣＡと知覚対象物ＴＡとの相対関係を示す相対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、例えば自車両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、自車両ＣＡの前面から進行方向の所定の範囲で出射し、自車両ＣＡの進行方向に存在する知覚対象物ＴＡ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、ミリ波レーダから自車両ＣＡの知覚対象物ＴＡまでの距離を算出することで実相対距離Ｄｒを検出し、ＥＣＵ４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自車両ＣＡの車速Ｖｍと自車両ＣＡの進行方向に存在する知覚対象物ＴＡの移動速度Ｖｔとの速度差を算出することで実相対速度Ｖｒを検出し、ＥＣＵ４に出力する。なお、距離センサ２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自車両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２により実相対速度Ｖｒを検出することができない場合、ＥＣＵ４は、車速センサ１により検出された車速Ｖｍと距離センサ２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、ＥＣＵ４において実相対速度Ｖｒを取得する際に用いられる。

操作量センサ３は、運転者の運転操作による物理的な操作量Ｍを検出するものである。ここで、本実施の形態において、操作量Ｍとは、運転者が直接入力した操作量（ブレーキの踏み量や操舵角やシフトポジション等）のほか、操作した結果の指標（走行速度の減少量や横方向の移動量、ヨー角の変化量等）を含む。そのため、操作量Ｍは、必ずしも操作量センサ３によって検出されることに限られず、上述した車速センサ１によって検出されてもよいものである。なお、実施の形態において、操作量センサ３は、ＥＣＵ４と接続されており、検出された操作量ＭはＥＣＵ４に出力され、ＥＣＵ４が操作量Ｍを取得する。取得された操作量Ｍは、後述する操作変化率演算部４３において操作変化率ΔＭ／Δｔを取得する際に用いられる。ここで、操作量センサ３は、実施の形態では、自車両ＣＡに取り付けられている操舵角センサであってもよく、各操舵角センサが検出した操舵角（ステアリング角度、入力舵角）がＥＣＵ４に出力され、ＥＣＵ４により各車輪の角度が取得される。なお、これに限らず、操作量センサ３により検出される操作量Ｍは、ブレーキの踏み量（ブレーキペダルのペダルストロークやブレーキペダルに入力される踏力等に基づきブレーキペダルに対する操作量等）、シフトの位置（シフトペダルの踏込み量であるペダル開度や、シフトレバーのポジション等）、横方向の移動量、ヨーレートセンサによるヨー角等であってもよい。

ＥＣＵ４は、運転者の運転感覚を考慮して推定した対象物に対する接近度合の変化（本実施の形態において接近度合変化率と呼ぶ場合がある。）と、運転者の実際の運転操作による物理的な操作量の変化（本実施の形態において操作変化率と呼ぶ場合がある。）と、に基づいて、車両支援制御を実施するか否か又は車両支援内容を決定するものである。ＥＣＵ４は、接近度合演算部４１、接近変化率演算部４２、操作変化率演算部４３、および、車両支援判定部４４としての機能を有するものである。なお、ＥＣＵ４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。

接近度合演算部４１は、運転者の運転感覚を考慮して推定した対象物に対する接近度合を取得するものである。自車両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、自車両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、取得された実相対距離Ｄｒに基づいて車両制御を行えば、例えば実相対距離Ｄｒが遠くなると自車両ＣＡの運転者の知覚に基づいた車両の操作（操作タイミングや操作量）と異なる制御タイミングや制御量で車両制御が行われる虞がある。そこで、接近度合演算部４１は、実施の形態では、入力値である実相対距離Ｄｒに基づいて運転者の知覚による知覚対象物ＴＡと自車両ＣＡとの相対距離である知覚相対距離Ｄｓを取得する。すなわち、接近度合演算部４１は、物理的な実相対距離Ｄｒに距離の誤差を補正することで、知覚相対距離Ｄｓを取得する。一例として、接近度合演算部４１は、取得された実相対距離Ｄｒと、下記の式（１）とに基づいて知覚相対距離Ｄｓを算出する。
Ｄｓ＝Ｄｒ^ｎ …（１）
ここで、ｎは、０＜ｎ＜１の範囲である。

知覚相対距離Ｄｓは、取得された実相対距離Ｄｒと、上記の式（１）とに基づいて算出されると、取得された実相対距離Ｄｒをそのまま知覚相対距離Ｄｓとする場合と比較して、取得された実相対距離Ｄｒが遠いほど実相対距離Ｄｒよりも小さい値となる。つまり、知覚相対距離Ｄｓが反映された制御値に基づいて車両制御を行うことで、自車両ＣＡの運転者の知覚にあった車両制御を行うことができる。従って、運転支援装置により行われる車両制御が運転者の感覚にあったものとなり、車両制御における運転者の違和感を抑制することができる。

ここで、自車両ＣＡの運転者による相対距離に対する錯覚においては、自車両ＣＡと知覚対象物ＴＡとが接近した際に、運転者が知覚対象物ＴＡの接近を許容できない最大相対距離Ｄ０〔ｍ〕を考慮しても良い。つまり、取得された実相対距離Ｄｒが遠いほど実相対距離Ｄｒよりも小さい値とするとともに、最大相対距離Ｄ０未満の値とならないように知覚相対距離Ｄｓを算出し、算出された知覚相対距離Ｄｓに基づいて車両制御を行えば、車両制御における運転者の違和感をさらに抑制することができる。

例えば、知覚相対距離Ｄｓは、取得された実相対距離Ｄｒと、自車両ＣＡと知覚対象物ＴＡとが接近した際に、運転者が知覚対象物ＴＡの接近を許容できない最大相対距離Ｄ０〔ｍ〕と、下記の式（２）とに基づいて算出しても良い。ここで、最大相対距離Ｄ０は、４程度が好ましい。ａは、２０程度が好ましい。なお、最大相対距離Ｄ０は、一定値として予め設定されていても良く、自車両ＣＡの運転者ごとに設定されても良い。
Ｄｓ＝ａ・ｌｏｇ（Ｄｒ／Ｄ０） …（２）

知覚相対距離Ｄｓは、取得された実相対距離Ｄｒと、設定された最大相対距離Ｄ０と、上記の式（２）とに基づいて算出されると、取得された実相対距離Ｄｒをそのまま知覚相対距離Ｄｓとする場合と比較して、取得された実相対距離Ｄｒが遠いほど実相対距離Ｄｒよりも小さい値となるとともに、最大相対距離Ｄ０未満の値とならない。つまり、知覚相対物理量である知覚相対距離Ｄｓに基づいて車両制御を行えば、自車両ＣＡの運転者の知覚にあった制御タイミングや制御量で車両制御をさらに行うことができる。従って、運転支援装置により行われる車両制御が運転者の感覚にあったものとなり、車両制御における運転者の違和感をさらに抑制することができる。

また、接近度合演算部４１は、実施の形態では、入力値である実相対速度Ｖｒに基づいて運転者の知覚による知覚対象物ＴＡと自車両ＣＡとの相対速度である知覚相対速度Ｖｓを取得する。自車両ＣＡの運転者は、自車両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、自車両ＣＡが一般道路を時速４０ｋｍ／ｈ程度で走行している場合と、自車両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、自車両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。従って、取得された実相対速度Ｖｒに基づいて車両制御を行えば、例えば自車両ＣＡの車速Ｖｍが速くなると自車両ＣＡの運転者の知覚に基づいた自車両ＣＡの操作（操作タイミングや操作量）と異なる制御タイミングや制御量で車両制御が行われる虞がある。そこで、接近度合演算部４１は、実施の形態において、運転者に知覚可能な知覚対象物ＴＡと自車両ＣＡとの相対関係を示す相対物理量である相対速度を運転者の知覚に基づいた値にするために、取得された自車両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。例えば、接近度合演算部４１は、実施の形態では、取得された実相対速度Ｖｒと、取得された自車両ＣＡの車速Ｖｍと、下記の式（３）とに基づいて知覚相対速度Ｖｓを算出する。
Ｖｓ＝Ｖｒ＋αＶｍ …（３）
ここで、αは、０＜ｎ＜１の範囲である。なお、実相対速度Ｖｒは、実施の形態では、知覚対象物ＴＡと自車両ＣＡとが接近する方向をプラスとする。

知覚相対速度Ｖｓは、取得された実相対速度Ｖｒと、取得された自車両ＣＡの車速Ｖｍと、上記の式（３）とに基づいて算出されると、自車両ＣＡの車速Ｖｍが速いほど、取得された実相対速度Ｖｒよりも大きい値となる。つまり、知覚相対物理量である知覚相対速度Ｖｓが反映された制御値に基づいて、すなわち知覚相対速度Ｖｓに基づいて車両制御を行うことで、自車両ＣＡの運転者の知覚にあった車両制御を行うことができる。従って、運転支援装置により行われる車両制御が運転者の感覚にあったものとなり、車両制御における運転者の違和感を抑制することができる。

ここで、自車両ＣＡの運転者による相対速度に対する錯覚は、上記自車両ＣＡの車速Ｖｍが主な原因であるが相対物理量である知覚対象物ＴＡと自車両ＣＡとの相対加速度も原因となる。つまり、実相対速度Ｖｒと、自車両ＣＡの車速Ｖｍと、実相対加速度Ａｒ（ｍ／ｓ^２）とに基づいて、知覚相対速度Ｖｓを算出し、算出された知覚相対速度Ｖｓに基づいて車両制御を行えば、車両制御における運転者の違和感をさらに抑制することができる。

接近度合演算部４１は、上述の例のように演算した知覚相対距離Ｄｓおよび知覚相対速度Ｖｓに基づいて、知覚対象物ＴＡに対する接近度合変化率ＰＲＥを取得する。例えば、接近度合演算部４１は、運転者が障害物等の知覚対象物ＴＡに接近している際、以下の式（４）に示すように、運転者が認識する衝突リスクとして、前後方向の接近度合ＰＲＥを演算する。
ＰＲＥ（ｔ）＝Ｖｓ／Ｄｓ …（４）

ここで、自車両ＣＡの運転者による相対速度に対する錯覚は、上記自車両ＣＡの車速Ｖｍが主な原因であるが相対物理量である知覚対象物ＴＡと自車両ＣＡとの相対加速度も原因となる。つまり、実相対速度Ｖｒと、自車両ＣＡの車速Ｖｍと、実相対加速度Ａｒ（ｍ／ｓ^２）とに基づいて、知覚相対速度Ｖｓを算出し、算出された知覚相対速度Ｖｓに基づいて車両制御を行えば、車両制御における運転者の違和感をさらに抑制することができる。

例えば、知覚相対速度Ｖｓは、取得された実相対速度Ｖｒと、取得された自車両ＣＡの車速Ｖｍと、実相対加速度Ａｒと、下記の式（５）とに基づいて算出しても良い。ここで、実施の形態において、βは、０＜δ＜３の範囲であり、１．０程度が好ましい。なお、実相対加速度Ａｒは、実施の形態では、知覚対象物ＴＡと自車両ＣＡとが接近する方向をプラスとする。なお、実相対加速度Ａｒは、実相対距離Ｄｒ、自車両ＣＡの車速Ｖｍ、実相対速度Ｖｒ、算出あるいはセンサにより検出された自車両ＣＡの加速度などに基づいてＥＣＵ４により算出することができる。
Ｖｓ＝Ｖｒ＋αＶｍ＋βＡｒ …（５）

従って、実施の形態において、接近度合演算部４１は、以下の式（６）に基づいて、前後方向の接近度合ＰＲＥを演算してもよい。
ＰＲＥ（ｔ）＝｛Ｖｒ（ｔ）＋αＶｍ（ｔ）＋βＡｒ（ｔ）｝／Ｄｒ（ｔ）^ｎ …（６）
ここで、Ｄｒは、実相対距離（ｍ）であり、Ｖｍは、自車両ＣＡの車速（ｍ／ｓ）であり、Ｖｒは、実相対速度（ｍ／ｓ）であり、Ａｒは、知覚対象物ＴＡとの実相対加速度（ｍ／ｓ^２）である。αは、自車両ＣＡの車速Ｖｍに対する感度（定数）であり、βは、知覚対象物ＴＡの減速時に対する反応時間（定数）であり、ｎは、運転者の距離知覚補正定数である。なお、上述した式の記号と同一の記号については同様の入力値や定数を適用してもよい。

接近変化率演算部４２は、接近度合演算部４１により演算された接近度合ＰＲＥの時間変化、すなわち接近度合変化率ΔＰＲＥを演算するものである。例えば、接近変化率演算部４２は、以下の式（７）に基づいて、前後接近感覚のＰＲＥ変化率を算出する。
ΔＰＲＥ＝ΔＰＲＥ／Δｔ＝ＰＲＥ（ｔ２）−ＰＲＥ（ｔ１） …（７）
ここで、Δｔ＝ｔ２−ｔ１である。

操作変化率演算部４３は、操作量Ｍの時間変化、すなわち操作変化率ΔＭ／Δｔを演算するものである。実施の形態において、操作変化率演算部４３は、以下の式（８）に基づいて、操作量センサ３により取得される操作量Ｍの時間変化ΔＭを演算する。
ΔＭ＝ΔＭ／Δｔ＝ＰＲＥ（ｔ２）−ＰＲＥ（ｔ１） …（８）
ここで、Δｔ＝ｔ２−ｔ１である。

車両支援判定部４４は、接近変化率演算部４２により演算された接近度合変化率ΔＰＲＥと、操作変化率演算部４３により演算された操作変化率ΔＭ／Δｔと、に基づいて、車両支援制御を実施するか否か又は車両支援内容を決定する車両制御を行うものである。上述のように、自車両ＣＡの運転者は、相対距離や相対速度などの相対物理量に対して錯覚を生じる。自車両ＣＡの運転者の知覚に基づいた自車両ＣＡの操作時（自車両ＣＡに備えられている運転者が操作する操作対象物である図示しないブレーキペダルやステアリングホイールの操作時）における実相対距離Ｄｒと実相対速度Ｖｒとの関係は、自車両ＣＡの車速Ｖｍによって一定ではなく、自車両ＣＡの車速Ｖｍが同一であっても一定ではない。従って、運転者の操作量Ｍとの関係で、取得された実相対距離Ｄｒと取得された実相対速度Ｖｒとの比である実相対比が一定であるとして車両制御を行っても、自車両ＣＡの運転者の知覚に基づいた車両の操作（操作タイミングや操作量）と異なる制御タイミングや制御量で車両制御が行われる虞がある。そこで、車両支援判定部４４は、運転者の運転感覚を考慮して推定した対象物に対する接近度合変化率ΔＰＲＥと、運転者の操作変化率ΔＭ／Δｔとの関係に基づいて、車両支援制御を実施するか否か又は車両支援内容を決定する。操作量Ｍとの関係で、接近度合ＰＲＥの時間変化は、同一運転者であれば一定値となる。つまり、自車両ＣＡの運転者は、通常、知覚対象物ＴＡと自車両ＣＡが接近するまでの時間変化と操作量の時間変化が一定となるように、自車両ＣＡの操作を行っている。従って、操作量Ｍおよび接近度合ＰＲＥの時間変化の関係で車両制御を行うことで、接近度合ＰＲＥを算出するために用いられたパラメータ、例えば、相対距離、相対速度、自車両ＣＡの車速Ｖｍ、相対加速度、知覚対象物ＴＡの加速度Ａｐが変化しても、自車両ＣＡの運転者の知覚にあった車両制御を行うことができる。従って、運転支援装置により行われる車両制御が運転者の感覚にあったものとなり、車両制御における運転者の違和感を抑制することができる。

一例として、車両支援判定部４４は、実施の形態では、接近度合変化率ΔＰＲＥおよび操作変化率ΔＭ／Δｔの関係で領域判定を行い、車両制御を行うものである。ここで、図２は、接近度合変化率ΔＰＲＥおよび操作変化率ΔＭ／Δｔの関係に基づく判定方法の一例を模式的に示した図である。

図２に示すように、車両支援判定部４４は、接近度合変化率ΔＰＲＥが設計値以上であるか否か、および、操作変化率ΔＭ／Δｔが設計値以上であるか否かによって、４領域を判定し、各領域に応じた車両制御を行う。例えば、車両支援判定部４４は、接近度合変化率ΔＰＲＥが設計値未満である場合、運転者に余裕感があるとして、操作変化率ΔＭ／Δｔが設計値以上であり操作度合が通常より早い場合（領域１）であっても、操作変化率ΔＭ／Δｔが設計値未満であり操作度合が通常通りである場合（領域２）であっても、車両支援制御を行わない。

一方、接近度合変化率ΔＰＲＥが設計値以上であり、運転者に余裕感がない場合、車両支援判定部４４は、操作変化率ΔＭ／Δｔに応じた車両支援内容で車両支援制御を行う。より具体的には、車両支援判定部４４は、接近度合変化率ΔＰＲＥが設計値以上であって、操作変化率ΔＭ／Δｔが設計値未満である場合（領域４）に、通常時の車両支援制御を行う。そして、車両支援判定部４４は、接近度合変化率ΔＰＲＥが設計値以上であって、操作変化率ΔＭ／Δｔが設計値以上である場合（領域３）に、ＰＣＳ（Ｐｒｅ−Ｃｒａｓｈ ＳａｆｅｔｙまたはＰｒｅ−Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）制御等の緊急時の車両支援制御を行う。

ここで、設計値は、一定値として予め設定されていても良く、運転者あるいは自車両ＣＡの走行環境の少なくともいずれか一方に基づいて変更しても良い。設計値が一定値の場合は、実施の形態では、例えば、運転者ごとに、相対距離、相対速度、自車両ＣＡの車速Ｖｍ、相対加速度、知覚対象物ＴＡの加速度Ａｐを種々変更した状態での自車両ＣＡのブレーキペダルやステアリングホイール等の操作時における操作量Ｍならびに実相対距離Ｄｒおよび実相対速度Ｖｒをサンプリングし、サンプリングに基づいて実接近度合ＰＲＥｒと操作変化率ΔＭ／Δｔを算出し、その平均値などに基づいて予め設定することができる。また、設計値を自車両ＣＡの運転者に基づいて変更する場合は、自車両ＣＡに備えられている運転者が操作する操作対象物の操作時における操作量ならびに実相対距離Ｄｒおよび実相対速度Ｖｒに基づいて行う。例えば、ブレーキ操作が早い運転者は、遅い運転者よりも実接近度合ＰＲＥｒが大きくなるので、設計値は、実施の形態では、自車両ＣＡを運転する複数の運転者に対応させるために、運転者ごとに設定し、自車両ＣＡを運転する運転者に応じて変更する。従って、自車両ＣＡを運転する運転者が複数人いても、運転者ごとに設計値が変更されるので、運転者ごとの違和感を抑制することができる。なお、設計値を自車両ＣＡの走行環境に基づいて変更する場合は、自車両ＣＡの走行環境に応じて運転者が感じるストレスの強度に基づいて行う。ここで、走行環境としては、自車両ＣＡが走行している道路の種類、混雑状況、路面状況、天候、視界などがある。例えば、設計値は、自車両ＣＡが走行している道路が一般道路、渋滞、スリップしやすい路面、悪天候、視界不良などに応じて設定する。つまり、自車両ＣＡの走行環境、例えば運転者のストレス強度に基づいて、設計値を変更することができる。従って、自車両ＣＡの走行環境に対する運転者の知覚の変化に車両制御を追従させることができ、運転者の違和感を抑制することができる。

なお、車両支援判定部４４は、操作変化率ΔＭ／Δｔとの関係で接近度合変化率ΔＰＲＥを車両支援制御の制御タイミングに関する制御値とし、制御値に基づいて車両支援制御の制御タイミングを決定してもよい。つまり、実施の形態では、操作変化率ΔＭ／Δｔに対する接近度合変化率ΔＰＲＥに基づいて制御タイミングが判定されるので、自車両ＣＡの運転者の知覚にあった制御タイミングで車両支援制御を行うことができる。ここで、車両支援判定部４４は、接近度合変化率ΔＰＲＥが小さい場合に車両支援制御を実施せず、接近度合変化率ΔＰＲＥが大きい場合に車両支援制御を実施してもよい。また、車両支援判定部４４は、操作変化率ΔＭ／Δｔが小さい場合に通常時の車両支援内容にて車両支援制御を実施し、操作変化率ΔＭ／Δｔが大きい場合に緊急時の車両支援内容にて車両支援制御を実施してもよい。また、車両支援判定部４４は、通常時の車両支援内容にて車両支援制御を実施する場合、操作変化率ΔＭ／Δｔが小さいほど強い車両支援制御を実施してもよい。また、車両支援判定部４４は、運転者の実際の運転操作が制動回避操作である場合に、接近度合変化率ΔＰＲＥと、操作変化率ΔＭ／Δｔと、に基づいて、制動回避操作を支援する車両支援制御を実施するタイミングを決定してもよい。また、車両支援判定部４４は、運転者の実際の運転操作が操舵回避操作である場合に、接近度合変化率ΔＰＲＥと、操作変化率ΔＭ／Δｔと、に基づいて、操舵回避操作を支援する車両支援制御を実施するタイミングを決定してもよい。

出力装置５は、車両支援制御を実際に行うものであり、例えば、実施の形態では、光や音や振動等により運転者に対して報知を行う出力のほか、減速制御や操舵制御等の車両支援制御を行うものである。例えば、減速制御を行う場合、出力装置５は、実施の形態では、運転者のブレーキペダルの操作により発生した制動力を自車両ＣＡに作用させるブレーキ装置である。出力装置５は、車両支援判定部４４により判定された内容の減速制御を制御量、例えば加速度、制動力などに基づいて開始する。従って、出力装置５は、制御量に基づいて自車両ＣＡを減速する。なお、制御量は、ＥＣＵ４により自車両ＣＡの運転状態（実相対距離Ｄｒ、実相対速度Ｖｒ、自車両ＣＡの車速Ｖｍなど）に基づいて取得されるものである。制御量の取得方法は、既知であるのでその説明は省略する。なお、出力装置５は、ブレーキ装置のみならず、制動力のように、自車両ＣＡに発生している駆動力を減少させ、自車両ＣＡを減速させるものであってもよく、上述のように操舵支援を行うものであってもよい。例えば、自車両ＣＡに搭載されているエンジン（出力制御により出力を減少させることで自車両ＣＡを減速可能）、自車両ＣＡの動力伝達経路に配置されている変速機（変速制御によりエンジンからの出力を駆動輪に変化させて伝達でき、フューエルカット時におけるエンジンが発生するフリクションを変化させることができるので自車両ＣＡを減速可能）、自車両ＣＡに搭載されている動力源としてのモータ（駆動制御により回生制動を行うことで自車両ＣＡを減速可能）、エンジンの出力により駆動する補機類（駆動制御によりエンジンに与える負荷を増加することで自車両ＣＡを減速可能）などであっても良い。また、ブレーキ装置とこれら（エンジン、モータ、補機類など）とを組み合わせて出力装置５としても良い。

ここで、出力装置５は、車両支援判定部４４により緊急時の車両支援制御を判定された場合、ＰＣＳ制御を実施してもよい。具体的には、出力装置５は、図示しない車載カメラやミリ波レーダにより障害物を感知して衝突に備える各種処理（運転者への警告やブレーキの補助操作など）を行う。また、出力装置５は、衝突に備える各種処理として、車両ＣＡに備えられた乗員の保護を行うことのできる乗員保護装置を駆動させるようにしてもよい。乗員保護装置の役割を果たすアクチュエータとしては、運転者の制動操作に対する制動力をアシストするブレーキアシストに用いるアクチュエータや、シートベルトの巻取り動作を行うシートベルト巻取りモータ等がある。

［２．動作］
次に、運転支援装置による車両制御方法について説明する。図３は、実施の形態にかかる運転支援装置による車両制御方法を示す制御フロー図である。なお、運転支援装置による車両制御方法は、例えばＥＣＵ４により予め記憶されている車両制御プログラムを実行することで実現される。また、車両制御プログラムは、所定の制御周期で実行される。従って、運転支援装置による車両制御方法は、自車両ＣＡが走行中に繰り返し行われる。なお、この例では、障害物等の知覚対象物ＴＡに接近している時の運転者の操作を観察し、運転感覚を補正した前後方向の接近度合ＰＲＥの変化と、物理的な変化量Ｍの変化との関係から、運転者が衝突リスクを緩和するための操作度合が通常通りかを推定し、支援領域を判定する。

図３に示すように、まず、運転支援装置のＥＣＵ４は、上述のように、自車両ＣＡの車速Ｖｍ、実相対距離Ｄｒ、実相対速度Ｖｒ、知覚対象物ＴＡの加速度Ａｐ等を取得する接近情報のセンシングとともに、操作量Ｍを取得する（ステップＳＡ−１）。

次に、接近度合演算部４１は、接近度合ＰＲＥ（ｔ）を演算する（ステップＳＡ−２）。ここでは、接近度合演算部４１は、知覚相対距離Ｄｓおよび知覚相対速度Ｖｓの比を接近度合ＰＲＥとして算出する。例えば、接近度合演算部４１は、上述のように取得された車速Ｖｍ、実相対距離Ｄｒ、実相対速度Ｖｒ、加速度Ａｐと、上記の式（６）とに基づいて接近度合ＰＲＥ（ｔ）を算出する。

次に、車両支援判定部４４は、接近度合ＰＲＥがトリガー値を越えるか否かを判定する（ステップＳＡ−３）。ここで、トリガー値は、運転者が衝突リスクを感じると推定される接近度合の閾値である。

次に、ＥＣＵ４は、車両支援判定部４４により接近度合ＰＲＥがトリガー値を超えると判定する（ステップＳＡ−３肯定）と、接近変化率演算部４２は、ＰＲＥ（ｔ）の変化率であるΔＰＲＥを演算し、操作変化率演算部４３は、操作量Ｍの変化率であるΔＭを演算する（ステップＳＡ−４）。ここでは、ＥＣＵ４は、接近度合ＰＲＥに基づいて所定の条件を満たすと、以降の処理において、接近度合変化率ΔＰＲＥと操作変化率ΔＭ／Δｔに応じた車両支援制御を実行する。なお、後述するが、接近度合変化率ΔＰＲＥと操作変化率ΔＭ／Δｔの関係によっては、車両支援制御を行わない場合もある。

ここでは、車両支援判定部４４は、接近度合ＰＲＥがトリガー値を超えるか否かを判定することで、接近度合ＰＲＥに基づいて車両支援制御の判定が開始可能か否かを判定する。なお、ＥＣＵ４は、車両支援判定部４４により接近度合ＰＲＥがトリガー値を越えないと判定する（ステップＳＡ−３否定）と、今回の制御周期を終了し、次回の減速制御に移行する。

接近変化率演算部４２が接近度合変化率ΔＰＲＥを演算し、操作変化率演算部４３が操作変化率ΔＭ／Δｔを演算すると（ステップＳＡ−４）、車両支援判定部４４は、接近度合変化率ΔＰＲＥおよび操作変化率ΔＭ／Δｔに基づいて、車両支援制御を実施するか否か又は車両支援内容を決定するための支援領域を判定する（ステップＳＡ−５）。例えば、車両支援判定部４４は、上述した図２に示すように、接近度合変化率ΔＰＲＥが設計値以上であるか否か、および、操作変化率ΔＭ／Δｔが設計値以上であるか否かによって、４領域を判定し、各領域に応じた車両制御を行う。

以上のように、実施の形態にかかる車両制御方法では、運転者の運転感覚を考慮して推定した対象物に対する接近度合変化率ΔＰＲＥと、運転者の実際の運転操作による物理的な操作変化率ΔＭ／Δｔと、の関係に基づいて、車両支援制御を実施するか否か又は車両支援内容を決定する。これにより、運転者の運転感覚を考慮した接近度合の変化と実際の物理的な操作量の変化の関係に基づいて車両支援制御を行うこととなり、自車両ＣＡの前後方向を中心とした外部環境に関する少ないセンサ構成による簡易な構成にて、運転者の操作感覚や操作意図にあわせた運転支援を実施することができる。ここで、運転者は、接近度合変化率ΔＰＲＥが大きいと衝突リスクに伴うギリギリ感を感じ、それに応じた車両を操作（制動回避や操舵回避等）するが、操作変化率ΔＭ／Δｔが小さくゆっくりとした車両操作であれば、通常時の車両支援制御でよい。一方、操作変化率ΔＭ／Δｔが大きく速い車両操作であり異常な操作度合だと判定すれば、緊急時の車両支援制御を行う。従って、接近度合ＰＲＥの時間変化と操作量Ｍの時間変化の関係で、車両制御を行うので、車両制御を運転者が車両を操作する感覚にあったものとすることができる。また、運転者毎や外部環境に応じてパラメータを適合させることにより、個人間差や個人内差を吸収することができる。

［３−１．実用例１］
つづいて、車両支援制御開始の判定方法の実用例１について説明する。この実用例１では、先行車両等の知覚対象物ＴＡに接近している時に、運転者が制動回避と操舵回避を組み合せて操作している場合に、当該車両操作に応じた支援領域の判定方法を提供する。

例えば、接近度合演算部４１は、下記の式（９）に基づいて、制動回避および操舵回避の両方を考慮して補正した接近度合ＰＲＥを演算する。
ＰＲＥ（ｔ）＝制動ＰＲＥ（ｔ）＋Ｋ１×操舵ＰＲＥ（ｔ） …（９）
ここで、Ｋ１は設計値（パラメータ）である。

ここで、制動ＰＲＥ（ｔ）および操舵ＰＲＥ（ｔ）は、以下の式（１０）および（１１）にて求められる。

ここで、Ｄは、実相対距離（ｍ）であり、Ｖｍは、自車両ＣＡの車速（ｍ／ｓ）であり、Ｖｒは、実相対速度（ｍ／ｓ）であり、Ａｒは、知覚対象物ＴＡとの実相対加速度（ｍ／ｓ^２）である。αは、自車両ＣＡの車速Ｖｍに対する感度（定数）であり、βは、知覚対象物ＴＡの減速時に対する反応時間（定数）であり、ｎは、運転者の距離知覚補正定数である。なお、上述した式の記号と同一の記号については同様の入力値や定数を適用してもよい。

また、操作変化率演算部４３は、下記の式（１２）または（１３）に基づいて、制動回避および操舵回避の両方を考慮した操作量Ｍの変化量ΔＭを演算する。
運転操作の変化量ΔＭ＝制動操作の変化量ΔＭ_ｂｒｋ（ｔ）＋Ｋ２×操舵操作の変化量ΔＭ_ｓｔｒ（ｔ） …（１２）
操作結果の変化量ΔＭ＝制動結果の変化量ΔＭ_ｂｒｋ（ｔ）＋Ｋ３×操舵結果の変化量ΔＭ_ｓｔｒ（ｔ） …（１３）
ここで、Ｋ２およびＫ３は、設計値（パラメータ）である。
なお、実施の形態において、制動操作の変化量ΔＭ_ｂｒｋ（ｔ）は、ブレーキペダルの踏み角度の変化量であり、制動結果の変化量ΔＭ_ｂｒｋ（ｔ）は、走行速度の減少量である。また、実施の形態において、操舵操作の変化量ΔＭ_ｓｔｒ（ｔ）は、操舵角度の変化量であり、操舵結果の変化量ΔＭ_ｓｔｒ（ｔ）は、白線と車両とのヨー角度の変化量である。

以上のように、ＥＣＵ４は、制動回避および操舵回避の両方を考慮した接近度合ＰＲＥの変化および操作変化率ΔＭ／Δｔを演算すると、車両支援判定部４４の制御により車両支援制御開始のためのタイミングを制御する。ここで、図４は、接近度合変化率ΔＰＲＥおよび操作変化率ΔＭ／Δｔの関係に基づく車両支援制御開始の判定方法の一例を模式的に示した図である。

図４に示すように、車両支援判定部４４は、接近度合変化率ΔＰＲＥおよび操作変化率ΔＭ／Δｔに基づいて領域判定を行い、操作度合が通常通りまたは早いと判断した場合（未支援領域）は、車両支援制御を行わない。一方、接近度合変化率ΔＰＲＥおよび操作変化率ΔＭ／Δｔに基づいて領域判定を行い、操作度合が適切でなく不足していると判定した場合（支援領域）は、車両支援制御を開始する。

以上のように、実用例１にかかる判定方法では、自車両ＣＡの前後方向の制動操作だけではなく、運転者が制動回避と操舵回避の両方を考慮して判定を行うので、自車両ＣＡが先行車両に対して追い越し運転を行っている場合等にも運転者に違和感の少ない車両支援制御を行うことができる。

［３−２．実用例２］
つづいて、車両支援内容の決定方法の実用例２について説明する。ここでは、衝突リスクが未だ低い時に、運転者の操作感覚や操作意図に合った車両支援制御を行うことを目的とする。具体的には、実用例２では、知覚対象物ＴＡに接近している時に、運転感覚を補正した前後方向の接近度合の変化と、物理的な操作量の変化との関係に基づいて、通常時の支援内容を決定する。

ここで、図５は、接近度合変化率ΔＰＲＥおよび操作変化率ΔＭ／Δｔの関係に基づく車両支援内容の決定方法の一例を模式的に示した図である。

図５に示すように、車両支援判定部４４は、接近度合変化率ΔＰＲＥおよび操作変化率ΔＭ／Δｔに基づいて領域判定を行い、操作度合が通常通りまたは早いと判断した場合（未支援領域）は、車両支援制御を行わない。一方、接近度合変化率ΔＰＲＥおよび操作変化率ΔＭ／Δｔに基づいて領域判定を行い、操作度合が適切でなく不足していると判定した場合（支援領域）は、車両支援制御を開始する。ただし、車両支援制御を実施するにあたって、車両支援判定部４４は、図５に示すように、領域判定結果から車両支援内容（支援レベル１〜支援レベルｉ〜支援レベルｎ）を決定する。例えば、車両支援判定部４４は、操作変化率ΔＭ／Δｔが小さいほど強い車両支援制御を実施する車両支援内容を決定してもよい。

例えば、支援レベル１の場合、運転者の操作意図はあるが操作度合や操舵度合が少し不足していると推定される。よって、光や音や振動等で運転者に報知する場合に、低い強さや周波数で出力する車両支援内容を決定する。なお、制動回避や操舵回避等の操作支援を行う場合には、強さの弱いもしくは支援を行わない車両支援内容を決定する。一方、支援レベルｎの場合、運転者の操作意図はあるが操作度合や操舵度合が大きく不足していると推定される。よって、光や音や振動等で運転者に報知する場合に、高い強さや周波数で出力する車両支援内容を決定する。なお、制動回避や操舵回避等の操作支援を行う場合には、強さの高い支援を行う車両支援内容を決定する。このように、支援レベルｉの場合に（１≦ｉ≦ｎ）、そのレベルに応じた強さや高さで、車両支援内容を決定する。

以上のように、実用例２にかかる車両支援内容の決定方法では、衝突リスクが未だ低い時から高い時まで、運転者の接近感覚に応じた支援レベルで、繋がり感のあるシームレスな車両支援内容を決定することができる。したがって、運転者の操作意図に合った分かり易い車両支援制御が実現できる。

［３−３．実用例３］
つづいて、横方向の知覚対象物ＴＡ（歩行者等）の動きを考慮した車両支援制御の判定方法の実用例３について説明する。横方向に移動する障害物に抵触しないような進行経路を算出するためには、精度の高い周辺情報の取得が求められるが、センサの搭載等のシステムの設定やコスト面で制限がある。そこで、この実用例３では、横方向に移動する障害物への接近時に、運転感覚を補正した前後方向の接近度合の変化ΔＰＲＥと、物理的な操作量の変化ΔＭとの関係から、現時点の運転者の制動回避の度合が通常通りか否かを推定し、衝突リスク軽減のための車両支援制御を行う。ここで、図６は、本実用例３で想定する障害物の移動方向と自車両ＣＡの移動方向を示す図である。

図６に示すように、自車両ＣＡがｔ１時からｔ２時にかけて前後方向に移動する間に、障害物は、横方向に移動する。したがって、本実用例３では、仮想的な衝突ポイントを考慮して、運転者の運転感覚を補正した接近度合ＰＲＥを求める。

例えば、接近度合演算部４１は、以下の式（１４）に基づいて、接近度合ＰＲＥ（ｔ）を演算する。

ここで、Ｄは、実相対距離（ｍ）であり、Ｖｍは、自車両ＣＡの車速（ｍ／ｓ）であり、Ｖｒは、前後方向の実相対速度（ｍ／ｓ）である。ここで、Ｖｒ＝Ｖｍ−Ｖｐ（知覚対象物ＴＡの前後速度）であるが、本実施例３ではＶｐ＝０であるので、Ｖｒ＝Ｖｍとなる。また、Ａｓは、自車両ＣＡの加速度（ｍ／ｓ^２）であり、Ａｒは、知覚対象物ＴＡとの実相対加速度（ｍ／ｓ^２）である。ここで、Ａｒ＝Ａｓ−Ａｐ（知覚対象物ＴＡの前後減速度）であるが、本実施例３ではＡｐ＝０であるので、Ａｒ＝Ａｓとなる。αは、自車両ＣＡの車速Ｖｍに対する感度（定数）であり、βは、知覚対象物ＴＡの反応時間（定数）であり、ｎは、運転者の距離知覚補正定数である。なお、上述した式の記号と同一の記号については同様の入力値や定数を適用してもよい。

なお、接近変化率演算部４２は、以下の式（１５）に基づいて、接近度合変化率ΔＰＲＥを演算する。
ΔＰＲＥ＝ΔＰＲＥ（ΔＴ）＝ΔＰＲＥ／ΔＴ＝ＰＲＥ（ｔ２）−ＰＲＥ（ｔ１） …（１５）
ここで、ΔＴ＝ｔ２−ｔ１である。

また、操作変化率演算部４３は、以下の式（１６）または（１７）に基づいて、制動回避操作もしくは制動した結果の変化量ΔＭを演算する。
制動回避操作の変化量ΔＭ＝Δμ（ΔＴ）＝│μ（ｔ２）−μ（ｔ１）│／ΔＴ …（１６）
ここで、μは、その時点でのブレーキペダルの踏み角度である。
制動回避操作の結果の変化量ΔＭ＝ΔＶ（ΔＴ）＝Ｖ（ｔ２）−Ｖ（ｔ１） …（１７）
ここで、Ｖ（ｔ）は、ｔ時点における車両の速度（ｍ／ｓ）である。

以上のように、ＥＣＵ４は、横方向の障害物の移動を考慮した接近度合ＰＲＥの変化および操作変化率ΔＭ／Δｔを演算すると、車両支援判定部４４の制御により車両支援制御開始のためのタイミングを制御する。ここで、図７は、接近度合変化率ΔＰＲＥおよび操作変化率ΔＭ／Δｔの関係に基づく車両支援制御開始の判定方法の一例を模式的に示した図である。

図７に示すように、車両支援判定部４４は、接近度合変化率ΔＰＲＥおよび操作変化率ΔＭ／Δｔに基づいて領域判定を行い、操作度合が適切でなく不足していると判定した場合（支援領域）は、車両支援制御を開始する。

以上のように、実用例３にかかる車両支援内容の決定方法では、道路を横断するような自車両ＣＡに対して横方向に移動する知覚対象物ＴＡを考慮して、運転者の接近感覚に応じた車両支援制御を行うことができる。したがって、運転者の操作意図に合った分かり易い車両支援制御を提供することができる。

［３−４．実用例４］
つづいて、先行車両等の知覚対象物ＴＡを追い越す場面を考慮した車両支援制御の判定方法の実用例４について説明する。周辺の知覚対象物ＴＡに抵触しないような進行経路を産出するためには、周辺情報を取得するセンサの構成が複雑になり計算負担も大きいという問題がある。そこで、この実用例４では、前方に移動する障害物への接近時に、運転感覚を補正した前後方向の接近度合の変化ΔＰＲＥと、物理的な操作量の変化ΔＭとの関係から、運転者の操舵回避の度合を推定し、衝突リスク軽減のための車両支援制御を行う。ここで、図８は、本実用例４で想定する先行車両と自車両ＣＡの移動方向を示す図である。

図８に示すように、ｔ１時からｔ２時にかけて、自車両ＣＡは先行車両を追い越すため前方に移動している。その際、運転者は、通常、操舵回避を行って先行車両との衝突を防いでいる。本例では、このような前方に移動する障害物への接近時に、運転感覚を補正した前後方向の接近度合の変化を考慮する。

一例として、接近度合演算部４１は、以下の式（１８）に基づいて、接近度合ＰＲＥ（ｔ）を演算する。

ここで、Ｄは、実相対距離（ｍ）であり、Ｖｍは、自車両ＣＡの車速（ｍ／ｓ）であり、Ｖｒは、実相対速度（ｍ／ｓ）であり、Ａｐは、知覚対象物ＴＡとの実相対加速度（ｍ／ｓ^２）である。αは、自車両ＣＡの車速Ｖｍに対する感度（定数）であり、βは、知覚対象物ＴＡの反応時間（定数）であり、ｎは、運転者の距離知覚補正定数である。なお、上述した式の記号と同一の記号については同様の入力値や定数を適用してもよい。

なお、接近変化率演算部４２は、上述した式（１５）に基づいて、接近度合変化率ΔＰＲＥを演算する。

また、操作変化率演算部４３は、以下の式（１９）または（２０）に基づいて、制動回避操作もしくは制動した結果の変化量ΔＭを演算する。
操舵回避操作の変化量ΔＭ＝Δφ（ΔＴ）＝│φ（ｔ２）−φ（ｔ１）│／ΔＴ …（１９）
ここで、φは、ｔ時点での操舵角度である。
操舵回避操作の結果の変化量ΔＭ＝Δγ（ΔＴ）＝γ（ｔ２）−γ（ｔ１）
ここで、γ（ｔ）は、ｔ時点における道路区間線と自車両ＣＡとのヨー角度（ｒａｄ）である。

以上のように、ＥＣＵ４は、操舵回避を考慮した接近度合ＰＲＥの変化および操作変化率ΔＭ／Δｔを演算すると、車両支援判定部４４の制御により車両支援制御開始のためのタイミングを制御する。ここで、図９は、接近度合変化率ΔＰＲＥおよび操作変化率ΔＭ／Δｔの関係に基づく車両支援制御開始の判定方法の一例を模式的に示した図である。

図９に示すように、車両支援判定部４４は、接近度合変化率ΔＰＲＥおよび操作変化率ΔＭ／Δｔに基づいて領域判定を行い、操作度合が適切でなく不足していると判定した場合（支援領域）は、車両支援制御を開始する。なお、支援開始タイミングを決定する勾配Ｋは、設計値であり、運転者毎や外部環境に応じて変更してもよい。

以上のように、実用例４にかかる車両支援内容の決定方法では、先行車両を追い越し時における操舵回避において適切な車両支援制御のタイミングを決定することができる。したがって、運転者の操作意図に合った車両支援制御を提供することができる。また、周辺車両の有無に依存することなく、リアルタイムに判定を行うことができる。また、前方に対するミリセンサ等の簡易な外部環境のセンサ構成で、車両支援制御システムの普及が期待できる。

本実施の形態にかかる運転支援装置は、運転者の運転感覚を考慮して推定した対象物に対する接近度合の変化ΔＰＲＥと、運転者の実際の運転操作による物理的な操作量の変化ΔＭと、に基づいて、車両支援制御を実施するか否か又は車両支援内容を決定する。これにより、運転者の運転感覚を考慮した接近度合の変化と実際の物理的な操作量の変化の関係に基づいて車両支援制御を行うこととなり、簡易な構成にて、運転者の操作感覚や操作意図にあわせた運転支援を実施することができる。

また、本実施の形態にかかる運転支援装置は、接近度合の変化が小さい場合に車両支援制御を実施せず、接近度合の変化が大きい場合に車両支援制御を実施するので、接近度合に応じて車両支援制御を行うこととなり、運転者の操作感覚や操作意図にあわせた運転支援を実施することができる。

また、本実施の形態にかかる運転支援装置は、操作量の変化ΔＭが小さい場合に通常時の車両支援内容にて車両支援制御を実施し、操作量の変化ΔＭが大きい場合に緊急時の車両支援内容にて車両支援制御を実施するので、操作の度合いが不足している場合には通常の車両支援を行い異常な操作度合いの場合に緊急時の車両支援を行うこととなり、運転者の操作感覚や操作意図にあわせた運転支援を実施することができる。

また、本実施の形態にかかる運転支援装置は、通常時の車両支援内容にて車両支援制御を実施する場合、操作量の変化ΔＭが小さいほど強い車両支援制御を実施するので、運転者の接近感覚に応じて車両支援制御を行うこととなり、運転者の操作感覚や操作意図にあわせた運転支援を実施することができる。

また、本実施の形態にかかる運転支援装置は、運転者の実際の運転操作が制動回避操作であって、接近度合の変化ΔＰＲＥと、物理的な操作量の変化ΔＭと、に基づいて、制動回避にかかる車両支援制御を実施するタイミングを決定するので、制動時において運転者の操作感覚や操作意図にあわせた運転支援を実施することができる。

また、本実施の形態にかかる運転支援装置は、運転者の実際の運転操作が操舵回避操作であって、接近度合の変化ΔＰＲＥと、物理的な操作量の変化ΔＭと、に基づいて、車両支援制御を実施するタイミングを決定するので、操舵回避時において運転者の操作感覚や操作意図にあわせた運転支援を実施することができる。

なお、車両制御は、上述の自車両ＣＡの走行状態を変化させる制御に限定されるものではなく、運転者や自車両ＣＡの外部に警報を発する報知制御であってもよい。また、車両制御は、衝突回避軽減制御の一部として行われても良い。例えば、上記接近度合ＰＲＥがトリガー値を越えると判定されると、接近度合変化率ΔＰＲＥと操作変化率ΔＭの関係から、自車両ＣＡの衝突を回避するための制御（例えば、アラームを発する、運転者が操作するアクセルペダルのペダルを戻す、アクセルペダルのペダル反力を増加する反力を増大するなどの制御）を開始しても良い。また、例えば、上記接近度合ＰＲＥがトリガー値を越えると判定されると、接近度合変化率ΔＰＲＥと操作変化率ΔＭの関係から、自車両ＣＡの衝突時の衝撃を軽減するための制御（例えば、シートベルトを乗員に密着させるためにシートベルトを予め巻上げる、出力装置５が発生する制動力を増大する、出力装置５が制動力を素早く発生するために制動力を発生させるための制動圧を予め増圧する制御）を開始しても良い。

また、ＥＣＵ４による実相対距離Ｄｒおよび実相対速度Ｖｒの取得方法は、上記実施の形態に限定されるものではなく、知覚対象物ＴＡの位置データや車速Ｖｔなどを含む知覚対象物データを自車両ＣＡのＥＣＵ４が取得し、取得された知覚対象物データと自車両ＣＡの位置データや車速Ｖｍなどを含む自車両データとに基づいてＥＣＵ４が実相対距離Ｄｒおよび実相対速度Ｖｒを算出し、取得しても良い。知覚対象物データの取得は、知覚対象物ＴＡが構造物であれば自車両ＣＡに搭載されているナビゲーションシステムにおける地図データや自車両ＣＡのＥＣＵ４が通信可能な道路インフラなどで行うことが好ましい。また、知覚対象物ＴＡが先行車両であれば、知覚対象物ＴＡと自車両ＣＡとの車間通信装置や、知覚対象物ＴＡおよび自車両ＣＡのＥＣＵ４が通信可能な道路インフラを介して取得しても良い。

また、自車両ＣＡに対する知覚対象物ＴＡの位置は、上記実施の形態のように前方に限定されるものではなく、自車両ＣＡの外部に存在し、かつ運転者に知覚可能であれば、知覚対象物ＴＡの自車両ＣＡに対する位置はいずれであっても良い。例えば、知覚対象物ＴＡが自車両ＣＡに対して側方に位置する場合は、運転者が直接知覚可能であるため、本発明の車両制御方法を適用することができる。また、知覚対象物ＴＡが自車両ＣＡに対して後方に位置する場合は、運転者が直接、あるいはサイドミラーやバックミラーを介して知覚可能であるため、本発明の車両制御方法を適用することができる。従って、例えば自車両ＣＡの走行車線の隣車線を走行する後方車が知覚対象物ＴＡである場合は、運転者が自車両ＣＡの走行車線を隣車線に変更する際、すなわち車線変更や合流時に、知覚相対物理量に基づいて車両制御を行うことができる。ここでの車両制御とは、上記減速制御、加速制御、旋回制御、警報制御などである。

また、接近度合ＰＲＥは、上記実施の形態のように知覚相対距離Ｄｓと知覚相対速度Ｖｓとの比に限定されるものではなく、分母と分子のいずれかに知覚相対物理量が含まれていれば良く、例えば知覚相対距離Ｄｓと実相対速度Ｖｒとの比、実相対距離Ｄｒと知覚相対速度Ｖｓとの比でも良い。また、接近度合ＰＲＥは、知覚相対距離Ｄｓを分子、知覚相対速度Ｖｓを分母としたが、知覚相対速度Ｖｓを分子、知覚相対距離Ｄｓを分母としても良い。また、知覚相対物理量が反映された制御値は、制御タイミングに関するものに限定されるものではなく、車両制御の制御量に関するものでも良い。例えば、相対比、相対距離あるいは相対速度のいずれかに基づいて車両制御の制御量が取得される場合は、接近度合ＰＲＥ、知覚相対距離Ｄｓあるいは知覚相対速度Ｖｓに基づいて制御量に関する制御値として制御量を取得しても良い。

また、トリガー値等の設計値を自車両ＣＡの運転者ごとに設定する場合は、設定された設計値に対応する運転者における自車両ＣＡのブレーキペダルの操作時における実相対距離Ｄｒおよび実相対速度Ｖｒに基づいて算出された実接近度合ＰＲＥｒが設定値を越える場合は、運転者の注意力が低下していると判定することができる。つまり、実接近度合ＰＲＥｒと設計値とに基づいて運転者の状態を推定することができる。従って、例えば実接近度合ＰＲＥｒが設計値を越える場合は、接近度合変化率ΔＰＲＥと操作変化率ΔＭ／Δｔの関係から、警報制御、自車両ＣＡの衝突を回避するための制御、自車両ＣＡの衝突時の衝撃を軽減するための制御などを行っても良い。

なお、知覚相対距離Ｄｓ、知覚相対速度Ｖｓ、接近度合ＰＲＥは、これら各値とこれら各値を算出するためのパラメータ（実相対距離Ｄｒ、実相対速度Ｖｒ、車速Ｖｍなど）との関係を予め実験等により求めることで作成されたデータベースに基づいてＥＣＵ４が取得しても良い。さらに、制御タイミングに関する制御値や制御量に関する制御値などの知覚相対物理量（接近度合ＰＲＥ）が反映された制御値は、各値とこれら各値を算出するためのパラメータ（実相対距離Ｄｒ、実相対速度Ｖｒ、車速Ｖｍなど）との関係を知覚相対物理量（知覚相対距離Ｄｓ、知覚相対速度Ｖｓ）や接近度合ＰＲＥに基づいて、予め実験等により求めることで作成されたデータベースに基づいてＥＣＵ４が取得しても良い。

以上のように、運転支援装置および車両制御方法は、運転者の運転感覚を考慮して推定した対象物に対する接近度合の変化と、前記運転者の実際の運転操作による物理的な操作量の変化と、に基づいて、車両支援制御を実施するか否か又は車両支援内容を決定する運転支援装置および車両制御方法に有用であり、特に、車両制御における運転者の違和感を抑制するのに適している。

１ 車速センサ
２ 距離センサ
３ 操作量センサ
４ ＥＣＵ
４１ 接近度合演算部
４２ 接近変化率演算部
４３ 操作変化率演算部
４４ 車両支援判定部
５ 出力装置
Ａｐ 知覚対象物の加速度
ＣＡ 自車両（車両）
Ｄｒ 実相対距離
Ｄｓ 知覚相対距離
ＴＡ 知覚対象物
Ｖｍ 自車両の車速
Ｖｒ 実相対速度
Ｖｓ 知覚相対速度
ＰＲＥ 接近度合
Ｍ 操作量

Claims (6)

1. 運転支援を行う運転支援装置において、
   運転者の運転感覚を考慮して推定した対象物に対する接近度合の変化と、前記運転者の実際の運転操作による物理的な操作量の変化と、に基づいて、車両支援制御を実施するか否か又は車両支援内容を決定することを特徴とする運転支援装置。
2. 請求項１に記載の運転支援装置において、
   前記接近度合の変化率が所定の設計値未満である場合は、車両支援制御を行わないことを特徴とする運転支援装置。
3. 請求項１に記載の運転支援装置において、
   前記接近度合の変化率が所定の設計値以上であるときに車両支援制御を行い、かつ、前記操作量の変化率が所定の設計値以上である場合は、当該操作量の変化率が前記設計値未満である場合と比較して、より緊急時の車両支援制御を行うことを特徴とする運転支援装置。
4. 請求項１に記載の運転支援装置において、
   前記接近度合の変化率が所定の設計値以上であるときであって、かつ、前記操作量の変化率が前記設計値未満である場合に行う車両支援制御は、当該操作量の変化率が小さいほど支援レベルの強い車両支援制御であることを特徴とする運転支援装置。
5. 請求項１に記載の運転支援装置において、
   前記対象物が歩行者である場合には、
   前記接近度合の変化率は、前記運転者の運転操作にかかる車両の減速度を考慮して演算されることを特徴とする運転支援装置。
6. 請求項１に記載の運転支援装置において、
   前記対象物が先行車両の場合には、
   前記操作量の変化は、前記運転者の運転操作にかかる車両の操舵角度を考慮して演算されることを特徴とする運転支援装置。

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