(57)【要約】【課題】  本発明は、車両運転支援装置および車両運転支援方法に関し、車両周辺の走行環境と車両自体の状態とを総合的に判断して車両運転者への最適な運転支援を行うことを目的とする。【解決手段】  車両が置かれている走行環境を検出すると共に、車両の状態を検出する。検出された走行環境と車両状態とに基づいて車両の運転状態を推定する。また、走行環境に応じた車両の運転理想モデルを算出する。そして、推定運転状態の運転理想モデルからの乖離の有無を演算し、乖離が生じている場合にはアクチュエータ２２を駆動することにより車両の運転支援を行う。【選択図】  図１
2005202512.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両が置かれている走行環境を検出する走行環境検出手段と、
車両の状態を検出する車両状態検出手段と、
前記走行環境検出手段の検出結果と前記車両状態検出手段の検出結果とに基づいて車両の運転状態を推定する運転状態推定手段と、
前記走行環境検出手段の検出結果に応じた車両の運転理想モデルを求める運転理想モデル算出手段と、
前記運転状態推定手段の推定結果と前記運転理想モデル算出手段の算出結果との関係に基づいて車両の運転支援を行う運転支援手段と、
を備えることを特徴とする車両運転支援装置。
【請求項２】
前記走行環境検出手段は、時間変化の生じ難い静的な状態と時間変化の生じ易い動的な状態とから前記走行環境を検出し、
前記車両状態検出手段は、時間変化の生じ難い静的な状態と時間変化の生じ易い動的な状態とから前記車両状態を検出することを特徴とする請求項１記載の車両運転支援装置。
【請求項３】
前記運転理想モデル算出手段は、予め定められている車両交通ルール又は運転モラルに従って前記運転理想モデルを求めることを特徴とする請求項１又は２記載の車両運転支援装置。
【請求項４】
前記運転理想モデル算出手段は、車両運転者の運転特性に応じて前記運転理想モデルを変更する運転特性用モデル変更手段を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項記載の車両運転支援装置。
【請求項５】
前記運転支援手段は、車両運転者の運転特性に応じて運転支援方策を変更する運転特性用支援方策変更手段を有することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項記載の車両運転支援装置。
【請求項６】
前記車両状態検出手段は、車両の第１状態を検出する第１状態検出手段と、車両の前記第１状態とは異なる第２状態を検出する第２状態検出手段と、を有し、
前記運転状態推定手段は、前記走行環境検出手段の検出結果と前記第１状態検出手段の検出結果とに基づいて車両の運転状態を推定すると共に、
前記運転理想モデル算出手段は、前記第２状態検出手段の検出結果に応じて前記運転理想モデルを変更する車両状態用モデル変更手段を有することを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項記載の車両運転支援装置。
【請求項７】
前記車両状態検出手段は、車両の第１状態を検出する第１状態検出手段と、車両の前記第１状態とは異なる第２状態を検出する第２状態検出手段と、を有し、
前記運転状態推定手段は、前記走行環境検出手段の検出結果と前記第１状態検出手段の検出結果とに基づいて車両の運転状態を推定すると共に、
前記運転支援手段は、前記第２状態検出手段の検出結果に応じて運転支援方策を変更する車両状態用支援方策変更手段を有することを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項記載の車両運転支援装置。
【請求項８】
車両が置かれている走行環境を検出する走行環境検出ステップと、
車両の状態を検出する車両状態検出ステップと、
前記走行環境検出ステップにおける検出結果と前記車両状態検出ステップにおける検出結果とに基づいて車両の運転状態を推定する運転状態推定ステップと、
前記走行環境検出ステップにおける検出結果に応じた車両の運転理想モデルを求める運転理想モデル算出ステップと、
前記運転状態推定ステップにおける推定結果と前記運転理想モデル算出ステップにおける算出結果との関係に基づいて車両の運転支援を行う運転支援ステップと、
を備えることを特徴とする車両運転支援方法。
【請求項９】
前記走行環境検出ステップは、時間変化の生じ難い静的な状態と時間変化の生じ易い動的な状態とから前記走行環境を検出し、
前記車両状態検出ステップは、時間変化の生じ難い静的な状態と時間変化の生じ易い動的な状態とから前記車両状態を検出することを特徴とする請求項８記載の車両運転支援方法。
【請求項１０】
前記運転理想モデル算出ステップは、予め定められている車両交通ルール又は運転モラルに従って前記運転理想モデルを求めることを特徴とする請求項８又は９記載の車両運転支援方法。
【請求項１１】
前記運転理想モデル算出ステップは、車両運転者の運転特性に応じて前記運転理想モデルを変更する運転特性用モデル変更ステップを有することを特徴とする請求項８乃至１０の何れか一項記載の車両運転支援方法。
【請求項１２】
前記運転支援ステップは、車両運転者の運転特性に応じて運転支援方策を変更する運転特性用支援方策変更ステップを有することを特徴とする請求項８乃至１１の何れか一項記載の車両運転支援方法。
【請求項１３】
前記車両状態検出ステップは、車両の第１状態を検出する第１状態検出ステップと、車両の前記第１状態とは異なる第２状態を検出する第２状態検出ステップと、を有し、
前記運転状態推定ステップは、前記走行環境検出ステップにおける検出結果と前記第１状態検出ステップにおける検出結果とに基づいて車両の運転状態を推定すると共に、
前記運転理想モデル算出ステップは、前記第２状態検出ステップにおける検出結果に応じて前記運転理想モデルを変更する車両状態用モデル変更ステップを有することを特徴とする請求項８乃至１２の何れか一項記載の車両運転支援方法。
【請求項１４】
前記車両状態検出ステップは、車両の第１状態を検出する第１状態検出ステップと、車両の前記第１状態とは異なる第２状態を検出する第２状態検出ステップと、を有し、
前記運転状態推定ステップは、前記走行環境検出ステップにおける検出結果と前記第１状態検出ステップにおける検出結果とに基づいて車両の運転状態を推定すると共に、
前記運転支援ステップは、前記第２状態検出ステップにおける検出結果に応じて運転支援方策を変更する車両状態用支援方策変更ステップを有することを特徴とする請求項８乃至１３の何れか一項記載の車両運転支援方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両運転支援装置および車両運転支援方法に係り、特に、車両周辺の走行環境および車両自体の状態に基づいて総合的に最適な車両運転支援を行ううえで好適な車両運転支援装置および車両運転支援方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両運転者への運転支援を行う運転支援システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。このシステムにおいては、車両の現在位置や速度，温度並びに車両周辺の風景などの状態がＧＰＳ装置や各種センサ，外部カメラ等を用いて検出され、車両運転者に運転上必要とされる情報がそれぞれディスプレイやスピーカ等を用いて示される。従って、上記したシステムにおいては、運転者が車両を運転するうえで各種情報の提示による支援が行われる。
【特許文献１】特開平７−２１５０９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記したシステムは、単に、検出されたそれぞれの情報を独立して車両運転者に提示しているだけであり、それぞれの情報間の関係を考慮していないため、車両が置かれている走行環境と車両の状態との双方に対応した適切な運転支援が運転全般にわたって行われているとは言い難いものであった。
【０００４】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、車両周辺の走行環境と車両自体の状態とを総合的に判断して車両運転者への最適な運転支援を行うことが可能な車両運転支援装置および車両運転支援方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的は、請求項１に記載する如く、車両が置かれている走行環境を検出する走行環境検出手段と、車両の状態を検出する車両状態検出手段と、前記走行環境検出手段の検出結果と前記車両状態検出手段の検出結果とに基づいて車両の運転状態を推定する運転状態推定手段と、前記走行環境検出手段の検出結果に応じた車両の運転理想モデルを求める運転理想モデル算出手段と、前記運転状態推定手段の推定結果と前記運転理想モデル算出手段の算出結果との関係に基づいて車両の運転支援を行う運転支援手段と、を備える車両運転支援装置により達成される。
【０００６】
また、上記の目的は、請求項８に記載する如く、車両が置かれている走行環境を検出する走行環境検出ステップと、車両の状態を検出する車両状態検出ステップと、前記走行環境検出ステップにおける検出結果と前記車両状態検出ステップにおける検出結果とに基づいて車両の運転状態を推定する運転状態推定ステップと、前記走行環境検出ステップにおける検出結果に応じた車両の運転理想モデルを求める運転理想モデル算出ステップと、前記運転状態推定ステップにおける推定結果と前記運転理想モデル算出ステップにおける算出結果との関係に基づいて車両の運転支援を行う運転支援ステップと、を備えることを特徴とする車両運転支援方法により達成される。
【０００７】
請求項１及び８記載の発明において、車両の運転状態は、車両が置かれている走行環境と車両の状態とに基づいて推定される。そして、その推定された運転状態と走行環境に応じた車両の運転理想モデルとの関係が把握され、その関係に基づいて車両の運転支援が行われる。推定運転状態が運転理想モデルに合致する場合は何ら車両運転者を支援する運転支援は行われず、一方、推定運転状態が運転理想モデルから乖離している場合は適切な運転支援が行われる。かかる構成においては、走行環境及び車両状態の双方に対応した運転支援が行われるため、車両運転者への運転支援は走行環境と車両状態とを総合的に判断した最適なものとなる。
【０００８】
この場合、請求項２に記載する如く、請求項１記載の車両運転支援装置において、前記走行環境検出手段は、時間変化の生じ難い静的な状態と時間変化の生じ易い動的な状態とから前記走行環境を検出し、前記車両状態検出手段は、時間変化の生じ難い静的な状態と時間変化の生じ易い動的な状態とから前記車両状態を検出することとすればよく、また、
請求項９に記載する如く、請求項８記載の車両運転支援方法において、前記走行環境検出ステップは、時間変化の生じ難い静的な状態と時間変化の生じ易い動的な状態とから前記走行環境を検出し、前記車両状態検出ステップは、時間変化の生じ難い静的な状態と時間変化の生じ易い動的な状態とから前記車両状態を検出することとすればよい。
【０００９】
また、請求項３に記載する如く、請求項１又は２記載の車両運転支援装置において、前記運転理想モデル算出手段は、予め定められている車両交通ルール又は運転モラルに従って前記運転理想モデルを求めることとすればよく、また、
請求項１０に記載する如く、請求項８又は９記載の車両運転支援方法において、前記運転理想モデル算出ステップは、予め定められている車両交通ルール又は運転モラルに従って前記運転理想モデルを求めることとすればよい。
【００１０】
尚、請求項４に記載する如く、請求項１乃至３の何れか一項記載の車両運転支援装置において、前記運転理想モデル算出手段は、車両運転者の運転特性に応じて前記運転理想モデルを変更する運転特性用モデル変更手段を有することとすれば、また、
請求項１１に記載する如く、請求項８乃至１０の何れか一項記載の車両運転支援方法において、前記運転理想モデル算出ステップは、車両運転者の運転特性に応じて前記運転理想モデルを変更する運転特性用モデル変更ステップを有することとすれば、車両運転者の運転特性に適応する運転支援を実現することができる。
【００１１】
更に、請求項５に記載する如く、請求項１乃至４の何れか一項記載の車両運転支援装置において、前記運転支援手段は、車両運転者の運転特性に応じて運転支援方策を変更する運転特性用支援方策変更手段を有することとすれば、また、
請求項１２に記載する如く、請求項８乃至１１の何れか一項記載の車両運転支援方法において、前記運転支援ステップは、車両運転者の運転特性に応じて運転支援方策を変更する運転特性用支援方策変更ステップを有することとすれば、車両運転者の運転特性に適応する運転支援を実現することができる。
【００１２】
更に、請求項６に記載する如く、請求項１乃至５の何れか一項記載の車両運転支援装置において、前記車両状態検出手段は、車両の第１状態を検出する第１状態検出手段と、車両の前記第１状態とは異なる第２状態を検出する第２状態検出手段と、を有し、前記運転状態推定手段は、前記走行環境検出手段の検出結果と前記第１状態検出手段の検出結果とに基づいて車両の運転状態を推定すると共に、前記運転理想モデル算出手段は、前記第２状態検出手段の検出結果に応じて前記運転理想モデルを変更する車両状態用モデル変更手段を有することとすれば、また、
請求項１３に記載する如く、請求項８乃至１２の何れか一項記載の車両運転支援方法において、前記車両状態検出ステップは、車両の第１状態を検出する第１状態検出ステップと、車両の前記第１状態とは異なる第２状態を検出する第２状態検出ステップと、を有し、前記運転状態推定ステップは、前記走行環境検出ステップにおける検出結果と前記第１状態検出ステップにおける検出結果とに基づいて車両の運転状態を推定すると共に、前記運転理想モデル算出ステップは、前記第２状態検出ステップにおける検出結果に応じて前記運転理想モデルを変更する車両状態用モデル変更ステップを有することとすれば、少なくとも２つの車両状態に対応した運転支援を実現することができる。
【００１３】
更に、請求項７に記載する如く、請求項１乃至６の何れか一項記載の車両運転支援装置において、前記車両状態検出手段は、車両の第１状態を検出する第１状態検出手段と、車両の前記第１状態とは異なる第２状態を検出する第２状態検出手段と、を有し、前記運転状態推定手段は、前記走行環境検出手段の検出結果と前記第１状態検出手段の検出結果とに基づいて車両の運転状態を推定すると共に、前記運転支援手段は、前記第２状態検出手段の検出結果に応じて運転支援方策を変更する車両状態用支援方策変更手段を有することとすれば、また、
請求項１４に記載する如く、請求項８乃至１３の何れか一項記載の車両運転支援方法において、前記車両状態検出ステップは、車両の第１状態を検出する第１状態検出ステップと、車両の前記第１状態とは異なる第２状態を検出する第２状態検出ステップと、を有し、前記運転状態推定ステップは、前記走行環境検出ステップにおける検出結果と前記第１状態検出ステップにおける検出結果とに基づいて車両の運転状態を推定すると共に、前記運転支援ステップは、前記第２状態検出ステップにおける検出結果に応じて運転支援方策を変更する車両状態用支援方策変更ステップを有することとすれば、少なくとも２つの車両状態に対応した運転支援を実現することができる。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１乃至３並びに８乃至１０記載の発明によれば、車両の置かれている走行環境と車両の状態とを総合的に判断して車両運転者への最適な運転支援を行うことができる。
【００１５】
請求項４及び５並びに１１及び１２記載の発明によれば、車両運転者の運転特性に適応する運転支援を実現することができる。
【００１６】
また、請求項６及び７並びに１３及び１４記載の発明によれば、少なくとも２つの車両状態に対応した運転支援を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は、本発明の一実施例である車両運転支援装置１０のシステム構成図を示す。本実施例のシステムは、車両に搭載され、車両運転時における運転者の認知，判断，操作を支援するための車両運転支援装置１０を備えている。車両運転支援装置１０は、マイクロコンピュータ等により構成されており、コンピュータを用いて車両運転者が車両を運転するうえでの運転支援を行う。
【００１８】
本実施例において、車両運転支援装置１０は、走行環境認識部１２を備えている。走行環境認識部１２は、道路構造や建造物，看板，標識，道路信号，規制情報などの情報を格納する道路環境データベースと、カメラやレーダ等を用いて車両周辺を監視する周辺監視部と、道路に設置されたインフラ施設や情報センタ，他車両，歩行者等の携帯する携帯機と通信を行う通信部と、を有している。尚、道路環境データベースは外部インフラ等に設けられ、走行環境認識部１２はその環境データベースに通信によりアクセスしてその環境データベースに格納されている情報を取得することとしてもよい。走行環境認識部１２は、各部で得られる情報に基づいて、車両が現在置かれている或いは近い将来置かれると予想される周辺状況等の走行環境を検出する。
【００１９】
図２は、本実施例の走行環境認識部１２において認識される走行環境の具体的事象の一部を構造的に表した図を示す。走行環境認識部１２の認識する走行環境は、状態変化し易いすなわち比較的短時間で状態変化する動的な走行環境と、状態変化し難いすなわち短時間では状態変化を起こさない静的な走行環境と、から構成される。静的な走行環境としては、車両の走行する道路の進行方向や規制速度，車線数，勾配などがあり、主に環境データベースに格納されている。また、動的な走行環境としては、道路の路面状況（例えば、雨等で濡れている状況など），自車両周辺の車両速度や車両密度，自車両と前方車との車間距離，天候や外気温，歩行者有無などがあり、主にカメラやレーダを用いた周辺監視部および外部と通信する通信部において検出される。
【００２０】
ここで、認識される走行環境は、図２に示す如く、静的な走行環境の一部がオブジェクトとなり、それらオブジェクトの個々の動的な状態（例えば、道なり走行時の路面状況など）や静的な状態（例えば、カーブ走行時の進入クロソイドなど）がプロパティとなり、オブジェクトの継承が行われて構造化される。
【００２１】
車両運転支援装置１０は、また、車両状態認識部１４を備えている。車両状態認識部１４は、ＧＰＳ等を用いて車両の現在位置を検出する測位部と、車両の停止距離や横方向加速度上限値，タイヤ摩擦係数などの車両限界能力を検出する限界検出部と、加速度センサや車速センサ，車輪速センサを用いて前後，左右，上下の各々の加速度、車速、タイヤ回転角速度などを検出する加速度検出部と、ウィンカーやハザード，ブレーキペダル，アクセルペダル，ステアリング，ワイパー並びにヘッドライトやオーディオ，空調等の車両運転者の操作する部位の操作状態を検出する運転操作状態検出部と、を有している。車両状態認識部１４は、各部で得られる情報に基づいて、車両の現時点での状態を検出する。
【００２２】
尚、車両状態認識部１４の認識する車両状態も、状態変化し易いすなわち比較的短時間で状態変化する動的なものと、状態変化し難いすなわち短時間では状態変化を起こさない静的な走行ものと、から構成される。動的な車両状態としては上記したパラメータがあり、また、静的な車両状態としては車両幅や車両長さ，車両高さ等がある。
【００２３】
車両運転支援装置１０は、また、運転状態推定部１６及び運転理想モデル算出部１８を備えている。運転状態推定部１６は、上記した走行環境認識部１２及び車両状態認識部１４に接続されている。運転状態推定部１６は、走行環境認識部１２で認識された車両の走行環境と車両状態認識部１４で認識された車両の状態とに基づいて車両の現時点での或いは近い将来での運転状態を推定する。
【００２４】
図３は、本実施例の運転状態推定部１６において認識される車両の運転状態の一例を表した図を示す。例えば、車両が道なり進行で車線数“２”の道路上を走行しており、その走行車線が車線幅４メートルの車線番号“１”の路肩側車線である場合、走行環境認識部１２は、ＧＰＳや環境データベース，カメラ等を用いて、車両が道なり進行で車線数“２”の道路のうち車線幅４メートルの車線番号“１”の路肩側車線を走行していることを認識する。また、この際、車両状態認識部１４は、車両の現在位置やウィンカーの状態及び車両幅を認識する。そして、運転状態推定部１６は、これらの各情報を総合して車両の運転状態を推定する。
【００２５】
かかる運転状態推定部１６による推定によれば、車両がどのような環境下をどの程度の速度や状況で走行しているかを認識することができ、また、車両が道路をどのようにして（例えばウィンカーの有無や車線変更の回数等）走行しているか、これからどのようにして走行すると予想されるのかを認識することができる。
【００２６】
また、運転理想モデル算出部１８は、上記した走行環境認識部１２に接続されている。運転理想モデル算出部１８は、走行環境認識部１２で認識された走行環境に基づいて、その走行環境に応じた車両状態として理想的な運転理想モデルを算出する。この運転理想モデルとは、安全かつ円滑な車両走行を実現すべく、道路交通法や交通安全協会発行のものに示された車両交通ルール、並びに、一般的に知られている運転マナーや運転モラル（例えば、車線変更をみだりにしてはいけないこと等）、或いは、車両事故の実態を調査して得られたもの等をベースにして、図２に示す如きオブジェクト及びプロパティのパラメータに数値が付加されることにより理想的なものとして範囲限定されたものである。従って、上記した運転理想モデル算出部１８による運転理想モデルの算出は、車両交通ルールや運転モラル等に従って行われる。
【００２７】
図４は、本実施例の運転理想モデル算出部１８において算出される運転理想モデルの一例を表した図を示す。例えば、車両通行帯の存在する道路においては、車両が車両通行帯からはみ出し或いは２つの車両通行帯に跨って通行することは、追い越し等の止むを得ない場合を除いて禁止されていると共に、複数の車両通行帯をみだりに変更して通行することは、後続車両に迷惑となりひいては事故の原因となるため、慎むべきである。従って、かかる道路を車両が走行する際、運転理想モデル算出部１８は、自車両が道なり進行で複数車線数の道路を走行しているときにはウィンカー非作動時にはみ出し走行や跨り走行を極力避けることすなわち自車両の存在する車線番号の個数ができるだけ“１”であること並びにウィンカー作動時に単位時間或いは一定距離当たりにおける車線番号の変化回数が所定回数以下であることを二次元の運転理想モデル（図４に斜線で示す領域）として算出する。具体的には、車線番号の個数が“１”であるときには車線番号の変化回数が例えば８回以下であることを運転理想モデルとし、車線番号の個数が“２”であるときには車線番号の変化回数が例えば５回以下であることを理想モデルとして設定する。
【００２８】
また、横断歩道や自転車横断帯及びその手前３０メートル以内の地域においては、車両は他の車両を追い越したり追い抜いたりすることは禁止されている。従って、かかる地域を車両が走行する際、運転理想モデル算出部１８は、自車両が横断歩道や自転車横断道及びその手前３０メートル近傍に位置するときには自車両の走行する車両通行帯に隣接する車両通行帯に進入するような追い越しや追い抜き走行を行わないことを運転理想モデルとして算出する。
【００２９】
更に、車両専用道路等の高速道路の走行時において、運転者が車線変更を行おうとしてハンドルを操作するときは、一般道を運転するような感覚でハンドルを操作することは、主に車速の相違に起因して危険である。従って、かかる道路を車両が走行する際、運転理想モデル算出部１８は、自車両が高速道路の本線上を走行するときには車線変更時にハンドル回転角速度が所定値以下であることを運転理想モデルとして算出する。
【００３０】
車両運転支援装置１０は、また、乖離演算部２０を備えている。乖離演算部２０は、上記した運転状態推定部１６及び運転理想モデル算出部１８に接続されている。乖離演算部２０は、運転状態推定部１６で推定される車両運転状態が、運転理想モデル算出部１８で算出される運転理想モデルに合致せず、その運転理想モデルから乖離しているか否かを演算する。
【００３１】
車両運転支援装置１０は、また、乖離演算部２０に接続されるアクチュエータ２２を備えている。アクチュエータ２２は、車両運転者の運転を支援するための機器である。アクチュエータ２２には、ステアリングアシストを行うモータ、車両制動を行うブレーキモータ、エンジン出力を調整するスロットルアクチュエータ、運転者への注意喚起のためにシート振動を起こすバイブレータ、及び運転者に対して視覚や聴覚による情報提供を行うディスプレイやスピーカ等が含まれる。乖離演算部２０は、車両の現時点での運転状態の運転理想モデルからの乖離の有無に応じて適当なアクチュエータ２２に対して駆動指令を行う。アクチュエータ２２は、乖離演算部２０から供給される駆動指令に従って作動し、運転者のための運転支援を行う。
【００３２】
例えば、自車両が道なり進行で複数車線数の道路を走行している状況下において、ウィンカー非作動時における自車両の存在する車線番号の個数が“１”でありかつウィンカー作動時における単位時間或いは一定距離当たりの車線番号変化回数が“８”未満である、並びに、ウィンカー非作動時における車線番号の個数が“２”であるがウィンカー作動時における車線番号変化回数が“５”未満であるときには、車両運転状態は運転理想モデルから乖離しておらず、アクチュエータ２２を駆動して運転支援を行うことは不要である。従って、かかる場合、乖離演算部２０は、運転支援を禁止すべく、何れのアクチュエータ２２に対しても駆動指令を行わない。
【００３３】
一方、かかる状況下において、ウィンカー非作動時における車線番号の個数が“１”であるがウィンカー作動時における車線番号変化回数が“８”以上である、或いは、ウィンカー非作動時における車線番号の個数が“２”でありかつウィンカー作動時における車線番号変化回数が“５”以上であるときには、車両運転状態は運転理想モデルから乖離しており、アクチュエータ２２を駆動して運転支援を行うことが必要である。従って、かかる場合、乖離演算部２０は、運転支援を実行すべく、適当なアクチュエータ２２に対して駆動指令を行う。例えば、自車両が車両通行帯からはみ出し或いは２つの車両通行帯に跨って通行していること又は複数の車両通行帯をみだりに変更して通行していることを、ディスプレイやスピーカ等を用いて車両運転者に対して情報提供し或いは注意喚起し、又は車両通行帯の跨ぎ走行が補正されるようにモータを駆動してステアリングアシストを行う。
【００３４】
また、自車両が横断歩道や自転車横断帯及びその手前３０メートル以内の地域に達した状況下において、自車両が現時点で走行する車両通行帯を走行し続けるときには、車両運転状態は運転理想モデルから乖離しておらず、アクチュエータ２２を駆動して運転支援を行うことは不要である。従って、かかる場合、乖離演算部２０は、運転支援を禁止すべく、何れのアクチュエータ２２に対しても駆動指令を行わない。一方、かかる状況下において、自車両が現時点で走行する車両通行帯に隣接する車両通行帯に進入するような追い越しや追い抜き走行を行うときには、車両運転状態は運転理想モデルから乖離しており、アクチュエータ２２を駆動して運転支援を行うことが必要である。従って、かかる場合、乖離演算部２０は、運転支援を実行すべく、適当なアクチュエータ２２に対して駆動指令を行う。例えば、追い越し走行や追い抜き走行を行ってはいけないことを、ディスプレイやスピーカ等を用いて車両運転者に対して情報提供し或いは注意喚起する。
【００３５】
更に、自車両が高速道路走行時に車線変更を行う状況下において、ハンドル回転角速度が比較的小さいときには、車両運転状態は運転理想モデルから乖離しておらず、アクチュエータ２２を駆動して運転支援を行うことは不要である。従って、かかる場合、乖離演算部２０は、運転支援を禁止すべく、何れのアクチュエータ２２に対しても駆動指令を行わない。一方、かかる状況下において、ハンドル回転角速度が比較的大きいときには、車両運転状態は運転理想モデルから乖離しており、アクチュエータ２２を駆動して運転支援を行うことが必要である。従って、かかる場合、乖離演算部２０は、運転支援を実行すべく、適当なアクチュエータ２２に対して駆動指令を行う。例えば、ハンドルを大きく操作してはいけないことを、ディスプレイやスピーカ等を用いて車両運転者に対して情報提供し或いは注意喚起し、又はハンドル回転角速度の増大に伴ってその反力を大きくすることによりハンドルが大きく操作されないようにモータを駆動してステアリングトルクを付与する。
【００３６】
図５は、上記の機能を実現すべく、本実施例の車両運転支援装置１０において実行される制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。図５に示すルーチンは、所定時間ごとに繰り返し起動されるルーチンである。図５に示すルーチンが起動されると、まずステップ１００の処理が実行される。
【００３７】
ステップ１００では、走行環境認識部１２において車両の走行環境を認識する処理が実行される。ステップ１０２では、車両状態認識部１４において車両の各種状態をそれぞれ認識する処理が実行される。ステップ１０４では、運転状態推定部１６において上記ステップ１００で認識された走行環境と上記ステップ１０２で認識された車両状態とに基づいて車両の運転状態を推定する処理が実行される。
【００３８】
ステップ１０６では、運転理想モデル算出部１８において車両交通ルールや運転モラル等に従って、上記の如く、上記ステップ１００で認識された車両の走行環境に応じた車両状態として理想的な運転理想モデルを算出する処理が実行される。ステップ１０８では、乖離演算部２０において、上記ステップ１０４で推定された推定運転状態の、上記ステップ１０６で算出された運転理想モデルからの乖離を演算する処理が実行される。
【００３９】
ステップ１１０では、上記ステップ１０８における演算結果として乖離が生じているか否か、すなわち、推定運転状態が運転理想モデルと異なるか否かが判別される。その結果、推定運転状態が運転理想モデルに合致しており、否定判定がなされた場合は、以後、何ら処理が進められることなく今回のルーチンは終了される。一方、推定運転状態が運転理想モデルと異なり、肯定判定がなされた場合は、次に、ステップ１１２の処理が実行される。
【００４０】
ステップ１１２では、運転者の運転支援を行うべく、乖離演算部２０からアクチュエータ２２へ作動指令を発する処理が実行される。本ステップ１１２の処理が実行されると、以後、例えば運転者に運転状態が運転理想モデルから乖離していることを知らせる音声や表示による情報提供が行われ、シート振動による注意喚起が行われ、又は、ステアリング操舵やブレーキ，スロットル等が運転者の運転操作に関係なく或いは運転操作を補助して強制的に作動される。本ステップ１１２の処理が終了すると、今回のルーチンは終了される。
【００４１】
上記図５に示すルーチンによれば、車両の走行する道路の車線数や現在位置等の車両が置かれている走行環境及び車両が存在する車線番号の個数やハンドル回転角速度等の車両状態との双方から特定される車両の運転状態と、車両の走行環境に応じた運転理想モデルとの関係に基づいて、かかる関係に対応した運転支援を行うことができる。具体的には、車両の推定運転状態が運転理想モデルに合致する場合は何ら車両運転者を支援する運転支援を行わず、一方、推定運転状態が運転理想モデルから乖離している場合はアクチュエータ２２による情報提供や注意喚起，アシスト駆動等の運転支援が行われる。従って、本実施例の車両運転支援装置１０によれば、車両の走行環境及び状態の双方に対応した運転支援を行うことができるため、両者を総合的に判断した最適な運転者への運転支援を実現することが可能となっている。
【００４２】
尚、車両が道路を走行するうえでは車両交通ルールを遵守することが必要である。一方、車両運転者個々の運転特性は異なるものであるが、その車両交通ルールの範囲内であれば、異なる運転特性は許容される。そこで、運転理想モデル算出部１８においては、運転理想モデルを運転者個々の運転特性に応じて変更することとしてもよい。具体的には、車両交通ルールや運転モラル等から導き出される運転理想モデルのパラメータを運転者個々の運転特性に応じて変更可能なものと変更不可能なものとに層別し、変更可能なものについては車両走行が安全かつ円滑に行われる範囲内で個人特性に応じて変更補正する。
【００４３】
例えば上記した自車両が道なり進行で複数車線数の道路を走行している状況においては、運転理想モデルとして設定される自車両の存在する車線番号の個数のしきい値は安全走行を確保するうえでほとんど変更不可能な値であるが、一方、同様に運転理想モデルとして設定される単位時間或いは一定距離当たりにおける車線番号の変化回数のしきい値は車両走行の安全が確保される上限範囲内であれば変更可能な値である。従って、運転理想モデル算出部１８は、まず車線番号変化回数のしきい値の初期値を所定回数（例えば８回）に設定しておき、実際の車線番号変化回数がそのしきい値を超えることとなった場合（例えば９回になった場合）には、以後、しきい値をその変化回数（９回）に更新する。
【００４４】
ここで、車両走行の安全を確保するうえでは、しきい値の上限値（例えば、１０回）を設けることが適切である。すなわち、実際の車線番号変化回数が上限値を超えても、しきい値は上限値に維持することが適切である。また、車線番号変化回数のしきい値が設定或いは増加変更された後、車線番号変化回数がそのしきい値に達しない状態が一定時間継続し或いは所定の走行時間継続したときは、しきい値を小さな値に更新することとしてもよい。
【００４５】
このような運転理想モデル算出部１８の処理によれば、運転理想モデルを運転者個々の運転特性に応じて変更することができるため、車両の運転状態と運転理想モデルとの関係に基づく運転支援を車両運転者の運転特性に対応させることができ、車両運転者の運転特性に適応する運転支援を実現することが可能となる。
【００４６】
図６は、上記の機能を実現すべく、本実施例の車両運転支援装置１０において運転理想モデル算出部１８が実行する制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。図６に示すルーチンは、所定時間ごとに繰り返し起動されるルーチンである。図６に示すルーチンが起動されると、まずステップ１５０の処理が実行される。
【００４７】
ステップ１５０では、走行環境認識部１２において認識される車両の走行環境に応じた運転理想モデルとして記憶部に記憶されている記憶値（例えば上記した車線番号変化回数のしきい値）を読み出す処理が実行される。ステップ１５２では、上記ステップ１５０で読み出された記憶値に従った運転理想モデルを算出する処理が実行される。
【００４８】
ステップ１５４では、上記ステップ１５２で算出された運転理想モデルを用いてアクチュエータ２２の作動指令が乖離演算部２０において行われたか否かが判別される。その結果、否定判定がなされ、アクチュエータ２２が作動されていない場合は、以後何ら処理が進められることなく今回のルーチンは終了される。一方、肯定判定がなされ、アクチュエータ２２が作動された場合は、次にステップ１５６の処理が実行される。
【００４９】
ステップ１５６では、アクチュエータ２２の作動指令が行われた際の車両の運転状態に対応させて、上記ステップ１５２で算出された運転理想モデルを変更する処理、すなわち、記憶部に記憶する記憶値を更新する処理が実行される。例えば、上記した例では、車線番号変化回数のしきい値を、上限値である１０回以内の範囲で、初期値である８回から９回又は１０回に更新する処理が実行される。本ステップ１５６の処理が終了すると、今回のルーチンは終了される。
【００５０】
上記図６に示すルーチンによれば、走行環境に応じた運転理想モデルを車両の運転状態の傾向に対応させて変更することができる。車両の運転状態は、主に運転者個々の運転特性に応じたものである。従って、本実施例によれば、走行環境に応じた運転理想モデルが運転個々の運転特性に応じて変更されることとなるため、車両運転者の運転特性に適応する運転支援を実現することが可能となっている。
【００５１】
また、走行する車両に生ずる危険性は、車両速度等の車両状態および路面の水滴付着や凍結の有無，時間帯等の走行環境に応じて変化する。例えば、車両速度が大きいほど走行上の危険性は高くなり、また、路面が濡れている場合は濡れていない場合に比べて走行上の危険性は高くなる。そこで、運転理想モデル算出部１８においては、運転理想モデルを、運転支援処理を行ううえで必要なその運転理想モデルと対比される車両運転状態に用いられるパラメータとは全く関係のない車両状態（例えば走行速度等）、又は、その運転理想モデルに用いられるパラメータとは全く関係のない走行環境（例えば天候，時間等）に応じて変更することとしてもよい。
【００５２】
具体的には、車両交通ルールや運転モラル等から導き出される運転理想モデルのパラメータを車両状態や走行環境に応じて変更可能なものと変更不可能なものとに層別し、変更可能なものについては車両走行が安全かつ円滑に行われる範囲内で車両状態や走行環境に応じて変更補正する。或いは、運転理想モデルのパラメータの上限値を車両状態や走行環境に応じて変更補正する。例えば上記した自車両が道なり進行で複数車線数の道路を走行している状況においては、車線番号変化回数のしきい値は車両走行の安全が確保される上限範囲内であれば変更可能な値であるので、従って、運転理想モデル算出部１８は、まず標準的な車両状態や走行環境に対応させて車線番号変化回数のしきい値の初期値を所定回数（例えば８回）に設定しておき、その後、車両速度が比較的高い場合や路面が濡れている場合等にはしきい値を小さな値（例えば６回）に更新する。また、その後、車両速度や路面状況が標準値に復帰した場合等にはしきい値を初期値（例えば８回）に増加更新する。
【００５３】
このような運転理想モデル算出部１８の処理によれば、運転理想モデルを車両状態および走行環境に応じて変更することができるため、車両の運転状態と運転理想モデルとの関係に基づく運転支援を少なくとも２つの車両状態に対応させることができ、安全かつ円滑な車両走行を考慮した運転支援を実現することが可能となる。
【００５４】
図７は、上記の機能を実現すべく、本実施例の車両運転支援装置１０において運転理想モデル算出部１８が実行する制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。図６に示すルーチンは、所定時間ごとに繰り返し起動されるルーチンである。図６に示すルーチンが起動されると、まずステップ２００の処理が実行される。
【００５５】
ステップ２００では、走行環境認識部１２において認識される車両の走行環境に応じた運転理想モデルとして記憶部に記憶されている記憶値（例えば上記した車線番号変化回数のしきい値）を読み出す処理が実行される。ステップ２０２では、車両状態認識部１４において認識される車両状態（例えば車両速度）、及び、走行環境認識部１２において認識される走行環境（例えば路面状況）を検出する処理が実行される。
【００５６】
ステップ２０４では、上記ステップ２００で読み出された記憶値に従って算出される運転理想モデル又はその運転理想モデルのパラメータしきい値の上限値を、上記ステップ２０２で検出される車両状態及び走行環境のうちかかる記憶値とは全く異なり関係性を有しないものに応じて変更する処理が実行される。例えば、上記した例では、車線番号変化回数のしきい値を、上限値である１０回以内の範囲で、初期値である８回から６回に更新する処理、或いは、その上限値である１０回を８回又は９回に更新する処理が実行される。本ステップ２０４の処理が終了すると、今回のルーチンは終了される。
【００５７】
上記図７に示すルーチンによれば、標準的な運転理想モデルを車両の現実の状態及び走行環境に対応させて変更することができる。従って、本実施例によれば、車両の運転状態と運転理想モデルとの関係に基づく運転支援を少なくとも２つの車両状態に対応させることができ、車両の安全かつ円滑な走行を確保するうえで最適な運転支援を実現することが可能となっている。
【００５８】
尚、上記の実施例においては、走行環境認識部１２が特許請求の範囲に記載した「走行環境検出手段」に、車両状態認識部１４が特許請求の範囲に記載した「車両状態検出手段」に、運転状態推定部１６が特許請求の範囲に記載した「運転状態推定手段」に、運転理想モデル算出部１８が特許請求の範囲に記載した「運転理想モデル算出手段」に、乖離演算部２０が上記図５に示すルーチン中ステップ１０８，１１０，１１２の処理を実行することが特許請求の範囲に記載した「運転支援手段」に、それぞれ相当している。
【００５９】
また、走行環境認識部１２がステップ１００の処理を実行することにより特許請求の範囲に記載した「走行環境検出ステップ」に、車両状態認識部１４がステップ１０２の処理を実行することにより特許請求の範囲に記載した「車両状態検出ステップ」に、運転状態推定部１６がステップ１０４の処理を実行することにより特許請求の範囲に記載した「運転状態推定ステップ」に、運転理想モデル算出部１８がステップ１０６の処理を実行することにより特許請求の範囲に記載した「運転理想モデル算出ステップ」に、乖離演算部２０が上記図５に示すルーチン中ステップ１０８，１１０，１１２の処理を実行することにより特許請求の範囲に記載した「運転支援ステップ」が、それぞれ実現されている。
【００６０】
更に、例えば上記した自車両が道なり進行で複数車線数の道路を走行している状況においては車線番号変化回数が特許請求の範囲に記載した「第１状態」に、車両速度が特許請求の範囲に記載した「第２状態」に、それぞれ相当していると共に、運転理想モデル算出部１８が、図６に示すルーチン中ステップ１５６の処理を実行することにより特許請求の範囲に記載した「運転特性用モデル変更手段」及び「運転特性用モデル変更ステップが、図７に示すルーチン中ステップ２０４の処理を実行することにより特許請求の範囲に記載した「車両状態用モデル変更手段」及び「車両状態用モデル変更ステップ」が、それぞれ実現されている。
【００６１】
ところで、上記の実施例においては、運転理想モデルを一次元的なものや図４に示す如く二次元的なものとしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、パラメータを増やして三次元的なもの或いはそれ以上のものとしてもよい。
【００６２】
また、上記の実施例においては、運転理想モデルとして、車両通行帯のある道路の走行時、横断歩道等のある道路の走行時、及び高速道路におけるハンドル操作時の３パターンについて説明したが、他にも多数のパターンを運転理想モデルとして設定することが可能である。
【００６３】
また、上記の実施例においては、運転支援処理を行う際に車両運転者個々の運転特性を吸収するために、その運転特性に応じて車両の走行環境に応じた運転理想モデルを変更することとしているが、運転特性に応じて運転理想モデルを変更する代わりに、運転特性に応じて運転支援の方策自体を変更することとしてもよい。例えば、自車両が道なり進行で複数車線数の道路を走行している状況下において、車両運転状態が運転理想モデルから乖離していると判断されるときは、標準的には、自車両が車両通行帯からはみ出し或いは２つの車両通行帯に跨って進行していることを車両運転者に対して情報提供や注意喚起を行い、また、車両通行帯の跨ぎ走行が補正されるようにステアリングアシストを行うが、車両運転者の運転特性が標準的なものでない場合には、情報提供及び注意喚起のみを行い、ステアリングアシストを行わないこととする。かかる構成においても、車両運転者の運転特性に適応した運転支援が実現されることとなる。この場合には、乖離演算部２０が車両運転者の運転特性に応じて運転支援の方策を変更することにより特許請求の範囲に記載した「運転特性用支援方策変更手段」及び「運転特性用支援方策変更ステップ」が実現される。
【００６４】
また、上記の実施例においては、車両の安全かつ円滑な走行を確保するうえで最適な運転支援を実現するために、車両状態及び走行環境に応じて運転理想モデルを変更することとしているが、かかる変更を行う代わりに、車両状態及び走行環境に応じて運転支援の方策自体を変更することとしてもよい。例えば、自車両が道なり進行で複数車線数の道路を走行している状況下において、車両運転状態が運転理想モデルから乖離していると判断されるときは、標準的には、自車両が車両通行帯からはみ出し或いは２つの車両通行帯に跨って進行していることを車両運転者に対して情報提供や注意喚起のみを行い、車両状態又は走行環境が標準的なものでない場合には、更に車両通行帯の跨ぎ走行が補正されるようにステアリングアシストを行うこととする。かかる構成においても、車両の安全かつ円滑な走行を確保するうえで最適な運転支援が実現されることとなる。この場合には、乖離演算部２０が車両状態に応じて運転支援の方策を変更することにより特許請求の範囲に記載した「車両状態用支援方策変更手段」及び「車両状態用支援方策変更ステップ」が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の一実施例である車両運転支援装置のシステム構成図である。
【図２】本実施例の走行環境認識部において認識される走行環境の具体的事象の一部を構造的に表した図である。
【図３】本実施例の運転状態推定部において認識される車両の運転状態の一例を表した図である。
【図４】本実施例の運転理想モデル算出部において算出される運転理想モデルの一例を表した図である。
【図５】本実施例の車両運転支援装置において実行されるメインルーチンのフローチャートである。
【図６】本実施例の車両運転支援装置において実行されるサブルーチンのフローチャートである。
【図７】本実施例の車両運転支援装置において実行されるサブルーチンのフローチャートである。
【符号の説明】
【００６６】
１０  車両運転支援装置
１２  走行環境認識部
１４  車両状態認識部
１６  運転状態推定部
１８  運転理想モデル算出部
２０  乖離演算部
２２  アクチュエータ
【図１】
2005202512.tif 000003
【図２】
2005202512.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2005202512.tif 000007
【図６】
2005202512.tif 000008
【図７】
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