JP4992907B2 - 車両挙動制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に対する運転者の操作を補助する制御に関する。

乗用車やトラック、バス等の車両を運転する運転者の負担を軽減し、安全性を向上させるため、運転者を補助するための様々な運転補助技術が提案され、実用化されている。例えば、特許文献１には、周辺環境の視認性が低い場合には、操舵部材の操作量に対する操舵輪の操舵量の比を小さくすることにより、障害物の回避性能を向上させる車両用操舵装置が開示されている。

特開２００４−３４７４０号公報

しかし、特許文献１に開示された技術では、障害物を回避するための旋回性能を向上させることはできるが、車両の運動にともなう運転者の視野、視線の変化については十分に検討されていない。その結果、例えば、車両の挙動によっては、運転者の視線が追い付かないことがあり、運転者に違和感を与えるおそれがある。

そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、車両に対する運転者の操作を補助する際における、運転者の違和感を抑制できる車両挙動制御装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る車両挙動制御装置は、車両の動きを制御するために運転者が行う動作とは異なる前記運転者の動作に基づいて、前記車両の目標とする進行方向である目標進行方向を推定する進行方向設定部と、前記進行方向設定部により設定された前記目標進行方向に基づいて、前記車両に対する車両挙動制御の制御態様を変更する車両挙動制御部と、を含むことを特徴とする。

この車両挙動制御装置は、車両の動きを制御するために運転者が行う動作とは異なる前記運転者の動作、例えば、運転者の視線や顔向き等に基づいて推定された車両の目標とする進行方向に基づいて、車両の車両挙動制御の制御態様が変更される。これによって、操舵トルク等では表れない運転者の意図を反映させた車両挙動制御を実行することにより、より運転者の進みたい進路へ車両を制御することができる。

次の本発明に係る車両挙動制御装置は、前記車両挙動制御装置において、前記車両挙動制御部は、前記車両の平面方向における運動を制御するとともに、前記車両の前後方向が、前記進行方向設定部により設定された前記目標進行方向に向くように、前記車両挙動制御を実行することを特徴とする。

次の本発明に係る車両挙動制御装置は、前記車両挙動制御装置において、前記車両挙動制御部は、前記目標進行方向が、前記車両の進行している方向に存在する場合には、前記目標進行方向が前記車両の走行している方向外に存在する場合よりも、前記車両に発生するヨーが小さくなるようにすることを特徴とする。

次の本発明に係る車両挙動制御装置は、前記車両挙動制御装置において、前記車両挙動制御部は、前記車両に対する操作の開始とともに、前記車両挙動制御を実行することを特徴とする。

次の本発明に係る車両挙動制御装置は、前記車両挙動制御装置において、前記進行方向設定部は、前記車両を運転する運転者の視線方向、又は前記運転者の顔向きのうち少なくとも一方に基づいて前記目標進行方向を推定することを特徴とする。

次の本発明に係る車両挙動制御装置は、前記車両挙動制御装置において、前記進行方向設定部は、前記車両が物理的に進行できない方向は、前記目標進行方向から除外することを特徴とする。

次の本発明に係る車両挙動制御装置は、前記車両挙動制御装置において、前記進行方向設定部は、前記運転者が前記車両の外を見ていない場合には、前記車両を運転する運転者の視線方向及び前記運転者の顔向きは、前記目標進行方向を推定する際に用いないことを特徴とする。

次の本発明に係る車両挙動制御装置は、前記車両挙動制御装置において、前記進行方向設定部は、前記運転者の意思又は前記車両の周辺環境の少なくとも一つに応じて前記目標進行方向の候補に対して付与される重み付けの大きい方が前記目標進行方向として選択されることを特徴とする。

次の本発明に係る車両挙動制御装置は、前記車両挙動制御装置において、前記車両挙動制御部は、前記重み付けが大きいほど、前記車両挙動制御の制御量を大きくすることを特徴とする。

次の本発明に係る車両挙動制御装置は、前記車両挙動制御装置において、前記車両と衝突するおそれのある対象物を回避する場合、前記進行方向設定部は、前記車両の周囲環境の情報に基づき、より安全と判断される方向を前記目標進行方向として選択することを特徴とする。

次の本発明に係る車両挙動制御装置は、前記車両挙動制御装置において、前記目標進行方向は、前記車両が衝突するおそれがある場合において、前記車両が衝突を回避するために必要な進行方向であることを特徴とする。

次の本発明に係る車両挙動制御装置は、前記車両挙動制御装置において、前記進行方向設定部は、前記車両と衝突するおそれのある対象物を、前記車両の走行している方向、又は前記車両の走行している方向外のいずれか一方に回避するかに応じて前記目標進行方向を推定することを特徴とする。

この発明に係る車両挙動制御装置は、車両に対する運転者の操作を補助する際における、運転者の違和感を抑制することができる。

図１は、本実施形態に係る車両挙動制御装置を備える車両の構成例を示す構成概略図である。 図２は、本実施形態に係る車両挙動制御装置の構成を示す説明図である。 図３−１は、本実施形態に係る車両挙動制御の概略手順を示すフローチャートである。 図３−２は、本実施形態に係る車両挙動制御の詳細手順を示すフローチャートである。 図４は、本実施形態に係る車両挙動制御における車両の運動状態を説明するための概念図である。 図５は、本実施形態に係る車両挙動制御における車両の運動状態を説明するための概念図である。 図６は、運転者の視線に基づいて、運転者の進みたい方向を判定する手法の説明図である。 図７は、車両の進行方向を推定する際に用いる制御マップの一例を示す説明図である。 図８は、車両の進行方向を推定する際に用いる制御マップの一例を示す説明図である。 図９は、運転者の視線がドアミラー内にあるか否かを判定する際の説明図である。 図１０は、運転者の視線がドアミラー内にあるか否かを判定する際の説明図である。 図１１は、運転者の視線がドアミラー内にあるか否かを判定する際の説明図である。 図１２−１は、運転者の視線と、車両の進行方向との関係を示す説明図である。 図１２−２は、運転者の視線と、車両の進行方向との関係を示す説明図である。 図１２−３は、運転者の視線と、車両の進行方向との関係を示す説明図である。

符号の説明

１ 車両
２ 内燃機関
３ 変速装置
４ 駆動軸
５ＦＬ 左側前輪
５ＦＲ 右側前輪
５ＲＬ 左側後輪
５ＲＲ 右側後輪
６ＦＬ 左側前輪用制動装置
６ＦＲ 右側前輪用制動装置
６ＲＬ 左側後輪用制動装置
６ＲＲ 右側後輪用制動装置
７ 前輪操舵補助装置
８ 後輪操舵装置
９ ハンドル
１０ ＥＣＵ
１６ 記憶部
２０ 車両挙動制御装置
２１ 進行方向設定部
２２ 車両挙動制御部
４０ 操舵角センサ
４１ 顔向き検出センサ
４２ 視線検出センサ
４３ ブレーキセンサ
４４ 対象物検出センサ
４５ 道路形状検出センサ
４６ 路面状態検出センサ
４７ ナビゲーション装置
４８ 加速度センサ
４９ ヨーレートセンサ
５０ 操舵トルクセンサ
５１ＦＬ 左側前輪速度センサ
５１ＦＲ 右側前輪速度センサ
５１ＲＬ 左側後輪速度センサ
５１ＲＲ 右側後輪速度センサ
６１ レーンチェンジ制御要求パラメータマップ
６２ 旋回制御要求パラメータマップ
Ｃ 車両運動制御手段
Ｄ 運転者
ＥＬ 視線方向
Ｊ 対象物
Ｍ ドアミラー
Ｓ１ ドライバ動作検出手段
Ｓ２ 周辺環境検出手段
Ｓ３ 自車両状態検出手段

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この発明を実施するための最良の形態（以下実施形態という）によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。

本実施形態は、車両の動きを制御するために運転者が行う動作とは異なる運転者の動作、例えば、運転者の視線や顔向き等から推定された、車両の目標とする進行方向である目標進行方向に基づいて、車両挙動制御の制御態様を変更する点に特徴がある。この場合、例えば、車両の進行方向に存在する対象物との衝突を回避するような場合において、車両の前後方向（長手方向）が、前記対象物を回避するために設定された、車両の目標とする進行方向（目標進行方向）に向くように、車両運動制御手段が制御される。すなわち、車両の前後方向（長手方向）と、目標進行方向とが一致するように、あるいは平行になるように、車両運動制御手段が制御される。

ここで、車両の動きを操作するために運転者が行う動作とは、運転者によるアクセルやブレーキの操作、ハンドルの操作等のように、車両の速度や向きといった車両の動きを制御するために運転者が行う動作をいう。そして、車両の動きを制御するために運転者が行う動作とは異なる運転者の動作とは、車両の動きを制御するために車両の操作装置（ハンドルやアクセル等）を直接操作する動作ではないが、車両の動きを制御する運転者の意思を抽出できる動作をいう。車両の動きを制御するために運転者が行う動作とは異なる運転者の動作は、例えば、運転者の視線の動き、ハンドルの握り方（例えば握力の強弱で判定する）、体の向きの変更、シートに対する運転者の動き（例えば、シートに対する荷重分布で判定する）、フットレストに対する運転者の動き（例えば、フットレストに作用する荷重の大小で判定する）等がある。

また、車両挙動制御とは、車両の目標とする進行方向を推定あるいは設定する所定のアルゴリズムに従って、車両の運動状態や車両の姿勢を制御することをいう。また、車両の運動制御とは、車両の駆動系や操作系を制御することで、車両の進行方向や姿勢を制御することをいう。

次の実施形態においては、車両の目標とする進行方向を、車両の進行方向前方に存在する対象物との衝突を回避するために設定された進行方向とするが、目標とする車両の進行方向はこれに限られるものではない。例えば、予め定められた場所（例えば車庫）へ車両を誘導するような場合の誘導経路や、車両のレーンチェンジあるいは交差点等を曲がる場合の経路を、車両の目標とする進行方向とするような場合であってもよい。ここで、車両の前後方向とは、車両の前輪車軸の軸方向における中央部分と後輪車軸の軸方向における中央部分とを結ぶ直線と平行な方向であり、全幅よりも全長の長い車両においては、車両の長手方向である。また、以下の説明において、横とは、車両の前後方向に直交する方向をいう。

図１は、本実施形態に係る車両挙動制御装置を備える車両の構成例を示す構成概略図である。まず、車両１の全体構成の概略を説明する。この車両１は、本実施形態に係る車両挙動制御装置２０を搭載し、例えば、車両１が対象物を回避するための進行方向として設定された目標進行方向（例えば、運転者の視線方向）が、車両１の前後方向と平行になるように車両挙動制御装置２０によって制御される。

車両１は、内燃機関２を動力発生手段としている。内燃機関２は、車両１の進行方向（図１中の矢印Ｙ方向）前方に搭載される。内燃機関２が発生した動力は、まず変速装置３に入力されて、車両１を走行させるために適した回転数に減速されてから、駆動軸４を介して駆動輪である左側前輪５ＦＬ及び右側前輪５ＦＲへ伝達される。これによって、車両１が走行する。なお、本実施形態において、内燃機関２はガソリンを燃料とするレシプロ式の火花点火式内燃機関であるが、内燃機関２はこれに限定されるものではない。

また、車両１の動力発生手段は内燃機関に限定されるものではない。例えば、内燃機関と電動機とを組み合わせた、いわゆるハイブリッドの動力発生手段を備えていてもよいし、動力発生手段として、各車輪にそれぞれ電動機を備える、いわゆるインホイールモータ方式としてもよい。さらに、変速装置３は、左側前輪５ＦＬの駆動力と、右側前輪５ＦＲの駆動力とを変更することができる機能を備えていてもよい。

車両１の左側前輪５ＦＬ及び右側前輪５ＦＲは、車両１の駆動輪であるとともに、操舵輪としても機能する。このように、車両１は、いわゆるＦＦ（Front engine Front drive）形式の駆動形式を採用する。なお、車両１の駆動形式はＦＦ形式に限られず、いわゆるＦＲ（Front engine Rear drive）形式や、４ＷＤ（４ Wheel Drive：４輪駆動）形式であってもよい。また、車両１は、各駆動輪の駆動力を変更することにより、車両１旋回性能を制御したり、車両１の走行安定性を向上させたりできる駆動系を備えていてもよい。

車両１は、左側前輪５ＦＬには左側前輪用制動装置６ＦＬが、右側前輪５ＦＲには右側前輪用制動装置６ＦＲが、左側後輪５ＲＬには左側後輪用制動装置６ＲＬが、右側後輪５ＲＲには右側後輪用制動装置６ＲＲが備えられている。左側後輪用制動装置６ＲＬ、右側後輪用制動装置６ＲＲ、左側前輪用制動装置６ＦＬ及び右側前輪用制動装置６ＦＲ（以下、必要に応じてこれらを制動装置という）は、ブレーキペダル４３Ｐの踏力を油圧に変換し、この油圧によって制動力を発生させる。

ブレーキペダル４３Ｐから入力される制動動作は、ブレーキペダル４３Ｐに取り付けられるブレーキセンサ４３により検出される。ブレーキセンサ４３は、ブレーキペダル４３Ｐのストローク、踏力、マスタシリンダ圧力を検出することにより、ブレーキペダル４３Ｐの踏み量や踏み込み速度等を知ることができる。

ブレーキセンサ４３により検出されたブレーキペダル４３Ｐの踏み量や踏み込み速度の情報は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０に入力される。本実施形態において、ＥＣＵ１０は、路面の状態や車両１の挙動に応じて、それぞれの制動装置の制動力を調整して、制動中における左側前輪５ＦＬや右側後輪５ＲＲのロックを抑制する。また、車両１の各車輪の制動力を調整することにより、車両１の旋回中や発進時等に車両の横滑りを抑制することにより、車両の姿勢を安定させる、いわゆる横滑り防止機能を発揮することもできる。

本実施形態に係る車両１では、運転者によるハンドル９の操作は、前輪操舵補助装置７を介して、左側前輪５ＦＬ及び右側前輪５ＦＲに伝達され、左側前輪５ＦＬ及び右側前輪５ＦＲが操舵される。前輪操舵補助装置７は、運転者の操舵力を低減するための、いわゆるパワーステアリング機能と、車両１の運転状態（例えば車速）に応じて、ハンドル９の操作量に対する左側前輪５ＦＬ及び右側前輪５ＦＲの操舵角を変更する、いわゆるステアリング比可変機能とを備える。

また、本実施形態に係る車両１は、ＥＣＵ１０により制御される、後輪操舵装置（ＡＲＳ：Active Rear Steering）８を備える。後輪操舵装置８は、左側後輪５ＲＬ及び右側後輪５ＲＲを操舵するものであり、車両１の運転状態（例えば車速や旋回状態）に応じて、左側前輪５ＦＬ及び右側前輪５ＦＲの操舵角と同位相、あるいは逆位相で操舵される。

車両１には、車両１の運転者の動作を検出するセンサ類、車両１の周辺環境（対象物の有無、回避場所の有無等）を検出するセンサ類、あるいは車両１の運転状態を検出するためのセンサ類が備えられる。車両１の運転者の動作を検出するセンサ類は、ハンドル９の操舵角を検出する操舵角センサ４０、運転者の顔の向きを検出する顔向き検出センサ（カメラ）４１、及び運転者の眼球の動きから運転者の視線を検出する視線検出センサ（カメラ）４２、ブレーキセンサ４３、操舵トルクセンサ５０である。これらを称して、ドライバ動作検出手段という。なお、運転者のハンドル９の操作は、前輪操舵補助装置７の操舵トルクセンサ５０によって検出されるハンドル９の操舵力や操舵力変化速度に基づいて判定してもよい。車両１の運転者の動作は、前記ドライバ動作検出手段によって検出され、運転者が車両１を進行させたい方向が判定される。

車両１の周辺環境を検出するセンサ類は、車両１の進行方向前方に設けられる対象物検出センサ４４、道路形状検出センサ４５、及び路面状態検出センサ４６、ナビゲーション装置４７である。これらを称して、周辺環境検出手段という。車両１の周辺環境とは、車両１の進行方向に存在する物体（先行車両や落石等）の情報や、車両１の進行方向における状況（交差点の有無、車線の増減、路面が低μ路面か否か等）に関する情報等のように、車両１の走行に何らかの影響を与え得る情報をいう。

対象物検出センサ４４は、車両１の進行方向前方に存在する物体（駐車車両、先行車両、落石等）を検出するためのもので、例えば、ミリ波レーダー装置、レーザーレーダー装置、ソナー装置、あるいはカメラ等が用いられる。道路形状検出センサ４５は、車両１の進行方向における道路の情報、例えば、車両１の進行方向には交差点がある、車両１の進行方向の道路が１車線から２車線になる等の情報を検出するために用いられる。道路形状検出センサ４５は、例えば、カメラが用いられる。

また、ナビゲーション装置４７も、車両１の進行方向における道路の情報を検出するために用いられる。例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System：全地球測位システム）により得られる車両１の現在位置情報、及びナビゲーション装置４７の有する地図、地形情報に基づき、車両１の進行方向に存在する道路の幅、交差点までの距離、曲線の半径、回避場所の有無等の道路情報が判定される。

路面状態検出センサ４６は、車両１の走行する路面の状態を検出するもので、例えば、カメラが用いられる。また、カメラの他に、気温計、路面温度検出手段、駆動輪の発生する力、車両１の車輪（左側前輪５ＦＬや右側前輪５ＦＲ等）のロックやスリップ、路面と車輪との摩擦係数、車輪間における摩擦係数の違い等を検出する手段を路面状態検出センサ４６として用いてもよい。そして、これらの手段によって検出される情報に基づいて、車両１の走行する路面の状態が判定される。

なお、駆動輪の発生する力は、内燃機関２の発生するトルク、変速装置３の変速比、駆動輪の半径等に基づいて求めることができる。車両１の車輪のロックやスリップは、車両１の各輪に設けられる左側前輪速度センサ５１ＦＬ、右側前輪速度センサ５１ＦＲ、左側後輪速度センサ５１ＲＬ、右側後輪速度センサ５１ＲＲによって検出することができる。路面と車輪との摩擦係数は、例えば、駆動輪の荷重と当該駆動輪が発生する駆動力との比から求めることができる。

車両１の運動状態は、加速度センサ４８、ヨーレートセンサ４９、左側前輪速度センサ５１ＦＬ、右側前輪速度センサ５１ＦＲ、左側後輪速度センサ５１ＲＬ、右側後輪速度センサ５１ＲＲによって検出される。これらを称して、自車両状態検出手段という。車両１の運動状態は、例えば、車両１の前後速度（車両１の前後方向における速度）や前後加速度、車両１の横速度（前後方向に直交する方向における速度）や横加速度、車両１のヨー角、ヨー角速度、ヨー角加速度、車両１のスリップ角、スリップ角速度、スリップ角加速度等によって決定される。なお、上記ドライバ動作検出手段、周辺環境検出手段及び自車両状態検出手段は一例であって、上記センサ類に限定されるものではない。

図２は、本実施形態に係る車両挙動制御装置の構成を示す説明図である。次の説明では、適宜図１を参照されたい。車両挙動制御装置２０は、車両１の内燃機関２や前輪操舵補助装置７、あるいは後輪操舵装置８等を制御するＥＣＵ１０内に設けられ、ＥＣＵ１０の１機能として、本実施形態に係る車両挙動制御を実現するものとして構成される。車両挙動制御装置２０は、いわゆるＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算処理装置）であり、記憶部１６に格納されている本実施形態に係る車両挙動制御を実現するためのコンピュータプログラムに従って、本実施形態に係る車両挙動制御を実行する。

車両挙動制御装置２０と記憶部１６とは、データバス１１ｃによって接続されて、相互に通信できるようになっている。ＥＣＵ１００は、車両挙動制御装置２０が、本実施形態に係る車両挙動制御に必要な情報を取得するために、入力ポート１２及び入力インターフェース１３を備える。また、車両挙動制御装置２０が制御対象を動作させるため、出力ポート１４及び出力インターフェース１５を備える。車両挙動制御装置２０と入力ポート１２とは、データバス１１ａによって接続され、また、車両挙動制御装置２０と出力ポート１４とは、データバス１１ｂによって接続される。

入力ポート１２には、入力インターフェース１３が接続されている。入力インターフェース１３には、車両１を運転する運転者の動作を検出するドライバ動作検出手段Ｓ１、対象物の有無や道路の形状等を検出する周辺環境検出手段Ｓ２、車両１の運動を検出する自車両状態検出手段Ｓ３その他の、車両挙動制御に必要な情報を取得する検出手段が接続されている。これらの検出手段から出力される信号は、入力インターフェース１３内のＡ／Ｄコンバータ１３ａやディジタル入力バッファ１３ｂにより、車両挙動制御装置２０が利用できる信号に変換されて入力ポート１２へ送られる。これにより、車両挙動制御装置２０は、本実施形態に係る車両挙動制御に必要な情報を取得することができる。

出力ポート１４には、出力インターフェース１５が接続されている。出力インターフェース１５には、本実施形態に係る車両挙動制御における制御対象として、車両１の姿勢を制御するための車両運動制御手段Ｃが接続されている。出力インターフェース１５には、制御回路１５ａ、１５ｂ等が設けられており、車両挙動制御装置２０で演算された制御信号に基づき、前記車両運動制御手段Ｃを動作させる。

車両運動制御手段Ｃとは、車両１の平面内における運動や姿勢を制御するもので、例えば、前輪操舵補助装置７や後輪操舵装置８、あるいは制動装置である。本実施形態に係る前輪操舵補助装置７は、いわゆるＥＰＳ（Electronic Power Steering：電動パワーステアリング装置）で、かつＶＧＲＳ（Variable Gear Ratio Steering：ギヤ比可変ステアリング装置）を備える。すなわち、電動機でハンドル９の操作を補助するもので、ハンドル９の入力に対する前輪の操舵角を、車速や駆動力、あるいは道路状況等に応じて変更する。これによって、車両１の旋回性能を向上させたり、ハンドル９を切り過ぎた場合にはこれを抑制して車両１の姿勢を安定させたりすることができる。

また、本実施形態１に係る車両１は、後輪操舵装置８を備え、車速や操舵角等に応じて後輪を操舵する。これによって、車両１の旋回性能を向上させたり、車両１の姿勢を安定させたりすることができる。また、車両１が備える左側後輪用制動装置６ＲＬ、右側後輪用制動装置６ＲＲ、左側前輪用制動装置６ＦＬ及び右側前輪用制動装置６ＦＲは、それぞれ独立に制御することができる。これによって、例えば、車両１の旋回中に、旋回内側の車輪に制動力を与えれば、旋回性能を向上させることができる。また、旋回外側の車輪に制動力を与えれば、車両１のスピンを抑えることができる。

また、左右の駆動輪間で駆動力を変更できる駆動力配分装置を車両１が備える場合、この駆動力配分装置も車両運動制御手段Ｃとなる。例えば、駆動力配分装置を用いて、車両１の旋回中に、旋回外側の駆動輪の駆動力を旋回内側の駆動輪の駆動力よりも大きくすれば、車両１の旋回性能を向上させることができる。さらに、車両１が、いわゆるインホイールモータを備える場合も、前記駆動力配分装置と同様の制御ができるので、インホイールモータも車両運動制御手段Ｃとなる。このように、車両運動制御手段Ｃは、車両１の駆動系や操作系を制御することで、車両１の運動状態や姿勢を制御することができる手段である。

図２に示すように、車両挙動制御装置２０は、進行方向設定部２１と、車両挙動制御部２２とを含んで構成される。これらが、本実施形態に係る車両挙動制御を実行する部分となる。進行方向設定部２１と車両挙動制御部２２とは、相互に制御データをやり取りしたり、一方に命令を出したりできるように構成されている。

進行方向設定部２１は、本実施形態に係る車両挙動制御に必要な情報を取得するためのドライバ動作検出手段Ｓ１や周辺環境検出手段Ｓ２等から取得した情報に基づき、運転者の進みたい方向を推定し、車両１の目標とする進行方向を設定する。車両挙動制御部２２は、進行方向設定部２１が設定した進行方向及び姿勢で車両１が進行するように、車両運動制御手段Ｃを制御する。

車両挙動制御部２２による車両運動制御手段Ｃの制御は、車両１の運転者の操作を補助するものであってもよいし、また、全自動であってもよい。ここで、車両１が、例えば、トラクションコントロールシステムや、ＶＳＣ（Vehicle Stability Control：車両安定性制御システム）、あるいはＶＤＩＭ（Vehicle Dynamics Integrated Management：アクティブステアリング統合制御システム）を備える場合、車両挙動制御部２２の車両運動制御手段Ｃに対する制御は、これらのシステムを利用して実現してもよい。

記憶部１６には、本実施形態に係る車両挙動制御の処理手順を含むコンピュータプログラムや制御マップ等が格納されている。記憶部１６は、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ、ＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性のメモリ、あるいはこれらの組み合わせにより構成することができる。なお、上記コンピュータプログラムは、車両挙動制御装置２０が既に備えているコンピュータプログラムと組み合わせることによって、本実施形態に係る車両挙動制御の処理手順を実現できるものであってもよい。また、前記コンピュータプログラムの代わりに専用のハードウェアを用いて、進行方向設定部２１及び車両挙動制御部２２の機能を実現するものであってもよい。次に、本実施形態に係る車両挙動制御の手順を説明する。次の説明においては、適宜図１、図２を参照されたい。

図３−１は、本実施形態に係る車両挙動制御の概略手順を示すフローチャートである。図３−２は、本実施形態に係る車両挙動制御の詳細手順を示すフローチャートである。まず、図３−１を用いて、本実施形態に係る車両挙動制御の概略手順を説明する。本実施形態に係る車両挙動制御においては、車両１の運転者の動作、車両１の周辺環境及び車両１の運転状態を常時監視し（ステップＳ１１）、その情報に基づいて車両１の運動（車両運動）の制御方針を決定する（ステップＳ１２）。そして、運転者の動作から、運転者が進みたい方向を判定して（ステップＳ１３）、その判定結果に基づき、運転者が進みたい方向へ車両１が走行するように、車両姿勢制御の制御態様を変更する。すなわち、車両１の車両運動制御手段Ｃ（図２参照）を制御する。

次に、図３−２を用いて、本実施形態に係る車両挙動制御の詳細手順を説明する。本実施形態に係る車両挙動制御を実行するにあたり、車両挙動制御装置２０が備える進行方向設定部２１は、レーンチェンジ制御要求パラメータＷ１と、旋回制御要求パラメータＷ２とを初期値（＝０）に設定する（ステップＳ１０１）。ここで、レーンチェンジ制御及び旋回制御について説明する。

図４、図５は、本実施形態に係る車両挙動制御における車両の運動状態を説明するための概念図である。上述したレーンチェンジ制御及び旋回制御は、車両の運動状態や姿勢を制御するためのものである。まず、レーンチェンジ制御について説明する。図４に示すように、例えば、道路Ｒの第１車線Ｒ１を走行している車両１の進行方向前方に、対象物Ｊが存在する場合、車両１の運転者は、車両１と対象物Ｊとの衝突を回避するように車両１を操作する。図４に示す例の場合、道路Ｒの第２車線Ｒ２が空いているので、車両１の運転者は、現在進行している道路Ｒを進行しつつ、車両１の進路上に存在する対象物Ｊを回避しようとする。この場合、運転者は、車線区分線ＣＬを超えて、第２車線Ｒ２へ車両１の車線を変更することによって対象物Ｊを回避し、対象物Ｊを回避した後は、必要に応じて元の第１車線Ｒ１へ車両１の進路を変更する。このときの車両軌道は、Ｌ＿Ｌのようになる。

このように、車両１が現在進行している道路Ｒを進行しつつ走行する車線を変更し、その後、必要に応じて車両１が再び元の車線に戻る動作をレーンチェンジという。そして、車両１がレーンチェンジする際には、車両１の横方向への移動を優先し、かつ車両１の回頭を制限するように、車両運動制御手段Ｃ（図２）が制御される。この制御をレーンチェンジ制御という。レーンチェンジ制御においては、例えば、運転者の操舵によって、車両特性として必然的に実現される車両１のスリップ角や、当該操舵によって介入する制御によって実現されるスリップ角よりも小さいスリップ角となるように、車両１のスリップ角が制御される。そして、運転者の前記操舵に対する横移動量（車両１の前後方向と直交する方向に対する移動量）ゲイン、あるいは単位走行距離に対する横移動量が、運転者の前記操舵によって車両特性として必然的に実現される車両１の横移動量ゲイン等よりも大きくなるように制御される。これによって、安全かつ迅速にレーンチェンジできる。次に、旋回制御について説明する。

図５に示すように、例えば、第１道路ＲＡの第１車線ＲＡ＿１を走行している車両１の進行方向前方に、対象物Ｊが存在する場合、車両１の運転者は、車両１と対象物Ｊとの衝突を回避するように車両１を操作する。図５に示す例の場合、対象物Ｊよりも車両１に近い位置に、第１道路ＲＡと交差する第２道路ＲＢが存在するので、車両１の運転者は、進路を第１道路ＲＡから第２道路ＲＢへ変更することによって、車両１の進路上に存在する対象物Ｊを回避することができる。この場合、運転者は、車両１の進路を、第１道路ＲＡから第２道路ＲＢへ変更することによって対象物Ｊを回避する。このときの車両軌道は、Ｌ＿Ｒのようになる。なお、駐車スペースや待避スペース等がある場合には、対象物Ｊを回避する際にこれらを利用することができる。

このように、車両１が現在進行している第１道路ＲＡから第２道路ＲＢへ進路を変更する動作を回頭という。そして、車両１が回頭する際には、車両１の旋回を優先させ、旋回軌道に車両１を追従させるように、車両運動制御手段Ｃ（図２）が制御される。この制御を回頭制御という。回頭制御においては、例えば、運転者の操舵によって、車両特性として必然的に実現される車両１のヨーゲインや、運転者の操舵によって介入する制御によって実現される車両１のヨーゲインよりも大きいヨーゲインとなるように、車両１の車両運動制御手段Ｃが制御される。これによって、車両１のヨーを車両特性として必然的に実現される車両１のヨーよりも大きくできるので、速やかに車両１が旋回運動に移行するので、迅速に進路を変更できる。

なお、旋回制御において車両１に発生するヨーは、レーンチェンジ制御において車両１に発生するヨーよりも大きい。すなわち、レーンチェンジ制御において車両１に発生するヨーは、旋回制御において車両１に発生するヨーよりも小さくなる。このため、レーンチェンジのように、車両１の目標とする進行方向が車両１の進行している方向に存在する場合には、旋回制御のように、車両１の目標とする進行方向が車両の走行している方向外に存在する場合よりも、車両１に発生するヨーは小さくなる。これによって、レーンチェンジや旋回をより確実に実行できる。

ここで、レーンチェンジ制御、旋回制御といった車両の運動制御は、運転者の進みたい方向を実現させるための制御である。したがって、これらの制御を設定すると、運転者の進みたい方向に基づいて、車両１の目標とする進行方向を推定し、制御に用いるパラメータとして設定することになる。

レーンチェンジ制御要求パラメータＷ１と、旋回制御要求パラメータＷ２とを初期値（＝０）に設定したら、進行方向設定部２１は、運転者の視線情報を取得し（ステップＳ１０２）、運転者の操舵情報を取得し（ステップＳ１０３）、また、車両１の環境情報を取得する（ステップＳ１０４）。これは、運転者が進みたい方向の意思表示をした場合、その方向がどの方向であるかを判定するための情報を取得するためである。なお、ステップＳ１０１、Ｓ１０２、Ｓ１０３の順序は問わない。

運転者の視線情報は、ドライバ動作検出手段Ｓ１（図２）の顔向き検出センサ４１や視線検出センサ４２によって検出する。運転者の操舵情報は、ドライバ動作検出手段Ｓ１（図２）の操舵角センサ４０や、前輪操舵補助装置７の操舵トルクセンサ５０によって検出される。なお、操舵情報としては、これらのセンサによって検出される操舵角に関する情報以外にも、例えば、ハンドル９の操作（操舵）に起因するヨーレートの変化や車両１の横Ｇ変化を用いてもよい。ここで、ヨーレートはヨーレートセンサ４９により、車両１の横Ｇは加速度センサ４８により検出される。なお、本実施形態において、加速度センサ４８は、少なくとも２方向、すなわち、車両１の前後方向及び横方向の加速度が検出可能である。

車両の運動制御を判定するための情報を取得したら（ステップＳ１０２〜Ｓ１０４）、進行方向設定部２１は、取得した運転者の視線情報から、運転者の視線がどの方向に向いているかを判定し、これに基づいて運転者が進みたい方向、すなわち運転者の意思を判定する。例えば、運転者の視線方向を、運転者が進みたい方向と判定する。そして、進行方向設定部２１は、運転者が進みたい方向を、車両１の目標とする進行方向（目標進行方向）として設定する。なお、運転者が進みたい方向は、運転者の顔向きを用いて判定してもよいし、視線と顔向きとの両方を用いてもよい。すなわち、運転者の視線又は顔向きのうち少なくとも一方を用いて運転者が進みたい方向を判定し、その判定結果を目標進行方向とすることが好ましい。

さらに、運転者の車両１に対する操作情報｛例えば操舵に関する情報（操舵角や操舵角速度等）や制動に関する情報｝、車両１の運動情報や姿勢情報、あるいは車両１の周辺環境情報で、運転者の視線あるいは顔向きを補正してもよい。例えば、周辺環境情報から、運転者の視線方向には崖があるような場合には、目標進行方向を推定する際に、運転者の視線方向の優先度（重み付け）を低くし、周辺環境情報の優先度（重み付け）を高くする。このように、車両１の周辺環境情報に基づいてより安全と判断される方向に目標進行方向を設定することにより、車両１の走行時における安全性をさらに確保することができる。

また、例えば、対象物検出センサ４４により、車両１の進行方向に複数の対象物が検出された場合、運転者は、例えば、対象物の間へ視線を向けて、対象物の間を車両１が通過するようにしようとすることがある。このような場合には、目標進行方向を推定する際に、運転者の視線方向の優先度（重み付け）を高くし、周辺環境情報の優先度（重み付け）を低くする。

また、車両１の進行方向へ急に現れた車両や落下物を緊急に回避する場合には、回避のための操舵速度に視線が追い付かないことが想定される。このような場合には、目標進行方向を推定する際に、運転者の視線方向の優先度（重み付け）を低くし、運転者の操舵に関する情報の優先度（重み付け）を高くする。例えば、所定の操舵角速度以上で操舵された場合や、急制動とともに所定の操舵角速度以上でハンドル９が操舵された場合には、運転者の操舵に関する情報の優先度（重み付け）を高くする。

このように、目標進行方向を推定する際に、運転者の視線方向や顔向きの他にも、運転者の車両１に対する操作情報や車両１の周辺環境情報を考慮することで、より制御の自由度を向上させて、安全に車両を運転させることができる。次に、運転者の視線と、運転者が進みたい方向との関係を説明する。

図６は、運転者の視線に基づいて、運転者の進みたい方向を判定する手法の説明図である。本実施形態においては、図６に示すように、運転者Ｄの顔の位置を中心とした場合の、車両１の前後方向（図６のＹ方向）に対する運転者Ｄの視線方向ＥＬの傾き角度（視線傾斜角という）Ａの大きさによって、運転者Ｄの進みたい方向を判定する。

本実施形態において、−Ａ１＜Ａ＜Ａ１である場合、運転者Ｄはレーンチェンジの意思があると考えられる。この場合、運転者Ｄの進みたい方向はレーンチェンジの方向（例えば、図４の第２車線Ｒ２）であると判定し、目標進行方向がレーンチェンジの方向に設定される。−Ａ３＜Ａ≦−Ａ２、又はＡ２≦Ａ＜Ａ３である場合、運転者Ｄは旋回の意思があると高いと考えられる。この場合、運転者Ｄの進みたい方向は旋回の方向（例えば、図５の第２道路ＲＢ）であると判定し、目標進行方向が旋回の方向に設定される。

−Ａ２＜Ａ≦−Ａ１、又はＡ１≦Ａ＜Ａ２である場合、運転者Ｄがレーンチェンジの意思、あるいは旋回の意思のいずれも考えられる。この場合、運転者Ｄの進みたい方向は、車両１の周辺環境を考慮して判定される。Ａ１は第１の傾斜角閾値、Ａ２は第２の傾斜角閾値、Ａ３は第３の傾斜角閾値であり、それぞれ実験や経験等に基づいて設定される。

なお、視線傾斜角Ａが上記範囲であっても、運転者Ｄがルームミラーを見ている場合のように、運転者Ｄが車両１の外を見ていない場合、そのときの運転者の視線方向ＥＬや顔向きは、運転者の進みたい方向を表しているものではない。したがって、運転者が前記車両の外を見ていないと判断された場合、そのときの運転者の視線方向ＥＬ及び運転者の顔向きは、目標進行方向を推定する際には用いない。これによって、運転者Ｄの進みたい方向をより確実に把握できるので、車両挙動制御時においては運転者に与える違和感をより低減できる。

図７、図８は、車両の進行方向を推定する際に用いる制御マップの一例を示す説明図である。本実施形態では、目標進行方向を推定するにあたり、レーンチェンジ制御要求パラメータＷ１及び旋回制御要求パラメータＷ２を用い、その大小比較でレーンチェンジ制御か、旋回制御かを選択する。例えば、Ｗ１≧Ｗ２である場合にはレーンチェンジ制御を実行し、Ｗ１＜Ｗ２である場合には旋回制御を実行する。本実施形態において、レーンチェンジ制御要求パラメータＷ１、旋回制御要求パラメータＷ２は、第１〜第３の傾斜角閾値Ａ１〜Ａ３に応じて記述される、レーンチェンジ制御要求パラメータマップ６１（図７）、旋回制御要求パラメータマップ６２（図８）に従って決定される。

レーンチェンジ制御要求パラメータマップ６１は、Ｗ１＝ｆ１（Ａ）であり、視線傾斜角Ａの関数として記述されており、ＥＣＵ１０の記憶部１６に格納されている。本実施形態において、レーンチェンジ制御要求パラメータマップ６１は、−Ａ１＜Ａ＜Ａ１の場合にはＷ１＝Ｗ１＿１であり、−Ａ３＜Ａ≦−Ａ２、又はＡ２≦Ａ＜Ａ３の場合にはＷ１＝０となる。また、−Ａ２＜Ａ≦−Ａ１の場合には、視線傾斜角Ａの増加とともにＷ１は減少し、Ａ１≦Ａ＜Ａ２である場合には、視線傾斜角Ａの増加とともにＷ１も増加する。これによって、運転者の視線方向に応じてレーンチェンジ制御要求パラメータＷ１を変化させることができる。すなわち、レーンチェンジ制御要求パラメータＷ１は、運転者の視線方向、すなわち運転者の意思に応じて重み付けされる。なお、運転者の意思を表す情報としては、運転者の視線方向の他、運転者の顔向き等がある。

旋回制御要求パラメータマップ６２は、Ｗ２＝ｆ２（Ａ）であり、視線傾斜角Ａの関数として記述されており、ＥＣＵ１０の記憶部１６に格納されている。本実施形態において、旋回制御要求パラメータマップ６２は、−Ａ１＜Ａ＜Ａ１の場合にはＷ２＝０であり、−Ａ３＜Ａ≦−Ａ２、又はＡ２≦Ａ＜Ａ３の場合にはＷ２＝Ｗ２＿１となる。また、−Ａ２＜Ａ≦−Ａ１の場合には、視線傾斜角Ａの増加とともにＷ２も増加し、Ａ１≦Ａ＜Ａ２である場合には、視線傾斜角Ａの増加とともにＷ２は減少する。これによって、運転者の視線方向に応じて旋回制御要求パラメータＷ２を変化させることができる。すなわち、旋回制御要求パラメータＷ２は、運転者の視線方向、すなわち運転者の意思に応じて重み付けされる。なお、運転者の意思を表す情報としては、運転者の視線方向の他、運転者の顔向き等がある。

このように、運転者の進みたい方向を示す運転者の視線方向に応じて変化する、レーンチェンジ制御要求パラメータＷ１及び旋回制御要求パラメータＷ２を用いることにより、運転者の進みたい方向を適切に判定することができる。これによって、運転者の意思を反映して目標進行方向を推定することができる。なお、レーンチェンジ制御要求パラメータＷ１及び旋回制御要求パラメータＷ２は、車両１の運動状態や姿勢、車両１の周辺環境に基づいて重み付けしてもよい。

運転者の視線に基づいて目標進行方向を推定するにあたり、進行方向設定部２１は、ステップＳ１０２で取得した視線傾斜角Ａと、第１の傾斜角閾値Ａ１とを比較する（ステップＳ１０５）。−Ａ１＜Ａ＜Ａ１である場合（｜Ａ｜＜Ａ１、ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）は、レーンチェンジ制御を実行するか否かを判定することになる。この場合、進行方向設定部２１は、視線傾斜角Ａが−Ａ１＜Ａ＜Ａ１となった時点からの経過時間Ｔが、予め定めた第１設定時間Ｔ１以上になったか否かを判定する（ステップＳ１０６）。視線傾斜角Ａが−Ａ１＜Ａ＜Ａ１であれば、運転者はレーンチェンジの意思があると考えられるが、その時間が僅かであれば、単に運転者の視線が移動しただけであってレーンチェンジの意思がない場合もある。したがって、視線傾斜角Ａが−Ａ１＜Ａ＜Ａ１である時間が所定の時間（第１設定時間Ｔ１）継続した場合に、運転者はレーンチェンジの意思があると判定する。これによって、運転者の進みたい方向の判定精度を向上させる。ここで、視線傾斜角Ａは、判定時における値を用いてもよいし、所定時間の平均値を用いてもよい（以下同様）。

Ｔ＜Ｔ１である場合（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、まだ第１設定時間Ｔ１が経過していないので、第１設定時間Ｔ１が経過するまで、ステップＳ１０２からステップＳ１０６までの手順を繰り返す。Ｔ≧Ｔ１である場合（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、運転者はレーンチェンジの意思があると判定される。運転者の進みたい方向は、レーンチェンジをするための方向であり、目標進行方向はレーンチェンジをするための方向に設定される。進行方向設定部２１は、目標進行方向を、レーンチェンジをするための方向（例えば、図４の第２車線Ｒ２）に設定する。本実施形態では、目標進行方向を推定するにあたり、進行方向設定部２１は、レーンチェンジ制御要求パラメータＷ１をＷ１＿１に設定する（ステップＳ１０７）。

−Ａ１≧Ａ、又はＡ１≦Ａである場合（｜Ａ｜≧Ａ１、ステップＳ１０５：Ｎｏ）は、旋回制御を実行するか否かを判定することになる。この場合、進行方向設定部２１は、視線傾斜角Ａと、第２の傾斜角閾値Ａ２及び第３の傾斜角閾値Ａ３とを比較する（ステップＳ１０８）。−Ａ３＜Ａ≦−Ａ２、又はＡ２≦Ａ＜Ａ３である場合（Ａ２≦｜Ａ｜＜Ａ３、ステップＳ１０８：Ｙｅｓ）、進行方向設定部２１は、運転者の視線がドアミラー内にあるか否かを判定する（ステップＳ１０９）。この判定について説明する。

図９〜図１１は、運転者の視線がドアミラー内にあるか否かを判定する際の説明図である。図９〜図１１において、ｙ方向が鉛直方向（重力の作用方向）であり、ｘ方向はｙ方向に直交する方向である。運転者の視線方向ＥＬがドアミラーＭの中にある場合には、運転者がドアミラーＭによって後方を確認していると考えられる。旋回制御を実行するか否かの判定では、−Ａ３＜Ａ≦−Ａ２、又はＡ２≦Ａ＜Ａ３である状態が所定の時間（第２設定時間Ｔ２）継続したか否かを判定するが、運転者の視線方向ＥＬがドアミラーＭの中にある場合には、第２設定時間Ｔ２をＴ２´（修正した第２設定時間）に延長する（Ｔ２´＞Ｔ２）。これにより、ドアミラーＭによる後方確認を考慮して、旋回制御を実行するか否かを判定できるので、運転者が進みたい方向の判定精度が向上する。

運転者の視線がドアミラー内にある場合（ステップＳ１０９：Ｙｅｓ）、進行方向設定部２１は、第２設定時間Ｔ２をＴ２´に延長する。そして、進行方向設定部２１は、視線傾斜角Ａが−Ａ３＜Ａ≦−Ａ２、又はＡ２≦Ａ＜Ａ３となった時点からの経過時間Ｔが、予め定めた修正した第２設定時間Ｔ２´以上になったか否かを判定する（ステップＳ１１０）。Ｔ＜Ｔ２´である場合（ステップＳ１１０：Ｎｏ）、まだ修正した第２設定時間Ｔ２´が経過していないので、修正した第２設定時間Ｔ２´が経過するまで、ステップＳ１０２からステップＳ１１０までの手順を繰り返す。

Ｔ≧Ｔ２´である場合（ステップＳ１１０：Ｙｅｓ）、すなわち、修正した第２設定時間Ｔ２´が経過しても運転者の視線方向ＥＬがドアミラーＭの中にある場合には、運転者が本当に見ているのはドアミラーＭではないと判断され、運転者は旋回を要求していると判定される。この場合、運転者の進みたい方向は、旋回をするための方向であり、目標進行方向は旋回をするための方向に設定される。進行方向設定部２１は、目標進行方向を、旋回をするための方向（例えば、図５の第２道路ＲＢ）に設定する。本実施形態では、目標進行方向を推定するにあたり、進行方向設定部２１は、旋回制御要求パラメータＷ２をＷ２＿１に設定する（ステップＳ１１１）。

運転者の視線がドアミラー内にない場合（ステップＳ１０９：Ｎｏ）、視線傾斜角Ａが−Ａ３＜Ａ≦−Ａ２、又はＡ２≦Ａ＜Ａ３であるため、運転者は旋回の意思があると考えられる。しかし、その時間が僅かであれば、単に運転者の視線が移動しただけであって旋回の意思がない場合もある。したがって、視線傾斜角Ａが−Ａ３＜Ａ≦−Ａ２、又はＡ２≦Ａ＜Ａ３である時間が所定の時間（第２設定時間Ｔ２）継続した場合に、運転者は旋回の意思があると判定する。これによって、運転者の進みたい方向の判定精度を向上させる。

運転者の視線がドアミラー内にない場合（ステップＳ１０９：Ｎｏ）、進行方向設定部２１は、視線傾斜角Ａが−Ａ３＜Ａ≦−Ａ２、又はＡ２≦Ａ＜Ａ３となった時点からの経過時間Ｔが、予め定めた第２設定時間Ｔ２以上になったか否かを判定する（ステップＳ１１２）。Ｔ＜Ｔ２である場合（ステップＳ１１２：Ｎｏ）、まだ第２設定時間Ｔ２が経過していないので、第２設定時間Ｔ２が経過するまで、ステップＳ１０２からステップＳ１１２までの手順を繰り返す。

Ｔ≧Ｔ２である場合（ステップＳ１１２：Ｙｅｓ）、運転者の進みたい方向は、旋回をするための方向であり、目標進行方向は旋回をするための方向に設定される。進行方向設定部２１は、目標進行方向を、旋回をするための方向（例えば、図５の第２道路ＲＢ）に設定する。本実施形態では、目標進行方向を推定するにあたり、進行方向設定部２１は、旋回制御要求パラメータＷ２をＷ２＿１に設定する（ステップＳ１１１）。

−Ａ３＜Ａ≦−Ａ２、又はＡ２≦Ａ＜Ａ３でない場合（ステップＳ１０８：Ｎｏ）、車両１の車両１の周辺環境（対象物の有無、回避場所の有無等）に応じて、レーンチェンジ制御、又は旋回制御を実行する。この場合、進行方向設定部２１は、視線傾斜角Ａと、第１の傾斜角閾値Ａ１及び第２の傾斜角閾値Ａ２とを比較する（ステップＳ１１３）。−Ａ２＜Ａ≦−Ａ１、又はＡ１≦Ａ＜Ａ２である場合（Ａ１≦｜Ａ｜＜Ａ２、ステップＳ１１３：Ｙｅｓ）、進行方向設定部２１は、運転者の視線がドアミラー内にあるか否かを判定する（ステップＳ１１４）。

運転者の視線がドアミラー内にある場合（ステップＳ１１４：Ｙｅｓ）、進行方向設定部２１は、第３設定時間Ｔ３を、修正した第３設定時間Ｔ３´に延長する。そして、進行方向設定部２１は、視線傾斜角Ａが−Ａ２＜Ａ≦−Ａ１、又はＡ１≦Ａ＜Ａ２となった時点からの経過時間Ｔが、予め定めた修正した第３設定時間Ｔ３´以上になったか否かを判定する（ステップＳ１１５）。Ｔ＜Ｔ３´である場合（ステップＳ１１５：Ｎｏ）、まだ修正した第３設定時間Ｔ３´が経過していないので、修正した第３設定時間Ｔ３´が経過するまで、ステップＳ１０２からステップＳ１１５までの手順を繰り返す。

ここで、上述した第１設定時間Ｔ１、第２設定時間Ｔ２、修正した第２設定時間Ｔ２´、第３設定時間Ｔ３、修正した第３設定時間Ｔ３´は、車両挙動制御装置２０の動作速度を考慮して、実験や解析等によって設定する。

Ｔ≧Ｔ３´である場合（ステップＳ１１５：Ｙｅｓ）、すなわち、修正した第３設定時間Ｔ３´が経過しても運転者の視線方向ＥＬがドアミラーＭの中にある場合には、運転者が本当に見ているのはドアミラーＭではないと判断され、運転者はレーンチェンジあるいは旋回を要求していると判定される。この場合、運転者の進みたい方向は、レーンチェンジをするための方向、あるいは旋回をするための方向であり、目標進行方向はレーンチェンジをするための方向、あるいは旋回をするための方向に設定される。本実施形態では、目標進行方向を推定するにあたり、進行方向設定部２１は、レーンチェンジ制御要求パラメータＷ１をｆ１（Ａ）に、旋回制御要求パラメータＷ２をｆ２（Ａ）に設定する（ステップＳ１１６）。ここで、ｆ１（Ａ）は、レーンチェンジ制御要求パラメータマップ６１（図７）から、ｆ２（Ａ）は旋回制御要求パラメータマップ６２（図８）から求める。

次に、レーンチェンジ制御要求パラメータＷ１及び旋回制御要求パラメータＷ２を設定したら（ステップＳ１１６）、進行方向設定部２１は、ステップＳ１０４で取得した車両１の周辺環境情報から、車両１の進行方向前方に回避場所があるか否かを判定する（ステップＳ１１７）。回避場所とは、例えば、退避スペースや駐車スペース、あるいは車両１が進行する道路と交差する道路等である。

回避場所がある場合、運転者は車両１を旋回させて回避場所へ向かって車両１を走行させる可能性が高いと考えられる。この場合、旋回制御が選択されるように、旋回制御要求パラメータＷ２の重み付けが大きく、レーンチェンジ制御要求パラメータＷ１の重み付けが小さくなるようにする。一方、回避場所がない場合、運転者はレーンチェンジによって、現在走行中の道路Ｒを走行しつつ車線変更することによって、例えば対象物Ｊ（図４参照）を回避する可能性が高いと考えられる。この場合、レーンチェンジ制御要求パラメータＷ１の重み付けが大きく、旋回制御要求パラメータＷ２の重み付けが小さくなるようにする。

回避場所がない場合（ステップＳ１１７：Ｎｏ）、運転者はレーンチェンジを要求している可能性が高いので、進行方向設定部２１は、レーンチェンジ制御要求パラメータＷ１の重み付けが大きく、旋回制御要求パラメータＷ２の重み付けが小さくなるようにする。本実施形態では、ステップＳ１１６で設定したレーンチェンジ制御要求パラメータＷ１に第１重み係数ΔＷ１を加算し、同じくステップＳ１１６で設定した旋回制御要求パラメータＷ２から第２重み係数ΔＷ２を減算する（ステップＳ１１８）。

回避場所がある場合（ステップＳ１１７：Ｙｅｓ）、運転者は旋回を要求している可能性が高いので、進行方向設定部２１は、旋回制御要求パラメータＷ２の重み付けが大きく、レーンチェンジ制御要求パラメータＷ１の重み付けが小さくなるようにする。本実施形態では、ステップＳ１１６で設定したレーンチェンジ制御要求パラメータＷ１から第１重み係数ΔＷ１を減算し、同じくステップＳ１１６で設定した旋回制御要求パラメータＷ２に第２重み係数ΔＷ２を加算する（ステップＳ１１９）。ここで、第１重み係数ΔＷ１と第２重み係数ΔＷ２とは、絶対値が同じ値でもよいし、異なる値としてもよい。また、車両１の周辺環境に応じて第１重み係数ΔＷ１及び第２重み係数ΔＷ２を変更してもよい。このようにすれば、車両１の周辺環境を考慮することができるので、より運転者の意思に沿った制御を実行することができる。

運転者の視線がドアミラー内にない場合（ステップＳ１１４：Ｎｏ）、視線傾斜角Ａが−Ａ２＜Ａ≦−Ａ１、又はＡ１≦Ａ＜Ａ２であるため、運転者は旋回の意思があると考えられる。しかし、その時間が僅かであれば、単に運転者の視線が移動しただけであってレーンチェンジ、あるいは旋回の意思がない場合もある。したがって、視線傾斜角Ａが−Ａ２＜Ａ≦−Ａ１、又はＡ１≦Ａ＜Ａ２である時間が所定の時間（第３設定時間Ｔ３）継続した場合に、運転者はレーンチェンジあるいは旋回の意思があると判定する。これによって、運転者の進みたい方向の判定精度を向上させる。

運転者の視線がドアミラー内にない場合（ステップＳ１１４：Ｎｏ）、進行方向設定部２１は、視線傾斜角Ａが−Ａ２＜Ａ≦−Ａ１、又はＡ１≦Ａ＜Ａ２となった時点からの経過時間Ｔが、予め定めた第３設定時間Ｔ３以上になったか否かを判定する（ステップＳ１２０）。Ｔ＜Ｔ３である場合（ステップＳ１２０：Ｎｏ）、まだ第３設定時間Ｔ３が経過していないので、第３設定時間Ｔ３が経過するまで、ステップＳ１０２からステップＳ１２０までの手順を繰り返す。

Ｔ≧Ｔ３である場合（ステップＳ１２０：Ｙｅｓ）、運転者の進みたい方向は、レーンチェンジをするための方向、あるいは旋回をするための方向であり、目標進行方向はレーンチェンジをするための方向、あるいは旋回をするための方向に設定される。本実施形態では、目標進行方向を推定するにあたり、進行方向設定部２１は、レーンチェンジ制御要求パラメータＷ１をｆ１（Ａ）に、旋回制御要求パラメータＷ２をｆ２（Ａ）に設定する（ステップＳ１１６）。以降のステップＳ１１７〜ステップＳ１１９までの手順は、上述した通りなので説明を省略する。

−Ａ２＜Ａ≦−Ａ１、又はＡ１≦Ａ＜Ａ２でない場合（ステップＳ１１３：Ｎｏ）、視線傾斜角ＡはＡ３≦Ａ、あるいはＡ≦−Ａ３である（図６参照）。この場合、視線傾斜角Ａは１８０度に近く（図６参照）、運転者の視線方向には物理的に車両１が移動できない。この場合、運転者は、車両１の横方向を見ており、道路を見ているのではなく、運転者はレーンチェンジあるいは旋回を要求しているのではないと判断される。したがって、進行方向設定部２１は、レーンチェンジ制御要求パラメータマップ６１（図７）、旋回制御要求パラメータマップ６２（図８）から、レーンチェンジ制御要求パラメータＷ１及び旋回制御要求パラメータＷ２を０に設定する。

これによって、Ａ３≦Ａ、あるいはＡ≦−Ａ３である場合における運転者の視線方向、あるいは顔向きは、目標進行方向を推定する際に用いないようにして、運転者の意図しない方向を目標進行方向に設定しないようにする。そして、車両挙動制御装置２０は、ＶＳＣやトラクションコントロール等の、通常の車両安定化制御を実行する（ステップＳ１２１）。

上記ステップＳ１０１〜ステップＳ１２０までの手順でレーンチェンジ制御要求パラメータＷ１及び旋回制御要求パラメータＷ２が設定されたら、進行方向設定部２１は、設定したレーンチェンジ制御要求パラメータＷ１と旋回制御要求パラメータＷ２とを比較する（ステップＳ１２２）。

上記手順によって、レーンチェンジ制御要求パラメータＷ１及び旋回制御要求パラメータＷ２は、車両１の運転者の意思（運転者の視線方向等）、又は前記車両１の周辺環境（回避場所の有無等）の少なくとも一方によって、Ｗ１、Ｗ２の値が決定される。レーンチェンジ制御、旋回制御等の車両の運動制御は、運転者の進みたい方向を実現させる制御であるため、これらを設定することは、目標進行方向を設定することになる。本実施形態においては、Ｗ１、Ｗ２の値に応じて、レーンチェンジ制御、旋回制御、あるいは両者の中間的な制御が選択される。すなわち、Ｗ１、Ｗ２の値が、目標進行方向を推定する際の優先度（重み付け）となる。

このように、本実施形態では、運転者の意思又は車両１の周辺環境の少なくとも一つに応じて目標進行方向の候補に対して付与される優先度（重み付け）に応じて、目標進行方向を決定する。より具体的には、目標進行方向の候補を表すレーンチェンジ制御要求パラメータＷ１又は旋回制御要求パラメータＷ２のうち、値が大きい方（重み付けが大きい方）が、目標進行方向を実現する制御として選択される。そして、選択されたパラメータによって決定される車両の運動制御が実行されて、車両１は目標進行方向に向かって走行する。

Ｗ１≧Ｗ２である場合（ステップＳ１２２：Ｙｅｓ）、進行方向設定部２１は、運転者の要求はレーンチェンジであると判定して、車両の運動制御としてレーンチェンジ制御を設定する（ステップＳ１２３）。Ｗ１＜Ｗ２である場合（ステップＳ１２２：Ｎｏ）、進行方向設定部２１は、運転者の要求は旋回であると判定して、車両の運動制御として旋回制御を設定する（ステップＳ１２４）。

運転者が、車両１と衝突するおそれのある対象物Ｊ（図４等参照）を回避する場合、車両１の走行している方向に回避するか（すなわちレーンチェンジ）、車両１の走行している方向外に回避するか（すなわち旋回）に応じて、車両の運動制御が選択される。これによって、車両１の目標進行方向が設定される。このように、本実施形態によれば、運転者の意思を反映して、目標進行方向を推定できる。

進行方向設定部２１は、設定したレーンチェンジ制御又は旋回制御を実現するための制御方針を決定する。車両の運動制御として、例えば、レーンチェンジ制御を設定した場合、進行方向設定部２１は、ドライバ動作検出手段Ｓ１（図２）によって検出された情報、及び自車両状態検出手段Ｓ３（図２）によって検出された現時点における車両１の運動状態から、目標進行方向に向かってレーンチェンジ制御する際の目標となるスリップ角や横移動量ゲイン等を算出する。また、車両の運動制御として、例えば、旋回制御を設定した場合、進行方向設定部２１は、ドライバ動作検出手段Ｓ１（図２）によって検出された情報、及び自車両状態検出手段Ｓ３（図２）によって検出された現時点における車両１の運動状態から、目標進行方向に向かって旋回制御する際の目標となるヨーゲイン等を算出する。

進行方向設定部２１がレーンチェンジ制御又は旋回制御を実現するための制御方針を決定するにあたっては、レーンチェンジ制御要求パラメータＷ１又は旋回制御要求パラメータＷ２の値、すなわち優先度（重み付け）の大きさを考慮してもよい。例えば、Ｗ１が大きい場合（すなわち重み付けが大きい場合）は、Ｗ１が小さい場合（すなわち重み付けが小さい場合）と比較して、レーンチェンジ制御の制御量を大きくする。より具体的には、Ｗ１が大きい場合の方が、Ｗ１が小さい場合よりも、後輪操舵装置８によって前輪と同相に操舵する際のゲインが大きく設定される。これによって、運転者の意思及び車両１の周辺環境を考慮した上で、最も好ましい目標進行方向を推定し、それに応じた車両の運動制御を実行することができる。なお、ここではレーンチェンジ制御要求パラメータＷ１について説明したが、旋回制御要求パラメータＷ２についても同様である。

車両挙動制御装置２０の車両挙動制御部２２は、ドライバ動作検出手段Ｓ１（図２）から取得した運転者の操舵情報を取得し、操舵角速度Ｖｈが、所定の操舵角速度閾値Ｖｈ＿ｓ以上か否かを判定する（ステップＳ１２５）。Ｖｈ＜Ｖｈ＿ｓである場合（ステップＳ１２５：Ｎｏ）、車両挙動制御部２２は、運転者が対象物Ｊを回避したり、進路を変更したりするという要求はないと判定する。この場合、車両挙動制御は終了し、ＳＴＡＲＴに戻って、車両挙動制御装置２０は、運転者や車両１の状態の監視を継続する。

Ｖｈ＜Ｖｈ＿ｓである場合（ステップＳ１２５：Ｙｅｓ）、車両挙動制御部２２は、運転者が対象物Ｊを緊急に回避したり、緊急に進路を変更したりするという要求があると判定する。この場合には、車両挙動制御部２２は、ステップＳ１２３又はステップＳ１２４で決定された制御手法及び制御方針で、車両運動制御手段Ｃ（図２参照）を制御する。これにより、レーンチェンジ制御又は旋回制御が実行される（ステップＳ１２６）。

例えば、レーンチェンジ制御を実行する場合、後輪操舵装置８によって前輪と同相に操舵する際のゲインを、通常時よりも高くする。また、制動装置で車両１の車輪に制動力を与えながら、前輪操舵補助装置７のアクティブ操舵機能で前輪の舵角を所定値以下に制限し、減速しながらスリップ角を通常時よりも小さくしつつレーンチェンジしてもよい。

また、旋回制御を実行する場合、後輪操舵装置８によって前輪と逆相に操舵する際のゲインを、通常時よりも高くしたり、前輪操舵補助装置７のアクティブ操舵機能で、前輪の舵角を実際の操舵量に対応する舵角よりも大きくしたりする。また、旋回内側の車輪に、旋回外側の車輪よりも大きな制動力を付与してもよい。さらに、左右の駆動輪間で駆動力を変更できる場合には、旋回外側の駆動輪に、旋回内側の駆動輪よりも大おきな駆動力を配分してもよい。また、例えば、可変スタビライザやアクティブサスペンション等によって、前輪と後輪との間でロール剛性を変更できる場合には、車両１のロール剛性を、通常走行時よりも後輪の方が高くなるようにしてもよい。

本実施形態に係る車両挙動制御は、車両１の挙動が安定した場合、対象物Ｊを回避した場合、回避動作をしていない場合等に終了条件を満たして終了する。車両１の挙動は、例えば、横Ｇの大きさが所定値以下になった場合や、ヨーレートの偏差が所定値以下になった場合や、スリップ角が所定値以下になった場合に安定したと判定される（図４、図５のＳＴＡ４）。車両挙動制御部２２は、車両挙動制御の終了条件を満たさない場合には（ステップＳ１２７：Ｎｏ）、レーンチェンジ制御又は旋回制御を継続する。車両挙動制御の終了条件を満たす場合（ステップＳ１２７：Ｙｅｓ）車両挙動制御は終了し、ＳＴＡＲＴに戻って、車両挙動制御装置２０は、運転者や車両１の状態の監視を継続する。

本実施形態においては、運転者の動作や車両１の周辺環境情報や車両１の運動状況を常時監視する。そして、上記ステップＳ１２５において、運転者が対象物Ｊを回避したり、進路を変更したりするという意思を検出したとき（例えば、図４、図５のＳＴＡ１）に、レーンチェンジ制御、旋回制御、あるいは両者の中間的な制御を実行する。このように、本実施形態においては、運転者の操作の開始とともに、車両運動制御手段Ｃの制御を開始できる。これによって、運転者の操作に合わせた的確なタイミングでレーンチェンジ制御や旋回制御等を実行できるので、運転者が感じる違和感はより低減され、また、運転者の意思に従って確実に車両１を制御できる。

図１２−１〜図１２−３は、運転者の視線と、車両の進行方向との関係を示す説明図である。本実施形態に係る車両挙動制御では、運転者Ｄの視線方向ＥＬを車両１の目標とする進行方向とし、車両１の前後方向（Ｙ）と、運転者Ｄの視線方向ＥＬとが平行になるように、すなわち一致するように車両運動制御手段Ｃを制御する（図１２−１、図１２−２）。これによって、例えば、図１２−３に示すような、運転者Ｄの視線方向ＥＬよりも車両１が旋回し過ぎることに起因して運転者Ｄが感じる違和感を低減しつつ、確実にレーンチェンジや旋回、あるいは対象物との衝突回避を実現できる。

車両１の運転者が車両１を操作する主体である運転状況下において、対象物との衝突を回避する操作をする場合、ハンドル９を切り過ぎると車両１の挙動に乱れを生じ、また、逆にハンドル９が切り足りない場合には対象物との衝突を回避できない。ハンドル９を切り過ぎた場合、舵角を制限する制御においては、運転者の期待よりも小さい操舵ゲインしか発生しないため、運転者に違和感を与えることがある。また、ハンドル９を切り足りない場合には、操舵ゲインを大きくしたり、車両１にヨーモーメントを発生させたりして車両１の旋回性能を向上させ、衝突を回避する制御においては、操舵特性が大きく変化する結果、運転者の意図以上に車両１の旋回運動を発生させてしまい、運転者に違和感を与えることがある。さらに、車両１が自動運転装置を備え、かつ、車両１の周辺環境から衝突を回避する経路を作成し、車両１の操作主体を一時的に自動運転装置へ委ねて自動的に衝突を回避する制御においては、自動運転が運転者の意図と異なることがあり、運転者に違和感を与えることがある。

本実施形態に係る車両挙動制御においては、車両１の運転者が車両１を操作する主体である運転状況下において、運転者の視線や顔の動き、あるいはハンドル操作やブレーキ操作から車両１の目標とする進行方向を推定し、その進行方向と車両１の前後方向とが一致するように制御する。これによって、車両１の運動に対する運転者の要求や意図を、車両挙動制御に反映させることができるので、運転者に与える違和感を抑制しつつ、運転者の意図に沿って確実に車両１を運動させて、例えば対象物との衝突を回避することができる。また、対象物との衝突が避けられない場合、ダメージの最も小さい部分に敢えて衝突させるというような運転者の操作意思を反映させるような制御も可能になる。

上記説明においては、視線傾斜角Ａと第１〜第３の傾斜角閾値Ａ１〜Ａ３とを比較して、レーンチェンジ制御又は旋回制御のいずれか一方を実行するようにしている。ここで、例えば、運転者Ｄの視線方向ＥＬと車両１の前後方向（Ｙ）との偏差θを０にするように、車両運動制御手段Ｃ（図２参照）を制御してもよい。また、上記説明においては、レーンチェンジ制御又は旋回制御のいずれか一方を実行するが、レーンチェンジ制御要求パラメータＷ１、旋回制御要求パラメータＷ２の大きさに応じて、レーンチェンジ制御と旋回制御との中間の制御を実行してもよい。そして、レーンチェンジ制御要求パラメータＷ１、旋回制御要求パラメータＷ２の比に応じて、レーンチェンジ制御の比率を多くしたり、旋回制御の比率を多くしたりする。このようにすれば、レーンチェンジ制御と旋回制御との中間的な制御を実行できるので、運転者に与える違和感をより低減できる。

レーンチェンジ制御と旋回制御との中間の制御としては、例えば、後輪操舵装置８によって前輪と同相に操舵する際のゲインを通常時よりも高くするとともに、旋回内側の車輪に、旋回外側の車輪よりも大きな制動力を付与する。これは、前者がレーンチェンジ制御で後者が旋回制御となる。レーンチェンジ制御要求パラメータＷ１、旋回制御要求パラメータＷ２の比に応じて、後輪操舵装置８によって前輪と同相に操舵する際のゲインや、旋回内側の車輪に付与する制動力を変更する。

以上、本実施形態では、車両の前後方向が、運転者の視線や顔向き等に基づいて設定された車両の目標とする進行方向に向くように、車両運動制御手段が制御される。すなわち、車両の前後方向と、目標進行方向とが一致するように、あるいは平行になるように、車両運動制御手段が制御される。これによって、運転者の正面が車両の進行する方向に一致するように車両の運動や姿勢が制御されるので、運転者は、常に自分の意図した進行方向を確認した状態で車両を運転することができる。その結果、車両に対してした運転者の操作を補助する制御が介入した際に、運転者が感じる違和感を抑制することができる。

特に、車両の前方に存在する先行車両や駐車車両、あるいは落下物等の対象物を回避する際には、操作が急になりやすく、車両に対してした運転者の操作を補助する制御が介入する傾向が強いが、本実施形態によれば、このような場合でも運転者が感じる違和感を抑制して、より安全かつ確実に対象物との衝突を回避できる。なお、本実施形態で開示した構成を備えるものは、本実施形態と同様の作用効果を奏する。

以上のように、本発明に係る車両挙動制御装置は、車両に対してした運転者の操作を補助する制御に有用であり、特に、運転者の操作を補助する制御が介入した際に運転者に与える違和感を抑制することに適している。

Claims (10)

1. 車両の動きを制御するために運転者が行う動作とは異なる前記運転者の動作に基づいて、前記車両の目標とする進行方向である目標進行方向を推定する進行方向設定部と、
   前記進行方向設定部により設定された前記目標進行方向に基づいて、前記車両に対する車両挙動制御の制御態様を変更する車両挙動制御部と、
   を含み、
   前記車両挙動制御部は、
   前記車両の平面方向における運動を制御するとともに、前記車両の前後方向が、前記進行方向設定部により設定された前記目標進行方向に向くように、前記車両挙動制御を実行し、
   前記進行方向設定部は、
   前記車両を運転する運転者の視線方向、又は前記運転者の顔向きのうち少なくとも一方に基づいて前記目標進行方向を推定し、
   前記運転者の視線傾斜角が、所定の視線傾斜角範囲に所定時間含まれているか否か判断し、前記運転者の視線傾斜角が、所定の視線傾斜角範囲に所定時間含まれている場合、前記運転者の視線がドアミラー内にあるか否かを判定し、その結果、前記運転者の前記視線がドアミラー内にある場合には、前記所定時間を延長し、
   延長した前記所定時間が経過したら、旋回をするための方向に目標進行方向を設定することを特徴とする車両挙動制御装置。
2. 前記車両挙動制御部は、
   前記目標進行方向が、前記車両の進行している方向に存在する場合には、前記目標進行方向が前記車両の走行している方向外に存在する場合よりも、前記車両に発生するヨーが小さくなるようにすることを特徴とする請求項１に記載の車両挙動制御装置。
3. 前記車両挙動制御部は、
   前記車両に対する操作の開始とともに、前記車両挙動制御を実行することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両挙動制御装置。
4. 前記進行方向設定部は、
   前記車両が物理的に進行できない方向は、前記目標進行方向から除外することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両挙動制御装置。
5. 前記進行方向設定部は、
   前記運転者が前記車両の外を見ていない場合には、前記車両を運転する運転者の視線方向及び前記運転者の顔向きは、前記目標進行方向を推定する際に用いないことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両挙動制御装置。
6. 前記進行方向設定部は、
   前記運転者の意思又は前記車両の周辺環境の少なくとも一つに応じて前記目標進行方向の候補に対して付与される重み付けの大きい方が前記目標進行方向として選択されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両挙動制御装置。
7. 前記車両挙動制御部は、
   前記重み付けが大きいほど、前記車両挙動制御の制御量を大きくすることを特徴とする請求項６に記載の車両挙動制御装置。
8. 前記車両と衝突するおそれのある対象物を回避する場合、
   前記進行方向設定部は、前記車両の周囲環境の情報に基づき、より安全と判断される方向を前記目標進行方向として選択することを特徴とする請求項７に記載の車両挙動制御装置。
9. 前記目標進行方向は、前記車両が衝突するおそれがある場合において、前記車両が衝突を回避するために必要な進行方向であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の車両挙動制御装置。
10. 前記進行方向設定部は、
    前記車両と衝突するおそれのある対象物を、前記車両の走行している方向、又は前記車両の走行している方向外のいずれか一方に回避するかに応じて前記目標進行方向を推定することを特徴とする請求項９に記載の車両挙動制御装置。

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