(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
操向輪の転舵角を可変する転舵アクチュエータと、
ドライバの操舵操作に基づいて、前記転舵アクチュエータを駆動する第１支援制御を実施する第１支援制御手段と、
ドライバの操舵操作にかかわらず、車両状態に基づいて前記転舵アクチュエータを駆動する第２支援制御を実施する第２支援制御手段と、
車両が目標車両状態から逸脱した場合、ドライバの操舵操作による目標車両状態への復帰可能性の高さを、ドライバの復帰能力度として判定する復帰能力度判定手段と、
目標車両状態から逸脱する直前の復帰能力度に応じた逸脱時支援レベルと、逸脱回避状態を含む通常走行時の復帰能力度に応じた通常時支援レベルとの比較結果に基づいて、前記第１支援制御と第２支援制御とを切り替える支援制御選択手段と、
を備えることを特徴とする運転支援装置。
【請求項２】
請求項１に記載の運転支援装置において、
前記復帰能力度判定手段は、ドライバの状態に基づいて、復帰能力度を判定することを特徴とする運転支援装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の前記運転支援装置において、
前記復帰能力度判定手段は、ドライバの逸脱に対する意識状態が低いほど、復帰能力度が低いと判定することを特徴とする運転支援装置。
【請求項４】
請求項３に記載の運転支援装置において、
車両が目標車両状態から逸脱する可能性が生じた場合、ドライバの逸脱方向への操舵を抑制する操舵反力を付与する第３支援制御を実施する第３支援制御手段を設け、
前記復帰能力度判定手段は、前記第３支援制御に対するドライバの操舵入力遅延時間が長いほど、ドライバの逸脱に対する意識状態が低いと判定することを特徴とする運転支援装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の運転支援装置において、
前記復帰能力度判定手段は、ドライバの運転スキルが低いほど、復帰能力度が低いと判定することを特徴とする運転支援装置。
【請求項６】
請求項５に記載の前記運転支援装置において、
車両が目標車両状態から逸脱する可能性が生じた場合、ドライバの逸脱方向への操舵を抑制する操舵反力を付与する第３支援制御を実施する第３支援制御手段を設け、
前記復帰能力度判定手段は、前記第３支援制御に対するドライバの不安定操舵継続時間が長いほど、ドライバの運転スキルが低いと判定することを特徴とする運転支援装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の運転支援装置において、
車両が目標車両状態から逸脱した車両状態となるまでのリスク到達時間の少なさの度合いを危急度として判定する危急度判定手段を設け、
前記支援制御選択手段は、判定された危急度に基づいて、前記第１支援制御と第２支援制御とを切り替えることを特徴とする運転支援装置。
【請求項８】
請求項７に記載の運転支援装置において、
前記支援制御選択手段は、目標車両状態から逸脱する直前の復帰能力度に応じた逸脱時支援レベルと、逸脱回避状態を含む通常走行時の復帰能力度に応じた通常時支援レベルと、前記危急度の比較結果に基づいて、前記第１支援制御と第２支援制御とを切り替えることを特徴とする運転支援装置。
【請求項９】
請求項７に記載の運転支援装置において、
車両の現在位置に対し目標車両状態から逸脱した車両状態となる位置までのリスク到達距離を検出するリスク到達距離検出手段を設け、
前記危急度判定手段は、検出されたリスク到達距離と車速とに基づいて、リスク到達時間を推定することを特徴とする運転支援装置。
【請求項１０】
請求項７または請求項９に記載の運転支援装置において、
車両の周囲状況を認識する外界認識手段を設け、
前記危急度判定手段は、認識された周囲状況と車速とに基づいて、リスク到達時間を推定することを特徴とする運転支援装置。
【請求項１１】
請求項７ないし請求項１０のいずれか１項に記載の運転支援装置において、
目標車両状態から逸脱する直前の復帰能力度と危急度とに応じた逸脱時支援レベルと、逸脱回避状態を含む通常走行時の復帰能力度と危急度とに応じた通常時支援レベルとの比較結果に基づいて、前記第１支援制御と第２支援制御とを切り替えることを特徴とする運転支援装置。
【請求項１２】
請求項１ないし請求項６のいずれか１項、または請求項１１に記載の運転支援装置において、
前記支援制御選択手段は、前記逸脱時支援レベルが通常時支援レベル以上である場合、前記第１支援制御を選択し、前記逸脱時支援レベルが通常時支援レベルよりも小さい場合、前記第２支援制御を選択することを特徴とする運転支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操向輪の転舵角を可変する転舵アクチュエータを用いてドライバの運転支援を行う運転支援装置および運転支援方法の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来の運転支援装置としては、ドライバの操舵操作を妨げない程度の大きさの操舵トルクをハンドルに付与することでドライバの操舵操作を案内する技術、ドライバの操舵ミスを解消する方向へ操向輪を転舵する技術等が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−０９６４９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来技術では、常にドライバの操舵操作に応じた運転支援が行われるので、車両が目標車両状態から逸脱したとき、道路状況や車両状態に対してドライバの操舵操作能力が低い場合でも確実に目標位置に車両を導くため一層の性能向上が望まれている。
【０００４】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、道路状況や車両状態に対してドライバの操舵操作能力が低い場合であっても、確実に目標車両挙動に復帰することが可能となる運転支援装置および運転支援方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の目的を達成するため、本発明では、
操向輪の転舵角を可変する転舵アクチュエータと、
ドライバの操舵操作に基づいて、前記転舵アクチュエータを駆動する第１支援制御を実施する第１支援制御手段と、
ドライバの操舵操作にかかわらず、車両状態に基づいて前記転舵アクチュエータを駆動する第２支援制御を実施する第２支援制御手段と、
車両が目標車両状態から逸脱した場合、ドライバの操舵操作による目標車両状態への復帰可能性の高さを、ドライバの復帰能力度として判定する復帰能力度判定手段と、
目標車両状態から逸脱する直前の復帰能力度に応じた逸脱時支援レベルと、逸脱回避状態を含む通常走行時の復帰能力度に応じた通常時支援レベルとの比較結果に基づいて、前記第１支援制御と第２支援制御とを切り替える支援制御選択手段と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の運転支援装置では、車両が目標車両状態から逸脱した場合、ドライバの復帰能力度が判定され、復帰能力度に基づいて、ドライバの操舵操作により操向輪を転舵する第１支援制御と、ドライバの操舵操作にかかわらず車両状態に基づいて操向輪を転舵する第２支援制御と、のどちらか一方による運転支援を行われる。
【０００７】
すなわち、ドライバの復帰能力度に応じて、ドライバの操舵操作に応じた運転支援と車両状態に応じた運転支援とを切り替えることにより、例えば、ドライバの復帰能力度が低く、目標車両状態への復帰可能性が低い場合には、ドライバの操舵操作にかかわらず、車両状態に基づいて操向輪を転舵することで、車両を目標車両状態へと復帰させることができる。また、ドライバの復帰能力度が高く、目標車両状態への復帰可能性が高い場合には、ドライバの操舵操作を優先することで、ドライバにとって違和感の無い運転支援を行うことができる。
この結果、道路状況や車両状態に対してドライバの操舵操作能力が低い場合であっても、適切な操舵により目標車両挙動に復帰することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例１，２に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００９】
まず、構成を説明する。
図１は実施例１の運転支援装置の全体システム図、図２は実施例１の運転支援制御ブロック図、図３は実施例１の運転支援選択制御ブロック図であり、実施例１の運転支援装置は、外界認識センサ（外界認識手段）１と、転舵モータ（転舵アクチュエータ）２と、アシストモータ３と、操舵角センサ４と、車速センサ５と、車両制御部６と、を備えている。
【００１０】
外界認識センサ１は、道路性状検知ブロック１ａにより、車両前方の道路形状、白線位置、路肩位置等を認識すると共に、障害物検知ブロック１ｂにより、障害物位置等を認識する。
【００１１】
転舵モータ２は、前輪（操向輪）７の転舵角を可変する転舵トルクをステアリングラック８に出力して前輪７の転舵角を可変するアクチュエータである。アシストモータ３は、ドライバの操舵力を補助するアシストトルクをステアリングシャフト９へ出力してハンドル１０に付与される操舵反力を可変するアクチュエータである。
【００１２】
操舵角センサ４は、ハンドル１０の操舵角を検出する。車速センサ５は、車両運動状態検知ブロック５ａを備え、車両の速度（車速）を検出する。外界認識センサ１、操舵角センサ４および車速センサ５により検出された各センサ情報は、車両制御部６に入力される。
【００１３】
車両制御部６において、逸脱判定ブロック６ａは、車線逸脱が発生していない通常走行時（車線逸脱回避状態含む）、各センサ情報に基づいて、車線または路肩への車両の逸脱（以下、車線逸脱という）を予測する。
【００１４】
操舵反力支援演算ブロック６ｈは、車線逸脱が発生していない場合、車線逸脱の可能性の有無により、アシストモータ３のアシスト特性を変更する。車線逸脱の可能性が無い場合には、一般的なパワーステアリング装置同様、操舵角および車速に応じてアシストトルクを出力する。車線逸脱の可能性が有る場合には、ドライバの車線逸脱方向への操舵を抑制するようなアシストトルクを出力する通常反力逸脱防止制御（第３支援制御）を実施する。
【００１５】
復帰能力度演算ブロック（復帰能力度判定手段）６ｃは、車線逸脱予測時に付与した操舵反力に対するドライバの操舵入力として、操舵反力および操舵角からドライバが入力した操舵の反応時間である初期反応時間Tと、操舵角が安定するまでの時間である不安定操舵継続時間tとを計測し、車線逸脱直前の初期反応時間Tと不安定操舵継続時間tとに基づいて危急時復帰能力度Cdを演算する。ここで、操舵角は、操舵角センサ４から算出し、操舵反力は、アシストモータ３の電流値等から推定して求めることができる。
【００１６】
アシストレベル演算ブロック６ｂは、復帰能力度演算ブロック６ｃにより演算された通常時復帰能力度Csおよび危急時復帰能力度Cdと、車両危急度演算ブロック（危急度判定手段）６ｄにより演算されたリスク到達時間TTXとに基づいて、通常時アシストレベル（通常時支援レベル）Asと危急時アシストレベル（逸脱時支援レベル）Adとを演算する。
【００１７】
車両危急度演算ブロック６ｄは、外界認識センサ１の検出信号から車線または路肩までの距離（リスク到達距離）xを算出し（リスク到達距離検出手段）、算出した距離xと車速センサ５から得られた車速vとを用い、下記の式に基づいて、車線逸脱までの到達時間であるリスク到達時間TTXを算出する。
x/v＝TTX
通常時復帰能力度Cs、危急時復帰能力度Cd、通常時アシストレベルAsおよび危急時アシストレベルAdの詳細については後述する。
【００１８】
アシスト判定ブロック（支援制御選択手段）６ｅは、車線逸脱と予測された場合、通常時アシストレベルAsと危急時アシストレベルAdとを比較し、比較結果に基づいて、「操舵トルクアシスト制御（第１支援制御）」と「車両安定化制御（第２支援制御）」とを切り替える。
【００１９】
「操舵トルクアシスト制御」は、ドライバが操舵を行っている場合、反力制御ブロック（第２支援制御手段、第３支援制御手段）６ｆにより、アシストモータ３のアシストトルクを小さくまたは逆方向へ発生させることで、操舵反力を大きくし、ドライバの車線逸脱方向への操舵を抑制する運転支援制御である。なお、ドライバが操舵を行っていない場合には、転舵角制御ブロック（第１支援制御手段）６ｇにより、転舵モータ２を前輪７が車線方向と反対方向へ転舵するように駆動する。
【００２０】
「車両安定化制御」は、ドライバの操舵操作にかかわらず、転舵角制御ブロック６ｇにより、逸脱量を抑制しつつ、車両挙動が安定方向となるように、転舵モータ２を制御する運転支援制御である。
【００２１】
［車線逸脱防止制御処理］
図４は、実施例１の車両制御部６で実行される車線逸脱防止制御処理を示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する。なお、この処理は、所定の演算周期毎に繰り返し実行される。
【００２２】
ステップS1では、車線逸脱の可能性の有無を判定する。YESの場合にはステップS2へ移行し、NOの場合にはリターンへ移行する。
【００２３】
ステップS2では、アシストモータ３の駆動による通常反力逸脱防止制御を選択し、ステップS3へ移行する。
【００２４】
ステップS3では、車線逸脱が発生したか否かを判定する。YESの場合にはステップS4へ移行し、NOの場合にはステップS1へ移行する。
【００２５】
ステップS4では、通常時復帰能力度Csを算出し、ステップS5へ移行する。
ここで、通常時復帰能力度Csおよび後述する危急時復帰能力度Cdの算出に用いる各時間については、下記のように定義する。
初期反応時間→意識状態確認＝T
（操舵反力が発生後から、ドライバが舵角を入力するまでの時間）
不安定操舵継続時間→ドライバの運転スキル判定時間＝ｔ
（ドライバによる舵角が発生後、操舵反力に対して正しい入力へ到達するまでの時間）
逸脱到達時間→車線逸脱するまでの時間＝Tout
Tmdl＝初期反応時間遅れのモデル値
tmdl＝不安定操舵計測時間のモデル値
Tmax＝初期反応時間遅れが許される最大時間
tmax＝不安定操舵継続時間が許される最大時間
Tmax＝Tout
tmax＝Tout−T
【００２６】
実施例１では、通常時復帰能力度Csを、初期反応時間Tと不安定操舵継続時間tの逸脱到達時間に対する割合の合計から、あらかじめ設定されたモデルケースにより設定する。よって、通常時復帰能力度Csは、下記の式であらわされる。
Cs＝WTs×Tmdl＋Wts×tmdl
ここで、WTsは通常時初期反応時間重み係数、Wtsは通常時不安定操舵計測時間重み係数である。
【００２７】
ステップS5では、危急時復帰能力度Cdを算出し、ステップS6へ移行する。
危急時は、図５に示すように、その直前の初期反応時間Tと不安定操舵継続時間tの逸脱到達時間に対する割合の合計から危急時復帰能力度Cdを算出する。よって、危急時復帰能力度Cdは、下記の式であらわされる。
Cd＝WTd×(T/Tmax)＋Wtd×(t/tmax)
ここで、WTdは危急時初期反応時間重み係数、Wtdは危急時不安定操舵計測時間重み係数である。
【００２８】
ステップS6では、危急度kを算出し、ステップS7へ移行する。
危急度kは、リスク到達時間TTXの逆数と定義し、下記の式であらわす。
{(x/v)×Wv}-1＝(TTX×Wv)-1＝k
ここで、Wvは速度重み係数である。
【００２９】
ステップS7では、ステップS4で算出した通常時復帰能力度Csと、ステップS6で算出した危急度kとを用い、下記の式に基づいて通常時アシストレベルAsを算出し、ステップS8へ移行する。
Ws×Cs×k＝As
ここで、Wsは通常時アシストレベル重み係数である。
【００３０】
図６は、復帰能力度と危急度（１／リスク到達時間）に対するアシストレベルの関係を示す図であり、アシストレベルは、復帰能力度が高く、かつ危急度が低いほど高くなるように設定されている。
【００３１】
ステップS8では、ステップS5で算出した危急時復帰能力度Cdと、ステップS6で算出した危急度kとを用い、下記の式に基づいて危急時アシストレベルAdを算出し、ステップS9へ移行する。
Wd×Cd×k＝Ad
ここで、Wdは危急時アシストレベル重み係数である。
【００３２】
ステップS9では、ステップS7で算出した通常時アシストレベルAsと、ステップS8で算出した危急時アシストレベルAdとの差分を支援選択係数qとして算出し、ステップS10へ移行する。
Ad−As＝q
【００３３】
ステップS10では、ステップS9で算出した支援選択係数qがゼロ以上であるか否かを判定する。YESの場合にはステップS11へ移行し、NOの場合にはステップS12へ移行する。
【００３４】
ステップS11では、アシストモータ３の駆動による操舵トルクアシスト制御を選択し、ステップS3へ移行する。
【００３５】
ステップS12では、転舵モータの駆動による車両安定化制御を選択し、ステップS3へ移行する。
【００３６】
［車線逸脱防止制御動作］
車線逸脱が予測された場合には、図４のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3へと進み、車線逸脱と判定されるまで、または車線逸脱の可能性が無いと判定されるまでの間、ステップS1→ステップS2→ステップS3へと進む流れが繰り返され、アシストモータ３の駆動により車線逸脱方向への操舵を抑制する通常反力逸脱防止制御が実施される。
【００３７】
車線逸脱が発生した場合には、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4→ステップS5→ステップS6→ステップS7→ステップS8→ステップS9→ステップS10へと進み、ステップS9では、通常時の運転をモデルケースより推定した通常時アシストレベルAsと危急時に必要と推定される危急時アシストレベルAdとの差をとり、支援選択係数qを算出する。
【００３８】
続いて、ステップS10において、ステップS9で算出した支援選択係数qに基づき、支援方法を選択する。支援選択係数qがゼロ以上である場合には、ステップS10→ステップS11へと進み、ステップS11では、操舵トルクアシスト制御が選択される。すなわち、ドライバに車線内への復帰能力があると判断した場合には、ドライバによる操舵介入が有効な状態を維持する。よって、ドライバが何も行わない場合には車両によって車線内への復帰行動を行うが、ドライバの意思によって操舵を行った場合には、その操舵を有効にし、ドライバの意思でリスクを回避することができる。
【００３９】
一方、ステップS10において、支援選択係数qが負である場合には、ステップS10→ステップS12へと進み、ステップS12では、車両安定化制御が選択される。すなわち、ドライバに車線内への復帰能力が無いと判断した場合には、ドライバによる操舵介入を無効とする。よって、ドライバが何も行わない場合には車両によって車線内への復帰行動を行うが、ドライバの意思によって操舵を行ったときにはその操舵を無効にし、車両による回避行動を継続する。
【００４０】
次に、実施例１の主要構成である支援制御選択手段の作用を説明する。
［運転支援制御選択作用］
（ドライバの復帰能力度が高い場合）
図７は、実施例１のドライバの復帰能力度が高い場合における運転支援制御選択作用を示すタイミングチャートである。
時点t1では、車線逸脱と予測し、通常走行状態から逸脱回避状態へと移行する。
【００４１】
時点t1〜t2の区間では、アシストモータ３のアシストトルクによりドライバの車線逸脱方向への操舵を抑制する通常反力逸脱防止制御を実施する。同時に、操舵反力に対するドライバの、意識状態（初期反応時間T）と運転スキル（不安定操舵継続時間t）を通常時の値として検出する。
【００４２】
時点t2では、逸脱回避不可状態となるが、時点t2〜t3の区間では、時点t1〜t2の区間と同様、上述の通常反力逸脱防止制御を継続する。
【００４３】
時点t3では、路肩逸脱と判定し、逸脱に至る直前の初期反応時間Tと不安定操舵継続時間tに基づく危急時アシストレベルAdと、モデルケースより推定した通常時アシストレベルAsとを比較する。ここでは、危急時アシストレベルAdは通常時アシストレベルAs以上（q≧０）となるため、ドライバの復帰能力が高いと判定し、操舵トルクアシスト制御を選択する。よって、時点t3以降の区間では、ドライバの操舵意志に応じて前輪７が転舵されるため、ドライバに違和感を与えることなく、路肩逸脱後のドライバの操舵操作をアシストすることができる。
【００４４】
（ドライバの復帰能力度が低い場合）
図８は、実施例１のドライバの復帰能力度が低い場合における運転支援制御選択作用を示すタイミングチャートである。
時点t1では、車線逸脱と予測し、通常走行状態から逸脱回避状態へと移行する。
【００４５】
時点t1〜t2の区間では、アシストモータ３のアシストトルクによりドライバの車線逸脱方向への操舵を抑制する通常反力逸脱防止制御を実施する。同時に、操舵反力に対するドライバの、意識状態（初期反応時間T）と運転スキル（不安定操舵継続時間t）を通常時の値として検出する。
【００４６】
時点t2では、逸脱回避不可状態となるが、時点t2〜t3の区間では、時点t1〜t2の区間と同様、上述の通常反力逸脱防止制御を継続する。
【００４７】
時点t3では、路肩逸脱と判定し、逸脱に至る直前の初期反応時間Tと不安定操舵継続時間tに基づく危急時アシストレベルAdと、モデルケースより推定した通常時アシストレベルAsとを比較する。ここでは、危急時アシストレベルAdは通常時アシストレベルAs未満（q<０）となるため、ドライバの復帰能力度が低いと判定し、車両安定化制御を選択する。よって、時点t3以降の区間では、ドライバの操舵操作を無効とし、路肩逸脱量を抑制しつつ、車両挙動が安定方向となるように前輪７が転舵される。
【００４８】
ここで、実施例１の運転支援装置に対する比較例として、逸脱前から逸脱後（逸脱判定後）まで通常反力逸脱防止制御を継続する場合を想定する。この比較例では、路肩逸脱後もドライバの車線逸脱方向への操舵を抑制するような操舵トルクアシスト制御が実施されるため、ドライバの道路状況や車両状態に対するドライバの操舵操作能力が低い場合には、ドライバによる操舵入力に伴い、車両の不安定動作を招くおそれがある（図９）。
【００４９】
これに対し、実施例１の運転支援装置では、逸脱が予測された場合、逸脱と判定されるまでの間は、ドライバの車線逸脱方向への操舵を抑制する操舵トルクアシスト制御を実施する。その後、逸脱と判定されたとき、ドライバに車線内への復帰能力が無いと判定した場合には、操舵トルクアシスト制御から車両安定化制御へと支援制御を切り替える。このため、図１０に示すように、操舵トルクアシスト制御では車線復帰不能な路肩逸脱が発生した場合であっても、車両安定化制御により車両挙動の安定化を図りつつ、逸脱量を抑制する運転支援を行うことができる。
【００５０】
［ドライバの状態に応じた復帰能力度判定作用］
実施例１では、復帰能力度演算ブロック６ｃにおいて、復帰能力度を、ドライバの状態に応じて判定する。すなわち、道路状況や車両状態に対するドライバの操舵操作能力は、ドライバの状態、すなわちドライバの運転操作状態にあらわれるため、ドライバの運転操作に基づいて復帰能力度を判定することで、復帰能力度をより正確に判定することができる。
【００５１】
このとき、ドライバの逸脱に対する意識状態の低さを、通常反力逸脱防止制御に対するドライバの操舵入力遅延時間Tにより推定し、操舵入力遅延時間Tが長いほど、復帰能力度が低いと判定する。ドライバの意識状態が低い場合には、逸脱に対するドライバの操舵操作が遅れるため、ドライバによる適正な操舵操作が行われない可能性が高い。よって、ドライバの逸脱に対する意識状態が低いほど復帰能力度が低いと判定することで、ドライバの意識状態に応じた復帰能力度を正確に判定することができる。そして、ドライバの逸脱に対する意識状態の低さは、ドライバの操舵入力遅延時間Tの長さとしてあらわれるため、操舵入力遅延時間Tが長いほど復帰能力度が低いと判定することで、ドライバの逸脱に対する意識状態に応じた復帰能力度を簡単に判定することができる。
【００５２】
また、ドライバの運転スキルの低さを、通常反力逸脱防止制御に対するドライバの不安定操舵継続時間tにより推定し、不安定操舵継続時間tが長いほど、復帰能力度が低いと判定する。ドライバの運転スキルが低い場合には、逸脱に対し適正な操舵操作が行われない可能性が高いため、ドライバの運転スキルが低いほど復帰能力度が低いと判定することで、ドライバの運転スキルに応じた復帰能力度を正確に判定することができる。そして、ドライバの運転スキルは、逸脱回避状態でのドライバの不安定操舵継続時間tとしてあらわれるため、不安定操舵継続時間tが長いほど、復帰能力度が低いと判定することで、ドライバの運転スキルに応じた復帰能力度を簡単に判定することができる。
【００５３】
［車両の危急度に応じた復帰能力度判定作用］
実施例１では、車両危急度演算ブロック６ｄにおいて、車両が目標車両状態から逸脱した車両状態となるまでのリスク到達時間TTXの少なさの度合いを危急度kとして判定し、危急度kに基づいて、操舵トルクアシスト制御と車両安定化制御とを切り替える。ドライバの操舵操作能力は、必要対処時間の少なさを示す危急度kによっても変化するため、危急度kに基づいて支援制御を切り替えることで、復帰能力度と車両状態とに応じてドライバの操舵操作能力をより正確に判定することができ、適切な運転支援を行うことができる。
【００５４】
このとき、車両の周囲状況を認識する外界認識センサ１の認識結果から求まるリスク到達距離xと、車速センサ５により得られる車速vとに基づいて、リスク到達時間TTXを推定するため、リスク到達距離xと車速vによりリスク到達時間TTXを正確に推定でき、支援制御の選択に活かすことができる。
【００５５】
［アシストレベルに応じた支援制御切替作用］
実施例１では、アシスト判定ブロック６ｅにおいて、目標車両状態から逸脱する直前の危急時復帰能力度Cdと危急度kとに応じた危急時アシストレベルAdと、逸脱回避状態を含む通常走行時の通常時復帰能力度Csと危急度kとに応じた通常時アシストレベルAsとを比較し、危急時アシストレベルAdが通常時アシストレベルAs以上である場合（q＝Ad−As≧０）、操舵トルクアシスト制御を選択し、危急時アシストレベルAdが通常時アシストレベルAsよりも小さい場合（q＝Ad−As<０）、車両安定化制御を選択する。
【００５６】
すなわち、通常走行時における復帰能力度と危急度とに対し必要とするアシストレベルと、逸脱時における復帰能力度と危急度に対し必要であると予測されるアシストレベルとの差を定量的に算出し、その差に応じて支援制御を切り替えることで、復帰能力度と危急度とに応じた適正な運転支援を行うことができる。そして、危急時アシストレベルAdが通常時アシストレベルAs以上である場合には、ドライバの操舵操作による逸脱回避の可能性が高いため、この場合は操舵アシストトルク制御を行うことで、ドライバにとって違和感の無い運転支援を行うことができる。一方、危急時アシストレベルAdが通常時アシストレベルAsよりも小さい場合には、ドライバの操舵操作による逸脱回避の可能性が低いため、この場合は車両安定化制御を行うことで、ドライバの操舵操作に伴う車両の不安定化を抑制することができる。
【００５７】
次に、効果を説明する。
実施例１の運転支援装置にあっては、以下に列挙する効果が得られる。
【００５８】
・前輪７の転舵角を可変する転舵モータ２と、ドライバの操舵操作に基づいて、転舵モータ２を駆動する操舵トルクアシスト制御を実施する転舵角制御ブロック６ｇと、ドライバの操舵操作にかかわらず、車両状態に基づいて転舵モータ２を駆動する車両安定化制御を実施する反力制御ブロック６ｆと、車両が目標車両状態から逸脱した場合、ドライバの操舵操作による目標車両状態への復帰可能性の高さを、ドライバの復帰能力度として判定する復帰能力度演算ブロック６ｃと、判定された復帰能力度に基づいて、操舵トルクアシスト制御と車両安定化制御のどちらか一方を選択するアシスト判定ブロック６ｅと、を備えるため、道路状況や車両状態に対してドライバの操舵操作能力が低い場合であっても、適切な操舵により目標車両挙動に復帰することができる。
【００５９】
・復帰能力度演算ブロック６ｃは、ドライバの状態に基づいて、復帰能力度を判定するため、復帰能力度をより正確に判定することができる。
【００６０】
・復帰能力度演算ブロック６ｃは、ドライバの逸脱に対する意識状態が低いほど、復帰能力度が低いと判定するため、ドライバの逸脱に対する意識状態に応じた復帰能力度を正確に判定することができる。
【００６１】
・車両が目標車両状態から逸脱する可能性が生じた場合、ドライバの逸脱方向への操舵を抑制する操舵反力を付与する通常反力逸脱防止制御を実施する反力制御ブロック６ｆを設け、復帰能力度演算ブロック６ｃは、通常反力逸脱防止制御に対するドライバの操舵入力遅延時間Tが長いほど、復帰能力度が低いと判定するため、ドライバの逸脱に対する意識状態に応じた復帰能力度を簡単に判定することができる。
【００６２】
・復帰能力度演算ブロック６ｃは、ドライバの運転スキルが低いほど、復帰能力度が低いと判定するため、ドライバの運転スキルに応じた復帰能力度を正確に判定することができる。
【００６３】
・車両が目標車両状態から逸脱する可能性が生じた場合、ドライバの逸脱方向への操舵を抑制する操舵反力を付与する通常反力逸脱防止制御を実施する反力制御ブロック６ｆを設け、復帰能力度演算ブロック６ｃは、通常反力逸脱防止制御に対するドライバの不安定操舵継続時間tが長いほど、復帰能力度が低いと判定するため、ドライバの運転スキルに応じた復帰能力度を正確に判定することができる。
【００６４】
・アシスト判定ブロック６ｅは、目標車両状態から逸脱する直前の危急時復帰能力度Cdに応じた危急時アシストレベルAdと、逸脱回避状態を含む通常走行時の通常時復帰能力度Csに応じた通常時アシストレベルAsとの比較結果に基づいて、操舵トルクアシスト制御と車両安定化制御とを切り替えるため、ドライバの復帰能力度に応じた適正な運転支援を行うことができる。
【００６５】
・車両が目標車両状態から逸脱した車両状態となるまでのリスク到達時間TTXの少なさの度合いを危急度kとして判定する車両危急度演算ブロック６ｄを設け、アシスト判定ブロック６ｅは、判定された危急度kに基づいて、操舵トルクアシスト制御と車両安定化制御とを切り替えるため、復帰能力度と車両状態とに応じてドライバの操舵操作能力をより正確に判定することができ、適切な運転支援を行うことができる。
【００６６】
・アシスト判定ブロック６ｅは、目標車両状態から逸脱する直前の復帰能力度Cdに応じた危急時アシストレベルAdと、逸脱回避状態を含む通常走行時の復帰能力度に応じた通常時アシストレベルAsと、危急度kの比較結果に基づいて、操舵トルクアシスト制御と車両安定化制御とを切り替えるため、ドライバの復帰能力度と危急度kとに応じた適正な運転支援を行うことができる。
【００６７】
・車両危急度演算ブロック６ｄは、車両の現在位置に対し目標車両状態から逸脱した車両状態となる位置までのリスク到達距離xを検出し、リスク到達距離xと車速vとに基づいて、リスク到達時間TTXを推定するため、リスク到達距離xと車速vによりリスク到達時間TTXを正確に推定でき、支援制御の選択に活かすことができる。
【００６８】
・車両の周囲状況を認識する外界認識センサ１を設け、車両危急度演算ブロック６ｄは、認識された周囲状況と車速vとに基づいて、リスク到達時間TTXを推定するため、周囲状況と車速vとによりリスク到達時間TTXを正確に推定することができる。
【００６９】
・アシスト判定ブロック６ｅは、目標車両状態から逸脱する直前の危急時復帰能力度Cdと危急度kとに応じた危急時アシストレベルAdと、逸脱回避状態を含む通常走行時の通常時復帰能力度Csと危急度kとに応じた通常時アシストレベルAsとの比較結果に基づいて、操舵トルクアシスト制御と車両安定化制御とを切り替えるため、ドライバの復帰能力度と危急度kとに応じた適正な運転支援を行うことができる。
【００７０】
・アシスト判定ブロック６ｅは、危急時アシストレベルAdが通常時アシストレベルAs以上である場合（q＝Ad−As≧０）、操舵トルクアシスト制御を選択し、危急時アシストレベルAdが通常時アシストレベルAsよりも小さい場合（q＝Ad−As<０）、車両安定化制御を選択するため、ドライバの操舵操作による逸脱回避の可能性が高い場合には、ドライバにとって違和感の無い運転支援を行うことができ、ドライバの操舵操作による逸脱回避の可能性が低い場合には、ドライバの操舵に伴う車両の不安定化を抑制することができる。
【００７１】
・車両が目標車両状態から逸脱した場合、ドライバの操舵操作による目標車両状態への復帰可能性の高さを、ドライバの復帰能力度として判定し、判定した復帰能力度に基づいて、ドライバの操舵操作により前輪７を転舵する操舵トルクアシスト制御と、ドライバの操舵操作にかかわらず車両状態に基づいて前輪７を転舵する車両安定化制御と、のどちらか一方を選択し、ドライバの運転支援を行うため、道路状況や車両状態に対してドライバの操舵操作能力が低い場合であっても、適切な操舵により目標車両挙動に復帰することが可能である。
【００７２】
・車両が目標車両状態から逸脱した場合、ドライバの操舵操作による目標車両状態への復帰可能性の高さに基づいて、ドライバの操舵操作に基づいて前輪７を転舵する操舵トルクアシスト制御と、ドライバの操舵操作にかかわらず車両状態に基づいて前輪７を転舵する車両安定化制御とを切り替えるため、道路状況や車両状態に対してドライバの操舵操作能力が低い場合であっても、適切な操舵により目標車両挙動に復帰することが可能である。
【実施例２】
【００７３】
実施例１では、通常時復帰能力度Csを、あらかじめ設定されたモデルケースにより設定する例を示したが、実施例２は、車線逸脱予測時に通常時復帰能力度Csを実際に計測・保持し、危急時復帰能力度Cdと比較して支援方法を選択する例である。
【００７４】
図１１は、実施例２の運転支援選択制御ブロック図である。
復帰能力度演算ブロック６ｃは、車線逸脱予測時に付与した操舵反力に対するドライバの操舵入力として、操舵反力および操舵角からドライバが入力した操舵の反応時間である初期反応時間Tと、操舵角が安定するまでの時間である不安定操舵継続時間tとを計測し、通常走行時の初期反応時間Tと不安定操舵継続時間tとに基づいて通常時復帰能力度Csを演算すると共に、車線逸脱直前の初期反応時間Tと不安定操舵継続時間tとに基づいて危急時復帰能力度Cdを演算する。
【００７５】
［車線逸脱防止制御処理］
図１２は、実施例２の車両制御部６で実行される車線逸脱防止制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。ここで、図４に示した実施例１と同一の処理を行うステップには、同一のステップ番号を付す。
【００７６】
ステップS21では、通常時復帰能力度Csを算出し、ステップS22へ移行する。
通常時復帰能力度Csは、初期反応時間Tと不安定操舵継続時間tの逸脱到達時間に対する割合の合計から算出する。よって、通常時復帰能力度Csは、下記の式であらわされる。
Cs＝WTs×(T/Tmax)＋Wts×(t/tmax)
ここで、WTsは通常時初期反応時間重み係数、Wtsは通常時不安定操舵計測時間重み係数である。
【００７７】
ステップS22では、車線逸脱が発生したか否かを判定する。YESの場合にはステップS5へ移行し、NOの場合には、ステップS23へ移行する。
【００７８】
ステップS23では、ステップS21で算出した通常時復帰能力度Csを記憶し、ステップS1へ移行する。
【００７９】
［車線逸脱防止制御動作］
車線逸脱が予測された場合には、図１２のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS21→ステップS22へと進み、車線逸脱と判定されるまで、または車線逸脱の可能性が無いと判定されるまでの間、ステップS1→ステップS2→ステップS21→ステップS22→ステップS23へと進む流れが繰り返され、アシストモータ３の駆動により車線逸脱方向への操舵を抑制する通常反力逸脱防止制御が実施されると同時に、通常時復帰能力度Csが算出され、記憶される。
【００８０】
車線逸脱が発生した場合には、ステップS1→ステップS2→ステップS21→ステップS22→ステップS5→ステップS6→ステップS7→ステップS8→ステップS9→ステップS10へと進み、ステップS9では、通常時の運転をモデルケースより推定した通常時アシストレベルAsと危急時に必要と推定される危急時アシストレベルAdとの差をとり、支援選択係数qを算出する。
【００８１】
続いて、ステップS10において、ステップS9で算出した支援選択係数qに基づき、支援方法を選択する。支援選択係数qがゼロ以上である場合には、ステップS10→ステップS11へと進み、ステップS11では、操舵トルクアシスト制御が選択される。すなわち、ドライバに回避能力があると判断した場合には、ドライバによる操舵介入が有効な状態を維持する。よって、ドライバが何も行わない場合には車両によって回避行動を行うが、ドライバの意思によって操舵を行った場合には、その操舵を有効にし、ドライバの意思でリスクを回避することができる。
【００８２】
一方、ステップS10において、支援選択係数qが負である場合には、ステップS10→ステップS12へと進み、ステップS12では、車両安定化制御が選択される。すなわち、ドライバに回避能力が無いと判断した場合には、ドライバによる操舵介入を無効とする。よって、ドライバが何も行わない場合には車両によって回避行動を行うが、ドライバの意思によって操舵を行ったときにはその操舵を無効にし、車両による回避行動を継続する。
【００８３】
次に、作用を説明すると、実施例２では、通常反力逸脱防止制御が作動しているシチュエーションにおいて、通常時のドライバの運転能力を検出するために、通常時復帰能力度Csを算出し、記憶している。このとき、操舵反力に対するドライバが入力した操舵の初期反応時間Tと操舵角が安定するまでの時間である不安定操舵継続時間tとにより、通常時復帰能力度Csが算出される。
【００８４】
そして、車線逸脱が通常反力逸脱防止制御作動中に取得した通常時復帰能力度Csを未取得状態で発生した場合には、あらかじめ初期値として保持されている通常時復帰能力度Csの値を用いて通常時アシストレベルAsを算出する。
【００８５】
よって、実施例２の運転支援装置にあっては、あらかじめ設定されたモデルケースにより通常時復帰能力度Csを算出する実施例１と比較して、ドライバの通常時復帰能力度をより正確に算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】実施例１の運転支援装置の全体システム図である。
【図２】実施例１の運転支援制御ブロック図である。
【図３】実施例１の運転支援選択制御ブロック図である。
【図４】実施例１の車両制御部６で実行される車線逸脱防止制御処理を示すフローチャートである。
【図５】ドライバ入力遅延時間Tと不安定操舵継続時間tに応じた復帰能力度判定方法を示す図である。
【図６】復帰能力度と危急度（１／リスク到達時間）に対するアシストレベルの関係を示す図である。
【図７】実施例１のドライバの復帰能力度が高い場合における運転支援制御選択作用を示すタイミングチャートである。
【図８】実施例１のドライバの復帰能力度が低い場合における運転支援制御選択作用を示すタイミングチャートである。
【図９】比較例における路肩逸脱後の不安定挙動を示す図である。
【図１０】実施例１の運転支援制御選択作用を示す図である。
【図１１】実施例２の運転支援選択制御ブロック図である。
【図１２】実施例２の車両制御部６で実行される車線逸脱防止制御処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８７】
１  外界認識センサ
１ａ  道路性状検知ブロック
１ｂ  障害物検知ブロック
２  転舵モータ
３  アシストモータ
４  操舵角センサ
５  車速センサ
５ａ  車両運動状態検知ブロック
６  車両制御部
６ａ  逸脱判定ブロック
６ｂ  アシストレベル演算ブロック
６ｃ  復帰能力度演算ブロック
６ｄ  車両危急度演算ブロック
６ｅ  アシスト判定ブロック
６ｆ  反力制御ブロック
６ｇ  転舵角制御ブロック
６ｈ  操舵反力支援演算ブロック
７  前輪
８  ステアリングラック
９  ステアリングシャフト
１０  ハンドル
【図１】
0004835186.tif 000002
【図２】
0004835186.tif 000003
【図３】
0004835186.tif 000004
【図４】
0004835186.tif 000005
【図５】
0004835186.tif 000006
【図６】
0004835186.tif 000007
【図７】
0004835186.tif 000008
【図８】
0004835186.tif 000009
【図９】
0004835186.tif 000010
【図１０】
0004835186.tif 000011
【図１１】
0004835186.tif 000012
【図１２】
0004835186.tif 000013