JP2019202586A - 走行支援装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】安全装置をより適切に作動させ、運転者の操作性や快適性に配慮しながら、より高い衝突安全性を確保できる走行支援装置を提供する。【解決手段】物体検知装置(21,22)の検知情報に基づいて自車両(60)と物体と衝突を回避するための安全装置(30)を制御する走行支援装置(10)であって、衝突回避対象となる対象物体を認識する物体認識部(11)と、対象物体と自車両との衝突予測時間が所定の作動タイミング以下である場合に安全装置を作動させる作動判定部(14)と、自車両の衝突回避のための運転者の操舵操作があったことを条件として前記安全装置の作動を制止する作動制止または作動タイミングを遅延させる作動遅延を実行する制止遅延部(41)と、物体認識部により運転者の操舵操作後の自車両の進路上で衝突回避対象となる対象物体が認識されたことを条件として作動タイミングの遅延を抑制する抑制部(42)と、を備える。【選択図】 図1
Description
本発明は、車両の衝突回避制御を実行可能な走行支援装置に関する。
自車両の周囲の物体を検出し、必要に応じて安全装置を作動させて自車両の衝突を回避または軽減するプリクラッシュセーフティ(PCS)システムを備えた走行支援装置が知られている。このような走行支援装置では、運転者による衝突回避操作が行われた場合に、PCSシステムの作動を遅延(モディファイ)または制止(オーバーライド)する技術が知られている。例えば、特許文献1では、運転者による衝突回避操作が行われた場合に、安全装置を作動させるタイミングを遅くすることにより、安全装置の不要な作動を回避している。
運転者が衝突回避操作を行ってもなお、衝突の危険性を十分に軽減できない場合がある。例えば、運転者が先行車両との衝突回避のために操舵操作を行った際に、先行車両が自車両と同じ方向に操舵された場合には、衝突の危険性が十分に軽減されない場合がある。このような場合に、運転者の衝突回避操作が行われたことによりPCSシステムの作動が遅延または制止された状態となっていると、衝突の回避または軽減が不十分となり、衝突安全性が低下することが懸念される。
上記に鑑み、本発明は、安全装置をより適切に作動させ、運転者の操作性や快適性に配慮しながら、より高い衝突安全性を確保できる走行支援装置を提供することを目的とする。
本発明は、自車両の周囲の物体を検知する物体検知装置の検知情報に基づいて、前記自車両と前記物体との衝突を回避するための安全装置を制御する走行支援装置を提供する。この走行支援装置は、前記検知情報から、前記自車両の進路上で衝突回避対象となる対象物体を認識する物体認識部と、前記対象物体と前記自車両との衝突予測時間を算出し、前記衝突予測時間が所定の作動タイミング以下である場合に前記安全装置を作動させる作動判定部と、前記自車両の衝突回避のための運転者の操舵操作があったことを条件として、前記安全装置の作動を制止する作動制止、または、前記作動タイミングを遅延させる作動遅延を実行する制止遅延部と、前記物体認識部により前記運転者の操舵操作後の前記自車両の進路上で衝突回避対象となる対象物体が認識されたことを条件として、前記作動制止または前記作動遅延を抑制する抑制部と、を備える。
本発明によれば、制止遅延部によって、自車両の衝突回避のための運転者の操舵操作があったことを条件として、安全装置の作動制止または作動遅延が実行されるため、安全装置の不要な作動を回避することができる。さらに、物体認識部により運転者の操舵操作後の自車両の進路上で衝突回避対象となる対象物体が認識された場合には、抑制部によって、制止遅延部による作動制止または作動遅延の実行が抑制される。このため、運転者が衝突回避操作を行ってもなお衝突の危険性が軽減されない場合に、安全装置を適切に作動させることができる。運転者の操舵操作により衝突が回避できた場合には安全装置の作動を制止または遅延させる一方で、操舵操作によっても衝突が回避できない場合には安全装置を作動させることができるため、運転者の操作性や快適性に配慮しながら、より高い衝突安全性を確保できる。
(第1実施形態)
図1に、本実施形態に係る走行支援システム1を示す。走行支援システム1は、ECU10と、センサ類20と、安全装置30とを備えている。ECU10は、車両に搭載され、車両の走行支援を実行する走行支援装置であり、自車両の周囲に存在する物体についての検知情報に基づいて、その物体との衝突を回避すべく、若しくは衝突被害を軽減すべく制御を行うPCSシステムとしての機能を有する。センサ類20による検知情報は、ECU10に入力される。ECU10は、入力された検知情報に基づいて、安全装置30を制御する。
図1に、本実施形態に係る走行支援システム1を示す。走行支援システム1は、ECU10と、センサ類20と、安全装置30とを備えている。ECU10は、車両に搭載され、車両の走行支援を実行する走行支援装置であり、自車両の周囲に存在する物体についての検知情報に基づいて、その物体との衝突を回避すべく、若しくは衝突被害を軽減すべく制御を行うPCSシステムとしての機能を有する。センサ類20による検知情報は、ECU10に入力される。ECU10は、入力された検知情報に基づいて、安全装置30を制御する。
センサ類20は、レーダ装置21と、撮像装置22と、アクセルセンサ23と、ブレーキセンサ24と、ステアセンサ25と、車速センサ26とを含んでいる。レーダ装置21と、撮像装置22とは、自車両の周囲の物体を検知する物体検知装置として機能する。
レーダ装置21は、例えば、ミリ波帯の高周波信号を送信波とする公知のミリ波レーダであり、自車両の前端部に設けられ、所定の検知角に入る領域を物体を検知可能な検知範囲とし、検知範囲内の物体の位置を検出する。具体的には、所定周期で探査波を送信し、複数のアンテナにより反射波を受信する。この探査波の送信時刻と反射波の受信時刻とにより、物体との距離を算出する。また、物体に反射された反射波の、ドップラー効果により変化した周波数により、相対速度を算出する。加えて、複数のアンテナが受信した反射波の位相差により、物体の方位を算出する。なお、物体の位置および方位が算出できれば、その物体の、自車両に対する相対位置を特定することができる。なお、レーダ装置21は、所定周期毎に、探査波の送信、反射波の受信、反射位置および相対速度の算出を行い、算出した反射位置と相対速度とをECU10に送信する。
撮像装置22は、例えばCCDカメラ、CMOSイメージセンサ、近赤外線カメラ等の単眼撮像装置である。撮像装置22は、車両の車幅方向中央の所定高さに取り付けられており、車両前方へ向けて所定角度範囲で広がる領域を俯瞰視点から撮像する。撮像装置22は、撮像した画像における、物体の存在を示す特徴点を抽出する。具体的には、撮像した画像の輝度情報に基づきエッジ点を抽出し、抽出したエッジ点に対してハフ変換を行う。ハフ変換では、例えば、エッジ点が複数個連続して並ぶ直線上の点や、直線どうしが直交する点が特徴点として抽出される。なお、撮像装置22は、レーダ装置21と同じ若しくは異なる制御周期毎に、撮像および特徴点の抽出を行い、特徴点の抽出結果をECU10へ送信する。
アクセルセンサ23は、アクセルペダルに設けられており、運転者によるアクセルペダルの操作の有無、およびその操作量を検出する。
ブレーキセンサ24は、ブレーキペダルに設けられており、運転者によるブレーキペダルの操作の有無、およびその操作量を検出する。
ステアセンサ25は、ステアリングに設けられており、運転者による操舵操作の方向、およびその操作量を検出する。
車速センサ26は、自車両の車輪に動力を伝達する回転軸に設けられており、その回転軸の回転数に基づいて、自車両の速度を求める。
安全装置30は、警報装置31と、ブレーキ装置32と、シートベルト装置33とを備えている。警報装置31、ブレーキ装置32、およびシートベルト装置33は、ECU10からの制御指令により駆動する。
警報装置31は、例えば自車両の車室内に設置されたスピーカやディスプレイである。警報装置31は、ECU10からの制御指令に基づき警報音や警報メッセージ等を出力することにより、運転者に対し、物体との衝突の危険が及んでいることを報知する。
ブレーキ装置32は、自車両を制動する制動装置である。本実施形態においてECU10は、物体との衝突回避又は衝突被害の軽減のためのブレーキ機能として、運転者のブレーキ操作による制動力を増強して補助するブレーキアシスト機能、及び運転者のブレーキ操作がない場合に自動制動を行う自動ブレーキ機能を有している。ブレーキ装置32は、ECU10からの制御指令に基づき、これらの機能によるブレーキ制御を実施する。
シートベルト装置33は、自車両の各座席に設けられたシートベルトを引き込むプリテンショナ機構を備えている。シートベルト装置33は、ECU10からの制御指令により、シートベルトの引き込みおよびその予備動作を実行する。プリテンショナ機構により、シートベルトを引き込んで弛みを除いて運転者等の乗員を座席に固定し、乗員を保護する。
ECU10は、物体認識部11と、操作状況判定部12と、作動タイミング演算部13と、作動判定部14と、制御処理部15とを備えている。作動タイミング演算部13は、制止遅延部41と、抑制部42とを備えている。ECU10は、CPU、ROM、RAM、I/O等を備えた、CPUが、ROMにインストールされているプログラムを実行することでこれら各機能を実現する。これによって、ECU10は、レーダ装置21、撮像装置22等の物体検知装置の検知情報に基づいて、自車両と物体との衝突を回避するための安全装置を制御する走行支援装置として機能する。
物体認識部11は、レーダ装置21及び撮像装置22から物体の検知情報を取得し、レーダ装置21から得られる物体の位置情報と、撮像装置22から得られる特徴点とを用いて、その位置に物体が存在していることを認識する。また、物体認識部11は、物体ごとに、自車両に対する相対位置及び相対速度を対応付け、対応付けた相対位置と相対速度とに基づいて、自車両の進行方向に直交する方向についての相対速度である横速度と、自車両の進行方向についての相対速度である縦速度とを算出する。
物体認識部11は、自車両の周囲の所定の領域を検知領域として設定し、検知領域内に検知された物体を、衝突回避の対象となる対象物体として認識するように構成されていてもよい。さらには、少なくとも自車両の側方を含む所定の領域に危険領域が設定されていてもよい。この場合、物体認識部11は、対象物体が、危険領域内で検知されたか否かを認識できるように構成されていてもよい。危険領域は、検知領域内に設定され、検知領域よりも狭い領域に設定されることが好ましい。
操作状況判定部12は、物体認識部11で認識した物体と自車両との衝突を回避するための運転者による衝突回避操作が開始されたか否かを判定する。具体的には、操作状況判定部12は、自車両の操舵に関する指標の瞬間値である瞬時指標に基づいて、物体と自車両との衝突を回避するための運転者による衝突回避操作の開始を判定する。本実施形態では、操舵操作に関する判定条件を含み、ステアセンサ25によって検出される操舵角に基づき、運転者による衝突回避操作が開始されたことを判定する。なお、衝突回避操作の開始を判定するための条件には、操舵操作のほかに、運転者のアクセル操作やブレーキ操作に関する判定条件が含まれていてもよい。
作動タイミング演算部13は、物体認識部11で認識した物体と自車両との衝突を回避又は衝突被害を軽減するための運転支援を開始する支援開始タイミングとして、安全装置30の作動タイミングを設定する。
また、作動タイミング演算部13は、設定した作動タイミングと、物体と自車両40との相対速度とに基づいて、図2(a)に示す作動領域50の奥行位置Lを算出する。作動タイミング演算部13は、さらに、安全装置30の作動対象とする物体の横方向の規制値として右方規制値XR及び左方規制値XLを設定するように構成されていてもよいが、これに限定されない。例えば、作動判定部14が右方規制値XR及び左方規制値XLを設定するように構成されていてもよい。
図2(a)に示すように、右方規制値XR、左方規制値XL及び奥行位置Lによって囲まれる領域が作動領域50として設定される。右方規制値XR及び左方規制値XLについては、物体の種類に応じて予め定められていてもよい。例えば、物体が先行車両である場合には、横方向への急激な移動が生じる可能性が小さいため、右方規制値XR及び左方規制値XLには比較的小さい値が設定されていてもよい。一方、物体が歩行者である場合には、横方向への急激な移動が生じる可能性があるため、右方規制値XR及び左方規制値XLには比較的大きな値が設定されていてもよい。
作動タイミング演算部13は、ECU10に予め記憶された基準タイミングTC1に基づいて、作動タイミングを算出する。基準タイミングTC1は、安全装置30ごとに、運転支援の内容に応じて、予め設定されている。
具体的には、ECU10は、警報装置31を作動させる第1制御、ブレーキアシスト機能により運転者のブレーキ操作を補助する第2制御、及び自動ブレーキ機能により自車両の自動制動を行う第3制御を実行する機能を有している。これらのうち、第1制御である警報装置31の作動タイミングが最も早いタイミングに設定され、第3制御である自動ブレーキ機能の作動タイミングが最も遅いタイミングに設定される。
作動タイミング演算部13は、制止遅延部41と、抑制部42とを備えている。制止遅延部41と、抑制部42とによって、操作状況判定部12で衝突回避操作の判定に基づいて、必要に応じて基準タイミングTC1を補正し、作動タイミングとして設定する。
制止遅延部41は、自車両の衝突回避のための運転者の衝突回避操作があったことを条件として、安全装置30の作動制止または作動遅延を実行する。作動制止とは、具体的には、安全装置30の作動を禁止または中止させる処理である。作動制止は、安全装置30の作動を打ち消す処理を意味する「オーバーライド」と称されることもある。作動遅延とは、具体的には、安全装置30の作動タイミングを遅延させる処理である。作動遅延は、安全装置30を作動し難くする処理を意味する「モディファイ」と称されることもある。制止遅延部41は、作動制止と作動遅延とのいずれか一方のみを行うように構成されていてもよいし、双方を行うように構成されていてもよい。作動制止と作動遅延との双方を実行する場合には、制止遅延部41は、作動制止と作動遅延の実行条件を相違させてもよい。例えば、運転者の操舵操作の角度が小さい場合には、作動遅延を実行し、運転者の操舵操作の角度が大きい場合には、作動制止を行うように構成されていてもよい。運転者が、自車両の前方に存在する物体との衝突を回避するべく操舵操作等の衝突回避操作を行っているときに安全装置30が作動すると、その作動に対して運転者が煩わしさを感じるおそれがある。制止遅延部41によれば、運転者により衝突回避の操作が行われている場合には、安全装置30を作動制止すること、もしくは、衝突回避操作が行われていない場合に比べて安全装置30の作動タイミングを遅延させること、ができるため、運転者の操作性と快適性を確保することができる。
制止遅延部41は、少なくとも運転者の操舵操作によって安全装置30の作動制止または作動遅延を行うように構成されている。例えば、ステアセンサ25から取得した操舵角が閾値Xを超えた場合に、運転者の操舵操作があったと判定され、制止遅延部41による安全装置30の作動制止または作動遅延が実行されるように構成されていてもよい。制止遅延部41は、操舵操作に加えて、ブレーキ操作等の他の衝突回避操作によって、作動制止または作動遅延を行うように構成されていてもよい。
操作状況判定部12で衝突回避操作が開始されていないと判定されると、制止遅延部41による安全装置30の作動制止または作動遅延は実行されない。この場合、作動タイミング演算部13は、安全装置30の作動タイミングを予め定めた基準タイミングTC1に設定する。すなわち、図2(a)に示すように、右方規制値XR、左方規制値XL及び奥行位置Lによって囲まれる領域が作動領域50として設定される。
操作状況判定部12で衝突回避操作が開始されたと判定されると、制止遅延部41は、安全装置30の作動制止または作動遅延を実行する。具体例として、制止遅延部41が作動遅延を実行する場合を挙げて説明すると、安全装置30の作動タイミングを、基準タイミングTC1よりも遅いタイミング(以下「遅延タイミングTC2」という。)に補正する。作動タイミングの遅延が実行されると、図2(a)の奥行位置Lが、図2(b)に示すように、自車両40により近付いた奥行位置L1に補正される。すなわち、図2(a)の作動領域50は、右方規制値XR、左方規制値XL及び奥行位置L1によって囲まれる作動領域51に補正される。これにより、運転者により衝突回避操作があった場合には、自車両が対象物体により近付いたタイミングで安全装置30が作動することとなる。
制止遅延部41は、衝突回避操作が開始されたと判定したタイミングから所定の設定時間が経過するまでの期間、作動制止または作動遅延を継続するように構成されていてもよい。例えば、衝突回避操作が開始されたと判定されて、制止遅延部41が作動遅延を行った場合には、所定の設定時間が経過するまで作動タイミングを遅延タイミングで保持するように構成されていてもよい。このような構成により、運転者の衝突回避操作が開始された後に衝突回避操作が一時的に中断された際に、この一時的な中断に伴い作動タイミングの遅延を棄却することを防止することができる。
制止遅延部41は、危険領域内で対象物体が認識された場合には、危険領域外で対象物体が認識された場合と比較して、安全装置30の作動制止または作動遅延を実行されにくくするように構成されていてもよい。例えば、制止遅延部41は、危険領域内で対象物体が認識された場合には、その直後に安全装置30の作動制止または作動遅延を実行する一方で、危険領域外の検知領域内で対象物体が認識された場合には、対象物体が検知されてから所定時間経過後に安全装置30の作動制止または作動遅延を実行するように構成されていてもよい。または、対象物体が危険領域内で認識された場合には、危険領域外で認識された場合と比較して、安全装置30の作動制止の実行条件または作動遅延の実行条件を厳しくする方向に閾値を変更してもよい。具体的には、対象物体が危険領域内で認識された場合には、危険領域外で認識された場合よりも、運転者の操舵操作があったと判定するための操舵角に対する閾値Xを大きくすることによって、作動制止または作動遅延が実行され難くするものであってもよい。
または、制止遅延部41は、危険領域内で対象物体が認識された場合には、危険領域外で対象物体が検知された場合と比較して、安全装置30が作動され易いように制止または作動抑制の処理内容を調整してもよい。制止遅延部41は、例えば、危険領域内で対象物体が認識された場合には、作動制止を実行し、危険領域外で対象物体が検知された場合には、作動遅延を実行するように構成されていてもよい。また、例えば、制止遅延部41は、危険領域内で対象物体が認識された場合における作動タイミングの遅延量(遅延の度合い)を、危険領域外の検知領域内で対象物体が認識された場合における作動タイミングの遅延量よりも小さくするように構成されていてもよい。具体的には、例えば、遅延量は、図2(a)(b)における奥行位置Lと奥行位置L1との差であるL−L1に相当する。図2(b)における奥行位置L1を、危険領域内で対象物体が認識された場合には、危険領域外で対象物体が認識された場合よりもより遠い位置に設定し、遅延量L−L1が小さくなるように構成されていてもよい。
抑制部42は、物体認識部11により運転者の操舵操作後の自車両の進路上で衝突回避対象となる対象物体が認識されたことを条件として、制止遅延部41による作動制止または作動遅延の実行を抑制する。制止遅延部41が作動遅延を実行した場合を例示して説明すると、抑制部42は、図2(b)に示す奥行位置L1を、自車両から遠ざかる側(すなわち、奥行位置L側)に再補正し、図2(c)に示すように、奥行位置L2に設定する。奥行位置L2は、L1<L2≦Lの間の値に設定される。すなわち、抑制部42における作動遅延の抑制は、制止遅延部41による作動遅延の処理を棄却して検知領域の奥行を奥行位置Lに戻すことを含む。遅延量L−L1に対して、遅延抑制量(抑制部42による遅延量の抑制量)はL2−L1となる。
抑制部42において、奥行位置L1を、自車両からより遠い奥行位置L2に再補正することによって、より早いタイミングで安全装置30が作動することとなる。運転者が衝突回避操作を行ってもなお衝突の危険性が軽減されない場合に、抑制部42によって、制止遅延部41による作動タイミングの遅延を抑制することで、安全装置30が作動する条件が緩和されるため、確実に危険回避を行うことができる。抑制部42によれば、運転者の操舵操作により安全装置30の作動が不適切に妨げられることを抑制することができる。
抑制部42による作動遅延の抑制は、上述のように、作動タイミングの遅延量を小さくすることによって実行されるものであってもよい。具体的には、例えば、制止遅延部41が算出する遅延量が小さくなくようにするものであってもよいし、制止遅延部41が一旦算出した遅延量を低減するように補正するものであってもよい。または、抑制部42による作動遅延の抑制は、制止遅延部41が作動タイミングの遅延を実行することを妨げるものであってもよい。具体的には、例えば、ステアセンサ25から取得した操舵角が閾値Xを超えた場合に制止遅延部41が作動遅延を実行する場合には、この閾値Xを大きくすることによって、その作動遅延の実行を抑制するものであってもよい。また、抑制部42は、制止遅延部41が実行した作動制止を抑制するに際しては、実行された作動制止処理を棄却するように構成されていてもよいし、作動制止を作動遅延に置き換えることにより安全装置30が作動する可能性を高めるように構成されていてもよい。
抑制部42による安全装置30の作動制止または作動遅延の抑制は、物体認識部11により運転者の操舵操作後の自車両の進路上で衝突回避対象となる対象物体が認識された直後に行われるものであってもよい。例えば、操舵操作前の進路上の第1の対象物体との衝突を回避するために運転者が操舵操作を行った後で、操舵操作後の自車両の進路上に第2の対象物体が検知された場合に、作動制止または作動遅延の抑制を実行することにより安全装置30を適切に作動させることができ、衝突回避を優先した走行支援を実現できる。
また、抑制部42による安全装置30の作動制止または作動遅延の抑制は、運転者の操舵操作があってから所定時間が経過した後に、物体認識部11により、運転者の操舵操作後の自車両の進路上で衝突回避対象となる対象物体が認識されたことを条件として、実行されるものであってもよい。操舵操作があって所定時間が経過した後に作動制止または作動遅延の抑制を実行することにより、例えば、操舵操作前の進路上の対象物体との衝突を回避するために運転者が操舵操作を行った直後に、同じ対象物体を検知して作動制止または作動遅延の抑制が実行されることを回避できる。また、運転者の操舵操作があって所定時間が経過した後に作動制止または作動遅延の抑制を実行することにより、例えば、対象物体を衝突回避した直後に同じ対象物体を検知して作動制止または作動遅延の抑制を実行されることを回避する一方で、その同じ対象物体が自車両の操舵方向と同じ方向に操舵されて自車両の進路上に検知された場合には、作動制止または作動遅延の抑制を実行することにより安全装置30を適切に作動させることができ、衝突回避を優先した走行支援を実現できる。
また、抑制部42は、対象物体を判別して、安全装置30の作動制止または作動遅延の抑制を実行する条件を変更してもよい。例えば、操舵操作前の進路上の第1の対象物体との衝突を回避するために運転者が操舵操作を行った後で、操舵操作後の自車両の進路上に検知された対象物体が第2の対象物体である場合には、即座に作動制止または作動遅延の抑制を実行し、第1の対象物体である場合には、運転者の操舵操作があってから所定時間が経過したことを条件として作動制止または作動遅延の抑制を実行するようにしてもよい。運転者の操舵操作の直後に第1の対象物体を検知して不必要に安全装置30が作動することを回避するとともに、運転者の操舵操作によっても第1の対象物体との衝突危険性が低減されない場合や、新たに第2の対象物体が出現した場合等には安全装置30を確実に作動させることができる。
抑制部42は、作動制止または作動遅延の抑制を実行してから所定時間が経過するまでの間、作動制止または作動遅延の抑制を維持するように構成されていてもよい。もしくは、抑制部42は、作動制止または作動遅延の抑制を実行してから対象物体との衝突が回避されるまでの間、作動制止または作動遅延の抑制を維持するように構成されていてもよい。このような構成によって、運転者の操舵操作によっても衝突危険性を十分に低減できない場合に安全装置30の作動が遅れることをより確実に回避できる。
作動判定部14は、自車両と物体とが衝突するまでの時間である衝突予測時間(TTC:Time to Collision)と作動タイミングとから、安全装置30を作動させるか否かを判定する。なお、制止遅延部41により安全装置30の作動制止が実行されている場合には、作動判定部14は、安全装置30を作動させないと判定する。また、作動判定部14は、物体と自車両との縦距離を相対速度で除算することにより衝突予測時間を算出する。なお、相対速度に加えて相対加速度を用い、等加速度直線運動で自車両と物体とが接近するものとして衝突予測時間を算出してもよい。作動判定部14は、物体が作動領域50〜52内に入った場合、つまり衝突予測時間が作動タイミングに到達したと判定した場合に、その判定結果を示す信号を制御処理部15に出力する。制御処理部15は、作動判定部14から、衝突予測時間が作動タイミングに到達したことを入力すると、警報装置31又はブレーキ装置32に制御指令を送信する。この制御指令に基づき安全装置30が作動され、警報装置31による運転者への警報、ブレーキ装置32によるブレーキ制御、シートベルト装置33によるプリテンショナ機構の作動等が実行される。
なお、上記において、作動領域50〜52は、図2に示すような自車両40の前方に広がる略五角形状の領域として説明したが、これに限定されない。作動領域は、自車両40の側方や後方に設定されてもよい。また、作動領域50〜52の奥行位置を変更する場合を例示して、制止遅延部41による作動遅延処理や抑制部42による作動遅延の抑制処理について説明したが、これに限定されない。例えば、制止遅延部41による作動遅延処理は、作動領域50の外縁を自車両40に近づけるものであればよい。また、例えば、抑制部42による抑制処理は、作動領域50の外縁を自車両40に近づけるものであればよく、制止遅延部41によって近づけられた作動領域50の外縁を自車両40から遠ざけるものであればよい。例えば、制止遅延部41による作動遅延は、図2におけるXL,XRの位置を自車両40に近づけることであってもよく、抑制部42による作動遅延の抑制は、制止遅延部41によって近づけられたXL,XRの位置を自車両40から遠ざけるものであってもよい。
次に、本実施形態のECU10によって実行される運転支援制御の処理手順について、制止遅延部41が作動遅延を実行する場合を例示して、図3のフローチャートを用いて説明する。この処理は、所定の制御周期毎に、自車両の進行方向前方に存在する各物体に対して行われる。なお、以下においては、制止遅延部41による作動遅延が実行される場合には、補正条件がONとなって作動タイミングを遅延タイミングTC2に設定し、抑制部42において作動遅延の抑制が実行される場合には、実行された作動遅延を棄却して補正条件がOFFとなって作動タイミングを基準タイミングTC1に設定する場合を例示して説明する。
ステップS101では、レーダ装置21からの物体の検知情報(第1検知情報)と、撮像装置22からの物体の検知情報(第2検知情報)を用いて物体認識を行う。
ステップS102では、認識された対象物体について、それぞれ衝突予測時間を算出し、ステップS103に移行する。
ステップS103では、安全装置30を作動させる基準タイミングTC1を取得する。この基準タイミングTC1は、物体の種別について予め定められた値であり、ECU10のメモリから読み出されることにより取得される。次に、ステップS104では、ステアセンサ25から、操作情報を取得し、ステップS105に進む。
ステップS105では、取得した操作情報に基づいて、操舵操作(衝突回避操作)の条件がOFFからONとなったか否かを判定する。ここでは、操舵操作により物体との衝突の回避が可能であるか否かを、ステアセンサ25から取得した操舵角が閾値Xを超えたか否かと、その操舵操作が左右のいずれの方向であるかを判定する。
ステップS105では、併せて、対象物体の位置及び相対速度も取得し、これに基づいて、操舵操作が対象物体を回避するための操作であるか否かを判定する。例えば、対象物体が右前方に存在し、左方向に移動している場合、操舵操作が左方向であれば、その操舵操作は物体との衝突を回避するものでなく、操舵操作が右方向であれば、その操舵操作は物体との衝突を回避するものである。また、物体が右前方に存在し、右方向に移動している場合、操舵操作が左方向であれば、その操舵操作は物体との衝突を回避するものであり、操舵操作が右方向であれば、その操舵操作は物体との衝突を回避するものでない。物体が左前方に存在する場合についても同様である。
操舵操作の条件がOFFからONとなる場合(S105:YES)、ステップS106に進み、補正条件をONとする。この処理は、作動遅延を実行する処理に相当する。その後、ステップS107に進み、カウンタTをT=1にセットする。
操作情報が、操舵操作の条件がOFFからONとなるものでない場合(S105:NO)には、ステップS108に進む。具体的には、例えば、操舵操作の条件のON状態を維持する場合や操舵操作の条件のOFF状態を維持する場合、又は操舵操作の条件がONからOFFへと変化する場合が、操舵操作の条件がOFFからONとなるものでない場合に該当する。
ステップS108では、カウンタTの値が零でなく、且つ上限値Tmaxよりも小さい値であるか否かを判定する。カウンタTの値が零である場合、若しくは、カウンタTの値が上限値Tmaxである場合には(S108:NO)、ステップS118に進み、補正条件をOFFとした後、ステップS119に進む。ステップS119では、カウンタTの値をリセットして零に設定した後、ステップS120に進む。
カウンタTの値が零でなく、且つ上限値Tmaxよりも小さい値であれば(S108:YES)、ステップS110に進む。ステップS110では、進路に対象物体が存在するか否かを判定する。前制御周期のステップS105で肯定的な判定がなされていれば、カウンタTの値は1であるため、ステップS110の処理が実行され、操舵操作後の自車両の進路上に対象物体が存在するか否かが判定される。対象物体との衝突を回避するために運転者が操舵操作を行った場合には、前制御周期のステップS105で肯定的な判定がなされているため、ステップS110の処理が実行される。
ステップS110では、進路上に対象物体が検知されているか否かを判定する。より具体的には、自車両の進路に沿って設定された検知領域内に対象物体が検知されているか否かを判定する。ステップS110においては、操舵操作後の進路に沿って設定された検知領域内で対象物体が検知されているか否かが判定されることとなる。
ステップS110において、進路上に対象物体が検知されている場合には、ステップS111に進み、補正条件をOFFにする。この処理は、実行された作動遅延を抑制する処理に相当する。なお、本フローでは、補正値を零にする場合を例示しているが、補正条件をOFFにすることに替えて、作動タイミングの遅延量を小さくし、安全装置30が作動され易くするようにしてもよい。ステップS111において、補正条件をOFFとした後、補正ステップS112に進む。ステップS112では、カウンタTの値をリセットして零に設定した後、ステップS120に進む。
ステップS110〜ステップS112の処理によって、操舵操作を行っても、衝突回避の対象物体が存在するような場合に、作動遅延を抑制して、確実に衝突回避を実行することができる。例えば、運転者の操舵操作後の進路上に、運転者が回避しようとした対象物体とは別の新たな対象物体が検知された場合に、速やかに作動遅延を抑制して、安全装置30の作動タイミングが基準タイミングTC1に設定されるため、新たな対象物体に対して適切な衝突回避制御を実行することができる。
ステップS110において、進路上に対象物体が検知されていない場合には、ステップS116に進み、補正条件をONとした後、ステップS117に進む。この処理は、実行された作動遅延が抑制されず、維持される処理に相当する。ステップS117では、カウンタTの値をT+1に設定し、ステップS120に進む。運転者の操舵操作後の進路上に対象物体が検知されていない場合には、ステップS110,S116,S117の処理によって、作動遅延の抑制を行わないで、補正条件がONの状態で維持される。すなわち、運転者の操舵操作により衝突回避の対象物体が検知されない状態となった場合には、安全装置30の作動タイミングは遅延タイミングTC2に維持され、運転者の操作性や快適性を確保することができる。
ステップS120では、補正条件のON/OFFに応じて、作動タイミングの算出を行う。補正条件がONであれば基準タイミングTC1から補正値を除算することで、作動タイミングとしての補正タイミングを算出する。本フローでは、補正条件がONの場合には、作動タイミングを遅延タイミングTC2とする。補正条件がOFFであれば、作動タイミングを基準タイミングTC1とする。
ステップS120において、作動タイミングを算出した後、ステップS121に進む。ステップS121では、衝突予測時間と作動タイミングを比較する。衝突予測時間が作動タイミング以下である場合には(S121:YES)、ステップS122に進み、安全装置30を作動させる信号を送信した後、一連の処理を終了する。一方、衝突予測時間が作動タイミングを超える場合には(S121:NO)、安全装置30を作動させることなく、一連の処理を終了する。
図3で示した処理を行った際の、作動タイミングについて、図4(a)(b)に示す説明図および図5に示すタイムチャートを用いて説明する。図5において、横軸は時刻tであり、縦軸は、上から順に、対象物体検知の有無、操舵操作の有無、補正条件のON/OFF、作動タイミングを示している。
時刻t10において、図4(a)に示すように、第1の対象物体である先行車両61が右方向に移動し、自車両60の進路70に沿って設定された検知領域に侵入すると、ECU10において先行車両61が認識される。そして、先行車両61が対象物体として検知されたことにより、図5に示すように、作動タイミングは、基準タイミングTC1に設定される。なお、先行車両62は、進路70に沿って設定された検知領域外に位置している。
時刻t11において、運転者が、先行車両61との衝突を回避するために、右方向に操舵操作を行うと、図4(a)に示すように、自車両60の進路は、実線で示す進路70から、破線で示す進路71に変更される。この操舵操作がステアセンサ25により検知され、操舵操作があったものと判定されると、作動遅延が実行されて、作動タイミングは、遅延タイミングTC2に設定される。すなわち、安全装置30が通常よりも作動し難くなる。
時刻t12において、図4(b)に示すように、自車両60の進路71に沿って設定された検知領域に、第2の対象物体である先行車両62が検知されると、ECU10において先行車両62が対象物体として検知される。先行車両62が対象物体として検知されたことにより、図5に示すように、作動遅延の抑制が行われて、作動タイミングは、基準タイミングTC1に設定される。すなわち、安全装置30が作動し易くなる(通常の状態に戻る)。
(第2実施形態)
第2実施形態のECU10によって実行される運転支援制御の処理手順について、図6のフローチャートを用いて説明する。この処理は、所定の制御周期毎に、自車両の進行方向前方に存在する各物体に対して行われる。図6に示す処理では、操舵操作後の自車両の進路上に検知される対象物体が、操舵操作前と同じ車両か否かによって、補正条件を変更する点において、図3に示す処理と相違している。なお、図6におけるステップS301〜ステップS307、ステップS320〜ステップS322に示す各処理は、図3におけるステップS101〜ステップS107、ステップS120〜ステップS122に示す各処理と同様であるため、S100番台の参照番号をS300番台に読み替えることにより、説明を省略する。
第2実施形態のECU10によって実行される運転支援制御の処理手順について、図6のフローチャートを用いて説明する。この処理は、所定の制御周期毎に、自車両の進行方向前方に存在する各物体に対して行われる。図6に示す処理では、操舵操作後の自車両の進路上に検知される対象物体が、操舵操作前と同じ車両か否かによって、補正条件を変更する点において、図3に示す処理と相違している。なお、図6におけるステップS301〜ステップS307、ステップS320〜ステップS322に示す各処理は、図3におけるステップS101〜ステップS107、ステップS120〜ステップS122に示す各処理と同様であるため、S100番台の参照番号をS300番台に読み替えることにより、説明を省略する。
本実施形態では、操作情報が、操舵操作の条件がOFFからONとなるものでない場合(S305:NO)には、ステップS308に進む。具体的には、例えば、操舵操作の条件のON状態を維持する場合や操舵操作の条件のOFF状態を維持する場合、又は操舵操作の条件がONからOFFへと変化する場合が、操舵操作の条件がOFFからONとなるものでない場合に該当する。
ステップS308では、ステップS108と同様に、カウンタTの値が零でなく、且つ上限値Tmaxよりも小さい値であるか否かを判定する。カウンタTの値が零である場合、若しくは、カウンタTの値が上限値Tmaxである場合には(S308:NO)、ステップS318〜ステップS322に進む。カウンタTの値が零でなく、且つ上限値Tmaxよりも小さい値であれば(S308:YES)、ステップS309に進む。
ステップS309では、運転者の操舵操作があってから所定時間が経過したか否かを判定する。具体的には、ステップS309では、運転者の操舵操作からの経過時間tsが所定値Y以上であるか否かを判定する。ts≧Yの場合にはステップS310に進み、ts<Yの場合には、ステップS314に進む。
ステップS310では、進路に操舵操作前に回避対象として認識したものと同一の対象物体(以下、既存対象物体と称する)が存在するか否かを判定する。この処理によって、操舵操作後の自車両の進路上に、既存対象物体が存在するか否かが判定される。ステップS310において、進路上に既存対象物体が検知されていない場合には、ステップS314に進む。
ステップS310において、進路上に既存対象物体が検知されている場合には、ステップS311に進み、補正値を緩和する。補正値の緩和処理においては、補正値を小さくしてもよいし、零にしてもよいが、本フローでは、補正値を零にする場合を例示して説明する。すなわち、ステップS311において補正条件をOFFとした後、ステップS312においてカウンタTの値をリセットして零に設定し、その後、ステップS313に進む。
ステップS313では、ステップS305において、操舵操作(衝突回避操作)の条件がOFFからONとなったか否かを判定する際の閾値Xを変更する。ステップS305では、ステップS105と同様に、操舵操作により物体との衝突の回避が可能であるか否かを、ステアセンサ25から取得した操舵角が閾値Xを超えたか否かによって判定している。ステップS313では、この閾値Xを変更するフラグをONに設定する。閾値変更フラグがONの状態では、運転者の操舵操作の方向において、閾値Xが大きく設定される。すなわち、ステップS305における操舵操作の条件が充足されにくくなり、ステップS305において肯定判定が成され難くなって、ステップS306における作動遅延処理が実行されにくくなる。閾値Xの変更は、対象物体が存在する側に向かう運転者の操舵操作の方向について変更されることが好ましい。すなわち、対象物体が存在する側へ操舵する方向について操舵角の閾値Xを大きく(作動タイミングの遅延が実行されにくくなるように)変更することが好ましい。
ステップS309において、運転者の操舵操作があってから所定時間が経過するまでの間(ts≧Yとなるまでの間)は、ステップS310の処理を行わないようにすることによって、運転者の操舵操作の直後に、既存対象物体を検知して補正条件がOFFとされることを抑制することができる。運転者の操舵操作により進路の変更が完了すれば既存対象物体との衝突を回避できることが予測される状況において、進路の変更の過程で既存対象物体を検知して作動遅延の抑制処理が行われることを回避することができる。
また、運転者の操舵操作があってから所定時間が経過しても、既存対象物体との衝突回避が十分でない場合には、ステップS313によって、作動遅延が実行されにくくなるように閾値Xを大きくし、作動遅延処理の実行を抑制することによっても、衝突回避を優先した走行支援を実現できる。
ステップS314では、進路に操舵操作前に回避対象として認識したものとは別の対象物体(以下、新規対象物体と称する)が存在するか否かを判定する。この処理によって、操舵操作後の自車両の進路上に、新規対象物体が存在するか否かが判定される。
ステップS314において、進路上に新規対象物体が検知されている場合には、ステップS318〜ステップS319に進む。すなわち、補正条件をOFFとし、カウンタTの値をリセットして零に設定した後、ステップS320に進む。ステップS314、S318,S319の処理によって、運転者の操舵操作後の進路上に、新規対象物体が検知された場合に、速やかに作動遅延を抑制して、新たな対象物体に対して適切な衝突回避制御を実行することができる。なお、ステップS309の後に、ステップS313と同様の処理を行うようにしてもよい。ステップS313により閾値Xを大きくして作動遅延の実行を抑制することによって、新規対象物体との衝突回避可能性が十分に低下するまで、衝突回避を優先した走行支援を実現できる。
ステップS314において、進路上に新規対象物体が検知されていない場合には、ステップS315に進み、閾値変更フラグをOFFにした後、ステップS316,S317に進む。ステップS316,S317において、補正条件をONとし、カウンタTの値をT+1に設定した後、ステップS320に進む。ステップS315の処理によって、運転者の操舵操作により衝突回避の対象物体が検知されない状態となった場合には、衝突危険性を十分回避できたものとして、閾値変更フラグがOFFとなる。これにより、安全装置30の作動遅延の実行条件が緩和され、運転者の操作性や快適性を確保することができる。なお、閾値変更フラグをOFFとする処理は、ステップS313の処理を実行してから所定時間が経過したことをもって実行されるものであってもよい。
図6で示した処理を行った際の、作動タイミングについて、図7(a)(b)に示す説明図および図8に示すタイムチャートを用いて説明する。図8において、横軸は時刻tであり、縦軸は、上から順に、既存対象物体検知の有無、新規対象物検知の有無、操舵操作の有無、補正条件のON/OFF、閾値変更フラグのON/OFF、作動タイミングを示している。
時刻t20において、図7(a)に示すように、先行車両61が右方向に移動し、自車両60の進路70に沿って設定された検知領域に侵入すると、ECU10において先行車両61が認識される。そして、先行車両61が対象物体として検知されたことにより、図8に示すように、作動タイミングは、基準タイミングTC1に設定される。
時刻t21において、運転者が、先行車両61との衝突を回避するために、右方向に操舵操作を行うと、図7(a)に示すように、自車両60の進路は、実線で示す進路70から、破線で示す進路71に変更される。この操舵操作がステアセンサ25により検知され、操舵操作があったものと判定されると、作動遅延が実行されて、作動タイミングは、遅延タイミングTC2に設定される。時刻t21〜時刻t22の期間においては、先行車両61は検知されているが、運転者の操舵操作があってから所定時間が経過していないため、補正条件はONの状態で維持され、安全装置30が通常よりも作動し難くなる。
時刻t22において、所定時刻が経過すると、先行車両61が対象物体として検知されたことにより、図8に示すように、作動遅延の抑制が行われて、作動タイミングは、基準タイミングTC1に設定される。例えば、図7(b)に示すように、運転者による自車両60の操舵方向と同じ方向に先行車両61が操舵され、自車両60の進路71に沿って設定された検知領域に侵入した場合に、作動遅延の抑制が行われて安全装置30が作動し易くなる(通常の状態に戻る)。
時刻t23において、先行車両61が対象物体として検知されなくなり、既存対象物体との衝突が回避できた後に、新規対象物体が検知されると、図8に示すように、作動遅延の抑制が行われて、例えば、作動タイミングは、基準タイミングTC1に設定される。
(他の実施形態)
上記の第1または第2の実施形態において、物体認識部11は、少なくとも自車両の側方を含む所定の領域に危険領域を設定するようにしてもよい。例えば、図9に示すように、危険領域53は、自車両60の側方において、自車両60の進路73に沿って、前方または後方に伸びる所定の領域として設定することができる。
上記の第1または第2の実施形態において、物体認識部11は、少なくとも自車両の側方を含む所定の領域に危険領域を設定するようにしてもよい。例えば、図9に示すように、危険領域53は、自車両60の側方において、自車両60の進路73に沿って、前方または後方に伸びる所定の領域として設定することができる。
危険領域の設定を行う場合には、図3に示すステップS104とステップS105との間、もしくは、図6に示すステップS304とステップS305との間に、図10に示す処理を行う。
図10に示すように、まず、ステップS401では、危険領域の設定を行う。次に、ステップS402では、危険領域内に対象物体で検知されたか否かを判定する。ステップS402において、対象物体が危険領域内で検知された場合には、ステップS403に進み、操舵操作の有無を判定する際の閾値Xを変更する。すなわち、ステップS105またはステップS305における操舵操作の判定において、肯定判定が成され難くなるように、閾値Xを大きくする。閾値Xの変更は、対象物体が存在する側に向かう運転者の操舵操作の方向について変更されることが好ましい。すなわち、対象物体が存在する側へ操舵する方向について操舵角の閾値Xを大きく(作動タイミングの遅延が実行されにくくなるように)変更することが好ましい。
ステップS402において、対象物体が危険領域外で検知された場合には、ステップS403を実行しないで、処理を終了する。図10に示す処理を行うことで、危険領域内で対象物体が認識された場合には、危険領域外で対象物体が検知された場合と比較して、作動遅延を実行され難くすることができ、作動遅延の実行をより適切に選択することができる。
上記構成により、本実施形態に係る運転支援装置は、以下の効果を奏する。
ECU10は、制止遅延部41によって、自車両の衝突回避のための運転者の操舵操作があったことを条件として、安全装置30の作動制止または作動遅延を実行する。このため、安全装置30の不要な作動を回避することができる。さらに、物体認識部11により運転者の操舵操作後の自車両の進路上で衝突回避対象となる対象物体が認識された場合には、抑制部42によって、制止遅延部41による安全装置30の作動制止または作動遅延の実行を抑制する。このため、運転者が衝突回避操作を行ってもなお衝突の危険性が軽減されない場合に、安全装置30を適切に作動させることができる。ECU10によれば、運転者の操舵操作により衝突が回避できた場合には安全装置30の作動を抑制する一方で、操舵操作によっても衝突が回避できない場合には安全装置30を作動させることができる。このため、運転者の操作性や快適性に配慮しながら、より高い衝突安全性を確保できる。
抑制部42は、運転者の操舵操作があってから所定時間が経過した後に、物体認識部11により運転者の操舵操作後の自車両の進路上で衝突回避対象となる対象物体が認識されたことを条件として、安全装置30の作動制止または作動遅延の抑制を実行する。例えば、運転者の操舵操作からの経過時間tsが所定値Y以上であることを条件として、検知された対象物体に対して作動遅延の抑制を行う。運転者の操舵操作があってから所定時間が経過した後に安全装置30の作動制止または作動遅延の抑制することにより、例えば、操舵操作前の進路上の対象物体との衝突を回避するために運転者が操舵操作を行った直後に、同じ対象物体を検知して安全装置30の作動制止または作動遅延の抑制が実行されることを回避することができる。また、運転者の操舵操作があってから所定時間が経過した後に作動制止または作動遅延の抑制を実行することにより、例えば、同じ対象物体が自車両の操舵方向と同じ方向に操舵されて自車両の進路上に検知された場合には、作動遅延が抑制されて、遅延された作動タイミングを速めることができ、衝突回避を優先した走行支援を実現できる。
抑制部42は、安全装置30の作動制止または作動遅延の抑制を実行してから所定時間が経過するまでの間、その作動制止または作動遅延の抑制を維持するように構成されていてもよい。または、抑制部42は、作動制止または作動遅延の抑制を実行してから対象物体との衝突が回避されるまでの間、その作動制止または作動遅延の抑制を維持するように構成されていてもよい。このような構成によって、運転者の操舵操作によっても衝突危険性が低減されない場合に、安全装置30の作動が制止または遅延されることをより確実に回避することができる。
物体認識部11は、自車両の周囲の所定の領域を検知領域として設定し、検知領域内に検知された物体について、物体認識を行う。また、物体認識部11は、少なくとも自車両の走行方向の側方を含む所定の領域に危険領域を設定し、対象物体が、危険領域内で検知されたか否かを認識できるように構成されている。そして、制止遅延部41は、危険領域内で対象物体が認識された場合には、危険領域外で対象物体が検知された場合と比較して、安全装置30の作動制止または作動遅延が実行されにくくするように構成されている。危険領域を設定することによって、安全装置30の作動制止または作動遅延の実行をより適切に選択することができる。
・なお、上記実施形態では、車両が前進している場合に車両の前方に存在する対象物体との衝突を回避する場合について説明したが、車両が後退している場合には、車両の後方に存在する対象物体を検知するようにして、車両後方に存在する対象物体との衝突を回避するシステムに適用してもよい。
10…ECU、11…物体認識部、13…作動タイミング演算部、14…作動判定部、15…制御処理部、21…レーダ装置、22…撮像装置、30…安全装置、41…制止遅延部、42…抑制部、60…自車両
Claims (5)
- 自車両(60)の周囲の物体を検知する物体検知装置(21,22)の検知情報に基づいて、前記自車両と前記物体との衝突を回避するための安全装置(30)を制御する走行支援装置(10)であって、
前記検知情報から、前記自車両の進路上で衝突回避対象となる対象物体を認識する物体認識部(11)と、
前記対象物体と前記自車両との衝突予測時間を算出し、前記衝突予測時間が所定の作動タイミング以下である場合に前記安全装置を作動させる作動判定部(14)と、
前記自車両の衝突回避のための運転者の操舵操作があったことを条件として、前記安全装置の作動を制止する作動制止、または、前記作動タイミングを遅延させる作動遅延を実行する制止遅延部(41)と、
前記物体認識部により前記運転者の操舵操作後の前記自車両の進路上で衝突回避対象となる対象物体が認識されたことを条件として、前記作動制止または前記作動遅延を抑制する抑制部(42)と、を備える走行支援装置。 - 前記抑制部は、前記運転者の操舵操作があってから所定時間が経過した後に前記運転者の操舵操作後の前記自車両の進路上で衝突回避対象となる対象物体が認識されたことを条件として、前記作動制止または前記作動遅延の実行を抑制する請求項1に記載の走行支援装置。
- 前記抑制部は、前記作動制止または前記作動遅延が実行されてから所定時間が経過するまでの間、前記作動制止または作動遅延の抑制を継続する請求項1または2に記載の走行支援装置。
- 前記抑制部は、前記作動制止または前記作動遅延の抑制を実行してから前記対象物体との衝突が回避されるまでの間、前記作動制止または前記作動遅延の抑制を継続する請求項1〜3のいずれかに記載の走行支援装置。
- 前記物体認識部は、前記対象物体が、少なくとも前記自車両の側方を含む所定の領域に設定された危険領域内で検知されたか否かを認識し、
前記制止遅延部は、前記危険領域内で前記対象物体が認識された場合には、前記危険領域外で前記対象物体が検知された場合と比較して、前記作動制止または前記作動遅延を実行しにくくする請求項1〜4のいずれかに記載の走行支援装置。
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