JP2015221636A - 車線維持支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車線の左右の区画線のうちの一方の検出状態が良好でない場合でも車線維持支援を継続して行うことができる車線維持支援装置を提供することを課題とする。【解決手段】車線維持支援装置１であって、走行中の車線の左右の区画線をそれぞれ検出する区画線検出部１３と、左右の区画線の検出状態の良否をそれぞれ判定する検出状態判定部３２と、左右の区画線の両方の検出状態を良好と判定した場合には左右の区画線の各位置を用いて目標位置を設定し、左右の区画線うちの一方の検出状態を良好でないと判定した場合には検出状態が良好な他方の区画線の位置を基準として走行中の車線の内側に所定距離（例えば、車線幅の半分）加味した位置を目標位置として設定する目標位置設定部３５と、目標位置に基づいて車線維持支援を行う車線維持支援部３７，２０とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、車両が走行中の車線内を維持して走行するための車線維持支援装置に関する。

車線維持支援装置は、車線内を維持して走行させるための目標位置を車線内に設定し、車両の位置が目標位置になるように操舵制御等の支援を行う。目標位置を設定する場合、通常、カメラやレーザレーダ等を利用して車線を構成する左右の区画線を検出し、その左右の区画線の各位置から目標位置を設定する。道路上に引かれている区画線（白線等）は、劣化して薄くなったり、途切れている場合がある。この場合、その区画線を正常に検出できず、目標位置を設定することができないので、それに対処する処理が必要となる。例えば、特許文献１には、カメラを利用して車線の左右の白線の種別を認識し、左右の白線の種別に基づいて車両制御を行う車両運転支援装置において、左右の白線の種別を認識できている場合にその左右の白線の種別を記憶しておき、左右の白線のうちの少なくとも一方の白線の種別を認識できない場合には記憶されている白線の種別を現在の白線の種別として推定し、その推定された白線の種別を用いて車両制御を行うことが開示されている。

特開２０１０−２２１８５９号公報

特許文献１では、高速道路のように白線の種別に応じて車線幅等の車線の情報が決まっている場合に対応しており、左右の白線の種別から車線維持等の目標位置を設定することができる。しかし、一般道路では、車線の状況が変化し、車線幅等が変化する。このような道路に対して、特許文献１に開示の技術では対応できないので、車線の左右の区画線のうちの一方の区画線の検出状態が良好でなくなると、車線維持支援を継続できない。

そこで、本技術分野においては、車線の左右の区画線のうちの一方の検出状態が良好でない場合でも車線維持支援を継続して行うことができる車線維持支援装置が要請されている。

本発明の一側面に係る車線維持支援装置は、車両が走行中の車線内を維持して走行するための車線維持支援装置であって、走行中の車線の左右の区画線をそれぞれ検出する区画線検出部と、区画線検出部での左右の区画線の検出状態の良否をそれぞれ判定する検出状態判定部と、検出状態判定部で左右の区画線の両方の検出状態を良好と判定した場合には左右の区画線の各位置を用いて走行中の車線内を維持して走行させるための目標位置を設定し、検出状態判定部で左右の区画線うちの一方の検出状態を良好でない判定した場合には検出状態が良好な他方の区画線の位置を基準として走行中の車線の内側に所定距離加味した位置を走行中の車線内を維持して走行させるための目標位置として設定する目標位置設定部と、目標位置設定部で設定した目標位置に基づいて走行中の車線内を維持して走行させるための支援を行う車線維持支援部とを備える。

この車線維持支援装置は、区画線検出部で車両が走行中の車線の左右の区画線をそれぞれ検出し、検出状態判定部でその左右の区画線の検出状態の良否をそれぞれ判定する。車線は、左右一対の区画線によって構成される。区画線には、車線と車線との間の車線境界線、車線と路肩との間の車道外側線がある。区画線は道路上に白線等が引かれたものなので、引かれている白線等が劣化して薄くなったり、途切れている場合がある。そのような場合には、区画線検出部で区画線を正常に検出できないので、検出状態判定部では検出状態が良好でないと判定する。検出状態判定部で左右の区画線の両方の検出状態が良好と判定している場合、車線維持支援装置は、目標位置設定部で検出状態が良好な左右の区画線の各位置を用いて車線内に目標位置を設定し、車線維持支援部でその目標位置を用いて車線内を維持して走行させるための支援を行う。一方、検出状態判定部で左右の区画線のうちの一方の区画線の検出状態が良好でないと判定している場合、車線維持支援装置は、目標位置設定部で検出状態が良好な他方の区画線の位置（車線の端部）を基準として走行中の車線の内側に所定距離加味した位置を目標位置として設定し、車線維持支援部でその目標位置を用いて車線内を維持して走行させるための支援を行う。所定距離は、車線の端部からの車両を車線内で走行させるために必要となる距離である。このように、車線維持支援装置は、車線の左右の区画線のうちの一方の検出状態が良好でない場合でも、他方の区画線の位置（車線の端部）から所定距離離れた位置を目標位置として設定することにより、車線維持支援を中断することなく継続して行うことができる。これは、一般道路、高速道路等の道路の種別に関係なく車線維持支援を継続して行うことができ、特に、車線幅等の車線の状況が変化する一般道路等でも対応可能である。

一形態の車線維持支援装置では、区画線検出部で検出した左右の区画線の各位置の振れ幅をそれぞれ算出する振れ幅算出部を備え、検出状態判定部は、振れ幅算出部で算出した左右の区画線の各振れ幅に基づいて左右の区画線の検出状態の良否をそれぞれ判定する。

この車線維持支援装置は、振れ幅算出部で左右の区画線の各位置の振れ幅をそれぞれ算出する。振れ幅は、所定時間内又は所定距離内に検出された複数の区画線の位置の振れ（ばらつき）の幅を示すものであり、例えば、所定時間内又は所定距離内に検出された複数の区画線の位置の分散値や標準偏差値あるいは最大値と最小値の差である。区画線（白線等）に劣化や途切れ等がなく、区画線検出部で区画線を良好に検出できる場合、検出される区画線の位置のばらつきは小さく、区画線の位置の振れ幅が小さくなる。しかし、区画線に劣化や途切れ等があり、区画線検出部で区画線を良好に検出できない場合、検出される区画線の位置のばらつきが大きく（あるいは、検出自体ができない）、区画線の位置の振れ幅が大きくなる。したがって、検出状態判定部では、区画線の位置の振れ幅から区画線検出部での区画線の検出状態の良否を判定できる。このように、車線維持支援装置は、区画線の位置の振れ幅を算出することにより、その振れ幅から区画線の検出状態の良否を高精度に判定することができる。

一形態の車線維持支援装置では、検出状態判定部で左右の区画線の両方の検出状態を良好と判定した場合には左右の区画線の各位置を用いて車線幅を算出する車線幅算出部と、車線幅算出部で算出した車線幅を記憶する車線幅記憶部とを備え、目標位置設定部は、所定距離を車線幅記憶部に記憶されている車線幅に基づいて設定する。特に、目標位置設定部は、所定距離を車線幅記憶部に記憶されている車線幅の半分とする。

車線の左右の区画線に劣化や途切れ等がなく、区画線検出部で左右の区画線の両方を正常に検出できる場合、その左右の区画線の各位置から現在走行中の車線の車線幅を高精度に取得することができる。そこで、検出状態判定部で左右の区画線の両方の検出状態を良好と判定している場合、車線維持支援装置では、車線幅算出部でその左右の区画線の各位置を用いて車線幅を算出し、車線幅記憶部でその車線幅を記憶しておく。検出状態判定部で左右の区画線のうちの一方の区画線の検出状態を良好でないと判定している場合、車線維持支援装置の目標位置設定部では、所定距離を車線幅記憶部に記憶されている車線幅に基づいて設定する。この際、所定距離を車線幅の半分の距離とすると、検出状態が良好な区画線の位置（車線の端部）から走行中の車線の内側に車線幅の半分の位置が目標位置として設定される。この他にも所定距離を車線幅の半分から所定距離（数ｃｍ、１０ｃｍ、２０ｃｍ等）分加算又は減算した距離とすると、検出状態が良好な区画線の位置から走行中の車線の内側に車線幅の半分前後の位置が目標位置として設定される。このように、車線維持支援装置は、左右の区画線の両方の検出状態が良好なときにその左右の区画線の各位置から車線幅を算出して、その車線幅を記憶しておくことにより、車線の左右の区画線のうちの一方の区画線の検出状態が良好でない場合にその記憶されている車線幅を用いて検出状態が良好な区画線の位置からの目標位置を設定するために必要となる所定距離を得ることができる。

一形態の車線維持支援装置では、目標位置設定部は、所定距離を車両の車幅に基づいて設定する。車線の車線幅は、車両の車幅に基づいて設定されており、車幅よりも広い。そこで、検出状態判定部で左右の区画線のうちの一方の区画線の検出状態を良好でないと判定している場合、車線維持支援装置の目標位置設定部では、所定距離を車幅に基づいて設定する。例えば、所定距離を車幅の半分の距離あるいは半分に所定距離加算した距離とすると、検出状態が良好な区画線の位置（車線の端部）から走行中の車線の内側に車幅の半分の位置あるいは半分を超える位置が目標位置として設定される。このように、車線維持支援装置は、車両の車幅を用いることにより、簡単な構成で、検出状態が良好な区画線の位置からの目標位置を設定するために必要となる所定距離を得ることができる。

本発明によれば、車線の左右の区画線のうちの一方の検出状態が良好でない場合でも、他方の区画線の位置（車線の端部）から所定距離離れた位置を目標位置として設定することにより、車線維持支援を継続して行うことができる。

本実施の形態に係る車線維持支援装置の概略構成図である。 図１の区画線検出部で検出された左右の区画線の位置の時間変化の一例である。 図１の目標位置設定部での設定方法の説明図であり、（ａ）が左右の区画線が良好に検出されている場合であり、（ｂ）が左側の区画線のみ良好に検出されている場合である。 図１の車線維持支援装置の動作の流れを示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明に係る車線維持支援装置の実施の形態を説明する。なお、各図において同一又は相当する要素については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

本実施の形態では、本発明に係る車線維持支援装置を、車両に搭載され、車両が走行中の車線内を維持して走行するための支援を行う車線維持支援装置に適用する。本実施の形態に係る車線維持支援装置は、車線を構成する左右一対の区画線を検出（認識）し、その検出した区画線を用いて車線内を維持して走行させるための目標位置を設定し、車両の位置が目標位置になるように操舵制御を行う。区画線は、車線を区画するための白線等の所定の幅を有する線であり、車線と車線との間の区画線が車線境界線であり、路肩と車線との間の区画線が車道外側線である。

なお、車線維持支援装置を作動させるのは、車両の運転者側で手動で作動させる場合でもよいしあるいは車両側で自動で作動させる場合でもよい。運転者側で作動させる場合、例えば、運転者が車線維持支援装置の作動ボタン等を操作して作動させる。車両側で作動させる場合、運転者の居眠り、急病、意識を失う等の運転者が正常に運転操作を行えない状態になっているか否かを車両側で判定し、そのような状態になっていると判定した場合には自動運転装置（車線維持支援機能を含む）を作動させる。このような自動運転装置が作動された場合、最初に、車線維持支援を行い、車線維持走行中に車両を安全に停止させることが可能な場所（例えば、路肩）を検出し、その場所に車両を移動させるための車線変更支援を行い、最後に、その場所に停止させる自動停止支援を行う。

図１〜図３を参照して、本実施の形態に係る車線維持支援装置１について説明する。図１は、本実施の形態に係る車線維持支援装置１の概略構成図である。図２は、図１の区画線検出部で検出された左右の区画線の位置の時間変化の一例である。図３は、図１の目標位置設定部での設定方法の説明図であり、（ａ）が左右の区画線が良好に検出されている場合であり、（ｂ）が左側の区画線のみ良好に検出されている場合である。

車線維持支援装置１は、左右の区画線毎に区画線の位置の振れ幅から検出状態の良否を判定し、左右の区画線の両方の検出状態が良好な場合にはその左右の区画線の各位置から車線幅を求め、その車線幅を記憶しておく。そして、車線維持支援装置１では、左右の区画線の両方の検出状態が良好な場合には左右の区画線の各位置を用いて目標位置を設定し、左右の区画線の一方の検出状態が良好でない場合には検出状態が良好な区画線の位置と記憶している車線幅を用いて目標位置を設定し、車両の位置がその目標位置になるように操舵制御を行う。

そのために、車線維持支援装置１は、操舵角センサ１０、車速センサ１１、ヨーレートセンサ１２、区画線検出部１３、操舵アクチュエータ２０、ＥＣＵ[Electronic Control Unit]３０（振れ幅算出部３１、検出状態判定部３２、車線幅算出部３３、車線幅記憶部３４、目標位置設定部３５、推定位置算出部３６、操舵制御部３７）を備えている。本実施の形態では、区画線検出部１３が特許請求の範囲に記載する区画線検出部に相当し、振れ幅算出部３１が特許請求の範囲に記載する振れ幅算出部に相当し、検出状態判定部３２が特許請求の範囲に記載する検出状態判定部に相当し、車線幅算出部３３が特許請求の範囲に記載する車線幅算出部に相当し、車線幅記憶部３４が特許請求の範囲に記載する車線幅記憶部に相当し、目標位置設定部３５が特許請求の範囲に記載する目標位置設定部に相当し、操舵制御部３７及び操舵アクチュエータ２０が特許請求の範囲に記載する車線維持支援部に相当する。

なお、車線維持支援装置１で用いられる各位置は、基準位置（原点）からの相対的な座標系における位置で取り扱われる。例えば、車両の左右方向の中心かつ前後方向の中心の位置を基準位置として、車両の左右方向（幅方向）においては左側をプラス値とし、右側をマイナス値とし、車両の前後方向（進行方向）においては前側をプラス値とし、後側をマイナス値とする。さらに、区画線や目標位置の位置については、基準位置から車両の進行方向の一定距離前方に注視点が設定され、注視点からの相対的な左右方向の位置で取り扱われる。

操舵角センサ１０は、車両の操舵角（タイヤの転舵角）を検出するセンサである。操舵角センサ１０は、一定時間毎に操舵角を検出し、その検出した操舵角をＥＣＵ３０に送信する。

車速センサ１１は、車両の車速を検出するセンサである。車速センサ１１では、一定時間毎に車速を検出し、その検出した車速をＥＣＵ３０に送信する。

ヨーレートセンサ１２は、車両に発生しているヨーレートを検出するセンサである。ヨーレートセンサ１２では、一定時間毎にヨーレートを検出し、その検出したヨーレートをＥＣＵ３０に送信する。

区画線検出部１３は、車両が走行中の車線を構成する左右の区画線を検出するものである。区画線検出部１３は、一定時間毎に左右の区画線を検出（認識）し、区画線を検出できた場合にはその区画線の位置等を算出し、その左右の区画線毎の情報をＥＣＵ３０に送信する。この情報としては、区画線を検出できたか否かの情報、区画線の位置（特に、左右方向の位置）等を含む。区画線の位置（左右方向）は、上記した座標系における位置（特に、注視点からの相対的な位置）である。

区画線検出部１３としては、例えば、カメラと画像処理装置からなる検出部でもよいし、レーザレーダ等のレーダセンサからなる検出部でもよい。カメラやレーダセンサは、車両の前方部（例えば、前端）における左右方向の中心位置に取り付けられる。カメラと画像処理装置からなる区画線検出部１３の場合、車線の左右の区画線を十分に撮像可能な視野角を有するカメラであり、カメラで車両の前方を撮像し、画像処理装置で撮像画像に対して画像処理（エッジ処理等）を行って区画線を抽出し、抽出できた区画線の座標位置（特に、左右方向の座標位置）等を算出する。レーダセンサからなる区画線検出部１３の場合、車線の左右の区画線を十分に検知可能な走査型のレーダセンサであり、レーダセンサによる左右方向の検出点（反射点）によって区画線を検出し、検出できた区画線の座標位置等を算出する。検出される区画線の位置は、車両から一定距離（例えば、数１０ｍ）前方の位置である。この一定距離は、カメラ等が車両に取り付けられる高さや取付け角度等に応じて変わり、上記した座標系の注視点が設定される一定距離に相当する。以下の説明では、カメラと画像処理装置からなる区画線検出部１３とする。

図２には、区画線検出部１３で検出された左側の区画線の位置の時間変化ＬＰ（ｔ）と右側の区画線の位置の時間変化ＲＰ（ｔ）の一例を示している。図２は、横軸が時間（秒）であり、縦軸が区画線の左右方向の位置（ｍ）である。この例の場合、左側の区画線の位置の時間変化ＬＰ（ｔ）から、検出されている左側の区画線の位置の振れ（ばらつき）が大きいことが判る。一方、右側の区画線の位置の時間変化ＲＰ（ｔ）から、検出されている右側の区画線の位置の振れが小さいことが判る。この区画線の位置の所定期間における振れの幅を、区画線の位置の振れ幅とする。この振れ幅が小さいほど、区画線検出部１３での区画線の検出状態が良好である。

区画線は道路上に白色等の塗料が塗られたものなので、車両の走行等によってその塗られている白線等が劣化して薄くなったり、途切れたりする。区画線（白線等）が薄くなると、区画線検出部１３での画像処理（エッジ処理等）による区画線の検出（認識）が不安定になり、検出される区画線の位置が変動する。また、区画線が途切れたりしていると区画線検出部１３での画像処理で区画線を一時的に検出できなくなる。このような場合には、車線を構成する左右の区画線のうちの一方の区画線の位置を高精度に得ることができないので、左側の区画線の位置と右側の区画線の位置から目標位置を高精度に設定することができない。

操舵アクチュエータ２０は、モータによる回転駆動力を減速機構を介してステアリング機構に伝達し、ステアリング機構に操舵トルクを付与するアクチュエータである。操舵アクチュエータ２０では、ＥＣＵ３０から操舵制御指令を受信すると、操舵制御指令に応じてモータを作動し、モータを回転駆動して操舵トルクを発生させる。この発生させた操舵トルクに応じてステアリング機構が作動して、車両のタイヤが転舵する。

ＥＣＵ３０は、ＣＰＵ[Central Processing Unit]や各種メモリ等からなり、車線維持支援装置１を統括制御する。ＥＣＵ３０では、メモリに格納されている各アプリケーションプログラムをロードし、ＣＰＵで実行することによって振れ幅算出部３１、検出状態判定部３２、車線幅算出部３３、目標位置設定部３５、推定位置算出部３６、操舵制御部３７が構成される。また、ＥＣＵ３０には、読み出し／書き込み可能なメモリの所定領域に車線幅記憶部３４が構成される。ＥＣＵ３０では、各センサ１０，１１，１２及び区画線検出部１３から各検出情報をそれぞれ受信する。そして、ＥＣＵ３０では、受信したこれらの各検出情報に基づいて各部３１，３２，３３，３５，３６，３７での処理を行い、必要に応じて操舵制御指令を操舵アクチュエータ２０に送信する。

振れ幅算出部３１は、区画線検出部１３で検出された左右の各区画線の位置の振れ幅を算出する機能を有する。振れ幅算出部３１では、左右の区画線毎に、現在から過去の所定時間内に検出された複数の区画線の位置のデータを用いて、区画線の位置の振れ幅を算出する。振れ幅としては、例えば、所定時間（例えば、数１０秒、数分）内に検出された複数の区画線の位置の分散値、標準偏差値あるいは最大値と最小値との差である。所定時間内でなく、所定距離（例えば、数１０ｍ、数１００ｍ）内に検出された複数の区画線の位置を用いてもよい。なお、ＥＣＵ３０では、読み出し／書き込み可能なメモリの所定領域に、現在から過去の所定時間（振れ幅を算出できる十分な時間分）に検出された左右の区画線の各位置データを記憶している。

検出状態判定部３２は、区画線検出部１３での左右の各区画線の検出状態を判定する機能を有する。検出状態判定部３２では、左右の区画線毎に、振れ幅算出部３１で算出された振れ幅に基づいて区画線の検出状態が良好か否かを判定する。この判定方法としては、例えば、振れ幅が閾値以下か否かを判定し、振れ幅が閾値以下の場合にはその状態が一定時間以上継続した否かを判定し、一定時間以上継続した場合には検出状態が良好と判定し、それ以外の場合には検出状態が良好でないと判定する。この閾値、一定時間については、実験やシミュレーション等によって適宜設定するとよい。この判定方法は、振れ幅に基づく検出状態の判定方法の一例であって、他の判定方法でもよい。また、検出状態判定部３２では、左右の区画線毎に、区画線検出部１３からの情報に区画線を検出（認識）できていないという情報が含まれる場合にはその区画線については検出状態が良好でないと判定する。

車線幅算出部３３は、車両が走行中の車線の車線幅を算出する機能を有する。車線幅算出部３３では、検出状態判定部３２で車線を構成する左右の区画線の両方の検出状態を良好と判定している場合、左右の区画線の各位置を用いて、その各位置の差から車線幅を算出する。したがって、検出状態判定部３２で車線を構成する左右の区画線のうちの少なくとも一方の検出状態が良好でないと判定している場合、車線幅は算出されない。

車線幅記憶部３４には、車線幅算出部３３で車線幅が算出される毎に、その車線幅が記憶される。車線幅記憶部３４は、最新の１個の車線幅のみを記憶するものでもよいし、あるいは、現在から過去の所定期間に算出された複数個の車線幅を記憶するものでもよい。

目標位置設定部３５は、車線を構成する左右の区画線の両方の検出状態が良好な場合と一方の検出状態が良好でない場合とに分けて、車両が走行中の車線内を維持して走行するための車両の将来の目標位置を設定する機能を有する。車両の将来の目標位置とは、例えば、所定時間後（例えば、３秒、５秒等の数秒後）の車両の目標位置であり、車両から一定距離（例えば、数１０ｍ）前方の注視点に対する位置となる。なお、区画線検出部１３では車両の一定距離前方の区画線の位置を検出しているので、この一定距離前方の区画線の位置を用いることにより車両の将来の目標位置を設定できる。

検出状態判定部３２で左右の区画線の両方の検出状態を良好と判定している場合、目標位置設定部３５では、区画線検出部１３で検出されている左側の区画線の位置と右側の区画線の位置を用いて車両の将来の目標位置を設定する。左右の区画線の各位置を用いた目標位置の設定方法としては、例えば、左側の区画線の位置と右側の区画線の位置との中央の位置を設定する方法、左側の区画線の位置と右側の区画線の位置との中央から左側に所定距離（例えば、数ｃｍ、１０ｃｍ、２０ｃｍ）の位置に設定する方法、左側の区画線の位置と右側の区画線の位置との中央から右側に所定距離の位置に設定する方法がある。

検出状態判定部３２で左右の区画線の一方の検出状態を良好でないと判定している場合、目標位置設定部３５では、区画線検出部１３で検出されている検出状態が良好な他方の区画線の位置（車線の端部）と車線幅記憶部３４に記憶されている最新の車線幅を用いて車両の将来の目標位置を設定する。検出状態が良好な他方の区画線の位置と車線幅を用いた目標位置の設定方法としては、例えば、他方の区画線の位置から走行中の車線の内側（検出状態が良好でない一方の区画線側）に車線幅の半分の距離を加味した位置を設定する方法、他方の区画線の位置から走行中の車線の内側に車線幅の半分の距離を加味した位置から左側に所定距離（例えば、数ｃｍ、１０ｃｍ、２０ｃｍ）の位置に設定する方法、他方の区画線の位置から走行中の車線の内側に車線幅の半分の距離を加味した位置から右側に所定距離の位置に設定する方法がある。

目標位置設定部３５での目標位置を設定する例として、図３に示す左カーブの車線ＴＬの場合について説明する。符号ＢＰで示す位置が車両Ｖの進行方向の一定距離前方における注視点であり、この注視点ＢＰからの相対的な位置として左右の区画線の位置が検出される。また、車線幅算出部３３で車線幅としてＷが算出され、この車線幅Ｗが車線幅記憶部３４に記憶されている。図３（ａ）の場合、左右の区画線ＬＬ，ＲＬの両方の検出状態が良好であり、左側の区画線ＬＬの位置ＬＰと右側の区画線ＲＬの位置ＲＰが検出されている。この場合、例えば、この２つの位置ＬＰ，ＲＰを用いて、この中央の位置（ＬＰ＋ＲＰ）／２の位置が車両の将来の目標位置ＡＰとして設定される。図３（ｂ）の場合、左側の区画線ＬＬの検出状態が良好であり、右側の区画線ＲＬの検出状態が不良であり、左側の区画線ＬＬの位置ＬＰのみが良好に検出されている。この場合、例えば、左側の区画線ＬＬの位置ＬＰと車線幅Ｗを用いて、位置ＬＰから右側に車線幅Ｗの半分の距離Ｗ／２離れた位置が車両の将来の目標位置ＡＰとして設定される。

推定位置算出部３６は、車両の現在の走行状態に応じた車両の将来の位置を推定する機能を有する。車両の将来の位置とは、車両の将来の目標位置と同様に、所定時間後の車両の推定位置であり、車両から一定距離前方の注視点に対する位置となる。推定位置算出部３６では、車速センサ１１で検出されている車両の現在の車速とヨーレートセンサ１２で検出されている車両の現在のヨーレートを用いて、所定時間後の車両の推定位置を算出する。この車両の推定位置の算出方法としては、従来の周知の方法を適用する。

操舵制御部３７は、車両の位置が目標位置になるように操舵制御を行う機能を有する。操舵制御部３７では、目標位置設定部３５で設定されている車両の将来の目標位置と推定位置算出部３６で算出されている車両の将来の推定位置とのずれ量（差分）を算出し、このずれ量を零にするための操舵制御量を算出する。このずれ量に基づく操舵制御量の算出方法としては、従来の周知の方法を適用し、例えば、ＰＩ[Proportional Integral]制御を利用した算出方法がある。この操舵制御量は、操舵角度でもよいしあるいは操舵トルクでもよい。そして、操舵制御部３７では、その操舵制御量を示す操舵制御指令を操舵アクチュエータ２０に送信する。なお、この操舵制御は一例であり、車両の将来の目標位置と車両の将来の推定位置を用いた操舵制御については他の操舵制御を行ってもよい。

図１〜図３を参照して、車線維持支援装置１の動作について図４のフローチャートに沿って説明する。図４は、図１の車線維持支援装置１の動作の流れを示すフローチャートである。車線維持支援装置１では、以下で示す動作を一定時間毎に繰り返し行う。ここでは、目標位置設定部３５では左右の区画線の位置を用いる場合にはその２つの位置の中央位置を目標位置として設定し、片側の区画線の位置と車線幅を用いる場合にはその区画線の位置に対して車線幅の半分の位置を目標位置として設定する場合とする。

各センサ１０，１１，１２では、車両の各走行状態を検出し、その検出した各情報をＥＣＵ３０に送信する。ＥＣＵ３０では、この各検出情報を受信する。区画線検出部１３では、車両が走行中の車線の左側の区画線と右側の区画線の検出を行い、検出できた区画線については位置等の情報を取得し、各区画線についての情報をＥＣＵ３０に送信する（Ｓ１）。ＥＣＵ３０では、この左右の区画線の情報を受信し、現在から過去の所定期間分の左右の区画線の情報を記憶する。

ＥＣＵ３０では、左右の区画線毎に、所定期間分の左右の区画線の情報を用いて区画線の位置の振れ幅を算出する（Ｓ２）。ＥＣＵ３０では、左右の区画線毎に、区画線の位置の振れ幅から検出状態が良好か否かを判定する（Ｓ３）。

Ｓ３にて左右の区画線の両方の検出状態が良好と判定した場合、ＥＣＵ３０では、左側の区画線の位置と右側の区画線の位置との差分を車線幅として算出する（Ｓ４）。そして、ＥＣＵ３０では、その車線幅を車線幅記憶部３４に記憶させておく（Ｓ５）。また、ＥＣＵ３０では、左側の区画線の位置と右側の区画線の位置との中央の位置を車両の将来の目標位置として設定する（Ｓ６）。

Ｓ３にて左右の区画線の一方の検出状態が不良（他方のみ検出状態が良好）と判定した場合、ＥＣＵ３０では、検出状態が良好な区画線の位置に対して車線幅記憶部３４に記憶されている車線幅の半分の位置を車両の将来の目標位置として設定する（Ｓ７）。

ＥＣＵ３０では、車両の現在の車速とヨーレートから車両の将来の推定位置を算出する（Ｓ８）。そして、ＥＣＵ３０では、目標位置と推定位置とのずれ量を算出する（Ｓ９）。さらに、ＥＣＵ３０では、そのずれ量を零にするための操舵制御量を算出し、その操舵制御量を示す操舵制御指令を操舵アクチュエータ２０に送信する（Ｓ１０）。操舵アクチュエータ２０では、操舵制御指令を受信すると、操舵制御指令に応じて作動し、ステアリング機構に操舵トルクを付与する（Ｓ１０）。これにより、車両のタイヤが転舵し、車両の位置が目標位置になり、車両が走行中の車線を維持して走行する。

この車線維持支援装置１によれば、車線の左右の区画線のうちの一方の区画線の検出状態が良好でない場合でも、検出状態が良好な他方の区画線（車線の端部）から車線幅の半分あるいは車線幅の半分前後離れた位置を目標位置として設定することにより、車線維持支援を中断することなく継続して行うことができる。これは、一般道路、高速道路等の道路の種別に関係なく車線維持支援を継続して行うことができ、特に、車線幅等の車線の状況が変化する一般道路等でも対応可能である。

また、車線維持支援装置１によれば、所定期間の区画線の位置の振れ幅を算出することにより、その振れ幅から区画線の検出状態の良否を高精度に判定することができる。

また、車線維持支援装置１によれば、左右の区画線の両方の検出状態が良好なときにその左右の区画線の各位置から車線幅を算出して、その車線幅を記憶しておくことにより、車線の左右の区画線のうちの一方の区画線の検出状態が良好でない場合にその記憶されている車線幅を用いて検出状態が良好な区画線の位置からの目標位置を設定するために必要な所定距離を得ることができる。

以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく様々な形態で実施される。

例えば、本実施の形態では車線維持支援装置に適用したが、車線維持支援機能を含む自動運転装置等に適用してもよい。また、本実施の形態では車線維持支援装置における車線を維持するための支援として操舵制御を行う構成としたが、警報や情報提供等によって支援を行ってもよい。

また、本実施の形態では操舵アクチュエータを直接制御して操舵制御を行う構成としたが、操舵制御ＥＣＵ、電動パワーステアリング装置のＥＣＵ等の他のＥＣＵに目標位置等を出力し、他のＥＣＵで操舵制御を行う構成としてもよい。

また、本実施の形態では左右の区画線の一方の検出状態が良好でない場合には検出状態が良好な他方の区画線の位置（車線の端部）に加味する所定距離として車線幅から得られる距離（車線幅の半分等）としたが、所定距離としては車両の車幅から得られる距離（車幅の半分、車幅の半分＋α（１０ｃｍ、２０ｃｍ、３０ｃｍ等）あるいは予め設定した一定値（例えば、１ｍ、１．５ｍ）としてもよい。車幅や一定値を用いる場合、車線幅算出部等の処理が不要となるので、車線維持支援装置の構成を簡単化できる。また、車線幅についても左右の区画線の両方の検出状態が良好な場合に左右の区画線の各位置を用いて車線幅を算出するのでなく、車両の現在位置を検出し、現在位置周辺の地図情報を用いて車両が走行中の車線の車線幅を地図情報から得るようにしてもよい。

また、本実施の形態では車両の将来の推定位置を算出し、目標位置と推定位置とのずれ量に基づく操舵制御を行う構成としたが、このような推定位置を算出せずに、車両の位置が目標位置になるための他の操舵制御を行ってもよい。

１…車線維持支援装置、１０…操舵角センサ、１１…車速センサ、１２…ヨーレートセンサ、１３…区画線検出部、２０…操舵アクチュエータ、３０…ＥＣＵ、３１…振れ幅算出部、３２…検出状態判定部、３３…車線幅算出部、３４…車線幅記憶部、３５…目標位置設定部、３６…推定位置算出部、３７…操舵制御部。

Claims (5)

1. 車両が走行中の車線内を維持して走行するための車線維持支援装置であって、
   前記走行中の車線の左右の区画線をそれぞれ検出する区画線検出部と、
   前記区画線検出部での左右の区画線の検出状態の良否をそれぞれ判定する検出状態判定部と、
   前記検出状態判定部で左右の区画線の両方の検出状態を良好と判定した場合には左右の区画線の各位置を用いて前記走行中の車線内を維持して走行させるための目標位置を設定し、前記検出状態判定部で左右の区画線うちの一方の検出状態を良好でないと判定した場合には検出状態が良好な他方の区画線の位置を基準として前記走行中の車線の内側に所定距離加味した位置を前記走行中の車線内を維持して走行させるための目標位置として設定する目標位置設定部と、
   前記目標位置設定部で設定した目標位置に基づいて前記走行中の車線内を維持して走行させるための支援を行う車線維持支援部と、
   を備える、車線維持支援装置。
2. 前記区画線検出部で検出した左右の区画線の各位置の振れ幅をそれぞれ算出する振れ幅算出部を備え、
   前記検出状態判定部は、前記振れ幅算出部で算出した左右の区画線の各振れ幅に基づいて左右の区画線の検出状態の良否をそれぞれ判定する、請求項１に記載の車線維持支援装置。
3. 前記検出状態判定部で左右の区画線の両方の検出状態を良好と判定した場合には左右の区画線の各位置を用いて車線幅を算出する車線幅算出部と、
   前記車線幅算出部で算出した車線幅を記憶する車線幅記憶部と、
   を備え、
   前記目標位置設定部は、前記所定距離を前記車線幅記憶部に記憶されている前記車線幅に基づいて設定する、請求項１又は請求項２に記載の車線維持支援装置。
4. 前記目標位置設定部は、前記所定距離を前記車線幅記憶部に記憶されている前記車線幅の半分とする、請求項３に記載の車線維持支援装置。
5. 前記目標位置設定部は、前記所定距離を前記車両の車幅に基づいて設定する、請求項１又は請求項２に記載の車線維持支援装置。

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