(57)【要約】      （修正有）【課題】牽引自動車における自動運転を適切に行うことが可能な車両制御装置を提供する。【解決手段】牽引車両２及び被牽引車両４によって構成される牽引自動車の車両制御装置１０であって、牽引対象となる被牽引車両４が牽引状態となっているか否かを判断する牽引判断部１０１と、牽引判断部１０１の判断結果に応じて、被牽引車両４が牽引状態となっていない場合の自動運転モードである第１自動運転モードと、被牽引車両４が牽引状態となっている場合の自動運転モードである第２自動運転モードとを切り替える自動運転制御部１０２と、を備える。【選択図】図１
2019171971.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
牽引車両及び被牽引車両によって構成される牽引自動車の車両制御装置であって、
牽引対象となる被牽引車両が牽引状態となっているか否かを判断する牽引判断部（１０１）と、
前記牽引判断部の判断結果に応じて、被牽引車両が牽引状態となっていない場合の自動運転モードである第１自動運転モードと、被牽引車両が牽引状態となっている場合の自動運転モードである第２自動運転モードとを切り替える自動運転制御部（１０２）と、を備える車両制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両制御装置であって、
前記第２自動運転モードにおいては、前記第１自動運転モードの場合よりも自動運転の機能を制限する、車両制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車両制御装置であって、
前記牽引判断部は、被牽引車両の重量、長さ、幅、高さの少なくとも一つを特定する諸元情報を取得し、
前記自動運転制御部は、前記諸元情報によって特定される被牽引車両の重量、長さ、幅、高さの少なくとも１つが閾値を超えた場合に、前記第２自動運転モードにおける自動運転を制限する、車両制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載の車両制御装置であって、
前記牽引判断部は、被牽引車両の重量、長さ、幅、高さの少なくとも一つを特定する諸元情報を取得し、
前記自動運転制御部は、前記諸元情報に基づいて前記第２自動運転モードの制御内容を決定する、車両制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の車両制御装置であって、
更に、走行予定の道路形状を予測経路情報として取得する経路情報取得部（１０３）を備え、
前記自動運転制御部は、前記諸元情報及び前記予測経路情報に基づいて、所定以上の曲率を有するカーブ路に差し掛かるにあたって、前記第１自動運転モードにおける軌跡と前記第２自動運転モードにおける軌跡とが異なるように操舵制御する、車両制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載の車両制御装置であって、
前記自動運転制御部は、前記第１自動運転モードにおける軌跡よりも前記第２自動運転モードにおける軌跡が少なくともカーブ路の入口において湾曲方向外側になるように操舵制御する、車両制御装置。
【請求項７】
請求項４に記載の車両制御装置であって、
前記自動運転制御部は、前記第２自動運転モードにおいて、前記諸元情報に基づいて舵角の操作量及び操作タイミングの少なくとも一方を決定する、車両制御装置。
【請求項８】
請求項４に記載の車両制御装置であって、
前記自動運転制御部は、前記第２自動運転モードにおいて、前記諸元情報に含まれる被牽引車両の重量情報に基づいて先行車両との車間距離目標値を前記第１自動運転モード時よりも長くなるように決定する、車両制御装置。
【請求項９】
請求項４に記載の車両制御装置であって、
前記自動運転制御部は、前記第２自動運転モードにおいて、前記諸元情報に含まれる被牽引車両の重量情報に基づいて、駆動力の操作量及び操作タイミングの少なくとも一方を決定する、車両制御装置。
【請求項１０】
請求項４に記載の車両制御装置であって、
前記自動運転制御部は、前記第２自動運転モードにおいて、前記諸元情報に含まれる被牽引車両の重量情報に基づいて、制動力の操作量及び操作タイミングの少なくとも一方を決定する、車両制御装置。
【請求項１１】
請求項４に記載の車両制御装置であって、
前記自動運転制御部は、前記諸元情報によって特定される被牽引車両の重量、長さ、幅、高さの少なくとも１つが閾値を超えた場合に、前記第２自動運転モードにおける自動運転を制限する、車両制御装置。
【請求項１２】
請求項４に記載の車両制御装置であって、
前記牽引判断部は、前記諸元情報に含まれる被牽引車両の重量情報を、被牽引車両の非積載状態の重量を示す値であって予め定められている設定重量値、又は被牽引車両の積載状態の重量を示す値であって測定される測定重量値から取得する、車両制御装置。
【請求項１３】
請求項４に記載の車両制御装置であって、
前記牽引判断部は、前記諸元情報に含まれる被牽引車両の長さ情報を、被牽引車両の連結部から後輪までの長さを示す値である後輪長さ値、又は被牽引車両の全長を示す値である全長値から取得する、車両制御装置。
【請求項１４】
請求項２又は４に記載の車両制御装置であって、
前記牽引判断部が、前記牽引状態を判断できなくなった場合、又は被牽引車両の重量、長さ、幅、高さの少なくとも一つを特定する諸元情報を取得できなくなった場合に、
前記自動運転制御部は、前記第２自動運転モードにおける自動運転を制限する、車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、牽引車両及び被牽引車両によって構成される牽引自動車の車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動運転を行うことが可能な車両制御装置として、下記特許文献１に記載された発明が提案されている。下記特許文献１に記載の発明では、走行環境または走行状態と、車速、車間距離、加速度、走行ラインを含む予め定められた制御パラメータと、に基づいて駆動力、制動力、操舵角の少なくともいずれか一つの目標値を定め、その定められた目標値に基づいて制御することにより運転者が操作することなく自動運転することができるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−２１５７４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、車両の方向を変えるための操舵輪である前輪及び追従輪である後輪が、単一の剛体である車体に設けられている通常の車両を走行させることを想定している。しかしながら車両には、運転席が設けられている牽引車両（トラクターとも称される）と、荷台や荷室や客車といった被牽引車両（トレーラーとも称される）とをカプラー及びキングピンといった連結機構によって連結する牽引自動車（トレーラートラック、トレーラーハウス、トレーラーバスとも称される）がある。更に、牽引車両と被牽引車両とが乗員や荷物を乗せるという観点からは同様のタイプであって、場面によって牽引車両になったり被牽引車両になったりといった新たな牽引自動車の態様も想定される。
【０００５】
いずれにしても牽引自動車は、操舵輪である前輪が牽引車両に設けられ、最も後方の追従輪は被牽引車両に設けられているため、操舵輪と追従輪との距離が一般車両よりも長くなり、内輪差が大きくなる。被牽引車両は多くの荷物や人を乗せることが可能なように構成されることが多く、積載状態と非積載状態とでは重量差が大きくなり、加速時や制動時における重量差の影響も大きくなる。牽引車両と被牽引車両とが同様のタイプのものであって、例えば１台の牽引車両に対して複数台の被牽引車両が連結される場合も、内輪差の課題や重量差の課題は同様に発生する。
【０００６】
特許文献１に記載の発明は、牽引自動車の特性を考慮したものではないため、カーブ路を走行する場合や加速又は減速する際に不都合が生じる可能性がある。
【０００７】
本開示は、牽引自動車における自動運転を適切に行うことが可能な車両制御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】
【０００８】
本開示は、牽引車両及び被牽引車両によって構成される牽引自動車の車両制御装置であって、牽引対象となる被牽引車両が牽引状態となっているか否かを判断する牽引判断部（１０１）と、牽引判断部の判断結果に応じて、被牽引車両が牽引状態となっていない場合の自動運転モードである第１自動運転モードと、被牽引車両が牽引状態となっている場合の自動運転モードである第２自動運転モードとを切り替える自動運転制御部（１０２）と、を備える。
【０００９】
牽引車両が被牽引車両を牽引して走行する場合、牽引車両の単独走行に比較して、内輪差の拡大や被牽引車両の重量増に伴う駆動力及び制動力への影響等、走行性能に影響を与える要素が増える。そこで、被牽引車両が牽引状態となっているか否かで第１自動運転モードと第２自動運転モードとを切り替えることで、被牽引車両の有無に応じた自動運転を行うことができる。本開示において、自動運転とは、車両の駆動・制動・操舵を自律的に行うものである。
【００１０】
尚、「課題を解決するための手段」及び「特許請求の範囲」に記載した括弧内の符号は、後述する「発明を実施するための形態」との対応関係を示すものであって、「課題を解決するための手段」及び「特許請求の範囲」が、後述する「発明を実施するための形態」に限定されることを示すものではない。
【発明の効果】
【００１１】
本開示によれば、牽引自動車における自動運転を適切に行うことが可能な車両制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、車両制御装置の機能的な構成を説明するためのブロック構成図である。
【図２】図２は、車両制御装置の処理を説明するためのフローチャートである。
【図３】図３は、車両制御装置の処理を説明するためのフローチャートである。
【図４】図４は、車両制御装置の処理を説明するためのフローチャートである。
【図５】図５は、車両制御装置のカーブ侵入処理を説明するための図である。
【図６】図６は、車両制御装置のカーブ侵入処理を説明するための図である。
【図７】図７は、車両制御装置の処理を説明するためのフローチャートである。
【図８】図８は、車両制御装置の制動処理を説明するための図である。
【図９】図９は、車両制御装置の処理を説明するためのフローチャートである。
【図１０】図１０は、車両制御装置の駆動処理を説明するための図である。
【図１１】図１１は、車両制御装置の駆動処理を説明するための図である。
【図１２】図１２は、車両制御装置の処理を説明するためのフローチャートである。
【図１３】図１３は、車両後端を認識する一例を説明するための図である。
【図１４】図１４は、車両制御装置の処理を説明するための図である。
【図１５】図１５は、車両制御装置の処理を説明するための図である。
【図１６】図１６は、車両制御装置の処理を説明するための図である。
【図１７】図１７は、車両制御装置の処理を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照しながら本実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００１４】
図１を参照しながら、車両制御装置１０について説明する。車両制御装置１０は、牽引車両２に搭載されている。牽引車両２は、被牽引車両４を連結して牽引自動車を構成する。牽引車両２は、トラクタを含め、他の車両を牽引することができる態様であればよい。被牽引車両４は、トレーラーを含め、牽引車両２に牽引されることが可能であれば、いかなる態様のものも含まれうる。例えば、牽引車両２と被牽引車両４とが乗員や荷物を乗せるという観点からは同様のタイプであって、場面によって牽引車両になったり被牽引車両になったりといった新たな牽引自動車の態様にも適用されうる。
【００１５】
車両制御装置１０には、カメラ２０、レーダー２１、ナビゲーション装置２２、連結センサ２３、及び被牽引車情報受信装置２４から出力される情報が入力される。車両制御装置１０からは、操舵角制御装置３０、駆動力制御装置３１、及び制動力制御装置３２に指示情報が出力される。カメラ２０、レーダー２１、ナビゲーション装置２２、連結センサ２３、被牽引車情報受信装置２４、操舵角制御装置３０、駆動力制御装置３１、及び制動力制御装置３２は、牽引車両２に搭載されている。
【００１６】
カメラ２０は、車両制御装置１０が搭載されている牽引車両２の周囲を撮像し、画像データを生成して車両制御装置１０に出力する。カメラ２０の設置個数は１つ以上であればよく、撮像方向も車両の前方側を含めばどの方向でもよい。
【００１７】
レーダー２１は、車両制御装置１０が搭載されている牽引車両２からミリ波といった電波を発射し、その反射波を測定することで対象物までの距離や方向を測定するものである。レーダー２１は、測定結果に基づいて対象物の方向や距離を含む測距データを生成して車両制御装置１０に出力する。レーダー２１の設置個数は１つ以上であればよく、測定方向は車両の前方側を含めばどの方向でもよい。
【００１８】
ナビゲーション装置２２は、地図情報を取得するとともに、牽引車両２の自車位置を取得し、地図上における牽引車両２の位置を把握する部分である。ナビゲーション装置２２は、車両制御装置１０に地図情報及び自車位置情報を出力する。ナビゲーション装置２２は、地図情報に含まれる情報として、道路のカーブ形状に関する情報や、道路の勾配情報を得ることができ、カーブ形状に関する情報や勾配情報を含めて出力する。
【００１９】
連結センサ２３は、牽引車両２と被牽引車両４との連結状態を検出するセンサである。連結センサ２３は、牽引車両２と被牽引車両４との連結状態が把握できれば、センシングの態様も配置態様も特に限定されるものではない。連結センサ２３は、牽引車両２と被牽引車両４とが連結されている牽引状態か、牽引車両２と被牽引車両４とが連結されていない非牽引状態かを車両制御装置１０に出力する。
【００２０】
被牽引車情報受信装置２４は、被牽引車両４から送信される被牽引車両４に関する被牽引車情報を受信する部分である。被牽引車情報には、被牽引車両４の重量に関する情報や、長さや幅や高さに関する情報が含まれる。被牽引車情報受信装置２４は、受信した被牽引車情報を車両制御装置１０に出力する。
【００２１】
被牽引車両４には、被牽引車情報送信装置４０、重量センサ４１、後方部カメラ４２が設けられている。被牽引車情報送信装置４０は、被牽引車両４に関する被牽引車情報を送信する部分である。被牽引車情報送信装置４０が送信した被牽引車情報は、牽引車両２に設けられた被牽引車情報受信装置２４が受信する。
【００２２】
重量センサ４１は、被牽引車両４に積載されている積載物の重量を計測し、非積載時の被牽引車両４の重量と合算して被牽引車両４の重量情報として被牽引車情報送信装置４０に出力する。後方部カメラ４２は、被牽引車両４の後方部を撮像するためのカメラである。後方部カメラ４２は、被牽引車両４の後方部を撮像した画像情報を被牽引車情報送信装置４０に出力する。
【００２３】
図１３を参照しながら、連結センサ２３及び後方部カメラ４２の配置態様の一例について説明する。連結センサ２３は、牽引車両２と被牽引車両４とを連結する連結機構に設けられている。後方部カメラ４２は、被牽引車両４の最後部上方に設けられている。後方部カメラ４２は、広角カメラであって被牽引車両４の後端部全体を撮像するようになっている。被牽引車両４には、識別マーク４ａが設けられおり、後方部カメラ４２は、この識別マーク４ａを基準とし、更に後方に突出しているものが無いかと特定するための画像を撮像することができる。
【００２４】
図１を参照しながら説明を続ける。車両制御装置１０は、ハードウェア的な構成要素として、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）といった演算部、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）といった記憶部、データの授受を行うためのインターフェイス部を備えるコンピュータとして構成されている。続いて、車両制御装置１０の機能的な構成要素について説明する。
【００２５】
車両制御装置１０は機能的な構成要素として、牽引判断部１０１と、自動運転制御部１０２と、経路情報取得部１０３と、を備えている。牽引判断部１０１は、牽引対象となる被牽引車両４が牽引状態となっているか否かを判断する部分である。
【００２６】
自動運転制御部１０２は、牽引判断部１０１の判断結果に応じて、被牽引車両４が牽引状態となっていない場合の自動運転モードである第１自動運転モードと、被牽引車両４が牽引状態となっている場合の自動運転モードである第２自動運転モードとを切り替える部分である。
【００２７】
自動運転制御部１０２は、操舵角制御装置３０、駆動力制御装置３１、及び制動力制御装置３２に指示情報を出力することで牽引車両２の自動運転を制御している。操舵角制御装置３０は、牽引車両２の操舵輪である前輪の舵角を操舵する装置である。駆動力制御装置３１は、牽引車両２に搭載されているモータやエンジンといった駆動源を制御する装置である。制動力制御装置３２は、牽引車両２のブレーキを制御する装置である。
【００２８】
牽引車両２が被牽引車両４を牽引して走行する場合、牽引車両２の単独走行に比較して、内輪差の拡大や被牽引車両の重量増に伴う駆動力及び制動力への影響等、走行性能に影響を与える要素が増える。そこで、被牽引車両４が牽引状態となっているか否かで第１自動運転モードと第２自動運転モードとを切り替えることで、被牽引車両４の有無に応じた自動運転を行うことができる。
【００２９】
本実施形態では、第２自動運転モードにおいて、第１自動運転モードの場合よりも自動運転の機能を制限する。自動運転の機能の制限としては、操舵や加減速といった自動運転の機能の一部を運転者に委ねたり、自動運転の機能を全て停止して運転者に運転操作を全て委ねたりする場合も含まれる。本実施形態において、自動運転とは、車両の駆動・制動・操舵を自律的に行うものである。本実施形態において、自動運転の機能制限とは、駆動・制動・操舵の少なくとも一つの機能を自律的に行うことを抑制するか止めることを含んでいる。
【００３０】
牽引車両２が被牽引車両４を牽引している状態では、走行状態に影響を与える要素が多いため、自動運転の難易度が上がってしまう。そこで、第２自動運転モードの場合に、自動運転の機能を制限することで、より安全な領域での自動運転を継続したり、運転者が介入する余地を高めたりすることができ、柔軟に安全性を高めた制御が可能となる。牽引自動車は、牽引車両２と被牽引車両４とをピン接合にて連結している場合もあり、牽引車両２の単独走行に比較して低速で運転した方が安全性を確保できる場合がある。そこで、自動運転の機能制限の一例として車速を抑制したり操舵角の切れ角や操舵速度を抑制したりすることができる。
【００３１】
本実施形態において、牽引判断部１０１は、被牽引車両４の重量、長さ、幅、高さの少なくとも一つを特定する諸元情報を取得し、自動運転制御部１０２は、諸元情報によって特定される被牽引車両の重量、長さ、幅、高さの少なくとも１つが閾値を超えた場合に、第２自動運転モードにおける自動運転を制限する。諸元情報は、被牽引車情報送信装置４０から送信される重量情報や画像情報によって求めることができる。
【００３２】
被牽引車両が牽引状態となっており、被牽引車両の重量、長さ、幅、高さが自動運転を行える閾値を超えている場合に、自動運転を制限することで運転者が運転操作に介入する余地を広げることができるので、例えば、牽引自動車の走行継続が好ましくない場合に停止するといった対応を取ることができる。
【００３３】
本実施形態において、牽引判断部１０１は、被牽引車両４の重量、長さ、幅、高さの少なくとも一つを特定する諸元情報を取得し、自動運転制御部１０２は、諸元情報に基づいて第２自動運転モードの制御内容を決定する。
【００３４】
諸元情報を得ることで、被牽引車両４の挙動をより精度良く推定することができ、第２自動運転モードの精度を高めることができる。
【００３５】
本実施形態に係る車両制御装置１０は、更に、走行予定の道路形状を予測経路情報として取得する経路情報取得部１０３を備えている。自動運転制御部１０２は、諸元情報及び予測経路情報に基づいて、所定以上の曲率を有するカーブ路に差し掛かるにあたって、第１自動運転モードにおける軌跡と第２自動運転モードにおける軌跡とが異なるように操舵制御する。
【００３６】
牽引車両２が被牽引車両４を牽引している状態では、カーブ路を通り抜ける際の軌跡が、牽引車両２の単独走行の場合の軌跡とは異なるものであり、その異なり方は被牽引車両４の長さによって変化する。そこで本実施形態では、諸元情報及び予測経路情報に基づいて、第１自動運転モードにおける軌跡と第２自動運転モードにおける軌跡とが異なるように操舵制御するので、牽引車両２が被牽引車両４を牽引している状態においても適切な軌跡に沿った走行が可能になる。
【００３７】
本実施形態において、自動運転制御部１０２は、第１自動運転モードにおける軌跡よりも第２自動運転モードにおける軌跡が少なくともカーブ路の入口において湾曲方向外側になるように操舵制御する。
【００３８】
被牽引車両４が牽引状態となっている場合に、少なくともカーブ路の入口において、カーブ路の外側を通るように操舵制御するのでカーブ路の内側により多くの走行スペースを確保することができ、内輪差による巻き込みや車線逸脱の可能性を小さくすることができる。
【００３９】
本実施形態において、自動運転制御部１０２は、第２自動運転モードにおいて、諸元情報に基づいて舵角の操作量及び操作タイミングの少なくとも一方を決定する。
【００４０】
被牽引車両４が牽引状態となっている場合に、牽引状態に適合するように舵角の操作量や操作タイミングを決定できるので、内輪差を考慮した操舵が可能となる。
【００４１】
本実施形態において、自動運転制御部１０２は、第２自動運転モードにおいて、諸元情報に含まれる被牽引車両４の重量情報に基づいて先行車両との車間距離目標値を前記第１自動運転モード時よりも長くなるように決定する。
【００４２】
被牽引車両４が牽引状態となっている場合、制動距離が非牽引状態の場合よりも長くなり、その長くなる度合いは被牽引車両４の重量に応じて変わるので、非牽引状態よりも車間距離目標値を長くし、且つその長くする度合いを諸元情報に基づいて決定することで、より安全に走行することができる。
【００４３】
本実施形態において、自動運転制御部１０２は、第２自動運転モードにおいて、諸元情報に含まれる被牽引車両４の重量情報に基づいて、駆動力の操作量及び操作タイミングの少なくとも一方を決定する。
【００４４】
被牽引車両４が牽引状態となっている場合、被牽引車両４の重量によって加速応答性が変化する。そこで、被牽引車両４の重量に基づいて駆動力の操作量や操作タイミングを決定することで、加速応答性を向上させることができる。
【００４５】
本実施形態において、自動運転制御部１０２は、第２自動運転モードにおいて、諸元情報に含まれる被牽引車両４の重量情報に基づいて、制動力の操作量及び操作タイミングの少なくとも一方を決定する。
【００４６】
被牽引車両４が牽引状態となっている場合、被牽引車両４の重量によって制動応答性が変化する。そこで、被牽引車両４の重量に基づいて制動力の操作量や操作タイミングを決定することで、制動応答性を向上させることができる。
【００４７】
本実施形態において、自動運転制御部１０２は、諸元情報によって特定される被牽引車両４の重量、長さ、幅、高さの少なくとも１つが閾値を超えた場合に、第２自動運転モードにおける自動運転を制限する。
【００４８】
被牽引車両４が牽引状態となっており、被牽引車両４の重量、長さ、幅、高さが自動運転を行える閾値を超えている場合に、自動運転を制限することで運転者が運転操作に介入する余地を広げることができるので、例えば、牽引自動車の走行継続が好ましくない場合に停止するといった対応を取ることができる。
【００４９】
本実施形態において、牽引判断部１０１は、諸元情報に含まれる被牽引車両４の重量情報を、被牽引車両４の非積載状態の重量を示す値であって予め定められている設定重量値、又は被牽引車両４の積載状態の重量を示す値であって測定される測定重量値から取得する。
【００５０】
設定重量値から被牽引車両４の重量情報を取得することで、重量センサ等で測定することなく重量情報を得ることができる。一方、測定重量値から被牽引車両４の重量情報を取得することで、重量センサ等で測定した正確な重量情報を得ることができる。このように、設定重量値又は測定重量値から重量情報を取得することで、重量センサが無い場合であっても対応することができると共に、重量センサが有る場合にはより正確な重量情報に基づいた対応が可能となる。
【００５１】
本実施形態において、牽引判断部１０１は、諸元情報に含まれる被牽引車両４の長さ情報を、被牽引車両４の連結部から後輪までの長さを示す値である後輪長さ値、又は被牽引車両４の全長を示す値である全長値から取得する。
【００５２】
後輪長さ値から被牽引車両の長さ情報を取得したり、全長値から被牽引車両の長さ情報を取得したりすることで、操舵した際の被牽引車両の挙動を把握することができ、カーブ路での操舵開始タイミングを適切に決定することができる。後輪長さ値や全長値は、予め定められた値を用いてもよく、被牽引車情報送信装置４０から送信される情報に基づいて算出してもよい。
【００５３】
本実施形態において、牽引判断部１０１が、牽引状態を判断できなくなった場合、又は諸元情報を取得できなくなった場合に、自動運転制御部１０２は、第２自動運転モードにおける自動運転を制限する。
【００５４】
被牽引車両４の牽引有無を判断できない場合や被牽引車両４の諸元情報を取得できない場合に、自動運転を制限することでより安全に運転することができる。
【００５５】
続いて、図２を参照しながら、車両制御装置１０が実行する制御処理について説明する。ステップＳ１０１では、牽引判断部１０１が牽引状態を確認する。ステップＳ１０１に続くステップＳ１０２では、自動運転制御部１０２が、自動運転要求があるか否かを判断する。自動運転要求があれば（ステップＳ１０２において「ＹＥＳ」）、ステップＳ１０３の処理に進む。自動運転要求がなければ（ステップＳ１０２において「ＮＯ」）、処理を終了する。
【００５６】
ステップＳ１０３では、牽引判断部１０１が、被牽引車両４を牽引中であるか否かを判断する。被牽引車両４を牽引中であれば（ステップＳ１０３において「ＹＥＳ」）、ステップＳ１０４の処理に進む。被牽引車両４を牽引中でなければ（ステップＳ１０３において「ＮＯ」）、ステップＳ１０５の処理に進む。
【００５７】
ステップＳ１０５では、第１自動運転モードを実行する。第１自動運転モードは、後述する第２自動運転モードのような牽引状態に基づく判断を行わずに自動運転を実行するものである。
【００５８】
ステップＳ１０４では、第２自動運転モードを実行する。第２自動運転モードについては、図３を参照しながら説明する。図３のステップＳ１５１では、カーブ路処理を実行する。カーブ路処理については、図４を参照しながら説明する。
【００５９】
図４のステップＳ２０１では、経路情報取得部１０３が、予測経路情報を取得する。経路情報取得部１０３は、ナビゲーション装置２２から出力される情報に基づいて、牽引車両２の地図上の位置や進行予定経路についての情報を予測経路情報として取得する。
【００６０】
ステップＳ２０１に続くステップＳ２０２では、経路情報取得部１０３が、予測経路においてカーブ路があるか否かを判断する。予測経路にカーブ路があれば（ステップＳ２０２において「ＹＥＳ」）、ステップＳ２０３の処理に進む。予測経路にカーブ路がなければ（ステップＳ２０２において「ＮＯ」）、カーブ路処理を終了し、図３のステップＳ１５２の処理に進む。
【００６１】
ステップＳ２０３では、自動運転制御部１０２が、軌跡変更処理を実行する。図５は、自動運転制御部１０２が軌跡を設定する一例を説明するための図である。図５（Ａ）は、牽引車両２が単独走行する場合の軌跡Ｌ１を示している。図５（Ｂ）は、は牽引車両２が被牽引車両４を牽引走行している場合の軌跡Ｌ２を示している。
【００６２】
図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示されるようなカーブ路に差し掛かる場合、自動運転制御部１０２は、牽引状態であるか否かに基づいて軌跡を変更する。図５（Ａ）に示されるように、牽引車両２の単独走行の場合は、車線中央寄りの軌跡Ｌ１を設定する。図５（Ｂ）に示されるように、牽引車両２が被牽引車両４を牽引走行している場合は、軌跡Ｌ１よりもカーブ湾曲方向外側の軌跡Ｌ２を設定する。
【００６３】
図４を参照しながら説明を続ける。ステップＳ２０３に続くステップＳ２０４では、自動運転制御部１０２が、舵角変更ポイント処理を実行する。図６は、自動運転制御部１０２が舵角変更ポイントを設定する一例を説明するための図である。図６（Ａ）は、牽引車両２が単独で走行する場合の舵角変更ポイントを示している。図６（Ｂ）は、牽引車両２が被牽引車両４を牽引走行する場合の舵角変更ポイントを示している。図６（Ｃ）は、図６（Ｂ）からカーブ路に沿うように舵角変更して走行した状態を示している。
【００６４】
図６（Ａ）、図６（Ｂ）、及び図６（Ｃ）に示されるようなカーブ路に差し掛かる場合、自動運転制御部１０２は、牽引状態であるか否かに基づいて舵角変更ポイントを変更する。図６（Ａ）に示されるように、牽引車両２の単独走行の場合は、牽引車両が車線中央付近を走行するように舵角変更ポイントを設定する。図６（Ｂ）に示されるように、牽引車両２が被牽引車両４を牽引走行している場合は、舵角変更タイミングを遅らせて、舵角変更ポイントをカーブ路の奥に設定する。図６（Ｃ）に示されるように、牽引車両２の走行軌跡はカーブ路の外側になり、カーブ路の内側に被牽引車両４の走行スペースを確保することができる。
【００６５】
図４のステップＳ２０４の舵角変更ポイント処理が終了すると、カーブ路処理を終了し、図３のステップＳ１５２における車間距離確保処理に進む。車間距離確保処理については、図７を参照しながら説明する。
【００６６】
図７のステップＳ２５１では、自動運転制御部１０２が、車間距離の初期確保設定があるか否かを判断する。車間距離の初期確保設定とは、牽引車両２が被牽引車両４を牽引状態にあると判断された場合に、他の条件によらずに車間距離を単独走行より広げる設定のことである。車間距離の初期確保設定があれば（ステップＳ２５１において「ＹＥＳ」）、ステップＳ２５２の処理に進む。車間距離の初期確保設定が無ければ（ステップＳ２５１において「ＮＯ」）、ステップＳ２５３の処理に進む。
【００６７】
ステップＳ２５２では、自動運転制御部１０２が、前方車両との車間距離を初期確保設定で設定されている距離に変更する。図８は、前方車両６との車間距離の設定を説明するための図である。図８（Ａ）に示されるような牽引車両２が単独走行の場合における前方車両６との車間距離よりも、図８（Ｂ）に示されるような牽引車両２が被牽引車両４を牽引走行している場合における前方車両６との車間距離は広くなるように確保される。初期確保設定で設定される車間距離も、図８（Ｂ）に示されるように前方車両６との車間距離を広げるものとなる。
【００６８】
図７のステップＳ２５３では、自動運転制御部１０２が、車間距離の係数処理設定があるか否かを判断する。車間距離の係数設定とは、車間距離の初期確保設定のように固定値ではなく、単独走行時の車間距離設定値に係数を乗じて車間距離を広げる設定のことである。車間距離の係数設定があれば（ステップＳ２５３において「ＹＥＳ」）、ステップＳ２５４の処理に進む。車間距離の係数設定が無ければ（ステップＳ２５３において「ＮＯ」）、ステップＳ２５５の処理に進む。
【００６９】
ステップＳ２５４では、自動運転制御部１０２が、前方車両との車間距離を係数設定で設定されている係数を用いて設定される距離に変更する。この場合も、図８（Ａ）に示されるような牽引車両２が単独走行の場合における前方車両６との車間距離よりも、図８（Ｂ）に示されるような牽引車両２が被牽引車両４を牽引走行している場合における前方車両６との車間距離は広くなるように確保される。係数を用いて設定される車間距離も、図８（Ｂ）に示されるように前方車両６との車間距離を広げるものとなる。
【００７０】
図７のステップＳ２５５では、自動運転制御部１０２が、被牽引車両４の重量情報を取得可能であるか否かを判断する。被牽引車両４の重量情報が取得可能であれば（ステップＳ２５５において「ＹＥＳ」）、ステップＳ２５６の処理に進む。被牽引車両４の重量情報が取得可能で無ければ（ステップＳ２５５において「ＮＯ」）、車間距離確保処理を終了し、図３のステップＳ１５３の処理に進む。
【００７１】
ステップＳ２５６では、自動運転制御部１０２が、被牽引車両４の重量を勘案し前方車両との車間距離を確保する。被牽引車両４の重量が重くなるほど、前方車両との車間距離を広げるように設定される。
【００７２】
ステップＳ２５６の処理が終了すると、車間距離確保処理を終了し、図３のステップＳ１５３の処理に進む。図３のステップＳ１５３では、駆動・制動処理を実行する。駆動・制動処理については、図９を参照しながら説明する。
【００７３】
図９のステップＳ３０１では、自動運転制御部１０２が、被牽引車両４の重量情報を取得可能であるか否かを判断する。被牽引車両４の重量情報が取得可能であれば（ステップＳ３０１において「ＹＥＳ」）、ステップＳ３０２の処理に進む。被牽引車両４の重量情報が取得可能で無ければ（ステップＳ３０１において「ＮＯ」）、駆動・制動処理を終了し、図３のステップＳ１５４の処理に進む。
【００７４】
ステップＳ３０２では、自動運転制御部１０２が、被牽引車両４の重量を勘案し、駆動・制動の初期指令値を設定する。ステップＳ３０２に続くステップＳ３０３では、自動運転制御部１０２が、初期指令値に基づいて駆動・制動を実行する。
【００７５】
図１０を参照しながら、駆動力初期指令値の設定について説明する。時刻ｔ１で駆動を開始し、被牽引車両４の車重を考慮しない場合、当初の駆動力初期指令値は実際の重量に必要な駆動力よりも少ない駆動力を発生する指令値となり、時刻ｔ２までにおける加速度が想定よりも小さく、達成される速度も想定よりも少なくなる。時刻ｔ２の時点でフィードバック制御が働き、駆動力指令値が高められる。この場合、迅速に目標の車速を達成しようとするため加速度が急激に高まり、時刻ｔ３においてオーバーシュートしてしまい、その後駆動力指令値を急激に減ずることになる。このように、結果として目標車速は達成されるものの、想定を下回る加速に続いて急激な加速があり、更にオーバーシュートしてから減速するというスムーズとはいえない加減速が行われてしまう。
【００７６】
そこで、自動運転制御部１０２は、時刻ｔ１において被牽引車両４の車重を考慮した駆動力初期指令値の設定を行う。具体的には、牽引車両２の単独走行の場合の総車重に比較して、被牽引車両４を牽引することによる車重増分を考慮し、高めの駆動力初期指令値を設定する。このように駆動力初期指令値を設定すると、時刻ｔ１から時刻ｔ３まで滑らかな加速が行われ、時刻ｔ３において目標車速に到達する。駆動力初期指令値の増加は、指令出力を一定量増加してもよく、１より大きな係数をかけてもよい。
【００７７】
駆動力初期指令値の増加量の算出方法の一例について説明する。下記式（ｆ１）、式（ｆ２）、式（ｆ３）に基づいて、タイヤ点での力の増分ΔＦを求めることができる。
【数１】
2019171971.tif 000003
【数２】
2019171971.tif 000004
【数３】
2019171971.tif 000005
Ｆ1:非牽引時のタイヤ点での力
Ｆ2:牽引時のタイヤ点での力
Ｍ:牽引車重量
ｍ:被牽引車重量
ａ1:非牽引時走行抵抗係数（速度二乗項）
ｂ1:非牽引時走行抵抗係数（速度項）
ｃ1:非牽引時走行抵抗係数（定常項）
ａ2:牽引時走行抵抗係数（速度二乗項）
ｂ2:牽引時走行抵抗係数（速度項）
ｃ2:牽引時走行抵抗係数（定常項）
ｇ:重力加速度
θ:登坂角度（正：登坂、負：降坂）
ｘ:位置（一次微分：速度、二次微分：加速度）
【００７８】
車速Ｖにおいて、ａの加速度が必要である場合、非牽引時と比較して、ΔＦの力を上乗せ補正してタイヤ点で発生するように出力指令すればよい。ここで、ａ2，ｂ2，ｃ2は、検出あるいは推定された被牽引車重量ｍ、または前方投影面積の関数として定義してもよい。なお、減速時に与えるべき制動力も上式で同様に表現できる。
【００７９】
図１１に示されるように、被牽引車両４の重量を検出後、即座にΔＦを上乗せさせるのではなく、徐々に重みを付けていってもよい。これにより、何らかの検出誤りによる急加速や急減速を防ぐことができる。ΔＦの重み付けは、現在進行中のトリップ終了まで１を継続してもよい。トリップ再開後においては、重み付け係数を０から再開してもよい。横軸は、時間でもよく、走行距離でもよい。
【００８０】
ステップＳ３０３の処理が終了すると、駆動・制動処理を終了し、図３のステップＳ１５４の処理に進む。ステップＳ１５４では、自動運転制限処理を実行する。自動運転制限処理については、図１２を参照しながら説明する。
【００８１】
図１２のステップＳ３５１では、自動運転制御部１０２が、自動運転制限条件を満たすか否かを判断する。自動運転制限条件とは、重量超過、全長超過、全幅超過、全高超過といったものが想定される。一例として、図１３を参照しながら説明したように、後方部カメラ４２が、識別マーク４ａを基準として、荷物が後方に突出しているか否かを判断するための画像情報を取得することができる。この画像情報に基づいて、自動運転制御部１０２は、全長超過となっているか否かを判断することができる。
【００８２】
被牽引車両４の重量は、被牽引車両４に設置されている重量センサ４１が積載物の重量を検知し、被牽引車両４の非積載時重量と合算することで検出される。積載物の重量が法令で定められている積載量を超えている場合や、総重量が性能限界を上回る場合に、重量超過であると判断する。
【００８３】
図１４及び図１５に示されるように、積載物の偏りがある場合にも、重量超過と同様に自動運転制限条件を満たすと判断してもよい。図１４に示される例では、重量センサとして、前左重量センサ４１ＦＬと、前右重量センサ４１ＦＲと、後左重量センサ４１ＲＬと、後右重量センサ４１ＲＲと、が設けられている。前左重量センサ４１ＦＬは、被牽引車両４の前方且つ左側に設けられている。前右重量センサ４１ＦＲは、被牽引車両４の前方且つ右側に設けられている。後左重量センサ４１ＲＬは、被牽引車両４の後方且つ左側に設けられている。後右重量センサ４１ＲＲは、被牽引車両４の後方且つ右側に設けられている。
【００８４】
図１４に示される状態では、荷物５０が左側に偏っている。この状態の各重量センサの出力例を図１５に示す。図１５（Ａ）は、前左重量センサ４１ＦＬの出力を示している。図１５（Ｂ）は、前右重量センサ４１ＦＲの出力を示している。図１５（Ｃ）は、後左重量センサ４１ＲＬの出力を示している。図１５（Ｄ）は、後右重量センサ４１ＲＲの出力を示している。
【００８５】
図１５（Ａ）及び図１５（Ｃ）に示されているように、前左重量センサ４１ＦＬ及び後左重量センサ４１ＲＬの出力は高い値を示しており、図１５（Ｂ）及び図１５（Ｄ）に示されているように、前右重量センサ４１ＦＲ及び後右重量センサ４１ＲＲの出力は低い値を示している。従って、被牽引車両４において荷物５０が左側に偏っていると判断することができるので、自動運転制御部１０２が、自動運転制限条件を満たすと判断する。
【００８６】
図１６に示される例においても、重量センサとして、前左重量センサ４１ＦＬと、前右重量センサ４１ＦＲと、後左重量センサ４１ＲＬと、後右重量センサ４１ＲＲと、が設けられている。図１６に示される例では、被牽引車両４に積載された荷物５０が右側から左側に動いている。この状態の各重量センサの出力例を図１７に示す。図１７（Ａ）は、前左重量センサ４１ＦＬの出力を示している。図１７（Ｂ）は、前右重量センサ４１ＦＲの出力を示している。図１７（Ｃ）は、後左重量センサ４１ＲＬの出力を示している。図１７（Ｄ）は、後右重量センサ４１ＲＲの出力を示している。
【００８７】
図１７（Ｂ）及び図１７（Ｄ）に示されているように、前右重量センサ４１ＦＲ及び後右重量センサ４１ＲＲの出力は高い値から低い値に遷移している。図１７（Ａ）及び図１７（Ｃ）に示されているように、前左重量センサ４１ＦＬ及び後左重量センサ４１ＲＬの出力は低い値から高い値に遷移している。従って、被牽引車両４において荷物５０が右側から左側に移動していると判断することができるので、自動運転制御部１０２が、自動運転制限条件を満たすと判断する。
【００８８】
図１２のステップＳ３５１において、自動運転制御部１０２が自動運転制限条件を満たすと判断すると（ステップＳ３５１において「ＹＥＳ」）、ステップＳ３５２の処理に進む。自動運転制御部１０２が自動運転制限条件を満たさないと判断すると（ステップＳ３５１において「ＮＯ」）、自動運転制限処理を終了する。
【００８９】
ステップＳ３５２では、自動運転制御部１０２が、自動運転制限処理を実行する。自動運転の機能の制限としては、操舵や加減速といった自動運転の機能の一部を運転者に委ねたり、自動運転の機能を全て停止して運転者に運転操作を全て委ねたりする場合も含まれる。ステップＳ３５２の処理が終了すると、自動運転制限処理を終了する。
【００９０】
以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。
【符号の説明】
【００９１】
１０１：牽引判断部
１０２：自動運転制御部
１０３：経路情報取得部
【図１】
2019171971.tif 000006
【図２】
2019171971.tif 000007
【図３】
2019171971.tif 000008
【図４】
2019171971.tif 000009
【図５】
2019171971.tif 000010
【図６】
2019171971.tif 000011
【図７】
2019171971.tif 000012
【図８】
2019171971.tif 000013
【図９】
2019171971.tif 000014
【図１０】
2019171971.tif 000015
【図１１】
2019171971.tif 000016
【図１２】
2019171971.tif 000017
【図１３】
2019171971.tif 000018
【図１４】
2019171971.tif 000019
【図１５】
2019171971.tif 000020
【図１６】
2019171971.tif 000021
【図１７】
2019171971.tif 000022