JP7600953B2

JP7600953B2 - 車両運転支援装置

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Publication number: JP7600953B2
Application number: JP2021172131A
Authority: JP
Inventors: 治郎宮脇
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2021-10-21
Filing date: 2021-10-21
Publication date: 2024-12-17
Anticipated expiration: 2041-10-21
Also published as: CN116001781A; US12151715B2; JP2023062261A; US20230127678A1

Description

本発明は、車両運転支援装置に関する。

自車両が車線内で走行するように自車両の自律的な操舵を行う車線維持制御を実行する車両運転支援装置が知られている。こうした車両運転支援装置は、車線維持制御の実行時、目標走行ラインを自車線の中央に設定し、自車両がその目標走行ラインに沿って走行するように自車両の自律的な操舵を行うようになっていることが一般的であるが、車線維持制御の実行中に、運転者が目標走行ラインよりも右側の位置又は左側の位置で自車両を走行させることを希望することがある。このとき、運転者は、目標走行ラインよりも右側の位置又は左側の位置で自車両を走行させている間、車線維持制御による操舵力が自車両に加えられるため、比較的大きな操舵操作力をハンドルに加え続ける必要があり、運転者にとって負担となる。

そこで、車線維持制御の実行中に運転者が目標走行ラインよりも右側の位置又は左側の位置で自車両を走行させることを希望していることを検出したときに運転者が自車両を走行させる位置として希望している位置（希望位置）を推定し、目標走行ラインの位置をその希望位置に変更するようにした車両運転支援装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

国際公開第ＷＯ２０１７／０２２４７４号

自車線の中央に設定した目標走行ラインよりも右側の位置又は左側の位置で自車両を走行させることを運転者が希望していることを検出したときに目標走行ラインの位置を運転者の希望位置に変更してしまうと、運転者の希望位置で自車両を走行させているときに運転者がハンドルに加えなければならない操舵操作力が小さくなり過ぎ、車線維持制御の実行中であるのか否かを運転者が認識することが困難になってしまう。

本発明の目的は、運転者が車線維持制御の実行中に目標走行ラインよりも右側の位置又は左側の位置で自車両を走行させているときに車線維持制御の実行中であることを運転者に認識させやすくすると共に運転者に要求される操舵操作力を比較的小さくすることができる車両運転支援装置を提供することにある。

本発明に係る車両運転支援装置は、自車両が自車線内で走行するように前記自車両の自律的な操舵を行う車線維持制御を実行する。本発明に係る車両運転支援装置は、前記車線維持制御の実行中、前記自車線内の前記自車両の走行可能幅の中央を通る中央ラインを目標走行ラインとして設定し、前記自車両の基準点が前記目標走行ラインに沿って移動するように前記自律的な操舵を行う。本発明に係る車両運転支援装置は、前記車線維持制御の実行中に運転者が前記自車両を操舵するための操舵操作を行ったときに前記運転者の操舵操作力が目標変更開始閾値以上になった場合、前記目標走行ラインが前記中央ラインと前記自車両の前記基準点との間のラインとなるように前記目標走行ラインの位置を変更するように構成されている。
更に、本発明に係る車両運転支援装置は、前記運転者の前記操舵操作力が前記目標変更開始閾値以上となって前記目標走行ラインの位置の変更を開始した後、目標保持開始閾値まで低下した場合、前記目標走行ラインの位置の変更を停止し、該目標走行ラインの位置を前記操舵操作力が前記目標保持開始閾値まで低下した時点の位置に保持するように構成されている。

自車両が中央ラインを目標走行ラインとして走行するように車線維持制御により自律的に操舵されているときに運転者が自車両を目標走行ラインよりも右側の位置又は左側の位置で走行させることを希望することがある。このとき、目標走行ラインを中央ラインに一致させた状態が維持されていると、自車両を運転者の希望する位置で直進走行させているときに必要な運転者の操舵操作力が大きく、運転者に負担をかけることになってしまう。

本発明によれば、車線維持制御の実行中に運転者により自車両が目標走行ラインから横方向へ移動されたときにそれと同じ方向へ目標走行ラインが中央ラインから移動するので、自車両を運転者の希望する位置で直進走行させるときに必要な運転者の操舵操作力が小さくなる。又、自車両が運転者の希望する位置で直進走行されているとき、目標走行ラインは、中央ラインと自車両の基準点との間に設定されているので、少なからず、車線維持制御による操舵力が自車両に加えられている状態にあるため、運転者は、車線維持制御の実行中であることを認識しやすい。

従って、本発明によれば、運転者が車線維持制御の実行中に中央ラインよりも右側の位置又は左側の位置で自車両を走行させているときに車線維持制御の実行中であることを運転者に認識させやすくすると共に運転者に要求される操舵操作力を比較的小さくすることができる。

又、車線維持制御の実行中に運転者の操舵操作力が目標変更開始閾値以上となり、目標走行ラインの位置が自車両の基準点に向かって変更されているときに自車両が運転者の希望する位置に到達して直進走行され始まると、運転者の操舵操作力が低下し始める。従って、運転者の操舵操作力に基づいて自車両が運転者の希望する位置に到達したか否かを知ることができる。

本発明によれば、運転者の操舵操作力が目標変更開始閾値以上となって目標走行ラインの位置の変更を開始した後、目標保持開始閾値まで低下した場合に目標走行ラインの位置の変更が停止されて目標走行ラインの位置がその時点の位置に保持される。このため、自車両が運転者の希望する位置に到達したときの目標走行ラインとして適切な目標走行ラインを設定することができる。

尚、本発明に係る車両運転支援装置は、前記操舵操作力が前記目標保持開始閾値まで低下して前記目標走行ラインの位置を前記操舵操作力が前記目標保持開始閾値まで低下した時点の位置に保持しているときに前記操舵操作力が前記目標保持開始閾値よりも小さい値に設定されている目標変更終了閾値以下になった場合、前記目標走行ラインが前記中央ラインと一致するように前記目標走行ラインの位置を変更するように構成されていてもよい。

車線維持制御の実行中に運転者が中央ラインよりも右側の位置又は左側の位置で自車両を走行させているときに自車両を中央ラインの位置で走行させることを希望することがある。

本発明によれば、運転者が自車両を中央ラインの位置で走行させようとして自車両を操舵する操作を行ったときに運転者の操舵操作力が低下することを利用して目標走行ラインの位置が中央ラインの位置に戻される。従って、運転者が自車両を中央ラインの位置で走行させることを希望しているときに自車両を中央ラインの位置で走行させることができる。

本発明の構成要素は、図面を参照しつつ後述する本発明の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、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１は、本発明の実施形態に係る車両運転支援装置及びそれが搭載される車両（自車両）を示した図である。図２の（Ａ）は、車線維持制御により自車両が目標走行ライン上を走行するように操舵トルクが制御されている場面を示した図であり、図２の（Ｂ）は、目標走行ラインから左側に外れた自車両が車線維持制御により右側に操舵されて目標走行ライン上を走行するように操舵トルクが制御された場面を示した図であり、図２の（Ｃ）は、目標走行ラインから右側に外れた自車両が車線維持制御により左側に操舵されて目標走行ライン上を走行するように操舵トルクが制御された場面を示した図である。図３は、自車両が目標走行ラインよりも右側に寄って走行している場面を示した図である。図４の（Ａ）は、車線維持制御の実行中に自車両が目標走行ラインから右側にずれた位置に移動したがドライバー操舵トルクが目標変更開始閾値よりも小さい場面を示した図であり、図４の（Ｂ）は、車線維持制御の実行中に自車両が目標走行ラインから右側にずれた位置に移動してドライバー操舵トルクが目標変更開始閾値以上になったために目標走行ラインの位置が変更されている場面を示した図であり、図４の（Ｃ）は、車線維持制御の実行中に自車両が目標走行ラインから右側にずれて運転者の希望する位置に到達し且つ目標走行ラインの位置が変更されている場面を示した図であり、図４の（Ｄ）は、車線維持制御の実行中に目標走行ラインの位置の変更が完了して自車両が運転者の希望する位置を走行している場面を示した図である。図５の（Ａ）は、車線維持制御の実行中に自車両が運転者の希望する位置から左側にずれた位置に移動したがドライバー操舵トルクが目標変更終了閾値よりも大きい場面を示した図であり、図５の（Ｂ）は、車線維持制御の実行中に自車両が運転者の希望する位置から左側にずれた位置に移動してドライバー操舵トルクが目標変更終了閾値以下になったために目標走行ラインの位置が変更されている場面を示した図であり、図５の（Ｃ）は、車線維持制御の実行中に自車両が中央ラインに到達し且つ目標走行ラインの位置が変更されている場面を示した図であり、図５の（Ｄ）は、車線維持制御の実行中に目標走行ラインの位置の変更が完了して自車両が車線中央ラインの位置を走行している場面を示した図である。図６は、ドライバー操舵トルクと目標走行ラインとの変化を示したタイムチャートを示した図である。図７は、本発明の実施形態に係る車両運転支援装置が実行するルーチンを示したフローチャートである。図８は、本発明の実施形態に係る車両運転支援装置が実行するルーチンを示したフローチャートである。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る車両運転支援装置について説明する。図１に示したように、本発明の実施形態に係る車両運転支援装置１０は、自車両１００に搭載されている。

＜ＥＣＵ＞
車両運転支援装置１０は、制御装置としてのＥＣＵ９０を備えている。ＥＣＵは、エレクトロニックコントロールユニットの略称である。ＥＣＵ９０は、マイクロコンピュータを主要部として備える。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等を含む。ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されたインストラクション又はプログラム又は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。

＜駆動装置等＞
又、自車両１００には、駆動装置２１、制動装置２２及び操舵装置２３が搭載されている。

＜駆動装置＞
駆動装置２１は、自車両１００を走行させるために自車両１００に付加される駆動トルク（駆動力）を出力する装置であり、例えば、内燃機関及びモータ等である。駆動装置２１は、ＥＣＵ９０に電気的に接続されている。ＥＣＵ９０は、駆動装置２１の作動を制御することにより駆動装置２１から出力される駆動トルクを制御することができる。

＜制動装置＞
制動装置２２は、自車両１００を制動するために自車両１００に付加される制動トルク（制動力）を出力する装置であり、例えば、ブレーキ装置である。制動装置２２は、ＥＣＵ９０に電気的に接続されている。ＥＣＵ９０は、制動装置２２の作動を制御することにより制動装置２２から出力される制動トルクを制御することができる。

＜操舵装置＞
操舵装置２３は、自車両１００を操舵するために自車両１００に付加される操舵トルク（操舵力）を出力する装置であり、例えば、パワーステアリング装置である。操舵装置２３は、ＥＣＵ９０に電気的に接続されている。ＥＣＵ９０は、操舵装置２３の作動を制御することにより操舵装置２３から出力される操舵トルクを制御することができる。

＜センサ等＞
更に、自車両１００には、アクセルペダル３１、アクセルペダル操作量センサ３２、ブレーキペダル３３、ブレーキペダル操作量センサ３４、ハンドル３５、ステアリングシャフト３６、操舵角センサ３７、操舵トルクセンサ３８、車速検出装置４１、周辺情報検出装置５０及び運転支援スイッチ６１が搭載されている。

＜アクセルペダル操作量センサ＞
アクセルペダル操作量センサ３２は、アクセルペダル３１の操作量を検出するセンサであり、ＥＣＵ９０に電気的に接続されている。アクセルペダル操作量センサ３２は、検出したアクセルペダル３１の操作量の情報をＥＣＵ９０に送信する。ＥＣＵ９０は、その情報に基づいてアクセルペダル３１の操作量（アクセルペダル操作量）を取得する。ＥＣＵ９０は、アクセルペダル操作量及び自車両１００の車速（自車速）に基づいて要求駆動トルク（要求駆動力）を演算により取得する。要求駆動トルクは、駆動装置２１に出力が要求されている駆動トルクである。ＥＣＵ９０は、要求駆動トルクが出力されるように駆動装置２１の作動を制御する。

＜ブレーキペダル操作量センサ＞
ブレーキペダル操作量センサ３４は、ブレーキペダル３３の操作量を検出するセンサであり、ＥＣＵ９０に電気的に接続されている。ブレーキペダル操作量センサ３４は、検出したブレーキペダル３３の操作量の情報をＥＣＵ９０に送信する。ＥＣＵ９０は、その情報に基づいてブレーキペダル３３の操作量（ブレーキペダル操作量）を取得する。ＥＣＵ９０は、ブレーキペダル操作量に基づいて要求制動トルク（要求制動力）を演算により取得する。要求制動トルクは、制動装置２２に出力が要求されている制動トルクである。ＥＣＵ９０は、要求制動トルクが出力されるように制動装置２２の作動を制御する。

＜操舵角センサ＞
操舵角センサ３７は、中立位置に対するステアリングシャフト３６の回転角度を検出するセンサであり、ＥＣＵ９０に電気的に接続されている。操舵角センサ３７は、検出したステアリングシャフト３６の回転角度の情報をＥＣＵ９０に送信する。ＥＣＵ９０は、その情報に基づいてステアリングシャフト３６の回転角度（操舵角θ）を取得する。

＜操舵トルクセンサ＞
操舵トルクセンサ３８は、運転者がハンドル３５を介してステアリングシャフト３６に入力したトルクを検出するセンサであり、ＥＣＵ９０に電気的に接続されている。操舵トルクセンサ３８は、検出したトルクの情報をＥＣＵ９０に送信する。ＥＣＵ９０は、その情報に基づいて運転者がハンドル３５を介してステアリングシャフト３６に入力したトルク（ドライバー操舵トルクＴＱ_Ｄ又は操舵操作力）を取得する。

＜車速検出装置＞
車速検出装置４１は、自車両１００の車速（自車速）を検出する装置であり、例えば、車輪速センサである。車速検出装置４１は、ＥＣＵ９０に電気的に接続されている。車速検出装置４１は、検出した自車両１００の車速の情報をＥＣＵ９０に送信する。ＥＣＵ９０は、その情報に基づいて自車両１００の車速（自車速Ｖ）を取得する。

ＥＣＵ９０は、操舵角θ、ドライバー操舵トルクＴＱ_Ｄ及び自車速Ｖに基づいてドライバー要求操舵トルクを演算により取得する。ドライバー要求操舵トルクは、操舵装置２３に出力が要求されている操舵トルクである。ＥＣＵ９０は、後述する車線維持制御を実行していない場合、ドライバー要求操舵トルクが操舵装置２３から出力されるように操舵装置２３の作動を制御する。

＜周辺情報検出装置＞
周辺情報検出装置５０は、自車両１００の周辺の情報を検出する装置であり、本例においては、画像センサ５１及び電波センサ５２を備えている。画像センサ５１は、例えば、カメラである。電波センサ５２は、例えば、レーダセンサ（ミリ波レーダ等）である。尚、周辺情報検出装置５０は、超音波センサ（クリアランスソナー）等の音波センサやレーザーレーダ（LiDAR）等の光センサを備えていてもよい。

＜画像センサ＞
画像センサ５１は、ＥＣＵ９０に電気的に接続されている。画像センサ５１は、自車両１００の周辺を撮像し、撮像した画像に係る情報をＥＣＵ９０に送信する。ＥＣＵ９０は、その情報（画像情報）に基づいて自車両１００の周辺に関する情報（周辺検出情報ＩＳ）を取得することができる。

＜電波センサ＞
電波センサ５２は、ＥＣＵ９０に電気的に接続されている。電波センサ５２は、電波を発信すると共に、物体で反射した電波（反射波）を受信する。電波センサ５２は、発信した電波及び受信した電波（反射波）に係る情報（検知結果）をＥＣＵ９０に送信する。別の言い方をすると、電波センサ５２は、自車両１００の周辺に存在する物体を検知し、その検知した物体に係る情報（検知結果）をＥＣＵ９０に送信する。ＥＣＵ９０は、その情報（電波情報）に基づいて自車両１００の周辺に存在する物体に係る情報（周辺検出情報ＩＳ）を取得することができる。

＜運転支援スイッチ＞
運転支援スイッチ６１は、後述する車線維持制御を実行するか否かを運転者に選択させるためのスイッチであり、ＥＣＵ９０に電気的に接続されている。ＥＣＵ９０は、運転支援スイッチ６１がオン状態に操作されると、車線維持制御の実行が要求されたと判定する。一方、ＥＣＵ９０は、運転支援スイッチ６１がオフ状態に操作されると、操作支援制御の実行が要求されなくなったと判定する。

＜車両運転支援装置の作動の概要＞
次に、車両運転支援装置１０の作動の概要について説明する。以下の説明において、「左」は、自車両１００の進行方向に対して左側を表し、「右」は、自車両１００の進行方向に対して右側を表している。

車両運転支援装置１０は、図２の（Ａ）に示したように、自車両１００の基準点（自車基準点Ｐref）が目標走行ラインＬtgt上を移動するように自車両１００を自律的に操舵する自律操舵を行う車線維持制御を実行するように構成されている。自車基準点Ｐrefは、自車両１００の位置を示す点であればよく、本例においては、自車両１００の前端部上の位置であって自車両１００の幅方向中央の位置である。

車両運転支援装置１０は、自車両１００が走行することが可能な幅（自車両１００の走行可能幅）の中央を通るライン（中央ライン）を目標走行ラインＬtgtとして設定する。本例においては、車両運転支援装置１０は、周辺検出情報ＩＳに基づいて自車両１００の左側の区画線（左側区画線ＬＭＬ）及び右側の区画線（右側区画線ＬＭＲ）を取得し、それら左側区画線ＬＭＬと右側区画線ＬＭＲとの間の距離（車線幅ＬＮＷ）を取得し、その車線幅ＬＮＷを自車両１００の走行可能幅として採用し、その車線幅ＬＮＷの中央を通るライン（車線中央ラインＬＮＣ）を目標走行ラインＬtgtとして設定する。車線中央ラインＬＮＣは、自車線ＬＮの幅の中央を自車線ＬＮに沿って延びるラインである。自車線ＬＮは、自車両１００が走行している車線（走行車線）である。

車両運転支援装置１０は、図２の（Ｂ）に示したように、車線維持制御の実行時に自車基準点Ｐrefが目標走行ラインＬtgtから左側に外れた場合、自車両１００が右側に寄るように自律操舵を行って自車基準点Ｐrefが目標走行ラインＬtgt上を移動するようにする。

より具体的には、車両運転支援装置１０は、自車基準点Ｐrefと目標走行ラインＬtgtとの間の距離（乖離量Ｄ）を周辺検出情報ＩＳに基づいて取得し、その乖離量Ｄがゼロよりも大きく且つ自車基準点Ｐrefが目標走行ラインＬtgtよりも左側に位置する場合、自車両１００を右側に移動させるための操舵トルクを乖離量Ｄに応じて算出し、その算出した操舵トルク（システム操舵トルクＴＱ_Ｓ）に相当する操舵トルクを操舵装置２３から出力させる。

一方、車両運転支援装置１０は、図２の（Ｃ）に示したように、車線維持制御の実行時に自車基準点Ｐrefが目標走行ラインＬtgtから右側に外れた場合、自車両１００が左側に寄るように自律操舵を行って自車基準点Ｐrefが目標走行ラインＬtgt上を移動するようにする。

より具体的には、車両運転支援装置１０は、乖離量Ｄを周辺検出情報ＩＳに基づいて取得し、その乖離量Ｄがゼロよりも大きく且つ自車基準点Ｐrefが目標走行ラインＬtgtよりも右側に位置する場合、自車両１００を左側に移動させるための操舵トルクを乖離量Ｄに応じて算出し、その算出した操舵トルク（システム操舵トルクＴＱ_Ｓ）に相当する操舵トルクを操舵装置２３から出力させる。

これにより、車線維持制御の実行中、自車基準点Ｐrefが目標走行ラインＬtgtに沿って移動するように自車両１００が走行する。

ところで、目標走行ラインＬtgtが車線中央ラインＬＮＣに設定され、その目標走行ラインＬtgtに沿って自車両１００が走行するように車線維持制御が実行されているときに、図３に示したように、運転者が目標走行ラインＬtgtよりも右側の位置で自車両１００を走行させることを希望することがあり、又、運転者が目標走行ラインＬtgtよりも左側の位置で自車両１００を走行させることを希望することもある。

運転者は、車線維持制御の実行中に目標走行ラインＬtgtよりも右側の位置で自車両１００を走行させようとした場合、ハンドル３５に時計回りの操舵トルクを入力する。これにより、自車両１００が目標走行ラインＬtgtよりも右側に移動するが、そのとき、乖離量Ｄがゼロよりも大きくなるので、車両運転支援装置１０は、その乖離量Ｄをゼロにするためにステアリングシャフト３６に反時計回りのシステム操舵トルクＴＱ_Ｓを入力する。従って、自車両１００を更に右側に移動させようとすると、運転者は、より大きな時計回りの操舵トルクをハンドル３５に入力する必要がある。

このように、車線維持制御の実行中に運転者が自車両１００を目標走行ラインＬtgtから右側に移動させているとき、乖離量Ｄが徐々に大きくなるので、システム操舵トルクＴＱ_Ｓ（反時計回りの操舵トルク）も徐々に大きくなり、その結果、ドライバー操舵トルクＴＱ_Ｄ（時計回りの操舵トルク）も徐々に大きくなる。

このことは、運転者が目標走行ラインＬtgtよりも左側の位置で自車両１００を走行させる場合にも等しく当てはまる。

このため、運転者が自車両１００を希望の位置まで横方向に移動させて走行させる場合、運転者が自車両１００を希望の位置で直進走行させるためにハンドル３５に入力する必要のある操舵トルク（ドライバー操舵トルクＴＱ_Ｄ）が非常に比較的大きくなってしまい、好ましくない。

そこで、車両運転支援装置１０は、車線維持制御の実行中に運転者が自車両１００を目標走行ラインＬtgtよりも右側の位置又は左側の位置で走行させることを希望していると予測される場合、以下のように目標走行ラインＬtgtの位置を変更する。

車両運転支援装置１０は、車線維持制御の実行中、ドライバー操舵トルクＴＱ_Ｄの値を監視しており、ドライバー操舵トルクＴＱ_Ｄが所定の値（目標変更開始閾値ＴＱ_Ｃ）よりも小さい場合、その時点で設定されている目標走行ラインＬtgt（元の目標走行ラインＬtgt）の位置を維持する。

例えば、図４の（Ａ）に示したように、乖離量Ｄが比較的小さく、ドライバー操舵トルクＴＱ_Ｄが目標変更開始閾値ＴＱ_Ｃよりも小さい場合、車両運転支援装置１０は、目標走行ラインＬtgtの位置を車線中央ラインＬＮＣ上に維持する。

尚、本明細書においては、特に断りがない限り、ドライバー操舵トルクＴＱ_Ｄは、ドライバー操舵トルクＴＱ_Ｄの絶対値（大きさ）を意味するものとする。

一方、ドライバー操舵トルクＴＱ_Ｄが大きくなって目標変更開始閾値ＴＱ_Ｃに達すると、車両運転支援装置１０は、目標走行ラインＬtgtの位置の変更を開始する。この場合、車両運転支援装置１０は、目標走行ラインＬtgtが自車基準点Ｐrefに近づくように徐々に移動するように目標走行ラインＬtgtの位置を変更する。

例えば、図４の（Ｂ）に示したように、自車両１００が目標走行ラインＬtgtから右側に移動して乖離量Ｄが比較的大きくなり、ドライバー操舵トルクＴＱ_Ｄが目標変更開始閾値ＴＱ_Ｃに達すると、車両運転支援装置１０は、目標走行ラインＬtgtの位置の変更を開始し、目標走行ラインＬtgtが自車基準点Ｐrefに向かって徐々に移動するように目標走行ラインＬtgtの位置を変更する。

このとき、車両運転支援装置１０は、目標走行ラインＬtgtが車線中央ラインＬＮＣ（元の目標走行ラインＬtgt）と自車基準点Ｐrefとの間にあるようにして目標走行ラインＬtgtの位置を変更する。

より具体的には、車両運転支援装置１０は、車線中央ラインＬＮＣと自車基準点Ｐrefとの間の距離（自車離間距離）を周辺検出情報ＩＳから取得し、その自車離間距離の所定割合の距離だけ車線中央ラインＬＮＣから自車基準点Ｐrefの方に離れた位置を目標位置として設定し、その目標位置に目標走行ラインＬtgtが到達するように目標走行ラインＬtgtの位置を変更する。換言すれば、車両運転支援装置１０は、自車離間距離を周辺検出情報ＩＳから取得し、その自車離間距離に「１」よりも小さい係数を乗じて得た距離だけ車線中央ラインＬＮＣから自車基準点Ｐrefの方に離れた位置を目標位置として設定し、その目標位置に目標走行ラインＬtgtが到達するように目標走行ラインＬtgtの位置を変更する。

又、このとき、車両運転支援装置１０は、目標走行ラインＬtgtの位置を変更する速度として適切な速度（所定変更速度）を設定し、その所定変更速度で目標走行ラインＬtgtの位置を変更する。車両運転支援装置１０は、例えば、車線中央ラインＬＮＣと自車基準点Ｐrefとの間の距離（自車離間距離）の変化速度等のパラメータに応じて所定変更速度を変更する。より具体的には、車両運転支援装置１０は、例えば、車線中央ラインＬＮＣと自車基準点Ｐrefとの間の距離（自車離間距離）の変化速度等のパラメータを一次フィルタや時間可変フィルタ等でフィルタ処理を施して所定変更速度を設定する。

又、このとき、車両運転支援装置１０は、所定変更速度の上限値を設定しておき、所定変更速度がその上限値よりも大きい場合、所定変更速度をその上限値に制限するようにしてもよい。例えば、車両運転支援装置１０は、時間軸に対する目標走行ラインＬtgtの位置の変化の傾き（勾配）が一定の傾き以下となるように所定変更速度を制限するようにしてもよい。即ち、時間軸に対する目標走行ラインＬtgtの位置の変化軌跡の形状が所定の形状となるように所定変更速度を設定するようにしてもよい。

尚、車両運転支援装置１０は、このように目標走行ラインＬtgtの位置を変更している間も、変更中の目標走行ラインＬtgtと自車基準点Ｐrefとの間の乖離量Ｄに応じたシステム操舵トルクＴＱ_Ｓを操舵装置２３から出力させている。

そして、最終的に、自車両１００が運転者の希望の位置まで横方向に移動し、運転者がハンドル３５を中立位置に戻してその位置に保持していると、目標走行ラインＬtgtが自車基準点Ｐrefに近づいてきて乖離量Ｄが徐々に小さくなり、システム操舵トルクＴＱ_Ｓが徐々に低下するので、ドライバー操舵トルクＴＱ_Ｄも徐々に低下して、やがては、所定の値（目標保持開始閾値ＴＱ_Ｌ）に達する。

例えば、図４の（Ｃ）に示したように、自車両１００が運転者の希望の位置まで右側に移動し、運転者がハンドル３５を中立位置に戻してその位置に保持していると、目標走行ラインＬtgtが自車基準点Ｐrefに近づいてきて乖離量Ｄが徐々に小さくなり、システム操舵トルクＴＱ_Ｓが徐々に低下するので、ドライバー操舵トルクＴＱ_Ｄも徐々に低下して、やがては、目標保持開始閾値ＴＱ_Ｌに達する。

尚、目標保持開始閾値ＴＱ_Ｌは、目標変更開始閾値ＴＱ_Ｃと同じ値であっても異なる値であってもよいが、本例においては、目標変更開始閾値ＴＱ_Ｃと同じ値に設定されている。

ドライバー操舵トルクＴＱ_Ｄが低下して目標保持開始閾値ＴＱ_Ｌに達すると、車両運転支援装置１０は、目標走行ラインＬtgtの位置の変更を停止して目標走行ラインＬtgtをその時点の位置に保持する。

例えば、ドライバー操舵トルクＴＱ_Ｄが低下して目標保持開始閾値ＴＱ_Ｌに達すると、車両運転支援装置１０は、図４の（Ｄ）に示したように、目標走行ラインＬtgtの位置の変更を停止して目標走行ラインＬtgtをその時点の位置に保持する。

これにより、運転者は、比較的小さいドライバー操舵トルクＴＱ_Ｄでもって自車両１００を車線中央ラインＬＮＣよりも右側の位置又は左側の位置で走行させることができると共に、操舵装置２３からは、少なからず、ゼロよりも大きいシステム操舵トルクＴＱ_Ｓが出力されているので、車線維持制御の実行中であることを認識することができる。

その後、運転者が車線中央ラインＬＮＣ（元の目標走行ラインＬtgt）から右側の位置又は左側の位置で自車両１００を走行させているときに、運転者が自車両１００を自車線ＬＮの中央の位置で走行させることを希望することがある。

運転者は、自車両１００を自車線ＬＮの中央の位置で走行させようとした場合、システム操舵トルクＴＱ_Ｓと同じ方向のトルクをハンドル３５に加える。このため、ドライバー操舵トルクＴＱ_Ｄが低下する。又、自車基準点Ｐrefが目標走行ラインＬtgtに近づくこともあって、ドライバー操舵トルクＴＱ_Ｄが低下する。

しかしながら、運転者が自車両１００を自車線ＬＮの中央の位置で走行させようとしてなくても、自車基準点Ｐrefが目標走行ラインＬtgtに近づくこともあり、このときにも、ドライバー操舵トルクＴＱ_Ｄが低下する。

そこで、車両運転支援装置１０は、ドライバー操舵トルクＴＱ_Ｄが低下しても、ドライバー操舵トルクＴＱ_Ｄが所定の値（目標変更終了閾値ＴＱ_Ｅ）に達するまでの間は、目標走行ラインＬtgtの位置を保持する。

例えば、図５の（Ａ）に示したように、ドライバー操舵トルクＴＱ_Ｄが低下して自車基準点Ｐrefが目標走行ラインＬtgtに近づいても、ドライバー操舵トルクＴＱ_Ｄが目標変更終了閾値ＴＱ_Ｅよりも大きい場合、車両運転支援装置１０は、その時点の目標走行ラインＬtgtの位置を保持する。

尚、目標変更終了閾値ＴＱ_Ｅは、目標保持開始閾値ＴＱ_Ｌよりも小さい値に設定されている。

一方、ドライバー操舵トルクＴＱ_Ｄが低下して目標変更終了閾値ＴＱ_Ｅに達すると、車両運転支援装置１０は、目標走行ラインＬtgtの位置の保持を終了して目標走行ラインＬtgtの位置の変更を開始する。車両運転支援装置１０は、目標走行ラインＬtgtの位置の変更を開始すると、目標走行ラインＬtgtが車線中央ラインＬＮＣに向かって徐々に移動するように目標走行ラインＬtgtの位置を変更する（戻す）。

例えば、図５の（Ｂ）に示したように、車線維持制御の実行中に自車両１００が車線中央ラインＬＮＣよりも右側の位置を走行しているときにドライバー操舵トルクＴＱ_Ｄが低下して目標変更終了閾値ＴＱ_Ｅに達すると、車両運転支援装置１０は、目標走行ラインＬtgtの位置の変更を開始し、目標走行ラインＬtgtが車線中央ラインＬＮＣに向かって左側に徐々に移動するように目標走行ラインＬtgtの位置を変更する。

このとき、車両運転支援装置１０は、車線中央ラインＬＮＣの位置を目標位置として設定し、その目標位置に目標走行ラインＬtgtが到達するように目標走行ラインＬtgtの位置を変更する。

又、このとき、車両運転支援装置１０は、目標走行ラインＬtgtの位置を変更する速度として適切な速度（所定変更速度）を設定し、その所定変更速度で目標走行ラインＬtgtの位置を変更する。車両運転支援装置１０は、例えば、変更中の目標走行ラインＬtgtと自車基準点Ｐrefとの間の距離や変更中の目標走行ラインＬtgtと目標位置との間の距離等のパラメータに応じて所定変更速度を設定する。より具体的には、車両運転支援装置１０は、変更中の目標走行ラインＬtgtと自車基準点Ｐrefとの間の距離や変更中の目標走行ラインＬtgtと目標位置との間の距離等のパラメータを一次フィルタや時間可変フィルタ等でフィルタ処理を施して所定変更速度を設定する。

そして、最終的に、目標走行ラインＬtgtが車線中央ラインＬＮＣに一致すると、車両運転支援装置１０は、目標走行ラインＬtgtの位置の変更を終了して目標走行ラインＬtgtをその位置に保持する。これにより、その後、自車両１００は、車線中央ラインＬＮＣに設定された目標走行ラインＬtgtに沿って走行する。

例えば、図５の（Ｃ）に示したように、最終的に、目標走行ラインＬtgtが車線中央ラインＬＮＣに一致すると、車両運転支援装置１０は、目標走行ラインＬtgtの位置の変更を終了して目標走行ラインＬtgtをその位置に保持する。これにより、その後、図５の（Ｄ）に示したように、自車両１００は、車線中央ラインＬＮＣに設定された目標走行ラインＬtgtに沿って走行する。

車両運転支援装置１０によれば、例えば、図６に示したように、ドライバー操舵トルクＴＱ_Ｄに応じて目標走行ラインＬtgtの位置が変更される。

図６に示した例においては、時刻ｔ６０からドライバー操舵トルクＴＱ_Ｄが上昇し始める。このとき、目標走行ラインＬtgtは、車線中央ラインＬＮＣと一致する位置に設定されている。その後、時刻ｔ６１においてドライバー操舵トルクＴＱ_Ｄが目標保持開始閾値ＴＱ_Ｌに達するまでの間、ドライバー操舵トルクＴＱ_Ｄが目標変更開始閾値ＴＱ_Ｃよりも小さい状態が継続する。従って、目標走行ラインＬtgtは、車線中央ラインＬＮＣと一致する位置に維持されている。

そして、ドライバー操舵トルクＴＱ_Ｄが低下して時刻ｔ６１において目標変更開始閾値ＴＱ_Ｃに達すると、目標走行ラインＬtgtの位置が右側へ移動され始め、それ以降、時刻ｔ６２においてドライバー操舵トルクＴＱ_Ｄが目標保持開始閾値ＴＱ_Ｌに達するまでの間、ドライバー操舵トルクＴＱ_Ｄが目標変更開始閾値ＴＱ_Ｃ以上である状態が継続する。従って、目標走行ラインＬtgtの位置は、時刻ｔ６２まで右側へと移動され続ける。

そして、ドライバー操舵トルクＴＱ_Ｄが低下して時刻ｔ６２において目標保持開始閾値ＴＱ_Ｌに達すると、目標走行ラインＬtgtの右側への移動が停止され、それ以降、時刻ｔ６３においてドライバー操舵トルクＴＱ_Ｄが目標変更開始閾値ＴＱ_Ｃに達するまでの間、ドライバー操舵トルクＴＱ_Ｄが目標保持開始閾値ＴＱ_Ｌ以下であり且つ目標変更終了閾値ＴＱ_Ｅよりも大きい状態が継続する。従って、目標走行ラインＬtgtの位置は、時刻ｔ６２から時刻ｔ６３までの間、時刻ｔ６２の時点の位置に保持される。

その後、ドライバー操舵トルクＴＱ_Ｄが上昇して時刻ｔ６３において目標変更開始閾値ＴＱ_Ｃに達すると、目標走行ラインＬtgtの位置が右側へ移動され始め、それ以降、時刻ｔ６４においてドライバー操舵トルクＴＱ_Ｄが目標保持開始閾値ＴＱ_Ｌに達するまでの間、ドライバー操舵トルクＴＱ_Ｄが目標変更開始閾値ＴＱ_Ｃ以上である状態が継続する。従って、目標走行ラインＬtgtの位置は、時刻ｔ８４まで右側へと移動され続ける。

そして、ドライバー操舵トルクＴＱ_Ｄが低下して時刻ｔ６４において目標保持開始閾値ＴＱ_Ｌに達すると、目標走行ラインＬtgtの右側への移動が停止され、それ以降、時刻ｔ６５においてドライバー操舵トルクＴＱ_Ｄが目標変更終了閾値ＴＱ_Ｅに達するまでの間、ドライバー操舵トルクＴＱ_Ｄが目標保持開始閾値ＴＱ_Ｌ以下であり且つ目標変更終了閾値ＴＱ_Ｅよりも大きい状態が継続する。従って、目標走行ラインＬtgtの位置は、時刻ｔ６４から時刻ｔ６５までの間、時刻ｔ６４の時点の位置に保持される。

そして、ドライバー操舵トルクＴＱ_Ｄが更に低下して時刻ｔ６５において目標変更終了閾値ＴＱ_Ｅに達すると、目標走行ラインＬtgtの位置が左側へ移動され始め、それ以降、時刻ｔ６６において目標走行ラインＬtgtが車線中央ラインＬＮＣに一致するまで、目標走行ラインＬtgtの位置が左側へ移動され続ける。

そして、時刻ｔ６６において目標走行ラインＬtgtが車線中央ラインＬＮＣに一致すると、目標走行ラインＬtgtの移動が停止される。

＜効果＞
以上が車両運転支援装置１０の作動の概要である。これによれば、車線維持制御の実行中に運転者により自車両１００が目標走行ラインＬtgtから横方向へ移動されたときにそれと同じ方向へ目標走行ラインＬtgtが車線中央ラインＬＮＣから移動するので、自車両１００を運転者の希望する位置で直進走行されるときに必要なドライバー操舵トルクＴＱ_Ｄが小さくなる。又、自車両１００が運転者の希望する位置で直進走行されているとき、目標走行ラインＬtgtは、車線中央ラインＬＮＣと自車基準点Ｐrefとの間に設定されているので、少なからず、車線維持制御によるシステム操舵トルクＴＱ_Ｓが自車両１００に加えられている状態にあるため、運転者は、車線維持制御の実行中であることを認識しやすい。

従って、車両運転支援装置１０によれば、運転者が車線維持制御の実行中に車線中央ラインＬＮＣよりも右側の位置又は左側の位置で自車両１００を走行させているときに車線維持制御の実行中であることを運転者に認識させやすくすると共に運転者に要求されるドライバー操舵トルクＴＱ_Ｄを比較的小さくすることができる。

＜車両運転支援装置の具体的な作動＞
次に、車両運転支援装置１０の具体的な作動について説明する。車両運転支援装置１０のＥＣＵ９０のＣＰＵは、車線維持制御の実行が要求された場合、図７に示したルーチンを所定演算周期で実行するようになっている。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵは、図７に示したルーチンのステップ７００から処理を開始し、その処理をステップ７０５に進め、乖離量Ｄがゼロよりも大きいか否かを判定する。

ＣＰＵは、ステップ７０５にて「Ｙｅｓ」と判定した場合、処理をステップ７１０に進め、自車基準点Ｐrefが目標走行ラインＬtgtよりも右側にずれているか否かを判定する。

ＣＰＵは、ステップ７１０にて「Ｙｅｓ」と判定した場合、処理をステップ７１５に進め、自車両１００を左方向に旋回させて自車基準点Ｐrefを目標走行ラインＬtgt上に戻すために必要なシステム操舵トルクＴＱ_Ｓを算出する。次いで、ＣＰＵは、処理をステップ７２０に進め、操舵装置２３に操舵トルク出力指令を送出してステップ７１５で算出したシステム操舵トルクＴＱ_Ｓを操舵装置２３から出力させる。次いで、ＣＰＵは、処理をステップ７９５に進め、本ルーチンの処理を一旦終了する。

一方、ＣＰＵは、ステップ７１０にて「Ｎｏ」と判定した場合、処理をステップ７２５に進め、自車両１００を右方向に旋回させて自車基準点Ｐrefを目標走行ラインＬtgt上に戻すために必要なシステム操舵トルクＴＱ_Ｓを算出する。次いで、ＣＰＵは、処理をステップ７３０に進め、操舵装置２３に操舵トルク出力指令を送出してステップ７２５で算出したシステム操舵トルクＴＱ_Ｓを操舵装置２３から出力させる。次いで、ＣＰＵは、処理をステップ７９５に進め、本ルーチンの処理を一旦終了する。

一方、ＣＰＵは、ステップ７０５にて「Ｎｏ」と判定した場合、処理をステップ７９５に直接進め、本ルーチンの処理を一旦終了する。

更に、ＣＰＵは、車線維持制御の実行が要求された場合、図８に示したルーチンを所定演算周期で実行するようになっている。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵは、図８に示したルーチンのステップ８００から処理を開始し、その処理をステップ８０５に進め、目標変更開始条件が成立しているか否かを判定する。目標変更開始条件は、ドライバー操舵トルクＴＱ_Ｄが目標変更開始閾値ＴＱ_Ｃ以上であるとの条件である。

ＣＰＵは、ステップ８０５にて「Ｙｅｓ」と判定した場合、処理をステップ８１０に進め、目標走行ラインＬtgtが自車基準点Ｐrefに向かって移動するように目標走行ラインＬtgtの位置を変更する。次いで、ＣＰＵは、処理をステップ８９５に進め、本ルーチンの処理を一旦終了する。

一方、ＣＰＵは、ステップ８０５にて「Ｎｏ」と判定した場合、処理をステップ８１５に進め、目標保持開始条件が成立しているか否かを判定する。目標保持開始条件は、ドライバー操舵トルクＴＱ_Ｄが目標変更開始閾値ＴＱ_Ｃ以上となった後にドライバー操舵トルクＴＱ_Ｄが低下して目標保持開始閾値ＴＱ_Ｌに達し、ドライバー操舵トルクＴＱ_Ｄが目標保持開始閾値ＴＱ_Ｌ以下であり且つ目標変更終了閾値ＴＱ_Ｅよりも大きい状態にあるとの条件である。

ＣＰＵは、ステップ８１５にて「Ｙｅｓ」と判定した場合、処理をステップ８２０に進め、目標走行ラインＬtgtの位置をドライバー操舵トルクＴＱ_Ｄが低下して目標保持開始閾値ＴＱ_Ｌに達した時点の位置に保持する。次いで、ＣＰＵは、処理をステップ８９５に進め、本ルーチンの処理を一旦終了する。

一方、ＣＰＵは、ステップ８１５にて「Ｙｅｓ」と判定した場合、処理をステップ８２５に進め、目標保持終了条件が成立しているか否かを判定する。目標保持終了条件は、ドライバー操舵トルクＴＱ_Ｄが低下して目標変更終了閾値ＴＱ_Ｅに達し、ドライバー操舵トルクＴＱ_Ｄが目標変更終了閾値ＴＱ_Ｅ以下である状態が継続しており且つ目標走行ラインＬtgtが車線中央ラインＬＮＣに一致していないとの条件である。

ＣＰＵは、ステップ８２５にて「Ｙｅｓ」と判定した場合、処理をステップ８３０に進め、目標走行ラインＬtgtが車線中央ラインＬＮＣに一致するように目標走行ラインＬtgtの位置を変更する。次いで、ＣＰＵは、処理をステップ８９５に進め、本ルーチンの処理を一旦終了する。

一方、ＣＰＵは、ステップ８２５にて「Ｎｏ」と判定した場合、処理をステップ８３５に進め、目標走行ラインＬtgtが車線中央ラインＬＮＣに一致するように目標走行ラインＬtgtを設定する。次いで、ＣＰＵは、処理をステップ８９５に進め、本ルーチンの処理を一旦終了する。

以上が車両運転支援装置１０の具体的な作動である。

尚、本発明は、上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。

１０…車両運転支援装置、２３…操舵装置、５０…周辺情報検出装置、５１…画像センサ、５２…電波センサ、６１…運転支援スイッチ、９０…ＥＣＵ、１００…自車両

Claims

自車両が自車線内で走行するように前記自車両の自律的な操舵を行う車線維持制御を実行する車両運転支援装置であって、
前記車線維持制御の実行中、前記自車線内の前記自車両の走行可能幅の中央を通る中央ラインを目標走行ラインとして設定し、前記自車両の基準点が前記目標走行ラインに沿って移動するように前記自律的な操舵を行い、
前記車線維持制御の実行中に運転者が前記自車両を操舵するための操舵操作を行ったときに前記運転者の操舵操作力が目標変更開始閾値以上になった場合、前記目標走行ラインが前記中央ラインと前記自車両の前記基準点との間のラインであって前記中央ラインと前記自車両の前記基準点との間の距離に０よりも大きく且つ１よりも小さい係数を乗じて得た距離だけ前記中央ラインから前記自車両の前記基準点の方に離れた位置を通るラインとなるように前記目標走行ラインの位置を変更するように構成されている、
車両運転支援装置において、
前記運転者の前記操舵操作力が前記目標変更開始閾値以上となって前記目標走行ラインの位置の変更を開始した後、目標保持開始閾値まで低下した場合、前記目標走行ラインの位置の変更を停止し、該目標走行ラインの位置を前記操舵操作力が前記目標保持開始閾値まで低下した時点の位置に保持するように構成されている、
車両運転支援装置。
請求項１に記載の車両運転支援装置において、
前記操舵操作力が前記目標保持開始閾値まで低下して前記目標走行ラインの位置を前記操舵操作力が前記目標保持開始閾値まで低下した時点の位置に保持しているときに前記操舵操作力が前記目標保持開始閾値よりも小さい値に設定されている目標変更終了閾値以下になった場合、前記目標走行ラインが前記中央ラインと一致するように前記目標走行ラインの位置を変更するように構成されている、
車両運転支援装置。