JP7173371B2 - 走行支援装置のオーバーライド判定方法、及び走行支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、走行支援装置のオーバーライド判定方法、及び走行支援装置に関する。

従来より、自動運転中に乗員による介入操作が検出された場合、自動運転を解除する発明が知られている（特許文献１）。特許文献１に記載された発明は、ステアリングホイールに加えられた操作トルクが閾値を超えた場合、自動運転を解除する。

特開２００７－３２６４５３号公報

しかしながら、特許文献１に記載された発明は、ステアリングホイールの操舵角を考慮していない。操舵角によって介入操作の判定閾値を変える必要があるが考慮されていない。このため、特許文献１に記載された発明は、乗員による介入操作（オーバーライド）が発生していないにもかかわらず、オーバーライドが発生したと誤って判定するおそれがある。

本発明は、上記問題に鑑みて成されたものであり、その目的は、操舵角を用いてオーバーライドの誤判定を防止しうる走行支援装置のオーバーライド判定方法、及び走行支援装置を提供することである。

本発明の一態様に係る走行支援装置のオーバーライド判定方法は、走行支援制御の実行中に車両に設置されたタイヤに発生するセルフアライニングトルクを打ち消すための第１モータ電流を取得し、第１モータ電流を用いて第１モータ電流より大きい第１閾値を設定し、操舵角に応じてタイヤの転舵角を制御するための第２モータ電流が第１閾値より大きい場合、オーバーライドが発生したと判定する。

本発明によれば、オーバーライドの誤判定を防止しうる。

図１は、本発明の実施形態に係る自動運転のアーキテクチャを示すブロック図である。 図２は、本発明の実施形態に係る自動運転のアーキテクチャを示すブロック図である。 図３は、本発明の実施形態に係るステアバイワイヤシステムを説明する図である。 図４は、ステアリングホイールの操舵角と、モータ電流との関係を説明するグラフである。 図５は、ステアリングホイールの操舵角と、モータ電流との関係を説明するグラフである。 図６は、ステアリングホイールの操舵角と、モータ電流との関係を説明するグラフである。 図７は、ステアリングホイールの操舵角と、モータ電流との関係を説明するグラフである。 図８は、ステアリングホイールの操舵角と、モータ電流との関係を説明するグラフである。 図９は、本発明の実施形態に係る走行支援装置の一動作例を説明するフローチャートである。 図１０は、本発明の実施形態に係る走行支援装置の一動作例を説明するフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図面の記載において同一部分には同一符号を付して説明を省略する。

（自動運転のアーキテクチャ）
本実施形態に係る走行支援装置は、自動運転機能を有する車両に用いられる。図１を参照して、本実施形態における自動運転のアーキテクチャを説明する。なお、本実施形態において、自動運転機能には車間を制御するアダプティブクルーズコントロール（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｃｒｕｉｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ：ＡＣＣ）、車線逸脱を防止するレーンキープアシスト（Ｌａｎｅ Ｋｅｅｐｉｎｇ Ａｓｓｉｓｔ Ｓｙｓｔｅｍ：ＬＫＡＳ）などの走行支援制御が少なくとも含まれる。

自動運転において、自己位置を把握すること、車両周囲の情報を把握することが求められる。これらの把握によって、車両は自動的に車線変更を実施したり、交差点で適切な方向に進むことが可能となり、目的地に到達することが可能となる。自己位置を把握するためのアーキテクチャ、及び車両周囲の情報を把握するためのアーキテクチャは、図１の参照符号１００～１０５によって示される。

図１の参照符号１００で示されるセンサ群（Ｓｅｎｓｏｒｓ）は、様々な情報を検出する。これらのセンサ群１００は車両に搭載される。センサ群１００には、光波を用いて距離を測定するレーザレンジファインダ、レーダ、ライダ、静止画及び動画を取得するカメラ、超音波を用いて距離を測定するソナーなどが含まれる。さらに、センサ群には、車両の速度を検出する速度センサ、車両の加速度を検出する加速度センサ、車両の舵角を検出する舵角センサ、ジャイロセンサなども含まれる。

より詳しくは、カメラは、車両の前方、側方、後方、サイドミラーなどに複数設けられる。カメラは、ＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ－ｃｏｕｐｌｅｄ ｄｅｖｉｃｅ）、ＣＭＯＳ（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）などの撮像素子を有する。カメラは、車両の周囲に存在する物体（歩行者、自転車、二輪車、他車両など）、及び車両の周囲の情報（道路境界線、信号機、標識、横断歩道、交差点など）を検出する。

レーダは、車両の前方の物体に電波を発射し、その反射波を測定することにより、物体までの距離及び方向を測定する。ライダ（ＬＩＤＡＲ：Ｌａｓｅｒ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）は、レーザ光によるスキャンを水平方向及び垂直方向に行い、車両の周囲に存在する物体の位置及び形状を測定する。

また、センサ群１００には、ＧＰＳ受信機が含まれてもよい。ＧＰＳ受信機は、人工衛星からの電波を受信することにより、地上における車両の位置情報（緯度及び経度情報を含む）を検出する。ただし、車両の位置情報を検出する方法は、ＧＰＳ受信機に限定されない。例えば、オドメトリと呼ばれる方法を用いて位置を推定してもよい。オドメトリとは、車両の回転角、回転角速度に応じて車両の移動量及びと移動方向を求めることにより、車両の位置を推定する方法である。

センサ群１００によって検出された情報は、車両に搭載されたコントローラ（不図示）に送信され、処理される。コントローラは、一例として、ＣＰＵ（中央処理装置）、メモリ、及び入出力部を備える汎用のマイクロコンピュータである。マイクロコンピュータには、走行支援装置として機能させるためのコンピュータプログラムがインストールされている。コンピュータプログラムを実行することにより、マイクロコンピュータは、走行支援装置が備える複数の情報処理回路として機能する。なお、ここでは、ソフトウェアによって走行支援装置が備える複数の情報処理回路を実現する例を示すが、もちろん、以下に示す各情報処理を実行するための専用のハードウェアを用意して、情報処理回路を構成することも可能である。

なお、このようなコントローラは、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）も含む。通常、車両には複数のＥＣＵが設けられる。ＥＣＵは、車両の走行制御の他に、ステレオ、エアコンなどの制御にも用いられる。

センサ群１００によって検出された情報は、検出された地域に適合するようにローカライズされる（図１の参照符号１０３）。

センサ群１００によって検出された情報と地図情報とが統合され、コントローラ中の環境認識部１０４はワールドモデルを生成する。ここでいうワールドモデルとは、静的な地図情報及び高精度地図に、自己位置情報、他車両情報、歩行者情報などの動的な位置情報を組み合わせたデジタル地図上の周囲環境情報を意味する。

ここで高精度地図について説明する。高精度地図とは、道路の車線数、道幅情報、道路の起伏情報などの道路情報、速度制限、一方通行などを示す道路標識、横断歩道、区画線などを示す道路標示などの情報を含む地図をいう。さらに、高精度地図には道路構造物（例えば信号機、電信柱）、建物などの設備情報が含まれてもよい。これらの高精度地図情報は、図１に示すＨＤマップ１０２が備えている。環境認識部１０４は、自己位置及び自己位置周囲の高精度地図をＨＤマップ１０２から読み出し、読み出した地図上に自己位置情報、他車両情報、歩行者情報などの動的な位置情報を設定してワールドモデルを生成する。

なお、道路情報、設備情報などの各種データはＨＤマップ１０２から取得されるものに限定されず、車車間通信、路車間通信を用いて取得されてもよい。道路情報、設備情報などの各種データが外部に設置されたサーバに記憶されている場合、コントローラは、通信により随時これらのデータをクラウドから取得してもよい。また、コントローラは、外部に設置されたサーバから定期的に最新の地図情報を入手して、保有する地図情報を更新してもよい。

コントローラ中の物体認識部１０５は、センサ群１００によって検出された情報に基づいて生成された車両周囲の物体の認識情報を生成し、ローカルモデルを生成する。ローカルモデルには、物体の認識情報として、他車両情報、歩行者情報などが含まれる。他車両情報には、他車両の速度、進行方向、走行車線などが含まれる。歩行者情報には、歩行者の属性（大人か子どもか）、顔の向き、進行方向などが含まれる。物体認識部１０５によって生成されたローカルモデルは、ワールドモデルの生成に用いられる。

次に、自動運転の走行制御のアーキテクチャについて、図１の参照符号１０６～１１１を参照して説明する。

ユーザは、ナビゲーション装置１０１（Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ）を用いて目的地を設定する（図１の参照符号１０６、Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ ｓｅｔｔｉｎｇ）。ナビゲーション装置１０１は、ＨＤマップ１０２を読み出して目的地に到達する経路を計画する。目的地に到達する経路に交差点が存在する場合は、交差点に進入する車線に車線変更するタイミングなども計画される（図１の参照符号１０７、Ｒｏｕｔｅ ｐｌａｎｎｉｎｇ）。

コントローラ中の行動決定部１０８は、環境認識部１０４、物体認識部１０５によって生成された情報を用いて設定された経路に沿って自動走行する際の行動を決定する。さらに行動決定部１０８は、自車両を進行もしくは停止させるための決定を下す。例えば、信号機の色が赤であれば車両を停止させ、信号機の色が青であれば車両を走行させる。また行動決定部１０８は、車線変更を行う場合における方向指示器を点灯させるタイミング、ステアリングホイールを操作するタイミングなどを決定する。

次に、コントローラは、物体認識部１０５によって生成されたローカルモデル及びＨＤマップ１０２を読み込んで、ドライブゾーンを計画する（図１の参照符号１０９、Ｄｒｉｖｅ Ｚｏｎｅ ｐｌａｎｎｉｎｇ）。ドライブゾーンとは、車両が走行可能な領域と定義される。走行中において、様々な障害物（他車両、バイク、道路上の落下物など）がセンサ群１００によって検出される。コントローラはこれらの障害物を考慮してドライブゾーンを計画する。

次に、コントローラは、ドライブゾーンに沿ったトラジェクトリを設定する（図１の参照符号１１０）。トラジェクトリとは、車両の走行軌跡を示す複数の点を結んで構成され、各点は車両の位置情報と、その位置における車両の姿勢情報から成る。姿勢情報には姿勢角が含まれる。コントローラは、トラジェクトリの生成に合わせて、トラジェクトリに沿って走行する時の車速プロファイルも合わせて生成する。一般的に、乗員に与える違和感、車両の限界挙動の観点で、トラジェクトリの曲率半径が大きいほど車速を高く設定することができる。コントローラは、トラジェクトリの曲率半径に基づいて車速プロファイルを設定してもよく、逆に車速プロファイルに基づいてトラジェクトリを生成してもよい。

次に、コントローラは、トラジェクトリに沿って車両を適切な姿勢で走行させるために、車両の姿勢を制御する（図１の参照符号１１１、ｍｏｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ）。

次に、図２を参照して、モーション制御１１１の詳細について説明する。

図２に示すＡＤ（Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ Ｄｒｉｖｉｎｇ）レイヤ１１１ａは、自動運転機能を構成する層である。具体的にはＡＤレイヤ１１１ａは、図１に示す参照符号１００～１１０によって形成される層である。

ＡＤレイヤ１１１ａから自動運転に用いられる情報がアービトレーション１１１ｄに入力される（ＡＤ入力１１１ｂ）。アービトレーション１１１ｄには、乗員の自発的な運転操作に関する情報も入力される（ＭＤ入力１１１ｃ）。乗員の自発的な運転操作に関する情報には、乗員によるステアリングホイールの操作、アクセルペダルの操作、ブレーキペダルの操作が含まれる。

自動運転中に乗員による介入操作が行われた場合、自動運転から手動運転に切り替わる。自動運転から手動運転に切り替わることは、オーバーライドと呼ばれる。アービトレーション１１１ｄは、ＡＤ入力１１１ｂ及びＭＤ入力１１１ｃを監視し、自動運転から手動運転に切り替えたり、自動運転に係る処理と手動運転に係る処理とが競合しないように調停する。オーバーライドは、自動運転から手動運転に切り替わることと説明したが、これに限定されない。オーバーライドは、自動運転中における乗員の介入操作そのものと定義されてもよい。

自動運転から手動運転に切り替わる（オーバーライド）とは、通常乗員に全ての運転権限が移譲されることを意味する。しかしながら、本実施形態において、オーバーライドは必ずしも乗員に全ての運転権限が移譲されることを意味しない。例えば、乗員の介入操作がわずかな操作であった場合、乗員の意図として全ての運転権限の移譲を要求しているとは言い切れない。そこで、アービトレーション１１１ｄは、自動運転中に乗員の介入操作を検出した場合（オーバーライドが発生したと判断した場合）、乗員の介入操作割合を示すオーバーライド量を算出する。そして、アービトレーション１１１ｄは、算出したオーバーライド量に基づいて、自動運転に係る処理と手動運転に係る処理とが競合しないように調停する。

レファレンスモデル１１１ｅは、車両の姿勢（特に旋回時の姿勢）を算出するための機能である。レファレンスモデル１１１ｅは、ヨーモーメント、ヨーレート、スリップ角を算出する。具体的には、レファレンスモデル１１１ｅは、車両が将来走行する道路の曲率を取得する。曲率は、例えばカメラ画像を用いて取得される。カメラ画像から得られた車両の前方の曲線を円弧に近似し、この円弧の半径の逆数を曲率とすればよい。一般に曲率は曲率半径の逆数と定義される。レファレンスモデル１１１ｅは、車両の速度、車両に発生する横力（横方向の位置ずれ）、姿勢角などを用いてカーブを適切に走行するためのヨーモーメント、ヨーレート、スリップ角を算出する。

ボディモーションコントロール１１１ｆは、レファレンスモデル１１１ｅによって算出されたヨーモーメント、ヨーレート、スリップ角が得られるようにフィードバック制御を実施する。ホイールモーションコントロール１１１ｇは、レファレンスモデル１１１ｅによって算出されたヨーモーメント、ヨーレート、スリップ角が得られるように前輪及び後輪を制御するＥＣＵに転舵制御指令を出力する。

最後にコントローラは、各種のアクチュエータ（アクセルペダルアクチュエータ、ブレーキアクチュエータ、ステアリングアクチュエータ）を制御する（図２の参照符号１１１ｈ、Ａｃｔｕａｔｉｏｎ）。これにより、乗員に違和感を与えることが少ない自動運転が実現する。

次に、図３を参照して車両に搭載されるステアリングホイールの機構について説明する。

本実施形態におけるステアリングホイールの機構として、ステアバイワイヤシステムが適用される。図３に示すように、ステアバイワイヤシステムにおいて、ステアリングホイール２と転舵輪６ａ，６ｂ（前輪）は、機械的に切り離されている。転舵アクチュエータ４は、ステアリングホイール２と機械的に切り離された転舵輪６ａ，６ｂを転舵する。なお、６ａ，６ｂの代わりに７ａ，７ｂを転舵輪としてもよい。

ステアバイワイヤシステムにおいて、ステアリングホイール２の操舵角は操舵角センサ（不図示）によって検出される。操舵角センサによって検出された操舵角は、ＥＣＵ１０に出力される。ＥＣＵ１０は操舵角センサによって検出された操舵角に基づいて、転舵輪６ａ，６ｂの転舵角を算出する。ＥＣＵ１０は算出した転舵角となるように転舵アクチュエータ４にモータ電流を供給し、転舵アクチュエータ４を駆動させる。なお、転舵アクチュエータ４として、例えばＤＣブラシレスモータが使用可能である。ステアバイワイヤシステムによれば、各種装置（ステアリングホイール２など）の配置などの設計の自由度が拡大し、小型化にも寄与しうる。

自動運転においては、乗員はステアリングホイール２を操作しないため、ステアバイワイヤシステムの動作は次のようになる。ＥＣＵ１０は、ホイールモーションコントロール１１１ｇ（図２参照）の命令にしたがい、転舵アクチュエータ４にモータ電流を供給し、転舵アクチュエータ４を駆動させる。自動運転では、ホイールモーションコントロール１１１ｇが転舵輪６ａ，６ｂの転舵角を算出する。自動運転、手動運転のどちらにおいても、転舵アクチュエータ４には転舵輪６ａ，６ｂを制御するためのモータ電流が供給される。

ステアバイワイヤシステムを採用した自動運転において、転舵輪６ａ，６ｂの転舵に合わせてステアリングホイール２を回転させることは必須ではない。しかしながら、転舵輪６ａ，６ｂの転舵に合わせて、ステアリングホイール２を回転させることが好ましい。転舵輪６ａ，６ｂが転舵しているにも関わらずステアリングホイール２が回転しない場合、乗員は違和感を感じる可能性があるからである。そこで、ＥＣＵ１０は、転舵輪６ａ，６ｂの転舵に合わせて操舵アクチュエータ３を制御して、ステアリングホイール２を回転させる。これにより、乗員の違和感は軽減する。なお、ＥＣＵ１０は、車両に設けられる複数のＥＣＵの一つである。

次に、図４を参照して、オーバーライド判定方法の一例について説明する。図４の縦軸は、転舵アクチュエータ４に供給されるモータ電流を示す。図４の横軸は、ステアリングホイール２の操舵角を示す。なお、図４の横軸は、ピニオン角であってもよい。

図４に示す直線Ｌ１は、自動旋回時におけるモータ電流の推移を示す。自動旋回とは、例えばカーブを自動的に曲がるシーンである。直線Ｌ１から分かるように、操舵角が大きくなるほど、モータ電流は大きくなる。理由は、カーブ走行中に発生するセルフアライニングトルクを打ち消すためである。セルフアライニングトルクとは、タイヤが横滑りをしているときに発生するモーメントのうち、鉛直軸まわりのモーメントであり、復元トルクとも呼ばれる。セルフアライニングトルクは、タイヤが横滑りをしているときに発生するため、自動運転、手動運転に関係なく発生する。セルフアライニングトルクは、操舵角をゼロ（中立位置）に戻そうとする力であるため、手動運転において乗員はセルフアライニングトルクを打ち消す方向（旋回する方向）にステアリングホイール２を操作することになる。自動運転において、所望の旋回を行うため、コントローラはセルフアライニングトルクを打ち消すためにモータ電流を供給する。

セルフアライニングトルクは、操舵角が大きくなるほど大きくなる。そこで、コントローラは、操舵角が大きくなるほど、セルフアライニングトルクを打ち消すためのモータ電流を大きくする。

図４のσ_０は、モータ電流のオフセット量を示す。ステアリングホイール２の操舵角がゼロ、すなわち直進走行であっても、転舵アクチュエータ４には一定のモータ電流が供給される。オフセット量とは、ステアリングホイール２の操舵角がゼロであるときに転舵輪６ａ，６ｂの転舵角を制御する転舵アクチュエータ４に供給される電流である。図４のσ_１は、ステアリングホイール２の操舵角が１００度のときに、転舵アクチュエータ４に供給されるモータ電流である。σ_１は、操舵角が１００度のときに発生するセルフアライニングトルクを打ち消すためのモータ電流である。σ_０とσ_１は、ステアバイワイヤシステムの機構に応じて決定される固有値である。コントローラは、ステアバイワイヤシステムの機構に基づいて予めσ_０とσ_１を取得する。

図４に示す直線Ｌ２は、オーバーライドの判定に用いられる閾値である（以下、閾値Ｌ２と呼ぶ）。本実施形態では、コントローラは、直線Ｌ１を用いて閾値Ｌ２を設定する。閾値Ｌ２の設定方法の一例について説明する。コントローラは、σ_０に係数κ_０を乗算した値（κ_０×σ_０）を操舵角がゼロのときの閾値として設定する。また、コントローラは、σ_１に係数κ_１を乗算した値（κ_１×σ_１）を操舵角が１００度のときの閾値として設定する。係数κ_０は係数κ_１より大きい（κ_０＞κ_１）。コントローラは、σ_０に係数κ_０を乗算した値（κ_０×σ_０）と、σ_１に係数κ_１を乗算した値（κ_１×σ_１）とを結んで閾値Ｌ２を設定する。なお、係数κ_１は係数κ_０より大きくてもよい。

自動旋回中において、乗員が介入操作することがある。ここでいう乗員の介入操作とは、自動旋回中に乗員がステアリングホイール２を操作することを意味する。自動旋回中に乗員がステアリングホイール２を操作した場合、乗員の操作に係る操舵角に応じたモータ電流が転舵アクチュエータ４に供給される。乗員の操作に係る操舵角に応じたモータ電流とは、転舵輪６ａ，６ｂの転舵角を制御するための電流である。コントローラは、自動旋回中のモータ電流を検出し、検出されたモータ電流が閾値Ｌ２より大きいか否かを判定する。検出されたモータ電流が閾値Ｌ２より大きい場合、コントローラは乗員による介入操作が行われた、すなわち、オーバーライドが発生したと判定する。

ここで判定メカニズムについて説明する。乗員がステアリングホイール２を操作したときのモータ電流は、自動運転におけるモータ電流より大きい。なお、ステアバイワイヤシステムにおいて、乗員によるステアリングホイール２の操作によって、転舵アクチュエータ４にモータ電流が供給されるメカニズムはすでに説明した。本実施形態において、閾値Ｌ２は、自動運転におけるモータ電流より大きい値として設定されている。このため、自動旋回中において乗員の介入操作がなければ、自動旋回中のモータ電流が閾値Ｌ２を超えることは通常では発生しない。したがって、モータ電流が閾値Ｌ２を超えたということは、乗員による介入操作が行われた、すなわち、オーバーライドが発生した可能性が高いことを意味する。よって、コントローラは検出されたモータ電流が閾値Ｌ２より大きい場合、オーバーライドが発生したと判定する。このような閾値Ｌ２を用いることにより、オーバーライドの誤判定は防止されうる。ここでいう誤判定とは、自動的に行われたステアリングホイール２の操作が、乗員による操作であると誤って判定されることを意味する。

次に、係数κ_０と係数κ_１とが異なることに起因するメリットについて説明する。上述では、σ_０とσ_１は、ステアバイワイヤシステムの機構に応じて決定される固有値であると説明した。このような固有値と、操舵角に応じて異なる値の係数とを組み合わせることにより、閾値Ｌ２の設定の自由度が向上する。これにより、乗員個人の操作を考慮した閾値を設定することが可能となる。

また、係数κ_１は係数κ_０より小さくなるように設定される。これにより、操舵角が大きい領域では、判定感度が敏感になる。係数κ_１が係数κ_０より大きい場合、乗員が大きくステアリングホイール２を操作したとしても、モータ電流が閾値Ｌ１を超えない可能性がある。係数κ_１が係数κ_０より小さくなるように設定されることにより、このような可能性を排除しうる。

次に、図５～８を参照して、オーバーライド量（以下、適宜ＯＤ量と称する）について説明する。図５～８の縦軸、横軸などは図４と同様である。図５～８の直線Ｌ１、閾値Ｌ２も図４と同様である。

上述の図４では、モータ電流が閾値Ｌ２より大きい場合、コントローラはオーバーライドが発生したと判定する、と説明した。オーバーライドが発生した場合であっても、乗員の介入操作割合は多様である。本実施形態では、乗員の介入操作割合をオーバーライド量と定義する。オーバーライド量は、０～１で規格化された値で表現される。オーバーライド量が０であるとは、乗員は運転に介入していない、すなわち、システムが運転の全てを実行していると定義される。オーバーライド量が１であるとは、乗員に運転権限の全てが移譲され、乗員が運転の全てを実行していると定義される。オーバーライド量が０より大きく１より小さい（０＜ＯＤ量＜１）ということは、乗員が運転の一部を実行しており、残りの部分をシステムが実行していると定義される。オーバーライド量が増えるほど（オーバーライド量が１に近づくほど）、乗員が実行する割合が増えることを意味する。

図５に示す直線Ｌ３は、オーバーライド量を算出するために用いられる閾値である（以下、閾値Ｌ３と呼ぶ）。本実施形態では、コントローラは、直線Ｌ１を用いて閾値Ｌ３を設定する。閾値Ｌ３の設定方法の一例について説明する。コントローラは、σ_０に係数κ_２を乗算した値（κ_２×σ_０）を操舵角がゼロのときの閾値として設定する。また、コントローラは、σ_１に係数κ_３を乗算した値（κ_３×σ_１）を操舵角が１００度のときの閾値として設定する。係数κ_２は係数κ_３より大きい（κ_２＞κ_３）。コントローラは、σ_０に係数κ_２を乗算した値（κ_２×σ_０）と、σ_１に係数κ_３を乗算した値（κ_３×σ_１）とを結んで閾値Ｌ３を設定する。なお、係数κ_２は係数κ_３より大きくてもよい。

図６に示すように、操舵角が１００度のときに検出されたモータ電流Ｉ１が閾値Ｌ２以下である場合、コントローラはオーバーライド量は０と判定する。またこのとき、コントローラは、オーバーライドは発生していないと判定する。

一方、図７に示すように、操舵角が１００度のときに検出されたモータ電流Ｉ２が閾値Ｌ２と閾値Ｌ３との間に存在している場合、コントローラはモータ電流Ｉ２の大きさに応じて、０より大きく１より小さいオーバーライド量を算出する。モータ電流Ｉ２が閾値Ｌ３に近いほど、オーバーライド量は１に近づく。一方、モータ電流Ｉ２が閾値Ｌ２に近いほど、オーバーライド量は０に近づく。またこのとき、コントローラは、オーバーライドは発生していると判定する。

また、図８に示すように、検出されたモータ電流Ｉ３が閾値Ｌ３より大きい場合、コントローラはオーバーライド量を１として算出する。また、コントローラは、オーバーライドは発生していると判定する。

なお、図４～図８において、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を直線として説明したが、これに限定されない。Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は、曲線であってもよい。また、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は、所定の幅を有する形状であってもよい。

次に、図９のフローチャートを参照して、閾値設定方法の一例を説明する。

ステップＳ１０１において、コントローラは、モータ電流のオフセット量（σ_０）を取得する。オフセット量とは、ステアリングホイール２の操舵角がゼロであるときに転舵輪６ａ，６ｂの転舵角を制御する転舵アクチュエータ４に供給される電流である（図４参照）。

処理はステップＳ１０３に進み、コントローラは、セルフアライニングトルクを打ち消すためのモータ電流（σ_１）を取得する（図４参照）。σ_１は、操舵角が１００度のときに発生するセルフアライニングトルクを打ち消すためのモータ電流である。コントローラはσ_０とσ_１を結んで直線Ｌ１を生成する（図４参照）。なお、上述したように、モータ電流（σ_１）及びオフセット量（σ_０）はステアバイワイヤシステムの機構に応じて決定される固有値である。

処理はステップＳ１０５に進み、コントローラは、オーバーライド判定に用いられる閾値Ｌ２を設定するための係数κ_０，κ_１を決定する（図４参照）。

処理はステップＳ１０７に進み、コントローラは、σ_０に係数κ_０を乗算した値（κ_０×σ_０）を操舵角がゼロのときの閾値として設定する。また、コントローラは、σ_１に係数κ_１を乗算した値（κ_１×σ_１）を操舵角が１００度のときの閾値として設定する。コントローラは、σ_０に係数κ_０を乗算した値（κ_０×σ_０）と、σ_１に係数κ_１を乗算した値（κ_１×σ_１）とを結んで閾値Ｌ２を設定する（図４参照）。閾値Ｌ２は、オーバーライド判定に用いられる閾値である。

処理はステップＳ１０９に進み、コントローラは、σ_０に係数κ_２を乗算した値（κ_２×σ_０）を操舵角がゼロのときの閾値として設定する。また、コントローラは、σ_１に係数κ_３を乗算した値（κ_３×σ_１）を操舵角が１００度のときの閾値として設定する。コントローラは、σ_０に係数κ_２を乗算した値（κ_２×σ_０）と、σ_１に係数κ_３を乗算した値（κ_３×σ_１）とを結んで閾値Ｌ３を設定する（図５参照）。閾値Ｌ３は、オーバーライド量の算出に用いられる閾値である。

次に、図１０のフローチャートを参照して、オーバーライド判定方法の一例を説明する。

ステップＳ２０１において、コントローラは、自動旋回中に転舵アクチュエータ４に供給されるモータ電流を検出する。

ステップＳ２０１において検出されたモータ電流Ｉ１が閾値Ｌ２以下である場合（ステップＳ２０３でＮＯ）、コントローラはオーバーライド量は０と判定する（ステップＳ２０９）。またこのとき、コントローラはオーバーライドは発生していないと判定する（図６参照）。検出されたモータ電流が閾値Ｌ２より大きい場合（ステップＳ２０３でＹＥＳ）、処理はステップＳ２０５に進む。

検出されたモータ電流Ｉ２が閾値Ｌ２と閾値Ｌ３との間に存在している場合（ステップＳ２０５でＮＯ）、コントローラはモータ電流Ｉ２の大きさに応じて、０より大きく１より小さいオーバーライド量を算出する（ステップＳ２１１）。モータ電流Ｉ２が閾値Ｌ３に近いほど、オーバーライド量は１に近づく。一方、モータ電流Ｉ２が閾値Ｌ２に近いほど、オーバーライド量は０に近づく。またこのとき、コントローラは、オーバーライドは発生していると判定する（図７参照）。

検出されたモータ電流Ｉ３が閾値Ｌ３より大きい場合（ステップＳ２０５でＹＥＳ）、コントローラはオーバーライド量を１として判定する（ステップＳ２０７）。またこのとき、コントローラはオーバーライドは発生していると判定する（図８参照）。

（作用効果）
以上説明したように、本実施形態に係る走行支援装置によれば、以下の作用効果が得られる。

走行支援装置は、車両に設置されたステアリングホイール２の操舵角を検出する操舵角センサと、操舵角センサによって検出された操舵角に基づいて車両において実行中の走行支援制御に対する乗員のオーバーライドを判定するコントローラと、を備える。コントローラは、走行支援制御の実行中に車両に設置されたタイヤ（図３参照）に発生するセルフアライニングトルクを打ち消すためのモータ電流（第１モータ電流）を取得する。第１モータ電流は、一例として転舵アクチュエータ４に供給される。コントローラは、第１モータ電流（直線Ｌ１）を用いて第１モータ電流より大きい閾値Ｌ２（第１閾値）を設定する（図４参照）。コントローラは、操舵角に応じてタイヤの転舵角を制御するためのモータ電流（第２モータ電流）が閾値Ｌ２より大きい場合、オーバーライドが発生したと判定する。

上述した通り、セルフアライニングトルクは、操舵角が大きくなるほど大きくなる。そのため、操舵角を用いることなくオーバーライドの判定閾値が設定された場合、自動的に行われたステアリングホイール２の操作が、乗員による操作であると誤って判定されるおそれがある。しかしながら、本実施形態では、コントローラは操舵角に大きさに応じて閾値Ｌ２を設定してオーバーライドを判定する。これにより、オーバーライドの判定精度が向上する。換言すれば、オーバーライドの誤判定が防止されうる。

閾値Ｌ２は、図４に示すように操舵角が大きいほど大きい。このような閾値Ｌ２を用いることにより、オーバーライドの誤判定が防止されうる。

閾値Ｌ２は、ステアリングホイール２の操舵角がゼロであるときに転舵アクチュエータ４に供給される電流のオフセット量が加算されて設定される（図４参照）。ステアリングホイール２の操舵角がゼロ、すなわち直進走行であっても、転舵アクチュエータ４には一定のモータ電流が供給される。このようなオフセット量（σ_０）を用いて設定された閾値Ｌ２によれば、オーバーライドの判定精度が向上する。

コントローラは、閾値Ｌ２より大きい閾値Ｌ３（第２閾値）を設定する（図５参照）。第２モータ電流が閾値Ｌ２より大きく、かつ閾値Ｌ３より小さい場合、コントローラは第２モータ電流の大きさに応じて自動走行中における乗員の介入操作割合を示すオーバーライド量を算出する。また、第２モータ電流が閾値Ｌ３より大きい場合、コントローラはオーバーライド量を１として算出する。オーバーライド量が１であるとは、乗員に運転権限が移譲されたことを意味する。本実施形態によれば、オーバーライドの判定精度が向上するため、オーバーライド量の算出精度も向上する。オーバーライド量に基づいて走行支援を実行することにより、乗員の意図に即した適切な走行支援を実行することができる。

なお、第２モータ電流が閾値Ｌ３より大きい場合は、コントローラは第２モータ電流が閾値Ｌ３より小さい場合より、オーバーライド量を大きくしてもよい。上述したように、第２モータ電流が閾値Ｌ２より大きく、かつ閾値Ｌ３より小さい場合は、オーバーライド量は０より大きく１より小さい値（この値をこの段落において第１オーバーライド量と表現する）として算出される。第２モータ電流が閾値Ｌ３より大きい場合は、コントローラは第２モータ電流が閾値Ｌ３より小さい場合より、オーバーライド量を大きくするとは、第１オーバーライド量より大きくなるようにオーバーライド量を算出することを意味する。

閾値Ｌ２を設定するための係数は、操舵角の大きさに応じて異なる。具体的には、操舵角がゼロのとき、コントローラはσ_０に係数κ_０を乗算した値（κ_０×σ_０）を閾値として設定する。一方、操舵角が１００度のとき、コントローラはσ_１に係数κ_１を乗算した値（κ_１×σ_１）を閾値として設定する。σ_０とσ_１は、ステアバイワイヤシステムの機構に応じて決定される固有値である。このような固有値と、操舵角に応じて異なる値の係数とを組み合わせることにより、閾値Ｌ２の設定の自由度が向上する。これにより、乗員個人の操作を考慮した閾値を設定することが可能となる。

本実施形態では、ステアバイワイヤシステムが採用される。ステアバイワイヤシステムにおいて、ステアリングホイール２と転舵輪６ａ，６ｂ（前輪）は、機械的に切り離されている。

上述の実施形態に記載される各機能は、１または複数の処理回路により実装され得る。処理回路は、電気回路を含む処理装置等のプログラムされた処理装置を含む。処理回路は、また、記載された機能を実行するようにアレンジされた特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）や回路部品等の装置を含む。

上記のように、本発明の実施形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

上述の実施形態では、ステアバイワイヤシステムについて説明したが、これに限定されない。例えば本発明は電動パワーステアリングシステム（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｓｔｅｅｒｉｎｇ：ＥＰＳ）にも適用できる。

２ ステアリングホイール
３ 操舵アクチュエータ
４ 転舵アクチュエータ
６ａ、６ｂ 転舵輪
１００ センサ群
１０１ ナビゲーション
１０２ ＨＤマップ
１０４ 環境認識部
１０５ 物体認識部
１０６ 目的地設定
１０７ ルート計画
１０８ 行動決定部
１０９ ドライブゾーン計画
１１０ トラジェクトリ
１１１ モーション制御
１１１ａ ＡＤレイヤ
１１１ｂ ＡＤ入力
１１１ｃ ＭＤ入力
１１１ｄ アービトレーション
１１１ｅ レファレンスモデル
１１１ｆ ボディモーションコントロール
１１１ｇ ホイールモーションコントロール
１１１ｈ アクチュエーション

Claims (7)

1. 車両に設置されたステアリングホイールの操舵角を検出するセンサと、前記センサによって検出された前記操舵角に基づいて、前記車両において実行中の走行支援制御に対する前記車両の乗員のオーバーライドを判定するコントローラと、を備える走行支援装置のオーバーライド判定方法において、
   前記コントローラは、
   前記走行支援制御の実行中に前記車両に設置されたタイヤに発生するセルフアライニングトルクを打ち消すための第１モータ電流を取得し、
   前記第１モータ電流を用いて前記第１モータ電流より大きい第１閾値を設定し、
   前記操舵角に応じて前記タイヤの転舵角を制御するための第２モータ電流が前記第１閾値より大きい場合、前記オーバーライドが発生したと判定する
   ことを特徴とする走行支援装置のオーバーライド判定方法。
2. 前記第１閾値は、前記操舵角が大きいほど大きい
   ことを特徴とする請求項１に記載の走行支援装置のオーバーライド判定方法。
3. 前記コントローラは、前記操舵角がゼロであるときに前記タイヤの転舵角を制御するモータに供給される電流のオフセット量を加算して前記第１閾値を設定する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の走行支援装置のオーバーライド判定方法。
4. 前記コントローラは、
   前記第１閾値より大きい第２閾値を設定し、
   前記第２モータ電流が前記第１閾値より大きく、かつ前記第２閾値より小さい場合、前記第２モータ電流の大きさに応じて前記走行支援制御の実行中における乗員の介入操作割合を示すオーバーライド量を算出し、
   前記第２モータ電流が前記第２閾値より大きい場合は、前記第２モータ電流が前記第２閾値より小さい場合より、前記オーバーライド量を大きくする
   ことを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の走行支援装置のオーバーライド判定方法。
5. 前記第１閾値を設定するための係数は、前記操舵角の大きさに応じて異なる
   ことを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の走行支援装置のオーバーライド判定方法。
6. 前記ステアリングホイールと前記タイヤは、機械的に切り離されている
   ことを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の走行支援装置のオーバーライド判定方法。
7. 車両に設置されたステアリングホイールの操舵角を検出するセンサと、
   前記センサによって検出された前記操舵角に基づいて、前記車両において実行中の走行支援制御に対する前記車両の乗員のオーバーライドを判定するコントローラと、を備え、
   前記コントローラは、
   前記走行支援制御の実行中に前記車両に設置されたタイヤに発生するセルフアライニングトルクを打ち消すための第１モータ電流を検出し、
   前記第１モータ電流を用いて前記第１モータ電流より大きい第１閾値を設定し、
   前記操舵角に応じて前記タイヤの転舵角を制御するための第２モータ電流が前記第１閾値より大きい場合、前記オーバーライドが発生したと判定する
   ことを特徴とする走行支援装置。
   

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