JPWO2019003280A1 - 車両の走行支援方法及び走行支援装置 - Google Patents

Abstract

手動運転時の車両のブレーキタイミングを学習し、学習したブレーキタイミングに基づいて、自動運転時の走行を支援する走行支援方法である。自動運転時には、手動運転時に学習したブレーキタイミングを取得し、自動運転でブレーキを作動させる際に、ドライバがブレーキ操作を感じるタイミングが、学習したブレーキタイミングよりも早くなるようにブレーキを作動させる。自動運転でブレーキ作動する際に、ドライバが、ブレーキタイミングが遅いと感じることを回避でき、ドライバに与える不安感を抑制することができる。

Description

本発明は、車両の走行支援方法及び走行支援装置に関する。

特許文献１には、手動運転時の運転操作を環境と対応付けて学習し、自動運転時には学習した結果に基づいて、運転者の好みにあった自動運転制御を実行することが開示されている。

特開２０１５−８９８０１号公報

しかしながら、特許文献１に開示された従来例は、ドライバの好みを学習してその学習結果を自動運転に反映させているのみであるため、ドライバは自動運転時のブレーキの作動に遅れを感じることがあり、これによりドライバは不安を感じることがあった。

本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、ドライバに与える不安感を抑制することが可能な車両の走行支援方法及び車両の走行支援装置を提供することにある。

本発明の一態様は、手動運転時の車両のブレーキタイミングを学習し、自動運転時には、ドライバがブレーキ操作を感じるタイミングが、学習したブレーキタイミングよりも早くなるようにブレーキを作動させる。

本発明の一態様によれば、ドライバにとって適切なタイミングでブレーキを実行できるため、ドライバに与える不安感を抑制することができる。

図１は、本発明の実施形態に係る車両の走行支援装置、及びその周辺機器の構成を示すブロック図である。 図２は、本発明の実施形態に係る車両の走行支援装置の処理手順を示すフローチャートである。 図３は、本発明の実施形態に係る車両の走行支援装置の、ドライバの感度設定処理を示すフローチャートである。 図４Ａは、停止位置からブレーキ作動位置までの距離、及びオフセット量Ｌoffを示す説明図である。 図４Ｂは、停止位置からブレーキ作動位置までの距離を示す説明図であり、オフセット量が大きい場合を示す。 図４Ｃは、停止位置からブレーキ作動位置までの距離を示す説明図であり、オフセット量が小さい場合を示す。 図５Ａは、車速と、停止位置からブレーキ作動位置までの距離との関係の学習データを示すグラフであり、ばらつきが小さい場合を示す。 図５Ｂは、車速と、停止位置からブレーキ作動位置までの距離との関係の学習データを示すグラフであり、ばらつきが大きい場合を示す。 図６Ａは、車速と、ペダル操作の頻度との関係の学習データを示すグラフであり、ペダル操作の頻度が高い場合を示す。 図６Ｂは、車速と、ペダル操作の頻度との関係の学習データを示すグラフであり、ペダル操作の頻度が低い場合を示す。 図７Ａは、時間変化に対する車両の前後方向の加速度変化の学習データを示すグラフであり、加速度変化の周波数が高い場合を示す。 図７Ｂは、時間変化に対する車両の前後方向の加速度変化の学習データを示すグラフであり、加速度変化の周波数が低い場合を示す。 図８Ａは、図７Ａに示したグラフを周波数解析したグラフを示す。 図８Ｂは、図７Ｂに示したグラフを周波数解析したグラフを示す。 図９は、車速と、停止位置からブレーキ作動位置までの距離、及びオフセット量との関係を示すグラフである。 図１０は、データばらつき、ペダル操作頻度、加速度変化の周波数と、ドライバの運転感度との関係を示す説明図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
［第１実施形態の説明］
図１は、本発明の実施形態に係る走行支援装置及びその周辺機器の構成を示すブロック図である。

走行支援装置１００は、ドライバによる手動運転と自動運転とを切り替え可能な車両において、ドライバの手動運転時の運転操作を学習し、この学習結果、或いはドライバの行動に関するデータ等により取得される学習結果を、自動運転の走行制御に適用する処理を実行するコントローラである。走行支援装置１００は、走行状況検出回路２１、周囲状況検出回路２２、及び各種のアクチュエータ３１に接続されている。

尚、本実施形態における自動運転とは、例えば、ブレーキ、アクセル、ステアリングなどのアクチュエータの内、少なくともブレーキのアクチュエータをドライバの操作なしに制御している状態のことを指す。そのため、その他のアクチュエータがドライバの操作により作動していたとしても構わない。また自動運転とは、加減速制御、横位置制御等、いずれかの制御が実行されている状態であればよい。
尚、本実施形態における手動運転とは、例えば、ブレーキ、アクセル、ステアリングなど走行のために必要な操作の内、少なくともドライバがブレーキを操作している状態のことを指す。

走行支援装置１００は、ＣＰＵ（中央処理装置）、メモリ、及び入出力部を備えるマイクロコンピュータを用いて実現可能である。マイクロコンピュータを走行支援装置１００として機能させるためのコンピュータプログラムを、マイクロコンピュータにインストールして実行する。これにより、マイクロコンピュータは、走行支援装置１００が備える複数の情報処理回路として機能する。なお、ここでは、ソフトウェアによって走行支援装置１００を実現する例を示すが、各情報処理を実行するための専用のハードウェアを用意して、走行支援装置１００を構成することも可能である。走行支援装置１００は、車両にかかわる他の制御に用いる電子制御ユニット（ＥＣＵ）と兼用してもよい。本実施形態では、走行支援装置１００を車両に搭載する例について説明するが、車両に通信装置を設置して、走行支援装置１００を外部サーバに設置してもよい。

図１に示すように、本実施形態に係る走行支援装置１００は、自動運転特性設定回路１１と、走行特性決定回路１２を備えている。
走行状況検出回路２１は、ブレーキ操作、ブレーキ操作時の制御量、ブレーキ操作時の制御量の上昇速度、アクセル操作、ブレーキペダルの操作頻度、アクセルペダルの操作頻度、車速や加速度、操舵角、先行車両の有無、先行車両との車間距離及び相対速度、現在位置、方向指示器の表示状態、ヘッドライトの点灯状態、ワイパーの作動状態等の、車両の走行状態を示す走行データを検出する。例えば、走行状況検出回路２１は、ブレーキペダルやアクセルペダルに設けられたセンサや、車輪側センサやヨーレートセンサなど車両の挙動を取得するセンサや、レーザレーダ、カメラや、それらのセンサから得られたデータを通信するＣＡＮ（Controller Area Network）のような車載ネットワークやナビゲーション装置が含まれる。

周囲状況検出回路２２は、車両の現在位置、車両が走行する道路前方に敷設される停止線までの距離、道路の制限速度、道路の勾配、車両前方の信号機の表示状態、歩行者や自転車との距離、車両前方の車両台数、先行車両までの距離等の車両周囲の環境を表す環境情報を検出する。例えば、周囲状況検出回路２２は、車両に搭載されたカメラやレーザレーダ、ナビゲーション装置等である。なお、周囲状況検出回路２２には、路車間通信や車車間通信により検出するものも含まれる。
アクチュエータ３１は、走行特性決定回路１２より出力される実行指令を受信して、車両のアクセルやブレーキ、ステアリング等の各部を駆動する。

次に、走行支援装置１００を構成する各部について説明する。自動運転特性設定回路１１は、手動運転学習回路４１と、制御量設定回路４２と、ドライバ感度設定回路４３と、制御オフセット量設定回路４４、及び運転制御決定回路４５を備えている。走行特性決定回路１２は、車両駆動制御モジュール５１、及びステアリング制御モジュール５２を備えている。

手動運転学習回路４１は、走行状況検出回路２１及び周囲状況検出回路２２から車両の走行状態に関する走行データや車両周囲の周囲状況に関する周囲状況データを取得し、ドライバの手動運転時における運転操作を学習する。更に、学習データをメモリ４１１に記憶する。学習する運転操作は、車両のブレーキ操作のタイミングを学習する。例えば、車両の走行、停止であり、交差点等に敷設された停止線等の停止位置で停止する場合、停車中の先行車両の後方で停止する場合、先行車に追従して走行している場合、のブレーキタイミングなど走行しているシーンと対応させて学習する。学習する対象は、停止位置に対してブレーキを作動させる位置であるブレーキ作動位置、停止位置に対しての距離、ブレーキを作動させる時の車速、加速度など、ブレーキ操作時の車両の挙動を学習する。

「ブレーキタイミング」は、自車両を停止位置で停止させる際にドライバがブレーキ（ブレーキペダル）を操作しブレーキが作動するタイミング、車両に減速度が働いたタイミング、アクセルの操作を終了したタイミング、或いはブレーキペダルの操作を開始したタイミングである。或いは、ドライバによるブレーキペダルの操作量（踏込量）が予め設定した所定量以上となったタイミング、ドライバによるアクセルペダルの操作量（踏込量）が予め設定した所定量以下となったタイミングとしてもよい。
或いは、ドライバがブレーキを操作し、ブレーキ操作時の制御量が予め設定した一定値に達したタイミング、或いは、ブレーキ操作時の制御量の上昇速度が一定値に達したタイミングとしてもよい。即ち、ブレーキ作動による所定の減速には至っていないが、ブレーキの制御量、或いは制御量の上昇速度が一定値に達したタイミングをブレーキタイミングとしてもよい。即ち、ブレーキタイミングは、ブレーキが作動したタイミング（ブレーキ開始タイミング）、アクセルオフのタイミング（ブレーキ開始タイミング）、ブレーキの制御量が一定値に達したタイミング、及びブレーキの制御量の上昇速度が一定値に達したタイミングを含む概念である。換言すれば、ドライバがブレーキ操作を感じるタイミングである。また、本実施形態におけるブレーキには、油圧ブレーキ、電制ブレーキ、回生ブレーキ、が含まれる。尚、油圧ブレーキ、電制ブレーキ、回生ブレーキが作動していなくても減速度が働いている状態も含むようにしてよい。

具体的には、交差点に敷設された停止線等の停止位置で車両を停止させる場合に、自車両から停止位置までの距離、自車両の走行速度及び減速度、走行路の傾斜（上り坂、下り坂）等の、走行データ及び周囲状況データを前述した走行状況検出回路２１或いは周囲状況検出回路２２より取得する。更に、この状況でのブレーキ作動位置（停止位置からの距離）、及びブレーキタイミングを学習する。学習データをメモリ４１１に記憶する。

制御量設定回路４２は、手動運転から自動運転に移行したときに、手動運転学習回路４１によって学習した学習データと、走行状況検出回路２１で検出される走行データ、周囲状況検出回路２２で検出された周囲状況データに基づいて、自動運転を実行するための制御量を設定する。設定する制御量は、車両停止時におけるブレーキ作動位置、ブレーキタイミング、減速度等である。

ドライバ感度設定回路４３は、手動運転学習回路４１で学習されたドライバの過去の運転操作に基づいて、運転に対するドライバの運転感度を設定する。本実施形態における運転感度とは、ドライバが走行に対する敏感さを示すものである。ドライバによっては、例えば、数ｋｍ／ｈの車速の変化を捉え、修正操作を加える人と加えない人がいる。ドライバによっては、例えば、目標車速や、制限車速に合わせた車速に、可能な限り合わせる為に、細目に修正操舵を加える人や加えない人、目標車速や、制限車速に合わせた車速からずれた場合に気にする人と気にしない人など、ドライバによって走行に対する敏感さが異なる。このように、運転感度を設定することにより、ドライバに合った適切な制御を実行できるようになる。

具体的には、ドライバの所望の運転操作についての学習データのばらつき、ペダル操作の頻度、加速度データを周波数分析したときの周波数、等の各種のデータに基づいてドライバの運転感度を判定する。ドライバの運転感度は、連続的に変化する数値で設定することができる。或いは、「高い」、「低い」の２値で設定してもよい。また、ドライバが運転時以外のときの行動データ、或いは運転感度を判定するための試験に基づいて得られるデータを用いて運転感度を設定してもよい。

制御オフセット量設定回路４４は、自動運転で車両を停止させるときのオフセット量を設定する。手動運転の学習データとして、例えば、図４Ａに示すように自車両Ｖ１を、該自車両Ｖ１の前方の停止位置Ｐ１で停止させる際のブレーキ作動位置ｐ１が取得されたものとする。制御オフセット量設定回路４４は、このブレーキ作動位置ｐ１に対してオフセット量Ｌoffを設定する。また、自車両Ｖ１が位置ｐ０に到達するタイミングをブレーキタイミングとして設定する。更に、ドライバ感度設定回路４３で設定されたドライバの運転感度が高いほど、オフセット量Ｌoffを大きくする。車速が大きくなるほどオフセット量Ｌoffを大きくする。

運転制御決定回路４５は、制御量設定回路４２で設定された制御量を取得し、更に、制御オフセット量設定回路４４で設定されたオフセット量Ｌoffに基づいて、制御量を補正する。具体的には、図４Ａに示した手動運転時のブレーキ作動位置ｐ１に対して、オフセット量Ｌoffを設定する。そして、オフセット量Ｌoffだけ手前の位置がブレーキ作動位置となるように補正する。補正後のブレーキ作動位置をｐ０で示している。更に、自車両Ｖ１がブレーキ作動位置ｐ０に到達した時点をブレーキタイミングに設定する。従って、自動運転時には、自動運転時には、ドライバがブレーキ操作を感じるタイミングが、手動運転時に学習したブレーキタイミングよりも早くなるようにブレーキタイミングが設定される。
そして、設定されたブレーキタイミングとなるように、制御量を補正して制御信号を走行特性決定回路１２に出力する。

走行特性決定回路１２の車両駆動制御モジュール５１は、運転制御決定回路４５より送信される制御信号に基づいて、自動運転時におけるアクセル、ブレーキのアクチュエータ３１に制御信号を送信する。即ち、車両駆動制御モジュール５１は、手動運転時に学習したブレーキタイミングを取得し、自動運転時には、学習したブレーキタイミングよりも早くブレーキ操作を感じるタイミングでブレーキを操作する運転制御回路としての機能を備えている。ステアリング制御モジュール５２は、運転制御決定回路４５より送信されるステアリングの制御信号に基づいて、自動運転時におけるステアリングのアクチュエータ３１に制御信号を送信する。

［第１実施形態の動作説明］
次に、第１実施形態に係る走行支援装置１００の動作を、図２、図３に示すフローチャートを参照して説明する。初めに、図２のステップＳ１１において、手動運転学習回路４１は、現在の運転モードが手動運転であるか自動運転であるかを判断する。手動運転である場合には、ステップＳ１２において、手動運転学習回路４１は、走行状況検出回路２１及び周囲状況検出回路２２より、各種の走行状況及び周囲状況の検出データを取得する。

ステップＳ１３において、手動運転学習回路４１は、手動運転時のブレーキ作動位置及びブレーキタイミングを学習し、更に、ステップＳ１４において、学習データを記憶する。例えば、手動運転で自車両が前方交差点の停止位置で停止する場合のブレーキ作動位置及びブレーキタイミングを学習する。具体的には、図４Ａに示すように、手動運転にて交差点の停止位置Ｐ１で自車両Ｖ１を停止させる際に、ブレーキ作動位置及びブレーキタイミングを学習する。図４Ａに示す例では、停止位置Ｐ１よりも距離Ｘ１だけ離れた位置ｐ１でブレーキが作動するので、位置ｐ１をブレーキ作動位置として学習する。また、自車両Ｖ１が位置ｐ１に到達したタイミングをブレーキタイミングとして学習する。学習データをメモリ４１１に記憶する。更に、このときの、自車両Ｖ１の走行速度、走行路の勾配（上り、下り）の情報、自車両Ｖ１から停止位置Ｐ１までの距離Ｘ１をメモリ４１１に記憶する。なお、図４Ａでは、停止位置Ｐ１に自車両Ｖ１が停止する例を示しているが、停止している先行車両の後部から一定距離だけ離れた位置を停止位置とすることもできる。

更に、前述したように、ブレーキタイミングとして、ブレーキペダルの操作量（踏込量）、或いはアクセルペダルの操作量（踏込量）を学習することもできる。即ち、ドライバがブレーキペダルを操作し、ブレーキペダルの操作量（踏込量）が予め設定した所定のブレーキ操作量以上となったタイミングを、ブレーキタイミングとして学習してもよい。更に、ドライバがアクセルペダルの操作を終了し、アクセルペダルの操作量が予め設定した所定のアクセル操作量以下となったタイミングを、ブレーキタイミングとして学習してもよい。

ステップＳ１５において、メモリ４１１に蓄積された学習データが予め設定した所定量に達したか否かを判断し、所定量に達した場合には（ステップＳ１５でＹＥＳ）、学習データの記憶処理を終了する。

一方、学習データの記憶処理が終了し、更に、ステップＳ１１の処理で、自動運転と判断された場合には、ステップＳ１６において、制御量設定回路４２は、自動運転時に停止線等の停止位置で自車両を停止させるか否かを判断する。自車両を停止させる場合には（ステップＳ１６でＹＥＳ）、ステップＳ１７において、制御量設定回路４２は、メモリ４１１に記憶されているブレーキ作動位置、及びブレーキタイミングの学習データを取得する。

ステップＳ１８において、制御量設定回路４２は、学習データに基づいてブレーキ、アクセルの制御量を設定する。
ステップＳ１９において、ドライバ感度設定回路４３は、ドライバの運転感度設定処理を実行する。以下、図３に示すフローチャートを参照して、ドライバの運転感度設定処理について説明する。

ステップＳ３１、Ｓ３３、Ｓ３５において、（１）ドライバの所望の運転操作についての学習データのばらつき、（２）ペダル操作の頻度、（３）加速度データを周波数分析したときの周波数、に基づいてドライバの運転感度（走行に対する感度）を判定する。以下、上述した（１）〜（３）によるドライバの運転感度判定について詳細に説明する。

（１）学習データのばらつきに基づく運転感度判定の説明
図５Ａ、図５Ｂは、学習データのばらつきに基づいてドライバの運転感度を判定する説明図であり、図５ＡはドライバＡのデータ、図５ＢはドライバＢのデータを示している。例えば、自車両が停止線で停止するときの車速とブレーキ操作するときの停止線までの距離を学習することにより、図５Ａ、図５Ｂに示す如くの学習データを得ることができる。図５Ａ、図５Ｂにおいて、横軸は車速、縦軸は自車両から停止線までの距離を示している。図中○印は、学習データを示している。図５Ａ、図５Ｂから判るように、車速が大きいほど自車両から停止線までの距離が長くなるように、ほぼ直線的に変化している。

更に、図５Ａでは、各学習データは直線ｒ１の近くに位置しており、学習データのばらつきは小さい。従って、ドライバＡの運転感度は高いものと判定する。一方、図５Ｂでは、各学習データは直線ｒ２から大きく離れており、学習データのばらつきは大きい。従って、ドライバＢはドライバＡよりも相対的に運転感度が低いものと判定する。ばらつきの判定には、複数の学習データから各走行速度毎に標準偏差を算出し、標準偏差が大きいほどばらつきが大きいものと判定することも可能である。

（２）ペダル操作の頻度に基づく運転感度判定の説明
図６Ａ、図６Ｂは、ペダル操作の頻度に基づいてドライバの運転感度を判定する説明図であり、図６ＡはドライバＡのデータ、図６ＢはドライバＢのデータを示している。これらのデータは、ドライバが手動運転で走行中の、アクセルペダル及びブレーキペダルの操作頻度のデータから取得する。図１に示した走行状況検出回路２１より取得することができる。例えば、所定時間を設定し、この所定時間内でのアクセルペダル及びブレーキペダルを操作した回数を操作頻度とすることができる。

図６Ａ、図６Ｂにおいて、横軸は時間、縦軸はアクセルペダル、ブレーキペダルの操作を示している。図６Ａは図６Ｂよりもペダル操作の頻度が高いことが判る。ペダル操作頻度が高いドライバＡは、運転感度が高いものと判定する。一方、ペダル操作頻度が低いドライバＢは、ドライバＡよりも相対的に運転感度が低いものと判定する。運転感度の設定は、ペダル操作頻度が高いほど運転感度が高くなるように設定してもよいし、ペダル操作頻度に閾値を設定し、ペダル操作頻度が閾値以上である場合には運転感度が高いと判定し、ペダル操作頻度が閾値未満である場合には運転感度が低いと判定することも可能である。

（３）加速度データを周波数分析したときの周波数に基づく運転感度判定の説明
図７Ａ、図７Ｂは、加速度データを周波数分析したときの周波数に基づいてドライバの運転感度を判定する説明図であり、図７ＡはドライバＡのデータ、図７ＢはドライバＢのデータを示している。ドライバが手動運転で走行中の、加速度データ（進行方向の加速度データ）を取得する。このデータは、図１に示した走行状況検出回路２１より取得することができる。例えば、所定時間を設定し、この所定時間内での加速度データを取得する。

図７Ａに示すように、ドライバＡは所定時間内での加速度変化が多く発生している。一方、ドライバＢは所定時間内での加速度変化は少ない。そして、加速度変化を示す曲線を周波数分析することにより、例えば、図８Ａ、図８Ｂに示す周波数分析結果が得られる。図８Ａ、図８Ｂは、それぞれ図７Ａ、図７Ｂに示した曲線を周波数分析した結果を示している。図８Ａ、図８Ｂから判るように、ドライバＡの方が高周波成分が多い。そして、高周波周波数が多いほど運転感度が高いものと判定する。即ち、ドライバＡは運転感度が高いものと判定し、ドライバＢはドライバＡよりも相対的に運転感度が低いものと判定する。なお、加速度の代わりに速度データを周波数分析し、周波数分析したときの周波数に基づいてドライバの運転感度を判定することもできる。

そして、上記（１）、（２）、（３）の内容を纏めると、図１０に示すようになる。図３のステップＳ３１、Ｓ３３、Ｓ３５の処理で検出された運転感度に対して、ステップＳ３２、Ｓ３４、Ｓ３６にて所定の重みづけ処理を実施する。
なお、ドライバの運転感度を判定する方法として上記の３通りの例を挙げたが、３通りの方法のうちの少なくとも一つを実施する構成としてもよい。或いは、例えばドライバの運転時以外の行動に基づいて運転感度を判定することや、予め運転感度判定用の試験を実施し、この試験結果からドライバの運転感度を設定することも可能である。

また、運転感度の判定は、例えば、５段階の数値で設定することや、直線的に変化する数値で設定すること、或いは「高い」「低い」の２値で設定することが可能である。
その後、図２に示すステップＳ２０において、制御オフセット量設定回路４４は、ドライバの運転感度に基づいて、オフセット量Ｌoffを設定する。即ち、図４Ａに示すように、手動運転学習回路４１で学習された学習データに基づくブレーキの作動を開始する位置ｐ１よりもオフセット量Ｌoffだけ手前の位置（位置ｐ１から位置Ｐ１の反対側の位置）ｐ０を設定する。

更に、オフセット量Ｌoffを、ステップＳ１９の処理で設定したドライバの運転感度に応じて変更する。具体的には、ドライバの運転感度が高いほど、オフセット量Ｌoffが大きくなるように設定する。

図４Ｂは、運転感度が高いと判定されたドライバ（ドライバＡ）のブレーキ作動位置を示す説明図であり、手動運転時のブレーキ作動位置ｐ１よりもオフセット量ＬoffＡだけ手前の位置ｐ２をブレーキ作動位置として設定する。そして、自車両Ｖ１がブレーキ作動位置ｐ２に到達するタイミングをブレーキタイミングとして設定する。即ち、手動運転時に学習したブレーキタイミングよりも早くブレーキ操作を感じるように、自動運転時のブレーキタイミングが設定される。更に、運転感度が高いほどブレーキタイミングが早く設定される。

図４Ｃは、前述したドライバＡよりも相対的に運転感度が低いドライバ（ドライバＢ）のブレーキ作動位置を示す説明図であり、手動運転時のブレーキ作動位置ｐ１よりもオフセット量ＬoffＢ（ＬoffＢ＜ＬoffＡ）だけ手前の位置ｐ３をブレーキ作動位置として設定する。そして、自車両Ｖ１がブレーキ作動位置ｐ３に到達するタイミングをブレーキタイミングとして設定する。即ち、手動運転時に学習したブレーキタイミングよりも早くブレーキ操作を感じるように、自動運転時のブレーキタイミングが設定される。更に、ドライバＢはドライバＡに比べて運転に対する運転感度が低いので、ドライバＡよりもブレーキタイミングは遅く設定される。
また、図９は、車速とオフセット量の関係を示すグラフであり、図９に示すように、車速が大きくなるほどオフセット量が大きくなるように設定してもよい。

その後、図２のステップＳ２１において、運転制御決定回路４５は、制御量設定回路４２で設定された制御量を、制御オフセット量設定回路４４で設定されたオフセット量により補正し、補正後の制御量を走行特性決定回路１２に出力する。即ち、手動運転時の学習データとして取得したブレーキ作動位置ｐ１よりも、オフセット量Ｌoff（ＬoffＡ、ＬoffＢ）だけ手前の位置を自動運転時のブレーキ作動位置として設定し、このブレーキ作動位置を自車両が通過するタイミングを自動運転時のブレーキタイミングとして設定する。

その後、走行特性決定回路１２の車両駆動制御モジュール５１は、補正後の制御量に基づいて、ブレーキ或いはアクセルのアクチュエータに制御指令を出力する。従って、自動運転時には、手動運転時にブレーキを作動させるタイミングよりも、オフセット量Ｌoffに対応する時間だけ早くなるようにブレーキタイミングを設定することができる。更に、運転感度が高いほどブレーキタイミングを早めることができる。

前述したように、ブレーキタイミングとは、ブレーキを作動させるタイミング、アクセルオフのタイミング、或いはブレーキの制御量が一定値に達したタイミング、ブレーキの制御量の上昇速度が一定値に達したタイミングである。換言すれば、ドライバがブレーキ操作を感じるタイミングである。

手動運転時にブレーキ操作（アクセルオフを含む）する場合、ドライバがブレーキを操作しようと判断してから実際にブレーキが作動するまでに、遅れ時間（タイムラグ）が発生する。この遅れ時間は、０．５秒〜１秒程度である。従って、手動運転時にはドライバがブレーキ操作を判断してから、遅れ時間だけ遅れてブレーキが作動することになる。手動運転学習回路４１では、ブレーキが作動したタイミングを、ドライバがブレーキを操作しようと判断したタイミングであると認識する。つまり、手動運転学習回路４１で学習したブレーキの作動タイミングを自動運転に適用すると、ドライバがブレーキを操作しようと判断してから、実際にブレーキが作動するまでに、０．５〜１秒程度の時間が経過していることになる。ドライバは、ブレーキを操作しようと判断した時点でブレーキが作動しないと、ブレーキが作動するタイミングが遅いものと感じてしまい、ひいては不安を感じてしまうことがある。

そこで、制御オフセット量設定回路４４では、手動運転時に学習したブレーキの作動タイミングよりも早いブレーキタイミングを設定することにより、ドライバに与える不安感を抑制する。更に、本実施形態では上述したように、学習データのばらつき、ペダル操作の頻度、加速度周波数に基づいて乗員の運転感度を判断している。そして、ドライバの運転感度が高いほど、オフセット量Ｌoffが大きくなるように設定している。

学習データ（例えば、所定の停止位置で停止するときのブレーキ操作位置）のばらつきが小さいということは、このドライバは、常に停止位置、停止時の減速度に正確性を求めてブレーキ操作しているものと推定できる。即ち、運転に対する運転感度が高いドライバであると推定できる。反対に、ばらつきが大きいということは、このドライバは、ブレーキ作動位置や減速度に多少の変化が生じてもあまり気にしないものと推定できる。即ち、運転に対する運転感度が低いドライバであると推定できる。従って、学習データのばらつきが小さいほど（運転感度が高いほど）オフセット量Ｌoffを大きくすることにより、ドライバに与える不安感を抑制する。

また、ペダルの操作頻度が高いということは、このドライバは、車速の変化に敏感に反応して車速が一定となるように操作しているものと推定できる。即ち、運転に対する運転感度が高いドライバであると推定できる。反対に、ペダルの操作頻度が低いということは、このドライバは、車速に多少の変化が生じてもあまり気にしないものと推定できる。即ち、運転に対する運転感度が低いドライバであると推定できる。従って、ペダルの操作頻度が高いほど（運転感度が高いほど）オフセット量Ｌoffを大きくすることにより、ドライバに与える不安感を抑制する。

更に、加速度データを周波数分析したときの周波数が高いということは、このドライバは、頻繁に加速、減速を行いながら走行しており、周囲環境の変化に敏感に反応して運転しているものと推定できる。即ち、運転に対する運転感度が高いドライバであると推定できる。反対に、加速度データを周波数分析したときの周波数が低いということは、このドライバは、周囲環境が変化してもあまり気にしないものと推定できる。即ち、運転に対する運転感度が低いドライバであると推定できる。従って、加速度データを周波数分析したときの周波数が高いほど（運転感度が高いほど）オフセット量Ｌoffを大きくすることにより、ドライバに与える不安感を抑制する。

［第１実施形態の効果の説明］
このようにして、第１実施形態に係る運転支援装置では、手動運転時のブレーキタイミングを学習し、自動運転時には、ドライバがブレーキ操作を感じるタイミングが学習したブレーキタイミングよりも早くなるようにブレーキを作動させる。従って、ドライバにとって適切なタイミングでブレーキを実行できるため、ドライバに与える不安感を抑制することができる。

また、手動運転時のブレーキタイミングとして、ブレーキ開始タイミング、即ち実際にブレーキが作動するタイミング、或いはアクセルをオフとするタイミングを学習し、自動運転時のブレーキ開始タイミングを、学習したブレーキ開始タイミングよりも早めることができる。従って、ドライバにとって適切なタイミングでブレーキを作動させることができるため、ドライバに与える不安感をより一層抑制することができる。

更に、手動運転時のブレーキタイミングとして、ドライバがブレーキペダルの操作を開始したタイミング、例えば、ブレーキペダルの操作量（踏込量）が予め設定した所定のブレーキ操作量以上となったタイミングを学習する。そして、自動運転時には、ドライバがブレーキ操作を感じるタイミングが、ブレーキペダルの操作を開始したタイミングよりも早くなるように、ブレーキを作動させる。従って、ドライバにとって適切なタイミングでブレーキを作動させることができるため、ドライバに与える不安感をより一層抑制することができる。

また、手動運転時のブレーキタイミングとして、ドライバがアクセルペダルの操作を終了したタイミング、例えば、アクセルペダルの操作量（踏込量）が予め設定した所定のアクセル操作量以下となったタイミングを学習する。そして、自動運転時にはドライバがブレーキ操作を感じるタイミングが、アクセルペダルの操作を終了したタイミングよりも早くなるように、ブレーキを作動させる。従って、ドライバにとって適切なタイミングでブレーキを作動させることができるため、ドライバに与える不安感をより一層抑制することができる。

更に、車速が大きくなるほど、ブレーキタイミングを早めるので、高速で走行している場合にはブレーキタイミングがより早まることになり、ドライバに与える不安感を抑制することができる。

また、ドライバの手動運転時の運転データ、或いはドライバの行動データに基づいて、ドライバの走行に対する運転感度を検出し、検出した運転感度に基づいてブレーキタイミングを設定する。従って、各ドライバ毎の走行に対する運転感度の高低に応じた適切なブレーキタイミングを設定することが可能となり、ドライバに与える不安感を抑制することができる。

更に、走行に対する運転感度が高いほどブレーキタイミングを早めるので、車両の走行についての関心が高いドライバ（運転感度の高いドライバ）に対しては、ブレーキタイミングがより早まる。従って、ドライバに与える不安感を抑制することができる。

また、手動運転時の運転操作のデータからデータのばらつきを検出し、ばらつきが大きいほど走行に対する運転感度が高いものと判断するので、ドライバの走行に対する運転感度を正確に判断することができる。

更に、手動運転時のアクセルペダル及びブレーキペダルの少なくとも一方のペダル操作の頻度を検出し、ペダル操作の頻度が高いほど走行に対する運転感度が高いものと判断するので、ドライバの走行に対する運転感度を正確に判断することができる。

また、手動運転時の加速度、または速度の周波数を分析し、高周波成分が多いほど走行に対する運転感度が高いものと判断するので、ドライバの走行に対する運転感度を正確に判断することができる。

更に、自車両が停止線等の停止位置（図４ＡのＰ１）に停止するときのブレーキ作動位置（ｐ１）を学習し、自動運転時に停止位置で停止する場合には、このブレーキ作動位置よりも手前（停止位置の反対側の位置）をブレーキ作動位置とするので、ドライバにとって適切なタイミングでブレーキを実行できる。このため、自動運転でブレーキが作動する際に、ブレーキの作動が遅いと感じることを回避でき、ドライバに与える不安感を抑制することが。

また、車速が大きくなるほど、オフセット距離（図４ＡのＬoff）を長く設定している。換言すれば、車速が大きいほどより停止位置Ｐ１から遠い位置でブレーキを作動させる。従って、高速で走行している場合にはより早い時点でブレーキが作動するので、ドライバに与える不安感を抑制することができる。

更に、停止位置を路上に敷設された停止線とすることにより、例えば交差点等に敷設された停止線で停止するときにドライバに与える不安感を抑制することができる。

［第１実施形態の変形例の説明］
前述した第１実施形態では、手動運転時のブレーキタイミングを学習し、自動運転時には、ドライバが、学習したブレーキタイミングよりも早くブレーキ操作を感じるタイミングでブレーキを作動させ、更に、ドライバの走行に対する運転感度に応じてブレーキタイミングを変更することについて示した。

変形例では、予め所定時間を設定し、自動運転時のブレーキタイミングを、手動運転時に学習したブレーキタイミングに対して所定時間だけ早めたブレーキタイミングとする。例えば、車両内で所定時間を設定し、或いは、通信により車外のサーバにて所定時間を設定し、設定された所定時間だけ早めたブレーキタイミングに設定する。こうすることにより、自動運転時のブレーキタイミングを、手動運転時に学習したブレーキタイミングよりも所定時間だけ早いタイミングとすることができる。

その結果、自動運転でブレーキが操作される際に、ブレーキタイミングが遅いと感じることを回避でき、ドライバに与える不安感をより一層抑制することができる。また、所定時間を設定するという簡単な操作でブレーキタイミングを設定できるので、演算負荷を軽減することができる。

以上、本発明の車両の走行支援方法、及び走行支援装置を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置き換えることができる。

１１ 自動運転特性設定回路
１２ 走行特性決定回路
２１ 走行状況検出回路
２２ 周囲状況検出回路
３１ アクチュエータ
４１ 手動運転学習回路
４２ 制御量設定回路
４３ ドライバ感度設定回路
４４ 制御オフセット量設定回路
４５ 運転制御決定回路
５１ 車両駆動制御モジュール
５２ ステアリング制御モジュール
１００ 走行支援装置
４１１ メモリ

図１は、本発明の実施形態に係る車両の走行支援装置、及びその周辺機器の構成を示すブロック図である。 図２は、本発明の実施形態に係る車両の走行支援装置の処理手順を示すフローチャートである。 図３は、本発明の実施形態に係る車両の走行支援装置の、ドライバの感度設定処理を示すフローチャートである。 図４Ａは、停止位置からブレーキ作動位置までの距離、及びオフセット量Ｌoffを示す説明図である。 図４Ｂは、停止位置からブレーキ作動位置までの距離を示す説明図であり、オフセット量が大きい場合を示す。 図４Ｃは、停止位置からブレーキ作動位置までの距離を示す説明図であり、オフセット量が小さい場合を示す。 図５Ａは、車速と、停止位置からブレーキ作動位置までの距離との関係の学習データを示すグラフであり、ばらつきが小さい場合を示す。 図５Ｂは、車速と、停止位置からブレーキ作動位置までの距離との関係の学習データを示すグラフであり、ばらつきが大きい場合を示す。 図６Ａは、時間と、ペダル操作の頻度との関係の学習データを示すグラフであり、ペダル操作の頻度が高い場合を示す。 図６Ｂは、時間と、ペダル操作の頻度との関係の学習データを示すグラフであり、ペダル操作の頻度が低い場合を示す。 図７Ａは、時間変化に対する車両の前後方向の加速度変化の学習データを示すグラフであり、加速度変化の周波数が高い場合を示す。 図７Ｂは、時間変化に対する車両の前後方向の加速度変化の学習データを示すグラフであり、加速度変化の周波数が低い場合を示す。 図８Ａは、図７Ａに示したグラフを周波数解析したグラフを示す。 図８Ｂは、図７Ｂに示したグラフを周波数解析したグラフを示す。 図９は、車速と、停止位置からブレーキ作動位置までの距離、及びオフセット量との関係を示すグラフである。 図１０は、データばらつき、ペダル操作頻度、加速度変化の周波数と、ドライバの運転感度との関係を示す説明図である。

ドライバ感度設定回路４３は、手動運転学習回路４１で学習されたドライバの過去の運転操作に基づいて、運転に対するドライバの運転感度を設定する。本実施形態における運転感度とは、ドライバが走行に対する敏感さを示すものである。ドライバによっては、例えば、数ｋｍ／ｈの車速の変化を捉え、修正操作を加える人と加えない人がいる。ドライバによっては、例えば、目標車速や、制限車速に合わせた車速に、可能な限り合わせる為に、細目に修正操作を加える人や加えない人、目標車速や、制限車速に合わせた車速からずれた場合に気にする人と気にしない人など、ドライバによって走行に対する敏感さが異なる。このように、運転感度を設定することにより、ドライバに合った適切な制御を実行できるようになる。

また、手動運転時の運転操作のデータからデータのばらつきを検出し、ばらつきが小さいほど走行に対する運転感度が高いものと判断するので、ドライバの走行に対する運転感度を正確に判断することができる。

Claims (15)

1. 手動運転時の車両のブレーキタイミングを学習し、学習したブレーキタイミングに基づいて自動運転時の走行を支援する走行支援方法であって、
   自動運転時には、ドライバがブレーキ操作を感じるタイミングが、前記学習したブレーキタイミングよりも早くなるようにブレーキを作動させること
   を特徴とする車両の走行支援方法。
2. 前記自動運転時のブレーキタイミングは、学習したブレーキタイミングよりも所定時間だけ早いこと
   を特徴とする請求項１に記載の車両の走行支援方法。
3. 前記手動運転時の車両のブレーキタイミングとして、ブレーキが作動を開始するブレーキ開始タイミングを学習し、
   前記自動運転時には、ドライバがブレーキ操作を感じるタイミングが、前記学習したブレーキ開始タイミングよりも早くなるようにブレーキを作動させること
   を特徴とする請求項１または２に記載の車両の走行支援方法。
4. 前記手動運転時の車両のブレーキタイミングとして、前記車両のドライバがブレーキペダルの操作を開始したタイミングを学習し、
   前記自動運転時には、ドライバがブレーキ操作を感じるタイミングが、前記学習したブレーキペダルの操作を開始したタイミングよりも早くなるようにブレーキを作動させること
   を特徴とする請求項１または２に記載の車両の走行支援方法。
5. 前記手動運転時の車両のブレーキタイミングとして、前記車両のドライバがアクセルペダルの操作を終了したタイミングを学習し、
   前記自動運転時には、ドライバがブレーキ操作を感じるタイミングが、前記学習したアクセルペダルの操作を終了したタイミングよりも早くなるようにブレーキを作動させること
   を特徴とする請求項１または２に記載の車両の走行支援方法。
6. 車速が大きくなるほど、前記自動運転時のブレーキタイミングを早めること
   を特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両の走行支援方法。
7. ドライバの走行に対する運転感度を検出し、検出した運転感度に基づいて前記自動運転時のブレーキタイミングを設定すること
   を特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両の走行支援方法。
8. 前記運転感度が高いほど、前記自動運転時のブレーキタイミングを早めること
   を特徴とする請求項７に記載の車両の走行支援方法。
9. 前記手動運転時の運転操作のデータから、データのばらつきを検出し、ばらつきが大きいほど前記運転感度が高いものと判定すること
   を特徴とする請求項７または８に記載の車両の走行支援方法。
10. 前記手動運転時の、アクセルペダル及びブレーキペダルの少なくとも一方のペダル操作の頻度を検出し、ペダル操作の頻度が高いほど前記運転感度が高いものと判定すること
    を特徴とする請求項７または８に記載の車両の走行支援方法。
11. 前記手動運転時の、加速度または速度の周波数を分析し、高周波成分が多いほど前記運転感度が高いものと判定すること
    を特徴とする請求項７または８に記載の車両の走行支援方法。
12. 手動運転時に停止位置で停止するときの、前記停止位置に対するブレーキ作動位置を学習し、学習したブレーキ作動位置に基づいて自動運転時の走行を支援する走行支援方法であって、
    自動運転時には、前記学習したブレーキ作動位置よりも、前記停止位置の反対側の位置でブレーキを作動させること
    を特徴とする車両の走行支援方法。
13. 車速が大きいほど、より停止位置から遠い位置でブレーキを作動させること
    を特徴とする請求項１２に記載の車両の走行支援方法。
14. 前記停止位置は、路上に敷設された停止線であること
    を特徴とする請求項１２または１３に記載の車両の走行支援方法。
15. 手動運転時の車両のブレーキタイミングを学習する手動運転学習回路を備え、学習したブレーキタイミングに基づいて自動運転時の走行を支援する走行支援装置であって、
    自動運転時には、ドライバがブレーキ操作を感じるタイミングが、前記学習したブレーキタイミングよりも早くなるようにブレーキを操作する運転制御回路
    を備えたことを特徴とする車両の走行支援装置。

Images