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公開番号2019123299
公報種別公開特許公報(A)
公開日20190725
出願番号2018004014
出願日20180115
発明の名称牽引車両の運転支援装置
出願人株式会社SUBARU
代理人個人,個人,個人
主分類B60W 40/12 20120101AFI20190704BHJP(車両一般)
要約【課題】被牽引車両を連結した状態での自動運転であって、車線変更を行うに際し、運転モードが、ハンドルの把持を条件としない第2運転支援モードから手動運転モードへいきなり遷移することをなくし、運転者の負担を軽減する。
【解決手段】運転モード設定演算部12は自車両Mに被牽引車両Mtが連結されたことを検出すると、運転モードを運転者がハンドルを把持しないで同一車線を継続的に走行させる制限付き第2運転支援モードによる自動運転に設定し(S13)、車線変更までの到達値(到達距離、到達時間)TLを算出し(S14)、到達値TLが第1閾値よりも低い値となった場合、運転者にハンドルの把持要求を通知して(S16)、ハンドル把持が検出された場合(S17)、運転モードを運転者のハンドル把持を条件とする第1運転支援モードによる自動運転に遷移させる(S19)。
【選択図】図4
特許請求の範囲約 1,600 文字を表示【請求項1】
自車両の運転モードとして、少なくとも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運転支援モードと前記自車両を退避位置まで誘導して停車させる自動退避モードとを有し、運転条件に応じて前記各モードを設定する運転モード設定演算手段と、
前記運転者に前記運転モードが遷移する状況を報知する報知手段と
を備える運転支援装置において、
前記自車両は被牽引車両を連結可能であり、
前記被牽引車両の連結を検出する連結検出手段と、
前記運転モードとして前記第2運転支援モードを同一車線を継続して走行する場合にのみ適用する制限付き第2運転支援モードを更に有し、
前記運転モード設定演算手段は、前記連結検出手段で前記被牽引車両の連結を検出した場合、前記運転モードを前記制限付き第2運転支援モードに設定し、車線変更時は前記運転モードを前記第1運転支援モードに遷移させる
ことを特徴とする牽引車両の運転支援装置。
【請求項2】
前記自車両の走行する道路が自動車専用道路か否かを認識する自動車専用道路認識手段を更に有し、
前記運転モード設定演算手段は、前記連結検出手段で前記被牽引車両の連結を検出し且つ前記自動車専用道路認識手段で自動車専用道路と認識した場合、前記運転モードを前記制限付き第2運転支援モードに設定する
ことを特徴とする請求項1記載の牽引車両の運転支援装置。
【請求項3】
測位衛星からの測位信号に基づいて道路地図上の自車位置を推定すると共に、該道路地図に前記自車両が進行すべき目標進行路を設定するナビゲーションシステムを更に有し、
前記運転モード設定演算手段は、前記目標進行路上に車線変更地点があるか否かを調べ、該車線変更地点がある場合、該車線変更地点までの到達値を算出し、該到達値と予め設定されている第1閾値とを比較し、該到達値が前記第1閾値よりも低い場合、前記運転モードを前記第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或いは請求項2記載の牽引車両の運転支援装置。
【請求項4】
前記運転モード設定演算手段は、前記運転モードを前記第1運転支援モードに遷移させるに際しては、前記運転者に対してハンドルを把持させる要求を通知する
ことを特徴とする請求項3記載の牽引車両の運転支援装置。
【請求項5】
前記運転者のハンドル把持状態を検出する把持検出手段を更に有し、
前記運転モード設定演算手段は、前記到達値が前記第1閾値よりも小さい予め設定されている第2閾値に達しても前記把持検出手段にて前記運転者のハンドル把持状態が検出されない場合は、前記運転モードを前記自動退避モードに設定する
ことを特徴とする請求項4記載の牽引車両の運転支援装置。
【請求項6】
前記運転モードとして前記自車両の運転を前記運転者の運転操作に委ねる手動運転モードを有し、
前記運転モード設定演算手段は、前記運転モードが前記自動退避モードに設定されて、前記自車両が退避位置で停車した場合、前記運転モードを前記手動運転モードに遷移させる
ことを特徴とする請求項5記載の牽引車両の運転支援装置。
【請求項7】
前記運転者の車線変更の意思を検出する車線変更意思検出手段を更に有し、
前記運転モード設定演算手段は、前記車線変更意思検出手段で前記運転者の車線変更の意思が検出された場合、前記運転モードを前記第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4記載の牽引車両の運転支援装置。

発明の詳細な説明約 17,000 文字を表示【技術分野】
【0001】
本発明は、自車両に被牽引車両を連結して走行する際にも自動運転による走行を可能にする牽引車両の運転支援装置に関する。
【背景技術】
【0002】
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運転支援の技術が種々提案され、一部は既に実用化されている。この種の運転支援は、追従車間距離制御(ACC:Adaptive Cruise Control)機能と車線維持制御(Lane Keeping)機能とを備えることで、先行車との車間を維持しつつ走行車線に沿って車両を自動走行させることができる。
【0003】
更に、目的地までの走行ルートを設定し、この走行ルートに沿って自車両の進むべき目標進行路(例えば、3車線であれば左側車線での走行、前方に障害物が検出された場合は車線変更による目標進行路の設定等)を前方の所定距離まで設定することで、自車両を完全自動運転させることも可能である。
【0004】
この運転支援の運転モードには、制御システムが自動運転の継続を困難と判断した際に、運転者に操作を引き継が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、運転者に引き継ぐ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。
【0005】
第1運転支援モードは、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)して常に運転を引き継ぐことのできる状況で待機している必要のある、運転者が運転主体となる運転支援である。一方、第2運転支援モードは、自動運転の継続を困難と判断した場合に、運転者に操作を引き継ぐことなく、運転モードを自動退避モードへ遷移させて、自車両を路肩等の安全な退避場所に自動的に停車させる退避制御を行う、制御システムが運転主体となる運転支援である。
【0006】
ところで、車両にキャンピングトレーラやボートトレーラ等の被牽引車両を連結して走行する場合、被牽引車両を含めた車両全体の重量及び車長増加の影響で車両バランスが変化するため、非連結時に比し操舵特性が大きく変化する。そのため、被牽引車両を連結した状態では車両挙動が不安定になり易く、従って、上述したような運転支援は解除し、手動運転とすることが好ましい。
【0007】
しかし、運転者は被牽引車両を連結しない車両単独の運転に比し、被牽引車両を連結した状態での運転頻度は少なく、従って、被牽引車両を牽引しての走行は不慣れであり、安定した走行性を得るには運転支援を行った方が、運転者に与える負担を軽減させることができる。
【0008】
そのため、例えば、特許文献1(特開2017−146653号公報)には、自車両が被牽引物を連結して自動運転を行うに際し、車線変更、車線の合流区間及び分岐区間等、自動運転の禁止区間を設定し、それ以外の区間では自動運転を許可することで、運転者の負担を軽減する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
特開2017−146653号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
しかし、上述した文献に開示されている技術では、予め設定されている禁止区間では自動運転が解除されて手動運転に遷移してしまう。そのため、例えば、運転者が車線変更しようとした場合には、自動運転からいきなり手動運転に切り替わってしまうので、被牽引車両を連結して走行する際の手動による運転者の運転感覚が戻らず、ふらつきが発生し易くなる不都合がある。
【0011】
本発明は、上記事情に鑑み、被牽引車両を連結した状態での自動運転であって、車線変更を行うに際し、運転モードが、ハンドルの把持を条件としない第2運転支援モードから手動運転モードへいきなり遷移することがなく、運転者の負担を軽減することのできる牽引車両の運転支援装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明は、自車両の運転モードとして、少なくとも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運転支援モードと前記自車両を退避位置まで誘導して停車させる自動退避モードとを有し、運転条件に応じて前記各モードを設定する運転モード設定演算手段と、前記運転者に前記運転モードが遷移する状況を報知する報知手段とを備える運転支援装置において、前記自車両は被牽引車両を連結可能であり、前記被牽引車両の連結を検出する連結検出手段と、前記運転モードとして前記第2運転支援モードを同一車線を継続して走行する場合にのみ適用する制限付き第2運転支援モードを更に有し、前記運転モード設定演算手段は、前記連結検出手段で前記被牽引車両の連結を検出した場合、前記運転モードを前記制限付き第2運転支援モードに設定し、車線変更時は前記運転モードを前記第1運転支援モードに遷移させる。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、自車両が被牽引車両を連結して走行するに際しては、運転者のハンドルの把持を条件としないで自動運転を行う第2運転支援モードを、同一車線を継続して走行する場合にのみ適用し、車線変更時は運転モードを第1運転支援モードに遷移させるようにしたので、車線変更を行うに際し、運転モードが、ハンドルの把持を条件としない第2運転支援モードから手動運転モードへいきなり遷移することがなく、運転者の負担を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
自車両に被牽引車両を連結した状態を示し、(a)は平面図、(b)は側面図
運転支援システムの概略構成図
被牽引車両検出ルーチンを示すフローチャート
牽引時運転モード設定処理ルーチンを示すフローチャート
(a)は目標進行路が本線車道に合流する状態を示す説明図、(b)は目標進行路上にある本線車道が分岐する状態を示す説明図
は目標進行路が本線車道から分岐道路方向に車線変更する状態を示す説明図
は分岐道路から本線車道に合流する状態を示す説明図
【発明を実施するための形態】
【0015】
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に示すように、牽引車両である自車両Mの後部に設けたリヤバンパ1aの左右側部に、左右後側方レーダ2L,2Rが各々配設されている。尚、この各後側方レーダ2L,2Rとしては、ミリ波レーダ、マイクロ波レーダ、赤外線レーザレーダ等が知られている。
【0016】
又、この左右後側方レーダ2L,2Rの後側方探知エリアであるスキャンエリア2La,2Raは予め設定されており、自車両Mの後方から左右の側方までをカバーするエリアに設定されている。又、自車両Mのリヤバンパ1a上方(図1ではリヤゲート)の車幅方向中央にリヤビューカメラ3が配設されている。このリヤビューカメラ3は、自車両Mの後方を撮像して、走行時においては後続車を認識し、又、後向き駐車の際には後方環境を認識する。更に、このリヤビューカメラ3で撮像した画像に基づき、自車両Mに後述する被牽引車両Mtが連結されているか否かの検出を行う。従って、このリヤビューカメラ3は、本発明の連結検出手段としての機能を備えている。尚、連結検出手段は運転者が操作する手動スイッチであっても良い。この場合、運転者が被牽引車両Mtを連結した際に、手動スイッチをONする。
【0017】
又、自車両Mのリヤバンパ1aを支持するリヤフレーム(図示せず)にヒッチメンバ4が固設されており、このヒッチメンバ4の車幅方向中央から後方へヒッチ支持部4aが延在され、その後端部にヒッチボールが固設されている。一方、この自車両Mによって牽引されるトレーラ等の被牽引車両Mtの前部車幅方向中央から前方へヒッチ連結バー6が延出されており、このヒッチ連結バー6の先端に、ヒッチボールに連結されるヒッチカプラが固設されている。そして、被牽引車両Mtは、互いに連結されているヒッチ連結バー6とヒッチメンバ4とを介して自車両Mの走行に追従した牽引がなされる。尚、以下においては、便宜的にヒッチボールとヒッチカプラとが連結された部位を連結部5と総称して説明する。
【0018】
又、この自車両Mに運転支援装置11が搭載されている。この運転支援装置11は、運転条件に応じて自車両Mの運転モードを設定する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12と、この運転モード設定演算部12に対して双方向通信自在に接続された自動運転制御ユニット13とを有している。この自動運転制御ユニット13は、運転モード設定演算部12で設定した運転モードを実行する。
【0019】
運転モード設定演算部12、及び自動運転制御ユニット13は、CPU、ROM、RAM、及び不揮発性メモリ等を有する周知のマイクロコンピュータを主体に構成されており、ROMにはCPUが実行する各種プログラム、各種固定データ等が記憶されている。
【0020】
運転モード設定演算部12で設定する運転モードは、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、自動退避モードの4モードを有している。この運転モードは、自車両Mが被牽引車両Mtを連結して走行している場合も、運転条件に応じて適用される。 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(ハンドルの把持)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運転モードである。又、手動運転モードは自車両Mの運転を全て運転者の運転操作に委ねるものである。
【0021】
又、運転者が後述するナビゲーションシステム22に目的地をセットした場合、自車両Mの現在位置と目的地とを結ぶ走行ルートを道路地図上に作成すると共に、この走行ルートに、自車両Mが進むべき目標進行路(3車線であれば、左側車線、中央車線、右側車線の何れかの左右区画線の中央)を所定距離(例えば、20[Km])先まで設定する。そして、運転モードが第1運転支援モード、或いは第2運転支援モードに設定されている場合、自車両Mを当該目標進行路に沿って自動運転させる。一方、ナビゲーションシステム22に目的地がセットされていない場合は、現在の自車両Mが走行している車線の中央前方に、車線を維持して走行するための目標進行路が設定される。
【0022】
又、自動退避モードは、第1運転支援モード及び第2運転支援モードにおいて、自動運転の継続が困難と判断した場合に遷移されるもので、自車両Mを路肩等の安全な退避場所まで導いて停車させる。尚、第2運転支援モードによる自動運転の継続が困難な場合であっても、所定条件下においては自動退避モードに遷移せず、運転者に運転操作を引き継がせる第1運転支援モード、或いは、手動運転モードに遷移させる場合もある。同様に、第1運転支援モードによる自動運転の継続が困難な場合は、手動運転モードに遷移させる場合もある。
【0023】
又、自車両Mに被牽引車両Mtの連結が検出された場合、上述した第2運転支援モードはその機能一部が制限される。すなわち、図1(a)に示すように、自車両Mに被牽引車両Mtが連結された場合、左右後側方レーダ2L,2Rのスキャンエリア2La,2Raが、被牽引車両Mtによって阻害され、後方、及び後側方が検出され難くなるため、狭められてしまう。そのため、第2運転支援モードでの走行時に車線変更を行うことが困難となる。一方、車線に沿っての走行は被牽引車両Mtによって阻害されることがないため、第2運転支援モードでの走行は可能である。
【0024】
又、第1運転支援モードは運転者の保舵を条件とし、運転者に運転を引き継がせることができる状態での走行であるため、運転支援装置1が運転者による車線変更の意思を検出した場合、車線変更を自動的に行わせることは可能である。
【0025】
そのため、運転モード設定演算部12は、自車両Mに被牽引車両Mtが連結された状態を検出した場合の実行する牽引時運転モードを有している。この牽引時運転モードは、第1運転支援モード、制限付き第2運転支援モード、始動退避モードを有し、手動運手モードは通常の運転モードでの実行となる。
【0026】
運転モード設定演算部12の入力側には、運転モードを設定する際に必要とするパラメータを取得するユニット類として、走行環境認識手段としてのカメラユニット21、ナビゲーションシステム22が接続されている。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(ステレオカメラ)、画像処理ユニット(IPU)21c、及び前方環境情報認識部21dを備えている。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前方の走行環境画像情報をIPU21cにて所定に画像処理して、前方環境情報認識部21dへ送信する。
【0027】
前方環境情報認識部21dは、受信した走行環境画像情報に基づき、自車両Mが走行する車線の左右を区画する区画線間の幅(車幅)を求め、その中央(車線中央)を算出し、この車線中央を自車両Mの目標進行路として設定する。
【0028】
一方、ナビゲーションシステム22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ベースマップ等の固定データ等が予め記憶されている。又、このナビゲーションシステム22は、HDD等の大容量記憶媒体からなる高精度道路地図データベースを有しており、この高精度道路地図データベースに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。この高精度な道路地図情報(以下、単に「道路地図情報」と称する)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。
【0029】
ナビゲーションシステム22は、GNSS(Global Navigation Satellite System)衛星等の測位衛星からの測位信号を受信して自車両Mの位置座標を取得し、この位置座標を道路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。又、ナビゲーションシステム22は、トンネル内走行等のように、測位衛星から有効な測位信号を受信することができない環境では、自律航法に切り替えて、車速センサで検出した車速や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道路地図上の自車位置を推定する。そして、道路地図情報上の自車位置及びその周辺の道路地図情報を取得する。又、例えば運転者が、道路地図情報に目的地をセットした場合、ナビゲーションシステム22は、道路地図情報に基づき自車位置(現在地)から目的地へ至る走行ルートを演算し設定する。
【0030】
このカメラユニット21とナビゲーションシステム22とは、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おり、運転モード設定演算部12は、各々取得した現在走行中の道路形状(例えば、道路曲率)が一致した場合にのみ、第1運転支援モード、或いは第2運転支援モードが選択される。尚、このカメラユニット21とナビゲーションシステム22とで各々取得した情報は、自動運転制御ユニット13において、自車両Mを走行させるための目標進行路を設定する際にも読込まれる。
【0031】
運転モード設定演算部12の入力側には、更に、運転者による自発的な操作を検出すセンサ・スイッチ類が接続されており、又、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35が接続されている。
【0032】
上述したセンサ・スイッチ類は、具体的には、自動運転のON/OFFを選択する自動運転スイッチ31、運転者の保舵状態(ハンドル把持状態)を検出してONする、把持検出手段としてのハンドルタッチセンサ32、運転者が車線を変更する際に操作して車線変更側のターンシグナルを点滅させる、車線変更意思検出手段としてのターンシグナルスイッチ33、運転者のハンドル操作による操舵トルクを検出する操舵トルクセンサ34、リヤビューカメラ3等である。
【0033】
運転モード設定演算部12は、カメラユニット21で認識した自車両Mが走行する道路形状(例えば、道路曲率)とナビゲーションシステム22で検出した、自車両Mが位置する道路地図上の道路形状(例えば、道路曲率)とが高い類似度で一致し、且つ自動運転スイッチ31がONされている場合、各モードの条件を、予め設定されている優先順位に従って判定し、条件が成立しているモードを運転モードとして設定する。又、被牽引車両Mtの連結が検出された場合、牽引時運転モードを設定する。
【0034】
上述した運転モード設定演算部12では、先ず、被牽引車両Mtの連結、非連結を検出し、被牽引車両Mtの連結が検出され場合、牽引時運転モードを設定する。具体的には、自車両MのシステムがONされた後、自車両Mが走り出した際に、図3に示す被牽引車両検出ルーチンが1回だけ実行される。
【0035】
そして、ステップS1で、リヤビューカメラ3で撮像した画像を取得し、当該画像から連結部5に被牽引車両Mtのヒッチ連結バー6が連結されているか否かを調べる。尚、自車両Mに被牽引車両Mtが連結されたか否かを調べる手段は、リヤビューカメラ3からの画像以外に、例えば、左右後側方レーダ2L,2Rからのスキャンデータに基づいても調べることができる。すなわち、発進から設定車速に達するまで(或いは、発進から設定時間に達するまで)の間に読込んだスキャンデータに基づき、自車両Mに対しほぼ一定の距離を保持して移動している物体があるか否かを検出する。そして、一定の距離を保持して移動する物体が検出された場合、被牽引車両Mtが連結されていると判定する。或いは、自車両Mに被牽引車両Mtを連結する際に、被牽引車両Mtのテールランプやブレーキランプ、或いはターンシグナルランプと自車両Mとが接続される電気配線(例えば、アース接続)を検出することで、被牽引車両Mtの連結を検出するようにしても良い。
【0036】
その後、ステップS2へ進み、ステップS1での検出結果に基づき、被牽引車両Mtが連結されているか否かを調べる。そして、被牽引車両Mtが連結されている場合はステップS3へ進み、連結判定フラグFmをセットして(Fm←1)、ルーチンを終了する。又、連結されていない場合は、ステップS4へ分岐し、連結判定フラグFmをクリアして(Fm←0)、ルーチンを終了する。
【0037】
この連結判定フラグFmは、図4に示す牽引時運転モード設定処理ルーチンで読込まれる。このルーチンでは、先ず、ステップS11で連結判定フラグFmの値を調べ、Fm=0の被牽引車両Mtが非連結状態のときは、そのままルーチンを抜ける。その結果、運転モード設定演算部12では、走行時の運転条件に応じた通常の運転モードを設定する。
【0038】
又、Fm=1の被牽引車両Mtが連結されていると判定されて、ステップS12へ進むと、自車両Mの走行路が自動車専用道路の代表である高速道路か否かを調べる。自車両Mが走行している道路が高速道路か否かは、ナビゲーションシステム22にて測位した位置情報を道路地図情報上にマップマッチングすることで認識する。或いは、カメラユニット21で認識した自車両Mが走行する道路形状、高速道路標識、料金所等、高速道路の特徴を示す外観を検出することで認識する。又は、自車両MがECT(Electronic Toll Collection System)車載器を搭載していれば、このECT車載器で検出した料金所通過(入口、出口)を読込むことで、高速道路を認識するようにしても良い。従って、このナビゲーションシステム22、カメラユニット21、ETC車載器が、本発明の自動車専用道路認識手段として機能する。
【0039】
高速道路を含む自動車専用道路は、歩行者や自転車等の飛び出しがないため、自車両Mは被牽引車両Mtを連結した状態で走行することが容易であり、又、一般道路に比べて高速で且つ長距離を運転する場合が多い。そのため、自車両Mが被牽引車両Mtを連結した場合に、一律に運転モードを手動運転モードに設定することなく、制限付きであっても自動運転により運転者をアシストすることで、運転者の負担を軽減させることができる。
【0040】
そして、高速道路以外と判定された場合は、そのままルーチンを抜ける。又、高速道路と判定された場合はステップS13へ進む。ステップS13では、運転モードを制限付き第2運転支援モードに設定して、ステップS14へ進む。自動運転制御ユニット13は、運転モードが制限付き第2運転支援モードに設定されると、第2運転支援モードを高速道路走行、且つ、同一車線を継続して走行する場合にのみ適用させる。
【0041】
上述したように、自車両Mが被牽引車両Mtを連結すると、左右後側方レーダ2L,2Rのスキャンエリアが被牽引車両Mtによって阻害される。そのため、自車両Mが走行する車線、及び隣接車線を走行する後続車を検出することが困難となる。従って、制限付き第2運転支援モードでは、第2運転支援モードで実行される機能を、高速道路走行における非保舵でのACC(Adaptive Cruise Control)機能と車線維持制御機能とに限定して継続的な自動運転を可能とする。
【0042】
ステップS14へ進むと、道路地図の走行ルート上に設定した目標進行路(例えば、自車両Mの前方20[Km]先)に車線変更地点があるか否かを調べ、ある場合は車線変更地点までの到達値(到達距離、或いは到達時間)TLを算出する。この場合、到達値TLが到達距離であれば、道路地図上の自車位置と車線変更地点までの道のり距離を到達距離とし、到達時間は道のり距離と車速とに基づいて算出する。尚、目標進行路上に車線変更地点がない場合は、到達値TLを予め設定されている固定値(但し、後述する第1閾値SL1よりも大きな値)とする。
【0043】
そして、ステップS15で、到達値TLと予め設定されている第1閾値SL1とを比較する。この第1閾値SL1は、運転者が非保舵状態の制限付き第2運転支援モードから第1運転支援モードへ余裕を持って遷移させることのできる車線変更地点までの到達距離、或いは到達時間であり、予め実験などから求めて設定されている。因みに、本実施形態では、第1閾値SL1を、到達距離では4〜14[Km]、到達時間では3〜10[min]程度に設定している。
【0044】
又、車線変更地点は、高速道路の分岐地点や合流地点に限るものではなく、故障車両や事故、道路工事等のような車線上の障害物により、車線変更の必要がある場合、すなわち、同一車線を継続して走行することが困難な全ての状況が含まれる。この場合、故障車両や事故、道路工事等、車線上の障害物の位置情報は、ナビゲーションシステム22が受信するVICS(Vehicle Information and Communication System:登録商標)情報を代表とする路車間情報から取得する。ナビゲーションシステム22は、取得した情報を道路地図上にマップマッチングさせることで、自車両Mからの道のり距離を求める。
【0045】
そして、TL≧SL1の場合、或いは目標進行路上に車線変更地点が検出されない場合は、ステップS13へ戻り、制限付き第2運転支援モードを継続させる。一方、TL<SL1の場合は、ステップS16へ進み、報知装置35を駆動させて、運転者に対して保舵要求、すなわち、「第1運転支援モードへ遷移するのでハンドルを把持してください」との保舵要求を音声とモニタ表示との一方或いは双方で通知する。
【0046】
その後、ステップS17へ進み、ハンドルタッチセンサ32がONの運転者が保舵したか否かを調べる。そして、非保舵(OFF)の場合はステップS18へ分岐し、又、保舵(ON)を検出した場合は、ステップS19へ進む。
【0047】
ステップS18では、現在の自車位置から車線変更地点までの到達値TLを求め、この到達値TLと第2閾値SL2とを比較する。この第2閾値SL2は、後述する自動退避モードにおいて自車両Mを後続車に注意を促しながら、車線変更地点付近で安全に停止させることのできる車線変更地点までの到達距離、或いは到達時間であり、予め実験などから求めて設定されている。因みに、本実施形態では、第2閾値SL2を、到達距離では1〜2[Km]、到達時間では45〜90[sec]程度に設定している。
【0048】
そして、TL≧LS2の場合、ステップS16へ戻り、運転者に対して保舵要求を、再度通知する。その後、TL<LS2内にハンドルタッチセンサ32のONが検出されない場合、ステップS24へ進む。
【0049】
又、ステップS19へ進むと、運転モードを第1運転支援モードに設定して、ステップS20へ進む。自動運転制御ユニット13は、運転モードが第1運転支援モードに設定されると、運転者が運転を引き継ぐことのできる状況(保舵状態)で、自動運転を継続させる。
【0050】
ステップS20へ進むと、現在の自車位置と車線変更地点までの到達値TLを求め、この到達値TLと第2閾値SL2とを比較し、TL≧LS2の場合、ステップS19へ戻り、第1運転支援モードを継続させる。そして、TL<LS2に到達した場合、ステップS21へ進み、車線変更側のターンシグナルスイッチ33がONされているか否かを調べる。
【0051】
車線変更側のターンシグナルスイッチ33がONされている場合、運転モード設定演算部12は、運転者が安全に車線変更できると認識し、且つ、車線変更の意思を示していると判定して、ステップS22へ進み、車線変更を許可して、ルーチンを抜ける。自動運転制御ユニット13は、車線変更が許可された場合、自車両Mを目標進行路に沿って自動的に車線変更させる。
【0052】
被牽引車両Mtを連結した状態で車線変更を行おうとすると、自車両Mの挙動に対し、被牽引車両Mtは外側へ振られ易くなる。従って、従来のように、車線変更に際し、運転モードが自動運転モードから手動運転モードにいきなり遷移すると、牽引した状態での運転に不慣れな運転者は被牽引車両Mtが振られることによるふらつきで操縦が不安定になり易い。
【0053】
これに対し、本実施形態では、車線変更に際し、運転者が安全であると認識し、且つ、車線変更の意思があると判定した場合は、第1運転支援モードにより自動運転を継続するようにしたので、牽引した状態での運転に不慣れな運転者であっても、ふらつきを発生させることなく安全に自車両Mを車線変更させることができる。尚、車線変更が完了した後の目標進行路が変更後の車線上に設定されている場合、運転モード設定演算部12は、ステップS13において運転モードを制限付き第2運転支援モードに遷移させる。
【0054】
一方、車線変更側のターンシグナルスイッチ33がOFFの場合、運転者は変更しようとする車線に後続車や並走車の存在を認識している等の理由で、車線変更することができない、すなわち、車線変更のタイミングを測っていると判定し、ステップS23へ進み、自動運転制御ユニット13に対して自動減速指令を送信する。すると、自動運転制御ユニット13は、自動減速制御を実行する。
【0055】
尚、運転者は保舵しているため、自動運転制御ユニット13にて自動減速制御が実行されている際に、容易にハンドル操作を行うことができる。運転者がハンドル操作にて自車両Mを車線変更させようとすると、そのときの操舵トルクセンサ34で検出した操舵トルクがオーバライド判定値を超えた場合、運転モード設定演算部12はステアリングオーバライドと判定し、自動運転を解除し、運転モードを手動運転モードに遷移させる。そして、自車両Mを手動にて車線変更させた後、自動運転スイッチ31をONすることで、制限付き第2運転支援モードを再び起動させることができる。
【0056】
一方、運転者が何らオーバライドを行わない場合、自動運転制御ユニット13は、自動減速制御にて、次第に減速させ、図5(a)に示すように、走行車線がなくなる場合は自車両Mを最終的手段として走行車線上の車線変更点付近に停止させる。これにより、例えば、図5(a)に示すような合流地点の行き止まりからの逸脱を防止することができる。
【0057】
又、図5(b)に示すように、走行車線が継続して存在する場合は所定の車速(例えば高速道路の最低制限車速)まで減速させる。これにより後続車からの追突を防止する。
【0058】
そして、運転モード設定演算部12は、自動運転制御ユニット13に接続されている車速センサ(図示せず)で検出した車速を読込み、目標とする車速に達した場合、プログラムをステップS25へ進める。
【0059】
又、ステップS18からステップS24へ進むと、運転モードを自動退避モードに設定する。運転モードが自動退避モードに設定されると、自動運転制御ユニット13は、運転モード設定演算部12に接続されているナビゲーションシステム22で求めた自車位置と、この自車位置周辺の道路地図情報とに基づき、図5に示すように、自車両Mの前方に、路肩等に自車両Mを安全に停車できる退避位置を検索する。
【0060】
そして、自動運転制御ユニット13は、検索した退避位置を目的地として設定して目標進行路を新たに設定し、当該退避位置まで自車両Mを誘導して停車させる。運転モード設定演算部12は、自動運転制御ユニット13からの車速を読込み、車速=0を検出した後、プログラムをステップS25へ進める。
【0061】
その結果、運転者がリラックスしている状態で着座しており、報知装置35からの保舵要求の通知に対して、応答が遅れた場合であっても、自車両Mを安全に停止させることができる。尚、自動運転制御ユニット13は自車両Mを、自動減速させる場合、及び運転モードを自動退避モードに遷移させた場合、ハザードランプを点滅させる。
【0062】
次いで、ステップS23、或いはステップS24からステップS25へ進むと、第1運転支援モード、或いは自動退避モードによる自動運転を解除し、ルーチンを終了する。すると、自動運転制御ユニット13は、運転モードを手動運転モードに遷移させ、自車両Mの走行を運転者による運転操作に引き継がせる。尚、この場合、運転者が自動運転スイッチ31をONすることで、自動運転を再開させることができる。
【0063】
このように、本実施形態によれば、自車両Mが被牽引車両Mtを連結した状態で自動運転を行うに際し、運転者に保舵を要求しない第2運転支援モードを、高速道路での走行に限定し、且つ、ACC機能と車線維持制御とに制限して実行させるようにしたので、運転者は少なくとも直進路の走行に際してはリラックスすることができ、その分、運転者にかかる負担を軽減させることができる。
【0064】
又、車線変更に際しては、先ず、運転者に保舵を要求した後、車線変更地点に近づいた際に(TL<SL2)、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ようにしたので、車線変更を行うに際し、運転モードが第2運転支援モードから手動運転モードにいきなり遷移することがなく、自動運転が継続されるため、牽引に不慣れな運転者であっても、安全に車線変更させることができる。更に、車線変更に際し、運転モードを第1運転支援モードに遷移させた後、運転者が車線変更の意思を示さない場合は(ターンシグナルスイッチ33がOFF)、走行車線上で自動停止、又は所定の車速まで減速させるようにしたのでオーバーランを未然に防止することができる。
【0065】
以下、図5〜図7に基づき、牽引時運転モード設定処理ルーチンで実行される制御例について、態様別に説明する。尚、各図においては、便宜的に第1閾値SL1、第2閾値SL2を、進路変更地点に近接させた状態で記載したが、実際は上述したようにかなり手前に設定されている。
【0066】
[本線車道への合流による車線変更]
図5(a)には分岐道路が本線車道に合流する際の制御態様が示されている。同図に矢印で示すように、自車両Mの目標進行路が分岐道路から本線車道に合流する方向へ設定されている場合、被牽引車両Mtが連結されている自車両Mの到達値TLが、車線変更地点である合流点から第1閾値SL1の位置に達すると、運転モード設定演算部12は、運転者に対して、自車両Mが合流地点に近づいていることを報知すると共に、保舵要求を通知する(S16)。
【0067】
そして、運転者の保舵が検出された場合(ハンドルタッチセンサ32がON)、運転モードを第1運転支援モードに遷移させる(S19)。一方、到達値TLが第2閾値SL2に達しても、保舵が検出されない場合(ハンドルタッチセンサ32がOFF)、運転モードが自動退避モードに遷移する(S24)。すると、自動運転制御ユニット13は、自車両Mの現在周辺の地図情報から、自車両Mが車線変更することなく安全に停止できる退避位置を検索し、退避位置として検索された合流地点付近の路肩に自車両Mを自動退避させる。
【0068】
又、運転モードが第1運転支援モードに遷移した後、自車両Mの到達値TLが第2閾値SL2に達しても、運転者が車線変更側のターンシグナルスイッチ33をONしない場合、自動運転制御ユニット13は、分岐道路に沿って進路変更の最端位置、或いはそのやや手前で自動停止させる。
【0069】
[分岐道路に直結している走行車線からの車線変更]
上述した図5(a)の制御態様は、図5(b)に示す自車両Mの走行車線が分岐道路に直結されており、一方、矢印で示すように目標進行路は本線車道に設定されている場合も同様に適用される。運転モードが第1運転支援モードに遷移した後、自車両Mの到達値TLが第2閾値SL2に達しても、運転者が車線変更側のターンシグナルスイッチ33をONしない場合は、本線車道上に車両を停車させると後方車両の追突の危険性があるため、所定の車速まで低下させた状態で走行させる。
【0070】
[本線車道から分岐道路への車線変更]
図6には本線車道に分岐道路が接続されており、矢印で示すように目標進行路が分岐道路方向に設定されている場合の制御態様が示されている。この場合、運転モード設定演算部12は、自車両Mの到達値TLが、車線変更地点である分岐点から第1閾値SL1の位置に達すると、運転者に対して、自車両Mが分岐地点に近づいていることを報知すると共に、保舵要求を通知する(S16)。
【0071】
そして、運転者の保舵が検出された場合(ハンドルタッチセンサ32がON)、運転モードを第1運転支援モードに遷移させる(S19)。一方、到達値TLが第2閾値SL2に達しても、保舵が検出されない場合(ハンドルタッチセンサ32がOFF)、運転モードが自動退避モードに遷移する(S24)。すると、自動運転制御ユニット13は、自車両Mの現在周辺の地図情報から、自車両Mが車線変更することなく安全に停止できる退避位置を検索し、退避位置として検索された合流地点付近の路肩に自車両Mを自動退避させる。
【0072】
又、運転モードが第1運転支援モードに遷移した後、自車両Mの到達値TLが第2閾値SL2に達しても、運転者が車線変更側のターンシグナルスイッチ33をONしない場合、自動運転制御ユニット13は、自車両Mを走行車線に沿って減速させて分岐点、或いはそのやや手前で自車両Mを所定の車速まで低下させる。
【0073】
[分岐道路から本線車道への車線変更]
上述した図6において、運転者が車線変更側のターンシグナルスイッチ20をONすると、自動運転制御ユニット13は、目標進行路に沿って自車両Mを分岐道路に車線変更させる。そして、車線変更が所定に完了すると、運転モードを第2運転支援モードに遷移される。
【0074】
又、図7に示すように、運転モード設定演算部12は、車線変更地点である分岐点までの到達値TLを求め、この到達値TLが第1閾値SL1の位置に達すると、運転者に対して、自車両Mが合流地点に近づいていることを報知すると共に、保舵要求を通知する(S16)。
【0075】
そして、運転者の保舵が検出された場合(ハンドルタッチセンサ32がON)、運転モードを第1運転支援モードに遷移させる(S19)。一方、到達値TLが第2閾値SL2に達しても、保舵が検出されない場合(ハンドルタッチセンサ32がOFF)、運転モードを自動退避モードに遷移する(S24)。すると、自動運転制御ユニット13は、自車両Mの現在周辺の地図情報から、自車両Mが安全に停止できる退避位置を検索し、退避位置として検索された合流地点付近の路肩に自車両Mを自動退避させる。
【0076】
又、運転モードが第1運転支援モードに遷移した後、自車両Mの到達値TLが第2閾値SL2に達しても、運転者が車線変更側のターンシグナルスイッチ33をONしない場合、自動運転制御ユニット13は分岐道路の最端位置(すなわち合流地点付近)、或いはそのやや手前で自車両Mを所定の車速まで低下させる。
【0077】
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、運転者の車線変更の意思は、ターンシグナルスイッチ20からの信号検知に限らず、専用の車線変更スイッチをハンドルの左右に設け、車線変更側のスイッチをONすることで検出するようにしても良い。
【符号の説明】
【0078】
1…運転支援装置、
1a…リヤバンパ、
2L,2R…左右後側方レーダ、
2La,2Ra…スキャンエリア、
3…リヤビューカメラ、
4…ヒッチメンバ、
4a…ヒッチ支持部、
5…連結部、
6…ヒッチ連結バー、
11…運転支援装置、
12…運転モード設定演算部、
13…自動運転制御ユニット、
20…ターンシグナルスイッチ、
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、
21d…前方環境情報認識部、
22…ナビゲーションシステム、
31…自動運転スイッチ、
32…ハンドルタッチセンサ、
33…ターンシグナルスイッチ、
34…操舵トルクセンサ、
35…報知装置、
Fm…連結判定フラグ、
M…自車両、
Mt…被牽引車両、
SL1…第1閾値、
SL2…第2閾値、
TL…到達値

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