JP2009202708A - 操舵支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】先行車両が車線に接近したり跨いだりしている場合に、ドライバに不安感や違和感を与えずに適切な位置に走行目標点を定めて先行車両追従を行うことが可能な操舵支援装置を提供する。
【解決手段】操舵支援装置１は、道路上に標示された車線Ｌｒ、Ｌｌを検出する車線検出手段２ａと、自車両Ａの前方を走行する先行車両Ｖahを検出する先行車両検出手段２ｂと、先行車両Ｖahの位置が車線Ｌｒ、Ｌｌから所定の範囲内にない場合には先行車両Ｖahの所定の位置Ｇに自車両の走行の走行目標点Ｍを設定し、先行車両Ｖahの位置が左右いずれか一方の車線から所定の範囲内にある場合には先行車両Ｖahの所定の位置Ｇよりも自車両の走行路Ｒの中央ＣＬに向けてオフセットした位置Ｈに走行目標点Ｍを設定する走行目標点設定手段３と、自車両が走行目標点Ｍ上を通過するように操舵制御する操舵制御手段４と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、操舵支援装置に係り、特に、自車両を先行車両に追従するように先行車両追従操舵制御を行う操舵支援装置に関する。

近年、自車両の前方を走行する先行車両をステレオカメラ等の撮像手段で撮像した画像の画像解析やレーダ装置から発射された電波の反射波解析等によって検出し、自車両が先行車両に追従するように自車両のステアリング角等を自動制御する操舵支援装置の開発が進められている（例えば特許文献１等参照）。

また、先行車両が存在しないような場合には、自車両の左右に検出された車線等の情報に基づいて自車両が車線を逸脱しないように自車両のステアリング角等を自動制御する操舵支援装置の開発が進められている（例えば特許文献２等参照）。さらに、先行車両が自車両から遠く離れている場合には、操舵支援の目標を先行車両追従から車線追従に切り換える操舵支援装置も開発されている（例えば特許文献３等参照）。

なお、本発明では、追い越し禁止線等の道路中央線や路側帯と車道とを区画する区画線等の道路面上に標示された連続線や破線を車線といい、また、２本の車線で区画された道路上の領域を走行路という。
特開２００６−２９８００８号公報 特開２００７−２６１４４９号公報 特開２００５−３３２１９２号公報

ところで、先行車両が右側の車線や左側の車線に接近したり、それらの車線を跨いでいたりしている場合に、自車両が先行車両に追従するように操舵支援が継続されると、自車両も左右の車線に接近したりそれらの車線を跨ぐように走行しようとするため、ドライバに不安感を与える。

しかし、それを回避するために、例えば操舵支援の目標を先行車両追従から車線追従に切り換えると、通常の車線追従制御では、走行目標点、すなわち自車両の走行ルートを決定するために定められる実空間上の点が自車両の走行路の中央に設定されていることから、走行目標点が車線近傍の先行車両から走行路の中央に急に切り換わる。

そのため、左右の車線に接近するように走行していた自車両が今度は急に走行路の中央に向かうように進行方向を転回するため、ドライバには自車両が走行路の中央に向かう方向に引き戻される感覚が生じる。このように、この場合はドライバに違和感を与えてしまう。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、先行車両が車線に接近したり跨いだりしている場合に、ドライバに不安感や違和感を与えずに適切な位置に走行目標点を定めて先行車両追従を行うことが可能な操舵支援装置を提供することを目的とする。

前記の問題を解決するために、第１の発明は、操舵支援装置において、
道路上に標示された車線を検出する車線検出手段と、
自車両の前方を走行する先行車両を検出する先行車両検出手段と、
前記先行車両の位置が前記車線から所定の範囲内にない場合には前記先行車両の所定の位置に自車両の走行の走行目標点を設定し、前記先行車両の位置が左右いずれか一方の前記車線から所定の範囲内にある場合には前記先行車両の前記所定の位置よりも自車両の走行路の中央に向けてオフセットした位置に前記走行目標点を設定する走行目標点設定手段と、
自車両が前記走行目標点上を通過するように操舵制御する操舵制御手段と、
を備えることを特徴とする。

第２の発明は、第１の発明の操舵支援装置において、前記所定の範囲は、前記車線から、自車両の走行路の中央に向かう方向に所定の第１距離だけ離れた位置から、自車両の走行路の中央から離れる方向に所定の第２距離だけ離れた位置までの範囲であることを特徴とする。

第３の発明は、第１または第２の発明の操舵支援装置において、前記走行目標点のオフセット量は、その絶対値が、前記先行車両の位置が自車両の走行路の中央から離れるほど大きくなるように設定されていることを特徴とする。

第４の発明は、第１から第３のいずれかの発明の操舵支援装置において、
前記走行目標点のオフセット量は、自車両の車幅方向右向きを正とし、前記オフセット量をＯx［ｍｍ］、左右の前記車線に対する前記先行車両の前記自車両の車幅方向の位置をそれぞれｄpl(r)［ｍｍ］、ｄpl(l)［ｍｍ］とした場合、
先行車両が右側の車線側にある場合には、

ただし、−１３００≦ｄpl(r)≦１３００、
先行車両が左側の車線側にある場合には、

ただし、−１３００≦ｄpl(l)≦１３００
でそれぞれ算出されることを特徴とする。

第５の発明は、第１から第４のいずれかの発明の操舵支援装置において、前記走行目標点設定手段は、検出された左右の前記車線のいずれに対しても前記先行車両の位置が前記各車線から所定の範囲内にあると判断した場合には、前記走行目標点のオフセットを行わず、前記先行車両の所定の位置に自車両の走行の走行目標点を設定することを特徴とする。

第６の発明は、第１から第５のいずれかの発明の操舵支援装置において、前記走行目標点設定手段は、検出された左右の前記車線同士の間隔が予め設定された閾値以下または閾値未満である場合には、前記走行目標点のオフセットを行わず、前記先行車両の所定の位置に自車両の走行の走行目標点を設定することを特徴とする。

第７の発明は、第１から第６のいずれかの発明の操舵支援装置において、前記走行目標点のオフセット量は、前記車線を境界として自車両の走行路に隣接する走行路上に他の車両を検出した場合には、その絶対値がより大きくなるように修正することを特徴とする。

第８の発明は、第１から第７のいずれかの発明の操舵支援装置において、前記走行目標点設定手段は、ステアリングホイールが転舵された場合には、前記走行目標点を当該転舵によるステアリングトルクの入力方向にオフセットした位置に設定することを特徴とする。

第９の発明は、第８の発明の操舵支援装置において、前記ステアリングトルクの入力方向への前記走行目標点のオフセット量は、前記ステアリングトルクの入力値の時間積分値に比例するように設定されることを特徴とする。

第１０の発明は、第８の発明の操舵支援装置において、前記ステアリングトルクの入力方向への前記走行目標点のオフセット量は、前記ステアリングトルクの入力値の絶対値が予め設定された閾値以上である状態が所定時間継続した場合、前記入力値と正負が等しくなるように一定値を増減させて時間積分した値に比例するように設定されることを特徴とする。

第１１の発明は、第８から第１０のいずれかの発明の操舵支援装置において、前記ステアリングトルクの入力方向への前記走行目標点のオフセット量は、前記先行車両の左端または右端までの範囲とされていることを特徴とする。

第１２の発明は、第８から第１１のいずれかの発明の操舵支援装置において、前記ステアリングトルクの入力方向への前記走行目標点のオフセット量は、自車両が前記走行目標点上を通過するように操舵制御された場合に自車両が前記車線からはみ出さない範囲とされていることを特徴とする。

第１３の発明は、第８から第１２のいずれかの発明の操舵支援装置において、前記ステアリングトルクの入力方向への前記走行目標点のオフセット量は、前記車線を境界として自車両の走行路に隣接する走行路であって、前記ステアリングトルクの入力方向とは逆方向に隣接する走行路に他の車両を検出した場合には、通常よりもその絶対値が大きくなるように設定されていることを特徴とする。

第１４の発明は、第８から第１３のいずれかの発明の操舵支援装置において、前記ステアリングトルクの入力方向への前記走行目標点のオフセット量は、自車両と前記先行車両との間の領域に、前記ステアリングトルクの入力方向とは逆方向から横向きに進入する物体が検出された場合には、通常よりもその絶対値が大きくなるように設定されていることを特徴とする請求項８から請求項１３のいずれか一項に記載の操舵支援装置。

第１の発明によれば、先行車両と右側の車線または左側の車線との位置関係に基づいて、先行車両が左右のいずれかの車線から離れて走行路の中央付近を走行している場合には通常の設定位置に走行目標点を設定し、先行車両が左右のいずれか一方の車線の近傍を走行し或いは車線を跨いで走行している場合には通常の設定位置よりも走行路の中央に向けてオフセットした位置に走行目標点を設定する。そのため、左右のいずれかの車線の近傍を走行し或いは車線を跨いで走行している先行車両に対して、自車両をそのやや走行路の中央寄りに追従させることが可能となり、ドライバに不安感を与えることなく自車両を先行車両に追従させることが可能となる。

また、先行車両が左右のいずれかの車線の近傍を走行し或いは車線を跨いで走行している場合に、自車両の走行目標点を、例えば走行路の中央に設定するのではなく、自車両が当該車線を逸脱しない程度の位置に走行目標点をオフセットさせることができるため、自車両の進行方向が急激に変更されることがなく、ドライバに違和感を与えることなく適切な位置に走行目標点を定めて先行車両追従操舵制御を継続させることが可能となる。

第２の発明によれば、左右のいずれかの車線から内側に第１距離だけ離れた位置から外側に第２距離だけ離れた位置までの範囲内に先行車両がある場合に、通常の設定位置よりも走行路の中央に近くなるようにオフセットさせた位置に走行目標点を設定するため、走行目標点をオフセットさせる車線の近傍の範囲が明確になり、前記第１の発明の効果が的確に発揮される。

第３の発明によれば、走行目標点のオフセット量を、先行車両の位置が自車両の走行路の中央から離れるほど絶対値が大きくなるように設定することで、先行車両が一方の車線に対して走行路の中央側から接近しているような状況では先行車両の位置よりもやや走行路の中央に近い側に向かって自車両を走行させ、先行車両が車線を跨いだり車線からほとんど逸脱しているような状況では先行車両の位置よりも大きく走行路の中央に近い側に向かって自車両を走行させることが可能となる。そのため、ドライバにとって不安感や違和感なく、しかも、ドライバの感覚に適合した自然な先行車両追従操舵制御を行うことが可能となり、前記各発明の効果がより効果的に発揮される。

第４の発明によれば、走行目標点のオフセット量を、上記各式に従って車線に対する先行車両の位置に応じてその絶対値が一次関数的に大きくなるように設定することで、ドライバにとってより自然に自車両が車線をはみ出すことなく自車両が先行車両に追従するように制御することが可能となり、前記各発明の効果がより効果的に発揮される。

第５の発明によれば、先行車両が左右の車線のいずれに対しても所定の範囲内にある場合には、先行車両が一方の車線に接近しているのではなく、走行路のレーン幅が狭いことを表しているため、そのような場合に走行目標点のオフセットを行わないことで、より自然に自車両を先行車両に追従させることが可能となり、前記各発明の効果がより的確に発揮される。

第６の発明によれば、走行路のレーン幅が狭い場合に走行目標点のオフセットを行わないことで、より自然に自車両を先行車両に追従させることが可能となり、前記各発明の効果がより的確に発揮される。

第７の発明によれば、前記各発明の効果に加え、隣接する走行路に他の車両が存在する場合に走行目標点のオフセット量の絶対値がより大きくなるように修正することで、自車両を当該車線から遠ざけることが可能となり、ドライバに安心感を与えることが可能となるとともに、先行車両追従操舵制御の安全性を向上させることが可能となる。

第８の発明によれば、前記各発明の効果に加え、ドライバによりステアリングホイールの転舵が行われた場合に走行目標点を当該転舵によるステアリングトルクの入力方向にオフセットした位置に設定することで、自車両の走行をより走行環境に適合させようとするドライバの意図を先行車両追従操舵制御に反映させることが可能となり、先行車両追従操舵制御の快適性を向上させることが可能となる。

第９の発明によれば、ステアリングトルクの入力方向への走行目標点のオフセット量をステアリングトルクの入力値の時間積分値に比例するように設定することで、ドライバが自車両の走行をより走行環境に適合させるために行ったステアリングホイールの転舵の履歴を保存することが可能となる。そのため、ドライバの好みにより適合した先行車両追従操舵制御を実現することが可能となり、前記各発明の効果が効果的に発揮される。

第１０の発明によれば、ステアリングトルクの入力方向への走行目標点のオフセット量を、ステアリングトルクの入力値の絶対値が予め設定された閾値以上である状態が所定時間継続した場合に入力値と正負が等しくなるように一定値を増減させて時間積分した値に比例するように設定することで、ドライバが自車両の走行をより走行環境に適合させるために行ったステアリングホイールの転舵の履歴を保存することが可能となる。また、ドライバが走行目標点の位置を調整するためにステアリングホイールの舵角を微妙に調整する必要がなくなるため、ドライバが容易かつ明確に走行目標点を移動させることが可能となり、前記各発明の効果が効果的に発揮される。

第１１の発明によれば、前記各発明の効果に加え、ステアリングトルクの入力方向への走行目標点のオフセット量を先行車両の左端または右端までの範囲とすることで、通常の先行車両追従操舵制御においても走行目標点が先行車両の左端から右端までの範囲内に設定されるため、ドライバの感覚に適合した先行車両追従操舵制御を実現することが可能となる。

第１２の発明によれば、自車両が車線からはみ出さない範囲内に走行目標点が設定されることで、ドライバに安心感を与えることが可能となるとともに、先行車両追従操舵制御の安全性を向上させることが可能となり、前記各発明の効果がより的確に発揮される。

第１３の発明によれば、隣接する走行路に他の車両が存在する場合にステアリングトルクの入力方向への走行目標点のオフセット量の絶対値がより大きくなるように修正することで、自車両を当該車線から遠ざけることが可能となる。そのため、ドライバに安心感を与えることが可能となるとともに、先行車両追従操舵制御の安全性を向上させることが可能となり、前記各発明の効果がより的確に発揮される。

第１４の発明によれば、自車両と前記先行車両との間の領域に進入する物体が検出された場合にステアリングトルクの入力方向への走行目標点のオフセット量の絶対値がより大きくなるように修正することで、自車両と当該物体とが衝突する可能性をより低減することが可能となる。そのため、先行車両追従操舵制御の安全性を向上させることが可能となり、前記各発明の効果がより的確に発揮される。

以下、本発明に係る操舵支援装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。

なお、以下では、先行車両や道路上に標示された車線を検出する検出手段として、２台のカメラを用いたステレオ撮像により得られた画像の解析からそれらを検出する形態が示されるが、先行車両および車線を検出できるものであれば検出手段はカメラを用いる場合に限定されず、例えば、レーダ装置から発射された電波の反射波解析等により先行車両等を検出したり、カメラやレーダ装置等を組み合わせて構成することも可能である。

本実施形態に係る操舵支援装置１は、図１に示すように、車線検出手段２ａや先行車両検出手段２ｂを含む検出手段２と、走行目標点設定手段３と、操舵制御手段４とを備えている。

検出手段２は、図２に示すように、主に、撮像手段２０や変換手段２１、画像処理手段２４、車線検出手段２ａや先行車両検出手段２ｂ等を含む処理手段２７で構成されている。検出手段２の撮像手段２０から距離データメモリ２６までの構成および処理手段２７の車線検出手段２ａおよび立体物検出手段２９の構成は、本願出願人により先に提出された特開平５−１１４０９９号公報、特開平５−２６５５４７号公報、特開平６−２６６８２８号公報、特開平１０−２８３４６１号公報、特開平１０−２８３４７７号公報、特開２００６−３３１３８９号公報等に記載された装置等をベースに構成されている。以下、簡単に説明する。

検出手段２では、自車両のフロントガラスの内側等に車幅方向に一定の距離をあけて配置されたメインカメラ２０ａとサブカメラ２０ｂからなる撮像手段２０で自車両の周囲を撮像して得られた一対の撮像画像を変換手段２１であるＡ／Ｄコンバータ２１ａ、２１ｂでそれぞれデジタル画像に変換するようになっている。変換された一対の撮像画像は、画像補正部２２でずれやノイズの除去、輝度値の補正等の画像補正が行われ、画像データメモリ２３に格納されるようになっている。

画像補正部２２から画像処理手段２４にも一対の撮像画像が送られるようになっている。画像処理手段２４では、イメージプロセッサ２５で、図３に示すようなメインカメラ２０ａで撮像した基準画像Ｔが図示しない複数の画素ブロックに分割され、各画素ブロックについてそれぞれサブカメラ２０ｂで撮像した図示しない撮像画像の対応する画素ブロックがステレオマッチング処理により見出され、各画素ブロックごとに視差が算出されるようになっている。

なお、視差と実空間上の位置とは三角測量の原理に基づいて下記の各式に従って一意に対応付けられる。具体的には、視差をｄｐ、画素ブロックの基準画像Ｔ上の座標を（ｉ，ｊ）とし、実空間上で、カメラ２０ａ、２０ｂの中央真下の道路面上の点を原点とし、自車両の車幅方向にＸ軸、車高方向にＹ軸、車長方向すなわち距離方向にＺ軸を取った場合、実空間上の点（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と、視差ｄｐおよび画素ブロックの基準画像Ｔ上の座標（ｉ，ｊ）との関係は、
Ｘ＝ＣＤ／２＋Ｚ×ＰＷ×（ｉ−ＩＶ） …（１）
Ｙ＝ＣＨ＋Ｚ×ＰＷ×（ｊ−ＪＶ） …（２）
Ｚ＝ＣＤ／（ＰＷ×（ｄｐ−ＤＰ）） …（３）
で対応付けることができる。

ここで、ＣＤはカメラ２０ａ、２０ｂの間隔、ＰＷは１画素当たりの視野角、ＣＨはカメラ２０ａ、２０ｂの取り付け高さ、ＩＶおよびＪＶは自車両正面の無限遠点のｉ座標およびｊ座標、ＤＰは消失点視差を表す。

画像処理手段２４のイメージプロセッサ２５は、基準画像Ｔの各画素ブロックに視差ｄｐを割り当てて距離データメモリ２６に格納するようになっている。なお、以下、基準画像Ｔの各画素ブロックに視差ｄｐが割り当てられた図４に示すような画像を距離画像Ｔｚという。

なお、本実施形態の他にも、前述したように、自車両からの距離Ｚの測定を、例えば自車両前方にレーザ光や赤外線等を照射してその反射波の解析等により距離Ｚを測定するレーダ装置等で構成することも可能であり、自車両からの距離Ｚの情報の収集手法は特定の手法に限定されない。

処理手段２７は、図示しないＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェース等がバスに接続されて構成されるコンピュータに構成されている。また、図２に示すように、処理手段２７には、車速センサやヨーレートセンサ、ステアリングホイールの舵角センサやトルクセンサ等のセンサ類Ｑが接続されており、車速やヨーレート、ステアリングホイールの舵角やステアリングトルク等の必要なデータが送信されてくるようになっている。なお、ヨーレートセンサの代わりに自車両の車速等からヨーレートを推定する装置等を用いることも可能である。また、図１に示すように、センサ類Ｑは検出手段２の処理手段２７のほか、走行目標点設定手段３や操舵制御手段４にも接続されており、必要な情報を送信するようになっている。

処理手段２７は、車線検出手段２ａと、レーン幅検出手段２８と、立体物検出手段２９と、先行車両検出手段２ｂとを備えており、さらに図示しないメモリを備えている。

車線検出手段２ａでは、道路上に標示された車線が検出されるようになっている。具体的には、車線検出手段２ａは、図３に例示した基準画像Ｔの１画素幅の水平ライン上を例えば基準画像Ｔの中央から右方向および左方向に順次、隣接する画素間の輝度変化量を算出していき、図５に示すように、設定された閾値以上に輝度値が大きく変化する画素を車線候補点ｃｒ、ｃｌとして検出する。そして、基準画像Ｔ上で水平ラインｊを１画素分ずつ上方にシフトさせながらこの処理を継続して、各水平ラインｊごとに車線候補点ｃｒ、ｃｌを検出していく。

その際、車線検出手段２ａは、検出した車線候補点のうち、距離画像に基づいて道路面上にないと判断した車線候補点ｃｒ、ｃｌを除外する。そして、検出された車線候補点ｃｒ、ｃｌのうち、他の車線候補点ｃｒ、ｃｌとの整合性が取れない車線候補点ｃｒ、ｃｌを除外する等した上で、自車両の右側の車線候補点ｃｒ同士、および左側の車線候補点ｃｌ同士を結んで、図６に示すように、自車両の左右にそれぞれ車線Ｌｒ、Ｌｌを検出するようになっている。

車線検出手段２ａは、このように検出した車線Ｌｒ、Ｌｌの情報等をメモリに保存するようになっている。なお、以下、自車両の左側および右側の車線Ｌｒ、Ｌｌをそれぞれ右車線Ｌｒおよび左車線Ｌｌという。また、以上の車線検出の手法については特開２００６−３３１３８９号公報に詳述されており、詳細な説明は同公報を参照されたい。

レーン幅検出手段２８は、車線検出手段２ａにより自車両の左右に検出された右車線Ｌｒと左車線Ｌｌの情報に基づいて、右車線Ｌｒと左車線Ｌｌとの実空間上の間隔（以下、レーン幅という。）を算出してメモリに保存するようになっている。

具体的には、図示を省略するが、レーン幅検出手段２８は、車線検出手段２ａにより自車両の左右に検出された右車線Ｌｒと左車線Ｌｌとを実空間上の左右の車線Ｌｒ、Ｌｌにそれぞれ変換し、自車両の所定距離前方における左右の車線Ｌｒ、Ｌｌの間隔を算出する。そして、それをレーン幅としてメモリに保存するようになっている。なお、実空間上の左右の車線Ｌｒ、Ｌｌを自車両の位置まで延長して、自車両の位置における左右の車線Ｌｒ、Ｌｌの間隔をレーン幅とするように構成してもよい。

立体物検出手段２９は、前述した距離画像Ｔｚに基づいて基準画像Ｔ中から立体物を検出するようになっている。本実施形態では、立体物検出手段２９は、前述したように前記各公報に記載された装置をベースに構成されている。以下、簡単に説明する。

立体物検出手段２９は、図４に例示した距離画像Ｔｚを図示しない所定幅の縦方向の短冊状の区分に分割し、各区分ごとに、各区分に含まれる各視差ｄｐのうち道路面より上方に存在する視差ｄｐについてヒストグラムをそれぞれ設けて、その最頻値をその区分の視差ｄｐとする。これを全区分についてそれぞれ行う。そして、各区分のｉ座標と抽出された視差ｄｐに基づいて前記（１）、（３）式から実空間上の座標（Ｘ，Ｚ）を算出するようになっている。

このようにして算出された座標（Ｘ，Ｚ）を実空間上にプロットすると、図７に示すように、各座標は前方の立体物の自車両Ａに面した部分に対応する部分に多少ばらつきを持った点としてそれぞれプロットされる。

立体物検出手段２９は、このようにプロットされる各点について、実空間上の各点の隣接する点とのＸ軸方向の距離やＺ軸方向の距離等を検索しながら、それらの値がそれぞれ設定された閾値以内である点をそれぞれグループにまとめ、図８に示すようにそれぞれのグループ内の各点を直線近似して立体物を検出するようになっている。また、立体物検出手段２９は、このようにして検出した各立体物を図９に示すように基準画像Ｔ上で矩形状の枠線で包囲するようにして検出するようになっている。

なお、図８や図９において、ラベルＯやラベルＳは立体物の自車両Ａに対向する面の種別を表し、ラベルＯは立体物の背面、ラベルＳは立体物の側面が検出されていることを表す。また、図８や図９におけるラベルＯ２が付された立体物とラベルＳ３が付された立体物は、その位置関係等から１つの立体物として検出されるようになっている。ラベルＳ５が付された立体物とラベルＯ５が付された立体物についても同様である。

立体物検出手段２９は、検出したこれらの立体物についての情報をメモリに保存するようになっている。

先行車両検出手段２ｂは、立体物検出手段２９が検出した各立体物の中から自車両の前方を走行する先行車両を検出するようになっている。

本実施形態では、先行車両検出手段２ｂは、まず、図１０に示すように自車両Ａの挙動に基づいて自車両Ａが進行する軌跡を走行軌跡Ｌestとして推定し、その走行軌跡Ｌestを中心とする自車両の車幅分の領域を自車両の進行路Ｒestとして算出するようになっている。自車両の走行軌跡Ｌestは、自車両の車速Ｖやヨーレートγ、ステアリングホイールの舵角δ等に基づいて下記（４）式または下記（５）、（６）式に従って算出される自車両の旋回曲率Ｃuaに基づいて算出することができる。なお、下記の各式におけるＲｅは旋回半径、Ａsfは車両のスタビリティファクタ、Ｌwbはホイールベースである。
Ｃua＝γ／Ｖ …（４）
Ｒｅ＝（１＋Ａsf・Ｖ^２）・（Ｌwb／δ） …（５）
Ｃua＝１／Ｒｅ …（６）

そして、先行車両検出手段２ｂは、自車両の進行路Ｒest上に存在する立体物の中で自車両に最も近接する立体物を先行車両として検出するようになっている。例えば図９や図１０では、車両Ｏ３が先行車両Ｖahとして検出される。

また、本実施形態では、先行車両検出手段２ｂは、立体物検出手段２９が基準画像Ｔ上に検出した各立体物を包囲する枠線（図９参照）のうち、検出した先行車両Ｖahに対応する枠線の左右端の中心の位置のＸ座標をＸ座標Ｘｇとし、その中心の位置から２ｍ等の所定距離前方の位置のＺ座標をＺ座標Ｚｇとする点を、先行車両Ｖahの重心Ｇ（後述する図１３等参照）の座標（Ｘｇ，Ｚｇ）として検出するようになっている。

先行車両検出手段２ｂは、このようにして検出した座標（Ｘｇ，Ｚｇ）を含む先行車両Ｖahの情報をメモリに保存するようになっている。

検出手段２は、上記のようにして検出された右車線Ｌｒや左車線Ｌｌ、レーン幅、立体物、先行車両Ｖah等の情報を走行目標点設定手段３に出力するようになっている。

走行目標点設定手段３以下の各手段における処理は、図１１および図１２に示すフローチャートに従って行われるようになっている。以下、各手段における制御構成を図１１および図１２のフローチャートを用いて説明し、あわせて本実施形態に係る操舵支援装置１の作用について説明する。

走行目標点設定手段３では、先行車両検出手段２ｂで検出された先行車両Ｖahの位置が右車線Ｌｒや左車線Ｌｌから所定の範囲内にない場合には、先行車両Ｖahの所定の位置に自車両の走行の走行目標点を設定し、先行車両の位置Ｖahが右車線Ｌｒまたは左車線Ｌｌのいずれか一方の車線から所定の範囲内にある場合には、先行車両Ｖahの所定の位置よりも自車両の走行路の中央に近くなるようにオフセットさせた位置に走行目標点を設定するようになっている。以下、詳しく説明する。

走行目標点設定手段３は、まず、自車両において先行車両追従操舵制御が作動しているか否か判断し（図１１のステップＳ１）、作動していなければ（ステップＳ１；ＮＯ）、後述するオフセット量や移動量をクリアして（ステップＳ２）、処理を終了する。また、先行車両追従操舵制御が作動していれば（ステップＳ１；ＹＥＳ）、続いて、先行車両Ｖahが走行路端を走行中であるか否かを判断するようになっている（ステップＳ３）。

ここで、走行路端とは、右車線Ｌｒや左車線Ｌｌからの所定の範囲をいい、先行車両Ｖahの重心Ｇの位置がこの範囲内にある場合に、先行車両Ｖahが走行路端を走行しているという。本実施形態では、図１３に示すように、走行路端すなわち車線からの所定の範囲は、右車線Ｌｒや左車線Ｌｌから走行路Ｒの中央ＣＬに向かう方向（右車線Ｌｒに対してはＸ軸の負の方向、左車線Ｌｌに対しては正の方向）に所定の第１距離Ｄ１だけ離れた位置から、走行路Ｒの中央ＣＬから離れる方向（右車線Ｌｒに対してはＸ軸の正の方向、左車線Ｌｌに対しては負の方向）に所定の第２距離Ｄ２だけ離れた位置までの範囲をいう。

なお、本実施形態では、上記のように先行車両Ｖahの重心Ｇの位置により先行車両Ｖahの位置を特定するように構成されているが、重心Ｇ以外の位置に基づいて先行車両Ｖahの位置を特定するように構成することも可能である。また、本実施形態では、図１３に示した第１距離Ｄ１と第２距離Ｄ２は、ともに１３００［ｍｍ］に設定されている。

さらに、右車線Ｌｒおよび左車線Ｌｌに対する先行車両Ｖahの重心ＧのＸ軸方向の位置、すなわち右車線Ｌｒや左車線Ｌｌを基準とした場合の先行車両Ｖahの重心ＧのＸ座標を、図１３に示すように、以下、それぞれｄpl(r)［ｍｍ］、ｄpl(l)［ｍｍ］で表す。

ｄpl(r)、ｄpl(l)は、先行車両Ｖahの重心Ｇの位置が右車線Ｌｒや左車線ＬｌよりＸ軸方向の正の側すなわち右側にある場合には正の値をとり、右車線Ｌｒや左車線ＬｌよりＸ軸方向の負の側すなわち左側にある場合には負の値をとる。従って、図１３の場合、ｄpl(r)の値は正であり、ｄpl(l)の値は負となる。

また、本実施形態では、上記のように第１距離Ｄ１と第２距離Ｄ２がともに１３００［ｍｍ］に設定されているため、ｄpl(r)やｄpl(l)が、
−１３００≦ｄpl(r)≦１３００ …（７）
−１３００≦ｄpl(l)≦１３００ …（８）
の範囲内にある場合に、先行車両Ｖahが右車線Ｌｒまたは左車線Ｌｌの走行路端を走行していると判断されるようになっている。

走行目標点設定手段３は、上記の判断基準に従って判断し、先行車両Ｖahが右車線Ｌｒや左車線Ｌｌのいずれの走行路端も走行中ではない、すなわちｄpl(r)とｄpl(l)がいずれも前記（７）式と（８）式の範囲内にないと判断すると（図１１のステップＳ３；ＮＯ）、このような場合には通常通りの先行車両追従操舵制御を行えばよいから、先行車両Ｖahの所定の位置に走行目標点を設定するようになっている（ステップＳ４）。

本実施形態では、この場合には、図１４に示すように、走行目標点Ｍが設定されるべき先行車両Ｖahの所定の位置が先行車両Ｖahの重心Ｇの位置とされており、先行車両Ｖahの重心Ｇの位置に走行目標点Ｍが設定されるようになっている。

一方、走行目標点設定手段３は、上記の判断基準に従って、先行車両Ｖahが走行路端を走行中であると判断しても（図１１のステップＳ３；ＹＥＳ）、先行車両Ｖahが接近している車線側にドライバによってウィンカ操作（ターンシグナル操作）されている場合には（ステップＳ５；ＹＥＳ）、自車両をそのまま先行車両Ｖahに追従させればよいから、先行車両Ｖahの所定の位置すなわちその重心Ｇの位置に走行目標点を設定する（ステップＳ４）。

しかし、先行車両Ｖahが走行路端を走行中であり（ステップＳ３；ＹＥＳ）、先行車両Ｖahが接近している車線側にウィンカ操作がなされていない場合には（ステップＳ５；ＮＯ）、通常の先行車両追従操舵制御を行わない方がよい可能性がある。

そのため、走行目標点設定手段３は、続いて、ｄpl(r)とｄpl(l)がいずれも前記（７）式と（８）式の範囲内にあるか否かを判断することで、先行車両Ｖahが左右両側の車線Ｌｒ、Ｌｌから同時に所定の範囲内にあるか否かを判断するようになっている（ステップＳ６）。先行車両Ｖahの重心Ｇが例えば右車線Ｌｒから所定の範囲内にあり、同時に左車線Ｌｌからも所定の範囲内にある場合には、走行路Ｒのレーン幅が狭いことを意味し、先行車両Ｖahが右車線Ｌｒ側の走行路端だけを走行しているとは言えない。

従って、走行目標点設定手段３は、先行車両Ｖahが左右両側の車線Ｌｒ、Ｌｌから同時に所定の範囲内にある場合（ステップＳ６；ＹＥＳ）には、通常の先行車両追従操舵制御を続行して先行車両Ｖahの重心Ｇに走行目標点Ｍを設定するようになっている（ステップＳ４）。

なお、前記ステップＳ６の判断処理において、例えば、前述したレーン幅検出手段２８で検出した右車線Ｌｒと左車線Ｌｌとの実空間上の間隔すなわち走行路Ｒのレーン幅を用い、レーン幅が予め設けられた閾値以下または閾値未満であるか否かを判断するように構成することも可能である。この場合、レーン幅が閾値以下または閾値未満であれば、通常の先行車両追従操舵制御と同様に先行車両Ｖahの重心Ｇに走行目標点Ｍが設定される。

一方、先行車両Ｖahが右車線Ｌｒや左車線Ｌｌの走行路端を走行中であり（ステップＳ３；ＹＥＳ）、先行車両Ｖahが接近している車線側に自車両のウィンカ操作されておらず（ステップＳ５；ＮＯ）、先行車両Ｖahが左右両側の車線Ｌｒ、Ｌｌから同時に所定の範囲内にあるわけではない場合（ステップＳ６；ＮＯ）には、先行車両Ｖahは右車線Ｌｒ側或いは左車線Ｌｌ側の走行路端を走行中であると判断されるため、走行目標点設定手段３は、本発明に特徴的な制御を行うようになっている。

走行目標点設定手段３は、このように先行車両Ｖahが右車線Ｌｒ側または左車線Ｌｌ側の走行路端を走行中である場合、図１５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、先行車両Ｖahの位置が車線から所定の範囲内にない場合に走行目標点が設定される先行車両Ｖahの重心Ｇの位置よりも、自車両の走行路Ｒの中央ＣＬに近くなるようにＸ軸方向にオフセットさせた位置Ｈに走行目標点Ｍを設定するようになっている。なお、図１５（Ａ）は先行車両Ｖahが右車線Ｌｌ側の走行路端を走行している場合、図１５（Ｂ）は先行車両Ｖahが左車線Ｌｌ側の走行路端を走行している場合を表す。

本実施形態では、走行目標点設定手段３は、走行目標点Ｍをオフセットさせるためのオフセット量Ｏx［ｍｍ］、すなわち図１５（Ａ）、（Ｂ）の場合の重心Ｇから位置Ｈへの変位量Ｏxを、以下に示す要領で算出するようになっている（ステップＳ７）。

すなわち、走行目標点Ｍのオフセット量Ｏxは、先行車両Ｖahが右車線Ｌｒ側の走行路端を走行している場合には、

先行車両Ｖahが左車線Ｌｌ側の走行路端を走行している場合には、

でそれぞれ算出されるようになっている。ただし、ｄpl(r)、ｄpl(l)が取り得る値にはそれぞれ前記（７）、（８）式で示される制限がある。

上記（９）、（１０）式を表すグラフをそれぞれ図１６（Ａ）、（Ｂ）に示す。また、上記（９）、（１０）式や図１６（Ａ）、（Ｂ）のグラフに従って先行車両Ｖahの重心Ｇの位置が右車線Ｌｒや左車線Ｌｌに対して変わる場合に、走行目標点Ｍが設定される位置Ｈがどのように変化するかを、図１７に示す。なお、図１７では、位置Ｈが重心Ｇに対して図中上方に記載されているが、これは位置Ｈが重心Ｇに対してＺ方向にずれた位置に設定されることを意味するものではない。

上記（９）、（１０）式や図１６（Ａ）、（Ｂ）を見ると、先行車両Ｖahが右車線Ｌｒ側の走行路端を走行している場合と左車線Ｌｌ側の走行路端を走行している場合とで処理の内容が異なるように見えるが、ステップＳ７の処理の内容は、図１７に示すように、先行車両Ｖahの位置が自車両の走行路Ｒの中央ＣＬから離れるほど、走行目標点Ｍのオフセット量Ｏxの絶対値が大きくなるようにするということであって、左右の車線で異なる内容の処理をしているわけではない。

つまり、先行車両Ｖahの重心Ｇの位置が走行路Ｒの中央ＣＬから離れるに従って、すなわち右車線Ｌｒ側ではｄpl(r)（図１３〜図１６参照）の値がより大きくなり、左車線Ｌｌ側ではｄpl(l)（同前）の値がより小さくなるに従って、走行目標点Ｍのオフセット量Ｏxの絶対値が大きくなる。そして、先行車両Ｖahの重心Ｇの位置が走行路Ｒの中央ＣＬから離れるのに伴って、走行目標点Ｍが設定される位置Ｈは走行路Ｒの中央ＣＬから遠ざかっていくが、先行車両Ｖahの重心Ｇの位置の変化量ほど大きくは変化しないようになっている。

本実施形態では、先行車両Ｖahが走行路端を走行している場合に、このようにして走行目標点Ｍの設定位置を先行車両Ｖahの重心Ｇの位置から走行路Ｒの中央ＣＬ寄りの位置Ｈにオフセットさせるようになっている。

そのため、走行目標点Ｍを先行車両Ｖahの重心Ｇの位置に設定したままにして自車両をそのまま先行車両Ｖahに追従させるのではなく、また、走行目標点Ｍを走行路Ｒの中央ＣＬに設定して走行路Ｒの中央ＣＬに向かうように自車両の進行方向を急激に変えるのでもなく、先行車両Ｖahに対してやや走行路Ｒの中央ＣＬ寄りの位置であって、自車両が当該車線を跨がないような位置に向かって進行方向を定めるように走行目標点Ｍの設定位置をオフセットさせるようになっている。

また、本実施形態では、前記（９）、（１０）式に示されるように、走行目標点Ｍのオフセット量Ｏxの絶対値が、先行車両Ｖahが走行路Ｒの中央ＣＬから離れるに従って一次関数的に大きくなるように設定されている。これは、本願発明者らによる実験により得られた知見に基づくものである。

すなわち、走行目標点Ｍのオフセット量Ｏxの絶対値が、先行車両Ｖahが走行路Ｒの中央ＣＬから離れるに従って二次関数的に或いは他の関数に従う状態で大きくなるように設定されることを排除するものではないが、一次関数的に増加するように設定した場合に、ドライバにとって不安感や違和感なく最も自然に自車両が車線をはみ出すことなく自車両が先行車両に追従するように制御されることが確認されている。

本実施形態では、走行目標点設定手段３は、続いて、検出手段２から送信されてきた立体物の情報に基づいて、先行車両Ｖahが走行している走行路端側の車線を境界として自車両の走行路Ｒに隣接する走行路に他の車両が存在するか否かを判断するようになっている（図１１のステップＳ８）。

そして、隣接する走行路に他の車両が存在している場合（ステップＳ８；ＹＥＳ）には、自車両を当該車線から遠ざけるようにした方がよいため、走行目標点設定手段３は、算出したオフセット量Ｏxの絶対値がより大きくなるようにオフセット量Ｏxの値を修正するようになっている（ステップＳ９）。

オフセット量Ｏxの値の修正は、算出したオフセット量Ｏxの絶対値がより大きくなるように、算出したオフセット量Ｏxの値に一定値を加算または減算したり、算出したオフセット量Ｏxの値に一定の定数を乗算したりすることによって行われる。また、隣接する走行路を他の車両が走行していない場合（ステップＳ８；ＮＯ）には、ステップＳ９の処理はスキップされる。

走行目標点設定手段３は、以上のようにして、オフセット量Ｏxを算出し或いは修正して、図１５（Ａ）、（Ｂ）に示したように先行車両Ｖahの位置すなわちその重心Ｇの位置からオフセット量Ｏxだけオフセットさせた位置に走行目標点Ｍを設定するようになっている（図１１のステップＳ１０）。

ところで、本実施形態では、走行目標点設定手段３は、図１８に示すように、自車両のドライバによりステアリングホイールＳＨの転舵が行われた場合に、上記のようにして設定した走行目標点Ｍをそのステアリングトルクの入力方向にさらに移動させるようになっている。

これは、走行目標点Ｍが設定されると、後述するように自車両がその走行目標点Ｍ上を通過するように先行車両追従操舵制御が行われるが、ドライバがさらにステアリングホイールＳＨの転舵を行うのは自車両の走行をより走行環境に適合させるためであると考えられるから、そのステアリングトルク入力の要素を反映させた状態で走行目標点Ｍの設定位置Ｉを設定するためである。

そこで、走行目標点設定手段３は、まず、センサ類Ｑ（図１参照）のステアリングホイール部分に設置されたトルクセンサから送信されてくるステアリングトルクを監視し、ドライバによりステアリングホイールＳＨの転舵が行われたか否かを判断するようになっている（図１２のステップＳ１１）。

そして、走行目標点設定手段３は、ドライバによりステアリングホイールＳＨの転舵が行われたと判断すると（ステップＳ１１；ＹＥＳ）、続いて、上記のように設定された走行目標点Ｍをステアリングトルクに応じてステアリングトルクの入力方向に移動させるためのステアリングトルクの入力方向への走行目標点Ｍのオフセット量Ｐxを算出するようになっている（ステップＳ１２）。

なお、以下では、ステアリングトルクの入力方向への走行目標点Ｍのオフセット量Ｐxと、上記のオフセット量Ｏxとを区別するために、前者のオフセット量Ｐxを移動量Ｐxと表記して説明する。また、移動量Ｐxは、ステアリングホイールＳＨが右向きに転舵された場合には正の値、左向きに転舵された場合には負の値をとる。

本実施形態では、走行目標点設定手段３は、ステアリングトルクの入力方向への走行目標点Ｍの移動量Ｐxを、自車両のドライバのステアリングホイールＳＨの転舵によるステアリングトルクの入力値の時間積分値に比例する値に設定するようになっている。すなわち、ステアリングトルクの入力値をｆstrq［Ｎｍ］とすると、Ｇstrq［ｍｍ／Ｎｍ・ｓ］を入力トルクゲイン（比例定数）として、移動量Ｐx［ｍｍ］は、

で算出されるようになっている。

走行目標点Ｍのオフセット量Ｏxは、前述したように本実施形態では先行車両Ｖahの重心Ｇの右車線Ｌｒや左車線Ｌｌに対する位置ｄpl(r)、ｄpl(l)に依存して変化する（前記（９）、（１０）式等参照）。そのため、先行車両Ｖahの重心Ｇが右車線Ｌｒや左車線Ｌｌからの所定の範囲内から離脱すればオフセット量Ｏxも０となる。

しかし、走行目標点Ｍの移動量Ｐxは、上記のように自車両のドライバのステアリングホイールＳＨの転舵によるステアリングトルクの入力値ｆstrqの時間積分値に比例する値である。そのため、図１９に例示するステアリングトルクの入力値ｆstrqの時間経過を表すグラフからも分かるように、自車両のドライバがステアリングホイールＳＨを元に戻しても、ステアリングトルクの入力値ｆstrqの時間積分値に比例する値である走行目標点Ｍの移動量Ｐxは必ずしも０には戻らない。

このように、走行目標点Ｍの移動量Ｐxは、ドライバが自車両の走行をより走行環境に適合させるために行ったステアリングホイールＳＨの転舵の履歴を保存するものである。そして、走行目標点Ｍを、ステアリングトルクの入力値ｆstrqの時間積分値に比例する値である走行目標点Ｍの移動量Ｐxでさらに移動させることで、ドライバの好みにより適合した先行車両追従操舵制御を実現することが可能となる。

ここで、走行目標点Ｍの移動量Ｐxの算出手法は、上記の本実施形態における手法に限定されない。例えば、ドライバのステアリングホイールＳＨの転舵により発生するステアリングトルクの入力値ｆstrqの絶対値に対して予め閾値ｆthを設定しておき、図２０（Ａ）に例示するようにステアリングトルクの入力値ｆstrqの絶対値が閾値ｆth以上である状態が所定時間Δｔだけ継続するごとに、図２０（Ｂ）に示すように入力値ｆstrqと正負が等しくなるように一定値ΔＷを増減させて時間積分する。そして、その時間積分値Ｗに比例するように走行目標点Ｍの移動量Ｐxを設定するように構成することも可能である。

このように構成すれば、ステアリングホイールＳＨを転舵させた場合に走行目標点Ｍの位置が一定値ΔＷに比例して一定量ずつ移動するため、ドライバが走行目標点Ｍの位置を調整するためにステアリングホイールＳＨの舵角を微妙に調整する必要がなくなる。また、走行目標点Ｍを移動させたい方向にステアリングホイールＳＨを転舵すれば走行目標点Ｍが一定のタイミングで一定量ずつ移動するため、ドライバが容易かつ明確に走行目標点Ｍを移動させることが可能となる。

なお、例えば図１５（Ａ）に示す状況で、ドライバが右方向にステアリングホイールＳＨを転舵し、ステアリングトルクの入力値ｆstrqの時間積分値が正の値になると、先行車両Ｖahの重心Ｇよりも走行路Ｒの中央ＣＬ側にオフセットされた走行目標点Ｍが、ステアリングホイールＳＨの転舵により走行路Ｒの中央ＣＬから離れる方向に移動する。すると、せっかく自車両が右車線Ｌｒから逸脱しないように走行目標点Ｍをオフセットさせたにもかかわらず、自車両が右車線Ｌｒから逸脱する可能性を生じる。

そのため、本実施形態の走行目標点設定手段３では、算出した移動量Ｐxだけ走行目標点Ｍを移動させた場合に、走行目標点Ｍと車線との距離すなわちｄpl(r)、ｄpl(l)の絶対値が自車両の車幅の半分より小さくなる場合には、走行目標点Ｍと車線との距離が自車両の車幅の半分になるように移動量Ｐxを修正して、走行目標点Ｍ上を通過するように操舵制御される自車両が車線からはみ出さないように調整されるようになっている。

走行目標点設定手段３は、続いて、検出手段２から送信されてきた立体物の情報に基づいて、自車両の走行路に隣接する走行路であって、前記ステアリングトルクの入力方向とは反対方向に隣接する走行路を他の車両が走行しているか否かを判断するようになっている（図１２のステップＳ１３）。

そして、隣接する走行路を他の車両が走行している場合（ステップＳ１３；ＹＥＳ）には、自車両を当該車線から遠ざけるようにした方がよいため、走行目標点設定手段３は、算出した移動量Ｐxの絶対値がより大きくなるように移動量Ｐxの値を修正するようになっている（ステップＳ１４）。

また、走行目標点設定手段３は、検出手段２から送信されてきた立体物の情報の時間的変化を監視し、自車両と先行車両Ｖahとの間の領域に、ドライバのステアリングホイールＳＨの転舵によるステアリングトルクの入力方向とは逆方向から横向きに進入する物体（立体物）が検出されたか否かを判断するようになっている（ステップＳ１５）。

そして、進入する物体が検出されている場合（ステップＳ１５；ＹＥＳ）には、自車両をその物体から遠ざけるようにした方がよいため、走行目標点設定手段３は、算出した移動量Ｐxの絶対値がより大きくなるように移動量Ｐxの値を修正するようになっている（ステップＳ１６）。

上記の移動量Ｐxの値の修正は、算出した移動量Ｐxの絶対値がより大きくなるように、算出した移動量Ｐxの値に一定値を加算または減算したり、算出した移動量Ｐxの値に一定の定数を乗算したりすることによって行われる。また、隣接する走行路を他の車両が走行していない場合（ステップＳ１３；ＮＯ）や進入する物体が検出されていない場合（ステップＳ１５；ＮＯ）には、ステップＳ１４やステップＳ１６の処理はスキップされる。

そして、走行目標点設定手段３は、図１８に示したように、先行車両Ｖahの重心Ｇの位置からオフセット量Ｏxだけオフセットされた位置Ｈから、さらに移動量Ｐxだけ移動させた位置Ｉに走行目標点Ｍを設定するようになっている（図１２のステップＳ１７）。

その際、前述したように、移動量Ｐxとしては、自車両のドライバのステアリングホイールＳＨの転舵によるステアリングトルクの入力値ｆstrqの時間積分値に比例する値が設定されるが、ドライバがステアリングホイールＳＨを転舵し続けると移動量Ｐxは増加し続け或いは減少し続ける。しかし、移動量Ｐxはそもそも先行車両追従操舵制御を行うために必要な走行目標点Ｍを設定するためのものであるから、移動量Ｐxに基づいて設定される走行目標点Ｍが先行車両Ｖahから遠く離れた位置に設定されるべきではない。

また、走行目標点Ｍの移動量Ｐxは、前述したように、ドライバが自車両の走行をより走行環境に適合させるために行ったステアリングホイールＳＨの転舵の履歴を保存するものである。そのため、先行車両Ｖahが車線から所定の範囲内になくなり走行目標点Ｍをオフセットさせる必要がなくなった後（すなわちオフセット量Ｏxが０になった後）も、走行目標点Ｍの移動量Ｐxが０でない値であれば、その分だけ走行目標点Ｍは先行車両Ｖahの重心Ｇの位置からずれる。

そのため、本実施形態では、走行目標点設定手段３は、ステップＳ１７の処理の段階で、算出され、修正された移動量Ｐxに基づいて走行目標点Ｍを先行車両Ｖahの重心Ｇの位置から移動させた場合に、走行目標点Ｍが先行車両Ｖahの左端または右端からはみ出してしまう場合には、走行目標点Ｍが先行車両Ｖahの左端または右端までの範囲となるように移動量Ｐxを制限するようになっている。

すなわち、走行目標点設定手段３は、移動量Ｐxの絶対値が、検出された先行車両Ｖahの車幅の半分よりも大きい場合には、移動量Ｐxの絶対値が車幅の半分の値となるように移動量Ｐxの値を修正したうえで、先行車両Ｖahの重心Ｇの位置からオフセット量Ｏxだけオフセットされた位置Ｈからさらに移動量Ｐxだけ移動させた位置Ｉに走行目標点Ｍを設定するようになっている（ステップＳ１７）。

つまり、走行目標点設定手段３は、先行車両検出手段２ｂで検出された先行車両Ｖahの実空間上の座標（Ｘｇ，Ｚｇ）のＸ座標Ｘｇにオフセット量Ｏxおよび移動量Ｐxを加算した座標（Ｘｇ＋Ｏx＋Ｐx，Ｚｇ）の位置に走行目標点Ｍを設定するようになっている。

走行目標点設定手段３は、ステップＳ１１の判断において、ドライバによりステアリングホイールＳＨの転舵が行われていないと判断した場合（ステップＳ１１；ＮＯ）には、今回のサンプリング周期では移動量Ｐxの算出、修正は行わないが、前回のサンプリング周期で保持されている移動量Ｐxに基づいて上記と同様にして走行目標点Ｍを設定するようになっている（ステップＳ１７）。

走行目標点設定手段３は、上記のようにして算出、修正されたオフセット量Ｏx、移動量Ｐxおよび走行目標点Ｍの座標（Ｘｇ＋Ｏx＋Ｐx，Ｚｇ）をそれぞれ図示しないメモリに保存するとともに、走行目標点Ｍの座標（Ｘｇ＋Ｏx＋Ｐx，Ｚｇ）を操舵制御手段４（図１参照）に出力するようになっている。

操舵制御手段４は、図示しない公知のＰＩＤ制御手段と電動パワーステアリング制御装置等で構成されており、送信されてきた走行目標点Ｍの座標（Ｘｇ＋Ｏx＋Ｐx，Ｚｇ）に基づいて自車両が走行目標点Ｍ上を通過するように操舵制御するようになっている。

なお、以下、走行目標点Ｍの座標を（Ｘｍ，Ｚｍ）として説明する。すなわち、
Ｘｍ＝Ｘｇ＋Ｏx＋Ｐx …（１２）
Ｚｍ＝Ｚｇ …（１３）
である。また、以下の構成は、本願出願人により先に提出された前記特許文献１に詳述されている。以下、簡単に説明する。

操舵制御手段４は、自車両が走行目標点Ｍ上を通過するようにするために、ＰＩＤ制御手段で目標ステアリング角Ｓｔを算出し（図１２のステップＳ１８）、パワーステアリング指示電流値ｉｃを演算して電動パワーステアリング制御装置に送信し、電動パワーステアリング制御装置で自車両が走行目標点Ｍ上を通過するように操舵制御するようになっている（ステップＳ１９）。

具体的には、ＰＩＤ制御手段は、下記（１４）式に従って走行目標点Ｍの座標（Ｘｍ，Ｚｍ）に基づいて目標走行半径Ｒｔを演算する。
Ｒｔ＝（Ｘｍ^２＋Ｚｍ^２）／（２・Ｘｍ） …（１４）
そして、算出した目標走行半径Ｒｔに基づいて、下記（１５）式に従って目標ステアリング角Ｓｔを演算する（ステップＳ１８）。
Ｓｔ＝（Ｌwb・Ｎs）／Ｒｔ …（１５）
ここで、Ｌwbはホイールベース、Ｎsはステアリングギア比である。

続いて、ＰＩＤ制御手段は、この目標ステアリング角Ｓｔに基づいて、下記（１６）式に従ってパワーステアリング指示電流値ｉｃを演算する。

ここで、Ｓｒは実舵角すなわちセンサ類Ｑ（図１参照）の舵角センサから送信されてきたステアリングホイールＳＨの舵角δをステアリングギア比Ｎsで除した値（δ／Ｎs）、Ｇssは比例項ゲイン、Ｇvsは微分項ゲイン、Ｇhsは積分項ゲインである。

操舵制御手段４のＰＩＤ制御手段は、このようにして算出したパワーステアリング指示電流値ｉｃを電動パワーステアリング制御装置に送信するようになっている。

操舵制御手段４の電動パワーステアリング制御装置は、送信されてきたパワーステアリング指示電流値ｉｃに基づいて図示しないモータ装置を駆動させるなどしてステアリングホイールＳＨを操舵制御して（図１２のステップＳ１９）、自車両が上記の走行目標点Ｍ上を通過するように先行車両追従操舵制御を行うようになっている。

以上のように、本実施形態に係る操舵支援装置１によれば、先行車両Ｖahと右車線Ｌｒまたは左車線Ｌｌとの位置関係に基づいて、先行車両Ｖahが左右の車線Ｌｒ、Ｌｌから離れて走行路Ｒの中央ＣＬ付近を走行している場合には例えば先行車両Ｖahの重心Ｇの位置等の通常の設定位置に走行目標点Ｍを設定し、先行車両Ｖahが右車線Ｌｒまたは左車線Ｌｌのいずれかの車線の近傍の所定の範囲内を走行している場合には通常の設定位置よりも走行路Ｒの中央ＣＬに近くなるようにオフセットさせた位置に走行目標点Ｍを設定する。

そのため、右車線Ｌｒまたは左車線Ｌｌのいずれかの車線の近傍を走行し或いは車線を跨いで走行している先行車両Ｖahに対して、自車両をそのやや走行路Ｒの中央ＣＬ寄りに追従させることが可能となり、ドライバに不安感を与えることなく自車両を先行車両Ｖahに追従させることが可能となる。

また、先行車両Ｖahが右車線Ｌｒまたは左車線Ｌｌのいずれかの車線の近傍を走行し或いは車線を跨いで走行している場合に、自車両の走行目標点Ｍを、例えば走行路Ｒの中央ＣＬに設定するのではなく、自車両が当該車線を逸脱しない程度の位置に走行目標点Ｍをオフセットさせることができるため、自車両の進行方向が急激に変更されることがなく、ドライバに違和感を与えることなく適切な位置に走行目標点を定めて先行車両追従操舵制御を継続させることが可能となる。

さらに、先行車両Ｖahが一方の車線に対して走行路Ｒの中央ＣＬ側から接近しているような状況では、自車両のドライバは、通常、先行車両Ｖahの位置よりもやや走行路Ｒの中央ＣＬに近い側に向かって自車両を走行させる。一方、先行車両Ｖahが車線を跨いだり車線からほとんど逸脱しているような状況では、自車両のドライバは、通常、先行車両Ｖahの位置よりも大きく走行路Ｒの中央ＣＬに近い側に向かって自車両を走行させる。

そのため、走行目標点Ｍのオフセット量Ｏxを、先行車両Ｖahの位置が走行路Ｒの中央ＣＬから離れるほど絶対値が大きくなるように設定することで、ドライバにとって不安感や違和感なく、しかも、ドライバの感覚に適合した自然な先行車両追従操舵制御を行うことが可能となる。

なお、前記（７）、（８）式におけるｄpl(r)、ｄpl(l)が取り得る値の範囲や、前記（９）、（１０）式における係数や切片の値は、上記の数値に限定されず、各車両ごと或いは各車種ごとに車両の寸法や走行性能等に基づいて実験的に適宜設定される。

本実施形態に係る操舵支援装置の構成を示すブロック図である。 図１の操舵支援装置の検出手段の構成を示すブロック図である。 基準画像の一例を示す図である。 図２の基準画像等に基づいて形成される距離画像を示す図である。 図２の基準画像上に検出された左右の車線候補点を表す図である。 図２の基準画像上に検出された左右の車線を表す図である。 区分の視差を実空間上にプロットした点を表す図である。 図７の各点を直線近似して得られる物体を表す図である。 基準画像上に枠線で包囲されて検出された各立体物を表す図である。 自車両の走行軌跡および進行路を説明する図である。 走行目標点設定手段以下の各手段での処理の手順を示すフローチャートである。 走行目標点設定手段以下の各手段での処理の手順を示すフローチャートである。 第１距離、第２距離、左右の車線を基準とした先行車両の重心の位置ｄpl(r)、ｄpl(l)等を説明する図である。 先行車両が走行路端を走行中でない場合の走行目標点の設定手法を説明する図である。 先行車両が走行路端を走行中である場合の走行目標点の設定手法を説明する図であり、（Ａ）は先行車両が右車線側の走行路端を走行中の場合、（Ｂ）は先行車両が左車線側の走行路端を走行中の場合を表す。 ｄpl(r)、ｄpl(l)とオフセット量との関係を表すグラフであり、（Ａ）は先行車両が右車線側の走行路端を走行中の場合、（Ｂ）は先行車両が左車線側の走行路端を走行中の場合を表す。 先行車両が走行路端を走行中である場合の先行車両の位置と走行目標点が設定される位置との関係を表す図である。 自車両のステアリングホイールが転舵された場合に走行目標点をさらに移動させることを説明する図である。 ステアリングトルクの入力値の時間経過の一例を表すグラフである。 （Ａ）ステアリングトルクの入力値の時間経過の一例を表すグラフであり、（Ｂ）ステアリングトルクの入力値を一定値ずつ増減させることを説明する図である。

符号の説明

１ 操舵支援装置
２ａ 車線検出手段
２ｂ 先行車両検出手段
３ 走行目標点設定手段
４ 操舵制御手段
Ａ 自車両
ＣＬ 走行路の中央
Ｄ１ 第１距離
Ｄ２ 第２距離
ｆstrq ステアリングトルクの入力値
ｆth 閾値
Ｇ 先行車両の位置、先行車両の所定の位置（先行車両の重心）
Ｈ オフセットさせた位置
Ｌｌ 左側の車線（左車線）
Ｌｒ 右側の車線（右車線）
Ｍ 走行目標点
Ｏx オフセット量
Ｐx ステアリングトルクの入力方向への走行目標点のオフセット量（移動量）
Ｒ 走行路
ＳＨ ステアリングホイール
Ｖah 先行車両
ΔＷ 一定値

Claims (14)

1. 道路上に標示された車線を検出する車線検出手段と、
   自車両の前方を走行する先行車両を検出する先行車両検出手段と、
   前記先行車両の位置が前記車線から所定の範囲内にない場合には前記先行車両の所定の位置に自車両の走行の走行目標点を設定し、前記先行車両の位置が左右いずれか一方の前記車線から所定の範囲内にある場合には前記先行車両の前記所定の位置よりも自車両の走行路の中央に向けてオフセットした位置に前記走行目標点を設定する走行目標点設定手段と、
   自車両が前記走行目標点上を通過するように操舵制御する操舵制御手段と、
   を備えることを特徴とする操舵支援装置。
2. 前記所定の範囲は、前記車線から、自車両の走行路の中央に向かう方向に所定の第１距離だけ離れた位置から、自車両の走行路の中央から離れる方向に所定の第２距離だけ離れた位置までの範囲であることを特徴とする請求項１に記載の操舵支援装置。
3. 前記走行目標点のオフセット量は、その絶対値が、前記先行車両の位置が自車両の走行路の中央から離れるほど大きくなるように設定されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の操舵支援装置。
4. 前記走行目標点のオフセット量は、自車両の車幅方向右向きを正とし、前記オフセット量をＯx［ｍｍ］、左右の前記車線に対する前記先行車両の前記自車両の車幅方向の位置をそれぞれｄpl(r)［ｍｍ］、ｄpl(l)［ｍｍ］とした場合、
   先行車両が右側の車線側にある場合には、
   

   

   ただし、−１３００≦ｄpl(r)≦１３００、
   先行車両が左側の車線側にある場合には、
   

   

   ただし、−１３００≦ｄpl(l)≦１３００
   でそれぞれ算出されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の操舵支援装置。
5. 前記走行目標点設定手段は、検出された左右の前記車線のいずれに対しても前記先行車両の位置が前記各車線から所定の範囲内にあると判断した場合には、前記走行目標点のオフセットを行わず、前記先行車両の所定の位置に自車両の走行の走行目標点を設定することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の操舵支援装置。
6. 前記走行目標点設定手段は、検出された左右の前記車線同士の間隔が予め設定された閾値以下または閾値未満である場合には、前記走行目標点のオフセットを行わず、前記先行車両の所定の位置に自車両の走行の走行目標点を設定することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の操舵支援装置。
7. 前記走行目標点のオフセット量は、前記車線を境界として自車両の走行路に隣接する走行路上に他の車両を検出した場合には、その絶対値がより大きくなるように修正することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の操舵支援装置。
8. 前記走行目標点設定手段は、ステアリングホイールが転舵された場合には、前記走行目標点を当該転舵によるステアリングトルクの入力方向にオフセットした位置に設定することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の操舵支援装置。
9. 前記ステアリングトルクの入力方向への前記走行目標点のオフセット量は、前記ステアリングトルクの入力値の時間積分値に比例するように設定されることを特徴とする請求項８に記載の操舵支援装置。
10. 前記ステアリングトルクの入力方向への前記走行目標点のオフセット量は、前記ステアリングトルクの入力値の絶対値が予め設定された閾値以上である状態が所定時間継続した場合、前記入力値と正負が等しくなるように一定値を増減させて時間積分した値に比例するように設定されることを特徴とする請求項８に記載の操舵支援装置。
11. 前記ステアリングトルクの入力方向への前記走行目標点のオフセット量は、前記先行車両の左端または右端までの範囲とされていることを特徴とする請求項８から請求項１０のいずれか一項に記載の操舵支援装置。
12. 前記ステアリングトルクの入力方向への前記走行目標点のオフセット量は、自車両が前記走行目標点上を通過するように操舵制御された場合に自車両が前記車線からはみ出さない範囲とされていることを特徴とする請求項８から請求項１１のいずれか一項に記載の操舵支援装置。
13. 前記ステアリングトルクの入力方向への前記走行目標点のオフセット量は、前記車線を境界として自車両の走行路に隣接する走行路であって、前記ステアリングトルクの入力方向とは逆方向に隣接する走行路に他の車両を検出した場合には、通常よりもその絶対値が大きくなるように設定されていることを特徴とする請求項８から請求項１２のいずれか一項に記載の操舵支援装置。
14. 前記ステアリングトルクの入力方向への前記走行目標点のオフセット量は、自車両と前記先行車両との間の領域に、前記ステアリングトルクの入力方向とは逆方向から横向きに進入する物体が検出された場合には、通常よりもその絶対値が大きくなるように設定されていることを特徴とする請求項８から請求項１３のいずれか一項に記載の操舵支援装置。

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