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図面 (13)

課題

運転者車線維持支援制御能力を過信させてしまう可能性を低くすることができる車両走行支援装置を提供する。

解決手段

車線走行支援装置は、運転支援ECU10を備える。運転支援ECUは、車線維持支援制御から車線逸脱抑制制御切り替えて、車線逸脱抑制制御を実行する場合において、車線逸脱抑制制御を実行している間、車線逸脱抑制制御の応答性を高めることにより車線逸脱抑制制御を実行している間のハンドル動き及び自車両の車両挙動が運転者に与える唐突感又は違和感によって、車線逸脱抑制制御を実行中であることを運転者に報知するように構成されている。

概要

背景

従来から、自車両に搭載されたカメラを用いて道路白線又は黄色線等の車線区画線を認識し、自車両を「認識した車線区画線により特定される走行車線レーン)」内の適切な位置で走行させるように、操舵アシストトルクを制御する走行支援装置が知られている(例えば、特許文献1を参照。)。このような走行支援装置が実行する典型的な制御として、車線維持支援制御及び車線逸脱抑制制御が知られている。

走行支援装置は、車線維持支援制御を実行する場合、例えば、カメラセンサによって道路の左右の白線を検出し、この左右の白線の中央位置となる中央ライン目標走行ラインとして設定する。更に、走行支援装置は、自車両の走行位置が目標走行ライン付近に維持されるように、操舵アシストトルクをステアリング機構に付与することにより、運転者操舵操作支援する。尚、このような車線維持支援制御は、「LKA(Lane Keep Assist)制御」とも称呼されている。

一方、走行支援装置は、車線逸脱抑制制御を実行する場合、自車両が走行車線から逸脱する可能性があるときに運転者に警告を発生すると共に、自車両が走行車線から逸脱することを回避するための操舵アシストトルクをステアリング機構に付与することにより、運転者の操舵操作を支援する。尚、このような車線逸脱抑制制御は、「ステアリング制御付きLDA(Lane Departure Alert)制御」又は単に「LDA制御」とも称呼されている。

概要

運転者に車線維持支援制御の能力を過信させてしまう可能性を低くすることができる車両走行支援装置を提供する。車線内走行支援装置は、運転支援ECU10を備える。運転支援ECUは、車線維持支援制御から車線逸脱抑制制御に切り替えて、車線逸脱抑制制御を実行する場合において、車線逸脱抑制制御を実行している間、車線逸脱抑制制御の応答性を高めることにより車線逸脱抑制制御を実行している間のハンドル動き及び自車両の車両挙動が運転者に与える唐突感又は違和感によって、車線逸脱抑制制御を実行中であることを運転者に報知するように構成されている。

目的

車線維持支援制御は、自車両が目標走行ラインに沿って走行するように運転者の運転操作を支援することを目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

自車両が備えるハンドルを含むステアリング機構操舵アシストトルクを付与する電動モータと、前記自車両の走行位置を目標走行ライン付近に維持させるための操舵アシストトルクを、前記電動モータを用いて前記ステアリング機構に付与する制御である車線維持支援制御、及び、前記自車両が走行車線の外に逸脱するおそれがある特定走行状況が生じた場合に当該自車両が当該走行車線を逸脱する可能性が高くなるほど絶対値が大きくなるパラメータ制御ゲインを乗じることによって当該自車両の当該走行車線からの逸脱を防止するための操舵アシストトルクを決定すると共に当該決定した操舵アシストトルクを、前記電動モータを用いて前記ステアリング機構に付与する制御である車線逸脱抑制制御、を選択的に実行する制御部と、を備え、前記制御部は、前記車線維持支援制御及び前記車線逸脱抑制制御の実行が許容される作動モードであり、且つ、前記車線維持支援制御を実行しているときに前記特定走行状況が生じた場合に当該車線維持支援制御に代えて前記車線逸脱抑制制御を実行する第1作動モードと、前記車線維持支援制御及び前記車線逸脱抑制制御のうち前記車線逸脱抑制制御のみの実行が許容される作動モードであり、且つ、前記特定走行状況が生じた場合に前記車線逸脱抑制制御を実行する第2作動モードと、の何れかの作動モードを前記自車両の運転状況に応じて選択し、前記選択した作動モードにて作動するように構成された、車線走行支援装置において、前記制御部は、前記第1作動モードにて作動している場合に実行される前記車線逸脱抑制制御にて使用される前記制御ゲインの絶対値を、前記第2作動モードにて作動している場合に実行される前記車線逸脱抑制制御にて使用される前記制御ゲインの絶対値よりも、大きい値に設定することによって、前記第1作動モードにおける前記車線逸脱抑制制御の応答性を前記第2作動モードにおける前記車線逸脱抑制制御の応答性に比べて高めるように構成された、車線内走行支援装置。

請求項2

請求項1に記載の車線内走行支援装置であって、前記車線維持支援制御又は前記車線逸脱抑制制御の実行状況を示す画像を表示する表示部を更に備え、前記制御部は、前記第1作動モードにて前記車線維持支援制御に代えて前記車線逸脱抑制制御を実行する場合において、前記表示部に表示する画像を、前記車線維持支援制御を実行中であること示す第1画像から前記車線逸脱抑制制御を実行中であることを示す第2画像に切り替え、前記車線逸脱抑制制御を実行している期間、前記第2画像を表示するように構成され、前記第1画像は、全体の画像の中央部下端に車両の先端部を含む部分を表した第1画像部と、前記第1画像部の左側に配置される左側車線区画線を表した第2画像部と、前記第1画像部の右側に配置される右側車線区画線を表した第3画像部と、前記第2画像部に隣接し且つ当該第2画像部の左側位置から上方向に伸び左側壁を表した第4画像部と、前記第3画像部に隣接し且つ当該第3画像部の右側位置から上方向に伸びた右側壁を表した第5画像部と、を含み、前記第2画像は、前記第1画像部乃至前記第5画像部を含み、且つ、前記第4画像部及び前記第5画像部のうち、前記車線逸脱抑制制御において前記走行車線を画定する左右一対車線区画線のうち前記自車両が逸脱するおそれがあると判定した側の側壁を表した画像部の色及び形状の少なくとも一つを、前記第1画像の側壁を表した画像部とは異なるように変更した画像である、車線内走行支援装置。

請求項3

請求項1又は請求項2に記載の車線内走行支援装置であって、前記車線維持支援制御及び前記車線逸脱抑制制御の選択的な実行のオン又はオフを操作する操作スイッチを更に備え、前記制御部は、前記第1作動モードにて実行した前記車線逸脱抑制制御を終了した直後から、前記操作スイッチをオフの状態にすることにより、前記操作スイッチがオフの状態にされてから前記運転者によって前記操作スイッチが再びオンの状態にされるまでの期間、前記車線維持支援制御の実行を許容しないように構成された、車線内走行支援装置。

請求項4

請求項1又は請求項2に記載の車線内走行支援装置において、前記制御部は、前記第1作動モードにて実行した前記車線逸脱抑制制御を終了した直後から予め定められた一定期間、前記車線維持支援制御の実行を許容しないように構成された、車線内走行支援装置。

技術分野

0001

本発明は、車両(自車両)が走行している車線から逸脱しないように、操舵アシストトルクを制御する車線内走行支援装置に関する。

背景技術

0002

従来から、自車両に搭載されたカメラを用いて道路白線又は黄色線等の車線区画線を認識し、自車両を「認識した車線区画線により特定される走行車線レーン)」内の適切な位置で走行させるように、操舵アシストトルクを制御する走行支援装置が知られている(例えば、特許文献1を参照。)。このような走行支援装置が実行する典型的な制御として、車線維持支援制御及び車線逸脱抑制制御が知られている。

0003

走行支援装置は、車線維持支援制御を実行する場合、例えば、カメラセンサによって道路の左右の白線を検出し、この左右の白線の中央位置となる中央ライン目標走行ラインとして設定する。更に、走行支援装置は、自車両の走行位置が目標走行ライン付近に維持されるように、操舵アシストトルクをステアリング機構に付与することにより、運転者操舵操作支援する。尚、このような車線維持支援制御は、「LKA(Lane Keep Assist)制御」とも称呼されている。

0004

一方、走行支援装置は、車線逸脱抑制制御を実行する場合、自車両が走行車線から逸脱する可能性があるときに運転者に警告を発生すると共に、自車両が走行車線から逸脱することを回避するための操舵アシストトルクをステアリング機構に付与することにより、運転者の操舵操作を支援する。尚、このような車線逸脱抑制制御は、「ステアリング制御付きLDA(Lane Departure Alert)制御」又は単に「LDA制御」とも称呼されている。

先行技術

0005

国際公開第2011/064825号

0006

車線逸脱抑制制御においては、走行車線を逸脱する可能性に応じて変化するパラメータ(例えば、白線と自車両との距離)に制御ゲインを乗じることによって操舵アシストトルクを決定する。車線逸脱抑制制御は、事故防止を目的とするため、自車両が走行車線の外に逸脱しないように素早く操舵がなされる必要がある。そのため、車線逸脱抑制制御における制御ゲインは、相対的に大きい値に設定される。

0007

一方、車線維持支援制御においては、自車両の目標走行ラインに対する位置及び角度等のパラメータに制御ゲインを乗じることによって操舵アシストトルクを決定する。車線維持支援制御は、自車両が目標走行ラインに沿って走行するように運転者の運転操作を支援することを目的とするため、操舵フィーリングが良好であることが要求される。従って、車線逸脱抑制制御に比べて、ゆっくりと操舵が行われることが求められる。そのため、車線維持支援制御における制御ゲインは、相対的に小さい値に設定される。

0008

このため、例えば、急なカーブを自車両が走行する場合に車線維持支援制御を行っていると、自車両を目標走行ラインに沿って走行させることができない場合が生じる。このような場合、自車両が走行車線の外に逸脱することがあり得る。よって、走行支援装置は、例えば、自車両が白線に接近した段階で、運転支援制御の態様を車線維持支援制御から車線逸脱抑制制御に切り替える。その結果、走行支援装置は、自車両を走行車線の外に逸脱させないか、あるいは、走行車線からの逸脱量を小さくすることができる。

0009

ところが、走行支援装置が、運転支援制御の態様を車線維持支援制御から車線逸脱抑制制御に切り替えて車線逸脱抑制制御を行う場合、次のような問題が生じる可能性がある。即ち、車線逸脱抑制制御によって車線逸脱が回避されているにもかかわらず、運転者は、車線維持支援制御によって車線逸脱が回避されていると誤って認識する可能性がある。その結果、運転者が、車線維持支援制御の能力を過信(換言すると、車線維持支援制御の能力を過大評価)してしまう可能性がある。

0010

本発明は上述した課題に対処するためになされた。即ち、本発明の目的の一つは、運転者に車線維持支援制御の能力を過信させてしまう可能性を低くすることができる車両走行支援装置(以下、「本発明装置」とも称呼する。)を提供することにある。

0011

本発明装置は、自車両が備えるハンドルを含むステアリング機構に操舵アシストトルクを付与する電動モータ(21)と、
前記自車両の走行位置を目標走行ライン付近に維持させるための操舵アシストトルクを、前記電動モータを用いて前記ステアリング機構に付与する制御である車線維持支援制御、及び、前記自車両が走行車線の外に逸脱するおそれがある特定走行状況が生じた場合に当該自車両が当該走行車線を逸脱する可能性が高くなるほど絶対値が大きくなるパラメータに制御ゲインを乗じることによって当該自車両の当該走行車線からの逸脱を防止するための操舵アシストトルクを決定すると共に当該決定した操舵アシストトルクを、前記電動モータを用いて前記ステアリング機構に付与する制御である車線逸脱抑制制御、を選択的に実行する制御部(10)と、
を備え、
前記制御部は、
前記車線維持支援制御及び前記車線逸脱抑制制御の実行が許容される作動モードであり、且つ、前記車線維持支援制御を実行しているときに前記特定走行状況が生じた場合に当該車線維持支援制御に代えて前記車線逸脱抑制制御を実行する第1作動モード(図6ルーチン図10のルーチン、図11のルーチン)と、
前記車線維持支援制御及び前記車線逸脱抑制制御のうち前記車線逸脱抑制制御のみの実行が許容される作動モードであり、且つ、前記特定走行状況が生じた場合に前記車線逸脱抑制制御を実行する第2作動モード(図7のルーチン)と、
の何れかの作動モードを前記自車両の運転状況に応じて選択し、前記選択した作動モードにて作動する(図6図10及び図11のそれぞれのステップ605にて「Yes」との判定、図7のステップ710にて「Yes」との判定)ように構成された、
車線内走行支援装置において、
前記制御部は、
前記第1作動モードにて作動している場合に実行される前記車線逸脱抑制制御(図6図10及び図11のそれぞれのステップ650)にて使用される前記制御ゲインの絶対値を、前記第2作動モードにて作動している場合に実行される前記車線逸脱抑制制御にて使用される前記制御ゲインの絶対値よりも、大きい値に設定する(図6図10及び図11のそれぞれのステップ645)ことによって、前記第1作動モードにおける前記車線逸脱抑制制御の応答性を前記第2作動モードにおける前記車線逸脱抑制制御の応答性に比べて高めるように構成されている。

0012

これによれば、第1作動モードにて車線維持支援制御に代えて車線逸脱抑制制御を実行する場合に、ハンドルの動き及び車両挙動が運転者に与える唐突感又は違和感によって、車線維持支援制御から車線逸脱抑制制御に切り替わったこと、及び、車線維持支援制御ではなくて車線逸脱抑制制御を実行していることを運転者に報知し、以て、当該車線逸脱抑制制御を実行していることを運転者に認識させことができる。その結果、車線維持支援制御の機能を運転者に過信させてしまう可能性を低くすることができる。

0013

本発明装置の一態様であって、前記車線維持支援制御又は前記車線逸脱抑制制御の実行状況を示す画像を表示する表示部(70)を更に備え、
前記制御部は、前記第1作動モードにて前記車線維持支援制御に代えて前記車線逸脱抑制制御を実行する場合(図6のステップ630及び640のそれぞれにて「Yes」との判定した場合の図6のステップ650)において、
前記表示部に表示する画像を、前記車線維持支援制御を実行中であること示す第1画像から前記車線逸脱抑制制御を実行中であることを示す第2画像に切り替え、前記車線逸脱抑制制御を実行している期間、前記第2画像を表示する(図9のステップ925)ように構成され、
前記第1画像は、
全体の画像の中央部下端に車両の先端部を含む部分を表した第1画像部VT)と、
前記第1画像部の左側に配置される左側車線区画線(例えば、右斜め方向に伸びる左側車線区画線)を表した第2画像部(WL)と、
前記第1画像部の右側に配置される右側車線区画線(例えば、左斜め方向に伸びる右側車線区画線)を表した第3画像部(WL)と、
前記第2画像部に隣接し且つ当該第2画像部の左側位置から上方向に伸びた左側壁を表した第4画像部(BW)と、
前記第3画像部に隣接し且つ当該第3画像部の右側位置から上方向に伸びた右側壁を表した第5画像部(BW)と、
を含み、
前記第2画像は、
前記第1画像部乃至前記第5画像部を含み、且つ、前記第4画像部及び前記第5画像部のうち、前記車線逸脱抑制制御において前記走行車線を画定する左右一対の車線区画線のうち前記自車両が逸脱するおそれがあると判定した側の側壁を表した画像部の色及び形状の少なくとも一つを、前記第1画像の側壁を表した画像部とは異なるように変更した画像である。

0014

上記の場合、第1作動モードにて車線維持支援制御に代えて車線逸脱抑制制御を実行する際に、表示部に表示する画像を、車線維持支援制御を実行中であることを示す第1画像から当該第1画像とは違う画像である車線逸脱抑制制御を実行中であることを示す第2画像に切り替え、車線逸脱抑制制御を実行している期間、第2画像を表示する。

0015

これにより、車線維持支援制御の実行中から切り替わって、車線逸脱抑制制御を実行中であることを上記画像によって運転者の視覚訴える報知が更に加わって、以て、当該車線逸抑制制御を実行中であることを運転者により認識させやすくすることができる。その結果、運転者に車線維持支援制御の機能を過信させてしまう可能性をより低くすることができる。

0016

本発明装置の一態様であって、
前記車線維持支援制御及び前記車線逸脱抑制制御の選択的な実行のオン又はオフを操作する操作スイッチ(50)を更に備え、
前記制御部は、前記第1作動モードにて実行した前記車線逸脱抑制制御を終了した(図10のステップ660)直後から、前記操作スイッチをオフの状態にする(図10のステップ1010)ことにより、前記操作スイッチがオフの状態にされてから前記運転者によって前記操作スイッチが再びオンの状態にされるまでの期間、前記車線維持支援制御の実行を許容しないように構成されている。

0017

上記の場合、第1作動モードにて実行した車線逸脱抑制制御を終了した直後から前記運転者によって前記操作スイッチが再びオンの状態にされるまでの期間においては車線維持支援制御が実行されなくなるので、運転者は車線内を走行するために(或いは、車線の略中央を走行するために)は自身で比較的大きなトルクをハンドルに正確に付与するハンドル操作を行う必要性が生じる。従って、運転者に違和感を与えることができ、以て、運転者に車線逸脱抑制制御が終了したことを報知できる。その結果、運転者に車線逸脱抑制制御が終了したことを認識させることでき、以て、車線逸脱抑制制御の機能をより正確に把握させることができ、運転者に車線維持支援制御の機能を過信させてしまう可能性をより低くすることができる。

0018

本発明装置の一態様において、
前記制御部は、前記第1作動モードにて実行した前記車線逸脱抑制制御を終了した(図11のステップ1110)直後から予め定められた一定期間、前記車線維持支援制御の実行を許容しない(図11のステップ1110)ように構成されている。

0019

上記の場合、第1作動モードにて実行した前記車線逸脱抑制制御を終了した直後から予め定められた一定期間においては車線維持支援制御が実行されなくなるので、運転者は車線内を走行するために(或いは、車線の略中央を走行するために)は自身で比較的大きなトルクをハンドルに正確に付与するハンドル操作を行う必要性が生じる。従って、運転者に違和感を与えることができ、以て、運転者に車線逸脱抑制制御が終了したことを報知できる。その結果、運転者に車線逸脱抑制制御が終了したことを認識させることでき、以て、車線逸脱抑制制御の機能をより正確に把握させることができ、運転者に車線維持支援制御の機能を過信させてしまう可能性をより低くすることができる。

0020

上記説明においては、本発明の理解を助けるために、後述す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、上記名称及び/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。

図面の簡単な説明

0021

図1は、本発明の第1実施形態に係る車線内走行支援装置の概略システム構成図である。
図2は、左右白線LL、LR、目標走行ラインLd、及び、カーブ半径Rを表す平面図である。
図3は、車線維持支援制御を実施する場合の車線情報であるセンター距離Dc、及び、ヨー角θyを表す平面図である。
図4(A)は、車線逸脱抑制制御を実施する場合の車線情報であるサイド距離Ds、及び、ヨー角θyを表す平面図である。図4(B)は、逸脱指標距離Ds’とサイド距離Dsとの関係を示したグラフである。
図5は、自車両の走行位置と目標トルク推移との関係を表すグラフである。
図6は、運転支援ECUのCPUが実行する第1作動モードルーチンを表すフローチャートである。
図7は、運転支援ECUのCPUが実行する第2作動モードルーチンを表すフローチャートである。
図8(A)及び図8(B)は、表示画像の例を示す概略図である。
図9は、運転支援ECUのCPUが実行する表示画像ルーチンを表すフローチャートである。
図10は、運転支援ECUのCPUが実行する第1作動モードルーチンを表すフローチャートである。
図11は、運転支援ECUのCPUが実行する第1作動モードルーチンを表すフローチャートである。
図12は、運転支援ECUのCPUが実行するタイマルーチンを表すフローチャートである。

実施例

0022

以下、本発明の各実施形態に係る車線内走行支援装置について図面を参照しながら説明する。尚、実施形態の全図において、同一又は対応する部分には同一の符号を付す。

0023

<第1実施形態>
(構成)
本発明の第1実施形態に係る車線内走行支援装置(以下、「第1装置」と称呼される場合がある。)は、図示しない車両に搭載される。図1に示したように、第1装置は、運転支援ECU10と、電動パワーステアリングECU(以下、「EPS・ECU(Electric Power Steering ECU)」と称呼する。)20と、カメラ30と、車両状態センサ40と、操作スイッチ50と、ブザー60と、表示器70とを備えている。

0024

尚、ECUは、エレクトリックコントロールユニット(Electric Control Unit)の略称であり、CPU、ROM、RAM及びインターフェース等を含むマイクロコンピュータを主要構成部品として有する電子制御回路である。CPUは、メモリ(ROM)に格納されたインストラクション(ルーチン)を実行することにより各種機能を実現する。

0025

運転支援ECU10は、マイクロコンピュータの機能に着目すると、レーン認識部11、車線逸脱抑制制御部12、車線維持支援制御部13及び制御切替部14に大別される。運転支援ECU10は、車両状態センサ40によって検出される車両状態量に基づいて、EPS・ECU20に指令する制御量(目標トルク)を演算する。

0026

EPS・ECU20は、電動パワーステアリング装置制御装置であって、マイクロコンピュータ、及び、モータ駆動回路を主要部として備えている。EPS・ECU20は、ステアリングシャフトに設けられた操舵トルクセンサによって、運転者が操舵ハンドル(図示略)に入力した操舵トルクを検出し、この操舵トルクに基づいて電動モータであるアシストモータ21を駆動制御することにより、ステアリング機構に操舵トルクを付与して、運転者の操舵操作をアシストする。

0027

EPS・ECU20は、運転支援ECU10と接続されている。EPS・ECU20は、運転支援ECU10から操舵指令を受信した場合には、操舵指令で特定される制御量(目標トルク)でアシストモータ21を駆動して操舵アシストトルクを発生させる。この操舵アシストトルクは、運転者のハンドル操作を軽くするために付与される操舵アシストトルクとは異なり、運転者のハンドル操作力とは無関係に、運転支援ECU10からの操舵指令によってステアリング機構に付与されるトルクを表す。

0028

車両状態センサ40は、自車両の車速を検出する車速センサ、自車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサ、及び、自車両の横方向の加速度を検出する横加速度センサ等、目標トルクを演算するために必要となるセンサ類である。

0029

レーン認識部11にはカメラ30が接続されている。カメラ30は、自車両の前方を撮影し、撮影して得られた画像データをレーン認識部11に送信する。レーン認識部11は、カメラ30から送信された画像データを解析して、道路の左右の白線又は黄色線等の車線区画線を認識(検出)する。以下、車線区画線を、便宜上「白線」と称呼する。

0030

レーン認識部11は、図2に示すように、左白線LLと右白線LRとを認識し、この左右の白線LL及びLRの中央位置となる車線中央ラインを目標走行ラインLdに設定する。更に、レーン認識部11は、目標走行ラインLdのカーブ半径Rを演算する。尚、目標走行ラインLdは、必ずしも、左右の白線の中央位置に設定される必要はなく、中央位置から所定距離だけ左右方向にずらした位置に設定されてもよい。

0031

レーン認識部11は、左白線LLと右白線LRとで区画される走行車線における自車両の位置及び向きを演算する。より具体的に述べると、レーン認識部11は、以下に規定され且つ図3に示した「センター距離Dc及びヨー角θy」を演算する。なお、自車両Cの基準点Pは、自車両の左右前輪車軸上における左右前輪間の中心位置である。

0032

センター距離Dc:センター距離Dcは、基準点Pと目標走行ラインLdとの間の道路幅方向(横方向)の距離Dcである。本実施形態において、センター距離Dcは、基準点Pが目標走行ラインLd上にあるとき「0」となり、基準点Pが目標走行ラインLdに対して右側にある場合に正の値となり、基準点Pが目標走行ラインLdに対して左側にある場合に負の値となる。

0033

ヨー角θy:ヨー角θyは、目標走行ラインLdの方向と自車両Cの向いている方向Cdとがなす角度(ずれ角)であり、−90°から+90°までの鋭角である。本実施形態において、ヨー角θyは、自車両Cの向いている方向Cdが目標走行ラインLdの方向と一致しているとき「0」となり、自車両Cの向いている方向Cdが目標走行ラインLdの方向に対して時計回り方向(図3に示した方向)にあるとき正の値となり、自車両Cの向いている方向Cdが目標走行ラインLdの方向に対して反時計回り方向(図4に示した方向)であるとき負の値となる。

0034

更に、レーン認識部11は、以下に規定され且つ図4(A)に示したサイド距離Dsを演算する。

0035

サイド距離Ds:サイド距離Dsは、右白線LR及び左白線LLのうち自車両Cの基準点Pが近い方の白線(以下、この白線を、便宜上「対象白線」と称呼する。)と、基準点Pと、の間の道路幅方向の距離である。図4(A)に示した例において、対象白線は左白線LLである。本実施形態において、サイド距離Dsは、基準点Pが対象白線上にあるとき「0」となり、基準点Pが対象白線に対して走行車線の内側(道路中央側)にあるとき正の値になり、基準点Pが対象白線に対して走行車線の外側(逸脱した側)にあるとき負の値になる。

0036

レーン認識部11によって演算された値(Dc,Ds,θy,R)を車線情報と呼ぶ。

0037

車線逸脱抑制制御部12は、車線逸脱抑制制御を実行する。車線逸脱抑制制御は、LDA制御とも呼ばれ、自車両が走行車線の外側に逸脱しそうなとき、自車両が走行車線の外に逸脱しないように操舵アシストトルクをステアリング機構に付与することにより、運転者に注意を与えながら操舵操作を支援する制御である。以下、車線逸脱抑制制御部12をLDA制御部12と呼び、車線逸脱抑制制御をLDA制御と呼ぶ。

0038

LDA制御部12は、レーン認識部11によって演算された車線情報(Ds,θy,R)を入力し、自車両が走行車線の外に逸脱しないようにするための目標トルクTLDA(以下、「LDA目標トルクTLDA」とも称呼する。)を演算する。本実施形態において、LDA目標トルクTLDAは、自車両Cに左旋回方向のヨーレートを発生させる向きのトルクであるとき正の値となり、自車両Cに右旋回方向のヨーレートを発生させる向きのトルクであるとき負の値となる。なお、この点に関しては、後述するLKA目標トルクTLKAについても同様である。

0039

LDA制御部12は、以下に述べるLDA演算開始条件成立すると、LDA演算終了条件が成立するまで、次式(1)によってLDA目標トルクTLDA(実際には、後述する、第1のLDA目標トルクTLDA1及び第2のLDA目標トルクTLDA2)を演算する。LDA制御部12は、(1)式によってLDA目標トルクTLDAを演算していない場合、LDA目標トルクTLDAを暫定的に「0」に設定する。

0040

・LDA演算開始条件:LDA演算実行条件は、サイド距離Dsが基準サイド距離Dsref以下になったときに成立する条件である。

0041

・LDA演算終了条件:LDA演算終了条件は、以下の条件が総て成立すると成立する条件である。
サイド距離Dsが基準サイド距離Dsrefよりも大きい。
対象白線が左白線LLの場合において、ヨー角θyが負の切替判定閾値θyrefF以上であるか、又は、対象白線が右白線LRの場合においてヨー角θyが正の切替判定閾値θyrefS以下である。切替判定閾値θyrefF及び正の切替判定閾値θyrefSは、それぞれ、自車両Cの向きが目標車線Ldに対してほぼ平行(実質的に平行)であるとみなすことができる角度に設定されている。

0042

TLDA=K1・(V2/R)+K2・Ds’+K3・θy ・・・(1)

ここで、K1,K2,K3は、それぞれ制御ゲインである。
K1は、走行車線が左にカーブしている場合には正の値(k1>0)に設定され、走行車線が右にカーブしている場合には負の値(−k1)に設定される。
K2は、対象白線が右白線LRの場合に正の値(k2>0)に設定され、対象白線が左白線LLの場合に負の値(−k2)に設定される。
K3は、正の値に設定される。
Vは、車速センサにより検出される自車両の車速である。
Rは、レーン認識部11が演算した目標走行ラインLdのカーブ半径(R>0)である。
θyは、上述したヨー角である。
Ds’は逸脱指標距離Ds’である。逸脱指標距離Ds’は、予め設定された基準サイド距離Dsrefからサイド距離Dsを減算した値(Ds’=Dsref−Ds)であり、サイド距離Dsに対して図4(B)のグラフに示した関係を有する。

0043

式(1)の右辺第1項は、道路のカーブ半径R及び車速Vに応じて決定されるフィードフォワード的に働くトルク成分(カーブ半径Rに関するフィードフォワード量)である。即ち、右辺第1項は、自車両Cを目標走行ラインLdの曲率に応じて走行させるためのトルク成分である。
式(1)の右辺第2項は、道路幅方向における自車両Cの白線(特に、対象白線)への接近を抑制するように、或いは、自車両Cが走行車線から逸脱した場合に対象白線よりも内側(道路中央側)を走行するように、フィードバック的に働くトルク成分(サイド距離Ds又は逸脱指標距離Ds’に関するフィードバック量)である。
式(1)の右辺第3項は、ヨー角θyの大きさ|θy|を小さくするように(目標走行ラインLdに対する自車両の方向の偏差を小さくするように)フィードバック的に働くトルク成分(ヨー角θy関するフィードバック量)である。

0044

尚、LDA制御部12は、上記(1)式の右辺に、値K4・(γ*−γ)を加えることにより、LDA目標トルクTLDAを求めても良い。この場合、γ*は目標ヨーレートであり、右辺第1項と第2項と第3項との和に基づいて決定される値であって、右辺第1項と第2項と第3項との和に基づいて実現(達成)されるべきヨーレートである。γはヨーレートセンサによって検出される自車両Cの実ヨーレートである。従って、値K4・(γ*−γ)は、目標ヨーレートγ*と実ヨーレートとの偏差を小さくするようにフィードバック的に働くトルク成分(ヨーレートに関するフィードバック量)である。

0045

ところで、例えば、自車両Cが一定のカーブ半径Rを有する目標走行ラインLdに沿って一定速度Vで走行している場合に、そのカーブ半径Rが過小であるために自車両Cが走行車線の右白線LRから逸脱する傾向が生じた(即ち、サイド距離Dsが基準サイド距離Dsref以下になった)と仮定する。この場合、制御ゲインK2は正の値k2であり且つ逸脱指標距離Ds’は正の値となるので、(1)式の右辺第2項(K2・Ds’)は正の値になる。更に、制御ゲインK3は正の値であり且つ右白線LRに対する逸脱傾向にあることからヨー角θyは正の値となるので、(1)式の右辺第3項(K3・θy)もまた正の値となる。加えて、逸脱傾向が生じた当初においては、逸脱指標距離Ds’及びヨー角θyは増大する。即ち、逸脱指標距離Ds’及びヨー角θyは、自車両Cが走行車線を逸脱する可能性が高くなるほど、その絶対値が大きくなるパラメータと言うことができる。

0046

一方、LDA制御部12は、所定の演算周期にてLDA目標トルクTLDAを演算する。従って、制御ゲインK2及び制御ゲインK3(即ち、自車両Cが走行車線を逸脱する可能性が高くなるほど、その絶対値が大きくなるパラメータに乗じられる制御ゲイン)の絶対値が大きいほど、目標トルクTLDAの単位時間当たりの変化量を大きくすることができ、LDA制御の応答性を高めることができる。

0047

LDA制御部12は、演算結果である目標トルクTLDAを制御切替部14に供給する。

0048

車線維持支援制御部13は、車線維持支援制御を実行する。車線維持支援制御は、LKA制御とも呼ばれ、自車両Cの走行位置が目標走行ラインLd付近に維持されるように、操舵アシストトルクをステアリング機構に付与して運転者の操舵操作を支援する制御である。以下、車線維持支援制御部13をLKA制御部13と呼び、車線維持支援制御をLKA制御と呼ぶ。

0049

LKA制御部13は、レーン認識部11によって演算された車線情報(Dc,θy,R)を入力し、自車両Cが目標走行ラインLdに沿って走行するための目標トルクTLKA(以下、「LKA目標トルクTLKA」と称呼する。)を演算する。

0050

LKA制御部13は、次式(2)によってLKA目標トルクTLKAを演算する。

TLKA=K11・(V2/R)+K12・Dc+K13・θy・・・(2)

ここで、K11,K12,K13は、それぞれ制御ゲインである。
K11は、走行車線が左にカーブしている場合には正の値(k11>0)に設定され、走行車線が右にカーブしている場合には負の値(−k11)に設定される。
K12は、正の値に設定される。
K13は、正の値に設定される。

0051

式(2)の右辺第1項は、道路のカーブ半径R及び車速Vに応じて決定されるフィードフォワード的に働くトルク成分(カーブ半径Rに関するフィードフォワード量)である。即ち、右辺第1項は、自車両Cを目標走行ラインLdの曲率に応じて走行させるためのトルク成分である。
式(2)の右辺第2項は、目標走行ラインLdに対する自車両の道路幅方向位置のずれ(位置偏差)であるセンター距離Dcを小さくするようにフィードバック的に働くトルク成分(センター距離Dcに関するフィードバック量)である。
式(2)の右辺第3項は、ヨー角θyの大きさ|θy|を小さくするように(目標走行ラインLdに対する自車両の方向の偏差を小さくするように)フィードバック的に働くトルク成分(ヨー角θy関するフィードバック量)である。

0052

LKA制御は、自車両Cが目標走行ラインLdに沿って走行するように運転者の運転操作を支援するための制御であるので、操舵フィーリングが快適であることが要求される。このため、ゆっくりと操舵が行われるように操舵アシストトルク(LKA目標トルクTLKA)が設定される。一方、LDA制御は、自車両Cが走行車線の外(対象白線の外)に逸脱しそうなときに、自車両Cが走行車線の外に逸脱しないように、操舵アシストトルクをステアリング機構に付与して運転者の操舵操作を支援する制御である。従って、比較的急な操舵が行われるように操舵アシストトルク(LDA目標トルクTLDA)が設定される。

0053

このため、操舵アシストトルクの目標値(即ち、目標トルク)の変化率(単位時間当たりに得られる目標トルクの変化量)は、LKA制御に比べてLDA制御の方が大きくなるように設定されている。つまり、LDA制御の制御ゲインは、LKA制御の制御ゲインよりもその絶対値が大きく設定されている。この場合、特に、位置偏差のフィードバック制御項の制御ゲインK2,K12については、K2>K12、方向偏差のフィードバック制御項の制御ゲインK3,K13については、K3>K13という関係に設定されている。

0054

更に、LDA制御又はLKA制御が実行された場合には、自車両Cに横加速度が発生するが、第1装置においては、その横加速度Gyの上限制限が設けられている。つまり、LDA制御では、発生させることが許容される横加速度Gyの最大値である最大横加速度GyLDAmaxが設定され、LKA制御では、発生させることが許容される横加速度Gyの最大値である最大横加速度GyLKAmaxが設定される。従って、LDA目標トルクTLDAは、実際の横加速度Gyが最大横加速度GyLDAmaxを超えないように制限される。以下、最大横加速度GyLDAmaxによって制限されるLDA目標トルクTLDAの上限値は「上限トルクTLDAmax」と称呼される。同様に、LKA目標トルクTLKAは、実際の横加速度Gyが最大横加速度GyLKAmaxを超えないように制限される。以下、最大横加速度GyLKAmaxによって制限される目標トルクTLKAの上限値は「上限トルクTLKAmax」と称呼される。第1装置において、上限トルクTLDAmaxは、上限トルクTLKAmaxよりも大きな値に設定される。

0055

LKA制御部13は、演算結果であるLKA目標トルクTLKAを制御切替部14に供給する。

0056

制御切替部14は、LDA目標トルクTLDA、LKA目標トルクTLKA、及び、車線情報(Dc,Ds,θy,R)を所定の演算周期で入力する。LDA制御とLKA制御とは同時に実行されるようにはなっていない。従って、制御切替部14は、LDA目標トルクTLDA、LKA目標トルクTLKA、及び、車線情報に基づいて、実行する制御(LDA制御とLKA制御)を切り替える機能を有している。制御切替部14は、LDA目標トルクTLDA、LKA目標トルクTLKA、及び、車線情報に基づいて、最終的に実行する制御(LDA制御又はLKA制御)を決定し、その決定された制御を実行する制御部(LDA制御部12又はLKA制御部13)で演算された制御量(目標トルク)を表す操舵指令をEPS・ECU20に送信する。

0057

操作スイッチ50は、自車両のステアリングコラムに設けられている。操作スイッチ50は、運転者により下方に押し下げられた際にオン位置に移動し、その後、運転者が操作しなければオン位置に留まる。更に、操作スイッチ50は、オン位置にある場合に運転者により上方に押し上げられた際にオフ位置に移動し、その後、運転者が操作しなければオフ位置に留まる。操作スイッチ50は、運転者が、LDA制御及びLKA制御の何れか一の制御を実行する車線内走行支援(レーンキーピングアシスト)を行うか否かを選択するための操作器である。運転支援ECU10は、操作スイッチ50がオン位置にあるとき操作スイッチ50の状態がオン状態にあると認識し、操作スイッチ50がオフ位置にあるとき操作スイッチ50の状態がオフ状態にあると認識するようになっている。

0058

尚、操作スイッチ50は、運転者がその操作スイッチ50を基準位置から下方に押し下げている間のみ下方に移動し、運転者が操作スイッチ50に触れていない場合には基準位置に自動的に戻るように構成されていてもよい。この場合、運転支援ECU10は、操作スイッチ50の状態がオフ位置にあると認識している期間において操作スイッチ50が押下されると操作スイッチ50の状態がオン位置に変化したと認識し、その後、操作スイッチ50が基準位置に戻っても、その認識を維持する。更に、運転支援ECU10は、操作スイッチ50の状態がオン位置にあると認識している期間において操作スイッチ50が押下されると操作スイッチ50の状態がオフ位置に変化したと認識し、その後、操作スイッチ50が基準位置に戻っても、その認識を維持する。

0059

尚、図示及び詳細な説明は省略するが、第1装置は周知の追従車距離制御(以下「ACC(Adaptive Cruise Control)制御」と称呼する。)を実行できるようになっている。自車両は、このACC制御の実行を行うか否かを運転者が選択できるようにするためのACC操作スイッチ(図示省略)を備える。ACC操作スイッチがオン位置に設定されるとACC制御が実行され、ACC操作スイッチがオフ位置に設定されるとACC制御は実行されない。尚、ACC制御は、自車両の前方に自車両が追従するべき他車両が存在するときに、その他車両との車間距離を所定距離に維持する追従制御と、自車両の前方に自車両が追従するべき他車両が存在しないときに自車両を所定速度で走行させる一定速度制御と、の両方を含む。

0060

ブザー60及び表示器70は、運転支援ECU10に接続される。運転支援ECU10からの指令に従ってブザー60を吹鳴させて運転者への注意喚起を行う。運転支援ECU10からの指令に従って、表示器70により車線内走行支援の作動状況を表示する。尚、表示器70は、運転支援ECU10の指令に応じた画像を表示する表示装置である。具体的に述べると、表示器70は、マルチファンクションディスプレイ及びヘッドアップディスプレイの少なくとも一つである。

0061

(作動の概要
第1装置の運転支援ECU10は、操作スイッチ50が押下されたことによって押下スイッチ50がオン状態にあると認識すると、LDA制御及びLKA制御の何れか一の制御を実行する車線内走行支援(レーンキーピングアシスト)を行う。この場合、運転支援ECU10は、作動条件に応じて、下記の第1作動モード及び第2作動モードのうちの何れか一のモードで作動するようになっている。
・第1作動モード:LKA制御又はLDA制御を実行するモード。
・第2作動モード:LDA制御を実行するモード。

0062

尚、第1作動モードを作動する作動条件は、具体的に述べると次の通りである。
・ACC制御の実行中であり、且つ、自車両の車速が所定車速以上であること。
第2作動モードを作動する作動条件は、具体的に述べると次の通りである。
・ACC制御の実行中でなく、且つ、自車両の車速が所定車速以上であること。

0063

尚、前記所定車速は、作動条件に適当な速度を任意に設定可能である。更に、作動条件は、上述の条件に限定されない。例えば、ACC制御の設定車速が所定車速以上にあるか否かを作動条件に付加してもよい。

0064

第1作動モードで作動している場合、運転支援ECU10は、自車両の走行状況に応じて、LKA制御又はLDA制御を切り替えて、LKA制御及びLDA制御の何れか一つの制御を実行する。LKA制御を実行中にLKA制御からLDA制御に切り替える場合、運転支援ECU10は、LDA制御の応答性を第2作動モードで実行するLDA制御の応答性より高くなるようにしている。

0065

即ち、目標トルクの変化率は、第2作動モードのLDA制御に比べて第1作動モードのLDA制御の方が大きくなっている。つまり、第1作動モードのLDA制御の制御ゲインは、第2作動モードのLDA制御の制御ゲインよりもその絶対値が大きくなっている。この場合、特に、位置偏差のフィードバック制御項である制御ゲインK2については、K2a>K2b、方向偏差のフィードバック制御項である制御ゲインK3については、K3a>K3bという関係にする必要がある。尚、K2a及びK3aは第1作動モードのLDA制御の制御ゲインであり、K2b及びK3bは第2作動モードのLDA制御の制御ゲインである

0066

第2作動モードで作動している場合、運転支援ECU10は自車両の走行状況に応じて、LDA制御を実行する。第2作動モードで作動している場合、運転支援ECU10はLKA制御を実行しない。即ち、第2作動モードで作動している場合、運転支援ECU10は、自車両の走行状況に応じて、LDA制御のみを実行する。尚、第2作動モードで実行するLDA制御は、第1作動モードで実行するLDA制御の目標トルクの変化率(単位時間当たりに得られる目標トルクの変化量)より、目標トルクの変化率が小さくなるようになっている。

0067

この第2作動モードで実行するLDA制御は、その操舵制御を実行した時の操舵角速度(ハンドルの動き)及びヨーレート勾配(車両挙動)が運転者に唐突感及び違和感を与えないような応答性(制御の強さ)になっている。尚、運転者に唐突感及び違和感を与えないような応答性とは、運転者が通常行う逸脱回避操作を想定して、この操作による操舵角速度(ハンドルの動き)及びヨーレート勾配(車両挙動)以下となるような応答性である。当該操舵角速度及びヨーレート勾配は、例えば、走行条件を同一として、制御介入位置と同じ位置を運転者の逸脱回避操作開始時とした場合の運転者が通常行う逸脱回避操作で得られた値(複数回試行した場合の平均値)に基づいて任意の値に特定することができる。

0068

第2作動モードで作動している場合、運転支援ECU10は次のようにLDA制御を実行する。LDA制御の作動開始条件が成立すると、LDA制御部12は、第2作動モードのLDA制御の制御ゲインで演算したLDA目標トルクTLDA(以下、「LDA目標トルクTLDA2」と称呼する場合がある。)を目標切替部14に供給する。目標切替部14は、LDA制御部12から供給されたLDA目標トルクTLDA2を表す操舵指令をEPS・ECU20に送信する。これにより、運転支援ECU10は運転者に対して制御の唐突感及び違和感を与えないように、LDA目標トルクTLDA2を用いてLDA制御を実行する。

0069

一方、第1作動モードで作動している場合、運転支援ECU10が実行するLDA制御は、その操舵制御を実行した時の操舵角速度(ハンドルの動き)及びヨーレート勾配(車両挙動)が運転者に唐突感又は違和感を与えるような応答性になっている。尚、運転者に唐突感又は違和感を与えるような応答性とは、運転者が通常行う逸脱回避操作を想定して、この操作による操舵角速度(ハンドルの動き)又はヨーレート勾配(車両挙動)を超えるような応答性である。

0070

図5は運転支援ECU10が第1作動モードで作動している場合の自車両の走行位置と目標トルクの推移との関係を表すグラフである。図中のトルク波形において、上段がLKA目標トルクTLKAを表し、中段がLDA目標トルクTLDAを表し、下段が最終的にEPS・ECU20に指令される目標トルクを表す。

0071

図5に示したカーブ区間を含む道路区間を自車両が走行する期間(時刻t0から時刻t4までの期間)、運転支援ECU10が第1作動モードで作動していると仮定する。第1作動モードで作動している場合、運転支援ECU10は、自車両の走行状況に応じて、LKA制御又はLDA制御を切り替えて、LKA制御及びLDA制御の何れか一の制御を実行する。

0072

第1作動モードで作動している場合、LKA制御部13は、LKA目標トルクTLKAの演算を行い、LKA目標トルクTLKAを目標切替部14に供給する。従って、時刻t0の時点から時刻t4までの期間、LKA目標トルクTLKAが目標切替部14に供給される。

0073

LDA制御の作動開始条件(目標トルクの演算開始条件)が成立していない期間、即ち、自車両が走行車線の中央付近を走行している時刻t0から時刻t1の直前の時点までの期間、運転支援ECU10はLKA制御を実行する。この場合、目標切替部14は、LKA制御部13から供給されたLKA目標トルクTLKAを表す操舵指令をEPS・ECU20に送信する。これにより、運転支援ECU10はLKA制御を実行する。

0074

自車両がカーブ区間に侵入し始める地点を走行している時刻t1で、LDA制御の作動開始条件が成立すると、LDA制御部12は、第2作動モードのLDA制御と同様の制御ゲインを用いて演算したLDA目標トルクTLDA2を目標切替部14に供給する。

0075

目標切替部14は、LDA制御部12から供給されたLDA目標トルクTLDA2及びLKA制御部13から供給されたLKA目標トルクTLKAのうちの大きい方を、操舵指令としてEPS・ECU20に送信する。時刻t1では、LKA目標トルクTLKAの方がLDA目標トルクTLDA2より大きい。従って、目標切替部14は、LKA目標トルクTLKAを表す操舵指令をEPS・ECU20に送信する。これにより、運転支援ECU10はLKA制御を実行する。即ち、時刻t1の直前の時点で実行していたLKA制御を、継続して時刻t1でも実行する。

0076

同様にして、時刻t1の直後から、LKA目標トルクTLKAの方がLDA目標トルクTLDA2より小さくなる時刻t2の直前の時点までの期間、運転支援ECU10はLKA制御を実行する。即ち、時刻t1で実行していたLKA制御を、継続して時刻t2の直前の時点まで実行する。

0077

自車両がカーブの直前の地点を走行している時刻t2で、LKA目標トルクTLKAの方がLDA目標トルクTLDA2より小さくなると、運転支援ECU10はLKA制御を禁止し、LDA制御を実行する。この場合、LDA制御部12は、第1作動モードのLDA制御の制御ゲインで演算した実線a1で示したLDA目標トルクTLDA(以下、「目標トルクTLDA1」と称呼する場合がある。)を目標切替部14に供給する。このLDA目標トルクTLDA1の変化率(勾配)は、一点鎖線a2で示した第2作動モードのLDA制御を実行した場合の目標トルクに相当するLDA目標トルクTLDA2の変化率(勾配)より大きくなっている。このようなLDA目標トルクTLDA1によるLDA制御は、その操舵制御を実行した時のハンドルの動き(操舵角速度)及び車両挙動(ヨーレート勾配)が運転者に唐突感又は違和感を与える。これにより、LKA制御からLDA制御に切り替えてLDA制御を実行していることを運転者に報知し、以て、当該LDA制御を実行していることを運転者に認識させることができる。

0078

目標切替部14は、LDA目標トルクTLDA1を表す操舵指令をEPS・ECU20に送信する。これにより、運転支援ECU10は、車線内走行支援制御をLKA制御からLDA制御に切り替え、LDA制御の実行を開始する。

0079

尚、この第1作動モードで実行するLDA制御は、LDA制御の終了条件が成立するまで、その制御を実行する。LDA制御実行中、目標切替部14は、LDA目標トルクTLDA1がLKA目標トルクTLKAよりも大きいか、あるいは小さいか否かに関わらず、LDA目標トルクTLDA1を表す操舵指令をEPS・ECU20に送信する。

0080

第1作動モードのLDA制御の実行を開始した時刻t2の直後の時点からカーブ区間の終了地点を走行している時刻t3の直前の時点までの期間、目標切替部14は、LDA目標トルクTLDA1を表す操舵指令をEPS・ECU20に送信する。これにより、運転支援ECU10はLDA制御を実行する。

0081

自車両がカーブ区間の終了地点を走行している時刻t3で、LDA制御の終了条件を満たすと、LDA制御部12は、LDA目標トルクTLDA1の演算を終了し、目標切替部14に対するLDA目標トルクTLDA1の供給を停止する。そして、目標切替部14は、LKA制御部13から供給されたLKA目標トルクTLKAを表す操舵指令をEPS・ECU20に送信する。これにより、時刻t3で運転支援ECU10はLDA制御からLKA制御に切り替えて、時刻t3から時刻t4までの期間、LKA制御を実行する。

0082

<具体的作動>
次に、第1装置の具体的な作動について説明する。運転支援ECU10のCPU(以下、単に「CPU」と称呼する。)は、図6及び図7のフローチャートによりそれぞれ示した第1作動モードルーチン及び第2作動モードルーチンのそれぞれを実行するようになっている。

0083

従って、所定のタイミングになると、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、前述した第1作動モードの作動条件が成立しているか否かを判定する。

0084

第1作動モードの作動条件が成立している場合、CPUはステップ605にて「Yes」と判定してステップ610に進み、LKA制御のLKA目標トルクTLKA(図中「LKAトルク」と称呼する。)を上記(2)式に従って演算する。その後、CPUはステップ615に進み、LDA目標トルクTLDA(即ち、TLDA1又はTLDA2)の演算が繰り返し行われている最中(以下、「LDA目標トルク演算中」とも表現する。)ではないか否かを判定する。

0085

LDA目標トルク演算中ではない場合、CPUはステップ615にて「Yes」と判定してステップ620に進み、上述したLDA演算開始条件(即ち、LDA目標トルクTLDAの演算開始条件)が成立したか否かを判定する。即ち、CPUは、自車両Cの基準点Pと左右の白線のうちの基準点Pが近いほうの白線との間のサイド距離Dsが基準サイド距離Dsrefよりも短くなった場合に、LDA目標トルクTLDAの演算開始条件が成立する。

0086

LDA演算開始条件が成立していない場合、CPUはステップ620にて「No」と判定してステップ660に進み、LKA制御を実行する。即ち、CPUはステップ610にて演算したLKA目標トルクTLKAを表す操舵指令をEPS・ECU20に送信することにより、LKA制御を実行する。即ち、CPUは「ステップ610にて演算したLKA目標トルクTLKA」を表す操舵指令をEPS・ECU20に送信することにより、LKA制御を実行する。その後、CPUはステップ695に進み、本ルーチンを一旦終了する。

0087

これに対して、LDA演算開始条件が成立した場合、CPUはステップ620にて「Yes」と判定してステップ630に進み、本ルーチンを前回実行したときにステップ625の処理によってLKA制御を実行していたか否か(換言すると、直前までLKA制御を実行していたか否か)を判定する。本ルーチンを前回実行したときにLKA制御を実行していた場合、CPUはステップ630にて「Yes」と判定してステップ635に進み、第2作動モードのLDA制御と同様の制御ゲイン(第1作動モードのLDA制御の制御ゲインより小さい制御ゲイン)でLDA目標トルクTLDA2の演算を開始する。その後、CPUはステップ635に進み、LDA目標トルクTLDA2がLKA目標トルクTLKAより大きいか否かを判定する。

0088

LDA目標トルクTLDA2がLKA目標トルクTLKA以下である場合、CPUはステップ640にて「No」と判定してステップ625に進み、LKA制御を実行する。即ち、CPUは「ステップ610にて演算したLKA目標トルクTLKA」を表す操舵指令をEPS・ECU20に送信することにより、LKA制御を実行する。

0089

これに対して、LDA目標トルクTLDA2がLKA目標トルクTLKAより大きい場合、CPUはステップ640にて「Yes」と判定してステップ645に進み、第1作動モードのLDA制御の制御ゲイン(第2作動モードのLDA制御の制御ゲインよりその絶対値が大きい制御ゲイン)でLKA目標トルクTLDA1の演算を開始する。

0090

その後、CPUはステップ650に進んでLDA制御を実行する。即ち、CPUは「ステップ645にて演算したLDA目標トルクTLDA1」を表す操舵指令をEPS・ECU20に送信することにより、第1作動モードのLDA制御を実行する。

0091

次に、CPUはステップ655に進み、上述したLDA演算終了条件が成立したか否かを判定する。具体的に述べると、CPUはステップ655にて、「サイド距離Dsが基準サイド距離Dsrefよりも大きく、且つ、ヨー角θyの大きさが切替判定閾値θyref以下である」か否かを判定する。

0092

LDA演算終了条件が成立していない場合、CPUはステップ655にて「No」と判定してステップ695に進み、本ルーチンを一旦終了する。

0093

尚、この直後にCPUが再び第1作動モードルーチンを実行する場合、CPUがLDA作動中の状態であるので、CPUはステップ615にて「No」と判定してステップ625に進む。CPUが直前までLKA制御ではなくてLDA制御を実行していたので、CPUはステップ625にて「No」と判定してステップ640に進み、LDA目標トルクTLDA1の演算を行う。その後、CPUはステップ645に進み、LDA制御を実行した後、ステップ650及びステップ655の適当な処理を実行する。その後、CPUはステップ695に進んで本ルーチンを一旦終了する。

0094

これに対して、CPUがステップ655の処理を実行する時点において、LDA演算終了条件が成立した場合、CPUはステップ655にて「Yes」と判定してステップ660に進み、LDA目標トルク(TLDA1及びTLDA2)の演算を終了するとともにLDA制御を終了する。その後、CPUはステップ695に進み、本ルーチンを一旦終了する。この直後に、CPUが再び第1作動モードルーチンを実行する場合、この時点においてCPUはLDA目標トルクの演算を終了している。よって、CPUはステップ615にて「Yes」と判定してステップ620に進む。そして、LDA演算開始条件が成立していなければ(尚、一般には、LDA演算終了条件の成立後に直ちにLDA演算開始条件は成立しない。)、CPUはステップ625に進む。よって、LKA制御が実行される。

0095

更に、ステップ605の処理を実行する時点において、第1作動モードの作動条件が成立していない場合、CPUはステップ605にて「No」と判定してステップ695に直接進み、本ルーチンを一旦終了する。

0096

一方、CPUは、所定のタイミングになると、図7に示した第2作動モードルーチンのステップ700から処理を開始してステップ710に進み、第2作動モードの作動条件が成立しているか否かを判定する。第2作動モードの作動条件が成立していなければ、CPUはステップ710にて「No」と判定し、ステップ795に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。

0097

第2作動モードの作動条件が成立している場合、CPUはステップ710にて「Yes」と判定してステップ720に進み、LDA目標トルクTLDA(即ち、TLDA2)の演算が繰り返し行われている最中(即ち、LDA目標トルク演算中)でないか否かを判定する。

0098

LDA目標トルク演算中ではない場合、CPUはステップ720にて「Yes」と判定してステップ730に進み、上述したLDA演算開始条件(即ち、LDA目標トルクTLDAの演算開始条件)が成立したか否かを判定する。

0099

LDA演算開始条件が成立した場合、CPUはステップ730にて「Yes」と判定してステップ740に進み、第2作動モードのLDA制御の制御ゲイン(即ち、第1作動モードのLDA制御の制御ゲインよりも小さい制御ゲイン)でLDA目標トルクTLDA2の演算を開始する。その後、CPUはステップ750に進み、「ステップ740にて演算したLDA目標トルクTLDA2」を表す操舵指令をEPS・ECU20に送信することにより、LDA制御を実行する。

0100

その後、CPUはステップ760に進み、上述したLDA演算終了条件が成立したか否かを判定する。LDA演算終了条件が成立したか否かを判定する。LDA演算終了条件が成立していない場合、CPUはステップ760にて「No」と判定して直接ステップ795に進み、本ルーチンを一旦終了する。

0101

尚、この直後に、CPUが再び第2作動モードルーチンを実行する場合、この時点においてCPUはLDA目標トルクTLDA2の演算を継続している。よって、CPUはステップ720にて「No」と判定してステップ740に直接進み、LDA目標トルクTLDA2の演算を行う。その後、CPUはステップ750に進み、LDA制御を実行する。

0102

これに対して、CPUがステップ760の処理を実行する時点において、LDA演算終了条件が成立した場合、CPUはステップ760にて「Yes」と判定してステップ770に進み、LDA目標トルク(TLDA2)の演算を終了する。その後、CPUはステップ795に進み、本ルーチンを一旦終了する。この直後に、CPUが再び第2作動モードルーチンを実行する場合、この時点においてCPUはLDA目標トルクの演算を終了している。よって、CPUはステップ720にて「Yes」と判定してステップ730に進む。そして、LDA演算開始条件が成立していなければ(尚、一般には、LDA演算終了条件の成立後に直ちにLDA演算開始条件は成立しない。)、CPUはステップ730にて「No」と判定し、ステップ795に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。

0103

以上説明したように、第1装置は、次のような効果を奏する。即ち、第1装置が第1作動モードで、LKA制御から切り替わって実行するLDA制御は、操舵支援制御を実行した時のハンドルの動き及び車両挙動が運転者に唐突感又は違和感を与えるような応答性になっている。

0104

従って、第1装置は、操舵支援実行時のハンドルの動き及び車両挙動が運転者に与える唐突感又は違和感によって、LKA制御からLDA制御に切り替わったこと、及び、LKA制御ではなくてLDA制御を実行していることを運転者に報知し、以て、当該LDA制御を実行していることを運転者に認識させことができる。その結果、第1装置は、LKA制御の機能を運転者に過信させてしまう可能性を低くすることができる。

0105

<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態に係る車線内走行支援装置(以下、「第2装置」と称呼される場合がある。)について説明する。第2装置は、第1作動モードで作動している際に車線内走行支援の制御態様がLKA制御からLDA制御に切り替わったときに表示画像を切り替え、それによって運転者の視覚に訴える報知を行い、以て、当該LDA制御を実行中であることを運転者に認識させるようにしている点において第1装置と相違している。
以下、この相違点を中心として説明する。

0106

<作動の概要>
第2装置の運転支援ECU10は、第1作動モードにて作動している際、制御態様をLKA制御からLDA制御に切り替えたとき、表示器70に表示する画像をLKA制御を実行中であることを示す画像(第1画像)から当該画像とは違う画像であるLDA制御を実行中であることを示す画像(第2画像)に切り替える。

0107

具体的に述べると、第2装置の運転支援ECU10は、第1作動モードにて作動している際にLKA制御を実行中である場合、図8(A)に示した画像(LKA制御が実行中である旨を示す画像)を表示器70に表示する。図8(A)に示した第1画像においては、画像の中央部下端近傍に車両の前端部分VT(第1画像部)が示され、車両の前端部分VTの左右の両側に2本の白線WL(第2画像部及び第3画像部)が示され、更に、白線HSのそれぞれの外側に青色の壁BW(第4画像部及び第5画像部)が示される。

0108

更に、その運転支援ECU10は、第1作動モードにて作動している際に制御態様がLKA制御からLDA制御に切り替わると、そのLDA制御が実行中である限り、図8(B)に示した画像(LDA制御が実行中である旨を示す画像)を表示器70に表示する。なお、図8(B)は、自車両が左側の白線に近づいた場合の画像を示す。図8(B)に示した画像においては、画像の中央部下端近傍に車両の前端部分VT(第1画像部)が示され、車両の前端部分VTの左右の両側に2本の白線WL(第2画像部及び第3画像部)が示され、更に、自車両が近づいた側の白線HS(第2画像部、即ち、前述した逸脱回避対象となる白線(対象白線))に隣接し且つ当該白線の外側に赤色の壁RW(第4画像部)が示され、対象白線とは反対の白線に隣接し且つ当該白線の外側に青色の壁BW(第5画像部)が示される。従って、自車両が右側の白線(第3画像部)に近づき、対象白線が右側の白線になった場合には、右側に赤色の壁RW(第5画像部)が表示され、左側に青色の壁BW(第4画像部)が表示される。

0109

尚、LKA制御を実行中であることを示す画像、及び、LDA制御を実行中であることを示す画像は、図8(A)に示す画像及び図8(B)に示す画像に限定されず、種々の画像を採用し得る。例えば、LDA制御を実行中であることを示す画像として、図8(B)に示す画像に代えて、左側の壁(対象白線に隣接する壁)の高さが図8(A)の壁の高さよりも高くなっているようにその形状が変更された画像を採用してもよい。

0110

<具体的作動>
次に、第2装置の運転支援ECU10のCPU(以下、単に「CPU」と称呼する。)の具体的作動について説明する。操作スイッチ50がオン位置にあると運転支援ECU10が認識している場合、CPUは、所定時間が経過する毎に、図6に示したルーチンと同一の第1作動モードルーチン、図7に示したルーチンと同一の第2作動モードルーチン及び図9に示した表示画像ルーチンのそれぞれを実行する。図6及び図7に示したルーチンについては説明済みである。従って、以下、図9を参照しながら、CPUの作動を説明する。

0111

CPUは、所定のタイミングになると、表示画像ルーチンのステップ900から処理を開始してステップ910に進み、LKA制御が実行中であるか否かを判定する。

0112

LKA制御が実行中である場合、CPUはステップ910にて「Yes」と判定してステップ915に進み、LKA制御を実行中であることを示す画像(図8(A)に示した画像)を表示器70に表示する。

0113

これに対して、LKA制御を実行中ではない場合、CPUはステップ910にて「No」と判定してステップ920に進み、CPUはLDA制御が実行中であるか否かを判定する。LDA制御が実行中である場合、CPUはステップ920にて「Yes」と判定してステップ925に進み、CPUはLDA制御を実行中であることを示す画像(図8(B)に示した画像)を表示器70に表示する。その後、CPUはステップ995に進み、本ルーチンを一旦終了する。

0114

これに対して、LDA制御を実行中ではない場合、CPUはステップ920にて「No」と判定してステップ995に進み、本ルーチンを一旦終了する。この場合、LDA制御及びLKA制御を実行中であることを示す画像の両方とも表示器70には表示されない。

0115

以上説明したように、第2装置は、次のような効果を奏する。即ち、第2装置は、LKA制御に切り替わってLDA制御を実行する際に、表示器70に表示する画像を、LKA制御を実行中であることを示す画像から当該画像とは違う画像であるLDA制御を実行中であることを示す画像に切り替える。

0116

これにより、LKA制御からLDA制御に制御態様が切り替わった際、表示画像による運転者の視覚に訴える報知がハンドルの急な回転及び車両挙動の急変化に加わるので、
当該LDA制御を実行中であることを運転者により認識させやすくすることができる。その結果、運転者にLKA制御の機能を過信させてしまう可能性を低くすることができる。

0117

<第3実施形態>
次に、本発明の第3実施形態に係る車線内走行支援(以下、「第3装置」と称呼される場合がある。)について説明する。第3装置は、第1作動モードにて作動している際に車線内走行支援の制御態様を、LKA制御からLDA制御に切り替えた後にLDA制御を終了したとき(LDA演算終了条件が成立したとき)、LKA制御に再び戻ることなく、操作スイッチ50をオフ位置に戻すこと(即ち、操作スイッチ50がオフ状態にあると認識すること)により、再び操作スイッチ50が押下されてオン位置に移動されるまでは車線内走行支援(LKA制御及びLDA制御の何れも)を実行しない点のみにおいて、第1装置と相違している。
以下、この相違点を中心として説明する。尚、第3装置の相違点(特徴)を、第2装置に適用してもよい。

0118

<作動の概要>
第3装置は、第1作動モードにて作動している際にLKA制御に代えてLDA制御を実行し、次いでLDA制御を終了した場合、その後に車線内走行支援(具体的に述べるとLKA制御)を実行しないようになっている。これにより、LKA制御が実行されなくなるので、運転者は車線内を走行するために(或いは、車線の略中央を走行するために)は自身で比較的大きなトルクをハンドルに正確に付与するハンドル操作を行う必要性が生じる。従って、LDA制御の終了後において運転者に違和感を与えることができ、以て、運転者にLDA制御が終了したことを認識させることできる。

0119

<具体的作動>
次に、第3装置の運転支援ECU10のCPU(以下、単に「CPU」と称呼する。)の具体的作動について説明する。操作スイッチ50がオン位置にあると運転支援ECU10が認識している場合、CPUは、所定時間が経過する毎に、図10に示した第1作動モードルーチン及び図7に示したルーチンと同一の第2作動モードルーチンのそれぞれを実行する。図7に示したルーチンについては説明済みである。従って、以下、図10を参照しながら、CPUの作動を説明する。

0120

以下、図10を参照しながら第1作動モードルーチンについて説明する。図10の第1作動モードルーチンは、図6のルーチンのステップ660とステップ695との間にステップ1010を追加した点のみにおいて、図6のルーチンと相違している。よって、以下、この相違点を中心に説明する。

0121

CPUは、図10に示したステップのうちの適当な処理を実行した後、ステップ660に進み、LDA目標トルクの演算を終了するとともにLDA制御を終了する。その後、CPUはステップ1010に進み、操作スイッチ50の位置をオフ位置に変更するとともに、操作スイッチ50がオフ位置にあると認識する。この結果、CPUは図10の第1作動モードルーチン及び図7の第2作動モードルーチンの何れも起動しなくなる。これにより、車線内走行支援(レーンキーピングアシスト)が停止する。従って、第1作動モードにおいてLDA制御が終了すると。その後、LKA制御が実行されなくなる。尚、この場合、レーンキーピングアシストが停止することを運転者に認識させるために、レーンキーピングアシストが停止する旨の画像を表示器70に表示したり、ブザー60を吹鳴したりしてもよい。その後、CPUはステップ1095に進み、本ルーチンを一旦終了する。

0122

以上説明した第3装置によれば、次のような効果を奏する。第3装置は、LKA制御から切り替わってLDA制御を実行し、その後、LDA制御を終了した直後から運転者によって前記操作スイッチ50が再びオンの状態にされるまでの期間においてはLKA制御が実行されなくなる。このため、運転者は車線内を走行するために(或いは、車線の略中央を走行するために)は自身で比較的大きなトルクをハンドルに正確に付与するハンドル操作を行う必要性が生じる。従って、運転者に違和感を与えることができ、以て、運転者にLDA制御が終了したことを報知できる。その結果、運転者にLKA制御から切り替わって実行したLDA制御が終了したことを認識させることでき、以て、LDA制御の機能をより正確に把握させることができ、運転者にLDA制御の機能を過信させてしまう可能性をより低くすることができる。

0123

<第4実施形態>
次に、本発明の第4実施形態に係る車線内走行支援(以下、「第4装置」と称呼される場合がある。)について説明する。第4装置は、第1作動モードにて作動している際に車線内走行支援の制御態様を、LKA制御からLDA制御に切り替えた後にLDA制御を終了したとき(LDA演算終了条件が成立したとき)、車線内走行支援(LKA制御及びLDA制御)の実行を所定期間停止した後、再び車線内走行支援を開始する(具体的に述べると、LKA制御の実行を再開する)点のみにおいて第1装置と相違している。
以下、この相違点を中心として説明する。尚、第4装置の相違点(特徴)を、第2装置に適用してもよい。

0124

<作動の概要>
第4装置は、第1作動モードにて作動している際にLKA制御に代えてLDA制御を実行し、次いでLDA制御を終了した場合、その後、車線内走行支援制御(LKA制御)を一定期間実行しない(禁止する)ようにしている。これにより、その一定期間においてはLKA制御が実行されなくなるので、運転者は車線内を走行するために(或いは、車線の略中央を走行するために)は自身で比較的大きなトルクをハンドルに正確に付与するハンドル操作を行う必要性が生じる。従って、LDA制御の終了後において運転者に違和感を与えることができ、以て、運転者にLDA制御が終了したことを認識させることできる。

0125

<具体的作動>
次に、第4装置の運転支援ECU10のCPU(以下、単に「CPU」と称呼する。)の具体的作動について説明する。操作スイッチ50がオン位置にあると運転支援ECU10が認識している場合、CPUは、所定時間が経過する毎に、図11に示した第1作動モードルーチン及び図7に示したルーチンと同一の第2作動モードルーチンのそれぞれを実行する。図7に示したルーチンについては説明済みである。従って、以下、図11を参照しながら、CPUの作動を説明する。

0126

以下、図11を参照しながら第1作動モードルーチンについて説明する。図11の第1作動モードルーチンは、図6のルーチンのステップ660とステップ695との間にステップ1110及びステップ1120を追加した点のみにおいて、図6のルーチンと相違している。よって、以下、この相違点を中心に説明する。

0127

CPUは、図11に示したステップのうちの適当な処理を実行した後、ステップ660に進み、LDA目標トルクの演算を終了するとともにLDA制御を終了する。その後、CPUはステップ1110に進み、操作スイッチ50の位置をオフ位置に変更するとともに、操作スイッチ50がオフ状態にあると認識する。この結果、CPUは図11の第1作動モードルーチン及び図7の第2作動モードルーチンの何れも実行しなくなる。これにより、車線内走行支援(レーンキーピングアシスト)が停止する。尚、この場合、レーンキーピングアシストが停止することを運転者に認識させるために、レーンキーピングアシストが停止する旨の画像を表示器70に表示したり、ブザー60を吹鳴したりしてもよい。その後、CPUはステップ1120に進みタイマt1の計時をスタートさせ、且つ、タイマt1を「0」に設定(クリア)する。これにより、CPUは図12に示したタイマルーチンを所定時間が経過する毎に実行するようになる。その後、CPUはステップ1195に進み、本ルーチンを一旦終了する。

0128

ステップ1120にてタイマt1の計時がスタートさせられると、CPUは図12に示したタイマルーチンを所定時間が経過する毎に実行する。従って、タイマt1がスタートさせられた後に所定のタイミングになると、CPUはステップ1200から処理を開始してステップ1210に進み、タイマt1が予め設定された所定時間(閾値時間)t1th以上であるか否かを判定する。尚、この所定時間t1thは0より大きい所定の値であり、車線内走行支援(具体的には、LKA制御)が停止させられている期間を定める値である。

0129

タイマt1が所定時間t1th未満である場合、CPUはステップ1210にて「No」と判定してステップ1250に進み、タイマt1の値を「1」だけ増加させる。その後、CPUはステップ1295に進み、本ルーチンを一旦終了する。このようにして、タイマt1の値はステップ1250の処理が所定時間の経過毎に繰り返されることにより次第に増加してゆく。

0130

これに対し、CPUがステップ1210の処理を実行する時点において、タイマt1が所定時間t1th以上になっていると、CPUはそのステップ1210にて「Yes」と判定し、以下に述べるステップ1220乃至ステップ1240の処理を順に行い、ステップ1295に進んで本ルーチンを一旦終了する。

0131

ステップ1220:CPUは、操作スイッチ50の位置をオン位置に変更するとともに、操作スイッチ50がオン状態にあると認識する。この結果、CPUは図11の第1作動モードルーチン及び図7の第2作動モードルーチンの実行を再開する。これにより、車線内走行支援(LKA制御又はLDA制御)が再開する。
ステップ1230:CPUは、タイマt1の値を「0」に設定(クリア)する。
ステップ1240:CPUは、タイマt1の計時を終了する。

0132

以上説明した第4装置によれば、次のような効果を奏する。第4装置は、LKA制御から切り替わってLDA制御を実行し、その後、LDA制御を終了した直後から定められた一定期間においてはLKA制御が実行されなくなる。このため、運転者は車線内を走行するために(或いは、車線の略中央を走行するために)は自身で比較的大きなトルクをハンドルに正確に付与するハンドル操作を行う必要性が生じる。従って、運転者に違和感を与えることができ、以て、運転者にLDA制御が終了したことを報知できる。その結果、運転者にLKA制御から切り替わって実行したLDA制御が終了したことを認識させることでき、以て、LDA制御の機能をより正確に把握させることができ、運転者にLDA制御の機能を過信させてしまう可能性をより低くすることができる。

0133

<変形例>
以上、本発明の各実施形態について具体的に説明したが、本発明は、上述の各実施形態に限定されず、本発明の技術的思想に基づく各種の変形例を採用し得る。

0134

第2装置、第3装置及び第4装置のそれぞれは、第1作動モードにおけるLDA制御における制御ゲインと第2作動モードにおけるLDA制御における制御ゲインとを、第2作動モードにおけるLDA制御における制御ゲインに統一するようにしてもよい。具体的に述べると、第2装置、第3装置及び第4装置のそれぞれは、第2作動モードのみならず、第1作動モードにおいても、第2作動モードのLDA制御の制御ゲインで演算されたLDA目標トルクTLDA2をLDA制御において使用するようにしてもよい。この場合、第2装置、第3装置及び第4装置のそれぞれは、第1作動モードにて作動している際に車線内走行支援の制御態様がLKA制御からLDA制御に切り替わった後にLDA制御を実行中であるとき、ハンドルの動き及び車両挙動を急変させることにより運転者にLDA制御が実行中であることを報知して認識させる機能が省略された構成となる。

0135

10…運転支援ECU、11…レーン認識部、12…車線逸脱抑制制御部(LDA制御部)、13…車線維持支援制御部(LKA制御部)、14…制御切替部、20…電動パワーステアリングECU(EPS・ECU)、21…アシストモータ、30…カメラ、40…車両状態センサ、50…操作スイッチ、60…ブザー、70…表示器

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