JP2014035559A

JP2014035559A - 車両用発進支援装置及び車間用発進支援方法

Info

Publication number: JP2014035559A
Application number: JP2012174735A
Authority: JP
Inventors: Shinichiro Jo; 新一郎城
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2012-08-07
Filing date: 2012-08-07
Publication date: 2014-02-24

Abstract

【課題】一旦停止後に再発進して隣接車線に進入する際に、発進のもたつきや急加速感を解消することができ、素早くスムーズに隣接車線に進入することができる車両用発進支援装置を提供する。
【解決手段】車両が一旦停止後に隣接車線に進入する際のもたつき要因を検出するもたつき要因検出手段１０１と、検出されたもたつき要因に応じて、車両が隣接車線に進入するまでに所定の車速に達するような助走区間を設定する助走区間設定手段１０２と、車両を設定された助走区間より手前で一旦停止させる一旦停止手段１０４と、一旦停止後、車両を隣接車線に進入するまでに所定の車速まで加速させる加速手段１０４とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両用発進支援装置及び車間用発進支援方法に関する。

交差点において一旦停止から再発進する発進支援の技術として、交差点で右左折を伴って、停止位置から本線車線に合流する際に、合流後の自車両の位置と対向車両位置との相対的な位置関係で、他車両の走行を阻害しないような発進タイミングを決める手法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００７−１４１０５３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の制御は、上り坂や高積載や幅の広い車線などでの一旦停止後の発進の際に、特にローパワーな車両において、駆動力が不足して発進がもたついたり、パワーを搾り出すために高回転になって急加速感を感じたりする可能性がある。
本発明の目的は、一旦停止後に再発進して隣接車線に進入する際に、発進のもたつきや急加速感を解消することができ、素早くスムーズに隣接車線に進入することができる車両用発進支援装置及び車間用発進支援方法を提供することである。

本発明の一態様によれば、車両が一旦停止後に隣接車線に進入する際のもたつき要因を検出して、そのもたつき要因に応じて助走区間を設定することを特徴とする。

本発明によれば、一旦停止後に再発進して隣接車線に進入する際に、発進のもたつきや急加速感を解消することができ、素早くスムーズに隣接車線に進入することができる車両用発進支援装置及び車間用発進支援方法を提供することができる。

第１〜第４の実施の形態に係る車両用発進支援装置を適用した車両の構成の一例を示す概略図である。第１〜第４の実施の形態に係る車両用発進支援装置の一例を示すブロック図である。第１〜第５の実施の形態に係る車両挙動制御部の一例を示すブロック図である。図４（ａ）〜図４（ｃ）は、第１〜第５の実施の形態に係る場面の一例を示す概略図である。第１〜第５の実施の形態に係る助走区間設定の概念図である。第１〜第５の実施の形態に係る車間用発進支援方法の一例を説明するためのフローチャートである。第５の実施の形態に係る車両用発進支援装置を適用した車両の構成の一例を示す概略図である。第５の実施の形態に係る車両用発進支援装置の一例を示すブロック図である。

次に、図面を参照して、第１〜第５の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。また、以下に示す第１〜第５の実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。

（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態に係る車両用発進支援装置を適用した車両のハードウェア構成図である。第１の実施の形態に係る車両は、図１に示すように、車速センサ２、全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機３、操舵角センサ４、加速度センサ５、パワートレーンコントローラ６、エンジン駆動系７、操舵モータコントローラ８、転舵アシストモータ９、ブレーキコントローラ１０、ブレーキユニット１１及びマイクロプロセッサ１２を備える。

車速センサ２、ＧＰＳ受信機３、通信機１５、操舵角センサ４、加速度センサ５、パワートレーンコントローラ６、エンジン駆動系７、操舵モータコントローラ８、転舵アシストモータ９、ブレーキコントローラ１０及びブレーキユニット１１のそれぞれは、マイクロプロセッサ１２に接続されている。

車速センサ２としては、例えば前輪２１Ｌ，２１Ｒのホイール２２Ｌ，２２Ｒに取り付けられたロータリーエンコーダが利用可能である。車速センサ２は、ホイール２２Ｌ，２２Ｒの回転に比例して発生するパルス信号を検出し、検出したパルス信号をマイクロプロセッサ１２に出力する。

ＧＰＳ受信機３は、ＧＰＳを使って自己位置情報を取得し、取得した自己位置情報をマイクロプロセッサ１２に出力する。

通信機１５は、他車両や道路に配置された通信機から、自車両の周囲に位置する他車両に関する車速、加速度、現在位置及びブレーキ情報等を含む周囲車両情報を受信し、受信した周囲車両情報をマイクロプロセッサ１２に出力する。なお、周囲車両情報は、レーザレーダや超音波センサ、カメラ等を用いて取得しても良い。

操舵角センサ４は、ステアリングコラム１３内に取り付けられる。操舵角センサ４は、ステアリングホイール１４の回転角度を計測し、マイクロプロセッサ１２に出力する。

加速度センサ５は、車両の縦横加速度を計測し、各々の加速度をマイクロプロセッサ１２に出力する。

マイクロプロセッサ１２は、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びメモリ等から構成される集積回路である。マイクロプロセッサ１２は、メモリに格納されたプログラムに従って走行経路と制駆動力の目標を演算し、操舵モータコントローラ８を介して転舵アシストモータ９を制御して転舵トルクを操舵系に加えることで隣接車線に進入する走行経路を実現するように車両の走行の誘導を行う。また、マイクロプロセッサ１２は、駆動力操作量をパワートレーンコントローラ６に、制動力操作量をブレーキコントローラ１０に出力する。

パワートレーンコントローラ６は、マイクロプロセッサ１２から入力した駆動力操作量を実現するようにエンジン駆動系７を制御する。

ブレーキコントローラ１０は、マイクロプロセッサ１２から入力した制動力操作量を実現するようにブレーキユニット１１を制御する。ブレーキユニット１１は、前輪２１Ｌ，２１Ｒ及び後輪２３Ｌ，２３Ｒのブレーキを制御する。

図２は、図１に示した車両のハードウェア構成をブロックで示すとともにマイクロプロセッサ１２内の構成を示す図である。マイクロプロセッサ１２は、カーナビゲーション処理部５２、車速算出部５３及び車両挙動制御部５４を論理的に備える。

カーナビゲーション処理部５２は、道路情報データベースおよび情報処理装置から構成される。カーナビゲーション処理部５２は、ＧＰＳ受信機３により受信した自己位置情報に基づいて、自動車の経路誘導情報を生成し、生成した経路誘導情報をマイクロプロセッサ１２に出力する。更に、カーナビゲーション処理部５２は、車両挙動制御部５４から入力した目標経路に基づいて、目標経路経路上の道路勾配を道路情報データベースから読み出し、読み出した勾配情報をマイクロプロセッサ１２に出力する。

車速算出部５３は、車速センサ２から入力したパルス信号に基づいて車速を算出し、算出された車速を車両挙動制御部５４に出力する。

車両挙動制御部５４は、カーナビゲーション処理部５２から入力した経路誘導情報及び勾配情報、車速算出部５３により算出された車速、操舵角センサ４により検出された操舵角、加速度センサ５により検出された加速度等に応じて助走区間を設定する。更に、車両挙動制御部５４は、隣接車線への進入位置に対して、設定された助走区間より手前で車両を一旦停止させ、その後、隣接車線への進入位置で目標車速になるように加速するための制駆動力操作量を演算し、演算された制駆動力操作量をパワートレーンコントローラ６及びブレーキコントローラ１０に出力する。更に、車両挙動制御部５４は、場面に応じた目標経路を生成し、生成された目標経路を実現するような操舵操作量を操舵モータコントローラ８に出力する。

車両挙動制御部５４は、図３に示すように、もたつき要因検出手段１０１、助走区間設定手段１０２、経路生成手段１０３及び一旦停止手段（加速手段）１０４を論理的に備える。もたつき要因検出手段１０１は、一旦停止後に隣接車線に進入するために発進するときのもたつき要因を検出する。

ここで、図４（ａ）〜図４（ｃ）を用いて、第１〜第５の実施の形態に係るもたつき要因の検出対象となる場面を説明する。図４（ａ）は隣接車線（対向車線）に進入しながらの追い抜きの場面、図４（ｂ）は車線変更であって、特に渋滞車線から隣接車線（並走車線）へ移動する場面、図４（ｃ）は隣接車線（対向車線）を横切っての右折の場面を一例として示す。なお、これ以外にも自車両レーンを外れて隣接車線に入っていくような場面はすべて対象となる。

図４（ａ）に示した対向車線に進入しながら追い抜く場面では、自車両Ａ１が障害物Ｃ１の手前で一旦停止後に、矢印で示すように対向車線に進入しながら対向車両Ｂ１，Ｂ２の間を縫って障害物Ｃ１を追い越す。

また、図４（ｂ）に示した車線変更、特に渋滞車線から並走車線へ移動する場面では、自車両レーンで他車両Ｂ１〜Ｂ３や障害物が止まっているとき、他車両Ｂ１〜Ｂ３や障害物を避けるために、他車両Ｂ１〜Ｂ３や障害物の手前で自車両Ａ１が一旦停止後に、矢印で示すように隣接の並走車線に進入して他車両Ｂ４，Ｂ５の間に入る。

対向車線を横切っての右折する場面として、図４（ｃ）に示した交差点での右折や、たとえ右折ではなくても、右手の目的地に進入するために対向車線を横切って右折する場面では、図４（ｃ）に示すように一旦停止後に自車両Ａ１が矢印に示すように対向車両Ｂ１，Ｂ２の間を縫って対向車線に進入する。

以上のように、一旦停止後に再発進して隣接車線に進入する場合に、一旦停止位置が上り坂だったり、高積載などで車両重量が増加していたり、隣接車線の幅が広かったりしたときに、一旦停止位置から隣接車線への進入位置までに十分な助走区間がないと、発進のもたつきや、急加速の必要性が発生し、もたつき感や急加速感による不快感を乗員に与える可能性がある。

そこで、第１〜第５の実施の形態に係る車両用発進支援装置では、上り勾配、車両重量の増加、隣接車線の幅等の、もたつき感や急加速感による不快感を与える要因を「もたつき要因」と定義し、もたつき要因が検出された場合、隣接車線への進入時に、もたつき感や急加速感に繋がらない進入速度まで加速できる助走区間を設定する。

第１の実施の形態では、下り勾配以外（上り勾配又は平坦）における車両重量をもたつき要因として検出する場合を説明する。図３に示したもたつき要因検出手段１０１は、操舵角センサ４により検出された操舵角等から得られる車両の制駆動力と、加速度センサ５により検出された加速度と、カーナビゲーション処理部５２からの勾配情報に含まれる勾配の角度に基づいて車両重量を算出する。

例えば、縦加速度をａ_ｘ、制駆動力をＦとすると、縦加速度ａ_ｘ、制駆動力Ｆ、勾配の角度θ及び車両重量ｍとの関係は次式（１）で表される。

この式（１）の変形から、車両重量ｍは次式（４）のように求められる。

もたつき要因検出手段１０１は、道路が上り勾配又は平坦で、且つ車両重量が第１の基準値ｍ_０よりも大きい場合、車両重量をもたつき要因として検出する。第１の基準値ｍ_０は、適宜設定可能であり、マイクロプロセッサ１２のメモリ等に予め記憶していても良い。なお、もたつき要因検出手段１０１は、加速度センサ５により検出された加速度を用いる代わりに、車速算出部５３により算出された車速に対して微分処理等を行い算出した加速度を用いても良い。

経路生成手段１０３は、カーナビゲーション処理部５２から入力した地図情報、ＧＰＳ受信機３により受信した自己位置情報、通信機１５により受信した周囲車両情報に基づいて、現在の場面における障害物と周囲車両の状態と自車両との関係に応じて、スプライン曲線や最適化計算を用いて目標経路を生成する。

経路生成手段１０３は、例えば、図４（ａ）に示した対向車線に進入しながらの追い抜きの場面、図４（ｂ）に示した車線変更（特に渋滞車線から隣接車線への移動）の場面、図４（ｃ）に示した対向車線を横切って右折する場面のそれぞれにおいて、矢印で示すような目標経路を生成する。

助走区間設定手段１０２は、もたつき要因検出手段１０１により検出されたもたつき要因に応じて、経路生成手段１０３により生成された目標経路から得られる隣接車線への進入位置までの助走区間を設定する。

図５は、図４（ａ）と同様な、対向車線に進入しながらの追い抜きの場面の例である。図５中の下段は追い抜きシーンを上から見た図であり、上段は自車両Ａ１の速度を示すグラフである。上下段の図はそれぞれ横軸に道路に沿った位置ｘをとり、上段の図は縦軸に車速ｖ、下段の図は縦軸に道路平面でｘ軸に垂直なｙをとっている。下段の図において、自車両Ａ１は矢印で示すように対向車両Ｂ１，Ｂ２の間を縫って障害物Ｃ１を追い抜く。この矢印で示された目標経路は、経路生成手段１０３により生成される。

ここで、自車両Ａ１が隣接車線へ進入する位置ｘ_１から、自車両が隣接車線から戻る位置ｘ２までの間が、隣接車線に進入している区間Ｓ_１である。この区間Ｓ_１において、最大許容横加速度をａ_ｙｍａｘとすると、曲率Ｒの点での上限速度ｖ_ｍａｘは次式（３）で表される。

図５の上段の図において、この上限速度ｖ_ｍａｘの変化を点線で示す。この区間Ｓ_１において、少なくとも曲率の最も小さな点（最も上限車速の低い点）Ｐ_１まで一定車速で走行すると仮定すると、隣接車線への進入時の目標車速ｖ_１は次式（４）で表される。

ここで、Ｒ_ｍｉｎは最も曲率の小さい点での回転半径である。隣接車線への進入位置ｘ_１に達したときに車速ｖ_１まで加速できていると、早くスムーズに隣接車線に進入し、追い抜きをすることができる。

したがって、隣接車線への進入位置ｘ_１で車速ｖ_１まで加速できるように助走区間を設定する。例えば、エンジン回転上昇による急加速を感じさせない駆動力の最大値をＦ_１、最大許容縦加速度をａ_ｘｍａｘ、車両重量をｍ、路面勾配の角度をθ、重力加速度をｇとすると、最大実行可能縦加速度ａ_ｘ０は次式（５）で表される。

助走区間において路面勾配の角度がθで一定と仮定すると、最短助走区間長さｌは次式（６）で表される。

この最短助走区間長さｌは、車両重量ｍが重いほど、上り勾配の角度θが大きいほど長くなる。よって、一旦停止位置ｘ０を、隣接車線への進入位置ｘ_１に対して最短助走区間長さｌより手前に設定すると、最大許容横加速度ａ_ｙｍａｘ以下の加速のもとで、隣接車線への進入位置ｘ_１における車速をｖ_１にできる。

助走区間設定手段１０２は、式（４）を用いて、経路生成手段１０３により生成された目標経路の旋回半径から決まる上限車速ｖ_ｍａｘの最小値ｖ_１を所定の車速（目標車速）と設定する。更に、助走区間設定手段１０２は、もたつき要因検出手段１０１により検出されたもたつき要因である上り勾配の角度θ及び車両重量ｍに応じて、式（５）及び式（６）を用いて、図５に示すように隣接車線への進入位置ｘ_１から最短助走区間長さｌだけ離間した助走区間Ｓ_０及び一旦停止位置ｘ_０を設定する。また、助走区間設定手段１０２は、車両重量ｍが重いほど、上り勾配の角度θが大きいほど、助走区間を長く設定する。

一旦停止手段１０４は、経路生成手段１０３により生成された目標経路上において、隣接車線への進入位置に対して、助走区間設定手段１０２により設定された助走区間より手前で一旦停止させ、その後、隣接車線への進入位置で目標車速になるように加速させる制駆動力操作量を演算する。この制駆動力操作量は、図１及び図２に示したパワートレーンコントローラ６及びブレーキコントローラ１０に出力される。パワートレーンコントローラ６及びブレーキコントローラ１０は、制駆動力操作量を実現するようにエンジン駆動系７のエンジン７１及びトランスミッション７２やブレーキユニット１１を制御する。

次に、第１の実施の形態に係る車両用発進支援方法の一例を、図６のフローチャートを参照しながら説明する。

（イ）ステップＳ１において、もたつき要因検出手段１０１が、一旦停止後に隣接車線に進入するために再発進するときのもたつき要因を検出する。第１の実施の形態においては、もたつき要因検出手段１０１が、道路が上り勾配又は平坦で、且つ、車両重量が第１の基準値よりも大きい場合、車両重量をもたつき要因として検出する。

（ロ）もたつき要因検出手段１０１によりもたつき要因が検出された場合、ステップＳ２において、経路生成手段１０３が、カーナビゲーション処理部５２から入力した地図情報、ＧＰＳ受信機３により受信した自己位置情報、通信機１５により受信した周囲車両情報に基づいて、今の場面における障害物と周囲車両の状態と自車両との関係に応じてスプライン曲線や最適化計算を用いて目標経路を生成する。

（ハ）ステップＳ３において、助走区間設定手段１０２が、もたつき要因検出手段１０１により検出されたもたつき要因である車両重量に応じて、隣接車線に進入するまでに所定の車速に達するように加速可能な助走区間を設定する。

（ニ）ステップＳ４において、一旦停止手段１０４が、助走区間設定手段１０２により設定された助走区間より手前で車両を一旦停止させ、その後、車両が隣接車線に進入するまでに車両を所定の車速まで加速させるための制駆動力操作量を算出する。パワートレーンコントローラ６及びブレーキコントローラ１０は、一旦停止手段１０４により算出された制駆動力操作量に応じてエンジン駆動系７を制御する。これにより、車両は助走区間設定手段１０２により設定された助走区間よりも手前で一旦停止し、ステップＳ５において所定の車速まで加速した後、隣接車線へ進入する。

第１の実施の形態によれば、もたつき要因検出手段１０１がもたつき要因を検出し、助走区間設定手段１０２がもたつき要因に応じて、隣接車線に進入するときに所定の速度まで加速できる助走区間を設定することにより、発進のもたつきや急加速感を解消することができ、素早くスムーズに隣接車線に進入できる。

また、車両の目標経路を生成する経路生成手段１０３を更に備え、助走区間設定手段１０２が、目標経路の旋回半径から決まる上限車速の最小値を、車両が隣接車線に進入するまでに加速すべき所定の車速と設定することにより、素早くスムーズに隣接車線に進入できる。

もたつき要因検出手段１０１が、道路が上り勾配又は平坦で、且つ車両重量が第１の基準値より大きい場合に、車両重量をもたつき要因として検出することにより、車両重量に応じた助走区間を設定することができる。

また、車両の加速度を検出する加速度センサ５と、道路の勾配情報を取得するカーナビゲーション処理部５２とを更に備え、もたつき要因検出手段１０１が、車両の制駆動力と、加速度センサ５により検出された加速度と、カーナビゲーション処理部５２により生成された勾配情報に基づいて、車両重量を算出することにより、車両重量に応じた助走区間を設定することができる。

また、助走区間設定手段１０２が、車両重量が大きいほど、助走区間を長く設定することにより、最適な助走区間を設定することができる。

（第２の実施の形態）
第２の実施の形態として、上り勾配をもたつき要因とする場合を説明する。

第２の実施の形態に係る車両用発進支援装置を適用した車両は、図１に示すように、車速センサ２、ＧＰＳ受信機３、操舵角センサ４、加速度センサ５、パワートレーンコントローラ６、エンジン駆動系７、操舵モータコントローラ８、転舵アシストモータ９、ブレーキコントローラ１０、ブレーキユニット１１、マイクロプロセッサ１２を備える。マイクロプロセッサ１２以外の各構成は、第１の実施の形態の構成と実質的に同様であるので、重複した説明を省略する。

マイクロプロセッサ１２は、図２に示すように、カーナビゲーション処理部５２、車速算出部５３及び車両挙動制御部５４を論理的に備える。車両挙動制御部５４以外の構成は、第１の実施の形態の構成と実質的に同様であるので、重複した説明を省略する。

車両挙動制御部５４は、図３に示すように、もたつき要因検出手段１０１、助走区間設定手段１０２、経路生成手段１０３及び一旦停止手段１０４を論理的に備える。

もたつき要因検出手段１０１は、車両の制駆動力と加速度センサ５により検出された加速度から道路の勾配の角度を算出する。もたつき要因検出手段１０１は、道路の勾配が上り勾配の場合、上り勾配の角度をもたつき要因として検出する。もたつき要因検出手段１０１は、例えば現在の駆動力Ｆと加速度ａ_ｘとから、式（１）を用いて勾配の角度θを推定（算出）する。

経路生成手段１０３は、カーナビゲーション処理部５２から入力した地図情報、ＧＰＳ受信機３により受信した自己位置情報、通信機１５により受信した周囲車両情報に基づいて、今の場面における障害物と周囲車両の状態と自車両との関係に応じて、スプライン曲線や最適化計算を用いて目標経路を生成する。

助走区間設定手段１０２は、式（４）を用いて、経路生成手段１０３により生成された目標経路の旋回半径から決まる上限車速の最小値を所定の車速と設定する。更に、助走区間設定手段１０２は、もたつき要因検出手段１０１によりもたつき要因として検出された上り勾配の角度に応じて、式（５）及び式（６）を用いて、所定の車速まで加速できる助走区間を設定する。

一旦停止手段１０４は、経路生成手段１０３により生成された目標経路上において、隣接車線への進入位置に対して、助走区間設定手段１０２により設定された助走区間より手前で一旦停止させ、その後、隣接車線への進入位置で目標車速になるように加速する制駆動力操作量を演算する。

第２の実施の形態に係る車両用発進支援方法は、図６に示した手順のステップＳ１においてもたつき要因検出手段１０１が上り勾配をもたつき要因として検出する。他の手順は、第１の実施の形態と実質的に同様であるので、重複した説明を省略する。

第２の実施の形態によれば、もたつき要因検出手段１０１がもたつき要因を検出し、助走区間設定手段１０２がもたつき要因に応じて、隣接車線に進入するときに所定の速度まで加速できる助走区間を設定することにより、発進のもたつきや急加速感を解消することができ、素早くスムーズに隣接車線に進入できる。

また、もたつき要因検出手段１０１が、道路が上り勾配の場合、上り勾配の角度をもたつき要因として検出することにより、上り勾配の角度に応じた助走区間を設定することができる。

また、車両の加速度を検出する加速度センサ５を更に備え、もたつき要因検出手段１０１が、車両の制駆動力と、加速度センサ５により検出された加速度に基づいて、上り勾配を検出することにより、上り勾配をもたつき要因として検出することができる。

また、助走区間設定手段１０２が、道路の上り勾配の角度が大きいほど、助走区間を長く設定することにより、最適な助走区間を設定することができる。
更に、上り勾配をもたつき要因として検出し、上り勾配に応じて、隣接車線に進入するときに所定の速度まで加速できる助走区間を設定するので、上り勾配による発進のもたつきや急加速感を解消することができ、素早くスムーズに隣接車線に進入できる。

（第３の実施の形態）
第３の実施の形態として、第２の実施の形態と同様に上り勾配をもたつき要因とする場合を説明する。

第３の実施の形態に係る車両用発進支援装置を適用した車両は、図１に示すように、車速センサ２、ＧＰＳ受信機３、操舵角センサ４、加速度センサ５、パワートレーンコントローラ６、エンジン駆動系７、操舵モータコントローラ８、転舵アシストモータ９、ブレーキコントローラ１０、ブレーキユニット１１、マイクロプロセッサ１２を備える。マイクロプロセッサ１２以外の各構成は、第１の実施の形態の構成と実質的に同様であるので、重複した説明を省略する。

もたつき要因検出手段１０１は、カーナビゲーション処理部５２から経路上の勾配情報を読み出し、上り勾配である場合、勾配の角度をもたつき要因として検出する。

助走区間設定手段１０２は、式（４）を用いて、経路生成手段１０３により生成された目標経路の旋回半径から決まる上限車速の最小値を所定の車速と設定する。更に、助走区間設定手段１０２は、もたつき要因検出手段１０１によりもたつき要因として検出された勾配の角度に応じて、式（５）及び式（６）を用いて、助走区間を設定する。

経路生成手段１０３は、カーナビゲーション処理部５２から入力した地図情報、ＧＰＳ受信機３により受信した自己位置情報、通信機１５により受信した周囲車両情報に基づいて、今の場面における障害物と周囲車両の状態と自車両との関係に応じてスプライン曲線や最適化計算を用いて目標経路を生成する。

一旦停止手段１０４は、経路生成手段１０３により生成された目標経路上において、隣接車線への進入位置に対して、助走区間設定手段１０２により設定された助走区間より手前で一旦停止させ、その後、隣接車線への進入位置で目標車速になるように加速させる制駆動力操作量を演算する。

第３の実施の形態に係る車両用発進支援方法は、図６に示した手順のステップＳ１においてもたつき要因検出手段１０１が上り勾配をもたつき要因として検出する。他の手順は、第１の実施の形態と実質的に同様であるので、重複した説明を省略する。

第３の実施の形態によれば、もたつき要因検出手段１０１がもたつき要因を検出し、助走区間設定手段１０２がもたつき要因に応じて、隣接車線に進入するときに所定の速度まで加速できる助走区間を設定することにより、発進のもたつきや急加速感を解消することができ、素早くスムーズに隣接車線に進入できる。

また、もたつき要因検出手段１０１が、一旦停止位置が上り勾配の場合、上り勾配の角度をもたつき要因として検出することにより、上り勾配の角度に応じた助走区間を設定することができる。

隣接車線への進入位置の勾配情報を生成するカーナビゲーション処理部５２を更に備え、もたつき要因検出手段１０１が、カーナビゲーション処理部５２により生成された勾配情報に基づいて、上り勾配を検出することにより、隣接車線への進入位置の上り勾配に応じた助走区間を設定することができる。

また、助走区間設定手段１０２が、道路の上り勾配の角度が大きいほど、助走区間を長く設定することにより、最適な助走区間を設定することができる。

また、カーナビゲーション処理部５２から経路上の勾配情報を読み出して、読み出した勾配情報に基づいて上り勾配か否かを判定することができる。

（第４の実施の形態）
第４の実施の形態として、図４（ｃ）に示すように交差点での右折などで横断する際に、隣接車線（対向車線）の車線幅をもたつき要因とする場合を説明する。

第４の実施の形態に係る車両用発進支援装置を適用した車両は、図１に示すように、車速センサ２、ＧＰＳ受信機３、操舵角センサ４、加速度センサ５、パワートレーンコントローラ６、エンジン駆動系７、操舵モータコントローラ８、転舵アシストモータ９、ブレーキコントローラ１０、ブレーキユニット１１、マイクロプロセッサ１２を備える。マイクロプロセッサ１２以外の各構成は、第１の実施の形態の構成と実質的に同様であるので、重複した説明を省略する。

もたつき要因検出手段１０１は、カーナビゲーション処理部５２から目標経路上の横断する隣接車線の車線幅を読み出し、隣接車線の車線幅が第２の基準値（例えば通常の２車線分の車線幅）以上広い場合、隣接車線の車線幅をもたつき要因として検出する。第２の基準値は、適宜設定可能であり、マイクロプロセッサ１２のメモリ等に予め記憶していても良い。なお、もたつき要因検出手段１０１は、隣接車線の車線幅の代わりに、隣接車線の車線数が基準数以上（例えば２車線以上）の場合、隣接車線の車線数をもたつき要因として検出しても良い。

助走区間設定手段１０２は、式（４）を用いて、経路生成手段１０３により生成された目標経路の旋回半径から決まる上限車速の最小値を所定の車速と設定する。隣接車線の車線幅が大きいほど、最小曲率Ｒ_ｍｉｎが大きくなり、式（４）で求められる隣接車線への進入時の目標車速ｖ_１が高くなるので、助走区間長さを長く設定する。更に、助走区間設定手段１０２は、式（５）及び式（６）を用いて助走区間を設定する。

一旦停止手段１０４は、経路生成手段１０３により生成された目標経路上において、隣接車線への進入位置に対して、助走区間設定手段１０２により設定された助走区間より手前で一旦停止し、その後、隣接車線への進入位置で目標車速になるように加速する制駆動力操作量を演算する。

第４の実施の形態に係る車両用発進支援方法は、図６に示した手順のステップＳ１においてもたつき要因検出手段１０１が上り勾配をもたつき要因として検出する。他の手順は、第１の実施の形態と実質的に同様であるので、重複した説明を省略する。

第４の実施の形態によれば、もたつき要因検出手段１０１がもたつき要因を検出し、助走区間設定手段１０２がもたつき要因に応じて、隣接車線に進入するときに所定の速度まで加速できる助走区間を設定することにより、発進のもたつきや急加速感を解消することができ、素早くスムーズに隣接車線に進入できる。

また、もたつき要因検出手段１０１は、隣接車線の車線幅が第２の基準値より広い場合、隣接車線の車線幅をもたつき要因として検出することにより、隣接車線の車線幅に応じた助走区間を設定することができる。

また、隣接車線の車線幅の情報を生成するカーナビゲーション処理部５２を更に備え、もたつき要因検出手段１０１が、カーナビゲーション処理部５２により生成された隣接車線の車線幅の情報に基づいて隣接車線の車線幅を算出することにより、隣接車線の車線幅に応じた助走区間を設定することができる。

また、助走区間設定手段１０２が、隣接車線の車線幅が広いほど、助走区間を長く設定することにより、隣接車線の車線幅に応じて最適な助走区間を設定することができる。

（第５の実施の形態）
第５の実施の形態として、第４の実施の形態と同様に、図４（ｃ）に示すように交差点での右折などで横断する際に、隣接車線（対向車線）の車線幅をもたつき要因とする場合を示す。

第５の実施の形態に係る車両用発進支援装置を適用した車両は、図７に示すように、車速センサ２、ＧＰＳ受信機３、操舵角センサ４、加速度センサ５、パワートレーンコントローラ６、エンジン駆動系７、操舵モータコントローラ８、転舵アシストモータ９、ブレーキコントローラ１０、ブレーキユニット１１、マイクロプロセッサ１２を備える他に、マイクロプロセッサ１２に接続されたカメラ１を更に備える点が、図１に示したハードウェア構成と異なる。

カメラ１は、例えば車両の車室内前方に設置され、車両前方の道路状況を撮影する。カメラ１により撮影された映像は、マイクロプロセッサ１２に出力される。カメラ１以外の他の構成は、図１に示した車両と実質的に同様であるので、重複した説明を省略する。

マイクロプロセッサ１２は、図８に示すように、カーナビゲーション処理部５２、車速算出部５３及び車両挙動制御部５４の他に、画像処理部５１を更に備える。画像処理部５１は、カメラ１で撮影した映像に対して画像処理を行い、他車両両、道路白線、隣接車線数、隣接車線の車線幅の情報を車両挙動制御部５４へ出力する。画像処理部５１及び車両挙動制御部５４以外の構成は、第１の実施の形態の構成と実質的に同様であるので、重複した説明を省略する。

もたつき要因検出手段１０１は、画像処理部５１から入力した隣接車線の車線幅の情報に基づいて、隣接車線の車線幅が第２の基準値（例えば通常の２車線分の車線幅）以上である場合、隣接車線の車線幅をもたつき要因として検出する。第２の基準値は、適宜設定可能であり、マイクロプロセッサ２のメモリ等に予め記憶しておけば良い。なお、もたつき要因検出手段１０１は、隣接車線の車線幅の代わりに、隣接車線の車線数が第２の基準値（例えば２車線）以上である場合、隣接車線の車線数をもたつき要因として検出しても良い。

第５の実施の形態に係る車両用発進支援方法は、図６に示した手順のステップＳ１においてもたつき要因検出手段１０１が上り勾配をもたつき要因として検出する。他の手順は、第１の実施の形態と実質的に同様であるので、重複した説明を省略する。

第５の実施の形態によれば、もたつき要因検出手段１０１がもたつき要因を検出し、助走区間設定手段１０２がもたつき要因に応じて、隣接車線に進入するときに所定の速度まで加速できる助走区間を設定することにより、発進のもたつきや急加速感を解消することができ、素早くスムーズに隣接車線に進入できる。

また、車両の前方又は側方の画像を撮影するカメラ１を更に備え、もたつき要因検出手段１０１が、カメラ１により撮影された画像に基づいて隣接車線の車線幅を算出することにより、隣接車線の車線幅に応じた助走区間を設定することができる。

（その他の実施の形態）
上記のように、本発明は第１〜第５の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

例えば、第１の実施の形態において、図３に示したもたつき要因検出手段１０１が、上り勾配又は平坦で、且つ車両重量が第１の基準値よりも大きい場合、車両重量をもたつき要因として検出する場合を説明したが、上り勾配に対する第３の基準値を設定しておき、上り勾配が第３の基準値以上であり、且つ車両重量が第１の基準値よりも大きい場合、車両重量をもたつき要因として検出しても良い。第３の基準値は、適宜設定可能であり、マイクロプロセッサ１２のメモリ等に予め記憶していても良い。

また、図３に示した助走区間設定手段１０２は、設定した助走区間、一旦停止位置及び隣接車線への進入位置についての情報を、車両に取り付けたスピーカ又は表示部を介して適宜音声又はメッセージにて出力しても良い。運転者は、音声又はメッセージにしたがって、一旦停止位置した後、隣接車線に進入することにより、素早くスムーズに隣接車線に進入できる。

このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

１…カメラ
２…車速センサ
３…ＧＰＳ受信機
４…操舵角センサ
５…加速度センサ
５２…カーナビゲーション処理部
５３…車速算出部
５４…車両挙動制御部
１０１…要因検出手段
１０２…助走区間設定手段
１０３…経路生成手段
１０４…一旦停止手段（加速手段）

Claims

車両が一旦停止後に隣接車線に進入する際のもたつき要因を検出するもたつき要因検出手段と、
前記検出されたもたつき要因に応じて、前記車両が前記隣接車線に進入するまでに所定の車速に達するような助走区間を設定する助走区間設定手段と、
前記車両を前記設定された助走区間より手前で一旦停止させる一旦停止手段と、
前記一旦停止後、前記車両を前記隣接車線に進入するまでに前記所定の車速まで加速させる加速手段と、
を備えることを特徴とする車両用発進支援装置。
前記車両の目標経路を生成する経路生成手段を更に備え、
前記助走区間設定手段が、前記目標経路の旋回半径から決まる上限車速の最小値を前記所定の車速と設定することを特徴とする請求項１に記載の車両用発進支援装置。
前記もたつき要因検出手段が、道路が上り勾配又は平坦で、且つ車両重量が第１の基準値より大きい場合に、前記車両重量を前記もたつき要因として検出することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用発進支援装置。
前記車両の加速度を検出する加速度センサと、
前記道路の勾配情報を生成するカーナビゲーション処理部
とを更に備え、
前記もたつき要因検出手段が、前記車両の制駆動力と、前記加速度センサにより検出された加速度と、前記カーナビゲーション処理部により生成された勾配情報に基づいて、前記車両重量を算出することを特徴とする請求項３に記載の車両用発進支援装置。
前記助走区間設定手段が、前記車両重量が大きいほど、前記助走区間を長く設定することを特徴とする請求項３又は４に記載の車両用発進支援装置。
前記もたつき要因検出手段が、道路が上り勾配の場合、前記上り勾配の角度を前記もたつき要因として検出することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用発進支援装置。
前記車両の加速度を検出する加速度センサを更に備え、
前記もたつき要因検出手段が、前記車両の制駆動力と、前記加速度センサにより検出された加速度に基づいて、前記上り勾配を検出することを特徴とする請求項６に記載の車両用発進支援装置。
前記隣接車線への進入位置の勾配情報を生成するカーナビゲーション処理部を更に備え、
前記もたつき要因検出手段が、前記カーナビゲーション処理部により生成された勾配情報に基づいて、前記上り勾配を検出することを特徴とする請求項６に記載の車両用発進支援装置。
前記助走区間設定手段が、前記上り勾配の角度が大きいほど、前記助走区間を長く設定することを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載の車両用発進支援装置。
前記もたつき要因検出手段は、前記隣接車線の車線幅が第２の基準値より広い場合、前記隣接車線の車線幅を前記もたつき要因として検出することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用発進支援装置。
前記隣接車線の車線幅の情報を生成するカーナビゲーション処理部を更に備え、
前記もたつき要因検出手段が、前記カーナビゲーション処理部により生成された隣接車線の車線幅の情報に基づいて前記隣接車線の車線幅を検出することを特徴とする請求項１０に記載の車両用発進支援装置。
前記車両の前方又は側方の画像を撮影するカメラを更に備え、
前記もたつき要因検出手段が、前記カメラにより撮影された画像に基づいて前記隣接車線の車線幅を検出することを特徴とする請求項１０に記載の車両用発進支援装置。
前記助走区間設定手段が、前記隣接車線の車線幅が広いほど、前記助走区間を長く設定することを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の車両用発進支援装置。
車両が一旦停止後に隣接車線に進入する際のもたつき要因を検出するステップと、
前記検出されたもたつき要因に応じて、前記隣接車線に進入するまでに所定の車速に達する助走区間を設定するステップと、
前記車両を前記設定された助走区間より手前で一旦停止させるステップと、
前記一旦停止後、前記車両を前記隣接車線に進入するまでに前記所定の車速まで加速させるステップ
とを含むことを特徴とする車間用発進支援方法。