運転支援装置
【課題】運転者の覚醒度、及び、自車両の周辺環境に応じて、体感警報を発生させることで注意喚起を行なうことが可能な運転支援装置を提供することを目的とする。
【解決手段】自車両周辺の他車両の情報である周辺車両情報を検出すると共に、自車両の運転者の覚醒度を検出し、これらの周辺車両情報及び覚醒度に基づいて、自車両のリスクレベルを設定する。さらに、運転者が触覚を用いて認識することができる刺激を付与することで、体感警報を発生させる体感警報発生手段３５，４１，４７を備える構成とする。これにより、設定されたリスクレベルに応じて体感警報を発生させることができ、覚醒度、及び、自車両の周辺環境に応じて、注意喚起を実行することができる。
【解決手段】自車両周辺の他車両の情報である周辺車両情報を検出すると共に、自車両の運転者の覚醒度を検出し、これらの周辺車両情報及び覚醒度に基づいて、自車両のリスクレベルを設定する。さらに、運転者が触覚を用いて認識することができる刺激を付与することで、体感警報を発生させる体感警報発生手段３５，４１，４７を備える構成とする。これにより、設定されたリスクレベルに応じて体感警報を発生させることができ、覚醒度、及び、自車両の周辺環境に応じて、注意喚起を実行することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転支援装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の技術として、特開２００１−１５１１３７号公報がある。この公報に記載された車両用操舵支援装置は、操舵機構に操舵反力を付与する操舵反力付与手段を備え、自車両の走行車線に対する相対位置（横偏差・ヨー角）に基づき操舵反力トルク量を変化させると共に、運転者の覚醒度に基づき操舵反力付与の可否を制御する。そして、操舵反力付与手段では、道路曲率、自車速、操舵角度に基づいて、操舵反力トルク量を算出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１５１１３７号公報
【特許文献２】特開２００５−４１３０８号公報
【特許文献３】特許第３１７１９１６号明細書
【特許文献４】特許第３１８３１６４号明細書
【特許文献５】特開２００７−１８３８３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述した従来の技術は、運転者の覚醒度、及び、自車両の周辺環境に応じて、注意喚起（運転支援）を行なうものではなかった。そこで、運転者の覚醒度、及び、自車両の周辺環境に応じて、体感警報を発生させることで注意喚起を行なう運転支援装置が求められている。
【０００５】
本発明は、このような課題を解決するために成されたものであり、運転者の覚醒度、及び、自車両の周辺環境に応じて、体感警報を発生させることで注意喚起を行なうことが可能な運転支援装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による運転支援装置は、自車両周辺の他車両の情報である周辺車両情報を検出する周辺車両情報検出手段と、自車両の運転者の覚醒度を判定する覚醒度判定手段と、前記周辺車両情報及び覚醒度に基づいて自車両のリスクレベルを設定するリスクレベル設定手段と、触覚を用いて認識することが可能な刺激を運転者に付与することで、体感警報を発生させる体感警報発生手段と、を備え、当該体感警報発生手段は、設定されたリスクレベルに応じて体感警報を発生させることを特徴としている。
【０００７】
この運転支援装置は、自車両周辺の他車両の情報である周辺車両情報を検出すると共に、自車両の運転者の覚醒度を検出し、これらの周辺車両情報及び覚醒度に基づいて、自車両のリスクレベルを設定する。また、運転支援装置には、運転者が触覚を用いて認識することができる刺激を付与することで、体感警報を発生させる体感警報発生手段が設けられている。これにより、設定されたリスクレベルに応じて体感警報を発生させることができるため、覚醒度、及び、自車両の周辺環境に応じて、注意喚起を実行することができる。
【０００８】
また、体感警報発生手段は、運転者による操舵トルクに応じて体感警報の大きさを変更することが好ましい。これにより、操舵トルクの大きさに基づいて運転者の意思を認識し、運転者の意思に応じた体感警報を実現することができる。その結果、運転者が感じる煩わしさを低減することができる。
【０００９】
また、体感警報発生手段は、運転者による操舵トルクの変化率に応じて体感警報の開始時期を変更することが好適である。これにより、操舵トルクの変化率に基づいて運転者の意思を認識し、運転者の意思に応じて体感警報の開始時期を変更することができる。例えば、操舵トルクの変化率が大きい場合に、体感警報の開始時期を、操舵トルクの変化率が小さい場合と比較して遅らせることで、不要な体感警報を抑制することができる。
【００１０】
また、電動モータを用いて操舵系に補助操舵トルクを付与する電動パワーステアリング装置を更に備え、体感警報発生手段は、電動パワーステアリング装置による補助操舵トルクを制御して、体感警報を発生させることが好ましい。
【００１１】
また、自車両が走行する車線を認識し、車線と自車両との位置関係に基づいて自車両が車線を逸脱するか否かを判定する逸脱判定手段を更に備え、体感警報発生手段は、自車両が車線を逸脱すると判定された場合に、体感警報を発生させることが好適である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、運転者の覚醒度、及び、自車両の周辺環境に応じて、体感警報を発生させることで注意喚起を行なうことが可能な運転支援装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る運転支援装置を示すブロック図である。
【図２】覚醒度と周辺車両状況に応じたリスクレベル設定マップの一例を示す図である。
【図３】ＥＰＳによって付与される補助操舵トルク制御量を示すグラフである。
【図４】リスクレベルと補助操舵トルク増加勾配Ａとの関係を示すグラフである。
【図５】第１実施形態に係る運転支援ＥＣＵで実行される制御処理を示すフローチャートである。
【図６】第２実施形態に係る運転支援ＥＣＵで実行される制御処理を示すフローチャートである。
【図７】操舵トルク微分値と体感警報開始タイミングとの関係を示すグラフである。
【図８】自車両の運転者がイメージする自車両の走行目標軌道を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明による運転支援装置の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一または相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１５】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態に係る運転支援装置について説明する。図１は本発明の実施形態に係る運転支援装置を示すブロック図である。図１に示す運転支援装置１は、車両（以下「自車両」という。）１００（図８参照）に搭載され、運転者の運転を支援する運転支援機能を有するものである。この運転支援装置１は、運転者の情報、自車両１００の走行に関する情報、自車両１００の周辺環境情報を取得する各種センサ、装置全体の動作を司る運転支援電子制御ユニット（以下、「運転支援ＥＣＵ」という。）３０を備えている。各種センサは、運転支援ＥＣＵ３０と電気的に接続されている。また、運転支援ＥＣＵ３０には、自車両１００の操舵装置である電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）４０を制御する操舵ＥＣＵ４１が電気的に接続されている。
【００１６】
各種センサには、顔画像撮像カメラ（ドライバモニタ）１１、前方画像撮像カメラ１２、ミリ波レーダ１３、車輪速センサ１４、ヨーレートセンサ１５、操舵トルクセンサ４５が含まれる。
【００１７】
顔画像撮像カメラ１１は、例えばコラムカバーの上面に設置され、運転者の顔画像を取得するものであり、自車両１００の運転者の覚醒度（閉眼時間、開眼度）を検出する運転者情報取得手段として機能する。顔画像撮像カメラ１１では、取得した運転者の顔画像情報を運転支援ＥＣＵ３０に出力する。
【００１８】
前方画像撮像カメラ１２は、例えば車室前方中央に配置され、フロントガラス越しに自車両前方の路面画像を取得するものであり、自車両１００が走行している車線１０２（図８参照）の両端を区画する道路区間線（道路に描かれた白線、黄色線や道路上に配置、または埋め込まれたブロック等の場合があるが、以下、「白線」という。）１０４を検出する白線情報取得手段として機能する。前方画像撮像カメラ１２では、取得した路面画像情報を運転支援ＥＣＵ３０に出力する。
【００１９】
ミリ波レーダ１３は、自車両１００の前面、両側面、および後面に各々設けられ、ミリ波を利用して自車両１００周辺の物体（移動体）を検出するレーダであり、自車両１００周辺に存在する他車両を検出する周辺環境情報取得手段として機能する。ミリ波レーダ１３では、検出した他車両の相対位置（方位及び距離に関する情報）及び相対速度に関する情報を周辺環境情報（周辺車両情報）として運転支援ＥＣＵ３０に出力する。
【００２０】
車輪速センサ１４は、自車両１００の４輪にそれぞれ設けられ、車輪の回転速度（車輪の回転に応じたパルス数）を検出するセンサであり、自車両１００の車速を検出する車速検出手段として機能する。車輪速センサ１４では、所定時間毎の車輪の回転パルス数を検出し、その検出した車輪回転パルス数を運転支援ＥＣＵ３０に出力する。
【００２１】
ヨーレートセンサ１５は、自車両１００のヨーレートを検出するセンサである。ヨーレートセンサ１５では、センサ内部の圧電セラミックスの歪み量と方向とを検出することにより、自車両１００に作用するヨーレートを検出し、その検出したヨーレートを運転支援ＥＣＵ３０に出力する。
【００２２】
操舵トルクセンサ４５は、運転者がステアリング操作（操舵操作）を行なったときに、ステアリングに作用する操舵トルク（操舵力）を検出するセンサである。操舵トルクセンサ４５は、検出した信号を運転支援ＥＣＵ３０及び操舵ＥＣＵ４１に出力する。
【００２３】
操舵ＥＣＵ４１は、運転支援として制御介入する場合に運転支援ＥＣＵ３０から制御信号を受けて、操舵アクチュエータ４７を制御する。操舵ＥＣＵ４１は、操舵トルクセンサ４５、操舵アクチュエータ４７と電気的に接続されている。操舵アクチュエータ４７は、操舵ＥＣＵ４１から出力された制御信号に基づいて駆動されて、補助操舵トルクをステアリングシャフトに付与する。そして、操舵ＥＣＵ４１及び操舵アクチュエータ４７は本発明の体感警報発生手段として機能するものである。
【００２４】
運転支援ＥＣＵ３０は、演算処理を行うＣＰＵ、記憶部となるＲＯＭ及び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ている。運転支援ＥＣＵ３０では、記憶部に記憶されたプログラムを実行することで、車線逸脱判定部３１、周辺車両情報検出部３２、覚醒度判定部３３、リスクレベル設定部３４、制御部（体感警報発生手段）３５が構築される。
【００２５】
車線逸脱判定部３１は、前方画像撮像カメラ１２から出力された画像情報に基づいて画像処理を行い、自車線（自車両が走行する走行車線）１０２を区画する白線１０４の位置を認識する。車線逸脱判定部３１は、前方画像撮像カメラ１２、車輪速センサ１４、ヨーレートセンサ１５、操舵トルクセンサ４５から出力された情報に基づいて、自車両の将来の走行軌跡を予想する。車線逸脱判定部３１は、自車両１００の将来の走行軌跡と白線１０４の位置とを比較することで、自車両１００が自車線を逸脱するか否かを判定する。
【００２６】
周辺車両情報検出部３２は、自車両周辺の他車両の情報である周辺車両情報（周辺車両状況）を検出する。ここでは、周辺車両情報検出部３２は、ミリ波レーダ１３から出力された情報に基づいて、自車両周辺の他車両の数量を算出する。例えば、自車両１００を起点として、所定の範囲に存在する他車両を算出する。ここで、所定の範囲に存在する他車両とは、自車両１００の車線逸脱によって影響を受ける他車両、自車両１００の運転者にプレッシャ（圧迫感、恐怖心）を与える他車両（例えば大型車）などとすることができる。なお、車両周辺情報として、自車両１００と他車両との距離、相対位置、相対速度などを取得してもよい。
【００２７】
覚醒度判定部３３は、自車両１００の運転者の覚醒度を判定する。覚醒度判定部３３は、顔画像撮像カメラ１１から出力された画像情報に基づいて画像処理を行い、運転者の眼を認識し、閉眼時間を算出する。覚醒度判定部３３は、算出された閉眼時間に基づいて、覚醒度を判定する。例えば、覚醒度判定部３３は、閉眼時間が短い場合に、覚醒度を「Ｄ１」と設定し、閉眼時間が長くなるに連れて、「Ｄ２」、「Ｄ３」と順に設定することで、覚醒度の判定を行う。「Ｄ３」は覚醒度が低く、運転に対する集中度が低い状態を示す。
【００２８】
リスクレベル設定部３４は、周辺車両情報検出部３２によって検出された周辺車両情報、及び、覚醒度判定部３３によって判定された覚醒度に基づいて、自車両１００のリスクレベルを設定する。リスクレベルとは、自車両１００における危険度を示すものであり、例えば、自車両１００の周辺に存在する他車両（以下、「周辺車両」ともいう。）が多い場合、運転者の覚醒度が低い場合に、高く設定される。また、自車両と他車両との距離、相対速度に応じてリスクレベルを設定してもよい。例えば、自車両との距離が短い他車両が、多い場合にリスクレベルを高く設定する。要は、自車両が車線逸脱することによる影響度が大きい場合には、影響度が小さい場合より、リスクレベルを高く設定する。
【００２９】
図２は、覚醒度と周辺車両状況に応じたリスクレベル設定マップの一例を示す図である。図２に示すリスクレベル設定マップでは、横軸Ｘに周辺車両状況を示し、縦軸Ｙに覚醒度を示している。横軸Ｘにおいて、図示右側ほど周辺車両が多いことを示す。縦軸Ｙにおいて、図示上側ほど覚醒度が低いことを示し、横軸Ｘから破線Ｌ１までが覚醒度Ｄ１、破線Ｌ１から破線Ｌ２までが覚醒度Ｄ２、破線Ｌ２を超える範囲が覚醒度Ｄ３である。
【００３０】
また、横軸Ｘ、縦軸Ｙ及び実線Ｌ３で囲まれる範囲では、リスクレベル設定部３４は、リスクレベルを「ＲＬ０」に設定する。例えば、覚醒度が「Ｄ１」であり、周辺車両が少ない場合は、リスクレベルは、「ＲＬ０」となる。
【００３１】
また、横軸Ｘ、縦軸Ｙ、実線Ｌ３及び実線Ｌ４で囲まれる範囲では、リスクレベル設定部３４は、リスクレベルを「ＲＬ１」に設定する。例えば、覚醒度が「Ｄ１」であり、周辺車両が多い場合、覚醒度が「Ｄ２」であり、周辺車両が少ない場合、覚醒度が「Ｄ３」であり、周辺車両がない場合は、リスクレベルは、「ＲＬ１」となる。
【００３２】
また、実線Ｌ４及び実線Ｌ５で囲まれる範囲では、リスクレベル設定部３４は、リスクレベルを「ＲＬ２」に設定する。例えば、覚醒度が「Ｄ２」であり、周辺車両が多い場合、覚醒度が「Ｄ３」であり、周辺車両が少ない場合は、リスクレベルは、「ＲＬ２」となる。
【００３３】
また、実線Ｌ５より図示上側の範囲では、リスクレベル設定部３４は、リスクレベルを「ＲＬ３」に設定する。例えば、覚醒度が「Ｄ３」であり、周辺車両が多い場合は、リスクレベルは、「ＲＬ３」となる。
【００３４】
制御部３５は、リスクレベル設定部３４で設定されたリスクレベル「ＲＬ０」〜「ＲＬ３」に応じて、体感警報を発生させる制御を行う。制御部３５では、ＥＰＳ４０によって付与される補助操舵トルクを制御することで、体感警報を制御する。制御部３５は、体感警報開始時期、体感警報の大きさ、体感警報の変化態様などを決定する。制御部３５では、補助操舵トルク付与の開始タイミング、補助操舵トルクの出力最大値、補助操舵トルクの増加勾配を決定する。
【００３５】
図３は、ＥＰＳ４０によって付与される補助操舵トルク制御量を示すグラフである。図３では、横軸に時間の経過を示し、縦軸に補助操舵トルクτの大きさを示している。点Ｔｗは、補助操舵トルクの付与を開始する開始タイミングを示している。点Ｔｗから上方へ延びる増加勾配Ａは、設定されたリスクレベルに応じて設定される。また、補助操舵トルクの出力最大値τｍａｘは、運転者による操舵トルクの大きさに応じて変更される。
【００３６】
図４は、リスクレベルと補助操舵トルク増加勾配Ａとの関係を示すグラフである。図４では、横軸にリスクレベル設定部３４で設定されたリスクレベルを示し、縦軸に補助操舵トルク増加勾配Ａを示している。制御部３５は、図４に示すように、リスクレベルが高くなるにつれて、大きくなるように補助操舵トルク増加勾配Ａを設定する。
【００３７】
例えば、リスクレベルが「ＲＬ０」の場合には、増加勾配は「Ａ０」に設定され、リスクレベルが「ＲＬ１」の場合には、増加勾配は「Ａ１」に設定され、リスクレベルが「ＲＬ２」の場合には、増加勾配は「Ａ２」に設定され、リスクレベルが「ＲＬ３」の場合には、増加勾配は、「Ａ３」に設定される。すなわち、リスクレベルが低い（ＲＬ０＜ＲＬ１＜ＲＬ２＜ＲＬ３）場合より、リスクレベルが高い場合の方が、補助操舵トルク増加勾配Ａが急勾配（Ａ０＜Ａ１＜Ａ２＜Ａ３）となるように設定される。
【００３８】
運転支援ＥＣＵ３０は、決定された開始タイミングＴｗ、補助操舵トルクの出力最大値τｍａｘ、補助操舵トルクの増加勾配Ａに関する制御信号を操舵ＥＣＵ４１に出力する。操舵ＥＣＵ４１では、運転支援ＥＣＵ３０から出力された制御信号に基づいて、補助操舵トルクを付与するように、操舵アクチュエータ４７を制御する。そして、運転支援装置１では、運転支援ＥＣＵ３０（制御部３５）、操舵ＥＣＵ４１、操舵アクチュエータ４７が、触覚を用いて認識することが可能な刺激を運転者に付与することで体感警報を発生させる体感警報発生手段として機能する。
【００３９】
また、操舵ＥＣＵ４１は、運転支援ＥＣＵ３０の車線逸脱判定部３１によって自車両１００が車線逸脱すると予想された場合に、操舵アクチュエータ４７を駆動して、補助操舵トルクを付与することで、体感警報を発生させる。操舵アクチュエータ４７は、自車両を自車線内側へ移動させる方向に補助操舵トルク（戻しトルク）を付与し、操舵ハンドルを旋回させて、運転者が触覚を用いて認識することが可能な刺激を付与する。
【００４０】
次に、運転支援装置１における制御処理について説明する。図５は、第１実施形態に係る運転支援ＥＣＵで実行される制御処理を示すフローチャートである。図５に示す制御処理は、装置の電源が投入されたあと、繰り返し実行される。なお、図面ではステップをＳと略記している。
【００４１】
図５に示すように、運転支援装置１は、電源投入に伴い運転支援ＥＣＵ３０が制御処理を開始してステップ１に進み車線逸脱判定部３１によって白線認識処理を実行する。運転支援ＥＣＵ３０は、前方画像撮像カメラ１２から出力された画像情報に基づいて、自車線１０２を区画する白線１０４の位置を認識する。また、車線逸脱判定部３１は、前方画像撮像カメラ１２から出力された画像情報に基づいて、自車両前方の走行路のカーブＲ、自車両１００と白線１０４との相対角度であるヨー角、自車両１００と白線１０４との距離を示すオフセットＤを算出する。
【００４２】
続くステップ２では、リスクレベル設定部３４によって自車両のリスクレベルＲＬの設定を行なう。周辺車両情報検出部３２は、側方ミリ波レーダ１３、後方ミリ波レーダ１３から出力された信号に基づいて、周辺車両を検出する。覚醒度判定部３３は、顔画像撮像カメラ１１から出力された画像情報に基づいて、運転者の覚醒度を判定する。リスクレベル設定部３４は、記憶部３９に保存されているリスクレベル設定マップ（図４）を参照し、周辺車両情報及び覚醒度に基づいて、自車両１００のリスクレベルを設定する。なお、前方ミリ波レーダ、撮像カメラ、車々間通信、路車間通信など、その他の検出手段を用いて周辺車両状況を認識し、リスクレベルを設定してもよい。
【００４３】
次に、ステップ３では、制御部３５は、設定されたリスクレベルに基づいて、補助操舵トルク増加勾配Ａを決定する。
【００４４】
続いて、ステップ４では、運転者によってステアリング操作されて発生した操舵トルクＭＴを検出する。運転支援ＥＣＵ３０は、操舵トルクセンサ４５から出力された信号に基づいて、運転者による操舵トルクＭＴを算出する。
【００４５】
続くステップ５では、制御部３５は、体感警報として付与される補助操舵トルクの出力最大値τｍａｘを算出する。出力最大値τｍａｘは、τｍａｘ＝τｃ−ＭＴ…（１）によって表現される。但し、τｃは、操舵トルクＭＴ＝０である場合に、必要とされる出力操舵トルクである。τｃは、自車速に応じて変化する関数であり、従来技術と同様に算出された操舵トルク量である。本来、ＬＤＷ（lane departure warning）で必要とされる出力操舵トルクから運転者の操舵トルクＭＴを差し引いた値を出力最大値τｍａｘとし、運転者の意思を考慮したトルク警報（体感警報）を実行する。
【００４６】
次にステップ６では、制御部３５は、体感警報開始タイミングＴｗであるか否かを判定する。車線逸脱判定部３１は、自車速、ヨーレート、操舵トルク等に基づいて、自車両１００の将来の走行軌跡を予想し、自車両１００が車線逸脱するまでの予測時間である逸脱予測時間ＴＴＬＣ（time to lane crossing）を算出する。制御部３５は、例えば、逸脱予測時間ＴＴＬＣの経過１秒前を体感警報開始タイミングとする。体感警報開始タイミングである場合には、ステップ７に進み、体感警報開始タイミングではない場合には、処理を終了する。
【００４７】
ステップ７では、制御部３５は、出力操舵補助トルクτ（＝増加勾配Ａ×時間ｔ）を算出する。制御部３５は、操舵ＥＣＵ４１に制御信号を送信し、操舵ＥＣＵ４１は、操舵アクチュエータ４７を駆動して出力補助操舵トルクτを発生させ、体感警報を実行する。
【００４８】
続いて、ステップ８では、制御部３５は、出力操舵補助トルクτ≧補助操舵トルク最大値τｍａｘであるか否かを判定する。出力操舵補助トルクτ≧補助操舵トルク最大値τｍａｘである場合には、ステップ９に進み、出力操舵補助トルクτ≧補助操舵トルク最大値τｍａｘではない場合には、ステップ１〜ステップ８の処理を繰り返す。
【００４９】
ステップ９では、制御部３５は、操舵ＥＣＵ４１に制御信号を送信し、操舵ＥＣＵ４１は、操舵アクチュエータ４７を駆動して出力補助操舵トルクτ（＝τｍａｘ）を発生させ、体感警報を実行する。
【００５０】
このような運転支援装置１によれば、周辺車両状況及び運転者の覚醒度に基づいて、自車両のリスクレベルを設定し、設定されたリスクレベルに応じて、体感警報を発生させるため、運転者の覚醒度及び自車両の周辺環境に応じて、体感警報を発生させることで注意喚起を行うことができる。また、運転支援装置１では、外的要因（周辺環境）に基づき注意喚起度を上げるとともに、運転者の覚醒度を考慮してリスクレベルが設定されるため、覚醒度低下時には、運転者に対する注意喚起の程度を高めつつ覚醒効果も期待される体感警報（逸脱警報）を実現することができる。
【００５１】
また、運転支援装置１では、リスクレベルに応じて体感警報を変更することができ、操舵補助トルクの増加勾配Ａを可変とすることができる。リスクレベルが低い場合には、操舵補助トルクの増加勾配Ａを緩くすることで、運転者が感じる体感警報を弱くすることができ、一方、リスクレベルが高い場合には、操舵補助トルクの増加勾配Ａをきつくすることで、運転者が感じる体感警報を強くすることがきる。このように、運転者が感じる体感警報の強度を変化させることで、自車両における注意喚起度の違いを認識させることができる。リスクが高い場合に、比較的はやい速度で操舵トルクを与えることで、運転者に対する注意喚起レベルを高めることが可能となる。
【００５２】
また、運転支援装置１では、運転者による操舵トルクＭＴを検出し、検出された操舵トルクＭＴに基づいて運転者の意思を認識し、運転者の操舵意思を確認した場合には、過剰な操舵補助トルクとなるようよう操舵補助トルクの最大値τｍａｘを決定するため、運転者が感じる煩わしさを低減することができる。
【００５３】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る運転支援装置について説明する。第２実施形態に係る運転支援装置１が第１実施形態に係る運転支援装置１と違う点は、運転支援ＥＣＵ３０で実行される制御処理が異なる点であり、第２実施形態の運転支援装置１は、図１に示す第１実施形態に係る運転支援装置１と同様のハード構成を有するものである。
【００５４】
図６は、第２実施形態に係る運転支援ＥＣＵで実行される制御処理を示すフローチャートである。図６に示すフローチャートが図５に示すフローチャートと違う点は、ステップ５とステップ６との間で、ステップ１１及びステップ１２を実行する点である。以下、ステップ１１及びステップ１２について説明する。
【００５５】
運転支援ＥＣＵ３０では、ステップ５の次に、ステップ１１を実行する。ステップ１１では、運転支援ＥＣＵ３０は、操舵トルクセンサ４５によって検出された操舵トルクＭＴに基づいて、操舵トルク微分値ＭＴｄｏｔを算出する。
【００５６】
次に、ステップ１２では、制御部３５は、算出された操舵トルク微分値ＭＴｄｏｔに基づいて、体感警報開始タイミングＴｗを決定する。図７は、操舵トルク微分値と体感警報開始タイミングとの関係を示すグラフである。図７では、横軸に操舵トルク微分値ＭＴｄｏｔを示し、図示右側ほど操舵トルク微分値ＭＴｄｏｔが大きくなり、運転者によるステアリング操作が急であることを意味する。
【００５７】
また、図７では、縦軸に体感警報開始タイミングの繰上げ時間Ｔｗ１を示し、図示上側ほど繰上げ時間Ｔｗ１が長いことを示す。例えば、運転者によるステアリング操作がゆっくりの場合には、操舵トルク微分値ＭＴｄｏｔが小さな値となり、繰上げ時間Ｔｗ１は、基本繰上げ時間（例えば１秒）Ｔｃとなる。この場合、逸脱予測時間ＴＴＬＣの経過より１秒前が体感警報開始タイミングとして設定される。
【００５８】
また、運転者によるステアリング操作が急である場合には、操舵トルク微分値ＭＴｄｏｔが大きな値となり、繰上げ時間Ｔｗ１は、基本繰上げ時間Ｔｃより短い時間（例えば０．１秒）となる。この場合、逸脱予測時間ＴＴＬＣの経過より０．１秒前が体感警報開始タイミングとして設定される。これにより、運転者が急にステアリング操作を開始した場合には、車線逸脱の直前まで、体感警報の開始タイミングを遅らせることができる。すなわち、ステアリング操作開始時における操舵トルク変化率が大きい場合には、変化率が小さい場合と比較して、体感警報の開始タイミングを遅延させる制御を実行する。
【００５９】
図８は、自車両の運転者がイメージする自車両の走行目標軌道を示す平面図である。図８に示すように、自車両１００がＳ字状のカーブ走行路を走行する場合には、自車両１００の運転者は、破線で示す走行目標軌道Ｌ６をイメージして走行する場合が多い。このとき、運転者が意図的にカーブ路の外側（図示右側）にステアリング操作した場合（仮想線で示す領域Ｃのように白線１０４に接近した場合）、操舵トルク微分値ＭＴｄｏｔに基づいて、体感警報開始タイミングを遅延させることができる。
【００６０】
このような第２実施形態の運転支援装置１では、第１実施形態の運転支援装置１と同様な作用効果を奏すると共に、運転者による操舵トルクの変化率（操舵トルク微分値ＭＴｄｏｔ）に応じて体感警報の開始時期を変更することができる。これにより、運転者のライン取り趣向を考慮し、体感警報開始タイミングを可変とすることが可能となる。すなわち、運転者が自分の意思に基づいて、好適なライン取りを行ないたい場合に、体感警報を遅らせることで、運転者が感じる煩わしさを低減することができる。
【００６１】
以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態では、ＥＰＳを用いて補助操舵トルクを付与することで、体感警報を実行しているが、その他の装置を用いて、体感警報を発生させてもよい。例えば、運転者が装着しているシートベルトの締め付け力を強めることで、体感警報を発生させてもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１…運転支援装置、１１…顔画像撮像カメラ（覚醒度判定手段）、１２…前方画像撮像カメラ、１３…ミリ波レーダ（周辺車両情報検出手段）、１４…車輪速センサ、１５…ヨーレートセンサ、３０…運転支援ＥＣＵ、３１…車線逸脱判定部、３２…周辺車両情報検出部、３３…覚醒度判定部、３４…リスクレベル設定部、３５…制御部（体感警報発生手段）、３９…記憶部、４０…電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）、４１…操舵ＥＣＵ（体感警報発生手段）、４５…操舵トルクセンサ、４７…操舵アクチュエータ（体感警報発生手段）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転支援装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の技術として、特開２００１−１５１１３７号公報がある。この公報に記載された車両用操舵支援装置は、操舵機構に操舵反力を付与する操舵反力付与手段を備え、自車両の走行車線に対する相対位置（横偏差・ヨー角）に基づき操舵反力トルク量を変化させると共に、運転者の覚醒度に基づき操舵反力付与の可否を制御する。そして、操舵反力付与手段では、道路曲率、自車速、操舵角度に基づいて、操舵反力トルク量を算出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１５１１３７号公報
【特許文献２】特開２００５−４１３０８号公報
【特許文献３】特許第３１７１９１６号明細書
【特許文献４】特許第３１８３１６４号明細書
【特許文献５】特開２００７−１８３８３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述した従来の技術は、運転者の覚醒度、及び、自車両の周辺環境に応じて、注意喚起（運転支援）を行なうものではなかった。そこで、運転者の覚醒度、及び、自車両の周辺環境に応じて、体感警報を発生させることで注意喚起を行なう運転支援装置が求められている。
【０００５】
本発明は、このような課題を解決するために成されたものであり、運転者の覚醒度、及び、自車両の周辺環境に応じて、体感警報を発生させることで注意喚起を行なうことが可能な運転支援装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による運転支援装置は、自車両周辺の他車両の情報である周辺車両情報を検出する周辺車両情報検出手段と、自車両の運転者の覚醒度を判定する覚醒度判定手段と、前記周辺車両情報及び覚醒度に基づいて自車両のリスクレベルを設定するリスクレベル設定手段と、触覚を用いて認識することが可能な刺激を運転者に付与することで、体感警報を発生させる体感警報発生手段と、を備え、当該体感警報発生手段は、設定されたリスクレベルに応じて体感警報を発生させることを特徴としている。
【０００７】
この運転支援装置は、自車両周辺の他車両の情報である周辺車両情報を検出すると共に、自車両の運転者の覚醒度を検出し、これらの周辺車両情報及び覚醒度に基づいて、自車両のリスクレベルを設定する。また、運転支援装置には、運転者が触覚を用いて認識することができる刺激を付与することで、体感警報を発生させる体感警報発生手段が設けられている。これにより、設定されたリスクレベルに応じて体感警報を発生させることができるため、覚醒度、及び、自車両の周辺環境に応じて、注意喚起を実行することができる。
【０００８】
また、体感警報発生手段は、運転者による操舵トルクに応じて体感警報の大きさを変更することが好ましい。これにより、操舵トルクの大きさに基づいて運転者の意思を認識し、運転者の意思に応じた体感警報を実現することができる。その結果、運転者が感じる煩わしさを低減することができる。
【０００９】
また、体感警報発生手段は、運転者による操舵トルクの変化率に応じて体感警報の開始時期を変更することが好適である。これにより、操舵トルクの変化率に基づいて運転者の意思を認識し、運転者の意思に応じて体感警報の開始時期を変更することができる。例えば、操舵トルクの変化率が大きい場合に、体感警報の開始時期を、操舵トルクの変化率が小さい場合と比較して遅らせることで、不要な体感警報を抑制することができる。
【００１０】
また、電動モータを用いて操舵系に補助操舵トルクを付与する電動パワーステアリング装置を更に備え、体感警報発生手段は、電動パワーステアリング装置による補助操舵トルクを制御して、体感警報を発生させることが好ましい。
【００１１】
また、自車両が走行する車線を認識し、車線と自車両との位置関係に基づいて自車両が車線を逸脱するか否かを判定する逸脱判定手段を更に備え、体感警報発生手段は、自車両が車線を逸脱すると判定された場合に、体感警報を発生させることが好適である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、運転者の覚醒度、及び、自車両の周辺環境に応じて、体感警報を発生させることで注意喚起を行なうことが可能な運転支援装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る運転支援装置を示すブロック図である。
【図２】覚醒度と周辺車両状況に応じたリスクレベル設定マップの一例を示す図である。
【図３】ＥＰＳによって付与される補助操舵トルク制御量を示すグラフである。
【図４】リスクレベルと補助操舵トルク増加勾配Ａとの関係を示すグラフである。
【図５】第１実施形態に係る運転支援ＥＣＵで実行される制御処理を示すフローチャートである。
【図６】第２実施形態に係る運転支援ＥＣＵで実行される制御処理を示すフローチャートである。
【図７】操舵トルク微分値と体感警報開始タイミングとの関係を示すグラフである。
【図８】自車両の運転者がイメージする自車両の走行目標軌道を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明による運転支援装置の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一または相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１５】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態に係る運転支援装置について説明する。図１は本発明の実施形態に係る運転支援装置を示すブロック図である。図１に示す運転支援装置１は、車両（以下「自車両」という。）１００（図８参照）に搭載され、運転者の運転を支援する運転支援機能を有するものである。この運転支援装置１は、運転者の情報、自車両１００の走行に関する情報、自車両１００の周辺環境情報を取得する各種センサ、装置全体の動作を司る運転支援電子制御ユニット（以下、「運転支援ＥＣＵ」という。）３０を備えている。各種センサは、運転支援ＥＣＵ３０と電気的に接続されている。また、運転支援ＥＣＵ３０には、自車両１００の操舵装置である電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）４０を制御する操舵ＥＣＵ４１が電気的に接続されている。
【００１６】
各種センサには、顔画像撮像カメラ（ドライバモニタ）１１、前方画像撮像カメラ１２、ミリ波レーダ１３、車輪速センサ１４、ヨーレートセンサ１５、操舵トルクセンサ４５が含まれる。
【００１７】
顔画像撮像カメラ１１は、例えばコラムカバーの上面に設置され、運転者の顔画像を取得するものであり、自車両１００の運転者の覚醒度（閉眼時間、開眼度）を検出する運転者情報取得手段として機能する。顔画像撮像カメラ１１では、取得した運転者の顔画像情報を運転支援ＥＣＵ３０に出力する。
【００１８】
前方画像撮像カメラ１２は、例えば車室前方中央に配置され、フロントガラス越しに自車両前方の路面画像を取得するものであり、自車両１００が走行している車線１０２（図８参照）の両端を区画する道路区間線（道路に描かれた白線、黄色線や道路上に配置、または埋め込まれたブロック等の場合があるが、以下、「白線」という。）１０４を検出する白線情報取得手段として機能する。前方画像撮像カメラ１２では、取得した路面画像情報を運転支援ＥＣＵ３０に出力する。
【００１９】
ミリ波レーダ１３は、自車両１００の前面、両側面、および後面に各々設けられ、ミリ波を利用して自車両１００周辺の物体（移動体）を検出するレーダであり、自車両１００周辺に存在する他車両を検出する周辺環境情報取得手段として機能する。ミリ波レーダ１３では、検出した他車両の相対位置（方位及び距離に関する情報）及び相対速度に関する情報を周辺環境情報（周辺車両情報）として運転支援ＥＣＵ３０に出力する。
【００２０】
車輪速センサ１４は、自車両１００の４輪にそれぞれ設けられ、車輪の回転速度（車輪の回転に応じたパルス数）を検出するセンサであり、自車両１００の車速を検出する車速検出手段として機能する。車輪速センサ１４では、所定時間毎の車輪の回転パルス数を検出し、その検出した車輪回転パルス数を運転支援ＥＣＵ３０に出力する。
【００２１】
ヨーレートセンサ１５は、自車両１００のヨーレートを検出するセンサである。ヨーレートセンサ１５では、センサ内部の圧電セラミックスの歪み量と方向とを検出することにより、自車両１００に作用するヨーレートを検出し、その検出したヨーレートを運転支援ＥＣＵ３０に出力する。
【００２２】
操舵トルクセンサ４５は、運転者がステアリング操作（操舵操作）を行なったときに、ステアリングに作用する操舵トルク（操舵力）を検出するセンサである。操舵トルクセンサ４５は、検出した信号を運転支援ＥＣＵ３０及び操舵ＥＣＵ４１に出力する。
【００２３】
操舵ＥＣＵ４１は、運転支援として制御介入する場合に運転支援ＥＣＵ３０から制御信号を受けて、操舵アクチュエータ４７を制御する。操舵ＥＣＵ４１は、操舵トルクセンサ４５、操舵アクチュエータ４７と電気的に接続されている。操舵アクチュエータ４７は、操舵ＥＣＵ４１から出力された制御信号に基づいて駆動されて、補助操舵トルクをステアリングシャフトに付与する。そして、操舵ＥＣＵ４１及び操舵アクチュエータ４７は本発明の体感警報発生手段として機能するものである。
【００２４】
運転支援ＥＣＵ３０は、演算処理を行うＣＰＵ、記憶部となるＲＯＭ及び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ている。運転支援ＥＣＵ３０では、記憶部に記憶されたプログラムを実行することで、車線逸脱判定部３１、周辺車両情報検出部３２、覚醒度判定部３３、リスクレベル設定部３４、制御部（体感警報発生手段）３５が構築される。
【００２５】
車線逸脱判定部３１は、前方画像撮像カメラ１２から出力された画像情報に基づいて画像処理を行い、自車線（自車両が走行する走行車線）１０２を区画する白線１０４の位置を認識する。車線逸脱判定部３１は、前方画像撮像カメラ１２、車輪速センサ１４、ヨーレートセンサ１５、操舵トルクセンサ４５から出力された情報に基づいて、自車両の将来の走行軌跡を予想する。車線逸脱判定部３１は、自車両１００の将来の走行軌跡と白線１０４の位置とを比較することで、自車両１００が自車線を逸脱するか否かを判定する。
【００２６】
周辺車両情報検出部３２は、自車両周辺の他車両の情報である周辺車両情報（周辺車両状況）を検出する。ここでは、周辺車両情報検出部３２は、ミリ波レーダ１３から出力された情報に基づいて、自車両周辺の他車両の数量を算出する。例えば、自車両１００を起点として、所定の範囲に存在する他車両を算出する。ここで、所定の範囲に存在する他車両とは、自車両１００の車線逸脱によって影響を受ける他車両、自車両１００の運転者にプレッシャ（圧迫感、恐怖心）を与える他車両（例えば大型車）などとすることができる。なお、車両周辺情報として、自車両１００と他車両との距離、相対位置、相対速度などを取得してもよい。
【００２７】
覚醒度判定部３３は、自車両１００の運転者の覚醒度を判定する。覚醒度判定部３３は、顔画像撮像カメラ１１から出力された画像情報に基づいて画像処理を行い、運転者の眼を認識し、閉眼時間を算出する。覚醒度判定部３３は、算出された閉眼時間に基づいて、覚醒度を判定する。例えば、覚醒度判定部３３は、閉眼時間が短い場合に、覚醒度を「Ｄ１」と設定し、閉眼時間が長くなるに連れて、「Ｄ２」、「Ｄ３」と順に設定することで、覚醒度の判定を行う。「Ｄ３」は覚醒度が低く、運転に対する集中度が低い状態を示す。
【００２８】
リスクレベル設定部３４は、周辺車両情報検出部３２によって検出された周辺車両情報、及び、覚醒度判定部３３によって判定された覚醒度に基づいて、自車両１００のリスクレベルを設定する。リスクレベルとは、自車両１００における危険度を示すものであり、例えば、自車両１００の周辺に存在する他車両（以下、「周辺車両」ともいう。）が多い場合、運転者の覚醒度が低い場合に、高く設定される。また、自車両と他車両との距離、相対速度に応じてリスクレベルを設定してもよい。例えば、自車両との距離が短い他車両が、多い場合にリスクレベルを高く設定する。要は、自車両が車線逸脱することによる影響度が大きい場合には、影響度が小さい場合より、リスクレベルを高く設定する。
【００２９】
図２は、覚醒度と周辺車両状況に応じたリスクレベル設定マップの一例を示す図である。図２に示すリスクレベル設定マップでは、横軸Ｘに周辺車両状況を示し、縦軸Ｙに覚醒度を示している。横軸Ｘにおいて、図示右側ほど周辺車両が多いことを示す。縦軸Ｙにおいて、図示上側ほど覚醒度が低いことを示し、横軸Ｘから破線Ｌ１までが覚醒度Ｄ１、破線Ｌ１から破線Ｌ２までが覚醒度Ｄ２、破線Ｌ２を超える範囲が覚醒度Ｄ３である。
【００３０】
また、横軸Ｘ、縦軸Ｙ及び実線Ｌ３で囲まれる範囲では、リスクレベル設定部３４は、リスクレベルを「ＲＬ０」に設定する。例えば、覚醒度が「Ｄ１」であり、周辺車両が少ない場合は、リスクレベルは、「ＲＬ０」となる。
【００３１】
また、横軸Ｘ、縦軸Ｙ、実線Ｌ３及び実線Ｌ４で囲まれる範囲では、リスクレベル設定部３４は、リスクレベルを「ＲＬ１」に設定する。例えば、覚醒度が「Ｄ１」であり、周辺車両が多い場合、覚醒度が「Ｄ２」であり、周辺車両が少ない場合、覚醒度が「Ｄ３」であり、周辺車両がない場合は、リスクレベルは、「ＲＬ１」となる。
【００３２】
また、実線Ｌ４及び実線Ｌ５で囲まれる範囲では、リスクレベル設定部３４は、リスクレベルを「ＲＬ２」に設定する。例えば、覚醒度が「Ｄ２」であり、周辺車両が多い場合、覚醒度が「Ｄ３」であり、周辺車両が少ない場合は、リスクレベルは、「ＲＬ２」となる。
【００３３】
また、実線Ｌ５より図示上側の範囲では、リスクレベル設定部３４は、リスクレベルを「ＲＬ３」に設定する。例えば、覚醒度が「Ｄ３」であり、周辺車両が多い場合は、リスクレベルは、「ＲＬ３」となる。
【００３４】
制御部３５は、リスクレベル設定部３４で設定されたリスクレベル「ＲＬ０」〜「ＲＬ３」に応じて、体感警報を発生させる制御を行う。制御部３５では、ＥＰＳ４０によって付与される補助操舵トルクを制御することで、体感警報を制御する。制御部３５は、体感警報開始時期、体感警報の大きさ、体感警報の変化態様などを決定する。制御部３５では、補助操舵トルク付与の開始タイミング、補助操舵トルクの出力最大値、補助操舵トルクの増加勾配を決定する。
【００３５】
図３は、ＥＰＳ４０によって付与される補助操舵トルク制御量を示すグラフである。図３では、横軸に時間の経過を示し、縦軸に補助操舵トルクτの大きさを示している。点Ｔｗは、補助操舵トルクの付与を開始する開始タイミングを示している。点Ｔｗから上方へ延びる増加勾配Ａは、設定されたリスクレベルに応じて設定される。また、補助操舵トルクの出力最大値τｍａｘは、運転者による操舵トルクの大きさに応じて変更される。
【００３６】
図４は、リスクレベルと補助操舵トルク増加勾配Ａとの関係を示すグラフである。図４では、横軸にリスクレベル設定部３４で設定されたリスクレベルを示し、縦軸に補助操舵トルク増加勾配Ａを示している。制御部３５は、図４に示すように、リスクレベルが高くなるにつれて、大きくなるように補助操舵トルク増加勾配Ａを設定する。
【００３７】
例えば、リスクレベルが「ＲＬ０」の場合には、増加勾配は「Ａ０」に設定され、リスクレベルが「ＲＬ１」の場合には、増加勾配は「Ａ１」に設定され、リスクレベルが「ＲＬ２」の場合には、増加勾配は「Ａ２」に設定され、リスクレベルが「ＲＬ３」の場合には、増加勾配は、「Ａ３」に設定される。すなわち、リスクレベルが低い（ＲＬ０＜ＲＬ１＜ＲＬ２＜ＲＬ３）場合より、リスクレベルが高い場合の方が、補助操舵トルク増加勾配Ａが急勾配（Ａ０＜Ａ１＜Ａ２＜Ａ３）となるように設定される。
【００３８】
運転支援ＥＣＵ３０は、決定された開始タイミングＴｗ、補助操舵トルクの出力最大値τｍａｘ、補助操舵トルクの増加勾配Ａに関する制御信号を操舵ＥＣＵ４１に出力する。操舵ＥＣＵ４１では、運転支援ＥＣＵ３０から出力された制御信号に基づいて、補助操舵トルクを付与するように、操舵アクチュエータ４７を制御する。そして、運転支援装置１では、運転支援ＥＣＵ３０（制御部３５）、操舵ＥＣＵ４１、操舵アクチュエータ４７が、触覚を用いて認識することが可能な刺激を運転者に付与することで体感警報を発生させる体感警報発生手段として機能する。
【００３９】
また、操舵ＥＣＵ４１は、運転支援ＥＣＵ３０の車線逸脱判定部３１によって自車両１００が車線逸脱すると予想された場合に、操舵アクチュエータ４７を駆動して、補助操舵トルクを付与することで、体感警報を発生させる。操舵アクチュエータ４７は、自車両を自車線内側へ移動させる方向に補助操舵トルク（戻しトルク）を付与し、操舵ハンドルを旋回させて、運転者が触覚を用いて認識することが可能な刺激を付与する。
【００４０】
次に、運転支援装置１における制御処理について説明する。図５は、第１実施形態に係る運転支援ＥＣＵで実行される制御処理を示すフローチャートである。図５に示す制御処理は、装置の電源が投入されたあと、繰り返し実行される。なお、図面ではステップをＳと略記している。
【００４１】
図５に示すように、運転支援装置１は、電源投入に伴い運転支援ＥＣＵ３０が制御処理を開始してステップ１に進み車線逸脱判定部３１によって白線認識処理を実行する。運転支援ＥＣＵ３０は、前方画像撮像カメラ１２から出力された画像情報に基づいて、自車線１０２を区画する白線１０４の位置を認識する。また、車線逸脱判定部３１は、前方画像撮像カメラ１２から出力された画像情報に基づいて、自車両前方の走行路のカーブＲ、自車両１００と白線１０４との相対角度であるヨー角、自車両１００と白線１０４との距離を示すオフセットＤを算出する。
【００４２】
続くステップ２では、リスクレベル設定部３４によって自車両のリスクレベルＲＬの設定を行なう。周辺車両情報検出部３２は、側方ミリ波レーダ１３、後方ミリ波レーダ１３から出力された信号に基づいて、周辺車両を検出する。覚醒度判定部３３は、顔画像撮像カメラ１１から出力された画像情報に基づいて、運転者の覚醒度を判定する。リスクレベル設定部３４は、記憶部３９に保存されているリスクレベル設定マップ（図４）を参照し、周辺車両情報及び覚醒度に基づいて、自車両１００のリスクレベルを設定する。なお、前方ミリ波レーダ、撮像カメラ、車々間通信、路車間通信など、その他の検出手段を用いて周辺車両状況を認識し、リスクレベルを設定してもよい。
【００４３】
次に、ステップ３では、制御部３５は、設定されたリスクレベルに基づいて、補助操舵トルク増加勾配Ａを決定する。
【００４４】
続いて、ステップ４では、運転者によってステアリング操作されて発生した操舵トルクＭＴを検出する。運転支援ＥＣＵ３０は、操舵トルクセンサ４５から出力された信号に基づいて、運転者による操舵トルクＭＴを算出する。
【００４５】
続くステップ５では、制御部３５は、体感警報として付与される補助操舵トルクの出力最大値τｍａｘを算出する。出力最大値τｍａｘは、τｍａｘ＝τｃ−ＭＴ…（１）によって表現される。但し、τｃは、操舵トルクＭＴ＝０である場合に、必要とされる出力操舵トルクである。τｃは、自車速に応じて変化する関数であり、従来技術と同様に算出された操舵トルク量である。本来、ＬＤＷ（lane departure warning）で必要とされる出力操舵トルクから運転者の操舵トルクＭＴを差し引いた値を出力最大値τｍａｘとし、運転者の意思を考慮したトルク警報（体感警報）を実行する。
【００４６】
次にステップ６では、制御部３５は、体感警報開始タイミングＴｗであるか否かを判定する。車線逸脱判定部３１は、自車速、ヨーレート、操舵トルク等に基づいて、自車両１００の将来の走行軌跡を予想し、自車両１００が車線逸脱するまでの予測時間である逸脱予測時間ＴＴＬＣ（time to lane crossing）を算出する。制御部３５は、例えば、逸脱予測時間ＴＴＬＣの経過１秒前を体感警報開始タイミングとする。体感警報開始タイミングである場合には、ステップ７に進み、体感警報開始タイミングではない場合には、処理を終了する。
【００４７】
ステップ７では、制御部３５は、出力操舵補助トルクτ（＝増加勾配Ａ×時間ｔ）を算出する。制御部３５は、操舵ＥＣＵ４１に制御信号を送信し、操舵ＥＣＵ４１は、操舵アクチュエータ４７を駆動して出力補助操舵トルクτを発生させ、体感警報を実行する。
【００４８】
続いて、ステップ８では、制御部３５は、出力操舵補助トルクτ≧補助操舵トルク最大値τｍａｘであるか否かを判定する。出力操舵補助トルクτ≧補助操舵トルク最大値τｍａｘである場合には、ステップ９に進み、出力操舵補助トルクτ≧補助操舵トルク最大値τｍａｘではない場合には、ステップ１〜ステップ８の処理を繰り返す。
【００４９】
ステップ９では、制御部３５は、操舵ＥＣＵ４１に制御信号を送信し、操舵ＥＣＵ４１は、操舵アクチュエータ４７を駆動して出力補助操舵トルクτ（＝τｍａｘ）を発生させ、体感警報を実行する。
【００５０】
このような運転支援装置１によれば、周辺車両状況及び運転者の覚醒度に基づいて、自車両のリスクレベルを設定し、設定されたリスクレベルに応じて、体感警報を発生させるため、運転者の覚醒度及び自車両の周辺環境に応じて、体感警報を発生させることで注意喚起を行うことができる。また、運転支援装置１では、外的要因（周辺環境）に基づき注意喚起度を上げるとともに、運転者の覚醒度を考慮してリスクレベルが設定されるため、覚醒度低下時には、運転者に対する注意喚起の程度を高めつつ覚醒効果も期待される体感警報（逸脱警報）を実現することができる。
【００５１】
また、運転支援装置１では、リスクレベルに応じて体感警報を変更することができ、操舵補助トルクの増加勾配Ａを可変とすることができる。リスクレベルが低い場合には、操舵補助トルクの増加勾配Ａを緩くすることで、運転者が感じる体感警報を弱くすることができ、一方、リスクレベルが高い場合には、操舵補助トルクの増加勾配Ａをきつくすることで、運転者が感じる体感警報を強くすることがきる。このように、運転者が感じる体感警報の強度を変化させることで、自車両における注意喚起度の違いを認識させることができる。リスクが高い場合に、比較的はやい速度で操舵トルクを与えることで、運転者に対する注意喚起レベルを高めることが可能となる。
【００５２】
また、運転支援装置１では、運転者による操舵トルクＭＴを検出し、検出された操舵トルクＭＴに基づいて運転者の意思を認識し、運転者の操舵意思を確認した場合には、過剰な操舵補助トルクとなるようよう操舵補助トルクの最大値τｍａｘを決定するため、運転者が感じる煩わしさを低減することができる。
【００５３】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る運転支援装置について説明する。第２実施形態に係る運転支援装置１が第１実施形態に係る運転支援装置１と違う点は、運転支援ＥＣＵ３０で実行される制御処理が異なる点であり、第２実施形態の運転支援装置１は、図１に示す第１実施形態に係る運転支援装置１と同様のハード構成を有するものである。
【００５４】
図６は、第２実施形態に係る運転支援ＥＣＵで実行される制御処理を示すフローチャートである。図６に示すフローチャートが図５に示すフローチャートと違う点は、ステップ５とステップ６との間で、ステップ１１及びステップ１２を実行する点である。以下、ステップ１１及びステップ１２について説明する。
【００５５】
運転支援ＥＣＵ３０では、ステップ５の次に、ステップ１１を実行する。ステップ１１では、運転支援ＥＣＵ３０は、操舵トルクセンサ４５によって検出された操舵トルクＭＴに基づいて、操舵トルク微分値ＭＴｄｏｔを算出する。
【００５６】
次に、ステップ１２では、制御部３５は、算出された操舵トルク微分値ＭＴｄｏｔに基づいて、体感警報開始タイミングＴｗを決定する。図７は、操舵トルク微分値と体感警報開始タイミングとの関係を示すグラフである。図７では、横軸に操舵トルク微分値ＭＴｄｏｔを示し、図示右側ほど操舵トルク微分値ＭＴｄｏｔが大きくなり、運転者によるステアリング操作が急であることを意味する。
【００５７】
また、図７では、縦軸に体感警報開始タイミングの繰上げ時間Ｔｗ１を示し、図示上側ほど繰上げ時間Ｔｗ１が長いことを示す。例えば、運転者によるステアリング操作がゆっくりの場合には、操舵トルク微分値ＭＴｄｏｔが小さな値となり、繰上げ時間Ｔｗ１は、基本繰上げ時間（例えば１秒）Ｔｃとなる。この場合、逸脱予測時間ＴＴＬＣの経過より１秒前が体感警報開始タイミングとして設定される。
【００５８】
また、運転者によるステアリング操作が急である場合には、操舵トルク微分値ＭＴｄｏｔが大きな値となり、繰上げ時間Ｔｗ１は、基本繰上げ時間Ｔｃより短い時間（例えば０．１秒）となる。この場合、逸脱予測時間ＴＴＬＣの経過より０．１秒前が体感警報開始タイミングとして設定される。これにより、運転者が急にステアリング操作を開始した場合には、車線逸脱の直前まで、体感警報の開始タイミングを遅らせることができる。すなわち、ステアリング操作開始時における操舵トルク変化率が大きい場合には、変化率が小さい場合と比較して、体感警報の開始タイミングを遅延させる制御を実行する。
【００５９】
図８は、自車両の運転者がイメージする自車両の走行目標軌道を示す平面図である。図８に示すように、自車両１００がＳ字状のカーブ走行路を走行する場合には、自車両１００の運転者は、破線で示す走行目標軌道Ｌ６をイメージして走行する場合が多い。このとき、運転者が意図的にカーブ路の外側（図示右側）にステアリング操作した場合（仮想線で示す領域Ｃのように白線１０４に接近した場合）、操舵トルク微分値ＭＴｄｏｔに基づいて、体感警報開始タイミングを遅延させることができる。
【００６０】
このような第２実施形態の運転支援装置１では、第１実施形態の運転支援装置１と同様な作用効果を奏すると共に、運転者による操舵トルクの変化率（操舵トルク微分値ＭＴｄｏｔ）に応じて体感警報の開始時期を変更することができる。これにより、運転者のライン取り趣向を考慮し、体感警報開始タイミングを可変とすることが可能となる。すなわち、運転者が自分の意思に基づいて、好適なライン取りを行ないたい場合に、体感警報を遅らせることで、運転者が感じる煩わしさを低減することができる。
【００６１】
以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態では、ＥＰＳを用いて補助操舵トルクを付与することで、体感警報を実行しているが、その他の装置を用いて、体感警報を発生させてもよい。例えば、運転者が装着しているシートベルトの締め付け力を強めることで、体感警報を発生させてもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１…運転支援装置、１１…顔画像撮像カメラ（覚醒度判定手段）、１２…前方画像撮像カメラ、１３…ミリ波レーダ（周辺車両情報検出手段）、１４…車輪速センサ、１５…ヨーレートセンサ、３０…運転支援ＥＣＵ、３１…車線逸脱判定部、３２…周辺車両情報検出部、３３…覚醒度判定部、３４…リスクレベル設定部、３５…制御部（体感警報発生手段）、３９…記憶部、４０…電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）、４１…操舵ＥＣＵ（体感警報発生手段）、４５…操舵トルクセンサ、４７…操舵アクチュエータ（体感警報発生手段）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両周辺の他車両の情報である周辺車両情報を検出する周辺車両情報検出手段と、
自車両の運転者の覚醒度を判定する覚醒度判定手段と、
前記周辺車両情報及び前記覚醒度に基づいて自車両のリスクレベルを設定するリスクレベル設定手段と、
触覚を用いて認識することが可能な刺激を運転者に付与することで、体感警報を発生させる体感警報発生手段と、を備え、
前記体感警報発生手段は、設定された前記リスクレベルに応じて前記体感警報を発生させることを特徴とする運転支援装置。
【請求項２】
前記体感警報発生手段は、運転者による操舵トルクに応じて前記体感警報の大きさを変更する請求項１記載の運転支援装置。
【請求項３】
前記体感警報発生手段は、運転者による操舵トルクの変化率に応じて体感警報の開始時期を変更する請求項１又は２記載の運転支援装置。
【請求項４】
電動モータを用いて操舵系に補助操舵トルクを付与する電動パワーステアリング装置を更に備え、
前記体感警報発生手段は、前記電動パワーステアリング装置による補助操舵トルクを制御して、前記体感警報を発生させる請求項１〜３記載の運転支援装置。
【請求項５】
自車両が走行する車線を認識し、前記車線と自車両との位置関係に基づいて自車両が前記車線を逸脱するか否かを判定する逸脱判定手段を更に備え、
前記体感警報発生手段は、自車両が前記車線を逸脱すると判定された場合に、前記体感警報を発生させる請求項１〜４記載の運転支援装置。
【請求項１】
自車両周辺の他車両の情報である周辺車両情報を検出する周辺車両情報検出手段と、
自車両の運転者の覚醒度を判定する覚醒度判定手段と、
前記周辺車両情報及び前記覚醒度に基づいて自車両のリスクレベルを設定するリスクレベル設定手段と、
触覚を用いて認識することが可能な刺激を運転者に付与することで、体感警報を発生させる体感警報発生手段と、を備え、
前記体感警報発生手段は、設定された前記リスクレベルに応じて前記体感警報を発生させることを特徴とする運転支援装置。
【請求項２】
前記体感警報発生手段は、運転者による操舵トルクに応じて前記体感警報の大きさを変更する請求項１記載の運転支援装置。
【請求項３】
前記体感警報発生手段は、運転者による操舵トルクの変化率に応じて体感警報の開始時期を変更する請求項１又は２記載の運転支援装置。
【請求項４】
電動モータを用いて操舵系に補助操舵トルクを付与する電動パワーステアリング装置を更に備え、
前記体感警報発生手段は、前記電動パワーステアリング装置による補助操舵トルクを制御して、前記体感警報を発生させる請求項１〜３記載の運転支援装置。
【請求項５】
自車両が走行する車線を認識し、前記車線と自車両との位置関係に基づいて自車両が前記車線を逸脱するか否かを判定する逸脱判定手段を更に備え、
前記体感警報発生手段は、自車両が前記車線を逸脱すると判定された場合に、前記体感警報を発生させる請求項１〜４記載の運転支援装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−１６２９９４（Ｐ２０１０−１６２９９４Ａ）
【公開日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５８３５（Ｐ２００９−５８３５）
【出願日】平成２１年１月１４日（２００９．１．１４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月１４日（２００９．１．１４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]