JP6746883B2 - 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、フットブレーキ等の摩擦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、車両走行における快適性を向上させることができる。

特開平７−１７２９５号公報

しかしながら、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。フェード現象の発生は、車両の制動性能を低下させ得るため、安全上好ましくない。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、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、前記走行パラメータが所定の目標値に近付くように前記車両の駆動系統および制動系統を制御する、自動走行制御を行う走行制御部と、所定の周期で摩擦ブレーキの作動の有無を判定し、前記摩擦ブレーキが作動しているときの前記車速の変化量と、前記摩擦ブレーキが作動していない、または、前記車速が所定値以下となっているときの時間の長さとに基づいて、フェード現象が発生する可能性の度合いとしてのカウント値を所定の数値範囲内において増減させるカウント処理を行い、前記カウント値が第１のレベル以上であるか否かを判定するフェード判定部と、を有する。

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、前記走行パラメータが所定の目標値に近付くように前記車両の駆動系統および制動系統を制御する、自動走行制御を開始するステップと、所定の周期で摩擦ブレーキの作動の有無を判定し、前記摩擦ブレーキが作動しているときの前記車速の変化量と、前記摩擦ブレーキが作動していない、または、前記車速が所定値以下となっているときの時間の長さとに基づいて、フェード現象が発生する可能性の度合いとしてのカウント値を所定の数値範囲内において増減させるカウント処理を行い、前記カウント値が第１のレベル以上であるか否かを判定するステップと、を有する。

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判定基準の決定手法の一例を説明するための図 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フェード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。

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、摩擦ブレーキであり、一般に、主ブレーキ、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。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（ブレーキパッド）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、音や画像等により情報出力部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ＥＣＵ１９、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３３、操作判定部３２、フェード判定部３４、および警報出力部３５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３３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。

操作判定部３２は、車両１の運転者により所定の操作が行われたか否かを判定し、所定の操作が行われとき、その旨を走行制御部３３へ通知する。本実施の形態では、所定の操作とは、ＡＣＣ用操作部４２におけるＡＣＣの開始を指示する操作であり、例えば上述のメインスイッチの押下操作である。

走行制御部３３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３３は、上述の自動走行制御を行う。

例えば、走行制御部３３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３３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３３は、上述の自動走行制御を、上述の所定の操作が行われる毎に開始する。但し、走行制御部３３は、自動走行制御が解除された後に所定の操作が行われたとき、後述のフェード判定部３４により設定されるフェード注意フラグがオフとなっていることを条件として、自動走行制御を再開する。

フェード注意フラグとは、フェード現象が発生する可能性の度合いが所定のレベル以上であると判定されたか否かを示すフラグである。すなわち、走行制御部３３は、ＡＣＣの開始を指示する操作が行われたとしても、フェード現象が発生する可能性が高いと判定された場合には、自動走行制御を開始しないようになっている。フェード注意フラグは、走行制御部３３が保持してもよいし、フェード判定部３４が保持してもよい。

また、走行制御部３３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３５へ通知する。例えば、走行制御部３３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。

また、走行制御部３３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。

また、走行制御部３３は、摩擦ブレーキである常用ブレーキ２１が作動しているか否かを示す信号を、逐次、フェード判定部３４へ出力する。かかる情報としては、例えば、ブレーキ用ＥＣＵ２４に対して出力される、常用ブレーキ２１の作動およびその強さを指示するブレーキ制御信号を採用することができる。

フェード判定部３４は、走行制御部３３からの入力情報が示す常用ブレーキ２１（摩擦ブレーキ）の作動状況に基づいて、フェード現象が発生する可能性の度合いが所定のレベル以上であるか否かを判定する。そして、フェード判定部３４は、上記度合いが所定のレベル以上であるとき、上述のフェード注意フラグをオンにするとともに、上記度合いが所定のレベル以上である旨を警報出力部３５へ通知する。また、フェード判定部３４は、上記度合いが所定のレベル未満であるとき、上述のフェード注意フラグをオフにするとともに、上記度合いが所定のレベル未満である旨を警報出力部３５へ通知する。

警報出力部３５は、走行制御部３３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。また、警報出力部３５は、フェード現象が発生する可能性の度合いが所定のレベル以上であるとき、所定の警報出力を行う。所定の警報出力は、例えば、情報出力部５０のスピーカからの警報音の出力と、情報出力部５０の表示部における警報メッセージの表示である。

このような運転支援装置３０は、摩擦ブレーキである常用ブレーキ２１の作動状況に基づいて、フェード現象が発生する可能性の度合いが第１のレベル以上であるときにこれを判定し、警報出力等を行うことができる。したがって、運転支援装置３０は、フェード現象が発生する可能性が第１のレベルよりも高くなる前に、運転者に対して警報を行い、必要な対策を促すことができる。

＜判定基準の決定手法＞
ここで、フェード現象が発生する可能性の度合いを判定する基準、つまり、上述の第１のレベルの、決定手法の例について説明する。

図３は、判定基準の決定手法の一例を説明するための図である。

図３の上側に示すように、車両１においてフェードが発生しない車速変化のパターン（摩擦ブレーキの作動パターン）として、ある制動試験パターン１１０が、予め存在している。制動試験パターン１１０は、例えば、「車両等の型式認定相互承認協定」の「乗用車の制動装置に係る協定規則（第１３Ｈ号）」に準拠した制動試験パターンである。

この制動試験パターン１１０では、常用ブレーキ２１を作動させる区間ａと、かかる作動を解除していく区間ｂと、常用ブレーキ２１を作動させない区間ｃを１セットの走行パターンとし、かかる走行パターンを２０セット連続して繰り返すパターンである。区間ａでは、車速が６０ｋｍ／ｈから３０ｋｍ／ｈまで２.８秒かけて減速するように、摩擦ブレーキを作動させる。具体的には、区間ａは、−３ｍ／ｓ^２の減速度で常用ブレーキ２１を作動させる区間である。区間ｂでは、摩擦ブレーキを解除し、車速が５０−２.８＝４７.２秒かけて６０ｋｍ／ｈに戻るように加速する。区間ｃでは、車速を６０ｋｍ／ｈで１０秒間維持させる。

このような制動試験パターン１１０で走行を行った場合、図３の下側に示す温度変化パターン１２０に示すように、車両１のブレーキライニングの温度（ライニング温度）は、時間とともに上昇していく。そして、上述の走行パターンが２０セット繰り返される１２００秒の間（区間ｄ）に、ライニング温度はある最大値１２１に到達し、５０００秒かけて、空気による冷却等により、元の温度まで戻る（区間ｅ）。

車両１は、制動試験パターン１１０で走行したときのライニング温度の最大値１２１において、フェードが発生しないことが、試験により確認されている。したがって、少なくとも、制動試験パターン１１０における常用ブレーキ２１の作動状況に近似した作動状況では、フェードが発生する可能性は低いといえる。

そこで、フェード判定部３４は、制動試験パターン１１０における常用ブレーキ２１の作動状況に対応する値を、第１の閾値として使用する。具体的には、フェード判定部３４は、制動試験パターン１１０の区間ａ〜ｃの走行パターンを２０セット連続して繰り返したときの減速度の積算値を、第１の閾値として予め設定する。すなわち、第１の閾値は、３［ｍ／ｓ^２］×２.８［ｓ］×２０＝１６８である。

フェード判定部３４は、常用ブレーキ２１が作動している間、所定の周期（以下「カウント周期」という）で速度の変化量を算出し、算出した値を１秒当たりの速度の変化量（つまり減速度）の絶対値に換算する。そして、フェード判定部３４は、かかる換算により得られた値（以下「単位時間当たり発熱相当量」という）を、カウント値として積算し、カウント値が第１の閾値を超えたとき、上述のフェード注意フラグをオンにする。

一方で、常用ブレーキ２１が作動していない場合、フェード判定部３４は、５０００秒でライニング温度が最大値１２１から元の値に戻るときの温度減少の速度で、カウント値を減少させる。すなわち、フェード判定部３４は、ライニング温度の最大値１２１に対応するカウント値である１６８を５０００秒で除し、更にカウント周期の長さを乗じて得られる値（以下「単位時間当たり放熱相当量」という）を、カウント値から減算する。そして、フェード判定部３４は、カウント値が第２の閾値を下回ったとき、上述のフェード注意フラグをオフにする。

ライニング温度の上昇および減少は、ある程度限定されている。したがって、フェード判定部３４は、カウント値の増減を、０から１６８の範囲で行う。

なお、フェード判定部３４は、上述の手法以外の手法により、フェード現象が発生する可能性の度合いが第１のレベル以上であるか否かを判定してもよい。例えば、フェード判定部３４は、車両１の重量や走行抵抗等のパラメータを取得し、これらのパラメータを加味して設定された閾値を用いてもよい。

＜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３３を主体とする処理（以下「走行制御処理」という）と、フェード判定部３４を主体とする処理（以下「フェード判定処理」という）とに分けて説明する。

運転支援装置３０は、例えば、エンジン１１の始動時に、ＡＣＣをオフ（解除）にした状態で、以下に説明する走行制御処理およびフェード判定処理を開始する。なお、運転支援装置３０は、ＡＣＣが働いていないとき、運転者の操作に従って通常の走行制御を行うが、ここでの図示および説明を省略する。

図４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、操作判定部３２は、ＡＣＣ用操作部４２においてＡＣＣ開始操作が行われたか否かを判定する。操作判定部３２は、ＡＣＣ開始操作が行われていない場合（Ｓ１１００：ＮＯ）、かかる判定処理を繰り返す。また、操作判定部３２は、ＡＣＣ開始操作が行われた場合（Ｓ１１００：ＹＥＳ）、処理をステップＳ１２００へ進める。

なお、操作判定部３２は、車速が後述の所定値に満たない場合や、車速が１１０ｋｍ／ｈ等の他の所定値を超えている場合、ＡＣＣ開始操作を無効としてもよい。

ステップＳ１２００において、走行制御部３３は、フェード注意フラグがオンとなっているか否かを判定する。フェード注意フラグは、上述の通り、フェード判定部３４により設定されるフラグであり、フェード現象が発生する可能性の度合いが所定のレベル以上であるか否かを示すフラグである。走行制御部３３は、フェード注意フラグがオンとなっている場合（Ｓ１２００：ＹＥＳ）、処理をステップＳ１３００へ進める。

ステップＳ１３００において、走行制御部３３は、情報出力部５０を用いて、ＡＣＣを開始しない旨を示すエラー通知を行い、処理をステップＳ１１００へ戻す。エラー通知は、例えば、情報出力部５０のスピーカからの警報音の出力と、情報出力部５０の表示部における警報メッセージの表示である。すなわち、走行制御部３３は、フェード現象が発生する可能性の度合いが所定のレベル以上である場合、ＡＣＣを禁止する。

一方、フェード注意フラグがオフとなっている場合（Ｓ１２００：ＮＯ）、走行制御部３３は、処理をステップＳ１４００へ進める。

ステップＳ１４００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Ｓ１５００において、走行制御部３３は、車速ｖが３５ｋｍ／ｈ等の所定値（ＡＣＣの下限速度）以下であるか否かを判定する。なお、かかる所定値は、３５ｋｍ／ｈに限定されない。走行制御部３３は、車速ｖが所定値以下ではない場合（Ｓ１５００：ＮＯ）、処理をステップＳ１６００へ進める。

ステップＳ１６００において、情報取得部３１は、ＡＣＣ用操作部４２においてＡＣＣ解除操作が行われたか否かを判定する。情報取得部３１は、ＡＣＣ解除操作が行われていない場合（Ｓ１６００：ＮＯ）、処理をステップＳ１７００へ進める。

ステップＳ１７００において、走行制御部３３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Ｓ１８００において、走行制御部３３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３３は、目標加減速度Ａが閾値αよりも大きい場合（Ｓ１８００：ＹＥＳ）、処理をステップＳ１９００へ進める。また、走行制御部３３は、目標加減速度Ａが閾値α以下である場合（Ｓ１８００：ＮＯ）、処理を後述のステップＳ２０００へ進める。

ステップＳ１９００において、走行制御部３３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Ｓ２０００において、走行制御部３３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３３は、目標加減速度Ａが閾値β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３３は、目標加減速度Ａが閾値β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β以上である場合、走行制御部３３は、処理をステップＳ１４００へ戻してもよい。

ステップＳ２１００において、走行制御部３３は、車両１の加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Ｓ２２００において、走行制御部３３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３３は、目標加減速度Ａが閾値γ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３３は、目標加減速度Ａが閾値γ以上である場合（Ｓ２２００：ＮＯ）、処理を後述のステップＳ２４００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３３は、処理をステップＳ１４００へ戻してもよい。

ステップＳ２３００において、走行制御部３３は、車両１の加減速度が目標加減速度Ａに近付くように、補助ブレーキであるリターダ２２および排気ブレーキ２３を作動させ、車両１を減速させる。

ステップＳ２４００において、走行制御部３３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３３は、目標加減速度Ａが閾値δよりも小さい場合（Ｓ２４００：ＹＥＳ）、処理をステップＳ２５００へ進める。また、走行制御部３３は、目標加減速度Ａが閾値δ以上である場合（Ｓ２４００：ＮＯ）、処理をステップＳ１４００へ戻す。

ステップＳ２５００において、走行制御部３３は、車両１の加減速度が目標加減速度Ａに近付くように、主ブレーキである常用ブレーキ２１を作動させ、車両１を減速させる。このとき、走行制御部３３は、上述のブレーキ制御信号を、フェード判定部３４へ出力する。

運転支援装置３０は、ステップＳ１４００〜Ｓ２５００の処理を繰り返すことにより、ＡＣＣを実現する。

そして、走行制御部３３は、車速ｖが所定値に低下した場合、あるいは、車速ｖが元々所定値以下である場合（Ｓ１５００：ＹＥＳ）、処理をステップＳ２６００へ進める。

ステップＳ２６００において、警報出力部３５は、ＡＣＣを解除する旨を通知する警報の出力を行って、処理をステップＳ２７００へ進める。

また、情報取得部３１は、ＡＣＣ解除操作が行われた場合（Ｓ１６００：ＹＥＳ）、同様に、処理をステップＳ２７００へ進める。

ステップＳ２７００において、走行制御部３３は、ＡＣＣを解除して、処理をステップＳ１１００へ戻す。すなわち、走行制御部３３は、運転者が自主的にブレーキ操作等を行うことを前提とした通常の制御に戻す。なお、走行制御部３３は、ＡＣＣが解除されている状態においても、ＡＣＣによる制動系統２０の制御とは別に、緊急ブレーキの作動等の制御を行ってもよい。

なお、走行制御部３３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。この場合、車速が１５ｋｍ／ｈ等に低下したときに、ＡＣＣの主ブレーキ制御が解除されるが、警報出力部３５は、その際にも警報出力を行う。

図５は、フェード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、フェード判定部３４は、車速ｖを、情報取得部３１、走行制御部３３、あるいは車速センサ４５から取得し、取得された車速ｖが１５ｋｍ／ｈ（第１の所定値）以上であるか否かを判定する。

フェード判定部３４は、車速ｖが１５ｋｍ／ｈ未満である場合（Ｓ３１００：ＮＯ）、処理を後述のステップＳ４２００へ進める。また、フェード判定部３４は、車速ｖが１５ｋｍ／ｈ以上である場合（Ｓ３１００：ＹＥＳ）、処理をステップＳ３２００へ進める。

なお、車速ｖが小さいときには、常用ブレーキ２１を作動させたとしても、発生する摩擦熱は小さい。したがって、ステップＳ３１００の判定処理により、以下のステップＳ３２００〜Ｓ４１００の処理を行わないようにすることにより、不要な処理が行われるのを回避することができる。

ステップＳ３２００において、フェード判定部３４は、主ブレーキである常用ブレーキ２１が作動しているか否かを判定する。フェード判定部３４は、例えば、０.１秒毎等の細かい周期（カウント周期）で、常用ブレーキ２１の作動を指示するブレーキ制御信号が入力されているか否かを判定する。

フェード判定部３４は、常用ブレーキ２１が作動していない場合（Ｓ３２００：ＮＯ）、処理をステップＳ３３００へ進める。また、フェード判定部３４は、常用ブレーキ２１が作動している場合（Ｓ３２００：ＹＥＳ）、処理をステップＳ３４００へ進める。

ステップＳ３３００において、フェード判定部３４は、カウント値をデクリメントする。なお、フェード判定部３４は、カウント値が最小値である場合、その最小値でカウント値を維持する。カウント値の初期値は、０である。デクリメントの量は、上述の単位時間当たり放熱相当量である。

ステップＳ３４００において、フェード判定部３４は、カウント値をインクリメントする。なお、フェード判定部３４は、カウント値が最大値である場合、その最大値でカウント値を維持する。インクリメントの量は、上述の単位時間当たり発熱相当量である。フェード判定部３４は、例えば、カウント周期毎に車速ｖを取得し、現在のカウント周期の車速ｖに対する１つ前のカウント周期の車速ｖの差分を算出することにより、単位時間当たり発熱相当量を算出する。

ステップＳ３５００において、フェード判定部３４は、カウント値が第１の閾値以上であるか否かを判定する。すなわち、フェード判定部３４は、常用ブレーキ２１の作動状況に基づいて、フェード現象が発生する可能性の度合いが第１のレベル以上であるか否かを判定する。第１の閾値は、例えば、上述の１６８である。フェード判定部３４は、カウント値が第１の閾値以上である場合（Ｓ３５００：ＹＥＳ）、処理をステップＳ３６００へ進める。フェード判定部３４は、カウント値が第１の閾値未満である場合（Ｓ３５００：ＮＯ）、処理を後述のステップＳ３７００へ進める。

ステップＳ３６００において、警報出力部３５は、フェード現象が発生する可能性の度合いが第１のレベル以上であることを示す警報の出力を開始（または出力状態を継続）する。また、フェード判定部３４は、フェード注意フラグをオンにする（またはオン状態を維持させる）。

かかる警報を受けた運転者は、上述のメインスイッチの押下等、ＡＣＣを解除する操作を行い、運転者の操作による通常の走行に切り替えることができる。そして、運転者は、シフトダウンを行って常用ブレーキ２１の使用頻度を低減させる等、フェード現象の発生を回避するための対策を速やかに行うことができる。

ステップＳ３７００において、フェード判定部３４は、カウント値が、第１の閾値以下の値である第２の閾値未満であるか否かを判定する。すなわち、フェード判定部３４は、常用ブレーキ２１の作動状況に基づいて、フェード現象が発生する可能性の度合いが第１のレベル以下である第２のレベル未満であるか否かを判定する。

フェード判定部３４は、カウント値が第２の閾値未満である場合（Ｓ３７００：ＹＥＳ）、処理をステップＳ３８００へ進める。フェード判定部３４は、カウント値が第２の閾値以上である場合（Ｓ３７００：ＮＯ）、処理を後述のステップＳ３９００へ進める。

ステップＳ３８００において、警報出力部３５は、フェード現象が発生する可能性の度合いが第１のレベル以上であることを示す警報の出力を停止（または非出力状態を維持）する。また、フェード判定部３４は、フェード注意フラグをオフにする（またはオフ状態を維持させる）。

なお、第２の閾値を第１の閾値よりも小さくした場合、検出誤差等によりむやみにフェード注意フラグがオフとなるのを回避することができる。

ステップＳ３９００において、フェード判定部３４は、ステップＳ３１００と同様に車速ｖを取得し、取得された車速ｖが１５ｋｍ／ｈ（第１の所定値）以上であるか否かを判定する。フェード判定部３４は、車速ｖが１５ｋｍ／ｈ以上である場合（Ｓ３９００：ＹＥＳ）、処理をステップＳ３２００へ戻す。また、フェード判定部３４は、車速ｖが１５ｋｍ／ｈ未満である場合（Ｓ３９００：ＮＯ）、処理をステップＳ４０００へ進める。

ステップＳ４０００において、フェード判定部３４は、ステップＳ３１００と同様に車速ｖを取得し、取得された車速ｖが１０ｋｍ／ｈ（第２の所定値）以上であるか否かを判定する。フェード判定部３４は、車速ｖが１０ｋｍ／ｈ以上である場合（Ｓ４０００：ＹＥＳ）、処理をステップＳ３３００へ戻す。また、フェード判定部３４は、車速ｖが１０ｋｍ／ｈ未満である場合（Ｓ４０００：ＮＯ）、処理をステップＳ４１００へ進める。

ステップＳ４１００において、警報出力部３５は、フェード現象が発生する可能性の度合いが第１のレベル以上であることを示す警報の出力を停止（または非出力状態を維持）する。

そして、ステップＳ４２００において、フェード判定部３４は、ステップＳ３３００と同様に、カウント値をデクリメントし、カウント値が最小値である場合にはその値を維持する。そして、フェード判定部３４は、処理をステップＳ３１００へ戻す。

このような動作により、運転支援装置３０は、ＡＣＣの自動走行制御を実現するとともに、常用ブレーキ２１の作動状況に基づいてフェード現象が発生する可能性の度合いを判定し、第１のレベル以上となったときに所定の警報出力を行うことができる。また、運転支援装置３０は、フェード現象が発生する可能性の度合いに基づく常用ブレーキ２１の自動制御の解除を行わないようにしつつ、フェード現象が発生する可能性の度合いが第１のレベル以上となっている間、ＡＣＣの開始を禁止することができる。

なお、ライニング温度が十分に低い状態から、図３の区間ａ（２.８秒）の摩擦ブレーキが掛かり続けた状態が継続したとしても、２０回分、つまり、２.８秒×２０回＝５６秒は、フェード現象が発生しないといえる。したがって、運転支援装置３０は、例えば、エンジン始動後に最初に車速が１５ｋｍ／ｈに達した時点（図５のステップＳ３１００：ＹＥＳ）等、ライニング温度が十分に低い時点からの５６秒間は、フェード注意フラグをオフのまま維持してもよい。あるいは、運転支援装置３０は、例えば、かかる５６秒間は、図５のステップＳ３２００〜Ｓ４１００の処理をマスクしてもよい。これにより、不要なフェード判定処理が行われるのを防ぐことができる。

＜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、走行パラメータが所定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、自動走行制御を行う走行制御部３３を有する。そして、運転支援装置３０は、摩擦ブレーキである常用ブレーキ２１の作動状況に基づいて、フェード現象が発生する可能性の度合いが第１のレベル以上であるか否かを判定するフェード判定部３４と、上記度合いが第１のレベル以上であるとき、所定の警報出力を行う警報出力部３５と、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、ＡＣＣによる走行を実現しつつ、摩擦ブレーキの使用頻度の低減を図ることができる。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。

＜本実施の形態の変形例＞
なお、運転支援装置３０は、ＡＣＣが働いていない間（通常の走行時）においても、フェード現象が発生する可能性の度合いが第１のレベル以上であるか否かの判定を行い、判定結果に基づいて警報出力を行ってもよい。

また、運転支援装置３０は、フェード現象が発生する可能性の度合いが第１のレベル以上であると判定したとき、警報出力およびＡＣＣ開始の禁止のうち１つのみを行ってもよい。

また、運転支援装置３０は、フェード現象が発生する可能性の度合いが第１のレベル以上であると判定したとき、ＡＣＣを解除してもよい。このとき、運転支援装置３０は、図４のステップＳ２６００と同様に、ＡＣＣを解除する旨を通知する警報の出力を行うことが望ましい。

また、フェード現象に関する判定の対象は、上述の例に限定されるものではなく、ディスクブレーキ等、他の各種摩擦ブレーキであってもよい。

また、警報出力部３５が行う警報出力は、上述の例に限定されるものではなく、メッセージ音声の出力、テキスト表示、画像表示、ランプの点灯、運転者の座席やハンドルからの振動の出力等、他の各種警報出力であってもよい。

また、走行制御部３３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３３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、前記走行パラメータが所定の目標値に近付くように前記車両の駆動系統および制動系統を制御する、自動走行制御を行う走行制御部と、摩擦ブレーキの作動状況に基づいて、フェード現象が発生する可能性の度合いが第１のレベル以上であるか否かを判定するフェード判定部と、前記度合いが前記第１のレベル以上であるとき、所定の警報出力を行う警報出力部と、を有する。

なお、上記運転支援装置は、前記車両の運転者により所定の操作が行われたか否かを判定する操作判定部、を有し、前記フェード判定部は、前記摩擦ブレーキの作動状況に基づいて、前記度合いが、前記第１のレベル以下である第２のレベル未満であるか否かを判定し、前記走行制御部は、所定のタイミングで前記自動走行制御を解除し、前記自動走行制御が解除された後に前記所定の操作が行われたとき、前記度合いが前記第２のレベル未満であることを条件として、前記自動走行制御を再開してもよい。

また、上記運転支援装置において、前記フェード判定部は、所定の周期で前記摩擦ブレーキの作動の有無を判定して所定の数値範囲内においてカウント値を増減させるカウント処理を行い、前記カウント値を前記度合いとしてもよい。

また、上記運転支援装置において、前記フェード判定部は、前記摩擦ブレーキが作動しているときの前記車速の変化量と、前記摩擦ブレーキが作動していない、または、前記車速が所定値以下となっているときの時間の長さと、に基づいて、前記カウント値を増減させてもよい。

また、上記運転支援装置において、前記フェード判定部は、前記車速が増加して第１の所定値に達したとき、前記カウント処理を開始し、前記車速が減少して前記第１の所定値以下の第２の所定値に達したとき、前記カウント処理を終了すると共に前記カウント値を初期化してもよい。

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、前記走行パラメータが所定の目標値に近付くように前記車両の駆動系統および制動系統を制御する、自動走行制御を開始するステップと、摩擦ブレーキの作動状況に基づいて、フェード現象が発生する可能性の度合いが第１のレベル以上であるか否かを判定するステップと、前記度合いが前記第１のレベル以上であるとき、所定の警報出力を行うステップと、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 操作判定部
３３ 走行制御部
３４ フェード判定部
３５ 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 (6)

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、
   前記走行パラメータが所定の目標値に近付くように前記車両の駆動系統および制動系統を制御する、自動走行制御を行う走行制御部と、
   所定の周期で摩擦ブレーキの作動の有無を判定し、前記摩擦ブレーキが作動しているときの前記車速の変化量と、前記摩擦ブレーキが作動していない、または、前記車速が所定値以下となっているときの時間の長さとに基づいて、フェード現象が発生する可能性の度合いとしてのカウント値を所定の数値範囲内において増減させるカウント処理を行い、前記カウント値が第１のレベル以上であるか否かを判定するフェード判定部と、
   を有する運転支援装置。
2. 前記カウント値が前記第１のレベル以上であるとき、所定の警報出力を行う警報出力部と、
   前記車両の運転者により所定の操作が行われたか否かを判定する操作判定部と、を有し、
   前記フェード判定部は、
   前記摩擦ブレーキの作動状況に基づいて、前記カウント値が、前記第１のレベル以下である第２のレベル未満であるか否かを判定し、
   前記走行制御部は、
   所定のタイミングで前記自動走行制御を解除し、前記自動走行制御が解除された後に前記所定の操作が行われたとき、前記カウント値が前記第２のレベル未満であることを条件として、前記自動走行制御を再開する判断を行う、
   請求項１に記載の運転支援装置。
3. 前記カウント値が前記第１のレベル以上であるとき、所定の警報出力を行う警報出力部を有する、
   請求項１に記載の運転支援装置。
4. 前記走行制御部は、前記カウント値が前記第１のレベル以上であるとき、前記自動走行制御を開始しない判断を行う一方、前記カウント値が前記第１のレベル未満であるとき、前記自動走行制御を開始する判断を行う、
   請求項１に記載の運転支援装置。
5. 前記フェード判定部は、
   前記車速が増加して第１の所定値に達したとき、前記カウント処理を開始し、前記車速が減少して前記第１の所定値以下の第２の所定値に達したとき、前記カウント処理を終了すると共に前記カウント値を初期化する、
   請求項１に記載の運転支援装置。
6. 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、
   前記走行パラメータが所定の目標値に近付くように前記車両の駆動系統および制動系統を制御する、自動走行制御を開始するステップと、
   所定の周期で摩擦ブレーキの作動の有無を判定し、前記摩擦ブレーキが作動しているときの前記車速の変化量と、前記摩擦ブレーキが作動していない、または、前記車速が所定値以下となっているときの時間の長さとに基づいて、フェード現象が発生する可能性の度合いとしてのカウント値を所定の数値範囲内において増減させるカウント処理を行い、前記カウント値が第１のレベル以上であるか否かを判定するステップと、
   を有する運転支援方法。

Images