(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車線変更を行う車両の運転者の運転操作を支援する走行支援装置において、
同一車線を走行する他車との間に確保すべき最低車間距離と、車線変更先の車線を走行する車両と車速を合わせるために前記他車との車間において必要な距離との和に基づく所定距離を算出し、前記他車との距離が前記所定距離より短いときに車線変更について加減速制御に関する前記運転者の運転操作支援を行うこと、
を特徴とする走行支援装置。
【請求項２】
前記運転操作支援は、前記他車との距離が前記所定距離以上となるように加減速制御することを特徴とする請求項１に記載の走行支援装置。
【請求項３】
前記運転操作支援は、前記他車との距離が前記所定距離以上となるように前記運転者に加減速操作指示を与えることを特徴とする請求項１に記載の走行支援装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の運転操作を支援する走行支援装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両の運転操作を支援する装置として、特開平９−３０１２１０号公報に記載されるように、車両を自動走行させる装置であって、車両の操舵を制御し車線変更を行う走行制御装置が知られている。この走行制御装置は、道路上の車線を区画する白線を認識してレーン追従制御により自動走行を行い、側方危険度が前方危険度より低いときにサイン・コサインの時間関数として操舵角を制御する一周期サイン操舵制御を行い、車線変更を円滑かつ安定して実行しようとするものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この走行制御装置にあっては、車両が適切な車線変更を行えないおそれがある。例えば、車線変更する際、自車両が走行する自車線の前後に他車が走行している場合、その他車を考慮して車線変更を行わなければ、他車と過剰に接近するなどの事態を招き、適切な車線変更が行えないこととなる。
【０００４】
そこで本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、道路交通状況に応じて適切な車線変更が行える走行支援装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明に係る走行支援装置は、車線変更を行う車両の運転者の運転操作を支援する走行支援装置において、同一車線を走行する他車との間に確保すべき最低車間距離と、車線変更先の車線を走行する車両と車速を合わせるために前記他車との車間において必要な距離との和に基づく所定距離を算出し、前記他車との距離が前記所定距離より短いときに車線変更について加減速制御に関する前記運転者の運転操作支援を行うことを特徴とする。
【０００６】
この発明によれば、自車両と同一車線を走行する他車との間に確保すべき最低車間距離と、車線変更先の車線を走行する車両と車速を合わせるために前記他車との車間において必要な距離との和に基づく所定距離を算出し、前記他車との距離が前記所定距離より短いときに車線変更についての加減速制御に関する運転操作支援を行うため、同一車線を走行する他車との過剰な接近や接触などを回避しつつ安全に車線変更が行える。
【０００７】
また本発明に係る走行支援装置は、他車との距離が所定距離より短いときに、他車との距離が所定距離以上となるように加減速制御することを特徴とする。また本発明に係る走行支援装置は、他車との距離が所定距離より短いときに、他車との距離が所定距離以上となるように運転者に加減速操作指示を与えることを特徴とする。
【０００９】
これらの発明によれば、他車との距離が所定距離より短いときに他車との距離が所定距離以上となるように車両を加減速させることにより、車線変更の際に自車線の他の車両に対し所定距離以上の車間が確保でき、車線変更先の車両の速度に合わせるための加減速が安全に行える。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づき、本発明の種々の実施形態について説明する。尚、各図において同一要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。
【００１１】
（第一実施形態）
図１に本実施形態に係る走行支援装置の構成図を示す。
【００１２】
図１に示すように、本実施形態に係る走行支援装置１は、車両に搭載され、その車両を運転する運転者の運転操作の支援を行う装置である。走行支援装置１は、電子制御装置であるＥＣＵ（Electronic Control Unit）２を備えている。ＥＣＵ２は、装置全体の制御を行うものであり、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入力信号回路、出力信号回路、電源回路などにより構成され、走行支援制御ルーチンを含む各種の制御ルーチンが記憶されている。
【００１３】
走行支援装置１には、車速センサ３が設けられている。車速センサ３は、運転者が運転する自車両の速度を検出する自車速検出手段であり、例えば車輪速センサが用いられる。車速センサ３は、ＥＣＵ２に接続されており、ＥＣＵ２に出力信号を出力する。ＥＣＵ２では、車速センサ３の出力信号に基づいて自車両の速度、即ち車速ＶAを算出する。
【００１４】
なお、自車両の車速ＶAを検出する自車速検出手段としては、車速センサ３のほか、自車両の位置データを微分処理して自車速ＶAを演算するものであってもよい。
【００１５】
走行支援装置１には、車両検出センサ４が設けられている。車両検出センサ４は、自車両以外の他の車両について、自車両に対する相対位置及び相対速度を取得するための他車情報検出手段であり、例えばカメラ、レーザ式レーダ、電波式レーダなどが用いられる。車両検出センサ４として、カメラを用いた場合には、他の車両を撮影した画像データに基づいて自車両に対する相対位置、相対距離が演算される。そして、その相対位置を微分処理することにより自車両に対する相対速度が演算される。
【００１６】
また、レーザ式レーダを用いた場合には、レーダの出力信号に基づいて他の車両までの相対距離が算出される。そして、その相対距離に基づいて他の車両の相対位置が演算され、その相対位置を微分処理することにより自車両に対する相対速度が演算される。
【００１７】
更に、電波式レーダを用いた場合には、レーダの出力信号に基づいて他の車両の相対速度が算出される。そして、その相対速度を積分処理することにより、他の車両の相対距離及び相対位置が演算される。
【００１８】
なお、他車情報検出手段としては、自車両に対する他の車両の相対位置及び相対速度が演算等により取得できるものであれば、カメラ、レーザ式レーダ、電波式レーダ以外のものであってもよい。
【００１９】
走行支援装置１には、道路状況検出センサ９が設けられている。道路状況検出センサ９は、車両が走行する道路の状況を検出する道路状況検出手段であり、例えば、道路を撮影するカメラが用いられる。この場合、道路状況検出センサ９により自車両が走行する道路の前方が撮影され、その撮影画像データに基づいて道路前方にある信号機、交差点、車線数減少、道路工事などの車線変更を制限する事象が認識される。そして、撮影画像データに基づいて、信号機などの存在に起因して自車両の現在地点から車線変更を完了すべき距離、即ち車線変更完了距離ＬTが演算される。
【００２０】
なお、道路状況検出センサ９としては、信号機や車線数減少などの車線変更を制限する事象を認識できるものであれば、レーザ式レーダ、電波式レーダなどカメラ以外のものであってもよい。また、道路状況検出センサ９は、装置の低コスト化などの観点から、車両検出センサ４として用いたカメラなどを共用することが望ましい。
【００２１】
走行支援装置１には、ＨＭＩ（ヒューマン・マシン・インターフェース）５が設けられている。ＨＭＩ５としては、運転者などの装置使用者の操作入力に用いられるスイッチ等や装置１の出力に用いられるＬＥＤ、ＬＣＤ、スピーカ等が該当する。
【００２２】
また、走行支援装置１には、ＨＭＩ５の一部として、支援スイッチ５ａが設けられている。支援スイッチ５ａは、車線変更する際の運転支援モードを開始させ又は解除させるためのスイッチである。支援スイッチ５ａがオンされることにより、車線変更支援開始条件が成立し、車両が車線変更の運転操作の支援モードとなる。また、支援スイッチ５ａがオフされることにより、車線変更支援解除条件が成立し、車両が車線変更の運転操作の支援モードが解除される。
【００２３】
なお、車線変更支援開始条件は、支援スイッチ５ａがオンされる場合のほか、ウインカ操作、運転者の音声入力などその他の操作、指示又は車両搭載機器の作動等であってもよい。また、車線変更支援解除条件は、支援スイッチ５ａがオフされる場合のほか、ウインカのオフ、運転者の音声入力などその他の操作、指示又は車両搭載機器の作動等であってもよい。
【００２４】
ＥＣＵ２には、駆動制御部６が接続されている。駆動制御部６は、車両の走行駆動力を制御する駆動制御手段であり、ＥＣＵ２の制御信号を受けて電子スロットルなどを作動させ車両の駆動制御を行う。駆動制御部６としては、例えば車両に搭載される駆動制御ＥＣＵが用いられる。
【００２５】
ＥＣＵ２には、制動制御部７が接続されている。制動制御部７は、車両の制動量を制御する制動制御手段であり、ＥＣＵ２の制御信号を受けて制動用アクチュエータなどを作動させて車両の制動制御を行う。制動制御部７としては、例えば車両に搭載される制動制御ＥＣＵが用いられる。
【００２６】
ＥＣＵ２には、操舵制御部８が接続されている。操舵制御部８は、車両の操舵量を制御する操舵制御手段であり、ＥＣＵ２の制御信号を受けて操舵用アクチュエータなどを作動させて車両の操舵制御を行う。操舵制御部８としては、例えば車両に搭載される操舵制御ＥＣＵが用いられる。
【００２７】
次に、本実施形態に係る走行支援装置の動作について説明する。
【００２８】
図２は、本実施形態に係る走行支援装置１による車線変更の運転支援における自車両及び他の車両との関係図である。図３は、走行支援装置１における車線変更処理のフローチャートである。
【００２９】
図２に示すように、走行支援装置１は、車両Ａが複数の車線（走行レーン）を有する道路１０を走行し、その車両Ａと同一車線の前方又は後方を車両Ｄが走行しており、道路１０における車線変更可能な区間が制限されている場合であって、車両Ａが他の車線を走行する他の車両Ｂ、Ｃの間に割り込んで車線変更する際に、車両Ａの運転者の運転操作を支援するものである。
【００３０】
ここでは、車両Ａの前方を車両Ｄが走行し、道路１０の前方に信号機１０ａがあり車線変更可能な区間が制限されている場合を例にとって、走行支援装置１の動作を説明する。
【００３１】
ここで、自車両である車両Ａの車速をＶA、他車である車両Ｂの車速をＶB、他車である車両Ｃの車速をＶC、他車である車両Ｄの車速をＶD、車両Ａに対する車両Ｂの相対速度をＶAB、車両Ａに対する車両Ｃの相対速度をＶAC、車両Ａに対する車両Ｄの相対速度をＶAD、車両Ｂに対する車両Ｃの相対速度をＶBC、車両Ａと車両Ｂとの距離をＬAB、車両Ａと車両Ｃとの距離をＬAC、車両Ａと車両Ｄとの距離をＬAD、車両Ｂと車両Ｃとの距離をＬBC、車両Ａの位置から前方へ向けて車線変更可能な距離をＬTとする。また、車両Ｂは、車両Ｃの前方を走行しているものとする。
【００３２】
図３に示すように、Ｓ１０にて、車線変更支援開始条件が成立したか否かが判断される。車線変更支援開始条件の成立は、支援スイッチ５ａがオンされているか否かに基づいて判断される。支援スイッチ５ａがオンされ、車線変更支援開始条件が成立したと判断されたときには、Ｓ１２に移行する。一方、支援スイッチ５ａがオンされておらず、車線変更支援開始条件が成立していないと判断されたときには、制御処理を終了する。
【００３３】
Ｓ１２では、車両距離検出が行われる。車両の距離検出は、レーダやカメラなどの車両検出センサ４の出力信号に基づいて行われる。この車両距離検出により、車両Ａと車両Ｂとの距離ＬAB、車両Ａと車両Ｃとの距離ＬAC、車両Ａと車両Ｄとの距離ＬADが検出される。
【００３４】
次いで、Ｓ１４に移行し、車両Ａに対する車両Ｂ、Ｃ、Ｄの相対速度ＶAB、ＶAC、ＶADの検出がそれぞれ行われる。相対速度ＶAB、ＶAC、ＶADは、Ｓ１２にて検出した距離ＬAB、ＬAC、ＬADの微分処理により算出される。
【００３５】
なお、Ｓ１４の相対速度ＶAB、ＶAC、ＶADの検出は、車両検出センサ４として電波式レーダを用いる場合など、Ｓ１２の車両距離検出処理の前に行う場合もある。この場合、検出された相対速度ＶAB、ＶAC、ＶADの積分処理により、距離ＬAB、ＬAC、ＬADが算出される。また、ＦＭ−ＣＷ方式のレーダ等を用いて車間距離、相対速度をそれぞれ算出してもよい。
【００３６】
そして、Ｓ１６に移行し、距離ＬBC、相対速度ＶBCの演算が行われる。車両Ｂ、Ｃの距離ＬBCは、先に検出された距離ＬABと距離ＬACの和に基づいて算出される。また、相対速度ＶBCは、相対速度ＶAB、ＶACに基づいて算出される。
【００３７】
そして、Ｓ１８に移行し、車線変更完了距離ＬTの検出が行われる。車線変更完了距離ＬTの検出は、カメラなどの道路状況検出センサ９の出力信号に基づいて行われ、例えば、自車両である車両Ａから信号機１０ａまでの距離を車線変更完了距離ＬTとして算出して行われる。
【００３８】
そして、Ｓ２０に移行し、他の車線を走行する車両Ｂ、車両Ｃの間の距離ＬBCが所定の距離ＬTHより長いか否かが判断される。距離ＬTHは、予めＥＣＵ２に設定される設定値であり、車両Ａが車両Ｂ、車両Ｃの間に割り込んで車線変更できるか否かを考慮して設定される。例えば、距離ＬTHは、ｋ１を係数、車両Ａの全長Ｌａとすると、ＬTH＝ｋ１・Ｌａと設定される。
【００３９】
このとき、係数ｋ１は、１以上であり、例えば車両Ａの車速ＶAが大きいほど大きくなるような車速ＶAの関数として設定される。また、係数ｋ１は、車速ＶA、車両Ｂの車速ＶB、車両Ｃの車速ＶC、相対速度ＶBCの全て又はその一部の関数として設定してもよい。
【００４０】
Ｓ２０にて、他の車線を走行する車両Ｂ、車両Ｃの間の距離ＬBCが所定の距離ＬTHより長くないと判断されたときには、Ｓ２２に移行し、報知処理が行われる。報知処理は、車線変更できないことを運転者に知らせる処理である。この報知処理としては、運転者の視覚、聴覚又は触覚を通じて車線変更できないことを運転者に知らせる処理が用いられる。
【００４１】
例えば、インストルメントパネルに設けられた表示部に車線変更不可の表示をすることにより、運転者の視覚を通じて車線変更できないことが知らされる。また、信号音や音声などを車内に発することにより、運転者の聴覚を通じて車線変更できないことが知らされる。更に、運転座席、ハンドル又は車内床面などに振動を与えることにより、運転者の触覚を通じて車線変更できないことが知らされる。そして、Ｓ２２の報知処理の後、制御処理は終了する。
【００４２】
一方、Ｓ２０にて、他の車線を走行する車両Ｂ、車両Ｃの間の距離ＬBCが所定の距離ＬTHより長いと判断されたときには、Ｓ２４に移行し、車両Ｂの車速ＶB、車両Ｃの車速ＶC、車線変更完了距離ＬTに基づいて車線変更が行えるか否かが判断される。
【００４３】
例えば、図４に示すように、予めＥＣＵ２に車線変更完了距離ＬTと車両Ｂの車速ＶB又は車両Ｃの車速ＶCをパラメータとするマップが設定され、このマップに基づいて判断される。マップは、車線変更可能と車線変更不可能との境界線が、車線変更区間ＬTが長くなるほど車速ＶB、ＶCが速くなるように設定される。
【００４４】
このため、車線変更完了距離ＬTが短く車速ＶB、ＶCが速いときには車線変更が不可となり、車線変更完了距離ＬTが長く車速ＶB、ＶCが遅いときには車線変更が可能となるように判断される。このように車線変更が可能か否かを判断することにより、車線変更完了距離ＬTが長いときに他車の車速ＶB、ＶCが速くても車線変更が可能となり、車線変更完了距離ＬTが短いときに他車の車速ＶB、ＶCが速いと車線変更が不可となり、車線変更について道路状況及び交通状況に応じた適切な判断が可能となる。
【００４５】
車線変更が可能か否かの判断において、車速ＶB、車速ＶCは、いずれか一方が選択され判断材料として用いられる。その際、車速の速さなどを基準として、車速ＶB、車速ＶCのいずれか一方が選択される。例えば、車速ＶB、車速ＶCのうちいずれか速い方を基準として選択することにより、その後に車間距離が短くなる場合（後側の車両の車速が速い場合）に無理な車線変更をしないように、あるいはその後に車間距離が広がる場合（前側の車両の車速が速い場合）に現在の車両Ｂ、Ｃ間の車間距離が比較的短くても車線変更できるように、実際の交通状況に即した判断が可能となる。
【００４６】
なお、車線変更が可能か否かの判断において、車速ＶB、車速ＶCの双方を判断材料として用いてもよい。例えば、車速ＶB、車速ＶCの平均速度を用いて他車の車速として用いられる。
【００４７】
また、自車両と他の車両との相対速度ＶAB又はＶACに応じて車線変更可能領域が変更されるようにマップを設定するのが望ましい。例えば、図４に示すように、車線変更可能領域と車線変更不可能領域との境界線の勾配を変化させて相対速度ＶAB又はＶACが大きいほど車線変更可能領域が狭まるようにマップが変更される。
【００４８】
このようにマップを設定することにより、自車両である車両Ａと他車である車両Ｂ、Ｃとの速度差が小さいときには車線変更完了距離ＬTが短くても車線変更可能となり、車両Ａと車両Ｂ、Ｃとの速度差が大きいときには車線変更完了距離ＬTが短いと車線変更不可となる。車線変更の際には、車線変更先の他車に車速を合わせる必要があるため、車両Ａと車両Ｂ、Ｃとの速度差を考慮して車線変更が可能か否かを決定することで、他車の走行状況に応じた適切な判断が可能となる。
【００４９】
そして、図３のＳ２４にて、車線変更が行えないと判断されたときには、Ｓ２２に移行し、前述した報知処理が行われる。一方、Ｓ２４にて、車線変更完了距離ＬTにおいて車線変更が行えると判断されたときには、Ｓ２６に移行し、車両Ｄとの間の距離ＬADが所定の距離より長いか否かが判断される。所定の距離は、ＥＣＵ２により設定され、距離Ｌlimitと距離Ｌcontrolの和（Ｌlimit＋Ｌcontrol）として設定される。
【００５０】
距離Ｌlimitは、車両Ａが車両Ｄに近づける最小距離であり、安全マージンを考慮して設定される。距離Ｌcontrolは、車線変更する際に、車両Ａの車速ＶAを車両Ｂの車速ＶB又は車両Ｃの車速ＶCに合わせるために車両Ａ、Ｄの車間において最低必要な距離である。この距離Ｌcontrolは、次の式（１）で表される。
【００５１】
Ｌcontrol＝ＶA・ｔ＋（ａAmax・ｔ2）／２−ＶD・ｔ  …（１）
ｔは、車両Ａの車速ＶAを車速ＶB又は車速ＶCに合わせるために必要な時間である。ａAmaxは、車両Ａの最大加減速度であり、車両Ａの車両性能、加減速時の安全性などを考慮して設定される。
【００５２】
また、時間ｔは、車両Ｂを基準として車線変更する場合には、次の式（２）に基づいて、式（３）で表される。
【００５３】
ＶB＝ＶA＋ａAmax・ｔ  …（２）
ｔ＝（ＶB−ＶA）／ａAmax  …（３）
従って、式（３）の時間ｔを式（１）に代入することにより、距離Ｌcontrolは、次の式（４）により算出することができる。
【００５４】
Ｌcontrol＝（２・（ＶA−ＶD）・（ＶB−ＶA）＋（ＶB−ＶA）2）／２・ａAmax  …（４）
この距離Ｌcontrolは、車速ＶAを変えることにより、可変することが可能となる。
【００５５】
Ｓ２６にて、車両Ｄとの間の距離ＬADが所定の距離（Ｌlimit＋Ｌcontrol）より長いと判断されたときには、車両Ａの車速ＶAを他の車線の車両の車速に合わせるために距離ＬADが十分に長い距離であるとし、Ｓ２８に移行し、加減速目標値ａA１の演算が行われる。
【００５６】
加速度目標値ａA１の演算は、加速度ゲインをＫ２、車両Ａの前後方向の位置をｙとすると、次の式（５）を用いて行われる。
【００５７】
ａA１＝Ｋ２・（（ＬBC／２）−ｙ）  …（５）
ここで、車両Ａの位置ｙは、割り込み先の他車である車両Ｂ又は車両Ｃの位置を座標原点とし、その原点位置からの前後方向における車両Ａまでの距離である。また、加速度ゲインＫ２は、車線変更完了距離ＬTに応じて設定される。例えば、図５に示すように、予めＥＣＵ２に車線変更完了距離ＬTと加速度ゲインＫ２の関係を設定しておき、この関係に基づいて設定される。このとき、車線変更完了距離ＬTが長いほど、加速度ゲインＫ２が小さくなり加速度目標値ａA１が小さくなるように、加速度目標値ａA１が演算される。
【００５８】
このように加速度目標値ａA１を演算し、その加速度目標値ａA１を目標として車両Ａを加減速させることにより、車線変更完了距離ＬTが短いときには車両Ａを大きく加減速させて、迅速な車線変更が行える。また、車線変更完了距離ＬTが長いときには車両Ａを小さく加減速させ、車両の速度変化を小さく抑えて余裕のある車線変更が行える。
【００５９】
一方、Ｓ２６にて、車両Ｄとの間の距離ＬADが所定の距離（Ｌlimit＋Ｌcontrol）より長くないと判断されたときには、車両Ａの車速ＶAを他の車線の車両の車速に合わせるために距離ＬADが十分に長くないと判断し、Ｓ３０に移行し、加減速目標値ａA１と異なる加減速目標値ａA２の演算が行われる。
【００６０】
加速度目標値ａA２の演算は、次の式（６）を用いて行われる。
【００６１】
ａA２＝Ｋ３・（ＬAD※−ＬAD）  …（６）
ＬAD※は、ＥＣＵ２により設定される値であり、Ｌlimit＋Ｌcontrolの距離に対して長い距離となるように設定される。Ｋ３は、ＥＣＵ２により設定される係数である。図６に、この式（６）に演算された加速度目標値ａA２を用いて車両Ｄとの距離ＬADを調整する制御系を示す。
【００６２】
このように、加速度目標値ａA２を演算することにより、目標距離となるＬAD※と現在の距離ＬADとの差に応じて加減速を行い、適宜距離ＬADをＬAD※まで広げることができる。
【００６３】
そして、Ｓ３２に移行し、演算された加減速目標値ａA１又はａA２に基づいて車両Ａの加減速制御が行われる。加減速制御は、ＥＣＵ２から駆動制御部６又は制動制御部７へ制御信号を出力し、車両Ａに駆動力又は制動力を与えることにより行われる。
【００６４】
そして、Ｓ３４に移行し、車両Ａが前後方向の目標位置ｕyの近傍に位置しているか否かが判断される。例えば、車両Ａの前後方向の位置ｙが目標位置ｕyから所定の距離αを減じた値以上であり、位置ｙが目標位置ｕyに所定の距離αを加えた値以下であるか否かが判断される。所定の距離αは、ＥＣＵ２に予め設定される設定値である。
【００６５】
ここで、車両Ａの目標位置ｕyは、車両Ｂ、Ｃ間の距離ＬBCの長さに応じて設定するのが望ましい。例えば、距離ＬBCが所定の距離以下であるときには、目標位置ｕyは車両Ｂ、Ｃの中間位置ＬBC／２に設定される。一方、距離ＬBCが所定の距離より長いときには、目標位置ｕyは原点を設定した車両Ｂ又は車両Ｃから所定距離隔てた所定位置に設定される。このとき、所定位置は、自車速Ａに基づいて設定するのが望ましい。例えば、所定位置は、自車速Ａにおいて所定の減速度で安全に停止できる距離（安全マージン距離）に設定される。
【００６６】
Ｓ３４にて、車両Ａが目標位置ｕyの近傍に位置していないと判断されたときには、Ｓ１２に戻る。一方、車両Ａが目標位置ｕyの近傍に位置していると判断されたときには、Ｓ３６に移行し、車両Ａの左右方向の移動目標位置ｕxの演算が行われる。
【００６７】
そして、Ｓ３８に移行し、演算された移動目標位置ｕxに車両Ａが移動するように、操舵制御が行われる。操舵制御は、ＥＣＵ２から操舵制御部８へ制御信号を出力して行われる。操舵制御における操舵速度は、例えば、自車両Ａの車速ＶAに対するマップを用いて制御され、車速ＶAが大きいほど遅くなるように制御される。このように操舵制御することにより、車両の進行方向の変化応答が車速に比例するため、自車両Ａの挙動を安定させることができる。また、操舵制御における操舵速度は、車両Ｂ、Ｃ間の距離ＬBCが小さいほど遅くなるように制御するのが望ましい。このように操舵制御することにより、急な割り込みを避け、他車に対し余裕を持った車線変更の意思表示が行える。
【００６８】
なお、Ｓ３８において、操舵制御における操舵速度を車線変更完了距離ＬTに基づいて設定又は変更してもよい。例えば、操舵速度を自車両Ａの車速ＶAに基づいて設定し、車線変更完了距離ＬTに基づいて補正変更を加えてもよい。この場合、車線変更完了距離ＬTが短いときには操舵速度を速めにするなどして、車線変更完了距離ＬTを考慮したより適切な車線変更が可能となる。
【００６９】
そして、Ｓ４０に移行し、車両Ａが左右方向の目標位置ｕxの近傍に位置しているか否かが判断される。例えば、車両Ａの左右方向の位置ｘが目標位置ｕxから所定の距離βを減じた値以上であり、位置ｘが目標位置ｕxに所定の距離βを加えた値以下であるか否かが判断される。ここで、所定の距離βは、ＥＣＵ２に予め設定される設定値である。
【００７０】
Ｓ４０にて、車両Ａが左右方向の目標位置ｕxの近傍に位置していないと判断されたときには、Ｓ３８に戻る。一方、車両Ａが左右方向の目標位置ｕxの近傍に位置していると判断されたときには、制御処理を終了する。
【００７１】
以上のように、本実施形態に係る走行支援装置１によれば、自車両である車両Ａと同一車線を走行する車両Ｄとの距離を考慮して車線変更についての運転操作支援を行うため、同一車線を走行する車両Ｄとの過剰な接近や接触などを回避しつつ安全に車線変更が行える。
【００７２】
また、車両Ｄとの距離ＬADが所定の距離（Ｌlimit＋Ｌcontrol）より短いときに車両Ｄとの距離ＬADがその距離（Ｌlimit＋Ｌcontrol）以上となるように車両を加減速させることにより、車線変更の際に自車線の他車である車両Ｄに対し所定距離以上の車間が確保できる。従って、車線変更先の車両Ｂ、Ｃの車速に合わせるための加減速が安全に行える。
【００７３】
なお、本実施形態では、車線変更の運転操作支援の際、車線変更完了距離ＬTにおいて車線変更が行えるか否かを車線変更完了距離ＬTと車速ＶB、ＶCなどに基づいて判断しているが、車線変更完了距離ＬTに基づいて車線変更可否の判断基準値を設定又は変更し、その判断基準値に基づいて車線変更可否の判断を行うものであってもよい。例えば、車線変更完了距離ＬTに基づいて距離ＬTHを変更し、その距離ＬTHに基づいて車線変更可否の判断が行われる。具体的には、車線変更完了距離ＬTが短いときに、距離ＬTHを短く変更し、その距離ＬTHに基づいて車線変更可否を判断する。この場合、車線変更完了距離ＬTが短い場合であっても、車線変更が可能となる。
【００７４】
また、本実施形態では、道路状況検出手段としてカメラなどを用いその出力データに基づいて車線変更完了距離ＬTを演算する走行支援装置１について説明したが、本発明に係る走行支援装置はそのようなものに限られるものではなく、地図データと自車の現在位置のデータに基づいて車線変更完了距離ＬTを演算するものであってもよい。この場合であっても、上述した走行支援装置１と同様な作用効果が得られる。また、道路状況検出センサ９の設置を省略することも可能となる。
【００７５】
また、本実施形態では、車両Ａが他の車線を走行する他の車両Ｂ、Ｃの間に割り込んで車線変更する場合に、その車両Ａの運転者の運転操作を支援する走行支援装置１について説明したが、本発明に係る走行支援装置は、そのようなものに限られるものではなく、車両が車線変更する場合に運転者の運転操作を支援するものであれば、単に隣りの車線に車線変更する場合など他車間に割り込んで車線変更する場合以外にも運転操作を支援するものであってもよい。
【００７６】
また、本実施形態では、車両Ａの道路前方に信号機１０ａが存在する場合について説明したが、本発明に係る走行支援装置は、そのような場合に用いられるものに限られるものではなく、道路前方に交差点、車線減少、道路工事などがあり道路前方における車両走行が制限される場合に用いられるものであれば、信号機１０ａが存在する場合以外に用いられるものであってもよい。
【００７７】
更に、本実施形態では、道路１０に車線変更すべき距離が制限されている場合について説明したが、本発明に係る走行支援装置はそのようなものに限られるものではなく、自車線の前後に他車が走行する場合であれば、道路１０に車線変更すべき距離の制限がないときに、運転操作の支援をするものであってもよい。
【００７８】
（第二実施形態）
次に、第二実施形態に係る走行支援装置について説明する。
【００７９】
図７に本実施形態に係る走行支援装置の構成図を示す。本図に示すように、本実施形態に係る走行支援装置１ａは、他の車両の位置又は速度を取得するための他車情報検出手段として、通信部４ａを備えている。通信部４ａは、他車との間の車々間通信、路上施設との間の路車間通信又はＧＳＰデータ通信などの衛星との間の衛星通信を行う通信手段であり、通信を通じて他車の位置又は速度を取得する。
【００８０】
このような走行支援装置１ａにあっても、第一実施形態に係る走行支援装置と同様に、車線変更処理等が行える。このため、第一実施形態に係る走行支援装置と同様な作用効果を得ることができる。
【００８１】
（第三実施形態）
次に、第三実施形態に係る走行支援装置について説明する。
【００８２】
図８に本実施形態に係る走行支援装置の構成図を示す。本図に示すように、本実施形態に係る走行支援装置１ｂは、加減速操作指示手段として加減速操作指示部１１を備え、操舵操作指示手段として操舵操作指示部１２を備えている。加減速操作指示部１１は、車線変更における運転操作支援として加減速の操作を車両Ａの運転者に指示を与えるものである。加減速操作指示部１１としては、運転者の視覚、聴覚又は触覚を通じて加減速操作の指示を与えるものが用いられる。
【００８３】
例えば、運転者の視覚を通じて加減速操作を指示するものとしては、アクセル操作指示及びブレーキ操作指示を表示するＬＣＤ、ＬＥＤ、ランプなどの表示部が用いられる。また、運転者の聴覚を通じて加減速操作を指示するものとしては、音声、信号音などを発しアクセル操作指示及びブレーキ操作指示を知らせるスピーカ、ブザーなどが用いられる。更に、運転者の触覚を通じて加減速操作を指示するものとしては、運転座席、ハンドル又は車内床面などに振動を与えアクセル操作指示及びブレーキ操作指示を与える振動器などが用いられる。
【００８４】
なお、この加減速操作指示部１１を構成するＬＣＤ、スピーカなどは、ＨＭＩ５に用いられるものを共用してもよい。
【００８５】
操舵操作指示部１２は、車線変更における運転操作支援として操舵操作を車両Ａの運転者に指示を与えるものである。操舵操作指示部１２としては、運転者の視覚、聴覚又は触覚を通じて操舵操作の指示を与えるものが用いられる。
【００８６】
例えば、運転者の視覚を通じて操舵操作を指示するものとしては、ハンドル操作指示を表示するＬＣＤ、ＬＥＤ、ランプなどの表示部が用いられる。また、運転者の聴覚を通じて操舵操作を指示するものとしては、音声、信号音などを発しハンドル操作指示を知らせるスピーカ、ブザーなどが用いられる。更に、運転者の触覚を通じて操舵操作を指示するものとしては、運転座席、ハンドル又は車内床面などに振動を与えハンドル操作指示を与える振動器などが用いられる。
【００８７】
なお、この操舵操作指示部１２を構成するＬＣＤ、スピーカなどは、ＨＭＩ５に用いられるものを共用してもよい。
【００８８】
次に、本実施形態に係る走行支援装置の動作について説明する。
【００８９】
図９は、本実施形態に係る走行支援装置における車線変更処理の一例を示すフローチャートである。
【００９０】
本実施形態に係る走行支援装置１ｂの車線変更処理は、図３の第一実施形態に係る走行支援装置１の車線変更処理とほぼ同様なものであるが、加減速制御の代わりに加減速操作指示処理を行い、操舵制御の代わりに操舵操作指示処理を行う点で異なっている。
【００９１】
図９のＳ１１０にて、車線変更支援開始条件が成立したか否かが判断され、車線変更支援開始条件が成立したと判断されたときにはＳ１１２に移行し、車線変更支援開始条件が成立していないと判断されたときには制御処理を終了する。
【００９２】
そして、Ｓ１１２では、車両間の距離ＬAB、ＬAC、ＬADが検出される。そして、相対速度ＶAB、ＶAC、ＶADが検出される（Ｓ１１４）。そして、距離ＬBC、相対速度ＶBCの演算が行われる（Ｓ１１６）。
【００９３】
そして、車線変更完了距離ＬTが検出され（Ｓ１１８）、他の車線を走行する車両Ｂ、車両Ｃの間の距離ＬBCが所定の距離ＬTHより長いか否かが判断される（Ｓ１２０）。Ｓ１２０にて、他の車線を走行する車両Ｂ、車両Ｃの間の距離ＬBCが所定の距離ＬTHより長くないと判断されたときには、報知処理が行われる（Ｓ１２２）。一方、他の車線を走行する車両Ｂ、車両Ｃの間の距離ＬBCが所定の距離ＬTHより長いと判断されたときには、車速ＶB、ＶC、距離ＬTに基づいて車線変更が可能か否かが判断される（Ｓ１２４）。
【００９４】
Ｓ１２４にて、車線変更が可能でないと判断されたときには、Ｓ１２２に移行し、報知処理が行われる。一方、車線変更が可能であると判断されたときには、車両Ｄとの間の距離ＬADが所定の距離（距離Ｌlimitと距離Ｌcontrolの和（Ｌlimit＋Ｌcontrol））より長いか否かが判断される（Ｓ１２６）。
【００９５】
Ｓ１２６にて、車両Ｄとの間の距離ＬADが所定の距離（Ｌlimit＋Ｌcontrol）より長いと判断されたときには、加減速目標値ａA１の演算が行われる（Ｓ１２８）。一方、車両Ｄとの間の距離ＬADが所定の距離（Ｌlimit＋Ｌcontrol）より長くないと判断されたときには、加減速目標値ａA２の演算が行われる（Ｓ１３０）。上述したＳ１１０〜Ｓ１３０の処理は、図３のＳ１０〜Ｓ３０の処理と同様に行われる。
【００９６】
そして、Ｓ１３２に移行し、演算された加減速目標値ａA１又はａA２に基づいて車両Ａの加減速操作指示が行われる。加減速操作指示は、ＥＣＵ２から加減速操作指示部１１へ信号を出力することにより行われ、その信号に基づいて加減速操作指示部１１が車両Ａの運転者に加減速の操作の指示を与える。
【００９７】
例えば、ＬＣＤ、ＬＥＤ、ランプなどの表示部にアクセル操作指示又はブレーキ操作指示が表示される。これにより、車両Ａの運転者は、視覚を通じて加減速操作の指示を認識し、その指示に従い加減速操作を行う。また、加減速操作指示として、スピーカ、ブザーなどから音声、信号音などが発せられアクセル操作指示又はブレーキ操作指示が与えられる。これにより、車両Ａの運転者は、聴覚を通じて加減速操作の指示を認識し、その指示に従い加減速操作を行う。更に、加減速操作指示として、運転座席、ハンドル又は車内床面などが振動し、その振動によりアクセル操作指示又はブレーキ操作指示が与えられる。これにより、車両Ａの運転者は、触覚を通じて加減速操作の指示を認識し、その指示に従い加減速操作を行う。
【００９８】
そして、Ｓ１３４に移行し、車両Ａが前後方向の目標位置ｕyの近傍に位置しているか否かが判断される。車両Ａが目標位置ｕyの近傍に位置していないと判断されたときには、Ｓ１１２に戻る。一方、車両Ａが目標位置ｕyの近傍に位置していると判断されたときには、車両Ａの左右方向の移動目標位置ｕxの演算が行われる（Ｓ１３６）。なお、上述したＳ１３４〜Ｓ１３６の処理は、図３のＳ３４〜Ｓ３６の処理と同様に行われる。
【００９９】
そして、Ｓ１３８に移行し、演算された移動目標位置ｕxに車両Ａが移動するように、操舵操作指示が行われる。操舵操作指示は、ＥＣＵ２から操舵操作指示部１２へ信号を出力することにより行われ、その信号に基づいて操舵操作指示部１２が車両Ａの運転者に操舵操作の指示を与える。
【０１００】
例えば、ＬＣＤ、ＬＥＤ、ランプなどの表示部に操舵操作指示が表示される。
これにより、車両Ａの運転者は、視覚を通じて操舵操作の指示を認識し、その指示に従いハンドル操作を行う。また、操舵操作指示として、スピーカ、ブザーなどから音声、信号音などが発せられハンドル操作指示が与えられる。これにより、車両Ａの運転者は、聴覚を通じて操舵操作の指示を認識し、その指示に従いハンドル操作を行う。更に、操舵操作指示として、運転座席、ハンドル又は車内床面などが振動し、その振動によりハンドル操作指示が与えられる。これにより、車両Ａの運転者は、触覚を通じて操舵操作の指示を認識し、その指示に従いハンドル操作を行う。
【０１０１】
そして、Ｓ１４０に移行し、車両Ａが左右方向の目標位置ｕxの近傍に位置しているか否かが判断される。車両Ａが左右方向の目標位置ｕxの近傍に位置していないと判断されたときには、Ｓ１３８に戻る。一方、車両Ａが左右方向の目標位置ｕxの近傍に位置していると判断されたときには、制御処理を終了する。
【０１０２】
以上のように、本実施形態に係る走行支援装置によれば、運転者が操作指示に従って運転操作を行うことにより、第一実施形態に係る走行支援装置１と同様な作用効果が得られる。すなわち、同一車線を走行する車両Ｄとの過剰な接近や接触などを回避しつつ安全に車線変更が行え、適切な車線変更が可能となる。
【０１０３】
上述した各実施形態では、車線変更に対して二台の車両Ｂ、Ｃを共に考慮する必要がある場合についてのみ説明したが、本発明に係る走行支援装置はそのようなものに限定されるものではない。例えば、二台の車両Ｂ、Ｃの車間距離ＬBCが十分に大きい場合には車両Ｂ、Ｃのうち自車両に近い方の車両のみを考慮して車線変更制御や車線変更指示を行い、車間距離ＬBCがある程度小さいときにのみ上述の各実施形態に示す車線変更制御や車線変更指示を行うものなどであってもよく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。
【０１０４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、自車両と同一車線を走行する他車との距離を考慮して車線変更についての運転操作支援を行うため、同一車線を走行する他車との過剰な接近や接触などを回避しつつ安全に車線変更が行える。
【０１０５】
また、他車との距離が所定距離より短いときに他車との距離が所定距離以上となるように車両を加減速させることにより、車線変更の際に自車線の他車に対し所定距離以上の車間が確保でき、車線変更先の車両の速度に合わせるための加減速が安全に行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態に係る走行支援装置の説明図である。
【図２】図１の走行支援装置の支援対象となる車両の位置、速度等の説明図である。
【図３】図１の走行支援装置における車線変更処理を示すフローチャートである。
【図４】図３の車線変更処理における車線変更可否判断の説明図である。
【図５】図３の車線変更処理における加減速制御の説明図である。
【図６】図３の車線変更処理における加減速目標値ａA２の演算についての説明図である。
【図７】第二実施形態に係る走行支援装置の説明図である。
【図８】第三実施形態に係る走行支援装置の説明図である。
【図９】図８の走行支援装置における車線変更処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…走行支援装置、２…ＥＣＵ、３…車速センサ、４…車両検出センサ、５ａ…支援スイッチ、６…駆動制御部、７…制動制御部、８…操舵制御部、９…道路状況検出センサ、１０…道路、１０ａ…信号機、Ａ…車両（自車）、Ｂ…車両、Ｃ…車両、Ｄ…車両（他車）、ＬT…車線変更完了距離（車線変更を完了すべき距離）。
【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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