JP2020015444A - 車両制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自動操舵制御の実行中に運転者が自車両を操舵しようとする場合に、運転者の違和感を低減することができる車両制御装置を提供する。【解決手段】車両制御装置１００は、自動操舵制御装置１１を備えている。自動操舵制御装置１１は、オーバーライド判定部３１と、目標操舵角設定部３２と、目標トルク設定部３３とを有している。目標操舵角設定部３２は、周辺情報と走行状態情報に基づいて、自動操舵制御における目標操舵角を設定する。目標トルク設定部３３は、車両１の操舵角が、目標操舵角設定部３２によって設定された目標操舵角になるように、車両１を転舵させるための目標トルクを設定する。オーバーライド判定部３１によって操舵意思が検出された場合であって、操舵意思が検出されている間は、目標操舵角設定部３２は、所定時間前の操舵角を目標操舵角として設定する。【選択図】図３

Description

本発明は、自車両を車線に沿って走行させる自動操舵制御を行う自動操舵制御部を備えた車両制御装置に関する。

近年、車両においては、運転者の運転を、より快適且つ安全に行えるように自動運転の技術を利用した様々な運転支援装置が開発され実用化されている。このような運転支援装置の１つとして、自車両を車線に沿って走行させる自動操舵制御を行う自動操舵制御装置が知られている。自動操舵制御では、例えば、車両に搭載したカメラによる車線の認識結果に基づいて自車両の進行路を推定し、ステアリングに所定の操舵力を付加したり、自動操舵を行ったりすることによって、自車両を上記進行路の中央に維持する制御が行われる。

自動操舵制御装置等の運転支援装置は、運転支援制御の実行中に、運転者が所定の運転操作（ステアリング操作、アクセルペダル操作またはブレーキペダル操作）を行った場合、運転者の意思を優先して運転支援制御を抑制し、運転者による手動運転を優先するオーバーライドの機能を備えている。運転者が自動操舵制御の実行中にステアリングを操作した場合、直ちに自動操舵制御が解除されると、運転者に煩わしさを与えてしまうと共に、ステアリングに付加された操舵力が消失して運転者が知覚する操舵トルクが急減してしまい、運転者に違和感を与えてしまう。そのため、自動運転制御の解除は、段階的に行われることが望ましく、また、自動運転制御を解除する際には、急減な操舵トルクの変化を抑制することが望ましい。

特開２０１０−１９５０８８号公報には、車線追従性を重視した第１の操舵角制御と、運転者の操舵操作が反映され易い第２の操舵角制御を行う車線維持制御装置が開示されている。この車線維持制御装置では、目標操舵角と操舵角の差分値である操舵角偏差と、所定の算出ゲインとを用いて、操舵系に付加するトルクを算出する。第２の操舵角制御では、第１の操舵角制御に比べて算出ゲインを小さくすると共に、操舵角偏差の大きさに応じて、トルクの大きさと変化量を変更する。

特開２０１０−１９５０８８号公報

特開２０１０−１９５０８８号公報に開示された車線維持制御装置では、第２の操舵角制御が実行される状態が継続し、自車両が車線維持制御の目標経路から離れるに従って、運転者が受ける操舵反力が大きくなる。すなわち、自車両が車線維持制御の目標経路から離れるに従って、運転者の意図通りにステアリングホイールが動かなくなってしまい、その結果、運転者の違和感も大きくなってしまう。

そこで、本発明は、自動操舵制御の実行中に運転者が自車両を操舵しようとする場合に、運転者の違和感を低減することができる車両制御装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様の車両制御装置は、自車両を車線に沿って走行させる自動操舵制御を行う自動操舵制御部と、前記自動操舵制御の実行中に、前記自車両を操舵しようとする運転者の意思である操舵意思の有無を検出する操舵意思検出部と、前記自車両の周辺の情報である周辺情報を取得する周辺情報取得部と、少なくとも操舵角を含む前記自車両の走行状態の情報である走行状態情報を検出する走行状態検出部とを備え、前記自動操舵制御部は、前記周辺情報と前記走行状態情報に基づいて前記自動操舵制御における目標操舵角を設定する目標操舵角設定部と、前記操舵角が前記目標操舵角になるように前記自車両を転舵させるための目標トルクを設定する目標トルク設定部とを有し、前記操舵意思検出部によって前記操舵意思が検出されない場合であって、所定の時点から前記操舵意思の有無の検出を行った時点までの間に前記操舵意思が検出されなかった場合には、前記目標操舵角設定部は、前記操舵意思の有無の検出を行った時点において前記自車両が前記車線における所定の位置を走行するための操舵角である制御操舵角を前記目標操舵角として設定し、前記操舵意思検出部によって前記操舵意思が検出された場合であって、前記操舵意思が検出されている間は、前記目標操舵角設定部は、所定時間前の前記操舵角を前記目標操舵角として設定する。

本発明によれば、自動操舵制御の実行中に運転者が自車両を操舵しようとする場合に、運転者の違和感を低減することができる車両制御装置を提供することができる。

本発明の実施の形態に係る車両制御装置を搭載する車両の概略の構成を示す説明図である。 本発明の実施の形態におけるカメラユニットの構成を示す機能ブロック図である。 本発明の実施の形態に係る車両制御装置の要部の構成を示す機能ブロック図である。 本発明の実施の形態における目標操舵角設定処理を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態における目標トルク設定処理を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。始めに、図１を参照して、本発明の実施の形態に係る車両制御装置を搭載する車両の概略の構成について説明する。図１に示したように、車両１には、左前輪ＦＬと、右前輪ＦＲと、左後輪ＲＬと、右後輪ＲＲとが設けられている。以下、左右前輪ＦＬ，ＦＲが駆動輪且つ操舵輪として構成された場合を例にとって説明する。

車両１には、更に、例えばラックアンドピニオン機構等のステアリング機構２が設けられている。ステアリング機構２には、タイロッド３を介して左右前輪ＦＬ，ＦＲが連設されていると共に、先端にステアリングホイール４が固設されたステアリング軸５が連設されている。左右前輪ＦＬ，ＦＲは、運転者によるステアリングホイール４の操作によって、ステアリング機構２を介して、左右方向に転舵される。

車両１には、更に、電動パワーステアリング装置（以下、ＥＰＳ装置と記す。）６が設けられている。ＥＰＳ装置６は、電動パワーステアリングモータ（以下、ＥＰＳモータと記す。）７と、電動パワーステアリング制御ユニット（以下、ＥＰＳ制御ユニットと記す。）８とを有している。なお、図１では、ＥＰＳ制御ユニットをＥＰＳ＿ＥＣＵと記している。ＥＰＳモータ７は、図示しない伝達機構を介して、ステアリング軸５に連接されている。

ＥＰＳ制御ユニット８は、後述する車両状態取得手段および車線認識部の検出結果等に基づいて、運転者の操舵トルクをアシストするアシストトルクを設定する。また、ＥＰＳ制御ユニット８は、設定したアシストトルクがステアリング軸５に付加されるように、ＥＰＳモータ７を制御する。

車両１には、更に、自動操舵制御装置１１が設けられている。ＥＰＳ制御ユニット８と自動操舵制御装置１１は、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の車内ネットワーク１０に接続されている。図示しないが、車内ネットワーク１０には、更に、エンジン制御ユニット、変速機制御ユニット、ブレーキ制御ユニット等の、車両１の走行状態を制御する複数のユニットが接続されている。

自動操舵制御装置１１は、車両１を車線に沿って走行させる自動操舵制御を実行する装置である。自動操舵制御装置１１は、自動操舵制御の実行時には、アシストトルクである目標トルクを設定し、設定した目標トルクに対応する指令信号をＥＰＳ制御ユニット８に送信する。ＥＰＳ制御ユニット８は、受信した指令信号に基づいて、設定した目標トルクがステアリング軸５に付加されるように、ＥＰＳモータ７を制御する。

自動操舵制御装置１１には、操舵トルクセンサ１２が接続されている。操舵トルクセンサ１２は、運転者によってステアリングホイール４に入力される操舵トルクを検出する。なお、操舵トルクの正負は、ステアリングホイール４の操作方向が左旋回方向であるか右旋回方向であるかによって定義される。

自動操舵制御装置１１は、運転者による所定の運転操作を検出したときに、自動操舵制御を解除する。本実施の形態では、自動操舵制御装置１１は、オーバーライド判定部３１を有している。本実施の形態では、自動操舵制御を解除するか否かの判定を、オーバーライド判定と言い、上記の運転操作を検出してから実際に自動操舵制御が解除されるまでの期間を、オーバーライドモード期間と言う。本実施の形態では、オーバーライド判定部３１は、操舵トルクセンサ１２が検出した操舵トルクの情報を取得し、取得した操舵トルクに基づいてオーバーライド判定を行う。オーバーライド判定は、オーバーライドモード期間を含む自動操舵制御の実行中に、繰り返し実行される。また、オーバーライド判定は、後述するように、操舵トルクと所定の閾値とを比較することによって行われる。自動操舵制御は、例えば、オーバーライドモード期間中に、操舵トルクが、オーバーライド判定に用いられる解除閾値よりも大きい閾値以上になった場合に解除される。

自動操舵制御装置１１には、更に、車両１の操舵角と運転者の操舵方向を検出する操舵角センサ１３と、操舵角を除く車両１の走行状態の情報を検出する車両状態取得手段１４とが設けられている。車両状態取得手段１４は、車両１の状態を取得するセンサ類の総称である。具体的には、例えば、車両状態取得手段１４は、車両１の車速を検出する車速センサ、車両１の横加速度を検出する横加速度センサ、車両１のヨーレートを検出するヨーレートセンサ等によって構成されている。

車両１には、更に、カメラユニット２１が設けられている。ここで、図１および図２を参照して、カメラユニット２１について詳しく説明する。図２は、カメラユニット２１の構成を示す機能ブロック図である。カメラユニット２１は、メインカメラ２２ａとサブカメラ２２ｂとを含むステレオカメラによって構成された車載カメラ２２と、画像処理部２３と、車線認識部２４とを有している。

カメラ２２ａ，２２ｂは、例えば、車室内におけるフロントガラスの近傍において、それぞれ、車幅方向の中央から所定の間隔をあけて配置されている。カメラ２２ａ，２２ｂは、それぞれ、ＣＣＤまたはＣＭＯＳ等の撮像素子を含んでいる。撮像素子は、車両１が走行している進行方向の前方の走行環境の画像を撮像する。

画像処理部２３は、カメラ２２ａ，２２ｂによって撮像された一対のアナログ画像を所定の輝度階調のデジタル画像に変換する。また、画像処理部２３は、メインカメラ２２ａによって撮像された画像に基づいて基準画像データを生成し、サブカメラ２２ｂによって撮像された画像に基づいて比較画像データを生成する。そして、画像処理部２３は、基準画像データと比較画像データの視差に基づいて、車両１から対象物までの距離である距離データを算出する。

車線認識部２４は、車両１が走行する車線の左右両側に描画されている車線区画線を認識すると共に、車線区画線の認識結果に基づいて、車両１の車幅方向の位置である車両横位置と、目標横位置と、車両１が走行する車線の曲率（以下、車線曲率と記す。）と、車線に対する車両１のヨー角（対車線ヨー角）を算出する。本実施の形態では、目標横位置は、左右の車線区画線から規定される車線の中央である。なお、曲率の正負は、左方向に曲がるか右方向に曲がるかによって定義される。

車線認識部２４は、例えば以下のようにして、車線曲率を算出する。まず、基準画像データと比較画像データに基づいて、仮想道路平面を生成する。次に、距離データに基づいて、生成した仮想道路平面上に、左右の車線区画線の内側エッジをプロットする。次に、左右の内側エッジの曲率を算出する。次に、左右の内側エッジの曲率に基づいて、車線曲率を算出する。

ＥＰＳ制御ユニット８、自動操舵制御装置１１およびカメラユニット２１は、それぞれ、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを備えたマイクロコンピュータを主体として構成されている。ＲＯＭにはシステム毎に設定されている動作を実現するための制御プログラムが記憶されている。

次に、図３を参照して、本実施の形態に係る車両制御装置１００について説明する。図３は、車両制御装置１００の要部の構成を示す機能ブロック図である。車両制御装置１００は、車両１を車線に沿って走行させる自動操舵制御を行う自動操舵制御部と、自動操舵制御の実行中に、車両１を操舵しようとする運転者の意思である操舵意思を検出する操舵意思検出部と、車両の周辺の情報である周辺情報を取得する周辺情報取得部と、少なくとも操舵角を含む車両１の走行状態の情報である走行状態情報を検出する走行状態検出部とを備えている。

車両１には、車両制御装置１００の上記の各構成要素が設けられている。すなわち、車両１には、車両自動操舵制御部としての自動操舵制御装置１１と、周辺情報取得部としての車線認識部２４と、走行状態検出部としての操舵角センサ１３および車両状態取得手段１４が設けられている。また、車両１には、操舵意思検出部として、オーバーライド判定部３１と操舵トルクセンサ１２が設けられている。

図３に示したように、自動操舵制御装置１１は、オーバーライド判定部３１の他に、目標操舵角設定部３２と、目標トルク設定部３３と、カーブ路判定部３４とを有している。目標操舵角設定部３２は、車線認識部２４によって取得された周辺情報と、操舵角センサ１３および車両状態取得手段１４によって取得された走行状態情報に基づいて、自動操舵制御における目標操舵角を設定すると共に、設定した目標操舵角を目標トルク設定部３３に出力する。また、本実施の形態では、目標操舵角設定部３２は、周辺情報と走行状態情報に加えて、オーバーライド判定部３１におけるオーバーライド判定結果に基づいて、目標操舵角を設定する。

ここで、通常の目標操舵角の設定方法の一例について説明する。まず、目標操舵角設定部３２は、車線認識部２４から車線曲率の情報を取得し、車両１を車線曲率に沿って走行させるための目標操舵角（以下、第１の初期目標操舵角と記す。）を算出する。次に、目標操舵角設定部３２は、車線認識部２４から対車線ヨー角の情報を取得し、対車線ヨー角を所定の目標ヨー角に一致させるための目標操舵角（以下、第２の初期目標操舵角と記す。）を算出する。次に、目標操舵角設定部３２は、車線認識部２４から車両横位置の情報を取得し、車両横位置を車線における所定の目標横位置に一致させるための目標操舵角（以下、第３の初期目標操舵角と記す。）を算出する。次に、目標操舵角設定部３２は、第１ないし第３の初期目標操舵角の和を、目標操舵角として設定する。

通常の目標操舵角の設定方法は、オーバーライド判定部３１によって操舵意思が検出されない場合であって、所定の時点から操舵意思の有無の検出を行った時点までの間に操舵意思が検出されなかった場合における、目標操舵角の設定方法である。所定の時点は、例えば、操舵意思の有無の検出を行った時点から一定時間前の時点である。オーバーライド判定部３１によって操舵意思が検出された場合における、目標操舵角の設定方法については、後で説明する。

カーブ路判定部３４は、車線認識部２４によって取得された周辺情報、例えば車線曲率に基づいて、車線がカーブ路であるか否かを判定する。また、カーブ路判定部３４は、車線がカーブ路である場合に、車線の曲がる方向を判定する。また、カーブ路判定部３４は、車線の曲がる方向と操舵角センサ１３によって取得された運転者の操舵方向に基づいて、操舵方向が車線のカーブの外側に向かう方向であるか否かを判定する。カーブ路判定部３４の判定結果は、目標トルク設定部３３に出力される。

目標トルク設定部３３は、車両１の操舵角が、目標操舵角設定部３２によって設定された目標操舵角になるように、車両１を転舵させるための目標トルクを設定すると共に、設定した目標トルクに対応する指令信号をＥＰＳ制御ユニット８に送信する。

次に、自動操舵制御の実行について説明する。自動操舵制御は、例えば、運転者が自動操舵制御のためのスイッチをオンにすることによって実行される。自動操舵制御の実行中には、目標操舵角設定部３２によって目標操舵角が設定され、目標トルク設定部３３によって目標トルクが設定される。

ＥＰＳ制御ユニット８は、目標トルク設定部３３によって設定された目標トルクに対応する指令信号を受信して、受信した指令信号に基づいて、上記の目標トルクがステアリング軸５に付加されるように、ＥＰＳモータ７を制御する。このようにして、自動操舵制御が実行される。

次に、図３および図４を参照して、目標操舵角を設定する目標操舵角設定処理について説明する。図４は、目標操舵角設定処理を示すフローチャートである。オーバーライドモード期間を含む自動操舵制御の実行中には、図４に示した目標操舵角設定処理が所定の間隔で繰り返し実行される。

目標操舵角設定処理では、まず、オーバーライド判定部３１によって、オーバーライド判定が実行される（ステップＳ１１）。具体的には、例えば、オーバーライド判定部３１は、車線認識部２４から車両横位置の情報を取得すると共に、操舵トルクセンサ１２から操舵トルクの情報を取得する。操舵トルクの方向が車線における所定の目標横位置、すなわち車線の中央から離れる方向であり、且つ操舵トルクの大きさが所定の閾値よりも大きい場合には、車両１を操舵しようとする運転者の操舵意思があるものと推定される。この場合、オーバーライド判定部３１は、自動操舵制御を解除すると判定する（ＹＥＳ）。一方、上記の場合以外の場合には、オーバーライド判定部３１は、自動操舵制御を解除しないと判定する（ＮＯ）。

本実施の形態では、オーバーライド判定部３１は、上述のように、少なくとも操舵トルクに基づいて操舵意思を検出する。オーバーライド判定部３１は、操舵意思が検出された場合に、自動操舵制御を解除すると判定し、操舵意思が検出されない場合に、自動操舵制御を解除しないと判定する。

ステップＳ１１において自動操舵制御を解除すると判定された場合（ＹＥＳ）、すなわち、オーバーライド判定部３１によって操舵意思が検出された場合には、次に、目標操舵角設定部３２は、操舵角センサ１３によって検出された車両１の操舵角であって、現在よりも所定時間前の操舵角を目標操舵角として設定する（ステップＳ１２）。以下、所定時間前の操舵角を、過去操舵角と言う。所定時間は、例えば０．１秒である。所定時間前がオーバーライドモード期間を除く自動操舵制御の実行中である場合には、過去操舵角は、通常の目標操舵角の設定方法によって設定された目標操舵角である。所定時間前がオーバーライドモード期間中である場合には、過去操舵角は、所定時間前における運転者のステアリングホイール４の操作による操舵角である。

操舵意思の有無を検出した時点において、仮に、通常の目標操舵角の設定方法によって目標操舵角を設定した場合、車両横位置を目標横位置に戻すための操舵角が、目標操舵角として設定される。以下、操舵意思の有無を検出した時点において通常の目標操舵角の設定方法によって設定された目標操舵角を、制御操舵角と言う。ステップＳ１２では、制御操舵角とは異なる操舵角が、目標操舵角として設定される。

ステップＳ１１において自動操舵制御を解除しないと判定された場合（ＮＯ）、すなわち、オーバーライド判定部３１によって操舵意思が検出されない場合には、次に、目標操舵角設定部３２は、前回の目標操舵角設定処理におけるオーバーライド判定結果を読み出して、前回のオーバーライド判定結果が、自動操舵制御を解除するという判定結果であるか否かを確認する（ステップＳ１３）。なお、前回のオーバーライド判定結果は、例えば、自動操舵制御装置１１を構成するマイクロコンピュータのＲＡＭや、図示しない記憶装置等に記憶されている。

ステップＳ１３において、前回のオーバーライド判定結果が、自動操舵制御を解除するという判定結果であることが確認された場合（ＹＥＳ）、次に、目標操舵角設定部３２は、目標操舵角を、制御操舵角に漸近させる漸近処理を行う（ステップＳ１４）。すなわち、前回のオーバーライド判定結果が、自動操舵制御を解除するという判定結果である場合には、前回の目標操舵角設定処理におけるステップＳ１２では、制御操舵角とは異なる操舵角が、目標操舵角として設定される。漸近処理は、制御操舵角とは異なる目標操舵角を、制御操舵角に漸近させる処理である。目標操舵角設定部３２は、例えば、所定の時間、目標操舵角を線形的に漸増または漸減させることによって、目標操舵角を制御操舵角に漸近させてもよい。目標操舵角設定部３２は、ステップＳ１４を実行する時点において漸近処理が実行されていない場合には、漸近処理を開始する。また、目標操舵角設定部３２は、ステップＳ１４を実行する時点において漸近処理が実行中の場合には、漸近処理を継続する。

ステップＳ１３において、前回のオーバーライド判定結果が、自動操舵制御を解除するという判定結果ではないことが確認された場合（ＮＯ）、次に、目標操舵角設定部３２は、漸近処理が終了しているか否かを確認する（ステップＳ１５）。漸近処理が終了していない場合（ＮＯ）、目標操舵角設定部３２は、漸近処理を継続する（ステップＳ１４）。漸近処理が終了している場合（ＹＥＳ）、目標操舵角設定部３２は、制御操舵角を目標操舵角として設定する（ステップＳ１６）。

目標操舵角設定処理では、ステップＳ１２、ステップＳ１４またはステップＳ１６の後、目標操舵角設定部３２は、設定した目標操舵角を目標トルク設定部３３に出力する（ステップＳ１７）。ステップＳ１７の後、ステップＳ１１に戻り、自動操舵制御が解除されるまでの間、ステップＳ１１〜Ｓ１７の一連の処理が繰り返し実行される。

次に、図３および図５を参照して、目標トルクを設定する目標トルク設定処理について説明する。図５は、目標トルク設定処理を示すフローチャートである。オーバーライドモード期間を含む自動操舵制御の実行中には、図５に示した目標トルク設定処理が所定の間隔で繰り返し実行される。

目標トルク設定処理では、まず、オーバーライド判定部３１によって、オーバーライド判定が実行される（ステップＳ２１）。ステップＳ２１の具体的な内容は、図４に示したステップＳ１１の内容と同じである。なお、ステップＳ２１を実行する代わりに、オーバーライド判定部３１から、目標操舵角設定処理において実行されたオーバーライド判定の最新の判定結果を読み出す処理を実行してもよい。

目標トルク設定処理では、次に、目標トルク設定部３３は、目標操舵角設定部３２によって設定された目標操舵角に基づいて、目標トルクを設定する（ステップＳ２２）。次に、カーブ路判定部３４は、走行中の車線がカーブ路であるか否かを判定する（ステップＳ２３）。

ステップＳ２３において走行中の車線がカーブ路であると判定された場合（ＹＥＳ）、次に、カーブ路判定部３４は、操舵角センサ１３によって取得された運転者の操舵方向と、車線認識部２４によって取得された周辺情報、具体的には車線のカーブの曲がる方向に基づいて、操舵方向が車線のカーブの外側に向かう方向であるか否かを判定する（ステップＳ２４）。

ステップＳ２４において操舵方向が車線のカーブの外側に向かう方向であると判定された場合（ＹＥＳ）、次に、目標トルク設定部３３は、目標トルクに、車線のカーブの内側に向かう方向に車両１を転舵させる方向の補正トルクを加算する（ステップＳ２５）。なお、補正トルクの大きさは、例えば、カーブの曲率の大きさに応じて変化させてもよい。

また、ステップＳ２５では、目標トルク設定部３３は、所定の時間、補正トルクの大きさを線形的に漸増させながら、目標トルクに補正トルクを加算してもよい。以下、補正トルクの大きさを線形的に漸増させながら、目標トルクに補正トルクを加算する処理を、漸増処理と言う。目標トルク設定部３３は、ステップＳ２５を実行する時点において漸増処理が実行されていない場合には、漸増処理を開始する。また、目標トルク設定部３３は、ステップＳ２４を実行する時点において漸増処理が実行中の場合には、漸増処理を継続する。

ステップＳ２２において自動操舵制御を解除しないと判定された場合（ＮＯ）、ステップＳ２３において走行中の車線がカーブ路であると判定されない場合（ＮＯ）、ステップＳ２４において操舵方向が車線のカーブの外側に向かう方向であると判定されない場合（ＮＯ）、またはステップＳ２５の後、目標トルク設定部３３は、設定した目標トルクをＥＰＳ制御ユニット８に出力する（ステップＳ２６）。ステップＳ２６の後、ステップＳ２１に戻り、自動操舵制御が解除されるまでの間、ステップＳ２１〜Ｓ２６の一連の処理が繰り返し実行される。

なお、車線がカーブ路から直線路になった場合等、前回の目標トルク設定処理において補正トルクを加算した場合であって、今回の目標トルク設定処理において補正トルクを加算しない場合、目標トルク設定部３３は、前回の目標トルクが今回の目標トルクに漸近するように、前回の目標トルクに加算された補正トルクを漸減させながら、目標トルクに補正トルクを加算してもよい。

次に、本実施の形態に係る車両制御装置１００の作用および効果について説明する。本実施の形態では、自動操舵制御を解除すると判定された場合、すなわち、オーバーライド判定部３１によって操舵意思が検出された場合であって、操舵意思が検出されている間は、目標操舵角設定部３２は、所定時間前の操舵角を目標操舵角として設定する。なお、「操舵意思が検出されている間」は、操舵意思が検出された時点から操舵意思が検出されなくなるまでの期間とも言える。前述のように、所定時間前がオーバーライドモード期間を除く自動操舵制御の実行中である場合には、所定時間前の操舵角は、制御操舵角である。所定時間前がオーバーライドモード期間中である場合には、所定時間前の操舵角は、所定時間前における運転者のステアリングホイール４の操作による操舵角である。いずれの場合においても、操舵意思の有無の検出を行った時点における運転者のステアリングホイール４の操作による操舵角は、目標操舵角とは異なる操舵角になる。この操舵角の違いは、擬似的な摩擦力としてステアリングホイール４に作用する。これにより、本実施の形態によれば、運転者に、自動操舵制御が実行中であることを認識させることができる。

なお、操舵意思が検出された場合に、目標トルクが急減したり消失したりすると、運転者は、ステアリングホイール４が急に軽くなったような感覚、いわゆる抜け感を覚えてしまう。これに対し、本実施の形態によれば、所定時間前の操舵角に基づいて擬似的な摩擦力を発生させることにより、目標トルクの変化を小さくして、運転者に抜け感を与えることを防止することができる。

ところで、自動操舵制御が解除されずに操舵意思が検出される状態、すなわちオーバーライドモード期間中に運転者がステアリングホイール４を操作する状態が継続すると、車両１の横位置の、目標横位置（車線の中央）からのずれ量が増加していく。もし、オーバーライドモード期間中に、車両横位置に基づいて目標操舵角を設定し、この目標操舵角に基づいて目標トルクを設定した場合には、ずれ量が大きくなるに従って、運転者が受ける操舵反力が大きくなる。すなわち、ずれ量が大きくなるに従って、オーバーライドモード期間中に、運転者の意図通りにステアリングホイール４が動かすことができなくなると共に、運転者の意図通りに車両１を操舵することができなくなる。

これに対し、本実施の形態では、オーバーライドモード期間中に運転者がステアリングホイール４を操作する状態が継続した場合には、所定時間前における運転者のステアリングホイール４の操作による操舵角が、目標操舵角として設定される。すなわち、本実施の形態では、車両１の横位置の目標横位置からのずれ量によっては、目標操舵角は変化せず、操舵反力も変化しない。これにより、本実施の形態によれば、オーバーライドモード期間中に、ずれ量が大きくなったとしても、運転者の意図通りにステアリングホイール４を動かすことができると共に、運転者の意図通りに車両１を操舵することができる。

以上のことから、本実施の形態によれば、自動操舵制御の実行中に運転者が車両１を操舵しようとする場合に、運転者の違和感を低減することができる。

また、本実施の形態では、オーバーライド判定部３１によって操舵意思が検出されない場合であって、所定の時点から操舵意思の有無の検出を行った時点までの間に操舵意思が検出されなかった場合（以下、第１の場合と言う。）には、目標操舵角設定部３２は、操舵意思の有無の検出を行った時点における制御操舵角を目標操舵角として設定する。本実施の形態では、前回と今回の目標操舵角設定処理において自動操舵制御を解除しないと判定され、且つ漸近処理が実行されていない場合が、第１の場合に相当する。

また、本実施の形態では、オーバーライド判定部３１によって操舵意思が検出された後の所定の期間内に操舵意思が検出されなくなった場合（以下、第２の場合と言う。）には、目標トルク設定部３３は、操舵角が制御操舵角に漸近するように、目標トルクの大きさを漸増させる。本実施の形態では、前回の目標操舵角設定処理において自動操舵制御を解除しないと判定され、且つ今回の目標操舵角設定処理において自動操舵制御を解除すると判定された場合、または、前回と今回の目標操舵角設定処理において自動操舵制御を解除しないと判定され、且つ漸近処理が実行中の場合が、第２の場合に相当する。また、本実施の形態では、漸近処理によって操舵角を制御操舵角に漸近させることによって、目標トルクの大きさを漸増させている。これにより、本実施の形態によれば、第２の場合に、目標トルクが急増して急ハンドルになることを防止することができる。

ところで、走行中の車線がカーブ路である場合、運転者の注意力の低下等によって、無意識に操舵方向が車線のカーブの外側に向かう方向になる場合がある。この場合、操舵意思がないにも関わらず、オーバーライド判定部３１によって操舵意思が検出され、その結果、自動操舵制御が解除され、車両１が走行中の車線から逸脱してしまうおそれがある。これに対し、本実施の形態では、オーバーライド判定部３１によって操舵意思が検出され、カーブ路判定部３４によって走行中の車線がカーブ路であり且つ操舵方向が車線のカーブの外側に向かう方向であることが検出された場合（以下、第３の場合と言う。）には、目標トルク設定部３３は、目標トルクに、車線のカーブの内側に向かう方向に車両１を転舵させる方向の補正トルクを加算する。これにより、本実施の形態によれば、操舵意思がないにも関わらず自動操舵制御が解除されることを防止することができる。

また、本実施の形態では、目標トルク設定部３３は、補正トルクの大きさを漸増させながら、目標トルクに補正トルクを加算する。これにより、本実施の形態によれば、目標トルクが急増して急ハンドルになることを防止することができる。

なお、走行中の車線がカーブ路であり且つ操舵方向が車線のカーブの内側に向かう方向である場合には、操舵意思があるものと推定される。この場合には、目標トルク設定部３３は、目標トルクに補正トルクを加算しない。

本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。例えば、前述の第２の場合には、目標操舵角設定部３２が漸近処理を実行する代わりに、目標トルク設定部３３が、直接、目標トルクの大きさを漸増させてもよい。

また、前述の第３の場合には、目標トルク設定部３３が、直接、補正トルクを加算する代わりに、目標操舵角設定部３２が、目標操舵角に、車線のカーブの内側に向かう方向に車両１を転舵させる方向の補正操舵角を加算してもよい。

１…車両、２…ステアリング機構、３…タイロッド、４…ステアリングホイール、５…ステアリング軸、６…ＥＰＳ装置、７…ＥＰＳモータ、８…ＥＰＳ制御ユニット、１０…車内ネットワーク、１１…自動操舵制御装置、１２…操舵トルクセンサ、１３…操舵角センサ、１４…車両状態取得手段、２１…カメラユニット、２２…車載カメラ、２３…画像処理部、２４…車線認識部、３１…オーバーライド判定部、３２…目標操舵角設定部、３３…目標トルク設定部、３４…カーブ路判定部、１００…車両制御装置。

Claims (4)

1. 自車両を車線に沿って走行させる自動操舵制御を行う自動操舵制御部と、
   前記自動操舵制御の実行中に、前記自車両を操舵しようとする運転者の意思である操舵意思の有無を検出する操舵意思検出部と、
   前記自車両の周辺の情報である周辺情報を取得する周辺情報取得部と、
   少なくとも操舵角を含む前記自車両の走行状態の情報である走行状態情報を検出する走行状態検出部とを備え、
   前記自動操舵制御部は、前記周辺情報と前記走行状態情報に基づいて前記自動操舵制御における目標操舵角を設定する目標操舵角設定部と、前記操舵角が前記目標操舵角になるように前記自車両を転舵させるための目標トルクを設定する目標トルク設定部とを有し、
   前記操舵意思検出部によって前記操舵意思が検出されない場合であって、所定の時点から前記操舵意思の有無の検出を行った時点までの間に前記操舵意思が検出されなかった場合には、前記目標操舵角設定部は、前記操舵意思の有無の検出を行った時点において前記自車両が前記車線における所定の位置を走行するための操舵角である制御操舵角を前記目標操舵角として設定し、
   前記操舵意思検出部によって前記操舵意思が検出された場合であって、前記操舵意思が検出されている間は、前記目標操舵角設定部は、所定時間前の前記操舵角を前記目標操舵角として設定することを特徴とする車両制御装置。
2. 前記操舵意思検出部によって前記操舵意思が検出された後の所定の期間内に前記操舵意思が検出されなくなった場合には、前記目標トルク設定部は、前記操舵角が前記制御操舵角に漸近するように、前記目標トルクの大きさを漸増させることを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
3. 更に、前記車線がカーブ路であるか否かを判定すると共に、前記車線がカーブ路である場合に前記車線の曲がる方向を判定するカーブ路判定部を備え、
   前記走行状態検出部は、前記走行状態情報として、更に、前記運転者の操舵方向を検出し、
   前記カーブ路判定部は、更に、前記車線の曲がる方向と前記操舵方向に基づいて、前記操舵方向が前記車線のカーブの外側に向かう方向であるか否かを判定し、
   前記操舵意思検出部によって前記操舵意思が検出され、前記カーブ路判定部によって走行中の前記車線がカーブ路であり且つ前記操舵方向が前記車線のカーブの外側に向かう方向であることが検出された場合には、前記目標トルク設定部は、前記目標トルクに、前記車線のカーブの内側に向かう方向に前記自車両を転舵させる方向の補正トルクを加算することを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
4. 前記目標トルク設定部は、前記補正トルクの大きさを漸増させながら、前記目標トルクに前記補正トルクを加算することを特徴とする請求項３に記載の車両制御装置。

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