特許 7537462 運転支援装置、運転支援方法及び、プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-13

(45)【発行日】2024-08-21

(54)【発明の名称】運転支援装置、運転支援方法及び、プログラム

(51)【国際特許分類】

   B62D 6/00 20060101AFI20240814BHJP

   B60W 30/09 20120101ALI20240814BHJP

   B60W 30/10 20060101ALI20240814BHJP

   B62D 101/00 20060101ALN20240814BHJP

   B62D 113/00 20060101ALN20240814BHJP

   B62D 119/00 20060101ALN20240814BHJP

【ＦＩ】

B62D6/00

B60W30/09

B60W30/10

B62D101:00

B62D113:00

B62D119:00

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2022058189

(22)【出願日】2022-03-31

(65)【公開番号】P2023149555

(43)【公開日】2023-10-13

【審査請求日】2023-12-19

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000213

【氏名又は名称】弁理士法人プロスペック特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】福地 伸晃

(72)【発明者】

【氏名】安井 大貴

【審査官】飯島 尚郎

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２２－０１８６１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０４３２９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－２０６２６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】再公表特許第２０１４／１５５６１５（ＪＰ，Ａ１）

【文献】特開２０２０－１１４７１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０２１７４７７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６２Ｄ ６／００

Ｂ６０Ｗ １０／００－ ５０／１６

Ｂ６２Ｄ １０１／００－１３７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

自車両の前方及び前側方の領域に、前記自車両に衝突する可能性が高い障害物を検出した場合に、前記自車両が走行車線を逸脱せずに前記障害物との衝突を回避できる目標軌道に沿って走行するように、前記自車両の舵角を制御する衝突回避制御を実施する運転支援装置において、
前記自車両を前記目標軌道に沿って走行させるのに必要な目標舵角を設定するとともに、前記自車両のドライバによるステアリングホイールの保舵又は操舵操作に伴い発生するドライバ操舵トルクが発生していない状態で前記自車両の舵角を前記目標舵角に一致させる目標操舵トルクを設定する目標操舵トルク設定部と、
前記ドライバ操舵トルクと、該ドライバ操舵トルクに基づいて設定される操舵アシストトルクとを合計した合計操舵トルクを打ち消す方向のトルクであるキャンセルトルクを設定するキャンセルトルク設定部と、
前記目標操舵トルクと前記キャンセルトルクとを加算したトルク制御量に基づいて前記自車両の舵角を制御する操舵制御を実行する操舵制御部と、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において、
前記キャンセルトルク設定部は、
前記合計操舵トルクを完全に打ち消すための基本キャンセルトルクを設定する基本キャンセルトルク設定部と、
前記ドライバ操舵トルクの大きさに応じたキャンセルゲインを設定するゲイン設定部と、を備えており、
前記基本キャンセルトルクに前記キャンセルゲインを乗算することにより前記キャンセルトルクを設定する
運転支援装置。

【請求項3】

請求項２に記載の運転支援装置において、
前記ゲイン設定部は、
前記ドライバ操舵トルクが大きくなるに従い前記キャンセルゲインを小さく設定する
運転支援装置。

【請求項4】

請求項２に記載の運転支援装置において、
前記ゲイン設定部は、
前記ドライバ操舵トルクが所定の閾値トルク以上となる状態が所定の閾値時間以上継続した場合、前記キャンセルゲインを０に設定する
運転支援装置。

【請求項5】

請求項２に記載の運転支援装置において、
前記ゲイン設定部は、
前記目標操舵トルクと前記ドライバ操舵トルクとの乖離量が大きくなるに従い前記キャンセルゲインを小さく設定するとともに、前記乖離量が所定の閾値を超えると前記キャンセルゲインを０に設定する
運転支援装置。

【請求項6】

請求項５に記載の運転支援装置において、
前記ゲイン設定部は、
前記乖離量が前記閾値以下となる状態が所定の閾値時間以上継続した場合も前記キャンセルゲインを０に設定する
運転支援装置。

【請求項7】

請求項２に記載の運転支援装置において、
前記ゲイン設定部は、
前記ドライバ操舵トルクが所定のトルク範囲内で増減変化している場合は、前記キャンセルゲインを１に設定する
運転支援装置。

【請求項8】

自車両の前方及び前側方の領域に、前記自車両に衝突する可能性が高い障害物を検出した場合に、前記自車両が走行車線を逸脱せずに前記障害物との衝突を回避できる目標軌道に沿って走行するように、前記自車両の舵角を制御する衝突回避制御を実施する運転支援方法において、
前記自車両を前記目標軌道に沿って走行させるのに必要な目標舵角を設定するとともに、前記自車両のドライバによるステアリングホイールの保舵又は操舵操作に伴い発生するドライバ操舵トルクが発生していない状態で前記自車両の舵角を前記目標舵角に一致させる目標操舵トルクを設定し、
前記ドライバ操舵トルクと、該ドライバ操舵トルクに基づいて設定される操舵アシストトルクとを合計した合計操舵トルクを打ち消す方向のトルクであるキャンセルトルクを設定し、
前記目標操舵トルクと前記キャンセルトルクとを加算したトルク制御量に基づいて前記自車両の舵角を制御する操舵制御を実行する
運転支援方法。

【請求項9】

自車両の前方及び前側方の領域に、前記自車両に衝突する可能性が高い障害物を検出した場合に、前記自車両が走行車線を逸脱せずに前記障害物との衝突を回避できる目標軌道に沿って走行するように、前記自車両の舵角を制御する衝突回避制御を実施する運転支援装置のコンピュータに、
前記自車両を前記目標軌道に沿って走行させるのに必要な目標舵角を設定するとともに、前記自車両のドライバによるステアリングホイールの保舵又は操舵操作に伴い発生するドライバ操舵トルクが発生していない状態で前記自車両の舵角を前記目標舵角に一致させる目標操舵トルクを設定し、
前記ドライバ操舵トルクと、該ドライバ操舵トルクに基づいて設定される操舵アシストトルクとを合計した合計操舵トルクを打ち消す方向のトルクであるキャンセルトルクを設定し、
前記目標操舵トルクと前記キャンセルトルクとを加算したトルク制御量に基づいて前記自車両の舵角を制御する操舵制御を実行する処理を実施させる
プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、運転支援装置、運転支援方法及び、プログラムに関し、自車両と障害物との衝突を回避する衝突回避制御の技術に関するものである。

【背景技術】

【0002】

例えば、特許文献１には、ドライバの操舵を補助するアシストトルクのゲインを自動操舵時には手動操舵時よりも小さく設定し、ドライバの操舵介入を検知した場合には、アシストトルクのゲインを漸次増大させるとともに、自動操舵トルクのゲインを漸次減少させることにより、自動操舵を手動操舵に切り替えるようにする技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００４－２５６０７６号公報

【発明の概要】

【0004】

車両に搭載される運転支援装置として、自車両の前方に衝突する可能性の高い障害物を検出した場合に、障害物との衝突を回避するように自車両の舵角を自動的に制御する衝突回避制御を行うものが知られている。衝突回避制御は、自車両が障害物に衝突することを回避するための操舵制御を行った後、自車両が走行車線から逸脱することを防止するための操舵制御を順に行う。このような衝突回避制御において、障害物との衝突回避及び、走行車線からの逸脱防止を達成するには、自動操舵の舵角追従性を向上させることが重要となる。

【0005】

しかしながら、衝突回避制御の実行中に、ドライバが漫然とステアリングホイールを保舵している場合には、ドライバの保舵による保舵トルクと、該保舵トルクに応じたアシストトルクとが、自動操舵の制御トルクに対して逆向きに作用することになる。このような逆向きのトルクが制御トルクに作用すると、自動操舵の舵角追従性が低下し、舵角不足等を生じるといった課題がある。

【0006】

本開示は、上記課題を解決するためになされたものである。即ち、本開示の目的の一つは、衝突回避制御による自動操舵の舵角追従性を効果的に向上することにある。

【0007】

本開示の装置は、
自車両（１００）の前方及び前側方の領域に、前記自車両（１００）に衝突する可能性が高い障害物（ＯＢ）を検出した場合に、前記自車両（１００）が走行車線（ＬＡ１）を逸脱せずに前記障害物（ＯＢ）との衝突を回避できる目標軌道（Ｒｔ）に沿って走行するように、前記自車両（１００）の舵角（θｓ）を制御する衝突回避制御を実施する運転支援装置（１）において、
前記自車両（１００）を前記目標軌道（Ｒｔ）に沿って走行させるのに必要な目標舵角（θｔ）を設定するとともに、前記自車両（１００）のドライバによるステアリングホイール（ＳＷ）の保舵又は操舵操作に伴い発生するドライバ操舵トルク（Ｔｄｒ）が発生していない状態で前記自車両（１００）の舵角（θｓ）を前記目標舵角（θｔ）に一致させる目標操舵トルク（Ｔｔ）を設定する目標操舵トルク設定部（１０）と、
前記ドライバ操舵トルク（Ｔｄｒ）と、該ドライバ操舵トルク（Ｔｄｒ）に基づいて設定される操舵アシストトルク（Ｔ_ＡＳ）とを合計した合計操舵トルク（Ｔ_ＳＵＭ）を打ち消す方向のトルクであるキャンセルトルク（Ｔ_ＣＡ）を設定するキャンセルトルク設定部（１７）と、
前記目標操舵トルク（Ｔｔ）と前記キャンセルトルク（Ｔ_ＣＡ）とを加算したトルク制御量に基づいて前記自車両（１００）の舵角（θｓ）を制御する操舵制御を実行する操舵制御部（１０，６０）と、を備える。

【0008】

本開示の方法は、
自車両（１００）の前方及び前側方の領域に、前記自車両（１００）に衝突する可能性が高い障害物（ＯＢ）を検出した場合に、前記自車両（１００）が走行車線（ＬＡ１）を逸脱せずに前記障害物（ＯＢ）との衝突を回避できる目標軌道（Ｒｔ）に沿って走行するように、前記自車両（１００）の舵角（θｓ）を制御する衝突回避制御を実施する運転支援方法において、
前記自車両（１００）を前記目標軌道（Ｒｔ）に沿って走行させるのに必要な目標舵角（θｔ）を設定するとともに、前記自車両（１００）のドライバによるステアリングホイール（ＳＷ）の保舵又は操舵操作に伴い発生するドライバ操舵トルク（Ｔｄｒ）が発生していない状態で前記自車両（１００）の舵角（θｓ）を前記目標舵角（θｔ）に一致させる目標操舵トルク（Ｔｔ）を設定し、
前記ドライバ操舵トルク（Ｔｄｒ）と、該ドライバ操舵トルク（Ｔｄｒ）に基づいて設定される操舵アシストトルク（Ｔ_ＡＳ）とを合計した合計操舵トルク（Ｔ_ＳＵＭ）を打ち消す方向のトルクであるキャンセルトルク（Ｔ_ＣＡ）を設定し、
前記目標操舵トルク（Ｔｔ）と前記キャンセルトルク（Ｔ_ＣＡ）とを加算したトルク制御量に基づいて前記自車両（１００）の舵角（θｓ）を制御する操舵制御を実行する。

【0009】

本開示のプログラムは、
自車両（１００）の前方及び前側方の領域に、前記自車両（１００）に衝突する可能性が高い障害物（ＯＢ）を検出した場合に、前記自車両（１００）が走行車線（ＬＡ１）を逸脱せずに前記障害物（ＯＢ）との衝突を回避できる目標軌道（Ｒｔ）に沿って走行するように、前記自車両（１００）の舵角（θｓ）を制御する衝突回避制御を実施する運転支援装置（１）のコンピュータに、
前記自車両（１００）を前記目標軌道（Ｒｔ）に沿って走行させるのに必要な目標舵角（θｔ）を設定するとともに、前記自車両（１００）のドライバによるステアリングホイール（ＳＷ）の保舵又は操舵操作に伴い発生するドライバ操舵トルク（Ｔｄｒ）が発生していない状態で前記自車両（１００）の舵角（θｓ）を前記目標舵角（θｔ）に一致させる目標操舵トルク（Ｔｔ）を設定し、
前記ドライバ操舵トルク（Ｔｄｒ）と、該ドライバ操舵トルク（Ｔｄｒ）に基づいて設定される操舵アシストトルク（Ｔ_ＡＳ）とを合計した合計操舵トルク（Ｔ_ＳＵＭ）を打ち消す方向のトルクであるキャンセルトルク（Ｔ_ＣＡ）を設定し、
前記目標操舵トルク（Ｔｔ）と前記キャンセルトルク（Ｔ_ＣＡ）とを加算したトルク制御量に基づいて前記自車両（１００）の舵角（θｓ）を制御する操舵制御を実行する処理を実施させる。

【0010】

以上の構成によれば、運転支援ＥＣＵ１０は、自動操舵の実行中、ドライバの保舵又は操舵操作により発生するドライバ操舵トルク（Ｔｄｒ）と、ドライバ操舵トルク（Ｔｄｒ）に応じて発生するアシストトルク（Ｔ_ＡＳ）とを合計したドライバ合計トルク（Ｔ_ＳＵＭ）を打ち消すためのキャンセルトルク（Ｔ_ＣＡ）を付与する。これにより、自動操舵の実行中に、ドライバ合計トルク（Ｔ_ＳＵＭ）によって引き起こされる実舵角（θｓ）の目標舵角（θｔ）に対する舵角不足が抑制されるようになり、舵角追従性の向上を図ることが可能になる。

【0011】

本開示の他の態様において、
前記キャンセルトルク設定部（１７）は、
前記合計操舵トルク（Ｔ_ＳＵＭ）を完全に打ち消すための基本キャンセルトルク（Ｔ_ＣＡ１）を設定する基本キャンセルトルク設定部（１７Ａ）と、
前記ドライバ操舵トルク（Ｔｄｒ）の大きさに応じたキャンセルゲイン（Ｋ）を設定するゲイン設定部（１７Ｂ）と、を備えており、
前記基本キャンセルトルク（Ｔ_ＣＡ１）に前記キャンセルゲイン（Ｋ）を乗算することにより前記キャンセルトルク（Ｔ_ＣＡ）を設定する。

【0012】

本態様によれば、ドライバ操舵トルク（Ｔｄｒ）の大きさに応じた最適なキャンセルトルク（Ｔ_ＣＡ）を付与することが可能になる。

【0013】

本開示の他の態様において、
前記ゲイン設定部（１７Ｂ）は、
前記ドライバ操舵トルク（Ｔｄｒ）が大きくなるに従い前記キャンセルゲイン（Ｋ）を小さく設定する。

【0014】

本態様によれば、ドライバに操舵操作を行う操舵意思がある場合に、ドライバの操舵操作が妨げられることを効果的に防止することが可能になる。

【0015】

本開示の他の態様において、
前記ゲイン設定部（１７Ｂ）は、
前記ドライバ操舵トルク（Ｔｄｒ）が所定の閾値トルク以上となる状態が所定の閾値時間以上継続した場合、前記キャンセルゲイン（Ｋ）を０に設定する。

【0016】

本態様によれば、ドライバに操舵操作を行う操舵意思が明確にある場合に、ドライバの操舵操作が妨げられることを確実に防止することが可能になる。

【0017】

本開示の他の態様において、
前記ゲイン設定部（１７Ｂ）は、
前記目標操舵トルクと前記ドライバ操舵トルク（Ｔｄｒ）との乖離量（ΔＴ）が大きくなるに従い前記キャンセルゲイン（Ｋ）を小さく設定するとともに、前記乖離量（ΔＴ）が所定の閾値を超えると前記キャンセルゲイン（Ｋ）を０に設定する。

【0018】

本態様によれば、ドライバの操舵意思の強さ（度合い）に応じた最適なキャンセルトルク（Ｔ_ＣＡ）を付与することが可能になる。

【0019】

前記ゲイン設定部（１７Ｂ）は、
前記乖離量（ΔＴ）が前記閾値以下となる状態が所定の閾値時間以上継続した場合も前記キャンセルゲイン（Ｋ）を０に設定する。

【0020】

本態様によれば、ドライバの操舵意思が明確となった後に、ドライバの操舵操作が妨げられることを効果的に防止することが可能になる。

【0021】

前記ゲイン設定部（１７Ｂ）は、
前記ドライバ操舵トルク（Ｔｄｒ）が所定のトルク範囲内で増減変化している場合は、前記キャンセルゲイン（Ｋ）を１に設定する。

【0022】

本態様によれば、ドライバがステアリングホイール（ＳＷ）を漫然と保舵しているような場合に、キャンセルゲイン（Ｋ）を１に設定、すなわち、合計操舵トルク（Ｔ_ＳＵＭ）を完全に打ち消す基本キャンセルトルク（Ｔ_ＣＡ１）を付与することで、自動操舵の舵角追従性を確実に向上することが可能になる。

【0023】

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】

【0024】

【図1】本実施形態に係る運転支援装置の模式的な全体構成図である。

【図2】本実施形態に係る衝突回避制御の作動の概要を説明する模式図である。

【図3】本実施形態に係る運転支援ＥＣＵの制御ブロック図である。

【図4】衝突回避制御の実行中にキャンセルトルクを付与する本実施形態を説明する模式図である。

【図5】衝突回避制御の実行中にキャンセルトルクを付与しない比較例を説明する模式図である。

【図6】ゲイン設定マップの一例を説明する模式図である。

【図7】本実施形態に係る衝突回避制御の処理のルーチンを説明するフローチャートである。

【図8】本実施形態に係るキャンセルトルク制御の処理のルーチンを説明するフローチャートである。

【図9】変形例１を説明する模式図である。

【図10】変形例２を説明する模式図である。

【図11】変形例４を説明する模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、図面を参照して本実施形態に係る運転支援装置、運転支援方法及び、プログラムを説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称及び機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

【0026】

［全体構成］
図１は、本実施形態に係る運転支援装置１の模式的な全体構成図である。図１に示すように、運転支援装置１は、車両１００に搭載されている。運転支援装置１が搭載された車両１００は、他車両と区別するために、以下では「自車両」とも称する。運転支援装置１は、運転支援ＥＣＵ１０、駆動源ＥＣＵ４０、ブレーキＥＣＵ５０及び、ステアリングＥＣＵ６０を備えている。各ＥＣＵ１０，４０，５０，６０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。なお、ＥＣＵは、Electronic Control Unitの略である。マイクロコンピュータは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びインターフェース等を含み、ＣＰＵはＲＯＭに格納されたインストラクション（プログラム、ルーチン）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。ＥＣＵ１０，４０，５０，６０の幾つか又は全ては一つのＥＣＵにコントローラとして統合されてもよい。

【0027】

運転支援ＥＣＵ１０は、ドライバの運転支援を行う中枢となる制御装置であって、本実施形態では衝突回避制御を実施する。運転支援ＥＣＵ１０は、車両状態取得装置２０及び、周囲認識装置３０に接続されており、これらの装置２０，３０からの出力信号及び検出信号を所定の周期が経過する毎に受信するようになっている。

【0028】

車両状態取得装置２０は、車両１００の状態を取得するセンサ類である。具体的には、車両状態取得装置２０は、車速センサ２１、アクセルセンサ２２、ブレーキセンサ２３、ＩＭＵ（Inertial Measurement Unit）２４等を備えている。

【0029】

車速センサ２１は、車両１００の走行速度（車速Ｖ）を検出する。車速センサ２１は、車輪速センサであってもよい。アクセルセンサ２２は、ドライバによる不図示のアクセルペダルの操作量を検出する。ブレーキセンサ２３は、ドライバによる不図示のブレーキペダルの操作量を検出する。ＩＭＵ２４は、車両１００の前後方向、左右方向、上下方向の加速度及び、車両１００のロール方向、ピッチ方向、ヨー方向の角速度（ヨーレートＹｒ）をそれぞれ検出する。

【0030】

周囲認識装置３０は、車両１００の周囲の物標に関する物標情報を取得するセンサ類である。具体的には、周囲認識装置３０は、カメラセンサ３１、レーダセンサ３２、超音波センサ３３等を備えている。

【0031】

カメラセンサ３１は、例えば、ステレオカメラや単眼カメラであり、ＣＭＯＳやＣＣＤ等の撮像素子を有するデジタルカメラを用いることができる。カメラセンサ３１は、車両１００の前方及び前側方の領域を撮像し、撮像した画像データを処理することにより、路面標示を認識する。路面標示は区画線を含む。区画線は、車両の通行を方向毎に区分するために道路に標示された線である。区画線は、実線区画線と破線区画線とを含む。本実施形態では、車道に延在する隣接する２つの区画線の間の領域を車線と定義している。カメラセンサ３１は、認識した区画線に基づいて車線の形状を演算する。また、カメラセンサは、撮像した画像データに基づいて、車両１００の前方及び前側方の領域における立体物の有無、立体物の種類、及び、自車両１００と立体物との相対関係を演算する。立体物の種類は、画像データを解析することにより周知のパターンマッチング手法を用いて判別することができる。

【0032】

レーダセンサ３２は、例えば、車両１００の前方及び前側方の領域に存在する物標を検知する。レーダセンサ３２には、ミリ波レーダ及び、又はライダが含まれる。ミリ波レーダは、ミリ波帯の電波（ミリ波）を放射し、放射範囲内に存在する物標によって反射されたミリ波（反射波）を受信する。ミリ波レーダは、送信したミリ波と受信した反射波との位相差、反射波の減衰レベル及び、ミリ波を送信してから反射波を受信するまでの時間等に基づいて、車両１００と物標との相対距離、車両１００と物標との相対速度等を取得する。ライダは、ミリ波よりも短波長のパルス状のレーザ光を複数の方向に向けて順次走査し、物標により反射される反射光を受光することにより、車両１００の前方に検知された物標の形状、車両１００と物標との相対距離、車両１００と物標との相対速度等を取得する。

【0033】

超音波センサ３３は、超音波をパルス状に車両１００の周囲の所定の範囲に送信し、立体物によって反射された反射波を受信する。超音波センサ３３は、超音波の送信から受信までの時間に基づいて、送信した超音波が反射された立体物上の点である反射点及び、超音波センサ３３との距離等を表す物標情報を取得する。

【0034】

駆動源ＥＣＵ４０は、駆動装置４１に接続されている。駆動装置４１は、車両１００の駆動輪に伝達する駆動力を発生させる。駆動装置４１としては、例えば、電動機、エンジンが挙げられる。車両１００は、エンジン車、ハイブリッド車（ＨＥＶ）、プラグインハブリッド車（ＰＨＥＶ）、燃料電池車（ＦＣＥＶ）、電気自動車（ＢＥＶ）の何れであってもよい。駆動源ＥＣＵ４０は、アクセルセンサ２２によって取得されるアクセルペダル操作量等に基づいてドライバ要求駆動トルクを設定し、駆動装置４１がドライバ要求駆動トルクを出力するように駆動装置４１の作動を制御する。

【0035】

ブレーキＥＣＵ５０は、ブレーキアクチュエータ５１に接続されている。ブレーキアクチュエータ５１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、各車輪に設けられたブレーキ機構５２との間の油圧回路に設けられる。ブレーキ機構５２は、車輪に固定されるブレーキディスク５２ａと、車体に固定されるブレーキキャリパ５２ｂとを備えている。なお、ブレーキ機構５２は、ディスク式ブレーキに限定されず、ドラム式ブレーキなど、車両１００の車輪に制動力を付与する他のブレーキ機構であってもよい。

【0036】

ブレーキアクチュエータ５１は、ブレーキＥＣＵ５０からの指示に応じてブレーキキャリパ５２ｂに内蔵されたホイールシリンダに供給する油圧を調整し、その油圧によりホイールシリンダを作動させる。これにより、ブレーキアクチュエータ５１は、ブレーキパッドをブレーキディスク５２ａに押し付けて摩擦制動力を発生させる。従って、ブレーキＥＣＵ５０は、ブレーキアクチュエータ５１を制御することによって車両１００の制動力を制御することができる。

【0037】

ステアリングＥＣＵ６０は、モータドライバ６１に接続されている。モータドライバ６１は、転舵用モータ６２に接続されている。転舵用モータ６２は、ステアリングホイールＳＷ、ステアリングシャフトＳＦ等を含むステアリング装置６３に組み込まれている。ステアリング装置６３は、ラックアンドピニオン式、或は、ステアリングバイワイヤ式の何れであってもよい。転舵用モータ６２は、モータドライバ６１から供給される電力によって操舵トルクを発生する。この操舵トルクにより、車両１００の左右の操舵輪を転舵することができる。すなわち、転舵用モータ６２は、車両１００の舵角（操舵輪の転舵角）を変更することができる。

【0038】

ステアリングＥＣＵ６０は、舵角センサ６４及び、操舵トルクセンサ６５に接続されている。舵角センサ６４は、ステアリングホイールＳＷ又はステアリングシャフトＳＦの回転角、すなわち実舵角θｓを検出する。操舵トルクセンサ６５は、ステアリングホイールＳＷ又はステアリングシャフトＳＦの回転トルク、すなわちドライバ操舵トルクＴｄｒを検出する。ここで、ドライバ操舵トルクＴｄｒは、ドライバがステアリングホイールＳＷを回転させる際に発生する操舵トルク及び、ドライバがステアリングホイールＳＷを保舵する際に発生する保舵トルクの両方を含む概念である。実舵角θｓ及びドライバ操舵トルクＴｄｒは、例えば、ステアリングホイールＳＷを所定の基準位置（中立位置）から左方向に回転させた場合に正の値となり、ステアリングホイールＳＷを所定の基準位置から右方向に回転させた場合に負の値になる。なお、中立位置とは、実舵角θｓが略ゼロとなる基準位置であり、車両１００が略直進走行する際のステアリングホイールＳＷの位置である。

【0039】

ステアリングＥＣＵ６０は、舵角センサ６４によって検出される実舵角θｓ、操舵トルクセンサ６５によって検出される実操舵トルクＴｑ及び、車速センサ２１によって検出される車速Ｖに基づいて、転舵用モータ６２の駆動を制御する。ステアリングＥＣＵ６０は、この転舵用モータ６２の駆動により、ステアリング装置６３にドライバの操舵操作を補助するためのアシストトルクを付与することができる。

【0040】

また、ステアリングＥＣＵ６０は、衝突回避制御の実行中において、運転支援ＥＣＵ１０から操舵指令を受信した場合、その操舵指令によって特定される目標操舵トルクに基づいてモータドライバ６１を介して転舵用モータ６２を駆動する。これにより、ステアリングＥＣＵ６０は、目標操舵トルクに一致するように操舵トルクを発生させる。この操舵トルクは、上述のアシストトルクとは異なり、運転支援ＥＣＵ１０からの操舵指令に基づいてステアリング装置６３に付与されるトルクである。したがって、運転支援ＥＣＵ１０は、衝突回避制御の実行中、車両１００の転舵輪の舵角を、ドライバによる操舵操作を必要とせずに、ステアリングＥＣＵ６０を介して自動的に変更することができる。

【0041】

［衝突回避制御］
次に、図２及び、図３に基づいて、衝突回避制御の作動の概要について説明する。図２に示すように、自車両１００が例えば直線路である走行車線ＬＡ１を走行している際に、自車両１００と衝突する可能性が高い立体物（物標）である障害物ＯＢが存在する状況が生じたと仮定する。この場合、運転支援ＥＣＵ１０は、自車両１００が障害物ＯＢに衝突することを回避する衝突回避制御を実行する。衝突回避制御は、自車両１００が走行車線ＬＡ１を逸脱せずに障害物ＯＢとの衝突を回避するように、自車両１００の転舵輪を自動操舵する制御をいう。ここで自動操舵は、自車両１００が障害物ＯＢとの衝突を回避するようにドライバの操舵操作を補助する操舵支援を含む概念である。

【0042】

具体的には、運転支援ＥＣＵ１０は、衝突回避制御として、障害物ＯＢとの衝突を回避するための「第１操舵制御」を実行した後、自車両１００を走行車線ＬＡ１内に留めるための「第２操舵制御」を実行する。第１操舵制御では、舵角を例えば中立位置（舵角が略０の状態）から切り増す「第１切り増し操舵」（区間Ｓ１参照）を行う。第２操舵制御では、第１操舵制御によって切り増された舵角を中立位置に戻す「第１切り戻し操舵（区間Ｓ２参照）」と、舵角を中立位置から第１操舵制御の操舵方向とは逆方向に切り増す「第２切り増し操舵」（区間Ｓ３参照）と、操舵を再度中立位置に戻す「第２切り戻し操舵」（区間Ｓ４参照）とを順に行う。

【0043】

図３は、衝突回避制御を実施する運転支援ＥＣＵ１０の制御ブロック図である。運転支援ＥＣＵ１０は、立体物情報取得部１１Ａ、障害物判定部１１Ｂ、衝突判定部１１Ｃ、目標軌道設定部１１Ｄ、目標舵角演算部１２、ＦＦ制御量演算部１３、ＦＢ制御量演算部１４、減算部１５、アシストトルク演算部１６、キャンセルトルク演算部１７及び、加算部１８を一部の機能要素として有する。これら機能要素は、一体のハードウェアである運転支援ＥＣＵ１０に含まれるものとして説明するが、これらの何れか一部を運転支援ＥＣＵ１０とは別体の他のＥＣＵに設けることもできる。また、運転支援ＥＣＵ１０の各機能要素の全部又は一部は、自車両１００と通信可能な施設（例えば、管理センタ等）の情報処理装置に設けることもできる。

【0044】

立体物情報取得部１１Ａは、周囲認識装置３０から送信される左白線ＷＬ及び右白線ＷＲ（図２参照）の位置情報に基づき、左白線ＷＬ及び右白線ＷＲで区画される走行車線ＬＡ１を認識する。また、立体物情報取得部１１Ａは、周囲認識装置３０から送信される物標情報に基づき、自車両１００の前方及び前側方の領域に立体物が存在しているか否かを判定する。立体物が存在していると判定した場合、立体物情報取得部１１Ａは、存在していると判定された全ての立体物に関する情報を生成する。具体的には、立体物情報取得部１１Ａは、自車両１００の前端中央位置を原点とし、その原点から左右方向及び前方に拡がる座標系を用いて、各立体物の位置座標が含まれた立体物の座標情報を生成する。

【0045】

障害物判定部１１Ｂは、立体物情報取得部１１Ａによって取得された全ての立体物のそれぞれについて、立体物が自車両１００と衝突する可能性のある障害物ＯＢであるか否かを判定する。具体的には、障害物判定部１１Ｂは、車速センサ２１によって検出される車速Ｖ、ＩＭＵ２４によって検出されるヨーレートＹｒ及び、舵角センサ６４によって検出される実舵角θｓに基づいて自車両１００の軌道を演算する。

【0046】

また、障害物判定部１１Ｂは、各立体物の座標情報に基づいて各立体物の軌道を演算する。障害物判定部１１Ｂは、自車両１００の軌道と各立体物の軌道とに基づいて、自車両１００が現在の走行状態を維持して走行するとともに各立体物が現在の移動状態を維持して移動した場合に、自車両１００が何れかの立体物に衝突する可能性があるか否かを判定する。なお、立体物が静止している場合、運転支援ＥＣＵ１０は、自車両１００の軌道と立体物の現在の位置とに基づいてこの判定処理を行う。障害物判定部１０Ｂは、判定結果に基づいて、自車両１００が立体物に衝突する可能性があると判定した場合に、その立体物を障害物ＯＢであると判定する。

【0047】

衝突判定部１１Ｃは、障害物判定部１１Ｂにより立体物が障害物ＯＢであると判定されると、車両１００から障害物ＯＢまでの距離Ｌ及び、自車両１００の障害物ＯＢに対する相対速度Ｖｒに基づいて、自車両１００が障害物ＯＢに衝突するまでの予測時間（衝突予測時間（Time To Collision：以下、「ＴＴＣ」と称する）を演算する。ＴＴＣは自車両１００が障害物ＯＢに衝突する可能性を示す指標値である。ＴＴＣは、自車両１００から障害物ＯＢまでの距離Ｌを相対速度Ｖｒで除することにより求めることができる（ＴＴＣ＝Ｌ／ｖｒ）。衝突判定部１１Ｃは、ＴＴＣが所定の衝突判定閾値ＴＴＣｔｈ以下である場合、自車両１００が障害物ＯＢに衝突する可能性を高いと判定する。

【0048】

目標軌道設定部１１Ｄは、衝突判定部１１Ｃにより自車両１００が障害物ＯＢに衝突する可能性が高いと判定されると、周知の手法により、車両１００が障害物ＯＢと干渉することなく衝突を回避し得る軌道を演算するとともに、演算した当該軌道を目標軌道Ｒｔ（図２参照）として設定する（例えば、特開２０１７－４３２６２号公報及び、特開２０１８－１０６２３０号公報等を参照）。この場合において、目標軌道Ｒｔは、障害物ＯＢの物標情報及び左右の各白線ＷＬ，ＷＲの位置に基づいて、障害物ＯＢの左側又は右側の何れかに設定される回避スペースＳＰ１を通り、且つ、自車両１００を走行車線ＬＡ１から逸脱させない範囲内にて生成される。

【0049】

具体的には、図２に示されるように、目標軌道Ｒｔは、車両１００と障害物ＯＢとの衝突を回避するための第１操舵制御を実行する第１操舵区間Ｓ１と、自車両１００を走行車線ＬＡ１内に留めるための第２操舵制御を実行する第２～第４操舵区間Ｓ２～Ｓ４とで設定される。第１操舵区間Ｓ１では、第１操舵制御の第１切り増し操舵が行われる。第２操舵区間Ｓ２では、第２操舵制御の第１切り戻し操舵が行われる。第３操舵区間Ｓ３では、第２操舵制御の第２切り増し操舵が行われる。第４操舵区間Ｓ４では、第２操舵制御の第２切り戻し操舵が行われる。

【0050】

目標舵角演算部１２は、目標軌道設定部１１Ｄにより目標軌道Ｒｔが設定されると、自車両１００の現在の車速Ｖと、自車両１００を目標軌道Ｒｔに沿って走行させるのに必要な目標ヨーレートとに基づき、目標ヨーレートが得られる目標舵角θｔを演算する。目標舵角演算部１２は、演算した目標舵角θｔをＦＦ制御量演算部１３及び、減算部１５に送信する。

【0051】

ＦＦ制御量演算部１３は、目標舵角θｔに基づいてフィードフォワード制御量であるＦＦ目標操舵トルクＴ_ＦＦを演算する。ここで、ＦＦ目標操舵トルクＴ_ＦＦは、ドライバの保舵又は操舵操作によるドライバ操舵トルクＴｄｒが発生していない状態で、自車両１００を目標軌道Ｒｔに沿って走行させるのに必要なトルク制御量である。ＦＦ制御量演算部１３は、例えば、予め記憶したＦＦトルクマップ（不図示）を目標舵角θｔに基づいて参照することにより、ＦＦ目標操舵トルクＴ_ＦＦを演算する。ＦＦトルクマップは、目標舵角θｔが大きくなるに従いＦＦ目標操舵トルクＴ_ＦＦが増加するように設定されている。なお、ＦＦ目標操舵トルクＴ_ＦＦの演算は、マップを用いる手法に限定されず、計算式に基づいて演算してもよい。ＦＦ制御量演算部１３は、演算したＦＦ目標操舵トルクＴ_ＦＦを加算部１８に送信する。

【0052】

減算部１５は、目標舵角演算部１２から送信される目標舵角θｔと、舵角センサ６４によって検出される実舵角θｓとに基づき、これら目標舵角θｔと実舵角θｓとの偏差Δθを演算する。減算部１５は、演算した偏差ΔθをＦＢ制御量演算部１４に送信する。

【0053】

ＦＢ制御量演算部１４は、偏差Δθに基づいて、フィードバック制御量であるＦＢ目標操舵トルクＴ_ＦＢを演算する。ＦＢ制御量演算部１４は、例えば、偏差Δθを比例項として含んだＰＩＤ制御式、ＰＩ制御式、Ｐ制御式等によりＦＢ目標操舵トルクＴ_ＦＢを演算する。ＦＢ制御量演算部１４は、演算したＦＢ目標操舵トルクＴ_ＦＢを加算部１８に送信する。

【0054】

アシストトルク演算部１６は、ドライバの操舵操作を補助するためのアシスト制御量であるアシストトルクＴ_ＡＳを演算する。アシストトルク演算部１６は、例えば、予め記憶したアシストトルクマップ（不図示）をドライバ操舵トルクＴｄｒ及び車速Ｖに基づいて参照することにより、アシストトルクＴ_ＡＳを演算する。ドライバ操舵トルクＴｄｒは、操舵トルクセンサ６５の検出結果に基づいて取得すればよく、車速Ｖは、車速センサ２１の検出結果に基づいて取得すればよい。アシストトルクマップは、好ましくは、ドライバ操舵トルクＴｄｒ（絶対値）が大きくなるに従いアシストトルクＴ_ＡＳ（絶対値）が増加するように設定され、車速Ｖが低くなるに従いアシストトルクＴ_ＡＳ（絶対値）が増加するように設定される。なお、アシストトルクＴ_ＡＳの演算は、マップを用いる手法に限定されず、計算式に基づいて演算してもよい。アシストトルク演算部１６は、演算したアシストトルクＴ_ＡＳをキャンセルトルク演算部１７及び、ステアリングＥＣＵ６０に送信する。ステアリングＥＣＵ６０は、アシストトルク演算部１６からアシストトルクＴ_ＡＳを受信すると、転舵用モータ６２により生じるトルクがアシストトルクＴ_ＡＳに一致するように、転舵用モータ６２に供給する電流を制御する。

【0055】

キャンセルトルク演算部１７は、衝突回避制御の実行中にドライバ操舵トルクＴｄｒ及びアシストトルクＴ_ＡＳを打ち消すために付与するキャンセルトルクＴ_ＣＡを演算する。具体的には、キャンセルトルク演算部１７は、基本キャンセルトルク演算部１７Ａと、ゲイン設定部１７Ｂと、乗算部１７Ｃとを備えている。

【0056】

基本キャンセルトルク演算部１７Ａは、ドライバ操舵トルクＴｄｒと、アシストトルクＴ_ＡＳとを合計したドライバ合計トルクＴ_ＳＵＭ（＝Ｔｄｒ＋Ｔ_ＡＳ）を完全に打ち消すための操舵トルクである基本キャンセルトルクＴ_ＣＡ１（＝－Ｔ_ＳＵＭ）を演算する。ここで、ドライバ操舵トルクＴｄｒは、ドライバがステアリングホイールＳＷを操舵操作することにより発生する操舵トルクと、ドライバがステアリングホイールＳＷを保舵することにより発生する保舵トルクとの両方を含む概念である。ドライバ操舵トルクＴｄｒは、操舵トルクセンサ６５の検出結果に基づいて取得すればよい。

【0057】

基本キャンセルトルク演算部１７Ａは、ドライバ操舵トルクＴｄｒとアシストトルクＴ_ＡＳとの合計値の正負を反転することにより、基本キャンセルトルクＴ_ＣＡ１を演算する。すなわち、ドライバ合計トルクＴ_ＳＵＭが正の値（左旋回方向）であれば、基本キャンセルトルクＴ_ＣＡ１は負の値（右旋回方向）となり、ドライバ合計トルクＴ_ＳＵＭが負の値（右旋回方向）であれば、基本キャンセルトルクＴ_ＣＡ１は正の値（左旋回方向）となる。基本キャンセルトルク演算部１７Ａは、演算した基本キャンセルトルクＴ_ＣＡ１を乗算部１７Ｃに送信する。

【0058】

ゲイン設定部１７Ｂは、ドライバ合計トルクＴ_ＳＵＭを打ち消すキャンセル率に相当する制御ゲインＫを設定する。ゲイン設定部１７Ｂは、制御ゲインＫを、「０」から「１」の範囲で設定する。制御ゲインＫの設定の詳細については後述する。ゲイン設定部１７Ｂは、設定した制御ゲインＫを乗算部１７Ｃに送信する。

【0059】

乗算部１７Ｃは、基本キャンセルトルク演算部１７Ａから送信される基本キャンセルトルクＴ_ＣＡ１と、ゲイン設定部１７Ｂから送信される制御ゲインＫとを乗算した値（＝Ｔ_ＣＡ１×Ｋ）を求め、この値を最終的なキャンセルトルクＴ_ＣＡとして加算部１８に送信する。

【0060】

加算部１８は、ＦＦ制御量演算部１３から送信されるＦＦ目標操舵トルクＴ_ＦＦに、ＦＢ制御量演算部１４から送信されるＦＢ目標操舵トルクＴ_ＦＢを加算することにより、目標操舵トルクＴｔ（＝Ｔ_ＦＦ＋Ｔ_ＦＢ）を演算する。また、加算部１８は、目標操舵トルクＴｔに、乗算部１７Ｃから送信されるキャンセルトルクＴ_ＣＡ（＝Ｔ_ＣＡ１×Ｋ）を加算した値である自動操舵トルク制御量Ｔｃ（＝Ｔ_ＦＦ＋Ｔ_ＦＢ＋Ｔ_ＣＡ）を求め、この自動操舵トルク制御量Ｔｃを衝突回避制御の最終的な制御量としてステアリングＥＣＵ６０に送信する。ステアリングＥＣＵ６０は、加算部１８から自動操舵トルク制御量Ｔｃを受信すると、転舵用モータ６２により生じるトルクが自動操舵トルク制御量ＴｃとアシストトルクＴ_ＡＳとを加算した値（＝Ｔ_ＦＦ＋Ｔ_ＦＢ＋Ｔ_ＣＡ＋Ｔ_ＡＳ）に一致するように、転舵用モータ６２に供給する電流を制御する。これにより、衝突回避制御の実行中にドライバ合計トルクＴ_ＳＵＭを打ち消しながら、自車両１００を目標軌道Ｒｔに沿って走行させる自動操舵が実現される。

【0061】

次に、図４及び、図５に基づき、衝突回避制御の実行中にキャンセルトルクＴ_ＣＡを付与する場合と、キャンセルトルクＴ_ＣＡを付与しない場合とを比較する。図４は、キャンセルトルクＴ_ＣＡを付与する本実施形態の一例であり、図５はキャンセルトルクＴ_ＣＡを付与しない比較例である。なお、図４，５に示す例では、自車両１００は左旋回操舵により障害物ＯＢとの衝突を回避するが、右旋回操舵によって回避する場合は、舵角、操舵トルクの正負が逆になるだけである。このため、以下では右旋回操舵についての説明は省略する。

【0062】

まず、図５に示す比較例から説明する。衝突回避制御の実行中にドライバがステアリングホイールＳＷを漫然と握りながら保舵している場合、図５（Ａ）に破線で示すように、車両１００の転舵輪には、ドライバの保舵に伴い発生するドライバ保舵トルクと、ドライバ保舵トルクに応じたアシストトルクとを合計したドライバ合計トルクＴ_ＳＵＭが加わる。このドライバ合計トルクＴ_ＳＵＭは、衝突回避制御の自動操舵による制御トルクとは逆向きに作用する。すなわち、ドライバ合計トルクＴ_ＳＵＭは、第１操舵制御（区間Ｓ１）及び、第２操舵制御の第１切り戻し操舵（区間Ｓ２）では、ＦＦ目標操舵トルクＴ_ＦＦとは逆向きの負の値となり、第２操舵制御の第２切り増し操舵（区間Ｓ３）及び、第２切り戻し操舵（区間Ｓ４）では、ＦＦ目標操舵トルクＴ_ＦＦとは逆向きの正の値となる。

【0063】

このようなドライバ合計トルクＴ_ＳＵＭが衝突回避制御の実行中に加わると、図５（Ａ）に一点鎖線で示す、ドライバ合計トルクＴ_ＳＵＭとＦＦ目標操舵トルクＴ_ＦＦとを合成した合成トルクＴ_ＴＡＬ（絶対値）は、ＦＦ目標操舵トルクＴ_ＦＦ（絶対値）よりも小さくなる。すなわち、図５（Ｂ）に一点鎖線で示すように、実舵角θｓが目標舵角θｔから乖離する舵角追従性の悪化を引き起こすことになる。その結果、第１操舵制御においては、自車両１００と障害物ＯＢとの衝突を回避できなくなる可能性が生じ、第２操舵制御においては、自車両１００を走行車線ＬＡ１内に確実に留められなくなる可能性が生じる。

【0064】

図４は、キャンセルトルクＴ_ＣＡを付与する本実施形態である。なお、図４に示す例において、制御ゲインＫは「１」、すなわち、キャンセル率は１００％に設定されているものとする。図４に示す本実施形態において、運転支援ＥＣＵ１０は、衝突回避制御の実行中、ドライバ合計トルクＴ_ＳＵＭを完全に打ち消す基本キャンセルトルクＴ_ＣＡ１（図中の二点鎖線を参照）を付与する。すなわち、第１操舵制御（区間Ｓ１）及び、第２操舵制御の第１切り戻し操舵（区間Ｓ２）では、ドライバ合計トルクＴ_ＳＵＭとは逆向きの正の値の基本キャンセルトルクＴ_ＣＡ１がＦＦ目標操舵トルクＴ_ＦＦに加算され、第２操舵制御の第２切り増し操舵（区間Ｓ３）及び、第２切り戻し操舵（区間Ｓ４）では、ドライバ合計トルクＴ_ＳＵＭとは逆向きの負の値の基本キャンセルトルクＴ_ＣＡ１がＦＦ目標操舵トルクＴ_ＦＦに加算されるようになる。

【0065】

このような基本キャンセルトルクＴ_ＣＡ１がＦＦ目標操舵トルクＴ_ＦＦに加算されると、図４（Ａ）に一点鎖線で示す、ドライバ合計トルクＴ_ＳＵＭとＦＦ目標操舵トルクＴ_ＦＦと基本キャンセルトルクＴ_ＣＡ１とを合成した合成トルクＴ_ＴＡＬ（絶対値）は、ＦＦ目標操舵トルクＴ_ＦＦ（絶対値）と略一致するようになる。すなわち、図４（Ｂ）に破線で示すように、実舵角θｓが目標舵角θｔに略一致する舵角追従性の向上が図られるようになる。その結果、第１操舵制御においては、自車両１００と障害物ＯＢとの衝突を確実に回避できるようになり、第２操舵制御においては、自車両１００を走行車線ＬＡ１内に確実に留められるようになる。

【0066】

ここで、制御ゲインＫを一律に「１」、すなわち、キャンセル率を一律に１００％に設定すると、ドライバにステアリングホイールＳＷを操作する操舵意思がある場合に、ドライバの操舵操作を大きく妨げることになり、車両１００の危険挙動を引き起こす虞がある。そこで、本実施形態のゲイン設定部１７Ｂ（図３に示す）は、ドライバの操舵介入を検知した場合には、制御ゲインＫを適宜に小さく設定するようにした。

【0067】

具体的には、運転支援ＥＣＵ１０のメモリには、図６に示すゲイン設定マップＭが予め記憶されている。ゲイン設定マップＭには、例えば、縦軸に制御ゲインＫ、横軸にドライバ操舵トルクＴｄｒが規定されている。ゲイン設定部１７Ｂは、操舵トルクセンサ６５によって検出されるドライバ操舵トルクＴｄｒに基づいてゲイン設定マップＭを参照することにより、ドライバ操舵トルクＴｄｒに応じた制御ゲインＫを設定する。

【0068】

本実施形態のゲイン設定マップＭには、ドライバの操舵意思の有無を判定するための第１閾値トルクＴｔｈ１及び、第２閾値トルクＴｔｈ２が設定されている。これら第１閾値トルクＴｔｈ１及び、第２閾値トルクＴｔｈ２は、予め実験やシミュレーション等を行うことにより設定すればよい。

【0069】

第１閾値トルクＴｔｈ１は、ドライバがステアリングホイールＳＷを漫然と保舵しているときの操舵トルクの最大値を基準に予め設定される。ドライバ操舵トルクＴｄｒが第１閾値トルクＴｔｈ１以下の場合（Ｔｄｒ≦Ｔｔｈ１）、制御ゲインＫは「１」（キャンセル率：１００％）に設定される。すなわち、衝突回避制御の実行中にドライバが漫然と保舵している場合には、ドライバ保舵トルクＴｄｒとアシストトルクＴ_ＡＳとを合算したドライバ合計トルクＴ_ＳＵＭを完全に打ち消すキャンセルトルクＴ_ＣＡ（＝基本キャンセルトルクＴ_ＣＡ１×１）が付与されることになる。これにより自動操舵の舵角追従性を確実に向上することが可能になる。

【0070】

第２閾値トルクＴｔｈ２は、ドライバがステアリングホイールＳＷを意図して操作するときの操舵トルクの最小値を基準に予め設定される。第２閾値トルクＴｔｈ２は、第１閾値トルクＴｔｈ１よりも大きな値である（Ｔｔｈ２＞Ｔｔｈ１）。ドライバ操舵トルクＴｄｒが第２閾値トルクＴｔｈ以上の場合（Ｔｄｒ≧Ｔｔｈ２）、制御ゲインＫは「０」（キャンセル率：０％）に設定される。すなわち、衝突回避制御の実行中にドライバが意図して操舵操作を行った場合には、ドライバ合計トルクＴ_ＳＵＭを打ち消すキャンセルトルクＴ_ＣＡは「０」とされる。これにより、ドライバが操舵意思を有している場合に、ドライバの操舵操作が妨げられることを効果的に防止できるようになる。

【0071】

ドライバ操舵トルクＴｄｒが第１閾値トルクＴｔｈ１から第２閾値トルクＴｔｈ２の間にある場合（Ｔｔｈ１＜Ｔｄｒ＜Ｔｔｈ２）、ドライバが操舵操作を意図している可能性もあれば、ドライバがステアリングホイールＳＷを漫然と保舵している可能性もある。このような場合、制御ゲインＫは、ドライバ操舵トルクＴｄｒが第１閾値トルクＴｔｈ１から第２閾値トルクＴｔｈ２に向かうに従い「０」となるように設定される。すなわち、制御ゲインＫはドライバ操舵トルクＴｄｒが大きくなるほど小さくなるように設定される。このように、ドライバが操舵意思を有している可能性もあれば、漫然と保舵している可能性もある場合には、ドライバ操舵トルクＴｄｒが大きくなるほど制御ゲインＫを「１」から「０」に遷移、すなわち漸減することで、自動操舵の舵角追従性の低下を抑制しつつ、ドライバの操舵操作が大きく妨げられることを効果的に防止できるようになる。

【0072】

次に、図７に示すフローチャートに基づいて、運転支援ＥＣＵ１０による衝突回避制御の処理のルーチンを説明する。運転支援ＥＣＵ１０は、車両１００の走行中、図７のステップＳ１００以降の処理を所定周期で繰り返し実行する。

【0073】

ステップＳ１００では、運転支援ＥＣＵ１０は、周囲認識装置３０から送信される左白線ＷＬ及び右白線ＷＲの位置情報に基づき、左白線ＷＬ及び右白線ＷＲで区画される走行車線ＬＡ１を認識する。

【0074】

次いで、ステップＳ１０５では、運転支援ＥＣＵ１０は、周囲認識装置３０から送信される物標情報に基づき、自車両１００の前方及び前側方の領域に立体物が存在するか否かを判定する。立体物が存在する場合（Ｙｅｓ）、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１１０の処理に進む。一方、立体物が存在しない場合（Ｎｏ）、運転支援ＥＣＵ１０は、本ルーチンを一旦終了（リターン）する。

【0075】

ステップＳ１１０では、運転支援ＥＣＵ１０は、立体物の位置情報を取得する。次いで、ステップＳ１１５では、運転支援ＥＣＵ１０は、立体物が自車両１００と衝突する可能性のある障害物ＯＢであるか否かを判定する。運転支援ＥＣＵ１０は、自車両１００が立体物に衝突する可能性がある場合、その立体物を障害物ＯＢであると判定する。立体物を障害物ＯＢであると判定した場合（Ｙｅｓ）、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１２０の処理に進む。一方、立体物を障害物ＯＢでないと判定した場合（Ｎｏ）、運転支援ＥＣＵ１０は、本ルーチンを一旦終了（リターン）する。

【0076】

ステップＳ１２０では、運転支援ＥＣＵ１０は、ＴＴＣを演算する。次いで、ステップＳ１２５では、運転支援ＥＣＵ１０は、ＴＴＣが所定の衝突判定閾値ＴＴＣｔｈ以下であるか否かを判定する。ＴＴＣが衝突判定閾値ＴＴＣｔｈ以下の場合（Ｙｅｓ）、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１３０の処理に進む。一方、ＴＴＣが衝突判定閾値ＴＴＣｔｈ以下でない場合（Ｎｏ）、運転支援ＥＣＵ１０は、本ルーチンを一旦終了（リターン）する。

【0077】

ステップＳ１３０では、運転支援ＥＣＵ１０は、自車両１００が障害物ＯＢに衝突する可能性が高いと判定する。次いで、ステップＳ１４０では、運転支援ＥＣＵ１０は、自車両１００が走行車線ＬＡ１を逸脱せずに障害物ＯＢとの衝突を回避することができる目標軌道Ｒｔを設定し、ステップＳ１５０の処理に進む。なお、詳細な説明は省略するが、前述の回避スペースＳＰ１（図２参照）がなく、目標軌道Ｒｔを設定できない場合、運転支援ＥＣＵ１０は、制動制御により衝突回避制御を実行すればよい。

【0078】

ステップＳ１５０では、運転支援ＥＣＵ１０は、衝突回避制御による自動操舵を開始する。具体的には、運転支援ＥＣＵ１０は、自車両１００が目標軌道Ｒｔに沿って走行しながら障害物ＯＢを回避するように、自車両１００の舵角を増加させる第１切り増し操舵を行なう第１操舵制御を開始する。ステップＳ１５５にて、第１操舵制御の終了条件が成立すると、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１６０の処理に進む。第１操舵制御は、例えば、ＦＦ目標操舵トルクＴ_ＦＦから得られる舵角のプロファイルに基づき、舵角が最大値から徐々に減少し始める点を制御の終了ポイントとすればよい。

【0079】

ステップＳ１６０では、運転支援ＥＣＵ１０は、自車両１００が目標軌道Ｒｔに沿って走行しながら走行車線ＬＡ１内に留まるよう、自車両１００の舵角を増減させる第２操舵制御を開始する。具体的には、第１操舵制御によって切り増された舵角を中立位置に戻す第１切り戻し操舵と、舵角を中立位置から第１操舵制御の操舵方向とは逆方向に切り増す第２切り増し操舵と、操舵を再度中立位置に戻す第２切り戻し操舵とを順に行う。ステップＳ１６５にて、第２操舵制御の終了条件が成立すると、運転支援ＥＣＵ１０は、本ルーチンを一旦終了（リターン）する。第２操舵制御は、例えば、車両１００のヨー角が走行車線ＬＡ１（白線ＷＬ，ＷＲ）と略平行になった場合、或いは、実舵角θｓが所望の角度範囲に収まった場合等に終了すればよい。

【0080】

次に、図８に示すフローチャートに基づいて、運転支援ＥＣＵ１０によるキャンセルトルク制御の処理のルーチンを説明する。車両１００の走行中、運転支援ＥＣＵ１０は、図８に示すキャンセルトルク付与制御を、図７に示すルーチンと並行して繰り返し実行する。

【0081】

ステップＳ２００では、運転支援ＥＣＵ１０は、第１操舵制御が開始されたか否かを判定する。第１操舵制御が開始された場合（Ｙｅｓ）、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ２１０の処理に進む。一方、第１操舵制御が開始されていない場合（Ｎｏ）、運転支援ＥＣＵ１０は、本ルーチンを一旦終了（リターン）する。

【0082】

ステップＳ２１０では、運転支援ＥＣＵ１０は、操舵トルクセンサ６５によって検出されるドライバ操舵トルクＴｄｒが第１閾値トルクＴｔｈ１以下か否かを判定する。ドライバ操舵トルクＴｄｒが第１閾値トルクＴｔｈ１以下の場合（Ｙｅｓ）、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ２２０の処理に進み、制御ゲインＫを「１」に設定し、ドライバ合計トルクＴ_ＳＵＭ（＝Ｔｄｒ＋Ｔ_ＡＳ）を完全に打ち消すキャンセルトルクＴ_ＣＡ（＝基本キャンセルトルクＴ_ＣＡ１×１）を付与する。これにより自動操舵の舵角追従性を向上することができる。一方、ステップＳ２１０の判定にて、ドライバ操舵トルクＴｄｒが第１閾値トルクＴｔｈ１以下でない場合（Ｎｏ）、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ２３０の処理に進む。

【0083】

ステップＳ２３０では、運転支援ＥＣＵ１０は、操舵トルクセンサ６５によって検出されるドライバ操舵トルクＴｄｒが第２閾値トルクＴｔｈ２以上か否かを判定する。ドライバ操舵トルクＴｄｒが第２閾値トルクＴｔｈ２以上の場合（Ｙｅｓ）、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ２４０の処理に進み、制御ゲインＫを「０」に設定する。すなわち、キャンセルトルクＴ_ＣＡを付与しない。これにより、ドライバが操舵意思を有している場合に、ドライバの操舵操作が妨げられることを効果的に防止できるようになる。一方、ステップＳ２３０の判定にて、ドライバ操舵トルクＴｄｒが第２閾値トルクＴｔｈ２以上でない場合（Ｎｏ）、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ２５０の処理に進む。

【0084】

ステップＳ２５０では、運転支援ＥＣＵ１０は、制御ゲインＫを「０」よりも大きく、且つ、「１」よりも小さい範囲（０＜Ｋ＜１）で、ドライバ操舵トルクＴｄｒが大きくなるほど小さくなるように設定する。すなわち、ドライバ操舵トルクＴｄｒが大きくなるほど、制御ゲインＫを漸減する。これにより、自動操舵の舵角追従性の低下を抑制しつつ、ドライバの操舵操作が大きく妨げられることを効果的に防止できるようになる。

【0085】

ステップＳ２２０、Ｓ２４０、Ｓ２５０からステップＳ２６０に進むと、運転支援ＥＣＵ１０は、第２操舵制御が終了したか否かを判定する。第２操舵制御が終了した場合（Ｙｅｓ）、運転支援ＥＣＵ１０は、本ルーチンを一旦終了（リターン）する。一方、第２操舵制御が終了していない場合（Ｎｏ）、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップ２１０の判定に戻る。すなわち、衝突回避制御による自動操舵が終了するまでの間、運転支援ＥＣＵ１０は、上述のステップＳ２１０～Ｓ２６０の各処理を繰り返し実行する。

【0086】

以上詳述したように、本実施形態の運転支援ＥＣＵ１０は、自車両１００の前方及び前側方の領域に、自車両１００に衝突する可能性が高い障害物ＯＢを検出した場合に、自車両１００が走行車線ＬＡ１を逸脱せずに障害物ＯＢとの衝突を回避できる目標軌道Ｒｔを設定するとともに、自車両１００が目標軌道Ｒｔに沿って走行するように、自車両１００の舵角を制御する自動操舵を実施する。運転支援ＥＣＵ１０は、自動操舵として、自車両１００と障害物ＯＢとの衝突を回避するための第１操舵制御と、自車両１００が走行車線ＬＡから逸脱することを防止するための第２操舵制御とを順に実行する。また、運転支援ＥＣＵ１０は、自動操舵の実行中、ドライバの保舵又は操舵により発生するドライバ操舵トルクＴｄｒと、ドライバ操舵トルクＴｄｒに応じて発生するアシストトルクＴ_ＡＳとを合算したドライバ合計トルクＴ_ＳＵＭ（＝Ｔｄｒ＋Ｔ_ＡＳ）を打ち消すキャンセルトルクＴ_ＣＡを付与する。これにより、衝突回避制御による自動操舵の実行中に、実舵角θｓが目標舵角θｔに略一致する舵角追従性の向上が図られるようになる。舵角追従性が向上することで、第１操舵制御においては、自車両１００と障害物ＯＢとの衝突を確実に回避することが可能となり、第２操舵制御においては、自車両１００を走行車線ＬＡ１内に確実に維持することが可能になる。

【0087】

［その他］
以上、本実施形態に係る運転支援装置、運転支援方法及び、プログラムについて説明したが、本開示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形が可能である。

【0088】

［変形例１］
変形例１において、運転支援ＥＣＵ１０は、図９に示すように、自動操舵の実行中に、操舵トルクセンサ６５によって検出されるドライバ操舵トルクＴｄｒが所定の閾値トルクＴｔｈ以上となる状態が所定の閾値時間Ｓｔｈ（又は、閾値距離）以上継続した場合に（時刻ｔ１～ｔ２参照）、ドライバに操舵意思があるものと判定し、制御ゲインＫを「１」から「０」に漸減する。一方、運転支援ＥＣＵ１０は、ドライバ操舵トルクＴｄｒが閾値トルクＴｔｈ以上となる状態が閾値時間Ｓｔｈ以上継続しなかった場合、或は、ドライバ操舵トルクＴｄｒが閾値トルクＴｔｈ未満の場合、制御ゲインＫの設定を「１」に維持する。

【0089】

制御ゲインＫを「１」から「０」に漸減する際は、ドライバ操舵トルクＴｄｒの急変を防止すべく、単位時間当たりの制御ゲインＫの減少量に制限をかける漸減時間（時刻ｔ２～ｔ３参照）を設定することが好ましい。漸減時間は、ドライバ操舵トルクＴｄｒが大きいほど長く設定すればよい。閾値トルクＴｔｈ及び閾値時間Ｓｔｈの組み合わせは１パターンに限定されず、閾値トルクＴｔｈが大きい場合は閾値時間Ｓｔｈを短く、閾値トルクＴｔｈが小さい場合は閾値時間Ｓｔｈを長くするなど、複数パターンで設定してもよい。

【0090】

このように、ドライバ操舵トルクＴｄｒが閾値トルクＴｔｈ以上となる状態が閾値時間Ｓｔｈ以上継続した場合に、制御ゲインＫを「１」から「０」に漸減することで、ドライバに操舵意思がある場合に、ドライバの操舵操作が妨げられることを効果的に防止できるようになる。また、ドライバ操舵トルクＴｄｒが閾値トルクＴｔｈ以上となる状態が閾値時間Ｓｔｈ以上継続しなかった場合、或は、ドライバ操舵トルクＴｄｒが閾値トルクＴｔｈ未満にある場合は、制御ゲインＫの設定を「１」に維持することで、ドライバが漫然と保舵しているよう状態で、自動操舵の舵角追従性が低下することを効果的に防止することが可能になる。

【0091】

［変形例２］
変形例２において、運転支援ＥＣＵ１０は、図１０に示すように、自動操舵のＦＦ目標操舵トルクＴ_ＦＦと、操舵トルクセンサ６５によって検出されるドライバ操舵トルクＴｄｒとの乖離量ΔＴ（＝Ｔ_ＦＦ－Ｔｄｒ）の絶対値に基づき、乖離量ΔＴ（絶対値）が大きくなるほど制御ゲインＫを小さく設定する。具体的には、乖離量ΔＴが所定の閾値以下の場合は、乖離量ΔＴが大きくなるに従い制御ゲインＫを漸減させ、乖離量ΔＴが閾値を超えた場合に、制御ゲインＫを「０」に設定する。

【0092】

このように、ＦＦ目標操舵トルクＴ_ＦＦとドライバ操舵トルクＴｄｒとの乖離量ΔＴが大きくなるに従い制御ゲインＫを漸減させることで、ドライバの操舵意思の強さ（度合い）に応じた最適なキャンセルトルクＴ_ＣＡを付与できるようになる。これにより、ドライバの操舵意思が強い場合に、ドライバの操舵操作が大きく妨げられることを効果的に防止しつつ、ドライバの操舵意思が弱い場合に、自動操舵の舵角追従性が大きく低下することを効果的に防止することが可能になる。なお、乖離量ΔＴは、目標操舵トルクＴｔ（＝Ｔ_ＦＦ＋Ｔ_ＦＢ）とドライバ操舵トルクＴｄｒとの差であってもよい。

【0093】

［変形例３］
上述の変形例２において、運転支援ＥＣＵ１０は、ＦＦ目標操舵トルクＴ_ＦＦとドライバ操舵トルクＴｄｒとの乖離量ΔＴが閾値以下であっても、これらＦＦ目標操舵トルクＴ_ＦＦとドライバ操舵トルクＴｄｒとが乖離する状態が所定の閾値時間以上継続した場合は、ドライバに操舵意思があるものと判定し、制御ゲインＫを「０」に漸減してもよい。この場合において、制御ゲインＫを「０」に漸減する際は、上述の変形例１と同様、ドライバ操舵トルクＴｄｒの急変を防止すべく、単位時間当たりの制御ゲインＫの減少量に制限をかける漸減時間を設定することが好ましい。

【0094】

このように、ＦＦ目標操舵トルクＴ_ＦＦとドライバ操舵トルクＴｄｒとが乖離する状態が閾値時間以上継続した場合に、制御ゲインＫを「０」に漸減することで、ドライバの操舵意思が明確となった後に、ドライバの操舵操作が妨げられることを効果的に防止することが可能になる。また、ＦＦ目標操舵トルクＴ_ＦＦとドライバ操舵トルクＴｄｒとが乖離する状態が閾値時間以上継続するまでは、制御ゲインＫに基づいたキャンセルトルクＴ_ＣＡを付与することにより、ドライバの操舵意思が明確になるまでの間に、自動操舵の舵角追従性が低下することを効果的に防止することが可能になる。

【0095】

［変形例４］
ドライバがステアリングホイールＳＷを漫然と保舵している状態は、ドライバ操舵トルクＴｄｒの周期的な変化（揺らぎ）に基づいて判定することもできる。図１１に示すように、操舵トルクセンサ６５によって検出されるドライバ操舵トルクＴｄｒが、所定のトルク範囲内Ｔ１～Ｔ２で繰り返し増減変化するような場合は、ドライバの操舵の方向性が定まっていないものと推測される。このような場合、運転支援ＥＣＵ１０は、ドライバがステアリングホイールＳＷを漫然と保舵していると判定し、制御ゲインＫの設定を「１」に維持する。

【0096】

このように、ドライバがステアリングホイールＳＷを漫然と保舵しているような運転状態を、ドライバ操舵トルクＴｄｒの周期的な増減変化に基づいて判定し、ドライバが漫然と保舵していると判定している間は、制御ゲインＫの設定を「１」に維持することで、自動操舵の舵角追従性を効果的に向上することが可能になる。

【0097】

［変形例５］
上記実施形態及び、上記変形例１～４では、操舵トルクセンサ６５によって検出されるドライバ操舵トルクＴｄｒに基づき、ドライバの操舵意思の有無などを判定している。しかしながら、衝突回避制御による自動操舵（第１操舵制御）の開始直後は、操舵トルクセンサ６５が、ステアリング慣性やドライバの保舵に伴い発生するＦＦ目標操舵トルクＴ_ＦＦとは逆方向の大きな逆トルクを検出することになる。このような逆トルクを含む検出結果に基づいてドライバの操舵意思の有無などを判定すると、誤判定を招く可能性がある。

【0098】

変形例５では、運転支援ＥＣＵ１０は、第１操舵制御の開始から所定時間が経過するまでは、操舵トルクセンサ６５の検出結果に基づいた判定を行わないようにする。具体的には、上記実施形態において、運転支援ＥＣＵ１０は、図８に示すフローのステップＳ２００とステップＳ２１０との間で、第１操舵制御を開始してからの経過時間が所定時間に達したか否かを判定するステップＳ２０５の処理を行う。この場合、経過時間が所定時間に達した場合に、ステップＳ２１０の処理に進めばよい。また、上記変形例１において、運転支援ＥＣＵ１０は、第１操舵制御の開始から所定時間が経過すると、ドライバ操舵トルクＴｄｒが所定の閾値トルクＴｔｈ以上にあるかの判定を開始する。また、上記変形例２及び、上記変形例３において、運転支援ＥＣＵ１０は、第１操舵制御の開始から所定時間が経過すると、ＦＦ目標操舵トルクＴ_ＦＦとドライバ操舵トルクＴｄｒとの乖離量ΔＴを演算する。また、上記変形例４において、運転支援ＥＣＵ１０は、第１操舵制御の開始から所定時間が経過すると、ドライバ操舵トルクＴｄｒが所定のトルク範囲内Ｔ１～Ｔ２で増減変化しているかの判定を開始する。このように、第１操舵制御の開始から所定時間が経過すると判定を開始することにより、逆トルクに基づいた誤判定を効果的に防止することが可能性になる。

【符号の説明】

【0099】

１…運転支援装置，１０…運転支援ＥＣＵ，１１Ａ…立体物情報取得部，１１Ｂ…障害物判定部，１１Ｃ…衝突判定部，１１Ｄ…目標軌道設定部，１２…目標舵角演算部，１３…ＦＦ制御量演算部，１４…ＦＢ制御量演算部，１５…減算部，１６…アシストトルク演算部，１７…キャンセルトルク演算部，１７Ａ…基本キャンセルトルク演算部，１７Ｂ…ゲイン設定部，１７Ｃ…乗算部，１８…加算部，２０…車両状態取得装置，３０…周囲認識装置，６０…ステアリングＥＣＵ，６１…モータドライバ，６２…転舵用モータ，６３…ステアリング装置，６４…舵角センサ，６５…操舵トルクセンサ，１００…自車両，ＯＢ…障害物，ＬＡ１…走行車線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】