JP2015219830A - 運転支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者の運転技量に応じて運転者の運転操作と協調し、車両の走行環境に基づいて車両の目標走行状態を演算すると共に、車両の走行状態が目標走行状態に近づくように車両の運転支援制御を行う運転支援装置を提供する。
【解決手段】車両に対する運転者の運転操作を検出する情報取得部２０と、情報取得部２０により検出された運転者の運転操作の履歴に基づいて、運転者の運転技量を評価する運転技量評価部２４と、車両の走行状態と目標走行状態とに基づいて、車両の運転支援制御を行う運転支援制御部２８と、を備える。運転支援制御部２８は、運転支援制御中に、情報取得部２０により運転者の運転操作が検出された場合、運転技量評価部２４の評価した運転者の運転技量に応じて車両に対する運転支援制御の支援量を制限すると共に、運転者の運転操作量を車両の走行制御に反映させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の運転者の運転を支援する運転支援装置に関する。

運転支援装置に関する技術文献として、下記の特許文献１が知られている。この特許文献１には、走行車線のカーブ状態とカーブ走行時の運転者の運転操作内容とカーブ走行時の車両の運動状態に基づいて、運転者の運転技量を判断し、その運転技量に応じて支援内容を決定するカーブ走行支援装置が記載されている。具体的に、このカーブ走行支援装置では、例えば、カーブ進入前に車両が速度過剰であると判定された場合、運転者の運転技量が上級と判断されたときには警報音の出力のみを行い、運転者の運転技量が初級と判断されたときには音声による警告の出力及び車両の自動制動を実行する。

特開２００３−０９９８９７号公報

ところで、近年では、運転者に違和感なく運転支援を行うため運転者の運転操作と運転支援制御との協調に関する検討が進められている。上述したカーブ走行支援装置においては、運転者の運転技量に応じて自動制動の有無等の支援内容を決定しているが、自動制動等の運転支援中に運転者が運転操作を行った場合については考慮されておらず、運転者の運転操作と運転支援制御との協調について改善の余地がある。

このため、本技術分野では、運転者の運転技量に応じて運転者の運転操作と協調した運転支援制御を行うことができる運転支援装置が望まれている。

上記課題を解決するため、本発明の一側面に係る運転支援装置によれば、車両の走行環境に基づいて車両の目標走行状態を演算すると共に、車両の走行状態が目標走行状態に近づくように車両の運転支援制御を行う運転支援装置であって、車両に対する運転者の運転操作を検出する運転操作検出部と、運転操作検出部により検出された運転者の運転操作の履歴に基づいて、運転者の運転技量を評価する運転技量評価部と、車両の走行状態と目標走行状態とに基づいて、車両の運転支援制御を行う運転支援制御部と、を備え、運転支援制御部は、運転支援制御中に、運転操作検出部により運転者の運転操作が検出された場合、運転技量評価部の評価した運転者の運転技量に応じて車両に対する運転支援制御の支援量を制限すると共に、運転者の運転操作量を車両の走行制御に反映させる。

この運転支援装置によれば、運転支援制御中に、運転者の運転操作が検出された場合、運転者の運転技量に応じて運転支援制御の支援量を制限すると共に、運転者の運転操作量を車両の走行制御に反映することで、運転者の運転技量に応じて運転者の運転操作と協調した運転支援制御を行うことができる。すなわち、この運転支援装置によれば、運転支援制御中に運転者の運転操作が検出された場合、運転者の運転技量に応じて運転支援制御の支援量を制限するので、例えば、運転者の運転技量が高い場合（例えばベテランドライバの運転技量である場合）には、運転支援制御の支援量を大幅に制限して運転者が主体となった車両の走行制御を行い、運転者の運転技量が低い場合（例えば初心者ドライバの運転技量である場合）には、運転支援制御の支援量の制限を小さくして、十分な運転支援を行うことができる。なお、運転支援制御の支援量の制限には支援量がゼロとなるように制限する場合も含まれる。

上記運転支援装置において、運転技量評価部は、車両が走行した走行区間における運転者の操舵の履歴と、当該走行区間の道路形状に応じた規範操舵とに基づいて、運転者の運転技量を評価してもよい。
この運転支援装置によれば、カーブなどの走行区間における運転者の操舵の履歴を、当該走行区間の道路形状に応じた規範操舵（例えば当該走行区間のカーブの曲率に応じて演算されたベテランドライバの操舵状態）と比較することで、運転者の運転技量を容易に評価することができる。

上記運転支援装置において、運転支援制御は、車両の操舵支援制御を含み、運転支援制御部は、車両の操舵トルクをコントロールするアシストモータと、車両の左右一対の車輪に伝達する駆動力の配分をコントロールするトルクベクタリング機構により、車両の操舵支援制御を行ってもよい。
この運転支援装置によれば、車両の操舵トルクをコントロールするアシストモータだけではなく、トルクベクタリング機構も利用して車両の操舵支援制御を行うので、アシストモータの負荷を低減することができる。

以上説明したように、本発明の一側面に係る運転支援装置によれば、運転者の運転技量に応じて運転者の運転操作と協調した運転支援制御を行うことができる。

第１の実施形態に係る運転支援装置を示すブロック図である。 重み係数ｗの演算に関する制御を示すフローチャートである。 重み係数ｗの演算に関する制御を示すブロック線図である。 運転支援制御を示すフローチャートである。 運転者の運転操作が検出された場合の運転支援制御を示すブロック線図である。 （ａ）機械入力のみによる障害物回避時の入力操舵トルクの時間変化を示すグラフである。（ｂ）運転者の入力のみによる障害物回避時の入力操舵トルクの時間変化を示すグラフである。（ｃ）協調による障害物回避時の入力操舵トルクの時間変化を示すグラフである。 目標走行状態及び機械入力量の演算の実施例を説明するためのブロック線図である。 重み係数ｗの演算に関する制御の変形例を示すブロック線図である。 第２の実施形態に係る運転支援装置を示すブロック図である。 トルクベクタリング機構を含む車両の構成図である。 トルクベクタリング機構に関する制御を示すブロック線図である。 アシストモータの負荷の低減を説明するためのグラフである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係る運転支援装置を示すブロック図である。図１に示す運転支援装置１は、例えば、乗用車等の車両に搭載されており、運転者による車両の運転を支援する運転支援制御を行う装置である。運転支援制御には、運転者の運転を支援するために車両の走行制御に介入する様々な制御が含まれる。運転支援制御には、運転者の操舵を支援する操舵支援制御と、運転者のアクセル操作及びブレーキ操作を支援する加減速支援制御が含まれる。

具体的に、運転支援制御には、走行車線に沿った車両の操舵を支援するレーンキープアシスト、交差点又はカーブ進入前の速度調整を支援する速度調整支援（スピードマネジメント）、先行車との車間距離を調整するＡＣＣ［Adaptive Cruise Control］、隣接車線へのレーンチェンジを支援するレーンチェンジ支援、他車両等の障害物を回避する障害物回避支援、及び駐車時の操舵を支援するインテリジェントパーキングアシスタント（ＩＰＡ：Intelligent Parking Assist）等が含まれる。

運転支援装置１は、車両の走行環境に基づいて車両の目標走行状態を演算すると共に、車両の走行状態が目標走行状態に近づくように運転支援制御を行う。車両の走行環境とは、車両の走行する走行車線の道路形状、走行車線の白線の位置、車両の周囲の他車両の状況、雨天等の天候、昼夜の区別、その他の車両の走行に影響する様々な環境を意味する。目標走行状態とは、車両の走行環境において運転支援制御の目標とすべき車両の走行状態を意味する。例えば、レーンキープアシストにおいては、走行車線の中央を走行する走行状態が目標走行状態となる。運転支援装置１は、レーンキープアシストにおいて、走行車線の中央を走行する走行状態に近づくように車両の操舵を支援する制御を行う。

また、運転支援装置１は、運転者の運転操作の履歴に基づいて、運転者の運転技量を評価する。運転操作とは、例えば、車両のステアリングホイールの操舵、アクセルペダルの踏込み、ブレーキペダルの踏込みである。運転支援装置１は、例えば、カーブなどの走行区間における運転者の運転操作の履歴と当該走行区間の道路形状に応じた規範運転操作とに基づいて、運転者の運転技量を評価する。規範運転操作とは、例えば、走行区間であるカーブの曲率に応じて演算された規範となる運転操作（操舵、アクセル操作、ブレーキ操作等）である。規範運転操作は、必ずしも演算で求める必要はなく、例えば、道路形状に応じて予め記憶された規範ドライバモデルを規範運転操作として用いてもよい。

運転支援装置１は、運転支援制御中に運転者の運転操作が検出された場合、運転者の運転技量に応じて車両に対する運転支援制御の支援量を制限すると共に、運転者の運転操作量を車両の走行制御に反映させる。運転支援制御の支援量とは、例えば、レーンキープアシストにおいて車両に与える操舵トルク、ＡＣＣにおいて車両に与える駆動力若しくは制動力の大きさである。運転者の運転操作量とは、例えば、ステアリングホイールに対する操舵トルク、アクセルペダルの踏込み量、ブレーキペダルの踏込み量である。運転支援装置１は、運転支援制御の支援量を制限すると共に運転者の運転操作量を車両の走行制御に反映させることで、運転者の運転技量に応じて運転者の運転操作と協調した運転支援制御を行うことができる。

〈運転支援装置の構成〉
以下、運転支援装置１の構成について図１を参照して説明する。図１に示されるように、運転支援装置１は、車両の運転支援制御を行うための運転支援ＥＣＵ［Electronic Control Unit］２を備えている。運転支援ＥＣＵ２は、ＣＰＵ[Central Processing Unit]、ＲＯＭ[Read Only Memory]、ＲＡＭ[Random Access Memory]などからなる電子制御ユニットである。運転支援ＥＣＵ２では、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＲＡＭにロードし、ＣＰＵで実行することで、各種の運転支援制御を実行する。

運転支援ＥＣＵ２は、操舵センサ３、アクセルペダルセンサ４、ブレーキペダルセンサ５、地図データベース６、ＧＰＳ受信部７、レーザレーダ８、ステレオカメラ９、車輪速センサ１０、加速度センサ１１、及びヨーレートセンサ１２と接続されている。また、運転支援ＥＣＵ２は、操舵制御部１３、エンジン制御部１４、及びブレーキ制御部１５と接続されている。

操舵センサ３は、例えば、車両のステアリングシャフトに対して設けられ、ステアリングホイールの操舵トルクを検出する。操舵センサ３は、ステアリングホイールの操舵角を検出してもよい。操舵センサ３は、検出した操舵トルク又は操舵角に応じた信号を運転支援ＥＣＵ２へ出力する。

アクセルペダルセンサ４は、例えば、アクセルペダルのシャフト部分に対して設けられ、アクセルペダルの踏込み量（アクセルペダルの位置）を検出する。アクセルペダルセンサ４は、検出したアクセルペダルの踏込み量に応じた信号を運転支援ＥＣＵ２へ出力する。同様に、ブレーキペダルセンサ５は、例えば、ブレーキペダルのシャフト部分に対して設けられ、ブレーキペダルの踏込み量（ブレーキペダルの位置）を検出する。ブレーキペダルの操作力（ブレーキペダルに対する踏力やマスタシリンダの圧力等）から検出してもよい。ブレーキペダルセンサ５は、検出したブレーキペダルの踏込み量や操作力に応じた信号を運転支援ＥＣＵ２へ出力する。

地図データベース６は、例えば、車両に搭載されたＨＤＤ［Hard disk drive］に記憶されたデータベースであり、地図情報が格納されている。地図情報には、例えば、様々な建物の位置情報、道路の位置情報、道路の種別情報、交差点の位置情報等が含まれる。また、地図情報には、道路の位置情報と関連づけられた道路形状の情報（例えばカーブの曲率の情報）が含まれている。

ＧＰＳ受信部７は、例えば、３個以上のＧＰＳ衛星からの信号を受信することにより、車両の位置（例えば緯度経度）を検出（測定）する。ＧＰＳ受信部７は、検出した車両の位置に応じた信号を運転支援ＥＣＵ２へ出力する。なお、地図データベース６及びＧＰＳ受信部７は、車両の運転者を案内するためのナビゲーションシステムの一部を構成していてもよい。

レーザレーダ８は、例えば、車両の前端に設けられ、レーザ波を利用して車両前方の障害物を検出する。レーザレーダ８は、例えば、レーザ波を車両前方に送信し、他車両等の障害物に反射したレーザ波を受信することで障害物を検出する。レーザレーダ８は、検出した障害物に応じた信号を運転支援ＥＣＵ２へ出力する。なお、レーザレーダ８に代えて、ミリ波レーダ等を用いてもよい。

ステレオカメラ９は、例えば、車両のフロントガラスの裏面に設けられた二つの撮像部を有しており、これらの撮像部により車両前方を撮像する。ステレオカメラ９は、撮像した画像に応じた信号を運転支援ＥＣＵ２へ出力する。なお、ステレオカメラ９に代えて単眼カメラを用いてもよい。

車輪速センサ１０は、例えば、ドライブシャフト又はアクスルハブ等の車輪と一体に回転する部位に対して設けられ、車輪の回転速度を検出する。車輪速センサ１０は、検出した車輪の回転速度に応じた信号を運転支援ＥＣＵ２へ出力する。

加速度センサ１１は、車両の加速度（減速度）を検出する。加速度センサ１１は、例えば、車両の前後加速度を検出する前後加速度センサと、車両の横加速度を検出する横加速度センサとを含んでいる。加速度センサ１１は、検出した車両の加速度に応じた信号を運転支援ＥＣＵ２へ出力する。ヨーレートセンサ１２は、車両の重心の鉛直軸周りのヨーレート（回転角速度）を検出する。ヨーレートセンサ１２としては、例えばジャイロセンサを用いることができる。ヨーレートセンサ１２は、検出した車両のヨーレートに応じた信号を運転支援ＥＣＵ２へ出力する。

操舵制御部１３は、車両の操舵系を制御する電子ユニットである。操舵制御部１３は、電動パワーステアリングシステム［ＥＰＳ：Electric Power Steering］を制御する。操舵制御部１３は、車両の操舵トルクをコントロールするアシストモータを駆動させることにより、車両の操舵トルクを制御する。操舵制御部１３は、運転支援ＥＣＵ２からの制御信号に応じて操舵系を制御する。

エンジン制御部１４は、車両のエンジンを制御する電子ユニットである。エンジン制御部１４は、例えば、エンジンに対する燃料の供給量及び空気の供給量をコントロールすることで、車両の駆動力を制御する。なお、エンジン制御部１４は、車両がハイブリッド車又は電気自動車である場合には、動力源として駆動するモータの制御を行う。エンジン制御部１４は、運転支援ＥＣＵ２からの制御信号に応じて車両の駆動力を制御する。

ブレーキ制御部１５は、車両のブレーキシステムを制御する電子ユニットである。車両のブレーキシステムとしては、例えば、液圧ブレーキシステムを用いることができる。ブレーキ制御部１５は、液圧ブレーキシステムに付与する液圧を調整することで、車輪へ付与する制動力をコントロールする。ブレーキ制御部１５は、運転支援ＥＣＵ２からの制御信号に応じて車輪への制動力を制御する。なお、ブレーキ制御部１５は、車両が回生ブレーキシステムを備えている場合、液圧ブレーキシステム及び回生ブレーキシステムの両方を制御してもよい。

次に、運転支援ＥＣＵ２の機能的構成について説明する。運転支援ＥＣＵ２は、情報取得部２０、運転シーン判定部２１、運転履歴記憶部２２、規範運転操作設定部２３、運転技量評価部２４、重み係数演算部２５、目標走行状態演算部２６、機械入力量演算部２７、及び運転支援制御部２８を有している。

情報取得部２０は、運転者の運転技量の評価に必要な情報及び運転支援制御に必要な情報を取得する。具体的に、情報取得部２０は、操舵センサ３からの信号に基づいて、運転者の操舵情報を取得する。情報取得部２０は、アクセルペダルセンサ４の信号に基づいて運転者のアクセル操作情報を取得すると共に、ブレーキペダルセンサ５の信号に基づいて運転者のブレーキ操作情報を取得する。

また、情報取得部２０は、ＧＰＳ受信部７からの信号に基づいて車両の位置情報を取得すると共に、地図データベース６を参照して車両の周囲の地図情報を取得する。情報取得部２０は、取得した車両の位置情報及び地図情報に基づいて、車両の走行道路及び走行道路の道路形状を認識する。また、情報取得部２０は、レーザレーダ８及びステレオカメラ９からの信号に基づいて、車両の周囲の障害物情報を取得する。情報取得部２０は、ステレオカメラ９からの信号に基づいて、走行車線の白線の位置情報を取得する。情報取得部２０は、例えば、車両の位置情報、地図情報、障害物情報、及び走行車線の白線の位置情報に基づいて、車両の走行環境を認識する。情報取得部２０は、車両のワイパーの作動の有無から雨天情報を取得してもよく、ヘッドライトの点灯の有無から昼夜情報を取得してもよい。

また、情報取得部２０は、車輪速センサ１０の信号に基づいて車両の車速情報を取得すると共に、加速度センサ１１の信号に基づいて車両の加速度情報（前後加速度情報及び横加速度情報）を取得する。情報取得部２０は、ヨーレートセンサ１２の信号に基づいて車両のヨーレート情報を取得する。情報取得部２０は、車両の車速情報、加速度情報、及びヨーレート情報に基づいて、車両の走行状態を認識する。

また、情報取得部２０は、運転者の操舵情報、アクセル操作情報、及びブレーキ操作情報に基づいて、車両に対する運転者の運転操作を検出する運転操作検出部として機能する。情報取得部２０は、例えば、操舵情報に基づいて、運転者がステアリングホイールに入力する操舵トルクが予め設定された操舵検出閾値以上となった場合に、運転者の運転操作を検出する。なお、情報取得部２０は、運転者がステアリングホイールに入力する操舵トルクが操舵検出閾値以上である状態が、予め設定された継続時間閾値を超えて継続された場合に、運転者の運転操作を検出してもよい。予め設定された操舵検出閾値及び予め設定された継続時間閾値は、運転者の明確な運転意志を検出するために適切に設定された閾値である。同様に、情報取得部２０は、アクセル操作情報及びブレーキ操作情報に基づいて運転者の運転操作を検出することができる。その他、情報取得部２０は、路車間通信又は車々間通信を通じて、いわゆるビッグデータを含む各種情報を取得してもよい。

運転シーン判定部２１は、車両の運転シーンが定常シーンであるか否かを判定する。運転シーンとは、車両の走行状況であり、例えば、車両の走行道路の道路形状（直線道路形状、カーブ形状等）、車両の周囲の他車両の状況、及び車両の進行状況（レーンチェンジ、交差点の右左折等の状況等）によって分類される。定常シーンとは、運転シーンのうち、運転者の運転技量を評価するために適切なシーンである。定常シーンは、例えば、車両が直線道路又はカーブを走行しており、他車両が周囲に存在しない状況とすることができる。運転シーン判定部２１は、例えば、情報取得部２０の認識した車両の走行環境（走行車線の道路形状）及び情報取得部２０の取得した障害物情報に基づいて、車両の運転シーンが定常シーンであるか否かを判定する。

運転シーン判定部２１は、例えば、車両の走行した走行道路に対して道路形状に応じた走行区間（直線道路区間、カーブ区間等）を設定し、走行区間ごとに運転シーンの判定を行う。走行区間は、道路形状の他、予め設定された距離（例えば５０ｍ）ごとに区分けされてもよい。また、運転シーン判定部２１は、現在の車両の運転シーンの判定ではなく、過去の車両の走行環境及び運転操作の情報（例えば１日分の情報）に基づいて、過去の車両の運転シーンの判定をまとめて行ってもよい。

運転履歴記憶部２２は、情報取得部２０の認識した車両の運転者の運転操作の履歴を記憶している。運転履歴記憶部２２は、例えば、運転シーン判定部２１が定常シーンであると判定した走行区間の運転操作の履歴を運転技量評価用の運転操作の履歴として記憶する。なお、運転履歴記憶部２２は、車両が運転者の個人認証機能を有する場合、運転者の個人認証情報に基づいて、個人ごとに運転操作の履歴を記憶する。

規範運転操作設定部２３は、運転シーン判定部２１が定常シーンであると判定した走行区間の道路形状（カーブ区間の曲率等）に基づいて、走行区間ごとの規範運転操作を設定する。規範運転操作とは、運転者の運転技量の評価の基準となる運転操作である。規範運転操作には、規範となる操舵（規範操舵）と規範となるアクセル操作及びブレーキ操作（規範加減速操作）のうち少なくとも一方が含まれる。規範運転操作設定部２３は、例えば、走行区間の道路形状に応じて予め記憶された規範ドライバモデルを規範運転操作として設定する。規範ドライバモデルとは、例えば、多数の車両から取得されたベテランドライバの運転操作情報を統計的にモデル化（例えば平均化）したものである。規範ドライバモデルは、例えば、走行区間の道路形状別に定められている。なお、ベテランドライバについては、種々の定義を採用することができるが、後述する運転技量評価部２４による運転技量の評価が予め定められた閾値より高い運転者をベテランドライバとしてもよい。また、規範ドライバモデルとしては、ベテランドライバであるか否かを区別せず、取得された多数の運転者の運転操作情報を統計的にモデル化したものを採用してもよい。

或いは、規範運転操作設定部２３は、走行区間の道路形状に基づいて演算した規範運転操作を当該走行区間に設定してもよい。規範運転操作設定部２３は、例えば、走行区間の道路形状に基づいて車両が走行すべき目標軌跡を演算し、当該目標軌跡に沿う操舵を規範操舵として設定してもよい。同様に、規範運転操作設定部２３は、例えば、走行区間の道路形状に基づいて車両の目標速度パターンを演算し、当該目標速度パターンに沿った車両のアクセル操作及びブレーキ操作を規範加減速操作として設定してもよい。目標軌跡及び目標速度パターンの演算については、例えば、従来から周知の手法を採用することができる。

なお、規範運転操作設定部２３は、道路形状だけではなく、雨天等の天候、昼夜の区別等に基づいて、適切な規範運転操作を設定してもよい。例えば、規範運転操作設定部２３は、天候が雨天又は降雪である場合、天候が晴天である場合と比べて、規範運転操作の規範操舵における操舵トルクの変化を緩やかにすることができる。

運転技量評価部２４は、運転履歴記憶部２２の記憶する運転技量評価用の運転操作の履歴に基づいて、運転者の運転技量を評価する。運転技量評価部２４は、走行区間における運転者の運転操作の履歴と、当該走行区間の規範運転操作との比較により、運転者の運転技量を評価する。

運転技量評価部２４は、例えば、走行区間における運転者の操舵の履歴と、規範運転操作設定部２３の設定した当該走行区間の規範操舵とに基づいて、運転者の運転技量を評価する。運転技量評価部２４は、運転者の操舵量と規範操舵の操舵量との差分に基づいて、運転者の運転技量を評価してもよい。運転技量評価部２４は、運転者の操舵量と規範操舵との操舵量との差分が大きいほど、運転者の運転技量が低いと評価する。運転技量評価部２４は、運転者の操舵量と規範操舵との操舵量との差分が小さいほど、運転者の運転技量が高いと評価する。また、運転技量評価部２４は、規範操舵の操舵量の時間変化に対する運転者の操舵量の時間変化の遅れに基づいて運転者の運転技量を評価してもよい。

同様に、運転技量評価部２４は、走行区間における運転者のアクセル操作及びブレーキ操作の履歴と、当該走行区間の規範加減速操作とに基づいて、運転者の運転技量を評価してもよい。運転技量評価部２４は、例えば、運転者のアクセル操作の操作量と、規範加減速操作におけるアクセル操作の操作量との差分に基づいて、運転者の運転技量を評価する。運転技量評価部２４は、規範加減速操作におけるアクセル操作の操作量の時間変化に対する運転者のアクセル操作の操作量の時間変化の遅れに基づいて、運転者の運転技量を評価してもよい。ブレーキ操作についても同様である。

運転技量評価部２４は、例えば、３日ごとに、前回の評価時から現在までの運転操作の履歴と規範加減速操作とに基づいて、運転者の運転技量を評価する。運転技量評価部２４は、運転者の運転技量を評価点として表してもよい。なお、運転技量評価部２４は、規範運転操作と比較することなく、運転者の運転操作の履歴に基づいて、運転者の運転技量を評価してもよい。運転技量評価部２４は、運転者の運転操作の履歴に基づいて、運転操作の変化の滑らかさ、急ブレーキの回数等から運転者の運転技量を評価してもよい。また、運転技量評価部２４は、運転者の運転技量の評価が向上した場合に、音声又は表示等により運転者に対して知らせてもよい。

重み係数演算部２５は、運転技量評価部２４の評価した運転者の運転技量に基づいて、重み係数ｗを演算する。重み係数ｗとは、運転者の運転操作が検出された場合における運転支援制御の協調の度合いである。換言すると、重み係数ｗは、運転者の運転操作が検出された場合と運転者の運転操作が検出されない場合とを比べたときの運転支援制御の支援量の制限の度合いである。重み係数ｗが小さい値であるほど、運転支援制御の支援量が小さくなる。重み係数ｗが大きい値であるほど、運転支援制御の支援量が大きくなる。重み係数ｗは、例えば、０以上１未満の値となる。重み係数ｗが０（ゼロ）の場合には、運転支援制御の支援量は０に制限される。重み係数演算部２５は、運転技量評価部２４の評価した運転者の運転技量が高いほど、重み係数ｗを小さな値として演算する。重み係数演算部２５は、運転技量評価部２４の評価した運転者の運転技量が低いほど、重み係数ｗを大きな値として演算する。

また、重み係数演算部２５は、運転者の運転技量だけではなく、その他の様々な情報（いわゆるビッグデータ）に基づいて重み係数ｗを演算してもよい。重み係数演算部２５は、例えば、雨天時又は降雪時の場合には、晴天時の場合と比べて、重み係数ｗを大きい値として演算してもよい。重み係数演算部２５は、例えば、夜の場合には、昼の場合と比べて、重み係数ｗを大きい値として演算してもよい。その他、重み係数演算部２５は、運転者の体調情報に基づいて、重み係数ｗを演算してもよい。運転者の体調情報は、例えば、運転者自身による装置への入力により取得することができる。また、運転者の体調情報は、車両に備えられた運転者撮像カメラの撮像情報から取得してもよい。例えば、運転者撮像カメラの撮像情報から求められる運転者の瞬目の頻度等に基づいて運転者の体調が睡眠不足であると判定された場合には、運転者の体調が通常と判定された場合と比べて、重み係数ｗを大きい値として演算してもよい。

目標走行状態演算部２６は、情報取得部２０の認識した車両の走行環境に基づいて、車両の目標走行状態を演算する。目標走行状態演算部２６は、車両の走行環境の他、車両の走行状態及び地図情報を用いて、車両の目標走行状態を演算してもよい。目標走行状態演算部２６は、運転支援制御の内容に応じた車両の目標走行状態の演算を行う。目標走行状態演算部２６は、例えば、レーンキープアシストにおいて、走行車線の中央を走行する状態を目標走行状態として演算する。目標走行状態演算部２６は、例えば、カーブ進入前の速度調整を支援する速度調整支援において、車両がカーブ入口で予め設定された目標車速（例えばカーブ曲率に応じて設定された目標車速）まで減速した状態を目標走行状態として演算する。目標走行状態の演算には、例えば、従来から周知の手法を採用することができる。

機械入力量演算部２７は、目標走行状態演算部２６の演算した目標走行状態及び情報取得部２０の認識した車両の走行状態に基づいて、機械入力量を演算する。機械入力量とは、目標走行状態に近づくために運転支援装置１が車両に入力する運転操作量である。機械入力量には、機械入力操舵トルク、機械入力アクセル操作量、機械入力ブレーキ操作量のうち少なくとも一つが含まれる。機械入力量演算部２７は、例えば、運転者の運転操作の入力が無く、機械入力量のみで車両の走行状態が目標走行状態となるように、機械入力量の演算を行う。

機械入力量演算部２７は、例えば、レーンキープアシストにおいて、車両の走行状態が走行車線の中央を走行する目標走行状態となるように機械入力操舵トルクを演算する。機械入力量演算部２７は、例えば、カーブ進入前の速度調整を支援する速度調整支援において、車両がカーブ入口で予め設定された目標車速まで減速した目標走行状態となるように機械入力ブレーキ量を演算する。機械入力量の演算には、例えば、従来から周知の手法を採用することができる。

運転支援制御部２８は、機械入力量演算部２７の演算した機械入力量に基づいて、車両の運転支援制御を行う。運転支援制御部２８は、運転者による運転支援制御開始の入力（レーンキープアシスト開始の入力、レーンチェンジ支援の開始の入力等）を受けて、それぞれの運転支援制御を開始する。また、運転支援制御部２８は、例えば、予め設定された運転支援制御の開始条件を満たした場合に、当該運転支援制御を開始する。運転支援制御部２８は、例えば、車両と障害物との衝突余裕時間（ＴＴＣ：Time To Collision）が予め設定された閾値以下となった場合に、障害物回避支援を開始する。

運転支援制御部２８は、情報取得部２０により運転者の運転操作が検出されない場合、機械入力量演算部２７の演算した機械入力量を車両の走行制御に反映させる。運転支援制御部２８は、機械入力量に基づいて、操舵制御部１３、エンジン制御部１４、ブレーキ制御部１５の少なくとも一つに制御信号を出力することで、機械入力量を車両の走行制御に反映させる。なお、運転支援制御部２８は、機械入力量が機械入力操舵トルクのみからなる場合には、操舵制御部１３にのみ制御信号を出力する。運転支援制御部２８は、機械入力量を車両の走行制御に反映させることにより、車両の走行状態が目標走行状態に近づくように運転支援制御を行う。

運転支援制御部２８は、情報取得部２０により運転者の運転操作が検出された場合、運転者の運転技量に応じて車両に対する運転支援制御の支援量を制限する。運転支援制御部２８は、情報取得部２０により運転者の運転操作が検出された場合、重み係数演算部２５が演算した重み係数ｗ（０以上１未満の値）を機械入力量に対して乗じた制限機械入力量を車両の走行制御に反映させる。運転支援制御部２８は、情報取得部２０により運転者の運転操作が検出された場合、重み係数ｗを乗じた制限機械入力量に基づいて、操舵制御部１３、エンジン制御部１４、ブレーキ制御部１５の少なくとも一つに制御信号を出力することで、運転者の運転操作が検出されないと判定した場合と比べて、運転支援制御の支援量を制限する。なお、重み係数ｗが０の場合には、制限機械入力量も０となる。

また、運転支援制御部２８は、情報取得部２０により運転者の運転操作が検出された場合、運転者の運転操作量（操舵トルク、アクセル操作量、ブレーキ操作量等）を車両の走行制御に反映させる。運転支援制御部２８は、例えば、運転者の運転操作量を制限することなく、車両の走行制御に反映させる。具体的に、運転支援制御部２８は、運転者の運転操作量に制限機械入力量を加えた合計入力量を車両の走行制御に反映させる。運転支援制御部２８は、合計入力量に基づいて、操舵制御部１３、エンジン制御部１４、ブレーキ制御部１５の少なくとも一つに制御信号を出力することで、車両の走行状態が目標走行状態に近づくように運転者の運転操作を支援する。なお、車両の走行状態が目標走行状態から離れるような運転操作を運転者が行った場合（運転者の運転操作量が右旋回の操舵方向の操舵トルクで制限機械入力量が左旋回の操舵方向の操舵トルクである場合）、運転者の運転操作量と制限機械入力量は互いに相殺して、その差分が合計入力量として車両の走行制御に反映されてもよい。

以上、運転支援装置１の構成について説明したが、運転支援装置１の構成は上述した態様に限定されない。例えば、情報取得部２０、運転シーン判定部２１、運転履歴記憶部２２、規範運転操作設定部２３、運転技量評価部２４、重み係数演算部２５のうち少なくとも一つは、車載の運転支援ＥＣＵ２ではなく、車両と路車間通信を行う情報管理センター等の施設に設けられたコンピュータによって構成されていてもよい。例えば、運転者の運転操作の履歴及び車両の走行状態の履歴を車両から情報管理センターへ送信し、情報管理センターで演算された重み係数ｗの情報を車両が受信して、運転支援制御に用いる態様であってもよい。

また、運転支援制御部２８は、必ずしも重み係数ｗを用いて運転支援制御の支援量を制限する必要はない。運転支援制御部２８は、重み係数ｗを用いることなく、運転技量評価部２４の評価した運転者の運転技量に応じて運転支援制御の支援量を制限してもよい。この場合、運転支援制御部２８は、運転者の運転技量が高いほど運転支援制御の支援量の制限を大きくする。運転支援制御部２８は、運転者の運転技量が低いほど運転支援制御の支援量の制限を小さくする。

〈運転支援装置の制御〉
次に、第１の実施形態に係る運転支援装置１の制御について説明する。運転支援装置１の制御には、重み係数ｗの演算に関する制御（運転技術の評価に関する制御）と、運転支援制御とが含まれる。

《重み係数ｗの演算に関する制御》
まず、重み係数ｗの演算に関する制御について図面を参照して説明する。図２は、重み係数ｗの演算に関する制御を示すフローチャートである。図３は、重み係数ｗの演算に関する制御を示すブロック線図である。

図２及び図３に示されるように、運転支援装置１の情報取得部２０は、ステップＳ１０１において、重み係数ｗの演算に必要な各種情報を取得する。情報取得部２０は、取得した地図情報等の各種情報に基づいて、車両の走行環境及び車両の走行状態を認識する。

次に、ステップＳ１０２において、運転シーン判定部２１は、車両が走行した走行道路に走行区間を設定する。運転シーン判定部２１は、例えば、走行道路の道路形状に応じて走行区間（直線道路区間、カーブ区間等）を設定する。運転シーン判定部２１は、一度に複数の走行区間を設定してもよい。なお、走行区間は互いに連続している必要はなく、走行区間同士が離れて設定されていてもよい。

続いて、ステップＳ１０３において、運転シーン判定部２１は、走行区間の車両の運転シーンが定常シーンであるか否かを判定する。運転シーン判定部２１は、例えば、情報取得部２０の認識した車両の走行環境及び情報取得部２０の取得した障害物情報に基づいて、走行区間の車両の運転シーンが定常シーンであるか否かを判定する。運転シーン判定部２１は、走行区間の車両の運転シーンが定常シーンではないと判定した場合（Ｓ１０２：Ｎｏ）、重み係数ｗの演算に関する制御を終了する。運転シーン判定部２１は、走行区間の車両の運転シーンが定常シーンであると判定した場合（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０４に移行する。運転シーン判定部２１は、複数の走行区間のうち少なくとも一つの走行区間において、車両の運転シーンが定常シーンであると判定した場合にはステップＳ１０４に移行する。

ステップＳ１０４において、運転履歴記憶部２２は、運転シーン判定部２１が定常シーンであると判定した走行区間の運転操作の履歴を運転技量評価用の運転操作の履歴として記憶する。

その後、ステップＳ１０５において、規範運転操作設定部２３は、運転シーン判定部２１が定常シーンであると判定した走行区間における規範運転操作を設定する。規範運転操作設定部２３は、運転シーン判定部２１が定常シーンであると判定した走行区間の道路形状に基づいて、走行区間ごとに規範運転操作を設定する。

次に、ステップＳ１０６において、運転技量評価部２４は、運転履歴記憶部２２の記憶する運転技量評価用の運転操作の履歴に基づいて、運転者の運転技量を評価する。運転技量評価部２４は、走行区間における運転者の運転操作の履歴と、当該走行区間の規範運転操作との比較により、運転者の運転技量を評価する。

ステップＳ１０７において、重み係数演算部２５は、運転技量評価部２４の評価した運転者の運転技量に基づいて、重み係数ｗを演算する。重み係数演算部２５は、運転者の運転技量だけではなく、天候等の様々な情報に基づいて重み係数ｗを演算してもよい。重み係数演算部２５は、運転技量評価部２４が運転技量の評価を更新する度に重み係数ｗを演算してもよい。

《運転支援制御》
次に、運転支援制御について図面を参照して説明する。図４は、運転支援制御を示すフローチャートである。図５は、運転者の運転操作が検出された場合の運転支援制御を示すブロック線図である。

図４及び図５に示されるように、運転支援制御が開始されると、運転支援装置１の情報取得部２０は、ステップＳ２０１において、運転支援制御に必要な各種情報を取得する。情報取得部２０は、取得した地図情報等の各種情報に基づいて、車両Ｍの走行環境及び車両Ｍの走行状態を認識する。

ステップＳ２０２において、目標走行状態演算部２６は、情報取得部２０の認識した車両Ｍの走行環境に基づいて、運転支援制御の目標となる目標走行状態を演算する。目標走行状態演算部２６は、車両Ｍの走行環境の他、車両Ｍの走行状態及び地図情報その他の情報を用いて、車両Ｍの目標走行状態を演算してもよい。目標走行状態演算部２６は、例えば、レーンキープアシストにおいて、情報取得部２０の認識した車両Ｍの走行環境（走行車線の白線の位置情報を含む）に基づいて、車両Ｍの目標ヨーレートγｔを車両Ｍの目標走行状態として演算する。

ステップＳ２０３において、機械入力量演算部２７は、運転支援制御の支援量となる機械入力量を演算する。機械入力量演算部２７は、目標走行状態演算部２６の演算した目標走行状態及び情報取得部２０の認識した車両Ｍの走行状態に基づいて、機械入力量を演算する。機械入力量演算部２７は、例えば、レーンキープアシストにおいて、車両Ｍの走行状態が目標走行状態演算部２６の演算した目標ヨーレートγｔとなるための機械入力操舵トルクＴａを演算する。

ステップＳ２０４において、運転支援制御部２８は、情報取得部２０により運転者Ｄの運転操作が検出されたか否かを判定する。情報取得部２０は、運転者Ｄの操舵情報、アクセル操作情報、及びブレーキ操作情報に基づいて、運転者Ｄの運転操作を検出する。運転支援制御部２８は、情報取得部２０により運転者Ｄの運転操作が検出されたと判定した場合（Ｓ２０４：Ｙｅｓ）、ステップＳ２０５へ移行する。運転支援制御部２８は、情報取得部２０により運転者Ｄの運転操作が検出されないと判定した場合（Ｓ２０４：Ｎｏ）、ステップＳ２０６へ移行する。

ステップＳ２０５において、運転支援制御部２８は、運転者Ｄの運転技量に応じて車両Ｍに対する運転支援制御の支援量を制限すると共に、運転者Ｄの運転操作量を車両Ｍの走行制御に反映する。運転支援制御部２８は、機械入力量演算部２７が演算した機械入力量に対して重み係数ｗ（０以上１未満の値）を乗じた制限機械入力量を車両Ｍの走行制御に反映させる。運転支援制御部２８は、運転者Ｄの運転操作量に制限機械入力量を加えた合計入力量を車両Ｍの走行制御に反映させる。運転支援制御部２８は、例えば、機械入力量演算部２７が演算した機械入力操舵トルクＴａに重み係数ｗを乗じて制限機械入力操舵トルクｗＴａと、運転者Ｄが車両Ｍのステアリングホイールに与えた運転者入力操舵トルクＴｄとを合計した合計入力操舵トルクＴsumを車両Ｍの走行制御に反映させる。

ステップＳ２０６において、運転支援制御部２８は、機械入力量演算部２７が演算した機械入力量を車両Ｍの走行制御に反映させる。運転支援装置１は、ステップＳ２０５又はステップＳ２０６が開始してから予め設定された制御更新時間が経過した場合、再びステップＳ２０１から処理を繰り返す。予め設定された制御更新時間とは、例えば、運転支援ＥＣＵ２のクロック周波数に応じた時間である。運転支援装置１は、例えば、運転者Ｄが運転支援解除操作を行った場合、運転支援制御を終了する。運転支援解除操作とは、例えば、運転者Ｄが運転支援制御の解除ボタンを押す操作、又は車両Ｍのエンジンを停止させる操作である。また、運転者Ｄが運転支援制御の許容範囲を超えた運転操作（急ブレーキ、オーバーライド等）を行った場合に、運転支援制御が解除されてもよい。

〈運転支援装置の作用効果〉
以上説明した第１の実施形態に係る運転支援装置１によれば、運転支援制御中に運転者Ｄの運転操作が検出された場合、運転者Ｄの運転技量に応じて運転支援制御の支援量を制限すると共に、運転者Ｄの運転操作量を車両Ｍの走行制御に反映することで、運転者Ｄの運転技量に応じて運転者Ｄの運転操作と協調した運転支援制御を行うことができる。すなわち、この運転支援装置１によれば、運転支援制御中に運転者Ｄの運転操作が検出された場合、運転者Ｄの運転技量に応じて運転支援制御の支援量を制限するので、例えば、運転者Ｄの運転技量が高い場合（例えばベテランドライバの運転技量である場合）には、運転者Ｄの運転操作が検出されない場合と比べて、運転支援制御の支援量を大幅に制限して運転者Ｄが主体となった車両Ｍの走行制御を行い、運転者Ｄの運転技量が低い場合（例えば初心者ドライバの運転技量である場合）には、運転者Ｄの運転操作が検出されない場合と比べて、運転支援制御の支援量の制限を小さくして、十分な運転支援を行うことができる。

ここで、図６（ａ）は、機械入力のみによる障害物回避時の入力操舵トルクの時間変化を示すグラフである。図６（ｂ）は、運転者Ｄの入力のみによる障害物回避時の入力操舵トルクの時間変化を示すグラフである。図６（ｃ）は、運転者Ｄの運転操作と運転支援制御の協調による障害物回避時の入力操舵トルクの時間変化を示すグラフである。図６（ａ）〜図６（ｃ）において、障害物回避判定時ｔｓは、運転支援装置１が障害物回避の必要があると判定した時点である。

図６（ａ）に示されるように、運転者Ｄが運転操作を行わず、運転支援装置１の自動操舵により障害物を回避した場合、機械主体の制御となるため、障害物回避後に車両姿勢を安定させやすい。一方で、状況によっては運転者Ｄに違和感を与えるおそれがある。図６（ｂ）に示されるように、運転者Ｄによる運転操作の入力のみで障害物回避を行った場合、入力操舵トルクが発散し、短時間で車両姿勢を立て直すことが難しいことがある。これに対して、運転支援装置１では、例えば、図６（ｃ）に示されるように、運転者Ｄの運転技量に応じて車両Ｍに対する運転支援制御の支援量を制限すると共に、運転者Ｄの運転操作量を車両Ｍの走行制御に反映させることで、運転者Ｄの運転操作と協調した運転支援制御を行うことができる。従って、この運転支援装置１によれば、運転支援制御中であっても運転者Ｄの運転操作が検出された場合には、運転者Ｄの運転操作量を車両Ｍの走行制御に反映するので、運転者Ｄは自らが主体となって車両Ｍを運転する感覚を得ることができる。このことは、運転支援制御に対する運転者Ｄの違和感の低減に繋がる。

更に、この運転支援装置１によれば、運転者Ｄの運転技量に応じて運転支援制御の支援量の制限が変わるので、運転技量に応じた支援を受けることができ、運転者Ｄが運転支援制御に対して煩わしさを感じることを抑制できる。しかも、この運転支援装置１では、運転技量の向上によって運転支援制御の支援量の制限が大きくなるので、運転者Ｄは支援量の低下という形で自分の運転技量の向上を体感することができ、運転技量の向上の充実感を得ることができる。

また、この運転支援装置１によれば、カーブなどの走行区間における運転者Ｄの運転操作の履歴と、当該走行区間の道路形状に応じた規範運転操作とを比較することで、運転者Ｄの運転技量を容易に評価することができる。

［運転者に合わせた重み係数ｗの調整］
次に、運転者Ｄに合わせた重み係数ｗの調整について図６（ｃ）を参照して説明する。図６（ｃ）において、Ｓｅは初期入力時間、ｅｓは初期入力時間Ｓｅにおける制限機械入力操舵トルクｗＴａと運転者入力操舵トルクＴｄの偏差である。初期入力時間Ｓｅとは、運転支援制御が開始後、運転支援制御に対する運転者Ｄの運転操作の反応を検出するための時間である。初期入力時間Ｓｅとしては、運転者Ｄの不感時間を考慮して、例えば運転支援制御の開始から１秒とすることができる。

重み係数演算部２５は、運転支援制御に対する運転者Ｄの運転操作の反応に基づいて重み係数ｗを調整する。運転支援制御に対する運転者Ｄの運転操作の反応は、運転支援制御が開始の直後に現れやすいことが新たに見出された。そこで、重み係数演算部２５は、初期入力時間Ｓｅにおける制限機械入力操舵トルクｗＴａと運転者入力操舵トルクＴｄの偏差ｅｓに基づいて、重み係数ｗを調整する。偏差ｅｓとしては、例えば、初期入力時間Ｓｅにおける制限機械入力操舵トルクｗＴａと運転者入力操舵トルクＴｄの差分の最大値を用いてもよい。また、偏差ｅｓとして、制限機械入力操舵トルクｗＴａと運転者入力操舵トルクＴｄとの位相差（時間的なずれ）を用いてもよい。制限機械入力操舵トルクｗＴａと運転者入力操舵トルクＴｄの偏差ｅｓが大きい場合、運転支援制御が運転者Ｄに対して違和感を与え、ステアリングホイールを強く保持していることが考えられる。制限機械入力操舵トルクｗＴａと運転者入力操舵トルクＴｄの偏差ｅｓが小さい場合、運転支援制御が運転者Ｄに対して違和感を与えていない可能性が高い。

重み係数演算部２５は、制限機械入力操舵トルクｗＴａと運転者入力操舵トルクＴｄの偏差ｅｓが予め設定された判定閾値よりも大きい場合、重み係数ｗを小さな値に調整する。重み係数演算部２５は、例えば、偏差ｅｓが大きいほど、重み係数ｗを小さな値に調整する。

また、重み係数演算部２５は、偏差ｅｓではなく、初期入力時間Ｓｅにおける制限機械入力操舵トルクｗＴａと運転者入力操舵トルクＴｄとの一致度に基づいて、重み係数ｗを調整してもよい。重み係数演算部２５は、初期入力時間Ｓｅにおける制限機械入力操舵トルクｗＴａ及び運転者入力操舵トルクＴｄのトルクの大きさとトルクの位相の一致度の関数であるコヒーレンス評価関数を用いて、重み係数ｗを調整してもよい。コヒーレンス評価関数としては、例えば、制限機械入力量と運転者Ｄの運転操作量との位相差に、運転シーンごとの重み付けを係数として加えた関数を用いることができる。

以上のとおり、運転支援装置１では、運転者Ｄに合わせた重み係数ｗの調整を行うことにより、運転者Ｄの意図に沿わない運転支援制御を行うことを抑制することができる。なお、必ずしも重み係数ｗの調整を行う必要はない。

［重み係数ｗの演算に関する制御の変形例］
続いて、重み係数ｗの演算に関する制御の変形例について説明する。図７は、重み係数ｗの演算に関する制御の変形例を示すブロック線図である。図７に示す変形例では、第１の実施形態と比べて、運転シーン判定部３１、運転履歴記憶部３２、規範走行状態設定部３３、及び運転技量評価部３４の機能が異なっている。この変形例では、運転者Ｄの運転操作と規範運転操作の比較ではなく、運転者Ｄの運転操作に応じた車両Ｍの走行状態と規範走行状態との比較により、運転者Ｄの運転技量の評価を行う。規範走行状態とは、運転者Ｄの運転技量の評価の基準となる走行状態である。規範走行状態には、規範となる操舵状態（規範操舵状態：車両Ｍのタイヤ角の状態）、規範となる車速状態（規範車速状態）、規範となる加減速状態（規範加減速状態）のうち少なくとも一方が含まれる。

運転シーン判定部３１は、第１の実施形態と同様に、車両Ｍの走行した走行道路に走行区間を設定すると共に、走行区間の車両Ｍの運転シーンが定常シーンであるか否かを判定する。また、運転シーン判定部３１は、走行区間の車両Ｍの運転シーンが定常シーンであると判定した場合、車両Ｍが当該走行区間を運転者Ｄの運転操作によって走行したか否かを判定する。運転シーン判定部３１は、例えば、車両Ｍがレーンキープアシストを利用して走行区間を走行した場合には、車両Ｍが当該走行区間を運転者Ｄの運転操作によって走行していないと判定する。運転シーン判定部３１は、例えば、一切の運転支援制御を利用することなく、運転者Ｄの運転操作のみで走行区間を車両Ｍが走行した場合には、車両Ｍが当該走行区間を運転者Ｄの運転操作によって走行したと判定する。なお、運転シーン判定部３１は、車両Ｍの走行状態に影響の少ない運転支援制御のみを用いていた場合、車両Ｍが当該走行区間を運転者Ｄの運転操作によって走行したと判定してもよい。

運転履歴記憶部３２は、車両Ｍの運転履歴を記録する。運転履歴には、運転者Ｄの運転操作だけではなく、車両Ｍの走行状態（操舵状態、車速状態、加減速状態等）の履歴も含まれる。運転履歴記憶部３２は、運転シーン判定部３１により車両Ｍが運転者Ｄの運転操作によって走行したと判定された走行区間の運転履歴を運転技量評価用の運転履歴として記憶する。

規範走行状態設定部３３は、走行区間の道路形状に応じて規範走行状態を設定する。規範走行状態設定部３３は、例えば、走行区間の道路形状に応じて予め記憶された規範車両モデルを規範走行状態として設定する。予め記憶された規範車両モデルとは、例えば、多数の車両Ｍから取得されたベテランドライバの車両Ｍの走行状態の情報を統計的にモデル化（例えば平均化）したものである。規範車両モデルは、例えば、走行区間の道路形状別に定められている。なお、規範車両モデルとしては、ベテランドライバであるか否かを区別せず、取得された多数の運転者Ｄの車両Ｍの走行状態の情報を統計的にモデル化したものを採用してもよい。

或いは、規範走行状態設定部３３は、走行区間の道路形状に基づいて演算した規範走行状態を当該走行区間に設定してもよい。規範運転操作設定部２３は、例えば、走行区間の道路形状に基づいて車両Ｍが走行すべき目標軌跡を演算し、当該目標軌跡に沿う車両Ｍの走行状態を規範操舵状態として設定してもよい。また、規範運転操作設定部２３は、例えば、走行区間の道路形状に基づいて車両Ｍの目標速度パターンを演算し、当該目標速度パターンに沿う車両Ｍの車速状態を規範車速状態として設定してもよい。同様に、規範運転操作設定部２３は、例えば、走行区間の道路形状に基づいて車両Ｍの目標加速度パターンを演算し、当該目標加速度パターンに沿う車両Ｍの加減速状態を規範加減速状態として設定してもよい。

運転技量評価部３４は、運転履歴記憶部３２の記憶する運転技量評価用の運転履歴に基づいて、運転者Ｄの運転技量を評価する。運転技量評価部３４は、例えば、走行区間における車両Ｍの運転履歴（走行状態の履歴を含む）と、当該走行区間の規範走行状態との比較により、運転者Ｄの運転技量を評価する。

運転技量評価部３４は、例えば、走行区間における車両Ｍの操舵状態（タイヤ角の変化の状態）と、規範走行状態設定部３３の設定した当該走行区間の規範操舵状態とに基づいて、運転者Ｄの運転技量を評価する。運転技量評価部３４は、車両Ｍの操舵状態における操舵量と規範操舵状態の操舵量との差分に基づいて、運転者Ｄの運転技量を評価してもよい。運転技量評価部３４は、車両Ｍにおける操舵量と規範操舵状態の操舵量との差分が大きいほど、運転者Ｄの運転技量が低いと評価する。運転技量評価部３４は、車両Ｍにおける操舵量と規範操舵状態の操舵量との差分が小さいほど、運転者Ｄの運転技量が高いと評価する。また、運転技量評価部３４は、規範操舵の操舵量の時間変化に対する運転者Ｄの操舵量の時間変化の遅れに基づいて運転者Ｄの運転技量を評価してもよい。

また、運転技量評価部３４は、走行区間における車両Ｍの車速状態と、当該走行区間の規範車速状態とに基づいて、運転者Ｄの運転技量を評価してもよい。運転技量評価部３４は、例えば、車両Ｍの車速状態と規範車速状態との差分に基づいて、運転者Ｄの運転技量を評価する。運転技量評価部３４は、規範車速状態の時間変化に対する車両Ｍの車速状態の時間変化の遅れに基づいて、運転者Ｄの運転技量を評価してもよい。

同様に、運転技量評価部３４は、走行区間における車両Ｍの加減速状態と、当該走行区間の規範加減速状態とに基づいて、運転者Ｄの運転技量を評価してもよい。運転技量評価部３４は、例えば、車両Ｍの加減速状態と規範加速度状態との差分に基づいて、運転者Ｄの運転技量を評価する。運転技量評価部３４は、規範加減速状態における加減速状態の時間変化に対する車両Ｍの加減速状態の時間変化の遅れに基づいて、運転者Ｄの運転技量を評価してもよい。

以上説明した変形例においても、運転者Ｄの運転技量を適切に評価することができる。

［目標走行状態及び機械入力量の演算の実施例］
次に、目標走行状態及び機械入力量の演算の実施例について図８を参照して説明する。図８は、目標走行状態及び機械入力量の演算の実施例を説明するためのブロック線図である。ここでは、カーブ走行時の操舵支援制御における目標走行状態及び機械入力量の演算について説明する。目標走行状態演算部２６は、参照経路生成部４１、論理演算部４２、クロソイド経路生成部４３、操舵角演算部４４、及び加速度演算部４５を有している。

参照経路生成部４１は、運転支援制御を行う車両Ｍの前方のカーブに関する円弧状の参照経路ｙ^＊を生成する。参照経路生成部４１は、例えば、情報取得部２０の取得した地図情報と車両Ｍの位置情報に基づいて、円弧状の参照経路ｙ^＊を生成する。

論理演算部４２は、下記の式（１）に示すｙｐを演算する。式（１）において、ｔは時間、ｙｃ（ｔ）は車両Ｍの横方向変位である。Ｔｐは、予め設定された値であり、後述するクロソイド経路生成部４３で生成されるクロソイド曲線において車両Ｍが円弧状の参照経路ｙ^＊上に存在する時間に相当する。

クロソイド経路生成部４３は、参照経路生成部４１の生成した円弧状の参照経路ｙ^＊と、論理演算部４２の演算したｙｐとに基づいて、クロソイド曲線を生成する。クロソイド経路生成部４３は、現在時刻からＴｐ秒後に車両Ｍが円弧状の参照経路ｙ^＊上に存在するようなクロソイド曲線を予め設定されたサンプリングタイム毎に生成する。具体的に、クロソイド経路生成部４３は、下記の式（２）によりクロソイド曲線半径ρ^＊（ｔ）の時間変化率（微分値）を演算する。以下、式においては、符号の上部にドット記号を付して微分値であることを示す。式（２）において、Ｖ（ｔ）は車両Ｍの車速である。クロソイド経路生成部４３は、クロソイド曲線半径ρ^＊（ｔ）の時間変化率から、クロソイド曲線半径ρ^＊（ｔ）を演算する。

操舵角演算部４４は、クロソイド経路生成部４３の求めたクロソイド曲線半径ρ^＊（ｔ）に基づいて、運転支援制御の目標走行状態となる目標操舵角δ^＊ｓｗ（ｔ）を演算する。操舵角演算部４４は、下記の式（３）により、目標操舵角δ^＊ｓｗ（ｔ）を演算する。式（３）において、ｎはステアリングギア比、Ｋstはスタビリティファクタ、ｌはホイールベースである。

加速度演算部４５は、クロソイド経路生成部４３の求めたクロソイド曲線半径ρ^＊（ｔ）の時間変化率に基づいて、運転支援制御の入力量となる入力前後加速度αｘ（ｔ）を演算する。加速度演算部４５は、操舵制御則にて算出したクロソイド曲線半径ρ^＊（ｔ）の時間変化率を用い、横運動に連係した加減速制御を行うための入力前後加速度αｘ（ｔ）を演算する。加速度演算部４５は、下記の式（４）により、入力前後加速度αｘ（ｔ）を演算する。式（４）において、Ｋａ２は加減速ゲインである。

加速度演算部４５は、機械入力量演算部２７を通すことなく、演算した入力前後加速度αｘ（ｔ）を運転支援制御部２８に入力する。運転支援制御部２８は、入力前後加速度αｘ（ｔ）を車両Ｍの走行制御に反映させる。このように、目標走行状態演算部２６は、直接的に、運転支援制御の入力量となる値を演算してもよい。

機械入力量演算部２７は、操舵角演算部４４の演算した目標操舵角δ^＊ｓｗ（ｔ）に基づいて、機械入力操舵トルクＴａを演算する。機械入力量演算部２７は、タイヤのセルフアライニングトルクを考慮した下記の式（５）により、機械入力操舵トルクＴａを演算する。式（５）において、ζはキャスタートレール、Ｋｆは前輪タイヤコーナリングパワー、ｌｆは車両Ｍの前輪軸と車両Ｍの重心間の距離である。機械入力量演算部２７は、演算した機械入力操舵トルクＴａを運転支援制御部２８に入力する。

［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態に係る運転支援装置５１について図面を参照して説明する。図９は、第２の実施形態に係る運転支援装置５１を示すブロック図である。図９に示す運転支援装置５１は、第１の実施形態と比べて、トルクベクタリング機構５３を利用して操舵支援制御を行う点が主に異なっている。トルクベクタリング機構５３は、左右一対の車輪に伝達する駆動力の配分をコントロールすることで、車両Ｍにヨーレートを発生させるための機構である。トルクベクタリング機構５３としては、従来から周知の構造を採用することができる。運転支援装置５１は、車両Ｍの操舵トルクをコントロールするアシストモータＡＭと、トルクベクタリング機構５３とを用いて、車両Ｍの操舵支援制御を行う。

図１０は、トルクベクタリング機構を含む車両Ｍの構成図である。図１０に示されるように、車両Ｍは、ステアリングホイールＳＴの操舵トルクをコントロールするアシストモータＡＭと、左右一対の車輪ＷＲＬ、ＷＲＲに対する駆動力の配分をコントロールするトルクベクタリング機構５３とを有している。トルクベクタリング機構５３は、車両Ｍの後の車軸ＤＲに設けられている。

アシストモータＡＭは、操舵制御部１３によって制御されている。トルクベクタリング機構５３は、分担演算部ＤＶによって制御されている。分担演算部ＤＶでは、トルクベクタリング機構５３による車輪ＷＲＬ、ＷＲＲへの駆動力の分担を演算している。分担演算部ＤＶは、例えば、運転支援ＥＣＵ５２の一部を構成しており、目標走行状態演算部５４、機械入力量演算部５５、及び運転支援制御部５６のうち操舵支援制御に関する機能を実行する。

図１１は、トルクベクタリング機構に関する制御を示すブロック線図である。図１１に示す目標走行状態演算部５４、機械入力量演算部５５、及び運転支援制御部５６の機能は、例えば、分担演算部ＤＶにおいて実行される。図１１に示されるように、目標走行状態演算部５４は、規範車両モデル比較部６０、目標横加速度演算部６１、及び目標ヨーレート演算部６２を有している。

規範車両モデル比較部６０は、情報取得部２０の認識した車両Ｍの走行環境に基づき、予め記憶されている規範車両モデルを利用して、操舵支援制御におけるアシストモータＡＭとトルクベクタリング機構５３との配分を決定する。予め記憶されている規範車両モデルとしては、例えば、多数の車両Ｍの走行状態の情報から統計的に求められた車両モデルを採用できる。目標横加速度演算部６１は、規範車両モデル比較部６０により決定された配分に基づいて、車両Ｍの目標横加速度を演算する。目標ヨーレート演算部６２は、規範車両モデル比較部６０により決定された配分に基づいて、車両Ｍの目標ヨーレートを演算する。

機械入力量演算部５５は、ＰＩ制御部６３及びＰＩ制御部６４を有している。ＰＩ制御部６３及びＰＩ制御部６４は、例えば、下記の式（６）による比例積分制御を行う。式（６）において、ｕ（ｔ）は出力、ｅ（ｔ）は後述する偏差、Ｋｐは比例ゲイン、Ｋｉは積分ゲイン、ｔは時間である。

ＰＩ制御部６３は、目標横加速度演算部６１の演算した目標横加速度と車両Ｍの現在の横加速度との差を偏差ｅ（ｔ）として上記式（６）による演算を行い、上記式（６）の出力ｕ（ｔ）として機械入力操舵トルクＴａを出力する。ＰＩ制御部６３は、機械入力操舵トルクＴａを運転支援制御部５６に出力する。

ＰＩ制御部６４は、目標ヨーレート演算部６２の演算した目標ヨーレートと車両Ｍの現在の目標ヨーレートとの差を偏差ｅ（ｔ）として上記式（６）による演算を行い、上記式（６）の出力ｕ（ｔ）として目標駆動分配量ΔＴｍを出力する。ＰＩ制御部６４は、目標駆動分配量ΔＴｍを運転支援制御部５６に出力する。

運転支援制御部５６は、機械入力操舵トルクＴａ及び目標駆動分配量ΔＴｍに基づいて、車両Ｍの操舵支援制御を行う。なお、図１１は、操舵支援制御中に情報取得部２０により運転者Ｄの運転操作が検出された場合を示している。運転支援制御部５６は、操舵支援制御中に、情報取得部２０により運転者Ｄの運転操作が検出された場合、機械入力操舵トルクＴａに重み係数ｗを乗じた制限機械入力操舵トルクｗＴａを車両Ｍの走行制御に反映させる。また、図１１に示していないが、運転支援制御部５６は、運転者Ｄの運転操作量に応じた運転者入力操舵トルクＴｄを車両Ｍの走行制御に反映させる。

以上説明した第２の実施形態に係る運転支援装置５１によれば、車両Ｍの操舵トルクをコントロールするアシストモータだけではなく、トルクベクタリング機構も利用して車両Ｍの操舵支援制御を行うので、アシストモータＡＭの負荷を低減することができる。

ここで、図１２は、アシストモータの負荷の低減を説明するためのグラフである。図１２において、縦軸はアシストモータＡＭのモータトルク、横軸はアシストモータＡＭのモータ回転数である。Ｌｍは、アシストモータＡＭのモータ性能限界である。図１２では、途中に曲率の大きい地点（最大曲率地点）のあるコーナにおいて、車両Ｍの操舵支援制御を行う場合を示している。

図１２に示されるように、トルクベクタリング機構５３を用いない場合には、車両Ｍのコーナ進入の後、コーナ最大曲率地点通過時にアシストモータＡＭへ求められる負荷がモータ性能限界Ｌｍを超えてしまう。これに対して、運転支援装置５１では、トルクベクタリング機構５３を用いた操舵支援制御を行うため、コーナ最大曲率地点通過時にアシストモータＡＭの負荷がモータ性能限界Ｌｍ内に収まる。このように、第２の実施形態に係る運転支援装置５１によれば、トルクベクタリング機構５３を用いることで、操舵支援制御におけるアシストモータＡＭの負荷を低減することができる。

以上、本発明の好適な実施形態及び変形例について説明したが、本発明は上述した実施形態及び変形例に限定されるものではない。例えば、各実施形態及び変形例の構成を適宜組み合わせて使用してもよい。第２の実施形態において、上述した変形例の構成を採用してもよい。

１，５１…運転支援装置、３…操舵センサ、４…アクセルペダルセンサ、５…ブレーキペダルセンサ、６…地図データベース、７…ＧＰＳ受信部、８…レーザレーダ、９…ステレオカメラ、１０…車輪速センサ、１１…加速度センサ、１２…ヨーレートセンサ、１３…操舵制御部、１４…エンジン制御部、１５…ブレーキ制御部、２０…情報取得部（運転操作検出部）、２１，３１…運転シーン判定部、２２，３２…運転履歴記憶部、２３…規範運転操作設定部、２４，３４…運転技量評価部、２５…重み係数演算部、２６，５４…目標走行状態演算部、２７，５５…機械入力量演算部、２８，５６…運転支援制御部、３３…規範走行状態設定部、ＡＭ…アシストモータ、Ｍ…車両。

Claims (3)

1. 車両の走行環境に基づいて前記車両の目標走行状態を演算すると共に、前記車両の走行状態が前記目標走行状態に近づくように前記車両の運転支援制御を行う運転支援装置であって、
   前記車両に対する運転者の運転操作を検出する運転操作検出部と、
   前記運転操作検出部により検出された前記運転者の運転操作の履歴に基づいて、前記運転者の運転技量を評価する運転技量評価部と、
   前記車両の走行状態と前記目標走行状態とに基づいて、前記車両の運転支援制御を行う運転支援制御部と、
   を備え、
   前記運転支援制御部は、前記運転支援制御中に、前記運転操作検出部により前記運転者の運転操作が検出された場合、前記運転技量評価部の評価した前記運転者の運転技量に応じて前記車両に対する前記運転支援制御の支援量を制限すると共に、前記運転者の運転操作量を前記車両の走行制御に反映させる、運転支援装置。
2. 前記運転技量評価部は、前記車両が走行した走行区間における前記運転者の操舵の履歴と、当該走行区間の道路形状に応じた規範操舵とに基づいて、前記運転者の運転技量を評価する、請求項１に記載の運転支援装置。
3. 前記運転支援制御は、前記車両の操舵支援制御を含み、
   前記運転支援制御部は、前記車両の操舵トルクをコントロールするアシストモータと、前記車両の左右一対の車輪に伝達する駆動力の配分をコントロールするトルクベクタリング機構により、前記車両の操舵支援制御を行う、請求項１又は２に記載の運転支援装置。

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