JP2020069953A - 車両用運転支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 減速度のハンチングを低減して乗り心地を向上させること、および、不要な減速が行われることを低減することを目的とする。【解決手段】 運転支援ＥＣＵは、先読み曲率Ｃｐが先読み曲率閾値Ｃ１以上であり、かつ、現在曲率Ｃｃが現在曲率閾値Ｃ２以下であるという道路曲率条件が成立し、ウインカーが作動している状況でもなく、レーンチェンジを行っている状況でもないという運転条件が成立する場合に、車速Ｖｓが高くなるにしたがって減速度の大きさが増加するベース減速制御量Ａbaseを演算する。更に、運転支援ＥＣＵは、先読み曲率が大きくなるにしたがって低くなるように設定された目標車速Ｖｐから自車両の車速Ｖｓを減算した車速偏差ΔＶが大きいほど、ベース減速制御量Ａbaseの大きさを小さくするように補正して要求減速度Ａを算出する。【選択図】 図２

Description

本発明は、自車両がカーブ路を走行する際に減速制御量を演算し、その減速制御量に従って自車両を減速させる車両用運転支援装置に関する。

従来から、自車両の横加加速度に基づいて、自車両の前後方向の加減速度を制御してドライバーの運転操作（ペダル操作）を支援する車両用運転支援装置が知られている。例えば、特許文献１に提案されている装置（以下、従来装置と呼ぶ）では、自車両の前方のプレビューポイントにおける道路のカーブ曲率を推定し、この推定したカーブ曲率と、現在の車速とに基づいて、プレビューポイントにおける横加速度（先読み横加速度と呼ぶ）と横加加速度（先読み横加加速度と呼ぶ）とを演算する。そして、先読み横加加速度を先読み横加速度で補正した値を、自車両の前後方向の加減速制御量（＝要求加減速度）に設定する。

特許第６３３３６５５号公報

しかしながら、従来装置においては、先読み横加加速度をベースとした加減速制御量が演算されるため、加減速がハンチングして乗り心地が悪化する。また、不要な減速が行われることがある。以下、その理由について説明する。

例えば、プレビューポイントにおけるカーブの曲率Ｃｐは、現在の曲率Ｃｃ（自車両の現在位置の曲率）と、曲率変化率ｄと、自車両位置からプレビューポイントまでの距離ΔＬ（先読み距離と呼ぶ）とを用いれば、次式（１）にて計算される。
Ｃｐ＝Ｃｃ＋ｄΔＬ ・・・（１）
従って、先読み横加速度Ｇｙｐは、次式（２）にて計算され、先読み横加加速度Ｊｙｐは、次式（３）にて計算される。Ｖは、自車両の車速である。
Ｇｙｐ＝（Ｃｃ＋ｄΔＬ）・Ｖ² ・・・（２）
Ｊｙｐ＝（Ｃｃ＋ｄΔＬ）・Ｖ²−Ｃｃ・Ｖ²＝ｄΔＬ・Ｖ²・・・（３）

従って、先読み横加加速度Ｊｙｐは、ｄΔＬ・Ｖ²がベースとされる。しかし、曲率変化率ｄは、道路の白線認識によって求められるものであり、図１０に示すように、ノイズが大きい。このため、加減速制御量は、図１１に示すようにハンチングする。

また、自車両がレーンチェンジをするときには、車体が道路の形成方向に対して斜めに偏向するため、図１２の太線にて示すように、直線道路であるにもかかわらず、カメラの撮像した白線がカーブした形状として認識されることがある。この場合には、曲率変化率ｄが真値に比べて大きくなり、加減速制御量の大きさが過剰になる（減速度が過剰になる）。この結果、必要でもない減速が行われてしまう。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、減速度のハンチングを低減して乗り心地を向上させること、および、不要な減速が行われることを低減することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の特徴は、
自車両がカーブ路を走行する際に減速制御量（Ａ）を演算し、前記減速制御量に従って自車両を減速させる車両用運転支援装置（１）において、
車線情報に基づいて自車両の走行位置における道路の曲率である現在曲率（Ｃｃ）、および、自車両から所定距離前方位置における道路の曲率である先読み曲率（Ｃｐ）を取得する曲率取得手段（Ｓ１２，Ｓ１３）と、
前記現在曲率が現在曲率閾値以下であり、かつ、前記先読み曲率が先読み曲率閾値以上であるという道路曲率条件が成立するか否かを判定する曲率条件判定手段（Ｓ１５，Ｓ２１）と、
自車両のウインカーが作動している状況でもなく、自車両がレーンチェンジを行っている状況でもないという運転条件が成立するか否かを判定する運転条件判定手段（Ｓ１７，Ｓ２２）と、
前記道路曲率条件と前記運転条件との両方が成立する場合に（Ｓ１５：Ｙｅｓ，Ｓ１７：Ｙｅｓ，Ｓ２１：Ｎｏ，Ｓ２２：Ｎｏ）、自車両の現在の車速に応じて、前記車速が高くなるにしたがって減速度の大きさが増加するベース減速制御量（Ａbase）を演算するベース制御量演算手段（Ｓ１９）と、
前記先読み曲率が大きくなるにしたがって低くなるように設定された目標車速から自車両の現在の車速を減算した車速偏差が大きいほど、前記ベース減速制御量の大きさを小さくするように補正して前記減速制御量（Ａ）を算出する減速制御量演算手段（Ｓ２１）と
を備えたことにある。

本発明の車両用運転支援装置は、自車両がカーブ路を走行する際に減速制御量（要求減速度）を演算し、その減速制御量に従って自車両を減速させることにより、ドライバーの運転操作（ペダル操作）を支援する。例えば、この車両用運転支援装置は、アダプティブ・クルーズ・コントロール（ＡＣＣ）の実施中において、自車両がカーブ路を走行する際の減速制御量である要求減速度を演算して、その要求減速度で自車両を減速させる。

車両用運転支援装置は、曲率取得手段と、曲率条件判定手段と、運転条件判定手段と、ベース制御量演算手段と、減速制御量演算手段とを備えている。

曲率取得手段は、車線情報に基づいて自車両の走行位置における道路の曲率である現在曲率、および、自車両から所定距離前方位置における道路の曲率である先読み曲率を取得する。例えば、曲率取得手段は、自車両の前方を撮影するカメラの画像を用いて白線を認識し、この白線に基づいて現在曲率、および、先読み曲率を取得する。この場合、例えば、自車両の車速が高いほど、所定距離が大きくなるように調整されることが好ましい。

曲率条件判定手段は、現在曲率が現在曲率閾値以下であり、かつ、先読み曲率が先読み曲率閾値以上であるという道路曲率条件が成立するか否かを判定する。この場合、例えば、現在曲率閾値は、自車両の車速が高いほど、大きくなるように調整されることが好ましく、先読み曲率閾値は、自車両の車速が高いほど、小さくなるように調整されることが好ましい。

運転条件判定手段は、自車両のウインカーが作動している状況でもなく、自車両がレーンチェンジを行っている状況でもないという運転条件が成立するか否かを判定する。例えば、自車両が白線（自車レーンと隣接レーンとの境界を形成する白線）を跨いだ時点から所定時間経過するまでの期間を、自車両がレーンチェンジを行っている状況であるとすればよい。

ベース制御量演算手段は、道路曲率条件と運転条件との両方が成立する場合に、自車両の現在の車速に応じて、車速が高くなるにしたがって減速度の大きさ（絶対値）が増加するベース減速制御量を演算する。

減速制御量演算手段は、先読み曲率が大きくなるにしたがって低くなるように設定された目標車速から自車両の現在の車速を減算した車速偏差が大きいほど、ベース減速制御量の大きさを小さくするように補正して減速制御量を算出する。

従って、曲率変化率にノイズが生じていても、車速に応じたベース減速制御量が演算されるため、ベース減速制御量については、その曲率変化率に含まれるノイズの影響を受けない。また、先読み曲率が大きくなるにしたがって目標車速が低くなるように設定され、この目標車速から自車両の現在の車速を減算した車速偏差が大きいほど、ベース減速制御量が、その大きさが小さくなるように補正される。この補正されたベース減速制御量が減速制御量として用いられる。

このため、先読みポイントにおけるカーブが急な場合、および、車速が高い場合には、減速度の大きな（減速度の絶対値の大きな）減速制御量が演算され、早めに適正な減速を行うことができる。また、先読みポイントにおけるカーブが緩い場合、および、車速が低い場合には、減速度の小さな（減速度の絶対値の小さな）減速制御量が演算され、過剰な減速が行われないようにすることができる。

また、ベース減速制御量を補正して減速制御量を算出するにあたって、先読み曲率が用いられるが、先読み曲率は、現在曲率と、曲率変化率に所定距離を乗算した値との和で求められるため、曲率変化分の占める割合は少ない。従って、曲率変化率に含まれるノイズが減速制御量の演算に与える影響は少ない。このため、減速制御量のハンチングを抑制することができる。

また、レーンチェンジが行われている状況において道路の誤った曲率が取得されたとしても、誤った曲率に基づいて減速制御量が算出されない。このため、レーンチェンジ時に不要な減速を抑制することができる。

この結果、本発明によれば、減速度のハンチングを抑制して乗り心地を向上させるとともに、不要な減速が行われることを抑制することができる。

上記説明においては、発明の理解を助けるために、実施形態に対応する発明の構成要件に対して、実施形態で用いた符号を括弧書きで添えているが、発明の各構成要件は、前記符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。

本実施形態に係る車両用運転支援装置の概略システム構成図である。 ＳＰＭ制御ルーチンを表すフローチャートである。 車速Ｖｓと先読み距離ΔＬとの関係を表すグラフである。 車速Ｖｓと、先読み曲率閾値Ｃ１および現在曲率閾値Ｃ２との関係を表すグラフである。 ステップＳ１７でＳＰＭ制御が禁止される期間を表す図である。 車速Ｖｓとベース減速制御量Ａbaseとの関係を表すグラフである。 先読み曲率Ｃｐと目標車速Ｖｐとを関係を表すグラフである。 車速偏差ΔＶとゲインＧａとの関係を表すグラフである。 要求減速度Ａの推移を従来例と比較したグラフである。 曲率変化率ｄの推移を表すグラフである。 従来例における加減速制御量の推移を表すグラフである。 レーンチェンジ時におけるカメラの認識する白線形状のイメージを表す平面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は、本実施形態の車両用運転支援装置１の概略システム構成図である。

本実施形態の車両用運転支援装置１は、車両ＶＡに搭載される。以下、この車両用運転支援装置１を搭載した車両ＶＡについて、他車両と区別する必要がある場合には、自車両ＶＡと呼ぶこともある。

運転支援ＥＣＵ１０、エンジンＥＣＵ２０、ブレーキＥＣＵ３０、および、メータＥＣＵ４０を備える。これらのＥＣＵは、図示しないＣＡＮ（Controller Area Network）を介してデータ交換可能（通信可能）に互いに接続されている。

ＥＣＵは、エレクトロニックコントロールユニットの略称であり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びインターフェース等を含むマイクロコンピュータを主要構成部品として有する電子制御回路である。ＣＰＵは、メモリ（ＲＯＭ）に格納されたインストラクション（ルーチン）を実行することにより各種機能を実現する。これらのＥＣＵは、一つのＥＣＵに統合されてもよい。

車両用運転支援装置１は、車輪速センサ１１、ヨーレートセンサ１２、カメラ装置１３、ミリ波レーダ装置１４、加速度センサ１５、および、ＡＣＣスイッチ１６を備える。これらは運転支援ＥＣＵ１０に接続されている。

車輪速センサ１１は、各車輪毎に設けられる。各車輪速センサ１１は、対応する車輪が所定角度回転する毎に一つのパルス信号（車輪パルス信号）を発生させる。運転支援ＥＣＵ１０は、各車輪速センサ１１から送信されてくる車輪パルス信号の単位時間におけるパルス数を計測し、その計測したパルス数に基づいて各車輪の回転速度（車輪速度）を取得する。運転支援ＥＣＵ１０は、各車輪の車輪速度に基づいて車両ＶＡの速度を示す車速Ｖｓを取得する。一例として、運転支援ＥＣＵ１０は、四つの車輪の車輪速度の平均値を車速Ｖｓとして取得する。尚、車速Ｖｓは、必ずしも運転支援ＥＣＵ１０で演算される必要は無く、例えば、ブレーキＥＣＵ３０によって演算されてもよい。その場合には、ブレーキＥＣＵ３０は、車輪速度に基づいて車速Ｖｓを演算し、その演算結果である車速Ｖｓを表す情報を、運転支援ＥＣＵ１０を含む他のＥＣＵに対して送信する。

ヨーレートセンサ１２は、車両ＶＡに作用するヨーレートＹｒを検出し、検出したヨーレートＹｒを表す信号（以下、ヨーレート信号と呼ぶ）を出力する。

カメラ装置１３は、車室内のフロントウインドの上部に配設されている。カメラ装置１３は、車両ＶＡの前方領域の画像（カメラ画像）を取得し、その画像から物体情報（物体までの距離及び物体の方位等）、および、車両が走行している車線を区画する白線に関する車線情報を取得する。

ミリ波レーダ装置１４は、ミリ波送受信部と処理部とを備えている。ミリ波レーダ装置１４は、車両ＶＡの前端部且つ車幅方向の中央部に配設されている。ミリ波送受信部は、車両ＶＡの直進前方向に伸びる中心軸を有する。更に、ミリ波送受信部は、この中心軸から左方向及び右方向にそれぞれ所定の角度の広がりをもって伝播するミリ波を発信する。そのミリ波は、物体（例えば、他の車両、歩行者及び二輪車等）により反射される。ミリ波送受信部はこの反射波を受信する。処理部は、受信した反射波に基づいて、物体までの距離、物体の車両ＶＡに対する相対速度、及び物体の車両ＶＡに対する方位等の物体情報を演算により取得する。

なお、運転支援ＥＣＵ１０は、ミリ波レーダ装置１４が取得する物体情報をカメラ装置１３が取得する物体情報に基づいて修正することにより、後述するＡＣＣに用いる最終的な物体情報を取得する。

加速度センサ１５は、車両ＶＡの縦方向（前後方向）の加速度、車両ＶＡの横方向（車幅方向）の加速度、および、車両ＶＡの高さ方向の加速度を検出し、これらの加速度を表す検出信号を運転支援ＥＣＵ１０に送信する。

ＡＣＣスイッチ１６は、運転者がアダプティブ・クルーズ・コントロール（以下、ＡＣＣと呼ぶ）の開始を望む場合、および、ＡＣＣの設定を行う場合に操作するスイッチである。ＡＣＣスイッチ１６は、以下の操作信号を運転支援ＥＣＵ１０に送信する。
（１）運転支援機能のオン／オフ
（２）定速制御モードと追従制御モードとの切り替え
（３）定速走行用の車速（セット車速）の設定
（４）追従制御モードにおける車間距離の設定（長・中・短）

ここでＡＣＣについて説明する。運転支援ＥＣＵ１０は、ＡＣＣスイッチ１６によってＡＣＣ運転支援がオンに設定されている場合にＡＣＣを実施する。運転支援ＥＣＵ１０は、ＡＣＣの実施に当たって、ＡＣＣスイッチ１６によって定速制御モードが選択されている場合には、ＡＣＣスイッチ１６によって設定されたセット車速にて自車両ＶＡを定速走行させる制御である定速制御を実施する。また、運転支援ＥＣＵ１０は、ＡＣＣスイッチ１６によって追従制御モードが選択されている場合であって、自車両ＶＡの前方を走行する先行車両が存在する場合には、先行車両情報に基づいて、先行車両と自車両との車間距離を車速に応じた適切な距離に維持しながら自車両ＶＡを先行車両に追従させる制御である追従制御を実施する。一方、自車両ＶＡの前方を走行する先行車両が存在しない場合には、運転支援ＥＣＵ１０は、上記の定速制御を実施する。

運転支援ＥＣＵ１０は、ＡＣＣ（定速制御あるいは追従制御）を実施しているあいだ、定速制御および追従制御で必要とされる加減速度（要求加減速度）を表す指令をエンジンＥＣＵ２０およびブレーキＥＣＵ３０に送信する。これにより、ドライバーのペダル操作は不要となる。加減速度は、その符号によって加速度と減速度とが区別され、正の値であれば加速度、負の値であれば減速度を表す。尚、加速度が大きい（小さい）、減速度が大きい（小さい）という表現は、その絶対値が大きい（小さい）ことを表す。

また、運転支援ＥＣＵ１０は、ＡＣＣの実施中に、自車両ＶＡがカーブ路を走行するときの車速を適切にするための制御であるスピードマネジメント制御（以下、ＳＰＭ制御と呼ぶ）を実施する。運転支援ＥＣＵ１０は、定速制御で要求される要求加減速度と、追従制御で要求される要求加減速度と、ＳＰＭ制御で要求される要求加減速度とを並行して演算し、それらのうちの最も小さい要求加減速度を選択して、その選択された要求加減速度を使って自車両ＶＡの加減速度を制御する。従って、運転支援ＥＣＵ１０は、ＳＰＭ制御を実施する必要がない状況においては、ＳＰＭ制御用の要求加減速度を正の無限大に近い値（無効値と呼ぶ）に設定して、ＳＰＭ制御が実施されないようにする。

エンジンＥＣＵ２０は、アクセルペダル操作量センサ２２、および、エンジンセンサ２４と接続され、これらのセンサの検出信号を受け取る。

アクセルペダル操作量センサ２２は、車両ＶＡのアクセルペダルの操作量を示すアクセルペダル操作量を検出する。運転者がアクセルペダルを操作していない場合のアクセルペダル操作量は「０」である。エンジンセンサ２４は、車両ＶＡの駆動源であるエンジン（例えば、内燃機関）の運転状態量を検出するセンサであって、例えば、スロットル弁開度センサ、機関回転速度センサ、および、吸入空気量センサ等である。

更に、エンジンＥＣＵ２０は、エンジンアクチュエータ２６（例えば、スロットル弁アクチュエータ、燃料噴射弁等）と接続されている。エンジンＥＣＵ２０は、エンジンアクチュエータ２６を駆動することによってエンジンが発生するトルクを変更し、これにより、車両ＶＡの駆動力を調整する。エンジンＥＣＵ２０は、スロットル弁の開度が目標スロットル弁開度に一致するようにスロットル弁アクチュエータを駆動する。

ＡＣＣが実施されていない通常の運転時においては、エンジンＥＣＵ２０は、アクセルペダル操作量が大きくなるほど目標スロットル弁開度が大きくなるように目標スロットル弁開度を決定する。

これに対し、ＡＣＣが実施されている場合、エンジンＥＣＵ２０は、アクセルペダル操作量が「０」である場合、運転支援ＥＣＵ１０から送信される加減速度指令に対応するスロットル弁開度を目標スロットル弁開度に決定する。また、ＡＣＣが実施されている場合であって、アクセルペダル操作量が「０」よりも大きい場合（即ち、運転者がアクセルペダルを操作している場合）、エンジンＥＣＵ２０は、アクセルペダル操作量に基づくスロットル弁開度を目標スロットル弁開度に決定する。このようなＡＣＣの実施中におけるアクセルペダル操作量による車両ＶＡの加速を「アクセルオーバーライド」と呼ぶ。

ブレーキＥＣＵ３０は、車輪速センサ１１、および、ブレーキペダル操作量センサ３２と接続され、これらのセンサの検出信号を受け取る。

ブレーキペダル操作量センサ３２は、車両ＶＡのブレーキペダル（不図示）の操作量を示すブレーキペダル操作量を検出する。ブレーキペダルが操作されていない場合のブレーキペダル操作量は「０」である。

ブレーキＥＣＵ３０は、運転支援ＥＣＵ１０と同様に、車輪速センサ１１からの車輪パルス信号に基づいて、各車輪の回転速度及び車速Ｖｓを取得する。なお、ブレーキＥＣＵ３０は、運転支援ＥＣＵ１０が取得した各車輪の回転速度、および、車速Ｖｓを運転支援ＥＣＵ１０から取得してもよい。この場合、ブレーキＥＣＵ３０は車輪速センサ１１に接続されなくてもよい。

更に、ブレーキＥＣＵ３０は、ブレーキアクチュエータ３４と接続されている。ブレーキアクチュエータ３４は油圧制御アクチュエータである。ブレーキアクチュエータ３４は、ブレーキペダルの踏力によって作動油を加圧するマスタシリンダと、各車輪に設けられる周知のホイールシリンダを含む摩擦ブレーキ装置と、の間の油圧回路（何れも、図示略）に配設される。ブレーキアクチュエータ３４はホイールシリンダに供給する油圧を調整する。

ブレーキＥＣＵ３０は、目標減速度に基づいてブレーキアクチュエータ３４を駆動することによりホイールシリンダに供給される作動油の油圧を制御する。その結果、各車輪に調整された制動力（摩擦制動力）が発生し、以て、車両ＶＡの減速度が目標減速度に一致させられる。

ＡＣＣの実施中において、運転支援ＥＣＵ１０は、所定時間が経過する毎に要求加減速度を演算している。運転支援ＥＣＵ１０は、要求加減速度が負の値である場合（即ち、加減速度が減速度である場合）、この要求加減速度を表す制動指令をブレーキＥＣＵ３０に送信する。ブレーキＥＣＵ３０は、運転支援ＥＣＵ１０から制動指令を受信した場合、その制動指令で表される要求加減速度（減速度）、および、ブレーキペダル操作量に対応する要求減速度のうち絶対値が大きい方の減速度を選択し、その選択した要求減速度を、最終的な目標減速度に設定する。ブレーキＥＣＵ３０は、加速度センサ１５によって検出される減速度が目標減速度に一致するようにブレーキアクチュエータ３４の作動を制御する。

メータＥＣＵ４０は、表示器４１、および、左右のウインカー４２（ウインカーランプを意味する。ターンランプと呼ばれることもある）に接続されている。表示器４１は、例えば、運転席の正面に設けられたマルチインフォーメーションディスプレイであって、車速等のメータ類の計測値の表示に加えて、各種の情報を表示する。例えば、メータＥＣＵ４０は、運転支援ＥＣＵ１０から運転支援状態に応じた表示指令を受信すると、その表示指令で指定された画面を表示器４１に表示させる。

また、メータＥＣＵ４０は、ウインカー駆動回路（図示略）を備えており、ＣＡＮを介してウインカー点滅指令を受信した場合には、ウインカー点滅指令で指定された方向（右、左）のウインカー４２を点滅させる。また、メータＥＣＵ４０は、ウインカー４２を点滅させている間、ウインカー４２が点滅状態であることを表すウインカー点滅情報を運転支援ＥＣＵ１０に送信する。従って、運転支援ＥＣＵ１０は、ウインカー４２の点滅状態（作動状態）を把握することができる。

＜ＳＰＭ制御ルーチン＞
次に、運転支援ＥＣＵ１０の実施するＳＰＭ制御処理について説明する。図２は、ＳＰＭ制御ルーチンを表す。ＳＰＭ制御ルーチンは、ＡＣＣスイッチ１６によってＡＣＣの実施が選択されている場合に、所定の演算周期にて繰り返し実施される。尚、アクセルオーバーライドが検出されている場合、ＳＰＭ制御ルーチンは実施されない。
ＳＰＭ制御ルーチンにおいて用いられる車速Ｖｓおよび車線情報などの検出値は、その演算時における値、つまり、最新値である。

運転支援ＥＣＵ１０は、ＳＰＭ制御ルーチンを開始すると、まず、ステップＳ１１において、カメラ装置１３の出力する車線情報に基づいて、自車両ＶＡの走行している車線（自車レーンと呼ぶ）の左側白線および右側白線を認識する。

続いて、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１２において、現在曲率Ｃｃを演算によって取得する。現在曲率Ｃｃは、自車両の現在位置における自車レーンの曲率［１／ｍ］を表す。この場合、運転支援ＥＣＵ１０は、自車レーンの左側白線と右側白線との間の中央を通る仮想線（中央線）の曲率を演算するが、何れか一方の白線しか認識できていない状況においては、その一方の白線に基づいて中央線を推定し、その中央線の曲率を演算してもよいし、認識できている一方の白線の曲率を演算してもよい。

続いて、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１３において、先読み曲率Ｃｐを演算によって取得する。この先読み曲率Ｃｐは、自車両の現在位置から所定距離（先読み距離ΔＬと呼ぶ）前方における位置の自車レーンの曲率を表す。従って、先読み曲率Ｃｐは、自車両が先読み距離ΔＬだけ走行した位置における自車レーンの曲率を表す。運転支援ＥＣＵ１０は、先読み曲率Ｃｐの演算にあたって、現在位置における曲率変化率（単位距離当たりの曲率の変化量［１／ｍ²］、以下、曲率変化率ｄと呼ぶ）を演算する。そして、この曲率変化率ｄと、現在曲率Ｃｃと、先読み距離ΔＬとを使って、次式（４）にて先読み曲率Ｃｐを演算する。
Ｃｐ＝Ｃｃ＋ｄΔＬ ・・・（４）

尚、先読み距離ΔＬは、車速Ｖｓが高いほど長くなるように設定されるとよい。例えば、運転支援ＥＣＵ１０は、図３に示すような車速Ｖｓと先読み距離ΔＬとを関係付けた関係付けデータ（マップ等）を記憶しており、この関係付けデータを参照して車速Ｖｓに応じた先読み距離ΔＬを設定し、この先読み距離ΔＬを使って上記式（４）にて先読み曲率Ｃｐを演算する。

続いて、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１４において、ＳＰＭ開始フラグＦが「０」であるか否かについて判定する。このＳＰＭ開始フラグＦは、ＳＰＭ制御の開始条件が成立したときに「１」に設定され、ＳＰＭ制御の終了条件が成立したときに「０」に設定される。また、ＳＰＭ開始フラグＦは、その初期値が「０」であって、ＡＣＣが開始されるときに「０」にリセットされる。

ＳＰＭ開始フラグＦが「０」である場合、運転支援ＥＣＵ１０は、その処理をステップＳ１５に進める。運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１５において、先読み曲率Ｃｐが先読み曲率閾値Ｃ１以上であり、かつ、現在曲率Ｃｃが現在曲率閾値Ｃ２以下であるか否かについて判定する。現在曲率閾値Ｃ２は、先読み曲率閾値Ｃ１よりも小さな値に設定されている。このステップＳ１５の処理は、自車両ＶＡが直線路を走行中に、減速が必要なカーブが前方に検出されたか否かについて判定する処理である。

この２つの曲率条件は、ＳＰＭ開始条件の１つである。運転支援ＥＣＵ１０は、この２つの曲率条件のうちの１つでも成立しない場合、つまり、先読み曲率Ｃｐが先読み曲率閾値Ｃ１未満である、あるいは、現在曲率Ｃｃが現在曲率閾値Ｃ２を超えている場合、「Ｎｏ」と判定してその処理をステップＳ１６に進める。

自車両ＶＡの前方に減速の必要なカーブが存在してなく、ステップＳ１５において「Ｎｏ」と判定された場合、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１６において、要求加減速度Ａを無効値に設定して、ＳＰＭ制御が実施されないようにする。上述したように、ＡＣＣの実施中においては、定速制御で要求される要求加減速度と、追従制御で要求される要求加減速度と、ＳＰＭ制御で要求される要求加減速度とのうちの最も小さな値が選択され、その選択された要求加減速度で自車両ＶＡの加減速度が制御される。ステップＳ１６では、ＳＰＭ制御で要求される要求加減速度が選択されることのないように、ＳＰＭ制御用の要求加減速度Ａが正の無限大に近い値である無効値に設定される。これにより、ＳＰＭ制御が実施されない。このＳＰＭ制御ルーチンでは、要求加減速度Ａとして減速度が演算されるため、以下、要求加減速度Ａを要求減速度Ａと呼ぶ。

尚、ステップＳ１５において用いる先読み曲率閾値Ｃ１および現在曲率閾値Ｃ２については、車速Ｖｓに応じた値に設定されるとよい。例えば、運転支援ＥＣＵ１０は、図４に示すような車速Ｖｓと、先読み曲率閾値Ｃ１および現在曲率閾値Ｃ２とを関係付けた関係付けデータ（マップ等）を記憶しており、この関係付けデータを参照して車速に応じた先読み曲率閾値Ｃ１および現在曲率閾値Ｃ２を設定する。この場合、先読み曲率閾値Ｃ１は、車速Ｖｓが高いほど小さくなる値に設定される。また、現在曲率閾値Ｃ２は、車速Ｖｓが高いほど大きくなる値に設定される。

運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１６の処理を実施するとＳＰＭ制御ルーチンを一旦終了する。運転支援ＥＣＵ１０は、所定の演算周期でＳＰＭ制御ルーチンを繰り返し、ステップＳ１５において「Ｙｅｓ」、つまり、２つの曲率条件が成立した場合（減速が必要なカーブが前方に検出された場合）、その処理をステップＳ１７に進める。

運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１７において、ウインカー４２が作動している状況でもなく、自車両ＶＡがレーンチェンジを行っている状況でもないか否かについて判定する。この判定は、例えば、図５に示すように、ウインカー４２の作動（点滅）期間と、自車両ＶＡがレーンチェンジを行っている期間との両方において、「Ｎｏ」と判定される。従って、ウインカー４２の作動が検知されている場合、および、自車両ＶＡがレーンチェンジを行っていることが検知されている場合の何れにおいても、「Ｎｏ」と判定される。

この場合、運転支援ＥＣＵ１０は、メータＥＣＵ４０から送信されるウインカー点滅情報を読み込んで、ウインカー４２が作動している状況か否かについて判定する。また、運転支援ＥＣＵ１０は、自車両が自車レーンの左右何れかの白線を跨いだか否かを判定し、自車両が白線を跨いだと判定した時点から一定時間経過するまでの期間をレーンチェンジが行われている期間と認定する。この場合、自車両の特定位置（例えば、車体の中心位置）と白線との距離（道路幅方向の距離）を算出し、特定位置から白線までの距離が所定値（例えば、０メートル）未満にまで低下したときに、自車両が白線を跨いだと判定すればよい。

運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１７において「Ｙｅｓ」と判定した場合、ＳＰＭ制御の開始条件が成立したと判定して、その処理をステップＳ１８に進めて、ＳＰＭ開始フラグＦを「１」に設定する。

続いて、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１９において、ベース減速制御量Ａbase［１／ｍ²］を演算する。このベース減速制御量Ａbaseは、要求減速度Ａを決めるベースとなる制御量（減速度）であって、現時点の車速Ｖｓに応じた値に設定される。運転支援ＥＣＵ１０は、図６に示すように、車速Ｖｓとベース減速制御量Ａbaseとを関係付けた関係付けデータ（マップ等）を記憶し、この関係付けデータを参照して、車速Ｖｓに応じたベース減速制御量Ａbaseを演算する。この関係付けデータは、車速Ｖｓが高くなるにしたがって、ベース減速制御量Ａbaseの大きさ（絶対値）が大きくなる特性を有している。従って、運転支援ＥＣＵ１０は、車速Ｖｓに基づいて、車速Ｖｓが高いほど、その大きさが増加するベース減速制御量Ａbaseを算出する。

続いて、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ２０において、ゲインＧａを演算する。このゲインＧａを演算するにあたって、運転支援ＥＣＵ１０は、先読み曲率Ｃｐに応じた目標車速Ｖｐを算出する。運転支援ＥＣＵ１０は、図７に示すように、先読み曲率Ｃｐと目標車速Ｖｐとを関係付けた関係付けデータ（マップ等）を記憶し、この関係付けデータを参照して、先読み曲率Ｃｐに応じた目標車速Ｖｐを演算する。この関係付けデータは、先読み曲率Ｃｐが大きくなる（カーブが急になる）にしたがって、目標車速Ｖｐが低くなる特性を有している。従って、運転支援ＥＣＵ１０は、先読み曲率Ｃｐに基づいて、先読み曲率Ｃｐが大きいほど低くなる目標車速Ｖｐを算出する。

運転支援ＥＣＵ１０は、算出した目標車速Ｖｐから自車両ＶＡの車速Ｖｓを減算した値である車速偏差ΔＶ（＝Ｖｐ−Ｖｓ）を演算し、この車速偏差ΔＶに基づいて、ゲインＧａを演算する。運転支援ＥＣＵ１０は、図８に示すように、車速偏差ΔＶとゲインＧａとを関係付けた関係付けデータ（マップ等）を記憶し、この関係付けデータを参照して、車速偏差ΔＶに応じたゲインＧａを演算する。この関係付けデータは、車速偏差ΔＶが負の値である場合には、ゲインＧａの値を「１」に設定し（Ｇａ＝１）、車速偏差ΔＶが正の値である場合には、車速偏差ΔＶが大きいほど、ゲインＧａの値を「１」から「０」の間で小さくする特性を有している。車速偏差ΔＶが所定値よりも大きい場合には、ゲインＧａの値は「０」に設定される。

続いて、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ２１において、ベース減速制御量ＡbaseにゲインＧａを乗算して要求減速度Ａを算出する（Ａ＝Ａbase・Ｇａ）。この要求減速度Ａが、最終的に自車両ＶＡを減速させるための制御量である減速制御量に相当する。

運転支援ＥＣＵ１０は、要求減速度Ａを算出すると、その要求減速度Ａを表す制動指令をブレーキＥＣＵ３０に送信する。ブレーキＥＣＵ３０は、運転支援ＥＣＵ１０から制動指令を受信した場合、その制動指令で表される要求減速度Ａ、および、ブレーキペダル操作量に対応する要求減速度のうち絶対値が大きい方の減速度を選択し、その選択した要求減速度を、最終的な目標減速度に設定する。これにより、自車両ＶＡの減速度が目標減速度に追従するようにホイールシリンダの油圧が調整される。

運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ２１の処理を実施するとＳＰＭ制御ルーチンを一旦終了する。運転支援ＥＣＵ１０は、所定の演算周期でＳＰＭ制御ルーチンを繰り返す。この場合、ＳＰＭ開始フラグＦが「１」に設定されているため、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１４において「Ｎｏ」と判定し、その処理をステップＳ２１に進める。

運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ２１において、先読み曲率Ｃｐが先読み曲率閾値Ｃ３以下である、あるいは、現在曲率Ｃｃが現在曲率閾値Ｃ４以上であるか否かについて判定する。運転支援ＥＣＵ１０は、「Ｎｏ」と判定した場合、続くステップＳ２２において、ウインカー４２が作動している状況である、あるいは、自車両ＶＡがレーンチェンジを行っている状況であるか否かについて判定する。

先読み曲率閾値Ｃ３は、先読み曲率閾値Ｃ１よりも小さな値に設定されている。また、現在曲率閾値Ｃ４は、現在曲率閾値Ｃ２よりも大きな値に設定されている。この先読み曲率閾値Ｃ３および現在曲率閾値Ｃ４についても、先読み曲率閾値Ｃ１および現在曲率閾値Ｃ２と同様な特性で、車速Ｖｓに応じて設定されるとよい。

このステップＳ２１およびステップＳ２２は、ＳＰＭ制御の終了条件の成立を判定する処理である。従って、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ２１およびステップＳ２２において「Ｎｏ」と判定されているあいだは、その処理をステップＳ１９に進めて、上述した演算手法で要求減速度Ａを演算して、車両ＶＡを減速させる。

運転支援ＥＣＵ１０は、こうした処理を繰り返し、ＳＰＭ制御の終了条件が成立すると（Ｓ２１またはＳ２２：Ｙｅｓ）、その処理をステップＳ２３に進めて、ＳＰＭ開始フラグＦを「０」に設定する（「１」→「０」）。続いて、運転支援ＥＣＵ１０は、その処理をステップＳ１６に進めて、要求加減速度Ａを無効値に設定して、ＳＰＭ制御が実施されないようにする。

例えば、自車両ＶＡがカーブ路に到達した場合に、ＳＰＭ制御が終了する。また、自車両がレーンチェンジを開始した場合、あるいは、レーンチェンジを開始しようとした場合に、ＳＰＭ制御が終了する。

このＳＰＭ制御ルーチンでは、自車両ＶＡがカーブ路に到着した場合（Ｃｃ≧Ｃ４）、ＳＰＭ制御を終了するが、これは、先読み曲率Ｃｐに基づく減速制御を終了するのであって、このＳＰＭ制御ルーチンとは別に、自車両ＶＡの実際の旋回挙動（例えば、横加加速度）に基づいて減速制御を実施することができるからである。つまり、自車両ＶＡの実際の旋回挙動（例えば、ヨーレート）に基づけば、カメラ装置１３よって認識される自車レーンの曲率に基づく減速制御よりも、確実性の高い減速制御を実施できるからである。

以上説明した本実施形態の車両用運転支援装置によれば、現時点の車速Ｖｓに応じたベース減速制御量Ａbaseが演算され、このベース減速制御量Ａbaseをベースとして要求減速度Ａが演算される。従って、ノイズの多く含まれる曲率変化率ｄがベース減速制御量Ａbaseの演算に用いられない。このため、ベース減速制御量Ａbaseをベースとして演算される要求減速度Ａのハンチングを抑制することができる。

図９は、従来装置の要求減速度と、本実施形態における要求減速度Ａとを比較したグラフである。従来装置においては、ベース減速制御量として先読み横加加速度が演算されるが、この先読み横加加速度は、曲率変化率に比例した値に設定される。このため、従来装置の要求減速度は、曲率変化率ｄに含まれるノイズの影響が大きくなってハンチングする。一方、本実施形態では、ベース減速制御量Ａbaseの演算には、車速Ｖｓに応じて決まる値が使用され、曲率変化率ｄは使用されない。このため、要求減速度Ａのハンチングが抑制される。

また、先読みポイントにおけるカーブが急な場合、および、車速Ｖｓが高い場合には、大きな（絶対値の大きな）要求減速度Ａが演算されるため、早めに適正な減速を行うことができる。また、先読みポイントにおけるカーブが緩い場合、および、車速Ｖｓが低い場合には、小さな（絶対値の小さな）要求減速度Ａが演算されるため、過剰な減速が行われないようにすることができる。

また、本実施形態においては、ベース減速制御量Ａbaseを補正して要求減速度Ａを算出するにあたって、先読み曲率Ｃｐが用いられるが、先読み曲率Ｃｐは、現在曲率Ｃｃと、曲率変化率ｄに先読み距離ΔＬを乗算した値ｄΔＬ（Ｃｃ＋ｄΔＬ）との和で求められるため、曲率変化率ｄの占める割合は少ない。従って、曲率変化率ｄに含まれるノイズが要求減速度Ａの演算に与える影響は少ない。このため、要求減速度Ａのハンチングを抑制することができる。

また、本実施形態においては、ウインカー４２が作動しているとき、および、レーンチェンジが行われているときには、ＳＰＭ制御が実施されないため、レーンチェンジ時に不要な減速を抑制することができる。

この結果、本実施形態によれば、車両ＶＡの減速度のハンチングを抑制して乗り心地を向上させるとともに、不要な減速が行われることを抑制することができる。

また、本実施形態においては、先読み距離ΔＬは、車速Ｖｓが高いほど長くなる値に設定される。また、先読み曲率閾値Ｃ１は、車速Ｖｓが高いほど小さくなる値に設定される。このため、車速Ｖｓが高いほど、早くＳＰＭ制御を開始することができる。従って、ＳＰＭ制御の開始タイミングを適切に設定することができる。

以上、本実施形態に係る車両用運転支援装置について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

例えば、本実施形態ではカメラ装置１３から得られる白線情報に基づいて車線情報が取得されるが、それに代えて、カメラ装置１３およびミリ波レーダ装置１４から得られる他車両の移動軌跡を表す情報に基づいて車線情報を取得することもできる。

また、例えば、本実施形態の運転支援装置の適用される車両は、走行用駆動源として内燃機関を備えた車両であるが、それに限定されるものではなく、例えば、電気自動車、ハイブリッド自動車、燃料電池自動車など他の車両にも適用できる。

１…車両用運転支援装置、１０…運転支援ＥＣＵ、１１…車輪速センサ、１２…ヨーレートセンサ、１３…カメラ装置、１４…ミリ波レーダ装置、１５…加速度センサ、１６…ＡＣＣスイッチ、２０…エンジンＥＣＵ、３０…ブレーキＥＣＵ、３２…ブレーキペダル操作量センサ、３４…ブレーキアクチュエータ、４０…メータＥＣＵ、４２…ウインカー、Ａ…要求減速度、Ａbase…ベース減速制御量、Ｃ１，Ｃ３…先読み曲率閾値、Ｃ２，Ｃ４…現在曲率閾値、Ｃｃ…現在曲率、Ｃｐ…先読み曲率、ｄ…曲率変化率、Ｆ…ＳＰＭ開始フラグ、Ｇａ…ゲイン、ＶＡ…車両（自車両）、Ｖｓ…車速、Ｙｒ…ヨーレート、ΔＬ…先読み距離、ΔＶ…車速偏差。

Claims (1)

1. 自車両がカーブ路を走行する際に減速制御量を演算し、前記減速制御量に従って自車両を減速させる車両用運転支援装置において、
   車線情報に基づいて自車両の走行位置における道路の曲率である現在曲率、および、自車両から所定距離前方位置における道路の曲率である先読み曲率を取得する曲率取得手段と、
   前記現在曲率が現在曲率閾値以下であり、かつ、前記先読み曲率が先読み曲率閾値以上であるという道路曲率条件が成立するか否かを判定する曲率条件判定手段と、
   自車両のウインカーが作動している状況でもなく、自車両がレーンチェンジを行っている状況でもないという運転条件が成立するか否かを判定する運転条件判定手段と、
   前記道路曲率条件と前記運転条件との両方が成立する場合に、自車両の現在の車速に応じて、前記車速が高くなるにしたがって減速度の大きさが増加するベース減速制御量を演算するベース制御量演算手段と、
   前記先読み曲率が大きくなるにしたがって低くなるように設定された目標車速から自車両の現在の車速を減算した車速偏差が大きいほど、前記ベース減速制御量の大きさを小さくするように補正して前記減速制御量を算出する減速制御量演算手段と
   を備えた車両用運転支援装置。

Images