(57)【要約】【課題】車両の状態に応じて適切に操舵制御を抑制することができる車両制御装置、車両制御方法、およびプログラムを提供することを目的の一つとする。【解決手段】実施形態の車両制御装置は、車両の乗員の操舵操作に依らずに前記車両の操舵制御を行う操舵制御部と、前記車両の操舵輪に対する路面からの反力が減少した、或いは反力が減少する所定状態であるか否かを判定する反力減少判定部と、を備え、前記操舵制御部は、前記反力減少判定部により前記所定状態であると判定された場合に、前記車両の操舵制御を抑制する。【選択図】図１
2019043420.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の乗員の操舵操作に依らずに前記車両の操舵制御を行う操舵制御部と、
前記車両の操舵輪に対する路面からの反力が減少した、或いは反力が減少する所定状態であるか否かを判定する反力減少判定部と、
を備え、
前記操舵制御部は、前記反力減少判定部により前記所定状態であると判定された場合に、前記車両の操舵制御を抑制する、
車両制御装置。
【請求項２】
車両の周囲の状況を認識する認識部を更に備え、
前記操舵制御部は、前記認識部により認識された周囲の状況に基づいて、外的要因により前記車両の左右方向への挙動が生じた、或いは挙動が生じる所定状態であるか否かを判定し、前記所定状態であると判定された場合に、前記車両の操舵制御を抑制する、
請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項３】
前記操舵制御部は、前記外的要因により前記車両の車輪が路面から離れた状態になったか、或いは前記路面から離れた状態になるか否かを判定し、判定結果に基づいて、前記所定状態であるか否かを判定する、
請求項２に記載の車両制御装置。
【請求項４】
前記操舵制御部は、前記所定状態であると判定された場合に、前記操舵制御部による操舵制御を中止する、
請求項１から３のうち何れか１項に記載の車両制御装置。
【請求項５】
前記操舵制御部は、前記所定状態であると判定された場合に、前記所定状態であると判定された時点の操舵制御の状態を維持する、
請求項１から３のうち何れか１項に記載の車両制御装置。
【請求項６】
前記外的要因は、前記車両の物体との接触である、
請求項２に記載の車両制御装置。
【請求項７】
前記物体は、後続車両である、
請求項６に記載の車両制御装置。
【請求項８】
車載コンピュータが、
車両の乗員の操舵操作に依らずに前記車両の操舵制御を行い、
前記車両の操舵輪に対する路面からの反力が減少した、或いは反力が減少する所定状態であるか否かを判定し、
前記所定状態であると判定された場合に、前記車両の操舵制御を抑制する、
車両制御方法。
【請求項９】
車載コンピュータに、
車両の乗員の操舵操作に依らずに前記車両の操舵制御を行わせ、
前記車両の操舵輪に対する路面からの反力が減少した、或いは反力が減少する所定状態であるか否かを判定させ、
前記所定状態であると判定された場合に、前記車両の操舵制御を抑制させる、
プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御装置、車両制御方法、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の操舵を制御することで、運転者の運転負荷を低減したり、障害物と接触する可能性がある場合に回避制御を行い、運転者の回避操作を支援するシステムが知られている。これに関連して、自車両が他車両と接触した場合に、停止状態に保持するように制動させる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２３５９６９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、従来の技術では、自車両が操舵制御を実行している状態で他車両と接触した場合に、制動制御と操舵制御とが同時に行われるため、車両が意図に反する挙動となる場合があった。
【０００５】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、車両の状態に応じて適切に操舵制御を抑制することができる車両制御装置、車両制御方法、およびプログラムを提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）：車両の乗員の操舵操作に依らずに前記車両の操舵制御を行う操舵制御部（１３０）と、前記車両の操舵輪に対する路面からの反力が減少した、或いは反力が減少する所定状態であるか否かを判定する反力減少判定部（１３２）と、を備え、前記操舵制御部は、前記反力減少判定部により前記所定状態であると判定された場合に、前記車両の操舵制御を抑制する、車両制御装置（１００）である。
【０００７】
（２）：（１）において、車両の周囲の状況を認識する認識部（１１０、１２０）を更に備え、前記操舵制御部は、前記認識部により認識された周囲の状況に基づいて、外的要因により前記車両の左右方向への挙動が生じた、或いは挙動が生じる所定状態であるか否かを判定し、前記所定状態であると判定された場合に、前記車両の操舵制御を抑制するものである。
【０００８】
（３）：（２）において、前記操舵制御部は、前記外的要因により前記車両の車輪が路面から離れた状態になったか、或いは前記路面から離れた状態になるか否かを判定し、判定結果に基づいて、前記所定状態であるか否かを判定するものである。
【０００９】
（４）：（１）〜（３）のうち何れか一つにおいて、前記操舵制御部は、前記所定状態であると判定された場合に、前記操舵制御部による操舵制御を中止するものである。
【００１０】
（５）：（１）〜（３）のうち何れか一つにおいて、前記操舵制御部は、前記所定状態であると判定された場合に、前記所定状態であると判定された時点の操舵制御の状態を維持するものである。
【００１１】
（６）：（２）において、前記外的要因は、前記車両の物体との接触である。
【００１２】
（７）：（６）において、前記物体は後続車両である。
【００１３】
（８）：車載コンピュータが、車両の乗員の操舵操作に依らずに前記車両の操舵制御を行い、前記車両の操舵輪に対する路面からの反力が減少した、或いは反力が減少する所定状態であるか否かを判定し、前記所定状態であると判定された場合に、前記車両の操舵制御を抑制する、車両制御方法である。
【００１４】
（９）：車載コンピュータに、車両の乗員の操舵操作に依らずに前記車両の操舵制御を行わせ、前記車両の操舵輪に対する路面からの反力が減少した、或いは反力が減少する所定状態であるか否かを判定させ、前記所定状態であると判定された場合に、前記車両の操舵制御を抑制させる、プログラムである。
【発明の効果】
【００１５】
（１）〜（９）によれば、車両の状態に応じて適切に操舵制御を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態の車両制御システム１の構成図である。
【図２】自車位置認識部１２０により走行車線Ｌ１に対する自車両Ｍの相対位置および姿勢が認識される様子を示す図である。
【図３】操舵制御部１３０の機能構成の一例を示す図である。
【図４】場面（１）における接触判定および操舵制御について説明するための図である。
【図５】場面（２）における接触判定および操舵制御について説明するための図である。
【図６】場面（３）における接触判定および操舵制御について説明するための図である。
【図７】場面（４）における接触判定および操舵制御について説明するための図である。
【図８】車両制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図９】実施形態の車両制御装置１００のハードウェア構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照し、本発明の車両制御装置、車両制御方法、およびプログラムの実施形態について説明する。
【００１８】
［全体構成］
図１は、実施形態の車両制御システム１の構成図である。車両制御システム１が搭載される車両（以下、自車両Ｍと称する）は、例えば、二輪や三輪、四輪等の車両であり、その駆動源は、ディーゼルエンジンやガソリンエンジン等の内燃機関、電動機、或いはこれらの組み合わせである。電動機は、内燃機関に連結された発電機による発電電力、或いは二次電池や燃料電池の放電電力を使用して動作する。
【００１９】
車両制御システム１は、例えば、カメラ１０と、レーダ１２と、ファインダ１４と、物体認識装置１６と、ＨＭＩ（Human Machine Interface）２０と、車両センサ３０と、運転操作子４０と、車両制御装置１００と、走行駆動力出力装置２００と、ブレーキ装置２１０と、ステアリング装置２２０とを備える。これらの装置や機器は、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信線等の多重通信線やシリアル通信線、無線通信網等によって互いに接続される。なお、図１に示す構成はあくまで一例であり、構成の一部が省略されてもよいし、更に別の構成が追加されてもよい。
【００２０】
カメラ１０は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の固体撮像素子を利用したデジタルカメラである。カメラ１０は、自車両Ｍの任意の箇所に一つまたは複数が取り付けられる。前方を撮像する場合、カメラ１０は、フロントウインドシールド上部やルームミラー裏面等に取り付けられる。カメラ１０は、例えば、周期的に繰り返し自車両Ｍの周辺を撮像する。カメラ１０は、ステレオカメラであってもよい。
【００２１】
レーダ１２は、自車両Ｍの周辺にミリ波等の電波を放射すると共に、物体によって反射された電波（反射波）を検出して少なくとも物体の位置（距離および方位）を検出する。レーダ１２は、自車両Ｍの任意の箇所に一つまたは複数が取り付けられる。レーダ１２は、ＦＭ−ＣＷ（Frequency Modulated Continuous Wave）方式によって物体の位置および速度を検出してもよい。
【００２２】
ファインダ１４は、照射光に対する散乱光を測定し、対象までの距離を検出するＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging、或いはLaser Imaging Detection and Ranging）である。ファインダ１４は、自車両Ｍの任意の箇所に一つまたは複数が取り付けられる。
【００２３】
物体認識装置１６は、カメラ１０、レーダ１２、およびファインダ１４のうち一部または全部による検出結果に対してセンサフュージョン処理を行って、物体の位置、種類、速度、移動方向等を認識する。認識される物体は、例えば、車両や、ガードレール、電柱、歩行者、道路標識といった種類の物体である。物体認識装置１６は、認識結果を車両制御装置１００に出力する。また、物体認識装置１６は、カメラ１０、レーダ１２、またはファインダ１４から入力された情報の一部を、そのまま車両制御装置１００に出力してもよい。
【００２４】
ＨＭＩ２０は、自車両Ｍの乗員に対して各種情報を提示すると共に、乗員による入力操作を受け付ける。ＨＭＩ２０は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）や有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等の各種表示装置や、車線維持開始スイッチ２１、および車線変更開始スイッチ２２等の各種ボタン、スピーカ、マイク、ブザー、タッチパネル等を含む。ＨＭＩ２０の各機器は、例えば、インストルメントパネルの各部、助手席や後部座席の任意の箇所に取り付けられる。
【００２５】
車線維持開始スイッチ２１、および車線変更開始スイッチ２２のそれぞれは、運転支援モードと、手動運転モードとを切り替えるためのスイッチである。運転支援モードは、例えば、車両制御装置１００によって、走行駆動力出力装置２００およびブレーキ装置２１０と、ステアリング装置２２０との何れか一方または双方が制御されるモードである。手動運転モードは、運転操作子４０の操作量に応じて、走行駆動力出力装置２００、ブレーキ装置２１０、およびステアリング装置２２０が制御されるモードである。
【００２６】
車線維持開始スイッチ２１は、乗員による操舵操作に寄らずに、操舵制御部１３０により自車両Ｍの走行車線を維持する車線維持支援制御を開始するためのスイッチである。操舵操作とは、例えば、運転操作子４０に含まれるステアリングホイール等の操舵操作子に対する操作である。操舵操作子としては、例えば、ジョイスティック、ジェスチャ認識装置等も使用され得る。走行車線を維持するとは、例えば、自車両が走行する車線（以下、自車線と称する）の車線幅方向に関する走行位置が、自車線の中央ＣＬ等を基準としながら走行するように操舵制御を行うことである。
【００２７】
車線変更開始スイッチ２２は、乗員による操舵操作に依らずに、車線変更支援制御部１５０により、自車両Ｍを車線変更させる車線変更支援制御を開始させるためのスイッチである。車線変更支援制御とは、自車両Ｍの操舵制御または速度制御のうち、一方または双方を制御して、自車両Ｍを目標の隣接車線に自動的に車線変更させることである。また、車線変更開始スイッチ２２は、車線変更の開始操作を受け付けるとともに、自車両Ｍが車線変更を行う左右何れかの方向を示す情報を受け付ける。
【００２８】
車両センサ３０は、例えば、自車両Ｍの速度を検出する車速センサ、加速度を検出する加速度センサ、鉛直軸回りの角速度を検出するヨーレートセンサ、自車両Ｍの向きを検出する方位センサ、自車両Ｍの車輪に対する路面からの反力を検知する反力検知センサ、自車両Ｍの車輪の回転速度を検知する車輪速センサ等を含む。速度は、例えば、自車両Ｍの進行方向に関する縦速度または自車両Ｍの横方向に対する横速度のうち少なくとも一方を含む。また、加速度は、例えば、自車両Ｍの進行方向に関する縦加速度または自車両Ｍの横方向に対する横加速度の少なくとも一方を含む。車両センサ３０に含まれる各センサは、検出結果を示す検出信号を車両制御装置１００に出力する。
【００２９】
運転操作子４０は、例えば、上述したステアリングホイールや、ウィンカー（方向指示器）を作動させるウィンカーレバー４０ａ、アクセルペダル、ブレーキペダル、シフトレバー等の各種操作子を含む。運転操作子４０の各操作子には、例えば、乗員による操作の操作量を検出する操作検出部が取り付けられている。操作検出部は、ウィンカーレバー４０ａの位置や、アクセルペダルやブレーキペダルの踏込量、シフトレバーの位置、ステアリングホイールの操舵角や操舵トルク等を検出する。そして、操作検出部は、検出結果を示す検出信号を車両制御装置１００、もしくは、走行駆動力出力装置２００、ブレーキ装置２１０、およびステアリング装置２２０のうち一方または双方に出力する。
【００３０】
車両制御装置１００の説明に先立って、走行駆動力出力装置２００、ブレーキ装置２１０、およびステアリング装置２２０を説明する。走行駆動力出力装置２００は、自車両Ｍが走行するための走行駆動力（トルク）を駆動輪に出力する。走行駆動力出力装置２００は、例えば、内燃機関、電動機、および変速機等の組み合わせと、これらを制御するパワーＥＣＵ（Electronic Control Unit）とを備える。パワーＥＣＵは、車両制御装置１００から入力される情報、或いは運転操作子４０から入力される情報に従って、上記の構成を制御する。
【００３１】
ブレーキ装置２１０は、例えば、ブレーキキャリパーと、ブレーキキャリパーに油圧を伝達するシリンダと、シリンダに油圧を発生させる電動モータと、ブレーキＥＣＵとを備える。ブレーキＥＣＵは、車両制御装置１００から入力される情報、或いは運転操作子４０から入力される情報に従って電動モータを制御し、制動操作に応じたブレーキトルクが各車輪に出力されるようにする。ブレーキ装置２１０は、運転操作子４０に含まれるブレーキペダルの操作によって発生させた油圧を、マスターシリンダを介してシリンダに伝達する機構をバックアップとして備えてよい。なお、ブレーキ装置２１０は、上記説明した構成に限らず、車両制御装置１００から入力される情報に従ってアクチュエータを制御して、マスターシリンダの油圧をシリンダに伝達する電子制御式油圧ブレーキ装置であってもよい。
【００３２】
ステアリング装置２２０は、例えば、ステアリングＥＣＵと、電動モータとを備える。電動モータは、例えば、ラックアンドピニオン機構に力を作用させて転舵輪の向きを変更する。ステアリングＥＣＵは、車両制御装置１００から入力される情報、或いは運転操作子４０から入力される情報に従って、電動モータを駆動し、転舵輪の向きを変更させる。
【００３３】
［車両制御装置の構成］
車両制御装置１００は、例えば、外界認識部１１０と、自車位置認識部１２０と、操舵制御部１３０と、ＨＭＩ制御部１４０とを備える。これらの構成要素は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のハードウェアプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。また、これらの構成要素の一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等のハードウェア（回路部；circuitryを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。また、外界認識部１１０と自車位置認識部１２０とを合わせたものが、「認識部」の一例である。認識部は、例えば、自車両Ｍの周囲の状況を認識する。
【００３４】
外界認識部１１０は、物体認識装置１６を介してカメラ１０、レーダ１２、およびファインダ１４から入力された情報に基づいて、周辺車両の位置、速度、および加速度等の状態を認識する。周辺車両の位置は、その周辺車両の重心やコーナー等の代表点で表されてもよいし、周辺車両の輪郭で表現された領域で表されてもよい。周辺車両の「状態」とは、周辺車両の加速度やジャーク、あるいは「行動状態」（例えば加速車線変更をしている、またはしようとしているか否か）を含んでもよい。また、外界認識部１１０は、周辺車両に加えて、ガードレールや電柱、駐車車両、歩行者といった他の種類の物体の状態を認識してよい。
【００３５】
自車位置認識部１２０は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信機（不図示）によりＧＮＳＳ衛星から受信した信号に基づいて、自車両Ｍの位置を特定する。自車両Ｍの位置は、車両センサ３０の出力を利用したＩＮＳ（Inertial Navigation System）によって特定または補完されてもよい。また、自車位置認識部１２０は、例えば、自車両Ｍが走行している車線（走行車線）、並びに走行車線に対する自車両Ｍの相対位置および姿勢を認識する。自車位置認識部１２０は、例えば、カメラ１０によって撮像された画像から道路の区画線ＬＭを認識し、認識した区画線ＬＭの中で自車両Ｍに最も近い２本の区画線ＬＭにより区画された車線を走行車線として認識する。そして、自車位置認識部１２０は、認識した走行車線に対する自車両Ｍの位置や姿勢を認識する。
【００３６】
図２は、自車位置認識部１２０により走行車線Ｌ１に対する自車両Ｍの相対位置および姿勢が認識される様子を示す図である。自車位置認識部１２０は、例えば、区画線ＬＭ１からＬＭ３を認識し、自車両Ｍに最も近い区画線ＬＭ１およびＬＭ２の間の領域を自車両Ｍの走行車線（自車線）Ｌ１として認識する。そして、自車位置認識部１２０は、自車両Ｍの基準点（例えば重心）の走行車線中央ＣＬからの乖離ＯＳ、および自車両Ｍの進行方向の走行車線中央ＣＬを連ねた線に対してなす角度θを、走行車線Ｌ１に対する自車両Ｍの相対位置および姿勢として認識する。なお、これに代えて、自車位置認識部１２０は、走行車線Ｌ１の何れかの側端部に対する自車両Ｍの基準点の位置等を、走行車線に対する自車両Ｍの相対位置として認識してもよい。
【００３７】
また、自車位置認識部１２０は、認識された自車両Ｍの位置および速度と、外界認識部１１０に認識された周辺車両またはその他の物体との位置および速度とに基づいて、自車両Ｍと、周辺車両またはその他の物体との相対位置および相対速度を認識してもよい。
【００３８】
また、自車位置認識部１２０は、例えば、自車線に隣接する隣接車線を認識してよい。例えば、自車位置認識部１２０は、自車線の区画線の次に自車両Ｍに近い区画線と、自車線の区画線との間の領域を隣接車線として認識する。図２の例では、自車位置認識部１２０は、自車線の区画線ＬＭ２と、その区画線ＬＭ２の次に自車両Ｍに近い区画線ＬＭ３との間の領域を右隣接車線Ｌ２として認識する。
【００３９】
操舵制御部１３０は、例えば、車線維持開始スイッチ２１、車線変更開始スイッチ２２、および運転操作子４０のウィンカーレバー４０ａの操作に応じて、乗員による操舵制御に寄らずに、自車両Ｍの操舵制御を開始する。また、操舵制御部１３０は、自車両Ｍの周囲の状況に基づいて、外的要因により前記車両の左右方向への挙動が生じた、或いは挙動が生じる所定状態であるか否かを判定し、所定状態であると判定された場合に、自車両Ｍの操舵制御を抑制する。ここで、外的要因とは、例えば、自車両Ｍに対する物体の接触である。物体とは、例えば、周辺車両である。また、物体とは、周辺車両の荷台等から落下した荷物や、道路上に存在する看板やトンネル等の構造物の一部の落下物であってもよい。また、左右方向への挙動とは、上述した自車両Ｍの進行方向の走行車線中央ＣＬを連ねた線に対してなす角度θが所定角度以上となる自車両Ｍの回転運動、または、角度θが所定角度以上である方向への移動を意味する。また、操舵制御を抑制するとは、例えば、所定状態であると判定された時点以上に操舵角を大きくしないことである。また、操舵制御部１３０は、例えば、車線維持開始スイッチ２１、車線変更開始スイッチ２２、および運転操作子４０のウィンカーレバー４０ａの操作に応じて、自車両Ｍの操舵制御を終了してもよく、所定の操舵制御（例えば、車線変更）が完了した時点で操舵制御を終了してもよい。操舵制御部１３０の機能の詳細については後述する。
【００４０】
ＨＭＩ制御部１４０は、車両制御装置１００による処理内容や処理結果等をＨＭＩ２０の表示装置等に出力する。また、ＨＭＩ制御部１４０は、車線維持開始スイッチ２１、車線変更開始スイッチ２２、および表示装置により受け付けた操作内容等を取得する。
【００４１】
［操舵制御部１３０の構成］
次に、操舵制御部１３０の機能構成例について具体的に説明する。図３は、操舵制御部１３０の機能構成の一例を示す図である。操舵制御部１３０は、例えば、操舵制御出力導出部１３１と、接触判定部１３２と、接触後制御出力導出部１３３と、接触可能性推定部１３４と、接触回避制御出力導出部１３５と、操舵調停部１３６とを備える。接触判定部１３２は、「反力減少判定部」の一例である。
【００４２】
操舵制御出力導出部１３１は、上述した運転支援モードによる運転支援（車線維持支援制御、車線変更支援制御）を行う場合に、それぞれの運転支援に対応する操舵トルクの制御量を導出し、導出した制御量を操舵調停部１３６に出力する。なお、操舵制御出力導出部１３１は、操舵トルクに代えて、操舵角の制御量を導出して操舵調停部１３６に出力してもよい。以下の説明では、主に操舵トルクを用いて説明する。
【００４３】
例えば、操舵制御出力導出部１３１は、乗員による車線維持開始スイッチ２１への操作により車線維持の運転支援モードの開始を受け付けた場合、自車位置認識部１２０により認識された自車線から逸脱することがないように、ステアリング装置２２０を制御する。例えば、操舵制御出力導出部１３１は、自車線の中央を自車両Ｍが走行するように自車両Ｍの操舵を制御する。
【００４４】
また、操舵制御出力導出部１３１は、自車両Ｍが自車線の中央から左右何れかに偏した位置を走行している場合に、路外逸脱抑制制御を行う。路外逸脱抑制制御とは、自車両Ｍが自車線から逸脱しようとする際に、左右方向のうち逸脱する方向とは反対方向に操舵トルクをかけて自車線内を走行するように操舵制御を支援する運転支援制御である。路外逸脱抑制制御として、例えば、操舵制御出力導出部１３１は、自車線を区画する区画線ＬＭと自車両Ｍとの距離が所定距離以下となるまで自車両Ｍが区画線ＬＭに近づいた場合に、ステアリングホイールを振動させることで乗員に注意を促す。このとき、ＨＭＩ制御部１４０は、ＨＭＩ２０の各種表示装置に画像を表示させたり、スピーカから音声等を出力させたりすることで、自車両Ｍが自車線から逸脱しそうであることを乗員に通知してもよい。ステアリングホイールを振動させた後に、ステアリングホイールに対して乗員の操作が無い場合（操舵角や操舵トルクが閾値未満である場合）、操舵制御出力導出部１３１は、ステアリング装置２２０を制御することで、転舵輪の向きを車線中央側に変更し、自車両Ｍが車線中央側へと復帰するように操舵を制御する。
【００４５】
また、乗員による車線変更操作を受け付けた場合に、操舵制御出力導出部１３１は、車線変更制御を実行する。車線変更操作を受け付けるとは、例えば、乗員によりウィンカーレバー４０ａや車線変更開始スイッチ２２が操作されて、車線変更の運転支援モードの開始を受け付けることである。車線変更を行う場合、操舵制御出力導出部１３１は、例えば、自車両Ｍの速度と車線変更に必要な秒数とを乗算し、自車両Ｍの車線変更に必要な距離を導出する。車線変更に必要な秒数は、車線変更を行う際の横移動の距離と、横方向の速度とが一定値である前提で、予め設定されている。操舵制御出力導出部１３１は、導出した車線変更に必要な距離に基づいて、車線変更先の車線に車線変更の終了地点を設定する。
【００４６】
また、操舵制御出力導出部１３１は、例えば、現在の自車両Ｍの位置及びヨー角の基準方向と、設定された車線変更の終了地点の位置及びヨー角の基準方向とに基づいて、この二点間をスプライン曲線等の多項式曲線を用いて滑らかに繋いで車線変更のための軌道を生成する。操舵制御出力導出部１３１は、例えば、生成した軌道上に所定の間隔で複数の軌道点を生成する。操舵制御出力導出部１３１は、フィードフォワード制御として、生成された軌道点に沿って自車両を走行させるために必要な操舵支援量（ステアリングトルク）を、例えば起動点ごとに想定速度と旋回角の関係に基づいて決定し、操舵調停部１３６に出力する。更に、操舵制御出力導出部１３１は、フィードバック制御として、軌道点と自車両Ｍの位置との乖離に基づいて、乖離を小さくするための操舵支援量を導出し、導出した操舵支援量を操舵調停部１３６に出力する。
【００４７】
接触判定部１３２は、自車両Ｍに物体が接触したか否かを判定する。以下、場面ごとの接触判定について説明する。
【００４８】
［場面（１）］
図４は、場面（１）における接触判定および操舵制御について説明するための図である。図中、時刻ｔ０〜ｔ１は、時刻Ｔの経過を示している。また、自車両Ｍは、車線Ｌ１を走行しているものとする。
【００４９】
例えば、場面（１）では、自車両Ｍが車線Ｌ１およびＬ２の間の区画線ＬＭ２に近づいているため、車線逸脱する方向とは反対方向の操舵トルクを生じさせた車線逸脱抑制制御が実行中であるとする。ここで、時刻ｔ０の時点で、自車両Ｍが、周辺車両の一例である後続車両ｍ１と接触した場合、接触による影響で自車両Ｍの操舵輪の一例である前輪ＷＦ１およびＷＦ２が路面から離れる。この場合、操舵制御出力導出部１３１による操舵制御は継続されるため、意図しない舵角が発生する。したがって、時刻ｔ１に至った時点で、自車両Ｍの前輪ＷＦ１、ＷＦ２が路面に接地した場合に、意図しない方向に自車両Ｍが向いてしまい、自車両Ｍがふらつく可能性がある。
【００５０】
そこで、場面（１）のような場合、接触判定部１３２は、車両センサ３０により自車両Ｍの操舵輪（図中の前輪ＷＦ１、ＷＦ２）に対する路面からの反力を検知し、検知された反力が所定値以上減少した場合に、操舵輪が路面から離れた、或いは路面から離れる可能性があると判定する。また、接触判定部１３２は、操舵輪が路面から離れた或いは路面から離れる可能性があると判定された場合に、自車両Ｍの後部に物体（後続車両ｍ１）が接触したと判定する。
【００５１】
接触後制御出力導出部１３３は、接触判定部１３２により自車両Ｍが物体と接触したと判定された場合に、接触後の操舵制御の出力値を導出する。例えば、場面（１）では、車線Ｌ１から車線Ｌ２側に逸脱する方向とは反対方向の操舵トルクが生じているため、そのトルク制御を中止する。トルク制御を中止するとは、操舵トルクの制御量をゼロ（０）にすることである。これにより、接触後制御出力導出部１３３は、操舵制御部１３０による操舵制御を中止し、乗員による操舵を行わせることができる。乗員による操舵操作を行わせる場合、ＨＭＩ制御部１４０は、例えば、ステアリングホイールを把持して操舵操作を行わせるための情報を乗員に通知してもよい。また、乗員がステアリングホイールを把持して操舵操作を行わなかった場合には、自車両Ｍの直進方向にステアリングホイールが戻る可能性が高い。そのため、乗員による操舵が行われなかった場合でも、意図しない方向に向くことがなく、車両の状態に応じて適切に操舵制御を抑制することができる。
【００５２】
また、接触後制御出力導出部１３３は、自車両Ｍが物体と接触したと判定された場合に、自車両Ｍが物体と接触したと判定された時点の操舵トルクを維持するように制御量を導出してもよい。する。これにより、自車両Ｍと物体とが接触した時点から舵角を変化させないことができるため、接触した時点からの車両挙動の変化を小さくすることができる。接触後制御出力導出部１３３は、導出された制御量を操舵調停部１３６に出力する。
【００５３】
［場面（２）］
図５は、場面（２）における接触判定および操舵制御について説明するための図である。場面（２）では、自車両Ｍが車線逸脱抑制制御の実行中において、時刻ｔ０の時点で後続車両ｍ１と接触した場合に、接触の影響で自車両Ｍの前輪ＷＦ１、ＷＦ２が路面から離れ、路面による反力が小さくなる。更に、場面（２）の場合、接触の影響で自車両Ｍの自車線（車線Ｌ１）からの逸脱が大きくなり、逸脱抑制に必要な舵角が大きくなる。これらの制御が重なると、前輪ＷＦ１およびＷＦ２が路面から離れている間に実際の舵角が目標舵角に到達し、そのまま時刻ｔ１に至った時点で前輪ＷＦ１、ＷＦ２が路面に接地すると前輪の向きと自車両Ｍの進行方向との差であるスリップアングル（横滑り角）が大きくなる。そのため、アンダーステアが発生し、時刻ｔ２に至る時点で自車両Ｍが車線Ｌ２側に横滑りする挙動となる。
【００５４】
したがって、場面（２）のような場合、接触判定部１３２は、場面（１）と同様に、車両センサ３０により自車両Ｍの操舵輪（図中の前輪ＷＦ１、ＷＦ２）に対する路面からの反力を検知し、検知された反力が所定値以上減少している場合に、操舵輪が路面から離れた、或いは路面から離れる可能性と判定する。また、接触判定部１３２は、操舵輪が路面から離れた、或いは路面から離れる可能性があると判定された場合に、自車両Ｍの後部に物体が接触したと判定する。この場合、接触後制御出力導出部１３３は、上述した場面（１）の場合と同様に、操舵制御を中止するか、或いは物体と接触したと判定された時点の操舵制御を維持する制御量を導出し、導出した制御量を操舵調停部１３６に出力する。
【００５５】
［場面（３）］
図６は、場面（３）における接触判定および操舵制御について説明するための図である。場面（３）では、自車両Ｍと、周辺車両ｍ２とを示している。また、時刻ｔ０〜ｔ３は、それぞれの車両の各時間における位置を示している。場面（３）では、時刻ｔ０の時点で、自車両Ｍの乗員が手動運転モードによる操舵操作により車線変更を行い、時刻ｔ２に至った時点で運転支援モードの車線変更支援制御により車線Ｌ１に車線変更する例を示している。この場合、車線Ｌ２の後方から周辺車両ｍ２が接近し、時刻ｔ３で自車両Ｍの後部に、周辺車両ｍ２が接触したとする。
【００５６】
時刻ｔ３の時点では、自車両Ｍは、車線Ｌ２から車線Ｌ１に車線変更するように操舵制御が行われているため、この状態で自車両Ｍの後方で周辺車両ｍ２と接触すると、自車両Ｍの旋回を助長してしまう。したがって、場面（３）において、接触判定部１３２は、車両センサ３０に含まれるヨーレートセンサに基づいて、自車両Ｍの旋回挙動を検出し、検出した旋回挙動が所定値より大きい場合に周辺車両ｍ２と接触したと判定する。このように、自車両Ｍが大きく旋回した場合に、物体と接触したと判定することで、操舵制御により旋回を助長してしまう状況に対する接触判定を行うことができる。
【００５７】
また、接触判定部１３２により接触した判定された場合、接触後制御出力導出部１３３は、操舵制御を中止するか、または自車両Ｍの旋回を助長しない方向に操舵を維持するような操舵トルクの制御量を導出する。例えば、接触後制御出力導出部１３３は、旋回する自車両の回転速度等に応じて操舵トルクの制御量を調整してもよい。これにより、物体との接触による自車両Ｍの挙動を小さくすることができる。接触後制御出力導出部１３３は、導出された制御量を操舵調停部１３６に出力する。
【００５８】
［場面（４）］
図７は、場面（４）における接触判定および操舵制御について説明するための図である。場面（４）では、自車両Ｍと、周辺車両ｍ３およびｍ４とを示している。また、時刻ｔ０〜ｔ３は、それぞれの車両の各時間における位置を示している。なお、周辺車両ｍ３の時刻ｔ０およびｔ１の時点での位置については、説明の便宜上、省略している。場面（４）では、自車線（車線Ｌ１）を走行する前方車両ｍ３を追い越すために、車線Ｌ１から車線Ｌ２、および車線Ｌ２から車線Ｌ１への車線変更制御を示している。図７の例では、自車両Ｍは、時刻ｔ２の時点で車線Ｌ２から車線Ｌ１に車線変更するように操舵制御が行われている。この状態において、時刻ｔ３の時点で自車両Ｍの後部に周辺車両ｍ３と接触すると、自車両Ｍの旋回を助長してしまう。したがって、場面（４）において、接触判定部１３２は、車両センサ３０に含まれるヨーレートセンサに基づいて、自車両Ｍの旋回挙動を検出し、検出した旋回挙動が所定値より大きい場合に周辺車両ｍ３と接触した判定する。これにより、場面（３）と同様に、操舵制御により旋回を助長してしまう状況に対する接触判定を行うことができる。
【００５９】
また、接触判定部１３２により接触する可能性があると判定された場合、接触後制御出力導出部１３３は、場面（３）と同様に、操舵制御を中止するか、または自車両Ｍの旋回を助長しない方向に操舵角を維持するような操舵トルクの制御量を導出し、導出された制御量を操舵調停部１３６に出力する。
【００６０】
また、接触判定部１３２は、上述した場面（１）〜場面（４）における接触判定に代えて（または加えて）、自車両Ｍにエアバック装置が設けられている場合に、エアバック装置を作動させる作動信号を取得した場合に、物体と接触したと判定してもよい。これにより、衝撃によりエアバック装置を作動させる信号の受信を利用して簡易な方法で物体との接触判定を行うことができる。
【００６１】
また、接触判定部１３２は、車両センサ３０に含まれる加速度センサ（前後または左右の一方または双方）に基づいて、加速度センサにより取得される加速度が所定値より大きい場合に物体と接触したと判定してもよい。これにより、例えば、上述したエアバック装置が作動しない軽い接触状態であっても物体と接触したことを検知することができる。
【００６２】
また、接触判定部１３２は、車両センサ３０に含まれる車輪速センサに基づいて、例えば、それぞれの車輪の回転速度により、加速度や旋回挙動を推定し、推定した加速度や旋回挙動が所定値より大きい場合に、物体と接触したと判定してもよい。なお、接触判定部１３２は、車輪速センサだけでなく、加速度センサやヨーレートセンサと組み合わせて、物体との接触の判定を行うことで、より精度よく物体との接触を判定することができる。
【００６３】
また、接触判定部１３２は、ステアリングホイールの操舵角と車両センサ３０に含まれるヨーレートセンサとに基づいて、操舵角より推定したヨーレートと、ヨーレートセンサの値との差が所定値より大きい場合に物体と接触したと判定してもよい。これにより、自車両Ｍが物体と接触したことにより、ＶＳＡ（Vehicle Stability Assist）等が作動しない場合や、短い時間で自車両Ｍが横滑りするような状況を判定することができる。
【００６４】
また、接触判定部１３２は、自車両Ｍと、外界認識部１１０により認識された自車線Ｌ１の区画線（例えば、ＬＭ１、ＬＭ２）との相対位置を検出し、検出した相対位置の変化量が所定量より大きい場合に、自車両Ｍと物体とが接触したと判定してもよい。これにより、物体との接触によって、自車両Ｍが自車線（Ｌ１）外に進入する可能性の高い場合のみを適切に判定することができる。なお、接触判定部１３２は、区画線の代わりに、路側物やガードレール等の物体との相対位置を検出し、検出した物体との相対位置の変化量に基づいて、接触判定を行ってもよい。
【００６５】
また、接触判定部１３２は、自車位置認識部１２０により自車両Ｍの進行方向と自車線との相対角度を検出し、相対角度が所定角度により大きい場合に、自車両Ｍと物体とが接触したと判定してもよい。これにより、物体との接触によって、自車両Ｍが自車線外に進入する可能性の高い場合を適切に判定することができる。
【００６６】
また、接触判定部１３２は、自車位置認識部１２０により認識した自車両Ｍの位置の単位時間当たりの変化量が所定量より大きい場合に、自車両Ｍと物体とが接触したと判定してもよい。これにより、例えば、砂利道等の振動が多い道路を走行している場合であっても、位置の変化量に基づいて物体との接触の有無を、より適切に判定することができる。
【００６７】
また、接触判定部１３２は、自車位置認識部１２０により認識した自車両Ｍの角度と、車線方向の角度との差が所定角度より大きい場合に、自車両Ｍと物体とが接触したと判定してもよい。これにより、例えば、物体との接触により、自車両Ｍが車線に対して横向きになるような状況を判定することができる。
【００６８】
また、接触判定部１３２は、自車位置認識部１２０により認識した自車両Ｍの位置が、進行方向の車線と異なる車線である場合に、自車両Ｍと物体とが接触したと判定してもよい。これにより、例えば、物体との接触によって、自車両Ｍが対向車線に進入した場合を判定することができる。
【００６９】
また、接触判定部１３２は、ＨＭＩ２０のマイクに基づいて自車両Ｍの外部の音を取得し、取得した音が、予め決められた接触音と合致する場合に、物体と自車両Ｍとが接触したと判定する。接触音と合致するとは、例えば、接触音の一部が一致する場合でもよく、音量や抑揚等が類似する場合でもよい。これにより、車両の挙動の変化が少ない小さい物体との接触等を検出することができる。
【００７０】
また、接触後制御出力導出部１３３は、ステアリングホイールの操舵角を正面（０［ｄｅｇ］）となるように制御してもよい。これにより、自車両Ｍが物体と接触した場合に、乗員が接触に驚いてステアリングホイールから手を離してしまった場合に、自車両Ｍが急旋回しないように制御することができる。
【００７１】
また、接触後制御出力導出部１３３は、接触後に自車両Ｍが自車線外に進入したことを検知した場合に、自車線に戻る方向に操舵トルクを維持するように制御してもよい。これにより、接触後に、歩道等の交通弱者がいない方向に自車両Ｍを向けることができる。
【００７２】
また、接触後制御出力導出部１３３は、物体との接触後に対向車線に進入したことを判定した場合に、対向車線から出る方向に舵角を維持するように操舵制御を行う。これにより、接触したときの速度の大きく、二次被害が大きくなる可能性の高い対向車線から出る方向に向けることができる。
【００７３】
接触可能性推定部１３４は、自車両Ｍと物体とが接触する可能性を推定する。例えば、接触可能性推定部１３４は、自車位置認識部１２０により自車両Ｍと物体との相対位置を所定時間ごとに検出し、検出した所定時間ごとの相対位置の変化量から物体との将来の相対位置を推定し、将来の相対位置がゼロ（０）以下になる場合に、接触する可能性があると推定する。これにより、実際に検出した相対位置の推移に基づいて、より高精度に物体との接触を推定することができる。
【００７４】
また、接触可能性推定部１３４は、ＨＭＩ２０のマイクに基づいて自車両Ｍの周辺車両のブレーキ音を取得し、取得したブレーキ音が、予め決められたブレーキ音と合致する場合に、物体と自車両Ｍとが接触する可能性があると判定してもよい。ブレーキ音と合致するとは、例えば、ブレーキ音の一部が一致する場合でもよく、音量や抑揚等が類似する場合でもよい。これにより、物体と自車両Ｍとが接触する可能性を、予め推定することができる。
【００７５】
接触回避制御出力導出部１３５は、接触可能性推定部１３４により接触する可能性があると推定された場合に、接触を回避するための操舵角や操舵トルクの制御量を導出する。例えば、接触回避制御出力導出部１３５は、自車両Ｍの後方から周辺車両が接近している場合に、その周辺車両の今後の経路を予測して、予測した経路と接触しないように操舵制御を行うための操舵トルクの制御量を導出する。接触回避制御出力導出部１３５は、導出した制御量を、操舵調停部１３６に出力する。
【００７６】
操舵調停部１３６は、操舵制御出力導出部１３１により導出される制御量と、接触後制御出力導出部１３３により導出される制御量と、接触回避制御出力導出部１３５により導出される制御量とに基づいて、ステアリング装置２２０に出力する操舵角または操舵トルクの制御量を調停する。操舵調停部１３６は、例えば、接触後制御出力導出部１３３、および接触回避制御出力導出部１３５の何れかから制御量が入力された場合には、操舵制御出力導出部１３１の制御量よりも優先してステアリング装置２２０に出力する。また、操舵調停部１３６は、接触後制御出力導出部１３３および接触回避制御出力導出部１３５の両方から制御量が入力された場合に、接触後制御出力導出部１３３から入力された制御量を優先してステアリング装置２２０に出力してもよい。
【００７７】
また、操舵調停部１３６は、操舵制御出力導出部１３１により導出される制御量に基づいて操舵制御が行われている状態から、接触後制御出力導出部１３３または接触回避制御出力導出部１３５から導出された制御量に切り替える場合に、所定時間が経過するまでの間で徐々に制御量が変化するように制御量を調停してもよい。これにより、急な操舵制御の変化が生じることがなく、自車両Ｍや乗員への負担を軽減することができる。
【００７８】
［処理フロー］
図８は、車両制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。例えば、本フローチャートの処理は、運転制御の実行時において、所定の周期或いは所定のタイミングで繰り返し実行されてよい。まず、操舵制御部１３０は、操舵制御出力導出部１３１により導出された制御量に基づく操舵支援制御が実行中であるか否かを判定する（ステップＳ１００）。操舵制御が実行中である場合、接触判定部１３２は、自車両Ｍと物体との接触判定処理を行い（ステップＳ１０２）、自車両Ｍが物体と接触したか否かを判定する（ステップＳ１０４）。接触したと判定された場合、接触後制御出力導出部１３３は、接触後の操舵角または操舵トルクの制御量を導出する（ステップＳ１０６）。
【００７９】
ステップＳ１０６の処理後、または、ステップＳ１０４の処理において自車両Ｍが物体と接触していない場合、接触可能性推定部１３４は、自車両Ｍが物体と接触する可能性を推定する推定処理を行い（ステップＳ１０８）、自車両Ｍが物体と接触する可能性があるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。自車両Ｍが接触する可能性があると判定された場合、接触回避制御出力導出部１３５は、接触を回避するための制御出力を導出する（ステップＳ１１２）。
【００８０】
ステップＳ１１２の処理後、または、ステップＳ１１０の処理において自車両Ｍが接触する可能性がないと判定された場合、操舵調停部１３６は、操舵制御出力導出部１３１による操舵の制御量と、接触後制御出力導出部１３３による操舵の制御量と、接触回避制御出力導出部１３５による操舵の制御量とに基づいて、操舵制御を調停し（ステップＳ１１４）、調停された操舵制御を実行する（ステップＳ１１６）。これにより、本フローチャートの処理は終了する。また、ステップＳ１００の処理において、操舵制御が実行中でない場合、そのまま本フローチャートの処理を終了する。
【００８１】
以上説明した実施形態によれば、自車両Ｍの状態に応じて適切に操舵制御を抑制することができる。例えば、実施形態によれば、外的要因により自車両Ｍの左右方向への挙動が生じた、或いは挙動が生じる所定状態である場合に、自車両Ｍの操舵制御を抑制することで、自車両Ｍの意図しない挙動を小さくすることができる。言い換えると、実施形態によれば、自車両Ｍの操舵輪に対する路面からの反力が減少した、或いは反力が減少する所定状態である場合に、自車両Ｍの操舵制御を抑制することで、自車両Ｍの意図しない挙動を小さくすることができる。また、実施形態によれば、所定状態であると判定された場合に、操舵の制御量をゼロにすることで、乗員の操舵操作を妨げることがなくなる。
【００８２】
＜ハードウェア構成＞
上述した実施形態の車両制御装置１００は、例えば、図９に示すようなハードウェア構成により実現される。図９は、実施形態の車両制御装置１００のハードウェア構成の一例を示す図である。
【００８３】
車両制御装置１００は、通信コントローラ１００−１、ＣＰＵ１００−２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１００−３、ＲＯＭ（Read Only Memory）１００−４、フラッシュメモリやＨＤＤ等の記憶装置１００−５、およびドライブ装置１００−６が、内部バスあるいは専用通信線によって相互に接続された構成となっている。ドライブ装置１００−６には、光ディスク等の可搬型記憶媒体が装着される。記憶装置１００−５に格納されたプログラム１００−５ａ、或いはドライブ装置１００−６に装着された可搬型記憶媒体に格納されたプログラムがＤＭＡ（Direct Memory Access）コントローラ（不図示）等によってＲＡＭ１００−３に展開され、ＣＰＵ１００−２によって実行されることで、車両制御装置１００のそれぞれの機能が実現される。ＣＰＵ１００−２が参照するプログラムは、例えば、インターネット等のネットワークを介して他の装置からダウンロードされてもよい。
【００８４】
上記実施形態は、以下のように表現することができる。
情報を記憶する記憶装置と、
プログラムを実行するハードウェアプロセッサと、を備え、
前記記憶装置には、前記ハードウェアプロセッサに、
車両の周囲の状況を認識する認識処理と、
前記車両の乗員の操舵操作に依らずに前記車両の操舵制御を行う操舵制御処理であって、前記認識処理により認識された周囲の状況に基づいて、外的要因により前記車両の左右方向への挙動が生じた、或いは挙動が生じる所定状態であるか否かを判定し、前記所定状態であると判定された場合に、前記車両の操舵制御を抑制する操舵制御処理と、
を実行させるための前記プログラムが格納される、
車両制御装置。
【００８５】
以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。
【符号の説明】
【００８６】
１…車両制御システム、１０…カメラ、１２…レーダ、１４…ファインダ、１６…物体認識装置、２０…ＨＭＩ、３０…車両センサ、４０…運転操作子、１００…車両制御装置、１１０…外界認識部、１２０…自車位置認識部、１３０…操舵制御部、１３１…操舵制御出力導出部、１３２…接触判定部、１３３…接触後制御出力導出部、１３４…接触可能性推定部、１３５…接触回避制御出力導出部、１３６…操舵調停部、１４０…ＨＭＩ制御部、２００…走行駆動力出力装置、２１０…ブレーキ装置、２２０…ステアリング装置
【図１】
2019043420.tif 000003
【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】
2019043420.tif 000009
【図８】
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【図９】
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