JP7032971B2 - 車両の運転支援システム - Google Patents

Description

本発明は、運転モードとして、少なくとも、運転者によるハンドル把持を条件として自動運転を行う第１運転支援モードと、運転者によるハンドル把持を条件としないで自動運転を行う第２運転支援モードとを有する車両の運転支援システムに関する。

最近の車両においては、運転者の負担を軽減し、快適且つ安全に運転できるようにするための自動運転による車両の運転支援システムが種々提案され、一部は既に実用化されている。

この車両の運転支援システムの運転モードには、自動運転の継続を困難と判断した際に、運転者に操作を引継がせることができるように予め待機させる運転支援モード（以下、「第１運転支援モード」と称する）と、運転者に運転を引継がせる必要の無い運転支援モード（以下、「第２運転支援モード」と称する）とがある。

第１運転支援モードは、従来のレーンキープ（ＡＬＫ）制御と車間距離自動維持制御付きクルーズコントロール（ＡＣＣ：Adaptive Cruise Control）システムとにより、自車両を車線に沿って先行車に追従走行させるものであり、先行車が検出されない場合はセット車速で定速走行する。従って、第１運転支援モードは、運転者が積極的にハンドル操作を行う必要は無いが、運転者がハンドルを把持（以下、この状態を「保舵」と称する場合もある）して、いつでも運転を引継ぐことのできる状況としておくことが条件となる。

一方、第２運転支援モードは、地図ロケータにて検出した自車両が走行している地図上の道路形状と、カメラユニット等で検出した実際に走行している車線の道路形状との一致度を常に比較し、この一致度が高い場合に、運転者に保舵させることなく、制御システムが運転主体となって自動運転を継続させる。そして、自動運転の継続が困難と判断された場合にのみ、運転者に保舵を要求して第１運転モードへ遷移させ、或いは、自動退避モードを実行させる。尚、この自動退避モードは、走行車線を、法定若しくは指定されている最低速度で走行させる。或いは、自車両を路側帯等の安全な場所へ誘導して停止させるものである。

そして、自車両が第２運転支援モードで走行している際に、運転者が保舵した場合、車両の運転支援システムは、それを運転者の意思と判定し、運転モードを第１運転支援モードへ遷移させる。又、車両の運転支援システムが運転者による操舵介入（操舵オーバライド）を検出した場合、運転モードは当然、自動運転を中断して手動運転モードに遷移するが、これが誤操作である場合、自動運転を継続させようとしている運転者の意思に反するものであり、違和感を覚えさせてしまう不都合がある。

運転者の保舵を検出する技術として、例えば、特許文献１（特許第５００９４７３号公報）には、ハンドルのリムにタッチセンサ（圧力センサ、容量センサ、電極対等）を設け、運転者のハンドル把持、及び把持位置を検知する技術が開示されている。

又、運転者の操舵介入を検出する技術として、特許文献２（特許第４４３５５１９号公報）には、トルクセンサで検出した操舵トルクと車速に基づいて設定した閾値を比較し、操舵トルクが閾値を以上の場合、運転者の操舵介入と判定し、自動操舵をキャンセルする技術が開示されている。

特許第５００９４７３号公報 特許第４４３５５１９号公報

上述した特許文献２に開示されている技術では、トルクセンサによる操舵トルクを検出することで運転者の操舵介入（操舵オーバライド）の意思を検出している。

しかし、第２運転支援モードでの走行は、運転者に保舵を要求していないため、運転者は走行中に後を向く等の姿勢を動かす動作をし易く、その際、ハンドルに体の一部が押し付けられて意図しない方向に操舵トルクが発生する場合が考えられる。このような場合に、操舵介入と判定されることは、運転者の意思に反するものであり、例えば、「手動運転モードに遷移します」と報知された場合、運転者に違和感を覚えさせてしまうことになる。

又、保舵を条件とする第１運転支援モードで走行している場合であっても、路面の凹凸や横風等の外乱によってトルクセンサが操舵トルクを検出した場合、運転者の操舵介入（操舵オーバライド）と誤判定する可能性がある。

本発明は、上記事情に鑑み、ハンドルの把持を条件としない第２運転支援モード、或いはハンドルの把持を条件とする第１運転支援モードでの自動運転において、運転者の操舵トルクが検出された場合であっても、直ちに手動運転モードへ遷移されてしまうことを防止し、運転者に与える違和感を軽減させることのできる車両の運転支援システムを提供することを目的とする。

本発明は、自車両の運転モードとして、運転者のハンドルの把持を条件として自動運転を行う第１運転支援モードと前記運転者の前記ハンドルの把持を条件としないで自動運転を行う第２運転支援モードと運転者自らが操舵する手動運転モードとを有し、運転条件に応じて、前記運転モードを前記第１運転支援モードと前記第２運転支援モードと前記手動運転モードとの何れかに設定する運転モード設定演算手段を備える車両の運転支援システムにおいて、前記ハンドルの上部にハンドル接触検知手段を設け、前記ハンドルの、前記運転者が把持する左右位置に該運転者の接触及び該ハンドルに対して入力する力の入力方向を検出する接触／方向検出手段と、前記接触／方向検出手段で前記運転者の前記ハンドルに対する左右位置での接触を検出し且つ前記力の入力方向が同一の場合に操舵オーバライドと判定し、該力の入力方向が異なる場合に誤接触と判定する操舵オーバライド判定手段を更に有し、前記運転モード設定演算手段は、前記第１運転支援モード或いは前記第２運転支援モードで走行中に、前記操舵オーバライド判定手段で誤接触と判定した場合は現在の前記運転モードを継続させ、又操舵オーバライドと判定した場合は前記運転モードを前記手動運転モードに遷移させ、更に操舵オーバライドと判定した場合であっても、前記ハンドル接触検知手段が接触を検知した場合は前記第１運転モードを実行させる。

本発明によれば、運転者が把持するハンドルの左右位置に運転者の接触及びハンドルに対して入力する力の入力方向を検出する接触／方向検出手段を設け、この接触／方向検出手段で運転者のハンドルに対する左右位置での接触を検出し且つ力の入力方向が同一の場合に操舵オーバライドと判定し、又、力の入力方向が異なる場合に誤接触と判定するようにしたので、ハンドルの把持を条件としない第２運転支援モード、或いはハンドルの把持を条件とする第１運転支援モードでの自動運転において、運転者の操舵トルクが検出された場合であっても、直ちに手動運転モードへ遷移されてしまうことがなく、運転者に与える違和感を軽減させることができる。

運転支援システムの概略構成図 （ａ）は左右に接触歪みセンサを備え、上下にタッチセンサを備えるハンドルの正面図、（ｂ）は接触歪みセンサの歪み検出を説明する概略図 運転モード設定ルーチンを示すフローチャート 運転支援モード処理サブルーチンを示すフローチャート 第１運転支援モード実行条件判定処理サブルーチンを示すフローチャート 第２運転支援モード実行条件判定処理サブルーチンを示すフローチャート （ａ）はカメラユニットにて認識した道路曲率と地図上の道路曲率とが一致した状態を示す説明図、（ｂ）はカメラユニットにて認識した道路曲率と地図上の道路曲率とが相違している状態を示す説明図

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に示す運転支援システムは、自車両Ｍ（図７参照）に搭載されている。この運転支援システム１は、周辺の道路形状を検出するセンサユニットとして、ロケータユニット１１、走行環境認識手段としてのカメラユニット２１を有している。この両ユニット１１，２１は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。更に、この両ユニット１１（２１）の一方が失陥した場合には、他方のユニット２１（１１）で自動運転を一時的に継続させ、自車両Ｍの運転を運転者に安全に引継がせる冗長系が構築されている。

この運転支援システム１は、ロケータユニット１１とカメラユニット２１とで現在走行中の道路形状が同一か否かを監視し、同一の場合に自動運転を継続させる。尚、検出する同一道路形状の一例として、本実施形態では道路曲率を示す。

ロケータユニット１１は道路地図上の自車両Ｍの位置（自車位置）を推定すると共に、この自車位置の前方の道路地図データを取得する。一方、カメラユニット２１は自車両Ｍの走行車線の左右を区画する区画線を認識し、この区画線の中央の道路曲率を求めると共に、この車線区画線の中央を基準とする自車両Ｍの車幅方向の横位置偏差を検出する。

このロケータユニット１１は、地図ロケータ演算部１２と記憶手段としての高精度道路地図データベース１８とを有している。この地図ロケータ演算部１２、後述する前方走行環境認識部２１ｄ、運転モード設定演算手段としての運転モード設定演算部２２、及び後述する自動運転制御ユニット５１は、ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ等を備える周知のマイクロコンピュータ、及びその周辺機器で構成されており、ＲＯＭにはＣＰＵで実行するプログラムやデータテーブル等の固定データ等が予め記憶されている。

この地図ロケータ演算部１２の入力側に、ＧＮＳＳ(Global Navigation Satellite System)受信機１３、及び自律走行センサ１４が接続されている。ＧＮＳＳ受信機１３は複数の測位衛星から発信される測位信号を受信する。又、自律走行センサ１４は、トンネル内走行等ＧＮＳＳ衛生からの受信感度が低く測位信号を有効に受信することのできない環境において、自律走行を可能にするもので、車速センサ、ジャイロセンサ、及び前後加速度センサ等で構成されている。すなわち、地図ロケータ演算部１２は、車速センサで検出した車速とジャイロセンサで検出した角速度、及び前後加速度センサで検出した前後加速度等に基づき移動距離と方位からローカライゼーションを行う。

この地図ロケータ演算部１２は、自車位置を推定する機能として自車位置推定演算部１２ａと、推定した自車位置を道路地図上にマップマッチングして位置を特定すると共に、その前方の道路形状情報を取得する地図情報取得部１２ｂとを備えている。

又、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。

上述した地図情報取得部１２ｂは、この高精度道路地図データベース１８に格納されている道路地図情報から現在地の道路地図情報を取得する。そして、例えば運転者が自動運転に際してセットした目的地に基づき、上述した自車位置推定演算部１２ａで推定した自車位置（現在地）から目的地までのルート地図情報を、この道路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及びその周辺情報）を自車位置推定演算部１２ａへ送信する。

自車位置推定演算部１２ａは、ＧＮＳＳ受信機１３で受信した測位信号に基づき自車両Ｍ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（現在地）を推定すると共に走行車線を特定し、ルート地図情報に記憶されている走行車線の道路形状、すなわち、本実施形態では車線中央の道路曲率（以下、「地図曲率」と称する）ＲMPU[1/m]（図７参照）を取得し、逐次記憶させる。

更に、自車位置推定演算部１２ａは、トンネル内走行等のようにＧＮＳＳ受信機１３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、車速センサで検出した車速、ジャイロセンサで検出した角速度、前後加速度センサで検出した前後加速度等に基づいて自車位置を推定する自律航法に切替えて、道路地図上の自車位置を推定し、自車両Ｍが走行している道路の曲率（図曲率）ＲMPUを取得する。

一方、カメラユニット２１は、自車両Ｍの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と、画像処理ユニット（ＩＰＵ）２１ｃ、及び前方走行環境認識部２１ｄとを有している。このカメラユニット２１は、両カメラ２１ａ，２１ｂで撮像した自車両Ｍ前方の所定領域を撮影するステレオカメラである。ＩＰＵ２１は両カメラ２１ａ，２１ｂで撮影した走行方向前方の周辺環境画像を所定に画像処理し、前方走行環境認識部２１ｄへ出力する。

前方走行環境認識部２１ｄは、受信した自車両Ｍ前方の走行環境画像情報に基づき、自車両Ｍが走行する進行路（自車進行路）の道路形状、すなわち、本実施形態では、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（以下、「カメラ曲率」と称する）ＲCAM[1/m]（図７参照）を求め、逐次記憶させる。そして、自車位置推定演算部１２ａで取得した地図曲率ＲMPUと前方走行環境認識部２１ｄで推定したカメラ曲率ＲCAMとが、運転モード設定演算部２２に読込まれる。

又、前方走行環境認識部２１ｄは、取得した走行環境画像情報に基づき、自車両Ｍの前方を走行する先行車の有無を検出する。そして、前方走行環境認識部２１ｄは、先行車を検出した場合、自車両Ｍとの車間距離（道のり距離）、相対車速、及び車間時間を算出する。尚、ステレオカメラを用いた先行車の検出、車間距離、相対車速、及び車間時間の求め方は既に知られている技術であるため、ここでの説明は省略する。

運転モード設定演算部２２の入力側には、上述した自車位置推定演算部１２ａ、前方走行環境認識部２１ｄ以外に、運転者が自動運転をＯＮ／ＯＦＦする自動運転スイッチ４１と、運転者のハンドル２（図２（ａ）参照）の接触位置、及び把持した左右の手の偶力方向を歪みから検出する接触／方向検出手段としての左右接触歪みセンサ４２、及びハンドル接触検知手段としての上下ハンドルタッチセンサ４３と、操舵トルク検出手段としての操舵トルクセンサ４４とが接続されている。

このカメラユニット２１で取得した前方走行環境情報は、ＡＣＣ制御ユニット（図示せず）においても読込まれる。ＡＣＣ制御ユニットは、前方走行環境情報に基づき、自車両Ｍが走行している車線前方に先行車を検出した場合は、この先行車に対して所定車間距離を維持した状態で先行車追従走行制御を実行する。又、先行車が検出されてない場合は予め運転者が設定したセット車速で走行させる。

上述した左右接触歪みセンサ４２は、例えば圧電シートであり、運転者が把持する際に加えられた圧力と、ハンドル２を操作する際に作用する圧力の変化から、接触状態とその方向を検出する。又、上下ハンドルタッチセンサ４３は感圧センサ、圧力センサ、容量センサ等である。図２（ａ）に示すように、左右接触歪みセンサ４２は、左接触歪みセンサ４２ｌと右接触歪みセンサ４２ｒとで構成されている。又、上下ハンドルタッチセンサ４３は、上タッチセンサ４３ｕと下タッチセンサ４３ｄとで構成されている。

ハンドル２はリム２ａの中心がスポーク２ｂを介してステアリング軸（図示せず）に支持されている。左接触歪みセンサ４２ｌと右接触歪みセンサ４２ｒとは、リム２ａの左右位置における運転者がリム２ａを正しい姿勢で把持する保舵推奨領域（例えば、時計の針で示せば、左手側おおよそが８時４５分の短針と長針の間、右手側がおおよそ２時２０分の短針と長針の間）よりもやや広い範囲に配設されている。

又、上タッチセンサ４３ｕと下タッチセンサ４３ｄとは、リム２ａ上下の、例えば、運転者が後を振り向く等の動作を行う際に手や膝等が触れ易い保舵非推奨領域（例えば、時計の針では、上側がおおよそ１１時５分の短針と長針の間、下側がおおよそ５時３５分の短針と長針の間）に配設されている。

又、操舵トルクセンサ４４は、ステアリング軸（図示せず）の捩れから、運転者がステアリング軸に入力する操舵トルクＴstを検出し、この操舵トルクＴstに基づき操舵介入（操舵オーバライド）の有無を判定する。

更に、この運転モード設定演算部２２の出力側に音声スピーカやモニタからなる報知手段としての報知装置４５が接続されている。又、この運転モード設定演算部２２に自動運転制御ユニット５１が双方向通信自在に接続されている。この自動運転制御ユニット５１は、運転モード設定演算部２２で設定した運転モード（手動運転モード、第１運転支援モード、第２運転支援モード、及び自動退避モード）に従い、対応する運転モードを実行する。

運転モード設定演算部２２は、自車位置推定演算部１２ａで推定した自車位置前方の地図曲率ＲMPUと前方走行環境認識部２１ｄで推定したカメラ曲率ＲCAMとを常時比較する。すなわち、地図上の自車位置と実走行による自車位置とをそれぞれ基準として所定前方の同一距離区画における両曲率ＲMPU，ＲCAMの一致度（信頼度）[%]を調べ、その一致度が予め設定した閾値（例えば、９５～９９[%]）を超えている場合は一致していると判定し、下回っている場合は、不一致と判定する。

例えば、図７（ａ）に示すように、ロケータユニット１１で取得した地図曲率ＲMPUと前方走行環境認識部２１ｄで認識したカメラ曲率ＲCAMとが一致している場合、自車両Ｍは確かに目標進行路を走行していると評価する。

一方、同図（ｂ）に示すように、ＧＮＳＳ受信機１３による測位位置が誤差により、隣の車線上にマップマッチングされた場合、ロケータユニット１１は隣の車線の地図曲率ＲMPUを自車進行路上の道路曲率と誤認するため、両曲率ＲCAM，ＲMPUは一致度（信頼性）が低いと評価する。或いは、降雨時等の視界の悪い状態での走行において前方走行環境認識部２１ｄにてカメラ曲率ＲCAMを求めることができなかった場合も、一致度が低い（閾値未満）と評価される。

そして、両曲率ＲMPU，ＲCAMが一致していると判定した場合は、第２運転支援モードを継続させる。或いは、運転モードを第１運転支援モードから第２運転支援モードへ遷移させる。尚、運転モードを遷移させるに際しては、その旨を報知装置４５から運転者に予め報知する。

本実施形態では、運転モードとして運転者自らが操舵する手動運転モードと、第１運転支援モードと、第２運転支援モード、及び自動退避モードが設定されており、この第１運転支援モード、第２運転支援モードが自動運転の範疇に含まれる。ここで、第１運転支援モードと第２運転支援モードとは、自車両Ｍを目標進行路に沿って自動走行（自動運転）させる点は共通しているが、第１運転支援モードは運転者の保舵を条件とする運転モードであり、第２運転支援モードは運転者の保舵を条件としない（非保舵の）運転モードである。

例えば、カメラユニット２１が一時的に失陥した場合、第２運転支援モードによる自動運転の継続が困難となるが、いきなり手動運転モードへ遷移させることはせず、先ず、運転者に対して第１運転支援モードへ遷移する旨を報知し、運転者に保舵を要求する。そして、運転者にハンドル２を保舵させた後、第１運転支援モードへ遷移し、地図ロケータ演算部１２で推定した自車位置に基づき自動運転を継続させる。これは、地図ロケータ演算部１２で自車位置の推定が失陥した場合も同様であり、運転者にハンドル２を保舵させた後、カメラユニット２１で認識した左右区画線の中央を目標進行路として設定し、この目標進行路に沿って自車両Ｍを走行させる。

又、自動運転（第１運転支援モード、或いは第２運転支援モード）での走行中に、運転者による操舵介入（操舵オーバライド）を検出した場合、運転モードは自動運転モードから手動運転モードに切り替わる。

ところで、図２（ａ）に示すハンドル２において、一般に、運転者が前方を視認する正しい姿勢でリム２ａを両手で接触（把持）すれば、左接触歪みセンサ４２ｌと右接触歪みセンサ４２ｒは共にＯＮする。従って、この姿勢の状態で運転者が操舵し、操舵トルクセンサ４４で検出する操舵トルクＴstに基づいて操舵介入を検出した場合は、運転者の意思による操舵オーバライドであると判定することができる。しかし、この左接触歪みセンサ４２ｌと右接触歪みセンサ４２ｒとの少なくとも一方がＯＦＦ、或いは、上タッチセンサ４３ｕと下タッチセンサ４３ｄとの少なくとも一方がＯＮし、そのときの操舵トルクＴstに基づいて操舵介入を検出した場合、運転者は正しい姿勢での操舵ではなく、単なる誤接触（誤検知）であると判断できる。

このような誤接触しただけの状況で運転モードを直ちに手動運転モードへ遷移させることは運転者に違和感を与えることになる。そのため、本実施形態では、運転者のハンドル２の接触位置と操舵トルクを与える方向との双方、及び操舵トルクの大きさに基づき、操舵介入（操舵オーバライド）が運転者の意思によるものか誤接触（誤検知）かを適正に判定する。

運転モード設定演算部２２では、操舵オーバライドが運転者の意思によるものか、単なる誤接触なのかを、図３～図６に示す運転モードを設定するルーチンの中において判定している。

自車両Ｍが走行すると、図３に示す運転モード設定ルーチンが起動し、先ず、ステップＳ１で、自動運転スイッチ４１からの信号を読込む。この自動運転スイッチ４１は運転者が自動運転を選択する場合にＯＮ操作するものであり、ステップＳ２でＯＮか否かを調べ、ＯＮの場合はステップＳ３へ進み、運転支援モード処理を実行してルーチンを抜ける。一方、この自動運転スイッチ４１がＯＦＦの場合は、ステップＳ４へ分岐し、手動運転モードを実行して、ルーチンを抜ける。運転モードとして手動運転モードが選択されると、自車両Ｍを目的地までガイドする従来のナビゲーション機能により設定された目標進行路がモニタ（図示せず）に表示される。運転者はモニタの表示、及び音声ガイドに従い、自らの運転によって自車両Ｍを走行させる。

又、ステップＳ３での運転支援モード処理は、図４に示す運転支援モード処理サブルーチンに従って実行される。このサブルーチンでは、先ず、ステップＳ１１で第１運転支援モードが実行可能か否かを調べる。第１運転支援モードが実行可能か否かは、カメラユニット２１の前方走行環境認識部２１ｄで認識した自車両Ｍが走行している車線の左右を区画する区画線と、左右接触歪みセンサ４２（左接触歪みセンサ４２ｌ、右接触歪みセンサ４２ｒ）と、操舵トルクセンサ４４で検出した操舵トルクＴstとに基づいて調べる。

そして、上述したようにカメラユニット２１で自車両Ｍが走行している車線の左右を区画する区画線が認識され、目標進行路が設定されている場合は、図５に示す第１運転支援モード実行条件処理サブルーチンを実行する。尚、目標進行路が設定されていない場合は、手動運転モードへ遷移させる。

図５に示すサブルーチンでは、先ず、ステップＳ３１で、左右接触歪みセンサ４２（左接触歪みセンサ４２ｌ、右接触歪みセンサ４２ｒ）からの信号を読込み、運転者が保舵しているか否かを調べる。そして、左接触歪みセンサ４２ｌと右接触歪みセンサ４２ｒとが共に圧力が検出している場合は、運転者の両手がハンドル２の左右に接触（保舵）していると判定してステップＳ３２へ進む。又、圧力が検知されていない場合は保舵していないと判定し、ステップＳ３３へ分岐する。

ステップＳ３２へ進むと、左右接触歪みセンサ４２で検出した歪みの変化からハンドル２に対する力の入力方向を求める。すなわち、運転者が左右接触歪みセンサ４２（左接触歪みセンサ４２ｌ、右接触歪みセンサ４２ｒ）を把持してハンドル２を操作すると、このハンドル２に偶力が発生する。すると、図２（ｂ）に示すように、左接触歪みセンサ４２ｌ、右接触歪みセンサ４２ｒは圧力方向に歪みが発生するため、これを検出することで、各接触歪みセンサ４２ｌ，４２ｒに作用する力Ｆｌ，Ｆｒの方向（図２（ａ）参照）を検出することができる。

そして、この力Ｆｌ，Ｆｒの入力方向が同一の場合、運転者によりハンドル２に偶力が発生していると判定し、ステップＳ３４へ進む。

一方、力Ｆｌ，Ｆｒの入力がない、或いは入力方向が異なる場合、又は両接触歪みセンサ４２ｌ，４２ｒの一方からのみ力Ｆｌ或いはＦｒが検出されている場合、運転者が意識して行った操舵ではない、すなわち、誤接触であると判定し、ステップＳ３７へジャンプする。

その後、ステップＳ３４へ進むと、上タッチセンサ４３ｕの信号を読込み、運転者の頭部等がハンドル２の上部に接触しているか否かを調べる。そして、ＯＮの場合は頭部などが接触しており、運転者は居眠りや意識を失っている等、運転を行うことができない状態にあると判定する。操舵を運転者に引継ぐよりも第１運転支援モード継続させた方が、安全性が高いためステップＳ３７へジャンプする。

一方、上タッチセンサ４３ｕがＯＦＦの場合は、ステップＳ３５へ進む。ステップＳ３５では、操舵トルクセンサ４４で検出した操舵トルクＴstを読込み、ステップＳ３６で操舵オーバライド判定閾値Ｔstoと比較する。この操舵オーバライド判定閾値Ｔstoは、運転者による操舵が操舵オーバライドを意図して行ったものか、後を振り向くなど、運転者の体を動かした際に、誤ってハンドル２にトルクを入力してしまった誤操舵（誤接触も含む）であるかを調べる値である。従って、固定値であっても良いが、車速に基づき設定される可変値であっても良い。

そして、Ｔst≦Ｔstoの場合、単なる誤操舵（誤接触）の範囲と判定し、ステップＳ３７へ進む。又、Ｔst＞Ｔstoの場合は、運転者自らの意思による操舵オーバライドであると判定し、図３のステップＳ４へ戻り、手動運転モードを継続させてルーチンを抜ける。尚、上述したステップＳ３１，Ｓ３２～Ｓ３６での処理が、本発明の操舵オーバライド判定手段に対応している。

そして、ステップＳ３２，Ｓ３４，Ｓ３６からステップＳ３７に進むと、第１運転支援モード実行フラグＦ１をセットして（Ｆ１←１）、図４のステップＳ１２へ進む。

このように、第１運転支援モードの実行条件として、左右接触歪みセンサ４２で圧力を検知して、運転者はハンドル２を正しい姿勢で把持していると判定した場合であっても、上タッチセンサ４３ｕがＯＮの場合は、手動運転モードへ遷移させることなく、第１運転支援モードを実行させるようにしたので、運転者が意識を失ったような場合であっても、運転者の安全性を担保することができる。尚、この場合、後述するステップＳ４２の自動退避モードへ遷移させるようにしても良い。

又、左右接触歪みセンサ４２により、運転者のハンドル２に対する力Ｆｌ，Ｆｒが異なる場合は、運転者に操舵の意思がないと判定し、操舵トルクＴstを参照することなく、第１運転支援モードを実行させるようにしたので、路面や横風等の外乱によって操舵トルクセンサ４４が操舵トルクＴstを検出した場合であっても、操舵オーバライドの誤判定を有効に防止することができる。

尚、上述したフローチャートのステップＳ３５、Ｓ３６での操舵トルクＴstによる操舵オーバライドの判定処理を省略し、ステップＳ３２で力Ｆｌ，Ｆｒの入力方向が同一で、且つステップＳ３４で上タッチセンサ４３ｕがＯＦＦの場合は、操舵オーバライドと判定してステップＳ４へ戻るようにしても良い。

又、ステップＳ３１からステップＳ３３へ分岐すると、上下ハンドルタッチセンサ（上タッチセンサ４３ｕ、下タッチセンサ４３ｄ）４３からの信号を読込み、ハンドル２の接触位置が異常か否かを調べる。そして、上タッチセンサ４３ｕと下タッチセンサ４３ｄとの双方がＯＦＦの場合、運転者は保舵しておらず、条件不成立であるためステップＳ３８へ進み、第１運転支援モード実行フラグＦ１をクリア（Ｆ１←０）して、図４のステップＳ１２へ進む。

又、上タッチセンサ４３ｕと下タッチセンサ４３ｄとの少なくとも一方がＯＮの場合、運転者は正しい姿勢で保舵していないと判定し、ステップＳ３９へ進み、運転者に対し、「正しい位置でハンドルを把持してください」等の正しい位置での保舵要求を報知装置４５から運転者に対して報知してステップＳ４０へ進む。ステップＳ４０では、注意喚起時間ｔｉｍ１をインクリメントし（ｔｉｍ１←ｔｉｍ１＋１）、ステップＳ４１へ進み、設定時間ｔ１（例えば、３～５[sec]）と比較し、ｔｉｍ１＜ｔ１の場合はステップＳ３１へ戻り、運転者が正しい保舵位置に把持するまで（左接触歪みセンサ４２ｌと右接触歪みセンサ４２ｒとが共にＯＮ）、待機する。

一方、注意喚起時間ｔｉｍ１が経過しても（ｔｉｍ１≧ｔ１）、左接触歪みセンサ４２ｌと右接触歪みセンサ４２ｒとの少なくとも一方がＯＮの場合は、ステップＳ４０へ進み、自動退避モードを実行させてルーチンを終了する。この自動退避モードが実行されると、自動運転制御ユニット５１は、自車両Ｍの車速を、法定若しくは指定されている最低速度に制限した状態で現在の走行車線に沿って走行させ、路側帯等の安全な場所まで誘導して停止させる。

そして、図４のステップＳ１２へ進むと、第１運転支援モード実行フラグＦ１の値を参照し、Ｆ＝１の場合、条件成立と判定し、ステップＳ１３へ進む。又、Ｆ１＝０の場合、条件不成立と判定し、図３のステップＳ４へ戻り、手動運転モードを継続させてルーチンを抜ける。

その後、ステップＳ１３へ進むと、第１運転支援モードを実行させる指令信号を自動運転制御ユニット５１に送信し、ステップＳ１４へ進む。ステップＳ１４では、第１運転支援モードから第２運転支援モードへの遷移が可能か否かを調べる。

第２運転支援モードへの遷移が可能か否かは、地図曲率ＲMPUとカメラ曲率ＲCAMとの一致度と、左右接触歪みセンサ４２と、上下ハンドルタッチセンサ４３とに基づいて判定する。そして、上述したように地図曲率ＲMPUとカメラ曲率ＲCAMとが一致（例えば、一致度が９５～９９[%]以上）している場合、図６に示す第２運転支援モード実行条件処理サブルーチンを実行する。尚、地図曲率ＲMPUとカメラ曲率ＲCAMとが一致していない場合は、第１運転支援モードを実行させる。

図６に示すサブルーチンでは、先ず、ステップＳ５１で左右接触歪みセンサ４２（左接触歪みセンサ４２ｌ、右接触歪みセンサ４２ｒ）からの信号を読込み、共に圧力が検出されていない場合は、運転者の両手がハンドル２の左右から離れている非保舵と判定し、ステップＳ５２へ進む。又、左接触歪みセンサ４２ｌと右接触歪みセンサ４２ｒの少なくとも一方が圧力を検知している場合は、ステップＳ５３へ分岐する。

ステップＳ５２へ進むと、上下ハンドルタッチセンサ（上タッチセンサ４３ｕ、下タッチセンサ４３ｄ）４３からの信号を読込む。そして、上タッチセンサ４３ｕと下タッチセンサ４３ｄとの少なくとも一方がＯＮの場合、単なる誤接触と判定し、ステップＳ５４へ分岐し、「ハンドルに触れています」等の非保舵要求を報知装置４５から運転者に対して報知してステップＳ５５へ進む。

又、上タッチセンサ４３ｕと下タッチセンサ４３ｄとが共にＯＦＦの場合、運転者はハンドル２から完全に手を離していると判定し、ステップＳ５５へ進む。

そして、ステップＳ５２、或いはステップＳ５４からステップＳ５５へ進むと、第２運転支援モードが実行可能と判定し、第２運転支援モード実行フラグＦ２をセットして（ｆＦ２←１）、図４のステップＳ１５へ進む。

このように、本実施形態では、上タッチセンサ４３ｕと下タッチセンサ４３ｄとの少なくとも一方がＯＮした場合には、運転者の単なる誤接触と判定し、非保舵要求を運転者に行うに留めて、第２運転支援モード実行フラグＦ２をセットするようにしたので、第２運転支援モードを継続させることができる。その結果、ハンドル２に対する多少の接触を運転者は気にする必要がなく、高い利便性を得ることができる。

又、ステップＳ５１からステップＳ５３へ分岐すると、運転者に対して「ハンドルに触れているため、ハンドルから手を離した自動運転が解除されます」等の非保舵要求を報知装置４５から運転者に対して報知してステップＳ５６へ進む。ステップＳ５６では、注意喚起時間ｔｉｍ２をインクリメントし（ｔｉｍ２←ｔｉｍ２＋１）、ステップＳ５７へ進み、設定時間ｔ２（例えば、３～５[sec]）と比較し、ｔｉｍ２＜ｔ２の場合はステップＳ５１へ戻り、運転者が通常の把持位置から手を離すまで（左接触歪みセンサ４２ｌと右接触歪みセンサ４２ｒとが共にＯＦＦ）、待機する。

又、ｔｉｍ２≧ｔ２の場合、運転者はハンドル２から手を離す意思がないと判定し、ステップＳ５８へ進み、第２運転支援モード実行フラグＦ２をクリアして（Ｆ２←０）、図４のステップＳ１５へ進む。

ステップＳ１５では、第２運転支援モード実行フラグＦ２の値を参照し、Ｆ２＝１の条件成立と判定した場合は、ステップＳ１６へ進む。又、Ｆ２＝０の条件不成立と判定した場合は、ステップＳ１７へ分岐する。

ステップＳ１６へ進むと、第２運転支援モードを実行させる指令信号を自動運転制御ユニット５１へ送信して、ステップＳ１８へ進む。ステップＳ１８では、運転モードを第２運転支援モードから第１運転支援モードへ遷移させるか否かを調べるために、上述した図５に示す第１運転支援モード実行条件判定処理サブルーチンを再び実行する。

この第１運転支援モード実行条件判定処理サブルーチンでは、左右接触歪みセンサ４２のＯＮ、及び操舵トルクＴstが操舵オーバライド判定閾値Ｔsto以下を、第１運転支援モードへの遷移条件としている。そのため、運転者が左右接触歪みセンサ４２に誤って接触した程度では、遷移条件は成立せず、第２運転支援モードを継続させることができるので、誤判定が防止され、高い利便性を得ることができる。

次いで、ステップＳ１９へ進み、第１運転支援モード実行フラグＦ１の値を調べ、Ｆ１＝０の場合、ステップＳ２０へ進み、自動運転スイッチ４１からの信号を読込む。そして、ＯＮの場合はステップＳ１４へ戻り、ステップＳ１４，Ｓ１５で第２運転支援モード実行条件を調べ、成立している場合は、第２運転支援モードを継続させる。又、自動運転スイッチ４１がＯＦＦの場合は、図３のステップＳ４へ戻り、手動運転モードを実行して（自動運転スイッチ４１をＯＦＦ）、ルーチンを抜ける。又、ステップＳ１９で、Ｆ１＝１と判定した場合は、ステップＳ２１へ分岐し、運転モードを第１運転支援モードへ遷移させてルーチンを抜ける。

一方、ステップＳ１５からステップＳ１７へ分岐すると、操舵トルクセンサ４４で検出した操舵トルクＴstを読込み、ステップＳ２２で操舵トルクＴstと操舵オーバライド判定閾値Ｔstoとを比較する。この操舵オーバライド判定閾値Ｔstoは操舵が運転者の意思によるものか、単なる誤接触（誤検知）かを調べる値で固定値でも良いが、車速に基づき設定されている可変値であっても良い。

又、Ｔst≦Ｔstoの場合、運転者の手や膝等がハンドル２に触れたとしても単なる誤接触の範囲であると判定し、ルーチンを抜ける。そして、次の演算実行時に、図４のステップＳ１１，Ｓ１２にて第１運転支援モード実行条件を調べ、成立している場合は運転モードを第１運転支援モードに遷移させる。

従って、上述した図６のステップＳ５８で第２運転支援モード実行フラグＦ２がクリアされ、ステップＳ２２でＴst≦Ｔstoと判定された場合、ステップＳ１１において、運転モードが第２運転支援モードから第１運転支援モードに遷移されることになる。

又、Ｔst＞Ｔstoの場合は操舵オーバライドと判定し、図３のステップＳ４へ戻り、手動運転モードを実行して（自動運転スイッチ４１をＯＦＦ）、ルーチンを抜ける。

このように、本実施形態によれば、第２運転支援モードでの走行中において、運転者が左右接触歪みセンサ４２に誤って接触した場合であっても、操舵トルクＴstが操舵オーバライド判定閾値Ｔsto以下の場合には、第１運転支援モードへの遷移条件は成立しない。そのため、単なる誤接触の場合は手動運転モードへの遷移が未然に防止され、運転者に与える違和感を軽減することができる。

又、左右接触歪みセンサ４２で圧力が検知され、且つ操舵トルクＴstが操舵オーバライド判定閾値Ｔstoを超えている場合に、運転者の意思による操舵介入（操舵オーバライド）と判定するようにしているので、操舵オーバライドが適正に判定され、誤判定を未然に防止することができる。

尚、本発明は、上述した実施形態に限るものではなく、例えば左右接触歪みセンサ４２と上下ハンドルタッチセンサ４３とは運転者の保舵位置を検出するものであれば良く、従って、ハンドル２のリム２ａ全周に亘ってハンドルタッチセンサを配置し、このハンドルタッチセンサを所定角度のセグメント毎に分割することで接触位置を検出するようにしても良い。又、接触／方向検出手段としての接触歪みセンサ４２は、静電容量シートと圧力シートとの二層構造で構成されていても良く、この場合、ハンドル２に対する運転者の接触は静電容量シートで検出する。

１…運転支援システム、
２…ハンドル、
２ａ…リム、
２ｂ…スポーク、
１１…ロケータユニット、
１２…地図ロケータ演算部、
１２ａ…自車位置推定演算部、
１２ｂ…地図情報取得部、
１３…ＧＮＳＳ受信機、
１４…自律走行センサ、
１８…高精度道路地図データベース、
２１…カメラユニット、
２１ａ…メインカメラ、
２１ｂ…サブカメラ、
２１ｃ…画像処理ユニット（ＩＰＵ）、
２１ｄ…前方走行環境認識部、
２２…運転モード設定演算部、
４１…自動運転スイッチ、
４２…接触歪みセンサ、
４２ｌ…左接触歪みセンサ、
４２ｒ…右接触歪みセンサ、
４３…上下ハンドルタッチセンサ、
４３ｄ…下タッチセンサ、
４３ｕ…上タッチセンサ、
４４…操舵トルクセンサ、
４５…報知装置、
５１…自動運転制御ユニット、
Ｆ１…運転支援モード実行フラグ、
Ｆ２…運転支援モード実行フラグ、
Ｆｌ，Ｆｒ…力、
Ｍ…自車両、
ＲCAM…カメラ曲率、
ＲMPU…地図曲率、
ｔ１，ｔ２…設定時間、
ｔｉｍ１，ｔｉｍ２…注意喚起時間、
Ｔst…操舵トルク、
Ｔsto…操舵オーバライド判定閾値

Claims (2)

1. 自車両の運転モードとして、運転者のハンドルの把持を条件として自動運転を行う第１運転支援モードと前記運転者の前記ハンドルの把持を条件としないで自動運転を行う第２運転支援モードと運転者自らが操舵する手動運転モードとを有し、運転条件に応じて、前記運転モードを前記第１運転支援モードと前記第２運転支援モードと前記手動運転モードとの何れかに設定する運転モード設定演算手段を備える
   車両の運転支援システムにおいて、
   前記ハンドルの上部にハンドル接触検知手段を設け、
   前記ハンドルの、前記運転者が把持する左右位置に該運転者の接触及び該ハンドルに対して入力する力の入力方向を検出する接触／方向検出手段と、
   前記接触／方向検出手段で前記運転者の前記ハンドルに対する左右位置での接触を検出し且つ前記力の入力方向が同一の場合に操舵オーバライドと判定し、該力の入力方向が異なる場合に誤接触と判定する操舵オーバライド判定手段を更に有し、
   前記運転モード設定演算手段は、前記第１運転支援モード或いは前記第２運転支援モードで走行中に、前記操舵オーバライド判定手段で誤接触と判定した場合は現在の前記運転モードを継続させ、又操舵オーバライドと判定した場合は前記運転モードを前記手動運転モードに遷移させ、更に操舵オーバライドと判定した場合であっても、前記ハンドル接触検知手段が接触を検知した場合は前記第１運転モードを実行させる
   ことを特徴とする車両の運転支援システム。
2. 前記運転モード設定演算手段は、前記第２運転支援モードで走行中に、前記操舵オーバライド判定手段で操舵オーバライドと判定した場合は前記運転モードを前記手動運転モード或いは前記第１運転支援モードに遷移させる
   ことを特徴とする請求項１記載の車両の運転支援システム。

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