JP6447465B2 - 運転支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、自車両において運転者による運転を支援する運転支援装置に関する。

従来、自車両において運転者による運転を支援する装置が知られている。例えば特許文献１には、運転支援の一態様として、警報音により運転者に注意喚起する警報装置が開示されている。この装置は、衝突までの時間（Time to Collision、以下ＴＴＣ）に応じて、運転支援内容として、警報音の出力の有無を判定する判定部を備えている。そして、ブレーキペダルを踏むまでの反応時間に運転者間の個人差があることを鑑みて、判定部は、当該反応時間の個人差を学習して、警報音の出力条件のシフト量を修正するようになっている。

特開２００６−２３１９６３号公報

しかしながら、運転者には、同じ運転者内での状態の差として個人内差が存在する。したがって、例えば上述の警報装置において、個人差を加味して警報音を出力しても、個人内差として、運転者の漫然度や疲労度が高い場合には、ブレーキペダルを踏むまでの反応が遅れてしまい、衝突のリスクが高まることが懸念される。一方で運転者の漫然度や疲労度が低い場合には、運転者は早く反応できるため、警報音が頻発して却って煩わしい場合がある。

また、上述の警報装置のように、ＴＴＣに応じて運転支援内容を選択する場合では、例えば前方の対象移動体が判定直後に制動すると、結果的に運転支援のタイミングが遅すぎることがあり、衝突のリスクが高まることが懸念される。したがって、十分に適切なタイミングで運転を支援することができなかった。

本発明は、以上説明した問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、運転者の状態を反映することで、適切なタイミングで運転を支援することが可能な運転支援装置を提供することにある。

本発明は、自車両（１０）において運転者による運転を支援する運転支援装置であって、
自車両に対して先行する先行車両（２）が制動する前提の下、自車両が先行車両への衝突を回避するための時間的余裕を表す余裕時間を算出する算出部（３０）と、
余裕時間に応じた運転支援内容を選択する選択部（３２，２３２，３３２）と、を備え、
算出部は、運転者の手動操作における運転者間の個人差と関連付けられ、予め設定された反応時間、及び、同じ運転者内での状態の差を示す個人内差と関連付けられ、状態によって変化する反応遅れ時間に基づいて、余裕時間を算出する。

このような発明によると、算出部が算出する余裕時間は、自車両に対して先行する先行車両が制動する前提の下、自車両が先行車両への衝突を回避するための時間的余裕を表すものである。そして余裕時間は、この手動操作における反応時間、及び反応遅れ時間に基づいて算出される。こうした余裕時間に応じて選択部が運転支援内容を選択するので、先行車両の制動の影響及び運転者の反応時間及び運転者の反応遅れ時間の影響が時間換算された状態で選択がなされることとなる。したがって、時間的余裕を基準とした適切なタイミングで運転を支援することが可能となる。

さらに詳しく述べると、反応時間は、個人差と関連付けられ、予め設定されており、反応遅れ時間は、個人内差と関連付けられ、運転者の状態によって変化する。このように、予め設定された個人差だけでなく、状態によって変化する個人内差にも基づいた余裕時間では、個人内差が逐次反映される結果、より適切なタイミングで運転を支援することが可能となるのである。

なお、括弧内の符号は、記載内容の理解を容易にすべく、後述する実施形態において対応する構成を例示するものに留まり、発明の内容を限定することを意図したものではない。

第１実施形態における運転支援システムの構成を模式的に示すブロック図である。 第１実施形態における自車両の周辺の様子を例示する図である。 第１実施形態の余裕時間を導出するためのモデルを示す図である。 第１実施形態の運転支援装置によるフローチャートである。 第２実施形態における運転支援システムの構成を模式的に示すブロック図である。 第３実施形態における運転支援システムの構成を模式的に示すブロック図である。 第１実施形態の運転支援装置等によるフローチャートである。

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合せることができる。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による運転支援装置１００は、自動車である自車両１０に搭載されている。なお、第１実施形態における自車両１０は、運転者により手動運転される。

運転支援装置１００は、図１に示すように、自車速センサ１２、周辺監視装置１３、ドライバステータスモニタ１４、ブレーキセンサ１５、及び通信機１６と、車載ＬＡＮ等の通信パス６０を用いて相互に通信可能となっている。また、運転支援装置１００は、表示装置１７、表示入力装置１８、及びスピーカ１９に対して運転支援内容に基づいた電気信号を出力可能となっている。これらの装置１２〜１９は、運転支援装置１００と共に、自車両１０に搭載され、運転支援システム１１を構成している。

自車速センサ１２は、自車両１０の速度ｖ_ｆを検出するセンサである。具体的に自車速センサ１２は、自車両１０の車軸の回転数を検出し、回転数に応じた電気信号を運転支援装置１００へ逐次出力するようになっている。

周辺監視装置１３は、自車両１０の周辺を監視し、自車両１０の周辺に位置する障害物を検出する。周辺監視装置１３は、障害物を検出するために、カメラ、ミリ波レーダ、サブミリ波レーダ、ライダ、及びソナー等を含むことが可能である。これらにより周辺監視装置１３は、自車両１０に対して先行する先行車両２（図２を参照）、及び当該先行車両２とは別の周辺障害物３（図２を参照）を検出することが可能となっている。ここで、先行車両２としては、自動車、オートバイ、及びこれらに準じた移動車両が挙げられる。周辺障害物３としては、自動車、オートバイ、及びこれらに準じた移動車両、歩行者、人間以外の動物、その他移動物体、さらに路上の落下物、交通信号、ガードレール、縁石、道路標識、道路標示、区画線、及び樹木のような静止物体が挙げられる。

また、周辺監視装置１３は、検出した情報を電気信号として運転支援装置１００へ逐次出力するようになっている。

ドライバステータスモニタ１４は、運転者をモニタする装置である。ドライバステータスモニタ１４は、カメラにより運転者の顔を撮像し、得られた画像を解析することにより、運転者の漫然度及び疲労度を算出する。また、ドライバステータスモニタ１４は、同カメラにより運転者の視線方向を検出する。これらの解析及び検出は、逐次実施される。そして、ドライバステータスモニタ１４は、漫然度、疲労度、及び視線方向等を電気信号として運転支援装置１００へ逐次出力するようになっている。

ブレーキセンサ１５は、自車両１０のブレーキペダルの踏込量を検出するセンサである。ブレーキセンサ１５は、踏込量に応じた電気信号を運転支援装置１００の要求に応じて、あるいは逐次、運転支援装置１００へ出力するようになっている。

通信機１６は、無線通信を行なう装置である。具体的に通信機１６は、先行車両２等の他車両に搭載された通信機と無線通信可能となっている。また、通信機１６は、自車両１０の車内に持ち込まれた携帯電話ないしはスマートフォン等の携帯端末６と無線通信可能となっている。なお、通信機１６は、通信方式等に応じて、複数のユニットに分かれていてもよい。

表示装置１７は、運転者へ向けて情報を表示する装置である。本実施形態では、表示装置１７としてヘッドアップディスプレイ装置が採用されている。表示装置１７は、例えばウインドシールド等の投影部材に画像を投影することにより、当該画像を運転者が視認可能となるように虚像表示する。表示装置１７は、例えば自車速センサ１２が検出した自車両１０の速度ｖ_ｆを逐次表示する他、運転支援装置１００からの電気信号に応じて、各種情報を表示するようになっている。

なお、表示装置１７として、コンビネーションメータ等の実像表示を行なう装置が採用されてもよく、ヘッドアップディスプレイ装置と併用されてもよい。

表示入力装置１８は、画像を表示したり、入力操作を受け付ける装置であり、例えばインストルメントパネルの中央に配置されたセンターディスプレイである。表示入力装置１８は、運転者の入力操作に応じて、地図、テレビ放送、動画、又は電子メールを表示したり、車内の空調等を設定することが可能である。また表示入力装置１８は、スピーカ１９と連携して、音楽等を出力するオーディオ機能を有している。スピーカ１９は、自車両１０の車内へ向けて音声を出力する装置である。

運転支援装置１００は、前述の各装置１２〜１９と連携して、自車両１０において運転者による運転を支援する。具体的に、運転支援装置１００は、ＣＰＵ、メモリ部、及び入出力部等が基板上に実装された電子回路を主体として構成されている。運転支援装置１００において、ＣＰＵは、メモリ部に記憶されているコンピュータプログラムを実行することで、各種処理を実施可能となっている。運転支援装置１００は、このような電子回路により構築されている機能ブロックとして、算出部３０及び選択部３２を備えている。

算出部３０は、余裕時間を算出する。ここで本実施形態における余裕時間は、自車両１０に対して先行する先行車両２が制動する前提の下、自車両１０が運転者の手動操作により先行車両２への衝突を回避するための時間的余裕を表している。ここで、先行車両２とは、主として自車両１０と同じ車線に位置する車両が対象となるが、車線変更等により自車両１０と同じ車線に来る可能性がある車両も対象に含むようにしてもよい。また、運転者の手動操作とは、主として、自車両１０を制動するためのブレーキペダルの踏込操作を示しているが、例えばハンドル操作等の他の操作を含むようにしてもよい。

具体的に、本実施形態において余裕時間は、以下の数１で表される算出式により算出される。

なお、ｄは自車両１０と先行車両２との距離であり、ｖ_ｆは自車両１０の速度であり、ｖ_ｐは先行車両２の速度であり、ａ_ｆは自車両１０の制動時の減速度であり、ａ_ｐは先行車両２の制動時の減速度であり、ＲＴは反応時間であり、ＲＤＴは反応遅れ時間である。

ここで、数１で表される算出式について詳細に説明する。図３を用いて、当該算出式を導出するための物理的なモデルを説明する。初期状態（すなわち０秒後、図３の上段を参照）において、路面４を自車両１０及び当該自車両１０に対して先行する先行車両２が走行している。初期状態において、自車両１０の速度はｖ_ｆであり、先行車両２の速度はｖ_ｐである。また、初期状態における自車両１０と先行車両２との距離はｄ_ｆｐである。そして、本実施形態の余裕時間は、先行車両２が制動する前提の下算出されるものであるため、先行車両２が０秒後から制動するものとする。先行車両２の制動時の減速度はａ_ｐである。

０秒後からｋ秒後（図３の中段を参照）まで、自車両１０が空走するものとする。ｋ秒後において、自車両１０の速度はｖ_ｆｋ＝ｖ_ｆであり、先行車両２の速度はｖ_ｐｋである。ここで、０秒後からｋ秒後までの自車両１０の空走距離をｄ_ｆｉとする。そして、自車両１０がｋ秒後から制動を開始するものとする。自車両１０の制動時の減速度はａ_ｆである。ここで、ｋは空走時間に該当する。

そして、ｔ秒後（図３の下段を参照）に、先行車両２及び自車両１０が停車するものとする。すなわち、ｔ秒後において、自車両１０の速度をｖ_ｆｔとすると、ｖ_ｆｔ＝０が成立し、また、他車両の速度をｖ_ｐｔとすると、ｖ_ｐｔ＝０が成立している。ここで、ｋ秒後からｔ秒後までの自車両１０の制動距離はｄ_ｆｂであり、０秒後からｔ秒後までの先行車両２の制動距離はｄ_ｐｂである。

自車両１０が先行車両２に衝突しないための条件は、以下の数２により与えられる。

ここで、数２を速度及び加速度を用いて変形すると、以下の数３が得られる。

さらに数３を整理すると、以下の数４が得られる。

すなわち、数４の条件を満たせば、自車両１０と先行車両２とは衝突は回避され、逆に数４の条件を満たさない場合は、衝突することとなる。そして、数４をｖ_ｆで除することで、距離を時間に換算した数１で表される算出式が得られる。

したがって、数１で表される算出式による余裕時間が０である場合には、先行車両２が即時制動して停車する前提の下、自車両１０は、運転者の手動操作により先行車両２への衝突を回避するための限度の状態にあることとなる。この余裕時間が正の値をとる場合には、自車両１０には、限度の状態に至るまでの時間的余裕が、当該余裕時間分だけ残っていることとなる。

なお、数１で表される算出式では、ｋ＝ＲＴ＋ＲＤＴに置換されている。これを含めて、当該算出式の各パラメータの詳細を以下に説明する。

自車両１０と先行車両２との距離ｄは、周辺監視装置１３が検出する情報に含まれており、運転支援装置１００に逐次入力される。

自車両１０の速度ｖ_ｆは、自車速センサ１２により検出され、運転支援装置１００に逐次入力される。

先行車両２の速度ｖ_ｐは、周辺監視装置１３が検出する情報に含まれており、運転支援装置１００に逐次入力される。

反応時間ＲＴは、運転者が先行車両２を認識してから手動操作により制動を開始するまでの反応に要する時間であり、当該手動操作における運転者間の個人差と関連付けられて、走行時には予め設定されている。ここで採用される個人差としては、運転スキル及び運動神経が挙げられる。これらの個人差は、例えばブレーキセンサ１５により検出されたブレーキペダルの踏込量から踏込パターン解析することで反応時間ＲＴと関連付けられる。例えばメモリ部に踏込パターンと反応時間ＲＴとを関連付けたテーブルが記憶されており、これを参照することで反応時間ＲＴは設定される。反応時間ＲＴとしては、運転者が正常である時の値（例えば、最小値又はこれに準じた値）が採用される。当該テーブルは、例えば実験等の結果に基づいて構成することができる。

また、自車両１０に踏込パターンのデータが存在しない新車等では、運転に関する質問に対する運転者の回答データ、あるいは年齢や性別を用いて、個人差と反応時間ＲＴとを関連付けることができる。

反応遅れ時間ＲＤＴは、運転者の状態が変化した場合に発生する反応の遅れ時間である。反応遅れ時間ＲＤＴは、個人内差と関連付けられて、運転者の状態によって変化する。したがって、反応遅れ時間ＲＤＴは、逐次更新されることで、経時変化する。本実施形態における個人内差とは、同じ運転者内の状態差を示すものと定義され、漫然度、及び疲労度が該当する。すなわち、本実施形態の個人内差は、例えば時間の経過と共に集中力を欠いたり、疲労が蓄積された場合の状態変化を状態差として示したものである。

ここで漫然度、疲労度は、ドライバステータスモニタ１４から逐次入力される。例えば漫然度及び疲労度と反応遅れ時間ＲＤＴとの相関を表す数式により、反応遅れ時間ＲＤＴを決定することができる。本実施形態において、反応遅れ時間ＲＤＴは、漫然度又は疲労度が高い状態である程、大きい値に設定される。

また、反応遅れ時間ＲＤＴは、視線方向、及び視認リソース度を考慮して決定される。視線方向も、ドライバステータスモニタ１４から入力された情報を基に反応遅れ時間ＲＤＴに反映される。

視線方向について具体的に説明する。視線方向が先行車両２に向いている場合には、運転者は先行車両２への反応がし易い状態であるので、反応遅れ時間ＲＤＴを比較的小さい値に設定する。一方、視線方向が先行車両２以外に向いている場合には、運転者は先行車両２への反応がし難い状態であるので、反応遅れ時間ＲＤＴを比較的大きい値に設定する。

視認リソース度について具体的に説明する。自車両１０と先行車両２との距離ｄが近い程、運転者は先行車両２への視認に多くのリソースを費やしている状態（すなわち、視認リソース度が高い状態）と考えられる。したがって、距離ｄが近い程、反応遅れ時間ＲＤＴを比較的小さい値に設定する。

自車両１０の制動時の減速度ａ_ｆは、−α・μ・ｇにより算出される。ここでμは、自車両１０と自車両１０が走行する路面４との間の路面摩擦係数であり、ｇは重力加速度であり、αは０以上１以下の値をとる係数である。

路面摩擦係数μは、自車両１０が装備している天候及び路面状態により決定される。天候及び路面状態は、例えば通信機１５を介した路車間通信等により運転支援装置１００に入力される。例えばメモリ部に天候及び路面状態とμの値とを関連づけたテーブルが記憶されており、これを参照することで、路面摩擦係数μは決定される。当該テーブルは、例えば実験等の結果に基づいて構成することができる。なお、路面摩擦係数μは、センサ等により直接測定されるものであってもよい。

係数αは、自車両１０の制動能力に相当するタイヤの性能、運転者間の個人差、及び同じ運転者内の個人内差等により決定される。個人差としては、ブレーキペダルの踏込力が挙げられる。また、個人内差によってブレーキペダルの踏込力が変化し得るため、当該変化に応じて係数αが決定される。例えばメモリ部にブレーキペダルの踏込力、漫然度、及び疲労度と係数αを関連付けたテーブルが記憶されており、これを参照することで、係数αが決定される。

先行車両２の制動時の減速度ａ_ｐは、−β・μ・ｇにより算出される。ここでβは０以上１以下の値をとる係数である。

係数βは、先行車両２のタイヤの性能、先行車両２における運転者間の個人差、及び先行車両２における運転者内の個人内差等により決定される。先行車両２のこれら情報は、例えば通信機１５を介した車車間通信等により運転支援装置１００に入力される。より詳細には、先行車両２との通信が正常な場合には、これら情報を得ることができるので、当該通信により算出部３０に入力されて得られた係数βが採用される。一方で先行車両２との通信が異常な場合には、これら情報を得ることができないので、係数βに所定の係数値（例えばβ＝１）が設定される。なお、本実施形態における先行車両２との通信が異常な場合とは、通信機１６や走行環境を原因とする何らかの通信エラーが生じた場合に加えて、先行車両２が通信機を有していない場合、及び係数βの算出に必要なパラメータ（すなわちタイヤの性能、個人差、又は個人内差）を通信可能なデータとして保持していない場合を含む。

このようにして算出部３０は、反応時間ＲＴ及び反応遅れ時間ＲＤＴ等に基づいて、余裕時間を算出する。この余裕時間に応じて、選択部３２は、運転支援内容を選択する。運転支援内容としては、先行車両２についての運転者へ向けた報知、表示入力装置１８の制御、及び携帯端末６の制御が挙げられる。

選択部３２は、式１により算出された余裕時間が所定時間（例えば０秒）以下の場合に、先行車両２についての運転者へ向けた報知を選択する。当該報知が選択されると、スピーカ１９は、警報音を発する。また、表示装置１７は、先行車両２についての警報情報を表示する。

選択部３２は、式１により算出された余裕時間が所定値（例えば２秒）以上の場合に、運転支援内容として、表示入力装置１８の制御を選択する。表示入力装置１８の制御が選択されると、表示入力装置１８のロックが解除され、運転者による入力操作が可能となる。また、表示入力装置１８にテレビジョン放送又は写真を表示することが可能となる。逆に、余裕時間が上述の所定値よりも小さい場合には、表示入力装置１８はロックされた状態となる。

選択部３２は、式１により算出された余裕時間が所定値（例えば１秒）以下の場合に、運転支援内容として、携帯端末６の制御を選択する。携帯端末６の制御が選択されると、当該携帯端末６への電話の着信が中断される。

また、選択部３２は、先行車両２とは別の周辺障害物３についての運転支援内容を選択することが可能である。当該選択は、周辺障害物３用に設定された選択条件に基づく。例えば、周辺監視装置１３の周辺監視結果に基づいて、自車両１０と周辺障害物３との衝突リスクに基づいた選択条件が設定される。

ここで、本実施形態では、当該選択条件に算出部３０が算出した余裕時間を反映する。すなわち、選択部３２は、余裕時間に応じて、選択条件を変えるようになっている。具体的には、手厚い運転支援内容として、周辺障害物についての運転者に向けた報知のタイミングを早めること、又は当該報知に関する情報量を増加することが実施される。

このような機能を有する運転支援装置１００により実施される処理を、図４のフローチャートに基づいて、順序立てて説明する。図４のステップＳ１０〜１３の一連の処理は、本運転支援装置１００の作動中、繰り返される。一連の処理の繰返し周期は、例えば１秒未満のできるだけ短い周期であることが好ましい。

まず、ステップＳ１０では、算出部３０は、余裕時間の算出に必要な情報を取得する。ステップＳ１０の処理後、ステップＳ１１へ移る。

ステップＳ１１では、算出部３０は、余裕時間を算出する。ステップＳ１１の処理後、ステップＳ１２へ移る。

ステップＳ１２では、選択部３２は、算出部３０が直前のステップＳ１１にて算出した余裕時間に応じた運転支援内容を選択する。ステップＳ１２の処理後、ステップＳ１３へ移る。

ステップＳ１３では、選択部３２が選択した運転支援内容に基づいて、各装置１７〜１９及び携帯端末６のうち当該運転支援内容の主体となる装置に、電気信号を出力する。こうして当該主体となる装置により運転支援が行われる。ステップＳ１３の処理を以って、一連の処理を終了する。

（作用効果）
以上説明した第１実施形態の作用効果を以下に説明する。

第１実施形態によると、算出部３０が算出する余裕時間は、自車両１０に対して先行する先行車両２が制動する前提の下、自車両１０が先行車両２への衝突を回避するための時間的余裕を表すものである。そして余裕時間は、この手動操作における反応時間ＲＴ、及び反応遅れ時間ＲＤＴに基づいて算出される。こうした余裕時間に応じて選択部３２が運転支援内容を選択するので、先行車両２の制動の影響及び運転者の反応時間ＲＴ及び運転者の反応遅れ時間ＲＤＴの影響が時間換算された状態で選択がなされることとなる。したがって、時間的余裕を基準とした適切なタイミングで運転を支援することが可能となる。

さらに詳しく述べると、反応時間ＲＴは、個人差と関連付けられ、予め設定されており、反応遅れ時間ＲＤＴは、個人内差と関連付けられ、運転者の状態によって変化する。このように、予め設定された個人差だけでなく、時間によって変化する個人内差にも基づいた余裕時間では、個人内差が逐次反映される結果、より適切なタイミングで運転を支援することが可能となるのである。

また、第１実施形態によると、反応遅れ時間ＲＤＴは、状態として、漫然度又は疲労度が高い状態である程、大きい値に設定される。漫然度又は疲労度が高い状態である程、反応が遅れると見込んで余裕時間を算出することができるので、より適切なタイミングで運転を支援することが可能となる。

また、第１実施形態によると、算出部３０は、数１で表される算出式により余裕時間を算出する。ここで、当該算出式は本余裕時間の概念を物理的なモデルに基づいて適切に数式化したものであるため、より客観的に、適切なタイミングで運転を支援することが可能となる。

また、第１実施形態によると、係数αは、自車両１０の制動能力、個人差、及び個人内差に基づいて算出される。このような係数αを用いた−α・μ・ｇにより自車両１０の制動時の減速度が算出されるので、余裕時間の算出に際して、運転者の状態が自車両１０の制動に反映されることとなり、適切なタイミングで運転を支援することが可能となる。

また、第１実施形態によると、係数βは、先行車両２との通信が正常な場合には、通信により算出部３０に入力された値とされ、また、通信が異常な場合には、所定の係数値に設定される。これによれば、先行車両２の状態を通信にて反映できる場合には、これを反映した余裕時間により、適切なタイミングで運転を支援することが可能となる。一方、先行車両２の状態を反映できない場合には、適切な減速度を採用することにより、衝突を確実に回避可能なように運転を支援する。例えば、所定の係数値を１とすると、想定される最大の減速度が採用できるため、衝突を確実に回避可能なように運転を支援することができる。

また、第１実施形態によると、選択部３２は、数１で表される算出式により算出された余裕時間が所定時間以下の場合に、運転支援内容として、先行車両２についての運転者へ向けた報知を選択する。所定時間を適切に設定することで、自車両１０が運転者の手動操作により先行車両への衝突を回避するための限度となるタイミングで、先行車両２についての報知による運転支援が行われる。したがって、運転者が時間的余裕のあるうちに先行車両２に気づけば報知を受けることなく衝突を回避でき、報知を受けた場合であっても手動操作により衝突を回避することができる。

また、第１実施形態によると、選択部３２は、自車両１０の周辺に位置し、先行車両２とは別の周辺障害物３についての運転支援内容を選択し、当該周辺障害物３についての選択において、余裕時間に応じて周辺障害物３についての運転支援内容の判定条件を変える。すなわち、余裕時間が大きい場合には運転者の注意は周辺障害物３に及び易い。一方、余裕時間が小さい場合には運転者の注意は先行車両２に集中し、周辺障害物３には及び難い。このような運転者の特性に対応して、周辺障害物３について、例えば、報知タイミング又は報知情報量等の運転支援内容を変えることで、より適切な運転支援が可能となるのである。

（第２実施形態）
図５に示すように、本発明の第２実施形態は第１実施形態の変形例である。第２実施形態について、第１実施形態とは異なる点を中心に説明する。

第２実施形態における自車両１０は、運転制御装置２４０による自動運転と、運転者における手動運転とを、切替可能になっている。具体的に、運転制御装置２４０による自動運転が可能な場合には、運転制御装置２４０が運転の権限を保持する。そして、運転制御装置２４０による自動運転に異常がある場合又は自動運転が不可能な場合には、運転の権限が運転者に移譲されることで、手動運転に切り替わる。

自動運転が可能な場合とは、例えば自車両１０が高速道路を走行している場合が挙げられる。また例えば、自車両１０が高速道路を走行している場合であっても、先行車両２又は周辺障害物３の検出が周辺監視装置１３の検出能力を超える等して不可能となったとき、あるいは先行車両２又は周辺障害物３が異常に接近したときには、自動運転に異常がある場合又は自動運転が不可能な場合に該当することがある。したがって、運転者は、運転の権限の移譲に備えて待機する必要がある。

運転制御装置２４０は、ＣＰＵ、メモリ部、及び入出力部等が基板上に実装された電子回路を主体として構成されている。運転制御装置２４０において、ＣＰＵは、メモリ部に記憶されているコンピュータプログラムを実行することで、各種処理を実施可能となっている。具体的に、運転制御装置２４０は、自車両１０の加速部、制動部、及び操舵部等と連携することで、自動運転を行なう。このような運転制御装置２４０は、運転支援装置２００と相互に通信可能となっている。

第２実施形態における運転支援装置２００は、運転支援システム２１１の一部を構成する発光装置２２０に、電気信号を出力可能となっている。発光装置２２０は、車両の室内の運転者から視認可能な箇所に、例えば発光ダイオード素子等の発光素子２０ａを有し、当該発光素子２０ａを任意の色で発光させることが可能となっている。

第２実施形態における選択部２３２は、運転支援内容として、先行車両２についての運転者に向けた報知を、自動運転時を含んで常時選択するようになっている。第１実施形態と同様に算出部３０によって算出された余裕時間に応じて、この報知の内容は変化するようになっている。具体的に、発光装置２２０は、発光素子２０ａを逐次変化する余裕時間に応じた色で、発光させる。これにより、運転者は、運転の権限の移譲に備えた待機状態において、余裕時間を直感的に認識する。例えば自動運転時に余裕時間が少ないことを認識した運転者は、手動運転に切り替わった場合に適切な手動操作をすぐに行なうことが可能なように、準備できるのである。

（第３実施形態）
図６〜７に示すように、本発明の第３実施形態は第２実施形態の変形例である。第３実施形態について、第２実施形態とは異なる点を中心に説明する。

第３実施形態においても、自車両１０は、第２実施形態と同様に、運転制御装置３４０による自動運転と、運転者における手動運転とを、切替可能になっている。ここで、第３実施形態の運転制御装置３４０は、運転支援システム３１１の一部を構成している。運転支援装置３００は、運転制御装置３４０と相互に通信可能となっている。

図７に示すように、第３実施形態の運転支援装置３００は、電子回路により構築されている機能ブロックとして、学習部３３４をさらに備えている。学習部３３４は、第１，２実施形態と同様の算出部３０により算出された余裕時間を、学習するようになっている。

具体的に、学習部３３４は、手動運転時に、第１，２実施形態と同様に算出された余裕時間を統計的に処理し、学習距離を算出する。例えば、学習部３３４は、数１の算出式の逆算により、余裕時間に対応する学習距離を算出することができる。具体的に、学習距離は、余裕時間と当該算出式の第２項との差に、自車両１０の速度ｖ_ｆを乗じて得ることができる。学習距離としては、統計的な平均値又は最頻値を採用することができる。

第３実施形態の選択部３３２は、運転支援内容として、自車両１０と先行車両２との距離ｄを、学習部３３４により学習した余裕時間に対応する学習距離に制御する車間距離制御を選択するようになっている。

ここで、車間処理制御について具体的に説明する。運転制御装置３４０に、運転支援装置３００から学習距離が入力される。運転制御装置３４０は、自動運転時において、自車両１０と先行車両２との距離ｄを学習距離に保つように、自車両１０の加速部及び制動部を制御することにより、自車両１０を加減速させて自車両１０の速度ｖ_ｆを調整する。また、後方の後方車両の存在により、学習距離を保つことが困難な場合には、運転制御装置３４０は、自車両１０の操舵部を制御することにより、自車両１０を車線変更させる。

このような機能を有する運転支援装置３００等により実施される処理を、図７のフローチャートに基づいて、順序立てて説明する。一連の処理は、第１，２実施形態と同様に、本運転支援装置２００の作動中、繰り返される。

まず、ステップＳ２０では、自車両１０が自動運転中であるか否かを判定する。ステップＳ２０にて否定判定を下すと、ステップＳ２１へ移る。ステップＳ２０にて否定判定を下すと、ステップＳ２２へ移る。

手動運転中である場合のステップＳ２１では、算出部３０は、余裕時間を算出する。この余裕時間の算出は、上述のように、第１実施形態におけるステップＳ１０〜１１と同様に行われる。ステップＳ２１の処理後、ステップＳ２２へ移る。

ステップＳ２２では、学習部３３４は、算出部３０により算出された余裕時間を学習する。これにより、上述の学習距離が算出される。ステップＳ２２の処理を以って、一連の処理を終了する。

一方、自動運転中のステップＳ２６では、選択部３３２が上述のように車間処理制御を選択すると共に、先回の手動運転時までに学習した余裕時間に対応する学習距離が運転制御装置に出力される。ステップＳ２６の処理後、ステップＳ２７に移る。

ステップＳ２７では、運転制御装置３４０により、運転支援としての車間処理制御が行われる。ステップＳ２７の処理を以って、一連の処理を終了する。

このような第３実施形態によると、運転支援内容として、自車両１０と先行車両２との距離ｄを、学習部３３４により学習した余裕時間に対応する学習距離に制御する車間距離制御が行われる。したがって、自動運転時にも、手動運転時の運転者の運転を反映した適切なタイミングで加減速等が行われ、運転者の好みに合った自車両１０と先行車両２との距離ｄを実現することができる。

（他の実施形態）
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明は、それらの実施形態に限定して解釈されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。

具体的に変形例１としては、算出部３０の余裕時間の算出において、数１で表される算出式の実質的な同一性が保たれる範囲で、当該算出式の変形、一部サブルーチン化、又は条件分岐がなされた構成とすることができる。これらは、例えば、処理速度の向上、メモリ部のメモリ使用量抑制、又は分母に０近傍の値が入力された場合の値の発散等のエラー回避のために構成される。

変形例２としては、自車両１０の制動時の減速度ａ_ｆは、係数αを用いずに、−μ・ｇにより算出されてもよい。

変形例３としては、先行車両２の制動時の減速度ａ_ｐは、係数βを用いずに、−μ・ｇにより算出されてもよい。

変形例４としては、運転支援装置１００は、先行車両２とは別の周辺障害物３についての運転支援を行わなくてもよい。

変形例５としては、運転支援装置１００において、複数の電気回路が協働して、算出部３０又は選択部３２等の機能を実現するものであってもよい。また、運転支援装置１００は、運転支援システム１１内の他の装置と、電子回路の全部又は一部を、共有して構成されていてもよい。

１００，２００，３００ 運転支援装置、２ 先行車両、３ 周辺障害物、４ 路面、１０ 自車両、３０ 算出部、３２，２３２，３３２ 選択部、３３４ 学習部

Claims (9)

1. 自車両（１０）において運転者による運転を支援する運転支援装置であって、
   前記自車両に対して先行する先行車両（２）が制動する前提の下、前記自車両が前記先行車両への衝突を回避するための時間的余裕を表す余裕時間を算出する算出部（３０）と、
   前記余裕時間に応じた運転支援内容を選択する選択部（３２，２３２，３３２）と、を備え、
   前記算出部は、前記運転者の手動操作における前記運転者間の個人差と関連付けられ、予め設定された反応時間、及び、同じ前記運転者内での状態の差を示す個人内差と関連付けられ、前記状態によって変化する反応遅れ時間に基づいて、前記余裕時間を算出する運転支援装置。
2. 前記反応遅れ時間は、前記状態として、漫然度又は疲労度が高い状態である程、大きい値に設定される請求項１に記載の運転支援装置。
3. 前記自車両と前記先行車両との距離をｄと定義し、前記自車両の速度をｖ_ｆと定義し、前記先行車両の速度をｖ_ｐと定義し、前記自車両の制動時の減速度をａ_ｆと定義し、前記先行車両の制動時の減速度をａ_ｐと定義し、前記反応時間をＲＴと定義し、前記反応遅れ時間をＲＤＴと定義すると、
   前記算出部は、
   

   

   で表される算出式により、前記余裕時間を算出する請求項１又は２に記載の運転支援装置。
4. 前記自車両と前記自車両が走行する路面（４）との間の路面摩擦係数をμと定義し、重力加速度をｇと定義し、０以上１以下の値をとる係数としてαを定義すると、
   前記自車両の制動時の減速度ａ_ｆは、−α・μ・ｇにより算出され、
   前記係数αは、前記自車両の制動能力、前記個人差、及び前記個人内差に基づいて算出される請求項３に記載の運転支援装置。
5. ０以上１以下の値をとる係数としてβを定義すると、
   前記先行車両の制動時の減速度ａ_ｐは、−β・μ・ｇにより算出され、
   前記先行車両との通信が正常な場合には、前記通信により前記算出部に入力されて得られた前記係数βが採用され、
   前記先行車両との前記通信が異常な場合には、前記係数βを所定の係数値に設定する請求項４に記載の運転支援装置。
6. 前記選択部は、前記算出式により算出された前記余裕時間が所定時間以下の場合に、前記運転支援内容として、前記先行車両についての前記運転者へ向けた報知を選択する請求項３から５のいずれか１項に記載の運転支援装置。
7. 前記選択部は、前記先行車両についての前記運転者へ向けた報知を選択し、
   前記報知の内容は、前記余裕時間に応じて変化する請求項１から５のいずれか１項に記載の運転支援装置。
8. 前記選択部は、
   前記自車両の周辺に位置し、前記先行車両とは別の周辺障害物（３）についての運転支援内容を選択し、
   前記周辺障害物についての選択において、前記余裕時間に応じて、前記周辺障害物についての運転支援内容の選択条件を変える請求項１から７のいずれか１項に記載の運転支援装置。
9. 前記算出部により算出された前記余裕時間を学習する学習部（３３４）を、さらに備え、
   前記選択部は、前記運転支援内容として、前記自車両と前記先行車両との距離を、前記学習部により学習した前記余裕時間に対応する学習距離に制御する車間距離制御を選択する請求項１から８のいずれか１項に記載の運転支援装置。

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