JP2021039540A - 車両の運転支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】支援対象道路の走行中に自動運転処理を実行する車両の運転支援装置は、支援対象道路から分岐路を経て一般道路又は施設に進入するとき、運転者へ予め通知をしたうえで自動運転処理を自動的に停止する運転交代を実行するが、自動運転処理が実行される区間が可及的に長いことが望ましい一方、通知が行われる地点から運転交代が行われる地点までの区間である交代準備区間に分岐路の始点が含まれることを回避する必要がある。【解決手段】車両が分岐路に進入してから最初に停止するまでの予測走行時間が所定の猶予時間以上であれば、交代準備区間が分岐路に含まれるように運転交代を行う。一方、予測走行時間が猶予時間よりも短ければ、交代準備区間が支援対象道路に含まれるように運転交代を行う。【選択図】 図３

Description

本発明は、運転者に代わり車両の運転を行う自動運転処理を実行することができる車両の運転支援装置に関する。

この種の運転支援装置の１つ（以下、「従来装置」とも称呼される。）は、車両が所定の支援対象道路（典型的には、高速自動車国道（高速道路））を走行しているときに自動運転処理を実行することができる。加えて、従来装置は、車両が支援対象道路から流出するとき、自動運転処理を終了させ且つ運転者が車両の運転を開始する（即ち、運転操作を運転支援装置から引き継ぐ）「運転交代」が行われる。更に、従来装置は、運転交代に先立ち、間もなく運転交代が行われることを運転者に認識させるための「運転交代予告」を行う（例えば、特許文献１を参照。）。運転交代予告が行われる地点から運転交代が行われる地点（運転交代地点）までの区間は、以下、「交代準備区間」とも称呼される。

特開２０１７−１５９８８５号公報

ところで、支援対象道路から流出して一般道路又は施設（例えば、高速道路のサービスエリア及びパーキングエリア）に車両が進入するとき、一般に、車両は分岐路を走行する。多くの場合、自動運転処理が実行される区間が長いほど運転者にとって便宜であるため、運転交代地点が支援対象道路上にあるよりも分岐路上にある方が望ましい。

一方、分岐路を走行する時間が短ければ、交代準備区間が分岐路に収まらない可能性がある。即ち、この場合、運転交代が分岐路にて行われる一方、運転交代予告が支援対象道路にて行われる事象（即ち、支援対象道路と分岐路との境界（分岐路始点）が交代準備区間に含まれる事象）が発生する可能性がある。

分岐路始点が交代準備区間に含まれていると、自動運転処理によって車両が分岐路始点を経て分岐路に自動的に進入するにも拘わらず、運転者が自ら運転操作を行って分岐路に車両を進入させる必要があると誤解する虞がある。或いは、運転者が自ら運転操作を行って分岐路に車両を進入させる必要があるにも拘わらず、自動運転処理によって車両が分岐路に自動的に進入すると運転者が誤解する虞がある。

そこで、本発明の目的の１つは、自動運転処理が実行される区間を可及的に長くする一方、分岐路始点が交代準備区間に含まれる事象の発生を回避することができる車両の運転支援装置を提供することである。

上記目的を達成するための車両の運転支援装置（以下、「本発明装置」とも称呼される。）は、自動運転実行部、及び、自動運転終了部を備える。

前記自動運転実行部（走行制御ＥＣＵ３０）は、
高速自動車国道及び自動車専用道路の少なくとも一方を含む「支援対象道路」の走行時に車両（１０）の運転者に代わり当該車両の運転状態を自動的に制御する「自動運転処理」を実行する。

前記自動運転終了部（走行制御ＥＣＵ３０）は、
前記自動運転処理の実行中に前記車両が前記支援対象道路とは異なる「一般道路」又は「施設」へ「分岐路」を経由して進入する場合、
「当該一般道路又は当該施設への進入地点」又は「当該進入地点よりも手前の位置」にある「運転交代地点」に当該車両が到達した時点にて前記自動運転処理を終了させ（図４のステップ４７５）、更に、
「前記車両の前記運転交代地点への到達時点」よりも少なくとも所定の「猶予時間（Ｔｇ）」だけ以前の「交代予告時点」にて前記運転者へ前記自動運転処理が終了することを告知する「運転交代予告」を行う（図４のステップ４６０）。

更に、前記自動運転終了部は、
前記車両が前記分岐路に進入してから最初に停止するまでの「予測走行時間（分岐路走行時間Ｔｆとして取得される時間）」が前記猶予時間以上であれば前記運転交代予告が行われる「交代予告地点」を前記分岐路上に設定し（図４のステップ４４０）、
前記予測走行時間が前記猶予時間よりも短ければ前記運転交代地点を前記支援対象道路上に設定する（図４のステップ４４５）。

予測走行時間が猶予時間以上であれば、交代準備区間は分岐路に含まれる。予測走行時間が猶予時間よりも短ければ、交代準備区間は支援対象道路に含まれる。換言すれば、本発明装置によれば、自動運転処理が実行される区間を可及的に長くする（即ち、なるべく交代準備区間は分岐路に含まれるようにする）一方、分岐路始点が交代準備区間に含まれる事象の発生を回避することができる。

上記説明においては、本発明の理解を助けるために、後述される実施形態に対応する発明の構成に対し、その実施形態で用いた名称及び／又は符号を括弧書きで添えている。しかしながら、本発明の各構成要素は、前記名称及び／又は符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。

本発明の実施形態に係る車両の運転支援装置（本支援装置）が搭載される車両の概略図である。 本支援装置のブロック図である。 本支援装置による運転交代が行われる状況の例を示した図である。 本支援装置が実行する運転交代処理ルーチンを表したフローチャートである。

（構成）
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係る車両の運転支援装置（以下、「本支援装置」とも称呼される。）について説明する。本支援装置は、図１に示される車両１０に適用される。本支援装置のブロック図である図２から理解されるように、本支援装置は、カメラ装置２０、走行制御ＥＣＵ３０、運転制御器４１、駆動力制御機構４２、制動力制御機構４３、転舵角度制御機構４４、車速センサ５１、ＧＰＳ受信部５２、ディスプレイ５３、及び、スピーカー５４を含んでいる。

カメラ装置２０は、図１に示されるように、車両１０のフロントガラスの車室内上部に配置されたルームミラー（不図示）近傍に配設されている。カメラ装置２０は、撮像部２１及び画像処理部２２を含んでいる。撮像部２１は、所定の時間間隔が経過する毎に車両１０の前方にある領域を撮影した「前方画像」を取得し、前方画像を表す情報（即ち、静止画像データ）を画像処理部２２へ出力する。

画像処理部２２は、前方画像に含まれる物標（具体的には、車両１０以外の車両（他車両）及び車両１０が走行している車線（自車線）の区画線、等）を周知の方法（本実施形態において、テンプレートマッチング手法）により検出（認識）する。加えて、画像処理部２２は、検出された物標の位置（車両１０に対する物標の相対位置）を周知の方法により取得（推定）する。

取得される物標の位置についてより具体的に説明する。図１に示されるように、本実施形態において、車両１０の前端であって車幅方向（左右方向）中央部を原点とするｘ−ｙ座標系が規定される。車両１０の前後方向に伸びる軸がｘ軸であり、車両１０の車幅方向に伸びる軸がｙ軸である。従って、ｘ軸とｙ軸とは互いに直交する。ｘ座標は、車両１０の前方向において正の値となり、車両１０の後ろ方向において負の値となる。ｙ座標は、車両１０の進行方向に向かって右方向において正の値となり、車両１０の進行方向に向かって左方向において負の値となる。

画像処理部２２は、他車両である物標を検出すると、「他車両位置情報」を取得する。他車両位置情報は、前方画像に写る他車両の左右方向（即ち、ｙ軸方向）における中心位置のｘ−ｙ座標値を含んでいる。更に、画像処理部２２は、取得された他車両位置情報を後述される走行制御ＥＣＵ３０へ出力する。

加えて、画像処理部２２は、自車線である物標（この場合、路面標示（即ち、レーンマーカー））を検出すると、「車線位置情報」を取得し、取得された車線位置情報を走行制御ＥＣＵ３０へ出力する。車線位置情報は、車両１０に対する自車線（即ち、一対の右区画線及び左区画線のそれぞれ）の位置であり、ｘ＞０の範囲におけるｘ座標値毎の「右区画線及び左区画線のｙ座標値」の集合である。

走行制御ＥＣＵ３０は、ＣＰＵ３１、不揮発性メモリ３２及びＲＡＭ３３を備える（即ち、マイクロコンピュータを主要素として含む）電子制御ユニット（Electronic Control Unit）である。ＣＰＵ３１は、所定のプログラム（ルーチン）を逐次実行することによってデータの読み込み、数値演算、及び、演算結果の出力等を行う。不揮発性メモリ３２は、フラッシュメモリにより構成され、ＣＰＵ３１が実行するプログラム及びプログラムの実行時に参照されるルックアップテーブル（マップ）等を記憶する。ＲＡＭ３３は、ＣＰＵ３１によって参照されるデータを一時的に記憶する。

更に、不揮発性メモリ３２は、地図情報を地図データベース３２ａとして記憶している。地図データベース３２ａの地図情報は、「ノード」、「リンク」及び「施設」に関する情報を含んでいる。ノードは、交差点及び行き止まり等である。リンクは、ノードどうしを接続する道路である。施設は、リンク沿いにある駐車場、商業施設及び住居等である。

リンクに関する情報には、道路種別（具体的には、高規格幹線道路（即ち、高速自動車国道及び自動車専用道路）、高規格幹線道路とは異なる一般道路、及び、高規格幹線道路と一般道路とを接続する分岐路の何れであるか）が含まれている。加えて、リンクに関する情報には、リンク上に設置された料金所及び検札所の位置が含まれている。高速自動車国道は、以下、単に「高速道路」とも称呼される。施設には、高速道路上に設けられたサービスエリア及びパーキングエリアに関する情報が含まれている。

運転制御器４１は、ステアリングハンドル４１ａ（図１を参照）、アクセルペダル、ブレーキペダル及びシフトレバー、並びに、これらの制御器のそれぞれの操作状態（例えば、ステアリングハンドル４１ａの操舵角度）を検出する種々のセンサ（操作状態センサ）を含んでいる。後述される「自動運転処理」が実行されていないとき、車両１０の運転者は、車両１０を運転するために運転制御器４１を操作する。運転制御器４１の操作状態センサのそれぞれは、操作量を表す信号を走行制御ＥＣＵ３０へ出力する。

更に、運転制御器４１は、運転切替えボタン４１ｂを含んでいる。運転切替えボタン４１ｂは、ステアリングハンドル４１ａ上に配設された押しボタンである。運転切替えボタン４１ｂの操作状態（即ち、運転切替えボタン４１ｂが押下されているか否か）を表す信号もまた走行制御ＥＣＵ３０へ出力される。

運転者が運転切替えボタン４１ｂを押下してから運転切替えボタン４１ｂの押下を終了するまでの一連の操作は、以下、「運転切替え操作」とも称呼される。後述されるように、運転切替え操作は、自動運転処理を開始させたり終了させたりするために実行される。

駆動力制御機構４２は、車両１０の駆動力源であるエンジン及びトランスミッションを含んでいる。制動力制御機構４３は、車両１０が備える車輪のそれぞれに制動力を発生させる油圧ブレーキ装置を含んでいる。走行制御ＥＣＵ３０は、運転制御器４１の操作状態、及び、車両１０の走行速度である車速Ｖｔ等に応じて駆動力制御機構４２及び制動力制御機構４３を制御し、以て、車両１０の加速度（負の加速度、即ち、減速度を含む）を制御する。

転舵角度制御機構４４は、車両１０が備える転舵輪（即ち、前輪）の転舵角度を変更させる転舵機構、及び、転舵角度を変更させるトルクを発生する電動機を含んでいる。走行制御ＥＣＵ３０は、運転者によるステアリングハンドル４１ａに対する操作を支援するトルク（即ち、アシストトルク）を転舵角度制御機構４４の電動機に発生させる。

車速センサ５１は、車速Ｖｔを取得し、車速Ｖｔを表す信号を走行制御ＥＣＵ３０へ出力する。ＧＰＳ受信部５２は、測位衛星（本実施形態において、ＧＰＳ衛星）から受信した測位信号（電波）に基づいて車両１０の現在位置Ｐｎを取得し、現在位置Ｐｎを表す信号を走行制御ＥＣＵ３０へ出力する。

ディスプレイ５３は、車両１０の車室内であって、車両１０の運転者によって視認可能な位置に配設された液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）である。ディスプレイ５３に表示される文字及び図形等は、走行制御ＥＣＵ３０によって制御される。

加えて、ディスプレイ５３はタッチパネルとしても作動する。具体的には、運転者がディスプレイ５３に触れると、ディスプレイ５３は運転者によって触れられた位置に関する情報を走行制御ＥＣＵ３０へ出力する。従って、車両１０の運転者は、ディスプレイ５３に触れることによって走行制御ＥＣＵ３０に対して指示を送ることができる。

スピーカー５４は、車両１０の車室内に配設されている。スピーカー５４によって再生される警告音及び音声メッセージ等は、走行制御ＥＣＵ３０によって制御される。

（経路案内処理）
運転者は、タッチパネルとして作動するディスプレイ５３に対する操作によって車両１０の「目的地」を走行制御ＥＣＵ３０に登録することができる。目的地が登録されると、走行制御ＥＣＵ３０は、地図データベース３２ａを参照して現在位置Ｐｎから目的地へ向かう経路（目的地経路）を取得する。

更に、走行制御ＥＣＵ３０は、車両１０が目的地経路に沿って走行するように運転者を支援する「経路案内処理」を開始する。具体的には、経路案内処理の実行中に車両１０が右折又は左折をすべき交差点（即ち、地図データベース３２ａにおけるノード）に接近すると、走行制御ＥＣＵ３０は、ディスプレイ５３及びスピーカー５４を介して運転手に対して右折又は左折をすべき旨を伝達する。

例えば、目的地経路の出発地点が一般道路上にあり且つ目的地経路が高速道路を含んでいれば、走行制御ＥＣＵ３０は、車両１０が高速道路の入り口（即ち、インターチェンジ）に接近したときに運転者へ高速道路への流入経路を案内する。

（自動運転処理）
所定の「自動運転条件」が成立しているときに運転者が運転切替えボタン４１ｂの運転切替え操作を行うと、走行制御ＥＣＵ３０は、「自動運転処理」を開始する。加えて、この場合、走行制御ＥＣＵ３０は、自動運転処理が開始されたことを、ディスプレイ５３における所定の記号（自動運転実行記号）の表示、及び、スピーカー５４による所定の音声メッセージの再生によって運転者に通知する。

自動運転条件には、車両１０が所定の「支援対象道路」を走行していること、及び、カメラ装置２０によって自車線の位置が検出できていること（即ち、カメラ装置２０から車線位置情報を受信していること）が含まれる。本実施形態において、支援対象道路は、高速道路及び自動車専用道路である。

自動運転処理は、運転者による運転操作（即ち、運転制御器４１に対する操作）が行われなくても車両１０が自車線を走行し続けるように、駆動力制御機構４２、制動力制御機構４３及び転舵角度制御機構４４を制御する処理である。より具体的に述べると、走行制御ＥＣＵ３０は、自車線における車両１０の前方の位置にあり且つ車両１０との車間距離（直線距離）が所定の閾値よりも小さい他車両（以下、「追従対象車両」とも称呼される。）が存在しているか否かを画像処理部２２から受信する他車両位置情報に基づいて判定する。

追従対象車両が存在していれば、走行制御ＥＣＵ３０は、追従対象車両と車両１０との車間距離が「運転者による所定の操作によって設定された目標車間距離」と一致するように駆動力制御機構４２及び制動力制御機構４３を制御する（即ち、走行制御ＥＣＵ３０は、車両１０の加速度を制御する。）。一方、追従対象車両が存在していなければ、走行制御ＥＣＵ３０は、車両１０の走行速度が「運転者による所定の操作によって設定された目標速度」と一致するように駆動力制御機構４２及び制動力制御機構４３を制御する。

加えて、走行制御ＥＣＵ３０は、車両１０が自車線の車幅方向中心を走行するように車両１０の転舵角度を制御する。即ち、走行制御ＥＣＵ３０は、転舵角度制御機構４４の電動機を制御し、以て、車両１０の転舵角度を制御する。

自動運転処理の実行中に運転切替えボタン４１ｂに対する運転切替え操作が行われると、走行制御ＥＣＵ３０は、自動運転処理の実行を終了する。この場合、走行制御ＥＣＵ３０は、運転者に自動運転処理が終了したことを通知するため、「自動運転終了通知」を行う。自動運転終了通知は、ディスプレイ５３における自動運転実行記号の表示を終了し、且つ、スピーカー５４による所定の音声メッセージを再生する処理である。自動運転処理が終了すると、運転者は、運転制御器４１を操作して車両１０を運転する。

（自動運転処理−運転交代）
経路案内処理及び自動運転処理が実行されているとき、車両１０が「目的地経路における支援対象道路からの流出地点」に接近すると、走行制御ＥＣＵ３０は、自動運転処理を自動的に（即ち、運転者による運転切替え操作が行われなくても）終了させる「運転交代」を実行する。具体的には、車両１０が支援対象道路から「分岐路」を経由して一般道路及び施設（例えば、サービスエリア及びパーキングエリア）へ進入する場合に運転交代が実行される。運転交代によって自動運転処理が自動的に終了する地点（車両１０の走行位置）は、以下、「運転交代地点」とも称呼される。

加えて、走行制御ＥＣＵ３０は、運転交代地点よりも手前にある「交代予告地点」に車両１０が到達したとき、自動運転処理が終了すること（即ち、運転者が車両１０の運転操作を行う必要があること）を予め通知するため、「運転交代予告」を行う。運転交代予告は、ディスプレイ５３に表示される記号、及び、スピーカー５４により再生される音声メッセージを介して「自動運転処理が間もなく終了すること」を運転者に告知する処理である。車両１０が交代予告地点に到達した時点（時刻）は、便宜上、「交代予告時点」とも称呼される。

走行制御ＥＣＵ３０は、後述される「判定基準地点」に車両１０が到達したとき、交代予告地点を決定する。支援対象道路と分岐路との境界位置は、以下、「分岐路始点」とも称呼される。

後述される分岐路走行時間Ｔｆが所定の猶予時間Ｔｇ以上であれば（即ち、Ｔｆ≧Ｔｇ）、走行制御ＥＣＵ３０は、交代予告地点から運転交代地点までの区間（即ち、交代準備区間）が分岐路に含まれるように交代予告地点を設定する。具体的には、この場合、走行制御ＥＣＵ３０は、交代予告地点を分岐路始点に一致させる。本実施形態において、猶予時間Ｔｇは４秒である。

一方、分岐路走行時間Ｔｆが猶予時間Ｔｇよりも小さければ（Ｔｆ＜Ｔｇ）、走行制御ＥＣＵ３０は、交代準備区間が支援対象道路に含まれるように運転交代地点及び交代予告地点を設定する。具体的には、この場合、走行制御ＥＣＵ３０は、運転交代地点を分岐路始点に一致させる。

分岐路走行時間Ｔｆの取得方法について、図３を参照しながら説明する。図３における破線矢印Ａｒは、車両１０の目的地経路の一部を表している。破線矢印Ａｒは、高速道路６１から分岐路６２を経て一般道路６３に延びている。

分岐路６２の途中には料金所７１が設置されている。車両１０は、料金所７１を通過した後、交差点７２を経て一般道路６３に流入する。即ち、交差点７２は一般道路６３への進入地点である。車両１０は、分岐路６２に流入する前、高速道路６１の減速車線６１ａを走行する。図３における分岐路始点Ｐｆは、減速車線６１ａの終点であり且つ分岐路６２の始点である。

図３における点Ｐ１は、本例における判定基準地点である。経路案内処理及び自動運転処理が実行中であるとき、車両１０の現在位置Ｐｎから分岐路始点Ｐｆまでの距離である分岐路距離Ｄｆがその時点における車速Ｖｔと所定の判定時間Ｔｄとの積以下となると（即ち、Ｄｆ≦Ｖｔ×Ｔｄ）、走行制御ＥＣＵ３０は、車両１０が判定基準地点に到達したと判定する。

本実施形態において、判定時間Ｔｄは８秒である。なお、本明細書において、明示されていない限り、「距離」の語は「直線距離」ではなく「道のり」の長さを表す。

車両１０が判定基準地点（即ち、点Ｐ１）に到達すると、走行制御ＥＣＵ３０は、その時点における車速Ｖｔを上限速度ＶｕｔとしてＲＡＭ３３に記憶する。走行制御ＥＣＵ３０は、車両１０が判定基準地点に到達してから運転交代地点に到達するまでの期間において車速Ｖｔが上限速度Ｖｕｔを超えないように駆動力制御機構４２及び制動力制御機構４３を制御する「速度制限制御」を開始する。

分岐路走行時間Ｔｆを取得するため、走行制御ＥＣＵ３０は、地図データベース３２ａを参照して連続分岐路長Ｌｆを取得する。連続分岐路長Ｌｆは、分岐路始点Ｐｆから、分岐路始点Ｐｆを通過した後に車両１０が最初に停止する可能性が高い地点まで、の間の距離である。本例において、連続分岐路長Ｌｆは、分岐路始点Ｐｆから料金所７１までの距離である。

仮に、分岐路６２に料金所７１が設置されていなければ、連続分岐路長Ｌｆは、分岐路始点Ｐｆから交差点７２までの距離となる。或いは、目的地経路の終点（即ち、運転者が登録した目的地）が高速道路のサービスエリア（即ち、施設）であれば、連続分岐路長Ｌｆは、高速道路の本線と分岐路との境界位置（即ち、分岐路始点）から、そのサービスエリアの駐車場の敷地の入り口（進入地点）まで、の距離である。即ち、車両１０が停止する可能性が高い地点が分岐路に含まれていなければ、連続分岐路長Ｌｆは、分岐路の長さと等しい値になる。

換言すれば、車両１０が支援対象道路から分岐路に進入した後、車両１０が停止する可能性が高い地点（典型的には、料金所であり、以下、「停止予想地点」とも称呼される。）が分岐路に含まれていれば、連続分岐路長Ｌｆは、分岐路始点から停止予想地点までの距離となる。分岐路に複数の停止予想地点が含まれていれば、連続分岐路長Ｌｆは、分岐路始点から「分岐路に進入した後、車両１０が最初に到達する停止予想地点」までの距離となる。一方、分岐路に停止予想地点が含まれていなければ、連続分岐路長Ｌｆは、分岐路の長さと等しくなる。

走行制御ＥＣＵ３０は、連続分岐路長Ｌｆを上限速度Ｖｕｔにより除することによって分岐路走行時間Ｔｆを取得（算出）する（即ち、Ｔｆ＝Ｌｆ／Ｖｕｔ）。従って、分岐路走行時間Ｔｆは、車両１０が分岐路６２に流入した後（即ち、分岐路始点Ｐｆを通過した後）停止すること無く連続して走行する時間（即ち、車両１０が分岐路に進入してから最初に停止するまでの予測走行時間）の下限値である。

換言すれば、車両１０が分岐路始点Ｐｆを通過してから最初に停止するまでの時間は、分岐路走行時間Ｔｆ以上である可能性が非常に高い。そこで、走行制御ＥＣＵ３０は、分岐路走行時間Ｔｆを、車両１０が分岐路に進入してから最初に停止するまでの予測走行時間として扱う。

分岐路走行時間Ｔｆが猶予時間Ｔｇよりも小さければ、上述したように、走行制御ＥＣＵ３０は、分岐路始点Ｐｆが運転交代地点であると決定する。加えて、走行制御ＥＣＵ３０は、猶予時間Ｔｇと上限速度Ｖｕｔとの積を交代準備距離Ｄｐとして取得（算出）する（即ち、Ｄｐ＝Ｔｇ×Ｖｕｔ）。更に、走行制御ＥＣＵ３０は、分岐路始点Ｐｆ（即ち、運転交代地点）よりも手前にあり且つ分岐路始点Ｐｆまでの距離が交代準備距離Ｄｐである地点（本例において、点Ｐ２）が交代予告地点であると決定する。

その後、車両１０が交代予告地点（即ち、点Ｐ２）に到達したとき、走行制御ＥＣＵ３０は、運転交代予告を行う。更に、車両１０が運転交代地点（即ち、分岐路始点Ｐｆ）に到達したとき、走行制御ＥＣＵ３０は、自動運転処理の実行を停止し且つ自動運転終了通知を行う。換言すれば、この場合、交代準備区間が高速道路６１に含まれる。

一方、分岐路走行時間Ｔｆが猶予時間Ｔｇ以上であれば（即ち、上記の「分岐路走行時間Ｔｆが猶予時間Ｔｇよりも小さい場合」と比較して上限速度Ｖｕｔが小さい場合）、上述したように、走行制御ＥＣＵ３０は、分岐路始点Ｐｆが交代予告地点であると決定する。従って、車両１０が分岐路始点Ｐｆに到達したとき、運転交代予告を行う。更に、分岐路始点Ｐｆに到達してから猶予時間Ｔｇが経過すると、走行制御ＥＣＵ３０は、自動運転処理の実行を停止し且つ自動運転終了通知を行う。換言すれば、この場合、交代準備区間が分岐路６２に含まれる。車両１０が分岐路始点Ｐｆに到達してから猶予時間Ｔｇが経過した時点における車両１０の走行位置（本例において、図３における点Ｐ３）が運転交代地点となる。

（具体的な作動）
次に、運転交代に係る走行制御ＥＣＵ３０の具体的作動について説明する。走行制御ＥＣＵ３０のＣＰＵ３１（以下、単に「ＣＰＵ」とも称呼される。）は、図４にフローチャートにより表された「運転交代処理ルーチン」を所定の時間が経過する毎に実行する。

なお、ＣＰＵは、自動運転処理の実行中、車両１０の加速度を自動的に制御する「加速度制御処理ルーチン」、及び、車両１０の転舵角度を自動的に制御する「転舵角度制御処理ルーチン」（何れも不図示）を実行する。加速度制御処理ルーチンにおいて、ＣＰＵは、追従対象車両との車間距離又は目標速度に基づいて車両１０の「目標加速度」を決定し、実際の車両１０の加速度が目標加速度と一致するように駆動力制御機構４２及び制動力制御機構４３を制御する。

従って、適当なタイミングとなると、ＣＰＵは、図４のステップ４００から処理を開始してステップ４０５に進み、経路案内処理及び自動運転処理が共に実行されているか否かを判定する。即ち、ＣＰＵは、車両１０が目的地経路に含まれる支援対象道路を走行中であり且つ自動運転処理が実行されているか否かを判定する。

経路案内処理及び自動運転処理の少なくとも一方が実行されていなければ、ＣＰＵは、ステップ４０５にて「Ｎｏ」と判定してステップ４９５に直接進み、本ルーチンの処理を終了する。

一方、経路案内処理及び自動運転処理が共に実行中であれば、ＣＰＵは、ステップ４０５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ４１０に進み、交代予告地点が未だ決定されていない状態であるか否か（交代予告地点に関する情報がＲＡＭ３３に記憶されているか否か）を判定する。即ち、ＣＰＵは、本ルーチンが前回実行された時点において、車両１０が判定基準地点に到達していない状態であったか否かを判定する。

（ケースＡ）
現時点において、経路案内処理及び自動運転処理が共に実行中であり且つ車両１０が判定基準地点に未だ到達していないと仮定する。

本仮定によれば、交代予告地点が未だ決定されていないので、ＣＰＵは、ステップ４１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ４１５に進み、判定基準地点に到達しているか否かを判定する。即ち、ＣＰＵは、目的地経路における車両１０が走行している支援対象道路と分岐路との境界位置（即ち、分岐路始点）までの分岐路距離Ｄｆが、その時点における車速Ｖｔと判定時間Ｔｄとの積以下となっているか否か（即ち、Ｄｆ≦Ｖｔ×Ｔｄであるか否か）を判定する。

前述に仮定によれば、車両１０は判定基準地点に未だ到達していないので、ＣＰＵは、ステップ４１５にて「Ｎｏ」と判定してステップ４９５に直接進む。

（ケースＢ）
その後、車両１０が判定基準地点に到達した後、本ルーチンが最初に実行されていると仮定する。

この場合、ＣＰＵは、ステップ４１５にて「Ｙｅｓ」と判定し、以下に説明するステップ４２０乃至ステップ４３０の処理を順に実行し、更に、ステップ４３５に進む。

ステップ４２０：ＣＰＵは、その時点における車速Ｖｔを上限速度ＶｕｔとしてＲＡＭ３３に記憶する。
ステップ４２５：ＣＰＵは、地図データベース３２ａを参照して連続分岐路長Ｌｆを取得する。

即ち、分岐路に停止予想地点が含まれていれば、ＣＰＵは、分岐路始点から停止予想地点までの距離（複数の停止予想地点が含まれていれば、分岐路始点から最初に到達する停止予想地点までの距離）を連続分岐路長Ｌｆとして取得する。一方、分岐路に停止予想地点が含まれていなければ、ＣＰＵは、分岐路の長さを連続分岐路長Ｌｆとして取得する。

ステップ４３０：ＣＰＵは、分岐路走行時間Ｔｆを取得する。即ち、ＣＰＵは、連続分岐路長Ｌｆを上限速度Ｖｕｔにより除することによって分岐路走行時間Ｔｆを取得（算出）する。

ステップ４３５にてＣＰＵは、分岐路走行時間Ｔｆが猶予時間Ｔｇ以上であるか否かを判定する。分岐路走行時間Ｔｆが猶予時間Ｔｇ以上であれば、ＣＰＵは、ステップ４３５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ４４０に進み、分岐路始点が交代予告地点であると決定する。即ち、この場合、交代準備区間が分岐路に含まれる。次いで、ＣＰＵは、ステップ４９５に進む。

一方、分岐路走行時間Ｔｆが猶予時間Ｔｇよりも小さければ、ＣＰＵは、ステップ４３５にて「Ｎｏ」と判定してステップ４４５に進み、「分岐路始点よりも手前にあり且つ分岐路始点までの距離が交代準備距離Ｄｐである地点」が交代予告地点であると決定する。即ち、この場合、交代準備区間が支援対象道路に含まれる。次いで、ＣＰＵは、ステップ４９５に進む。

なお、ＣＰＵは、ステップ４４０又はステップ４４５の処理によって決定された交代予告地点に関する情報をＲＡＭ３３に記憶する。

その後、本ルーチンの処理が再び開始されると、既に交代予告地点が決定されているので、ＣＰＵは、ステップ４１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ４５０に進み、車速Ｖｔが上限速度Ｖｕｔ以下となるように駆動力制御機構４２及び制動力制御機構４３を制御する。即ち、ＣＰＵは、速度制限制御を実行する。より具体的に述べると、ＣＰＵは、車速Ｖｔが上限速度Ｖｕｔを超えないように目標加速度が決定されるようにするため、加速度制御処理ルーチンにおいて参照される所定のデータをＲＡＭ３３に記憶させる。

次いで、ＣＰＵは、ステップ４５５に進み、車両１０が交代予告地点に到達した直後であるか否かを判定する。即ち、ＣＰＵは、車両１０が交代予告地点に到達した後、本ルーチンが最初に実行されているか否かを判定する。

前述の仮定によれば、車両１０が判定基準地点を通過した直後であるので、車両１０は交代予告地点には到達していない。従って、ＣＰＵは、ステップ４５５にて「Ｎｏ」と判定してステップ４６５に進み、車両１０が運転交代地点に到達した直後であるか否かを判定する。即ち、ＣＰＵは、車両１０が運転交代地点に到達した後、本ルーチンが最初に実行されているか否かを判定する。

前述の仮定によれば、車両１０が判定基準地点を通過した直後であるので、運転交代地点には到達していない。従って、ＣＰＵは、ステップ４６５にて「Ｎｏ」と判定してステップ４９５に直接進む。

（ケースＣ）
その後、車両１０が交代予告地点に到達した後、本ルーチンが最初に実行されていると仮定する。

この場合、ＣＰＵは、ステップ４５５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ４６０に進み、運転交代予告を行う。次いで、ＣＰＵは、ステップ４９５に直接進む。

その後、本ルーチンの処理が再び開始されると、ＣＰＵは、ステップ４５５及びステップ４６５にて「Ｎｏ」と判定した後、ステップ４９５に直接進む。

（ケースＤ）
その後、車両１０が運転交代地点に到達した後、本ルーチンが最初に実行されていると仮定する。

この場合、ＣＰＵは、ステップ４６５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ４７０に進み、自動運転終了通知を行う。次いで、ＣＰＵは、ステップ４７５に進み、自動運転処理の実行を終了する。このときＣＰＵは、上述したステップ４４０又はステップ４４５の処理によって決定された交代予告地点に関する情報をＲＡＭ３３から削除する。更に、ＣＰＵは、ステップ４９５に進む。

その後、本ルーチンの処理が再び開始されると、ＣＰＵは、ステップ４０５にて「Ｎｏ」と判定してステップ４９５に直接進む。

以上、説明したように、本支援装置によって運転交代が行われる状況において、「車両１０が分岐路に進入してから最初に停止するまでの予測走行時間として扱われる分岐路走行時間Ｔｆ」が猶予時間Ｔｇ以上であれば（即ち、連続分岐路長Ｌｆが交代準備区間よりも長ければ）、交代準備区間は分岐路に含まれる。一方、分岐路走行時間Ｔｆが猶予時間Ｔｇよりも短ければ（即ち、連続分岐路長Ｌｆが交代準備区間よりも短ければ）、交代準備区間は支援対象道路に含まれる。従って、本支援装置によれば、自動運転処理が実行される区間を可及的に長くする一方、分岐路始点が交代準備区間に含まれる事象の発生を回避することが可能となる。

以上、本発明に係る車両の運転支援装置の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的に逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、本実施形態における走行制御ＥＣＵ３０は、分岐路距離Ｄｆ（即ち、分岐路始点までの距離）が車速Ｖｔと判定時間Ｔｄとの積以下となったときに車両１０が判定基準地点に到達したと判定していた。しかし、走行制御ＥＣＵ３０は、分岐路距離Ｄｆが所定の閾値以下となったときに車両１０が判定基準地点に到達したと判定しても良い。

本実施形態において、交代準備区間が分岐路に含まれる場合（即ち、分岐路走行時間Ｔｆが猶予時間Ｔｇ以上である場合）、車両１０が分岐路始点に到達してから猶予時間Ｔｇが経過した時点における車両１０の走行位置が運転交代地点であった。しかし、交代準備区間が分岐路に含まれる場合における運転交代地点は、これとは異なっていても良い。例えば、走行制御ＥＣＵ３０は、交代予告地点から交代準備距離Ｄｐ（即ち、猶予時間Ｔｇと上限速度Ｖｕｔとの積）だけ離れた位置が運転交代地点であると決定しても良い。

加えて、本実施形態において、交代準備区間が分岐路に含まれる場合、分岐路始点が交代予告地点であった。しかし、交代準備区間が分岐路に含まれる場合における交代予告地点は、分岐路始点とは異なっていても良い。例えば、交代準備区間が分岐路に含まれる場合における交代予告地点は、停止予想地点から交代準備距離Ｄｐだけ手前にある位置にあっても良く、分岐路に停止予想地点が含まれていなければ分岐路の終点から交代準備距離Ｄｐだけ手前にある位置にあっても良い。

加えて、本実施形態において、交代準備区間が支援対象道路に含まれる場合（即ち、分岐路走行時間Ｔｆが猶予時間Ｔｇよりも小さい場合）、分岐路始点が運転交代地点であった。しかし、交代準備区間が支援対象道路に含まれる場合における運転交代地点は、分岐路始点とは異なっていても良い。例えば、交代準備区間が支援対象道路に含まれる場合における運転交代地点は、分岐路始点から「所定の基準時間と上限速度Ｖｕｔとの積として算出される距離」だけ手前にある位置にあっても良い。

加えて、本実施形態において、支援対象道路は、高速道路及び自動車専用道路であった。しかし、支援対象道路は、高速道路及び自動車専用道路の何れか一方であっても良い。

加えて、本実施形態において、走行制御ＥＣＵ３０によって実現されていた種々の機能は、複数のＥＣＵによって実現されても良い。

１０…車両、２０…カメラ装置、２１…撮像部、２２…画像処理部、３０…走行制御ＥＣＵ、４１…運転制御器、４１ａ…ステアリングハンドル、４１ｂ…運転切替えボタン、４２…駆動力制御機構、４３…制動力制御機構、４４…転舵角度制御機構、６１…高速道路、６１ａ…減速車線、６２…分岐路、６３…一般道路、７１…料金所、７２…交差点。

Claims (1)

1. 高速自動車国道及び自動車専用道路の少なくとも一方を含む支援対象道路の走行時に車両の運転者に代わり当該車両の運転状態を自動的に制御する自動運転処理を実行する自動運転実行部と、
   前記自動運転処理の実行中に前記車両が前記支援対象道路とは異なる一般道路又は施設へ分岐路を経由して進入する場合、当該一般道路又は当該施設への進入地点又は当該進入地点よりも手前の位置にある運転交代地点に当該車両が到達した時点にて前記自動運転処理を終了させ、更に、前記車両の前記運転交代地点への到達時点よりも少なくとも所定の猶予時間だけ以前の交代予告時点にて前記運転者へ前記自動運転処理が終了することを告知する運転交代予告を行う自動運転終了部と、
   を備え、
   前記自動運転終了部は、
   前記車両が前記分岐路に進入してから最初に停止するまでの予測走行時間が前記猶予時間以上であれば前記運転交代予告が行われる交代予告地点を前記分岐路上に設定し、前記予測走行時間が前記猶予時間よりも短ければ前記運転交代地点を前記支援対象道路上に設定するように構成された、
   車両の運転支援装置。
   

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