JP7196628B2 - 運転支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、自車両の操舵角度を自動的に制御する操舵支援処理を実行する運転支援装置に関する。

この種の運転支援装置の１つ（以下、「従来装置」とも称呼される。）は、自車両が有料道路の料金所に接近したとき、当該料金所に設置された料金所ゲートの内の１つを予め設定された条件に基づいて選択し、自車両に当該選択された料金所ゲートを通過させる（例えば、特許文献１を参照。）。

特開２０１８－８３５３９号公報

ところで、料金所ゲートは、例えば、ＥＴＣ（電子料金収受システム）による通行料金が支払い可能であるか否かに応じて分類される。そのため、運転者は、料金所の通過に際し、特定の種別の料金所ゲートを利用（通過）することを所望する場合がある。

しかしながら、従来装置によって選択された自車両が通過する予定の料金所ゲート（以下、「予定通過ゲート」とも称呼される。）の種別が、運転者が期待している料金所ゲートの種別と異なる場合が発生する虞がある。

そこで、本発明の目的の１つは、操舵支援処理が実行された結果として運転者が望んでいない種別の料金所ゲートへの自車両の進入を回避することを容易にする運転支援装置を提供することである。

上記目的を達成するための運転支援装置（以下、「本発明装置」とも称呼される。）は、運転支援部、及び、ゲート種別通知部を備える。

前記運転支援部は、
自車両が走行している車線である「自車線」を画定する一対の区画線の位置、及び、前記自車線における前記自車両の前方を走行する他車両である「追従対象車両」の位置の少なくとも一方に基づいて前記自車両の操舵角度を制御する「操舵支援処理」を実行する。

前記ゲート種別通知部は、
前記操舵支援処理の実行中に前記自車両が「１つ以上の料金所ゲートが設置された料金所」に接近しているとき、前記操舵支援処理の実行が継続された結果として前記自車両が通過すると予想される前記料金所ゲートである「予定通過ゲート」の種別を取得し、当該予定通過ゲートの当該取得された種別を前記自車両の運転者に通知する。

例えば、予定通過ゲートの通知は、運転者によって視認可能な位置に配設されたディスプレイを介して行われる。通知された予定通過ゲートの種別が運転者によって所望されている料金所ゲートの種別と異なっていれば、運転者は、操舵支援処理を中断し且つ操舵操作を自ら行うことによって自車両を所望の料金所ゲートへ進入させることができる。従って、本発明装置によれば、運転者は、操舵支援処理が実行された結果として運転者が望んでいない種別の料金所ゲートに自車両が進入することを容易に回避できる。

上記説明においては、本発明の理解を助けるために、後述される実施形態に対応する発明の構成に対し、その実施形態で用いた名称及び／又は符号を括弧書きで添えている。しかしながら、本発明の各構成要素は、前記名称及び／又は符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。

本発明の実施形態に係る運転支援装置（本支援装置）が搭載される車両の概略図である。 本支援装置のブロック図である。 （Ａ）はレーダー・クルーズ・コントロール機能に係る追従対象車両が存在していることを表す先行車両記号が表示された画面を示し、（Ｂ）は先行車両記号が表示されていない画面を示している。 自車両が料金所に接近している様子を表した図である。 （Ａ）は料金所ゲートの種別が「一般」であるときにディスプレイに表示されるゲート種別記号であり、（Ｂ）は料金所ゲートの種別が「ＥＴＣ／一般」であるときにディスプレイに表示されるゲート種別記号であり、（Ｃ）は料金所ゲートの種別が「ＥＴＣ」であるときにディスプレイに表示されるゲート種別記号である。 本支援装置が実行する運転支援処理ルーチンを表したフローチャートである。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係る運転支援装置（以下、「本支援装置」とも称呼される。）について説明する。本支援装置は、図１に示される車両１０に適用される。加えて、本支援装置のブロック図が図２に示される。本支援装置は、それぞれが電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）である「運転支援ＥＣＵ２０、エンジンＥＣＵ３１、ブレーキＥＣＵ３２及びＥＰＳ－ＥＣＵ３３」を含んでいる。

運転支援ＥＣＵ２０は、ＣＰＵ、不揮発性メモリ及びＲＡＭを備えたマイクロコンピュータを主要素として含んでいる。ＣＰＵは、所定のプログラム（ルーチン）を逐次実行することによってデータの読み込み、数値演算、及び、演算結果の出力等を行う。不揮発性メモリは、フラッシュメモリにより構成され、ＣＰＵが実行するプログラム及びプログラムの実行時に参照されるルックアップテーブル（マップ）等を記憶する。ＲＡＭは、ＣＰＵが参照するデータを一時的に記憶する。

エンジンＥＣＵ３１、ブレーキＥＣＵ３２及びＥＰＳ－ＥＣＵ３３のそれぞれは、運転支援ＥＣＵ２０と同様に、マイクロコンピュータを主要素として含んでいる。これらのＥＣＵは、ＣＡＮ（Controller Area Network）３４を介して互いにデータ通信可能（データ交換可能）となっている。加えて、これらのＥＣＵは、他のＥＣＵに接続されたセンサの出力値をその「他のＥＣＵ」からＣＡＮ３４を介して受信することができる。

運転支援ＥＣＵ２０は、前方カメラ２１、ミリ波レーダ２２、車速センサ２３、加速度センサ２４、ディスプレイ２５及びＥＴＣ車載器２６と接続されている。

前方カメラ２１（図１を参照）は、車両１０の前方領域を撮影した画像（以下、「前方画像」とも称呼される。）を取得し、前方画像を表す信号を所定時間が経過する毎に運転支援ＥＣＵ２０へ出力する。

ミリ波レーダ２２は、それぞれがレーダ装置である前方中央レーダ２２ａ、前方左方レーダ２２ｂ及び前方右方レーダ２２ｃを含んでいる（図１を参照）。

前方中央レーダ２２ａは、車両１０の前方領域にある物標を検出する。前方左方レーダ２２ｂは、車両１０の前方左領域にある物標を検出する。前方右方レーダ２２ｃは、車両１０の前方右領域にある物標を検出する。

ミリ波レーダ２２に含まれるレーダ装置のそれぞれは、ミリ波帯の電波（ミリ波）を送信（放射）し且つ送信されたミリ波の反射波を受信することによって、物標の方位、距離及び相対速度等を表す情報を「物標情報」として取得し、物標情報を所定時間が経過する毎に運転支援ＥＣＵ２０へ出力する。

車速センサ２３は、車両１０の走行速度である車速Ｖｔを検出し、車速Ｖｔを表す信号を運転支援ＥＣＵ２０へ出力する。加速度センサ２４は、車両１０の前後方向の加速度Ａｓを検出し、加速度Ａｓを表す信号を運転支援ＥＣＵ２０へ出力する。

ディスプレイ２５は、車両１０の車室内の運転者によって視認可能な位置（具体的には、運転者の前方）に配設されている（図１を参照）。ディスプレイ２５は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を備えている。ディスプレイ２５に表示される文字及び図形等は、運転支援ＥＣＵ２０によって制御される。

ＥＴＣ車載器２６には、通行料金収受用のクレジットカード（即ち、ＥＴＣカード）が挿入される。ＥＴＣ車載器２６は、料金所ゲートに設置された路側装置との通信を行い、通行料金がＥＴＣカードによって決済される。

エンジンＥＣＵ３１は、エンジン４１及びトランスミッション４２を制御することにより、車両１０の駆動力を調整する（図２を参照）。エンジンＥＣＵ３１は、種々のエンジンセンサ４３と接続され、これらのセンサの出力値を受信する。エンジンセンサ４３は、エンジン４１の運転状態量（パラメータ）を検出するセンサである。エンジンセンサ４３は、アクセルペダルの操作量（踏み込み量）センサ、スロットル弁開度センサ、機関回転速度センサ及び吸入空気量センサ等を含んでいる。エンジンＥＣＵ３１は、車速Ｖｔ及びエンジンセンサ４３の出力値等に基づいて要求駆動トルクＤｒｅｑ（後述される駆動トルクＤｄの要求値）を決定する。

加えて、エンジンＥＣＵ３１は、スロットル弁アクチュエータ及び燃料噴射弁等を含むエンジンアクチュエータ４４と接続され、これらのアクチュエータを制御することによってエンジン４１の発生トルクを制御する。エンジンＥＣＵ３１は、車両１０の駆動輪に伝達される駆動トルクＤｄが要求駆動トルクＤｒｅｑと一致するようにエンジンアクチュエータ４４及びトランスミッション４２を制御し、以て、加速度Ａｓを制御する。

更に、エンジンＥＣＵ３１は、運転支援ＥＣＵ２０から目標駆動トルクＤｄｔｇを含む「駆動力制御要求」を受信すると、実際の駆動トルクＤｄが目標駆動トルクＤｄｔｇと一致するようにエンジンアクチュエータ４４及びトランスミッション４２を制御する。

ブレーキＥＣＵ３２は、車両１０に搭載された油圧式摩擦制動装置であるブレーキ機構４５を制御する。ブレーキＥＣＵ３２は、種々のブレーキセンサ４６と接続され、これらのセンサの出力値を受信する。ブレーキセンサ４６は、ブレーキ機構４５を制御するために使用される状態量を検出するセンサであり、ブレーキペダルの操作量センサ及びブレーキ機構４５に作用するブレーキオイルの圧力センサ等を含んでいる。ブレーキＥＣＵ３２は、車速Ｖｔ及びブレーキセンサ４６の出力値等に基づいて要求制動力Ｂｒｅｑ（後述される制動力Ｂｆの要求値）を決定する。

加えて、ブレーキＥＣＵ３２は、ブレーキ機構４５の油圧制御アクチュエータである種々のブレーキアクチュエータ４７と接続されている。ブレーキＥＣＵ３２は、車輪のそれぞれが発生させる摩擦制動力である制動力Ｂｆが要求制動力Ｂｒｅｑと一致するようにブレーキアクチュエータ４７を制御し、以て、加速度Ａｓ（この場合、車速Ｖｔの大きさの減少度合い、即ち、減速度）を制御する。

更に、ブレーキＥＣＵ３２は、運転支援ＥＣＵ２０から目標制動力Ｂｆｔｇを含む「制動力制御要求」を受信すると、実際の制動力Ｂｆが目標制動力Ｂｆｔｇと一致するようにブレーキアクチュエータ４７を制御する。

ＥＰＳ－ＥＣＵ３３は、トルクセンサ５１及び操舵角度センサ５２と接続され、これらのセンサの検出信号を受信するようになっている。トルクセンサ５１は、運転者が操舵ハンドル５５（図１を参照）に加える操舵トルクＴｓを検出し、操舵トルクＴｓを表す信号を出力する。操舵角度センサ５２は、操舵ハンドル５５の回転角度である操舵角度θｓを検出し、操舵角度θｓを表す信号を出力する。

操舵ハンドル５５が中立位置にあるとき操舵角度θｓは「０」となる。操舵ハンドル５５が左方に回転しているとき操舵角度θｓは正の値となり、操舵ハンドル５５が右方に回転しているとき操舵角度θｓは負の値となる。

ＥＰＳ－ＥＣＵ３３は、車速Ｖｔ、操舵トルクＴｓ及び操舵角度θｓ等に基づいて運転者による操舵ハンドル５５に対する操作を補助するトルク（アシストトルク）の目標値である目標アシストトルクＴａｇｔを決定する。

ＥＰＳ－ＥＣＵ３３は、駆動回路５３と接続されている。駆動回路５３は、操舵電動機５４に電力を供給する。操舵電動機５４は、操舵ハンドル５５とトルク伝達可能に接続されたステアリングシャフトを回転させるトルクＴｍを発生する。ＥＰＳ－ＥＣＵ３３は、トルクＴｍが目標アシストトルクＴａｇｔと一致するように駆動回路５３を制御する。

更に、ＥＰＳ－ＥＣＵ３３は、運転支援ＥＣＵ２０から目標操舵角度θｔｇを含む「操舵角度制御要求」を受信すると、実際の操舵角度θｓが目標操舵角度θｔｇと一致するように操舵電動機５４を制御する。

（運転支援機能の概要）
運転支援ＥＣＵ２０は、運転者による車両１０の運転を支援するため、運転支援機能を提供（実行）する。運転支援機能には、レーダー・クルーズ・コントロール機能（以下、単に「ＲＣＣ機能」とも称呼される。）及びレーン・トレーシング・アシスト機能（以下、単に「ＬＴＡ機能」とも称呼される。）が含まれる。ＬＴＡ機能を提供するときに運転支援ＥＣＵ２０が実行する処理は、便宜上、「操舵支援処理」とも称呼される。

車両１０の運転者は、所定の操作を行うことによりＲＣＣ機能及びＬＴＡ機能のそれぞれの実行状態（即ち、実行開始のタイミング及び実行終了のタイミング）を制御することができる。本実施形態において、ＬＴＡ機能は、ＲＣＣ機能が実行されているときにのみ実行される。

ＲＣＣ機能は、運転者がアクセルペダルに対する操作を行わなくても「追従対象車両」との車間距離が所定の車間距離目標値Ｄｉｖに一致するように加速度Ａｓを制御する機能である。追従対象車両は、車両１０が走行している車線（自車線）における車両１０の前方の位置（具体的には、車両１０の直前の位置）を走行している他車両である。車両１０と追従対象車両との車間距離が所定の距離閾値よりも大きくなった場合、及び、追従対象車両が車線変更を行って自車線以外の車線を走行するようになった場合、運転支援ＥＣＵ２０は、その他車両が追従対象車両ではなくなったと判定する。

一方、ＲＣＣ機能の実行中、追従対象車両が存在していなければ、車速Ｖｔが「運転者による所定の操作により設定されたセット車速Ｖｓｅｔ」と一致するように加速度Ａｓが制御される。ＲＣＣ機能は、アダプティブ・クルーズ・コントロール（ＡＣＣ）機能とも称呼される。

ＲＣＣ機能の実行中に追従対象車両が存在していれば、運転支援ＥＣＵ２０は、追従対象車両の存在を表す先行車両記号６１をディスプレイ２５に表示する。図３（Ａ）には、ディスプレイ２５に先行車両記号６１が表示されている場合の例として、画面６２が示される。画面６２には、車両１０を表す車両記号１０ａ及び先行車両記号６１が含まれている。一方、追従対象車両が存在していなければ、或いは、ＲＣＣ機能が実行されていなければ、図３（Ｂ）の画面６３に示されるように、運転支援ＥＣＵ２０は、先行車両記号６１をディスプレイ２５に表示しない。

ＬＴＡ機能は、車両１０が自車線に沿って走行するように（即ち、車両１０が自車線から逸脱しないように）操舵角度θｓを制御する機能である。ＬＴＡ機能は、レーン・キーピング・アシスト（ＬＫＡ）機能とも称呼される。

これらの運転支援機能（即ち、ＲＣＣ機能及びＬＴＡ機能）を実現するため、運転支援ＥＣＵ２０は、前方カメラ２１から受信した前方画像、及び、ミリ波レーダ２２から受信した物標情報を利用する。加えて、運転支援機能を実現するため、運転支援ＥＣＵ２０は、必要に応じてエンジンＥＣＵ３１、ブレーキＥＣＵ３２及びＥＰＳ－ＥＣＵ３３を制御する。即ち、運転支援ＥＣＵ２０は、必要に応じて駆動力制御要求、制動力制御要求、及び、操舵角度制御要求を、これらの要求のそれぞれに対応するＥＣＵへ送信する。

より具体的に述べると、ＲＣＣ機能の実行中、運転支援ＥＣＵ２０は、目標加速度Ａｔｇを所定の時間が経過する毎に取得（決定）する。目標加速度Ａｔｇを取得するため、運転支援ＥＣＵ２０は、物標情報に基づいて追従対象車両と車両１０との間の距離及び相対速度を取得する。更に、運転支援ＥＣＵ２０は、追従対象車両との車間距離が車間距離目標値Ｄｉｖと一致するように目標加速度Ａｔｇを取得する。追従対象車両が存在していなければ、運転支援ＥＣＵ２０は、車速Ｖｔがセット車速Ｖｓｅｔと一致するように目標加速度Ａｔｇを算出する。加えて、運転支援ＥＣＵ２０は、実際の加速度Ａｓが目標加速度Ａｔｇと一致するようにエンジンＥＣＵ３１及びブレーキＥＣＵ３２を制御する。

一方、ＬＴＡ機能の実行中、運転支援ＥＣＵ２０は、目標操舵角度θｔｇを所定の時間が経過する毎に取得（決定）し、その目標操舵角度θｔｇを含む操舵角度制御要求をＥＰＳ－ＥＣＵ３３へ送信する。目標操舵角度θｔｇを取得するため、運転支援ＥＣＵ２０は、「目標走行経路」を取得（決定）する。目標走行経路が取得されると、運転支援ＥＣＵ２０は、目標走行経路と実際の車両１０の走行経路との偏差を求め、その偏差に基づいて車両１０が目標走行経路に沿って走行するように（即ち、車両１０が目標走行経路上を走行するように）目標操舵角度θｔｇを算出する。

追従対象車両が存在していない場合、運転支援ＥＣＵ２０は、前方画像に含まれる「自車線を画定する一対の車線区画線（即ち、左区画線及び右区画線）」を周知の方法により抽出（認識）する。更に、運転支援ＥＣＵ２０は、左区画線及び右区画線のそれぞれの車両１０に対する位置に基づいて「車両１０の前方に延在する自車線の左右方向中心点の集合」である車線中心線を目標走行経路として取得する。

一方、追従対象車両が存在している場合、運転支援ＥＣＵ２０は、物標情報に基づいて追従対象車両の左右方向中心位置を取得する。更に、運転支援ＥＣＵ２０は、自車両の現在位置から追従対象車両の左右方向中心位置に至る経路を目標走行経路として取得する。

ＲＣＣ機能のより具体的な説明は、例えば、特開２０１４－１４８２９３号公報、特開２００６－３１５４９１号公報、特許第４１７２４３４号に係る明細書、及び、特許第４９２９７７７号に係る明細書に記載されている。ＬＴＡ機能のより具体的な説明は、例えば、特開２００８－１９５４０２号公報、特開２００９－１９０４６４号公報、特開２０１０－６２７９号公報、及び、特許第４３４９２１０号に係る明細書に記載されている。

ＲＣＣ機能の実行中に運転者がブレーキペダルを操作すると、運転支援ＥＣＵ２０は、ＲＣＣ機能の実行を停止する。ＲＣＣ機能の実行中に追従対象車両が停止すると、運転支援ＥＣＵ２０は、車両１０を追従対象車両の後ろに停止させる。この場合、追従対象車両が走行を再開した後、運転者がアクセルペダルを操作すると、運転支援ＥＣＵ２０は、ＲＣＣ機能の実行を再開する。

一方、ＬＴＡ機能の実行中に運転者が操舵ハンドル５５を操作すると（即ち、操舵トルクＴｓの大きさが所定のトルク閾値よりも大きくなると）、運転支援ＥＣＵ２０は、ＬＴＡ機能の実行を停止する。運転者による操舵ハンドル５５に対する操作によってＬＴＡ機能の実行を停止させることは、以下、「ステアリング・オーバーライド」とも称呼される。この場合、運転者が所定の復帰操作を行うと、運転支援ＥＣＵ２０は、ＬＴＡ機能の実行を再開する。

（料金所進入処理）
ＲＣＣ機能及びＬＴＡ機能が共に実行されているときに車両１０が有料道路（高速自動車国道及び都市高速道路を含む）の料金所に接近した場合、運転支援ＥＣＵ２０は、「料金所進入処理」を実行して車両１０による料金所の通過を支援する。車両１０が通過しようとしている料金所に複数のゲート（料金所ゲート）が設置されていれば、運転支援ＥＣＵ２０は、それら複数の料金所ゲートの１つに車両１０を通過させる。

車両１０が料金所ゲートを通過すると、運転支援ＥＣＵ２０は、料金所進入処理の実行を終了する。換言すれば、車両１０が料金所ゲートを通過したとき、運転支援ＥＣＵ２０は、従前の運転支援機能（即ち、上述したＲＣＣ機能及びＬＴＡ機能）の実行を再開する。

運転支援ＥＣＵ２０は、前方画像に写る料金所ゲートのそれぞれの位置及び種別を取得（認識）できたとき、車両１０が料金所に接近していると判定する。本実施形態において、料金所ゲートの種別は、「一般」、「ＥＴＣ」及び「一般／ＥＴＣ」である。

「一般」は、現金及びクレジットカード（ＥＴＣカードを除く）等を用いて通行料金の支払いを行う料金所ゲートである。「ＥＴＣ」は、通行料金収受用の路側装置を備え、路側装置とＥＴＣ車載器２６（及び、車両１０以外の車両に搭載されたＥＴＣ車載器）との間の通信によって通行料金の支払いを行う料金所ゲートである。「一般／ＥＴＣ」は、「一般」及び「ＥＴＣ」の双方の機能を兼ね備えた料金所ゲートである。

運転支援ＥＣＵ２０は、予め記憶している種々の料金所ゲートのテンプレートと類似する前方画像内の領域を探索する。即ち、運転支援ＥＣＵ２０は、テンプレートマッチング処理により前方画像に写る料金所ゲートを探索（抽出）する。テンプレートの１つと類似する前方画像内の領域（料金所ゲート領域）の探索に成功すれば、運転支援ＥＣＵ２０は、その料金所ゲート領域に料金所ゲートが写っていると判定する。

料金所ゲート領域が抽出されると、運転支援ＥＣＵ２０は、その料金所ゲートの種別を判定する。具体的には、運転支援ＥＣＵ２０は、料金所ゲート領域に「一般」を表す表示が含まれているか否かを文字認識処理により判定する。同様に、運転支援ＥＣＵ２０は、料金所ゲート領域に「ＥＴＣ」を表す表示が含まれているか否かを文字認識処理により判定する。料金所ゲート領域に「一般」を表す表示及び「ＥＴＣ」を表す表示が共に含まれていれば、運転支援ＥＣＵ２０は、料金所ゲートの種別が「ＥＴＣ／一般」であると判定する。

次に、料金所進入処理の具体的な内容について、追従対象車両が存在していない場合、及び、追従対象車両が存在している場合の順に説明する。

料金所進入処理の実行時に追従対象車両が存在していなければ、運転支援ＥＣＵ２０は、車速Ｖｔが所定の料金所通過車速Ｖｇと一致するように目標加速度Ａｔｇを取得する。加えて、運転支援ＥＣＵ２０は、通過しようとしている料金所に設置されたゲートの１つに到達する経路を目標走行経路として取得する。

目標走行経路を取得するため、運転支援ＥＣＵ２０は、車両１０の現在位置から料金所ゲートのそれぞれに至る走行経路（ゲート走行経路）をそれぞれ取得する。更に、運転支援ＥＣＵ２０は、取得されたゲート走行経路の中で、料金所ゲートを通過するために必要となる操舵ハンドル５５に対する操舵操作の大きさ（即ち、操舵角度θｓの変化量）が最も少ない経路を、目標走行経路として取得（選択）する。

即ち、運転支援ＥＣＵ２０は、車両１０がゲート走行経路を走行する場合の操舵角度θｓと現時点における操舵角度θｓとの差分の最大値が最も小さいゲート走行経路を目標走行経路として選択する。選択されたゲート走行経路（目標走行経路）に対応する料金所ゲートが「予定通過ゲート」となる。

一方、追従対象車両が存在している場合、運転支援ＥＣＵ２０は、追従対象車両を追尾し、その結果、追従対象車両が通過した料金所ゲートを通過する。即ち、運転支援ＥＣＵ２０は、上述した通常の処理（即ち、料金所進入処理が実行されていない場合に実行されるＬＴＡ機能に係る処理）と同様の処理を実行して目標走行経路を取得する。

更に、運転支援ＥＣＵ２０は、後述されるゲート種別記号（即ち、ゲート種別記号９１乃至ゲート種別記号９３）をディスプレイ２５に表示するため、予定通過ゲートを取得（判別）する。具体的には、運転支援ＥＣＵ２０は、追従対象車両が料金所ゲートに進入するまでの予想走行経路を取得（推定）し、その予想走行経路に最も近い料金所ゲートを予定通過ゲートとして取得する。運転支援ＥＣＵ２０は、追従対象車両の走行軌跡に基づいて追従対象車両の予想走行経路を取得する。

車両１０が料金所に接近し、その結果、料金所進入処理が実行される場合の例が、図４に示される。図４において、車両１０が接近している料金所には、料金所ゲート７１、料金所ゲート７２及び料金所ゲート７３が設置されている。図４から理解されるように、料金所ゲート７１、料金所ゲート７２及び料金所ゲート７３のそれぞれの種別は、それぞれ、「一般」、「ＥＴＣ／一般」及び「ＥＴＣ」である。

図４における車両８１は、追従対象車両である。矢印Ａｒ１は、車両８１の走行軌跡である。本例において、車両８１は、料金所ゲート７１を通過しようとしている。即ち、車両８１は、その後、破線矢印Ａｂ１により表された経路を走行する。従って、この場合、運転支援ＥＣＵ２０は、車両１０に車両８１を追尾させ、その結果、車両１０は、料金所ゲート７１を通過する。加えて、この場合、予定通過ゲートは、料金所ゲート７１である。

仮に、車両８１（即ち、追従対象車両）が存在していなければ、運転支援ＥＣＵ２０は、車両１０の現在位置である点Ｐ０から料金所ゲート７１に至るゲート走行経路、点Ｐ０から料金所ゲート７２に至るゲート走行経路、及び、点Ｐ０から料金所ゲート７３に至るゲート走行経路を取得する。加えて、運転支援ＥＣＵ２０は、これらのゲート走行経路の中の１つを目標走行経路として選択する。

点Ｐ０から料金所ゲート７１に至るゲート走行経路は、矢印Ａｒ１における「車両１０の現在位置である点Ｐ０から車両８１の現在位置である点Ｐ１までの区間」と、破線矢印Ａｂ１によって表される区間と、の和である。点Ｐ０から料金所ゲート７２に至るゲート走行経路は、点Ｐ０を始点とする破線矢印Ａｂ２によって表される。点Ｐ０から料金所ゲート７３に至るゲート走行経路は、点Ｐ０を始点とする破線矢印Ａｂ３によって表される。

図４から理解されるように、これら３つのゲート走行経路の中で車両１０が走行した場合の操舵ハンドル５５に対する操舵操作の大きさが最も小さいのは、料金所ゲート７２に至るゲート走行経路である。従って、この場合、運転支援ＥＣＵ２０は、予定通過ゲートとして料金所ゲート７２を選択し、破線矢印Ａｂ２によって表される経路を目標走行経路として取得する。

（料金所進入処理－料金所種別の通知）
料金所進入処理の実行時、運転支援ＥＣＵ２０は、予定通過ゲートの種別（即ち、「一般」、「ＥＴＣ／一般」及び「ＥＴＣ」の何れか）を、ディスプレイ２５を介して運転者に通知する。

通知された予定通過ゲートの例が図５（Ａ）の画面６４に示される。画面６４において、予定通過ゲートの種別が「一般」であることを表すゲート種別記号９１が表示されている。

予定通過ゲートの種別が「ＥＴＣ／一般」であれば、運転支援ＥＣＵ２０は、図５（Ｂ）に示されるゲート種別記号９２をディスプレイ２５の「図５（Ａ）に示されるゲート種別記号９１の位置」に表示する。予定通過ゲートの種別が「一般」であれば、運転支援ＥＣＵ２０は、図５（Ｃ）に示されるゲート種別記号９３をディスプレイ２５の「図５（Ａ）に示されるゲート種別記号９１の位置」に表示する。

図４の例によれば、車両１０が点Ｐ０の位置にあるとき、運転支援ＥＣＵ２０は、破線矢印Ａｂ１により表される経路を追従対象車両である車両８１の予想走行経路として取得し、その結果、料金所ゲート７１を予定通過ゲートとして選択する。そのため、運転支援ＥＣＵ２０は、料金所ゲート７１の種別（即ち、「一般」）に対応するゲート種別記号９１をディスプレイ２５に表示する。

仮に、追従対象車両である車両８１が存在していなければ、予定通過ゲートである料金所ゲート７２の種別（即ち、「ＥＴＣ／一般」）に対応するゲート種別記号９２をディスプレイ２５に表示する。

ところで、運転者が料金所ゲート７３の通過を所望したために操舵ハンドル５５を操作して（即ち、ステアリング・オーバーライドを行って）ＬＴＡ機能の実行を中断させ且つ車両１０を一点鎖線矢印Ａｑ１によって表される経路を走行させ、その後、点Ｐ２の位置に到達したときにＬＴＡ機能の実行を再開させたと仮定する。この場合、運転支援ＥＣＵ２０は料金所進入処理を実行（再開）して、料金所ゲート７３を予定通過ゲートとして選択する。加えて、運転支援ＥＣＵ２０は、予定通過ゲートである料金所ゲート７３の種別（即ち、「ＥＴＣ」）に対応するゲート種別記号９３をディスプレイ２５に表示する。

（具体的作動）
次に、図６を参照しながら運転支援機能（特に、料金所進入処理）に係る運転支援ＥＣＵ２０の具体的作動について説明する。運転支援ＥＣＵ２０のＣＰＵ（以下、単に「ＣＰＵ」とも称呼される。）は、所定の時間が経過する毎に図６にフローチャートにより表された「運転支援処理ルーチン」を実行する。

従って、適当なタイミングとなると、ＣＰＵは、図６のステップ６００から処理を開始してステップ６０５に進み、ＲＣＣ機能及びＬＴＡ機能が共に実行中であるか否かを判定する。

（ケースＡ）
現時点において、ＲＣＣ機能及びＬＴＡ機能が共に実行中であり、車両１０が料金所に接近していないと仮定する。
この場合、ＣＰＵは、ステップ６０５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ６１０に進み、車両１０が料金所に接近しているか否かを判定する。即ち、ＣＰＵは、上述したテンプレートマッチング処理により前方画像に写る料金所ゲートを抽出できているか否かを判定する。

前述の仮定によれば、車両１０は料金所に接近していないので、ＣＰＵは、ステップ６１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ６６０に進み、上述した処理（即ち、料金所進入処理が実行されていない場合の処理）を実行して目標加速度Ａｔｇ及び目標走行経路を決定する。次いで、ＣＰＵは、ステップ６３５に進み、目標走行経路に基づいて操舵角度θｓを制御する。即ち、ＣＰＵは、目標走行経路に基づいて目標操舵角度θｔｇを決定し、その目標操舵角度θｔｇを含む操舵角度制御要求をＥＰＳ－ＥＣＵ３３へ送信する。その結果、実際の操舵角度θｓが目標操舵角度θｔｇと一致するように操舵電動機５４が制御される。

更に、ＣＰＵは、ステップ６４０に進み、目標加速度Ａｔｇに基づいてエンジン４１及びブレーキ機構４５を制御する。より具体的に述べると、ＣＰＵは、現時点における車速Ｖｔ及び加速度Ａｓに鑑みて加速度Ａｓを目標加速度Ａｔｇに一致させるためにエンジン４１に駆動力を発生させる必要があると判定すると、エンジン４１に発生させるべき目標駆動トルクＤｄｔｇを決定する。加えて、ＣＰＵは、その目標駆動トルクＤｄｔｇを含む駆動力制御要求をエンジンＥＣＵ３１へ送信する。

一方、ＣＰＵは、加速度Ａｓを目標加速度Ａｔｇに一致させるためにブレーキ機構４５に制動力を発生させる必要があると判定すると、ブレーキ機構４５に発生させるべき目標制動力Ｂｆｔｇを決定する。加えて、ＣＰＵは、その目標制動力Ｂｆｔｇを含む制動力制御要求をブレーキＥＣＵ３２へ送信する。この場合、ＣＰＵは、目標駆動トルクＤｄｔｇが「０」に設定された駆動力制御要求をエンジンＥＣＵ３１へ送信する。

次いで、ＣＰＵは、ステップ６４５に進み、運転支援機能の実行状態に基づいてゲート種別記号９１乃至ゲート種別記号９３、及び、先行車両記号６１の何れかを必要に応じてディスプレイ２５に表示する。即ち、料金所進入処理の実行中であれば、ＣＰＵは、予定通過ゲートの種別に対応するゲート種別記号をディスプレイ２５に表示する。一方、料金所進入処理が実行されておらず、ＲＣＣ機能の実行中であり、追従対象車両が存在していれば、ＣＰＵは、先行車両記号６１をディスプレイ２５に表示する。

或いは、車両１０がＬＴＡ機能の実行中に料金所ゲート進入した後に最初に本ルーチンが実行されたとき（即ち、料金所進入処理が終了した直後に本ルーチンが実行されたとき）、ステップ６４５にてＣＰＵは、ディスプレイ２５におけるゲート種別記号の表示を終了する。同様に、追従対象車両が存在していた状態から追従対象車両が存在していない状態に遷移した後、最初に本ルーチンが実行されたとき、ステップ６４５にてＣＰＵは、ディスプレイ２５における先行車両記号６１の表示を終了する。

次いで、ＣＰＵは、ステップ６９５に進み、本ルーチンの処理を一旦終了する。

（ケースＢ１）
次に、現時点において、ＲＣＣ機能及びＬＴＡ機能が共に実行中であり、車両１０が料金所に接近していて、追従対象車両が存在していると仮定する。
この場合、ＣＰＵは、ステップ６１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ６１５に進み、追従対象車両が存在しているか否かを判定する。

前述の仮定によれば、追従対象車両が存在しているので、ＣＰＵは、ステップ６１５にて「Ｙｅｓ」と判定して以下に説明するステップ６２０乃至ステップ６３０の処理を順に実行し、更に、ステップ６３５に進む。

ステップ６２０：ＣＰＵは、車両１０が追従対象車両を追尾するように目標走行経路を取得する。
ステップ６２５：ＣＰＵは、予想走行経路に基づいて予定通過ゲートを選択する。即ち、ＣＰＵは、追従対象車両の予想走行経路を取得し、その予想走行経路に最も近い料金所ゲートを予定通過ゲートとして選択する。更に、ＣＰＵは、予定通過ゲートの種別を取得（認識）する。
ステップ６３０：ＣＰＵは、追従対象車両との車間距離が車間距離目標値Ｄｉｖと一致するように目標加速度Ａｔｇを取得する。

（ケースＢ２）
現時点において、ＲＣＣ機能及びＬＴＡ機能が共に実行中であり、車両１０が料金所に接近していて、追従対象車両が存在していないと仮定する。
この場合、ＣＰＵは、ステップ６１５にて「Ｎｏ」と判定してステップ６６５に進み、車両１０の走行状態に基づいて目標走行経路及び予定通過ゲートを取得（決定）する。即ち、ＣＰＵは、車両１０の現在位置から料金所ゲートのそれぞれに至るゲート走行経路をそれぞれ取得し、ゲート走行経路の１つを目標走行経路として選択する。加えて、ＣＰＵは、目標走行経路（即ち、選択されたゲート走行経路の１つ）に対応する料金所ゲートを予定通過ゲートとして選択する。更に、ＣＰＵは、予定通過ゲートの種別を取得（認識）する。

次いで、ＣＰＵは、ステップ６７０に進み、車速Ｖｔが料金所通過車速Ｖｇと一致するように目標加速度Ａｔｇを決定する。更に、ＣＰＵは、ステップ６３５に進む。

（ケースＣ）
現時点において、ＲＣＣ機能は実行されているが、ＬＴＡ機能は実行されていないと仮定する。
この場合、ＣＰＵは、ステップ６０５にて「Ｎｏ」と判定してステップ６５０に進み、ＲＣＣ機能が実行されているか否かを判定する。

前述の仮定によれば、ＲＣＣ機能は実行されているので、ＣＰＵは、ステップ６５０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ６５５に進み、上述した処理（即ち、料金所進入処理が実行されていない場合の処理）を実行して目標加速度Ａｔｇを決定する。次いで、ＣＰＵは、ステップ６４０に進む。

（ケースＤ）
次に、現時点においてＲＣＣ機能及びＬＴＡ機能が何れも実行されていないと仮定する。
この場合、ＣＰＵは、ステップ６５０にて「Ｎｏ」と判定してステップ６４５に直接進む。

例えば、ＲＣＣ機能が実行され且つ追従対象車両が存在していたためにディスプレイ２５に先行車両記号６１が表示されていたときに運転者による操作によってＲＣＣ機能の実行が中止された後、本ルーチンが最初に実行されていれば、ステップ６４５にてＣＰＵは、ディスプレイ２５における先行車両記号６１の表示を終了する。

以上、説明したように、運転支援機能の実行中に車両１０が料金所に接近すると、運転支援ＥＣＵ２０は、予定通過ゲートを選択し且つ予定通過ゲートの種別をディスプレイ２５に表示する。予定通過ゲートの種別が運転者の期待と異なっていれば、運転者はステアリング・オーバーライドによって車両１０が通過する料金所ゲートを変更することができる。従って、本支援装置によれば、運転支援機能が実行された結果として運転者が望んでいない種別の料金所ゲートに車両１０が進入することを容易に回避することが可能となる。

以上、本発明に係る運転支援装置の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、本実施形態における運転支援ＥＣＵ２０は、前方画像に含まれる料金所ゲート領域に基づいて車両１０が料金所に接近しているか否かを判定していた。しかし、運転支援ＥＣＵ２０は、これとは異なる方法によって車両１０が料金所に接近しているか否かを判定しても良い。例えば、運転支援ＥＣＵ２０は、測位衛星（例えば、ＧＰＳ衛星）から受信した信号に基づいて車両１０の現在位置を取得し且つ記憶している地図データベースに車両１０の現在位置を適用することによって車両１０が料金所に接近しているか否かを判定しても良い。更に、運転支援ＥＣＵ２０は、料金所ゲートのそれぞれの種別を（上述した文字認識処理を実行する代わりに）料金所ゲートの種別に関する情報を含んでいる地図データベースを参照することによって取得しても良い。

加えて、本実施形態における運転支援ＥＣＵ２０は、料金所進入処理の実行時、追従対象車両の有無に拘わらずゲート種別記号９１乃至ゲート種別記号９３の何れかをディスプレイ２５に表示していた。しかし、運転支援ＥＣＵ２０は、料金所進入処理の実行時、追従対象車両が存在しているときにのみゲート種別記号９１乃至ゲート種別記号９３の何れかをディスプレイ２５に表示しても良い。

加えて、本実施形態における運転支援ＥＣＵ２０は、ＬＴＡ機能を、ＲＣＣ機能が実行されているときにのみ実行していた。しかし、運転支援ＥＣＵ２０は、ＬＴＡ機能を、ＲＣＣ機能が実行されていないときに実行しても良い。

加えて、本実施形態における運転支援ＥＣＵ２０は、予定通過ゲートの種別をディスプレイ２５により運転者に通知していた。しかし、運転支援ＥＣＵ２０は、スピーカーを備え、音声により予定通過ゲートの種別を運転者に通知しても良い。

加えて、本実施形態における運転支援ＥＣＵ２０は、操舵支援処理として車両１０を自車線に沿って走行させるＬＴＡ機能を実行していた。しかし、運転支援ＥＣＵ２０は、これとは異なる機能を操舵支援処理として提供しても良い。例えば、運転支援ＥＣＵ２０は、予め設定された目的地に車両１０が到達するように目標走行経路を取得する自動運転機能を操舵支援処理として提供しても良い。

１０…車両、１０ａ…車両記号、２０…運転支援ＥＣＵ、２１…前方カメラ、２２…ミリ波レーダ、２２ａ…前方中央レーダ、２２ｂ…前方左方レーダ、２２ｃ…前方右方レーダ、２５…ディスプレイ、２６…ＥＴＣ車載器、５５…操舵ハンドル、６１…先行車両記号、７１…料金所ゲート、７２…料金所ゲート、７３…料金所ゲート、９１…ゲート種別記号、９２…ゲート種別記号、９３…ゲート種別記号。

Claims (1)

1. 自車両の前方領域を撮影した画像である前方画像を取得する前方カメラと、
   前記自車両の前方領域に存在する物標の情報である物標情報を取得するレーダと、
   前記前方画像に含まれる自車線を画定する一対の車線区画線を認識し、前記自車線における前記自車両の前方を走行する他車両である追従対象車両が存在していない場合、前記認識した車線区画線に基づいて取得した車線中心線を目標走行経路として設定する一方、前記追従対象車両が存在している場合、前記自車両の現在位置から前記物標情報に基いて取得した前記追従対象車両の左右方向中心位置に至る経路を目標走行経路として設定する経路設定部と、
   目標走行経路と実際の前記自車両の走行経路との偏差に基いて前記自車両が前記目標走行経路に沿って走行するように前記自車両の操舵角度を制御する操舵支援処理を実行する運転支援部と、
   前記自車両が通過すると予想される料金所ゲートを予定通過ゲートとして取得するとともに当該予定通過ゲートの種別を前記前方画像に基いて取得し、当該予定通過ゲートの当該取得された種別を前記自車両の運転者に通知するゲート種別通知部と、
   を備える運転支援装置において、
   前記運転支援部は、
   前記前方画像に基いて前記自車両が１つ以上の前記料金所ゲートが設置された料金所に接近していると判定したとき、
   前記追従対象車両が存在していない場合、前記自車両の現在位置から前記料金所ゲートのそれぞれに至る走行経路であるゲート走行経路を取得し、前記取得されたゲート走行経路の中で、前記料金所ゲートのそれぞれを通過するために必要となる操舵角度の変化量が最も小さい経路を目標走行経路として取得し、
   前記追従対象車両が存在している場合、前記追従対象車両の左右方向中心位置に至る経路を目標走行経路として取得し、
   前記取得された目標走行経路に沿って前記自車両が走行するように前記操舵支援処理を実行する、
   ように構成され、
   前記ゲート種別通知部は、
   前記自車両が前記取得された目標走行経路に沿って走行するように前記操舵支援処理の実行が継続された結果として前記自車両が通過すると予想される前記料金所ゲートのうちの一つを前記予定通過ゲートとして取得する、
   ように構成された、
   運転支援装置。

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