(57)【要約】【課題】  衝突回避支援制御の効果が適切に得られるようにする。【解決手段】  調停制御部は、衝突回避支援制御部の送信した操舵指令が衝突回避用の操舵指令である場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、車線逸脱回避支援制御部から調停制御部に送信された操舵指令を遮断し、衝突回避支援制御部から調停制御部に送信された衝突回避用の操舵指令をステアリングＥＣＵ３０に送信する（Ｓ１２）。一方、衝突回避支援制御部の送信した操舵指令が衝突回避用の操舵指令でない場合は、調停制御部は、車線逸脱回避支援制御部から調停制御部に送信された操舵指令をステアリングＥＣＵに送信する（Ｓ１３）。【選択図】  図７
2017030472.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の前方に存在する障害物を検出する障害物検出手段と、
自車両が前記検出された障害物と衝突する可能性が高い場合に、その衝突を回避するための操舵輪の操舵制御量である第１目標操舵制御量を演算する第１制御量演算手段と、
前記第１目標操舵制御量に基づいて、前記操舵輪の操舵量を制御する衝突回避制御手段と
を有する衝突回避支援システムと、
自車両が走行している車線を検出する車線検出手段と、
前記検出された車線から自車両が逸脱している度合を表す逸脱量に基づいて、自車両が前記車線に沿った走行を維持するための前記操舵輪の操舵制御量である第２目標操舵制御量を演算する第２制御量演算手段と、
前記第２目標操舵制御量に基づいて、前記操舵輪の操舵量を制御する車線逸脱回避制御手段と
を有する車線逸脱回避支援システムとを備え、
前記衝突回避支援システムによって前記操舵輪の操舵量を制御する場合には、前記車線逸脱回避支援システムによる前記操舵輪の操舵量の制御を禁止する禁止手段を備えた運転支援装置。
【請求項２】
請求項１記載の運転支援装置において、
前記禁止手段は、前記第１目標操舵制御量で特定される操舵方向が前記第２目標操舵制御量で特定される操舵方向と異なるか否かを判定し、前記第１目標操舵制御量で特定される操舵方向が前記第２目標操舵制御量で特定される操舵方向と異なる場合に、前記車線逸脱回避支援システムによる前記操舵輪の操舵量の制御を禁止するように構成された運転支援装置。
【請求項３】
請求項２記載の運転支援装置において、
前記禁止手段は、前記第１目標操舵制御量で特定される操舵方向が前記第２目標操舵制御量で特定される操舵方向と同一である場合、前記第１目標操舵制御量が前記第２目標操舵制御量よりも大きいか否かを判定し、前記第１目標操舵制御量が前記第２目標操舵制御量よりも大きい場合に、前記車線逸脱回避支援システムによる前記操舵輪の操舵量の制御を禁止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】
本発明は、車両が障害物に衝突することを回避するようにドライバーの運転を支援する機能、および、車両が車線内を走行するようにドライバーの運転を支援する機能を備えた運転支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、衝突回避支援制御を実施する車両の運転支援装置が知られている。衝突回避支援制御は、カメラあるいはレーダー等のセンサによって自車両が衝突する可能性の高い障害物が検出された場合に、自動ブレーキによって自車両を減速させる制御である。また、例えば、特許文献１に提案されているように、自動ブレーキに加えて、電動パワーステアリング装置を作動させて自車両を障害物から離れる方向に自動操舵する方式の衝突回避支援制御を実施する車両の運転支援装置も知られている。
【０００３】
一方、特許文献２に提案されているように、車線逸脱回避支援制御を実施する車両の運転支援装置も知られている。車線逸脱回避支援制御は、例えば、カメラセンサによって道路の左右の白線を検出し、この左右の白線に基づいて走行車線内の目標走行ライン（例えば、左右白線の中央ライン）を設定し、自車両の走行位置が目標走行ライン付近に維持されるように、操舵補助トルクをステアリング機構に付与してドライバーの操舵操作を支援する制御である。また、自車両が走行車線（左右の白線）の外に逸脱しそうなときに、ブザーを鳴動させるとともに、自車両が走行車線内に戻るように操舵補助トルクをステアリング機構に付与するタイプの車線逸脱回避支援制御も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１１６４０３号公報
【特許文献２】特開２０１４−１４２９６５号公報
【発明の概要】
【０００５】
ところで、自動操舵による衝突回避支援制御機能と、車線逸脱回避支援制御機能との両方を運転支援装置に搭載する場合には、以下の問題が生じる。例えば、車線逸脱回避支援制中に、自動操舵による衝突回避支援制御が開始された場合、衝突回避のために演算された目標操舵量が車線逸脱方向（目標走行ラインから外れる方向、あるいは、走行車線の外に逸脱する方向）となることがある。この場合、車線逸脱回避支援制御が働いて、衝突回避用効果が低下してしまうおそれがある。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、衝突回避支援制御の効果が適切に得られるようにすることを目的とする。
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、
自車両の前方に存在する障害物を検出する障害物検出手段（１４）と、
自車両が前記検出された障害物と衝突する可能性が高い場合に、その衝突を回避するための操舵輪の操舵制御量である第１目標操舵制御量を演算する第１制御量演算手段（１１）と、
前記第１目標操舵制御量に基づいて、前記操舵輪の操舵量を制御する衝突回避制御手段（３０）と
を有する衝突回避支援システムと、
自車両が走行している車線を検出する車線検出手段（１４）と、
前記検出された車線から自車両が逸脱している度合を表す逸脱量に基づいて、自車両が前記車線に沿った走行を維持するための前記操舵輪の操舵制御量である第２目標操舵制御量を演算する第２制御量演算手段（１２）と、
前記第２目標操舵制御量に基づいて、前記操舵輪の操舵量を制御する車線逸脱回避制御手段（３０）と
を有する車線逸脱回避支援システムとを備え、
前記衝突回避支援システムによって前記操舵輪の操舵量を制御する場合には、前記車線逸脱回避支援システムによる前記操舵輪の操舵量の制御を禁止する禁止手段（１３）を備えたことにある。
【０００８】
本発明は、衝突回避支援システムと車線逸脱回避支援システムとを備え、これらのシステムによって、ドライバーの運転を支援する。衝突回避支援システムは、障害物検出手段と第１制御量演算手段と衝突回避制御手段とを有している。障害物検出手段は、自車両の前方に存在する障害物を検出する。第１制御量演算手段は、自車両が障害物と衝突する可能性が高い場合に、その衝突を回避するための操舵輪の操舵制御量である第１目標操舵制御量を演算する。操舵制御量としては、例えば、操舵角、あるいは、操舵トルクなどを用いることができる。衝突回避制御手段は、第１目標操舵制御量に基づいて、操舵輪の操舵量を制御する。これにより、衝突回避支援システムにおいては、自車両が障害物と衝突する可能性が高い場合に、操舵制御によって自車両の走行方向を変更させて、自車両が障害物に衝突することを回避するようにドライバーの運転を支援する。
【０００９】
車線逸脱回避支援システムは、車線検出手段と第２制御量演算手段と車線逸脱回避制御手段とを備えている。車線検出手段は、自車両が走行している車線を検出する。第２制御量演算手段は、検出された車線から自車両が逸脱している度合を表す逸脱量に基づいて、自車両が車線に沿った走行を維持するための操舵輪の操舵制御量である第２目標操舵制御量を演算する。操舵制御量としては、例えば、操舵角、あるいは、操舵トルクなどを用いることができる。車線逸脱回避制御手段は、第２目標操舵制御量に基づいて、操舵輪の操舵量を制御する。これにより、車線逸脱回避支援システムにおいては、自車両が車線から逸脱する場合には、操舵制御によって自車両の走行方向を変更させて、自車両が車線に沿った走行を維持できるようにドライバーの運転を支援する。
【００１０】
衝突回避支援システムと車線逸脱回避支援システムとを備えている場合には、２つのシステムが要求する操舵制御が干渉し合う可能性がある。そこで、本発明においては、禁止手段を備えている。禁止手段は、衝突回避支援システムによって操舵輪の操舵量を制御する場合には、車線逸脱回避支援システムによる操舵輪の操舵量の制御を禁止する。従って、自車両が障害物と衝突する可能性が高い場合には、衝突回避支援システムによる操舵制御が優先される。これにより、ドライバーは、衝突回避支援を適切に受けられる。
【００１１】
本発明の一側面の特徴は、
前記禁止手段は、前記第１目標操舵制御量で特定される操舵方向が前記第２目標操舵制御量で特定される操舵方向と異なるか否かを判定し、前記第１目標操舵制御量で特定される操舵方向が前記第２目標操舵制御量で特定される操舵方向と異なる場合に、前記車線逸脱回避支援システムによる前記操舵輪の操舵量の制御を禁止する（Ｓ２２）ように構成されたことにある。
【００１２】
本発明の一側面では、第１目標操舵制御量で特定される操舵方向が第２目標操舵制御量で特定される操舵方向と異なる場合に、車線逸脱回避支援システムによる操舵輪の操舵量の制御が禁止される。これにより、ドライバーは、衝突回避支援を優先した状態で、衝突回避支援と車線逸脱回避支援との両方を受けられる。
【００１３】
本発明の一側面の特徴は、
前記禁止手段は、前記第１目標操舵制御量で特定される操舵方向が前記第２目標操舵制御量で特定される操舵方向と同一である場合、前記第１目標操舵制御量が前記第２目標操舵制御量よりも大きいか否かを判定し（Ｓ２３）、前記第１目標操舵制御量が前記第２目標操舵制御量よりも大きい場合に、前記車線逸脱回避支援システムによる前記操舵輪の操舵量の制御を禁止する（Ｓ２４）ように構成されたことにある。
【００１４】
本発明の一側面では、第１目標操舵制御量で特定される操舵方向が第２目標操舵制御量で特定される操舵方向と同一であっても、第１目標操舵制御量が第２目標操舵制御量よりも大きい場合に、車線逸脱回避支援システムによる操舵輪の操舵量の制御が禁止される。これにより、ドライバーは、更に適切に、衝突回避支援と車線逸脱回避支援との両方を受けられる。
【００１５】
上記説明においては、発明の理解を助けるために、実施形態に対応する発明の構成要件に対して、実施形態で用いた符号を括弧書きで添えているが、発明の各構成要件は、前記符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態に係る運転支援装置の概略システム構成図である。
【図２】自車両の回避軌道の候補を表す説明図である。
【図３】左右白線ＬＬ，ＬＲ、目標走行ラインＬｄ、および、カーブ半径Ｒを表す平面図である。
【図４】車線維持支援制御を実施する場合における目標走行ラインＬｄ、センター距離Ｄｃ、および、ヨー角θｙを表す平面図である。
【図５】車線逸脱抑制制御を実施する場合における左白線ＬＬ（ＬＲ）、サイド距離Ｄｓ、および、ヨー角θｙを表す平面図である。
【図６】目標舵角変換マップを表すグラフである。
【図７】調停制御ルーチンを表すフローチャートである。
【図８】変形例に係る調停制御ルーチンを表すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は、本実施形態の運転支援装置の概略システム構成図である。
【００１８】
運転支援装置は、運転支援ＥＣＵ１０，ブレーキＥＣＵ２０、ステアリングＥＣＵ３０、および、警報ＥＣＵ４０を備えている。各ＥＣＵ１０，２０，３０，４０は、マイクロコンピュータを主要部として備えるとともに、図示しないＣＡＮ（Controller  Area  Network）を介して相互に送受信可能に接続されている。尚、ＥＣＵは、Electric  Control  Unitの略である。本明細書において、マイクロコンピュータは、ＣＰＵとＲＯＭ及びＲＡＭ等の記憶装置を含み、ＣＰＵはＲＯＭに格納されたインストラクション（プログラム）を実行することにより各種機能を実現するようになっている。本明細書において、この運転支援装置が搭載された車両を「自車両」と呼ぶ。
【００１９】
運転支援ＥＣＵ１０は、周囲センサ１４、操舵角センサ１５、ヨーレートセンサ１６、車速センサ１７、および、加速度センサ１８に接続されている。周囲センサ１４は、少なくとも自車両の前方の道路、および、道路に存在する立体物に関する情報を取得する機能を有している。立体物は、例えば、歩行者、自転車、および、自動車などの移動物、並びに、電柱、樹木、および、ガードレールなどの固定物を表す。
【００２０】
周囲センサ１４は、例えば、レーダセンサおよびカメラセンサを備えている。レーダセンサは、例えば、ミリ波帯の電波を自車両の周囲（少なくとも前方を含む）に照射し、立体物が存在する場合には、その立体物からの反射波を受信し、その電波の照射タイミングと受信タイミングと等に基づいて、立体物の有無、自車両と立体物との相対関係（自車両と立体物との距離、および、自車両と立体物との相対速度など）を演算する。カメラセンサは、例えば、ステレオカメラを備え、車両前方の左および右の風景を撮影し、撮影した左右の画像データに基づいて、道路の形状、立体物の有無、自車両と立体物との相対関係などを演算する。また、カメラセンサは、道路の左右の白線などのレーンマーカー（以下、白線と呼ぶ）を認識し、道路の形状、および、道路と自車両との位置関係を演算する。
【００２１】
周囲センサ１４によって取得された情報を物標情報と呼ぶ。周囲センサ１４は、物標情報を運転支援ＥＣＵ１０に所定の周期で繰り返し送信する。尚、周囲センサ１４は、必ずしも、レーダセンサおよびカメラセンサを備える必要はなく、例えば、カメラセンサだけであってもよい。また、自車両の走行する道路の形状、および、道路と自車両との位置関係を表す情報については、ナビゲーションシステムの情報を利用することもできる。
【００２２】
操舵角センサ１５は、自車両の操舵角を検出し、その検出信号を運転支援ＥＣＵ１０に送信する。ヨーレートセンサ１６は、自車両に作用しているヨーレートを検出し、その検出信号を運転支援ＥＣＵ１０に送信する。車速センサ１７は、自車両の走行速度（車速と呼ぶ）を検出し、その検出信号を運転支援ＥＣＵ１０に送信する。加速度センサ１８は、自車両の前後方向に作用している加速度である前後加速度、および、自車両の左右方向（車幅方向）に作用している加速である横加速度を検出し、その検出信号を運転支援ＥＣＵ１０に送信する。尚、車速センサ１７は、自車両の各車輪に設けられた車輪速センサのパルス信号をカウントしたカウント値に基づいて車速を演算するため、車速センサ１７に代えて、車輪速センサの信号を運転支援ＥＣＵ１０に送信する構成であってもよい。
【００２３】
運転支援ＥＣＵ１０は、衝突回避支援制御部１１と、車線逸脱回避支援制御部１２と、調停制御部１３とを備えている。本実施形態においては、衝突回避支援制御部１１と車線逸脱回避支援制御部１２と調停制御部１３とを共通の運転支援ＥＣＵ１０内に設けているが、それらを独立したＥＣＵに設けて構成することもできる。運転支援ＥＣＵ１０における各制御部１１，１２，１３の機能については後述する。
【００２４】
ブレーキＥＣＵ２０は、ブレーキアクチュエータ２１に接続されている。ブレーキアクチュエータ２１は、ブレーキペダルの踏力によって作動油を加圧するマスタシリンダ（図示略）と、左右前後輪に設けられる摩擦ブレーキ機構２２との間の油圧回路に設けられる。摩擦ブレーキ機構２２は、車輪に固定されるブレーキディスク２２ａと、車体に固定されるブレーキキャリパ２２ｂとを備え、ブレーキアクチュエータ２１から供給される作動油の油圧によってブレーキキャリパ２２ｂに内蔵されたホイールシリンダを作動させることによりブレーキパッドをブレーキディスク２２ａに押し付けて油圧制動力を発生させる。
【００２５】
ブレーキアクチュエータ２１は、ブレーキキャリパ２２ｂに内蔵されたホイールシリンダに供給する油圧を調整する公知のアクチュエータであり、ブレーキＥＣＵ２０からの制御指令に応じた油圧をホイールシリンダに供給して左右前後輪に制動力を発生させる。
【００２６】
ステアリングＥＣＵ３０は、電動パワーステアリングシステムの制御装置であって、モータドライバ３１に接続されている。モータドライバ３１は、操舵用モータ３２に接続されている。操舵用モータ３２は、ステアリング機構（図示略）に組み込まれ、モータドライバ３１から供給された電力によってロータが回転し、このロータの回転によって左右の操舵輪を操舵する。ステアリングＥＣＵ３０は、通常時においては、ドライバーの操舵トルクを検出し、この操舵トルクに応じたアシストトルクを操舵用モータ３２で発生させるが、ドライバーがハンドル操作をしていないときに運転支援ＥＣＵ１０から送信される操舵指令を受信した場合、その操舵指令にしたがって操舵用モータ３２を駆動制御して操舵輪を操舵する。
【００２７】
警報ＥＣＵ４０は、ブザー４１および表示器４２に接続されている。警報ＥＣＵ４０は、運転支援ＥＣＵ１０からの指令にしたがってブザー４１を鳴動させてドライバーへの注意喚起を行うとともに、表示器４２により運転支援制御の作動状況を表示する。
【００２８】
次に、運転支援ＥＣＵ１０について説明する。本実施形態の運転支援装置は、衝突回避支援システムと車線逸脱回避支援システムとを備えている。運転支援ＥＣＵ１０における衝突回避支援制御部１１は、衝突回避支援システムの作動を制御する主要部となり、車線逸脱回避支援制御部１２は、車線逸脱回避支援システムの作動を制御する主要部となる。
【００２９】
衝突回避支援システムは、運転支援ＥＣＵ１０に設けられた衝突回避支援制御部１１、上記のセンサ１４，１５，１６，１７，１８、ブレーキＥＣＵ２０（ブレーキアクチュエータ２１、摩擦ブレーキ機構２２を含む）、ステアリングＥＣＵ３０（モータドライバ３１、操舵用モータ３２を含む）、および、警報ＥＣＵ４０（ブザー４１、表示器４２を含む）から構成される。また、車線逸脱回避支援システムは、運転支援ＥＣＵ１０に設けられた車線逸脱回避支援制御部１２、上記のセンサ１４，１５，１６，１７，１８、ステアリングＥＣＵ３０（モータドライバ３１、操舵用モータ３２を含む）、警報ＥＣＵ４０（ブザー４１、表示器４２を含む）から構成される。
【００３０】
まず、衝突回避支援システムの中枢となる衝突回避支援制御部１１について説明する。
【００３１】
衝突回避支援制御部１１は、周囲センサ１４から送信された物標情報に基づいて、自車両がこれから走行する道路に関する情報を所定の演算周期で生成する。例えば、衝突回避支援制御部１１は、自車両の前端中央位置を原点とし、その原点から左右方向および前方に拡がった座標系を用いて、地面、立体物、白線の座標情報（位置情報）を生成する。これにより、衝突回避支援制御部１１は、左右の白線で区画される自車両の走行レーンの形状と、走行レーン内における自車両の位置および向きと、自車両に対する地面および立体物の相対位置を把握する。
【００３２】
衝突回避支援制御部１１は、ヨーレートセンサ１６によって検出されるヨーレート、および、車速センサ１７によって検出される車速に基づいて、自車両の旋回半径を演算し、この旋回半径に基づいて自車両の軌道を演算する。衝突回避支援制御部１１は、立体物の位置と自車両の軌道とに基づいて、自車両が現状の走行状態を維持して走行した場合に、自車両が立体物に衝突するか否かについて判定する。尚、立体物が移動物体の場合には、立体物の軌道を演算して、立体物の軌道と自車両の軌道とに基づいて衝突の有無を判定する。
【００３３】
衝突回避支援制御部１１は、判定結果に基づいて、自車両が立体物に衝突すると判定した場合に、その立体物を障害物であると認定する。衝突回避支援制御部１１は、障害物と自車両との距離Ｌと、自車両と障害物との相対速度Ｖｒとに基づいて、自車両が障害物に衝突するまでの予測時間（衝突するまでの残り時間）である衝突予測時間ＴＴＣを次式（１）によって演算する。
ＴＴＣ＝Ｌ／Ｖｒ  ・・・（１）
衝突回避支援制御部１１は、この衝突予測時間ＴＴＣが予め設定した衝突判定閾値ＴＴＣ０以下である場合に、自車両が障害物に衝突する可能性が高いと判定する。
【００３４】
衝突回避支援制御部１１は、自車両が障害物に衝突する可能性が高いと判定された場合に、自車両を減速させる目標減速度を演算する。例えば、障害物が停止している場合を例に挙げれば、現時点における、自車両の速度（＝相対速度）をＶ、自車両の減速度をａ、車両停止までの時間をｔとすれば、
自車両が停止するまでの走行距離Ｘは、次式（２）にて表すことができる。
Ｘ＝Ｖ・ｔ＋（１／２）・ａ・ｔ2  ・・・（２）
また、車両停止までの時間ｔは、次式（３）にて表すことができる。
ｔ＝−Ｖ／ａ  ・・・（３）
従って、（２）式に（３）式を代入することにより、自車両を走行距離Ｄで停止させるために必要となる減速度ａは、次式（４）にて表すことができる。
ａ＝−Ｖ2／２Ｄ  ・・・（４）
障害物に対して距離βだけ手前で車両を停止させるためには、この走行距離Ｄを、周囲センサ１４によって検出されている距離Ｌから距離βだけ引いた距離（Ｌ−β）に設定すればよい。尚、障害物が走行している場合には、障害物との相対速度、相対減速度を用いて計算すればよい。
【００３５】
衝突回避支援制御部１１は、このようにして演算した減速度ａを目標減速度に設定する。この場合、車両で発生できる減速度には限界があるため（例えば、−１Ｇ程度）、演算した目標減速度の絶対値が上限値よりも大きい場合には、目標減速度を予め設定された上限値に設定する。衝突回避支援制御部１１は、目標減速度を表す衝突回避用制動指令をブレーキＥＣＵ２０に送信する。これにより、ブレーキＥＣＵ２０は、目標減速度に従って、ブレーキアクチュエータ２１を制御して車輪に摩擦制動力を発生させる。これにより自動ブレーキが働いて自車両が減速する。尚、衝突回避支援制御部１１は、自動ブレーキを作動させる前段階で、警報ＥＣＵ４０に対して注意喚起指令を送信して、ドライバーに注意喚起をする。
【００３６】
衝突回避支援制御部１１は、目標減速度の演算と並行して自車両が障害物との衝突を回避するためにとり得る回避目標軌道を演算する。例えば、衝突回避支援制御部１１は、図２に示すように、自車両Ｃが現在の走行状態を維持したまま走行したと仮定した場合に、自車両Ｃが通るとされる経路Ａを特定する。そして、衝突回避支援制御部１１は、自車両Ｃが現在の横加速度Ｇｙ０に、現在の自車両Ｃの速度において自車両Ｃが安全に旋回するための横力の最大変化分ΔＧｙを加算した場合に自車両Ｃが通ると予測される経路Ｂ１を特定するとともに、逆に自車両Ｃの現在の横加速度Ｇｙ０から最大変化分ΔＧｙを減算した場合に自車両Ｃが通ると予測される経路Ｂ２を特定する。衝突回避支援制御部１１は、経路Ｂ１から経路Ｂ２までの範囲ＡＲ（走行範囲）において、横加速度を一定量ずつ変化させた場合の経路Ｂ０を回避軌道の候補として求める。衝突回避支援制御部１１は、この回避軌道の候補と障害物との干渉程度に基づいて、自車両Ｃが旋回することで障害物と干渉することなく衝突を回避し得る軌道を回避軌道として特定する。尚、この回避軌道は、自車両Ｃを走行レーンから逸脱させない範囲であって、地面が形成されていることが確認されている範囲に限定されることが好ましい。
【００３７】
衝突回避支援制御部１１は、上記の自動ブレーキを作動させても自車両が障害物に衝突すると判断した場合には、上記のように特定された回避軌道に沿って自車両を走行させるための目標ヨーレートを演算する。衝突回避支援制御部１１は、目標ヨーレートと自車両の車速とに基づいて、目標ヨーレートが得られる目標舵角θ１*を演算し、この目標舵角θ１*を表す衝突回避用の操舵指令を調停制御部１３を介してステアリングＥＣＵ３０に送信する。
【００３８】
調停制御部１３の機能については、後述する。ここでは、操舵指令が調停制御部１３を介してステアリングＥＣＵ３０に送信された場合について説明する。ステアリングＥＣＵ３０は、衝突回避支援制御部１１から調停制御部１３を介して操舵指令を受信すると、目標舵角θ１*に従って、つまり、操舵角が目標舵角θ１*に追従するように、操舵用モータ３２を駆動して操舵輪を操舵する。これにより、自動操舵が働いて、自車両は、減速しながら回避軌道に沿って走行する。この目標舵角θ１*が本発明における第１目標操舵制御量に相当する。尚、操舵角と操舵トルクとは相関関係を有するため、ステアリングＥＣＵ３０に送信する目標制御量は、目標舵角に代えて目標操舵トルクを用いても良い。
【００３９】
このように自動ブレーキ、あるいは、自動ブレーキと自動操舵とによって、自車両が障害物に衝突することが回避される。
【００４０】
次に、車線逸脱回避支援システムの中枢となる車線逸脱回避支援制御部１２について説明する。車線逸脱回避支援制御部１２は、その機能として、車線維持支援機能と車線逸脱抑制機能とを備えている。車線維持支援機能とは、自車両の走行位置が目標走行ライン付近に維持されるように、操舵補助トルクをステアリング機構に付与してドライバーの操舵操作を支援する機能である。車線逸脱抑制機能とは、自車両が走行車線の外（左右白線の外）に逸脱しそうなときに、ブザー４１および表示器４２を使ってドライバーに注意を促すとともに、操舵補助トルクをステアリング機構に付与して自車両が走行車線から外に逸脱しないようにする機能である。これら操舵補助トルクは、電動パワーステアリングシステムが、ドライバーのハンドル操作時に、そのハンドル操作力に応じて発生させる操舵アシストトルクとは異なり、ドライバーのハンドル操作とは無関係に運転支援ＥＣＵ１０からの指令によってステアリング機構に付与されるトルクを表す。
【００４１】
車線維持支援機能を働かせる制御を車線維持支援制御と呼び、車線逸脱抑制機能を働かせる制御を車線逸脱抑制制御と呼ぶ。車線維持支援制御と車線逸脱抑制制御とを合わせて、車線逸脱回避支援制御と総称する。尚、本実施形態においては、車線逸脱回避支援制御部１２は、車線維持支援制御と車線逸脱抑制制御とを実施するが、必ずしも両方を実施する必要はなく、何れか一方を実施する構成であってもよい。
【００４２】
車線逸脱回避支援制御部１２は、図示しない操作スイッチによって、車線維持支援制御および車線逸脱抑制制御を実施するモード（第１モードと呼ぶ）と、車線維持支援制御を実施せずに車線逸脱抑制制御のみを実施するモード（第２モードと呼ぶ）とに切り替え可能に構成されている。
【００４３】
車線逸脱回避支援制御部１２は、周囲センサ１４から送信された物標情報に基づいて、左右の白線を認識するとともに、この左右の白線に基づいて、自車両を走行させる目標走行ラインを決定する。例えば、車線逸脱回避支援制御部１２は、図３に示すように、左白線ＬＬと右白線ＬＲとを検出し、この左右の白線の中央位置となる車線中央を目標走行ラインＬｄに決定する。また、車線逸脱回避支援制御部１２は、目標走行ラインＬｄのカーブ半径Ｒ、および、左白線ＬＬと右白線ＬＲとで区画される走行レーンにおける自車両の位置および向きを演算する。
【００４４】
車線逸脱回避支援制御部１２は、車線維持支援制御を実施する場合には、図４に示すように、自車両Ｃの前端中央位置と目標走行ラインＬｄとのあいだの道路幅方向の距離Ｄｃ（センター距離Ｄｃと呼ぶ）と、目標走行ラインＬｄの方向と自車両Ｃの進行方向とのずれ角θｙ（以下、ヨー角θｙと呼ぶ）とを演算する。また、車線逸脱回避支援制御部１２は、車線逸脱抑制制御を実施する場合には、図５に示すように、自車両Ｃの前端中央位置と、左白線ＬＬあるいは右白線ＬＲ（図の例では右白線）とのあいだの道路幅方向の距離Ｄｓ（サイド距離Ｄｓと呼ぶ）と、目標走行ラインＬｄの方向と自車両の進行方向とのずれ角であるヨー角θｙとを演算する。
【００４５】
目標走行ラインＬｄは、左白線ＬＬと右白線ＬＲとが検出されている状況においてのみ、その形状の演算が可能となる。従って、車線逸脱回避支援制御部１２は、第１モードが選択されている場合であって、かつ、左白線ＬＬと右白線ＬＲとが検出されている場合において、車線維持支援制御および車線逸脱抑制制御を実施し、白線ＬＬと右白線ＬＲとの何れか一方しか検出できていない場合には、検出できている白線ＬＬ（ＬＲ）を対象として車線逸脱抑制制御を実施する。また、車線逸脱回避支援制御部１２は、第２モードが選択されている場合であって、かつ、左白線ＬＬと右白線ＬＲとが検出されている場合において、左白線ＬＬと右白線ＬＲとを対象として車線逸脱抑制制御を実施し、白線ＬＬと右白線ＬＲとの何れか一方しか検出できていない場合には、検出できている白線ＬＬ（ＬＲ）を対象として車線逸脱抑制制御を実施する。尚、車線維持支援制御と車線逸脱抑制制御とは同時に実施されないため、予め設定された条件にしたがって切り替わるようになっている。
【００４６】
車線逸脱回避支援制御部１２は、車線維持支援制御を実施する場合、センター距離Ｄｃとヨー角θｙと道路曲率ν（＝１／Ｒ）とに基づいて、次式（５）により、目標横加速度Ｇｙｃ*を演算する。
Ｇｙｃ*＝Ｋ１×Ｄｃ＋Ｋ２×θｙ＋Ｋ３×ν  ・・・（５）
ここで、Ｋ１、Ｋ２、および、Ｋ３は、それぞれ制御ゲインである。目標横加速度Ｇｙｃ*は、自車両が目標走行ラインＬｄに沿って走行できるように設定される横加速度である。センター距離Ｄｃおよびヨー角θｙは、自車両の車線からの逸脱度合を表す。
【００４７】
車線逸脱回避支援制御部１２は、この目標横加速度Ｇｙｃ*に基づいて、図６に示す目標舵角変換マップを参照して目標舵角θ２*を演算し、この目標舵角θ２*を表す車線維持支援用の操舵指令を調停制御部１３を介してステアリングＥＣＵ３０に送信する。ここでは、操舵指令が調停制御部１３を介してステアリングＥＣＵ３０に送信された場合について説明する。ステアリングＥＣＵ３０は、調停制御部１３を介して車線逸脱回避支援制御部１２から操舵指令を受信すると、目標舵角θ２*に従って、つまり、操舵角が目標舵角θ２*に追従するように、操舵用モータ３２を駆動して操舵輪を操舵する。車線逸脱回避支援制御部１２は、上記演算を所定の周期で繰り返し、目標横加速度Ｇｙ*が予め設定した最小値（不感帯を設定する最小値）を超える場合に、上記車線維持支援用の操舵指令を調停制御部１３を介してステアリングＥＣＵ３０に送信する。これにより、ステアリング機構に補助トルクが発生して、自車両は、目標走行ラインＬｄに沿って走行する。
【００４８】
車線逸脱回避支援制御部１２は、車線逸脱抑制制御を実施する場合、サイド距離Ｄｓを所定の演算周期で検出し、サイド距離Ｄｓが逸脱判定閾値Ｄｓref未満になった場合に、次式（６）により、目標横加速度Ｇｙｓ*を演算する。
Ｇｙｓ*＝Ｋ４×Ｄｓ’＋Ｋ５×θｙ＋Ｋ６×ν  ・・・（６）
ここで、Ｋ４、Ｋ５、および、Ｋ６は、それぞれ制御ゲインである。目標横加速度Ｇｙｓ*は、自車両が白線から外側に逸脱しないように設定される横加速度である。また、Ｄｓ’は、サイド距離Ｄｓに対応して設定され、自車両が逸脱回避の対象となる白線よりも外側に位置する場合には、自車両が白線から外方向に離れるほど大きな値に設定され、自車両が逸脱回避の対象となる白線よりも内側に位置する場合には、自車両が白線よりも内側に位置するほど小さな値に設定される。例えば、自車両が逸脱回避の対象となる白線よりも外側に位置する場合のサイド距離Ｄｓを負の値で表わせば、逸脱判定閾値Ｄｓrefからサイド距離Ｄｓを減算した値をＤｓ’に設定すればよい（Ｄｓ’＝Ｄｓref−Ｄｓ）。このＤｓ’およびヨー角θｙは、自車両の車線からの逸脱度合を表す。
【００４９】
車線逸脱回避支援制御部１２は、この目標横加速度Ｇｙｓ*に基づいて、図６に示す目標舵角変換マップを参照して目標舵角θ２*を演算し、この目標舵角θ２*を表す車線逸脱抑制用の操舵指令を調停制御部１３を介してステアリングＥＣＵ３０に送信する。ここでは、操舵指令が調停制御部１３を介してステアリングＥＣＵ３０に送信された場合について説明する。ステアリングＥＣＵ３０は、調停制御部１３を介して車線逸脱回避支援制御部１２から操舵指令を受信すると、目標舵角θ２*に従って操舵用モータ３２を駆動して操舵輪を操舵する。これにより、ステアリング機構に補助トルクが発生して、自車両は、走行レーンの白線から外側に逸脱しないように走行する。
【００５０】
また、車線逸脱回避支援制御部１２は、車線逸脱抑制用の操舵指令を送信する場合、警報ＥＣＵ４０に対して注意喚起指令を送信する。これにより、警報ＥＣＵ４０は、ブザーを鳴動させるとともに、表示器４２に所定のメッセージあるいはマーク等を表示する。
【００５１】
尚、本実施形態においては、サイド距離Ｄｓが逸脱判定閾値Ｄｓref未満になった場合に、車線逸脱抑制用の操舵指令を送信するが、例えば、自車両が白線よりも外側に逸脱すると予測される所定時間前（例えば、１秒前）に車線逸脱抑制用の操舵指令を送信するようにしてもよい。
【００５２】
また、本実施形態においては、車線逸脱回避支援制御部１２は、ステアリングＥＣＵ３０に送信する目標制御量として、目標舵角θ２*を用いているが、操舵角と操舵トルクとは相関関係を有するため、ステアリングＥＣＵ３０に送信する目標制御量は、目標舵角に代えて目標操舵トルクを用いても良い。
【００５３】
以下、車線維持支援用の操舵指令と車線逸脱抑制用の操舵指令とを合わせて、車線逸脱回避用の操舵指令と呼ぶ。
【００５４】
車線維持支援制御、および、車線逸脱抑制制御において演算される目標舵角θ２*が本発明における第２目標操舵制御量に相当する。
【００５５】
次に、調停制御部１３について説明する。上述したように、運転支援ＥＣＵ１０においては、衝突回避支援制御部１１と車線逸脱回避支援制御部１２とが、それぞれステアリングＥＣＵ３０に対して操舵指令を送信する。このため、車線逸脱回避支援制御部１２がステアリングＥＣＵ３０に対して車線逸脱回避用の操舵指令を送信している最中に、衝突回避支援制御部１１がステアリングＥＣＵ３０に対して衝突回避用の操舵指令を送信した場合には、適正な衝突回避支援制御を実施することができないおそれがある。そこで、調停制御部１３は、衝突回避支援制御部１１および車線逸脱回避支援制御部１２が操舵指令をステアリングＥＣＵ３０に送信する送信経路の間に設けられ、以下の調停処理を実施する。
【００５６】
図７は、調停制御部１３の実施する調停制御ルーチンを表す。調停制御ルーチンは、イグニッションスイッチがオンされている間、所定の演算周期で繰り返し実施される。上述したように、衝突回避支援制御部１１と車線逸脱回避支援制御部１２とは、操舵輪を操舵させる必要が生じた場合には、それぞれ操舵指令（衝突回避用の操舵指令、車線逸脱回避用の操舵指令）を送信するが、操舵輪を操舵させる必要が生じていな場合においても、その旨を表す操舵指令（衝突回避不要指令、車線逸脱回避不要指令）を送信する。つまり、衝突回避支援制御部１１は、衝突回避用の操舵指令であるのか、衝突回避不要指令であるのかを識別する識別信号を含めた操舵指令を常に所定の演算周期で送信し、車線逸脱回避支援制御部１２は、車線逸脱回避用の操舵指令であるのか、車線逸脱回避不要指令であるのかを識別する識別信号を含めた操舵指令を常に所定の演算周期で送信する。調停制御部１３は、衝突回避支援制御部１１から送信される操舵指令と車線逸脱回避支援制御部１２とから送信される操舵指令とを所定の演算周期で受信する。
【００５７】
調停制御ルーチンが起動すると、調停制御部１３は、ステップＳ１１において、衝突回避支援制御部１１から送信される操舵指令と車線逸脱回避支援制御部１２とから送信される操舵指令とを受信し、衝突回避支援制御部１１の送信した操舵指令が、衝突回避用の操舵指令であるのか衝突回避不要指令であるのかについて判断する。調停制御部１３は、衝突回避支援制御部１１の送信した操舵指令が衝突回避用の操舵指令である場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、つまり、衝突回避支援制御部１１が自動操舵によって衝突回避を実施する場合は、その処理をステップＳ１２に進めて、車線逸脱回避支援制御部１２から調停制御部１３に送信された操舵指令を遮断し、衝突回避支援制御部１１から調停制御部１３に送信された衝突回避用の操舵指令をステアリングＥＣＵ３０に送信する。
【００５８】
一方、ステップＳ１１において、衝突回避支援制御部１１の送信した操舵指令が衝突回避用の操舵指令でない場合は、調停制御部１３は、ステップＳ１３において、衝突回避支援制御部１１から調停制御部１３に送信された操舵指令を遮断し、車線逸脱回避支援制御部１２から調停制御部１３に送信された操舵指令をステアリングＥＣＵ３０に送信する。
【００５９】
調停制御部１３は、ステップＳ１２あるいはステップＳ１３の処理を実施すると調停制御ルーチンを一旦終了する。調停制御部１３は、調停制御ルーチンを所定の演算周期で繰り返す。
【００６０】
この調停制御ルーチンによれば、衝突回避支援制御部１１が衝突回避用の操舵指令を送信している場合には、車線逸脱回避支援制御部１２の操舵指令に関わらず、必ず、衝突回避支援制御部１１による衝突回避支援制御が実施される。つまり、衝突回避支援制御部１１により実施される衝突回避支援制御が、車線逸脱回避支援制御部１２により実施される車線逸脱回避支援制御よりも優先される。換言すれば、衝突回避支援システムによって操舵輪の操舵量を制御する場合には、車線逸脱回避支援システムによる操舵輪の操舵量の制御が禁止される。
【００６１】
また、衝突回避支援制御部１１が衝突回避用の操舵指令を送信していない場合には、車線逸脱回避支援制御部１２による車線逸脱回避支援制御が許可される。換言すれば、衝突回避支援システムによって操舵輪の操舵量を制御しない場合には、車線逸脱回避支援システムによる操舵輪の操舵量の制御が許可される。
【００６２】
従って、本実施形態によれば、衝突回避支援システムによる操舵制御が優先されるため、ドライバーは、衝突回避支援を適切に受けられる。また、自車両が障害物と衝突する可能性が低く操舵制御による衝突回避支援制御が必要でない場合には、ドライバーは、車線逸脱回避支援を適切に受けられる。
【００６３】
＜調停制御ルーチンの変形例＞
次に、調停制御ルーチンの変形例について説明する。図８は、変形例としての調停制御ルーチンを表す。この調停制御ルーチンは、調停制御部１３が、衝突回避支援制御部１１から衝突回避用の操舵指令を受信しており、かつ、車線逸脱回避支援制御部１２から車線逸脱回避用の操舵指令を受信している場合に実施される。つまり、この調停制御ルーチンは、衝突回避支援制御部１１と車線逸脱回避支援制御部１２とから、同時に、操舵輪の操舵制御を行うための操舵指令を受信している場合に実施される。尚、調停制御部１３は、何れか一方の制御部から、操舵輪の操舵制御を行うための操舵指令を受信している場合には、その操舵指令を送信している制御部の操舵指令をステアリングＥＣＵ３０に送信する。
【００６４】
調停制御ルーチンが起動すると、調停制御部１３は、ステップＳ２１において、衝突回避用の操舵指令で特定される目標舵角θ１*と車線逸脱回避用の操舵指令で特定される目標舵角θ２*とが同一方向であるか否かを判断する。舵角は、その符号（正負）によって左右の方向が特定されるため、このステップＳ２１においては、目標舵角θ１*の符号と目標舵角θ２*の符号とが一致するか否かについて判断される。
【００６５】
目標舵角θ１*と目標舵角θ２*とが同一方向でない場合（Ｓ２１：Ｎｏ）には、調停制御部１３は、ステップＳ２３において、車線逸脱回避用の操舵指令を遮断し、衝突回避用の操舵指令をステアリングＥＣＵ３０に送信する。一方、目標舵角θ１*と目標舵角θ２*とが同一方向である場合（Ｓ２１：Ｙｅｓ）には、調停制御部１３は、ステップＳ２２において、目標舵角θ１*が目標舵角θ２*より大きいか否か（θ１*＞θ２*）について判断する。尚、ステップＳ２２において、目標舵角θ１*が目標舵角θ２*以上であるか否かについて判断しても実質同一である。
【００６６】
目標舵角θ１*が目標舵角θ２*より大きい場合（Ｓ２２：Ｙｅｓ）には、調停制御部１３は、ステップＳ２３において、車線逸脱回避用の操舵指令を遮断し、衝突回避用の操舵指令をステアリングＥＣＵ３０に送信する。逆に、目標舵角θ１*が目標舵角θ２*以下である場合（Ｓ２２：Ｎｏ）には、調停制御部１３は、ステップＳ２４において、衝突回避用の操舵指令を遮断し、車線逸脱回避用の操舵指令をステアリングＥＣＵ３０に送信する。
【００６７】
調停制御部１３は、ステップＳ２３あるいはステップＳ２４の処理を実施すると調停制御ルーチンを一旦終了する。調停制御部１３は、調停制御ルーチンを所定の演算周期で繰り返す。
【００６８】
この調停制御ルーチンによれば、目標舵角θ１*の方向と目標舵角θ２*の方向とが異なる場合には、車線逸脱回避支援システムによる操舵輪の操舵量の制御が禁止される。また、目標舵角θ１*の方向と目標舵角θ２*の方向とが同一である場合であって、目標舵角θ１*が目標舵角θ２*より大きい場合においても、車線逸脱回避支援システムによる操舵輪の操舵量の制御が禁止される。また、目標舵角θ１*が目標舵角θ２*以下となる場合には、車線逸脱回避支援システムによる操舵輪の操舵量の制御が許可される。従って、ドライバーは、衝突回避支援を優先した状態で、衝突回避支援と車線逸脱回避支援との両方を受けられる。
【００６９】
以上、本実施形態に係る運転支援装置について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００７０】
例えば、本実施形態においては、衝突回避支援制御部１１と車線逸脱回避支援制御部１２とから送信される操舵指令を、一旦、調停制御部１３に入力し、調停制御部１３が、その何れか一方をステアリングＥＣＵ３０に送信するように構成されているが、必ずしもそのようにする必要はない。例えば、調停制御部１３は、衝突回避支援制御部１１と車線逸脱回避支援制御部１２とから送信される操舵指令に基づいて、衝突回避支援システムと車線逸脱回避支援システムのうち作動させるシステムを選択し、その選択したシステムに対応する制御部１１（１２）に対して送信許可を与えるようにすることもできる。この場合、送信許可された制御部１１（１２）は、ステアリングＥＣＵ３０に操舵指令を送信する。
【００７１】
また、例えば、ステアリングＥＣＵ３０に、調停制御部１３と同様の機能部を設けてもよい。この場合、衝突回避支援制御部１１と車線逸脱回避支援制御部１２とは、それぞれ操舵指令をステアリングＥＣＵ３０に送信する。
【００７２】
また、調停制御部１３の実施する調停制御ルーチンに合わせて、警報ＥＣＵ４０に送信する注意喚起指令を切り替えるように構成してもよい。つまり、衝突回避支援システムによって操舵輪の操舵量を制御する場合には、車線逸脱回避支援システムによる注意喚起を禁止するように構成してもよい。
【符号の説明】
【００７３】
１０…運転支援ＥＣＵ、１１…衝突回避支援制御部、１２…車線逸脱回避支援制御部、１３…調停制御部、１４…周囲センサ、１５…操舵角センサ、１６…ヨーレートセンサ、１７…車速センサ、１８…加速度センサ、２０…ブレーキＥＣＵ、２１…ブレーキアクチュエータ、２２…摩擦ブレーキ機構、３０…ステアリングＥＣＵ、４０…警報ＥＣＵ、Ｌｄ…目標走行ライン、ＬＬ…左白線、ＬＲ…右白線、θ１…目標舵角、θ２…目標舵角。
【図１】
2017030472.tif 000003
【図２】
2017030472.tif 000004
【図３】
2017030472.tif 000005
【図４】
2017030472.tif 000006
【図５】
2017030472.tif 000007
【図６】
2017030472.tif 000008
【図７】
2017030472.tif 000009
【図８】
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