(57)【要約】【課題】運転者による車両のレーンチェンジの操作介入が必要な場合に、運転者のレーンチェンジの操作介入に対するレーンキープ制御のステアトルクの調整を適切に行う。【解決手段】車両の自動運転を実行する自動運転システムであって、自動運転中に、車両の運転者による車両のレーンチェンジの操作介入の要否を判定するレーンチェンジ判定部と、レーンチェンジ判定部より運転者による車両のレーンチェンジの操作介入が必要と判定された場合に、運転者に対して車両のレーンチェンジの操作介入を要求するレーンチェンジ要求部と、運転者に対して車両のレーンチェンジの操作介入を要求する場合に、自動運転におけるレーンキープ制御のステアトルクのモードを通常ステアトルクモードから弱ステアトルクモードに切り替えるモード切替部と、を備える。【選択図】図３
2020019392.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の自動運転を実行する自動運転システムであって、
前記自動運転中に、前記車両の運転者による前記車両のレーンチェンジの操作介入の要否を判定するレーンチェンジ判定部と、
前記レーンチェンジ判定部より前記運転者による前記車両のレーンチェンジの操作介入が必要と判定された場合に、前記運転者に対して前記車両のレーンチェンジの操作介入を要求するレーンチェンジ要求部と、
前記運転者に対して前記車両のレーンチェンジの操作介入を要求する場合に、前記自動運転におけるレーンキープ制御のステアトルクのモードを通常ステアトルクモードから弱ステアトルクモードに切り替えるモード切替部と、
を備える、自動運転システム。
【請求項２】
前記弱ステアトルクモードは、前記通常ステアトルクモードと比べて、前記車両の右方向及び左方向のうち前記車両のレーンチェンジの方向における前記レーンキープ制御の前記ステアトルクを弱くすると共に、前記車両のレーンチェンジの方向と反対方向における前記レーンキープ制御の前記ステアトルクを変化させないモードである、請求項１に記載の自動運転システム。
【請求項３】
前記自動運転中に、前記運転者の操作介入があっても前記自動運転の制御により前記車両を走行させる不感領域と、前記運転者の操作介入と前記自動運転の制御とを協調させて前記車両を走行させる協調領域と、前記自動運転の制御を反映せずに前記運転者の操作介入により前記車両を走行させる切断領域とを、前記運転者の操作介入量に応じて切り替える領域切替部を更に備え、
前記領域切替部は、前記運転者の操作介入量が第１閾値以上になった場合に前記協調領域に切り替え、前記運転者の操作介入量が前記第１閾値より大きい第２閾値以上になった場合に前記切断領域に切り替え、
前記第１閾値及び前記第２閾値は、前記弱ステアトルクモードにおいて、前記通常ステアトルクモードと比べて小さい値に切り替えられる、請求項１又は２に記載の自動運転システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動運転システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動運転システムに関する技術文献として、特許３６２２３２９号公報が知られている。この公報には、運転者によるトルクセンサ出力が所定の閾値未満のときに自動操舵モードに設定すると共に当該トルクセンサからの出力が所定の閾値以上のときにはパワーステアリングモードに設定する車両操舵装置であって、パワーステアリングモードが設定されたときには自車の走行状態に応じて運転者からの操舵力を加勢又は抑制するものが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許３６２２３２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、車両の自動運転の一つとして自動で車両のレーンチェンジを行う車両制御が知られている。しかしながら、道路状況が複雑な場合や自動でレーンチェンジを行うための距離が十分ではない場合など、自動運転中であっても運転者がレーンチェンジを行う必要が生じることがある。一方で、自動運転中においてはシステムがレーンチェンジの操作を運転者に要求しても、運転者が適切に操舵しないことを想定してレーンキープ制御のステアトルクを残す必要がある。このような場合において、運転者の操舵に対するステアトルクの調整を適切に行うことが求められている。
【０００５】
そこで、本技術分野では、運転者のレーンチェンジの操作介入に対するステアトルクの調整を適切に行うことができる自動運転システムを提供することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の一態様は、車両の自動運転を実行する自動運転システムであって、自動運転中に、車両の運転者による車両のレーンチェンジの操作介入の要否を判定するレーンチェンジ判定部と、レーンチェンジ判定部より運転者による車両のレーンチェンジの操作介入が必要と判定された場合に、運転者に対して車両のレーンチェンジの操作介入を要求するレーンチェンジ要求部と、運転者に対して車両のレーンチェンジの操作介入を要求する場合に、自動運転におけるレーンキープ制御のステアトルクのモードを通常ステアトルクモードから弱ステアトルクモードに切り替えるモード切替部と、を備える。
【０００７】
本発明の一態様に係る自動運転システムによれば、運転者による車両のレーンチェンジの操作介入が必要と判定された場合に、運転者に対して車両のレーンチェンジの操作介入を要求すると共に、自動運転におけるレーンキープ制御のステアトルクのモードを通常ステアトルクモードから弱ステアトルクモードに切り替える。従って、この自動運転システムでは、運転者によるレーンチェンジの操作介入が必要と判定された場合に、レーンキープ制御のステアトルクを弱ステアトルクモードに切り替えるので、レーンキープ制御のステアトルクを通常ステアトルクモードのまま維持するときと比べて、運転者は車両のレーンチェンジを行いやすくなり、運転者のレーンチェンジの操作介入に対するレーンキープ制御のステアトルクの調整を適切に行うことができる。
【０００８】
本発明の一態様に係る自動運転システムにおいて、弱ステアトルクモードは、通常ステアトルクモードと比べて、車両の右方向及び左方向のうち車両のレーンチェンジの方向におけるレーンキープ制御のステアトルクを弱くすると共に、車両のレーンチェンジの方向と反対方向におけるレーンキープ制御のステアトルクを変化させないモードであってもよい。
この自動運転システムによれば、弱ステアトルクモードにおいて車両のレーンチェンジの方向におけるレーンキープ制御のステアトルクが弱くされ、レーンチェンジの方向と反対方向のステアトルクは変化されないので、運転者が誤ってレーンチェンジの方向と反対方向に操舵したとしても、レーンキープ制御のステアトルクを受けて車両が車線逸脱することを抑制することができる。
【０００９】
本発明の一態様に係る自動運転システムにおいて、自動運転中に、運転者の操作介入があっても自動運転の制御により車両を走行させる不感領域と、運転者の操作介入と自動運転の制御とを協調させて車両を走行させる協調領域と、自動運転の制御を反映せずに運転者の操作介入により車両を走行させる切断領域とを、運転者の操作介入量に応じて切り替える領域切替部を更に備え、領域切替部は、運転者の操作介入量が第１閾値以上になった場合に協調領域に切り替え、運転者の操作介入量が第１閾値より大きい第２閾値以上になった場合に切断領域に切り替え、第１閾値及び第２閾値は、弱ステアトルクモードにおいて、通常ステアトルクモードと比べて小さい値に切り替えられてもよい。
この自動運転システムによれば、弱ステアトルクモードにおいて、通常ステアトルクモードと比べて第１閾値及び第２閾値が小さい値に切り替えられるので、第１閾値及び第２閾値を変更しない場合と比べて、より少ない運転者の操作介入量で協調領域及び切断領域への切り替えを行うことができ、運転者の操作介入による車両のレーンチェンジを容易にすることができる。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように、本発明の一態様によれば、運転者による車両のレーンチェンジの操作介入が必要な場合に、運転者のレーンチェンジの操作介入に対するレーンキープ制御のステアトルクの調整を適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施形態に係る自動運転システムを示すブロック図である。
【図２】自動運転システムの領域の切り替えを説明するための図である。
【図３】自動運転システムのステアトルクのモード切替処理を示すフローチャートである。
【図４】（ａ）自動運転システムの領域切替処理を示すフローチャートである。（ｂ）自動運転システムの閾値切替処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
図１は、一実施形態に係る自動運転システムを示すブロック図である。図１に示す自動運転システム１００は、乗用車などの車両に搭載され、車両の自動運転を実行する。自動運転とは、予め設定された目的地に向かって自動で車両を走行させる車両制御である。自動運転では、運転者が運転操作を行うこと無く、車両を自動で走行させることができる。
【００１４】
本実施形態における自動運転では、車両の走行車線からの逸脱を抑制するためのレーンキープ制御が行われる。レーンキープ制御では、車両が走行車線の左右の区画線に接近すると、車両が走行車線の中央側に戻るように車両の操舵部にステアトルクが付与される。レーンキープ制御としては、周知の技術を採用することができる。
【００１５】
[自動運転システムの構成]
自動運転システム１００は、システムを統括的に管理するＥＣＵlang=EN-US>[Electronic Control Unit]１０を備えている。ＥＣＵ１０は、ＣＰＵ[Central Processing Unit]、ＲＯＭlang=EN-US>[Read Only Memory]、ＲＡＭ[Random Access Memory]などを有する電子制御ユニットである。ＥＣＵ１０では、例えば、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＲＡＭにロードし、ＲＡＭにロードされたプログラムをＣＰＵで実行することにより各種の機能を実現する。ＥＣＵ１０は、複数の電子ユニットから構成されていてもよい。  
【００１６】
ＥＣＵ１０は、ＧＰＳ受信部１、外部センサ２、内部センサ３、地図データベース４、運転操作検出部５、ＨＭＩ［Human Machine Interface］６、及びアクチュエータ７と接続されている。
【００１７】
ＧＰＳ受信部１は、３個以上のＧＰＳ衛星から信号を受信することにより、車両の位置（例えば車両の緯度及び経度）を測定する。ＧＰＳ受信部１は、測定した車両の位置情報をＥＣＵ１０へ送信する。
【００１８】
外部センサ２は、車両の周辺の状況を検出する検出機器である。外部センサ２は、カメラ、レーダセンサのうち少なくとも一つを含む。
【００１９】
カメラは、車両の外部状況を撮像する撮像機器である。カメラは、車両のフロントガラスの裏側に設けられている。カメラは、車両の外部状況に関する撮像情報をＥＣＵ１０へ送信する。カメラは、単眼カメラであってもよく、ステレオカメラであってもよい。
【００２０】
レーダセンサは、電波（例えばミリ波）又は光を利用して車両の周辺の物体を検出する検出機器である。レーダセンサには、例えば、ミリ波レーダ又はライダー［LIDAR：Light Detection and Ranging］が含まれる。レーダセンサは、電波又は光を車両の周辺に送信し、物体で反射された電波又は光を受信することで物体を検出する。レーダセンサは、検出した物体情報をＥＣＵ１０へ送信する。物体には、ガードレール、建物などの固定物体の他、歩行者、自転車、他車両などの移動物体が含まれる。
【００２１】
内部センサ３は、車両の走行状態を検出する検出機器である。内部センサ３は、車速センサ、加速度センサ、及びヨーレートセンサを含む。車速センサは、車両の速度を検出する検出器である。車速センサとしては、例えば、車両の車輪又は車輪と一体に回転するドライブシャフトなどに対して設けられ、車輪の回転速度を検出する車輪速センサが用いられる。車速センサは、検出した車速情報をＥＣＵ１０に送信する。
【００２２】
加速度センサは、車両の加速度を検出する検出器である。加速度センサは、例えば、車両の前後方向の加速度を検出する前後加速度センサと、車両の横加速度を検出する横加速度センサとを含んでいる。加速度センサは、例えば、車両の加速度情報をＥＣＵ１０に送信する。ヨーレートセンサは、車両の重心の鉛直軸周りのヨーレート（回転角速度）を検出する検出器である。ヨーレートセンサとしては、例えばジャイロセンサを用いることができる。ヨーレートセンサは、検出した車両のヨーレート情報をＥＣＵ１０へ送信する。
【００２３】
地図データベース４は、地図情報を記憶するデータベースである。地図データベース４は、例えば、車両に搭載されたＨＤＤ［Hard Disk Drive］内に形成されている。地図情報には、車線の位置情報、車線形状の情報（曲率、車線幅などの情報）、一時停止線の位置情報、交差点及び分岐点の位置情報、及び構造物の位置情報などが含まれる。地図情報には、地図上の位置又は区間と関連付けられた法定速度などの速度関連情報も含まれてもよい。地図情報には、車両の位置認識に用いられる電柱などの物標の位置情報が含まれている。なお、地図データベース４は、車両と通信可能なサーバに形成されていてもよい。
【００２４】
運転操作検出部５は、運転者による車両の操作部の運転操作を検出する。運転操作検出部５は、例えば、操舵センサ、アクセルセンサ、及びブレーキセンサを含んでいる。車両の操作部とは、運転者が車両の運転のための操作を入力する機器である。
【００２５】
車両の操作部には、車両の操舵部、車両のアクセル操作部、及び車両のブレーキ操作部のうち少なくとも一つが含まれる。操舵部とは、例えばステアリングホイールである。操舵部は、ホイール状である場合に限られず、ハンドルとして機能する構成であればよい。アクセル操作部とは、例えばアクセルペダルである。ブレーキ操作部とは、例えばブレーキペダルである。アクセル操作部及びブレーキ操作部は、必ずしもペダルである必要はなく、運転者による加速又減速の入力が可能な構成であればよい。
【００２６】
操舵センサは、運転者による操舵部の操作量を検出する。操舵部の操作量には、操舵トルク又は操舵角が少なくとも含まれる。アクセルセンサは、運転者によるアクセル操作部の操作量を検出する。アクセル操作部の操作量には、例えばアクセルペダルの踏込み量が含まれる。ブレーキセンサは、運転者によるブレーキ操作部の操作量を検出する。ブレーキ操作部の操作量には、例えばブレーキペダルの踏込み量が含まれる。アクセル操作部及びブレーキ操作部の操作量には踏込み速度が含まれてもよい。運転操作検出部５は、検出した運転者の操作量に関する操作量情報をＥＣＵ１０に送信する。
【００２７】
ＨＭＩ６は、自動運転システム１００と乗員との間で情報の入出力を行うための機器である。ＨＭＩ６は、乗員が操作入力するためのタッチパネルなどの入力部、画像出力のためディスプレイ、及び音声出力のためのスピーカなどを備えている。ＨＭＩ６は、ＥＣＵ１０からの制御信号に応じて、ディスプレイの画像出力及びスピーカからの音声出力を行う。ＨＭＩ６は、車両のフロントガラスなどに投影表示を行うヘッドアップディスプレイを含んでいてもよい。
【００２８】
アクチュエータ７は、車両の制御に用いられる機器である。アクチュエータ７は、駆動アクチュエータ、ブレーキアクチュエータ、及び操舵アクチュエータを少なくとも含む。駆動アクチュエータは、ＥＣＵ１０からの制御信号に応じてエンジンに対する空気の供給量（スロットル開度）を制御し、車両の駆動力を制御する。なお、車両がハイブリッド車である場合には、エンジンに対する空気の供給量の他に、動力源としてのモータにＥＣＵ１０からの制御信号が入力されて当該駆動力が制御される。車両が電気自動車である場合には、動力源としてのモータにＥＣＵ１０からの制御信号が入力されて当該駆動力が制御される。これらの場合における動力源としてのモータは、アクチュエータ７を構成する。
【００２９】
ブレーキアクチュエータは、ＥＣＵ１０からの制御信号に応じてブレーキシステムを制御し、車両の車輪へ付与する制動力を制御する。ブレーキシステムとしては、例えば、液圧ブレーキシステムを用いることができる。操舵アクチュエータは、電動パワーステアリングシステムのうち操舵トルクを制御するアシストモータの駆動を、ＥＣＵ１０からの制御信号に応じて制御する。これにより、操舵アクチュエータは、車両の操舵トルクを制御する。
【００３０】
次に、ＥＣＵ１０の機能的構成について説明する。ＥＣＵ１０は、車両位置認識部１１、周辺環境認識部１２、走行状態認識部１３、走行計画生成部１４、操作介入認識部１５、レーンチェンジ判定部１６、レーンチェンジ要求部１７、モード切替部１８、領域切替部１９、及び車両制御部２０を有している。以下に説明するＥＣＵ１０の機能の一部は、車両と通信可能なサーバで実行されてもよい。
【００３１】
車両位置認識部１１は、ＧＰＳ受信部１の位置情報及び地図データベース４の地図情報に基づいて、車両の地図上の位置を認識する。また、車両位置認識部１１は、地図データベース４の地図情報に含まれた物標の位置情報及び外部センサ２の検出結果を利用して、ＳＬＡＭ［Simultaneous Localization and Mapping］技術等により車両の位置認識を精度良く行う。車両位置認識部１１は、その他、周知の手法により車両の地図上の位置を認識してもよい。
【００３２】
周辺環境認識部１２は、外部センサ２の検出結果（レーダセンサの物体情報及び／又はカメラの撮像情報）に基づいて、車両の周辺環境を認識する。周辺環境には、車両の周囲の物体の状況が含まれる。物体の状況とは、例えば車両に対する物体の相対位置及び相対速度である。周辺環境には、車両の周囲の区画線（車線境界線、中央線など）の認識結果が含まれていてもよい。周辺環境認識部１２は、外部センサ２の検出結果に基づいて、周知の白線認識により車両に対する区画線の相対位置を認識する。
【００３３】
走行状態認識部１３は、内部センサ３の検出結果に基づいて、走行中の車両の状態を認識する。走行状態には、車両の車速、車両の加速度、車両のヨーレートが含まれる。具体的に、走行状態認識部１３は、車速センサの車速情報に基づいて、車両の車速を認識する。走行状態認識部１３は、加速度センサの加速度情報に基づいて、車両の加速度（前後加速度及び横加速度）を認識する。走行状態認識部１３は、ヨーレートセンサのヨーレート情報に基づいて、車両のヨーレートを認識する。
【００３４】
走行計画生成部１４は、予め設定された目標ルート、地図データベース４の地図情報、車両位置認識部１１の認識した車両の地図上の位置、周辺環境認識部１２の認識した車両の周辺環境、及び走行状態認識部１３の認識した車両の走行状態に基づいて、自動運転の制御のための走行計画を生成する。目標ルートは、運転者又は自動運転システム１００の設定した目的地、地図情報、及び車両の地図上の位置に基づいて設定される。目標ルートは、周知のナビゲーションシステムにより設定されてもよい。
【００３５】
走行計画には、車両の操舵に関する操舵計画と車両の車速に関する車速計画とが含まれる。操舵計画には、自動運転制御により車両が走行する経路上の位置に応じた目標操舵角が含まれている。経路上の位置とは、地図上で経路（すなわち自動運転制御の目標ルート）の延在方向における位置である。具体的に、経路上の位置は、経路の延在方向において所定間隔（例えば１ｍ）毎に設定された設定縦位置とすることができる。目標操舵角は、走行計画において車両の操舵角の制御目標となる値である。走行計画生成部１４は、経路上で所定間隔離れた位置毎に目標操舵角を設定することで、操舵計画を生成する。なお、目標操舵角に代えて目標操舵トルク又は目標横位置（車両の目標となる道路の幅方向における位置）を用いてもよい。
【００３６】
車速計画には、自動運転制御により車両が走行する経路上の位置に応じた目標車速が含まれている。目標車速は、走行計画において車両の車速の制御目標となる値である。走行計画生成部１４は、経路上で所定間隔離れた位置毎に目標車速を設定することで、車速計画を生成する。なお、目標車速に代えて目標加速度又は目標ジャークを用いてもよい。経路上の位置（設定縦位置）に代えて時間を基準としてもよい。なお、自動運転の走行計画は上述した内容に限定されない。
【００３７】
操作介入認識部１５は、車両の自動運転中に運転者の操作介入量を認識する。操作介入認識部１５は、運転操作検出部５の検出した運転操作に基づいて、運転者の操作介入を認識する。運転者の操作介入とは、自動運転をキャンセルすることなく、一時的に運転者の運転操作を車両の走行に反映させることである。運転者の操作介入が終了した場合には、元の自動運転に復帰する。操作介入量とは、自動運転中の操作介入における運転者の操作量（操舵量、アクセル操作量、ブレーキ操作量）である。操作介入認識部１５は、少なくとも運転者の操舵量を操作介入量として認識する。
【００３８】
レーンチェンジ判定部１６は、車両の運転者による車両のレーンチェンジの操作介入の要否を判定する。自動運転システム１００では、運行設計領域［ODD：OperationalDesign Domain］などにより自動運転による車両のレーンチェンジが対応不能である場合、車両のレーンチェンジを運転者に要求する。レーンチェンジ判定部１６は、例えば、車両の目標ルート（又は走行計画）と車両の地図上の位置と地図情報とに基づいて、運転者による車両のレーンチェンジの操作介入の要否を判定する。
【００３９】
具体的に、レーンチェンジ判定部１６は、車両がレーンチェンジ可能な区間の長さが自動運転によるレーンチェンジ対応距離より短い場合、運転者による車両のレーンチェンジの操作介入が必要と判定する。レーンチェンジ可能な区間とは、車両の走行車線とレーンチェンジ先の車線とが隣接している区間である。自動運転によるレーンチェンジ対応距離とは、運行設計領域などにより予め設定されている距離である。自動運転によるレーンチェンジ対応距離は、車両の車速に応じて変更されてもよい。
【００４０】
レーンチェンジ判定部１６は、例えば、各車線が独立した高架として設けられた自動車専用道路において、車両の走行車線とレーンチェンジ先の車線とが部分的に並走するレーンチェンジ可能な区間が短く、当該区間が自動運転によるレーンチェンジ対応距離未満である場合、運転者による車両のレーンチェンジの操作介入が必要と判定する。
【００４１】
レーンチェンジ判定部１６は、目標ルートに沿って分岐路に入るため、走行車線から分岐路に接続する隣接車線への車両のレーンチェンジが必要な場合において、車両から分岐路入口までの距離（車線延在方向の距離）が自動運転によるレーンチェンジ対応距離未満である場合、運転者による車両のレーンチェンジの操作介入が必要と判定してもよい。
【００４２】
レーンチェンジ判定部１６は、車両の目標ルートと車両の地図上の位置と車両の周辺環境とに基づいて、車両の運転者による車両のレーンチェンジの操作介入の要否を判定してもよい。車両の目標ルートは走行計画に代えることができる。レーンチェンジ判定部１６は、例えば、目標ルートに沿って走行するために車両のレーンチェンジが必要な場合において、車両の周辺（例えば車両から一定距離）を走行する他車両の数が、運行設計領域により予め設定されたレーンチェンジ対応可能数より多いとき、運転者による車両のレーンチェンジの操作介入が必要と判定してもよい。他車両の数は、四輪車の数と二輪車の数とを区別してカウントしてもよい。また、他車両の数に代えて歩行者の数をカウントしてもよい。
【００４３】
レーンチェンジ要求部１７は、レーンチェンジ判定部１６により運転者による車両のレーンチェンジの操作介入が必要と判定された場合、運転者に対して車両のレーンチェンジの操作介入を要求する。レーンチェンジ要求部１７は、ＨＭＩ６に制御信号を送信することで、運転者に対して車両のレーンチェンジの操作介入の要求を行う。
【００４４】
レーンチェンジ要求部１７は、例えば車両のスピーカによる音声出力により、運転者に対する要求を行う。レーンチェンジ要求部１７は、車両のディスプレイによる画像出力により運転者に対する要求を行ってもよい。レーンチェンジ要求部１７は、音声出力及び／又は画像出力に加えて、車両のステアリングホイール又は運転席の振動により運転者に対する要求を行ってもよい。
【００４５】
モード切替部１８は、レーンチェンジ要求部１７により運転者に対して車両のレーンチェンジの操作介入を要求する場合に、自動運転におけるレーンキープ制御のステアトルクのモードを通常ステアトルクモードから弱ステアトルクモードに切り替える。レーンキープ制御は、運転者に対して車両のレーンチェンジの操作介入が要求されてもキャンセルはされない。レーンキープ制御は、要求に応じて操作介入により車両のレーンチェンジを行おうとする運転者の操舵トルクの反力となるようにステアトルクを付与する。
【００４６】
通常ステアトルクモードとは、自動運転におけるレーンキープ制御の通常時に実行されるモードである。通常ステアトルクモードでは、車両が走行車線の左右の区画線に接近した場合に、レーンキープ制御において予め設定されたステアトルクが車両の操舵部に付与される。レーンキープ制御においては、車両が走行車線の中央側に戻るようにステアトルクが付与される。
【００４７】
弱ステアトルクモードとは、通常ステアトルクモードと比べて、車両の右方向及び左方向のうち車両のレーンチェンジの方向におけるレーンキープ制御のステアトルクを弱くすると共に、車両のレーンチェンジの方向と反対方向におけるレーンキープ制御のステアトルクを変化させないモードである。弱ステアトルクモードは、通常ステアトルクモードと比べて少なくとも車両のレーンチェンジの方向におけるステアトルクが弱ければよい。
【００４８】
なお、モード切替部１８は、自動運転がキャンセルされないまま、運転者の操作介入による車両のレーンチェンジが完了した場合、レーンキープ制御のステアトルクのモードを通常ステアトルクモードに復帰させる。車両のレーンチェンジの完了は、例えば、車両の周辺環境（カメラの撮像情報など）に基づいて、車両が区画線を跨いだことを検出することで認識可能である。
【００４９】
領域切替部１９は、自動運転中に、運転者の操作介入量に応じて自動運転の領域を切り替える。領域切替部１９は、運転者の操作介入量に応じて、不感領域と協調領域と切断領域とを切り替える。不感領域とは、運転者の操作介入があっても自動運転の制御により車両を走行させる領域である。運転者が一切の操作介入を行っていない場合も不感領域となる。
【００５０】
協調領域とは、運転者の操作介入と自動運転の制御とを協調させて車両を走行させる領域である。協調領域では、運転者の操作介入量をそのまま車両の走行へ反映するのではなく、自動運転の走行計画に沿うように操作介入量の調整及びアシストを行ってから車両の走行へ反映させる。協調領域における運転者の操作介入と自動運転の制御とを協調としては周知の技術を採用することができる。
【００５１】
切断領域とは、自動運転の制御を反映せずに運転者の操作介入により車両を走行させる領域である。切断領域では、運転者の操作介入量が車両の走行にそのまま反映される。なお、切断領域に切り替わることで自動運転がキャンセルされるわけではなく、切断領域においてもバックグラウンドで走行計画の生成が続けられる。
【００５２】
領域切替部１９は、運転者の操作介入量が第１閾値以上になった場合に協調領域に切り替える。また、領域切替部１９は、運転者の操作介入量が第２閾値以上になった場合に切断領域に切り替える。
【００５３】
第１閾値は、予め設定された値である。第２閾値は、第１閾値より大きい値であって予め設定された値である。第１閾値及び第２閾値は、レーンキープ制御のステアトルクのモードが弱ステアトルクモードである場合、通常ステアトルクモードの場合と比べて小さい値に切り替えられる。運転者の操作介入量とは、一例として、運転者の操舵部の操作量（操舵トルク、操舵角）である。運転者の操作介入量には、アクセル操作部の操作量及び／又はブレーキ操作部の操作量が含まれてもよい。この場合、第１閾値及び第２閾値は、アクセル操作部の操作量及びブレーキ操作部の操作量に対してそれぞれ適切な値が設定される。
【００５４】
図２は、自動運転システムの領域の切り替えを説明するための図である。図２に、通常ステアトルクモードにおける第１閾値をＴＡｎ、通常ステアトルクモードにおける第２閾値をＴＢｎ、弱ステアトルクモードにおける第１閾値をＴＡｗ、弱ステアトルクモードにおける第２閾値をＴＢｗとして示す。図２に示すように、弱ステアトルクモードにおける第１閾値ＴＡｗは、通常ステアトルクモードにおける第１閾値ＴＡｎと比べて小さい値となっている。同様に、弱ステアトルクモードにおける第２閾値ＴＢｗは、通常ステアトルクモードにおける第２閾値ＴＢｎと比べて小さい値となっている。
【００５５】
図２に示すように、領域切替部１９は、自動運転中における運転者の操作介入量増加により、不感領域から協調領域、協調領域から切断領域に切り替える。領域切替部１９は、弱ステアトルクモードの場合には、通常ステアトルクモードの場合と比べて小さい操作介入量で不感領域から協調領域への切り替えを行う。同様に、領域切替部１９は、弱ステアトルクモードの場合には、通常ステアトルクモードの場合と比べて小さい操作介入量で協調領域から切断領域への切り替えを行う。
【００５６】
車両制御部２０は、車両の走行を制御することで車両の自動運転を実行する。車両制御部２０は、車両の地図上の位置、地図情報、車両の周辺環境、車両の走行状態、走行計画に基づいて、車両の自動運転を行う。車両制御部２０は、アクチュエータ７に制御信号を送信して車両を制御することにより、レーンキープ制御を含む車両の自動運転を行う。
【００５７】
車両制御部２０は、領域切替部１９により自動運転の領域が不感領域から協調領域に切り替わった場合には、操作介入認識部１５の認識する運転者の操作介入量と自動運転の制御とを協調させて車両を走行させる。車両制御部２０は、領域切替部１９により自動運転の領域が切断領域に切り替わった場合には、運転者の操作介入量に応じてアクチュエータ７に制御信号を送ることで、運転者の操作介入量に沿って車両を走行させる。
【００５８】
［自動運転システムの処理］
次に、本実施形態に係る自動運転システム１００の処理について図面を参照して説明する。
【００５９】
〈モード切替処理〉
図３は、自動運転システムのステアトルクのモード切替処理を示すフローチャートである。モード切替処理は、車両の自動運転中に実行される。
【００６０】
図３に示すように、自動運転システム１００のＥＣＵ１０は、Ｓ１０として、レーンチェンジ判定部１６により車両の運転者による車両のレーンチェンジの操作介入の要否を判定する。レーンチェンジ判定部１６は、例えば、車両の目標ルート（又は走行計画）と車両の地図上の位置と地図情報とに基づいて、運転者による車両のレーンチェンジの操作介入の要否を判定する。
【００６１】
ＥＣＵ１０は、運転者による車両のレーンチェンジの操作介入が必要ではないと判定された場合（Ｓ１０：ＮＯ）、今回の処理を終了する。その後、ＥＣＵ１０は、一定時間の経過後にＳ１０から処理を繰り返す。ＥＣＵ１０は、運転者による車両のレーンチェンジの操作介入が必要と判定された場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）、Ｓ１２に移行する。
【００６２】
Ｓ１２において、ＥＣＵ１０は、レーンチェンジ要求部１７により運転者に対して車両のレーンチェンジの操作介入を要求する。レーンチェンジ要求部１７は、ＨＭＩ６に制御信号を送信することで、音声出力などにより運転者に対して車両のレーンチェンジの操作介入の要求を行う。その後、ＥＣＵ１０は、Ｓ１４に移行する。
【００６３】
Ｓ１４において、ＥＣＵ１０は、モード切替部１８により自動運転におけるレーンキープ制御のステアトルクのモードを通常ステアトルクモードから弱ステアトルクモードに切り替える。その後、今回の処理を終了する。
【００６４】
〈領域切替処理〉
図４（ａ）は、自動運転システム１００の領域切替処理を示すフローチャートである。領域切替処理は、車両の自動運転中に操作介入認識部１５により運転者の操作介入が認識された場合に実行される。ここでは自動運転の領域が不感領域から切り替わる場合を説明する。
【００６５】
図４（ａ）に示すように、ＥＣＵ１０は、Ｓ２０として、領域切替部１９により運転者の操作介入量が第１閾値以上であるか否かを判定する。ＥＣＵ１０は、運転者の操作介入量が第１閾値以上であると判定されなかった場合（Ｓ２０：ＮＯ）、今回の処理を終了する。その後、ＥＣＵ１０は、一定時間の経過後にＳ２０から処理を繰り返す。ＥＣＵ１０は、運転者の操作介入量が第１閾値以上であると判定された場合（Ｓ２０：ＹＥＳ）、Ｓ２２に移行する。
【００６６】
Ｓ２２において、ＥＣＵ１０は、領域切替部１９により運転者の操作介入量が第２閾値以上であるか否かを判定する。ＥＣＵ１０は、運転者の操作介入量が第２閾値以上であると判定されなかった場合（Ｓ２２：ＮＯ）、Ｓ２４に移行する。ＥＣＵ１０は、運転者の操作介入量が第１閾値以上であると判定された場合（Ｓ２２：ＹＥＳ）、Ｓ２６に移行する。
【００６７】
Ｓ２４において、ＥＣＵ１０は、領域切替部１９により自動運転の領域を協調領域に切り替える。その後、ＥＣＵ１０は今回の処理を終了する。
【００６８】
Ｓ２６において、ＥＣＵ１０は、領域切替部１９により自動運転の領域を切断領域に切り替える。その後、ＥＣＵ１０は今回の処理を終了する。
【００６９】
〈閾値切替処理〉
図４（ｂ）は、自動運転システムの閾値切替処理を示すフローチャートである。閾値切替処理は、車両の自動運転中に実行される。
【００７０】
図４（ｂ）に示すように、ＥＣＵ１０は、Ｓ３０として、モード切替部１８により弱ステアトルクモードに切り替えられたか否かを判定する。ＥＣＵ１０は、自動運転におけるレーンキープ制御のステアトルクのモードが弱ステアトルクモードに切り替えられていない場合（Ｓ３０：ＮＯ）、今回の処理を終了する。その後、ＥＣＵ１０は一定時間の経過後にＳ３０から処理を繰り返す。ＥＣＵ１０は、自動運転におけるレーンキープ制御のステアトルクのモードが弱ステアトルクモードに切り替えられた場合（Ｓ３０：ＹＥＳ）、Ｓ３２に移行する。
【００７１】
Ｓ３２において、ＥＣＵ１０は、領域切替部１９により第１閾値及び第２閾値を小さい値に切り替える（図２参照）。その後、ＥＣＵ１０は、今回の処理を終了する。
【００７２】
［自動運転システムの作用効果］
以上説明した本実施形態に係る自動運転システム１００によれば、運転者による車両のレーンチェンジの操作介入が必要と判定された場合に、運転者に対して車両のレーンチェンジの操作介入を要求すると共に、自動運転におけるレーンキープ制御のステアトルクのモードを通常ステアトルクモードから弱ステアトルクモードに切り替える。従って、自動運転システム１００では、運転者によるレーンチェンジの操作介入が必要と判定された場合に、レーンキープ制御のステアトルクを弱ステアトルクモードに切り替えるので、レーンキープ制御のステアトルクを通常ステアトルクモードのまま維持するときと比べて、運転者は車両のレーンチェンジを行いやすくなり、運転者のレーンチェンジの操作介入に対するレーンキープ制御のステアトルクの調整を適切に行うことができる。
【００７３】
また、自動運転システム１００によれば、弱ステアトルクモードにおいて車両のレーンチェンジの方向におけるレーンキープ制御のステアトルクが弱くされ、レーンチェンジの方向と反対方向のステアトルクは変化されないので、運転者が誤ってレーンチェンジの方向と反対方向に操舵したとしても、レーンキープ制御のステアトルクを受けて車両が車線逸脱することを抑制することができる。
【００７４】
更に、自動運転システム１００によれば、弱ステアトルクモードにおいて、通常ステアトルクモードと比べて第１閾値及び第２閾値が小さい値に切り替えられるので、第１閾値及び第２閾値を変更しない場合と比べて、より少ない運転者の操作介入量で不感領域から協調領域及び切断領域への切り替えを行うことができ、運転者の操作介入による車両のレーンチェンジを容易にすることができる。
【００７５】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。本発明は、上述した実施形態を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した様々な形態で実施することができる。
【００７６】
例えば、弱ステアトルクモードは、通常ステアトルクモードと比べて、レーンキープ制御の左右両方におけるステアトルクを弱めてもよい。或いは、弱ステアトルクモードは、通常ステアトルクモードと比べて、車両のレーンチェンジの方向におけるレーンキープ制御のステアトルクを弱めつつ、レーンチェンジの方向と反対方向のステアトルクは通常ステアトルクモードと比べて強めてもよい。
【００７７】
領域切替部１９は、弱ステアトルクモードの場合に、通常ステアトルクモードの場合と比べて、第１閾値及び第２閾値の両方ではなく、何れか一方のみを小さい値に切り替えてもよい。また、領域切替部１９は、必ずしも弱ステアトルクモードの場合に、通常ステアトルクモードと比べて、第１閾値及び／又は第２閾値を変更する必要はない。
【００７８】
自動運転システム１００は、必ずしも領域切替部１９を備える必要はない。すなわち、自動運転システム１００は、必ずしも不感領域、協調領域、切断領域の切り替えを行う必要はない。自動運転システム１００は、運転者の操作介入が行われた場合には、操作介入量にかかわらず、運転者の操作介入を優先して車両の走行に反映してもよい。
【符号の説明】
【００７９】
１…ＧＰＳ受信部、２…外部センサ、３…内部センサ、４…地図データベース、５…運転操作検出部、６…ＨＭＩ、７…アクチュエータ、１０…ＥＣＵ、１１…車両位置認識部、１２…周辺環境認識部、１３…走行状態認識部、１４…走行計画生成部、１５…操作介入認識部、１６…レーンチェンジ判定部、１７…レーンチェンジ要求部、１８…モード切替部、１９…領域切替部、２０…車両制御部、１００…自動運転システム。
【図１】
2020019392.tif 000003
【図２】
2020019392.tif 000004
【図３】
2020019392.tif 000005
【図４】
2020019392.tif 000006