運転支援装置
【課題】少ない操作で安定した走行状態を実現すること。
【解決手段】情報取得部１１がナビゲーション装置２、道路情報収集装置３１、カメラ３２、速度センサ３３、加速度センサ３３および車両制御系５０の出力から情報を収集し、理想モデル算出部１２が自車両の走行の理想モデルを算出する支援処理部１３は、車内通知系４０を用いて運転者に対する助言を行なうと共に車両制御５０を用いて自車両の走行状態が理想モデルに近づくように支援する。
【解決手段】情報取得部１１がナビゲーション装置２、道路情報収集装置３１、カメラ３２、速度センサ３３、加速度センサ３３および車両制御系５０の出力から情報を収集し、理想モデル算出部１２が自車両の走行の理想モデルを算出する支援処理部１３は、車内通知系４０を用いて運転者に対する助言を行なうと共に車両制御５０を用いて自車両の走行状態が理想モデルに近づくように支援する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の運転を支援する運転支援装置に関し、特に少ない操作で安定した走行状態を実現する運転支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の走行に関する情報を収集し、運転者に情報提供を行なうことで車両の運転を支援する装置が考案されてきた。たとえば、特許文献１が開示するナビゲーション装置では、現在位置から目的地までの予定経路を設定し、交差点などの近傍で進行方向を指示することで運転を支援していた。
【０００３】
また、特許文献２，３および４は、信号機の表示状態を検知もしくは予測し、自車両の停止が必要であるか否かを判断して運転者に通知することで運転操作を支援する技術を開示している。
【０００４】
さらに、特許文献５が開示するカーブ進入危険防止支援システムは、路面に設置した装置がカーブの形状を記憶するとともに路面状態を監視し、車両が進入した場合にはその車両の速度で安全に通過可能であるか否かを判定して通知することで車両事故を防止していた。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２０５３１６号公報
【特許文献２】特開２０００−２６８２９４号公報
【特許文献３】特開２００３−４４９８５号公報
【特許文献４】特開２００１−２３６６００号公報
【特許文献５】特開２００２−１６３７９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、従来の技術は主に事故の防止を目的としたものであった。しかしながら、事故が起こらない範囲内であっても、未熟な運転者による運転操作では運転操作の過不足が生じ、車両の挙動が不安定となるとともに運転操作が煩雑になる。
【０００７】
たとえば、未熟な運転者がカーブを走行する場合、カーブ進入前に十分な減速を行えずカーブ進入後に減速する、過度の減速の後に加速する、ハンドル調整を繰り返す、などの運転操作が発生し得る。
【０００８】
一方で、熟練した運転者ならば、必要十分な加減速やハンドル操作を行なって、比較的少ない運転操作で車両を効率的に操作する。
【０００９】
そこで、未熟な運転者に対しては、運転操作に対する助言や車両挙動の補正を行うことで、熟練した運転者が運転した場合と同様の安定した車両挙動を、簡易な操作で実現することが望まれていた。
【００１０】
すなわち、従来、運転者の運転操作自体を状況に適応して補助する運転支援装置が望まれていたにも関わらず、このような運転支援装置は実現されていなかった。
【００１１】
本発明は、上述した従来技術における問題点を解消し、課題を解決するためになされたものであり、特に少ない操作で安定した走行状態を実現する運転支援装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明に係る運転支援装置は、車両に搭載され、自車両の運転を支援する運転支援装置であって、自車両の状態および周辺の状況を取得する情報取得手段と、前記情報取得手段が取得した車両状態および周辺状況とをもとに、自車両の理想的な走行モデルを算出するモデル算出手段と、前記自車両の走行状態が前記走行モデルに近づくように自車両の挙動制御を行なう挙動制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
この請求項１の発明によれば運転支援装置は、自車両の状態および周辺の状況から自車両の理想的な走行モデルを算出し、自車両の走行状態が走行モデルに近づくように自車両の挙動制御を行なう。
【００１４】
また、請求項２の発明に係る運転支援装置は、請求項１の発明において、前記情報取得手段は、自車両の走行速度、車体にかかる加速度、自車位置、エンジンの制御状態、ブレーキの制御状態、舵角の制御状態、サスペンションの制御状態、変速機の制御状態のうち、少なくともいずれか一つを前記車両状態として取得することを特徴とする。
【００１５】
この請求項２の発明によれば運転支援装置は、自車両の走行速度、車体にかかる加速度、自車位置、エンジンの制御状態、ブレーキの制御状態、舵角の制御状態、サスペンションの制御状態、変速機の制御状態などの自車両の状態と、自車両周辺の状況から自車両の理想的な走行モデルを算出し、自車両の走行状態が走行モデルに近づくように自車両の挙動制御を行なう。
【００１６】
また、請求項３の発明に係る運転支援装置は、請求項１または２の発明において、前記情報取得手段は、道路形状、路幅、路面状況、傾斜状況、交通状況、天候のうち少なくともいずれか一つを前記周辺状況として取得することを特徴とする。
【００１７】
この請求項３の発明によれば運転支援装置は、自車両の状態と、道路形状、路幅、路面状況、傾斜状況、交通状況、天候などの情報から自車両の理想的な走行モデルを算出し、自車両の走行状態が走行モデルに近づくように自車両の挙動制御を行なう。
【００１８】
また、請求項４の発明に係る運転支援装置は、請求項１，２または３の発明において、前記モデル算出手段は、傾斜地を走行する場合の走行モデルとして、当該傾斜による車速への影響を相殺した定速走行モデルを出力することを特徴とする。
【００１９】
この請求項４の発明によれば運転支援装置は、自車両の状態および周辺の状況を取得し、自車両が傾斜地を走行する場合には傾斜の車速への影響を相殺する走行モデルを作成し、自車両の走行状態が走行モデルに近づくように自車両の挙動制御を行なう。
【００２０】
また、請求項５の発明に係る運転支援装置は、請求項１〜４のいずれか一つ発明において、前記モデル算出手段は、自車両が停止する場合の走行モデルとして、一定の加速度で停止位置に停止する定加速度減速モデルを出力することを特徴とする。
【００２１】
この請求項５の発明によれば運転支援装置は、自車両の状態および周辺の状況を取得し、自車両の停止が必要な場合には一定の加速度で停止位置に停止する走行モデルを作成し、自車両の走行状態が走行モデルに近づくように自車両の挙動制御を行なう。
【００２２】
また、請求項６の発明に係る運転支援装置は、請求項１〜５のいずれか一つ発明において、前記モデル算出手段は、自車両がカーブを通過する場合の走行モデルとして車体にかかる横方向の加速度を低減する低加速度操舵モデルを出力することを特徴とする。
【００２３】
この請求項６の発明によれば運転支援装置は、自車両の状態および周辺の状況を取得し、自車両がカーブを走行する場合には横方向の加速度を低減する走行モデルを作成し、自車両の走行状態が走行モデルに近づくように自車両の挙動制御を行なう。
【００２４】
また、請求項７の発明に係る運転支援装置は、請求項１〜６のいずれか一つ発明において、前記挙動制御手段は、運転者による運転操作が所定の範囲を逸脱した場合に前記挙動制御を解除することを特徴とする。
【００２５】
この請求項７の発明によれば運転支援装置は、自車両の状態および周辺の状況から自車両の理想的な走行モデルを算出し、自車両の走行状態が走行モデルに近づくように自車両の挙動制御を行なうとともに、運転者による運転操作が所定の範囲を逸脱した場合に挙動制御を解除する。
【００２６】
また、請求項８の発明に係る運転支援装置は、請求項７の発明において、前記挙動制御手段は、運転操作の継続時間、操作量、時間当たり操作量のうち少なくともいずれか一つを用いて当該運転操作が所定の範囲を逸脱したか否かを判定することを特徴とする。
【００２７】
この請求項８の発明によれば運転支援装置は、自車両の状態および周辺の状況から自車両の理想的な走行モデルを算出し、自車両の走行状態が走行モデルに近づくように自車両の挙動制御を行なうとともに、運転者による運転操作の継続時間、操作量、時間当たり操作量が所定の範囲を逸脱した場合に挙動制御を解除する。
【発明の効果】
【００２８】
請求項１の発明によれば運転支援装置は、自車両の状態および周辺の状況から自車両の理想的な走行モデルを算出し、自車両の走行状態が走行モデルに近づくように自車両の挙動制御を行なうので、少ない運転操作で安定した走行状態を実現する運転支援装置を得ることができるという効果を奏する。
【００２９】
また、請求項２の発明によれば運転支援装置は、自車両の走行速度、車体にかかる加速度、自車位置、エンジンの制御状態、ブレーキの制御状態、舵角の制御状態、サスペンションの制御状態、変速機の制御状態などの自車両の状態と、自車両周辺の状況から自車両の理想的な走行モデルを算出し、自車両の走行状態が走行モデルに近づくように自車両の挙動制御を行なうので、自車両の状態を詳細に把握し、少ない操作で安定した走行状態を実現する運転支援装置を得ることができるという効果を奏する。
【００３０】
また、請求項３の発明によれば運転支援装置は、自車両の状態と、道路形状、路幅、路面状況、傾斜状況、交通状況、天候などの情報から自車両の理想的な走行モデルを算出し、自車両の走行状態が走行モデルに近づくように自車両の挙動制御を行なうので、周辺状況を詳細に把握し、少ない操作で安定した走行状態を実現する運転支援装置を得ることができるという効果を奏する。
【００３１】
また、請求項４の発明によれば運転支援装置は、自車両の状態および周辺の状況を取得し、自車両が傾斜地を走行する場合には傾斜の車速への影響を相殺する走行モデルを作成し、自車両の走行状態が走行モデルに近づくように自車両の挙動制御を行なうので、傾斜地における定速走行を支援する運転支援装置を得ることができるという効果を奏する。
【００３２】
また、請求項５の発明によれば運転支援装置は、自車両の状態および周辺の状況を取得し、自車両の停止が必要な場合には一定の加速度で停止位置に停止する走行モデルを作成し、自車両の走行状態が走行モデルに近づくように自車両の挙動制御を行なうので、自車両の円滑な停止動作を支援する運転支援装置を得ることかできるという効果を奏する。
【００３３】
また、請求項６の発明によれば運転支援装置は、自車両の状態および周辺の状況を取得し、自車両がカーブを走行する場合には横方向の加速度を低減する走行モデルを作成し、自車両の走行状態が走行モデルに近づくように自車両の挙動制御を行なうので、カーブの円滑な走行を支援する運転支援装置を得ることができるという効果を奏する。
【００３４】
また、請求項７の発明によれば運転支援装置は、自車両の状態および周辺の状況から自車両の理想的な走行モデルを算出し、自車両の走行状態が走行モデルに近づくように自車両の挙動制御を行なうとともに、運転者による運転操作が所定の範囲を逸脱した場合に挙動制御を解除するので、運転者による操作を尊重しつつ運転を支援する運転支援装置を得ることができるという効果を奏する。
【００３５】
また、請求項８の発明によれば運転支援装置は、自車両の状態および周辺の状況から自車両の理想的な走行モデルを算出し、自車両の走行状態が走行モデルに近づくように自車両の挙動制御を行なうとともに、運転者による運転操作の継続時間、操作量、時間当たり操作量が所定の範囲を逸脱した場合に挙動制御を解除するので、運転者による操作を尊重しつつ運転を効率的に支援する運転支援装置を得ることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る運転支援装置の好適な実施例について詳細に説明する。
【実施例】
【００３７】
図１は、本発明の実施の形態である運転支援装置１の概要構成を示す概要構成図である。同図に示すように運転支援装置１は、ナビゲーション装置２、道路情報収集装置３１、カメラ３２、速度センサ３３、加速度センサ３４、車内通知系４０および車両制御系５０に接続する。
【００３８】
ナビゲーション装置２は、ＧＰＳ（Global Positioning System）人工衛星と通信して特定した自車両の位置と地図データ２１とを利用して走行経路の設定および誘導を行なう車載装置である。この経路の誘導は具体的には車内通知系４０を用いて行なう。また、ナビゲーション装置２は、道路情報収集装置３１が取得した道路情報を経路設定や経路誘導に利用する。また、ナビゲーション装置１は運転支援装置１に対して自車両の位置情報や道路形状、路幅、傾斜に関する情報を供給する。
【００３９】
道路情報収集装置３１は、ＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System）による道路交通情報の受信や路側に設置された路側通信装置との通信によって道路の形状、他車両の走行状況、渋滞の発生状況、工事や事故の有無、天候、路面状況などの情報を収集する。そして、道路情報収集装置３１は、収集した情報をナビゲーション装置２および運転支援装置１に提供する。
【００４０】
カメラ３２は、自車両の周囲を撮影する撮影手段である。また、速度センサ３３は自車両の走行速度を測定する測定手段であり、加速度センサ３４は自車両にかかる加速度を測定する測定手段である。
【００４１】
車内通知系４０は、自車両の乗員に対して通知を行なう装置群であり、表示による通知を行なうディスプレイ４１や音声による通知を行なうスピーカ４２などを含む。この車内通知系４０は、運転支援装置１、ナビゲーション装置２の他、車載オーディオ装置など各種車載装置で共用することができる。
【００４２】
車両制御系５０は、車両の動作制御を行なう装置群であり、アクセル操作に基づいてエンジンの動作を制御するエンジン制御機構５１、ブレーキペダルの操作に基づいて車両の制動を行なうブレーキ制御機構５２、ハンドル操作に基づいて車両の舵角を制御する舵角制御機構５３、車両のサスペンションの状態を制御するサスペンション制御機構５４、シフトレバー操作やエンジン回転数に応じてギアチェンジを行なう変速機制御機構５５などを含む。
【００４３】
運転支援装置１は、その内部に情報取得部１１、理想モデル算出部１２および支援処理部１３を有する。情報取得部１１は、ナビゲーション装置２、道路情報取得部３１、カメラ３２、速度センサ３３、加速度センサ３４および車両制御系５０がそれぞれ出力する情報を取得し、理想モデル算出部１２に供給する。
【００４４】
理想モデル算出部１２は、情報取得部１１が取得した情報をもとに、自車両の理想的な走行モデルである理想モデルを算出する。そして、支援処理部１３は、車内通知系４０および車両制御系５０を用いて、車両挙動を理想モデルに近づけるように支援する。具体的には、車内通知系４０を用いた支援は、運転操作の実行タイミング（たとえば減速開始タイミングやハンドル操作開始タイミング）や、操作量の過不足を運転者に通知する処理である。車両制御系５０を用いた支援では、運転操作による車両挙動を補正することで、車両挙動を理想モデルに近づける支援を行なう。
【００４５】
具体的には、理想モデル算出部１２は、情報取得部１１によって自車両の停止を要求する要因、たとえば一旦停止の標識や停止表示の信号機、優先道路などが取得・検出された場合には、その停止位置に円滑に停止するため、一定の加速度で停止位置に停止する定加速度減速モデルを出力する。そして、支援処理部１３の停止支援部１３ｃは、エンジン制御機構５１、ブレーキ制御機構５２および変速機制御機構５５の動作状態を補正して、自車両の挙動を定加速度減速モデルに近づける。
【００４６】
また、理想モデル算出部１２は、情報取得部１１によって自車両の進路におけるカーブの存在を取得・検出した場合には、そのカーブを円滑に走行するため、車体にかかる横方向の加速度を低減した低加速度操舵モデルを出力する。そして、支援処理部１３のカーブ走行支援部１３ｂは、エンジン制御機構５１、ブレーキ制御機構５２、舵角制御機構５３、サスペンション制御機構５４および変速機制御機構５５の動作状態を制御して自車両の挙動を低加速度操舵モデルに近づける。
【００４７】
さらに、理想モデル算出部１２は、情報取得部１１によって車両の走行速度に影響を与える要因、例えば道路の傾斜などが取得・検出された場合には、その要因による速度変化を相殺した定速走行モデルを出力する。そして、支援処理部１３の定速走行支援部１３ａは、エンジン制御機構５１、ブレーキ制御機構５２および変速制御機構５５の動作状態を制御して自車両の挙動を定速走行モデルに近づける。
【００４８】
なお、これらの支援はあくまで一例であり、他の支援を併せて実行してもよい。例えば、定速走行支援中に、舵角制御機構５３を制御して直進を支援するなどが実行可能である。また、車両状態と周辺状況に合わせてサスペンション制御機構５４を制御して、適切な減衰力に変更する支援を実行してもよい。
【００４９】
ところで、理想モデルやそれに基づく支援処理は、通常走行における運転操作を支援し、より少ない運転操作で安定した走行状態を実現するものである。そのため、運転者による運転操作が所定の範囲を逸脱した場合には挙動制御による支援を解除し、運転者による運転操作に従う。
【００５０】
この運転操作に基づく挙動制御解除について、図２を参照してさらに説明する。同図では、運転者によるアクセル操作と、速度変化との関係を例として示している。まず、運転者が時刻Ｔ１０においてアクセルの踏み増し（アクセルペダルの踏み込み量を増大する）操作を行なった場合、支援処理部１３は、踏み増し操作の継続時間を操作データＣ１０ａとして、踏み増し操作量を操作データＣ１０ｂとして、単位時間当たりの踏み増し操作量をＣ１０ｃとして取得する。
【００５１】
そして、操作データＣ１０ａ〜Ｃ１０ｃのいずれか、もしくは操作データＣ１０ａ〜Ｃ１０ｃの関数によって得られた値が所定の範囲内であるならば、アクセル操作による加速（速度ｖ１１破線部）を行なうことなく、速度ｖ１１（実線部）に示すように走行速度を一定に保持する。
【００５２】
一方、操作データＣ１０ａ〜Ｃ１０ｃのいずれか、もしくは操作データＣ１０ａ〜Ｃ１０ｃの関数によって得られた値が所定の範囲内であるならば、速度ｖ１２（実線部）に示すようにアクセル操作による加速を実行する。
【００５３】
すなわち、運転者による操作量が小さい場合には、その操作によって生じる車両挙動を抑制、もしくは平滑化し、車両の挙動を安定させる。そのため、運転者は微調整のために煩雑な操作を繰り返すことなく、少ない運転操作で安定した走行状態を実現できる。
【００５４】
一方、運転者による操作量が大きい場合には、その操作を車両挙動に反映させることで、危険回避などの際の応答性を確保するとともに、運転者による運転操作を尊重した走行を実現することができる。
【００５５】
つぎに、支援処理部１３による挙動制御の具体例について、さらに説明する。図３は、登降坂路、すなわち傾斜を有する道路における挙動制御について説明する説明図である。同図に示す傾斜Ａ１１では、道路は地点Ｌ１１まで平坦（傾斜０）であり、地点Ｌ１１から下り坂（負の傾斜路）となっている。
【００５６】
そのため、運転者による操作状態が一定のままである場合には、速度ｖ２１ａに示すように地点Ｌ１１通過後に徐々に走行速度が増大する。そこで、運転支援装置１は、負の傾斜を検知した場合には、エンジン制御機構５１によるエンジン回転数低下、ブレーキ制御機構５２による制動、変速機制御機構５５によるギア調節を実行して地点Ｌ１１までの速度を保持する（速度ｖ２１）。
【００５７】
ここで、速度の抑制をギア調節によって実現する、いわゆるエンジンブレーキによって実現するか、ブレーキ制御機構５２による制動を採用するかは、傾斜の変化量や傾斜路の継続距離、自車両の速度などに応じて決定する。具体的には、必要な制動量が大きい場合や制動を必要とする時間が短い場合にはブレーキ制御機構５２による制動を採用し、必要な制動量が小さい場合や制動が必要な時間か長い場合には、エンジンブレーキによる制動を採用することが好適である。
【００５８】
また、傾斜Ａ１２では、道路は地点Ｌ１２まで平坦（傾斜０）であり、地点Ｌ１２から上り坂（正の傾斜路）となっている。そのため、運転者による操作状態が一定のままである場合には、速度ｖ２２ａに示すように地点Ｌ１２通過後に徐々に走行速度が減少する。
そこで、運転支援装置１は、正の傾斜を検知した場合には、エンジン制御機構５１によるエンジン回転数上昇、変速機制御機構５５によるギア調節を実行して地点Ｌ１１までの速度を保持する（速度ｖ２２）。
【００５９】
なお、傾斜Ａ１１における減速支援や、傾斜Ａ１２における加速支援は、地点Ｌ１１，Ｌ１２においてそれぞれ自動的に開始してもよいし、地点Ｌ１１の通過後、運転者が減速操作を行なった場合（地点Ｌ１２通過後には運転者が加速操作を行なった場合）に開始することとしても良い。
【００６０】
傾斜路における加減速支援を自動的に開始する構成では、運転者はより少ない運転操作で、定速走行を実現することができ、運転者による加減速操作を契機として加減速支援を開始する構成ではより運転者による運転操作を尊重した運転支援を実現することができる。
【００６１】
つづいて、図４を参照し、支援処理部１３による停止支援についてさらに説明する。情報取得部１１が停止要因を検知した場合、理想モデル算出部１２は、自車両の現在位置と速度、停止要因の位置から、一定の加速度で円滑に停止位置に停止する定加速度減速モデルを算出する。
【００６２】
停止要因とは、一旦停止の標識や停止表示の信号機、優先道路などであり、ナビゲーション装置２や道路情報収集装置３１からの出力のほか、カメラ３２の撮影結果に対する画像処理によっても検知することができる。
【００６３】
図４では、自車両の現在位置が地点Ｌ２０であり、停止位置が地点Ｌ２２である。そして理想モデル算出部１２は、速度ｖ３０に示すように、地点Ｌ２１において減速を開始し、地点Ｌ２２において速度が０になる円滑な減速を理想モデルとして出力する。
【００６４】
そして、停止支援部１３ｃは、エンジン制御機構５１によるエンジン回転数低下、ブレーキ制御機構５２による制動、変速機制御機構５５によるギア調節を実行して車両の挙動を理想モデルに近づける。
【００６５】
ところで、既に述べたように支援処理部１３による挙動制御は、運転者による運転操作が所定の範囲を逸脱した場合に解除されるのであるが、この所定の範囲は、車両の走行速度や停止位置までに距離に依存して変化させることが好適である。
【００６６】
具体的には、上限閾値Ｔｈ１０および下限速度Ｔｈ１１によって定まる範囲が、図４において支援処理部１３が挙動制御を実行する範囲であり、この範囲を逸脱する場合には挙動制御を解除する。上限閾値Ｔｈ１０および下限速度Ｔｈ１１によって示されるように、自車両が停止位置である地点Ｌ２２に近づくほど、また、車両の速度が低下するほど範囲は狭くなるように設定する。
【００６７】
なお、挙動制御の解除可否は、図２において説明したように運転者による操作量に基づいて判定してもよいし、車両の速度によって判定してもよい。さらに、車体にかかる加速度によって判定することもできる。
【００６８】
つづいて、図５を参照し、支援処理部１３によるカーブ走行支援についてさらに説明する。同図では、地点Ｌ３１がカーブ開始地点、地点Ｌ３２がカーブ終了地点である。したがって、開始地点Ｌ３１までは曲率「０」であり、開始地点Ｌ３１から曲率が上昇して最大値Ｒｍを取り、その後減少して終了地点Ｌ３２で再度曲率「０」となる。
【００６９】
このカーブを走行する場合、理想モデル算出部１２は、カーブ開始地点Ｌ３１までに現時点での走行速度ｖｓから速度ｖｃまで減速してカーブに進入し、カーブ開始地点Ｌ３１からカーブ終了地点Ｌ３２の間で曲率変化に対応して舵角を制御するとともに、カーブ終了地点Ｌ３２までに充分な加速を行なう走行モデルを理想モデルとして算出する。この時、車体にかかる横方向の加速度および前後方向の加速度をなるべく低減するようにカーブの走行速度ｖｃおよび舵角Ｓｍを設定する。
【００７０】
そしてカーブ走行支援部１３ｂは、エンジン制御機構５１によるエンジン回転数調節、ブレーキ制御機構５２による制動、舵角制御機構５３による舵角調節、変速機制御機構５５によるギア調節を実行して自車両の挙動を理想モデルに近づける。
【００７１】
ここで、減速の支援については、運転者による減速操作を契機として支援を開始してもよいし、カーブ接近時に自動的に減速を開始してもよい。一方、操舵支援や加速支援については、運転者によるハンドル操作や加速操作を検知した時点で支援を開始する構成とすることが好適である。
【００７２】
つぎに、運転支援装置１の処理動作について説明する。図６は、運転支援装置１の処理動作を説明するフローチャートであり、同図に示す処理フローは車両の走行開始時点（車両速度＞０となった時点）で開始する。
【００７３】
処理が開始されると、運転支援装置１は、まず、定速走行支援部１３ａによる定速走行支援を実行する（ステップＳ１０１）。また、情報取得部１１は、ナビゲーション装置２、道路情報収集装置３１、カメラ３２、速度センサ３３、加速度センサ３３および車両制御系５０の出力を収集し、自車両の進路上にカーブがあるか（カーブに接近中であるか）否かを判定する（ステップＳ１０２）。
【００７４】
その結果、自車両がカーブに接近中でない場合（ステップＳ１０２，Ｎｏ）、運転支援装置１は、停止要因が存在するか否かを判定する（ステップＳ１０３）。そして、停止要因が存在しなければ（ステップＳ１０３，Ｎｏ）運転支援装置１は定速走行支援を継続し（ステップＳ１０１）、停止要因が存在する場合には（ステップＳ１０３，Ｙｅｓ）、停止支援部１３ｃによる停止支援を実行し（ステップＳ１０４）、車両が停止した時点で処理を終了する。
【００７５】
一方、自車両がカーブに接近中である場合（ステップＳ１０２，Ｙｅｓ）、運転支援装置１は、カーブ走行支援部１３ｂによるカーブ走行支援に移行する（ステップＳ１１１）。
【００７６】
そして、停止要因が存在するか否かを判定し（ステップＳ１１２）、停止要因が存在する場合には（ステップＳ１１２，Ｙｅｓ）、停止支援部１３ｃによる停止支援を実行し（ステップＳ１０４）、車両が停止した時点で処理を終了する。
【００７７】
一方、停止要因が存在しなければ（ステップＳ１１２，Ｎｏ）、情報取得部１１が取得した情報からカーブが終了したか否かを判定する（ステップＳ１１３）。その結果、カーブが継続しているならば（ステップＳ１１３，Ｎｏ）、カーブ走行支援を継続し（ステップＳ１１１）、カーブが終了しているならば（ステップＳ１１３，Ｙｅｓ）、定速走行支援に移行する（ステップＳ１０１）。
【００７８】
上述してきたように、本実施例にかかる運転支援装置１は、ナビゲーション装置２、道路情報収集装置３１、カメラ３２、速度センサ３３、加速度センサ３３および車両制御系５０の出力を収集して自車両の走行の理想モデルを算出し、自車両の走行状態が理想モデルに近づくように支援する。そのため、運転操作を状況に適応して補助し、熟練した運転者が運転した場合と同様の安定した（車体にかかる加速度の少ない）車両挙動を、簡易な操作で実現することができる。
【００７９】
なお、本実施例で説明した車両の挙動制御は、あくまで一例であり、実際の制御にあってはさらに各種情報、例えば、凍結などの路面状態や舗装状態、道路の幅や制限速度、天候情報や時刻情報、渋滞情報、工事情報などを参照して制御内容を定めることができるものである。さらに、運転者ごとの運転傾向などを記憶し、運転者に合わせて制御内容を変更する構成としてもよい。
【００８０】
また、サービスのシナリオとしては以下の通りとなる。
（１）状態通知としては、進入する登降坂路の静的情報を乗員に通知する。
静的情報とは、進入する登降坂路までの距離や坂路の傾斜情報である。ナビ画面に表示する際は、通常のナビ（地図等）の画面に割り込ませ、この情報を例えば、右半分の画面に分割表示する。表示形態は、坂路の傾斜状態や長さなどを絵で表すようにする。音声で通知する場合、「この先、急な下り坂です」等を実施する。
【００８１】
（２）アドバイス通知としては、登降坂路を快適に走行する為の必要な操作を乗員に指示する。また登降坂路の動的情報を進入前に乗員に通知する。
ナビ画面に表示する際は、通常のナビ（地図等）の画面に割り込ませて例えば「更に加速が必要である」、「今は安定している」等、矢印やメッセージを含めたアドバイス表示を行なう。
【００８２】
このようにすることで、乗員は通常の地図画面も参照しつつ、アドバイス画面を見ることができるので、乗員は適切な坂道の通過ができる。動的情報とは、「坂道の路面状態」等である。音声で通知する場合、「２速にシフトダウンしてください」等を実行する。
【００８３】
（３）サポート処置としては、登降坂路を快適に走行する為の必要な操作を実質的に援助する。
例えば、登坂路走行時に、乗員のアクセル操作をトリガとして、一定速度で登降坂路を走行できるように車両走行を制御する。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
以上のように、本発明にかかる運転支援装置は、車両の運転の支援に有用であり、特に少ない操作で安定した走行状態を実現する運転支援に適している。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の実施例にかかる運転支援装置の概要構成を示す概要構成図である。
【図２】運転操作に基づく挙動制御解除について説明する説明図である。
【図３】登降坂路における挙動制御について説明する説明図である。
【図４】停止支援について具体的に説明する説明図である。
【図５】カーブ走行支援について具体的に説明する説明図である。
【図６】図１に示した運転支援装置の処理動作を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００８６】
１ 運転支援装置
２ ナビゲーション装置
１１ 情報取得部
１２ 理想モデル算出部
１３ 支援処理部
１３ａ 定速走行支援部
１３ｂ カーブ走行支援部
１３ｃ 停止支援部
２１ 地図データ
３１ 道路情報収集装置
３２ カメラ
３３ 速度センサ
３４ 加速度センサ
４０ 車内通知系
４１ ディスプレイ
４２ スピーカ
５０ 車両制御系
５１ エンジン制御機構
５２ ブレーキ制御機構
５３ 舵角制御機構
５４ サスペンション制御機構
５５ 変速機制御機構
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の運転を支援する運転支援装置に関し、特に少ない操作で安定した走行状態を実現する運転支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の走行に関する情報を収集し、運転者に情報提供を行なうことで車両の運転を支援する装置が考案されてきた。たとえば、特許文献１が開示するナビゲーション装置では、現在位置から目的地までの予定経路を設定し、交差点などの近傍で進行方向を指示することで運転を支援していた。
【０００３】
また、特許文献２，３および４は、信号機の表示状態を検知もしくは予測し、自車両の停止が必要であるか否かを判断して運転者に通知することで運転操作を支援する技術を開示している。
【０００４】
さらに、特許文献５が開示するカーブ進入危険防止支援システムは、路面に設置した装置がカーブの形状を記憶するとともに路面状態を監視し、車両が進入した場合にはその車両の速度で安全に通過可能であるか否かを判定して通知することで車両事故を防止していた。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２０５３１６号公報
【特許文献２】特開２０００−２６８２９４号公報
【特許文献３】特開２００３−４４９８５号公報
【特許文献４】特開２００１−２３６６００号公報
【特許文献５】特開２００２−１６３７９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、従来の技術は主に事故の防止を目的としたものであった。しかしながら、事故が起こらない範囲内であっても、未熟な運転者による運転操作では運転操作の過不足が生じ、車両の挙動が不安定となるとともに運転操作が煩雑になる。
【０００７】
たとえば、未熟な運転者がカーブを走行する場合、カーブ進入前に十分な減速を行えずカーブ進入後に減速する、過度の減速の後に加速する、ハンドル調整を繰り返す、などの運転操作が発生し得る。
【０００８】
一方で、熟練した運転者ならば、必要十分な加減速やハンドル操作を行なって、比較的少ない運転操作で車両を効率的に操作する。
【０００９】
そこで、未熟な運転者に対しては、運転操作に対する助言や車両挙動の補正を行うことで、熟練した運転者が運転した場合と同様の安定した車両挙動を、簡易な操作で実現することが望まれていた。
【００１０】
すなわち、従来、運転者の運転操作自体を状況に適応して補助する運転支援装置が望まれていたにも関わらず、このような運転支援装置は実現されていなかった。
【００１１】
本発明は、上述した従来技術における問題点を解消し、課題を解決するためになされたものであり、特に少ない操作で安定した走行状態を実現する運転支援装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明に係る運転支援装置は、車両に搭載され、自車両の運転を支援する運転支援装置であって、自車両の状態および周辺の状況を取得する情報取得手段と、前記情報取得手段が取得した車両状態および周辺状況とをもとに、自車両の理想的な走行モデルを算出するモデル算出手段と、前記自車両の走行状態が前記走行モデルに近づくように自車両の挙動制御を行なう挙動制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
この請求項１の発明によれば運転支援装置は、自車両の状態および周辺の状況から自車両の理想的な走行モデルを算出し、自車両の走行状態が走行モデルに近づくように自車両の挙動制御を行なう。
【００１４】
また、請求項２の発明に係る運転支援装置は、請求項１の発明において、前記情報取得手段は、自車両の走行速度、車体にかかる加速度、自車位置、エンジンの制御状態、ブレーキの制御状態、舵角の制御状態、サスペンションの制御状態、変速機の制御状態のうち、少なくともいずれか一つを前記車両状態として取得することを特徴とする。
【００１５】
この請求項２の発明によれば運転支援装置は、自車両の走行速度、車体にかかる加速度、自車位置、エンジンの制御状態、ブレーキの制御状態、舵角の制御状態、サスペンションの制御状態、変速機の制御状態などの自車両の状態と、自車両周辺の状況から自車両の理想的な走行モデルを算出し、自車両の走行状態が走行モデルに近づくように自車両の挙動制御を行なう。
【００１６】
また、請求項３の発明に係る運転支援装置は、請求項１または２の発明において、前記情報取得手段は、道路形状、路幅、路面状況、傾斜状況、交通状況、天候のうち少なくともいずれか一つを前記周辺状況として取得することを特徴とする。
【００１７】
この請求項３の発明によれば運転支援装置は、自車両の状態と、道路形状、路幅、路面状況、傾斜状況、交通状況、天候などの情報から自車両の理想的な走行モデルを算出し、自車両の走行状態が走行モデルに近づくように自車両の挙動制御を行なう。
【００１８】
また、請求項４の発明に係る運転支援装置は、請求項１，２または３の発明において、前記モデル算出手段は、傾斜地を走行する場合の走行モデルとして、当該傾斜による車速への影響を相殺した定速走行モデルを出力することを特徴とする。
【００１９】
この請求項４の発明によれば運転支援装置は、自車両の状態および周辺の状況を取得し、自車両が傾斜地を走行する場合には傾斜の車速への影響を相殺する走行モデルを作成し、自車両の走行状態が走行モデルに近づくように自車両の挙動制御を行なう。
【００２０】
また、請求項５の発明に係る運転支援装置は、請求項１〜４のいずれか一つ発明において、前記モデル算出手段は、自車両が停止する場合の走行モデルとして、一定の加速度で停止位置に停止する定加速度減速モデルを出力することを特徴とする。
【００２１】
この請求項５の発明によれば運転支援装置は、自車両の状態および周辺の状況を取得し、自車両の停止が必要な場合には一定の加速度で停止位置に停止する走行モデルを作成し、自車両の走行状態が走行モデルに近づくように自車両の挙動制御を行なう。
【００２２】
また、請求項６の発明に係る運転支援装置は、請求項１〜５のいずれか一つ発明において、前記モデル算出手段は、自車両がカーブを通過する場合の走行モデルとして車体にかかる横方向の加速度を低減する低加速度操舵モデルを出力することを特徴とする。
【００２３】
この請求項６の発明によれば運転支援装置は、自車両の状態および周辺の状況を取得し、自車両がカーブを走行する場合には横方向の加速度を低減する走行モデルを作成し、自車両の走行状態が走行モデルに近づくように自車両の挙動制御を行なう。
【００２４】
また、請求項７の発明に係る運転支援装置は、請求項１〜６のいずれか一つ発明において、前記挙動制御手段は、運転者による運転操作が所定の範囲を逸脱した場合に前記挙動制御を解除することを特徴とする。
【００２５】
この請求項７の発明によれば運転支援装置は、自車両の状態および周辺の状況から自車両の理想的な走行モデルを算出し、自車両の走行状態が走行モデルに近づくように自車両の挙動制御を行なうとともに、運転者による運転操作が所定の範囲を逸脱した場合に挙動制御を解除する。
【００２６】
また、請求項８の発明に係る運転支援装置は、請求項７の発明において、前記挙動制御手段は、運転操作の継続時間、操作量、時間当たり操作量のうち少なくともいずれか一つを用いて当該運転操作が所定の範囲を逸脱したか否かを判定することを特徴とする。
【００２７】
この請求項８の発明によれば運転支援装置は、自車両の状態および周辺の状況から自車両の理想的な走行モデルを算出し、自車両の走行状態が走行モデルに近づくように自車両の挙動制御を行なうとともに、運転者による運転操作の継続時間、操作量、時間当たり操作量が所定の範囲を逸脱した場合に挙動制御を解除する。
【発明の効果】
【００２８】
請求項１の発明によれば運転支援装置は、自車両の状態および周辺の状況から自車両の理想的な走行モデルを算出し、自車両の走行状態が走行モデルに近づくように自車両の挙動制御を行なうので、少ない運転操作で安定した走行状態を実現する運転支援装置を得ることができるという効果を奏する。
【００２９】
また、請求項２の発明によれば運転支援装置は、自車両の走行速度、車体にかかる加速度、自車位置、エンジンの制御状態、ブレーキの制御状態、舵角の制御状態、サスペンションの制御状態、変速機の制御状態などの自車両の状態と、自車両周辺の状況から自車両の理想的な走行モデルを算出し、自車両の走行状態が走行モデルに近づくように自車両の挙動制御を行なうので、自車両の状態を詳細に把握し、少ない操作で安定した走行状態を実現する運転支援装置を得ることができるという効果を奏する。
【００３０】
また、請求項３の発明によれば運転支援装置は、自車両の状態と、道路形状、路幅、路面状況、傾斜状況、交通状況、天候などの情報から自車両の理想的な走行モデルを算出し、自車両の走行状態が走行モデルに近づくように自車両の挙動制御を行なうので、周辺状況を詳細に把握し、少ない操作で安定した走行状態を実現する運転支援装置を得ることができるという効果を奏する。
【００３１】
また、請求項４の発明によれば運転支援装置は、自車両の状態および周辺の状況を取得し、自車両が傾斜地を走行する場合には傾斜の車速への影響を相殺する走行モデルを作成し、自車両の走行状態が走行モデルに近づくように自車両の挙動制御を行なうので、傾斜地における定速走行を支援する運転支援装置を得ることができるという効果を奏する。
【００３２】
また、請求項５の発明によれば運転支援装置は、自車両の状態および周辺の状況を取得し、自車両の停止が必要な場合には一定の加速度で停止位置に停止する走行モデルを作成し、自車両の走行状態が走行モデルに近づくように自車両の挙動制御を行なうので、自車両の円滑な停止動作を支援する運転支援装置を得ることかできるという効果を奏する。
【００３３】
また、請求項６の発明によれば運転支援装置は、自車両の状態および周辺の状況を取得し、自車両がカーブを走行する場合には横方向の加速度を低減する走行モデルを作成し、自車両の走行状態が走行モデルに近づくように自車両の挙動制御を行なうので、カーブの円滑な走行を支援する運転支援装置を得ることができるという効果を奏する。
【００３４】
また、請求項７の発明によれば運転支援装置は、自車両の状態および周辺の状況から自車両の理想的な走行モデルを算出し、自車両の走行状態が走行モデルに近づくように自車両の挙動制御を行なうとともに、運転者による運転操作が所定の範囲を逸脱した場合に挙動制御を解除するので、運転者による操作を尊重しつつ運転を支援する運転支援装置を得ることができるという効果を奏する。
【００３５】
また、請求項８の発明によれば運転支援装置は、自車両の状態および周辺の状況から自車両の理想的な走行モデルを算出し、自車両の走行状態が走行モデルに近づくように自車両の挙動制御を行なうとともに、運転者による運転操作の継続時間、操作量、時間当たり操作量が所定の範囲を逸脱した場合に挙動制御を解除するので、運転者による操作を尊重しつつ運転を効率的に支援する運転支援装置を得ることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る運転支援装置の好適な実施例について詳細に説明する。
【実施例】
【００３７】
図１は、本発明の実施の形態である運転支援装置１の概要構成を示す概要構成図である。同図に示すように運転支援装置１は、ナビゲーション装置２、道路情報収集装置３１、カメラ３２、速度センサ３３、加速度センサ３４、車内通知系４０および車両制御系５０に接続する。
【００３８】
ナビゲーション装置２は、ＧＰＳ（Global Positioning System）人工衛星と通信して特定した自車両の位置と地図データ２１とを利用して走行経路の設定および誘導を行なう車載装置である。この経路の誘導は具体的には車内通知系４０を用いて行なう。また、ナビゲーション装置２は、道路情報収集装置３１が取得した道路情報を経路設定や経路誘導に利用する。また、ナビゲーション装置１は運転支援装置１に対して自車両の位置情報や道路形状、路幅、傾斜に関する情報を供給する。
【００３９】
道路情報収集装置３１は、ＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System）による道路交通情報の受信や路側に設置された路側通信装置との通信によって道路の形状、他車両の走行状況、渋滞の発生状況、工事や事故の有無、天候、路面状況などの情報を収集する。そして、道路情報収集装置３１は、収集した情報をナビゲーション装置２および運転支援装置１に提供する。
【００４０】
カメラ３２は、自車両の周囲を撮影する撮影手段である。また、速度センサ３３は自車両の走行速度を測定する測定手段であり、加速度センサ３４は自車両にかかる加速度を測定する測定手段である。
【００４１】
車内通知系４０は、自車両の乗員に対して通知を行なう装置群であり、表示による通知を行なうディスプレイ４１や音声による通知を行なうスピーカ４２などを含む。この車内通知系４０は、運転支援装置１、ナビゲーション装置２の他、車載オーディオ装置など各種車載装置で共用することができる。
【００４２】
車両制御系５０は、車両の動作制御を行なう装置群であり、アクセル操作に基づいてエンジンの動作を制御するエンジン制御機構５１、ブレーキペダルの操作に基づいて車両の制動を行なうブレーキ制御機構５２、ハンドル操作に基づいて車両の舵角を制御する舵角制御機構５３、車両のサスペンションの状態を制御するサスペンション制御機構５４、シフトレバー操作やエンジン回転数に応じてギアチェンジを行なう変速機制御機構５５などを含む。
【００４３】
運転支援装置１は、その内部に情報取得部１１、理想モデル算出部１２および支援処理部１３を有する。情報取得部１１は、ナビゲーション装置２、道路情報取得部３１、カメラ３２、速度センサ３３、加速度センサ３４および車両制御系５０がそれぞれ出力する情報を取得し、理想モデル算出部１２に供給する。
【００４４】
理想モデル算出部１２は、情報取得部１１が取得した情報をもとに、自車両の理想的な走行モデルである理想モデルを算出する。そして、支援処理部１３は、車内通知系４０および車両制御系５０を用いて、車両挙動を理想モデルに近づけるように支援する。具体的には、車内通知系４０を用いた支援は、運転操作の実行タイミング（たとえば減速開始タイミングやハンドル操作開始タイミング）や、操作量の過不足を運転者に通知する処理である。車両制御系５０を用いた支援では、運転操作による車両挙動を補正することで、車両挙動を理想モデルに近づける支援を行なう。
【００４５】
具体的には、理想モデル算出部１２は、情報取得部１１によって自車両の停止を要求する要因、たとえば一旦停止の標識や停止表示の信号機、優先道路などが取得・検出された場合には、その停止位置に円滑に停止するため、一定の加速度で停止位置に停止する定加速度減速モデルを出力する。そして、支援処理部１３の停止支援部１３ｃは、エンジン制御機構５１、ブレーキ制御機構５２および変速機制御機構５５の動作状態を補正して、自車両の挙動を定加速度減速モデルに近づける。
【００４６】
また、理想モデル算出部１２は、情報取得部１１によって自車両の進路におけるカーブの存在を取得・検出した場合には、そのカーブを円滑に走行するため、車体にかかる横方向の加速度を低減した低加速度操舵モデルを出力する。そして、支援処理部１３のカーブ走行支援部１３ｂは、エンジン制御機構５１、ブレーキ制御機構５２、舵角制御機構５３、サスペンション制御機構５４および変速機制御機構５５の動作状態を制御して自車両の挙動を低加速度操舵モデルに近づける。
【００４７】
さらに、理想モデル算出部１２は、情報取得部１１によって車両の走行速度に影響を与える要因、例えば道路の傾斜などが取得・検出された場合には、その要因による速度変化を相殺した定速走行モデルを出力する。そして、支援処理部１３の定速走行支援部１３ａは、エンジン制御機構５１、ブレーキ制御機構５２および変速制御機構５５の動作状態を制御して自車両の挙動を定速走行モデルに近づける。
【００４８】
なお、これらの支援はあくまで一例であり、他の支援を併せて実行してもよい。例えば、定速走行支援中に、舵角制御機構５３を制御して直進を支援するなどが実行可能である。また、車両状態と周辺状況に合わせてサスペンション制御機構５４を制御して、適切な減衰力に変更する支援を実行してもよい。
【００４９】
ところで、理想モデルやそれに基づく支援処理は、通常走行における運転操作を支援し、より少ない運転操作で安定した走行状態を実現するものである。そのため、運転者による運転操作が所定の範囲を逸脱した場合には挙動制御による支援を解除し、運転者による運転操作に従う。
【００５０】
この運転操作に基づく挙動制御解除について、図２を参照してさらに説明する。同図では、運転者によるアクセル操作と、速度変化との関係を例として示している。まず、運転者が時刻Ｔ１０においてアクセルの踏み増し（アクセルペダルの踏み込み量を増大する）操作を行なった場合、支援処理部１３は、踏み増し操作の継続時間を操作データＣ１０ａとして、踏み増し操作量を操作データＣ１０ｂとして、単位時間当たりの踏み増し操作量をＣ１０ｃとして取得する。
【００５１】
そして、操作データＣ１０ａ〜Ｃ１０ｃのいずれか、もしくは操作データＣ１０ａ〜Ｃ１０ｃの関数によって得られた値が所定の範囲内であるならば、アクセル操作による加速（速度ｖ１１破線部）を行なうことなく、速度ｖ１１（実線部）に示すように走行速度を一定に保持する。
【００５２】
一方、操作データＣ１０ａ〜Ｃ１０ｃのいずれか、もしくは操作データＣ１０ａ〜Ｃ１０ｃの関数によって得られた値が所定の範囲内であるならば、速度ｖ１２（実線部）に示すようにアクセル操作による加速を実行する。
【００５３】
すなわち、運転者による操作量が小さい場合には、その操作によって生じる車両挙動を抑制、もしくは平滑化し、車両の挙動を安定させる。そのため、運転者は微調整のために煩雑な操作を繰り返すことなく、少ない運転操作で安定した走行状態を実現できる。
【００５４】
一方、運転者による操作量が大きい場合には、その操作を車両挙動に反映させることで、危険回避などの際の応答性を確保するとともに、運転者による運転操作を尊重した走行を実現することができる。
【００５５】
つぎに、支援処理部１３による挙動制御の具体例について、さらに説明する。図３は、登降坂路、すなわち傾斜を有する道路における挙動制御について説明する説明図である。同図に示す傾斜Ａ１１では、道路は地点Ｌ１１まで平坦（傾斜０）であり、地点Ｌ１１から下り坂（負の傾斜路）となっている。
【００５６】
そのため、運転者による操作状態が一定のままである場合には、速度ｖ２１ａに示すように地点Ｌ１１通過後に徐々に走行速度が増大する。そこで、運転支援装置１は、負の傾斜を検知した場合には、エンジン制御機構５１によるエンジン回転数低下、ブレーキ制御機構５２による制動、変速機制御機構５５によるギア調節を実行して地点Ｌ１１までの速度を保持する（速度ｖ２１）。
【００５７】
ここで、速度の抑制をギア調節によって実現する、いわゆるエンジンブレーキによって実現するか、ブレーキ制御機構５２による制動を採用するかは、傾斜の変化量や傾斜路の継続距離、自車両の速度などに応じて決定する。具体的には、必要な制動量が大きい場合や制動を必要とする時間が短い場合にはブレーキ制御機構５２による制動を採用し、必要な制動量が小さい場合や制動が必要な時間か長い場合には、エンジンブレーキによる制動を採用することが好適である。
【００５８】
また、傾斜Ａ１２では、道路は地点Ｌ１２まで平坦（傾斜０）であり、地点Ｌ１２から上り坂（正の傾斜路）となっている。そのため、運転者による操作状態が一定のままである場合には、速度ｖ２２ａに示すように地点Ｌ１２通過後に徐々に走行速度が減少する。
そこで、運転支援装置１は、正の傾斜を検知した場合には、エンジン制御機構５１によるエンジン回転数上昇、変速機制御機構５５によるギア調節を実行して地点Ｌ１１までの速度を保持する（速度ｖ２２）。
【００５９】
なお、傾斜Ａ１１における減速支援や、傾斜Ａ１２における加速支援は、地点Ｌ１１，Ｌ１２においてそれぞれ自動的に開始してもよいし、地点Ｌ１１の通過後、運転者が減速操作を行なった場合（地点Ｌ１２通過後には運転者が加速操作を行なった場合）に開始することとしても良い。
【００６０】
傾斜路における加減速支援を自動的に開始する構成では、運転者はより少ない運転操作で、定速走行を実現することができ、運転者による加減速操作を契機として加減速支援を開始する構成ではより運転者による運転操作を尊重した運転支援を実現することができる。
【００６１】
つづいて、図４を参照し、支援処理部１３による停止支援についてさらに説明する。情報取得部１１が停止要因を検知した場合、理想モデル算出部１２は、自車両の現在位置と速度、停止要因の位置から、一定の加速度で円滑に停止位置に停止する定加速度減速モデルを算出する。
【００６２】
停止要因とは、一旦停止の標識や停止表示の信号機、優先道路などであり、ナビゲーション装置２や道路情報収集装置３１からの出力のほか、カメラ３２の撮影結果に対する画像処理によっても検知することができる。
【００６３】
図４では、自車両の現在位置が地点Ｌ２０であり、停止位置が地点Ｌ２２である。そして理想モデル算出部１２は、速度ｖ３０に示すように、地点Ｌ２１において減速を開始し、地点Ｌ２２において速度が０になる円滑な減速を理想モデルとして出力する。
【００６４】
そして、停止支援部１３ｃは、エンジン制御機構５１によるエンジン回転数低下、ブレーキ制御機構５２による制動、変速機制御機構５５によるギア調節を実行して車両の挙動を理想モデルに近づける。
【００６５】
ところで、既に述べたように支援処理部１３による挙動制御は、運転者による運転操作が所定の範囲を逸脱した場合に解除されるのであるが、この所定の範囲は、車両の走行速度や停止位置までに距離に依存して変化させることが好適である。
【００６６】
具体的には、上限閾値Ｔｈ１０および下限速度Ｔｈ１１によって定まる範囲が、図４において支援処理部１３が挙動制御を実行する範囲であり、この範囲を逸脱する場合には挙動制御を解除する。上限閾値Ｔｈ１０および下限速度Ｔｈ１１によって示されるように、自車両が停止位置である地点Ｌ２２に近づくほど、また、車両の速度が低下するほど範囲は狭くなるように設定する。
【００６７】
なお、挙動制御の解除可否は、図２において説明したように運転者による操作量に基づいて判定してもよいし、車両の速度によって判定してもよい。さらに、車体にかかる加速度によって判定することもできる。
【００６８】
つづいて、図５を参照し、支援処理部１３によるカーブ走行支援についてさらに説明する。同図では、地点Ｌ３１がカーブ開始地点、地点Ｌ３２がカーブ終了地点である。したがって、開始地点Ｌ３１までは曲率「０」であり、開始地点Ｌ３１から曲率が上昇して最大値Ｒｍを取り、その後減少して終了地点Ｌ３２で再度曲率「０」となる。
【００６９】
このカーブを走行する場合、理想モデル算出部１２は、カーブ開始地点Ｌ３１までに現時点での走行速度ｖｓから速度ｖｃまで減速してカーブに進入し、カーブ開始地点Ｌ３１からカーブ終了地点Ｌ３２の間で曲率変化に対応して舵角を制御するとともに、カーブ終了地点Ｌ３２までに充分な加速を行なう走行モデルを理想モデルとして算出する。この時、車体にかかる横方向の加速度および前後方向の加速度をなるべく低減するようにカーブの走行速度ｖｃおよび舵角Ｓｍを設定する。
【００７０】
そしてカーブ走行支援部１３ｂは、エンジン制御機構５１によるエンジン回転数調節、ブレーキ制御機構５２による制動、舵角制御機構５３による舵角調節、変速機制御機構５５によるギア調節を実行して自車両の挙動を理想モデルに近づける。
【００７１】
ここで、減速の支援については、運転者による減速操作を契機として支援を開始してもよいし、カーブ接近時に自動的に減速を開始してもよい。一方、操舵支援や加速支援については、運転者によるハンドル操作や加速操作を検知した時点で支援を開始する構成とすることが好適である。
【００７２】
つぎに、運転支援装置１の処理動作について説明する。図６は、運転支援装置１の処理動作を説明するフローチャートであり、同図に示す処理フローは車両の走行開始時点（車両速度＞０となった時点）で開始する。
【００７３】
処理が開始されると、運転支援装置１は、まず、定速走行支援部１３ａによる定速走行支援を実行する（ステップＳ１０１）。また、情報取得部１１は、ナビゲーション装置２、道路情報収集装置３１、カメラ３２、速度センサ３３、加速度センサ３３および車両制御系５０の出力を収集し、自車両の進路上にカーブがあるか（カーブに接近中であるか）否かを判定する（ステップＳ１０２）。
【００７４】
その結果、自車両がカーブに接近中でない場合（ステップＳ１０２，Ｎｏ）、運転支援装置１は、停止要因が存在するか否かを判定する（ステップＳ１０３）。そして、停止要因が存在しなければ（ステップＳ１０３，Ｎｏ）運転支援装置１は定速走行支援を継続し（ステップＳ１０１）、停止要因が存在する場合には（ステップＳ１０３，Ｙｅｓ）、停止支援部１３ｃによる停止支援を実行し（ステップＳ１０４）、車両が停止した時点で処理を終了する。
【００７５】
一方、自車両がカーブに接近中である場合（ステップＳ１０２，Ｙｅｓ）、運転支援装置１は、カーブ走行支援部１３ｂによるカーブ走行支援に移行する（ステップＳ１１１）。
【００７６】
そして、停止要因が存在するか否かを判定し（ステップＳ１１２）、停止要因が存在する場合には（ステップＳ１１２，Ｙｅｓ）、停止支援部１３ｃによる停止支援を実行し（ステップＳ１０４）、車両が停止した時点で処理を終了する。
【００７７】
一方、停止要因が存在しなければ（ステップＳ１１２，Ｎｏ）、情報取得部１１が取得した情報からカーブが終了したか否かを判定する（ステップＳ１１３）。その結果、カーブが継続しているならば（ステップＳ１１３，Ｎｏ）、カーブ走行支援を継続し（ステップＳ１１１）、カーブが終了しているならば（ステップＳ１１３，Ｙｅｓ）、定速走行支援に移行する（ステップＳ１０１）。
【００７８】
上述してきたように、本実施例にかかる運転支援装置１は、ナビゲーション装置２、道路情報収集装置３１、カメラ３２、速度センサ３３、加速度センサ３３および車両制御系５０の出力を収集して自車両の走行の理想モデルを算出し、自車両の走行状態が理想モデルに近づくように支援する。そのため、運転操作を状況に適応して補助し、熟練した運転者が運転した場合と同様の安定した（車体にかかる加速度の少ない）車両挙動を、簡易な操作で実現することができる。
【００７９】
なお、本実施例で説明した車両の挙動制御は、あくまで一例であり、実際の制御にあってはさらに各種情報、例えば、凍結などの路面状態や舗装状態、道路の幅や制限速度、天候情報や時刻情報、渋滞情報、工事情報などを参照して制御内容を定めることができるものである。さらに、運転者ごとの運転傾向などを記憶し、運転者に合わせて制御内容を変更する構成としてもよい。
【００８０】
また、サービスのシナリオとしては以下の通りとなる。
（１）状態通知としては、進入する登降坂路の静的情報を乗員に通知する。
静的情報とは、進入する登降坂路までの距離や坂路の傾斜情報である。ナビ画面に表示する際は、通常のナビ（地図等）の画面に割り込ませ、この情報を例えば、右半分の画面に分割表示する。表示形態は、坂路の傾斜状態や長さなどを絵で表すようにする。音声で通知する場合、「この先、急な下り坂です」等を実施する。
【００８１】
（２）アドバイス通知としては、登降坂路を快適に走行する為の必要な操作を乗員に指示する。また登降坂路の動的情報を進入前に乗員に通知する。
ナビ画面に表示する際は、通常のナビ（地図等）の画面に割り込ませて例えば「更に加速が必要である」、「今は安定している」等、矢印やメッセージを含めたアドバイス表示を行なう。
【００８２】
このようにすることで、乗員は通常の地図画面も参照しつつ、アドバイス画面を見ることができるので、乗員は適切な坂道の通過ができる。動的情報とは、「坂道の路面状態」等である。音声で通知する場合、「２速にシフトダウンしてください」等を実行する。
【００８３】
（３）サポート処置としては、登降坂路を快適に走行する為の必要な操作を実質的に援助する。
例えば、登坂路走行時に、乗員のアクセル操作をトリガとして、一定速度で登降坂路を走行できるように車両走行を制御する。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
以上のように、本発明にかかる運転支援装置は、車両の運転の支援に有用であり、特に少ない操作で安定した走行状態を実現する運転支援に適している。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の実施例にかかる運転支援装置の概要構成を示す概要構成図である。
【図２】運転操作に基づく挙動制御解除について説明する説明図である。
【図３】登降坂路における挙動制御について説明する説明図である。
【図４】停止支援について具体的に説明する説明図である。
【図５】カーブ走行支援について具体的に説明する説明図である。
【図６】図１に示した運転支援装置の処理動作を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００８６】
１ 運転支援装置
２ ナビゲーション装置
１１ 情報取得部
１２ 理想モデル算出部
１３ 支援処理部
１３ａ 定速走行支援部
１３ｂ カーブ走行支援部
１３ｃ 停止支援部
２１ 地図データ
３１ 道路情報収集装置
３２ カメラ
３３ 速度センサ
３４ 加速度センサ
４０ 車内通知系
４１ ディスプレイ
４２ スピーカ
５０ 車両制御系
５１ エンジン制御機構
５２ ブレーキ制御機構
５３ 舵角制御機構
５４ サスペンション制御機構
５５ 変速機制御機構
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、自車両の運転を支援する運転支援装置であって、
自車両の状態および周辺の状況を取得する情報取得手段と、
前記情報取得手段が取得した車両状態および周辺状況とをもとに、自車両の理想的な走行モデルを算出するモデル算出手段と、
前記自車両の走行状態が前記走行モデルに近づくように自車両の挙動制御を行なう挙動制御手段と、
を備えたことを特徴とする運転支援装置。
【請求項２】
前記情報取得手段は、自車両の走行速度、車体にかかる加速度、自車位置、エンジンの制御状態、ブレーキの制御状態、舵角の制御状態、サスペンションの制御状態、変速機の制御状態のうち、少なくともいずれか一つを前記車両状態として取得することを特徴とする請求項１に記載の運転支援装置。
【請求項３】
前記情報取得手段は、道路形状、路幅、路面状況、傾斜状況、交通状況、天候のうち少なくともいずれか一つを前記周辺状況として取得することを特徴とする請求項１または２に記載の運転支援装置。
【請求項４】
前記モデル算出手段は、傾斜地を走行する場合の走行モデルとして、当該傾斜による車速への影響を相殺した定速走行モデルを出力することを特徴とする請求項１，２または３に記載の運転支援装置。
【請求項５】
前記モデル算出手段は、自車両が停止する場合の走行モデルとして、一定の加速度で停止位置に停止する定加速度減速モデルを出力することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の運転支援装置。
【請求項６】
前記モデル算出手段は、自車両がカーブを通過する場合の走行モデルとして車体にかかる横方向の加速度を低減する低加速度操舵モデルを出力することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の運転支援装置。
【請求項７】
前記挙動制御手段は、運転者による運転操作が所定の範囲を逸脱した場合に前記挙動制御を解除することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の運転支援装置。
【請求項８】
前記挙動制御手段は、運転操作の継続時間、操作量、時間当たり操作量のうち少なくともいずれか一つを用いて当該運転操作が所定の範囲を逸脱したか否かを判定することを特徴とする請求項７に記載の運転支援装置。
【請求項１】
車両に搭載され、自車両の運転を支援する運転支援装置であって、
自車両の状態および周辺の状況を取得する情報取得手段と、
前記情報取得手段が取得した車両状態および周辺状況とをもとに、自車両の理想的な走行モデルを算出するモデル算出手段と、
前記自車両の走行状態が前記走行モデルに近づくように自車両の挙動制御を行なう挙動制御手段と、
を備えたことを特徴とする運転支援装置。
【請求項２】
前記情報取得手段は、自車両の走行速度、車体にかかる加速度、自車位置、エンジンの制御状態、ブレーキの制御状態、舵角の制御状態、サスペンションの制御状態、変速機の制御状態のうち、少なくともいずれか一つを前記車両状態として取得することを特徴とする請求項１に記載の運転支援装置。
【請求項３】
前記情報取得手段は、道路形状、路幅、路面状況、傾斜状況、交通状況、天候のうち少なくともいずれか一つを前記周辺状況として取得することを特徴とする請求項１または２に記載の運転支援装置。
【請求項４】
前記モデル算出手段は、傾斜地を走行する場合の走行モデルとして、当該傾斜による車速への影響を相殺した定速走行モデルを出力することを特徴とする請求項１，２または３に記載の運転支援装置。
【請求項５】
前記モデル算出手段は、自車両が停止する場合の走行モデルとして、一定の加速度で停止位置に停止する定加速度減速モデルを出力することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の運転支援装置。
【請求項６】
前記モデル算出手段は、自車両がカーブを通過する場合の走行モデルとして車体にかかる横方向の加速度を低減する低加速度操舵モデルを出力することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の運転支援装置。
【請求項７】
前記挙動制御手段は、運転者による運転操作が所定の範囲を逸脱した場合に前記挙動制御を解除することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の運転支援装置。
【請求項８】
前記挙動制御手段は、運転操作の継続時間、操作量、時間当たり操作量のうち少なくともいずれか一つを用いて当該運転操作が所定の範囲を逸脱したか否かを判定することを特徴とする請求項７に記載の運転支援装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−１１１１８３（Ｐ２００６−１１１１８３Ａ）
【公開日】平成１８年４月２７日（２００６．４．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３０２２７３（Ｐ２００４−３０２２７３）
【出願日】平成１６年１０月１５日（２００４．１０．１５）
【出願人】（０００２３７５９２）富士通テン株式会社 (3,383)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年４月２７日（２００６．４．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１０月１５日（２００４．１０．１５）
【出願人】（０００２３７５９２）富士通テン株式会社 (3,383)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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