(57)【要約】【課題】  車線変更時において後方プリクラッシュ安全制御を適切なタイミングで作動させる。【解決手段】  後側方検知ＥＣＵ１０は、ＬＣＡが実施されているか否かについて判定し（Ｓ１２）、ＬＣＡが実施されている場合には、後方ＰＣＳ制御を実施させる実施条件を緩和実施条件に設定し（Ｓ１４）、ＬＣＡが実施されていない場合には、後方ＰＣＳ制御の実施条件を通常実施条件に設定する（Ｓ１３）。緩和実施条件は、通常実施条件に比べて、後方ＰＣＳ制御が実施されやすくなるように設定されている。例えば、緩和実施条件は、通常実施条件に比べて、後方ＰＣＳ制御を実施する対象車両の検出エリアが広められるように設定されている。【選択図】  図７
2018144678.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
後方から自車両に接近する接近車両を検出し、予め設定した実施条件が成立する場合に、前記接近車両の自車両への衝突に対する安全性を高める制御である後方プリクラッシュ安全制御を実施する後方プリクラッシュ安全システムを備えた車両制御装置において、
自車両が車線変更をしているか否かについて判定する車線変更判定手段と、
前記自車両が車線変更していると判定されている場合には、車線変更をしていると判定されていない場合に比べて、前記後方プリクラッシュ安全制御が実施されやすくなるように前記実施条件を変更する実施条件変更手段と
を備えた車両制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両制御装置において、
自車両の走行する車線を自動操舵によって変更する車線変更支援制御を実施する車線変更支援システムを備えた車両に適用され、
前記車線変更判定手段は、前記車線変更支援システムが車線変更支援制御を実施していることを表す車線変更支援情報を取得し、前記車線変更支援情報に基づいて自車両が車線変更をしているか否かについて判定する、車両制御装置。
【請求項３】
請求項１記載の車両制御装置において、
前記車線変更判定手段は、ウインカーの作動状態を表すウインカー情報を取得し、前記ウインカー情報に基づいて自車両が車線変更しているか否かについて判定する、車両制御装置。
【請求項４】
請求項1ないし請求項3の何れか一項記載の車両制御装置において、
前記実施条件には、後方から自車両に接近する接近車両の対象が、自車両の走行軌跡上を走行して後方から自車両に接近する車両であるという対象車両条件が含まれており、
前記実施条件変更手段は、自車両が車線変更をしていると判定されている場合には、自車両の走行軌跡上を走行していない後方から自車両に接近する接近車両を対象車両に含めるように前記対象車両条件を変更する、車両制御装置。
【請求項５】
請求項1ないし請求項４の何れか一項記載の車両制御装置において、
前記実施条件には、ブレーキが作動中であるというブレーキ条件が含まれており、
前記実施条件変更手段は、自車両が車線変更をしていると判定されている場合には、前記ブレーキ作動条件を除外する、車両制御装置。
【請求項６】
請求項1ないし請求項５の何れか一項記載の車両制御装置において、
前記実施条件には、接近車両が自車両に衝突するまでの予測時間を表す衝突予測時間が閾値以下であるという衝突予測時間条件が含まれており、
前記実施条件変更手段は、自車両が車線変更をしていると判定されている場合には、自車両が車線変更をしていると判定されていない場合に比べて、前記閾値を大きな値に切り替える、車両制御装置。
【請求項７】
請求項1ないし請求項６の何れか一項記載の車両制御装置において、
前記後方プリクラッシュ安全システムは、ハザードランプを点滅させて前記接近車両のドライバーに対して警報を発する接近警報制御、ヘッドレストの位置を前方に移動させるヘッドレスト駆動制御、シートベルトを巻き取るシートベルト巻取制御の少なくとも１つを実施する、車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、後方プリクラッシュ安全システムを備えた車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、後方から自車両に接近する接近車両を検出し、接近車両の自車両への衝突に対する安全性を高める制御である後方プリクラッシュ安全制御を実施する後方プリクラッシュ安全システムが知られている。後方プリクラッシュ安全制御は、後方からの接近車両が自車両に衝突することを防止するための制御、あるいは、接近車両が自車両に衝突した場合を考えて事前にドライバーに対して安全な態勢を確保する制御である。例えば、ハザードランプを点滅させて接近車両のドライバーに警告を発する制御（特許文献１）、ヘッドレストの前後位置を調整する制御、シートベルトを巻き取る（緩みをなくす）制御などが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２０１９５１号公報
【発明の概要】
【０００４】
後方プリクラッシュ安全制御は、自車両の後方、例えば、自車両の走行軌跡上を走行している接近車両を検出した場合に実施される。このため、自車両が車線変更を行っている状況においては、車線変更先となる隣接車線を走行して自車両に接近してくる他車両については、後方プリクラッシュ安全制御の対象となりにくく、後方プリクラッシュ安全制御が遅れる可能性がある。
【０００５】
例えば、車線変更操作を支援する車線変更支援システムが知られている。車線変更支援システムは、自動車線変更要求が発生した場合に、電動パワーステアリングシステムを使ってステアリング機構に操舵トルクを付与することにより、ドライバーのハンドル操作無しに自車両の走行する車線を変更する。こうした車線変更支援システムにおいては、周辺センサによって自車両の周辺を監視し、車線変更に支障となる他車両等の障害物が存在していないことを確認して車線変更が行われる。車線変更支援システムは、ドライバーに安心感を与えるために、ゆっくりと時間をかけて自車両を隣接車線に向けて移動させる。このため、車線変更支援制御が開始された後に、車線変更先となる隣接車線の後方から、自車両に急接近してくる他車両が現われることが考えられる。この場合、上記の他車両は、自車両の後方を走行しているわけではないため、後方プリクラッシュ安全制御がすぐには作動しない。
【０００６】
また、車線変更支援システムに限らず、ドライバーのハンドル操作によって車線変更する場合でも、車線変更を開始した後に、車線変更先となる隣接車線を走行している他車両が、自車両に急接近してくるケースが考えられる。こうしたケースにおいても、後方プリクラッシュ安全制御が遅れる可能性がある。
【０００７】
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、車線変更時において後方プリクラッシュ安全制御を適切なタイミングで作動させることを目的とする。
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の車両制御装置の特徴は、
後方から自車両に接近する接近車両を検出し、予め設定した実施条件が成立する場合に、前記接近車両の自車両への衝突に対する安全性を高める制御である後方プリクラッシュ安全制御を実施する後方プリクラッシュ安全システム（１０，３０，７０，８０）を備えた車両制御装置において、
自車両が車線変更をしているか否かについて判定する車線変更判定手段（Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ２１，Ｓ２２）と、
前記自車両が車線変更していると判定されている場合には、車線変更をしていると判定されていない場合に比べて、前記後方プリクラッシュ安全制御が実施されやすくなるように前記実施条件を変更する実施条件変更手段（Ｓ１４）と
を備えたことにある。
【０００９】
本発明の車両制御装置は、後方プリクラッシュ安全システムを備えている。後方プリクラッシュ安全システムは、後方から自車両に接近する接近車両を検出し、予め設定した実施条件が成立する場合に、接近車両の自車両への衝突に対する安全性を高める制御である後方プリクラッシュ安全制御を実施する。
【００１０】
自車両が車線変更する場合には、車線変更を開始した後に、車線変更先となる隣接車線を走行している他車両が自車両に斜め後方から急接近してくるケースが考えられる。こうしたケースでは、後方プリクラッシュ安全制御の実施が遅れる可能性がある。そこで、本発明は、車線変更判定手段と実施条件変更手段とを備えている。
【００１１】
車線変更判定手段は、自車両が車線変更をしているか否かについて判定する。実施条件変更手段は、自車両が車線変更していると判定されている場合には、車線変更をしていると判定されていない場合に比べて、後方プリクラッシュ安全制御が実施されやすくなるように実施条件を変更する。この結果、本発明によれば、後方プリクラッシュ安全制御を早いタイミングで実施できるようになり、安全性が向上する。
【００１２】
本発明の一側面の特徴は、
自車両の走行する車線を自動操舵によって変更する車線変更支援制御を実施する車線変更支援システム（２０，３０，４０，５０，６０，）を備えた車両に適用され、
前記車線変更判定手段は、前記車線変更支援システムが車線変更支援制御を実施していることを表す車線変更支援情報を取得し（Ｓ１１）、前記車線変更支援情報に基づいて自車両が車線変更をしているか否かについて判定する（Ｓ１２）ことにある。
【００１３】
本発明の一側面においては、自車両の走行する車線を自動操舵によって変更する車線変更支援制御を実施する車線変更支援システムが車両に搭載されている。車線変更支援制御が実施される場合には、ドライバーの操舵操作が不要となる。車線変更支援システムは、自車両の周辺を監視し、車線変更に支障となる他車両等の障害物が存在していないことを確認した後に、車線変更支援制御を実施する。車線変更支援制御は、ドライバーに安心感を与えるために、ゆっくりと時間をかけて自車両を隣接車線に向けて移動させることが好ましい。しかし、車線変更が開始され後に、車線変更先となる隣接車線を走行している他車両が自車両に対して斜め後方から急接近してくる可能性がある。
【００１４】
そこで、車線変更判定手段は、車線変更支援システムが車線変更支援制御を実施していることを表す車線変更支援情報を取得し、車線変更支援情報に基づいて自車両が車線変更をしているか否かについて判定する。そして、車線変更支援情報に基づいて自車両が車線変更していると判定されている場合、実施条件変更手段が、後方プリクラッシュ安全制御が実施されやすくなるように実施条件を変更する。これにより、本発明の一側面によれば、後方プリクラッシュ安全制御を早いタイミングで実施できるようになり、安全性が向上する。
【００１５】
本発明の一側面の特徴は、
前記車線変更判定手段は、ウインカーの作動状態を表すウインカー情報を取得し（Ｓ２１）、前記ウインカー情報に基づいて自車両が車線変更しているか否かについて判定する（Ｓ２２）ことにある。
【００１６】
本発明の一側面によれば、ウインカーの作動状態を表すウインカー情報に基づいて、自車両が車線変更しているか否かについて判定される。従って、ドライバーが自身のハンドル操作で車線変更する場合においても、後方プリクラッシュ安全制御が実施されやすくなるように実施条件を変更することができる。
【００１７】
本発明の一側面の特徴は、
前記実施条件には、後方から自車両に接近する接近車両の対象が、自車両の走行軌跡上を走行して後方から自車両に接近する車両であるという対象車両条件が含まれており、
前記実施条件変更手段は、自車両が車線変更をしていると判定されている場合には、自車両の走行軌跡上を走行していない後方から自車両に接近する接近車両を対象車両に含めるように前記対象車両条件を変更することにある。
【００１８】
本発明の一側面においては、実施条件には、後方から自車両に接近する接近車両の対象が、自車両の走行軌跡上を走行して後方から自車両に接近する車両であるという対象車両条件が含まれている。自車両が車線変更をしていると判定されている場合には、実施条件変更手段が、自車両の走行軌跡上を走行していない後方から自車両に接近する接近車両を対象車両（後方プリクラッシュ安全制御の対象となる車両）に含めるように対象車両条件を変更する。従って、自車両が車線変更をしている場合には、自車両の車線変更先である隣接車線を走行して自車両に接近する他車両を後方プリクラッシュ安全制御の対象車両とすることができる。これにより、後方プリクラッシュ安全制御を早いタイミングで実施できるようになり、安全性が向上する。
【００１９】
本発明の一側面の特徴は、
前記実施条件には、ブレーキが作動中であるというブレーキ条件が含まれており、
前記実施条件変更手段は、自車両が車線変更をしていると判定されている場合には、前記ブレーキ作動条件を除外することにある。
【００２０】
本発明の一側面においては、実施条件には、ブレーキが作動中であるというブレーキ条件が含まれている。自車両が車線変更をしていると判定されている場合には、実施条件変更手段がブレーキ作動条件を除外する。これにより、後方プリクラッシュ安全制御が実施されやすくなり安全性が向上する。
【００２１】
本発明の一側面の特徴は、
前記実施条件には、接近車両が自車両に衝突するまでの予測時間を表す衝突予測時間が閾値以下であるという衝突予測時間条件が含まれており、
前記実施条件変更手段は、自車両が車線変更をしていると判定されている場合には、自車両が車線変更をしていると判定されていない場合に比べて、前記閾値を大きな値に切り替えることにある。
【００２２】
本発明の一側面においては、実施条件には、接近車両が自車両に衝突するまでの予測時間を表す衝突予測時間が閾値以下であるという衝突予測時間条件が含まれている。車両が車線変更をしていると判定されている場合には、実施条件変更手段が、閾値を大きな値に切り替える。これにより、後方プリクラッシュ安全制御を早いタイミングで実施できるようになり、安全性が向上する。
【００２３】
本発明の一側面の特徴は、
前記後方プリクラッシュ安全システムは、ハザードランプを点滅させて前記接近車両のドライバーに対して警報を発する接近警報制御、ヘッドレストの位置を前方に移動させるヘッドレスト駆動制御、シートベルトを巻き取るシートベルト巻取制御の少なくとも１つを実施することにある。
【００２４】
本発明の一側面においては、後方プリクラッシュ安全制御として、接近警報制御、ヘッドレスト駆動制御、シートベルト巻取制御の少なくとも１つが実施される。接近警報制御が実施された場合には、ハザードランプが点滅する。これにより接近車両のドライバーに対して警報を発することができ、接近車両が自車両に衝突することを抑制することができる。また、ヘッドレスト駆動制御が実施された場合には、ヘッドレストの位置が前方に移動する。これにより、ヘッドレストを乗員の頭部に接触させて衝突にそなえることができる。また、シートベルト巻取制御が実施された場合には、シートベルトが巻き取られる。これにより、乗員をしっかりとシートに拘束することができる
【００２５】
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。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施形態に係る車両制御装置の概略システム構成図である。
【図２】後側方レーダーの検出角度を表す平面図である。
【図３】前側方レーダーおよび前方レーダーの検出角度を表す平面図である。
【図４】車線関連車両情報を説明する平面図である。
【図５】対象車両を説明する平面図である。
【図６】ＬＣＡ実施時における自車両の走行軌跡を表す平面図である。
【図７】後方ＰＣＳ制御ルーチンを表すフローチャートである。
【図８】従来装置と実施形態の装置とにおける対象車両の適用の違いを表す図である。
【図９】変形例にかかる後方ＰＣＳ制御ルーチンを表すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態に係る車両制御装置について図面を参照しながら説明する。
【００２８】
図１は、本発明の実施形態に係る車両制御装置の概略システム構成を表す。車両制御装置は、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。）に搭載される。車両制御装置は、後側方検知ＥＣＵ１０と、運転支援ＥＣＵ２０と、メータＥＣＵ３０と、電動パワーステアリングＥＣＵ４０と、ブレーキＥＣＵ５０と、エンジンＥＣＵ６０と、シートベルトＥＣＵ７０と、ヘッドレストＥＣＵ８０とを備えている。
【００２９】
各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。
【００３０】
また、ＣＡＮ１００には、車両状態を検出する複数種類の車両状態センサ９０、および、ドライバーの運転操作状態を検出する複数種類の運転操作状態センサ９５が接続されている。車両状態センサ９０は、例えば、車両の走行速度を検出する車速センサ、車輪速を検出する車輪速センサ、車両の前後方向の加速度を検出する前後Ｇセンサ、車両の横方向の加速度を検出する横Ｇセンサ、および、車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサなどである。
【００３１】
運転操作状態センサ９５は、アクセルペダルの操作量を検出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出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出するブレーキスイッチ、操舵角を検出する操舵角センサ、操舵トルクを検出する操舵トルクセンサ、ウインカーレバーの操作を検出するウインカー操作センサ、および、変速機のシフトポジションを検出するシフトポジションセンサなどである。
【００３２】
車両状態センサ９０、および、運転操作状態センサ９５によって検出された情報（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。
【００３３】
後側方検知ＥＣＵ１０は、後方プリクラッシュ制御システムの中核となる制御装置である。後側方検知ＥＣＵ１０は、図２に示すように、リアバンパーの左右コーナーに設けられた左後側方レーダー１１Ｌおよび右後側方レーダー１１Ｒに接続されている。左後側方レーダー１１Ｌおよび右後側方レーダー１１Ｒは、検出領域が異なるだけで、互いに同じ構成である。以下、左後側方レーダー１１Ｌと右後側方レーダー１１Ｒとを区別する必要がない場合、両者を後側方レーダー１１と呼ぶ。
【００３４】
この後側方レーダー１１は、レーダー送受信部と信号処理部（図示略）とを備えており、レーダー送受信部が、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、立体物を検出する。
【００３５】
図２に示すように、右後側方レーダー１１Ｒは、車体右後コーナー部から右斜め後方に向けた中心軸に対して左右所定角度の範囲を立体物の検出領域としている。左後側方レーダー１１Ｌは、車体左後コーナー部から左斜め後方に向けた中心軸に対して左右所定角度の範囲を立体物の検出領域としている。図２においては、右後側方レーダー１１Ｒの検出領域のみを示しているが、左後側方レーダー１１Ｌの検出領域は、右後側方レーダー１１Ｒの検出領域を、車両前後軸を対称軸として、左右対称とした領域である。右後側方レーダー１１Ｒの検出領域と左後側方レーダー１１Ｌの検出領域とは、車両後方側でオーバーラップしている。従って、車両の後方の立体物については、左右両方の後側方レーダー１１により検出可能となっている。図２は、後側方レーダー１１の検出角度範囲を表しており、後側方レーダー１１の検出距離は、例えば、数十メートルである。
【００３６】
後側方レーダー１１は、検出した立体物に係る情報、例えば、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等を表す情報（以下、後側方情報と呼ぶ）を所定の短い周期で後側方検知ＥＣＵ１０に供給する。
【００３７】
後側方検知ＥＣＵ１０は、後方から自車両に接近してくる他車両を検知し、接近車両の自車両への衝突に対する安全性を高める制御である後方プリクラッシュ安全制御を実施することを主目的とするものであるため、以下、立体物を他車両と呼ぶ。
【００３８】
例えば、後側方検知ＥＣＵ１０は、自車両の走行軌跡上を後方から自車両に接近する車両を対象車両とし、後側方レーダー１１から供給される後側方情報に基づいて対象車両が検出され、かつ、所定の条件が成立している場合に、後方プリクラッシュ安全制御を実施する。後方プリクラッシュ安全制御については、後述する。以下、後方プリクラッシュ安全制御を後方ＰＣＳ制御と呼ぶ。
【００３９】
また、後側方検知ＥＣＵ１０は、ＣＡＮ１００を介して運転支援ＥＣＵ２０に対して後側方情報を提供する。運転支援ＥＣＵ２０は、後述するように車線変更支援制御を実施するが、車線変更支援制御を実施するにあたって、自車両の車線変更先の隣接車線を走行する他車両の存在を把握して制御開始許可条件の成立を判定する。その場合、運転支援ＥＣＵ２０は、自車両の後側方の隣接車線を走行している他車両の検出については、後側方検知ＥＣＵ１０から供給される後側方情報を利用する。
【００４０】
また、後側方検知ＥＣＵ１０は、後方プリクラッシュ安全制御に加えて、左右のサイドミラーでは映らない死角領域に他車両が存在する場合に、図示しないインジケータを点滅させて自車両のドライバーに注意喚起を行うブラインドスポットモニタ（ＢＳＭ）制御を実施する。例えば、後側方検知ＥＣＵ１０は、自車両に対する相対的な死角領域を予め記憶しており、後側方情報に基づいて、死角領域に他車両が存在するか否かについて、および、死角領域に設定時間内に進入すると予測される他車両が存在するか否かについて判定し、何れか一方でも「Ｙｅｓ」と判定された場合にインジケータを点滅させる。インジケータは、例えば、左右のサイドミラーの一部領域に設けられている。後側方検知ＥＣＵ１０は、他車両が死角領域に存在していると判定した方向のインジケータを点滅させる。これにより、ドライバーに対してサイドミラーに映らない他車両の存在を知らせることができる。
【００４１】
次に、運転支援ＥＣＵ２０について説明する。運転支援ＥＣＵ２０は、ドライバーの運転操作を支援する運転支援システムの中核となる制御装置である。運転支援ＥＣＵ２０は、左前側方レーダー２１Ｌ、右前側方レーダー２１Ｒ、前方レーダー２２、カメラセンサ２３、操作器２４に接続されている。
【００４２】
図３に示すように、左前側方レーダー２１Ｌは、フロントバンパーの左コーナー部に設けられ、右前側方レーダー２１Ｒは、フロントバンパーの右コーナー部に設けられる。また、前方レーダー２２は、フロントバンパーの車幅方向中心位置に設けられる。左前側方レーダー２１Ｌ、右前側方レーダー２１Ｒ、および、前方レーダー２２は、検出領域が異なるだけで、基本的には、互いに同じ構成である。以下、左前側方レーダー２１Ｌと右前側方レーダー２１Ｒとを区別する必要がない場合、両者を前側方レーダー２１と呼ぶ。
【００４３】
この前側方レーダー２１および前方レーダー２２は、レーダー送受信部と信号処理部（図示略）とを備えており、レーダー送受信部が、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、立体物を検出する。
【００４４】
図３に示すように、前方レーダー２２は、車両前後軸に対して、左右対称に所定角度の前方範囲を立体物の検出領域としている。また、右前側方レーダー２１Ｒは、車体右前コーナー部から右斜め前方に向けた中心軸に対して左右所定角度の範囲を立体物の検出領域としている。左前側方レーダー２１Ｌは、車体左前コーナー部から左斜め前方に向けた中心軸に対して左右所定角度の範囲を立体物の検出領域としている。図３においては、右前側方レーダー２１Ｒの検出領域のみを示しているが、左前側方レーダー２１Ｌの検出領域は、右前側方レーダー２１Ｒの検出領域を、車両前後軸を対称軸として、左右対称とした領域である。図３は、前側方レーダー２１および前方レーダー２２の検出角度範囲を表しており、前側方レーダー２１および前方レーダー２２の検出距離は、例えば、数十メートルである。
【００４５】
前側方レーダー２１および前方レーダー２２は、検出した立体物に係る情報、例えば、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等を表す情報（以下、前側方情報と呼ぶ）を所定の短い周期で運転支援ＥＣＵ２０に供給する。また、上述したように、運転支援ＥＣＵ２０は、後側方情報も取得する。以下、前側方情報と後側方情報とを合わせて車両周辺情報と呼ぶ。
【００４６】
カメラセンサ２３は、図示しないカメラおよび画像処理部を備えている。カメラは、自車両前方の風景を撮影して画像データを取得する。画像処理部は、カメラの撮影によって得られた画像データに基づいて、道路に形成された左右の白線（レーンマーカー）を認識し、認識した白線に関する情報を運転支援ＥＣＵ２０に供給する。
【００４７】
運転支援ＥＣＵ２０は、カメラセンサ２３から供給された情報に基づいて、図４に示すように、自車両の走行している車線における左右の白線ＷＬの幅方向の中心位置となる車線中心ラインＣＬを設定する。この車線中心ラインＣＬは、後述する車線維持支援制御における目標走行ラインとして利用される。また、運転支援ＥＣＵ２０は、車線中心ラインＣＬのカーブの曲率Ｃｕを演算する。
【００４８】
また、運転支援ＥＣＵ２０は、左右の白線ＷＬで区画される車線における自車両の位置および向きを演算する。例えば、運転支援ＥＣＵ２０は、図４に示すように、自車両Ｃの基準点Ｐ（例えば、重心位置）と車線中心ラインＣＬとのあいだの道路幅方向の距離Ｄｙ、つまり、自車両Ｃが車線中心ラインＣＬに対して道路幅方向にずれている距離Ｄｙを演算する。この距離Ｄｙを横偏差Ｄｙと呼ぶ。また、運転支援ＥＣＵ２０は、車線中心ラインＣＬの方向と自車両Ｃの向いている方向とのなす角度、つまり、車線中心ラインＣＬの方向に対して自車両Ｃの向いている方向が水平方向にずれている角度θｙを演算する。この角度θｙをヨー角θｙと呼ぶ。以下、曲率Ｃｕ、横偏差Ｄｙ、および、ヨー角θｙを表す情報（Ｃｕ、Ｄｙ、θｙ）を車線関連車両情報と呼ぶ。
【００４９】
また、カメラセンサ２３は、自車両の車線に限らず隣接する車線も含めて、検出した白線の種類（実線、破線）、隣り合う左右の白線間の距離（車線幅）、白線の形状など、白線に関する情報についても運転支援ＥＣＵ２０に供給する。白線が実線の場合は、車両がその白線を跨いで車線変更することは禁止されている。一方、白線が破線（一定の間隔で断続的に形成されている白線）の場合は、車両がその白線を跨いで車線変更することは許可されている。こうした車線関連車両情報（Ｃｕ、Ｄｙ、θｙ）、および、白線に関する情報を総称して車線情報と呼ぶ。
【００５０】
尚、本実施形態においては、運転支援ＥＣＵ２０が車線関連車両情報（Ｃｕ、Ｄｙ、θｙ）を演算するが、それに代えて、カメラセンサ２３が車線関連車両情報（Ｃｕ、Ｄｙ、θｙ）を演算して、その演算結果を運転支援ＥＣＵ２０に供給する構成であってもよい。
【００５１】
運転支援ＥＣＵ２０は、前側方レーダー２１および前方レーダー２２から供給される前側方情報、後側方検知ＥＣＵ１０から供給される後側方情報、カメラセンサ２３の白線認識に基づいて得られた車線情報、車両状態センサ９０にて検出された車両状態、および、運転操作状態センサ９５にて検出された運転操作状態等に基づいて、車線変更支援制御、車線維持支援制御、および、追従車間距離制御を実施する。
【００５２】
運転支援ＥＣＵ２０には、ドライバーによって操作される操作器２４が接続されている。操作器２４は、車線変更支援制御、車線維持支援制御、および、追従車間距離制御のそれぞれについて実施するか否かについての設定等を行うための操作器である。運転支援ＥＣＵ２０は、操作器２４の操作信号を入力して、各制御の実施の有無を決定する。この場合、追従車間距離制御の実施が選択されていない場合は、車線変更支援制御および車線維持支援制御についても実施されないように自動設定される。また、車線維持支援制御の実施が選択されていない場合は、車線変更支援制御についても実施されないように自動設定される。
【００５３】
メータＥＣＵ３０は、左右のウインカー３１と表示器３２とに接続されている。ウインカー３１は、ターンランプとも呼ばれる。また、ウインカー３１は、方向指示器のランプであるが、左右同時に点滅されることによってハザードランプとして兼用される。以下、ハザードランプとして使用される場合には、ウインカー３１をハザードランプ３１と呼ぶ。
【００５４】
メータＥＣＵ３０は、ウインカー駆動回路（図示略）を備えており、ＣＡＮ１００を介してウインカー点滅指令を受信した場合には、ウインカー点滅指令で指定された方向（右、左）のウインカー３１を点滅させ、ハザードランプ点滅指令を受信した場合には、左右のウインカー３１（ハザードランプ３１）を同時に点滅させる。
【００５５】
また、メータＥＣＵ３０は、ウインカーレバーの操作を検出するウインカー操作センサの検出信号を入力して、ウインカーレバーの操作に応じて、操作方向のウインカー３１を点滅させる。このとき、メータＥＣＵ３０は、ウインカー３１を点滅させている間、ウインカー３１が点滅状態であることを表すウインカーモニタ信号をＣＡＮ１００に送信する。
【００５６】
また、メータＥＣＵ３０は、ＣＡＮ１００を介して表示指令を受信した場合には、その表示指令で表される表示画面を表示器３２に表示する。例えば、後方プリクラッシュ安全制御に係る報知画面、あるいは、後述する運転支援制御（後述するＡＣＣ，ＬＴＡ，ＬＣＡ）に係る報知画面を表示器３２に表示する。
【００５７】
電動パワーステアリングＥＣＵ４０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ＥＣＵ４０をＥＰＳ・ＥＣＵ（Electric  Power  Steering  ＥＣＵ）４０と呼ぶ。ＥＰＳ・ＥＣＵ４０は、モータドライバ４１に接続されている。モータドライバ４１は、転舵用モータ４２に接続されている。転舵用モータ４２は、図示しないステアリング機構に組み込まれている。
【００５８】
ＥＰＳ・ＥＣＵ４０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出し、この操舵トルクに基づいて、モータドライバ４１の通電を制御して、転舵用モータ４２を駆動する。この転舵用モータ４２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。
【００５９】
また、ＥＰＳ・ＥＣＵ４０は、ＣＡＮ１００を介して運転支援ＥＣＵ２０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４２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ＥＣＵ２０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。
【００６０】
ブレーキＥＣＵ５０は、ブレーキアクチュエータ５１に接続されている。ブレーキアクチュエータ５１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５２との間の油圧回路に設けられる。摩擦ブレーキ機構５２は、車輪に固定されるブレーキディスク５２ａと、車体に固定されるブレーキキャリパ５２ｂとを備える。ブレーキアクチュエータ５１は、ブレーキＥＣＵ５０からの指示に応じてブレーキキャリパ５２ｂ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５２ａに押し付けて摩擦制動力を発生させる。従って、ブレーキＥＣＵ５０は、ブレーキアクチュエータ５１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。
【００６１】
エンジンＥＣＵ６０は、エンジンアクチュエータ６１に接続されている。エンジンアクチュエータ６１は内燃機関６２の運転状態を変更するためのアクチュエータであって、スロットル弁の開度を変更するスロットル弁アクチュエータを含む。エンジンＥＣＵ６０は、エンジンアクチュエータ６１を駆動することによって、内燃機関６２が発生するトルクを変更することができる。従って、エンジンＥＣＵ６０は、エンジンアクチュエータ６１を制御することによって、自車両の駆動力を制御し加速状態（加速度）を変更することができる。
【００６２】
シートベルトＥＣＵ７０は、シートベルト装置７１に接続されている。シートベルト装置７１は、シートベルト（ウェビング）を巻き取るモータを備えており、ＣＡＮ１００を介してシートベルト巻取指令を受信した場合に、モータに通電してシートベルトを巻き取る。これによって、乗員をしっかりとシートに拘束することができる。尚、モータによってシートベルトを巻き取るシートベルト装置としては、例えば、特開２００７−１８６０５４号公報、特開２００４−３４８８７号公報に提案されているものなど、公知のものを採用することができる。
【００６３】
ヘッドレストＥＣＵ８０は、ヘッドレスト装置８１に接続されている。ヘッドレスト装置８１は、ヘッドレストの前後方向の位置を変化させるモータと、ヘッドレストと乗員の頭部との間の距離を検出する頭部位置検出センサ（例えば、静電容量センサ）を備えている。ヘッドレストは、シート上部に、乗員の後頭部の高さに設定され、乗員頭部を背後から支持する役割を果たす。ヘッドレストは、車両の前後方向に移動可能とされ、モータによって、その前後方向の位置が調整可能となっている。
【００６４】
ヘッドレストＥＣＵ８０は、ＣＡＮ１００を介してヘッドレスト駆動指令を受信した場合に、頭部位置検出センサの検出信号に基づいてモータを駆動して、ヘッドレストを最適前後位置にまで移動させる。この場合、ヘッドレストＥＣＵ８０は、頭部位置検出センサによって検出される静電容量の大きさが、ヘッドレストが乗員の頭部に接触する寸前位置に対応する目標値となるように、モータを駆動して、ヘッドレストを前方に移動させる。尚、ヘッドレストの前後位置を調整するヘッドレスト装置としては、例えば、特開２００８−１２０２２８号公報に提案されているものなど、公知のものを採用することができる。
【００６５】
＜後方ＰＣＳ制御＞
後側方検知ＥＣＵ１０は、自車両の走行軌跡上を後方から自車両に接近する車両を対象車両とし、対象車両が自車両に衝突する可能性が高くなった場合に、後方ＰＣＳ制御を実施する。本実施形態においては、後方ＰＣＳ制御として、ハザードランプ３１を点滅させる制御（接近警報制御）、シートベルトを巻き取る制御、および、ヘッドレストの位置を前方に移動させる制御の３つが実施される。ハザードランプ３１を点滅させる接近警報制御をＦＨＬ（Flashing  Hazard  Lights）制御と呼び、シートベルトを巻き取る制御をシートベルト巻取制御と呼び、ヘッドレストの位置を前方に移動させる制御をヘッドレスト駆動制御と呼ぶ。
【００６６】
何れの後方ＰＣＳ制御においても、自車両の走行軌跡上を後方から自車両に接近する車両を対象車両としている。例えば、図５に示すように、自車両の走行軌跡に対する車幅方向のずれ量をＬｘとすると、ずれ量Ｌｘが予め設定された閾値Ｌｘref以内となる領域を走行する接近車両が対象車両とされる。
【００６７】
後側方検知ＥＣＵ１０は、車速、操舵角、ヨーレートなどの車両状態情報を取得し、それらの車両状態情報に基づいて、自車両の走行軌跡を演算し、直近の所定時間あるいは所定走行距離範囲における自車両の走行軌跡を記憶する。後側方検知ＥＣＵ１０は、この記憶した直近の自車両の走行軌跡を基準として、ずれ量Ｌｘが閾値Ｌｘref以内となる領域を走行する接近車両を後方ＰＣＳ制御の対象車両として設定する。
【００６８】
後側方検知ＥＣＵ１０は、後側方レーダー１１によって検出される後側方情報を取得し、上記対象車両の有無を判定する。そして、対象車両が存在する場合には、自車両に対する対象車両の相対速度Ｖｒ、自車両と対象車両との間の距離Ｄｒに基づいて、現時点から対象車両が自車両に衝突するまでに要する予測時間である衝突予測時間（ＴＴＣ：Time  To  Collision）を計算する。例えば、衝突予測時間ＴＴＣは、（Ｄｒ／Ｖｒ）にて算出される。尚、衝突予測時間ＴＴＣは、例えば、自車両に対して対象車両が接近する加減速度を考慮して算出されてもよい。
【００６９】
後側方検知ＥＣＵ１０は、後方から接近する対象車両の衝突予測時間ＴＴＣに基づいて、他車両が自車両の衝突する可能性が高くなったときに、後方ＰＣＳ制御を実施する。本実施形態においては、後方ＰＣＳ制御が実施されるために必要な条件、つまり、実施条件として、以下の３つが設定されている。
１．自車両の走行軌跡上を後方から接近する車両を対象車両とすること（対象車両条件）
２．所定車速以上で走行している場合にはブレーキ制動中であること（ブレーキ条件）
３．衝突予測時間ＴＴＣが閾値よりも短いこと（ＴＴＣ条件）
後側方検知ＥＣＵ１０は、上記の条件１，２，３が全て成立した場合に、後方ＰＣＳ制御の実施条件が成立したと判定する。
【００７０】
実施条件２（ブレーキ条件）は、例えば、車速センサによって検出される車速が所定車速（後方ＰＣＳ実施判定車速（例えば、１０ｋｍ／ｈ））以上である場合において、ブレーキ制動中であることを実施条件としたもので、車速が所定車速未満である場合には、ブレーキ制動中であることを要件としない。ブレーキ制動中か否かについての判定は、ブレーキＥＣＵ５０から送信されるブレーキ作動信号、あるいは、ブレーキスイッチの信号に基づいて行えばよい。尚、本実施形態においては、ブレーキ条件には、速度条件が含まれているが、必ずしも速度条件が含まれている必要は無い。
【００７１】
また、実施条件３（ＴＴＣ条件）については、ＦＨＬ制御、シートベルト巻取制御、ヘッドレスト駆動制御ごとに設定された閾値が用いられる。従って、３つの後方ＰＣＳ制御は、同時に開始されるわけではなく、それぞれＴＴＣ条件が成立した段階で独立して開始される。尚、ＴＴＣ条件の閾値は、例えば、ずれ量Ｌｘに応じて可変設定（Ｌｘが小さいほど、閾値が大きくなるように可変設定）されてもよい。
【００７２】
後側方検知ＥＣＵ１０は、ＦＨＬ制御の実施条件が成立した場合には、メータＥＣＵ３０に対してハザードランプ点滅指令を送信する。これにより、接近車両のドライバーに対して警報を発することができ、自車両の存在に気付かせて、衝突を抑制することができる。
【００７３】
また、後側方検知ＥＣＵ１０は、シートベルト巻取制御の実施条件が成立した場合には、シートベルトＥＣＵ７０に対してシートベルト巻取指令を送信する。これにより、シートベルトのテンションが高められ、乗員をしっかりシートに拘束することができる。
【００７４】
また、後側方検知ＥＣＵ１０は、ヘッドレスト駆動制御の実施条件が成立した場合には、ヘッドレストＥＣＵ８０に対してヘッドレスト駆動指令を送信する。これにより、ヘッドレストが乗員の頭部に接触する位置にまで移動し、接近車両が後方から衝突しても乗員がむち打ち症となることを抑制する。
【００７５】
本発明の後方プリクラッシュ安全システムは、後側方検知ＥＣＵ１０、メータＥＣＵ３０、シートベルトＥＣＵ７０、ヘッドレストＥＣＵ８０、および、それらＥＣＵに接続されるセンサとアクチュエータから構成される。
【００７６】
次に、運転支援ＥＣＵ２０の実施する車線変更支援制御について説明する。運転支援ＥＣＵ２０は、車線維持支援制御および追従車間距離制御の両方が実施されている状況において、車線変更支援要求が受け付けられた場合に、車線変更支援制御を実施する。そこで、先ず、車線維持支援制御および追従車間距離制御から説明する。以下、車線変更支援制御をＬＣＡ（レーン・チェンジ・アシスト）と呼び、車線維持支援制御をＬＴＡ（レーン・トレース・アシスト）と呼び、追従車間距離制御をＡＣＣ（アダプディブ・クルーズ・コントロール）と呼ぶ。
【００７７】
＜ＬＴＡ＞
ＬＴＡは、自車両の位置が目標走行ライン付近に維持されるように、操舵トルクをステアリング機構に付与してドライバーの操舵操作を支援する制御である。本実施形態においては、目標走行ラインは、車線中心ラインＣＬであるが、車線中心ラインＣＬから所定距離だけ道路幅方向にオフセットさせたラインを採用することもできる。
【００７８】
運転支援ＥＣＵ２０は、操作器２４の操作によってＬＴＡが要求されている場合、ＬＴＡを実行する。運転支援ＥＣＵ２０は、ＬＴＡが要求されている場合に、上述した車線関連車両情報（Ｃｕ、Ｄｙ、θｙ）に基づいて、下記の（１）式により、目標舵角θlta*を所定の演算周期にて演算する。
θlta*＝Ｋlta１・Ｃｕ＋Ｋlta２・θｙ＋Ｋlta３・Ｄｙ＋Ｋlta４・ΣＤｙ
…（１）
【００７９】
ここで、Ｋlta１，Ｋlta２，Ｋlta３，Ｋlta４は制御ゲインである。右辺第１項は、道路の曲率Ｃｕに応じて決定されるフィードフォワード的に働く舵角成分である。右辺第２項は、ヨー角θｙを小さくするように（車線中心ラインＣＬに対する自車両の方向の偏差を小さくするように）フィードバック的に働く舵角成分である。右辺第３項は、車線中心ラインＣＬに対する自車両の道路幅方向位置のずれ（位置偏差）である横偏差Ｄｙを小さくするようにフィードバック的に働く舵角成分である。右辺第４項は、横偏差Ｄｙの積分値ΣＤｙを小さくするようにフィードバック的に働く舵角成分である。
【００８０】
例えば、車線中心ラインＣＬが左方向にカーブしている場合、自車両が車線中心ラインＣＬに対して右方向に横ずれが発生している場合、および、自車両が車線中心ラインＣＬに対して右方向に向いている場合には、左方向の目標舵角θlta*が設定される。また、車線中心ラインＣＬが右方向にカーブしている場合、自車両が車線中心ラインＣＬに対して左方向に横ずれが発生している場合、および、自車両が車線中心ラインＣＬに対して左方向に向いている場合には、右方向の目標舵角θlta*が設定される。従って、上記式（１）を演算する場合、左右方向に応じた符号を使って演算すればよい。
【００８１】
運転支援ＥＣＵ２０は、演算結果である目標舵角θlta*を表す指令信号をＥＰＳ・ＥＣＵ４０に出力する。ＥＰＳ・ＥＣＵ４０は、舵角が目標舵角θlta*に追従するように転舵用モータ４２を駆動制御する。尚、本実施形態においては、運転支援ＥＣＵ２０は、目標舵角θlta*を表す指令信号をＥＰＳ・ＥＣＵ４０に出力するが、目標舵角θlta*が得られる目標トルクを演算して、演算結果である目標トルクを表す指令信号をＥＰＳ・ＥＣＵ４０に出力してもよい。
【００８２】
＜ＡＣＣ＞
ＡＣＣは、周辺情報に基づいて、自車両の直前を走行している先行車が存在する場合には、その先行車と自車両との車間距離を所定の距離に維持しながら、自車両を先行車に追従させ、先行車が存在しない場合には、自車両を設定車速にて定速走行させる制御である。
【００８３】
運転支援ＥＣＵ２０は、操作器２４の操作によってＡＣＣが要求されている場合、ＡＣＣを実行する。運転支援ＥＣＵ２０は、ＡＣＣが要求されている場合、前側方レーダー２１および前方レーダー２２から供給される前側方情報に基づいて、追従対象車両を選択する。例えば、運転支援ＥＣＵ２０は、予め定められた追従対象車両エリア内に他車両が存在するか否かを判定する。
【００８４】
運転支援ＥＣＵ２０は、他車両が追従対象車両エリア内に所定時間以上に渡って存在する場合には、その他車両を追従対象車両として選択し、自車両が追従対象車両を追従するように目標加速度を設定する。また、運転支援ＥＣＵ２０は、追従対象車両エリア内に他車両が存在しない場合には、自車両の車速が設定車速に一致するように、設定車速と検出車速（車速センサによって検出される車速）とに基づいて目標加速度を設定する。
【００８５】
運転支援ＥＣＵ２０は、自車両の加速度が目標加速度に一致するように、エンジンＥＣＵ６０を用いてエンジンアクチュエータ６１を制御するとともに、必要に応じてブレーキＥＣＵ５０を用いてブレーキアクチュエータ５１を制御する。
【００８６】
＜ＬＣＡ＞
ＬＣＡは、自車両の周囲を監視して安全に車線変更が可能であると判定された後に、自車両の周囲を監視しつつ、自車両が現在走行している車線から隣接する車線に移動するように操舵トルクをステアリング機構に付与して、ドライバーの操舵操作（車線変更操作）を支援する制御である。従って、ＬＣＡによれば、ドライバーの操舵操作（ハンドル操作）を必要とせずに、自車両の走行する車線を変更することができる。
【００８７】
ＬＣＡは、ＬＴＡと同様に自車両の車線に対する横位置の制御であり、ＬＴＡおよびＡＣＣの実施中に車線変更支援要求が受け付けられた場合に、ＬＴＡに代わって実施される。
【００８８】
運転支援ＥＣＵ２０は、ＬＣＡを実施する場合に、カメラセンサ２３から供給される現時点の車線情報、および、自車両の車両状態に基づいて、自車両の目標軌道を演算する。目標軌道は、目標車線変更時間に基づいて、目標車線変更時間をかけて、自車両を、現在走行している車線（元車線と呼ぶ）から、元車線に隣接する車線変更支援要求方向の車線（目標車線と呼ぶ）の幅方向中心位置（最終目標横位置と呼ぶ）にまで移動させる軌道である。目標軌道は、例えば、図６に示すような形状となる。目標軌道は、元車線の車線中心ラインＣＬ（図４参照）を基準として、ＬＣＡの作動開始時点からの経過時間に対する自車両の目標横位置を使って表される。
【００８９】
運転支援ＥＣＵ２０は、ＬＣＡを開始する前は、ＬＴＡを実施している。ＬＴＡは、上述したように目標舵角を演算して、その目標舵角が得られるように操舵トルクを発生させる。運転支援ＥＣＵ２０は、ＬＣＡにおいてもＬＴＡと同様に目標舵角を演算し、その目標舵角が得られるように操舵トルクを発生させる。
【００９０】
この目標舵角の演算に当たっては、ＬＴＡにおける目標舵角の演算式の曲率、ヨー角、横偏差の目標値を変更すればよい。つまり、ＬＴＡにおいては、曲率の目標値を自車両の走行車線の曲率とし、ヨー角および横偏差の目標値をゼロとしているが、ＬＣＡにおいては、目標軌道の形状に基づいて目標曲率Ｃｕ*、目標ヨー角θｙ*、および、目標横偏差Ｄｙ*が決定される。
【００９１】
運転支援ＥＣＵ２０は、ＬＣＡの制御量として下記の（２）式により、目標舵角θlca*を所定の演算周期にて演算する。
θlca*＝Ｋlca１・Ｃｕ*＋Ｋlca２・（θｙ*−θｙ）＋Ｋlca３・（Ｄｙ*−Ｄｙ）
＋Ｋlca４・Σ（Ｄｙ*−Ｄｙ）                  …（２）
【００９２】
ここで、θｙおよびＤｙは、現時点（演算時）における車線関連車両情報（Ｃｕ、Ｄｙ、θｙ）で表される値が用いられる。Ｋlca１，Ｋlca２，Ｋlca３，Ｋlca４は制御ゲインである。
【００９３】
右辺第１項は、目標軌道の形状から決まる目標曲率Ｃｕ*に応じて決定されるフィードフォワード的に働く舵角成分である。右辺第２項は、目標軌道の形状から決まる目標ヨー角θｙ*と実ヨー角θｙとの偏差を小さくするようにフィードバック的に働く舵角成分である。右辺第３項は、目標軌道の形状から決まる目標横偏差Ｄｙ*と実横偏差Ｄｙとの偏差を小さくするようにフィードバック的に働く舵角成分である。右辺第４項は、目標横偏差Ｄｙ*と実横偏差Ｄｙとの偏差の積分値Σ（Ｄｙ*−Ｄｙ）を小さくするようにフィードバック的に働く舵角成分である。このように、ＬＣＡの制御量として目標舵角θlca*を演算することにより、ＬＴＡからＬＣＡにスムーズに移行させることができる。
【００９４】
運転支援ＥＣＵ２０は、目標舵角θlca*を演算するたびに、その目標舵角θlca*を表す操舵指令をＥＰＳ・ＥＣＵ４０に送信する。これにより、自車両が目標軌道に沿って走行し、車線変更が行われる。
【００９５】
運転支援ＥＣＵ２０は、ＬＴＡの実施中において、車線変更支援要求操作器（図示略）が操作されてＬＴＡ要求信号を受信したときに、ＬＣＡ開始許可条件が成立するか否かについて判定し、ＬＣＡ開始許可条件が成立した場合に、ＬＣＡを開始する。車線変更支援要求操作器としては、操作器２４を兼用して用いてもよいし、専用の操作器であってもよい。あるいは、ウインカーレバーを利用して、ウインカーレバーの通常行われない予め設定された操作（例えば、ウインカーレバーが所定の浅押し角度で所定時間保持される操作など）が行われたときに、ＬＴＡ要求信号が運転支援ＥＣＵ２０に送信される構成であってもよい。車線変更支援要求操作器は、車線変更の方向（右または左）を表す情報を含むＬＴＡ要求信号を送信する。
【００９６】
ＬＣＡ開始許可条件には、少なくとも以下の２つが含まれている。
１．ＬＣＡ要求方向の白線（元車線と目標車線との境界となる白線）が破線であること。
２．周辺センサ（前側方レーダー２１、前方レーダー２２、後側方レーダー１１、カメラセンサ２３）によって車線変更に障害となる障害物（他車両等）が検出されていなく、安全に車線変更ができると判定されていること。
運転支援ＥＣＵ２０は、上記の許可条件１，２の両方が成立した場合に、ＬＣＡの開始許可条件が成立したと判定する。
【００９７】
例えば、運転支援ＥＣＵ２０は、許可条件２について、車線変更先の隣接車線である目標車線を走行している他車両（前方を走行している車両、自車両に並走している車両、後方を走行している車両）を検出する。そして、運転支援ＥＣＵ２０は、他車両のそれぞれについて、自車両に対する相対速度、および、自車両とのあいだの距離を表す情報に基づいて、自車両が目標車線へ車線変更した場合における、衝突予測時間ＴＴＣを計算する。運転支援ＥＣＵ２０は、衝突予測時間ＴＴＣがＬＣＡ開始許可閾値よりも大きい場合に、許可条件２が成立していると判定する。
【００９８】
運転支援ＥＣＵ２０は、ＬＣＡ開始許可条件が成立した場合には、目標舵角θlca*の演算を開始し、その演算された目標舵角θlca*を表す操舵指令をＥＰＳ・ＥＣＵ４０に送信する。これにより、自車両が目標軌道に沿って走行し、車線変更が行われる。
【００９９】
運転支援ＥＣＵ２０は、ＬＣＡを開始すると、ＬＣＡ完了条件が成立したか否かについて判定する。ＬＣＡ完了条件は、ＬＣＡの開始からの経過時間が目標車線変更時間に達したときに成立する。目標車線変更時間は、１車線分の車線変更にかける目標時間である。これにより、ＬＣＡ完了条件が成立すると、車線変更が完了する。
【０１００】
尚、運転支援ＥＣＵ２０は、ＬＣＡの実施中においては、車線変更方向のウインカー点滅指令をメータＥＣＵ３０に送信する。これにより、ＬＣＡの実施中には、車線変更方向のウインカー３１が点滅する。また、運転支援ＥＣＵ２０は、ＬＣＡの実施中において、ＬＣＡを実施しているか否かを表すＬＣＡモニタ信号をＣＡＮ１００に送信する。例えば、ＬＣＡモニタ信号は、「１」によりＬＣＡが実施されていることを表し、「０」によりＬＣＡが実施されていないことを表す。従って、他のＥＣＵは、ＬＣＡモニタ信号を読み込むことにより、ＬＣＡの実施状況を把握することができる。
【０１０１】
本発明の車線変更支援システムは、運転支援ＥＣＵ２０、メータＥＣＵ３０、ＥＰＳ・ＥＣＵ４０、ブレーキＥＣＵ５０、エンジンＥＣＵ６０、および、それらＥＣＵに接続されるセンサとアクチュエータから構成される。
【０１０２】
＜ＬＣＡ作動中における後方ＰＣＳ制御の実施条件＞
ＬＣＡは、ドライバーに安心感を与えるために、目標車線変更時間が長めに設定され、ゆっくりと時間をかけて自車両を隣接車線に向けて移動させる。ＬＣＡの開始時においては、自車両に衝突するおそれのある他車両は存在しない。しかし、ＬＣＡが開始された後、ゆっくりと（低い横方向速度にて）車線変更が行われている途中で、車線変更先となる隣接車線の後方から、自車両に急接近してくる他車両が現われることが考えられる。
【０１０３】
上述したように、後方ＰＣＳ制御は、自車両の走行軌跡上を後方から自車両に接近する車両を対象車両としている。このため、図６に示すように、隣接車線（目標車線）の後方から、自車両に急接近してくる他車両については、すぐには、後方ＰＣＳ制御の対象車両とされない。このため、後方ＰＣＳ制御が遅れる可能性がある。
【０１０４】
そこで、後側方検知ＥＣＵ１０は、ＬＣＡが実施されている場合と、ＬＣＡが実施されていない場合とで、後方ＰＣＳ制御の実施条件を切り替え、ＬＣＡが実施されている場合には、ＬＣＡが実施されていない場合に比べて、後方ＰＣＳ制御が実施されやすくなるようにする。
【０１０５】
図７は、後側方検知ＥＣＵ１０の実施する後方ＰＣＳ制御ルーチンを表す。後側方検知ＥＣＵ１０は、イグニッションスイッチがオンしている期間中、後方ＰＣＳ制御ルーチンを所定の演算周期にて繰り返す。
【０１０６】
本ルーチンが起動すると、後側方検知ＥＣＵ１０は、ステップＳ１１において、ＬＣＡモニタ信号を読み込む。続いて、後側方検知ＥＣＵ１０は、ステップＳ１２において、ＬＣＡモニタ信号に基づいて、ＬＣＡが実施中か否かについて判定する。
【０１０７】
後側方検知ＥＣＵ１０は、ＬＣＡモニタ信号が「０」、つまり、ＬＣＡが実施されていない場合（Ｓ１２：Ｎｏ）、ステップＳ１３において、後方ＰＣＳ制御の実施条件を通常実施条件に設定する。一方、ＬＣＡモニタ信号が「１」、つまり、ＬＣＡが実施されている場合（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、後側方検知ＥＣＵ１０は、ステップＳ１４において、後方ＰＣＳ制御の実施条件を緩和実施条件に設定する。
【０１０８】
通常実施条件は、上述した実施条件１，２，３の全てが成立することである。一方、緩和実施条件は、後方ＰＣＳ制御が実施されやすくなるように設定されたもので、実施条件１，２，３に代えて、以下の実施条件１’，３’が設定されている。
１’．自車両の後方から接近する車両を対象車両とすること（対象車両条件）
３’．衝突予測時間ＴＴＣが緩和閾値よりも短いこと（ＴＴＣ条件）
緩和実施条件は、この実施条件１’，３’の両方が成立した場合に成立する。
【０１０９】
実施条件１’は、実施条件１から「自車両の走行軌跡上を走行している」という限定を外したもので、自車両の後方から接近して自車両に衝突するおそれのある全ての車両を対象車両としている。従って、対象車両の範囲が拡げられ、自車両の走行軌跡上を走行していない他車両であっても対象車両とされる。
【０１１０】
また、実施条件３’は、実施条件３の閾値に比べて、大きな値の閾値（緩和閾値）が設定されたものである。つまり、通常実施条件における閾値をＴＴＣref１、緩和実施条件における緩和閾値をＴＴＣref２とした場合、ＴＴＣref２は、ＴＴＣref１よりも大きな値に設定されている（ＴＴＣref２＞ＴＴＣref１：例えば、ＴＴＣref１＝１.０秒、ＴＴＣref２＝１.４秒）。この場合、ＦＨＬ制御、シートベルト巻取制御、ヘッドレスト駆動制御ごとにＴＴＣref１が独立して設定されているように、ＴＴＣref２についても、上記の関係（ＴＴＣref２＞ＴＴＣref１）を保って、それらの制御ごとに独立して設定されている。
【０１１１】
また、緩和実施条件には、通常実施条件に含まれていたブレーキ条件が除外されている。このため、ドライバーがブレーキ操作をしていない状態においても、後方ＰＣＳ制御の実施が可能となる。従って、後方ＰＣＳ制御の実施条件として緩和実施条件が設定されている場合には、通常実施条件が設定されている場合に比べて、後方ＰＣＳ制御が実施されやすくなる。
【０１１２】
後側方検知ＥＣＵ１０は、後方ＰＣＳ制御の実施条件を設定すると（Ｓ１３，Ｓ１４）、以下に示すように、３つの後方ＰＣＳ制御（ＦＨＬ制御、シートベルト巻取制御、ヘッドレスト駆動制御）について、それぞれ実施条件が成立しているか否かについて判定する。この場合、後側方検知ＥＣＵ１０は、後側方情報、車速情報、および、ブレーキ情報を取得し、それらの情報に基づいて判定する。
【０１１３】
後側方検知ＥＣＵ１０は、ステップＳ１５において、ＦＨＬ制御の実施条件が成立しているか否かについて判定し、成立している場合（Ｓ１５：Ｙｅｓ）には、ステップＳ１６においてＦＨＬ制御を実施する。この場合、後側方検知ＥＣＵ１０は、メータＥＣＵ３０に対してハザードランプ点滅指令を送信する。これにより、ハザードランプ３１が点滅する。後側方検知ＥＣＵ１０は、ＦＨＬ制御の実施条件が成立していない場合（Ｓ１５：Ｎｏ）には、ステップＳ１６の処理をスキップする。
【０１１４】
続いて、後側方検知ＥＣＵ１０は、ステップＳ１７において、シートベルト巻取制御の実施条件が成立しているか否かについて判定し、成立している場合（Ｓ１７：Ｙｅｓ）には、ステップＳ１８においてシートベルト巻取制御を実施する。この場合、後側方検知ＥＣＵ１０は、シートベルトＥＣＵ７０に対してシートベルト巻取指令を送信する。これによりシートベルトが巻き取られ、乗員がシートにしっかりと拘束される。後側方検知ＥＣＵ１０は、シートベルト巻取制御の実施条件が成立していない場合（Ｓ１７：Ｎｏ）には、ステップＳ１８の処理をスキップする。
【０１１５】
続いて、後側方検知ＥＣＵ１０は、ステップＳ１９において、ヘッドレスト駆動制御の実施条件が成立しているか否かについて判定し、成立している場合（Ｓ１９：Ｙｅｓ）には、ステップＳ２０においてヘッドレスト駆動制御を実施する。この場合、後側方検知ＥＣＵ１０は、ヘッドレストＥＣＵ８０に対してヘッドレスト駆動指令を送信する。これにより、ヘッドレストが乗員の頭部に接触する位置にまで移動する。後側方検知ＥＣＵ１０は、ヘッドレスト駆動制御の実施条件が成立していない場合（Ｓ１９：Ｎｏ）には、ステップＳ２０の処理をスキップする。
【０１１６】
こうして、３つの後方ＰＣＳ制御の実施条件の判定、および、判定に応じた制御処理が実施されると、後側方検知ＥＣＵ１０は、後方ＰＣＳ制御ルーチンを一旦終了する。そして、後側方検知ＥＣＵ１０は、後方ＰＣＳ制御ルーチンを所定の演算周期で繰り返す。
【０１１７】
尚、衝突予測時間ＴＴＣの閾値については、後方ＰＣＳ制御を開始させる条件として設定された閾値ＴＴＣrefstartと、後方ＰＣＳ制御を終了させる条件として設定された閾値ＴＴＣrefendとを用意し（ＴＴＣrefstart＜ＴＴＣrefend）、後方ＰＣＳ制御が開始された後は、閾値ＴＴＣrefstartから閾値ＴＴＣrefendに切り替えるようにするとよい。この場合、不感帯が設けられることにより、実施条件成立判定のハンチングを防止することができる。勿論、この閾値ＴＴＣrefstart，ＴＴＣrefendは、通常実施条件および緩和実施条件のそれぞれにおいて、各制御（ＦＨＬ制御、シートベルト巻取制御、ヘッドレスト駆動制御）ごとに設定されるとよい。
【０１１８】
以上説明した本実施形態の車両制御装置によれば、ＬＣＡの実施中においては、後方ＰＣＳ制御の実施条件が通常実施条件から緩和実施条件に切り替えられる。これにより、後方ＰＣＳ制御の対象となる対象車両が、自車両の走行軌跡上を走行していない他車両、つまり、隣接車線を走行して自車両に接近している他車両を含むように拡大される。従って、ＬＣＡの開始後、隣接車線（目標車線）の後方から、自車両に急接近してくる他車両に対して、早いタイミングで後方ＰＣＳ制御を実施することができる。
【０１１９】
例えば、図８の（ａ）欄に示すように自車両がＬＣＡによって走行した場合、図８の（ｂ）欄に示すように、自車両と同じ走行軌跡で自車両に接近する他車両については、従来装置においても、後方ＰＣＳ制御の対象車両として認識される。一方、図８の（ｃ）欄に示すように、自車両の走行軌跡とは異なるルート（隣接車線）を走行して自車両に接近する他車両については、従来装置では後方ＰＣＳ制御の対象車両として認識されないが、本実施形態においては、後方ＰＣＳ制御の対象車両として認識される。
【０１２０】
また、ＬＣＡの実施中においては、ブレーキ制動中でなくても後方ＰＣＳ制御が実施される。従って、ＬＣＡの実施中においては、後方ＰＣＳ制御が実施されやすくなる。
【０１２１】
また、ＬＣＡの実施中においては、衝突予測時間ＴＴＣの閾値が増加される。これにより、接近車両に対する衝突判定（衝突予測時間ＴＴＣが閾値未満であるとの判定）が早めに行われるようになる。従って、ＬＣＡの実施中においては、自車両に急接近してくる他車両に対して、早いタイミングで後方ＰＣＳ制御を実施することができる。
【０１２２】
この結果、ゆっくりとした横速度でＬＣＡが実施され、その途中から隣接車線を自車両に急接近する他車両が出現しても、当該他車両に対して、適切なタイミングで後方ＰＣＳ制御を実施することができる。従って、早いタイミングでハザードランプ３１を点滅させて接近車両のドライバーに対して警報を発することができる。これにより、後方から接近する他車両と自車両との車間距離を確保することができる。従って、自車両のドライバーに対するＬＣＡおよび後方ＰＣＳシステムの信頼性を維持することができる。また、早いタイミングでシートベルトの巻き取り、および、ヘッドレストの前方移動が行われるため、安全性能を向上させることができる。
【０１２３】
＜変形例＞
上記実施形態においては、ＬＣＡの実施中において、後方ＰＣＳ制御の実施条件を緩和する構成であるが、ドライバーによるハンドル操作で車線変更する場合にも、車線変更の途中で、車線変更先の隣接車線を自車両に急接近する他車両が出現する場合が考えられる。この場合においても、従来装置では、後方ＰＣＳ制御が遅れる可能性がある。
【０１２４】
そこで、この変形例では、ＬＣＡに限らず、ドライバーによるハンドル操作で車線変更する場合においても、後方ＰＣＳ制御の実施条件を緩和実施条件に設定する。図９は、変形例にかかる後方ＰＣＳ制御ルーチンを表す。変形例にかかる後方ＰＣＳ制御ルーチンは、実施形態にかかる後方ＰＣＳ制御ルーチン（図７）におけるステップＳ１１，ステップＳ１２の処理をステップＳ２１，ステップＳ２２に置き換えたもので、他の処理については、実施形態と同様である。実施形態と同様の処理については、共通のステップ符号を付して説明を省略する。
【０１２５】
本ルーチンが起動すると、後側方検知ＥＣＵ１０は、ステップＳ２１において、ウインカーモニタ信号を読み込む。続いて、後側方検知ＥＣＵ１０は、ステップＳ２１において、ウインカーモニタ信号に基づいて、左右一方のウインカー３１が点滅しているか否かについて判定する。ドライバーは、ハンドル操作によって車線変更を行う場合、ウインカーレバーを操作して車線変更方向のウインカー３１を点滅させる。また、ＬＣＡが実施されている場合も、運転支援ＥＣＵ２０が車線変更方向のウインカー３１を点滅させる。従って、車線変更が行われている場合には、左右一方のウインカー３１が点滅し、ウインカー３１が点滅していることを表すウインカーモニタ信号がＣＡＮ１００に送信される。
【０１２６】
そこで、後側方検知ＥＣＵ１０は、左右一方のウインカー３１が点滅している場合には、車線変更中であると推定により判定する。後側方検知ＥＣＵ１０は、車線変更中であると判定した場合（Ｓ２２：Ｙｅｓ）、その処理をステップＳ１４に進め、車線変更中でないと判定した場合（Ｓ２２：Ｎｏ）、その処理をステップＳ１３に進める。
【０１２７】
この変形例によれば、ＬＣＡの実施時だけでなく、ドライバーがハンドル操作によって車線変更している場合においても、後方ＰＣＳ制御の実施条件が通常実施条件から緩和実施条件に切り替えられる。従って、実施形態と同様に、車線変更時に自車両に急接近してくる他車両に対して、早いタイミングで後方ＰＣＳ制御を実施することができる。これにより安全性能を向上させることができる。
【０１２８】
尚、後側方検知ＥＣＵ１０は、例えば、ナビゲーション装置（図示略）あるいはカメラセンサ２３等によって、自車両が車線変更可能な道路を走行していることを確認した上で、ウインカー３１が点滅している場合に、車線変更中であると判定するようにしてもよい。その場合には、上記の判定の精度を向上させることができる。
【０１２９】
以上、本実施形態に係る車両制御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。
【０１３０】
例えば、本実施形態においては、自車両の周辺を検知するセンサとしてレーダーセンサを用いているが、それに代えて、例えば、カメラセンサ、レーザーセンサなど他の周辺センサを用いることもできる。また、周辺センサの装着位置および装着数についても、任意に設定することができる。
【０１３１】
また、本実施形態においては、車線変更中においては、後方ＰＣＳ制御の実施条件の３つ全てについて、後方ＰＣＳ制御が実施されやすくなるように変更しているが、それらのうちの少なくとも１つを変更する構成であってもよい。例えば、車線変更中においては、実施条件１のみ実施条件１’に変更する構成、実施条件２のみ除外する構成、実施条件３のみ実施条件３’に変更する構成、実施条件１を実施条件１’に変更し、且つ、実施条件２を除外する構成、実施条件１を実施条件１’に変更し、且つ、実施条件３を実施条件３’に変更する構成、実施条件２を除外し、且つ、実施条件３を実施条件３’に変更する構成などを採用することができる。
【０１３２】
また、後方ＰＣＳ制御の実施条件は、この３つに限るものではなく、それ以外の条件が追加されていてもよいし、逆に、任意の条件が除かれていてもよい。
【０１３３】
また、本実施形態においては、後方ＰＣＳ制御として、ＦＨＬ制御、シートベルト巻取制御、ヘッドレスト駆動制御の3つが実施されるが、このうちの任意の１つ、あるいは任意の２つが実施される構成であってもよい。また、後方ＰＣＳ制御は、この３つの制御に限るものでは無く、他の後方ＰＣＳ制御を実施する構成であってもよい。例えば、後方ＰＣＳ制御の実施条件が成立した場合に、電動サンルーフ（図示略）を閉じるサンルーフ駆動制御を実施する構成であってもよい。電動サンルーフを閉じた場合には、例えば、車体の剛性の増大を図ることができる。この場合、後側方検知ＥＣＵ１０は、後方ＰＣＳ制御の実施条件が成立したときに、ＣＡＮ１００に接続された電動サンルーフＥＣＵ（図示略）に閉駆動指令を送信する。電動サンルーフＥＣＵは、閉駆動指令を受信すると、モータを駆動して電動サンルーフを閉じる。
【符号の説明】
【０１３４】
１０…後側方検知ＥＣＵ、１１…後側方レーダー、２０…運転支援ＥＣＵ、２１…前側方レーダー、２２…前方レーダー、２３…カメラセンサ、２４…操作器、３０…メータＥＣＵ、３１…ウインカー（ハザードランプ）、３２…表示器、４０…ＥＰＳ・ＥＣＵ、５０…ブレーキＥＣＵ、６０…エンジンＥＣＵ、７０…シートベルトＥＣＵ、７１…シートベルト装置、８０…ヘッドレストＥＣＵ、８１…ヘッドレスト装置、９０…車両状態センサ、９５…運転操作状態センサ。
【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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