(57)【要約】【課題】検出装置の信頼度が低下した場合に、運転者への負荷が急に増大することを抑制する技術を提供する。【解決手段】支援設定部は、Ｓ１００では、車両の状態又は車両の周囲における状態を検出する複数の検出装置について、検出結果の確からしさを表す信頼度を検出装置毎に取得する。Ｓ１０５では、検出装置のそれぞれが、信頼度が信頼閾値以上となる検出装置を表す高信頼装置であるか否かを判断する。Ｓ１１０では、複数の検出装置が高信頼装置であるか否かの組合せと、実施する運転支援の種別と、の対応関係を表す対応情報を取得する。Ｓ１１５では、検出装置のそれぞれが高信頼装置であるか否かの判断結果と、対応情報とに基づいて、実施する運転支援を設定する。Ｓ１２０では、実施する運転支援を、運転支援を実行する実行部に実行させるよう指示を出力する。【選択図】図３
2018012370.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され複数の運転支援を行う運転支援装置（３０）であって、  
前記車両の状態又は前記車両の周囲における状態を検出する複数の検出装置について、検出結果の確からしさを表す信頼度を前記検出装置毎に取得するように構成された信頼度取得部（３６、Ｓ１００）と、  
前記検出装置のそれぞれが、前記信頼度が信頼閾値以上となる検出装置を表す高信頼装置であるか否かを判断するように構成された判断部（３６、Ｓ１０５）と、
前記複数の検出装置が高信頼装置であるか否かの組合せと、実施する運転支援の種別と、の対応関係を表す対応情報を取得するように構成された対応取得部（３６、Ｓ１１０）と、
前記検出装置のそれぞれが高信頼装置であるか否かの判断結果と、前記対応情報とに基づいて、実施する運転支援を設定するように構成された設定部（３６、Ｓ１１５）と、
前記実施する運転支援を、運転支援を実行する実行部（３７）に実行させるよう指示を出力するように構成された出力部（３６、Ｓ１２０）と、
を備える運転支援装置。
【請求項２】
請求項１に記載の運転支援装置であって、
前記対応情報は、前記組合せと、前記組合せに含まれる少なくとも１つの高信頼性装置の検出結果を用いて実施する運転支援とが対応付けられているように構成された
運転支援装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の運転支援装置であって、
前記複数の検出装置は、少なくとも前記車両の位置を検出する位置検出装置（１３）、及び前記車両と前記車両の周囲の物体との距離を検出する距離検出装置（１２）を含んでおり、
前記対応情報は、前記複数の検出装置のうちの前記位置検出装置及び前記距離検出装置が高信頼装置であるか否かの組合せと、前記車両における速度に関わる運転支援の種別と、が対応付けられるように構成された  
運転支援装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の運転支援装置であって、
前記複数の検出装置は、前記車両の位置を検出する位置検出装置（１３）、前記車両と前記車両の周囲の物体との距離を検出する距離検出装置（１２）、左右方向における前記車両の位置を検出する左右検出装置（１１）、のうち少なくとも二つを含んでおり、
前記対応情報は、前記複数の検出装置のうちの前記位置検出装置、前記距離検出装置、及び前記左右検出装置が高信頼装置であるかの組合せと、前記車両における操舵に関わる運転支援の種別と、が対応付けられるように構成された
運転支援装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の運転支援装置であって、
前記複数の検出装置には、少なくとも、左右方向における前記車両の位置を検出する左右検出装置が含まれており、
前記実行部は、前記出力部から操舵に関する指示が出力されると、前記指示に従って操舵に関する運転支援を実行するように構成された操舵支援部（５０）を備え、
前記操舵支援部は、
前記操舵に関する指示が出力されると、操舵に関わる物理量の目標値に前記物理量の検出値を追従させる追従トルクを操舵用のモータに発生させるための制御値を表す追従制御値を算出するように構成された追従指令部（７１）と、
前記追従制御値を前記モータに出力するように構成された制御値出力部（６５）と、
入力された値に対して予め定められたゲインを乗じて出力するように構成された追従ゲイン制御部（７２）と、
を備え、
前記追従ゲイン制御部は、
前記左右検出装置の信頼度が小さくなるにつれて値が小さくなる追従ゲインを設定し、
前記追従制御値に対して前記追従ゲインを乗じた値を新たな追従制御値として出力するように構成され、
前記制御値出力部は前記新たな追従制御値を前記追従制御値として出力するように構成された
運転支援装置。
【請求項６】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の運転支援装置であって、
前記複数の検出装置には、少なくとも、左右方向における前記車両の位置を検出する左右検出装置が含まれており、
前記実行部は、前記出力部から操舵に関する指示が出力されると、前記指示に従って操舵に関する運転支援を実行するように構成された操舵支援部（５０）を備え、
前記操舵支援部は、
前記操舵に関する指示が出力されると、操舵に関わる物理量の目標値に該物理量の検出値を追従させる追従トルクを前記モータに発生させるための制御値を表す追従制御値を算出するように構成された追従指令部（７１）と、
前記追従制御値を前記モータに出力するように構成された制御値出力部（６５）と、
入力された値に対して予め定められたゲインを乗じて出力するように構成された追従ゲイン制御部（７３、７４、７５、７６）と、
を備え、
前記追従指令部は、
前記目標値と前記検出値との偏差を演算するように構成された偏差演算部（８１）と、
前記偏差に比例した比例値を生成するように構成された比例部（９１）と、
前記偏差を積分した積分値を予め設定された上限値を表す積分上限値未満となるよう生成するように構成された積分部（９２）と、
前記偏差を微分した微分値を生成するように構成された微分部（９４）と、
前記比例値、前記積分値、及び前記微分値を加算した加算値を用いて前記追従制御値を算出するように構成された加算部（９６）と、
を備え、
前記ゲイン制御部は、
前記左右検出装置の信頼度が小さくなるにつれて値が小さくなる追従ゲインを設定し、
前記追従ゲインに基づいて、前記目標値、前記検出値、前記偏差、前記比例値、前記積分値、前記積分上限値、前記微分値、前記加算値のうちの少なくとも１つを表す対象値に対して前記追従ゲインを乗じた値を新たな対象値として出力するように構成された
運転支援装置。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載の運転支援装置であって、
前記操舵支援部は、
前記操舵に関わる物理量の目標値に応じたトルクを示す支援トルクをモータに発生させるための制御値を表す支援制御値を算出するように構成された支援指令部（７８）と、
前記左右検出装置の信頼度が大きくなるにつれて値が小さくなる支援ゲインを設定し、前記支援制御値に対して前記支援ゲインを乗じた値を新たな支援制御値として出力するように構成された支援ゲイン制御部（７９）と、
前記追従制御値に前記支援制御値を加算した値を新たな追従制御値として出力するように構成された調整部（６２）と、
前記新たな追従制御値を出力するように構成されたモータ駆動回路（６５）と、
を更に備える運転支援装置。
【請求項８】
請求項５から請求項７のいずれか一項に記載の運転支援装置であって、
前記実行部は、前記目標値を生成する目標角度演算部を更に備え、
前記目標角度演算部は、
前記車両の現在位置を取得するように構成された位置取得部（Ｓ３１０）と、
前記車両の運転者による前方の見易さの程度を数値で表した視認度を取得し、前記視認度に基づいて、前記運転者が前方において視認可能な距離を表す視認距離を推定するように構成された距離推定部（Ｓ３３５）と、
前記車両の走行する道路に関する情報であって、前記車両の進行方向に沿って延びる道路の形状を表す情報を含む地図情報を取得するように構成された道路取得部（Ｓ３５５）と、
前記車両の現在位置及び前記地図情報に基づいて推定された道路の曲率であって、前記車両の現在位置から前記道路に沿う方向に前記視認距離離れた位置を表す目標位置における道路の曲率を表す目標道路曲率を取得するように構成された目標曲率部（Ｓ３８０）と、
前記目標位置における前記車両の舵角を表す目標舵角を、前記目標道路曲率を用いて算出するように構成された目標算出部（Ｓ３９０）と、
前記現在位置における前記車両の操舵角を表す現舵角を取得するように構成された現舵角部（Ｓ３９５）と、
を更に備え、
前記追従指令部は、前記目標舵角を前記操舵に関わる物理量の目標値とし、前記現舵角を前記検出値とし、前記目標舵角に前記現舵角を追従させて前記車両が前記目標位置に到達したときに前記現舵角が前記目標舵角に一致するようにステアリングを駆動させるトルクを前記追従トルクとして、前記追従制御値を算出するように構成された
運転支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、運転支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両を運転する運転者への負荷を低減するために、車両に搭載されたセンサによる出力に基づいて、様々な運転支援を実行する技術が知られている。
特許文献１では、カメラ、レーザスキャナ、ＧＰＳといった複数の検出装置による検出結果を全て用いて、ステアリング、ブレーキ、アクセルの操作を自動で行うといった所謂自動運転、を運転支援として実行する技術が開示されている。以下、特許文献１に記載の技術を従来技術という。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１７８３３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来技術では、全ての検出装置の信頼度を加算した値の大きさに基づいて自動運転を継続するか否かを判断している。このため、仮に複数の検出装置のうちの一つが故障することにより該検出装置の信頼度が大きく低下すると、加算値も大きく低下し、自動運転が中止されることが有り得る。この場合、運転者による手動操作が行われない自動運転から運転者が手動操作を行う手動運転へいきなり切り替わるので、運転者への負荷が急に増大するという問題があった。
【０００５】
本開示はこのような問題に鑑みてなされたものであり、検出装置の信頼度が低下した場合に、運転者への負荷が急に増大することを抑制する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の運転支援装置（３０）は、車両に搭載され複数の運転支援を行う。運転支援装置は、信頼度取得部（３６、Ｓ１００）と、判断部（３６、Ｓ１０５）と、対応取得部（３６、Ｓ１１０）と、設定部（３６、Ｓ１１５）と、出力部（３６、Ｓ１２０）と、を備える。
【０００７】
信頼度取得部は、車両の状態又は車両の周囲における状態を検出する複数の検出装置について、検出結果の確からしさを表す信頼度を検出装置毎に取得する。判断部は、検出装置のそれぞれが、信頼度が信頼閾値以上となる検出装置を表す高信頼装置であるか否かを判断する。
【０００８】
対応取得部は、複数の検出装置が高信頼装置であるか否かの組合せと、実施する運転支援の種別と、の対応関係を表す対応情報を取得する。設定部は、検出装置のそれぞれが高信頼装置であるか否かの判断結果と、対応情報とに基づいて、実施する運転支援を設定する。出力部は、実施する運転支援を、運転支援を実行する実行部（３７）に実行させるよう指示を出力する。
【０００９】
このように、本開示における運転支援装置は、複数の検出装置のうち信頼度が信頼閾値以上となる高信頼装置の組合せに基づいて、実施する運転支援の種別が設定される構成を備える。このため、仮に複数の検出装置のうち１つの検出装置が故障して高信頼装置ではなくなったとしても、このときの残りの高信頼装置の組合せに対応した運転支援が実施される。
【００１０】
つまり、複数の検出装置のうちいずれかの検出装置の信頼度が低下した場合に、運転支援を行っていた状態から運転支援を全く行わない状態に遷移するおそれのある従来技術よりも、運転者への負荷の増大を抑制することができる。
【００１１】
なお、この欄及び特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態における運転支援システムの構成を示すブロック図。
【図２】運転支援装置の機能を示すブロック図。
【図３】設定処理のフローチャート。
【図４】対応情報の一例を示す図。
【図５】第２実施形態における操舵部の構成を示す図。
【図６】操舵支援部の構成を示す図。
【図７】目標角度処理のフローチャート。
【図８】特性決定器の構成を示す図。
【図９】操舵系メカの逆モデルを示す図。
【図１０】変形例２における追従部の構成を示す図。
【図１１】変形例３における追従部の構成を示す図。
【図１２】変形例４における追従部の構成を示す図。
【図１３】変形例５における操舵支援部の構成を示す図。
【図１４】変形例６における操舵支援部の構成を示す図。
【図１５】第３実施形態の目標角度演算部が実行する目標演算処理のフローチャート。
【図１６】環境対応情報を説明する図。
【図１７】距離対応情報を説明する図。
【図１８】現在位置、目標位置、及び視認距離の対応を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態を説明する。
［１．第１実施形態］
［１−１．構成］
図１に示す運転支援システム１は、車両に搭載されるシステムである。以下では、運転支援システム１が搭載された車両を自車両とも記載する。
【００１４】
運転支援システム１は、検出部１０と、記録装置１４と、車速センサ１５と、指示入力部１７と、回転センサ１８と、トルクセンサ４と、駆動部２０と、運転支援装置３０と、を備える。
【００１５】
検出部１０は、車両の状態又は車両の周囲における状態を検出する、複数の検出装置を備える。ここでいう車両の状態とは、例えば、車両の位置や速度等が含まれる。車両の周囲における状態とは、例えば、車両の周囲に存在する物体の分布や、車両の周囲の路面における区画線の位置等が含まれる。
【００１６】
検出部１０は、位置検出装置、距離検出装置、左右検出装置、のうち少なくとも二つを複数の検出装置として含んでいてもよい。位置検出装置とは、車両の位置を検出する装置を表す。距離検出装置とは、車両と車両の周囲の物体との距離を検出する装置を表す。ここでいう物体とは、例えば他の車両、歩行者、固定物等を表す。左右検出装置とは、左右方向における車両の位置を検出する装置を表す。ここでいう左右方向とは、前記車両の進行方向に対する左右の方向を表す。
【００１７】
具体的には、検出部１０は、カメラ１１を左右検出装置として、測距センサ１２を距離検出装置として、ＧＰＳ１３を位置検出装置として備える。
カメラ１１は、自車両の前方を撮影し、撮影した画像データを運転支援装置３０に出力する。カメラ１１の撮影範囲には、自車両前方の路面が含まれる。
【００１８】
測距センサ１２は、ミリ波センサである。ただし、測距センサ１２は、レーザレーダやライダーであってもよい。測距センサ１２は、自車両の周辺に存在する物体を検出し、自車両からその物体までの距離、自車両を基準とする物体の方位、及び物体の速度を算出する。
【００１９】
ＧＰＳ１３は、自車両の位置を取得する。記録装置１４は、地図情報１４１等を記憶している。地図情報１４１とは、道路の形状、道路の位置、道路における車線数等の情報を含む。
【００２０】
車速センサ１５は、自車両の速度を検出し、その検出結果を運転支援装置３０へ出力する。
指示入力部１７は、自車両の運転者により方向指示器が操作された際に、方向指示信号を運転支援装置３０へ出力する。方向指示信号は、左右のいずれを指示するように方向指示器が操作されたかを表す。
【００２１】
回転センサ１８は、モータ回転角θ、モータ回転角速度ωを検出し、検出結果を運転支援装置３０へ出力する。トルクセンサ４は、操舵トルクＴｓを検出し、検出結果を運転支援装置３０へ出力する。
【００２２】
駆動部２０は、運転支援装置３０からの指示に応じて、自車両の操舵部２１、ブレーキ部２２、パワートレイン２３、の制御を行う。操舵部２１は運転支援装置３０からの指示に応じて自車両の操舵を行う。ブレーキ部２２は運転支援装置３０からの指示に応じて自車両のブレーキを作動させる。パワートレイン２３は、自車両のエンジンと、そのエンジンの駆動力を駆動輪に伝達する機構とを備える。パワートレイン２３は、運転支援装置３０からの指示に応じて作動する。
【００２３】
運転支援装置３０は、ＣＰＵ３１と、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の半導体メモリ（以下、メモリ３２）と、を有する周知のマイクロコンピュータを中心に構成される。運転支援装置３０の各種機能は、ＣＰＵ３１が非遷移的実体的記録媒体に格納されたプログラムを実行することにより実現される。この例では、メモリ３２が、プログラムを格納した非遷移的実体的記録媒体に該当する。また、このプログラムが実行されることで、プログラムに対応する方法が実行される。なお、運転支援装置３０を構成するマイクロコンピュータの数は１つでも複数でもよい。
【００２４】
運転支援装置３０は、ＣＰＵ３１がプログラムを実行することで実現される機能の構成として、図２に示すように、信頼度設定部３５と、支援設定部３６と、支援実行部３７と、を備える。
【００２５】
運転支援装置３０を構成するこれらの要素を実現する手法はソフトウェアに限るものではなく、その一部又は全部の要素について、一つあるいは複数のハードウェアを用いて実現してもよい。例えば、上記機能がハードウェアである電子回路によって実現される場合、その電子回路は多数の論理回路を含むデジタル回路、又はアナログ回路、あるいはこれらの組合せによって実現してもよい。
【００２６】
信頼度設定部３５は、信頼度を検出部１０が備える検出装置毎に設定する。ここでいう信頼度とは、検出部１０が備える複数の検出装置についての、検出結果の確からしさを表す。つまり、信頼度とは、カメラ１１、測距センサ１２、ＧＰＳ１３による検出結果の確からしさを表す。信頼度は、０以上１以下の値に設定されている。
【００２７】
信頼度設定部３５は、次のように信頼度を設定してもよい。例えば、信頼度設定部３５は、カメラ１１で検出した道路区画線のかすれ具合に基づいて、カメラ１１の信頼度を設定してもよい。つまり、信頼度設定部３５は、検出した道路区画線においてかすれた箇所が増加するにつれて信頼度が小さい値となるように、カメラ１１の信頼度を設定してもよい。ここでいう道路区画線とは道路を区画する白線や黄色線等を含む。カメラ１１が取得した画像から道路区画線を検出する方法は、公知の任意の手法を使用することが可能である。
【００２８】
また、信頼度設定部３５は、例えば、雨が降っているか否か、天候が晴れであるか曇りであるかといった、カメラ１１で取得した画像から道路区画線を検出するときの検出精度に影響を与える環境（以下、走行環境）をセンサにより数値化して検出し、該走行環境を数値化したものを用いて信頼度を設定してもよい。走行環境を検出するセンサとしては、例えば、照度センサやレインセンサが含まれうる。信頼度設定部３５は、検出精度が大きくなるような走行環境であるほど大きい値となるようにカメラ１１の信頼度を設定してもよい。
【００２９】
信頼度設定部３５は、例えば、測距センサ１２により検出された、連続的に存在する観測点群の密度に基づいて、測距センサ１２の信頼度を設定してもよい。信頼度設定部３５は、該密度が増加するにつれて信頼度が大きい値となるように、測距センサ１２の信頼度を設定してもよい。
【００３０】
信頼度設定部３５は、例えば、ＧＰＳ１３の受信強度に基づいて、ＧＰＳ１３の信頼度を設定してもよい。信頼度設定部３５は、受信強度が増加するにつれて信頼度が大きい値となるように、ＧＰＳ１３の信頼度を設定してもよい。
【００３１】
なお、カメラ１１、測距センサ１２、ＧＰＳ１３の信頼度の算出方法はこれらに限定されるものではなく、公知の任意の手法を使用することが可能である。
支援設定部３６は、後述する設定処理を実行し、信頼度設定部３５にて設定されたカメラ１１、測距センサ１２、及びＧＰＳ１３の信頼度と後述する対応情報とに基づいて、実施する運転支援を設定し、設定した実施する運転支援を支援実行部３７に実行させるよう指示を出力する。
【００３２】
支援実行部３７は、支援設定部３６から出力される指示に従って、運転支援を実行する。支援実行部３７は、操舵制御部４１と、ブレーキ制御部４２と、パワートレイン制御部４３と、を備える。
【００３３】
操舵制御部４１は、支援設定部３６から操舵に関する指示が出力されると、該指示を実行するよう操舵部２１の制御を行う。操舵に関する指示とは、操舵に関わる運転支援を、実施する運転支援として指示するものを表す。
【００３４】
ブレーキ制御部４２及びパワートレイン制御部４３は、支援設定部３６から車速に関する指示が出力されると、該指示を実行するようブレーキ部２２、パワートレイン２３の制御を行う。車速に関する指示とは、車速に関わる運転支援を実施す運転支援として指示するものを表す。
【００３５】
［１−２．処理］
次に、支援設定部３６が実行する設定処理について、図３のフローチャートを用いて説明する。設定処理は、車両の走行中に、予め定められた周期で繰り返し実行されてよい。
【００３６】
なお、以下の処理の説明において主語が省略されている場合、支援設定部３６を主語とする。
支援設定部３６は、Ｓ１００では、信頼度を検出装置毎に取得する。すなわち、信頼度設定部３５にて設定された信頼度を、カメラ１１、測距センサ１２、ＧＰＳ１３のそれぞれについて取得する。
【００３７】
支援設定部３６は、Ｓ１０５では、検出装置のそれぞれが、高信頼装置であるか否かを判断する。高信頼装置とは、信頼度が予め定められた信頼閾値以上となる検出装置を表す。前述のように、信頼度は０以上１未満の値に設定されている。信頼閾値は、予めメモリ３２に記録されており、本実施形態では０．５に設定されている。ただし、信頼閾値は、これに限定されるものではなく、任意の値に定められてよい。
【００３８】
具体的には、支援設定部３６は、Ｓ１００にて取得されたカメラ１１、測距センサ１２、ＧＰＳ１３のそれぞれについて、信頼度が信頼閾値以上であるか否かを判断し、信頼閾値以上となった信頼度に対応する検出装置を高信頼装置としてメモリ３２に記録する。例えば、カメラ１１の信頼度が０．９であった場合、カメラ１１を高信頼装置としてメモリ３２に記録する。
【００３９】
支援設定部３６は、Ｓ１１０では、対応情報を取得する。対応情報とは、カメラ１１、測距センサ１２、ＧＰＳ１３といった複数の検出装置が高信頼装置であるか否かの組合せと、実施する運転支援の種別と、の対応関係を表す。対応情報は予めメモリ３２に記録されている。
【００４０】
本実施形態では、図４に示すように、対応情報には、カメラ１１、測距センサ１２、及びＧＰＳ１３といった３つの検出装置のそれぞれが高信頼装置であるか否かについて全ての組合せが、すなわち、８通りの組合せが示されている。そして、これら８通りの組合せのそれぞれについて、実施する運転支援の種別が対応付けられている。なお、図４では、高信頼装置は「高」と示され、高信頼装置でない装置は「低」と示されている。
【００４１】
実施する運転支援の種別は、速度に関わる運転支援、及び操舵に関わる運転支援といった、二つのグループに分けて設定されている。
速度に関わる運転支援とは、車両の前後方向において実行される制御を表す。ここでいう前後方向とは、車両の進行方向とその反対の方向を表す。速度に関わる運転支援には、例えば、自動速度制御が含まれる。ここでいう自動速度制御とは、運転支援装置３０が、検出部１０が備える検出装置の検出結果に基づいて駆動部２０を用いて行う、速度に関する制御を表す。自動速度制御には、例えば、車間維持や減速支援といった制御が含まれうる。
【００４２】
車間維持とは、運転支援装置３０が実行する制御であって、前方車両との車間距離を所定距離に維持する制御を表す。車間維持は測距センサ１２の検出結果を用いて実行される。減速支援とは、運転支援装置３０が実行する制御であって、自車両がカーブや下り勾配に到達した際に、該カーブや下り勾配において車両を減速させる制御を表す。減速支援はＧＰＳ１３の検出結果と地図情報１４１とを用いて実行される。このような車間維持、減速支援については、種々の文献において公知であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【００４３】
操舵に関わる運転支援とは、車両の横方向において実行される制御を表す。ここでいう横方向とは、車両の進行方向に対する左右を表す。操舵に関わる運転支援には、例えば、自動操舵制御や支援運転制御といった制御が含まれる。
【００４４】
ここで、自動速度制御とは、運転支援装置３０が検出部１０が備える検出装置の検出結果に基づいて駆動部２０を用いて行う操舵に関する制御であって、フィードバック制御により実現されるものを表す。自動操舵制御には、例えば、レーン内走行、レーンチェンジといった制御が含まれうる。なお、以下では、車線をレーンとも記載する。
【００４５】
レーン内走行とは、運転支援装置３０が実行する制御であって、車両の位置を、走行中のレーン内に維持する制御を表す。レーン内走行は測距センサ１２の検出結果を用いて実行される。レーンチェンジとは、運転支援装置３０が実行する制御であって、方向指示器が操作された際に、車両の位置を、走行中の車線から方向指示器が表す側の車線に変化させる制御を表す。レーンチェンジはカメラ１１の検出結果を用いて実行される。
【００４６】
一方、支援運転制御とは、運転支援装置３０が検出部１０が備える検出装置の検出結果に基づいて駆動部２０を用いて行う操舵に関する制御であって、フィードフォワード制御により実現されるものを表す。支援運転制御には、例えば、操舵サポートといった制御が含まれうる。
【００４７】
操舵サポートとは、運転支援装置３０が実行する制御であって、車両の位置を、走行中のレーン中央とするための制御を表す。操舵サポートはＧＰＳ１３の検出結果と地図情報１４１とを用いて実行される。なお、操舵サポートにおいては、レーン内走行のように車両の位置が走行中のレーン内に維持される制御とは異なり、フィードバック制御ではないため、道路の状況等によっては車両の位置は走行中のレーン中央に対して誤差を含みうる。なお、運転者による負荷は、自動操舵制御、支援運転制御の順に増加する。以下では、自動操舵制御を目標追従制御ともいう。
【００４８】
なお、手動とは、運転者が手動で速度制御または操舵制御を行うことを表す。つまり、ここでいう手動とは、速度、操舵に関して、運転支援装置３０により自動制御が行われないことを表す。自動制御とは、運転支援装置３０が検出部１０が備える検出装置の検出結果に基づいて駆動部２０を用いて行う制御を表す。
【００４９】
ところで、図４に示すように、操舵に関わる制御においては、高信頼装置であるか否かの組合せにかかわらず、常にアシスト制御が実行されてもよい。
アシスト制御とは、例えばハンドルが重い又は軽いといったような、路面反力に応じた伝達感が実現されるようにハンドル操作をアシストするアシストトルクをモータ６に発生させるための制御である。アシスト制御は、トルクセンサ４、回転センサ１８、車速センサ１５の検出結果を用いて実行される。
【００５０】
レーン内走行、レーンチェンジ、操舵サポート、アシスト制御といった制御については、第２実施形態においても説明するため、ここでは詳細な説明を省略する。
対応情報は、複数の検出装置が高信頼装置であるか否かの組合せと、該組合せに含まれる少なくとも１つの高信頼装置の検出結果を用いて実施する運転支援とが対応付けられていてよい。
【００５１】
例えば、図４に示すように、カメラ１１、測距センサ１２、ＧＰＳ１３が全て高信頼装置である組合せ１に対して、速度に関わる運転支援において、測距センサ１２の検出結果を用いる車間維持とＧＰＳ１３の検出結果を用いる減速支援とが、実施する運転支援として対応付けられる、という具合である。また例えば、カメラ１１、ＧＰＳ１３が高信頼装置である組合せ２に対して、速度に関わる運転支援において、ＧＰＳ１３の検出結果を用いる減速支援が実施する運転支援として対応付けられる、という具合である。
【００５２】
なお、図４には示されていないが、対応情報は、組合せに含まれる高信頼装置の検出結果を全て用いるように実施する運転支援を対応付けてもよい。
また、対応情報は、カメラ１１、測距センサ１２、ＧＰＳ１３のうちのＧＰＳ１３及び測距センサ１２が高信頼装置であるか否かの組合せと、車両における速度に関わる運転支援の種別と、が対応付けられていてもよい。例えば、図４に示す組合せ１、２、３、５、６、７の通りである。
【００５３】
また、対応情報は、ＧＰＳ１３、測距センサ１２、及びカメラ１１が高信頼装置であるかの組合せと、車両における操舵に関わる運転支援の種別と、が対応付けられていてよい。
【００５４】
例えば、組合せ１から４に示すように、カメラ１１、測距センサ１２、ＧＰＳ１３のうち少なくともカメラ１１が高信頼装置である組合せに対して、操舵に関わる運転支援において、カメラ１１の検出結果を用いるレーン内走行が、実施する運転支援として対応付けられる、という具合である。
【００５５】
また例えば、組合せ１、３に示すように、カメラ１１に加えて更にＧＰＳ１３が高信頼装置である組合せに対して、操舵に関わる運転支援において、カメラ１１の検出結果を用いるレーン内走行とＧＰＳ１３の検出結果を用いるレーンチェンジとが、実施する運転支援として対応付けられる、という具合である。
【００５６】
また例えば、組合せ５、６に示すように、カメラ１１が高信頼装置ではなく、少なくともＧＰＳ１３が高信頼装置である組合せに対して、操舵に関わる運転支援において、操舵サポートが実施する運転支援として対応付けられる、という具合である。
【００５７】
なお、対応情報では、高信頼性装置の組合せと、組合せに含まれる高信頼装置の検出結果を用いない運転支援の種別とが対応づけられていてもよい。例えば、組合せ７、８に示すように、カメラ１１及びＧＰＳ１３のいずれもが高信頼装置でない組合せに対して、操舵に関わる運転支援において、アシスト制御が対応付けられる、という具合である。
【００５８】
図３に戻り説明を続ける。支援設定部３６は、Ｓ１１５では、Ｓ１００にて取得したカメラ１１、測距センサ１２、ＧＰＳ１３の信頼度と、Ｓ１１０にて取得した対応情報とに基づいて、実施する運転支援を設定する。
【００５９】
支援設定部３６は、続くＳ１２０では、実施する運転支援を示す指示を、支援実行部３７に出力する。
例えば、支援設定部３６は、Ｓ１１５にてレーン内走行とレーンチェンジとが実施する運転支援として設定された場合、支援実行部３７に、レーン内走行とレーンチェンジとを実施する運転支援とするよう指示を出力する。そして、支援設定部３６は本設定処理を終了する。
【００６０】
［１−３．作動］
このように構成された運転支援システム１では、カメラ１１、測距センサ１２、ＧＰＳ１３といった複数の検出装置のうちいずれかが高信頼装置でなくなった場合であっても、運転支援が全て中止されるわけではなく、残りの高信頼装置の組合せに対応した運転支援が実行される。
【００６１】
すなわち、運転支援システム１では、複数の検出装置のうち、カメラ１１及びＧＰＳ１３の少なくとも一方が高信頼装置であれば、対応情報に基づいて、速度に関わる運転支援のいずれかが実行される。
【００６２】
また、運転支援システム１では、複数の検出装置のうち少なくともカメラ１１が高信頼装置であれば、対応情報に基づいて、レーン内走行が運転支援として実行される。また、運転支援システム１では、複数の検出装置のうち少なくともカメラ１１とＧＰＳ１３が高信頼装置であれば、対応情報に基づいて、レーン内走行とレーンチェンジとが運転支援として実行される。
【００６３】
つまり、運転支援システム１では、カメラ１１、測距センサ１２、ＧＰＳ１３のうちいずれかが高信頼装置でなくなった場合であっても、いきなり運転支援が全て中止されて手動運転に切り替わるわけではなく、残りの高信頼装置の組合せに対応した種々の自動制御が実行される。
【００６４】
［１−４．効果］
以上詳述した第１実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１ａ）運転支援装置３０は、車両に搭載され複数の運転支援を行う。支援設定部３６は、車両の状態又は車両の周囲における状態を検出する複数の検出装置について、検出結果の確からしさを表す信頼度を検出装置毎に取得する。支援設定部３６は、検出装置のそれぞれが、信頼度が信頼閾値以上となる検出装置を表す高信頼装置であるか否かを判断する。支援設定部３６は、複数の検出装置が高信頼装置であるか否かの組合せと、実施する運転支援の種別と、の対応関係を表す対応情報を取得する。
【００６５】
支援設定部３６は、検出装置のそれぞれが高信頼装置であるか否かの判断結果と、対応情報とに基づいて、実施する運転支援を設定する。支援設定部３６は、実施する運転支援を、運転支援を実行する支援実行部３７に実行させるよう指示を出力する。
【００６６】
このように、運転支援装置３０は、カメラ１１、測距センサ１２、及びＧＰＳ１３のうち信頼度が信頼閾値以上となる高信頼装置の組合せに基づいて、実施する運転支援の種別が設定される構成を備える。これにより、仮にカメラ１１、測距センサ１２、及びＧＰＳ１３のうち１つの検出装置が故障して高信頼装置ではなくなったとしても、このときの組合せに対応した運転支援が実施される。
【００６７】
この結果、カメラ１１、測距センサ１２、及びＧＰＳ１３といった複数の検出装置のうちいずれかの検出装置の信頼度が低下した場合に、運転支援を行っていた状態から運転支援を全く行わない状態に遷移するおそれのある従来技術よりも、運転者への負荷の増大を抑制することができる。
【００６８】
（１ｂ）対応情報は、組合せと、組合せに含まれる少なくとも１つの高信頼性装置の検出結果を用いて実施する運転支援とが対応付けられている。
これによれば、組合せに含まれる少なくとも１つの高信頼装置の出力結果を用いた運転支援を実行するので、高信頼装置の出力結果を用いて精度のよい運転支援を行うことができる。
【００６９】
（１ｃ）運転支援システム１が備える複数の検出装置は、少なくとも、車両の位置を検出するＧＰＳ１３、及び、車両と車両の周囲の物体との距離を検出する測距センサ１２を含んでいてもよい。対応情報では、複数の検出装置のうちのＧＰＳ１３及び測距センサ１２が高信頼装置であるか否かの組合せと、車両における速度に関わる運転支援の種別と、が対応付けられていてもよい。
【００７０】
これによれば、速度の制御に関わるどのような運転支援を実施するかを決定する際に、取得されたＧＰＳ１３及び測距センサ１２の信頼度を役立てることができる。
（１ｄ）運転支援システム１が備える複数の検出装置は、車両の位置を検出するＧＰＳ１３、車両と車両の周囲の物体との距離を検出する測距センサ１２、左右方向における車両の位置を検出するカメラ１１、のうち少なくとも二つを含んでいてもよい。対応情報では、複数の検出装置のうちのＧＰＳ１３、測距センサ１２、及びカメラ１１が高信頼装置であるかの組合せと、車両における操舵に関わる運転支援の種別と、が対応付けられていてもよい。
【００７１】
これによれば、操舵の制御に関わるどのような運転支援を実施するかを決定する際に、取得されたＧＰＳ１３、測距センサ１２、及びカメラ１１の信頼度を役立てることができる。
【００７２】
［２．第２実施形態］
第２実施形態は、基本的な構成は第１実施形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第１実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
【００７３】
第２実施形態では、操舵制御部４１がカメラ１１及びＧＰＳ１３の信頼度に基づいて操舵部２１の制御を行うよう構成されてもよい。なお以下では、カメラ１１、測距センサ１２、ＧＰＳ１３の信頼度は、信頼度設定部３５により、０以上１未満の値に設定されているものとする。
【００７４】
［２−１．構成］
<操舵部>
操舵部２１の構成を図５に示す。操舵部２１において、ステアリング２は、ステアリングシャフト３の一端に固定され、ステアリングシャフト３の他端にはトルクセンサ４が接続されており、このトルクセンサ４の他端には、インターミディエイトシャフト５が接続されている。なお、以下の説明では、ステアリングシャフト３からトルクセンサ４を経てインターミディエイトシャフト５に至る軸体全体を、まとめて操舵軸ともいう。
【００７５】
トルクセンサ４は、操舵トルクＴｓを検出するためのセンサである。具体的には、ステアリングシャフト３とインターミディエイトシャフト５とを連結するトーションバーを有し、このトーションバーのねじれ角に基づいてそのトーションバーに加えられているトルクを検出する。
【００７６】
モータ６は、アシスト制御に基づくアシストトルクや目標追従制御に基づく追従トルクを発生させるためのものであり、減速機構６ａを介してその回転がインターミディエイトシャフト５に伝達される。すなわち、減速機構６ａは、モータ６の回転軸の先端に設けられたウォームギアと、このウォームギアと噛み合った状態でインターミディエイトシャフト５に同軸状に設けられたウォームホイールとにより構成されており、これにより、モータ６の回転がインターミディエイトシャフト５に伝達される。逆に、ステアリング２の操作や路面からの反力、すなわち路面反力によってインターミディエイトシャフト５が回転すると、その回転が減速機構６ａを介してモータ６に伝達され、モータ６も回転することになる。
【００７７】
また、モータ６は、例えばブラシレスモータからなり、内部にレゾルバ等の回転センサを備えている。回転センサは、少なくともモータ回転角θ、モータ回転角速度ωを出力する。但し、モータ回転角θやモータ回転角速度ωの代わりに、これらモータ回転角θやモータ回転角速度ωに減速機構６ａのギア比を乗じることで求められる操舵角や操舵角速度を用いてもよい。
【００７８】
インターミディエイトシャフト５における、トルクセンサ４が接続された一端とは反対側の他端は、ステアリングギアボックス７に接続されている。ステアリングギアボックス７は、ラックとピニオンギアからなるギア機構にて構成されており、インターミディエイトシャフト５の他端に設けられたピニオンギアに、ラックの歯が噛み合っている。そのため、運転者がステアリング２を回すと、インターミディエイトシャフト５が回転し、すなわちピニオンギアが回転し、これによりラックが左右に移動する。ラックの両端にはそれぞれタイロッド８が取り付けられており、ラックとともにタイロッド８が左右の往復運動を行う。これにより、タイロッド８がその先のナックルアーム９を引っ張ったり押したりすることで、操舵輪である各タイヤ１０の向きが変わる。
【００７９】
また、車両における所定の部位には、車速Ｖを検出するための車速センサ１１が設けられている。
以下では、ステアリング２から各タイヤ１０に至る、ステアリング２の操舵力が伝達される機構全体を総称して、操舵系メカ１００ともいう。
【００８０】
このような構成を有する操舵系メカ１００では、運転者の操舵によりステアリング２が回転すると、その回転がステアリングシャフト３、トルクセンサ４、およびインターミディエイトシャフト５を介してステアリングギアボックス７に伝達される。そして、ステアリングギアボックス７内で、インターミディエイトシャフト５の回転がタイロッド８の左右移動に変換され、タイロッド８が動くことによって、左右の両タイヤ１０が操舵される。
【００８１】
<操舵制御部>
操舵制御部４１は、図６に示すように、目標角度演算部５１と操舵支援部５０とを備える。操舵支援部５０は、ＥＰＳ−ＥＣＵとして構成されてもよい。ＥＰＳとは、電動パワーステアリングの略記を表す。ＥＣＵは、Electronic Control Unitの略である。
【００８２】
<目標角度演算部>
目標角度演算部５１は、カメラ１１によって撮像された車両前方の画像から、走行レーンや走行レーンにおける自車両の位置を検出し、その検出結果に基づいて自車両に走行レーン内を走行させるための目標コースを設定する。さらに、車速や舵角の検出値等に基づいて、自車両を目標コースに沿って走行させるための、すなわち自車両にレーン内走行を行わせるための制御量を設定する。
【００８３】
また、目標角度演算部５１は、カメラ１１によって撮像された車両前方の画像と、測距センサ１２によって取得された車両の前方における他の車両との距離、相対速度等とに基づいて、自車両をレーンチェンジさせるための制御量を設定する。
【００８４】
目標角度演算部５１は、レーン内走行、及びレーンチェンジを運転支援として実行するための制御量として、操舵角θの目標値である目標角度θ*を設定し、この目標角度θ*を操舵支援部５０に出力する。
【００８５】
本実施形態では、目標角度演算部５１は、目標角度処理を実行して、レーン内走行を運転支援として実行するための目標角度θ*を設定する。また、目標角度演算部５１は、測距センサ１２が高信頼装置である場合のみ、レーンチェンジを運転支援として実行するための目標角度θ*を設定する。
【００８６】
なお、目標角度演算部５１が有する機能の実現は、ソフトウェアに限るものではなく、その一部又は全部の要素について、一つあるいは複数のハードウェアを用いて実現してもよい。
【００８７】
図７に示すフローチャートを用いて、目標角度演算部５１が実行する目標角度処理について説明する。目標角度処理において、目標角度θ*を設定する処理は、レーン内走行や、レーンチェンジといった制御において周知のものであるため、以下では詳細な説明を省略する。
【００８８】
目標角度演算部５１は、Ｓ２００では、測距センサ１２の信頼度を取得する。測距センサ１２の信頼度は信頼度設定部３５から取得してよい。
目標角度演算部５１は、Ｓ２１０では、測距センサ１２が高信頼装置であるか否かを判断する。目標角度演算部５１は、測距センサ１２が高信頼装置である場合に処理をＳ２２０へ移行させ、高信頼装置でない場合に処理をＳ２３０へ移行させる。
【００８９】
目標角度演算部５１は、Ｓ２２０では、運転者から自車両にレーンチェンジを実行させるための指示（以下、レーンチェンジ指示）があったか否かを判断する。具体的には、目標角度演算部５１は、指示入力部１７から方向指示信号が取得された場合に、レーンチェンジ指示があったと判断する。目標角度演算部５１は、レーンチェンジ指示があった場合に処理をＳ２４０へ移行させ、レーンチェンジ指示が無かった場合に処理をＳ２３０へ移行させる。
【００９０】
目標角度演算部５１は、レーンチェンジ指示が無かった場合に移行するＳ２３０では、レーン内走行を運転支援として実行するための目標角度θ*を設定する。そして、目標角度演算部５１は、本目標角度処理を終了する。なお、目標角度演算部５１は、本ステップにおいて、測距センサ１２の信頼度が低いためレーンチェンジを運転支援として実行しないことを運転者に報知してもよい。
【００９１】
目標角度演算部５１は、レーンチェンジ指示があった場合に移行するＳ２４０では、レーンチェンジを運転支援として実行するための目標角度θ*を設定する。そして、目標角度演算部５１は、本目標角度処理を終了する。
【００９２】
これにより、測距センサ１２が高信頼装置である場合は、レーンチェンジを運転支援として実行するための目標角度θ*が設定される。また、測距センサ１２が高信頼装置でない場合は、レーン内走行を運転支援として実行するための目標角度θ*が設定される。
【００９３】
<操舵支援部>
操舵支援部５０は、図６に示すように、目標角度演算部５１で設定された目標角度θ*、トルクセンサ４によって検出された操舵トルクＴｓ、モータ６からのモータ回転角θ、モータ回転角速度ω、及び車速センサ１５にて検出された車速Ｖに基づいて、最終指令ＤＣを演算する。
【００９４】
最終指令ＤＣとは、アシスト指令ＡＣと、追従指令ＴＣとを足し合わせたものである。アシスト指令ＡＣとは、アシスト制御を実行するための制御値であって、操舵負荷を軽減するアシストトルクをモータ６に発生させるための電流指令値を表す。
【００９５】
追従指令ＴＣとは、レーン内走行またはレーンチェンジを実行するための制御値であって、操舵に関わる物理量の目標値に物理量の検出値を追従させる追従トルクをモータ６に発生させるための電流指令値を表す。ここでいう操舵に関わる物理量の目標値とは目標角度θ*を表す。操舵に関わる物理量とは操舵角を表す。なお、操舵角はモータ回転角、ステアリングセンサまたは操舵角に応じて変化する他のパラメータであってもよい。以下では、操舵角またはモータ回転角を実角度θともいう。
【００９６】
本実施形態においては、追従指令ＴＣに、支援指令ＳＣの成分が含まれてもよい。
支援指令ＳＣとは、操舵サポートを実行するための制御値であって、目標角度θ*に応じたトルクを表す支援トルクをモータ６に発生させるための電流指令を表す。
【００９７】
操舵支援部５０は、最終指令ＤＣに応じた駆動電圧Ｖｄをモータ６へ印可することにより、アシストトルク、及び追従トルクを発生させる。なお、該追従トルクには、支援トルクの成分が含まれてもよい。
【００９８】
つまり、操舵支援部５０は、駆動電圧Ｖｄによってモータ６を制御することによって操舵特性を制御し、ひいてはモータ６により駆動される操舵系メカ１００を制御することになる。
【００９９】
操舵支援部５０は、アシスト制御演算部６１と、追従部６６と、支援部６７と、調整部６２と、ＧＰＳ反映部６３と、加算器６４と、モータ駆動回路６５とを備える。
アシスト制御演算部６１は、アシスト指令ＡＣを生成する。
【０１００】
追従部６６は、目標追従制御演算部７１が生成した追従指令ＴＣに後述する追従ゲインαを乗じた値を新たな追従指令ＴＣとして生成し、調整部６２へ出力する。ここでいう新たな追従指令ＴＣは、α・ＴＣと表される。
【０１０１】
支援部６７は、支援運転演算部７８が生成した支援指令ＳＣに後述する支援ゲインβを乗じた値を新たな支援指令ＳＣとして生成し、調整部６２へ出力する。ここでいう新たな支援指令ＳＣは、β・ＳＣと表される。
【０１０２】
調整部６２は、追従部６６から出力された追従指令ＴＣに、支援部６７から出力された支援指令ＳＣを加算した値、を新たな追従指令ＴＣとしてＧＰＳ反映部６３へ出力する。ここでいう新たな追従指令ＴＣは、α・ＴＣ＋β・ＳＣと表される。
【０１０３】
ＧＰＳ反映部６３は、カメラ１１及びＧＰＳ１３の信頼度のうち大きい方の値をゲインγとして設定し、調整部６２から入力された追従指令ＴＣにゲインγを乗じた値を新たな追従指令ＴＣとして加算器６４へ出力する。ここでいう新たな追従指令ＴＣは、γ（α・ＴＣ＋β・ＳＣ）と表される。
【０１０４】
加算器６４は、アシスト指令ＡＣにＧＰＳ反映部６３から出力された追従指令ＴＣを加算した値を駆動指令ＤＣとしてモータ駆動回路６５へ出力する。
モータ駆動回路６５は、駆動指令ＤＣに基づいてモータ６へ駆動電圧Ｖｄを印可することによりモータ６に通電し該モータ６を駆動する。
【０１０５】
なお、アシスト制御演算部６１と、追従部６６と、支援部６７と、調整部６２と、ＧＰＳ反映部６３と、加算器６４の機能は、操舵支援部５０が備える図示しないＣＰＵが所定の制御プログラムを実行することによって実現されてもよい。
【０１０６】
この場合、レーン内走行に必要な応答性を確保するために、上記制御プログラムを任意の周期で実行する。この際の周期は、例えば数百ｕｓ〜数百ｍｓのいずれかで、レーン内走行を実行する上で問題なければ何でもよい。
【０１０７】
操舵支援部５０は、この周期で駆動指令ＤＣを更新するように構成されている。ただし、これら各部がソフトウェアにて実現されることはあくまでも一例であり、これらの少なくとも一部を、例えばロジック回路等のハードウェアによって実現してもよい。
【０１０８】
<<モータ駆動回路>>
モータ駆動回路６５は、駆動指令ＤＣに基づき、駆動指令ＤＣに対応したトルクが操舵軸に付与されるようにモータ６へ駆動電圧Ｖｄを印加する。具体的には、駆動指令ＤＣを目標電流とし、モータ６に流れる通電電流Ｉｍが目標電流と一致するように駆動電圧Ｖｄをフィードバック制御することで、操舵軸に対して所望のトルクを発生させる。なお、このようなモータ駆動回路６５は、例えば、特開２０１３−５２７９３号公報等において公知の技術であるため、その詳細についての説明は省略する。
【０１０９】
<<アシスト制御演算部>>
アシスト制御演算部６１は、操舵トルクＴｓ、モータ回転角速度ω、車速Ｖ等に基づき、アシスト指令ＡＣを生成する。アシスト指令ＡＣは、路面反力に応じた伝達感が実現されるようにステアリング２の操作をアシストするためのトルクである。なお、路面反力を路面負荷ともいう。
【０１１０】
アシスト制御演算部６１は、例えば、操舵トルクＴｓおよび車速Ｖに基づき路面反力に応じた伝達感を得るための基本アシスト量を演算し、該基本アシスト量をアシスト指令ＡＣとして生成してもよい。ただし、アシスト指令ＡＣの演算方法は、これに限るものではなく、公知の任意の手法を使用することが可能である。
【０１１１】
<<追従部>>
追従部６６は、目標追従制御演算部７１と、追従ゲイン制御部７２と、を備える。
目標追従制御演算部７１は、目標角度θ*、実角度θに基づき追従指令ＴＣを生成する。追従指令ＴＣとは、実角度θを目標角度θ*に追従させるのに必要な追従トルクを発生させるための電流指令値を表す。
【０１１２】
目標追従制御演算部７１は、偏差演算部８１と特性決定器８２とを備える。
偏差演算部８１は、支援設定部３６から操舵に関する指示が出力されると、実角度θと目標角度θ*との偏差を演算する。特性決定器８２は、偏差演算部８１の出力にＰＩＤゲインを付与することで、ＰＩＤ制御の制御特性を決定する。
【０１１３】
図８に示すように、特性決定器８２は、比例部９１と、積分部９２と、積分ゲイン付与部９３と、微分部９４と、微分ゲイン付与部９５と、加算部９６とを備える。
比例部９１は、偏差に比例した比例値を生成する。
【０１１４】
積分部９２は、偏差を積分した積分値を、積分制限部９２１を用いて予め設定された上限値を表す積分上限値未満となるように生成する。積分制限部９２１は、積分上限値をカメラ１１の信頼度に応じた値に制限するように構成されてもよい。
【０１１５】
例えば、積分制限部９２１は、予め定められた積分上限値に、取得されたカメラ１１の信頼度を乗じた値を新たな積分上限値とするように構成されてもよい。また例えば、積分制限部９２１は、カメラ１１の信頼度が増加するにつれて大きくなる値を積分上限値とするように構成されてもよい。
【０１１６】
これにより、積分演算におけるワインドアップが生じることを抑制することができる。なお、積分制限部９２１は、カメラ１１の信頼度に関係なく予め定められた値を積分上限値とするように構成されてもよい。
【０１１７】
積分ゲイン付与部９３は、積分部９２から入力された積分値に積分ゲインを乗じた値を新たな積分値として出力する。
微分部９４は、偏差を微分した微分値を生成する。微分ゲイン付与部９５は、微分部９４から出力された微分値に微分ゲインを乗じた値を新たな微分値として出力する。
【０１１８】
加算部９６は、比例値、積分値、微分値を加算した加算値を用いて、これらを加算した値を追従指令ＴＣとして追従ゲイン制御部７２へ出力する。
追従ゲイン制御部７２は、入力された値に対して予め定められたゲインを乗じて出力する。具体的には、追従ゲイン制御部７２は、追従ゲインαを設定し、追従指令ＴＣに対して追従ゲインαを乗じた値を新たな追従指令ＴＣとして調整部６２へ出力する。
【０１１９】
追従ゲインαとは、カメラ１１の信頼度が小さくなるにつれて値が小さくなるよう設定されるゲインを表す。本実施形態では、カメラ１１の信頼度は０以上１以下の値で表されており、追従ゲイン制御部７２は、取得されたカメラ１１の信頼度をそのまま追従ゲインαとして設定する。
【０１２０】
これにより、カメラ１１の信頼度が増加するにつれて大きい値となるように新たな追従指令ＴＣが追従部６６から出力される。なお、追従ゲインαは０以上１以下の値に設定されるため、追従部６６から出力される新たな追従指令ＴＣが目標追従制御演算部７１にて生成された追従指令ＴＣよりも大きい値となることはない。
【０１２１】
<<支援部>>
支援部６７は、図６に示すように、支援運転演算部７８と、支援ゲイン制御部７９とを備える。
【０１２２】
一般に、機械インピーダンスは、物体に加わる力Ｆと、物体の変位量ｘとの関係を規定するものであり、これらの関係は（１）式によって表される。
【０１２３】
【数１】
2018012370.tif 000003
【０１２４】
Ｋ*は機械インピーダンスの剛性成分を表し、Ｃ*は機械インピーダンスの粘性成分を表し、Ｉ*は機械インピーダンスの慣性成分を表す。
回転運動の場合は、（１）式において物体に加わる力ＦをトルクＴと見なし、物体の変位量ｘを回転量θと見なして、（２）式に示す関係が成立する。
【０１２５】
【数２】
2018012370.tif 000004
【０１２６】
Ｋは、機械インピーダンスの剛性成分Ｋ*に相当する値であり、Ｃは、機械インピーダンスの粘性成分Ｃ*に相当する値であり、Ｉは、機械インピーダンスの慣性成分Ｉ*に相当する値である。
【０１２７】
ここで、（２）式における回転量θ及びトルクＴを、それぞれ、本実施形態における目標角度θ*、支援トルクに置換したものを、操舵系メカ１００の順モデルとする。本実施形態では、目標角度θ*から図９に示す操舵系メカ１００の逆モデル１０１を用いて支援トルクを求め、支援トルクをモータ６に発生させるための電流制御値を支援指令ＳＣとして生成する構成を、支援運転演算部７８の構成としてもよい。
【０１２８】
支援ゲイン制御部７９は、支援ゲインを設定し、支援運転演算部７８から出力された支援指令ＳＣに支援ゲインβを乗じた値を新たな支援指令ＳＣとして調整部６２へ出力する。支援ゲインβとは、カメラ１１の信頼度が大きくなるにつれて値が小さくなるゲインを表す。
【０１２９】
本実施形態では、支援ゲイン制御部７９は、１からカメラ１１の信頼度を減じた値を支援ゲインβとして設定する。カメラ１１の信頼度は０以上１以下の値に設定されているので、カメラ１１の信頼度が増加するにつれて小さい値となるように支援指令ＳＣが支援部６７から出力される。なお、支援部６７から出力される新たな支援指令ＳＣが支援運転演算部７８にて生成された支援指令ＳＣよりも大きい値となることはない。
【０１３０】
［２−２．作動］
このように構成された運転支援装置３０の作動について説明する。
はじめに、１がＧＰＳ１３の信頼度として取得された場合について説明する。
【０１３１】
ここで、仮に１がカメラ１１の信頼度として取得されたとすると、加算器６４へ出力される追従指令ＴＣには支援指令ＳＣが含まれず、目標追従制御演算部７１にて算出された追従指令ＴＣがそのまま加算器６４へ出力される。このように、カメラ１１の信頼度が１であり且つＧＰＳ１３の信頼度が１である場合は、レーン内走行またはレーンチェンジといった目標追従制御を実行するための追従指令ＴＣとアシスト指令ＡＣとを加算した値が駆動指令ＤＣとして出力される。これにより、アシスト制御とともに、レーン内走行またはレーンチェンジといった自動操舵制御が実行される。
【０１３２】
一方、仮に０がカメラ１１の信頼度として取得されたとすると、追従部６６から出力される追従指令ＴＣは０となるので、加算器６４から出力される新たな追従指令ＴＣは支援ゲイン制御部７９にて生成された支援指令ＳＣとなる。このように、カメラ１１の信頼度が０であり且つＧＰＳ１３の信頼度が１である場合は、操舵サポートを実行するための制御値である支援指令ＳＣとアシスト指令ＡＣとを加算した値が駆動指令ＤＣとして出力される。これにより、アシスト制御とともに、操舵サポートといった支援運転制御が実行される。
【０１３３】
続いて、０がＧＰＳ１３の信頼度として取得された場合について説明する。
０がＧＰＳ１３の信頼度として取得され、且つ１がカメラ１１の信頼度として取得された場合、レーン内走行を実行するための制御値としての追従指令ＴＣとアシスト指令ＡＣとを加算した値が駆動指令ＤＣとして出力される。これにより、アシスト制御とともに、レーン内走行といった自動操舵制御が実行される。
【０１３４】
０がＧＰＳ１３の信頼度として取得され、且つ０がカメラ１１の信頼度として取得された場合、支援指令ＳＣが追従指令ＴＣとして調整部６２から出力される。ただし、ＧＰＳ反映部６３からは、支援指令ＳＣに０を乗じた値が、すなわち０が新たな追従指令ＴＣとして加算器６４へ出力される。これにより、アシスト制御のみが実行される。
【０１３５】
そして、カメラ１１の信頼度が０よりも大きく１未満である場合は、加算器６４へ出力される追従指令ＴＣには支援指令ＳＣの成分が含まれる。カメラ１１の信頼度が大きいほど加算器６４へ出力される追従指令ＴＣに支援指令ＳＣの成分が含まれる割合が小さくなる。
【０１３６】
ここで、カメラ１１の信頼度として０．５以上の値が取得された場合は、レーン内走行またはレーンチェンジといった自動操舵制御を実行するための電流指令値が主として出力される。これにより、アシスト制御とともに、自動操舵制御により近い運転支援が実行される。一方、カメラ１１の信頼度として０．５未満の値が取得された場合は、操舵サポートを実行するための電流指令値が主として出力される。これにより、アシスト制御とともに、操舵サポートにより近い運転支援が実行される。
【０１３７】
［２−３．効果］
以上詳述した第２実施形態によれば、前述した第１実施形態の効果（１ａ）（１ｂ）（１ｄ）を奏し、さらに、以下の効果を奏する。
【０１３８】
（２ａ）複数の検出装置には、少なくとも、左右方向における車両の位置を検出するカメラ１１が含まれていてもよい。支援実行部３７は、操舵支援部５０を備えてもよい。操舵支援部５０は、出力部としての支援設定部３６から操舵に関する指示が出力されると、該指示に従って操舵に関する運転支援を実行するように構成されてもよい。
【０１３９】
操舵支援部５０は、目標追従制御演算部７１と、モータ駆動回路６５と、追従ゲイン制御部７２とを備えていてもよい。目標追従制御演算部７１は、操舵に関する指示が出力されると、操舵に関わる物理量の目標値に物理量の検出値を追従させる追従トルクを操舵用のモータ６に発生させるための制御値を表す追従指令ＴＣを算出するように構成されてもよい。モータ駆動回路６５は、追従指令ＴＣをモータ６に出力するように構成されてもよい。追従ゲイン制御部７２は、入力された値に対して予め定められたゲインを乗じて出力するように構成されてもよい。
【０１４０】
追従ゲイン制御部７２は、カメラ１１の信頼度が小さくなるにつれて値が小さくなる追従ゲインαを設定し、追従指令ＴＣに対して追従ゲインαを乗じた値を新たな追従指令ＴＣとして出力するように構成されてもよい。モータ駆動回路６５は、新たな追従指令ＴＣを追従指令ＴＣとして出力するように構成されてもよい。
【０１４１】
これによれば、運転支援装置３０は、カメラ１１の信頼度が小さくなるにつれて追従トルクを発生させるための追従指令ＴＣを小さい割合でモータ６に発生させる。このため、カメラ１１の信頼度が低い場合には、追従トルクに基づくルレーン内走行やレーンチェンジといった目標追従制御、すなわち自動操作制御を信頼度が低いことを反映して行うことができる。つまり、カメラ１１の信頼度が低い場合には、レーン内走行やレーンチェンジといった運転支援を主として実行しないようにすることができる。
【０１４２】
（２ｂ）操舵支援部５０は、アシスト指令部としてのアシスト制御演算部６１を備えていてもよい。アシスト制御演算部６１は、操舵負荷を軽減するアシストトルクをモータ６に発生させるための制御値を表すアシスト制御値としてのアシスト指令ＡＣ、を取得するように構成されてもよい。モータ駆動回路６５は、アシスト指令ＡＣに追従指令ＴＣを加算した値を出力するように構成されてもよい。
【０１４３】
これによれば、アシスト指令ＡＣに追従指令ＴＣを加算した値を制御値として出力するので、アシスト制御を行うとともに目標追従制御、すなわち自動操舵制御を行うことができる。
【０１４４】
（２ｃ）操舵支援部５０は、支援指令部としての支援運転演算部７８と、支援ゲイン制御部７９と、調整部６２とを更に備えていてもよい。
支援運転演算部７８は、操舵に関わる物理量の目標値としての目標角度θ*に応じたトルクを示す支援トルクをモータ６に発生させるための制御値を表す支援制御値としての支援指令ＳＣを算出ように構成されてもよい。支援ゲイン制御部７９は、カメラ１１の信頼度が大きくなるにつれて値が小さくなる支援ゲインβを設定し、支援指令ＳＣに対して支援ゲインβを乗じた値を新たな支援指令ＳＣとして出力するように構成されてもよい。調整部６２は、追従指令ＴＣに支援指令ＳＣを加算した値を新たな追従指令ＴＣとして出力するように構成されてもよい。モータ駆動回路６５は、新たな追従指令ＴＣを出力するように構成されてもよい。
【０１４５】
これによれば、カメラ１１の信頼度が高いときは追従トルクが主となるように、低いときは支援トルクが主となるように、モータ６にトルクを発生させることができる。この結果、カメラ１１の信頼度が高いときはレーン内走行及びレーンチェンジを主たる運転支援として実行し、低いときは操舵サポートを主たる運転支援として実行することができる。
【０１４６】
またこれによれば、カメラ１１の信頼度が徐々に低下した場合に、レーン内走行から操舵サポートへと、主として実行する運転支援を徐々に変化させることができる。
（２ｄ）カメラ１１の信頼度は０以上１以下の値に設定されていてもよい。追従ゲイン制御部７２は、カメラ１１の信頼度を追従ゲインαとして設定するように構成されてもよい。支援ゲイン制御部７９は、１からカメラ１１の信頼度を減じた値を支援ゲインβとして設定するように構成されてもよい。これによれば、（２ｄ）と同様の効果が奏される。
【０１４７】
［２−４．変形例］
第２実施形態は、次のように変形されてもよい。
<変形例１>
追従ゲイン制御部７２は、カメラ１１が高信頼装置である場合に追従ゲインαを１に設定し、高信頼装置でない場合に追従ゲインαを０に設定するように構成されてもよい。支援ゲイン制御部７９は、カメラ１１が高信頼装置である場合に支援ゲインβを０に設定し、高信頼装置でない場合に支援ゲインβを１に設定するように構成されてもよい。
【０１４８】
これによれば、実施する運転支援の種別を明確にすることができる。つまり、運転支援装置３０は、操舵に関わる運転支援について、図４に示す対応情報に表されているとおりに運転支援を実行することができる。
<変形例２>
上記実施形態では、追従部６６において、追従ゲイン制御部７２は、目標追従制御演算部７１が算出した追従指令ＴＣを対象値として、該対象値に追従ゲインαを乗じた値を新たな対象値とし出力していたが、これに限定されるものではない。
【０１４９】
追従ゲイン制御部は、カメラ１１の信頼度が小さくなるにつれて値が小さくなる追従ゲインαを設定し、追従ゲインαに基づいて、追従部６６における目標値、検出値、偏差、比例値、積分値、積分上限値、微分値、加算値のうちの少なくとも１つを表す対象値に対して追従ゲインαを乗じた値を新たな対象値として出力するように構成されてもよい。対象値とは、後段に接続される構成において、該対象値使って演算させるための値を表す。
【０１５０】
以下、追従ゲイン制御部７２の変形例について説明する。
図１０に示すように、追従ゲイン制御部７３は、特性決定器８２における比例値、積分値、微分値を対象値として、該対象値に対して追従ゲインαを乗じた値を新たな対象値として出力するように構成されてもよい。
【０１５１】
具体的には、追従ゲイン制御部７３ａは、比例部９１から入力される比例値に追従ゲインαを乗じた値を新たな比例値として加算部９６へ出力してもよい。追従ゲイン制御部７３ｂは、積分ゲイン付与部９３から入力される積分値に追従ゲインαを乗じた値を新たな積分値として加算部９６へ出力してもよい。追従ゲイン制御部７３ｃは、微分ゲイン付与部９５から入力される微分値に追従ゲインαを乗じた値を新たな微分値として加算部９６へ出力してもよい。
【０１５２】
本変形例によれば、第２実施形態と同様の作用効果を得ることができる。また、本変形例では、追従指令ＴＣの比例成分、積分成分、微分成分のそれぞれに制限をかけるため、これら出力を用いた他のアプリケーションが存在する場合に、そのアプリケーションへの干渉を抑制することができる。なお、ここでいう「これらの出力」とは、比例成分、積分成分、微分成分のいずれかを表す。このような干渉抑制効果があることから、ソフトウェアアーキテクチャの汎用性を向上させることができる。
【０１５３】
<変形例３>
変形例３では、変形例２において、特性決定器８２にてＰＩＤゲインを付与する構成と追従ゲイン制御部７３とをそれぞれ一体とする構成としてもよい。
【０１５４】
具体的には、図１１に示すように、比例部９１と図１０に示す追従ゲイン制御部７３ａとを一体として追従ゲイン制御部７４ａを構成してもよい。同様に、積分ゲイン付与部９３と図１０に示す追従ゲイン制御部７３ｂとを一体として追従ゲイン制御部７４ｂを構成してもよい。同様に、微分ゲイン付与部９５と図１０に示す追従ゲイン制御部７３ｃとを一体として追従ゲイン制御部７４ｃを構成してもよい。
【０１５５】
このように追従ゲイン制御部７４を備える本変形例によっても、変形例２と同様の効果が奏される。
<変形例４>
変形例４では、図１２に示すように、追従ゲイン制御部７５は、偏差演算部８１から出力される偏差を対象値として、該対象値に対して追従ゲインαを乗じた値を新たな対象値として出力するように構成されてもよい。
【０１５６】
具体的には、追従ゲイン制御部７５は、偏差演算部８１から入力される偏差に追従ゲインαを乗じた値を新たな偏差として特性決定器８２へ出力してもよい。
本変形例によれば、第２実施形態と同様の作用効果を得ることができる。また、本変形例では、第２実施例と比較してより上流側で制限をかけるため、出力を用いた他のアプリケーションが存在する場合に、そのアプリケーションへの干渉を抑制することができる。
【０１５７】
ここでいう「出力」とは、目標角度θ*と実角度θの偏差を表す。このような干渉抑制効果があることから、ソフトウェアアーキテクチャの汎用性を向上させることができる。
<変形例５>
変形例５では、図１３に示すように、操舵支援部５０において、特性決定器８２は、調整部６２から出力される新たな追従指令ＴＣにＰＩＤゲインを付与するように構成されてもよい。
【０１５８】
具体的には、偏差演算部８１は目標角度θ*と実角度θとの偏差を出力し、追従ゲイン制御部７５は偏差演算部８１から入力された偏差に追従ゲインαを乗じた値を新たな偏差として調整部６２へ出力してもよい。調整部６２は、追従ゲイン制御部７５から入力された偏差を追従指令ＴＣとして、該追従指令ＴＣと支援ゲイン制御部７９から入力された新たな支援指令ＳＣとを加算した値を新たな追従指令ＴＣとして特性決定器８２へ出力してもよい。特性決定器８２は、調整部６２から入力された追従指令ＴＣにＰＩＤゲインを付与し、新たな追従指令ＴＣとしてＧＰＳ反映部６３へ出力してもよい。
【０１５９】
本変形例の操舵支援部５０の構成は、第２実施形態の操舵支援部５０の構成と等価であり、同様の効果を有する。
<変形例６>
変形例６では、図１４に示すように、操舵支援部５０において、追従ゲイン制御部７６は、目標値としての目標角度θ*、及び検出値としての実角度θを対象値として、該対象値に対して追従ゲインαを乗じた値を新たな対象値として出力するように構成されてもよい。
【０１６０】
具体的には、追従ゲイン制御部７６ａは、実角度θに追従ゲインαを乗じた値を新たな実角度θとして偏差演算部８１へ出力してもよい。追従ゲイン制御部７６ｂは、目標角度θ*に追従ゲインαを乗じた値を新たな目標角度θ*として調整部６２へ出力してもよい。
【０１６１】
調整部６２は、追従ゲイン制御部７６ｂから出力された新たな目標角度θ*と支援ゲイン制御部７９から出力された新たな支援指令ＳＣとを加算した値を新たな目標角度θ*として偏差演算部８１へ出力する。偏差演算部８１は、追従ゲイン制御部７６ａから出力された新たな実角度θと調整部６２から出力された新たな目標角度θ*との偏差を特性決定器８２へ出力する。特性決定器８２以降の構成は変形例５と同様である。
【０１６２】
本変形例の操舵支援部５０の構成は、第２実施形態の操舵支援部５０の構成と等価であり、同様の効果を有する。また、変形例３と同様の効果を有する。
つまり、変形例２から変形例６に示すように、複数の検出装置には、少なくとも、左右方向における車両の位置を検出するカメラ１１が含まれていてもよい。支援実行部３７は操舵支援部５０を備えていてもよい。操舵支援部５０は、出力部としての支援設定部３６から操舵に関する指示が出力されると、該指示に従って操舵に関する運転支援を実行するように構成されてもよい。
【０１６３】
操舵支援部５０は、目標追従制御演算部７１とモータ駆動回路６５と、追従ゲイン制御部７２と、を備えていてもよい。
目標追従制御演算部７１は、操舵に関する指示が出力されると、操舵に関わる物理量の目標値に該物理量の検出値を追従させる追従トルクを操舵用のモータ６に発生させるための制御値を表す追従制御値としての追従指令ＴＣを算出するように構成されてもよい。モータ駆動回路６５は、追従指令ＴＣをモータ６に出力するように構成されてもよい。追従ゲイン制御部７２〜７６は、入力された値に対して予め定められたゲインを乗じて出力するように構成されてもよい。
【０１６４】
目標追従制御演算部７１は、偏差演算部８１と、比例部９１と、積分部９２と、微分部９４と、加算部９６とを備えていてもよい。
偏差演算部８１は、目標値と検出値との偏差を演算するように構成されてもよい。比例部９１は、偏差に比例した比例値を生成するように構成されてもよい。積分部９２は、偏差を積分した積分値を予め設定された上限値を表す積分上限値未満となるように生成するように構成されてもよい。なお、積分部９２は、積分ゲイン付与部９３を有し、積分値に比例した値を積分値として出力するように構成されてもよい。
【０１６５】
微分部９４は、偏差を微分した微分値を生成するように構成されてもよい。なお、微分部９４は、微分ゲイン付与部９５を有し、微分値に比例した値を微分値として出力するように構成されてもよい。加算部９６は、比例値、積分値及び積分比例値のいずれか一方、微分値及び微分比例値のいずれか一方を加算した加算値を用いて追従指令ＴＣを算出するように構成されてもよい。
【０１６６】
追従ゲイン制御部７３〜７６は、カメラ１１の信頼度が小さくなるにつれて値が小さくなる追従ゲインαを設定し、追従ゲインαに基づいて、目標値、検出値、偏差、比例値、積分値、積分比例値、積分上限値、微分値、微分比例値、加算値のうちの少なくとも１つを表す対象値に対して追従ゲインαを乗じた値を新たな対象値として出力するように構成されてもよい。
【０１６７】
これによれば、カメラ１１の信頼度が低いときは追従指令ＴＣが小さい値として出力されるので、カメラ１１の信頼度が低いときはＰＩＤ制御の応答性が低くなるようにＰＩＤ制御の特性を設定することができる。
【０１６８】
［３．第３実施形態］
第３実施形態は、基本的な構成は第２実施形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第２実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
【０１６９】
［３−１．構成］
本実施形態では、目標角度演算部５１が、後述する目標演算処理を実行し、目標舵角δrefを視認度に応じて算出する点が、上記第２実施形態とは相違する。また、この相違点に基づき、目標角度演算部５１は、図７に示す目標角度処理において、目標舵角δrefをレーン内走行のための目標角度θ*として設定する点が、上記第２実施形態とは相違する。
【０１７０】
［３−２．処理］
本実施形態では、目標角度演算部５１は、図７に示す目標角度処理のＳ２３０において、目標演算処理を実行することにより、レーン内走行のための目標角度θ*を設定する。目標演算処理を図１５のフローチャートを用いて説明する。
【０１７１】
Ｓ３１０では、目標角度演算部５１は、ＧＰＳ１３から自車両の現在位置Ｐcurを取得する。
Ｓ３１５では、目標角度演算部５１は、車速センサ１５から車速Ｖを取得する。
【０１７２】
Ｓ３２０では、環境センサから取得した検出結果（以下、環境値）と環境対応情報とに基づいて、視認度を特定する。
環境センサとは、自車両の運転者による前方の見易さに影響を与える環境（以下、走行環境）を検出する一または複数のセンサを表す。
【０１７３】
ここでいう走行環境には、例えば雨や雪や霧、晴れや曇り等といった、気象に起因する環境（以下、気象環境）が含まれうる。また、ここでいう走行環境には、例えば、周囲が明るい昼間であるか暗い夜間であるかといった、自車両が走行している時間帯に起因する環境（以下、時間帯環境）が含まれうる。また、ここでいう走行環境には、例えば自車両が走行している道路における交通渋滞といった、交通状況に起因する環境（以下、交通環境）が含まれうる。
【０１７４】
視認度とは、車両の運転者による前方の見易さの程度を数値で表したものである。ここでいう前方とは、自車両の進行方向を表す。また、運転者による車両の前方における見易さの程度には、例えば、上述の雨や雪や霧、晴れや曇り、逆光等といった、気象環境に基づく見易さの程度や、交通渋滞といった交通環境に基づく見易さの程度や、周囲が明るい昼間であるか暗い夜間であるかといった、時間帯環境に基づく見易さの程度等が含まれうる。
【０１７５】
視認度は、任意の範囲の数値で表されてよいが、本実施形態では、０以上１以下の値で表される。環境対応情報とは、環境値と視認度との対応関係を表す。環境対応情報はメモリ３２に予め記録されている。
【０１７６】
本実施形態では、測距センサ１２を環境センサとして用いる例について説明する。
目標角度演算部５１は、例えば測距センサ１２を環境センサとして備える場合、次のように視認度を設定してもよい。すなわち、目標角度演算部５１は、測距センサ１２により検出された、連続的に存在する観測点群の密度（以下、観測点密度）を環境値として取得し、該環境値に基づいて視認度を特定してもよい。測距センサ１２が取得した観測点の情報から観測点密度を算出する方法は、公知の任意の手法を使用することが可能である。
【０１７７】
目標角度演算部５１は、メモリ３２から図１６に示すような環境対応情報を取得し、算出した観測点密度に対応する視認度を環境対応情報に基づいて特定する。目標角度演算部５１は、特定した視認度をメモリ３２に記録する。環境対応情報では、算出されうる観測点密度の最小値が視認度としての０に対応付けられ、最大値が視認度としての１に対応付けられている。
【０１７８】
観測点密度が高いということは、道路区画線やガードレールといった車両の前方に連続的に存在しうる物体が測距センサ１２により検出されていることを示す。ここでいう道路区画線には、例えば白線や黄色線等といった、道路を区画する線が含まれうる。
【０１７９】
つまり、測距センサ１２が検出する、このような道路区画線やガードレールが連続して検出されている環境は、自車両の前方に他の車両が存在しない環境、すなわち交通渋滞が生じていない環境を示す。すなわち、測距センサ１２は、交通環境を検出する環境センサとして使用されている。
【０１８０】
目標角度演算部５１は、環境対応情報に基づいて、観測点密度が増加するにつれて視認度が大きい値となるように、測距センサ１２の視認度を特定する。つまり、視認度は、車両の前方における見通しが良くなるにつれて値が大きくなる数値であってよい。
【０１８１】
目標角度演算部５１は、Ｓ３２５では、メモリ３２から視認度を取得する。なお、本実施形態では目標角度演算部５１が視認度を特定しているが、これに限定されるものではない。目標角度演算部５１は、視認度を特定する構成を備えなくても良い。この場合、目標角度演算部５１は、運転支援システム１が備える他の構成から上記と同様に特定された視認度を取得してもよい。
【０１８２】
目標角度演算部５１は、Ｓ３３０では、距離対応情報を取得してもよい。距離対応情報とは、図１７に示すように、視認度と視認距離ｄsとが、視認度の値が大きくなるにつれて視認距離ｄsの値が単調増加するように設定されている情報を表す。距離対応情報は予めメモリ３２に記録されている。なお、ここでいう単調増加には、視認度の値が大きくなるにつれて、一又は複数の閾値を境に視認距離ｄsの値がステップ状に増加するものが含まれうる。
【０１８３】
目標角度演算部５１は、Ｓ３３５では、取得した視認度と距離対応情報とに基づいて、取得した視認度に対応する視認距離を視認距離ｄsとして推定する。
目標角度演算部５１は、Ｓ３４０では、ＧＰＳ１３の信頼度を算出し、信頼度が予め定められた信頼閾値以上であるか否かを判断する。
【０１８４】
前述のように、ＧＰＳ１３の信頼度とは、ＧＰＳ１３の検出結果の確からしさを表す。ＧＰＳ１３の信頼度はＧＰＳ信号の受信強度に基づいて算出されてもよい。また、信頼度は０以上１未満の値として算出されてもよい。また、信頼閾値は、例えば０．５に設定され、予めメモリ３２に記録されていてもよい。
【０１８５】
目標角度演算部５１は、ＧＰＳ１３の信頼度が信頼閾値未満である場合に処理をＳ３４５へ移行させ、信頼閾値以上である場合に処理をＳ３５５へ移行させる。
目標角度演算部５１は、Ｓ３４５では、運転者に視認度に基づく運転支援が中止されることを報知する。具体的には、目標角度演算部５１は、図示しないスピーカに、視認度に基づく運転支援が中止されることを示す音声情報を出力することにより、該報知を実行してもよい。
【０１８６】
目標角度演算部５１は、Ｓ３５５以降の処理を実行することによって、視認度に基づく運転支援を実行する。
すなわち、目標角度演算部５１は、Ｓ３５５では、記録装置１４から地図情報１４１を取得する。ここでいう地図情報１４１は、道路上の任意の位置における該道路の曲率を含むものであってよい。
【０１８７】
目標角度演算部５１は、Ｓ３６０では、地図情報１４１によって表される道路上における現在位置Ｐcurを特定する。すなわち、地図情報１４１によって表される地図上における現在位置Ｐcurの座標を特定する。地図上における現在位置Ｐcurを特定する方法は、所謂マップマッチング等といった公知の任意の手法を使用することが可能である。
【０１８８】
目標角度演算部５１は、Ｓ３７０では、地図情報１４１によって表される道路上における目標位置Ｐrefを特定する。目標位置Ｐrefとは、図１８に示すように、車両の現在位置Ｐcurから道路に沿う方向に視認距離ｄs離れた位置を表す。目標角度演算部５１は、地図情報１４１によって表される地図上における該目標位置Ｐrefの座標を特定する。
【０１８９】
目標角度演算部５１は、Ｓ３８０では、地図情報１４１から、地図上の目標位置Ｐrefにおける道路の曲率を目標道路曲率ρrefとして取得する。
目標角度演算部５１は、Ｓ３９０では、目標道路曲率ρrefから目標舵角δrefを（３）式に基づいて算出する。
【０１９０】
【数３】
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【０１９１】
ここで、Ｍは車両重量を表し、単位はｋｇである。Ｖは車速を表し、単位はｍ／ｓである。Ｌは、ホイールベースを表し、単位はｍである。Ｌｆはフロントホイールベースを表し、単位はｍである。Ｌｒはリアホイールベースであり、単位はｍである。Ｋｆは前輪コーナリングパワーであり、単位はＫＮ／ｄｅｇである。Ｋｒは後輪コーナリングパワーであり、単位はｋＮ／ｄｅｇである。
【０１９２】
ホイールベースとは、車両において、前輪車軸から後輪車軸までの距離を表す。フロントホイールベースとは、車両重心点から前輪車軸までの距離を表す。リアホイールベースとは、車両重心点から後輪車軸までの距離を表す。
【０１９３】
なお、目標道路曲率ρrefに基づいて目標舵角δrefを算出する方法は、（３）式に限定されるものではない。例えば、目標道路曲率ρrefと目標舵角δrefとを対応付ける関数やマップから目標舵角δrefを算出してもよい。
【０１９４】
目標角度演算部５１は、Ｓ３９５では、現在位置における自車両の操舵角を表す現舵角δcurを取得する。本実施形態では、回転センサ１８の検出値に基づいて現舵角δcurを取得する。そして、目標角度演算部５１は本目標演算処理を終了する。
【０１９５】
［３−３．作動］
第３実施形態では、運転支援装置３０は次の様に作動する。
（１）現在位置Ｐcurにおける回転センサ１８の検出値に基づいて、現舵角δcurが設定される。
【０１９６】
（２）地図情報１４１から取得した目標道路曲率ρrefを用いて、視認距離ｄsに基づいて設定された目標位置Ｐrefにおける目標舵角δrefが算出される。
（３）目標舵角δrefと現舵角δcurとの偏差を小さくするように追従トルクが出力される。
【０１９７】
これによれば、目標舵角δrefと現舵角δcurとを一致させる方向に追従トルクが出力されるため、道路の形状に応じて車両を走行させるよう運転者を誘導することができる。なお、本明細書中において、一致とは、厳密な意味での一致に限るものではなく、道路の形状に応じて車両を走行させるという効果を奏するのであれば厳密に一致でなくてもよい。
【０１９８】
［３−４．効果］
以上詳述した第３実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（３ａ）支援実行部３７は、目標値を生成する目標角度演算部５１を更に備えていてもよい。目標角度演算部５１は、位置取得部と、距離推定部と、道路取得部と、目標曲率部と、目標算出部と、現舵角部と、を備えていてもよい。
【０１９９】
位置取得部は、車両の現在位置Ｐcurを取得する。距離推定部は、車両の運転者による前方の見易さの程度を数値で表した視認度を取得し、視認度に基づいて、運転者が前方において視認可能な距離を表す視認距離を推定する。
【０２００】
道路取得部は、車両の走行する道路に関する情報であって、車両の進行方向に沿って延びる道路の形状を表す情報を含む地図情報１４１を取得する。目標角度演算部は、車両の現在位置Ｐcur及び地図情報１４１に基づいて推定された道路の曲率であって、車両の現在位置Ｐcurから道路に沿う方向に視認距離ｄs離れた位置を表す目標位置Ｐrefにおける道路の曲率を表す目標道路曲率ρrefを取得する。
【０２０１】
目標算出部５７は、目標位置Ｐrefにおける車両の舵角を表す目標舵角δrefを、目標道路曲率ρrefを用いて算出する。現舵角部５９は、現在位置Ｐcurにおける車両の操舵角を表す現舵角δcurを取得する。
【０２０２】
目標追従制御演算部７１は、目標舵角δrefを目標角度θ*とし、現舵角δcurを実角度θとし、目標舵角δrefに現舵角δcurを追従させて車両が目標位置Ｐrefに到達したときに現舵角δcurが目標舵角δrefに一致するようにステアリング２を駆動させるトルクを追従トルクとして、追従指令ＴＣを算出する。
【０２０３】
これによれば、自車両の運転者による前方の見易さに応じて変化する視認距離ｄs離れた位置を目標位置Ｐrefとして設定するので、運転者が視認可能な遠くの位置に応じた操舵角の制御を行うことができる。
【０２０４】
この結果、仮に視認距離ｄsが固定値として設定され該固定値に基づく目標位置が自車両のすぐ近くに定められている場合よりも、運転者が見えている感じに近い制御を行うことができるので、運転者に違和感を与えることなく車両を走行させることができる。
【０２０５】
ところで、運転に熟練した運転者は、運転に未熟な運転者よりも遠方を見てステアリング２を操作する傾向にある。つまり、遠方の見えている道路形状に応じたステアリング２の操作を遠方の見えている位置に到達する迄に開始する、といった運転操作（以下、先読み運転操作）を行う。本実施形態によれば、視認距離ｄs離れた位置を目標位置Ｐrefとして設定するので、未熟な運転者がステアリング２を操作する際にも、先読み運転と同様の運転をさせることができる。
【０２０６】
なお、目標角度演算部５１が、ここでいう位置取得部、距離推定部、道路取得部、目標曲率部、目標算出部、現舵角部に相当する。また、Ｓ３１０が位置取得部としての処理に相当し、Ｓ３３５が距離推定部としての処理に相当し、Ｓ３５５が道路取得部としての処理に相当し、Ｓ３８０が目標曲率部としての処理に相当し、Ｓ３９０が目標算出部としての処理に相当し、Ｓ３９５が現舵角部としての処理に相当する。
【０２０７】
［３−５．変形例］
上記実施形態では、測距センサ１２を環境センサとして備える例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、運転支援システム１は、カメラ１１を交通環境を検出する環境センサとして備えていてもよい。この場合、白線認識率が環境値として用いられてもよい。また、運転支援システム１は、図示していないが、車両に搭載され降雨量を検出するレインセンサを、気象環境を検出する環境センサとして備えていてもよい。この場合、降雨量が環境値として用いられてもよい。また、運転支援システム１は、図示していないが、車両に搭載され照度を検出する照度センサを、時間帯環境を検出する環境センサとして備えていてもよい。この場合、照度が環境値として用いられてもよい。
【０２０８】
［４．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
【０２０９】
（４ａ）上記実施形態では、運転支援システム１は、位置検出装置、距離検出装置、左右検出装置のうち全てを備えていたが、これに限定されるものではない。
運転支援システム１は、少なくとも位置検出装置及び距離検出装置を備えるものであってもよい。つまり、運転支援システム１は、ＧＰＳ１３と測距センサ１２とを備え、カメラ１１を備えていなくてもよい。この場合、対応情報は、ＧＰＳ１３及び測距センサ１２が高信頼装置であるか否かの組合せと、車両における速度に関わる運転支援の種別と、が対応付けられるように構成されていてよい。これによれば、少なくとも速度に関わる運転支援を実行することができる。
【０２１０】
また、運転支援システム１は、位置検出装置、距離検出装置、左右検出装置のうち少なくとも二つを備えるものであってもよい。つまり、運転支援システム１は、カメラ１１、測距センサ１２、ＧＰＳ１３のうちいずれか一つを備えていなくてもよい。この場合、対応情報は、運転支援システム１が備えるＧＰＳ１３、測距センサ１２、またはカメラ１１が高信頼装置であるかの組合せと、車両における操舵に関わる運転支援の種別と、が対応付けられていてよい。これによれば、少なくとも操舵に関わる何らかの運転支援を実行することができる。
【０２１１】
（４ｂ）上記実施形態では、支援設定部３６は、車両の走行中に予め定められた周期で繰り返し設定処理を実行していたが、これに限定されるものではない。例えば、支援設定部３６は、車両のイグニッションスイッチがオンになる毎に設定処理を実行するよう構成されてもよい。
【０２１２】
（４ｃ）対応情報が表す対応関係は、図４に示す対応関係に限定されるものではない。対応情報は、高信頼装置の組合せと、実施する任意の運転支援の種別とを対応づけるものであってよい。
【０２１３】
（４ｄ）上記実施形態では、信頼度は、０以上１以下の値に設定されていたが、これに限定されるものではない。信頼度は、任意の範囲の数値として設定されてよい。
（４ｅ）上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。
【０２１４】
（４ｆ）上述した運転支援システム１、運転支援装置３０、ＣＰＵ３１の他、ＣＰＵ３１を機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移的実態的記録媒体、運転支援方法など、種々の形態で本開示を実現することもできる。
【０２１５】
［５．実施形態と請求項との対応］
なお、上記実施形態において、支援設定部３６が、信頼度取得部、判断部、対応取得部、設定部、出力部に相当する。また、支援実行部３７が実行部に相当する。また、Ｓ１００が信頼度取得部としての処理に相当し、Ｓ１０５が判断部としての処理に相当し、Ｓ１１０が対応取得部としての処理に相当する。また、Ｓ１１５が設定部としての処理に相当し、Ｓ１２０が出力部としての処理に相当する。
【０２１６】
また、カメラ１１が左右検出装置に相当し、測距センサ１２が距離検出装置に相当し、ＧＰＳ１３が位置検出装置に相当する。また、カメラ１１、測距センサ１２、及びＧＰＳ１３が複数の検出装置に相当する。
【０２１７】
また、目標追従制御演算部７１が追従指令部に相当し、モータ駆動回路６５が制御値出力部に相当する。追従指令ＴＣが追従制御値に相当する。
また、支援運転演算部７８が支援指令部に相当する。また、目標角度θ*、目標舵角δrefが操舵に関わる物理量の目標値に相当し、操舵角θ、現舵角δcurが物理量の検出値に相当し、支援指令ＳＣが支援制御値に相当する。
【符号の説明】
【０２１８】
３０  運転支援装置、３６  支援設定部、３７  支援実行部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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