JP6665448B2 - 運転支援装置および運転支援方法 - Google Patents

Description

本開示は、車両の運転を支援する運転支援装置および運転支援方法に関する。

近年、車両の運転を支援する技術の１つとして、アダプティブ・クルーズ・コントロール（Adaptive Cruise Control、以下「ＡＣＣ」と表記する）が注目されている（例えば特許文献１参照）。ＡＣＣは、車両の車速、車両に対する先行車両の相対速度、および先行車両との間の車間距離等を取得し、車速や先行車両との車間距離が一定に保たれるように、車両の駆動系統および制動系統を制御する技術である。例えば、ＡＣＣは、車両の速度が高くなった場合や車間距離が狭くなった場合、ブレーキを作動させて車両を減速させる。このような技術を採用することにより、運転者の操作の負担を軽減し、走行の快適性を向上させることができる。

ところが、ＡＣＣによる走行では、運転者が自身のブレーキ操作の状況を把握しながら運転を行う通常の走行に比べて、摩擦ブレーキの使用頻度が高くなり、フェード現象が発生し易くなることがある。フェード現象とは、ブレーキ時の摩擦熱による温度上昇により、摩擦ブレーキの制動力が低下する現象である。

そこで、上述の特許文献１に記載の技術（以下「従来技術」という）では、車両の減速度の目標値が比較的小さい場合には、摩擦ブレーキではなく、リターダ等の補助ブレーキを使用して減速を行うようにしている。これにより、摩擦ブレーキの作動頻度を低減させ、フェード現象の発生を抑制することができる。

特開平７−１７２９５号公報

しかしながら、重い貨物を積載した状態で長い下り坂を走行し続けるような場合、補助ブレーキを作動させたとしても、摩擦ブレーキの作動頻度が高くなる可能性がある。そこで、補助ブレーキの制動力を高くすることが考えられる。しかしながら、補助ブレーキは、弱い制動力から高い制動力までを滑らかに発揮することができる摩擦ブレーキとは異なり、制動力をオン／オフで発揮するものである。したがって、補助ブレーキの制動力を高くすると、通常走行時、特に貨物を積載していないような場合に、補助ブレーキが作動する度に大きな減速度が発生し、走行の快適性が損なわれるおそれがある。したがって、車両走行における安全性と快適性とを両立させることができる技術が望まれる。

本開示の目的は、車両走行における安全性と快適性とを両立させることができる運転支援装置および運転支援方法を提供することである。

本開示の運転支援装置は、
前記車両の車速、前記車両に対する先行車両の相対速度、および前記車両と前記先行車両との間の車間距離のうち少なくとも１つを含む走行パラメータを取得する情報取得部と、
前記車両の駆動系統を制御して前記車両を加速させると共に、前記車両の減速度の目標値の増大に応じて、シフトダウンによらず摩擦ブレーキではない第１のブレーキ、シフトダウンによる第２のブレーキ、および、摩擦ブレーキである第３のブレーキを、段階的に作動させて前記車両を減速させる、自動走行制御を行う走行制御部と、
前記第１のブレーキが作動しているときの前記走行パラメータの変化に応じて、前記自動走行制御において前記第２のブレーキを作動させるか否かを切り替えるシフトダウン判定部と、を有し、
前記シフトダウン判定部は、前記走行パラメータの変化に基づいて前記第１のブレーキの減速効果の度合いを判定し、前記度合いが所定のレベル未満であると判定されたとき、前記自動走行制御において前記第２のブレーキを作動させ、前記度合いが所定のレベル以上であると判定されたとき、前記自動走行制御において前記第２のブレーキを作動させない。

本開示の運転支援方法は、
車両の運転を支援する運転支援方法であって、
（Ａ）前記車両の車速、前記車両に対する先行車両の相対速度、および前記車両と前記先行車両との間の車間距離のうち少なくとも１つを含む、走行パラメータの取得を開始するステップと、
（Ｂ）前記車両の駆動系統を制御して前記車両を加速させると共に、前記車両の減速度の目標値の増大に応じて、シフトダウンによらず摩擦ブレーキではない第１のブレーキ、シフトダウンによる第２のブレーキ、および、摩擦ブレーキである第３のブレーキを、段階的に作動させて前記車両を減速させる、自動走行制御を開始するステップと、
（Ｃ）前記第１のブレーキが作動しているときの前記走行パラメータの変化に応じて、前記自動走行制御において前記第２のブレーキを作動させるか否かを切り替えるステップと、を有し、
前記ステップ（Ｃ）では、前記走行パラメータの変化に基づいて前記第１のブレーキの減速効果の度合いを判定し、前記度合いが所定のレベル未満であると判定されたとき、前記自動走行制御において前記第２のブレーキを作動させ、前記度合いが所定のレベル以上であると判定されたとき、前記自動走行制御において前記第２のブレーキを作動させない。

本開示によれば、車両走行における安全性と快適性とを両立させることができる。

本開示の一実施の形態における車両の構成の一例を示すブロック図 本実施の形態に係る運転支援装置の構成の一例を示す図 本実施の形態における走行制御処理の一例を示すフローチャート 本実施の形態におけるシフトダウン判定処理の一例を示すフローチャート

以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

＜車両の構成＞
まず、本開示の一実施の形態に係る運転支援装置を含む車両の構成について説明する。

図１は、本実施の形態に係る運転支援装置を含む車両の構成の一例を示すブロック図である。なお、ここでは、運転支援装置に関連する部分に着目して、図示および説明を行う。

図１に示す車両１は、例えば、直列６気筒のディーゼルエンジンを搭載した、トラック等の大型車両である。図１に示すように、車両１は、車両１を走行させる駆動系統１０、車両１を減速させる制動系統２０、および運転者による車両１の運転を支援する運転支援装置３０等を有する。

駆動系統１０は、エンジン１１、クラッチ１２、変速機（トランスミッション）１３、推進軸（プロペラシャフト）１４、差動装置（デファレンシャルギヤ）１５、駆動軸（ドライブシャフト）１６、車輪１７、エンジン用ＥＣＵ１８、および動力伝達用ＥＣＵ１９を有する。

なお、変速機１３は、減速比がより大きいギア段に切り替えるシフトダウンを行う場合、エンジンブレーキによる制動力を発揮することから、後述の制動系統２０の一部として捉えることもできる。

エンジン用ＥＣＵ１８および動力伝達用ＥＣＵ１９は、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の車載ネットワークによって運転支援装置３０に接続され、必要なデータや制御信号を相互に送受信可能となっている。エンジン用ＥＣＵ１８は、運転支援装置３０からの駆動指令に従って、エンジン１１の出力を制御する。動力伝達用ＥＣＵ１９は、運転支援装置３０からの駆動指令に従って、クラッチ１２の断接および変速機１３の変速を制御する。

エンジン１１の動力は、クラッチ１２を経由して変速機１３に伝達される。変速機１３に伝達された動力は、さらに、推進軸１４、差動装置１５、および駆動軸１６を介して車輪１７に伝達される。これにより、エンジン１１の動力が車輪１７に伝達されて車両１が走行する。

制動系統２０は、常用ブレーキ２１、補助ブレーキ２２、２３、駐車ブレーキ（図示略）、およびブレーキ用ＥＣＵ２４を有する。

常用ブレーキ２１は、一般に、主ブレーキ、摩擦ブレーキ、フットブレーキ、あるいはファウンデーションブレーキ等と呼ばれるブレーキである。常用ブレーキ２１は、例えば、車輪１７と一緒に回転するドラムの内側にブレーキライニングを押し付けることにより制動力を得るドラムブレーキである。

補助ブレーキ２２は、推進軸１４の回転に直接負荷を与えることで制動力を得るリターダであり（以下「リターダ２２」と称する）、例えば、電磁式リターダである。補助ブレーキ２３は、エンジンの回転抵抗を利用してエンジンブレーキの効果を高める排気ブレーキである（以下「排気ブレーキ２３」と称する）。リターダ２２および排気ブレーキ２３を設けることにより、制動力を増大できるとともに、常用ブレーキ２１の使用頻度が低減されるので、ブレーキライニング等の消耗を抑制することができる。

ブレーキ用ＥＣＵ２４は、ＣＡＮ等の車載ネットワークによって運転支援装置３０に接続され、必要なデータや制御信号を相互に送受信可能となっている。ブレーキ用ＥＣＵ２４は、運転支援装置３０からの制動指令に従って、常用ブレーキ２１の制動力（車輪１７のホイールシリンダーのブレーキ液圧）を制御する。

常用ブレーキ２１の制動動作は、運転支援装置３０およびブレーキ用ＥＣＵ２４によって制御される。リターダ２２および排気ブレーキ２３の制動動作は、運転支援装置３０によってオン／オフで制御される。リターダ２２および排気ブレーキ２３の制動力はほぼ固定であるため、所望の制動力を正確に発生させる場合には、制動力を細かく調整できる常用ブレーキ２１が適している。

運転支援装置３０は、車間距離検出部４１、ＡＣＣ用操作部４２、アクセル操作検出部４３、ブレーキ操作検出部４４、および車速センサ４５から各種情報を取得し、取得した情報に基づいて、駆動系統１０および制動系統２０の動作を制御する。

また、運転支援装置３０は、走行に関する各種情報を情報出力部５０から出力する。

また、運転支援装置３０は、ＡＣＣ（アダプティブ・クルーズ・コントロール）を実現する。すなわち、運転支援装置３０は、車両１における定速走行制御および追従走行制御（以下「自動走行制御」と総称する）を行う。

定速走行制御とは、所定の範囲に先行車両が存在しない場合に、車両１の走行速度（以下「車速」という）が所定の目標値（値、あるいは、値の範囲）に近付くように、駆動系統１０および制動系統２０を動作させる制御である。

また、追従走行制御とは、所定の範囲に先行車両が存在する場合に、車間距離が所定の目標範囲に収まるように、かつ、相対速度がゼロに近付くように、駆動系統１０および制動系統２０を動作させる制御である。運転支援装置３０の詳細については、後述する。

車間距離検出部４１は、車両１と先行車両との間の車間距離（以下、単に「車間距離」という）を計測（検出）し、計測結果を運転支援装置３０へ出力する。車間距離検出部４１には、例えばレーザレーダ、ミリ波レーダ、撮像装置等を単独または組み合わせて適用することができる。上述の運転支援装置３０は、車間距離検出部４１の検出結果に基づいて、定速走行中および追従走行中の駆動系統１０および制動系統２０の動作を制御する。

ＡＣＣ用操作部４２は、ＡＣＣを実行可能とするためのメインスイッチ、および、ＡＣＣの設定／解除を行うためのＡＣＣ設定スイッチを有する。また、ＡＣＣ用操作部４２は、車速の目標値を設定するための速度設定ボタン、および、車間距離を設定するための車間距離設定ボタンを含む。なお、これらのスイッチおよびボタンは、タッチパネル付きディスプレイに表示されたユーザインタフェースであってもよい。ＡＣＣ用操作部４２は、ＡＣＣ用操作部４２において行われた操作の内容を示す操作信号を、運転支援装置３０へ出力する。上述の運転支援装置３０は、ＡＣＣ用操作部４２からの操作信号（ＡＣＣ用操作部４２を通じて行われる運転者の操作）に基づいて、自動走行制御に関する情報を設定する。

アクセル操作検出部４３は、車両を加速させるためのアクセルペダルが踏み込まれたか否か、および、アクセルペダルの踏み込み量を検出し、検出結果を、運転支援装置３０へ出力する。運転支援装置３０は、アクセルペダルの踏み込み量に基づいて、エンジン用ＥＣＵ１８および動力伝達用ＥＣＵ１９に駆動指令を送出する。

ブレーキ操作検出部４４は、常用ブレーキ２１を動作させるためのブレーキペダルが踏み込まれたか否か、および、ブレーキペダルの踏み込み量を検出する。また、ブレーキ操作検出部４４は、リターダ２２または排気ブレーキ２３を動作させる補助ブレーキレバーが操作されたか否かを検出する。そして、ブレーキ操作検出部４４は、ブレーキペダルおよび補助ブレーキレバーに関する検出結果を、運転支援装置３０へ出力する。上述の運転支援装置３０は、ブレーキペダルの踏み込み量に基づいて、ブレーキ用ＥＣＵ２４に制動指令を送出する。また、運転支援装置３０は、補助ブレーキレバーの操作に基づいて、リターダ２２または排気ブレーキ２３のオン／オフ動作を制御する。

車速センサ４５は、例えば推進軸１４に取り付けられ、車速を検出し、検出結果を、運転支援装置３０へ出力する。

情報出力部５０は、例えば、スピーカ、および、いわゆるインストルメント・パネルやあるいはナビゲーションシステムのディスプレイ（図示略）等の表示部（ディスプレイ）を含む。運転支援装置３０は、情報出力部５０を用いて、例えばスピードメータ、タコメータ、燃料計、水温計、距離計等の各種計器類、および自動走行制御に関する情報の表示や、警報音の出力等を行う。

なお、エンジン用ＥＣＵ１８、動力伝達用ＥＣＵ１９、ブレーキ用ＥＣＵ２４、および運転支援装置３０は、図示しないが、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、制御プログラムを格納したＲＯＭ（Read Only Memory）等の記憶媒体、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の作業用メモリ、および通信回路をそれぞれ有する。この場合、例えば、運転支援装置３０を構成する後述の各部の機能は、ＣＰＵが制御プログラムを実行することにより実現される。なお、エンジン用ＥＣＵ１８、動力伝達用ＥＣＵ１１、ブレーキ用ＥＣＵ２４、および運転支援装置３０の全部または一部は、一体的に構成されていてもよい。

このような構成を有する車両１は、運転支援装置３０により、運転者の操作に基づく通常の走行だけでなく、車速や車間距離等に基づく自動走行制御による走行を行うことができる。

＜運転支援装置の構成＞
次に、運転支援装置３０の構成について説明する。

図２は、運転支援装置３０の構成の一例を示す図である。

図２に示すように、運転支援装置３０は、情報取得部３１、走行制御部３２、およびシフトダウン判定部３３、および警報出力部３４を有する。

情報取得部３１は、例えばＡＣＣ用操作部４２からの入力情報に基づいて、車速、相対速度、あるいは車間距離の目標値を取得し、取得した目標値を、走行制御部３２へ出力する。

また、情報取得部３１は、車速センサ４５および車間距離検出部４１からの入力情報に基づいて、車速と、車両１に対する先行車両の相対速度（以下、単に「相対速度」という）と、車間距離とを取得する。例えば、情報取得部３１は、入力情報を記録し、車間距離の時間変化から、相対速度を算出する。そして、情報取得部３１は、取得した車速、相対速度、および車間距離を、走行制御部３２およびシフトダウン判定部３３へ出力する。

なお、情報取得部３１は、例えば、車速の目標値および車間距離の目標値を、現在の車速および車間距離と、ユーザにより予め設定された車間レンジ（車間距離のレベル）とに基づいて、適宜設定してもよい。例えば、情報取得部３１は、エンジン１１の始動時に、ＡＣＣ用操作部４２の車間距離設定ボタンを介して、予め設定された複数の車間レンジの中から１つを選択する操作を運転者から受け付ける。そして、情報取得部３１は、より長い車間レンジが選択されるほど、あるいは、現在の車速が大きいほど、より大きい値で車間距離の目標値を設定する。情報取得部３１は、設定された車間レンジを示す情報を、情報出力部５０に表示させてもよい。

走行制御部３２は、車速、相対速度、および車間距離のうち少なくとも１つが、それぞれの目標値に近付くように、車両１の駆動系統１０および制動系統２０を制御する。すなわち、走行制御部３２は、上述の自動走行制御を行う。

例えば、走行制御部３２は、車速とその目標値との差分、および、相対速度とその目標値との差分に対して比例制御（Ｐ制御）を行い、車間距離とその目標値（車間レンジ）との差分に対して積分制御（Ｉ制御）を行う。これにより、走行制御部３２は、これらの差分のそれぞれを０に近付ける加減速度を、加減速度の目標値（以下「目標加減速度」という）として算出し、算出された目標加減速度に対応する値を、駆動系統１０および制動系統２０に対する制御値として出力する。

なお、走行制御部３２は、車両１の減速度の目標値の増大（目標値の絶対値の増大）に応じて、補助ブレーキであるリターダ２２および排気ブレーキ２３（第１のブレーキ）、シフトダウンによるエンジンブレーキ（第２のブレーキ）、および、摩擦ブレーキである常用ブレーキ２１（第３のブレーキ、以下「主ブレーキ」という）を、段階的に作動させて車両１を減速させる。

但し、シフトダウンによるエンジンブレーキは、リターダ２２および排気ブレーキ２３（以下「補助ブレーキ」と総称する）に比べて制動力が高いものの、補助ブレーキと同様に、制動力をオン／オフで発揮するものである。したがって、シフトダウンによるエンジンブレーキは、特に貨物を積載していないような場合、補助ブレーキ以上に走行の快適性を損なうおそれがある。

そこで、走行制御部３２は、後述のシフトダウン判定部３３により設定されるシフトダウンフラグがオンとなっていることを条件として、シフトダウンによるエンジンブレーキを作動させる。

シフトダウンフラグとは、補助ブレーキの減速効果の度合いが所定のレベル未満であると判定されたか否か、つまり、シフトダウンによる制動が必要であるか否かを示すフラグである。すなわち、走行制御部３２は、シフトダウンを行わなくても十分な制動性能が得られ、摩擦ブレーキの作動頻度も抑えられる可能性が高いと判定された場合には、シフトダウンによるエンジンブレーキを作動させないようになっている。シフトダウンフラグは、走行制御部３２が保持してもよいし、シフトダウン判定部３３が保持してもよい。なお、走行制御部３２は、シフトダウン判定部３３が補助ブレーキの減速効果の度合いを判定するために、補助ブレーキが作動しているか否かを示す情報を、シフトダウン判定部３３へ出力する。

また、走行制御部３２は、所定のタイミングで自動走行制御を解除し、その旨を警報出力部３４へ通知する。例えば、走行制御部３２は、車速が３５ｋｍ／ｈ等の所定の閾値まで低下したとき、自動走行制御を解除し、運転者の操作による通常の走行に切り替える。なお、走行制御部３２は、車速が１５ｋｍ／ｈ等に低下するまでの間、ＡＣＣのうち主ブレーキの制御のみを維持してもよい。

なお、走行制御部３２は、ＡＣＣが働いていないとき、アクセル、ブレーキ、シフトレバー、およびハンドル等の操作インタフェース（いずれも図示せず）の操作に基づいて、駆動系統１０および制動系統２０を含む車両１の各部を制御する。かかる制御は、従来の車両における通常走行における制御と同一であるため、ここでの説明を省略する。

シフトダウン判定部３３は、補助ブレーキが作動しているときの車間距離の変化に応じて、上述の自動走行制御において、シフトダウンによるエンジンブレーキを作動させるか否かを切り替える。より具体的には、シフトダウン判定部３３は、車間距離の変化に基づいて補助ブレーキの減速効果の度合いを判定し、かかる度合いが所定のレベル未満であると判定されたとき、上述のシフトダウンフラグをオンにし、所定のレベル以上であると判定されたとき、上述のシフトダウンフラグをオフにする。

警報出力部３４は、走行制御部３２において自動走行制御が解除されるとき、情報出力部５０を用いて、警報出力を開始させる。警報出力は、例えば、情報出力部５０のスピーカからの警報音の出力である。

このような運転支援装置３０は、補助ブレーキの作動開始と主ブレーキの作動開始との間に、シフトダウンを行うことを可能にしつつ、かかるシフトダウンの実行を、補助ブレーキの減速効果が低い場合に限定することができる。すなわち、運転支援装置３０は、補助ブレーキの制動力を高くすることなく車両１の制動性能を向上させることができ、かつ、制動力の高いシフトダウンの作動を、必要最小限に抑えることができる。

＜運転支援装置の動作＞
次に、運転支援装置３０の動作について説明する。ここでは、運転支援装置３０の動作を、走行制御部３２を主体とする処理（以下「走行制御処理」という）と、シフトダウン判定部３３を主体とする処理（以下「シフトダウン判定処理」という）とに分けて説明する。

運転支援装置３０は、例えば、ＡＣＣ用操作部４２においてＡＣＣ開始操作が行われると、以下に説明する走行制御処理およびシフトダウン判定処理を開始する。情報取得部３１は、車速が所定値（例えば３５ｋｍ／ｈ）に満たない場合や、車速が他の所定値（例えば１１０ｋｍ／ｈ）を超えている場合、ＡＣＣ開始操作を無効としてもよい。また、運転支援装置３０は、例えば、車速が３５ｋｍ／ｈ等の所定値に低下したとき、あるいは、ＡＣＣ用操作部４２におけるＡＣＣ解除操作が行われたとき、以下に説明する走行制御処理およびシフトダウン判定処理を終了する。

図３は、走行制御処理の一例を示すフローチャートである。

ステップＳ１１００において、情報取得部３１は、車速ｖ、相対速度ｖｒ、車間距離ｄを取得し、運転支援装置３０のメモリ等に記録する。

ステップＳ１２００において、走行制御部３２は、車速ｖ、相対速度ｖｒ、車間距離ｄに基づいて、目標加減速度Ａを決定する。目標加減速度Ａは、速度の単位時間当たりの変化量であり、加速の場合に正の値を取り、減速の場合に負の値を取る。

ステップＳ１３００において、走行制御部３２は、目標加減速度Ａが所定の閾値α（但し、α＞０）よりも大きいか否かを判定する。走行制御部３２は、目標加減速度Ａが閾値αよりも大きい場合（Ｓ１３００：ＹＥＳ）、処理をステップＳ１４００へ進める。また、走行制御部３２は、目標加減速度Ａが閾値α以下である場合（Ｓ１３００：ＮＯ）、処理を後述のステップＳ１５００へ進める。

ステップＳ１４００において、走行制御部３２は、車両１の加減速度が目標加減速度Ａに近付くように、エンジン１１の燃料噴射量を増加させ、車両１を加速させる。

ステップＳ１５００において、走行制御部３２は、目標加減速度Ａが所定の閾値β（但し、β＜０）よりも小さいか否かを判定する。走行制御部３２は、目標加減速度Ａが閾値βよりも小さい場合（Ｓ１５００：ＹＥＳ）、処理をステップＳ１６００へ進める。また、走行制御部３２は、目標加減速度Ａが閾値β以上である場合（Ｓ１５００：ＮＯ）、処理を後述のステップＳ１７００へ進める。なお、目標加減速度Ａが閾値β以上である場合、走行制御部３２は、処理をステップＳ１１００へ戻してもよい。

ステップＳ１６００において、走行制御部３２は、車両１の加減速度が目標加減速度Ａに近付くように、エンジン１１の燃料噴射量を減少させ、車両１を減速させる。

ステップＳ１７００において、走行制御部３２は、目標加減速度Ａが所定の閾値γ（但し、γ＜β）よりも小さいか否かを判定する。走行制御部３２は、目標加減速度Ａが閾値γよりも小さい場合（Ｓ１７００：ＹＥＳ）、処理をステップＳ１８００へ進める。また、走行制御部３２は、目標加減速度Ａが閾値γ以上である場合（Ｓ１７００：ＮＯ）、処理を後述のステップＳ１９００へ進める。なお、目標加減速度Ａが閾値γ以上である場合、走行制御部３２は、処理をステップＳ１１００へ戻してもよい。

ステップＳ１８００において、走行制御部３２は、車両１の加減速度が目標加減速度Ａに近付くように、補助ブレーキを作動させ、車両１を減速させる。

ステップＳ１９００において、走行制御部３２は、シフトダウンフラグがオンとなっているか否かを判定する。シフトダウンフラグは、上述の通り、シフトダウン判定部３３により設定されるフラグであり、シフトダウンによる制動が必要であるか否かを示すフラグである。走行制御部３２は、シフトダウンフラグがオンとなっている場合（Ｓ１９００：ＹＥＳ）、処理をステップＳ２０００へ進める。走行制御部３２は、シフトダウンフラグがオフとなっている場合（Ｓ１９００：ＮＯ）、処理を後述のステップＳ２２００へ進める。

ステップＳ２０００において、走行制御部３２は、目標加減速度Ａが所定の閾値γ’（但し、γ＜γ）よりも小さいか否かを判定する。走行制御部３２は、目標加減速度Ａが閾値γ’よりも小さい場合（Ｓ２０００：ＹＥＳ）、処理をステップＳ２１００へ進める。また、走行制御部３２は、目標加減速度Ａが閾値γ’以上である場合（Ｓ２０００：ＮＯ）、処理を後述のステップＳ２２００へ進める。なお、目標加減速度Ａが閾値γ’以上である場合、走行制御部３２は、処理をステップＳ１１００へ戻してもよい。

ステップＳ２１００において、走行制御部３２は、車両１の加減速度が目標加減速度Ａに近付くように、シフトダウンによるエンジンブレーキを作動させ、車両１を減速させる。

ステップＳ２２００において、走行制御部３２は、目標加減速度Ａが所定の閾値δ（但し、δ＜γ’）よりも小さいか否かを判定する。走行制御部３２は、目標加減速度Ａが閾値δよりも小さい場合（Ｓ２２００：ＹＥＳ）、処理をステップＳ２３００へ進める。また、走行制御部３２は、目標加減速度Ａが閾値δ以上である場合（Ｓ２２００：ＮＯ）、処理をステップＳ１１００へ戻す。

ステップＳ２３００において、走行制御部３２は、車両１の加減速度が目標加減速度Ａに近付くように、主ブレーキを作動させ、車両１を減速させる。

なお、走行制御部３２は、ステップＳ２１００においてシフトダウンによるエンジンブレーキを作動させた場合、その後に車間距離が広がる等して加速が必要となった時点で、シフトアップして元のギア段に戻してもよい。

図４は、シフトダウン判定処理の一例を示すフローチャートである。

ステップＳ３１００において、シフトダウン判定部３３は、車間距離の取得および記録を開始する。シフトダウン判定部３３は、０.１秒毎等、所定の周期で車間距離を取得することが望ましい。

ステップＳ３２００において、シフトダウン判定部３３は、補助ブレーキの作動が開始したか否かを判定する。シフトダウン判定部３３は、補助ブレーキの作動が開始していない場合（Ｓ３２００：ＮＯ）、ステップＳ３２００の判定処理を繰り返す。また、シフトダウン判定部３３は、補助ブレーキの作動が開始した場合（Ｓ３２００：ＹＥＳ）、処理をステップＳ３３００へ進める。

ステップＳ３３００において、シフトダウン判定部３３は、タイマ（図示せず）を初期化し、計時を開始する。かかるタイマは、車間距離が連続して減少している時間を計るためのものである。

ステップＳ３４００において、シフトダウン判定部３３は、記録された車間距離のデータに基づき、車間距離が減少したか否かを判定する。なお、車間距離の減少とは、例えば、単位時間（例えば、上述の所定の周期）当たりの車間距離の減少幅が、０よりも大きい所定の閾値以上であることである。シフトダウン判定部３３は、車間距離が減少していない（あるいは車間距離が増大している）場合（Ｓ３４００：ＮＯ）、処理をステップＳ３５００へ進める。また、シフトダウン判定部３３は、車間距離が減少した場合（Ｓ３４００：ＹＥＳ）、処理を後述のステップＳ３６００へ進める。

ステップＳ３５００において、シフトダウン判定部３３は、車間距離が減少していないという判定結果が、車間距離の検出エラー等のノイズによるものであるか否かを判定する。シフトダウン判定部３３は、例えば、車間距離が減少の傾向にあるにも関わらず、車間距離の検出値が一時的に増加したとき、かかる増加がノイズによるものであると判定する。より具体的には、シフトダウン判定部３３は、例えば、車間距離の増加が連続して検出された回数が２以下の場合、かかる検出結果をノイズと判定し、３以上の場合、ノイズではないと判定する。

シフトダウン判定部３３は、上記結果がノイズによるものではない場合（Ｓ３５００：ＮＯ）、処理をステップＳ３３００へ戻す。また、シフトダウン判定部３３は、上記結果がノイズによるもので或る場合（Ｓ３５００：ＹＥＳ）、処理をステップＳ３６００へ進める。

ステップＳ３６００において、シフトダウン判定部３３は、タイマの値が所定値に達したか、つまり、車間距離の減少が開始されてから所定時間が経過したか否かを判定する。シフトダウン判定部３３は、所定時間が経過していない場合（Ｓ３６００：ＮＯ）、処理をステップＳ３４００へ戻す。また、シフトダウン判定部３３は、所定時間が経過した場合（Ｓ３６００：ＹＥＳ）、処理をステップＳ３７００へ進める。

ステップＳ３７００において、シフトダウン判定部３３は、シフトダウンフラグをオンにする。

ステップＳ３８００において、シフトダウン判定部３３は、シフトダウンフラグをオフにすべきフラグ初期化タイミングが到来したか否かを判定する。かかるフラグ初期化タイミングは、例えば、シフトダウンが完了したタイミング、および、補助ブレーキが解除されたタイミングである。シフトダウン判定部３３は、これらのタイミングを、例えば、走行制御部３２から取得する。シフトダウン判定部３３は、フラグ初期化タイミングが到来していない場合（Ｓ３８００：ＮＯ）、ステップＳ３８００の判定処理を繰り返す。また、シフトダウン判定部３３は、フラグ初期化タイミングが到来した場合（Ｓ３８００：ＹＥＳ）、処理をステップＳ３９００へ進める。

ステップＳ３９００において、シフトダウン判定部３３は、シフトダウンフラグをオフにして、処理をステップＳ３２００へ戻す。

このような動作により、運転支援装置３０は、補助ブレーキの作動開始と主ブレーキの作動開始との間にシフトダウンを行うような、ＡＣＣの自動走行制御を実現することができる。更に、運転支援装置３０は、自動走行制御におけるシフトダウンの実行を、補助ブレーキの減速効果が低い場合に限定することができる。

＜本実施の形態の効果＞
以上のように、本実施の形態に係る運転支援装置３０は、車両１の車速、相対速度、および車間距離のうち少なくとも１つを含む走行パラメータを取得する情報取得部３１を有する。また、運転支援装置３０は、車両１の駆動系統１０を制御して車両１を加速させると共に、車両１の減速度の目標値の増大に応じて、補助ブレーキ、シフトダウンによるエンジンブレーキ、および摩擦ブレーキである主ブレーキを段階的に作動させて車両１を減速させる、自動走行制御を行う走行制御部３２を有する。そして、運転支援装置３０は、補助ブレーキが作動しているときの走行パラメータの変化に応じて、自動走行制御においてシフトダウンによるエンジンブレーキを作動させるか否かを切り替えるシフトダウン判定部３３を有する。

これにより、本実施の形態に係る運転支援装置３０は、補助ブレーキの制動力を高くすることなく車両１の制動性能を向上させることができる。したがって、本実施の形態に係る運転支援装置３０は、車両走行における安全性と快適性とを両立させることができる。

また、本実施の形態に係る運転支援装置３０において、シフトダウン判定部３３は、走行パラメータの変化に基づいて補助ブレーキの減速効果の度合いを判定する。そして、シフトダウン判定部３３は、上記度合いが所定のレベル未満であると判定されたとき、自動走行制御においてシフトダウンによるエンジンブレーキを作動させ、上記度合いが所定のレベル以上であると判定されたとき、自動走行制御においてシフトダウンによるエンジンブレーキを作動させない。

これにより、本実施の形態に係る運転支援装置３０は、自動走行制御における制動力の高いシフトダウンの作動を、必要最小限に抑えることができる。したがって、本実施の形態に係る運転支援装置３０は、走行の安全性を維持しつつ、走行の快適性を更に向上させることができる。

＜本実施の形態の変形例＞
なお、補助ブレーキの減速効果の度合いの判定手法は、上述の例に限定されるものではなく、例えば、単位時間当たりの減速度の平均値が所定の閾値未満であるとき、上記度合いが所定のレベル未満であると判定するものであってもよい。

また、走行制御部３２が行う自動走行制御の内容は、上述の例に限定されるものではなく、例えば、車間距離のみについて所定の目標値に近付くように、所定の加減速度の範囲内で車両１の加減速を制御するものであってもよい。

また、走行制御部３２が自動走行制御の解除のトリガとするタイミングは、上述の例に限定されるものではなく、相対速度、車間距離、あるいは自動走行制御が開始されてからの経過時間が所定の条件を満たすことになったタイミングであってもよい。

なお、以上説明した運転支援装置３０の構成の一部は、運転支援装置３０の構成の他の部分と物理的に離隔していてもよい。この場合、それらの構成は、互いに通信を行うための通信部をそれぞれ備える必要がある。

＜本開示のまとめ＞
本開示の運転支援装置は、車両の運転を支援する運転支援装置であって、前記車両の車速、前記車両に対する先行車両の相対速度、および前記車両と前記先行車両との間の車間距離のうち少なくとも１つを含む走行パラメータを取得する情報取得部と、前記車両の駆動系統を制御して前記車両を加速させると共に、前記車両の減速度の目標値の増大に応じて、シフトダウンによらず摩擦ブレーキではない第１のブレーキ、シフトダウンによる第２のブレーキ、および、摩擦ブレーキである第３のブレーキを、段階的に作動させて前記車両を減速させる、自動走行制御を行う走行制御部と、前記第１のブレーキが作動しているときの前記走行パラメータの変化に応じて、前記自動走行制御において前記第２のブレーキを作動させるか否かを切り替えるシフトダウン判定部と、を有する。

なお、上記運転支援装置において、前記シフトダウン判定部は、前記走行パラメータの変化に基づいて前記第１のブレーキの減速効果の度合いを判定し、前記度合いが所定のレベル未満であると判定されたとき、前記自動走行制御において前記第２のブレーキを作動させ、前記度合いが所定のレベル以上であると判定されたとき、前記自動走行制御において前記第２のブレーキを作動させなくてもよい。

また、上記運転支援装置において、前記シフトダウン判定部は、前記第１のブレーキの作動中に前記車間距離が所定時間連続して減少したか否かを判定し、前記車間距離が所定時間連続して減少したとき、前記度合いが所定のレベル以上であると判定する、前記車間距離が所定時間連続して減少しないとき、前記度合いが所定のレベル未満であると判定してもよい。

また、上記運転支援装置において、前記走行制御部は、前記走行パラメータの変化に応じて前記減速度の目標値を更新し、前記目標値が第１の閾値を超えたとき、前記第１のブレーキの作動を開始させ、前記目標値が前記第１の閾値よりも大きい第２の閾値を超えたとき、前記度合いが所定のレベル未満であると判定されたことを条件として前記第２のブレーキを作動させ、前記目標値が前記第２の閾値よりも大きい第３の閾値を超えたとき、前記第３のブレーキの作動を開始させてもよい。

また、上記運転支援装置において、前記第１のブレーキは、排気ブレーキ、圧縮ブレーキ、およびリターダのうち少なくとも１つであり、前記第３のブレーキは、ドラムブレーキおよびディスクブレーキのうち少なくとも１つであってもよい。

本開示の運転支援方法は、車両の運転を支援する運転支援方法であって、前記車両の車速、前記車両に対する先行車両の相対速度、および前記車両と前記先行車両との間の車間距離のうち少なくとも１つを含む、走行パラメータの取得を開始するステップと、前記車両の駆動系統を制御して前記車両を加速させると共に、前記車両の減速度の目標値の増大に応じて、シフトダウンによらず摩擦ブレーキではない第１のブレーキ、シフトダウンによる第２のブレーキ、および、摩擦ブレーキである第３のブレーキを、段階的に作動させて前記車両を減速させる、自動走行制御を開始するステップと、前記第１のブレーキが作動しているときの前記走行パラメータの変化に応じて、前記自動走行制御において前記第２のブレーキを作動させるか否かを切り替えるステップと、を有する。

本開示の運転支援装置および運転支援方法は、車両走行における安全性と快適性とを両立させることができる運転支援装置および運転支援方法として有用である。

１ 車両
１０ 駆動系統
１１ エンジン
１２ クラッチ
１３ 変速機
１４ 推進軸
１５ 差動装置
１６ 駆動軸
１７ 車輪
１８ エンジン用ＥＣＵ
１９ 動力伝達用ＥＣＵ
２０ 制動系統
２１ 常用ブレーキ
２２ リターダ
２３ 排気ブレーキ
２４ ブレーキ用ＥＣＵ
３０ 運転支援装置
３１ 情報取得部
３２ 走行制御部
３３ シフトダウン判定部
３４ 警報出力部
４１ 車間距離検出部
４２ ＡＣＣ用操作部
４３ アクセル操作検出部
４４ ブレーキ操作検出部
４５ 車速センサ
５０ 情報出力部

Claims (5)

1. 車両の運転を支援する運転支援装置であって、
   前記車両の車速、前記車両に対する先行車両の相対速度、および前記車両と前記先行車両との間の車間距離のうち少なくとも１つを含む走行パラメータを取得する情報取得部と、
   前記車両の駆動系統を制御して前記車両を加速させると共に、前記車両の減速度の目標値の増大に応じて、シフトダウンによらず摩擦ブレーキではない第１のブレーキ、シフトダウンによる第２のブレーキ、および、摩擦ブレーキである第３のブレーキを、段階的に作動させて前記車両を減速させる、自動走行制御を行う走行制御部と、
   前記第１のブレーキが作動しているときの前記走行パラメータの変化に応じて、前記自動走行制御において前記第２のブレーキを作動させるか否かを切り替えるシフトダウン判定部と、を有し、
   前記シフトダウン判定部は、前記走行パラメータの変化に基づいて前記第１のブレーキの減速効果の度合いを判定し、前記度合いが所定のレベル未満であると判定されたとき、前記自動走行制御において前記第２のブレーキを作動させ、前記度合いが所定のレベル以上であると判定されたとき、前記自動走行制御において前記第２のブレーキを作動させない、
   運転支援装置。
2. 前記シフトダウン判定部は、
   前記第１のブレーキの作動中に前記車間距離が所定時間連続して減少したか否かを判定し、前記車間距離が所定時間連続して減少したとき、前記度合いが所定のレベル以上であると判定し、前記車間距離が所定時間連続して減少しないとき、前記度合いが所定のレベル未満であると判定する、
   請求項１に記載の運転支援装置。
3. 前記走行制御部は、
   前記走行パラメータの変化に応じて前記減速度の目標値を更新し、前記目標値が第１の閾値を超えたとき、前記第１のブレーキの作動を開始させ、前記目標値が前記第１の閾値よりも大きい第２の閾値を超えたとき、前記度合いが所定のレベル未満であると判定されたことを条件として前記第２のブレーキを作動させ、前記目標値が前記第２の閾値よりも大きい第３の閾値を超えたとき、前記第３のブレーキの作動を開始させる、
   請求項１記載の運転支援装置。
4. 前記第１のブレーキは、排気ブレーキ、圧縮ブレーキ、およびリターダのうち少なくとも１つであり、前記第３のブレーキは、ドラムブレーキおよびディスクブレーキのうち少なくとも１つである、
   請求項１に記載の運転支援装置。
5. 車両の運転を支援する運転支援方法であって、
   （Ａ）前記車両の車速、前記車両に対する先行車両の相対速度、および前記車両と前記先行車両との間の車間距離のうち少なくとも１つを含む、走行パラメータの取得を開始するステップと、
   （Ｂ）前記車両の駆動系統を制御して前記車両を加速させると共に、前記車両の減速度の目標値の増大に応じて、シフトダウンによらず摩擦ブレーキではない第１のブレーキ、シフトダウンによる第２のブレーキ、および、摩擦ブレーキである第３のブレーキを、段階的に作動させて前記車両を減速させる、自動走行制御を開始するステップと、
   （Ｃ）前記第１のブレーキが作動しているときの前記走行パラメータの変化に応じて、前記自動走行制御において前記第２のブレーキを作動させるか否かを切り替えるステップと、を有し、
   前記ステップ（Ｃ）では、前記走行パラメータの変化に基づいて前記第１のブレーキの減速効果の度合いを判定し、前記度合いが所定のレベル未満であると判定されたとき、前記自動走行制御において前記第２のブレーキを作動させ、前記度合いが所定のレベル以上であると判定されたとき、前記自動走行制御において前記第２のブレーキを作動させない、
   運転支援方法。

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