特開 2022-164236 車線維持支援制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022164236

(43)【公開日】2022-10-27

(54)【発明の名称】車線維持支援制御装置

(51)【国際特許分類】

   B60W 30/12 20200101AFI20221020BHJP

   G08G 1/16 20060101ALN20221020BHJP

【ＦＩ】

B60W30/12

G08G1/16 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021069601

(22)【出願日】2021-04-16

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】110000213

【氏名又は名称】弁理士法人プロスペック特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】志村 薫

(72)【発明者】

【氏名】中野 孝亮

【テーマコード（参考）】

3D241

5H181

【Ｆターム（参考）】

3D241BA12

3D241BB16

3D241BC02

3D241CC17

3D241CD07

3D241CE06

3D241DA13Z

3D241DA23Z

3D241DA39Z

3D241DA52Z

3D241DB02Z

3D241DB05Z

3D241DB12Z

5H181AA01

5H181CC04

5H181CC12

5H181CC14

5H181CC24

5H181FF05

5H181FF22

5H181LL07

5H181LL08

5H181LL09

(57)【要約】      （修正有）

【課題】車線変更支援制御が行われることなく運転者の操舵操作により車線変更が行われる際に車両がふくらみ走行する虞が従来に比して低減された車線維持支援制御装置を提供する。
【解決手段】運転者の操舵操作による車線変更が開始する際には（Ｓ２０）、車線維持支援制御を解除し（Ｓ３０）、運転者の操舵操作による車線変更が終了する際には（Ｓ８０）、車線維持支援制御を再開する（Ｓ９０）よう構成された車線維持支援制御装置。車両が車線変更元の車線と車線変更先の車線との境界を越えたと判定される時点（Ｓ４０）において、運転者に車線変更の意図があると判定されるときには（Ｓ５０）、運転者に車線変更の意図がないと判定されるときに比して、車線変更が終了する際に車線維持支援制御を再開するタイミングを早くする（Ｓ７０）よう構成されている。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両が現在走行中の車線内の所定の横方向の範囲内に維持されるよう、操舵操作を支援する車線維持支援制御を行う車線維持支援制御装置であって、運転者の操舵操作による車線変更が開始する際には、前記車線維持支援制御を解除し、運転者の操舵操作による車線変更が終了する際には、前記車線維持支援制御を再開するよう構成された、車線維持支援制御装置において、
前記車線維持支援制御装置は、前記車両が車線変更元の車線と車線変更先の車線との境界を越えたと判定される時点において、運転者に車線変更の意図があると判定されるときには、運転者に車線変更の意図がないと判定されるときに比して、車線変更が終了する際に前記車線維持支援制御を再開するタイミングを早くするよう構成された、車線維持支援制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自動車などの車両の車線維持支援制御装置に係る。

【背景技術】

【0002】

自動車などの車両の車線維持支援制御装置として、車線変更支援制御を要求する操作があると、車線維持支援制御を解除して車線変更支援制御を実行するよう構成された車線維持支援制御装置が知られている。更に、車線変更支援制御による車線変更が完了すると、車線変更支援制御を終了し、車線維持支援制御を再開することも知られている。

【0003】

上述のように構成された車線維持支援制御装置が、例えば下記の特許文献１に記載されている。この種の車線維持支援制御装置によれば、車線変更支援制御の支援の下に車線
変更し、車線変更が完了すると、車線維持支援制御を再開することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１８－２０３１２０号公報

【発明の概要】

【0005】

〔発明が解決しようとする課題〕
上述の従来の車線維持支援制御装置においては、車線変更支援制御による車線変更が完了しないと、車線維持支援制御は再開しないため、車線維持支援制御の再開が遅くなることに起因して運転者が不安感を覚えることがある。

【0006】

特に、車線変更支援制御が行われない場合には、運転者の操舵操作により車線変更が開始されると、車線維持支援制御を解除し、車線変更が完了すると、車線維持支援制御を再開することが考えられる。この種の車線維持支援制御装置においては、車線維持支援制御の再開が遅くなると、車線変更後の車両の横方向への移動量が過剰になって所謂ふくらみ走行になることに起因して運転者が不安感を覚えることがある。

【0007】

本発明の主要な課題は、車線変更支援制御が行われることなく運転者の操舵操作により車線変更が行われる際に車両がふくらみ走行する虞が従来に比して低減されるよう改良された車線維持支援制御装置を提供することである。
〔課題を解決するための手段及び発明の効果〕

【0008】

本発明によれば、車両（１１０）が現在走行中の車線内の所定の横方向の範囲内に維持されるよう、操舵操作を支援する車線維持支援制御（ＬＴＡ）を行う車線維持支援制御装置（１００）であって、運転者の操舵操作による車線変更が開始する際には、車線維持支援制御を解除し、運転者の操舵操作による車線変更が終了する際には、車線維持支援制御を再開するよう構成された、車線維持支援制御装置が提供される。

【0009】

車線維持支援制御装置（１００）は、車両が車線変更元の車線と車線変更先の車線との境界を越えたと判定される（Ｓ４０）時点において、運転者に車線変更の意図があると判定される（Ｓ５０）ときには、運転者に車線変更の意図がないと判定されるときに比して、車線変更が終了する際に車線維持支援制御を再開するタイミングを早くする（Ｓ７０）よう構成される。

【0010】

上記の構成によれば、車両が車線の境界を越えたと判定される時点において、運転者に車線変更の意図があると判定されるときには、運転者に車線変更の意図がないと判定されるときに比して、車線変更が終了する際に車線維持支援制御を早く再開することができる。

【0011】

よって、運転者は車線変更の意図があることを示すことにより、車線変更が終了する際に車線維持支援制御を早く再開させることができ、これにより車線変更後に車両の横方向への移動量が過剰になって車両がふくらみ走行する虞及びこれ起因して運転者が不安感を覚える虞を低減することができる。

【0012】

なお、運転者に車線変更の意図があるか否かの判定は、ウインカーが作動されているか否かの判定により行われてよい。また、車両が車線の境界を越えたと判定された時点において、ウインカーが作動されていなくても、ウインカーの作動が解除された時点から車両が車線の境界を越えたと判定された時点までの時間が、予め設定された基準時間以下であときには、運転者に車線変更の意図があると判定されてよい。

【0013】

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られた符号が括弧書きで添えられている。しかし、本発明の各構成要素は、括弧書きで添えられた符号に対応する実施形態の構成要素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】

【0014】

【図1】本発明による車線維持支援制御装置の実施形態を示す概略構成図である。

【図2】周辺センサ及びカメラセンサの取付位置を示す車両の平面図である。

【図3】車線関連車両情報を説明するための図である。

【図4】実施形態における車線維持支援制御のルーチンを示すフローチャートである。

【図5】ウインカーを作動させることなく車両が車線変更をする場合を示す図である。

【図6】ウインカーを作動させて車両が車線変更をする場合を示す図である。

【図7】ウインカーを短時間作動させて車両が車線変更をする場合を示す図である。

【図8】ウインカーをごく短時間作動させて車両が車線変更をする場合を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下に図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る車線維持支援制御装置（以下、本実施装置とも称する）について詳細に説明する。本実施装置１００は、車両１１０（以下において、他の車両と区別するために、「自車両」と称呼される場合がある）に適用され、図１に示すように、運転支援ＥＣＵ１０、電動パワーステアリングＥＣＵ２０、メータＥＣＵ３０、ステアリングＥＣＵ４０、エンジンＥＣＵ５０、ブレーキＥＣＵ６０、及びナビゲーションＥＣＵ７０を備えている。

【0016】

これらのＥＣＵは、マイクロコンピュータを主要部として備える電気制御装置（Electric Control Unit）であり、ＣＡＮ（Controller Area Network）１０５を介して相互に情報を送信可能及び受信可能に接続されている。本明細書において、マイクロコンピュータは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリ及びインターフェースなどを含む。ＣＰＵはＲＯＭに格納されたインストラクション（プログラム、ルーチン）を実行することにより各種機能を実現するようになっている。これらのＥＣＵは、幾つか又は全部が一つのＥＣＵに統合されてもよい。

【0017】

ＣＡＮ１０５には、車両１１０の状態を検出する複数種類の車両状態センサ８０、及び運転操作状態を検出する複数種類の運転操作状態センサ９０が接続されている。車両状態センサ８０は、車両の車速Ｖを検出する車速センサ、車両の前後方向の加速度を検出する前後加速度センサ、車両の横方向の加速度を検出する横加速度センサ、及び車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサなどである。

【0018】

運転操作状態センサ９０は、アクセルペダルの操作量を検出するアクセル操作量センサ、ブレーキペダルの操作量を検出するブレーキ操作量センサ、ブレーキペダルの操作の有無を検出するブレーキスイッチ、操舵角を検出する操舵角センサ、操舵トルクを検出する操舵トルクセンサ、及び変速機のシフトポジションを検出するシフトポジションセンサなどである。

【0019】

車両状態センサ８０及び運転操作状態センサ９０によって検出された情報（センサ情報と呼ぶ）は、ＣＡＮ１０５に送信される。各ＥＣＵにおいては、ＣＡＮ１０５に送信されたセンサ情報を、適宜、利用することができる。尚、センサ情報は、特定のＥＣＵに接続されたセンサの情報であって、その特定のＥＣＵからＣＡＮ１０５に送信されてもよい。

【0020】

運転支援ＥＣＵ１０は、運転者の運転支援を行う中枢となる制御装置であって、車線維持支援制御（Lane Tracing Assist Control。以下「ＬＴＡ」とも称する）を実行する。なお、運転支援ＥＣＵ１０は、車線変更支援制御（Lane Changing Assist Control）を行わないが、他の運転支援、例えば追従車間距離制御（Adaptive Cruise Control。以下「ＡＣＣ」と略称する）も行うようになっていてよい。

【0021】

運転支援ＥＣＵ１０には、図２に示されているように、中央前方周辺センサ１１ＦＣ、右前方周辺センサ１１ＦＲ、左前方周辺センサ１１ＦＬ、右後方周辺センサ１１ＲＲ、及び左後方周辺センサ１１ＲＬが接続されている。各周辺センサ１１ＦＣ，１１ＦＲ，１１ＦＬ，１１ＲＲ及び１１ＲＬは、レーダセンサであり、その検出領域が互いに異なるだけで、基本的には、互いに同じ構成である。以下、各周辺センサ１１ＦＣ，１１ＦＲ，１１ＦＬ，１１ＲＲ及び１１ＲＬを個々に区別する必要がない場合には、それらを周辺センサ１１と呼ぶ。

【0022】

周辺センサ１１は、レーダ送受信部と信号処理部（図示せず）とを備えており、レーダ送受信部が、ミリ波帯の電波（以下「ミリ波」と称呼する。）を放射し、放射範囲内に存在する立体物（例えば、他車両、歩行者、自転車、建造物など）によって反射されたミリ波（即ち、反射波）を受信する。信号処理部は、送信したミリ波と受信した反射波との位相差、反射波の減衰レベル及びミリ波を送信してから反射波を受信するまでの時間などに基づいて、自車両と立体物との距離、自車両と立体物との相対速度、自車両に対する立体物の相対位置（方向）等を表す情報（以下、周辺情報と呼ぶ）を所定時間の経過毎に取得して運転支援ＥＣＵ１０に供給する。この周辺情報によって、自車両と立体物との距離における前後方向成分と横方向成分、及び、自車両と立体物との相対速度における前後方向成分と横方向成分とを検出することができる。

【0023】

図２に示されているように、中央前方周辺センサ１１ＦＣは、車両１１０のフロント中央部に設けられ、自車両の前方領域に存在する立体物を検出する。右前方周辺センサ１１ＦＲは、車両１１０の右前角部に設けられ、主に自車両の右前方領域に存在する立体物を検出し、左前方周辺センサ１１ＦＬは、車両１１０の左前角部に設けられ、主に自車両の左前方領域に存在する立体物を検出する。右後方周辺センサ１１ＲＲは、車両１１０の右後角部に設けられ、主に自車両の右後方領域に存在する立体物を検出し、左後方周辺センサ１１ＲＬは、車体の左後角部に設けられ、主に自車両の左後方領域に存在する立体物を検出する。

【0024】

また、運転支援ＥＣＵ１０には、カメラセンサ１２が接続されている。カメラセンサ１２は、カメラ部と、カメラ部によって撮影して得られた画像データを解析して道路の白線を認識するレーン認識部とを備えている。カメラセンサ１２（カメラ部）は、自車両の前方の風景を撮影する。カメラセンサ１２（レーン認識部）は、認識した白線に関する情報を所定の演算周期が経過する毎に繰り返し運転支援ＥＣＵ１０に供給する。

【0025】

カメラセンサ１２は、白線で区画される領域を表す車線を認識するとともに、白線と自車両との位置関係に基づいて、車線に対する自車両の相対的な位置関係を検出できるようになっている。ここで、自車両の位置とは、自車両の重心位置であるが、自車両の平面視における中心位置であってもよい。後述する自車両の横位置とは、自車両の重心位置の車線幅方向における位置を表し、自車両の横速度は、自車両の重心位置の車線幅方向における速度を表し、自車両の横加速度は、自車両の重心位置の車線幅方向における加速度を表す。これらは、カメラセンサ１２によって検出される白線と自車両との相対位置関係によって求められる。

【0026】

カメラセンサ１２は、図３に示すように、自車両１１０の走行している車線における左右の白線ＷＬの幅方向の中心位置となる車線中心ライン（目標走行ライン）ＣＬを決定する。この車線中心ラインＣＬは、後述するＬＴＡにおける目標走行ラインとして利用される。また、カメラセンサ１２は、車線中心ラインＣＬのカーブの曲率Ｃuを演算する。なお、本実施形態においては、目標走行ラインは、車線中心ラインＣＬであるが、車線中心ラインＣＬから所定距離だけ車線幅方向にオフセットさせたラインであってもよい。

【0027】

また、カメラセンサ１２は、左右の白線ＷＬで区画される車線における自車両１１０の位置及び向きを演算する。例えば、カメラセンサ１２は、図３に示すように、自車両１１０の重心点Ｐと車線中心ラインＣＬとの間の車線幅方向の距離Ｄy［ｍ］、即ち、自車両１１０が車線中心ラインＣＬに対して車線幅方向にずれている距離Ｄyを演算する。この距離Ｄyを横偏差Ｄyと呼ぶ。また、カメラセンサ１２は、車線中心ラインＣＬの方向と自車両１１０の前後方向とがなす角度θy［rad］を演算する。この角度θyをヨー角θyと呼ぶ。車線がカーブしている場合には、車線中心ラインＣＬもカーブしているため、ヨー角θyは、このカーブした車線中心ラインＣＬを基準として、自車両１１０の向いている方向がずれている角度を表す。

【0028】

以下、曲率Ｃu、横偏差Ｄy及びヨー角θyを表す情報（Ｃu、Ｄy、θy）を車線関連車両情報と呼ぶ。なお、横偏差Ｄy及びヨー角θyについては、車線中心ラインＣＬに対する左右方向が、符号（正負）によって特定される。また、曲率Ｃuについては、カーブの曲がる方向（右または左）が符号（正負）によって特定される。

【0029】

更に、カメラセンサ１２は、自車両の車線に限らず隣接する車線も含めて、検出した白線の種類（実線、破線）、隣り合う左右の白線間の距離（車線幅）、白線の形状など、白線に関する情報についても、所定の演算周期が経過する毎に運転支援ＥＣＵ１０に供給する。白線が実線の場合は、車両がその白線を跨いで車線変更することは禁止されている。一方、白線が破線（一定の間隔で断続的に形成されている白線）の場合は、車両がその白線を跨いで車線変更することは許可されている。こうした車線関連車両情報（Ｃu、Ｄy、θy）及び白線に関する情報を総称して車線情報と呼ぶ。

【0030】

なお、本実施形態においては、カメラセンサ１２が車線関連車両情報（Ｃu、Ｄy、θy）を演算するが、それに代えて、運転支援ＥＣＵ１０が、カメラセンサ１２の出力する画像データを解析して、車線情報を取得するようになっていてもよい。

【0031】

図１に示すように、運転支援ＥＣＵ１０には、ブザー１３が接続されている。ブザー１３は、運転支援ＥＣＵ１０からのブザー鳴動信号を受信した時に鳴動する。運転支援ＥＣＵ１０は、運転者に対して運転支援状況を知らせる場合、及び運転者に対して警告を行う（注意喚起する）場合などにおいてブザー１３を鳴動させる。

【0032】

また、ブザー１３に代えて、或いは、加えて、運転者に警告用（注意喚起用）の振動を伝えるバイブレータが設けられてもよい。例えば、バイブレータは、ステアリングホイール（図示せず）に設けられ、ステアリングホイールを振動させることにより、運転者への警告を行う。

【0033】

運転支援ＥＣＵ１０は、周辺センサ１１から供給された周辺情報、カメラセンサ１２の白線認識に基づいて得られた車線情報、車両状態センサ８０により検出された車両状態、及び運転操作状態センサ９０により検出された運転操作状態などに基づいて、ＬＴＡを実施する。

【0034】

運転支援ＥＣＵ１０には、運転者によって操作される設定操作器１４が接続されている。設定操作器１４は、ＬＴＡを実施するか否かについての設定などを行うための操作器である。運転支援ＥＣＵ１０は、設定操作器１４の設定信号を入力して、ＬＴＡの実施の有無を決定する。

【0035】

電動パワーステアリングＥＣＵ２０は、電動パワーステアリング装置の制御装置である。以下、電動パワーステアリングＥＣＵ２０をＥＰＳ・ＥＣＵ（Electric Power Steering ＥＣＵ）２０と呼ぶ。ＥＰＳ・ＥＣＵ２０は、駆動回路２１に接続されている。駆動回路２１は、転舵用モータ２２に接続されている。転舵用モータ２２は、車両１１０の図示されていないステアリング機構に組み込まれている。ＥＰＳ・ＥＣＵ２０は、ステアリング機構の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、運転者がステアリングホイールにて入力した操舵トルクを検出し、操舵トルク及び車速に基づいて、駆動回路２１の通電を制御して、転舵用モータ２２を駆動する。転舵用モータ２２が駆動されると、自車両１１０の転舵輪（図示せず）の舵角が変更される（転舵輪が転舵される）。このモータ２２の駆動によってステアリング機構に操舵トルクが付与されて、運転者の操舵操作がアシストされる。

【0036】

更に、ＥＰＳ・ＥＣＵ２０は、ＣＡＮ１０５を介して運転支援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で転舵用モータ２２を駆動して転舵トルクを発生させる。この転舵トルクは、上述した運転者の操舵操作（ステアリングホイール操作）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、運転者の操舵操作を必要とせずに、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。このトルクにより、自車両の転舵輪の舵角が変更される（転舵輪が転舵される）。

【0037】

なお、ＥＰＳ・ＥＣＵ２０は、運転支援ＥＣＵ１０から操舵指令を受信しても、運転者のステアリングホイール操作による操舵トルクが検出された場合、その操舵トルクが閾値よりも大きいときは、運転者のステアリングホイール操作を優先して、当該操作を軽くする操舵アシストトルクを発生させる。

【0038】

メータＥＣＵ３０は、表示器３１、及び左右のウインカー３２（ウインカーランプを意味する。ターンランプと呼ばれることもある。）に接続されている。表示器３１は、例えば、運転席の正面に設けられたマルチインフォーメーションディスプレイであって、車速メータなどのメータ類の計測値の表示に加えて、各種の情報を表示する。例えば、メータＥＣＵ３０は、運転支援ＥＣＵ１０から運転支援状態に応じた表示指令を受信すると、その表示指令で指定された画面を表示器３１に表示させる。なお、表示器３１として、マルチインフォーメーションディスプレイに代えて、或いは、加えて、ヘッドアップディスプレイ（図示せず）が採用されてもよい。

【0039】

更に、メータＥＣＵ３０は、ウインカー駆動回路（図示略）を備えており、ＣＡＮ１０５を介してウインカー点滅指令を受信した場合には、ウインカー点滅指令で指定された方向（右、左）のウインカー３２を点滅させる。メータＥＣＵ３０は、ウインカー３２を点滅させている間、ウインカー３２が点滅状態であることを表すウインカー点滅情報をＣＡＮ１０５に送信する。従って、他のＥＣＵは、ウインカー３２の点滅状態を把握することができる。

【0040】

ステアリングＥＣＵ４０は、ウインカーレバー４１に接続されている。ウインカーレバー４１は、ウインカー３２を作動（点滅）させるための操作器であり、ステアリングコラム（図示せず）に設けられている。ウインカーレバー４１は、左回り操作方向及び右回り操作方向のそれぞれについて、支軸周りに揺動可能に設けられている。

【0041】

ウインカーレバー４１は、その位置が予め設定されたストローク位置にある場合にオンする（オン信号を発生する）スイッチ（図示せず）を備えている。ステアリングＥＣＵ４０は、スイッチからのオン信号の有無に基づいて、ウインカーレバー４１の操作状態を検出する。ステアリングＥＣＵ４０は、ウインカーレバー４１がストローク位置に倒されている状態において、その操作方向（左右）を表す情報を含めたウインカー点滅指令をメータＥＣＵ３０に対して送信する。

【0042】

図１に示されているように、エンジンＥＣＵ５０は、エンジンアクチュエータ５１に接続されている。エンジンアクチュエータ５１は内燃機関５２の運転状態を変更するためのアクチュエータである。エンジンＥＣＵ５０は、エンジンアクチュエータ５１を駆動することによって、内燃機関５２が発生するトルクを変更することにより、自車両の駆動力を制御して加速状態（加速度）を変更することができる。

【0043】

ブレーキＥＣＵ６０は、ブレーキアクチュエータ６１に接続されている。ブレーキアクチュエータ６１は、ブレーキＥＣＵ６０からの指示に応じてブレーキキャリパ６２ｂに内蔵されたホイールシリンダに供給する油圧を調整し、その油圧によりブレーキパッド（図示せず）をブレーキディスク６２ａに押し付けて摩擦制動力を発生させる。従って、ブレーキＥＣＵ６０は、ブレーキアクチュエータ６１を制御することにより、自車両１１０の制動力を制御して減速状態（減速度）を変更することができる。

【0044】

ナビゲーションＥＣＵ７０は、自車両の現在位置を検出するためのＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ受信機７１、地図情報などを記憶する地図データベース７２、及びタッチパネル（タッチパネル式ディスプレイ）７３を備えている。ナビゲーションＥＣＵ７０は、ＧＰＳ信号に基づいて現時点の自車両１１０の位置を特定すると共に、自車両の位置及び地図データベース７２に記憶されている地図情報などに基づいて各種の演算処理を行い、タッチパネル７３を用いて経路案内を行う。

【0045】

地図データベース７２に記憶されている地図情報には、道路情報が含まれている。道路情報には、その道路の位置及び形状を示すパラメータ（例えば、道路の曲率半径又は曲率、道路の車線幅、車線数、各車線の中央ラインの位置など）が含まれている。また、道路情報には、自動車専用道路であるか否かを区別することができる道路種別情報等も含まれている。

【0046】

＜ＬＴＡ（車線維持支援制御）＞
ＬＴＡは、車両の位置が「その車両が走行している車線」内の目標走行ライン付近に維持されるように、転舵トルクをステアリング機構に付与して転舵輪を自動的に転舵することにより、運転者の操舵操作（車線維持操作）を支援する制御である。ＬＴＡ自体は周知であり、詳細については、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号明細書などを参照されたい。従って、以下、ＬＴＡについて簡単に説明する。

【0047】

本実施形態においては、運転支援ＥＣＵ１０は、予め設定されたＬＴＡ開始条件が成立すると、上述した車線関連車両情報（Ｃu、Ｄy、θy）に基づいて、下記の式（１）に従って転舵輪の目標舵角δltatを所定の演算周期が経過する毎に演算する。式（１）において、Ｋ１，Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４及びＫｒは制御ゲインであり、それぞれ定数である。
δltat＝Ｋ１・Ｃu＋Ｋｒ・（Ｋ２・θy＋Ｋ３・Ｄy＋Ｋ４・ΣＤy） （１）

【0048】

なお、上記式（１）において、右辺第１項はフィードフォワード制御項であり、目標走行ラインの形状に応じて変化する。また、上記式（１）において、右辺第２項は、フィードバック制御項であり、自車両１１０の目標走行ラインからの各種偏差（θy、Ｄy及びΣＤy）をゼロにするように機能する。特に、Ｋ４・ΣＤyの項は、積分制御項であり、定常的な横偏差Ｄyをなくすように機能する。

【0049】

更に、運転支援ＥＣＵ１０は、目標舵角δltatを表す指令信号をＥＰＳ・ＥＣＵ２０に出力する。ＥＰＳ・ＥＣＵ２０は、転舵輪の舵角δが目標舵角δltatに追従するように転舵用モータ２２を駆動制御する。なお、運転支援ＥＣＵ１０は、車両１１０が車線の外に逸脱する虞がある状況になると、ブザー１３を鳴動させるなどして車線逸脱警報を発する。

【0050】

＜ＬＴＡの制御ルーチン＞
次に、本実施形態におけるＬＴＡの制御ルーチンについて説明する。運転支援ＥＣＵ１０のＣＰＵは、図示されていないイグニッションスイッチがオンにされ、ＬＴＡスイッチがオンにされると、図４に示されたフローチャートに対応する制御ルーチンを実行するようになっている。

【0051】

運転支援ＥＣＵ１０のＣＰＵは、ステップＳ１０において、フラグＦlcが１であるか否か、即ち車両１１０が車線変更中であるか否かを判定する。ＣＰＵは、フラグＦlcが１であると判定したときには、制御をステップ４０へ進める。これに対し、ＣＰＵは、フラグＦlcが０であると判定したときには、制御をステップ２０へ進める。なお、ＣＰＵは、制御の開始時にフラグＦlcを０に初期化する。

【0052】

ＣＰＵは、ステップＳ２０において、車両１１０が運転者の操舵操作により（車線変更支援制御による支援を受けることなく）車線変更を開始したか否かを判定する。ＣＰＵは、車両１１０が車線変更を開始していないと判定したときには、制御をステップ９０へ進める。これに対し、ＣＰＵは、車両１１０が車線変更を開始したと判定したときには、制御をステップ３０へ進める。

【0053】

なお、車両１１０が車線変更を開始したか否かの判定は、当技術分野において公知の任意の要領にて行われてよい。例えば、操舵角θsが基準値θso以上であり且つ操舵トルクＴsが基準値Ｔso以上であるときに、車両１１０が車線変更を開始したと判定されてよい。基準値θso及びＴsoは定数であってよいが、車速Ｖが高いほど小さくなるよう、車速Ｖに応じて可変設定されることが好ましい。

【0054】

ＣＰＵは、ステップＳ３０において、ＬＴＡが解除されると共に、フラグＦlcが１にセットされる。なお、上述のように、フラグＦlcが１であることは、車両１１０が車線変更中であることを意味する。

【0055】

ＣＰＵは、ステップＳ４０において、車両１１０が車線変更元の車線と車線変更先の車線との間の境界を越えたか否かを判定する。ＣＰＵは、車両１１０が車線の境界を越えていないと判定したときには、制御をステップ６０へ進める。これに対し、ＣＰＵは、車両１１０が車線の境界を越えたと判定したときには、制御をステップ５０へ進める。

【0056】

ＣＰＵは、ステップＳ５０において、ウインカー３２が作動中であるか又はウインカー３２の作動が解除されてからΔｔ時間以内であるか否か、即ち、運転者に車線変更の意図があるか否かを判定する。ＣＰＵは、肯定判定をしたときには、制御をステップ７０へ進める。これに対し、ＣＰＵは、否定判定をしたときには、制御をステップ６０へ進める。なお、Δｔ時間は定数であってよいが、車速Ｖが高いほど小さくなるよう、車速Ｖに応じて可変設定されることが好ましい。

【0057】

ＣＰＵは、ステップＳ６０において、ＬＴＡの再開判定の基準値Ｄyoを標準値Ｄyonに設定し、ステップＳ７０において、ＬＴＡの再開判定の基準値Ｄyoを標準値Ｄyonよりも大きい緩和された基準値Ｄyogに設定する。なお、標準値Ｄyon及び緩和された基準値Ｄyogは、それぞれ定数であってよいが、車線変更先の車線中心ラインＣＬの方向と自車両１１０の前後方向とがなす角度θyが大きいほど小さくなるよう、角度θyに応じて可変設定されることが好ましい。更に、標準値Ｄyon及び緩和された基準値Ｄyogは、車線変更先の車線の幅が大きいほど大きくなるよう、車線変更先の車線の幅に応じて可変設定されてもよい。

【0058】

ＣＰＵは、ステップＳ８０において、自車両１１０の重心点Ｐと車線変更先の車線中心ラインＣＬとの間の車線幅方向の距離Ｄyが基準値Ｄyo以下であるか否かの判定により、ＬＴＡの再開条件が成立しているか否かを判定する。ＣＰＵは、ＬＴＡの再開条件が成立していないと判定したときには、制御を一旦終了する。これに対し、ＣＰＵは、ＬＴＡの再開条件が成立していると判定したときには、制御をステップ９０へ進める。

【0059】

ＣＰＵは、ステップＳ９０において、ＬＴＡを実行する。即ち、ＣＰＵは、上記式（１）に従って転舵輪の目標舵角δltatを演算し、目標舵角δltatを表す指令信号をＥＰＳ・ＥＣＵ２０に出力する。ＥＰＳ・ＥＣＵ２０は、転舵輪の舵角δが目標舵角δltatに追従するように転舵用モータ２２を駆動制御し、転舵輪を自動的に転舵する。

【0060】

ＣＰＵは、ステップＳ１００において、車両１１０が車線変更先の車線内にて該車線に沿って走行しているか否かを判定する。ＣＰＵは、否定判定をしたときには、制御を一旦終了する。これに対し、ＣＰＵは、肯定判定をしたときには、ステップＳ１１０において、フラグＦlcを０にリセットする。なお、フラグＦlcが０であるときには、ステップＳ１００及び１１０が実行されることなく、制御が一旦終了されてよい。

【0061】

なお、車両が車線変更先の車線内にて該車線に沿って走行しているか否かの判定は、車両の重心点Ｐと車線変更先の車線中心ラインＣＬとの間の車線幅方向の距離Ｄyが制御の基準値Ｄyc（Ｄyonよりも小さい定数）以下であるか否かの判定により行われてよい。以上の説明から解るように、基準値Ｄyon、Ｄyog及びＤycの間には、Ｄyog＞Ｄyon＞Ｄycの関係がある。

【0062】

本実施形態によれば、運転者によって車線変更の操舵操作が行われることにより、車両１１０が車線変更を開始したと判定されると（ステップＳ２０）、ＬＴＡが解除される（ステップＳ３０）。車両１１０が車線の境界を越え、ウインカー３２が作動中であるか又は作動が解除されてからΔｔ時間以内であると判定されると、即ち運転者に車線変更の意図があると判定されると（ステップＳ４０、５０）、ＬＴＡの再開判定の基準値Ｄyoが基準値Ｄyogに設定される（ステップＳ７０）。

【0063】

基準値Ｄyogは、標準値Ｄyonよりも大きい緩和された値である。よって、基準値Ｄyogが標準値Ｄyonに設定される（ステップＳ６０）場合に比して、自車両１１０の重心点Ｐと車線変更先の車線中心ラインＣＬとの間の車線幅方向の距離Ｄyが基準値Ｄyo以下であるとの判定が早期に行われる（ステップＳ８０）。従って、早期にＬＴＡを再開させることができる（ステップＳ９０）。

【0064】

＜実施形態の作動＞
次に、ＬＴＡの実行中に運転者によって操舵操作が行われることにより車両１１０が車線変更をする下記の場合Ｃ１乃至Ｃ４について、図５乃至図８を参照して実施形態の作動を説明する。

【0065】

＜Ｃ１．ウインカーを作動させることなく車線変更をする場合（図５）＞
時点ｔ２において、車両１１０が車線変更を開始し、時点ｔ３において、車両１１０が車線の境界を越えたと判定されたとする。更に、時点ｔ５において、ＬＴＡの再開条件が成立したと判定されてＬＴＡが再開され、時点ｔ６において、車両１１０が車線変更先の車線内にて該車線に沿って走行する状況になったとする。

【0066】

時点ｔ３において、ステップＳ４０の判定が肯定判定になるが、ステップＳ５０において否定判定が行われるので、基準値ＤyogはステップＳ６０において標準値Ｄyonに設定される。よって、自車両１１０の重心点Ｐと車線変更先の車線中心ラインＣＬとの間の車線幅方向の距離ＤyがＤyon以下になる（時点ｔ５）まで、ステップＳ８０において否定判定が行われ、ＬＴＡは再開されない（ステップＳ９０）。そのため、図５において仮想線の軌跡にて示されているように、車両１１０の横方向への移動が過剰になる虞（車両がふくらみ走行する虞）がある。

【0067】

＜Ｃ２．ウインカーを作動させて車線変更をする場合（図６）＞
時点ｔ１において、ウインカー３２の作動が開始され、時点ｔ２において、車両１１０が車線変更を開始し、時点ｔ３において、ウインカーが作動されている状態にて車両１１０が車線の境界を越えたとする。更に、時点ｔ４において、ウインカー３２の作動が解除され、時点ｔ５′において、ＬＴＡの再開条件が成立してＬＴＡが再開され、時点ｔ６′において、車両１１０が車線変更先の車線内にて該車線に沿って走行する状況になったとする。なお、時点ｔ４は時点ｔ３よりも後の時点であり、時点ｔ５′及びｔ６′は、それぞれ時点ｔ５及び時点ｔ６よりも早い時点である。

【0068】

この場合、時点ｔ３の直後において、ステップＳ５０の判定が肯定判定になり、基準値ＤyogはステップＳ７０において緩和された基準値Ｄyogに設定される。よって、時点ｔ５よりも早い時点ｔ５′において、ステップＳ８０の判定が肯定判定になり、ＬＴＡが再開される（ステップＳ９０）。従って、車両１１０が横方向へふくらんで走行することを、ＬＴＡの作用によって効果的に防止することができる。

【0069】

＜Ｃ３．ウインカーを短時間作動させて車線変更をする場合（図７）＞
時点ｔ１において、ウインカー３２の作動が開始され、時点ｔ２において、車両１１０が車線変更を開始し、時点ｔ３において、車両１１０が車線の境界を越え、時点ｔ３よりも早い時点ｔ４′において、ウインカーの作動が解除されたとする。時点ｔ４′から時点ｔ３までの経過時間がΔｔ以下であるときには、ステップＳ５０において肯定判定が行われ、時点ｔ５′において、ＬＴＡの再開条件が成立してＬＴＡが再開される。

【0070】

よって、上記Ｃ２の場合と同様に、時点ｔ３の直後において、ステップＳ５０の判定が肯定判定になり、基準値ＤyogはステップＳ７０において緩和された基準値Ｄyogに設定されるので、時点ｔ５よりも早い時点ｔ５′において、ＬＴＡが再開される。従って、車両１１０が横方向へふくらんで走行することを、ＬＴＡの作用によって効果的に防止することができる。また、時点ｔ６よりも早い時点ｔ６′において、車両１１０が車線変更先の車線内にて該車線に沿って走行する状況になる。

【0071】

＜Ｃ４．ウインカーをごく短時間作動させて車線変更をする場合（図８）＞
時点ｔ１において、ウインカー３２の作動が開始され、時点ｔ２において、車両１１０が車線変更を開始し、時点ｔ３において、車両１１０が車線の境界を越え、時点ｔ４′よりも早い時点ｔ４″において、ウインカーの作動が解除されたとする。時点ｔ４″以降はウインカーが作動しておらず、時点ｔ４″から時点ｔ３までの経過時間がΔｔよりも大きく、ステップＳ５０において否定判定が行われる。

【0072】

よって、上記Ｃ１の場合と同様に、基準値ＤyogはステップＳ６０において標準値Ｄyonに設定されるので、距離ＤyがＤyon以下になる（時点ｔ５）まで、ステップＳ８０において否定判定が行われる。なお、運転者が車線変更を希望していないのに誤ってウインカーを作動させ、車両が車線をまたぐ状況になっても、ＬＴＡは早期に再開しないので、ＬＴＡにより車両が車線変更先の車線に沿って走行するよう制御されること、即ち車線変更させられることを防止することができる。

【0073】

以上においては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

【0074】

例えば、上述の実施形態においては、ステップＳ５０において、ウインカー３２が作動中であるか又はウインカー３２の作動が解除されてからΔｔ時間以内であるか否かが判定される。しかし、ステップＳ５０において、ウインカー３２が作動中であるか又はウインカー３２が作動されたか否かが判定されるよう修正されてもよい。この修正例によれば、ウインカー３２が短い時間であっても作動されれば、ステップＳ５０の判定が肯定判定になるので、ＬＴＡの再開判定の基準値Ｄyoを標準値Ｄyonよりも大きい緩和された基準値Ｄyogに設定することができ、ＬＴＡを早期に再開させることができる。

【0075】

また、上述の実施形態においては、ステップＳ２０において、車両１１０が車線変更を開始したと判定されると、ステップＳ３０において、フラグＦlcが１にセットされる。そして、フラグＦlcが１であるときには、ステップＳ１０において、肯定判定が行われ、ステップＳ４０が実行される。しかし、ステップＳ１０において肯定判定が行われたときには、車線変更が撤回されたか否かの判定が行われ、肯定判定が行われたときには、制御が一旦終了され、否定判定が行われたときに、ステップＳ４０が実行されるよう修正されてもよい。

【0076】

更に、上述の実施形態においては、転舵輪の目標舵角δltatを演算するための式（１）の制御ゲインＫｒは定数である。しかし、制御ゲインＫｒは、ステップＳ９０において目標舵角δltatの演算が繰り返される毎に漸増されるよう修正されてもよい。その場合には、上記式（１）の右辺第２項、即ちフィードバック制御項の制御量を漸増させることができる。よって、ＬＴＡの再開時における転舵輪の転舵制御量が過剰になることを回避しつつ、ＬＴＡの制御効果を漸増させることができる。

【0077】

更に、上述の実施形態においては、ステップＳ４０において、車両１１０が車線変更元の車線と車線変更先の車線との間の境界を越えたか否かが判定される。しかし、ステップＳ４０の判定は、ヨー角θyが予め設定された基準値θyo以上の状態にて車両１１０が車線変更元の車線と車線変更先の車線との間の境界を越えたか否かの判定に置き換えられてもよい。

【符号の説明】

【0078】

１０…運転支援ＥＣＵ、１１…周辺センサ、１２…カメラセンサ、２２…転舵用モータ、３２…ウインカー、８０…車両状態センサ、９０…運転操作状態センサ、１００…車線維持支援制御装置、１１０…車両

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】