JP6627821B2 - 車線変更支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、車線変更を行うための操舵操作を支援する車線変更支援制御を実行可能な車線変更支援装置に関する。

特許文献１は、車両が車線変更を行うときに操舵ハンドルの操舵操作を支援する車線変更支援制御を実行可能な車線変更支援装置を開示している。
この車線変更支援装置は、車線変更支援装置を搭載した車両（以下、「自車両」と称する）を、現在走行中の車線（以下、元車線と称する）から元車線に隣接する車線（以下、目標車線と称する）へ走行車線を変更するための目標軌道を演算可能である。さらに車線変更支援装置は、演算した目標軌道に沿って自車両が走行するように、自車両の操舵輪の舵角を制御可能である。

さらにこの車線変更支援装置は、自車両を演算した目標軌道に沿って目標車線へ移動させた場合に、目標車線を走行する他車両と自車両とが衝突する蓋然性が高いか否かについて判定する。換言すると、車線変更支援装置は、所定の不許可条件が成立するか否かを判定する。

そして車線変更支援装置は、不許可条件が成立すると判定したときに車線変更支援制御を実行しない。

一方、車線変更支援装置は、不許可条件が成立しないときは車線変更支援制御を実行する。即ち、この場合に車線変更支援装置は、演算した目標軌道に沿って自車両が走行するように自車両の操舵輪の舵角を制御する。

特開２０１６−１２６３６０号公報

特許文献１は、車線変更支援制御の開始後に不許可条件が成立したときの車線変更支援装置による自車両の制御態様について開示していない。

本発明は前記課題に対処するためになされた。即ち、本発明の目的の一つは、車線変更支援制御の開始後に不許可条件が成立したときに、車線変更支援装置が搭載された車両を適切に制御できる車線変更支援装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の車線変更支援装置の特徴は、
自車両（Ｃ）の周辺を監視する周辺監視手段（１１）と、
前記自車両が走行中の車線の側縁部を規定する区画線（ＷＬ）を認識し、且つ、前記区画線と前記自車両との位置関係に基づいて前記自車両が走行中の前記車線に対する前記自車両の車線幅方向の相対位置及び前記自車両が走行中の前記車線の延長方向に対するヨー角（θｙ）を検出するカメラセンサによって構成された車線認識手段（１０、１２）と、
前記自車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサ（８０）と、
前記自車両の操舵輪の舵角を変化させる駆動力を発生可能なアクチュエータ（２２）と、
前記車線認識手段が検出した前記相対位置に基づいて、前記自車両が走行中の前記車線である元車線から前記元車線に隣接する車線である目標車線側に車線変更するように前記アクチュエータを制御する車線変更支援制御（ＬＣＡ）を所定の車線変更開始時刻（ｔ０）に開始する車線変更支援制御手段（１０、２０）と、
前記周辺監視手段の監視結果に基づいて前記自車両が前記目標車線を走行する別の車両と衝突する蓋然性が高いと判定されるときに成立する所定の第１中断条件が前記車線変更支援制御の開始後に成立したときに前記車線変更支援制御手段に前記車線変更支援制御を中断させる第１中断条件判定手段（１０）と、
前記第１中断条件が成立したときに所定の第１開始時刻（ｔ１ａ）に開始され且つ前記第１開始時刻から所定の第１制御実行時間（ＴＣ１）が経過した第１終了時刻（ｔ３ａ）における前記ヨー角が前記第１開始時刻における前記ヨー角と比べて前記車線変更開始時刻における前記ヨー角により近い値になるように前記アクチュエータをフィードフォワード制御する第１ヨー角戻し制御を実行するヨー角戻し制御手段（１０、２０）と、
を備え、
前記ヨー角戻し制御手段が、
前記第１ヨー角戻し制御を実行している場合に、前記第１開始時刻より後であり且つ前記第１終了時刻より前の所定時刻（ｔ２ａ−３）において前記車線認識手段が検出した前記ヨー角と、前記所定時刻において前記ヨーレートセンサが検出した前記ヨーレートに所定の先読用所定時間を乗じることにより求めた推定ヨー角変化量と、を加算した値が前記車線変更開始時刻の前記ヨー角と同じ大きさになったときに、前記所定時刻において前記第１ヨー角戻し制御を終了するように構成される。

区画線は、例えば道路に描かれた白線である。さらに白線は、例えば、実線及び一点鎖線を含む。

また、上記の「前記ヨー角が前記車線変更開始時刻と同じ大きさになる」は、完全に同一になること、及び、実質的に同一になること、を含む概念である。

また、例えば、ジャイロセンサをヨーレートセンサとして利用可能である。

本発明においては、車線認識手段が車線の側縁部を規定する区画線を認識すると、車線認識手段が区画線と自車両との位置関係に基づいて自車両が走行中の車線に対する自車両の車線幅方向の相対位置を検出する。
すると、車線変更支援制御手段が、元車線を走行中の自車両が元車線から目標車線に車線変更するように自車両の操舵輪の舵角を変化させるアクチュエータを制御する車線変更支援制御を車線変更開始時刻に開始する。

さらに、車線変更支援制御の開始後に、第１中断条件判定手段が、周辺監視手段の監視結果に基づいて、自車両が目標車線を走行する別の車両と衝突する蓋然性が高いときに成立する所定の第１中断条件が成立したか否かを判定する。
そして、第１中断条件が成立したと判定したときに、第１中断条件判定手段が車線変更支援制御手段に車線変更支援制御を中断させる。

そして、第１中断条件が成立したときに車線変更支援制御手段が車線変更支援制御を中断すると、ヨー角戻し制御手段が第１ヨー角戻し制御を実行する。第１ヨー角戻し制御は所定の第１開始時刻に開始される。そして、第１ヨー角戻し制御においては、第１開始時刻から所定の第１制御実行時間が経過した第１終了時刻におけるヨー角が第１開始時刻におけるヨー角と比べて車線変更開始時刻におけるヨー角により近い値になるようにアクチュエータがフィードフォワード制御される。

通常、車線変更開始時刻におけるヨー角はゼロ（又はほぼゼロ）である。
そのため、第１ヨー角戻し制御によって自車両のヨー角が車線変更開始時刻と同じ大きさになると、ヨー角はゼロ（又はほぼゼロ）になる。そのため、自車両は走行中の車線を車線幅方向に移動しなくなる。

ところで、フィードフォワード制御である第１ヨー角戻し制御を第１終了時刻まで実行すると、第１終了時刻においてヨー角は車線変更開始時刻におけるヨー角と同じ大きさになっているものと推定できる。しかし、例えば、自車両が走行中の道路の路面状況の影響により、第１終了時刻における実際のヨー角と車線変更開始時刻におけるヨー角との間に誤差が生じることがある。
実際のヨー角の大きさはカメラセンサ（車線認識手段）によって検出可能である。従って、カメラセンサによって第１終了時刻における自車両のヨー角を検出可能である。

ところで、カメラセンサは、区画線を撮影し、取得した撮影データを画像処理し、さらに画像処理されたデータに基づいて演算を行うことにより、ヨー角を検出（取得）する。即ち、カメラセンサが区画線を撮影（認識）してからヨー角を検出するまでには所定のヨー角検出処理時間を要する。従って、例えば、カメラセンサが所定の検出時刻においてヨー角が所定角αであることを検出した場合は、検出時刻よりヨー角検出処理時間だけ前の検出前所定時刻において実際のヨー角が所定角αであった蓋然性が高い。換言すると、検出時刻における実際のヨー角と所定角αとの間にはある程度の大きさの誤差量がある蓋然性が高い。そのため第１ヨー角戻し制御においては、検出時刻においてカメラセンサが検出したヨー角と、検出時刻における実際のヨー角との間の誤差量が大きくなり易い。
従って、第１ヨー角戻し制御では、第１終了時刻における自車両のヨー角が車線変更開始時刻におけるヨー角と同じ大きさになっているか否かをカメラセンサを用いて精度よく判定できない。

そのため本発明のヨー角戻し制御手段は、第１開始時刻より後であり且つ第１終了時刻より前の所定時刻においてカメラセンサが検出したヨー角と、所定時刻においてヨーレートセンサが検出したヨーレートに所定の先読用所定時間を乗じることにより求めた推定ヨー角変化量と、を加算した値が車線変更開始時刻のヨー角と同じ大きさになったときに、所定時刻において第１ヨー角戻し制御を終了する。
そして、上記所定時刻においてカメラセンサが検出したヨー角と上記推定ヨー角変化量とを加算した値がゼロになったときに第１ヨー角戻し制御を終了すれば、第１ヨー角戻し制御を終了した時刻においてヨー角は車線変更開始時刻におけるヨー角と実質的に同一になる。

このように本発明によれば、所定時刻において自車両のヨー角が車線変更開始時刻におけるヨー角と同じ大きさになるか否かをカメラセンサ（車線認識手段）を利用して精度よく判定できる。

本発明の一側面の特徴は、
前記車線変更支援制御手段が、
前記自車両を前記元車線の車線幅方向の所定位置に接近させた場合に前記自車両と他の車両とが衝突する蓋然性が低いときに、前記第１ヨー角戻し制御の終了後に、前記自車両を前記所定位置に接近させるように前記アクチュエータを制御する元車線戻し制御を実行し、
前記第１ヨー角戻し制御中に前記所定時刻において前記車線認識手段が検出した前記ヨー角と前記推定ヨー角変化量とを加算した値が前記車線変更開始時刻の前記ヨー角と同じ大きさになったときに、前記所定時刻において前記元車線戻し制御を開始するように構成されていることにある。

車線変更開始時刻におけるヨー角がゼロである場合に、第１ヨー角戻し制御を第１終了時刻まで行なうと、第１終了時刻の近傍時刻から第１終了時刻に向けて操舵輪の舵角は徐々に小さくなり、第１終了時刻において操舵輪の舵角はゼロになる。そして、この後に車線変更支援制御手段が元車線戻し制御を実行すると、操舵輪の舵角は再びゼロから大きくなる。即ち、第１ヨー角戻し制御を第１終了時刻まで行ない且つその後に元車線戻し制御を行うと、操舵輪の舵角はゼロより大きい値から一旦ゼロになり、その後に再びゼロより大きくなる。
この場合に、例えば、第１ヨー角戻し制御を実行中の操舵輪の平面視における回転方向が左側（反時計方向）であり且つ元車線戻し制御における操舵輪の平面視における回転方向が左側の場合は、自車両の乗員が違和感を覚え易い。同様に、第１ヨー角戻し制御を実行中の操舵輪の平面視における回転方向が右側（時計方向）であり且つ元車線戻し制御における操舵輪の平面視における回転方向が右側の場合も、自車両の乗員が違和感を覚え易い。

しかし、本発明のように、上記所定時刻において第１ヨー角戻し制御を終了した場合は、所定時刻における操舵輪の舵角はゼロより大きい値になる。
従って、例えば、第１ヨー角戻し制御を実行中の操舵輪の平面視における回転方向が左側であり且つ元車線戻し制御における操舵輪の平面視における回転方向が左側の場合であっても、自車両の乗員が違和感を覚え難い。

前記説明においては、本発明の理解を助けるために、後述する実施形態に対応する発明の構成に対し、その実施形態で用いた名称及び／又は符号を括弧書きで添えている。しかしながら、本発明の各構成要素は、前記符号によって規定される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、以下の図面を参照しつつ記述される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。

本発明の実施形態に係る操舵支援装置の概略構成図である。 周辺センサおよびカメラセンサの取付位置を表した平面図である。 車線関連車両情報を説明するための図である。 ウインカーレバーの作動を説明するための図である。 操舵支援制御ルーチンを表すフローチャートである。 サブルーチンＡを表すフローチャートである。 サブルーチンＢを表すフローチャートである。 表示器のＬＴＡ画面、ＬＣＡ画面を表す図である。 目標軌道を表す図である。 目標軌道関数を表す図である。 第１ヨー角戻し制御実行時の目標曲率のグラフを表す図である。 第１ヨー角戻し制御実行時の表示器の画面を表す図である。 目標軌道と元車線戻し目標軌道とを表す図である。 第２ヨー角戻し制御実行時の目標曲率のグラフを表す図である。 第２ヨー角戻し制御実行時の表示器の画面を表す図である。 第１ヨー角戻し制御実行時の操舵ハンドルの操舵角の変化を示すグラフである。

以下、本発明の実施形態に係る操舵支援装置について図面を参照しながら説明する。

本発明の実施形態に係る操舵支援装置は、車両（以下において、他の車両と区別するために、「自車両」と称呼される場合がある。）に適用され、図１に示すように、運転支援ＥＣＵ１０、電動パワーステアリングＥＣＵ２０、メータＥＣＵ３０、ステアリングＥＣＵ４０、エンジンＥＣＵ５０、ブレーキＥＣＵ６０、および、ナビゲーションＥＣＵ７０を備えている。

これらのＥＣＵは、マイクロコンピュータを主要部として備える電気制御装置（Electric Control Unit）であり、ＣＡＮ（Controller Area Network）１００を介して相互に情報を送信可能及び受信可能に接続されている。本明細書において、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Ｉ／Ｆ等を含む。ＣＰＵはＲＯＭに格納されたインストラクション（プログラム、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。これらのＥＣＵは、幾つか又は全部が一つのＥＣＵに統合されてもよい。

ＣＡＮ１００には、車両状態を検出する複数種類の車両状態センサ８０、および、運転操作状態を検出する複数種類の運転操作状態センサ９０が接続されている。車両状態センサ８０は、車両の走行速度を検出する車速センサ、車両の前後方向の加速度を検出する前後Ｇセンサ、車両の横方向の加速度を検出する横Ｇセンサ、および、車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサなどである。本実施形態では、ジャイロセンサをヨーレートセンサとして利用している。

運転操作状態センサ９０は、アクセルペダルの操作量を検出するアクセル操作量センサ、ブレーキペダルの操作量を検出するブレーキ操作量センサ、ブレーキペダルの操作の有無を検出するブレーキスイッチ、操舵角を検出する操舵角センサ、操舵トルクを検出する操舵トルクセンサ、および、変速機のシフトポジションを検出するシフトポジションセンサなどである。

車両状態センサ８０、および、運転操作状態センサ９０によって検出された情報（センサ情報と呼ぶ）は、ＣＡＮ１００に送信される。各ＥＣＵにおいては、ＣＡＮ１００に送信されたセンサ情報を、適宜、利用することができる。尚、センサ情報は、特定のＥＣＵに接続されたセンサの情報であって、その特定のＥＣＵからＣＡＮ１００に送信される場合もある。例えば、アクセル操作量センサは、エンジンＥＣＵ５０に接続されていてもよい。この場合、エンジンＥＣＵ５０からアクセル操作量を表すセンサ情報がＣＡＮ１００に送信される。例えば、操舵角センサは、ステアリングＥＣＵ４０に接続されていてもよい。この場合、ステアリングＥＣＵ４０から操舵角を表すセンサ情報がＣＡＮ１００に送信される。他のセンサにおいても同様である。また、ＣＡＮ１００を介在させることなく、特定のＥＣＵ間における直接的な通信により、センサ情報の授受が行われる構成が採用されてもよい。

運転支援ＥＣＵ１０は、ドライバーの運転支援を行う中枢となる制御装置であって、車線変更支援制御、車線維持支援制御、および、追従車間距離制御を実施する。運転支援ＥＣＵ１０には、図２に示すように、中央前方周辺センサ１１ＦＣ、右前方周辺センサ１１ＦＲ、左前方周辺センサ１１ＦＬ、右後方周辺センサ１１ＲＲ、および、左後方周辺センサ１１ＲＬが接続される。各周辺センサ１１ＦＣ，１１ＦＲ，１１ＦＬ，１１ＲＲ，１１ＲＬは、レーダセンサであり、その検出領域が互いに異なるだけで、基本的には、互いに同じ構成である。以下、各周辺センサ１１ＦＣ，１１ＦＲ，１１ＦＬ，１１ＲＲ，１１ＲＬを個々に区別する必要が無い場合には、それらを周辺センサ１１と呼ぶ。

周辺センサ１１は、レーダ送受信部と信号処理部（図示略）とを備えており、レーダ送受信部が、ミリ波帯の電波（以下、「ミリ波」と称呼する。）を放射し、放射範囲内に存在する立体物（例えば、他車両、歩行者、自転車、建造物など）によって反射されたミリ波（即ち、反射波）を受信する。信号処理部は、送信したミリ波と受信した反射波との位相差、反射波の減衰レベル及びミリ波を送信してから反射波を受信するまでの時間等に基づいて、自車両と立体物との距離、自車両と立体物との相対速度、自車両に対する立体物の相対位置（方向）等を表す情報（以下、周辺情報と呼ぶ）を所定時間の経過毎に取得して運転支援ＥＣＵ１０に供給する。この周辺情報によって、自車両と立体物との距離における前後方向成分と横方向成分、および、自車両と立体物との相対速度における前後方向成分と横方向成分とを検出することができる。

図２に示すように、中央前方周辺センサ１１ＦＣは、車体のフロント中央部に設けられ、自車両の前方領域に存在する立体物を検出する。右前方周辺センサ１１ＦＲは、車体の右前コーナー部に設けられ、主に自車両の右前方領域に存在する立体物を検出し、左前方周辺センサ１１ＦＬは、車体の左前コーナー部に設けられ、主に自車両の左前方領域に存在する立体物を検出する。右後方周辺センサ１１ＲＲは、車体の右後コーナー部に設けられ、主に自車両の右後方領域に存在する立体物を検出し、左後方周辺センサ１１ＲＬは、車体の左後コーナー部に設けられ、主に自車両の左後方領域に存在する立体物を検出する。

周辺センサ１１は、本実施形態においては、レーダセンサであるが、それに代えて、例えば、クリアランスソナーおよびライダーセンサなど、他のセンサを採用することもできる。

また、運転支援ＥＣＵ１０には、カメラセンサ１２が接続されている。カメラセンサ１２は、カメラ部、および、カメラ部によって撮影して得られた画像データを解析して道路の白線を認識するレーン認識部を備えている。カメラセンサ１２（カメラ部）は、自車両の前方の風景を撮影する。カメラセンサ１２（レーン認識部）は、認識した白線に関する情報を所定の演算周期にて繰り返し運転支援ＥＣＵ１０に供給する。

カメラセンサ１２は、白線で区画される領域を表す車線を認識するとともに、白線と自車両との位置関係に基づいて、車線に対する自車両の相対的な位置関係を検出できるようになっている。ここで、自車両の位置とは、自車両の重心位置である。また、後述する自車両の横位置とは、自車両の重心位置の車線幅方向における位置を表し、自車両の横速度は、自車両の重心位置の車線幅方向における速度を表し、自車両の横加速度は、自車両の重心位置の車線幅方向における加速度を表す。これらは、カメラセンサ１２によって検出される白線と自車両との相対位置関係によって求められる。尚、本実施形態においては、自車両の位置を重心位置としているが、必ずしも重心位置に限るものではなく、予め設定された特定の位置（例えば、平面視における中心位置など）を採用することができる。

カメラセンサ１２は、図３に示すように、自車両の走行している車線における左右の白線ＷＬの幅方向の中心位置となる車線中心ラインＣＬを決定する。この車線中心ラインＣＬは、後述する車線維持支援制御における目標走行ラインとして利用される。また、カメラセンサ１２は、車線中心ラインＣＬのカーブの曲率Ｃｕを演算する。

また、カメラセンサ１２は、左右の白線ＷＬで区画される車線における自車両の位置および向きを演算する。例えば、カメラセンサ１２は、図３に示すように、自車両Ｃの重心点Ｐと車線中心ラインＣＬとのあいだの車線幅方向の距離Ｄｙ（ｍ）、つまり、自車両Ｃが車線中心ラインＣＬに対して車線幅方向にずれている距離Ｄｙを演算する。この距離Ｄｙを横偏差Ｄｙと呼ぶ。また、カメラセンサ１２は、車線中心ラインＣＬの方向と自車両Ｃの向いている方向とのなす角度、つまり、車線中心ラインＣＬの方向に対して自車両Ｃの向いている方向が水平方向にずれている角度θｙ(rad）を演算する。この角度θｙをヨー角θｙと呼ぶ。車線がカーブしている場合には、車線中心ラインＣＬもカーブしているため、ヨー角θｙは、このカーブした車線中心ラインＣＬを基準として、自車両Ｃの向いている方向のずれている角度を表す。以下、曲率Ｃｕ、横偏差Ｄｙ、および、ヨー角θｙを表す情報（Ｃｕ、Ｄｙ、θｙ）を車線関連車両情報と呼ぶ。尚、横偏差Ｄｙおよびヨー角θｙについては、車線中心ラインＣＬに対する左右方向が、符号（正負）によって特定される。また、曲率Ｃｕについては、カーブの曲がる方向（右または左）が符号（正負）によって特定される。

また、カメラセンサ１２は、自車両の車線に限らず隣接する車線も含めて、検出した白線の種類（実線、破線）、隣り合う左右の白線間の距離（車線幅）、白線の形状など、白線に関する情報についても、所定の演算周期にて運転支援ＥＣＵ１０に供給する。白線が実線の場合は、車両がその白線を跨いで車線変更することは禁止されている。一方、白線が破線（一定の間隔で断続的に形成されている白線）の場合は、車両がその白線を跨いで車線変更することは許可されている。こうした車線関連車両情報（Ｃｕ、Ｄｙ、θｙ）、および、白線に関する情報を総称して車線情報と呼ぶ。

尚、本実施形態においては、カメラセンサ１２が車線関連車両情報（Ｃｕ、Ｄｙ、θｙ）を演算するが、それに代えて、運転支援ＥＣＵ１０が、カメラセンサ１２の出力する画像データを解析して、車線情報を取得するようにしてもよい。

また、カメラセンサ１２は、画像データに基づいて自車両の前方に存在する立体物を検出することもできるため、車線情報に加えて、前方の周辺情報を演算により取得するようにしてもよい。この場合、例えば、中央前方周辺センサ１１ＦＣ、右前方周辺センサ１１ＦＲ、および、左前方周辺センサ１１ＦＬによって取得された周辺情報と、カメラセンサ１２によって取得された周辺情報とを合成して、検出精度の高い前方の周辺情報を生成する合成処理部（図示略）を設け、この合成処理部で生成された周辺情報を、自車両の前方の周辺情報として運転支援ＥＣＵ１０に供給するようにするとよい。

図１に示すように、運転支援ＥＣＵ１０には、ブザー１３が接続されている。ブザー１３は、運転支援ＥＣＵ１０からのブザー鳴動信号を受信した時に鳴動する。運転支援ＥＣＵ１０は、ドライバーに対して運転支援状況を知らせる場合、および、ドライバーに対して注意を促す場合等においてブザー１３を鳴動させる。

尚、ブザー１３は、本実施形態においては、運転支援ＥＣＵ１０に接続されているが、他のＥＣＵ、例えば、報知専用に設けられた報知ＥＣＵ（図示略）に接続され、報知ＥＣＵによって鳴動されるように構成されていてもよい。この場合、運転支援ＥＣＵ１０は、報知ＥＣＵに対して、ブザー鳴動指令を送信する。

また、ブザー１３に代えて、あるいは、加えて、ドライバーに注意喚起用の振動を伝えるバイブレータを設けてもよい。例えば、バイブレータは、操舵ハンドルに設けられ、操舵ハンドルを振動させることにより、ドライバーに注意を促す。

運転支援ＥＣＵ１０は、周辺センサ１１から供給された周辺情報、カメラセンサ１２の白線認識に基づいて得られた車線情報、車両状態センサ８０により検出された車両状態、および、運転操作状態センサ９０により検出された運転操作状態等に基づいて、車線変更支援制御、車線維持支援制御、および、追従車間距離制御を実施する。

運転支援ＥＣＵ１０には、ドライバーによって操作される設定操作器１４が接続されている。設定操作器１４は、車線変更支援制御、車線維持支援制御、および、追従車間距離制御のそれぞれについて実施するか否かについての設定等を行うための操作器である。運転支援ＥＣＵ１０は、設定操作器１４の設定信号を入力して、各制御の実施の有無を決定する。この場合、追従車間距離制御の実施が選択されていない場合は、車線変更支援制御および車線維持支援制御についても実施されないように自動設定される。また、車線維持支援制御の実施が選択されていない場合は、車線変更支援制御についても実施されないように自動設定される。

また、設定操作器１４は、上記制御を実施するにあたって、ドライバーの好みを表すパラメータ等を入力する機能も備えている。

電動パワーステアリングＥＣＵ２０は、電動パワーステアリング装置の制御装置である。以下、電動パワーステアリングＥＣＵ２０をＥＰＳ・ＥＣＵ（Electric Power Steering ＥＣＵ）２０と呼ぶ。ＥＰＳ・ＥＣＵ２０は、モータドライバ２１に接続されている。モータドライバ２１は、転舵用モータ２２に接続されている。転舵用モータ２２は、図示しない車両の「操舵ハンドル、操舵ハンドルに連結されたステアリングシャフト及び操舵用ギア機構等を含むステアリング機構」に組み込まれている。ＥＰＳ・ＥＣＵ２０は、ステアリングシャフトに設けられた操舵トルクセンサによって、ドライバーが操舵ハンドル（図示略）に入力した操舵トルクを検出し、この操舵トルクに基づいて、モータドライバ２１の通電を制御して、転舵用モータ２２を駆動する。このアシストモータの駆動によってステアリング機構に操舵トルクが付与されて、ドライバーの操舵操作をアシストする。

また、ＥＰＳ・ＥＣＵ２０は、ＣＡＮ１００を介して運転支援ＥＣＵ１０から操舵指令を受信した場合には、操舵指令で特定される制御量で転舵用モータ２２を駆動して操舵トルクを発生させる。この操舵トルクは、上述したドライバーの操舵操作（ハンドル操作）を軽くするために付与される操舵アシストトルクとは異なり、ドライバーの操舵操作を必要とせずに、運転支援ＥＣＵ１０からの操舵指令によってステアリング機構に付与されるトルクを表す。

尚、ＥＰＳ・ＥＣＵ２０は、運転支援ＥＣＵ１０から操舵指令を受信している場合であっても、ドライバーのハンドル操作による操舵トルクが検出されている場合には、その操舵トルクが閾値よりも大きい場合には、ドライバーのハンドル操舵を優先して、そのハンドル操作を軽くする操舵アシストトルクを発生させる。

メータＥＣＵ３０は、表示器３１、および、左右のウインカー３２（ウインカーランプを意味する。ターンランプと呼ばれることもある）に接続されている。表示器３１は、例えば、運転席の正面に設けられたマルチインフォーメーションディスプレイであって、車速等のメータ類の計測値の表示に加えて、各種の情報を表示する。例えば、メータＥＣＵ３０は、運転支援ＥＣＵ１０から運転支援状態に応じた表示指令を受信すると、その表示指令で指定された画面を表示器３１に表示させる。尚、表示器３１としては、マルチインフォーメーションディスプレイに代えて、あるいは、加えて、ヘッドアップディスプレイ（図示略）を採用することもできる。ヘッドアップディスプレイを採用する場合には、ヘッドアップディスプレイの表示を制御する専用のＥＣＵを設けるとよい。

また、メータＥＣＵ３０は、ウインカー駆動回路（図示略）を備えており、ＣＡＮ１００を介してウインカー点滅指令を受信した場合には、ウインカー点滅指令で指定された方向（右、左）のウインカー３２を点滅させる。また、メータＥＣＵ３０は、ウインカー３２を点滅させている間、ウインカー３２が点滅状態であることを表すウインカー点滅情報をＣＡＮ１００に送信する。従って、他のＥＣＵは、ウインカー３２の点滅状態を把握することができる。

ステアリングＥＣＵ４０は、ウインカーレバー４１に接続されている。ウインカーレバー４１は、ウインカー３２を作動（点滅）させるための操作器であり、ステアリングコラムに設けられている。ウインカーレバー４１は、左回り操作方向、および、右回り操作方向のそれぞれについて、支軸周りに２段の操作ストロークにて揺動可能に設けられる。

本実施形態のウインカーレバー４１は、ドライバーが車線変更支援制御を要求する操作器としても兼用されている。ウインカーレバー４１は、図４に示すように、支軸Ｏを中心として左回り操作方向、および、右回り操作方向のそれぞれについて、中立位置ＰＮから第１角度θＷ１回動した位置である第１ストローク位置Ｐ１Ｌ（Ｐ１Ｒ）と、中立位置ＰＮから第２角度θＷ２（＞θＷ１）回動した位置である第２ストローク位置Ｐ２Ｌ（Ｐ２Ｒ）とに選択的に操作可能に構成される。ウインカーレバー４１は、ドライバーのレバー操作によって第１ストローク位置Ｐ１Ｌ（Ｐ１Ｒ）に移動されている場合、ドライバーのレバー操作力が解除されると中立位置ＰＮに戻るようになっている。更に、ウインカーレバー４１は、ドライバーのレバー操作によって第２ストローク位置Ｐ２Ｌ（Ｐ２Ｒ）に移動されている場合、レバー操作力が解除されても、ロック機構によりその第２ストローク位置Ｐ２Ｌ（Ｐ２Ｒ）に保持されるようになっている。また、ウインカーレバー４１は、第２ストローク位置Ｐ２Ｌ（Ｐ２Ｒ）に保持されている状態で、操舵ハンドルが逆回転して中立位置に戻された場合、あるいは、ドライバーがウインカーレバー４１を中立位置方向に戻し操作した場合に、ロック機構によるロックが解除されて中立位置ＰＮに戻されるようになっている。

ウインカーレバー４１は、その位置が第１ストローク位置Ｐ１Ｌ（Ｐ１Ｒ）にある場合にのみオンする（オン信号を発生する）第１スイッチ４１１Ｌ（４１１Ｒ）と、その位置が第２ストローク位置Ｐ２Ｌ（Ｐ２Ｒ）にある場合にのみオンする（オン信号を発生する）第２スイッチ４１２Ｌ（４１２Ｒ）とを備えている。

ステアリングＥＣＵ４０は、第１スイッチ４１１Ｌ（４１１Ｒ）、および、第２スイッチ４１２Ｌ（４１２Ｒ）からのオン信号の有無に基づいて、ウインカーレバー４１の操作状態を検出する。ステアリングＥＣＵ４０は、ウインカーレバー４１が、第１ストローク位置Ｐ１Ｌ（Ｐ１Ｒ）に倒されている状態、および、第２ストローク位置Ｐ２Ｌ（Ｐ２Ｒ）に倒されている状態のそれぞれにおいて、その操作方向（左右）を表す情報を含めたウインカー点滅指令をメータＥＣＵ３０に対して送信する。

また、ステアリングＥＣＵ４０は、ウインカーレバー４１が、第１ストローク位置Ｐ１Ｌ（Ｐ１Ｒ）に、予め設定された設定時間（車線変更要求確定時間：例えば、１秒）以上継続して保持されたことを検出した場合、運転支援ＥＣＵ１０に対して、その操作方向（左右）を表す情報を含む車線変更支援要求信号を出力する。従って、ドライバーは、運転中に、車線変更支援を受けたい場合には、ウインカーレバー４１を、車線変更方向の第１ストローク位置Ｐ１Ｌ（Ｐ１Ｒ）に倒し、その状態を設定時間以上保持すればよい。こうした操作を車線変更支援要求操作と呼ぶ。

尚、本実施形態においては、ドライバーが車線変更支援を要求する操作器としてウインカーレバー４１を用いているが、それに代えて、専用の車線変更支援要求操作器を操舵ハンドル等に設けてもよい。

図１に示したエンジンＥＣＵ５０は、エンジンアクチュエータ５１に接続されている。エンジンアクチュエータ５１は内燃機関５２の運転状態を変更するためのアクチュエータである。本実施形態において、内燃機関５２はガソリン燃料噴射・火花点火式・多気筒エンジンであり、吸入空気量を調整するためのスロットル弁を備えている。エンジンアクチュエータ５１は、少なくとも、スロットル弁の開度を変更するスロットル弁アクチュエータを含む。エンジンＥＣＵ５０は、エンジンアクチュエータ５１を駆動することによって、内燃機関５２が発生するトルクを変更することができる。内燃機関５２が発生するトルクは図示しない変速機を介して図示しない駆動輪に伝達されるようになっている。従って、エンジンＥＣＵ５０は、エンジンアクチュエータ５１を制御することによって、自車両の駆動力を制御し加速状態（加速度）を変更することができる。

ブレーキＥＣＵ６０は、ブレーキアクチュエータ６１に接続されている。ブレーキアクチュエータ６１は、ブレーキペダルの踏力によって作動油を加圧する図示しないマスタシリンダと、左右前後輪に設けられる摩擦ブレーキ機構６２との間の油圧回路に設けられる。摩擦ブレーキ機構６２は、車輪に固定されるブレーキディスク６２ａと、車体に固定されるブレーキキャリパ６２ｂとを備える。ブレーキアクチュエータ６１は、ブレーキＥＣＵ６０からの指示に応じてブレーキキャリパ６２ｂに内蔵されたホイールシリンダに供給する油圧を調整し、その油圧によりホイールシリンダを作動させることによりブレーキパッドをブレーキディスク６２ａに押し付けて摩擦制動力を発生させる。従って、ブレーキＥＣＵ６０は、ブレーキアクチュエータ６１を制御することによって、自車両の制動力を制御して減速状態（減速度）を変更することができる。

ナビゲーションＥＣＵ７０は、自車両の現在位置を検出するためのＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ受信機７１、地図情報等を記憶した地図データベース７２、および、タッチパネル（タッチパネル式ディスプレイ）７３を備えている。ナビゲーションＥＣＵ７０は、ＧＰＳ信号に基づいて現時点の自車両の位置を特定するとともに、自車両の位置及び地図データベース７２に記憶されている地図情報等に基づいて各種の演算処理を行い、タッチパネル７３を用いて経路案内を行う。

地図データベース７２に記憶されている地図情報には、道路情報が含まれている。道路情報には、その道路の位置および形状を示すパラメータ（例えば、道路の曲率半径又は曲率、道路の車線幅、車線数、各車線の中央ラインの位置など）が含まれている。また、道路情報には、自動車専用道路であるか否かを区別することができる道路種別情報等も含まれている。

＜運転支援ＥＣＵ１０の行う制御処理＞
次に、運転支援ＥＣＵ１０の行う制御処理について説明する。運転支援ＥＣＵ１０は、車線維持支援制御および追従車間距離制御の両方が実施されている状況において、車線変更支援要求が受け付けられた場合に、車線変更支援制御を実施する。そこで、先ず、車線維持支援制御および追従車間距離制御から説明する。

＜車線維持支援制御（ＬＴＡ）＞
車線維持支援制御は、自車両の位置が「その自車両が走行している車線」内の目標走行ライン付近に維持されるように、操舵トルクをステアリング機構に付与してドライバーの操舵操作を支援する制御である。本実施形態においては、目標走行ラインは、車線中心ラインＣＬであるが、車線中心ラインＣＬから所定距離だけ車線幅方向にオフセットさせたラインを採用することもできる。

以下、車線維持支援制御をＬＴＡ（レーントレーシングアシスト）と呼ぶ。ＬＴＡは、いろいろな名前で呼ばれているが、それ自体は周知である（例えば、特開２００８−１９５４０２号公報、特開２００９−１９０４６４号公報、特開２０１０−６２７９号公報、及び、特許第４３４９２１０号明細書、等を参照。）。従って、以下、簡単に説明する。

運転支援ＥＣＵ１０は、設定操作器１４の操作によってＬＴＡが要求されている場合、ＬＴＡを実行する。運転支援ＥＣＵ１０は、ＬＴＡが要求されている場合に、上述した車線関連車両情報（Ｃｕ、Ｄｙ、θｙ）に基づいて、下記の（１）式により、目標舵角θlta*を所定の演算周期にて演算する。

θlta*＝Ｋlta１・Ｃｕ＋Ｋlta２・θｙ＋Ｋlta３・Ｄｙ＋Ｋlta４・ΣＤｙ
…（１）

ここで、Ｋlta１，Ｋlta２，Ｋlta３，Ｋlta４は制御ゲインである。右辺第１項は、道路の曲率Ｃｕに応じて決定されるフィードフォワード的に働く舵角成分である。右辺第２項は、ヨー角θｙを小さくするように（車線中心ラインＣＬに対する自車両の方向の偏差を小さくするように）フィードバック的に働く舵角成分である。つまり、ヨー角θｙの目標値をゼロとしたフィードバック制御によって演算される舵角成分である。右辺第３項は、車線中心ラインＣＬに対する自車両の車線幅方向位置のずれ（位置偏差）である横偏差Ｄｙを小さくするようにフィードバック的に働く舵角成分である。つまり、横偏差Ｄｙの目標値をゼロとしたフィードバック制御によって演算される舵角成分である。右辺第４項は、横偏差Ｄｙの積分値ΣＤｙを小さくするようにフィードバック的に働く舵角成分である。つまり、積分値ΣＤｙの目標値をゼロとしたフィードバック制御によって演算される舵角成分である。

例えば、車線中心ラインＣＬが左方向にカーブしている場合、自車両が車線中心ラインＣＬに対して右方向に横ずれが発生している場合、および、自車両が車線中心ラインＣＬに対して右方向に向いている場合、目標舵角θlta*が左方向の舵角になるように目標舵角θlta*が設定される。また、車線中心ラインＣＬが右方向にカーブしている場合、自車両が車線中心ラインＣＬに対して左方向に横ずれが発生している場合、および、自車両が車線中心ラインＣＬに対して左方向に向いている場合、目標舵角θlta*が右方向の舵角になるように目標舵角θlta*が設定される。従って、運転支援ＥＣＵ１０は、上記式（１）に基づく演算を、左方向及び右方向のそれぞれに応じた符号を用いて実施する。

運転支援ＥＣＵ１０は、演算結果である目標舵角θlta*を表す指令信号をＥＰＳ・ＥＣＵ２０に出力する。ＥＰＳ・ＥＣＵ２０は、舵角が目標舵角θlta*に追従するように転舵用モータ２２を駆動制御する。尚、本実施形態においては、運転支援ＥＣＵ１０は、目標舵角θlta*を表す指令信号をＥＰＳ・ＥＣＵ２０に出力するが、目標舵角θlta*が得られる目標トルクを演算して、演算結果である目標トルクを表す指令信号をＥＰＳ・ＥＣＵ２０に出力してもよい。

また、運転支援ＥＣＵ１０は、自車両が車線の外に逸脱するおそれのある状態になった場合には、ブザー１３を鳴動させるなどして車線逸脱警報を発する。
以上が、ＬＴＡの概要である。

＜追従車間距離制御（ＡＣＣ）＞
追従車間距離制御は、周辺情報に基づいて、自車両の前方を走行している先行車が存在する場合には、その先行車と自車両との車間距離を所定の距離に維持しながら、自車両を先行車に追従させ、先行車が存在しない場合には、自車両を設定車速にて定速走行させる制御である。以下、追従車間距離制御をＡＣＣ（アダプティブ・クルーズ・コントロール）と呼ぶ。ＡＣＣ自体は周知である（例えば、特開２０１４−１４８２９３号公報、特開２００６−３１５４９１号公報、特許第４１７２４３４号明細書、及び、特許第４９２９７７７号明細書等を参照。）。従って、以下、簡単に説明する。

運転支援ＥＣＵ１０は、設定操作器１４の操作によってＡＣＣが要求されている場合、ＡＣＣを実行する。運転支援ＥＣＵ１０は、ＡＣＣが要求されている場合、周辺センサ１１から供給される周辺情報に基づいて追従対象車両を選択する。例えば、運転支援ＥＣＵ１０は、予め定められた追従対象車両エリア内に他車両が存在するか否かを判定する。

運転支援ＥＣＵ１０は、他車両が追従対象車両エリア内に所定時間以上に渡って存在する場合、その他車両を追従対象車両として選択し、自車両が追従対象車両に対して所定の車間距離を維持しながら追従するように目標加速度を設定する。運転支援ＥＣＵ１０は、追従対象車両エリア内に他車両が存在しない場合、自車両の車速が設定車速に一致するように、設定車速と検出車速（車速センサによって検出される車速）とに基づいて目標加速度を設定する。

運転支援ＥＣＵ１０は、自車両の加速度が目標加速度に一致するように、エンジンＥＣＵ５０を用いてエンジンアクチュエータ５１を制御するとともに、必要に応じてブレーキＥＣＵ６０を用いてブレーキアクチュエータ６１を制御する。
尚、ＡＣＣ中にドライバーによるアクセル操作が行われた場合、アクセル操作が優先されて、先行車両と自車両との車間距離を維持するための自動減速制御は行われない。
以上が、ＡＣＣの概要である。

＜車線変更支援制御（ＬＣＡ）＞
車線変更支援制御は、自車両の周囲を監視して安全に車線変更が可能であると判定された後に、自車両の周囲を監視しつつ、自車両が現在走行している車線から隣接する車線に移動するように操舵トルクをステアリング機構に付与して、ドライバーの操舵操作（車線変更操作）を支援する制御である。従って、車線変更支援制御によれば、ドライバーの操舵操作（ハンドル操作）を必要とせずに、自車両の走行する車線を変更することができる。以下、車線変更支援制御をＬＣＡ（レーン・チェンジ・アシスト）と呼ぶ。

ＬＣＡは、ＬＴＡと同様に自車両の車線に対する横位置の制御であり、ＬＴＡおよびＡＣＣの実施中に車線変更支援要求が受け付けられた場合に、ＬＴＡに代わって実施される。以下、ＬＴＡ、ＬＣＡ、後述する元車線戻し制御、後述する第１ヨー角戻し制御、及び後述する第２ヨー角戻し制御をあわせて操舵支援制御と総称し、操舵支援制御の状態を操舵支援制御状態と呼ぶ。

尚、操舵支援装置は、ドライバーの操舵操作を支援する制御である。よって、運転支援ＥＣＵ１０は、操舵支援制御（ＬＴＡ、ＬＣＡ、車線戻し制御、第１ヨー角戻し制御、及び第２ヨー角戻し制御）を実施する場合、ドライバーのハンドル操作が優先されるように、操舵支援制御用の操舵力を発生させる。従って、ドライバーは、操舵支援制御中においても、自身のハンドル操作で自車両を意図した方向に進めることができる。

図５は、運転支援ＥＣＵ１０の実施する操舵支援制御ルーチンを表す。操舵支援制御ルーチンは、ＬＴＡ実施許可条件が成立している場合に実施される。ＬＴＡ実施許可条件は、設定操作器１４によってＬＴＡの実施が選択されていること、ＡＣＣが実施されていること、カメラセンサ１２によって白線を認識できていること、などである。

運転支援ＥＣＵ１０は、操舵支援制御ルーチンを開始すると、ステップＳ１１において、操舵支援制御状態をＬＴＡ・ＯＮ状態に設定する。ＬＴＡ・ＯＮ状態とは、ＬＴＡが実施される制御状態を表す。

続いて、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１２において、ＬＣＡ開始条件が成立したか否かについて判定する。

ＬＣＡ開始条件は、例えば、以下の条件が全て成立した場合に成立する。
１．車線変更支援要求操作（車線変更支援要求信号）が検出されること。
２．設定操作器１４によってＬＣＡの実施が選択されていること。
３．カメラセンサ１２が車線に対する自車両の車線幅方向の相対位置を認識しており且つウインカー操作方向の白線（元車線と目標車線との境界となる白線）が破線であること。
４．周辺監視のＬＣＡ実施可否判定結果が可であること（周辺センサ１１により得られた周辺情報よって、車線変更に障害となる障害物（他車両等）が検出されていなく、安全に車線変更ができると判定されていること）。
５．道路が自動車専用道路であること（ナビゲーションＥＣＵ７０から取得した道路種別情報が自動車専用道路を表していること）。
６．自車両の車速がＬＣＡの許可されるＬＣＡ許可車速範囲に入っていること。
例えば、条件４は、自車両と目標車線を走行する他車両との相対速度に基づいて、車線変更後における両者の車間距離が適正に確保されると推定される場合に成立する。
また、例えば、カメラセンサ１２が自車両が走行している車線の左右両側縁部の白線を同時に認識しているときに、カメラセンサ１２は車線に対する自車両の車線幅方向の相対位置を認識できる。また、カメラセンサ１２が自車両が走行している道路の各車線の車線幅を認識し且つ少なくとも一つの白線を認識しているときに、カメラセンサ１２は車線に対する自車両の車線幅方向の相対位置を認識できる。一方、自車両が走行している車線の左右両側縁部を規定する一対の白線をカメラセンサ１２が共に認識できていない場合は、カメラセンサ１２は車線に対する自車両の車線幅方向の相対位置を認識できない。なお、カメラセンサ１２が白線を認識しているものの認識状態が不明瞭な場合（例えば、白線がかすれている場合）も、カメラセンサ１２が白線を認識できないと扱われる。
尚、ＬＣＡ開始条件は、こうした条件に限るものでは無く、任意に設定することができる。

運転支援ＥＣＵ１０は、ＬＣＡ開始条件が成立しない場合には、その処理をステップＳ１１に戻してＬＴＡの実施を継続する。

ＬＴＡが実施されている最中に、ＬＣＡ開始条件が成立すると（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１３においてＬＣＡを開始する。運転支援ＥＣＵ１０はＬＣＡを開始すると、メータＥＣＵ３０に対して、ＬＣＡ実施表示指令を送信する。これにより表示器３１にＬＣＡの実施状況が表示される。

図８は、ＬＴＡの実施中において表示器３１に表示される画面３１ａ（ＬＴＡ画面３１ａと呼ぶ）、および、ＬＣＡの実施中において表示される画面３１ｂ（ＬＣＡ画面３１ｂと呼ぶ）の一例を表す。ＬＴＡ画面３１ａ及びＬＣＡ画面３１ｂの何れにおいても、左右の白線の間を自車両が走行しているイメージが表される。ＬＴＡ画面３１ｂには、左右の白線表示ＧＷＬの外側に仮想の壁ＧＷが表示される。ドライバーは、この壁ＧＷによって自車両が車線内を走行するように制御されている状態であることを認識することができる。

一方、ＬＣＡ画面３１ｂにおいては、この壁ＧＷの表示が消され、代わりに、ＬＣＡの軌道Ｚが表示される。運転支援ＥＣＵ１０は、操舵支援制御状態に応じて、表示器３１に表示される画面を、ＬＴＡ画面３１ａとＬＣＡ画面３１ｂとの間で切り替える。これにより、ドライバーは、操舵支援制御の実施状況がＬＴＡであるのかＬＣＡであるのかを容易に判別することができる。

ＬＣＡは、あくまでも車線変更するためのドライバーの操舵操作を支援する制御であって、ドライバーには、周囲を監視する義務がある。そのため、ＬＣＡ画面３１ｂにおいては、「直接周囲を確認下さい」という、ドライバーに周囲を監視させるためのメッセージＧＭが表示される。

運転支援ＥＣＵ１０は、ＬＣＡの開始にあたって、まず、図５に示したルーチンのステップＳ１３において目標軌道を演算する。ここで、ＬＣＡの目標軌道について説明する。

運転支援ＥＣＵ１０は、ＬＣＡを実施する場合に、自車両の目標軌道を決める目標軌道関数を演算する。目標軌道は、目標車線変更時間をかけて、自車両を、現在走行している車線（元車線と呼ぶ）から、元車線に隣接する車線変更支援要求方向の車線（目標車線と呼ぶ）の幅方向中心位置（最終目標横位置と呼ぶ）にまで移動させる軌道であり、例えば、図９に示すような形状となる。

目標軌道関数は、後述するように、元車線の車線中心ラインＣＬを基準として、ＬＣＡの開始時点（即ち、ＬＣＡ開始条件が成立した時点）からの経過時間ｔを変数として、経過時間ｔに対応する自車両の横位置の目標値（即ち、目標横位置）を算出する関数である。ここで、自車両の横位置とは、車線中心ラインＣＬを基準とした、車線幅方向（横方向と呼ぶこともある）における自車両の重心位置を表す。

目標車線変更時間は、自車両をＬＣＡの開始位置（ＬＣＡの開始時点での自車両の横位置）である初期位置から最終目標横位置にまで横方向に移動させる距離（以下、必要横距離と呼ぶ）に比例して可変設定される。一例を示すと、車線幅が一般的な３.５ｍである場合には、目標車線変更時間は、例えば、８.０秒に設定される。この例は、ＬＣＡの開始時における自車両が元車線の車線中心ラインＣＬに位置している場合である。目標車線変更時間は、車線幅の広さに比例して調整される。従って、目標車線変更時間は、車線幅が広いほど大きな値に設定され、逆に、車線幅が狭いほど小さな値に設定される。

また、目標車線変更時間は、ＬＣＡの開始時における自車両の横位置が元車線の車線中心ラインＣＬよりも車線変更側にずれている場合には、そのずれ量（横偏差Ｄｙ）が多いほど減少するように設定される。逆に、ＬＣＡの開始時における自車両の横位置が元車線の車線中心ラインＣＬよりも反車線変更側にずれている場合には、目標車線変更時間は、そのずれ量（横偏差Ｄｙ）が多いほど増加するように設定される。例えば、ずれ量が０．５ｍであれば、目標車線変更時間の増減調整量は１．１４秒（＝８．０×０．５／３．５）とすればよい。尚、ここで示した目標車線変更時間を設定するための値は、あくまでも一例であって、任意に設定された値を採用することができる。

本実施形態においては、目標横位置ｙは、次式（２）に示す目標軌道関数ｙ（ｔ）によって演算される。この目標軌道関数ｙ（ｔ）は、経過時間ｔを変数とした５次関数である。

ｙ（ｔ）＝ｃ₀＋ｃ₁・ｔ＋ｃ₂・ｔ²＋ｃ₃・ｔ³＋ｃ₄・ｔ⁴＋ｃ₅・ｔ⁵
・・・（２）
この目標軌道関数ｙ（ｔ）は、自車両を最終目標横位置にまで滑らかに移動させるような、関数に設定される。

ここで、係数ｃ₀，ｃ₁，ｃ₂，ｃ₃，ｃ₄，ｃ₅は、ＬＣＡ開始時の自車両の状態（初期横状態量）と、ＬＣＡ完了時における自車両の目標状態（最終目標横状態量）とによって決定される。

例えば、目標軌道関数ｙ（ｔ）は、図１０に示すように、現時点における自車両Ｃの走行している車線（元車線）の車線中心ラインＣＬを基準として、ＬＣＡの開始時点（目標軌道の演算時点）からの経過時間ｔ（現在時刻ｔと呼ぶこともある）に対応する自車両Ｃの目標横位置ｙ（ｔ）を算出する関数である。図１０では、車線が直線に形成されているが、車線が曲線に形成されている場合には、目標軌道関数ｙ（ｔ）は、曲線に形成された車線中心ラインＣＬを基準として、車線中心ラインＣＬに対する自車両の目標横位置を算出する関数である。

運転支援ＥＣＵ１０は、この目標軌道関数ｙ（ｔ）の係数ｃ₀，ｃ₁，ｃ₂，ｃ₃，ｃ₄，ｃ₅を決定するために、以下のように目標軌道演算パラメータを設定する。目標軌道演算パラメータは、以下の７つ（Ｐ１〜Ｐ７）である。
Ｐ１．ＬＣＡ開始時の元車線の車線中心ラインに対する自車両の横位置（初期横位置と呼ぶ）。
Ｐ２．ＬＣＡ開始時の自車両の横方向の速度（初期横速度と呼ぶ）。
Ｐ３．ＬＣＡ開始時の自車両の横方向の加速度（初期横加速度と呼ぶ）。
Ｐ４．ＬＣＡを完了する時点（ＬＣＡ完了時と呼ぶ）での元車線の車線中心ラインに対する自車両の目標横位置（最終目標横位置と呼ぶ）。
Ｐ５．ＬＣＡ完了時の自車両の横方向の目標速度（最終目標横速度と呼ぶ）。
Ｐ６．ＬＣＡ完了時の自車両の横方向の目標加速度（最終目標横加速度と呼ぶ）。
Ｐ７．ＬＣＡを実施する時間（ＬＣＡ開始時からＬＣＡ終了自までの時間）の目標値である目標時間（目標車線変更時間と呼ぶ）。
前述したように、横方向は、車線幅方向である。従って、横速度とは、車線の幅方向の自車両の速度を表し、横加速度とは、車線の幅方向の自車両の加速度を表す。

この７つの目標軌道演算パラメータを設定する処理を初期化処理と呼ぶ。この初期化処理においては、以下のように目標軌道演算パラメータが設定される。すなわち、初期横位置は、ＬＣＡ開始時におけるカメラセンサ１２によって検出された横偏差Ｄｙに等しい値に設定される。初期横速度は、ＬＣＡ開始時における車速センサによって検出される車速ｖに、カメラセンサ１２によって検出されたヨー角θｙの正弦値（ｓｉｎ（θｙ））を乗算した値（ｖ・ｓｉｎ（θｙ））に設定される。初期横加速度は、ＬＣＡ開始時におけるヨーレートセンサによって検出されるヨーレートγ（rad／s）に車速ｖを乗算した値（ｖ・γ）に設定される。但し、初期横加速度は、上記の初期横速度の微分値に設定してもよい。初期横位置、初期横速度、および、初期横加速度をまとめて初期横状態量と総称する。

また、本実施形態の運転支援ＥＣＵ１０は、目標車線の車線幅を、カメラセンサ１２によって検出されている元車線の車線幅と同様であるとみなす。従って、最終目標横位置は、元車線の車線幅と同じ値に設定される（最終目標横位置＝元車線の車線幅）。更に、運転支援ＥＣＵ１０は、最終目標横速度および最終目標横加速度は、ともに、その値がゼロに設定される。この最終目標横位置、最終目標横速度、および、最終目標横加速度をまとめて最終目標横状態量と総称する。

目標車線変更時間は、上述したように、車線幅（元車線の車線幅でよい）、および、ＬＣＡ開始時における自車両の横方向ずれ量に基づいて算出される。
例えば、目標車線変更時間ｔlenは、次式（３）によって演算される。
ｔlen＝Ｄini・Ａ・・・（３）
ここでＤiniは、自車両をＬＣＡ開始位置（初期横位置）からＬＣＡ完了位置（最終目標横位置）にまで横方向に移動させる必要距離である。従って、ＬＣＡ開始時に自車両が元車線の車線中心ラインＣＬに位置していれば、Ｄiniは、車線幅と等しい値に設定され、自車両が元車線の車線中心ラインＣＬからずれている場合には、そのずれ量が車線幅に加減調整された値となる。Ａは、自車両を単位距離だけ横方向に移動させるのに費やす目標時間を表す定数（目標時間設定定数と呼ぶ）であって、例えば、（８sec／３.５ｍ＝２.２９sec／ｍ）に設定されている。この例では、例えば、自車両を横方向に移動させる必要距離Ｄiniが３.５ｍの場合、目標車線変更時間ｔlenは、８秒に設定される。

尚、この目標時間設定定数Ａは、上記の値に限るものでは無く、任意に設定することができる。更に、例えば、設定操作器１４を使って、ドライバーの好みによって目標時間設定定数Ａを複数通りに選択できるようにしてもよい。あるいは、目標車線変更時間は、固定値であってもよい。

運転支援ＥＣＵ１０は、目標軌道演算パラメータの初期化処理によって求められた初期横状態量、最終目標横状態量、および、目標車線変更時間に基づいて、式（２）で表される目標軌道関数ｙ（ｔ）の係数ｃ₀，ｃ₁，ｃ₂，ｃ₃，ｃ₄，ｃ₅を算出して、目標軌道関数ｙ（ｔ）を確定させる。

上記式（２）で表される目標軌道関数ｙ（ｔ）から、自車両の横速度ｙ’（ｔ）は次式（４）にて表すことができ、自車両の横加速度ｙ’’（ｔ）は次式（５）にて表すことができる。
ｙ’（ｔ）＝ｃ₁＋２ｃ₂・ｔ＋３ｃ₃・ｔ²＋４ｃ₄・ｔ³＋５ｃ₅・ｔ⁴
・・・（４）
ｙ’’（ｔ）＝２ｃ₂＋６ｃ₃・ｔ＋１２ｃ₄・ｔ²＋２０ｃ₅・ｔ³
・・・（５）

ここで、初期横位置をｙ０、初期横速度をｖｙ０、初期横加速度をａｙ０とし、最終目標横位置をｙ１、最終目標横速度をｖｙ１、最終目標横速度をａｙ１、元車線の車線幅をＷとすると、上記の目標軌道演算パラメータに基づいて、以下の関係式が得られる。
ｙ（０）＝ｃ₀＝ ｙ０ ・・・（６）
ｙ’（０）＝ｃ₁＝ｖｙ０ ・・・（７）
ｙ’’（０）＝２ｃ₂＝ａｙ０ ・・・（８）
ｙ（ｔlen）＝ｃ₀＋ｃ₁・ｔlen＋ｃ₂・ｔlen²＋ｃ₃・ｔlen³
＋ｃ₄・ｔlen⁴＋ｃ₅・ｔlen⁵＝ｙ１＝Ｗ ・・・（９）
ｙ’（ｔlen）＝ｃ₁＋２ｃ₂・ｔlen＋３ｃ₃・ｔlen²
＋４ｃ₄・ｔlen³＋５ｃ₅・ｔlen⁴＝ｖｙ１＝０ ・・・（１０）
ｙ’’（ｔlen）＝２ｃ₂＋６ｃ₃・ｔlen＋１２ｃ₄・ｔlen²
＋２０ｃ₅・ｔlen³＝ａｙ１＝０ ・・・（１１）

従って、この６つの式（６）〜（１１）から、目標軌道関数ｙ（ｔ）の係数ｃ₀，ｃ₁，ｃ₂，ｃ₃，ｃ₄，ｃ₅の値を算出することができる。そして、算出された係数ｃ₀，ｃ₁，ｃ₂，ｃ₃，ｃ₄，ｃ₅の値を式（２）に代入することで、目標軌道関数ｙ（ｔ）が算出される。運転支援ＥＣＵ１０は、ＬＣＡを終了させるまで、この目標軌道関数ｙ（ｔ）を記憶維持する。また、運転支援ＥＣＵ１０は、この目標軌道関数ｙ（ｔ）の算出と同時に、計時タイマ（初期値：ゼロ）を起動してＬＣＡ開始からの経過時間ｔのカウントアップを開始する。

こうして目標軌道関数が演算されると、運転支援ＥＣＵ１０は、続くステップＳ１４において、目標軌道関数に基づいて操舵制御を行う。この操舵制御について具体的に説明する。

まず、運転支援ＥＣＵ１０は、現時点における自車両の目標横状態量を演算する。目標横状態量は、自車両の車線幅方向の横位置の目標値である目標横位置と、自車両の車線幅方向の速度（横速度）の目標値である目標横速度と、自車両の車線幅方向の加速度（横加速度）の目標値である目標横加速度とを含む。横速度および横加速度をまとめて横運動状態量と総称し、目標横速度および目標横加速度をまとめて目標横運動状態量と総称することもある。

この場合、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１３にて確定させた目標軌道関数ｙ（ｔ）と、現在時刻ｔとに基づいて、現時点における目標横位置、目標横速度、および、目標横加速度を演算する。現在時刻ｔは、ステップＳ１３において目標軌道関数ｙ（ｔ）を確定させた後の経過時間であり、ＬＣＡの開始からの経過時間と同等である。運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１３において、目標軌道関数ｙ（ｔ）を算出すると、計時タイマをリセットしてＬＣＡ開始からの経過時間ｔ（＝現在時刻ｔ）のカウントアップを開始する。目標横位置は、目標軌道関数ｙ（ｔ）に現在時刻ｔを代入して算出され、目標横速度は、目標軌道関数ｙ（ｔ）を一階微分した関数ｙ’（ｔ）に現在時刻ｔを代入して算出され、目標横加速度は、目標軌道関数ｙ（ｔ）を二階微分した関数ｙ’’（ｔ）に現在時刻ｔを代入して算出される。運転支援ＥＣＵ１０は、タイマによって計測された経過時間ｔを読み込み、この計測時間ｔと上記関数とに基づいて、目標横状態量を演算する。

以下、現在時刻における目標横位置をｙ*、現在時刻における目標横速度をｖｙ*、現在時刻における目標横加速度をａｙ*として表す。

続いて、運転支援ＥＣＵ１０は、自車両の向きを変える運動に関する目標値である目標ヨー状態量を演算する。目標ヨー状態量は、現時点における、自車両の目標ヨー角θｙ*、自車両の目標ヨーレートγ*、および、目標曲率Ｃu*を表す。目標曲率Ｃu*は、自車両を車線変更させる軌道の曲率、つまり、車線のカーブ曲率を含めない車線変更に係るカーブ成分の曲率である。

運転支援ＥＣＵ１０は、現時点における車速ｖ（車速センサにて検出されている現在車速）を読み込むとともに、この車速ｖと、目標横速度ｖｙ*、目標横加速度ａｙ*とに基づいて、以下の式（１２），（１３），（１４）を使って、現時点における目標ヨー角θｙ*、目標ヨーレートγ*、および、目標曲率Ｃu*を演算する。

θｙ*＝ｓｉｎ^-1（ｖｙ*／ｖ） ・・・（１２）
γ*＝ａｙ*／ｖ ・・・（１３）
Ｃｕ*＝ａｙ*／ｖ² ・・・（１４）
即ち、目標ヨー角θｙ*は、目標横速度ｖｙ*を車速ｖで除算した値を逆正弦関数に代入して算出される。また、目標ヨーレートγ*は、目標横加速度ａｙ*を車速ｖで除算して算出される。目標曲率Ｃu*は、目標横加速度ａｙ*を車速ｖの二乗値で除算して算出される。

続いて、運転支援ＥＣＵ１０は、ＬＣＡの目標制御量を演算する。本実施形態においては、目標制御量として目標舵角θlca*を演算する。目標舵角θlca*は、上述したように演算された目標横位置ｙ*、目標ヨー角θｙ*、目標ヨーレートγ*、目標曲率Ｃu*、および、曲率Ｃｕに基づいて次式（１５）にて算出される。

θlca*＝Ｋlca１・（Ｃｕ*＋Ｃｕ）＋Ｋlca２・（θｙ*−θｙ）＋Ｋlca３・（ｙ*−ｙ）
＋Ｋlca４・（γ*−γ）＋Ｋlca５・Σ（ｙ*−ｙ） ・・・（１５）

ここで、Ｋlca１，Ｋlca２，Ｋlca３，Ｋlca４，Ｋlca５は制御ゲインである。Ｃｕは、カメラセンサ１２によって検出されている現時点（演算時）における曲率である。ｙは、カメラセンサ１２によって検出されている現時点（演算時）における横位置、つまり、Ｄｙに相当する。θｙは、カメラセンサ１２によって検出されている現時点（演算時）におけるヨー角である。また、γは、ヨーレートセンサによって検出される現時点における自車両のヨーレートを表す。尚、γは、ヨー角θｙの微分値を用いることもできる。

右辺第１項は、目標曲率Ｃｕ*と曲率Ｃｕ（車線のカーブ）との加算値に応じて決定されるフィードフォワード制御量である。Ｋlca１・Ｃｕ*は、車線変更を行うためのフィードフォワード制御量であり、Ｋlca１・Ｃｕは、自車両を車線のカーブに沿って走行させるためのフィードフォワード制御量である。従って、右辺第１項で表される制御量は、その制御量で操舵角を制御すれば、基本的には、自車両を目標とする進路に沿って走行させることができる値に設定される。この場合、制御ゲインＫlca１は、車速ｖに応じた値に設定される。例えば、制御ゲインＫlca１は、ホイールベースＬ、スタビリティファクタＫsf（車両ごとに決められた固定値）に応じて次式（１６）のように設定されるとよい。ここで、Ｋは、固定の制御ゲインである。
Ｋlca１＝Ｌ・（１＋Ｋsf・ｖ²） ・・・（１６）

右辺第２項〜５項は、フィードバック制御量である。右辺第２項は、目標ヨー角θｙ*と実ヨー角θｙとの偏差を小さくするようにフィードバック的に働く舵角成分である。右辺第３項は、目標横位置ｙ*と実横位置ｙとの偏差を小さくするようにフィードバック的に働く舵角成分である。右辺第４項は、目標ヨーレートγ*と実ヨーレートγとの偏差を小さくするようにフィードバック的に働く舵角成分である。右辺第５項は、目標横位置ｙ*と実横位置ｙとの偏差の積分値Σ（ｙ*−ｙ）を小さくするようにフィードバック的に働く舵角成分である。

目標舵角θlca*は、上記の５つの舵角成分にて演算されるものに限るわけでなく、そのうちの任意の舵角成分のみを使用して演算されてもよいし、他の舵角成分を追加するなどして演算されるようにしてもよい。例えば、ヨー運動に関するフィードバック制御量については、ヨー角の偏差あるいはヨーレートの偏差の何れか一方を用いるようにしてもよい。また、目標横位置ｙ*と実横位置ｙとの偏差の積分値Σ（ｙ*−ｙ）を用いたフィードバック制御量については、省略することもできる。

運転支援ＥＣＵ１０は、目標制御量を演算すると、目標制御量を表す操舵指令をＥＰＳ・ＥＣＵ２０に送信する。本実施形態においては、運転支援ＥＣＵ１０は、目標制御量として目標舵角θlca*を演算するが、目標舵角θlca*が得られる目標トルクを演算して、この目標トルクを表す操舵指令をＥＰＳ・ＥＣＵ２０に送信してもよい。
以上が、ステップＳ１４の処理である。

ＥＰＳ・ＥＣＵ２０は、ＣＡＮ１００を介して運転支援ＥＣＵ１０から操舵指令を受信すると、舵角が目標舵角θlca*に追従するように転舵用モータ２２を駆動制御する。

続いて、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１５において、所定のＬＣＡ中断条件が成立しているか否かを判定する。
ＬＣＡ中断条件は、以下の第１中断条件乃至第３中断条件のいずれかが満たされたときに成立する。
第１中断条件：ＬＣＡを実行した場合に現時点から自車両が他車両と衝突するまでの予測時間（衝突時間ＴＴＣ）が閾値ＴＴＣｔｈ未満であること。
第２中断条件：カメラセンサ１２が車線に対する自車両の車線幅方向の相対位置を認識できていないこと。
第３中断条件：操舵トルクセンサが検出した操舵ハンドルに入力した操舵トルクが所定値を超えたこと。

運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１５で第１中断条件が成立しているか否かを判定する。即ち、運転支援ＥＣＵ１０は、「元車線及び元車線に隣接する目標車線に存在する他車両」との相対速度、および、自車両と他車両との距離に基づいて、現在時刻から自車両が他車両に衝突するまでの予測時間（衝突時間ＴＴＣ：Time to Collision）を演算する。そして運転支援ＥＣＵ１０は、衝突時間ＴＴＣが閾値ＴＴＣｔｈ以上であるか否かを判定する。衝突時間ＴＴＣが閾値ＴＴＣｔｈ以上の場合は第１中断条件は成立しない。その一方で、衝突時間ＴＴＣが閾値ＴＴＣｔｈ未満の場合は第１中断条件が成立する。さらに運転支援ＥＣＵ１０は周辺監視結果を出力する。周辺監視結果は、衝突時間ＴＴＣが閾値ＴＴＣｔｈ以上であれば「接近車両なし」、衝突時間ＴＴＣが閾値ＴＴＣｔｈ未満であれば「接近車両あり」である。

さらに運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１５で第２中断条件が成立しているか否かを判定する。即ち、運転支援ＥＣＵ１０は、現在時刻においてカメラセンサ１２が車線に対する自車両の車線幅方向の相対位置を認識できているか否かを判定する。例えば、自車両が走行している車線の左右両側縁部を規定する一対の白線ＷＬをカメラセンサ１２が同時に認識できている場合は第２中断条件は成立しない。その一方で、自車両が走行している車線の左右両側縁部を規定する一対の白線ＷＬをカメラセンサ１２が同時に認識できていない場合は第２中断条件が成立する。
さらに運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１５で第３中断条件が成立しているか否かを判定する。即ち、運転支援ＥＣＵ１０は、現在時刻において、操舵トルクセンサが検出した操舵ハンドルの操舵トルクが所定値を超えたか否かを判定する。操舵ハンドルの操舵トルクが所定値を超えていないときは第３中断条件は成立しない。その一方で、操舵ハンドルの操舵トルクが所定値を超えているときは第３中断条件が成立する。

運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１５においてＮｏと判定したとき、その処理をステップＳ１６に進めて、ＬＣＡ完了条件が成立したか否かについて判定する。本実施形態においては、ＬＣＡ完了条件は、自車両の横位置ｙが最終目標横位置ｙ*に到達したときに成立する。運転支援ＥＣＵ１０は、ＬＣＡ完了条件が成立していない場合は、その処理をステップＳ１４に戻して、上述したステップＳ１４〜Ｓ１６の処理を所定の演算周期で繰り返し実施する。こうして、ＬＣＡが継続される。

ＬＣＡの実施中においては、経過時間ｔに応じた目標横状態量（ｙ*、ｖｙ*、ａｙ*）が演算される。更に、その演算された目標横状態量（ｙ*、ｖｙ*、ａｙ*）と車速ｖとに基づいて目標ヨー状態量（θｙ*、γ*、Ｃu*）が演算され、その演算された目標ヨー状態量（θｙ*、γ*、Ｃu*）に基づいて目標制御量（θlca*）が演算される。そして、目標制御量（θlca*）が演算される都度、目標制御量（θlca*）を表す操舵指令がＥＰＳ・ＥＣＵ２０に送信される。こうして、自車両は、目標軌道に沿って走行する。

尚、ＬＣＡの実施中に、自車両の走行位置が元車線から目標車線に切り替わると、カメラセンサ１２から運転支援ＥＣＵ１０に供給される車線関連車両情報（Ｃｕ、Ｄｙ、θｙ）は、元車線にかかる車線関連車両情報から目標車線にかかる車線関連車両情報に切り替わる。このため、ＬＣＡの開始当初に演算した目標軌道関数ｙ（ｔ）をそのまま使用することができない。自車両の位置する車線が切り替わった場合には、横偏差Ｄｙの符号が反転する。そこで、運転支援ＥＣＵ１０は、カメラセンサ１２が出力する横偏差Ｄｙの符号（正負）が切り替わったことを検出すると、目標軌道関数ｙ（ｔ）を元車線の車線幅Ｗだけオフセットさせる。これにより、元車線の車線中心ラインＣＬを原点として演算された目標軌道関数ｙ（ｔ）を、目標車線の車線中心ラインＣＬを原点とした目標軌道関数ｙ（ｔ）に変換することができる。

運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１６において、ＬＣＡ完了条件が成立したと判定した場合、ステップＳ１７において、操舵支援制御状態をＬＴＡ・ＯＮ状態に設定する。つまり、ＬＣＡを終了して、ＬＴＡを再開する。これにより、自車両が目標車線における車線中心ラインＣＬに沿って走行するように操舵制御が行われる。運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１７において操舵支援制御状態をＬＴＡ・ＯＮ状態に設定すると、その処理をステップＳ１１に戻して、上述した操舵支援制御ルーチンをそのまま継続させる。

ＬＣＡが完了して操舵支援制御状態がＬＴＡ・ＯＮ状態に設定されると、表示器３１に表示される画面は、図８に示すように、ＬＣＡ画面３１ｂからＬＴＡ画面３１ａに切り替えられる。

尚、運転支援ＥＣＵ１０は、ＬＣＡを開始してから本操舵支援制御ルーチンを終了するまでの期間において、メータＥＣＵ３０に対して、ウインカー操作方向のウインカー３２の点滅指令を送信する。ウインカー３２は、ＬＣＡが開始される前から、ウインカーレバー４１の第１ストローク位置Ｐ１Ｌ（Ｐ１Ｒ）への操作に伴ってステアリングＥＣＵ４０から送信される点滅指令によって点滅する。メータＥＣＵ３０は、ステアリングＥＣＵ４０から送信される点滅指令が停止されても、運転支援ＥＣＵ１０から点滅指令が送信されている間、ウインカー３２の点滅を継続させる。

次に、運転支援ＥＣＵ１０が、ステップＳ１５においてＹｅｓと判定した場合について説明する。この場合、運転支援ＥＣＵ１０は、その処理をステップＳ６０に進める。図６は、ステップＳ６０の処理（サブルーチンＡ）を示すフローチャートである。

運転支援ＥＣＵ１０はまず、ステップＳ６１において、第３中断条件が成立したか否かを判定する。
運転支援ＥＣＵ１０はステップＳ６１でＹｅｓと判定したとき、ステップＳ６２へ進む。
この場合は、ドライバーがＬＣＡを中断して自ら操舵ハンドルを操舵することを希望していると考えられるので、運転支援ＥＣＵ１０はＬＣＡを直ちに終了する。
さらに運転支援ＥＣＵ１０は元車線復帰フラグを「０」に設定する。なお、元車線復帰フラグの初期値は「０」である。
ステップＳ６２の処理を終えた運転支援ＥＣＵ１０はサブルーチンＡの処理を一旦終了する。

一方、運転支援ＥＣＵ１０はステップＳ６１においてＮｏと判定したときにステップＳ６３に進む。

ＬＣＡの実施中に、図１３に示すように、目標車線の後方から他車両Ｃ２が想定外の相対速度で自車両Ｃ１に急接近するケースや、目標車線の更に隣の車線（元車線に対して２車線離れた車線）から、他車両Ｃ３が目標車線に進入して自車両Ｃ１に異常接近するケースなどが考えられる。また、周辺センサ１１の死角範囲にいた他車両が、自車両に異常接近するケースも考えられる。

このように例えば他車両Ｃ３が異常接近している場合に衝突時間ＴＴＣが閾値ＴＴＣｔｈ未満になったとき、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ６３でＹｅｓと判定してステップＳ６４へ進む。そして運転支援ＥＣＵ１０はステップＳ６４において、ドライバーに警報を発するとともに、自車両が目標車線の幅方向中央側に移動していかないように自車両の運動を短時間で変更して、他車両との衝突回避を支援する処理を実行する。

運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ６４において、操舵支援制御状態を第１ヨー角戻し制御状態に設定する。操舵支援制御状態が第１ヨー角戻し制御状態に設定されると、ＬＣＡが終了される。

さらに運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ６４において、自車両のヨー角をＬＣＡの開始直前の状態に戻すための第１ヨー角戻し目標軌道（図１３参照）を演算する。

ここで、第１ヨー角戻し目標軌道について説明する。第１ヨー角戻し目標軌道とは、自車両のヨー角を、車両の走行安定性上において支障のない範囲内において出来るだけ短時間でゼロにするための目標軌道（換言すれば、自車両の車線変更方向の横速度を、車両の走行安定性上において支障のない範囲内において出来るだけ短時間でゼロにするための目標軌道）を表す。ＬＣＡの開始直前においてはＬＴＡが実施されている。従って、ＬＣＡが開始されるときには、ヨー角はゼロに近い値となっていると推定される。そこで、運転支援ＥＣＵ１０は、ＬＣＡで発生したヨー角をＬＣＡの開始時刻である車線変更開始時刻の状態に戻すことによって、ＬＣＡの目標軌道関数から演算された目標横速度ｖｙ*が打ち消されるような（目標横速度ｖｙ*がゼロになるような）第１ヨー角戻し目標軌道を演算する。

上述したＬＣＡ中における目標軌道は、車線変更開始時刻からの経過時間に対する目標横位置を表すが、第１ヨー角戻し目標軌道は、接近車両が検出された時点からの経過時間に対する目標曲率によって規定される。最終的にＥＰＳ・ＥＣＵ２０に出力される目標制御量は、この目標曲率と、カメラセンサ１２によって検出された曲率（車線のカーブ曲率）とを加算した値に制御ゲイン（曲率を舵角に変換する係数であって、上述した制御ゲインＫlca１でよい）を乗算した値に設定される。

ここで、図１１を参照しながら、第１ヨー角戻し目標軌道に沿ってヨー角を車線変更開始時刻ｔ０の状態に戻す方法について説明する。ＬＣＡにおける目標制御量は、目標舵角θlca*で表される。この目標舵角θlca*には、上記の式（１５）で表されるように、目標曲率Ｃｕ*から演算されるフィードフォワード制御項（Ｋlca１・Ｃｕ*）が含まれている。

目標曲率の変化は、操舵角の変化に対応し、ヨー角の変化として捉えることができる。従って、接近車両が検出された場合には、ＬＣＡの開始時刻である車線変更開始時刻ｔ０から接近車両が検出されるまでの期間における目標曲率Ｃｕ*の積分値を演算し、その目標曲率Ｃｕ*の積分値に対応する制御量を、符号を反転してＥＰＳ・ＥＣＵ２０に出力することで、ヨー角を車線変更開始時刻ｔ０の状態に戻すことができる。

例えば、図１１のグラフは時刻ｔ１ａにおいて接近車両が検出された場合を示している。換言すると、図１１のグラフは時刻ｔ１ａにおいて第１中断条件が成立した場合を示している。時刻ｔ１ａで接近車両が検出された場合には、ＬＣＡが開始された時刻である車線変更開始時刻ｔ０から時刻ｔ１ａまでの目標曲率Ｃｕ*の積分値は、同図のグレーで塗られた部分の面積に相当する。従って、この面積に対応するフィードフォワード制御量を符号を反転して（左右方向を反転して）ＥＰＳ・ＥＣＵ２０に指令すれば、フィードフォワード制御量の出力が完了した時点でヨー角を車線変更開始時刻ｔ０の状態に戻すことができる。この車線変更開始時刻ｔ０から時刻ｔ１ａまでの目標曲率Ｃｕ*の積分値である第１積分値Ｉｎｔ１の符号（正負）を反転した値を第１反転積分値Ｉｎｔｒ１と呼ぶ。この第１反転積分値Ｉｎｔｒ１は、図１１の時刻ｔ２ａ−１と時刻ｔ３ａとの間において横軸（時間軸）の下方に形成された台形部分の面積に相当する。車線変更開始時刻ｔ０から時刻ｔ１ａまでの目標曲率Ｃｕ*の第１積分値Ｉｎｔ１に、この第１反転積分値Ｉｎｔｒ１を加算した値はゼロになる。

時刻ｔ１ａにおいて接近車両（目標車線において自車両に異常接近するおそれのある他車両）が検出された場合は、図１３に示すように自車両の一部が目標車線に進入しているか又は目標車線までの距離が短くなっているので、緊急状態である。従って、できるだけ短時間のあいだにヨー角をゼロに戻して、自車両を車線の形成方向と平行にする必要がある。一方、操舵支援装置における制御システムとしては、車両の横加速度（車両に働く横加速度であって、車線幅方向の横加速度とは異なる）の大きさの上限値、および、横加速度を変化させることができる変化率の大きさ（単位時間あたりの横加速度の変化量の大きさ）の上限値が決められている。

そこで、運転支援ＥＣＵ１０は、図１１に太線で示すように、時刻ｔ１ａ以降における目標曲率である第１目標曲率Ｃｕemergency１*を演算する。この第１目標曲率Ｃｕemergency１*は、図１１の時刻ｔ２ａ−１と時刻ｔ３ａとの間の第１積分値Ｉｎｔ１（台形形状）の外形線によって規定される。第１目標曲率Ｃｕemergency１*は、最大値（Ｃｕmax）および最大変化勾配（Ｃｕ’max）を用いて演算される。この最大値（Ｃｕmax）は、操舵支援装置における制御システムにおいて許容される車両の横加速度の上限値に設定されている。また、最大変化勾配（Ｃｕ’max）は、第１目標曲率Ｃｕemergency１*を最大値Ｃｕmaxに向けて増加させる変化勾配、および、最大値Ｃｕmaxからゼロに向けて低下させる変化勾配を表し、操舵支援制御システムにおいて許容される上限値に設定されている。例えば、最大値Ｃｕmaxは、車両の横加速度が０．２Ｇ（Ｇ：重力加速度）となる値に設定される。車両に働く横加速度ＹＧは、車速の二乗値（ｖ²）に曲率（Ｃｕ）を乗算した値として算出することができる（ＹＧ＝ｖ²・Ｃｕ）。従って、この関係式から、最大値Ｃｕmaxを求めることができる。尚、最大値Ｃｕmaxおよび最大変化勾配Ｃｕ’maxの符号は、第１反転積分値Ｉｎｔｒ１の符号によって決定される。

運転支援ＥＣＵ１０は、第１反転積分値Ｉｎｔｒ１の大きさと、目標曲率の最大値Ｃｕmaxと、目標曲率の最大変化勾配Ｃｕ’maxとに基づいて、接近車両が検出された時点（図１１の時刻ｔ１ａ）からの経過時間ｔに対する第１目標曲率Ｃｕemergency１*を演算する。換言すると、運転支援ＥＣＵ１０は、最大値Ｃｕmax及び最大変化勾配Ｃｕ’maxに基づいて時刻ｔ２ａ−１から時刻ｔ３ａまでの経過時間（台形形状の上底）及び最大値Ｃｕmaxが維持される時間ΔＴ（台形形状の下底）を演算することにより、第１反転積分値Ｉｎｔｒ１の外形形状を決定する。さらに、運転支援ＥＣＵ１０は、第１目標曲率Ｃｕemergency１*が最大値（Ｃｕmax）になる時刻である時刻ｔ２ａ−２と時刻ｔ２ａ−１との間の第１反転積分値Ｉｎｔｒ１の外形形状である傾斜直線を延長することにより、時刻ｔ１ａと時刻ｔ２ａ−１との間の第１目標曲率Ｃｕemergency１*を演算する。以下、経過時間ｔに対する第１目標曲率Ｃｕemergency１*を第１目標曲率関数Ｃｕemergency１*（ｔ）と呼ぶこともある。第１目標曲率関数Ｃｕemergency１*（ｔ）は、自車両の目標軌道を決定する。従って、この第１目標曲率関数Ｃｕemergency１*（ｔ）が第１ヨー角戻し目標軌道に相当する。

ある時刻における第１目標曲率Ｃｕemergency１*と、その時刻における目標舵角θlca*と、は互いに対応する。さらに、その時刻における第１目標曲率Ｃｕemergency１*の変化勾配とその時刻における単位時間当たりの舵角の変化量である舵角速度（即ち、目標舵角速度）とは互いに対応する。従って、最大値Ｃｕmaxは時刻ｔ１ａと時刻ｔ３ａとの間の目標舵角θlca*の最大値を決定し、且つ、最大変化勾配Ｃｕ’maxは時刻ｔ１ａと時刻ｔ３ａとの間の目標舵角速度の最大値を決定する。

第１反転積分値Ｉｎｔｒ１は、ＬＣＡの実施中において目標曲率Ｃｕ*が演算されるたびに、その値を積算して、その積算値の符号を反転することにより算出することもできるが、本実施形態においては、以下のように算出される。

ＬＣＡにおける目標曲率Ｃｕ*は、目標横加速度ａｙ*と車速ｖとを使って次式（１９）のように表すことができる。
Ｃｕ*＝ａｙ*／ｖ² ・・・（１９）
従って、この目標曲率Ｃｕ*を車線変更開始時刻ｔ０（即ち、経過時間ｔ＝０）から時刻ｔ１ａ（即ち、経過時間ｔ＝ｔ１ａ）まで積分した値は、車速ｖと目標横速度ｖｙ*とを使って次式（２０）のように表すことができる。尚、式（２０）は、車速ｖがＬＣＡ実施中において一定であるとみなせるとの前提に基づく。

従って、第１反転積分値Ｉｎｔｒ１は、式（２０）によって得られた積分値の符号を反転することによって算出される。第１反転積分値Ｉｎｔｒ１が算出されれば、上述したように、第１反転積分値Ｉｎｔｒ１の大きさと、目標曲率の最大値Ｃｕmaxと、目標曲率の最大変化勾配Ｃｕ’maxとに基づいて、接近車両が検出された時点からの経過時間ｔに対する第１目標曲率Ｃｕemergency１*を演算することができる。このように運転支援ＥＣＵ１０は、最大値Ｃｕmaxと最大変化勾配Ｃｕ’maxとの制限下において、最短時間で、車線変更開始時刻ｔ０から時刻ｔ１ａまでの目標曲率Ｃｕ*の積分値である第１積分値Ｉｎｔ１をゼロに戻す第１目標曲率Ｃｕemergency１*を演算する。

以上が、第１ヨー角戻し目標軌道（第１目標曲率Ｃｕemergency１*）の演算の説明である。

運転支援ＥＣＵ１０は、図６のステップＳ６４において、第１ヨー角戻し目標軌道を演算すると同時に、ドライバーに対して、ＬＣＡが途中終了されたこと、および、接近車両が検出されたこと知らせるための警報を行う。例えば、運転支援ＥＣＵ１０は、ブザー１３を駆動して警報音（例えば、「ピピピピッ」という音）を発生させるとともに、ＬＣＡ接近警報指令をメータＥＣＵ３０に送信する。この警報音は、最も注意喚起レベルの高い態様で発せられる。

メータＥＣＵ３０は、ＬＣＡ接近警報指令を受信すると、図１２に示すように、表示器３１にＬＣＡ接近警報画面３１ｄを表示する。ＬＣＡ接近警報画面３１ｄでは、それまで表示されていた軌道Ｚ（図８参照）が消されるとともに、車線変更方向側（この例では右側）の白線表示ＧＷＬの横に、白線表示ＧＷＬと平行に警報マークＧＡが点滅表示される。ドライバーは、ブザー１３の鳴動と表示器３１に表示されたＬＣＡ接近警報画面３１ｄとにより、ＬＣＡが途中終了されたこと、および、目標車線において他車両が自車両に異常接近していることを認識することができる。この場合、音声アナウンスにより警報メッセージを発生させてもよい。また、バイブレータ（図示略）を振動させてドライバーに警報を発するようにしてもよい。尚、ＬＣＡ接近警報画面３１ｄは、所定条件が成立するまで表示される。

ステップＳ６４の処理を終えた運転支援ＥＣＵ１０はステップＳ６５へ進み、元車線復帰フラグを「１」に設定する。

続いて、運転支援ＥＣＵ１０は、図６に示すルーチンのステップＳ６６において、先のステップＳ６４にて算出した第１目標曲率関数Ｃｕemergency１*（ｔ）に基づいて操舵制御を行う。この場合、運転支援ＥＣＵ１０は、計時タイマｔをリセット（ゼロクリアした後スタート）して、接近車両が検出された時刻ｔ１ａからの経過時間ｔと第１目標曲率関数Ｃｕemergency１*（ｔ）とから現時点の第１目標曲率Ｃｕemergency１*を演算する。運転支援ＥＣＵ１０は、第１目標曲率Ｃｕemergency１*と、現時点のカメラセンサ１２によって検出されている曲率Ｃｕとから、現時点の目標舵角θemergency*を演算する。この目標舵角θemergency*は第１目標制御量と称される。目標舵角θemergency*は、次式（２１）に示すように、現時点の第１目標曲率Ｃｕemergency１*とカメラセンサ１２によって検出されている曲率Ｃｕとの加算値に制御ゲインＫlca１を乗算することにより算出される。
θemergency*＝Ｋlca１・（Ｃｕemergency*＋Ｃｕ） ・・・（２１）

運転支援ＥＣＵ１０は、目標舵角θemergency*を算出する都度、目標舵角θemergency*を表す操舵指令をＥＰＳ・ＥＣＵ２０に送信する。ＥＰＳ・ＥＣＵ２０は、操舵指令を受信すると、舵角が目標舵角θemergency*に追従するように転舵用モータ２２を駆動制御する。本実施形態においては、運転支援ＥＣＵ１０は、目標制御量として目標舵角θemergency*を演算するが、目標舵角θemergency*が得られる目標トルクを演算して、この目標トルクを表す操舵指令をＥＰＳ・ＥＣＵ２０に送信してもよい。

以下、第１目標曲率Ｃｕemergency１*に基づく目標舵角θemergency*を使った操舵制御を第１ヨー角戻し制御と呼ぶ。第１ヨー角戻し制御においては、第１目標曲率Ｃｕemergency１*とカメラセンサ１２により検出される曲率Ｃｕとの加算値を用いたフィードフォワード制御項のみによって操舵角が制御される。つまり、カメラセンサ１２により検出されるヨー角θｙを用いたフィードバック制御は行われない。なお、この点は、後述する第２ヨー角戻し制御も同じである。

尚、運転支援ＥＣＵ１０は、接近車両が検出された時点（時刻ｔ１ａ）の直前において演算されたフィードバック制御量（式（１５）の右辺第２〜５項）の値を保持し、その保持した値（固定値）を、第１ヨー角戻し制御中、フィードフォワード制御量の一部として式（２１）の右辺に加算するようにしてもよい。

続いて、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ６７Ａにおいて、元車線復帰フラグが「１」か否かを判定する。
この場合は元車線復帰フラグが「１」なので、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ６７Ｂに進む。

続いて、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ６７Ｂにおいて、第１ヨー角戻し制御の先読み終了条件が成立したか否かについて判定する。
即ち、運転支援ＥＣＵ１０は、現在時刻において車両状態センサ８０の一つであるヨーレートセンサが検出しているヨーレートに予め設定された先読用所定時間を乗じることにより推定ヨー角変化量を演算する。この先読用所定時間は、カメラセンサ１２のヨー角検出処理時間と、転舵用モータ２２のアクチュエータ遅れ時間との、合計時間と実質的に同一となるように設定され、且つ、ＲＯＭに記録されている。ここでヨー角検出処理時間とは、カメラセンサ１２が白線（被写体）を認識してから自車両のヨー角を検出（演算）するまでに要する時間である。一方、アクチュエータ遅れ時間とは、運転支援ＥＣＵ１０がＥＰＳ・ＥＣＵ２０に指示を出してから、転舵用モータ２２が始動するまでに要する時間である。なお、一般的に、このアクチュエータ遅れ時間はヨー角検出処理時間より極めて短くなり易い。
この推定ヨー角変化量は、先読用所定時間の間のヨー角の変化量の推定量である。ヨーレートセンサの処理速度はカメラセンサ１２の処理速度よりはるかに速い。換言すると、ヨーレートセンサがある時刻において検出したヨーレート値は、その時刻における実際のヨーレート値と実質的に同一である。従って、ヨーレートセンサが現在時刻において検出したヨーレートに先読用所定時間を乗じることにより求めた推定ヨー角変化量は、現在時刻から先読用所定時間が経過する間の実際のヨー角の変化量に極めて近い値となる蓋然性が高い。

さらに運転支援ＥＣＵ１０はステップ６７Ｂにおいて、現在時刻においてカメラセンサ１２が検出しているヨー角と、推定ヨー角変化量と、を加算した値がゼロになっているか否かを判定する。そして、この加算された値がゼロになっている場合に、運転支援ＥＣＵ１０は先読み終了条件が成立したと判定する。
本実施形態では、現在時刻が図１１の時刻ｔ２ａ−３の場合に、現在時刻から時刻ｔ３ａまでの時間が先読用所定時間と同一になる。従って、時刻ｔ２ａ−３においてステップ６７Ｂの処理を運転支援ＥＣＵ１０が実行すると、運転支援ＥＣＵ１０は先読み終了条件が成立したと判定する。
現在時刻においてカメラセンサ１２が検出したヨー角は、現在時刻よりヨー角検出処理時間だけ前の時刻における実際のヨー角と実質的に同じである。さらに、先読用所定時間はヨー角検出処理時間とアクチュエータ遅れ時間との合計時間と同一である。
従って、現在時刻においてカメラセンサ１２が検出したヨー角と上記推定ヨー角変化量とを加算した値がゼロになった場合は、現在時刻（時刻ｔ２ａ−３）からアクチュエータ遅れ時間が経過した時刻ｔ２ａ−４における実際のヨー角は車線変更開始時刻ｔ０におけるヨー角と実質的に同一になっていると推測できる。

そのため、先読み終了条件が成立したときに、運転支援ＥＣＵ１０はＥＰＳ・ＥＣＵ２０に指示を出して、転舵用モータ２２を所定量だけ回転させる。
現在時刻（時刻ｔ２ａ−３）において運転支援ＥＣＵ１０がＥＰＳ・ＥＣＵ２０に指示を出すと、現在時刻（時刻ｔ２ａ−３）からアクチュエータ遅れ時間が経過した時刻ｔ２ａ−４において転舵用モータ２２が回転する。従って、時刻ｔ２ａ−４において実際のヨー角が車線変更開始時刻ｔ０におけるヨー角と実質的に同一になる。
ステップ６７Ｂの処理を終えた運転支援ＥＣＵ１０は、図５のフローチャートのステップＳ１８へ進む。換言すると、時刻ｔ３ａより前に第１ヨー角戻し制御を終えた運転支援ＥＣＵ１０はステップＳ１８へ進む。

一方、運転支援ＥＣＵ１０はステップ６７ＢにおいてＮｏと判定するとステップＳ６７Ｃに進む。
運転支援ＥＣＵ１０はステップ６７Ｃにおいて第１ヨー角戻し制御終了条件が成立しているか否かを判定する。
現在時刻が、第１目標曲率Ｃｕemergency１*が実質的にゼロとなるタイミング（図１１において時刻ｔ３ａ）である場合に第１ヨー角戻し制御終了条件が成立する。なお、本実施形態では、第１反転積分値Ｉｎｔｒ１の形成が開始される時刻である時刻ｔ２ａ−１と接近車両が検出された時刻（第１中断条件が成立した時刻）である時刻ｔ１ａとの間には差がある。しかし、この差は極めて小さいため、時刻ｔ３ａにおけるヨー角は車線変更開始時刻ｔ０におけるヨー角と実質的に同じになる。本実施形態では、時刻ｔ１ａから時刻ｔ３ａまでの時間は第１制御実行時間ＴＣ１と称される。運転支援ＥＣＵ１０は、現在時刻が時刻ｔ３ａに到達していない場合、その処理をステップＳ６６に戻して、同様の処理を実施する。こうした処理が、所定の演算周期で繰り返されることにより、ヨー角が速い速度で低減される。

こうした処理が繰り返され、第１ヨー角戻し制御が完了すると（Ｓ６７Ｂ：Ｙｅｓ又はＳ６７Ｃ：Ｙｅｓ）、運転支援ＥＣＵ１０は、図５のフローチャートのステップＳ１８へ進む。
なお、ステップＳ６７Ｂ又はステップ６７Ｃの処理を終えたとき、ヨー角がほぼゼロにまで低減されている。つまり、自車両の横速度がほぼゼロになっている。従って、自車両が目標車線の幅方向中央側に移動していかないようにすることができ、接近車両との衝突が回避される。この第１ヨー角戻し制御（Ｓ６４〜Ｓ６７Ｃ）を実施する運転支援ＥＣＵ１０の機能部が、本発明の衝突回避支援制御手段に相当する。

運転支援ＥＣＵ１０はステップＳ１８において、元車線復帰フラグが「１」か否かを判定する。
この場合、運転支援ＥＣＵ１０はステップＳ１８でＹｅｓと判定してステップＳ１９へ進む。

運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１９において、衝突時間ＴＴＣｒが所定の閾値ＴＴＣｔｈｒ以上か否かを判定する。
ここで、衝突時間ＴＴＣｒとは、元車線戻し制御を実行した場合に、現在時刻から自車両が元車線において他車両に衝突するまでの予測時間である。この衝突時間ＴＴＣｒは、運転支援ＥＣＵ１０が上記衝突時間ＴＴＣと同様の要領により演算する。例えば、閾値ＴＴＣｔｈｒは４秒に設定される。

運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１９においてＮｏと判定すると、図５のフローチャートの処理を一旦終了する。即ち、運転支援ＥＣＵ１０は操舵支援制御を一旦終了する。

運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１９においてＹｅｓと判定するとステップＳ７０へ進む。図７は、ステップＳ７０の処理（サブルーチンＢ）を示すフローチャートである。このサブルーチンＢによる制御は元車線戻し制御と称される。

運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ７１において、自車両を、現在位置（第１ヨー角戻し制御が完了した瞬間の自車両の位置）から元車線の中央位置に移動させるための目標軌道を演算する。以下、この目標軌道を元車線戻し目標軌道と呼ぶ。この元車線戻し目標軌道についても、式（２）に示される関数ｙ（ｔ）が用いられる。元車線戻し目標軌道を表す関数を元車線戻し目標軌道関数ｙ（ｔ）と呼ぶ。元車線戻し目標軌道関数ｙ（ｔ）の算出に当たっては、式（２）に示される関数ｙ（ｔ）の係数ｃ₀，ｃ₁，ｃ₂，ｃ₃，ｃ₄，ｃ₅を決定するために、以下のように元車線戻し目標軌道演算パラメータが設定される。元車線戻し目標軌道演算パラメータは以下の７つ（Ｐ２１〜Ｐ２７）である。
Ｐ２１．現時点（第１ヨー角戻し制御が完了した時）の自車両の横位置
Ｐ２２．現時点（第１ヨー角戻し制御が完了した時）の自車両の横速度
Ｐ２３．現時点（第１ヨー角戻し制御が完了した時）の自車両の横加速度
Ｐ２４．自車両を移動させる横位置の目標値である目標横位置（本例において元車線の中央位置であり、以下、元車線戻し完了目標横位置と呼ぶ）
Ｐ２５．自車両を元車線戻し完了目標横位置に移動させたときの自車両の目標横速度（元車線戻し完了目標横速度と呼ぶ）
Ｐ２６．自車両を元車線戻し完了目標横位置に移動させたときの自車両の目標横加速度（元車線戻し完了目標横加速度と呼ぶ）
Ｐ２７．自車両を現在位置から元車線戻し完了目標横位置に移動させるのに要する時間の目標値である目標時間（元車線戻し目標時間と呼ぶ）

ここで、現時点（第１ヨー角戻し制御が完了した時）の自車両の横位置をｙreturn、横速度をｖｙreturn、横加速度をａｙreturnとし、第１ヨー角戻し制御が完了した時刻を新たにｔ＝０とし、元車線戻し目標時間をｔreturnとする。元車線戻し目標軌道演算パラメータは、ｙ（０）＝ｙreturn，ｙ’（０）＝ｖｙreturn，ｙ’’（０）＝ａｙreturn，ｙ（ｔreturn）＝Ｗ（車線変更方向に応じて符号が設定される），ｙ’（ｔreturn）＝０，ｙ’’（ｔreturn）＝０に設定される。

横位置ｙreturn、横速度ｖｙreturn、横加速度ａｙreturnは、現時点における検出値であり、上述した初期横状態量を求めるための方法と同様の方法で演算できる。即ち、横位置ｙreturnは現時点の横偏差Ｄｙである。横速度ｖｙreturnは、現時点の車速ｖ及び現時点のヨー角θｙとから求められる（ｖｙreturn＝ｖ・ｓｉｎ（θｙ））。横加速度ａｙreturnは、現時点のヨーレートγに現時点の車速ｖを乗算した値（ｖ・γ）である。また、ｙ（ｔreturn）は、元車線戻し完了目標横位置であって、元車線の中央位置に設定される。この場合、第１ヨー角戻し制御が完了した時点においてカメラセンサ１２が元車線の車線情報を出力している場合には、ｙ（ｔreturn）＝０である。ｙ’（ｔreturn）は、元車線戻し完了目標横速度を表し、ｙ’’（ｔreturn）は元車線戻し完了目標横加速度を表し、これらは何れもゼロに設定される。

また、元車線戻し目標時間ｔreturnは、ＬＣＡの開始時に目標車線変更時間ｔlenを演算したときに用いた目標時間設定定数Ａと同程度の値である目標時間設定定数Ａreturnを用いて、次式（２２）によって演算される。
ｔreturn＝Ｄreturn・Ａreturn ・・・（２２）
ここで、Ｄreturnは、第１ヨー角戻し制御が完了した時点の自車両の横位置から元車線戻し完了目標横位置（元車線の中央位置）まで自車両を横方向に移動させる必要距離である。第１ヨー角戻し制御が完了した時点においては、他車両との衝突が回避されている。そのため、自車両の位置を横に移動させる速度は、ＬＣＡと同程度でよいため、目標時間設定定数Ａreturnは、ＬＣＡを実施する場合の目標時間設定定数Ａと同程度の値に設定されている。

運転支援ＥＣＵ１０は、元車線戻し目標軌道演算パラメータの設定値に基づいて、ステップＳ１３と同様の方法で、式（２）に示される関数ｙ（ｔ）の係数ｃ₀，ｃ₁，ｃ₂，ｃ₃，ｃ₄，ｃ₅の値を算出する。そして算出した係数ｃ₀，ｃ₁，ｃ₂，ｃ₃，ｃ₄，ｃ₅の値を式（２）に代入することによって、元車線戻し目標軌道関数ｙ（ｔ）を算出する。

運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ７１において、元車線戻し目標軌道関数を算出すると、その処理をステップＳ７２に進める。運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ７２において、先のステップＳ７１にて算出した元車線戻し目標軌道関数に基づいて操舵制御を行う。この場合、運転支援ＥＣＵ１０は、計時タイマｔをリセット（ゼロクリアした後スタート）して、第１ヨー角戻し制御が完了した時点からの経過時間ｔと元車線戻し目標軌道関数ｙ（ｔ）とから、ステップＳ１４と同様に、目標横運動状態量（ｙ*，ｖｙ*，ａｙ*）の演算、目標ヨー状態量（θｙ*，γ*，Ｃｕ*）の演算を行って、最終的な目標舵角θreturn*を演算する。目標舵角θreturn*は、例えば、式（１５）の左辺をθreturn*に置き換えて演算することができる。

運転支援ＥＣＵ１０は、目標制御量（目標舵角θreturn*）を演算すると、目標制御量を表す操舵指令をＥＰＳ・ＥＣＵ２０に送信する。本実施形態においては、運転支援ＥＣＵ１０は、目標制御量として目標舵角θreturn*を演算するが、目標舵角θreturn*が得られる目標トルクを演算して、この目標トルクを表す操舵指令をＥＰＳ・ＥＣＵ２０に送信してもよい。

続いて、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ７３において、元車線戻し制御の終了条件が成立したか否かについて判定する。この場合、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ７２の操舵制御によって自車両の横位置が元車線戻し完了目標横位置（元車線の中央位置）に到達したことを検出したときに、元車線戻し制御の終了条件が成立したと判定する。

運転支援ＥＣＵ１０は、元車線戻し制御の終了条件が成立していないと判定した場合（Ｓ７３：Ｎｏ）、その処理をステップＳ７２に戻す。従って、元車線戻し制御の終了条件が成立するまで、ステップＳ７２の操舵制御が実施される。これにより、自車両は、元車線の中央位置に向かって走行していく。

こうした処理が繰り返されて、元車線戻し制御の終了条件が成立すると、運転支援ＥＣＵ１０は、図７のサブルーチンＢを終了して、その処理を、メインルーチン（操舵支援制御ルーチン）のステップＳ１７に進める。これにより、操舵支援制御状態がＬＴＡ・ＯＮ状態に切り替えられる。ステップＳ７１〜ステップＳ７３までの処理を行う運転支援ＥＣＵ１０の機能部が、本発明の元車線戻し支援制御手段に相当する。

図１３の破線は、自車両Ｃ１と他車両Ｃ３とが接近した場合の元車線戻し目標軌道を表す。

一方、図６のサブルーチンＡのステップＳ６３で運転支援ＥＣＵ１０がＮｏと判定した場合は、運転支援ＥＣＵ１０はステップＳ６８へ進む。即ち、第２中断条件が成立している場合に、運転支援ＥＣＵ１０はステップＳ６８へ進む。運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ６８において、操舵支援制御状態を第２ヨー角戻し制御状態に設定し且つＬＣＡを終了する。
さらに運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ６８において、自車両のヨー角をＬＣＡの開始直前の状態に戻すための第２ヨー角戻し目標軌道（図１３参照）を演算する。

第２ヨー角戻し目標軌道の演算方法は第１ヨー角戻し目標軌道の演算方法と類似している。
例えば、図１４の時刻ｔ０がＬＣＡの車線変更開始時刻である場合に、時刻ｔ１ｂにおいて第２中断条件が成立した場合を想定する。第２ヨー角戻し目標軌道は、第２中断条件が成立した時点からの経過時間に対する目標曲率により規定される。
この場合も、第１ヨー角戻し制御の場合と同様に、車線変更開始時刻ｔ０から時刻ｔ１ｂまでの目標曲率Ｃｕ*の積分値は、同図のグレーで塗られた部分の面積に相当する。従って、この面積に対応するフィードフォワード制御量を符号を反転して（左右方向を反転して）ＥＰＳ・ＥＣＵ２０に指令すれば、フィードフォワード制御量の出力が完了した時点でヨー角を車線変更開始時刻ｔ０の状態に戻すことができる。この車線変更開始時刻ｔ０から時刻ｔ１ｂまでの目標曲率Ｃｕ*の積分値である第２積分値Ｉｎｔ２の符号（正負）を反転した値を第２反転積分値Ｉｎｔｒ２と呼ぶ。この第２反転積分値Ｉｎｔｒ２は、図１４の時刻ｔ２ｂ−１と第２ヨー角戻し目標軌道に基づく制御の終了時刻である時刻ｔ３ｂとの間において横軸（時間軸）の下方に形成された台形部分の面積に相当する。車線変更開始時刻ｔ０から時刻ｔ１ｂまでの目標曲率Ｃｕ*の第２積分値Ｉｎｔ２に、この第２反転積分値Ｉｎｔｒ２を加算した値はゼロになる。

第２ヨー角戻し目標軌道を演算する場合は、時刻ｔ１ｂと時刻ｔ３ｂとの間の時間である第２制御実行時間ＴＣ２は、第１制御実行時間ＴＣ１より長くなるように設定されている。さらに、時刻ｔ２ｂ−１から台形形状（第２反転積分値Ｉｎｔｒ２）の水平な下端部の始点に対応する時刻である時刻ｔ２ｂ−２までの時間はＴＣ２ａ（例えば、０．５秒）に設定されている。時刻ｔ２ｂ−２から台形形状の下端部の終点に対応する時刻である時刻ｔ２ｂ−３までの時間はＴＣ２ｂ（例えば、３．０秒）に設定されている。さらに時刻ｔ２ｂ−３から時刻ｔ３ｂまでの時間はＴＣ２ｃ（例えば、０．５秒）に設定されている。
そして運転支援ＥＣＵ１０は、時刻ｔ１ｂからの経過時間ｔに対する目標曲率である第２目標曲率Ｃｕemergency２*を、第２反転積分値Ｉｎｔｒ２の大きさ、ＴＣ２ａ、ＴＣ２ｂ、及びＴＣ２ｃを用いて演算する。換言すると、運転支援ＥＣＵ１０は、第２反転積分値Ｉｎｔｒ２（台形形状）の上底であるＴＣ２ａ、ＴＣ２ｂ、及びＴＣ２ｃの合計値、並びに、第２反転積分値Ｉｎｔｒ２（台形形状）の下底であるＴＣ２ｂに基づいて、第２目標曲率Ｃｕemergency２*の最大値（台形形状の下端位置）を演算することにより、第２積分値Ｉｎｔ２の外形形状を決定する。さらに、運転支援ＥＣＵ１０は、時刻ｔ２ｂ−１と時刻ｔ２ｂ−２との間の第２積分値Ｉｎｔ２の外形形状である傾斜直線を延長することにより、時刻ｔ１ｂと時刻ｔ２ｂ−１との間の第２目標曲率Ｃｕemergency２*を演算する。
このようにして演算された台形形状の下端部に相当する第２目標曲率Ｃｕemergency２*の最大値は、第１目標曲率Ｃｕemergency１*の最大値（Ｃｕmax）より小さくなる。また、時刻ｔ２ｂ−１と時刻ｔ２ｂ−２との間の第２目標曲率Ｃｕemergency２*の傾き、及び、時刻ｔ２ｂ−３と時刻ｔ３ｂとの間の第２目標曲率Ｃｕemergency２*の傾き、は共に第１目標曲率Ｃｕemergency１*の最大変化勾配（Ｃｕ’max）より小さくなる。
以下、経過時間ｔに対する第２目標曲率Ｃｕemergency２*を第２目標曲率関数Ｃｕemergency２*（ｔ）と呼ぶこともある。第２目標曲率関数Ｃｕemergency２*（ｔ）は、自車両の目標軌道を決定する。従って、この第２目標曲率関数Ｃｕemergency２*（ｔ）が第２ヨー角戻し目標軌道に相当する。

以上が、第２ヨー角戻し目標軌道（第２目標曲率Ｃｕemergency２*）の演算の説明である。

運転支援ＥＣＵ１０は、図６のステップＳ６８において、第２ヨー角戻し目標軌道を演算すると同時に、ドライバーに対して、ＬＣＡが途中終了されたこと、および、カメラセンサ１２が車線に対する自車両の車線幅方向の相対位置を認識できていないことを知らせるための警報を行う。

メータＥＣＵ３０は、ステップＳ６８において運転支援ＥＣＵ１０から指令を受けると、図１５に示すように、表示器３１に相対位置不認識警報画面３１ｅを表示する。相対位置不認識警報画面３１ｅでは、それまで表示されていた軌道Ｚが消される。

ステップＳ６８の処理を終えた運転支援ＥＣＵ１０はステップＳ６９へ進み、元車線復帰フラグを「０」に設定する。

続いて、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ６６において、先のステップＳ６８にて算出した第２目標曲率Ｃｕemergency２*に基づいて操舵制御を行う。この第２目標曲率Ｃｕemergency２*に基づく操舵制御は、上述した第１目標曲率関数Ｃｕemergency１*（ｔ）に基づく操舵制御と実質的に同一である。即ち、運転支援ＥＣＵ１０は、計時タイマｔをリセット（ゼロクリアした後スタート）して、カメラセンサ１２が自車両の相対位置を認識できなくなった時刻ｔ１ｂからの経過時間ｔと第２目標曲率関数Ｃｕemergency２*（ｔ）とから現時点の第２目標曲率Ｃｕemergency２*を演算する。運転支援ＥＣＵ１０は、第２目標曲率Ｃｕemergency２*と、時刻ｔ１ｂより前にカメラセンサ１２が最後に検出した曲率Ｃｕとから、現時点の目標舵角θemergency*を演算する。この目標舵角θemergency*は第２目標制御量と称される。
さらに運転支援ＥＣＵ１０は、目標舵角θemergency*を算出する都度、目標舵角θemergency*を表す操舵指令をＥＰＳ・ＥＣＵ２０に送信する。ＥＰＳ・ＥＣＵ２０は、操舵指令を受信すると、舵角が目標舵角θemergency*に追従するように転舵用モータ２２を駆動制御する。

以下、第２目標曲率Ｃｕemergency２*に基づく目標舵角θemergency*を使った操舵制御を第２ヨー角戻し制御と呼ぶ。第２ヨー角戻し制御においても、第２目標曲率Ｃｕemergency２*とカメラセンサ１２により検出される曲率Ｃｕとの加算値を用いたフィードフォワード制御項のみによって操舵角が制御される。

続いて、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ６７Ａにおいて、元車線復帰フラグが「１」か否かを判定する。
この場合は元車線復帰フラグが「０」なので、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ６７Ｄに進む。

続いて、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ６７Ｄにおいて、第２ヨー角戻し制御終了条件が成立したか否かについて判定する。現在時刻が、第２目標曲率Ｃｕemergency２*がゼロとなるタイミング（図１４において時刻ｔ３ｂ）である場合に第２ヨー角戻し制御終了条件が成立する。なお、第２反転積分値Ｉｎｔｒ２の形成が開始される時刻である時刻ｔ２ｂ−１とカメラセンサ１２が自車両の車線幅方向の相対位置を認識できなくなった時刻（第２中断条件が成立した時刻）である時刻ｔ１ｂとの間には差がある。しかし、この差は極めて小さいため、第２ヨー角戻し制御の完了時におけるヨー角は車線変更開始時刻ｔ０におけるヨー角と実質的に同じになる。

第２ヨー角戻し制御が完了すると（Ｓ６７Ｄ：Ｙｅｓ）、運転支援ＥＣＵ１０は、図５のフローチャートのステップＳ１８へ進み、ステップＳ１８でＮｏと判定する。
そして、運転支援ＥＣＵ１０は、図５のフローチャートの処理を一旦終了する。即ち、運転支援ＥＣＵ１０は操舵支援制御を一旦終了する。
この場合、例えば自車両が目標車線上に位置する状態で、操舵支援制御が一旦終了する。換言すると、操舵支援制御が突然終了したとドライバーが感じるおそれがある。そのため、操舵支援制御の終了時においてドライバーが直ちに操舵ハンドルを適切に操舵できないおそれがある。
しかし、第２ヨー角戻し制御の終了時刻である時刻ｔ３ｂにおいて、ヨー角がほぼゼロにまで低減されている。そのため、自車両が目標車線の幅方向中央側に移動しないため、自車両が接近車両と衝突するおそれはない。

以上説明した本実施形態の操舵支援装置によれば、ＬＣＡ中に第１中断条件が成立したときに第１ヨー角戻し制御が実行され、且つ、ＬＣＡ中に第２中断条件が成立したときに第２ヨー角戻し制御が実行される。そして、第１ヨー角戻し制御又は第２ヨー角戻し制御が実行されることにより、自車両が目標車線の幅方向中央側に移動することが防止される。

ところで、第１中断条件は、ＬＣＡを実行した場合に現在時刻から自車両が他車両に衝突するまでの衝突時間ＴＴＣが閾値ＴＴＣｔｈ未満のときに成立する。即ち、自車両がＬＣＡをＬＣＡ完了条件が成立するまで実行した場合に、自車両と他車両とが衝突する蓋然性が高い場合に第１ヨー角戻し制御は実行される。
従って、第１ヨー角戻し制御を実行する場合は、自車両のヨー角を素早く車線変更開始時刻ｔ０と同じ大きさ又はほぼ同じ大きさに戻す必要がある。
そのため、第１ヨー角戻し制御の第１制御実行時間ＴＣ１は、第２ヨー角戻し制御の第２制御実行時間ＴＣ２より短くなるように設定されている。

一方、第２中断条件は、カメラセンサ１２が自車両の車線幅方向の相対位置を認識できなくなったときに成立する。換言すると、第２中断条件が成立した場合は、自車両がＬＣＡをＬＣＡ完了条件が成立するまで実行したときの自車両と他車両とが衝突する蓋然性は高くない。
従って、この場合は、自車両のヨー角を車線変更開始時刻ｔ０と同じ大きさ又はほぼ同じ大きさに素早く戻す必要がない。
そのため、第２ヨー角戻し制御の第２制御実行時間ＴＣ２は、第１ヨー角戻し制御の第１制御実行時間ＴＣ１より長くなるように設定されている。
従って、第２ヨー角戻し制御中の自車両のヨー角の単位時間当たりの変化率が、第１ヨー角戻し制御中の自車両のヨー角の単位時間当たりの変化率より小さくなる。そのため、第２ヨー角戻し制御中に自車両の乗員が違和感を覚え難い。

このように本実施形態によれば、ＬＣＡの中断要因に応じて、自車両のヨー角を適切な態様で車線変更開始時刻ｔ０と同じ大きさ又はほぼ同じ大きさに戻すことが可能である。

ところで、自車両のカメラセンサ１２はヨー角を取得する。即ち、カメラセンサ１２は、車線変更開始時刻におけるヨー角及び第１ヨー角戻し制御の開始時刻である時刻ｔ１ａのヨー角を取得可能である。
そのため、例えば、時刻ｔ１ａにおいてカメラセンサ１２が取得したヨー角がゼロより大きい場合に、第１ヨー角戻し制御の終了時刻におけるヨー角が車線変更開始時刻ｔ０におけるヨー角と同じ大きさ又はほぼ同じ大きさになるように転舵用モータ２２をフィートフォワード制御又はフィードバック制御することが理論上は可能である。
しかし、カメラセンサ１２は、白線ＷＬを撮影し、取得した撮影データを画像処理し、さらに画像処理されたデータに基づいて演算を行うことにより、ヨー角を取得する。即ち、カメラセンサ１２が白線ＷＬを撮影してからヨー角を演算するまでの間に無視できない程度に長いヨー角検出処理時間が経過する。換言すると、時刻ｔ１ａにおいてカメラセンサ１２が取得したヨー角と、時刻ｔ１ａにおける実際のヨー角と、の間には無視できない程度の大きさの誤差が生じる。従って、この方法により第１ヨー角戻し制御を実行した場合は、第１ヨー角戻し制御の終了時刻におけるヨー角が車線変更開始時刻ｔ０におけるヨー角と同じ大きさ又はほぼ同じ大きさにならないおそれが大きい。

そこで本実施形態の第１ヨー角戻し制御では、車線変更開始時刻ｔ０から第１中断条件が成立した時刻（ｔ１ａ）までの目標曲率Ｃｕ*の積分値（第１積分値Ｉｎｔ１）に基づいたフィードフォワード制御によってヨー角を車線変更開始時刻ｔ０と同じ大きさ又はほぼ同じ大きさに戻している。
この積分値には、カメラセンサ１２に起因する上記誤差が含まれていない。そのため、第１ヨー角戻し制御の終了時刻である時刻ｔ３ａにおけるヨー角が車線変更開始時刻ｔ０におけるヨー角と同じ大きさ又はほぼ同じ大きさになるように第１ヨー角戻し制御を精度よく実行できる。
さらに、第１ヨー角戻し制御と同様に、第２ヨー角戻し制御も、終了時刻である時刻ｔ３ｂにおけるヨー角が車線変更開始時刻ｔ０におけるヨー角と同じ大きさ又はほぼ同じ大きさになるように精度よく実行される。

なお、第１ヨー角戻し制御及び第２ヨー角戻し制御におけるフィードフォワード制御量には、道路のカーブ形状を表す曲率Ｃｕの成分（Ｋlca１・Ｃｕ）が含まれるが、この成分は道路形状に沿って自車両を走行させる制御量であり、その変化が極めて緩やかであるため、ヨー角戻し制御に悪影響を及ぼすものでは無い。

さらに、フィードフォワード制御である第１ヨー角戻し制御を時刻ｔ３ａまで実行すると、時刻ｔ３ａにおいてヨー角は車線変更開始時刻ｔ０におけるヨー角と同じ大きさになっているものと推定できる。しかし、例えば、自車両が走行中の道路の路面状況の影響により、時刻ｔ３ａにおける実際のヨー角と車線変更開始時刻ｔ０におけるヨー角との間に誤差が生じることがある。
実際のヨー角の大きさはカメラセンサ１２によって検出可能である。従って、カメラセンサ１２によって時刻ｔ３ａにおける自車両のヨー角を検出可能である。

ところで、上述のように、カメラセンサ１２は、白線を撮影してからヨー角を検出（取得）するまでにヨー角検出処理時間を要する。従って、例えば、カメラセンサ１２が所定の検出時刻（例えば、時刻ｔ２ａ−３）においてヨー角が所定角αであることを検出した場合は、検出時刻よりヨー角検出処理時間だけ前の検出前所定時刻において実際のヨー角が所定角αであった蓋然性が高い。換言すると、検出時刻における実際のヨー角と所定角αとの間にはある程度の大きさの誤差量がある蓋然性が高い。特に、第１ヨー角戻し制御による自車両の車線幅方向の移動速度は第２ヨー角戻し制御による自車両の車線幅方向の移動速度より高い。即ち、第１ヨー角戻し制御中のヨー角の単位時間当たりの変化量は第２ヨー角戻し制御中のヨー角の単位時間当たりの変化量より大きい。そのため第１ヨー角戻し制御においては、検出時刻においてカメラセンサ１２が検出したヨー角と、検出時刻における実際のヨー角との間の誤差量が大きくなり易い。
従って、第１ヨー角戻し制御では、時刻ｔ３ａにおける自車両のヨー角が車線変更開始時刻ｔ０におけるヨー角と同じ大きさになっているか否かをカメラセンサ１２を用いて精度よく判定できない。

そのため本実施形態では、運転支援ＥＣＵ１０が、ステップＳ６７Ｂにおいて先読み終了条件が成立したか否かを判定し、先読み終了条件が成立したときに第１ヨー角戻し制御を終了する。換言すると、運転支援ＥＣＵ１０は時刻ｔ３ａより前の時刻ｔ２ａ−３において第１ヨー角戻し制御を終了する。
先読み終了条件が成立したときは、時刻ｔ３ａより前の時刻ｔ２ａ−４において自車両のヨー角が車線変更開始時刻ｔ０におけるヨー角と同じ大きさになると推定できる。換言すると、時刻ｔ２ａ−４において自車両のヨー角が車線変更開始時刻ｔ０におけるヨー角と同じ大きさになるか否かをカメラセンサ１２を利用して精度よく判定できる。

さらに、図１３に示す第１ヨー角戻し軌道に沿って自車両Ｃ１を走行させる第１ヨー角戻し制御が時刻ｔ１ａにおいて開始されると、操舵ハンドルの操舵角（操舵輪の舵角）は図１６に示すように変化する。図１６に示す例では、車線変更開始時刻ｔ０から時刻ｔ１ａの直後までは、操舵ハンドルの操舵方向はドライバーから見て時計方向である。
運転支援ＥＣＵ１０がステップＳ６７ＣでＹｅｓと判定した場合は、第１ヨー角戻し制御は時刻ｔ３ａまで実行される。この場合、時刻ｔ１ａの直後に操舵ハンドルの操舵角は一旦ゼロになる。さらに、その後に操舵ハンドルの操舵方向は時計方向から反時計方向に切り替わり且つ操舵角が徐々に増大する。そして、時刻ｔ３ａより前の近傍時刻から時刻ｔ３ａに向けて操舵ハンドルの操舵角は徐々に小さくなる。そして図１６に仮想線で示したように、時刻ｔ３ａにおいて操舵ハンドルの操舵角はゼロになる。そして、時刻ｔ３ａにおいて元車線戻し制御が開始されると、操舵ハンドルが再び反時計方向に操舵され且つ操舵ハンドルの操舵角が再びゼロから大きくなる。
しかし、操舵ハンドルの操舵角がこのような態様で変化すると、自車両の乗員が違和感を覚え易い。

これに対して、時刻ｔ２ａ−３において先読み終了条件が成立した場合は、上述のように、時刻ｔ２ａ−３において第１ヨー角戻し制御が終了される。そして、この場合は、図１６に示すように、時刻ｔ２ａ−４における操舵ハンドルの操舵角はゼロより大きい。
操舵ハンドルの操舵角がこのような態様で変化する場合は、自車両の乗員が違和感を覚え難い。

以上、本実施形態に係る操舵支援装置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、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

例えば、先読用所定時間を、ヨー角検出処理時間と同じ時間に設定してもよい。換言すると、先読用所定時間を、アクチュエータ遅れ時間を含まない大きさに設定してもよい。

また、上記実施形態においては、元車線戻し制御においては、最終的な目標横位置が元車線の中央位置に設定されるが、必ずしも、その位置にする必要は無く、例えば、元車線内の任意の横位置であってもよい。

また、上記実施形態においては、操舵支援制御状態がＬＴＡ・ＯＮ状態（ＬＴＡが実施されている状態）であることがＬＣＡを実施するための前提となっているが、必ずしも、そのような前提は必要としない。また、ＡＣＣが実施されている状態であるという前提もなくてもよい。また、本実施形態においては、ＬＣＡは、自車両が走行する道路が自動車専用道路であることを条件として実施されるが、必ずしも、そうした条件を設ける必要はない。

また、上記実施形態においては、カメラセンサ１２により車線を認識するように構成されているが、例えば、ナビゲーションＥＣＵ７０によって、車線に対する自車両の相対位置関係を検出してもよい。

１０…運転支援ＥＣＵ、１１…周辺センサ、１２…カメラセンサ、２０…ＥＰＳ・ＥＣＵ、２１…モータドライバ、２２…転舵用モータ、４０…ステアリングＥＣＵ、４１…ウインカーレバー、８０…車両状態センサ、９０…運転操作状態センサ、ＣＬ…車線中心ライン、ＷＬ…白線、Ｃｕ…曲率、Ｄｙ…横偏差、θｙ…ヨー角、ｙ（ｔ）…目標軌道関数。

Claims (2)

1. 自車両の周辺を監視する周辺監視手段と、
   前記自車両が走行中の車線の側縁部を規定する区画線を認識し、且つ、前記区画線と前記自車両との位置関係に基づいて前記自車両が走行中の前記車線に対する前記自車両の車線幅方向の相対位置及び前記自車両が走行中の前記車線の延長方向に対するヨー角を検出するカメラセンサによって構成された車線認識手段と、
   前記自車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサと、
   前記自車両の操舵輪の舵角を変化させる駆動力を発生可能なアクチュエータと、
   前記車線認識手段が検出した前記相対位置に基づいて、前記自車両が走行中の前記車線である元車線から前記元車線に隣接する車線である目標車線側に車線変更するように前記アクチュエータを制御する車線変更支援制御を所定の車線変更開始時刻に開始する車線変更支援制御手段と、
   前記周辺監視手段の監視結果に基づいて前記自車両が前記目標車線を走行する別の車両と衝突する蓋然性が高いと判定されるときに成立する所定の第１中断条件が前記車線変更支援制御の開始後に成立したときに前記車線変更支援制御手段に前記車線変更支援制御を中断させる第１中断条件判定手段と、
   前記第１中断条件が成立したときに所定の第１開始時刻に開始され且つ前記第１開始時刻から所定の第１制御実行時間が経過した第１終了時刻における前記ヨー角が前記第１開始時刻における前記ヨー角と比べて前記車線変更開始時刻における前記ヨー角により近い値になるように前記アクチュエータをフィードフォワード制御する第１ヨー角戻し制御を実行するヨー角戻し制御手段と、
   を備え、
   前記ヨー角戻し制御手段が、
   前記第１ヨー角戻し制御を実行している場合に、前記第１開始時刻より後であり且つ前記第１終了時刻より前の所定時刻において前記車線認識手段が検出した前記ヨー角と、前記所定時刻において前記ヨーレートセンサが検出した前記ヨーレートに所定の先読用所定時間を乗じることにより求めた推定ヨー角変化量と、を加算した値が前記車線変更開始時刻の前記ヨー角と同じ大きさになったときに、前記所定時刻において前記第１ヨー角戻し制御を終了するように構成される、
   車線変更支援装置。
2. 請求項１記載の車線変更支援装置において、
   前記車線変更支援制御手段が、
   前記自車両を前記元車線の車線幅方向の所定位置に接近させた場合に前記自車両と他の車両とが衝突する蓋然性が低いときに、前記第１ヨー角戻し制御の終了後に、前記自車両を前記所定位置に接近させるように前記アクチュエータを制御する元車線戻し制御を実行し、
   前記第１ヨー角戻し制御中に前記所定時刻において前記車線認識手段が検出した前記ヨー角と前記推定ヨー角変化量とを加算した値が前記車線変更開始時刻の前記ヨー角と同じ大きさになったときに、前記所定時刻において前記元車線戻し制御を開始するように構成された、
   車線変更支援装置。

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