特許 7568869 運転支援装置及びコンピュータプログラムを記録した記録媒体

(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】2024-10-07

(45)【発行日】2024-10-16

(54)【発明の名称】運転支援装置及びコンピュータプログラムを記録した記録媒体

(51)【国際特許分類】

   B60W 40/101 20120101AFI20241008BHJP

   B60W 40/105 20120101ALI20241008BHJP

   B60W 40/04 20060101ALI20241008BHJP

   B60W 30/095 20120101ALI20241008BHJP

   G08G 1/16 20060101ALI20241008BHJP

   B62D 6/00 20060101ALI20241008BHJP

   B60T 7/12 20060101ALI20241008BHJP

   G01S 17/931 20200101ALN20241008BHJP

   B62D 101/00 20060101ALN20241008BHJP

   B62D 113/00 20060101ALN20241008BHJP

【ＦＩ】

B60W40/101

B60W40/105

B60W40/04

B60W30/095

G08G1/16 C

B62D6/00

B60T7/12 C

G01S17/931

B62D101:00

B62D113:00

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2023549312

(86)(22)【出願日】2021-09-27

(86)【国際出願番号】 JP2021035443

(87)【国際公開番号】W WO2023047598

(87)【国際公開日】2023-03-30

【審査請求日】2023-10-18

(73)【特許権者】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】110000419

【氏名又は名称】弁理士法人太田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】竹林 洋亮

(72)【発明者】

【氏名】米田 毅

【審査官】増子 真

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－０９７６４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２８７４８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１７８６２２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｗ １０／００ － １０／３０

Ｂ６０Ｗ ３０／００ － ６０／００

Ｇ０８Ｇ １／００ － ９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両の運転支援装置において、
一つ又は複数のプロセッサと、前記一つ又は複数のプロセッサと通信可能に接続された一つ又は複数のメモリと、を備え、
前記プロセッサは、
自車両の周囲環境の情報を検出する周囲環境センサの検出データに基づいて、前記自車両の前方に存在する他車両の車速、及び、前記他車両の前部又は後部の左右の中心部の移動量及びスリップ角を演算し、
少なくとも前記他車両の車速、及び、前記他車両の前部又は後部の左右の中心部の移動量及びスリップ角の情報と、前記他車両の後輪の車軸から前記他車両の前部又は後部の左右の中心部までの推定距離の情報と、に基づいて、前記他車両の後輪のスリップ角又はスリップ角速度を推定する、運転支援装置。

【請求項2】

前記他車両の後輪の車軸から前記他車両の前部又は後部の左右の中心部までの推定距離として、二つの異なる第１距離及び第２距離があらかじめ設定され、
前記プロセッサは、
前記第１距離及び前記第２距離をそれぞれ用いて、二つの前記他車両の後輪の前記スリップ角又は二つの前記他車両の後輪の前記スリップ角速度を推定し、
前記二つの前記他車両の後輪の前記スリップ角又は前記二つの前記他車両の後輪の前記スリップ角速度のうちのいずれか大きい方の値を前記後輪のスリップ角又はスリップ角速度とする、請求項１に記載の運転支援装置。

【請求項3】

前記第１距離及び前記第２距離は、前記他車両の種類に応じてあらかじめ設定され、
前記プロセッサは、
前記周囲環境センサの検出データに基づいて推定される前記他車両の種類に応じた前記第１距離及び前記第２距離を用いる、請求項２に記載の運転支援装置。

【請求項4】

前記プロセッサは、
前記他車両の前記後輪のスリップ角又はスリップ角速度が所定の閾値を超える場合、前記自車両を減速させる、請求項１に記載の運転支援装置。

【請求項5】

前記プロセッサは、
前記他車両の前記後輪のスリップ角又はスリップ角速度が所定の閾値を超える場合、
前記後輪のスリップ角又はスリップ角速度が所定の閾値を超えたときの前記他車両の走行地点を記録し、
以降、前記自車両が前記走行地点を通過する際に前記自車両の操舵角速度又は加減速度の少なくともいずれか一方に制限をかける、請求項１に記載の運転支援装置。

【請求項6】

車両の運転支援装置において、
自車両の周囲環境の情報を検出する周囲環境センサの検出データに基づいて、前記自車両の前方に存在する他車両の車速、及び、前記他車両の前部又は後部の左右の中心部の移動量及びスリップ角を演算する他車両運動量算出部と、
少なくとも前記他車両の車速、及び、前記他車両の前部又は後部の左右の中心部の移動量及びスリップ角の情報と、前記他車両の後輪の車軸から前記他車両の前部又は後部の左右の中心部までの推定距離の情報と、に基づいて、前記他車両の後輪のスリップ角又はスリップ角速度を推定する車輪スリップ角推定部と、
を備える、運転支援装置。

【請求項7】

車両の運転支援装置に適用可能なコンピュータプログラムを記録した記録媒体において、
一つ又は複数のプロセッサに、
自車両の周囲の環境情報を検出する周囲環境センサの検出データに基づいて、前記自車両の前方に存在する他車両の車速、及び、前記他車両の前部又は後部の左右の中心部の移動量及びスリップ角を演算することと、
少なくとも前記他車両の車速、及び、前記他車両の前部又は後部の左右の中心部の移動量及びスリップ角の情報と、前記他車両の後輪の車軸から前記他車両の前部又は後部の左右の中心部までの推定距離の情報と、に基づいて、前記他車両の後輪のスリップ角又はスリップ角速度を推定することと、
を含む処理を実行させるコンピュータプログラムを記録した、記録媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、車両の運転を支援する運転支援装置及びコンピュータプログラムを記録した記録媒体に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、主として交通事故の削減及び運転負荷の軽減を目的として、運転支援機能や自動運転機能が搭載された車両の実用化が進められている。例えば車両に設けられた車外撮影カメラやＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging）等の車両の周囲環境の情報を検出する種々のセンサにより検出された検出データに基づいて車両の周囲に存在する障害物を検知し、自車両と障害物との衝突を回避するよう自車両の運転を支援する装置が知られている。

【0003】

例えば特許文献１には、自車両と先行車両との距離と、自車両から進行方向に延びる進行方向仮想線から先行車両までの距離とに基づいて、先行車両と自車両との相対スリップ角を演算し、この相対スリップ角に基づいてスピン判断閾値を設定し、相対スリップ角がスピン判断閾値を超えたときに、相対スリップ角が減少するようにヨーモーメントを制御する車両制御システムが開示されている。

【0004】

また、特許文献２には、自車両に搭載された走行軌跡予測装置が、ステレオカメラにより撮像された視差画像を解析して、先行車両の車体面の向きを検出し、先行車両の車体面の向きの変化から先行車両のヨーレートを算出し、先行車両の位置の変化から先行車両の速度を算出して、先行車両のヨーレート及び速度を用いて先行車両の将来の走行軌跡を予測する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１５－０００６５５号公報

【文献】特開２０１８－０９７６４４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１に開示された車両制御システムは、自車両のスピンを予測し自車両の挙動の安定性を確保するものであり、先行車両のスピンを予測するものではない。また、特許文献２に開示された技術は、先行車両のヨーレート及び速度を用いて先行車両の将来の走行軌跡を予測するものであるが、先行車両のスピンを予測するものではない。自車両の走行中に、前方に存在する他車両のスピンを事前に予測することができれば、自車両が他車両に衝突するリスクを低減したり、衝突時に発生する被害を軽減したりすることができると考えられる。

【0007】

本開示は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本開示の目的とするところは、自車両の前方に存在する他車両のスピンを事前に予測可能な運転支援装置及びコンピュータプログラムを記録した記録媒体を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するために、本開示のある観点によれば、車両の運転支援装置であって、一つ又は複数のプロセッサと、一つ又は複数のプロセッサと通信可能に接続された一つ又は複数のメモリと、を備え、プロセッサは、自車両の周囲環境の情報を検出する周囲環境センサの検出データに基づいて、自車両の前方に存在する他車両の車速、及び、他車両の前部又は後部の運動量を演算し、少なくとも他車両の車速、及び、他車両の前部又は後部の運動量の情報と、他車両の後輪から他車両の前部又は後部までの推定距離の情報と、に基づいて、他車両の後輪のスリップ角又はスリップ角速度を推定する運転支援装置が提供される。

【0009】

上記課題を解決するために、本開示のある観点によれば、車両の運転支援装置であって、自車両の周囲環境の情報を検出する周囲環境センサの検出データに基づいて、自車両の前方に存在する他車両の車速、及び、他車両の前部又は後部の運動量を演算する他車両運動量算出部と、少なくとも他車両の車速、及び、他車両の前部又は後部の運動量の情報と、他車両の後輪から他車両の前部又は後部までの推定距離の情報と、に基づいて、他車両の後輪のスリップ角又はスリップ角速度を推定する車輪スリップ角推定部と、を備える運転支援装置が提供される。

【0010】

また、上記課題を解決するために、本開示の別の観点によれば、車両の運転支援装置に適用可能なコンピュータプログラムを記録した記録媒体であって、一つ又は複数のプロセッサに、自車両の周囲の環境情報を検出する周囲環境センサの検出データに基づいて、自車両の前方に存在する他車両の車速、及び、他車両の前部又は後部の運動量を演算することと、少なくとも他車両の車速、及び、他車両の前部又は後部の運動量の情報と、他車両の後輪から他車両の前部又は後部までの推定距離の情報と、に基づいて、他車両の後輪のスリップ角又はスリップ角速度を推定することとを含む処理を実行させるコンピュータプログラムを記録した記録媒体が提供される。

【発明の効果】

【0011】

以上説明したように本開示によれば、自車両の前方に存在する他車両のスピンを事前に予測することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本開示の第１の実施の形態に係る運転支援装置を備えた車両の構成例を示す模式図である。

【図2】同実施形態に係る運転支援装置の構成例を示すブロック図である。

【図3】同実施形態に係る運転支援装置の処理部により実行される処理のフローチャートである。

【図4】同実施形態による後輪スリップ角演算処理のフローチャートである。

【図5】同実施形態による先行車両の後部の中央のスリップ角の求め方を示す説明図である。

【図6】同実施形態による先行車両の後輪のスリップ角の求め方を示す説明図である。

【図7】車輪のスリップ角とコーナリングフォースとの関係を示す説明図である。

【図8】本開示の第２の実施の形態に係る運転支援装置の構成例を示すブロック図である。

【図9】同実施形態によるスリップ位置判定記録処理のフローチャートである。

【図10】同実施形態によるスリップ回避処理のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

【0014】

＜＜１．第１の実施の形態＞＞
まず、本開示の第１の実施の形態に係る運転支援装置を説明する。第１の実施の形態に係る運転支援装置は、運転支援装置を搭載した自車両の前方に存在する先行車両の後輪又は前輪のスリップ角又はスリップ角速度を推定し、先行車両のスピンを予測して自車両が他車両に衝突するリスクを回避する制御を実行可能に構成される。

【0015】

なお、本明細書において、車輪のスリップとはタイヤが路面上を滑る状態をいい、車両のスピンとは車両の前後方向の向きと車両の移動方向の向きとが一致しない状態をいう。また、後輪のスリップ角とは、車両の移動方向の向きと車両を上下方向に見た場合の後輪の長さ方向の向きとが成す角度をいう。

【0016】

＜１－１．車両の全体構成＞
はじめに、本実施形態に係る運転支援装置を備えた車両の全体構成の一例を説明する。図１は、運転支援装置５０を備えた車両１の構成例を示す模式図である。図１に示した車両１は、車両１の駆動トルクを生成する駆動力源９から出力される駆動トルクを左前輪３ＬＦ、右前輪３ＲＦ、左後輪３ＬＲ及び右後輪３ＲＲ（以下、特に区別を要しない場合には「車輪３」と総称する）に伝達する四輪駆動車として構成されている。駆動力源９は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関であってもよく、駆動用モータであってもよく、内燃機関及び駆動用モータをともに備えていてもよい。

【0017】

なお、車両１は、駆動力源９から出力される駆動トルクを前輪又は後輪のいずれかに伝達する二輪自動車であってもよい。また、車両１は、例えば前輪駆動用モータ及び後輪駆動用モータの二つの駆動用モータを備えた電気自動車であってもよく、それぞれの車輪３に対応する駆動用モータを備えた電気自動車であってもよい。また、車両１が電気自動車やハイブリッド電気自動車の場合、車両１には、駆動用モータへ供給される電力を蓄積する二次電池や、バッテリに充電される電力を発電するモータや燃料電池等の発電機が搭載される。

【0018】

車両１は、車両１の運転制御に用いられる機器として、駆動力源９、電動ステアリング装置１５及びブレーキ液圧制御ユニット２０を備えている。駆動力源９は、図示しない変速機や前輪差動機構７Ｆ及び後輪差動機構７Ｒを介して前輪駆動軸５Ｆ及び後輪駆動軸５Ｒに伝達される駆動トルクを出力する。駆動力源９や変速機の駆動は、一つ又は複数の電子制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）を含んで構成された車両制御装置４１により制御される。

【0019】

前輪駆動軸５Ｆには電動ステアリング装置１５が設けられている。電動ステアリング装置１５は図示しない電動モータやギヤ機構を含み、車両制御装置４１により制御されることによって左前輪３ＬＦ及び右前輪３ＲＦの操舵角を調節する。車両制御装置４１は、手動運転中には、ドライバによるステアリングホイール１３の操舵角に基づいて電動ステアリング装置１５を制御する。また、車両制御装置４１は、自動運転中には、自動運転を司る制御装置により設定される目標操舵角に基づいて電動ステアリング装置１５を制御する。

【0020】

車両１のブレーキシステムは、油圧式のブレーキシステムとして構成されている。ブレーキ液圧制御ユニット２０は、それぞれ前後左右の駆動輪３ＬＦ，３ＲＦ，３ＬＲ，３ＲＲに設けられたブレーキキャリパ１７ＬＦ，１７ＲＦ，１７ＬＲ，１７ＲＲ（以下、特に区別を要しない場合には「ブレーキキャリパ１７」と総称する）に供給する油圧をそれぞれ調節し、制動力を発生させる。ブレーキ液圧制御ユニット２０の駆動は、車両制御装置４１により制御される。車両１が電気自動車あるいはハイブリッド電気自動車の場合、ブレーキ液圧制御ユニット２０は、駆動用モータによる回生ブレーキと併用される。

【0021】

車両制御装置４１は、車両１の駆動トルクを出力する駆動力源９、ステアリングホイール１３又は操舵輪の操舵角を制御する電動ステアリング装置１５、車両１の制動力を制御するブレーキ液圧制御ユニット２０の駆動を制御する一つ又は複数の電子制御装置を含む。車両制御装置４１は、駆動力源９から出力された出力を変速して車輪３へ伝達する変速機の駆動を制御する機能を備えていてもよい。

【0022】

車両制御装置４１は、自動運転を司る制御装置から送信される情報を取得可能に構成され、車両１の自動運転制御を実行可能に構成されている。また、車両制御装置４１は、車両１の手動運転時においては、ドライバの運転による操作量の情報を取得し、車両１の駆動トルクを出力する駆動力源９、ステアリングホイール１３又は操舵輪の操舵角を制御する電動ステアリング装置１５、車両１の制動力を制御するブレーキ液圧制御ユニット２０の駆動を制御する。さらに、本実施形態において、車両制御装置４１は、車両１の自動運転時及び手動運転時において、運転支援装置５０から送信される情報に基づいて衝突リスク回避制御を実行可能に構成されている。

【0023】

また、車両１は、前方撮影カメラ３１ＬＦ，３１ＲＦ、ＬｉＤＡＲ（Light Detection And Ranging）３１Ｓ、車両状態センサ３５及びＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）センサ３７を備えている。

【0024】

前方撮影カメラ３１ＬＦ，３１ＲＦ及びＬｉＤＡＲ３１Ｓは、車両１の周囲環境の情報を取得するための周囲環境センサを構成する。前方撮影カメラ３１ＬＦ，３１ＲＦは、車両１の前方を撮影し、画像データを生成する。前方撮影カメラ３１ＬＦ，３１ＲＦは、ＣＣＤ（Charged-Coupled Devices）又はＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）等の撮像素子を備え、生成した画像データを運転支援装置５０へ送信する。

【0025】

図１に示した車両１では、前方撮影カメラ３１ＬＦ，３１ＲＦは、左右一対のカメラを含むステレオカメラとして構成されているが、単眼カメラであってもよい。車両１は、前方撮影カメラ３１ＬＦ，３１ＲＦ以外に、例えば車両１の後部に設けられて後方を撮影する後方撮影カメラあるいはサイドミラー１１Ｌ，１１Ｒに設けられて左後方又は右後方を撮影するカメラを備えていてもよい。

【0026】

ＬｉＤＡＲ３１Ｓは、光学波を送信するとともに当該光学波の反射波を受信し、光学波を送信してから反射波を受信するまでの時間に基づいて障害物、障害物までの距離及び障害物の位置を検知する。ＬｉＤＡＲ３１Ｓは、検出データを運転支援装置５０へ送信する。車両１は、周囲環境の情報を取得するための周囲環境センサとして、ＬｉＤＡＲ３１Ｓの代わりに、又はＬｉＤＡＲ３１Ｓと併せて、ミリ波レーダ等のレーダセンサ、超音波センサのうちのいずれか一つ又は複数のセンサを備えていてもよい。

【0027】

車両状態センサ３５は、車両１の操作状態及び挙動を検出する一つ又は複数のセンサからなる。車両状態センサ３５は、例えば舵角センサ、アクセルポジションセンサ、ブレーキストロークセンサ、ブレーキ圧センサ又はエンジン回転数センサのうちの少なくとも一つを含み、ステアリングホイール１３あるいは操舵輪の操舵角、アクセル開度、ブレーキ操作量又はエンジン回転数等の車両１の操作状態を検出する。また、車両状態センサ３５は、例えば車速センサ、加速度センサ、角速度センサのうちの少なくとも一つを含み、車速、前後加速度、横加速度、ヨーレート等の車両の挙動を検出する。車両状態センサ３５は、検出した情報を含むセンサ信号を運転支援装置５０へ送信する。

【0028】

ＧＮＳＳセンサ３７は、複数の衛星から送信される衛星信号を受信し、ＧＮＳＳセンサ３７の位置つまり車両１の位置を検出する。ＧＮＳＳセンサ３７は、検出した車両１の位置情報を運転支援装置５０へ送信する。

【0029】

＜１－２．運転支援装置＞
続いて、本実施形態に係る運転支援装置５０を具体的に説明する。
以下、車両１の前方を走行する先行車両のスピンを事前に予測し、車両１と先行車両との衝突リスクを低減する処理を実行する例を説明する。以下の説明において、運転支援装置５０が搭載された支援対象の車両１を自車両といい、自車両１の周囲の車両を他車両という。

【0030】

（１－２－１．構成例）
図２は、本実施形態に係る運転支援装置５０の構成例を示すブロック図である。
運転支援装置５０には、専用線又はＣＡＮ（Controller Area Network）やＬＩＮ（Local Inter Net）等の通信手段を介して、周囲環境センサ３１及び車両状態センサ３５が接続されている。また、運転支援装置５０には、専用線又はＣＡＮやＬＩＮ等の通信手段を介して、車両制御装置４１が接続されている。なお、運転支援装置５０は、自車両１に搭載された電子制御装置に限られるものではなく、スマートホンやウェアラブル機器等の端末装置であってもよい。

【0031】

運転支援装置５０は、処理部５１、記憶部５３及び距離情報データベース５５を備えている。処理部５１は、一つ又は複数のＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサを備えて構成される。処理部５１の一部又は全部は、ファームウェア等の更新可能なもので構成されてもよく、また、ＣＰＵ等からの指令によって実行されるプログラムモジュール等であってもよい。記憶部５３は、ＲＡＭ（Random Access Memory）又はＲＯＭ（Read Only Memory）等のメモリにより構成される。ただし、記憶部５３の数や種類は特に限定されない。記憶部５３は、処理部５１により実行されるコンピュータプログラムや、演算処理に用いられる種々のパラメタ、検出データ、演算結果等の情報を記憶する。

【0032】

運転支援装置５０は、一つ又は複数のプロセッサがコンピュータプログラムを実行することで車両１の運転を支援する装置として機能する。当該コンピュータプログラムは、運転支援装置５０が実行すべき後述する動作をプロセッサに実行させるためのコンピュータプログラムである。プロセッサにより実行されるコンピュータプログラムは、運転支援装置５０に備えられた記憶部（メモリ）５３として機能する記録媒体に記録されていてもよく、運転支援装置５０に内蔵された記録媒体又は運転支援装置５０に外付け可能な任意の記録媒体に記録されていてもよい。

【0033】

コンピュータプログラムを記録する記録媒体としては、ハードディスク、フロッピーディスク及び磁気テープ等の磁気媒体、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＳＳＤ（Solid State Drive）及びＢｌｕ－ｒａｙ（登録商標）等の光記録媒体、フロプティカルディスク等の磁気光媒体、ＲＡＭ及びＲＯＭ等の記憶素子、及びＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ等のフラッシュメモリ、その他のプログラムを格納可能な媒体であってよい。

【0034】

（１－２－２．距離情報データベース）
距離情報データベース５５は、ＲＡＭ等のメモリ、あるいは、ＨＤＤやＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ、ＳＳＤ、ＵＳＢメモリ、ストレージ装置等の更新可能な記録媒体により構成される。ただし、記録媒体の種類は特に限定されない。距離情報データベース５５のうちの一部又は全部は、自車両１に搭載されていてもよく、移動体通信等の無線通信手段を介して運転支援装置５０と通信可能なサーバ等の外部機器に格納されていてもよい。

【0035】

距離情報データベース５５には、軽自動車、乗用車、ＳＵＶ、ワゴン車、トラック、バス等の車両の種類ごとに、車両の前後方向に沿う後輪の車軸と車両の後部との間の距離Ｌｒの参照データが記録されている。車両の前後方向に沿う後輪の車軸と車両の後部との間の距離Ｌｒは、車両の種類に応じた平均的な値であってよい。車両の種類は、少なくとも前方撮影カメラ３１ＬＦ，３１ＲＦの撮像データによって判別可能な車両の種類ごとに区分けされてよい。例えばトラックやバスは、最大積載量や座席数によって車長が異なるが、前方撮影カメラ３１ＬＦ，３１ＲＦにより取得されるトラックやバスの後部の撮像データから車長まで判別できない場合には、トラックやバスのサイズまで区分されなくてもよい。

【0036】

本実施形態では、距離情報データベース５５には、二つの異なる第１距離Ｌｒ１及び第２距離Ｌｒ２の参照データが記録されている。第１距離Ｌｒ１及び第２距離Ｌｒ２は、それぞれの車両の種類ごとに、一般的な車両で想定される最大距離及び最小距離であってよいが、特に限定されるものではない。例えば一般的な車両で想定される距離の平均値に、任意の距離を加減算した二つの値であってもよく、当該距離の平均値に任意の係数を掛けた二つの値であってもよい。

【0037】

（１－２－３．機能構成）
運転支援装置５０の処理部５１は、周囲環境検出部６１、自車両情報取得部６３、自車両運動量算出部６５、他車両運動量算出部６７、車輪スリップ角推定部６９及びリスク回避制御部７１を備えている。これらの各部は、ＣＰＵ等のプロセッサによるコンピュータプログラムの実行により実現される機能であってよいが、その一部がアナログ回路により構成されていてもよい。以下、処理部５１の各部の機能を簡単に説明した後で、具体的な処理動作を説明する。

【0038】

（周囲環境検出部）
周囲環境検出部６１は、周囲環境センサ３１から送信される検出データに基づいて自車両１の周囲環境を検出する。具体的に、周囲環境検出部６１は、自車両１の周囲に存在する障害物の種類、サイズ（幅、高さ及び奥行き）、位置、速度、自車両１から障害物までの距離、及び自車両１と障害物との相対速度を算出する。検出される障害物は、走行中の他車両や駐車車両、歩行者、自転車、側壁、縁石、建造物、電柱、交通標識、交通信号機、自然物その他の自車両１の周囲に存在するあらゆる物体を含む。本実施形態では、周囲環境検出部６１は、少なくとも自車両１の前方を走行する先行車両を検出し、当該先行車両のサイズ、位置、向き、車速、自車両１から先行車両までの距離、及び自車両１と先行車両との相対速度を算出する。周囲環境検出部６１は、所定の周期で周囲環境の情報を検出し、記憶部５３に記録する。

【0039】

（自車両情報取得部）
自車両情報取得部６３は、車両状態センサ３５から送信される検出データに基づいて自車両１の操作状態及び挙動の情報を取得する。自車両情報取得部６３は、ステアリングホイールあるいは操舵輪の操舵角、アクセル開度、ブレーキ操作量又はエンジン回転数等の自車両１の操作状態、及び、車速、前後加速度、横加速度、ヨーレート等の自車両１の挙動の情報を所定の演算周期ごとに取得する。また、自車両情報取得部６３は、ＧＮＳＳセンサ３７から送信される位置情報を取得する。自車両情報取得部６３は、取得したこれらの情報を記憶部５３に記録する。

【0040】

（自車両運動量算出部）
自車両運動量算出部６５は、自車両１の運動量を演算する。本実施形態では、自車両運動量算出部６５は、所定の周期で、自車両１の移動量ｓ＿ｅ（ｍ）及び前後方向の向きの変化量β＿ｅ（ｒａｄ）を演算により求める。例えば自車両運動量算出部６５は、ＧＮＳＳセンサ３７により検出された自車両１の位置の変化に基づいて自車両１の移動量を算出する。また、ＬｉＤＡＲ３１Ｓの検出データに基づいてＩＣＰ（Iterative Closest Point）マッチング等の処理を実行し、同一の検出対象物までの距離及び検出対象物の角度の変化に基づいて自車両１の移動量及び自車両１の前後方向の向きの変化量を算出する。

【0041】

なお、自車両運動量算出部６５は、自車両１の操舵角、車速、加速度及びヨーレート等の走行状態の情報に基づいて、自車両１の移動量及び前後方向の向きの変化量を推定してもよい。

【0042】

（他車両運動量算出部）
他車両運動量算出部６７は、周囲環境検出部６１により検出された先行車両の後部の運動量を演算する。本実施形態では、他車両運動量算出部６７は、所定の周期で、先行車両の後部の中心（左右の中心）の移動量ｓ＿ｏ（ｍ）及びスリップ角β＿ｏ（ｒａｄ）を演算により求める。他車両運動量算出部６７は、周囲環境センサ３１から送信される検出データに基づいて、あらかじめ設定された任意の時間ｔでの先行車両の後部の中心の移動量ｓ＿ｏを算出する。また、他車両運動量算出部６７は、ある時刻での先行車両の前後方向の向きＤ＿ｏと、上記の任意の時間ｔでの先行車両の後部の中心の移動方向の向きＤｍ＿ｏとが成す角度を、先行車両の後部の中心のスリップ角β＿ｏとして算出する。任意の時間ｔは、処理部５１を構成するプロセッサの演算周期であってもよく、任意に設定されてもよい。

【0043】

（車輪スリップ角推定部）
車輪スリップ角推定部６９は、周囲環境検出部６１により検出された先行車両の後輪のスリップ角βｒ＿ｏ（ｒａｄ）を推定する。車両のスピンは、車輪のスリップにより発生するため、車輪のスリップ角に基づいて先行車両のスピンを予測することで、車両自体の挙動から先行車両のスピンを予測する場合に比べて、先行車両のスピンの予測精度を高めることができる。また、前輪は操舵輪であって、車両の前後方向の向きと前輪の向きとが一致していないことが多いために、本実施形態では後輪のスリップ角βｒ＿ｏを推定する。

【0044】

（リスク回避制御部）
リスク回避制御部７１は、車輪スリップ角推定部６９により推定された先行車両の後輪のスリップ角βｒ＿ｏに基づいて先行車両のスピンが発生すると予測される場合に、自車両１と先行車両との衝突リスクを回避する制御を実行する。具体的に、リスク回避制御部７１は、先行車両の後輪のスリップ角βｒ＿ｏに基づいて先行車両のスピンが発生するか否かを予測し、スピンが発生すると予測される場合に、自車両１を減速させて衝突のリスクを低減する。リスク回避制御部７１は、自車両１を減速させることに代えて、あるいは自車両１を減速させることと併せて、自車両１の軌道を修正して衝突のリスクを低減してもよいが、先行車両の移動方向が予測できない場合もあることから自車両１を減速させることを優先することが好ましい。

【0045】

＜１－３．運転支援装置の動作＞
続いて、本実施形態に係る運転支援装置５０の動作例を具体的に説明する。

【0046】

図３は、運転支援装置５０の処理部５１により実行される処理の一例を示すフローチャートである。
まず、運転支援装置５０を含む車載システムが起動されると（ステップＳ１１）、処理部５１の自車両情報取得部６３は、自車両１の情報を取得する（ステップＳ１３）。具体的に、自車両情報取得部６３は、車両状態センサ３５から送信される検出データに基づいて自車両１の操作状態及び挙動の情報を取得する。自車両情報取得部６３は、少なくともステアリングホイールあるいは操舵輪の操舵角、アクセル開度、ブレーキ操作量又はエンジン回転数等の自車両１の操作状態、及び、車速、前後加速度、横加速度、ヨーレート等の自車両１の挙動の情報を取得する。また、自車両情報取得部６３は、ＧＮＳＳセンサ３７から送信される位置情報を取得する。自車両情報取得部６３は、取得したこれらの情報を記憶部５３に記録する。

【0047】

次いで、処理部５１の周囲環境検出部６１は、自車両１の周囲環境情報を取得する（ステップＳ１５）。具体的に、周囲環境検出部６１は、周囲環境センサ３１から送信される検出データに基づいて自車両１の周囲に存在する障害物を検出する。本実施形態では、周囲環境検出部６１は、少なくとも自車両１の前方を走行する先行車両を検出する。また、周囲環境検出部６１は、検出した先行車両の位置、サイズ、向き、車速、自車両１から先行車両までの距離及び自車両１と先行車両との相対速度を算出する。先行車両のサイズは、少なくとも先行車両の後部の車幅の長さを含む。

【0048】

例えば周囲環境検出部６１は、前方撮影カメラ３１ＬＦ，３１ＲＦから送信される画像データを画像処理することにより、パターンマッチング技術等を用いて自車両１の前方の障害物及び当該障害物の種類を検出する。また、周囲環境検出部６１は、画像データ中の障害物の位置、画像データ中に障害物が占めるサイズ及び左右の前方撮影カメラ３１ＬＦ，３１ＲＦの視差の情報に基づいて、自車両１から見た障害物の位置、サイズ及び障害物までの距離を算出する。さらに、周囲環境検出部６１は、距離の変化を時間微分することにより自車両１と障害物との相対速度を算出するとともに、当該相対速度の情報と自車両１の車速の情報とに基づいて障害物の速度を算出する。

【0049】

また、周囲環境検出部６１は、ＬｉＤＡＲ３１Ｓから送信される検出データに基づいて障害物を検出してもよい。例えば周囲環境検出部６１は、ＬｉＤＡＲ３１Ｓから電磁波を送信してから反射波を受信するまでの時間、反射波を受信した方向及び反射波の測定点群の範囲の情報に基づいて、障害物の位置、種類、サイズ、自車両１から障害物までの距離を算出してもよい。また、周囲環境検出部６１は、距離の変化を時間微分することにより自車両１と障害物との相対速度及び障害物の速度を算出してもよい。

【0050】

また、周囲環境検出部６１は、前方撮影カメラ３１ＬＦ，３１ＲＦの画像データに基づいて他車両の後部が認識される場合、当該他車両を、対向車両ではない先行車両として特定する。そして、周囲環境検出部６１は、周囲環境センサ３１の検出データに基づいて先行車両の後部の中心の位置及び先行車両の向きを算出する。先行車両の向きは、例えば前方撮影カメラ３１ＬＦ，３１ＲＦあるいはＬｉＤＡＲ３１Ｓの画角に対する、先行車両の後部の傾きに基づいて推定することができる。ただし、先行車両の向きの求め方は、上記の例に限られない。周囲環境検出部６１は、取得した周囲環境情報を記憶部５３に記録する。

【0051】

次いで、処理部５１の他車両運動量算出部６７は、周囲環境検出部６１により取得された障害物として、自車両１の前方を走行する先行車両が存在するか否かを判定する（ステップＳ１７）。先行車両が存在しない場合（Ｓ１７／Ｎｏ）、処理部５１は、車載システムを停止するか否かを判定し（ステップＳ２５）、車載システムを停止しない限り（Ｓ２５／Ｎｏ）、ステップＳ１３に戻って上述した処理を繰り返す。一方、先行車両が存在する場合（Ｓ１７／Ｙｅｓ）、処理部５１は、検出された先行車両の後輪のスリップ角βｒ＿ｏを演算により求める（ステップＳ１９）。

【0052】

ここで、図４～図６を参照して、先行車両の後輪のスリップ角βｒ＿ｏを演算により求める後輪スリップ角演算処理を詳しく説明する。図４は、後輪スリップ角演算処理のフローチャートである。また、図５は、先行車両の後部の中央のスリップ角β＿ｏの求め方を示す説明図であり、図６は、先行車両の後輪のスリップ角βｒ＿ｏの求め方を示す説明図である。

【0053】

まず、処理部５１は、記憶部５３に記録されている自車両１の情報及び先行車両の情報を取得する（ステップＳ３１）。具体的に、処理部５１の自車両運動量算出部６５は、今回のルーチンで取得されて記録されたＧＮＳＳセンサ３７の位置情報及びＬｉＤＡＲ３１Ｓの検出データと、前回のルーチンで取得されて記録されたＧＮＳＳセンサ３７の位置情報及びＬｉＤＡＲ３１Ｓの検出データとを取得する。また、処理部５１の他車両運動量算出部６７は、今回のルーチンで取得されて記録された先行車両の位置、自車両１から先行車両までの距離及び先行車両の向きの情報と、前回のルーチンで取得されて記録された先行車両の位置、自車両１から先行車両までの距離及び先行車両の向きの情報とを取得する。

【0054】

次いで、自車両運動量算出部６５は、取得した自車両１の情報に基づいて、自車両１の移動量ｓ＿ｅ（ｍ）及び前後方向の向きの変化量β＿ｅ（ｒａｄ）を演算により求める（ステップＳ３３）。例えば自車両運動量算出部６５は、ＧＮＳＳセンサ３７の位置情報が示す位置の変化に基づいて自車両１の移動量を算出する。ＧＮＳＳセンサ３７の位置情報は、ＧＮＳＳシステムにおいて設定されているグローバル座標系上の位置座標の情報を含んでいることから、自車両運動量算出部６５は、今回のルーチン実行時の位置座標と前回のルーチン実行時（ｔ秒前）の位置座標との距離を算出し、自車両１の移動量ｓ＿ｅとする。また、自車両運動量算出部６５は、ＬｉＤＡＲ３１Ｓの検出データに基づいてＩＣＰマッチング等の処理を実行し、同一の検出対象物までの距離及び検出対象物の角度の変化に基づいて自車両１の前後方向の向きの変化量β＿ｅを算出する。

【0055】

次いで、他車両運動量算出部６７は、今回のルーチン及び前回のルーチンで取得した先行車両の走行状態の情報に基づいて先行車両の後部の中心の移動量ｓ＿ｏ（ｍ）及びスリップ角β＿ｏ（ｒａｄ）を演算により求める（ステップＳ３５）。

【0056】

具体的に、図５に示すように、他車両運動量算出部６７は、前回のルーチン実行時の自車両１の位置Ｐｅ（－ｔ）を原点とし、自車両１の前後方向の向きをｙ軸、車幅方向の向きをｘ軸とする座標系上に、今回のルーチン実行時の自車両１の位置Ｐｅをプロットする。今回のルーチン実行時の自車両１の位置Ｐｅは、自車両１の移動量ｓ＿ｅに基づいて求められる。また、他車両運動量算出部６７は、自車両１の前後方向の向きの変化量β＿ｅに基づいて今回のルーチン実行時の自車両１の前後方向の向きを当該座標系上でのベクトルに変換して、自車両１の前後方向の向きＤ＿ｅを当該ベクトルに合わせる。

【0057】

また、他車両運動量算出部６７は、前回のルーチン実行時の先行車両９０の後部の中心の位置Ｐｏ（－ｔ）及び今回のルーチン実行時の先行車両９０の後部の中心の位置Ｐｏを当該座標系上にプロットする。前回のルーチン実行時の先行車両９０の後部の中心の位置Ｐｏ（－ｔ）及び今回のルーチン実行時の先行車両９０の後部の中心の位置Ｐｏは、それぞれ自車両１に対する先行車両９０の後部の中心の相対位置に基づいて求められる。このとき、今回のルーチン実行時の先行車両９０の前後方向の向きを当該座標系上でのベクトルに変換して、先行車両９０の前後方向の向きＤ＿ｏを当該ベクトルに合わせる。

【0058】

他車両運動量算出部６７は、前回のルーチン実行時の先行車両９０の後部の中心の位置Ｐｏ（－ｔ）と今回のルーチン実行時の先行車両９０の後部の中心の位置Ｐｏとの距離を算出し、移動量ｓ＿ｏとする。また、他車両運動量算出部６７は、前回のルーチン実行時の先行車両９０の後部の中心の位置Ｐｏ（－ｔ）から今回のルーチン実行時の先行車両９０の後部の中心の位置Ｐｏへ向かう方向を先行車両９０の移動方向の向きＤｍ＿ｏとする。そして、先行車両９０の前後方向の向きＤ＿ｏと、先行車両９０の移動方向の向きＤｍ＿ｏとが成す角度を、先行車両９０の後部の中心のスリップ角β＿ｏとする。さらに、他車両運動量算出部６７は、先行車両９０の後部の中心の位置をＰｏ，Ｐｏ（－ｔ）を通り、先行車両９０の前後方向の向きに直交する二本の直線（破線）の成す角度を、先行車両９０の向きの変化量θ＿ｏ（ｒａｄ）とする。

【0059】

図４に戻り、次いで、処理部５１の車輪スリップ角推定部６９は、先行車両９０の後輪のスリップ角βｒ＿ｏ（ｒａｄ）を推定する（ステップＳ３７）。車輪スリップ角推定部６９は、先行車両９０の車速ｖ＿ｏ（ｍ／ｓ）の情報と、先行車両９０の後部の中心の移動量ｓ＿ｏ（ｍ）及びスリップ角β＿ｏ（ｒａｄ）の情報と、先行車両９０の前後方向に沿う後輪９１の車軸９３と先行車両９０の後部との間の距離Ｌｒの情報とに基づいて、先行車両９０の後輪のスリップ角βｒ＿ｏ（ｒａｄ）を演算により推定する。

【0060】

具体的に、図６に示すように、先行車両９０の車速ｖ＿ｏは、先行車両９０の後部の中心の移動量ｓ＿ｏを演算周期に相当する時間ｔで割ることにより求められる。また、先行車両９０の前後方向の向きの角加速度α＿ｏ（ｒａｄ／ｔ）は、先行車両９０の前後方向の向きの変化量θ＿ｏを時間ｔで割ることにより求められる。左右の後輪９１のトレッド幅ｗ（ｍ）として、周囲環境検出部６１により検出される先行車両９０の後部の幅の値が代替値として用いられる。ただし、トレッド幅ｗの求め方は上記の例に限られるものではない。例えば先行車両９０の後部の幅から、任意に設定されるタイヤ幅あるいは周囲環境検出部６１の検出データに基づいて推定されるタイヤ幅を引いた値をトレッド幅ｗとしてもよい。

【0061】

一方、先行車両９０を後方から検知する周囲環境センサ３１により、先行車両９０の前後方向に沿う後輪９１の車軸９３と先行車両９０の後部との間の距離Ｌｒを検出することは困難であるため、本実施形態では距離情報データベース５５にあらかじめ記録された距離Ｌｒの参照データが用いられる。上述のとおり、距離情報データベース５５には、それぞれの車両の種類ごとに、一般的な車両で想定される最大距離及び最小距離が第１距離Ｌｒ１及び第２距離Ｌｒ２として記録されている。本実施形態では、車輪スリップ角推定部６９は、車両の種類に関連付けて記録された第１距離Ｌｒ１及び第２距離Ｌｒ２のデータの中から、周囲環境検出部６１により取得された先行車両９０の種類に対応する第１距離Ｌｒ１及び第２距離Ｌｒ２を抽出する。

【0062】

そして、車輪スリップ角推定部６９は、第１距離Ｌｒ１及び第２距離Ｌｒ２をそれぞれ用いて、下記式（１）により先行車両９０の後部の中心のスリップ角β＿ｏを後輪９１のスリップ角βｒ＿ｏに変換する。

【0063】

【数1】

【0064】

ただし、先行車両９０の運動量は下記式（２）の条件を満たす。

【0065】

【数2】

【0066】

つまり、本実施形態では、先行車両９０の前後方向に沿う後輪９１の車軸９３と先行車両９０の後部との間の距離Ｌｒを検出することが困難であるため、一般的な車両で想定される最大距離（第１距離Ｌｒ１）と最小距離（第２距離Ｌｒ２）を用いて二つの後輪９１のスリップ角βｒ＿ｏ１，βｒ＿ｏ２を演算により求める。そして、安全リスクを考慮して、いずれか大きい方のスリップ角βｒ＿ｏを採用する。

【0067】

図３に戻り、処理部５１は、先行車両９０の後輪９１のスリップ角βｒ＿ｏを演算により求めた後、リスク回避制御部７１は、車輪スリップ角推定部６９により推定された先行車両９０の後輪９１のスリップ角βｒ＿ｏがあらかじめ設定された閾値βｒ＿ｏ＿０を超えているか否かを判定する（ステップＳ２１）。タイヤの摩擦係数をμ、車輪荷重をＷとすると、コーナリングフォースＫ（Ｎ）は、下記式（３）で示される。このため、図７に示すように、コーナリングフォースＫは、車輪のスリップ角βｒが大きくなると飽和する。
K=3μW/tanβr …（３）

【0068】

このため、後輪９１のスリップ角βｒ＿ｏが大きくなるとコーナリングフォースが飽和し、車両のスピンが発生するおそれのある危険な状態になることが知られている。したがって、閾値βｒ＿ｏ＿０は、後輪９１のスリップ角βｒ＿ｏとコーナリングフォースとの関係からコーナリングフォースＫが飽和しない領域に任意に設定されてよい。

【0069】

後輪９１のスリップ角βｒ＿ｏが閾値βｒ＿ｏ＿０を超えていない場合（Ｓ２１／Ｎｏ）、先行車両９０がスピンを生じるおそれがないため、処理部５１は、車載システムを停止するか否かを判定し（ステップＳ２５）、車載システムを停止しない限り（Ｓ２５／Ｎｏ）、ステップＳ１３に戻って上述した処理を繰り返す。一方、後輪９１のスリップ角βｒ＿ｏが閾値βｒ＿ｏ＿０を超えている場合（Ｓ２１／Ｙｅｓ）、リスク回避制御部７１は、先行車両９０がスピンを生じる可能性があることから、先行車両９０がスピンを生じた場合であっても自車両１が先行車両９０に衝突するリスクを回避できるように自車両１の運転条件を設定する（ステップＳ２３）。例えばリスク回避制御部７１は、先行車両９０に対する自車両１の相対速度及び自車両１から先行車両９０までの距離の情報に基づいて減速度を設定し、自車両１を減速させて衝突のリスクを低減する。リスク回避制御部７１は、自車両１を減速させることに代えて、あるいは自車両１を減速させることと併せて、自車両１の軌道を修正して衝突のリスクを低減してもよい。

【0070】

次いで、処理部５１は、車載システムを停止するか否かを判定し（ステップＳ２５）、車載システムを停止しない限り（Ｓ２５／Ｎｏ）、ステップＳ１３に戻って上述した処理を繰り返す。一方、車載システムが停止させる場合（Ｓ２５／Ｙｅｓ）、処理部５１は、処理を終了する。

【0071】

運転支援装置５０の処理部５１は、このように一連の処理を実行することにより先行車両９０の後輪のスリップ角βｒ＿ｏを推定し、先行車両９０のスピンを事前に予測する。また、処理部５１は、先行車両９０のスピンが予測された場合、処理部５１は、自車両１と先行車両９０との衝突のリスクが低減されるように運転条件を設定し、車両制御装置４１へ運転条件の情報を出力する。これにより、先行車両９０がスピンを生じた場合の自車両１と先行車両９０との衝突のリスクが低減され、衝突を回避することができるか、あるいは衝突時の被害を低減することができる。

【0072】

＜１－４．効果＞
以上のように、本実施形態に係る運転支援装置５０は、周囲環境センサ３１の検出データに基づいて自車両１の前方に存在する先行車両９０の車速ｖ＿ｏ、及び、先行車両９０の後部の中心の移動量ｓ＿ｏ及びスリップ角β＿ｏを演算する。また、運転支援装置５０は、少なくとも先行車両９０の車速ｖ＿ｏ、及び、先行車両９０の後部の中心の移動量ｓ＿ｏ及びスリップ角β＿ｏの情報と、先行車両９０の後輪９１の車軸９３から先行車両９０の後部までの推定距離Ｌｒの情報とに基づいて、先行車両９０の後輪９１のスリップ角βｒ＿ｏを推定する。これにより、先行車両９０の車体の挙動ではなく、接地箇所である後輪９１のスリップ角βｒ＿ｏに基づいて、車体がスピンし始める前に先行車両９０のスピンを事前に予測することができる。したがって、先行車両９０がスピンを生じたときに自車両１と先行車両９０との衝突のリスクが低減されるように、あらかじめ自車両１を制御することができる。

【0073】

また、本実施形態に係る運転支援装置５０は、先行車両９０の後輪９１の車軸９３から先行車両９０の後部までの推定距離Ｌｒとして、距離情報データベース５５に記録された二つの異なる第１距離Ｌｒ１及び第２距離Ｌｒ２を用いて後輪９１のスリップ角βｒ＿ｏ１，βｒ＿ｏ２をそれぞれ算出し、いずれか大きい方の値を用いて先行車両９０がスピンを生じる可能性を判定する。これにより、自車両１の周囲環境センサ３１では先行車両９０の後輪９１の車軸９３から先行車両９０の後部までの距離を特定することが困難である場合であっても、先行車両９０のスピンの予測精度を高めることができる。

【0074】

また、本実施形態に係る運転支援装置５０では、車両の種類に応じてそれぞれ設定された第１距離Ｌｒ１及び第２距離Ｌｒ２が距離情報データベース５５に記録されている。したがって、自車両１の周囲環境センサ３１では先行車両９０の後輪９１の車軸９３から先行車両９０の後部までの距離を特定することが困難である場合であっても、先行車両９０の種類に応じて先行車両９０の後輪９１のスリップ角βｒ＿ｏの推定精度を高めることができる。

【0075】

また、本実施形態に係る運転支援装置５０は、推定された先行車両９０の後輪９１のスリップ角βｒ＿ｏが所定の閾値βｒ＿ｏ＿０を超える場合、自車両１を減速させる制御を実行する。これにより、先行車両９０のスピンが発生した場合に、自車両１と先行車両９０との衝突を回避させ、あるいは、衝突時の被害を軽減することができる。

【0076】

＜１－５．変形例＞
ここまで、本実施形態に係る運転支援装置５０について説明したが、上記実施形態に係る運転支援装置５０は種々の変形が可能である。以下、運転支援装置５０の変形例の幾つかを説明する。

【0077】

例えば上記実施形態では、自車両１の前方を走行する先行車両９０の後輪のスリップ角βｒ＿ｏを推定していたが、先行車両９０の代わりに、あるいは先行車両９０と併せて自車両１の前方に存在する対向車両の後輪のスリップ角βｒ＿ｏを推定してもよい。この場合、処理部５１は、対向車両の前部（フロント部分）を検出するとともに、上記実施形態において用いられていた先行車両９０の後輪９１の車軸９３から先行車両９０の後部までの推定距離Ｌｒの代わりに、対向車両の後輪の車軸から対向車両の前部までの推定距離Ｌｆを用いて対向車両の後輪のスリップ角βｒ＿ｏを推定する。これにより、対向車両のスピンを事前に予測することができる。したがって、対向車両がスピンを生じたときに自車両１と対向車両との衝突のリスクが低減されるように、あらかじめ自車両１を制御することができる。

【0078】

なお、対向車両の後輪のスリップ角βｒ＿ｏを推定する場合、処理部５１は、対向車両のスピンが発生したときに自車両１及び対向車両の走行状態の情報及び自車両１及び対向車両の運動量の情報に基づいて自車両１と対向車両との衝突の可能性を判定し、衝突する可能性があると判定された場合にのみリスク回避制御を実行してもよい。

【0079】

また、上記実施形態では、処理部５１は後輪のスリップ角βｒ＿ｏを推定し、他車両のスピンを事前に予測していたが、スリップ角βｒ＿ｏに代えてスリップ角速度ωｒ＿ｏを推定してもよい。この場合、処理部５１は、各ルーチンにおいて、推定したスリップ角速度ωｒ＿ｏを積分することによってスリップ角βｒ＿ｏを求め、上記式（１）及び式（２）に適用すればよい。スリップ角速度ωｒ＿ｏを推定する場合であっても、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

【0080】

＜＜２．第２の実施の形態＞＞
続いて、本開示の第２の実施の形態に係る運転支援装置を説明する。第２の実施の形態に係る運転支援装置は、運転支援装置を搭載した自車両の前方に存在する他車両の後輪のスリップ角を推定して他車両のスピンが生じ得る位置を地図データに記録し、自車両が当該位置でスピンを生じるリスクを回避する制御を実行可能に構成される。

【0081】

以下、第２の実施の形態に係る運転支援装置について、主として第１の実施の形態に係る運転支援装置と異なる点を説明する。なお、本実施形態では、他車両は、自車両１の周囲環境センサ３１によって他車両の前部又は後部を検知可能な車両であれば先行車両及び対向車両に限らずあらゆる他車両であってよい。

【0082】

＜２－１．運転支援装置の構成＞
図８は、第２の実施の形態に係る運転支援装置５０Ａの構成例を示すブロック図である。本実施形態に係る運転支援装置５０Ａの処理部５１は、第１の実施の形態に係る運転支援装置５０におけるリスク回避制御部７１の代わりに、スリップ位置記録部８１及びスリップ回避制御部８３を備えている。また、本実施形態に係る運転支援装置５０Ａは、地図データを記録した地図データ記憶部５７を備えている。地図データ記憶部５７は、ナビゲーションシステムに用いられる地図データが記録されたものであってよいが、運転支援装置５０Ａ専用に備えられたものであってもよい。

【0083】

処理部５１の周囲環境検出部６１、自車両情報取得部６３、自車両運動量算出部６５、他車両運動量算出部６７及び車輪スリップ角推定部６９は、第１の実施の形態に係る運転支援装置５０と同様の機能を有している。

【0084】

スリップ位置記録部８１は、車輪スリップ角推定部６９により推定された他車両の後輪のスリップ角があらかじめ設定された閾値を超えている場合に、他車両の後輪のスリップ角が閾値を超えたときの他車両の走行地点をスリップ位置として地図データ上に記録する処理を実行する。また、スリップ回避制御部８３は、自車両１の走行中に、地図データ上に記録されたスリップ位置を通過する際に、自車両１の操舵角速度又は加減速度の少なくともいずれか一方に制限をかける処理を実行する。スリップ位置記録部８１及びスリップ回避制御部８３は、処理部５１によるコンピュータプログラムの実行により実現される機能であってよいが、その一部がアナログ回路により構成されていてもよい。

【0085】

＜２－２．運転支援装置の動作＞
続いて、本実施形態に係る運転支援装置５０Ａの動作例を、スリップ位置判定記録処理とスリップ回避制御処理とに分けて具体的に説明する。

【0086】

（２－２－１．スリップ位置判定記録処理）
図９は、運転支援装置５０Ａの処理部５１により実行されるスリップ位置判定記録処理の一例を示すフローチャートである。
まず、運転支援装置５０Ａを含む車載システムが起動されると（ステップＳ１１）、処理部５１は、第１の実施の形態において説明した手順に沿って、ステップＳ１１～ステップＳ２１の各ステップの処理を実行する。

【0087】

ステップＳ２１において、他車両の後輪９１のスリップ角βｒ＿ｏが閾値βｒ＿ｏ＿０を超えていない場合（Ｓ２１／Ｎｏ）、他車両がスピンを生じるおそれがないため、処理部５１は、車載システムを停止するか否かを判定し（ステップＳ２５）、車載システムを停止しない限り（Ｓ２５／Ｎｏ）、ステップＳ１３に戻って上述した処理を繰り返す。一方、後輪９１のスリップ角βｒ＿ｏが閾値βｒ＿ｏ＿０を超えている場合（Ｓ２１／Ｙｅｓ）、スリップ位置記録部８１は、他車両の後輪９１のスリップ角βｒ＿ｏが閾値βｒ＿ｏ＿０を超えたときの他車両の走行地点をスリップ位置として地図データ上に記録する（ステップＳ２７）。

【0088】

具体的に、スリップ位置記録部８１は、他車両の後輪９１のスリップ角βｒ＿ｏが閾値βｒ＿ｏ＿０を超えた時刻における自車両１のグローバル座標系の位置情報と、当該時刻における自車両１に対する他車両の相対位置とに基づいて他車両の走行地点の座標位置を算出する。そして、スリップ位置記録部８１は、当該走行地点の座標位置を地図データ上に記録する。

【0089】

次いで、処理部５１は、車載システムを停止するか否かを判定し（ステップＳ２５）、車載システムを停止しない限り（Ｓ２５／Ｎｏ）、ステップＳ１３に戻って上述した処理を繰り返す。一方、車載システムが停止させる場合（Ｓ２５／Ｙｅｓ）、処理部５１は、処理を終了する。

【0090】

（２－２－２．スリップ回避制御処理）
図１０は、運転支援装置５０Ａの処理部５１により実行されるスリップ回避制御処理の一例を示すフローチャートである。
まず、運転支援装置５０Ａを含む車載システムが起動されると（ステップＳ４１）、処理部５１の自車両情報取得部６３は、自車両１の情報を取得する（ステップＳ４３）。具体的に、自車両情報取得部６３は、少なくともＧＮＳＳセンサ３７から送信される自車両１の位置情報を取得するとともに、自車両１の位置の変化に基づいて自車両１の進行方向を演算により求める。

【0091】

次いで、スリップ回避制御部８３は、自車両１の進行方向の前方に、地図データ上に記録されたスリップ位置が存在するか否かを判定する（ステップＳ４５）。例えばスリップ回避制御部８３は、自車両１が走行している道路の前方の所定範囲にスリップ位置が存在するか否かを判定する。あるいは自車両１が自動運転中である場合又はナビゲーションシステムの走行ルートの設定がある場合、スリップ回避制御部８３は、走行ルートの所定範囲にスリップ位置が存在するか否かを判定する。所定範囲は、例えば自車両１からの距離が５０～２００ｍの範囲とすることができるが、この範囲に限定されるものではない。

【0092】

スリップ回避制御部８３は、走行中の道路、あるいは、走行ルートに設定されている道路の所定範囲のいずれかの箇所にスリップ位置が記録されている場合にスリップ位置が存在すると判定してもよく、自車両１が走行予定の車線内にスリップ位置が記録されている場合にスリップ位置が存在すると判定してもよい。

【0093】

自車両１の進行方向の前方にスリップ位置が存在しない場合（Ｓ４５／Ｎｏ）、自車両１がスピンを生じるおそれがないため、処理部５１は、車載システムを停止するか否かを判定し（ステップＳ４９）、車載システムを停止しない限り（Ｓ４９／Ｎｏ）、ステップＳ４３に戻って上述した処理を繰り返す。一方、自車両１の進行方向の前方にスリップ位置が存在する場合（Ｓ４５／Ｙｅｓ）、スリップ回避制御部８３は、自車両１がスリップ位置でスピンを生じる可能性があることから、自車両１の操舵角速度又は加減速度の少なくともいずれか一方に制限をかける。つまり、自車両１の操舵角速度又は加減速度に上限を設定し、自車両１の挙動の急激な変化を抑制する処理を実行する。自車両１の操舵角速度又は加減速度の上限は、あらかじめ任意の値に設定されてよい。これにより、自車両１がスリップ位置を通過する際にスピンが生じることを防ぐことができる。

【0094】

自車両１の操舵角速度又は加減速度の少なくとも一方に制限をかけるタイミングは、例えばスリップ位置までの距離があらかじめ設定された距離になったときであってよい。あるいは、当該距離を、自車両１の車速に応じて可変としてもよい。また、記録されているスリップ位置がカーブの途中に存在する場合、当該カーブの入口を基準として自車両１の操舵角速度又は加減速度の少なくとも一方に制限をかけるタイミングを設定してもよい。

【0095】

＜２－３．効果＞
以上のように、本実施形態に係る運転支援装置５０Ａは、自車両１の周囲を走行する他車両の後輪のスリップ角βｒ＿ｏを推定するとともに、当該スリップ角βｒ＿ｏが所定の閾値βｒ＿ｏ＿０を超えたときの他車両の走行地点をスリップ位置として地図データ上に記録する。また、運転支援装置５０Ａは、自車両１の走行中に、前方にスリップ位置が存在する場合、あらかじめ自車両１の操舵角速度又は加減速度の少なくともいずれか一方に制限をかける。これにより、自車両１がスリップ位置を通過する際に、自車両１の挙動の急激な変化が抑制されて自車両１のスピンが生じることを防ぐことができる。

【0096】

なお、本実施形態に係る運転支援装置５０Ａにおいても、処理部５１は、後輪のスリップ角βｒ＿ｏに代えてスリップ角速度ωｒ＿ｏを推定してもよい。また、本実施形態に係る運転支援装置５０Ａのスリップ位置記録部８１及びスリップ回避制御部８３の機能は、第１の実施の形態に係る運転支援装置５０に追加的に設けられていてもよい。

【0097】

また、本実施形態に係る運転支援装置５０Ａのスリップ位置記録部８１は、スリップ位置を地図データ上に記録する際に、他車両の後輪のスリップ角βｒ＿ｏが閾値βｒ＿ｏ＿０を超えたときの季節の情報及び時刻の情報に関連付けてスリップ位置を記録してもよい。そして、運転支援装置５０Ａのスリップ回避制御部８３は、現在の季節及び時刻とスリップ位置に関連付けられた季節の情報及び時刻の情報を比較し、同時期及び同じ時間帯に自車両１がスリップ位置を走行する場合に、自車両１の操舵角速度及び加減速度に制限をかけてもよい。これにより、自車両１のスピンが発生しにくい状態においても操舵角速度又は加減速度に制限がかけられることを防ぐことができる。

【0098】

また、本実施形態に係る運転支援装置５０Ａでは、自車両１に備えられた地図データ記憶部５７にスリップ位置の情報を記録していたが、移動体通信手段を介して運転支援装置５０Ａと通信可能なサーバに保存された地図データにスリップ位置の情報を記録してもよい。これにより、スリップ位置が記録された地図データを複数の車両で共用することができ、スリップ位置の収集量を増やすことができるとともに、それぞれの車両が初めて走行するエリアであっても車両のスピンを回避する制御が実行されるようになる。

【0099】

以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示はかかる例に限定されない。本開示の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。

【0100】

例えば、上記実施形態では、運転支援装置の機能のすべてが自車両１に搭載されていたが、本開示はかかる例に限定されない。例えば運転支援装置が有する機能の一部が、移動体通信手段を介して通信可能なサーバ装置に設けられ、運転支援装置は、当該サーバ装置に対してデータを送受信するように構成されていてもよい。

【符号の説明】

【0101】

１：車両（自車両）、９：駆動力源、１５：電動ステアリング装置、２０：ブレーキ液圧制御ユニット、３１：周囲環境センサ、３１ＬＦ・３１ＲＦ：前方撮影カメラ、３１Ｓ：ＬｉＤＡＲ、３５：車両状態センサ、３７：ＧＮＳＳセンサ、４１：車両制御装置、５０・５０Ａ：運転支援装置、５１：処理部、５３：記憶部、５５：距離情報データベース、５７：地図データ記憶部、６１：周囲環境検出部、６３：自車両情報取得部、６５：自車両運動量算出部、６７：他車両運動量算出部、６９：車輪スリップ角推定部、７１：リスク回避制御部、８１：スリップ位置記録部、８３：スリップ回避制御部、９０：先行車両、９１：後輪、９３：車軸、Ｄ＿ｅ：車両の前後方向の向き、Ｄ＿ｏ：車両の前後方向の向き、Ｄｍ＿ｏ：移動方向の向き、Ｌｒ：距離、Ｌｒ１：第１距離、Ｌｒ２：第２距離、ｓ＿ｅ：移動量、ｓ＿ｏ：移動量、ｖ＿ｏ：車速、ｗ：トレッド幅、β＿ｏ：車両のスリップ角、βｒ＿ｏ：後輪のスリップ角、ωｒ＿ｏ：後輪のスリップ角速度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】