JP6623141B2 - 車両制御装置及び回避動作制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、自車に搭載され、自動運転又は運転支援により回避対象に対する回避動作を行う車両制御装置及び回避動作制御方法に関する。

車両（自車）の自動運転又は運転支援を行う車両制御装置では、カメラ等により自車の周辺環境を検出及び認識し、自車の走行を制御する。例えば、特許文献１に開示の運転支援装置（車両制御装置）は、カメラで撮影した画像内で歩行者の有無を認識し、歩行者と自車が接触する危険度に基づいて制動力制御や操舵制御等を行い、自車と歩行者との接触を回避するように構成されている。

特開２００６−１５１１１４号公報

ところで、特許文献１に開示の運転支援装置では、自車に搭乗している運転者（乗員）の状態については特に考慮することなく、自車の走行を制御している。そのため例えば、自車が歩行者との回避動作を行う際に、運転者がステアリングを強く把持している場合には、自動運転から手動運転に移行（オーバライド）してしまう可能性があり、回避動作が継続されないおそれがある。また、運転者がステアリングを弱く把持している場合には、自車の挙動が急激に変化することで、不安定感を乗員に与えることになる。

本発明は、上記の実情に鑑みてなされたものであって、運転者によるステアリングの把持力を検出し、この把持力に基づき自車の制御内容を設定することで、回避動作をより適切に行うことができる車両制御装置及び回避動作制御方法を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、自車に搭載され、自動運転又は運転支援により回避対象に対する回避動作を行う車両制御装置であって、前記自車の周辺環境を検出する外界センサと、前記自車の運転者によるステアリングの把持力を検出する把持力検出センサと、前記外界センサが検出した前記周辺環境の情報と、前記把持力検出センサが検出した前記把持力の情報とに基づき、前記回避動作における前記自車の制御内容を設定する制御部と、を備え、前記制御部は、前記ステアリングの前記把持力がオーバライド判定閾値よりも高い場合に、前記自動運転又は前記運転支援から前記運転者の手動運転に移行するオーバライド制御を行う構成であり、さらに前記制御部は、前記回避動作として前記回避対象から前記自車が逸れるように進行させる横方向制御を実施可能であり、前記回避動作の開始時に、前記ステアリングの前記把持力が強弱判定閾値よりも高い場合には、前記回避動作以外のオーバライド判定閾値よりも前記オーバライド判定閾値を高くすることを特徴とする。

上記によれば、車両制御装置は、周辺環境の情報及び把持力の情報に基づき自車の制御内容を設定することで、回避対象を回避する回避動作をより適切に行うことができる。例えば、車両制御装置は、運転者の把持力が強い場合に、自動運転又は運転支援から運転者の手動運転に切り替えるオーバライドを容易に実施しないように設定することで、回避動作を良好に継続することができる。これにより、回避対象に対する自車の対応を安定的に実施して、衝突軽減等を一層確実に行うことができる。

また、車両制御装置は、回避対象から自車が逸れるように進行させる横方向制御において、ステアリングの把持力に基づくオーバライドを簡単に実施しないようにすることができる。

さらに、前記制御部は、前記回避動作の開始時に、前記ステアリングの前記把持力が強弱判定閾値以下の場合には、シートベルト装置を駆動して前記運転者のベルトを巻き上げる制御を行うとよい。

車両制御装置は、ステアリングの把持力が弱い場合に、シートベルト装置を駆動して運転者のベルトを巻き上げることで、運転者を強固に保持して該運転者が横方向に移動するのを抑制することができる。

またさらに、前記制御部は、前記周辺環境の情報に基づき、前記回避動作として前記回避対象に対して前記自車を減速する縦方向制御の実施、又は前記回避対象から前記自車が逸れるように進行させる横方向制御の実施を判定する判定処理部を有するとよい。

車両制御装置は、判定処理部によって縦方向制御及び横方向制御の実施を判定することで、回避動作の種類が多様となり回避対象をより適切に回避することができる。

さらにまた、前記制御部は、前記把持力検出センサが出力する検出値を平滑化して、前記自車の制御内容を設定する際の前記把持力の情報とすることが好ましい。

このように、制御部は、把持力検出センサの検出値を平滑化することで、把持力検出センサの検出値が乱高下して上述した閾値を短時間に超えることを排除して、運転者の把持力を良好に判定することができる。

また、前記目的を達成するために、本発明は、自車に搭載された車両制御装置により、自動運転又は運転支援により回避対象に対する回避動作を行う回避動作制御方法であって、外界センサにより前記自車の周辺環境を検出する検出ステップと、把持力検出センサにより前記自車の運転者によるステアリングの把持力を検出する把持力検出ステップと、前記外界センサが検出した前記周辺環境の情報と、前記把持力検出センサが検出した前記把持力の情報とに基づき、制御部が前記回避動作における前記自車の制御内容を設定する制御内容設定ステップと、を有し、前記制御部は、前記ステアリングの前記把持力がオーバライド判定閾値よりも高い場合に、前記自動運転又は前記運転支援から前記運転者の手動運転に移行するオーバライド制御を行う構成であり、さらに前記制御部は、前記制御内容設定ステップにおいて、前記回避動作として前記回避対象から前記自車が逸れるように進行させる横方向制御を実施可能であり、前記回避動作の開始時に、前記ステアリングの前記把持力が強弱判定閾値よりも高い場合には、前記回避動作以外のオーバライド判定閾値よりも前記オーバライド判定閾値を高くすることを特徴とする。

本発明によれば、車両制御装置及び回避動作制御方法は、運転者によるステアリングの把持力を検出し、この把持力に基づき自車の制御内容を設定することで、回避動作をより適切に行うことができる。

本発明の一実施形態に係る車両制御装置を搭載した自車の構成を概略的に示す説明図である。 図１の車両制御装置の把持力検出センサを示す等価回路図である。 図１の車両制御装置の機能部を示すブロック図である。 図１の把持力検出センサの静電容量の検出値と強弱判定閾値を例示するグラフである。 図５Ａは、車両制御装置による縦系制御の動作を示す平面図であり、図５Ｂは、縦系制御時に運転者により強い把持力が付与された際の動作を示す平面図である。 図１の把持力検出センサの静電容量の検出値とオーバライド判定閾値を例示するグラフである。 図７Ａは、車両制御装置による横系制御の動作を示す平面図であり、図７Ｂは、横系制御時に運転者により強い把持力が付与された際の動作を示す平面図である。 車両制御装置による回避動作制御方法の制御内容設定ステップの一例を示すフローチャートである。

以下、本発明に係る車両制御装置及び回避動作制御方法について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。

本発明の一実施形態に係る車両制御装置１０は、図１に示すように、車両１２（以下、自車１２という）に搭載されて、自車１２の運転支援又は自動運転を実施する。例えば、車両制御装置１０は、自車１２の走行中に、自車１２の周辺環境を認識している。そして、他車や歩行者等の回避対象１４に自車１２が接近していることを検出すると、車両制御装置１０は、回避対象１４を回避する危険回避の運転支援（以下、回避動作という）を自動的に行う。

また、車両制御装置１０は、運転切替スイッチのオン／オフに加えて、ステアリングホイール（ハンドル：以下、ステアリング１６という）にかかる運転者の把持力に基づき、手動運転と運転支援とを切り替えるオーバライドを実施する構成となっている。さらに車両制御装置１０は、回避動作において、把持力の強弱を判別処理することで、自車１２の制御内容を変更する構成となっている。以下では、この運転支援を行う車両制御装置１０ついて、代表的に説明していく。

［自車１２の全体構成］
車両制御装置１０は、自車１２の走行時に処理を行うシステムの主要部である車両制御システム１８（電子制御ユニット：制御部）を備え、さらに通信線を介して車両制御システム１８に接続される入力装置２０及び出力装置２２を備える。入力装置２０には、外界センサ２４、自車状態センサ２６、把持力検出センサ２８、及び図示しないナビゲーション装置や通信装置等が含まれる。出力装置２２には、制動装置３０、操舵装置３２、シートベルト装置３４、及び図示しない駆動力装置等が含まれる。

入力装置２０の外界センサ２４は、自車１２の外側の状況を認識するセンサ機器群であり、例えば１以上のカメラと、１以上のレーダとで構成され得る。カメラ及びレーダは、それぞれの特性に応じて自車１２の周辺環境を検出し、この検出情報を車両制御システム１８に出力する。なお、外界センサ２４は、１種類の機器で構成されてもよく、他の機器が適用されてもよい。他の機器としては、例えば、赤外線センサ、超音波センサ、ＬＩＤＡＲ（光検出機器）があげられる。

自車状態センサ２６は、走行時等に自車１２の状態を検出して、車両制御システム１８にその検出結果を出力するセンサ機器群である。このセンサ機器群としては、加速度を検出する加速度センサ、自車１２の垂直軸周りの角速度を検出するヨーレートセンサ、自車１２の車速を検出する車速センサ、自車１２の向きを検出する方位センサ、自車１２の勾配を検出する勾配センサ等があげられる。

ここで、運転者による自車１２の手動運転時には、自車１２の操作デバイスをドライバが操作して、出力装置２２（制動装置３０、操舵装置３２、駆動力装置）を動作させる。操作デバイスとしては、上記のステアリング１６の他に、図示しないアクセルペダル、ブレーキペダル、シフトレバー、及び方向指示レバー等があげられる。操作デバイスの各構成には、運転者による操作の有無や操作量、操作位置を検出し、その検出結果を車両制御システム１８に出力する操作検出センサ（自車状態センサ２６の一部）が設けられている。

把持力検出センサ２８は、運転者（自車１２の乗員）によるステアリング１６の把持の有無、及びステアリング１６にかかる把持力を検出する機能を有する。この種の把持力検出センサ２８は、特に限定されるものではないが、例えば、運転者の静電容量を検出する静電容量センサを適用することができる。

図２に示すように、静電容量型の把持力検出センサ２８は、ステアリング１６のリム部に設けられて運転者の接触を直接検出するセンサ層３６と、ステアリング１６の中心軸部内等に設けられてセンサ層３６に電気的に接続する検出回路部３８とを備える。

検出回路部３８は、センサ層３６に所定の電界を付与することで、運転者がセンサ層３６に触れた際の静電容量の変化を検出する。検出回路部３８は、例えば、発振器Ｏを有すると共に、車両制御システム１８及びグランド（車体）に電気的に接続されている。この検出回路部３８は、センサ層３６の静電容量に応じた電圧値を車両制御システム１８に送出する。

把持力検出センサ２８（センサ層３６、検出回路部３８）は、例えば、発振器Ｏ、インダクタンスＬ及びキャパシタンスＣを並列接続した共振回路に構成され得る。キャパシタンスＣは、センサ層３６から検出回路部３８を介してグランドに至るまでの等価的な静電容量である。この場合、運転者が、グランドとの間で静電容量Ｃ_hを持っていたとすると、運転者によるセンサ層３６の非把持状態の共振周波数ｆ₀と、把持状態の共振周波数ｆ₁とは、以下の式（１）及び式（２）によって表される。
ｆ₀＝１／２π（ＬＣ）^1/2…（１）
ｆ₁＝１／２π（Ｌ（Ｃ＋Ｃ_h））^1/2…（２）

そのため、把持力検出センサ２８は、センサ層３６に運転者が接触していない非接触状態と、センサ層３６に運転者が接触している接触状態とで異なった出力を行う。また、運転者がセンサ層３６を強く把持している場合は、軽く把持している場合と比べて、接触面積が増えて静電容量を増加させる（図４も参照）。よって、把持力検出センサ２８は、運転者がセンサ層３６に軽く触れた把持力が弱い状態と、運転者がセンサ層３６を強く握った弱い状態とで出力を異ならせることができる。また、把持力検出センサ２８は、運転者が両手で把持している状態と、片手で把持している状態とについても、接触面積の変化に基づき静電容量を異ならせる。

なお、把持力検出センサ２８は、上記の構成に限定されず、種々の構成を適用し得る。例えば、導電層を挟む一対の電極間の厚み（距離）が運転者の把持力に応じて変動することに基づき静電容量を変化させる圧力センサを、ステアリング１６の表面に設けた構成でもよい。

図１に戻り、車両制御装置１０は、運転支援や自動運転を実施する際に、上述した操作デバイスを運転者が操作せずに、車両制御装置１０の制御下に自車１２を走行等させる。この際、車両制御システム１８は、自車１２の周辺環境に基づき行動計画を生成し、この行動計画に沿って走行系の出力装置２２（操舵装置３２、制動装置３０、駆動力装置等）を適宜制御する。

操舵装置３２は、走行時に自車１２の進路を維持、変更、調整等する装置であり、図示しないＥＰＳ（電動パワーステアリング）ＥＣＵと、ＥＰＳ装置とを含む。この操舵装置３２は、手動運転時に、運転者のステアリング１６の操作量に応じて車輪（操舵輪）の方向量を適宜変化させる。また、操舵装置３２は、運転支援や自動運転時に、車両制御システム１８から入力される車両制御値に従って車輪の向きを変更する。

制動装置３０は、例えば、油圧式ブレーキを併用する電動サーボブレーキであって、図示しないブレーキＥＣＵと、ブレーキアクチュエータとを含む。この制動装置３０は、手動運転時に、運転者のブレーキペダルの操作量に応じて制動量を適宜設定する。また、制動装置３０は、運転支援や自動運転時に、車両制御システム１８から入力される車両制御値に従って車輪を制動する。

車両制御装置１０のシートベルト装置３４は、ベルト４０と、このベルト４０の引き出し又は巻き上げを行う図示しないモータと、モータの駆動を制御する図示しないシートベルトＥＣＵとを含む。つまり、本シートベルト装置３４は、ベルト４０が運転者に引き出されて装着される以外に、車両制御システム１８やシートベルトＥＣＵの駆動制御下にモータが駆動することで、ベルト４０の引き出し量又は巻き上げ量を調整する。

［車両制御システム１８の構成］
車両制御システム１８は、ハードウエアとして図示しないプロセッサ、入出力インターフェース及び記憶装置を備えるＥＣＵ（Electronic Control Unit）として構成されている。図３に示すように、車両制御システム１８は、周辺認識部４２、走行計画部４４及び出力装置制御部４６等の機能実現部を内部に構築している。なお本実施形態において、機能実現部は、記憶装置に記憶されているプログラムをプロセッサが実行することにより構成されるソフトウエア機能部であるが、集積回路等からなるハードウエア機能部により実現されてもよい。

周辺認識部４２は、外界センサ２４が検出した検出情報（画像情報等）を受信して、この検出情報を適宜処理することで、検出情報に含まれる自車１２の周辺の対象物を抽出する。対象物を抽出する際には、レーダ等の検出結果、自車状態センサ２６から送信される自車状態情報等を参照して、自車１２に対する対象物の相対的な位置関係（自車１２に対する対象物の向きや距離）も認識する。

周辺認識部４２が認識する対象物としては、例えば、自車１２が走行する道路のレーンマーク（白線、黄色線、マーカ等）、ガードレール、縁石、停止線、信号機、標識、交通参加者（他車や歩行者）、他の障害物等があげられる。また、周辺認識部４２は、抽出した対象物と自車１２との相対的な位置関係に応じて、自車１２が回避動作を行うべき回避対象１４であるか否かを判定する回避対象判定部４２ａを有している。この回避対象１４には、上述した他車や歩行者の他にも、緊急的に、自車１２の走行を停止（制動）又は自車１２の進路を逸らすことが必要な種々の対象物が当てはまる。

回避対象判定部４２ａは、検出情報に回避対象１４が含まれていると判定した場合に、走行計画部４４に回避動作指令ＡＯを出力する。この回避動作指令ＡＯは、対象物の認識情報（自車１２に対する回避対象１４との相対的な位置関係が含まれたもの）を有している。

走行計画部４４は、自車１２の走行時における経路及び速度の目標値（自車１２の軌道）を生成し、生成した目標値を出力装置制御部４６に出力する機能部である。例えば、軌道の生成においては、周辺認識部４２が抽出した対象物の情報、自車状態センサ２６が検出した自車状態情報、或いは把持力検出センサ２８が検出したステアリング１６の把持力に基づき複数の軌道を算出及び評価し、最適なものを選択する。そして、出力装置制御部４６は、この走行計画部４４から出力された軌道に基づき、出力装置２２（制動装置３０、操舵装置３２、シートベルト装置３４等）を駆動する駆動信号を生成して、目的の出力装置２２に駆動信号を出力する。

運転支援により回避動作を行う場合には、回避対象１４の前で自車１２を減速又は停止させる事故低減ブレーキ（縦方向制御：以下、縦系制御という）、又は回避対象１４から自車１２を逸らす事故低減ステアリング（横方向制御：以下、横系制御という）を行う（図１参照）。すなわち走行計画部４４は、縦系制御において制動力を主に作用させる軌道を生成し、横系制御において回避対象１４から自車１２を離す操舵力を主に作用させる軌道を生成する。走行計画部４４の内部には、回避動作を制御するための機能部として、判定処理部５０、縦系制御処理部５２、オーバライド判定部５４、第１横系制御処理部５６及び第２横系制御処理部５８が構築される。

判定処理部５０は、周辺認識部４２の回避動作指令ＡＯに基づき、回避動作の具体的な制御内容を設定する。そのため、判定処理部５０の内部には、さらに指令取得部６０、回避動作判定部６２、把持状態判定部６４及び制御設定部６６が設けられる。

指令取得部６０は、走行計画部４４による回避動作以外の制御時に待機状態となっており、周辺認識部４２からの回避動作指令ＡＯの受信に基づき動作して、判定処理部５０の処理を実施させる。

回避動作判定部６２は、周辺認識部４２の認識情報に含まれる対象物、及び自車状態センサ２６の自車状態情報に基づき、回避動作における縦系制御及び横系制御のうち一方（又は両方）を選択する。例えば、回避動作判定部６２は、回避対象１４が走行中の他車であり自車１２の車速がこの他車の車速に対して相対的に速い場合、走行路の走行可能範囲に対して回避対象１４の占める範囲が大きい場合、走行路の隣接車線（追越車線や対向車線）に他車が検出されている場合等の状況を判別すると縦系制御を選択する。また例えば、回避動作判定部６２は、自車１２が走行路可能範囲から外れるように進行している場合、回避対象１４に対して自車１２の車速が充分に速い場合、走行路の走行可能範囲に対して回避対象１４の占める範囲が小さい場合等の状況を判別すると横系制御を選択する。

把持状態判定部６４は、回避動作の開始時に、把持力検出センサ２８が検出した静電容量の検出値に基づき、その制御内容をさらに詳細に設定するために設けられる。走行計画部４４は、把持力検出センサ２８の検出値を所定タイミング毎に（例えば数ｍｓｅｃ間隔で）取得している。把持状態判定部６４は、この検出値と、第１閾値記憶部６４ａ（メモリの記憶領域）に記憶された強弱判定閾値Ｔｈ１とを比較して、ステアリング１６にかかる把持力の強弱を判定する。

ここで、把持力検出センサ２８は、例えば図４に示すように、小刻みに乱高下する静電容量を検出している。そのため、把持状態判定部６４は、把持力検出センサ２８から静電容量の検出値を複数取得すると、今回の検出値と、直近の複数の検出値を用いて重み付けのない移動平均ＳＭＡをとる処理を行う。例えば、把持状態判定部６４は、下記の式（３）を用いて検出値の平滑化を図っている。
ＳＭＡ＝（Ｐ_M＋Ｐ_M-1＋…＋Ｐ_M-9）／１０ …（３）

上記の式のうち、Ｐ_Mは今回の終値であり、Ｐ_M-1、…、Ｐ_M-10は直近の９個のデータの終値である。なお、移動平均ＳＭＡの算出に使用する直近の検出値の個数は任意に設定してよい。

把持状態判定部６４は、算出した移動平均ＳＭＡと、第１閾値記憶部６４ａから強弱判定閾値Ｔｈ１を読み出して、移動平均ＳＭＡと強弱判定閾値Ｔｈ１との比較を行う。そして、移動平均ＳＭＡが強弱判定閾値Ｔｈ１よりも大きい場合には、運転者によるステアリング１６の把持力が強いと判定し、移動平均ＳＭＡが強弱判定閾値Ｔｈ１以下の場合には、運転者によるステアリング１６の把持力が弱い（又は非把持）と判定する。

なお、把持状態判定部６４は、強い把持又は弱い把持の検出結果から移動平均ＳＭＡが短期間に移行するような判定を抑制することが好ましい。そのため、把持状態判定部６４は、移動平均ＳＭＡが一定時間（例えば数秒）強弱判定閾値Ｔｈ１よりも大きくなることを条件に、弱い把持力から強い把持への移行を判定するとよい。同様に強い把持から弱い把持への移行も、移動平均ＳＭＡが一定時間強弱判定閾値Ｔｈ１以下となることを条件にするとよい。

図３に戻り、判定処理部５０の制御設定部６６は、回避動作判定部６２による縦系制御又は横系制御の判定と、把持状態判定部６４による把持力の強弱の判定とに基づき回避動作における具体的な制御内容を設定する。この制御設定部６６は、縦系制御処理部５２、第１横系制御処理部５６及び第２横系制御処理部５８のうちいずれかを選択して処理を実施させる。

縦系制御処理部５２は、制動装置３０を制御して自車１２に制動力をかける縦系制御の軌道を生成する機能部である。これにより図１及び図５Ａに示すように、自車１２が自動的に減速及び停止を行って、回避対象１４との衝突回避が図られる。また縦系制御の実施時に、縦系制御処理部５２は、シートベルト装置３４の駆動を制御して、自車１２の制動と共にベルト４０を巻き上げることで、運転者の安全を図ってもよい。

そして、走行計画部４４は、縦系制御の実施中に、運転者の所定操作を検出すると、オーバライド制御を実施する構成となっている。既述したように、オーバライドは、運転支援又は自動運転から手動運転への切替、或いは手動運転から運転支援又は自動運転への切替を指すものである。回避動作では、車両制御システム１８が自動的に起動して危険回避のための動作を制御していることから、オーバライドとしては、車両制御装置１０の制御から運転者に操作権限を委譲することにあたる。

オーバライドの実施条件は、通常、車両制御装置１０に複数種類設けられる。本実施形態では、運転者がステアリング１６を強く把持する（つまり運転者からステアリング１６を操作する意志が示される）ことで、運転支援から手動運転への切替を行うように構成されている。そのため、走行計画部４４内に設けられたオーバライド判定部５４（図３参照）は、縦系制御の実施中に、把持力検出センサ２８の検出値を所定タイミング毎に受信して、運転者の把持力を監視している。

オーバライド判定部５４は、監視において、第２閾値記憶部５４ａ（メモリの記憶領域）に記憶されたオーバライド判定閾値Ｔｈ２を読み出し、把持力検出センサ２８の静電容量の検出値（移動平均ＳＭＡ）とオーバライド判定閾値Ｔｈ２とを比較する。図６に示すように、オーバライド判定閾値Ｔｈ２は、ステアリング１６の強弱判定閾値Ｔｈ１よりも高い値に設定されている。オーバライド判定部５４は、このオーバライド判定閾値Ｔｈ２よりも監視している検出値が大きくなると、運転支援から手動運転への切り替えを行う。

例えば、図５Ａ中では、自車１２の手動運転時に、自車１２が前方の他車（回避対象１４）に接近する場合について例示している。この場合判定処理部５０は、縦系制御処理部５２により縦系制御を実施させる。そして縦系制御中において、運転者によるステアリング１６の把持力が弱い（又は非把持の）場合、オーバライド判定部５４は、把持力検出センサ２８の検出値がオーバライド判定閾値Ｔｈ２以下となることから、オーバライドを非実施とする。そのため、縦系制御処理部５２は、回避動作の指令を受けた際の縦系制御を継続的に実施し、自車１２を減速して回避対象１４の前で停止させる。

これに対し、運転者によるステアリング１６の把持力が強くなり、把持力検出センサ２８の検出値がオーバライド判定閾値Ｔｈ２よりも高くなると、オーバライド判定部５４は、図５Ｂに示すようにオーバライドを実施する。これにより縦系制御中に、運転者によるステアリング１６の操舵に基づき、自車１２を他車から逸れるように移動させることができる。なお、縦系制御の実施中に、オーバライドを行う場合には、操舵の権限のみを委譲して、制動装置３０による自車１２の制動を継続してもよい。これにより危険回避を一層確実に行うことができる。

一方、図１、図３及び図７Ａに示すように、走行計画部４４の第１横系制御処理部５６は、操舵装置３２を制御して自車１２を横方向に向かわせる横系制御の軌道を生成する機能部である。この横系制御により、自車１２は、回避対象１４から自動的に逸れつつ、走行路の左右境界線内にとどまるように誘導される。第１横系制御処理部５６は、回避動作判定部６２により横系制御の判定がなされると共に、把持状態判定部６４により運転者がステアリング１６を強く把持している旨の判定がなされることに基づき動作する。

また、第１横系制御処理部５６は、横系制御の軌道を生成すると共に、内部に備える閾値変更部５６ａによりオーバライド判定閾値Ｔｈ２を一時的に変更するように構成されている。具体的には、閾値変更部５６ａは、第２閾値記憶部５４ａを記憶されているオーバライド判定閾値Ｔｈ２を読み出して、このオーバライド判定閾値Ｔｈ２を上昇させる処理を行う。

閾値変更部５６ａは、例えば図６中の１点鎖線に示すように、オーバライド判定閾値Ｔｈ２に所定値を加えることで、横系制御時のオーバライド判定閾値Ｔｈ２を再設定する（以下、再設定閾値Ｔｈ３という）。なお、第２閾値記憶部５４ａは、横系制御を実施する際の専用のオーバライド判定閾値を予め有し、第１横系制御処理部５６による制御時に、オーバライド判定部５４は、この専用オーバライド判定閾値を読み出す構成でもよい。

例えば、図７Ａ中では、手動運転時における脇見運転等により、走行路の側道を歩く歩行者に自車１２が向かう場合について例示している。この場合判定処理部５０は、第１横系制御処理部５６により横系制御を実施させ、回避対象１４から逸れるように転舵を行う。この際に、縦系制御と同様に、運転者の把持力が強いことで、オーバライドを実施してしまうと、実施中の回避動作を途中で停止してしまう。

そのため、第１横系制御処理部５６は、横系制御の実施時に、オーバライド判定閾値Ｔｈ２よりも高い再設定閾値Ｔｈ３を設定することで、自動運転から手動運転に簡単に切り替えられないようにする。つまり横系制御の実施時に、オーバライド判定部５４は、把持力検出センサ２８の静電容量の検出値（移動平均ＳＭＡ）と、再設定閾値Ｔｈ３とを比較し、検出値が再設定閾値Ｔｈ３を超えるか否かを判定している。

これにより図７Ｂに示すように、運転者の把持力がある程度強くても、回避対象１４を回避するための回避動作を良好に継続させることができる。なお、オーバライド判定部５４は、再設定閾値Ｔｈ３よりも検出値が大きくなること（つまり運転者が強い意志でステアリング１６を操作すること）を判定した場合に、オーバライドを実施する。これにより運転者自身の手動運転でも回避動作を行うができる。

図３に戻り、走行計画部４４の第２横系制御処理部５８は、第１横系制御処理部５６と同様に、操舵装置３２を制御して自車１２を横方向に向かわせる横系制御の軌道を生成する機能部である。ただし、第２横系制御部は、回避動作判定部６２により横系制御の判定がなされると共に、把持状態判定部６４により運転者がステアリング１６を弱く把持している旨の判定がなされることに基づき動作する。

ここで、運転者がステアリング１６を弱く把持している場合は、横系制御の実施において、車両制御システム１８の運転支援から運転者に操作権限を委譲してしまうと、運転者が直ぐに対応できないおそれがある。そのため、第２横系制御処理部５８による横系制御の実施時には、オーバライドを行わないように制御して、回避対象１４から自車１２を逸らす回避動作を実施する。

また、第２横系制御処理部５８は、横系制御の実施時に、シートベルト装置３４の駆動を制御して、自車１２の制動と共にベルト４０を巻き上げる制御を行う。すなわち、ステアリング１６の弱い把持状態を検出した場合には、運転者が回避動作によって生じる自車１２の横方向の揺れに不充分な姿勢をとっている可能性がある。このため、第２横系制御処理部５８がシートベルト装置３４を巻き上げて、自車１２の運転者に対するベルト４０の締め付けを回避動作前よりも強めることで、回避動作時に運転者を保持してその安全性を高めることができる。

［車両制御装置１０による回避動作制御方法］
本実施形態に係る車両制御装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、以下その作用効果について図８のフローチャートを例にして説明する。

車両制御装置１０は、自車１２の走行中に、外界センサ２４により自車１２の周辺環境を検出し、その検出情報を車両制御システム１８に出力している（検出ステップ）。また車両制御装置１０は、自車１２の走行中に、把持力検出センサ２８により運転者によるステアリング１６の把持力（静電容量の検出値）を検出し、その検出情報を車両制御システム１８に出力している（把持力検出ステップ）。

そして、車両制御システム１８の周辺認識部４２は、外界センサ２４の検出情報に含まれる対象物を抽出し認識している。この際、周辺認識部４２の回避対象判定部４２ａは、自車１２が回避動作を行うべき回避対象１４を判定すると、走行計画部４４に回避動作指令ＡＯを出力する。

走行計画部４４の判定処理部５０は、回避動作指令ＡＯが出力されていない通常時に待機状態となっている。判定処理部５０の指令取得部６０は、周辺認識部４２から回避動作指令ＡＯを受信したか否かを判定しており（ステップＳ１）、回避動作指令ＡＯを受信しない場合には、その判定を繰り返す。そして、回避動作指令ＡＯを受信した場合には、回避動作を行う処理（制御内容設定ステップ）を行うために、ステップＳ２に進む。

ステップＳ２において、判定処理部５０の把持状態判定部６４は、回避動作指令ＡＯの受信時における把持力検出センサ２８の検出値と、強弱判定閾値Ｔｈ１とを比較し、運転者によるステアリング１６の把持力が強いか弱いかを判定する。そして、把持力が強い場合にはステップＳ３に進み、把持力が弱い場合にはステップＳ６に進む。

ステップＳ３において、判定処理部５０の回避動作判定部６２は、回避対象１４に対する自車１２の回避動作について、縦系制御又は横系制御を判定する。そして、縦系制御の場合にはステップＳ４に進み、横系制御の場合にはステップＳ５に進む。

ステップＳ４において、判定処理部５０の制御設定部６６は、縦系制御処理部５２によって縦系制御を実施させる。この際、縦系制御処理部５２は、自車１２の制動を行う軌道を生成し、出力装置制御部４６がこの軌道に沿うように制動装置３０の制御を行う。これにより図５Ａに示すように、自車１２が回避対象１４の前で停止するように回避動作を行う。

また、縦系制御の実施時に、オーバライド判定部５４は、読み出したオーバライド判定閾値Ｔｈ２と、把持力検出センサ２８の検出値とを比較して運転者がオーバライドを行うか否かを判定している。そして図５Ｂに示すように、運転者がステアリング１６を強く把持することを判定した場合には、オーバライドを実施する。これにより、運転者の手動運転による回避動作に良好に移行する。

これに対し、ステップＳ３において横系制御が判定されると、判定処理部５０の制御設定部６６は、第１横系制御処理部５６によって横系制御を実施させる（ステップＳ５）。この際、第１横系制御処理部５６は、回避対象１４から自車１２が逸れる軌道を生成し、出力装置制御部４６がこの軌道に沿うように操舵装置３２の制御を行う。これにより図７Ａに示すように、自車１２が回避対象１４から離間する方向に進む。

また、第１横系制御処理部５６の閾値変更部５６ａは、オーバライド判定閾値Ｔｈ２を高い値（再設定閾値Ｔｈ３）に変更する。そのため横系制御の実施時に、図７Ｂに示すように、運転者がステアリング１６をある程度強く把持しても、把持力検出センサ２８の検出値が再設定閾値Ｔｈ３を超えないことで、オーバライド判定部５４は、オーバライドを非実施とする。これにより、車両制御システム１８は横系制御による回避動作に良好に継続することができる。

一方、ステップＳ２において把持力が弱いことが判定された後、判定処理部５０の回避動作は、ステップＳ３と同様に、回避対象１４に対する自車１２の回避動作について、縦系制御又は横系制御を判定する（ステップＳ６）。そして、縦系制御の場合にはステップＳ７に進み、横系制御の場合にはステップＳ８に進む。

ステップＳ７において、判定処理部５０の制御設定部６６は、縦系制御処理部５２によって縦系制御を実施させる。この際の縦系制御は、ステップＳ４で説明した制御内容と同様である。なお、把持力が弱い場合の縦系制御では、自車１２の運転者が急ブレーキに充分に対応できず前のめりになる可能性が高いので、シートベルト装置３４によりベルト４０の巻き上げを行うことがより好ましい。

これに対し、ステップＳ６において横系制御が判定されると、判定処理部５０の制御設定部６６は、第２横系制御処理部５８によって横系制御を実施させる（ステップＳ８）。この際、第２横系制御処理部５８は、回避対象１４から自車１２が逸れる軌道を生成し、またシートベルト装置３４によりベルト４０の巻き上げを行うように、出力装置制御部４６に指令を行う。これにより、横系制御の実施時にベルト４０がきつく締められることになり、横系制御により運転者の姿勢が不安定になることを抑制することができる。

なお、上記の回避動作制御方法は、一例を示したものであり、種々の処理フローをとり得ることは勿論である。例えば、ステップＳ２、Ｓ３、Ｓ６の実施順は、逆であってもよい。つまり、先に回避動作判定部６２により縦系制御又は横系制御の判定を行い、その後に把持状態判定部６４により把持力の強弱を判定する構成でもよい。

以上のように、本実施形態に係る車両制御装置１０は、周辺環境の情報及び把持力の情報に基づき自車１２の制御内容を設定することで、回避対象１４を回避する回避動作をより適切に行うことができる。すなわち、車両制御装置１０は、運転者の把持力が強い場合に、自動運転又は運転支援から運転者の手動運転に切り替えるオーバライドを簡単に実施しないように設定することで、回避動作を良好に継続することができる。これにより、回避対象１４に対する自車１２の対応を安定的に実施して、衝突軽減等を一層確実に行うことができる。

この場合、車両制御装置１０の車両制御システム１８が、回避動作の制御内容として把持力の情報に基づきオーバライド判定閾値Ｔｈ２を変化させることで、オーバライドを抑制することができる。特に、車両制御装置１０は、回避対象１４から自車１２が逸れるように進行させる横系制御において、ステアリング１６の把持力に基づくオーバライドを簡単に実施しないようにすることができる。またステアリング１６の把持力が弱い場合には、シートベルト装置３４を駆動して運転者のベルト４０を巻き上げることで、運転者を強固に保持して該運転者が横方向に移動するのを抑制することができる。

さらに、判定処理部５０によって縦系制御及び横系制御の実施を判定することで、回避動作の種類が多様となり回避対象１４をより適切に回避することができる。またさらに、車両制御システム１８は、把持力検出センサ２８の検出値を平滑化することで、把持力検出センサ２８の検出値が乱高下して上述した閾値を短時間に超えることを排除して、運転者の把持力を良好に判定することができる。

なお、本発明は、上述の実施形態に限定されず、発明の要旨に沿って種々の改変が可能である。例えば、上記の機能は、車両制御装置１０が自車１２の車速を調整する速度制御（加速、減速、速度維持等）と、自車１２の進行方向を調整する舵角制御とを一体的に行う自動運転を実施する場合にも適用できる。

また、強弱判定閾値Ｔｈ１やオーバライド判定閾値Ｔｈ２は、製品提供時に予め設定される他に、自車１２の走行中に学習することで、自動的に設定（補正）されてもよい。例えば、車両制御装置１０は、自車１２の走行中に運転者の平均的な把持力（静電容量）を求めておき、この平均的な把持力よりも多少高い静電容量をオーバライド判定閾値Ｔｈ２に設定する。これにより、ステアリング１６の把持力が運転者毎に異なっても、運転者に応じた閾値（強弱判定閾値Ｔｈ１、オーバライド判定閾値Ｔｈ２、再設定閾値Ｔｈ３）を適切に設定することができる。

さらに、車両制御装置１０は、回避動作において縦系制御を実施する際にも、ステアリング１６の把持力の強弱に基づいて制御内容を変更する構成であってもよい。例えば、車両制御装置１０は、運転者によるブレーキの踏込み量に基づき、オーバライドを実施する構成である場合に、運転者の把持力が強いことを検出すると、ブレーキの踏込み量を判定するオーバライド判定閾値を高くする補正を行う。これにより、運転者がブレーキをある程度踏込んでもオーバライドが実施されず、縦系制御を継続して自車１２を停止させることができる。

１０…車両制御装置 １２…自車
１４…回避対象 １６…ステアリング
１８…車両制御システム ２４…外界センサ
２６…自車状態センサ ２８…把持力検出センサ
３０…制動装置 ３２…操舵装置
３４…シートベルト装置 ４２…周辺認識部
４４…走行計画部 ４６…出力装置制御部
５０…判定処理部 ５２…縦系制御処理部
５４…オーバライド判定部 ５６…第１横系制御処理部
５８…第２横系制御処理部 Ｔｈ１…強弱判定閾値
Ｔｈ２…オーバライド判定閾値 Ｔｈ３…再設定閾値

Claims (5)

1. 自車に搭載され、自動運転又は運転支援により回避対象に対する回避動作を行う車両制御装置であって、
   前記自車の周辺環境を検出する外界センサと、
   前記自車の運転者によるステアリングの把持力を検出する把持力検出センサと、
   前記外界センサが検出した前記周辺環境の情報と、前記把持力検出センサが検出した前記把持力の情報とに基づき、前記回避動作における前記自車の制御内容を設定する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記ステアリングの前記把持力がオーバライド判定閾値よりも高い場合に、前記自動運転又は前記運転支援から前記運転者の手動運転に移行するオーバライド制御を行う構成であり、
   さらに前記制御部は、前記回避動作として前記回避対象から前記自車が逸れるように進行させる横方向制御を実施可能であり、前記回避動作の開始時に、前記ステアリングの前記把持力が強弱判定閾値よりも高い場合には、前記回避動作以外のオーバライド判定閾値よりも前記オーバライド判定閾値を高くする
   ことを特徴とする車両制御装置。
2. 請求項１記載の車両制御装置において、
   前記制御部は、前記回避動作の開始時に、前記ステアリングの前記把持力が強弱判定閾値以下の場合には、シートベルト装置を駆動して前記運転者のベルトを巻き上げる制御を行う
   ことを特徴とする車両制御装置。
3. 請求項１又は２記載の車両制御装置において、
   前記制御部は、前記周辺環境の情報に基づき、前記回避動作として前記回避対象に対して前記自車を減速する縦方向制御の実施、又は前記横方向制御の実施を判定する判定処理部を有する
   ことを特徴とする車両制御装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両制御装置において、
   前記制御部は、前記把持力検出センサが出力する検出値を平滑化して、前記自車の制御内容を設定する際の前記把持力の情報とする
   ことを特徴とする車両制御装置。
5. 自車に搭載された車両制御装置により、自動運転又は運転支援により回避対象に対する回避動作を行う回避動作制御方法であって、
   外界センサにより前記自車の周辺環境を検出する検出ステップと、
   把持力検出センサにより前記自車の運転者によるステアリングの把持力を検出する把持力検出ステップと、
   前記外界センサが検出した前記周辺環境の情報と、前記把持力検出センサが検出した前記把持力の情報とに基づき、制御部が前記回避動作における前記自車の制御内容を設定する制御内容設定ステップと、を有し、
   前記制御部は、前記ステアリングの前記把持力がオーバライド判定閾値よりも高い場合に、前記自動運転又は前記運転支援から前記運転者の手動運転に移行するオーバライド制御を行う構成であり、
   さらに前記制御部は、前記制御内容設定ステップにおいて、前記回避動作として前記回避対象から前記自車が逸れるように進行させる横方向制御を実施可能であり、前記回避動作の開始時に、前記ステアリングの前記把持力が強弱判定閾値よりも高い場合には、前記回避動作以外のオーバライド判定閾値よりも前記オーバライド判定閾値を高くする
   ことを特徴とする回避動作制御方法。

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