CN109572688A - 驾驶辅助装置 - Google Patents

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Abstract

驾驶辅助装置具备：行车道维持控制单元，执行行车道维持控制，以使本车辆沿着目标行驶路线进行行驶的方式来变更本车辆的转向操纵角；以及行车道变更辅助控制单元，执行行车道变更辅助控制，以使本车辆沿着目标轨道从行驶车道向邻接车道进行行车道变更的方式来变更本车辆的转向操纵角。行车道维持控制单元在针对行驶车道的划分线的识别结果的可靠性为规定的等级的情况下，与上述可靠性为比规定的等级高的等级的情况相比，使行车道维持控制的响应性降低。行车道变更辅助控制单元在可靠性为比上述规定的等级低的等级的情况下，与可靠性为上述规定的等级的情况相比，使行车道变更辅助控制的响应性降低。

Description

驾驶辅助装置
技术领域
本发明涉及对从“本车辆行驶的行车道亦即行驶车道(本行车道)”向“与该行驶车道邻接的行车道亦即邻接车道(目标行车道)”的行车道变更进行辅助的驾驶辅助装置。
背景技术
目前公知的驾驶辅助装置(以下，称呼为“现有装置1”。)执行行车道维持控制，该行车道维持控制以利用道路的左右两侧的一对划分线(以下，有时仅称为“白线”。)而使本车辆在“由一对白线确定出的行驶车道(本行车道)”内的适当的位置行驶的方式来变更本车辆的转向操纵角(例如，参照专利文献1。)。
另外，现有的其他驾驶辅助装置(以下，称为“现有装置2”。)在判定为在行车道维持控制的执行中，驾驶员希望基于信号装置操作的操作状态而进行行车道变更的情况下，本车辆执行：以从本行车道向目标行车道移动的方式来变更本车辆的转向操纵角的行车道变更辅助控制(例如，参照专利文献2。)。
专利文献1：日本特开2016-218649号公报
专利文献2：日本特开2017-47765号公报
现有装置1在判断为为了使本车辆在本行车道稳定行驶，而针对白线的识别结果的可靠性低的情况下，将转向操纵控制量(例如，目标转向操纵角)限制为成为上限值以下的值来执行行车道维持控制。若转向操纵控制量被控制为成为上限值以下的值，则使本车辆接近目标行驶路线时的控制的响应性变低。
另一方面，现有装置2对划分本行车道以及目标行车道的白线进行识别，基于识别出的白线的信息来执行行车道变更辅助控制。然而，在执行行车道变更辅助控制时，可发生针对白线的识别结果的可靠性变低的状况。若在这样的状况下想要执行行车道变更，则例如基于识别出的白线而设定的目标行车道上的目标位置(即目标行车道的道路宽度方向的中心位置)的精度变低。因此，存在无法使本车辆向目标行车道上的适当的位置移动的可能性。相对于此，现有装置2无法根据针对白线的识别结果的可靠性来进行适当的处理。
因此，本申请发明者针对行车道维持控制的执行中开始的行车道变更辅助控制，探讨也根据识别出的白线的可靠性而通过上限值来限制转向操纵控制量。例如，考虑在执行行车道变更辅助控制时，与行车道维持控制相同，在针对白线的识别结果的可靠性较低的情况下对转向操纵控制量进行限制。然而，“针对白线的识别结果的可靠性较低的状况”可包括只能够识别左右白线中的一方的状况、以及白线被错误识别的状况等各种状况。在执行行车道维持控制的情况下，为了抑制本车辆在本行车道内沿道路宽度方向急剧移动，优选在上述所有的状况下通过上限值来限制转向操纵控制量。另一方面，在执行行车道变更辅助控制的情况下，若在上述所有的状况下都通过上限值来限制转向操纵控制量，则从如后文所述使本车辆从本行车道向目标行车道安全移动的观点来看，这种设置不合适。
由于通过上限值来限制转向操纵控制量，所以导致行车道变更所花费的时间(即，本车辆从行车道变更的开始时刻的位置移动至目标行车道上的目标位置的时间)比规定的目标行车道变更时间长。例如，在目标行车道为超车道的情况下，还存在其他车辆从本车辆的后方区域在该超车道高速行驶的情况。若行车道变更所花费的时间变长，则担心本车辆正在行车道变更时，其他车辆与本车辆过度接近。因此，尽管针对白线的识别结果的可靠性较低，却分情况存在最好不通过上限值限制转向操纵控制量而执行行车道变更辅助控制的情况。根据上述内容，希望在行车道变更辅助控制中限制转向操纵控制量(即，使控制的响应性降低)时的基准以不同于行车道维持控制中限制转向操纵控制量(即，使控制的响应性降低)时的基准的基准进行设定。
发明内容
本发明是为了解决上述课题而完成的。即，本发明的目的之一在于提供能够在行车道维持控制以及行车道变更辅助控制各自中适当地设定使控制的响应性(跟随响应性)降低时的基准(与针对划分线的识别结果的可靠性相关的基准)的驾驶辅助装置。
本发明的驾驶辅助装置(以下，有时称为“本发明装置”。)具备：划分线识别单元(10、10a、16)，其对划分本车辆所行驶的行驶车道的一对划分线(LL、RL)、以及划分与上述行驶车道邻接的邻接车道的一对划分线(RL、RR)进行识别，并推断连结上述行驶车道的上述一对划分线之间的中央位置的线亦即第一中央线(LM1)、以及连结上述邻接车道的上述一对划分线之间的中央位置的线亦即第二中央线(LM2)；
决定单元(10、10f)，其决定针对上述行驶车道的上述一对划分线的识别结果的可靠性；
行车道维持控制单元(10、10d、40)，其执行行车道维持控制，该行车道维持控制以使上述本车辆沿着至少基于上述第一中央线而设定的目标行驶路线进行行驶的方式来变更上述本车辆的转向操纵角；以及
行车道变更辅助控制单元(10、10e、40)，其执行行车道变更辅助控制，该行车道变更辅助控制以使上述本车辆沿着基于上述第一中央线以及上述第二中央线而设定的目标轨道从上述行驶车道向上述邻接车道行车道变更的方式来变更上述本车辆的转向操纵角。
另外，上述行车道维持控制单元构成为：
在由上述决定单元决定的上述可靠性为规定的等级(等级2)的情况下，与上述可靠性为比上述规定的等级高的等级(等级3)的情况相比，降低使上述本车辆的位置以及朝向与上述目标行驶路线一致时的上述行车道维持控制的响应性(步骤940：是，以及步骤945)，
上述行车道变更辅助控制单元构成为：
在由上述决定单元决定的上述可靠性为比上述规定的等级(等级2)低的等级(等级1)的情况下，与上述可靠性为上述规定的等级(等级2)的情况相比，降低使上述本车辆的位置以及朝向与上述目标轨道一致时的上述行车道变更辅助控制的响应性(步骤965：是，以及步骤970)。
本发明装置在执行行车道维持控制的情况下，根据针对划分线(白线)的识别结果的可靠性的等级(即，白线识别等级)而降低使本车辆的位置以及朝向与目标行驶路线一致时的(用于一致的、一致时的)行车道维持控制的响应性(转向操纵控制量)。具体而言，本发明装置在针对划分线的识别结果的可靠性为规定的等级(等级2)的情况下，与上述可靠性比上述规定的等级高的等级(等级3)的情况相比，而使行车道维持控制的响应性降低。另外，本发明装置在执行行车道变更辅助控制的情况下，根据针对划分线的识别结果的可靠性的等级而降低使本车辆的位置以及朝向与目标轨道一致时(用于一致的、一致时的)的行车道变更辅助控制的响应性(转向操纵控制量)。具体而言，本发明装置在上述可靠性为比上述规定的等级(等级2)低的等级(等级1)的情况下，与上述可靠性为上述规定的等级(等级2)的情况相比，使行车道变更辅助控制的响应性降低。这样，对于本发明装置而言，使行车道变更辅助控制的响应性降低时的阈值(即，白线识别等级)被设定为比行车道维持控制的情况下低的等级。本发明装置在可靠性为规定的等级(等级2)的情况下，不使行车道变更辅助控制的响应性降低，因此能够在接近规定的目标行车道变更时间的时间内使本车辆从行驶车道向邻接车道进行行车道变更。因此，能够使在邻接行车道(目标行车道)上以高速度行驶的其他车辆从本车辆的后方区域极其接近本车辆的可能性降低。因此，能够进一步提高行车道变更辅助控制的安全性。另外，本发明装置在可靠性为规定的等级(等级2)的情况下，使行车道维持控制的响应性降低，因此能够使本车辆沿着行驶车道稳定地行驶。
在本发明装置的其他方式中，
上述决定单元构成为：
在由上述划分线识别单元错误识别上述行驶车道的上述一对划分线的至少一方的情况下，将上述可靠性决定为第一等级(步骤1010：是、步骤1030：是、步骤1040：是、以及步骤1050)，
在由上述划分线识别单元仅识别出上述行驶车道的上述一对划分线的一方的情况下，将上述可靠性决定为第二等级(步骤1010：否、以及步骤1020)，
在由上述划分线识别单元正确地识别出上述行驶车道的上述一对划分线的情况下，将上述可靠性决定为第三等级(步骤1010：是、步骤1030：否、步骤1040：否以及步骤1060)。
另外，上述行车道维持控制单元构成为：在上述可靠性被决定为上述第一等级或者上述第二等级的情况下，与上述可靠性被决定为上述第三等级的情况相比，降低使上述本车辆的位置以及朝向与上述目标行驶路线一致时的上述行车道维持控制的响应性(步骤940：是、以及步骤945)，
上述行车道变更辅助控制单元构成为：在上述可靠性被决定为上述第一等级的情况下，与上述可靠性被决定为上述第二等级或者上述第三等级的情况相比，降低使上述本车辆的位置以及朝向与上述目标轨道一致时的上述行车道变更辅助控制的响应性(步骤965：是、以及步骤970)。
本方式的决定单元将针对划分线的识别结果的可靠性分类为三个白线识别等级。第一等级是在错误识别行驶车道的一对划分线的至少一方的状况时的白线识别等级。第二等级是在仅识别出行驶车道的一对划分线的一方的状况时的白线识别等级。第三等级是正确地识别行驶车道的一对划分线的状况时的白线识别等级。本方式的行车道变更辅助控制单元在白线识别等级为第一等级的情况下，与白线识别等级为第二等级或者第三等级的情况相比，使行车道变更辅助控制的响应性降低。因此，在仅识别出行驶车道的一对划分线的一方的状况(即，第二等级)下，行车道变更辅助控制的响应性也未降低。因此，即使在仅识别出行驶车道的一对划分线的一方的状况下，本方式的行车道变更辅助控制单元也能够在接近规定的目标行车道变更时间的时间内使本车辆从行驶车道向邻接车道进行行车道变更。因此，能够使在邻接行车道(目标行车道)上以高速度行驶的其他车辆从本车辆的后方区域与本车辆极其接近的可能性降低。
本发明装置的其他方式还具备行驶轨迹创建单元(10、10c)，该行驶轨迹创建单元(10、10c)创建在上述本车辆的前方且在上述行驶车道行驶的前行车的行驶轨迹。
而且，上述决定单元构成为：
在执行上述行车道维持控制时，
基于第一距离变化量(|dL2-dL1|)与第一角度变化量(|θL2-θL1|)的至少一方以及第二距离变化量(|dv2-dv1|)与第二角度变化量(|θv2-θv1|)的至少一方决定上述可靠性(步骤1030以及步骤1040)，
其中，第一距离变化量(|dL2-dL1|)是上述第一中央线与上述本车辆之间的道路宽度方向的距离在第一规定时间的变化量的大小，第一角度变化量(|θL2-θL1|)是上述第一中央线的方向与上述本车辆的行进方向之间的偏离角度的第二规定时间的变化量的大小，第二距离变化量(|dv2-dv1|)是上述行驶轨迹与上述本车辆之间的上述道路宽度方向的距离在上述第一规定时间的变化量的大小，第二角度变化量(|θv2-θv1|)是上述行驶轨迹的方向与上述本车辆的行进方向之间的偏离角度的在上述第二规定时间的变化量的大小。
本方式基于第一距离变化量(|dL2-dL1|)以及第一角度变化量(|θL2-θL1|)的至少一方、和第二距离变化量(|dv2-dv1|)以及第二角度变化量(|θv2-θv1|)的至少一方，来决定针对行驶车道的一对划分线的识别结果的可靠性。由此，即使在本车辆的行车道宽度方向的位置变化的情况下，也能够高精度地判定行驶车道的一对划分线是否被错误识别(详细情况将后述。)。
在上述说明中，为了帮助本发明的理解，对与后述的实施方式对应的发明的结构，以括号添加该实施方式所使用的名称以及/或者附图标记。然而，本发明的各构成要素不限定于由上述名称以及/或者附图标记规定的实施方式。
附图说明
图1是本发明的本实施方式的驾驶辅助装置的简要结构图。
图2是表示本车辆根据行车道变更辅助控制来进行行车道变更的状况的俯视图。
图3是用于对使用了基于行驶车道的中央线而决定的目标行驶路线的行车道维持控制进行说明的俯视图。
图4是用于对使用了基于前行车轨迹而决定的目标行驶路线的行车道维持控制进行说明的俯视图。
图5的(A)是用于对图4的行车道维持控制更详细地进行说明的俯视图，(B)是用于对前行车轨迹的三次函数的系数与曲率以及曲率半径等的关系进行说明的数式，(C)是用于对前行车轨迹的三次函数的系数与曲率以及横摆角等的关系进行说明的数式。
图6是用于对基于行驶车道的中央线来修正前行车的前行车轨迹的处理进行说明的图。
图7的(A)是表示t1时刻的推断出的行驶车道的中央线与本车辆的位置的关系的俯视图，(B)是表示t2时刻的推断出的行驶车道的中央线与本车辆的位置的关系的俯视图。
图8的(A)是表示t1时刻的本车辆与前行车轨迹之间的距离的俯视图，(B)是表示t2时刻的本车辆与前行车轨迹之间的距离的俯视图。
图9是表示本发明的本实施方式的驾驶辅助ECU所执行的程序的流程图。
图10是表示本发明的本实施方式的驾驶辅助ECU所执行的“白线识别精度判定程序”的流程图。
附图标记说明
10…驾驶辅助ECU；11…加速踏板操作量传感器；12…制动踏板操作量传感器；13…转向操纵角传感器；14…转向操纵扭矩传感器；15…车速传感器；16…周围传感器；17…操作开关；18…横摆率传感器；20…发动机ECU；30…制动器ECU；40…转向ECU；50…仪表ECU；60…显示ECU。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外，附图示出与本发明的原理一致的具体的实施方式，但这些是用于理解本发明的例子，不应该被用于限定解释本发明。
＜结构＞
本发明的实施方式的驾驶辅助装置(以下，有时称为“本实施装置”。)应用于车辆(汽车)。如图1所示那样，本实施装置具备：驾驶辅助ECU10、发动机ECU20、制动器ECU30、转向ECU40、仪表ECU50以及显示ECU60。
这些ECU是将微型计算机设置为主要部分的电子控制装置(Electric ControlUnit)，经由未图示的CAN(Controller Area Network)而彼此以能够发送以及能够接收信息的方式连接。在本说明书中，微型计算机包括CPU、RAM、ROM以及接口(I/F)等。例如，驾驶辅助ECU10具备包括CPU10v、RAM10w、ROM10x以及接口(I/F)10y等的微型计算机。CPU10v通过储存于ROM10x的指令(计算机程序、程序)来实现各种功能。
驾驶辅助ECU10与以下所列举的传感器(包括开关。)连接，接收这些传感器的检测信号或者输出信号。此外，各传感器也可以连接于驾驶辅助ECU10以外的ECU。该情况下，驾驶辅助ECU10经由CAN而从连接有传感器的ECU接收该传感器的检测信号或者输出信号。
加速踏板操作量传感器11检测本车辆的加速踏板11a的操作量(加速器开度)，将表示加速踏板操作量AP的信号输出。制动踏板操作量传感器12检测本车辆的制动踏板12a的操作量，将表示制动踏板操作量BP的信号输出。
转向操纵角传感器13检测本车辆的转向操纵角，将表示转向操纵角θ的信号输出。驾驶辅助ECU10对从转向操纵角传感器13接收到的转向操纵角θ的每单位时间的变化量亦即转向操纵角速度(＝dθ/dt)进行运算。
转向操纵扭矩传感器14对通过方向盘SW的操作而施加于本车辆的转向轴US的转向操纵扭矩进行检测，将表示转向操纵扭矩Tra的信号输出。
车速传感器15检测本车辆的行驶速度(车速)，将表示车速SPD的信号输出。
周围传感器16获取至少与本车辆的前方的道路、以及存在于该道路的立体物相关的信息。立体物例如表示行人、自行车和汽车等移动物、以及电线杆、树木和护栏等固定物。以下，有时将这些立体物称为“物标”。周围传感器16具备雷达传感器16a以及相机传感器16b。
雷达传感器16a向至少包括本车辆的前方区域的本车辆的周边区域放射例如毫米波段的电波(以下，称为“毫米波”。)，并接收被存在于放射范围内的物标反射的毫米波(即反射波)。而且，雷达传感器16a进行物标有无判定，并且对表示本车辆与物标的相对关系的参数(即，物标相对于本车辆的位置、本车辆与物标的距离、以及本车辆与物标的相对速度等)进行运算，并将判定结果以及运算结果输出。
更具体而言，雷达传感器16a具备毫米波信号收发部以及处理部。该处理部基于从毫米波信号收发部发送的毫米波和毫米波信号收发部接收到的反射波的相位差、反射波的衰减水平以及从发送毫米波开始直至接收反射波为止的时间等，按每经过规定时间来获取表示本车辆与物标的相对关系的参数。该参数包括：相对于检测到的各物标(n)的、车间距离(纵向距离)Dfx(n)、相对速度Vfx(n)、横向距离Dfy(n)以及相对横向速度Vfy(n)等。
车间距离Dfx(n)是沿着本车辆与物标(n)(例如，前行车)之间的本车辆的中心轴(沿前后方向延伸的中心轴即后述的x轴)的距离。
相对速度Vfx(n)是物标(n)(例如，前行车)的速度Vs与本车辆的速度Vj的差(＝Vs-Vj)。物标(n)的速度Vs是本车辆的行进方向(即，后述的x轴方向)的物标(n)的速度。
横向距离Dfy(n)是“物标(n)的中心位置(例如，前行车的车宽度中心位置)”的与本车辆的中心轴正交的方向(即，后述的y轴方向)上的距该中心轴的距离。横向距离Dfy(n)也称为“横向位置”。
相对横向速度Vfy(n)是物标(n)的中心位置(例如，前行车的车宽度中心位置)的与本车辆的中心轴正交的方向(即，后述的y轴方向)上的速度。
相机传感器16b具备立体相机以及图像处理部，拍摄车辆前方的左侧区域以及右侧区域的风景来获取左右一对图像数据。相机传感器16b基于其拍摄到的左右一对图像数据，进行物标有无判定，并且对表示本车辆与物标的相对关系的参数进行运算，将判定结果以及运算结果输出。该情况下，驾驶辅助ECU10通过将由雷达传感器16a得到的表示本车辆与物标的相对关系的参数、和由相机传感器16b得到的表示本车辆与物标的相对关系的参数合成，来决定表示本车辆与物标的相对关系的参数。
另外，相机传感器16b基于其拍摄到的左右一对图像数据，对道路(包括本车辆正在行驶的行驶车道及其邻接车道)的左以及右的划分线进行识别，对道路的形状、以及道路与车辆的位置关系(例如，从正在行驶的车道的左端或者右端直至本车辆的车宽方向的中心位置的距离)进行运算，将运算结果向驾驶辅助ECU10输出。此外，划分线包括白线以及黄线等，但后文中作为一个例子对白线的例子进行说明。
将与由周围传感器16获取到的物标相关的信息(包括表示本车辆与物标的相对关系的参数。)称为“物标信息”。周围传感器16每经过规定的取样时间而对驾驶辅助ECU10反复发送物标信息。此外，周围传感器16不一定需要具备雷达传感器以及相机传感器双方，例如也可以仅包括雷达传感器，或者仅包括相机传感器。
操作开关17是由驾驶员操作的开关。驾驶员通过操作操作开关17，能够选择是否执行后述的跟随车间距离控制。而且，驾驶员能够通过操作操作开关17，来选择是否执行后述的行车道维持控制。
横摆率传感器18检测本车辆的横摆率，将实际横摆率YRt输出。
发动机ECU20连接于发动机致动器21。发动机致动器21包括：对内燃机22的节气门的开度进行变更的节气门致动器。发动机ECU20通过驱动发动机致动器21，能够对内燃机22所产生的扭矩进行变更。内燃机22所产生的扭矩经由未图示的变速机向未图示的驱动轮传递。因此，发动机ECU20通过控制发动机致动器21，能够控制本车辆的驱动力并对加速状态(加速度)进行变更。此外，在本车辆为混合动力车辆的情况下，发动机ECU20能够对由作为车辆驱动源的“内燃机以及电动机”任一方或者双方产生的本车辆的驱动力进行控制。而且，在本车辆为电动汽车的情况下，发动机ECU20能够对由作为车辆驱动源的电动机而产生的本车辆的驱动力进行控制。
制动器ECU30连接于制动致动器31。制动致动器31设置于通过制动踏板12a的踏力而对工作油进行加压的未图示的主缸、与设置于左右前后轮的摩擦制动机构32之间的液压回路。制动致动器31根据来自制动器ECU30的指示，对供给至轮缸的液压进行调整，其中，该轮缸被内置于摩擦制动机构32的制动钳32b。通过利用该液压使轮缸工作从而将刹车片按压于制动盘32a而产生摩擦制动力。因此，制动器ECU30通过控制制动致动器31，能够控制本车辆的制动力并变更加速状态(减速度，即负的加速度)。
转向ECU40是公知的电动动力转向系统的控制装置，且连接于马达驱动器41。马达驱动器41连接于转向用马达42。转向用马达42被装入车辆的“包括方向盘SW、连结于方向盘SW的转向轴US以及转向操纵用齿轮机构等未图示的转向机构”。转向用马达42通过从马达驱动器41供给的电力而产生扭矩，能够通过该扭矩来施加转向操纵辅助扭矩，或者将左右转向轮转向。即，转向用马达42能够变更本车辆的转向角(转向操纵角)。
转向ECU40与信号装置杆开关43连接。信号装置杆开关43是为了使后述的转向信号灯51工作(闪烁)而对由驾驶员操作的信号装置杆44的操作位置进行检测的检测开关。
信号装置杆44设置于未图示的转向柱。信号装置杆44能够在从初始位置向顺时针操作方向转过规定角度的第一阶段位置、和比第一阶段位置进一步向顺时针操作方向转过规定旋转角度的第二阶段位置这两个位置间操作。信号装置杆44只要由驾驶员维持为顺时针操作方向的第一阶段位置便维持其位置不动，但若驾驶员使手从信号装置杆44离开则信号装置杆44会自动地返回初始位置。在信号装置杆44处于顺时针操作方向的第一阶段位置时，信号装置杆开关43将表示信号装置杆44被维持于顺时针操作方向的第一阶段位置的信号向转向ECU40输出。
同样，信号装置杆44能够在从初始位置向逆时针操作方向转过规定角度的第一阶段位置、和比第一阶段位置进一步向逆时针操作方向转过规定旋转角度的第二阶段位置这两个位置间操作。信号装置杆44只要由驾驶员维持为逆时针操作方向的第一阶段位置则维持其位置不动，但若驾驶员使手从信号装置杆44离开则自动地返回初始位置。信号装置杆开关43在信号装置杆44处于逆时针操作方向的第一阶段位置时，将表示信号装置杆44被维持为逆时针操作方向的第一阶段位置的信号向转向ECU40输出。此外，这样的信号装置杆例如被公开在日本特开2005-138647号公报。
驾驶辅助ECU10基于来自信号装置杆开关43的信号，对信号装置杆44保持为顺时针操作方向的第一阶段位置的持续时间进行计测。而且，驾驶辅助ECU10在判定为该计测出的持续时间为预先设定的辅助请求确定时间(例如，0.8秒)以上时，判定为驾驶员为了进行向右侧行车道的行车道变更而发出欲接受行车道变更辅助这样的请求(以下，也称为“行车道变更辅助请求”。)。
另外，驾驶辅助ECU10基于来自信号装置杆开关43的信号，对信号装置杆44保持于逆时针操作方向的第一阶段位置的持续时间进行计测。而且，驾驶辅助ECU10在判定为该计测出的持续时间为预先设定的辅助请求确定时间以上时，判定为驾驶员为了进行向左侧行车道的行车道变更而发出行车道变更辅助请求。
仪表ECU50与左右的转向信号灯51(信号装置灯)以及显示器52连接。
仪表ECU50经由未图示的信号装置驱动电路而根据来自信号装置杆开关43的信号以及来自驾驶辅助ECU10的指示等使左或者右的转向信号灯51闪烁。例如，在信号装置杆开关43将表示信号装置杆44维持于逆时针操作方向的第一阶段位置的信号输出时，使仪表ECU50左转向信号灯51闪烁。而且，在信号装置杆开关43将表示信号装置杆44维持于顺时针操作方向的第一阶段位置的信号输出时，仪表ECU50使右转向信号灯51闪烁。
显示器52是设置于驾驶座位的正面的多功能信息显示器。显示器52除了车速以及发动机旋转速度等计测值之外，还显示各种信息。例如，仪表ECU50若接收与来自驾驶辅助ECU10的驾驶辅助状态对应的显示指令，则使由该显示指令指定的画面显示于显示器52。
显示ECU60连接于蜂鸣器61以及显示器62。显示ECU60能够根据来自驾驶辅助ECU10的指示，使蜂鸣器61鸣动而唤起驾驶员注意。而且，显示ECU60能够根据来自驾驶辅助ECU10的指示，使显示器62点亮注意唤起用的标记(例如，警示灯)、显示警报图像、显示警告消息、或显示驾驶辅助控制的工作状况。此外，显示器62为平视显示器，但也可以是其他类型的显示器。
＜作为前提的控制＞
接下来，对本实施装置实施的控制的概要进行说明。驾驶辅助ECU10能够根据驾驶员的请求来执行驾驶辅助控制(具体而言，跟随车间距离控制、行车道维持控制以及行车道变更辅助控制)。驾驶辅助ECU10为了执行这些控制而规定x-y坐标系(参照图2)。图2所示的x-y坐标是将沿本车辆100的前后方向延伸的中心轴设为x轴，将与其正交的轴设为y轴，将本车辆100的当前位置设为原点(x＝0，y＝0)的坐标。
首先，对用于获取执行这些驾驶辅助控制时所需要的与本车辆100的周边状况相关的信息的处理(具体而言，行车道信息获取处理)进行说明。
·行车道信息获取处理
相机传感器16b将与对本车辆100所行驶的行驶车道201进行划分的白线相关的信息(例如，白线的形状以及种类(实线或者虚线)等)向驾驶辅助ECU10供给。而且，相机传感器16b将对与行驶车道201邻接的邻接车道202进行划分的白线相关的信息向驾驶辅助ECU10供给。在行驶车道201与邻接车道202之间的白线为实线的情况下，禁止本车辆100跨越该白线而进行行车道变更。另一方面，在该白线为虚线(以一定间隔断续形成的白线)的情况下，允许本车辆100跨越该白线而进行行车道变更。
如图2所示那样，驾驶辅助ECU10基于从相机传感器16b供给的信息，对划分行驶车道(本行车道)201的白线以及划分邻接车道202的白线进行识别。而且，驾驶辅助ECU10基于识别出的行驶车道201的左右的白线LL以及RL，对将白线LL以及RL之间的道路宽度方向的中心位置连结的线亦即第一中央线LM1进行推断。而且，驾驶辅助ECU10基于识别出的邻接车道202的左右的白线RL以及RR，对将白线RL以及RR之间的道路宽度方向的中心位置连结的线亦即第二中央线LM2进行推断。中央线LM1或者LM2在后述的行车道维持控制以及行车道变更辅助控制中利用。以下，在不需要区别中央线LM1或者LM2的情况下，将这些线称为“中央线LM”。
此外，在只能够识别行驶车道201的左白线LL以及右白线RL的任一方的情况下，驾驶辅助ECU10如以下那样推断中央线LM。如图2所示，驾驶辅助ECU10在本车辆100正在行驶车道201行驶期间识别出“白线LL以及RL”的情况下，基于“白线LL以及RL”的位置来计算行驶车道201的道路宽度We，将该计算出的道路宽度We存储于RAM。驾驶辅助ECU10使用存储于RAM的道路宽度We进行中央线LM的推断。
例如，假定为驾驶辅助ECU10在当前时刻仅能够识别行驶车道201的左白线LL。该情况下，驾驶辅助ECU10将连结从左白线LL向y轴的+方向离开了“0.5×We”的位置的线推断为第一中央线LM1。而且，驾驶辅助ECU10将连结从左白线LL向y轴的+方向离开了“1.5×We”的位置的线推断为第二中央线LM2。
例如，假定为驾驶辅助ECU10在当前时刻仅能够识别行驶车道201的右白线RL。该情况下，驾驶辅助ECU10将连结从右白线RL向y轴的-方向离开了“0.5×We”的位置的线推断为第一中央线LM1。而且，驾驶辅助ECU10将连结从右白线RL向y轴的+方向离开了“0.5×We”的位置的线推断为第二中央线LM2。此外，道路宽度We可以是预先存储于ROM的规定值，也可以是基于未图示的导航系统所具有的道路信息和本车辆的当前位置获取的值。
此外，驾驶辅助ECU10每经过规定时间后对由左白线以及右白线划分的行驶车道(本行车道)的本车辆100的位置以及朝向进行运算。例如，在本车辆100正在行驶车道201行驶的情况下，驾驶辅助ECU10每经过规定时间后对本车辆100的基准点(即本车辆100的车宽方向的中央位置)与第一中央线LM1之间的道路宽度方向的距离dL进行运算。距离dL是表示本车辆100相对于第一中央线LM而沿道路宽度方向偏移的量的长度。以下该距离dL也称为“横向偏差dL”。
驾驶辅助ECU10对行驶车道201的第一中央线LM1的曲线的曲率CL进行运算。而且，驾驶辅助ECU10对第一中央线LM1的方向(切线方向)与本车辆100的行进方向的偏角θL(横摆角θL)进行运算。
此外，有时将与曲率CL、横向偏差dL、横摆角θL以及白线相关的信息称为“行车道信息”。在本实施方式中，驾驶辅助ECU10对曲率CL、横向偏差dL以及横摆角θL进行运算，但也可以取而代之，由相机传感器16b对曲率CL、横向偏差dL以及横摆角θL进行运算，并将其运算结果向驾驶辅助ECU10供给。如以上那样，驾驶辅助ECU10具有：在功能上由CPU实现的“识别划分线并获取行车道信息的行车道信息获取部(行车道信息获取单元、划分线识别单元)10a”。
·跟随车间距离控制(ACC：Adaptive Cruise Control)
跟随车间距离控制是基于物标信息，一边将正在本车辆的前方区域且在本车辆的前一位行驶的前行车(后述的ACC跟随对象车)与本车辆的车间距离维持为规定的距离，一边使本车辆跟随于前行车的控制。跟随车间距离控制本身是公知的(例如参照日本特开2014-148293号公报、日本特开2006-315491号公报、日本专利第4172434号说明书、以及日本专利第4929777号说明书等。)。因此，以下简单地进行说明。
在通过操作开关17的操作而请求跟随车间距离控制的情况下，驾驶辅助ECU10执行跟随车间距离控制。
更具体而言，在请求跟随车间距离控制的情况下，驾驶辅助ECU10基于由周围传感器16获取到的物标信息来选择ACC跟随对象车。例如，驾驶辅助ECU10对由检测到的物标(n)的横向距离Dfy(n)和车间距离Dfx(n)确定的物标(n)的相对位置是否存在于跟随对象车辆区域内进行判定，其中，该跟随对象车辆区域中预先设定有如下关系：随着基于本车辆的车速以及本车辆的横摆率推断的本车辆的行进方向上距离增长，相对于该行进方向的横向的距离的绝对值越变小。而且，在物标(n)的相对位置持续规定时间以上存在于跟随对象车辆区域内的情况下，驾驶辅助ECU10将该物标(n)选择为ACC跟随对象车。此外，在存在多个相对位置存在于跟随对象车辆区域内持续规定时间以上的物标的情况下，驾驶辅助ECU10从这些物标中选择车间距离Dfx(n)最小的物标作为ACC跟随对象车。
另外，驾驶辅助ECU10根据下述(1)式以及(2)式任一个来计算目标加速度Gtgt。在(1)式以及(2)式中，Vfx(a)是ACC跟随对象车(a)的相对速度，k1以及k2是规定的正增益(系数)，ΔD1是通过从“ACC跟随对象车(a)的车间距离Dfx(a)”减去“目标车间距离Dtgt”而得到的车间偏差(＝Dfx(a)-Dtgt)。此外，目标车间距离Dtgt通过在由驾驶员使用操作开关17而设定的目标车间时间Ttgt乘以本车辆100的车速SPD计算(即，Dtgt＝Ttgt·SPD)。
在值(k1·ΔD1+k2·Vfx(a))为正或者“0”的情况下，驾驶辅助ECU10使用下述(1)式决定目标加速度Gtgt。ka1是加速用的正增益(系数)，设定为“1”以下的值。
在值(k1·ΔD1+k2·Vfx(a))为负的情况下，驾驶辅助ECU10使用下述(2)式决定目标加速度Gtgt。kd1是减速用的正增益(系数)，在本例子中设定为“1”。
Gtgt(加速用)＝ka1·(k1·ΔD1+k2·Vfx(a))…(1)
Gtgt(减速用)＝kd1·(k1·ΔD1+k2·Vfx(a))…(2)
此外，在物标不存在于跟随对象车辆区域的情况下，驾驶辅助ECU10基于目标速度和车速SPD决定目标加速度Gtgt，以使本车辆的车速SPD与“根据目标车间时间Ttgt设定的目标速度”一致。
驾驶辅助ECU10以使车辆的加速度与目标加速度Gtgt一致的方式使用发动机ECU20来控制发动机致动器21，并且根据需要而使用制动器ECU30控制制动致动器31。这样，驾驶辅助ECU10具有：在功能上通过CPU来实现的“执行跟随车间距离控制(ACC)的ACC控制部10b”。
·行车道维持控制
在跟随车间距离控制的执行中，通过操作开关17的操作来请求行车道维持控制的情况下，驾驶辅助ECU10执行行车道维持控制。
对于被称为LTC(Lane Trace Control)的行车道维持控制而言，驾驶辅助ECU10利用白线或者前行车的行驶轨迹(即前行车轨迹)、或者双方决定(设定)目标行驶路线(目标行驶路径)。驾驶辅助ECU10以使本车辆的横向位置(即，相对于道路的在车宽方向上的本车辆的位置)维持为“该本车辆正在行驶的车道(行驶车道)”内的目标行驶路线附近的方式将转向操纵扭矩赋予转向机构而变更本车辆的转向操纵角，而且辅助驾驶员的转向操纵操作(例如，参照日本特开2008-195402号公报、日本特开2009-190464号公报、日本特开2010-6279号公报、以及日本专利第4349210号等。)。此外，有时也将这样的行车道维持控制称为“TJA(Traffic Jam Assis)”。
以下，对使用了基于白线而决定的目标行驶路线的行车道维持控制进行说明。驾驶辅助ECU10基于上述的行车道信息获取行车道维持控制所需要的目标路径信息。
具体而言，如图3所示那样，驾驶辅助ECU10在将第一中央线LM1设定为目标行驶路线的情况下，从行车道信息获取行车道维持控制所需要的目标路径信息(目标行驶路线的曲率CL、相对于目标行驶路线的横摆角θL、以及相对于目标行驶路线的横向偏差dL)。
驾驶辅助ECU10每经过规定时间后通过将曲率CL、横摆角θL以及横向偏差dL应用于下述的(3)式来运算目标转向操纵角θ*。而且，驾驶辅助ECU10以使实际的转向操纵角θ与目标转向操纵角θ*一致的方式使用转向ECU40来控制转向用马达42。在(3)式中，Klta1、Klta2以及Klta3是预先决定的控制增益。
θ*＝Klta1·CL+Klta2·θL+Klta3·dL…(3)
此外，驾驶辅助ECU10也可以通过下述(3’)式对本车辆100为了沿着目标行驶路线行驶所需要的横摆率亦即目标横摆率YRc＊进行运算，并基于目标横摆率YRc＊和实际横摆率YRt，使用检查表来对用于得到目标横摆率YRc＊的目标转向操纵扭矩Tr＊进行运算。该情况下，驾驶辅助ECU10以使实际的转向操纵扭矩Tra与目标转向操纵扭矩Tr＊一致的方式使用转向ECU40控制转向用马达42。此外，在(3’)式中，K1、K2以及K3是控制增益。
YRc＊＝K1·dL+K2·θL+K3·CL…(3’)
接下来，对使用了基于前行车轨迹决定的目标行驶路线的行车道维持控制的一个方式的转向操纵跟随控制进行说明。此外，有时将为了决定目标行驶路线而使用其前行车轨迹的前行车称为“转向操纵跟随前行车”。驾驶辅助ECU10与ACC跟随对象车相同地确定出前行车(即，转向操纵跟随前行车)110，该前行车成为用于决定目标行驶路线的前行车轨迹L1的创建对象的物标。
如图4所示的那样，驾驶辅助ECU10确定出成为前行车轨迹L1的创建对象的物标亦即前行车110，基于包括相对于本车辆100的位置的每规定时间的前行车110的位置信息在内的物标信息而创建前行车轨迹L1。
图4所示的各符号如下所示。
dv：当前位置(x＝0，y＝0)的本车辆100的车宽方向的中央位置与前行车轨迹L1之间的y轴方向(实质上道路宽度方向)的距离dv
θv：同本车辆100的当前位置(x＝0，y＝0)对应的前行车轨迹L1的方向(切线方向)与本车辆100的行进方向(x轴的+的方向)的偏角(横摆角)。
Cv：与本车辆100的当前位置(x＝0，y＝0)对应的位置(x＝0，y＝dv)的前行车轨迹L1的曲率
Cv’：曲率变化率(前行车轨迹L1的任意的位置(x＝x0，x0是任意的值)的每单位距离(Δx)的曲率变化量)
例如，驾驶辅助ECU10每经过规定的取样时间后将表示前行车110的位置的位置坐标数据(位置信息)保存(缓存)于RAM。此外，为了使保存的数据尽可能少，驾驶辅助ECU10也可以从前行车110的最新的位置坐标数据仅保存一定程度数量的位置坐标数据，将旧的位置坐标数据依次删除。驾驶辅助ECU10基于获取了各个位置坐标数据的时刻的本车辆100的位置以及行进方向、和当前时刻的本车辆100的位置以及行进方向的差，将保存于RAM的前行车110的位置坐标数据转换为以当前位置作为原点(x＝0，y＝0)的上述的x-y坐标的位置坐标数据。例如，图4的(x1，y1)、(x2，y2)、(x3，y3)以及(x4，y4)是这样转换了的前行车110的位置坐标数据(以下，有时称为“转换后位置坐标”。)的例子。
驾驶辅助ECU10通过执行使用了上述前行车110的转换后位置坐标的曲线拟合处理，创建前行车110的前行车轨迹L1。例如，用于拟合处理的曲线是三次函数f(x)。拟合处理例如通过最小二乘法来执行。这样，驾驶辅助ECU10具有：在功能上由CPU实现的“创建前行车的前行车轨迹L1的行驶轨迹创建部(行驶轨迹创建单元)10c”。
如图5的(A)所示那样，通过三次函数：f(x)＝ax3+bx2+cx+d来定义前行车轨迹L1。若使用如图5的(B)所示的关系式以及条件，则导出图5的(C)所示的“三次函数f(x)的系数(a、b、c以及d)与曲率Cv以及横摆角θv等的关系”。因此，前行车轨迹L1能够如下述(4)式所示表示。由上文可见，通过使用最小二乘法求出三次函数f(x)的系数a、b、c以及d，从而能够决定前行车轨迹L1。因此，能够求出其曲率变化率Cv’、与本车辆100的当前位置对应的位置的前行车轨迹L1的曲率Cv、横摆角θv、以及距离dv。
f(x)＝(1/6)Cv’·x3+(1/2)Cv·x2+θv·x+dv…(4)
驾驶辅助ECU10在将前行车轨迹L1设定为目标行驶路线的情况下，根据创建的三次函数f(x)的系数a、b、c以及d、和图5的(C)所示的关系，获取行车道维持控制所需要的目标路径信息(即目标行驶路线的曲率Cv(以及曲率变化率Cv’)、相对于目标行驶路线的横摆角θv、以及相对于目标行驶路线的道路宽度方向的距离dv)。
另外，驾驶辅助ECU10通过在式(3)中，将dL置换为dv，将θL置换为θv，将CL置换为Cv，从而运算目标转向操纵角θ*，以使实际的转向操纵角θ与目标转向操纵角θ*一致的方式控制转向用马达42。此外，驾驶辅助ECU10也可以利用(3’)式来控制转向用马达42。
另外，驾驶辅助ECU10通过前行车轨迹L1与行驶车道的第一中央线LM1的组合能够创建目标行驶路线。更具体而言，例如，如图6所示，驾驶辅助ECU10能够以使前行车轨迹L1成为“维持了前行车轨迹L1的形状(曲率)的轨迹且与本车辆100的附近的第一中央线LM1的位置以及该第一中央线LM1的方向(切线方向)一致的轨迹”的方式修正前行车轨迹L1。由此，可以将维持了前行车轨迹L1的形状的轨迹且行车道宽度方向的误差小的“修正了的前行车轨迹(有时称为“修正前行车轨迹”。)L2”作为目标行驶路线而得出。而且，驾驶辅助ECU10获取将修正前行车轨迹L2设定为目标行驶路线的情况下的目标路径信息，根据该目标路径信息和上述(3)式来运算目标转向操纵角θ＊，以使实际的转向操纵角θ与目标转向操纵角θ*一致的方式控制转向用马达42。
如以下所述的(a)～(d)那样，本实施装置的驾驶辅助ECU10根据前行车的有无以及白线的识别状况来设定目标行驶路线而执行行车道维持控制。
(a)在能够识别左右的白线直至远方的情况下，驾驶辅助ECU10基于行驶车道的第一中央线LM1设定目标行驶路线来执行行车道维持控制。
(b)在本车辆的前方存在转向操纵跟随前行车且左右的白线均无法识别的情况下，驾驶辅助ECU10基于转向操纵跟随前行车的前行车轨迹L1设定目标行驶路线来执行行车道维持控制。
(c)在本车辆的前方存在转向操纵跟随前行车且能够识别本车辆的附近的左右的白线的情况下，驾驶辅助ECU10将通过行驶车道的第一中央线LM1来修正转向操纵跟随前行车的前行车轨迹L1而成的修正前行车轨迹L2设定为目标行驶路线来执行行车道维持控制。
(d)在本车辆的前方不存在转向操纵跟随前行车且无法识别道路的白线至远方的情况下，驾驶辅助ECU10取消行车道维持控制。
如以上那样，驾驶辅助ECU10具有：在功能上由CPU实现的“执行以使本车辆沿着目标行驶路线行驶的方式变更本车辆的转向操纵角的行车道维持控制的LTC控制部(行车道维持控制单元)10d”。
·行车道变更辅助控制
行车道变更辅助控制是通过以使本车辆100从行驶车道(即，本行车道)向驾驶员所希望的邻接车道(即，目标行车道)移动的方式将转向操纵扭矩赋予转向机构来变更本车辆100的转向操纵角，而且辅助驾驶员的转向操纵操作(用于行车道变更的方向盘操作)的控制。此外，行车道变更辅助控制有时被称为“LCA(车道变换辅助)”。
行车道变更辅助控制与行车道维持控制同样是对本车辆100相对于行车道的横向位置(道路的宽度方向的位置)进行调整的控制。行车道变更辅助控制在跟随车间距离控制以及行车道维持控制的执行中接受了“行车道变更辅助请求”的情况下取代行车道维持控制而执行。
驾驶辅助ECU10若接受行车道变更辅助请求，则通过使蜂鸣器61以短时间鸣动，从而对驾驶员报告接受了行车道变更辅助请求。此时，驾驶辅助ECU10若接受行车道变更辅助请求，则使通过信号装置杆44的操作开始的转向信号灯51的闪烁持续。
(目标轨道的运算)
驾驶辅助ECU10在执行行车道变更辅助控制时，基于从相机传感器16b供给的当前时刻的行车道信息，对用于本车辆100的行车道变更的目标轨道进行运算。目标轨道是花费目标行车道变更时间而使本车辆100从当前行驶的本行车道(图2的例子中，行驶车道201)移动至由行车道变更辅助请求指定的方向的目标行车道(图2的例子中，邻接车道202)的宽度方向中心位置的轨道。目标行车道的宽度方向中心位置是目标行车道的第二中央线LM2(参照图2)的位置。此外，目标行车道的宽度方向中心位置也被称为“最终目标横向位置”。目标轨道以本行车道的第一中央线LM1(参照图2)作为基准，通过本车辆100相对于由从行车道变更辅助控制的开始时刻开始的经过时间t变化的目标横向位置y(t)来表示。
将上述的目标行车道变更时间设定为与使本车辆100横向移动至最终目标横向位置的距离(以下，称为“所需横向距离”。)成比例。例如，在行车道宽度为一般的3.5m的情况下，将目标行车道变更时间设定为8.0秒，在行车道宽度为4.0m的情况下，将目标行车道变更时间设定为9.1秒(＝8.0×4.0/3.5)。
此外，设定为：在行车道变更辅助控制的开始时的本车辆100的横向位置比本行车道的第一中央线LM1向目标行车道侧偏移的情况下，目标行车道变更时间随着该位移量(横向偏差dL的大小)增大而减少。相反，设定为：在行车道变更辅助控制的开始时的本车辆100的横向位置比本行车道的第一中央线LM1向与目标行车道相反一侧偏移的情况下，目标行车道变更时间随着该位移量(横向偏差dL的大小)增大而增加。驾驶辅助ECU10通过根据本行车道以及目标行车道的行车道宽度、以及从本行车道的第一中央线LM1开始的位移量等来对目标行车道变更时间的基准值亦即基准行车道变更时间(例如，8.0秒)进行修正，从而决定目标行车道变更时间。
驾驶辅助ECU10通过下述的(5)式所示的目标横向位置函数y(t)来表示目标横向位置y。该横向位置函数y(t)是使用了经过时间t的五次函数。
y(t)＝a·t5+b·t4+c·t3+d·t2+e·t+f…(5)
(5)式的“系数a、b、c、d、e以及f”基于目标轨道的运算时刻的本车辆100的行驶状态、行车道信息以及目标行车道变更时间等来决定。驾驶辅助ECU10通过将本车辆100的行驶状态、行车道信息、以及目标行车道变更时间输入预先存储于ROM10x内的车辆模型，从而以得到圆滑的目标轨道的方式来计算上述系数a、b、c、d、e以及f。通过在目标横向位置函数y(t)代入计算出的“系数a、b、c、d、e以及f”以及从行车道变更辅助控制的开始时刻开始的经过时间t，从而求出时刻t的目标横向位置。此外，上述(5)式的值f为了表示t＝0(即，行车道变更辅助控制的开始时刻)的本车辆100的横向位置，设定为与横向偏差dL相等的值。
此外，目标横向位置y不局限于上述方法，能够通过任意的方法来设定。例如，目标横向位置y不需要使用上述(5)式那样的五次函数来运算，能够使用任意设定的函数来求出。
(转向操纵角的控制)
驾驶辅助ECU10在开始行车道变更辅助控制之前一直执行行车道维持控制。在行车道维持控制中，如上述那样运算目标转向操纵角θ*，以得到该目标转向操纵角θ*的方式控制转向用马达42。驾驶辅助ECU10在行车道变更辅助控制中也进行与行车道维持控制相同的控制。
即，驾驶辅助ECU10通过将在行车道维持控制中设定的目标行驶路线变更为由上述的(5)式的目标横向位置函数y(t)表示的线，来进行行车道变更辅助控制。例如，驾驶辅助ECU10也可以根据下述的(6)式求出目标转向操纵角θlcs*，以得到该目标转向操纵角θlcs*的方式驱动转向用马达42。
θlcs*＝Klcs1·CL*+Klcs2·(θL*-θL)+Klcs3·(dL*-dL)…(6)
在(6)式中，θL以及dL是由当前时刻(运算时)t的行车道信息(CL、dL、θL)表示的值。Klcs1、Klcs2以及Klcs3是控制增益。CL*是当前时刻t的目标轨道的曲率，θL*是当前时刻t的目标轨道相对于本行车道的第一中央线LM1的横摆角，dL*是当前时刻t的目标轨道的横向偏差(dL*＝y(t))。
如以上那样，驾驶辅助ECU10具有：在功能上由CPU实现的“执行以使本车辆沿着目标轨道进行行车道变更的方式变更本车辆的转向操纵角的行车道变更辅助控制的LCA控制部(行车道变更辅助控制单元)10e”。
＜工作的概要＞
如上述那样，以往的装置在执行行车道变更辅助控制时，在针对白线的识别结果的可靠性低的状况下未进行适当的处理。为了解决该课题，例如，考虑在执行行车道变更辅助控制的情况下，也基于与行车道维持控制相同的基准(与针对白线的识别结果的可靠性相关的基准)来限制转向操纵控制量。然而，针对白线的识别结果的可靠性较低的状况可包括：只能够识别左右的白线的一方的状况、以及错误识别白线的状况等各种状况。在执行行车道变更辅助控制的情况下，若在上述所有的状况下限制转向操纵控制量，则如上述那样从使本车辆从本行车道向目标行车道安全地移动这样的观点考虑不恰当。因此，即使在针对白线的识别结果的可靠性较低，也分情况而存在最好不限制转向操纵控制量地执行行车道变更辅助控制的情况。
因此，本实施装置将针对白线的识别结果的可靠性(以下，称为“白线的识别精度”。)分为三个等级(等级、白线的识别等级)来判定。本实施装置在执行行车道维持控制时，在白线识别等级为三个等级中的规定等级以下的情况下，使行车道维持控制的响应性降低。另一方面，本实施装置在执行行车道变更辅助控制时，在白线识别等级为上述的规定的等级的情况下不使行车道变更辅助控制的响应性降低，并且在白线识别等级为比上述的规定的等级低的等级的情况下使行车道变更辅助控制的响应性降低。
具体而言，本实施装置首先对白线的识别精度对应于以下的等级(白线识别等级)的哪一个进行决定(评价)。
(等级1)：错误识别本行车道的左右的白线的一方或者双方。
(等级2)：仅识别本行车道的左右的白线的一方。
(等级3)：正确识别本行车道的左右的白线双方。
在本实施方式中，将认为针对白线的识别结果的可靠性较低的状况分为两个等级(等级1以及等级2)。等级1是白线的识别精度最低的情况下的白线识别等级。等级1的“错误识别”是指将与白线不同的固定物(例如，沿着白线延伸的路缘石)识别为白线的可能性高的状况。在白线识别等级为等级1的情况下，基于识别出的白线而推断出的中央线的精度也最低。此外，如后述那样，等级1是只有在至少本车辆的附近识别到本行车道的左右双方的白线，并且在本车辆的前方区域存在前行车的状况可作出判定的白线识别等级。
等级2是白线的识别精度比等级1高但比等级3低的情况下的白线识别等级。这是由于：只能够识别左右的白线的一方的状况也可以是该识别出的白线被正确识别的状况、以及该识别出的白线被错误识别的状况的任一个。在白线识别等级为等级2的情况下，基于识别出的白线而推断出的中央线的精度也比白线识别等级为等级1的情况高，但比等级3的情况低。
等级3是白线的识别精度最高的情况下的白线识别等级。在白线识别等级为等级3的情况下，基于识别出的白线而推断的中央线的精度也最高。
本实施装置在执行行车道维持控制的情况下，以使转向操纵控制量(例如，目标转向操纵角θ*以及目标转向操纵角速度等)的大小不超过其上限值(行车道维持控制用的上限值)的方式进行限制处理，执行基于该限制处理的转向操纵控制量而变更转向操纵角的转向操纵控制。此时，本实施装置根据表示上述的白线的识别精度的等级来变更转向操纵控制量的大小的上限值。即，本实施装置在白线识别等级为等级1或者2时，将转向操纵控制量的大小的上限值变更为比白线识别等级为等级3时小的值。因此，本实施装置在白线识别等级为等级1或者2的情况下，以比较低的转向操纵控制量来执行转向操纵控制(行车道维持控制)。另一方面，本实施装置在白线的识别精度为等级3的情况下，以比较高的转向操纵控制量来执行转向操纵控制(行车道维持控制)。
另外，本实施装置在执行行车道变更辅助控制的情况下，以使转向操纵控制量(例如，目标转向操纵角θlcs*以及目标转向操纵角速度等)的大小不超过其上限值(行车道变更辅助控制用的上限值)的方式进行限制处理，执行基于该限制处理的转向操纵控制量而变更转向操纵角的转向操纵控制。此时，本实施装置根据表示上述的白线的识别精度的等级来变更转向操纵控制量的大小的上限值。即，本实施装置在白线识别等级为等级1时，与白线识别等级为等级2或者3时比较，使转向操纵控制量的大小的上限值变更为较小的值。因此，本实施装置在白线识别等级为等级1的情况下，以比较低的转向操纵控制量来执行转向操纵控制(行车道变更辅助控制)。另一方面，本实施装置在白线识别等级为等级2或者3的情况下，以比较高的转向操纵控制量来执行转向操纵控制(行车道变更辅助控制)。
这样在本实施装置中，行车道维持控制中变更转向操纵控制量的上限值时的白线的识别精度的阈值、与行车道变更辅助控制中变更转向操纵控制量的上限值时的白线的识别精度的阈值不同。即，在行车道维持控制的情况下，在白线识别等级为等级2以下时，将行车道维持控制用的转向操纵控制量的上限值设定为较低的值，由此以比较低的转向操纵控制量执行转向操纵控制(行车道维持控制)。根据该结构，在错误识别白线的状况下(即，等级1)或者仅识别左右的白线的一方的状况下(即，等级2)，能够抑制以白线的错误识别为起因而使本车辆在本行车道沿行车道宽度方向急剧地移动。另一方面，在行车道变更辅助控制的情况下，仅在白线识别等级为等级1时，将行车道变更辅助控制用的转向操纵控制量的上限值设定为较低的值，由此能够以比较低的转向操纵控制量执行转向操纵控制(行车道变更辅助控制)。即，若针对白线的识别结果的可靠性为包括错误识别的风险在内的程度的等级(即，等级2)，则本实施装置不使行车道变更辅助控制的响应性降低而在规定的目标行车道变更时间(换言之，适于行车道变更的比较短的时间内)使本车辆从本行车道向目标行车道变更行车道变更。因此，能够使在目标行车道上以高速度行驶的其他车辆从本车辆的后方区域极其接近本车辆的可能性降低。
＜处理的内容＞
·白线的识别精度判定处理
接下来，参照图7以及图8对驾驶辅助ECU10所实施的“判定(评价)白线的识别精度的处理(即，用于决定白线识别等级的处理)”进行说明。在图7以及图8所示的例子中，将在某个运算时机的时刻表达为t＝t1，将下一个运算时机的时刻表达为t＝t2。
在图7以及图8所示的例子中，驾驶辅助ECU10执行跟随车间距离控制(ACC)。即，以下进行说明的处理以在本车辆100的前方存在前行车110作为前提。本车辆100在行驶车道201行驶，前行车110在行驶车道201中本车辆100的前方区域行驶。此外，图7中，省略前行车110的图示。另外，驾驶辅助ECU10根据基于第一中央线LM1设定的目标行驶路线来执行行车道维持控制。
驾驶辅助ECU10基于从相机传感器16b供给的信息，对划分行驶车道201的白线LL以及RL进行识别。驾驶辅助ECU10在仅识别出白线LL以及RL的任一方的情况下，将白线识别等级决定为等级2。另一方面，在识别出划分行驶车道201的白线LL以及RL双方的情况下，驾驶辅助ECU10执行以下的处理，决定白线识别等级是等级1还是等级3。
如图7的(A)所示，在时刻t1，驾驶辅助ECU10基于识别出的白线LL以及RL推断行驶车道201的第一中央线LM1。而且，驾驶辅助ECU10对本车辆100的车宽方向的中央位置与第一中央线LM1之间的道路宽度方向的距离(以下，称为“第一中心距离”。)dL1进行运算，存储于RAM。
接下来，如图7的(B)所示，假定为在时刻t2，行驶车道201的左白线LL变浅。驾驶辅助ECU10将沿着左白线LL设置的路缘石LC错误识别为左白线。因此，在时刻t2，驾驶辅助ECU10基于识别出的路缘石LC以及白线RL，推断行驶车道201的第一中央线LM1’。这样，在时刻t2，行驶车道201的第一中央线的位置相对于正确的中央线的位置(LM1)向路缘石LC侧的位置(LM1’)移动。
驾驶辅助ECU10在时刻t2，对第一中心距离dL2进行运算，存储于RAM。而且，驾驶辅助ECU10对上次运算时机(时刻t1)与本次运算时机(时刻t2)之间的第一中心距离的变化量的大小(即，第一规定时间(t2-t1)的第一中心距离的变化量的大小)亦即第一距离变化量(|dL2-dL1|)进行运算。驾驶辅助ECU10对第一距离变化量(|dL2-dL1|)是否为规定的第一阈值Th1以上进行判定。
在第一距离变化量(|dL2-dL1|)小于规定的第一阈值Th1的情况下，驾驶辅助ECU10判定为行驶车道201的第一中央线LM1的可靠性高。因此，该情况下，驾驶辅助ECU10将白线识别等级决定为等级3。
另一方面，在图7的(B)的例子中，路缘石LC被错误识别为左白线，因此第一距离变化量(|dL2-dL1|)大于规定的第一阈值Th1。这样在第一距离变化量较大的情况下，产生白线的错误识别的可能性高。然而，如以下那样，在第一距离变化量较大的情况下，也存在不产生白线的错误识别的情况。例如，在行车道维持控制开始的时刻本车辆100的位置处于从行驶车道201的第一中央线LM1的位置离开的位置的情况下，本车辆100的位置伴随着行车道维持控制的开始而朝向第一中央线LM1的位置移动。该情况下，第一距离变化量变大，但未产生白线的错误识别。这样，即使在第一距离变化量较大的情况下，也有可能不产生白线的错误识别。因此，驾驶辅助ECU10除了使用了第一距离变化量的白线的可靠性判定之外，还执行以下的处理。
如图8的(A)所示，在时刻t1，驾驶辅助ECU10对本车辆100的车宽方向的中央位置与前行车轨迹L1之间的道路宽度方向的距离(以下，称为“第二中心距离”。)dv1进行运算，存储于RAM。
如图8的(B)所示，在时刻t2，驾驶辅助ECU10对第二中心距离dv2进行运算，存储于RAM。驾驶辅助ECU10对上次运算时机(时刻t1)与本次运算时机(时刻t2)之间的第二中心距离的变化量的大小(即，第一规定时间(t2-t1)的第二中心距离的变化量的大小)亦即第二距离变化量(|dv2-dv1|)进行运算。而且，驾驶辅助ECU10对第二距离变化量(|dv2-dv1|)是否为规定的第二阈值Th2以下进行判定。
在时刻t1与时刻t2之间，本车辆100的位置相对于前行车110的前行车轨迹L1未变化，因此第二距离变化量(|dv2-dv1|)为规定的第二阈值Th2以下。这样，在第一距离变化量较大且第二距离变化量较小的情况下，意味着尽管本车辆100与前行车轨迹L1之间的距离的变化量较小，但仅本车辆100与行驶车道201的第一中央线LM1之间的距离急剧变化。因此，产生白线的错误识别的可能性较高。在第一距离变化量(|dL2-dL1|)为规定的第一阈值Th1以上且第二距离变化量(|dv2-dv1|)为规定的第二阈值Th2以下的情况下，驾驶辅助ECU10判定出行驶车道201的第一中央线LM1的可靠性低。因此，该情况下，驾驶辅助ECU10将白线识别等级决定为等级1。
另一方面，在第一距离变化量(|dL2-dL1|)为规定的第一阈值Th1以上且第二距离变化量(|dv2-dv1|)大于规定的第二阈值Th2的情况下，驾驶辅助ECU10判定行驶车道201的第一中央线LM1的可靠性高。因此，该情况下，驾驶辅助ECU10将白线识别等级决定为等级3。
如以上那样，驾驶辅助ECU10具有：在功能上由CPU实现的“对针对划分本行车道的一对白线的识别结果的可靠性进行决定(评价)的可靠性决定部(决定单元、评价单元)10f”。
·行车道维持控制的转向操纵控制量的保证
对于驾驶辅助ECU10而言，在执行行车道维持控制时，在白线识别等级为等级1或者2的情况下，与白线识别等级为等级3的情况比较，将转向操纵控制量的大小的上限值(行车道维持控制用的转向操纵控制量的上限值)变更为较小的值。驾驶辅助ECU10以不使转向操纵控制量的大小超过其上限值的方式进行限制处理，执行基于该限制处理的转向操纵控制量而变更转向操纵角的转向操纵控制(行车道维持控制)。
转向操纵控制量是决定本车辆的转向操纵角的参数，包括目标转向操纵角θ*以及目标转向操纵角速度的至少一个。
在执行行车道维持控制的情况下，驾驶辅助ECU10采用目标转向操纵角θ*以及目标转向操纵角速度作为转向操纵控制量。在白线识别等级为等级3的情况下，驾驶辅助ECU10以不使目标转向操纵角θ*的大小超过第一转向操纵角上限值θ1max的方式对目标转向操纵角θ*施加限制。该情况下，在目标转向操纵角θ*的大小超过第一转向操纵角上限值θ1max时，驾驶辅助ECU10将该目标转向操纵角θ*的大小设定为第一转向操纵角上限值θ1max。
另外，在白线识别等级为等级3的情况下，驾驶辅助ECU10以不使转向操纵角速度的大小超过第一转向操纵角速度上限值dθ1max(＞0)的方式对转向操纵角速度施加限制。更具体而言，在将距当前时刻规定时间前的目标转向操纵角θ*记为θold，将当前时刻的目标转向操纵角θ*记为θnow时，驾驶辅助ECU10如以下那样限制目标转向操纵角θ*。此外，在目标转向操纵角θ*的大小先被第一转向操纵角上限值θ1max限制的情况下，驾驶辅助ECU10使用该被限制的值作为θnow。
·在θnow-θold＞dθ1max时，驾驶辅助ECU10将目标转向操纵角θ*设定为值(θold+dθ1max)。
·在θold-θnow＞dθ1max时，驾驶辅助ECU10将目标转向操纵角θ*设定为值(θold-dθ1max)。
相对于此，在白线识别等级为等级1或者2的情况下，驾驶辅助ECU10以使目标转向操纵角θ*的大小不超过“比第一转向操纵角上限值θ1max小的第二转向操纵角上限值θ2max”的方式对目标转向操纵角θ*施加限制。该情况下，在目标转向操纵角θ*的大小超过第二转向操纵角上限值θ2max时，驾驶辅助ECU10将该目标转向操纵角θ*的大小设定为第二转向操纵角上限值θ2max。
另外，在白线识别等级为等级1或者2的情况下，驾驶辅助ECU10以不使转向操纵角速度的大小超过第二转向操纵角速度上限值dθ2max(≥0)的方式对转向操纵角速度施加限制。更具体而言，驾驶辅助ECU10如以下那样限制目标转向操纵角θ*。此外，在目标转向操纵角θ*的大小先被第二转向操纵角上限值θ2max限制的情况下，驾驶辅助ECU10使用该被限制的值作为θnow。
·驾驶辅助ECU10在θnow-θold＞dθ2max时，将目标转向操纵角θ*设定为值(θold+dθ2max)。
·驾驶辅助ECU10在θold-θnow＞dθ2max时，将目标转向操纵角θ*设定为值(θold-dθ2max)。
由此，在白线识别等级为等级1或者2的情况下驾驶辅助ECU10使行车道维持控制的响应性降低，作为其结果，能够防止由于白线的错误识别而使本车辆100的行车道宽度方向上的位置以及本车辆100的朝向急剧变化。此外，第一转向操纵角上限值θ1max以及/或者第一转向操纵角速度上限值dθ1max也可以是非常大的值(具有在行车道维持控制中无法采用的大小的值)。该情况下，在白线识别等级为等级3的情况下，实际上对目标转向操纵角θ*以及/或者目标转向操纵角速度的大小没有施加限制。
另外，对于驾驶辅助ECU10而言，也可以使上述(3)式的控制增益Klta2以及/或者控制增益Klta3的大小在白线识别等级为等级1或者2的情况下，设定为比白线识别等级为等级3的情况更小的值。由此，驾驶辅助ECU10也能够使行车道维持控制的响应性降低。该情况下，可以进行、也可以不进行行车道维持控制用的转向操纵控制量的上限值的与上述那样的白线识别等级对应的变更。
另外，在构成为驾驶辅助ECU10使用上述(3’)式来执行行车道维持控制的情况下，转向操纵控制量也可以是目标转向操纵扭矩Tr＊以及/或者目标横摆率YRc＊。该情况下，这些值的大小的各自的上限值根据白线识别等级来变更即可。另外，对于驾驶辅助ECU10而言，也可以使上述(3’)式的控制增益的大小在白线识别等级为等级1或者2的情况下，设定为比白线识别等级为等级3的情况更小的值。通过这些，驾驶辅助ECU10也能够在白线识别等级为等级1或者2的情况下，使行车道维持控制的响应性降低。
·行车道变更辅助控制的转向操纵控制量的保证
驾驶辅助ECU10在行车道维持控制的执行中取代该行车道维持控制而执行行车道变更辅助控制时，在白线识别等级为等级1的情况下，与白线识别等级为等级2或者3的情况比较，使转向操纵控制量的大小的上限值(行车道变更辅助控制用的转向操纵控制量的上限值)变更为较小的值。驾驶辅助ECU10以不使转向操纵控制量的大小超过其上限值的方式进行限制处理，执行基于该限制处理的转向操纵控制量而变更转向操纵角的转向操纵控制(行车道变更辅助控制)。
转向操纵控制量是决定本车辆的转向操纵角的参数，包括目标转向操纵角θlcs*以及目标转向操纵角速度的至少一个。
驾驶辅助ECU10在执行行车道变更辅助控制的情况下，采用目标转向操纵角θlcs*以及目标转向操纵角速度作为转向操纵控制量。在白线识别等级为等级2或者3的情况下，驾驶辅助ECU10以不使目标转向操纵角θlcs*的大小超过第三转向操纵角上限值θ3max的方式对目标转向操纵角θlcs*施加限制。该情况下，在目标转向操纵角θlcs*的大小超过第三转向操纵角上限值θ3max时，驾驶辅助ECU10将该目标转向操纵角θlcs*的大小设定为第三转向操纵角上限值θ3max。
另外，在白线识别等级为等级2或者3的情况下，驾驶辅助ECU10以不使转向操纵角速度的大小超过第三转向操纵角速度上限值dθ3max(＞0)的方式对转向操纵角速度施加限制。更具体而言，在将距当前时刻规定时间前的目标转向操纵角θlcs*记为θlcs_old，将当前时刻的目标转向操纵角θlcs*记为θlcs_now时，驾驶辅助ECU10如以下那样限制目标转向操纵角θlcs*。此外，在目标转向操纵角θlcs*的大小被第三转向操纵角上限值θ3max限制的情况下，驾驶辅助ECU10使用该被限制的值作为θlcs_now。
·在θlcs_now-θlcs_old＞dθ3max时，驾驶辅助ECU10将目标转向操纵角θlcs*设定为值(θlcs_old+dθ3max)。
·在θlcs_old-θlcs_now＞dθ3max时，驾驶辅助ECU10将目标转向操纵角θlcs*设定为值(θlcs_old-dθ3max)。
相对于此，在白线识别等级为等级1的情况下，驾驶辅助ECU10以使目标转向操纵角θlcs*的大小不超过“比第三转向操纵角上限值θ3max小的第四转向操纵角上限值θ4max”的方式对目标转向操纵角θlcs*施加限制。该情况下，在目标转向操纵角θlcs*的大小超过第四转向操纵角上限值θ4max时，驾驶辅助ECU10将该目标转向操纵角θlcs*的大小设定为第四转向操纵角上限值θ4max。
另外，在白线识别等级为等级1的情况下，驾驶辅助ECU10以不使转向操纵角速度的大小超过第四转向操纵角速度上限值dθ4max(≥0)的方式对转向操纵角速度施加限制。更具体而言，驾驶辅助ECU10如以下那样限制目标转向操纵角θlcs*。此外，在目标转向操纵角θlcs*的大小被第四转向操纵角上限值θ4max限制的情况下，驾驶辅助ECU10使用该被限制的值来作为θlcs_now。
·驾驶辅助ECU10在θlcs_now-θlcs_old＞dθ4max时，将目标转向操纵角θlcs*设定为值(θlcs_old+dθ4max)。
·驾驶辅助ECU10在θlcs_old-θlcs_now＞dθ4max时，将目标转向操纵角θlcs*设定为值(θlcs_old-dθ4max)。
由此，驾驶辅助ECU10仅在白线识别等级为等级1的情况下，以比较低的转向操纵控制量执行转向操纵控制(行车道变更辅助控制)。在白线识别等级为等级2的情况下，驾驶辅助ECU10以比较高的转向操纵控制量执行转向操纵控制(行车道变更辅助控制)，因此能够以规定的目标行车道变更时间(换言之，在适于进行行车道变更的比较短的时间内)使本车辆从本行车道向目标行车道进行行车道变更。因此，能够使在目标行车道上以高速度行驶的其他车辆从本车辆的后方区域极其接近本车辆的可能性降低。
此外，第三转向操纵角上限值θ3max以及/或者第三转向操纵角速度上限值dθ3max也可以是非常大的值(具有在行车道变更辅助控制中无法采用的大小的值)。该情况下，在白线识别等级为等级2或者3的情况下，实际上不对目标转向操纵角θlcs*以及/或者目标转向操纵角速度的大小施加限制。
另外，驾驶辅助ECU10也可以使上述(6)式的控制增益的大小在白线识别等级为等级1的情况下，设定为比白线识别等级为等级2或者3的情况更小的值。由此，驾驶辅助ECU10也能够使行车道变更辅助控制的响应性降低。该情况下，可以进行、也可以不进行行车道变更辅助控制用的转向操纵控制量的上限值的与上述那样的白线识别等级对应的变更。
此外，θ1max以及θ3max可以设定为互不相同的值，也可以是彼此相同的值。dθ1max以及dθ3max可以设定为互不相同的值，也可以是彼此相同的值。另外，θ2max以及θ4max可以设定为互不相同的值，也可以是彼此相同的值。dθ2max以及dθ4max可以设定为互不相同的值，也可以是彼此相同的值。
＜具体的工作＞
接下来，对驾驶辅助ECU10的CPU(有时仅称为“CPU”。)的具体的工作进行说明。CPU通过未图示的程序来执行跟随车间距离控制(ACC)。CPU在该跟随车间距离控制执行的情况下执行图9所示的程序。
因此，在执行跟随车间距离控制的情况下，当成为规定的时机时，CPU从步骤900开始图9的程序而进入步骤905，对规定的执行条件是否成立进行判定。
规定的执行条件在以下的条件1～条件3全部成立时成立。
(条件1)：至少在本车辆100的附近通过相机传感器16b能够识别行驶车道201的左右的白线LL以及RL的至少一方。
(条件2)：在本车辆100的前方区域存在前行车(ACC跟随对象车)110。
(条件3)：CPU根据基于行驶车道201的第一中央线LM1而设定的目标行驶路线来执行行车道维持控制。
在执行条件不成立的情况下，CPU在步骤905中判定为“否”，直接进入步骤995而暂时结束本程序。
相对于此，在执行条件成立的情况下，CPU在步骤905中判定为“是”，依次进行以下所述的步骤910～步骤920的处理，进入步骤925。
步骤910：CPU基于来自周围传感器16的物标信息，使各物标的物标信息与各物标对应而存储于RAM。CPU从该物标信息中获取与前行车110对应的位置信息(前行车的坐标值)。如上述那样，CPU通过对该位置信息执行曲线拟合处理，而创建前行车轨迹L1。
步骤915：CPU基于来自周围传感器16的信息(相机传感器16b能够识别的信息)，识别对本车辆100正行驶的行驶车道201进行划分的一对“左白线LL以及右白线RL”。CPU对连结识别出的一对白线LL以及RL的中央位置的线进行推断，将该线决定为“第一中央线LM1”。同样，CPU基于来自周围传感器16的信息(相机传感器16b能够识别的信息)，对划分邻接车道(目标行车道)202的一对“左白线RL以及右白线RR”进行识别。CPU对连结识别出的一对白线RL以及RR的中央位置的线进行推断，将该线决定为“第二中央线LM2”。此外，在只能够识别行驶车道201的左白线LL以及右白线RL的任一方的情况下，如上述那样，CPU基于能够识别的白线来推断第一中央线LM1以及第二中央线LM2。
步骤920：CPU通过执行图10所示的后述的“白线识别精度判定程序”，来判定白线识别等级为等级1、2以及3中的哪一个。
接下来，CPU在步骤925中，对规定的LCA开始条件是否成立进行判定。LCA开始条件在以下的条件4～条件6全部成立时成立。
(条件4)：驾驶员请求行车道变更辅助(即，发出行车道变更辅助请求后的时间为规定的辅助请求确定时间以上。)。
(条件5)：没有通过周围传感器16在目标行车道检测到障碍物(即，其他车辆)。
(条件6)：车速SPD包含于规定的速度范围。
当前，假定为LCA开始条件不成立。该情况下，CPU在步骤925中判定为“否”，依次进行以下所述的“步骤930以及步骤935”的处理。
步骤930：CPU基于第一中央线LM1来设定目标行驶路线。
步骤935：CPU基于第一中央线LM1来运算目标路径信息(曲率CL、横摆角θL以及横向偏差dL)，通过将目标路径信息应用于(3)式来运算目标转向操纵角θ*。
接下来，CPU在步骤940中，对白线识别等级是否为等级1或者2进行判定。当前，假定白线识别等级为等级1或者2。该情况下，CPU在步骤940中判定为“是”，进入步骤945。CPU在步骤945中，如上述那样以比较低的转向操纵控制量来执行转向操纵控制(行车道维持控制)。即，CPU将行车道维持控制用的转向操纵控制量的上限值设定为比白线识别等级为等级3的情况更小的值(θ2max以及dθ2max)。其后，CPU进入步骤995，暂时结束本程序。
另一方面，在步骤940中假定为白线识别等级为等级3。该情况下，CPU在步骤940中判定为“否”，进入步骤950。CPU在步骤950中，如上述那样以比较高的转向操纵控制量来执行转向操纵控制(行车道维持控制)。即，CPU将行车道维持控制用的转向操纵控制量的上限值设定为比白线识别等级为等级1或者2的情况大的值(θ1max以及dθ1max)。其后，CPU进入步骤995，暂时结束本程序。
假定为：在该状况下经过了规定时间后，驾驶员请求行车道变更辅助。该情况下，在规定的运算时机，在CPU从步骤900再次开始处理而进入步骤905时，若上述的规定的执行条件成立，则CPU在步骤905中判定为“是”，执行步骤910～步骤920的处理。而且，CPU进入步骤925。
当前，假定为LCA开始条件成立。该情况下，CPU在步骤925中判定为“是”，依次进行以下所述的“步骤955以及步骤960”的处理。
步骤955：CPU如上述那样对用于行车道变更的目标轨道进行运算。
步骤960：CPU对行车道信息(曲率CL、横摆角θL以及横向偏差dL等)进行运算，通过将这些行车道信息应用于(6)式来运算目标转向操纵角θlcs*。
接下来，CPU在步骤965中对白线识别等级是否为等级1进行判定。当前，假定为白线识别等级为等级1。该情况下，CPU在步骤965中判定为“是”而进入步骤970，如上述那样以比较低的转向操纵控制量来执行转向操纵控制(行车道变更辅助控制)。即，CPU将行车道变更辅助控制的转向操纵控制量的上限值设定为比白线识别等级为等级2或者3的情况小的值(θ4max以及dθ4max)。
其后，CPU进入步骤980，对规定的LCA结束条件是否成立进行判定。LCA结束条件在以下的条件7以及条件8的任一个成立时成立。
(条件7)：本车辆100到达最终目标横向位置。
(条件8)：驾驶员进行特定的LCA取消操作(例如，方向盘SW的特定的操作)。
在LCA结束条件不成立的情况下，CPU返回步骤960，反复执行步骤960、步骤965以及步骤970的处理，直至LCA结束条件成立为止。另一方面，在LCA结束条件成立的情况下，CPU在步骤980中判定为“是”，在步骤985中执行规定的结束处理。结束处理是例如使转向信号灯51的闪烁断开的处理。其后，CPU进入步骤995而暂时结束本程序。
另一方面，在步骤965中假定为白线识别等级为等级1以外的等级(即，等级2或者3)。该情况下，CPU在步骤965中判定为“否”，进入步骤975。CPU在步骤975中，如上述那样以比较高的转向操纵控制量来执行转向操纵控制(行车道变更辅助控制)。即，CPU将行车道变更辅助控制的转向操纵控制量的上限值设定为比白线识别等级为等级1的情况大的值(θ3max以及dθ3max)。
其后，CPU进入步骤980，对规定的LCA结束条件是否成立进行判定。在LCA结束条件不成立的情况下，CPU返回步骤960，反复执行步骤960、步骤965以及步骤975的处理直至LCA结束条件为止。另一方面，在LCA结束条件成立的情况下，CPU在步骤980中判定为“是”，在步骤985中执行规定的结束处理。其后，CPU进入步骤995而暂时结束本程序。
接下来，参照图10所示的流程图，对CPU在步骤920中执行的“白线识别精度判定程序”进行说明。如前述那样，在进入图9的步骤920的情况下，CPU从步骤1000开始图10所示的程序的处理，进入步骤1010，对划分行驶车道201的一对“左白线LL以及右白线RL”是否均能够识别进行判定。
在只能够识别一对左白线LL以及右白线RL的任一方的情况下，CPU在步骤1010中判定为“否”，进入步骤1020。CPU在步骤1020中，判定为白线的识别精度相当于等级2而将白线识别等级设定为等级2，经由步骤1095而进入图9的步骤925。
另一方面，在能够识别一对左白线LL以及右白线RL双方的情况下，CPU在步骤1010中判定为“是”，进入步骤1030。CPU在步骤1030中，对上次运算时机的第一中心距离dL1与本次运算时机的第一中心距离dL2之间的变化量的大小亦即第一距离变化量(|dL2-dL1|)是否为规定的第一阈值Th1以上进行判定。
在第一距离变化量(|dL2-dL1|)为规定的第一阈值Th1以上的情况下，CPU在步骤1030中判定为“是”，进入步骤1040。CPU在步骤1040中，对上次运算时机的第二中心距离dv1与本次运算时机的第二中心距离dv2之间的变化量的大小亦即第二距离变化量(|dv2-dv1|)是否为规定的第二阈值Th2以下进行判定。在第二距离变化量(|dv2-dv1|)为规定的第二阈值Th2以下的情况下，CPU在步骤1040中判定为“是”，进入步骤1050。CPU在步骤1050中，判定为白线的识别精度相当于等级1而将白线识别等级设定为等级1，经由步骤1095而进入图9的步骤925。
另一方面，在步骤1030中第一距离变化量(|dL2-dL1|)小于第一阈值Th1的情况下，CPU在步骤1030中判定为“否”，进入步骤1060。另外，在步骤1040中第二距离变化量(|dv2-dv1|)大于第二阈值Th2的情况下，CPU在步骤1040中判定为“否”，进入步骤1060。若进入步骤1060，则CPU判定为白线的识别精度相当于等级3而将白线识别等级设定为等级3，经由步骤1095而进入图9的步骤925。
以上，如说明的那样，本实施装置在执行行车道维持控制的情况下，根据针对白线的识别结果的可靠性的等级(白线识别等级)而对使本车辆的位置以及朝向与目标行驶路线一致时的(用于一致的)行车道维持控制的响应性(转向操纵控制量)进行变更。具体而言，本实施装置在白线识别等级为等级1或者2的情况下，与白线识别等级为等级3的情况相比使行车道维持控制的响应性降低。由此，本实施装置在执行行车道维持控制时，在白线的识别精度低(即，中央线的可靠性低)的情况下，能够抑制本车辆的行车道宽度方向的位置以及本车辆的朝向急剧变化。因此，本车辆能够在行驶车道稳定地行驶。
另外，本实施装置在执行行车道变更辅助控制的情况下，根据针对白线的识别结果的可靠性的等级(白线识别等级)而对使本车辆的位置以及朝向与目标轨道一致时的(用于一致的)行车道变更辅助控制的响应性(转向操纵控制量)进行变更。具体而言，本实施装置只要在判定为白线被错误识别的情况下(即，白线识别等级为等级1)，便使行车道变更辅助控制的响应性(转向操纵控制量)降低。由此，驾驶员感到行车道变更辅助控制的响应性低，则能够识别出本实施装置错误识别白线。该情况下，驾驶员能够通过特定的操作来取消行车道变更辅助控制(步骤980：是)。另一方面，本实施装置在针对白线的识别结果的可靠性为包括可能为错误识别的程度的等级时(即，白线识别等级为等级2时)，不使行车道变更辅助控制的响应性降低。由此，在白线识别等级为等级2的情况下，本车辆从本行车道向目标行车道移动的时间未变长。因此，能够使在目标行车道上以高速度行驶的其他车辆从本车辆的后方区域过度接近本车辆的可能性降低。因此，能够进一步提高行车道变更辅助控制的安全性。
另外，本实施装置基于第一距离变化量(|dL2-dL1|)和第二距离变化量(|dv2-dv1|)，判定白线的识别精度来决定白线识别等级。由此，能够对行驶车道201的一对白线LL以及RL是否被错误识别进行判定。
此外，本发明不限定于上述实施方式，能够在本发明的范围内采用各种变形例。
例如，在步骤910中，CPU也可以使用卡尔曼滤波器生成前行车轨迹L1。若在驾驶辅助ECU10所具备的卡尔曼滤波器输入本车辆的位置信息以及储存于RAM的前行车的位置信息，则从卡尔曼滤波器输出本车辆100的当前位置的前行车轨迹L1的曲率、前行车轨迹L1的曲率变化率、本车辆100相对于前行车轨迹L1的横摆角、以及前行车轨迹L1与本车辆100的当前位置之间的距离。CPU能够通过使用图5的(C)所示的三次函数的系数与曲率以及横摆角等之间的关系，来求出三次函数f(x)的系数a、b、c以及d。
本发明装置在执行使用了修正前行车轨迹L2的行车道维持控制的情况下也能够应用。CPU也可以在步骤930中创建修正前行车轨迹L2，该修正前行车轨迹L2通过第一中央线LM1对前行车轨迹L1进行修正而成。
在步骤1030中，CPU也可以取代第一距离变化量(|dL2-dL1|)转而使用第一中央线LM1的方向与本车辆100的行进方向的横摆角θL(参照图2。)的第二规定时间的变化量的大小。以下，将横摆角θL称为“第一横摆角”。例如，如图7的(B)所示，在将路缘石LC错误识别为白线的情况下，在产生了该错误识别的部分，第一中央线LM1’向路缘石侧弯曲，第一横摆角θL变大。因此，能够将第一横摆角θL在用于判定是否产生了白线的错误识别的条件中使用。具体而言，CPU对上次运算时机的第一横摆角θL1与本次运算时机的第一横摆角θL2之间的变化量的大小(第二规定时间的第一横摆角的变化量的大小)亦即第一角度变化量(|θL2-θL1|)进行运算。CPU对第一角度变化量(|θL2-θL1|)是否为规定的第三阈值Th3以上进行判定。在第一角度变化量(|θL2-θL1|)为规定的第三阈值Th3以上的情况下，CPU进入步骤1040。另一方面，在第一角度变化量(|θL2-θL1|)小于规定的第三阈值Th3的情况下，CPU进入步骤1060。
在步骤1040中，CPU也可以取代第二距离变化量(|dv2-dv1|)而使用前行车轨迹L1的方向与本车辆100的行进方向的横摆角θv(参照图5的(A)。)的第二规定时间的变化量的大小。以下，将横摆角θv称为“第二横摆角”。具体而言，CPU对上次运算时机的第二横摆角θv1与本次运算时机的第二横摆角θv2之间的变化量(第二规定时间的第二横摆角的变化量的大小)亦即第二角度变化量(|θv2-θv1|)进行运算。CPU对第二角度变化量(|θv2-θv1|)是否为规定的第四阈值Th4以下进行判定。在第二角度变化量(|θv2-θv1|)为规定的第四阈值Th4以下的情况下，CPU进入步骤1050。另一方面，在第二横摆角的变化量(|θv2-θv1|)大于规定的第四阈值Th4的情况下，CPU进入步骤1060。
另外，CPU也可以在步骤1030中使用第一距离变化量以及第一角度变化量双方。该情况下，在第一距离变化量(|dL2-dL1|)为第一阈值Th1以上且第一角度变化量(|θL2-θL1|)为第三阈值Th3以上的情况下，CPU进入步骤1040。另一方面，在第一距离变化量(|dL2-dL1|)小于第一阈值Th1以及/或者第一角度变化量(|θL2-θL1|)小于第三阈值Th3的情况下，CPU进入步骤1060。
此外，在步骤1040中，CPU也可以使用第二距离变化量以及第二角度变化量双方。该情况下，在第二距离变化量(|dv2-dv1|)为第二阈值Th2以下且第二角度变化量(|θv2-θv1|)为第四阈值Th4以下的情况下，CPU进入步骤1050。另一方面，在第二距离变化量(|dv2-dv1|)大于第二阈值Th2以及/或者第二角度变化量(|θv2-θv1|)大于第四阈值Th4的情况下，CPU进入步骤1060。
在本实施装置中，仅在跟随车间距离控制(ACC)的执行中执行行车道维持控制以及行车道变更辅助控制，但不在跟随车间距离控制的执行中也可以执行行车道维持控制以及行车道变更辅助控制。

Claims (3)

1.一种驾驶辅助装置，具备：
划分线识别单元，其对划分本车辆所行驶的行驶车道的一对划分线、以及划分与所述行驶车道邻接的邻接车道的一对划分线进行识别，并推断连结所述行驶车道的所述一对划分线之间的中央位置的线亦即第一中央线、以及连结所述邻接车道的所述一对划分线之间的中央位置的线亦即第二中央线；
决定单元，其决定针对所述行驶车道的所述一对划分线的识别结果的可靠性；
行车道维持控制单元，其执行行车道维持控制，该行车道维持控制以使所述本车辆沿着至少基于所述第一中央线而设定的目标行驶路线进行行驶的方式来变更所述本车辆的转向操纵角；以及
行车道变更辅助控制单元，其执行行车道变更辅助控制，该行车道变更辅助控制以使所述本车辆沿着基于所述第一中央线以及所述第二中央线而设定的目标轨道从所述行驶车道向所述邻接车道进行行车道变更的方式来变更所述本车辆的转向操纵角，
其中，
所述行车道维持控制单元构成为：
在由所述决定单元决定的所述可靠性为规定的等级的情况下，与所述可靠性为比所述规定的等级高的等级的情况相比，降低使所述本车辆的位置以及朝向与所述目标行驶路线一致时的所述行车道维持控制的响应性，
所述行车道变更辅助控制单元构成为：
在由所述决定单元决定的所述可靠性为比所述规定的等级低的等级的情况下，与所述可靠性为所述规定的等级的情况相比，降低使所述本车辆的位置以及朝向与所述目标轨道一致时的所述行车道变更辅助控制的响应性。
2.根据权利请求1所述的驾驶辅助装置，其中，
所述决定单元构成为：
在由所述划分线识别单元错误识别所述行驶车道的所述一对划分线的至少一方的情况下，将所述可靠性决定为第一等级，
在由所述划分线识别单元仅识别出所述行驶车道的所述一对划分线的一方的情况下，将所述可靠性决定为第二等级，
在由所述划分线识别单元正确地识别出所述行驶车道的所述一对划分线的情况下，将所述可靠性决定为第三等级，
所述行车道维持控制单元构成为：在所述可靠性被决定为所述第一等级或者所述第二等级的情况下，与所述可靠性被决定为所述第三等级的情况相比，降低使所述本车辆的位置以及朝向与所述目标行驶路线一致时的所述行车道维持控制的响应性，
所述行车道变更辅助控制单元构成为：在所述可靠性被决定为所述第一等级的情况下，与所述可靠性被决定为所述第二等级或者所述第三等级的情况相比，降低使所述本车辆的位置以及朝向与所述目标轨道一致时的所述行车道变更辅助控制的响应性。
3.根据权利请求1或2所述的驾驶辅助装置，其中，还具备：
行驶轨迹创建单元，其创建在所述本车辆的前方且在所述行驶车道行驶的前行车的行驶轨迹，
所述决定单元构成为：
在执行所述行车道维持控制时，基于第一距离变化量与第一角度变化量的至少一方以及第二距离变化量与第二角度变化量的至少一方决定所述可靠性，
其中，所述第一距离变化量是所述第一中央线与所述本车辆之间的道路宽度方向的距离在第一规定时间的变化量的大小，所述第一角度变化量是所述第一中央线的方向与所述本车辆的行进方向之间的偏离角度在第二规定时间的变化量的大小，所述第二距离变化量是所述行驶轨迹与所述本车辆之间的所述道路宽度方向的距离在所述第一规定时间的变化量的大小，所述第二角度变化量是所述行驶轨迹的方向与所述本车辆的行进方向之间的偏离角度在所述第二规定时间的变化量的大小。
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