(57)【要約】【課題】本発明は、自車両と立体物の衝突を回避するための運転を支援する装置において、運転者の感覚に則したタイミングで運転支援を実施することができる技術の提供にある。【解決手段】本発明は、自車両の進路上に立体物が存在する場合に、前記進路を含む所定の範囲に回避不可能な立体物が存在することを条件として、自車両と立体物の衝突を回避するための運転支援を実施する車両の運転支援装置において、前記所定範囲が自車両の車幅方向に二つの範囲に分割され、それら二つの範囲の何れか一方の範囲のみに、自車両と立体物の衝突を回避可能な領域が含まれる場合は、運転支援の実施条件が緩和されるようにした。【選択図】図１２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の進路上に立体物が存在する場合に、前記進路を含む所定の範囲に回避不可能な立体物が存在することを条件として、前記立体物との衝突を回避するための運転支援を実施する車両の運転支援装置において、
前記所定範囲が自車両の車幅方向において第一の範囲と第二の範囲に分割され、
前記第一の範囲又は前記第二の範囲の何れか一方の範囲にのみ、自車両と立体物の衝突を回避可能な領域が含まれる場合は、運転支援の実施条件が緩和される車両の運転支援装置。
【請求項２】
請求項１において、前記第一の範囲と前記第二の範囲は、自車両の進路を境界として分割される範囲である車両の運転支援装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記第一の範囲と前記第二の範囲のうちの少なくとも回避可能領域が含まれる範囲の車幅方向の広さを縮小する処理と、前記第一の範囲と前記第二の範囲のうちの少なくとも回避可能領域が含まれる範囲の車両前後方向の広さを拡大する処理と、運転支援の実施タイミングを早める処理とのうち、少なくとも一つが実行されることにより、運転支援の実施条件が緩和される車両の運転支援装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項において、第一の範囲及び第二の範囲内で自車両が将来的に走行し得る経路を演算し、それらの経路に立体物と干渉しない経路が含まれる場合は回避可能領域が存在すると判定される車両の運転支援装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１項において、前記所定範囲は、自車両の現在の運動量に対して、自車両の運転者が通常に行い得る運転操作の範囲内で発生する運動量の変化分を増減させた場合に自車両が将来的に走行し得る経路の範囲である車両の運転支援装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか１項において、自車両と立体物の衝突可能な領域が前記所定範囲に存在しない場合は、自車両と立体物の相対距離が最も長い経路の長さが閾値以下となったときに、運転支援が実施される車両の運転支援装置。
【請求項７】
自車両の進路を含む所定の範囲に回避不可能な立体物が存在することを条件として、前記立体物との衝突を回避するための運転支援を実施する車両の運転支援方法において、
前記所定範囲を自車両の車幅方向において第一の範囲と第二の範囲に分割し、
前記第一の範囲又は前記第二の範囲の何れか一方の範囲にのみ、自車両と立体物の衝突を回避可能な領域が含まれる場合は、運転支援の実施条件を緩和する車両の運転支援方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自車両の進路上に存在する立体物を回避するための運転支援を行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
自車両の進路上に存在する立体物を検出し、自車両が立体物に到達する時間、或いは自車両と立体物の相対距離が閾値以下となったときに、運転者に警告したり、或いは制動装置をさせたりといった運転支援を行う技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０７−１４９１９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記した従来の技術においては、運転者の意志に反して運転支援が実施される可能性があるため、運転支援を実施するか否かの判定方法に改善の余地があった。これに対し、自車両の進路を含む所定範囲を設定し、設定された所定範囲に立体物を回避可能な経路が存在しないことを条件として運転支援を実施する方法が考えられる。このような方法によると、運転支援が運転者の感覚に則さないタイミングで実施される場合が考えられる。例えば、立体物を回避可能な経路が所定範囲に存在しなくなるまで運転支援の実施タイミングが遅らされると、運転者が違和感を覚える可能性がある。
【０００５】
本発明は、上記したような種々の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、自車両と立体物の衝突を回避するための運転を支援する装置において、運転者の感覚に則したタイミングで運転支援を実施することができる技術の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記した課題を解決するために、自車両の進路上に立体物が存在する場合に、前記進路を含む所定の範囲に回避不可能な立体物が存在することを条件として、自車両と立体物の衝突を回避するための運転支援を実施する車両の運転支援装置において、前記所定範囲が自車両の車幅方向に二つの範囲に分割され、それら二つの範囲の何れか一方の範囲のみに、自車両と立体物の衝突を回避可能な領域が含まれる場合は、運転支援の実施条件が緩和されるようにした。なお、ここでいう「進路」は、自車両が現在のヨーレートを維持したまま走行した場合に通ると予測される経路である。ここでいう「緩和」は、運転支援が実施され易くすることである。
【０００７】
詳細には、本発明は、自車両の進路上に立体物が存在する場合に、前記進路を含む所定の範囲に回避不可能な立体物が存在することを条件として、前記立体物との衝突を回避するための運転支援を実施する車両の運転支援装置において、
前記所定範囲が自車両の車幅方向において第一の範囲と第二の範囲に分割され、
前記第一の範囲又は前記第二の範囲の何れか一方の範囲にのみ、自車両と立体物の衝突を回避可能な領域が含まれる場合は、運転支援の実施条件が緩和されるようにした。
【０００８】
自車両の進路上に立体物が存在する場合に、前記進路を含む所定の範囲に回避不可能な立体物が存在することを条件として、前記立体物との衝突を回避するための運転支援が実
施される構成においては、所定範囲内に自車両と立体物の衝突を回避可能な領域（以下、「回避可能領域」と称する）が存在する場合は、運転支援が実施されないことになる。つまり、運転者が自車両を回避可能領域へ導くための運転操作（以下、「回避操作」と称する）を自発的に行う余地が残される。その結果、運転者が将来的に回避操作を行う意志を持っているにもかかわらず、運転支援が実施される事態が発生し難くなる。
【０００９】
ところで、運転者が脇見運転していたり、運転者の意識レベルが低下していたりすると、運転者が回避操作を行わない可能性がある。その場合、車両が立体物に近づくにつれ、回避可能領域が狭まっていく。そして、回避可能領域が存在しなくなった時点で運転支援が実施される。このような手順によって運転支援が実施された場合は、運転支援の実施タイミングが運転者や同乗者の感覚（運転者や同乗者が想定する実施タイミング）より遅くなる可能性がある。
【００１０】
これに対し、本発明の車両の運転支援装置においては、所定範囲を自車両の車幅方向において第一の範囲と第二の範囲に分割し、それら二つの範囲の何れか一方の範囲のみに回避可能領域が存在する場合は、運転支援の実施条件が緩和される。このような構成によれば、回避可能領域が所定範囲内に存在しなくなる程度に自車両と立体物が接近する前に、運転支援が実施され易くなる。その結果、運転支援の実施タイミングが運転者や同乗者の感覚に対して遅くなる事態が発生し難くなる。
【００１１】
本発明に係わる車両の運転支援装置において、第一の範囲と第二の範囲は、自車両の進路を境界として分割される範囲であってもよい。このような構成によれば、所定範囲における進路より左側の領域と右側の領域の何れか一方の領域のみに回避可能領域が存在する場合は、運転支援の実施条件が緩和されることになる。
【００１２】
例えば、自車両がガードレール、溝、縁石、壁、ポール等のように車線に沿って連続的に存在する立体物に接近している場合において、自車両の進路と立体物の相対角度が小さければ、進路の右側又は左側の何れか一方の領域のみに回避可能領域が存在する可能性が高い。そのような場合に運転支援の実施条件が緩和されると、自車両が立体物に近接する前に運転支援が実施される。
【００１３】
ここで、運転支援の実施条件を緩和する方法としては、第一の範囲と第二の範囲のうちの少なくとも回避可能領域が含まれる範囲の車幅方向の広さを縮小する処理と、第一の範囲と第二の範囲のうちの少なくとも回避可能領域が含まれる範囲の車両前後方向の広さを拡大する処理と、運転支援の実施タイミングを早める処理とのうち、少なくとも一つを実行する方法を用いることができる。
【００１４】
第一の範囲と第二の範囲のうち、少なくとも回避可能流域が含まれる範囲の車幅方向の広さが縮小された場合は縮小されない場合に比べ、該範囲に含まれる回避可能領域が小さくなり、或いは回避可能領域が無くなるため、運転支援の実施タイミングを早めることができる。
【００１５】
第一の範囲と第二の範囲のうち、少なくとも回避可能領域が含まれる範囲の車両前後方向の広さが拡大された場合は拡大されない場合に比べ、車両からより離れた位置に存在する立体物が検出され易くなるため、該範囲に含まれる回避可能領域が狭くなり、或いは回避可能領域が無くなる。その結果、運転支援の実施タイミングを早めることができる。
【００１６】
なお、運転支援の実施タイミングを早める具体的な方法としては、自車両と立体物との相対距離が閾値以下となった時点で運転支援が行われる構成において閾値の値を大きくする方法や、自車両が立体物に到達するまでに要する時間が閾値以下となった時点で運転支
援が行われる構成において閾値の値を大きくする方法等を用いることができる。
【００１７】
ここで、第一又は第二の範囲に回避可能領域が存在するか否かを判別する方法として、第一及び第二の範囲内で自車両が将来的に走行し得る経路を演算し、それらの経路に立体物と干渉しない経路が含まれるか否かを判別してもよい。また、他の方法としては、カメラ等の物体認識装置により撮影された画像において、第一又は第二の範囲の車幅方向に連続する立体物が存在する場合は回避可能領域が存在しないと判定され、車幅方向に連続する立体物が存在しない場合は回避可能領域が存在すると判定されてもよい。
【００１８】
また、本発明に係わる車両の運転支援装置において、所定範囲は、自車両の現在の運動量に対して、自車両の運転者が通常に行い得る運転操作の範囲内で発生する運動量の変化分を増減させた場合に自車両が将来的に走行し得る経路の範囲であってもよい。
【００１９】
このような構成によれば、運転者が通常に行い得る運転操作によって増減する自車両の運動量の変化分（以下、「通常変化分」と称する）と現在の自車両の運動量とに基づいて、自車両が将来的に走行し得る経路の範囲（所定範囲）が求められる。このような所定範囲は、運転者の運転操作状態が現状のままであると仮定した場合（車両の運動量が現状のままであると仮定した場合）に自車両が走行する経路（進路）に加え、運転者が通常の運転操作を行うと仮定した場合（運転者が通常の運転操作を行うことによって自車両の運動量が変化すると仮定した場合）に自車両が走行する経路を含むことになる。なお、ここでいう「通常の運転操作」には、制動操作に加え、ステアリング操作（操舵）も含まれるものとする。
【００２０】
前記所定範囲内に自車両と立体物の衝突を回避可能な経路（以下、「回避ライン」と称する）が存在する場合は、運転者が通常の運転操作を行うことにより、自車両と立体物の衝突を回避することができる。そのため、運転者が将来的に通常の運転操作を行う意志を持っているにもかかわらず、運転支援が実施されると、運転者が煩わしさを覚える可能性がある。
【００２１】
これに対し、所定範囲内に回避ラインが存在する場合、すなわち、運転者が通常の運転操作を行うことにより自車両と立体物との衝突を回避可能な場合は、運転支援を実施しない。その結果、運転者が通常の運転操作を行う意志を持っているにもかかわらず、運転支援が実施される事態を回避することができる。
【００２２】
ここで、上記した通常変化分は、予め実験などを利用した適合処理によって求められていてもよく、或いは運転者の運転操作履歴に基づいて学習されるようにしてもよい。その際、通常変化分は、固定値であってもよく、或いは自車両の走行速度に応じて増減される可変値であってもよい。通常変化分が走行速度に応じて増減される場合は、車速が低いときは高いときに比して通常変化分が大きくされてもよい。これは、車速が低いときは高いときに比べ、運転者が通常に行い得る運転操作の範囲が拡大する傾向があり、それによって通常変化分も大きくなるからである。
【００２３】
本発明における自車両の「運動量」としては、自車両に作用するヨーレート、車両前後方向に作用する加速度（前後加速度）、車両左右方向に作用する加速度（横加速度）、車両前後方向に作用するＧ（前後Ｇ）、車両左右方向に作用するＧ（左右Ｇ）、コーナリングフォースなどを用いることができる。
【００２４】
なお、本発明における自車両の「運動量」として用いられるパラメータは、横加速度や左右Ｇのように、自車両の走行速度が高いときは低いときに比べ、所定範囲が狭くなるパラメータであることが望ましい。このようなパラメータが運動量として用いられると、車
速が高いときは低いときに比べ、所定範囲が狭くなる。その結果、車速が高いときは低いときに比べ、所定範囲内に回避ラインが存在しなくなるタイミング（言い換えれば、運転支援が実施されるタイミング）が早くなる。よって、自車両の走行速度が高い場合であっても、自車両と立体物との衝突を回避することが可能になる。
【００２５】
次に、本発明の車両の運転支援装置において、前記所定範囲内に回避ラインが存在しない場合は、支援手段は、直ちに運転支援を実施してもよく、若しくは所定範囲に含まれる経路のうち最長の経路の長さが閾値以下となった時点で運転支援を実施してもよい。
【００２６】
前記所定範囲内に回避ラインが存在しない場合に、直ちに運転支援が実施されると、より確実に衝突を回避し易くなる。ただし、運転者によっては比較的遅い時期に運転操作を開始する場合もあるため、前記所定範囲内に回避ラインが存在しないときに直ちに運転支援が実施されると、運転者が煩わしさを覚える可能性もある。これに対し、前記所定範囲に含まれる経路のうち、最長の経路の長さが閾値以下となった時点で運転支援が実施されると、上記したような運転者に煩わしさを覚えさせることなく、運転支援を実施することができる。なお、ここでいう「閾値」は、運転支援を実施することにより、自車両と立体物の衝突を回避することができる最短の長さにマージンを加算した値である。
【００２７】
本発明における運転支援は、警告音、警告灯、或いはメッセージの少なくとも１つをスピーカやディスプレイに出力する処理や、舵角操作（操舵）およびまたは制動操作を自動的に行う処理などである。なお、舵角操作と制動操作を組み合わせた運転支援が実施される場合は、舵角操作或いは制動操作の何れか一方のみによる運転支援が実施される場合に比べ、前記した閾値を小さくすることができるため、運転支援の実施タイミングを可及的に遅らせつつ、自車両と立体物の衝突を回避することができる。
【００２８】
なお、本発明は、車両の運転支援方法として捉えることもできる。その場合、本発明は、自車両の進路を含む所定の範囲に回避不可能な立体物が存在することを条件として、前記立体物との衝突を回避するための運転支援を実施する車両の運転支援方法において、
前記所定範囲を自車両の車幅方向において第一の範囲と第二の範囲に分割し、
前記第一の範囲又は前記第二の範囲の何れか一方の範囲にのみ、自車両と立体物の衝突を回避可能な領域が含まれる場合は、運転支援の実施条件を緩和すればよい。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、運転者の感覚に適した支援を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係わる車両の運転支援装置の構成を示す図である。
【図２】所定範囲を求める方法を示す図である。
【図３】所定範囲を求める他の方法を示す図である。
【図４】所定範囲内に回避ラインが存在する例を示す図である。
【図５】所定範囲内に回避ラインが存在しない例を示す図である。
【図６】通常変化分と車速との関係を示す図である。
【図７】運転支援の実施タイミングが遅くなる例を示す図である。
【図８】運転支援の実施タイミングが遅くなる他の例を示す図である。
【図９】所定範囲を第一の範囲と第二の範囲に分割する例を示す図である。
【図１０】運転支援の実施条件を緩和する方法を示す図である。
【図１１】運転支援の実施条件を緩和する他の方法を示す図である。
【図１２】運転支援の実行手順を示すフローチャートである。
【図１３】車速と所定範囲の相関関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。ここでは、自車両の走路や障害物を判定し、判定された走路からの逸脱や障害物との衝突を回避するための支援を行うシステムに本発明を適用する例について説明する。なお、ここでいう「支援」は、自車両が障害物たる立体物を回避可能なタイミングで実行される処理である。また、以下の実施例において説明する構成は、本発明の一実施態様を示すものであり、本発明の構成を限定するものではない。
【００３２】
図１は、本発明を適用する車両の運転支援装置の構成を機能別に示すブロック図である。図１に示すように、車両には、運転支援用の制御ユニット（ＥＣＵ）１が搭載されている。
【００３３】
ＥＣＵ１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ、Ｉ／Ｏインターフェイスなどを備えた電子制御ユニットである。ＥＣＵ１には、外界認識装置２、ヨーレートセンサ３、車輪速センサ４、加速度センサ５、ブレーキセンサ６、アクセルセンサ７、舵角センサ８、操舵トルクセンサ９などの各種センサが電気的に接続され、それらセンサの出力信号がＥＣＵ１へ入力されるようになっている。
【００３４】
外界認識装置２は、例えば、ＬＩＤＡＲ（Laser Imaging Detection And Ranging）、
ＬＲＦ（Laser Range Finder）、ミリ波レーダ、ステレオカメラなどの測定装置のうち、少なくとも１つを含み、車両の周囲に存在する立体物と自車両との相対位置に関する情報（例えば、相対距離や相対角度）を検出する。
【００３５】
ヨーレートセンサ３は、例えば、自車両の車体に取り付けられ、自車両に作用しているヨーレートと相関する電気信号を出力する。車輪速センサ４は、自車両の車輪に取り付けられ、車両の走行速度（車速）に相関する電気信号を出力するセンサである。加速度センサ５は、自車両の前後方向に作用している加速度（前後加速度）、並びに自車両の左右方向に作用している加速度（横加速度）に相関する電気信号を出力する。
【００３６】
ブレーキセンサ６は、例えば、車室内のブレーキペダルに取り付けられ、ブレーキペダルの操作トルク（踏力）に相関する電気信号を出力する。アクセルセンサ７は、例えば、車室内のアクセルペダルに取り付けられ、アクセルペダルの操作トルク（踏力）に相関する電気信号を出力する。舵角センサ８は、例えば、車室内のステアリングホイールに接続されたステアリングロッドに取り付けられ、ステアリングホイールの中立位置からの回転角度（操舵角）に相関する電気信号を出力する。操舵トルクセンサ９は、ステアリングロッドに取り付けられ、ステアリングホイールに入力されるトルク（操舵トルク）に相関する電気信号を出力する。
【００３７】
また、ＥＣＵ１には、ブザー１０、表示装置１１、電動パワーステアリング（ＥＰＳ）１２、電子制御式ブレーキ（ＥＣＢ）１３などの各種機器が接続され、それら各種機器がＥＣＵ１によって電気的に制御されるようになっている。
【００３８】
ブザー１０は、例えば、車室内に取り付けられ、警告音などを出力する装置である。表示装置１１は、例えば、車室内に取り付けられ、各種メッセージや警告灯を表示する装置である。電動パワーステアリング（ＥＰＳ）１２は、電動モータが発生するトルクを利用して、ステアリングホイールの操舵トルクを助勢する装置である。電子制御式ブレーキ（ＥＣＢ）１３は、各車輪に設けられた摩擦ブレーキの作動油圧（ブレーキ油圧）を電気的に調整する装置である。
【００３９】
ＥＣＵ１は、上記した各種センサの出力信号を利用して各種機器を制御するために、以
下のような機能を有している。すなわち、ＥＣＵ１は、走路認識部１００、所定範囲予測部１０１、支援判定部１０２、警報判定部１０３、制御判定部１０４、及び制御量演算部１０５を備えている。
【００４０】
走路認識部１００は、前記外界認識装置２から出力される情報に基づいて、自車両がこれから走行する道路（走路）に関する情報を生成する。例えば、走路認識部１００は、自車両を原点とする座標系において、自車両の障害物となり得る立体物や車線境界を示す指標（例えば、車線境界を示す白線や黄色線などの区画線（道路標示）や、車線脇に延在する縁石、ガードレール、溝、壁、ポールなどの立体物など）の位置や、それら立体物や車線境界に対する自車両の姿勢（距離やヨー角など）に関する情報を生成する。
【００４１】
所定範囲予測部１０１は、前記走路認識部１００により生成された座標系において、自車両がこれから通ると予測される経路を特定する。その際、所定範囲予測部１０１は、運転者が通常に行い得る運転操作の範囲において自車両が将来的に走行し得る経路の範囲（所定範囲）を演算する。
【００４２】
具体的には、所定範囲予測部１０１は、図２に示すように、加速度センサ５の出力信号から自車両Ａの現在の横加速度Ｇｙ０を取得し、自車両Ａが現在の横加速度Ｇｙ０を維持したまま走行した場合に通ると予測される経路（進路）ａを特定する。次に、所定範囲予測部１０１は、自車両Ａの現在の横加速度Ｇｙ０に通常変化分ΔＧｙを加算した場合に自車両Ａが通ると予測される経路ｂ１を特定するとともに、自車両Ａの現在の横加速度Ｇｙ０から通常変化分ΔＧｙを減算した場合に自車両Ａが通ると予測される経路ｂ２を特定する。その際、所定範囲予測部１０１は、現在の横加速度Ｇｙ０に通常変化分ΔＧｙを加算又は減算した値から自車両Ａの旋回半径Ｒを演算し、算出された旋回半径Ｒに基づいて経路ｂ１、ｂ２を特定すればよい。なお、旋回半径Ｒは、車速Ｖをヨーレートγで除算することにより求めることができるとともに（Ｒ＝Ｖ／γ）、ヨーレートγは横加速度Ｇｙを車速Ｖで除算することにより求めることができる（γ＝Ｇｙ／Ｖ）。次に、所定範囲予測部１０１は、前記した経路ｂ１からｂ２までの範囲（所定範囲）において、操舵角又は横加速度を一定量ずつ変化させた場合の経路ｂ０を特定する。
【００４３】
ここで、前記通常変化分ΔＧｙは、運転者が通常に行い得る運転操作の範囲内における横加速度の最大変化量に相当する量であり、予め実験的に求められている量である。なお、自車両Ａが現時点において既に旋回状態にある場合（｜Ｇｙ０｜＞０）は、現在の横加速度Ｇｙ０に通常変化分ΔＧｙを加減した値の絶対値（｜Ｇｙ０±ΔＧｙ｜）が運転者の通常の運転操作によって発生し得る最大横加速度（例えば、０．２Ｇから０．３Ｇ）より大きくなる可能性がある。よって、通常変化分ΔＧｙの大きさは、現在の横加速度Ｇｙ０に通常変化分ΔＧｙを加減した値の絶対値が前記最大横加速度以下となるように制限されてもよい。
【００４４】
また、所定範囲予測部１０１は、所定範囲を特定する際に、自車両が前記最大横加速度で走行した場合に通ると予測される経路を経路ｂ１、ｂ２に設定してもよい。例えば、所定範囲予測部１０１は、図３に示すように、自車両が最大横加速度で右旋回しながら走行した場合に通ると予測される経路を経路ｂ１に設定するとともに、自車両が最大横加速度で左旋回しながら走行した場合に通る経路を経路ｂ２に設定してもよい。
【００４５】
なお、前記通常変化分ΔＧｙの大きさは、自車両の走行速度に応じて変更されてもよい。例えば、運転者が通常の運転操作を行う際に許容する横加速度の大きさは、高速域より低速域の方が大きくなる傾向がある。そのため、通常変化分ΔＧｙは、図６に示すように、特定の車速Ｖ０より低い領域では車速が低くなるほど大きな値となり、特定の車速Ｖ０以上の領域では一定値に固定されるようにしてもよい。ここで、特定の車速Ｖ０は、予め
統計的に求められた値である。
【００４６】
次に、支援判定部１０２は、走路認識部１００により生成された情報と所定範囲予測部１０１により予測された所定範囲とに基づいて、運転支援を実施するか否かを判別する。具体的には、支援判定部１０２は、図４に示すように、立体物Ｂを回避可能な経路（回避ライン）Ｌｅが前記所定範囲内に存在する場合は、運転支援の実行を禁止する。一方、支援判定部１０２は、図５に示すように、回避ラインが存在しない場合は、運転支援の実施を許可する。
【００４７】
警報判定部１０３は、前記支援判定部１０２により運転支援の実施が許可された場合に、ブザー１０の鳴動や、表示装置１１による警告メッセージ若しくは警告灯の表示などを行うことにより、運転者に警告を促す。例えば、警報判定部１０３は、前記支援判定部１０２により運転支援の実施が許可されたとき（前記所定範囲に回避ラインが存在しなくなったとき）に直ちにブザー１０を鳴動させ、又は表示装置１１に警告メッセージ若しくは警告灯を表示させてもよい。
【００４８】
また、警報判定部１０３は、前記所定範囲に含まれる経路のうち、自車両と立体物との距離が最も長い経路について、自車両と立体物との距離が所定距離以下になった時点でブザー１０を鳴動させ、又は表示装置１１に警告メッセージ若しくは警告灯を表示させてもよい。さらに、警報判定部１０３は、自車両と立体物との距離が最も長い経路について、自車両Ａが立体物Ｂに到達するまでの時間を演算し、その演算結果が所定時間以下となった時点でブザー１０を鳴動させ、又は表示装置１１に警告メッセージ若しくは警告灯を表示させるようにしてもよい。このように、自車両と立体物との距離が最も長い経路を基準にして、ブザー１０の鳴動タイミングや表示装置１１による警告メッセージ若しくは警告灯の表示タイミングが決定されると、それらのタイミングを可及的に遅くすることができる。その結果、運転者に対して煩わしさを覚えさせることなく、運転支援を実施することができる。
【００４９】
ここで、前記した所定距離や所定時間は、ヨーレートセンサ３の出力信号や車輪速センサ６の出力信号に応じて変更されてもよい。例えば、車速が高いときは低いときに比べ、所定距離や所定時間が長く設定されてもよい。また、ヨーレートが大きいときは小さいときに比べ、所定距離や所定時間が長く設定されてもよい。
【００５０】
なお、所定範囲に含まれる各経路の長さを前記所定距離に設定し、所定範囲内の全ての経路が立体物と干渉した時点でブザー１０を鳴動させ、又は表示装置１１に警告メッセージ若しくは警告灯を表示させるようにしてもよい。また、運転者に対する警告の方法は、ブザー１０を鳴動させる方法や、表示装置１１に警告メッセージ若しくは警告灯を表示させる方法に限られず、例えば、シートベルトの締め付けトルクを断続的に変化させる方法を採用してもよい。
【００５１】
制御判定部１０４は、前記支援判定部１０２により運転支援処理の実行が許可された場合に、自車両と立体物との衝突を回避するために、電動パワーステアリング（ＥＰＳ）１２や電子制御式ブレーキ（ＥＣＢ）１３を作動させるタイミングを決定する。
【００５２】
具体的には、制御判定部１０４は、前記所定範囲に含まれる経路のうち、自車両と立体物との距離が最も長い経路について、自車両と立体物との距離が所定距離以下になった時点で電動パワーステアリング（ＥＰＳ）１２や電子制御式ブレーキ（ＥＣＢ）１３を作動させてもよい。また、制御判定部１０４は、前記所定範囲に含まれる経路のうち、自車両と立体物との距離が最も長い経路について、自車両が立体物に到達する時間を演算し、その演算結果が所定時間以下となった時点で電動パワーステアリング（ＥＰＳ）１２や電子
制御式ブレーキ（ＥＣＢ）１３を作動させてもよい。
【００５３】
このように、自車両と立体物との距離が最も長い経路を基準にして、電動パワーステアリング（ＥＰＳ）１２や電子制御式ブレーキ（ＥＣＢ）１３の作動タイミングが決定されると、それらのタイミングを可及的に遅くすることができる。その結果、運転者に対して煩わしさを覚えさせることなく、運転支援を実施することができる。
【００５４】
なお、所定範囲に含まれる各経路の長さを前記所定距離に設定し、所定範囲内の全ての経路が立体物と干渉した時点で電動パワーステアリング（ＥＰＳ）１２や電子制御式ブレーキ（ＥＣＢ）１３を作動させるようにしてもよい。
【００５５】
制御判定部１０４が使用する所定距離や所定時間は、前記警報判定部１０３が使用する所定距離や所定時間と同様に車速やヨーレートに応じて変更されてもよいが、前記警報判定部１０３が使用する所定距離や所定時間と同等以下に設定されるものとする。
【００５６】
制御量演算部１０５は、前記制御判定部１０４により電動パワーステアリング（ＥＰＳ）１２や電子制御式ブレーキ（ＥＣＢ）１３の作動タイミングが決定されたときに、電動パワーステアリング（ＥＰＳ）１２や電子制御式ブレーキ（ＥＣＢ）１３の制御量を演算するとともに、算出された制御量と前記制御判定部１０４により判定されたタイミングに応じて電動パワーステアリング（ＥＰＳ）１２や電子制御式ブレーキ（ＥＣＢ）１３を作動させる。
【００５７】
例えば、制御量演算部１０５は、自車両と立体物との衝突を回避するために必要な目標ヨーレートを演算する。次いで、制御量演算部１０５は、自車両の実際のヨーレート（ヨーレートセンサ３の出力信号）が目標ヨーレートと一致するように、電動パワーステアリング（ＥＰＳ）１２の制御量（操舵トルク）と電子制御式ブレーキ（ＥＣＢ）１３の制御量（ブレーキ油圧）を決定する。その際、目標ヨーレートと操舵トルクとの関係、及び目標ヨーレートとブレーキ油圧との関係は、予めマップ化されていてもよい。
【００５８】
なお、車両を減速させる方法は、電子制御式ブレーキ（ＥＣＢ）１３により摩擦ブレーキを作動させる方法に限られず、車両の運動エネルギを電気エネルギに変換（回生）させる方法や、変速機の変速比を変更させてエンジンブレーキを増大させる方法を用いてもよい。また、車両のヨーレートを変更する方法は、電動パワーステアリング（ＥＰＳ）１２により舵角を変化させる方法に限られず、自車両の左右輪に対して異なるブレーキ油圧を印加する方法を用いてもよい。
【００５９】
以上述べたように、運転者が通常の運転操作を行うことにより自車両と立体物との衝突を回避することができる場合に運転支援が実施されなければ、運転者が通常の運転操作を行う意志を持っているにもかかわらず、運転支援が実施される機会を減らすことができる。
【００６０】
また、前記通常変化分ΔＧｙが車速に応じて変更される場合は、自車両が低速走行しているときに、運転者の意図に反して運転支援が実施される機会を減少させることができるとともに、運転支援の実施タイミングを可及的に遅らせることができる。さらに、自車両が高速走行しているときに、運転支援の実施タイミングが遅くなる事態を回避することもできる。
【００６１】
なお、本実施例の運転支援装置によれば、運転者が通常の運転操作を行う意志を持っていない場合（例えば、運転者の意識レベルが低下している場合、運転者が脇見している場合など）であっても、所定範囲内に回避ラインが存在する限りは運転支援が実施されない
ことになる。しかしながら、自車両が立体物に接近すると、所定範囲内に回避ラインが存在しなくなるため、自車両が立体物に衝突する前に運転支援が実施されることになる。よって、運転者が通常の運転操作を行わない場合であっても、自車両と立体物との衝突を回避することができる。
【００６２】
ただし、図７に示すように、ガードレール、溝、縁石、壁、ポール等のように車線に沿って連続的に延在する立体物Ｂに対して自車両Ａが接近している状況において、自車両Ａの進路ａと立体物Ｂの相対角度（図７中のα）が小さいときは、自車両の操舵角を僅かに変更（図７に示す例では、僅かに右へ操舵）することによって自車両Ａと立体物Ｂの衝突を回避することができる。そのため、所定範囲内に回避ラインが存在する状態は、自車両Ａが立体物Ｂに近接するまで続く可能性がある。そのような場合は、運転支援の実施タイミングが運転者や同乗者の感覚より遅くなる可能性がある。
【００６３】
また、図８に示すように、歩行者や自転車等のように自車両より寸法の小さな移動体Ｃが自車両Ａの前方を移動している状況において、車線の片側にガードレール、溝、縁石、壁、ポール等の立体物Ｂが連続的に延在しているときは、自車両Ａの操舵角を僅かに変更（図８に示す例では、僅かに右へ操舵）することによって自車両Ａと移動体Ｃの衝突、及び自車両Ａと立体物Ｂの衝突を回避することができる。そのため、所定範囲内に回避ラインが存在する状態は、自車両Ａが移動体Ｃに近接するまで続く可能性がある。そのような場合も、運転支援の実施タイミングが運転者や同乗者の感覚より遅くなる可能性がある。
【００６４】
そこで、本実施例の支援判定部１０２は、所定範囲を自車両の車幅方向において二つの範囲に分割し、何れか一方の範囲のみに回避ラインが存在する場合は、運転支援の実施条件を緩和することにより、運転支援がより早い時期に実施されるようにした。例えば、支援判定部１０２は、図９に示すように、所定範囲において自車両Ａの進路ａより左側の領域を第一の範囲Ｒ１に設定するとともに、自車両Ａの進路ａより右側の領域を第二の範囲Ｒ２に設定する。つまり、所定範囲は、自車両Ａの進路ａを境界として二つの範囲Ｒ１、Ｒ２に分割される。なお、進路ａより右側の領域を第一の範囲に設定し、進路ａより左側の領域を第二の範囲に設定してもよい。
【００６５】
続いて、支援判定部１０２は、第一の範囲Ｒ１と第二の範囲Ｒ２の何れか一方の範囲のみに回避ラインが存在するか否かを判別する。前述した図７に示した例においては、自車両Ａの進路ａより右側の領域（第二の範囲Ｒ２）のみに回避ラインが存在する。また、Ｚ先述した図８に示した例においても、自車両Ａの進路ａより右側の領域（第二の範囲Ｒ２）のみに回避ラインが存在する。このように二つの範囲の何れか一方の範囲のみに回避ラインが存在する場合は、支援判定部１０２は、運転支援の実施条件を緩和する。
【００６６】
ここで、運転支援の実施条件を緩和する方法としては、第一の範囲Ｒ１と第二の範囲Ｒ２のうちの少なくとも回避ラインが含まれる範囲の車幅方向の広さを縮小する処理と、第一の範囲Ｒ１と第二の範囲Ｒ２のうちの少なくとも回避ラインが含まれる範囲の車両前後方向の広さを拡大する処理と、運転支援の実施タイミングを早める処理とのうち、少なくとも一つを実行する方法を用いることができる。
【００６７】
例えば、前述した図７に示す例において、回避ラインが存在する第二の範囲Ｒ２の車幅方向の広さが縮小されると、図１０に示すように、縮小前の第二の範囲Ｒ２（図１０中の破線で示す範囲）には回避ラインが存在していたのに対し、縮小後の第二の範囲Ｒ２（図１０中の実線で示す範囲）には回避ラインが存在しなくなる。その結果、第二の範囲Ｒ２が車幅方向に縮小された場合は縮小されない場合に比べ、運転支援の実施条件が成立する時期、言い換えると、運転支援の実施タイミングが早くなる。
【００６８】
なお、縮小後の第二の範囲Ｒ２に回避ラインが残る場合も考えられる。その場合は、第二の範囲Ｒ２を更に縮小する処理が実施されてもよいが、再度の縮小処理が行われない場合であっても自車両Ａと立体物Ｂの接近に伴って第二の範囲Ｒ２に回避ラインが存在しなくなる時期は早くなる。よって、運転支援の実施タイミングが過剰に遅くなる事態は発生し難くなる。
【００６９】
次に、前述した図７に示す例において、回避ラインが存在する第二の範囲Ｒ２の車両前後方向の広さが拡大されると、図１１に示すように、立体物Ｂが拡大前の第二の範囲Ｒ２（図１１中の破線で示す範囲）の延長線上まで延在していた場合に、拡大後の第二の範囲Ｒ２（図１１中の実線で示す範囲）には回避ラインが存在しなくなる。その結果、第二の範囲Ｒ２が車両前後方向に拡大された場合は拡大されない場合に比べ、運転支援の実施タイミングが早くなる。
【００７０】
また、運転支援の実施タイミングを早める具体的な方法としては、自車両と立体物との相対距離が所定距離以下となった時点で運転支援が行われる構成において所定距離の値を大きくする方法や、自車両が立体物に到達するまでに要する時間が所定時間以下となった時点で運転支援が行われる構成において所定時間の値を大きくする方法等を用いることができる。
【００７１】
上記したような種々の方法によって運転支援の実施条件が緩和されると、第一の範囲Ｒ１又は第二の範囲Ｒ２の何れか一方のみに回避ラインが存在する場合に、運転支援の実施タイミングが不要に遅くなる事態を回避することができる。その結果、運転支援の実施タイミングが運転者や同乗者の感覚より遅くなる事態が発生し難くなる。
【００７２】
以下、本実施例における運転支援の実行手順について図１２に沿って説明する。図１２は、ＥＣＵ１によって繰り返し実行される処理ルーチンであり、ＥＣＵ１のＲＯＭなどに予め記憶されている。
【００７３】
図１２の処理ルーチンでは、ＥＣＵ１は、先ずＳ１０１において、外界認識装置２の出力信号に基づいて、自車両が将来走行する走路に関する情報（走路情報）を生成する。すなわち、ＥＣＵ１は、自車両を原点とする座標系において、自車両の障害物となり得る立体物や車線境界を示す指標の位置座標や大きさに関する情報を生成するとともに、それら立体物や車線境界に対する自車両の姿勢に関する情報を生成する。
【００７４】
Ｓ１０２では、ＥＣＵ１は、前記Ｓ１０１で生成された走路情報に基づいて、自車両の進路上に障害物となる立体物が存在するか否かを判別する。ここでいう「進路」は、自車両が現在の横加速度Ｇｙ０を維持したまま走行した場合に通ると予測される経路である。Ｓ１０２において否定判定された場合は、ＥＣＵ１は、本ルーチンの実行を一旦終了する。一方、Ｓ１０２において肯定判定された場合は、ＥＣＵ１は、Ｓ１０３へ進む。
【００７５】
Ｓ１０３では、ＥＣＵ１は、加速度センサ５の出力信号（自車両の現時点における横加速度）Ｇｙ０を読み込み、読み込まれた横加速度Ｇｙ０を基準にして自車両の所定範囲を演算する。すなわち、ＥＣＵ１は、前述した図２の説明で述べたように、現時点の横加速度Ｇｙ０に通常変化分ΔＧｙを加算及び減算することにより、経路ｂ１、ｂ２を特定する。次いで、ＥＣＵ１は、経路ｂ１からｂ２までの範囲において舵角又は横加速度を一定量ずつ変化させた場合の経路ｂ０を特定する。
【００７６】
Ｓ１０４乃至Ｓ１０６において、ＥＣＵ１は、前記Ｓ１０１で生成された座標系における立体物の位置と前記Ｓ１０３で演算された所定範囲とを比較し、立体物を回避可能な回避ラインが前記所定範囲内に存在するか否かを判別する。
【００７７】
具体的には、ＥＣＵ１は、Ｓ１０４において、自車両の進路を境界として所定範囲を第一の範囲Ｒ１と第二の範囲Ｒ２に分割し、第一の範囲Ｒ１に回避ラインが存在するか否かを判別する。Ｓ１０４において肯定判定された場合は、ＥＣＵ１は、Ｓ１０５の処理へ進む。
【００７８】
Ｓ１０５では、ＥＣＵ１は、第二の範囲Ｒ２に回避ラインが存在するか否かを判別する。Ｓ１０５において肯定判定された場合、言い換えると、第一の範囲Ｒ１及び第二の範囲Ｒ２の双方に回避ラインが存在する場合は、ＥＣＵ１は、運転支援を実施せずに本ルーチンの実行を終了する。この場合、運転者が通常の運転操作を行う意志を持っているにもかかわらず、運転支援が実施される機会を減らすことができる。
【００７９】
また、前記Ｓ１０４において否定判定された場合は、ＥＣＵ１は、Ｓ１０６へ進み、第二の範囲Ｒ２に回避ラインが存在するか否かを判別する。Ｓ１０６において肯定判定された場合、又は前記Ｓ１０５において否定判定された場合、言い換えると、第一の範囲Ｒ１又は第二の範囲Ｒ２の何れか一方の範囲のみに回避ラインが存在する場合は、ＥＣＵ１は、Ｓ１０７へ進み、運転支援の実施条件を緩和する。この場合、運転支援の実施タイミングが運転者や同乗者の感覚より遅くなる事態が発生し難くなる。
【００８０】
前記Ｓ１０６において否定判定された場合、言い換えると、所定範囲内に回避ラインが存在しない場合は、ＥＣＵ１は、Ｓ１０８へ進み、ブザー１０若しくは表示装置１１を利用して運転支援を実施し、或いは、電動パワーステアリング（ＥＰＳ）１２およびまたは電子制御式ブレーキ（ＥＣＢ）１３を利用して運転支援を実施する。
【００８１】
以上述べた実施例によれば、運転者が通常の運転操作を行う意志を持っている場合において運転支援の実施タイミングが運転者の感覚より早くなる事態が発生し難くなるとともに、運転者が通常の運転操作を行う意志を持っていない場合において運転支援の実施タイミングが運転者や同乗者の感覚より遅くなる事態が発生し難くなる。
【００８２】
なお、本実施例では、自車両が将来的に走行し得る経路の範囲を所定範囲に設定する例について述べたが、これに限定されるものではない。例えば、所定範囲は、前記外界認識装置２が認識可能な範囲であってもよく、又は前記外界認識装置２が認識可能な範囲より狭い範囲であって、自車両の進路ａの左右に一定の領域を加算した範囲であってもよい。
【００８３】
また、本実施例においては、自車両の運動量を示すパラメータとして、横加速度を用いたが、ヨーレート、左右Ｇ、コーナリングフォースなどを用いることもできる。ただし、横加速度や左右Ｇのように、ヨーレートと車速に相関するパラメータを用いることが好ましい。横加速度や左右Ｇは、ヨーレートが大きくなるほど大きくなるとともに、車速が高くなるほど大きくなる。よって、自車両の運動量を示すパラメータとして横加速度又は左右Ｇが用いられる場合に、前記所定範囲予測部１０１により予測される所定範囲は、図１３に示すように、車速が低いとき（図１３中の（ｂ））より高いとき（図１３中の（ａ））の方が狭くなる。その結果、車速が高いときは低いときに比べ、所定範囲内に回避ラインが存在しなくなるタイミング（運転支援が実施されるタイミング）が早くなる。よって、自車両の走行速度が高い場合であっても、自車両と立体物との衝突をより確実に回避することが可能になる。
【符号の説明】
【００８４】
１     ＥＣＵ
２     外界認識装置
３     ヨーレートセンサ
４     車輪速センサ
５     加速度センサ
６     ブレーキセンサ
７     アクセルセンサ
８     舵角センサ
９     操舵トルクセンサ
１０   ブザー
１１   表示装置
１２   電動パワーステアリング
１３   電子制御式ブレーキ
１００ 走路認識部
１０１ 所定範囲予測部
１０２ 支援判定部
１０３ 警報判定部
１０４ 制御判定部
１０５ 制御量演算部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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