JP3824784B2 - 走行支援装置、車線変更可否判断装置、その方法及び記録媒体 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
車両の走行支援装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
今日、制御技術の向上により、ロボット等を自動で制御する装置が盛んに研究開発され、製品が市場に出ている。また、一方で、衛星などを使用した位置測定システムも構築され、見知らぬ土地などにいった場合、地図とともに自分の入る位置等を表示してくれるシステムも現実のものとなっている。このような位置測定システムは、自動車のカーナビゲーションシステムとして広く利用されており、自分の位置の他にも、道路の渋滞状況などを教えてくれるシステムも実用化されている。
【０００３】
このような背景のもと、自動車の運転手が適切な運転を行うことが出来るように、運転支援をするシステムが考えられている。このような運転支援システム、あるいは、運転者に代わって運転をする自動運転システム等は、自動車の様々な場面におけるモデル化を行う必要があるので、現在多くの観点から研究開発が行われている。
【０００４】
そのような、運転支援システムの例として、米国特許５５２１５７９号がある。
この米国特許においては、自動車が現行レーンから隣接する目的レーンへ車線変更するための支援システムが開示されている。その内容の概略は、以下の通りである。
【０００５】
上記米国特許に開示されるシステムは、大きく分けて３つのステップにより車線変更の可否を判断して運転者に伝えるものである。
第１のステップは、少なくとも隣接する目的レーンの前方のスペースあるいは、後方スペース、あるいはその両方を監視し、対象物（主として自動車）との距離とそれらの速度を測定する。第２のステップは、第１のステップで求められた値から安全距離と呼ばれる距離を算出する。この安全距離は、測定した時点における車線変更が安全にできるために必要なスペースを意味している。第３のステップは、測定距離が第２のステップで算出された安全距離よりも大きいか否かを判断し、測定距離のほうが大きい場合に車線変更可能として、その指令信号を生成する。
【０００６】
ここで、安全距離は反応距離、残余距離、制動距離差、停止までの惰走距離の和で定義される。停止までの惰走距離とは、走行している自動車が制動をかけてから停止するまでに惰性で走行する距離のことである。反応距離は、（反応時間）×（走行車速）で定義され、反応時間は、通常約１．８秒である。残余距離は安全のために余裕となる距離であって、約５ｍと設定される。制動距離差は、安全な距離が検出された２台の自動車が最大の制動をかけた時の２台の自動車の間の制動距離の差である。停止までの惰走距離は、１ｍ／ｓ² 程度の妥当な減速を伴う自動車の、制動されない転がりから求まる。
【０００７】
そして、自車と隣接する目的レーンの後方車との距離をｓ０１、ｓ０１に対する安全距離をｓｗ０１、自車と現行レーン前方車との距離をｓ０２、ｓ０２に対する安全距離をｓｗ０２とする。同様に、自車と隣接目的レーンの前方車との距離、及び自車と現行レーン後方車との距離をそれぞれ、ｓ０３、ｓ０４とし、これらに対応する安全距離をｓｗ０３、ｓｗ０４とする。この場合、上記米国特許では、ｓ０１＞ｓｗ０１、ｓ０２＞ｓｗ０２、ｓ０３＞ｓｗ０３、ｓ０４＞ｓｗ０４が全て満たされた時に、車線変更を実施するというものである。
【０００８】
また、目標車線における自車の斜め前後のチェックは、目標車線における間隙の検出と、自車が加減速するための間隙があるかどうかの判断に分けられる。目標車線における間隙の検出は、目標車線の前方車と後方車間の距離ｓ０１＋ｓ０３と対応する安全距離の和ｓｗ０１＋ｓｗ０３を比較することによって行う。自車が加減速するための間隙があるかどうかの判断は、目標車線後方車と自車線前方車間の距離ｓ０１＋ｓ０２と対応する安全距離の和ｓｗ０１＋ｓｗ０２を比較し、更に、目標車線前方車と自車線後方車間の距離ｓ０３＋ｓ０４と対応する安全距離の和ｓｗ０３＋ｓｗ０４を比較することにより行う。
【０００９】
また、個々の自動車の振る舞いをより実際の動作に近づけるモデルとして、追従モデルというものが考案されている。追従モデルでは、道路の進行方向に多数の車両が列をなして走行しており、かつ、追い越しが禁止されているという状況を考える。このとき、前方車両が速度変化を起こしたら、運転者は安全を保つために自身の車両の速度を調整し、安全な車間距離を確保しようとするものである。Ｒｅｕｓｈｅｌらは、このような追従運動を次の微分方程式で表現している。
【００１０】
【数１】

【００１１】
ただし、 外１ は、それぞれ着目する車両の基準点からの距離、速度、加速度であり、λは定数とする。また、 外２ は、それぞれ着目する車両の前方車両の基準点からの距離、速度とする。
【００１２】
【外１】

【００１３】
【外２】

【００１４】
更に、追従モデルの考え方を発展させた運転動作のモデルとして黒沢氏によって提案されたモデルがある。以後、このモデルのことを黒沢モデルと呼ぶ。尚、黒沢モデルについては、特開平８−１１５７９号公報に詳細が記載されている。
【００１５】
黒沢モデルにおいては、速度規制、前者追従、信号停止などの複数の状況を統一的に記述するため、以下のような１車線モデルの構造を考案した。
【００１６】
【数２】

【００１７】
このモデルの特徴は、所定の目標速度に収束する構造となっていることである。この場合、自車の速度は最終的にａ／ｃに収束することになる。ここで、ａ、ｃは定数である。
【００１８】
以下、黒沢モデルで記述される各運転モードモデルを説明する。以後使用する記号をここで定義する。
ｘ（ｔ）：自車の時刻ｔにおける進行方向位置
ｘ_-1（ｔ）：自車線前方車（障害物も含む）の時刻ｔにおける進行方向位置
ａ：加速度
α：減速度（マイナスの加速度）
Ｔ：車頭時間
ｌ：車頭距離
なお、ａやαは、車両の走行の安全が確保される範囲内で、適宜定めれるものである。
【００１９】
ここで、車頭時間とは、前方の車両の先頭が通過した地点を、該前方の車両の先頭が通過してから自車の先頭が通過するまでに要する時間のことである。この車頭時間は、運転者によって異なるが、同じ運転者の場合、自車の速度が変わっても同じ走行環境ならほぼ同じ値をとることが知られている。
【００２０】
車頭距離は、走行中のある瞬間における前方車の先頭と自車の先頭との間の距離であり、速度が０になった場合に自車と前方車が衝突しないために設けられる安全性確保のための距離である。
【００２１】
先ず、自車が停止する場合を記述する停止準備モードについて述べる。停止準備モードは、以下の式によって定式化されている。
【００２２】
【数３】

【００２３】
ただし、
【００２４】
【数４】

【００２５】
ここで、εは、非常に小さい定数である。この定式化によれば、自車の速度がａ／Ｃstopに収束するが、εを適当に取ることによって小さな速度に集束させることができるようになる。また、関数Ｃstopに含まれる（１／（ｘ_-1−ｘ））^3/2 の項は、前方車あるいは障害物と自車の間の距離が小さくなると速度をより小さくし、距離が大きくなると速度を大きくして、前方車あるいは障害物の手前で停車するように調整するものである。
【００２６】
追従モードは、前方車の後を追従するように走行する様子をモデル化したものであり、以下の式で定式化される。
【００２７】
【数５】

【００２８】
ただし、
【００２９】
【数６】

【００３０】
ここで、関数Ｃfollowは、自車の速度が最終的に前方車の速度になるように、設定されている。すなわち、ａの分母に、前方車の速度が設定されている。
【００３１】
【数７】

【００３２】
は、基準距離とよばれ、前方車と自車の間に設けておくべき距離である。この基準距離より前方車と自車の車頭距離が小さくなると、危険であるということになる。従って、追従モードでは、前方車と自車の距離が基準距離より小さくなった場合には、自車の速度を下げ、基準距離より大きくなったら自車の速度を上げるという振る舞いを取り込んだものである。
【００３３】
速度指令モードは、自車が制限速度を守って走行する場合や、車両の列の先頭に出た場合等のように、ある一定の速度で走行しようとする場合をモデル化したものである。
【００３４】
速度指令モードは以下のように定式化される。
【００３５】
【数８】

【００３６】
ただし、
【００３７】
【数９】

【００３８】
また、Ｖdesired は所望の速度、Ｎmentalは、０．７〜１．０の定数である。追従モードの式と同様に、関数Ｃdesired の項としてａを分子、所望の速度Ｖdesired を分母とする分数式を設けることにより、自車はその所望の速度で走行しようとする。Ｎmentalを含む項は、追従モードのところで説明したように、前方車と自車の距離が基準距離より小さくなったときには、速度を落とし、基準距離より大きくなったときには速度を上げて、最終的に所望の速度で走行するようにすることを表現したものである。Ｎmentalは、個々の運転者の特性を表現し、前方車との距離がどの程度接近したら速度をゆるめるかを設定するためのパラメータである。
【００３９】
このような、黒沢モデルでは、片側一車線の道路などにおける自動車の動きを良好に記述し、しかも、多様な運転者の特性（速度を出すのが好き、等）を取り入れた自動車の動きを記述することができる。
【００４０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記米国特許のようなシステムにおいては、上記した安全距離と実際のスペースの大小関係の全ての条件を満たさないと車線変更を可能としないので、危険性を過大評価し、なかなか車線変更が可能にならないという保守的な結果がもたらされる。
【００４１】
また、上記したものは、当該米国特許に記載された手続きを簡略化したものであるが、実際には、さらに多くの手続きを経て、車両変更の決定を行うものとなっているため、実現するためには処理能力の高い大規模な計算機が必要とされる。すなわち、自動車に搭載するには不向きであるという傾向がある。
【００４２】
更に、上記米国特許の方法は、ハイウェイ等の比較的単純な交通形態をとる車線に対しては有効であるが、複雑な交通形態をとりうる一般道での適用のためには更に多くの判断を行う機能を必要とするため、一般道での適用には不向きであるということができる。
【００４３】
上記追従モデルにおいては、単一レーンの交通流しか記述できない、多様な運転者の特性を考慮した運転動作の記述に適用できない、前方車の影響を記述するが、それ以外の後方車などの対象物の影響を取り込むことができない、等の問題点を有する。
【００４４】
また、黒沢モデルにおいては、単一レーンの道路しか考慮していないため、実際の道路の運行に適用するためには考慮すべきファクターが不足しており、実用的でない。
【００４５】
本発明の課題は、一般道にも適用可能な自動車の運転のための走行支援システムを提供することである。
【００４６】
【課題を解決するための手段】
本発明の走行支援装置は、車両の走行を支援する装置であって、自車が移動しようとする方向の前方にある物体に対する自車の第１の距離と第１の相対速度、及び自車が移動しようとする方向の後方にある物体に対する自車の第２の距離と第２の相対速度を検出する検出手段と、該検出手段によって検出された、上記第１及び第２の距離と上記第１及び第２の相対速度に基づいて、自車の移動が可能か否かの判断を行い、自車の走行支援に必要な信号を生成する走行支援信号生成手段とを備えることを特徴とする。
【００４７】
本発明の車線変更可否判断装置は、車両の車線変更の可否を判断する装置であって、自車の車線変更先の車線の前方の物体に対する自車の第１の距離と第１の相対速度、及び自車の車線変更先の後方の物体に対する自車の第２の距離と第２の相対速度を検出する検出手段と、該検出手段によって検出された、第１及び第２の距離と第１及び第２の相対速度に基づいて、自車が車線変更可能か否かを判断する車線変更可否判断手段とを備えることを特徴とする。
【００４８】
本発明の車線変更可否判断方法は、車両の車線変更の可否を判断する方法であって、（ａ）自車が車線変更しようとする先の車線の前方にある物体に対する自車の第１の距離と第１の相対速度、及び自車が移動しようとする方向の後方にある物体に対する自車の第２の距離と第２の相対速度を検出するステップと、（ｂ）該ステップ（ａ）において検出された、上記第１及び第２の距離と上記第１及び第２の相対速度に基づいて、自車の移動が可能か否かの判断を行うステップとを備えることを特徴とする。
【００４９】
本発明によれば、車両の移動を行う場合に、移動先の物体（車両あるいは障害物）との距離及び相対速度を使用して、移動（車線変更）が可能か否かを判断するので、より木目細かい判断が出来る。特に、自車と物体との距離のみを判断材料とした場合には、物体と自車との間の相対的な移動関係を考慮に入れて、安全であると判断する距離を大きめに取っておかなくてはならない。従って、高速道路のような車間距離を大きく取れるような道路では有効でも、一般道のように、車間距離が小さいような場合には、判断基準が厳しくなりすぎて、いつまで経っても移動（車線変更）が可能であるという判断をすることができない事態が生じる。これに対し、本発明では、自車と物体との相対速度も考慮しているので、実際に人間が目視によって行う判断をよりよく再現した判断方法を行うことが出来、一般道などにおいても自然な移動可否判断を行うことが出来る。
【００５０】
【発明の実施の形態】
本実施形態においては、多車線道路における自動車の動きを記述するために、前述の追従モデルあるいは黒沢モデルに加えて、横方向の移動モデルを考える。そして、これに基づいて車線変更の動作における安全性の確認などを行い、運転者が車線変更する際の走行動作を支援する。
【００５１】
先ず、横方向の運動モデルを考えるに当たって、交通心理学等の分野で知られているWeber-Fechner の法則を導入する。この法則は、搭乗者の運動に当たって、その運動を記述するパラメータの変化率が一定であれば搭乗者は快適であるというものである。したがって、横方向運動を記述するに当たって、横方向の位置をパラメータとして、これの変化率が一定になるような運動モデルを考える。
【００５２】
よって、本実施形態においては、横方向運動モデルを以下の式で与える。
【００５３】
【数１０】

【００５４】
ただし、ｔ＝０を車線変更開始時刻、ｔ_c を車線変更に要する時間とし、ａ_y は正定数とする。また、ｙ（ｔ）は自車の横方向の位置であるとする。このとき、ｃ_y ＝１／ｔ_c 、とすれば、式（７）の解は、
【００５５】
【数１１】

【００５６】
となるので、車線幅をｌ_y とし、パラメータａ_y をａ_y ＝ｌ_y ・ｃ_y となるように選ぶ。式（８）から分かるように、車線変更の速さはパラメータｃ_y によって記述することが出来る。
【００５７】
図１は、本実施形態における車線変更動作の一般的動作を説明するフローチャートである。
なお、本実施形態においては、進行方向の走行動作の記述には黒沢モデルを使用するものとする。
【００５８】
先ず、ステップ１において、自レーン前方の車両との間の空間を評価する。すなわち、自レーン前方の安全性を評価する。この場合、以下の式を評価する。
【００５９】
【数１２】

【００６０】
ここで、ｖ_f は、現行レーンの直前車（前方車）と自車との相対速度、ｖ_f ² ／（２α）は、自車が前方車速（障害物の場合には、前方車速は０）へ減速するまでに前方車（障害物）に近づく距離であり、以下の式のように求めることができる。
【００６１】
【数１３】

【００６２】
なお、ｘ_-1（ｔ）、ｘ（ｔ）がｔの関数であることの明示は特別な場合を除いて省略して記載する。
また、ｖ_f は以下の式で定義される。
【００６３】
【数１４】

【００６４】
従って、不等式（９）の右辺は、走行するに当たり、前方車との間に取っておくべき安全距離である基準距離と、不測の事態において、自車が最大減速し、前方車に近づく距離とを加えたものとなっている。従って、実際に自車の前方車までの距離をセンサで測った距離（ｘ_-1−ｘ）が上記加算距離より大きいことを確認することにより、自レーンにおける前方の安全性が確認されることになる。ステップ１の判定により、式（９）が成り立つ場合には、ステップ２に進む。式（９）が成り立たない場合には、自レーンの前方が危険であるということになるので、危険回避のため、前述の黒沢モデルの停止準備モードに従った動作を行う。そして、減速を行ったら、ステップ２に進み、減速を行いながらの車線変更を行う。
【００６５】
ステップ２では、状況に応じた動作の選択を行う。ここにおいて、ｘ_-s（ｔ）及びｘ_s （ｔ）を定義する。すなわち、移動先レーンにおける直前車の進行方向位置をｘ_-s（ｔ）とし、移動先レーンにおける直後車の進行方向位置をｘ_s （ｔ）とする。そして、移動先の直前車との相対速度ｖ_fs、及び、移動先の直後車との相対速度ｖ_bsにより運転行動を選択する。ここで、
【００６６】
【数１５】

【００６７】
である。
先ず、ｖ_fs≧０、ｖ_bs≧０の場合（ｉ）は、ステップ３Ａに進む。この場合には、移動先レーンの直前車の速度が自車よりも大きくて遠ざかっており、移動先レーンの直後車の速度が自車よりも小さく、自車に追いつかない場合を示している。従って、自車のすぐ横の空間が空いていれば、車線変更は可能な状態である。
【００６８】
ｖ_fs≧０、ｖ_bs＜０の場合（ｉｉ）は、ステップ３Ｂに進む。この場合は、移動先レーンの直前車の速度が自車より大きいとともに、移動先レーンの直後車の速度も自車よりも大きい場合を示しており、いわゆる、速い流れへの合流ということになる。
【００６９】
ｖ_fs＜０、ｖ_bs≧０の場合（ｉｉｉ）は、ステップ３Ｃに進む。この場合は、移動先レーンの直前車の速度が自車より小さいとともに、移動先レーンの直後車の速度も自車より小さい場合を示しており、いわゆる、遅い流れへの合流ということになる。
【００７０】
ｖ_fs＜０、ｖ_bs＜０の場合（ｖ）は、ステップ３Ｄに進む。この場合は、移動先レーンの直前車の速度が自車より小さいとともに、移動先レーンの直後車の速度が自車よりも大きい場合を示している。この場合は、移動先レーンの前方車の速度が遅いので、渋滞しているような場合を示している。また、移動先レーンの後方車の速度が速いので、例えば、渋滞の最後方から渋滞に入り込む時点を示している。あるいは、移動先レーン前方に障害物があるときにも、この場合が相当する。
【００７１】
ステップ３Ａでは、移動先レーンの直前車が自車よりも速く、移動先レーンの直後車が自車よりも遅くなっているので、車線変更する空間があるか否か判断する。すなわち、車線変更するために十分な空間が前後にあるかを評価する。具体的評価は、以下の不等式を評価することにより行う。
【００７２】
【数１６】

【００７３】
ここで、Ｃsafety＞１である。Ｃsafetyは安全係数として設けられており、車頭距離ｌに対して、車線変更可能な空間をどのくらい大きくとるかという意味を持っている。従って、Ｃsafetyが大きければ、車線変更に必要な空間をより大きくとるというものである。式（１０）、（１１）を共に満たす場合には、車線変更を実施し、その後黒沢モデルの速度指令モードまたは追従モードへ移行して、車線変更を終了する。
【００７４】
式（１０）、（１１）のいずれかが満たされていない場合には、車線変更不可能と判断して、ステップ１に戻って、車線変更の再試行を試みる。
ステップ３Ｂでは、速い流れへの合流を行う。この場合、車線変更時に移動先レーンの前方車及び後方車と衝突せず、且つ該後方車に追突されないかを判断する。具体的には、以下の不等式を評価することにより行う。
【００７５】
【数１７】

【００７６】
ここで、Ｃsafetyはステップ３Ａで使用したものと同じものである。不等式（１３）の右辺第１項は車線変更する間に移動先レーンの後方車につめられる距離である。すなわち、本実施形態においては、車線変更時の横方向の動きは、前述した式（８）のモデルで評価する。このモデルでは、車線変更に必要な時間ｔ_c は１／ｃ_y で評価されるので、ステップ３Ｂでは、１／ｃ_y を車線変更に必要な時間そのものとしている。自車と移動先レーンの後方車との速度差がｖ_bsであるので、車線変更する間に該後方車につめられる距離は−ｖ_bs／ｃ_y となる。ここでのマイナス符号は、ｖ_bsが負であることから、全体としては、正の値となる。右辺第２項は、自車が移動先レーンの前方車速まで加速する間、後方車につめられる距離である。すなわち、自車が移動先レーンの前方車の車速まで加速度ａで加速するために必要な時間がｖ_fs／ａである。この時間の間に移動先レーンの後方車につめられる距離が、−ｖ_bs×ｖ_fs／ａである。一方、−ｖ_fs ² ／（２ａ）は、ステップ１で説明したｖ_f ² ／（２α）の項の考え方と同様にして求まる。ただし、これは、移動先レーンの後方車からつめられる距離であるので、マイナス符号が付いてる。このような、２つの項をまとめたのが、不等式（１３）の右辺第２項である。そして、右辺第３項が移動先レーンの後方車の基準距離である。すなわち、自車が車線変更して移動先レーンの後方車に詰め寄られたとき、該後方車は安全距離である基準距離を確保することが出来るか否かを判断基準に含めたものである。なお、移動先レーンの後方車の速度は、自車の速度と、自車と後方車の相対速度から求めることが出来るが、車頭時間Ｔ及び（停止時）車頭距離ｌは、移動先レーンの後方車のものを自車から知る手段がないので、自車のもので代用して算出する。
【００７７】
このように、不等式（１２）、（１３）によって示される基準を共に満たす場合には、車線変更を実施し、その後、黒沢モデルの速度指令モードあるいは追従モードに基づいて、移動先レーンを走行する。不等式（１２）、（１３）の内、いずれかが満たされていない場合には、車線変更不可能であると判断して、ステップ１に戻って、車線変更動作の再試行を行う。
【００７８】
ステップ３Ｃでは、遅い流れへの合流動作を行う。すなわち、車線変更後、移動先レーンの後方車と衝突せず、かつ、移動先レーンの前方車に追突しないかを判定して、車線変更を行うか否かを判断する。具体的には、以下の不等式を判断する。
【００７９】
【数１８】

【００８０】
ここで、不等式（１４）の右辺第１項は、不等式（１３）の右辺第１項と同様の考え方で求めることができる。また、不等式（１４）の右辺第２項は不等式（９）の右辺第１項と同様である。すなわち、不等式（１４）の右辺第１項は、車線変更する間に移動先レーンの前方車に近づく距離であり、右辺第２項は、自車が移動先レーンの前方車車速まで減速するまでの間に前方車に近づく距離である。また、右辺第３項は、自車が車線変更した後に、移動先レーンの前方車との間に持つべき安全距離、すなわち、車線変更後の基準距離である。この基準距離は自車のもので良いので、ただちに求めることが出来る。不等式（１５）のＣsafetyは、不等式（１０）、（１１）のものと同じものである。
【００８１】
不等式（１４）、（１５）の成立が確認されると、車線変更可であると判断して、車線変更する。車線変更後は、黒沢モデルの速度指令モードあるいは追従モードに従って走行する。
【００８２】
障害物回避または渋滞による車線変更の動作は、ステップ３Ｄ及びステップ４Ｄの組合せで行われる。
まず、ステップ３Ｄにおいて、車線変更後、移動先レーンの前方車に追突する恐れがないかを判断する。具体的には、以下の不等式を評価する。
【００８３】
【数１９】

【００８４】
ここで、不等式（１６）は、不等式（１４）と同じ不等式であり、測定された移動先レーンの前方車と自車との間の距離（ｘ_-s−ｘ）の方が、車線変更する間に移動先レーンの前方車に近づく距離と、自車が移動先レーンの前方車の車速まで減速するまでの間に該前方車に近づく距離と、基準距離との和より大きいことを判定することにより、前方に対しては、車線変更しても安全であるという判定結果を得る。この場合には、次に、後方の安全を判断するために、ステップ４Ｄに進む。不等式（１６）が成り立たない場合には、車線変更不可能と判断してステップ１に戻り、車線変更動作の再試行を行う。
【００８５】
ステップ４Ｄでは、車線変更後、移動先レーンの後方車に減速の余裕を与えることができるか否かを判断する。具体的には、以下の不等式が成り立つか否かを判断する。
【００８６】
【数２０】

【００８７】
ここで、右辺第１項は、車線変更する間に移動先レーンの後方車が近づく距離であり、不等式（１３）の第１項と同じものである。また、右辺第２項は、後方車からの基準距離であり、不等式（１３）の右辺第３項と同じものである。不等式（１３）の右辺第２項に対応する項がないのは、前方の車の速度が遅く、後方の車の速度が速いので、いずれにしても後方車は減速しなくてはならない状態にあり、自車が車線変更するに当たり、移動先レーンの後方車は不等式（１７）の右辺の距離だけあれば、十分速度を落とすことができるはずであるという考えに基づいている。
【００８８】
そして、不等式（１７）の成立が確認されると、不等式（１６）と合わせて、前後の安全が確認されたことになるので、車線変更を実施する。車線変更後は、黒沢モデルの速度指令モードあるいは追従モードに従って走行する。
【００８９】
不等式（１７）が成立していない場合には、車線変更不可能と判断して、ステップ１に戻り、車線変更動作を再試行する。
図２は、本実施形態の動作処理を実行することにより運転者を走行支援する装置の全体の構成ブロック図である。
【００９０】
本実施形態の走行支援装置は、入力装置１０、センシング装置１１、走行支援信号生成部１２、運転動作モデル格納部１３、運転動作生成手段格納部１４、及び出力装置１６を主な構成要素としている。
【００９１】
入力装置１０は、運転者が所望する行動（障害物回避、分合流、車線変更）を指定するために用いられる。例えば、入力装置１０は方向指示レバーと一体化が可能である。すなわち、方向指示器（ウィンカー）を操作する際の接触位置によって進路を左右に移動させるという所望の行動が指定できるようにすることで、方向指示レバーは入力装置として十分機能する。一方、道路地図案内システム３２との協調を想定する場合、入力装置１０としては、前述の方向指示レバーに加え、同システム３２の入力部を利用することが可能である。ただし、道路地図案内システム３２の持つ機能としては、入力された条件（出発地点、経由地点、目的地点）に対し地図データベース３１、位置標定部３０が受信するＧＰＳ受信データをもとに適切な移動経路を計画し、これを円滑に実行するために必要となる運転行動（障害物回避、分合流、車線変更）を運転者に視覚情報、音声情報などの形で表示できることを想定している。運転者はこの情報をもとに前述の方向指示レバー型入力装置を操作する。
【００９２】
センシング装置１１は、複数のセンサにより構成され、自車両の周囲の状況分析に必要なデータを収集する。本実施形態では、少なくとも、自車線（自レーン）の前方対象物との相対位置、相対速度、自車線の後方対象物との相対位置、相対速度、隣接車線（隣接レーン）の前方対象物との相対位置、相対速度、隣接車線の後方対象物との相対位置、相対速度、側方対象物の有無の検出を目的とする複数のセンサを車両の前後左右に配置し、これらのセンサから収集されたデータは、運転動作生成手段格納部１４に格納されている運転動作生成手段の実行における判断や走行支援信号ａの生成に利用される。
【００９３】
走行支援信号生成部１２は、前述の入力装置１０により指定された所望する行動（障害物回避、分合流、車線変更）を実現するため、センシング装置１１により収集されたデータを用いて上記運転動作生成手段を実行し、図１で説明した運転動作モデルを用いて走行支援信号ａを生成する。具体的には、入力装置１０から指定された行動に対応して運転動作生成手段格納部１４から運転動作生成手段を呼び出し、これを実行する。運転動作生成手段の実行時には、行動時の安全性確保を目的とした判断基準による評価を行うが、その際、センシング装置１１により収集され、データ格納部１５に格納されたデータを呼び出し、これを処理する。そして、判断基準による安全性評価を通じ、所望する運転行動の実行が可能になった時点で運転動作生成手段を実行して、指定された走行支援信号ａを生成する。このとき、走行支援信号ａの生成に必要な運転動作モデルを運転動作モデル格納部１３から呼び出し、センシング装置１１により収集されたデータを用いて具体的な運転行動パターンを構築する。そして、この運転行動パターンを走行支援信号ａとして出力する。走行支援信号生成部１２は、入力装置１０から指示を受けていない場合には、縦方向動作モデル（黒沢モデル）に基づく運転行動パターンを走行支援信号ａとして出力する。運転の自動化が想定されていない場合には、走行支援信号生成部１２は、運転動作生成手段による安全性確保を目的とした判断基準による評価を実行中、出力装置１６へ注意信号を送信する。また、前方障害物との距離が基準距離を下回った際にも危険信号を送信する。
【００９４】
運動動作モデル格納部１３には、本実施形態において走行支援信号ａを生成するための基本運動行動パターンとなる運動動作モデルが格納されている。すなわち、縦方向動作モデル（停止準備モードモデル、追従モードモデル、速度指令モードモデル）、横方向動作モデルが格納されている。
【００９５】
運転動作生成手段格納部１４には、運動作成手段、すなわち、前述の車線変更動作生成手段が格納されている。
出力装置１６では、走行支援信号生成部１２からの出力をもとに、運転者に対し、視覚、音声情報、更に力覚情報（振動等）の形で走行支援信号ａを告知する。具体的には、（１）運転の自動化を想定せず、道路地図案内システムとの協調も考慮しない場合、生成された走行支援信号ａをもとに、「車線変更が可能」、「要減速」という形で運転者に支援信号を告知する。（２）運転を自動化しないが、道路地図案内システム３２との協調を想定する場合、運転者には適宜、車線変更を推奨の上、「車線変更可能」、「要減速」を告知する。（３）運転の自動化を想定する場合、走行支援信号生成部１２からの出力は、出力装置１６を介して駆動部１８（アクセル、ブレーキ、ステアリング）を制御する制御装置１７へ規範状態ｂとして入力され、制御装置１７は、これをもとに適切な制御信号ｃを生成出力し、駆動部１８（アクセル、ブレーキ、ステアリング）を操作する。その際、運転者には「車線変更実行中」の表示がなされる。なお、自動運転時には危険信号の告知はなされない。ただし、走行支援信号ａにより駆動部１８が作動中であっても、これら動作は運転者からの運転介入により、随時、自動運転が解除される。なお、走行支援信号ａを出力装置１６を介さずに、制御装置１７へ直接出力する構成も可能である。
【００９６】
図３は、本実施形態の入力装置の第１の構成例を示した図である。
図２では、入力装置１０の詳細な構成について説明を省略した。入力装置１０の構成例としては、運転者からの直接入力や、道路地図案内システム３２を使った入力などが考えられる。図２に示す入力装置１０は、以下に述べる入力装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃを統合した装置である。図３では、運転者からの直接入力を行うための入力装置１０Ａの構成を示している。
【００９７】
図３の方向指示レバー連動型入力装置１０Ａは、例えば、前述したように方向指示器（ウィンカー）と連動して構成する。運転者２１が車線変更したいと考えた場合には、移動先の車線に位置する方向に方向指示器を動かすことによって、運転者２１の希望運転動作ｄが方向指示レバー連動型入力装置２０に伝えられる。方向指示レバー連動型入力装置２０に入力された、運転者の希望運転動作ｄは、指令信号ｅとして走行支援信号生成部１２に送られ、走行支援信号生成部１２により希望運転動作ｄの為の処理が行われる。上記以外に、速度の増減を指示するレバーを別個に設けておき、運転者２１が速度指令モードにおいて自車の速度の増減を制御するようにすることも可能である。あるいは、アクセル及びブレーキの遊びを利用して、アクセルが軽く踏まれたら加速、ブレーキが軽く踏まれたら減速、というような構成としても良い。
【００９８】
図４は、本実施形態の入力装置の第２の構成例を示す図である。
なお、同図において、図２、３に示されている構成要素と同じ構成要素には同じ参照符号を付している。
【００９９】
同図に示す入力装置１０Ｂは、ＧＰＳやＤ−ＧＰＳ等の衛星データｆを利用した位置特定システム利用して、位置標定部３０が自車の現在位置ｉを取得する。この現在位置は道路地図案内システム３２に送られる。道路地図案内システム３２は、地図データベース３１の地図情報ｊを参照して、自車の現在位置ｉを地図上で特定する。また、道路地図案内システム３２は、運転者２１から出発地点、経由地点、目的地点等の入力ｇを受け、出発地点から目的地点までに至る経路計画情報を作成し、運転者２１に経路案内ｈを提示する。このような道路地図案内システム３２は、現在においても数多くの種類のシステムが実用化されており、これらの中の任意のシステムを搭載して使用することが出来る。特に、道路の幅員減少や渋滞情報、事故発生地点、工事場所を表示する機能を有するシステムを使用することによって、運転者に予め車線変更等の必要性を知らせることが出来る。従って、運転者２１は、車線変更などが必要な地点に来る前に、車線変更等の動作を行うべき必要性を判断し、それを適切な時点で実施することができる。そして、運転者２１は、そのための動作を希望運転動作ｄとして、図３でも述べたような方向指示レバー連動型入力装置２０を介して入力し、走行支援信号生成部１２に指令信号ｅを与えることが出来る。
【０１００】
このように、位置標定部３０、地図データベース３１、道路地図案内システム３２からなる、いわゆるナビゲーションシステムを使用することにより、出発地点から目的地点までの経路計画情報を自動的に作成し、運転者２１に道路の状況（障害物の存在、分合流の存在等）やトラフィック情報（渋滞の存在等）を早めに提供することによって、運転者２１の走行支援を有効に実施することが出来る。特に、本実施形態においては、走行支援情報を与えるだけではなく、これらの情報の発生により必要となる運転操作を運転者２１に全て行わせることなく、その一部の動作（車線変更等）を運転者２１からの指示にしたがって、運転者２１に代わって実行する事が出来る。このように、本実施形態によれば、車の走行支援を有効に実施することが可能となる。
【０１０１】
図５は、本実施形態の入力装置の第３の構成例を示す図である。
同図において、図４と同じ構成要素には同じ参照符号を付している。
同図に示す入力装置１０Ｃは、運転者２１からの希望運転動作の入力無しに、自動的に走行支援信号生成部１２に指令信号ｅを入力する構成となっている。運転者は、出発地点、経由地点、目的地点等を道路地図案内システム３２に入力し、経路計画を立てさせる。道路地図案内システム３２は、ＧＰＳやＤ−ＧＰＳ等の位置標定部３０により、現在位置ｉを取得すると共に、地図データベース３１の地図情報ｊを参照して、経路計画を作成すると共に、運転者２１に経路案内ｈを提供する。
【０１０２】
図４に示す入力装置は、この経路案内ｈを見て、運転者２１が希望運転動作ｄを入力し、指令信号ｅを走行支援信号生成部１２に与える構成であったが、図５の構成の入力装置においては、道路地図案内システム３２から直接、走行支援信号生成部１２に指令信号ｅが与えられる。すなわち、道路地図案内システム３２は、位置標定部３０から取得した現在位置ｉと自身が作成した経路計画、及び地図データベース３１や、衛星データｆから得られるトラフィック情報などを基に、障害物回避、車線変更などが必要か否かを判断する。そして、この判断に基づいて、走行支援信号生成部１２に指令信号ｅを自動的に入力して、所定の運転動作が行われるよう自動制御にする。
【０１０３】
このような構成の図５に示す入力装置を利用すれば、運転者は何ら運転操作を行うことなく、目的地点まで行けることになる。しかし、同図の構成においても、予定変更などの何らかの要因で、初めに計画された経路から外れて運転する必要が生じる可能性もあるので、図２の入力装置１０のように、道路地図案内システム３２からの自動入力と、運転者からの希望運転動作ｄの入力を、随時切り替えることが可能な構成とするのが、実用的である。
【０１０４】
図６は、図２のセンシング装置１１の構成要素であるセンサの設置方法の一例を示す図である。
他の車両や障害物との距離及び、相対速度を測定するセンサは、例えば、同図に示されるように、車両の四隅と車両の前面に設ける。同図ではＳ１〜Ｓ５がセンサを示している。センサＳ１は、走行車線前方車（障害物）との距離を測るものである。センサＳ２は、右車線前方車との距離、センサＳ３は、左車線前方車との距離、センサＳ４は、右車線後方車との距離、センサＳ５は、左車線後方車との距離を、それぞれ測定するものである。
【０１０５】
各センサＳ１〜Ｓ５は、例えば、ミリ波レーダ、レーザレーダ等のレーダのセンサ信号を処理するものやＣＣＤカメラのような、後処理として画像処理を行うもの等が考えられる。それぞれ汎用性、コスト、精度等の面で長短があり、本実施形態を利用する当業者によって適当なものがセンサとして採用されるべきである。
【０１０６】
なお、センサの取り付け位置は、図６に示される設置形態に限定されるものではなく、図６のセンサＳ１〜Ｓ５が測定する各距離を測定できる各種形態が考えられうる。
【０１０７】
図７は、センサＳ１〜Ｓ５を含むセンシング装置の実行する処理の流れを示した図である。
入力装置１０から指令信号ｃが入力していない場合（ステップ１０）には、ステップ１２で、直進の指示であると判断する。そして、センサＳ１を起動し（ステップ１５）、自レーンの前方車あるいは障害物との距離（ｘ_-1−ｘ）を測定する。この測定値はデータ格納部１５Ａに格納される。そして、ステップ１８で、センサＳ１が、今回、自レーンの前方車あるいは障害物との距離を測定した結果と、データ格納部１５Ａから読み出される、前回のサンプリング時刻にセンサＳ１により測定された距離を用いて、数値微分が演算される。この数値微分においては、以下の式が計算される。
【０１０８】
【数２１】

【０１０９】
ここで、ｔ_n はサンプリング時刻であり、ｔ_n ＝ｎΔｔとする。ｎは時間ステップを表す整数、Δｔはサンプルステップ幅である。
ステップ１８の数値微分により得られた値は、データ格納部１５Ｂに格納される。ここでは、データ格納部１５Ａとデータ格納部１５Ｂとに分けて記載しているが、実際には、図２のデータ格納部１５を１つのメモリで構成して、異なるアドレスにそれぞれのデータを格納するようにしても良い。
【０１１０】
入力装置１０から指令信号ｅを受け取ると、ステップ１１で指令信号ｅの存在が認識され、指令信号ｅが右への車線変更を要求するものか、左への車線変更を要求するものかが判断される。指令信号ｅが右への車線変更を要求するものである場合には、ステップ１３を経て、ステップ１６でセンサＳ１、Ｓ２、Ｓ４を起動する。そして、それぞれのセンサＳ１、Ｓ２、Ｓ４で前方との距離（ｘ_-1−ｘ）、右前方との距離（ｘ_-s−ｘ）、右後方との距離（ｘ−ｘ_s ）を測定し、データ格納部１５Ａに格納する。
【０１１１】
また、ステップ１９において、ステップ１８と同様に、センサＳ１、Ｓ２、Ｓ４で今回測定された距離と、データ格納部１５Ａに格納されている、前回のサンプリング時刻にセンサＳ１、Ｓ２、Ｓ４により測定された距離とを使って、数値微分を行い、データ格納部１５Ｂに格納する。
【０１１２】
ステップ１１で、指令信号が左への車線変更を要求するものである場合には、ステップ１４を介して、ステップ１７で、センサＳ１、Ｓ３、Ｓ５を起動する。そして、前方との距離（ｘ_-1−ｘ）、左前方との距離（ｘ_-s−ｘ）、左後方との距離（ｘーｘ_s ）を測定し、データ格納部１５Ａに格納する。また、ステップ２０では、ステップ１７で各センサＳ１、Ｓ３、Ｓ５が今回測定した距離と、データ格納部１５Ａに格納されている、前回のサンプリング時刻にセンサＳ１、Ｓ３、Ｓ５により測定された距離とを用いて、数値微分を行う。そして、数値微分の結果得られた値は、データ格納部１５Ｂに格納される。
【０１１３】
図８は、本実施形態の走行支援信号生成部１２における処理の流れを示す図である。
入力装置１０から指令信号ｅが入力されると、先ず、走行車線前方監視部５１は、データ格納部１５から自レーンの前方車との距離及び相対速度を読み出し、上記不等式（９）を評価する。評価の結果、不等式（９）が成り立たないと判定された場合には、運転動作生成手段格納部１４１から「停止準備モード」のモデルを呼び出し、該モデルのパラメータにデータ格納部１５から読み出したデータを代入することによって、減速のための支援信号ａを生成・出力させる。そして、運転者に対し減速指令を告知した後、処理選択部５２を呼び出す。自動運転を行っている（運転者からの運転操作を入力していない）場合には、減速のための信号を出力装置１６及び制御装置１７を介して駆動部１８に送信する。
【０１１４】
不等式（９）が成り立つ場合には、前方が安全であるとして、処理選択部５２を呼び出す。
処理選択部５２では、周囲の車両との相対速度による処理選択を行う。すなわち、データ格納部１５から目標車線前方車との相対速度、及び、目標車線後方車との相対速度を取得し、図１のステップ２で説明した判断を行い、処理を選択する。ステップ２の判断を行うためのプログラム（運動動作生成手段）は運動動作生成手段格納部１４２に記憶されており、これから読み出して処理を行う。
【０１１５】
同図において、目標車線側方監視部５３の行う処理は、図１のステップ３Ａに、目標車線後方監視部５４の行う処理は、図１のステップ３Ｂに、目標車線前方監視部５５の処理は、図１のステップ３Ｃに、目標車線前後監視部５６の行う処理は、図１のステップ３Ｄ及び４Ｄの処理に対応している。
【０１１６】
処理選択部５２から呼び出される、目標車線側方監視部５３、目標車線後方監視部５４、目標車線前方監視部５５、及び目標車線前後監視部５６のそれぞれが行う処理は、プログラムとして、それぞれ運転動作生成手段格納部１４３Ａ、１４３Ｂ、１４３Ｃ、１４３Ｄに記憶されている。データ格納部１５からは、それぞれ、前方、右前方、右後方、左前方、左後方の各方向の車両に対する距離及び相対速度が読み込まれる。それぞれの監視部５３〜５６によって行われる処理の詳細は、上記したように図１で説明したステップ３Ａ〜３Ｄの処理に対応するので、説明を省略する。
【０１１７】
図９は、運動動作モデル格納部１３を中心とした処理の流れを示した図である。
入力装置１０から車線変更の指令が入力されない場合には、センシング装置（センサ）Ｓ１が起動され、観測結果がデータ格納部１５に格納される。このとき、距離は、センシング装置Ｓ１の測定結果そのものであるが、相対速度は、図７で説明した通り、数値微分処理を行うことによって求める。また、運動動作モデル格納部１３からは、追従モデルが呼び出される。そして、データ格納部１５から読み出した当該数値データを基に、実際の運転動作のパラメータの値を決定し、走行支援信号ａとして出力される。
【０１１８】
入力装置１０から車線変更の指令が入力された場合には、センシング装置Ｓ１〜Ｓ５が起動され、各方向の車両との距離を観測する。観測結果は、データ格納部１５に格納されると共に、各方向の車両に対する相対速度も数値微分により算出されてデータ格納部１５に格納される。また、車線変更の指令が入力された場合には、運転動作生成手段格納部１４から、運転動作生成手段６４が呼び出される。運転動作生成手段６４は、図１のステップ１〜ステップ４Ｄの処理を行うプログラムであって、データ格納部１５から各相対速度データを読み出すことによって、どのような運転動作をするべきかを示す信号を生成する。運転動作生成手段６４で生成された信号は運転動作モデル格納部１３に入力され、該信号が示す運転動作に該当する動作モデルを呼び出す。この呼び出しにより、運転動作モデル格納部１３から読み出された動作モデルにデータ格納部１５に記憶されている当該距離及び当該速度の数値データが該動作モデルのパラメータとして入力され、実際に車が実施すべき動作を表す数値が算出される。この算出された数値データに基づいて、走行支援信号ａが生成・出力され、出力装置１６及び制御装置１７を介して、駆動部１８に制御信号ｃが送られて減速をかけたり、出力装置１６が運転者に推奨動作等の支援情報を表示するための信号として使用される。
【０１１９】
図１０は、データ格納部１５を中心としたデータの流れを示した図である。
センシング装置１１で取得された前方、右前方、右後方、左前方、左後方の各方向の車両に対する距離は、データ格納部１５のデータ格納領域１５１に格納され、距離データｋとして走行支援信号生成部１４に送られる。また、データ格納領域１５１の距離データｋと、センシング装置１１からの最新の距離データは、数値微分処理され、各方向の車両に対する相対速度が求められる。各相対速度はデータ格納領域１５２に記憶され、相対速度データｌとして走行支援信号生成部１４に与えられる。
【０１２０】
運転者２１は、固有データ入力部７３（図２の実施形態には図示されていなかったが、適宜設けることが可能である）を介して、各運転動作モデルのパラメータの内、車頭時間Ｔや、速度指令モードのＶdesired （所望速度）、Ｎmental等の値を設定する。これらのパラメータ値は予め設定しても良いが、運転者２１が適宜設定できるようにしておくことにより、車両を木目細かく制御することが可能となる。すなわち、運転者２１の裁量範囲を設けておくことにより、自動的な車線変更など、運転者２１が直接関与しない自動運転走行の動作形態を運転者２１自身の判断により変更して、運転者２１の嗜好にあった走行やより適切な走行を支援できるようにするものである。
【０１２１】
固有データ入力部７３から入力されたパラメータはデータ格納部１５３に記憶された後、運転者固有データｍとして走行支援信号生成部１４に送られ、車線変更の判断基準や運転動作モデルを決定するのに使用される。
【０１２２】
なお、本実施形態においては、運転者固有データｍを、固有データ入力部７３から入力する例について説明したが、各パラメータが過去の走行において、どのような値を持っていたかを記憶しておき、平均値を求めるなどの統計処理や、ニューラルネットワークや遺伝的アルゴリズムなどによる学習機能により、運転者に固有のデータを自動的に算出するようにしてもよい。
【０１２３】
図１１は、上述した本発明の実施形態をソフトウェアで実現する場合に必要とされるハードウェア環境を示す図である。
上記実施形態の説明において説明したように、運転動作モデルや運転動作生成手段、あるいは、走行支援信号生成部１２の処理は、所定のプログラムの実行によって実施される。従って、これらのプログラムを、例えば、ＣＰＵを備えた汎用性のある１つのマイクロコンピュータシステムなどによって実行するようにすることが可能である。
【０１２４】
同図は、上記マイクロコンピュータのハードウェア構成の一例を示している。先ず、プログラムの命令を実行するＣＰＵ８１が設けられる。ＣＰＵ８１は、バス８０を介して、ＲＯＭ８２からプログラムを読み込み実行する。上記、運動動作モデル、運転動作生成手段、あるいは、走行支援信号生成部１２の処理を実施するプログラムは、それぞれ、このＲＯＭ８２に予め記録される。上記プログラムは、ＲＯＭ８２のような読み込み専用のメモリに予め記憶させておく形態以外に、書き換え可能な記録媒体に記憶し、該記録媒体からＲＡＭ８３にロードして、ＣＰＵ８１に実行させることも可能である。この場合、ＲＯＭ８２には、ＣＰＵ８１と入出力装置や外部ネットワークとのインタフェースを制御するプログラムが記憶される。ＣＰＵ８１は、ＲＯＭ８２から、このような制御プログラムを読み込んで、記録媒体駆動装置８６を制御する。本発明の実施形態で説明した処理を行うプログラムは、例えば、メモリカード、フロッピーディスクやＣＤ−ＲＯＭ等の可搬記録媒体８７に記録され、運転者が車両の運転を行う前に、記録媒体駆動装置８６からＲＡＭ８３にロードして、ＣＰＵ８１に実行させる。この時、該プログラムは、ＲＡＭ８３にＣＰＵ８１が実行可能な形式で記憶され、ＣＰＵ８１は、ＲＡＭ８３から随時該プログラムを読み込んで本発明の実施形態の処理を実行する。
【０１２５】
衛星通信や各種外部ネットワークとのデータ通信可能となるように、通信インタフェース８４を設けてもよい。通信インタフェース８４を設けることにより、例えば、遠隔地に存在する情報提供者８５と通信が可能となる。従って、車両の運転者が本発明の実施形態を実施する走行支援用のプログラムを持っていない、あるいは、車両に予め搭載されていない場合にも、当該プログラムを有している情報提供者８５から、当該プログラムをダウンロードし、ＲＡＭ８３に展開して、ＣＰＵ８１に実行させるという利用の形態が可能である。このとき、ダウンロードした該プログラムを、不揮発性の外部記憶装置８８に記憶させておけば、必要なときに、この外部記憶装置８８から当該プログラムを読み込んでＣＰＵ８１に実行させることが出来るので、ダウンロードを頻繁に行う必要がなくなる。また、通信インタフェース８４を設けることにより、プログラムの更新の手間が省け、さらには最新のプログラムを随時、情報提供者８５から入手することにより、常時、最新のプログラムを車載することも可能となる。また、図１１に示す形態以外にも、車内ＬＡＮによっても、図１１に示すシステムと同様なシステムを構築することが可能である。
【０１２６】
【発明の効果】
本発明によれば、走行環境の周囲の状況に応じた判断をより適切に行うことが出きるので、安全走行支援のために必要な情報を運転者に提示することが可能となる。
【０１２７】
更に、運転者に対する複数レーンにおける車線変更を伴う走行の支援を適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態における車線変更動作の一般的動作を説明するフローチャートである。
【図２】本実施形態の動作処理を実行することにより運転者に走行支援をするための装置の全体の構成ブロック図である。
【図３】本実施形態の入力装置の第１の構成例を示した図である。
【図４】本実施形態の入力装置の第２の構成例を示す図である。
【図５】本実施形態の入力装置の第３の構成例を示す図である。
【図６】センサの取り付け方の一例を示す図である。
【図７】センサを含むセンシング装置の実行する処理の流れを示した図である。
【図８】本実施形態の走行支援信号生成部における処理の流れを示す図である。
【図９】運動動作モデル格納部を中心に処理の流れを示した図である。
【図１０】データ格納部を中心としたデータの流れを示した図である。
【図１１】本発明の実施形態をソフトウェアで実現する場合に必要とされるハードウェア環境を示す図である。
【符号の説明】
１０、５０、６０ 入力装置
１１、７０ センシング装置
１２、７２ 走行支援信号生成部
１３ 運動動作モデル格納部
１４ 運転動作生成手段格納部
１５ データ格納部
１６ 出力装置
１７ 制御装置
１８ 駆動部
２０ 方向指示レバー連動型入力装置
２１ 運転者
３０ 位置標定部
３１ 地図データベース
３２ 道路地図案内システム
５１ 走行車線前方監視部
５２ 処理選択部
５３ 目標車線側方監視部
５４ 目標車線後方監視部
５５ 目標車線前方監視部
５６ 目標車線前後監視部
６４ 運転動作生成手段
７３ 固有データ入力部
７４ 運転者
８０ バス
８１ ＣＰＵ
８２ ＲＯＭ
８３ ＲＡＭ
８４ 通信インタフェース
８５ 情報提供者
８６ 記録媒体駆動装置
８７ 可搬記録媒体
８８ 外部記憶装置

Claims (12)

1. 車両の走行を支援する装置であって、
   自車が移動しようとする車線で前方にある物体に対する自車の第１の距離と第１の相対速度、及び自車が移動しようとする車線で後方にある物体に対する自車第２の距離と第２の相対速度を検出する検出手段と、
   前記検出手段が検出した前記第１の相対速度を基に自車が移動しようとする車線で前方にある物体との速度調整を行うための加速に必要な時間を算出する加速時間算出手段と、
   前記検出手段が検出した第２の距離、第２の相対速度及び前記加速時間算出手段が算出した算出結果を基に、加速に必要な時間の間に後方車両につめられる車間距離を算出し、現時点で自車が移動しようとする車線に移動可能か否かの判断を行い、自車の走行支援に必要な信号を生成する走行支援信号生成手段と、
   を備えることを特徴とする走行支援装置。
2. 前記加速時間算出手段は、加速に必要な時間を、所定の加速定数を基に算出することを特徴とする請求項１に記載の走行支援装置。
3. 前記加速時間算出手段は、自車が移動しようとする車線で前方にある物体との相対速度が０になるように速度調整を行うための加速に必要な時間を算出することを特徴とする請求項１〜２のいずれか一つに記載の走行支援装置。
4. 前記走行支援信号生成手段からの出力を運転者に対し告知する告知手段を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の走行支援装置。
5. 前記走行支援信号生成手段からの出力を基に自車の駆動部の制御を行う制御部を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の走行支援装置。
6. 前記制御部が制御する駆動部は、アクセル、ブレーキ、ステアリングであることを特徴とする請求項５に記載の走行支援装置。
7. 車両の走行を支援する装置が、
   自車が移動しようとする車線で前方にある物体に対する自車の第１の距離と第１の相対速度、及び自車が移動しようとする車線で後方にある物体に対する自車第２の距離と第２の相対速度を検出する検出ステップと、
   前記検出ステップにより検出した前記第１の相対速度を基に自車が移動しようとする車線で前方にある物体との速度調整を行うための加速に必要な時間を算出する加速時間算出ステップと、
   前記検出ステップにより検出した第２の距離、第２の相対速度及び前記加速時間算出ステップが算出した算出結果を基に、加速に必要な時間の間に後方車両につめられる車間距離を算出し、現時点で自車が移動しようとする車線に移動可能か否かの判断を行い、自車の走行支援に必要な信号を生成する走行支援信号生成ステップと、
   を備えることを特徴とする車線変更可否判定方法。
8. 前記加速時間算出ステップは、加速に必要な時間を、所定の加速定数を基に算出することを特徴とする請求項７に記載の車線変更可否判定方法。
9. 前記加速時間算出ステップは、自車が移動しようとする車線で前方にある物体との相対速度が０になるように速度調整を行うための加速に必要な時間を算出することを特徴とする請求項７〜８のいずれか一つに記載の車線変更可否判定方法。
10. 前記走行支援装置は更に、
    前記走行支援信号生成ステップによる出力を運転者に対し告知する告知ステップを実行することを特徴とする請求項７〜９のいずれか一つに記載の車線変更可否判定方法。
11. 前記走行支援装置は更に、
    前記走行支援信号生成ステップからの出力を基に自車の駆動部の制御を行う制御ステップを有することを特徴とする請求項７〜９のいずれか一つに記載の車線変更可否判定方法。
12. 前記制御ステップにより制御される駆動部は、アクセル、ブレーキ、ステアリングであることを特徴とする請求項１１に記載の車線変更可否判定方法。

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