JP6898636B2 - 車両の走行制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、操舵制御と車輪の制駆動力配分制御で発生するヨーモーメントにより目標コースに沿って走行する車線追従と車線からの逸脱を防止自在な車両の走行制御装置に関する。

近年、車両においては、操舵制御に加え車輪の制駆動力配分制御により車両にヨーモーメントを発生させ、目標コースに沿って走行する追従走行制御や車線逸脱を防止する逸脱防止制御等の運転支援制御や自動運転制御を実行する技術が開発され実用化されている。例えば、特開２０１６−１５０６８３号公報（以下、特許文献１）では、操舵アシスト機構と左右輪のトルクベクタリング機構を備え、運転支援制御のために操舵アシスト機構により与えられる操舵アシストトルクの目標値と、運転支援制御のためにトルクベクタリング機構により与えられる左右輪の制駆動力差の目標値とを運転者による操舵トルクに基づいて決定する車両の運転支援制御装置の技術が開示されている。

特開２０１６−１５０６８３号公報

ところで、車両にヨーモーメントを付加するには、上述の特許文献１に開示される運転支援制御装置のように操舵制御に加え、車輪の制駆動力配分制御で行うことが可能である。このような操舵制御と車輪の制駆動力配分制御とを備えた車両では、例えば、ドライバが操舵して走行しようとする目標コースからのずれを車輪の制駆動力配分制御により修正しながら走行すれば、スムーズな走行が可能である。しかしながら、車輪の制駆動力配分制御を上述のように補助的な特性で設定した場合、ドライバがステアリングホイールを保持していない自動運転の状態で、車輪の制駆動力配分制御により車両にヨーモーメントを付加している際に、例えば、急カーブ等を通過しようとする場合、車輪の制駆動力配分制御のみでは車両に付加するヨーモーメントが不足し、目標コースに沿って追従走行することが困難になる虞がある。また、ドライバにステアリングホイールの操作を促す必要もある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ドライバがステアリングホイールを操作して走行するときのスムーズな操舵感をそのままに、また、ドライバがステアリングホイールを操作していない自動運転の状態で、たとえ急カーブ等を通過する際においても、ドライバにステアリングホイールの操作を促しつつ車線から逸脱することなく目標コースに沿った車両の走行を可能とする車両の走行制御装置を提供することを目的としている。

本発明の車両の走行制御装置の一態様は、自車両の走行環境情報に基づいて目標コースが予め設定される車線からの自車両の逸脱を防止する制御量を算出する逸脱防止制御手段と、前記目標コースに沿って自車両を追従走行させる制御量を、車両に付加するヨーモーメントとして、自車両の幅方向における前記目標コースと自車位置とのズレ量と前記目標コースの進行方向と自車両の進行方向の角度のズレ量の少なくとも一方が無くなるようにフィードバック制御により算出する追従走行制御手段と、ドライバがステアリングホイールを保持していない自動運転の状態で、前記逸脱防止制御手段からの制御量に基づいて前記車線からの自車両の逸脱を防止するよう操舵制御し、前記ステアリングホイールを回転させる操舵制御手段と、前記自動運転の状態で、前記追従走行制御手段からのヨーモーメントを、車輪の制駆動力配分制御により車両に付加するヨーモーメント付加制御手段とを備えた。

本発明による車両の走行制御装置によれば、ドライバがステアリングホイールを操作して走行するときのスムーズな操舵感をそのままに、また、ドライバがステアリングホイールを操作していない自動運転の状態で、たとえ急カーブ等を通過する際においても、ドライバにステアリングホイールの操作を促しつつ車線から逸脱することなく目標コースに沿った車両の走行が可能となる。

本発明の実施の一形態に係る車両の全体構成図である。 本発明の実施の一形態に係る制御ユニットの機能ブロック説明図である。 本発明の実施の一形態に係る、Ｘ−Ｙ座標上における自車両及び車線と各パラメータの説明図である。 本発明の実施の一形態に係る、自車両の推定される車両軌跡と目標コースの車幅方向における位置のズレ量の説明図である。 本発明の実施の一形態に係る、各付加ヨーモーメントの特性マップで、図５（ａ）は自車両の幅方向における目標コースと自車位置とのズレ量に応じて設定される付加ヨーモーメントの特性マップの一例を示し、図５（ｂ）は自車両に作用する外乱により生じる自車両の幅方向における目標コースと自車位置とのズレ量に応じて設定される付加ヨーモーメントの特性マップの一例を示し、図５（ｃ）は目標コースの進行方向と自車両の進行方向の角度のズレ量に応じて設定される付加ヨーモーメントの特性マップの一例を示す。 本発明の実施の一形態に係る、車線追従から車線からの逸脱防止を経て車線追従に戻る制御の一例を示す説明図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

図１において、符号１は自車両を示し、符号２は自車両１の駆動系、符号３は自車両１の操舵系を示す。

駆動系２は、エンジン１１、クラッチ機構１２、第１モータ１３、変速機１４、減速装置１５、駆動輪（左前輪１６fl、右前輪１６fr）から構成される前輪駆動力伝達経路と、第２モータ１７、第３モータ１８、減速装置（左減速装置１９rl、右減速装置１９rr）及び駆動輪（左後輪２０rl、右後輪２０rr）から構成される後輪駆動力伝達経路とを備える４輪駆動可能な構成になっている。

前輪駆動力伝達経路では、エンジン１１及び第１モータ１３の駆動力が、変速機１４及び減速装置１５を介して前側の駆動輪（左前輪１６fl、右前輪１６fr）に伝達される。また、後輪駆動力伝達経路では、第２モータ１７の駆動力が、右減速装置１９rrを介して右後輪２０rrに伝達され、第３モータ１８の駆動力が、左減速装置１９rlを介して左後輪２０rlに伝達される。

第１モータ１３は、バッテリ装置２１に蓄えられている電力により駆動され、またエンジン１１の出力トルクによって回転して発電し、発電した電力をバッテリ装置２１に蓄電する。第２モータ１７及び第３モータ１８は、バッテリ装置２１の蓄電電力及び第１モータ１３で発電された電力のうちの少なくとも一方の電力により駆動される。

そして、エンジン制御部２２は、制御ユニット５０から出力されるエンジントルク指令値に基づいてスロットル開度を制御することでエンジン１１のトルクを制御する。変速機制御部２３は、制御ユニット５０から出力される変速指令値に基づいて変速機１４の変速比を制御する。バッテリ制御部２４は、バッテリ装置２１の電圧及び電流を検出してバッテリの充電状態（State of charge:SOC）を演算する。第１モータ制御部２５、ヨーモーメント付加制御手段としての第２モータ制御部２６及び第３モータ制御部２７は、制御ユニット５０から出力される第１モータトルク指令値、第２モータトルク指令値及び第３モータトルク指令値に基づいて、第１モータ１３、第２モータ１７及び第３モータ１８のトルクをそれぞれ制御する。

一方、自車両１の操舵系３は、ステアリングホイール３１から、ステアリングシャフト３１ａが延出されており、ステアリングシャフト３１ａの前端は、ユニバーサルジョイント３２ａ及びジョイント軸３２ｂから成るジョイント部３２を介してステアリングギヤボックス３４から突出されたピニオン軸３５と連結されている。

ステアリングギヤボックス３４からは、左前輪１６flに向けてタイロッド３６flが延出される一方、右前輪１６frに向けてタイロッド３６frが延出されている。タイロッド３６fl、３６frのタイロッドエンドは、ナックルアーム３７fl、３７frを介して、それぞれの側の車輪１６fl、１６frを回転自在に支持するアクスルハウジング３８fl、３８frと連結されている。

また、自車両１の操舵系３には、周知のラックアシスト型等の電動パワーステアリング機構３９が設けられている。この電動パワーステアリング機構３９のパワーステアリング用電動モータは、図示しないパワーステアリング用モータ駆動部により駆動され、パワーステアリング用モータ駆動部は操舵制御手段としての操舵制御部４０からの信号に基づいて制御される。

制御ユニット５０には、カメラ装置（ステレオカメラ、単眼カメラ、カラーカメラ等）、レーダ装置（レーザレーダ、ミリ波レーダ等）、ソナー等で構成され、自車両の走行する走行環境情報を検出し、走行環境を認識する走行環境認識装置４１、自車位置情報（緯度・経度、移動方向等）を検出して地図情報上に自車両位置の表示、及び、目的地までの経路誘導を行うナビゲーションシステム４２、車速Ｖを検出する車速センサ４３、操舵角δを検出する操舵角センサ４４、ヨーレートγを検出するヨーレートセンサ４５等のセンサ、スイッチが接続されている。

走行環境認識装置４１は、例えば、ステレオカメラで構成される場合、このステレオカメラは、車室内の天井前方に一定の間隔をもって取り付けられ、車外の対象を異なる視点からステレオ撮像する１組のカメラと、このカメラからの画像データを処理するステレオ画像処理装置とから構成されている。

走行環境認識装置４１のステレオ画像処理装置における、カメラからの画像データの処理は、例えば以下のように行われる。まず、カメラで撮像した自車両の進行方向の１組のステレオ画像対に対し、対応する位置のずれ量から距離情報を求め、距離画像を生成する。

白線等の車線区画線のデータの認識では、白線は道路面と比較して高輝度であるという知得に基づき、道路の幅方向の輝度変化を評価して、画像平面における左右の車線区画線の位置を画像平面上で特定する。この車線区画線の実空間上の位置（ｘ，ｙ，ｚ）は、画像平面上の位置（ｉ，ｊ）とこの位置に関して算出された視差とに基づいて、すなわち、距離情報に基づいて、周知の座標変換式より算出される。自車両の位置を基準に設定された実空間の座標系は、本実施の形態では、図３に示すように、カメラの中央真下の道路面を原点として、車両前後方向をＸ軸、車幅方向（車両横方向）をＹ軸、車高方向をＺ軸とする。このとき、ｚ＝０のｘ−ｙ平面は、道路が平坦な場合、道路面と一致する。道路モデルは、道路上の自車両の走行レーンを距離方向に複数区間に分割し、各区間における左右の車線区画線を所定に近似して連結することによって表現し、取得される。

また、走行環境認識装置４１は、三次元の距離分布を表す距離画像のデータを基に周知のグルーピング処理を行い、側壁データ、立体物データ等の枠（ウインドウ）と比較し、道路に沿って存在するガードレール、縁石等の側壁データを抽出すると共に、立体物を、歩行者、二輪車、四輪車（車両）、その他の立体物の種類に分類して抽出する。また、認識された車両の中で、例えば、自車両１に最も近く、同じ車両として設定時間以上連続して認識された車両を先行車として抽出する。これら立体物の情報としては、上述の立体物の種類、自車両からの距離、方向、中心位置の他に、当該立体物の自車両に最も近い部位の相対的な位置、速度、立体物の進行方向の自車両の進行方向に対するなす角度の各情報が入力される。

また、上述の車線区画線情報、立体物情報については、それぞれ信頼度が走行環境認識装置４１において設定され、これら信頼度情報も共に制御ユニット５０に入力される。

車線区画線情報の信頼度は、例えば、カメラにて撮像された画像上のレーンの中で判定された処理領域内に存在する車線区画線の特徴量が画像上で線上に並ぶ多さによって信頼度を算出する。エリアの中に理想的な直線実車線区画線がある場合に存在する車線区画線の特徴量の多さを１と設定し、まったく特徴量が存在しない場合、もしくは線上に並んでいると判定できない場合に０と設定される。そして、予め設定しておいた閾値以上の信頼度で車線が検出される場合に車線が存在すると判定する。

また、立体物の信頼度は、例えば、設定した領域内で検出された立体物が同じ立体物と連続して認識される時間に応じて設定され、同じ立体物と連続して認識されるほど信頼度が高く１に設定され、連続して認識される時間が少ないほど信頼度が低く０に設定される。そして、予め設定しておいた閾値以上の信頼度で立体物が検出される場合に立体物が存在すると判定される。立体物が存在すると認識された場合、立体物に関する情報の立体物の自車両に対する前後方向の位置、立体物の自車両に対する横方向の位置、立体物の進行方向の自車両の進行方向に対するなす角度は、検出される安定度（例えば、連続して認識される時間）に応じてそれぞれ信頼度が設定される。そして、それぞれのパラメータ毎に予め設定された信頼度の閾値以上の場合に、当該パラメータの検出が行われたと判定され、信頼度の閾値に達しない場合は、当該パラメータの検出が行われないと判定される。

また、ナビゲーションシステム４２は、周知のシステムであり、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星からの電波信号を受信して車両の位置情報（緯度、経度）を取得し、センサ３３から車速を取得し、また、地磁気センサあるいはジャイロセンサ等により、移動方向情報を取得する。そして、ナビゲーションシステム４２は、ナビゲーション機能を実現するための経路情報を生成するナビＥＣＵと、地図情報（サプライヤデータ、及び、所定に更新されたデータ）を記憶する地図データベース（以上、何れも図示せず）を備え、情報を報知装置（図示せず）から出力する。

ナビＥＣＵは、利用者によって指定された目的地までの経路情報を地図画像に重ねて報知装置で表示させるとともに、検出された車両の位置、速度、走行方向等の情報に基づき、車両の現在位置を報知装置上の地図画像に重ねて表示する。また、地図データベースには、ノードデータ、施設データ等の道路地図を構成するのに必要な情報が記憶されている。ノードデータは、地図画像を構成する道路の位置及び形状に関するものであり、例えば道路（車線）の幅方向中心点、道路の分岐点（交差点）を含む道路上の点（ノード点）の座標（緯度、経度）、当該ノード点が含まれる道路の方向、種別（例えば、高速道路、幹線道路、市道といった情報）、当該ノード点における道路のタイプ（直線区間、円弧区間（円弧曲線部）、クロソイド曲線区間（緩和曲線部））及びカーブ曲率（或いは、半径）のデータが含まれる。

そして、制御ユニット５０は、上述の各センサ４１〜４４からの各入力信号に基づき、目標コースが設定される車線からの逸脱を防止する逸脱防止制御の制御量（目標操舵トルクＴδ）を算出し、目標操舵トルクＴδは操舵制御部４０に出力して操舵制御する。また、目標コースに沿って自車両を追従走行させる追従走行制御の制御量（自車両に付加するヨーモーメントＭｚ）を算出し、この付加ヨーモーメントＭｚに基づき第２モータ１７に発生させるモータトルクＴrrと第３モータ１８に発生させるモータトルクＴrlを算出して第２モータ制御部２６と第３モータ制御部２７に出力する。

このため、制御ユニット５０は、図２に示すように、走行情報取得部５０ａ、逸脱防止制御部５０ｂ、車線追従制御部５０ｃから主要に構成されている。

走行情報取得部５０ａは、上述の各センサ４１〜４５からの各信号が入力され、逸脱防止制御と車線追従制御を行うのに必要な自車両１が走行する車線情報を取得すると共に、自車両１の走行状態を取得する。

具体的には、本実施の形態では、車線追従制御を行う自車両１の目標コースは車線中央に設定するものとし、車線について、以下の各パラメータが算出されている。

ここで、走行環境認識装置４１で認識された車線区画線から求めることができるパラメータの導出について、図３を基に説明する。

自車両１の左側の車線区画線は最小自乗法により、以下の（１）式により近似される。

ｙ＝ＡＬ・ｘ^２＋ＢＬ・ｘ＋ＣＬ …（１）
また、自車両１の右側の車線区画線は最小自乗法により、以下の（２）式により近似される。

ｙ＝ＡＲ・ｘ^２＋ＢＲ・ｘ＋ＣＲ …（２）
ここで、上述の（１）式、（２）式における、「ＡＬ」と「ＡＲ」は、それぞれの曲線における曲率を示し、左側の白線の曲率κｌは、２・ＡＬであり、右側の白線の曲率κｒは、２・ＡＲである。従って、車線中央を目標コースとした場合、目標コースの曲率κは、（κｌ＋κｒ）／２で算出される。

また、（１）式、（２）式における、「ＢＬ」と「ＢＲ」は、それぞれの曲線の自車両１の幅方向における傾きを示し、「ＣＬ」と「ＣＲ」は、それぞれの曲線の自車両１の幅方向における位置を示す。

このため、自車両１の走行車線（目標コース）に対して自車両１の進行方向がなす対車線ヨー角（以下、自車両１の対車線ヨー角）θyawを、上述の（１）、（２）の近似式により、以下の（３）式により算出する。

θyaw＝ｔａｎ^−１（（ＢＬ＋ＢＲ）／２） …（３）
また、現時点における車線の中央（目標コース）からの自車両位置である車線幅方向車両横位置ｙｖは、以下の（４）式により算出できる。

ｙｖ＝（ＣＬ＋ＣＲ）／２ …（４）
更に、車線区画線から自車両１までの距離Ｌは、例えば、以下の（５）式により算出される。

Ｌ＝（（ＣＬ−ＣＲ）−Ｗ）／２−ｙｖ …（５）
ここで、Ｗは車幅である。

また、予め設定する前方注視点（位置）における自車両１の幅方向における目標コースと自車位置とのズレ量Δｙは、図４に示すように、例えば、以下の（６）式により算出できる。

Δｙ＝（ｙｌ＋ｙｒ）／２−ｙvv …（６）
この（６）式において、ｙvvは車両の前方注視点（位置）（０，ｘｖ）のｘ座標における推定車両軌跡のｙ座標であり、前方注視点（０，ｘｖ）の前方注視距離（ｚ座標）であるｘｖは、本実施の形態では、ｘｖ＝ｔｃ・Ｖで算出される。ここで、ｔｃは予め設定しておいた予見時間であり、例えば、１．２secに設定されている。

従って、ｙvvは、車両の走行状態に基づいて車両の諸元や車両固有のスタビリティファクタＡｓ等を用いる場合には、例えば、以下の（７）式で算出することができる。
ｙvv＝（１／２）・（１／（１＋Ａｓ・Ｖ^２））・（δ／Ｌｗ）
・（ｔｃ・Ｖ）^２ …（７）
ここで、Ｌｗはホイールベースである。また、（６）式における、ｙｌは前方注視点（０，ｘｖ）のｘ座標における左車線区画線のｙ座標であり、ｙｒは前方注視点（０，ｘｖ）のｘ座標における右車線区画線のｙ座標である。

尚、上述のｙvvは、車速Ｖやヨーレートγを用いて、以下の（８）式で算出することもでき、或いは、画像情報を基に、以下の（９）式で算出することもできる。
ｙvv＝（１／２）・（γ／Ｖ）・（Ｖ・ｔｃ）^２ …（８）
ｙvv＝（１／２）・κ・（Ｖ・ｔｃ）^２ …（９）
尚、ｔｃをゼロに設定した場合、Δｙは、図３中に示すように、現時点における目標コースと自車両１との位置のズレ量と同値になる。

こうして、走行情報取得部５０ａで算出された逸脱防止制御と車線追従制御を行うのに必要な自車両１が走行する車線情報は、上述の各センサ４１〜４５からの各信号と共に、逸脱防止制御部５０ｂ、車線追従制御部５０ｃに出力される。

逸脱防止制御部５０ｂは、車線が認識されている場合に、例えば、以下の（１０）式により、現在の走行状態で車線から逸脱する車線逸脱予想時間ｔ_tlcを算出する。

ｔ_tlc＝（Ｌ−ｙ_offset）／（Ｖ・ｓｉｎ（θyaw） …（１０）
ここで、ｙ_offsetは、例えば、路面カント、道路幅、車線曲率等の条件により、予め実験・計算等により設定しておいたマップやテーブルを参照して設定する値である。そして、車線逸脱防止目標旋回量（本実施の形態では、車線逸脱防止目標ヨーレート）γtLを、例えば、以下の（１１）式により算出する。

γtL＝−θyaw／ｔ_tlc …（１１）
尚、車線が認識されていない場合は、車線逸脱防止目標ヨーレートγtLを０（γtL＝０）に設定する。

逸脱防止制御部５０ｂは、上述の（１１）式により算出される車線逸脱防止目標ヨーレートγtLを基に、例えば、以下の（１２）式により、目標操舵トルクＴδを算出し、操舵制御部４０に出力する。

Ｔδ＝Ｇtff・γtL＋Ｇtfbp・（γtL−γ）＋Ｇtfbd・ｄ（γtL−γ）／ｄｔ
＋Ｇtfbi・∫（γtL−γ）ｄｔ …（１２）
ここで、Ｇtffは予め実験、計算等により設定しておいたフィードフォワードゲイン、Ｇtfbp、Ｇtfbd、Ｇtfbiはそれぞれ予め実験、計算等により設定しておいたフィードバックゲインである。

このように、逸脱防止制御部５０ｂは、逸脱防止制御手段として設けられている。

車線追従制御部５０ｃは、走行情報取得部５０ａからの情報を基に、自車両１を目標コース（本実施の形態では車線中央）に沿って走行させるために自車両１に付加するヨーモーメントＭｚを、例えば、以下の（１３）式により算出する。

Ｍｚ＝Ｍzy＋Ｍziy＋Ｍzθ …（１３）
ここで、Ｍzyは、予め設定する前方注視点（位置）における自車両の幅方向における目標コースと自車位置とのズレ量Δｙに応じて設定される付加ヨーモーメントであり、例えば、予め実験、計算等により図５（ａ）のマップに示す特性で設定される。また、Ｍziyは、自車両に作用する外乱により生じる自車両の幅方向における目標コースと自車位置とのズレ量に応じて設定される付加ヨーモーメントであり、例えば、予め実験、計算等により図５（ｂ）のマップに示す特性で設定される。尚、本実施の形態では、自車両に作用する外乱により生じる自車両の幅方向における目標コースと自車位置とのズレ量は、例えば、「∫（Δｙ）ｄｔ」のΔｙを積分することにより算出する。更に、Ｍzθは、目標コースの進行方向と自車両の進行方向の角度のズレ量θyawに応じて設定される付加ヨーモーメントであり、例えば、予め実験、計算等により図５（ｃ）のマップに示す特性で設定される。

そして、車線追従制御部５０ｃは、前述の（１３）式で算出した自車両１に付加するヨーモーメントＭｚ（反時計回りを「＋」として）に基づいて、例えば、以下の（１４）、（１５）式により、第３モータ１８に発生させるモータトルクＴrlと、第２モータ１７に発生させるモータトルクＴrrを算出し、モータトルクＴrlは第３モータ制御部２７に、モータトルクＴrrは第２モータ制御部２６に出力する。

Ｔrl＝−（ｒｔ／ｄ）・Ｍｚ …（１４）
Ｔrr＝＋（ｒｔ／ｄ）・Ｍｚ …（１５）
ここで、ｒｔはタイヤ半径、ｄはトレッドである。

このように、車線追従制御部５０ｃは、追従走行制御手段として設けられている。そして、車線追従制御部５０ｃによる制御量（ヨーモーメントＭｚ）は、前述の（１３）式からも明らかなように、予め設定する前方注視点（位置）における自車両の幅方向における目標コースと自車位置とのズレ量Δｙ、自車両に作用する外乱により生じる自車両の幅方向における目標コースと自車位置とのズレ量「∫（Δｙ）ｄｔ」、及び、目標コースの進行方向と自車両の進行方向の角度のズレ量θyawに応じたフィードバック制御により算出される制御量となっている。

このように、本発明の実施の形態によれば、目標コースが設定される車線からの逸脱を防止する逸脱防止制御の制御量（目標操舵トルクＴδ）を算出し、目標操舵トルクＴδは操舵制御部４０に出力して操舵制御する。また、目標コースに沿って自車両を追従走行させる追従走行制御の制御量（自車両に付加するヨーモーメントＭｚ）を算出し、この付加ヨーモーメントＭｚに基づき第２モータ１７に発生させるモータトルクＴrrと第３モータ１８に発生させるモータトルクＴrlを算出して第２モータ制御部２６と第３モータ制御部２７に出力する。

以上の自動運転制御により、車線追従制御から、逸脱防止制御を経て、再び車線追従制御に戻る制御の一例を図６で説明する。

まず、車輪の制駆動力配分制御により自車両にヨーモーメントＭｚを付加して目標コースに沿って走行するように車線追従制御が実行されているＱ１の時点で、図６中の矢印で示すような車線からの逸脱が予測されると、車線からの逸脱を防止する逸脱回避経路の車線逸脱防止目標ヨーレートγtLが算出されて、該車線逸脱防止目標ヨーレートγtLに応じた目標操舵トルクＴδで、Ｑ２点に示すように、目標操舵トルクＴδで操舵制御される。このため、ドライバがステアリングホイールを保持していない自動運転の状態で、車輪の制駆動力配分制御により車両にヨーモーメントを付加している際に、例えば、急カーブ等を通過しようとする場合、車輪の制駆動力配分制御のみでは車両に付加するヨーモーメントが不足し、目標コースに沿って追従走行することが困難になり、車線からの逸脱が予測されるような状況においも、自動的操舵制御が行われ、車線からの逸脱が確実に防止される。また、ステアリングホイールの回転により、ドライバは操舵の必要性を知ることができ、ドライバに操舵を促すことができる。その後、車線からの逸脱が防止され、ドライバの操舵が行われて図６中のＱ３点、Ｑ４点と進むと、逸脱防止による操舵制御は小さくなり、車輪の制駆動力配分制御により自車両にヨーモーメントＭｚを付加して目標コースに沿って走行するように車線追従制御が実行され、ドライバが違和感の無い走行をスムーズに行うことができる。

尚、本実施の形態では、エンジンと３つの電動モータを備えたハイブリッド車を例に説明したが、これに限ること無く、例えば、４輪にインホイールモータを備えた電動自動車や、他の形式のハイブリッド車等であっても、左右輪間の制駆動力差により車両にヨーモーメントを付加することができる車両であれば、本発明を適用できることは言うまでも無い。

１ 自車両
２ 駆動系
３ 操舵系
１１ エンジン
１２ クラッチ機構
１３ 第１モータ
１４ 変速機
１５ 減速装置
１６fl、１６fr 駆動輪
１７ 第２モータ
１８ 第３モータ
１９rl、１９rr 減速装置
２０rl、２０rr 駆動輪
２１ バッテリ装置
２２ エンジン制御部
２３ 変速機制御部
２４ バッテリ制御部
２５ 第１モータ制御部
２６ 第２モータ制御部（ヨーモーメント付加制御手段）
２７ 第３モータ制御部（ヨーモーメント付加制御手段）
３１ ステアリングホイール
３１ａ ステアリングシャフト
３２ ジョイント部
３４ ステアリングギヤボックス
３５ ピニオン軸
３８fl、３８fr アクスルハウジング
３９ 電動パワーステアリング機構
４０ 操舵制御部（操舵制御手段）
４１ 前方環境認識装置
４２ ナビゲーションシステム
４３ 車速センサ
４４ 操舵角センサ
４５ ヨーレートセンサ
５０ 制御ユニット
５０ａ 走行情報取得部
５０ｂ 逸脱防止制御部（逸脱防止制御手段）
５０ｃ 車線追従制御部（追従走行制御手段）

Claims (1)

1. 自車両の走行環境情報に基づいて目標コースが予め設定される車線からの自車両の逸脱を防止する制御量を算出する逸脱防止制御手段と、
   前記目標コースに沿って自車両を追従走行させる制御量を、車両に付加するヨーモーメントとして、自車両の幅方向における前記目標コースと自車位置とのズレ量と前記目標コースの進行方向と自車両の進行方向の角度のズレ量の少なくとも一方が無くなるようにフィードバック制御により算出する追従走行制御手段と、
   ドライバがステアリングホイールを保持していない自動運転の状態で、前記逸脱防止制御手段からの制御量に基づいて前記車線からの自車両の逸脱を防止するよう操舵制御し、前記ステアリングホイールを回転させる操舵制御手段と、
   前記自動運転の状態で、前記追従走行制御手段からのヨーモーメントを、車輪の制駆動力配分制御により車両に付加するヨーモーメント付加制御手段と、
   を備えたことを特徴とする車両の走行制御装置。

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