JP2023062261A - 車両運転支援装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】運転者が車線維持制御の実行中に目標走行ラインよりも右側の位置又は左側の位置で自車両を走行させているときに車線維持制御が実行されていることを運転者に認識させやすくし且つ運転者に要求される操舵操作力を比較的小さくすることができる車両運転支援装置を提供する。【解決手段】車両運転支援装置10は、車線維持制御の実行中、自車線内の自車両の走行可能幅の中央を通る中央ラインを目標走行ラインとして設定し、自車両の基準点が目標走行ラインに沿って移動するように自律的な操舵を行う。車両運転支援装置は、車線維持制御の実行中に運転者が自車両を操舵するための操舵操作を行ったときに運転者の操舵操作力が目標変更開始閾値以上になった場合、目標走行ラインが中央ラインと自車両の基準点との間のラインとなるように目標走行ラインの位置を変更する。【選択図】 図8
Description
本発明は、車両運転支援装置に関する。
自車両が車線内で走行するように自車両の自律的な操舵を行う車線維持制御を実行する車両運転支援装置が知られている。こうした車両運転支援装置は、車線維持制御の実行時、目標走行ラインを自車線の中央に設定し、自車両がその目標走行ラインに沿って走行するように自車両の自律的な操舵を行うようになっていることが一般的であるが、車線維持制御の実行中に、運転者が目標走行ラインよりも右側の位置又は左側の位置で自車両を走行させることを希望することがある。このとき、運転者は、目標走行ラインよりも右側の位置又は左側の位置で自車両を走行させている間、車線維持制御による操舵力が自車両に加えられるため、比較的大きな操舵操作力をハンドルに加え続ける必要があり、運転者にとって負担となる。
そこで、車線維持制御の実行中に運転者が目標走行ラインよりも右側の位置又は左側の位置で自車両を走行させることを希望していることを検出したときに運転者が自車両を走行させる位置として希望している位置(希望位置)を推定し、目標走行ラインの位置をその希望位置に変更するようにした車両運転支援装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
自車線の中央に設定した目標走行ラインよりも右側の位置又は左側の位置で自車両を走行させることを運転者が希望していることを検出したときに目標走行ラインの位置を運転者の希望位置に変更してしまうと、運転者の希望位置で自車両を走行させているときに運転者がハンドルに加えなければならない操舵操作力が小さくなり過ぎ、車線維持制御の実行中であるのか否かを運転者が認識することが困難になってしまう。
本発明の目的は、運転者が車線維持制御の実行中に目標走行ラインよりも右側の位置又は左側の位置で自車両を走行させているときに車線維持制御の実行中であることを運転者に認識させやすくすると共に運転者に要求される操舵操作力を比較的小さくすることができる車両運転支援装置を提供することにある。
本発明に係る車両運転支援装置は、自車両が自車線内で走行するように前記自車両の自律的な操舵を行う車線維持制御を実行する。本発明に係る車両運転支援装置は、前記車線維持制御の実行中、前記自車線内の前記自車両の走行可能幅の中央を通る中央ラインを目標走行ラインとして設定し、前記自車両の基準点が前記目標走行ラインに沿って移動するように前記自律的な操舵を行う。本発明に係る車両運転支援装置は、前記車線維持制御の実行中に運転者が前記自車両を操舵するための操舵操作を行ったときに前記運転者の操舵操作力が目標変更開始閾値以上になった場合、前記目標走行ラインが前記中央ラインと前記自車両の前記基準点との間のラインとなるように前記目標走行ラインの位置を変更するように構成されている。
自車両が中央ラインを目標走行ラインとして走行するように車線維持制御により自律的に操舵されているときに運転者が自車両を目標走行ラインよりも右側の位置又は左側の位置で走行させることを希望することがある。このとき、目標走行ラインを中央ラインに一致させた状態が維持されていると、自車両を運転者の希望する位置で直進走行させているときに必要な運転者の操舵操作力が大きく、運転者に負担をかけることになってしまう。
本発明によれば、車線維持制御の実行中に運転者により自車両が目標走行ラインから横方向へ移動されたときにそれと同じ方向へ目標走行ラインが中央ラインから移動するので、自車両を運転者の希望する位置で直進走行させるときに必要な運転者の操舵操作力が小さくなる。又、自車両が運転者の希望する位置で直進走行されているとき、目標走行ラインは、中央ラインと自車両の基準点との間に設定されているので、少なからず、車線維持制御による操舵力が自車両に加えられている状態にあるため、運転者は、車線維持制御の実行中であることを認識しやすい。
従って、本発明によれば、運転者が車線維持制御の実行中に中央ラインよりも右側の位置又は左側の位置で自車両を走行させているときに車線維持制御の実行中であることを運転者に認識させやすくすると共に運転者に要求される操舵操作力を比較的小さくすることができる。
尚、本発明に係る車両運転支援装置は、前記運転者の前記操舵操作力が前記目標変更開始閾値以上となって前記目標走行ラインの位置の変更を開始した後、前記運転者の前記操舵操作力が目標変更終了閾値以下になった場合、前記目標走行ラインが前記中央ラインと一致するように前記目標走行ラインの位置を変更するように構成されていてもよい。
車線維持制御の実行中に運転者が中央ラインよりも右側の位置又は左側の位置で自車両を走行させているときに自車両を中央ラインの位置で走行させることを希望することがある。
本発明によれば、運転者が自車両を中央ラインの位置で走行させようとして自車両を操舵する操作を行ったときに運転者の操舵操作力が低下することを利用して目標走行ラインの位置が中央ラインの位置に戻される。従って、運転者が自車両を中央ラインの位置で走行させることを希望しているときに自車両を中央ラインの位置で走行させることができる。
又、本発明に係る車両運転支援装置は、前記運転者の前記操舵操作力が前記目標変更開始閾値以上となって前記目標走行ラインの位置の変更を開始した後、目標保持開始閾値まで低下した場合、前記目標走行ラインの位置の変更を停止し、該目標走行ラインの位置を前記操舵操作力が前記目標保持開始閾値まで低下した時点の位置に保持するように構成されていてもよい。
車線維持制御の実行中に運転者の操舵操作力が目標変更開始閾値以上となり、目標走行ラインの位置が自車両の基準点に向かって変更されているときに自車両が運転者の希望する位置に到達して直進走行され始まると、運転者の操舵操作力が低下し始める。従って、運転者の操舵操作力に基づいて自車両が運転者の希望する位置に到達したか否かを知ることができる。
本発明によれば、運転者の操舵操作力が目標変更開始閾値以上となって目標走行ラインの位置の変更を開始した後、目標保持開始閾値まで低下した場合に目標走行ラインの位置の変更が停止されて目標走行ラインの位置がその時点の位置に保持される。このため、自車両が運転者の希望する位置に到達したときの目標走行ラインとして適切な目標走行ラインを設定することができる。
又、本発明に係る車両運転支援装置は、前記操舵操作力が前記目標保持開始閾値まで低下して前記目標走行ラインの位置を前記操舵操作力が前記目標保持開始閾値まで低下した時点の位置に保持しているときに前記操舵操作力が前記目標保持開始閾値よりも小さい値に設定されている目標変更終了閾値以下になった場合、前記目標走行ラインが前記中央ラインと一致するように前記目標走行ラインの位置を変更するように構成されていてもよい。
車線維持制御の実行中に運転者が中央ラインよりも右側の位置又は左側の位置で自車両を走行させているときに自車両を中央ラインの位置で走行させることを希望することがある。
本発明によれば、運転者が自車両を中央ラインの位置で走行させようとして自車両を操舵する操作を行ったときに運転者の操舵操作力が低下することを利用して目標走行ラインの位置が中央ラインの位置に戻される。従って、運転者が自車両を中央ラインの位置で走行させることを希望しているときに自車両を中央ラインの位置で走行させることができる。
本発明の構成要素は、図面を参照しつつ後述する本発明の実施形態に限定されるものではない。本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る車両運転支援装置について説明する。図1に示したように、本発明の実施形態に係る車両運転支援装置10は、自車両100に搭載されている。
<ECU>
車両運転支援装置10は、制御装置としてのECU90を備えている。ECUは、エレクトロニックコントロールユニットの略称である。ECU90は、マイクロコンピュータを主要部として備える。マイクロコンピュータは、CPU、ROM、RAM、不揮発性メモリ及びインターフェース等を含む。CPUは、ROMに格納されたインストラクション又はプログラム又はルーチンを実行することにより、各種機能を実現するようになっている。
車両運転支援装置10は、制御装置としてのECU90を備えている。ECUは、エレクトロニックコントロールユニットの略称である。ECU90は、マイクロコンピュータを主要部として備える。マイクロコンピュータは、CPU、ROM、RAM、不揮発性メモリ及びインターフェース等を含む。CPUは、ROMに格納されたインストラクション又はプログラム又はルーチンを実行することにより、各種機能を実現するようになっている。
<駆動装置等>
又、自車両100には、駆動装置21、制動装置22及び操舵装置23が搭載されている。
又、自車両100には、駆動装置21、制動装置22及び操舵装置23が搭載されている。
<駆動装置>
駆動装置21は、自車両100を走行させるために自車両100に付加される駆動トルク(駆動力)を出力する装置であり、例えば、内燃機関及びモータ等である。駆動装置21は、ECU90に電気的に接続されている。ECU90は、駆動装置21の作動を制御することにより駆動装置21から出力される駆動トルクを制御することができる。
駆動装置21は、自車両100を走行させるために自車両100に付加される駆動トルク(駆動力)を出力する装置であり、例えば、内燃機関及びモータ等である。駆動装置21は、ECU90に電気的に接続されている。ECU90は、駆動装置21の作動を制御することにより駆動装置21から出力される駆動トルクを制御することができる。
<制動装置>
制動装置22は、自車両100を制動するために自車両100に付加される制動トルク(制動力)を出力する装置であり、例えば、ブレーキ装置である。制動装置22は、ECU90に電気的に接続されている。ECU90は、制動装置22の作動を制御することにより制動装置22から出力される制動トルクを制御することができる。
制動装置22は、自車両100を制動するために自車両100に付加される制動トルク(制動力)を出力する装置であり、例えば、ブレーキ装置である。制動装置22は、ECU90に電気的に接続されている。ECU90は、制動装置22の作動を制御することにより制動装置22から出力される制動トルクを制御することができる。
<操舵装置>
操舵装置23は、自車両100を操舵するために自車両100に付加される操舵トルク(操舵力)を出力する装置であり、例えば、パワーステアリング装置である。操舵装置23は、ECU90に電気的に接続されている。ECU90は、操舵装置23の作動を制御することにより操舵装置23から出力される操舵トルクを制御することができる。
操舵装置23は、自車両100を操舵するために自車両100に付加される操舵トルク(操舵力)を出力する装置であり、例えば、パワーステアリング装置である。操舵装置23は、ECU90に電気的に接続されている。ECU90は、操舵装置23の作動を制御することにより操舵装置23から出力される操舵トルクを制御することができる。
<センサ等>
更に、自車両100には、アクセルペダル31、アクセルペダル操作量センサ32、ブレーキペダル33、ブレーキペダル操作量センサ34、ハンドル35、ステアリングシャフト36、操舵角センサ37、操舵トルクセンサ38、車速検出装置41、周辺情報検出装置50及び運転支援スイッチ61が搭載されている。
更に、自車両100には、アクセルペダル31、アクセルペダル操作量センサ32、ブレーキペダル33、ブレーキペダル操作量センサ34、ハンドル35、ステアリングシャフト36、操舵角センサ37、操舵トルクセンサ38、車速検出装置41、周辺情報検出装置50及び運転支援スイッチ61が搭載されている。
<アクセルペダル操作量センサ>
アクセルペダル操作量センサ32は、アクセルペダル31の操作量を検出するセンサであり、ECU90に電気的に接続されている。アクセルペダル操作量センサ32は、検出したアクセルペダル31の操作量の情報をECU90に送信する。ECU90は、その情報に基づいてアクセルペダル31の操作量(アクセルペダル操作量)を取得する。ECU90は、アクセルペダル操作量及び自車両100の車速(自車速)に基づいて要求駆動トルク(要求駆動力)を演算により取得する。要求駆動トルクは、駆動装置21に出力が要求されている駆動トルクである。ECU90は、要求駆動トルクが出力されるように駆動装置21の作動を制御する。
アクセルペダル操作量センサ32は、アクセルペダル31の操作量を検出するセンサであり、ECU90に電気的に接続されている。アクセルペダル操作量センサ32は、検出したアクセルペダル31の操作量の情報をECU90に送信する。ECU90は、その情報に基づいてアクセルペダル31の操作量(アクセルペダル操作量)を取得する。ECU90は、アクセルペダル操作量及び自車両100の車速(自車速)に基づいて要求駆動トルク(要求駆動力)を演算により取得する。要求駆動トルクは、駆動装置21に出力が要求されている駆動トルクである。ECU90は、要求駆動トルクが出力されるように駆動装置21の作動を制御する。
<ブレーキペダル操作量センサ>
ブレーキペダル操作量センサ34は、ブレーキペダル33の操作量を検出するセンサであり、ECU90に電気的に接続されている。ブレーキペダル操作量センサ34は、検出したブレーキペダル33の操作量の情報をECU90に送信する。ECU90は、その情報に基づいてブレーキペダル33の操作量(ブレーキペダル操作量)を取得する。ECU90は、ブレーキペダル操作量に基づいて要求制動トルク(要求制動力)を演算により取得する。要求制動トルクは、制動装置22に出力が要求されている制動トルクである。ECU90は、要求制動トルクが出力されるように制動装置22の作動を制御する。
ブレーキペダル操作量センサ34は、ブレーキペダル33の操作量を検出するセンサであり、ECU90に電気的に接続されている。ブレーキペダル操作量センサ34は、検出したブレーキペダル33の操作量の情報をECU90に送信する。ECU90は、その情報に基づいてブレーキペダル33の操作量(ブレーキペダル操作量)を取得する。ECU90は、ブレーキペダル操作量に基づいて要求制動トルク(要求制動力)を演算により取得する。要求制動トルクは、制動装置22に出力が要求されている制動トルクである。ECU90は、要求制動トルクが出力されるように制動装置22の作動を制御する。
<操舵角センサ>
操舵角センサ37は、中立位置に対するステアリングシャフト36の回転角度を検出するセンサであり、ECU90に電気的に接続されている。操舵角センサ37は、検出したステアリングシャフト36の回転角度の情報をECU90に送信する。ECU90は、その情報に基づいてステアリングシャフト36の回転角度(操舵角θ)を取得する。
操舵角センサ37は、中立位置に対するステアリングシャフト36の回転角度を検出するセンサであり、ECU90に電気的に接続されている。操舵角センサ37は、検出したステアリングシャフト36の回転角度の情報をECU90に送信する。ECU90は、その情報に基づいてステアリングシャフト36の回転角度(操舵角θ)を取得する。
<操舵トルクセンサ>
操舵トルクセンサ38は、運転者がハンドル35を介してステアリングシャフト36に入力したトルクを検出するセンサであり、ECU90に電気的に接続されている。操舵トルクセンサ38は、検出したトルクの情報をECU90に送信する。ECU90は、その情報に基づいて運転者がハンドル35を介してステアリングシャフト36に入力したトルク(ドライバー操舵トルクTQ_D又は操舵操作力)を取得する。
操舵トルクセンサ38は、運転者がハンドル35を介してステアリングシャフト36に入力したトルクを検出するセンサであり、ECU90に電気的に接続されている。操舵トルクセンサ38は、検出したトルクの情報をECU90に送信する。ECU90は、その情報に基づいて運転者がハンドル35を介してステアリングシャフト36に入力したトルク(ドライバー操舵トルクTQ_D又は操舵操作力)を取得する。
<車速検出装置>
車速検出装置41は、自車両100の車速(自車速)を検出する装置であり、例えば、車輪速センサである。車速検出装置41は、ECU90に電気的に接続されている。車速検出装置41は、検出した自車両100の車速の情報をECU90に送信する。ECU90は、その情報に基づいて自車両100の車速(自車速V)を取得する。
車速検出装置41は、自車両100の車速(自車速)を検出する装置であり、例えば、車輪速センサである。車速検出装置41は、ECU90に電気的に接続されている。車速検出装置41は、検出した自車両100の車速の情報をECU90に送信する。ECU90は、その情報に基づいて自車両100の車速(自車速V)を取得する。
ECU90は、操舵角θ、ドライバー操舵トルクTQ_D及び自車速Vに基づいてドライバー要求操舵トルクを演算により取得する。ドライバー要求操舵トルクは、操舵装置23に出力が要求されている操舵トルクである。ECU90は、後述する車線維持制御を実行していない場合、ドライバー要求操舵トルクが操舵装置23から出力されるように操舵装置23の作動を制御する。
<周辺情報検出装置>
周辺情報検出装置50は、自車両100の周辺の情報を検出する装置であり、本例においては、画像センサ51及び電波センサ52を備えている。画像センサ51は、例えば、カメラである。電波センサ52は、例えば、レーダセンサ(ミリ波レーダ等)である。尚、周辺情報検出装置50は、超音波センサ(クリアランスソナー)等の音波センサやレーザーレーダ(LiDAR)等の光センサを備えていてもよい。
周辺情報検出装置50は、自車両100の周辺の情報を検出する装置であり、本例においては、画像センサ51及び電波センサ52を備えている。画像センサ51は、例えば、カメラである。電波センサ52は、例えば、レーダセンサ(ミリ波レーダ等)である。尚、周辺情報検出装置50は、超音波センサ(クリアランスソナー)等の音波センサやレーザーレーダ(LiDAR)等の光センサを備えていてもよい。
<画像センサ>
画像センサ51は、ECU90に電気的に接続されている。画像センサ51は、自車両100の周辺を撮像し、撮像した画像に係る情報をECU90に送信する。ECU90は、その情報(画像情報)に基づいて自車両100の周辺に関する情報(周辺検出情報IS)を取得することができる。
画像センサ51は、ECU90に電気的に接続されている。画像センサ51は、自車両100の周辺を撮像し、撮像した画像に係る情報をECU90に送信する。ECU90は、その情報(画像情報)に基づいて自車両100の周辺に関する情報(周辺検出情報IS)を取得することができる。
<電波センサ>
電波センサ52は、ECU90に電気的に接続されている。電波センサ52は、電波を発信すると共に、物体で反射した電波(反射波)を受信する。電波センサ52は、発信した電波及び受信した電波(反射波)に係る情報(検知結果)をECU90に送信する。別の言い方をすると、電波センサ52は、自車両100の周辺に存在する物体を検知し、その検知した物体に係る情報(検知結果)をECU90に送信する。ECU90は、その情報(電波情報)に基づいて自車両100の周辺に存在する物体に係る情報(周辺検出情報IS)を取得することができる。
電波センサ52は、ECU90に電気的に接続されている。電波センサ52は、電波を発信すると共に、物体で反射した電波(反射波)を受信する。電波センサ52は、発信した電波及び受信した電波(反射波)に係る情報(検知結果)をECU90に送信する。別の言い方をすると、電波センサ52は、自車両100の周辺に存在する物体を検知し、その検知した物体に係る情報(検知結果)をECU90に送信する。ECU90は、その情報(電波情報)に基づいて自車両100の周辺に存在する物体に係る情報(周辺検出情報IS)を取得することができる。
<運転支援スイッチ>
運転支援スイッチ61は、後述する車線維持制御を実行するか否かを運転者に選択させるためのスイッチであり、ECU90に電気的に接続されている。ECU90は、運転支援スイッチ61がオン状態に操作されると、車線維持制御の実行が要求されたと判定する。一方、ECU90は、運転支援スイッチ61がオフ状態に操作されると、操作支援制御の実行が要求されなくなったと判定する。
運転支援スイッチ61は、後述する車線維持制御を実行するか否かを運転者に選択させるためのスイッチであり、ECU90に電気的に接続されている。ECU90は、運転支援スイッチ61がオン状態に操作されると、車線維持制御の実行が要求されたと判定する。一方、ECU90は、運転支援スイッチ61がオフ状態に操作されると、操作支援制御の実行が要求されなくなったと判定する。
<車両運転支援装置の作動の概要>
次に、車両運転支援装置10の作動の概要について説明する。以下の説明において、「左」は、自車両100の進行方向に対して左側を表し、「右」は、自車両100の進行方向に対して右側を表している。
次に、車両運転支援装置10の作動の概要について説明する。以下の説明において、「左」は、自車両100の進行方向に対して左側を表し、「右」は、自車両100の進行方向に対して右側を表している。
車両運転支援装置10は、図2の(A)に示したように、自車両100の基準点(自車基準点Pref)が目標走行ラインLtgt上を移動するように自車両100を自律的に操舵する自律操舵を行う車線維持制御を実行するように構成されている。自車基準点Prefは、自車両100の位置を示す点であればよく、本例においては、自車両100の前端部上の位置であって自車両100の幅方向中央の位置である。
車両運転支援装置10は、自車両100が走行することが可能な幅(自車両100の走行可能幅)の中央を通るライン(中央ライン)を目標走行ラインLtgtとして設定する。本例においては、車両運転支援装置10は、周辺検出情報ISに基づいて自車両100の左側の区画線(左側区画線LML)及び右側の区画線(右側区画線LMR)を取得し、それら左側区画線LMLと右側区画線LMRとの間の距離(車線幅LNW)を取得し、その車線幅LNWを自車両100の走行可能幅として採用し、その車線幅LNWの中央を通るライン(車線中央ラインLNC)を目標走行ラインLtgtとして設定する。車線中央ラインLNCは、自車線LNの幅の中央を自車線LNに沿って延びるラインである。自車線LNは、自車両100が走行している車線(走行車線)である。
車両運転支援装置10は、図2の(B)に示したように、車線維持制御の実行時に自車基準点Prefが目標走行ラインLtgtから左側に外れた場合、自車両100が右側に寄るように自律操舵を行って自車基準点Prefが目標走行ラインLtgt上を移動するようにする。
より具体的には、車両運転支援装置10は、自車基準点Prefと目標走行ラインLtgtとの間の距離(乖離量D)を周辺検出情報ISに基づいて取得し、その乖離量Dがゼロよりも大きく且つ自車基準点Prefが目標走行ラインLtgtよりも左側に位置する場合、自車両100を右側に移動させるための操舵トルクを乖離量Dに応じて算出し、その算出した操舵トルク(システム操舵トルクTQ_S)に相当する操舵トルクを操舵装置23から出力させる。
一方、車両運転支援装置10は、図2の(C)に示したように、車線維持制御の実行時に自車基準点Prefが目標走行ラインLtgtから右側に外れた場合、自車両100が左側に寄るように自律操舵を行って自車基準点Prefが目標走行ラインLtgt上を移動するようにする。
より具体的には、車両運転支援装置10は、乖離量Dを周辺検出情報ISに基づいて取得し、その乖離量Dがゼロよりも大きく且つ自車基準点Prefが目標走行ラインLtgtよりも右側に位置する場合、自車両100を左側に移動させるための操舵トルクを乖離量Dに応じて算出し、その算出した操舵トルク(システム操舵トルクTQ_S)に相当する操舵トルクを操舵装置23から出力させる。
これにより、車線維持制御の実行中、自車基準点Prefが目標走行ラインLtgtに沿って移動するように自車両100が走行する。
ところで、目標走行ラインLtgtが車線中央ラインLNCに設定され、その目標走行ラインLtgtに沿って自車両100が走行するように車線維持制御が実行されているときに、図3に示したように、運転者が目標走行ラインLtgtよりも右側の位置で自車両100を走行させることを希望することがあり、又、運転者が目標走行ラインLtgtよりも左側の位置で自車両100を走行させることを希望することもある。
運転者は、車線維持制御の実行中に目標走行ラインLtgtよりも右側の位置で自車両100を走行させようとした場合、ハンドル35に時計回りの操舵トルクを入力する。これにより、自車両100が目標走行ラインLtgtよりも右側に移動するが、そのとき、乖離量Dがゼロよりも大きくなるので、車両運転支援装置10は、その乖離量Dをゼロにするためにステアリングシャフト36に反時計回りのシステム操舵トルクTQ_Sを入力する。従って、自車両100を更に右側に移動させようとすると、運転者は、より大きな時計回りの操舵トルクをハンドル35に入力する必要がある。
このように、車線維持制御の実行中に運転者が自車両100を目標走行ラインLtgtから右側に移動させているとき、乖離量Dが徐々に大きくなるので、システム操舵トルクTQ_S(反時計回りの操舵トルク)も徐々に大きくなり、その結果、ドライバー操舵トルクTQ_D(時計回りの操舵トルク)も徐々に大きくなる。
このことは、運転者が目標走行ラインLtgtよりも左側の位置で自車両100を走行させる場合にも等しく当てはまる。
このため、運転者が自車両100を希望の位置まで横方向に移動させて走行させる場合、運転者が自車両100を希望の位置で直進走行させるためにハンドル35に入力する必要のある操舵トルク(ドライバー操舵トルクTQ_D)が非常に比較的大きくなってしまい、好ましくない。
そこで、車両運転支援装置10は、車線維持制御の実行中に運転者が自車両100を目標走行ラインLtgtよりも右側の位置又は左側の位置で走行させることを希望していると予測される場合、以下のように目標走行ラインLtgtの位置を変更する。
車両運転支援装置10は、車線維持制御の実行中、ドライバー操舵トルクTQ_Dの値を監視しており、ドライバー操舵トルクTQ_Dが所定の値(目標変更開始閾値TQ_C)よりも小さい場合、その時点で設定されている目標走行ラインLtgt(元の目標走行ラインLtgt)の位置を維持する。
例えば、図4の(A)に示したように、乖離量Dが比較的小さく、ドライバー操舵トルクTQ_Dが目標変更開始閾値TQ_Cよりも小さい場合、車両運転支援装置10は、目標走行ラインLtgtの位置を車線中央ラインLNC上に維持する。
尚、本明細書においては、特に断りがない限り、ドライバー操舵トルクTQ_Dは、ドライバー操舵トルクTQ_Dの絶対値(大きさ)を意味するものとする。
一方、ドライバー操舵トルクTQ_Dが大きくなって目標変更開始閾値TQ_Cに達すると、車両運転支援装置10は、目標走行ラインLtgtの位置の変更を開始する。この場合、車両運転支援装置10は、目標走行ラインLtgtが自車基準点Prefに近づくように徐々に移動するように目標走行ラインLtgtの位置を変更する。
例えば、図4の(B)に示したように、自車両100が目標走行ラインLtgtから右側に移動して乖離量Dが比較的大きくなり、ドライバー操舵トルクTQ_Dが目標変更開始閾値TQ_Cに達すると、車両運転支援装置10は、目標走行ラインLtgtの位置の変更を開始し、目標走行ラインLtgtが自車基準点Prefに向かって徐々に移動するように目標走行ラインLtgtの位置を変更する。
このとき、車両運転支援装置10は、目標走行ラインLtgtが車線中央ラインLNC(元の目標走行ラインLtgt)と自車基準点Prefとの間にあるようにして目標走行ラインLtgtの位置を変更する。
より具体的には、車両運転支援装置10は、車線中央ラインLNCと自車基準点Prefとの間の距離(自車離間距離)を周辺検出情報ISから取得し、その自車離間距離の所定割合の距離だけ車線中央ラインLNCから自車基準点Prefの方に離れた位置を目標位置として設定し、その目標位置に目標走行ラインLtgtが到達するように目標走行ラインLtgtの位置を変更する。換言すれば、車両運転支援装置10は、自車離間距離を周辺検出情報ISから取得し、その自車離間距離に「1」よりも小さい係数を乗じて得た距離だけ車線中央ラインLNCから自車基準点Prefの方に離れた位置を目標位置として設定し、その目標位置に目標走行ラインLtgtが到達するように目標走行ラインLtgtの位置を変更する。
又、このとき、車両運転支援装置10は、目標走行ラインLtgtの位置を変更する速度として適切な速度(所定変更速度)を設定し、その所定変更速度で目標走行ラインLtgtの位置を変更する。車両運転支援装置10は、例えば、車線中央ラインLNCと自車基準点Prefとの間の距離(自車離間距離)の変化速度等のパラメータに応じて所定変更速度を変更する。より具体的には、車両運転支援装置10は、例えば、車線中央ラインLNCと自車基準点Prefとの間の距離(自車離間距離)の変化速度等のパラメータを一次フィルタや時間可変フィルタ等でフィルタ処理を施して所定変更速度を設定する。
又、このとき、車両運転支援装置10は、所定変更速度の上限値を設定しておき、所定変更速度がその上限値よりも大きい場合、所定変更速度をその上限値に制限するようにしてもよい。例えば、車両運転支援装置10は、時間軸に対する目標走行ラインLtgtの位置の変化の傾き(勾配)が一定の傾き以下となるように所定変更速度を制限するようにしてもよい。即ち、時間軸に対する目標走行ラインLtgtの位置の変化軌跡の形状が所定の形状となるように所定変更速度を設定するようにしてもよい。
尚、車両運転支援装置10は、このように目標走行ラインLtgtの位置を変更している間も、変更中の目標走行ラインLtgtと自車基準点Prefとの間の乖離量Dに応じたシステム操舵トルクTQ_Sを操舵装置23から出力させている。
そして、最終的に、自車両100が運転者の希望の位置まで横方向に移動し、運転者がハンドル35を中立位置に戻してその位置に保持していると、目標走行ラインLtgtが自車基準点Prefに近づいてきて乖離量Dが徐々に小さくなり、システム操舵トルクTQ_Sが徐々に低下するので、ドライバー操舵トルクTQ_Dも徐々に低下して、やがては、所定の値(目標保持開始閾値TQ_L)に達する。
例えば、図4の(C)に示したように、自車両100が運転者の希望の位置まで右側に移動し、運転者がハンドル35を中立位置に戻してその位置に保持していると、目標走行ラインLtgtが自車基準点Prefに近づいてきて乖離量Dが徐々に小さくなり、システム操舵トルクTQ_Sが徐々に低下するので、ドライバー操舵トルクTQ_Dも徐々に低下して、やがては、目標保持開始閾値TQ_Lに達する。
尚、目標保持開始閾値TQ_Lは、目標変更開始閾値TQ_Cと同じ値であっても異なる値であってもよいが、本例においては、目標変更開始閾値TQ_Cと同じ値に設定されている。
ドライバー操舵トルクTQ_Dが低下して目標保持開始閾値TQ_Lに達すると、車両運転支援装置10は、目標走行ラインLtgtの位置の変更を停止して目標走行ラインLtgtをその時点の位置に保持する。
例えば、ドライバー操舵トルクTQ_Dが低下して目標保持開始閾値TQ_Lに達すると、車両運転支援装置10は、図4の(D)に示したように、目標走行ラインLtgtの位置の変更を停止して目標走行ラインLtgtをその時点の位置に保持する。
これにより、運転者は、比較的小さいドライバー操舵トルクTQ_Dでもって自車両100を車線中央ラインLNCよりも右側の位置又は左側の位置で走行させることができると共に、操舵装置23からは、少なからず、ゼロよりも大きいシステム操舵トルクTQ_Sが出力されているので、車線維持制御の実行中であることを認識することができる。
その後、運転者が車線中央ラインLNC(元の目標走行ラインLtgt)から右側の位置又は左側の位置で自車両100を走行させているときに、運転者が自車両100を自車線LNの中央の位置で走行させることを希望することがある。
運転者は、自車両100を自車線LNの中央の位置で走行させようとした場合、システム操舵トルクTQ_Sと同じ方向のトルクをハンドル35に加える。このため、ドライバー操舵トルクTQ_Dが低下する。又、自車基準点Prefが目標走行ラインLtgtに近づくこともあって、ドライバー操舵トルクTQ_Dが低下する。
しかしながら、運転者が自車両100を自車線LNの中央の位置で走行させようとしてなくても、自車基準点Prefが目標走行ラインLtgtに近づくこともあり、このときにも、ドライバー操舵トルクTQ_Dが低下する。
そこで、車両運転支援装置10は、ドライバー操舵トルクTQ_Dが低下しても、ドライバー操舵トルクTQ_Dが所定の値(目標変更終了閾値TQ_E)に達するまでの間は、目標走行ラインLtgtの位置を保持する。
例えば、図5の(A)に示したように、ドライバー操舵トルクTQ_Dが低下して自車基準点Prefが目標走行ラインLtgtに近づいても、ドライバー操舵トルクTQ_Dが目標変更終了閾値TQ_Eよりも大きい場合、車両運転支援装置10は、その時点の目標走行ラインLtgtの位置を保持する。
尚、目標変更終了閾値TQ_Eは、目標保持開始閾値TQ_Lよりも小さい値に設定されている。
一方、ドライバー操舵トルクTQ_Dが低下して目標変更終了閾値TQ_Eに達すると、車両運転支援装置10は、目標走行ラインLtgtの位置の保持を終了して目標走行ラインLtgtの位置の変更を開始する。車両運転支援装置10は、目標走行ラインLtgtの位置の変更を開始すると、目標走行ラインLtgtが車線中央ラインLNCに向かって徐々に移動するように目標走行ラインLtgtの位置を変更する(戻す)。
例えば、図5の(B)に示したように、車線維持制御の実行中に自車両100が車線中央ラインLNCよりも右側の位置を走行しているときにドライバー操舵トルクTQ_Dが低下して目標変更終了閾値TQ_Eに達すると、車両運転支援装置10は、目標走行ラインLtgtの位置の変更を開始し、目標走行ラインLtgtが車線中央ラインLNCに向かって左側に徐々に移動するように目標走行ラインLtgtの位置を変更する。
このとき、車両運転支援装置10は、車線中央ラインLNCの位置を目標位置として設定し、その目標位置に目標走行ラインLtgtが到達するように目標走行ラインLtgtの位置を変更する。
又、このとき、車両運転支援装置10は、目標走行ラインLtgtの位置を変更する速度として適切な速度(所定変更速度)を設定し、その所定変更速度で目標走行ラインLtgtの位置を変更する。車両運転支援装置10は、例えば、変更中の目標走行ラインLtgtと自車基準点Prefとの間の距離や変更中の目標走行ラインLtgtと目標位置との間の距離等のパラメータに応じて所定変更速度を設定する。より具体的には、車両運転支援装置10は、変更中の目標走行ラインLtgtと自車基準点Prefとの間の距離や変更中の目標走行ラインLtgtと目標位置との間の距離等のパラメータを一次フィルタや時間可変フィルタ等でフィルタ処理を施して所定変更速度を設定する。
又、このとき、車両運転支援装置10は、所定変更速度の上限値を設定しておき、所定変更速度がその上限値よりも大きい場合、所定変更速度をその上限値に制限するようにしてもよい。例えば、車両運転支援装置10は、時間軸に対する目標走行ラインLtgtの位置の変化の傾き(勾配)が一定の傾き以下となるように所定変更速度を制限するようにしてもよい。即ち、時間軸に対する目標走行ラインLtgtの位置の変化軌跡の形状が所定の形状となるように所定変更速度を設定するようにしてもよい。
尚、車両運転支援装置10は、このように目標走行ラインLtgtの位置を変更している間も、変更中の目標走行ラインLtgtと自車基準点Prefとの間の乖離量Dに応じたシステム操舵トルクTQ_Sを操舵装置23から出力させている。
そして、最終的に、目標走行ラインLtgtが車線中央ラインLNCに一致すると、車両運転支援装置10は、目標走行ラインLtgtの位置の変更を終了して目標走行ラインLtgtをその位置に保持する。これにより、その後、自車両100は、車線中央ラインLNCに設定された目標走行ラインLtgtに沿って走行する。
例えば、図5の(C)に示したように、最終的に、目標走行ラインLtgtが車線中央ラインLNCに一致すると、車両運転支援装置10は、目標走行ラインLtgtの位置の変更を終了して目標走行ラインLtgtをその位置に保持する。これにより、その後、図5の(D)に示したように、自車両100は、車線中央ラインLNCに設定された目標走行ラインLtgtに沿って走行する。
車両運転支援装置10によれば、例えば、図6に示したように、ドライバー操舵トルクTQ_Dに応じて目標走行ラインLtgtの位置が変更される。
図6に示した例においては、時刻t60からドライバー操舵トルクTQ_Dが上昇し始める。このとき、目標走行ラインLtgtは、車線中央ラインLNCと一致する位置に設定されている。その後、時刻t61においてドライバー操舵トルクTQ_Dが目標保持開始閾値TQ_Lに達するまでの間、ドライバー操舵トルクTQ_Dが目標変更開始閾値TQ_Cよりも小さい状態が継続する。従って、目標走行ラインLtgtは、車線中央ラインLNCと一致する位置に維持されている。
そして、ドライバー操舵トルクTQ_Dが低下して時刻t61において目標変更開始閾値TQ_Cに達すると、目標走行ラインLtgtの位置が右側へ移動され始め、それ以降、時刻t62においてドライバー操舵トルクTQ_Dが目標保持開始閾値TQ_Lに達するまでの間、ドライバー操舵トルクTQ_Dが目標変更開始閾値TQ_C以上である状態が継続する。従って、目標走行ラインLtgtの位置は、時刻t62まで右側へと移動され続ける。
そして、ドライバー操舵トルクTQ_Dが低下して時刻t62において目標保持開始閾値TQ_Lに達すると、目標走行ラインLtgtの右側への移動が停止され、それ以降、時刻t63においてドライバー操舵トルクTQ_Dが目標変更開始閾値TQ_Cに達するまでの間、ドライバー操舵トルクTQ_Dが目標保持開始閾値TQ_L以下であり且つ目標変更終了閾値TQ_Eよりも大きい状態が継続する。従って、目標走行ラインLtgtの位置は、時刻t62から時刻t63までの間、時刻t62の時点の位置に保持される。
その後、ドライバー操舵トルクTQ_Dが上昇して時刻t63において目標変更開始閾値TQ_Cに達すると、目標走行ラインLtgtの位置が右側へ移動され始め、それ以降、時刻t64においてドライバー操舵トルクTQ_Dが目標保持開始閾値TQ_Lに達するまでの間、ドライバー操舵トルクTQ_Dが目標変更開始閾値TQ_C以上である状態が継続する。従って、目標走行ラインLtgtの位置は、時刻t84まで右側へと移動され続ける。
そして、ドライバー操舵トルクTQ_Dが低下して時刻t64において目標保持開始閾値TQ_Lに達すると、目標走行ラインLtgtの右側への移動が停止され、それ以降、時刻t65においてドライバー操舵トルクTQ_Dが目標変更終了閾値TQ_Eに達するまでの間、ドライバー操舵トルクTQ_Dが目標保持開始閾値TQ_L以下であり且つ目標変更終了閾値TQ_Eよりも大きい状態が継続する。従って、目標走行ラインLtgtの位置は、時刻t64から時刻t65までの間、時刻t64の時点の位置に保持される。
そして、ドライバー操舵トルクTQ_Dが更に低下して時刻t65において目標変更終了閾値TQ_Eに達すると、目標走行ラインLtgtの位置が左側へ移動され始め、それ以降、時刻t66において目標走行ラインLtgtが車線中央ラインLNCに一致するまで、目標走行ラインLtgtの位置が左側へ移動され続ける。
そして、時刻t66において目標走行ラインLtgtが車線中央ラインLNCに一致すると、目標走行ラインLtgtの移動が停止される。
<効果>
以上が車両運転支援装置10の作動の概要である。これによれば、車線維持制御の実行中に運転者により自車両100が目標走行ラインLtgtから横方向へ移動されたときにそれと同じ方向へ目標走行ラインLtgtが車線中央ラインLNCから移動するので、自車両100を運転者の希望する位置で直進走行されるときに必要なドライバー操舵トルクTQ_Dが小さくなる。又、自車両100が運転者の希望する位置で直進走行されているとき、目標走行ラインLtgtは、車線中央ラインLNCと自車基準点Prefとの間に設定されているので、少なからず、車線維持制御によるシステム操舵トルクTQ_Sが自車両100に加えられている状態にあるため、運転者は、車線維持制御の実行中であることを認識しやすい。
以上が車両運転支援装置10の作動の概要である。これによれば、車線維持制御の実行中に運転者により自車両100が目標走行ラインLtgtから横方向へ移動されたときにそれと同じ方向へ目標走行ラインLtgtが車線中央ラインLNCから移動するので、自車両100を運転者の希望する位置で直進走行されるときに必要なドライバー操舵トルクTQ_Dが小さくなる。又、自車両100が運転者の希望する位置で直進走行されているとき、目標走行ラインLtgtは、車線中央ラインLNCと自車基準点Prefとの間に設定されているので、少なからず、車線維持制御によるシステム操舵トルクTQ_Sが自車両100に加えられている状態にあるため、運転者は、車線維持制御の実行中であることを認識しやすい。
従って、車両運転支援装置10によれば、運転者が車線維持制御の実行中に車線中央ラインLNCよりも右側の位置又は左側の位置で自車両100を走行させているときに車線維持制御の実行中であることを運転者に認識させやすくすると共に運転者に要求されるドライバー操舵トルクTQ_Dを比較的小さくすることができる。
<車両運転支援装置の具体的な作動>
次に、車両運転支援装置10の具体的な作動について説明する。車両運転支援装置10のECU90のCPUは、車線維持制御の実行が要求された場合、図7に示したルーチンを所定演算周期で実行するようになっている。従って、所定のタイミングになると、CPUは、図7に示したルーチンのステップ700から処理を開始し、その処理をステップ705に進め、乖離量Dがゼロよりも大きいか否かを判定する。
次に、車両運転支援装置10の具体的な作動について説明する。車両運転支援装置10のECU90のCPUは、車線維持制御の実行が要求された場合、図7に示したルーチンを所定演算周期で実行するようになっている。従って、所定のタイミングになると、CPUは、図7に示したルーチンのステップ700から処理を開始し、その処理をステップ705に進め、乖離量Dがゼロよりも大きいか否かを判定する。
CPUは、ステップ705にて「Yes」と判定した場合、処理をステップ710に進め、自車基準点Prefが目標走行ラインLtgtよりも右側にずれているか否かを判定する。
CPUは、ステップ710にて「Yes」と判定した場合、処理をステップ715に進め、自車両100を左方向に旋回させて自車基準点Prefを目標走行ラインLtgt上に戻すために必要なシステム操舵トルクTQ_Sを算出する。次いで、CPUは、処理をステップ720に進め、操舵装置23に操舵トルク出力指令を送出してステップ715で算出したシステム操舵トルクTQ_Sを操舵装置23から出力させる。次いで、CPUは、処理をステップ795に進め、本ルーチンの処理を一旦終了する。
一方、CPUは、ステップ710にて「No」と判定した場合、処理をステップ725に進め、自車両100を右方向に旋回させて自車基準点Prefを目標走行ラインLtgt上に戻すために必要なシステム操舵トルクTQ_Sを算出する。次いで、CPUは、処理をステップ730に進め、操舵装置23に操舵トルク出力指令を送出してステップ725で算出したシステム操舵トルクTQ_Sを操舵装置23から出力させる。次いで、CPUは、処理をステップ795に進め、本ルーチンの処理を一旦終了する。
一方、CPUは、ステップ705にて「No」と判定した場合、処理をステップ795に直接進め、本ルーチンの処理を一旦終了する。
更に、CPUは、車線維持制御の実行が要求された場合、図8に示したルーチンを所定演算周期で実行するようになっている。従って、所定のタイミングになると、CPUは、図8に示したルーチンのステップ800から処理を開始し、その処理をステップ805に進め、目標変更開始条件が成立しているか否かを判定する。目標変更開始条件は、ドライバー操舵トルクTQ_Dが目標変更開始閾値TQ_C以上であるとの条件である。
CPUは、ステップ805にて「Yes」と判定した場合、処理をステップ810に進め、目標走行ラインLtgtが自車基準点Prefに向かって移動するように目標走行ラインLtgtの位置を変更する。次いで、CPUは、処理をステップ895に進め、本ルーチンの処理を一旦終了する。
一方、CPUは、ステップ805にて「No」と判定した場合、処理をステップ815に進め、目標保持開始条件が成立しているか否かを判定する。目標保持開始条件は、ドライバー操舵トルクTQ_Dが目標変更開始閾値TQ_C以上となった後にドライバー操舵トルクTQ_Dが低下して目標保持開始閾値TQ_Lに達し、ドライバー操舵トルクTQ_Dが目標保持開始閾値TQ_L以下であり且つ目標変更終了閾値TQ_Eよりも大きい状態にあるとの条件である。
CPUは、ステップ815にて「Yes」と判定した場合、処理をステップ820に進め、目標走行ラインLtgtの位置をドライバー操舵トルクTQ_Dが低下して目標保持開始閾値TQ_Lに達した時点の位置に保持する。次いで、CPUは、処理をステップ895に進め、本ルーチンの処理を一旦終了する。
一方、CPUは、ステップ815にて「Yes」と判定した場合、処理をステップ825に進め、目標保持終了条件が成立しているか否かを判定する。目標保持終了条件は、ドライバー操舵トルクTQ_Dが低下して目標変更終了閾値TQ_Eに達し、ドライバー操舵トルクTQ_Dが目標変更終了閾値TQ_E以下である状態が継続しており且つ目標走行ラインLtgtが車線中央ラインLNCに一致していないとの条件である。
CPUは、ステップ825にて「Yes」と判定した場合、処理をステップ830に進め、目標走行ラインLtgtが車線中央ラインLNCに一致するように目標走行ラインLtgtの位置を変更する。次いで、CPUは、処理をステップ895に進め、本ルーチンの処理を一旦終了する。
一方、CPUは、ステップ825にて「No」と判定した場合、処理をステップ835に進め、目標走行ラインLtgtが車線中央ラインLNCに一致するように目標走行ラインLtgtを設定する。次いで、CPUは、処理をステップ895に進め、本ルーチンの処理を一旦終了する。
以上が車両運転支援装置10の具体的な作動である。
尚、本発明は、上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。
10…車両運転支援装置、23…操舵装置、50…周辺情報検出装置、51…画像センサ、52…電波センサ、61…運転支援スイッチ、90…ECU、100…自車両
Claims (4)
- 自車両が自車線内で走行するように前記自車両の自律的な操舵を行う車線維持制御を実行する車両運転支援装置であって、
前記車線維持制御の実行中、前記自車線内の前記自車両の走行可能幅の中央を通る中央ラインを目標走行ラインとして設定し、前記自車両の基準点が前記目標走行ラインに沿って移動するように前記自律的な操舵を行う車両運転支援装置において、
前記車線維持制御の実行中に運転者が前記自車両を操舵するための操舵操作を行ったときに前記運転者の操舵操作力が目標変更開始閾値以上になった場合、前記目標走行ラインが前記中央ラインと前記自車両の前記基準点との間のラインとなるように前記目標走行ラインの位置を変更するように構成されている、
車両運転支援装置。 - 請求項1に記載の車両運転支援装置において、
前記運転者の前記操舵操作力が前記目標変更開始閾値以上となって前記目標走行ラインの位置の変更を開始した後、前記運転者の前記操舵操作力が目標変更終了閾値以下になった場合、前記目標走行ラインが前記中央ラインと一致するように前記目標走行ラインの位置を変更するように構成されている、
車両運転支援装置。 - 請求項1に記載の車両運転支援装置において、
前記運転者の前記操舵操作力が前記目標変更開始閾値以上となって前記目標走行ラインの位置の変更を開始した後、目標保持開始閾値まで低下した場合、前記目標走行ラインの位置の変更を停止し、該目標走行ラインの位置を前記操舵操作力が前記目標保持開始閾値まで低下した時点の位置に保持するように構成されている、
車両運転支援装置。 - 請求項3に記載の車両運転支援装置において、
前記操舵操作力が前記目標保持開始閾値まで低下して前記目標走行ラインの位置を前記操舵操作力が前記目標保持開始閾値まで低下した時点の位置に保持しているときに前記操舵操作力が前記目標保持開始閾値よりも小さい値に設定されている目標変更終了閾値以下になった場合、前記目標走行ラインが前記中央ラインと一致するように前記目標走行ラインの位置を変更するように構成されている、
車両運転支援装置。
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Legal Events
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