JP7380937B2 - 運転支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、自車両が障害物に衝突することを回避するようにドライバーを支援する運転支援装置に関する。

従来から、カメラあるいはレーダ等の前方センサによって自車両が衝突する可能性の高い障害物が検知された場合に、ドライバーに注意喚起をし、さらに、車両が衝突する可能性が高まると自動ブレーキを行って衝突を回避するようにドライバーの運転を支援する運転支援装置が知られている。例えば、特許文献１に提案された運転支援装置（以下、従来装置と呼ぶ）は、運転支援の緊急度が高い場合には緊急度が低い場合に比べて制動制御量を大きくするとともに、ＬＥＤの点灯による光刺激の強度を高くする。

特開２０１３－１５６６８８号公報

しかしながら、従来装置は、単に、ＬＥＤの点灯によって注意喚起を行うものであるため、ドライバーにとって衝突回避を行うために、どのような対応をとってよいのかわかりにくい。また、例えば、自車両が衝突する可能性の高い障害物が検知されたときに表示器に「ブレーキ！」という文字表示を行ってドライバーにブレーキ操作を誘導するものも知られている。しかしながら、自車両と障害物との接近状況によっては、必ずしも、ブレーキ操作だけが適切とは言えないケースがある。例えば、ハンドル操作によって、簡単に衝突を回避できるケースがある。そうしたケースでも、一律に「ブレーキ！」と表示してしまうと、ドライバーにとって適切な衝突回避行動をとりにくくなる。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、ドライバーが適切な衝突回避行動をとることができるように支援することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の特徴は、
自車両の前方に存在する障害物を検知する障害物検知手段（１１，１２）と、
前記自車両が前記障害物と衝突する可能性が第１レベルに達した場合に、ドライバーに対して衝突回避操作を行わせるための表示である衝突回避支援表示を行う衝突回避支援表示手段（１０，２０，２１，Ｓ１７，Ｓ１８）と、
前記自車両が前記障害物と衝突する可能性が前記第１レベルよりも高い第２レベルに達した場合には、衝突回避用のアクチュエータを制御して、前記自車両と前記障害物との衝突を回避するための衝突回避制御を行う衝突回避制御手段（Ｓ２０）と
を備えた運転支援装置において、
前記自車両と前記障害物とが衝突すると仮定した場合における前記自車両と前記障害物との重なり度合を表すラップ度合を検知するラップ度合検知手段（Ｓ１５）を備え、
前記衝突回避支援表示手段は、前記ラップ度合に応じて、前記衝突回避支援表示の表示内容を変更する（Ｓ１６～Ｓ１８）ように構成されていることにある。

本発明は、障害物検知手段と、衝突回避支援表示手段と、衝突回避制御手段とを備えている。障害物検知手段は、自車両の前方に存在する障害物を検知する。この場合、前方とは、自車両の真正面に限らず、斜め右前方、および、斜め左前方を含んでいるとよい。衝突回避支援表示手段は、自車両が障害物と衝突する可能性が第１レベルに達した場合に、ドライバーに対して衝突回避操作を行わせるための表示である衝突回避支援表示を行う。衝突回避制御手段は、自車両が障害物と衝突する可能性が第１レベルよりも高い第２レベルに達した場合には、衝突回避用のアクチュエータを制御して、自車両と障害物との衝突を回避するための衝突回避制御を行う。例えば、衝突回避制御手段は、ブレーキアクチュエータを制御して自動ブレーキを作動させることによって、自車両と障害物との衝突を回避する。あるいは、衝突回避制御手段は、操舵アクチュエータを制御して操舵輪を転舵することによって、自車両と障害物との衝突を回避してもよい。

ドライバーは、衝突回避支援表示が行われた場合には、その表示に従って、衝突回避操作を行う。このため、衝突回避支援表示は、状況に応じた適切なものにする必要がある。そこで、本発明は、ラップ度合検知手段を備えている。ラップ度合検知手段は、自車両と障害物とが衝突すると仮定した場合における自車両と障害物との重なり度合を表すラップ度合を検知する。ラップ度合は、例えば、障害物を他車両とした場合、自車両の幅に対して、他車両と自車両との重なる部分の幅の割合（いわゆる、ラップ率）を用いて表すことができる。

そして、衝突回避支援表示手段は、ラップ度合に応じて、衝突回避支援表示の表示内容を変更する。例えば、ラップ度合が高ければ、ドライバーは、ブレーキ操作によって衝突回避をすることが望ましい。一方、ラップ度合が低ければ、ドライバーは、操舵操作によっても衝突回避が可能である。

従って、本発明によれば、ラップ度合に応じて、衝突回避支援表示の表示内容を変更するため、ドライバーが適切な衝突回避行動をとることができるように支援することができる。

例えば、本発明の一態様として、
前記衝突回避支援表示手段は、前記ラップ度合が閾値以上である高い場合（Ｓ１６：Ｙｅｓ）には、ドライバーに対してブレーキ操作を誘導するブレーキ誘導表示を行い（Ｓ１７）、前記ラップ度合が閾値より低い場合（Ｓ１７：Ｎｏ）には、前記ブレーキ誘導表示を行わずにドライバーに対して注意を喚起する注意喚起表示を行う（Ｓ１８）ように構成されているとよい。

この態様では、例えば、衝突回避支援表示手段は、ラップ度合が閾値以上である場合には、「ブレーキ！」という文字を表示器に表示する。これにより、ドライバーは、ブレーキペダルの踏み込み操作を行うことができ障害物との衝突を回避することができる。また、例えば、衝突回避支援表示手段は、ラップ度合が閾値より低い場合には、「注意！」という文字を表示器に表示する。これにより、ドライバーは、周囲の状況に注意して、その状況に応じた判断に従って衝突回避行動をとる。従って、ブレーキ操作に限らず、操舵操作による衝突回避といった、状況に応じた衝突回避行動をとりやすくなる。

更に、本発明の一態様として、例えば、
前記自車両が交差点に進入しようとしている状況、あるいは、前記自車両が交差点に進入している状況を表す交差点進入状況か否かを判定する交差点進入判定手段（Ｓ１４）を備え、
前記衝突回避支援表示手段は、前記交差点進入判定手段によって前記交差点進入状況ではないと判定されており（Ｓ１４：Ｎｏ）、かつ、前記ラップ度合が閾値以上である場合（Ｓ１６：Ｙｅｓ）には、ドライバーに対してブレーキ操作を誘導するブレーキ誘導表示を行い（Ｓ１７）、前記交差点進入判定手段によって前記交差点進入状況であると判定されている（Ｓ１４：Ｙｅｓ）、あるいは、前記ラップ度合が閾値より低い（Ｓ１６：Ｎｏ）場合には、前記ブレーキ誘導表示を行わずにドライバーに対して注意を喚起する注意喚起表示を行う（Ｓ１８）ように構成されているとよい。

例えば、自車両が交差点に進入しようとしている状況、あるいは、自車両が交差点に進入している状況においては、他車両が交差点に横から進入してくるケースが考えられる。こうしたケースでは、ドライバーのブレーキ操作によって自車両が交差点内で止まってしまうと、他車両との衝突を招くおそれがある。また、横から自車両に接近してくる他車両を、ドライバーのアクセル操作によってかわすことができる場合もある。

また、自車両が道路を走行している場合でも、自車両の前方に存在する障害物と自車両とにおける車幅方向の位置関係によっては、ドライバーの操舵操作によって障害物との衝突を回避したほうが有効なケースもある。例えば、自車両に対して障害物が車幅方向に大きくずれている場合には、ドライバーの操舵操作によって障害物との衝突を簡単に回避することができる。

そこで、交差点進入判定手段によって交差点進入状況であると判定されている、あるいは、ラップ度合が閾値より低い場合には、ブレーキ誘導表示を行わずにドライバーに対して注意を喚起する注意喚起表示を行う。これにより、ドライバーは、周囲の状況を認識して、ブレーキ操作、操舵操作、アクセル操作など、周囲の状況に応じた適切な衝突回避行動をとりやすくなる。

一方、交差点進入判定手段によって交差点進入状況ではないと判定されており、かつ、ラップ度合が閾値以上である場合には、ドライバーに対してブレーキ操作を誘導するブレーキ誘導表示を行う。これにより、ドライバーは、ブレーキ操作という最適な衝突回避行動をとりやすくなる。

上記説明においては、発明の理解を助けるために、実施形態に対応する発明の構成要件に対して、実施形態で用いた符号を括弧書きで添えているが、発明の各構成要件は、前記符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。

本実施形態に係る運転支援装置の概略システム構成図である。 前方センサの取付位置を表わす平面図である。 道路での自車両と他車両との接近状態を表す平面図である。 歩行者に対して衝突回避するための走行軌道を表す平面図である。 交差点での自車両と他車両との接近状態を表す平面図である。 交差点での自車両と他車両との接近状態を表す平面図である。 交差点での自車両と他車両との接近状態を表す平面図である。 交差点での自車両と他車両との接近状態を表す平面図である。 ラップ率を説明する平面図である。 ラップ率を説明する平面図である。 ラップ率を説明する平面図である。 ＰＣＳ制御ルーチンを表すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態に係る車両の運転支援装置について図面を参照しながら説明する。

本発明の実施形態に係る運転支援装置は、車両（以下において、他の車両と区別するために、「自車両」と称呼される場合がある。）に適用される。運転支援装置は、図１に示すように、運転支援ＥＣＵ１０、メータＥＣＵ２０、電動パワーステアリングＥＣＵ３０、および、ブレーキＥＣＵ４０を備えている。

これらのＥＣＵは、マイクロコンピュータを主要部として備える電気制御装置（Electric Control Unit）であり、ＣＡＮ（Controller Area Network）１００を介して相互に情報を送信可能及び受信可能に接続されている。本明細書において、マイクロコンピュータは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリ及びインターフェースＩ／Ｆ等を含む。ＣＰＵはＲＯＭに格納されたインストラクション（プログラム、ルーチン）を実行することにより各種機能を実現するようになっている。これらのＥＣＵは、幾つか又は全部が一つのＥＣＵに統合されてもよい。

また、ＣＡＮ１００には、車両状態を検知する複数の車両状態センサ５０、および、運転操作状態を検知する複数の運転操作状態センサ６０が接続されている。車両状態センサ５０は、例えば、車両の走行速度を検知する車速センサ、車両の前後方向の加速度を検知する前後加速度センサ、車両の横方向の加速度を検知する横加速度センサ、および、車両のヨーレートを検知するヨーレートセンサなどである。

運転操作状態センサ６０は、アクセルペダルの操作量を検知するアクセル操作量センサ、ブレーキペダルの操作量を検知するブレーキ操作量センサ、ブレーキペダルの操作の有無を検知するブレーキスイッチ、操舵角を検知する操舵角センサ、操舵トルクを検知する操舵トルクセンサ、および、変速機のシフトポジションを検知するシフトポジションセンサなどである。

車両状態センサ５０、および、運転操作状態センサ６０によって検知された情報（センサ情報と呼ぶ）は、ＣＡＮ１００に送信される。各ＥＣＵにおいては、ＣＡＮ１００に送信されたセンサ情報を、適宜、利用することができる。尚、センサ情報は、特定のＥＣＵに接続されたセンサの情報であって、その特定のＥＣＵからＣＡＮ１００に送信される場合もある。例えば、操舵角センサは、電動パワーステアリングＥＣＵ３０に接続されていてもよい。この場合、電動パワーステアリングＥＣＵ３０から操舵角を表すセンサ情報がＣＡＮ１００に送信される。他のセンサにおいても同様である。また、ＣＡＮ１００を介在させることなく、特定のＥＣＵ間における直接的な通信により、センサ情報の授受が行われる構成が採用されてもよい。

運転支援ＥＣＵ１０は、ドライバーの運転支援を行う中枢となる制御装置であって、衝突回避支援制御を実施する。この衝突回避支援制御は、運転支援制御の一つであって、自車両の前方に障害物が検知された場合に、警報、および、ブレーキ力制御によりドライバーの衝突回避操作を支援する制御である。また、本実施形態の衝突回避支援制御は、ブレーキ力制御だけでなく、周辺状況に応じて、操舵制御を用いて自車両を偏向させることにより衝突回避を行うように作動する。衝突回避支援制御は、一般に、ＰＣＳ制御（プリクラッシュセーフティ制御）と呼ばれているため、以下、衝突回避支援制御をＰＣＳ制御と呼ぶ。

尚、運転支援ＥＣＵ１０は、ＰＣＳ制御に加えて、他の運転支援制御を実施する構成であってもよい。例えば、運転支援ＥＣＵ１０は、自車両を車線の中央位置に沿って走行させる車線維持支援制御などを実施してもよい。

運転支援ＥＣＵ１０には、カメラセンサ１１、レーダセンサ１２、ブザー１３、および、設定操作器１４が接続されている。カメラセンサ１１およびレーダセンサ１２によって、自車両の前方周辺の状況を検知する周辺センサが構成される。

カメラセンサ１１は、車室内のフロントウインドの上部に配設されている。カメラセンサ１１は、カメラ部、および、カメラ部によって撮影して得られた画像データを解析する画像処理部を備えている。カメラセンサ１１（カメラ部）は、自車両の前方の風景を撮影する。カメラセンサ１１（画像処理部）は、撮影された画像に基づいて、道路の白線、および、自車両の前方に存在する立体物を認識し、それらの情報（白線情報、立体物情報）を所定の周期で運転支援ＥＣＵ１０に供給する。白線情報は、自車両と白線との相対的な位置関係（向きを含む）、および、白線の曲率などを表す情報である。立体物情報は、自車両の前方に検知された立体物の種類、立体物の大きさ、および、立体物の自車両に対する相対的な位置関係などを表す情報である。

レーダセンサ１２は、図２に示すように、中央前方レーダセンサ１２ＦＣ、右前方レーダセンサ１２ＦＲ、左前方レーダセンサ１２ＦＬから構成される。各レーダセンサ１２ＦＣ，１２ＦＲ，１２ＦＬは、その検知領域が互いに異なるだけで、基本的には、互いに同じ構成である。本明細書においては、中央前方レーダセンサ１２ＦＣ、右前方レーダセンサ１２ＦＲ、左前方レーダセンサ１２ＦＬを個々に区別する必要が無い場合、それらをレーダセンサ１２と総称する。

レーダセンサ１２は、レーダ送受信部と信号処理部（図示略）とを備えており、レーダ送受信部が、ミリ波帯の電波（以下、「ミリ波」と称呼する。）を放射し、放射範囲内に存在する立体物（例えば、他車両、歩行者、自転車、建造物など）によって反射されたミリ波（即ち、反射波）を受信する。信号処理部は、送信したミリ波と受信した反射波との位相差、反射波の減衰レベル及びミリ波を送信してから反射波を受信するまでの時間等に基づいて、自車両と立体物との距離、自車両と立体物との相対速度、自車両に対する立体物の相対位置（方向）等を演算し、それらの演算結果を表す情報（立体物情報）を所定の周期で運転支援ＥＣＵ１０に供給する。

図２に示すように、中央前方レーダセンサ１２ＦＣは、車体のフロント中央部に設けられ、自車両の前方領域に存在する立体物を検知する。右前方レーダセンサ１２ＦＲは、車体の右前コーナー部に設けられ、主に自車両の右前方領域に存在する立体物を検知し、左前方レーダセンサ１２ＦＬは、車体の左前コーナー部に設けられ、主に自車両の左前方領域に存在する立体物を検知する。

運転支援ＥＣＵ１０は、カメラセンサ１１から供給される立体物情報とレーダセンサ１２から供給される立体物情報とを合成して、精度の高い立体物情報を取得する。

以下、カメラセンサ１１およびレーダセンサ１２から得られる自車両の前方の情報を、周辺情報と総称する。また、カメラセンサ１１とレーダセンサ１２とをあわせて周辺センサと呼ぶ。

ブザー１３は、運転支援ＥＣＵ１０から出力されるブザー鳴動信号を入力して鳴動する。運転支援ＥＣＵ１０は、ドライバーに対して運転支援状況を知らせる場合、および、ドライバーに対して注意を促す場合等においてブザー１３を鳴動させる。

設定操作器１４は、ドライバーが各種の設定を行うための操作器であって、例えば、操舵ハンドルに設けられている。運転支援ＥＣＵ１０は、設定操作器１４の設定信号を入力して、各種の設定処理を行う。例えば、設定操作器１４は、ＰＣＳ制御などの運転支援制御のそれぞれについて、個々に作動させる／作動させないという選択操作に用いられる。

メータＥＣＵ２０は、表示器２１に接続されている。表示器２１は、例えば、運転席の正面に設けられたマルチインフォーメーションディスプレイであって、車速等のメータ類の計測値の表示に加えて、各種の情報を表示する。例えば、メータＥＣＵ２０は、運転支援ＥＣＵ１０から運転支援状況に応じた表示指令を受信すると、その表示指令で指定された画面を表示器２１に表示させる。尚、表示器２１としては、マルチインフォーメーションディスプレイに代えて、あるいは、加えて、ヘッドアップディスプレイ（図示略）を採用することもできる。ヘッドアップディスプレイを採用する場合には、ヘッドアップディスプレイの表示を制御する専用のＥＣＵを設けるとよい。

電動パワーステアリングＥＣＵ３０は、電動パワーステアリング装置の制御装置である。以下、電動パワーステアリングＥＣＵ３０をＥＰＳ・ＥＣＵ（Electric Power Steering ＥＣＵ）３０と呼ぶ。ＥＰＳ・ＥＣＵ３０は、モータドライバ３１に接続されている。モータドライバ３１は、転舵アクチュエータである転舵用モータ３２に接続されている。転舵用モータ３２は、図示しない車両のステアリング機構に組み込まれている。ＥＰＳ・ＥＣＵ３０は、ステアリングシャフトに設けられた操舵トルクセンサによって、ドライバーが操舵ハンドル（図示略）に入力した操舵トルクを検知し、この操舵トルクに基づいて、モータドライバ３１の通電を制御して、転舵用モータ３２を駆動する。この転舵用モータ３２の駆動によってステアリング機構に操舵トルクが付与されて、ドライバーの操舵操作をアシストする。

また、ＥＰＳ・ＥＣＵ３０は、ＣＡＮ１００を介して運転支援ＥＣＵ１０から操舵指令を受信した場合には、操舵指令で特定される制御量で転舵用モータ３２を駆動して操舵トルクを発生させる。この操舵トルクは、上述したドライバーの操舵操作（ハンドル操作）を軽くするために付与される操舵アシストトルクとは異なり、ドライバーの操舵操作を必要とせずに、運転支援ＥＣＵ１０からの操舵指令によってステアリング機構に付与されるトルクを表す。

ブレーキＥＣＵ４０は、ブレーキアクチュエータ４１に接続されている。ブレーキアクチュエータ４１は、ブレーキペダルの踏力によって作動油を加圧する図示しないマスタシリンダと、左右前後輪に設けられる摩擦ブレーキ機構４２との間の油圧回路に設けられる。摩擦ブレーキ機構４２は、車輪に固定されるブレーキディスク４２ａと、車体に固定されるブレーキキャリパ４２ｂとを備える。ブレーキアクチュエータ４１は、ブレーキＥＣＵ４０からの指示に応じてブレーキキャリパ４２ｂに内蔵されたホイールシリンダに供給する油圧を調整し、その油圧によりホイールシリンダを作動させることによりブレーキパッドをブレーキディスク４２ａに押し付けて摩擦制動力を発生させる。従って、ブレーキＥＣＵ４０は、ブレーキアクチュエータ４１を制御することによって、自車両の制動力を制御することができる。

＜ＰＣＳ制御＞
次に、ＰＣＳ制御について説明する。運転支援ＥＣＵ１０は、周辺センサによって障害物を検知した場合、自車両が障害物に衝突するまでの予測時間である衝突予測時間ＴＴＣを演算する。この衝突予測時間ＴＴＣは、障害物と自車両とのあいだの距離ｄと、障害物に対する自車両の相対速度Ｖｒとに基づいて、次式（１）によって演算される。
ＴＴＣ＝ｄ／Ｖｒ ・・・（１）

この衝突予測時間ＴＴＣは、自車両が障害物に衝突する可能性の高さを表す指標として用いられ、その値が小さいほど、自車両が障害物に衝突する可能性（危険性）が高くなる。

本実施形態におけるＰＣＳ制御では、衝突予測時間ＴＴＣに基づいて、自車両が障害物に衝突する可能性のレベルを２段階に分け、初期の第１段階では、ブザー１３および表示器２１を使ってドライバーに警告を与える。自車両が障害物に衝突する可能性のレベルが第１段階よりも高くなった第２段階では、ブレーキ制御（自動ブレーキ）によって衝突回避が行われる。この場合、必要に応じて、操舵制御（自動操舵）も介入される。

運転支援ＥＣＵ１０は、衝突予測時間ＴＴＣが第１閾値ＴＴＣ１以下にまで低下したときに、自車両が障害物に衝突する可能性のレベルが第１段階に到達したと判定し、衝突予測時間ＴＴＣが更に低下して第２閾値ＴＴＣ２（＜ＴＴＣ１）以下になると、自車両が障害物に衝突する可能性のレベルが第２段階に到達したと判定する。

ドライバーに警告を与える第１段階では、自車両の周囲の状況に応じて、表示器２１に表示させる内容が決定される。本実施形態におけるＰＣＳ制御では、表示内容が２種類用意されており、その一つが「ブレーキ！」というメッセージ表示であり、もう一つが「注意！」というメッセージ表示である。

例えば、図３に示すように、自車両Ｖ１が道路（交差点を除く）を走行しているケースでは、自車両Ｖ１の真正面に障害物（この例では他車両Ｖ２）が検知された場合、ドライバーに行わせる最適な衝突回避操作は、ブレーキ操作である。

しかし、図４に示すように、自車両Ｖ１が道路（交差点を除く）を走行しているケースでも、障害物（この例では、歩行者ＯＢ）の位置が、自車両Ｖ１の正面に対して車幅方向にずれている場合には、操舵操作によっても衝突を回避することができる。このように、自車両と障害物とにおける幅方向の位置関係によって、ドライバーに行わせる最適な衝突回避操作が異なる。

従って、表示器２１に「ブレーキ！」というメッセージを表示して、ドライバーにブレーキ操作を誘導することは、図３に示す例では、最も有効であるが、図４に示す例では、必ずしも有効であるとは言えない。

また、自車両が交差点に進入しようとしている状況、あるいは、自車両が交差点に進入している状況（以下、これらの状況を交差点進入状況と呼ぶ）において、障害物が検知された場合には、ドライバーに周囲状況を認識させて、その周囲状況に応じた衝突回避操作を行わせるようにすべきである。従って、この場合、表示器２１に「ブレーキ！」というメッセージを表示して、ドライバーにブレーキ操作を誘導することは好ましくない。

例えば、図５に示すように、自車両Ｖ１が交差点に進入しようとしているときに、横方向から自車両Ｖ１に接近する他車両Ｖ２（障害物）が検知された場合には、その状況に応じて、ドライバーは、ブレーキ操作だけでなく、操舵操作、あるいは、アクセル操作を行って、他車両Ｖ２との衝突を回避することができる。例えば、図６に示す例では、アクセル操作を行って自車両Ｖ１を加速させることにより、左右から自車両Ｖ１に接近する２台の他車両Ｖ２からすり抜けることも可能である。

また、図７に示すように、自車両Ｖ１が交差点を右折しようとしている状況で、前方から交差点に進入してきた他車両Ｖ２（障害物）が検知された場合においても、ドライバーは、アクセル操作や操舵操作を行って対象車両との衝突を回避することができる。

また、図８に示すように、ドライバーのブレーキ操作によって、自車両Ｖ１が交差点内で急停止した場合には、横方向から走行してきた他車両Ｖ２と衝突する可能性がある。

このように、交差点進入状況において障害物が検知された場合には、ドライバーに対して、周囲の状況に注意させ、周囲の状況に応じた衝突回避操作を行わせる必要がある。

そこで、本実施形態におけるＰＣＳ制御では、自車両が交差点進入状況下にある場合には、表示器２１に「注意！」というメッセージを表示することにより、ドライバーに周囲の状況に注意させ、周囲の状況に応じた適切な衝突回避操作を行わせる。

また、自車両が交差点進入状況下にない場合、つまり、自車両が車線内を走行している場合は、ラップ率に基づいて、表示器２１に表示する表示内容が決定される。

ここでラップ率について説明する。図９に示すように、ラップ率Ｌ（％）は、自車両Ｖ１と他車両Ｖ２とが衝突すると仮定した場合における自車両Ｖ１と他車両Ｖ２の重なり度合を示す指標であって、次式（２）に示すように、自車両Ｖ１と他車両Ｖ２とが自車両Ｖ１の車幅方向において重なっている長さＢを、自車両Ｖ１の車幅Ａで除算することによって算出される。
Ｌ＝（Ｂ／Ａ）×１００（％） ・・・（２）

従って、図１０に示す例では、ラップ率Ｌは１００％である。

また、障害物が歩行者の場合には、ラップ率Ｌは、図１１に示すように、自車両の車幅中心線上の位置を１００％、自車両の側面の位置を０％として、点Ｐで表される歩行者の位置を考えればよい。この場合、ラップ率Ｌは、次式（３）に示すように、自車両の側面から点Ｐまでの距離Ｄを、自車両の車幅Ｗの半分の値で除算することにより算出される。
Ｌ＝（Ｄ／（Ａ／２））×１００＝（２Ｄ／Ａ）×１００（％） ・・・（３）

ラップ率が高い場合には、上述したように、衝突回避操作としてブレーキ操作が最適である。従って、この場合には、運転支援ＥＣＵ１０は、表示器２１に「ブレーキ！」というメッセージ（文字）を表示して、ドライバーにブレーキ操作を誘導する。一方、ラップ率が低い場合には、操舵操作を行った方が容易に衝突回避できることがある。従って、この場合には、運転支援ＥＣＵ１０は、表示器２１に「注意！」というメッセージ（文字）を表示して、ドライバーに周囲の状況を確認させ、周囲の状況に応じた適切な衝突回避操作を行わせる。

自車両が障害物に衝突する可能性が更に高くなった第２段階に到達すると、自動ブレーキによって衝突回避が行われる。この場合、運転支援ＥＣＵ１０は、自車両と障害物との衝突を回避できる目標減速度を演算し、この目標減速度を表す制動指令をブレーキＥＣＵ４０に送信する。ブレーキＥＣＵは、自車両を目標減速度で減速させるように、ブレーキアクチュエータ４１を制御して車輪に摩擦制動力を発生させる。

尚、運転支援ＥＣＵ１０は、ドライバーのブレーキペダル操作が検知された場合には、自動ブレーキを中止する。この場合、ドライバーのブレーキペダル踏力に対して発生する摩擦制動力は、通常時よりも大きくなるように設定されるとよい。

また、自動ブレーキによる制動のみでは自車両を障害物の手前で停止させることができない状況においては、運転支援ＥＣＵ１０は、障害物との衝突を回避するための回避スペース（回避目標軌道）が存在するか否かについて判定する。運転支援ＥＣＵ１０は、回避スペースが存在していると判定した場合に限って、自動操舵を介入させる。この場合、運転支援ＥＣＵ１０は、回避スペースに沿って自車両を走行させるための目標舵角を演算し、目標舵角を表す操舵指令をＥＰＳ・ＥＣＵ３０に送信する。ＥＰＳ・ＥＣＵ３０は、目標舵角が得られるように転舵用モータ３２を制御する。これにより、自車両を回避スペースに沿って走行させることができる。

また、図３に示すように、ラップ率が低く、かつ、障害物との衝突を回避するための回避スペース（回避目標軌道）が自車線内に存在している場合には、運転支援ＥＣＵ１０は、自動ブレーキを実施せずに、自動操舵のみによって障害物との衝突を回避してもよい。

尚、自動ブレーキ、および、自動操舵については、種々の方法が知られているため、それらのうちの任意の方法を採用することができる。例えば、本願出願人が提案した特開２０１７－４３２６２号公報に記載されている方法を採用してもよい。

＜ＰＣＳ制御ルーチン＞
次に、具体的なＰＣＳ制御について説明する。図１２は、運転支援ＥＣＵ１０の実施するＰＣＳ制御ルーチンを表す。ＰＣＳ制御ルーチンは、設定操作器１４によってＰＣＳ制御の実施が選択されている場合において、車両走行中に所定の短い演算周期で繰り返し実施される。

ＰＣＳ制御ルーチンが起動すると、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１１において、自車両の前方（斜め前方も含む）に障害物が検知されているか否かについて判定する。この場合、運転支援ＥＣＵ１０は、周辺センサから供給される周辺情報（立体物情報および白線情報）と、車両状態センサ５０によって検知される車両状態とに基づいて、自車両の軌道と立体物の軌道とを演算する。そして、運転支援ＥＣＵ１０は、自車両の軌道と立体物の軌道とに基づいて、立体物が現状の移動状態（立体物が静止物の場合は停止状態）を維持し、かつ、自車両が現状の走行状態を維持した場合に、自車両が立体物に衝突するか否かについて判定する。運転支援ＥＣＵ１０は、その判定結果に基づいて、自車両が立体物に衝突すると判定した場合に、その立体物を障害物であると認定する。

ステップＳ１１は、障害物であると認定される立体物が存在するか否かについての判定処理である。尚、障害物の検知方法については、種々の方法が知られているため、それらの任意のものを採用することができる。例えば、本願出願人の提案した特開２０１７－４３２６２号公報に記載されている方法を採用してもよい。

運転支援ＥＣＵ１０は、障害物を検知していない場合は、ＰＣＳ制御ルーチンを一旦終了する。運転支援ＥＣＵ１０は、ＰＣＳ制御ルーチンを所定の演算周期で繰り返し実施する。こうして、ＰＣＳ制御ルーチンを繰り返している最中に、障害物が検知されると（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、運転支援ＥＣＵ１０は、その処理をステップＳ１２に進める。

運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１２において、衝突予測時間ＴＴＣを演算する。衝突予測時間ＴＴＣは、上記の（１）式によって演算される。

続いて、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１３において、衝突予測時間ＴＴＣが予め設定した第１閾値ＴＴＣ１以下であるか否かについて判定する。この第１閾値ＴＴＣ１は、ドライバーに警告を与える第１段階に達したか否かを判定する閾値である。第１閾値ＴＴＣ１は、衝突予測時間ＴＴＣがこれ以上小さくなると、ドライバーが適切なタイミングで衝突回避操作を行うことができないおそれがあると推定される値に設定される。

運転支援ＥＣＵ１０は、衝突予測時間ＴＴＣが第１閾値ＴＴＣ１より大きい場合（Ｓ１３：Ｎｏ）、ＰＣＳ制御ルーチンを一旦終了する。運転支援ＥＣＵ１０は、ＰＣＳ制御ルーチンを所定の演算周期で繰り返し実施し、衝突予測時間ＴＴＣが第１閾値ＴＴＣ１以下になると（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、その処理をステップＳ１４に進める。

運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１４において、自車両が交差点に進入しようとしている状況、あるいは、自車両が交差点に進入している状況を表す交差点進入状況か否かについて判定する。例えば、運転支援ＥＣＵ１０は、前方センサから供給される周辺情報に基づいて、自車両が交差点の手前の所定距離範囲内に位置する、あるいは、自車両が交差点内に位置している否かについて判定する。この場合、運転支援ＥＣＵ１０は、例えば、白線情報に基づいて、自車両の左右両側に白線が検知されていないエリアを交差点として認識して、ステップＳ１４の判定を行ってもよい。

運転支援ＥＣＵ１０は、自車両が交差点進入状況下にある場合（Ｓ１４：Ｙｅｓ）、その処理をステップＳ１８に進めて、表示器２１に「注意！」というメッセージ（文字）を表示させて、ドライバーに注意喚起する。この場合、運転支援ＥＣＵ１０は、メータＥＣＵ２０に対して、注意表示指令を送信する。メータＥＣＵ２０は、注意表示指令を受信すると、表示器２１の画面に「注意！」というメッセージを表示させる。また、運転支援ＥＣＵ１０は、注意表示指令の送信と同時に、ブザー１３を鳴動させる。従って、ドライバーは、ブザー音（警報音）に注意喚起されて表示器２１に表示されたメッセージを認識することができる。これにより、ドライバーは、周囲の状況に注意して、周囲状況に応じた適切な衝突回避操作を行うことができる。

一方、自車両が交差点進入状況下にない場合（Ｓ１４：Ｎｏ）、運転支援ＥＣＵ１０は、その処理をステップＳ１６に進めて、ラップ率Ｌを演算する。続いて、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１７において、ラップ率Ｌが閾値Ｌ１以上であるか否かについて判定する。この閾値Ｌ１は、衝突回避操作としてブレーキ操作が最も有効であると考えられる境界値（下限値）である。

運転支援ＥＣＵ１０は、ラップ率Ｌが閾値Ｌ１以上である場合（Ｓ１６：Ｙｅｓ）には、その処理をステップＳ１７に進めて、表示器２１に「ブレーキ！」というメッセージ（文字）を表示させて、ドライバーにブレーキペダル操作を誘導する。この場合、運転支援ＥＣＵ１０は、メータＥＣＵ２０に対して、ブレーキ表示指令を送信する。メータＥＣＵ２０は、ブレーキ表示指令を受信すると、表示器２１の画面に「ブレーキ！」というメッセージを表示させる。また、運転支援ＥＣＵ１０は、ブレーキ表示指令の送信と同時に、ブザー１３を鳴動させる。従って、ドライバーは、ブザー音（警報音）に注意喚起されて表示器２１に表示されたメッセージを認識することができる。これにより、ドライバーは、ブレーキペダル操作を即座に行うことができる。

また、ラップ率Ｌが閾値Ｌ１未満である場合（Ｓ１６：Ｎｏ）、運転支援ＥＣＵ１０は、その処理をステップＳ１８に進める。従って、表示器２１の画面に「注意！」というメッセージが表示される。

運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１７あるいはステップＳ１８の処理を実施すると、続いて、ステップＳ１９において、衝突予測時間ＴＴＣが予め設定した第２閾値ＴＴＣ２以下であるか否かについて判定する。この第２閾値ＴＴＣ２は、アクチュエータによって衝突回避を開始する第２段階に達したか否かを判定する閾値である。従って、第２閾値ＴＴＣ２は、第１閾値ＴＴＣ１よりも小さな値に設定されている。

衝突予測時間ＴＴＣが予め設定した第２閾値ＴＴＣ２よりも大きければ（Ｓ１９：Ｎｏ）、運転支援ＥＣＵ１０は、ＰＣＳ制御ルーチンを一旦終了する。運転支援ＥＣＵ１０は、ＰＣＳ制御ルーチンを所定の演算周期で繰り返し実施する。このため、衝突予測時間ＴＴＣが第１閾値ＴＴＣ１以下であって、第２閾値ＴＴＣ２よりも大きい場合には、表示器２１による警告メッセージ（「ブレーキ！」、あるいは、「注意！」）の表示が継続される。

従って、ドライバーが衝突回避操作を行って衝突予測時間ＴＴＣが第１閾値ＴＴＣ１よりも大きくなれば（Ｓ１３：Ｎｏ）、つまり、自車両が障害物と衝突する可能性が低くなれば、表示器２１による警告メッセージの表示も終了する。

一方、ドライバーが衝突回避操作を行わずに、衝突予測時間ＴＴＣが第２閾値ＴＴＣ２以下に達した場合（Ｓ１９：Ｙｅｓ）には、運転支援ＥＣＵ１０は、その処理をステップＳ２０に進めて、アクチュエータを使って衝突回避制御を実施する。

この場合、運転支援ＥＣＵ１０は、自車両と障害物との衝突を回避できる目標減速度を演算し、この目標減速度を表す制動指令をブレーキＥＣＵ４０に送信することにより、自動ブレーキで自車両を減速させる。目標減速度には上限値が設定されているため、自動ブレーキによる制動のみでは自車両を障害物の手前で停止させることができない場合もある。そうした場合には、運転支援ＥＣＵ１０は、回避スペース（回避目標軌道）が存在していると判定した場合に限って、自動操舵を介入させる。これにより、自車両を回避スペースに沿って走行させることができる。

また、運転支援ＥＣＵ１０は、ラップ率Ｌが低く、かつ、障害物との衝突を回避するための回避スペース（回避目標軌道）が自車線内に存在している場合には、自動ブレーキを実施せずに、自動操舵のみによって障害物との衝突を回避してもよい。

運転支援ＥＣＵ１０は、衝突回避制御が完了するとＰＣＳ制御ルーチンを終了する。

以上説明した本実施形態の運転支援装置によれば、ドライバーに警告を与える第1段階においては、交差点進入状況ではないと判定されており、かつ、ラップ度合Ｌが閾値Ｌ１以上である場合には、ドライバーに対してブレーキ操作を誘導するブレーキ誘導表示（「ブレーキ！」）が表示器２１に表示される。これにより、ドライバーは、ブレーキ操作という最適な衝突回避行動をとりやすくなる。

一方、交差点進入状況であると判定されている、あるいは、ラップ度合Ｌが閾値Ｌ１より低い場合には、表示器２１には、ブレーキ誘導表示が表示されず、ドライバーに対して注意を喚起する注意喚起表示（「注意！」）が表示される。これにより、ドライバーは、周囲の状況に注意して、ブレーキ操作、操舵操作、アクセル操作など、周囲の状況に応じた適切な衝突回避行動をとりやすくなる。

このように、本実施形態の運転支援装置によれば、ドライバーが適切な衝突回避行動をとることができるように支援することができる。

以上、本実施形態に係る運転支援装置について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

例えば、本実施形態においては、周辺センサは、自車両の前方の周辺状況を検知するように構成されているが、更に、自車両の左後側方および右後側方を検知するレーダセンサ等を備え、自車両の前方の周辺状況だけでなく後方の周辺状況を検知する構成であってもよい。この場合には、自車両の後方を走行している他車両を監視しながら、自動操舵による衝突回避を実施することができる。

また、本実施形態においては、交差点進入状況であるか否かについての判定をカメラセンサ１１から供給される周辺情報に基づいて行っているが、それに限るものでは無く、例えば、ナビゲーション装置によって検知される自車両の位置と地図情報とに基づいて上記の判定を行う構成であってもよい。また、外部通信装置から送信される交差点情報（少なくとも、自車両と交差点との位置関係が得られる情報を含む）を受信して上記の判定を行う構成であってもよい。

また、本実施形態においては、自車両と障害物との衝突を回避するために自動ブレーキに加えて自動操舵も実施されるが、それに限るものでは無く、例えば、自動ブレーキのみを実施する構成であってもよい。

１０…運転支援ＥＣＵ、１１…カメラセンサ、１２…レーダセンサ、１３…ブザー、１４…設定操作器、２０…メータＥＣＵ、２１…表示器、３０…電動パワーステアリングＥＣＵ、３１…モータドライバ、３２…転舵用モータ、４０…ブレーキＥＣＵ、４１…ブレーキアクチュエータ、４２…摩擦ブレーキ機構、５０…車両状態センサ、６０…運転操作状態センサ、Ｌ…ラップ率、ＴＴＣ…衝突予測時間、Ｖ１…自車両、Ｖ２…他車両。

Claims (3)

1. 自車両の前方に存在する立体物の軌道と前記自車両の軌道とに基づいて前記自車両が衝突する可能性がある立体物を障害物として検知する障害物検知手段と、
   前記自車両が前記障害物検知手段により検出された前記障害物と衝突する可能性が第１レベルに達した場合に、ドライバーに対して衝突回避操作を行わせるための表示である衝突回避支援表示を行う衝突回避支援表示手段と、
   前記自車両が前記障害物検知手段により検出された前記障害物と衝突する可能性が前記第１レベルよりも高い第２レベルに達した場合には、衝突回避用のアクチュエータを制御して、前記自車両と前記障害物との衝突を回避するための衝突回避制御を行う衝突回避制御手段と
   前記自車両と前記障害物検知手段により検出された前記障害物とが衝突すると仮定した場合における前記自車両と前記障害物との前記自車両の車幅方向における長さの重なり度合を表すラップ度合を検知するラップ度合検知手段と、
   を備え、
   前記衝突回避支援表示手段は、前記ラップ度合に応じて、前記衝突回避支援表示の表示内容を変更するように構成されている、
   運転支援装置において、
   前記衝突回避支援表示手段は、
   前記ラップ度合が閾値以上である高い場合にはドライバーに対してブレーキ操作を誘導するブレーキ誘導表示を行い、
   前記ラップ度合が前記閾値より低い場合には前記ブレーキ誘導表示を行わずにドライバーに対して注意を喚起する注意喚起表示を行う、
   ことにより、前記衝突回避支援表示の表示内容を変更するように構成されている運転支援装置。
2. 請求項１に記載の運転支援装置において、
   前記衝突回避支援表示手段は、
   前記ブレーキ誘導表示を行う際に警報音を発生させるように構成された、
   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、
   前記衝突回避制御手段は、
   前記自車両が前記障害物検知手段により検出された前記障害物と衝突する可能性が前記第２レベルに達した場合、前記ラップ度合が所定値より小さくかつ前記障害物との衝突を回避するための回避スペースが存在しているときには、前記自車両と前記障害物との衝突を回避するための前記衝突回避制御として、自動ブレーキを実施せずに自動操舵のみを行うように構成された、
   運転支援装置。

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