CN111169478A - 车辆行驶控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的车辆行驶控制装置执行转向操纵控制，该转向操纵控制是基于车辆周边信息并以规定变更速度变更本车辆的转向操纵角以使本车辆沿着目标行驶线行驶的控制。本发明所涉及的车辆行驶控制装置基于车辆周边信息对规定响应性条件是否成立进行判定，该规定响应性条件在本车辆以外的其他车辆正在与本车道邻接的邻接车道行驶、且其他车辆存在于由从本车辆向前方离开了第一距离的地点和从本车辆向后方离开了第二距离的地点决定的规定范围内时成立。在判定为规定响应性条件成立的情况下，与判定为规定响应性条件不成立的情况相比，本发明所涉及的车辆行驶控制装置将规定变更速度增大至更大的变更速度来执行转向操纵控制。

Description

车辆行驶控制装置

技术领域

本发明涉及控制车辆的行驶以使该车辆(本车辆)一边维持车道一边行驶的车辆行驶控制装置。

背景技术

以往，公知有如下所述的控制装置：识别本车辆的行驶路上的引导线(白线)并基于该识别结果来设定行驶路(车道)内的车道宽度方向上的目标位置(目标行驶线)，并进行转向操纵控制以使本车辆在该目标位置行驶(例如参照日本特开平10-152063号公报)。

其中，存在将本车辆正行驶的车道称为“本车道”的情况。存在将与本车道邻接的车道称为“邻接车道”的情况。存在将正在邻接车道行驶的其他车辆称为“邻接车辆”的情况。

另外，判明了在本车辆赶超邻接车辆的情况下、以及在邻接车辆赶超本车辆的情况下等，本车辆会在车道宽度方向暂时位移。

若更具体地说明，则如图6的(A)所示，在本车辆100赶超行驶中的邻接车辆200的情况下，由于因邻接车辆200生成的气流而在邻接车辆200的斜后方形成有气压低的区域，所以本车辆100在车道宽度方向上接近邻接车辆200。然后，由于在邻接车辆200的侧方形成有气压高的区域，所以本车辆100在车道宽度方向上远离邻接车辆200。

与此相对，如图6的(B)所示，在本车辆100被行驶中的邻接车辆200赶超的情况下，由于在邻接车辆200的侧方形成气压高的区域，所以本车辆100在车道宽度方向上远离邻接车辆200。然后，由于在邻接车辆200的斜后方形成有气压低的区域，所以本车辆100在车道宽度方向上接近邻接车辆200。

这样的由邻接车辆200生成的压力变化(气流)对本车辆100的影响在车道维持控制的执行中也产生。该情况下，本车辆100的车道宽度方向的位置有时因邻接车辆而暂时大幅变化，存在本车辆100的乘员感觉到违和感之虞。

发明内容

本发明的目的之一在于，提供一种在车道维持控制的执行中能够减小因邻接车辆而产生的本车辆在车道宽度方向上的位移量、因而能够使乘员难以感觉到违和感的车辆行驶控制装置。

本发明所涉及的车辆行驶控制装置具备至少一个传感器，该至少一个传感器对本车辆正行驶的本车道的形状和存在于上述本车辆的周边的对象物进行检测。

并且，本发明所涉及的车辆行驶控制装置还具备控制单元，该控制单元构成为基于从上述传感器输出的信息来取得与上述本车道的形状以及上述对象物相关的车辆周边信息，并执行转向操纵控制，该转向操纵控制是基于上述车辆周边信息并按照规定变更速度来变更上述本车辆的转向操纵角以使上述本车辆沿着被设定于上述本车道内的目标行驶线行驶的控制。

上述控制单元基于上述车辆周边信息来对规定响应性条件是否成立进行判定，该规定响应性条件在上述本车辆以外的其他车辆正在与上述本车道邻接的邻接车道行驶、且该其他车辆存在于由从上述本车辆向前方离开了第一距离的地点与从上述本车辆向后方离开了第二距离的地点决定的规定范围内时成立。

并且，在判定为上述规定响应性条件成立的情况下，与判定为上述规定响应性条件不成立的情况相比，上述控制单元将上述规定变更速度增大至更大的变更速度来执行上述转向操纵控制。

发明人获得如下见解：“在本车辆赶超正在邻接车道行驶的其他车辆的情况下，或者在本车辆被在邻接车道行驶的其他车辆赶超的情况下，当至少其他车辆存在于规定区域时，本车辆的车道宽度方向的位置容易受到由其他车辆生成的压力变化以及/或者气流的影响”。

鉴于此，在其他车辆正在邻接车道行驶且当该其他车辆存在于规定区域时成立的规定响应性条件成立的情况下，本发明的控制单元使规定变更速度增大。因此，即便本车辆受到其他车辆的周边的压力变化以及/或者气流的影响，也能够防止本车辆从目标行驶线大幅偏离。其结果是，能够减少驾驶员感觉到违和感的可能性。

在本发明所涉及的车辆行驶控制装置中，上述控制单元能够构成为基于上述车辆周边信息来取得表示上述目标行驶线与上述本车辆的实际行驶线之间的偏离的偏离量。该情况下，上述控制单元能够构成为计算反馈控制量，该反馈控制量包括对与上述偏离量对应的值乘以规定控制增益而得到的值。并且，该情况下，上述控制单元能够构成为：在判定为上述规定响应性条件成立的情况下，与判定为上述规定响应性条件不成立的情况相比，通过将上述规定控制增益增大为更大的值来将上述规定变更速度增大为更大的值并至少基于上述反馈控制量来执行上述转向操纵控制。

或者，在本发明所涉及的车辆行驶控制装置中，上述控制单元能够构成为：基于上述车辆周边信息来取得与偏离量具有关联的偏离关联量，该偏离量表示上述目标行驶线与上述本车辆的实际行驶线之间的偏离。该情况下，上述控制单元能够构成为：基于上述偏离关联量来计算用于减小上述偏离量的转向操纵角控制量。并且，该情况下，上述控制单元能够构成为：在判定为上述规定响应性条件成立的情况下，与判定为上述规定响应性条件不成立的情况相比，通过将上述转向操纵角控制量相对于上述偏离关联量的比增大为更大的比来将上述规定变更速度增大为更大的变更速度，并通过基于上述转向操纵角控制量变更上述本车辆的上述转向操纵角来执行上述转向操纵控制。

根据上述方式，在规定响应性条件成立时，使转向操纵角控制量相对于与转向操纵控制的规定控制增益或者偏离量具有关联的偏离关联量的比增大。因此，在本车辆受到其他车辆的周边的压力变化的影响而偏离量变化时，能够迅速缩小该偏离量。因此，能够防止本车辆从目标行驶线大幅偏离。

另外，在本发明所涉及的车辆行驶控制装置中，上述控制单元能够构成为：基于上述车辆周边信息来取得上述本车辆与上述其他车辆在车道宽度方向上的距离亦即横向距离。该情况下，上述控制单元能够构成为对上述横向距离是否为规定横向距离阈值以下进行判定。并且，该情况下，上述控制单元能够构成为：在上述其他车辆正在上述邻接车道行驶且存在于上述规定范围内且上述横向距离为上述规定横向距离阈值以下的情况下，判定为上述规定响应性条件成立。

若其他车辆与本车辆在车道宽度方向上的距离(即横向距离)很大，则由其他车辆生成的压力变化以及/或者气流难以对本车辆造成影响。根据上述方式，即便是其他车辆正在邻接车道行驶且该其他车辆存在于规定区域时，在横向距离大于规定横向距离阈值的情况下，也不增大规定变更速度。其结果是，能够使本车辆更稳定地行驶。

另外，在本发明所涉及的车辆行驶控制装置中，上述控制单元能够构成为：基于上述车辆周边信息来取得上述本车辆的行驶速度与上述其他车辆的行驶速度的差亦即相对行驶速度。该情况下，上述控制单元能够构成为对上述相对行驶速度是否为规定相对行驶速度阈值以上进行判定。并且，该情况下，上述控制单元能够构成为：在上述其他车辆正在上述邻接车道行驶且存在于上述规定范围内且上述相对行驶速度为上述规定相对行驶速度阈值以上的情况下，判定为上述规定响应性条件成立。

若相对行驶速度很小，则由其他车辆生成的压力变化以及/或者气流难以对本车辆造成影响。根据上述方式，即便是其他车辆正在邻接车道行驶且该其他车辆存在于规定区域时，当相对行驶速度小于规定相对行驶速度阈值的情况下，也不增大规定变更速度。其结果是，能够使本车辆更稳定地行驶。

另外，在本发明所涉及的车辆行驶控制装置中，上述控制单元能够构成为基于上述车辆周边信息来取得上述其他车辆的尺寸。该情况下，上述控制单元能够构成为对上述其他车辆的尺寸是否为规定尺寸阈值以上进行判定。并且，该情况下，上述控制单元能够构成为：在上述其他车辆正在上述邻接车道行驶且存在于上述规定范围内且上述其他车辆的尺寸为上述规定尺寸阈值以上的情况下，判定为上述规定响应性条件成立。

另外，在本发明所涉及的车辆行驶控制装置中，上述控制单元能够构成为：基于上述车辆周边信息来取得上述本车辆的行驶速度与上述其他车辆的行驶速度的差亦即相对行驶速度。该情况下，上述控制单元能够构成为：在判定为上述规定响应性条件成立的情况下，上述相对行驶速度越大则将上述规定变更速度增大为越大的变更速度来执行上述转向操纵控制。

其他车辆的相对行驶速度越大，则本车辆从其他车辆受到的压力变化以及/或者气流的影响越大。根据上述方式，相对行驶速度越大，则越增大规定变更速度。因此，能够使转向操纵控制的响应性进一步适当地提高。

另外，在本发明所涉及的车辆行驶控制装置中，上述控制单元能够构成为基于上述车辆周边信息来取得上述本车辆与上述其他车辆之间在车道宽度方向上的距离亦即横向距离。该情况下，上述控制单元能够构成为：在判定为上述规定响应性条件成立的情况下，上述横向距离越小则将上述规定变更速度增大为越大的变更速度来执行上述转向操纵控制。

本车辆与其他车辆在车道宽度方向上的距离(即横向距离)越小，则本车辆从其他车辆受到的压力变化以及/或者气流的影响越大。根据上述方式，横向距离越小则越增大规定变更速度。因此，能够使转向操纵控制的响应性进一步适当地提高。

另外，在本发明所涉及的车辆行驶控制装置中，上述控制单元能够构成为基于上述车辆周边信息来取得上述其他车辆的尺寸。该情况下，上述控制单元能够构成为：在判定为上述规定响应性条件成立的情况下，上述其他车辆的尺寸越大则将上述规定变更速度增大为越大的变更速度来执行上述转向操纵控制。

其他车辆的尺寸越大，则本车辆从其他车辆受到的压力变化以及/或者气流的影响越大。根据上述方式，其他车辆的尺寸越大则越增大规定变更速度。因此，能够使转向操纵控制的响应性进一步适当地提高。

另外，在本发明所涉及的车辆行驶控制装置中，上述控制单元能够构成为基于上述车辆周边信息来取得上述其他车辆的形状。该情况下，上述控制单元能够构成为：在判定为上述规定响应性条件成立的情况下，根据上述其他车辆的形状将上述规定变更速度增大为更大的变更速度来执行上述转向操纵控制。

根据其他车辆的形状不同，本车辆从其他车辆受到的压力变化以及/或者气流的影响不同。根据上述方式，规定变更速度根据其他车辆的形状而增大。因此，能够使转向操纵控制的响应性进一步适当地提高。

根据参照以下的附图所记述的针对本发明的各实施方式的说明，容易理解本发明的其他目的、其他特征以及附带的优点。

附图说明

图1是本发明的实施方式所涉及的车辆行驶控制装置的简要结构图。

图2的(A)是本车辆正在邻接车辆的后方行驶的情况下的本车辆以及邻接车辆的示意俯视图，图2的(B)是本车辆正在邻接车辆的前方行驶的情况下的本车辆以及邻接车辆的示意俯视图。

图3是表示本车辆与对象物中的反射点的示意俯视图。

图4是表示左白线、右白线、目标行驶线、横向偏差以及横摆角的图。

图5是表示图1所示的驾驶辅助ECU的CPU所执行的例程的流程图。

图6的(A)是表示本车辆赶超邻接车辆时本车辆从邻接车辆受到的影响的示意图，图6的(B)是表示本车辆被邻接车辆赶超时本车辆从邻接车辆受到的影响的示意图。

附图标记说明：

10…驾驶辅助ECU；10a…车辆周边信息取得部；16…周围传感器；16a…雷达传感器；16b…照相机传感器；40…转向ECU；41…马达驱动器42…转向用马达；100…本车辆；200…邻接车辆(其他车辆)。

具体实施方式

本发明的实施方式所涉及的车辆行驶控制装置(以下，存在称为“本实施装置”的情况)被应用于车辆(汽车)。本实施装置也是执行车道维持控制的车道维持控制装置，还是通过车道维持控制来辅助“驾驶员对车辆的驾驶”的驾驶辅助装置。为了与其他的车辆区别而存在应用本实施装置的车辆被称为“本车辆”的情况。

(构成)

如图1所示，本实施装置具备驾驶辅助ECU10、发动机ECU20、制动ECU30以及转向ECU40。这些ECU是作为主要部位而具备微机的电气控制装置(Electric Control Unit)，被连接为能够经由CAN(Controller Area Network：控制器局域网)相互发送以及接收信息。在本说明书中，微机包括CPU、ROM、RAM、非易失性存储器以及接口I/F等。CPU通过执行储存于ROM的指令(程序、例程)来实现各种功能。

驾驶辅助ECU10与以下列举的传感器(包括开关)连接，接收这些传感器的检测信号或输出信号。其中，各传感器也可以与驾驶辅助ECU10以外的ECU连接。该情况下，驾驶辅助ECU10从连接了传感器的ECU经由CAN接收该传感器的检测信号或输出信号。

加速踏板操作量传感器11检测本车辆100的加速踏板11a的操作量AP(加速器开度)，输出表示加速踏板操作量AP的信号。

制动踏板操作量传感器12检测本车辆100的制动踏板12a的操作量BP，输出表示制动踏板操作量BP的信号。

转向操纵角传感器13检测本车辆100的转向操纵角θ，输出表示转向操纵角θ的信号。

转向操纵转矩传感器14对通过方向盘SW的操作而施加于转向轴US的转向操纵转矩Tra进行检测，输出表示转向操纵转矩Tra的信号。

车速传感器15检测本车辆100的行驶速度(车速)SPD，输出表示车速SPD的信号。

周围传感器16取得车道信息以及对象物信息并输出。

车道信息是与本车辆100的周边(本车辆100的前方、后方以及侧方)的道路相关的信息。车道信息包括确定划分线(以下，称为“白线”)的位置(距离)的信息，该划分线规定本车辆100正行驶的车道(即本车道OLN)。更具体而言，如图2的(A)以及(B)所示，车道信息包括确定本车道OLN的左白线LL1以及右白线RL1各自相对于本车辆100的位置的信息。如图2的(A)所示，在左白线LL1的左侧存在邻接车道(左邻接车道LLN)时，车道信息还包括确定该邻接车道LLN的左白线LL2相对于本车辆100的位置的信息。如图2的(B)所示，在右白线RL1的右侧存在邻接车道(右邻接车道RLN)时，车道信息还包括确定该邻接车道RLN的右白线RL2相对于本车辆100的位置的信息。以下，存在将这些与白线相关的信息称为“白线信息”或者“划分线信息”的情况。

对象物信息包括与作为在本车辆100的周围存在的立体物的对象物(n)(例如其他车辆200)相关的信息。对象物信息包括表示本车辆100与对象物(n)的相对关系的以下叙述的信息(Dfx(n)、Vfx(n)、Dfy(n)、Vfy(n))、以及表示对象物(n)的特征的以下叙述的信息(h(n)、w(n)、l(n)、Si(n))。

如图2的(A)以及(B)所示，车间距离Dfx(n)是本车辆100的前端与对象物(n)(例如其他车辆200)的最靠近本车辆100的点之间的沿着本车辆100的中心轴(沿前后方向延伸的中心轴)的距离。其中，例如在本车辆100正行驶的车道为曲线路的情况下，严格来说，车间距离Dfx(n)和本车辆100与对象物(n)之间的车道纵向上的距离稍微不同。但是，在本实施方式中，将车间距离Dfx(n)视为本车辆100与对象物(n)之间的车道纵向上的距离。

如图2的(A)所示，车间距离Dfx(n)在对象物(n)存在于本车辆100的前方的情况下为正值。与此相对，如图2的(B)所示，车间距离Dfx(n)在对象物(n)存在于本车辆100的后方的情况下为负值。

相对速度Vfx(n)是对象物(n)的速度Vn与本车辆100的速度Vj之差(＝Vn－Vj)。对象物(n)的速度Vn是对象物(n)在本车辆100的行进方向上的速度。

横向距离Dfy(n)是“对象物(n)的中心位置(例如其他车辆200的车宽度中心位置)”在与本车辆100的中心轴正交的方向上距该中心轴的距离。如图2的(A)所示，横向距离Dfy(n)在对象物(n)位于本车辆100的左侧时为正值。如图2的(B)所示，横向距离Dfy(n)在对象物(n)位于本车辆100的右侧时为负值。横向距离Dfy(n)的大小|Dfy(n)|能够视为本车辆100与对象物(n)在车道宽度方向上的距离。

相对横向速度Vfy(n)是对象物(n)在与本车辆100的中心轴正交的方向上的相对速度。相对横向速度Vfy(n)与横向距离Dfy(n)的时间微分值相当。

高度h(n)是对象物(n)的高度。并且，如图3所示，宽度w(n)是对象物(n)的车道宽度方向的长度，长度l(n)是对象物(n)的车道纵向的长度。

更具体而言，如图1所示，周围传感器16包括雷达传感器16a以及照相机传感器16b。

雷达传感器16a例如将毫米波段的电波(以下，称为“毫米波”)向本车辆100的周边区域发送，并对被存在于放射范围内的对象物反射后的毫米波(即反射波)进行接收。雷达传感器16a利用发送波与反射波来取得所发送的毫米波被反射的点(例如图3所示的反射点P1～P3)分别与本车辆100的前端P的距离、相对速度以及相对于本车辆100的方位等，并基于它们来取得对象物信息(Dfx(n)、Vfx(n)、Dfy(n)、Vfy(n)、h(n)、w(n)、l(n))。其中，如图3所示，雷达传感器16a从多个反射点(P1～P3)中使向同一方向以同一相对速度移动的多个反射点成组(grouping)来确定一个对象物。

照相机传感器16b具备多个立体照相机以及一个图像处理部。多个立体照相机对本车辆100的周边区域(前方区域、右侧方区域、左侧方区域以及后方区域等)的风景进行拍摄来取得多个图像数据。图像处理部基于多个图像数据来取得对象物信息(Dfx(n)、Vfx(n)、Dfy(n)、Vfy(n)、h(n)、w(n)、l(n)、Sh(n))以及车道信息。

形状Sh(n)是表示对象物(n)的形状的参数，被数值化。更具体而言，图像处理部使用包括预先准备的车辆图像与车辆形状的关系的示教数据，来对对象物(n)是否为其他车辆200进行判别。并且，图像处理部在判定为对象物(n)为其他车辆200的情况下，使用属于A型(轿车)、B型(两厢车)、C型(单厢车)、D型(巴士)以及E型(卡车)中的哪一类型的示教数据来对该对象物(n)进行分类。而且，图像处理部将形状Sh(n)的值设定为与对象物(n)的分类结果对应的值。对于图像处理部而言，例如在对象物(n)为A型时将形状Sh(n)的值设定成“1”，在对象物(n)为B型时将形状Sh(n)的值设定成“2”，在对象物(n)为C型时将形状Sh(n)的值设定成“3”。并且，对于图像处理部而言，例如在对象物(n)为D型时将形状Sh(n)的值设定成“4”，在对象物(n)为E型时将形状Sh(n)的值设定成“5”。

并且，照相机传感器16b取得车道信息且对本车道OLN的形状(曲率)以及本车道OLN与本车辆100的位置关系(例如从本车道OLN的左白线或者右白线至本车辆100的车宽度方向的中心位置为止的距离)进行运算，发送至驾驶辅助ECU10。

驾驶辅助ECU10通过将从雷达传感器16a发送来的信息与从照相机传感器16b发送来的信息合成，来取得最终的对象物信息。

驾驶辅助ECU10还基于对象物信息并使用下述(1)式来计算尺寸Si(n)。对象物(n)的长度l(n)越长，则(1)式中的函数f(l)的值越大。

Si(n)＝h·w·f(l)…(1)

图1所示的操作开关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车道维持控制。

横摆率传感器18检测本车辆100的横摆率YRt，输出实际横摆率YRt。

发动机ECU20与发动机促动器21连接。发动机促动器21包括变更火花点火式内燃机22的节气门的开度的节气门促动器。发动机ECU20能够通过驱动发动机促动器21来变更内燃机22产生的转矩。内燃机22产生的转矩经由未图示的变速器传递至未图示的驱动轮。因此，发动机ECU20能够通过控制发动机促动器21来控制本车辆100的驱动力而变更本车辆100的加速度。

其中，在本车辆100为混动车辆的情况下，发动机ECU20能够对由作为车辆驱动源的“内燃机以及电动机”中的任一方或者两方产生的本车辆100的驱动力进行控制。并且，在本车辆100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产生的本车辆100的驱动力进行控制。

制动ECU30与制动促动器31连接。制动促动器31被设置于利用制动踏板12a的踏力对工作油进行加压的未图示的主缸与分别设置于左右前后轮的摩擦制动机构32之间的液压回路。

制动促动器31根据来自制动ECU30的指示，来调整向在摩擦制动机构32的制动钳32b内置的轮缸供给的液压。轮缸借助该液压工作，将未图示的制动块按压于制动盘32a而产生摩擦制动力。因此，制动ECU30通过控制制动促动器31，能够控制本车辆100的制动力而变更本车辆100的加速度(减速度、即负的加速度)。

转向ECU40是公知的电动助力转向系统的控制装置，与马达驱动器41连接。

马达驱动器41与转向用马达42连接。转向用马达42被组装于“包括方向盘SW、与方向盘SW连结的转向轴US以及未图示的转向操纵用齿轮机构等的转向机构”。

转向用马达42能够借助从马达驱动器41供给的电力而产生转矩，借助该转矩来施加转向操纵辅助转矩，或使左右的转向操纵轮转向。即，转向用马达42能够变更本车辆100的转向角。

(工作的概要)

接下来，对本实施装置的工作的概要进行说明。

＜车道维持控制＞

在通过乘员对操作开关17的操作而请求了车道维持控制的情况下，驾驶辅助ECU10执行车道维持控制。车道维持控制被称为“LTA(Lane Trace Assist：车道追踪辅助)”以及“LKA(Lane Keeping Assist：车道保持辅助)”等。

在请求了车道维持控制的情况下，驾驶辅助ECU10将目标行驶线设定为将左白线LL1与右白线RL1的车道宽度方向的中央位置连结而获得的线(即本车道OLN的中央线)ML(参照图4)。驾驶辅助ECU10变更本车辆100的转向角(转向操纵角)以使本车辆100的横向位置(即本车辆100在车道宽度方向上的位置)被维持在目标行驶线的附近，以此来执行辅助驾驶员的转向操纵操作的车道维持控制(例如，参照日本特开2008-195402号公报、日本特开2009-190464号公报以及日本特开2010-6279号公报等)。

更具体而言，如图4所示，驾驶辅助ECU10通过公知的方法对目标行驶线亦即中央线ML的弯道半径R进行计算，并将其倒数计算为目标行驶线的曲率CL(＝1/R)。其中，该曲率CL是关于本车道OLN的形状的信息，包含于车道信息。存在将车道信息以及对象物信息等称为车辆周边信息的情况。即，驾驶辅助ECU10在功能上具备图1所示的车辆周边信息取得部10a。

并且，如图4所示，驾驶辅助ECU10基于车辆周边信息来计算距离dL和角度差θL。距离dL是本车辆100的车宽度方向的中央位置与中央线ML之间的车道宽度方向的距离(位移量)，以下称为“横向偏差dL”。角度差θL是中央线ML的方向(切线方向)与本车辆100的行进方向所成的角度，以下称为“横摆角θL”。横向偏差dL以及/或者横摆角θL是表示本车辆100的实际的行驶线(行驶位置/行驶方向)相对于目标行驶线偏离的程度的偏离量。其中，横向偏差dL以及横摆角θL均是带符号(正或者负)的值。

每经过规定时间，驾驶辅助ECU10便更新曲率CL、横摆角θL以及横向偏差dL，并通过将它们应用于下述的(2)式来运算目标转向操纵角θ*。并且，驾驶辅助ECU10将包含目标转向操纵角θ*的信息发送至转向ECU40。转向ECU40以实际的转向操纵角θ与目标转向操纵角θ*一致的方式控制转向用马达42。在(2)式中，K1、K2、K3、K4以及Kr是控制增益。这样，驾驶辅助ECU10在功能上具备图1所示的转向操纵控制部(车道维持控制部)10b。

θ*＝K1·CL+Kr·(K2·θL+K3·dL+K4·ΣdL)…(2)

在(2)式中，将右边第一项(即K1·CL)称为前馈控制项以及/或者前馈控制量。前馈控制项基于目标行驶线的形状而变化。

在(2)式中，能够将右边第二项(即Kr·(K2·θL+K3·dL+K4·ΣdL))称为反馈控制项、反馈控制量以及“用于减小上述偏离量的大小的转向操纵角控制量”等。反馈控制项以使相对于本车辆100的目标行驶线的各种偏差(θL、dL以及ΣdL)为零的方式发挥功能。将K4·ΣdL的项特别地称为积分控制项。积分控制项以吸收固定偏差的方式发挥功能。

＜车道维持控制中的控制响应性的变更处理＞

另外，如图6的(A)所示，在本车辆100赶超行驶中的邻接车辆200的情况下，本车辆100受到在车道宽度方向上接近邻接车辆200的力(负压)，然后，受到远离邻接车辆200的力(正压)。因此，本车辆100的车道宽度方向的位置如箭头那样变动。

如图6的(B)所示，在本车辆100被行驶中的邻接车辆200赶超的情况下，本车辆100受到在车道宽度方向上远离邻接车辆200的力(正压)，然后，受到在车道宽度方向上接近邻接车辆200的力(负压)。因此，本车辆100的车道宽度方向的位置如箭头那样变动。

在这样的情况下，由于在正执行车道维持控制时，本车辆100的车道宽度方向的位置也变动，所以会产生给本车辆100的驾驶员带来违和感的情况。

根据发明人的研究，获得了如下见解：在本车辆100赶超邻接车辆200的情况下或者在本车辆100被邻接车辆200赶超的情况下，当邻接车辆200的车间距离Dfx(200)为负的阈值(第二阈值)D2th以上正的阈值(第一阈值)D1th以下时，本车辆100的车道宽度方向的位置容易受到由邻接车辆200生成的压力变化以及/或者气流的影响。

鉴于此，驾驶辅助ECU10对以下叙述的第一条件是否成立进行判定。

第一条件：存在邻接车辆200且本车辆100与邻接车辆200之间的车间距离Dfx(200)为阈值D2th以上阈值D1th以下。

其中，阈值D1th的大小|D1th|与阈值D2th的大小|D2th|可以相互不同，也可以相同。阈值D2th以及阈值D1th的任一方可以为“0”。

第一条件能够以如下方式改变说法。

第一条件：正在与本车道OLN邻接的车道行驶的其他车辆亦即邻接车辆200存在于由在车道纵向上从本车辆100向前方离开了第一距离(＝|D1th|)的地点和在车道纵向上从本车辆100向后方离开了第二距离(＝|D2th|)的地点所决定的规定的范围内。

在第一条件成立的情况下，驾驶辅助ECU10判定为响应性条件成立。换言之，在第一条件成立的情况下，驾驶辅助ECU10判断为本车辆100容易因邻接车辆200周边的压力变化以及/或者气流而向车道宽度方向位移。而且，驾驶辅助ECU10在判定为响应性条件成立的情况下，提高车道维持控制的响应性。车道维持控制的响应性能够称为与当本车辆100从目标行驶线偏离时用于消除该偏离的转向操纵控制的反应速度具有关联的控制特性。

更具体而言，在判定为响应性条件未成立时，驾驶辅助ECU10将上述的(2)式中的控制增益(比例项控制增益)Kr的值设定为通常值Krnormal，在判定为响应性条件成立时，驾驶辅助ECU10将上述的(2)式中的控制增益(比例项控制增益)Kr的值设定为“比通常值Krnormal大的响应性提高值Krhigh”。

由此，由于若横向偏差dL以及横摆角θL的至少一方变大，则反馈控制项Kr·(K2·θL+K3·dL+K4·ΣdL)迅速变大，所以目标转向操纵角θ*迅速被变更。因此，即便本车辆100受到邻接车辆200周边的压力变化以及/或者气流的影响，也能够防止本车辆100从目标行驶线大幅偏离。这样，驾驶辅助ECU10在功能上具备图1所示的响应性提高部(响应性变更部)10c。

其中，在控制增益K2、K3以及K4一定的情况下，还能够将值(K2·θL+K3·dL+K4·ΣdL)称为与上述的偏离量具有关联的关联量，能够将控制增益Kr称为“转向操纵角控制量(的大小)相对于关联量(的大小)的比”或者与该比具有关联的值。

＜具体的工作＞

每经过规定时间，驾驶辅助ECU10的CPU(以下，称为“CPU”)便执行图5所示的例程。

因此，若成为规定的时机，则CPU从步骤500开始处理并进入步骤510，对车道维持控制的执行条件(以下称为“LTA执行条件”)是否成立进行判定。在以下叙述的条件A1～条件A3全部成立时LTA执行条件成立。

条件A1：乘员通过对操作开关17进行操作而请求了车道维持控制。

条件A2：取得了白线信息。

条件A3：本车辆100的车速SPD(＝Vj)为第一车速阈值以上第二车速阈值以下。

不过，LTA执行条件并不限定于上述的条件。例如，LTA执行条件也可以是在除了上述条件A1～条件A3成立之外、正执行公知的车间距离控制(ACC：自适应巡航控制)这一条件也成立时成立的条件。并且，条件A3也可以不包含于LTA执行条件。

在LTA执行条件不成立的情况下，CPU在步骤510中判定为“否”，直接进入步骤595并暂时结束本例程。该情况下，不执行车道维持控制。

与此相对，在LTA执行条件成立的情况下，CPU在步骤510中判定为“是”并进入步骤520，对上述的“包含第一条件的响应性条件”是否成立进行判定。即，本实施方式中的响应性条件在以下叙述的第一条件成立时成立。

第一条件：存在邻接车辆200且本车辆100与邻接车辆200之间的车间距离Dfx(200)的值为阈值D2th以上阈值D1th以下。阈值D2th为负的值，阈值D1th为正的值。

其中，CPU基于车道信息与对象物信息来对是否存在邻接车辆200以及第一条件是否成立进行判定。

在响应性条件不成立的情况下，CPU在步骤520中判定为“否”并进入步骤530，将控制增益(比例项控制增益)Kr的值设定为预先决定的通常值Krnormal。其中，控制增益K1、K2、K3以及K4分别为预先决定的一定值。然后，CPU依次进行以下叙述的步骤540以及步骤550的处理，进入步骤595并暂时结束本例程。

步骤540：CPU根据上述(2)式来运算目标转向操纵角θ*。

步骤550：CPU将目标转向操纵角θ*发送至转向ECU40。转向ECU40控制转向用马达42以使实际的转向操纵角θ与目标转向操纵角θ*一致。由此，执行车道维持控制。

这样，在响应性条件不成立的情况下，比例项控制增益Kr的值被设定为相对小的通常值Krnormal。因此，由于目标转向操纵角θ*比较平稳地变化，所以本车辆100沿着目标行驶线稳定地行驶。

与此相对，若本车辆100与邻接车辆200接近，则第一条件成立，响应性条件成立。该情况下，若CPU进入步骤520，则CPU在该步骤520中判定为“是”，依次进行以下叙述的步骤560～步骤580的处理。

步骤560：CPU读出用于计算响应性提高值Krhigh的参数(Krhigh计算用参数)。更具体而言，CPU从RAM读出另外取得的邻接车辆200的“相对速度Vfx(200)、横向距离Dfy(200)、尺寸Si(200)以及形状Sh(200)”。

步骤570：CPU通过将读出的各种参数应用于下述的(3)式来计算响应性提高值Krhigh。(3)式的值α1～α5分别为正值。因此，响应性提高值Krhigh是比通常值Krnormal大的值。

Krhigh＝(1+α1+α2+α3+α4+α5)·Krnormal…(3)

邻接车辆200的车间距离Dfx(200)的大小(|Dfx(200)|)越小，则(3)式的值α1越大。这是因为：车间距离Dfx(200)的大小越小，则本车辆100从邻接车辆200受到的压力变化以及/或者气流的影响越大。

邻接车辆200的相对速度Vfx(200)的大小(|Vfx(200)|)越大，则(3)式的值α2越大。这是因为：相对速度Vfx(200)的大小越大，则本车辆100从邻接车辆200受到的压力变化以及/或者气流的影响越大。

邻接车辆200的横向距离Dfy(200)的大小(|Dfy(200)|)越小，则(3)式的值α3越大。这是因为：横向距离Dfy(200)的大小越小，则本车辆100从邻接车辆200受到的压力变化以及/或者气流的影响越大。

邻接车辆200的尺寸Si(200)越大，则(3)式的值α4越大。这是因为：尺寸Si(200)越大，则本车辆100从邻接车辆200受到的压力变化以及/或者气流的影响越大。

邻接车辆200的形状Sh(200)越大，则(3)式的值α5越大。这是因为：形状Sh(200)越大，则本车辆100从邻接车辆200受到的压力变化以及/或者气流的影响越大。

此外，CPU可以通过将Dfx(200)、Dfy(200)、Vfx(200)、Si(200)以及Sh(200)应用于将这些参数作为自变量的查询表MapKrhigh(Dfx,Dfy,Vfx,Si,Sh)来计算响应性提高值Krhigh。查询表MapKrhigh(Dfx,Dfy,Vfx,Si,Sh)基于预先通过实验获得的数据而制成，被储存于驾驶辅助ECU10的ROM。

步骤580：CPU将控制增益(比例项控制增益)Kr的值设定为响应性提高值Krhigh。

然后，CPU进行上述的“步骤540以及步骤550的处理”。该情况下(即，在响应性条件成立的情况下)，比例项控制增益Kr的值被设定为“比通常值Krnormal大的响应性提高值Krhigh”。因此，由于目标转向操纵角θ*比较急剧地变化，所以即便是本车辆100从目标行驶线稍微偏离的情况，本车辆100的横向位置以及横摆角θL也立即被修正为与目标行驶线的各量一致(即，本车辆100沿着目标行驶线行驶)。

如以上说明那样，根据本实施方式的车辆行驶控制装置，在存在邻接车辆200且本车辆100与邻接车辆200之间的车间距离Dfx(200)为阈值D2th以上阈值D1th以下的情况下(即，在响应性条件成立的情况下)，作为反馈控制增益之一的比例项控制增益Kr的值被从通常值Krnormal变更为响应性提高值Krhigh。

因此，在响应性条件成立的情况下，目标转向操纵角θ*的值快速变化。从而，在本车辆100赶超邻接车辆200的情况下、以及在邻接车辆200赶超本车辆100的情况下等，能够使本车辆100在车道宽度方向上暂时大幅位移的可能性降低。因而，在这样的情况下，能够减少乘员感觉到违和感的可能性。

并且，本实施方式的车辆行驶控制装置根据车间距离Dfx(200)、相对速度Vfx(200)、横向距离Dfy(200)、尺寸Si(200)以及形状Sh(200)来变更响应性提高值Krhigh。因此，能够根据邻接车辆200对本车辆100的车道宽度方向的位置造成的影响的强弱来变更车道维持控制的响应性。因而，能够一边使本车辆100稳定地行驶一边使本车辆100在车道宽度方向上暂时大幅度位移的可能性降低。

本发明并不限定于上述实施装置，在本发明的范围内能够采用各种变形例。

例如，对于在图5的步骤520中被判定是否成立的响应性条件而言，可以是在除了上述的第一条件成立之外其他的条件也成立时成立的条件。例如，响应性条件可以是在除了第一条件成立之外以下叙述的第二条件也成立时成立的条件。

第二条件：本车辆100与邻接车辆200之间的横向距离Dfy(200)的大小|Dfy(200)|为正的阈值D3th以下。

可以说该第二条件是本车辆100与邻接车辆200在车道宽度方向上的距离亦即横向距离Dfy(200)的大小|Dfy(200)|为规定的第三距离D3th以下时成立的条件。在第二条件不成立的情况下，由邻接车辆200生成的压力变化以及/或者气流难以对本车辆100造成影响。

并且，响应性条件也可以是在除了上述的第一条件成立之外以下叙述的第三条件也成立时成立的条件。

第三条件：本车辆100与邻接车辆200的相对速度Vfx(200)的大小|Vfx(200)|为正的相对速度阈值Vfxth以上。在第三条件不成立的情况下(即，在邻接车辆200与本车辆100实际上并行的情况下)，由邻接车辆200生成的压力变化以及/或者气流难以使本车辆100的横向位置变动。

并且，响应性条件也可以是在除了上述的第一条件成立之外以下叙述的第四条件也成立时成立的条件。

第四条件：邻接车辆200的尺寸Si(200)为阈值尺寸Sith以上。

在第四条件不成立的情况下，由邻接车辆200生成的压力变化以及/或者气流难以对本车辆100造成影响。

除此之外，响应性条件也可以是在第一条件和从“第二、第三以及第四条件”之中选择的2个以上条件的全部条件成立时成立的条件。

并且，驾驶辅助ECU10也可以将上述第一条件设定为在本车辆100赶超邻接车辆200的情况下和在邻接车辆200赶超本车辆100的情况下不同的条件。

更具体而言，在判定为是本车辆100赶超邻接车辆200的情况时，驾驶辅助ECU10将第一阈值D1th设定为值D1thA，将第二阈值D2th设定为值D2thA。并且，在判定为是邻接车辆200赶超本车辆100的情况时，驾驶辅助ECU10将第一阈值D1th设定为值D1thB，将第二阈值D2th设定为值D2thB。值D1thA可以与值D1thB相等，也可以不同。同样，值D2thA可以与值D2thB相等，也可以不同。

为了增大车道维持控制的响应性，驾驶辅助ECU10将控制增益Kr从通常值Krnormal向响应性提高值Krhigh增大。然而，在响应性条件成立的情况下，驾驶辅助ECU10可以通过增大控制增益“K2、K3、K4以及Kr”中的至少一个来使车道维持控制的响应性增大。

并且，驾驶辅助ECU10也可以通过除了使控制增益“K2、K3、K4以及Kr”中的至少一个增加之外、取而代之或者还使针对目标转向操纵角θ*的时间变化率(dθ＊/dt)的大小的变化率上限值dθ＊Limit增大，来使车道维持控制的响应性增大。

更具体而言，驾驶辅助ECU10计算规定的一定时间中的目标转向操纵角θ*的变化量Δθ＊作为与目标转向操纵角θ*的时间变化率(dθ＊/dt)相当的值。在该变化量Δθ＊的大小|Δθ＊|超过变化率上限值dθ＊Limit的情况下，驾驶辅助ECU10以大小|Δθ＊|与变化率上限值dθ＊Limit相等的方式限制目标转向操纵角θ*。在该结构中，若响应性条件成立，则驾驶辅助ECU10将变化率上限值dθ＊Limit从“通常值dθ＊LimitN”向“比通常值dθ＊LimitN大的响应性提高值dθ＊LimitH”变更。由此，由于允许目标转向操纵角θ*的一定时间中的变化量的大小变大，所以能够使车道维持控制的响应性增大。

并且，驾驶辅助ECU10可以通过使针对目标转向操纵角θ*的大小|θ＊|的转向操纵角上限值θ＊Limit增大，来使车道维持控制的响应性增大。

更具体而言，在目标转向操纵角θ*的大小|θ＊|超过转向操纵角上限值θ＊Limit的情况下，驾驶辅助ECU10以大小|θ＊|与转向操纵角上限值θ＊Limit相等的方式限制目标转向操纵角θ*。在该结构中，若响应性条件成立，则驾驶辅助ECU10将转向操纵角上限值θ＊Limit从通常值θ＊LimitN向“比通常值θ＊LimitN大的响应性提高值θ＊LimitH”变更。由此，由于目标转向操纵角θ*的大小能够取得的最大值变大，所以能够使车道维持控制的响应性增大。

驾驶辅助ECU10在步骤570中基于上述(3)式计算了响应性提高值Krhigh，但也可以将响应性提高值Krhigh设定为预先决定的一定值。并且，驾驶辅助ECU10可以仅将上述(3)式的值α1～α5中的任意值设定为比“0”大的可变值，并将可变值以外的剩余的值设定为一定值(例如“0”)。

驾驶辅助ECU10也可以代替上述(2)式而使用下述(2’)式来运算目标横摆率YRc＊，并基于目标横摆率YRc＊与实际横摆率YRt而使用查询表来运算用于获得目标横摆率YRc＊的目标转向操纵转矩Tr＊。

YRc＊＝M1·CL+Mr·(M2·θL+M3·dL+M4·ΣdL)…(2’)

该情况下，驾驶辅助ECU10以实际的转向操纵转矩Tra与目标转向操纵转矩Tr＊一致的方式使用转向ECU40来控制转向用马达42。其中，在(2’)式中，M1、M2、M3、M4以及Mr为控制增益。在响应性条件成立的情况下，驾驶辅助ECU10将控制增益M2、M3、M4以及Mr中的至少一个设定为比响应性条件不成立的情况下的值大的值。

驾驶辅助ECU10将目标行驶线设定为将左白线LL1与右白线RL1的车道宽度方向的中央位置连结而得到的线(即，本车道OLN的中央线)ML，但也可以将目标行驶线设定为基于左白线LL1以及右白线RL1的至少一方而决定的本车道OLN内的适当的线(例如，将中央线ML在车道宽度方向平行移动了规定距离后的线)。

并且，在上述实施方式中，照相机传感器16b对所取得的图像数据进行处理，并将通过该处理而获得的“对象物信息以及车道信息”发送至驾驶辅助ECU10。也可以取而代之，照相机传感器16b将图像数据发送至驾驶辅助ECU10，驾驶辅助ECU10通过处理图像数据来取得“对象物信息以及车道信息”。

此外，上述实施方式中的照相机传感器16b分别是包括立体照相机的装置，但也可以取而代之，照相机传感器16b分别为包括单眼照相机的装置。即，只要能够取得对象物信息(Dfx(n)、Vfx(n)、Dfy(n)、Vfy(n)、h(n)、w(n)、l(n)、Sh(n))以及车道信息即可，照相机的种类可以为任何种类。并且，包含车道信息以及对象物信息等的车辆周边信息的一部分或者全部可以通过车车间通信、本车辆100与中心的通信、以及本车辆100所具备的导航系统等来取得。

Claims (10)

1.一种车辆行驶控制装置，其中，具备：

至少一个传感器，对本车辆正行驶的本车道的形状和存在于所述本车辆的周边的对象物进行检测；和

控制单元，构成为基于从所述传感器输出的信息来取得与所述本车道的形状以及所述对象物相关的车辆周边信息，并执行转向操纵控制，该转向操纵控制是基于所述车辆周边信息并以规定变更速度变更所述本车辆的转向操纵角以使所述本车辆沿着被设定于所述本车道内的目标行驶线行驶的控制，

所述控制单元构成为：

基于所述车辆周边信息对规定响应性条件是否成立进行判定，该规定响应性条件在所述本车辆以外的其他车辆正在与所述本车道邻接的邻接车道行驶、且该其他车辆存在于由从所述本车辆向前方离开了第一距离的地点与从所述本车辆向后方离开了第二距离的地点决定的规定范围内时成立，

在判定为所述规定响应性条件成立的情况下，与判定为所述规定响应性条件不成立的情况相比，将所述规定变更速度增大至更大的变更速度来执行所述转向操纵控制。

2.根据权利要求1所述的车辆行驶控制装置，其中，

所述控制单元构成为：

基于所述车辆周边信息来取得表示所述目标行驶线与所述本车辆的实际行驶线之间的偏离的偏离量，

并计算反馈控制量，该反馈控制量包括对与所述偏离量对应的值乘以规定控制增益而得到的值，

在判定为所述规定响应性条件成立的情况下，与判定为所述规定响应性条件不成立的情况相比，通过将所述规定控制增益增大为更大的值来将所述规定变更速度增大为更大的值并至少基于所述反馈控制量来执行所述转向操纵控制。

3.根据权利要求1所述的车辆行驶控制装置，其中，

所述控制单元构成为：

基于所述车辆周边信息来取得与偏离量具有关联的偏离关联量，该偏离量表示所述目标行驶线与所述本车辆的实际行驶线之间的偏离，

并基于所述偏离关联量来计算用于减小所述偏离量的转向操纵角控制量，

在判定为所述规定响应性条件成立的情况下，与判定为所述规定响应性条件不成立的情况相比，通过将所述转向操纵角控制量相对于所述偏离关联量的比增大为更大的比来将所述规定变更速度增大为更大的变更速度，并通过基于所述转向操纵角控制量变更所述本车辆的所述转向操纵角来执行所述转向操纵控制。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的车辆行驶控制装置，其中，

所述控制单元构成为：

基于所述车辆周边信息来取得所述本车辆与所述其他车辆在车道宽度方向上的距离亦即横向距离，

对所述横向距离是否为规定横向距离阈值以下进行判定，

在所述其他车辆正在所述邻接车道行驶且存在于所述规定范围内、且所述横向距离为所述规定横向距离阈值以下的情况下，判定为所述规定响应性条件成立。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的车辆行驶控制装置，其中，

所述控制单元构成为：

基于所述车辆周边信息来取得所述本车辆的行驶速度与所述其他车辆的行驶速度的差亦即相对行驶速度，

对所述相对行驶速度是否为规定相对行驶速度阈值以上进行判定，

在所述其他车辆正在所述邻接车道行驶且存在于所述规定范围内、且所述相对行驶速度为所述规定相对行驶速度阈值以上的情况下，判定为所述规定响应性条件成立。

6.根据权利要求1～4中任一项所述的车辆行驶控制装置，其中，

所述控制单元构成为：

基于所述车辆周边信息来取得所述其他车辆的尺寸，

对所述其他车辆的尺寸是否为规定尺寸阈值以上进行判定，

在所述其他车辆正在所述邻接车道行驶且存在于所述规定范围内、且所述其他车辆的尺寸为所述规定尺寸阈值以上的情况下，判定为所述规定响应性条件成立。

7.根据权利要求1～4中任一项所述的车辆行驶控制装置，其中，

所述控制单元构成为：

基于所述车辆周边信息来取得所述本车辆的行驶速度与所述其他车辆的行驶速度的差亦即相对行驶速度，

在判定为所述规定响应性条件成立的情况下，所述相对行驶速度越大则将所述规定变更速度增大为越大的变更速度来执行所述转向操纵控制。

8.根据权利要求1～4以及7中任一项所述的车辆行驶控制装置，其中，

所述控制单元构成为：

基于所述车辆周边信息来取得所述本车辆与所述其他车辆之间在车道宽度方向上的距离亦即横向距离，

在判定为所述规定响应性条件成立的情况下，所述横向距离越小则将所述规定变更速度增大为越大的变更速度来执行所述转向操纵控制。

9.根据权利要求1～4、7以及8中任一项所述的车辆行驶控制装置，其中，

所述控制单元构成为：

基于所述车辆周边信息来取得所述其他车辆的尺寸，

在判定为所述规定响应性条件成立的情况下，所述其他车辆的尺寸越大则将所述规定变更速度增大为越大的变更速度来执行所述转向操纵控制。

10.根据权利要求1～4以及7～9中任一项所述的车辆行驶控制装置，其中，

所述控制单元构成为：

基于所述车辆周边信息来取得所述其他车辆的形状，

在判定为所述规定响应性条件成立的情况下，根据所述其他车辆的形状将所述规定变更速度增大为更大的变更速度来执行所述转向操纵控制。

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