車両走行制御装置および車両走行制御方法
【課題】ドライバの回避操作に対応する制御介入により車両の安定性が損なわれるといった事態を抑制する。
【解決手段】車両ＣのリスクポテンシャルＲＰが第１のリスクポテンシャルＲｆ１を超えることにより、ラップ率ヨーモーメントγｒに基づいて車両Ｃに目標ヨーモーメントγｆが付与される。また、車両ＣのリスクポテンシャルＲＰが第２のリスクポテンシャルＲｆ２を超えることにより、舵角ヨーモーメントγｓに基づいて車両Ｃに目標ヨーモーメントγｆが付与される。
【解決手段】車両ＣのリスクポテンシャルＲＰが第１のリスクポテンシャルＲｆ１を超えることにより、ラップ率ヨーモーメントγｒに基づいて車両Ｃに目標ヨーモーメントγｆが付与される。また、車両ＣのリスクポテンシャルＲＰが第２のリスクポテンシャルＲｆ２を超えることにより、舵角ヨーモーメントγｓに基づいて車両Ｃに目標ヨーモーメントγｆが付与される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両走行制御装置およびその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両の走行状況およびドライバの操作状況に応じて、車両が障害物に接触することを回避するために車両の運動状態を制御する車両走行制御が知られている。例えば、特許文献１には、ステアリングギヤ比を制御することにより、ハンドル操作に応じた通常の操舵角よりも大きな操舵角を実現する手法が開示されている。前方の障害物への接触の可能性がある場合、障害物の横幅を含む大きさ指標に応じてステアリングギヤ比が制御され、少ないハンドル操作であっても大きな操舵角を得ることができる。これにより、障害物に対する回避行為をアシストすることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２５４８３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示された手法によれば、障害物に十分に接近してからドライバによる回避操作が行われた場合には、ドライバの操舵操作量が大きくなり、その結果としてアシストのために介入する制御量が大きいため、車両の安定性が損なわれる可能性がある。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ドライバの回避操作に対応する制御介入により、車両の安定性が損なわれるといった事態を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる課題を解決するために、本発明は、リスクポテンシャルが第１のリスク閾値を超えた場合には、ラップ率が減少するように車両に付与するヨーモーメントであるラップ率ヨーモーメントに基づいて車両にヨーモーメントが付与される。また、リスクポテンシャルが第１のリスク閾値よりも大きい第２のリスク閾値を超えた場合には、ドライバの操作による操舵角の変化に応じて車両に付与するヨーモーメントである舵角ヨーモーメントに基づいてヨーモーメントが付与される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ドライバが回避操作を行わなかったような場合でも、車両のリスクポテンシャルに応じてラップ率ヨーモーメントに基づく制御が働くため、舵角ヨーモーメントに基づく制御に移行した場合であっても、介入する制御量が少なくて足り、車両の安定性が損なわれるといった事態を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態にかかる車両走行制御装置１０が適用された車両Ｃを模式的に示す説明図
【図２】車両走行制御装置１０の構成を模式的に示すブロック図
【図３】基準ヨーモーメント算出部２２の構成を示すブロック図
【図４】ラップ率Ｒの説明図
【図５】車両走行制御における基準ヨーモーメントγｂの演算手順を示すフローチャート
【図６】第２の判定時間Ｔttc2の説明図
【図７】補正項α，βを示す説明図
【図８】アクセル開度ゲインＧａの説明図
【図９】車速ゲインＧｖの説明図
【図１０】自車両Ｃが障害物Ｏｂに接近する過程における制御形態を説明する説明図
【図１１】自車両Ｃが障害物Ｏｂに接近する過程における制御形態を説明する説明図
【図１２】ドライバがハンドル操作を行わない場合におけるラップ率ヨーモーメント制御を実行した場合の各パラメータに関する時間Ｔに対する推移を示す説明図
【図１３】ドライバがハンドル操作を行わない場合におけるラップ率ヨーモーメント制御を実行しない場合の各パラメータに関する時間Ｔに対する推移を示す説明図
【図１４】ラップ率ヨーモーメント制御を行わない場合とラップ率ヨーモーメント制御を行う場合とに関する舵角ヨーモーメントγｓの説明図
【図１５】協調ヨーモーメントγｃによる効果を説明する説明図
【図１６】アクセル開度ゲインＧａによる目標ヨーモーメントγｆの説明図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態にかかる車両走行制御装置１０が適用された車両Ｃを模式的に示す説明図であり、図２は、車両走行制御装置１０の構成を模式的に示すブロック図である。この車両走行制御装置１０は、車両進行方向に存在する障害物（例えば、先行車）Ｏｂを回避するために車両Ｃの運動状態を制御する走行制御装置であり、各種センサ１１〜１４を含む検出系、コントローラ２０およびアクチュエータ３０を主体に構成されている。なお、本明細書において、前後左右の車輪について識別する場合には、符号または記号に「fl」、「fr」、「rl」、「rr」を付すこととする。この場合、「fl」は左前輪を示し、「fr」は右前輪を示し、「rl」は左後輪を示し、「rr」は右後輪を示す。なお、本実施形態においては、左右前輪fl，frをドライバのステアリング操作に応じて転舵する操向輪として以下の説明を行うが、これに限らず例えば全車輪fl〜rrが転舵可能な、いわゆる四輪操舵の車両であってもよい。
【００１０】
外界センサ１１は、車両前方に存在する物体の位置（方向および距離を含む）を検出し、位置情報Ｉｏを出力する。本実施形態において、外界センサ１１は、レーザレーダを用いるが、レーザレーダに代えてミリ波レーダ、カメラ、車車間通信などを利用することもできるし、これらの手法を組み合わせて利用してもよい。外界センサ１１としてのレーザレーダは、車両Ｃの前端部に取り付けられており、車両前方にレーザ光を照射し、前方に存在する物体（例えば、先行車のリフレクタ）からの反射光を受光系で受光する。そして、レーザレーダは、レーザ発射時点と反射光の受光時点との時間差およびレーザの走査位置を演算することにより、車両Ｃを基準とした物体の位置を検出する。
【００１１】
操舵角センサ１２は、運転者が操作するハンドルＳＴの回転角を操舵角θｓとして検出する（操舵角検出手段）。この操舵角θｓは、直進走行に対応するハンドルＳＴの中立状態を基準として、左方向または右方向といった操舵方向とともに操舵角を検出する。車輪速センサ１３は、車両Ｃの後輪の回転速度を検出することにより、車両Ｃの速度（車速）Ｖを検出する。アクセル開度センサ１４は、アクセルペダルＡＰの踏み込み量、すなわち、アクセル開度θａを検出する。
【００１２】
コントローラ２０は、システム全体を統合的に制御する機能を担っており、制御プログラムに従って動作することにより、走行制御に関する各種の処理を行う。コントローラ２０としては、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏインターフェースを主体に構成されたマイ
クロコンピュータを用いることができる。このコントローラ２０は、検出系によって検出される各種の情報に基づいて種々の演算を行い、この演算結果に応じた制御信号をアクチュエータ３０に出力することにより、車両Ｃの運動状態を制御する（走行制御）。
【００１３】
本実施形態において、アクチュエータ３０は、ホイールシリンダ１５fl，１５fr，１５rl，１５rrのそれぞれに供給される制動液圧を制御するブレーキアクチュエータである。ドライバによってブレーキペダル（図示せず）が踏込操作されると、ドライバによるブレーキペダルの踏込力は電動ブースタの電力によって倍力される。電動ブースタによって倍力された入力は、マスターシリンダによって制動液圧に変換される。アクチュエータ３０は、マスターシリンダによって昇圧された制動液圧に応じて、個々の車輪に対応して設けられたホイールシリンダ１５fl〜１５rrに対して制動液圧を供給する。個々の車輪には、例えば、ブレーキパッド、キャリパおよびディスクロータを主体に構成された周知の油圧式ブレーキ機構が設けられており、ホイールシリンダ１５fl〜１５rrに供給される制動液圧に応じてブレーキ機構が動作することにより、個々の車輪に制動力が与えられる。
【００１４】
アクチュエータ３０は、個々の車輪に対応するホイールシリンダ１５fl〜１５rrに関する制動液圧をそれぞれ独立して制御することができる。これにより、個々の車輪における制動力が個別的に調整される。アクチュエータ３０は、ドライバによるブレーキペダルの踏込量に応じて、または、コントローラ２０からの制御指令に応じて動作することにより、ホイールシリンダ１５fl〜１５rrに供給される制動液圧を制御する。すなわち、コントローラ２０は、アクチュエータ３０の制御を通じて各車輪に独立して制動力を与えることができ、これにより、車両Ｃのヨーイング運動を制御することができる。
【００１５】
また、コントローラ２０は、報知装置（報知手段）４０を制御して所定の報知を行うことにより、ドライバに注意を喚起することができる。報知装置４０としては、例えば、液晶ディスプレイなどの表示装置や、スピーカなど出力装置を用いることができる。
【００１６】
コントローラ２０は、これを機能的に捉えた場合、障害物検出部２１、基準ヨーモーメント算出部２２、アクセルゲイン算出部２３、車速ゲイン算出部２４、周囲障害物検出部２５、ヨーモーメント算出部２６、付与方向算出部２７および制動力制御部２８を有している。
【００１７】
障害物検出部２１は、外界センサ１１から読み込んだ位置情報Ｉｏに基づいて、車両Ｃの進路上に存在し、車両Ｃと接触する可能性のある物体（例えば、先行車）を障害物Ｏｂとして検出する（障害物検出手段）。例えば、車両Ｃの進路上に先行車が存在する場合、外界センサ（レーザレーダ）１１は、先行車が備える一対のリフレクタに関する位置情報Ｉｏを出力する。障害物検出部２１は、一対のリフレクタの間隔に基づいて、マップまたは所定の演算式より先行車の車幅や、代表位置（例えば、車幅方向における中心位置）を推定する。そして、障害物検出部２１は、例えば先行車が自己の進路上に存在することを条件として、これを障害物Ｏｂとして検出する。検出された障害物Ｏｂに関する情報（障害物情報）Ｄｏは、基準ヨーモーメント算出部２２に出力される。
【００１８】
基準ヨーモーメント算出部２２は、障害物情報Ｄｏおよび操舵角θｓに基づいて、車両Ｃに付与するヨーモーメントの基準値（以下「基準ヨーモーメント」という）γｂを演算する。演算された基準ヨーモーメントγｂは、ヨーモーメント算出部２６に出力される。また、基準ヨーモーメント算出部２２は、報知装置４０に報知信号Ｓｗを出力することにより、報知装置４０から所定の報知情報（画像情報または音声情報）を出力させることができる。
【００１９】
図３は、基準ヨーモーメント算出部２２の構成を示すブロック図である。基準ヨーモー
メント算出部２２は、リスクポテンシャル算出部２２ａ、比較部２２ｂ、回避限界算出部２２ｃ、ラップ率算出部２２ｄ、ラップ率ヨーモーメント算出部２２ｅ、協調ヨーモーメント算出部２２ｆおよび舵角ヨーモーメント算出部２２ｇを有している。
【００２０】
ここで、リスクポテンシャル算出部２２ａ、比較部２２ｂ、回避限界算出部２２ｃは、障害物Ｏｂに対する車両Ｃの接近度合いを大きさで示すリスクポテンシャルＲＰを検出するリスクポテンシャル検出手段としての機能を担っている。
【００２１】
リスクポテンシャル算出部２２ａは、障害物情報Ｄｏに基づいて、リスクポテンシャルＲＰを算出する。このリスクポテンシャルＲＰは、その値が大きい程、障害物Ｏｂへの接近度合いが大きいことを意味している。本実施形態では、このリスクポテンシャルＲＰを表す指標として、接触予測時間Ｔttcを用いる。接触予測時間Ｔttcは、障害物Ｏｂと車両Ｃとの間の距離および障害物Ｏｂに対する車両Ｃの相対速度に基づいて算出される、障害物Ｏｂへの車両Ｃの到達予測時刻である。この接触予測時間Ｔttcとの関係において、リ
スクポテンシャルＲＰは、後述する第１の判定時間Ｔttc1から接触予測時間Ｔttcを減算
した減算値（絶対値）と対応する。すなわち、接触予測時間Ｔttcが大きい程、リスクポ
テンシャルＲＰが小さくなり、接触予測時間Ｔttcが小さい程、リスクポテンシャルＲＰ
が大きくなる。算出された接触予測時間Ｔttcは、比較部２２ｂに出力される。
【００２２】
比較部２２ｂは、算出された接触予測時間Ｔttcと、予め定められた第１から第３の判
定時間Ｔttc1〜Ｔttc3とを比較することにより、現在のリスクポテンシャルＲＰの状況を判断する。そして、比較部２２ｂは、この判断結果に応じて、車両Ｃに付与するヨーモーメントの制御モードを選択する。本実施形態ではラップ率ヨーモーメント制御、協調ヨーモーメント制御および舵角ヨーモーメント制御を含む３つの制御モードが用意されており、比較部２２ｂは決定した制御モードに応じて制御フラグＦlagを設定する。制御フラグ
Ｆlagは、ラップ率ヨーモーメント制御が選択された場合には「１」がセットされ、協調
ヨーモーメント制御が選択された場合には「２」がセットされ、舵角ヨーモーメント制御が選択された場合には「３」がセットされる。接触予測時間Ｔttcと比較される第１〜第
３の判定時間Ｔttc1〜Ｔttc3のうち、第２の判定時間Ｔttc2は、回避限界算出部２２ｃにより算出される。
【００２３】
ラップ率算出部２２ｄは、障害物情報Ｄｏに基づいて、ラップ率Ｒを算出する（ラップ率算出手段）。ラップ率Ｒは、図４に示すように、車両Ｃの進行方向に設定される車幅相当の領域ｘにおいて障害物Ｏｂが占める車幅方向の領域ｙの割合である（Ｒ＝（ｙ／ｘ））。すなわち、ラップ率Ｒは、車両Ｃの進路上に存在する障害物Ｏｂに対して、車両Ｃが横方向に移動するにしたがって小さくなり、障害物Ｏｂが車両Ｃの進路上から外れる、すなわち、障害物Ｏｂを回避したタイミングでゼロとなる。算出されたラップ率Ｒは、ラップ率ヨーモーメント算出部２２ｅに出力される。なお、ラップ率Ｒは、操舵角θｓに基づいて自車両Ｃの進路を予測し、予測した進路と障害物情報Ｄｏ（先行車の車幅や代表位置）とに基づいて算出することが可能である。
【００２４】
ラップ率ヨーモーメント算出部２２ｅは、比較部２２ｂにおいて設定される制御フラグＦlagが「１」であることを条件に、ラップ率ヨーモーメントγｒを算出する（ラップ率
ヨーモーメント算出手段）。このラップ率ヨーモーメントγｒは、ラップ率Ｒが減少するように車両Ｃに付与するヨーモーメントである。
【００２５】
協調ヨーモーメント算出部２２ｆは、比較部２２ｂにおいて設定される制御フラグＦlagが「２」であることを条件に、協調ヨーモーメントγｃを算出する（協調ヨーモーメン
ト算出手段）。この協調ヨーモーメントγｃは、前述のラップ率ヨーモーメントγｒと後述する舵角ヨーモーメントγｓとを協調させて車両Ｃに付与するヨーモーメントである。
【００２６】
舵角ヨーモーメント算出部２２ｇは、比較部２２ｂにおいて設定される制御フラグＦlagが「３」であることを条件に、舵角ヨーモーメントγｓを算出する（舵角ヨーモーメン
ト算出手段）。この舵角ヨーモーメントγｓは、操舵角θｓの変化に応じて車両Ｃに付与するヨーモーメントである。
【００２７】
これらの算出部２２ｅ〜２２ｇのいずれかにおいてヨーモーメントγｒ，γｃ，γｓが算出されると、この算出値が基準ヨーモーメントγｂとしてヨーモーメント算出部２６に出力される。
【００２８】
アクセルゲイン算出部２３は、アクセル開度θａに基づいて、アクセルゲインＧａを算出する。算出されたアクセルゲインＧａは、ヨーモーメント算出部２６に出力される。
【００２９】
車速ゲイン算出部２４は、車速Ｖに基づいて、車速ゲインＧｖを算出する。算出された車速ゲインＧｖは、ヨーモーメント算出部２６に出力される。
【００３０】
周囲障害物検出部２５は、外界センサ１１からの位置情報Ｉｏに基づいて、障害物Ｏｂの周囲に存在する物体（以下「周囲障害物」という）の有無を検出し、また、周囲障害物が存在する場合にはその位置を検出する（周囲障害物検出手段）。周囲障害物検出部２５の検出結果は、付与方向算出部２７に出力される。
【００３１】
ヨーモーメント算出部２６は、基準ヨーモーメントγｂ、アクセルゲインＧａおよび車速ゲインＧｖに基づいて、車両Ｃに付与する最終的なヨーモーメント（以下「目標ヨーモーメント」という）γｆを算出する。算出された目標ヨーモーメントγｆは、付与方向算出部２７に出力される。
【００３２】
付与方向算出部２７は、周囲障害物の情報、および、目標ヨーモーメントγｆに基づいて、目標ヨーモーメントγｆの符号、すなわち、目標ヨーモーメントγｆを付与する方向を設定する（付与方向算出手段）。符号が設定された目標ヨーモーメントγｆは、制動力制御部２８に出力される。
【００３３】
制動力制御部２８は、符号が設定された目標ヨーモーメントγｆに基づいて、個々の車輪の目標制動液圧を決定し、当該決定された目標制動液圧に基づいてアクチュエータ３０を制御する。これにより、車両Ｃに目標ヨーモーメントγｆを付与する（ヨーモーメント付与手段）。
【００３４】
以下、本実施形態にかかる車両走行制御の手順について説明する。まず、コントローラ２０において、障害物検出部２１は、外界センサ１１からの位置情報Ｉｏに基づいて障害物Ｏｂを検出する。
【００３５】
図５は、基準ヨーモーメントγｂの演算手順を示すフローチャートである。ステップ１（Ｓ１）において、リスクポテンシャル算出部２２ａは、リスクポテンシャルＲＰを検出する。具体的には、リスクポテンシャル算出部２２ａは、リスクポテンシャルＲＰを示す指標として、接触予測時間Ｔttcを算出する。
【００３６】
ステップ２（Ｓ２）において、比較部２２ｂは、接触予測時間Ｔttcが第１の判定時間
Ｔttc1よりも小さいか否かを判断する。ここで、第１の判定時間Ｔttc1は、前方の障害物Ｏｂに対してドライバが通常の運転で回避行動を開始する位置での接触予測時間であり、実験やシミュレーションを通じて最適値が予め設定されている。すなわち、このステップ２では、車両Ｃが障害物Ｏｂへ接近する過程において、現在のリスクポテンシャルＲＰが
、ドライバが通常の運転で回避行動を開始する位置における第１のリスクポテンシャル（第１のリスク閾値）Ｒｆ１を超えたか否かが判断される。第１の判定時間Ｔttc1を前述のような観点から設定することにより、その後の制御介入による回避行為へのユーザの違和感を低減することができる。
【００３７】
このステップ２において肯定判定された場合、すなわち、接触予測時間Ｔttcが第１の
判定時間Ｔttc1よりも小さい場合には、ステップ３（Ｓ３）に進む。一方、ステップ２において否定判定された場合、すなわち、接触予測時間Ｔttcが第１の判定時間Ｔttc1以上
の場合には、本ルーチンを抜ける。
【００３８】
ステップ３において、比較部２２ｂは、接触予測時間Ｔttcが第３の判定時間Ｔttc3よ
りも大きいか否かを判断する。ここで、第３の判定時間Ｔttc3は、後述する第２の判定時間Ｔttc2に対して所定の協調時間（固定値）を加算した時間であり、第１の判定時間Ｔttc1よりも短い時間に設定されている。そのため、第３の判定時間Ｔttc1は、第１の判定時間Ｔttc1と第２の判定時間Ｔttc2との間の時間が任意に設定されている。換言すれば、このステップ３では、車両Ｃが障害物Ｏｂへ接近する過程において、現在のリスクポテンシャルＲＰが、第１のリスクポテンシャルＲｆ１よりも大きくかつ後述する第２のリスクポテンシャルＲｆ２よりも小さい第３のリスクポテンシャル（第３のリスク閾値）Ｒｆ３を超えたか否かが判断される。
【００３９】
ステップ３において否定判定された場合、すなわち、接触予測時間Ｔttcが第３の判定
時間Ｔttc3以下の場合には、ステップ４（Ｓ４）に進む。一方、ステップ３において肯定判定された場合、すなわち、接触予測時間Ｔttcが第３の判定時間Ｔttc3よりも大きい場
合には、ステップ５（Ｓ５）に進む。この場合、比較部２２ｂは、制御フラグＦlagを「
１」にセットする。
【００４０】
ステップ４において、比較部２２ｂは、接触予測時間Ｔttcが第２の判定時間Ｔttc2よ
りも大きいか否かを判断する。ここで、第２の判定時間Ｔttc2は、車両Ｃが備える最大制動力および最大旋回力により障害物Ｏｂを回避することができる最終的な位置における接触予測時間である。第２の判定時間Ｔttc2は、障害物Ｏｂに対する車両Ｃの相対速度Ｖａに応じて決定される。例えば、図６に示すように、第２の判定時間Ｔttc2は、相対速度Ｖａがゼロから増加すると、ゼロから比例的に増加し、その後相対速度Ｖａがある値に到達すると、それ以降は一定値となる。回避限界算出部２２ｃは、図６に示すような、相対速度Ｖａと第２の判定時間Ｔttc2との関係を規定するマップまたは演算式を保持しており、相対速度Ｖａに応じて第２の判定時間Ｔttc3を決定する。すなわち、このステップ４では、車両Ｃが障害物Ｏｂへ接近する過程において、現在のリスクポテンシャルＲＰが車両Ｃが備える最大制動力および最大旋回力により障害物Ｏｂを回避することができる最終的な位置における第２のリスクポテンシャル（第２のリスク閾値）Ｒｆ２を超えたか否かが判断される。なお、回避限界算出部２２ｃが保持する相対速度Ｖａと第２の判定時間Ｔttc2との関係を規定するマップまたは演算式は、実験やシミュレーションなどによって予め設定されている。
【００４１】
このステップ４において肯定判定された場合、すなわち、接触予測時間Ｔttcが第２の
判定時間Ｔttc3よりも大きい場合には、ステップ６（Ｓ６）に進む。この場合、比較部２２ｂは、制御フラグＦlagを「２」にセットする。一方、ステップ４において否定判定さ
れた場合、すなわち、接触予測時間Ｔttcが第２の判定時間Ｔttc3以下の場合には、ステ
ップ７（Ｓ７）に進む。この場合、比較部２２ｂは、制御フラグＦlagを「３」にセット
する。
【００４２】
ステップ５において、ラップ率ヨーモーメント算出部２２ｅは、下式に基づいて、ラッ
プ率ヨーモーメントγｒを算出する。
【数１】
【００４３】
ここで、Ｔttc_rf1は、前述の第１の判定時間Ｔttc1であり、Ｔttc_rf1から接触予測時間Ｔttcを減算した減算値（絶対値）は、リスクポテンシャルＲＰに相当する値となる。
また、Ｒは、ラップ率算出部２２ｄによって算出される現在のラップ率である。Ｇｒは、ランプ率ゲインであり、前述の減算値（絶対値）、すなわち、リスクポテンシャルＲＰとラップ率Ｒとの積算値をヨーモーメントに変換するためのゲインである。同数式から分かるように、ラップ率ヨーモーメントγｒは、ラップ率Ｒと、リスクポテンシャルＲＰとに基づいて算出される値である。ラップ率ヨーモーメントγｒは、ラップ率Ｒが大きい程、または、リスクポテンシャルＲＰが大きい程、大きな値となるような傾向を有している。
【００４４】
なお、ラップ率ヨーモーメント算出部２２ｅは、増加および減少リミッター機能を備えている。具体的には、ラップ率ヨーモーメント算出部２２ｅは、ラップ率ヨーモーメントγｒの経時的な変化幅、具体的には、現在の処理サイクルで算出されたラップ率ヨーモーメントγｒと従前の処理サイクルで算出されたラップ率ヨーモーメントγｒとの差（絶対値）を算出する。ラップ率ヨーモーメント算出部２２ｅは、当該差が判定値以上となる場合には、従前のラップ率ヨーモーメントγｒからの変化幅が、当該判定値の範囲となるように現在のラップ率ヨーモーメントγｒを補正する。例えば、演算された現在のラップ率ヨーモーメントγｒを、従前のラップ率ヨーモーメントγｒと判定値との加算値として補正するといった如くである。これにより、車両Ｃに急激なヨーモーメント変化が生じることを抑制することができる。
【００４５】
ステップ６において、協調ヨーモーメント算出部２２ｆは、下式に基づいて、協調ヨーモーメントγｃを算出する。
【数２】
【００４６】
同数式において、γｒは、前述のラップ率ヨーモーメントであり、協調ヨーモーメント算出部２２ｆは、ラップ率ヨーモーメント算出部２２ｅによる算出手法と同様な手法を用いてこれを算出することができる。また、γｓは、後述する舵角ヨーモーメントであり、協調ヨーモーメント算出部２２ｆは、後述する舵角ヨーモーメント算出部２２ｇによる算出手法と同様な手法を用いてこれを算出することができる。
【００４７】
図７は、補正項α，βを示す説明図である。同数式において、α，βは、補正項であり、補正項αは、ラップ率ヨーモーメントγｒに寄与する補正項である。補正項αは、現在のリスクポテンシャルＲＰに応じて決定される値であり、図７（ａ）に示すような傾向を有している。具体的には、補正項αは、リスクポテンシャルＲＰが第１のリスクポテンシャルＲｆ１よりも小さい場合にはゼロとなり、リスクポテンシャルＲＰが第２のリスクポテンシャルＲｆ２以上では１となる。また、補正項αは、リスクポテンシャルＲＰが第１のリスクポテンシャルＲｆ１以上第２のリスクポテンシャルＲｆ２以下の間では、リスクポテンシャルＲＰの増加に応じてゼロから１までの間で線形的に増加する。
【００４８】
一方、補正項βは、舵角ヨーモーメントγｓに寄与する補正項である。補正項βは、現在のリスクポテンシャルＲＰに応じて決定される値であり、図７（ｂ）に示すような傾向を有している。具体的には、補正項βは、リスクポテンシャルＲＰが第３のリスクポテンシャルＲｆ３以下の場合には１となり、リスクポテンシャルＲＰが第２のリスクポテンシ
ャルＲｆ２以上では０となる。また、補正項βは、リスクポテンシャルＲＰが第３のリスクポテンシャルＲｆ３以上第２のリスクポテンシャルＲｆ２以下の間では、リスクポテンシャルＲＰの増加に応じて１からゼロまでの間で線形的に減少する。
【００４９】
協調ヨーモーメントγｃは、リスクポテンシャルＲＰに応じて、ラップ率ヨーモーメントγｒと舵角ヨーモーメントγｓとを協調させたヨーモーメントとなっている。この協調は、リスクポテンシャルＲＰが増加する程、ラップ率ヨーモーメントγｒの割合を低下させかつ舵角ヨーモーメントγｓの割合を増加させるような関係となっている。
【００５０】
ステップ７において、舵角ヨーモーメント算出部２２ｇは、下式に基づいて、舵角ヨーモーメントγｓを算出する。
【数３】
【００５１】
ここで、ｄθｓは、操舵角センサ１２から読み込んだ操舵角θｓを時間微分することに得られる操舵角速度であり、ｄ（ｄθｓ）は、操舵角速度ｄθｓを時間微分することにより得られる操舵角加速度である。τ１は、第１のヨーモーメントゲインであり、リスクポテンシャルＲＰに応じたフィードフォワード制御の操舵角速度ｄθｓに対するゲインである。τ２は、第２のヨーモーメントゲインであり、操舵角加速度ｄ（ｄθｓ）に対するゲインである。同数式から分かるように、舵角ヨーモーメントγｓは、操舵角速度ｄθｓと、操舵角加速度ｄ（ｄθｓ）とに基づいて算出される。
【００５２】
このようにして、リスクポテンシャルＲＰに応じて、ラップ率ヨーモーメントγｒ、協調ヨーモーメントγｃ、舵角ヨーモーメントγｓのいずれかが算出されると、当該算出値が基準ヨーモーメントγｂとしてヨーモーメント算出部２６に出力される。
【００５３】
一方、アクセルゲイン算出部２３は、アクセル開度センサ１４から読み込んだアクセル開度θａに基づいて、アクセル開度ゲインＧａを設定する。アクセル開度ゲインＧａは、アクセル開度θａに応じて設定される値であり、アクセル開度θａが大きくなる程、値が小さくなるように設定されている。本実施形態では、図８に示すように、アクセル開度ゲインＧａは、アクセル開度θａがゼロから所定値までは最大値に設定されており、その後、アクセル開度θａの増加に応じてゼロまで減少し、その後は、アクセル開度θａに拘わらずゼロとなるような傾向を有している。アクセルゲイン算出部２３は、アクセル開度ゲインＧａとアクセル開度θａとの関係を規定するマップまたは演算式を保持しており、アクセル開度θａに応じてアクセル開度ゲインＧａを算出する。
【００５４】
また、車速ゲイン算出部２４は、車輪速センサ１３から読み込んだ車速Ｖに基づいて、車速ゲインＧｖを設定する。車速ゲインＧｖは、車速Ｖに応じて設定される値であり、車速Ｖが大きくなる程、値が小さくなるように設定されている。本実施形態では、図９に示すように、車速ゲインＧｖは、車速Ｖがゼロから所定値までは最大値に設定されており、その後、車速Ｖの増加に応じて１まで減少し、その後は、車速Ｖに拘わらず１となるような傾向を有している。車速ゲイン算出部２４は、車速ゲインＧｖと車速Ｖとの関係を規定する予め定められたマップまたは演算式を保持しており、車速Ｖに応じて車速ゲインＧｖを算出する。
【００５５】
ヨーモーメント算出部２６は、基準ヨーモーメントγｂ、アクセル開度ゲインＧａおよび車速ゲインＧｖに基づいて、下式より、目標ヨーモーメントγｆを算出する。
【数４】
【００５６】
同数式から分かるように、目標ヨーモーメントγｆは、基準ヨーモーメントγｂに、アクセル開度ゲインＧａおよび車速ゲインＧｖを乗じた値として算出される。
【００５７】
付与方向算出部２７は、周囲障害物検出部２５からの周囲障害物の情報、および、目標ヨーモーメントγｆに基づいて、目標ヨーモーメントγｆを付与する方向を設定する。本実施形態において、付与方向算出部２７は、左まわりのヨーモーメントを付与する場合はプラスの符号を付与し、右まわりのヨーモーメントを付与する場合はマイナスの符号を付与する。付与方向算出部２７は、前方の障害物Ｏｂの車幅方向における中心点に対して自車両Ｃの中心点が右にずれていた場合には、右まわりのヨーモーメントを付与すると決定する。したがって、目標ヨーモーメントγｆに対してマイナスの符号が付与される。一方、付与方向算出部２７は、前方の障害物Ｏｂの車幅方向における中心点に対して自車両Ｃの中心点が左にずれていた場合には、左まわりのヨーモーメントを付与すると決定する。したがって、目標ヨーモーメントγｆに対してプラスの符号が付与される。また、付与方向算出部２７は、ある方向にヨーモーメントを付与すると決定した場合、付与方向に周囲障害物が存在し、かつ、逆方向に周囲障害物が存在しないというような場合には、付与方向を逆転させる。
【００５８】
制動力制御部２８は、符号が設定された目標ヨーモーメントγｆに基づいて、各車輪の目標制動液圧Ｐsfl，Ｐsfr，Ｐsrl，Ｐsrrを決定する。まず、制動力制御部２８は、下式に示すように、各車輪の目標制動液圧Ｐsfl，Ｐsfr，Ｐsrl，Ｐsrrを、制動液圧Ｐmf，Ｐmrに設定する。
【数５】
【００５９】
ここで、Ｐmfは、前輪用の制動液圧である。一方、Ｐmrは後輪用の制動液圧であり、前後輪の制動力配分を考慮して前輪用の制動液圧Ｐmfに基づいて算出される。例えば、ドライバがブレーキ操作をしていれば、前後輪用の制動液圧Ｐmf，Pmrは、ブレーキ操作量（
マスターシリンダ液圧）に応じた値となる。
【００６０】
制動力制御部２８は、現在のリスクポテンシャルＲＰが第１のリスクポテンシャルＲｆ１を超えたタイミングで目標ヨーモーメントγｆが出力されている場合、当該目標ヨーモーメントγｆに基づいて、前輪目標制動液圧差ΔＰsfおよび後輪目標制動液圧差ΔＰsrを算出する。具体的には、以下に示す数式６，７に基づいて、前輪および後輪の目標制動液圧差ΔＰsf，ΔＰsrを算出する。
【数６】
【数７】
【００６１】
ここで、数式６は、目標ヨーモーメントγｆの絶対値が設定用閾値γ１よりも小さい場合における目標制動液圧差ΔＰsf，ΔＰsrの演算式である。一方、数式７は、目標ヨーモーメントγｆの絶対値が設定用閾値γ１以上の場合における目標制動液圧差ΔＰsf，ΔＰsrの演算式である。各数式において、Ｔは、車両Ｃのトレッドであり、本実施形態では、便宜上、前後輪において同じ値を用いている。また、Ｋbf，Ｋbrは、制動力を制動液圧に換算する場合の前輪および後輪についての換算係数であり、ブレーキ諸元に応じて予め設定されている。
【００６２】
各数式に示すように、制動力制御部２８は、目標ヨーモーメントγｆの大きさに応じて車輪で発生させる制動力を配分している。具体的には、制動力制御部２８は、目標ヨーモーメントγｆが設定用閾値γ１よりも小さい場合には、前輪目標制動液圧差ΔPsfをゼロ
とし、後輪目標制動液圧差ΔＰsrのみを目標ヨーモーメントγｆに応じて演算する。これにより、左右の後輪の制動力差に応じてヨーモーメントを発生させるようにする。また、数式６に示すように、目標ヨーモーメントγｆを初期的に付与する際には、目標制動液圧差ΔＰsf，ΔＰsrを前輪に比して後輪偏重とすることで、ヨーモーメント制御が介入した際におけるユーザの違和感の低減を図ることができる。一方、制動力制御部２８は、目標ヨーモーメントγｆが設定用閾値γ１以上の場合には、前輪目標制動液圧差ΔPsfを目標
ヨーモーメントγｆに応じて演算し、後輪目標制動液圧差ΔＰsrを所定値として演算する。これにより、左右の前後輪のそれぞれの制動力差に応じてヨーモーメントを発生させるようにする。
【００６３】
そして、制動力制御部２８は、下式に示すように、算出した目標制動液圧差ΔＰsf，ΔＰsrに基づいて、最終的な各車輪の目標制動液圧Ｐsfl〜Ｐsrrを算出する。
【数８】
【数９】
【００６４】
ここで、数式８は、付与方向算出部２７によって付与された符号がプラスの場合、すなわち、左まわりのヨーモーメントを付与する場合における演算式である。一方、数式９は、付与方向算出部２７によって付与された符号がマイナスの場合、すなわち、右まわりのヨーモーメントを付与する場合における演算式である。各数式から分かるように、制動力制御部２８は、ドライバによるブレーキ操作、すなわち、制動液圧Ｐmf，Ｐmrをも考慮し
て各車輪の目標制動液圧Ｐsfl〜Ｐsrrを算出する。
【００６５】
制動力制御部２８は、算出された各車輪の目標制動液圧Ｐsfl〜Ｐsrrを指令値としてアクチュエータ３０に出力する。そして、アクチュエータ３０が各車輪の目標制動液圧Ｐsfl〜Ｐsrrを達成するように、ホイールシリンダ１５fl〜１５rrのそれぞれに供給される制動液圧を調整する。これにより、各車輪の制動力が独立的に制御され、目標ヨーモーメントγｆに応じてヨーイング運動が制御される。
【００６６】
また、基準ヨーモーメント算出部２２は、リスクポテンシャルＲＰが第１のリスクポテンシャルＲｆ１を超えてからラップ率Ｒがゼロになるまでの間、報知装置４０に報知信号Ｓｗを出力することにより、報知装置４０から所定の報知情報（画像情報または音声情報）を出力させる。
【００６７】
図１０は、自車両Ｃが障害物Ｏｂに接近する過程における制御形態を説明する説明図である。同図は、リスクポテンシャルＲＰが第３のリスクポテンシャルＲｆ３よりも小さいあるタイミングからドライバが障害物Ｏｂに対するハンドル操作を行っている状態を示している。同図に示すように、自車両Ｃが前方の障害物Ｏｂに接近する過程において、リスクポテンシャルＲＰが第１のリスクポテンシャルＲｆ１を超え、かつ、第３のリスクポテンシャルＲｆ３よりも小さい場合、すなわち、Ａ１に示す領域に車両Ｃ（Ｃ１１）が存在する場合には、ラップ率ヨーモーメントγｒに応じた目標ヨーモーメントγｆが車両Ｃ１１に付与される。つぎに、リスクポテンシャルＲＰが第３のリスクポテンシャルＲｆ３を超え、かつ第２のリスクポテンシャルＲｆ２よりも小さい場合、すなわち、Ａ２に示す領域に車両Ｃ（Ｃ１２）が存在する場合には、協調ヨーモーメントγｃに応じた目標ヨーモーメントγｆが車両Ｃ１２に付与される。そして、リスクポテンシャルＲＰが第２のリスクポテンシャルＲｆ２を超えた場合、すなわち、Ａ３に示す領域に車両Ｃ（Ｃ１３）が存在する場合には、舵角ヨーモーメントγｓに応じた目標ヨーモーメントγｆが車両Ｃ１３に付与される。
【００６８】
図１１は、自車両Ｃが障害物Ｏｂに接近する過程における制御形態を説明する説明図である。同図では、リスクポテンシャルＲＰが第２のリスクポテンシャルＲｆ２を超えたあるタイミングからドライバがハンドル操作を行っている状態を示している。同図に示すように、自車両Ｃが前方の障害物Ｏｂに接近する過程において、リスクポテンシャルＲＰが第１のリスクポテンシャルＲｆ１を超え、かつ第２のリスクポテンシャルＲｆ２よりも小さい場合、すなわち、Ａ１に示す領域に車両Ｃ（Ｃ２１，Ｃ２２）が存在する場合には、ラップ率ヨーモーメントγｒに応じた目標ヨーモーメントγｆが車両Ｃ２１，Ｃ２２に付与される。そして、リスクポテンシャルＲＰが第２のリスクポテンシャルＲｆ２を超えた場合、すなわち、Ａ３に示す領域に車両Ｃ（Ｃ２３）が存在する場合には、舵角ヨーモーメントγｓに応じた目標ヨーモーメントγｆが車両Ｃ２３に付与される。
【００６９】
なお、図１１に示すケースでは、図中括弧書きで示すように、リスクポテンシャルＲＰが第３のリスクポテンシャルＲｆ３を超えた段階で、協調ヨーモーメントγｃに応じた目標ヨーモーメントγｆが車両Ｃ２２に付与されることとなるが、ドライバによりハンドル操作がなされないため、実質的には、ラップ率ヨーモーメントｒに応じた目標ヨーモーメントγｆが車両Ｃ２２に付与されることなる。なお、第３のリスクポテンシャルＲｆ３を超えてもハンドル操作がなされないようなシーン、すなわち、舵角ヨーモーメントγｓがゼロのままシーンでは、ラップ率ヨーモーメントγｒに対する補正項αは常にゼロとして取り扱うことが好ましい。
【００７０】
このように本実施形態において、車両ＣのリスクポテンシャルＲＰが第１のリスクポテンシャルＲｆ１を超えることにより、ラップ率ヨーモーメントγｒに基づいて車両Ｃに目
標ヨーモーメントγｆが付与される（ラップ率ヨーモーメント制御）。また、車両ＣのリスクポテンシャルＲＰが第２のリスクポテンシャルＲｆ２を超えることにより、舵角ヨーモーメントγｓに基づいて車両Ｃに目標ヨーモーメントγｆが付与される（舵角ヨーモーメント制御）。
【００７１】
図１２は、ドライバがハンドル操作を行わない場合においてラップ率ヨーモーメント制御を実行した場合の車両Ｃのヨーモーメントγ、ヨー角θｙ、横移動量Ｄｙおよびラップ率Ｒに関する時間Ｔに対する推移を示している。図１３は、ドライバがハンドル操作を行わない場合におけるラップ率ヨーモーメント制御を実行しない場合の車両Ｃのヨーモーメントγ、ヨー角θｙ、横移動量Ｄｙおよびラップ率Ｒに関する時間Ｔに関する推移を示している。
【００７２】
本実施形態によれば、ドライバが前方の障害物Ｏｂに気が付かずに回避操作を行わなかったような場合でも、車両ＣのリスクポテンシャルＲＰが第１のリスクポテンシャルＲｆ１を超えることで、障害物Ｏｂを回避するための制御（ラップ率ヨーモーメント制御）がはたらくため、障害物Ｏｂに対する回避行為をアシストすることができる。図１３から分かるように、ラップ率ヨーモーメント制御を行わない場合はラップ率Ｒは変化しない。一方、図１２から分かるように、ラップ率ヨーモーメント制御を行う場合は、車両Ｃにヨーモーメントγが付与されることで、ヨー角θｙが変化する。これにより、車両Ｃに横移動量Ｄｙが発生するためラップ率Ｒが低減し、障害物Ｏｂに対する回避行為を自律的に行うことができる。
【００７３】
図１４は、ラップ率ヨーモーメント制御を行わない場合（（ａ）参照）と、ラップ率ヨーモーメント制御を行う場合（（ｂ）参照）とに関する舵角ヨーモーメントγｓの説明図である。舵角ヨーモーメント制御が実行される前提として、ラップ率ヨーモーメント制御が行われていることにより、図１４に示すように、舵角ヨーモーメントγｓは、ラップ率ヨーモーメント制御を行わない場合と比較して小さな値となる。そのため、車両Ｃが障害物Ｏｂに十分に接近した状態でドライバがハンドル操作を行った場合でも、制御によるアシスト量が少なくて足りるため（アシスト量が少なくても障害物回避が可能となるため）、車両Ｃの安定性が損なわれるといった事態を抑制することができる。
【００７４】
また、本実施形態において、車両ＣのリスクポテンシャルＲＰが第３のリスクポテンシャルＲｆ３を超えることにより、協調ヨーモーメントγｃに基づいて車両Ｃに目標ヨーモーメントγｆが付与される（協調ヨーモーメント制御）。
【００７５】
図１５は、協調ヨーモーメントγｃによる効果を説明する説明図である。協調ヨーモーメント制御を行わない場合には、ラップ率ヨーモーメント制御から舵角ヨーモーメント制御に切り替わる。異なるパラメータに応じてヨーモーメントを付与する関係上、制御の切り替わりタイミングにおいて、ヨーモーメントの付与量が過度に変化したり、減少傾向にあるアシスト量が再度増加したりといったように、車両挙動が変化し、ドライバに違和感を与える虞がある。その点本実施形態によれば、協調ヨーモーメント制御を介してラップ率ヨーモーメント制御から舵角ヨーモーメント制御に移行する。そのため、過度なヨーモーメントを付与することなく滑らかに舵角ヨーモーメント制御に移行することができる。これにより、制御の切り替わり時における車両挙動の変化を抑制することができ、ユーザの違和感を低減することができる。
【００７６】
また、本実施形態において、ラップ率ヨーモーメントγｒは、リスクポテンシャルＲＰとラップ率Ｒとに基づいて算出される。これにより、障害物Ｏｂの接触前にこれを回避するために必要なヨーモーメントを算出することができるので、当該ラップ率ヨーモーメントγｒに従うことにより、障害物Ｏｂを回避することができる。
【００７７】
本実施形態において、アクセルゲインＧａにより、アクセル開度θａに応じて車両Ｃに付与される目標ヨーモーメントγｆが修正される。具体的には、アクセルゲインＧａは、アクセル開度θａが大きくなる程、図１６に示すように、目標ヨーモーメントγｆを小さくする機能を担っている。これにより、運転者が加速したいという意志を反映することができるので、ユーザの違和感を抑制することができる。
【００７８】
本実施形態において、車速ゲインＧｖにより、車速Ｖに応じて車両Ｃに付与される目標ヨーモーメントγｆが修正される。具体的には、車速ゲインＧｖは、車速Ｖが小さい程、目標ヨーモーメントγｆを大きくする機能を担っている。車両Ｃの車速Ｖが低い場合、目標ヨーモーメントγｆを付与するタイミングにおいて車両Ｃと障害物Ｏｂとの距離が近い可能性がある。そのため、前述のように車速ゲインＧｖを設定することにより、障害物Ｏｂを回避しやすくなるという効果を得ることができる。
【００７９】
また、本実施形態において、付与方向算出部２７は、障害物検出部２１および周囲障害物検出部２５の検出結果に基づいて、目標ヨーモーメントγｆを付与する方向を算出する。これにより、障害物Ｏｂを有効に回避する方向を選択することができるとともに、周囲障害物をも考慮して回避方向を決定することができる。これにより、障害物Ｏｂを回避するものの周囲障害物の存在する方向に回避してしまうといった事態を抑制することができる。
【００８０】
また、本実施形態において、第２のリスクポテンシャルＲｆ２は、車両Ｃが備える最大制動力および最大旋回力により障害物Ｏｂを回避することができる最終的な位置におけるリスクポテンシャルとして算出される。これにより、ドライバの回避操作が遅れた場合であっても障害物Ｏｂを回避できなくなるという事態を有効に抑制することができる。
【００８１】
また、本実施形態において、第３のリスクポテンシャルＲｆ３は、算出された第２のリスクポテンシャルＲｆ２および第１のリスクポテンシャルＲｆ１に基づいて算出される。これにより、第３のリスクポテンシャルＲｆ３を適切な位置に設定することが可能となり、協調ヨーモーメント制御に適切に移行することができる。
【００８２】
また、本実施形態によれば、報知装置４０により報知を行うことにより、進行方向に存在する障害物Ｏｂに対する注意喚起をドライバに促すことができる。これにより、障害物Ｏｂに対する回避行為をユーザに促すことができる。
【００８３】
なお、上述した実施形態では、比較部２２ｂは、第１のリスクポテンシャルＲｆ１を予め設定された固定値を用いているが、当該固定値はドライバの運転傾向に応じて、第１のリスクポテンシャルＲｆ１の位置を設定してもよい。例えば、比較部２２ｂは、アクセル操作、ハンドル操作といったユーザの運転操作を通じて運転傾向を学習する。例えば、アクセル操作またはハンドル操作がゆったりとした運転傾向であるとか、俊敏な運転傾向であるといった如くである。かかる学習を通じてドライバの運転傾向を取得すると、比較部２２ｂは、ゆったりとした運転傾向のドライバである場合には、例えば、第１のリスクポテンシャルＲｆ１の設定位置を固定値よりも手前側（障害物Ｏｂから離れる方向）に設定するといった如くである。逆に、比較部２２ｂは、俊敏な運転傾向のドライバである場合には、例えば、第１のリスクポテンシャルＲｆ１の設定位置を固定値よりも奥側（障害物Ｏｂに近づく方向）に設定するといった如くである。
【００８４】
また、比較部２２ｂは、ラップ率Ｒが小さい場合には、第１のリスクポテンシャルＲｆ１の設定位置を固定値よりも奥側（障害物Ｏｂに近づく方向）に設定してもよい。
【００８５】
かかる構成によれば、ドライバの運転傾向に応じたタイミングで制御介入が行われるので、ドライバにとって違和感の少ない制御を実現することができる。
【００８６】
（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態にかかる車両走行制御装置１０について説明する。第２の実施形態にかかる車両走行制御装置１０が第１の実施形態のそれと相違する点は、協調ヨーモーメントγｃの演算手法である。なお、本実施形態にかかる車両走行制御装置１０の構成および制御動作については、第１の実施形態のそれと基本的に同様であり、図面および関連する説明を引用することとし、以下、相違点を中心に説明を行う。
【００８７】
協調ヨーモーメント算出部２２ｆは、比較部２２ｂにおいて設定される制御フラグＦlagが「２」に設定されていることを条件に、協調ヨーモーメントγｃを算出する。具体的
には、協調ヨーモーメント算出部２２ｆは、下式に基づいて、協調ヨーモーメントγｃを算出する。
【数１０】
【００８８】
同数式から分かるように、協調ヨーモーメント算出部２２ｆは、舵角ヨーモーメントγｓとラップ率ヨーモーメントγｒとのうち大きい方の値に基づいて協調ヨーモーメントγｃを算出する。
【００８９】
かかる構成によれば、障害物Ｏｂを回避するために必要なヨーモーメントが不足することがないように協調ヨーモーメントγｃに反映することができる。これにより、障害物Ｏｂを有効に回避することができる。
【００９０】
以上、本発明の実施形態にかかる車両走行制御装置およびその方法について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、その発明の範囲内において種々の変形が可能であることはいうまでもない。上述した各実施形態では、個々の車輪の制動力を制御することにより、車両Ｃにヨーモーメントを付与したが、これに限定されない。例えば、ハンドルと操向輪とが機械的に切り離され、操向輪がアクチュエータなどによって駆動される、いわゆるステアバイワイヤ機構を用いたステアリング装置を備える場合には、操向輪の転舵角を任意に制御することにより車両Ｃにヨーモーメントを付与してもよいし、障害物Ｏｂとの相対距離が大きいことを条件に各車輪の駆動力を制御することにより車両Ｃにヨーモーメントを付与してもよい、これ以外の手法により車両Ｃにヨーモーメントを付与してもよい。
【符号の説明】
【００９１】
１０ 車両走行制御装置
１１ 外界センサ
１２ 操舵角センサ
１３ 車輪速センサ
１４ アクセル開度センサ
２０ コントローラ
２１ 障害物検出部
２２ 基準ヨーモーメント算出部
２２ａ リスクポテンシャル算出部
２２ｂ 比較部２２ｂ
２２ｃ 回避限界算出部
２２ｄ ラップ率算出部
２２ｅ ラップ率ヨーモーメント算出部
２２ｆ 協調ヨーモーメント算出部
２２ｇ 舵角ヨーモーメント算出部
２３ アクセルゲイン算出部
２４ 車速ゲイン算出部
２５ 周囲障害物検出部
２６ ヨーモーメント算出部
２７ 付与方向算出部
２８ 制動力制御部２８
３０ アクチュエータ
４０ 報知装置
Ｃ 車両
Ｏｂ 障害物
γｂ 基準ヨーモーメント
γｒ ラップ率ヨーモーメント
γｃ 協調ヨーモーメント
γｓ 舵角ヨーモーメント
ＲＰ リスクポテンシャル
Ｒｆ１ 第１のリスクポテンシャル
Ｒｆ２ 第２のリスクポテンシャル
Ｒｆ３ 第３のリスクポテンシャル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両走行制御装置およびその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両の走行状況およびドライバの操作状況に応じて、車両が障害物に接触することを回避するために車両の運動状態を制御する車両走行制御が知られている。例えば、特許文献１には、ステアリングギヤ比を制御することにより、ハンドル操作に応じた通常の操舵角よりも大きな操舵角を実現する手法が開示されている。前方の障害物への接触の可能性がある場合、障害物の横幅を含む大きさ指標に応じてステアリングギヤ比が制御され、少ないハンドル操作であっても大きな操舵角を得ることができる。これにより、障害物に対する回避行為をアシストすることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２５４８３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示された手法によれば、障害物に十分に接近してからドライバによる回避操作が行われた場合には、ドライバの操舵操作量が大きくなり、その結果としてアシストのために介入する制御量が大きいため、車両の安定性が損なわれる可能性がある。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ドライバの回避操作に対応する制御介入により、車両の安定性が損なわれるといった事態を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる課題を解決するために、本発明は、リスクポテンシャルが第１のリスク閾値を超えた場合には、ラップ率が減少するように車両に付与するヨーモーメントであるラップ率ヨーモーメントに基づいて車両にヨーモーメントが付与される。また、リスクポテンシャルが第１のリスク閾値よりも大きい第２のリスク閾値を超えた場合には、ドライバの操作による操舵角の変化に応じて車両に付与するヨーモーメントである舵角ヨーモーメントに基づいてヨーモーメントが付与される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ドライバが回避操作を行わなかったような場合でも、車両のリスクポテンシャルに応じてラップ率ヨーモーメントに基づく制御が働くため、舵角ヨーモーメントに基づく制御に移行した場合であっても、介入する制御量が少なくて足り、車両の安定性が損なわれるといった事態を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態にかかる車両走行制御装置１０が適用された車両Ｃを模式的に示す説明図
【図２】車両走行制御装置１０の構成を模式的に示すブロック図
【図３】基準ヨーモーメント算出部２２の構成を示すブロック図
【図４】ラップ率Ｒの説明図
【図５】車両走行制御における基準ヨーモーメントγｂの演算手順を示すフローチャート
【図６】第２の判定時間Ｔttc2の説明図
【図７】補正項α，βを示す説明図
【図８】アクセル開度ゲインＧａの説明図
【図９】車速ゲインＧｖの説明図
【図１０】自車両Ｃが障害物Ｏｂに接近する過程における制御形態を説明する説明図
【図１１】自車両Ｃが障害物Ｏｂに接近する過程における制御形態を説明する説明図
【図１２】ドライバがハンドル操作を行わない場合におけるラップ率ヨーモーメント制御を実行した場合の各パラメータに関する時間Ｔに対する推移を示す説明図
【図１３】ドライバがハンドル操作を行わない場合におけるラップ率ヨーモーメント制御を実行しない場合の各パラメータに関する時間Ｔに対する推移を示す説明図
【図１４】ラップ率ヨーモーメント制御を行わない場合とラップ率ヨーモーメント制御を行う場合とに関する舵角ヨーモーメントγｓの説明図
【図１５】協調ヨーモーメントγｃによる効果を説明する説明図
【図１６】アクセル開度ゲインＧａによる目標ヨーモーメントγｆの説明図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態にかかる車両走行制御装置１０が適用された車両Ｃを模式的に示す説明図であり、図２は、車両走行制御装置１０の構成を模式的に示すブロック図である。この車両走行制御装置１０は、車両進行方向に存在する障害物（例えば、先行車）Ｏｂを回避するために車両Ｃの運動状態を制御する走行制御装置であり、各種センサ１１〜１４を含む検出系、コントローラ２０およびアクチュエータ３０を主体に構成されている。なお、本明細書において、前後左右の車輪について識別する場合には、符号または記号に「fl」、「fr」、「rl」、「rr」を付すこととする。この場合、「fl」は左前輪を示し、「fr」は右前輪を示し、「rl」は左後輪を示し、「rr」は右後輪を示す。なお、本実施形態においては、左右前輪fl，frをドライバのステアリング操作に応じて転舵する操向輪として以下の説明を行うが、これに限らず例えば全車輪fl〜rrが転舵可能な、いわゆる四輪操舵の車両であってもよい。
【００１０】
外界センサ１１は、車両前方に存在する物体の位置（方向および距離を含む）を検出し、位置情報Ｉｏを出力する。本実施形態において、外界センサ１１は、レーザレーダを用いるが、レーザレーダに代えてミリ波レーダ、カメラ、車車間通信などを利用することもできるし、これらの手法を組み合わせて利用してもよい。外界センサ１１としてのレーザレーダは、車両Ｃの前端部に取り付けられており、車両前方にレーザ光を照射し、前方に存在する物体（例えば、先行車のリフレクタ）からの反射光を受光系で受光する。そして、レーザレーダは、レーザ発射時点と反射光の受光時点との時間差およびレーザの走査位置を演算することにより、車両Ｃを基準とした物体の位置を検出する。
【００１１】
操舵角センサ１２は、運転者が操作するハンドルＳＴの回転角を操舵角θｓとして検出する（操舵角検出手段）。この操舵角θｓは、直進走行に対応するハンドルＳＴの中立状態を基準として、左方向または右方向といった操舵方向とともに操舵角を検出する。車輪速センサ１３は、車両Ｃの後輪の回転速度を検出することにより、車両Ｃの速度（車速）Ｖを検出する。アクセル開度センサ１４は、アクセルペダルＡＰの踏み込み量、すなわち、アクセル開度θａを検出する。
【００１２】
コントローラ２０は、システム全体を統合的に制御する機能を担っており、制御プログラムに従って動作することにより、走行制御に関する各種の処理を行う。コントローラ２０としては、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏインターフェースを主体に構成されたマイ
クロコンピュータを用いることができる。このコントローラ２０は、検出系によって検出される各種の情報に基づいて種々の演算を行い、この演算結果に応じた制御信号をアクチュエータ３０に出力することにより、車両Ｃの運動状態を制御する（走行制御）。
【００１３】
本実施形態において、アクチュエータ３０は、ホイールシリンダ１５fl，１５fr，１５rl，１５rrのそれぞれに供給される制動液圧を制御するブレーキアクチュエータである。ドライバによってブレーキペダル（図示せず）が踏込操作されると、ドライバによるブレーキペダルの踏込力は電動ブースタの電力によって倍力される。電動ブースタによって倍力された入力は、マスターシリンダによって制動液圧に変換される。アクチュエータ３０は、マスターシリンダによって昇圧された制動液圧に応じて、個々の車輪に対応して設けられたホイールシリンダ１５fl〜１５rrに対して制動液圧を供給する。個々の車輪には、例えば、ブレーキパッド、キャリパおよびディスクロータを主体に構成された周知の油圧式ブレーキ機構が設けられており、ホイールシリンダ１５fl〜１５rrに供給される制動液圧に応じてブレーキ機構が動作することにより、個々の車輪に制動力が与えられる。
【００１４】
アクチュエータ３０は、個々の車輪に対応するホイールシリンダ１５fl〜１５rrに関する制動液圧をそれぞれ独立して制御することができる。これにより、個々の車輪における制動力が個別的に調整される。アクチュエータ３０は、ドライバによるブレーキペダルの踏込量に応じて、または、コントローラ２０からの制御指令に応じて動作することにより、ホイールシリンダ１５fl〜１５rrに供給される制動液圧を制御する。すなわち、コントローラ２０は、アクチュエータ３０の制御を通じて各車輪に独立して制動力を与えることができ、これにより、車両Ｃのヨーイング運動を制御することができる。
【００１５】
また、コントローラ２０は、報知装置（報知手段）４０を制御して所定の報知を行うことにより、ドライバに注意を喚起することができる。報知装置４０としては、例えば、液晶ディスプレイなどの表示装置や、スピーカなど出力装置を用いることができる。
【００１６】
コントローラ２０は、これを機能的に捉えた場合、障害物検出部２１、基準ヨーモーメント算出部２２、アクセルゲイン算出部２３、車速ゲイン算出部２４、周囲障害物検出部２５、ヨーモーメント算出部２６、付与方向算出部２７および制動力制御部２８を有している。
【００１７】
障害物検出部２１は、外界センサ１１から読み込んだ位置情報Ｉｏに基づいて、車両Ｃの進路上に存在し、車両Ｃと接触する可能性のある物体（例えば、先行車）を障害物Ｏｂとして検出する（障害物検出手段）。例えば、車両Ｃの進路上に先行車が存在する場合、外界センサ（レーザレーダ）１１は、先行車が備える一対のリフレクタに関する位置情報Ｉｏを出力する。障害物検出部２１は、一対のリフレクタの間隔に基づいて、マップまたは所定の演算式より先行車の車幅や、代表位置（例えば、車幅方向における中心位置）を推定する。そして、障害物検出部２１は、例えば先行車が自己の進路上に存在することを条件として、これを障害物Ｏｂとして検出する。検出された障害物Ｏｂに関する情報（障害物情報）Ｄｏは、基準ヨーモーメント算出部２２に出力される。
【００１８】
基準ヨーモーメント算出部２２は、障害物情報Ｄｏおよび操舵角θｓに基づいて、車両Ｃに付与するヨーモーメントの基準値（以下「基準ヨーモーメント」という）γｂを演算する。演算された基準ヨーモーメントγｂは、ヨーモーメント算出部２６に出力される。また、基準ヨーモーメント算出部２２は、報知装置４０に報知信号Ｓｗを出力することにより、報知装置４０から所定の報知情報（画像情報または音声情報）を出力させることができる。
【００１９】
図３は、基準ヨーモーメント算出部２２の構成を示すブロック図である。基準ヨーモー
メント算出部２２は、リスクポテンシャル算出部２２ａ、比較部２２ｂ、回避限界算出部２２ｃ、ラップ率算出部２２ｄ、ラップ率ヨーモーメント算出部２２ｅ、協調ヨーモーメント算出部２２ｆおよび舵角ヨーモーメント算出部２２ｇを有している。
【００２０】
ここで、リスクポテンシャル算出部２２ａ、比較部２２ｂ、回避限界算出部２２ｃは、障害物Ｏｂに対する車両Ｃの接近度合いを大きさで示すリスクポテンシャルＲＰを検出するリスクポテンシャル検出手段としての機能を担っている。
【００２１】
リスクポテンシャル算出部２２ａは、障害物情報Ｄｏに基づいて、リスクポテンシャルＲＰを算出する。このリスクポテンシャルＲＰは、その値が大きい程、障害物Ｏｂへの接近度合いが大きいことを意味している。本実施形態では、このリスクポテンシャルＲＰを表す指標として、接触予測時間Ｔttcを用いる。接触予測時間Ｔttcは、障害物Ｏｂと車両Ｃとの間の距離および障害物Ｏｂに対する車両Ｃの相対速度に基づいて算出される、障害物Ｏｂへの車両Ｃの到達予測時刻である。この接触予測時間Ｔttcとの関係において、リ
スクポテンシャルＲＰは、後述する第１の判定時間Ｔttc1から接触予測時間Ｔttcを減算
した減算値（絶対値）と対応する。すなわち、接触予測時間Ｔttcが大きい程、リスクポ
テンシャルＲＰが小さくなり、接触予測時間Ｔttcが小さい程、リスクポテンシャルＲＰ
が大きくなる。算出された接触予測時間Ｔttcは、比較部２２ｂに出力される。
【００２２】
比較部２２ｂは、算出された接触予測時間Ｔttcと、予め定められた第１から第３の判
定時間Ｔttc1〜Ｔttc3とを比較することにより、現在のリスクポテンシャルＲＰの状況を判断する。そして、比較部２２ｂは、この判断結果に応じて、車両Ｃに付与するヨーモーメントの制御モードを選択する。本実施形態ではラップ率ヨーモーメント制御、協調ヨーモーメント制御および舵角ヨーモーメント制御を含む３つの制御モードが用意されており、比較部２２ｂは決定した制御モードに応じて制御フラグＦlagを設定する。制御フラグ
Ｆlagは、ラップ率ヨーモーメント制御が選択された場合には「１」がセットされ、協調
ヨーモーメント制御が選択された場合には「２」がセットされ、舵角ヨーモーメント制御が選択された場合には「３」がセットされる。接触予測時間Ｔttcと比較される第１〜第
３の判定時間Ｔttc1〜Ｔttc3のうち、第２の判定時間Ｔttc2は、回避限界算出部２２ｃにより算出される。
【００２３】
ラップ率算出部２２ｄは、障害物情報Ｄｏに基づいて、ラップ率Ｒを算出する（ラップ率算出手段）。ラップ率Ｒは、図４に示すように、車両Ｃの進行方向に設定される車幅相当の領域ｘにおいて障害物Ｏｂが占める車幅方向の領域ｙの割合である（Ｒ＝（ｙ／ｘ））。すなわち、ラップ率Ｒは、車両Ｃの進路上に存在する障害物Ｏｂに対して、車両Ｃが横方向に移動するにしたがって小さくなり、障害物Ｏｂが車両Ｃの進路上から外れる、すなわち、障害物Ｏｂを回避したタイミングでゼロとなる。算出されたラップ率Ｒは、ラップ率ヨーモーメント算出部２２ｅに出力される。なお、ラップ率Ｒは、操舵角θｓに基づいて自車両Ｃの進路を予測し、予測した進路と障害物情報Ｄｏ（先行車の車幅や代表位置）とに基づいて算出することが可能である。
【００２４】
ラップ率ヨーモーメント算出部２２ｅは、比較部２２ｂにおいて設定される制御フラグＦlagが「１」であることを条件に、ラップ率ヨーモーメントγｒを算出する（ラップ率
ヨーモーメント算出手段）。このラップ率ヨーモーメントγｒは、ラップ率Ｒが減少するように車両Ｃに付与するヨーモーメントである。
【００２５】
協調ヨーモーメント算出部２２ｆは、比較部２２ｂにおいて設定される制御フラグＦlagが「２」であることを条件に、協調ヨーモーメントγｃを算出する（協調ヨーモーメン
ト算出手段）。この協調ヨーモーメントγｃは、前述のラップ率ヨーモーメントγｒと後述する舵角ヨーモーメントγｓとを協調させて車両Ｃに付与するヨーモーメントである。
【００２６】
舵角ヨーモーメント算出部２２ｇは、比較部２２ｂにおいて設定される制御フラグＦlagが「３」であることを条件に、舵角ヨーモーメントγｓを算出する（舵角ヨーモーメン
ト算出手段）。この舵角ヨーモーメントγｓは、操舵角θｓの変化に応じて車両Ｃに付与するヨーモーメントである。
【００２７】
これらの算出部２２ｅ〜２２ｇのいずれかにおいてヨーモーメントγｒ，γｃ，γｓが算出されると、この算出値が基準ヨーモーメントγｂとしてヨーモーメント算出部２６に出力される。
【００２８】
アクセルゲイン算出部２３は、アクセル開度θａに基づいて、アクセルゲインＧａを算出する。算出されたアクセルゲインＧａは、ヨーモーメント算出部２６に出力される。
【００２９】
車速ゲイン算出部２４は、車速Ｖに基づいて、車速ゲインＧｖを算出する。算出された車速ゲインＧｖは、ヨーモーメント算出部２６に出力される。
【００３０】
周囲障害物検出部２５は、外界センサ１１からの位置情報Ｉｏに基づいて、障害物Ｏｂの周囲に存在する物体（以下「周囲障害物」という）の有無を検出し、また、周囲障害物が存在する場合にはその位置を検出する（周囲障害物検出手段）。周囲障害物検出部２５の検出結果は、付与方向算出部２７に出力される。
【００３１】
ヨーモーメント算出部２６は、基準ヨーモーメントγｂ、アクセルゲインＧａおよび車速ゲインＧｖに基づいて、車両Ｃに付与する最終的なヨーモーメント（以下「目標ヨーモーメント」という）γｆを算出する。算出された目標ヨーモーメントγｆは、付与方向算出部２７に出力される。
【００３２】
付与方向算出部２７は、周囲障害物の情報、および、目標ヨーモーメントγｆに基づいて、目標ヨーモーメントγｆの符号、すなわち、目標ヨーモーメントγｆを付与する方向を設定する（付与方向算出手段）。符号が設定された目標ヨーモーメントγｆは、制動力制御部２８に出力される。
【００３３】
制動力制御部２８は、符号が設定された目標ヨーモーメントγｆに基づいて、個々の車輪の目標制動液圧を決定し、当該決定された目標制動液圧に基づいてアクチュエータ３０を制御する。これにより、車両Ｃに目標ヨーモーメントγｆを付与する（ヨーモーメント付与手段）。
【００３４】
以下、本実施形態にかかる車両走行制御の手順について説明する。まず、コントローラ２０において、障害物検出部２１は、外界センサ１１からの位置情報Ｉｏに基づいて障害物Ｏｂを検出する。
【００３５】
図５は、基準ヨーモーメントγｂの演算手順を示すフローチャートである。ステップ１（Ｓ１）において、リスクポテンシャル算出部２２ａは、リスクポテンシャルＲＰを検出する。具体的には、リスクポテンシャル算出部２２ａは、リスクポテンシャルＲＰを示す指標として、接触予測時間Ｔttcを算出する。
【００３６】
ステップ２（Ｓ２）において、比較部２２ｂは、接触予測時間Ｔttcが第１の判定時間
Ｔttc1よりも小さいか否かを判断する。ここで、第１の判定時間Ｔttc1は、前方の障害物Ｏｂに対してドライバが通常の運転で回避行動を開始する位置での接触予測時間であり、実験やシミュレーションを通じて最適値が予め設定されている。すなわち、このステップ２では、車両Ｃが障害物Ｏｂへ接近する過程において、現在のリスクポテンシャルＲＰが
、ドライバが通常の運転で回避行動を開始する位置における第１のリスクポテンシャル（第１のリスク閾値）Ｒｆ１を超えたか否かが判断される。第１の判定時間Ｔttc1を前述のような観点から設定することにより、その後の制御介入による回避行為へのユーザの違和感を低減することができる。
【００３７】
このステップ２において肯定判定された場合、すなわち、接触予測時間Ｔttcが第１の
判定時間Ｔttc1よりも小さい場合には、ステップ３（Ｓ３）に進む。一方、ステップ２において否定判定された場合、すなわち、接触予測時間Ｔttcが第１の判定時間Ｔttc1以上
の場合には、本ルーチンを抜ける。
【００３８】
ステップ３において、比較部２２ｂは、接触予測時間Ｔttcが第３の判定時間Ｔttc3よ
りも大きいか否かを判断する。ここで、第３の判定時間Ｔttc3は、後述する第２の判定時間Ｔttc2に対して所定の協調時間（固定値）を加算した時間であり、第１の判定時間Ｔttc1よりも短い時間に設定されている。そのため、第３の判定時間Ｔttc1は、第１の判定時間Ｔttc1と第２の判定時間Ｔttc2との間の時間が任意に設定されている。換言すれば、このステップ３では、車両Ｃが障害物Ｏｂへ接近する過程において、現在のリスクポテンシャルＲＰが、第１のリスクポテンシャルＲｆ１よりも大きくかつ後述する第２のリスクポテンシャルＲｆ２よりも小さい第３のリスクポテンシャル（第３のリスク閾値）Ｒｆ３を超えたか否かが判断される。
【００３９】
ステップ３において否定判定された場合、すなわち、接触予測時間Ｔttcが第３の判定
時間Ｔttc3以下の場合には、ステップ４（Ｓ４）に進む。一方、ステップ３において肯定判定された場合、すなわち、接触予測時間Ｔttcが第３の判定時間Ｔttc3よりも大きい場
合には、ステップ５（Ｓ５）に進む。この場合、比較部２２ｂは、制御フラグＦlagを「
１」にセットする。
【００４０】
ステップ４において、比較部２２ｂは、接触予測時間Ｔttcが第２の判定時間Ｔttc2よ
りも大きいか否かを判断する。ここで、第２の判定時間Ｔttc2は、車両Ｃが備える最大制動力および最大旋回力により障害物Ｏｂを回避することができる最終的な位置における接触予測時間である。第２の判定時間Ｔttc2は、障害物Ｏｂに対する車両Ｃの相対速度Ｖａに応じて決定される。例えば、図６に示すように、第２の判定時間Ｔttc2は、相対速度Ｖａがゼロから増加すると、ゼロから比例的に増加し、その後相対速度Ｖａがある値に到達すると、それ以降は一定値となる。回避限界算出部２２ｃは、図６に示すような、相対速度Ｖａと第２の判定時間Ｔttc2との関係を規定するマップまたは演算式を保持しており、相対速度Ｖａに応じて第２の判定時間Ｔttc3を決定する。すなわち、このステップ４では、車両Ｃが障害物Ｏｂへ接近する過程において、現在のリスクポテンシャルＲＰが車両Ｃが備える最大制動力および最大旋回力により障害物Ｏｂを回避することができる最終的な位置における第２のリスクポテンシャル（第２のリスク閾値）Ｒｆ２を超えたか否かが判断される。なお、回避限界算出部２２ｃが保持する相対速度Ｖａと第２の判定時間Ｔttc2との関係を規定するマップまたは演算式は、実験やシミュレーションなどによって予め設定されている。
【００４１】
このステップ４において肯定判定された場合、すなわち、接触予測時間Ｔttcが第２の
判定時間Ｔttc3よりも大きい場合には、ステップ６（Ｓ６）に進む。この場合、比較部２２ｂは、制御フラグＦlagを「２」にセットする。一方、ステップ４において否定判定さ
れた場合、すなわち、接触予測時間Ｔttcが第２の判定時間Ｔttc3以下の場合には、ステ
ップ７（Ｓ７）に進む。この場合、比較部２２ｂは、制御フラグＦlagを「３」にセット
する。
【００４２】
ステップ５において、ラップ率ヨーモーメント算出部２２ｅは、下式に基づいて、ラッ
プ率ヨーモーメントγｒを算出する。
【数１】
【００４３】
ここで、Ｔttc_rf1は、前述の第１の判定時間Ｔttc1であり、Ｔttc_rf1から接触予測時間Ｔttcを減算した減算値（絶対値）は、リスクポテンシャルＲＰに相当する値となる。
また、Ｒは、ラップ率算出部２２ｄによって算出される現在のラップ率である。Ｇｒは、ランプ率ゲインであり、前述の減算値（絶対値）、すなわち、リスクポテンシャルＲＰとラップ率Ｒとの積算値をヨーモーメントに変換するためのゲインである。同数式から分かるように、ラップ率ヨーモーメントγｒは、ラップ率Ｒと、リスクポテンシャルＲＰとに基づいて算出される値である。ラップ率ヨーモーメントγｒは、ラップ率Ｒが大きい程、または、リスクポテンシャルＲＰが大きい程、大きな値となるような傾向を有している。
【００４４】
なお、ラップ率ヨーモーメント算出部２２ｅは、増加および減少リミッター機能を備えている。具体的には、ラップ率ヨーモーメント算出部２２ｅは、ラップ率ヨーモーメントγｒの経時的な変化幅、具体的には、現在の処理サイクルで算出されたラップ率ヨーモーメントγｒと従前の処理サイクルで算出されたラップ率ヨーモーメントγｒとの差（絶対値）を算出する。ラップ率ヨーモーメント算出部２２ｅは、当該差が判定値以上となる場合には、従前のラップ率ヨーモーメントγｒからの変化幅が、当該判定値の範囲となるように現在のラップ率ヨーモーメントγｒを補正する。例えば、演算された現在のラップ率ヨーモーメントγｒを、従前のラップ率ヨーモーメントγｒと判定値との加算値として補正するといった如くである。これにより、車両Ｃに急激なヨーモーメント変化が生じることを抑制することができる。
【００４５】
ステップ６において、協調ヨーモーメント算出部２２ｆは、下式に基づいて、協調ヨーモーメントγｃを算出する。
【数２】
【００４６】
同数式において、γｒは、前述のラップ率ヨーモーメントであり、協調ヨーモーメント算出部２２ｆは、ラップ率ヨーモーメント算出部２２ｅによる算出手法と同様な手法を用いてこれを算出することができる。また、γｓは、後述する舵角ヨーモーメントであり、協調ヨーモーメント算出部２２ｆは、後述する舵角ヨーモーメント算出部２２ｇによる算出手法と同様な手法を用いてこれを算出することができる。
【００４７】
図７は、補正項α，βを示す説明図である。同数式において、α，βは、補正項であり、補正項αは、ラップ率ヨーモーメントγｒに寄与する補正項である。補正項αは、現在のリスクポテンシャルＲＰに応じて決定される値であり、図７（ａ）に示すような傾向を有している。具体的には、補正項αは、リスクポテンシャルＲＰが第１のリスクポテンシャルＲｆ１よりも小さい場合にはゼロとなり、リスクポテンシャルＲＰが第２のリスクポテンシャルＲｆ２以上では１となる。また、補正項αは、リスクポテンシャルＲＰが第１のリスクポテンシャルＲｆ１以上第２のリスクポテンシャルＲｆ２以下の間では、リスクポテンシャルＲＰの増加に応じてゼロから１までの間で線形的に増加する。
【００４８】
一方、補正項βは、舵角ヨーモーメントγｓに寄与する補正項である。補正項βは、現在のリスクポテンシャルＲＰに応じて決定される値であり、図７（ｂ）に示すような傾向を有している。具体的には、補正項βは、リスクポテンシャルＲＰが第３のリスクポテンシャルＲｆ３以下の場合には１となり、リスクポテンシャルＲＰが第２のリスクポテンシ
ャルＲｆ２以上では０となる。また、補正項βは、リスクポテンシャルＲＰが第３のリスクポテンシャルＲｆ３以上第２のリスクポテンシャルＲｆ２以下の間では、リスクポテンシャルＲＰの増加に応じて１からゼロまでの間で線形的に減少する。
【００４９】
協調ヨーモーメントγｃは、リスクポテンシャルＲＰに応じて、ラップ率ヨーモーメントγｒと舵角ヨーモーメントγｓとを協調させたヨーモーメントとなっている。この協調は、リスクポテンシャルＲＰが増加する程、ラップ率ヨーモーメントγｒの割合を低下させかつ舵角ヨーモーメントγｓの割合を増加させるような関係となっている。
【００５０】
ステップ７において、舵角ヨーモーメント算出部２２ｇは、下式に基づいて、舵角ヨーモーメントγｓを算出する。
【数３】
【００５１】
ここで、ｄθｓは、操舵角センサ１２から読み込んだ操舵角θｓを時間微分することに得られる操舵角速度であり、ｄ（ｄθｓ）は、操舵角速度ｄθｓを時間微分することにより得られる操舵角加速度である。τ１は、第１のヨーモーメントゲインであり、リスクポテンシャルＲＰに応じたフィードフォワード制御の操舵角速度ｄθｓに対するゲインである。τ２は、第２のヨーモーメントゲインであり、操舵角加速度ｄ（ｄθｓ）に対するゲインである。同数式から分かるように、舵角ヨーモーメントγｓは、操舵角速度ｄθｓと、操舵角加速度ｄ（ｄθｓ）とに基づいて算出される。
【００５２】
このようにして、リスクポテンシャルＲＰに応じて、ラップ率ヨーモーメントγｒ、協調ヨーモーメントγｃ、舵角ヨーモーメントγｓのいずれかが算出されると、当該算出値が基準ヨーモーメントγｂとしてヨーモーメント算出部２６に出力される。
【００５３】
一方、アクセルゲイン算出部２３は、アクセル開度センサ１４から読み込んだアクセル開度θａに基づいて、アクセル開度ゲインＧａを設定する。アクセル開度ゲインＧａは、アクセル開度θａに応じて設定される値であり、アクセル開度θａが大きくなる程、値が小さくなるように設定されている。本実施形態では、図８に示すように、アクセル開度ゲインＧａは、アクセル開度θａがゼロから所定値までは最大値に設定されており、その後、アクセル開度θａの増加に応じてゼロまで減少し、その後は、アクセル開度θａに拘わらずゼロとなるような傾向を有している。アクセルゲイン算出部２３は、アクセル開度ゲインＧａとアクセル開度θａとの関係を規定するマップまたは演算式を保持しており、アクセル開度θａに応じてアクセル開度ゲインＧａを算出する。
【００５４】
また、車速ゲイン算出部２４は、車輪速センサ１３から読み込んだ車速Ｖに基づいて、車速ゲインＧｖを設定する。車速ゲインＧｖは、車速Ｖに応じて設定される値であり、車速Ｖが大きくなる程、値が小さくなるように設定されている。本実施形態では、図９に示すように、車速ゲインＧｖは、車速Ｖがゼロから所定値までは最大値に設定されており、その後、車速Ｖの増加に応じて１まで減少し、その後は、車速Ｖに拘わらず１となるような傾向を有している。車速ゲイン算出部２４は、車速ゲインＧｖと車速Ｖとの関係を規定する予め定められたマップまたは演算式を保持しており、車速Ｖに応じて車速ゲインＧｖを算出する。
【００５５】
ヨーモーメント算出部２６は、基準ヨーモーメントγｂ、アクセル開度ゲインＧａおよび車速ゲインＧｖに基づいて、下式より、目標ヨーモーメントγｆを算出する。
【数４】
【００５６】
同数式から分かるように、目標ヨーモーメントγｆは、基準ヨーモーメントγｂに、アクセル開度ゲインＧａおよび車速ゲインＧｖを乗じた値として算出される。
【００５７】
付与方向算出部２７は、周囲障害物検出部２５からの周囲障害物の情報、および、目標ヨーモーメントγｆに基づいて、目標ヨーモーメントγｆを付与する方向を設定する。本実施形態において、付与方向算出部２７は、左まわりのヨーモーメントを付与する場合はプラスの符号を付与し、右まわりのヨーモーメントを付与する場合はマイナスの符号を付与する。付与方向算出部２７は、前方の障害物Ｏｂの車幅方向における中心点に対して自車両Ｃの中心点が右にずれていた場合には、右まわりのヨーモーメントを付与すると決定する。したがって、目標ヨーモーメントγｆに対してマイナスの符号が付与される。一方、付与方向算出部２７は、前方の障害物Ｏｂの車幅方向における中心点に対して自車両Ｃの中心点が左にずれていた場合には、左まわりのヨーモーメントを付与すると決定する。したがって、目標ヨーモーメントγｆに対してプラスの符号が付与される。また、付与方向算出部２７は、ある方向にヨーモーメントを付与すると決定した場合、付与方向に周囲障害物が存在し、かつ、逆方向に周囲障害物が存在しないというような場合には、付与方向を逆転させる。
【００５８】
制動力制御部２８は、符号が設定された目標ヨーモーメントγｆに基づいて、各車輪の目標制動液圧Ｐsfl，Ｐsfr，Ｐsrl，Ｐsrrを決定する。まず、制動力制御部２８は、下式に示すように、各車輪の目標制動液圧Ｐsfl，Ｐsfr，Ｐsrl，Ｐsrrを、制動液圧Ｐmf，Ｐmrに設定する。
【数５】
【００５９】
ここで、Ｐmfは、前輪用の制動液圧である。一方、Ｐmrは後輪用の制動液圧であり、前後輪の制動力配分を考慮して前輪用の制動液圧Ｐmfに基づいて算出される。例えば、ドライバがブレーキ操作をしていれば、前後輪用の制動液圧Ｐmf，Pmrは、ブレーキ操作量（
マスターシリンダ液圧）に応じた値となる。
【００６０】
制動力制御部２８は、現在のリスクポテンシャルＲＰが第１のリスクポテンシャルＲｆ１を超えたタイミングで目標ヨーモーメントγｆが出力されている場合、当該目標ヨーモーメントγｆに基づいて、前輪目標制動液圧差ΔＰsfおよび後輪目標制動液圧差ΔＰsrを算出する。具体的には、以下に示す数式６，７に基づいて、前輪および後輪の目標制動液圧差ΔＰsf，ΔＰsrを算出する。
【数６】
【数７】
【００６１】
ここで、数式６は、目標ヨーモーメントγｆの絶対値が設定用閾値γ１よりも小さい場合における目標制動液圧差ΔＰsf，ΔＰsrの演算式である。一方、数式７は、目標ヨーモーメントγｆの絶対値が設定用閾値γ１以上の場合における目標制動液圧差ΔＰsf，ΔＰsrの演算式である。各数式において、Ｔは、車両Ｃのトレッドであり、本実施形態では、便宜上、前後輪において同じ値を用いている。また、Ｋbf，Ｋbrは、制動力を制動液圧に換算する場合の前輪および後輪についての換算係数であり、ブレーキ諸元に応じて予め設定されている。
【００６２】
各数式に示すように、制動力制御部２８は、目標ヨーモーメントγｆの大きさに応じて車輪で発生させる制動力を配分している。具体的には、制動力制御部２８は、目標ヨーモーメントγｆが設定用閾値γ１よりも小さい場合には、前輪目標制動液圧差ΔPsfをゼロ
とし、後輪目標制動液圧差ΔＰsrのみを目標ヨーモーメントγｆに応じて演算する。これにより、左右の後輪の制動力差に応じてヨーモーメントを発生させるようにする。また、数式６に示すように、目標ヨーモーメントγｆを初期的に付与する際には、目標制動液圧差ΔＰsf，ΔＰsrを前輪に比して後輪偏重とすることで、ヨーモーメント制御が介入した際におけるユーザの違和感の低減を図ることができる。一方、制動力制御部２８は、目標ヨーモーメントγｆが設定用閾値γ１以上の場合には、前輪目標制動液圧差ΔPsfを目標
ヨーモーメントγｆに応じて演算し、後輪目標制動液圧差ΔＰsrを所定値として演算する。これにより、左右の前後輪のそれぞれの制動力差に応じてヨーモーメントを発生させるようにする。
【００６３】
そして、制動力制御部２８は、下式に示すように、算出した目標制動液圧差ΔＰsf，ΔＰsrに基づいて、最終的な各車輪の目標制動液圧Ｐsfl〜Ｐsrrを算出する。
【数８】
【数９】
【００６４】
ここで、数式８は、付与方向算出部２７によって付与された符号がプラスの場合、すなわち、左まわりのヨーモーメントを付与する場合における演算式である。一方、数式９は、付与方向算出部２７によって付与された符号がマイナスの場合、すなわち、右まわりのヨーモーメントを付与する場合における演算式である。各数式から分かるように、制動力制御部２８は、ドライバによるブレーキ操作、すなわち、制動液圧Ｐmf，Ｐmrをも考慮し
て各車輪の目標制動液圧Ｐsfl〜Ｐsrrを算出する。
【００６５】
制動力制御部２８は、算出された各車輪の目標制動液圧Ｐsfl〜Ｐsrrを指令値としてアクチュエータ３０に出力する。そして、アクチュエータ３０が各車輪の目標制動液圧Ｐsfl〜Ｐsrrを達成するように、ホイールシリンダ１５fl〜１５rrのそれぞれに供給される制動液圧を調整する。これにより、各車輪の制動力が独立的に制御され、目標ヨーモーメントγｆに応じてヨーイング運動が制御される。
【００６６】
また、基準ヨーモーメント算出部２２は、リスクポテンシャルＲＰが第１のリスクポテンシャルＲｆ１を超えてからラップ率Ｒがゼロになるまでの間、報知装置４０に報知信号Ｓｗを出力することにより、報知装置４０から所定の報知情報（画像情報または音声情報）を出力させる。
【００６７】
図１０は、自車両Ｃが障害物Ｏｂに接近する過程における制御形態を説明する説明図である。同図は、リスクポテンシャルＲＰが第３のリスクポテンシャルＲｆ３よりも小さいあるタイミングからドライバが障害物Ｏｂに対するハンドル操作を行っている状態を示している。同図に示すように、自車両Ｃが前方の障害物Ｏｂに接近する過程において、リスクポテンシャルＲＰが第１のリスクポテンシャルＲｆ１を超え、かつ、第３のリスクポテンシャルＲｆ３よりも小さい場合、すなわち、Ａ１に示す領域に車両Ｃ（Ｃ１１）が存在する場合には、ラップ率ヨーモーメントγｒに応じた目標ヨーモーメントγｆが車両Ｃ１１に付与される。つぎに、リスクポテンシャルＲＰが第３のリスクポテンシャルＲｆ３を超え、かつ第２のリスクポテンシャルＲｆ２よりも小さい場合、すなわち、Ａ２に示す領域に車両Ｃ（Ｃ１２）が存在する場合には、協調ヨーモーメントγｃに応じた目標ヨーモーメントγｆが車両Ｃ１２に付与される。そして、リスクポテンシャルＲＰが第２のリスクポテンシャルＲｆ２を超えた場合、すなわち、Ａ３に示す領域に車両Ｃ（Ｃ１３）が存在する場合には、舵角ヨーモーメントγｓに応じた目標ヨーモーメントγｆが車両Ｃ１３に付与される。
【００６８】
図１１は、自車両Ｃが障害物Ｏｂに接近する過程における制御形態を説明する説明図である。同図では、リスクポテンシャルＲＰが第２のリスクポテンシャルＲｆ２を超えたあるタイミングからドライバがハンドル操作を行っている状態を示している。同図に示すように、自車両Ｃが前方の障害物Ｏｂに接近する過程において、リスクポテンシャルＲＰが第１のリスクポテンシャルＲｆ１を超え、かつ第２のリスクポテンシャルＲｆ２よりも小さい場合、すなわち、Ａ１に示す領域に車両Ｃ（Ｃ２１，Ｃ２２）が存在する場合には、ラップ率ヨーモーメントγｒに応じた目標ヨーモーメントγｆが車両Ｃ２１，Ｃ２２に付与される。そして、リスクポテンシャルＲＰが第２のリスクポテンシャルＲｆ２を超えた場合、すなわち、Ａ３に示す領域に車両Ｃ（Ｃ２３）が存在する場合には、舵角ヨーモーメントγｓに応じた目標ヨーモーメントγｆが車両Ｃ２３に付与される。
【００６９】
なお、図１１に示すケースでは、図中括弧書きで示すように、リスクポテンシャルＲＰが第３のリスクポテンシャルＲｆ３を超えた段階で、協調ヨーモーメントγｃに応じた目標ヨーモーメントγｆが車両Ｃ２２に付与されることとなるが、ドライバによりハンドル操作がなされないため、実質的には、ラップ率ヨーモーメントｒに応じた目標ヨーモーメントγｆが車両Ｃ２２に付与されることなる。なお、第３のリスクポテンシャルＲｆ３を超えてもハンドル操作がなされないようなシーン、すなわち、舵角ヨーモーメントγｓがゼロのままシーンでは、ラップ率ヨーモーメントγｒに対する補正項αは常にゼロとして取り扱うことが好ましい。
【００７０】
このように本実施形態において、車両ＣのリスクポテンシャルＲＰが第１のリスクポテンシャルＲｆ１を超えることにより、ラップ率ヨーモーメントγｒに基づいて車両Ｃに目
標ヨーモーメントγｆが付与される（ラップ率ヨーモーメント制御）。また、車両ＣのリスクポテンシャルＲＰが第２のリスクポテンシャルＲｆ２を超えることにより、舵角ヨーモーメントγｓに基づいて車両Ｃに目標ヨーモーメントγｆが付与される（舵角ヨーモーメント制御）。
【００７１】
図１２は、ドライバがハンドル操作を行わない場合においてラップ率ヨーモーメント制御を実行した場合の車両Ｃのヨーモーメントγ、ヨー角θｙ、横移動量Ｄｙおよびラップ率Ｒに関する時間Ｔに対する推移を示している。図１３は、ドライバがハンドル操作を行わない場合におけるラップ率ヨーモーメント制御を実行しない場合の車両Ｃのヨーモーメントγ、ヨー角θｙ、横移動量Ｄｙおよびラップ率Ｒに関する時間Ｔに関する推移を示している。
【００７２】
本実施形態によれば、ドライバが前方の障害物Ｏｂに気が付かずに回避操作を行わなかったような場合でも、車両ＣのリスクポテンシャルＲＰが第１のリスクポテンシャルＲｆ１を超えることで、障害物Ｏｂを回避するための制御（ラップ率ヨーモーメント制御）がはたらくため、障害物Ｏｂに対する回避行為をアシストすることができる。図１３から分かるように、ラップ率ヨーモーメント制御を行わない場合はラップ率Ｒは変化しない。一方、図１２から分かるように、ラップ率ヨーモーメント制御を行う場合は、車両Ｃにヨーモーメントγが付与されることで、ヨー角θｙが変化する。これにより、車両Ｃに横移動量Ｄｙが発生するためラップ率Ｒが低減し、障害物Ｏｂに対する回避行為を自律的に行うことができる。
【００７３】
図１４は、ラップ率ヨーモーメント制御を行わない場合（（ａ）参照）と、ラップ率ヨーモーメント制御を行う場合（（ｂ）参照）とに関する舵角ヨーモーメントγｓの説明図である。舵角ヨーモーメント制御が実行される前提として、ラップ率ヨーモーメント制御が行われていることにより、図１４に示すように、舵角ヨーモーメントγｓは、ラップ率ヨーモーメント制御を行わない場合と比較して小さな値となる。そのため、車両Ｃが障害物Ｏｂに十分に接近した状態でドライバがハンドル操作を行った場合でも、制御によるアシスト量が少なくて足りるため（アシスト量が少なくても障害物回避が可能となるため）、車両Ｃの安定性が損なわれるといった事態を抑制することができる。
【００７４】
また、本実施形態において、車両ＣのリスクポテンシャルＲＰが第３のリスクポテンシャルＲｆ３を超えることにより、協調ヨーモーメントγｃに基づいて車両Ｃに目標ヨーモーメントγｆが付与される（協調ヨーモーメント制御）。
【００７５】
図１５は、協調ヨーモーメントγｃによる効果を説明する説明図である。協調ヨーモーメント制御を行わない場合には、ラップ率ヨーモーメント制御から舵角ヨーモーメント制御に切り替わる。異なるパラメータに応じてヨーモーメントを付与する関係上、制御の切り替わりタイミングにおいて、ヨーモーメントの付与量が過度に変化したり、減少傾向にあるアシスト量が再度増加したりといったように、車両挙動が変化し、ドライバに違和感を与える虞がある。その点本実施形態によれば、協調ヨーモーメント制御を介してラップ率ヨーモーメント制御から舵角ヨーモーメント制御に移行する。そのため、過度なヨーモーメントを付与することなく滑らかに舵角ヨーモーメント制御に移行することができる。これにより、制御の切り替わり時における車両挙動の変化を抑制することができ、ユーザの違和感を低減することができる。
【００７６】
また、本実施形態において、ラップ率ヨーモーメントγｒは、リスクポテンシャルＲＰとラップ率Ｒとに基づいて算出される。これにより、障害物Ｏｂの接触前にこれを回避するために必要なヨーモーメントを算出することができるので、当該ラップ率ヨーモーメントγｒに従うことにより、障害物Ｏｂを回避することができる。
【００７７】
本実施形態において、アクセルゲインＧａにより、アクセル開度θａに応じて車両Ｃに付与される目標ヨーモーメントγｆが修正される。具体的には、アクセルゲインＧａは、アクセル開度θａが大きくなる程、図１６に示すように、目標ヨーモーメントγｆを小さくする機能を担っている。これにより、運転者が加速したいという意志を反映することができるので、ユーザの違和感を抑制することができる。
【００７８】
本実施形態において、車速ゲインＧｖにより、車速Ｖに応じて車両Ｃに付与される目標ヨーモーメントγｆが修正される。具体的には、車速ゲインＧｖは、車速Ｖが小さい程、目標ヨーモーメントγｆを大きくする機能を担っている。車両Ｃの車速Ｖが低い場合、目標ヨーモーメントγｆを付与するタイミングにおいて車両Ｃと障害物Ｏｂとの距離が近い可能性がある。そのため、前述のように車速ゲインＧｖを設定することにより、障害物Ｏｂを回避しやすくなるという効果を得ることができる。
【００７９】
また、本実施形態において、付与方向算出部２７は、障害物検出部２１および周囲障害物検出部２５の検出結果に基づいて、目標ヨーモーメントγｆを付与する方向を算出する。これにより、障害物Ｏｂを有効に回避する方向を選択することができるとともに、周囲障害物をも考慮して回避方向を決定することができる。これにより、障害物Ｏｂを回避するものの周囲障害物の存在する方向に回避してしまうといった事態を抑制することができる。
【００８０】
また、本実施形態において、第２のリスクポテンシャルＲｆ２は、車両Ｃが備える最大制動力および最大旋回力により障害物Ｏｂを回避することができる最終的な位置におけるリスクポテンシャルとして算出される。これにより、ドライバの回避操作が遅れた場合であっても障害物Ｏｂを回避できなくなるという事態を有効に抑制することができる。
【００８１】
また、本実施形態において、第３のリスクポテンシャルＲｆ３は、算出された第２のリスクポテンシャルＲｆ２および第１のリスクポテンシャルＲｆ１に基づいて算出される。これにより、第３のリスクポテンシャルＲｆ３を適切な位置に設定することが可能となり、協調ヨーモーメント制御に適切に移行することができる。
【００８２】
また、本実施形態によれば、報知装置４０により報知を行うことにより、進行方向に存在する障害物Ｏｂに対する注意喚起をドライバに促すことができる。これにより、障害物Ｏｂに対する回避行為をユーザに促すことができる。
【００８３】
なお、上述した実施形態では、比較部２２ｂは、第１のリスクポテンシャルＲｆ１を予め設定された固定値を用いているが、当該固定値はドライバの運転傾向に応じて、第１のリスクポテンシャルＲｆ１の位置を設定してもよい。例えば、比較部２２ｂは、アクセル操作、ハンドル操作といったユーザの運転操作を通じて運転傾向を学習する。例えば、アクセル操作またはハンドル操作がゆったりとした運転傾向であるとか、俊敏な運転傾向であるといった如くである。かかる学習を通じてドライバの運転傾向を取得すると、比較部２２ｂは、ゆったりとした運転傾向のドライバである場合には、例えば、第１のリスクポテンシャルＲｆ１の設定位置を固定値よりも手前側（障害物Ｏｂから離れる方向）に設定するといった如くである。逆に、比較部２２ｂは、俊敏な運転傾向のドライバである場合には、例えば、第１のリスクポテンシャルＲｆ１の設定位置を固定値よりも奥側（障害物Ｏｂに近づく方向）に設定するといった如くである。
【００８４】
また、比較部２２ｂは、ラップ率Ｒが小さい場合には、第１のリスクポテンシャルＲｆ１の設定位置を固定値よりも奥側（障害物Ｏｂに近づく方向）に設定してもよい。
【００８５】
かかる構成によれば、ドライバの運転傾向に応じたタイミングで制御介入が行われるので、ドライバにとって違和感の少ない制御を実現することができる。
【００８６】
（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態にかかる車両走行制御装置１０について説明する。第２の実施形態にかかる車両走行制御装置１０が第１の実施形態のそれと相違する点は、協調ヨーモーメントγｃの演算手法である。なお、本実施形態にかかる車両走行制御装置１０の構成および制御動作については、第１の実施形態のそれと基本的に同様であり、図面および関連する説明を引用することとし、以下、相違点を中心に説明を行う。
【００８７】
協調ヨーモーメント算出部２２ｆは、比較部２２ｂにおいて設定される制御フラグＦlagが「２」に設定されていることを条件に、協調ヨーモーメントγｃを算出する。具体的
には、協調ヨーモーメント算出部２２ｆは、下式に基づいて、協調ヨーモーメントγｃを算出する。
【数１０】
【００８８】
同数式から分かるように、協調ヨーモーメント算出部２２ｆは、舵角ヨーモーメントγｓとラップ率ヨーモーメントγｒとのうち大きい方の値に基づいて協調ヨーモーメントγｃを算出する。
【００８９】
かかる構成によれば、障害物Ｏｂを回避するために必要なヨーモーメントが不足することがないように協調ヨーモーメントγｃに反映することができる。これにより、障害物Ｏｂを有効に回避することができる。
【００９０】
以上、本発明の実施形態にかかる車両走行制御装置およびその方法について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、その発明の範囲内において種々の変形が可能であることはいうまでもない。上述した各実施形態では、個々の車輪の制動力を制御することにより、車両Ｃにヨーモーメントを付与したが、これに限定されない。例えば、ハンドルと操向輪とが機械的に切り離され、操向輪がアクチュエータなどによって駆動される、いわゆるステアバイワイヤ機構を用いたステアリング装置を備える場合には、操向輪の転舵角を任意に制御することにより車両Ｃにヨーモーメントを付与してもよいし、障害物Ｏｂとの相対距離が大きいことを条件に各車輪の駆動力を制御することにより車両Ｃにヨーモーメントを付与してもよい、これ以外の手法により車両Ｃにヨーモーメントを付与してもよい。
【符号の説明】
【００９１】
１０ 車両走行制御装置
１１ 外界センサ
１２ 操舵角センサ
１３ 車輪速センサ
１４ アクセル開度センサ
２０ コントローラ
２１ 障害物検出部
２２ 基準ヨーモーメント算出部
２２ａ リスクポテンシャル算出部
２２ｂ 比較部２２ｂ
２２ｃ 回避限界算出部
２２ｄ ラップ率算出部
２２ｅ ラップ率ヨーモーメント算出部
２２ｆ 協調ヨーモーメント算出部
２２ｇ 舵角ヨーモーメント算出部
２３ アクセルゲイン算出部
２４ 車速ゲイン算出部
２５ 周囲障害物検出部
２６ ヨーモーメント算出部
２７ 付与方向算出部
２８ 制動力制御部２８
３０ アクチュエータ
４０ 報知装置
Ｃ 車両
Ｏｂ 障害物
γｂ 基準ヨーモーメント
γｒ ラップ率ヨーモーメント
γｃ 協調ヨーモーメント
γｓ 舵角ヨーモーメント
ＲＰ リスクポテンシャル
Ｒｆ１ 第１のリスクポテンシャル
Ｒｆ２ 第２のリスクポテンシャル
Ｒｆ３ 第３のリスクポテンシャル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両進行方向における障害物を検出する障害物検出手段と、
前記検出された障害物に対する車両の接近度合いに基づくリスクポテンシャルを検出するリスクポテンシャル検出手段と、
ドライバによって操舵操作可能なハンドルの角度である操舵角を検出する操舵角検出手段と、
車両の進行方向に設定される車幅相当の領域において前記検出された障害物が占める割合をラップ率として算出するラップ率算出手段と、
前記算出されたラップ率が減少するように車両に付与するヨーモーメントであるラップ率ヨーモーメントを算出するラップ率ヨーモーメント算出手段と、
前記検出された操舵角の変化に応じて車両に付与するヨーモーメントである舵角ヨーモーメントを算出する舵角ヨーモーメント算出手段と、
前記検出されたリスクポテンシャルと、前記ラップ率ヨーモーメント算出手段および前記舵角ヨーモーメント算出手段の演算結果に基づいて、車両に付与する目標ヨーモーメントを算出するヨーモーメント算出手段と、
前記算出された目標ヨーモーメントに基づいて、車両にヨーモーメントを付与するヨーモーメント付与手段とを有し、
前記ヨーモーメント算出手段は、前記リスクポテンシャルが予め定められた所定のリスクポテンシャルである第１のリスク閾値を超えた場合には前記ラップ率ヨーモーメントを前記目標ヨーモーメントとして算出し、前記リスクポテンシャルが前記第１のリスク閾値よりも大きい予め定められた所定のリスクポテンシャルである第２のリスク閾値を超えた場合には前記舵角ヨーモーメントを前記目標ヨーモーメントとして算出することを特徴とする車両走行制御装置。
【請求項２】
前記舵角ヨーモーメントと前記ラップ率ヨーモーメントとを協調させた協調ヨーモーメントを算出する協調ヨーモーメント算出手段をさらに有し、
前記ヨーモーメント算出手段は、前記リスクポテンシャルが、前記第１のリスク閾値よりも大きく前記第２のリスク閾値よりも小さい予め定められた所定のリスクポテンシャルである第３のリスク閾値を超え、かつ前記第２のリスク閾値よりも小さい場合には、前記協調ヨーモーメントを前記目標ヨーモーメントとして算出し、
前記協調ヨーモーメント算出手段は、前記リスクポテンシャルの増加に応じて、前記ラップ率ヨーモーメントの割合を低下させかつ前記舵角ヨーモーメントの割合を増加させるように、前記協調ヨーモーメントを算出することを特徴とする請求項１に記載された車両走行制御装置。
【請求項３】
前記舵角ヨーモーメントと前記ラップ率ヨーモーメントとを協調させた協調ヨーモーメントを算出する協調ヨーモーメント算出手段をさらに有し、
前記ヨーモーメント算出手段は、前記リスクポテンシャルが、前記第１のリスク閾値よりも大きく前記第２のリスク閾値よりも小さい第３のリスク閾値を超え、かつ前記第２のリスク閾値よりも小さい場合には、前記協調ヨーモーメントを前記目標ヨーモーメントとして算出し、
前記協調ヨーモーメント算出手段は、前記ラップ率ヨーモーメントと前記舵角ヨーモーメントとのうち値が大きい方を前記協調ヨーモーメントとして算出することを特徴とする請求項１に記載された車両走行制御装置。
【請求項４】
前記ラップ率ヨーモーメント算出手段は、前記検出されたリスクポテンシャルと、前記算出されたラップ率とに基づいて、前記ラップ率ヨーモーメントを算出することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載された車両走行制御装置。
【請求項５】
前記ラップ率ヨーモーメント算出手段は、前記ラップ率ヨーモーメントの経時的な変化の幅が判定値以上となる場合には、当該判定値の範囲に前記ラップ率ヨーモーメントを補正する増加および減少リミッター機能を備えることを特徴とする請求項４に記載された車両走行制御装置。
【請求項６】
前記ヨーモーメント算出手段は、車速が小さい程ヨーモーメントが大きくなるように、または、アクセル開度が大きい程ヨーモーメントが小さくなるように、前記目標ヨーモーメントを算出することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載された車両走行制御装置。
【請求項７】
前記障害物検出手段により検出された障害物の周囲に存在する障害物を周囲障害物として検出する周囲障害物検出手段と、
前記障害物検出手段および前記周囲障害物検出手段の検出結果に基づいて、前記ヨーモーメント算出手段により算出された目標ヨーモーメントを付与する方向を算出する付与方向算出手段をさらに有することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載された車両走行制御装置。
【請求項８】
前記リスクポテンシャル検出手段は、車両が備える最大制動力および最大旋回力により前記検出された障害物を回避することができる最終的な位置におけるリスクポテンシャルを前記第２のリスク閾値として算出することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載された車両走行制御装置。
【請求項９】
前記リスクポテンシャル検出手段は、前記算出された第２のリスク閾値および前記第１のリスク閾値に基づいて、前記第３のリスク閾値を演算することを特徴とする請求項８に記載された車両走行制御装置。
【請求項１０】
前記検出されたリスクポテンシャルが前記第１のリスク閾値を超えてもドライバの回避操作がない場合に、当該ドライバに注意喚起を促す報知手段をさらに有することを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載された車両走行制御装置。
【請求項１１】
前記リスクポテンシャル検出手段は、ドライバの運転傾向に基づいて前記第１のリスク閾値の位置を設定することを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載された車両走行制御装置。
【請求項１２】
車両進行方向における障害物に対する車両の接近度合いに基づくリスクポテンシャルを検出するステップと、
ドライバによって操舵操作可能なハンドルの角度である操舵角を検出するステップと、
車両の進行方向に設定される車幅相当の領域において前記障害物が占める割合をラップ率として算出するステップと、
前記リスクポテンシャルに基づいて車両にヨーモーメントを付与するステップとを有し、
前記車両にヨーモーメントを付与するステップは、
前記リスクポテンシャルが予め定められた所定のリスクポテンシャルである第１のリスク閾値を超えた場合には、前記ラップ率が減少するように車両に付与するヨーモーメントであるラップ率ヨーモーメントに基づいて車両にヨーモーメントを付与し、
前記リスクポテンシャルが前記第１のリスク閾値よりも大きい予め定められた所定のリスクポテンシャルである第２のリスク閾値を超えた場合には、前記操舵角の変化に応じて車両に付与するヨーモーメントである舵角ヨーモーメントに基づいて車両にヨーモーメントを付与することを特徴とする車両走行制御方法。
【請求項１】
車両進行方向における障害物を検出する障害物検出手段と、
前記検出された障害物に対する車両の接近度合いに基づくリスクポテンシャルを検出するリスクポテンシャル検出手段と、
ドライバによって操舵操作可能なハンドルの角度である操舵角を検出する操舵角検出手段と、
車両の進行方向に設定される車幅相当の領域において前記検出された障害物が占める割合をラップ率として算出するラップ率算出手段と、
前記算出されたラップ率が減少するように車両に付与するヨーモーメントであるラップ率ヨーモーメントを算出するラップ率ヨーモーメント算出手段と、
前記検出された操舵角の変化に応じて車両に付与するヨーモーメントである舵角ヨーモーメントを算出する舵角ヨーモーメント算出手段と、
前記検出されたリスクポテンシャルと、前記ラップ率ヨーモーメント算出手段および前記舵角ヨーモーメント算出手段の演算結果に基づいて、車両に付与する目標ヨーモーメントを算出するヨーモーメント算出手段と、
前記算出された目標ヨーモーメントに基づいて、車両にヨーモーメントを付与するヨーモーメント付与手段とを有し、
前記ヨーモーメント算出手段は、前記リスクポテンシャルが予め定められた所定のリスクポテンシャルである第１のリスク閾値を超えた場合には前記ラップ率ヨーモーメントを前記目標ヨーモーメントとして算出し、前記リスクポテンシャルが前記第１のリスク閾値よりも大きい予め定められた所定のリスクポテンシャルである第２のリスク閾値を超えた場合には前記舵角ヨーモーメントを前記目標ヨーモーメントとして算出することを特徴とする車両走行制御装置。
【請求項２】
前記舵角ヨーモーメントと前記ラップ率ヨーモーメントとを協調させた協調ヨーモーメントを算出する協調ヨーモーメント算出手段をさらに有し、
前記ヨーモーメント算出手段は、前記リスクポテンシャルが、前記第１のリスク閾値よりも大きく前記第２のリスク閾値よりも小さい予め定められた所定のリスクポテンシャルである第３のリスク閾値を超え、かつ前記第２のリスク閾値よりも小さい場合には、前記協調ヨーモーメントを前記目標ヨーモーメントとして算出し、
前記協調ヨーモーメント算出手段は、前記リスクポテンシャルの増加に応じて、前記ラップ率ヨーモーメントの割合を低下させかつ前記舵角ヨーモーメントの割合を増加させるように、前記協調ヨーモーメントを算出することを特徴とする請求項１に記載された車両走行制御装置。
【請求項３】
前記舵角ヨーモーメントと前記ラップ率ヨーモーメントとを協調させた協調ヨーモーメントを算出する協調ヨーモーメント算出手段をさらに有し、
前記ヨーモーメント算出手段は、前記リスクポテンシャルが、前記第１のリスク閾値よりも大きく前記第２のリスク閾値よりも小さい第３のリスク閾値を超え、かつ前記第２のリスク閾値よりも小さい場合には、前記協調ヨーモーメントを前記目標ヨーモーメントとして算出し、
前記協調ヨーモーメント算出手段は、前記ラップ率ヨーモーメントと前記舵角ヨーモーメントとのうち値が大きい方を前記協調ヨーモーメントとして算出することを特徴とする請求項１に記載された車両走行制御装置。
【請求項４】
前記ラップ率ヨーモーメント算出手段は、前記検出されたリスクポテンシャルと、前記算出されたラップ率とに基づいて、前記ラップ率ヨーモーメントを算出することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載された車両走行制御装置。
【請求項５】
前記ラップ率ヨーモーメント算出手段は、前記ラップ率ヨーモーメントの経時的な変化の幅が判定値以上となる場合には、当該判定値の範囲に前記ラップ率ヨーモーメントを補正する増加および減少リミッター機能を備えることを特徴とする請求項４に記載された車両走行制御装置。
【請求項６】
前記ヨーモーメント算出手段は、車速が小さい程ヨーモーメントが大きくなるように、または、アクセル開度が大きい程ヨーモーメントが小さくなるように、前記目標ヨーモーメントを算出することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載された車両走行制御装置。
【請求項７】
前記障害物検出手段により検出された障害物の周囲に存在する障害物を周囲障害物として検出する周囲障害物検出手段と、
前記障害物検出手段および前記周囲障害物検出手段の検出結果に基づいて、前記ヨーモーメント算出手段により算出された目標ヨーモーメントを付与する方向を算出する付与方向算出手段をさらに有することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載された車両走行制御装置。
【請求項８】
前記リスクポテンシャル検出手段は、車両が備える最大制動力および最大旋回力により前記検出された障害物を回避することができる最終的な位置におけるリスクポテンシャルを前記第２のリスク閾値として算出することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載された車両走行制御装置。
【請求項９】
前記リスクポテンシャル検出手段は、前記算出された第２のリスク閾値および前記第１のリスク閾値に基づいて、前記第３のリスク閾値を演算することを特徴とする請求項８に記載された車両走行制御装置。
【請求項１０】
前記検出されたリスクポテンシャルが前記第１のリスク閾値を超えてもドライバの回避操作がない場合に、当該ドライバに注意喚起を促す報知手段をさらに有することを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載された車両走行制御装置。
【請求項１１】
前記リスクポテンシャル検出手段は、ドライバの運転傾向に基づいて前記第１のリスク閾値の位置を設定することを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載された車両走行制御装置。
【請求項１２】
車両進行方向における障害物に対する車両の接近度合いに基づくリスクポテンシャルを検出するステップと、
ドライバによって操舵操作可能なハンドルの角度である操舵角を検出するステップと、
車両の進行方向に設定される車幅相当の領域において前記障害物が占める割合をラップ率として算出するステップと、
前記リスクポテンシャルに基づいて車両にヨーモーメントを付与するステップとを有し、
前記車両にヨーモーメントを付与するステップは、
前記リスクポテンシャルが予め定められた所定のリスクポテンシャルである第１のリスク閾値を超えた場合には、前記ラップ率が減少するように車両に付与するヨーモーメントであるラップ率ヨーモーメントに基づいて車両にヨーモーメントを付与し、
前記リスクポテンシャルが前記第１のリスク閾値よりも大きい予め定められた所定のリスクポテンシャルである第２のリスク閾値を超えた場合には、前記操舵角の変化に応じて車両に付与するヨーモーメントである舵角ヨーモーメントに基づいて車両にヨーモーメントを付与することを特徴とする車両走行制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１１−２２５１４３（Ｐ２０１１−２２５１４３Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９７９４０（Ｐ２０１０−９７９４０）
【出願日】平成２２年４月２１日（２０１０．４．２１）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月２１日（２０１０．４．２１）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]