JP2019166949A - 車両の運転支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自動運転モードによる走行中にドライバがステアリングを把持した場合にも、オーバーライドを精度よく判定することができる車両の運転支援装置を提供する。【解決手段】モード切換部３０は、ドライバの保舵を必要としない自動運転モードとしての第２の運転支援モードから、ドライバの保舵を必要とする要保舵モードとしての第１の運転支援モードへの移行を、ドライバの運転操作量の一つである操舵トルクの入力（オーバーライド）に基づいて判定するに際し、操舵トルクに対する閾値Ｐｓｔｈ２を、自車両の走行環境に応じて変更する。【選択図】図９

Description

本発明は、ドライバの保舵を必要とする運転モードと、ドライバの保舵を必要としない自動運転モードと、を切換可能な車両の運転支援装置に関する。

従来、自動車等の車両においては、ドライバの負担を軽減し、快適且つ安全な走行を実現するための各種運転支援装置に関する技術が提案され、実用化されている。この種の運転支援装置は、例えば、先行車追従制御（ＡＣＣ：Adaptive Cruise Control）と、車線維持（ＬＫＡ：Lane Keep Assist）制御や車線逸脱防止（ＬＤＰ：Lane Departure Prevention）制御とを組み合わせることで、ドライバによる操舵等の運転操作を必要とすることなく、目標進行路に沿って自車両を自動走行させる運転支援制御の制御モード（自動運転モード）を実現することが可能である。

このような自動運転モードを備えた運転支援装置では、自動運転モードでの走行中（自動運転中）にドライバによる所定の運転操作介入（オーバーライド）を検出したとき、ドライバの意思を尊重すべく、自動運転モードから、ドライバの運転操作に基づいて自車両を走行させる運転支援モード或いは手動運転モードへと切り換えられる。このため、運転支援装置による自動運転中は、オーバーライドの誤検出を防止するため、基本的にはドライバがステアリングホイール（以下、単にステアリングという）から手を離しておくことが望ましい。

このような運転支援装置において、自動運転中に回転するステアリングにドライバが誤って触れた場合等におけるオーバーライドの誤検出を低減するための技術として、例えば、特許文献１には、ステアリングの操舵操作の方向が回転方向と一致しない場合には大きな手動運転切換閾値を設定することにより、誤操作による手動運転への切換を低減する技術が開示されている。

特開２０１６−１９９１６３号公報

しかしながら、上述の特許文献１に開示された技術のように、ステアリングの操舵操作の方向と回転方向との関係に応じて異なる閾値を設定した場合にも、オーバーライドを精度よく判定することが困難となる場合がある。例えば、保舵を必要としない自動運転モードでの走行中において、ドライバが自動運転モードを継続する意思がある場合であっても、不安な心理状態となった場合等にはステアリングを把持する場合がある。そして、このような場合、ドライバが無意識のうちに操舵入力等を行ってしまい、或いは、保舵によって自動操舵を妨げてしまい、意図しないオーバーライドが判定される虞がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、自動運転モードによる走行中にドライバがステアリングを把持した場合にも、オーバーライドを精度よく判定することができる車両の運転支援装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様による車両の運転支援装置は、自車両の走行環境を認識する走行環境認識手段と、運転モードとして、ドライバによる保舵を必要とする要保舵運転モードと、ドライバによる保舵を必要としない運転支援制御を行う自動運転モードと、を備え、前記運転モードを選択的に実行して車両の走行制御を行う走行制御手段と、ドライバの運転操作量に基づいて前記走行制御手段が実行する前記運転モードを切り換えるモード切換手段と、前記自動運転モードから前記要保舵運転モードへの切り換え判定を行う際の前記運転操作量に対する閾値を自車両の前記走行環境に応じて変更する閾値変更手段と、を備えたものである。

本発明の車両の運転支援装置によれば、自動運転モードによる走行中にドライバがステアリングを把持した場合にも、オーバーライドを精度よく判定することができる。

運転支援装置の概略構成図 運転モード切換制御ルーチンのフローチャート（その１） 運転モード切換制御ルーチンのフローチャート（その２） 運転モード切換制御ルーチンのフローチャート（その３） 運転支援モードから第１の運転支援モードへの遷移判定サブルーチンを示すフローチャート 第１の運転支援モードから手動運転モードへの遷移判定サブルーチンを示すフローチャート 第１の運転支援モードから第２の運転支援モードへの遷移判定サブルーチンを示すフローチャート 第２の運転支援モードから第１の運転支援モードへの遷移判定サブルーチンを示すフローチャート 閾値変更サブルーチンを示すフローチャート 走行シーンと付与ポイントとの関係を例示ずる図表 各運転モードへの遷移図

以下、図面を参照して本発明の形態を説明する。図面は本発明の一実施形態に係り、図１は運転支援装置の概略構成図、図２乃至図４は運転モード切換制御ルーチンのフローチャート、図５は運転支援モードから第１の運転支援モードへの遷移判定サブルーチンを示すフローチャート、図６は第１の運転支援モードから手動運転モードへの遷移判定サブルーチンを示すフローチャート、図７は第１の運転支援モードから第２の運転支援モードへの遷移判定サブルーチンを示すフローチャート、図８は第２の運転支援モードから第１の運転支援モードへの遷移判定サブルーチンを示すフローチャート、図９は閾値変更サブルーチンを示すフローチャート、図１０は走行シーンと付与ポイントとの関係を例示ずる図表、図１１は各運転モードへの遷移図である。

以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。図１に示す運転支援装置１は、自動車等の車両（自車両）に搭載されている。この運転支援装置１は、車外の走行環境を認識するためのセンサユニット（走行環境認識手段）として、ロケータユニット１１及びカメラユニット２１を有し、これらの両ユニット１１，２１が互いに依存することのない完全独立の多重系を構成している。また、運転支援装置１は、走行制御手段としての走行制御ユニット（以下、「走行＿ＥＣＵ」と称す）２２と、エンジン制御ユニット（以下「Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ」と称す）２３と、パワーステアリング制御ユニット（以下「ＰＳ＿ＥＣＵ」と称す）２４と、ブレーキ制御ユニット（以下「ＢＫ＿ＥＣＵ」と称す）２５と、を備え、これら各制御ユニット２２〜２５が、ロケータユニット１１及びカメラユニット２１とともに、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の車内通信回線１０を介して接続されている。

ロケータユニット１１は、道路地図上の自車位置を推定するものであり、自車位置を推定するロケータ演算部１２を有している。

このロケータ演算部１２の入力側には、自車両に作用する前後加速度を検出する前後加速度センサ１３、前後左右各車輪の回転速度を検出する車輪速センサ１４、自車両の角速度或いは角加速度を検出するジャイロセンサ１５、複数の測位衛星から発信される測位信号を受信するＧＮＳＳ受信機１６等、自車両の位置（自車位置）を推定するに際し、必要とするセンサ類が接続されている。

また、ロケータ演算部１２には、記憶手段としての高精度道路地図データベース１８が接続されている。高精度道路地図データベース１８はＨＤＤ等の大容量記憶媒体であり、高精度な道路地図情報（ダイナミックマップ）が記憶されている。この高精度道路地図情報は、自動運転を行う際に必要とする車線データ（車線幅データ、車線中央位置座標データ、車線の進行方位角データ、制限速度等）を保有しており、この車線データは、道路地図上の各車線に数メートル間隔で格納されている。

ロケータ演算部１２は、自車位置を推定する自車位置推定部１２ａ、地図情報取得部１２ｂを備えている。

地図情報取得部１２ｂは、例えばドライバが自動運転に際してセットした目的地に基づき、現在地から目的地までのルート地図情報を高精度道路地図データベース１８に格納されている地図情報から取得し、取得したルート地図情報（ルート地図上の車線データ）を自車位置推定部１２ａへ送信する。自車位置推定部１２ａは、ＧＮＳＳ受信機１６で受信した測位信号に基づき自車両の位置座標を取得し、この位置座標をルート地図情報上にマップマッチングして、道路地図上の自車位置を推定すると共に走行車線を特定し、道路地図データに記憶されている走行車線中央の道路曲率を取得する。

更に、自車位置推定部１２ａは、トンネル内走行等のようにＧＮＳＳ受信機１６の感度低下により測位衛星からの有効な測位信号を受信することができない環境では、車輪速センサ１４で検出した車輪速に基づき求めた車速、ジャイロセンサ１５で検出した角速度、前後加速度センサ１３で検出した前後加速度に基づいて自車位置を推定する自律航法に切換えて、道路地図上の自車位置を推定する。

カメラユニット２１は、車室内前部の上部中央に固定されており、車幅方向中央を挟んで左右対称な位置に配設されているメインカメラ２１ａ及びサブカメラ２１ｂからなる車載カメラ（ステレオカメラ）と、画像処理ユニット（ＩＰＵ）２１ｃ、及び走行環境認識部２１ｄとを有している。

ＩＰＵ２１ｃは、両カメラ２１ａ，２１ｂで撮像した自車両前方の前方走行環境画像情報を所定に画像処理し、対応する対象の位置のズレ量から求めた距離情報を含む前方走行環境画像情報（距離画像情報）を生成する。

走行環境認識部２１ｄは、ＩＰＵ２１ｃから受信した距離画像情報等に基づき、自車両が走行する進行路（自車進行路）の左右を区画する区画線の道路曲率[1/m]、及び左右区画線間の幅（車幅）を求める。この道路曲率、及び車幅の求め方は種々知られているが、例えば、道路曲率は前方走行環境画像情報に基づき輝度差による二値化処理にて、左右の区画線を認識し、最小二乗法による曲線近似式等にて左右区画線の曲率を所定区間毎に求め、更に、両区画線間の曲率の差分から車幅を算出する。

そして、この左右区間線の曲率と車線幅とに基づき車線中央の道路曲率（本実施形態では、これを「カメラ曲率」と称する）を求め、更に、車線中央を基準とする自車両の横位置偏差、正確には、車線中央から自車両の車幅方向中央までの距離（自車横位置偏差Ｘdiff）を算出する。

また、走行環境認識部２１ｄは、距離画像情報に対して所定のパターンマッチング等を行い、道路に沿って存在するガードレールや縁石、及び、立体物（種別、距離、速度自車両との相対速度等）の認識を行う。

ロケータ演算部１２の自車位置推定部１２ａで推定した自車位置、カメラユニット２１の走行環境認識部２１ｄで求めた自車横位置偏差Ｘdiff及び立体物情報等は、走行＿ＥＣＵ２２で読込まれる。

走行＿ＥＣＵ２２には、運転モードとして、手動運転モードと、第１の運転支援モードと、第２の運転支援モードと、が設定されている。

ここで、手動運転モードは、ドライバによる保舵を必要とする要保舵運転モードであり、例えば、ドライバによるステアリング操作、アクセル操作、及び、ブレーキ操作等の運転操作に従って、自車両を走行させる運転モードである。

また、第１の運転支援モードも同様に、ドライバによる保舵を必要とする要保舵運転モードである。すなわち、第１の運転支援モードは、ドライバによる運転操作を反映しつつ、例えば、Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ２３、ＰＳ＿ＥＣＵ２４、ＢＫ＿ＥＣＵ２５等の制御を通じて、主として、先行車追従制御（Adaptive Cruise Control）と、車線維持（Lane Keep Assist）制御や車線逸脱防止（Lane Departure Prevention）制御とを組み合わせて行うことにより、目標進行路に沿って自車両を走行させる、いわば半自動運転モードである。

また、第２の運転支援モードは、ドライバによる保舵を必要とすることなく、例えば、Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ２３、ＰＳ＿ＥＣＵ２４、ＢＫ＿ＥＣＵ２５等の制御を通じて、主として、先行車追従制御（Adaptive Cruise Control）と、車線維持（Lane Keep Assist）制御や車線逸脱防止（Lane Departure Prevention）制御とを組み合わせて行うことにより、目標進行路に沿って自車両を走行させる自動運転モードである。従って、第２の運転支援モードでは、目標進行路を設定不能となった場合等には、ドライバに運転操作を引き継ぐか（すなわち、手動運転モード等の要保舵運転モードに遷移するか）、または自車両を路側帯等に自動的に停止させる回避制御が行われる。

これら第１，第２の運転支援モードでは、走行環境認識部２１ｄ等において自車進行路上の前方に先行車が認識されている場合には、例えば、先行車の走行軌跡等に基づいて目標進行路を設定し、自車両を、車線を逸脱することなく先行車に対して追従させることが可能となっている。また、第１，第２の運転支援モードでは、先行車を認識しない場合には、例えば、自車進行路等に基づいて目標進行路を設定し、セット車速を目標車速として自車両を走行させることが可能となっている。

このように走行＿ＥＣＵ２２に設定された各運転モードは、モード切換手段としてのモード切換部３０からの切換信号に基づいて選択的に実行可能となっている。

モード切換部３０には、例えば、カメラユニット２１において推定した自車進行路に関する各種情報（カメラ曲率、自車横位置偏差等）、及び、ロケータユニット１１において推定した道路地図上の自車位置等に関する各種情報が、走行＿ＥＣＵ２２を介して入力される。このモード切換部３０は、自車位置推定部１２ａで推定した自車位置の道路地図上の車線中央からの横位置と、走行環境認識部２１ｄで求めた自車横位置とを常時比較する。そして、その差分（の絶対値）が予め設定した閾値を超えている場合、自車位置推定部１２ａで推定した自車位置と走行環境認識部２１ｄで求めた自車横位置との何れかの信頼度が低下していると判定し、自動運転を行うためのシステム条件が成立していないと判断する。

また、モード切換部３０の入力側には、各種スイッチ・センサ類として、ドライバが自動運転（運転支援制御）のオン／オフ切換を行う自動運転スイッチ３１と、ドライバがステアリングを保舵（把持）しているときオンするハンドルタッチセンサ３２と、ドライバによる運転操作量としての操舵トルクを検出する操舵トルクセンサ３３と、ドライバによる運転操作量としてのブレーキ踏込量を検出するブレーキセンサ３４と、が接続されている。

そして、モード切換部３０は、上述のシステム条件の成否についての判定結果、及び、各種スイッチ・センサ類からの入力情報に基づき、走行＿ＥＣＵ２２において実行される運転モードの切換制御を行う。

Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ２３の出力側には、スロットルアクチュエータ２６が接続されている。このスロットルアクチュエータ２６は、エンジンのスロットルボディに設けられている電子制御スロットルのスロットル弁を開閉動作させるものであり、Ｅ／Ｇ＿ＥＣＵ２３からの駆動信号によりスロットル弁を開閉動作させて吸入空気流量を調整することで、所望のエンジン出力を発生させる。

ＰＳ＿ＥＣＵ２４の出力側には、電動パワステモータ２７が接続されている。この電動パワステモータ２７はステアリング機構にモータの回転力で操舵トルクを付与するものであり、自動運転では、ＰＳ＿ＥＣＵ２４からの駆動信号により電動パワステモータ２７を制御動作させることで、現在の走行車線の走行を維持させる車線維持制御、及び自車両を隣接車線へ移動させる車線変更制御（追越制御等のための車線変更制御）が実行される。

ＢＫ＿ＥＣＵ２５の出力側には、ブレーキアクチュエータ２８が接続されている。このブレーキアクチュエータ２８は、各車輪に設けられているブレーキホイールシリンダに対して供給するブレーキ油圧を調整するもので、ＢＫ＿ＥＣＵ２５からの駆動信号によりブレーキアクチュエータ２８が駆動されると、ブレーキホイールシリンダにより各車輪に対してブレーキ力が発生し、強制的に減速される。

次に、上述のモード切換部３０における運転モードの切換制御について、図２乃至図４に示す運転モード切換制御ルーチンのフローチャートに従って説明する。このルーチンは、設定時間毎に繰り返し実行されるもので、ルーチンがスタートすると、モード切換部３０は、先ずステップＳ１０１において、現在選択されている運転モードが手動運転モードであるか否かを調べる。

そして、モード切換部３０は、現在の運転モードが手動運転モードであると判定した場合にはステップＳ１０２に進み、現在の運転モードが手動運転モードでない（すなわち、第１の運転支援モード、或いは、第２の運転支援モードである）と判定した場合にはステップＳ１０５に進む。

ステップＳ１０１からステップＳ１０２に進むと、モード切換部３０は、手動運転モードから第１の運転支援モードへの遷移条件が成立しているか否かの判定を行う。

この判定は、例えば、図５に示す遷移条件判定サブルーチンのフローチャートに従って実行されるもので、サブルーチンがスタートすると、モード切換部３０は、先ず、ステップＳ２０１において、自動運転を行うためのシステム条件が成立しているか否かを調べる。

そして、モード切換部３０は、システム条件が成立していると判定した場合にはステップＳ２０２に進み、システム条件が成立していないと判定した場合にはステップＳ２０４に進む。

ステップＳ２０１からステップＳ２０２に進むと、モード切換部３０は、ドライバによって自動運転スイッチ３１がオン操作されたか否かを調べる。

そして、モード切換部３０は、自動運転スイッチ３１がオン操作されたと判定した場合にはステップＳ２０３に進み、自動運転スイッチ３１がオン操作されていないと判定した場合にはステップＳ２０４に進む。

ステップＳ２０２からステップＳ２０３に進むと、モード切換部３０は、手動運転モードから第１の運転支援モードへの遷移条件が成立したと判定した後、サブルーチンを抜ける。

一方、ステップＳ２０１或いはステップＳ２０２からステップＳ２０４に進むと、モード切換部３０は、手動運転モードから第１の運転支援モードへの遷移条件が成立していないと判定した後、サブルーチンを抜ける。

図２に示すメインルーチンにおいて、ステップＳ１０２からステップＳ１０３に進むと、モード切換部３０は、上述の遷移条件判定における遷移条件の成否を調べる。

そして、第１の運転支援モードへの遷移条件が成立していない場合、モード切換部３０は、そのまま（すなわち、手動運転モードを維持したまま）ルーチンを抜ける。

一方、第１の運転支援モードへの遷移条件が成立している場合、モード切換部３０は、ステップＳ１０４に進み、運転モードを手動運転モードから第１の運転支援モードに遷移させた後、ルーチンを抜ける。

また、ステップＳ１０１からステップＳ１０５に進むと（図３参照）、モード切換部３０は、現在選択されている運転モードが第１の運転支援モードであるか否かを調べる。

そして、モード切換部３０は、現在の運転モードが第１の運転支援モードであると判定した場合にはステップＳ１０６に進み、現在の運転モードが第１の運転支援モードでない（すなわち、第２の運転支援モードである）と判定した場合にはステップＳ１１４に進む。

ステップＳ１０５からステップＳ１０６に進むと、モード切換部３０は、自動運転を行うためのシステム条件が成立しているか否かを調べる。

そして、モード切換部３０は、システム条件が成立していると判定した場合にはステップＳ１０７に進み、システム条件が成立していないと判定した場合にはステップＳ１１３に進む。

ステップＳ１０６からステップＳ１０７に進むと、モード切換部３０は、ドライバによって自動運転スイッチ３１がオフ操作されたか否かを調べる。

そして、モード切換部３０は、自動運転スイッチ３１がオフ操作されたと判定した場合にはステップＳ１１３に進み、自動運転スイッチ３１がオフ操作されていないと判定した
場合にはステップＳ１０８に進む。

ステップＳ１０７からステップＳ１０８に進むと、モード切換部３０は、第１の運転支援モードから手動運転支援モードへの遷移条件が成立しているか否かの判定を行う。

この判定は、例えば、図６に示す遷移条件判定サブルーチンのフローチャートに従って実行されるもので、サブルーチンがスタートすると、モード切換部３０は、先ず、ステップＳ３０１において、ブレーキセンサ３４で検出されたブレーキ踏込量が予め設定された第１の閾値としての閾値Ｐｂｔｈ１よりも大きいか否かを調べる。

そして、モード切換部３０は、ブレーキ踏込量が閾値Ｐｂｔｈ１よりも大きいと判定した場合にはステップＳ３０４に進み、ブレーキ踏込量が閾値Ｐｂｔｈ１以下であると判定した場合にはステップＳ３０２に進む。

ステップＳ３０１からステップＳ３０２に進むと、モード切換部３０は、操舵トルクセンサ３３で検出された操舵トルク（より具体的には操舵トルクの絶対値：以下同じ）が予め設定された第１の閾値としての閾値Ｐｓｔｈ１よりも大きいか否かを調べる。

そして、モード切換部３０は、操舵トルクが閾値Ｐｓｔｈ１よりも大きいと判定した場合にはステップＳ３０４に進み、操舵トルクが閾値Ｐｓｔｈ１以下であると判定した場合にはステップＳ３０３に進む。

ステップＳ３０２からステップＳ３０３に進むと、モード切換部３０は、第１の運転支援モードから手動運転モードへの遷移条件が成立していないと判定した後、サブルーチンを抜ける。

一方、ステップＳ３０１或いはステップＳ３０２からステップＳ３０４に進むと、モード切換部３０は、第１の運転支援モードから手動運転モードへの遷移条件が成立したと判定した後、サブルーチンを抜ける。

図３に示すメインルーチンにおいて、ステップＳ１０８からステップＳ１０９に進むと、モード切換部３０は、上述の遷移条件判定における遷移条件の成否を調べる。

そして、モード切換部３０は、遷移条件が成立している場合にはステップＳ１１３に進み、遷移条件が成立していない場合にはステップＳ１１０に進む。

ステップＳ１０６、ステップＳ１０７、或いは、ステップＳ１０９からステップＳ１１３に進むと、モード切換部３０は、運転モードを第１の運転支援モードから手動運転モードに遷移させた後、ルーチンを抜ける。

また、ステップＳ１０９からステップＳ１１０に進むと、モード切換部３０は、第１の運転支援モードから第２の運転支援モードへの遷移条件が成立しているか否かの判定を行う。

この判定は、例えば、図７に示す遷移条件判定サブルーチンのフローチャートに従って実行されるもので、サブルーチンがスタートすると、モード切換部３０は、先ず、ステップＳ４０１において、ハンドルタッチセンサ３２からの信号に基づき、ドライバがステアリングを保舵していない手放し状態であるか否かを調べる。

そして、モード切換部３０は、ハンドルタッチセンサ３２がオフされており、ドライバが手放し状態であると判定した場合にはステップＳ４０２に進み、ハンドルタッチセンサ３２がオンされており、ドライバがステアリングを保舵した状態にあると判定した場合にはステップＳ４０４に進む。

ステップＳ４０１からステップＳ４０２に進むと、モード切換部３０は、ブレーキセンサ３４からの信号に基づき、ブレーキ踏込量が「０」となっているか否か、すなわち、ドライバによるブレーキ操作が行われていないか否かを調べる。

そして、モード切換部３０は、ブレーキ操作量が「０」となっており、ドライバによるブレーキ操作が行われていないと判定した場合にはステップＳ４０３に進み、ブレーキ操作量が「０」よりも大きく、ドライバによるブレーキ操作が行われていると判定した場合にはステップＳ４０４に進む。

ステップＳ４０２からステップＳ４０３に進むと、モード切換部３０は、ステアリングが手放し状態にあり、且つ、ブレーキ操作が行われていない状態となってからの経過時間をカウントするカウンタＴ１を更新した後、ステップＳ４０５に進む。

一方、ステップＳ４０１、或いは、ステップＳ４０２からステップＳ４０４に進むと、モード切換部３０は、カウンタＴ１を「０」にリセットした後、ステップＳ４０５に進む。

ステップＳ４０３、或いは、ステップＳ４０４からステップＳ４０５に進むと、モード切換部３０は、カウンタＴ１が予め設定された閾値Ｔ１ｔｈ（例えば、５秒程度に相当するカウント値）以上であるか否かを調べる。

そして、モード切換部３０は、カウンタＴ１が閾値Ｔ１ｔｈ以上であると判定した場合にはステップＳ４０６に進み、カウンタＴ１が閾値Ｔ１ｔｈ未満であると判定した場合にはステップＳ４０７に進む。

ステップＳ４０５からステップＳ４０６に進むと、モード切換部３０は、第１の運転支援モードから第２の運転支援モードへの遷移条件が成立したと判定した後、サブルーチンを抜ける。

一方、ステップＳ４０５からステップＳ４０７に進むと、モード切換部３０は、第２の運転支援モードから第２の運転支援モードへの遷移条件が成立していないと判定した後、サブルーチンを抜ける。

図３に示すメインルーチンにおいて、ステップＳ１１０からステップＳ１１１に進むと、モード切換部３０は、上述の遷移判定における遷移条件の成否を調べる。

そして、第２の運転支援モードへの遷移条件が成立していない場合、モード切換部３０は、そのまま（すなわち、第１の運転支援モードを維持したまま）ルーチンを抜ける。

一方、第２の運転支援モードへの遷移条件が成立している場合、モード切換部３０は、ステップＳ１１２に進み、運転モードを第１の運転支援モードから第２の運転支援モードに遷移させた後、ルーチンを抜ける。

また、ステップＳ１０５からステップＳ１１４に進むと（図４参照）、モード切換部３０は、自動運転を行うためのシステム条件が成立しているか否かを調べる。

そして、モード切換部３０は、システム条件が成立していると判定した場合にはステップＳ１１５に進み、システム条件が成立していないと判定した場合にはステップＳ１１９に進む。

ステップＳ１１４からステップＳ１１５に進むと、モード切換部３０は、ドライバによって自動運転スイッチ３１がオフ操作されたか否かを調べる。

そして、モード切換部３０は、自動運転スイッチ３１がオフ操作されたと判定した場合にはステップＳ１１９に進み、自動運転スイッチ３１がオフ操作されていないと判定した
場合にはステップＳ１１６に進む。

ステップＳ１１４或いはステップＳ１１５からステップＳ１１９に進むと、モード切換部３０は、運転モードを第２の運転支援モードから手動運転モードに遷移させた後、ルーチンを抜ける。

一方、ステップＳ１１５からステップＳ１１６に進むと、モード切換部３０は、第２の運転支援モードから第１の運転支援モードへの遷移条件が成立しているか否かの判定を行う。

この判定は、例えば、図８に示す遷移条件判定サブルーチンのフローチャートに従って実行されるもので、サブルーチンがスタートすると、モード切換部３０は、先ず、ステップＳ５０１において、ブレーキ踏込量が予め設定された第２の閾値としての閾値Ｐｂｔｈ２よりも大きいか否かを調べる。ここで、閾値Ｐｂｔｈ２は、上述した閾値Ｐｂｔｈ１よりも低い値に設定されている。

そして、モード切換部３０は、ブレーキセンサ３４からの信号に基づき、ブレーキ踏込量が閾値Ｐｂｔｈ２よりも大きいと判定した場合にはステップＳ５０２に進み、ブレーキ踏込量が閾値Ｐｂｔｈ２以下であると判定した場合にはステップＳ５０３に進む。

ステップＳ５０１からステップＳ５０２に進むと、モード切換部３０は、ブレーキ踏込量が閾値Ｐｂｔｈ２よりも大きいと判定してからの経過時間をカウントするカウンタＴｂ２を更新した後、ステップＳ５０４に進む。

一方、ステップＳ５０１からステップＳ５０３に進むと、モード切換部３０は、カウンタＴｂ２を「０」にリセットした後、ステップＳ５０４に進む。

ステップＳ５０２、或いは、ステップＳ５０３からステップＳ５０４に進むと、モード切換部３０は、カウンタＴｂ２の値が予め設定された閾値Ｔｂ２ｔｈ以上であるか否かを調べる。ここで、第２の運転支援モードでは、ドライバは、基本的には、ブレーキペダルから足を離している。従って、第２の運転支援モードでは、ドライバが足を動かした際などに誤ってブレーキペダルに接触し、この接触をドライバの意識的なブレーキ操作として誤判定する可能性がある。その一方で、このような誤操作によるブレーキペダルの踏込は、通常、ドライバが意識的に行うブレーキペダルの踏込に比べて操作時間が極めて短い。そこで、これらブレーキペダルに対する誤操作と意識的な操作とを切り分けるべく、閾値Ｔｂ２ｔｈは、実験やシミュレーション等に基づいて設定されている。

そして、モード切換部３０は、カウンタＴｂ２の値が閾値Ｔｂ２ｔｈ以上である場合にはステップＳ５１０に進み、カウンタＴｂ２の値が閾値Ｔｂ２ｔｈ未満である場合にはステップＳ５０５に進む。

ステップＳ５０４からステップＳ５０５に進むと、モード切換部３０は、操舵トルクセンサ３３からの信号に基づき、操舵トルクが予め設定された第２の閾値としての閾値Ｐｓｔｈ２よりも大きいか否かを調べる。ここで、閾値Ｐｓｔｈ２は、上述した閾値Ｐｓｔｈ１よりも低い値に設定されている。

そして、モード切換部３０は、操舵トルクセンサ３３からの信号に基づき、操舵トルクが閾値Ｐｓｔｈ２よりも大きいと判定した場合にはステップＳ５０６に進み、操舵トルクが閾値Ｐｓｔｈ２以下であると判定した場合にはステップＳ５０７に進む。

ステップＳ５０５からステップＳ５０６に進むと、モード切換部３０は、操舵トルクが閾値Ｐｓｔｈ２よりも大きいと判定してからの経過時間をカウントするカウンタＴｓ２を更新した後、ステップＳ５０８に進む。

一方、ステップＳ５０５からステップＳ５０７に進むと、モード切換部３０は、カウンタＴｓ２を「０」にリセットした後、ステップＳ５０８に進む。

ステップＳ５０６、或いは、ステップＳ５０７からステップＳ５０８に進むと、モード切換部３０は、カウンタＴｓ２の値が予め設定された閾値Ｔｓ２ｔｈ以上であるか否かを調べる。ここで、第２の運転支援モードでは、ドライバは、基本的には、ステアリングから手を離している。従って、第２の運転支援モードでは、ドライバが手を動かした際などに誤ってステアリングに接触し、この接触をドライバの意識的なステアリング操作として誤判定する可能性がある。その一方で、このようなステアリングに対する誤操作は、通常、ドライバが意識的に行うステアリング操作に比べて操作時間が極めて短い。そこで、これらステアリングに対する誤操作と意識的な操舵とを切り分けるべく、閾値Ｔｓ２ｔｈは、実験やシミュレーション等に基づいて設定されている。

そして、モード切換部３０は、カウンタＴｓ２の値が閾値Ｔｓ２ｔｈ以上である場合にはステップＳ５１０に進み、カウンタＴｓ２の値が閾値Ｔｓ２ｔｈ未満である場合にはステップＳ５０９に進む。

ステップＳ５０８からステップＳ５０９に進むと、モード切換部３０は、第２の運転支援モードから第１の運転支援モードへの遷移条件が成立していないと判定した後、サブルーチンを抜ける。

一方、ステップＳ５０４、或いは、ステップＳ５０８からステップＳ５１０に進むと、モード切換部３０は、第２の運転支援モードから第１の運転支援モードへの遷移条件が成立していると判定した後、サブルーチンを抜ける。

図４に示すメインルーチンにおいて、ステップＳ１１６からステップＳ１１７に進むと、モード切換部３０は、上述の遷移判定における遷移条件の成否を調べる。

そして、第１の運転支援モードへの遷移条件が成立している場合、モード切換部３０は、ステップＳ１１８に進み、運転モードを第２の運転支援モードから第１の運転支援モードに遷移させた後、ルーチンを抜ける。

一方、ステップＳ１１７において、第１の運転支援モードへの遷移条件が成立していない場合、モード切換部３０は、そのまま（すなわち、第２の運転支援モードを維持したまま）ルーチンを抜ける。

以上の処理により、例えば、図１１に示すように、走行＿ＥＣＵ２２における運転モードが、基本的には、手動運転モード、第１の運転支援モード、或いは、第２の運転支援モードの何れかに適宜切り換えられる。

例えば、第２の運転支援モードが選択されている場合において、ブレーキ踏込量が閾値Ｐｂｔｈ２よりも大きくなったとき第２の運転支援モードから第１の運転支援モードへと遷移し、さらに、ブレーキ踏込量が閾値Ｐｂｔｈ１よりも大きくなったとき第１の運転支援モードから手動運転モードへと遷移する。

この場合において、第２の運転支援モードから第１の運転支援モードへの遷移は、誤操作による遷移を防止するため、ブレーキ踏込量が閾値Ｐｂｔｈ２よりも大きくなってから設定時間（閾値Ｔｂ２ｔｈ）が経過した後に行われ、設定時間内にブレーキ踏込量が再び閾値Ｐｂｔｈ２以下となった場合には行われないことが望ましい。

また第２の運転支援モードが選択されている場合において、操舵トルクが閾値Ｐｓｔｈ２よりも大きくなったとき第２の運転支援モードから第１の運転支援モードへと遷移し、さらに、操舵トルクが閾値Ｐｓｔｈ１よりも大きくなったとき第１の運転支援モードから手動運転モードへと遷移する。

この場合において、第２の運転支援モードから第１の運転支援モードへの遷移は、誤操作による遷移を防止するため、操舵トルクが閾値Ｐｓｔｈ２よりも大きくなってから設定時間（閾値Ｔｓ２ｔｈ）が経過した後に行われ、設定時間内に操舵トルクが再び閾値Ｐｓｔｈ２以下となった場合には行われないことが望ましい。

このような運転支援制御において、本実施形態のモード切換部３０は、第２の運転支援モードから第１の運転支援モードへの移行を判定する際の、操舵トルクに対する閾値Ｐｓｔｈ２（上述のステップＳ５０５参照）の値を、走行環境に応じて可変に設定する。

ここで、ドライバによる保舵を必要としない自動運転モードである第２の運転支援モードでは、基本的にはドライバがステアリングから手を離していることを前提とするため、ステアリングへの操舵入力は、ドライバが運転モードを意図的に第１の運転支援モードに切り換えようとする場合、或いは、誤操作等によってドライバがステアリングに対して瞬間的に接触した場合以外には考えにくい。その一方で、例えば、ドライバが不安を感じる所定の走行環境においては、ドライバが意識的に或いは無意識のうちにステアリングを把持する場合がある。その結果、ドライバが無意識のうちに操舵トルクを所定の操作時間（すなわち、閾値Ｔｓ２ｔｈ）以上継続して行い、或いは、保舵によって自動操舵を妨げる操舵トルクを所定の操作時間（すなわち、閾値Ｔｓ２ｔｈ）以上継続して発生させてしまい、ドライバの意思に反し、運転モードが第２の運転支援モードから第１の運転支援モードに移行する場合がある。

このような意図しない第１の運転支援モードへの移行を防止するため、モード切換部３０は、自車両の走行環境がドライバに不安を与えうる状況となったとき、操舵トルクに対する閾値Ｐｓｔｈ２を、予め設定した基準値に対して増加させる補正を行う。一方、前方障害物に対する緊急回避が必要な状況、或いは、ロケータユニット１１またはカメラユニット２１等の動作が不安定な状況においては、第１の運転支援モードへの移行を速やかに行うため、操舵トルクに対する閾値Ｐｓ２を、予め設定した基準値に対して減少させる補正を行う。このように、本実施形態において、モード切換部３０は、閾値変更手段としての機能を実現する。

この閾値Ｐｓｔｈ２の変更は、例えば、図９に示す閾値変更サブルーチンのフローチャートに従って実行される。このルーチンは、設定時間毎に繰り返し実行されるものであり、ルーチンがスタートすると、モード切換部３０は、先ず、ステップＳ６０１において、ロケータユニット１１及びカメラユニット２１からの各種走行環境情報を読み込む。

続くステップＳ６０２において、モード切換部３０は、自車前方の障害物に対する緊急回避が必要な状況であるか否かを調べる。すなわち、モード切換部３０は、走行環境情報等に基づいて自車前方の障害物検出を行い、自車前方に障害物が検出された場合には当該障害物に対して緊急回避が必要な状況であるか否かを調べる。

そして、モード切換部３０は、ステップＳ６０２において、緊急回避が必要であると判定した場合にはステップＳ６０６に進み、自車前方に障害物が検出されなかった場合、或いは、自車前方の障害物に対して緊急回避が必要ないと判定した場合にはステップＳ６０３に進む。

ステップＳ６０２からステップＳ６０３に進むと、モード切換部３０は、システムの動作が不安定な状況にあるか否を調べる。なお、システムの動作が不安定な状態としては、例えば、ロケータユニット１１のＧＮＳＳ受信機１６による受信状態が不安定な場合や、カメラユニット２１による画像認識状態が不安定な場合等が想定され、これらの場合、ドライバの操舵を要求することが好ましい状態となる。

そして、ステップＳ６０３において、モード切換部３０は、システムの動作が不安定にあると判定した場合にはステップＳ６０６に進み、システムの動作が不安定な状態にないと判定した場合にはステップＳ６０４に進む。

そして、ステップＳ６０２或いはステップＳ６０３からステップＳ６０６に進むと、モード切換部３０は、ドライバの操舵入力に対して速やかに第１の運転支援モードへの移行（オーバーライドの判定）を可能とすべく、閾値Ｐｓｔｈ２を基準値に対して減少させる補正を行った後、サブルーチンを抜ける。この場合、モード切換部３０は、例えば、閾値Ｐｓｔｈ２の基準値から、予め設定された固定値を用いて、閾値ＰＳｔｈ２を基準値から減少させることが可能である。または、モード切換部３０は、例えば、前方障害物に対する緊急度に応じた可変値、或いは、システムの動作が不安定な状態に応じた可変値を用いて、閾値Ｐｓｔｈ２を基準値から減少させることが可能である。

一方、ステップＳ６０３からステップＳ６０４に進むと、モード切換部３０は、自車両の周囲の設定範囲内に、ドライバが不安に感じうる所定の走行環境であるか否かを調べる。

ここで、ドライバが不安に感じうる所定の走行環境としては、例えば、図１０に示すように、自車走行路の前方に曲率半径の大きいカーブがある場合、自車走行路の前方に見通りの悪い所謂ブラインドカーブがある場合、自車走行路が歩行者の飛び出し等が懸念される混雑した市街地にある場合、自車走行路がインターチェンジでの分岐／合流路である場合、及び、自車走行路が登坂路／降坂路である場合等のような道路状況に関する各項目と、自車両の周辺に先行車／並走車／後続車が存在する場合等のような自車両の近傍を走行する車両に関する各項目と、自車走行路が雪路／凍結路である場合、自車走行路が豪雨である場合、自車走行路が霧などの視界不良である場合、及び、自車走行路が強風下にある場合等のような天候に関する各項目と、が含まれている。そして、各項目には、実験やアンケート等に基づいて、ドライバが不安に感じる度合いに応じて所定のポイントＰがそれぞれ付与されている。

ステップＳ６０４において、現在の走行環境が上述の各項目の何れにも該当しないと判定した場合、モード切換部３０は、閾値Ｐｓｔｈ２を基準値から補正することなく、サブルーチンを抜ける。

一方、ステップＳ６０４において、現在の走行環境が上述の各項目のうちの少なくとも何れか１つに該当すると判定した場合、モード切換部３０は、ステップＳ６０５に進み、第１の運転支援モードへの意図しない移行（オーバーライドの判定）を抑制すべく閾値Ｐｓ２を基準値に対して増加させる補正を行った後、サブルーチンを抜ける。

この場合、モード切換部３０は、例えば、予め設定された固定値を用いて、閾値Ｐｓ２を基準値から増加させることが可能である。または、モード切換部３０は、該当する各項目に対応するポイントの合算値、或いは、該当する各盲目に対応するポイントの最大置を用いて、閾値Ｐｓ２を基準値から増加させることが可能である。

このような実施形態によれば、ドライバの保舵を必要としない自動運転モードとしての第２の運転支援モードから、ドライバの保舵を必要とする要保舵モードとしての第１の運転支援モードへの移行を、ドライバの運転操作量の一つである操舵トルクの入力（オーバーライド）に基づいて判定するに際し、操舵トルクに対する閾値Ｐｓｔｈ２を、自車両の走行環境に応じて変更することにより、第２の運転支援モードによる走行中にドライバがステアリングを把持した場合にも、オーバーライドを精度よく判定することができる。

すなわち、モード切換部３０は、例えば、自車両の走行環境がドライバに不安を与えうる状況として予め設定した項目を満たすとき、閾値Ｐｓｔｈ２を予め設定した基準値よりも増加させることにより、ドライバが走行環境に不安を感じてステアリングを把持した際に意図しない操舵トルクが入力された場合にはオーバーライドを判定しにくくすることができ、ドライバの意思に合致したオーバーライド判定を精度よく実現することができる。

その一方で、前方の障害物に対して緊急回避が必要な状況にあるとき、或いは、ロケータユニット１１やカメラユニット２１の動作が不安定であるときなどは、閾値Ｐｓｔｈ２を予め設定した基準値よりも減少させることにより、ドライバによる運転操作が介入されることが望ましいシーンでは、操舵トルクに対してオーバーライドを応答性よく判定することができる。

さらに、自車両の走行環境がドライバに不安を与えうる状況として予め設定した項目を満たすときであっても、前方の障害物に対して緊急回避が必要な状況にあるとき、或いは、ロケータユニット１１やカメラユニット２１の動作が不安定であるときなどは、閾値Ｐｓｔｈ２を予め設定した基準値よりも減少させることにより（閾値Ｐｓｔｈ２を減少させる補正を優先させることにより）、より安全性を考慮した運転モードの切り換えを行うことができる。

なお、本発明は、以上説明した各実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲内である。

例えば、上述の実施形態においては、第２の運転支援モードによる自動走行中に所定のドライバの運転操作（オーバーライド）を検出した際には、当該第２の運転支援モードから第１の運転支援モードへの移行のみを行う一例について説明しているが、本発明はこれに限定されるものでなく、第２の運転支援モードによる自動走行中に所定のドライバの運転操作（オーバーライド）を検出した際には、当該第２の運転支援モードから手動運転モードに直接的に移行させることも可能である。そして、この場合においても、オーバーライド判定のための閾値を、走行環境等に応じて変更することが可能である。

さらに、上述の実施形態においては、操舵トルクに対する閾値Ｐｓ２についてのみ、走行環境に応じて変更する構成の一例について説明したが、本発明はこれに限定されるものでなく、例えば、ブレーキ踏込量の閾値Ｐｂ２についても、走行環境に応じて変更することも可能である。

１ … 運転支援装置
１０ … 車内通信回線
１１ … ロケータユニット（走行環境認識手段）
１２ … ロケータ演算部
１２ａ 自車位置推定部
１２ｂ … 地図情報取得部
１３ … 前後加速度センサ
１４ … 車輪速センサ
１５ … ジャイロセンサ
１６ … ＧＮＳＳ受信機
１８ … 高精度道路地図データベース
２１ … カメラユニット（走行環境認識手段）
２１ａ … メインカメラ
２１ｂ … サブカメラ
２１ｃ … 画像処理ユニット
２１ｄ … 走行環境認識部
２２ … 走行制御ユニット（走行制御手段）
２３ … エンジン制御ユニット
２４ … パワーステアリング制御ユニット
２５ … ブレーキ制御ユニット
３０ … モード切換部（モード切換手段、閾値変更手段）
３１ … 自動運転スイッチ
３２ … ハンドルタッチセンサ
３３ … 操舵トルクセンサ
３４ … ブレーキセンサ

Claims (7)

1. 自車両の走行環境を認識する走行環境認識手段と、
   運転モードとして、ドライバによる保舵を必要とする要保舵運転モードと、ドライバによる保舵を必要としない運転支援制御を行う自動運転モードと、を備え、前記運転モードを選択的に実行して車両の走行制御を行う走行制御手段と、
   ドライバの運転操作量に基づいて前記走行制御手段が実行する前記運転モードを切り換えるモード切換手段と、
   前記自動運転モードから前記要保舵運転モードへの切り換え判定を行う際の前記運転操作量に対する閾値を自車両の前記走行環境に応じて変更する閾値変更手段と、を備えたことを特徴とする車両の運転支援装置。
2. 前記閾値変更手段は、自車両の前記走行環境が、ドライバに不安を与えうる状況として予め設定した項目を満たすとき、前記閾値を予め設定した基準値よりも増加させることを特徴とする請求項１に記載の車両の運転支援装置。
3. 前記項目は、自車両が走行する道路状況に関するものであることを特徴とする請求項２に記載の車両の運転支援装置。
4. 前記項目は、自車両の近傍を走行する車両に関するものであることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の車両の運転支援装置。
5. 前記項目は、天候に関するものであることを特徴とする請求項２乃至請求項４の何れか１項に記載の車両の運転支援装置。
6. 前記閾値変更手段は、前方の障害物に対して緊急回避が必要な状況にあるとき、前記項目に関わらず、前記閾値を予め設定した基準値よりも増加させることを特徴とする請求項２乃至請求項５の何れか１項に記載の車両の運転支援装置。
7. 前記閾値変更手段は、前記走行環境認識手段の動作が不安定であるとき前記閾値を予め設定した基準値よりも増加させることを特徴とする請求項２乃至請求項６の何れか１項に記載の車両の運転支援装置。

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