[0001] 本发明涉及根据行驶环境，在以驾驶员握持方向盘为条件的第一驾驶辅助模式与不以驾驶员握持方向盘为条件的第二驾驶辅助模式之间进行相互转换的驾驶辅助装置。

[0002] 在最近的车辆中，提出了各种用于减轻驾驶员的负担，能够舒适且安全地进行驾驶的驾驶辅助的技术，一部分已经得到实现。

[0003] 这种驾驶辅助通过具备自适应巡航控制(ACC：Adaptive Cruise Control)功能和车道维持控制(Lane Keeping)功能，从而能够维持与前行车辆的车间距离且使车辆沿着行驶车道自动行驶。

[0004] 在该驾驶辅助的驾驶模式中，在车辆的驾驶模式设定运算机构判断自动驾驶难以继续时，有使驾驶员接管操作的驾驶辅助模式(以下，称为“第一驾驶辅助模式”)和无需使驾驶员接管的驾驶辅助模式(以下，称为“第二驾驶辅助模式”)。

[0005] 第一驾驶辅助模式是需要在驾驶员握持方向盘而能够始终接管驾驶的状况下待机的、以驾驶员为驾驶主体的驾驶辅助。另一方面，第二驾驶辅助模式是即使在判断为难以继续自动驾驶的情况下也无需驾驶员接管操作而驾驶模式设定运算机构进行使车辆自动停在路边带等回避控制的、以车辆的驾驶模式设定运算机构为驾驶主体的驾驶辅助。

[0006] 此时，车辆的驾驶模式设定运算机构在判定为在第一驾驶辅助模式的状态下可以向第二驾驶辅助模式转换的情况下，向驾驶员通知切换驾驶辅助模式之后，向第二驾驶辅助模式转换。

[0007] 例如，在专利文献1(日本特开2017-97519号公报)中公开了如下技术：在从自动驾驶切换到手动驾驶时，向驾驶员通知手动驾驶所需要的准备项目，其后，在实施了全部准备项目的情况下，切换到手动驾驶，在准备项目中有1个未实施的情况下，使车辆自动停在路边带。

[0008] 现有技术文献

[0009] 专利文献

[0010] 专利文献1：日本特开2017-97519号公报

[0030] 以下，基于附图说明本发明的一个实施方式。图1所示的驾驶辅助装置1搭载于本车辆M(参照图7)。该驾驶辅助装置1具有定位器单元11和照相机单元21作为检测周边的道路形状的传感器单元，该两个单元11、21构成彼此不依赖的完全独立的多重系统。应予说明，作为检测到的同一道路形状的一个例子，在本实施方式中示出道路曲率。

[0031] 定位器单元11推断本车辆M在道路地图上的位置(本车位置)，并且获取该本车位置的前方的道路地图数据。另一方面，照相机单元21识别划分本车辆M的行驶车道左右侧的划分线，求出该划分线的中央的道路曲率，并且检测以该车道划分线的中央为基准的本车辆M的车宽方向的横向位置偏差。

[0032] 定位器单元11具有定位器运算部12和作为存储机构的高精度道路地图数据库18。该定位器运算部12、后述的前方道路形状识别部21d、作为驾驶模式设定运算机构的驾驶模式设定运算部22和自动驾驶控制单元41由具备CPU、RAM、ROM等的公知的微电脑及其周边设备构成，在ROM中预先存储有由CPU执行的程序和/或基本地图等固定数据等。

[0033] 在该定位器运算部12的输入侧连接有检测作用于本车辆M的前后加速度的前后加速度传感器13、检测前后左右各车轮的转速的车轮速度传感器14、检测本车辆M的角速度或角加速度的陀螺仪传感器15、接收从多个定位卫星发送的定位信号的GNSS接收器16等在推断本车辆M的位置(本车位置)时检测所需参数的传感器类。

[0034] 定位器运算部12具备：发挥推断本车位置的功能的本车位置推断运算部12a；以及地图信息获取部12b，其将推断出的本车位置在道路地图上进行地图匹配来确定位置，并且获取其前方的道路形状信息。

[0035] 另外，高精度道路地图数据库18是HDD等大容量存储介质，存储有高精度的道路地图信息(动态地图)。该高精度道路地图信息具有进行自动驾驶时所必需的车道数据(车道宽度数据、车道中央位置坐标数据、车道的行进方位角数据、限速等)，对于该车道数据而言，道路地图上的各车道以几米的间隔存储。

[0036] 上述地图信息获取部12b根据存储于该高精度道路地图数据库18的道路地图信息获取当前位置的道路地图信息。然后，例如驾驶员基于自动驾驶时设置的目的地，从该道路地图信息获取利用上述本车位置推断运算部12a推断出的从本车位置(当前位置)到目的地的路线地图信息，向本车位置推断运算部12a发送获取到的路线地图信息(路线图上的车道数据及其周边信息)。

[0037] 本车位置推断运算部12a基于由GNSS接收器16接收到的定位信号来获取本车辆M的位置坐标，将该位置坐标在路线地图信息上进行地图匹配，推断道路地图上的本车位置(当前位置)，并且确定行驶车道，获取存储于路线地图信息的行驶车道的道路形状，即，在本实施方式中为车道中央的道路曲率(以下称为“地图曲率”)RMPU[1/m]，并依次进行存储。

[0038] 此外，在像隧道内行驶等因GNSS接收器16的灵敏度降低而导致无法接收到来自定位卫星的有效的定位信号的环境中，本车位置推断运算部12a切换到自主导航，而推断道路地图上的本车位置，获取本车辆M正在行驶的道路的曲率(地图曲率)RMPU，所述自主导航基于根据由车轮速度传感器14检测到的车轮速度而求出的车速、由陀螺仪传感器15检测到的角速度、由前后加速度传感器13检测到的前后加速度来推断本车位置。

[0039] 另一方面，照相机单元21具有车载照相机(立体照相机)、图像处理单元(IPU)21c和前方道路形状识别部21d，上述车载照相机(立体照相机)由固定在本车辆M的车厢内前部的上部中央且隔着车宽方向中央配设在左右对称的位置的主照相机21a和副照相机21b构成。该照相机单元21利用IPU21c对由两个照相机21a、21b拍摄到的本车辆M前方的行驶环境图像信息进行规定的图像处理，并将其向前方道路形状识别部21d发送。

[0040] 前方道路形状识别部21d基于接收到的本车辆M的行驶环境图像信息，求出本车辆M行驶的行进路径(本车行进路径)的道路形状，即，在本实施方式中为划分左右的划分线的道路曲率[1/m]和左右划分线间的宽度(车道宽度)。该道路曲率和车宽的各种求法是已知的，例如，道路曲率是基于行驶环境图像信息，利用亮度差的二进制处理来识别左右的划分线，利用最小二乘法的曲线近似式等对每个预定区间求出左右划分线的曲率，此外，根据两划分线间的曲率的差值来算出车宽。然后，基于该左右区间线的曲率和车道宽度求出车道中央的道路曲率(以下，称为“照相机曲率”)RCAM[1/m]，并依次进行存储。

[0041] 然后，驾驶模式设定运算部22读取由本车位置推断运算部12a获取到的地图曲率RMPU和由前方道路形状识别部21d推断出的照相机曲率RCAM。应予说明，定位器单元11和照相机单元21构成完全独立的多重系统。

[0042] 驾驶模式设定运算部22具有作为本发明的驾驶模式设定运算机构的功能，在其输入侧连接有：驾驶员开启/关闭自动驾驶的自动驾驶开关31；安装于驾驶员握持的方向盘的位置而检测驾驶员的方向盘握持并进行开启动作的作为方向盘握持检测机构的方向盘触摸传感器32；检测由驾驶员的方向盘操作产生的转向扭矩并且设置于转向轴而检测驾驶员的转向扭矩Tst的作为方向盘操作检测机构的转向扭矩传感器33；检测作为加速踏板的踩踏量的加速器开度θacc的作为加速操作检测机构的加速器开度传感器34；检测驾驶员对制动踏板的踩踏而进行开启动作的作为制动操作检测机构的制动开关35等在判定驾驶模式时检测所必需的参数的传感器类。

[0043] 驾驶模式设定运算部22始终对由本车位置推断运算部12a推断出的本车位置前方的地图曲率RMPU和由前方道路形状识别部21d获取到的照相机曲率RCAM进行比较。即，分别以地图上的本车位置和实际行驶中的本车位置为基准，调查规定前方的同一距离区间内的两个曲率RMPU、RCAM的一致度(可靠度)[％]，在其一致度为预先设定的阈值(例如，95～99[％])以上的情况下判定为一致，在小于预先设定的阈值(例如，95～99[％])的情况下判定为不一致。这里，第一辅助驾驶模式是在判断为难以继续自动驾驶时使驾驶员接管操作的驾驶辅助模式，第二驾驶辅助模式是无需驾驶员接管的驾驶辅助模式。

[0044] 然后，在判定为两个曲率RMPU、RCAM一致的情况下，继续自动驾驶。或者，将驾驶模式从手动驾驶切换到自动驾驶。应予说明，在切换驾驶模式时，利用未图示的通知机构将其预先通知给驾驶员。

[0045] 另一方面，在判定为两个曲率RMPU、RCAM不一致的情况下，由于可靠度低，所以介由未图示的通知机构向驾驶员通知切换到手动驾驶模式之后，将自动驾驶切换到手动驾驶模式。

[0046] 然而，在本实施方式中，作为驾驶模式，设定了手动驾驶模式、第一驾驶辅助模式、第二驾驶辅助模式，该第一驾驶辅助模式、第二驾驶辅助模式被包括在上述自动驾驶的范畴内。

[0047] 在此，第一驾驶辅助模式和第二驾驶辅助模式在使本车辆M沿着目标行进路径自动行驶(自动驾驶)方面是共通的，但是第一驾驶辅助模式是以驾驶员保持方向盘(方向盘的握持)为前提的驾驶模式，第二驾驶辅助模式是不以驾驶员保持方向盘为前提的驾驶模式。因此，在第二驾驶辅助模式的自动驾驶中难以继续进行自动驾驶的情况下，进行驾驶员接管驾驶操作，或者使本车辆M自动停在路边带等的回避控制。

[0048] 另一方面，即使在地图曲率RMPU与照相机曲率RCAM一致的状态下，在检测到驾驶员的有意的操作时，使驾驶模式从第二驾驶辅助模式向第一驾驶辅助模式转换，然后，从第一驾驶辅助模式向手动驾驶模式转换。然后，如果驾驶员的有意的操作被解除，则使驾驶模式从手动驾驶模式向第一驾驶辅助模式转换，然后从第一驾驶辅助模式向第二驾驶辅助模式转换。应予说明，驾驶员的有意的操作是基于由上述各传感器32～34、各开关31、35检测到的各参数来判定的。

[0049] 另外，在该驾驶模式设定运算部22，双向通信自如地连接有自动驾驶控制单元41。该自动驾驶控制单元41根据由驾驶模式设定运算部22设定的驾驶模式(手动驾驶模式、第一驾驶辅助模式、第二驾驶辅助模式)，执行相对应的驾驶模式。

[0050] 上述由驾驶模式设定运算部22执行的驾驶模式的设定具体而言是按照图2所示的驾驶模式设定程序而进行的。在该程序中，首先，在步骤S1中，读取由本车位置推断运算部12a获取到的地图曲率RMPU和由前方道路形状识别部21d识别到的照相机曲率RCAM，在步骤S2中，通过预先设定的计算方法或映射求出两个曲率RMPU、RCAM的一致度，在该一致度为预先设定的阈值(例如，95～99[％])以上的情况下，评价为两个曲率RMPU、RCAM的可靠性高，识别为同一道路形状，进入步骤S3。另一方面，在一致度小于阈值的情况下，评价为两个曲率RMPU、RCAM中的一方或双方的可靠性低，向步骤S5转移。

[0051] 例如，如图7的(a)所示，在由定位器单元11获取到的地图曲率RMPU与由前方道路形状识别部21d识别到的照相机曲率RCAM几乎一致的情况下，评价为本车辆M确实正在目标行进路径上行驶。

[0052] 另一方面，如该图7的(b)所示，在由GNSS接收器16得到的定位位置因误差而地图匹配于相邻车道上的情况下，导致定位器单元11将相邻车道的地图曲率RMPU误认为本车行进路径上的道路曲率，所以评价为两个曲率RCAM、RMPU的一致度(可靠性)低。或者，在降雨时等能见度差的状态下行驶时无法通过前方道路形状识别部21d求出照相机曲率RCAM的情况下，也评价为一致度低(小于阈值)。

[0053] 然后，如果评价为一致度高(阈值以上)而进入步骤S3，则调查自动驾驶开关31是否开启。该自动驾驶开关31是在驾驶员选择自动驾驶的情况下开启的，在开启的情况下进入步骤S4，执行驾驶辅助模式处理并退出程序。另一方面，在该自动驾驶开关31关闭的情况下，向步骤S5转移。

[0054] 如果从步骤S2或步骤S3向步骤S5转移，则执行手动驾驶模式并退出程序。如果选择手动驾驶模式作为驾驶模式，则在监视器(未图示)上显示将本车辆M引导到目的地的由现有的导航功能设定的目标行进路径。驾驶员按照监视器的显示和声音指引，通过自己的驾驶使本车辆M行驶。

[0055] 另外，步骤S4中的驾驶辅助模式处理是根据图3所示的驾驶辅助模式处理子程序来执行的。在该子程序中，首先，在步骤S11中，执行第一驾驶辅助模式。该第一驾驶辅助模式如上所述是以驾驶员握持方向盘为前提的驾驶模式。因此，在开启自动驾驶开关31之后的最初的子程序执行中，通知开始自动驾驶以及维持握持方向盘的状态。

[0056] 另外，如后所述，即使在从第二驾驶辅助模式向第一驾驶辅助模式转换的情况下，在该最初的子程序执行时，也向驾驶员通知握持方向盘的指示。通过方向盘触摸传感器32是否开启来判定驾驶员是否握持方向盘。应予说明，针对第一驾驶辅助模式中进行的自动驾驶的控制内容已经进行了叙述，因此省略说明。

[0057] 然而，在驾驶模式设定运算部22推断为两个曲率RMPU、RCAM的一致度高，且由定位器单元11获取到的地图上的道路信息与由前方道路形状识别部21d识别到的道路信息是实际上本车辆M正在行驶的行进路径的情况下，基本上想要使驾驶模式转换到第二驾驶辅助模式。这时，首先，从手动驾驶模式向第一驾驶辅助模式转换，接下来，向第二驾驶辅助模式转换。这样，通过阶段性地转换，从而在从手动驾驶模式向自动驾驶转换时，不要求驾驶员立即将手从方向盘移开等急切的应对，而是能够从容地应对。

[0058] 接下来，进入步骤S12，判定向第二驾驶辅助模式的转换条件。该判定是根据图4所示的第二驾驶辅助模式转换条件判定处理子程序来执行的。在执行第一驾驶辅助模式的状态下，在最初执行该子程序时，向驾驶员通知驾驶模式向第二驾驶辅助模式转换的指示、以及将手从方向盘移开并将脚从加速踏板或制动踏板移开的指示。

[0059] 然后，首先，在步骤S21中，调查制动开关35是否开启，在关闭的情况下进入步骤S22，在开启的情况下向步骤S27跳转。如果进入步骤S22，则基于由加速器开度传感器34检测到的加速器开度θacc调查加速踏板是否松开。然后，在判定为θacc＝0[deg]即加速踏板松开的情况下，进入步骤S23。另外，在判定为θacc＞0[deg]即加速踏板踩踏的情况下，向步骤S27转移。

[0060] 如果从步骤S21或步骤S22向步骤S27跳转，则设定为向第二驾驶辅助模式的转换条件不成立，进入图3的步骤S13。

[0061] 如果进入步骤S23，则读取由转向扭矩传感器33检测到的转向扭矩Tst，在步骤S24中，将其与预先设定的超驰判定扭矩值Tsto进行比较。然后，在Tst≥Tsto的情况下，判定为驾驶员有意操作方向盘，对其持续时间进行计时，进入步骤S25。另外，在Tst＜Tsto的情况下，判定为不是驾驶员有意进行的方向盘操作，而仅是握持方向盘的程度，进入步骤S26。

[0062] 如果进入步骤S25，则调查Tst≥Tsto的状态是否持续设定时间，在持续设定时间以上的情况下，进入步骤S28，在驾驶员进行的有意的转向结束之后，在达到预定时间或者预定行驶距离之前暂时停止向第二驾驶辅助模式的转换判定，在到达预定时间或预定行驶距离时，回到步骤S21，再次进行转换判定处理。

[0063] 如上所述，在评价为两个曲率RMPU、RCAM的一致度高的情况下，驾驶模式设定运算部22基本上想要使驾驶模式转换到第二驾驶辅助模式。因此，即使在驾驶员有意进行方向盘操作的情况下，也不是突然向手动驾驶模式转换，而是在驾驶员进行的有意的转向结束之后，在到达预定时间或预定行驶距离之后，才再次判定向第二驾驶辅助模式的转换条件，由此能够进行更加遵从驾驶员意图的转换判定。

[0064] 对此，在上述步骤S21、S22中，在驾驶员有意地进行踩踏制动踏板或加速踏板的操作的情况下同时握持或操作方向盘的情况较多，考虑到避免危险状态。因此，驾驶模式设定运算部22判断为有紧急性，向步骤S27转移，设定为向第二驾驶辅助模式的转换条件不成立，进入图3的步骤S13。

[0065] 另一方面，在步骤S25中，在Tst≥Tsto的持续时间小于设定时间的情况下，向步骤S26转移。然后，如果从步骤S24或步骤S25向步骤S26进入，则调查方向盘触摸传感器32是否关闭，在开启的情况下，判定为驾驶员正握持方向盘，返回步骤S21，重复执行程序直到驾驶员将手从方向盘移开为止。

[0066] 然后，在判定为方向盘触摸传感器32关闭，驾驶员将手从方向盘移开(松开)的情况下，进入步骤S29，设定为向第二驾驶辅助模式的转换条件成立，进入图3的步骤S13。

[0067] 如果进入图3的步骤S13，则调查第二驾驶辅助模式的转换条件是否成立，在成立的情况下，进入步骤S14，在不成立的情况下，向图2的步骤S5跳转，向驾驶员通知使驾驶模式转换为手动驾驶模式的指示之后，使驾驶模式转换为手动驾驶模式并退出程序。

[0068] 另外，如果进入步骤S14，则执行第二驾驶辅助模式，即，使驾驶模式从第一驾驶辅助模式转换到第二驾驶辅助模式，进入步骤S15。应予说明，针对第二驾驶辅助模式中进行的自动驾驶的控制内容已经进行了叙述，因此省略说明。

[0069] 如果进入步骤S15，则判定向第一驾驶辅助模式的转换条件。该判定是根据图5所示的第一驾驶辅助模式转换条件判定处理子程序来执行的。在该子程序中，首先，在步骤S31中，读取由转向扭矩传感器33检测到的转向扭矩Tst，在步骤S32中，将其与预先设定的超驰判定扭矩值Tsto进行比较。

[0070] 然后，在Tst＜Tsto的情况下，判定为不是驾驶员有意进行的方向盘操作，而仅是握持方向盘的程度，进入步骤S33。另外，在Tst≥Tsto的情况下，判定为驾驶员有意进行方向盘操作，向步骤S37跳转。

[0071] 如果进入步骤S33，则调查制动开关35是否开启，在开启的情况下，判定为驾驶员有意地进行制动操作，向步骤S37跳转。另外，在关闭的情况下进入步骤S34。在步骤S34中，基于由加速器开度传感器34检测到的加速器开度θacc调查加速踏板是否处于松开状态。然后，在判定为θacc＝0[deg]即加速踏板松开的情况下，进入步骤S35，或者，在判定为θacc＞0[deg]即加速踏板踩踏的情况下，向步骤S37跳转。

[0072] 如果进入步骤S35，则调查方向盘触摸传感器32是否关闭，在关闭的情况下，直接进入步骤S36。另外，在开启的情况下，无法明确判断驾驶员是仅将手搭靠在方向盘上，还是想要进行超驰操作的驾驶员的意图，所以返回步骤S31，再次进行转换条件的判定。应予说明，在重复执行该子程序的期间，驾驶模式持续第一驾驶辅助模式。

[0073] 然后，如果进入步骤S36，则判定为持续第二驾驶辅助模式，进入图3的步骤S16。另外，如果从步骤S32～S34中的任一个进入步骤S37，则判定为允许向第一驾驶辅助模式的转换，进入图3的步骤S16。

[0074] 在图3的步骤S16中，调查是否允许向第一驾驶辅助模式的转换，在允许的情况下进入步骤S17，向驾驶员通知向第一驾驶辅助模式转换之后，使驾驶模式向第一驾驶辅助模式转换，并退出程序。

[0075] 另一方面，在判定为持续第二驾驶辅助模式的情况下，向步骤S18转移，调查自动驾驶开关31是否关闭，在关闭的情况下，向图2的步骤S5跳转，向驾驶员通知结束自动驾驶之后，使驾驶模式转换到手动驾驶模式，并退出程序。另外，在自动驾驶开关31继续开启状态的情况下，返回步骤S14，继续进行第二驾驶辅助模式的自动驾驶。

[0076] 在图6中简要地示出在模式设定运算部22中判定的驾驶模式向手动驾驶模式、第一驾驶辅助模式、第二驾驶辅助模式的转换条件。

[0077] 然后，自动驾驶控制单元41根据由驾驶模式设定运算部22设定的驾驶模式(手动驾驶模式、第一驾驶辅助模式、第二驾驶辅助模式)，执行对应的驾驶模式。

[0078] 由此，在本实施方式中，在驾驶模式设定运算部22将驾驶模式设定为第一驾驶辅助模式之后，判定向第二驾驶辅助模式的转换条件，在判定为驾驶员握持方向盘的状态持续(方向盘触摸传感器32开启)的情况下，不立即判定为向第二驾驶辅助模式的转换不成立，再次调查制动操作、加速操作的状态和方向盘触摸传感器32的开启/关闭，因此能够适当判断驾驶员的意图而维持第一驾驶辅助模式，或者顺畅地向第二驾驶辅助模式转换。

[0079] 应予说明，本发明不限于上述实施方式，例如检测周边的道路形状的传感器单元不限于定位器单元11和照相机单元21，例如可以将它们中的任一个与激光扫描传感器等前方扫描机构组合而构成多重系统。