CN106965807B - 车辆的驾驶辅助装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车辆的驾驶辅助装置。在具备碰撞避免辅助系统和车道行驶辅助系统的车辆的驾驶辅助装置中，在两个系统间以适当的关系设定转向操纵控制量。碰撞避免辅助控制部根据设定了上限值Trmax1、梯度K1的第一特性来运算转向操纵扭矩指令值Tr1(n)。车道行驶辅助控制部根据设定了上限值Trmax2、梯度K2的第二特性来运算转向操纵扭矩指令值Tr2(n)。上限值Trmax1被设定为小于上限值Trmax2的值，梯度K1被设定为大于梯度K2的值。

Description

车辆的驾驶辅助装置
技术领域
本发明涉及具备以避免车辆与前方的障碍物碰撞的方式辅助驾驶员的驾驶的功能、以及以车辆沿着车道行驶的方式辅助驾驶员的驾驶的功能的车辆的驾驶辅助装置。
背景技术
以往，公知有一种实施碰撞避免辅助控制的车辆的驾驶辅助装置。碰撞避免辅助控制是在由照相机传感器或者雷达等传感器检测到本车辆碰撞的可能性较高的障碍物的情况下，通过自动制动使本车辆减速的控制。另外，例如还公知有一种如专利文献1所提出那样，除了自动制动以外，还实施使电动助力转向装置工作来将本车辆向远离障碍物的方向自动转向操纵的方式的碰撞避免辅助控制的车辆的驾驶辅助装置。
另一方面，也公知有一种如专利文献2所提出那样，实施车道行驶辅助控制的车辆的驾驶辅助装置。车道行驶辅助控制例如是通过照相机传感器检测道路的左右的白线，并基于该左右的白线来设定行驶车道内的目标行驶线(例如，左右白线的中央线)，以本车辆的行驶位置被维持于目标行驶线附近的方式对转向机构赋予转向操纵扭矩来辅助驾驶员的转向操纵的控制。另外，也公知有一种在本车辆要向行驶车道(左右的白线)之外脱离时，使蜂鸣器鸣动，并且以本车辆返回到行驶车道内的方式对转向机构赋予转向操纵扭矩的类型的车道行驶辅助控制。前者的车道行驶辅助控制一般被称为车道维持辅助控制，后者的车道行驶辅助控制一般被称为车道脱离抑制控制。
专利文献1：日本特开2012－116403号公报
专利文献2：日本特开2014－142965号公报
然而，可考虑将基于自动转向操纵实施碰撞避免辅助控制的碰撞避免辅助系统、和实施车道行驶辅助控制的车道行驶辅助系统双方组装而成的车辆的驾驶辅助装置。两个辅助系统通过进行转向轮的转向操纵控制来辅助驾驶员的驾驶，但其目的互不相同。因此，在具备两个系统的驾驶辅助装置中，对于实施转向操纵控制的情况下的转向操纵控制量，应该在两个系统间以适当的关系来设定。
发明内容
本发明是为了解决上述课题而完成的，其目的在于，在具备碰撞避免辅助系统和车道行驶辅助系统的车辆的驾驶辅助装置中，在两个系统间以适当的关系来设定转向操纵控制量。
为了实现上述目的，本发明的特征在于，具备碰撞避免辅助系统和车道行驶辅助系统，
上述碰撞避免辅助系统具有：
障碍物检测单元14，检测在本车辆的前方存在的障碍物；
第一指令值运算单元11，在上述本车辆与上述检测出的障碍物碰撞的可能性高的情况下，运算表示用于避免该碰撞的转向轮的控制量的第一转向操纵控制指令值Tr1(n)；以及
碰撞避免控制单元30，根据上述第一转向操纵控制指令值进行上述转向轮的转向操纵控制，
上述车道行驶辅助系统具有：
车道检测单元14，检测上述本车辆正行驶的车道；
第二指令值运算单元12，基于表示上述本车辆从上述检测出的车道脱离的程度的脱离量，运算表示用于维持上述本车辆沿着上述车道的行驶的上述转向轮的控制量的第二转向操纵控制指令值Tr2(n)；以及
车道行驶控制单元30，根据上述第二转向操纵控制指令值进行上述转向轮的转向操纵控制，
上述第一指令值运算单元具有上述第一转向操纵控制指令值的上限值被设定为第一上限值Trmax1，且上述第一转向操纵控制指令值到达上述第一上限值为止的单位时间的增加梯度被设定为第一梯度K1的第一运算特性，
上述第二指令值运算单元具有上述第二转向操纵控制指令值的上限值被设定为第二上限值Trmax2，且上述第二转向操纵控制指令值到达上述第二上限值为止的单位时间的增加梯度被设定为第二梯度K2的第二运算特性，
上述第一上限值被设定为小于上述第二上限值的值(Trmax1＜Trmax2)，上述第一梯度被设定为大于上述第二梯度的值(K1＞K2)。
本发明具备碰撞避免辅助系统和车道行驶辅助系统，通过这些系统来辅助驾驶员的驾驶。碰撞避免辅助系统具有障碍物检测单元、第一指令值运算单元、以及碰撞避免控制单元。障碍物检测单元检测在本车辆的前方存在的障碍物。第一指令值运算单元在本车辆与障碍物碰撞的可能性高的情况下，运算表示用于避免该碰撞的转向轮的控制量的第一转向操纵控制指令值。例如，第一指令值运算单元设定用于避免碰撞的第一目标转向操纵控制量，按规定的运算周期以转向轮的控制量接近第一目标转向操纵控制量的方式运算第一转向操纵控制指令值。作为转向轮的控制量(转向操纵控制量)，例如能够使用转向操纵扭矩、或者转向操纵角。碰撞避免控制单元根据第一转向操纵控制指令值进行转向轮的转向操纵控制。由此，在碰撞避免辅助系统中，在本车辆与障碍物碰撞的可能性高的情况下，通过转向操纵控制使本车辆的行驶方向变更，以避免本车辆与障碍物碰撞的方式辅助驾驶员的驾驶。
车道行驶辅助系统具备车道检测单元、第二指令值运算单元、以及车道行驶控制单元。车道检测单元检测本车辆正行驶的车道。第二指令值运算单元基于表示本车辆从检测出的车道脱离的程度的脱离量，运算用于维持本车辆沿着车道的行驶的转向轮的控制量的第二转向操纵控制指令值。例如，第二指令值运算单元设定用于维持本车辆沿着车道的行驶的第二目标转向操纵控制量，按规定的运算周期以转向轮的控制量接近第二目标转向操纵控制量的方式运算第二转向操纵控制指令值。车道行驶控制单元根据第二转向操纵控制指令值进行转向轮的转向操纵控制。由此，在车道行驶辅助系统中，在本车辆要从车道脱离的情况下，通过转向操纵控制使本车辆的行驶方向变更，以能够维持本车辆沿着车道的行驶的方式辅助驾驶员的驾驶。
其中，在车道行驶辅助系统中进行的转向操纵控制既可以是以本车辆的行驶位置被维持于目标行驶线附近的方式控制转向操纵的转向操纵控制，也可以是以本车辆不向行驶车道(左右的白线)之外脱离的方式控制转向操纵的转向操纵控制。
在驾驶辅助装置具备碰撞避免辅助系统和车道行驶辅助系统的情况下，需要在两个系统间以适当的关系来设定转向操纵控制量。碰撞避免辅助系统是以避免本车辆与障碍物碰撞的方式进行转向操纵控制的系统，若转向操纵动作(称为自动转向操纵)的开始时机过早，则自动转向操纵会干扰驾驶员的方向盘操作。在这样的情况下，存在赋予驾驶员不适感的担忧。因此，在碰撞避免辅助系统中，可以在障碍物和本车辆相当接近的时机使自动转向操纵开始。为此，在进行自动转向操纵的情况下，需要迅速地使转向轮转向操纵。另外，在进行自动转向操纵的情况下，因为除了成为碰撞避免对象的障碍物之外，也需要避免由于行进道路变更而对于在本车辆的周围存在的其它车辆等成为行驶的阻碍，所以需要适当地限制最终的转向操纵量。
另一方面，车道行驶辅助系统是以本车辆沿着道路行驶的方式进行转向操纵控制的系统，可以不过于拘泥于本车辆的眼前的道路形状地基于延伸到远方的道路整体形状实施。因此，不需要像碰撞避免辅助系统一样迅速地使转向轮转向操纵。另外，车道行驶辅助系统与碰撞避免辅助系统不同，不是在紧急时工作的系统，若突然地使转向轮转向操纵则反而容易赋予驾驶员不适感。另外，在利用车道行驶辅助系统实施转向操纵控制的情况下，会产生与道路形状对应地大幅转向操纵的必要。
鉴于此，在本发明中，第一指令值运算单元具有第一转向操纵控制指令值的上限值被设定为第一上限值，且第一转向操纵控制指令值到达第一上限值为止的单位时间的增加梯度被设定为第一梯度的第一运算特性。另一方面，第二指令值运算单元具有第二转向操纵控制指令值的上限值被设定为第二上限值，且第二转向操纵控制指令值到达第二上限值为止的单位时间的增加梯度被设定为第二梯度的第二运算特性。第一上限值被设定为小于第二上限值的值，第一梯度被设定为大于第二梯度的值。
因此，与通过车道行驶辅助系统进行转向操纵的情况相比，在通过碰撞避免辅助系统进行转向操纵的情况下能够使转向操纵控制量迅速地增加，并且，能够限制为最终的转向操纵控制量不大。由此，能够对于障碍物的突然的冒出等，响应性良好地进行碰撞避免。另外，自动转向操纵与驾驶员的方向盘操作的干扰难以产生，能够尽量不给予驾驶员不适感。另外，能够尽量避免对于与碰撞避免对象物不同的周边车辆等成为行驶的阻碍。
另外，与通过碰撞避免辅助系统进行转向操纵的情况相比，在通过车道行驶辅助系统进行转向操纵的情况下，能够花费时间使转向操纵控制量增加，并且，能够增大最终的转向操纵控制量。由此，能够尽量不给予驾驶员不适感。另外，能够与道路形状对应地使本车辆适当行驶。
本发明的一个方面的特征在于，
具备禁止单元S14，在通过上述碰撞避免辅助系统进行上述转向轮的转向操纵控制的情况下，该禁止单元S14禁止通过上述车道行驶辅助系统进行的上述转向轮的转向操纵控制。
在具备碰撞避免辅助系统和车道行驶辅助系统的构成中，存在个两系统进行的转向操纵控制相互干扰的可能性。鉴于此，在本发明的一个方面中，具备禁止单元。禁止单元在通过碰撞避免辅助系统进行转向轮的转向操纵控制的情况下，禁止通过车道行驶辅助系统进行的转向轮的转向操纵控制。因此，在本车辆与障碍物碰撞的可能性高的情况下，通过碰撞避免辅助系统进行的转向操纵控制优先。由此，驾驶员适当地接受碰撞避免辅助。
本发明的一个方面的特征在于，
在通过上述碰撞避免辅助系统进行上述转向轮的转向操纵控制的情况下，
上述第一指令值运算单元被构成为将上述第一转向操纵控制指令值设定为根据上述第一上限值和上述第一梯度运算出的值、和根据上述第二上限值和上述第二梯度运算出的值中的较大的值(S20、S21)。
在本发明的一个方面中，在通过碰撞避免辅助系统进行转向轮的转向操纵控制的情况下，第一转向操纵控制指令值被设定为根据第一上限值和第一梯度运算出的值、和根据第二上限值和第二梯度运算出的值中较大的值。因此，即使车道行驶辅助系统的转向操纵控制被禁止，也能得到若车道行驶辅助系统假设进行转向操纵控制则可实现的转向操纵控制量。因此，能够使碰撞避免能力提高。
另外，由于第一梯度大于第二梯度，所以即使第一转向操纵控制指令值到达第一上限值，之后也不立刻增加，在规定时间的期间维持第一上限值。因此，虽然通过碰撞避免辅助系统最终得到较大的转向操纵控制量，但可确保第一转向操纵控制指令值到达第二上限值为止的时间。由此，能够对于与转向操纵避免对象物不同的周边车辆的驾驶员赋予用于进行针对本车辆的行进道路变更的碰撞避免操作的时间余裕。
本发明的一个方面的特征在于，
具备选择单元19，该选择单元19能够选择使上述车道行驶辅助系统工作的工作模式、和不使上述车道行驶辅助系统工作的非工作模式中的任意一方，
在通过上述碰撞避免辅助系统进行上述转向轮的转向操纵控制的情况下，
上述第一指令值运算单元被构成为在选择了上述工作模式的状况下，将上述第一转向操纵控制指令值设定为根据上述第一上限值和上述第一梯度运算出的值、和根据上述第二上限值和上述第二梯度运算出的值中的较大的值(S20、S21)，在选择了上述非工作模式的状况中，将上述第一转向操纵控制指令值设为根据上述第一上限值和上述第一梯度运算出的值(S19)。
在本发明的一个方面中，设置有选择单元，能够通过该选择单元选择使车道行驶辅助系统工作的工作模式和不使车道行驶辅助系统工作的非工作模式中的任意一方。即使是选择了工作模式的情况，在通过碰撞避免辅助系统进行转向轮的转向操纵控制的情况下，通过车道行驶辅助系统进行的转向轮的转向操纵控制也被禁止。
在选择了工作模式的状况下，在通过碰撞避免辅助系统进行转向轮的转向操纵控制的情况下，第一转向操纵控制指令值被设定为根据第一上限值和第一梯度运算出的值、和根据第二上限值和第二梯度运算出的值中的较大的值。另一方面，在选择了非工作模式的状况下，在通过碰撞避免辅助系统进行转向轮的转向操纵控制的情况下，第一转向操纵控制指令值被设定为根据第一上限值和第一梯度运算出的值。
因此，在选择了工作模式的状况下，即使车道行驶辅助系统的转向操纵控制被禁止，也能得到若车道行驶辅助系统假设进行转向操纵控制则可实现的转向操纵控制量。因此，能够提高碰撞避免能力。另外，因为第一梯度大于第二梯度，所以即使第一转向操纵控制指令值到达第一上限值，之后也不立刻增加，在规定时间的期间内维持第一上限值。因此，虽然通过碰撞避免辅助系统最终得到较大的转向操纵控制量，但可确保第一转向操纵控制指令值到达第二上限值为止的时间。由此，能够对于与转向操纵避免对象物不同的周边车辆的驾驶员给予用于进行针对本车辆的行进道路变更的碰撞避免操作的时间余裕。
在上述说明中，为了帮助发明的理解，对于与实施方式对应的发明的构成要件用括号添加了实施方式中使用的符号，但发明的各构成要件并不局限于由上述符号规定的实施方式。
附图说明
图1是本实施方式所涉及的车辆的驾驶辅助装置的概略系统结构图。
图2是表示本车辆的避免轨道的候补的说明图。
图3是表示第一运算特性的图表。
图4是表示左右白线LL、LR、目标行驶线Ld、以及拐弯半径R的俯视图。
图5是表示实施车道维持辅助控制的情况下的目标行驶线Ld、中心距离Dc、以及横摆角θy的俯视图。
图6是表示实施车道脱离抑制控制的情况下的左白线LL(LR)、侧边距离Ds、以及横摆角θy的俯视图。
图7是表示第二运算特性的图表。
图8是表示碰撞避免辅助控制程序的流程图。
图9是对本车辆的行驶道路进行说明的俯视图。
图10是用粗线表示在设定了工作模式的状况下实施了碰撞避免辅助控制程序的情况下的、转向操纵扭矩指令值Tr1(n)的推移的图表。
具体实施方式
以下，使用附图对本发明的实施方式进行详细的说明。图1是本实施方式所涉及的车辆的驾驶辅助装置的概略系统结构图。
车辆的驾驶辅助装置(以下，简称为驾驶辅助装置)具备驾驶辅助ECU10、制动器ECU20、转向ECU30、以及警报ECU40。各ECU10、20、30、40具备微型计算机作为主要部分，并且以可经由未图示的CAN(Controller Area Network：控制器区域网络)相互地收发信号的方式连接。其中，ECU是Electric Control Unit(电子控制单元)的简称。在本说明书中，微型计算机包括CPU和ROM以及RAM等存储装置，通过CPU执行储存于ROM的指令(程序)来实现各种功能。在本说明书中，将搭载有该驾驶辅助装置的车辆称为“本车辆”。
驾驶辅助ECU10与周围传感器14、转向操纵角传感器15、横摆率传感器16、车速传感器17、加速度传感器18、以及操作开关19连接。周围传感器14具有至少获取与本车辆的前方的道路、以及在道路存在的立体物有关的信息的功能。立体物例如表示行人、自行车、以及汽车等移动物、和电线杆、树木、以及导轨等固定物。
周围传感器14例如具备雷达传感器以及照相机传感器。雷达传感器例如将毫米波段的电波(称为毫米波)向本车辆的周围(至少包括前方)放射，在放射范围内存在反射毫米波的立体物的情况下，根据该反射波来运算立体物的有无以及本车辆与立体物的相对关系(本车辆与立体物的距离、以及本车辆与立体物的相对速度等)。照相机传感器例如具备立体照相机，拍摄车辆前方的左以及右的风景，并基于拍摄到的左右的图像数据，运算道路的形状、立体物的有无以及本车辆与立体物的相对关系等。另外，照相机传感器识别道路的左右的白线等车道标识符(以下，称为白线)，运算道路的形状、以及道路与本车辆的位置关系。
将由周围传感器14获取到的信息称为目标信息。周围传感器14按规定的周期将目标信息反复发送至驾驶辅助ECU10。此外，周围传感器14不必一定需要具备雷达传感器以及照相机传感器，例如，也可以仅是照相机传感器。另外，表示本车辆行驶的道路的形状、以及道路与本车辆的位置关系的信息也能够利用导航系统的信息。
转向操纵角传感器15检测本车辆的转向操纵角，并将该检测信号发送至驾驶辅助ECU10。横摆率传感器16检测作用于本车辆的横摆率，并将该检测信号发送至驾驶辅助ECU10。车速传感器17检测本车辆的行驶速度(称为车速)，并将该检测信号发送至驾驶辅助ECU10。加速度传感器18检测作用于本车辆的前后方向的加速度即前后加速度、以及作用于本车辆的左右方向(车宽度方向)的加速度即横向加速度，并将该检测信号发送至驾驶辅助ECU10。此外，车速传感器17也可以是车轮速度传感器。
操作开关19是驾驶员能够选择后述的车道行驶辅助系统所实施的控制模式的选择操作器，能够选择实施车道维持辅助控制和车道脱离抑制控制的模式(称为第一工作模式)、不实施车道维持辅助控制而仅实施车道脱离抑制控制的模式(称为第二工作模式)、以及车道维持辅助控制和车道脱离抑制控制均不实施的模式(称为非工作模式)。将第一工作模式和第二工作模式双方统称为工作模式。各辅助控制将在后面描述。
驾驶辅助ECU10具备碰撞避免辅助控制部11以及车道行驶辅助控制部12。在本实施方式中，将碰撞避免辅助控制部11以及车道行驶辅助控制部12设置于共同的驾驶辅助ECU10内，但也能够将它们分成独立的ECU而构成。碰撞避免辅助控制部11以及车道行驶辅助控制部12以可相互收发信号的方式连接。驾驶辅助ECU10中的各控制部11、12的功能将在后面描述。
制动器ECU20与制动器促动器21连接。制动器促动器21设置于通过制动踏板的踏力对工作油进行加压的主缸(省略图示)与设置于左右前后车轮的摩擦制动机构22之间的液压回路。摩擦制动机构22具备固定于车轮的制动盘22a和固定于车身的制动钳22b，通过利用从制动器促动器21供给的工作油的液压使内置于制动钳22b的轮缸工作，来将刹车片向制动盘22a推压来产生摩擦制动力。
制动器促动器21是调整向内置于制动钳22b的轮缸供给的液压的公知的促动器，将与来自制动器ECU20的控制指令对应的液压供给至轮缸来使左右前后轮产生制动力。
转向ECU30是电动助力转向系统的控制装置，与马达驱动器31连接。马达驱动器31与转向操纵用马达32连接。转向操纵用马达32被组装于转向机构(省略图示)，转子通过从马达驱动器31供给的电力而旋转，通过该转子的旋转来对左右的转向轮进行转向操纵。转向ECU30在通常时检测驾驶员的转向操纵扭矩，使转向操纵用马达32产生与该转向操纵扭矩对应的辅助扭矩，但在驾驶员不进行方向盘操作时接收到从驾驶辅助ECU10发送的转向操纵控制指令值(后述的转向操纵扭矩指令值Tr(n))的情况下，根据该转向操纵控制指令值驱动控制转向操纵用马达32来对转向轮进行转向操纵。
警报ECU40与蜂鸣器41以及显示器42连接。警报ECU40根据来自驾驶辅助ECU10的指令使蜂鸣器41鸣动来进行对驾驶员的提醒，并且，通过显示器42显示驾驶辅助控制的工作状况。
接下来，对驾驶辅助ECU10进行说明。本实施方式的驾驶辅助装置具备碰撞避免辅助系统和车道行驶辅助系统。驾驶辅助ECU10中的碰撞避免辅助控制部11成为运算用于控制碰撞避免辅助系统的工作的控制量的主要部分，车道行驶辅助控制部12成为运算用于控制车道行驶辅助系统的工作的控制量的主要部分。
碰撞避免辅助系统由设置于驾驶辅助ECU10的碰撞避免辅助控制部11、上述的传感器14、15、16、17、18、制动器ECU20(包括制动器促动器21、摩擦制动机构22)、转向ECU30(包括马达驱动器31、转向操纵用马达32)、以及警报ECU40(包括蜂鸣器41、显示器42)而构成。
另外，车道行驶辅助系统由设置于驾驶辅助ECU10的车道行驶辅助控制部12、上述的传感器14、15、16、17、18、操作开关19、转向ECU30(包括马达驱动器31、转向操纵用马达32)、警报ECU40(包括蜂鸣器41、显示器42)而构成。
首先，对成为碰撞避免辅助系统的中枢的碰撞避免辅助控制部11进行说明。
碰撞避免辅助控制部11基于从周围传感器14发送出的目标信息，按规定的运算周期生成与本车辆从此以后行驶的道路有关的信息。例如，碰撞避免辅助控制部11使用将本车辆的前端中央位置作为原点，并从该原点向左右方向以及前方扩散的坐标系，生成地面、立体物、白线的坐标信息(位置信息)。由此，碰撞避免辅助控制部11把握被左右的白线划分的车辆的行驶车道的形状、行驶车道内的本车辆的位置以及朝向、以及立体物相对于本车辆的相对位置。
碰撞避免辅助控制部11基于由横摆率传感器16检测出的横摆率、以及由车速传感器17检测出的车速，运算本车辆的旋转半径，并基于该旋转半径运算本车辆的轨道。碰撞避免辅助控制部11基于立体物的位置的变化，判别立体物是移动物还是静止物，在是移动物的情况下，运算立体物的轨道。例如，立体物的前后方向(本车辆的行驶方向)的移动速度能够根据本车辆的车速和本车辆与立体物的相对速度的关系来运算。另外，立体物的左右方向的移动速度能够根据由周围传感器14检测出的立体物的横端位置与白线之间的距离的变化量等来运算。碰撞避免辅助控制部11基于该立体物的前后方向和左右方向的移动速度运算立体物的轨道。或者，碰撞避免辅助控制部11也可以基于运算出的本车辆的轨道、以及由周围传感器14检测出的本车辆与立体物的距离，运算立体物的轨道。
碰撞避免辅助控制部11基于立体物的位置和本车辆的轨道，对在本车辆维持现状的行驶状态而行驶的情况下本车辆是否与立体物碰撞进行判定。其中，在立体物是移动物体的情况下，运算立体物的轨道，基于立体物的轨道和本车辆的轨道来判定碰撞的有无。
碰撞避免辅助控制部11在基于判定结果判定为本车辆与立体物会碰撞的情况下，将该立体物认定为是障碍物。碰撞避免辅助控制部11基于障碍物与本车辆的距离L、和本车辆与障碍物的相对速度Vr，通过下式(1)来运算到本车辆与障碍物碰撞为止的预测时间(到碰撞为止为止的剩余时间)即碰撞预测时间TTC。
TTC＝L/Vr···(1)
碰撞避免辅助控制部11在该碰撞预测时间TTC是预先设定的碰撞判定阈值TTC0以下的情况下，判定为本车辆与障碍物碰撞的可能性高。
碰撞避免辅助控制部11在判定为本车辆与障碍物碰撞的可能性高的情况下，运算使本车辆减速的目标减速度。例如，若以障碍物正在停止的情况为例，则如果将当前时刻的本车辆的速度(＝相对速度)设为V，将本车辆的减速度设为a，将到车辆停止为止的时间设为t，
则到本车辆停止为止的行驶距离X能够由下式(2)表示。
X＝V·t+(1/2)·a·t2···(2)
另外，到车辆停止为止的时间t能够由下式(3)表示。
t＝－V/a···(3)
因此，通过将(3)式代入(2)式，使本车辆以行驶距离D停止所需要的减速度a能够由下式(4)表示。
a＝－V2/2D···(4)
为了使车辆在相对于障碍物为距离β的近前停止，只要将该行驶距离D设定为从由周围传感器14检测出的距离L减去距离β而得到的距离(L－β)即可。此外，在障碍物正行驶的情况下，只要使用与障碍物的相对速度、相对减速度来计算减速度a即可。
碰撞避免辅助控制部11将这样运算出的减速度a设定为目标减速度。该情况下，由于车辆能够产生的减速度有极限(例如，－1G左右)，所以在运算出的目标减速度的绝对值大于上限值amax的绝对值的情况下，将目标减速度设定为预先设定的上限值amax。碰撞避免辅助控制部11将表示目标减速度的碰撞避免用制动指令发送至制动器ECU20。由此，制动器ECU20根据目标减速度来控制制动器促动器21使车轮产生摩擦制动力。这样，自动制动发挥作用从而本车辆减速。
其中，碰撞避免辅助控制部11在使自动制动工作的前阶段对警报ECU40发送提醒指令。由此，警报ECU40使蜂鸣器41鸣动，并且在显示器42显示规定的消息或者标记等，来提醒驾驶员注意。
碰撞避免辅助控制部11与目标减速度的运算并行地按规定的运算周期运算本车辆为了避免与障碍物的碰撞而能够采取的避免目标轨道。例如，碰撞避免辅助控制部11如图2所示，确定在假定为本车辆C维持当前的行驶状态行驶的情况下认为本车辆C通过的路径A。而且，碰撞避免辅助控制部11确定在对本车辆C的当前的横向加速度Gy0加上在当前的本车辆C的速度中用于本车辆C安全地旋转的横向力的最大变化量ΔGy的情况下预测为本车辆C通过的路径B1，并且，确定在相反从本车辆C的当前的横向加速度Gy0减去最大变化量ΔGy的情况下预测为本车辆C通过的路径B2。
碰撞避免辅助控制部11在从路径B1到路径B2的范围AR(行驶范围)中，求出使横向加速度每次变化恒定量的情况下的路径B0作为避免轨道的候补。碰撞避免辅助控制部11基于该避免轨道的候补与障碍物的干扰程度，确定通过本车辆C转弯而不与障碍物干扰地能够避免碰撞的轨道且横向加速度最小的轨道作为避免轨道。
碰撞避免辅助控制部11在即便使上述的自动制动工作也判断为本车辆与障碍物碰撞的情况下，运算用于使本车辆沿着如上述那样确定出的避免轨道行驶的目标横摆率。碰撞避免辅助控制部11基于目标横摆率，运算可得到目标横摆率的目标转向操纵扭矩Tr1*。碰撞避免辅助控制部11预先存储有设定了目标横摆率与实际横摆率(横摆率传感器16的检测值)的偏差越大则越增加的目标转向操纵扭矩Tr1*的映射(省略图示)，参照该映射来运算目标转向操纵扭矩Tr1*。这些运算以规定的运算周期进行。
若碰撞避免辅助控制部11运算出目标转向操纵扭矩Tr1*，则运算朝向目标转向操纵扭矩Tr1*增加的转向操纵扭矩指令值Tr1(n)，将运算出的转向操纵扭矩指令值Tr1(n)发送至转向ECU30。转向ECU30根据转向操纵扭矩指令值Tr1(n)，以转向操纵用马达32产生转向操纵扭矩指令值Tr1(n)的大小的转向操纵扭矩的方式通过马达驱动器31的开关元件的控制来控制对转向操纵用马达32的通电。这样一来，通过转向轮被转向操纵，使得本车辆C沿着避免轨道行驶而避免与障碍物碰撞。
该转向操纵扭矩指令值Tr1(n)相当于本发明的第一转向操纵控制指令值。另外，运算转向操纵扭矩指令值Tr1(n)的碰撞避免辅助控制部11相当于本发明的第一指令值运算单元。另外，根据转向操纵扭矩指令值Tr1(n)控制对转向操纵用马达32的通电来对转向轮进行转向操纵的转向ECU30相当于本发明的碰撞避免控制单元。
碰撞避免辅助控制部11根据第一运算特性来运算转向操纵扭矩指令值Tr1(n)。如图3所示，该第一运算特性是设定了转向操纵扭矩指令值Tr1(n)的上限值Trmax1、以及使转向操纵扭矩指令值Tr1(n)增加的梯度K1的信息，被存储于碰撞避免辅助控制部11。转向操纵扭矩指令值Tr1(n)被以规定的运算周期运算，其每1个运算周期(△t)中的转向操纵扭矩指令值Tr1(n)的增加量被设定为梯度K1。因此，若用Tr1(n-1)表示1个运算周期前的转向操纵扭矩指令值，则这次运算的转向操纵扭矩指令值Tr1(n)能够如下式(5)那样表示。
Tr1(n)＝Tr1(n-1)+K1·△t···(5)
另外，转向操纵扭矩指令值Tr1(n)以不超过上限值Trmax1的方式被限制上限值。
因此，在产生了基于转向操纵的碰撞避免要求的情况(判断为仅通过自动制动无法避免碰撞的情况)下，转向操纵扭矩指令值Tr1(n)按照被以梯度K1增加以便接近目标转向操纵扭矩Tr1*的方式运算，如果到达目标转向操纵扭矩Tr1*，则停止增加。另外，转向操纵扭矩指令值Tr1(n)在目标转向操纵扭矩Tr1*大于上限值Trmax1的情况下，在到达了上限值Trmax1的阶段中停止增加。其中，关于使转向操纵扭矩指令值Tr1(n)减少的梯度，既可以与梯度K1绝对值相同，也可以规定为其它的值。
这样，在碰撞避免辅助系统中，在判断为仅通过自动制动无法避免碰撞的情况下，通过自动转向操纵使本车辆的行驶方向变更，来以避免本车辆与障碍物碰撞的方式辅助驾驶员的驾驶。以下，将通过碰撞避免辅助系统实施的控制称为碰撞避免辅助控制，尤其将为了避免碰撞而进行自动转向操纵的控制称为碰撞避免转向操纵控制。
接下来，对成为车道行驶辅助系统的中枢的车道行驶辅助控制部12进行说明。车道行驶辅助控制部12具备车道维持辅助功能和车道脱离抑制功能作为其功能。车道维持辅助功能是以本车辆的行驶位置被维持于目标行驶线附近的方式对转向机构赋予转向操纵扭矩来辅助驾驶员的转向操纵的功能。车道脱离抑制功能是在本车辆要向行驶车道之外(左右白线外)脱离时，使用蜂鸣器41以及显示器42提醒驾驶员注意，并且对转向机构赋予转向操纵扭矩以使本车辆不从行驶车道向外脱离的功能。这些转向操纵扭矩与电动助力转向系统在驾驶员的方向盘操作时根据该方向盘操作力而产生的转向操纵辅助扭矩不同，表示与驾驶员的方向盘操作无关地根据来自车道行驶辅助控制部12的指令对转向机构赋予的扭矩。
将使车道维持辅助功能发挥作用的控制称为车道维持辅助控制，将使车道脱离抑制功能发挥作用的控制称为车道脱离抑制控制。将车道维持辅助控制和车道脱离抑制控制合起来统称为车道行驶辅助控制。此外，在本实施方式中，车道行驶辅助控制部12构成为能够实施车道维持辅助控制和车道脱离抑制控制双方，但也可以构成为仅能够实施任意一方。
车道行驶辅助控制部12读取由操作开关19设定的控制模式，实施由该控制模式指定的辅助控制。车道行驶辅助控制部12在被设定了第一工作模式的情况下，实施车道维持辅助控制和车道脱离抑制控制，在被设定了第二工作模式的情况下，不实施车道维持辅助控制而仅实施车道脱离抑制控制，在被设定了非工作模式的情况下，车道维持辅助控制和车道脱离抑制控制均不实施。
车道行驶辅助控制部12基于从周围传感器14发送出的目标信息，来识别左右的白线，并且基于该左右的白线来决定使本车辆行驶的目标行驶线。例如，车道行驶辅助控制部12如图4所示，检测左白线LL和右白线LR，将成为该左右的白线的中央位置的车道中央决定为目标行驶线Ld。另外，车道行驶辅助控制部12运算目标行驶线Ld的拐弯半径R、以及被左白线LL和右白线LR划分的行驶车道中的本车辆的位置以及朝向。
车道行驶辅助控制部12在实施车道维持辅助控制的情况下，如图5所示，运算本车辆C的前端中央位置与目标行驶线Ld之间的道路宽度方向的距离Dc(称为中心距离Dc)、和目标行驶线Ld的方向与本车辆C的行进方向的偏移角θy(以下，称为横摆角θy)。另外，车道行驶辅助控制部12在实施车道脱离抑制控制的情况下，如图6所示，运算本车辆C的前端中央位置与左白线LL或者右白线LR(在图的例子中为右白线)之间的道路宽度方向的距离Ds(称为侧边距离Ds)、以及目标行驶线Ld的方向与本车辆的行进方向的偏移角即横摆角θy。
关于目标行驶线Ld，仅在检测出左白线LL和右白线LR的状况下能够进行其形状的运算。因此，车道行驶辅助控制部12在选择了第一工作模式的情况并且检测出左白线LL和右白线LR的情况下，实施车道维持辅助控制以及车道脱离抑制控制，在只能检测白线LL和右白线LR的任意一方的情况下，将检测出的白线LL(LR)作为对象来实施车道脱离抑制控制。
另外，车道行驶辅助控制部12在选择了第二工作模式的情况并且检测出左白线LL和右白线LR的情况下，将左白线LL和右白线LR作为对象来实施车道脱离抑制控制，在只能检测白线LL和右白线LR的任意一方的情况下，将检测出的白线LL(LR)作为对象来实施车道脱离抑制控制。其中，由于车道维持辅助控制和车道脱离抑制控制不同时实施，所以根据预先设定的条件来相互地切换。
车道行驶辅助控制部12在实施车道维持辅助控制的情况下，基于中心距离Dc、横摆角θy、以及道路曲率ν(＝1/R)，通过下式(6)按规定的运算周期运算目标横摆率YRc*。
YRc*＝K1×Dc+K2×θy+K3×ν···(6)
这里，K1、K2、以及K3分别是控制增益。目标横摆率YRc*是被设定为本车辆能够沿着目标行驶线Ld行驶的横摆率。中心距离Dc以及横摆角θy表示本车辆从车道的脱离程度。
车道行驶辅助控制部12在实施车道脱离抑制控制的情况下，以规定的运算周期检测侧边距离Ds，在侧边距离Ds小于脱离判定阈值Dsref的情况下，通过下式(7)以规定的运算周期运算目标横摆率YRs*。
YRs*＝K4×Ds’+K5×θy+K6×ν···(7)
这里，K4、K5、以及K6分别是控制增益。目标横摆率YRs*是被设定为本车辆不从白线向外侧脱离的横摆率。另外，Ds’与侧边距离Ds对应地设定，在本车辆位于比成为脱离避免的对象的白线靠外侧的情况下，本车辆越向外侧方向远离白线则被设定为越大的值，在本车辆位于比成为脱离避免的对象的白线靠内侧的情况下，本车辆越比白线位于靠内侧则被设定为越小的值。例如，如果用负值表示本车辆位于比成为脱离避免的对象的白线靠外侧的情况下的侧边距离Ds，则只要将从脱离判定阈值Dsref减去侧边距离Ds而得到的值设定为Ds’即可(Ds’＝Dsref－Ds)。该Ds’以及横摆角θy表示本车辆从车道的脱离程度。
车道行驶辅助控制部12基于该目标横摆率YR*(YRc*或者YRs*)以规定的运算周期运算可得到目标横摆率YR*的目标转向操纵扭矩Tr2*。车道行驶辅助控制部12预先存储有目标横摆率YR*与实际横摆率(横摆率传感器16的检测值)的偏差越大则越增加的目标转向操纵扭矩Tr2*的映射(省略图示)，参照该映射来运算目标转向操纵扭矩Tr2*。
若车道行驶辅助控制部12运算出目标转向操纵扭矩Tr2*，则运算朝向目标转向操纵扭矩Tr2*增加的转向操纵扭矩指令值Tr2(n)，将运算出的转向操纵扭矩指令值Tr2(n)发送至转向ECU30。转向ECU30根据转向操纵扭矩指令值Tr2(n)以转向操纵用马达32产生转向操纵扭矩指令值Tr2(n)的大小的转向操纵扭矩的方式控制从马达驱动器31对转向操纵用马达32的通电。这样一来，通过转向轮被转向操纵，使得本车辆C以沿着目标行驶线Ld行驶(车道维持辅助控制时)、或者不从行驶车道的白线向外侧脱离的方式行驶(车道脱离抑制控制时)。
该转向操纵扭矩指令值Tr2(n)相当于本发明的第二转向操纵控制指令值。另外，运算转向操纵扭矩指令值Tr2(n)的车道行驶辅助控制部12相当于本发明的第二指令值运算单元。另外，根据转向操纵扭矩指令值Tr2(n)控制对转向操纵用马达32的通电来对转向轮进行转向操纵的转向ECU30相当于本发明的车道行驶控制单元。
车道行驶辅助控制部12根据第二运算特性来运算转向操纵扭矩指令值Tr2(n)。该第二运算特性如图7的实线所示，是设定了转向操纵扭矩指令值Tr2(n)的上限值Trmax2、以及使转向操纵扭矩指令值Tr2(n)增加的梯度K2的信息，被存储于车道行驶辅助控制部12以及碰撞避免辅助控制部11。转向操纵扭矩指令值Tr2(n)以规定的运算周期运算，该每1个运算周期(△t)中的转向操纵扭矩指令值Tr2(n)的增加量被设定为梯度K2。因此，若由Tr2(n-1)表示1个运算周期前的转向操纵扭矩指令值，则这次运算的转向操纵扭矩指令值Tr2(n)能够如下式(8)那样表示。
Tr2(n)＝Tr2(n-1)+K2·△t···(8)
另外，转向操纵扭矩指令值Tr2(n)以不超过上限值Trmax2的方式被限制上限值。
因此，在产生了基于转向操纵的车道维持要求或者车道脱离抑制要求的情况下，转向操纵扭矩指令值Tr2(n)被按照以梯度K2增加以接近目标转向操纵扭矩Tr2*的方式运算，如果到达目标转向操纵扭矩Tr2*，则停止增加。另外，转向操纵扭矩指令值Tr2(n)在目标转向操纵扭矩Tr2*大于上限值Trmax2的情况下，在到达了上限值Trmax2的阶段中停止增加。此外，对于使转向操纵扭矩指令值Tr2(n)减少的梯度，既可以与梯度K2绝对值相同，也可以规定为其它的值。
在图7中，虚线是为了比较而表示第一运算特性(图3所表示的特性)的线。根据该图可知，在第一运算特性中设定的上限值Trmax1被设定为小于在第二运算特性中设定的上限值Trmax2的值(Trmax1＜Trmax2)，在第一运算特性中设定的梯度K1被设定为大于在第二运算特性中设定的梯度K2的值(K1＞K2)。
此外，在本实施方式中，在车道维持辅助控制和车道脱离抑制控制双方中使用共同的第二运算特性来运算转向操纵扭矩指令值Tr2(n)，但也可以使用分别独立的第二运算特性来运算转向操纵扭矩指令值Tr2(n)。该情况下，第二运算特性和第一运算特性中的上限值的大小关系、以及梯度的大小关系也如上述(Trmax1＜Trmax2、K1＞K2)那样设定。
另外，车道行驶辅助控制部12在将转向操纵扭矩指令值Tr2(n)发送至转向ECU30的情况下，同时对警报ECU40发送提醒指令。由此，警报ECU40使蜂鸣器41鸣动，并且在显示器42显示规定的消息或者标记等，来提醒驾驶员注意。
这里，对在进行碰撞避免转向操纵控制和车道行驶辅助控制的情况下，使用相互不同的运算特性来运算转向指令扭矩的理由进行说明。在驾驶辅助装置具备碰撞避免辅助系统和车道行驶辅助系统的情况下，需要在两个系统间以适当的关系设定转向操纵控制量。
碰撞避免辅助系统实施的碰撞避免转向操纵控制是以避免本车辆与障碍物碰撞的方式使转向轮转向操纵的控制，若转向操纵动作(称为自动转向操纵)的开始时机过早，则导致自动转向操纵与驾驶员的方向盘操作干扰。例如，在驾驶员注意到障碍物的存在，而在障碍物和本车辆接近时想要进行方向盘操作的状况下，存在自动转向操纵比方向盘操作先开始的情况。在这样的情况下，存在对驾驶员赋予不适感的担忧。因此，在实施碰撞避免转向操纵控制的情况下，可以在障碍物与本车辆相当接近的时机使自动转向操纵开始。此时，由于需要使转向轮迅速地转向操纵，所以转向操纵扭矩指令值Tr1(n)的梯度K1可以设定为较大的值。另外，为了对应障碍物的突然冒出，也需要转向操纵扭矩指令值Tr1(n)的梯度K1为较大的值。
另外，在通过碰撞避免转向操纵控制进行自动转向操纵的情况下，除了成为碰撞避免对象的障碍物之外，也需要不因为道路变更而对于在本车辆的周围存在的其它车辆等成为行驶的阻碍。在考虑这样的事情的情况下，需要适当地限制最终的转向操纵量。因此，转向操纵扭矩指令值Tr1(n)的上限值Trmax1可以设定为较小的值。
另一方面，车道行驶辅助系统实施的车道行驶辅助控制是以本车辆沿着道路行驶的方式对转向轮进行转向操纵的控制，可以不拘泥于本车辆的眼前的道路形状，而基于延伸到远方的道路整体形状来实施。因此，不需要使转向轮迅速地转向操纵。另外，车道行驶辅助控制与碰撞避免转向操纵控制不同，不是紧急时进行的控制，若突然地使转向轮转向操纵，则反而容易给予驾驶员不适感。因此，转向操纵扭矩指令值Tr2(n)的梯度K2不应该设定为如实施碰撞避免转向操纵控制的情况那样的较大的值。
另外，在实施车道行驶辅助控制的情况下，不需要使转向轮迅速地转向操纵，但产生与道路形状(曲率半径)对应地大幅转向操纵的必要。因此，转向操纵扭矩指令值Tr2(n)的上限值Trmax2可以设定为较大的值。
根据这样的情况，在驾驶辅助ECU10中，第一运算特性和第二运算特性中的上限值的大小关系、以及梯度的大小关系被设定为上述那样的关系(Trmax1＜Trmax2，K1＞K2)。
接下来，对碰撞避免辅助控制部11实施的碰撞避免辅助控制进行说明。图8表示碰撞避免辅助控制部11实施的碰撞避免辅助控制程序。碰撞避免辅助控制程序在点火开关接通的期间被以规定的运算周期反复实施。
若碰撞避免辅助控制程序启动，则碰撞避免辅助控制部11在步骤S11中获取由周围传感器14检测到的本车辆的前方的目标信息。接着，碰撞避免辅助控制部11在步骤S12中基于目标信息，根据行驶车道内的本车辆的位置以及朝向、立体物相对于本车辆的相对位置等，判定障碍物的有无，并且检测用于避免障碍物的避免空间(避免目标轨道)。
接着，碰撞避免辅助控制部11在步骤S13中使用碰撞预测时间TTC来判定本车辆与障碍物的碰撞的可能性。在碰撞预测时间TTC比碰撞判定阈值TTC0长的情况下，即在判定为本车辆与障碍物碰撞的可能性不高的情况下，碰撞避免辅助控制部11暂时结束碰撞避免辅助控制程序。碰撞避免辅助控制部11以规定的运算周期实施碰撞避免辅助控制程序。
在反复进行了这样的步骤S11～S13的处理的期间，若在本车辆的前方检测出障碍物，且检测为相对于该障碍物的碰撞预测时间TTC是碰撞判定阈值TTC0以下(S13：是)，则碰撞避免辅助控制部11在步骤S14中对于车道行驶辅助控制部12发送用于禁止车道行驶辅助控制的实施的取消指令。车道行驶辅助控制部12若接收到该取消指令则中断车道行驶辅助控制。车道行驶辅助控制部12在以规定的运算周期接收该取消指令的期间，将车道行驶辅助控制中断。
接着，碰撞避免辅助控制部11在步骤S15中对于制动器ECU20发送碰撞避免用的制动指令，使左右前后轮产生摩擦制动力。该制动指令例如是表示由上述公式(4)运算出的减速度a或者上限值amax的指令。由此，自动制动介入。这样一来，碰撞避免辅助控制部11以能够避免本车辆与障碍物碰撞的方式辅助驾驶员。
接着，碰撞避免辅助控制部11在步骤S16中进行表示通过自动转向操纵的介入来避免碰撞的必要性的转向操纵介入工作判定。该情况下，在是仅通过利用自动制动的制动无法使本车辆在障碍物的近前停止的状况，并且在行驶车道内存在用于避免障碍物的避免空间(避免目标轨道)这两个条件成立的情况下，判定为“是”。例如，基于当前时刻下的本车辆的减速度、本车辆相对于障碍物的相对速度、以及本车辆与障碍物的距离，能够判断仅通过利用自动制动的制动是否能够使本车辆在障碍物的近前停止。
碰撞避免辅助控制部11在转向操纵介入工作判定为“否”的情况下(S16：否)，暂时结束碰撞避免辅助控制程序。然后，以规定的运算周期反复进行上述的处理。该情况下，仅通过自动制动进行本车辆与障碍物的碰撞避免辅助。
另一方面，在转向操纵介入工作判定为“是”的情况下，碰撞避免辅助控制部11在步骤S17中运算用于使本车辆沿着避免轨道行驶以免本车辆与障碍物碰撞的目标转向操纵扭矩Tr1*。
接着，碰撞避免辅助控制部11在步骤S18中读取操作开关19的设定状态，对车道行驶辅助控制中的控制模式是否被设定为工作模式，换句话说，是否被设定为由车道行驶辅助控制部12实施车道维持辅助控制和车道脱离抑制控制的第一工作模式、或者仅实施车道脱离抑制控制的第二工作模式进行判断。该情况下，碰撞避免辅助控制部11也可以代替操作开关19的设定状态的读取，而从车道行驶辅助控制部12读取表示控制模式的信号。
在车道行驶辅助控制中的控制模式被设定为非工作模式的情况下(S18：否)，碰撞避免辅助控制部11在步骤S19中使用第一运算特性来运算转向操纵扭矩指令值Tr1(n)。因此，碰撞避免辅助控制部11基于梯度K1以及上限值Trmax1来运算以接近目标转向操纵扭矩Tr1*的方式增加的转向操纵扭矩指令值Tr1(n)。
另一方面，在车道行驶辅助控制中的控制模式被设定为工作模式的情况下(S18：是)，碰撞避免辅助控制部11在步骤S20中使用第一运算特性和第二运算特性双方，运算以接近目标转向操纵扭矩Tr1*的方式增加的2种转向操纵扭矩指令值Tr1(n)。这里，将使用第一运算特性运算的转向操纵扭矩指令值Tr1(n)称为转向操纵扭矩指令值Tr11(n)，将使用第二运算特性运算的转向操纵扭矩指令值Tr1(n)称为转向操纵扭矩指令值Tr12(n)。因此，转向操纵扭矩指令值Tr11(n)是基于梯度K1以及上限值Trmax1运算出以接近目标转向操纵扭矩Tr1*的方式增加的转向操纵扭矩指令值Tr1(n)的值，转向操纵扭矩指令值Tr12(n)是基于梯度K2以及上限值Trmax2运算出以接近目标转向操纵扭矩Tr1*的方式增加的转向操纵扭矩指令值Tr1(n)的值。
接着，碰撞避免辅助控制部11在步骤S21中将转向操纵扭矩指令值Tr11(n)和转向操纵扭矩指令值Tr12(n)中较大的值设定为转向操纵扭矩指令值Tr1(n)。
Tr1(n)＝MAX(Tr11(n)，Tr12(n))
这里，MAX(a，b)是从记载于括号内的2个参数a、b中选择较大的值的函数。
其中，在本说明书中，在比较转向操纵扭矩等根据正负来识别转向操纵方向的参数的大小的情况下，使用绝对值。
碰撞避免辅助控制部11若在步骤S19或者步骤S21中运算出转向操纵扭矩指令值Tr1(n)，则在接着的步骤S22中，将转向操纵扭矩指令值Tr1(n)发送至转向ECU30并暂时结束本程序。碰撞避免辅助控制部11以规定的运算周期反复实施这样的处理。由此，自动转向操纵以避免本车辆与障碍物碰撞的方式工作，辅助驾驶员的驾驶。其中，碰撞避免辅助控制部11在开始了碰撞避免用的动作的情况下，直到本车辆停止为止继续对车道行驶辅助控制部12发送取消指令。
这里，对在车道行驶辅助系统中的控制模式被设定为工作模式的情况下，碰撞避免辅助控制部11使用第一运算特性和第二运算特性双方来运算转向操纵扭矩指令值Tr1(n)的理由进行说明。
这里，假定为碰撞避免辅助控制部11仅基于第一运算特性来运算转向操纵扭矩指令值Tr1(n)。例如，考虑如图9所示，在本车辆C靠近拐弯的近前，碰撞避免辅助控制部11检测出障碍物OB1，以避免与该障碍物OB1的碰撞的方式实施了自动转向操纵的情形。在该情形中，能够通过自动转向操纵避免本车辆C与障碍物OB1的碰撞。此时，转向操纵扭矩指令值Tr1(n)被上限值Trmax1限制。
本车辆C在避免了与障碍物OB1的碰撞之后进入拐弯。该情况下，本来(如果不存在障碍物OB1)车道行驶辅助系统工作，能够使转向操纵扭矩指令值增加到上限值Trmax2，但由于与碰撞避免辅助控制部11的碰撞避免辅助控制的开始一起发送的取消信号，车道行驶辅助系统的动作被禁止。因此，驾驶辅助ECU10无法运算大于上限值Trmax1的转向操纵扭矩指令值。因此，如果车道行驶辅助系统工作则存在与应该能避免碰撞的障碍物OB2碰撞的可能性。
根据这样的理由，碰撞避免辅助控制部11在车道行驶辅助系统中的控制模式被设定为工作模式的情况下，使用第一运算特性和第二运算特性双方来运算2种转向操纵扭矩指令值Tr11(n)、Tr12(n)，采用其中的较大的值作为转向操纵扭矩指令值Tr1(n)。因此，在如上述的情形(图9)那样，从碰撞避免辅助控制的中途需要较大的转向操纵扭矩的情况下，能够如图10的粗线所示，使转向操纵扭矩指令值Tr1(n)增加。结果，根据该碰撞避免辅助控制程序，能够避免与障碍物OB2的碰撞。
该情况下，转向操纵扭矩指令值Tr1(n)的上限值并不是从自动转向操纵开始之后立即切换为第二上限值。因此，如图10所示，转向操纵扭矩指令值Tr1(n)在到达上限值Trmax1之后，直到经过规定时间t为止都被维持为上限值Trmax1。因此，虽然能够通过碰撞避免辅助系统最终得到较大的转向操纵控制量，但可确保转向操纵扭矩指令值Tr1(n)到达上限值Trmax2为止的时间。由此，能够对于与转向操纵避免对象物不同的周边车辆的驾驶员等给予用于进行针对本车辆的行进道路变更的碰撞避免操作的时间余裕。
根据以上说明的本实施方式的驾驶辅助装置，会起到以下的效果。
1.与通过车道行驶辅助系统进行转向操纵的情况相比，在通过碰撞避免辅助系统进行转向操纵的情况下，能够使转向操纵控制量迅速地增加，并且，能够限制成最终的转向操纵控制量不大。由此，能够对于障碍物的突然冒出等，响应性良好地进行碰撞避免。另外，难以产生自动转向操纵与驾驶员的方向盘操作的干扰，能够尽量不赋予驾驶员不适感。另外，能够对于与碰撞避免对象物不同的车辆等尽量不成为行驶的阻碍。
2.与通过碰撞避免辅助系统进行转向操纵的情况相比，在通过车道行驶辅助系统进行转向操纵的情况下，能够花费时间来使转向操纵控制量增加，并且能够增大最终的转向操纵控制量。由此，能够尽量不赋予驾驶员不适感。另外，能够与道路形状对应地适当使本车辆行驶。
3.在通过碰撞避免辅助系统对转向轮进行转向操纵的情况下，通过车道行驶辅助系统进行的转向轮的转向操纵控制被禁止。因此，在本车辆与障碍物碰撞的可能性较高的情况下，通过碰撞避免辅助系统进行的转向操纵控制优先。由此，驾驶员恰当地接受碰撞避免辅助。
4.在车道行驶辅助系统的控制模式被设定为工作模式的状况下实施碰撞避免转向操纵控制的情况下，使用第一运算特性和第二运算特性双方来运算2种转向操纵扭矩指令值Tr11(n)、Tr12(n)，其中的较大的值被采用为转向操纵扭矩指令值Tr1(n)。因此，能得到若假设车道行驶辅助系统发挥作用则可实现的转向操纵控制量。因此，能够使碰撞避免能力提高。
以上，对本实施方式所涉及的驾驶辅助装置进行了说明，但本发明并不局限于上述实施方式，只要不脱离本发明的目的则能够进行各种变更。
例如，在本实施方式中，运算转向操纵扭矩(目标转向操纵扭矩、以及转向操纵扭矩指令值)作为用于驾驶辅助ECU10对转向轮进行转向操纵的控制量，但也可以代替转向操纵扭矩而运算转向操纵角(目标转向操纵角、以及转向操纵角指令值)。该情况下，设定转向操纵角指令值的特性也只要设为将图3的纵轴作为转向操纵角指令值的第一运算特性、以及将图7的纵轴作为转向操纵角指令值的第二运算特性即可。
另外，在本实施方式中，在车道行驶辅助系统中的控制模式被设定为工作模式的情况下，碰撞避免辅助控制部11使用第一运算特性和第二运算特性双方来运算2种转向操纵扭矩指令值Tr11(n)、Tr12(n)，采用其中的较大的值作为转向操纵扭矩指令值Tr1(n)。但是，碰撞避免辅助控制部11不一定需要这样运算，也可以与车道行驶辅助系统中的控制模式无关地始终根据第一运算特性运算转向操纵扭矩指令值。该情况下，也可以在碰撞避免辅助系统进行转向轮的转向操纵控制的情况下，禁止通过车道行驶辅助系统进行的转向轮的转向操纵控制。
另外，例如在碰撞避免辅助系统与车道行驶辅助系统中的控制模式无关地进行转向轮的转向操纵控制的情况下，也可以在禁止了通过车道行驶辅助系统进行的转向轮的转向操纵控制的状态下，采用使用第一运算特性和第二运算特性双方运算出的2种转向操纵扭矩指令值Tr11(n)、Tr12(n)中的较大的值作为转向操纵扭矩指令值Tr1(n)。另外，在不具备选择车道行驶辅助系统中的控制模式的单元的驾驶辅助装置中，在如上述那样碰撞避免辅助系统进行转向轮的转向操纵控制的情况下，也可以在禁止了通过车道行驶辅助系统进行的转向轮的转向操纵控制的状态下，采用使用第一运算特性和第二运算特性双方运算出的2种转向操纵扭矩指令值Tr11(n)、Tr12(n)中的较大的值作为转向操纵扭矩指令值Tr1(n)。
符号说明
10…驾驶辅助ECU；11…碰撞避免辅助控制部；12…车道行驶辅助控制部；14…周围传感器；15…转向操纵角传感器；16…横摆率传感器；17…车速传感器；18…加速度传感器；19…操作开关；20…制动器ECU；21…制动器促动器；22…摩擦制动机构；30…转向ECU；40…警报ECU；Tr1(n)、Tr2(n)…转向操纵扭矩指令值；Tr1*、Tr2*…目标转向操纵扭矩；K1、K2…梯度；Trmax1、Trmax2…上限值；C…本车辆。

Claims (4)

1.一种车辆的驾驶辅助装置，其中，具备碰撞避免辅助系统和车道行驶辅助系统，
上述碰撞避免辅助系统具有：
障碍物检测单元，检测在本车辆的前方存在的障碍物；
第一指令值运算单元，在上述本车辆与上述检测出的障碍物碰撞的可能性高的情况下，运算表示用于避免该碰撞的转向轮的控制量的第一转向操纵控制指令值；以及
碰撞避免控制单元，根据上述第一转向操纵控制指令值进行上述转向轮的转向操纵控制，
上述车道行驶辅助系统具有：
车道检测单元，检测上述本车辆正行驶的车道；
第二指令值运算单元，基于表示上述本车辆从上述检测出的车道脱离的程度的脱离量，运算表示用于维持上述本车辆沿着上述车道的行驶的上述转向轮的控制量的第二转向操纵控制指令值；以及
车道行驶控制单元，根据上述第二转向操纵控制指令值进行上述转向轮的转向操纵控制，
上述第一指令值运算单元具有上述第一转向操纵控制指令值的上限值被设定为第一上限值，且上述第一转向操纵控制指令值到达上述第一上限值为止的单位时间的增加梯度被设定为第一梯度的第一运算特性，
上述第二指令值运算单元具有上述第二转向操纵控制指令值的上限值被设定为第二上限值，且上述第二转向操纵控制指令值到达上述第二上限值为止的单位时间的增加梯度被设定为第二梯度的第二运算特性，
上述第一上限值被设定为小于上述第二上限值的值，上述第一梯度被设定为大于上述第二梯度的值。
2.根据权利要求1所述的车辆的驾驶辅助装置，其中，
上述车辆的驾驶辅助装置具备禁止单元，在通过上述碰撞避免辅助系统进行上述转向轮的转向操纵控制的情况下，该禁止单元禁止通过上述车道行驶辅助系统进行的上述转向轮的转向操纵控制。
3.根据权利要求2所述的车辆的驾驶辅助装置，其中，
在通过上述碰撞避免辅助系统进行上述转向轮的转向操纵控制的情况下，
上述第一指令值运算单元被构成为将上述第一转向操纵控制指令值设定为根据上述第一上限值和上述第一梯度运算出的值、与根据上述第二上限值和上述第二梯度运算出的值中的较大的值。
4.根据权利要求2所述的车辆的驾驶辅助装置，其中，
上述车辆的驾驶辅助装置具备选择单元，该选择单元能够选择使上述车道行驶辅助系统工作的工作模式、和不使上述车道行驶辅助系统工作的非工作模式中的任意一方，
在通过上述碰撞避免辅助系统进行上述转向轮的转向操纵控制的情况下，
上述第一指令值运算单元被构成为在选择了上述工作模式的状况下，将上述第一转向操纵控制指令值设定为根据上述第一上限值和上述第一梯度运算出的值、与根据上述第二上限值和上述第二梯度运算出的值中的较大的值，在选择了上述非工作模式的状况下，将上述第一转向操纵控制指令值设定为根据上述第一上限值和上述第一梯度运算出的值。
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