JP7077819B2 - 車両制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両制御装置に関し、特に操舵アシスト技術に関する。

自動車等の車両には、事故未然防止技術の一種として、車線逸脱回避のための操舵アシスト技術が適用されたものがある。例えば、車両において、車線を逸脱しそうになった場合に、操舵力を付与して車両が車線から逸脱するのを防止する技術が特許文献１に開示されている。

特許文献１に開示の技術では、車載カメラにより車道外側線（区画線）と路端とを検出し、当該車道外側線と路端との間の幅に応じて車道外側線の内側（車線側）に操舵力の付与開始位置を設定することとしている。

特許文献１に開示の技術では、車両が車道外側線に近付いた場合に車両を車線の内側に戻そうとする操舵力が付与されることにより、車両が車道外側線よりも路端側へと逸脱するのを抑制することができる。

特開２０１７－１７４０１７号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示の技術では、運転者に対して違和感および煩わしさを覚えさせ、強いストレスを与える場合が生じ得る。具体的に、特許文献１に開示の技術では、車道外側線に対して略一定の間隔を維持した状態で車線を車両が走行している状況において、車道外側線と路端との間の幅が変化する度に逸脱回避のための操舵力が付与されたり、あるいは、付与される操舵力が変化したりする。このような事態が生じ得る特許文献１に開示の技術では、運転者が違和感を覚えたり煩わしさを覚えたりすることとなり、運転者が強いストレスを受ける原因となり得る。

本発明は、上記のような問題の解決を図ろうとなされたものであって、路外への逸脱を抑制することにより事故を未然に防ぎながら、運転者に対して違和感および煩わしさを覚えさせることなく、ストレスを与え難い車両制御装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る車両制御装置は、走行状況に応じて、車両が路外に逸脱するのを抑制するための操舵力を前記車両に付与する車両制御装置であって、前記車両への前記操舵力を生成する操舵力生成部と、前記車両の一方側の側方において、当該車両の走行方向に沿って延びる区画線を検出する区画線検出部と、前記一方側の側方であって、前記区画線よりも前記車両の外側に隣接し、且つ、前記走行方向に沿って延びる路端を検出する路端検出部と、前記区画線検出部および前記路端検出部からの各検出結果を逐次取得し、当該取得した検出結果に基づき前記操舵力生成部に対して前記車両への前記操舵力の付与を指令する車両制御部と、を備え、前記車両制御部は、前記車両が前記区画線よりも前記路端側に逸脱した場合に、第１操舵特性に基づく前記操舵力である第１操舵力を付与するように前記操舵力生成部に指令する第１操舵力付与部と、前記車両が前記区画線よりも前記路端側に逸脱した場合に、前記第１操舵特性とは異なる第２操舵特性に基づき、前記第１操舵力よりも大きい前記操舵力である第２操舵力を付与するように前記操舵力生成部に指令する第２操舵力付与部と、を有し、前記第１操舵力は、前記区画線における前記路端の側の外端を基点に付与される操舵力であり、前記第２操舵力は、前記路端を基準とし、前記外端と前記路端との間の箇所を基点に付与される操舵力であり、前記車両制御部は、前記区画線と前記路端との間の路側帯の幅に応じて、前記区画線から、当該区画線と前記路端との間の所定箇所までの範囲に前記車両の側端が位置する場合に前記第１操舵力を前記操舵力生成部に生成させ、前記所定箇所から前記路端までの範囲に前記車両の前記側端が位置する場合に前記第２操舵力を前記操舵力生成部に生成させる第１操舵制御と、前記区画線から前記路端までの範囲に前記車両の前記側端が位置する場合に前記第２操舵力を前記操舵力生成部に生成させる第２操舵制御と、を選択的に実行する。

上記の車両制御装置では、車両が区画線を路端側に逸脱した場合に、車両制御部が操舵力を付与するように操舵力生成部に指令することとしている。このため、車両が車線（レーン）内を走行している範囲では操舵力が付与されることはなく、制御の不必要な介入を防止し、運転者が違和感や煩わしさを覚えるのを抑制し、運転中でのストレスを与え難い。即ち、上記車両制御装置では、車両が車線（レーン）内を走行している限りにおいては、上記特許文献１に開示の技術のような操舵力の付与はなされず、路側帯の幅が変化しても不必要な操舵力の付与や変化を生じない。

また、上記の車両制御装置では、第１操舵力の付与が区画線の外端を基点としてなされ、第２操舵力の付与が路端を基準とし、区画線の外端と路端との間の箇所を基点としてなされるので、操舵制御の不必要な制御の介入を防止しながら高い安全性を確保することができる。即ち、車両の側端が区画線上にあるような場合には操舵力は付与されず、区画線よりも路端側に逸脱してはじめて操舵力の付与が開始されるので、不必要に操舵力の付与がなされるのを防止することができる。
また、上記の車両制御装置では、路側帯の幅に応じて、第１操舵制御と第２操舵制御とを選択的に実行することとしているので、走行状況に応じて制御方法を選択することで、操舵制御の介入をできる限り最小限にとどめながら、高い安全性を確保することができる。
具体的には、路側帯の幅が比較的広い（相対的に広い）場合には、上記第１操舵制御を実行することで、区画線の側から路端の側に向けて、先ず第１操舵力を付与し、次に第２操舵力を付与することとしているので、車両の逸脱度合に応じた最小限での制御の介入で高い安全性を確保することができる。一方、路側帯の幅が比較的狭い（相対的に狭い）場合には、車両が区画線を逸脱した当初から第２操舵力を付与することとしているので、高い安全性を確保することができる。

従って、上記車両制御装置では、路外への逸脱を抑制することにより事故を未然に防ぎながら、運転者に対して違和感および煩わしさを覚えさせることなく、ストレスを与え難い。

上記態様に係る車両制御装置において、前記車両制御部は、前記第１操舵制御の実行において、前記路側帯の幅が広い程、前記所定箇所を前記路端の側に設定し、前記路側帯の幅が狭い程、前記所定箇所を前記区画線の側に設定する、切換箇所設定部をさらに有する、とすることもできる。

上記構成を採用する車両制御装置では、第１操舵特性に基づく第１操舵力の付与領域と、第２操舵特性に基づく操舵力の第２付与領域と、を上記所定箇所で切り換えることとしているので、車両がより路端側に寄った場合に、明確に強い第２操舵力を付与し、高い安全性を確保することができる。

上記態様に係る車両制御装置において、前記第１操舵特性および前記第２操舵特性のそれぞれは、前記区画線の側から前記路端の側に向けて前記操舵力が漸増する操舵力上昇部を有する、とすることもできる。

上記構成を採用する車両制御装置では、区画線の側から路端の側に向けて車両が逸脱して行く際に、操舵力が漸増するようになっているので、区画線を逸脱した直後に一気に大きな操舵力が働く場合に比べて、運転者のストレスを抑制することができる。

上記態様に係る車両制御装置において、前記車両制御部は、前記車両が前記路端に近接する状態まで逸脱した場合に、車速の減速および警報の発報の少なくとも一方を実行する、とすることもできる。

上記構成を採用する車両制御装置では、車両が路端に近接した場合に、路外への逸脱を防止するために車速の減速および警報の発報の少なくとも一方を実行することで、より高い安全性を確保することができる。

上記態様に係る車両制御装置において、前記車両には、車室外の撮像が可能な撮像装置を備え、前記撮像装置は、前記区画線検出部と前記路端検出部との機能を兼ね備える、とすることもできる。

上記構成を採用する車両制御装置では、撮像装置が区画線検出部と路端検出部としての機能を兼ね備えることで、各部で別々の装置を設ける場合に比べて、車両の製造コストを低減することができる。また、車両における外側線検出部と路端検出部とを設けるためのスペースを小さく抑えることができる。

上記の各態様では、路外への逸脱を抑制することにより事故を未然に防ぎながら、運転者に対して違和感および煩わしさを覚えさせることなく、ストレスを与え難い。

実施形態に係る車両の概略構成を示す模式図である。 車両の制御構成を示すブロック図である。 車室外カメラによる区画線および路端の検出を説明するための模式図である。 車両と区画線および路端との位置を示す模式図である。 コントロールユニットが実行する第１操舵制御を示すフローチャートである。 区画線および路端の位置と、付与される操舵トルクとの関係を示す模式図である。 （ａ）は、車両が区画線を超えて路側帯へと逸脱し始めた状態を示す模式図であり、（ｂ）は、車両が路側帯をさらに路端側へと逸脱した状態を示す模式図である。 コントロールユニットが実行する第２操舵制御を示すフローチャートである。 路側帯幅が所定幅よりも狭い場合の、区画線および路端の位置と、付与される操舵トルクとの関係を示す模式図である。 コントロールユニットによる第１操舵制御と第２操舵制御との選択方法を示すフローチャートである。 テーブル格納部に格納された参照テーブルを示す模式図である。 （ａ）は、路側帯の幅が相対的に広い場合の、区画線および路端の位置と、第１操舵特性および第２操舵特性とを示す模式図であり、（ｂ）は、路側帯の幅が図１２（ａ）に示す状態よりも狭い場合の、区画線および路端の位置と、第１操舵特性および第２操舵特性とを示す模式図である。

以下では、本発明の実施形態について、図面を参酌しながら説明する。なお、以下で説明の形態は、本発明の一例であって、本発明は、その本質的な構成を除き何ら以下の形態に限定を受けるものではない。

なお、以下の説明で用いる図において、「Ｆｒ」は自車両の前方（進行方向）、「Ｒｅ」は自車両の後方、「Ｌｅ」は自車両の左方、「Ｒｉ」は自車両の右方を示す。

［実施形態］
１．車両１の概略構成
本実施形態に係る車両１の概略構成について、図１および図２を用いて説明する。

図１に示すように、車両１は、動力源としてのエンジン２を備える。本実施形態に係る車両１では、エンジン２の一例として、多気筒のガソリンエンジンを採用している。

エンジン２には変速機３が接続されており、変速機３には、デファレンシャルギヤ４が接続されている。デファレンシャルギヤ４からは、左右方向に向けてドライブシャフト５が延びている。ドライブシャフト５の端部には、左右の前輪６ｌ，６ｒが取り付けられている。

ドライブシャフト５には、左前輪６ｌに近い部分に左前ブレーキ７ｌが設けられ、右前輪６ｒに近い部分に右前ブレーキ７ｒが設けられている。

車両１の後方には、左右の後輪８ｌ，８ｒが配置されている。左右の後輪８ｌ，８ｒのそれぞれは、図示を省略するリヤアームに取り付けられている。そして、左後輪８ｌを軸支するシャフト（図示を省略）には左後ブレーキ９ｌが設けられ、右後輪８ｒを軸支するシャフト（図示を省略）には右後ブレーキ９ｒが設けられている。

図１に示すように、車両１の車室内における運転席の前方部分には、ステアリングハンドル１０が配置されている。ステアリングハンドル１０は、ステアリングシャフト１１の先端部分に取り付けられている。ステアリングシャフト１１の他端は、ステアリングギヤ１２に接続されている。また、ステアリングシャフト１１には、ステアリングアクチュエータ１４が接続されており、ステアリングシャフト１１に対して操舵トルク（操舵力）を付与可能となっている。即ち、車両１では、ステアリングアクチュエータ１４が操舵力を生成する操舵力生成部として機能する。

ステアリングギヤ１２には、タイロッド１３が接続されている。タイロッド１３の左右への移動に伴い、前輪６ｌ，６ｒの向きが変更される。

図１に示すように、車両１には、３つのレーダ１５，１６，１７と車室外カメラ（撮像装置）１８とが設けられている。３つのレーダ１５，１６，１７の内、レーダ１５は、車両１の前方部分に配置され、残りの２つのレーダ１６，１７は、車両１の側部に配置されている。これらレーダ１５，１６，１７は、自車両（車両１）の周囲の車両の検出や、車両１と周囲の車両との相対速度および相対距離を検出する機能を有する。

車室外カメラ１８については、車両１の前方における区画線および路端の検出を行う。即ち、本実施形態に係る車両１において、走行する車線の両側の区画線（車道外側線、車道中央線など）を検出する区画線検出部（車道外側線検出部、車道中央線検出部）であり、且つ、区画線の路外側に位置する路端を検出する路端検出部である。

また、車両１には、地図情報格納部１９が設けられている。地図情報格納部１９は、車両１が走行する道路に関する情報などが格納されている。地図情報格納部１９に格納された地図情報には、道路における車線情報も含まれている。

また、車両１には、乗車する乗員に警報の発報が可能な警報機２０が設けられている。さらに、車両１には、コントロールユニット（車両制御部）２１も設けられている。コントロールユニット２１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成されたマイクロプロセッサを有して構成されているとともに、図１および図２に示すように、レーダ１５，１６，１７、車室外カメラ１８、および地図情報格納部１９などと接続されており、各種情報を受け付ける構成となっている。

また、コントロールユニット２１は、受け付けた情報を基に、エンジン２、ステアリングアクチュエータ１４、警報機２０、およびブレーキ７ｌ，７ｒ，９ｌ，９ｒに対して指令することができるようになっている。

さらに、図２に示すように、コントロールユニット２１は、第１操舵トルク付与部（第１操舵力付与部）２１１、第２操舵トルク付与部（第２操舵力付与部）２１２、特性切換箇所設定部（切換箇所設定部）２１３、およびテーブル格納部２１４を有する。これらについては、後述する。

２．車室外カメラ１８による区画線ＤＬ_Ｌ，ＤＬ_Ｒおよび路端Ｅ_ＲＬの検出
車室外カメラ１８による区画線ＤＬ_Ｌ，ＤＬ_Ｒおよび路端Ｅ_ＲＬの検出について、図３を用いて説明する。図３は、車室外カメラ１８による区画線ＤＬ_Ｌ，ＤＬ_Ｒおよび路端Ｅ_ＲＬの検出を説明するための模式図である。

図３に示すように、車両１のフロントウインドシールドの車室内側に設けられた車室外カメラ１８は、車両１の前方側の範囲θ_１８の検出が可能となっている。

ここで、本実施形態では、一例として、車両１は左側の走行車線（レーン）ＬＮを走行している。そして、車線ＬＮの左側には、左側区画線（車道外側線）ＤＬ_Ｌが設けられ、車線ＬＮの右側には、右側区画線（車道中央線）ＤＬ_Ｒが設けられている。また、車道外側線ＤＬ_Ｌのさらに左側には、路端ＥＲ_Ｌが存在する。

車室外カメラ１８は、車道外側線ＤＬ_Ｌおよび車道中央線ＤＬ_Ｒと、路端ＥＲＬと、を少なくとも検出できる。なお、車室外カメラ１８での車道外側線ＤＬ_Ｌおよび車道中央線ＤＬ_Ｒの検出では、各区画線ＤＬ_Ｌ，ＤＬ_Ｒの外端Ｅ_ＤＬＬ，Ｅ_ＤＬＲも検出可能となっている。

なお、路端Ｅ_ＲＬは、車道外側線ＤＬ_Ｌよりも左側（外側）の路側帯と、路外ＯＲとの境界である。路端Ｅ_ＲＬについては、コントロールユニット２１に道路状況に応じた種々の形態が格納されており、最終的には、コントロールユニット２１が、地図情報格納部１９から取得した道路情報なども参酌して、路端Ｅ_ＲＬであることを判定する。

３．車両１の走行状況
次に、一例として仮定する、車両１の走行状況について、図４を用いて説明する。図４は、車両１を後方から見た状態で、車両１と区画線ＤＬ_Ｌ，ＤＬ_Ｒおよび路端Ｅ_ＲＬとの位置を示す模式図である。

図４に示すように、車両１は、車線ＬＮを走行している。そして、車室外カメラ１８により検出された車道外側線ＤＬ_Ｌが車両１の左側に存在し、さらに左側に路端Ｅ_ＲＬが存在する。本実施形態では、一例として、路端Ｅ_ＲＬよりも外側の路外ＯＲが縁石により、車線ＬＮや車道外側線ＤＬ_Ｌと路端Ｅ_ＲＬとの間の路側帯よりも一段高くなっている。また、車道中央線ＤＬ_Ｒが、車両１の右側に存在する。

車両１の左側の側端（車両１の側端）である車両左側端Ｅ_ＶＣＬと車道外側線ＤＬ_Ｌの左側区画線外端Ｅ_ＤＬＬとの間の幅は、Ｗ１Ｌである。また、車両１における車両左側端Ｅ_ＶＣＬと路端Ｅ_ＲＬとの間の幅は、Ｗ２Ｌである。そして、図４に示す状況においては、路側帯の幅はＷ３Ｌ（＝Ｗ２Ｌ－Ｗ１Ｌ）である。

一方、車両１の右側の外端である車両右側端Ｅ_ＶＣＲと車道中央線ＤＬ_Ｒの右側区画線外端Ｅ_ＤＬＲとの間の幅は、Ｗ１Ｒである。

４．路側帯の幅Ｗ３Ｌが相対的に広い場合の操舵制御（第１操舵制御）
コントロールユニット２１が路側帯の幅Ｗ３Ｌが相対的に広いと判断した場合の操舵制御（第１操舵制御）について、図５から図７を用いて説明する。図５は、コントロールユニット２１が実行する第１操舵制御を示すフローチャートであり、図６は、車道外側線ＤＬ_Ｌおよび路端Ｅ_ＲＬの位置と、付与される操舵トルクとの関係を示す模式図であり、図７（ａ）は、車両１が車道外側線ＤＬ_Ｌを超えて路側帯へと逸脱し始めた状態を示す模式図であり、図７（ｂ）は、車両１が路側帯をさらに路端Ｅ_ＲＬ側へと逸脱した状態を示す模式図である。

図５に示すように、コントロールユニット２１は、車室外カメラ１８からの検出結果（車道外側線ＤＬ_Ｌ、車道中央線ＤＬ_Ｒ、および路端Ｅ_ＲＬの各検出結果）を取得する（ステップＳ１）。コントロールユニット２１は、取得した検出結果を基に、図４に示す各値Ｗ１Ｌ，Ｗ１Ｒ，Ｗ２Ｌ，Ｗ３Ｌを算出する。そして、図５に示すフローチャートは、算出した値Ｗ３Ｌ（路側帯の幅）が予め規定された所定値よりも広い場合にコントロールユニット２１が実行する制御を示すものである。

図５に戻って、コントロールユニット２１は、車両左側端Ｅ_ＶＣＬが車道外側線ＤＬ_Ｌを路端Ｅ_ＲＬ側にはみ出したか（逸脱したか）否かを判定する（ステップＳ２）。コントロールユニット２１は、車両左側端Ｅ_ＶＣＬが車道外側線ＤＬ_Ｌを路端Ｅ_ＲＬ側に逸脱していないと判定した場合には（ステップＳ２：Ｎｏ）、リターンする。

一方、コントロールユニット２１は、車両左側端Ｅ_ＶＣＬが車道外側線ＤＬ_Ｌを路端Ｅ_ＲＬ側に逸脱したと判定した場合には（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、第１操舵トルク付与部２１１がステアリングアクチュエータ１４に対して第１操舵特性に基づく操舵トルク（第１操舵力）を付与するように指令する（ステップＳ３）。指令を受けたステアリングアクチュエータ１４は、図７（ａ）に示すように、矢印Ａのように路端Ｅ_ＲＬ側に逸脱しようとする車両１を、矢印ＳＴ１のように車線ＬＮの中央側へと戻すように操舵トルクをかける。

第１操舵特性ＣＨ１は、図６に示すように、車道外側線ＤＬ_Ｌの左側区画線外端Ｅ_ＤＬＬを基点に、路端Ｅ_ＲＬに向けた方向での位置に対応して操舵トルクが設定された特性である。具体的に、第１操舵特性ＣＨ１は、左側区画線外端Ｅ_ＤＬＬから箇所Ｐ２までの範囲において第１トルク値ＴＯ１まで漸増するトルク上昇部（操舵力上昇部）Ｌ１と、箇所Ｐ２から箇所（特性切換箇所）Ｐ１までの範囲において、第１トルク値ＴＯ１が維持されるトルク維持部Ｌ２と、を有する。

なお、図６に示すように、本実施形態では、第１操舵特性ＣＨ１におけるトルク上昇部Ｌ１の傾きは、（ＴＯ１／Ｗ６）となっている。また、左側区画線外端Ｅ_ＤＬＬから特性切換箇所Ｐ１までの幅Ｗ４は、上記における「予め規定された所定値」に相当する。

図５に戻って、コントロールユニット２１は、ステアリングアクチュエータ１４に対して第１操舵特性に基づく操舵トルク（第１操舵力）を付与するように指令した状態で、車両左側端Ｅ_ＶＣＬが特性切換箇所Ｐ１よりも外側（路端Ｅ_ＲＬ側）にはみ出したか（逸脱したか）否かを判定する（ステップＳ４）。コントロールユニット２１は、車両左側端Ｅ_ＶＣＬが特性切換箇所Ｐ１よりも路端Ｅ_ＲＬ側に逸脱していないと判定した場合には（ステップＳ４：Ｎｏ）、ステップＳ２の判定に戻る。

ここで、第１操舵特性ＣＨ１に基づく操舵トルク（第１操舵トルク）の付与により、車両１の左側区画線外端Ｅ_ＤＬＬが車道外側線ＤＬ_Ｌの左側区画線外端Ｅ_ＤＬＬよりも右側（車線ＬＮの中央側）に戻っている場合には、ステップＳ２での判定が“Ｎｏ”となり、リターンされることとなり、ステアリングアクチュエータ１４への操舵トルクの付与指令も解除される。

なお、特性切換箇所Ｐ１の設定は、コントロールユニット２１における特性切換箇所設定部２１３が行うものであり、詳細は後述する。

一方、コントロールユニット２１は、車両左側端Ｅ_ＶＣＬが特性切換箇所Ｐ１よりも路端Ｅ_ＲＬ側に逸脱したと判定した場合には（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、第２操舵トルク付与部２１２がステアリングアクチュエータ１４に対して第２操舵特性に基づく操舵トルク（第２操舵力）を付与するように指令する（ステップＳ５）。即ち、コントロールユニット２１は、ステアリングアクチュエータ１４に対して、第１操舵特性ＣＨ１から第２操舵特性に切り換えて操舵トルク（第２操舵力）を付与するように指令する。

指令を受けたステアリングアクチュエータ１４は、図７（ｂ）に示すように、矢印Ｂのようにさらに路端Ｅ_ＲＬ側に逸脱しようとする車両１を、矢印ＳＴ２のように車線ＬＮの中央側へと戻すように、それまでよりも（第１操舵力よりも）強い操舵トルク（第２操舵力）をかける。

第２操舵特性ＣＨ２は、図６に示すように、箇所Ｐ３を基点に、路端Ｅ_ＲＬに向けた方向での位置に対応して操舵トルクが設定された特性である。具体的に、第２操舵特性ＣＨ２は、箇所Ｐ３から路端Ｅ_ＲＬまでの範囲において第２トルク値ＴＯ２まで漸増するトルク上昇部（操舵力上昇部）Ｌ３と、路端Ｅ_ＲＬの外方（路外ＯＲ）の範囲において、第２トルク値ＴＯ２が維持されるトルク維持部Ｌ４と、を有する。

なお、図６に示すように、本実施形態では、第２操舵特性ＣＨ２におけるトルク上昇部Ｌ３の傾きは、（ＴＯ２／Ｗ７）であり、本実施形態では、一例として、上記の第１操舵特性ＣＨ１におけるトルク上昇部Ｌ１の傾き（ＴＯ１／Ｗ６）と略同一に設定されている。

また、箇所Ｐ３から特性切換箇所Ｐ１までの範囲では、第１操舵特性ＣＨ１と第２操舵特性ＣＨ２とが重複するため、第２操舵特性ＣＨ２に基づく操舵トルクが付与されるのは、実際には特性切換箇所Ｐ１から路端Ｅ_ＲＬまでの幅Ｗ５の範囲である。

さらに、左側区画線外端Ｅ_ＤＬＬから第２操舵特性ＣＨ２の基点である箇所Ｐ３までの幅Ｗ８は、路側帯の幅Ｗ３Ｌに応じて変化する。即ち、本実施形態では、一例として、第２操舵特性ＣＨ２は、トルク上昇部Ｌ３の傾きなどを維持した状態で、その基点である箇所Ｐ３が幅方向（左右方向）に移動する。これについては、後述する。

図５に戻って、コントロールユニット２１は、ステアリングアクチュエータ１４に対して第２操舵特性ＣＨ２に基づく操舵トルク（第２操舵力）を付与するように指令した状態で、車両左側端Ｅ_ＶＣＬが路端Ｅ_ＲＬに近接したか否かを判定する（ステップＳ６）。コントロールユニット２１は、車両左側端Ｅ_ＶＣＬが路端Ｅ_ＲＬに近接していないと判定した場合には（ステップＳ６：Ｎｏ）、ステップＳ４の判定に戻る。なお、ステップＳ６の判定における「近接」とは、道路状況や車速などによって変化させることもできる。一例として、１～５ｃｍまで接近した状態を規定することができる。

ここで、ステップＳ４の判定に戻った場合において、第２操舵特性ＣＨ２に基づく操舵トルク（第２操舵トルク）の付与により、車両１の左側区画線外端Ｅ_ＤＬＬが特性切換箇所Ｐ１よりも右側（車線ＬＮの中央側）に戻っている場合には、ステップＳ４での判定が“Ｎｏ”となり、さらにステップＳ２の判定に戻る。そして、上記同様に、第２操舵特性ＣＨ２に基づく操舵トルクの付与により、車両１の左側区画線外端Ｅ_ＤＬＬが車道外側線ＤＬ_Ｌの左側区画線外端Ｅ_ＤＬＬよりも右側（車線ＬＮの中央側）に戻っている場合には、ステップＳ２での判定が“Ｎｏ”となり、リターンされることとなり、ステアリングアクチュエータ１４への操舵トルクの付与指令も解除される。

一方、コントロールユニット２１は、車両左側端Ｅ_ＶＣＬが路端Ｅ_ＲＬに近接していると判定した場合には（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、ブレーキ７ｌ，７ｒ，９ｌ，９ｒを作動させ、エンジン２の回転数を低減させて車速の減速を行うととともに（ステップＳ７）、警報機２０に対して警報を発報するように指令する（ステップＳ８）。

５．路側帯の幅Ｗ３Ｌが相対的に狭い場合の操舵制御（第２操舵制御）
コントロールユニット２１が路側帯の幅Ｗ３Ｌが相対的に狭いと判断した場合の操舵制御（第２操舵制御）について、図８および図９を用いて説明する。図８は、コントロールユニット２１が実行する第２操舵制御を示すフローチャートであり、図９は、車道外側線ＤＬ_Ｌにおける左側区画線外端Ｅ_ＤＬＬおよび路端Ｅ_ＲＬの位置と、付与される操舵トルクとの関係を示す模式図である。

図８に示すように、コントロールユニット２１は、車室外カメラ１８からの検出結果（車道外側線ＤＬ_Ｌ、車道中央線ＤＬ_Ｒ、および路端Ｅ_ＲＬの各検出結果）を取得する（ステップＳ１１）。コントロールユニット２１は、上記同様に、取得した検出結果を基に、図４に示す各値Ｗ１Ｌ，Ｗ１Ｒ，Ｗ２Ｌ，Ｗ３Ｌを算出する。そして、図８に示すフローチャートは、算出した値Ｗ３Ｌ（路側帯の幅）が予め規定された所定値よりも狭い場合にコントロールユニット２１が実行する制御を示すものである。

図８に戻って、コントロールユニット２１は、車両左側端Ｅ_ＶＣＬが車道外側線ＤＬ_Ｌを路端Ｅ_ＲＬ側にはみ出したか（逸脱したか）否かを判定する（ステップＳ１２）。コントロールユニット２１は、車両左側端Ｅ_ＶＣＬが車道外側線ＤＬ_Ｌを路端Ｅ_ＲＬ側に逸脱していないと判定した場合には（ステップＳ１２：Ｎｏ）、リターンする。

一方、コントロールユニット２１は、車両左側端Ｅ_ＶＣＬが車道外側線ＤＬ_Ｌを路端Ｅ_ＲＬ側に逸脱したと判定した場合には（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、ステアリングアクチュエータ１４に対して第２操舵特性ＣＨ２に基づく操舵トルク（第２操舵力）を付与するように指令する（ステップＳ１３）。ここで、本制御において、第１操舵特性に基づく操舵トルクを付与せず、最初から第２操舵特性ＣＨ２に基づく操舵トルクを付与するようにステアリングアクチュエータ１４に指令を出すのは、路側帯の幅が所定値よりも狭いためである。

即ち、図９に示すように、本制御では、第２操舵特性ＣＨ２の基点である箇所Ｐ３を、車道外側線ＤＬ_Ｌの左側区画線外端Ｅ_ＤＬＬに合致するように設定する。図９に示す第２操舵特性ＣＨ２は、上記同様であるが、路側帯の幅Ｗ３Ｌによっては、第２操舵特性ＣＨ２におけるトルク上昇部Ｌ３の設定範囲（図６の幅Ｗ７）を路側帯の幅Ｗ３Ｌに合わせて狭くすることも可能である。

図８に戻って、コントロールユニット２１は、ステアリングアクチュエータ１４に対して第２操舵特性ＣＨ２に基づく操舵トルク（第２操舵力）を付与するように指令した状態で、車両左側端Ｅ_ＶＣＬが路端Ｅ_ＲＬに近接したか否かを判定する（ステップ１４６）。コントロールユニット２１は、車両左側端Ｅ_ＶＣＬが路端Ｅ_ＲＬに近接していないと判定した場合には（ステップＳ１４：Ｎｏ）、ステップＳ１２の判定に戻る。なお、ステップＳ１４の判定における「近接」については、上記同様である。

ここで、ステップＳ１２の判定に戻った場合において、第２操舵特性ＣＨ２に基づく操舵トルク（第２操舵トルク）の付与により、車両１の左側区画線外端Ｅ_ＤＬＬが車道外側線ＤＬ_Ｌよりも右側（車線ＬＮの中央側）に戻っている場合には、ステップＳ１２での判定が“Ｎｏ”となり、リターンされることとなり、ステアリングアクチュエータ１４への操舵トルクの付与指令も解除される。

一方、コントロールユニット２１は、コントロールユニット２１は、車両左側端Ｅ_ＶＣＬが路端Ｅ_ＲＬに近接していると判定した場合には（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、上記同様に、ブレーキ７ｌ，７ｒ，９ｌ，９ｒを作動させ、エンジン２の回転数を低減させて車速の減速を行うととともに（ステップＳ１５）、警報機２０に対して警報を発報するように指令する（ステップＳ１６）。

６．コントロールユニット２１による第１操舵制御と第２操舵制御との選択方法
上述のように、本実施形態に係る車両１の操舵制御においては、第１操舵特性ＣＨ１に基づく操舵トルクの付与と第２操舵特性ＣＨ２に基づく操舵トルクの付与とを車両１の逸脱度合に応じて行う第１操舵制御と、車道外側線ＤＬ_Ｌを逸脱した当初から第２操舵特性ＣＨ２に基づく操舵トルクの付与を行う第２操舵制御と、を選択的に実行する。この制御の選択は、路側帯の幅Ｗ３Ｌが所定値よりも広いか狭いかによりなされる。この選択方法について、図１０から図１２を用いて説明する。

図１０は、コントロールユニット２１による第１操舵制御と第２操舵制御との選択方法を示すフローチャートであり、図１１は、コントロールユニット２１による制御選択に際して参照される参照テーブルＴａｂの一例を示す模式図であり、図１２（ａ）は、路側帯の幅Ｗ３Ｌが相対的に広い場合の、車道外側線ＤＬ_Ｌおよび路端Ｅ_ＲＬの位置と第１操舵特性ＣＨ１および第２操舵特性ＣＨ２を示す模式図であり、図１２（ｂ）は、路側帯の幅Ｗ３Ｌが図１２（ａ）に示す状態よりも狭い場合の、車道外側線ＤＬ_Ｌおよび路端Ｅ_ＲＬの位置と第１操舵特性ＣＨ１および第２操舵特性ＣＨ２を示す模式図である。

図１０に示すように、コントロールユニット２１は、第１操舵制御と第２操舵制御との選択においても、車室外カメラ１８からの検出結果（車道外側線ＤＬ_Ｌ、車道中央線ＤＬ_Ｒ、および路端Ｅ_ＲＬの各検出結果）を取得する（ステップＳ２１）。そして、コントロールユニット２１は、取得した検出結果より、車道外側線ＤＬ_Ｌを検出したか否かを判定する（ステップＳ２２）。コントロールユニット２１は、車道外側線ＤＬ_Ｌを検出していないと判定した場合には（ステップＳ２２：Ｎｏ）、リターンする。

一方、コントロールユニット２１は、車道外側線ＤＬ_Ｌを検出したと判定した場合には（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、車道外側線ＤＬ_Ｌの左側区画線外端Ｅ_ＤＬＬを基点として第１操舵特性ＣＨ１を設定する（ステップＳ２３）。即ち、コントロールユニット２１は、図１２（ａ）および図１２（ｂ）に示すように、左側区画線外端Ｅ_ＤＬＬを基点として第１操舵特性ＣＨ１を設定する。

次に、コントロールユニット２１は、取得した検出結果より、路端Ｅ_ＲＬを検出したか否かを判定する（ステップＳ２４）。コントロールユニット２１は、路端Ｅ_ＲＬを検出していないと判定した場合には（ステップＳ２４：Ｎｏ）、リターンする。路端Ｅ_ＲＬを検出しない場合としては、例えば、車両１が片側２車線以上の道路を走行している場合であって、車線ＬＮが道路の端側の走行車線ではなく、中央側の追越し車線を走行しているような場合が考えられる。

一方、コントロールユニット２１は、路端Ｅ_ＲＬを検出したと判定した場合には（ステップＳ２４：Ｙｅｓ）、路側帯の幅、即ち、車道外側線ＤＬ_Ｌの左側区画線外端Ｅ_ＤＬＬと路端Ｅ_ＲＬとの間の幅Ｗ３Ｌを算出する（ステップＳ２５）。そして、コントロールユニット２１は、算出した幅Ｗ３Ｌが、第２操舵特性ＣＨ２におけるトルク上昇部Ｌ３の設定範囲（幅Ｗ７）よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ２６）。

コントロールユニット２１は、幅Ｗ３Ｌが幅Ｗ７よりも大きいと判定した場合には（ステップＳ２６：Ｙｅｓ）、第１操舵制御を実行することとし、特性切換箇所Ｐ１の設定を行い（ステップＳ２７）、当該特性切換箇所Ｐ１を基点に第２操舵特性ＣＨ２を設定する（ステップＳ２８）。

コントロールユニット２１による特性切換箇所Ｐ１の設定は、テーブル格納部２１４に予め格納された図１１の参照テーブルＴａｂを参照してなされる。具体的には、図１１に示す参照テーブルＴａｂにおけるＮｏ．１５以降の格納データを用いて特性切換箇所Ｐ１の位置であるＷ４を設定する。なお、参照テーブルＴａｂにおける各数値の単位は、「ｃｍ」である。

また、本実施形態に係る参照テーブルＴａｂでは、Ｗ３Ｌを５ｃｍ刻みとしているが、中間の値となった場合には、５ｃｍ未満の部分についての切り捨てを行って特性切換箇所Ｐ１の設定を行う。

図１２（ａ）と図１２（ｂ）とを比較しながら参照すると、コントロールユニット２１が第１操舵制御を選択した場合においては、車道外側線ＤＬ_Ｌの左側区画線外端Ｅ_ＤＬＬを基点とした第１操舵特性ＣＨ１の設定は維持され、第２操舵特性ＣＨ２とが幅方向に平行移動し、これに伴って、特性切換箇所Ｐ１の位置もＷ４_１からＷ４_２というように移動する。

一方、コントロールユニット２１は、幅Ｗ３Ｌが幅Ｗ７以下である判定した場合には（ステップＳ２６：Ｎｏ）、第２操舵制御を実行することとし、ステップＳ２２でした第１操舵特性ＣＨ１の設定をキャンセルし（ステップＳ２９）、車道外側線ＤＬ_Ｌの左側区画線外端Ｅ_ＤＬＬを基点に第２操舵特性ＣＨ２を設定する（ステップＳ３０）。即ち、図９に示したような操舵特性の設定がなされる。

コントロールユニット２１が第２操舵制御を実行すると決定するのも、参照テーブルＴａｂに基づくものであって、図１１のＮｏ．１～１４の場合である。

以上のように、本実施形態に係る車両１では、コントロールユニット２１による第１操舵制御と第２操舵制御との選択がなされる。

［変形例］
上記実施形態では、コントロールユニット２１による第１操舵制御と第２操舵制御との選択が、テーブル格納部２１４に格納された参照テーブルＴａｂを参照してなされることとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、制御の選択時における車両１の走行速度などにより参照テーブルＴａｂの値を補正して採用することなどもできる。具体的には、車両の速度が速い場合には、遅い場合に比べて、幅Ｗ４が狭くなるように補正して、逸脱早期から第２操舵特性ＣＨ２に基づく操舵トルクを付与する第２操舵制御を実行することとしてもよい。

また、上記実施形態では、車両左側端Ｅ_ＶＣＬが路端Ｅ_ＲＬに近接した場合に、車速を減速し、警報を発報することとしたが、これらは必須のものではない。また、車速の減速と警報の発報との一方だけをすることとしてもよい。

また、上記実施形態では、第２操舵特性ＣＨ２についてもトルク維持部Ｌ４を有することとしたが、これも必須のものではない。例えば、車両の車両左側端が路端と接触する位置や超えてしまったような場合には、操舵トルクを付与せずに車両を停車させることとしてもよい。

また、上記実施形態では、車両１の動力源としてエンジン２を採用することとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、電動モータを駆動源とする場合も適用可能である。

また、上記実施形態では、車両１が左車線ＬＮを走行している場合を想定したが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、右側通行の場合にも適用可能である。この場合には、右側の区画線と、それよりもさらに右側にある路端との間の路側帯の幅を基準に第１操舵制御および第２操舵制御の選択をなすことができる。

１ 車両
７ｌ，７ｒ，９ｌ，９ｒ ブレーキ
１４ ステアリングアクチュエータ（操舵力生成部）
１８ 車室外カメラ（区画線検出部、路端検出部）
２０ 警報機
２１ コントロールユニット（車両制御部）
２１１ 第１操舵トルク付与部（第１操舵力付与部）
２１２ 第２操舵トルク付与部（第２操舵力付与部）
２１３ 特性切換箇所設定部（切換箇所設定部）
２１４ テーブル格納部
ＤＬ_Ｌ 区画線（車道外側線）
ＤＬ_Ｒ 区画線（車道中央線）
Ｅ_ＤＬＬ，Ｅ_ＤＬＲ 外端
Ｅ_ＲＬ 路端
Ｅ_ＶＣＬ 車両左側端（車両の側端）
Ｅ_ＶＣＲ 車両右側端
ＬＮ 車線
ＯＲ 路外

Claims (5)

1. 走行状況に応じて、車両が路外に逸脱するのを抑制するための操舵力を前記車両に付与する車両制御装置であって、
   前記車両への前記操舵力を生成する操舵力生成部と、
   前記車両の一方側の側方において、当該車両の走行方向に沿って延びる区画線を検出する区画線検出部と、
   前記一方側の側方であって、前記区画線よりも前記車両の外側に隣接し、且つ、前記走行方向に沿って延びる路端を検出する路端検出部と、
   前記区画線検出部および前記路端検出部からの各検出結果を逐次取得し、当該取得した検出結果に基づき前記操舵力生成部に対して前記車両への前記操舵力の付与を指令する車両制御部と、
   を備え、
   前記車両制御部は、
   前記車両が前記区画線よりも前記路端側に逸脱した場合に、第１操舵特性に基づく前記操舵力である第１操舵力を付与するように前記操舵力生成部に指令する第１操舵力付与部と、
   前記車両が前記区画線よりも前記路端側に逸脱した場合に、前記第１操舵特性とは異なる第２操舵特性に基づき、前記第１操舵力よりも大きい前記操舵力である第２操舵力を付与するように前記操舵力生成部に指令する第２操舵力付与部と、
   を有し、
   前記第１操舵力は、前記区画線における前記路端の側の外端を基点に付与される操舵力であり、
   前記第２操舵力は、前記路端を基準とし、前記外端と前記路端との間の箇所を基点に付与される操舵力であり、
   前記車両制御部は、前記区画線と前記路端との間の路側帯の幅に応じて、
   前記区画線から、当該区画線と前記路端との間の所定箇所までの範囲に前記車両の側端が位置する場合に前記第１操舵力を前記操舵力生成部に生成させ、前記所定箇所から前記路端までの範囲に前記車両の前記側端が位置する場合に前記第２操舵力を前記操舵力生成部に生成させる第１操舵制御と、
   前記区画線から前記路端までの範囲に前記車両の前記側端が位置する場合に前記第２操舵力を前記操舵力生成部に生成させる第２操舵制御と、
   を選択的に実行する、
   車両制御装置。
2. 請求項１に記載の車両制御装置において、
   前記車両制御部は、前記第１操舵制御の実行において、前記路側帯の幅が広い程、前記所定箇所を前記路端の側に設定し、前記路側帯の幅が狭い程、前記所定箇所を前記区画線の側に設定する、切換箇所設定部をさらに有する、
   車両制御装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の車両制御装置において、
   前記第１操舵特性および前記第２操舵特性のそれぞれは、前記区画線の側から前記路端の側に向けて前記操舵力が漸増する操舵力上昇部を有する、
   車両制御装置。
4. 請求項１から請求項３の何れかに記載の車両制御装置において、
   前記車両制御部は、前記車両が前記路端に近接する状態まで逸脱した場合に、車速の減速および警報の発報の少なくとも一方を実行する、
   車両制御装置。
5. 請求項１から請求項４の何れかに記載の車両制御装置において、
   前記車両には、車室外の撮像が可能な撮像装置を備え、
   前記撮像装置は、前記区画線検出部と前記路端検出部との機能を兼ね備える、
   車両制御装置。

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