(57)【要約】      （修正有）【課題】被牽引車両を牽引中の車両の自動走行制御におけるジャックナイフ現象の発生を抑制する。【解決手段】車両の自動走行を制御する運転支援装置において、車両が被牽引車両を牽引している場合における車両の自動走行中、車両の前方にカーブが有ることを検知した場合には、まず、車両のカーブ旋回中における減速度がゼロとなるように、車両の減速を行い、カーブへの進入前に車両の減速を完了させる。これにより、自動走行中かつ被牽引車両を牽引中の車両のカーブ旋回中に、制動力が付与されるのを防ぐことができる。従って、被牽引車両を牽引中の車両の自動走行中のジャックナイフ現象の発生を抑制することができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の自動走行を制御する運転支援装置であって、
前記車両が被牽引車両を牽引している場合における自動走行中、前記車両の前方にカーブが有ることを検知した場合、
前記車両が前記カーブに進入する前に、前記車両の前記カーブ旋回中における減速度がゼロとなる速度まで前記車両を減速させる、
ように構成されていることを特徴とする車両の運転支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両の運転支援装置に関する。より具体的には被牽引車両を牽引中の車両の自動走行を制御する運転支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、車両の自動走行を制御する運転支援装置が記載されている。より具体的に特許文献１には、ドライバが車両の運転操作を行うマニュアルモードでは、ドライバの運転操作が学習され、学習された運転操作に基づいて運転プランが構築され、自動運転モードでは、構築された運転プランに従って、車両の自動走行が制御されることが記載されている。また、特許文献１には、運転支援制御により制御される車両が被牽引車両を牽引中の車両の場合、平均旋回速度や平均制動速度を減らすことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１７／１０５７５５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に車両の自動運転制御では、円滑な車両の走行を目指すため、車両がカーブを旋回する場合にも、緩やかな操舵角で切り込みながら、緩やかに制動力を付与する。つまり自動運転制御における運転プランでは、車両への制動力の付与が、旋回の最中にも行われるようになっている場合がある。そして特に、前方カーブの半径Ｒが小さい場合、通過車速が下がるためより速度を落とす必要があり、旋回の最中に付与される制動力も比較的強いものとなる。
【０００５】
しかし、車両が被牽引車両を牽引中である場合において、旋回中に制動力が付与されると、牽引車両が被牽引車両に後ろから押されることとなるため、ジャックナイフ現象が起こりやすい。そして、ジャックナイフ現象は、旋回中にかけられる制動力が強い場合には更に起こりやすくなる。
【０００６】
被牽引車両を牽引中の車両の制御について、上記特許文献１には、被牽引車両を牽引中の車両である場合、自動運転モードにおける車両の平均旋回速度や平均制動速度を減ずることが記載されている。しかし、平均旋回速度や平均制動速度を減じたとしても、旋回中に制動力が付与されるのであれば、ジャックナイフ現象が発生する虞は残る。つまり、被牽引車両を牽引中の車両の最大減速度やそれを発生させるタイミングが不適切である場合、ジャックナイフ現象の発生する場合がある。この点で、特許文献１の技術は、牽引中の牽引車両の自動運転制御としては、改善の余地が残る。
【０００７】
本発明は以上の課題を解決することを目的として、ジャックナイフ現象を抑制しつつ、牽引中の牽引車両の自動走行の制御を行うことができるように改良された車両の運転支援装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、車両の自動走行を制御する運転支援装置であって、以下のように構成されている。即ち、運転支援装置は、車両が被牽引車両を牽引している場合における車両の自動走行中、車両の前方にカーブが有ることを検知した場合、車両がカーブに進入する前に、車両のカーブ旋回中における減速度がゼロとなる速度まで車両を減速させる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、自動走行中かつ被牽引車両を牽引中の牽引車両がカーブに進入する場合、牽引車両のカーブ旋回中における減速度がゼロとなるように、カーブへの進入前に牽引車両の減速が行われる。これにより、自動走行中かつ被牽引車両を牽引中の車両のカーブ旋回中に、制動力が付与されるのを防ぐことができる。従って、被牽引車両を牽引中の車両の自動走行中のジャックナイフ現象の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態の自動走行の制御において、自車両が非牽引車両である場合に設定されるカーブ旋回時の速度プランの例について説明するための図である。
【図２】本発明の実施の形態の自動走行の制御において、自車両が被牽引車両を牽引中の車両である場合に設定されるカーブ旋回時の速度プランの例について説明するための図である。
【図３】被牽引車両を牽引する車両に図１の速度プランが採用された場合の車両の動きについて説明するための図である。
【図４】被牽引車両を牽引する車両に図２の速度プランが採用された場合の車両の動きについて説明するための図である。
【図５】本発明の実施の形態において実行される制御ルーチンについて説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態．
本実施の形態において、車両の自動走行を制御する運転支援装置は、情報取得装置、自動運転システム、駆動装置、制動装置、操舵装置、及び車両走行制御装置を備えている。
【００１２】
情報取得装置は、自動運転制御の実施に必要な運転環境情報を取得する。運転環境情報は、車両の位置を示す位置情報、地図情報、自動運転制御の対象となる自車両の周囲の状況を示す周囲状況情報、自車両の状態を示す車両状態情報、等を含む。位置情報は、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）を利用することにより得られる。地図情報は、例えば、地図データベースから得られる。周囲状況情報は、カメラ、ライダー、レーダー等の外界センサを利用することにより得られる。また、周囲状況情報は、例えば、先行車両の情報を含む。
【００１３】
車両状態情報は、自車両に搭載された各種センサ等による検出結果に基づいて得られる。車両状態情報は、例えば、自車両が、被牽引車両（以下「トレーラ」とも称する）に連結された状態の車両（以下「トラクタ」とも称する）であるか否かの情報、及び、自車両の速度及び加速度等の情報を含む（尚、本明細書において、「加速度」とは「対地加減速度」を意味する）。情報取得装置は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）及び各種センサにより実現される。
【００１４】
自動運転システムは、運転環境情報（位置情報、地図情報、周囲状況情報、及び車両状態情報）に基づいて、自車両がこれから走行する道路の形状と周辺物標を検出し、その道路上で周辺物に接触せずに自動走行するための目標軌跡を算出すると共に、自動走行の制御に要求される目標速度及び目標加速度を算出する。この自動運転システムは、ＥＣＵにより実現される。
【００１５】
駆動装置（パワートレイン）は、車輪に駆動力を発生させる装置である。制動装置は、車輪に制動力を発生させる装置である。操舵装置は、車輪を転舵する装置である。
【００１６】
車両走行制御装置は、自動運転システムで算出された目標軌跡と目標速度又は加速度とに従って、自車両の自動走行を制御する。具体的には、車両走行制御装置は、駆動装置を制御することによって、駆動力を制御する。また、車両走行制御装置は、制動装置を制御することによって、制動力を制御する。また、車両走行制御装置は、操舵装置を制御することによって、自車両の転舵を制御する。この車両走行制御装置は、ＥＣＵにより実現される。
【００１７】
図１及び図２は、本実施の形態において運転支援装置の自動運転システムにより設定される自車両の目標速度及び目標加速度（即ち、速度プラン）の例について説明するための図である。より具体的に、図１は、自車両が被牽引車両を牽引していない車両（以下「非牽引車両」とも称する）である場合の、カーブ旋回時の速度プランの例であり、図２は、自車両がトレーラを牽引中のトラクタである場合のカーブ旋回時の速度プランの例である。
【００１８】
自動運転システムは、非牽引車両である自車両の自動走行中、前方カーブへの進入を予測した場合、図１に示されるような速度プランを設定する。この速度プランでは、自車両のカーブ進入直前の地点Ｂ付近で緩やかに減速を開始するように目標減速度が設定される。そして自動走行中の非牽引車両には、カーブ旋回中にも制動力が緩やかに付与され徐々に速度が下げられる。
【００１９】
一方、自動運転システムは、自車両がトレーラを牽引中のトラクタである場合において、自車両の自動走行中に、前方カーブへの進入を予測した場合、図２の実線ａに示されるような速度プランを設定する。この速度プランは、図１の非牽引車両の場合の速度プランに比べて早い段階で減速が開始され、カーブ進入直前で減速が完了する。従って、カーブ進入前に、旋回中の減速度がゼロとなる速度にまで減速されており、旋回中は、速度一定、つまり減速度がゼロに保たれている。
【００２０】
ここで、自車両が非牽引車両である場合と、自車両がトレーラ牽引中のトラクタである場合とで異なる速度プランが採用される理由について、図３及び図４を用いて説明する。なお、図３及び図４における地点Ａ〜Ｃは、図１及び図２における地点Ａ〜Ｃに対応する。
【００２１】
自車両が非牽引車両である場合、カーブ旋回時には緩やかに操舵が切り込まれカーブ旋回中にも緩やかに制動力が付与されることで円滑な走行が行われる。しかし、トレーラ２０を牽引中のトラクタ１０の旋回中にも制動力が付与された場合、図３に示されるように、トラクタ１０が牽引するトレーラ２０に後ろから強く押され、その結果、ジャックナイフ現象が起こることが考えられる。
【００２２】
この対策として、本実施の形態では、トレーラ２０を牽引するトラクタ１０の旋回時には、旋回中の減速度がゼロとなるように、カーブ進入前に減速を完了する速度プランが採用される。これにより、図４に示されるように、後方からトレーラ２０に押されることによるジャックナイフ現象を発生させることなく、トラクタ１０はカーブを旋回することができる。
【００２３】
図５は、本発明の実施の形態において運転支援装置が実行する制御ルーチンについて説明するためのフローチャートである。図５のルーチンは、車両の自動走行中、一定の制御期間ごとに繰り返し実行されるルーチンである。
【００２４】
図５のルーチンでは、まずステップＳ２において車両の前方にカーブが有るか否かが判別される。即ち、カーブへの進入が予測されるか否かが判断される。ステップＳ２における判別は、情報取得装置によって取得される車両の位置情報、地図情報等に基づいて行われる。
【００２５】
ステップＳ２おいて、前方にカーブ有りと判別された場合、次に、ステップＳ４に進む。ステップＳ４では、牽引中のトレーラが検出されたか否かが判別される。つまり自車両がトレーラ牽引中の車両であるか否かが判別される。ステップＳ４においてトレーラの有無は、情報取得装置によって取得される情報により検出することができる。
【００２６】
ステップＳ４においてトレーラが検出されたと判別された場合、ステップＳ６に進み、トレーラ牽引中の速度プランに従って、目標減速度が算出される。即ち、図２に示されるように、カーブ手前で減速が完了し、車両旋回中の減速度がゼロとなるように目標減速度が算出される。
【００２７】
一方、ステップＳ４においてトレーラが検出されないと判別された場合には、ステップＳ８に進み、図１に示されるような通常の車両（即ち、非牽引車両）のカーブ進入時の速度プランに従って、目標減速度が設定される。
【００２８】
また、ステップＳ２において、前方にカーブ無し、と判別された場合には、ステップＳ１０に進み、直進時の速度プランに従って、目標加速度が算出される。
【００２９】
ステップＳ６、Ｓ８、あるいはＳ１０において、目標減速度又は目標加速度が算出された後、ステップＳ１２において、設定された速度目標に沿って、車両の速度制御が実行される。その後、今回の処理は一旦終了する。
【００３０】
以上説明したように、本実施の形態によれば、トレーラを牽引中の車両がカーブに進入する場合には、カーブ手前で減速が完了するように制御される。これによりカーブ旋回中の減速によるジャックナイフ現象の発生を抑制することができる。
【００３１】
＜その他の実施の形態＞
以上の実施の形態の構成に、更に、自動走行の制御において、自車両がトレーラ牽引中の車両であり、自車両前方に走行車両がある場合、前方車両との距離を大きくとるように制御する、あるいは、より早いタイミングで減速を開始する構成を加えてもよい。ここで、より早いタイミングとは、相対速度及び相対距離に応じて、目標速度を下げるときのゲインを上げる、あるいは、目標車速を下げる判断を、前方車両との相対速度が小さいうち、あるいは相対距離が大きいうちに実行することを含む。
【００３２】
ここで、「自車両前方に走行車両がある場合」とは、カーブ旋回中に前方車両が減速することにより自車両にも減速の必要が生じる虞がある範囲に走行車両がある場合である。この制御により、前方車両の減速によっても自車両のカーブ旋回中の減速を回避することができる、あるいは、カーブ旋回中に減速する必要が生じた場合であってもその減速度を小さく抑えることができ、トレーラ牽引中の車両のジャックナイフ現象の発生を抑制することができる。
【００３３】
また、実施の形態の構成に、自動走行の制御において、自車両がトレーラ牽引中の車両であり、かつ、進入する前方カーブが下り坂である場合には、平坦又は上り坂である場合に比べて、カーブ進入時の走行速度をより下げるように制御する構成を加えてもよい。具体的には、図２の破線ｂに示されるように、前方カーブが下り坂である場合には、前方カーブが平坦又は上り坂である場合（図の実線ａ）に比べて、より大きな減速度で減速するようにする。ここでもカーブ旋回中の制動力の付与は行わない。つまり、カーブ進入時及びカーブ旋回中の速度が、カーブが平坦又は上り坂である場合に比べて低速となるように制御される。
【００３４】
下り坂のカーブでは、トレーラがトラクタを押しやすく、ジャックナイフ現象が起こりやすい状態にある。従って、カーブ進入前の走行速度をより下げるようにすることで、カーブ旋回中の速度維持のための制動力の付与を回避又は付与の回数を減らすことができ、ジャックナイフ現象の発生を防ぐことができる。
【００３５】
また、これとは逆に、実施の形態の構成に、自動走行の制御において、自車両がトレーラ牽引中の車両であり、かつ、前方が上り坂である場合に、前方カーブが平坦又は下り坂である場合よりも、カーブ進入時及び旋回中の走行速度が早くなるように制御する構成を加えてもよい。上り坂では、トレーラがトラクタを後方に引っ張る力が発生する。即ち、トラクタは、重力加速度の勾配方向の成分よりも強い減速度を発生させる制動をしたときにのみ後方から押されるため、ジャックナイフ現象は起こりにくい。従って、カーブ進入時の走行速度を速めに設定することで、交通の流れを円滑にすることができる。また、カーブ進入時の走行速度を早めに設定した上で、重力加速度の勾配方向の成分の範囲内で、カーブ旋回中に減速度を発生させる構成とすることもできる。
【００３６】
また、実施の形態の構成に、自動走行の制御において、自車両がトレーラ牽引中の車両であり、かつ、前方カーブの半径Ｒが、所定よりも小さい場合に、半径Ｒが所定よりも大きい場合に比べて、カーブ進入時の走行速度を下げる構成を追加してもよい。前方カーブのＲが小さい場合、カーブ旋回中のトレーラとトラクタのなす角度が大きくなるためジャックナイフ現象が起こりやすい。従って、カーブ進入時の走行速度を低くすることで、ジャックナイフ現象を置きにくい状態とすることができる。
【００３７】
また、本実施の形態の構成に、トレーラ牽引中のトラクタの自動走行制御において、ジャックナイフ現象発生の抑制のためにカーブ進入前に速度を下げる上記の制御を実行する場合、車速を下げていることをドライバに告知する構成を追加してもよい。車速が下がることをドライバに伝えることで、自動走行に対しドライバが違和感を持つのを防ぐことができる。
【００３８】
また、図５のルーチンにおけるステップＳ２の前方にカーブが有るか否かの判別と、ステップＳ４のトレーラ有無の判別とは、当然ながら逆の順序で行われてもよい。
【００３９】
なお、以上の実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、この発明が限定されるものではない。また、この実施の形態において説明する構造等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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