JP2016007894A - 注意喚起装置及び走行制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者に与える違和感が少ない注意喚起及び走行制御が望まれている。
【解決手段】注意喚起モードにおいて、走行支援装置１の安全閾値設定部２７は、車線境界線２００に対する車線幅方向速度Ｖが低いほど車線幅方向距離Ｄが小さくなることを許容する安全閾値を設定し、注意喚起部２８は、安全閾値よりも車線幅方向距離Ｄが小さいときに、自車両１００の運転者に対して注意を喚起する。走行支援装置１は、車線幅方向速度Ｖが小さいときに、小さい車線幅方向距離Ｄを許容するため、運転者にとっての煩わしさを抑制することができる。安全閾値設定部２７は、自車両１００の走行環境に対する車線幅方向距離Ｄ及び車線幅方向速度Ｖの履歴に基づいて、安全閾値を設定する。このため、この走行支援装置１は、カーブなどの走行環境に応じた運転者の走行の履歴から安全閾値を設定することができ、運転者に与える違和感が少ない注意喚起を行なうことができる。
【選択図】図１

Description

本発明の一側面は、注意喚起装置及び走行制御装置に関する。

特許文献１には、走行車線を区画する２本の車線境界線からの自車両の逸脱を運転者に注意を喚起する車線逸脱警報装置が開示されている。特許文献１の車線逸脱警報装置は、車線境界線から自車両が逸脱するか否かを判定する逸脱判定手段と、警報音を出力する警報手段と、逸脱判定手段の判定結果に基づいて警報手段の出力タイミングを制御する警報タイミング制御手段とを備える。逸脱判定手段は、白線検出センサにより得られた画像に基づいて車線境界線と自車両との距離を算出し、その距離の変位から車線境界線からの自車両の逸脱の傾向を判定する。

特開２０１０‐０５８７３９号公報 特開２０１１‐０５１５７０号公報 特開２００６‐３３１３０４号公報

ところで、個々の運転者によって、自車両を走行させているときの車線境界線と自車両との距離の取り方は異なる。そのため、車線境界線からの自車両の逸脱について運転者に注意を喚起する条件を車線境界線と自車両との距離等に基づいて一律に設定したのでは、運転者にとって注意を喚起するタイミングが早過ぎる場合又は遅すぎる場合がある。したがって、運転者に違和感を与えるようなタイミングで注意喚起が行われる可能性がある。このため、運転者に与える違和感が少ない注意喚起及び走行制御が望まれている。

本発明の一側面に係る注意喚起装置は、走行車線を区画する２本の車線境界線と自車両との車線幅方向距離を取得する距離取得部と、車線境界線に対する自車両の車線幅方向速度を取得する速度取得部と、車線境界線に対する車線幅方向速度が低いほど車線幅方向距離が小さくなることを許容する安全閾値を設定する安全閾値設定部と、安全閾値よりも車線幅方向距離が小さいときに、自車両の運転者に対して注意を喚起する注意喚起部とを備え、安全閾値設定部は、自車両の走行環境に対する車線幅方向距離及び車線幅方向速度の履歴に基づいて、安全閾値を設定する。

この構成によれば、安全閾値設定部は、車線境界線に対する車線幅方向速度が低いほど車線幅方向距離が小さくなることを許容する安全閾値を設定し、注意喚起部は、安全閾値よりも車線幅方向距離が小さいときに、自車両の運転者に対して注意を喚起する。従って、この注意喚起装置は、車線幅方向速度が小さいときに、小さい車線幅方向距離を許容するため、運転者にとっての煩わしさを抑制することができる。また、安全閾値設定部は、自車両の走行環境に対する車線幅方向距離及び車線幅方向速度の履歴に基づいて、安全閾値を設定する。このため、この注意喚起装置は、カーブなどの走行環境に応じた運転者の走行の履歴から安全閾値を設定することができ、運転者に与える違和感が少ない注意喚起を行なうことができる。

上記注意喚起装置は、２本の車線境界線の間隔を取得する車線幅取得部をさらに備え、安全閾値設定部は、間隔が小さいほど、小さい安全閾値を設定してもよい。

運転者は、２本の車線境界線の間隔が小さいほど、歩行者等を回避するために、車線境界線により接近する運転を行なう必要がある。そこで、この注意喚起装置は、安全閾値設定部が２本の車線境界線の間隔が小さいほど、小さい安全閾値を設定することにより、自車両の運転者に与える煩わしさを抑制することができる。

また、上記注意喚起装置は、走行車線の曲率を取得する曲率取得部をさらに備え、安全閾値設定部は、曲率が大きいほど、小さい安全閾値を設定してもよい。

運転者は、走行車線の曲率が大きいほど、カーブの内側の車線境界線に接近する運転を行う場合がある。そこで、この注意喚起装置は、安全閾値設定部が走行車線の曲率が大きいほど、小さい安全閾値を設定することにより、自車両の運転者に与える煩わしさを抑制することができる。

また、本発明の他の側面に係る走行制御装置は、走行車線を区画する２本の車線境界線と自車両との車線幅方向距離を取得する距離取得部と、車線境界線に対する自車両の車線幅方向速度を取得する速度取得部と、車線境界線に対する車線幅方向速度が低いほど車線幅方向距離が小さくなることを許容する安全閾値を設定する安全閾値設定部と、安全閾値よりも車線幅方向距離が小さいときに、車線幅方向距離が安全閾値以上になるように自車両の走行を制御する走行制御部とを備え、安全閾値設定部は、自車両の走行環境に対する車線幅方向距離及び車線幅方向速度の履歴に基づいて、安全閾値を設定する。

この構成によれば、安全閾値設定部は、車線境界線に対する車線幅方向速度が低いほど車線幅方向距離が小さくなることを許容する安全閾値を設定し、走行制御部は、安全閾値よりも車線幅方向距離が小さいときに、車線幅方向距離が安全閾値以上になるように自車両の走行を制御する。従って、この走行制御装置は、車線幅方向速度が小さいときに、小さい車線幅方向距離を許容するため、運転者にとっての煩わしさを抑制することができる。また、安全閾値設定部は、自車両の走行環境に対する車線幅方向距離及び車線幅方向速度の履歴に基づいて、安全閾値を設定する。このため、この走行制御装置は、カーブなどの走行環境に応じた運転者の走行の履歴から安全閾値を設定することができ、運転者に与える違和感が少ない走行制御を行なうことができる。

本発明の一側面及び他の側面によれば、運転者に与える違和感を少なくすることができる。

実施形態の走行支援装置を示すブロック図である。 実施形態における車線境界線に対する自車両の車線幅方向速度及び自車両と車線境界線との車線幅方向距離の定義を示す平面図である。 図１の走行支援装置の注意喚起モードにおける自車両の運転者に対する注意喚起の動作を示すフローチャートである。 車線幅方向速度、運転者の反応速度及び任意の定数によって設定された車線幅方向距離の安全閾値を示すグラフである。 不特定多数の運転者の運転の履歴における車線幅方向速度及び車線幅方向距離の統計的なデータの分布を示すグラフである。 急なカーブにおける運転者の運転の傾向を示す平面図である。 車線境界線の間隔が狭い車線において歩行者が存在する場合の運転者の運転の傾向を示す平面図である。 カーブの曲率が増大した場合又は車線境界線の間隔が減少した場合における曲線Ｃ１の変化を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は、注意喚起モードにおいて、自車両の様々な走行環境に対する自車両と車線境界線との車線幅方向距離の履歴を用いて設定された安全閾値を示すグラフである。 図１の走行支援装置の走行制御モードにおける自車両の走行を制御する動作を示すフローチャートである。 （ａ）〜（ｃ）は、走行制御モードにおいて、自車両の様々な走行環境に対する自車両と車線境界線との車線幅方向距離の履歴を用いて設定された安全閾値を示すグラフである。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る注意喚起装置及び走行制御装置について詳細に説明する。図１に示す走行支援装置１は、走行車線を区画する２本の車線境界線の外側に自車両が逸脱することを防止するための装置である。走行支援装置１は、注意喚起モード及び走行制御モードを任意に切り替えて使用する。注意喚起モードにおいて、走行支援装置１は、２本の車線境界線のいずれかと自車両との車線幅方向距離が小さいときに、自車両の運転者に対して注意を喚起する注意喚起装置として機能する。また、走行制御モードにおいて、走行支援装置１は、２本の車両境界線のいずれかと自車両との車線幅方向距離が小さいときに、車線幅方向距離が増加するように自車両の走行を制御する走行制御装置として機能する。

走行支援装置１は、カメラ１１、ライダ１２、車速センサ１３、ナビゲーションシステム１４、ＥＣＵ２０、ディスプレイ３１、スピーカ３２、ステアリングアクチュエータ３３、ブレーキアクチュエータ３４及びアクセルアクチュエータ３５を備える。

カメラ１１は、自車両前方を撮像する撮像装置である。カメラ１１は、例えば、ＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラを適用することができる。カメラ１１は、自車両が走行する走行車線を区画する２本の車線境界線を認識するために、自車両が走行する道路を撮像する。カメラ１１からの出力はＥＣＵ２０に入力されており、カメラ１１により撮像された画像はＥＣＵ２０により取得される。

ライダ１２は、自車両の前方にパルス状にレーザ光を照射し、路面からの反射光を測定することにより、車両境界線を認識するための情報を取得する。車線境界線と車線境界線が無い路面とはレーザ光の反射率が異なるため、反射光の光強度の差を利用して車線境界線を認識することができる。ライダ１２は自らレーザ光を照射するため、自然光の影響を受けにくい利点がある。ライダ１２からの出力はＥＣＵ２０に入力されており、ライダ１２により取得された路面からの反射光についての情報はＥＣＵ２０により取得される。なお、本実施形態の走行支援装置１では、カメラ１１及びライダ１２の両方を備えている必要は無く、カメラ１１及びライダ１２のいずれかを備えていてもよい。また、ライダ１２に代えて、ミリ波レーダを備えてもよい。

車速センサ１３は、自車両の車輪の回転速度をパルス信号として検出することにより、自車両の進行方向への速度を測定するためのセンサである。車速センサ１３からの出力はＥＣＵ２０に入力され、車速センサ１３により検出されたパルス信号はＥＣＵ２０により取得される。

ナビゲーションシステム１４は、自車両が走行する道路の形状を取得するために用いられる。ナビゲーションシステム１４は、ＧＰＳ（Global Positioning System）、加速度センサ、ジャイロセンサ及び地図情報が蓄積されたデータベースから構成される。ナビゲーションシステム１４は、ＧＰＳ、加速度センサ、ジャイロセンサ及び車速センサ１３から得られた情報により自車両の位置を測位する。ナビゲーションシステム１４は、地図情報及び自車両の位置から自車両が走行する道路の２本の車線境界線の間隔及び走行車線の曲率を取得する。ナビゲーションシステム１４からの出力はＥＣＵ２０に入力されており、ナビゲーションシステム１４により取得された２本の車線境界線の間隔及び走行車線の曲率に関する情報はＥＣＵ２０により取得される。

ＥＣＵ（electronic control unit）２０は、走行支援装置１を制御するコンピュータである。ＥＣＵ２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリ及び入出力インターフェイス等を備える。ＥＣＵ２０は、距離取得部２１、速度取得部２２、車線幅取得部２３、曲率取得部２４、記録部２５、走行履歴取得部２６、安全閾値設定部２７、注意喚起部２８及び走行制御部２９を備える。ＥＣＵ２０のハードウェアが予め定められたプログラムに従って動作することにより、ＥＣＵ２０のハードウェアが距離取得部２１、速度取得部２２、車線幅取得部２３、曲率取得部２４、記録部２５、走行履歴取得部２６、安全閾値設定部２７、注意喚起部２８及び走行制御部２９として機能する。

距離取得部２１は、カメラ１１により撮像された画像又はライダ１２により取得された路面からの反射光についての情報に基づいて、走行車線を区画する２本の車線境界線と自車両との車線幅方向距離を取得する。図２に示すように、本実施形態では、車線境界線２００と自車両１００との車線幅方向距離Ｄとは、例えば、車線境界線２００に直交する方向における車線境界線２００と自車両１００の表面との距離を意味する。なお、車線境界線２００に直交する方向とは、平面視で車線境界線２００に対して９０°をなす方向に限られず、例えば、８０°〜１００°の範囲も含まれる。距離取得部２１は、例えば、自車両１００の進行方向における車線境界線２００と自車両１００との距離ｈ及び自車両１００の進行方向と車線境界線２００とがなす角度θから、車線幅方向距離Ｄ＝ｈ×ｓｉｎθとして車線幅方向距離Ｄを取得してもよい。

速度取得部２２は、カメラ１１により撮像された画像又はライダ１２により取得された路面からの反射光についての情報に基づいて、車線境界線２００に対する自車両の車線幅方向速度を取得する。図２に示すように、本実施形態では、車線境界線２００と自車両１００との車線幅方向速度Ｖとは、例えば、車線境界線２００に直交する方向における車線境界線２００と自車両１００とが接近する速度を意味する。速度取得部２２は、例えば、距離取得部２１によって取得された車線幅方向距離Ｄを時間で微分することにより、車線幅方向速度Ｖを求めることができる。

あるいは、速度取得部２２は、カメラ１１により撮像された画像又はライダ１２により取得された路面からの反射光についての情報に基づいて、自車両１００の進行方向と車線境界線２００との角度を取得し、車速センサ１３により取得された自車両１００の車速に基づいて車線幅方向速度Ｖを取得してもよい。

車線幅取得部２３は、２本の車線境界線の間隔を取得する。車線幅取得部２３は、カメラ１１により撮像された画像又はライダ１２により取得された路面からの反射光についての情報に基づいて、２本の車線境界線２００の間隔を取得することができる。あるいは、車線幅取得部２３は、ナビゲーションシステム１４により取得された２本の車線境界線２００の間隔を取得することができる。

曲率取得部２４は、走行車線の曲率を取得する。曲率取得部２４は、走行車線の曲率を走行車線の曲率半径として取得することもできる。曲率取得部２４は、カメラ１１により撮像された画像又はライダ１２により取得された路面からの反射光についての情報に基づいて、２本の車線境界線２００、ガードレール、縁石等の曲率から走行車線の曲率を取得する。あるいは、曲率取得部２４は、ナビゲーションシステム１４により取得された自車両１００が走行する道路の形状に基づいて、走行車線の曲率を取得してもよい。

記録部２５は、自車両１００の運転者による運転時に、距離取得部２１により取得された車線幅方向距離Ｄ、速度取得部２２により取得された車線幅方向速度Ｖに加えて、走行環境として、ナビゲーションシステム１４により取得された２本の車線境界線２００の間隔及び曲率取得部２４により取得された走行車線の曲率をそれぞれ関連付けて記録する。本実施形態では、走行環境とは、２本の車線境界線の間隔及び走行車線の曲率を意味する。走行環境としては、走行車線の勾配、天候、走行車線の周辺の歩行者、自転車、自動二輪車等の障害物の数等を含めてもよい。この場合、記録部２５は、車線幅方向距離Ｄ、車線幅方向速度Ｖに関連付けて、これらの走行環境に関する情報を記録する。

記録部２５は、具体的にはハードディスク等の記録媒体から構成される。なお、記録部２５は、必ずしも記録媒体を走行支援装置１内に有していなくともよい。例えば、記録部２５は、無線通信等を用いて、車線幅方向距離Ｄ、車線幅方向速度Ｖ、２本の車線境界線２００の間隔及び走行車線の曲率を自車両１００の外部の情報処理センターのデータベースに記録させることができる。

走行履歴取得部２６は、記録部２５から２本の車線境界線２００の間隔及び走行車線の曲率に関連付けられた車線幅方向距離Ｄ及び車線幅方向速度Ｖを取得する。もし、記録部２５がこれらの情報を自車両１００の外部の情報処理センターのデータベースに記録させている場合は、当該データベースから２本の車線境界線２００の間隔及び走行車線の曲率に関連付けられた車線幅方向距離Ｄ及び車線幅方向速度Ｖを取得することができる。

安全閾値設定部２７は、車線境界線２００に対する車線幅方向速度Ｖが低いほど車線幅方向距離Ｄが小さくなることを許容する安全閾値を設定する。安全閾値とは、注意喚起モードにおいては、注意喚起部２８が自車両１００の運転者に対して注意を喚起する条件を示す閾値である。また、安全閾値とは、走行制御モードにおいては、走行制御部２９が自車両１００の車線逸脱を防止する走行制御を開始する条件を示す閾値である。後述するように、安全閾値設定部２７は、自車両１００の走行環境に対する車線幅方向距離Ｄ及び車線幅方向速度Ｖの履歴に基づいて、安全閾値を設定する。

注意喚起部２８は、注意喚起モードにおいて、安全閾値設定部２７により設定された安全閾値よりも車線幅方向距離Ｄが小さいときに、自車両１００の運転者に対して注意を喚起する。注意喚起部２８は、ディスプレイ３１に表示される画像又はスピーカ３２により発せられる警報等の音声により、自車両１００の運転者に対して注意を喚起する。あるいは、注意喚起部２８は、ステアリングアクチュエータ３３、ブレーキアクチュエータ３４又はアクセルアクチュエータ３５により、ステアリングホイール、ブレーキペダル又はアクセルペダルそれぞれに反力を与えさせることにより、自車両１００の運転者に対して注意を喚起する。

走行制御部２９は、走行制御モードにおいて、安全閾値設定部２７により設定された安全閾値よりも車線幅方向距離Ｄが小さいときに、車線幅方向距離Ｄが安全閾値以上になるように自車両１００の走行を制御する。走行制御部２９は、ステアリングアクチュエータ３３、ブレーキアクチュエータ３４又はアクセルアクチュエータ３５により、自車両１００の舵角、ブレーキ量又はアクセル量を変更させることにより、車線幅方向距離Ｄが安全閾値以上になるように自車両１００の走行を制御する。安全閾値は、車線境界線２００に対する車線幅方向速度Ｖが低いほど車線幅方向距離Ｄが小さくなることを許容する値であるため、自車両１００のブレーキ量又はアクセル量を変更することによっても、車線幅方向距離Ｄが安全閾値以上になるように自車両１００の走行を制御することができる。

ディスプレイ３１は、注意喚起部２８からの指令により画像を表示することにより、自車両１００の運転者に対して注意を喚起する。スピーカ３２は、注意喚起部２８からの指令により警報等の音声を発することにより、自車両１００の運転者に対して注意を喚起する。

ステアリングアクチュエータ３３、ブレーキアクチュエータ３４又はアクセルアクチュエータ３５は、注意喚起部２８からの指令により、ステアリングホイール、ブレーキペダル又はアクセルペダルそれぞれに反力を与えることにより、自車両１００の運転者に対して注意を喚起する。あるいは、ステアリングアクチュエータ３３、ブレーキアクチュエータ３４又はアクセルアクチュエータ３５は、走行制御部２９からの指令により、自車両１００の舵角、ブレーキ量又はアクセル量を変更することにより、自車両１００の走行を制御する。

以下、本実施形態の走行支援装置１の動作について説明する。まず、注意喚起モードにおいて、安全閾値設定部２７により設定された安全閾値よりも車線幅方向距離Ｄが小さいときに、自車両１００の運転者に対して注意を喚起する動作について説明する。図３に示すように、距離取得部２１は、走行車線を区画する２本の車線境界線２００と自車両１００との車線幅方向距離Ｄを取得する。速度取得部２２は、車線境界線２００に対する自車両１００の車線幅方向速度Ｖを取得する。車線幅取得部２３は、２本の車線境界線２００の間隔を取得する。曲率取得部２４は、走行車線の曲率を取得する（Ｓ１１）。

安全閾値設定部２７は、車線境界線２００に対する車線幅方向速度Ｖが低いほど車線幅方向距離Ｄが小さくなることを許容する安全閾値を設定する（Ｓ１２）。以下、安全閾値設定部２７が安全閾値を設定する方法の一例について説明する。安全閾値は例えば、以下の式（１）で計算される。式（１）により、図４に直線Ｌ１で示すような車線幅方向速度Ｖに対する車線幅方向距離Ｄの安全閾値が設定される。図４の縦軸は車線幅方向距離Ｄであり、図４の横軸は車線幅方向速度Ｖである。
安全閾値＝α＋Ｔ×車線幅方向速度Ｖ …（１）

式（１）において、αは任意の定数である。式（１）において、Ｔは自車両１００の運転者が注意喚起部２８により警報等の注意喚起を受けてから回避操作を開始するまでの反応時間である。運転者が注意喚起部２８により注意喚起を受けてから回避操作を開始するまでの反応時間がＴであった場合は、注意喚起を受けてから時間Ｔ後に運転者が車線境界線２００からの逸脱を防止する操作を開始する。式（１）では、車線幅方向速度Ｖが速いほど、車線幅方向距離Ｄの安全閾値を大きく設定することにより、自車両１００の車線境界線２００からの逸脱をより確実に防止することができる。また、式（１）では、車線境界線２００に対する車線幅方向速度Ｖが低いほど車線幅方向距離Ｄが小さくなることを許容する安全閾値が設定されるため、車線幅方向速度Ｖが低く、自車両１００の車線境界線２００からの逸脱の可能性が低い状況で注意喚起がなされることを防ぎ、運転者にとっての煩わしさを抑制することができる。

αは単純に０とすることができる。また、αは統計上のデータから適切な値が設定されてもよい。Ｔは、所望の応答性となるように好ましい値が設定されてもよい。また、Ｔは、不特定多数の運転者の注意喚起を受けてから回避操作を開始するまでの反応時間の統計上のデータから設定されてもよい。

上記の式（１）の直線Ｌ１により規定される車線幅方向速度Ｖに対する車線幅方向距離Ｄの安全閾値は、走行環境や運転者の個人差を考慮せずに設定される。そのため、運転者にとって注意を喚起するタイミングが早過ぎる場合又は遅すぎる場合があり、運転者に違和感を与えるようなタイミングで注意喚起が行われる可能性がある。そこで、本実施形態では、上記の直線Ｌ１により規定される車線幅方向距離Ｄの安全閾値が、自車両１００の走行環境に対する車線幅方向距離Ｄ及び車線幅方向速度Ｖの履歴により修正される。

図５は、不特定多数の運転者の運転の履歴における車線幅方向速度Ｖ及び車線幅方向距離Ｄの統計的なデータの分布を示すグラフである。図５の縦軸は車線幅方向距離Ｄであり、図５の横軸は車線幅方向速度Ｖである。発明者らが車線幅方向距離Ｄ及び車線幅方向速度Ｖに着目して不特定多数の運転者の通常時の運転の履歴を調べた結果、車線幅方向速度Ｖは遅い場合には、車線境界線２００に近づき、車線幅方向距離Ｄが小さくなることがあり、車線幅方向速度Ｖが速くなるにつれ、車線境界線２００から離れ、車線幅方向距離Ｄがある程度確保された位置で走行する傾向が分かった。図５において、不特定多数の運転者の運転の履歴のうち、９９％が含まれる範囲を曲線Ｃ１で囲まれた通常運転領域として示している。図５においては、通常運転領域は半楕円状の領域となる。

また、図６に示すように、運転者は、カーブを走行する際には、走行車線の曲率が大きいほど、カーブの内側の車線境界線２００に接近する運転を行う場合がある。また、図７に示すように、運転者は、２本の車線境界線２００の間隔が小さいほど、歩行者３００等を回避するために、運転者は車線境界線２００により接近する運転を行う傾向がある。２本の車線境界線２００の間隔が小さく、歩行者３００等を回避する場合には、運転者は、自車両１００が車線境界線２００を跨ぐように走行させる運転を行う場合もある。

そのため、図８に示すように、通常運転領域を囲む曲線Ｃ１は、走行車線の曲率が大きいほど、又は２本の車線境界線２００の間隔が小さいほど、車線幅方向速度Ｖに対する車線幅方向距離Ｄが小さくなる傾向がある。このように、車線幅方向速度Ｖ及び車線幅方向距離Ｄの関係は、走行環境によって変化する。また、車線幅方向速度Ｖ及び車線幅方向距離Ｄの関係は、運転者によって個人差が存在する。そこで本実施形態では、走行履歴取得部２６は、走行車線の曲率及び車線境界線２００の間隔に対応付けて記録部２５に記録された自車両１００の運転者の車線幅方向距離Ｄ及び車線幅方向速度Ｖの履歴を取得する。

安全閾値設定部２７は、走行履歴取得部２６により取得された自車両１００の運転者の車線幅方向距離Ｄ及び車線幅方向速度Ｖの履歴を用いて、曲率取得部２４により取得された走行車線の曲率又は車線幅取得部２３により取得された車線境界線２００の間隔に対応した曲線Ｃ１を設定する。なお、本実施形態では、走行車線のカーブの緩急を表すために、カーブの曲率半径の逆数である曲率ではなく、車速の二乗をカーブの曲率半径で除した値を用いてもよい。車速の二乗をカーブの曲率半径で除した値は、自車両１００が走行車線のカーブを走行する際の横加速度を意味する。安全閾値設定部２７は、走行車線の曲率及び車線境界線２００の間隔の両方を用いて曲線Ｃ１を設定してもよい。

図９（ａ）〜（ｃ）は、注意喚起モードにおいて、自車両の様々な走行環境に対する自車両と車線境界線との車線幅方向距離の履歴を用いて設定された安全閾値を示すグラフである。図９（ａ）〜（ｃ）の縦軸は車線幅方向距離Ｄであり、図９（ａ）〜（ｃ）の横軸は車線幅方向速度Ｖである。図９（ａ）〜（ｃ）には、図４の直線Ｌ１と図５の曲線Ｃ１とが一緒にプロットされている。

上述したように、曲線Ｃ１は、２本の車線境界線２００の間隔が小さいほど、車線幅方向速度Ｖに対する車線幅方向距離Ｄが小さくなる傾向がある。そのため、車線境界線２００の間隔が比較的に大きい場合は、図９（ａ）に示すように、曲線Ｃ１の車線幅方向速度Ｖに対する車線幅方向距離Ｄは比較的に大きくなる。一方、上述したように、直線Ｌ１は、走行車線の曲率や車線境界線２００の間隔等の走行環境によらずに一定に設定される。そのため、同じ車線幅方向速度Ｖに対して、曲線Ｃ１は直線Ｌ１よりも車線幅方向距離Ｄが大きい側に位置し、曲線Ｃ１は直線Ｌ１と交わらない。この場合、安全閾値設定部２７は、車線幅方向距離Ｄの安全閾値を直線Ｌ１によって設定する。走行車線が直線路や緩カーブであり、走行車線の曲率κ＝κ_１が比較的に小さい値である場合も同様である。

また、車線境界線２００の間隔が図９（ａ）の場合よりも小さい場合は、図９（ｂ）に示すように、曲線Ｃ１の車線幅方向速度Ｖに対する車線幅方向距離Ｄは図９（ａ）の場合よりも小さくなる。一方、上述したように、直線Ｌ１は、走行環境によらずに一定に設定される。そのため、曲線Ｃ１は図９（ａ）の場合よりも車線幅方向距離Ｄが小さい側に位置し、曲線Ｃ１は直線Ｌ１と交わる。この場合、安全閾値設定部２７は、車線幅方向距離Ｄの安全閾値を直線Ｌ１及び曲線Ｃ１のいずれかの内で小さい方に設定する。走行車線が急カーブであり、走行車線の曲率が上記緩カーブよりも大きく、走行車線の曲率κ＝κ_２＞κ_１である場合も同様である。

さらに、車線境界線２００の間隔が図９（ｂ）の場合よりも小さい場合は、図９（ｃ）に示すように、曲線Ｃ１の車線幅方向速度Ｖに対する車線幅方向距離Ｄは図９（ｂ）の場合よりも小さくなる。一方、上述したように、直線Ｌ１は、走行環境によらずに一定に設定される。そのため、曲線Ｃ１は直線Ｌ１と交わりつつ、図９（ｂ）の場合よりも車線幅方向距離Ｄがさらに小さい側に位置する。この場合、安全閾値設定部２７は、車線幅方向距離Ｄの安全閾値を直線Ｌ１及び曲線Ｃ１のいずれかの内で小さい方に設定する。走行車線の曲率が上記曲率κ_２の急カーブよりも大きく、走行車線の曲率κ＝κ_３＞κ_２である場合も同様である。

また、自車両１００の走行環境に対する車線幅方向速度Ｖ及び車線幅方向距離Ｄの履歴において、例えば、自車両１００の運転者が常に走行車線の中央を走行する傾向が有る場合には、安全閾値設定部２７は、当該履歴に基づいて図９（ａ）に示すような直線Ｌ１及び曲線Ｃ１を設定し、車線幅方向距離Ｄの安全閾値を直線Ｌ１によって設定する。一方、自車両１００の走行環境に対する車線幅方向速度Ｖ及び車線幅方向距離Ｄの履歴において、例えば、自車両１００の運転者が車線境界線２００付近を走行する傾向が有る場合には、安全閾値設定部２７は、当該履歴に基づいて図９（ｂ）（ｃ）に示すような直線Ｌ１及び曲線Ｃ１を設定し、車線幅方向距離Ｄの安全閾値を直線Ｌ１及び曲線Ｃ１のいずれかの内で小さい方に設定する。

なお、自車両１００が走行車線の中央を走行しているときは、車線幅方向距離Ｄは２本の車線境界線２００の間隔の１／２である。そのため、車線幅方向距離Ｄの安全閾値は、２本の車線境界線２００の間隔の１／２以下の値に設定される。したがって、図９（ａ）〜（ｃ）に記載の直線Ｌ１及び曲線Ｃ１は、車線幅方向距離Ｄが２本の車線境界線２００の間隔の１／２以下である範囲のみが用いられる。

図９（ａ）〜（ｃ）において支援領域として示される直線Ｌ１及び曲線Ｃ１のいずれかの内で速度取得部２２により取得された車線幅方向速度Ｖに対する車線幅方向距離Ｄがより低い方の値である安全閾値よりも距離取得部２１により取得された車線幅方向距離Ｄが小さいときに（Ｓ１３）、注意喚起部２８は、自車両１００の運転者に対して、ディスプレイ３１による画像、スピーカ３２による音声、ステアリングアクチュエータ３３、ブレーキアクチュエータ３４又はアクセルアクチュエータ３５による反力により、注意を喚起する（Ｓ１４）。

一方、図９（ａ）〜（ｃ）において非支援領域として示される直線Ｌ１及び曲線Ｃ１のいずれかの内で速度取得部２２により取得された車線幅方向速度Ｖに対する車線幅方向距離Ｄがより低い方の値である安全閾値よりも距離取得部２１により取得された車線幅方向距離Ｄが小さくないときは、直線Ｌ１及び曲線Ｃ１のいずれかの内で車線幅方向速度Ｖに対する車線幅方向距離Ｄがより高い方の値よりも車線幅方向距離Ｄが小さいときであっても、注意喚起部２８は、自車両１００の運転者に対して注意を喚起しない。

つまり、本実施形態の注意喚起モードにおいては、車線幅方向距離Ｄが車線幅方向速度Ｖに対して小さい場合であっても、走行車線の曲率が大きい場合や車線境界線２００の間隔が小さい場合であって、車線幅方向速度Ｖに対する車線幅方向距離Ｄが自車両１００の運転者が通常に運転している範囲である場合には、運転者への注意喚起は行われない。そのため、運転者に与える違和感が少ない注意喚起を行なうことができる。

次に、走行制御モードにおいて、安全閾値設定部２７により設定された安全閾値よりも車線幅方向距離Ｄが小さいときに、車線幅方向距離Ｄが安全閾値以上になるように自車両１００の走行を制御する動作について説明する。図１０に示すように、上記の図３のＳ１１と同様の処理が行われる（Ｓ２１）。安全閾値設定部２７は、走行履歴取得部２６により取得された自車両１００の走行環境に対する車線幅方向距離Ｄ及び車線幅方向速度Ｖの履歴から、車線境界線２００に対する車線幅方向速度Ｖが低いほど車線幅方向距離Ｄが小さくなることを許容する安全閾値を設定する（Ｓ２２）。

安全閾値は例えば、以下の式（２）で計算される。式（２）により、車線幅方向速度Ｖに対する車線幅方向距離Ｄの安全閾値が設定される。
安全閾値＝α＋車線幅方向速度Ｖ^２／２Ａ …（２）

式（２）において、αは任意の定数である。式（２）において、Ａはステアリングアクチュエータ３３、ブレーキアクチュエータ３４又はアクセルアクチュエータ３５により発生する車線境界線２００に直交する方向への加速度である。式（２）では、車線幅方向速度Ｖが速いほど、安全閾値を大きく設定することにより、自車両１００の車線境界線２００からの逸脱をより確実に防止することができる。なお、Ａは、ステアリングアクチュエータ３３、ブレーキアクチュエータ３４又はアクセルアクチュエータ３５により発生する車線境界線２００に直交する方向への加速度以外にも任意の値を用いることができる。

上記の式（２）により規定される車線幅方向速度Ｖに対する車線幅方向距離Ｄの安全閾値は、走行環境や運転者の個人差を考慮せずに設定される。そのため、運転者にとって、車線幅方向距離Ｄが増加するように自車両１００の走行を制御するタイミングが早過ぎる場合又は遅すぎる場合があり、運転者に違和感を与えるようなタイミングで走行制御が行われる可能性がある。そこで、上記の注意喚起モードと同様に走行支援モードにおいても、上記の式（２）により規定される車線幅方向速度Ｖに対する車線幅方向距離Ｄの安全閾値が、自車両１００の走行環境に対する車線幅方向距離Ｄ及び車線幅方向速度Ｖの履歴により修正される。

図１１（ａ）〜（ｃ）には、上記の式（２）を示す曲線Ｃ２に合わせて上記の曲線Ｃ１がプロットされている。図９（ａ）〜（ｃ）と同様に、図１１（ａ）〜（ｃ）の縦軸は車線幅方向距離Ｄであり、図１１（ａ）〜（ｃ）の横軸は車線幅方向速度Ｖである。

上述した図９（ａ）と同様に、車線境界線２００の間隔が比較的に大きい場合は、図１１（ａ）に示すように、曲線Ｃ１の車線幅方向速度Ｖに対する車線幅方向距離Ｄは比較的に大きくなる。一方、上述したように、曲線Ｃ２は、走行車線の曲率や車線境界線２００の間隔等の走行環境によらずに一定に設定される。そのため、同じ車線幅方向速度Ｖに対して、曲線Ｃ１は曲線Ｃ２よりも車線幅方向距離Ｄが大きい側に位置し、曲線Ｃ１は曲線Ｃ２と交わらない。この場合、安全閾値設定部２７は、車線幅方向距離Ｄの安全閾値を曲線Ｃ２によって設定する。走行車線が直線路や緩カーブであり、走行車線の曲率κ＝κ_１が比較的に小さい値である場合も同様である。

また、車線境界線２００の間隔が図１１（ａ）の場合よりも小さい場合は、図１１（ｂ）に示すように、曲線Ｃ１の車線幅方向速度Ｖに対する車線幅方向距離Ｄは図１１（ａ）の場合よりも小さくなる。一方、上述したように、曲線Ｃ２は、走行環境によらずに一定に設定される。そのため、曲線Ｃ１は図１１（ａ）の場合よりも車線幅方向距離Ｄが小さい側に位置し、曲線Ｃ１は曲線Ｃ２と交わる。この場合、安全閾値設定部２７は、車線幅方向距離Ｄの安全閾値を曲線Ｃ１及び曲線Ｃ２のいずれかの内で小さい方に設定する。走行車線が急カーブであり、走行車線の曲率が上記緩カーブよりも大きく、走行車線の曲率κ＝κ_２＞κ_１である場合も同様である。

さらに、車線境界線２００の間隔が図１１（ｂ）の場合よりも小さい場合は、図１１（ｃ）に示すように、曲線Ｃ１の車線幅方向速度Ｖに対する車線幅方向距離Ｄは図１１（ｂ）の場合よりも小さくなる。一方、上述したように、曲線Ｃ２は、走行環境によらずに一定に設定される。そのため、曲線Ｃ１は曲線Ｃ２と交わりつつ、図１１（ｂ）の場合よりも車線幅方向距離Ｄがさらに小さい側に位置する。この場合、安全閾値設定部２７は、車線幅方向距離Ｄの安全閾値を曲線Ｃ１及び曲線Ｃ２のいずれかの内で小さい方に設定する。走行車線の曲率が上記曲率κ_２の急カーブよりも大きく、走行車線の曲率κ＝κ_３＞κ_２である場合も同様である。

また、自車両１００の走行環境に対する車線幅方向速度Ｖ及び車線幅方向距離Ｄの履歴において、例えば、自車両１００の運転者が常に走行車線の中央を走行する傾向が有る場合には、安全閾値設定部２７は、当該履歴に基づいて図１１（ａ）に示すような曲線Ｃ１及び曲線Ｃ２を設定し、車線幅方向距離Ｄの安全閾値を曲線Ｃ２によって設定する。一方、自車両１００の走行環境に対する車線幅方向速度Ｖ及び車線幅方向距離Ｄの履歴において、例えば、自車両１００の運転者が車線境界線２００付近を走行する傾向が有る場合には、安全閾値設定部２７は、当該履歴に基づいて図１１（ｂ）（ｃ）に示すような曲線Ｃ１及び曲線Ｃ２を設定し、車線幅方向距離Ｄの安全閾値を曲線Ｃ１及び曲線Ｃ２のいずれかの内で小さい方に設定する。なお、図１１（ａ）〜（ｃ）に記載の曲線Ｃ１及び曲線Ｃ２は、車線幅方向距離Ｄが２本の車線境界線２００の間隔の１／２以下である範囲のみが用いられる点は、上記の注意喚起モードと同様である。

図１１（ａ）〜（ｃ）において支援領域として示される曲線Ｃ１及び曲線Ｃ２のいずれかの内で速度取得部２２により取得された車線幅方向速度Ｖに対する車線幅方向距離Ｄがより低い方の値である安全閾値よりも距離取得部２１により取得された車線幅方向距離Ｄが小さいときに（Ｓ２３）、走行制御部２９は、ステアリングアクチュエータ３３、ブレーキアクチュエータ３４又はアクセルアクチュエータ３５により、自車両１００の舵角、ブレーキ量又はアクセル量を変更することにより、車線幅方向距離Ｄが安全閾値以上になるように自車両の走行を制御する（Ｓ２４）。

一方、図１１（ａ）〜（ｃ）において非支援領域として示される曲線Ｃ１及び曲線Ｃ２のいずれかの内で速度取得部２２により取得された車線幅方向速度Ｖに対する車線幅方向距離Ｄがより低い方の値である安全閾値よりも距離取得部２１により取得された車線幅方向距離Ｄが小さくないときは、曲線Ｃ１及び曲線Ｃ２のいずれかの内で車線幅方向速度Ｖに対する車線幅方向距離Ｄがより高い方の値よりも車線幅方向距離Ｄが小さいときであっても、走行制御部２９は、自車両１００の走行を制御しない。

つまり、本実施形態の走行制御モードにおいては、車線幅方向距離Ｄが車線幅方向速度Ｖに対して小さい場合であっても、走行車線の曲率が大きい場合や車線境界線２００の間隔が小さい場合であって、車線幅方向速度Ｖに対する車線幅方向距離Ｄが自車両１００の運転者が通常に運転している範囲である場合には、自車両１００の走行制御は行われない。そのため、運転者に与える違和感が少ない走行制御を行なうことができる。

本実施形態においては、注意喚起モードにおいて、走行支援装置１の安全閾値設定部２７は、車線境界線２００に対する車線幅方向速度Ｖが低いほど車線幅方向距離Ｄが小さくなることを許容する安全閾値を設定し、注意喚起部２８は、安全閾値よりも車線幅方向距離Ｄが小さいときに、自車両１００の運転者に対して注意を喚起する。従って、この走行支援装置１は、車線幅方向速度Ｖが小さいときに、小さい車線幅方向距離Ｄを許容するため、運転者にとっての煩わしさを抑制することができる。また、安全閾値設定部２７は、自車両１００の走行環境に対する車線幅方向距離Ｄ及び車線幅方向速度Ｖの履歴に基づいて、安全閾値を設定する。このため、この走行支援装置１は、カーブなどの走行環境に応じた運転者の走行の履歴から安全閾値を設定することができ、運転者に与える違和感が少ない注意喚起を行なうことができる。

運転者は、２本の車線境界線２００の間隔が小さいほど、歩行者３００等を回避するために、車線境界線２００により接近する運転を行なう必要がある。そこで、この走行支援装置１は、安全閾値設定部２７が２本の車線境界線２００の間隔が小さいほど、小さい安全閾値を設定することにより、自車両１００の運転者に与える煩わしさを抑制することができる。

運転者は、走行車線の曲率が大きいほど、カーブの内側の車線境界線２００に接近する運転を行う場合がある。そこで、この走行支援装置１は、安全閾値設定部２７が走行車線の曲率が大きいほど、小さい安全閾値を設定することにより、自車両１００の運転者に与える煩わしさを抑制することができる。

また、本実施形態においては、走行制御モードにおいて、走行支援装置１の安全閾値設定部２７は、車線境界線２００に対する車線幅方向速度Ｖが低いほど車線幅方向距離Ｄが小さくなることを許容する安全閾値を設定し、走行制御部２９は、安全閾値よりも車線幅方向距離Ｄが小さいときに、車線幅方向距離Ｄが安全閾値以上になるように自車両１００の走行を制御する。従って、この走行支援装置１は、車線幅方向速度Ｖが小さいときに、小さい車線幅方向距離Ｄを許容するため、運転者にとっての煩わしさを抑制することができる。また、安全閾値設定部２７は、自車両１００の走行環境に対する車線幅方向距離Ｄ及び車線幅方向速度Ｖの履歴に基づいて、安全閾値を設定する。このため、この走行支援装置１は、カーブなどの走行環境に応じた運転者の走行の履歴から安全閾値を設定することができ、運転者に与える違和感が少ない走行制御を行なうことができる。

尚、本発明の実施形態の注意喚起装置及び走行制御装置は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の実施形態の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、上記実施形態では、注意喚起モードにおける注意喚起装置と走行制御モードにおける走行制御装置とが別個に動作する態様を記載した。しかし、一つの装置において、注意喚起装置と走行制御装置とが並列に動作してもよい。この場合、例えば、注意喚起装置についての第１の安全閾値と、走行制御装置についての第１の安全閾値よりも小さい第２の安全閾値が設定されてもよい。この場合、車線幅方向距離Ｄが第１の安全閾値よりも小さくなったときに注意喚起が行われる。次に、車線幅方向距離Ｄが第２の安全閾値よりも小さくなったときに走行制御が行われる。

また、自車両１００の走行環境に対する車線幅方向距離Ｄ及び車線幅方向速度Ｖの履歴は、自車両１００の個々の運転者に関連付けられた履歴でもよい。この場合、注意喚起モードにおいて注意喚起装置として機能し、走行制御モードにおいて走行制御装置として機能する走行支援装置１は、個々の運転者を認証する認証部をさらに備え、安全閾値設定部２７は、認証部により認証された自車両１００の運転者ごとに関連付けられた走行環境に対する車線幅方向距離及び車線幅方向速度の履歴に基づいて、安全閾値を設定することができる。この態様によれば、安全閾値は個々の運転者ごとに設定されるため、運転者に与える違和感がさらに少ない注意喚起又は走行制御を行なうことができる。

１…走行支援装置、１１…カメラ、１２…ライダ、１３…車速センサ、１４…ナビゲーションシステム、２０…ＥＣＵ、２１…距離取得部、２２…速度取得部、２３…車線幅取得部、２４…曲率取得部、２５…記録部、２６…走行履歴取得部、２７…安全閾値設定部、２８…注意喚起部、２９…走行制御部、３１…ディスプレイ、３２…スピーカ、３３…ステアリングアクチュエータ、３４…ブレーキアクチュエータ、３５…アクセルアクチュエータ、１００…自車両、２００…車線境界線、３００…歩行者、Ｖ…車線幅方向速度、Ｄ…車線幅方向距離、Ｌ１…直線、Ｃ１，Ｃ２…曲線。

Claims (4)

1. 走行車線を区画する２本の車線境界線と自車両との車線幅方向距離を取得する距離取得部と、
   前記車線境界線に対する前記自車両の車線幅方向速度を取得する速度取得部と、
   前記車線境界線に対する前記車線幅方向速度が低いほど前記車線幅方向距離が小さくなることを許容する安全閾値を設定する安全閾値設定部と、
   前記安全閾値よりも前記車線幅方向距離が小さいときに、前記自車両の運転者に対して注意を喚起する注意喚起部と、
   を備え、
   前記安全閾値設定部は、前記自車両の走行環境に対する前記車線幅方向距離及び前記車線幅方向速度の履歴に基づいて、前記安全閾値を設定する、注意喚起装置。
2. ２本の前記車線境界線の間隔を取得する車線幅取得部をさらに備え、
   前記安全閾値設定部は、前記間隔が小さいほど、小さい前記安全閾値を設定する、請求項１に記載の注意喚起装置。
3. 前記走行車線の曲率を取得する曲率取得部をさらに備え、
   前記安全閾値設定部は、前記曲率が大きいほど、小さい前記安全閾値を設定する、請求項１又は２に記載の注意喚起装置。
4. 走行車線を区画する２本の車線境界線と自車両との車線幅方向距離を取得する距離取得部と、
   前記車線境界線に対する前記自車両の車線幅方向速度を取得する速度取得部と、
   前記車線境界線に対する前記車線幅方向速度が低いほど前記車線幅方向距離が小さくなることを許容する安全閾値を設定する安全閾値設定部と、
   前記安全閾値よりも前記車線幅方向距離が小さいときに、前記車線幅方向距離が前記安全閾値以上になるように前記自車両の走行を制御する走行制御部と、
   を備え、
   前記安全閾値設定部は、前記自車両の走行環境に対する前記車線幅方向距離及び前記車線幅方向速度の履歴に基づいて、前記安全閾値を設定する、走行制御装置。
   

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