JP7106884B2 - 車両の運転支援制御装置、車両の運転支援制御方法および運転支援システム - Google Patents

Description

本開示は車両における運転支援を制御するための技術に関する。

車両の走行状態や車両の走行環境を用いて車両の運転を支援する運転支援制御技術において、運転支援制御に伴う車両の挙動と運転者の意思とが一致しない場合には、運転者は違和感を感じる。そこで、例えば、運転支援の態様の１つである、アダプティブクルーズコントロールの技術において、車外環境に応じて加減速の程度を変化させる技術が提案されている（例えば、引用文献１）。

特開２０１６－６８６８４号公報

しかしながら、運転支援の態様の切り替えに際しても、車両の挙動変化が円滑でない場合には、運転者をはじめとする乗員に不快感や不安感を与えるという問題がある。一方で、運転支援の態様の切り替えは、車両の走行状態や車両の走行環境に基づいて判断されており、速やかな切り替えが望まれる。

したがって、車両の挙動変化の抑制と運転支援の態様の迅速な切り替えとのバランスを採ることが望まれている。

本開示は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の態様として実現することが可能である。

第１の態様は、車両の運転支援制御装置を提供する。第１の態様に係る車両の運転支援制御装置は、検出された前記車両の走行状態および前記車両の走行環境を取得する取得部と、取得された前記走行状態および前記走行環境の少なくともいずれか一方に応じて運転支援の態様を決定し、決定された前記運転支援の態様に従い運転支援部に運転支援を実行させる制御部であって、実行中の運転支援の態様が変更される場合には、予め定められた第１の緩和期間の経過後、更に前記第１の緩和期間よりも短い第２の緩和期間が経過するまで前記運転支援の態様の変更を緩和し、前記第２の緩和期間が経過した後に、前記決定された前記運転支援の態様に従って、前記運転支援部に運転支援させる、制御部とを備える。

第１の態様係る車両の運転支援制御装置によれば、車両の挙動変化の抑制と運転支援の態様の迅速な切り替えとのバランスを採ることができる。

第２の態様は、運転支援システムを提供する。第２の態様に係る運転支援システムは、第１の態様に係る運転支援制御装置と、前記車両の走行状態および前記車両の走行環境を検出する検出部と、前記運転支援部と、を備える。

第２の態様係る運転支援システムによれば、車両の挙動変化の抑制と運転支援の態様の迅速な切り替えとのバランスを採ることができる。

第３の態様は、車両の運転支援制御方法を提供する。第３の態様に係る車両の運転支援制御方法は、検出された前記車両の走行状態および前記車両の走行環境を取得し、取得された前記走行状態および前記走行環境の少なくともいずれか一方に応じて運転支援の態様を決定し、実行中の運転支援の態様が変更される場合には、予め定められた第１の緩和期間の経過後、更に前記第１の緩和期間よりも短い第２の緩和期間が経過するまで前記運転支援の態様の変更を緩和し、前記第２の緩和期間が経過した後に、決定された前記運転支援の態様に従い運転支援部に運転支援を実行させることを備える。

第３の態様係る制御対象車両設定方法によれば、車両の挙動変化の抑制と運転支援の態様の迅速な切り替えとのバランスを採ることができる。なお、本開示は、車両の運転支援制御プログラムまたは当該プログラムを記録するコンピュータ読み取り可能記録媒体としても実現可能である。

第１の実施形態に係る運転支援制御装置が搭載された車両を示す説明図。 第１の実施形態に係る運転支援制御装置の機能的構成を示すブロック図。 第１の実施形態に係る運転支援制御装置によって実行される運転支援制御処理の処理フローを示すフローチャート。 車間・車速維持支援処理と定速走行支援処理との間における運転支援態様の変更例を示す第１の説明図。 車間・車速維持支援処理と定速走行支援処理との間における運転支援態様の変更例を示す第２の説明図。 車間・車速維持支援処理と定速走行支援処理との間における運転支援態様の変更例を示す第３の説明図。 車線逸脱防止支援処理と車線変更支援処理との間における運転支援態様の変更例を示す第１の説明図。 車線逸脱防止支援処理と車線変更支援処理との間における運転支援態様の変更例を示す第２の説明図。 第１の実施形態における運転支援態様の変更パターンを示す説明図。 運転支援態様の変更の緩和処理の実行時と非実行時における加速度の時間変化の一例を示す説明図。 走行状態や走行環境を用いて決定された運転支援に応じて算出された制御値に対してローパスフィルタを適用する例を示す機能ブロック図。 制御値の算出に用いられる走行状態や走行環境の検出値に対してローパスフィルタを適用する例を示す機能ブロック図。

本開示に係る運転支援制御装置、運転支援システムおよび運転支援制御方法について、いくつかの実施形態に基づいて以下説明する。

第１の実施形態：
図１に示すように、第１の実施形態に係る運転支援制御装置１００は、車両５００に搭載されて用いられる。運転支援制御装置１００は、少なくとも制御部と取得部とを備えていれば良く、運転支援システム１０は、運転支援制御装置１００に加え、レーダＥＣＵ２１、カメラＥＣＵ２２、ヨーレートセンサ２３、車輪速度センサ２４、回転角センサ２５、出力制御装置３１、制動支援装置３２および操舵支援装置３３を備えている。車両５００は、内燃機関ＩＣＥ、車輪５０１、制動装置５０２、制動ライン５０３、ステアリングホイール５０４、フロントガラス５１０およびフロントバンパ５２０を備えている。レーダＥＣＵ２１は、電波を射出し対象物からの反射波を検出するミリ波レーダ２１１と接続されており、ミリ波レーダ２１１により取得された反射波を用いて反射点によって対象物を表す検出信号を生成し、出力する。カメラＥＣＵ２２は、カメラ２２１と接続されており、前方カメラ２２１によって取得された画像と予め用意されている対象物の形状パターンとを用いて画像によって対象物を示す検出信号を生成し、出力する。各ＥＣＵは、演算部、記憶部および入出力部を備えるマイクロプロセッサである。なお、レーダＥＣＵ２１およびミリ波レーダ２１１、並びにカメラＥＣＵ２２およびカメラ２２１は検出部に相当する。反射波を検出する検出器としては、ミリ波レーダ２１１の他に、ライダー（ＬＩＤＡＲ：レーザレーダ）や、音波を射出しその反射波を検出する超音波検出器が用いられても良い。対象物を撮像する撮像器としては、単眼のカメラ２２１の他に、２以上のカメラによって構成されるステレオカメラや複眼のカメラが用いられても良い。

車両５００において、内燃機関ＩＣＥには内燃機関ＩＣＥの出力を制御するための出力制御装置３１が備えられている。出力制御装置３１としては、吸入空気量を調整して内燃機関ＩＣＥの出力を制御するためのスロットバルブを駆動するスロットル駆動装置、および燃料噴射装置を駆動する燃料噴射駆動装置が含まれる。なお、吸入空気量が一定であるディーゼル機関を内燃機関ＩＣＥとして備える場合には、燃料噴射駆動装置によって出力が制御される。さらに、内燃機関ＩＣＥに代えて電動機が走行用動力源として用いられても良く、この場合には出力制御装置３１として、インバータおよびコンバータが用いられ得る。出力制御装置３１は、運転支援を実行する運転支援部に含まれる。

制動装置５０２は、各車輪５０１に備えられている。各制動装置５０２は、運転者の制動ペダル操作に応じて制動ライン５０３を介して供給されるブレーキ液圧によって各車輪５０１の制動を実現する。制動ライン５０３には制動ペダル操作に応じたブレーキ液圧を発生させるブレーキピストンおよびブレーキ液ラインが含まれる。本実施形態においては、制動支援装置３２が制動ライン５０３に備えられ、アクチュエータ、例えば、電動モータにより制動ペダル操作とは独立して液圧制御が可能であり、これにより制動支援が実現される。なお、制動ライン５０３としては、ブレーキ液ラインに代えて、制御信号線とし、各制動装置５０２に備えられているアクチュエータを作動させる構成が採用されても良い。制動支援装置３２は、運転支援を実行する運転支援部に含まれる。

ステアリングホイール５０４は、ステアリングロッドおよび操舵機構を含む操舵装置４４を介して前側の車輪５０１と接続されている。操舵装置４４には、アクチュエータ、例えば、電動モータにより操舵装置４４を駆動可能な操舵支援装置３３が配置されている。操舵支援装置３３は、ステアリングホイール５０４の操作とは独立して操舵装置４４の駆動制御が可能であり、これによりカメラ２２１および各ミリ波レーダ２１１による検出結果に応じた操舵支援が実現される。操舵支援装置３３は、ステアリングホイール５０４による操舵力を補助し、操舵力を軽減するための操舵力補助装置としても機能し得る。操舵支援装置３３は、運転支援を実行する運転支援部に含まれる。

出力制御装置３１および制動支援装置３２によって、先行車両と自車両との車間距離を一定距離に維持しつつ、設定された車速によって自車両を走行させる車速車間維持制御処理、すなわち、アダプティブ・クルーズ・コントロール（ＡＣＣ）が運転支援制御として実現される。また、制動支援装置３２および操舵支援装置３３によって、自車両の走行レーンを維持する走行レーン維持支援処理、すなわち、レーンキーピングまたは車線逸脱防止支援処理、自車両の車線変更を支援する走行レーン変更支援処理、すなわち、レーンチェンジアシストが運転支援制御として実現される。これらの運転支援の態様は、検出部としてのミリ波レーダ２１１およびカメラ２２１を介して検出された車両５００の走行状態および車両５００を取り巻く走行環境に応じて決定される。

図２に示すように、運転支援制御装置１００は、制御部としての中央処理装置（ＣＰＵ）１０１、メモリ１０２、取得部としての入出力インタフェース１０３およびバス１０４を備えている。ＣＰＵ１０１、メモリ１０２および入出力インタフェース１０３はバスを介して双方向通信可能に接続されている。メモリ１０２は、運転支援制御を実行するための運転支援制御プログラムＰ１を不揮発的且つ読み出し専用に格納するメモリ、例えばＲＯＭと、ＣＰＵ１０１による読み書きが可能なメモリ、例えばＲＡＭとを含んでいる。ＣＰＵ１０１はメモリ１０２に格納されている運転支援制御プログラムＰ１を読み書き可能なメモリに展開して実行することによって制御部として機能する。なお、ＣＰＵ１０１は、単体のＣＰＵであっても良く、各プログラムを実行する複数のＣＰＵであっても良く、あるいは、複数のプログラムを同時実行可能なマルチタスクタイプのＣＰＵであっても良い。

入出力インタフェース１０３には、レーダＥＣＵ２１、カメラＥＣＵ２２、ヨーレートセンサ２３、車輪速度センサ２４および回転角センサ２５、並びに出力制御装置３１、制動支援装置３２および操舵支援装置３３がそれぞれ制御信号線を介して接続されている。レーダＥＣＵ２１、カメラＥＣＵ２２、ヨーレートセンサ２３、車輪速度センサ２４および回転角センサ２５からは、検出信号が入力され、出力制御装置３１には、スロットルバルブ開度を指示する制御信号や燃料噴射量を指示する制御信号が出力され、制動支援装置３２に対しては制動レベルを指示する制御信号が出力され、操舵支援装置３３に対しては操舵角を指示する制御信号が出力される。

ミリ波レーダ２１１はミリ波を射出し、対象物によって反射された反射波を受信することによって対象物の距離、相対速度および角度を検出するセンサである。本実施形態において、ミリ波レーダ２１１は、フロントバンパ５２０の中央および両側面、並びにリアバンパ５２１の両側面に配置されている。ミリ波レーダ２１１から出力される未処理の検出信号は、レーダＥＣＵ２１において処理され、対象物の１または複数の代表位置を示す点または点列からなる検出信号として運転支援制御装置１００に入力される。あるいは、レーダＥＣＵ２１を備えることなく未処理の受信波を示す信号が検出信号としてミリ波レーダ２１１から運転支援制御装置１００に入力されても良い。未処理の受信波が検出信号として用いられる場合には、運転支援制御装置１００において対象物の位置および距離を特定するための信号処理が実行される。

カメラ２２１は、ＣＣＤ等の撮像素子を１つ備える単眼の撮像装置であり、可視光を受光することによって対象物の外形情報を検出結果である画像データとして出力するセンサである。カメラ２２１から出力される画像データには、カメラＥＣＵ２２において特徴点抽出処理が実施され、抽出された特徴点が示すパターンと、予め用意されている制御対象に設定すべき対象物、すなわち、車両の外形を示す比較パターンとが比較され、抽出パターンと比較パターンとが一致または類似する場合には判別された対象物を含むフレーム画像が生成される。一方、抽出パターンと比較パターンとが一致または類似しない場合、すなわち、非類似の場合にはフレーム画像は生成されない。カメラＥＣＵ２２においては、画像データに複数の対象物が含まれる場合には、判別された各対象物を含む複数のフレーム画像が生成され、検出信号として運転支援制御装置１００に入力される。各フレーム画像は画素データにより表され、判別された対象物の位置情報、すなわち、座標情報を含んでいる。検出信号に含まれ得るフレーム画像数は、カメラＥＣＵ２２と運転支援制御装置１００間の帯域幅に依存する。カメラＥＣＵ２２を別途備えることなく、カメラ２２１によって撮像された未処理の画像データが第２の検出信号として運転支援制御装置１００に入力されても良い。この場合には、運転支援制御装置１００において対象物の外形パターンを用いた対象物の判別が実行されても良い。本実施形態において、カメラ２２１はフロントガラス５１０の上部中央に配置されている。カメラ２２１から出力される画素データは、モノクロの画素データまたはカラーの画素データである。

ヨーレートセンサ２３は、車両５００の回転角速度を検出するセンサである。ヨーレートセンサ２３は、例えば、車両の中央部に配置されている。ヨーレートセンサ２３から出力される検出信号は、回転方向と角速度に比例する電圧値である。

車輪速度センサ２４は、車輪５０１の回転速度を検出するセンサであり、各車輪５０１に備えられている。車輪速度センサ２４から出力される検出信号は、車輪速度に比例する電圧値または車輪速度に応じた間隔を示すパルス波である。車輪速度センサ２４からの検出信号を用いることによって、車両速度、車両の走行距離等の情報を得ることができる。

回転角センサ２５は、ステアリングホイール５０４の操舵によりステアリンロッドに生じるねじれ量、すなわち、操舵トルク、を検出するトルクセンサである。本実施形態において、回転角センサ２５は、ステアリングホイール５０４と操舵機構とを接続するステアリングロッドに備えられている。回転角センサ２５から出力される検出信号は、ねじれ量に比例する電圧値である。

出力制御装置３１は、運転者によるアクセルペダル操作に応じて、または、運転者によるアクセルペダル操作とは無関係に、スロットルバルブの開度および燃料噴射量を調整し、内燃機関ＩＣＥの出力を制御するためにアクチュエータ、例えば、ステッピングモータ、ピエゾアクチュエータ、である。出力制御装置３１には、ＣＰＵ１０１からの制御信号に基づきアクチュエータの動作を制御するドライバが実装されている。本実施形態において、出力制御装置３１は、吸気マニフォールドおよびシリンダヘッドに備えられており、運転支援制御装置１００からの制御信号に従って内燃機関ＩＣＥに吸入される空気量および内燃機関ＩＣＥのシリンダ内に噴射される燃料量を増減させる。

制動支援装置３２は、運転者による制動ペダル操作とは無関係に制動装置５０２による制動を実現するためのアクチュエータである。なお、制動支援装置３２には、ＣＰＵ１０１からの制御信号に基づきアクチュエータの動作を制御するドライバが実装されている。本実施形態において、制動支援装置３２、制動ライン５０３に備えられており、運転支援制御装置１００からの制御信号に従って制動ライン５０３における油圧を増減させる。制動支援装置３２は、例えば、電動モータと電動モータにより駆動される油圧ピストンとを備えるモジュールから構成されている。あるいは、横滑り防止装置、アンチロックブレーキシステムとして既に導入されている制動制御アクチュエータが用いられても良い。

図３および図４を参照して、第１の実施形態に係る運転支援制御装置１００により実行される運転支援制御処理について説明する。図３に示す処理ルーチンは、例えば、車両の制御システムの始動時から停止時まで、または、スタートスイッチがオンされてからスタートスイッチがオフされるまで、所定の時間間隔にて繰り返して実行される。ＣＰＵ１０１が運転支援制御プログラムＰ１を実行することによって運転支援制御処理が実行される。

ＣＰＵ１０１は、車両の走行状態および車両周囲における走行環境を取得する（ステップＳ１００）。車両の走行状態は、自車両に関する情報であり、車両周囲における走行環境は自車両の周りにおける自車両以外の物標、すなわち、対象物に関する情報である。車両の走行状態には、車両の速度、車両の向きが含まれる。車両の速度は、車輪速度センサ２４を介して取得され、車両の向きは、ヨーレートセンサ２３、回転角センサ２５を介して取得される。車両周囲における走行環境には、自車両の前後左右における物標の位置、速度および状態といった情報が含まれる。物標としては、例えば、他車両、道路、道路標示および道路標識が含まれる。走行環境は、ミリ波レーダ２１１、カメラ２２１によって取得される。

ＣＰＵ１０１は、取得した走行状態および走行環境を用いて運転支援の態様を決定する（ステップＳ１１０）。運転支援の態様には、例えば、自車両の速度を設定された速度に維持する定速走行支援処理（クルーズコントロール：ＣＣ）、設定された速度内で前方の他車両との車間距離を維持する車間・車速維持支援処理（アダプティブクルーズコントロール：ＡＣＣ）、自車両の走行車線の維持を支援する車線逸脱防止支援処理（レーンキーピングアシスト：ＬＫＡＳ）、自車両の走行車線から他の走行車線への走行車線の変更を支援する車線変更支援処理（レーンチェンジアシスト：ＬＣＡ）が含まれる。

自車両の走行中に、運転者によって、例えば、ハンドルに配置されている、ＡＣＣのメインスイッチがオンされ、運転者によって車速が設定されると、車間・車速維持支援処理の実行が可能となる。図４に示すように、自車両Ｍ０が設定された速度で走行中に、前方の他車両Ｍ１に追い付き、自車両Ｍ０と前方の他車両Ｍ１との距離が検出距離以下になると車間・車速維持支援処理が実行される。車間・車速維持支援処理では、自車両Ｍ０と前方の他車両Ｍ１との車間距離が、予め定められた車間距離に近づくと自車両Ｍ０の車速が減速され、予め定められた車間距離に到達すると、自車両Ｍ０の速度が予め定められた車間距離を維持するように調整される。この結果、自車両Ｍ０は、前方の他車両Ｍ１に追随走行する。なお、検出距離は、ミリ波レーダ２１１またはカメラ２２１によって前方の物標を検出可能な距離である。一方、図５に示すように、前方の他車両Ｍ１が隣接車線へ車線変更等して自車両Ｍ０の検出距離を外れると定速走行支援処理が実行される。定速走行支援処理を開始した際の自車両Ｍ０の速度が、運転者によって設定された速度よりも低い場合には、自車両Ｍ０の速度は、設定された速度まで加速され、設定された速度に到達すると設定された速度が維持される。この結果、自車両Ｍ０は、予め定められた車速を維持して単独走行する。また、図６に示すように、車間・車速維持支援処理実行中に、自車両Ｍ０と前方の他車両Ｍ１との間に割込車両Ｍ２が進路変更してきた場合には、自車両Ｍ０の速度は減速され、割込車両Ｍ２が新たな先行車両に設定され、車間・車速維持支援処理が継続される。

以上の通り、他車両Ｍ１の位置や速度といった走行環境を用いて運転支援態様が決定される。具体的には、ミリ波レーダ２１１またはカメラ２２１が前方の他車両Ｍ１を検出可能な走行環境では、ＣＰＵ１０１は、運転支援態様を車間・車速維持支援処理に決定し、ミリ波レーダ２１１またはカメラ２２１が前方の他車両Ｍ１を検出不可能な走行環境では、運転支援態様を定速走行支援処理に決定する。

車線逸脱防止支援処理および車線変更支援処理について説明する。例えば、インストルメントパネルに配置されているＬＫＡＳのメインスイッチがオンされていると車線逸脱防止支援処理の実行が可能となる。図７の例において、車両通行帯ＬＡを走行中の自車両Ｍ０が、車両通行帯を区分する区画線ＬＩを越えそうになると、車線逸脱防止支援処理が実行される。なお、一般的に、車両通行帯ＬＡは車線とも呼ばれ、車両通行帯を区分する区画線ＬＩは白線や黄線とも呼ばれる。車線逸脱防止支援処理では、方向指示器操作がなされていない状態で自車両Ｍ０が区画線ＬＩを越えそうになると操舵角が制御され、自車両Ｍ０が車線の中央を走行するように操舵支援が実行される。一方、方向指示器が操作されている場合には、車線逸脱防止支援処理は、一時的にキャンセルされ、操舵支援は実行されず、車線変更支援処理が実行される。車線変更支援処理では、方向指示器操作に応じて、自車両Ｍ０の側方および後方における図示しない他車両の存在の有無が確認され、他車両と自車両Ｍ０との距離および相対速度が予め定められた閾値以上である場合に、図８に示すように、現在の車線ＬＮ１から変更後の車線ＬＮ２へ向かって操舵角が制御され、自車両Ｍ０が変更後の車線ＬＮ２へと車線変更するように操舵支援が実行される。なお、自車両Ｍ０の目的地が設定され、走行経路が決定されている場合には、運転者の方向指示器操作によらず、走行経路に応じて車線変更が実行され得る。すなわち、運転支援態様は、走行経路に応じて、例えば、直進経路の場合には車線逸脱防止支援処理決定され、右折または左折の手前の経路では右側または左側車線に移動するために車線変更支援処理に決定される。

以上の通り、自車両Ｍ０における方向指示器操作や走行経路といった走行状態を用いて車線逸脱防止支援処理と車線変更支援処理との間で運転支援態様が決定される。具体的には、方向指示器操作がある場合には運転支援態様は、車線変更支援処理に決定され、方向指示器操作がない場合には運転支援態様は、車線逸脱防止支援処理に決定される。なお、車間・車速維持支援処理の実行中に、図８に示すように、車線変更がなされた場合には、前方に他車両Ｍ１が出現することになり、自車両Ｍ０の速度が減速される。また、図示しないが、前方に他車両Ｍ１が存在し、車間・車速維持支援処理の実行中に、車線変更がなされ、変更後の車線ＬＮ２に前方の他車両Ｍ１が存在しない場合には、定速走行支援処理が実行され、自車両Ｍ０の速度は運転者によって設定された速度まで加速される。

運転支援態様が決定されると、ＣＰＵ１０１は、運転支援態様に変更があったか否かを判定する（ステップＳ１２０）。すなわち走行状態や走行環境に応じて決定された運転支援態様が、実行中の運転支援態様とは異なるか否かを判定する。本実施形態においては、図９に示すように運転支援態様が変更され得る。車線逸脱防止支援処理、すなわち、レーンキーピングと車線変更支援処理、すなわち、レーンチェンジとの間での変更、目標車速変化あり支援と目標車速変化なし支援との間での変更が含まれる。なお、目標車速変更あり支援は、車間・車速維持支援処理を含み、目標車速変化なし支援は、定速走行支援処理を含む。さらに具体的には、（１）車線逸脱防止支援処理および車間・車速維持支援処理を実行中、（２）車線変更支援処理および車間・車速維持支援処理を実行中、（３）車線逸脱防止支援処理および定速走行支援処理を実行中、（４）車線変更支援処理および定速走行支援処理を実行中との間での変更が含まれる。

ＣＰＵ１０１は、運転支援態様が変更されたと判定する場合には（ステップＳ１２０：Ｙｅｓ）、変更された運転支援を実行するための制御値、すなわち目標制御値を算出し、変動を緩和した制御値を対象となる運転支援部に出力する（ステップＳ１３０）。制御値の変動の緩和は、本実施形態においては、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）を用いて実現されるが、この他にも、例えば、変動を所定の割合に規制するなまし係数や今回値と前回値の変動の平均値を用いた緩和処理が実行されても良い。ＣＰＵ１０１は、予め設定された第１の緩和期間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１４０）。ＣＰＵ１０１は、第１の緩和期間が経過するまで（ステップＳ１４０：Ｎｏ）変動を緩和した制御値の出力を継続、すなわち、ローパスフィルタを適用する（Ｓ１３０）。ＣＰＵ１０１は、第１の緩和期間が経過すると（ステップＳ１４０：Ｙｅｓ）、直ちに変動を緩和しない制御値を出力、すなわち、ローパスフィルタを適用することなく制御値を出力する（ステップＳ１５０）。したがって、第１の緩和期間の経過後には、走行状態や走行環境を用いて決定された運転支援態様に応じた制御値に従って運転支援を実行することができる。すなわち、走行状態や走行環境に適した運転支援を実行することができる。

第１の緩和期間は、例えば、１秒である。ローパスフィルタのカットオフ周波数は、自車両Ｍ０の走行シーンに応じて、０．１Ｈｚ～１Ｈｚの間で設定され得る。例えば、交通が混雑している走行シーンにおいては、１Ｈｚのカットオフ周波数が用いられ、交通が円滑な走行シーンにおいては、０．１Ｈｚのカットオフ周波数が用いられる。加えて、雨や雪といった路面が滑りやすい天候を考慮して、制御値の変動を抑制するためにより低いカットオフ周波数が用いられても良い。第１の緩和期間、カットオフ周波数は、車両５００が備える制動装置５０２、操舵装置４４といったシステムに応じて、あるいは、自車両Ｍ０の走行シーンを含む走行環境に応じて適宜決定されれば良い。例えば、天候の情報は、移動体通信網を介して受信されても良く、あるいは、ワイパーの作動に基づいて判断されても良い。交通の混雑状態については、移動体通信網やラジオを介して渋滞情報を受信することにより、あるいは、検出された走行環境を用いて判定されても良い。

車線逸脱防止支援処理および車線変更支援処理における主な制御値は、操舵支援装置３３に対して出力される目標操舵角である。車線逸脱防止支援処理においては自車両Ｍ０が車線中央に維持されれば良いので目標操舵角の変化量および変化速度は小さい。これに対して、車線変更支援処理においては、現在の車線ＬＮ１から車線変更後の車線ＬＮ２に自車両Ｍ０を移動させるので目標操舵角の変化量および変化速度は車線逸脱防止支援処理と比較して大きい。したがって、車線逸脱防止支援処理および車線変更支援処理の間における運転支援態様の変更、特に、車線逸脱防止支援処理から車線変更支援処理への運転支援態様の変更は、車両５００の乗員に不快感や不安感を与え易い。

車間・車速維持支援処理および定速走行支援処理における主な制御値は、出力制御装置３１に対して出力される要求出力値および制動支援装置３２に対して出力される制動指令値である。要求出力値には、燃料噴射量、吸入空気量および点火タイミングが含まれる。制動指令値には制動ライン５０３に加えられるブレーキ液圧値、すなわち、油圧ピストンの作動量が含まれる。車間・車速維持支援処理においては、予め定められた車間距離を維持するために他車両Ｍ１の速度に応じて自車両Ｍ０の速度が変更される。すなわち、目標速度が変化する。これに対して、定速走行支援処理においては、運転者によって設定された速度が維持されるので自車両Ｍ０の目標速度は変化しない。したがって、車間・車速維持支援処理および定速走行支援処理の間における運転支援態様の変更は、車速の変化を伴い車両５００の乗員に不快感や不安感を与え易い。典型的には、車間・車速維持支援処理実行時における自車両Ｍ０の速度が運転者によって設定された速度よりも低い場合には、運転支援態様が定速走行支援処理に切り替えられると設定された速度を目標速度として加速が実行される。一方、定速走行支援処理から車間・車速維持支援処理に運転支援態様が切り替えられると、目標速度は前方の他車両Ｍ１の速度となり、減速が実行される。

上記の何れの場合にも運転支援態様の変更に伴う制御値の変動は、走行状態や走行環境によって決定され、運転者による直接の操作量とは独立しているので、運転者の感覚と解離する場合が多く、運転者や他の乗員に不快感や不安感を与え易い。本実施形態に係る運転支援制御装置１００によれば、緩和期間の間、運転支援の態様の変更が緩和、すなわち、変更前の運転支援を実行するための制御値から、変更された運転支援を実行するための制御値への値の変動が抑制、あるいは、変更後の運転支援態様に応じた目標値への変更が抑制されるので、運転支援態様の変更に伴う車両挙動の変動が抑制される。

図１０を参照して、運転支援態様が、定速走行支援処理から車間・車速維持支援処理に変更された際における車両挙動の緩和の効果について説明する。図１０において縦軸は加速度（ｍ／ｓ^２）を示し、横軸は時間（ｓｅｃ）を示す。特性線Ｌ１はローパスフィルタを適用した場合の加速度の変化を示し、特性線Ｌ２はローパスフィルタを適用しない場合の加速度の変化を示している。ローパスフィルタを用いて制御値の変動を緩和する場合、図１０の特性線Ｌ１として示されるように、減速度の変化の度合いが低減され、車間・車速維持支援処理への移行に伴う目標速度への到達期間が長くなる。この結果、乗員が受ける車速変化は緩和され、乗員が受ける不安感や不快感は低減または取り除かれる。さらに、第１の緩和期間の経過後には、決定された車間・車速維持支援処理において算出された制御値が適用されるので、前方の他車両Ｍ１の速度変化に対する精度の良い追随性を実現することができる。

なお、制御値に対するローパスフィルタの適用には、図１１に示すように走行状態や走行環境を用いて決定された運転支援を実行するための制御値に対する適用、あるいは、図１２に示すように制御値の算出に用いられる走行状態や走行環境の検出値に対する適用の双方が含まれ得る。図１１および図１２は機能ブロックを用いてローパスフィルタの適用の態様を示している。制御部１００は、走行状態や走行環境に応じてスイッチ６１のオン・オフを制御する。スイッチ６１のオンはローパスフィルタ６０の適用、スイッチ６１のオフはローパスフィルタ６０の不適用に対応する。

図３に戻り、ＣＰＵ１０１は、運転支援態様が変更されていないと判定する場合には（ステップＳ１２０：Ｎｏ）、決定された運転支援を実行するための制御値を対象となる運転支援部に出力して（ステップＳ１５０）、本処理ルーチンを終了する。この場合には、実行中の運転支援態様において、走行状態や走行環境に応じた迅速な運転支援の実行が可能となる。

以上説明した第１の実施形態に係る運転支援制御装置１００によれば、運転支援態様が変更されると第１の緩和期間の間、運転支援の態様の変更、すなわち、運転支援の態様の変更に伴う制御値の変更が緩和される。したがって、運転支援の態様の変化に伴う車両挙動の変動・変化が抑制され、運転者を始めとする乗員の不安感や不快感を低減または取り除くことができる。

第１の実施形態に係る運転支援制御装置１００によれば、運転支援態様の変更の緩和は、第１の緩和期間の経過後は解除される。第１の緩和期間の経過後は、決定された運転支援態様に応じた制御値、例えば、ローパスフィルタが適用されていない制御値を用いて、走行状態や走行環境を迅速に反映した運転支援を実行することができる。すなわち、第１の実施形態に係る運転支援制御装置１００によれば、制御値は常時は緩和されない。したがって、例えば、ローパスフィルタを常時適用する場合にはカットオフ周波数、なまし係数を常時適用する場合には係数により緩和の度合いを調整する自由度しか存在せず、変更後の運転支援の迅速な実行と運転支援態様の変更に伴う車両挙動の変動の抑制の両立は容易でない。これに対して、１の実施形態に係る運転支援制御装置１００によれば、運転支援態様の変更時に生じ易い制御値の大きな変動に伴う車両挙動の変動による運転者を始めとする乗員の不安感や不快感を低減または取り除くことと、走行状態や走行環境に応じた運転支援への迅速な切り替え、実行の両立を図ることができる。

第１の実施形態に係る運転支援制御装置１００によれば、運転支援態様が変更されない場合には、制御値に対してローパスフィルタが適用されないので、実行中の運転支援態様において走行状態や走行環境に応じた迅速な運転支援を実現することができる。例えば、車間・車速維持支援処理の実行時には、ローパスフィルタが適用される場合と比較して前方の他車両Ｍ１の速度変化に対する追随性を向上させることができる。車線逸脱防止支援処理の実行時には、ローパスフィルタが適用される場合と比較して車線中央維持の追随性を向上させることができる。

その他の実施形態：
（１）第１の実施形態においては、第１の緩和期間の経過後、直ちに変更後の運転支援態様が実行、すなわち、変更後の運転支援態様を実現するための制御値に対する緩和が解除される。これに対して、第１の緩和期間の経過後さらに第２の緩和期間を経て、変更後の運転支援態様が実行されても良い。例えば、自車両Ｍ０の走行環境が流れの良い交通状態を示している場合には、前方の他車両Ｍ１が急制動する可能性は低く、車間・車速維持支援処理において、車間距離のマージンを削減しても自車両Ｍ０と他車両Ｍ１との接触は生じない。第２の緩和期間を採用することによって、さらに車両挙動の変動を抑制し、運転者を始めとする乗員の不安感や不快感を低減または取り除くことができる。なお、第２の緩和期間は第１の緩和期間以下であることが望ましい。

（２）第１の実施形態においては、運転支援態様に衝突回避支援が含まれていないが、衝突回避が含まれていても良い。衝突回避支援においては、一般的に、緊急制動支援や緊急操舵支援が含まれる。緊急とは、自車両と他車両、人、路上配置物といった対象物との接触または衝突の可能性が高く、通常時よりも早いタイミングで強い制動力や大きな操舵角を実現する運転支援が望まれる環境を意味する。このような場合には、乗員の不快感よりも自車両と対象物との衝突回避が優先されるべきである。そこで、図３のステップＳ１１０において決定された運転支援態様が緊急衝突回避支援である場合には、緩和措置を実行しない。具体的には、決定された運転支援態様を実現するために算出された制御値に対してローパスフィルタを適用することなく、制動支援装置３２や操舵支援装置３３に対して制御値を出力する。

（３）第１の実施形態においては、ＣＰＵ１０１が運転支援制御プログラムＰ１を実行することによって、ソフトウェア的に運転支援制御が実現されているが、予めプログラムされた集積回路またはディスクリート回路によってハードウェア的に実現されても良い。

以上、実施形態、変形例に基づき本開示について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本開示の理解を容易にするためのものであり、本開示を限定するものではない。本開示は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本開示にはその等価物が含まれる。たとえば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。例えば、上記第１の態様に係る車両における運転支援制御装置を適用例１とし、
［適用例２］適用例１に記載の車両の運転支援制御装置において、
前記制御部は、前記第１の緩和期間の経過後、直ちに前記変更された運転支援の態様に従って、前記運転支援部に運転支援を実行させる、車両の運転支援制御装置。
［適用例３］適用例１に記載の車両の運転支援制御装置において、
前記制御部は、前記第１の緩和期間の経過後、更に予め定められた第２の緩和期間が経過した後に、前記変更された運転支援の態様に従って、前記運転支援部に運転支援させる、車両の運転支援制御装置。
［適用例４］適用例１から３のいずれか一項に記載の車両の運転支援制御装置において、
前記第１の緩和期間は、前記走行環境に応じて設定される、運転支援制御装置。
［適用例５］適用例１から４のいずれか一項に記載の車両の運転支援制御装置において、
前記運転支援の態様は、目標車速変化あり支援、目標車速変化なし支援、走行レーン維持支援および走行レーン変更支援を含み、
前記運転支援の態様の変更は、前記目標車速変化あり支援、前記目標車速変化なし支援、前記走行レーン維持支援および前記走行レーン変更支援の間における変更である、車両の運転支援制御装置。
［適用例６］適用例１から５のいずれか一項に記載の車両の運転支援制御装置において、
前記運転支援の態様は、衝突回避支援を含み、
前記制御部は、前記運転支援の態様の変更が、前記衝突回避支援への変更である場合には、前記運転支援の態様の変更を緩和させない、車両の運転支援制御装置。

１００…運転支援制御装置、２１…レーダＥＣＵ、ミリ波レーダ２１１、２２…カメラＥＣＵ、２２１…カメラ、３１…出力制御装置、３２…制動支援装置、３３…操舵支援装置、１０１…ＣＰＵ、１０２…メモリ、１０３…入出力インタフェース、１０４…バス、５００…車両、Ｐ１…運転支援制御プログラム。

Claims (7)

1. 車両の運転支援制御装置（１００）であって、
   検出された前記車両の走行状態および前記車両の走行環境を取得する取得部（１０３）と、
   取得された前記走行状態および前記走行環境の少なくともいずれか一方に応じて運転支援の態様を決定し、決定された前記運転支援の態様に従い運転支援部（３１、３２、３３）に運転支援を実行させる制御部（１０１、Ｐ１）であって、実行中の運転支援の態様が変更される場合には、予め定められた第１の緩和期間の経過後、更に前記第１の緩和期間よりも短い第２の緩和期間が経過するまで前記運転支援の態様の変更を緩和し、前記第２の緩和期間が経過した後に、前記決定された前記運転支援の態様に従って、前記運転支援部に運転支援させる、制御部（１０１、Ｐ１）と、を備える車両の運転支援制御装置。
2. 請求項１に記載の車両の運転支援制御装置において、
   前記第１の緩和期間は、前記走行環境に応じて設定される、車両の運転支援制御装置。
3. 請求項１または２に記載の車両の運転支援制御装置において、
   前記運転支援の態様の変更の緩和は、前記走行環境に応じてローパスフィルタのカットオフ周波数を設定することによって実行される、車両の運転支援制御装置。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の車両の運転支援制御装置において、
   前記運転支援の態様は、目標車速変化あり支援、目標車速変化なし支援、走行車線維持支援および走行車線変更支援を含み、
   前記運転支援の態様の変更は、前記目標車速変化あり支援、前記目標車速変化なし支援、前記走行車線維持支援および前記走行車線変更支援の間における変更である、車両の運転支援制御装置。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の車両の運転支援制御装置において、
   前記運転支援の態様は、衝突回避支援を含み、
   前記制御部は、前記運転支援の態様の変更が、前記衝突回避支援への変更である場合には、前記運転支援の態様の変更を緩和させない、車両の運転支援制御装置。
6. 運転支援システム（１０）であって、
   請求項１から５のいずれか一項に記載の運転支援制御装置と、
   前記車両の走行状態および前記車両の走行環境を検出する検出部（２１１、２２１）、
   前記運転支援部と、を備える運転支援システム。
7. 車両の運転支援制御方法であって、
   検出された前記車両の走行状態および前記車両の走行環境を取得し（Ｓ１００）、
   取得された前記走行状態および前記走行環境の少なくともいずれか一方に応じて運転支援の態様を決定し（Ｓ１１０）、
   実行中の 運転支援の態様が変更される場合には（Ｓ１２０：Ｙｅｓ）、予め定められた第１の緩和期間の経過後、更に前記第１の緩和期間よりも短い第２の緩和期間が経過するまで前記運転支援の態様の変更を緩和し、前記第２の緩和期間が経過した後に（Ｓ１４０：Ｎｏ）、決定された前記運転支援の態様に従い運転支援部に運転支援を実行させること（Ｓ１３０）、を備える車両の運転支援制御方法。

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