JP2015020667A - 車線維持支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車線検出手段以外の関連部品等に所定の異常が検出された場合に、車線維持支援機能を部分的に維持することが可能な車線維持支援装置の提供。【解決手段】車線維持支援装置は、車線検出手段と、情報出力装置と、車両の向きを変化させる力を発生するアクチュエータと、車線維持支援制御を行う制御装置とを備え、車線維持支援制御は、情報出力装置を介して警報を出力する警報制御と、アクチュエータを介して車両の向きを変化させる介入制御とを含み、制御装置は、警報制御及び介入制御に関連する部品の異常判定結果に応じて、警報制御及び介入制御の双方が実行可能な第１モード、警報制御及び介入制御のうちの介入制御のみが抑制される第２モード、又は、警報制御及び介入制御の双方が抑制される第３モードで選択的に動作し、制御装置は、第１モードで動作中、異常判定結果が、警報制御及び介入制御に関連する部品のうち、介入制御に関連する部品のみの異常状態を表す場合、第２モードに移行する。【選択図】図４

Description

本開示は、車線維持支援装置に関する。

従来から、磁気ネイルセンサによって検出した磁気ネイルからの磁気の大きさに基づいて、車両が走行車線から逸脱するのを報知する車線逸脱警報機能と、逸脱するのを回避または抑制する操舵制御機能とを実行している状況下で、磁気ネイルセンサによる情報入手の不全状態が発生した場合に、ＣＣＤカメラによる撮像画像に基づいて車線逸脱警報機能だけを実行する車両用制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開2001-273597号公報

しかしながら、上記の特許文献１に記載の構成では、磁気ネイルセンサとＣＣＤカメラの２種類の車線検出手段を冗長的に備える必要があり、コスト高となる。また、上記の特許文献１には、磁気ネイルセンサが正常である状況下で、操舵制御機能に関連する他の部品（例えば、ステアリング機構やブレーキ機構のアクチュエータ）に異常が検出された場合の処理についてはなんら開示されていない。

そこで、本開示は、車線検出手段以外の関連部品等に所定の異常が検出された場合に、車線維持支援機能を部分的に維持することが可能な車線維持支援装置の提供を目的とする。

本開示の一局面によれば、車両が走行する車線を検出する車線検出手段と、
情報出力装置と、
車両の向きを変化させる力を発生するアクチュエータと、
車線維持支援機能がオン状態である状況下で、前記車線検出手段により検出された車線と車両との位置関係に基づいて、車線維持支援制御を行う制御装置とを備え、
前記車線維持支援制御は、前記情報出力装置を介して警報を出力する警報制御と、前記アクチュエータを介して車両の向きを変化させる介入制御とを含み、
前記制御装置は、前記警報制御及び前記介入制御に関連する部品の異常判定結果に応じて、前記警報制御及び前記介入制御の双方が実行可能な第１モード、前記警報制御及び前記介入制御のうちの前記介入制御のみが抑制される第２モード、又は、前記警報制御及び前記介入制御の双方が抑制される第３モードで選択的に動作し、
前記制御装置は、前記第１モードで動作中、前記異常判定結果が、前記警報制御及び前記介入制御に関連する部品のうち、前記介入制御に関連する部品のみの異常状態を表す場合、前記第２モードに移行する、車線維持支援装置が提供される。

本開示によれば、車線検出手段以外の関連部品等に所定の異常が検出された場合に、車線維持支援機能を部分的に維持することが可能な車線維持支援装置が得られる。

一実施例による車線維持支援装置の概略構成を示す図である。 図２（Ａ）は、操舵トルク（操舵力）により介入制御を行う際の制御装置１５のブロック図の一例を示す図であり、図２（Ｂ）は、制動力により介入制御を行う際の制御装置１５のブロック図の一例を示す図である。 制御装置１５の動作モードと異常判定結果との関係の一例を示す表図である。 制御装置１５により実行されてよい自動モード切替処理の一例を示すフローチャートである。 制御装置１５により実行されてよいモード切替時の告知処理の一例を示すフローチャートである。 制御装置１５により実行されてよい作動車速外告知処理の一例を示すフローチャートである。 制御装置１５により実行されてよいモード復帰処理の一例を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。

図１は、一実施例による車線維持支援装置１００の概略構成を示す図である。図１に示す例では、車線維持支援装置１００は、前方カメラ１１、白線認識装置１２、車輪速センサ１３、メインスイッチ１４、制御装置１５、操舵アクチュエータ１６、ブレーキアクチュエータ１７、ブザー４０、及び、メータ４２を含む。

前方カメラ１１は、主に車両前方の所定範囲を含む車両周囲を撮影する単眼又は複眼のカメラであってよい。カメラの光電変換素子はＣＣＤ（charge-coupled device)、ＣＭＯＳ（complementary metal oxide semiconductor）などであってよい。前方カメラ１１は、車両前方を撮影して得られた画像データを白線認識装置１２に出力してよい。車両前方の撮影は所定のフレーム速度（例えば、毎秒３０〜６０フレーム）で周期的に行われてよい。

白線認識装置１２は、各画像データから車線区分標示を認識し、道路情報を算出してよい。車線区分標示とは、走行レーン（車線）を区分（画成）する路面標示をいう。車線区分標示は、例えば白色などの路面とは識別可能なペイントが道路に沿って線状に塗布されることで形成された線状の標示物である。また、道路法規や国によって黄色やオレンジなどの有彩色で形成された白線も存在する。また、車線区分標示には、線状に形成されたものだけでなく、所定長毎にペイントの非形成部を設けた点線や破線も含まれる。さらに、ペイントではなく、米国などのボッツドッツのような立体物で走行レーンを区分する場合、このような立体物も車線区分標示である。また、キャッツアイやランプのように光を発するものを道路に沿って配置することで走行レーンを区分する場合、これらも車線区分標示である。

道路情報は、車両の走行レーンの方向と車両の前後方向軸とのなす角（ヨー角）φ、走行レーンの中央から車両中央までの横変位Ｘ、及び、走行車線の曲率βを含んでよい。白線認識装置１２は、各画像データから算出した道路情報を制御装置１５に出力する。尚、走行車線の曲率βは、画像データの上下方向の所定間隔毎に、水平方向に輝度情報を走査し、水平方向の所定以上の強度のエッジを検出し、検出したエッジの位置に対してカーブフィッティング（最小二乗法等）を適用して導出されてもよい。尚、白線認識装置１２の機能の一部または全部は、制御装置１５により実現されてもよい。

車輪速センサ１３は、左前輪ＦＬ、右前輪ＦＲ、左後輪ＲＬ、右後輪ＲＲのそれぞれの車輪速度を検出してよい。制御装置１５は、各車輪の車輪速度のうち、従動輪の２つの車輪速度の平均を車両の速度として採用してよい。尚、車速は、トランスミッションのアウトプットシャフトの回転数や、ＧＮＳＳ（global navigation satellite system）受信機による車両位置測位結果の履歴等に基づいて算出されてもよい。

メインスイッチ１４は、ユーザにより操作されるスイッチであり、車室内の任意の場所に配置されてよい。メインスイッチ１４は、機械的なスイッチであってもよいし、タッチスイッチであってもよい。メインスイッチ１４は、後述の車線維持支援制御を行うか否かの意思をユーザが車線維持支援装置１００に対して入力するためのインターフェースである。ここでは、一例として、メインスイッチ１４は、車線維持支援制御を行う意図があるときにオンにされるものとする。尚、メータ４２には、メインスイッチ１４のオン／オフ状態（即ち車線維持支援機能のオン／オフ状態）を知らせる表示が出力されてよい。

操舵アクチュエータ１６は、操舵トルク（操舵力）を発生する任意の構成であってよい。操舵アクチュエータ１６は、運転者の操舵方向にアシストトルクを加えるアシスト制御で使用されるモータであってよい。例えば、操舵アクチュエータ１６は、ステアリングギアボックス内にステアリングラック（図示せず）と同軸に設けられてよい。この場合、操舵アクチュエータ１６は、ボールねじナットを介してステアリングラックに噛合されてよい。この場合、操舵アクチュエータ１６は、その駆動力によりステアリングラックの移動を助勢する。ステアリングシャフト１８には、ユーザの運転者操舵トルクを検出する運転者操舵トルクセンサ４４が配置されてよい。操舵アクチュエータ１６は、後述の如く、目標トレースラインに応じて指示されるステアリングトルクを発生する。これにより、車線維持（例えば逸脱抑制）のためのステアリングトルクを発生することができる。

ブレーキアクチュエータ１７には、各車輪に設けられるホイルシリンダ１９（以下、ホイルシリンダＦＬ〜ＲＲという）が接続されている。ブレーキアクチュエータ１７は各輪毎に制動油圧を独立に制御するため、制動流体の流路に配置されたソレノイドバルブの開度を調整してホイルシリンダＦＬ〜ＲＲのホイルシリンダ圧を制御する。これにより、車体に任意のヨーモーメントを与えることができる。これにより、車線維持（例えば逸脱抑制）のための制動力（及びそれによるヨーモーメント）を発生することができる。

制御装置１５は、１つ又は複数の電子制御ユニットで構成されてよい。制御装置１５は、例えば、マイコン１５２、入力回路１５１及び出力回路１５３を備える。この場合、マイコン１５２のＣＰＵはプログラムを実行することで、後述の各種機能を実現する。

制御装置１５は、道路情報に基づき車線維持支援制御を行う。車線維持支援制御は、ブザー４０やメータ４２のような情報出力装置を介した警報制御と、操舵アクチュエータ１６やブレーキアクチュエータ１７を介して車両の向きを変化させる介入制御とを含む。

警報制御は、種々の態様で実現されてもよい。例えば、警報制御の警報出力条件は、後述の介入制御の実行条件と同一であってよい。或いは、警報制御による警報出力条件は、後述の介入制御の実行条件と異なる条件であってよい。例えば、介入制御は、車両の車輪が車線区分標示を踏む前に実行される一方、警報出力は、車両の車輪が車線区分標示を踏んだときに実行されてもよい。また、警報出力態様についても任意であり、メータ４２上の表示の形態の警報であってもよいし、ブザー４０による音響的な警報であってもよいし、その他、振動等が使用されてもよいし、これらが任意に組み合わされてもよい。

介入制御は、種々の態様で実現されてもよい。例えば、介入制御は、走行レーンを維持して走行するように運転者の操舵を支援するＬＫＡ(Lane Keeping Assist)や、走行レーンからの逸脱が検出された場合に動作するＬＤＷ(Lane Departure Warning)と同様であってよいし、他のその類の制御であってもよい。ＬＫＡでは、定常的に、目標とする走行線（走行車線中央）からの横変位やヨー角などに応じてステアリングトルクや制動力を支援し、逸脱傾向が検出された場合には逸脱抑制するためのステアリングトルクやヨーモーメントにより逸脱抑制する。ＬＤＷでは、走行レーンからの逸脱傾向が検出された場合に、逸脱抑制するためのステアリングトルクやヨーモーメントにより逸脱抑制する。尚、介入制御時には、ステアリングトルク及びヨーモーメントの双方が発生されてもよいし、ステアリングトルク及びヨーモーメントの一方のみが発生されてもよい。

図２（Ａ）は、操舵トルク（操舵力）により介入制御を行う際の制御装置１５のブロック図の一例を示す図であり、図２（Ｂ）は、制動力により介入制御を行う際の制御装置１５のブロック図の一例を示す図である。

図２（Ａ）に示す例では、制御装置１５は、逸脱判定部２１、目標トレースライン作成部２２、目標横加速度演算部２３、及び、目標ステアリングトルク演算部２４を有する。

逸脱判定部２１は、車両が走行レーンから逸脱するか否か判定する。逸脱判定は、任意の方法で実現されてもよい。例えば、車両の横変位Ｘの変化態様に基づいて、逸脱予測時間を算出し、逸脱予測時間が閾値以下になると逸脱傾向がある（逸脱する）ことを検出する。

目標トレースライン作成部２２は、逸脱すると判定された場合に、逸脱を抑制するための目標トレースラインを作成する。目標トレースラインは、第１ラインと第２ラインの２つのラインを含んでよい。この場合、第１ラインは、逸脱抑制するための目標トレースラインであってよく、第２ラインは、逸脱抑制後の車両の向きを修正するための目標トレースラインであってよい。第２ラインは、カーブ出口付近では略直線に設定されてもよい。

目標横加速度演算部２３は、逸脱すると判定された場合、目標トレースラインを車両が走行するように目標横加速度を算出する。例えば、目標横加速度は例えば以下のように算出されてよい。
目標横加速度Ｇｘ＝G１・Ｖ^２・β＋G２・φ＋Ｇ３・Ｘ
ここで、Ｇ１はフィードフォワード演算子（ゲイン）、Ｇ２はフィードバック演算子、Ｇ３はフィードバック演算子である。なお、このような算出方法は一例であって、例えば横変位Ｘとヨー角φだけから算出してもよいし、ヨー角φのフィードバック項に速度を含めてもよい。また、単純に、ヨー角φと横変位Ｘに目標横加速度Ｇｘを対応づけたマップから読み出してもよい。

目標ステアリングトルク演算部２４は、目標横加速度に応じた目標ステアリングトルクを演算する。例えば、車速に応じてゲインＫを決定し、ゲインＫと目標横加速度とに基づいて、下式により目標ステアリングトルクを算出する。
目標ステアリングトルクＳＴ＝Ｋ・Ｇｘ
尚、ゲインＫは、目標トレースラインをトレースするために必要なステアリングトルクが車速に応じて異なることを考慮して定められた車速の関数である。

図２（Ｂ）に示す例では、制御装置１５は、目標ステアリングトルク演算部２４に代えて、目標制動圧演算部２５を含む。目標制動圧演算部２５は、目標横加速度に応じた目標制動圧を演算する。例えば、目標制動圧演算部２５は、目標横加速度と車速から目標制動トルクを演算する。具体的には、目標横加速度に基づいて、前輪の目標シリンダ圧差ΔＰｆと後輪の目標シリンダ圧差ΔＰｒを算出する。
ΔＰｆ＝２・Ｃｆ・（Ｇｘ−Ｔｈ）／Ｔｒ
ΔＰｒ＝２・Ｃｒ・Ｇｘ／Ｔｒ
ここで、Ｔｒはトレッド長、Ｃｆ，Ｃｒは、横加速度をホイルシリンダ圧に換算する場合の換算係数である。また、Ｔｈは前輪の目標シリンダ圧差ΔＰｆを後輪よりも小さくするための定数である。外側逸脱の場合は、外輪（左カーブの場合は左側）の前輪の目標ホイルシリンダ圧を内輪の前輪の目標ホイルシリンダ圧よりもΔＰｆ大きくし、外輪の後輪の目標ホイルシリンダ圧を内輪の後輪の目標ホイルシリンダ圧よりもΔＰｒ大きくする。これにより、内向きのヨーモーメントが発生し逸脱を抑制できる。また、内側逸脱の場合は、外輪（左カーブの場合は右側）の前輪の目標ホイルシリンダ圧を内側の前輪の目標ホイルシリンダ圧よりもΔＰｆ大きくし、外輪の後輪の目標ホイルシリンダ圧を内側の後輪の目標ホイルシリンダ圧よりもΔＰｒ大きくする。これにより、外向きのヨーモーメントが発生し逸脱を抑制できる。

なお、制御装置１５は目標ステアリングトルク演算部２４と目標制動圧演算部２５の両方を有していてもよい。これにより、逸脱抑制の制御量をステアリングトルクとヨーモーメントに分割して制御することができる。

図３は、制御装置１５の動作モードと異常判定結果との関係の一例を示す表図である。

図３に示す例では、制御装置１５の動作モードは大きく４種類存在し、細かくは１２（４×３）種類存在する。具体的には、動作モードは、警報制御と介入制御の双方が実行可能なＡモードと、警報制御と介入制御のうちの介入制御のみが実行可能なＢモードと、警報制御と介入制御のうちの警報制御のみが実行可能なＣモードと、警報制御と介入制御の双方が実行不能な（非作動状態に維持される）Ｄモードとを含む。

制御装置１５は、Ａモードで動作中、警報制御の警報出力条件が満たされた場合には、警報出力を行い、介入制御の実行条件が満たされた場合には、介入制御を実行する。制御装置１５は、Ｂモードで動作中、警報制御の警報出力条件が満たされた場合でも、警報出力を行わず、介入制御の実行条件が満たされた場合には、介入制御を実行する。制御装置１５は、Ｃモードで動作中、警報制御の警報出力条件が満たされた場合には、警報出力を行うが、介入制御の実行条件が満たされた場合でも、介入制御を実行しない。制御装置１５は、Ｄモードで動作中、警報制御の警報出力条件が満たされた場合でも、警報出力を行わず、介入制御の実行条件が満たされた場合でも、介入制御を実行しない。尚、Ｄモードで動作中は、警報出力条件等の判定は省略されてもよいし、車線維持支援制御のための各種処理についても実行されなくてもよい。

Ａモード、Ｂモード、Ｃモード及びＤモードは、初期的には、ユーザにより選択可能とされてもよい。モードは、任意のタイミング（例えばメインスイッチ１４をオンする際に）、ユーザにより選択／変更されてもよい。また、デフォルトのモードとして、所定のモード（例えば、Ａモード）が選択されてもよい。

Ａモード、Ｂモード、Ｃモード及びＤモードの各モードにおいては、異常判定結果に応じてそれぞれ３つのモードが設定されてもよい。図３に示す例では、異常判定結果は、正常状態と、異常状態とを含み、異常状態は、第１異常状態と、第２異常状態とを含む。例えば、Ｃモードにおいて、異常判定結果が正常状態を示すときはＣＮモードであり、異常判定結果が第１異常状態を示すときはＣＩモードであり、異常判定結果が第２異常状態を示すときはＣＭモードである。但し、ＣＮモード、ＣＩモード及びＣＭモードは、異常判定結果が相違するだけであり、警報制御と介入制御のうちの警報制御のみが実行可能なＣモードとしては同じである。これは、他のＡモード、Ｂモード、Ｄモードの各モード内においても同様である。尚、図３に示す例では、合計で１２のモードが定義されているが、実質的に使用しないモード（例えば、ＡＩモード等）もあり、適宜、省略されてもよい。

第１異常状態とは、恒久的な異常ではないが正常でもない状態である。例えば、第１異常状態は、過渡的（一時的）な異常状態であって、正常復帰する可能性のある異常状態であってよい。より具体的には、第１異常状態は、対象部品が所定閾値よりも高温になる高温状態、対象部品に対する供給電圧が所定閾値以下となる低電圧状態、対象部品との通信が所定閾値時間以下途絶えている短時間の通信不良状態等を含んでよい。これは、高温状態であれば、動作停止や冷却により正常状態に復帰する可能性があり、低電圧状態についても、例えば他の大電力負荷の動作の停止やバッテリの充電等により正常状態に復帰する可能性があり、通信不良状態についても、ノイズ等の原因がなくなることで正常状態に復帰する可能性があるためである。他方、第２異常状態は、修理を必要とする恒久的な異常状態であってよい。例えば、第２異常状態は、素子の故障（恒久的な故障）や、対象部品との通信が所定閾値時間を越えて途絶えている通信不能状態等を含んでよい。

図３に示すように、異常判定結果が正常状態を示すときは、制御装置１５は、ユーザにより選択されたモード（またはデフォルトのモード）で動作する。尚、ＤＮモードは、実質的にメインスイッチ１４がオフされている状態と同一であり、従って、省略されてもよい。

図４は、制御装置１５により実行されてよい自動モード切替処理の一例を示すフローチャートである。図４に示す処理は、例えばメインスイッチ１４がオンの間、所定周期毎に繰り返し実行されてよい。

ステップ４００では、現在のモードがＡモードかＢモードであるか否かを判定する。現在のモードがＡモードかＢモードである場合は、ステップ４０１に進み、それ以外の場合（ＣモードかＤモードの場合）、ステップ４２０に進む。

ステップ４０１では、異常判定処理を行う。異常判定処理の対象部品は、介入制御のみに関連する部品と、介入制御及び警報制御の双方に関連する部品とを含んでよい。介入制御のみに関連する部品は、介入制御に使用するアクチュエータ（操舵アクチュエータ１６やブレーキアクチュエータ１７）であってよい。これは、操舵アクチュエータ１６やブレーキアクチュエータ１７は、警報制御では使用しないためである。介入制御及び警報制御の双方に関連する部品は、例えば、前方カメラ１１や白線認識装置１２であってよい。これは、白線認識装置１２により導出される道路情報は、介入制御及び警報制御の双方で使用されるためである。

ステップ４０２では、上記ステップ４０１における異常判定結果が正常状態を示すか否かを判定する。異常判定結果が正常状態を示す場合は、ステップ４０４に進み、それ以外の場合（異常状態を示す場合）、ステップ４０６に進む。

ステップ４０４では、現在のモード（ＡＮモード又はＢＮモード）を維持して、今回周期の処理を終了する。即ちモード移行は実行されない。

ステップ４０６では、上記ステップ４０１における異常判定結果が第１異常状態を示すか否かを判定する。異常判定結果が第１異常状態を示す場合は、ステップ４０８に進み、それ以外の場合（第２異常状態を示す場合）、ステップ４１８に進む。尚、対象部品毎の各異常判定結果のうち、第２異常状態を示す結果が１つでもあれば、ステップ４１８に進み、それ以外の場合（第２異常状態を示す結果が１つもない場合）、ステップ４０８に進むこととしてよい。

ステップ４０８では、上記ステップ４０１における異常判定結果が、介入制御のみに関連する部品に係る第１異常状態を示すか否かを判定する。異常判定結果が、介入制御のみに関連する部品に係る第１異常状態を示す場合は、ステップ４１２に進み、それ以外の場合（介入制御及び警報制御の双方に関連する部品に係る第１異常状態を示す場合）は、ステップ４１４に進む。

ステップ４１２では、現在のモード（ＡＮモード又はＢＮモード）をＣＩモードに変更して、今回周期の処理を終了する。この場合、初期モード（ＡＮモード又はＢＮモード）とは別に、変更後のモード（ＣＩモード）を所定の記憶部（例えばＥＥＰＲＯＭ）に記憶して、今回周期の処理を終了し、ステップ４００に戻る。この場合、次の処理周期では、ステップ４００で否定判定され、ステップ４２０に進み、ステップ４２０で肯定判定されることになる。

ステップ４１４では、現在のモード（ＡＮモード又はＢＮモード）をＤＩモードに変更して、今回周期の処理を終了する。この場合、初期モード（ＡＮモード又はＢＮモード）とは別に、変更後のモード（ＤＩモード）を所定の記憶部に記憶して、今回周期の処理を終了し、ステップ４００に戻る。この場合、次の処理周期では、ステップ４００で否定判定され、ステップ４２０に進み、ステップ４２０で否定判定され、ステップ４４０に進むことになる。

ステップ４１８では、現在のモード（ＡＮモード又はＢＮモード）をＤＭモードに変更して、今回周期の処理を終了する。この場合、初期モード（ＡＮモード又はＢＮモード）とは別に、変更後のモード（ＤＭモード）を所定の記憶部に記憶して、今回周期の処理を終了し、ステップ４００に戻る。この場合、次の処理周期では、ステップ４００で否定判定され、ステップ４２０に進み、ステップ４２０で否定判定され、ステップ４４０に進むことになる。

ステップ４２０では、現在のモードがＣモードであるか否かを判定する。現在のモードがＣモードである場合は、ステップ４２１に進み、それ以外の場合（Ｄモードの場合）、ステップ４４０に進む。

ステップ４２１では、異常判定処理を行う。異常判定処理は、上記ステップ４０１で説明した通りであってよい。

ステップ４２２では、上記ステップ４０１における異常判定結果が正常状態を示すか否かを判定する。異常判定結果が正常状態を示す場合は、ステップ４２４に進み、それ以外の場合（異常状態を示す場合）、ステップ４２６に進む。異常判定結果が正常状態を示す場合とは、典型的には、初期モード（ユーザにより選択されたモード又はデフォルトのモード）がＣモードである場合である。

ステップ４２４では、現在のモード（ＣＮモード）を維持して、今回周期の処理を終了する。即ちモード移行は実行されない。

ステップ４２６では、上記ステップ４２１における異常判定結果が第１異常状態を示すか否かを判定する。異常判定結果が第１異常状態を示す場合は、ステップ４２８に進み、それ以外の場合（第２異常状態を示す場合）、ステップ４３８に進む。尚、対象部品毎の各異常判定結果のうち、第２異常状態を示す結果が１つでもあれば、ステップ４３８に進み、それ以外の場合、ステップ４２８に進むこととしてよい。

ステップ４２８では、上記ステップ４２１における異常判定結果が、介入制御のみに関連する部品に係る第１異常状態を示すか否かを判定する。異常判定結果が、介入制御のみに関連する部品に係る第１異常状態を示す場合は、ステップ４３２に進み、それ以外の場合（介入制御及び警報制御の双方に関連する部品に係る第１異常状態を示す場合）は、ステップ４３４に進む。

ステップ４３２では、現在のモード（ＣＮモード又はＣＩモード）をＣＩモードに変更（又は維持）して、今回周期の処理を終了する。この場合、初期モード（ＡＮモード、ＢＮモード又はＣＮモード）とは別に、変更後のモード（ＣＩモード）を所定の記憶部に記憶して、今回周期の処理を終了し、ステップ４００に戻る。この場合、次の処理周期では、ステップ４００で否定判定され、ステップ４２０に進み、ステップ４２０で肯定判定されることになる。

ステップ４３４では、現在のモード（ＣＮモード又はＣＩモード）をＤＩモードに変更して、今回周期の処理を終了する。この場合、初期モード（ＡＮモード、ＢＮモード又はＣＮモード）とは別に、変更後のモード（ＤＩモード）を所定の記憶部に記憶して、今回周期の処理を終了し、ステップ４００に戻る。この場合、次の処理周期では、ステップ４００で否定判定され、ステップ４２０に進み、ステップ４２０で否定判定され、ステップ４４０に進むことになる。

ステップ４３８では、現在のモード（ＣＮモード又はＣＩモード）をＤＭモードに変更して、今回周期の処理を終了する。この場合、初期モード（ＡＮモード、ＢＮモード又はＣＮモード）とは別に、変更後のモード（ＤＭモード）を所定の記憶部に記憶して、今回周期の処理を終了し、ステップ４００に戻る。この場合、次の処理周期では、ステップ４００で否定判定され、ステップ４２０に進み、ステップ４２０で否定判定され、ステップ４４０に進むことになる。

ステップ４４０では、現在のモード（Ｄモード）を維持して、そのまま終了する。この場合、ステップ４００には戻らずに、図４の処理ルーチンは終了することとしてよい。

このように図４に示す処理によれば、異常判定結果が、介入制御のみに関連する部品に係る第１異常状態を示す場合は、警報制御の実行可能状態が維持（又は形成）される。例えば、ユーザにより選択されたモード（初期モード）がＡモードである場合、Ａモード中に、異常判定結果が、介入制御のみに関連する部品に係る第１異常状態を示す場合は、介入制御のみが禁止され、警報制御の実行可能状態が維持される。また、ユーザにより選択されたモード（初期モード）がＢモードである場合、Ｂモード中に、異常判定結果が、介入制御のみに関連する部品に係る第１異常状態を示す場合は、介入制御のみが禁止され、警報制御の実行可能状態が形成される。また、ユーザにより選択されたモード（初期モード）がＣモードである場合、Ｃモード中に、異常判定結果が、介入制御のみに関連する部品に係る第１異常状態を示す場合は、警報制御の実行可能状態が維持される。これにより、警報制御により車線維持支援機能を部分的に維持し、車両走行の安全性を維持することができる。

尚、図４に示す例では、Ａモード又はＢモード中に、異常判定結果が、介入制御のみに関連する部品に係る第２異常状態を示す場合は、Ｄモードに移行するが（ステップ４１８）、異常判定結果が、介入制御のみに関連する部品に係る第１異常状態を示す場合と同様に、Ｃモードに移行することとしてもよい。これは、かかる場合でも、警報制御の実行可能状態は継続可能であるためである。また、同様に、図４に示す例では、Ｃモード中に、異常判定結果が、介入制御のみに関連する部品に係る第２異常状態を示す場合は、Ｄモードに移行するが（ステップ４３８）、Ｃモードを維持することとしてもよい。

また、図４に示す例では、異常状態は、第１異常状態と第２異常状態とを区別して検出しているが、これらを区別せずに、異常状態か正常状態かを判別することとしてもよい。この場合、Ａモード又はＢモード中に、異常判定結果が、介入制御のみに関連する部品に係る異常状態を示す場合は、Ｃモードに移行することとしてもよい。また、Ｃモード中に、異常判定結果が、介入制御のみに関連する部品に係る異常状態を示す場合は、Ｃモードを維持することとしてもよい。

また、図４に示す例では、Ｂモード中に、異常判定結果が、介入制御のみに関連する部品に係る第１異常状態を示す場合に、Ｃモードに移行するが（ステップ４１２）、介入制御を初期的に望んでいないユーザの意思（初期モード）を重視して、Ｄモードに移行することとしてもよい。

図５は、制御装置１５により実行されてよいモード切替時の告知処理の一例を示すフローチャートである。尚、モード切替時の告知処理は、好ましくは実行される処理であり、省略されてもよい。

ステップ５００では、モード切り替えを実行したか否かを判定する。モード切り替えは、例えば図４に示す処理により実行される。具体的には、図４のステップ４１２、ステップ４１４、ステップ４１８、ステップ４３４又はステップ４３８の処理を実行したときは、モード切り替えを実行したとして、ステップ５０２に進む。尚、図４のステップ４３２の処理を実行したときは、Ｃモードが維持されるので、モード切り替えを実行していないと判定してよい。即ち、ステップ５００で判定するモード切り替えは、Ａモード、Ｂモード、Ｃモード、Ｄモード間の切り替えであり、例えばＣモード内部の切り替え（例えばＣＮモードからＣＩモードへの切り替え）は含まなくてよい。

ステップ５０２では、メータ４２に、モード切り替えを実行したことを示す情報を出力する（告知を行う）。これにより、ユーザは、モードが切り替わったことを把握することができる。尚、この告知は、モード切り替えを実行した理由を示す情報の出力を伴ってもよい。例えば、図４のステップ４１２によりモードがＡモードからＣモードに切り替わる場合は、「操舵アクチュエータの一時的な異常のために、ＡモードからＣモードに切り替えます」といった趣旨の表示が出力されてもよい。

図６は、制御装置１５により実行されてよい作動車速外告知処理の一例を示すフローチャートである。図６に示す処理は、図５の処理に関連した処理であり、メインスイッチ１４がオンの間、所定周期毎に繰り返し実行されてよい。

ステップ６００では、所定の作動車速外告知条件が成立したか否かを判定する。所定の作動車速外告知条件は、任意に設定されてよい。例えば、車線維持支援制御は、適切な車速範囲で実行されることが望ましいため、所定の作動車速外告知条件は、車速が所定の下限車速以下の状態が所定時間以上継続したときや、車速が所定の上限車速以上の状態が所定時間以上継続したときに満たされてよい。所定の作動車速外告知条件が成立した場合は、ステップ６０２に進み、不成立の場合は、成立待ち状態となる。

ステップ６０２では、図５のステップ５０２による告知（モード切り替え告知）を実行中であるか否かを判定する。モード切り替え告知を実行中である場合は、ステップ６０４に進み、それ以外の場合（即ちモード切り替え告知を実行中でない場合）は、ステップ６０６に進む。

ステップ６０４では、作動車速外告知を実行しない（省略する）。これにより、作動車速外告知とモード切り替え告知とが同時に実行されるのが防止される。

ステップ６０６では、メータ４２を介して作動車速外告知を実行する。この作動車速外告知は、任意の態様で実行されてもよい。例えば、作動車速外告知は、車速が規定範囲外であることに起因して車線維持支援制御が実行されていないことを示す情報（即ち理由を示す情報）をメータ４２に出力することにより実現される。尚、作動車速外告知は、１トリップ中に既に実行済みの場合は、省略されてもよい。

図６に示す処理によれば、作動車速外告知とモード切り替え告知のタイミングが重複した場合に、モード切り替え告知のみを行うことで、２つの告知が実行される場合に感じうるユーザの煩わしさを低減することができる。尚、図６に示すステップ６０４の処理は、ユーザが作動車速外告知を常に出力することを望んでいる場合は、省略されてもよい。このような意思は、所定のインターフェースを介して入力されてよい。

尚、図６に示す処理では、如何なるモード切り替え告知の出力時でも、作動車速外告知が抑制されているが、作動車速外告知が抑制されるモード切り替え告知は、特定のモード切り替え告知時に限定されてもよい。例えば、Ｃモード又はＤモードへのモード切り替え告知中に限り、作動車速外告知が抑制されることとしてもよい。

図７は、制御装置１５により実行されてよいモード復帰処理の一例を示すフローチャートである。図７に示す処理は、異常判定結果が第１異常状態であることに起因してモード切り替え（特にＡモード又はＢモードから、ＣモードやＤモードへの移行）が実行された後に実行されてよい。例えば、図７に示す処理は、図４のステップ４１２、ステップ４１４又はステップ４３４の処理を実行した後に実行されてよい。また、図７に示す処理は、モード切り替えが実行されたトリップと同一のトリップ中に実行されてよい。

ステップ７００では、メインスイッチがオフからオンにされたか否かを判定する。尚、図７に示す処理が開始される前提は、異常判定結果が第１異常状態であることに起因してモード切り替えが実行されたことである。かかるモード切り替えは、メインスイッチがオン状態であるときに実行される（図４参照）。従って、モード切り替え後に、ユーザによりメインスイッチがオフにされ、その後、ユーザによりメインスイッチがオンにされた場合に、ステップ７００の判定が肯定判定となる。メインスイッチがオフからオンにされた場合は、ステップ７０１に進み、それ以外の場合は、待ち状態となる。

ステップ７０１では、異常判定処理を実行する。異常判定処理は、上記ステップ４０１で説明した通りであってよい。

ステップ７０２では、異常判定結果が正常状態を示すか否かを判定する。異常判定結果が正常状態を示す場合（即ち、第１異常状態から正常状態へ復帰した場合）、ステップ７０４に進み、それ以外の場合（例えば第１異常状態のままである場合）、ステップ７０６に進む。

ステップ７０４では、動作モードが元のモードに設定される。即ち、初期モードへ復帰する。尚、元のモードは、所定の記憶部（例えばＥＥＰＲＯＭ）に記憶された情報（図４の説明参照）に基づいて判断されてよい。例えば、図４のステップ４１２によりＡモードからＣモードに移行されていた場合は、Ａモードへ復帰する。また、図４のステップ４１２によりＢモードからＣモードに移行されていた場合は、Ｂモードへ復帰する。また、図４のステップ４１４によりＡモードからＤモードに移行されていた場合は、Ａモードへ復帰する。また、図４のステップ４１２によりＢモードからＤモードに移行されていた場合は、Ｂモードへ復帰する。また、図４のステップ４３４によりＣモードからＤモードに移行されていた場合は、初期モード（Ａモード、ＢモードまたはＣモード）へ復帰する。尚、このようにして動作モードが設定（決定）されると、図４の処理が起動され、図４の処理が繰り返し実行されてよい。

ステップ７０６では、動作モードが切り替え後のモードに設定される。即ち元のモード（初期モード）への復帰は実行されない（禁止される）。尚、切り替え後のモードは、所定の記憶部（例えばＥＥＰＲＯＭ）に記憶された情報（図４の説明参照）に基づいて判断されてよい。尚、このようにして動作モードが設定（決定）されると、図４の処理が起動され、図４の処理が繰り返し実行されてよい。

ところで、第１異常状態は、上述の如く、時間の経過等により正常状態へ復帰する場合があるので、かかる復帰が実現されたときは、車両走行の安全性の観点から、元のモードへ直ちに復帰するのが望ましい。しかしながら、元のモードへの復帰は、制限されていた介入制御の実行（復活）を伴うので、介入制御の性質上、ユーザの意思を確認した上で実現するのが望ましい。

この点、図７に示す処理によれば、異常判定結果が第１異常状態であることに起因してモード切り替えが実行された後、ユーザがメインスイッチをオフからオンに切り替えた場合に限り、復帰条件が判定される。これにより、メインスイッチのオフからオンへの切り替えが、ユーザの意思の確認となり、適切なタイミングで元のモードへの復帰を実現することができる。尚、この目的のため、ユーザには、「メインスイッチのオフからオンに切り替えにより初期モードへの復帰が可能となりうる点（但し、正常状態への復帰が条件）」が周知されてよい。従って、この目的のため、例えば図５に示したモード切り替え告知は、かかる案内の出力を伴ってもよい。

尚、図７に示す例では、介入制御の復活を伴うモード復帰及び介入制御の復活を伴わないモード復帰（例えば、ＤモードからＣモードへの復帰）のいずれに対しても、メインスイッチのオフからオンへの切り替えを一要件としている。しかしながら、介入制御の復活を伴わないモード復帰（例えば、ＤモードからＣモードへの復帰）については、メインスイッチのオフからオンへの切り替えを必要としなくてもよい。即ち、ステップ７００の判定は省略されてもよい。これは、警報制御は、介入制御よりも車両走行性への影響が少ないためである。

また、図７に示す処理は、異常判定結果が第１異常状態であることに起因してモード切り替えが実行された後にのみ実行され、異常判定結果が第２異常状態であることに起因してモード切り替えが実行された後には実行されない。これは、第２異常状態の場合は、第１異常状態とは異なり、修理（部品交換を含む）を伴わずに正常状態への復帰の可能性が低いためである。また、１トリップ中に、異常判定結果が第２異常状態となってから正常状態に戻るのは、異常判定の信頼性が低いことを意味するためである。このように、図７に示す処理によれば、異常判定結果が第１異常状態を示す場合と、異常判定結果が第２異常状態を示す場合とで、移行先のモードから元のモードへの復帰条件を異ならしめることで、初期モードへの復帰を適切に制限することができる。但し、図７に示す処理は、異常判定結果が第２異常状態であることに起因してモード切り替えが実行された後に、同様に実行されてもよい。

尚、図７に示す処理において、ステップ７０４、及び、ステップ７０６で設定したモードは、メータ４２を介して、ユーザに告知されてもよい。これにより、ユーザは、初期モードへの復帰が実現されたかどうかを確認することができる。

尚、図７に示す処理は、１トリップ中、初めてメインスイッチがオンになった場合にも実行されてもよい（例えば、イグニッションスイッチがオンになったときに、メインスイッチがオン状態であれば、そのときに実行されてもよい）。この場合は、仮に当該トリップよりも前のトリップ中に、異常判定結果が第２異常状態であることに起因してモード切り替えが実行されていたとしても、異常判定結果が正常状態に復帰していれば、元のモードへの復帰が可能となる。これにより、修理により第２異常状態から正常状態へ復帰した場合に、特別な処理を行うことなく、元のモードへの復帰させることができる。尚、１トリップ中、初めてメインスイッチがオンになった場合も、最終的に設定されたモードは、メータ４２を介して、ユーザに告知されてもよい。これにより、ユーザは、どのモードで車線維持支援制御が実行されるかを把握することができる。尚、現在のモードは、常時、メータ４２に表示されてもよい。

以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。

例えば、上述した実施例では、メータ４２に各種情報を出力することで各種告知が実現されているが、ＨＵＤ（ヘッドアップディスプレイ）などの他のディスプレイ装置を介して同様の告知が実現されてもよい。また、告知は、音声を伴ってもよいし、音声により代替されてもよい。

また、上述した実施例では、Ｂモード中は、警報制御が実行不能（抑制の一例）とされているが、Ｂモード中、警報制御は、Ａモードに比べて抑制された態様で実行可能とされてもよい。かかる抑制された態様は、例えば、Ａモードに比べて警報の頻度や音量を低減することや、警報出力条件を厳しくなる方向に変更することにより実現されてもよい。これについては、Ｄモード中の警報制御についても同様であってよい。

また、上述した実施例では、Ｃモード中は、介入制御が実行不能（抑制の一例）とされているが、Ｃモード中、介入制御は、Ａモードに比べて抑制された態様で実行可能とされてもよい。かかる抑制された態様は、例えば、Ａモードに比べてアクチュエータの作動頻度や出力を低減することや、介入制御の実行条件を厳しくなる方向に変更することにより実現されてもよい。これについては、Ｄモード中の介入制御についても同様であってよい。

また、上述した実施例では、車線検出手段は、前方カメラ１１と白線認識装置１２により実現されているが、特別なインフラが整備されている場合等には、車線は、磁気センサ等のような他の手段により検出されてもよい。

また、上述した実施例では、上述した実施例では、異常判定処理の対象部品は、介入制御のみに関連する部品と、介入制御及び警報制御の双方に関連する部品とを含むが、異常判定処理の対象部品は、介入制御のみに関連する部品と、警報制御のみに関連する部品と、介入制御及び警報制御の双方に関連する部品とを含んでもよい。或いは、異常判定処理の対象部品は、警報制御のみに関連する部品と、介入制御及び警報制御の双方に関連する部品とを含んでもよい。これらの場合、Ａモード又はＣモード中、異常判定結果が、警報制御のみに関連する部品に係る異常状態を示す場合、Ｂモードに移行することとしてもよい。

また、上述した実施例では、メインスイッチ１４がオンされることで、車線維持支援機能がオンにされるが、他の態様で、車線維持支援機能がオンされてもよい。例えば、車線維持支援機能は、メインスイッチ１４とは無関係の所定の条件が成立した場合に自動的にオンされてもよい（この場合、メインスイッチ１４は省略されてもよい）。また、メインスイッチ１４は、イグニッションスイッチのオン時に、前回のオン／オフ状態を形成するスイッチであってもよいし、所定のデフォルト状態（例えばオフ状態）を形成するスイッチであってもよい。

また、図１に示す例では、車線維持支援装置１００は、操舵アクチュエータ１６及びブレーキアクチュエータ１７の双方を備えているが、一方が省略されてもよい。例えば、操舵アクチュエータ１６及びブレーキアクチュエータ１７の双方を備える車両においても、介入制御には、ブレーキアクチュエータ１７のみを使用し、操舵アクチュエータ１６を使用しない構成もあれば、操舵アクチュエータ１６のみを使用し、ブレーキアクチュエータ１７を使用しない構成もありうる。同様に、車線維持支援装置１００は、図１に示す例では、ブザー４０及びメータ４２の双方を備えているが、一方が省略されてもよい。

１１ 前方カメラ
１２ 白線認識装置
１４ メインスイッチ
１５ 制御装置
１６ 操舵アクチュエータ
１７ ブレーキアクチュエータ
１８ ステアリングシャフト
１００ 車線維持支援装置

Claims (11)

1. 車両が走行する車線を検出する車線検出手段と、
   情報出力装置と、
   車両の向きを変化させる力を発生するアクチュエータと、
   車線維持支援機能がオン状態である状況下で、前記車線検出手段により検出された車線と車両との位置関係に基づいて、車線維持支援制御を行う制御装置とを備え、
   前記車線維持支援制御は、前記情報出力装置を介して警報を出力する警報制御と、前記アクチュエータを介して車両の向きを変化させる介入制御とを含み、
   前記制御装置は、前記警報制御及び前記介入制御に関連する部品の異常判定結果に応じて、前記警報制御及び前記介入制御の双方が実行可能な第１モード、前記警報制御及び前記介入制御のうちの前記介入制御のみが抑制される第２モード、又は、前記警報制御及び前記介入制御の双方が抑制される第３モードで選択的に動作し、
   前記制御装置は、前記第１モードで動作中、前記異常判定結果が、前記警報制御及び前記介入制御に関連する部品のうち、前記介入制御に関連する部品のみの異常状態を表す場合、前記第２モードに移行する、車線維持支援装置。
2. 前記制御装置は、前記第２モードで動作中、前記異常判定結果が、前記警報制御及び前記介入制御に関連する部品のうち、前記介入制御に関連する部品のみの異常状態を表す場合、前記第２モードを維持する、請求項１に記載の車線維持支援装置。
3. 前記異常状態は、過渡的な異常状態であって、正常復帰する可能性のある第１異常状態と、修理を必要とする第２異常状態とを含み、
   前記第１モードで動作中、前記制御装置は、前記異常判定結果が、前記介入制御に関連する部品のみの前記第２異常状態を表す場合に、前記第３モードに移行する一方、前記異常判定結果が、前記介入制御に関連する部品のみの前記第１異常状態を表す場合に、前記第２モードに移行する、請求項１又は２に記載の車線維持支援装置。
4. 前記制御装置は、前記第１モードで動作中、前記異常判定結果が、前記介入制御に関連する部品及び前記警報制御に関連する部品の前記第１異常状態を表す場合に、前記第３モードに移行する、請求項３に記載の車線維持支援装置。
5. 前記第２モードで動作中、前記制御装置は、前記異常判定結果が、前記介入制御に関連する部品のみの前記第２異常状態を表す場合に、前記第３モードに移行する一方、前記異常判定結果が、前記介入制御に関連する部品のみの前記第１異常状態を表す場合に、前記第２モードを維持する、請求項４に記載の車線維持支援装置。
6. 前記制御装置は、前記異常判定結果が第１異常状態又は第２異常状態を示すことに起因してモード移行を実行した後、車線維持支援機能がオフからオンとされ、該車線維持支援機能のオン後の最初の前記異常判定結果が正常状態を表す場合、前記モード移行前の元のモードに移行する、請求項３〜５のうちのいずれか1項に記載の車線維持支援装置。
7. 前記制御装置は、前記異常判定結果が第１異常状態を示すことに起因して実行したモード移行時のトリップと同一のトリップ中において車線維持支援機能がオフからオンとされ、該車線維持支援機能のオン後の最初の前記異常判定結果が正常状態を表す場合、前記モード移行前の元のモードに移行する、請求項３〜５のうちのいずれか1項に記載の車線維持支援装置。
8. 前記制御装置は、前記第１モード、前記第２モード、前記第３モード、又は、前記警報制御及び前記介入制御のうちの前記警報制御のみが抑制される第４モードで選択的に動作し、
   前記制御装置は、前記第４モードで動作中、前記異常判定結果が、前記警報制御及び前記介入制御に関連する部品のうち、前記介入制御に関連する部品のみの異常状態を表す場合、前記第２モードに移行する、請求項１〜７のうちのいずれか１項に記載の車線維持支援装置。
9. 前記制御装置は、前記のモード移行時に、該モード移行を告知するための情報を前記情報出力装置を介して出力する、請求項１〜８のうちのいずれか１項に記載の車線維持支援装置。
10. 前記制御装置は、車速が所定範囲外になったときに、前記車線維持支援制御を停止すると共に、車速に起因して前記車線維持支援制御を停止することを告知するための情報を前記情報出力装置を介して出力し、
    前記制御装置は、前記モード移行を告知するための情報の出力時は、車速に起因して前記車線維持支援制御を停止することを告知するための情報の出力を抑制する、請求項９に記載の車線維持支援装置。
11. 車両が走行する車線を検出する車線検出手段と、
    情報出力装置と、
    車両の向きを変化させる力を発生するアクチュエータと、
    車線維持支援機能がオン状態である状況下で、前記車線検出手段により検出された車線と車両との位置関係に基づいて、車線維持支援制御を行う制御装置とを備え、
    前記車線維持支援制御は、前記情報出力装置を介して警報を出力する警報制御と、前記アクチュエータを介して車両の向きを変化させる介入制御とを含み、
    前記制御装置は、前記警報制御及び前記介入制御に関連する部品の異常判定結果に応じて、モードを移行して動作し、
    前記モードは、前記警報制御及び前記介入制御の双方が実行可能な第１モード、前記警報制御及び前記介入制御のうちの前記介入制御のみが抑制される第２モード、及び、前記警報制御及び前記介入制御の双方が抑制される第３モードを含み、
    前記異常判定結果が示す異常状態は、過渡的な異常状態であって、正常復帰する可能性のある第１異常状態と、修理を必要とする第２異常状態とを選択的に含み、
    前記異常判定結果が第１異常状態を示す場合と、前記異常判定結果が第２異常状態を示す場合とで、移行先のモードから元のモードへの復帰条件が異なり、前記異常判定結果が第２異常状態を示す場合の方が、前記異常判定結果が第１異常状態を示す場合よりも、復帰条件が厳しい、車線維持支援装置。

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