(57)【要約】【課題】車線逸脱防止機能と衝突回避機能がドライバに違和感を与えることなく適切な作動タイミングで実行され、有効にその機能を発揮する。【解決手段】車線情報に基づいて自車両が走行する車線から逸脱するまでの車線逸脱予想時間ｔ_tlcを算出し、少なくとも周辺立体物情報に基づいて自車両と立体物とが衝突する衝突余裕時間ｔ_ttcを算出し、車線逸脱予想時間ｔ_tlcと衝突余裕時間ｔ_ttcとに応じて制御を開始する支援作動判定時間ｔstを設定し、該支援作動判定時間ｔstが予め設定する支援作動判定時間閾値ｔtdを下回った場合に、操舵制御により自車両が走行する車線から逸脱することを防止する車線逸脱防止目標旋回量と操舵制御により自車両が立体物と衝突することを回避する立体物回避目標旋回量の何れかの目標トルクＴｐを算出して出力する。【選択図】図２
2017109560.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも走行する車線の車線情報と自車両の周辺立体物情報を認識する周辺環境認識手段と、
上記車線情報に基づいて自車両が走行する車線から逸脱するまでの車線逸脱予想時間を算出し、操舵制御により自車両が走行する車線から逸脱することを防止する車線逸脱防止目標旋回量を算出する車線逸脱防止目標旋回量算出手段と、
少なくとも上記周辺立体物情報に基づいて自車両と立体物とが衝突する衝突余裕時間を算出し、操舵制御により自車両が立体物と衝突することを回避する立体物回避目標旋回量を算出する立体物回避目標旋回量算出手段と、
上記車線逸脱予想時間と上記衝突余裕時間とに応じて制御を開始する支援作動判定時間を設定し、該支援作動判定時間が予め設定する閾値を下回った場合に、上記車線逸脱防止目標旋回量算出手段で算出した上記車線逸脱防止目標旋回量と上記立体物回避目標旋回量算出手段で算出した上記立体物回避目標旋回量の何れかを出力する制御手段と、
を備えたことを特徴とする車両の運転支援制御装置。
【請求項２】
上記制御手段は、上記車線逸脱予想時間と上記衝突余裕時間との両方が算出されている場合は短い方の時間を上記支援作動判定時間として設定する一方、上記車線逸脱予想時間と上記衝突余裕時間のどちらかが算出されている場合は算出されている方の時間を上記支援作動判定時間として設定することを特徴とする請求項１記載の車両の運転支援制御装置。
【請求項３】
上記立体物回避目標旋回量算出手段は、上記衝突余裕時間を、立体物に対する自車両の前後方向の衝突余裕時間と立体物に対する自車両の横方向の衝突余裕時間に応じて算出することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両の運転支援制御装置。
【請求項４】
上記立体物回避目標旋回量算出手段は、上記立体物に対する自車両の前後方向の衝突余裕時間と上記立体物に対する自車両の横方向の衝突余裕時間の両方が算出される場合は短い方の衝突余裕時間を選択することを特徴とする請求項３記載の車両の運転支援制御装置。
【請求項５】
上記立体物回避目標旋回量算出手段は、立体物の自車両に対する横方向位置の情報が取得できない場合、立体物の進行方向の自車両の進行方向に対するなす角度を基に上記立体物に対する自車両の横方向の衝突余裕時間を算出することを特徴とする請求項３又は請求項４記載の車両の運転支援制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車線からの逸脱や立体物との衝突を操向制御により回避する車両の運転支援制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両においては、運転を支援する様々な装置が開発、実用化されており、車線からの逸脱を防止する車線逸脱防止制御装置もそのような装置の一つである。例えば、特開平１１−１８９１６６号公報（以下、特許文献１）では、走行車線に対して車両の進行方向がなす対車線ヨー角を算出し、ヨー角に基づいて操舵用制御トルクを算出し、操舵用制御トルクがヨー角を減らす方向に発生するように操舵アクチュエータを制御する車線逸脱防止装置の技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１８９１６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の特許文献１に開示されるような車線逸脱防止制御では、例えば、他車両が自車線内に逸脱している状況においては、ドライバは物体に対する回避動作を意図するため、回避制御の作動タイミングが遅いと感じるなど、ドライバに違和感を与えてしまう可能性があり、制御の作動タイミングは適切なタイミングで行う必要がある。また、操舵制御が車線逸脱防止機能に加え、立体物との衝突を回避する衝突回避機能を有している場合、走行環境によって車線逸脱防止機能と衝突回避機能の作動タイミングが異なることから、これらの機能の作動タイミングが適切に設定されなければ、車線逸脱防止機能と衝突回避機能が有効にその機能を発揮できない虞もある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、たとえ、操舵制御が車線逸脱防止機能に加え、衝突回避機能を有している場合であっても、それぞれの機能に応じて、ドライバに違和感を与えることなく、適切な作動タイミングで制御が実行され、車線逸脱防止機能と衝突回避機能が有効にその機能を発揮することができる車両の運転支援制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の車両の運転支援制御装置の一態様は、少なくとも走行する車線の車線情報と自車両の周辺立体物情報を認識する周辺環境認識手段と、上記車線情報に基づいて自車両が走行する車線から逸脱するまでの車線逸脱予想時間を算出し、操舵制御により自車両が走行する車線から逸脱することを防止する車線逸脱防止目標旋回量を算出する車線逸脱防止目標旋回量算出手段と、少なくとも上記周辺立体物情報に基づいて自車両と立体物とが衝突する衝突余裕時間を算出し、操舵制御により自車両が立体物と衝突することを回避する立体物回避目標旋回量を算出する立体物回避目標旋回量算出手段と、上記車線逸脱予想時間と上記衝突余裕時間とに応じて制御を開始する支援作動判定時間を設定し、該支援作動判定時間が予め設定する閾値を下回った場合に、上記車線逸脱防止目標旋回量算出手段で算出した上記車線逸脱防止目標旋回量と上記立体物回避目標旋回量算出手段で算出した上記立体物回避目標旋回量の何れかを出力する制御手段とを備えた。
【発明の効果】
【０００７】
本発明による車両の運転支援制御装置によれば、たとえ、操舵制御が車線逸脱防止機能に加え、衝突回避機能を有している場合であっても、それぞれの機能に応じて、ドライバに違和感を与えることなく、適切な作動タイミングで制御が実行され、車線逸脱防止機能と衝突回避機能が有効にその機能を発揮することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の一形態に係る車両の操舵系の構成説明図である。
【図２】本発明の実施の一形態に係る運転支援制御プログラムのフローチャートである。
【図３】本発明の実施の一形態に係る支援作動判定時間算出ルーチンのフローチャートである。
【図４】本発明の実施の一形態に係る衝突余裕時間算出ルーチンのフローチャートである。
【図５】本発明の実施の一形態に係る作動される運転支援制御のフローチャートである。
【図６】図５から続くフローチャートである。
【図７】本発明の実施の一形態に係るＸ−Ｙ座標上における自車両及び車線と各パラメータの説明図である。
【図８】本発明の実施の一形態に係る自車両に対する他車両（前方立体物）の各パラメータの説明図である。
【図９】本発明の実施の一形態に係る車線逸脱予想時間と衝突余裕時間と支援作動判定時間と支援作動判定時間閾値の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。  
【００１０】
図１において、符号１は操舵角をドライバ入力と独立して設定自在な電動パワーステアリング装置を示し、この電動パワーステアリング装置１は、ステアリング軸２が、図示しない車体フレームにステアリングコラム３を介して回動自在に支持されており、その一端が運転席側へ延出され、他端がエンジンルーム側へ延出されている。ステアリング軸２の運転席側端部には、ステアリングホイール４が固設され、また、エンジンルーム側へ延出する端部には、ピニオン軸５が連設されている。
【００１１】
エンジンルームには、車幅方向へ延出するステアリングギヤボックス６が配設されており、このステアリングギヤボックス６にラック軸７が往復移動自在に挿通支持されている。このラック軸７に形成されたラック（図示せず）に、ピニオン軸５に形成されたピニオンが噛合されて、ラックアンドピニオン式のステアリングギヤ機構が形成されている。
【００１２】
また、ラック軸７の左右両端はステアリングギヤボックス６の端部から各々突出されており、その端部に、タイロッド８を介してフロントナックル９が連設されている。このフロントナックル９は、操舵輪としての左右輪１０Ｌ，１０Ｒを回動自在に支持すると共に、車体フレームに転舵自在に支持されている。従って、ステアリングホイール４を操作し、ステアリング軸２、ピニオン軸５を回転させると、このピニオン軸５の回転によりラック軸７が左右方向へ移動し、その移動によりフロントナックル９がキングピン軸（図示せず）を中心に回動して、左右輪１０Ｌ，１０Ｒが左右方向へ転舵される。
【００１３】
また、ピニオン軸５にアシスト伝達機構１１を介して、電動パワーステアリングモータ（電動モータ）１２が連設されており、この電動モータ１２にてステアリングホイール４に加える操舵トルクのアシスト、及び、設定された目標旋回量（本実施の形態では、目標ヨーレートγｔ）となるような操舵トルクの付加が行われる。電動モータ１２は、後述する操舵制御部２０から制御出力値（制御量）としての目標トルクＴｐがモータ駆動部２１に出力されてモータ駆動部２１により駆動される。
【００１４】
操舵制御部２０には、少なくとも走行する車線の車線情報と自車両の周辺立体物情報を認識する周辺環境認識手段としての前方認識装置３１が接続され、また、（自）車速Ｖを検出する車速センサ３２、ヨーレートγを検出するヨーレートセンサ３３が接続されている。
【００１５】
前方環境認識装置３１は、例えば、車室内の天井前方に一定の間隔をもって取り付けられ、車外の対象を異なる視点からステレオ撮像する１組のカメラと、このカメラからの画像データを処理するステレオ画像処理装置とから構成されている。
【００１６】
前方環境認識装置３１のステレオ画像処理装置における、カメラからの画像データの処理は、例えば以下のように行われる。まず、カメラで撮像した自車両の進行方向の１組のステレオ画像対に対し、対応する位置のずれ量から距離情報を求め、距離画像を生成する。
【００１７】
白線等の車線区画線のデータの認識では、白線は道路面と比較して高輝度であるという知得に基づき、道路の幅方向の輝度変化を評価して、画像平面における左右の車線区画線の位置を画像平面上で特定する。この車線区画線の実空間上の位置（ｘ，ｙ，ｚ）は、画像平面上の位置（ｉ，ｊ）とこの位置に関して算出された視差とに基づいて、すなわち、距離情報に基づいて、周知の座標変換式より算出される。自車両の位置を基準に設定された実空間の座標系は、本実施の形態では、図７に示すように、カメラの中央真下の道路面を原点として、車両前後方向をＸ軸、車幅方向（車両横方向）をＹ軸、車高方向をＺ軸とする。このとき、ｚ＝０のｘ−ｙ平面は、道路が平坦な場合、道路面と一致する。道路モデルは、道路上の自車両の走行レーンを距離方向に複数区間に分割し、各区間における左右の車線区画線を所定に近似して連結することによって表現し、取得される。
【００１８】
また、前方環境認識装置３１は、三次元の距離分布を表す距離画像のデータを基に周知のグルーピング処理を行い、側壁データ、立体物データ等の枠（ウインドウ）と比較し、道路に沿って存在するガードレール、縁石等の側壁データを抽出すると共に、立体物を、歩行者、二輪車、四輪車（車両）、その他の立体物の種類に分類して抽出する。また、認識された車両の中で、例えば、自車両に最も近く、同じ車両として設定時間以上連続して認識された車両を先行車として抽出する。これら立体物の情報としては、図８に示すように、上述の自車両を基準とするＸ−Ｙ座標の原点を、自車両の立体物に最も近い部位（図８では、左前端部を例としている）にオフセットした座標において、上述の立体物の種類、自車両からの距離、方向、中心位置の他に、当該立体物の自車両に最も近い部位の相対的な位置（ｘobj，ｙobj）、速度Ｖobj、立体物の進行方向の自車両の進行方向に対するなす角度θobjの各情報が入力される。
【００１９】
また、上述の車線区画線情報、立体物情報については、それぞれ信頼度が前方環境認識装置３１において設定され、これら信頼度情報も共に、操舵制御部２０入力される。
【００２０】
車線区画線情報の信頼度は、例えば、カメラにて撮像された画像上のレーンの中で判定された処理領域内に存在する車線区画線の特徴量が画像上で線上に並ぶ多さによって信頼度を算出する。エリアの中に理想的な直線実車線区画線がある場合に存在する車線区画線の特徴量の多さを１と設定し、まったく特徴量が存在しない場合、もしくは線上に並んでいると判定できない場合に０と設定される。そして、予め設定しておいた閾値以上の信頼度で車線が検出される場合に車線が存在すると判定する。
【００２１】
また、立体物の信頼度は、例えば、設定した領域内で検出された立体物が同じ立体物と連続して認識される時間に応じて設定され、同じ立体物と連続して認識されるほど信頼度が高く１に設定され、連続して認識される時間が少ないほど信頼度が低く０に設定される。そして、予め設定しておいた閾値以上の信頼度で立体物が検出される場合に立体物が存在すると判定される。立体物が存在すると認識された場合、立体物に関する情報の立体物の自車両に対する前後方向の位置ｘobj、立体物の自車両に対する横方向の位置ｙobj、立体物の進行方向の自車両の進行方向に対するなす角度θobjは、検出される安定度（例えば、連続して認識される時間）に応じてそれぞれ信頼度が設定される。そして、それぞれのパラメータ毎に予め設定された信頼度の閾値以上の場合に、当該パラメータの検出が行われたと判定され、信頼度の閾値に達しない場合は、当該パラメータの検出が行われないと判定される。
【００２２】
尚、本実施の形態では、前方情報を認識するためにステレオカメラを用いた例について説明したが、他に、単眼カメラ等を用いるようにしても良い。
【００２３】
そして、操舵制御部２０は、図２に示す運転支援制御プログラムに従って、上述の車線区画線位置情報、立体物情報、各センサ信号を基に、車線情報に基づいて自車両が走行する車線から逸脱するまでの車線逸脱予想時間ｔ_tlcを算出し、少なくとも周辺立体物情報に基づいて自車両と立体物とが衝突する衝突余裕時間ｔ_ttcを算出し、車線逸脱予想時間ｔ_tlcと衝突余裕時間ｔ_ttcとに応じて制御を開始する支援作動判定時間ｔstを設定し、該支援作動判定時間ｔstが予め設定する支援作動判定時間閾値ｔtdを下回った場合に、操舵制御により自車両が走行する車線から逸脱することを防止する車線逸脱防止目標旋回量と操舵制御により自車両が立体物と衝突することを回避する立体物回避目標旋回量の何れかの目標トルクＴｐを算出して電動パワーステアリング装置１のモータ駆動部２１に出力して電動パワーステアリングモータ１２を駆動制御する。このように、操舵制御部２０は、車線逸脱防止目標旋回量算出手段、立体物回避目標旋回量算出手段、制御手段として設けられている。
【００２４】
以下、図２のフローチャートを基に、操舵制御部２０で実行される運転支援制御プログラムを説明する。
【００２５】
まず、ステップ（以下、「Ｓ」と略称）１０１で、運転支援制御を開始する（運転支援制御の作動タイミングとなる）支援作動判定時間ｔstを後述の図３のフローチャートの処理により算出する。
【００２６】
次いで、Ｓ１０２に進み、支援作動判定時間ｔstが算出されているか否か判定し、算出されている場合は、Ｓ１０３に進み、予め実験、計算等により求めておいたマップやテーブル等を参照して支援作動判定時間閾値ｔtdを設定する。尚、このマップやテーブルは、例えば、自車速Ｖ、自車両の走行車線に対して自車両の進行方向がなす対車線ヨー角θyaw等のパラメータにより支援作動判定時間閾値ｔtdが可変設定されるようになっている。
【００２７】
次に、Ｓ１０４に進み、支援作動判定時間ｔstと支援作動判定時間閾値ｔtdとを比較する。
【００２８】
この比較の結果、支援作動判定時間ｔstが支援作動判定時間閾値ｔtd以下（ｔst≦ｔtd）となった場合は、Ｓ１０５に進み、後述する図５、図６に示す、運転支援制御を作動させる。
【００２９】
一方、前述のＳ１０２で支援作動判定時間ｔstが算出されないと判定された場合、或いは、Ｓ１０４で、ｔst＞ｔtdと判定された場合は、そのままプログラムを抜ける。
【００３０】
次に、上述のＳ１０１の支援作動判定時間ｔstの算出を、図３のフローチャートで説明する。
【００３１】
まず、Ｓ２０１で、車線が認識されているか否か判定し、車線が認識されている場合は、Ｓ２０２に進み、車線逸脱予想時間ｔ_tlcを算出する。
【００３２】
ここで、前方環境認識装置３１で認識された車線区画線から求めることができるパラメータの導出について説明する。
【００３３】
自車両の左側の車線区画線は最小自乗法により、以下の（１）式により近似される。  
【００３４】
ｙ＝ＡＬ・ｘ２＋ＢＬ・ｘ＋ＣＬ    …（１）
また、自車両の右側の車線区画線は最小自乗法により、以下の（２）式により近似される。  
【００３５】
ｙ＝ＡＲ・ｘ２＋ＢＲ・ｘ＋ＣＲ    …（２）
ここで、上述の（１）式、（２）式における、「ＡＬ」と「ＡＲ」は、それぞれの曲線における曲率を示し、左側の車線区画線の曲率κは、２・ＡＬであり、右側の車線区画線の曲率κは、２・ＡＲである。また、（１）式、（２）式における、「ＢＬ」と「ＢＲ」は、それぞれの曲線の自車両の幅方向における傾きを示し、「ＣＬ」と「ＣＲ」は、それぞれの曲線の自車両の幅方向における位置を示す（図７参照）。
【００３６】
このため、自車両の走行車線に対して自車両の進行方向がなす対車線ヨー角（以下、自車両の対車線ヨー角）θyawを、上述の（１）、（２）の近似式により、以下の（３）式により算出する。
【００３７】
θyaw＝ｔａｎ−１（（ＢＬ＋ＢＲ）／２）    …（３）
また、車線の中央からの自車両位置である車線幅方向車両横位置ｙｖを、以下の（４）式により算出する。  
【００３８】
ｙｖ＝（ＣＬ＋ＣＲ）／２      …（４）
以上により、現在の走行状態で車線から逸脱する車線逸脱予想時間ｔ_tlcは、例えば、以下の（５）式により算出できる。
【００３９】
ｔ_tlc＝（Ｌ−ｙ_offset）／（Ｖ・ｓｉｎ（θyaw）    …（５）
ここで、Ｌは車線区画線から自車両までの距離であり、例えば、以下の（６）式により算出する。また、ｙ_offsetは、例えば、路面カント、道路幅、車線曲率等の条件により、予め実験・計算等により設定しておいたマップやテーブルを参照して設定する値である。
【００４０】
Ｌ＝（（ＣＬ−ＣＲ）−Ｗ）／２−ｙｖ    …（６）
ここで、Ｗは車幅である。
【００４１】
次に、Ｓ２０３に進み、立体物が認識されているか否か判定される。
【００４２】
このＳ２０３の判定の結果、立体物が認識されていると判定された場合は、Ｓ２０４に進み、後述する図４に示す衝突余裕時間算出ルーチンに従って、衝突余裕時間ｔ_ttcの算出を実行する。
【００４３】
Ｓ２０４で衝突余裕時間ｔ_ttcの算出を実行した後はＳ２０５に進み、Ｓ２０４の衝突余裕時間ｔ_ttcの算出処理の結果、衝突余裕時間ｔ_ttcが算出されたか否か判定される。
【００４４】
このＳ２０５で、衝突余裕時間ｔ_ttcが算出されたと判定された場合はＳ２０６に進み、衝突余裕時間ｔ_ttcと車線逸脱予想時間ｔ_tlcとが比較され、衝突余裕時間ｔ_ttcが車線逸脱予想時間ｔ_tlc以下（ｔ_ttc≦ｔ_tlc）の場合は、Ｓ２０７に進み、衝突余裕時間ｔ_ttcを支援作動判定時間ｔstに設定してルーチンを抜ける。また、逆に、衝突余裕時間ｔ_ttcが車線逸脱予想時間ｔ_tlcより長い（ｔ_ttc＞ｔ_tlc）の場合は、Ｓ２０８に進み、車線逸脱予想時間ｔ_tlcを支援作動判定時間ｔstに設定してルーチンを抜ける。すなわち、衝突余裕時間ｔ_ttcと車線逸脱予想時間ｔ_tlcの両方が算出されている場合、制御の作動時間が短く、緊急性の高い方の時間が支援作動判定時間ｔstとして設定されるようになっている。
【００４５】
また、Ｓ２０３で、立体物が認識されていないと判定された場合、或いは、Ｓ２０５で、衝突余裕時間ｔ_ttcが算出されないと判定された場合は、Ｓ２０９に進み、Ｓ２０２で算出された車線逸脱予想時間ｔ_tlcを支援作動判定時間ｔstに設定してルーチンを抜ける。
【００４６】
一方、Ｓ２０１で、車線が認識されていない場合は、Ｓ２１０に進み、立体物が認識されているか否か判定される。
【００４７】
このＳ２１０の判定の結果、立体物が認識されていると判定された場合は、Ｓ２１１に進み、後述する図４に示す衝突余裕時間算出ルーチンに従って、衝突余裕時間ｔ_ttcの算出を実行する。
【００４８】
Ｓ２１１で衝突余裕時間ｔ_ttcの算出を実行した後はＳ２１２に進み、Ｓ２１１の衝突余裕時間ｔ_ttcの算出処理の結果、衝突余裕時間ｔ_ttcが算出されたか否か判定される。
【００４９】
このＳ２１２で、衝突余裕時間ｔ_ttcが算出されたと判定された場合はＳ２１３に進み、衝突余裕時間ｔ_ttcを支援作動判定時間ｔstに設定してルーチンを抜ける。
【００５０】
また、Ｓ２１０で立体物が認識されていないと判定された場合、或いは、Ｓ２１２で、衝突余裕時間ｔ_ttcが算出されないと判定された場合は、Ｓ２１４に進み、支援作動判定時間ｔstを設定することなくルーチンを抜ける。
【００５１】
次に、上述のＳ２０４、及び、Ｓ２１１で実行される衝突余裕時間ｔ_ttcの算出を、図４のフローチャートで説明する。
【００５２】
まず、Ｓ３０１で、立体物の自車両に対する前後方向の位置ｘobjが検出されているか否か判定される。
【００５３】
この判定の結果、立体物の自車両に対する前後方向の位置ｘobjが検出されている場合は、Ｓ３０２に進み、立体物の自車両に対する横方向の位置ｙobjが検出されているか否か判定される。
【００５４】
そして、Ｓ３０２の判定の結果、立体物の自車両に対する横方向の位置ｙobjが検出されている場合は、Ｓ３０３に進み、立体物と自車両との相対速度の前後方向成分Ｖrx_obj（＝ｄｘobj／ｄｔ）と、立体物と自車両との相対速度の横方向成分Ｖry_obj（＝ｄｙobj／ｄｔ）を算出する。
【００５５】
次いで、Ｓ３０４に進み、車両前後方向における衝突余裕時間ｔ_ttc_x（＝ｘobj／Ｖrx_obj）と、車両横方向における衝突余裕時間ｔ_ttc_y（＝ｙobj／Ｖry_obj）を算出する。
【００５６】
また、前述のＳ３０２で、立体物の自車両に対する横方向の位置ｙobjが検出されていない場合は、Ｓ３０５に進み、立体物の進行方向の自車両の進行方向に対するなす角度θobjが検出されているか否か判定される。
【００５７】
この判定の結果、立体物の進行方向の自車両の進行方向に対するなす角度θobjが検出されている場合は、Ｓ３０６に進み、立体物と自車両との相対速度の前後方向成分Ｖrx_obj（＝ｄｘobj／ｄｔ）を算出する。また、立体物と自車両との相対速度の横方向成分Ｖry_objは、Ｖrx_objとθobjを用いて、以下の（７）式で算出する。
【００５８】
Ｖry_obj＝Ｖrx_obj・ｓｉｎ（θobj）        …（７）
次いで、Ｓ３０７に進み、検出できない立体物の自車両に対する横方向の位置ｙobjを、立体物と自車両との相対速度の横方向成分Ｖry_objを検出できなくなってからの時間を乗算し、最後に検出された立体物の自車両に対する横方向の位置ｙobjに加算することで算出する。
【００５９】
次に、Ｓ３０８に進んで、車両前後方向における衝突余裕時間ｔ_ttc_x（＝ｘobj／Ｖrx_obj）と、車両横方向における衝突余裕時間ｔ_ttc_y（＝ｙobj／Ｖry_obj）を算出する。
【００６０】
Ｓ３０４、或いは、Ｓ３０８で、車両前後方向における衝突余裕時間ｔ_ttc_xと、車両横方向における衝突余裕時間ｔ_ttc_yを算出した後は、Ｓ３０９に進み、車両前後方向における衝突余裕時間ｔ_ttc_xと、車両横方向における衝突余裕時間ｔ_ttc_yとを比較する。
【００６１】
そして、このＳ３０９の比較の結果、小さい方の衝突余裕時間、すなわち、ｔ_ttc_x≧ｔ_ttc_yであれば、Ｓ３１０に進み、車両横方向における衝突余裕時間ｔ_ttc_yを衝突余裕時間ｔ_ttcとして設定し、ｔ_ttc_x＜ｔ_ttc_yであれば、Ｓ３１１に進み、車両前後方向における衝突余裕時間ｔ_ttc_xを衝突余裕時間ｔ_ttcとして設定する。
【００６２】
また、前述のＳ３０５で、立体物の進行方向の自車両の進行方向に対するなす角度θobjが検出されていない場合は、Ｓ３１２に進み、立体物と自車両との相対速度の前後方向成分Ｖrx_obj（＝ｄｘobj／ｄｔ）を算出し、Ｓ３１３に進んで、車両前後方向における衝突余裕時間ｔ_ttc_x（＝ｘobj／Ｖrx_obj）を算出する。
【００６３】
そして、Ｓ３１４に進み、車両前後方向における衝突余裕時間ｔ_ttc_xを衝突余裕時間ｔ_ttcとして設定する。
【００６４】
一方、Ｓ３０１で、立体物の自車両に対する前後方向の位置ｘobjが検出されていない場合は、Ｓ３１５に進み、立体物の自車両に対する横方向の位置ｙobjが検出されているか否か判定される。
【００６５】
このＳ３１５の判定の結果、立体物の自車両に対する横方向の位置ｙobjが検出されている場合は、Ｓ３１６に進み、立体物と自車両との相対速度の横方向成分Ｖry_obj（＝ｄｙobj／ｄｔ）を算出し、Ｓ３１７に進んで、車両横方向における衝突余裕時間ｔ_ttc_y（＝ｙobj／Ｖry_obj）を算出する。
【００６６】
そして、Ｓ３１８に進み、車両横方向における衝突余裕時間ｔ_ttc_yを衝突余裕時間ｔ_ttcとして設定する。
【００６７】
また、前述のＳ３１５で、立体物の自車両に対する横方向の位置ｙobjが検出されていない場合は、Ｓ３１９に進み、衝突余裕時間ｔ_ttcは設定しない。
【００６８】
次に、上述のＳ１０５で、作動される運転支援制御を、図５、図６のフローチャートで説明する。
【００６９】
まず、Ｓ４０１で、車線が認識されているか否か判定し、車線が認識されている場合は、Ｓ４０２に進み、前述の（５）式により、車線逸脱予想時間ｔ_tlcを算出する。
【００７０】
次に、Ｓ４０３に進み、車線逸脱防止目標旋回量（本実施の形態では、車線逸脱防止目標ヨーレート）γ０を、例えば、以下の（８）式により算出する。
【００７１】
γ０＝−θyaw／ｔ_tlc          …（８）
また、Ｓ４０１の判定で、車線が認識されていない場合は、Ｓ４０４に進み、車線逸脱防止目標ヨーレートγ０を０（γ０＝０：車線逸脱防止の目標旋回量は０）に設定する。
【００７２】
Ｓ４０３、或いは、Ｓ４０４で車線逸脱防止目標ヨーレートγ０の設定を行った後は、Ｓ４０５に進み、立体物が認識されているか否か判定される。
【００７３】
このＳ４０５の判定の結果、立体物が認識されていると判定された場合は、Ｓ４０６に進み、前述の図４に示す衝突余裕時間算出ルーチンに従って、衝突余裕時間ｔ_ttcの算出を実行する。
【００７４】
Ｓ４０６で衝突余裕時間ｔ_ttcの算出を実行した後はＳ４０７に進み、Ｓ４０６の衝突余裕時間ｔ_ttcの算出処理の結果、衝突余裕時間ｔ_ttcが算出されたか否か判定される。
【００７５】
このＳ４０７で、衝突余裕時間ｔ_ttcが算出されたと判定された場合はＳ４０８に進み、立体物の進行方向の自車両の進行方向に対するなす角度θobjが検出されているか否か判定される。
【００７６】
そして、立体物の進行方向の自車両の進行方向に対するなす角度θobjが検出されている場合は、Ｓ４０９に進み、第１の立体物回避目標旋回量（本実施の形態では、第１の立体物回避目標ヨーレート）γ１を、例えば、以下の（９）式により算出する。
【００７７】
γ１＝−θobj／ｔ_ttc          …（９）
すなわち、第１の立体物回避目標ヨーレートγ１は、自車両が立体物と衝突するまでに、自車両の進行方向を立体物の進行方向と同一方向になるように操舵制御し、自車両と立体物とが衝突することを確実に防止できる制御量となっている。
【００７８】
また、Ｓ４０８の判定の結果、立体物の進行方向の自車両の進行方向に対するなす角度θobjが検出されていない場合は、Ｓ４１０に進み、第１の立体物回避目標ヨーレートγ１を０（γ１＝０：第１の立体物回避の目標旋回量は０）に設定する。
【００７９】
Ｓ４０９、或いは、Ｓ４１０で、第１の立体物回避目標ヨーレートγ１を設定した後はＳ４１１に進み、自車両の対車線ヨー角θyawが検出されているか否か判定する。
【００８０】
そして、自車両の対車線ヨー角θyawが検出されている場合は、Ｓ４１２に進み、第２の立体物回避目標旋回量（本実施の形態では、第２の立体物回避目標ヨーレート）γ２を、例えば、以下の（１０）式により算出する。
【００８１】
γ１＝−θyaw／ｔ_ttc          …（１０）
すなわち、第２の立体物回避目標ヨーレートγ２は、少なくとも自車両が立体物と衝突しないように、自車両の走行車線から逸脱しないように操舵制御し、自車両と立体物とが衝突することを確実に防止できる制御量となっている。
【００８２】
また、Ｓ４１１の判定の結果、自車両の対車線ヨー角θyawが検出されていない場合は、Ｓ４１３に進み、第２の立体物回避目標ヨーレートγ２を０（γ２＝０：第２の立体物回避の目標旋回量は０）に設定する。
【００８３】
また、前述のＳ４０７の判定の結果、衝突余裕時間ｔ_ttcが算出されていないと判定された場合は、Ｓ４１４に進み、第１の立体物回避目標ヨーレートγ１を０（γ１＝０：第１の立体物回避の目標旋回量は０）に設定し、Ｓ４１５に進んで、第２の立体物回避目標ヨーレートγ２を０（γ２＝０：第２の立体物回避の目標旋回量は０）に設定する。
【００８４】
そして、Ｓ４１２、或いは、Ｓ４１３、或いは、Ｓ４１５で第２の立体物回避目標ヨーレートγ２を設定した後は、Ｓ４１６に進み、自車両の対車線ヨー角θyawと立体物の自車両に対する横方向の位置ｙobjとが検出されているか否か判定される。
【００８５】
Ｓ４１６の判定の結果、自車両の対車線ヨー角θyawと立体物の自車両に対する横方向の位置ｙobjとが検出されている場合は、Ｓ４１７に進み、第３の立体物回避目標旋回量（本実施の形態では、第３の立体物回避目標ヨーレート）γ３を、例えば、以下の（１１）式により算出する。
【００８６】
γ３＝−θyaw／（（ｙobj−ｙ_offset）／（Ｖ・ｓｉｎ（θyaw））
…（１１）
すなわち、第３の立体物回避目標ヨーレートγ３は、たとえ自車両の走行車線内であっても、立体物に接近していく走行は、ドライバにとって恐怖感を与える可能性があるため、そのような車両の走行を防止する制御量となっている。
【００８７】
また、前述のＳ４１６の判定の結果、自車両の対車線ヨー角θyawと立体物の自車両に対する横方向の位置ｙobjとが検出されていない場合は、Ｓ４１８に進み、第３の立体物回避目標ヨーレートγ３を０（γ３＝０：第３の立体物回避の目標旋回量は０）に設定する。
【００８８】
一方、前述のＳ４０５の判定の結果、立体物が認識されていないと判定された場合は、Ｓ４１９に進み、第１の立体物回避目標ヨーレートγ１を０（γ１＝０：第１の立体物回避の目標旋回量は０）に設定し、Ｓ４２０に進んで、第２の立体物回避目標ヨーレートγ２を０（γ２＝０：第２の立体物回避の目標旋回量は０）に設定し、Ｓ４２１に進み、第３の立体物回避目標ヨーレートγ３を０（γ３＝０：第３の立体物回避の目標旋回量は０）に設定する。
【００８９】
そして、Ｓ４１７、或いは、Ｓ４１８、或いは、Ｓ４２１で第３の立体物回避目標ヨーレートγ２を設定した後は、Ｓ４２２に進み、目標旋回量（本実施の形態では、目標ヨーレート）γｔを、例えば、以下の（１２）式により算出する。
【００９０】
γｔ＝ＭＡＸ（｜γ０｜，｜γ１｜，｜γ２｜，｜γ３｜）  …（１２）
ここで、ＭＡＸ（｜γ０｜，｜γ１｜，｜γ２｜，｜γ３｜）は、｜γ０｜，｜γ１｜，｜γ２｜，｜γ３｜の中で、最大値を求めるＭＡＸ関数であり、すなわち、各目標ヨーレートの中で、絶対値の最も大きな値が目標ヨーレートγｔとして算出される。
【００９１】
そして、Ｓ４２３に進み、例えば、以下の（１３）式により、目標トルクＴｐを算出して出力する。
【００９２】
Ｔｐ＝Ｇff・γｔ＋（Ｇｐ・（γｔ−γ）＋Ｇｄ・ｄ（γｔ−γ）／ｄｔ
＋Ｇｉ・∫（γｔ−γ）ｄｔ）      …（１３）
ここで、Ｇffはフィードフォワードゲイン、Ｇｐはフィードバック項の比例ゲイン、Ｇｄはフィードバック項の微分ゲイン、Ｇｉはフィードバック項の積分ゲインであり、それぞれ予め設定しておいた値である。
【００９３】
以上の本実施形態で設定される、車線逸脱予想時間ｔ_tlcと衝突余裕時間ｔ_ttcと支援作動判定時間ｔstと支援作動判定時間閾値ｔtdの一例を、図９の図で説明する。
【００９４】
まず、初めの状況では、図９中、一点破線で示される衝突余裕時間ｔ_ttcが、二点破線で示される車線逸脱予想時間ｔ_tlcよりも長い状況の走行となっている。従って、支援作動判定時間ｔstとしては、車線逸脱予想時間ｔ_tlcが設定されている。
【００９５】
その後、たとえば、立体物が自車両に接近して移動してくると、衝突余裕時間ｔ_ttcが車線逸脱予想時間ｔ_tlcよりも短くなる。これにより、支援作動判定時間ｔstとしては、より緊急性を要する衝突余裕時間ｔ_ttcが設定されることになる。
【００９６】
そして、自車両位置がＰstに到達すると、支援作動判定時間ｔstが支援作動判定時間閾値ｔtd以下（制御の作動タイミング）となると、運転支援制御で算出された目標トルクＴｐが出力される。
【００９７】
以上のように、本実施の形態によれば、車線情報に基づいて自車両が走行する車線から逸脱するまでの車線逸脱予想時間ｔ_tlcを算出し、少なくとも周辺立体物情報に基づいて自車両と立体物とが衝突する衝突余裕時間ｔ_ttcを算出し、車線逸脱予想時間ｔ_tlcと衝突余裕時間ｔ_ttcとに応じて制御を開始する支援作動判定時間ｔstを設定し、該支援作動判定時間ｔstが予め設定する支援作動判定時間閾値ｔtdを下回った場合に、操舵制御により自車両が走行する車線から逸脱することを防止する車線逸脱防止目標旋回量と操舵制御により自車両が立体物と衝突することを回避する立体物回避目標旋回量の何れかの目標トルクＴｐを算出して出力する。この際、車線逸脱予想時間ｔ_tlcと衝突余裕時間ｔ_ttcとの両方が算出されている場合は短い方の時間を支援作動判定時間ｔstとして設定するようになっているので、車線逸脱防止機能と衝突防止機能の、より緊急性の高い方の機能が確実に発揮される。また、衝突余裕時間ｔ_ttcとしては、立体物に対する自車両の前後方向の衝突余裕時間ｔ_ttc_xと立体物に対する自車両の横方向の衝突余裕時間ｔ_ttc_yの両方が算出される場合は短い方の衝突余裕時間を選択するので、精度良く衝突防止機能を実行することが可能となる。更に、立体物の自車両に対する横方向位置ｙobjの情報が取得できない場合、立体物の進行方向の自車両の進行方向に対するなす角度θobjを基に立体物に対する自車両の横方向の衝突余裕時間ｔ_ttc_yを算出するようになっているので、立体物情報が得にくい場合であっても適切な衝突防止機能を実行することが可能である。このため、車線逸脱防止機能や衝突回避機能による制御量が不必要に継続して出力され、ドライバの操舵と干渉してドライバに違和感を与えることが確実に防止できる。また、たとえ、操舵制御が車線逸脱防止機能に加え、衝突回避機能を有している場合であっても、それぞれの機能が調和して、最適な作動タイミングで制御が実行され、車線逸脱防止機能と衝突回避機能が精度良く有効にその機能を発揮することが可能となる。
【符号の説明】
【００９８】
１    電動パワーステアリング装置
２    ステアリング軸
４    ステアリングホイール
５    ピニオン軸
１０Ｌ、１０Ｒ  車輪
１２    電動モータ
２０    操舵制御部（車線逸脱防止目標旋回量算出手段、立体物回避目標旋回量算出手段、制御手段）
２１    モータ駆動部
３１    前方認識装置（周辺環境認識手段）
３２    車速センサ
３３    ヨーレートセンサ
【図１】
2017109560.tif 000003
【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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