JP6714116B1 - 車両用制御装置および車両用制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の乗り心地を向上させる車両用制御装置および車両用制御方法を提供する。【解決手段】ドライバ操舵状態の時に、自車両の前方注視点における目標走行経路との横位置偏差に基づいてオフセット量を算出することにより、ドライバ操舵状態から再び自動操舵制御へ切り替わり、オフセットした走行経路を走行するまでの一連の車両制御の動作を滑らかにして車両の乗り心地を向上させる。【選択図】図１

Description

本願は、車両用制御装置および車両用制御方法に関するものである。

従来から車線の中央を目標走行経路として車線内の自車両の走行を保持する車両用制御装置がある。この従来の車両用制御装置において、ドライバは自車両の走行状況によっては車線中央から左右のいずれかの位置（オフセットさせた位置）に自車両を走行させたい場合がある。しかしながら、走行支援中にドライバが操舵介入を行うと、ドライバの意図と逆方向に操舵トルクが発生してしまい、かえってドライバの操舵の負担を増加させてしまう課題があった。

そのため、例えば特許文献１に開示された車両用制御装置では、ドライバの操舵介入後に、自車両の状態あるいはドライバの状態の条件を満たした場合に、同一車線内における車線中央からのオフセット量を記憶し、そして、自車両に対して左右方向にシフトさせた経路を走行させて前記課題への対策を講じている。

国際公開第２０１７／０２２４７４号パンフレット

前記従来の車両用制御装置では、車線中央に対する左右のオフセット量は、車線中央から自車両中心位置までの横位置偏差としている。このため、もとの経路と自車両との角度誤差がある場合、自車両の動作が不安定となる。この自車両の動作の不安定を回避するために、オフセット量を反映させるための条件を設定しているが、前記条件を達成させるような運転動作が必要となり機能の利便性を損ねてしまう課題があった。

また、ドライバが操舵介入を実施してから、オフセット量が走行支援装置に反映されるまでに前記条件を一定時間達成する必要があり、このため、走行支援のためのトルクが操舵トルクと逆方向に発生する区間が残ってしまう課題があった。

本願は、前記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、車両の乗り心地を向上させる車両用制御装置および車両用制御方法を提供することを目的とするものである。

本願に開示される車両用制御装置は、自車両と道路との相対位置を検出する道路情報入力部と、前記自車両を前記道路に沿って走行させるための目標走行経路を算出する目標走行経路算出部と、前記目標走行経路をトレースする自動操舵状態のときにドライバの操舵介入を検出するドライバ介入検出部と、前記ドライバ介入検出部がドライバの操舵介入を検出すると、前記目標走行経路に対するオフセット量を算出し、前記目標走行経路に対して前記オフセット量を反映させた補正目標走行経路を算出する補正目標走行経路算出部と、ドライバの操舵介入の終了後、自車両の状態から、前記補正目標走行経路をトレースするための目標操舵角を算出する目標操舵角算出部と、を備え、
前記補正目標走行経路算出部は、ドライバの操舵介入継続中に得られる前記自車両の前方注視点における前記目標走行経路との横位置偏差に基づいて前記オフセット量を算出することを特徴とする。

本願に開示される車両用制御装置によれば、前記構成により、オフセット量にドライバの操舵介入継続中に得られる自車両の前方注視点における目標走行経路に対する横位置偏差を用いるため、角度偏差が残った状態であってもオフセット量を算出することができ、より滑らかな状態遷移が可能になる。

実施の形態１に係る車両用制御装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係る車両用制御方法を示すフローチャートである。 実施の形態１に係る車両用制御方法の詳細を示すフローチャートである。 実施の形態１に係る車両用制御方法の詳細を示すフローチャートである。 実施の形態１に係る車両制御装置を適用した場合の動作を示す図である。 実施の形態１に係る車両制御装置を適用した場合の動作における別の例を示す図である。 従来の車両用制御装置を適用した場合の動作を示す図である。 実施の形態１に係る車両制御装置の目標操舵角算出部の処理を説明する図である。 実施の形態１に係る車両制御装置のドライバ介入検出部の動作の詳細を示すフローチャートである。 実施の形態１に係る車両制御装置を適用した場合の動作における別の例を示す図である。 実施の形態２に係る車両用制御方法の詳細を示すフローチャートである。 実施の形態２に係る車両制御装置を適用した場合の動作を示す図である。 実施の形態３に係る車両用制御方法の詳細を示すフローチャートである。 実施の形態３に係る車両制御装置を適用した場合の動作を示す図である。 従来の車両用制御装置を適用した場合の動作における別の例を示す図である。

以下、本願に係る車両用制御装置および車両用制御方法の好適な実施の形態について図面を用いて説明する。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る車両用制御装置の構成を示すブロック図である。
図１において、車両用制御装置１００は、車両位置方位検出部１０、道路地図データ２０、車両センサ３０、目標走行経路算出部４０、ドライバ介入検出部５０、補正目標走行経路算出部であるオフセット量算出部６０、目標操舵角算出部７０、および操舵部８０を備えている。なお、車両位置方位検出部１０と道路地図データ２０により道路情報入力部９０を構成し、この道路情報入力部９０は自車両と道路との相対位置を検出する。

車両位置方位検出部１０は、人工衛星からの測位用情報を利用して自車両の座標位置と方位を検出する。道路地図データ２０には、少なくとも走行車線中央の目標点列が含まれている。また、車両センサ３０には、操舵トルクセンサ、車速センサ、およびヨーレートセンサが含まれる。目標走行経路算出部４０は、車両位置方位検出部１０、道路地図データ２０の情報から自車両の目標走行経路Ｐａｔｈ_ｍａｐ（ｔ）を算出する。目標走行経路算出部４０は、例えば、自車基準座標系上での地図の目標点列から近似曲線を算出し、近似曲線に対する横位置偏差、角度偏差、経路の曲率、曲率の変化量の各係数を算出結果として出力する。

ドライバ介入検出部５０は、ドライバの嗜好が自動運転状態を要求しているか、またはドライバ操舵状態を要求しているかを判定する。ドライバ介入検出部５０は、例えば、車両に設置された操舵トルクセンサの値を用いた場合、ドライバがハンドルを保舵し、ハンドルに加えたトルクを検出することができるため、自動運転状態を継続したいか否かを判定することが可能となる。また、後述のオフセット量算出部６０により算出される自車両の前方注視点における目標走行経路Ｐａｔｈ_ｍａｐ（ｔ）との横位置偏差ｙｌｄ（ｔ）を用いた場合、ドライバによる車線外への移動動作を横位置偏差ｙｌｄ（ｔ）により判定することができる。

オフセット量算出部６０は、目標走行経路算出部４０、ドライバ介入検出部５０、車両センサ３０の情報から、ドライバの操舵介入時の目標走行経路Ｐａｔｈ_ｍａｐ（ｔ）に対するオフセット量を算出し、算出されたオフセット量を考慮した補正目標走行経路Ｐａｔｈ_ｃｏｌｌｅｃｔ（ｔ）の情報を出力する。また、オフセット量算出部６０は、自車両の前方注視における目標走行経路Ｐａｔｈ_ｍａｐ（ｔ）との横位置偏差ｙｌｄ（ｔ）をドライバ介入検出部５０へ出力する。

目標操舵角算出部７０は、オフセット量算出部６０、車両センサ３０の情報から自車両が走行経路を追従するための目標操舵角Ｔａｒｇｅｔ_ｓｔｅｅｒ_ａｎｇｌｅ（ｔ）を算出する。また、操舵部８０は、目標操舵角算出部７０、ドライバ介入検出部５０の情報から、ステアリングの制御を行う。

実施の形態１に係る車両用制御装置１００は前記のように構成されており、ドライバ介入検出部５０によりドライバの介入が検出された場合には、ドライバ操舵をアシストする操舵アシスト制御が実行され、ドライバ操作量が減少しドライバ介入検出部５０により未介入状態と判断されると自動運転状態に移行し、目標操舵角算出部７０により出力された目標操舵角Ｔａｒｇｅｔ_ｓｔｅｅｒ_ａｎｇｌｅ（ｔ）に実操舵角が追従する舵角追従制御が実施される。

次に、車両用制御装置１００の全体動作を図２のフローチャートを用いて説明する。なお、図２のフローチャートに示す動作は、車両走行中に繰り返し実行されるものである。
まず始めに、目標走行経路算出部４０で自車両が現在走行している車線の目標点列（基本的に各車線の中央に配置される）を通過するような目標走行経路Ｐａｔｈ_ｍａｐ（ｔ）が、自車基準座標系上での近似式として算出される（ステップＳ１０）。
次に、オフセット量算出部６０でドライバの操舵介入時の情報を含めた補正目標走行経路Ｐａｔｈ_ｃｏｌｌｅｃｔ（ｔ）が算出される（ステップＳ２０）。
次に、目標操舵角算出部７０で自車両が補正目標走行経路Ｐａｔｈ_ｃｏｌｌｅｃｔ（ｔ）を追従するような目標操舵角Ｔａｒｇｅｔ_ｓｔｅｅｒ_ａｎｇｌｅ（ｔ）が算出される（ステップＳ３０）。
その後、操舵部８０でステアリングが制御される（ステップＳ４０）。

次に、ドライバの操舵介入の有無によるオフセット量算出部６０の動作を、図３のフローチャートを用いて説明する。なお、図３は図２のステップＳ２０の詳細動作を示し、車両走行中に毎ステップ実行されるものである。

まず、ドライバ介入検出部５０でドライバの操舵介入の有無が判定される（ステップＳ２１）。
ステップＳ２１でドライバの操舵介入が検出された場合、自車両前方注視点と、地図点列を通過する基の目標走行経路Ｐａｔｈ_ｍａｐ（ｔ）に対する横位置偏差ｙｌｄを算出する（ステップＳ２２）。
その後、補正目標走行経路Ｐａｔｈ_ｃｏｌｌｅｃｔ（ｔ）を算出するためのオフセット量ｙｌ０_ｏｆｆｓｅｔを自車両前方注視点における目標走行経路Ｐａｔｈ_ｍａｐ（ｔ）との横位置偏差ｙｌｄとすることにより、オフセット量ｙｌ０_ｏｆｆｓｅｔが更新される（ステップＳ２３）。
また、ステップＳ２１でドライバの操舵介入が検出されない場合（システムによる自動運転が継続している状態）、あるいはドライバによる操舵介入状態が中断される、つまり、ドライバの意思により手動運転状態から自動運転状態への移行が検出された場合には、オフセット量はこれまでの値が保持される（ステップＳ２４）。
そして、ステップＳ２３もしくはステップＳ２４で算出されるオフセット量と、目標走行経路算出部４０で算出される地図点列通過経路より、補正目標走行経路Ｐａｔｈ_ｃｏｌｌｅｃｔ（ｔ）が算出され(ステップＳ２５)、目標操舵角算出部７０にて目標操舵角Ｔａｒｇｅｔ_ｓｔｅｅｒ_ａｎｇｌｅ（ｔ）が算出される（図２のステップＳ３０）。

次に、ドライバの操舵介入の有無による操舵部８０の動作を図４のフローチャートを用いて説明する。なお、図４は図２のステップＳ４０の詳細動作を示し、車両走行中に毎ステップ実行されるものである。

まず、ドライバ介入検出部５０でドライバの操舵介入の有無が判定される（ステップＳ４１）。ステップＳ４１でドライバの操舵介入が検出された場合、従来の電動パワーステアリング(ＥＰＳ)の動作のような、ドライバの操舵トルクに対してアシストトルクを付加する操舵アシスト制御が実施される（ステップＳ４２）。また、ステップＳ４１でドライバの操舵介入が検出されない場合は、目標走行経路Ｐａｔｈ_ｍａｐ（ｔ）を追従するための目標操舵角Ｔａｒｇｅｔ_ｓｔｅｅｒ_ａｎｇｌｅ（ｔ）を目標操舵角算出部７０から入力し、実操舵角を目標操舵角Ｔａｒｇｅｔ_ｓｔｅｅｒ_ａｎｇｌｅ（ｔ）へ追従させる舵角追従制御が実施される（ステップＳ４３）。

図５は、オフセット量算出部６０の処理を時間の経過と共に説明する図で、横軸を時間ｔとし、車両走行軌跡、ドライバ介入検出、操舵トルク、操舵角、オフセット量の相互の変移を示している。
図５において、時間ｔ＜ｔ１では、自車両１１０が地図点列Ｐ（ｎ）の上を追従するように舵角追従制御を実施している。目標走行経路算出部４０から地図点列Ｐ（ｎ）を通過するための目標走行経路Ｐａｔｈ_ｍａｐ（ｔ）がオフセット量算出部６０に入力されるが、ドライバ介入検出部５０によってドライバの介入は検出されていないため、オフセット量ｙｌ０_ｏｆｆｓｅｔ（ｔ）は保持される（図５では０[ｍ]で一定）。

次に、時間ｔ＝ｔ１の時、ドライバ介入検出部５０によってドライバの介入が検出される。その後、ｔ１＜時間ｔ≦ｔ２では、ドライバの介入が継続される。この時、図３のステップＳ２２では、自車両前方注視点Ｌｄ（ｔ）における目標走行経路Ｐａｔｈ_ｍａｐ（ｔ）との横位置偏差ｙｌｄ（ｔ）が次式１で算出され、図４のステップＳ４２により操舵アシスト制御が実施される。即ち、ドライバの意思により移動したい位置に移動している状態である。
本実施の形態では、次式１に示すように、自車両前方注視点Ｌｄ（ｔ）における基の目標走行経路Ｐａｔｈ_ｍａｐ（ｔ）との横位置偏差ｙｌｄ（ｔ）を算出し、オフセット量ｙｌ０_ｏｆｆｓｅｔ（ｔ）に反映させ、基の目標走行経路Ｐａｔｈ_ｍａｐ（ｔ）に対するオフセット量としている。なお、式１において、ｙｌ０（ｔ）は自車両位置と目標走行経路Ｐａｔｈ_ｍａｐ（ｔ）との横位置偏差、ｅｌ０（ｔ）は自車両前方注視点における目標走行経路Ｐａｔｈ_ｍａｐ（ｔ）との角度偏差を示している。

次に、時間ｔ＞ｔ２では、ドライバ介入検出部５０によって手動運転状態から自動運転状態に再度切り替えている。ここでは、図３のステップＳ２４により時間ｔ＝ｔ２の時のオフセット量ｙｌ０_ｏｆｆｓｅｔ（ｔ２）を保持している。

図６は、車両用制御装置１００を適用した場合の動作における別の例を示す図で、図５に相当する図である。
図６ではドライバによる手動運転の時間が短く、基の目標走行経路Ｐａｔｈ_ｍａｐ（ｔ）に対して角度偏差ｅｌ０（ｔ２）をもった状態で自動運転に切り替えられている。この場合であっても式１では前方注視点における角度偏差ｅｌ０（ｔ）分を考慮したオフセット量を算出することができるため、その後の運転支援の動作を滑らかに行うことができる。

図７は、特許文献１に示す車両用制御装置を図６と同様の場面に適用させた場合の動作を示す図である。従来の手法ではｔ１＜時間ｔ≦ｔ２の時間が短く、時間ｔ＝ｔ２では基の目標走行経路Ｐａｔｈ_ｍａｐ（ｔ）に対して角度偏差ｅｌ０（ｔ２）が残っている。しかしながら、この場合もその後の経路追従制御に反映されるオフセット量は、自車両位置と基の目標走行経路Ｐａｔｈ_ｍａｐ（ｔ）との横位置偏差ｙｌ０（ｔ２）のみであるため、ｔ２＜時間ｔ≦ｔ３での操舵装置による操舵の挙動、あるいは走行軌跡が振動的になり動作が不安定になる。

また、図７の状況を回避させるためには特許文献１のように、基の目標走行経路Ｐａｔｈ_ｍａｐ（ｔ）に対するオフセット量を反映させる際に、基の目標走行経路Ｐａｔｈ_ｍａｐ（ｔ）と自車両１１０との角度偏差ｅｌ０（ｔ２）が閾値以下である条件を設けることにより、その後の動作の安定性を確保することは可能であるが、前記対応はオフセット機能の使用条件を限定することになり、利便性が損なわれてしまうことになる。

図８は、目標操舵角算出部７０の処理を説明する図である。目標走行経路算出部４０では車両位置方位検出部１０と道路地図データ２０の情報より、地図点列の上を走行するための経路である目標走行経路Ｐａｔｈ_ｍａｐ（ｔ）が次式２で表わされる。また、オフセット量算出部６０ではドライバの操舵介入により、車線内を移動した際のオフセット量ｙｌ０_ｏｆｆｓｅｔが出力される。ここで、目標走行経路Ｐａｔｈ_ｍａｐ（ｔ）に対して自車両位置との横位置偏差ｙｌ０（ｔ）と経路曲率半径Ｗ_ｃｕｒｖ_ｍａｐ（ｔ）にオフセット量ｙｌ０_ｏｆｆｓｅｔ（ｔ）を反映した補正目標走行経路はＰａｔｈ_ｃｏｌｌｅｃｔ（ｔ）となり、次式３で表わされる。ただし、ｄＣ（ｔ）は経路曲率変化であり、Ｘは進行方向距離となる。

式３に示すように、オフセット量ｙｌ０_ｏｆｆｓｅｔ（ｔ）は式２の切片（０次の項）だけでなく、２次の項にもオフセット量として考慮されている。

図９は、ドライバ介入検出部５０の詳細動作を示すフローチャートである。まず、車両センサ３０から入力されるドライバの操舵トルク値ｓｔｒ_ｔｒｑの大きさが閾値ｔｒｑ_ｓａｔより大きいか否かを判定する(ステップＳ５１)。
ステップＳ５１で操舵トルク値ｓｔｒ_ｔｒｑが閾値ｔｒｑ_ｓａｔ以下であった場合、自車両の前方注視点Ｌｄ（ｔ）における基の目標走行経路Ｐａｔｈ_ｍａｐ（ｔ）との横位置偏差ｙｌｄ（ｔ）の大きさが閾値ｙｌｄ_ｓａｔより大きいか否かを判定する（ステップＳ５２）。
ステップＳ５２での判定結果、横位置偏差ｙｌｄ（ｔ）が閾値ｙｌｄ_ｓａｔ以下であった場合、ドライバの操舵介入は無しと判定される。また、ステップＳ５１もしくはステップＳ５２において、各閾値を超えた場合、ドライバの操舵介入を検出している状態と判定される。

図１０は、車両用制御装置１００を適用した場合の動作における別の例を示す図で、図５または図６に相当する図である。図１０ではドライバの操舵介入により、自車両１１０を路肩に退避させる場合の動作を示している。図１０の場合、時間ｔ＝ｔ１でドライバの操舵介入が実施されるが操舵トルク減少であっても、前方注視点での横位置偏差ｙｌｄ（ｔ）の大きさが閾値ｙｌｄ_ｓａｔを超えているため、自車両１１０が車線内を走行している状態であるにも関わらず自動運転状態には復帰しない。そのため、ドライバ操作による路肩への退避動作を妨げることがない。

このように、実施の形態１に係る車両用制御装置１００は、ドライバの操舵介入が検出され自動運転から手動運転に切り替えられてから、ふたたび自動運転に切り替えられるまでに、逐次オフセット量と補正目標走行経路Ｐａｔｈ_ｃｏｌｌｅｃｔ（ｔ）を算出し、自動運転に切替える際は、逐次算出されるオフセット量の手動運転時の最終値をその後の自動運転に適用したり、オフセット量に自車両前方注視点における目標走行経路Ｐａｔｈ_ｍａｐ（ｔ）との横位置偏差ｙｌｄ（ｔ）を用いるため、角度偏差ｅｌ０（ｔ）が残った状態であってもオフセット量を算出することができる。これにより、より滑らかな状態遷移が可能になるだけでなく、当該機能の利用範囲あるいは利用条件が緩和されるため、自動運転機能の利便性を向上させることができる。

また、実施の形態１に係る車両用制御装置１００は、ドライバの操舵介入により走行支援を解除させる場合、条件が成立する前にドライバが操作量を減少させてしまった場合でもオフセットの量が反映され、車線中央を走行するような制御トルクの発生を防止することができる。

実施の形態２．
次に、実施の形態２に係る車両用制御装置について説明する。実施の形態２に係る車両用制御装置の構成は図１に示す実施の形態１と同様であるので図１を用いて説明し、重複説明を省略する。なお実施の形態２は、前方注視点での横位置偏差に基づいてオフセット量を算出する実施の形態を説明するものである。
図１１は、実施の形態２に係る車両用制御装置のオフセット量算出部６０の動作を示す図で、実施の形態１で説明した図３に相当する図である。なお、図１１は、実施の形態１の図２のステップＳ２０に相当するステップの詳細動作を示し、車両走行中に毎ステップ実行されるものである。また、その他のステップ、即ち、地図点列通過経路算出ステップ、目標操舵角算出ステップ、ステアリング制御ステップについては、実施の形態１で説明した図２のステップと同様であり、説明を省略する。

図１１のフローチャートにおいて、まず、ドライバ介入検出部５０にてドライバの操舵介入の有無が判定される（ステップＳ２１ａ）。
ステップＳ２１ａでドライバの操舵介入が検出された場合、自車両前方注視点における地図点列を通過する基の目標走行経路Ｐａｔｈ_ｍａｐ（ｔ）との横位置偏差ｙｌｄ（ｔ）を算出する（ステップＳ２２ａ）。
その後、その横位置偏差ｙｌｄを基に補正目標走行経路Ｐａｔｈ_ｃｏｌｌｅｃｔ（ｔ）を算出するためのオフセット量ｙｌ０_ｏｆｆｓｅｔを算出し更新する。（ステップＳ２３ａ）。

また、ステップＳ２１ａにてドライバの操舵介入が検出されない場合（システムによる自動運転が継続している状態）、あるいはドライバによる操舵介入状態が中断される、つまり、ドライバの意思により手動運転状態から自動運転状態への移行が検出された場合には、オフセット量はこれまでの値が保持される（ステップＳ２４ａ）。
そして、ステップＳ２３ａもしくはステップＳ２４ａで算出されるオフセット量と目標走行経路算出部４０で算出される地図点列通過経路より、補正目標走行経路Ｐａｔｈ_ｃｏｌｌｅｃｔ（ｔ）が算出され(ステップＳ２５ａ)、目標操舵角算出部７０にて目標操舵角Ｔａｒｇｅｔ_ｓｔｅｅｒ_ａｎｇｌｅ（ｔ）が算出される（図２のステップＳ３０）。

図１２は、実施の形態２に係るオフセット量算出部６０の処理を時間の経過と共に説明する図で、横軸を時間ｔとし、車両走行軌跡、ドライバ介入検出、操舵トルク、操舵角、オフセット量の相互の変移を示している。
図１２において、時間ｔ＜ｔ１では、自車両１１０が地図点列Ｐ（ｎ）の上を追従するように舵角追従制御を実施している。目標走行経路算出部４０から地図点列Ｐ（ｎ）を通過するための目標走行経路Ｐａｔｈ_ｍａｐ（ｔ）がオフセット量算出部６０に入力されるが、ドライバ介入検出部５０によってドライバの介入は検出されていないため、オフセット量ｙｌ０_ｏｆｆｓｅｔ（ｔ）は保持される。

次に、時間ｔ＝ｔ１の時、ドライバ介入検出部５０によってドライバの介入が検出される。その後ｔ１＜時間ｔ≦ｔ２では、ドライバの介入が継続される。この時、図１１のステップＳ２２ａでは、自車両前方注視点Ｌｄ（ｔ）における目標走行経路Ｐａｔｈ_ｍａｐ（ｔ）との横位置偏差ｙｌｄ（ｔ）が次式４で算出され、図４のステップＳ４２により操舵アシスト制御が実施される。即ち、ドライバの意思により移動したい位置に移動している状態である。
本実施の形態では、次式４に示す自車両前方注視点Ｌｄ（ｔ）における目標走行経路Ｐａｔｈ_ｍａｐ（ｔ）との横位置偏差ｙｌｄ（ｔ）を基にオフセット量ｙｌ０_ｏｆｆｓｅｔ（ｔ）を算出し、基の目標走行経路Ｐａｔｈ_ｍａｐ（ｔ）に対するオフセット量としている。
図１２ではドライバの操舵介入時の横位置偏差ｙｌｄ（ｔ）の平均値をｙｌ０_ｏｆｆｓｅｔ（ｔ）として算出した動作を示す。

次に、時間ｔ＞ｔ２では、ドライバ介入検出部５０によって手動運転状態から自動運転状態に再度切り替えている。ここでは、図１１のステップＳ２４ａにより操舵介入中の横位置偏差ｙｌｄ（ｔ）の平均値の最終値であるオフセット量ｙｌ０_ｏｆｆｓｅｔ（ｔ２）が保持され、オフセット量ｙｌ０_ｏｆｆｓｅｔ（ｔ）として出力される。

図７の特許文献１を適用した場合の動作と比較すると、実施の形態２では、操舵介入後に反映させるオフセット量を、自車両位置との横位置偏差ｙｌ０（ｔ）ではなく自車両前方注視点における横位置偏差ｙｌｄ（ｔ）を基に算出しているため、操舵介入後の運転支援の動作が改善されていることがわかる。

実施の形態２においても、実施の形態１と同様に、目標操舵角算出部７０により目標操舵角Ｔａｒｇｅｔ_ｓｔｅｅｒ_ａｎｇｌｅ（ｔ）が算出される。目標走行経路算出部４０では車両位置方位検出部１０と道路地図データ２０の情報より、地図点列の上を走行するための経路である目標走行経路Ｐａｔｈ_ｍａｐ（ｔ）が次式５で表わされる。また、オフセット量算出部６０ではドライバの操舵介入により車線内を移動した際に算出されたオフセット量ｙｌ０_ｏｆｆｓｅｔ（ｔ）が出力される。ここで、目標走行経路Ｐａｔｈ_ｍａｐ（ｔ）に対して車両位置との横位置偏差ｙｌ０（ｔ）と経路曲率半径Ｗ_ｃｕｒｖ_ｍａｐ（ｔ）にオフセット量ｙｌ０_ｏｆｆｓｅｔ（ｔ）を反映した補正目標走行経路はＰａｔｈ_ｃｏｌｌｅｃｔ（ｔ）となり、次式６で表わされる。ただしｄＣ（ｔ）は経路曲率変化であり、Ｘは進行方向距離となる。

このように、実施の形態２に係る車両用制御装置１００は、オフセット量に自車両前方注視点における目標走行経路Ｐａｔｈ_ｍａｐ（ｔ）に対する横位置偏差ｙｌｄ（ｔ）を用いるため、角度偏差ｅｌO（ｔ）が残った状態であってもオフセット量を算出することができることより、より滑らかな状態遷移が可能になる。

また、実施の形態２において、オフセット量ｙｌ０_ｏｆｆｓｅｔ（ｔ）を、操舵介入中の前方注視点における目標走行経路との横位置偏差ｙｌｄ（ｔ）の平均値として算出したが、前記手法に限定するものではなく、切替時の最終値を用いる手法、あるいは条件付き範囲内での平均値を算出する手法にすることで、よりドライバの嗜好に沿ったオフセット量を算出することも可能である。

実施の形態３．
次に、実施の形態３に係る車両用制御装置について説明する。実施の形態３に係る車両用制御装置の構成は図１に示す実施の形態１と同様であるので図１を用いて説明し、重複説明を省略する。なお実施の形態３は、自動運転へ切り替わる際の最終値をオフセット量とする実施の形態を説明するものである。
図１３は、実施の形態３に係る車両用制御装置のオフセット量算出部６０の動作を示す図で、実施の形態１で説明した図３に相当する図である。なお、図１３は、実施の形態１の図２のステップＳ２０に相当するステップの詳細動作を示し、車両走行中に毎ステップ実行されるものである。また、その他のステップ、即ち、地図点列通過経路算出ステップ、目標操舵角算出ステップ、ステアリング制御ステップについては、実施の形態１で説明した図２のステップと同様であり、説明を省略する。

図１３のフローチャートにおいて、まず、ドライバ介入検出部５０でドライバの操舵介入の有無が判定される（ステップＳ２１ｂ）。
ステップＳ２１ｂでドライバの操舵介入が検出された場合、自車両位置と地図点列を通過する基の目標走行経路Ｐａｔｈ_ｍａｐ（ｔ）との横位置偏差ｙｌ０（ｔ）、あるいは角度偏差ｅｌO（ｔ）からオフセット量ｙ_ｏｆｆｓｅｔ（ｔ）を算出する（ステップＳ２２ｂ）。
その後、補正目標走行経路を算出するためのオフセット量ｙｌ０_ｏｆｆｓｅｔをステップＳ２２ｂで算出されたオフセット量ｙ_ｏｆｆｓｅｔ（ｔ）とすることによりオフセット量ｙｌ０_ｏｆｆｓｅｔが更新される（ステップＳ２３ｂ）。
また、ステップＳ２１ｂでドライバの操舵介入が検出されない場合（システムによる自動運転が継続している状態）、あるいはドライバによる操舵介入状態が中断される、つまり、ドライバの意思により手動運転状態から自動運転状態への移行が検出された場合には、オフセット量はこれまでの値が保持される（ステップＳ２４ｂ）。
そして、ステップＳ２３ｂもしくはステップＳ２４ｂで算出されるオフセット量と目標走行経路算出部４０で算出される地図点列通過経路より、補正目標走行経路Ｐａｔｈ_ｃｏｌｌｅｃｔ（ｔ）が算出され(ステップＳ２５ｂ)、目標操舵角算出部７０にて目標操舵角Ｔａｒｇｅｔ_ｓｔｅｅｒ_ａｎｇｌｅ（ｔ）が算出される（図２のステップＳ３０）。

図１４は、実施の形態３に係るオフセット量算出部６０の処理を時間の経過と共に説明する図で、横軸を時間ｔとし、車両走行軌跡、ドライバの操舵介入検出、操舵トルク、操舵角、オフセット量の相互の変移を示している。
図１４において、時間ｔ＜ｔ１では自車両１１０が地図点列Ｐ（ｎ）の上を追従するように舵角追従制御を実施している。目標走行経路算出部４０から地図点列Ｐ（ｎ）を通過するための目標走行経路Ｐａｔｈ_ｍａｐ（ｔ）がオフセット量算出部６０に入力されるが、ドライバ介入検出部５０によってドライバの介入は検出されていないため、オフセット量ｙｌ０_ｏｆｆｓｅｔ（ｔ）は保持される。

次に、時間ｔ＝ｔ１の時、ドライバ介入検出部５０によってドライバの操舵介入が検出される。その後ｔ１＜時間ｔ≦ｔ２では、ドライバの操舵介入が継続される。この時、図１３のステップＳ２２ｂでは、地図点列を通過する基の目標走行経路Ｐａｔｈ_ｍａｐ（ｔ）と自車両位置の横位置偏差ｙｌ０（ｔ）、あるいは角度偏差ｅｌ０（ｔ）からオフセット量ｙ_ｏｆｆｓｅｔ（ｔ）が算出され、図４のステップＳ４２により操舵アシスト制御が実施される。即ち、ドライバの意思により移動したい位置に移動している状態である。図１４においては、基の目標走行経路Ｐａｔｈ_ｍａｐ（ｔ）と自車両位置との横位置偏差ｙｌ０（ｔ）をオフセット量ｙｌ０_ｏｆｆｓｅｔ（ｔ）としている。

次に、時間ｔ＞ｔ２では、ドライバ介入検出部５０によって手動運転状態から自動運転状態に再度切り替えている。ここでは図１３のステップＳ２４ｂにより時間ｔ＝ｔ２の時のオフセット量ｙｌ０_ｏｆｆｓｅｔ（ｔ２）が保持され、オフセット量ｙｌ０_ｏｆｆｓｅｔ（ｔ）として出力される。

図１５は特許文献１に開示されるような従来の車両用制御装置を適用した場合の動作における別の例を示す図である。従来手法ではｔ２＜時間ｔ≦ｔ３において、オフセット量を反映させるか否かを判定する期間が設けられているため、その間は基の経路Ｐａｔｈ_ｍａｐ（ｔ）に対して自車両１１０が追従するような制御トルクが制御装置から発生することから、ドライバは制御トルクに逆らう方向のトルクを発生させる必要があり、不快感が生じてしまう。また、ドライバがオフセット反映判定期間より早く、操舵介入を止めてしまった場合、自車両１１０は基の目標走行経路Ｐａｔｈ_ｍａｐ（ｔ）に戻るように動き出してしまう(ドライバとの干渉)。
一方、実施の形態３に係る車両制御装置ではオフセット量を反映させるために時間の制限を設けておらず、操舵介入を止めた時点でのオフセット量を反映するため、従来の干渉を抑制することが可能である。

このように、実施の形態３においても、実施の形態１と同様に、目標操舵角算出部７０により目標操舵角Ｔａｒｇｅｔ_ｓｔｅｅｒ_ａｎｇｌｅ（ｔ）が算出される。目標走行経路算出部４０では車両位置方位検出部１０と道路地図データ２０の情報より、地図点列の上を走行するための経路である目標走行経路Ｐａｔｈ_ｍａｐ（ｔ）が次式７で表わされる。また、オフセット量算出部６０ではドライバの操舵介入により車線内を移動した際に算出されたオフセット量ｙｌ０_ｏｆｆｓｅｔ（ｔ）が出力される。ここで、目標走行経路Ｐａｔｈ_ｍａｐ（ｔ）に対して自車両位置との横位置偏差ｙｌ０（ｔ）と経路曲率半径Ｗ_ｃｕｒｖ_ｍａｐ（ｔ）にオフセット量ｙｌ０_ｏｆｆｓｅｔ（ｔ）を反映した補正目標走行経路はＰａｔｈ_ｃｏｌｌｅｃｔ（ｔ）となり、次式８で表わされる。ただしｄＣ（ｔ）は経路曲率変化であり、Ｘは進行方向距離となる。

このように、実施の形態３に係る車両用制御装置は、ドライバによる操舵介入が検出され自動運転から手動運転に切り替えられてから、ふたたび自動運転に切り替えられるまでに逐次オフセット量と補正目標走行経路を算出し、自動運転に切替える際は、逐次算出されるオフセット量の手動運転時の最終値をその後の自動運転に適用することで当該機能の利用範囲、あるいは利用条件が緩和されるため自動運転機能の利便性を向上させることができる。

また、実施の形態３においては、オフセット量ｙｌ０_ｏｆｆｓｅｔ（ｔ）を算出する際に、基の目標走行経路Ｐａｔｈ_ｍａｐ（ｔ）と自車両１１０との横位置偏差ｙｌ０（ｔ）をオフセット量ｙｌ０_ｏｆｆｓｅｔ（ｔ）として算出したが、前記手法に限定するものではなく、自車両１１０の角度偏差ｅｌ０（ｔ）も考慮して算出することにより、よりドライバの嗜好に沿ったオフセット量を算出することが可能である。

本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。

１０ 車両位置方位検出部、２０ 道路地図データ、３０ 車両センサ、４０ 目標走行経路算出部、５０ ドライバ介入検出部、６０ オフセット量算出部、７０ 目標操舵角算出部、８０ 操舵部、９０ 道路情報入力部、１００ 車両用制御装置、１１０ 自車両。

Claims (16)

1. 自車両と道路との相対位置を検出する道路情報入力部と、
   前記自車両を前記道路に沿って走行させるための目標走行経路を算出する目標走行経路算出部と、
   前記目標走行経路をトレースする自動操舵状態のときにドライバの操舵介入を検出するドライバ介入検出部と、
   前記ドライバ介入検出部がドライバの操舵介入を検出すると、前記目標走行経路に対するオフセット量を算出し、前記目標走行経路に対して前記オフセット量を反映させた補正目標走行経路を算出する補正目標走行経路算出部と、
   ドライバの操舵介入の終了後、自車両の状態から、前記補正目標走行経路をトレースするための目標操舵角を算出する目標操舵角算出部と、を備え、
   前記補正目標走行経路算出部は、ドライバの操舵介入継続中に得られる前記自車両の前方注視点における前記目標走行経路との横位置偏差に基づいて前記オフセット量を算出することを特徴とする車両用制御装置。
2. 自車両と道路との相対位置を検出する道路情報入力部と、
   前記自車両を前記道路に沿って走行させるための目標走行経路を算出する目標走行経路算出部と、
   前記目標走行経路をトレースする自動操舵状態のときにドライバの操舵介入を検出するドライバ介入検出部と、
   前記ドライバ介入検出部がドライバの操舵介入を検出すると、ドライバの操舵介入継続中に得られる前記目標走行経路に対するオフセット量を算出し、前記目標走行経路に対して前記オフセット量を反映させた補正目標走行経路を算出する補正目標走行経路算出部と、
   ドライバの操舵介入の終了後、自車両の状態から、前記補正目標走行経路をトレースするための目標操舵角を算出する目標操舵角算出部と、を備え、
   前記補正目標走行経路算出部は、ドライバの操舵介入が開始されてからドライバの操舵介入が終了して前記自動操舵状態へ戻るまでに算出される前記オフセット量のうちの最終値を前記自動操舵状態での前記補正目標走行経路を算出する際のオフセット量とすることを特徴とする車両用制御装置。
3. 自車両と道路との相対位置を検出する道路情報入力部と、
   前記自車両を前記道路に沿って走行させるための目標走行経路を算出する目標走行経路算出部と、
   前記目標走行経路をトレースする自動操舵状態のときにドライバの操舵介入を検出するドライバ介入検出部と、
   前記ドライバ介入検出部がドライバの操舵介入を検出すると、ドライバの操舵介入継続中に得られる前記目標走行経路に対するオフセット量を算出し、前記目標走行経路に対して前記オフセット量を反映させた補正目標走行経路を算出する補正目標走行経路算出部と、
   ドライバの操舵介入の終了後、自車両の状態から、前記補正目標走行経路をトレースするための目標操舵角を算出する目標操舵角算出部と、を備え、
   前記補正目標走行経路算出部は、ドライバの操舵介入継続中に得られる前記自車両の前方注視点における前記目標走行経路との横位置偏差に基づいて前記オフセット量を算出し、
   ドライバの操舵介入が開始されてからドライバの操舵介入が終了して前記自動操舵状態へ戻るまでに算出される前記オフセット量の最終値を前記自動操舵状態での前記補正目標走行経路を算出する際のオフセット量とすることを特徴とする車両用制御装置。
4. 前記ドライバ介入検出部は、前記ドライバによるハンドル操作の有無、および前記自車両の前方注視点における前記目標走行経路との横位置偏差にもとづいて、自動運転状態、またはドライバの操舵介入状態であるかを判定することを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の車両用制御装置。
5. 前記自車両の操舵トルク値を検出する車両センサを備えると共に、
   前記ドライバ介入検出部は、
   前記車両センサで検出された前記操舵トルク値と予め定められた第１の閾値を比較する第１の比較部と、前記第１の比較部の比較の結果、前記操舵トルク値が前記第１の閾値以下の場合、前記目標走行経路に対する前記自車両の前方注視点での横位置偏差の値と、予め定められた第２の閾値とを比較する第２の比較部と、前記第２の比較部での比較の結果、前記横位置偏差の値が前記第２の閾値以下の場合、前記ドライバの操舵介入はないものと判断する判断部と、を備えたことを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の車両用制御装置。
6. 前記補正目標走行経路算出部は、次式により前記オフセット量を算出することを特徴とする請求項１または３に記載の車両用制御装置。
   

   
7. 前記目標走行経路算出部は、次式により前記目標走行経路を算出することを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の車両用制御装置。
   

   
8. 前記補正目標走行経路算出部は、次式により前記補正目標走行経路を算出することを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の車両用制御装置。
   

   
9. 自車両と道路との相対位置を検出する第１のステップと、
   前記自車両を前記道路に沿って走行させるための目標走行経路を算出する第２のステップと、
   前記目標走行経路をトレースする自動操舵状態のときにドライバの操舵介入を検出する第３のステップと、
   前記第３のステップにおいてドライバの操舵介入を検出すると、前記目標走行経路に対するオフセット量を算出し、前記目標走行経路に対して前記オフセット量を反映させた補正目標走行経路を算出する第４のステップと、
   ドライバの操舵介入の終了後、自車両の状態から、前記補正目標走行経路をトレースするための目標操舵角を算出する第５のステップと、を備え、
   前記第４のステップは、
   ドライバの操舵介入継続中に得られる前記自車両の前方注視点における前記目標走行経路との横位置偏差に基づいて前記オフセット量を算出することを特徴とする車両用制御方法。
10. 自車両と道路との相対位置を検出する第１のステップと、
    前記自車両を前記道路に沿って走行させるための目標走行経路を算出する第２のステップと、
    前記目標走行経路をトレースする自動操舵状態のときにドライバの操舵介入を検出する第３のステップと、
    前記第３のステップにおいてドライバの操舵介入を検出すると、ドライバの操舵介入継続中に得られる前記目標走行経路に対するオフセット量を算出し、前記目標走行経路に対して前記オフセット量を反映させた補正目標走行経路を算出する第４のステップと、
    ドライバの操舵介入の終了後、自車両の状態から、前記補正目標走行経路をトレースするための目標操舵角を算出する第５のステップと、を備え、
    前記第４のステップは、
    ドライバの操舵介入が開始されてからドライバの操舵介入が終了して前記自動操舵状態へ戻るまでに算出される前記オフセット量の最終値を前記自動操舵状態での前記補正目標走行経路を算出する際のオフセット量とすることを特徴とする車両用制御方法。
11. 自車両と道路との相対位置を検出する第１のステップと、
    前記自車両を前記道路に沿って走行させるための目標走行経路を算出する第２のステップと、
    前記目標走行経路をトレースする自動操舵状態のときにドライバの操舵介入を検出する第３のステップと、
    前記第３のステップにおいて、ドライバの操舵介入を検出すると、ドライバの操舵介入継続中に得られる前記目標走行経路に対するオフセット量を算出し、前記目標走行経路に対して前記オフセット量を反映させた補正目標走行経路を算出する第４のステップと、
    ドライバの操舵介入の終了後、自車両の状態から、前記補正目標走行経路をトレースするための目標操舵角を算出する第５のステップと、を備え、
    前記第４のステップは、
    ドライバの操舵介入継続中に得られる前記自車両の前方注視点における前記目標走行経路との横位置偏差に基づいて前記オフセット量を算出し、
    ドライバの操舵介入が開始されてからドライバの操舵介入が終了して前記自動操舵状態へ戻るまでに算出される前記オフセット量の最終値を前記自動操舵状態での前記補正目標走行経路を算出する際のオフセット量とすることを特徴とする車両用制御方法。
12. 前記第３のステップは、前記ドライバによるハンドル操作の有無、および前記自車両の前方注視点における前記目標走行経路との横位置偏差にもとづいて、自動運転状態、またはドライバの操舵介入状態であるかを判定することを特徴とする請求項９から１１の何れか一項に記載の車両用制御方法。
13. 前記自車両の操舵トルク値を検出する第５のステップを備えると共に、
    前記第３のステップは、
    前記第５のステップで検出された前記操舵トルク値と予め定められた第１の閾値を比較する第１の手順と、前記第１の手順での比較の結果、前記操舵トルク値が前記第１の閾値以下の場合、前記目標走行経路に対する前記自車両の前方注視点での横位置偏差の値と、予め定められた第２の閾値とを比較する第２の手順と、前記第２の手順での比較の結果、前記横位置偏差の値が前記第２の閾値以下の場合、前記ドライバの操舵介入はないものと判断する第３の手順と、を備えたことを特徴とする請求項９から１２の何れか一項に記載の車両用制御方法。
14. 前記第４のステップは、次式により前記オフセット量を算出することを特徴とする請求項９または１１に記載の車両用制御方法。
    

    
15. 前記第２のステップは、次式により前記目標走行経路を算出することを特徴とする請求項９から１３の何れか一項に記載の車両用制御方法。
    

    
16. 前記第４のステップは、次式により前記補正目標走行経路を算出することを特徴とする請求項９から１３の何れか一項に記載の車両用制御方法。
    

    

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