JP5898746B1 - 車両の走行制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自動運転制御において、たとえ走行環境情報が得られない状況下で操舵系に異常が生じた場合であっても、車両を確実に安全な退避地点に誘導して車両の安全を確保する。【解決手段】自動運転制御の際、自動運転を行うのに必要な走行環境情報取得に異常が発生し、且つ、自車両の操舵系の異常が検出された場合に、走行環境情報の取得が異常になる前の最後に検出した走行環境情報を基に、該走行環境内で自車両が安全に進行すべき退避経路を設定し、該退避経路に基づいて車両の減速と車両にヨーモーメントを付加するヨーブレーキ制御をブレーキ制御装置２２で実行する。【選択図】図２

Description

本発明は、走行環境を認識し、自車両の走行情報を検出して自動運転制御を行う車両の走行制御装置に関する。

近年、車両においては、ドライバの運転を、より快適に安全に行えるように自動運転の技術を利用した様々なものが開発され提案されている。例えば、特開２００３−６３３７３号公報（以下、特許文献１）では、ステアリングシステムに故障が発生した場合、左右の車輪に付与するブレーキ力を制御して車両の進路を変更して所定の退避領域内に車両を停止させる車両の自動退避装置の技術が開示されている。

特開２００３−６３３７３号公報

上述の特許文献１に開示される車両の自動退避装置の技術では、常に複数の退避領域候補を求め、ステアリングシステムに故障が発生した場合に退避領域を設定し、退避領域と走行中の車両との位置関係を基に、車両の減速と車両にヨーモーメントを付加するヨーブレーキ制御を実行するようになっている。しかし、走行環境情報が、何等かの異常（例えば、カメラ・レーダ等の検出機器の異常、悪天候等）により得られなくなる（検出精度の低下も含む）と、退避領域と走行中の車両との位置関係を得ることが困難となり、車両を退避領域に退避させることができず、車両の安全を確保することができなくなる虞がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、自動運転制御において、たとえ走行環境情報が得られない状況下で操舵系に異常が生じた場合であっても、車両を確実に安全な退避地点に誘導して車両の安全を確保することができる車両の走行制御装置を提供することを目的とする。

本発明の車両の走行制御装置の一態様は、自車両が走行する走行環境情報を取得する走行環境情報取得手段と、自車両の走行情報を検出する走行情報検出手段とを備え、上記走行環境情報と上記自車両の走行情報に基づいて自動運転制御を実行する車両の走行制御装置において、上記走行環境情報取得手段の異常を検出する環境情報取得異常検出手段と、自車両の操舵系の異常を検出する操舵系異常検出手段と、上記自動運転制御の際に、上記走行環境情報取得手段の異常が検出され、且つ、自車両の操舵系の異常が検出された場合に、上記走行環境情報取得手段が異常になる前の最後に検出した走行環境情報を基に、該走行環境内で自車両が安全に進行すべき退避経路を設定し、該退避経路に基づいて車両の減速と車両にヨーモーメントを付加するヨーブレーキ制御を実行させるブレーキ制御手段とを備えた。

本発明による車両の走行制御装置によれば、自動運転制御において、たとえ走行環境情報が得られない状況下で操舵系に異常が生じた場合であっても、車両を確実に安全な退避地点に誘導して車両の安全を確保することが可能となる。

本発明の実施の一形態による、車両の走行制御装置の全体構成図である。 本発明の実施の一形態による、自動運転制御時における異常時退避制御のフローチャートである。 本発明の実施の一形態による、異常時退避制御の一例を示す説明図である。 本発明の実施の一形態による、ハンドル保舵状態補正係数の特性の説明図である。 本発明の実施の一形態による、ハンドルの保舵状態により変化するヨーレートの説明図である。 本発明の実施の一形態による、オーバーライド判定閾値ゲインの説明図で、図６（ａ）は最後に認識した視程−走行距離に応じて変化するオーバーライド判定閾値ゲインの説明図を示し、図６（ｂ）は分岐路までの距離に応じて変化するオーバーライド判定閾値ゲインの説明図を示す。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

図１において、符号１は、車両の走行制御装置を示し、この走行制御装置１には、走行制御部１０に、周辺環境認識装置１１、走行パラメータ検出装置１２、自車位置情報検出装置１３、車車間通信装置１４、道路交通情報通信装置１５、スイッチ群１６の各入力装置と、エンジン制御装置２１、ブレーキ制御装置２２、ステアリング制御装置２３、表示装置２４、スピーカ・ブザー２５の各出力装置が接続されている。

周辺環境認識装置１１は、車両の外部環境を撮影して画像情報を取得する車室内に設けた固体撮像素子等を備えたカメラ装置（ステレオカメラ、単眼カメラ、カラーカメラ等：図示せず）と、車両の周辺に存在する立体物からの反射波を受信するレーダ装置（レーザレーダ、ミリ波レーダ、超音波レーダ等：図示せず）で構成されている。

周辺環境認識装置１１は、カメラ装置で撮像した画像情報を基に、例えば、距離情報に対して周知のグルーピング処理を行い、グルーピング処理した距離情報を予め設定しておいた三次元的な道路形状データや立体物データ等と比較することにより、車線区画線データ、道路に沿って存在するガードレール、縁石等の側壁データ、車両等の立体物データ等を自車両からの相対的な位置（距離、角度）を、速度と共に抽出する。

また、周辺環境認識装置１１は、レーダ装置で取得した反射波情報を基に、反射した立体物の存在する位置（距離、角度）を、速度と共に検出する。尚、本実施の形態では、周辺環境認識装置１１で認識可能な最大距離（立体物までの距離、車線区画線の最遠距離）を視程としている。このように、周辺環境認識装置１１は走行環境情報取得手段として設けられている。

更に、周辺環境認識装置１１では、例えば、カメラ装置、レーダ装置等の異常や、悪天候等により周辺環境認識の精度が低下した場合には、周辺環境認識装置１１の異常を走行制御部１０に出力する。このように、周辺環境認識装置１１は、環境情報取得異常検出手段としての機能を有して設けられている。

走行パラメータ検出装置１２は、自車両の走行情報、具体的には、車速Ｖ、操舵トルクＴdrv、ハンドル角θＨ、ヨーレートγ、アクセル開度、スロットル開度、及び走行する路面の路面勾配、路面摩擦係数推定値等を検出する。このように、走行パラメータ検出装置１２は、走行情報検出手段として設けられている。

自車位置情報検出装置１３は、例えば、公知のナビゲーションシステムであり、例えば、ＧＰＳ[Global Positioning System：全地球測位システム]衛星から発信された電波を受信し、その電波情報に基づいて現在位置を検出して、フラッシュメモリや、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ブルーレイ（Blu−ray；登録商標）ディスク、ＨＤＤ（ Hard disk drive）等に予め記憶しておいた地図データ上に自車位置を特定する。

この予め記憶される地図データとしては、道路データおよび施設データを有している。道路データは、リンクの位置情報、種別情報、ノードの位置情報、種別情報、および、ノードとリンクとの接続関係の情報、すなわち、道路の分岐、合流地点情報と分岐路における最大車速情報等を含んでいる。施設データは、施設毎のレコードを複数有しており、各レコードは、対象とする施設の名称情報、所在位置情報、施設種別（デパート、商店、レストラン、駐車場、公園、車両の故障時の修理拠点の別）情報を示すデータを有している。そして、地図位置上の自車位置を表示して、操作者により目的地が入力されると、出発地から目的地までの経路が所定に演算され、ディスプレイ、モニタ等の表示装置２４に表示され、また、スピーカ・ブザー２５により音声案内して誘導自在になっている。このように、自車位置情報検出装置１３は、走行環境情報取得手段として設けられている。

車車間通信装置１４は、例えば、無線ＬＡＮなど１００[m]程度の通信エリアを有する狭域無線通信装置で構成され、サーバなどを介さずに他の車両と直接通信を行い、情報の送受信を行うことが可能となっている。そして、他の車両との相互通信により、車両情報、走行情報、交通環境情報等を交換する。車両情報としては車種（本形態では、乗用車、トラック、二輪車等の種別）を示す固有情報がある。また、走行情報としては車速、位置情報、ブレーキランプの点灯情報、右左折時に発信される方向指示器の点滅情報、緊急停止時に点滅されるハザードランプの点滅情報がある。更に、交通環境情報としては、道路の渋滞情報、工事情報等の状況によって変化する情報が含まれている。このように、車車間通信装置１４は、走行環境情報取得手段として設けられている。

道路交通情報通信装置１５は、所謂、道路交通情報通信システム（VICS：Vehicle Information and Communication System：登録商標）で、FM多重放送や道路上の発信機から、渋滞や事故、工事、所要時間、駐車場の道路交通情報をリアルタイムに受信し、この受信した交通情報を、上述の予め記憶しておいた地図データ上に表示する装置となっている。このように、道路交通情報通信装置１５は、走行環境情報取得手段として設けられている。

スイッチ群１６は、ドライバの運転支援制御に係るスイッチ群で、例えば、速度を予め設定しておいた一定速で走行制御させるスイッチ、或いは、先行車との車間距離、車間時間を予め設定しておいた一定値に維持して追従制御させるためのスイッチ、走行車線を設定車線に維持して走行制御するレーンキープ制御のスイッチ、走行車線からの逸脱防止制御を行う車線逸脱防止制御のスイッチ、先行車（追い越し対象車両）の追い越し制御を実行させる追い越し制御実行許可スイッチ、これら全ての制御を協調して行わせる自動運転制御を実行させるためのスイッチ、これら各制御に必要な車速、車間距離、車間時間、制限速度等を設定するスイッチ、或いは、これら各制御を解除するスイッチ等から構成されている。

エンジン制御装置２１は、例えば、吸入空気量、スロットル開度、エンジン水温、吸気温度、酸素濃度、クランク角、アクセル開度、その他の車両情報に基づき、車両のエンジン（図示せず）についての燃料噴射制御、点火時期制御、電子制御スロットル弁の制御等の主要な制御を行う公知の制御ユニットである。

ブレーキ制御装置２２は、例えば、ブレーキスイッチ、４輪の車輪速、ハンドル角θＨ、ヨーレートγ、その他の車両情報に基づき、４輪のブレーキ装置（図示せず）をドライバのブレーキ操作とは独立して制御可能で、公知のアンチロック・ブレーキ・システム（Antilock Brake System）や、横すべり防止制御等の車両に付加するヨーモーメントを制御するヨーモーメント制御、及び、ヨーブレーキ制御を行う公知の制御ユニットである。そして、ブレーキ制御装置２２は、走行制御部１０から、各輪のブレーキ力が入力された場合には、該ブレーキ力に基づいて各輪のブレーキ液圧を算出し、ブレーキ駆動部（図示せず）を作動させる。このように、ブレーキ制御装置２２は、走行制御部１０と共に、ブレーキ制御手段として設けられている。

ステアリング制御装置２３は、例えば、車速、操舵トルク、ハンドル角、ヨーレート、その他の車両情報に基づき、車両の操舵系に設けた電動パワーステアリングモータ（図示せず）によるアシストトルクを制御する、公知の制御装置である。また、ステアリング制御装置２３は、上述の走行車線を設定車線に維持して走行制御するレーンキープ制御、走行車線からの逸脱防止制御を行う車線逸脱防止制御が可能となっており、これらレーンキープ制御、車線逸脱防止制御に必要な操舵角、或いは、操舵トルクが、走行制御部１０により算出されてステアリング制御装置２３に入力され、入力された制御量に応じて電動パワーステアリングモータが駆動制御される。また、ステアリング制御装置２３では、操舵機構を含む操舵系、操舵トルクセンサ、ハンドル角センサ等の異常を検出するようになっており、走行制御部１０により、これらの異常状態の発生が監視されている。このように、ステアリング制御装置２３は、操舵系異常検出手段として設けられている。

表示装置２４は、例えば、モニタ、ディスプレイ、アラームランプ等のドライバに対して視覚的な警告、報知を行う装置である。また、スピーカ・ブザー２５は、ドライバに対して聴覚的な警告、報知を行う装置である。そして、これら表示装置２４、スピーカ・ブザー２５は、車両の様々な装置に異常が生じた場合には、ドライバに警報を適宜発生する。

そして、走行制御部１０は、上述の各装置１１〜１６からの各入力信号に基づいて、障害物等との衝突防止制御、定速走行制御、追従走行制御、レーンキープ制御、車線逸脱防止制御、その他追い越し制御等を協調させて行って自動運転制御等を実行する。この自動運転制御の際に、自動運転を行うのに必要な走行環境情報取得に異常（例えば、画像認識の停止や信頼性の低下、レーダ波送受信機能の低下等）が発生し、且つ、自車両の操舵系の異常が検出された場合に、走行環境情報取得手段が異常になる前の最後に検出した走行環境情報を基に、該走行環境内で自車両が安全に進行すべき退避経路を設定し、該退避経路に基づいて車両の減速と車両にヨーモーメントを付加するヨーブレーキ制御をブレーキ制御装置２２で実行する。このように、走行制御部１０は、環境情報取得異常検出手段、及び、ブレーキ制御装置２２と共にブレーキ制御手段の機能を有して設けられている。

次に、走行制御部１０で実行される、自動運転制御時における異常時退避制御を、図２のフローチャートで説明する。

まず、ステップ（以下、「Ｓ」と略称）１０１では、自動運転制御が実行されている自動運転状態か否か判定され、自動運転状態ではない場合は、プログラムを抜け、自動運転状態の場合には、Ｓ１０２に進み、自動運転を行うのに必要な走行環境情報取得に異常（例えば、画像認識の停止や信頼性の低下、レーダ波送受信機能の低下等）が発生しているか否か判定する。

このＳ１０２の判定の結果、走行環境情報取得が正常であれば、プログラムを抜け、走行環境情報取得に異常が発生していれば、Ｓ１０３に進む。

Ｓ１０３に進むと、操舵系の異常が検出されているか否か判定され、操舵系の異常が検出されていない場合は、プログラムを抜け、操舵系の異常が検出されている場合には、Ｓ１０４に進む。

Ｓ１０４に進むと、走行環境情報の取得が異常になる前の最後に検出した走行環境情報取得可能範囲内における退避経路の設定が行われる。具体的には、図３に示すように、走行環境情報の取得が異常になる前の最後に検出した走行環境情報取得可能範囲内において、道路境界縁石や停止車両等の障害物に車両が接触することなく安全に、路肩に車両が停車できる走行位置までの経路を退避経路として設定し、この退避経路の曲率κｃを算出する。図３の例では、左カーブにおいて、走行環境情報取得と操舵系が正常であれば、図中、破線で示すような、道路に沿った目標経路となるが、走行環境情報取得と操舵系が異常の場合には、実線で示すような、カーブ内側の路肩に車両が向かう退避経路が設定される例を示している。尚、図中、Ｌｃは、最後に認識した視程を示す。

ここで、退避経路の曲率κｃは、例えば、退避経路を２次元座標（ｘ−ｙ座標：例えば、車両の前後方向をｘ方向、横方向をｙ方向とする）上に表現し、退避経路のそれぞれを構成する点に関して、二次の最小自乗法によって計算された二次項の係数を用いることによって近似される。例えば、ｙ＝ａ・ｘ^２＋ｂ・ｘ＋ｃの二次式で退避経路を近似した場合、２・ａの値が曲率成分として近似できる。

尚、図３の例では、路肩に障害物等は示されていないが、路肩に障害物等がある場合には、退避経路は、その障害物の手前までの距離に設定される。

次いで、Ｓ１０５に進むと、退避時目標減速度（ｄ^２ｘ／ｄｔ^２）ｔが、例えば、以下の（１）式により、算出される。

（ｄ^２ｘ／ｄｔ^２）ｔ＝Ｖ０^２／（２・Ｌｃ） ・・・（１）
ここで、Ｖ０は走行環境情報取得と操舵系が異常と判定されたときの車速である。尚、退避時目標減速度（ｄ^２ｘ／ｄｔ^２）ｔは、最後に検出した走行環境情報取得可能範囲内で車両が確実に停車できるように大きめの減速度に設定するようにしても良い。

次いで、Ｓ１０６に進み、例えば、以下の（２）式により、設定された退避経路に沿って走行するのに必要な退避時目標ハンドル角θHFを算出する。

θHF＝（１＋Ａ・Ｖ^２）・ｌ・ｎ・κｃ ・・・（２）
ここで、Ａは車両固有のスタビリティファクタ、ｌはホイールベース、ｎはステアリングギヤ比である。

次に、Ｓ１０７に進み、例えば、以下の（３）式により、ブレーキ制御装置２２で車両に付加するヨーモーメント（ヨーブレーキ制御目標ヨーモーメント）Ｍztを算出する。
Ｍzt＝（２・ｌ・Ｋｆ・Ｋｒ）／（Ｋｆ＋Ｋｒ）・（θH_vdc／ｎ）
・・・（３）
ここで、Ｋｆは前輪の等価コーナリングパワ、Ｋｒは後輪の等価コーナリングパワである。また、θH_vdcは、設定された退避経路に沿って走行するのに、さらに必要なハンドル角であり、θH_vdc＝θHF−θH0（：θH0は走行環境情報取得と操舵系が異常と判定されたときのハンドル角）である。尚、操舵系の異常によりθH0が変化する場合、時々刻々検出されるハンドル角θＨを用いて、すなわち、θH_vdc＝θHF−θＨとして、ヨーブレーキ制御目標ヨーモーメントＭztを算出する。

次いで、Ｓ１０８に進み、例えば、以下の（４）式により、ハンドル保舵状態補正を実行する。

Ｍzt＝Ｍzt・Ｋbm ・・・（４）
ここで、Ｋbmは、予め実験、演算等により設定しておいたハンドル保舵状態補正係数であり、このハンドル保舵状態補正係数Ｋbmは、例えば、図４に示すマップ等で設定されている。

以下、ハンドル保舵状態補正係数Ｋbmの特性について説明する。

まず、ドライバがハンドルを操作／固定している場合の車両運動は、以下の（５）式、（６）式で与えられる。

２・（Ｋｆ＋Ｋｒ）・β＋（ｍ・Ｖ＋（２／Ｖ）
・（ｌｆ・Ｋｆ−ｌｒ・Ｋｒ））・γ＝２・Ｋｆ・δ ・・・（５）
２・（ｌｆ・Ｋｆ−ｌｒ・Ｋｒ）・β＋（２・（ｌｆ^２・Ｋｆ
＋ｌｒ^２・Ｋｒ）／Ｖ）・γ＝２・ｌｆ・Ｋｆ・δ＋Ｍｚ ・・・（６）
ここで、ｍは車両質量、βは車体すべり角、δは前輪舵角、ｌｆは前軸−重心間距離、ｌｒは後軸−重心間距離、Ｍｚは付加ヨーモーメントである。

（５）式、（６）式より、ヨーレートγは、以下の（７）式により得られる。
γ＝（１／（１＋Ａ・Ｖ^２））・（Ｖ／ｌ）・（δ＋（（Ｋｆ＋Ｋｒ）
／（２・ｌ・Ｋｆ・Ｋｒ））・Ｍｚ） ・・・（７）
このヨーレートγの特性の一例を図５の実線で示し、ドライバがハンドルを操作／固定している場合、ヨーブレーキ制御によって旋回半径一定に近いヨーレートが付加される。

一方、ドライバがハンドルから手を放している場合は、セルフアライニングトルクに応じて前輪が自由に転舵して横力は発生しないので、この時の車両運動は、（５）式、（６）式のＫｆを０と置いた以下の（８）式、（９）式で与えられる。

２・Ｋｒ・β＋（ｍ・Ｖ−（２／Ｖ）・ｌｒ・Ｋｒ）・γ＝０
・・・（８）
−２・ｌｒ・Ｋｒ・β＋（（２・ｌｒ^２・Ｋｒ）／Ｖ）・γ＝Ｍｚ
・・・（９）
（８）式、（９）式より、ヨーレートγは、以下の（１０）式により得られる。

γ＝Ｍｚ／（ｍ・ｌｒ・Ｖ） ・・・（１０）
このヨーレートγの特性は、図５の破線で示すように、ドライバがハンドルから手を放している場合、旋回方向のセルフステアによって、ブレーキ力により発生するヨーモーメントが低速で急激に高まる。

上述の（７）式、（１０）式、図５からも明らかなように、ブレーキ力により車両のヨーモーメント制御を行う場合、ヨーモーメント制御によって発生するヨーレートγは、舵角が固定されている場合と、セルフアライメントトルクによって舵角が変化する場合とで異なる。

従って、図４の特性図に示すように、（最後に認識した視程−走行距離）が短くなるにつれ、すなわち、車両が視程範囲走行の後半になる（退避位置に近づく）に従い、減速され車速が低下されるため、ドライバが保舵していない場合（Ｔdrv＝０の場合）のハンドル保舵状態補正係数Ｋbmを小さくしてヨーブレーキ制御目標ヨーモーメントＭztを小さくなるように補正するのである。逆に、ドライバが保舵している推定できる場合（｜Ｔdrv｜≧Ｔdrvc：Ｔdrvcは設定値の場合）は、ハンドル保舵状態補正係数Ｋbm＝１とする。

次いで、Ｓ１０９に進み、操舵トルクセンサが正常か（センサ以外にも操舵トルクの値が正しく得られているか否かも含む）否か判定する。

Ｓ１０９の判定の結果は、操舵トルクセンサが正常（操舵トルクの値が正しく得られている）と判定された場合は、Ｓ１１０に進み、操舵トルクに応じたヨーブレーキ制御実行条件の判定が行われる。この操舵トルクに応じたヨーブレーキ制御実行条件の判定は、ヨーブレーキ制御がドライバの操舵に干渉することを防止するための判定で、ドライバの操舵との干渉の虞がある場合にはヨーブレーキ制御の条件が非成立と判定するものである。

まず、視程範囲境界に近づき、ドライバに操作移行される可能性が高い範囲では、ドライバが操舵による操作を行い、ヨーブレーキ制御とドライバの干渉が発生する虞がある。

従って、以下の（１１）式が成立しているか否か判定し、（１１）式が成立している場合には、ヨーブレーキ制御の条件が非成立と判定する。

｜Ｔdrv｜＞Ｔover0・Ｋover1 ・・・（１１）
ここで、Ｔover0・Ｋover1は、トルク閾値である。
そして、Ｔover0は予め実験、計算等によって設定しておいた通常時の閾値であり、Ｋover1は、例えば、図６（ａ）に示すように、（最後に認識した視程−走行距離）が短くなるにつれ、すなわち、車両が減速して停止状態に進むに従い、小さく設定される、オーバーライド判定閾値ゲインである。このため、車両が減速して停止状態に進むに従って、トルク閾値Ｔover0・Ｋover1が小さく設定されて、ドライバ操舵によるオーバーライド操舵が検出され易くなる。

加えて、以下の（１２）式が成立しているか否か判定し、（１２）式が成立している場合には、ヨーブレーキ制御の条件が非成立と判定する。

｜Ｔdrv｜＞Ｔover0・Ｋover2 ・・・（１２）
ここで、Ｔover0・Ｋover2は、トルク閾値である。
そして、Ｋover2は、例えば、図６（ｂ）に示すように、分岐点までの距離が短くなるにつれ、小さく設定される、オーバーライド判定閾値ゲインである。すなわち、分岐路近傍で走行環境情報取得と操舵系の異常が発生した場合、ドライバが分岐路側に退避する可能性が高いため、分岐路近傍では分岐路方向へのトルク閾値Ｔover0・Ｋover2が小さく設定されて、ドライバ操舵によるオーバーライド操舵が検出され易くなる。

そして、（１１）式、および、（１２）式の何れも成立しない場合、すなわち、｜Ｔdrv｜≦Ｔover0・Ｋover1、且つ、｜Ｔdrv｜≦Ｔover0・Ｋover2の場合、ヨーブレーキ制御実行条件成立と判定する。

一方、前述のＳ１０９の判定の結果、操舵トルクセンサが異常（操舵トルクの値が異常）と判定された場合は、Ｓ１１１に進み、ハンドル角変化に応じたヨーブレーキ制御実行条件の判定が行われる。すなわち、操舵機構を含む操舵系に異常がある場合には、操舵トルクの値も異常な場合があるため、ハンドル角変化θH_Vを用いてヨーブレーキ制御実行条件の判定を行うのである。

具体的には、走行環境情報取得と操舵系の異常が発生してからのハンドル角変化θH_Vを、例えば、以下の（１３）式により算出し、このハンドル角変化θH_Vを基に、前述のＳ１１０で説明した手法と同様に、ヨーブレーキ制御とドライバの操舵との干渉の虞がある場合にはヨーブレーキ制御の条件が非成立と判定するものである。

θH_V＝Ｋover_p・（θＨ−θH0）＋Ｋover_i・∫（θＨ−θH0）ｄｔ
＋Ｋover_d・ｄ（θＨ−θH0）／ｄｔ ・・・（１３）
ここで、Ｋover_pは比例ゲイン、Ｋover_iは積分ゲイン、Ｋover_dは微分ゲインである。

まず、視程範囲境界に近づき、ドライバに操作移行される可能性が高い範囲では、ドライバが操舵による操作を行い、ヨーブレーキ制御とドライバの干渉が発生する虞がある。

従って、以下の（１４）式が成立しているか否か判定し、（１４）式が成立している場合には、ヨーブレーキ制御の条件が非成立と判定する。

｜θH_V｜＞θＨover0・Ｋover1 ・・・（１４）
ここで、θＨover0・Ｋover1は、ハンドル角変化閾値である。
そして、θＨover0は予め実験、計算等によって設定しておいた通常時の閾値である。前述のＳ１１０で説明したように、Ｋover1は、例えば、図６（ａ）に示すように、（最後に認識した視程−走行距離）が短くなるにつれ、すなわち、車両が減速して停止状態に進むに従い、小さく設定される、オーバーライド判定閾値ゲインである。このため、車両が減速して停止状態に進むに従って、ハンドル角変化閾値θＨover0・Ｋover1が小さく設定されて、ドライバ操舵によるオーバーライド操舵が検出され易くなる。

加えて、以下の（１５）式が成立しているか否か判定し、（１５）式が成立している場合には、ヨーブレーキ制御の条件が非成立と判定する。

｜θH_V｜＞θＨover0・Ｋover2 ・・・（１５）
ここで、θＨover0・Ｋover2は、ハンドル角変化閾値である。
そして、前述のＳ１１０で説明したように、Ｋover2は、例えば、図６（ｂ）に示すように、分岐点までの距離が短くなるにつれ、小さく設定される、オーバーライド判定閾値ゲインである。すなわち、分岐路近傍で走行環境情報取得と操舵系の異常が発生した場合、ドライバが分岐路側に退避する可能性が高いため、分岐路近傍では分岐路方向へのハンドル角変化閾値θＨover0・Ｋover2が小さく設定されて、ドライバ操舵によるオーバーライド操舵が検出され易くなる。

そして、（１４）式、および、（１５）式の何れも成立しない場合、すなわち、｜θH_V｜≦θＨover0・Ｋover1、且つ、｜θH_V｜≦θＨover0・Ｋover2の場合、ヨーブレーキ制御実行条件成立と判定する。

Ｓ１１０、或いは、Ｓ１１１で、ヨーブレーキ制御の実行判定処理が行われるとＳ１１２に進み、ヨーブレーキ制御の実行条件が成立しているか否か（｜Ｔdrv｜≦Ｔover0・Ｋover1、且つ、｜Ｔdrv｜≦Ｔover0・Ｋover2か、或いは、｜θH_V｜≦θＨover0・Ｋover1、且つ、｜θH_V｜≦θＨover0・Ｋover2か）判定される。

この判定の結果、ヨーブレーキ制御の実行条件が成立している場合は、Ｓ１１３に進み、各輪のブレーキ力（旋回内側前輪のブレーキ力Ｆfi、旋回外側前輪のブレーキ力Ｆfo、旋回内側後輪のブレーキ力Ｆri、旋回外側後輪のブレーキ力Ｆro）を、例えば、以下の（１６）式〜（１９）式により算出し、ブレーキ制御装置２２に出力する。

Ｆfi＝（ｄｘ／２）・Ｆｘ＋ｄｙ・Ｆｙ ・・・（１６）
Ｆfo＝（ｄｘ／２）・Ｆｘ−ｄｙ・Ｆｙ ・・・（１７）
Ｆri＝（（１−ｄｘ）／２）・Ｆｘ＋（１−ｄｙ）・Ｆｙ ・・・（１８）
Ｆro＝（（１−ｄｘ）／２）・Ｆｘ−（１−ｄｙ）・Ｆｙ ・・・（１９）
ここで、ｄｘは減速度制御の前後制動力配分比（前輪側制動力／総制動力）であり、Ｆｘはブレーキ力の総和で、以下の（２０）式で算出される。

Ｆｘ＝−ｍ・（ｄ^２ｘ／ｄｔ^２）ｔ ・・・（２０）
また、ｄｙはヨーモーメント制御の前後軸配分比（前軸のヨーモーメント／総ヨーモーメント）であり、Ｆｙは目標ヨーモーメントＭztに応じた左右輪ブレーキ力差の総和Ｆｙで、トレッドをｄとして、以下の（２１）式により算出される。

Ｆｙ＝Ｍzt／ｄ ・・・（２１）
一方、Ｓ１１２の判定の結果、ヨーブレーキ制御の実行条件が成立していないと判定された場合は、Ｓ１１４に進み、ヨーブレーキ制御をキャンセルしてルーチンを抜ける。

このように、本発明の実施の形態によれば、自動運転制御の際、自動運転を行うのに必要な走行環境情報取得に異常が発生し、且つ、自車両の操舵系の異常が検出された場合に、走行環境情報の取得が異常になる前の最後に検出した走行環境情報を基に、該走行環境内で自車両が安全に進行すべき退避経路を設定し、該退避経路に基づいて車両の減速と車両にヨーモーメントを付加するヨーブレーキ制御をブレーキ制御装置２２で実行する。このため、自動運転制御において、たとえ走行環境情報が得られない状況下で操舵系に異常が生じた場合であっても、車両を確実に安全な退避地点に誘導して車両の安全を確保することが可能となる。また、このブレーキ制御装置２２で退避経路に沿って代替制御する場合において、ヨーブレーキ制御目標ヨーモーメントＭztをドライバの保舵状態に応じて補正することにより、ドライバの保舵状態に依存しない退避経路に沿った精度の良いヨーモーメント制御を行うことが可能となっている。更に、視程範囲境界に近づき、また、分岐点に近づいてドライバに操作移行される可能性が高い範囲では、ドライバの操舵入力によるヨーブレーキ制御のキャンセルが適切に行われ、ヨーブレーキ制御とドライバの操舵との不要な干渉が防止され、ドライバの操舵操作が優先されて良好な制御となる。

１ 走行制御装置
１０ 走行制御部（環境情報取得異常検出手段、ブレーキ制御手段）
１１ 周辺環境認識装置（走行環境情報取得手段）
１２ 走行パラメータ検出装置（走行情報検出手段）
１３ 自車位置情報検出装置（走行環境情報取得手段）
１４ 車車間通信装置（走行環境情報取得手段）
１５ 道路交通情報通信装置（走行環境情報取得手段）
１６ スイッチ群
２１ エンジン制御装置
２２ ブレーキ制御装置（ブレーキ制御手段）
２３ ステアリング制御装置（操舵系、操舵系異常検出手段）
２４ 表示装置
２５ スピーカ・ブザー

Claims (8)

1. 自車両が走行する走行環境情報を取得する走行環境情報取得手段と、自車両の走行情報を検出する走行情報検出手段とを備え、上記走行環境情報と上記自車両の走行情報に基づいて自動運転制御を実行する車両の走行制御装置において、
   上記走行環境情報取得手段の異常を検出する環境情報取得異常検出手段と、
   自車両の操舵系の異常を検出する操舵系異常検出手段と、
   上記自動運転制御の際に、上記走行環境情報取得手段の異常が検出され、且つ、自車両の操舵系の異常が検出された場合に、上記走行環境情報取得手段が異常になる前の最後に検出した走行環境情報を基に、該走行環境内で自車両が安全に進行すべき退避経路を設定し、該退避経路に基づいて車両の減速と車両にヨーモーメントを付加するヨーブレーキ制御を実行させるブレーキ制御手段とを備えたことを特徴とする車両の走行制御装置。
2. 上記ヨーブレーキ制御で車両に付加するヨーモーメントは、ドライバの保舵状態に応じて補正することを特徴とする請求項１記載の車両の走行制御装置。
3. 上記ヨーブレーキ制御で車両に付加するヨーモーメントは、上記退避経路に基づいて走行した距離に応じて補正することを特徴とする請求項２記載の車両の走行制御装置。
4. 上記ヨーブレーキ制御は、予め設定するドライバの操舵入力が実行された場合は、キャンセルすることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載の車両の走行制御装置。
5. 上記ドライバの操舵入力は、操舵トルクにより判定するものであって、
   上記退避経路に基づいて走行した距離が長い距離ほど小さく設定されるトルク閾値より大きな操舵トルクの入力が行われた場合に、上記ヨーブレーキ制御をキャンセルすることを特徴とする請求項４記載の車両の走行制御装置。
6. 上記ドライバの操舵入力は、ハンドル角変化により判定するものであって、
   上記退避経路に基づいて走行した距離が長い距離ほど小さく設定されるハンドル角変化閾値より大きなハンドル角変化の入力が行われた場合に、上記ヨーブレーキ制御をキャンセルすることを特徴とする請求項４記載の車両の走行制御装置。
7. 上記ドライバの操舵入力は、操舵トルクにより判定するものであって、
   上記走行環境情報取得手段の異常と上記操舵系の異常が分岐路近傍で生じた場合、該分岐路までの距離が短い距離ほど小さく設定されるトルク閾値より大きな操舵トルクの入力が行われた場合に、上記ヨーブレーキ制御をキャンセルすることを特徴とする請求項４記載の車両の走行制御装置。
8. 上記ドライバの操舵入力は、ハンドル角変化により判定するものであって、
   上記走行環境情報取得手段の異常と上記操舵系の異常が分岐路近傍で生じた場合、該分岐路までの距離が短い距離ほど小さく設定されるハンドル角変化閾値より大きなハンドル角変化の入力が行われた場合に、上記ヨーブレーキ制御をキャンセルすることを特徴とする請求項４記載の車両の走行制御装置。

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