JP4973413B2 - 走行支援装置および走行支援方法 - Google Patents

Description

本発明は、走行支援装置およびその方法に関する。

従来より、車両走行を支援する手法が知られている。例えば、特許文献１〜５には、適正進路からの自車または対向車の逸脱を判定するとともに、自車と対向車との衝突の可能性を推定し、この推定された衝突の可能性に基づき衝突を回避するように操舵手段および制動手段を制御する手法が開示されている。この手法によれば、対向車が逸脱したと判定されるときに、自車が逸脱したと判定されるときに比して、操舵手段の制御を抑制もしくは中止するとともに、制動手段の動作を支援する制御を行う。
特開平５−２４５１７号公報 特開２０００−６２５５５号公報 特開２０００−６５９２８号公報 特開２０００−６６７２６号公報 特開２０００−６７３９６号公報

しかしながら、障害物への衝突を回避するシーンでは、ドライバー自身もこれに対処すべく何らの回避操作を行うことが考えられ、車両側で制御する手段とドライバーの操作とが異なる場合には、ドライバーに違和感を与える可能性がある。

かかる課題を解決するために、本発明は、走行支援装置を提供する。この走行支援装置は、自車両の前方に存在する障害物を検出する障害物検出手段と、自車両の運動状態を検出する車両状態検出手段と、ドライバーの操作状態を検出する操作状態検出手段と、車輪の舵角を制御する操舵制御手段と、車輪に付与する制動力を制御する制動制御手段と、障害物検出手段によって検出される障害物と、車両状態検出手段によって検出される車両状態とに基づいて、障害物に自車両が到達するまでの時間を回避限界時間として算出する限界時間算出手段と、制動制御手段、操舵制御手段、および、制動制御手段と操舵制御手段とを含む複合制御手段のそれぞれを算出対象として、この制御を実施した場合の回避限界時間を回避限界値として算出する限界値算出手段と、限界値算出手段によって算出される制御手段毎の回避限界値と、操作状態検出手段によって検出されるドライバーの操作状態とに基づいて、障害物を回避するための制御手段を選択する制御選択手段と、制御選択手段によって選択される制御手段に関して算出される回避限界値に基づいて、制御手段によるドライバー操作に対する支援制御量を算出する支援量算出手段とを有する。この場合、制御選択手段は、ドライバー操作と対応する制御手段を優先的に選択する。

本発明によれば、回避操作を行っているドライバー操作と対応する制御手段が優先的に選択されるので、ドライバー操作と協調して障害物に対する回避行動を実現することができる。また、ドライバー操作と対応する制御手段を用いることにより、車両側の制御に対するドライバーの違和感を低減することができる。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の実施形態にかかる走行支援装置が適用された車両を模式的に示す説明図である。

この車両において、ドライバーによってブレーキペダル１が操作（例えば、踏込操作）されると、ブレーキペダル１の踏込量、すなわち、ドライバーの踏込力は電動ブースタ２の電力によって倍力される。電動ブースタ２によって倍力された入力は、マスターシリンダ３によって制動液圧に変換される。マスターシリンダ３によって昇圧された制動液圧は、個々の車輪に対応して設けられたホイールシリンダ４に対して供給される。個々の車輪には、例えば、ブレーキパッド、キャリパおよびディスクロータを主体に構成された周知の油圧式ブレーキ機構が設けられており、個々の車輪における制動力は、ホイールシリンダ４に供給される制動液圧を制御することにより、調整される。また、制動液圧は、ブレーキコントロールユニット５によっても制御することが可能である。換言すれば、このブレーキコントロールユニット５は、車輪に付与する制動力を制御する制動制御手段として機能する。

また、車両において、ドライバーによってハンドル６が操作（例えば、回転操作）されると、ハンドル６の操舵量に応じた舵角が車輪（例えば、前輪）に設定される。ステアコントロールユニット７は、ドライバーが操作するハンドル６に対して、例えば、車速に応じたアシストトルクを設定することができる。また、車輪の舵角は、ステアコントロールユニット７によっても制御することが可能である。換言すれば、このステアコントロールユニット７は、車輪の舵角を制御する操舵制御手段として機能する。

図２は、メインコントロールユニット３０の構成を示すブロック図である。メインコントロールユニット３０は、車両の走行支援装置を統括的に制御する機能を担っており、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏインターフェースを主体に構成されたマイクロコンピュータを用いることができる。本実施形態との関係において、メインコントロールユニット３０は、障害物の衝突を回避すべく、必要に応じて、ブレーキコントロールユニット５またはステアコントロールユニット７を制御することにより、車両の回避操作を支援する。このメインコントロールユニット３０には、外界および車両に関する各種の情報を検出するセンサ等からの検出信号が入力されている。

レーザレーダ２０は、車両前方の障害物までの距離（相対距離）を検出するセンサである。このレーザレーダ２０によって得られる相対距離の単位時間あたりの変化量を求めることにより、障害物に対する自車両の相対速度を求めることができる。カメラ２１は、車両前方の障害物の位置を検出するセンサである。このレーザレーダ２０およびカメラ２１は、車両前方の障害物を検出する障害物検出手段として機能する。アクセルペダルセンサ２２は、ドライバーによって操作（例えば、踏込操作）されるアクセルペダル（図示せず）の踏込量を通じてスロットル開度を検出する。ブレーキペダルセンサ２３は、ドライバーによって踏込操作されるブレーキペダル１の踏込量を検出する。操舵角センサ２４は、ドライバーによって操作されるハンドル６の操舵量（操舵角）を検出する。アクセルペダルセンサ２２、ブレーキペダルセンサ２３および操舵角センサ２４は、ドライバーの操作状態を検出する操作状態検出手段として機能する。車速センサ２５は、自車両の車速を検出する。ヨーレートセンサ２６は、車両の重心を通る鉛直軸回りの回転角（ヨー角）の単位時間あたりの変化量、すなわち、ヨー角速度を検出する。加速度センサ２７は、車両の前後方向、および、車両の横（左右）方向における加速度を検出する。車速センサ２５、ヨーレートセンサ２６および加速度センサ２７は、車両の運動状態を検出する車両状態検出手段として機能する。また、メインコントロールユニット３０には、マスターシリンダ３から制動液圧に関する情報が入力されている。

このメインコントロールユニット３０は、これを機能的に捉えた場合、限界時間算出部（限界時間算出手段）３１と、実施判定部３２と、経路算出部３３と、回避操作特定部３４と、限界値算出部（限界値算出手段）３５と、回避限界マップ３６と、順位算出部（順位算出手段）３７と、制御選択部（制御選択手段）３８と、支援量算出部（支援量算出手段）３９と、終了判定部４０とを有している。

限界時間算出部３１は、現在の車速をベースに自車両が障害物に到達するまでの時間を回避限界時間ＴＴＣとして算出する。この回避限界時間ＴＴＣは、カメラ２１によって認識される障害物の位置と、この位置に対応してレーザレーダ２０によって検出される相対距離、すなわち、自車両から障害物までの距離と、自車両と障害物との相対速度とに基づいて算出される。

実施判定部３２は、限界時間算出部３１によって算出される回避限界時間ＴＴＣに基づいて、衝突回避のための支援制御を実施するか否かを判定する。

経路算出部３３は、実施判定部３２によって衝突回避のための制御を実施すると判定された場合には、障害物との相対位置や相対速度に基づいて、障害物を回避するために必要な経路を算出する。

回避操作特定部３４は、実施判定部３２によって支援制御を実施すると判定された場合には、検出されるドライバーの操作状態に基づいて、障害物に対して回避操作としてドライバーが制動操作をしているか、操舵操作を行っているか、それとも制動操作と操舵操作との双方の操作を行っているか、または、回避操作を行っていないかを特定する。

限界値算出部３５は、制動制御手段、操舵制御手段、制動制御手段と操舵制御手段とを含む複合制御手段のそれぞれを算出対象として、その制御を実施した場合に障害物を回避することができる限界時間を回避限界値として算出する。個々の制御手段に関する回避限界値は、限界時間算出部３１によって算出された回避限界時間ＴＴＣと、車速センサ２５によって検出された車速と、後述する回避限界マップ３６とに基づいて算出される。

図３は、回避限界マップ３６を説明する説明図である。同図に示すように、回避限界マップ３６は、個々の制御手段毎に、車速と回避限界値との対応関係を保持するマップであり、実験やシミュレーションを通じて予め設定されている。同図おいて、制動回避限界値ＴＴＣＢは、制動制御手段によって回避操作を実施した場合の回避限界時間ＴＴＣと車速との対応関係を示しており、制動制御による停止距離と車速とに基づいて算出される。制動回避限界値ＴＴＣＢは、車速の増加に応じて線形的に増加する傾向を備えている。操舵回避限界値ＴＴＣＳは、操舵制御手段による回避操作を行った場合の回避限界時間ＴＴＣと車速との対応関係を示しており、操舵制御によって衝突を回避するまでの距離と車速とに基づいて算出される。この操舵回避限界値ＴＴＣＳは、車速の増加に応じて単調減少する傾向を備えている。操舵制動回避限界値ＴＴＣＳＢは、複合制御手段（すなわち、制動制御手段および操舵制御手段の双方）による回避操作を行った場合の回避限界時間ＴＴＣと車速との対応関係を示しており、操舵制御および制動制御による停止距離または衝突を回避するまでの距離と車速とに基づいて算出される。この操舵制動回避限界値ＴＴＣＳＢは、車速の増加に応じて単調増加する傾向を備えている。これらの各制御手段に関する回避限界値ＴＴＣＢ，ＴＴＣＳ，ＴＴＣＳＢが、現在の車速に対応した回避限界時間ＴＴＣを下回ると、車両が障害物に衝突する計算となる。

順位算出部３７は、限界値算出部３５において算出される各制御手段毎の回避限界値ＴＴＣＢ，ＴＴＣＳ，ＴＴＣＳＢと、限界時間算出部３１によって算出される回避限界時間ＴＴＣとを比較することにより、回避限界値ＴＴＣＢ，ＴＴＣＳ，ＴＴＣＳＢに基づいて、各制御手段に順位付けを行う。

制御選択部３８は、限界値算出部３５によって算出される制御手段毎の回避限界値ＴＴＣＢ，ＴＴＣＳ，ＴＴＣＳＢと、検出されるドライバーの操作状態とに基づいて、障害物を回避するための制御手段を選択する。具体的には、制御選択部３８は、順位算出手段による順位付けの結果を参照し、この結果に従って、ドライバー操作を含む制御手段を順次選択する。

支援量算出部３９は、制御選択部３８によって選択される制御手段に関して算出される回避限界値ＴＴＣＢ，ＴＴＣＳ，ＴＴＣＳＢに基づいて、制御手段によるドライバー操作に対する支援量、具体的には、目標ヨー角、目標減速度を算出する。算出された支援量は、ステアコントロールユニット７またはブレーキコントロールユニット５に対して出力される。そして、ステアコントロールユニット７は、出力された目標ヨー角に基づいて、車輪の舵角を制御する。また、ブレーキコントロールユニット５は、出力された目標減速度に基づいて、制動液圧を制御する。これらの制御により、車両による制動操作、操舵操作が行われる。

終了判定部４０は、回避限界時間ＴＴＣに基づいて、または、車速ゼロに基づいて、支援制御を終了するか否かを判定する。

図４は、本発明の第１の実施形態に係る車両支援方法の手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、メインコントロールユニット３０によって実行される。

まず、ステップＳ１において、各種の検出値が読み込まれる。

ステップＳ２において、回避限界時間ＴＴＣが算出される。具体的には、この回避限界時間ＴＴＣは、障害物までの相対距離を、障害物との相対速度で除算することにより算出される。

ステップＳ３において、衝突回避のための支援制御を実施するか否かが判定される。具体的には、回避限界時間ＴＴＣが閾値よりも小さいか否かが判定される。この閾値は、ドライバーの操作量では衝突をさけきれず、制御によって回避動作を支援する必要があると認められる程度に回避限界時間ＴＴＣが小さいか否かを判定するための値であり、実験やシミュレーションを通じて予め設定されている。このステップＳ３において肯定判定された場合、すなわち、新制御を実施する場合には（ＴＴＣ＜閾値）、ステップＳ３に進む。一方、ステップＳ３において否定判定された場合、すなわち、回避制御を実施しない場合には（ＴＴＣ≧閾値）、所定時間後にステップＳ１に戻る。

ステップＳ４において、回避経路が算出される。具体的には、障害物の位置や相対速度、現在の自車速に基づいて、その障害物を回避するために必要なヨー角ＹａｗＡ、減速度ＧＡ、および、ヨー角ＹａｗＡと減速度ＧＡとの組合せが算出される。

ステップＳ５において、アクセルペダルセンサ２２、ブレーキペダルセンサ２３、操舵角センサ２４および車速センサ２５からの検出結果に基づいて、ドライバーによって行われている回避操作が特定される。具体的には、スロットル開度がゼロ、閾値以上の速度によるスロットルオフ操作、または、ブレーキペダル１の踏み込みが判定された場合には、ドライバーが制動による回避操作を行っていると特定される。一方、操舵角がゼロ以外、または、閾値以上の速度による操舵操作が判定された場合には、ドライバーが操舵による回避操作を行っていると特定される。また、回避操作特定部３４は、操舵による回避操作および制動による回避操作のそれぞれに関する条件が同時に現れた場合には、ドライバーが操舵および制動による回避操作を行っていると特定する。一方、操舵による回避操作および制動による回避操作に関する条件が現れない場合には、ドライバーが回避操作を行っていないと特定される。

また、このステップＳ５の処理において、回避操作特定部３４は、閾値以上の速度によるスロットルオフ操作があった場合には、その速度を、後述するステップＳ９において用いる係数Ｋｄとして付加する。また、ブレーキペダル１の踏み込み時には、ブレーキペダル１の入力速度を、ステップＳ９において用いる係数Ｋｄとして付加する。また、閾値以上の速度による操舵操作があった場合には、その速度を、ステップＳ９において用いる係数Ｋｄとして付加する。

ステップＳ６において、回避限界マップ３６を参照することにより、制御手段毎に、現在の車速に対応する回避限界値ＴＴＣＢ，ＴＴＣＳ，ＴＴＣＳＢが算出される。

ステップＳ７において、回避限界時間ＴＴＣと、各回避限界値ＴＴＣＢ，ＴＴＣＳ，ＴＴＣＳＢに基づいて、支援順位が算出される。この支援順位は、制御手段による支援量をベースとした各制御手段に対する順位付けである。具体的には、まず、回避限界時間ＴＴＣと、各回避限界値ＴＴＣＢ，ＴＴＣＳ，ＴＴＣＳＢとの差を算出し、その差が大きい順に、すなわち、衝突までの時間的な余裕が大きい順番で回避限界値ＴＴＣＢ，ＴＴＣＳ，ＴＴＣＳＢが並べ替えられ、この並べ替えに従って制御手段（具体的には、それに対応する各回避限界値ＴＴＣＢ，ＴＴＣＳ，ＴＴＣＳＢ）の並べ替えが行われる。そして、これにより、各制御手段による支援順位は、自車速に応じて、以下に示す３つのパターンに算出される。ここで、ＣＡｎは制御手段による支援量であり、ｋｎは回避限界値係数である（ｎは順位を示す）。

・パターン１
ＴＴＣＳ＜ＴＴＣＳＢ＜ＴＴＣＢ（不等号は回避限界時間ＴＴＣとの差が大きいことを示す（以下同様））
１：ＣＡ１＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＢ）｝×ｋ１
２：ＣＡ２＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＳＢ）｝×ｋ２
３：ＣＡ３＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＳ）｝×ｋ３
このパターン１では、支援制御として、第一次的に制動制御手段による回避操作、第二次的に複合制御手段（操舵制御手段および制動制御手段）による回避操作、第三次的に操舵制御手段による回避操作の順番で制御手段に対する順位付けが行われている。この支援量ＣＡｎは、各回避限界値ＴＴＣＢ，ＴＴＣＳ，ＴＴＣＳＢと、回避限界時間ＴＴＣとの差が小さくなる程、支援量ＣＡｎが増加するように設定されており、その差がゼロにおいて最大の支援量ＣＡｎが設定される。

・パターン２
ＴＴＣＳＢ＜ＴＴＣＳ＜ＴＴＣＢ
１：ＣＡ１＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＢ）｝×ｋ１
２：ＣＡ２＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＳ）｝×ｋ２
３：ＣＡ３＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＳＢ）｝×ｋ３
このパターン２では、支援制御として、第一次的に制動制御手段による回避操作、第二次的に操舵制御手段による回避操作、第三次的に複合制御手段による回避操作の順番で制御手段に対する順位付けが行われる。この支援量ＣＡｎは、各回避限界値ＴＴＣＢ，ＴＴＣＳ，ＴＴＣＳＢと、回避限界時間ＴＴＣとの差が小さくなる程、支援量ＣＡｎが増加するように設定されており、その差がゼロにおいて最大の支援量ＣＡｎが設定される。

・パターン３
ＴＴＣＳＢ＜ＴＴＣＢ＜ＴＴＣＳ
１：ＣＡ１＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＳ）｝×ｋ１
２：ＣＡ２＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＢ）｝×ｋ２
３：ＣＡ３＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＳＢ）｝×ｋ３
このパターン３では、支援制御として、第一次的に操舵制御手段による回避操作、第二次的に制動制御手段による回避操作、第三次的に複合制御手段による回避操作の順番で制御手段に対する順位付けが行われる。この支援量ＣＡｎは、各回避限界値ＴＴＣＢ，ＴＴＣＳ，ＴＴＣＳＢと、回避限界時間ＴＴＣとの差が小さくなる程、支援量ＣＡｎが増加するように設定されており、その差がゼロにおいて最大の支援量ＣＡｎが設定される。

ステップＳ８において、回避操作を行う制御手段が選択される。制御選択部３８は、上記の順位付けの結果に従って、ドライバー操作を含む制御手段を順次選択する。具体的には、上記のパターンに対応して、以下に示すように、制御手段が選択される。

・パターン１
（ケース１）
回避操作に対応するドライバー操作が操舵と制動とである場合
ＣＡ１＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＢ）｝×ｋ１
ＣＡ２＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＳＢ）｝×ｋ２
ＣＡ３＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＳ）｝×ｋ３
このケースでは、支援量ＣＡ１である制動制御手段、支援量ＣＡ２である複合制御手段、支援量ＣＡ３である操舵制御手段が順次選択されることとなる。

（ケース２）
回避操作に対応するドライバー操作が制動のみの場合
ＣＡ１＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＢ）｝×ｋ１
ＣＡ２＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＳＢ）｝×ｋ２
ＣＡ３＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＳ）｝×ｋ３
このケースでは、支援量ＣＡ１である制動制御手段、支援量ＣＡ２である複合制御手段、支援量ＣＡ３である操舵制御手段が順次選択されることとなる。

（ケース３）
回避操作に対応するドライバー操作が操舵のみの場合
ＣＡ２＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＳＢ）｝×ｋ２
ＣＡ３＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＳ）｝×ｋ３
このケースでは、支援量ＣＡ２である複合制御手段、支援量ＣＡ３である操舵制御手段が順次選択されることとなる。

（ケース４）
ドライバーが回避操作を行っていない場合
ＣＡ３＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＳ）｝×ｋ３
このケースでは、支援量ＣＡ３である操舵制御手段のみが選択されることとなる。

・パターン２
（ケース１）
回避操作に対応するドライバー操作が操舵と制動とである場合
ＣＡ１＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＢ）｝×ｋ１
ＣＡ２＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＳ）｝×ｋ２
ＣＡ３＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＳＢ）｝×ｋ３
このケースでは、支援量ＣＡ１である制動制御手段、支援量ＣＡ２である操舵制御手段、支援量ＣＡ３である複合制御手段が順次選択されることとなる。

（ケース２）
回避操作に対応するドライバー操作が制動のみの場合
ＣＡ１＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＢ）｝×ｋ１
ＣＡ３＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＳＢ）｝×ｋ３
このケースでは、支援量ＣＡ１である制動制御手段、支援量ＣＡ３である複合制御手段が順次選択されることとなる。

（ケース３）
回避操作に対応するドライバー操作が操舵のみの場合
ＣＡ２＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＳ）｝×ｋ２
ＣＡ３＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＳＢ）｝×ｋ３
このケースでは、支援量ＣＡ２である操舵制御手段、支援量ＣＡ３である複合制御手段が順次選択されることとなる。

（ケース４）
ドライバーが回避操作を行っていない場合
ＣＡ３＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＳＢ）｝×ｋ３
このケースでは、支援量ＣＡ３である複合制御手段のみが選択されることとなる。

・パターン３
（ケース１）
回避操作に対応するドライバー操作が操舵と制動とである場合
ＣＡ１＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＳ）｝×ｋ１
ＣＡ２＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＢ）｝×ｋ２
ＣＡ３＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＳＢ）｝×ｋ３
このケースでは、支援量ＣＡ１である操舵制御手段、支援量ＣＡ２である制動制御手段、支援量ＣＡ３である複合制御手段が順次選択されることとなる。

（ケース２）
回避操作に対応するドライバー操作が制動のみの場合
ＣＡ２＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＢ）｝×ｋ２
ＣＡ３＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＳＢ）｝×ｋ３
このケースでは、支援量ＣＡ２である制動制御手段、支援量ＣＡ３である複合制御手段が順次選択されることとなる。

（ケース３）
回避操作に対応するドライバー操作が操舵のみの場合
ＣＡ１＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＳ）｝×ｋ１
ＣＡ３＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＳＢ）｝×ｋ３
このケースでは、支援量ＣＡ１である操舵制御手段、支援量ＣＡ３である複合制御手段が順次選択されることとなる。

（ケース４）
ドライバーが回避操作を行っていない場合
ＣＡ３＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＳＢ）｝×ｋ
このケースでは、支援量ＣＡ３である複合制御手段のみが選択されることとなる。

そして、ステップＳ９において、選択される制御手段の支援量ＣＡｎに基づいて、この制御手段によるドライバー操作に対する支援制御量、具体的には、目標ヨー角ＣＶｙａｗおよび目標減速度ＣＶＧが算出される。

ステップＳ１０において、自車両が障害物を回避したか否かが判定される。このステップＳ１０において肯定判定された場合、すなわち、障害物を回避した場合には、本ルーチンを終了する。一方、ステップＳ１０において否定判定された場合、すなわち、障害物を回避していない場合には、再度ステップＳ１に戻る。

図５は、ある走行状況における回避限界時間ＴＴＣと、車両の車速Ｖｔｒとの対応関係の推移を例示する説明図である。以下、具体例を参照して、衝突回避における支援方法である順位算出、制御手段の選択、支援量の算出について説明する。

まず、同図に示すように、車速が十分に大きい場合において、回避限界時間ＴＴＣが制動回避限界値ＴＴＣＢよりも大きい状況では（ＴＴＣＢ＜ＴＴＣ）、順位算出部３７は、パターン１で示すように、各制御手段に関する順位を以下の通りに設定する。

１：ＣＡ１＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＢ）｝×ｋ１
２：ＣＡ２＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＳＢ）｝×ｋ２
３：ＣＡ３＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＳ）｝×ｋ３
つぎに、回避操作特定部３４において特定される回避操作が制動であった場合、制御選択部３８は、パターン１のケース２で示すように、制御手段を以下に示す通りに選択する。

ＣＡ１＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＢ）｝×ｋ１
ＣＡ２＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＳＢ）｝×ｋ２
ＣＡ３＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＳ）｝×ｋ３
このケースでは、支援量ＣＡ１による制動制御手段、支援量ＣＡ２による複合制御手段、支援量ＣＡ３による操舵制御手段が順次選択されることとなる。具体的には、一次的に選択される制動制御手段は、支援量ＣＡ１にて制動操作を付加してドライバーの回避操作を支援する。支援量ＣＡ１による回避が不可能な場合（ＴＴＣＳＢ＜ＴＴＣ＜ＴＴＣＢ）には、二次的に複合制御手段が選択され、この複合制御手段は、支援量ＣＡ２にて操舵操作を付加して回避操作を行いつつ制動操作を付加してドライバーの回避操作も支援する。支援量ＣＡ２による回避が不可能な状態な場合（ＴＴＣＳ＜ＴＴＣ＜ＴＴＣＳＢ）には、三次的に操舵制御手段が選択され、この操舵制御手段は、支援量ＣＡ３にて操舵操作のみを付加して回避操作を支援する。ここで、ドライバーは制動操作をしており、三次的に選択される操舵制御手段とは制動操作とは対応していないが、ドライバーによる回避操作では避けられないと判断される場合には、ドライバー操作とを異なる制御手段を選択できるようになっている。

これに対して、回避操作特定部３４において特定された回避操作が操舵であった場合、制御選択部３８は、パターン１のケース３で示すように、制御手段を以下の通りに選択する。

ＣＡ２＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＳＢ）｝×ｋ２
ＣＡ３＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＳ）｝×ｋ３
このケースでは、支援量ＣＡ２による複合制御手段、支援量ＣＡ３による操舵制御手段が順次選択され、支援量ＣＡ１による制動制御手段は選択されない。よって、一次的に複合制御手段が選択され、この複合制御手段は、支援量ＣＡ２にて制動操作を付加して回避操作を行いつつ操舵操作を付加してドライバーの回避操作も支援する。この支援量ＣＡ２では、制動操作と操舵操作との支援量の割合は可変に設定することができる。支援量ＣＡ２による回避が不可能な状態な場合（ＴＴＣＳ＜ＴＴＣ＜ＴＴＣＳＢ）には、二次的に操舵制御手段が選択され、この操舵制御手段は、支援量ＣＡ３にて操舵操作のみを付加して回避操作を支援する。

また、回避操作特定部３４において回避操作が特定されない場合、制御選択部３８は、パターン１のケース４で示すように、制御手段を以下の通りに選択する。

ＣＡ３＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＳ）｝×ｋ３
このケースでは、支援量ＣＡ３による操舵制御手段のみが選択される。よって、一次的に操舵制御手段が選択され、この操舵制御手段は、支援量ＣＡ３にて操舵操作のみを付加して回避操作を支援する。

そして、支援量算出部３９は、制御選択部３８で選択された制御手段に基づいて、この制御手段による支援制御量である目標ヨー角ＣＶｙａｗおよび目標減速度ＣＶＧを算出する。これらのパラメータは、支援量ＣＡ３に対応する制御手段が選択されるまでは、以下の通りに設定される。

目標ヨー角 ：ＣＶｙａｗ＝ＣＡｎ×｜ＹａｗＡ｜×Ｋｄ
目標減速度：ＣＶＧ＝ＣＡｎ×ＧＡ×Ｋｄ
上述したように、係数Ｋｄを付加することにより、回避限界時間ＴＴＣの値が大きい場合にも、ドライバーの操作速度より緊急度を判断して支援量を大きく設定することができる。

また、支援量算出部３９は、支援量ＣＡ３に至るまえに、閾値により車両による回避を判定した場合には、最大の支援量である最大支援量ＣＡ４を用いて支援制御量を算出する。

つぎに、車両と障害物との距離が接近して、支援量ＣＡ１による制動制御手段による支援では回避が不可能になったとする。つまり、回避限界時間ＴＴＣが制動回避限界値ＴＴＣＢより小さくなり、しかしながら操舵制動回避限界値ＴＴＣＳＢよりも大きい範囲にある場合（ＴＴＣＳＢ＜ＴＴＣ＜ＴＴＣＢ）、制御選択部３８によって支援量ＣＡ２による複合制御手段が選択される。そして、支援量算出部３９は、上述の如く、目標ヨー角ＣＶｙａｗおよび目標減速度ＣＶＧを支援制御量として算出する。

そして、支援量ＣＡ２による複合制御手段による支援では回避が不可能になったとする。つまり、回避限界時間ＴＴＣが操舵制動回避限界値ＴＴＣＳＢより小さくなり、しかしながら操舵回避限界値ＴＴＣＳよりも大きい範囲にある場合（ＴＴＣＳ＜ＴＴＣ＜ＴＴＣＳＢ）、制御選択部３８によって支援量ＣＡ３による操舵制御手段が選択される。そして、支援量算出部３９は、上述の如く、目標ヨー角ＣＶｙａｗを算出する。

図６は、回避限界時間ＴＴＣに対する回避制御による支援量ＣＡｎの推移を示す説明図である。以上のように、車両側の制御により操舵操作が付加されて障害物の回避が成功すると、自車速は大きく経減することなく、回避限界時間ＴＴＣが増加して、支援制御が終了する。

このように本実施形態において、走行支援装置は、障害物検出手段と、車両状態検出手段と、操舵制御手段と、制動制御手段と、限界時間算出手段と、限界値算出手段と、制御選択手段と、支援量算出手段とを有している。ここで、障害物検出手段は、自車両の前方に存在する障害物を検出する。車両状態検出手段は、自車両の運動状態を検出する。操作状態検出手段は、ドライバーの操作状態を検出する。操舵制御手段は、車輪の舵角を制御する。制動制御手段は、車輪に付与する制動力を制御する。限界時間算出手段は、障害物検出手段によって検出される障害物と、車両状態検出手段によって検出される車両状態とに基づいて、障害物に自車両が到達するまでの時間を回避限界時間として算出する。限界値算出手段は、制動制御手段、操舵制御手段、および、制動制御手段と操舵制御手段とを含む複合制御手段のそれぞれを算出対象として、この制御を実施した場合の回避限界時間を回避限界値として算出する。制御選択手段は、限界値算出手段によって算出される制御手段毎の回避限界値と、操作状態検出手段によって検出されるドライバーの操作状態とに基づいて、障害物を回避するための制御手段を選択する。支援量選択手段は、制御選択手段によって選択される制御手段に関して算出される回避限界値に基づいて、制御手段によるドライバー操作に対する支援制御量を算出する。この場合、制御選択手段は、ドライバー操作と対応する制御手段を優先的に選択する。

かかる構成によれば、回避操作を行っているドライバー操作と対応する制御手段が優先的に選択されるので、ドライバー操作と協調して障害物に対する回避行動を実現することができる。また、ドライバー操作と対応する制御手段を用いることにより、車両側の制御に対するドライバーの違和感を低減することができる。

また、本実施形態において、走行支援装置は、限界値算出手段によって算出される各制御手段毎の回避限界値とを比較することにより、回避限界値が大きい順に各制御手段に順位付けを行う順位算出手段をさらに有している。この場合、制御選択部は、順位算出手段による順位付けの結果に従って、ドライバー操作を含む制御手段を順次選択する。

かかる構成によれば、ドライバー操作に対応しつつ、衝突までに時間的な余裕がある制御手段を順次選択することができる。そのため、回避操作における時間的な余裕が生まれるので、回避可能性を高めるとともに、ドライバーにとって違和感の少ない支援を行うことができる。

また、本実施形態において、制御選択部は、順位の高い制御手段を優先的に選択して、この制御手段に関する回避限界値よりも回避限界時間が低くなった場合に、次に順位が高い制御手段を選択する。

かかる構成によれば、優先順位に従って制御手段が選択されるため、障害物に対する回避可能性を高めつつも、制御時の違和感を低減することができる。

また、本実施形態において、前記制御選択部は、ドライバー操作による回避操作では衝突を回避できない判断した場合には、ドライバー操作とは異なる制御手段を選択する。

かかる構成によれば、ドライバー操作とは異なっても衝突を回避する制御手段を優先させることで、障害物に対する回避可能性を最大限に高めることができる。

また、本実施形態において、限界値算出手段は、車速と、予め設定される各制御手段毎の回避限界時間との対応関係を保持するマップに基づいて、回避限界値を算出しており、このマップは、路面摩擦状態、ヨーレート、スリップ角、加速度によって補正可能となっている。

かかる構成によれば、回避限界値の算出精度の向上を図ることができるので、システムの信頼性の向上を図ることができる。

また、本実施形態において、支援量算出手段は、操作状態検出手段によって検出されるドライバーの操作状態から判定される危急度合に応じて、支援制御量を算出する。

かかる構成によれば、ドライバーの危急度合に応じた支援制御量が算出されるので、ドライバーの操作に応じて支援を行うことができ、違和感を一層低減することができる。

また、本実施形態において、支援量算出手段は、制御選択手段によって選択される制御手段に関して算出される回避限界値と、限界時間算出手段によって算出される回避限界時間との差が小さくなる程、支援制御量が増加するように設定しており、この差がゼロにおいて最大の支援制御量を設定する。

かかる構成によれば、回避限界時間が大きく、衝突回避までに余裕があるときには、ドライバーへの支援量を減らし、回避限界時間が小さく、衝突回避までに余裕が無いときには、ドライバーへの支援量を大きくすることができる。これにより、制御に対する違和感を一層低減することができる。

（第２の実施形態）
図７は、ある走行状況における回避限界時間ＴＴＣと、車両の速度Ｖｔｒとの対応関係の推移を例示する説明図である。第２の実施形態では、同図に示すようなケースを想定して、衝突回避における支援方法である順位算出、制御手段の選択、支援量の算出について具体的に説明する。なお、走行支援装置のシステム構成および処理手順については第１の実施形態のそれと同じであるため、ここでの説明は省略する。

まず、同図に示すように、車速が十分に大きい場合において、回避限界時間ＴＴＣが制動回避限界値ＴＴＣＢよりも大きい状況では（ＴＴＣＢ＜ＴＴＣ）、順位算出部３７は、パターン１で示すように、各制御手段に関する順位を以下の通り設定する。

１：ＣＡ１＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＢ）｝×ｋ１
２：ＣＡ２＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＳＢ）｝×ｋ２
３：ＣＡ３＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＳ）｝×ｋ３
つぎに、回避操作特定部３４において特定される回避操作が操舵であった場合、制御選択部３８は、パターン１のケース３で示すように、制御手段を以下に示す通りに選択する。

ＣＡ２＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＳＢ）｝×ｋ２
ＣＡ３＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＳ）｝×ｋ３
このケースでは、支援量ＣＡ２による複合制御手段、支援量ＣＡ３による操舵制御手段が順次選択されることとなる。具体的には、一次的に選択される複合制御手段は、支援量ＣＡ２にて制動操作を付加して回避操作を行いつつ操舵操作を付加してドライバーの回避操作も支援する。支援量ＣＡ２による回避が不可能な状態な場合（ＴＴＣＳ＜ＴＴＣ＜ＴＴＣＳＢ）には、二次的に操舵制御手段が選択され、この操舵制御手段は、支援量ＣＡ３にて操舵操作のみを付加して回避操作を支援する。ただし、複合制御手段では、制動制御手段と操舵制御手段との支援量の割合は可変に設定することができる。よって、制動操作の支援量をゼロにすることにより、実質的に支援量ＣＡ３による操舵制御手段のみで障害物回避を選択することもできる。

これに対して、回避操作特定部３４において回避操作が特定されない場合、制御選択部３８は、パターン１のケース４で示すように、制御手段を以下の通りに選択する。

ＣＡ３＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＳ）｝×ｋ３
このケースでは、支援量ＣＡ３による操舵制御手段のみが選択される。よって、一次的に操舵制御手段が選択され、この操舵制御手段は、支援量ＣＡ３にて操舵操作のみを付加して回避操作を支援する。

そして、支援量算出部３９は、第１の実施形態と同様に、制御選択部３８で選択された支援量に基づいて、目標ヨー角ＣＶｙａｗおよび目標減速度ＣＶＧを算出する。

図８は、回避限界時間ＴＴＣに対する回避制御による支援量ＣＡｎの推移を示す説明図である。以上のように、操舵回避限界値ＴＴＣＳまでの時間は大きいため、小さい支援量、かつ、ドライバーと同一の制御手段によって回避することも可能となる。

また、図７に示すように、このケースでは、自車速の変化はほとんど無く、回避限界時間が一度小さくなり、その後増加し、支援制御が終了する。

このように本実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、ドライバー操作と同一の制御手段を優先で行うことにより、ドライバーの違和感低減と協調性を高めることができる。また、ドライバーと同一の制御手段にて回避不可になった場合には、次順位の制御手段、すなわち、ドライバー操作と同一の制御手段とともに、ドライバー操作とは異なる制御手段による支援を実施することで、協調した回避を行うことができる。

（第３の実施形態）
図９は、ある走行状況における回避限界時間ＴＴＣと、車両の速度Ｖｔｒとの対応関係の推移を例示する説明図である。第３の実施形態では、同図に示すようなケースを想定して、衝突回避における支援方法である順位算出、制御手段の選択、支援量の算出について具体的に説明する。なお、走行支援装置のシステム構成および処理手順については第１の実施形態のそれと同じであるため、ここでの説明は省略する。

まず、同図に示すように、車速が十分に大きい場合において、回避限界時間ＴＴＣが制動回避限界値ＴＴＣＢよりも大きい状況では（ＴＴＣＢ＜ＴＴＣ）、順位算出部３７は、パターン１で示すように、各制御手段に関する順位を以下の通りに設定する。

１：ＣＡ１＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＢ）｝×ｋ１
２：ＣＡ２＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＳＢ）｝×ｋ２
３：ＣＡ３＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＳ）｝×ｋ３
つぎに、回避操作特定部３４において特定される回避操作が制動であった場合、制御選択部３８は、パターン１のケース２で示すように、制御手段を以下に示す通りに選択する。

ＣＡ１＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＢ）｝×ｋ１
ＣＡ２＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＳＢ）｝×ｋ２
ＣＡ３＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＳ）｝×ｋ３
このケースでは、第１の実施形態と同様に、支援量ＣＡ１による制動制御手段、支援量ＣＡ２による複合制御手段、支援量ＣＡ３による操舵制御手段が順次選択されることとなる。そして、支援量算出部３９は、第１の実施形態と同様に、制御選択部３８で選択された支援量に基づいて、目標ヨー角ＣＶｙａｗおよび目標減速度ＣＶＧを算出する。

つぎに、車両と障害物との距離が接近して、支援量ＣＡ１による制動制御手段による支援では回避が不可能になったとする。つまり、回避限界時間ＴＴＣが制動回避限界値ＴＴＣＢより小さくなり、しかしながら操舵制動回避限界値ＴＴＣＳＢよりも大きい範囲にある場合（ＴＴＣＳＢ＜ＴＴＣ＜ＴＴＣＢ）、制御選択部３８によって支援量ＣＡ２による複合制御手段が選択される。そして、支援量算出部３９は、上述の如く、目標ヨー角ＣＶｙａｗおよび目標減速度ＣＶＧを算出する。

これにより、制動制御手段に加えて操舵制動手段が追加されることにより、回避限界時間ＴＴＣは制動回避限界値ＴＴＣＢよりも高い値になる。ここで、実施判定部３２にて支援制御の実施が継続されていたとする。ただし、自車速の減少に伴い、図９に示すように、各制御手段の回避限界値ＴＴＣＢ，ＴＴＣＳＢ，ＴＴＣＳの大小関係が入れ替わる（ＴＴＣＳＢ＜ＴＴＣＳ＜ＴＴＣＢ）。このケースでは、回避限界時間ＴＴＣが制動回避限界値ＴＴＣＢよりも大きいので、順位算出部３７は、パターン２で示すように、各制御手段に関する順位を以下の通りに設定する。

１：ＣＡ１＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＢ）｝×ｋ１
２：ＣＡ２＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＳ）｝×ｋ２
３：ＣＡ３＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＳＢ）｝×ｋ３
つぎに、回避操作特定部３４において特定される回避操作が制動であった場合、制御選択部３８は、パターン２のケース２で示すように、制御手段を以下に示す通りに選択する。

ＣＡ１＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＢ）｝×ｋ１
ＣＡ３＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＳＢ）｝×ｋ３
このケースでは、支援量ＣＡ１による制動制御手段、支援量ＣＡ３による複合制御手段が順次選択されることとなる。具体的には、一次的に選択される制動制御手段は、支援量ＣＡ１にて制動操作を付加してドライバーの回避操作を支援する。支援量ＣＡ１の制動制御手段による回避が不可能な場合（ＴＴＣＳ＜ＴＴＣ＜ＴＴＣＢ）には、二次的に複合制御手段が選択され、この複合制御手段は、支援量ＣＡ３にて操舵操作を付加して回避操作を行いつつ制動操作を付加してドライバーの回避操作も支援する。

そして、支援量算出部３９は、第１の実施形態と同様に、制御選択部３８で選択された支援量に基づいて、目標ヨー角ＣＶｙａｗおよび目標減速度ＣＶＧを算出する。また、支援量ＣＡ３に至るまえに、閾値により車両による回避を判定した場合には、最大の支援量である最大支援量ＣＡ４を用いて支援制御量を算出する。

この支援制御により自車速が減少するものの、実施判定部３２によって支援制御の実施が継続されているものとする。ただし、自車速の減少に伴い、図９に示すように、各制御手段の回避限界値ＴＴＣＢ，ＴＴＣＳＢ，ＴＴＣＳの大小関係が入れ替わる（ＴＴＣＳＢ＜ＴＴＣＢ＜ＴＴＣＳ）。このケースでは、回避限界時間ＴＴＣが操舵回避限界値ＴＴＣＳよりも大きいので、順位算出部３７は、パターン３で示すように、支援順位を以下の通り設定する。

１：ＣＡ１＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＳ）｝×ｋ１
２：ＣＡ２＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＢ）｝×ｋ２
３：ＣＡ３＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＳＢ）｝×ｋ３
つぎに、回避操作特定部３４において特定される回避操作が制動であった場合、制御選択部３８は、パターン３のケース２で示すように、制御手段を以下に示す通りに選択する。

ＣＡ２＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＢ）｝×ｋ２
ＣＡ３＝｛１／（ＴＴＣ−ＴＴＣＳＢ）｝×ｋ３
このケースでは、支援量ＣＡ２による制動制御手段、支援量ＣＡ３による複合制御手段が順次選択されることとなる。具体的には、一次的に選択さえる制動制御手段は、支援量ＣＡ２にて制動操作を付加してドライバーの回避操作を支援する。支援量ＣＡ２の制動制御手段による回避が不可能な場合（ＴＴＣＢ＜ＴＴＣ＜ＴＴＣＳ）に、支援量ＣＡ３にて操舵操作を付加して回避操作を行いつつ制動操作を付加してドライバーの回避操作も支援する支援量である。

図１０は、回避限界時間ＴＴＣに対する回避制御による支援量ＣＡｎの推移を示す説明図である。このような一連の支援制御により、自車速が減少し、制動回避限界値ＴＴＣＢより高い回避限界時間ＴＴＣのままであり、操舵回避限界値ＴＴＣＳより低い回避限界時間ＴＴＣで車両が停止し、これにより、支援制御が終了する。

このように本実施形態によれば、各制御手段に関する回避限界値は、車速に応じて動的に変化するパラメータであり、順位算出手段は、車速に応じて各制御手段の順位付けを変更している。

かかる構成によれば、必要に応じて制御手段に対する優先順位を切り替えることができるので、その時点において適切な制御を選択することができる。これにより、障害物に対する回避可能性を高めることができるとともに、ドライバー操作と協調して障害物に対する回避行動を実現することができる。

（第４の実施形態）
図１１は、第４の実施形態にかかる走行支援装置のメインコントロールユニット３０の構成を機能的に示すブロック図である。この第４の実施形態にかかる走行支援装置が、上述した第１から第３の実施形態と相違する点は、タイヤのスリップ角に基づいて、過大な操舵状態を抑制することにある。なお、上述した実施形態と共通する構成・制御手順については、符号を引用して重複する説明は省略することとし、以下相違点を中心に説明を行う。

図１１に示すように、メインコトロールユニット３０は、上述した機能的な要素に加え、スリップ角演算部４１をさらに備えている。スリップ角演算部４１は、ドライバーの操舵状態（具体的には、操舵角）と、車両の運動状態とに基づいて、タイヤのスリップ角を算出する。また、スリップ角演算部４１は、算出されたスリップ角に基づいて、過大な操舵状態を判断する。ここで、過大な操舵状態とは、タイヤに作用する横力が飽和し、或いは、飽和に近くなり、車両挙動に乱れが生じ得るような操舵状態である。このスリップ角演算部４１は、スリップ角算出手段と、スリップ角判断手段としての機能を担っている。そして、スリップ角演算部４１によって過大な操舵状態が判断された場合、支援量算出部３９は、ドライバーによる操舵操作が抑制されるように、操舵制御手段による支援制御量を算出する。

図１２は、第４の実施形態に係る車両支援方法の手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、メインコントロールユニット３０によって実行される。本実施形態では、上述した実施形態に示す処理に加え、以下に示すステップＳ１１からステップＳ１４までの処理が、ステップＳ５とステップＳ６との間に追加されている。

具体的には、ステップＳ５に続くステップＳ１１において、スリップ角演算部４１は、下式に示すようにスリップ角αｓを算出する。

（数式１）
αｓ＝ｆ（β，Ｖｓ，Ｌ，γｓ，δｓ）
ここで、スリップ角演算関数であり、演算パラメータβ，Ｖｓ，Ｌ，γｓ，δｓに応じて推定されるスリップ角（以下「推定スリップ角」という）αｓを算出する。βは、車両の前後方向と車両の進行方向とのなす角である車両すべり角であり、Ｖｓは車速である。Ｌは、タイヤ（車輪）と重心との間の距離（重心間距離）であり、γｓはヨーレートであり、δｓは操舵角である。これのパラメータにおいて、車速Ｖｓおよびヨーレートγは、車両状態検出手段である車速センサ２５およびヨーレートセンサ２６より得ることができる。重心間距離Ｌは、車両諸元として予め設定されている。車両すべり角βは、車両状態検出手段としてセンサなどを別途追加して構成してもよいし、車両状態検出手段によって得られる情報に基づいて、例えば、車速センサ２５の情報に基づいて、車両の横方向速度および縦方向速度の比として算出してもよい。

ステップＳ１２において、スリップ角演算部４１は、スリップ角差αｄを算出する。このスリップ角差αｄは、判定スリップ角から推定スリップ角αｓを減算した値である。ここで、判定スリップ角には、タイヤ特性を考慮した横力とスリップ角との対応関係に基づいて、横力が飽和するスリップ角、或いは、このスリップ角よりも所定角度だけ低いスリップ角（すなわち、横力の飽和に近いスリップ角）が、実験やシミュレーションを通じて予め設定されている。

ステップＳ１３において、スリップ角演算部４１は、スリップ角差αｄがゼロよりも小さいか否かを判断する。上述したように、スリップ角差αｄは、判定スリップ角からスリップ角αｓを減算した値であり、この値がゼロより小さい場合には、横力が飽和、或いは、飽和状態に近く、車両挙動に乱れが生じるような過大な操舵状態であると判定することができる。換言すれば、ステップＳ１３において、スリップ角演算部４１は、過大な操舵状態であるか否かを判断している。このステップＳ１３において肯定判定された場合、すなわち、スリップ角差αｄがゼロよりも小さい場合には（αｄ＜０）、ステップＳ１４に進む。一方、ステップＳ１３において否定判定された場合、すなわち、スリップ角差αｄがゼロ以上の場合には（αｄ≧０）、上述したステップＳ６に進む。

ステップＳ１４において、支援量算出部３９は、操舵抑制用の支援制御量を算出する。具体的には、操舵制御手段による制御を前提として、ドライバーの操舵操作を抑制するような支援制御量を算出する。ドライバーの操舵操作を抑制するような支援制御量とは、ドライバーの操舵方向と反する方向へ、ドライバーが今以上操舵を行うことができないような支援制御量（上限支援制御量）であるが、この上限支援制御量をよりも小さい、すなわち、ドライバーの操舵方向と反する方向に操舵に抵抗となる程度の支援制御量であってもよい。支援量算出部３９は、上限支援制御量を上限として、操作制御手段によって介入可能な制御範囲のなかで最大となる支援制御量を、操舵抑制用の支援制御量として決定する。

このように本実施形態によれば、スリップ角αｓの値から車両のタイヤ特性を評価し、横力が飽和する、或いは横力の飽和が近い場合には、ドライバーによって過大な操舵操作が行われたと判断している。そして、過大な操舵状態が判断された場合には、ドライバーによる操舵操作が抑制されるように、操舵制御手段による支援制御量が算出される。これにより、ドライバーによる操舵操作を抑制する方向に制御が介入する。

例えば、図１３に示すように、障害物を回避する回避経路Ｌ１を前提として、本実施形態に示す制御を実施しない場合には、ドライバーが過大な操舵を行うことで、車両挙動が乱れ、経路Ｌ２で示すように、回避経路Ｌ１を大きく逸脱してしまう可能性がある。この点、本実施形態によれば、ドライバーによる操舵操作が抑制されるように制御が介入することで、車両挙動の乱れが抑制され、経路Ｌ３で示すようにその逸脱を抑制することができる。

図１４は、第４の実施形態の変形例としての車両支援方法の手順を示すフローチャートである。同図に示すように、上述したステップＳ１１からステップＳ１４までの処理は、ドライバーの回避操作に係わらず、すなわち、通常の走行時においても実行してよい。具体的には、この変形例では、ステップＳ１の後に、ステップＳ１１からＳ１４までの処理が追加されている。なお、このケースでは、以下に示すステップＳ１５の処理が、ステップＳ１１の前段に追加されている。

ステップＳ１５において、スリップ角演算部４１は、判定条件を具備したか否かを判断する。この判定条件は、ステップＳ１１からＳ１４までの処理に移行するのか、それとも第１から第３の実施形態に示す通常処理に移行するのかを判定するための条件である。具体的には、操舵操作中であり、かつ、車速に変化があったことが条件、すなわち、ドライバーが旋回走行中にブレーキ操作とアクセル操作との混同するといった事態が発生しているかを条件としている。このステップ１５において肯定判定された場合、すなわち、判定条件を具備する場合には、ステップＳ１１に進む。一方、ステップ１５において否定判定された場合、すなわち、判定条件を具備しない場合には、ステップＳ２に進む。

このように本実施形態によれば、ドライバーの回避操作に係わらず、通常の操作においても過大な操作状態を判断することにより、過大な操舵に起因する車両挙動の乱れを抑制することができる。

本発明の実施形態にかかる走行支援装置が適用された車両を模式的に示す説明図 メインコントロールユニット３０の構成を示すブロック図 回避限界マップ３６を説明する説明図 第１の実施形態に係る車両支援方法の手順を示すフローチャート 回避限界時間ＴＴＣと、車両の車速Ｖｔｒとの対応関係の推移を例示する説明図 回避限界時間ＴＴＣに対する回避制御による支援量ＣＡｎの推移を示す説明図 回避限界時間ＴＴＣと、車両の速度Ｖｔｒとの対応関係の推移を例示する説明図 回避限界時間ＴＴＣに対する回避制御による支援量ＣＡｎの推移を示す説明図 回避限界時間ＴＴＣと、車両の速度Ｖｔｒとの対応関係の推移を例示する説明図 回避限界時間ＴＴＣに対する回避制御による支援量ＣＡｎの推移を示す説明図 第４の実施形態にかかる走行支援装置のメインコントロールユニット３０の構成を機能的に示すブロック図 第４の実施形態に係る車両支援方法の手順を示すフローチャート 車両挙動を示す説明図 第４の実施形態の変形例としての車両支援方法の手順を示すフローチャート

符号の説明

ＴＴＣ 回避限界時間
ＴＴＣＢ 制動回避限界値
ＴＴＣＳ 操舵回避限界値
ＴＴＣＳＢ 操舵制動回避限界値
１ ブレーキペダル
２ 電動ブースタ
３ マスターシリンダ
４ ホイールシリンダ
５ ブレーキコントロールユニット
６ ハンドル
７ ステアコントロールユニット
２０ レーザレーダ
２１ カメラ
２２ アクセルペダルセンサ
２３ ブレーキペダルセンサ
２４ 操舵角センサ
２５ 車速センサ
２６ ヨーレートセンサ
２７ 加速度センサ
３０ メインコントロールユニット
３１ 限界時間算出部
３２ 実施判定部
３３ 経路算出部
３４ 回避操作特定部
３５ 限界値算出部
３６ 回避限界マップ
３７ 順位算出部
３８ 制御選択部
３９ 支援量算出部
４０ 終了判定部

Claims (11)

1. 自車両の前方に存在する障害物を検出する障害物検出手段と、
   自車両の運動状態を検出する車両状態検出手段と、
   ドライバーの操作状態を検出する操作状態検出手段と、
   車輪の舵角を制御する操舵制御手段と、
   車輪に付与する制動力を制御する制動制御手段と、
   前記障害物検出手段によって検出される障害物と、前記車両状態検出手段によって検出される車両状態とに基づいて、障害物に自車両が到達するまでの時間を回避限界時間として算出する限界時間算出手段と、
   制動制御手段、操舵制御手段、および、制動制御手段と操舵制御手段とを含む複合制御手段のそれぞれを算出対象として、当該制御を実施した場合の回避限界時間を回避限界値として算出する限界値算出手段と、
   前記限界値算出手段によって算出される制御手段毎の回避限界値と、前記操作状態検出手段によって検出されるドライバーの操作状態とに基づいて、障害物を回避するための制御手段を選択する制御選択手段と、
   前記制御選択手段によって選択される制御手段に関して算出される回避限界値に基づいて、制御手段によるドライバー操作に対する支援制御量を算出する支援量算出手段とを有し、
   前記制御選択手段は、ドライバー操作と対応する制御手段を優先的に選択することを特徴とする走行支援装置。
2. 前記限界値算出手段によって算出される各制御手段毎の回避限界値とを比較することにより、回避限界値が大きい順に各制御手段に順位付けを行う順位算出手段をさらに有し、
   前記制御選択部は、前記順位算出手段による順位付けの結果に従って、ドライバー操作を含む制御手段を順次選択することを特徴とする請求項１に記載された走行支援装置。
3. 各制御手段に関する回避限界値は、車速に応じて動的に変化するパラメータであり、
   前記順位算出手段は、車速に応じて各制御手段の順位付けを変更することを特徴とする請求項２に記載された走行支援装置。
4. 前記制御選択部は、順位の高い制御手段を優先的に選択して、当該制御手段に関する回避限界値よりも前記回避限界時間が低くなった場合に、次に順位が高い制御手段を選択することを特徴とする請求項２または３に記載された走行支援装置。
5. 前記制御選択部は、ドライバーによる回避操作では衝突を回避できない判断した場合には、ドライバー操作とは異なる制御手段を選択することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載された走行支援装置。
6. 前記限界値算出手段は、車速と、予め設定される各制御手段毎の回避限界時間との対応関係を保持するマップに基づいて、前記回避限界値を算出しており、
   前記マップは、路面摩擦状態、ヨーレート、スリップ角、加速度によって補正可能であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載された走行支援装置。
7. 前記支援量算出手段は、前記操作状態検出手段によって検出されるドライバーの操作状態から判定される危急度合に応じて、前記支援制御量を算出することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載された走行支援装置。
8. 前記支援量算出手段は、前記制御選択手段によって選択される制御手段に関して算出される回避限界値と、前記限界時間算出手段によって算出される回避限界時間との差が小さくなる程、支援制御量が増加するように設定しており、当該差がゼロにおいて最大の支援制御量を設定することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載された走行支援装置。
9. 前記操作状態検出手段によって検出されるドライバーの操作状態である操舵状態と、前記車両状態検出手段によって検出される車両状態とに基づいて、タイヤのスリップ角を算出するスリップ角算出手段と、
   前記スリップ角算出手段によって算出されたスリップ角に基づいて、過大な操舵状態を判断するスリップ角判断手段とを有し、
   前記支援量算出手段は、前記スリップ角判断手段によって過大な操舵状態が判断された場合には、ドライバーによる操舵操作が抑制されるように、操舵制御手段による支援制御量を算出することを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載された走行支援装置。
10. 前記スリップ角判断手段は、ドライバーによる回避操作に係わらず、ドライバーの通常操作においても前記過大な操舵状態の判断を行うことを特徴とする請求項９に記載された走行支援装置。
11. 自車両の前方に存在する障害物を検出する第１のステップと、
    自車両の運動状態を検出する第２のステップと、
    ドライバーの操作状態を検出する第３のステップと、
    検出される障害物と、検出される車両状態とに基づいて、障害物に自車両が到達するまでの時間を回避限界時間として算出する第４のステップと、
    車輪に付与する制動力を制御する制動制御手段、車輪の舵角を制御する操舵制御手段、および、制動制御手段と操舵制御手段とを含む複合制御手段のそれぞれを算出対象として、当該制御を実施した場合の回避限界時間を回避限界値として算出する第５のステップと、
    算出される制御手段毎の回避限界値と、検出されるドライバーの操作状態とに基づいて、障害物を回避するための制御手段を選択する第６のステップと、
    選択される制御手段に関して算出される回避限界値に基づいて、制御手段によるドライバー操作に対する支援制御量を算出する第７のステップとを有し、
    前記第６のステップは、ドライバー操作と対応する制御手段を優先的に選択することを特徴とする走行支援方法。

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