JP6090065B2 - 運転支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、運転支援技術に関するものである。

従来から、自車の周辺にある障害物を検出する障害物検出手段（例えば、超音波センサ、ミリ波レーダ等）を備え、例えば、障害物との距離が所定距離以下のときは、運転者の操作とは無関係に自動制動制御を行い、衝突回避を行う運転支援装置が知られている。

該運転支援装置において、自車の周囲に障害物がある状態で旋回を行うと、進行方向には障害物が無いにも関わらず、運転支援装置が進行方向に障害物があると誤認識し、衝突回避のための上記自動制動制御が行われる場合ある。例えば、道路脇の壁に幅寄せを行いながら、Ｕターンをする際に、進行方向には壁が無いにも関わらず、壁と自車の距離が所定距離以下となることで、運転支援装置による自動制動制御が行われる場合等である。

この場合の自動制動制御は、運転者にとって不必要であり、反って違和感を与えてしまうおそれがあるため、所定の操舵角以上では、自動制動制御を作動させないようにする技術が提案されている（例えば、特許文献１）。

特開２００７−１４５３１５号公報 特開２００６−２５０９２７号公報 特開平１１−０２３７０６号公報

しかしながら、一律に所定の操舵角以上で、自動制動制御を作動させないようにすると、問題が生じる場合がある。例えば、ステアリングを切った状態で駐車し、運転者が発進しようとした方向と反対方向のシフトポジションに変更を行い、アクセルを踏み込んだ場合や発進時にアクセルとブレーキを踏み間違えて、障害物に衝突する直前にステアリング操作で回避を試みる場合等である。このような場合においては、一律に所定の操舵角以上で自動制動制御をさせないことにより、衝突回避を実効的に行えず、問題が生じる場合がある。

そこで、上記課題に鑑み、旋回時において、運転者への違和感を低減しつつ、実効的な衝突回避を行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。

上記目的を達成するため、一実施形態において、本運転支援装置は、
障害物を検出し、前記障害物までの距離を含む障害物情報を取得する障害物検出部と、
運転者によるステアリングの操舵角を検出する操舵角検出部と、
前記障害物検出部により取得された前記障害物情報に基づいて、制動力又は駆動力のうち、少なくとも一方について介入による制御を行う制御部と、を備え、
前記制御部は、前記障害物情報に基づく前記障害物までの距離と、運転者による操舵に応じて発生する走行抵抗と、に基づいて、前記障害物との衝突を回避する必要減速度を算出し、該必要減速度に基づいて、前記制動力を発生させる前記介入による制御を行うと共に、前記制動力を発生させる前記介入による制御が行われるよりも前の時点から、前記障害物情報に基づいて、前記駆動力を抑制する前記介入による制御を行い、前記操舵角検出部により検出された前記操舵角が大きくなるのに応じて、前記駆動力が小さくなるように、前記駆動力を抑制することを特徴とする。

本実施の形態によれば、旋回時において、運転者への違和感を低減しつつ、実効的な衝突回避を行うことが可能な運転支援装置を提供するができる。

運転支援装置１を含むシステム構成の一例を示すブロック図である。 第１の実施形態に係る運転支援装置１の動作を説明するフローチャートである。 第１の実施形態に係る運転支援装置１の動作の一例を説明するタイムチャートである。 第２の実施形態に係る運転支援装置１の動作を説明するフローチャートである。 第２の実施形態における抑制駆動力と操舵角との関係の一例を示した図である。

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。

［第１の実施形態］
図１は、本実施形態に係る運転支援装置１を含むシステム構成の一例を示すブロック図である。

図１において、運転支援装置１は、運転支援ＥＣＵ１０を含む。

運転支援ＥＣＵ１０は、マイクロコンピュータによって構成され、例えば、制御プログラムを格納するＲＯＭ、演算結果等を格納する読書き可能なＲＡＭ、タイマ、カウンタ、入力インターフェイス、及び出力インターフェイス等を有する。なお、運転支援ＥＣＵ１０の機能は、任意のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア又はそれらの組み合わせにより実現されてもよい。例えば、運転支援ＥＣＵ１０の機能の任意の一部又は全部は、特定用途向けＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）により実現されてもよい。また、運転支援ＥＣＵ１０の機能の一部又は全部は、他のＥＣＵ（例えば、クリソナＥＣＵ２０）により実現されてもよい。また、運転支援ＥＣＵ１０は、他のＥＣＵ（例えば、クリソナＥＣＵ２０）の機能の一部又は全部を実現するものであってもよい。

運転支援ＥＣＵ１０には、クリアランスソナーＥＣＵ（以下、クリソナＥＣＵと呼ぶ）２０、クリアランスソナー２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃ、２０１ｄ、Ｇセンサ３０、舵角センサ４０、メータコンピュータ５０、エンジンＥＣＵ６０、及びブレーキＥＣＵ７０等が接続されてよい。例えば、運転支援ＥＣＵ１０は、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の車載ＬＡＮやじか線等により、クリソナＥＣＵ２０、Ｇセンサ３０、舵角センサ４０、メータコンピュータ５０、エンジンＥＣＵ６０、及びブレーキＥＣＵ７０と通信可能に接続されてよい。

クリアランスソナー２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃ及び２０１ｄは、超音波センサであり、車体の適切な箇所に設けられる。クリアランスソナー２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃ及び２０１ｄは、検出距離が例えば数ｃｍ〜数ｍの比較的近距離の障害物の有無又は障害物までの距離を検出するセンサの一例である。例えば、２つのクリアランスソナー２０１ａ及び２０１ｂがフロントバンパーに設けられ、また、２つのクリアランスソナー２０１ｃ及び２０１ｄがリアバンパーに設けられてよい。また、センサの数及び配置はこれらに限定されるものではなく、例えば、フロントに４個、リアに４個、さらにサイドに２個のように設けてもよい。クリアランスソナー２０１ａ〜２０１ｄは、それぞれの検出範囲における検出結果（障害物情報）をクリソナＥＣＵ２０にそれぞれ出力する。

クリアランスソナー２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃ及び２０１ｄは、車速が０より大きい低速領域である間、作動するものであってよい。また、車両前方の障害物検出用のクリアランスソナー２０１ａ及び２０１ｂは、前進方向の駆動レンジ（例えばＤレンジ）による走行時に作動し、車両後方の障害物検出用のクリアランスソナー２０１ｃ及び２０１ｄは、リバースレンジによる走行時（後退時）に作動するものであってよい。

クリソナＥＣＵ２０は、クリアランスソナー２０１ａ〜２０１ｄから入力された検出結果を処理し、障害物までの距離である「物標距離」を算出する。クリソナＥＣＵ２０は、算出した物標距離の情報（距離情報）を運転支援ＥＣＵ１０に送信する。例えば、クリソナＥＣＵ２０は、クリアランスソナーから照射された超音波が障害物で反射して、反射波が戻るまでの時間を計測することによって、障害物までの距離を測定してもよい。なお、クリアランスソナーの検出角度が例えば９０°と広範囲の場合は、単一のクリアランスソナーからの検出結果のみでは障害物の方向は特定されず、例えば、クリソナＥＣＵ２０は、複数のクリアランスソナーからの障害物までの距離を得ることにより、障害物の位置（方向）を特定してもよい。また、クリソナＥＣＵ２０は、障害物の形状(例えば、壁のような形状なのか、電柱のような形状なのか)を判断してもよい。

Ｇセンサ３０は、車両の前後方向の加速度を計測して、測定結果を「車両前後Ｇ」の情報として、運転支援ＥＣＵ１０に送信する。Ｇセンサ３０で計測される車両の前後方向の加速度は、車輪速度から算出される加速度と道路の勾配（車両の傾き）による重力加速度の合計値である。従って、Ｇセンサ３０で計測される車両前後Ｇから車輪速度にて算出される加速度を減算することによって道路の勾配を測定することができる。

舵角センサ４０は、ステアリングホイールの操舵角を検出して、舵角情報として運転支援ＥＣＵ１０に送信する。

メータコンピュータ５０は、運転者に対して表示による報知を行うコンビネーションメータ装置（不図示）や、運転者に対して音声による報知を行う報知音発生装置（不図示）等が接続されている。メータコンピュータ５０は、運転支援ＥＣＵ１０からの要求に応じて、コンビネーションメータ装置に表示する数値、文字、図形、インジケータランプ等の制御を行うとともに、報知音発生装置にて報知する警報音や警報音声の制御を行う。

エンジンＥＣＵ６０は、車両の駆動源であるエンジンの作動の制御を行うものであり、例えば、点火タイミング、燃料噴射量、スロットル開度等の制御を行う。エンジンＥＣＵ６０は、後述する運転支援ＥＣＵ１０からの要求駆動力に基づいて、エンジン出力を制御する。なお、ハイブリッド車の場合は、エンジンＥＣＵ６０は、ハイブリッドシステム全体を制御するＨＶ ＥＣＵ（不図示）と協動して、運転支援ＥＣＵ１０からの要求駆動力に応じて駆動力を制御（抑制）してよい。また、ハイブリッド車や電気自動車の場合は、運転支援ＥＣＵ１０からの要求駆動力に基づいて、モータ出力が制御されてもよい。

また、エンジンＥＣＵ６０は、運転支援ＥＣＵ１０に対して、アクセルペダル操作の情報、アクセルペダル開度の情報、スロットルバルブ開度の情報及びシフト位置情報を送信してもよい。アクセルペダル操作の情報とは、アクセルペダル（不図示）の操作量を表す情報であり、アクセルペダル開度の情報は、アクセル開度を表す情報であり、スロットルバルブ開度の情報は、スロットル開度を表す情報である。シフト位置情報は、シフトレバーの位置を表す情報であり、Ｐ（パーキング）、Ｒ（リバース）、Ｎ（ニュートラル）、Ｄ（ドライブ）などである。なお、シフト位置情報には、例えば、スポーツモード、スノーモード等の走行モードやＡＣＣ（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｃｒｕｉｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）の使用状況等が含まれてよい。また、アクセルペダル操作の情報は、アクセルポジションセンサから直接取得されてもよい。また、スロットルバルブ開度の情報は、スロットルボディに設けられたスロットルセンサから直接取得されてもよい。また、シフト位置情報は、トランスミッションを制御するＥＣＵから取得されてもよいし、シフトポジションセンサから直接取得されてもよい。

ブレーキＥＣＵ７０は、車両の制動装置の制御を行うものであり、例えば、図示しない各車輪に配置された油圧式ブレーキ装置を作動させるブレーキアクチュエータの制御を行う。ブレーキＥＣＵ７０は、後述する運転支援ＥＣＵ１０からの要求制動力に基づいて、ブレーキアクチュエータの出力(ホイールシリンダ圧)を制御する。なお、ブレーキアクチュエータは、高圧油を生成するポンプ（及びポンプを駆動するモータ）、各種バルブ等を含んでよい。また、制動装置の油圧回路構成は任意である。制動装置の油圧回路は、運転者のブレーキペダルの踏み込み量に無関係にホイールシリンダ圧を昇圧できる構成であればよく、典型的には、マスタシリンダ以外の高圧油圧源（高圧油を生成するポンプやアキュムレータ）を備えていればよい。また、ＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｂｒａｋｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）に代表されるようなブレーキバイワイヤシステムで典型的に使用される回路構成が採用されてもよい。また、ハイブリッド車や電気自動車の場合は、運転支援ＥＣＵ１０からの要求制動力に基づいて、モータ出力（回生動作）が制御されてもよい。

また、ブレーキＥＣＵ７０は、運転支援ＥＣＵ１０に対して、ブレーキペダル操作の情報、及び車輪速の情報を送信してもよい。車輪速の情報は、例えば、図示しない各車輪に備えられた車輪速センサからの信号に基づくものであってよい。なお、車輪速の情報からは、車両の速度（車体速度）や加速度（又は減速度）が算出可能である。なお、ブレーキペダル操作の情報は、ブレーキ踏力スイッチやマスタシリンダ圧センサから直接取得されてもよく、同様に、車輪速の情報(又は車速の情報)は、車輪速センサや駆動軸回転センサ等から直接取得されてもよい。

運転支援ＥＣＵ１０は、ＩＣＳアプリ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｃｌａｒｅｎｃｅ Ｓｏｎａｒ アプリケーション）１００を備えている。図１の例では、ＩＣＳアプリ１００は、運転支援ＥＣＵ１０で動作するソフトウェアであり、入力処理部１０１、車両状態推定部１０２、障害物判定部１０３、制御量演算部１０４、ＨＭＩ（Ｈｕｍａｎ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）演算部１０５、及び出力処理部１０６を備えている。

運転支援ＥＣＵ１０は、クリソナＥＣＵ２０からの情報等に基づいて、障害物と自車とが衝突しないように、運転支援を行う。運転支援は、運転者の自主的なブレーキ操作を促す警報（メータコンピュータ５０との協動）や、介入による駆動力の抑制（エンジンＥＣＵ６０との協動）や、介入による制動力の発生（ブレーキＥＣＵ７０との協動）を含んでよい。本実施形態に係る運転支援の詳細については、後述する。

入力処理部１０１は、運転支援ＥＣＵ１０が受信する各種情報の入力処理を行う。例えばＣＡＮ通信規格により受信する情報をＩＣＳアプリ１００で使用可能な情報に変換する。入力処理部１０１には、クリソナＥＣＵ２０から距離情報、Ｇセンサ３０から車両前後Ｇの情報、舵角センサ４０から舵角情報が入力される。また、入力処理部１０１には、エンジンＥＣＵ６０から、アクセルペダル操作の情報、アクセルペダル開度率の情報、スロットルバルブ開度の情報、及びシフト位置情報が入力される。また、ブレーキＥＣＵ７０から、ブレーキペダル操作の情報、及び車輪速の情報が入力される。

車両状態推定部１０２は、入力処理部１０１に入力された上記の各種情報に基づいて車両状態を推定する機能を備える。例えば、車両状態推定部１０２は、クリアランスソナー２０１ａ〜２０１ｄが作動すべき車両状態が形成されたか否かを判定してよい。

障害物判定部１０３は、クリアランスソナー２０１ａ〜２０１ｄにより検出された障害物に対して、当該障害物に係る障害物情報等に基づいて、衝突判定を行う。具体的には、障害物判定部１０３は、検出された障害物が自車に衝突する可能性が高いか否か（運転支援により衝突を回避すべき障害物であるか否か）を判定する。例えば、障害物判定部１０３は、クリアランスソナー２０１ａ〜２０１ｄにより検出される当該障害物に係る障害物情報、舵角センサ４０から受信した舵角情報、及びブレーキＥＣＵ７０から受信した車輪速情報等に基づいて、障害物との衝突を回避するのに必要な減速度（必要減速度）が所定閾値ＴＨより大きい場合に、障害物に対して自車が衝突すると判定してよい。具体的な必要減速度の算出方法及び衝突判定については、後述する。

制御量演算部１０４は、運転支援の制御量を演算する。例えば、障害物判定部１０３において障害物に対して自車が衝突すると判定された場合に、上記必要減速度に応じた要求制動力を演算する。また、制御量演算部１０４は、検出された障害物が所定距離以内に位置する場合に、駆動力を抑制するための要求駆動力を演算する。

ＨＭＩ演算部１０５は、検出対象の障害物が検出された場合に、その障害物に対する運転者への注意喚起のための各種情報を出力するための演算部である。ＨＭＩ演算部１０５は運転者に対して、例えば、メータコンピュータ５０を通じて、図示しない表示装置、音声装置、又は振動装置等による通知を行うための演算を行う。

出力処理部１０６は、制御量演算部１０４で演算された制御量（要求駆動力や要求制動力）やＨＭＩ演算部１０５で演算された演算結果（出力情報）を、エンジンＥＣＵ６０、ブレーキＥＣＵ７０及びメータコンピュータ５０に送信するために、例えばＣＡＮ通信規格による信号に変換して出力処理する。

次に、本実施形態に係る運転支援装置１による運転支援フロー、即ち、障害物との衝突を回避するための必要減速度を用いた衝突判定部１０３による衝突判定から介入による制動制御に至るフローについて説明をする。

図２は、運転支援装置１の動作を説明するフローチャートである。図２に示すルーチンは、運転支援装置１が搭載された車両のＩＧオンから開始され、ＩＧオンの間、実行されてよい。なお、運転支援装置１による運転支援は、運転者による解除操作を行うことが可能とされてもよく、運転者により解除操作が行われた場合には、図２に示すルーチンは終了されてよい。また、運転支援装置１による運転支援は、運転者による開始操作により開始されてもよく、この場合、図２に示すルーチンは、該開始操作により開始されてよい。また、本実施形態における「運転支援」とは、上述した障害物との衝突回避のために制動力、駆動力の介入制御を行うことのみならず、例えば、後述するステップＳ１０１のように、自車の周辺の障害物を監視している状態を含んでよい。

ステップＳ１０１にて、運転支援ＥＣＵ１０（障害物判定部１０３）は、クリアランスソナー２０１ａ〜２０１ｄにより障害物が検出されたか否かを判定する。障害物の検出があった場合には、ステップＳ１０２に進む。障害物の検出がない場合には、障害物が検出されるまでステップＳ１０１の判定が繰り返される。なお、ステップＳ１０１では、障害物が検出され、かつ、障害物からの距離が所定距離以下（障害物とある程度近づいた状態）であるか否かを判定するようにしてもよい。

ステップＳ１０２にて、運転支援ＥＣＵ１０（障害物判定部１０３）は、検出された障害物との距離（クリソナＥＣＵ２０から受信した物標距離）等から直進時における必要減速度を算出する。例えば、障害物との距離、自車の車速、路面状態（路面の滑りやすさ）、及び路面勾配から自車が直進していると仮定したときに、検出された障害物との衝突を回避するための必要減速度を算出する。障害物との距離、自車の車速、路面状態（例えば、スリップ率）、及び路面勾配等と必要減速度との関係を予め実験等に基づいて、関係式やマップ等として運転支援ＥＣＵ１０内のＲＯＭ等に記憶させておき、これらの関係式やマップに基づいて、必要減速度は算出されてよい。なお、スリップ率は、（車体速度−車輪速度）／車体速度で定義され、駆動輪の車輪速と非駆動輪の車輪速（車体速度の算出に利用）とに基づいて算出されてよい。また、全輪が駆動輪の場合、車輪速と車両前後Ｇの積分値（車体速度の算出に利用）とに基づいて算出されてもよい。また、上述したとおり、路面勾配は、Ｇセンサ３０で計測された車両前後Ｇから車輪速に基づいて算出される加速度を減算することにより算出されてよい。

ステップＳ１０３にて、運転支援ＥＣＵ１０（障害物判定部１０３）は、操舵に応じて発生する走行抵抗を算出する。操舵により操舵輪のタイヤには横力が発生し、該横力の車両進行方向成分は、走行抵抗となる。また、操舵により操舵輪のタイヤと路面の接触面積に変化によっても直進時に比して大きな走行抵抗が生じる。よって、このように、操舵に応じて発生する走行抵抗、すなわち、操舵により直進時に比して増加する走行抵抗を算出する。例えば、操舵角、路面状態（路面の滑りやすさ）、及び路面勾配等から操舵に応じて発生する走行抵抗を算出する。この際、操舵角、路面状態（例えば、スリップ率）、及び路面勾配等と走行抵抗との関係を予め実験等に基づいて、関係式やマップ等として運転支援ＥＣＵ１０内のＲＯＭ等に記憶させておき、これらの関係式やマップに基づいて、上記走行抵抗は算出されてよい。

また、他の例として、操舵に応じて発生する走行抵抗は、自車の車速、スロットル開度（又はアクセル開度）、路面状態（例えば、スリップ率）、及び路面勾配等に基づいて算出されてもよい。同じスロットル開度であっても、操舵に応じて発生する走行抵抗により自車の車速は、舵角の増加に伴って変わる（遅くなる）。よって、自車の車速、スロットル開度、路面状態（スリップ率）、及び路面勾配等と走行抵抗との関係を予め実験等に基づいて、関係式やマップ等として運転支援ＥＣＵ１０内のＲＯＭ等に記憶させておき、これらの関係式やマップに基づいて、上記走行抵抗は算出されてよい。

なお、ステップＳ１０２とＳ１０３とは、並行して行われてもよい。

ステップＳ１０４にて、運転支援ＥＣＵ１０（障害物判定部１０３）は、ステップＳ１０２で算出された直進時における必要減速度と、ステップＳ１０３で算出された操舵に応じて発生する走行抵抗と、に基づいて、障害物との衝突を回避するための必要減速度を算出する。具体的には、直進時における必要減速度から走行抵抗による減速度を減じることによりステップＳ１０１で検出された障害物との衝突を回避するための必要減速度を算出してよい。これにより、操舵に応じて発生する走行抵抗も考慮した必要減速度を算出することができる。なお、走行抵抗による減速度は、走行抵抗と自車の車両重量等に基づいて算出されてもよいし、自車に関する走行抵抗と減速度との対応関係を予め実験等により関係式やマップ等として運転支援ＥＣＵ１０等に記憶させておき、これらの関係式やマップに基づいて算出されてもよい。操舵に応じて発生する走行抵抗は、操舵角が大きくなるにつれて、大きくなる。よって、障害物との衝突を回避するための必要減速度は、操舵角が大きくなるにつれて、小さくなる。

なお、図２の例においては、直進時における必要減速度と、操舵に応じて発生する走行抵抗と、が算出された上で、障害物との衝突を回避する必要減速度が算出されているが、障害物との距離、操舵角等に基づいて、直接、必要減速度が算出されてもよい。例えば、障害物との距離、自車の車速、操舵角、路面状態（例えば、スリップ率）、及び路面勾配と必要減速度との関係を予め実験等により関係式やマップ等として運転支援ＥＣＵ１０内のＲＯＭ等に記憶させておき、これらの関係式やマップ等に基づいて算出されてもよい。このようにしても、運転支援ＥＣＵ１０は、操舵に応じて発生する走行抵抗も考慮した必要減速度を算出することができる。

ステップＳ１０５にて、運転支援ＥＣＵ１０（障害物判定部１０３）は、ステップＳ１０１にて検出された障害物が自車に衝突する可能性が高いか否か（運転支援により衝突を回避すべき障害物であるか否か）を判定する。すなわち、運転支援ＥＣＵ１０（障害物判定部１０３）は、ステップＳ１０４で算出された障害物との衝突を回避するための必要減速度が所定閾値ＴＨより大きいか否かを判定する。必要減速度が所定閾値ＴＨよりも大きい場合は、運転者のブレーキ操作により発生する減速度では障害物を回避できない可能性が高い、すなわち、障害物が自車に衝突する可能性が高いと判定する。

ステップＳ１０５にて、ステップＳ１０４で算出された障害物との衝突を回避するための必要減速度が所定閾値ＴＨ以下である場合には、障害物が自車に衝突する可能性は低いと判定され、ステップＳ１０１に戻り、次回検出された障害物に対して、再度ステップＳ１０２からＳ１０５のフローが実行される。なお、次回検出された障害物は、別の障害物には限らず、例えば、同じ障害物が自車に前回よりも近い距離で検出された場合等も含む。

ステップＳ１０５にて、ステップＳ１０４で算出された障害物との衝突を回避するための必要減速度が所定閾値ＴＨより大きい場合には、検出された障害物が自車に衝突する可能性が高いと判定され、ステップＳ１０６に進む。

ステップＳ１０６にて、運転支援ＥＣＵ１０（制御量演算部１０４、出力処理部１０６）は、障害物との衝突を回避するため、介入による制動制御を開始する。まず、制御量演算部１０４は、ステップＳ１０４で算出された必要減速度に応じた要求制動力を演算する。そして、出力処理部１０６は、該要求制動力をブレーキＥＣＵ７０に送信し、ブレーキＥＣＵ７０は、受信した該要求制動力に応じてブレーキアクチュエータを制御する。このようにして、運転支援ＥＣＵ１０は、ブレーキＥＣＵ７０を介して、介入による制動制御を行う。これにより、ステップＳ１０１において検出された障害物との衝突を回避することができる。

ステップＳ１０６で開始された介入による制動制御は、ステップＳ１０１で検出された障害物がクリアになった（検出されなくなった）場合、又は、介入による制動制御により自車が停止した場合を除いて、継続して実行される。すなわち、ステップＳ１０７にて、運転支援ＥＣＵ１０は、障害物がクリアになったか否かを判定し、ステップＳ１０８にて、運転支援ＥＣＵ１０は、自車が停止したか否か（車速が０になったか否か）を判定する。

ステップＳ１０７にて、障害物はクリアになっていないと判定され、ステップＳ１０８にて、自車は停止していないと判定された場合には、ステップＳ１０６で開始された介入による制動制御が継続して実行される。

ステップＳ１０７にて、障害物がクリアになったと判定された場合、又はステップＳ１０８にて、自車が停止したと判定された場合には、ステップＳ１０９に進む。

ステップＳ１０９にて、介入による制動制御は終了し、ステップＳ１０１に戻る。

このようにして、障害物が検出される度に、ステップＳ１０１〜Ｓ１０９が繰り返され、運転支援ＥＣＵ１０による運転支援（障害物の監視、介入による制動制御等）が行われる。

なお、ステップＳ１０８にて、自車が停止したと判定された場合に介入による制動制御が終了するのは、例えば、踏切内で停車して遮断機が下りてしまい、遮断機を障害物として認識している場合でも運転者の意思による発進を可能とするためである。

次に、本実施形態に係る運転支援装置１の動作の一例について、タイムチャートを用いて説明をする。

図３は、運転支援装置１の動作の一例を説明するタイムチャートである。

上図は、縦軸に物標距離（障害物からの距離）、横軸に時間をとり、時刻ｔ０において障害物が検出された場合における障害物からの距離の時刻ｔ０からの時間変化を示している。また、下図は、縦軸に必要減速度、横軸に時間をとり、上図に対応した必要減速度の時刻ｔ０からの時間変化を示している。なお、必要減速度は、下向きに縦軸が設けられ、該必要減速度は、下方に行くにつれて、大きくなる。また、下図には、本実施形態における運転支援ＥＣＵ１０（障害物判定部１０３）により算出された必要減速度（実線）に加えて、比較のため、操舵による走行抵抗を考慮しない場合における必要減速度、即ち、直進時における必要減速度（一点鎖線）を示している。また、本例では、運転者によるステアリングの操舵が行われた状態（ある操舵角を持った状態）であるものとする。

図３を参照するに、上図にて、時刻ｔ０で障害物が距離Ｄ０で検出されている。その後、時刻ｔ１で距離Ｄ０よりも自車に近い距離Ｄ１で検出され、自車と障害物との距離が近づいている。その後、時刻ｔ２で障害物が検出されなくなっている。

該上図に対応した下図にて、操舵による走行抵抗を考慮しない場合、必要減速度は、時刻ｔ０で障害物が検出された時点から有意な値として算出され始める。その後、時刻ｔ０からｔ２までの間で、障害物が近づくにつれて、必要減速度は上昇し、時刻ｔ１と時刻ｔ２の間で、障害物判定部１０３により障害物が自車に衝突する可能性が高いと判定される所定閾値ＴＨを超えている。これにより、運転支援ＥＣＵ１０は、介入による制動制御を開始し、運転者の操作とは無関係に制動力が発生することになる。その後、時刻ｔ２で障害物が検出されなくなるので、必要減速度は所定閾値ＴＨ以下となるため、時刻ｔ２で介入による制動制御は終了される。このように、操舵による走行抵抗を考慮しない場合、本例のように、一時的に障害物が検出されたとき（例えば、Ｕターンのため、一時的に壁に幅寄せを行ったとき）等において、介入による制動制御が開始されてしまうおそれがある。これにより、運転者にとって意図しない介入による制動制御が行われることにより、運転者は、違和感や不快感を感じる場合がある。

これに対して、本実施形態における運転支援ＥＣＵ１０により算出された必要減速度は、時刻ｔ０から時刻ｔ１の間は、有意な値としては算出されず（即ち、０として算出され）、障害物が近づいた時刻ｔ１から有意な値として算出され始める。これは、操舵に応じて発生する走行抵抗（による減速度）を考慮しているため、必要減速度が操舵角を考慮しない場合よりも小さくなるからである。その後、時刻ｔ１から時刻ｔ２の間で、必要減速度は上昇するが、時刻ｔ２で障害物が検出されなくなるので、必要減速度は所定閾値ＴＨを超えることなく、必要減速度は０になる。本実施形態のように、操舵に応じて発生する走行抵抗を考慮した場合、該走行抵抗を考慮しない場合に比して、障害物との衝突を回避するための必要減速度は小さくなる。これにより、必要減速度が所定閾値ＴＨを超えるまでの時間を遅らせることができ、本例のように、一時的に検出された障害物によって、運転者の意図しない介入による制動制御が行われないようにすることができる。なお、本例では、時刻ｔ２で障害物が検出されなくなっているが、時刻ｔ２以降においても障害物を検出し続ける場合もありうる。この場合、必要減速度が所定閾値ＴＨを超えて、介入による制動制御が開始されることも想定される。しかしながら、この場合も操舵に応じた走行抵抗を考慮しない場合に比して必要減速度が所定閾値ＴＨを超えるタイミング、即ち、介入による制動制御が開始されるタイミングが遅延されるので、運転者に与える違和感を低減することができる。また、本実施形態における介入による制動制御は、操舵に応じて発生する走行抵抗に基づいて必要減速度が算出されているため、制御開始タイミングは遅延するものの、介入により発生する制動力により障害物との衝突を回避して、自車を停止させることができる。即ち、実効的な衝突回避を行うことができる。

なお、上述したとおり、運転支援ＥＣＵ１０（制御量演算部１０４）は、検出された障害物が所定距離以内に位置する場合に、駆動力を抑制するが、抑制する駆動力を算出する際に、操舵に応じて発生する走行抵抗を考慮してもよい。即ち、操舵に応じて発生する走行抵抗が大きくなるのに応じて、上述した必要減速度と同様に、介入による駆動力の制御（抑制）を開始するタイミングが遅延するようにしてもよい。例えば、操舵に応じて発生する走行抵抗が大きくなるにつれて、上記所定距離が小さくなるように該所定距離を変更してよい。また、操舵に応じて発生する走行抵抗が大きくなるのに応じて、上述した必要減速度と同様に、介入による駆動力の抑制量が小さくなるようにしてもよい。これらにより、介入により駆動力が抑制されることによる運転者に対する違和感を低減させることができる。

［第２の実施形態］
次いで、第２の実施形態について説明をする。

本実施形態に係る運転支援装置１は、障害物が検出された場合に駆動力を抑制する点と、駆動力の抑制値を舵角が大きくなるにつれて、小さくなるように設定する点において、主に第１の実施形態と異なる。以下、第１の実施形態と同様の構成要素については、同一の符号を付して、異なる部分を中心に説明する。

本実施形態に係る運転支援装置１のシステム構成は、第１の実施形態と同様、図１で表される。

制御量演算部１０４は、運転支援の制御量を演算する。例えば、障害物判定部１０３において障害物に対して自車が衝突すると判定された場合に、必要減速度に応じた要求制動力を演算する。また、制御量演算部１０４は、クリアランスソナー２０１ａ〜２０１ｄにより障害物が検出された場合に、要求駆動力として抑制された駆動力（以下、抑制駆動力と呼ぶ）を演算する。ここで、抑制駆動力は、障害物との距離（クリソナＥＣＵ２０から受信した物標距離）、自車の車速（エンジンＥＣＵ６０から受信した車輪速に基づいて算出）、舵角センサ４０から受信した操舵角、路面状態（路面の滑りやすさ）、及び路面勾配等から算出されてよい。詳細については、後述する。

次に、本実施形態に係る運転支援装置１による運転支援フロー、即ち、クリアランスソナー２０１ａ〜２０１ｄによる障害物の検出から介入による駆動力抑制制御に至るフローについて説明をする。

図４は、運転支援装置１の動作を説明するフローチャートである。図４に示すルーチンは、運転支援装置１が搭載された車両のＩＧオンから開始され、ＩＧオンの間、実行されてよい。なお、運転支援装置１による運転支援は、運転者による解除操作を行うことが可能とされてもよく、運転者により解除操作が行われた場合には、図４に示すルーチンは終了されてよい。また、運転支援装置１による運転支援は、運転者による開始操作により開始されてもよく、この場合、図４に示すルーチンは、該開始操作により開始されてよい。また、本実施形態における「運転支援」とは、上述した障害物との衝突回避のために制動力、駆動力の介入制御を行うことのみならず、例えば、後述するステップＳ２０１のように、自車の周辺の障害物を監視している状態を含んでよい。また、図４に示す運転支援フローと並行して、第１の実施形態において説明を行った図２に示す運転支援フローが実行されているものとする。

ステップＳ２０１にて、運転支援ＥＣＵ１０（障害物判定部１０３）は、クリアランスソナー２０１ａ〜２０１ｄにより障害物が検出されたか否かを判定する。障害物の検出があった場合には、ステップＳ２０２に進む。障害物の検出がない場合には、障害物が検出されるまでステップＳ２０１の判定が繰り返される。

ステップＳ２０２にて、運転支援ＥＣＵ１０（制御量演算部１０４）は、障害物からの距離に応じた第１の駆動力抑制量を算出する。具体的には、障害物からの距離、自車の車速、路面状態（例えば、スリップ率）、及び路面勾配等と第１の駆動力抑制量との関係を予め関係式やマップ等として運転支援ＥＣＵ１０内のＲＯＭ等に記憶させておき、これらの関係式やマップに基づいて、第１の駆動力抑制量を算出してよい。例えば、該関係式や該マップは、障害物からの距離が小さくなるにつれて、第１の駆動力抑制量が大きくなるようにしてよい。また、自車の車速が大きくなるにつれて、第１の駆動力抑制量が大きくなるようにしてよい。また、スリップ率が大きくなる（路面が滑りやすくなる）につれて、第１の駆動力抑制量が大きくなるようにしてよい。また、路面が下り勾配で、かつ、勾配が大きくなるにつれて、第１の駆動力抑制量が大きくなるようにしてよく、路面が上り勾配で、かつ、勾配が大きくなるにつれて、第１の駆動力抑制量が小さくなるようにしてよい。これらにより、後述するステップＳ２０５において、障害物との衝突を回避するように駆動力の抑制を行うことができる。

ステップＳ２０３にて、運転支援ＥＣＵ１０（制御量演算部１０４）は、操舵に応じた第２の駆動力抑制量を算出する。具体的には、舵角センサ４０から受信した操舵角が大きくなるのに応じて、第２の駆動力抑制量が大きくなるようにする。第２の駆動力抑制量は、操舵角が大きくなるのに応じて、連続的に大きくなるようにしてもよいし、段階的に大きくなるようにしてもよい。操舵角と第２の駆動力抑制量との関係は、予め関係式やマップ等として運転支援ＥＣＵ１０内のＲＯＭ等に記憶させておき、これらの関係式やマップ等に基づいて、第２の駆動力抑制量は算出されてよい。

なお、ステップＳ２０２とＳ２０３とは、並行して行われてもよい。

ステップＳ２０４にて、運転支援ＥＣＵ１０（制御量演算部１０４）は、ステップＳ２０２で算出された第１の駆動力抑制量とステップＳ２０３で算出された第２の駆動力抑制量とに基づいて、要求駆動力としての抑制駆動力を算出する。具体的には、エンジンＥＣＵ６０がアクセルペダルの操作に連動して駆動力を制御する場合における駆動力から第１の駆動力抑制量と第２の駆動力抑制量とを減じることにより算出してよい。上述したとおり、操舵角が大きくなるのに応じて、第２の駆動力抑制量は大きくなるため、駆動力抑制量は、操舵角が大きくなるのに応じて、小さくなる。

ここで、ステップＳ２０４で算出される抑制駆動力の一例について説明をする。

図５は、（要求駆動力としての）抑制駆動力と操舵角との関係の一例を示す図である。縦軸に要求駆動力、横軸に操舵角をとり、操舵角の変化に応じた要求駆動力の変化が示されている。図中、点線は、通常時におけるアクセル開度に対応した駆動力、即ち、エンジンＥＣＵ６０がアクセルペダルの操作に連動して駆動力を制御する場合の駆動力を示しており、実線は、抑制駆動力を示している。図中のＳｐ１は、上記第１の駆動力抑制量に対応し、Ｓｐ２は、操舵角θ１以上における上記第２の駆動力抑制量に対応する。

図５を参照するに、抑制駆動力は、操舵角がθ１までの間では、点線で示される通常時における駆動力であるＤｒ０から第１の駆動力抑制量であるＳｐ１を減じたＤｒ１（＜Ｄｒ０）である。なお、操舵角がθ１までの間では、第２の駆動力抑制量は０である。また、操舵角がθ１以上では、点線で示される通常時における駆動力であるＤｒ０から第１の駆動力抑制量であるＳｐ１と第２の駆動力抑制量Ｓｐ２とを減じたＤｒ２（＜Ｄｒ１）である。このように、抑制駆動力は、操舵角が大きくなるのに応じて、段階的に小さくなる。なお、抑制駆動力は、操舵角が大きくなるのに応じて、細かく段階的に小さくなるように設定されてもよいし、また、連続的に小さくなるように設定されてもよい。

なお、図４の例においては、障害物からの距離に応じた第１の駆動力抑制量と、操舵に応じた第２の駆動力抑制量と、が算出された上で、抑制駆動力が算出されているが、障害物との距離、操舵角等に基づいて、直接、抑制駆動力が算出されてもよい。例えば、障害物との距離、自車の車速、操舵角、路面状態（例えば、スリップ率）、及び路面勾配と抑制駆動力との関係を予め関係式やマップ等として運転支援ＥＣＵ１０内のＲＯＭ等に記憶させておき、該抑制駆動力は、これらの関係式やマップ等に基づいて算出されてもよい。この場合も、抑制駆動力は、操舵角が大きくなるのに応じて小さくなるよう該関係式や該マップに基づいて算出される。

ステップＳ２０５にて、運転支援ＥＣＵ１０（制御量演算部１０４、出力処理部１０６）は、介入による駆動力抑制制御を開始する。出力処理部１０６は、ステップＳ２０４で算出された要求駆動力（抑制駆動力）をエンジンＥＣＵ６０に送信し、エンジンＥＣＵ６０は、受信した該要求駆動力に応じて点火タイミング、燃料噴射量、スロットル開度等を制御する。このようにして、運転支援ＥＣＵ１０は、エンジンＥＣＵ６０を介して、介入による駆動力抑制制御を行う。

ステップＳ２０５で開始された介入による駆動力抑制制御は、ステップＳ２０１で検出された障害物がクリアになった（検出されなくなった）場合、又は、並行して行われる介入による制動制御等により自車が停止した場合を除いて、継続して実行される。すなわち、ステップＳ２０６にて、運転支援ＥＣＵ１０は、障害物がクリアになったか否かを判定し、ステップＳ２０７にて、運転支援ＥＣＵ１０は、自車が停止したか否か（車速が０になったか否か）を判定する。

ステップＳ２０６にて、障害物はクリアになっていないと判定され、ステップＳ２０７にて、自車は停止していないと判定された場合には、ステップＳ２０５で開始された介入による駆動力抑制制御が継続して実行される。

ステップＳ２０６にて、障害物がクリアになったと判定された場合、又はステップＳ２０７にて、自車が停止したと判定された場合には、ステップＳ２０８に進む。

ステップＳ２０８にて、介入による駆動力抑制制御は終了し、ステップＳ２０１に戻る。

このようにして、障害物が検出される度に、ステップＳ２０１〜Ｓ２０８が繰り返され、運転支援ＥＣＵ１０による運転支援（障害物の監視、介入による駆動力抑制制御）が行われる。

上述した本実施形態における駆動力抑制制御により、操舵角が大きくなるのに応じて、要求駆動力は小さくなるように制御される。よって、操舵角が大きくなるのに応じて、自車の車速がより抑制されるようになるため、障害物への接近を更に遅くすることができる。即ち、並行して行われる介入による制動制御が開始されるまでのタイミングを第１の実施形態から更に遅延させることが可能となる。これにより、仮に介入による制動制御が開始されることになっても、それまでの時間遅延があるため、運転者に与える違和感を低減することができる。また、一時的に検出された障害物によって、運転者の意図しない介入による制動制御が開始されないようにすることがより確実にできる。また、超音波の乱反射等により障害物の正確な位置が判別できない場合等においても、介入による制動制御が開始されるまでのタイミングが遅延されるため、障害物の正確な位置を判定する時間が確保されうる。即ち、真に衝突する可能性がある場合に、介入による制動制御を作動させることができる。

特に、操舵角が大きいときは、そもそも運転者により障害物を回避する操作が行われている可能性も高く、また、クリアランスソナー２０１ａ〜２０１ｄにより一時的に障害物が検出される場合（例えば、幅寄せにより一時的に路側の壁に近づく場合等）も多い。そのため、このような場合に、介入による制動制御が開始されると、運転者に違和感を与えてしまう。しかしながら、操舵角が大きくなるのに応じて、抑制駆動力を小さくする、即ち、介入による制動制御が開始されるタイミングを遅延させることにより、より確実に運転者に与える違和感を低減することができる。また、操舵角が大きいときは、運転者の意図として、車速を上げる必要性を感じていない場合が多いため、操舵角が大きくなるのに応じて、抑制駆動力を小さくする駆動力抑制制御は、運転者に違和感を与えることはない。

なお、本実施形態における駆動力抑制制御は、クリアランスソナー２０１ａ〜２０１ｄにより障害物が検出された場合に開始されるが、介入による制動制御が開始されるよりも前の時点であれば、任意の時点で開始されてよく、同様の作用・効果を奏する。例えば、障害物が検出され、かつ、障害物との距離が所定距離（介入により制動制御が開始されない程度の距離）以下である場合に、上述した駆動力抑制制御が開始されてもよい。

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。

例えば、上述した実施形態において、超音波センサを用いているが、障害物を検出することができる他の手段（例えば、ミリ波レーダ、レーザーレーダ、ステレオカメラ等）を用いる場合についても適用可能である。この場合、上述したクリアランスソナー２０１と同様、配置される障害物を検出する手段の数に限定はなく、自車周辺の障害物を検出可能なように適当数の障害物を検出する手段が設けられてよい。

また、上述した実施形態において、クリアランスソナー２０１は、フロントバンパー、リアバンパー等の車室外に設けられるが、自車周辺の障害物を検出し、該障害物との距離等が検出可能であれば、障害物を検出する手段は、車室内に設けられてもよい。例えば、障害物を検出する手段としてステレオカメラを用いる場合、該ステレオカメラは、車室内のフロントウィンドウ、リアウィンドウ、又はサイドウィンドウの付近に車外の自車周辺を撮像可能に設けられてよい。

１ 運転支援装置
１０ 運転支援ＥＣＵ（制御部）
２０ クリソナＥＣＵ
３０ Ｇセンサ
４０ 舵角センサ（操舵角検出部）
５０ メータコンピュータ
６０ エンジンＥＣＵ
７０ ブレーキＥＣＵ
１０１ 入力処理部
１０２ 車両状態推定部
１０３ 障害物判定部
１０４ 制御量演算部
１０５ ＨＭＩ演算部
１０６ 出力処理部
２０１ａ〜２０１ｄ クリアランスソナー（障害物検出部）

Claims (6)

1. 障害物を検出し、前記障害物までの距離を含む障害物情報を取得する障害物検出部と、
   運転者によるステアリングの操舵角を検出する操舵角検出部と、
   前記障害物検出部により取得された前記障害物情報に基づいて、制動力又は駆動力のうち、少なくとも一方について介入による制御を行う制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記障害物情報に基づく前記障害物までの距離と、運転者による操舵に応じて発生する走行抵抗と、に基づいて、前記障害物との衝突を回避する必要減速度を算出し、該必要減速度に基づいて、前記制動力を発生させる前記介入による制御を行うと共に、前記制動力を発生させる前記介入による制御が行われるよりも前の時点から、前記障害物情報に基づいて、前記駆動力を抑制する前記介入による制御を行い、前記操舵角検出部により検出された前記操舵角が大きくなるのに応じて、前記駆動力が小さくなるように、前記駆動力を抑制することを特徴とする、
   運転支援装置。
2. 前記必要減速度は、前記操舵角検出部により検出された前記操舵角が大きくなるにつれて、小さくなることを特徴とする、
   請求項１に記載の運転支援装置。
3. 前記制御部は、前記必要減速度が所定の減速度より大きい場合に、前記制動力を発生させる前記介入による制御を行うことを特徴とする、
   請求項１又は２に記載の運転支援装置。
4. 前記制御部は、前記操舵角検出部により検出された前記操舵角に基づいて、前記走行抵抗を算出することを特徴とする、
   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. 自車の車速を検出する車速検出部と、
   スロットル開度を検出するスロットル開度検出部と、を備え、
   前記制御部は、前記車速検出部により検出された前記車速と、前記スロットル開度検出部により検出された前記スロットル開度と、に基づいて、前記走行抵抗を算出することを特徴とする、
   請求項１乃至３のいずれか一項に記載の運転支援装置。
6. 前記制御部は、前記障害物検出部により前記障害物が検出された場合に、前記駆動力を抑制する前記介入による制御を行うことを特徴とする、
   請求項１乃至５のいずれか一項に記載の運転支援装置。
   

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