JP2009208559A - 衝突防止支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】最適なタイミングで自動ブレーキを開始する衝突防止支援装置を提供することを目的とする。
【解決手段】車両の周囲に存在する障害物と車両との衝突を予測する衝突予測手段と、運転者が把持するステアリングホイールのリム部の把持状態を検出する把持状態検出手段と、障害物と車両とが衝突すると予測された場合、運転者の操作に依らない自動的な制動動作を開始する自動ブレーキタイミングを把持状態検出手段により検出された把持状態に応じて決定する自動ブレーキタイミング決定手段と、自動ブレーキタイミング決定手段により決定された自動ブレーキタイミングで制動動作を実行する制動手段とを備える衝突防止支援装置。
【選択図】図３

Description

本発明は衝突防止支援装置に関し、より特定的には、車両が障害物に衝突する危険性がある場合に自動で制動動作を実行する衝突防止支援装置に関する。

従来、車両の周囲の障害物を検知し、車両と障害物とが衝突する可能性がある場合に、運転者の操作に依らない自動的なブレーキ動作（以下、自動ブレーキと呼称する）を開始する衝突防止支援装置が開発されている。

例えば、特許文献１に開示される車両用衝突防止支援装置は、障害物を検知すると、車両と障害物との衝突をブレーキにより回避するために最低限必要な距離（以下、制動限界距離と呼称する）、および車両と障害物との衝突を操舵により回避するために最低限必要な距離（以下、操舵限界距離と呼称する）を算出する。図１２は相対速度と制動限界距離および操舵限界距離との関係を示すグラフである。図１２に示すように、制動限界距離および操舵限界距離は車両と障害物との相対速度の大きさに応じて変化する。衝突防止支援装置は、操舵限界距離が制動限界距離以下である場合（図１２においては相対速度がＶ１以上である場合）に以下の制御を行う。

まず、衝突防止支援装置は、車両と障害物との距離（以下、衝突距離と呼称する）が第１の所定値よりも小さい場合に警報を発する。そして、警報を発した時点以後に運転者による操舵操作がない場合、衝突防止支援装置は、衝突距離が制動限界距離以下になった時点で制動装置を動作させる。一方、警報を発した時点以後に運転者による操舵操作があった場合、衝突防止支援装置は、衝突距離が操舵限界距離以下になった時点で自動ブレーキを開始する。
特開２００４−２２４３０９号公報

上記従来の衝突防止支援装置によると、運転者が操舵による衝突回避を企てつつ、意図的に操舵操作を実施していない場合であっても、操舵限界距離が制動限界距離以下で、且つ衝突距離が制動限界距離以下になった時点で自動ブレーキが開始されてしまう。このように、運転者が操舵による回避を企てている場合に、運転者が望まないタイミングで自動ブレーキが開始されると、運転者は、煩わしさを感じたり、衝突回避のための操舵操作を思うように実行できなくなったりする問題が生じる。

本発明は、上記の課題を鑑みてなされたものであり、最適なタイミングで自動ブレーキを開始する衝突防止支援装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記の課題を解決するために、以下の構成を採用した。すなわち、第１の発明は、車両の周囲に存在する障害物と車両との衝突を予測する衝突予測手段と、運転者が把持するステアリングホイールのリム部の把持状態を検出する把持状態検出手段と、障害物と車両とが衝突すると予測された場合、運転者の操作に依らない自動的な制動動作を開始する自動ブレーキタイミングを把持状態検出手段により検出された把持状態に応じて決定する自動ブレーキタイミング決定手段と、自動ブレーキタイミング決定手段により決定された自動ブレーキタイミングで制動動作を実行する制動手段とを備える衝突防止支援装置である。

第２の発明は、第１の発明において、把持状態検出手段は、運転者がステアリングホイールのリム部を把持する把持位置を検出する把持位置検出手段を含み、自動ブレーキタイミング決定手段は、把持位置に応じて自動ブレーキタイミングを決定する。

第３の発明は、第２の発明において、把持位置検出手段は、ステアリングホイールのリム部の外表面に配置されたタッチセンサへのタッチ入力に基づいて把持位置を検出する。

第４の発明は、第３の発明において、タッチセンサは、ステアリングホイールのリム部の外表面に、リム部の円周方向に沿って複数配置される。

第５の発明は、第２の発明において、把持位置検出手段は、ステアリングホイールのリム部および当該リム部を把持する運転者の手を含む画像を撮影する撮像装置を含み、画像をもとに把持位置を検出する。

第６の発明は、第２の発明において、衝突防止支援装置は、ステアリングホイールの舵角を検出する舵角検出手段をさらに備え、自動ブレーキタイミング決定手段は、舵角および把持位置に応じて自動ブレーキタイミングを決定する。

第７の発明は、第１の発明において、衝突防止支援装置は、障害物と車両とが衝突すると予測された場合、自動ブレーキタイミングより早いタイミングで警報装置を動作させる警報制御手段をさらに備え、把持状態検出手段は、把持位置の変化を検出する把持位置変化検出手段を含み、自動ブレーキタイミング決定手段は、警報装置が動作する前後で把持位置の変化が検出された場合、把持位置の変化が検出されない場合に比べて自動ブレーキタイミングを相対的に遅くする。

第８の発明は、第１の発明において、把持状態検出手段は、運転者がリム部を片手で把持しているか、あるいは両手で把持しているかを判定する把持手判定手段を含み、自動ブレーキタイミング決定手段は、運転者がリム部を片手で把持している場合、リム部を両手で把持している場合に比べて自動ブレーキタイミングを相対的に早くする。

第１の発明によれば、運転者が操舵操作による衝突回避を企てている場合に不要な自動ブレーキが実行されることがなく、運転者は、操舵操作によって車両と障害物との衝突をより安全に回避することができる。

第２の発明によれば、例えば、運転者がステアリングホイールのリム部を操舵し難い位置で把持している場合、相対的に早いタイミングで自動ブレーキが実行されて、運転者は、安全に操舵操作による車両と障害物との衝突回避を行うことができる。また、運転者がステアリングホイールのリム部を操舵し易い位置で把持している場合、相対的に遅いタイミングで自動ブレーキが実行され、不要な自動ブレーキの実行を抑制することができる。

第３の発明によれば、運転者が操舵装置を把持するだけで、運転者が把持するステアリングホイールのリム部の把持位置を検出することができる。

第４の発明によれば、ステアリングホイールのリム部の把持位置を、より詳細に判別することができる。

第５の発明によれば、把持位置を検出する機器としてカメラなどの撮像機器を用い、該カメラで撮影される画像をもとに非接触で運転者が把持するステアリングホイールのリム部の把持位置を検出することができる。そのため、把持位置を検出する機器としてタッチセンサなどの接触式の検出機器を用いる場合に比べ、当該機器が消耗し難い。

第６の発明によれば、運転者が操作し易い把持位置が舵角に応じて変化しても、舵角および把持位置に応じて自動ブレーキタイミングが決定されるため、最適なタイミングで自動ブレーキを作動させることができる。

第７の発明によれば、運転者が警報により衝突の危険を認識してステアリングホイールのリム部の把持位置を変更した場合には、運転者にとって不要な自動ブレーキの作動を抑制することができる。

第８の発明によれば、運転者がステアリングホイールのリム部を片手で把持しており、操舵し難い状態である場合、自動的な制動動作が実行されるタイミングが早くなるため、運転者は、安全に衝突回避のための操舵操作を行うことができる。

（第１の実施形態）
以下、図１から図６を参照して、本発明の第１の実施形態に係る衝突防止支援装置について説明する。第１の実施形態に係る衝突防止支援装置は、該装置を搭載した車両が障害物等へ接近した場合、運転者がステアリングホイールを把持する位置（以下把持位置と呼称する）に応じて、自動ブレーキタイミングを変更する。操舵操作による衝突回避の難易度は、把持位置に応じて異なる。そのため、把持位置に応じて自動ブレーキタイミングを変更することで、運転者は、より安全に操舵操作により車両と障害物との衝突を回避することができる。

まず、図１を参照して衝突防止支援装置の機能構成の一例について説明する。なお、図１は、衝突防止支援装置の機能構成の一例を示すブロック図である。図１に示すように、衝突防止支援装置は、ミリ波レーダー１１、タッチセンサ１２１、タッチセンサ１２２、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１３、およびブレーキ制御装置１４を備える。

ミリ波レーダー１１は、車外監視用のセンサとして、車両のフロントグリル等の構造材に配置される。ミリ波レーダー１１は、ミリ波長の電磁波を放射し、車両周囲に存在する障害物からの反射波を受信して、該障害物を検出する。さらに、ミリ波レーダー１１は、検出した車両から障害物までの距離Ｌ、および該障害物に対する車両の相対速度Ｖを測定する。ミリ波レーダー１１は障害物を検出すると、距離Ｌ、および相対速度Ｖを測定し、各測定値を示す信号をＥＣＵ１３へ出力する。なお、距離Ｌおよび相対速度Ｖを測定可能であれば、ミリ波レーダー１１の代わりに、レーザーセンサなどの他の計測器を用いても構わない。

タッチセンサ１２１およびタッチセンサ１２２は、衝突防止支援装置が搭載される車両のステアリングホイールのリム部表面に各々配置される。本実施形態において、ステアリングホイールは略円環状に構成される。タッチセンサ１２１およびタッチセンサ１２２は、図２に示すようにステアリングホイールのリム部表面を覆うように配置される。なお、図２はタッチセンサが配置されたステアリングホイールの一例を示す外観図である。図２に示すように、タッチセンサ１２１はステアリングホイールが回転していない状態でリム部上側に配置される。また、タッチセンサ１２２はステアリングホイールが回転していない状態でリム部下側に配置される。このように、ステアリングホイールのリム部の表面は、タッチセンサ１２１およびタッチセンサ１２２の何れかにより覆われた状態となる。したがって、運転者は、車両を操舵するためリム部を握ると、自ずとタッチセンサ１２１および／またはタッチセンサ１２２へタッチ入力することになる。以下では、各タッチセンサがタッチ入力を受けている状態をオン状態、タッチ入力を受けていない状態をオフ状態と呼称する。そして、タッチセンサ１２１およびタッチセンサ１２２は、オン状態であるかオフ状態であるかを示す信号（以下、タッチ入力情報と呼称する）をＥＣＵ１３へ出力する。なお、タッチセンサ１２１およびタッチセンサ１２２には、静電式、感圧式など、種々の方式のタッチセンサを用いることができる。

図１の説明に戻り、ＥＣＵ１３は、典型的にはマイクロコンピュータなどの情報処理装置、メモリなどの記憶装置、およびインターフェース回路などを備える処理装置である。ＥＣＵ１３は、ミリ波レーダーから出力される距離Ｌおよび相対速度Ｖに基づいて、障害物と車両とが衝突するまでの衝突予想時間ＴＴＣを算出する。また、ＥＣＵ１３は、タッチセンサ１２１およびタッチセンサ１２２から出力されるタッチ入力情報に基づいて衝突予想時間ＴＴＣの閾値ＴＨを算出する。そして、ＥＣＵ１３は、時間ＴＴＣの値が閾値ＴＨに達した場合、自動ブレーキを開始する指示をブレーキ制御装置１４へ出力する。したがって、閾値ＴＨの値が大きいほど、車両と障害物とが衝突すると予想される時点から自動ブレーキが開始される時点までの時間が長くなる。すなわち、閾値ＴＨの値が相対的に大きいほど、相対的に早い時点で自動ブレーキが開始される。

ブレーキ制御装置１４は、車両に備えられたブレーキの動作を制御する装置である。ブレーキ制御装置１４は、ＥＣＵ１３から出力される指示信号に基づいて自動ブレーキを実行する。

次に、図３を参照して、ＥＣＵ１３の処理について詳細に説明する。図３はＥＣＵ１３によって実行される処理の一例を示すフローチャートである。

ステップＳ１１において、ＥＣＵ１３は、イグニッションスイッチがＯＮであるか否かを判定する。ＥＣＵ１３は、イグニッションスイッチがＯＮであると判断した場合、処理をステップＳ１２へ進める。一方、イグニッションスイッチがＯＮ以外の状態（例えばアクセサリー電源がオンの状態やイグニッションスイッチがＯＦＦになっている状態）であると判断した場合、ＥＣＵ１３は、処理を終了する。ステップＳ１１の処理によって、イグニッションスイッチがＯＮである間、以下に説明するステップＳ１２からステップＳ２０までの処理が繰り返される。

ステップＳ１２において、ＥＣＵ１３は、衝突予想時間ＴＴＣを算出する。具体的には、ＥＣＵ１３は、衝突予想時間ＴＴＣの値をミリ波レーダー１１から出力される距離Ｌおよび相対速度Ｖに基づいて下式で算出する。
ＴＴＣ＝Ｌ／Ｖ
ＥＣＵ１３は算出した衝突予想時間ＴＴＣの値を記憶装置に記憶する。ＥＣＵ１３は、ステップＳ１２の処理を完了すると、処理をステップＳ１３へ進める。

ステップＳ１３において、ＥＣＵ１３は、操舵限界時間ＴＳを算出する。操舵限界時間ＴＳとは、車両と障害物との衝突を操舵により回避するために最低限必要な時間である。具体的には、ＥＣＵ１３は相対速度Ｖおよび操舵限界時間算出テーブルにもとづいて操舵限界時間ＴＳを算出する。操舵限界時間算出テーブルは、操舵限界時間ＴＳと相対速度Ｖとの関係を示すデータテーブルであり、ＥＣＵ１３が備える記憶装置に予め記憶される。なお、図４は操舵限界時間算出テーブルの一例を示す図である。以下、図４を参照して、ＥＣＵ１３が操舵限界時間ＴＳの値を算出する方法について説明する。

図４に示す操舵限界時間算出テーブルでは、１列目に相対速度Ｖが示され、相対速度Ｖの各値に対応した操舵限界時間ＴＳの各値が同行の２列目に示される。ＥＣＵ１３は、ミリ波レーダー１１から取得した相対速度Ｖの値を示す行を操舵限界時間算出テーブル上で検索して、当該行に記載された操舵限界時間ＴＳの値を取得する。

例えば、相対速度Ｖの値が３０Ｋｍ／ｈであった場合、ＥＣＵ１３は、図４に示す操舵限界時間算出テーブルにもとづいて、操舵限界時間ＴＳの値として１０ｓｅｃを取得する。

なお、図４に示す操舵限界時間算出テーブルは一例であり、該テーブルにおいて設定される相対速度Ｖおよび操舵限界時間ＴＳの値は上記に限らない。また、上記では操舵限界時間ＴＳがデータテーブルから算出される例を示したが、操舵限界時間ＴＳの導出方法は上記に限らない。例えば、操舵限界時間ＴＳは、操舵限界時間ＴＳと相対速度Ｖとの関係を示す数式などに基づいて算出されても良い。

ＥＣＵ１３は算出した操舵限界時間ＴＳの値を記憶装置に記憶する。ＥＣＵ１３は、ステップＳ１３の処理を完了すると、処理をステップＳ１４へ進める。

ステップＳ１４において、ＥＣＵ１３は、制動限界時間ＴＢを算出する。制動限界時間ＴＢとは、車両と障害物との衝突をブレーキにより回避するために最低限必要な時間である。具体的には、ＥＣＵ１３は、相対速度Ｖおよび制動限界時間算出テーブル（図示せず）にもとづいて制動限界時間ＴＢを算出する。制動限界時間算出テーブルは、制動限界時間ＴＢと相対速度Ｖとの関係を示すデータテーブルであり、ＥＣＵ１３が備える記憶装置に予め記憶される。制動限界時間算出テーブルでは、相対速度Ｖの各値に対応した制動限界時間ＴＢの値が示される。ＥＣＵ１３は、ミリ波レーダー１１から取得した相対速度Ｖの値を制動限界時間算出テーブル上で検索して、相対速度Ｖの値に対応する制動限界時間ＴＢの値を取得する。ＥＣＵ１３は算出した制動限界時間ＴＢの値を記憶装置に記憶する。ＥＣＵ１３は、ステップＳ１４の処理を完了すると、処理をステップＳ１５へ進める。

ステップＳ１５において、ＥＣＵ１３は、操舵限界時間ＴＳの値が制動限界時間ＴＢの値より小さいか否かを判定する。具体的には、ＥＣＵ１３は、記憶装置に記憶した操舵限界時間ＴＳおよび制動限界時間ＴＢの値を読み出し、大小を比較する。ＥＣＵ１３は、操舵限界時間ＴＳの値が制動限界時間ＴＢの値より小さいと判断した場合、処理をステップＳ１６へ進める。一方、ＥＣＵ１３は、操舵限界時間ＴＳの値が制動限界時間ＴＢの値以上であると判断した場合、処理をステップＳ１８へ進める。

ステップＳ１６において、ＥＣＵ１３は、閾値ＴＨを算出する。具体的には、ＥＣＵ１３は、把持位置に応じて、早出し時間αの値を算出する。そして、ＥＣＵ１３は、操舵限界時間ＴＳに早出し時間αの値を加算して閾値ＴＨの値を算出する。なお、早出し時間αとは、タッチセンサの入力情報にもとづいて決定される数値である。以下、図５を参照してステップＳ１６において実行されるサブルーチン処理の詳細について説明する。なお、図５は、図３に示すステップＳ１６のサブルーチン処理の一例を示すフローチャートである。

ステップＳ１６１において、ＥＣＵ１３は、各タッチセンサ１２１および１２２から出力されるタッチ入力情報を取得する。具体的には、ＥＣＵ１３は、各タッチセンサ１２１および１２２がオン状態であるかオフ状態であるかを示す信号をタッチセンサ１２１およびタッチセンサ１２２から取得し、各タッチセンサ１２１および１２２への入力状態を記憶装置に記憶する。ＥＣＵ１３はステップＳ１６１の処理を完了すると処理をステップＳ１６２へ進める。

ステップＳ１６２において、ＥＣＵ１３は、早出し時間αを算出する。具体的には、ＥＣＵ１３は、ステップＳ１６１において取得したタッチ入力情報、および予め記憶装置に記憶された図６に示す早出し時間算出テーブルに基づいて早出し時間αを算出する。早出し時間算出テーブルとは、タッチ入力情報と早出し時間αの値との関係を示すデータテーブルである。なお、図６は早出し時間算出テーブルの一例を示す図である。以下、図６を参照して、ＥＣＵ１３が早出し時間αの値を算出する方法について説明する。

図６に示す早出し時間算出テーブルでは、１列目にタッチセンサ１２１への入力状態（オン状態またはオフ状態）が示される。同様に、２列目にタッチセンサ１２２への入力状態が示される。そして、各行の１列目および２列目に示された各タッチセンサ１２１および１２２の入力状態の組み合わせに応じた早出し時間αの値が同行の３列目に示される。ＥＣＵ１３は、ステップＳ１６１で記憶したタッチ入力情報に合致する各タッチセンサ１２１および１２２の入力状態の組み合わせを示す行を早出し時間算出テーブル上で検索して、当該行に示された早出し時間αの値を取得する。

早出し時間算出テーブル上において設定される早出し時間αの値は、操舵の難易度に応じて設定されることが望ましい。具体的には、各タッチセンサ１２１および１２２のタッチ入力情報の組み合わせ、すなわち把持位置にもとづいて操舵の難易度を推定し、推定した難易度に応じて早出し時間αの値を設定すると良い。例えば、図６において、タッチセンサ１２１がオン状態である場合、すなわち運転者がステアリングホイールの上部を把持している場合（図２参照）、運転者は、操舵により衝突を十分回避可能であると考えられる。このような場合、自動ブレーキタイミングを必要以上に早くしないよう早出し時間αの値は相対的に小さい値に設定されることが望ましい。したがって、図６に示す早出し時間算出テーブルにおいて、タッチセンサ１２１がオン状態である場合、早出し時間αの値を０とする。

一方、タッチセンサ１２１がオフ状態で、且つタッチセンサ１２２がオン状態である場合、すなわち運転者がステアリングホイールの下部のみを把持している場合、操舵による衝突回避が困難であると考えられる。このような場合、運転者がステアリングホイールの上部を把持している場合に比べ、早出し時間αの値が大きな値で設定されることが望ましい。したがって、図６に示す早出し時間算出テーブルでは、タッチセンサ１２１がオフ状態で、且つタッチセンサ１２２がオン状態である場合、早出し時間αの値は０より大きいα１とする。また、タッチセンサ１２１およびタッチセンサ１２２の何れもオフ状態である場合、運転者はステアリングホイールを把持していないため、ステアリングホイールの下部を把持している場合よりも、操舵による衝突回避がさらに困難で危険な状態であると考えられる。したがって、図６に示す早出し時間算出テーブルでは、タッチセンサ１２１およびタッチセンサ１２２の何れもオフ状態である場合、早出し時間αの値はα１よりも大きな値α２とする。

このように、タッチ入力情報の組み合わせから把持位置を検出することができる。また、上記の説明のようにして早出し時間αの値が設定されると、運転者による操舵操作が困難な状況では早い時点で自動ブレーキが開始され、運転者は衝突を回避し易くなる。なお、図６に示す早出し時間算出テーブルは一例であり、該テーブルにおいて設定される早出し時間αの値は上記に限らない。

図５の説明に戻り、ＥＣＵ１３は、ステップＳ１６２の処理を完了すると、処理をステップＳ１６３へ進める。

ステップＳ１６３において、ＥＣＵ１３は閾値ＴＨの値を算出する。具体的には、ＥＣＵ１３は、記憶装置から操舵限界時間ＴＳの値および早出し時間αの値を読み出す。そして、ＥＣＵ１３は、下式のように操舵限界時間ＴＳに早出し時間αの値を加算して閾値ＴＨを算出する。
ＴＨ＝ＴＳ＋α
ＥＣＵ１３は、算出した閾値ＴＨの値を記憶装置に記憶する。ＥＣＵ１３はステップＳ１６３の処理を完了すると、図３に示すフローチャートの処理に戻り、処理をステップＳ１７へ進める。

上記に説明したステップＳ１６のサブルーチン処理により、把持位置を示すタッチ入力情報の組み合わせに応じて早出し時間αの値の変化する。そして、早出し時間αの値に応じて閾値ＴＨの値が変化する。自動ブレーキタイミングは閾値ＴＨの値に応じて変化するため、上記ステップＳ１６の処理により把持位置に応じて自動ブレーキタイミングを決定することができる。

ステップＳ１７において、ＥＣＵ１３は、衝突予想時間ＴＴＣの値が閾値ＴＨより小さいか否かを判定する。具体的には、ＥＣＵ１３は、衝突予想時間ＴＴＣの値、および閾値ＴＨの値を記憶装置から読み出し、各々の大きさを比較する。ＥＣＵ１３は、衝突予想時間ＴＴＣの値が閾値ＴＨの値より小さいと判断した場合、処理をステップＳ１９へ進める。一方、衝突予想時間ＴＴＣの値が閾値ＴＨの値以上であると判断した場合、ＥＣＵ１３は、処理をステップＳ２０へ進める。

ステップＳ１８において、ＥＣＵ１３は、衝突予想時間ＴＴＣの値が制動限界時間ＴＢより小さいか否かを判定する。具体的には、ＥＣＵ１３は、衝突予想時間ＴＴＣの値、および制動限界時間ＴＢの値を記憶装置から読み出し、各々の大きさを比較する。ＥＣＵ１３は、衝突予想時間ＴＴＣの値が制動限界時間ＴＢの値より小さいと判断した場合、処理をステップＳ１９へ進める。一方、衝突予想時間ＴＴＣの値が制動限界時間ＴＢの値以上であると判断した場合、ＥＣＵ１３は、処理をステップＳ２０へ進める。

ステップＳ１９において、ＥＣＵ１３は、自動ブレーキを開始させる。具体的には、ＥＣＵ１３はブレーキ制御装置１４に対して、自動ブレーキを実行する指示信号を出力する。ＥＣＵ１３はステップＳ１９の処理を完了すると、処理をステップＳ１１へ戻す。

ステップＳ２０において、ＥＣＵ１３は、自動ブレーキを停止させる。具体的には、ＥＣＵ１３はブレーキ制御装置１４に対して、自動ブレーキを停止する指示信号を出力する。ＥＣＵ１３はステップＳ２０の処理を完了すると、処理をステップＳ１１へ戻す。

上記のステップＳ１５からステップＳ２０の処理によると、操舵限界時間ＴＳおよび制動限界時間ＴＢの値の大小に応じて、自動ブレーキタイミングの決定方法が変更される。以下、その効果について説明する。

操舵限界時間ＴＳの値が制動限界時間ＴＢの値より大きい場合、衝突予想時間ＴＴＣが制動限界時間ＴＢに達した時点でブレーキを開始すれば衝突を回避できる。このような状況下で運転者がブレーキ操作で衝突の回避を企てていた場合、ステップＳ１７の処理で衝突予想時間ＴＴＣが閾値ＴＨに達した時点を自動ブレーキタイミングとすると、運転者が意図するより早いタイミングで自動ブレーキが開始されて煩わしく感じる場合がある。そこで、操舵限界時間ＴＳの値が制動限界時間ＴＢの値より大きい場合は、ステップＳ１８の処理で、衝突予想時間ＴＴＣが制動限界時間ＴＢに達した時点を自動ブレーキタイミングとする。これにより、上記のような意図しない自動ブレーキの作動を抑制することができる。

なお、操舵限界時間ＴＳが制動限界時間ＴＢより大きい場合であっても、操舵操作による衝突の回避を促すために、早い時点で自動ブレーキを開始させたい場合は、衝突予想時間ＴＴＣが制動限界時間ＴＢに達した時点を自動ブレーキタイミングとしても良い。すなわち、ステップＳ１４、ステップＳ１５、ステップＳ１８の処理を省略しても構わない。

以上より、第１の実施形態に係る衝突防止支援装置によれば、該装置を搭載した車両が障害物等へ接近した場合、把持位置に応じて、自動ブレーキタイミングを変更することができる。操舵操作による衝突回避の難易度は、運転者が把持するステアリングホイールのリム部の把持位置に応じて異なる。そのため、把持位置に応じて自動ブレーキタイミングを変更することで、操舵操作による衝突回避の難易度に応じたタイミングで自動ブレーキが開始されて、運転者は、より安全に操舵操作により車両と障害物との衝突を回避することができる。

（第２の実施形態）
上記の第１の実施形態では、ステアリングホイールのリム部に２個のタッチセンサが備えられる例を示したが、ステアリングホイールに備えられるタッチセンサの数は上記に限らない。例えば、図７に示すように１２個のタッチセンサ２２１〜２３２がステアリングホイールのリム部表面に環状に配置されても構わない。なお、図７はタッチセンサが配置されたステアリングホイールの一例を示す外観図である。このように、ステアリングホイールに備えるタッチセンサの数を増加させることで、把持位置をより詳細に検出し、自動ブレーキタイミングをより詳細に決定することができる。

また、第２の実施形態では、タッチセンサ２２１〜２３２のリム部の円周方向の幅を運転者の両手を並べた幅よりも小さい程度の長さとする。タッチセンサ２２１〜２３２の大きさを上記の通りの大きさにすることで、ＥＣＵ１３は、運転者がステアリングホイールのリム部を片手で把持しているか否かを判別することができる。タッチセンサ２２１〜２３２の大きさが上記の通りの大きさならば、ステアリングホイールのリム部を両手で把持した場合、必ず２つ以上のタッチセンサがオン状態となる、すなわち、タッチセンサ２２１〜２３２のうちオン状態のタッチセンサが１つだけである場合、運転者がステアリングホイールを片手で把持しているものと考えられる。そして、運転者がステアリングホイールを片手で把持している場合は、操舵操作が困難であると考えられるため、自動ブレーキタイミングを早くすることが望ましい。したがって、早出し時間算出テーブルにおいて、タッチセンサのうち何れか１つがオン状態であるタッチ入力情報の組み合わせに対応する早出し時間αの値は、２つ以上のタッチセンサがオン状態であるタッチ入力情報の組み合わせに比べて相対的に大きな値を設定する。このように早出し時間αの値を設定することにより、運転者がステアリングホイールを片手で把持している場合、自動ブレーキが早く開始されて、運転者はより安全に衝突回避の操作を行うことができる。

なお、早出し時間算出テーブルにおいて、タッチセンサ２２１〜２３２のうちオン状態のタッチセンサが２つのみで、それら２つのタッチセンサの配置が隣り合っているタッチ入力情報の組み合わせに対応する早出し時間αの値も、上記と同様に、相対的に大きな値として設定して良い。このように早出し時間αの値を設定することにより、運転者が片手でタッチセンサ間を跨いでステアリングホイールのリム部を把持した場合であっても、自動ブレーキが早く開始されて、運転者はより安全に衝突回避の操作を行うことができる。

ところで、車両がカーブなどを走行していてステアリングホイールを回転させた状態である場合、車両が直進している場合と把持位置が同じであっても、操舵による衝突回避の難易度が同等であるとは限らない。つまり、運転者にとって操舵操作し易いステアリングホイールの把持位置は舵角に応じて異なると考えられる。そのため、自動ブレーキタイミングは、把持位置だけでなく舵角を考慮して決定されることが望ましい。そこで、第２の実施形態では、ＥＣＵ１３は、舵角センサに接続される。舵角センサは、ステアリングの舵角Ｒの値を検出し、出力するセンサ装置である。舵角Ｒの値は直進時を０とし、ステアリングホイールが時計回りに３０度回転する毎に１増加するものとする。さらに、ＥＣＵ１３は、舵角Ｒの値に対応する複数の早出し時間算出テーブルを記憶装置に予め記憶する。詳細は後述するが、これら複数の早出し時間算出テーブルにおける早出し時間αの値は、舵角Ｒの値および把持位置を考慮して予め設定される。そして、ＥＣＵ１３は、検出した舵角Ｒの値に対応する早出し時間算出テーブルを選択する。上記の構成により、ＥＣＵ１３は、自動ブレーキタイミングを、より適切に決定することができる。

以下、第２の実施形態におけるＥＣＵ１３の処理について説明する。第２の実施形態におけるＥＣＵ１３の処理は図３に示すフローチャートと同様であるが、ステップＳ１６のサブルーチンの処理が異なる。以下、第２の実施形態におけるステップＳ１６のサブルーチンの処理について図８を用いて説明する。図８は図３に示すステップＳ１６のサブルーチン処理の一例を示すフローチャートである。なお、図８に示す各ステップの処理のうち、図５と同じ処理を実行するステップについては同じステップ番号を付し、詳細な説明を省略する。

図８に示すフローチャートにおいて、ＥＣＵ１３は、ステップＳ１６１の処理を完了するとステップＳ２６１へ処理を進める。

ステップＳ２６１において、ＥＣＵ１３は、早出し時間算出テーブルを選択する。具体的には、まず、ＥＣＵ１３は舵角センサから舵角Ｒの値を取得する。次に、舵角Ｒに対応した早出し時間テーブルを記憶装置から読み出す。なお、舵角Ｒの値に対応した各早出し時間テーブルでは、舵角Ｒおよびタッチ入力情報の組み合わせに応じて早出し時間αの値が予め設定される。舵角Ｒの値に対応した各早出し時間テーブルで示されるタッチ入力情報の組み合わせは各々共通であるが、同じタッチ入力情報の組み合わせであっても、当該組み合わせに対応する早出し時間αの値は各早出し時間テーブル毎で舵角Ｒの値に応じて異なる値が設定される。以下舵角Ｒの値が０の場合を例として説明する。

図９は舵角Ｒ＝０に対応した早出し時間算出テーブルの一例を示した図である。なお、第２の実施形態ではタッチセンサの数の増加に伴い、タッチ入力情報の組み合わせの数が増加している。そのため、図９に示すように、第２の実施形態における早出し時間算出テーブルは、行および列の数が第１の実施形態における早出し時間算出テーブル（図６参照）より増加する。

一般的に、舵角Ｒ＝０の状態、すなわち車両が直進している状態で、運転者が最も操舵操作し易いステアリングホイールの把持位置は、時計の短針で９時から１０時の範囲内、および２時から３時の範囲内である。したがって、車両が直進中で、且つ時計の短針で９時から１０時の範囲に配置されたタッチセンサ２２１（図７参照）、および時計の短針で２時から３時の範囲に配置されたタッチセンサ２２６（図７参照）がオン状態である場合は、自動ブレーキのタイミングを可能な限り遅くすることが望ましい。そこで、図９に示す舵角Ｒ＝０に対応した早出し時間算出テーブルにおいて、タッチセンサ２２１およびタッチセンサ２２６がオン状態であるタッチ入力情報の組み合わせに対応する早出し時間αの値は、予め０に設定すると良い。なお、早出し時間算出テーブルにおいてタッチセンサ２２１およびタッチセンサ２２６がオン状態でない組み合わせに対応する早出し時間αの値は、０より大きな値に設定する。例えば、タッチセンサ２２８およびタッチセンサ２３１のみがオン状態である組み合わせに対応する早出し時間αの値は、０より大きなα３に設定する。

なお、上記図９に示す早出し時間算出テーブルは一例であり、タッチセンサ２２１およびタッチセンサ２２６がオン状態である場合の早出し時間αの値が、タッチセンサ２２１およびタッチセンサ２２６がオン状態でない場合の早出し時間αの値より相対的に小さな値であれば、早出し時間算出テーブルで設定される早出し時間αの値は上記に限らない。

図８の説明に戻り、ＥＣＵ１３は、ステップＳ２６１の処理を完了すると、処理をステップＳ１６２へ進める。

以上より、第２の実施形態に係る衝突防止支援装置によると、把持位置をより詳細に検出し、自動ブレーキタイミングをより詳細に決定することができる。また、運転者がステアリングホイールを片手で把持しているか否かに応じて自動ブレーキタイミングを変更することができる。また、舵角Ｒおよび把持位置に応じて自動ブレーキタイミングを変更することができる。その結果、運転者は、より安全に衝突回避のための操舵操作を行うことができる。

（第３の実施形態）
上記の第１の実施形態および第２の実施形態では、ＥＣＵ１３が、自動ブレーキタイミングを把持位置に応じて決定する例について示したが、ＥＣＵ１３は、把持位置に代えて、定められた時点の前後で把持位置が変化したか否かに応じて自動ブレーキタイミングを決定しても構わない。以下、第３の実施形態について詳細に説明する。

第３の実施形態において、ＥＣＵ１３は、車両に搭載される警報装置と接続される。警報装置は、一般的には警報音を発するブザーである。ＥＣＵ１３は、車両と障害物が接近した場合、自動ブレーキを開始する以前の時点で、警報装置を動作する指示信号を出力する。警報装置が動作した時点の前後で、把持位置が変化した場合、運転者は警報により衝突の危険を認識して、衝突を回避する操舵操作のためステアリングホイール持ち替えたと考えられる。したがって、ＥＣＵ１３は、警報装置が動作した時点の前後で把持位置が変化した場合、運転者の操舵操作を邪魔しないよう自動ブレーキタイミングを必要以上に早くしないように早出し時間αの値を小さい値に変更する。

以下、図１０を参照して第３の変形例におけるＥＣＵ１３の処理について説明する。なお、図１０はＥＣＵ１３によって実行される処理の一例を示すフローチャートである。図１０に示す各ステップのうち、図３と同じ処理を実行するステップについては同じステップ番号を付し、詳細な説明を省略する。

図１０に示すフローチャートにおいて、ＥＣＵ１３は、ステップＳ１１の処理を完了するとステップＳ３１へ処理を進める。

ステップＳ３１において、ＥＣＵ１３は、タッチ入力情報を取得する。具体的には、ＥＣＵ１３は、各タッチセンサが各々オン状態であるかオフ状態であるかを示す信号を取得し、各タッチセンサの状態を記憶装置に記憶する。ＥＣＵ１３はステップＳ１６１の処理を完了すると処理をステップＳ１２へ進める。

ＥＣＵ１３は、ステップＳ１２の処理を完了するとステップＳ３２へ処理を進める。

ステップＳ３２において、ＥＣＵ１３は、衝突予想時間ＴＴＣの値が警報時間ＴＡの値より小さいか否かを判定する。具体的には、ＥＣＵ１３は、記憶装置に記憶された衝突予想時間ＴＴＣの値、および予め記憶装置に記憶された定数である警報時間ＴＡの値を読み出し、各々の大きさを比較する。ＥＣＵ１３は、衝突予想時間ＴＴＣの値が警報時間ＴＡの値より小さいと判断した場合、処理をステップＳ３３へ進める。一方、ＥＣＵ１３は、衝突予想時間ＴＴＣの値が警報時間ＴＡの値以上であると判断した場合、処理をステップＳ３４へ進める。

ステップＳ３３において、ＥＣＵ１３は、警報を開始する。具体的には、ＥＣＵ１３は、警報装置に対して警報動作を開始する指示信号を出力する。ＥＣＵ１３は、ステップＳ３３の処理を完了すると、処理をステップＳ１３へ進める。

ステップＳ３４において、ＥＣＵ１３は、警報を停止する。具体的には、ＥＣＵ１３は、警報装置に対して警報動作を停止する指示信号を出力する。ＥＣＵ１３は、ステップＳ３４の処理を完了すると、処理をステップＳ１１へ戻す。

上記に説明したステップＳ３２からステップＳ３４の処理により、衝突予想時間ＴＴＣが警報時間ＴＡに達した時点で警報装置が動作して警報が発せられる。

ステップＳ１５において、操舵限界時間ＴＳの値が制動限界時間ＴＢの値より小さい場合、ＥＣＵ１３は、処理をステップＳ３５へ進める。

ステップＳ３５において、ＥＣＵ１３は、閾値ＴＨを算出する。具体的には、ＥＣＵ１３は、警報が発報された後のタッチ入力情報を取得する。そして、警報が発報される前後のタッチ入力情報を比較し、タッチ入力情報が変化している場合、早出し時間αの値を０として閾値ＴＨを算出する。以下、図１１を参照してステップＳ３５のサブルーチン処理の詳細について説明する。なお、図１１はステップＳ３５のサブルーチン処理の一例を示すフローチャートである。図１１に示す各ステップのうち、図５と同じ処理を実行するステップについては同じステップ番号を付し、詳細な説明を省略する。

ステップＳ１６１において、ＥＣＵ１３は、タッチ入力情報を取得する。具体的な処理は上記に説明した通りであるが、ここで、ＥＣＵ１３は、本ステップＳ１６１で取得したタッチ入力情報をステップＳ３１（図１０参照）で取得したタッチ入力情報とは別の領域で記憶装置に記憶する。ＥＣＵ１３は、ステップＳ１６１の処理を完了すると処理をステップＳ３６１へ処理を進める。

ステップＳ３６１において、ＥＣＵ１３は、警報発報前後で把持位置が変化しているか否かを判定する。具体的には、ＥＣＵ１３は、直前のステップＳ１６１で取得したタッチ入力情報と、ステップＳ３１で取得したタッチ入力情報とが異なっているか比較する。ＥＣＵ１３は、直前のステップＳ１６１で取得したタッチ入力情報と、ステップＳ３１で取得したタッチ入力情報とが異なっている場合、警報発報前後で把持位置が変化していると判定し、処理をステップＳ３６２へ進める。一方、ＥＣＵ１３は、直前のステップＳ１６１で取得したタッチ入力情報と、ステップＳ３１で取得したタッチ入力情報とが一致する場合、警報発報前後で把持位置が変化していないと判定し、処理をステップＳ１６２へ進める。

ステップＳ３６２において、ＥＣＵ１３は、早出し時間αの値を０にする。なお、運転者の操舵操作を邪魔しないタイミングで自動ブレーキを開始可能であれば、本ステップＳ３６２で設定する早出し時間αの値は０に限らない。ＥＣＵ１３はステップＳ３６２の処理を完了すると、処理はステップＳ１６３へ進める。

上記に説明したステップＳ３１、ステップＳ３２、ステップＳ３５の処理により、警報発報前後の把持位置の変化を検出し、該変化に応じて閾値ＴＨの値を算出することができる。

以上より、第３の実施形態に係る衝突防止支援装置によると、警報装置が動作した時点の前後で把持位置が変化したか否かに応じて、自動ブレーキタイミングを変更することができる。したがって、運転者が警報により衝突の回避を意識している場合に、不要な自動ブレーキの作動を抑制することができる。

なお、上記の第１〜第３の実施形態では、ステアリングホイールに、タッチ入力の有無だけを検知するタッチセンサを複数個備える例を示したが、入力面のどの位置にタッチ入力されているかを検出可能なタッチセンサを用いても良い。このようなタッチセンサで、ステアリングホイールのリム部表面全体を一つの入力面とすれば、少ない部品点数で詳細な把持位置を検出することができる。

また、上記の第１〜第３の実施形態では、ステアリングホイールに配置されたタッチセンサへの入力に基づいて、把持位置を検出する例について説明したが、把持位置を検出する方法は上記タッチセンサを用いる方法に限らない。例えば、車内に搭載されたカメラで運転者がステアリングホイールを把持する様子を撮影し、該カメラで撮影された画像（以下、カメラ画像と呼称する）に基づいて把持位置が検出されても良い。このように、カメラ画像に基づいて把持位置を検出する場合、ＥＣＵ１３はカメラ画像を取得する。そして、ＥＣＵ１３は、取得したカメラ画像を、カメラ画像中のステアリングホイールの位置および運転者の手の位置を認識することにより把持位置を検出する。

本発明に係る衝突防止支援装置は、運転者が把持するステアリングホイールのリム部の把持状態に応じて自動的な制動動作を開始するタイミングを決定できる衝突防止支援装置などとして用いることができる。

衝突防止支援装置の機能構成の一例を示すブロック図 タッチセンサが配置されたステアリングホイールの一例を示す外観図 ＥＣＵによって実行される処理の一例を示すフローチャート 操舵限界時間算出テーブルの一例を示す図 図３に示すステップＳ１６のサブルーチン処理の一例を示すフローチャート 早出し時間算出テーブルの一例を示す図 タッチセンサが配置されたステアリングホイールの一例を示す外観図 図３に示すステップＳ１６のサブルーチン処理の一例を示すフローチャート 舵角Ｒ＝０に対応した早出し時間算出テーブルの一例を示した図 ＥＣＵによって実行される処理の一例を示すフローチャート 図１０に示すステップＳ３５のサブルーチン処理の一例を示すフローチャート 相対速度と制動限界距離および操舵限界距離との関係を示すグラフ

１１ ミリ波レーダー
１３ ＥＣＵ
１４ ブレーキ制御装置
１２１、１２２、２２１〜２３２ タッチセンサ

Claims (8)

1. 車両の周囲に存在する障害物と車両との衝突を予測する衝突予測手段と、
   運転者が把持するステアリングホイールのリム部の把持状態を検出する把持状態検出手段と、
   前記障害物と前記車両とが衝突すると予測された場合、自動ブレーキを開始する自動ブレーキタイミングを前記把持状態に応じて決定する自動ブレーキタイミング決定手段と、
   前記自動ブレーキタイミングで前記自動ブレーキを実行するブレーキ手段とを備える衝突防止支援装置。
2. 前記把持状態検出手段は、運転者が前記ステアリングホイールのリム部を把持する把持位置を検出する把持位置検出手段を含み、
   前記自動ブレーキタイミング決定手段は、前記把持位置に応じて前記自動ブレーキタイミングを決定する、請求項１に記載の衝突防止支援装置。
3. 前記把持位置検出手段は、前記ステアリングホイールのリム部の外表面に配置されたタッチセンサへのタッチ入力に基づいて前記把持位置を検出する、請求項２に記載の衝突防止支援装置。
4. 前記タッチセンサは、前記ステアリングホイールのリム部の外表面に、前記リム部の円周方向に沿って複数配置される、請求項３に記載の衝突防止支援装置。
5. 前記把持位置検出手段は、前記ステアリングホイールのリム部および当該リム部を把持する運転者の手を含む画像を撮影する撮像装置を含み、
   前記画像をもとに前記把持位置を検出する、請求項２に記載の衝突防止支援装置。
6. 前記ステアリングホイールの舵角を検出する舵角検出手段をさらに備え、
   前記自動ブレーキタイミング決定手段は、前記舵角および前記把持位置に応じて前記自動ブレーキタイミングを決定する、請求項２に記載の衝突防止支援装置。
7. 前記障害物と前記車両とが衝突すると予測された場合、前記自動ブレーキタイミングより早いタイミングで警報装置を動作させる警報制御手段をさらに備え、
   前記把持状態検出手段は、前記把持位置の変化を検出する把持位置変化検出手段を含み、
   前記自動ブレーキタイミング決定手段は、前記警報装置が動作する前後で前記把持位置の変化が検出された場合、前記把持位置の変化が検出されない場合に比べて前記自動ブレーキタイミングを相対的に遅くする、請求項１に記載の衝突防止支援装置。
8. 前記把持状態検出手段は、運転者が前記リム部を片手で把持しているか、あるいは両手で把持しているかを判定する把持手判定手段を含み、
   前記自動ブレーキタイミング決定手段は、運転者が前記リム部を片手で把持している場合、前記リム部を両手で把持している場合に比べて前記自動ブレーキタイミングを相対的に早くする、請求項１に記載の衝突防止支援装置。

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