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技術 運転支援装置、及び運転支援方法

出願人 株式会社デンソートヨタ自動車株式会社
発明者 福万真澄貴田明宏
出願日 2015年6月30日 (5年5ヶ月経過) 出願番号 2015-131132
公開日 2017年1月19日 (3年11ヶ月経過) 公開番号 2017-016305
状態 特許登録済
技術分野 乗員・歩行者の保護 交通制御システム 駆動装置の関連制御、車両の運動制御
主要キーワード 後方バンパ 前方バンパ 衝突防止制御 非舗装路 センタセンサ 操作意思 コーナセンサ 探査波
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年1月19日)のものです。
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図面 (5)

課題

運転者の操作に応じて、衝突回避装置を作動させる距離を適切に設定することができる運転支援装置を提供する。

解決手段

車両10の進行方向前方に位置する物体との距離に応じて、車両10に搭載された衝突回避装置を作動させる運転支援装置20であって、車両10の進行方向前方への車輪の転がりを抑制する走行抵抗が存在するか否かを判定する抵抗判定部21と、車両10の運転者によるアクセル操作がなされているか否かを判定する操作判定部22と、衝突回避装置を作動させる距離である作動距離を設定する距離設定部23と、を備え、距離設定部23は、抵抗判定部21が、走行抵抗が存在すると判定し、且つ、操作判定部22が、アクセル操作がなされていると判定した場合に、走行抵抗が存在しない場合よりも作動距離を小さい値に設定する。

概要

背景

従来、超音波センサ等の測距センサを車両に搭載し、先行車両歩行者道路上の構造物等の車両周辺に存在する物体を検知するとともに、その物体検知結果に基づいて、車両の走行安全性を向上させるための各種制御、例えば、制動装置の作動や、運転者への報知等を行う運転支援装置が提案されている。

このような運転支援装置が搭載された車両では、駐車時等、運転者が物体へにじり寄りたい場合においても、物体への過度な接近であると判定し、不要な作動を起こすことがある。そのため、運転者の意思に応じて、物体へ接近可能な距離を設定する必要がある。この点、物体との距離の目標値を、運転者が設定可能としたものとして、特許文献1に記載の運転支援装置がある。

概要

運転者の操作に応じて、衝突回避装置を作動させる距離を適切に設定することができる運転支援装置を提供する。車両10の進行方向前方に位置する物体との距離に応じて、車両10に搭載された衝突回避装置を作動させる運転支援装置20であって、車両10の進行方向前方への車輪の転がりを抑制する走行抵抗が存在するか否かを判定する抵抗判定部21と、車両10の運転者によるアクセル操作がなされているか否かを判定する操作判定部22と、衝突回避装置を作動させる距離である作動距離を設定する距離設定部23と、を備え、距離設定部23は、抵抗判定部21が、走行抵抗が存在すると判定し、且つ、操作判定部22が、アクセル操作がなされていると判定した場合に、走行抵抗が存在しない場合よりも作動距離を小さい値に設定する。

目的

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、運転者の操作に応じて、衝突回避装置を作動させる距離を適切に設定することができる運転支援装置、及び運転支援方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

車両(10)の進行方向前方に位置する物体との距離に応じて、前記車両に搭載された衝突回避装置を作動させる運転支援装置(20)であって、前記車両の前記進行方向前方への車輪の転がりを抑制する走行抵抗が存在するか否かを判定する抵抗判定部(21)と、前記車両の運転者によるアクセル操作がなされているか否かを判定する操作判定部(22)と、前記衝突回避装置を作動させる距離である作動距離を設定する距離設定部(23)と、を備え、前記距離設定部は、前記抵抗判定部が、前記走行抵抗が存在すると判定し、且つ、前記操作判定部が、前記アクセル操作がなされていると判定した場合に、前記走行抵抗が存在しない場合よりも前記作動距離を小さい値に設定する、運転支援装置。

請求項2

前記抵抗判定部は、前記車両が登坂路走行する場合に、前記走行抵抗が存在すると判定する、請求項1に記載の運転支援装置。

請求項3

前記抵抗判定部は、前記車両が走行する路面に段差が存在する場合に、前記走行抵抗が存在すると判定する、請求項1に記載の運転支援装置。

請求項4

前記抵抗判定部は、前記車両の速度と前記アクセル操作の操作量を取得し、取得した前記速度が取得した前記操作量に基づく速度よりも小さい場合に、走行抵抗が存在すると判定する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の運転支援装置。

請求項5

前記抵抗判定部は、前記車両の進行方向への加速度に基づいて、走行抵抗が存在するか否かを判定する、請求項1又は2に記載の運転支援装置。

請求項6

前記距離設定部は、前記アクセル操作の操作量を取得し、その操作量が閾値よりも小さい場合に、前記作動距離を前記走行抵抗が存在しない場合よりも小さい値に設定する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の運転支援装置。

請求項7

前記距離設定部は、前記車両が走行する路面の勾配を取得し、その勾配が大きいほど、前記閾値を大きく設定する、請求項6に記載の運転支援装置。

請求項8

車両(10)の進行方向前方に位置する物体との距離に応じて、前記車両に搭載された衝突回避装置を作動させる運転支援装置(20)が実行する運転支援方法であって、前記車両の前記進行方向前方への車輪の転がりを抑制する走行抵抗が存在するか否かを判定する抵抗判定ステップと、前記車両の運転者によるアクセル操作がなされているか否かを判定する操作判定ステップと、前記衝突回避装置を作動させる距離である作動距離を設定する距離設定ステップと、を実行し、前記距離設定ステップでは、前記抵抗判定ステップで、前記走行抵抗が存在すると判定し、且つ、前記操作判定ステップで、前記アクセル操作がなされていると判定した場合に、前記走行抵抗が存在しない場合よりも前記作動距離を小さい値に設定する、運転支援方法。

技術分野

0001

本発明は、車両の進行方向に存在する物体を検知して車両を制御する運転支援装置、及びその運転支援装置が実行する運転支援方法に関する。

背景技術

0002

従来、超音波センサ等の測距センサを車両に搭載し、先行車両歩行者道路上の構造物等の車両周辺に存在する物体を検知するとともに、その物体検知結果に基づいて、車両の走行安全性を向上させるための各種制御、例えば、制動装置の作動や、運転者への報知等を行う運転支援装置が提案されている。

0003

このような運転支援装置が搭載された車両では、駐車時等、運転者が物体へにじり寄りたい場合においても、物体への過度な接近であると判定し、不要な作動を起こすことがある。そのため、運転者の意思に応じて、物体へ接近可能な距離を設定する必要がある。この点、物体との距離の目標値を、運転者が設定可能としたものとして、特許文献1に記載の運転支援装置がある。

先行技術

0004

特開2014−91351号公報

発明が解決しようとする課題

0005

特許文献1に記載の運転支援装置では、運転者が距離の目標値を入力可能であるものの、その距離は一律に設定されるものであり、また、運転者が状況を判断して距離を入力するとも限らない。そのため、必ずしも、運転者の操作意思に応じた運転支援が可能であるとはいえない。

0006

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、運転者の操作に応じて、衝突回避装置を作動させる距離を適切に設定することができる運転支援装置、及び運転支援方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

0007

本発明は、車両の進行方向前方に位置する物体との距離に応じて、前記車両に搭載された衝突回避装置を作動させる運転支援装置であって、前記車両の前記進行方向前方への車輪の転がりを抑制する走行抵抗が存在するか否かを判定する抵抗判定部と、前記車両の運転者によるアクセル操作がなされているか否かを判定する操作判定部と、前記衝突回避装置を作動させる距離である作動距離を設定する距離設定部と、を備え、前記距離設定部は、前記抵抗判定部が、前記走行抵抗が存在すると判定し、且つ、前記操作判定部が、前記アクセル操作がなされていると判定した場合に、前記走行抵抗が存在しない場合よりも前記作動距離を小さい値に設定する。

0008

平坦な路面では、クリープ現象により車両を移動させることが可能である。そのため、車両を物体に接近させる際に、運転者はアクセル操作を行わず、ブレーキ操作を行うこととなる。この場合では、運転者がアクセル操作を行えば、そのアクセル操作は踏み間違えの可能性があるため、より早く車両を停止させる必要がある。一方で、登坂路であったり、段差が存在していたりする等、路面に走行抵抗が存在する場合には、クリープ現象により車両を移動させることができない。ゆえに、運転者はアクセル操作により車両を移動させて、物体に接近させることとなる。このとき、平坦な路面である場合と同様に、運転者のアクセル操作を踏み間違えであると判定すれば、衝突回避装置の作動により車両を物体に接近させることができないため、運転者は煩わしさを感ずることとなる。

0009

この点、上記構成では、走行抵抗が存在し、且つ、運転者によるアクセル操作がなされていると判定した場合に、衝突回避装置を作動させる距離である作動距離をより小さい値に設定している。これにより、運転者がアクセル操作により物体へ接近させる状況で、衝突回避装置の作動が早期に行われることを抑制することができる。ゆえに、運転者の意思に応じた運転支援を可能とすることができる。

図面の簡単な説明

0010

運転支援装置の概略図である。
車両が登坂路で壁に接近する状況を示す図である。
車両が段差を越えて壁に接近する状況を示す図である。
実施形態に係る処理を示すフローチャートである。

実施例

0011

以下、車両に搭載される運転支援装置として具体化した実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態に係る運転支援装置は、測距センサから物体の検知情報を受信することにより、車両の周囲に存在する物体として例えば他の車両や道路構造物等を検知する。まず、本実施形態に係る車両の運転支援装置の概略構成について図1を用いて説明する。

0012

図1において、車両10は、運転支援装置である運転支援ECU20を備えている。車両10には、センサとして、車輪速センサ31、アクセルセンサ32、ブレーキセンサ33、加速度センサ34及び測距センサ35が備えられており、各センサ31〜35は、運転支援ECU20に接続されている。運転支援ECU20は、各センサ31〜35からの信号を受信し、ブレーキ42へ制御信号を送信することにより、衝突防止制御を実施する。なお、このとき、ブレーキ42は、運転支援ECU20からの指令により衝突防止装置として機能することとなる。

0013

運転支援ECU20はマイコンワイヤハーネスインタフェースなどを搭載しており、マイコンは、CPU、ROM、RAM、I/O、及び、CAN通信装置等を備えた公知の構成を有する。

0014

車輪速センサ31は、所定周期パルス信号を出力するパルス検出式である。本実施形態では、車輪と共に回転するロータに設けられた複数の凸部の通過に応じて、所定周期でパルス信号を出力する電磁ピックアップ式を用いている。運転支援ECU20は、車輪速センサ31の検出信号を受信し、入力された検出信号のパルス間隔に基づいて車速を算出する。

0015

アクセルセンサ32は、アクセルペダル踏込量を検出するセンサである。運転支援ECU20は、アクセルセンサ32の検出信号を受信して要求トルク要求空気量)を求め、その要求トルクに基づいてエンジン41へ制御信号を送信する。ブレーキセンサ33は、ブレーキペダルの踏込量を検出するセンサである。運転支援ECU20は、ブレーキセンサ33の検出信号を受信して、ブレーキ42へ制御信号を送信する。

0016

加速度センサ34は、センサ自身に加わる力に基づき車両10の加速度感知するものであり、例えば静電容量型ピエゾ抵抗型などを用いる。加速度センサ34では、車両10が平坦な路面に停車しており、車両10に対して垂直に重力加速度が働く状態の加速度を基準としている。すなわち、傾斜した路面においてその傾斜方向を車両進行方向として車両10が停車している状態では、その傾斜に応じた車両10の進行方向についての加速度が検出されることとなる。加速度センサ34が検出した加速度は、運転支援ECU20へ入力される。

0017

測距センサ35は、例えば超音波センサであり、20〜100kHzの超音波探査波として送信する機能と、物体から反射した探査波を反射波として受信する機能とを有している。本実施形態では、車両前部(例えば前方バンパ)に、車両10の進行方向に直交する方向(車幅方向)に並ぶように、4つの測距センサ35が所定の間隔を開けて取り付けられている。具体的には、測距センサ35は、車両10の中心線11の近傍に中心線11に対して対象位置に取り付けられた2つのセンタセンサ(第1センサ35a,第2センサ35b)と、車両10の左コーナ及び右コーナにそれぞれ取り付けられたコーナセンサ35c,35dとを備えている。なお、車両10には、車両後部(例えば後方バンパ)にも測距センサ35が取り付けられているが、センサの取り付け位置及び機能は車両前部の測距センサ35と同じであるため、ここでは説明を省略する。

0018

運転支援ECU20は、測距センサ35から受信した物体の検知情報に基づいて、車両周辺の物体の有無を検知する。具体的には、運転支援ECU20は、測距センサ35に制御信号を送信し、所定時間間隔(例えば、数百ミリ秒間隔)の送信機会ごとに探査波を送信するように指令する。続いて、運転支援ECU20が、測距センサ35から物体の検知情報を受信すると、その受信した検知情報に基づいて、車両周辺の物体の有無を判断する。そして、車両10の進行方向前方に物体が存在すると判断した場合には、距離設定部23がその物体との衝突を回避すべく、ブレーキ42を作動させる距離である作動距離として、基準値を設定する。作動判定部24は、車両10と物体との距離が作動距離よりも小さいか否かを判定し、車両10と物体との距離が作動距離よりも小さければ、ブレーキ42を作動させる指令を送信する。このときに、エンジン41に対して駆動力を抑制する制御を同時に行うものとしてもよい。

0019

このエンジン41の駆動力は、オートマチックトランスミッションを介して、車両10の車輪へ伝達される。このオートマチックトランスミッションでは、クラッチ機構トルクコンバータを採用しており、車輪への駆動力の伝達を完全に切断することができない。そのため、低速走行時に運転者によるアクセル操作がなされていない場合でも、エンジン41からの駆動力が車輪へ伝達され、クリープ現象が生ずる。

0020

なお、本実施形態では、車両10が低速走行している場合において、車両10から比較的近い距離(例えば5m以内)に存在する他車両、壁、柱等の物体を測距センサ35により検知し、その物体に対する衝突回避を行うものとしており、例えば車両10の駐車時において機能する。

0021

車両10が低速走行する際に、車輪の転がりを抑制する走行抵抗が存在するか否かにより、運転者による操作は異なるものとなる。具体的には、走行抵抗の無い平坦な路面では、クリープ現象により車両10を移動させることが可能である。そのため、車両10を物体に接近させる際に、運転者はアクセル操作を行わず、ブレーキ操作を行うこととなる。この場合では、運転者がアクセル操作を行えば、そのアクセル操作は踏み間違えの可能性があるため、より早く車両10を停止させる必要がある。

0022

一方で、路面に走行抵抗が存在する場合には、クリープ現象により車両10を移動させることができない。この走行抵抗が存在する場合について、図2及び図3を用いて説明する。図2に示すように車両10が傾斜した路面60(登坂路)を登して壁50に接近する場合、アクセルを踏み込んで車両10を移動させることとなる。このとき、そのアクセル操作が踏み間違えであると判定すれば、作動距離がより大きく設定されてしまい、図2(a)に示すように車両10と壁50との距離Lが大きい状態でブレーキ42が作動されることとなる。この点、車両10が位置する路面60が登坂路である場合に、運転者によるアクセル操作がなされたら、作動距離を基準値よりも小さく設定すれば、図2(b)に示すように、壁50に対してより接近させることができるようになる。

0023

同様に、路面60に段差61が存在する場合には、図3(a)で示すように、車両10は段差61に接触した際に一旦停止する。このとき、運転者がアクセルを踏み込むことにより、図3(b)に示すように、段差61に乗り上げることが可能となる。そして、アクセルの踏込を継続することで、図3(c)に示すように、車両10を壁50に接近させることが可能となる。このとき、アクセル操作を踏み間違えであると判定すれば、作動距離がより大きな値として設定される。そのため、図3(a)や図3(b)に示すように、車両10と壁50との距離Lが大きい状態でブレーキ42が作動し、壁50に対して十分に接近させることができない場合や、段差61を乗り越えることができない場合が起こり得る。

0024

そこで、本実施形態では、運転支援ECU20の抵抗判定部21が、路面60に走行抵抗が存在するか否かを判定し、操作判定部22が、運転者によるアクセル操作がなされたか否かを判定する。そして、路面60に走行抵抗が存在し、且つ、運転者によるがアクセル操作がなされたと判定した場合、距離設定部23は作動距離を基準値よりも小さい値である補正値に設定し、物体へのにじり寄りを可能とする。

0025

路面60に走行抵抗が存在する場合とは、主に、図2で示したような車両10が登坂する場合と、図3で示したような路面60に段差61が存在する場合とがある。そこで、各センサ31〜34の検出値を用いて、走行抵抗が存在しているか否かを判定する。

0026

具体的には、車両10が登坂する場合については、車両10が停止している状態から運転者によるアクセル操作により移動を開始した場合には、停止した状態での加速度センサ34の検出値により登坂路であると判定し、その判定結果を保持すればよい。また、車輪速センサ31の検出値の時間微分値と、加速度センサ34の検出値とを用いて登坂路であるか否かを判定してもよい。

0027

走行抵抗が段差61である場合には、上述したとおり、車両10は段差61に接触することにより一旦停止する。そのため、アクセル操作を検出したにもかかわらず、車両10が移動できない状態が所定期間継続した場合に、走行抵抗として段差61が存在すると判定する。なお、車両10が移動できない状態が所定期間継続したか否かは、加速度センサ34の検出値及び車輪速センサ31の検出値の少なくとも一方により検出すればよい。

0028

ところで、走行抵抗が存在する場合に運転者による過剰なアクセル操作がなされた場合には、車両10が物体に接触するおそれが高まる。そのため、アクセルセンサ32が検出した操作量アクセル開度)に対して閾値を設け、操作量(アクセル開度)が閾値を超えた場合には、作動距離を基準値とする。また、登坂路で車両10を移動させるうえで、路面60の傾斜が大きいほど、運転者はアクセルの操作量(アクセル開度)を大きくする必要がある。そのため、加速度センサ34の検出値により勾配を求め、その勾配が大きいほど、アクセル開度と比較する閾値を大きく設定すればよい。

0029

図4は、本実施形態に係る運転支援ECU20が実行する一連の処理を示すフローチャートである。図4の処理は、所定の制御周期ごとに繰り返し実行される。

0030

まず、物体(障害物)を検出したか否かを判定する(S101)。障害物を検出しない場合(S101:NO)、ブレーキ42を作動させる必要がないため、一連の処理を終了する。障害物を検出した場合(S101:YES)、運転者によるアクセル操作がなされているか否かを判定する(S102)。運転者によるアクセル操作がなされていなければ(S102:NO)、運転者は障害物に対してにじり寄る操作をしていないといえるため、作動距離を基準値に設定する(S106)。運転者によるアクセル操作がなされていれば(S102:YES)、走行抵抗が存在するか否かを判定する(S103)。

0031

走行抵抗が存在していなければ(S103:NO)、にじり寄りにアクセル操作は不要であるため、運転者によるアクセルの踏み間違えである可能性がある。そのため、作動距離を基準値に設定する(S106)。走行抵抗が存在していれば(S103:YES)、アクセル開度が閾値よりも小さいか否かを判定する(S104)。アクセル開度が閾値以上である場合(S104:NO)、車両10が急加速したり、車速が過剰なものとなったりする可能性がある。そのため、作動距離を基準値に設定する(S106)。アクセル開度が閾値よりも小さければ(S104:YES)、運転者によるにじり寄りの操作である可能性が高いため、作動距離を基準値よりも小さい値である補正値に設定する(S105)。

0032

S105の処理及びS106の処理の一方で、作動距離が求まれば、障害物との距離が作動距離よりも小さいか否かを判定する(S107)。障害物との距離が作動距離よりも小さければ(S107:YES)、ブレーキ42を作動させて制動制御を行う(S108)。一方、障害物との距離が作動距離よりも大きければ(S107:NO)、そのまま一連の処理を終了する。

0033

上記構成により、本実施形態に係る運転支援装置は、以下の効果を奏する。

0034

・走行抵抗が存在し、且つ、運転者によるアクセル操作がなされていると判定した場合に、ブレーキ42の作動距離を基準値よりも小さい値に設定している。これにより、運転者がアクセル操作により物体へ接近させる状況で、衝突回避装置の作動が早期に行われることを抑制することができる。ゆえに、運転者の意思に応じた運転支援を可能とすることができる。

0035

・走行抵抗が存在しない場合には、運転者によるアクセル操作は誤操作である可能性がある。上記構成では、走行抵抗が存在しない場合には、ブレーキ42の作動距離を補正値とせず基準値としているため、運転者によるアクセルの誤操作が生じた場合に、適切な距離でブレーキ42を作動させることができる。

0036

・走行抵抗が存在する場合でも、運転者によるアクセル操作が過剰なものであれば、車両10が急加速し、物体と接触する可能性がある。上記構成では、アクセルセンサ32が検出した操作量(アクセル開度)に閾値を設け、操作量(アクセル開度)が閾値よりも小さい場合に作動距離を基準値よりも小さい値に設定している。ゆえに、運転者による操作が物体へのにじり寄りである場合に限定して、作動距離を小さく設定することができる。

0037

・登坂路で車両10を移動させるうえで、路面の勾配が大きいほど、アクセル開度を大きく設定する必要がある。上記構成では、路面の勾配が大きいほど、アクセル開度と比較する閾値を大きく設定しているため、路面の勾配が大きい状況において、運転者によるアクセル操作が踏み間違えであると誤判定することを抑制することができる。

0038

<変形例>
・上記実施形態では、走行抵抗が存在しており、且つアクセル操作がなされている場合に作動距離を基準値よりも小さくするものとした。この点、作動距離を基準値よりも小さくする処理を平坦路においても行ってもよい。具体的には、平坦路では運転者はアクセル操作を行わず、ブレーキ操作により物体に接近するため、ブレーキ操作を検出することにより、作動距離を小さく設定するものとすればよい。

0039

・車両10が登坂路を走行する場合、車輪速センサ31により検出される車速は、運転者によるアクセルの操作量(アクセル開度)に対応した速度よりも小さくなる。また、車両10が路面60の段差61を越えるうえで、段差61で停止せずにその段差61を乗り越えるとしても、車輪速センサ31により検出される車速は、運転者によるアクセル操作に対応した速度よりも小さくなる。そこで、上記実施形態において、車速とアクセルセンサ32が検出した操作量(アクセル開度)とを対応付けておき、車輪速センサ31から取得した車速の実測値がアクセル開度に対応した車速よりも小さい場合に、走行抵抗が存在するものと判定してもよい。

0040

・上記実施形態では、走行抵抗が存在する場合の例として、登坂路である場合と、路面に段差がある場合とを提示したが、走行抵抗が存在する場合とは、これらに限られない。例えば、非舗装路である場合や、路面に小石砂利散乱している場合等では、クリープ現象により走行できないことがある。このような場合でも、上記実施形態と同様に、走行抵抗が存在すると判定するものとしてもよい。なお、この場合に、走行抵抗が存在するか否かの判定については、例えば、上述した、アクセル開度と車速との関係により判定するものとすればよい。

0041

・上記実施形態では、エンジン41から車輪へ駆動力を伝達するためにトルクコンバータを用いており、それによりクリープ現象が生ずるものとした。この点、トルクコンバータではなく無段変速機等を動力の伝達に採用してもよい。加えて、エンジン41から車輪への駆動力の伝達を遮断することができるものであっても、クリープ現象を発生させる機能を持たせてあるものであれば、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

0042

・上記実施形態では、衝突防止装置としてブレーキ42を作動させるものとしたが、車両10に搭載されたスピーカを衝突防止装置として利用してもよい。具体的には、車両10と物体との距離が作動距離よりも小さくなったときに、運転者に対する警告音を発生させ、運転者よる制動操作を促すものとすればよい。なお、ブレーキ42とスピーカとを共に衝突防止装置として採用してもよい。この場合には、ブレーキ及びスピーカについて、作動距離を等しいものとしてもよいし、異なるものとしてもよい。

0043

・上記実施形態では、車両10の駆動源をエンジン41としたが、モータを駆動源とする車両にも同様に適用することができる。

0044

10…車両、20…運転支援ECU、21…抵抗判定部、22…操作判定部、23…距離設定部。

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