特許 7533653 操舵制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-05

(45)【発行日】2024-08-14

(54)【発明の名称】操舵制御装置

(51)【国際特許分類】

   B62D 6/00 20060101AFI20240806BHJP

   B60W 30/10 20060101ALI20240806BHJP

   G08G 1/16 20060101ALI20240806BHJP

   B62D 101/00 20060101ALN20240806BHJP

   B62D 113/00 20060101ALN20240806BHJP

【ＦＩ】

B62D6/00

B60W30/10

G08G1/16 C

B62D101:00

B62D113:00

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2023031082

(22)【出願日】2023-03-01

【審査請求日】2023-03-27

(73)【特許権者】

【識別番号】000000170

【氏名又は名称】いすゞ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002952

【氏名又は名称】弁理士法人鷲田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】岩間 俊彦

【審査官】瀬戸 康平

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１９／０２６２１０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特許第７１１３９３１（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】特開２０２２－０５９７８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／２３０５５１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１７－０２４６７５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｗ １０／００，３０／００－６０／００

Ｂ６２Ｄ ６／００，１５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両が走行する道路情報を検出する検出部と、
前記車両の位置情報を取得する取得部と、
前記検出部により検出された前記道路情報に基づいて前記車両が走行する第１車線情報を特定し、前記取得部により取得された前記位置情報に基づいて前記車両が走行する第２車線情報を特定し、前記車両が走行する車線を前記第１車線情報または前記第２車線情報に切り換えて前記車両の操舵を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、
前記第２車線情報から前記第１車線情報に切り換える場合に、所定の遷移時間において切り換え前の車線情報の位置と前記第１車線情報の位置との差を徐々に解消するように前記切り換え前の車線情報を変更すると共に、変更した前記切り換え前の車線情報に基づいて前記車両の操舵を制御し、
前記第１車線情報から前記第２車線情報に切り換える場合に、前記第１車線情報の位置と前記第２車線情報の位置との差に基づいて前記第２車線情報を変更し、変更した前記第２車線情報に基づいて前記車両の操舵を制御する、
ことを特徴とする操舵制御装置。

【請求項2】

前記検出部は、
カメラを備え、前記カメラによって撮影した画像に基づいて前記道路情報を検出し、
前記取得部は、
衛星測位システムから前記位置情報を取得する、
ことを特徴とする請求項１に記載の操舵制御装置。

【請求項3】

前記制御部は、
前記差が大きいほど前記遷移時間を長くする、
ことを特徴とする請求項１に記載の操舵制御装置。

【請求項4】

前記制御部は、
前記車両の車速が速いほど前記遷移時間を長くする、
ことを特徴とする請求項１に記載の操舵制御装置。

【請求項5】

前記制御部は、
所定の上限値以下の前記遷移時間を設定する、
ことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の操舵制御装置。

【請求項6】

前記切り換え前の車線情報は、
前記第２車線情報又は変更した前記第２車線情報である、
ことを特徴とする請求項１に記載の操舵制御装置。

【請求項7】

前記制御部は、
前記遷移時間において前記切り換え前の車線情報と前記第１車線情報とを用いて前記切り換え前の車線情報を変更すると共に、前記遷移時間の経過に伴って前記第１車線情報の使用比率を直線状に増加させる一方前記切り換え前の車線情報の使用比率を直線状に低下させる、
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の操舵制御装置。

【請求項8】

前記制御部は、
前記遷移時間において前記切り換え前の車線情報と前記第１車線情報とを用いて前記切り換え前の車線情報を変更すると共に、前記遷移時間の経過に伴って前記第１車線情報の使用比率を曲線状に増加させる一方前記切り換え前の車線情報の使用比率を曲線状に低下させる、
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の操舵制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、車両の操舵を制御する操舵制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、自動運転システム又は運転支援システム等において、走行中の車両が車線内を維持するように操舵を制御する操舵制御装置が提案されている。操舵制御装置に対しては、操舵制御を途切れずに継続するために、車両が走行する車線情報を途切れずに検出することが求められる。

【0003】

このような操舵制御装置は、カメラによって撮影した画像より検出される車線区切り線等の道路情報に基づいて車両の操舵を制御する。この際に、操舵制御装置は、気象条件等によってカメラによる道路情報の検出が困難であると判断した場合に、操舵制御に用いる車線情報をカメラにより検出される車線情報から地図データを用いた車線情報に切り替えて操舵制御を行う。また、操舵制御装置は、地図データを用いた車線情報に切り替えた後に、カメラによる道路情報の検出が可能となった場合に、地図データを用いた車線情報からカメラにより検出される車線情報に切り替えて操舵制御を行う。

【0004】

このような状況において、特許文献１は、地図情報に基づいて走行経路を決定する地図制御モード中に、カメラが白線を正常に検出した場合に、地図情報に基づいて決定した走行経路から、地図情報に基づいて決定した走行経路とカメラの画像に基づいて決定した走行経路との中間の走行経路を経て、カメラの画像に基づいて決定した走行経路に変更する車両制御システムを開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０２２－５９７８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１においては、地図情報に基づいて決定した走行経路とカメラの画像に基づいて決定した走行経路との中間の走行経路と、カメラの画像に基づいて決定した走行経路と、が全く同じになるわけではないため、上記の中間の走行経路からカメラの画像に基づいて決定した走行経路に変更する際に、急操舵になってしまうおそれがあるという課題を有する。

【0007】

本開示の目的は、第２車線情報から第１車線情報に切り換える際における急操舵を抑制することができる操舵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】

【0008】

本開示に係る操舵制御装置は、車両が走行する道路情報を検出する検出部と、前記車両の位置情報を取得する取得部と、前記検出部により検出された前記道路情報に基づいて前記車両が走行する第１車線情報を特定し、前記取得部により取得された前記位置情報に基づいて前記車両が走行する第２車線情報を特定し、前記車両が走行する車線を前記第１車線情報または前記第２車線情報に切り換えて前記車両の操舵を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記第２車線情報から前記第１車線情報に切り換える場合に、所定の遷移時間において切り換え前の車線情報の位置と前記第１車線情報の位置との差を徐々に解消するように前記切り換え前の車線情報を変更すると共に、変更した前記切り換え前の車線情報に基づいて前記車両の操舵を制御し、前記第１車線情報から前記第２車線情報に切り換える場合に、前記第１車線情報の位置と前記第２車線情報の位置との差に基づいて前記第２車線情報を変更し、変更した前記第２車線情報に基づいて前記車両の操舵を制御する。

【発明の効果】

【0009】

本開示によれば、第２車線情報から第１車線情報に切り換える際における急操舵を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本開示の実施の形態１に係る操舵制御装置を備えた車両の構成を示すブロック図

【図2】本開示の実施の形態１に係る操舵制御装置が実行する操舵制御処理のフロー図

【図3】本開示の実施の形態１に係る操舵制御装置によって車線情報を算出する処理を示す模式図

【図4】本開示の実施の形態１に係る操舵制御装置において地図情報を用いて決定した車線情報とカメラにより撮影した画像に基づいて決定した車線情報との差を示す図

【図5】本開示の実施の形態１に係る操舵制御装置が実行する操舵制御処理において第１車線情報から第２車線情報に切り換える際のタイミングチャート

【図6】本開示の実施の形態１に係る操舵制御装置が実行する操舵制御処理において第２車線情報から第１車線情報に切り換える際のタイミングチャート

【図7】本開示の実施の形態１に係る操舵制御装置が実行する操舵制御処理における信号比率の変化を示す図

【図8】本開示の実施の形態２に係る操舵制御装置を備えた車両の構成を示すブロック図

【図9】本開示の実施の形態２に係る操舵制御装置の動作を示すフロー図

【図10】本開示の実施の形態２に係る操舵制御装置の動作における遷移時間と地図情報を用いて決定した車線情報とカメラにより撮影した画像に基づいて決定した車線情報との差との関係を示す図

【図11】本開示の実施の形態３に係る操舵制御装置を備えた車両の構成を示すブロック図

【図12】本開示の実施の形態３に係る操舵制御装置の動作を示すフロー図

【図13】本開示の実施の形態３に係る操舵制御装置の動作における遷移時間と地図情報を用いて決定した車線情報とカメラにより撮影した画像に基づいて決定した車線情報との差と車速との関係を示す図

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。ただし、以下に説明する実施の形態は一例であり、本開示はこの実施の形態に限定されるものではない。なお、既に周知な事項の詳細な説明や、実質的に同一の構成に対する重複説明等は、適宜省略する場合がある。

【0012】

（実施の形態１）
＜操舵制御装置の構成＞
本開示の実施の形態１に係る操舵制御装置２の構成について、図１を参照しながら、詳細に説明する。

【0013】

操舵制御装置２は、乗用車、トラック、バス又はバン等の車両１に搭載されている。車両１は、操舵制御装置２と、操舵部３と、を有している。操舵部３は、操舵制御装置２から出力される電流又は電圧に応じて車輪の角度を変更して車両１を操舵するものであり、例えばモータ及びアクチュエータ等から構成されている。

【0014】

操舵制御装置２は、自動運転システム又は運転支援システム等において操舵部３を制御することにより車両１の操舵を制御する後述の操舵制御処理を実行する。具体的には、操舵制御装置２は、検出部４と、取得部５と、制御部６と、を有している。

【0015】

検出部４は、カメラ又はＬｉＤＡＲ等の道路情報を直接的に検出する装置から構成することができる。検出部４は、例えば、車両１の前部に配置されて、車両１の前方の道路情報を検出する。ここで、道路情報は、車線を示す情報、例えば、道路に引かれた区切り線（白線）、路肩及び路側帯等の情報を含んでもよい。検出部４は、車両１が走行する道路情報を検出して、検出した道路情報を制御部６の車線情報算出部７に出力する。

【0016】

取得部５は、衛星測位システム（例えば、ＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ））、路車間通信部又は道路特徴検出部（例えば、ＬｉＤＡＲ、カメラ）等から構成することができる。ここで、衛星測位システムは、衛星を用いて測定された車両１の位置情報を直接的に取得するシステムである。また、路車間通信部は、道路に設置された通信装置から位置情報を直接的に取得する装置である。また、道路特徴検出部は、地図情報から車両１の位置を特定するための道路の特徴情報、例えば道路の周囲に存在する建物、道路構造物及び道路標識等の情報を検出する。即ち、位置情報は、車両１の位置を直接的に示す情報だけでなく、車両１の位置を特定するための情報も含む。取得部５は、車両１の位置情報を取得して、取得した位置情報を制御部６の自車位置算出部９に出力する。

【0017】

制御部６は、検出部４より入力される道路情報と、取得部５より入力される位置情報と、に基づいて、操舵部３を制御する。制御部６は、車線情報算出部７と、判定部８と、自車位置算出部９と、記憶部１０と、切換部１１と、操舵量算出部１２と、操舵制御部１３と、タイマ１４と、を備えている。

【0018】

車線情報算出部７は、検出部４より入力される道路情報を判定部８に出力すると共に、検出部４より入力される道路情報に基づいて、車両１が走行する第１車線情報を算出する。ここで、第１車線情報は、車両１が走行する車線の左右の区切り線（白線）の位置及び方向等の情報である。車線情報算出部７は、算出した第１車線情報を切換部１１に出力する。

【0019】

判定部８は、車線情報算出部７より入力される道路情報の検出レベルが第１閾値以下であるか否かを判定する。ここで、第１閾値は、例えば、車両１の操舵の安定性に基づいて設定することができる。判定部８は、道路情報の検出レベルが第１閾値以下であるか否かの判定結果を切換部１１に出力する。

【0020】

自車位置算出部９は、取得部５より入力される位置情報と記憶部１０に記憶されている地図情報とに基づいて、車線に対する車両１の位置を算出する。自車位置算出部９は、例えば取得部５が道路特徴検出部である場合に、取得部５より入力される位置情報としての道路の特徴情報を、記憶部１０に記憶されている地図情報に含まれる特徴情報と照合することにより、車線に対する車両１の位置を算出する。自車位置算出部９は、算出した車線に対する車両１の位置の算出結果を切換部１１に出力する。

【0021】

記憶部１０は、車両１が走行する道路を含む地図情報を記憶している。地図情報は、例えば、道路に設けられた車線の位置及び方向等の情報、車線の中央を通る目標走行ライン及び半径等の情報、又は道路の特徴情報を含んでもよい。

【0022】

切換部１１は、判定部８より入力される判定結果に基づいて、操舵量算出部１２に出力する車線情報を切り換える。具体的には、切換部１１は、判定部８より道路情報の検出レベルが第１閾値以下の判定結果が入力された場合に、自車位置算出部９より入力される第２車線情報を操舵量算出部１２に出力する。切換部１１は、判定部８より道路情報の検出レベルが第１閾値を超えている判定結果が入力された場合に、車線情報算出部７より入力される第１車線情報を操舵量算出部１２に出力する。

【0023】

操舵量算出部１２は、切換部１１から入力される第１車線情報又は第２車線情報に基づいて、車両１の操舵量を算出する。操舵量算出部１２は、切換部１１からの入力が第１車線情報から第２車線情報に切り換った場合に、第２車線情報の位置を第１車線情報の位置との差に基づいて変更して、その変更した第２車線情報に基づいて車両１の操舵量を算出する。また、操舵量算出部１２は、切換部１１からの入力が第２車線情報から第１車線情報に切り換った場合に、所定の遷移時間の計測をタイマ１４に指示する。そして、操舵量算出部１２は、タイマ１４により計測する遷移時間において、切り換え前の車線情報の位置と第１車線情報の位置との差を徐々に解消するように切り換え前の車線情報を変更して、変更した切り換え前の車線情報に基づいて車両１の操舵量を算出する。

【0024】

ここで、切り換え前の車線情報とは、第２車線情報、又は第１車線情報と第２車線情報との差に基づいて変更される第２車線情報である。また、遷移時間は、第２車線情報又は変更した第２車線情報から第１車線情報に切り換える際に、車両１の操舵量のステップ状の変化を抑制するために必要な時間である。なお、第２車線情報を変更する具体的な方法については、後述の操舵量制御処理において説明する。

【0025】

操舵量算出部１２は、算出した操舵量の算出結果を操舵制御部１３に出力する。操舵量としては、例えば、目標操舵角又は目標操舵トルク等が挙げられる。

【0026】

操舵制御部１３は、操舵量算出部１２より入力される操舵量の算出結果に基づいて操舵部３を制御する。操舵制御部１３は、例えば、操舵量の算出結果に応じた電流又は電圧を操舵部３に出力することにより操舵部３を制御する。

【0027】

タイマ１４は、操舵量算出部１２の指示により遷移時間を計測する。

【0028】

＜操舵制御処理＞
本開示の実施の形態１に係る操舵制御装置２が実行する操舵制御処理について、図２及び図３を参照しながら、詳細に説明する。

【0029】

図２に示す操舵制御処理は、車両１の図示しないイグニションスイッチがオンされると共に自動で操舵制御を行うモード又はこのモードを含むモードが選択されたタイミングで開始される。ここで、自動で操舵制御を行うモードを含むモードとは、自動運転システム又は運転支援システム等のモードである。

【0030】

まず、検出部４が道路情報を検出すると共に、取得部５が車両１の位置情報を取得する（Ｓ１）。

【0031】

次に、車線情報算出部７は、検出部４により検出された道路情報に基づいて第１車線情報を算出すると共に、自車位置算出部９は、取得部により取得された位置情報に基づいて第２車線情報を算出する（Ｓ２）。

【0032】

次に、切換部１１は、判定部８における判定結果において道路情報の検出レベルが閾値以下であるか否かを判定する（Ｓ３）。この際に、判定部８は、道路情報の検出レベルが閾値以下である判定結果として第２信号を出力し、道路情報の検出レベルが閾値より大きい判定結果として第１信号を出力する。

【0033】

切換部１１は、判定部８より第２信号が入力されることにより道路情報の検出レベルが閾値以下である場合に（Ｓ３：ＹＥＳ）、第２車線情報を操舵量算出部１２に出力する。この際に、切換部１１は、第１車線情報に基づいて操舵を制御している場合に、第１車線情報から第２車線情報に切り換えて操舵量算出部１２に出力する。この際に、操舵量算出部１２は、第２車線情報の位置を第１車線情報の位置との差に基づいて変更して、その変更した第２車線情報に基づいて車両１の操舵量を算出する。そして、操舵制御部１３は、操舵量算出部１２における操舵量の算出結果に基づいて操舵部３を制御する（Ｓ４）。この後に、制御部６は、操舵制御処理を終了する。

【0034】

ここで、例えば、路面の摩耗等による車線Ｌの区切り線の部分的な除去、路面の濡れによる区切り線の不検出、又は雪による区切り線の隠れ等が生じた場合には、検出部４により検出される道路情報の検出レベルが低下するおそれがある。このような場合に、制御部６は、第２車線情報に基づいて操舵を制御する。

【0035】

第２車線情報に基づいて操舵を制御する場合に、自車位置算出部９は、車両１の位置情報に基づいて記憶部１０に記憶された地図情報を参照して、車両１が走行する車線Ｌを特定する。そして、自車位置算出部９は、特定された車線Ｌの目標走行ラインＬａ及び半径Ｒを地図情報から取得すると共に、車両１の位置情報に基づいて車線Ｌに対する車両１の位置を算出する。そして、自車位置算出部９は、目標走行ラインＬａに基づいて横偏差Ｙ及び方位角θ等を算出する。このとき、自車位置算出部９は、直前の車両１の位置（例えば１つ前の車両１の情報）に基づいて車両１の向き（姿勢）を算出し、その車両１の向きに基づいて横偏差Ｙ及び方位角θ等を算出してもよい。このようにして、目標走行ラインＬａ、横偏差Ｙ、方位角θ及び半径Ｒ等の第２車線情報が、車両１の位置情報に基づいて算出される。

【0036】

一方、ステップＳ３の処理において、切換部１１は、判定部８より第１信号が入力されることにより道路情報の検出レベルが閾値より大きい場合に（Ｓ３：ＮＯ）、第１車線情報を操舵量算出部１２に出力する。そして、操舵量算出部１２は、第１車線情報に基づいて操舵を制御中であるか否かを判定する（Ｓ５）。

【0037】

操舵量算出部１２は、第１車線情報に基づいて操舵を制御中である場合に（Ｓ５：ＹＥＳ）、引き続き切換部１１より入力される第１車線情報に基づいて車両１の操舵量を算出する。そして、操舵制御部１３は、操舵量算出部１２における操舵量の算出結果に基づいて操舵部３を制御する（Ｓ６）。この後に、制御部６は、操舵制御処理を終了する。

【0038】

第１車線情報に基づいて操舵を制御する場合に、車線情報算出部７は、車両１が走行する車線Ｌの左右の区切り線（白線）の位置及び方向等の情報を算出する。続いて、車線情報算出部７は、区切り線の情報に基づいて、例えば車線Ｌの中央を通るように目標走行ラインＬａを算出する。そして、車線情報算出部７は、目標走行ラインＬａに基づいて、横偏差Ｙ、方位角θ及び半径Ｒ等を算出する。このように、第１車線情報は、例えば、目標走行ラインＬａ、横偏差Ｙ、方位角θ及び半径Ｒ等を含むことができる。なお、横偏差Ｙは、例えば、目標走行ラインＬａに対する車両１の横偏差を算出してもよい。また、方位角θは、目標走行ラインＬａの接線に対する車両１の角度を算出してもよい。また、半径Ｒは、目標走行ラインＬａの曲線半径を算出してもよい。

【0039】

また、ステップＳ５の処理において、操舵量算出部１２は、第１車線情報に切り換える前の車線情報に基づいて操舵を制御中である場合に（Ｓ５：ＮＯ）、所定の遷移時間を設定する（Ｓ７）。

【0040】

次に、操舵量算出部１２は、設定した遷移時間において切り換え前の車線情報の位置と第１車線情報の位置との差を徐々に解消するように切り換え前の車線情報を変更して、変更した切り換え前の車線情報に基づいて車両１の操舵量を算出する切換制御を行う（Ｓ８）。その後に、操舵制御部１３は、ステップＳ６の処理を実行する。

【0041】

続いて、上記の操舵制御処理において、車線情報を切り換える処理について、更に詳細に説明する。この際に、図４に示すように、第１車線情報の目標走行ラインＬ１と第２車線情報の目標走行ラインＬ２との位置が車線Ｌの車線幅方向にずれている場合を考える。

【0042】

最初に、第１車線情報から第２車線情報に切り換える処理について説明する。

【0043】

まずこの場合に、判定部８は、道路情報の検出レベルが閾値以下になることにより、切換部１１に対して第１信号から第２信号に切り換えて出力する。この際に、第１車線情報の目標走行ラインＬ１から第２車線情報の目標走行ラインＬ２にそのまま切り換える場合には、目標走行ラインの位置がステップ状に大きく変化することになる。このため、目標走行ラインＬ２に基づいて算出される車両１の操舵量もまた大きく変化するおそれがある。特に、車線情報を微分した値に基づいて車両１の操舵量を算出する場合には、操舵量が急激に変化するおそれがある。

【0044】

そこで、制御部６は、第１車線情報から第２車線情報に切り換える場合に、第２車線情報の位置を第１車線情報の位置との差に基づいて変更して、変更した第２車線情報に基づいて車両１の操舵を制御する。

【0045】

例えば、図５に示すように、操舵量算出部１２は、時刻ｔ１において判定部８が第１信号から第２信号に切り換えて出力した場合に、目標走行ラインＬ１と目標走行ラインＬ２との位置の差を算出する。また、操舵量算出部１２は、算出された差の値だけ、目標走行ラインＬ２の位置を目標走行ラインＬ１側に移すように変更する。すなわち、操舵量算出部１２は、算出された差の値を目標走行ラインＬ２に順次足し合わせることにより目標走行ラインＬ２の位置を変更する。これにより、目標走行ラインＬ１から目標走行ラインＬ２が連続して繋がる目標走行ラインＬ３が生成される。そして、操舵量算出部１２は、目標走行ラインＬ３に基づいて車両１の操舵量を算出する。

【0046】

また、操舵量算出部１２は、横偏差Ｙ、方位角θ及び半径Ｒ等の他の第２車線情報についても、第１車線情報と第２車線情報との位置の差に基づいて変更することができる。操舵量算出部１２は、算出された横偏差Ｙ、方位角θ及び半径Ｒ等に基づいて操舵量を算出する。そして、操舵制御部１３が、操舵量算出部１２で算出された操舵量に基づいて操舵部３を制御する。これにより、第１車線情報から第２車線情報への切り換えに応じた操舵量の大きな変化を抑制することができ、車両１をスムーズに操舵することができる。

【0047】

次に、切り換え前の車線情報から第１車線情報に切り換える処理について説明する。ここで、切り換え前の車線情報は、第２車線情報又は上記の変更した第２車線情報である。

【0048】

まずこの場合に、判定部８は、道路情報の検出レベルが閾値より大きくなることにより切換部１１に対して第２信号から第１信号に切り換えて出力する。この際に、目標走行ラインＬ２から目標走行ラインＬ１にそのまま切り換える場合には、目標走行ラインの位置がステップ状に大きく変化することになる。このため、目標走行ラインＬ１に基づいて算出される車両１の操舵量もまた大きく変化するおそれがある。特に、車線情報を微分した値に基づいて車両１の操舵量を算出する場合には、操舵量が急激に変化するおそれがある。

【0049】

また、判定部８は、目標走行ラインＬ３に基づいて車両１の操舵を制御している最中において、道路情報の検出レベルが閾値より大きくなることにより切換部１１に対して第２信号から第１信号に切り換えて出力する。この場合には、目標走行ラインＬ２から目標走行ラインＬ１にそのまま切り換える場合に比べて、目標走行ラインの位置のステップ状の変化をある程度は抑制することはできるものの、依然として目標走行ラインの位置がステップ状に変化する。このため、目標走行ラインＬ１に基づいて算出される車両１の操舵量もまた変化するおそれがある。特に、車線情報を微分した値に基づいて車両１の操舵量を算出する場合、操舵量が急激に変化するおそれがある。

【0050】

そこで、制御部６は、切り換え前の車線情報から第１車線情報に切り換える場合に、所定の遷移時間において、切り換え前の車線情報の位置と前記第１車線情報の位置との差を徐々に解消するように切り換え前の車線情報を変更して、変更した切り換え前の車線情報に基づいて車両１の操舵を制御する。

【0051】

例えば、図６に示すように、変更した第２車線情報の目標走行ラインＬ３に基づいて車両１の操舵を制御している最中の時刻ｔ２において、判定部８が第２信号から第１信号に切り換えて出力した場合に、操舵量算出部１２は、目標走行ラインＬ１と目標走行ラインＬ３との位置の差を算出する。また、操舵量算出部１２は、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの遷移時間Ｔにおいて、目標走行ラインＬ１と目標走行ラインＬ３との位置の差を徐々に解消するように目標走行ラインＬ３の位置を変更する。これにより、目標走行ラインＬ３から目標走行ラインＬ１が連続して繋がる目標走行ラインＬ４が生成される。そして、操舵量算出部１２は、目標走行ラインＬ４に基づいて車両１の操舵量を算出する。

【0052】

また、操舵量算出部１２は、横偏差Ｙ、方位角θ及び半径Ｒ等の他の第２車線情報又は変更した第２車線情報についても、第２車線情報又は変更した第２車線情報と、第１車線情報と、の位置の差に基づいて変更することができる。操舵量算出部１２は、算出された横偏差Ｙ、方位角θ及び半径Ｒ等に基づいて操舵量を算出する。そして、操舵制御部１３が、操舵量算出部１２で算出された操舵量に基づいて操舵部３を制御する。これにより、第２車線情報又は変更した第２車線情報から第１車線情報への切り換えに応じた操舵量の大きな変化を抑制することができ、車両１をスムーズに操舵することができる。

【0053】

操舵量算出部１２は、第１車線情報と、第２車線情報又は変更した第２車線情報と、を用いて目標走行ラインＬ４を算出する。具体的には、操舵量算出部１２は、第１車線情報の信号ＳＲ１と、第２車線情報又は変更した第２車線情報の信号ＳＲ２と、を足し合わせることにより目標走行ラインＬ４を算出すると共に、遷移時間Ｔが経過するにつれて、信号ＳＲ１の使用比率（信号比率）と信号ＳＲ２の使用比率との和が１００％になるように、信号ＳＲ１の使用比率を０％から増加させる一方信号ＳＲ２の使用比率を１００％から低下させる。

【0054】

この際に、操舵量算出部１２は、図６に示すように、遷移時間Ｔの経過に伴って、信号ＳＲ１を足し合わせる比率を直線状に増加させる一方、信号ＳＲ２を足し合わせる比率を直線状に低下させる。または、操舵量算出部１２は、図７に示すように、遷移時間Ｔの経過に伴って、信号ＳＲ１の足し合わせる比率を曲線状に増加させる一方、信号ＳＲ２の足し合わせる比率を曲線状に低下させる。

【0055】

このように、本実施の形態によれば、第２車線情報から第１車線情報に切り換える場合に、所定の遷移時間において切り換え前の車線情報の位置と第１車線情報の位置との差を徐々に解消するように切り換え前の車線情報を変更して、変更した切り換え前の車線情報に基づいて車両１の操舵を制御することにより、第２車線情報から第１車線情報に切り換える際における急操舵を抑制することができる。

【0056】

なお、本実施の形態において、第１車線情報と、第２車線情報又は変更した第２車線情報と、を足し合わせることにより目標走行ラインＬ４を算出したが、これに限らず、第１車線情報と、第２車線情報又は変更した第２車線情報と、を乗算する等の足し合わせる以外の演算方法により目標走行ラインＬ４を算出してもよい。

【0057】

（実施の形態２）
＜操舵制御装置の構成＞
本開示の実施の形態２に係る操舵制御装置１０２の構成について、図８を参照しながら、詳細に説明する。

【0058】

なお、図８において図１と同一構成である部分については同一符号を付して、その説明および図示を省略する。

【0059】

操舵制御装置１０２は、乗用車、トラック、バス又はバン等の車両１００に搭載されている。車両１００は、操舵部３と、操舵制御装置１０２と、を有している。操舵部３は、操舵制御装置１０２から出力される電流又は電圧に応じて車輪の角度を変更して車両１００を操舵するものであり、例えばモータ及びアクチュエータ等から構成されている。

【0060】

操舵制御装置１０２は、自動運転システム又は運転支援システム等において操舵部３を制御することにより車両１００の操舵を制御する後述の操舵制御処理を実行する。具体的には、操舵制御装置１０２は、検出部４と、取得部５と、制御部１０６と、を有している。

【0061】

検出部４は、例えば、車両１００の前部に配置されて、車両１００の前方の道路情報を検出する。検出部４は、車両１００が走行する道路情報を検出して、検出した道路情報を制御部１０６の車線情報算出部７に出力する。

【0062】

取得部５は、車両１００の位置情報を取得して、取得した位置情報を制御部１０６の自車位置算出部９に出力する。

【0063】

制御部１０６は、検出部４より入力される道路情報と、取得部５より入力される位置情報と、に基づいて、操舵部３を制御する。制御部１０６は、車線情報算出部７と、判定部８と、自車位置算出部９と、記憶部１０と、切換部１１と、操舵制御部１３と、タイマ１４と、操舵量算出部１１１と、記憶部１１２と、を備えている。

【0064】

車線情報算出部７は、検出部４より入力される道路情報を判定部８に出力すると共に、検出部４より入力される道路情報に基づいて、車両１００が走行する第１車線情報を算出する。ここで、第１車線情報は、車両１００が走行する車線の左右の区切り線（白線）の位置及び方向等の情報である。

【0065】

自車位置算出部９は、取得部５より入力される位置情報と記憶部１０に記憶されている地図情報とに基づいて、車線に対する車両１００の位置を算出する。自車位置算出部９は、例えば取得部５が道路特徴検出部である場合に、取得部５より入力される位置情報としての道路の特徴情報を、記憶部１０に記憶されている地図情報に含まれる特徴情報と照合することにより、車線に対する車両１００の位置を算出する。

【0066】

記憶部１０は、車両１００が走行する道路を含む地図情報を記憶している。

【0067】

切換部１１は、判定部８より入力される判定結果に基づいて、操舵量算出部１１１に出力する車線情報を切り換える。具体的には、切換部１１は、判定部８より道路情報の検出レベルが第１閾値以下の判定結果が入力された場合に、自車位置算出部９より入力される第２車線情報を操舵量算出部１１１に出力する。切換部１１は、判定部８より道路情報の検出レベルが第１閾値を超えている判定結果が入力された場合に、車線情報算出部７より入力される第１車線情報を操舵量算出部１１１に出力する。

【0068】

記憶部１１２は、切り換え前の車線情報と第１車線情報との差と、遷移時間と、を対応付けたテーブルを記憶している。

【0069】

操舵量算出部１１１は、切換部１１から入力される第１車線情報、第２車線情報又はこの両方に基づいて、車両１００の操舵量を算出する。具体的には、操舵量算出部１１１は、遷移時間設定部２１と、算出部２２と、を備えている。

【0070】

遷移時間設定部２１は、切換部１１からの入力が第１車線情報から第２車線情報に切り換った場合に、切り換え前の車線情報の位置と第１車線情報の位置との差を求めて、記憶部１１２に記憶されているテーブルにおいて、求めた差に対応付けられている遷移時間を求めて設定する。そして、遷移時間設定部２１は、設定した遷移時間の設定結果を算出部２２に出力する。

【0071】

算出部２２は、切換部１１から入力される第１車線情報又は第２車線情報に基づいて、車両１００の操舵量を算出する。算出部２２は、切換部１１からの入力が第２車線情報から第１車線情報に切り換った場合に、遷移時間設定部２１より入力される設定結果により設定された遷移時間の計測をタイマ１４に指示する。そして、算出部２２は、タイマ１４により計測する遷移時間において、切り換え前の車線情報の位置と第１車線情報の位置との差を徐々に解消するように切り換え前の車線情報を変更して、変更した切り換え前の車線情報に基づいて車両１の操舵量を算出する。算出部２２は、切換部１１からの入力が第１車線情報から第２車線情報に切り換った場合に、第２車線情報の位置を第１車線情報の位置との差に基づいて変更して、その変更した第２車線情報に基づいて車両１００の操舵量を算出する。算出部２２は、算出した操舵量の算出結果を操舵制御部１３に出力する。

【0072】

操舵制御部１３は、操舵量算出部１１１の算出部２２より入力される操舵量の算出結果に基づいて操舵部３を制御する。

【0073】

タイマ１４は、操舵量算出部１１１の算出部２２の指示により遷移時間を計測する。

【0074】

＜操舵制御処理＞
本開示の実施の形態２に係る操舵制御装置１０２が実行する操舵制御処理について、図９及び図１０を参照しながら、詳細に説明する。

【0075】

なお、図９において図２と同一処理である部分については同一ステップ番号を付して、その説明を省略する。

【0076】

図９に示す操舵制御処理は、車両１００の図示しないイグニションスイッチがオンされると共に自動で操舵制御を行うモード又はこのモードを含むモードが選択されたタイミングで開始される。

【0077】

ステップＳ５の処理において、操舵量算出部１１１の遷移時間設定部２１は、第１車線情報に切り換える前の車線情報に基づいて操舵を制御中である場合に（Ｓ５：ＮＯ）、切り換え前の車線情報の位置と第１車線情報の位置との差Δｓｉｇを算出する（Ｓ１１）。

【0078】

次に、遷移時間設定部２１は、記憶部１１２に記憶されているテーブルにおいて、算出した切り換え前の車線情報の位置と第１車線情報の位置との差Δｓｉｇに対応付けられている遷移時間を求めて設定する（Ｓ１２）。

【0079】

次に、算出部２２は、遷移時間設定部２１により設定された遷移時間において切り換え前の車線情報の位置と第１車線情報の位置との差Δｓｉｇを徐々に解消するように切り換え前の車線情報を変更して、変更した切り換え前の車線情報に基づいて車両１００の操舵量を算出する切換制御を行う（Ｓ１３）。その後に、操舵制御部１３は、ステップＳ６の処理を実行する。

【0080】

上記の操舵制御処理において、図１０に示すように、遷移時間設定部２１は、切り換え前の車線情報の位置と第１車線情報の位置との差Δｓｉｇが大きいほど長い遷移時間Ｔを設定する。また、遷移時間設定部２１は、設定する遷移時間が上限値ＴＨを超えないように設定する。

【0081】

このように、本実施の形態によれば、切り換え前の車線情報の位置と第１車線情報の位置との差Δｓｉｇが大きいほど長い遷移時間Ｔを設定することにより、車両１００の急操舵を確実に抑制することができる。

【0082】

また、本実施の形態によれば、上限値ＴＨ以下の遷移時間Ｔを設定することにより、遷移時間Ｔが上限値ＴＨを超えた場合には、第２車線情報よりも車線追従性が良好な第１車線情報に基づいて車両１００の操舵を制御することができるため、車両１００の急操舵の抑制と、車線追従性能の悪化の抑制と、の両立を図ることができる。

【0083】

（実施の形態３）
＜操舵制御装置の構成＞
本開示の実施の形態３に係る操舵制御装置２０２の構成について、図１１を参照しながら、詳細に説明する。なお、実施の形態２と同様に図１１において図１と同一構成である部分については同一符号を付して、その説明および図示を省略する。

【0084】

操舵制御装置２０２は、乗用車、トラック、バス又はバン等の車両２００に搭載されている。車両２００は、操舵部３と、操舵制御装置２０２と、車速センサ２１０と、を有している。操舵部３は、操舵制御装置２０２から出力される電流又は電圧に応じて車輪の角度を変更して車両２００を操舵するものであり、例えばモータ及びアクチュエータ等から構成されている。車速センサ２１０は、車両２００の車速を検出して、検出した車速の検出結果である車速情報を操舵量算出部２１１の算出部２４に出力する。

【0085】

操舵制御装置２０２は、自動運転システム又は運転支援システム等において操舵部３を制御することにより車両２００の操舵を制御する後述の操舵制御処理を実行する。具体的には、操舵制御装置２０２は、検出部４と、取得部５と、制御部２０６と、を有している。

【0086】

検出部４は、例えば、車両２００の前部に配置されて、車両２００の前方の道路情報を検出する。検出部４は、車両２００が走行する道路情報を検出して、検出した道路情報を制御部２０６の車線情報算出部７に出力する。

【0087】

取得部５は、車両２００の位置情報を取得して、取得した位置情報を制御部２０６の自車位置算出部９に出力する。

【0088】

制御部２０６は、検出部４より入力される道路情報と、取得部５より入力される位置情報と、に基づいて、操舵部３を制御する。制御部２０６は、車線情報算出部７と、判定部８と、自車位置算出部９と、記憶部１０と、切換部１１と、操舵制御部１３と、タイマ１４と、操舵量算出部２１１と、記憶部２１２と、を備えている。

【0089】

車線情報算出部７は、検出部４より入力される道路情報を判定部８に出力すると共に、検出部４より入力される道路情報に基づいて、車両２００が走行する第１車線情報を算出する。

【0090】

自車位置算出部９は、取得部５より入力される位置情報と記憶部１０に記憶されている地図情報とに基づいて、車線に対する車両２００の位置を算出する。自車位置算出部９は、例えば取得部５が道路特徴検出部である場合に、取得部５より入力される位置情報としての道路の特徴情報を、記憶部１０に記憶されている地図情報に含まれる特徴情報と照合することにより、車線に対する車両２００の位置を算出する。自車位置算出部９は、算出した車線に対する車両２００の位置の算出結果を切換部１１に出力する。

【0091】

記憶部１０は、車両２００が走行する道路を含む地図情報を記憶している。

【0092】

切換部１１は、判定部８より入力される判定結果に基づいて、操舵量算出部２１１に出力する車線情報を切り換える。具体的には、切換部１１は、判定部８より道路情報の検出レベルが第１閾値以下の判定結果が入力された場合に、自車位置算出部９より入力される第２車線情報を操舵量算出部２１１に出力する。切換部１１は、判定部８より道路情報の検出レベルが第１閾値を超えている判定結果が入力された場合に、車線情報算出部７より入力される第１車線情報を操舵量算出部２１１に出力する。

【0093】

記憶部２１２は、切り換え前の車線情報と第１車線情報との差と、遷移時間と、車速と、を対応付けたテーブルを記憶している。

【0094】

操舵量算出部２１１は、切換部１１から入力される第１車線情報、第２車線情報又はこの両方と、必要に応じて車速センサ２１０より入力される車速情報と、に基づいて、車両２００の操舵量を算出する。具体的には、操舵量算出部２１１は、遷移時間設定部２３と、算出部２４と、を備えている。

【0095】

遷移時間設定部２３は、切換部１１からの入力が第１車線情報から第２車線情報に切り換った場合に、切り換え前の車線情報の位置と第１車線情報の位置との差を求める。遷移時間設定部２３は、記憶部１１２に記憶されているテーブルにおいて、求めた切り換え前の車線情報の位置と第１車線情報の位置との差、及び車速センサ２１０より入力される車速情報の車速に対応付けられている遷移時間を求めて設定する。そして、遷移時間設定部２３は、設定した遷移時間の設定結果を算出部２４に出力する。

【0096】

算出部２４は、切換部１１から入力される第１車線情報又は第２車線情報に基づいて、車両２００の操舵量を算出する。算出部２４は、切換部１１からの入力が第２車線情報から第１車線情報に切り換った場合に、遷移時間設定部２３より入力される設定結果により設定された遷移時間の計測をタイマ１４に指示する。そして、算出部２４は、タイマ１４により計測する遷移時間において、切り換え前の車線情報の位置と第１車線情報の位置との差を徐々に解消するように切り換え前の車線情報を変更して、変更した切り換え前の車線情報に基づいて車両２００の操舵量を算出する。算出部２４は、切換部１１からの入力が第１車線情報から第２車線情報に切り換った場合に、第２車線情報の位置を第１車線情報の位置との差に基づいて変更して、その変更した第２車線情報に基づいて車両２００の操舵量を算出する。算出部２４は、算出した操舵量の算出結果を操舵制御部１３に出力する。

【0097】

操舵制御部１３は、操舵量算出部２１１の算出部２４より入力される操舵量の算出結果に基づいて操舵部３を制御する。

【0098】

タイマ１４は、操舵量算出部２１１の算出部２４の指示により遷移時間を計測する。

【0099】

＜操舵制御処理＞
本開示の実施の形態３に係る操舵制御装置２０２が実行する操舵制御処理について、図１２及び図１３を参照しながら、詳細に説明する。

【0100】

なお、図１２において図２と同一処理である部分については同一ステップ番号を付して、その説明を省略する。

【0101】

図１２に示す操舵制御処理は、車両２００の図示しないイグニションスイッチがオンされると共に自動で操舵制御を行うモード又はこのモードを含むモードが選択されたタイミングで開始される。

【0102】

ステップＳ５の処理において、操舵量算出部２１１の遷移時間設定部２３は、第１車線情報に切り換える前の車線情報に基づいて操舵を制御中である場合に（Ｓ５：ＮＯ）、車速センサ２１０より車速情報を取得する（Ｓ２１）。

【0103】

次に、遷移時間設定部２３は、切り換え前の車線情報の位置と第１車線情報の位置との差Δｓｉｇを算出する（Ｓ２２）。

【0104】

次に、遷移時間設定部２３は、記憶部１１２に記憶されているテーブルにおいて、算出した切り換え前の車線情報の位置と第１車線情報の位置との差Δｓｉｇ、及び取得した車速情報の車速に対応付けられている遷移時間Ｔを求めて設定する（Ｓ２３）。

【0105】

次に、算出部２４は、遷移時間設定部２３により設定された遷移時間Ｔにおいて切り換え前の車線情報の位置と第１車線情報の位置との差Δｓｉｇを徐々に解消するように切り換え前の車線情報を変更して、変更した切り換え前の車線情報に基づいて車両２００の操舵量を算出する切換制御を行う（Ｓ２４）。その後に、操舵制御部１３は、ステップＳ６の処理を実行する。

【0106】

上記の操舵制御処理において、図１３に示すように、遷移時間設定部２３は、切り換え前の車線情報の位置と第１車線情報の位置との差Δｓｉｇが大きいほど長い遷移時間Ｔを設定する。また、遷移時間設定部２３は、車速が大きいほど長い遷移時間Ｔを設定する。例えば、遷移時間設定部２３は、３つの速度域Ｖ１、Ｖ２及びＶ３（Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３）において、車速が速度域Ｖ１に含まれる場合に、速度域Ｖ２及びＶ３に含まれる場合に比べて、遷移時間Ｔを小さく設定する。また、遷移時間設定部２３は、車速が速度域Ｖ３に含まれる場合に、速度域Ｖ１及びＶ２に含まれる場合に比べて、遷移時間Ｔを大きく設定する。更に、遷移時間設定部２３は、設定する遷移時間Ｔが上限値ＴＨを超えないように設定する。

【0107】

このように、本実施の形態によれば、車速が大きいほど大きい遷移時間Ｔを設定することにより、車両２００の急操舵を確実に抑制することができる。

【0108】

なお、本発明は、部材の種類、配置、個数等は前述の実施の形態に限定されるものではなく、その構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることはもちろんである。

【0109】

具体的には、上記の実施の形態１から実施の形態３において、第１車線情報から第２車線情報に切り換った際に、第１車線情報と第２車線情報との差に基づいて第２車線情報を変更して、変更した第２車線情報に基づいて操舵を制御したが、これに限らず、第２車線情報に基づいて操舵を制御してもよい。

【産業上の利用可能性】

【0110】

本開示は、車両の操舵を制御する操舵制御装置に好適である。

【符号の説明】

【0111】

１ 車両
２ 操舵制御装置
３ 操舵部
４ 検出部
５ 取得部
６ 制御部
７ 車線情報算出部
８ 判定部
９ 自社位置算出部
１０ 記憶部
１１ 切換部
１２ 操舵量算出部
１３ 操舵制御部
１４ タイマ

【要約】

【課題】第２車線情報から第１車線情報に切り換える際における急操舵を抑制すること。
【解決手段】操舵制御装置２は、第２車線情報から第１車線情報に切り換える場合に、所定の遷移時間において切り換え前の車線情報の位置と第１車線情報の位置との差を徐々に解消するように切り換え前の車線情報を変更すると共に、変更した切り換え前の車線情報に基づいて車両１の操舵を制御する。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】