JP5644206B2

JP5644206B2 - 車両支援装置

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Publication number: JP5644206B2
Application number: JP2010142556A
Authority: JP
Inventors: ヴァングェン; 青木　宏文; 宏文青木
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2010-06-23
Filing date: 2010-06-23
Publication date: 2014-12-24
Anticipated expiration: 2030-06-23
Also published as: JP2012008696A

Description

本発明は、車両支援装置に関する。

従来、車両走行時の安全性向上を目的として、追突防止支援制御を行う技術が開発されている。このような追突防止支援制御において、先行車等が接近した場合に早く警報を行うことが望ましい。しかしながら、警報タイミングが早すぎると、追い抜き操作時等のドライバのステアリングの操作タイミングに干渉する可能性があった。

そのため、警報タイミングの調整を行う技術が報告されている。

例えば、特許文献１に記載の車間距離制御定速装置は、操舵角が所定値以上の場合は、車間距離制御を開始する車間距離を短くしている。また、車間距離制御定速装置は、所定値以上の減速度が検出されず、且つ、操舵角の検出値が所定値以上の場合は、それまでの車間距離よりも長い車間距離で警報が出されるように警報発令条件を変更している。運転者は減速するより車線変更など操舵による回避を好む傾向があるため、車間距離制御定速装置は、操舵回避が行われた場合、現在の道路状況は操舵回避が可能な状況と判断して、次に先行車への異常接近が発生した時には、警報を出すのを遅らせて運転者による操舵回避を待つことができる。

特開２００７−２４６０８９号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術は、操舵回避を優先して、ステアリングの操作タイミングに干渉しないよう追突警報を遅らせることができるものの、常に予想されるステアリングの操作タイミングよりも遅く警報を行う場合、先行車等が接近した場合に、ドライバの応答可能時間が少なくなるという問題点を有していた。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、先行車等が接近した場合に、ステアリングの操作タイミングとの干渉を避けつつ、かつ、より早いタイミングで追突警報を行うことができる車両支援装置を提供することを目的とする。

本発明は、車両の運転者が先行車に対して所定距離になった際のブレーキおよびステアリングの操作タイミングの履歴を蓄積して平均値を算出し、上記運転者の実際の操作と上記平均値とを比較して上記運転者に対する警報を行う車両支援装置において、上記車両の自車速度および上記先行車との相対速度と相対加速度を検出する速度検出手段と、上記自車両と上記先行車との間の車間距離と、上記速度検出手段にて検出された上記自車速度と上記相対速度と上記相対加速度とを、所定の数式に代入して、ブレーキの操作タイミングの推定モデルおよびステアリングの操作タイミングの推定モデルを生成する推定モデル生成手段と、上記速度検出手段にて検出された上記先行車との上記相対速度が予め定めた値以下である場合は、上記推定モデル生成手段にて生成された上記ブレーキの操作タイミングの推定モデルに基づく上記ブレーキの操作タイミングの上記平均値と比較して警報を行い、上記速度検出手段にて検出された上記先行車との上記相対速度が予め定めた値より大きい場合は、上記推定モデル生成手段にて生成された上記ステアリングの操作タイミングの推定モデルに基づく上記ステアリングの操作タイミングの上記平均値と比較して警報を行う警報手段と、を備え、上記所定の数式は、以下に示す数式１および数式２を含み、

上記数式１および上記数式２において、「Ｖｒ」は上記相対速度、「Ｖｓ」は上記自車速度、「Ａｐ」は上記相対加速度、「Ｄ」は上記車間距離であり、「γ _ｂｒｋ」と「γ _ｓｔｒ」はそれぞれ、上記ブレーキの操作タイミングと上記ステアリングの操作タイミングを決めるトリガー値であり、（α _ｂｒｋ，β _ｂｒｋ，ｎ _ｂｒｋ，γ _ｂｒｋ）と（α _ｓｔｒ，β _ｓｔｒ，ｎ _ｓｔｒ，γ _ｓｔｒ）は適合によって、決められるパラメータであり、上記推定モデル生成手段は、上記ブレーキの操作タイミングの推定モデルを上記数式１のようにモデル化し、上記ステアリングの操作タイミングの推定モデルを上記数式２のようにモデル化し、上記警報手段は、上記速度検出手段にて検出された上記先行車との上記相対速度が予め定めた値より大きい場合、ドライバの操舵意思を確認し、当該操舵意思が有りの場合は、上記ステアリングの操作タイミングの上記平均値と比較して警報を行うことを特徴とする。

本発明にかかる車両支援装置は、車両の運転者が先行車に対して所定距離になった際のブレーキおよびステアリングの操作タイミングの履歴を蓄積して平均値を算出し、運転者の実際の操作と平均値とを比較して運転者に対する警報を行う車両支援装置において、車両の自車速度および先行車との相対速度を検出し、検出された先行車との相対速度が予め定めた値以下である場合は、ブレーキの操作タイミングの平均値と比較して警報を行い、検出された先行車との相対速度が予め定めた値より大きい場合は、ステアリングの操作タイミングの平均値と比較して警報を行うので、先行車等が接近した場合に、ステアリングの操作タイミングとの干渉を避けつつ、かつ、より早いタイミングで追突警報を行うことができるという効果を奏する。

また、本発明にかかる車両支援装置は、検出された先行車との相対速度が予め定めた値より大きい場合、ドライバの操舵意思を確認し、当該操舵意思が有りの場合は、ステアリングの操作タイミングの平均値と比較して警報を行うので、先行車等が接近した場合に、ドライバの操舵意思（例えば、追い抜き操作時等のドライバのステアリング操作など）が有ることを確認した上で、より正確に、ステアリングの操作タイミングとの干渉を避けつつ、かつ、より早いタイミングで追突警報を行うことができるという効果を奏する。

図１は、本実施形態における車両支援装置の構成の一例を示すブロック図である。図２は、本実施形態における警報発令処理の一例を示すフローチャートである。図３は、本実施形態における操作タイミングの平均値以後に設定された警報タイミングの一例を示す図である。図４は、本実施形態における警報タイミングの切替条件の一例を示す図である。

以下に、本発明にかかる車両支援装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

［１．構成］
本実施形態のＥＣＵ（電子制御ユニット）の構成について図１を参照しながら説明する。図１は、本実施形態のＥＣＵの構成を示すブロック図である。

図１において、符号１は車速センサであり、符号２は距離センサであり、符号３は制駆動力をコントロールすることができる車両に搭載されたＥＣＵ（本発明にかかる車両支援装置を含む）であり、符号４は車両の制駆動力をコントロールする制駆動力制御機構であり、符号５は出力装置である。図１において、符号３ａは速度検出部であり、符号３ｂは推定モデル生成部であり、符号３ｃは警報部であり、符号３ｄは車両走行制御部である。

車速センサ１は、自車両の自車速度Ｖｓ〔ｍ／ｓ〕を検出する。車速センサ１は、ＥＣＵ３と接続されており、検出された自車速度ＶｓはＥＣＵ３に出力され、ＥＣＵ３が自車速度Ｖｓを取得する。なお、後述するＥＣＵ３の速度検出部３ａは、車速センサ１から出力される自車速度Ｖｓを取得することで、車両の自車速度Ｖｓを検出する。さらに、取得された自車速度Ｖｓは、後述するＥＣＵ３の推定モデル生成部３ｂにおいて用いられる。

ここで、車速センサ１は、本実施形態において、自車両の各車輪に取り付けられている車輪速センサであり、各車輪速センサが検出した各車輪の車輪速がＥＣＵ３に出力され、ＥＣＵ３により各車輪の車輪速に基づいて自車両の自車速度Ｖｓが算出され、自車速度Ｖｓが取得される。なお、車速センサ１は、車輪速センサに限定されるものではなく、自車両の動力源（例えば、エンジン、モータなど）が発生した動力を駆動輪に伝達する動力伝達経路状の回転体の回転数を検出するセンサにより検出された回転数や、ＧＰＳに代表される自車両の位置データを検出するセンサにより検出された位置データに基づいて自車両の自車速度Ｖｓを算出し、自車速度Ｖｓを取得しても良い。

距離センサ２は、自車両と対象物（例えば、先行車）との間の相対距離Ｄ〔ｍ〕（例えば、車間距離）、相対速度Ｖｒ、および、相対加速度Ａｐを検出する。ここで、相対加速度Ａｐは、自車両と先行車等の対象物との相対加速度である。また、距離センサ２は、ＥＣＵ３と接続されており、検出された相対距離Ｄ、相対速度Ｖｒ、および、相対加速度ＡｐはＥＣＵ３に出力され、ＥＣＵ３が相対距離Ｄ、相対速度Ｖｒ、および、相対加速度Ａｐを取得する。なお、後述するＥＣＵ３の速度検出部３ａは、距離センサ２から出力される相対速度Ｖｒおよび相対加速度Ａｐを取得することで、車両の先行車等の対象物との相対速度Ｖｒおよび相対加速度Ａｐを検出する。さらに、取得された相対距離Ｄ（例えば、車間距離）、相対速度Ｖｒ、および、相対加速度Ａｐは、後述するＥＣＵ３の推定モデル生成部３ｂにおいて用いられる。

ここで、距離センサ２は、本実施形態において、ミリ波を用いた検出方法により自車両と対象物（例えば、先行車）との相対関係を示す相対物理量である相対距離Ｄ、相対速度Ｖｒ〔ｍ／ｓ〕および相対加速度Ａｐ〔ｍ／ｓ〕を検出するミリ波レーダである。ミリ波レーダは、例えば自車両の前面部の中央部、例えばフロントグリル内に取り付けられている。ミリ波レーダは、ミリ波を自車両の前面から進行方向の所定の範囲で出射し、自車両の進行方向に存在する対象物により反射したミリ波を受信する。そして、ミリ波レーダは、出射から受信までの時間を計測することによって、ミリ波レーダから自車両の対象物までの距離を算出することで相対距離Ｄを検出し、ＥＣＵ３に出力する。また、ミリ波レーダは、ドップラー効果を用いることで、ミリ波レーダが設けられている自車両の自車速度Ｖｓと車両の進行方向に存在する対象物（例えば、先行車）の車速Ｖｔとの速度差を算出することで相対速度Ｖｒおよび相対加速度Ａｐを検出し、ＥＣＵ３に出力する。なお、距離センサ２は、ミリ波レーダに限定されるものではなく、例えばレーザや赤外線などを用いたレーダ、ＣＣＤカメラなどの撮像装置により自車両の進行方向を撮像した画像データに基づいて相対距離Ｄを算出する画像認識装置などであってもよい。また、距離センサ２により相対速度Ｖｒおよび相対加速度Ａｐを検出することができない場合、ＥＣＵ３は、車速センサ１により検出された自車速度Ｖｓと距離センサ２により検出された相対距離Ｄとに基づいて相対速度Ｖｒおよび相対加速度Ａｐを算出し、取得しても良い。この場合、検出された相対距離Ｄは、ＥＣＵ３において相対速度Ｖｒおよび相対加速度Ａｐを取得する際に用いられる。

なお、図示しないが、ＥＣＵ３にブレーキセンサおよび操舵角センサが更に接続されていてもよい。ここで、ブレーキセンサは、ドライバのブレーキペダルの踏み込み量を検出するセンサであり、当該踏み込み量に対応する検出値をＥＣＵ３に出力する。また、操舵角センサは、ドライバのステアリング操作による操舵角を検出するセンサであり、検出した操舵角に対応する検出値をＥＣＵ３に出力する。本実施形態において、操舵角センサにより出力される検出値は、後述するＥＣＵ３の警報部３ｃにおいてドライバの操舵意思を確認する際に用いられる。

ＥＣＵ３は、制御値に基づいて車両走行制御を行う。本実施形態において、ＥＣＵ３は、速度検出部３ａ、推定モデル生成部３ｂ、警報部３ｃ、車両走行制御部３ｄとしての機能を有する。また、本実施形態において、ＥＣＵ３は、車両の運転者が先行車に対して所定距離になった際のブレーキおよびステアリングの操作タイミングの履歴を蓄積して平均値を算出する機能を有する。これにより、ＥＣＵ３は、運転者の実際の操作と平均値とを比較して運転者に対する警報を行うことができる。なお、ＥＣＵ３のハード構成は、主に演算処理を行うＣＰＵ、ブレーキおよびステアリングの操作タイミングの履歴の平均値、警報タイミングの切替条件などの情報の他、プログラムなどを格納するメモリ（ＳＲＡＭなどのＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭなどのＲＯＭ）、入出力インターフェースなどから構成され、既知の車両に搭載されるＥＣＵと同様であるため、詳細な説明は省略する。

速度検出部３ａは、車両の自車速度Ｖｓおよび先行車との相対速度Ｖｒと相対加速度Ａｐを検出する。ここで、速度検出部３ａは、車速センサ１から出力される自車速度Ｖｓを取得して、車両の自車速度Ｖｓを検出する。また、速度検出部３ａは、距離センサ２から出力される相対速度Ｖｒおよび相対加速度Ａｐを取得して、車両の先行車等の対象物との相対速度Ｖｒおよび相対加速度Ａｐを検出する。

推定モデル生成部３ｂは、車速センサ１から取得した自車速度Ｖｓと、距離センサ２から取得した相対距離Ｄ（例えば、車間距離）と相対速度Ｖｒと相対加速度Ａｐとを、所定の数式に代入して、ブレーキおよびステアリングのタイミングの推定モデルを生成する。

警報部３ｃは、速度検出部３ａにて検出された先行車との相対速度Ｖｒが予め定めた値以下である場合は、ブレーキの操作タイミングの平均値と比較して警報を行い、速度検出部３ａにて検出された先行車との相対速度Ｖｒが予め定めた値より大きい場合は、ステアリングの操作タイミングの平均値と比較して警報を行う。また、警報部３ｃは、速度検出部３ａにて検出された先行車との相対速度が予め定めた値より大きい場合、ドライバの操舵意思を確認し、当該操舵意思が有りの場合は、ステアリングの操作タイミングの平均値と比較して警報を行ってもよい。ここで、警報部３ｃは、スピーカ等の出力装置５を介して警報を行う。また、警報部３ｃは、ディスプレイおよびバイブレータ等の出力装置５を介して、表示および振動等により警報をおこなってもよい。

車両走行制御部３ｄは、制駆動力制御機構４を制御することにより、車両走行制御を行う。本実施形態において、車両走行制御は、車両を減速させる減速制御（運転者がブレーキペダルを操作しない状態から車両を減速させる制御、運転者がブレーキペダルを操作している状態から車両をさらに減速させる制御を含む）であってもよい。減速制御は、例えばアダプティブクルーズコントロールに代表される自車両を対象物である前方車両（先行車）に追従走行させる追従制御や、プリクラッシュセーフティーに代表される自車両と対象物である自車両の進行方向、例えば前方に位置する障害物（動体、静止体を含む）との衝突を回避あるいは衝突時の衝撃を軽減するための衝突回避軽減制御の一部として行われてもよい。つまり、本実施形態における自車両は、対象物である前方車両と自車両との衝突を回避あるいは衝突時の衝撃を軽減することを目的とする衝突回避軽減制御の一部として減速制御を行ってもよい。ここで、対象物とは、自車両の外部に存在し、動体（自車両の周辺を走行している先行車等の車両、歩行者など）、静止体（自車両の周辺に存在する信号機（信号機の現在の状態も含む）、一時停止などの標識、ガードレール、構造物や、これらから判別可能なコーナー、交差点など）が含んでいてもよい。

［２．動作］
つぎに、上述した構成のＥＣＵ３で行われる警報発令処理の一例について、図２から図４を参照して説明する。図２は、本実施形態における警報発令処理の一例を示すフローチャートである。

なお、本実施形態において、ＥＣＵ３は、車両の運転者が先行車に対して所定距離になった際のブレーキおよびステアリングの操作タイミングの履歴を蓄積して平均値を算出し、メモリに記憶していることを前提とする。

図２に示すように、ＥＣＵ３は、接近情報（自車速度Ｖｓ、先行車との相対速度Ｖｒと相対加速度Ａｐ等）のセンシングを行う（ステップＳＡ−１）。すなわち、ＥＣＵ３の速度検出部３ａは、車両の自車速度Ｖｓおよび先行車との相対速度Ｖｒと相対加速度Ａｐを検出する。ここで、速度検出部３ａは、車速センサ１から出力される自車速度Ｖｓを取得して、車両の自車速度Ｖｓを検出する。また、速度検出部３ａは、距離センサ２から出力される相対速度Ｖｒおよび相対加速度Ａｐを取得して、車両の先行車等の対象物との相対速度Ｖｒおよび相対加速度Ａｐを検出する。ここで、ステップＳＡ−１において、ＥＣＵ３は、距離センサ２にて検出される自車両と対象物（例えば、先行車）との相対関係を示す相対物理量である相対距離Ｄ（例えば、車間距離）を接近情報として取得してもよい。

そして、ＥＣＵ３は、ステアリングタイミング（操舵タイミング）およびブレーキタイミングの推定モデルの生成を行う（ステップＳＡ−２）。すなわち、ＥＣＵ３の推定モデル生成部３ｂは、ステップＳＡ−１において、車速センサ１から取得した自車速度Ｖｓと、距離センサ２から取得した相対距離Ｄ（例えば、車間距離）と相対速度Ｖｒと相対加速度Ａｐとを、所定の数式（例えば、以下に示す数式１および数式２等）に代入して、ブレーキおよびステアリングのタイミングの推定モデルを生成する。ここで、推定モデル生成部３ｂは、ブレーキタイミングの推定モデルを、以下の数式１のようにモデル化してもよい。また、推定モデル生成部３ｂは、ステアリングタイミングの推定モデルを、以下の数式２のようにモデル化してもよい。

ここで、数式１および数式２において、「Ｖｒ」は相対速度、「Ｖｓ」は自車速度、「Ａｐ」は相対加速度、「Ｄ」は車間距離である。「γ_ｂｒｋ」と「γ_ｓｔｒ」はそれぞれ、ブレーキタイミングとステアリングタイミングを決めるトリガー値である。（α_ｂｒｋ，β_ｂｒｋ，ｎ_ｂｒｋ，γ_ｂｒｋ）と（α_ｓｔｒ，β_ｓｔｒ，ｎ_ｓｔｒ，γ_ｓｔｒ）は適合によって、決められるパラメータである。

そして、ＥＣＵ３は、先行車等の対象物との接近状況において、ステップＳＡ−２において推定モデル生成部３ｂの処理により生成されたステアリングタイミングおよびブレーキタイミングの推定モデルに基づき、ステアリングタイミングはブレーキタイミングの後になるか否かを判断する（ステップＳＡ−３）。

ここで、図３を参照し、ステアリングタイミングがブレーキタイミングの後になる場合の一例について説明する。図３は、本実施形態における操作タイミングの平均値以後に設定された警報タイミングの一例を示す図である。

図３において、縦軸は、ブレーキおよびステアリングの操作の分布を示す。例えば、ステアリングタイミングの平均値（ｓ）は「２．２秒」であり、ブレーキタイミングの平均値（ｓ）は「３秒」である。図３において、横軸は、先行車等の対象物にぶつかるまでの時間に対応するＴＴＣ（Ｔｉｍｅ−Ｔｏ−Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ：衝突余裕時間）を示す。ここで、ＴＴＣは、このままの自車速度Ｖｓで走行した場合に何秒後に衝突するか示す評価値であり、通常、ＴＴＣが小さいほど衝突の危険度は高く（図３右側）、ＴＴＣが大きいほど衝突の危険度は低い（図３左側）。

例えば、図３に示すように、先行車等の対象物に接近した場面において、ドライバが接近感覚でブレーキを踏んでいるタイミングをモニタリングし、そのタイミングにてドライバのブレーキがなかった場合（例えば、３秒）に追突警報を出すことが考えられる。この場合、追突警報をより早いタイミングで出すことが可能であるが、ドライバのステアリング行動（車線変更時等）のタイミングに対する干渉が生じる可能性がある。例えば、ドライバはブレーキを踏まずにステアリングで先行車を追い抜くことを意図している場合、ドライバのブレーキングのタイミングによって警報を発すると、ドライバにとって不要な警報となり、不快感を感じさせてしまう可能性がある。この干渉を避けるために、平均的なステアリングタイミング（例えば、２．２秒）を考慮した上で、遅めに追突警報のタイミング（例えば、１．２秒）を設定することが考えられるが、制動遅れに対する警報タイミングとしての警報効果が少なくなる。ここで、警報タイミングを早く出せれば、ドライバに対応余裕を持たせて、追突事故防止の向上を図ることができるので、ステアリングタイミングを如何に見極めて、そのタイミングに合わせながら追突警報の早だしを実現する技術開発が重要となる。

そこで、本実施形態において、ＥＣＵ３は、所定の警報タイミングの切替条件に基づき、ブレーキタイミングを主に考慮した追突警報タイミング（接近警報タイミング）、または、ステアリングタイミングを主に考慮した追突警報タイミングに、リアルタイムで切り替える制御を行う。これにより、先行車等の対象物との接近状況において、ドライバのステアリングタイミングとの干渉を避けながら、制動遅れに対する早だし警報を実現可能とする。

ここで、図４を参照し、警報タイミングの切替条件の一例について説明する。図４は、本実施形態における警報タイミングの切替条件の一例を示す図である。

図４において、縦軸はＴＴＣを示す。ここで、図４下部は、ＴＴＣが小さいので衝突の危険度は高く、図４上部は、ＴＴＣが大きいので衝突の危険度は低い。図４において、横軸は、相対速度を示す。ここで、通常、相対速度が大きいほど両者の相対距離（車間距離を含む）の差は広がりやすく（図４の右側：領域Ｂ）、相対速度が小さいほど両者の相対距離の差が広がりにくい（図４の左側：領域Ａ）。図４において、領域Ａは、ブレーキタイミングを主に考慮した警報タイミングに設定する範囲であり、領域Ｂは、ステアリングタイミングを主に考慮した警報タイミングに設定する範囲を示す。なお、警報部３ｃが領域Ａまたは領域Ｂのうちのどちらを参照するかは、速度検出部３ａにて検出された先行車との相対速度Ｖｒが予め定めた値（図４の中央部の領域Ａと領域Ｂとの境界値）より大きいか否かにより決定される。

図２に戻り、ＥＣＵ３は、ステアリングタイミングはブレーキタイミングの後になると判断した場合（ステップＳＡ−３：Ｙｅｓ）、ドライバの操舵意思を確認する（ステップＳＡ−４）。すなわち、ＥＣＵ３の警報部３ｃは、例えば、操舵角センサにて所定値以上の操舵角が検出された否かを監視することにより、ドライバの操舵意思を確認する。

そして、ＥＣＵ３は、ドライバに操舵意思が有ることを確認した場合（例えば、所定値以上の操舵角が検出された場合）（ステップＳＡ−４：Ｙｅｓ）、ステアリングタイミングを主に考慮した警報タイミングに切り替える（ステップＳＡ−５）。すなわち、ＥＣＵ３の警報部３ｃは、速度検出部３ａにて検出された先行車との相対速度Ｖｒが予め定めた値より大きい場合（すなわち、上述の図４の領域Ｂ内にある場合）、ドライバの操舵意思を確認し、操作意思が有りの場合（例えば、所定値以上の操舵角が検出された場合）は、ステアリングの操作タイミングの平均値（図４の領域Ｂ内の実線で示したステアリングタイミングに対応）と比較して、当該ステアリングの操作タイミングの平均値に合わせた警報タイミング（図４の領域Ｂ内の太線で示した警報タイミングに対応）に設定する。なお、図示しないが、ＥＣＵ３の警報部３ｃは、上述のステップＳＡ−３において、ステアリングタイミングはブレーキタイミングの後になると判断した場合（すなわち、速度検出部３ａにて検出された先行車との相対速度Ｖｒが予め定めた値より大きい場合）、直接ステップＳＡ−５へ進み、ステアリングの操作タイミングの平均値と比較して、当該ステアリングの操作タイミングの平均値に合わせた警報タイミングに設定してもよい。

一方、ステップＳＡ−３に戻り、ＥＣＵ３は、ステアリングタイミングはブレーキタイミングの前になると判断した場合（ステップＳＡ−３：Ｎｏ）、ブレーキタイミングを主に考慮した警報タイミングに切り替える（ステップＳＡ−６）。すなわち、ＥＣＵ３の警報部３ｃは、速度検出部３ａにて検出された先行車との相対速度Ｖｒが予め定めた値以下である場合は（すなわち、上述の図４の領域Ａ内にある場合）、ブレーキの操作タイミングの平均値（図４の領域Ａ内の点線で示したブレーキタイミングに対応）と比較して、当該ブレーキのタイミング操作タイミングに合わせた警報タイミング（図４の領域Ａ内の太線で示した警報タイミングに対応）に設定する。

また、ステップＳＡ−４において、ＥＣＵ３は、ドライバに操舵意思が無いことを確認した場合（例えば、所定時間の間に所定値以上の操舵角が検出されなかった場合）（ステップＳＡ−４：Ｎｏ）、上述のステップＳＡ−６の処理へ進み、ブレーキタイミングを主に考慮した警報タイミングに切り替える。

そして、ＥＣＵ３は、スピーカ等の出力装置５を介して警報を発令する（ステップＳＡ−７）。すなわち、警報部３ｃは、ステップＳＡ−５またはステップＳＡ−６にて設定された警報タイミングにて警報を行う。

［３．本実施形態のまとめ］
以上説明したように、本実施形態では、ドライバが先行車に対して所定距離でのブレーキをかけるタイミングと、ステアリングを行うタイミングのデータを蓄積し、実際の操作タイミングとデータの平均値とを比較してそれに応じて警報を行う車両支援装置において、車両の自車速度及び先行車との相対速度を検出し、相対速度がある所定値以下の場合はブレーキタイミングの平均値に合わせた警報タイミングとし、相対速度がある所定値より大きい場合はステアリングタイミングの平均値に合わせた警報タイミングとする。また、本実施形態では、検出された先行車との相対速度が予め定めた値より大きい場合、ドライバの操舵意思を確認し、当該操舵意思が有りの場合は、ステアリングの操作タイミングの平均値と比較して警報を行う。これにより、先行車等が接近した場合に、ステアリングの操作タイミングとの干渉を避けつつ、かつ、より早いタイミングで追突警報を行うことができる。

また、本実施形態では、所定の数式（数式１および数式２等）を用いるので、ＥＣＵ３は、自車速度Ｖｓ，相対速度Ｖｒ，車間距離Ｄ，相対加速度Ａｐに関する情報のみに基づき、全ての接近状況（自車速度、先行車との相対速度等の変化）におけるドライブのステアリングタイミングおよびブレーキタイミングを推定することができる。よって、全ての接近状況において、ドライバのステアリングタイミングとの干渉を避けることが可能となる。また、本実施形態では、ブレーキタイミングとステアリングタイミング間の切替条件（Ｓ／Ｗ条件）は、自車速度Ｖｓと相対速度Ｖｒの最低限の情報のみに依存するので、ＥＣＵ３は、迅速に最適な警報タイミングを決定することができる。

また、本実施形態では、車速センサ１および距離センサ２（ミリセンサー等）以外の追加センサを用いることなく、ブレーキおよびステアリングの操作タイミングを推定し、最適な警報タイミングをリアルタイムに切り替えられるので、コストパフォーマンス面の向上も図ることができる。

また、本実施形態において、車両支援装置は、知覚相対物理量である知覚相対速度に基づいて車両制御における制御タイミングあるいは制御量の少なくとも一方を取得し、自車両の運転者の知覚にあった車両制御を行ってもよい。なお、相対加速度が自車両の運転者による相対速度に対する錯覚の原因となるのは、運転者による操作と関係なく変化する対象物の加速度、特にマイナスの値の加速度（自車両に対して先行する先行車両が減速する場合など）、すなわち自車両に接近する加速度のためであるので、上記実施形態の数式１および数式２において、「Ａｐ」を相対加速度とする代わりに、先行車両の加速度としてもよい。

以上のように、本発明にかかる車両支援装置は、自動車製造産業に有用であり、特に、走行安全性を考慮した警報タイミングの調整を行うのに適している。また、本発明にかかる車両支援装置は、今後の追突警報早出し技術の普及、また衝突を回避可能な車の技術の開発（ドライバ支援のタイミングに関する判断等）において、重要な技術である。

１車速センサ
２距離センサ
３ＥＣＵ
３ａ速度検出部
３ｂ推定モデル生成部
３ｃ警報部
３ｄ車両走行制御部
４制駆動力制御機構
５出力装置

Claims

車両の運転者が先行車に対して所定距離になった際のブレーキおよびステアリングの操作タイミングの履歴を蓄積して平均値を算出し、上記運転者の実際の操作と上記平均値とを比較して上記運転者に対する警報を行う車両支援装置において、
上記車両の自車速度および上記先行車との相対速度と相対加速度を検出する速度検出手段と、
上記自車両と上記先行車との間の車間距離と、上記速度検出手段にて検出された上記自車速度と上記相対速度と上記相対加速度とを、所定の数式に代入して、ブレーキの操作タイミングの推定モデルおよびステアリングの操作タイミングの推定モデルを生成する推定モデル生成手段と、
上記速度検出手段にて検出された上記先行車との上記相対速度が予め定めた値以下である場合は、上記推定モデル生成手段にて生成された上記ブレーキの操作タイミングの推定モデルに基づく上記ブレーキの操作タイミングの上記平均値と比較して警報を行い、上記速度検出手段にて検出された上記先行車との上記相対速度が予め定めた値より大きい場合は、上記推定モデル生成手段にて生成された上記ステアリングの操作タイミングの推定モデルに基づく上記ステアリングの操作タイミングの上記平均値と比較して警報を行う警報手段と、
を備え、
上記所定の数式は、以下に示す数式１および数式２を含み、

上記数式１および上記数式２において、「Ｖｒ」は上記相対速度、「Ｖｓ」は上記自車速度、「Ａｐ」は上記相対加速度、「Ｄ」は上記車間距離であり、「γ _ｂｒｋ」と「γ _ｓｔｒ」はそれぞれ、上記ブレーキの操作タイミングと上記ステアリングの操作タイミングを決めるトリガー値であり、（α _ｂｒｋ，β _ｂｒｋ，ｎ _ｂｒｋ，γ _ｂｒｋ）と（α _ｓｔｒ，β _ｓｔｒ，ｎ _ｓｔｒ，γ _ｓｔｒ）は適合によって、決められるパラメータであり、
上記推定モデル生成手段は、上記ブレーキの操作タイミングの推定モデルを上記数式１のようにモデル化し、上記ステアリングの操作タイミングの推定モデルを上記数式２のようにモデル化し、
上記警報手段は、上記速度検出手段にて検出された上記先行車との上記相対速度が予め定めた値より大きい場合、ドライバの操舵意思を確認し、当該操舵意思が有りの場合は、上記ステアリングの操作タイミングの上記平均値と比較して警報を行うことを特徴とする車両支援装置。