JP5045108B2 - 走行支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、車線維持支援を行う走行支援装置に関する。

従来から、カメラにより撮像された画像から自車両が走行している走行レーンを認識するとともに、自車両が走行レーン内を走行するための操舵力を付加し、運転者のハンドル操作の支援を行う車線維持支援機能を備えた走行支援装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−１５１１２２号公報

しかしながら、従来の走行支援装置では、操舵力を付加して車輪を転舵することにより車線維持を行うため、車線維持支援を行う際に、車両のヨー角が変化して、乗り心地が悪化するおそれがあった。

本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、乗り心地を悪化させることなく車線維持支援を行うことができる走行支援装置を提供することを目的とする。

本発明に係る走行支援装置は、目標走行軌跡を追従するように車両を走行させる走行支援装置において、実走行軌跡を検出する走行軌跡検出手段と、走行軌跡検出手段により検出された実走行軌跡と目標走行軌跡との横偏差に応じて目標速度を設定する目標速度設定手段と、目標速度設定手段により設定された目標速度に基づいて車両の速度を調節する速度調節手段とを備え、目標速度設定手段は、カーブ路において、実走行軌跡が目標走行軌跡よりも内側に位置している場合には、車両を加速するように目標速度を設定し、実走行軌跡が目標走行軌跡よりも外側に位置している場合には、車両を減速するように目標速度を設定することを特徴とする。

本発明に係る走行支援装置によれば、横偏差に応じて目標速度が設定され、該目標速度と一致するように車両の速度が調節される。そのため、横偏差が生じている場合には、車両に作用する横加速度との均衡点をずらして走行軌跡をずらすように車両の速度を調節することによって、横偏差を解消することができる。このように、操舵力を付加して車輪を転舵することなく、すなわち車両のヨー角を変化させることなく、車両の速度を調節することによって横偏差を解消することができるので、横偏差を解消する際に、乗り心地の悪化を抑制することが可能となる。また、実走行軌跡が目標走行軌跡よりも内側に位置している場合には、カーブ路において、車両を加速することによって、車両に作用する横加速度との均衡点がカーブ外側にずれ走行軌跡がカーブ外側にずれる。一方、実走行軌跡が目標走行軌跡よりも外側に位置している場合には、カーブ路において、車両を減速することによって、車両に作用する横加速度との均衡点がカーブ内側にずれ走行軌跡がカーブ内側にずれる。その結果、横偏差を解消することができる。

本発明に係る走行支援装置は、車両のヨー角を検出するヨー角検出手段と、ヨー角検出手段により検出されたヨー角と目標ヨー角との誤差に応じて目標転舵角を設定する目標転舵角設定手段と、目標転舵角設定手段により設定された目標転舵角に基づいて車両の転舵輪を転舵する転舵手段とを備え、目標速度設定手段が、目標転舵角に基づいた転舵制御による横偏差の変動を考慮して目標速度を設定することが好ましい。

車両の実ヨー角と目標ヨー角との誤差を解消するために、該誤差に応じて設定された目標転舵角に基づいて車輪が転舵されるときには、車輪の転舵によって横偏差も変動する。本発明に係る走行支援装置によれば、車輪の転舵による横偏差の変動を考慮して目標速度が設定されるので、ヨー角誤差を解消するための転舵によって解消することができない横偏差が車両の速度を調節することにより解消される。そのため、必要最小限の操舵力の付与でヨー角誤差と横偏差の双方を同時に解消することが可能となる。

本発明によれば、実走行軌跡と目標走行軌跡との横偏差に応じて目標速度を設定するとともに、該目標速度に基づいて車両の速度を調節する構成としたので、乗り心地を悪化させることなく車線維持支援を行うことが可能となる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。図中、同一又は相当部分には同一符号を用いることとする。

まず、図１を用いて、実施形態に係る走行支援装置１の構成について説明する。図１は、走行支援装置１の構成を示すブロック図である。走行支援装置１は、実ヨー角と目標ヨー角との誤差（以下「ヨー角誤差」という）に基づいて転舵制御を行いヨー角誤差を解消するとともに、実走行軌跡と目標走行軌跡との横偏差（以下「横偏差誤差」という）に基づいて車両の速度制御を行い横偏差誤差を解消することによって、自車両が走行レーン内を走行するように車線維持支援を行うものである。

走行支援装置１は、主として、車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサ１０、前方画像を取得して画像認識によって走行レーンを認識するとともに自車両のヨー角やオフセット、道路曲率などを検出するステレオカメラ１１、走行路情報を取得するナビゲーションシステム１３、および、ステレオカメラ１１やヨーレートセンサ１０などの検出結果から目標転舵角や目標速度パターン（特許請求の範囲に記載の目標速度に相当）を設定し、該目標転舵角に基づいて操舵モータ３４を制御して車輪ＦＷの転舵角を変更する転舵制御を行うとともに、目標速度パターンに基づいてブレーキアクチュエータ３３やスロットルアクチュエータ３１を制御して車両の速度制御を行う電子制御装置（以下「ＥＣＵ」という）２０を備えて構成されている。

ヨーレートセンサ１０は、車両の重心近傍に配置され、重心鉛直軸回りのヨーレートを検出し、検出結果をＥＣＵ２０に出力する。

ステレオカメラ１１は、車両前方の画像を取得する一対のＣＣＤカメラと、取得した画像から画像認識によって走行路の道路曲率や自車両の横位置などを検出する画像処理部とを有している。この画像処理部では、ＣＣＤカメラによる画像データを画像処理し、車両が走行する道路上に描かれた道路区画線（白線）などを基に車線（走行レーン）を検出する。また、画像処理部では、検出した車線に基づいて、車線の道路曲率（１／カーブ半径）や、車線に対する車両のオフセット（車両の前後方向の中心軸と車線の中心線の車両重心位置における接線との横ずれ量に相当）、およびヨー角（車両の前後方向の中心軸と車線の中心線の車両重心位置における接線とのなす角度に相当）を演算によって検出し、結果をＥＣＵ２０に送出する。なお、画像から車線の各種パラメータ（道路曲率、自車のオフセットやヨー角など）を検出する方法は、公知の方法を用いることができる。また、車両のオフセット位置が車両の走行軌跡に相当する。すなわち、ステレオカメラ１１は、特許請求の範囲に記載のヨー角検出手段、走行軌跡検出手段として機能する。なお、車両のヨー角は、ヨーレートセンサ１０による検出結果（積分してヨー角に変換した値）と併せて複合的に求めても良い。

ＥＣＵ２０には、車速センサ１２も接続されている。車速センサ１２は、各車輪に取り付けられた車輪速センサであり車両の速度に応じた周期でパルス信号を発生する。車速センサ１２の出力信号は、それぞれＥＣＵ２０に供給されている。なお、ＥＣＵ２０は、車速センサ１２の出力信号に基づいて車速を算出する。

ＥＣＵ２０は、車両を目的地まで誘導するナビゲーションシステム１３とも通信回線を介して接続されている。ナビゲーションシステム１３は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）受信機によって受信されたＧＰＳ衛星信号に基づき自車位置を検出する。また、車速信号に基づいて走行距離を算出すると共に、ジャイロセンサからの信号に応じて車両進行方向を検出する。また、ナビゲーションシステム１３は、内蔵しているハードディスクまたはＤＶＤディスクなどから、道路曲率、道路勾配や交差点の配置などの道路情報、及びその他の情報（例えば施設情報）などを取得する。なお、通信機能によって、車両外部に設置された基地局から道路情報などを取得してもよい。取得された道路情報や自車位置などは、通信回線を介してＥＣＵ２０に送信される。

一方、走行支援装置１が搭載された車両は、駆動源であるエンジン３０と、各車輪に制動力を与えるブレーキ装置３２とを備えている。そして、このエンジン３０には、エンジン出力を調節するための手段として、スロットルバルブの開度（すなわち、吸入空気量）を調節するスロットルアクチュエータ３１が設けられている。また、ブレーキ装置３２には、制動力を調節するための手段として、ブレーキ装置３２に供給される油圧を調節するブレーキアクチュエータ３３が設けられている。これらのスロットルアクチュエータ３１やブレーキアクチュエータ３３は、ＥＣＵ２０に接続されており、ＥＣＵ２０からの制御信号によって駆動が制御される。エンジン３０、スロットルアクチュエータ３１、ブレーキ装置３２、ブレーキアクチュエータ３３は、特許請求の範囲に記載の速度調節手段として機能する。

また、この車両には、操舵モータ３４が設けられている。操舵モータ３４は、車両の操舵力伝達機構に対し操舵力を与えて前輪ＦＷを転舵するものである。操舵モータ３４は、例えば、ステアリングシャフトなどの操舵力伝達機構に取り付けられ、ギヤ機構などを通じて操舵力を付与する。この操舵モータ３４は、ＥＣＵ２０から出力される制御信号に従って作動する。この操舵モータ３４としては、電動パワーステアリングステアリングシステムに用いられるアシストモータを利用することが好ましい。操舵モータ３４は、特許請求の範囲に記載の転舵手段として機能する。

ＥＣＵ２０は、演算を行うマイクロプロセッサ、マイクロプロセッサに各処理を実行させるためのプログラム等を記憶するＲＯＭ、演算結果などの各種データを記憶するＲＡＭ及び１２Ｖバッテリによってその記憶内容が保持されるバックアップＲＡＭ等により構成されている。

ＥＣＵ２０は、ステレオカメラ１１（および／またはヨーレートセンサ１０）により検出された車両のヨー角と目標ヨー角とのヨー角誤差を演算し、該ヨー角誤差を解消するための目標転舵角を設定し、該目標転舵角に基づき操舵モータ３４を制御することによって前輪ＦＷを転舵する（すなわち、転舵制御を実行する）

また、ＥＣＵ２０は、ヨー角誤差が略ゼロのときや転舵制御によって解消することができないヨー角誤差がある場合に、車両の速度を変更することによって横偏差誤差を解消する速度制御を実行する。より具体的には、ＥＣＵ２０は、ステレオカメラ１１により検出された実走行軌跡（実オフセット）と目標走行軌跡（目標オフセット）との横偏差誤差を演算し、目標転舵角を考慮して該横偏差誤差を解消するための目標速度パターンを設定し、該目標速度パターンに基づきブレーキアクチュエータ３３またはスロットルアクチュエータ３１を制御することによってエンジン３０またはブレーキ装置３２に所望の駆動力または制動力を発生させる（すなわち、速度制御を実行する）。

ここで、さらに詳細には、ＥＣＵ２０は、ステレオカメラ１１（および／またはナビゲーションシステム１３）により検出された道路曲率から自車両が走行している道路がカーブ路であるか否かを判定するとともに、カーブ路において、実走行軌跡が目標走行軌跡よりも内側に位置している場合には、車両を加速するように目標速度パターンを設定し、実走行軌跡が目標走行軌跡よりも外側に位置している場合には、車両を減速するように目標速度パターンを設定し、カーブ路走行時に車両に作用する横加速度との均衡点をずらすことによって横偏差誤差を解消する。すなわち、ＥＣＵ２０は、特許請求の範囲に記載の目標速度設定手段、目標転舵角設定手段として機能する。

次に、図２〜図４を併せて参照して、走行支援装置１の動作について説明する。図２は、車線維持制御の処理手順を示すフローチャートである。また、図３、図４それぞれは、車線維持制御における走行軌跡外側移動処理、および走行軌跡内側移動処理の処理手順を示すフローチャートである。この車線維持制御は、電源がオンにされてからオフにされるまでの間、ＥＣＵ２０によって所定のタイミングで繰り返し実行される。

ステップＳ１００では、目標ヨー角（カーブＲ、速度、車両重量、タイヤ特性などに基づいて設定される）と自車両のヨー角との誤差、すなわちヨー角誤差が演算されるとともに、このヨー角誤差に対して、ヨー角フィードバック制御（例えば、公知のＰＩＤ制御）を用いて、ヨー角誤差を解消するための目標転舵角（以下「ヨー角誤差目標転舵角」という）が算出される。

続くステップＳ１０２では、車両が走行すべき走行目標（レーン保持中であれば略レーン中央、レーンチェンジ中はレーンチェンジ軌跡）である目標軌跡と、実走行軌跡との誤差、すなわち横偏差誤差が演算されるとともに、この横偏差誤差に対して、横偏差フィードバック制御（例えば、公知のＰＩＤ制御）を用いて、横偏差誤差を解消するための目標転舵角（以下「横偏差誤差目標転舵角」という）が算出される。

続いて、ステップＳ１０４では、現在走行している道路が直線路であるか否かについての判断が行われる。ここで、道路が直線路である場合には、ステップＳ１０６に処理が移行する。一方、道路が直線路ではないとき、すなわち道路がカーブ路であるときには、ステップＳ１０８に処理が移行する。

道路が直線路である場合には、ステップＳ１０６において、転舵制御によってヨー角誤差および横偏差誤差を解消するために、ヨー角誤差目標転舵角と横偏差誤差目標転舵角から、最終的な目標転舵角（以下「最終目標転舵角」という）が算出される。ここで、例えば、ヨー角誤差目標転舵角と横偏差誤差目標転舵角との平均値を最終目標転舵角とすることができる。その後、ステップＳ１２０に処理が移行する。

一方、道路がカーブ路であるときには、ステップＳ１０８において、ヨー角誤差目標転舵角と横偏差誤差目標転舵角とが略等しいか否か、すなわち、ヨー角誤差を転舵制御によって解消することによって横偏差誤差も同時に解消することができるか否かについての判断が行われる。ここで、ヨー角誤差目標転舵角と横偏差誤差目標転舵角とが略等しいか否かは、双方の偏差が所定しきい値（例えば、０．０１ｄｅｇ）以内であるか否かにより判断することができる。ここで、ヨー角誤差目標転舵角と横偏差誤差目標転舵角とが略等しい場合には、ステップＳ１１０に処理が移行する。一方、ヨー角誤差目標転舵角と横偏差誤差目標転舵角とが等しくないときには、ステップＳ１１２に処理が移行する。

ヨー角誤差目標転舵角と横偏差誤差目標転舵角とが略等しい場合には、ヨー角誤差を転舵制御によって解消することによって横偏差誤差も同時に解消することができるため、ステップＳ１１２において、転舵制御によってヨー角誤差および横偏差誤差を解消するために、ヨー角誤差目標転舵角と横偏差誤差目標転舵角から、最終目標転舵角が算出される。ここで、例えば、ヨー角誤差目標転舵角と横偏差誤差目標転舵角との平均値を最終目標転舵角とすることができる。その後、ステップＳ１２０に処理が移行する。

ヨー角誤差目標転舵角と横偏差誤差目標転舵角とが等しくないとき、すなわち、ヨー角誤差を転舵制御によって解消したとしても横偏差誤差が残るときには、まず、ステップＳ１１２において、ヨー角誤差目標転舵角から横偏差誤差目標転舵角を引いた値の絶対値（以下「目標転舵角差分」という）が算出される。

次に、ステップ１１４において、ヨー角誤差目標転舵角と横偏差誤差目標転舵角の符号と大小関係とから、ヨー角誤差を転舵制御によって解消したときに、カーブ路内側から外側に向けて横偏差誤差を解消するか、またはカーブ路外側から内側に向けて横偏差誤差を解消するかについての判断が行われる。

より詳細には、１．左カーブにおいて、（１）車両が車線略中央（目標軌跡）よりも左側にオフセットしており、ヨー角が左方向に出ているときには、右方向に操舵されてヨー角誤差が解消されるが、その際に左側にオフセット（横偏差誤差）が残る場合には、カーブ路内側から外側に向けて横偏差誤差が解消される。一方、右方向に操舵されてヨー角誤差が解消される際に、右側にオフセット（横偏差誤差）が残る場合には、カーブ路外側から内側に向けて横偏差誤差が解消される。
（２）車両が車線略中央（目標軌跡）よりも右側にオフセットしており、ヨー角が右方向に出ているときには、左方向に操舵されてヨー角誤差が解消されるが、その際に右側にオフセット（横偏差誤差）が残る場合には、カーブ路外側から内側に向けて横偏差誤差が解消される。一方、左方向に操舵されてヨー角誤差が解消される際に、左側にオフセット（横偏差誤差）が残る場合には、カーブ路内側から外側に向けて横偏差誤差が解消される。
（３）車両が車線略中央（目標軌跡）よりも左側にオフセットしており、ヨー角が右方向に出ているときには、左方向に操舵されてヨー角誤差が解消される結果、左側にオフセット（横偏差誤差）が残るため、カーブ路内側から外側に向けて横偏差誤差が解消される。
（４）車両が車線略中央（目標軌跡）よりも右側にオフセットしており、ヨー角が左方向に出ているときには、右方向に操舵されてヨー角誤差が解消される結果、右側にオフセット（横偏差誤差）が残るため、カーブ路外側から内側に向けて横偏差誤差が解消される。

２．一方、右カーブにおいて（１）車両が車線略中央（目標軌跡）よりも左側にオフセットしており、ヨー角が左方向に出ているときには、右方向に操舵されてヨー角誤差が解消されるが、その際に左側にオフセット（横偏差誤差）が残る場合には、カーブ路外側から内側に向けて横偏差誤差が解消される。一方、右方向に操舵されてヨー角誤差が解消される際に、右側にオフセット（横偏差誤差）が残る場合には、カーブ路内側から外側に向けて横偏差誤差が解消される。
（２）車両が車線略中央（目標軌跡）よりも右側にオフセットしており、ヨー角が右方向に出ているときには、左方向に操舵されてヨー角誤差が解消されるが、その際に右側にオフセット（横偏差誤差）が残る場合には、カーブ路内側から外側に向けて横偏差誤差が解消される。一方、左方向に操舵されてヨー角誤差が解消される際に、左側にオフセット（横偏差誤差）が残る場合には、カーブ路外側から内側に向けて横偏差誤差が解消される。
（３）車両が車線略中央（目標軌跡）よりも左側にオフセットしており、ヨー角が右方向に出ているときには、左方向に操舵されてヨー角誤差が解消される結果、左側にオフセット（横偏差誤差）が残るため、カーブ路外側から右側に向けて横偏差誤差が解消される。
（４）車両が車線略中央（目標軌跡）よりも右側にオフセットしており、ヨー角が左方向に出ているときには、右方向に操舵されてヨー角誤差が解消される結果、右側にオフセット（横偏差誤差）が残るため、カーブ路内側から外側に向けて横偏差誤差が解消される。

ステップＳ１１４において、カーブ路外側から内側に向けて横偏差誤差を解消すると判断された場合には、走行軌跡を内側に戻す走行軌跡内側移動処理を実行するために、ステップＳ１１６に処理が移行する。一方、カーブ路内側から外側に向けて横偏差誤差を解消すると判断されたときには、走行軌跡を外側に戻す走行軌跡外側移動処理を実行するために、ステップＳ１１８に処理が移行する。

ステップＳ１１６では、走行軌跡をカーブ内側に戻す走行軌跡内側移動処理が実行される。ここで、図３を参照しつつ、走行軌跡内側移動処理の詳細について説明する。

ステップＳ２００では、自車両の最大オフセット速度（例えば３ｋｍ／ｈ）が設定される。なお、この最大オフセット速度は、追従走行中であるか否かや、乗り心地の優先度合いなどを考慮して設定される。

続くステップＳ２０２では、横偏差誤差を解消するために必要な必要オフセット速度ｄＶが次式（１）を用いて算出される。
ｄＶ＝ｓｑｒｔ［｛（（Ｒ×Ｓ）／ＷＢ）−１｝／Ａ］−ｓｑｒｔ［｛（（Ｒ×（Ｓ−ＤＳ））／ＷＢ）−１｝／Ａ］ ・・・（１）
ｓｑｒｔ：ｓｑｕａｒｅ ｒｏｏｔ
Ｒ：カーブ半径（ｍ）
Ｓ：転舵角（ｒａｄ）
ＷＢ：ホイールベース（ｍ）
Ａ：スタビリティファクタ
ＤＳ：目標転舵角差分（ｒａｄ）

続いて、ステップＳ２０４では、必要オフセット速度が最大オフセット速度以下であるか否かについての判断が行われる。ここで、必要オフセット速度が最大オフセット速度以下の場合には、ステップＳ２０６に処理が移行する。一方、必要オフセット速度が最大オフセット速度よりも大きいときにはステップＳ２１２に処理が移行する。

ステップＳ２０６では、必要オフセット速度が最大オフセット速度以下であるので、必要オフセット速度が最終オフセット速度として設定される。続いて、ステップＳ２０８において、ヨー角誤差目標転舵角が最終目標転舵角として設定される。そして、ステップ２１０において、自車両の目標速度パターンがステップＳ２０６で設定された最終オフセット速度分だけ現在速度から低減した値に設定された後、図２のフローチャートに示されるステップＳ１２０に処理が移行する。

一方、必要オフセット速度が最大オフセット速度よりも大きいときには、ステップＳ２１２において、最大オフセット速度が最終オフセット速度として設定される。

続くステップＳ２１４では、現在速度とステップＳ２１２で設定された最終オフセット速度との加算値Ｖを次式（２）に代入することにより、横偏差誤差目標転舵角が演算される。
横偏差誤差目標転舵角＝｛（１＋Ａ×Ｖ×Ｖ）×ＷＢ｝／Ｒ ・・・（２）
Ｖ：現在速度＋最終オフセット速度
Ｒ：カーブ半径（ｍ）
ＷＢ：ホイールベース（ｍ）
Ａ：スタビリティファクタ

続いて、ステップＳ２１６では、ヨー角誤差目標転舵角とステップＳ２１４で算出された横偏差誤差目標転舵角から、上述した方法と同様にして、最終目標転舵角が算出される。

そして、ステップ２１８において、自車両の目標速度パターンがステップＳ２１２で設定された最終オフセット速度分だけ現在速度から低減した値に設定された後、図２のフローチャートに示されるステップＳ１２０に処理が移行する。

一方、カーブ路内側から外側に向けて横偏差誤差を解消する場合には、ステップＳ１１８において、走行軌跡をカーブ外側に戻す走行軌跡外側移動処理が実行される。ここで、図４を参照しつつ、走行軌跡外側移動処理の詳細について説明する。

ステップＳ３００では、自車両の最大オフセット速度（例えば３ｋｍ／ｈ）が設定される。なお、この最大オフセット速度は、追従走行中であるか否かや、乗り心地の優先度合いなどを考慮して設定される。

続くステップＳ３０２では、横偏差誤差を解消するために必要な必要オフセット速度ｄＶが上記式（１）を用いて算出される。

続いて、ステップＳ３０４では、必要オフセット速度が最大オフセット速度以下であるか否かについての判断が行われる。ここで、必要オフセット速度が最大オフセット速度以下の場合には、ステップＳ３０６に処理が移行する。一方、必要オフセット速度が最大オフセット速度よりも大きいときにはステップＳ３１２に処理が移行する。

ステップＳ３０６では、必要オフセット速度が最大オフセット速度以下であるので、必要オフセット速度が最終オフセット速度として設定される。続いて、ステップＳ３０８において、ヨー角誤差目標転舵角が最終目標転舵角として設定される。そして、ステップ３１０において、自車両の目標速度パターンがステップＳ３０６で設定された最終オフセット速度分だけ現在速度から増大した値に設定された後、図２のフローチャートに示されるステップＳ１２０に処理が移行する。

一方、必要オフセット速度が最大オフセット速度よりも大きいときには、ステップＳ３１２において、最大オフセット速度が最終オフセット速度として設定される。

続くステップＳ３１４では、現在速度とステップＳ３１２で設定された最終オフセット速度との加算値Ｖを上記式（２）に代入することにより、横偏差誤差目標転舵角が演算される。

続いて、ステップＳ３１６では、ヨー角誤差目標転舵角とステップＳ３１４で算出された横偏差誤差目標転舵角から、上述した方法と同様にして、最終目標転舵角が算出される。

そして、ステップ３１８において、自車両の目標速度パターンがステップＳ３１２で設定された最終オフセット速度分だけ現在速度から増大した値に設定された後、図２のフローチャートに示されるステップＳ１２０に処理が移行する。

ステップＳ１２０では、上述したステップ（Ｓ１０６，Ｓ１１０，Ｓ２０８，Ｓ２１６，Ｓ３０８，またはＳ３１６）で設定された最終目標転舵角と車輪ＦＷの転舵角とが一致するように、操舵モータ３４が制御されることにより、前輪ＦＷが転舵されてヨー角誤差が解消される（すなわち、転舵制御が実行される）。

続くステップＳ１２２では、上述したステップ（Ｓ２１０，Ｓ２１８，Ｓ３１０，またはＳ３１８）で設定された目標速度パターンと実車速とが一致するように、スロットルアクチュエータ３１またはブレーキアクチュエータ３３が制御されることによって、速度制御が実行される。

本実施形態によれば、横偏差誤差に応じて目標速度パターンが設定され、該目標速度パターンと一致するように車両の速度が調節される。そのため、横偏差誤差が生じている場合には、車両に作用する横加速度との均衡点をずらして走行軌跡をずらすように車両の速度を調節することによって、横偏差誤差を解消することができる。このように、操舵力を付加して車輪ＦＷを転舵することなく、すなわち車両のヨー角を変化させることなく、車両の速度を調節することによって横偏差誤差を解消することができるので、横偏差誤差を解消する際に、乗り心地の悪化を抑制することが可能となる。

車両の実ヨー角と目標ヨー角とのヨー角誤差を解消するために、該ヨー角誤差に応じて設定された目標転舵角に基づいて車輪ＦＷが転舵されるときには、車輪ＦＷの転舵によって横偏差誤差も変動する。本実施形態によれば、車輪ＦＷの転舵による横偏差誤差の変動を考慮して目標速度パターンが設定されるので、ヨー角誤差を解消するための転舵によって解消することができない横偏差誤差が車両の速度を調節することにより解消される。そのため、必要最小限の操舵力の付与でヨー角誤差と横偏差誤差の双方を同時に解消することが可能となる。

また、本実施形態によれば、実走行軌跡が目標走行軌跡よりも内側に位置している場合には、カーブ路において、車両が加速されることによって、車両に作用する横加速度との均衡点がカーブ外側にずれ走行軌跡がカーブ外側にずれる。一方、実走行軌跡が目標走行軌跡よりも外側に位置している場合には、車両が減速されることによって、車両に作用する横加速度との均衡点がカーブ内側にずれ走行軌跡がカーブ内側にずれる。その結果、横偏差誤差を解消することが可能となる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、車両の速度制御では、エンジンに変えてまたはエンジンに加えてモータを用いる構成としてもよい。

実施形態に係る走行支援装置の構成を示すブロック図である。 実施形態に係る走行支援装置による車線維持制御の処理手順を示すフローチャートである。 車線維持制御における走行軌跡内側移動処理の処理手順を示すフローチャートである。 車線維持制御における走行軌跡外側移動処理の処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１…走行支援装置、１０…ヨーレートセンサ、１１…ステレオカメラ、１２…車速センサ、１３…ナビゲーションシステム、２０…ＥＣＵ、３０…エンジン、３１…スロットルアクチュエータ、３２…ブレーキ装置、３３…ブレーキアクチュエータ、３４…操舵モータ、ＦＷ…前輪。

Claims (3)

1. 目標走行軌跡を追従するように車両を走行させる走行支援装置において、
   実走行軌跡を検出する走行軌跡検出手段と、
   走行軌跡検出手段により検出された前記実走行軌跡と前記目標走行軌跡との横偏差に応じて、目標速度を設定する目標速度設定手段と、
   前記目標速度設定手段により設定された前記目標速度に基づいて、前記車両の速度を調節する速度調節手段と、を備え、
   前記目標速度設定手段は、カーブ路において、前記実走行軌跡が前記目標走行軌跡よりも内側に位置している場合には、前記車両を加速するように前記目標速度を設定し、前記実走行軌跡が前記目標走行軌跡よりも外側に位置している場合には、前記車両を減速するように前記目標速度を設定することを特徴とする走行支援装置。
2. 前記車両のヨー角を検出するヨー角検出手段と、
   前記ヨー角検出手段により検出されたヨー角と目標ヨー角との誤差に応じて、目標転舵角を設定する目標転舵角設定手段と、
   前記目標転舵角設定手段により設定された前記目標転舵角に基づいて、前記車両の転舵輪を転舵する転舵手段と、を備え、
   前記目標速度設定手段は、前記目標転舵角に基づいた転舵制御による前記横偏差の変動を考慮して前記目標速度を設定することを特徴とする請求項１に記載の走行支援装置。
3. 目標走行軌跡を追従するように車両を走行させる走行支援装置において、
   実走行軌跡を検出する走行軌跡検出手段と、
   走行軌跡検出手段により検出された前記実走行軌跡と前記目標走行軌跡との横偏差に応じて、目標速度を設定する目標速度設定手段と、
   前記目標速度設定手段により設定された前記目標速度に基づいて、前記車両に作用する横加速度との均衡点をずらして前記実走行軌跡をずらすように前記車両の速度を調節する速度調節手段と、を備えることを特徴とする走行支援装置。

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