JP6568559B2

JP6568559B2 - 車両の走行制御装置

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Inventors: 雅人溝口
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Description

本発明は、車線変更制御を含む自動運転制御を行う車両の走行制御装置に関する。

近年、自動車等の車両においては、自車両を車線内に維持する車線維持（レーンキープ）制御の技術が開発され、実用化されている。また、自車両を隣接車線に車線変更させる車線変更制御の技術も開発されている。

車線維持制御および車線変更制御を含む自動運転制御を行うシステムには、自動運転制御の実行中に、運転者が所定の運転操作を行った場合、運転者の意思を優先して自動運転制御を停止し、運転者による手動運転に切り替えるオーバーライドの機能が備えられている。例えば、特開２０１７−１３８８９９号公報には、運転者が車両のステアリングホイールに所定値以上の操舵トルクを与えた場合に、車線変更制御のキャンセルを行うことが記載されている。

特許第５３７０９３１号公報には、車両の中心と車線の中心との横ずれ量が所定の閾値以上の場合に、車線逸脱防止支援処理を停止する技術において、操舵トルクの大きさによってドライバの車線変更の意図を推定し、車線逸脱防止支援処理を停止するタイミングを変更する技術が開示されている。

特開２０１７−１３８８９９号公報特許第５３７０９３１号公報

一般的に、操舵トルクを用いてオーバーライドの判定を行う場合には、運転者の腕や足の意図しない接触等の外乱によって自動運転制御が解除されないように、オーバーライドの判定に用いられる閾値は、ある程度大きく設定される。しかし、特開２０１７−１３８８９９号公報に開示された技術では、閾値が大きいと、オーバーライドに必要な操舵トルクが比較的大きくなり、その結果、運転者に与える違和感が大きくなるという問題がある。

ところで、上記のような違和感を低減するためには、運転者の意図を推定することが重要である。しかし、特許第５３７０９３１号公報に開示された技術は、走行中の車線を基準にした横ずれ量を用いて車線逸脱防止支援処理を停止するものであるため、２つの車線間を移動する車線変更制御に適用することができない。

そこで、本発明は、運転者の意図を推定し、車線変更制御を停止するときの違和感を低減することができる車両の走行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の走行制御装置は、車両が目標経路に沿って自動的に走行するように制御する走行制御部と、前記車両の位置を検出する位置検出手段と、運転者によってステアリングホイールに入力される操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段とを備え、前記走行制御部は、前記車両を走行中の第１の車線から前記第１の車線に隣接する第２の車線に車線変更させる車線変更制御を実行する車線変更制御部と、前記車両の位置に基づいて前記目標経路に対応する仮想の曲線に対する前記車両のずれ量である偏差を算出する偏差算出部とを含み、前記第１の車線の幅方向に平行な一方向を第１の方向とし、前記第１の方向とは反対の方向を第２の方向としたときに、前記操舵トルクは、前記車両が前記第１の方向に向くように前記ステアリングホイールが操作された場合には正の値で表され、前記車両が前記第２の方向に向くように前記ステアリングホイールが操作された場合には負の値で表され、前記車線変更制御部は、前記操舵トルクが正の値である第１の閾値以上の場合、または前記操舵トルクが負の値である第２の閾値以下の場合に、前記車線変更制御を停止し、前記第１および第２の閾値は、前記偏差に応じて変化し、前記偏差は、前記第１の車線の幅方向における前記仮想の曲線からのずれ量で表されると共に、前記車両が前記仮想の曲線から前記第１の方向にずれている場合には正の値で表され、前記車両が前記仮想の曲線から前記第２の方向にずれている場合には負の値で表され、前記偏差が正の値である第１の基準値以上の場合における前記第１の閾値は、それ以外の場合における前記第１の閾値よりも小さく、前記偏差が負の値である第２の基準値以下の場合における前記第２の閾値は、それ以外の場合における前記第２の閾値よりも大きく、前記第１の車線の前記第１の方向側に前記第２の車線がある場合における前記第１の基準値は、前記第１の車線の前記第２の方向側に前記第２の車線がある場合における前記第１の基準値よりも大きく、前記第１の車線の前記第１の方向側に前記第２の車線がある場合における前記第２の基準値は、前記第１の車線の前記第２の方向側に前記第２の車線がある場合における前記第２の基準値よりも大きい。

本発明によれば、運転者の意図を推定し、車線変更制御を停止するときの違和感を低減することができる車両の走行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の走行制御装置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車線維持制御のオーバーライド判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第３および第４の閾値を模式的に示す説明図である。本発明の実施の形態における車線維持制御を実行中の車両の状態を示す説明図である。本発明の実施の形態における車線維持制御を実行中の車両の状態を示す説明図である。本発明の実施の形態における車線変更制御のオーバーライド判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第１および第２の閾値を模式的に示す説明図である。本発明の実施の形態における車線変更制御を実行中の車両の状態を示す説明図である。本発明の実施の形態における車線変更制御を実行中の車両の状態を示す説明図である。

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の走行制御装置の構成について説明する。図１は、車両の走行制御装置の構成を示す説明図である。

図１に示したように、走行制御装置１は、走行制御部１０と、ナビゲーション装置２１と、外部環境認識装置３１と、操舵制御装置４１とを備えている。走行制御部１０、ナビゲーション装置２１、外部環境認識装置３１および操舵制御装置４１は、車載ネットワークを形成する通信バス６０を介して互いに接続されている。

走行制御部１０は、車両が目標経路に沿って自動的に走行するように制御する自動運転制御を含む車両の主要な制御を行う制御部である。走行制御部１０が行う制御としては、車両のエンジンの運転状態を制御するエンジン制御、４輪のブレーキ装置を制御するブレーキ制御、車両の操舵系に設けられた電動パワーステアリングモータを制御するステアリング制御等がある。

ナビゲーション装置２１は、ＧＰＳを含む全球測位衛星システム（ＧＮＳＳ：Global Navigation Satellite System）等の測位衛星からの位置情報を受信する受信機２２と、道路地図情報が格納された図示しない記憶手段とを有している。ナビゲーション装置２１は、受信機２２で受信した測位衛星からの位置情報に基づいて、車両位置情報（緯度、経度等の座標）を取得すると共に、車両位置情報と道路地図情報に基づいて、車両が走行する道路および隣接する道路の曲率、車線幅、路肩幅等の道路形状の情報を取得する。これらの情報は、通信バス６０を介して、走行制御部１０や図示しない表示装置等に出力される。

外部環境認識装置３１は、車両の外部環境を認識する機能、具体的には、車両が走行する道路の白線等の車線区画線や、道路上および道路の周囲に存在する物体の存在、位置および動き等を認識する機能を有している。車両の外部環境は、外部環境認識装置３１に接続されたセンサによって認識される。センサとしては、例えば、ステレオカメラ、単眼カメラ、カラーカメラ等のカメラ装置３２が用いられる。カメラ装置３２を用いた場合には、外部環境認識装置３１は、カメラ装置３２によって撮像された画像に画像処理等を施すことによって、外部環境を認識する。外部環境の認識結果は、通信バス６０を介して、走行制御部１０に出力される。なお、センサとしては、カメラ装置３２の他に、ミリ波レーダやレーザーレーダ等のレーダ装置を用いてもよい。

走行制御装置１は、更に、車両の位置を検出する位置検出手段を備えている。本実施の形態では、ナビゲーション装置２１と外部環境認識装置３１が位置検出手段に対応する。車両の位置は、ナビゲーション装置２１によって取得された情報と、外部環境認識装置３１の認識結果の少なくとも一方に基づいて検出される。なお、外部環境認識装置３１の認識結果を用いて車両の位置を検出する方法としては、例えば、車両から車線区画線までの距離を算出することにより、走行中の道路上における車両の位置を検出する方法がある。

走行制御部１０は、ナビゲーション装置２１によって取得された情報や、外部環境認識装置３１の認識結果に基づいて、障害物等との衝突防止制御、定速走行制御、追従走行制御、車線維持（レーンキープ）制御、車線逸脱防止制御、車線変更制御等の運転支援制御や、これらの制御を協調させた自動運転制御を実行する。

走行制御装置１は、更に、運転者によってステアリングホイールに入力される操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段としての操舵トルクセンサ４２を備えている。操舵トルクセンサ４２は、操舵制御装置４１に接続されている。操舵制御装置４１は、操舵トルクセンサ４２によって検出される操舵トルクに応じて、電動パワーステアリングモータを制御する。また、操舵制御装置４１は、車線維持制御および車線変更制御を含む自動運転制御の実行中には、走行制御部１０から出力されるステアリング制御信号に基づいて、車両が目標経路に沿って自動的に走行するように、電動パワーステアリングモータを制御する。

走行制御部１０には、各種設定および操作用のスイッチ群５１が接続されている。スイッチ群５１は、方向指示器を作動させるターンシグナルスイッチ、定速走行制御、追従走行制御、車線維持制御、車線逸脱防止制御および車線変更制御の実行および解除のためのスイッチ、これらの制御を協調させた自動運転制御の実行および解除のためのスイッチ、車速、車間距離、車間時間および制限速度等を設定するスイッチ等から構成されている。

次に、図１を参照して、走行制御部１０について詳しく説明する。走行制御部１０は、車線維持制御部１１と、車線変更制御部１２とを含んでいる。以下、自車両が現在走行している車線を第１の車線と言い、第１の車線に隣接する車線を第２の車線と言う。車線維持制御部１１は、車両を第１の車線内に維持する車線維持制御を実行する。車線変更制御部１２は、車両を第１の車線から第２の車線に車線変更させる車線変更制御を実行する。

車線変更制御は、例えば、車線維持制御の実行中に、運転者が車線変更制御の実行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。前記スイッチをオンにすると、車線維持制御が停止し、車線変更制御が実行される。車両が第１の車線から第２の車線に移動して車線変更が完了すると、車線変更制御が終了し、車線維持制御が再開される。再開後の車線維持制御では、移動後の第２の車線が、第１の車線として認識される。

なお、上述のようにスイッチをオンにしても、車線変更制御が実行されない場合がある。このような場合としては、例えば、外部環境認識装置３１によって第２の車線に他の車両の存在が認識された場合や、第２の車線を認識することができない場合等である。このような場合には、車線維持制御が継続される。

走行制御部１０は、更に、偏差算出部１３を含んでいる。ここで、目標経路に対応する仮想の曲線に対する車両のずれ量を、偏差Ｄと定義する。本実施の形態では、偏差Ｄは、第１の車線の幅方向における仮想の曲線からのずれ量で表される。偏差算出部１３は、車両の位置情報に基づいて偏差Ｄを算出する。

また、本実施の形態では、車線維持制御が実行されている場合における仮想の曲線は、第１の車線の車線中心線である。また、車線変更制御が実行されている場合における仮想の曲線は、車線変更時における車両の位置の目標点の軌跡であり、第１の車線と第２の車線の境界と交差する。車線維持制御部１１および車線変更制御部１２は、ナビゲーション装置２１によって取得された情報と外部環境認識装置３１の認識結果の少なくとも一方を用いて、仮想の曲線を算出する。

偏差算出部１３は、車線維持制御部１１および車線変更制御部１２によって算出された仮想の曲線の情報と、ナビゲーション装置２１および外部環境認識装置３１の少なくとも一方を用いて検出される車両の位置情報を取得し、偏差Ｄを算出する。車両の位置は、例えば、車両の車幅方向の中心且つ車長方向の中心とする。

また、第１の車線の幅方向に平行な一方向を第１の方向Ｄ１とし、第１の方向Ｄ１とは反対の方向を第２の方向Ｄ２と定義する。なお、第１および第２の方向Ｄ１，Ｄ２は、後で説明する図４、図５、図８および図９に示されている。偏差Ｄは、車両が仮想の曲線から第１の方向Ｄ１にずれている場合には正の値で表され、車両が仮想の曲線から第２の方向Ｄ２にずれている場合には負の値で表される。また、操舵トルクセンサ４２によって検出される操舵トルクは、車両が第１の方向Ｄ１に向くようにステアリングホイールが操作された場合には正の値で表され、車両が第２の方向Ｄ２に向くようにステアリングホイールが操作された場合には負の値で表される。

本実施の形態では、走行制御部１０は、操舵トルクに基づいて、車線維持制御および車線変更制御を停止して手動運転に移行するオーバーライド判定処理を実行する。具体的には、車線維持制御部１１は、操舵トルクセンサ４２によって検出された操舵トルクを取得し、この操舵トルクが第３の閾値ＴＨ３（０＜ＴＨ３）以上の場合、または操舵トルクが第４の閾値ＴＨ４（ＴＨ４＜０）以下の場合に、車線維持制御を停止する。車線変更制御部１２は、操舵トルクセンサ４２によって検出された操舵トルクを取得し、操舵トルクが第１の閾値ＴＨ１（０＜ＴＨ１）以上の場合、または操舵トルクが第２の閾値ＴＨ２（ＴＨ２＜０）以下の場合に、車線変更制御を停止する。

走行制御部１０は、更に、車両の方向指示器の作動状態を検出する方向指示検出部１４と、第１ないし第４の閾値ＴＨ１〜ＴＨ４を設定する閾値設定部１５とを含んでいる。閾値設定部１５は、偏差算出部１３によって算出された偏差Ｄを取得し、第１および第２の閾値ＴＨ１，ＴＨ２を偏差Ｄに応じて変化させる。また、閾値設定部１５は、偏差算出部１３によって算出された偏差Ｄと方向指示検出部１４によって検出された方向指示器の作動状態の情報を取得し、第３および第４の閾値ＴＨ３，ＴＨ４を偏差Ｄおよび方向指示器の作動状態に応じて変化させる。

なお、閾値設定部１５は、走行制御部１０の必須の構成要素ではなく、設けられていなくてもよい。この場合、第１ないし第４の閾値ＴＨ１〜ＴＨ４と対応関係を有する複数の値は、図示しない記憶手段に格納される。車線維持制御部１１は、偏差算出部１３によって算出された偏差Ｄと方向指示検出部１４によって検出された方向指示器の作動状態の情報を取得し、偏差Ｄおよび方向指示器の作動状態に応じて、第３および第４の閾値ＴＨ３，ＴＨ４と対応関係を有する複数の値を取得する。車線変更制御部１２は、偏差算出部１３によって算出された偏差Ｄを取得し、偏差Ｄに応じて、図示しない記憶手段から第１および第２の閾値ＴＨ１，ＴＨ２と対応関係を有する複数の値を取得する。上記複数の値については、後で説明する。

なお、オーバーライドを実行して車線維持制御を停止する場合としては、例えば、運転者が車線変更制御の実行のためのスイッチをオンにしても、車線変更制御が実行されない状況において、運転者の手動運転によって車線変更を行おうとする場合や、高速道路等において本線から分岐路に進入する場合がある。また、オーバーライドを実行して車線変更制御を停止する場合としては、例えば、車線変更が開始されるタイミングが運転者の意図するタイミングと異なるために、車線変更を中止しようとする場合や、運転者の手動運転によって車線変更を行おうとする場合がある。

次に、図２および図３を参照して、車線維持制御のオーバーライド判定処理と、第３および第４の閾値ＴＨ３，ＴＨ４について詳しく説明する。図２は、車線維持制御のオーバーライド判定処理を示すフローチャートである。図３は、第３および第４の閾値ＴＨ３，ＴＨ４を模式的に示す説明図である。車線維持制御のオーバーライド判定処理は、車線維持制御部１１によって、車線維持制御の実行中に実行される。

車線維持制御のオーバーライド判定処理では、まず、車線維持制御部１１は、操舵トルクが第３の閾値ＴＨ３以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。操舵トルクが第３の閾値ＴＨ３以上である場合には、車線維持制御部１１は、車線維持制御を停止する（ステップＳ１３）。操舵トルクが第３の閾値ＴＨ３未満の場合には、次に、車線維持制御部１１は、操舵トルクが第４の閾値ＴＨ４以下であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。操舵トルクが第４の閾値ＴＨ４以下である場合には、車線維持制御部１１は、車線維持制御を停止する（ステップＳ１３）。操舵トルクが第４の閾値ＴＨ４よりも大きい場合には、ステップＳ１１に戻る。

前述のように、本実施の形態では、第３および第４の閾値ＴＨ３，ＴＨ４は、偏差Ｄおよび方向指示器の作動状態に応じて変化する。以下、図３を参照して、第３および第４の閾値ＴＨ３，ＴＨ４について具体的に説明する。図３では、方向指示器が第１の方向Ｄ１を指示している場合における第３の閾値ＴＨ３を符号９１を付した実線で表し、方向指示器が第１の方向Ｄ１を指示していない場合における第３の閾値ＴＨ３を符号９２を付した破線で表している。本実施の形態では、偏差Ｄが第３の基準値ｒ３（０＜ｒ３）以上且つ方向指示器が第１の方向Ｄ１を指示している場合における第３の閾値ＴＨ３は、それ以外の場合における第３の閾値ＴＨ３よりも小さい一定値ＴＨ３１（０＜ＴＨ３１）である。

上記それ以外の場合には、方向指示器が第１の方向Ｄ１を指示していない場合（以下、第１の場合と言う。）と、偏差Ｄが第３の基準値ｒ３未満且つ方向指示器が第１の方向Ｄ１を指示している場合とが含まれる。本実施の形態では特に、後者の場合には、偏差Ｄが基準値ｒ７（０＜ｒ７＜ｒ３）以下の場合（以下、第２の場合と言う。）と、偏差Ｄが基準値ｒ７よりも大きく第３の基準値ｒ３未満の場合（以下、第３の場合と言う。）とが含まれる。第１および第２の場合における第３の閾値ＴＨ３は、偏差Ｄの値に関わらずに一定値ＴＨ３０（ＴＨ３１＜ＴＨ３０）である。第３の場合における第３の閾値ＴＨ３は、ＴＨ３１よりも大きくＴＨ３０未満であり、偏差Ｄが大きくなるに従って小さくなる。

また、図３では、方向指示器が第２の方向Ｄ２を指示している場合における第４の閾値ＴＨ４を符号９３を付した実線で表し、方向指示器が第２の方向Ｄ２を指示していない場合における第４の閾値ＴＨ４を符号９４を付した破線で表している。本実施の形態では、偏差Ｄが第４の基準値ｒ４（ｒ４＜０）以下且つ方向指示器が第２の方向Ｄ２を指示している場合における第４の閾値ＴＨ４は、それ以外の場合における第４の閾値ＴＨ４よりも大きい一定値ＴＨ４１（ＴＨ４１＜０）である。

上記それ以外の場合には、方向指示器が第２の方向Ｄ２を指示していない場合（以下、第４の場合と言う。）と、偏差Ｄが第４の基準値ｒ４よりも大きく且つ方向指示器が第２の方向Ｄ２を指示している場合とが含まれる。本実施の形態では特に、後者の場合には、偏差Ｄが基準値ｒ８（ｒ４＜ｒ８＜０）以上の場合（以下、第５の場合と言う。）と、偏差Ｄが第４の基準値ｒ４よりも大きく基準値ｒ８未満の場合（以下、第６の場合と言う。）とが含まれる。第４および第５の場合における第４の閾値ＴＨ４は、偏差Ｄの値に関わらずに一定値ＴＨ４０（ＴＨ４０＜ＴＨ４１）である。第６の場合における第４の閾値ＴＨ４は、ＴＨ４０よりも大きくＴＨ４１未満であり、偏差Ｄが大きくなるに従って小さくなる。

図４および図５は、車線維持制御を実行中の車両の状態を示している。図４および図５では、第１の方向Ｄ１を図４および図５における右側に向かう方向として表し、第２の方向Ｄ２を図４および図５における左側に向かう方向として表している。また、図４および図５において、符号７０は車両を示し、符号７１は方向指示器を示し、符号８０はステアリングホイールを示し、符号１０１は第１の車線を示している。また、符号８１を付した矢印は、ステアリングホイール８０の操作方向を示している。また、符号Ｌ１は、目標経路に対応する仮想の曲線を示している。図４および図５では、仮想の曲線Ｌ１は、第１の車線１０１の車線中心線である。また、符号Ｌ２を付した直線は、車両７０の車幅方向の中心線を表している。

図４には、車両７０が仮想の曲線Ｌ１（車線中央線）から第１の方向Ｄ１にずれている場合を示している。このような場合において、方向指示器７１が第１の方向Ｄ１を示しており、車両７０が第１の方向Ｄ１に向くようにステアリングホイール８０が操作されている場合には、明らかに、運転者がオーバーライドを実行して、車両７０を第１の方向Ｄ１側に移動させようとしていると推定することができる。本実施の形態では、このように、車両７０を第１の方向Ｄ１側に移動させようとする運転者の意図を明確に推定できる場合には、偏差Ｄが第３の基準値ｒ３以上のときに、第３の閾値ＴＨ３を小さくして、車線維持制御を停止しやすくしている。

図示しないが、車両７０が仮想の曲線Ｌ１（車線中央線）から第２の方向Ｄ２にずれている場合において、方向指示器７１が第２の方向Ｄ２を示しており、車両７０が第２の方向Ｄ２に向くようにステアリングホイール８０が操作されている場合には、明らかに、運転者がオーバーライドを実行して、車両７０を第２の方向Ｄ２側に移動させようとしていると推定することができる。本実施の形態では、このように、車両７０を第２の方向Ｄ２側に移動させようとする運転者の意図を明確に推定できる場合には、偏差Ｄが第４の基準値ｒ４以下のときに、第４の閾値ＴＨ４を大きくして、車線維持制御を停止しやすくしている。

図５には、車両７０が仮想の曲線Ｌ１（車線中央線）から第２の方向Ｄ２にずれている場合を示している。このような場合には、車両７０が第１の方向Ｄ１に向くようにステアリングホイール８０が操作されていても、運転者がオーバーライドを実行しようとしているのか、車両７０の位置を修正して車線維持制御を続行させようとしているのかが不明確である。同様に、車両７０が仮想の曲線Ｌ１（車線中央線）から第１の方向Ｄ１にずれている場合には、車両７０が第２の方向Ｄ２に向くようにステアリングホイール８０が操作されていても、運転者がオーバーライドを実行しようとしているのか、車両７０の位置を修正して車線維持制御を続行させようとしているのかが不明確である。本実施の形態では、このように、運転者の意図を明確に推定できない場合には、運転者の意図を明確に推定できる場合に比べて、車線維持制御を停止し難くしている

なお、値ＴＨ３０，ＴＨ３１，ＴＨ４０，ＴＨ４１および基準値ｒ３，ｒ４，ｒ７，ｒ８が、第３および第４の閾値ＴＨ３，ＴＨ４と対応関係を有する複数の値である。これら複数の値は、閾値設定部１５によって設定されてもよいし、図示しない記憶手段に格納されていてもよい。

次に、図６および図７を参照して、車線変更制御のオーバーライド判定処理と、第１および第２の閾値ＴＨ１，ＴＨ２について詳しく説明する。図６は、車線変更制御のオーバーライド判定処理を示すフローチャートである。図７は、第１および第２の閾値ＴＨ１，ＴＨ２を模式的に示す説明図である。車線変更制御のオーバーライド判定処理は、車線変更制御部１２によって、車線変更制御の実行中に実行される。

車線変更制御のオーバーライド判定処理では、まず、車線変更制御部１２は、操舵トルクが第１の閾値ＴＨ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ２１）。操舵トルクが第１の閾値ＴＨ１以上である場合には、車線変更制御部１２は、車線維持制御を停止する（ステップＳ２３）。操舵トルクが第１の閾値ＴＨ１未満の場合には、次に、車線変更制御部１２は、操舵トルクが第２の閾値ＴＨ２以下であるか否かを判定する（ステップＳ２２）。操舵トルクが第２の閾値ＴＨ２以下である場合には、車線変更制御部１２は、車線維持制御を停止する（ステップＳ２３）。操舵トルクが第２の閾値ＴＨ２よりも大きい場合には、ステップＳ２１に戻る。

前述のように、本実施の形態では、第１および第２の閾値ＴＨ１，ＴＨ２は、偏差Ｄに応じて変化する。以下、図７を参照して、第１および第２の閾値ＴＨ１，ＴＨ２について具体的に説明する。図７では、第１の車線の第１の方向Ｄ１側に第２の車線がある場合、すなわち第１の方向Ｄ１側に車線変更する場合における第１の閾値ＴＨ１を符号９５を付した実線で表している。また、第１の車線の第２の方向Ｄ２側に第２の車線がある場合、すなわち第２の方向Ｄ２側に車線変更する場合における第１の閾値ＴＨ１を符号９６を付した一点鎖線で表している。

本実施の形態では、偏差Ｄが正の値である第１の基準値以上の場合における第１の閾値ＴＨ１は、それ以外の場合における第１の閾値ＴＨ１よりも小さい一定値ＴＨ１１（０＜ＴＨ１１）である。また、本実施の形態では、第１の方向Ｄ１側に車線変更する場合（符号９５参照）における第１の基準値と、第２の方向Ｄ２側に車線変更する場合（符号９６参照）における第１の基準値は、互いに異なっている。以下、第１の方向Ｄ１側に車線変更する場合における第１の基準値を記号ｒ１１（０＜ｒ１１）で表し、第２の方向Ｄ２側に車線変更する場合における第１の基準値を記号ｒ１２（０＜ｒ１２）で表す。ｒ１１は、ｒ１２よりも大きい。

第１の方向Ｄ１側に車線変更する場合（符号９５参照）における、上記それ以外の場合とは、偏差Ｄが第１の基準値ｒ１１未満の場合である。本実施の形態では特に、偏差Ｄが第１の基準値ｒ１１未満の場合には、基準値ｒ５１（０＜ｒ５１＜ｒ１１）以下の場合と、偏差Ｄが基準値ｒ５１よりも大きく第１の基準値ｒ１１未満の場合とが含まれる。前者の場合における第１の閾値ＴＨ１は、偏差Ｄの値に関わらずに一定値ＴＨ１０（ＴＨ１１＜ＴＨ１０）である。後者の場合における第１の閾値ＴＨ１は、ＴＨ１１よりも大きくＴＨ１０未満であり、偏差Ｄが大きくなるに従って小さくなる。

第２の方向Ｄ２側に車線変更する場合（符号９６参照）における、上記それ以外の場合とは、偏差Ｄが第１の基準値ｒ１２未満の場合である。本実施の形態では特に、偏差Ｄが第１の基準値ｒ１２未満の場合には、基準値ｒ５２（０＜ｒ５２＜ｒ１２）以下の場合と、偏差Ｄが基準値ｒ５２よりも大きく第１の基準値ｒ１２未満の場合とが含まれる。前者の場合における第１の閾値ＴＨ１は、偏差Ｄの値に関わらずに一定値ＴＨ１０である。後者の場合における第１の閾値ＴＨ１は、ＴＨ１１よりも大きくＴＨ１０未満であり、偏差Ｄが大きくなるに従って小さくなる。

また、図７では、第１の方向Ｄ１側に車線変更する場合における第２の閾値ＴＨ２を符号９７を付した実線で表し、第２の方向Ｄ２側に車線変更する場合における第２の閾値ＴＨ２を符号９８を付した一点鎖線で表している。

本実施の形態では、偏差Ｄが負の値である第２の基準値以下の場合における第２の閾値ＴＨ２は、それ以外の場合における第２の閾値ＴＨ２よりも大きい一定値ＴＨ２１（ＴＨ２１＜０）である。また、本実施の形態では、第１の方向Ｄ１側に車線変更する場合（符号９７参照）における第２の基準値と、第２の方向Ｄ２側に車線変更する場合（符号９８参照）における第２の基準値は、互いに異なっている。以下、第１の方向Ｄ１側に車線変更する場合における第２の基準値を記号ｒ２１（ｒ２１＜０）で表し、第２の方向Ｄ２側に車線変更する場合における第２の基準値を記号ｒ２２（ｒ２２＜０）で表す。ｒ２１は、ｒ２２よりも大きい。

第１の方向Ｄ１側に車線変更する場合（符号９７参照）における、上記それ以外の場合とは、偏差Ｄが第２の基準値ｒ２１よりも大きい場合である。本実施の形態では特に、偏差Ｄが第２の基準値ｒ２１よりも大きい場合には、基準値ｒ６１（ｒ２１＜ｒ６１＜０）以上の場合と、偏差Ｄが第２の基準値ｒ２１よりも大きく基準値ｒ６１未満の場合とが含まれる。前者の場合における第２の閾値ＴＨ２は、偏差Ｄの値に関わらずに一定値ＴＨ２０（ＴＨ２０＜ＴＨ２１）である。後者の場合における第２の閾値ＴＨ２は、ＴＨ２０よりも大きくＴＨ２１未満であり、偏差Ｄが大きくなるに従って小さくなる。

第２の方向Ｄ２側に車線変更する場合（符号９８参照）における、上記それ以外の場合とは、偏差Ｄが第２の基準値ｒ２２よりも大きい場合である。本実施の形態では特に、偏差Ｄが第２の基準値ｒ２２よりも大きい場合には、基準値ｒ６２（ｒ２２＜ｒ６２＜０）以上の場合と、偏差Ｄが第２の基準値ｒ２２よりも大きく基準値ｒ６２未満の場合とが含まれる。前者の場合における第２の閾値ＴＨ２は、偏差Ｄの値に関わらずに一定値ＴＨ２０である。後者の場合における第２の閾値ＴＨ２は、ＴＨ２０よりも大きくＴＨ２１未満であり、偏差Ｄが大きくなるに従って小さくなる。

図８および図９は、車線変更制御を実行中の車両の状態を示している。図８および図９における第１および第２の方向Ｄ１，Ｄ２の表し方は、図４および図５と同様である。また、図８および図９では、車両、ステアリングホイール、ステアリングホイールの操作方向、第１の車線、目標経路に対応する仮想の曲線、車両の車幅方向の中心線については、図４および図５と同じ符号を用いる。なお、図８および図９では、仮想の曲線Ｌ１は、車線変更時における車両７０の位置の目標点の軌跡である。また、図８および図９において、符号１０２は第２の車線を示し、符号Ｌ１０１は第１の車線１０１の車線中心線を示し、符号Ｌ１０２は第２の車線１０２の車線中心線を示している。

図８には、第１の方向Ｄ１側に車線変更する場合において、車両７０が仮想の曲線Ｌ１から第２の方向Ｄ２にずれている場合を示している。このような場合において、車両７０が第２の方向Ｄ２に向くようにステアリングホイール８０が操作されている場合には、明らかに、運転者がオーバーライドを実行して、車両７０を第２の方向Ｄ２側に移動させようとしていると推定することができる。本実施の形態では、このように、車両７０を第２の方向Ｄ２側に移動させようとする運転者の意図を明確に推定できる場合には、偏差Ｄが第２の基準値ｒ２１以下ときに、第２の閾値ＴＨ２を大きくして、車線変更制御を停止しやすくしている。

図９には、第１の方向Ｄ１側に車線変更する場合において、車両７０が仮想の曲線Ｌ１から第１の方向Ｄ１にずれている場合を示している。このような場合において、車両７０が第１の方向Ｄ１に向くようにステアリングホイール８０が操作されている場合には、明らかに、運転者がオーバーライドを実行して、車両７０を第１の方向Ｄ１側に移動させようとしていると推定することができる。本実施の形態では、このように、車両７０を第１の方向Ｄ１側に移動させようとする運転者の意図を明確に推定できる場合には、偏差Ｄが第１の基準値ｒ１１以上のときに、第１の閾値ＴＨ１を小さくして、車線変更制御を停止しやすくしている。

なお、図８は、運転者が車線変更制御による車線変更に逆らってオーバーライドを実行しようとする状況であり、図９は、運転者が車線変更制御による車線変更に従ってオーバーライドを実行しようとする状況である。図７に示したように、第１の基準値ｒ１１の絶対値と第２の基準値ｒ２１の絶対値を互いに異ならせることにより、オーバーライドを実行しようとする状況に応じて、車線変更制御の停止しやすさを異ならせることができる。図７に示した例では、第２の基準値ｒ２１の絶対値を、第１の基準値ｒ１１の絶対値よりも小さくしている。これにより、運転者が車線変更制御による車線変更に逆らってオーバーライドを実行しようとする状況では、車線変更制御をより停止しやすくしている。

図示しないが、第１の方向Ｄ１側に車線変更する場合において、車両７０が仮想の曲線Ｌ１から第２の方向Ｄ２にずれており、車両７０が第１の方向Ｄ１に向くようにステアリングホイール８０が操作されている場合と、車両７０が仮想の曲線Ｌ１から第１の方向Ｄ１にずれており、車両７０が第２の方向Ｄ２に向くようにステアリングホイール８０が操作されている場合には、運転者がオーバーライドを実行しようとしているのか、車両７０の位置を修正して車線変更制御を続行させようとしているのかが不明確である。本実施の形態では、このように、運転者の意図を明確に推定できない場合には、運転者の意図を明確に推定できる場合に比べて、車線変更制御を停止し難くしている

図８および図９を参照して説明した内容は、第２の方向Ｄ２側に車線変更する場合にも当てはまる。すなわち、車両７０が仮想の曲線Ｌ１から第１の方向Ｄ１にずれている場合において、車両７０が第１の方向Ｄ１に向くようにステアリングホイール８０が操作されている場合には、明らかに、運転者がオーバーライドを実行して、車両７０を第１の方向Ｄ１側に移動させようとしていると推定することができる。本実施の形態では、このように、車両７０を第１の方向Ｄ１側に移動させようとする運転者の意図を明確に推定できる場合には、偏差Ｄが第１の基準値ｒ１２以上のときに、第１の閾値ＴＨ１を小さくして、車線変更制御を停止しやすくしている。

また、車両７０が仮想の曲線Ｌ１から第２の方向Ｄ２にずれている場合において、車両７０が第２の方向Ｄ２に向くようにステアリングホイール８０が操作されている場合には、明らかに、運転者がオーバーライドを実行して、車両７０を第２の方向Ｄ２側に移動させようとしていると推定することができる。本実施の形態では、このように、車両７０を第２の方向Ｄ２側に移動させようとする運転者の意図を明確に推定できる場合には、偏差Ｄが第２の基準値ｒ２２以下ときに、第２の閾値ＴＨ２を大きくして、車線変更制御を停止しやすくしている。

また、図７に示した例では、第１の基準値ｒ１２の絶対値を、第２の基準値ｒ２２の絶対値よりも小さくしている。これにより、運転者が車線変更制御による車線変更に逆らってオーバーライドを実行しようとする状況では、車線変更制御をより停止しやすくしている。

また、第２の方向Ｄ２側に車線変更する場合においても、第１の方向Ｄ１側に車線変更する場合と同様に、車両７０が仮想の曲線Ｌ１から第２の方向Ｄ２にずれており、車両７０が第１の方向Ｄ１に向くようにステアリングホイール８０が操作されている場合と、車両７０が仮想の曲線Ｌ１から第１の方向Ｄ１にずれており、車両７０が第２の方向Ｄ２に向くようにステアリングホイール８０が操作されている場合には、運転者がオーバーライドを実行しようとしているのか、車両７０の位置を修正して車線変更制御を続行させようとしているのかが不明確である。本実施の形態では、このように、運転者の意図を明確に推定できない場合には、運転者の意図を明確に推定できる場合に比べて、車線変更制御を停止し難くしている。

なお、値ＴＨ１０，ＴＨ１１，ＴＨ２０，ＴＨ２１および基準値ｒ１１，ｒ１２，ｒ２１，ｒ２２，ｒ５１，ｒ５２，ｒ６１，ｒ６２が、第１および第２の閾値ＴＨ１，ＴＨ２と対応関係を有する複数の値である。これら複数の値は、閾値設定部１５によって設定されてもよいし、図示しない記憶手段に格納されていてもよい。

以上説明したように、本実施の形態では、操舵トルクの値と偏差Ｄの値に基づいて運転者の意図を推定し、運転者の意図を明確に推定できる場合には、車線変更制御を停止しやすくしている。これにより、本実施の形態によれば、車線変更制御を停止するとき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、操舵トルクの値と方向指示器の作動状態と偏差Ｄの値に基づいて運転者の意図を推定し、運転者の意図を明確に推定できる場合には、車線維持制御を停止しやすくしている。これにより、本実施の形態によれば、車線維持制御を停止するとき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、偏差Ｄは、目標経路に対応する仮想の曲線Ｌ１からのずれ量で表される。車線維持制御が実行されている場合における仮想の曲線Ｌ１は、第１の車線の車線中心線である。車線変更制御が実行されている場合における仮想の曲線Ｌ１は、車線変更時における車両７０の位置の目標点の軌跡である。これにより、本実施の形態によれば、車線維持制御と車線変更制御のいずれにおいても、運転者の意図を推定することができる。

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、請求の範囲の要件を満たす限り、オーバーライド判定に用いられる閾値の数や、複数の基準値の数および複数の基準値の絶対値の大小関係は、実施の形態に示した例に限られず、任意である。

１…走行制御装置、１０…走行制御部、１１…車線維持制御部、１２…車線変更制御部、１３…偏差算出部、１４…方向指示検出部、１５…閾値設定部、２１…ナビゲーション装置、２２…受信機、３１…外部環境認識装置、３２…カメラ装置、４１…操舵制御装置、４２…操舵トルクセンサ、５１…スイッチ群、６０…通信バス、７０…車両、７１…方向指示器、８０…ステアリングホイール、１０１…第１の車線、１０２…第２の車線。

Claims

車両が目標経路に沿って自動的に走行するように制御する走行制御部と、
前記車両の位置を検出する位置検出手段と、
運転者によってステアリングホイールに入力される操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段とを備え、
前記走行制御部は、前記車両を走行中の第１の車線から前記第１の車線に隣接する第２の車線に車線変更させる車線変更制御を実行する車線変更制御部と、前記車両の位置に基づいて前記目標経路に対応する仮想の曲線に対する前記車両のずれ量である偏差を算出する偏差算出部とを含み、
前記第１の車線の幅方向に平行な一方向を第１の方向とし、前記第１の方向とは反対の方向を第２の方向としたときに、前記操舵トルクは、前記車両が前記第１の方向に向くように前記ステアリングホイールが操作された場合には正の値で表され、前記車両が前記第２の方向に向くように前記ステアリングホイールが操作された場合には負の値で表され、
前記車線変更制御部は、前記操舵トルクが正の値である第１の閾値以上の場合、または前記操舵トルクが負の値である第２の閾値以下の場合に、前記車線変更制御を停止し、
前記第１および第２の閾値は、前記偏差に応じて変化し、
前記偏差は、前記第１の車線の幅方向における前記仮想の曲線からのずれ量で表されると共に、前記車両が前記仮想の曲線から前記第１の方向にずれている場合には正の値で表され、前記車両が前記仮想の曲線から前記第２の方向にずれている場合には負の値で表され、
前記偏差が正の値である第１の基準値以上の場合における前記第１の閾値は、それ以外の場合における前記第１の閾値よりも小さく、
前記偏差が負の値である第２の基準値以下の場合における前記第２の閾値は、それ以外の場合における前記第２の閾値よりも大きく、
前記第１の車線の前記第１の方向側に前記第２の車線がある場合における前記第１の基準値は、前記第１の車線の前記第２の方向側に前記第２の車線がある場合における前記第１の基準値よりも大きく、
前記第１の車線の前記第１の方向側に前記第２の車線がある場合における前記第２の基準値は、前記第１の車線の前記第２の方向側に前記第２の車線がある場合における前記第２の基準値よりも大きいことを特徴とする車両の走行制御装置。
前記車線変更制御が実行されている場合における前記仮想の曲線は、車線変更時における前記車両の位置の目標点の軌跡であり、前記第１の車線と前記第２の車線の境界と交差することを特徴とする請求項１に記載の車両の走行制御装置。
前記走行制御部は、更に、前記車両を前記第１の車線内に維持する車線維持制御を実行する車線維持制御部と、前記車両の方向指示器の作動状態を検出する方向指示検出部とを含み、
前記車線維持制御部は、前記操舵トルクが正の値である第３の閾値以上の場合、または前記操舵トルクが負の値である第４の閾値以下の場合に、前記車線維持制御を停止し、
前記第３および第４の閾値は、前記偏差および前記方向指示器の作動状態に応じて変化することを特徴とする請求項１に記載の車両の走行制御装置。
前記偏差が正の値である第３の基準値以上且つ前記方向指示器が前記第１の方向を指示している場合における前記第３の閾値は、それ以外の場合における前記第３の閾値よりも小さく、
前記偏差が負の値である第４の基準値以下且つ前記方向指示器が前記第２の方向を指示している場合における前記第４の閾値は、それ以外の場合における前記第４の閾値よりも大きいことを特徴とする請求項３に記載の車両の走行制御装置。
前記車線維持制御が実行されている場合における前記仮想の曲線は、前記第１の車線の車線中心線であることを特徴とする請求項３に記載の車両の走行制御装置。
前記位置検出手段は、カメラ装置によって撮像された画像に基づいて前記第１および第２の車線の形状を認識する外部環境認識装置であることを特徴とする請求項１に記載の車両の走行制御装置。
前記位置検出手段は、測位衛星からの位置情報に基づいて前記車両の位置の情報と前記第１および第２の車線の形状の情報を取得するナビゲーション装置であることを特徴とする請求項１に記載の車両の走行制御装置。