特開 2024-114351 車両制御装置

(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】P2024114351

(43)【公開日】2024-08-23

(54)【発明の名称】車両制御装置

(51)【国際特許分類】

   B62D 6/00 20060101AFI20240816BHJP

   B60W 30/12 20200101ALI20240816BHJP

   B60W 40/06 20120101ALI20240816BHJP

   B62D 101/00 20060101ALN20240816BHJP

   B62D 113/00 20060101ALN20240816BHJP

【ＦＩ】

B62D6/00 ZYW

B60W30/12

B60W40/06

B62D101:00

B62D113:00

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023020062

(22)【出願日】2023-02-13

(71)【出願人】

【識別番号】000005463

【氏名又は名称】日野自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100130052

【弁理士】

【氏名又は名称】大阪 弘一

(72)【発明者】

【氏名】佃 駿甫

【テーマコード（参考）】

3D232

3D241

【Ｆターム（参考）】

3D232CC20

3D232DA04

3D232DA24

3D232DA33

3D232DA77

3D232DA78

3D232DA84

3D232DA87

3D232DA90

3D232DC38

3D232DD02

3D232DD17

3D232EA01

3D232EB04

3D232EB16

3D232EC34

3D232GG01

3D241BA12

3D241CE01

3D241CE04

3D241CE05

3D241CE09

3D241DB01Z

3D241DB02Z

3D241DB05Z

3D241DB12Z

3D241DB32Z

3D241DB40Z

3D241DC43Z

(57)【要約】

【課題】車線維持性能の低下を抑制可能な車両制御装置を提供する。
【解決手段】車両制御装置１は、自車両ＯＣの車線維持支援を行うためのものであって、自車両ＯＣの車速Ｖを取得する車速取得部１１と、自車両ＯＣの走行車線ＴＷの曲率Ｋを取得する曲率取得部１２と、走行車線ＴＷの基準線ＣＬと自車両ＯＣの前方注視点ＦＰとの誤差ｅを取得する誤差取得部１３と、車速Ｖと曲率Ｋとに基づいて自車両ＯＣの車体スリップ角βを算出する算出部１４と、車体スリップ角βに応じて誤差ｅを補償し、補償後誤差ｅ’を取得する誤差補償部１５と、補償後誤差ｅ’に応じて自車両ＯＣの目標ヨーレイトを決定する目標ヨーレイト決定部１６と、を備える。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両の車線維持支援を行うための車両制御装置であって、
前記車両の車速を取得する車速取得部と、
前記車両の走行車線の曲率を取得する曲率取得部と、
前記走行車線の基準線と前記車両の前方注視点との誤差を取得する誤差取得部と、
前記車速と前記曲率とに基づいて前記車両の車体スリップ角を算出する算出部と、
前記車体スリップ角に応じて前記誤差を補償し、補償後誤差を取得する補償部と、
前記補償後誤差に応じて前記車両の目標ヨーレイトを決定する決定部と、
を備える車両制御装置。

【請求項2】

前記算出部は、前記車速が基準車速よりも小さい場合に、前記補償後誤差が前記誤差よりも小さくなるように前記車体スリップ角を算出すると共に、前記車速が前記基準車速よりも大きい場合に、前記補償後誤差が前記誤差よりも大きくなるように前記車体スリップ角を算出する、
請求項１に記載の車両制御装置。

【請求項3】

前記曲率と前記車速とを含む前記車体スリップ角を表す数式を保持する保持部を備え、
前記算出部は、前記曲率及び前記車速の入力を受け、当該数式に基づいて前記車体スリップ角を算出する、
請求項１又は２に記載の車両制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、車両制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、車両制御装置が記載されている。この車両制御装置は、ＣＣＤカメラにより撮影された路面の画像に基づいて車両が走行している車線の右側及び左側のレーンマークを認識するレーンマーク認識部を備えている。また、この車両制御装置は、左右のレーンマークにより規定される車線の幅方向の中心を走行するように転舵角を制御する制御装置を備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第６３９００９５号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、車線維持支援機能を実現するに際して、走行車線の中心と車両の前方注視点との乖離距離を算出し、当該乖離距離に応じて目標ヨーレイトを決定する場合がある。また、このように目標ヨーレイトを決定する場合に、車両の向きと実際に進行している方向との角度である車体スリップ角が生じているにも関わらず、当該角度を０と見做す場合がある。この場合、車線維持性能が低下するおそれがある。

【0005】

そこで、本開示は、車線維持性能の低下を抑制可能な車両制御装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示に係る車両制御装置は、車両の車線維持支援を行うための車両制御装置であって、車両の車速を取得する車速取得部と、車両の走行車線の曲率を取得する曲率取得部と、走行車線の基準線と車両の前方注視点との誤差を取得する誤差取得部と、車速と曲率とに基づいて車両の車体スリップ角を算出する算出部と、車体スリップ角に応じて誤差を補償し、補償後誤差を取得する補償部と、補償後誤差に応じて車両の目標ヨーレイトを決定する決定部と、を備える。

【0007】

この車両制御装置では、誤差取得部が、車両の走行車線の基準線（例えば中心線）と車両の前方注視点との誤差を取得する。したがって、この誤差を解消するように目標ヨーレイトを決定し、当該目標ヨーレイトに応じて車両制御を行えば、基本的な車線維持機能が実現され得る。しかし、上述したように、車体スリップ角を考慮しない場合、車線維持性能が低下するおそれがある。これに対して、本発明者の知見によれば、車両に生じる車体スリップ角は、車両の車速と走行車線の曲率とに基づいて算出され得る。そこで、この車両制御装置では、補償部が、誤差取得部が取得した誤差を、算出部が車速と曲率とに基づいて算出した車体スリップ角に基づいて補償することで、車体スリップ角が補償された補償後誤差を取得する。そして、決定部が、当該補償後誤差に応じて目標ヨーレイトを決定する。このように、目標ヨーレイトの決定に際して車体スリップ角を考慮することにより、車線維持性能の低下が抑制される。

【0008】

ここで、車両の走行車線の基準線（例えば中心線）と車両の前方注視点との誤差は、車速がある基準値よりも小さいときには、車線維持に本来必要な横偏差よりも大きな値が取得される結果、余分な操舵が発生してカーブインしてしまうおそれがある。一方、車速がある基準値よりも大きいときには、車線維持に本来必要な横偏差よりも小さな値が取得される結果、操舵が足りずにカーブアウトしてしまうおそれがある。

【0009】

これに対して、本開示に係る車両制御装置では、算出部は、車速が基準車速よりも小さい場合に、補償後誤差が誤差よりも小さくなるように車体スリップ角を算出すると共に、車速が基準車速よりも大きい場合に、補償後誤差が誤差よりも大きくなるように車体スリップ角を算出してもよい。この場合、そのように算出された車体スリップ角による補償後の誤差に基づいて目標ヨーレイトを決定することにより、過不足なく操舵を行うことが可能となる。

【0010】

本開示に係る車両制御装置は、曲率と車速とを含む車体スリップ角を表す数式を保持する保持部を備え、算出部は、曲率及び車速の入力を受け、当該数式に基づいて車体スリップ角を算出してもよい。このように、車体スリップ角を算出するための数式を予め保持し、当該数式を用いて車体スリップ角を算出するようにすれば、容易且つ確実に車線維持性能の低下を抑制可能となる。

【発明の効果】

【0011】

本開示によれば、車線維持性能の低下を抑制可能な車両制御装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、本実施形態に係る車両制御装置を含む車両システムの機能的構成を示すブロック図である。

【図2】図２は、自車両の走行車線を示す模式的な平面図である。

【図3】図３は、車体スリップ角を説明するための模式的な平面図である。

【図4】図４は、車体スリップ角と誤差との関係を示す模式的な平面図である。

【図5】図５は、車体スリップ角に応じて誤差を補償する様子を示す模式的な平面図である。

【図6】図６は、一実施形態に係る車両制御方法の一工程を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、図面を参照して本実施形態に係る車両制御装置について説明する。なお、各図の説明において、同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する場合がある。

【0014】

図１は、本実施形態に係る車両制御装置を含む車両システムの機能的構成を示すブロック図である。図１に示されるように、車両システム１００は、車両制御装置１、外部センサ２、内部センサ３、及び、操舵アクチュエータ４を備えている。車両システム１００を搭載する車両は、一例としてトラックやバス等の大型車両であるが、小型車であってもよい。以下、車両システム１００（車両制御装置１）を搭載する車両を自車両ＯＣという（図２以降参照）。

【0015】

外部センサ２は、自車両ＯＣの周辺情報を取得する。周辺情報には、自車両ＯＣの周囲に存在する物体の位置、形状及び色彩等に関する情報が含まれる。自車両ＯＣの周囲に存在する物体としては、他車両、障害物、歩行者、信号機、道路標識及び路面ペイント等が挙げられる。外部センサ２は、少なくともカメラを含む。その他、外部センサ２は、ミリ波レーダ又はライダー（LIDAR：Laser Imaging Detection and Ranging）等のレーダセンサを含んでもよい。

【0016】

カメラは、例えば自車両ＯＣのフロントガラスに設けられ、自車両ＯＣの前方を撮像する。カメラは、単眼カメラであってもよく、ステレオカメラであってもよい。ステレオカメラは、両眼視差を再現するように配置された二つの撮像部を有する。ステレオカメラの撮像情報には、奥行き方向の情報も含まれる。

【0017】

内部センサ３は、自車両ＯＣに関する車両情報を収集する。車両情報には、少なくとも自車両ＯＣの速度及びヨーレイトが含まれる。すなわち、内部センサ３は、少なくとも、車速センサ及びヨーレイトセンサを含む。その他、内部センサ３は、加速度センサ等を含んでもよい。

【0018】

車速センサは、自車両ＯＣの車速を検出する。車速センサとしては、例えば、自車両ＯＣの車輪又は車輪と一体に回転するドライブシャフトに設けられ、車輪の回転速度を検出する車輪速センサが用いられ得る。ヨーレイトセンサは、自車両ＯＣの重心の鉛直軸周りのヨーレイト（回転角速度）を検出する。ヨーレイトセンサとしては、例えばジャイロセンサが用いられる。

【0019】

操舵アクチュエータ４は、車両制御装置１からの制御信号に応じて電動パワーステアリングシステムの駆動を制御する。電動パワーステアリングシステムの駆動が制御されることにより、自車両ＯＣの操舵角が制御される。

【0020】

車両制御装置１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信回路などを有する電子制御ユニットである。車両制御装置１は、例えばＣＡＮ通信回路を用いて通信するネットワークに接続され、自車両ＯＣの各構成要素と通信可能に接続される。車両制御装置１は、例えば、ＣＰＵが出力する信号に基づいて、ＣＡＮ通信回路を動作させてデータを入出力し、データをＲＡＭに記憶し、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＲＡＭにロードし、ＲＡＭにロードされたプログラムを実行することで、後述する各種機能を実現する。車両制御装置１は、複数の電子制御ユニットから構成されてもよい。

【0021】

車両制御装置１は、外部センサ２、内部センサ３及び操舵アクチュエータ４と通信可能に接続されている。車両制御装置１は、外部センサ２及び内部センサ３から各種情報を受信し、自車両ＯＣが目標経路に沿って走行するように操舵制御を実行して自車両ＯＣの横位置を制御する。すなわち、車両制御装置１は、自車両ＯＣの車線維持支援を行うことができる。なお、横位置とは、自車両ＯＣが走行する走行車線の横方向の位置である。横方向は、自車両ＯＣの幅方向に平行な方向である。

【0022】

車両制御装置１は、自車両ＯＣの車線維持支援のため、車速取得部１１、曲率取得部１２、誤差取得部１３、算出部１４、誤差補償部１５（補償部）、目標ヨーレイト決定部１６（決定部）、目標操舵角決定部１７、制御部１８、及び、保持部１９を備えている。さらに、車両制御装置１は、自車両ＯＣの走行車線を検出するための車線検出部（不図示）を備えてもよい。

【0023】

この場合、車線検出部は、図１及び図２に示されるように、外部センサ２によって取得された自車両ＯＣの周辺情報に基づいて自車両ＯＣの前方の走行車線ＴＷを検出する。車線検出部は、例えばカメラによって撮像された自車両ＯＣの前方の画像から自車両ＯＣの走行車線ＴＷの左右一対の区画線（例えば白線）ＲＲを抽出し、当該一対の区画線ＲＲの間の領域を走行車線ＴＷとして認識する。また、車線検出部は、走行車線ＴＷの曲率等の形状を取得することができる。なお、車線検出部は、ＧＰＳ受信器等によって測定された自車両ＯＣの現在位置と地図情報とに基づいて走行車線ＴＷ（及び走行車線ＴＷの曲率等）を認識してもよい。また、車線検出部は、走行車線ＴＷに対して基準線ＣＬを設定することができる。基準線ＣＬは、例えば、一対の区画線ＲＲの中心を通る中心線である。

【0024】

車速取得部１１は、内部センサ３を介して、自車両ＯＣの車速を取得する。曲率取得部１２は、例えば上記の車線検出部を介して走行車線ＴＷの曲率を取得する。誤差取得部１３は、走行車線ＴＷの基準線ＣＬと自車両ＯＣの前方注視点ＦＰとの誤差ｅを取得する。前方注視点ＦＰは、自車両ＯＣの将来位置である。より具体的には、前方注視点ＦＰは、自車両ＯＣの重心点から自車両ＯＣの進行方向に前方注視距離ｌ_ｐだけ離れた位置である。誤差ｅは、横偏差であって、前方注視点ＬＰと基準線ＣＬとの横方向の距離である。

【0025】

ここで、図３に示されるように、自車両ＯＣの走行時には、自車両ＯＣの向きＤｃと自車両ＯＣの実際の進行方向Ｄｐとの角度を意味する車体スリップ角βが発生している。ここでは、車体スリップ角βについて、自車両ＯＣの向きＤｃに対して自車両ＯＣの実際の進行方向Ｄｐが反時計回りに位置しているときに正と定義する。自車両ＯＣのカーブ路における車線維持支援を行う際に、この車体スリップ角βを考慮しないと（車体スリップ角βを０とすると）、車線維持性能が低下するおそれがある。

【0026】

より具体的には、図４の（ａ）に示されるように自車両ＯＣが比較的に低速で走行している場合、前方注視点ＬＰと基準線ＣＬとの誤差ｅを解消すべく操舵制御を行うと、図４の（ｂ）に示されるように、自車両ＯＣの向きＤｃと実際の進行方向Ｄｐとの間の車体スリップ角βの分だけ余計に舵を切ることとなり、カーブインしてしまうおそれがある。したがって、この場合には、車体スリップ角βの分だけ誤差ｅを補償して得られる補償後誤差ｅ’に基づいて操舵制御を行うことが望ましい。

【0027】

一方、図４の（ｃ）に示されるように自車両ＯＣが比較的に高速で走行している場合、前方注視点ＬＰと基準線ＣＬとの誤差ｅを解消すべく操舵制御を行うと、図４の（ｄ）に示されるように、自車両ＯＣの向きＤｃと実際の進行方向Ｄｐとの間の車体スリップ角βの分だけ舵が足らないため、カーブアウトしてしまうおそれがある。したがって、この場合にも、車体スリップ角βの分だけ誤差ｅを補償して得られる補償後誤差ｅ’に基づいて操舵制御を行うことが望ましい。

【0028】

そこで、車両制御装置１では、算出部１４が、車速取得部１１が取得した自車両ＯＣの車速と、曲率取得部１２が取得した走行車線ＴＷの曲率とに基づいて車体スリップ角βを算出すると共に、誤差補償部１５が、当該算出部１４により算出された車体スリップ角βに応じて誤差ｅを補償して補償後誤差ｅ’を取得する。車両制御装置１では、保持部１９が、曲率と車速とを含む車体スリップ角βを表す数式を保持しており、算出部１４は、曲率及び車速の入力を受け、当該数式に基づいて車体スリップ角βを算出する。

【0029】

引き続いて、車体スリップ角βの算出について説明する。まず、一般的に、ヨーレイトγ［ｒａｄ／ｓ］及び車体スリップ角β［ｒａｄ］は、等価二輪モデルにより下記式（１）及び（２）のように表現される。なお、下記式（１），（２）では、操舵角δ［ｒａｄ］、車速Ｖ［ｍ／ｓ］、車両重量ｍ［ｋｇ］、ホイールベースｌ［ｍ］、前輪～重心距離ｌ_ｆ［ｍ］、後輪～重心距離ｌ_ｒ［ｍ］、前輪コーナリングパワー（１輪）Ｃ_ｆ［Ｎ／ｒａｄ］、及び、後輪コーナリングパワー（１輪）Ｃ_ｒ［Ｎ／ｒａｄ］が使用されている。

【数1】

【数2】

【0030】

上記の等価二輪モデルでは、タイヤが２つという前提で前輪コーナリングパワーＣｆ及び後輪コーナリングパワーＣｒが使用されているが、自車両ＯＣが例えばトラックである場合、軸数が多くなったりタイヤが複数の場合もあったりするため、トータルの前輪コーナリングパワー（全輪）Ｃ_ｆａ＝２×前輪コーナリングパワーＣ_ｆ、及び、トータルの後輪コーナリングパワー（全輪）Ｃ_ｒａ＝２×後輪コーナリングパワーＣ_ｒとして、上記式（１），（２）を下記式（３），（４）のように式変形する。

【数3】

【数4】

【0031】

さらに、上記式（３），（４）を整理して下記式（５），（６）を得る。

【数5】

【数6】

【0032】

ここで、操舵角δをヨーレイトγで表すと下記式（７）となる。

【数7】

【0033】

この上記式（７）を、車体スリップ角βを表す上記式（６）に代入することにより、下記式（８）が得られる、下記式（８）を整理すると、車体スリップ角βを表す下記式（９）が得られる。

【数8】

【数9】

【0034】

ここで、ヨーレイトγと曲率Ｋ（１／ｍ）とは、下記式（１０）の関係がある。

【数10】

【0035】

上記式（１０）をヨーレイトγについて解いて上記式（９）に代入すると、車体スリップ角βは下記式（１１）により表される。

【数11】

【0036】

ここで、自車両ＯＣのリア軸にｎ個のタイヤが装着されていると想定すると、後輪コーナリングパワーＣ_ｒａはリア軸に生じるコーナリングパワーの和であるため、１個のタイヤでのコーナリングパワーをコーナリングパワーＣ_ｒｔ［Ｎ／ｒａｄ］とすると、下記式（１２）により表される。

【数12】

【0037】

また、リアの１個のタイヤに負荷される荷重を荷重Ｎ_ｒｔ［Ｎ］とすると、荷重Ｎ_ｒｔは、リアに負荷されている荷重ｍ_ｒと重力加速度ｇ［ｍ／ｓ^２］とを用いて、下記式（１３）となる。

【数13】

【0038】

さらに、１個のタイヤでのコーナリングパワーＣ_ｒｔをコーナリングパワー係数Ｃ_０［１／ｄｅｇ］で表現すると、下記式（１４）となる。

【数14】

【0039】

以上により、後輪コーナリングパワーＣ_ｒａは、下記式（１５）となり、下記式（１５）を整理することで、下記式（１６）により表される。

【数15】

【数16】

【0040】

そして、上記式（１６）で表される後輪コーナリングパワーＣ_ｒａを上記式（１１）
に代入すると、下記式（１７）が得られる。

【数17】

【0041】

ここで、前輪～重心距離ｌ_ｆをリア軸の荷重ｍｒ、車両重量ｍ、及びホイールベースｌで表現すると、下記式（１８）となる。

【数18】

【0042】

車体スリップ角βは、上記式（１８）で表される前輪～重心距離ｌ_ｆを上記式（１７）に代入することで下記式（１９）のように表される。そして、車体スリップ角βは、下記式（１９）を整理して得られる下記式（２０）をさらに整理することで、下記式（２１）により表される。

【数19】

【数20】

【数21】

【0043】

以上により、車体スリップ角βは、予め取得可能な値である後輪～重心距離ｌ_ｒ、コーナリングパワー係数Ｃ_０、及び重力加速度ｇと、変数である車速Ｖ及び曲率Ｋとを含む（車速Ｖ及び曲率Ｋによって変動する）数式（上記式（２１））により表現されることが理解される。後輪～重心距離ｌ_ｒ、コーナリングパワー係数Ｃ_０、及び重力加速度ｇは、一例として、予め取得されて保持部１９に保持されている。

【0044】

したがって、算出部１４は、適宜のタイミングにおいて、曲率Ｋ及び車速Ｖの入力を受け、各値を上記式（２１）に代入することで、車体スリップ角βを算出することができる。そして、誤差補償部１５は、図５に示されるように、算出部１４が算出した車体スリップ各βに応じて、誤差ｅを補償し、前方注視点ＦＰにおける補償後誤差ｅ’を取得する。より具体的には、誤差補償部１５は、下記式（２２）を用いて補償後誤差ｅ’を算出することができる。ただし、車体スリップ角βが十分に小さい場合、下記式（２２）を近似して得られる下記式（２３）により補償後誤差ｅ’を算出することができる。

【数22】

【数23】

【0045】

なお、上記式（２１）からも理解されるように、車速Ｖが０から一定値（車速Ｖの項が後輪～重心距離ｌ_ｒに一致する値）に至るまでの低速の範囲では、車体スリップ角βは正の値であり、車速Ｖが当該一定値よりも大きい高速の範囲では、車体スリップ角βが負の値となる。

【0046】

図４の（ａ），（ｂ）の例では、車速Ｖが低速であって車体スリップ角βが正であり、カーブの方向と一致する反時計回りに生じているため、この車体スリップ角βを補償することにより、補償後誤差ｅ’が誤差ｅよりも小さくなる。一方で、図４の（ｃ），（ｄ）の例では、車速Ｖが高速であって車体スリップ角βが負であり、カーブの方向と反対の時計回りに生じているため、この車体スリップ角βを補償することにより、補償後誤差ｅ’が誤差ｅよりも大きくなる。

【0047】

つまり、ここでは、算出部１４は、車速Ｖが基準車速（上記の一定値）よりも小さい場合に、補償後誤差ｅ’が誤差ｅよりも小さくなるように車体スリップ角βを算出すると共に、車速Ｖが基準車速よりも大きい場合に、補償後誤差ｅ’が誤差ｅよりも大きくなるように車体スリップ角βを算出することとなる。

【0048】

目標ヨーレイト決定部１６は、以上のように得られた補償後誤差ｅ’に応じて（補償後誤差ｅ’が解消されるように）自車両ＯＣの目標ヨーレイトを決定する。目標操舵角決定部１７は、自車両ＯＣのヨーレイトを、目標ヨーレイト決定部１６が決定した目標ヨーレイトにするための目標操舵角を、動力学モデルを用いて算出することができる。例えば、目標操舵角決定部１７は、自車両ＯＣの動力学的な挙動を表す公知の運動方程式を解くことにより、目標ヨーレイトに対応する目標操舵角を算出することができる。

【0049】

そして、制御部１８は、自車両ＯＣの操舵角が目標操舵角決定部１７によって決定された目標操舵角になるように操舵アクチュエータ４を制御する。これにより、自車両ＯＣの重心点が基準線ＣＬに追従するように自車両ＯＣの横位置が制御される（すなわち、車線維持支援が行われる）。

【0050】

引き続いて、車両制御装置１が実施する車両制御方法の一例について説明する。図６は、一実施形態に係る車両制御方法の一工程を示すフローチャートである。図６に示されるように、この方法では、まず、車速取得部１１が、内部センサ３を介して、自車両ＯＣの車速Ｖを取得する（工程Ｓ１１）。これと共に、曲率取得部１２が、例えば車線検出部を介して走行車線ＴＷの曲率Ｋを取得する（工程Ｓ１２）。さらに、誤差取得部１３が、走行車線ＴＷの基準線ＣＬと自車両ＯＣの前方注視点ＦＰとの誤差ｅを取得する（工程Ｓ１３）。工程Ｓ１１～Ｓ１３の順序は任意である。

【0051】

続いて、算出部１４が、工程Ｓ１１で取得された車速Ｖ及び曲率Ｋに基づいて、自車両ＯＣの車体スリップ角βを算出する（工程Ｓ１４）。ここでは、一例として、保持部１９に保持された上記式（２１）に対して、車速Ｖ及び曲率Ｋ（さらには、保持部１９に保持された他の値）を代入することより、車体スリップ角βを算出することができる。

【0052】

続いて、誤差補償部１５が、工程Ｓ１４で算出された車体スリップ角βに応じて誤差ｅを補償し、補償後誤差ｅ’を取得する（工程Ｓ１５）。続いて、目標ヨーレイト決定部１６が、工程Ｓ１５で取得された補償後誤差ｅ’に応じて自車両ＯＣの目標ヨーレイトを決定する（工程Ｓ１６）。続いて、目標操舵角決定部１７が、自車両ＯＣのヨーレイトを、工程Ｓ１６で決定された目標ヨーレイトにするための目標操舵角を、動力学モデルを用いて算出（決定）する（工程Ｓ１７）。そして、制御部１８が、自車両ＯＣの操舵角が工程Ｓ１７で決定された目標操舵角になるように操舵アクチュエータ４を制御する。これにより、自車両ＯＣの重心点が基準線ＣＬに追従するように自車両ＯＣの横位置が制御される（すなわち、車線維持支援が行われる）。

【0053】

以上説明したように、本実施形態に係る車両制御装置１では、誤差取得部１３が、自車両ＯＣの走行車線ＴＷの基準線ＣＬ（例えば中心線）と自車両ＯＣの前方注視点ＦＰとの誤差ｅを取得する。したがって、この誤差ｅを解消するように目標ヨーレイトを決定し、当該目標ヨーレイトに応じた操舵角により車両制御を行えば、基本的な車線維持機能が実現され得る。さらに、本実施形態に係る車両制御装置１では、誤差補償部１５が、誤差取得部１３が取得した誤差ｅを、算出部１４が車速Ｖと曲率Ｋとに基づいて算出した車体スリップ角βに基づいて補償することで、車体スリップ角βが補償された補償後誤差ｅ’を取得する。そして、目標ヨーレイト決定部１６が、当該補償後誤差ｅ’に応じて目標ヨーレイトを決定する。このように、目標ヨーレイトの決定に際して車体スリップ角βを考慮することにより、車線維持性能の低下が抑制される。

【0054】

また、本実施形態に係る車両制御装置１では、算出部１４が、車速Ｖが基準車速（上記の一定値）よりも小さい場合に、補償後誤差ｅ’が誤差ｅよりも小さくなるように車体スリップ角βを算出すると共に、車速Ｖが基準車速（上記の一定値）よりも大きい場合に、補償後誤差ｅ’が誤差ｅよりも大きくなるように車体スリップ角βを算出する。このため、そのように算出された車体スリップ角βで補償された補償後誤差ｅ’に基づいて目標ヨーレイトを決定することにより、過不足なく操舵を行うことが可能となる。

【0055】

さらに、本実施形態に係る車両制御装置１は、曲率Ｋと車速Ｖとを含む車体スリップ角βを表す数式（例えば上記式（２１））を保持する保持部１９を備えている。そして、算出部１４は、車速取得部１１及び曲率取得部１２のそれぞれから、車速Ｖ及び曲率Ｋのそれぞれの入力を受け、当該数式に基づいて車体スリップ角βを算出する。このように、車体スリップ角βを算出するための数式を予め保持し、当該数式を用いて車体スリップ角βを算出するようにすれば、容易且つ確実に車線維持性能の低下を抑制可能となる。

【0056】

以上の実施形態は、本発明の一態様について説明したものである。したがって、本発明は、上記実施形態に限定されず、任意に変形され得る。

【0057】

例えば、上記実施形態では、走行車線ＴＷの基準線ＣＬとして走行車線ＴＷの中心線を例示したが、基準線ＣＬは、走行車線ＴＷの中心線に対して左右のいずれかにシフトして任意に設定されてもよい。

【符号の説明】

【0058】

１…車両制御装置、１１…車速取得部、１２…曲率取得部、１３…誤差取得部、１４…算出部、１５…誤差補償部（補償部）、１６…目標ヨーレイト決定部（決定部）。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】