JP6119621B2 - 運転支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の車線変更を支援する運転支援装置に関する。

従来から、自車両の後側方を走行する後側方車両と自車両とのＴＴＣ（Ｔｉｍｅ Ｔｏ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ；他車両が自車両の後端に追いつくまでの時間）が閾値以下であると、自車両の運転者に警報する運転支援装置が知られている（例えば、特許文献１）。

特開２００９−２６５８４２号公報

しかしながら、上記特許文献１に係る運転支援装置は、後側方車両との関係のみに基づいて警報するため、上記閾値が固定であり、警報タイミングが適切でない場合がある。

例えば、車線変更先に前側方車両が存在する場合、自車両は、前側方車両の後ろに車線変更を行う必要があるため、後側方車両との関係のみで警報されると、警報タイミングが適切でないおそれがある。

そこで、上記課題に鑑み、自車両の後側方を走行する後側方車両とのＴＴＣに基づいて、適切なタイミングで警報する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。

上記目的を達成するため、一実施形態において、運転支援装置は、
自車両の走行車線に隣接する隣接車線において、前記自車両の後側方を走行する後側方物体の、前記自車両に対する相対位置、及び相対速度を検出する後側方物体検出手段と、前記相対位置及び前記相対速度に基づいて、前記隣接車線上で前記後側方物体が前記自車両の後端に追いつくまでに掛かる時間を算出する算出手段と、前記追いつくまでに掛かる時間が閾値以下である場合に、運転者に警報する警報手段と、を備える運転支援装置であって、
前記隣接車線において、前記自車両の前側方を走行する前側方物体を検出する前側方物体検出手段と、
前記自車両に対する前記前側方物体の相対位置及び相対速度の少なくとも一方に基づき、前記隣接車線における前記自車両の前側方に車線変更可能なスペースがあるか否かを推定する推定手段と、
前記推定手段が前記スペースがないと推定した場合、前記推定手段が前記スペースがあると推定した場合よりも前記閾値が大きくなるように、前記閾値を決定する閾値決定手段と、を備えることを特徴とする。

本実施の形態によれば、自車両の後側方を走行する後側方車両とのＴＴＣに基づいて、適切なタイミングで警報することが可能な運転支援装置を提供することができる。

運転支援装置の構成の一例を示すブロック図である。 前側方レーダ及び後側方レーダによる隣接車線の物体を検出する手法の一例を説明する図である。 運転支援装置（ＥＣＵ）による運転者への警報処理動作の一例を示すフローチャートである。 自車両に車線変更をするための加速をする余裕があるか否かを判定する手法の一例を説明する図である。 警報実施条件マップの一例を示す図である。 運転支援装置（ＥＣＵ）による、自車両が車線変更するために加速が必要であるか否かを運転者に報知する処理動作の一例を示すフローチャートである。 自車両が車線変更をするために加速が必要であるか否かを判断する手法の一例を説明する図である。

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。

図１は、運転支援装置１の構成の一例を示すブロック図である。

運転支援装置１は、前側方物体検出手段１０、後側方物体検出手段２０、車輪速センサ３０、シフトセンサ４０、ステアリングセンサ５０、方向指示器６０、ＥＣＵ７０、アウターミラーインジケータ８０、加速インジケータ９０等を含む。

前側方物体検出手段１０は、前側方レーダ１０Ｌ、１０Ｒを含む。

前側方レーダ１０Ｌ、１０Ｒは、それぞれ、自車両の左前側方、右前側方の物体を検出する物体検出手段であり、例えば、自車両の前端部（フロントバンパーやフロントグリル内）の左右にオフセットした位置に配置されてよい。具体的には、前側方レーダ１０Ｌは、隣接車線において、自車両の左前側方を走行する物体（左前側方車両）を検出し、前側方レーダ１０Ｒは、隣接車線において、自車両の右前側方を走行する物体（右前側方車両）を検出する。前側方レーダ１０Ｌ、１０Ｒは、例えば、ミリ波レーダにより構成され、２６ＧＨｚのミリ波帯の電波を所定の検出可能範囲に発信し、反射波を受信することにより物体（左前側方車両、右前側方車両）を検出してよい。また、受信した反射波に基づいて、当該物体の自車両に対する相対位置（距離、方位）及び相対速度を検出してよい。

前側方レーダ１０Ｌ、１０Ｒは、それぞれ、車載ＬＡＮやじか線等によりＥＣＵ７０と通信可能に接続され、自車両の左前側方、右前側方に検出した物体の相対位置（距離、方位）、相対速度等を含む物標情報（前側方物標情報）をＥＣＵ７０に出力する。

なお、前側方レーダ１０Ｌ、１０Ｒは、自車両の前側方に存在する物体を検出可能であればよく、例えば、レーザーレーダとして構成されてもよい。また、前側方物体検出手段１０としては、前側方レーダ１０Ｌ、１０Ｒの代わりに、自車両前方を広角に撮像可能なカメラが適用されてもよいし、前側方レーダ１０Ｌ、１０Ｒに加えて、該カメラが含まれてもよい。

後側方物体検出手段２０は、後側方レーダ２０Ｌ、２０Ｒを含む。

後側方レーダ２０Ｌ、２０Ｒは、それぞれ、自車両の左後側方、右後側方の物体を検出する物体検出手段であり、自車両の後端部（リアパンバー内）の左右にオフセットした位置に配置されてよい。具体的には、後側方レーダ２０Ｌは、隣接車線において、自車両の左後側方を走行する物体（左後側方車両）を検出し、後側方レーダ２０Ｒは、隣接車線において、自車両の右後側方を走行する物体（右後側方車両）を検出する。後側方レーダ２０Ｌ、２０Ｒは、前側方レーダ１０Ｌ、１０Ｒと同様、例えば、ミリ波レーダにより構成され、２６ＧＨｚのミリ波帯の電波を所定の検出可能範囲に発信し、反射波を受信することにより物体（左後側方車両、右後側方車両）を検出してよい。また、受信した反射波に基づいて、当該物体の自車両に対する相対位置（距離、方位）及び相対速度を検出してよい。

後側方レーダ２０Ｌ、２０Ｒは、それぞれ、車載ＬＡＮやじか線等によりＥＣＵ７０と通信可能に接続され、自車両の左後側方、右後側方に検出した物体の相対位置（距離、方位）、相対速度等を含む物標情報（後側方物標情報）をＥＣＵ７０に出力する。

なお、後側方レーダ２０Ｌ、２０Ｒは、前側方レーダ１０Ｌ、１０Ｒと同様、自車両の後側方に存在する物体を検出可能であればよく、例えば、レーザーレーダとして構成されてもよい。

ここで、前側方レーダ１０Ｌ、１０Ｒ、及び後側方レーダ２０Ｌ、２０Ｒによる隣接車線を走行する物体の検出手法について簡単に説明をする。

図２は、前側方レーダ１０Ｌ、１０Ｒ、及び後側方レーダ２０Ｌ、２０Ｒの検出範囲を示す図である。具体的には、前側方レーダ１０Ｒ及び後側方レーダ２０Ｒにより、自車両１００が走行する車線の右に隣接する隣接車線を走行する前側方車両２００と後側方車両３００を検出する例を示す。なお、前側方レーダ１０Ｌ及び後側方レーダ２０Ｌによる隣接車線を走行する物体の検出手法は、前側方レーダ１０Ｒ及び後側方レーダ２０Ｒによるものと同様であるため、省略する。

図２を参照するに、前側方レーダ１０Ｒは、検出可能範囲Ａ１０Ｒのうち、隣接車線に相当する検出範囲Ｓ１０Ｒからの反射波に基づいて、隣接車線の前側方を走行する前側方車両２００を検出する。具体的には、検出範囲Ｓ１０Ｒに検出された物体のうち、自車両１００の走行方向と略同じ方向に走行している物体を前側方車両２００として認識する。また、後側方レーダ２０Ｌは、検出可能範囲Ａ２０Ｒのうち、隣接車線に相当する検出範囲Ｓ１０Ｒからの反射波に基づいて、隣接車線の後側方を走行する後側方車両３００を検出する。具体的には、前側方レーダ１０Ｒと同様、検出範囲Ｓ２０Ｒに検出された物体のうち、自車両１００の走行方向と略同じ方向に走行している物体を後側方車両３００として認識する。また、図２では、自車両１００が直線上を走行する例を示したが、自車両がカーブを走行する場合については、ステアリングセンサ５０の出力（操舵角）に基づき、カーブの曲率を算出し、検出範囲Ｓ１０Ｒ、Ｓ２０Ｒをカーブに併せて曲げるとよい。

図１に戻り、車輪速センサ３０は、自車両の車速Ｖｓを検出する車速検出手段である。具体的には、自車両の各車輪に設けられ、車輪の回転速度を検出し、該回転速度から自車両の車速Ｖｓを算出することができる。車輪速センサ３０は、車載ＬＡＮやじか線等によりＥＣＵ７０と通信可能に接続され、自車両の車速Ｖｓに対応する信号（車速信号）をＥＣＵ７０に出力する。

シフトセンサ４０は、エンジン等の駆動力源と駆動輪との間に設けられるトランスミッション（変速機）の変速段（シフト位置）を検出する検出手段である。シフトセンサ４０は、車載ＬＡＮやじか線等によりＥＣＵ７０と通信可能に接続され、自車両のシフト位置に対応する信号（シフト位置信号）をＥＣＵ７０に出力する。

ステアリングセンサ５０は、ステアリングシャフトに設けられ、運転者によるステアリングの操舵角を検出する検出手段である。ステアリングセンサ５０は、車載ＬＡＮやじか線等によりＥＣＵ７０と通信可能に接続され、自車両の操舵角に対応する信号（操舵角信号）をＥＣＵ７０に出力する。

方向指示器（ウィンカスイッチ）６０は、ステアリングホイール近傍に設けられ、自車両の車室外に設けられるウィンカランプ（不図示）を点灯（点滅）させて、自車両の車線変更等を自車両近傍に報知するためのスイッチである。方向指示器（ウィンカスイッチ）６０は、車載ＬＡＮやじか線等によりＥＣＵ７０と通信可能に接続され、オン／オフ信号をＥＣＵ７０に出力する。

ＥＣＵ７０は、運転支援装置１による車線変更に関する運転支援動作を制御する制御手段である。例えば、マイクロコンピュータにより構成されてよく、ＲＯＭに格納された各種プログラムをＣＰＵ上で実行することにより各種制御処理を実行してよい。具体的には、
後側方物体検出手段２０により検出された隣接車線を走行する後側方車両が自車両の後端に追いつくまでの時間（ＴＴＣ；Ｔｉｍｅ Ｔｏ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ）を算出し、該ＴＴＣが閾値以下となった場合に、車線変更の際の注意喚起のための警報を行う。また、この際に、前側方物体検出手段１０、車輪速センサ３０、シフトセンサ４０から受信した情報、信号に基づいて、上記閾値の決定を行う。また、車線変更のために、加速が必要か否かを判断し、加速が必要と判断した場合、運転者に車線変更のために加速が必要であることを報知する。なお、警報は、後述するアウターミラーインジケータ８０を介して行われ、加速が必要であることの報知は、後述する加速インジケータ９０を介して行われる。上述した制御処理の詳細については、後述する。

アウターミラーインジケータ８０は、運転者に車線変更の際の注意喚起を行う警報手段である。具体的には、自車両の車室外の運転者から視認可能な位置（例えば、フロントドア前端部側面）に配置されたアウターミラー内に設けられ、インジケータランプを点灯（点滅）させたり、任意の数値、文字、図形等を表示等させたりすることにより運転者への警報を行ってよい。なお、車線変更の際の注意喚起を行う警報手段としては、アウターミラーインジケータには限られず、運転者が容易に警報を認識することが可能な態様であれば、任意の手段が適用されてよい。例えば、自車両の車室内のコンビネーションメータ内への数値、文字、図形等の表示やインジケータランプの点灯（点滅）等により警報を行ってもよい。また、警報音発生装置等を用いて、音声等による警報を行ってもよい。

加速インジケータ９０は、運転者に車線変更するためには加速が必要であることを報知する報知手段である。運転者が容易に報知を認識することが可能な態様であれば、任意の手段が適用されてよく、例えば、自車両の車室内のコンビネーションメータ内への数値、文字、図形等の表示やインジケータランプの点灯等により加速が必要であることの報知を行ってよい。また、報知音発生装置等を用いて、音声等による報知を行ってもよい。

次に、運転支援装置１による具体的な車線変更に関する運転支援動作について説明をする。

図３は、本実施形態に係る運転支援装置１（ＥＣＵ７０）による車線変更に関する運転支援動作、即ち、自車両と後側方車両とのＴＴＣに基づく警報を行う処理動作を示すフローチャートである。当該処理フローは、自車両のイグニッションオンからイグニッションオフまでの間、所定時間（例えば、前側方レーダ１０Ｌ、１０Ｒ、後側方レーダ２０Ｌ、２０Ｒ等の更新周期や車輪速センサ３０等のサンプリング周期）毎に実行されてよい。

図３を参照するに、ステップＳ１０１では、前側方物体検出手段１０、後側方物体検出手段２０から物標情報（前側方物標情報、後側方物標情報）を受信する。また、車輪速センサ３０、シフトセンサ４０、ステアリングセンサ５０、方向指示器６０から各信号を受信する。

続いて、ステップＳ１０２では、当該処理の作動条件に合致するか否かを判定する。具体的には、車速Ｖｓが所定速度Ｖｔｈ以上、かつ、操舵角θｓが所定操舵角θｔｈ以下であるか否かを判定する。これにより、適切な場面で、運転支援を実行することができる。即ち、自車両の車速Ｖｓが非常に低い車速の場合（車速Ｖｓが所定速度Ｖｔｈより低い場合）、車線変更が行われるような道路を走行している可能性は低いため、警報が行われると、運転者に違和感を与えるおそれがある。また、非常に大きな操舵角の場合（操舵角θｓが所定操舵角θｔｈより大きい場合）についても、例えば、自車両のＵターン等が行われている状況であるため、警報が行われると、運転者に違和感を与えるおそれがある。そのため、当該作動条件に合致するか否かを判定することにより、適切に運転支援を実行することができる。当該作動条件に合致する場合は、ステップＳ１０３に進み、作動条件に合致しない場合は、今回の処理を終了する。

続いて、ステップＳ１０３では、後側方物標情報に基づき、隣接車線において、自車両の後側方を走行する物体（後側方車両）が検出されたか否かを判定する。後側方車両が検出されている場合は、ステップＳ１０４に進み、後側方車両が検出されていない場合、今回の処理を終了する。

続いて、ステップＳ１０４では、後側方物標情報に基づき、隣接車線上において、後側方車両が自車両に追いつくまでの時間（ＴＴＣ）を算出する。なお、運転支援装置１は、後側方レーダ２０Ｌ、２０Ｒを含むため、自車両の走行する車線の左右に隣接車線が存在する場合、左隣接車線の後側方車両と右隣車線の後側方車両の双方について、ＴＴＣを算出する。以下、説明の簡単のため、自車両は、片側２車線の道路の左側車線を走行し、右側に隣接する隣接車線に後側方車両が検出されているものとして説明を行う。

具体的には、後側方物標情報に基づいて、自車両に対する後側方車両の車線方向の相対速度（以下、「後側方車両の相対速度」と呼ぶ）ＲＶｒと、自車両と後側方車両との車線方向での距離（以下、「後側方車両の相対距離」と呼ぶ）Ｌｒを算出する。そして、後側方車両の相対距離Ｌｒを相対速度ＲＶｒで除することによりＴＴＣを算出することができる。なお、後側方車両は、自車両と略同じ方向に走行しているので、後側方車両の相対速度ＲＶｒは、自車両に対する後側方車両の相対速度そのものである。

続いて、ステップＳ１０５では、前側方物標情報に基づき、車線変更先の前方スペース（隣接車線前方スペース）の有無を推定する。具体的には、前側方車両と自車両との車線方向での距離（以下、前側方車両の相対距離と呼ぶ）Ｌｆ、自車両に対する前側方車両の車線方向の相対速度（以下、前側方車両の相対速度と呼ぶ）ＲＶｆ等に基づいて、隣接車線前方スペースの有無を推定してよい。例えば、前側方車両の相対距離Ｌｆが所定以上である場合に、隣接車線前方スペースがあると推定してよいし、前側方車両の相対速度が自車両から離れる方向の速度である場合に、隣接車線前方スペースがあると推定してよい。また、これらの双方の条件を満足した場合に、隣接車線前方スペースがあると推定してもよい。なお、前側方車両は、後側方車両と同じ隣接車線、即ち、自車両の右側に隣接する隣接車線を走行する車両である。また、前側方車両は、自車両と略同じ方向に走行しているので、前側方車両の相対速度ＲＶｆは、自車両に対する前側方車両の相対速度そのものである。

続いて、ステップＳ１０６では、自車両のシフト位置（シフト位置信号）、及び車速Ｖｓ（車速信号）に基づいて、車線変更に際して、自車両に十分に加速する余裕があるか否か（加速余裕の有無）を推定する。具体的には、自車両のシフト位置（トランスミッションの変速段）と車速Ｖｓにより決定される加速度曲線に応じて、加速余裕の有無を推定してよい。

ここで、自車両の加速余裕の有無を推定する手法の一例について、図４を用いて、説明をする。図４は、縦軸に自車両の加速度、横軸に自車両の車速Ｖｓをとったマップ上に、各シフト位置（トランスミッションの各変速段）毎の加速度曲線（車速Ｖｓに応じて、発生可能な加速度の最大値を繋いだ曲線）を示している。なお、図４に示す例において、自車両のトランスミッションは、１速から５速まで変速段を有する５段変速機である。

図４を参照するに、加速度曲線は、車速Ｖｓの上昇に応じて、加速度も上昇し、その後、加速度の極大値を取った後は、車速Ｖｓの上昇に応じて、加速度は下降する。よって、車速Ｖｓの上昇に応じて、発生可能な加速度が上昇する状況では、アクセル操作によりある程度の加速する余裕があると考えることができる。また、絶対値として車線変更の際に必要な加速度も考慮する必要があるため、例えば、図中に示す加速度の閾値ライン以上の加速度を発生させることが可能であれば、アクセル操作によりある程度の加速する余裕があると考えることができる。そこで、一例として、各変速段において、車速Ｖｓの上昇に応じて発生可能な加速度が上昇する状態にあって、かつ、発生可能な加速度が所定閾値以上の場合に、加速余裕があると判断してよい。具体的には、シフト位置が１速の場合、車速ＶｓがＶ１１〜Ｖ１２の間にあれば、加速余裕があると判断してよい。また、同様に、２速の場合、車速ＶｓがＶ２１〜Ｖ２２の間にあるとき、３速の場合、車速ＶｓがＶ３１〜Ｖ３２の間にあるとき、４速の場合、車速ＶｓがＶ４１〜Ｖ４２の間にあるとき、及び５速の場合、車速ＶｓがＶ５１〜Ｖ５２の間にあるときに、加速余裕があると判断してよい。なお、図中で、自車両の車速Ｖｓが上昇するのに応じて、閾値が小さくなるように、閾値ラインが設定されているが、これは、車速Ｖｓが低い場合の方が、車線変更する場合に大きな加速度が必要だからである。例えば、車速Ｖｓを同じ１０ｋｍ／ｈ分上昇させる際に、車速Ｖｓが３０ｋｍ／ｈから４０ｋｍ／ｈまで加速する場合の方が、車速Ｖｓが１００ｋｍ／ｈから１１０ｋｍ／ｈまで加速するよりも大きな加速度が必要である。また、閾値ラインは、車速Ｖｓの上昇に応じて、連続的に低下するように設定されているが、段階的に低下するように設定されてもよい。

なお、上述したステップＳ１０４〜Ｓ１０６は、順番を入れ替えて実行されてもよいし、並行して同時に実行されてもよい。

続いて、ステップＳ１０７では、自車両の車速Ｖｓ、後側方車両の相対速度ＲＶｒ、隣接車線前方スペースの有無、及び自車両の加速余裕の有無に基づいて、警報実施条件（ＴＴＣ条件）を決定する。具体的には、自車両の車速Ｖｓ、後側方車両の相対速度ＲＶｒ、隣接車線前方スペースの有無、及び自車両の加速余裕の有無に応じて、警報開始タイミング（ＴＴＣの閾値）を決定する警報実施条件マップを予めＥＣＵ７０の内部のＲＯＭ等に記憶し、該マップにより閾値を決定するとよい。

ここで、警報実施条件マップについて、図５を用いて、説明をする。図５は、警報実施条件マップの一例を示す図である。警報実施条件マップは、左から各列、自車両の車速Ｖｓ、後側方物体の相対速度ＲＶｒ、隣接車線前方スペース、加速余裕、警報開始タイミング（ＴＴＣの閾値）を示している。そして、各行において、自車両の車速Ｖｓ、後側方車両の相対速度ＲＶｒ、隣接車線前方スペースの有無、及び加速余裕の有無の組み合わせにより、警報開始タイミング（ＴＴＣの閾値）が決定される。自車両の車速Ｖｓ、後側方車両の相対速度ＲＶｒ、隣接車線前方スペースの有無、及び加速余裕の有無の組み合わせ数（パターン数）は、パターンＡ〜Ｉの９パターン記載している。なお、パターンＡ〜Ｉは、自車両の車速Ｖｓ、後側方車両の相対速度ＲＶｒ、隣接車線前方スペースの有無、及び加速余裕の有無に関する全ての組み合わせを表記したものではなく、説明のために必要な部分を例示したものである。また、自車両の車速Ｖｓにおける「低速」は、例えば、Ｖｓ＜２０［ｋｍ／ｈ］の場合を意味し、「中速」は、例えば、２０［ｋｍ／ｈ］≦Ｖｓ＜８０［ｋｍ／ｈ］の場合を意味し、「高速」は、例えば、Ｖｓ≧８０［ｋｍ／ｈ］の場合を意味する。また、後側方車両の相対速度ＲＶｒにおける「小」は、例えば、ＲＶｒ＜２０［ｋｍ／ｈ］の場合を意味し、「大」は、例えば、ＲＶｒ≧２０［ｋｍ／ｈ］の場合を意味する。また、各パターンＡ〜Ｉにおける閾値Ｔａ〜Ｔｉの相互関係については、Ｔｄ［ｓ］＜Ｔｅ［ｓ］＜Ｔｆ［ｓ］、Ｔｇ［ｓ］＜Ｔｈ［ｓ］＜Ｔｉ［ｓ］、Ｔｄ［ｓ］＜Ｔｇ［ｓ］、Ｔｅ［ｓ］＜Ｔｈ［ｓ］、Ｔｆ［ｓ］＜Ｔｉ［ｓ］と規定する。

加速余裕がない場合は、加速しながら車線変更をすることができないため、加速余裕度がある場合よりも警報開始タイミングを早くする（ＴＴＣの閾値を大きくする）とよい。よって、図５を参照するに、自車両の車速Ｖｓが中速の場合、加速余裕があるパターンＤよりも加速余裕がないパターンＥの警報開始タイミングを早くする（Ｔｄ＜Ｔｅ）。また、自車両が高速の場合における、パターンＧ、Ｈの関係（Ｔｇ＜Ｔｈ）も、自車両の車速Ｖｓが中速の場合と同様である。

また、隣接車線前方スペースがない場合は、隣接車線前方スペースがある場合より前側方車両と後側方車両との間の車線変更先のスペースが狭いため、警報開始タイミングを早く（ＴＴＣの閾値を大きく）するとよい。よって、図５を参照するに、自車両の車速Ｖｓが中速の場合、隣接車線前方スペースがあるパターンＥよりも隣接車線前方スペースがないパターンＦの警報開始タイミングを早くする（Ｔｅ＜Ｔｆ）。また、自車両の車速Ｖｓが高速の場合における、パターンＨ、Ｉの関係（Ｔｈ＜Ｔｉ）も、自車両の車速Ｖｓが中速の場合と同様である。

また、後側方車両の相対速度ＲＶｒが大きい場合は、自車両の車線変更後に後側方車両が減速する必要等がないように、後側方車両の相対速度ＲＶｒが小さい場合より、ある程度加速をして、後側方車両の前方に車線変更する必要がある。よって、相対速度ＲＶｒが大きい場合は、相対速度ＲＶｒが小さい場合より警報開始タイミングを早く（ＴＴＣ閾値を大きく）するとよい。よって、図５を参照するに、隣接車線前方スペースがあり、加速余裕がある場合、後側方車両の相対速度ＲＶｒが小さいパターンＤよりも後側方車両の相対速度ＲＶｒが大きいパターンＧの警報開始タイミングを早くする（Ｔｄ＜Ｔｇ）。また、同様に、隣接車線前方スペースがあり、加速余裕がない場合、後側方車両の相対速度ＲＶｒが小さいパターンＥよりも後側方車両の相対速度ＲＶｒが大きいパターンＨの警報開始タイミングを早くする（Ｔｅ＜Ｔｈ）。また、同様に、隣接車線前方スペースがなく、加速余裕もない場合、後側方車両の相対速度ＲＶｒが小さいパターンＦよりも後側方車両の相対速度ＲＶｒが大きいパターンＩの警報開始タイミングを早くする（Ｔｆ＜Ｔｉ）。

なお、パターンＤ〜ＦとパターンＧ〜Ｉとは、自車両の車速Ｖｓが異なるが、自車両の車速Ｖｓの影響による警報開始タイミングの変更はないものとする。即ち、パターンＧ〜Ｉにおいて、後側方車両の相対速度ＲＶｒを「大」から「小」に変更した場合、警報開始タイミングは、それぞれ、パターンＤ〜Ｆと同様である。また、パターンＧ〜Ｉにおいて、自車両の車速Ｖｓを「高速」から「中速」に変更した場合、警報開始タイミングに変更はない。

また、自車両の車速Ｖｓが低速の場合は、車両同士が非常に接近した状態で走行することが多くなるため、ＴＴＣが閾値以下になった時点で警報すると、常に警報状態になる可能性がある。そのため、ＴＴＣに基づく警報を行うと運転者に違和感を与えるおそれがあり、図５を参照するに、自車両の車速Ｖｓが低速の場合は、後側方車両の相対速度ＲＶｒ、隣接車線前方スペースの有無、及び加速余裕の有無に関わらず、警報しない。なお、自車両の車速Ｖｓが低速の場合は、自車両の車速Ｖｓが中速、高速の場合に比して、ＴＴＣの閾値が小さくなるようにして、常に警報状態になることを防止してもよい。また、この場合、パターンＡ〜Ｃのそれぞれの閾値の関係は、上述したパターンＤ〜Ｆ、又はパターンＧ〜Ｉのそれぞれの閾値の関係と同様にしてよい。

このように、設定された警報実施条件マップにより、自車両の車速Ｖｓ、後側方車両の相対速度ＲＶｒ、隣接車線前方スペースの有無、及び加速余裕の有無に応じた警報実施条件（ＴＴＣの閾値）を決定するとよい。

図３に戻り、続いて、ステップＳ１０８では、ステップＳ１０４で算出されたＴＴＣが決定された警報実施条件を満足するか否か、即ち、ＴＴＣがステップＳ１０７で決定された閾値以下であるか否かを判定する。ＴＴＣが閾値以下である場合は、ステップＳ１０９に進み、ＴＴＣが閾値以下でない場合（ＴＴＣが閾値より大きい場合）は、今回の処理を終了する。

続いて、ステップＳ１０９では、アウターミラーインジケータ８０による警報を行い、今回の処理を終了する。具体的には、ＥＣＵ７０がアウターミラーインジケータ８０に作動信号を出力し、アウターミラーインジケータ８０が作動信号の受信に応じて、数値、文字、図形等を表示したり、インジケータランプを点灯（点滅）させたりすることで、警報を行ってよい。なお、方向指示器６０がオン操作されている場合、即ち、方向指示器６０からＥＣＵ７０にオン信号が出力されている場合は、運転者が警報をより認識しやすくなるように、アウターミラーインジケータ８０による警報の強度を高めるとよい。例えば、インジケータランプによる警報の場合、点灯状態から点滅状態にすることにより警報の強度を高めてよい。また、数値、文字、図形等を表示することによる警報の場合、表示色を赤に変更する等により警報の強度を高めてよい。これにより、運転者は、実際に車線変更を行う場面で、警報を容易に認識することができ、自車両周辺の状況（後側方車両、前側方車両）等を確認して、安全に車線変更を行うことができる。

上述したとおり、本実施形態に係る運転支援装置１は、自車両の後側方車両が走行する隣接車線と同じ車線を走行する前側方車両に基づいて、ＴＴＣの閾値（警報開始タイミング）を決定する。具体的には、隣接車線前方スペースの有無に基づいて、ＴＴＣの閾値を決定してよい。この場合、隣接車線前方スペースがある場合よりも、隣接車線前方スペースがない場合のＴＴＣの閾値を大きくするとよい。より具体的には、自車両と前側方車両の位置関係（例えば、前側方車両の相対距離Ｌｆが所定以上か否か）に基づいて、ＴＴＣの閾値を決定してよい。また、前側方車両の相対速度ＲＶｆ（例えば、前側方車両の相対速度ＲＶｆが、自車両から遠ざかる方向の速度であるか否か）に基づいて、ＴＴＣの閾値を決定してよい。これにより、前側方車両の存在による車線変更先のスペースの大小に応じて、警報開始タイミングを決定するため、適切な警報タイミングで警報することが可能となる。例えば、車線変更先の前方に十分なスペースがある場合に、早期の警報が行われる等の不要な警報を防止することができる。また、実際の車線変更時において、運転者は、前側方車両との関係を意識した運転を行うため、前側方車両に基づいて、ＴＴＣの閾値を決定することにより、運転者の感覚に沿った警報タイミングで警報することができる。

なお、両側に隣接車線が存在する場合は、上述した右側の隣接車線に検出された後側方車両に関するＴＴＣの閾値と同様、左側の隣接車線に検出された後側方車両との関係でのＴＴＣの閾値を同じ左側の隣接車線を走行する前側方車両に基づいて、決定するとよい。

また、運転支援装置１は、車線変更に際して、自車両に十分な加速をする余裕があるか否か（加速余裕の有無）に基づいて、ＴＴＣの閾値を決定してよい。具体的には、自車両の車速Ｖｓ及び自車両のシフト位置（トランスミッションの変速段）に応じて、（加速余裕の有無を判断し、）ＴＴＣの閾値を決定してよい。この場合、加速余裕がある場合よりも、加速余裕がない場合のＴＴＣ閾値を大きくするとよい。即ち、車線変更の際に十分な加速をする余裕がある場合は、加速により後側方車両の前方にスムーズに車線変更ができるため、加速余裕がない場合よりも警報開始タイミングを遅くしてよい。逆に、車線変更の際に十分な加速をする余裕がない場合は、加速により後側方車両の前方にスムーズに入れないことが考えられるため、加速余裕がある場合よりも警報開始タイミングを早くするとよい。このように、自車両の状況（加速余裕の有無）に応じて、適切な警報タイミングで警報することができる。

また、運転支援装置１は、後側方車両の相対速度ＲＶｒに基づいて、ＴＴＣの閾値を決定してよい。具体的には、後側方車両の相対速度ＲＶｒが所定以上の場合、ＴＴＣの閾値を大きくする（警報開始タイミングを早くする）とよい。これにより、自車両の車線変更後に後側方車両が減速する必要等がないように、早期に警報を行うため、スムーズな車線変更を行うことができる。

次に、運転支援装置１による自車両が車線変更するために加速が必要であるか否かを運転者に報知する動作について説明をする。

図６は、本実施形態に係る運転支援装置１（ＥＣＵ７０）による車線変更に関する運転支援動作、即ち、自車両が車線変更するために加速が必要であるか否かを運転者に報知する処理動作の一例を示すフローチャートである。当該処理フローは、図３に示した処理フローと並行して実行されてよい。即ち、自車両のイグニッションオンからイグニッションオフまでの間、所定時間（例えば、前側方レーダ１０Ｌ、１０Ｒ、後側方レーダ２０Ｌ、２０Ｒ等の更新周期や車輪速センサ３０等のサンプリング周期）毎に実行されてよい。

図６を参照するに、ステップＳ２０１では、車線変更する場合に、加速が必要か否かを判断する。

続いて、ステップＳ２０２では、ステップＳ２０１での判断に基づき、車線変更をする場合に加速が必要か否かの判定を行う。車線変更をする場合に加速が必要な場合は、ステップＳ２０３に進み、車線変更をする場合に加速が必要でない場合は、今回の処理を終了する。

続いて、ステップＳ２０３では、加速インジケータ９０による車線変更をする場合に加速が必要であることの報知を行い、今回の処理を終了する。具体的には、ＥＣＵ７０が加速インジケータ９０に作動信号を出力し、加速インジケータ９０が作動信号の受信に応じて、数値、文字、図形等を表示したり、インジケータランプを点灯（点滅）させたりすることで、報知を行ってよい。なお、方向指示器６０がオン操作されている場合、即ち、方向指示器６０からＥＣＵ７０にオン信号が出力されている場合は、運転者が報知をより認識しやすくなるように、加速インジケータ９０による報知の強度を高めるとよい。例えば、インジケータランプによる報知の場合、点灯状態から点滅状態にすることにより報知の強度を高めてよい。また、数値、文字、図形等を表示することによる報知の場合、表示色を赤に変更する等により報知の強度を高めてよい。これにより、運転者は、実際に車線変更を行う場面で、加速が必要であることを容易に認識することができ、スムーズな車線変更を行うことができる。

ここで、車線変更をする場合に加速が必要か否かの具体的な判断手法について、説明をする。

まず、車線変更をする場合に加速が必要か否かの判断手法の一例について説明をする。本例は、自車両の状況（自車両が発生可能な加速度等）に基づくものである。

図７は、車線変更をする場合に加速が必要か否かの具体的な判断手法の一例を説明する図である。図７は、図４と同様、縦軸に自車両の加速度、横軸に自車両の車速Ｖｓをとったマップ上に、各シフト位置（トランスミッションの各変速段）毎の加速度曲線（車速Ｖｓに応じて、発生可能な加速度の最大値を繋いだ曲線）を示している。また、点線で示す閾値ラインは、図４と同様である。なお、図７に示す例において、自車両のトランスミッションは、図４と同様、１速から５速まで変速段を有する５段変速機である。

図７を参照するに、加速度曲線は、車速Ｖｓの上昇に応じて、加速度も上昇し、その後、加速度の極大値を取った後は、車速Ｖｓの上昇に応じて、加速度は下降する。よって、車速Ｖｓの上昇に応じて、発生可能な加速度が下降する状況では、運転者が積極的に（早めに）アクセル操作を行わないと車線変更のための加速することができない。また、図中に示す加速度の閾値ラインよりも低い加速度しか発生できない場合、運転者が積極的に（早めに）アクセル操作を行わないと車線変更のための加速をすることができない。そこで、一例として、各変速段において、車速Ｖｓの上昇に応じて発生可能な加速度が下降する状態にあって、かつ、発生可能な加速度が所定閾値より小さいの場合に、車線変更のために加速が必要であると判断してよい。具体的には、シフト位置が１速の場合、車速ＶｓがＶ１３〜Ｖ１４の間にあれば、車線変更のために加速が必要であると判断してよい。また、同様に、２速の場合の場合は、車速ＶｓがＶ２３〜Ｖ２４の間にあるとき、３速の場合、車速ＶｓがＶ３３〜Ｖ３４の間にあるとき、４速の場合、車速ＶｓがＶ４３〜Ｖ４４の間にあるとき、及び５速の場合、車速ＶｓがＶ５３〜Ｖ５４の間にあるときに、車線変更のために加速が必要であると判断してよい。

続いて、車線変更をする場合に加速が必要か否かの判断手法の他の例について説明をすする。本例は、自車両と後側方車両との関係に基づくものである。

後側方車両の相対速度ＲＶｒが比較的大きい（相対速度ＲＶｒが所定以上（例えば、２０ｋｍ／ｈ）以上）の場合、自車両の車線変更後に後側方車両が減速する必要等がないように、ある程度加速をして車線変更を行う必要がある。そのため、後側方車両の相対速度ＲＶｒが比較的大きい場合、車線変更のために加速が必要であると判断してよい。

続いて、車線変更をする場合に加速が必要か否かの判断手法の更に他の例について説明をする。本例は、自車両と前側方車両との関係に基づくものである。

上述した隣接車線前方スペースがある場合は、加速しながらの車線変更が可能であり、これにより、スムーズな車線変更を行うことができる。そのため、隣接車線前方スペースがある場合は、車線変更のために加速が必要であると判断してよい。

このように、車線変更をする場合に加速が必要か否かを判断し、加速が必要な場合に、運転者に加速が必要であることを報知するため、運転者は、スムーズな車線変更を行うことができる。

また、上述したとおり、本実施形態に係る運転支援装置１は、自車両の加速余裕の有無に基づいて、警報タイミングを決定する。即ち、車線変更の際に自車両が加速することを前提に警報タイミングが決定される場合があるため、警報が行われる前に、加速インジケータによる報知を行うことにより、警報との相互補完を行うことができる。

以上、本発明を実施するための形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

１ 運転支援装置
１０ 前側方物体検出手段
１０Ｌ、１０Ｒ 前側方レーダ
２０ 後側方物体検出手段
２０Ｌ、２０Ｒ 後側方レーダ
３０ 車輪速センサ
４０ シフトセンサ
５０ ステアリングセンサ
６０ 方向指示器
７０ ＥＣＵ（算出手段、推定手段、閾値決定手段、判定手段）
８０ アウターミラーインジケータ（警報手段）
９０ 加速インジケータ（報知手段）

Claims (8)

1. 自車両の走行車線に隣接する隣接車線において、前記自車両の後側方を走行する後側方物体の、前記自車両に対する相対位置、及び相対速度を検出する後側方物体検出手段と、前記相対位置及び前記相対速度に基づいて、前記隣接車線上で前記後側方物体が前記自車両の後端に追いつくまでに掛かる時間を算出する算出手段と、前記追いつくまでに掛かる時間が閾値以下である場合に、運転者に警報する警報手段と、を備える運転支援装置であって、
   前記隣接車線において、前記自車両の前側方を走行する前側方物体を検出する前側方物体検出手段と、
   前記自車両に対する前記前側方物体の相対距離及び相対速度の少なくとも一方に基づき、前記隣接車線における前記自車両の前側方に車線変更可能なスペースがあるか否かを推定する推定手段と、
   前記推定手段が前記スペースがないと推定した場合、前記推定手段が前記スペースがあると推定した場合よりも前記閾値が大きくなるように、前記閾値を決定する閾値決定手段と、を備えることを特徴とする、
   運転支援装置。
2. 前記推定手段は、
   少なくとも前記自車両に対する前記前側方物体の相対速度が前記自車両から離れる方向の速度である場合、前記スペースがあると推定する、
   請求項１に記載の運転支援装置。
3. 前記閾値決定手段は、
   前記自車両の車速及びシフト位置に基づいて、前記閾値を決定する、
   請求項１又は２に記載の運転支援装置。
4. 前記閾値決定手段は、
   前記後側方物体検出手段により検出された相対速度に基づいて、前記閾値を決定する、
   請求項１乃至３のいずれか一項に記載の運転支援装置。
5. 所定の要件に基づいて、前記自車両が前記隣接車線に車線変更をするために加速が必要か否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段により加速が必要であると判定されると、前記自車両が前記隣接車線に車線変更をするために加速が必要であることを運転者に報知する報知手段と、を備える、
   請求項１乃至４のいずれか一項に記載の運転支援装置。
6. 前記判定手段は、
   前記自車両の車速及びシフト位置に基づいて、前記自車両が前記隣接車線に車線変更をするために加速が必要か否かを判定する、
   請求項５に記載の運転支援装置。
7. 前記判定手段は、
   前記後側方物体検出手段により検出された相対速度に基づいて、前記自車両が前記隣接車線に車線変更するために加速が必要か否かを判定する、
   請求項５又は６に記載の運転支援装置。
8. 前記判定手段は、
   前記自車両と前記前側方物体との位置関係に基づいて、前記自車両が前記隣接車線に車線変更するために加速が必要か否かを判定する、
   請求項５乃至７のいずれか一項に記載の運転支援装置。
   

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