JP7081340B2 - 車両制御装置および車両制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両制御装置および車両制御方法に関し、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（路側帯幅）に応じて車道外側線の内側（車線側）に操舵力の付与開始箇所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へ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、車道外側線の幅が広い場合であっても狭い場合であっても、既定の強さの操舵力が車道外側線の内側の箇所（車線内の車道外側線に近い箇所）から付与されることとされている。このため、特許文献１に開示の技術では、路側帯が広い場合にも車道外側線の内側から操舵力が付与されることにより、運転者が違和感および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。また、特許文献１に開示の技術では、路側帯の広狭に関係なく所定強さの操舵力が付与されることによっても、運転者が違和感および煩わしさを覚え、強いストレスを受けることとなる。

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および車両制御方法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、前記一方側の側方における前記区画線と前記路端との間の前記車両の車幅方向における幅である路側帯幅を算出する路側帯幅算出部と、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、前記第１操舵特性とは異なる第２操舵特性に基づく、前記第１操舵力よりも小さ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、前記路側帯幅が所定幅よりも広いと判定し、前記区画線の外端から、前記路側帯中の第１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２操舵力を前記操舵力生成部に生成させ、前記第１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１操舵力を前記操舵力生成部に生成させる第１操舵制御を実行し、前記路側帯幅が前記所定幅以下であると判定し、前記区画線の前記外端よりも前記車線側の第２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１操舵力を前記操舵力生成部に生成させる第２操舵制御を実行し、前記第１操舵力付与部は、前記路側帯幅に応じて、前記第１操舵特性を変える。

上記態様に係る車両制御装置では、路側帯幅が所定幅よりも広い場合には区画線の外端から外側で操舵力（第１操舵力、第２操舵力）を付与する第１操舵制御を実行し、路側帯幅が所定幅以下の場合にだけ区画線の外端よりも内側から操舵力を付与する第２操舵制御を実行することとしている。このため、上記態様に係る車両制御装置では、路側帯幅の広狭にかかわらず区画線の内側から操舵力を付与する上記特許文献１に開示の技術よりも、運転者の違和感および煩わしさを軽減することができ、ストレスも軽減することができる。

また、上記態様に係る車両制御装置では、路側帯幅に応じて第１操舵特性を変えることとしているので、路側帯幅の広狭に伴って付与される操舵力も増減され、運転者が意図しないような強さの操舵力が車両に付与されるのを抑制することができる。

なお、上記態様に係る車両制御装置でも、車両が路端に近付いてゆく場合に、車両を車線側に戻そうとする操舵力が付与されるので、車両が路外へ逸脱すのを抑制することができる。

従って、上記態様に係る車両制御装置では、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、前記第１操舵特性は、前記車両が走行する車線側から前記路端の側に向けた方向において、前記第１操舵力が第１操舵力値まで漸増する操舵力上昇部を有し、前記第１操舵力付与部は、前記路側帯幅に応じて、前記操舵力上昇部における特性の傾き、および前記第１操舵力値の少なくとも一方を変える、とすることもできる。

上記構成を採用する場合には、路側帯幅の広狭に応じた第１操舵特性の変更の具体例として、操舵力上昇部の特性の傾き、および第１操舵力値の少なくとも一方を採用するので、路側帯幅に応じて確実に第１操舵力の増減を行うことができ、さらに運転者に対して違和感および煩わしさを覚えさせ難い。

上記態様に係る車両制御装置において、前記第１操舵力付与部は、前記路側帯幅が相対的に狭い程、前記第１操舵力値を相対的に小さくする、とすることもできる。

上記構成を採用する場合には、路側帯幅が相対的に狭い程、第１操舵力値を相対的に小さくするので、路側帯幅が狭い道路では操舵アシストの介入度合を低減することで、運転者が違和感および煩わしさを覚えるのを効果的に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、前記第１操舵力付与部は、前記路側帯幅が相対的に狭い程、前記操舵力上昇部における特性の傾きを相対的に緩慢にする、とすることもできる。

上記構成を採用する場合には、路側帯幅が相対的に狭い程、操舵力上昇部における特性の傾きを相対的に緩慢にするので、路側帯幅が狭い道路では緩慢な傾きを以って操舵力が強くなり、運転者が違和感および煩わしさを覚えるのを効果的に抑制することができる。

本発明の一態様に係る車両制御方法は、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方法であって、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ステップと、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ステップと、前記車両に前記操舵力を付与する操舵力付与ステップと、を備え、前記操舵力付与ステップは、前記区画線検出ステップおよび前記路端検出ステップで検出された各検出結果に基づき、前記一方側の側方における前記区画線と前記路端との間の前記車両の車幅方向における幅である路側帯幅を算出する路側帯幅算出サブステップと、第１操舵特性に基づく前記操舵力である第１操舵力を前記車両に付与する第１操舵力付与サブステップと、前記第１操舵特性とは異なる第２操舵特性に基づく、前記第１操舵力よりも小さい前記操舵力である第２操舵力を前記車両に付与する第２操舵力付与サブステップと、を有し、前記路側帯幅が所定幅よりも広く、前記区画線の外端から、前記路側帯中の第１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、前記車両に前記第２操舵力を付与し、前記第１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、前記車両に前記第１操舵力を付与する第１操舵制御を実行し、前記路側帯幅が前記所定幅以下であり、前記区画線の前記外端よりも前記車線側の第２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、前記車両に前記第１操舵力を付与する第２操舵制御を実行し、前記第１操舵力付与サブステップでは、前記路側帯幅に応じて、前記第１操舵特性を変える。

上記態様に係る車両制御方法では、路側帯幅算出サブステップで算出された路側帯幅が所定幅よりも広い場合には操舵力付与ステップにおいて区画線の外端から外側で操舵力（第１操舵力、第２操舵力）を付与する第１操舵制御を実行し、路側帯幅が所定幅以下の場合にだけ操舵力付与ステップにおいて区画線の外端よりも内側から操舵力を付与する第２操舵制御を実行することとしている。このため、上記態様に係る車両制御方法では、路側帯幅の広狭にかかわらず区画線の内側から操舵力を付与する上記特許文献１に開示の技術よりも、運転者の違和感および煩わしさを軽減することができ、ストレスも軽減することができる。

また、上記態様に係る車両制御方法では、第１操舵力付与サブステップで路側帯幅に応じて第１操舵特性を変えることとしているので、路側帯幅の広狭に伴って付与される操舵力も変更され、運転者が意図しないような強さの操舵力が車両に付与されるのを抑制することができる。

なお、上記態様に係る車両制御方法でも、車両が路端に近付いてゆく場合に、操舵力付与ステップの実行により車両を車線側に戻そうとする操舵力が付与されるので、車両が路外へ逸脱すのを抑制することができる。

従って、上記態様に係る車両制御方法では、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方法において、前記第１操舵特性は、前記車両が走行する車線側から前記路端の側に向けた方向において、前記第１操舵力が第１操舵力値まで漸増する操舵力上昇部を有し、前記第１操舵力付与スサブテップでは、前記路側帯幅に応じて、前記操舵力上昇部における特性の傾き、および前記第１操舵力値の少なくとも一方を変える、とすることもできる。

上記方法を採用する場合には、第１操舵力付与Ｓ部ステップにおける路側帯幅の広狭に応じた第１操舵特性の変更の具体例として、操舵力上昇部の特性の傾き、および第１操舵力値の少なくとも一方を採用するので、路側帯幅に応じて確実に第１操舵力の強弱をつけることができ、さらに運転者に対して違和感および煩わしさを覚えさせ難い。

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操舵制御方法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、車用が区画線を超えて路端側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の操舵特性設定部が実行する、操舵特性の設定方法を示すフローチャートである。 第１操舵特性を操舵特性として設定した場合の、区画線および路端に対する操舵特性を示す模式図である。 第１操舵特性と第２操舵特性との組み合わせを以って操舵特性として設定した場合の、区画線および路端に対する操舵特性を示す模式図であって、（ａ）は、路側帯幅が相対的に広い場合、（ｂ）は、路側帯幅が相対的に狭い場合をそれぞれ示す。 変形例に係る区画線および路端に対する操舵特性を示す模式図であって、（ａ）は、第１操舵特性と第２操舵特性との組み合わせを以って操舵特性を設定する場合、（ｂ）は、第１操舵特性を操舵特性として設定した場合、をそれぞれを示す。

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、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。

なお、地図情報格納部１９は、外部に設けられたサーバと通信を行う機能を備えていてもよく、逐次にサーバとの間での通信を行い道路情報などに関する情報を取得することができるように構成することも可能である。

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。

また、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２２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、路側帯幅算出部２１３、および操舵特性設定部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、路側帯ＲＳを挟んで路端Ｅ_ＲＬ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Ｅ_ＲＬ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ＲＳ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ＲＳ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ＲＳ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．コントロールユニット２１による操舵制御
コントロールユニット２１による操舵制御の一例について、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が実行する操舵制御方法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ＲＳ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ＲＳ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。なお、路側帯ＲＳの幅Ｗ３Ｌの算出は、路側帯幅算出部２１３が行う（図２を参照）。

コントロールユニット２１は、車両左側端Ｅ_ＶＣＬが操舵トルク付与開始箇所（操舵特性により規定の所定箇所）を路端Ｅ_ＲＬ側に超えたか（逸脱したか）否かを判定する（ステップＳ２）。

なお、上記における「操舵トルク付与開始箇所（操舵特性により規定の所定箇所）」の設定方法については、後述する。

コントロールユニット２１は、車両左側端Ｅ_ＶＣＬが操舵トルク付与開始箇所を路端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が操舵トルク付与開始箇所を路端Ｅ_ＲＬ側に逸脱したと判定した場合には（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、操舵特性設定部２１４により設定された操舵特性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に対して指令する（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ＳＴ２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。

また、図７（ｂ）に示すように、車両１が路側帯ＲＳを路端Ｅ_ＲＬ側へと向けて矢印Ｂのようにさらに逸脱した場合には、ステアリングアクチュエータ１４は、車両１に対してさらに強い操舵トルクＳＴ２を付与する。

なお、路側帯ＲＳの幅Ｗ３Ｌによっては、操舵トルクＳＴ２を付与せずに操舵トルクＳＴ１だけを初期から付与する場合もある。これについては、後述する操舵特性の設定と関連する。

ここで、図６に示す一例においては、路側帯ＲＳの幅Ｗ３Ｌが比較的広い場合には、車道外側線ＤＬ_Ｌの左側区画線外端Ｅ_ＤＬＬに操舵トルク付与開始箇所Ｐ４が設定され、当該操舵トルク付与開始箇所Ｐ４から特性切換箇所Ｐ１までの間で第２操舵特性ＣＨ２に基づく操舵トルクＳＴ２が付与され、特性切換箇所Ｐ１よりも外側で第１操舵特性ＣＨ１に基づく操舵トルクＳＴ１が付与される。

図６に示すように、第２操舵特性ＣＨ２は、左側区画線外端Ｅ_ＤＬＬから路側帯ＲＳ内の箇所Ｐ２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、箇所Ｐ２から特性切換箇所Ｐ１までの範囲において、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。特性切換箇所Ｐ１は、車両１の車幅方向において、路側帯ＲＳ内における路端Ｅ_ＲＬを基準とする箇所に設定されている。

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／Ｗ６）となっている。

第１操舵特性ＣＨ１は、路側帯ＲＳ内の箇所Ｐ３から路端Ｅ_ＲＬ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、路端Ｅ_ＲＬの外方（路外ＯＲ）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／Ｗ７）であり、本実施形態では、一例として、上記の第２操舵特性ＣＨ２におけるトルク上昇部Ｌ３の傾き（ＴＯ２／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２操舵特性ＣＨ２と第１操舵特性ＣＨ１とが重複するため、第１操舵特性ＣＨ１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および路端Ｅ_ＲＬよりも外側の範囲である。

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ＣＨ１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が路端Ｅ_ＲＬに近接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Ｓ４：Ｎｏ）、ステップＳ２の判定に戻る。なお、ステップＳ４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Ｓ２の判定に戻った場合において、第２操舵特性ＣＨ２および第１操舵特性ＣＨ１の少なくとも一方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が操舵トルク付与開始箇所Ｐ４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Ｓ４：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Ｓ５）、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Ｓ６）。

５．コントロールユニット２１による操舵特性の設定方法
コントロールユニット２１の操舵特性設定部２１４が実行する操舵特性の設定方法について、図８から図１０を用いて説明する。図８は、コントロールユニット２１の操舵特性設定部２１４が実行する、操舵特性の設定方法を示すフローチャートであり、図９は、第１操舵特性ＣＨ１を操舵特性として設定した場合の、車道外側線ＤＬ_Ｌおよび路端Ｅ_ＲＬに対する操舵特性を示す模式図である。図１０は、第１操舵特性ＣＨ１と第２操舵特性ＣＨ２との組み合わせを以って操舵特性として設定した場合の、車道外側線ＤＬ_Ｌおよび路端Ｅ_ＲＬに対する操舵特性を示す模式図であって、（ａ）は、路側帯ＲＳの幅Ｗ３Ｌが相対的に広い場合、（ｂ）は、路側帯ＲＳの幅Ｗ３Ｌが相対的に狭い場合をそれぞれ示す。

図８に示すように、コントロールユニット２１の操舵特性設定部２１４は、車室外カメラ１８からの検出結果を取得し（ステップＳ１１）、車道外側線（区画線）ＤＬ_Ｌおよび路端Ｅ_ＲＬが検出されているか否かを判定する（ステップＳ１２）。

操舵特性設定部２１４は、車道外側線（区画線）ＤＬ_Ｌおよび路端Ｅ_ＲＬの一方あるいは両方が検出され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、操舵特性設定部２１４が車道外側線ＤＬ_Ｌおよび路端Ｅ_ＲＬの両方が検出されていると判定した場合には（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、コントロールユニット２１の路側帯幅算出部２１３が路側帯ＲＳの幅（路側帯幅）Ｗ３Ｌを算出する（ステップＳ１３）。

次に、操舵特性設定部２１４は、路側帯幅算出部２１３により算出された路側帯ＲＳの幅Ｗ３Ｌを、幅Ｗ７以下であるか否かを判定する（ステップＳ１４）。図６に示したように、幅Ｗ７は、第１操舵特性ＣＨ１におけるトルク上昇部Ｌ１が設定された範囲の幅である。

操舵特性設定部２１４は、ステップＳ１４において、路側帯幅Ｗ３Ｌが幅Ｗ７以下であると判定した場合には（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、第１操舵特性ＣＨ１を操舵特性として設定する（ステップＳ１５）。具体的には、図９に示すように、路側帯幅Ｗ３Ｌが幅Ｗ７以下である場合には、第２操舵特性ＣＨ２が設定されず（キャンセルされ）、第１操舵特性ＣＨ１だけが設定される。この場合に、第１操舵特性ＣＨ１における操舵トルク付与開始箇所Ｐ４は、車道外側線ＤＬ_Ｌの左側区画線外端Ｅ_ＤＬＬよりも差分（Ｗ７－Ｗ３Ｌ）だけ内側（車線ＬＮの中央側）に設定される。

なお、第１操舵特性ＣＨ１におけるトルク上昇部Ｌ１の外側端は、路端Ｅ_ＲＬに合致する箇所に固定される。

図８に戻って、操舵特性設定部２１４は、ステップＳ１４において、路側帯幅Ｗ３Ｌが幅Ｗ７よりも大きいと判定した場合には（ステップＳ１４：Ｎｏ）、第１操舵特性ＣＨ１と第２操舵特性ＣＨ２との組み合わせを以って操舵特性を設定する（ステップＳ１６）。

具体的には、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、路側帯幅Ｗ３Ｌが幅Ｗ７よりも大きい場合には、操舵トルク付与開始箇所Ｐ４から特性切換箇所Ｐ１までの範囲で第２操舵特性ＣＨ２が設定され、特性切換箇所Ｐ１から外側（路外ＯＲ側）で第１操舵特性ＣＨ１が設定される。そして、この場合に、操舵トルク付与開始箇所Ｐ４は、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され、第１操舵特性ＣＨ１におけるトルク上昇部Ｌ１の外側端は、路端Ｅ_ＲＬに合致する箇所に固定される。

ここで、操舵特性設定部２１４は、図１０（ａ）に示す状態から図１０（ｂ）に示す状態へと、路側帯ＲＳの幅Ｗ３Ｌが狭くなってゆくと、それに伴って矢印Ｃのように第１操舵トルク値（第１操舵力値）ＴＯ１が小さくなるように第１操舵特性ＣＨ１を変える。ただし、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の傾きは変化なく一定のままである。

なお、図９に示した状態においては、図１０（ｂ）に示した状態よりも路側帯ＲＳの幅Ｗ３Ｌが相対的に狭いので、第１操舵特性ＣＨ１の第１操舵トルク値ＴＯ１が第２操舵トルク値ＴＯ２と略同じ程度まで低減されている。

６．効果
以上のように、本実施形態に係る車両１では、路側帯ＲＳの幅Ｗ３Ｌが幅Ｗ７よりも広い場合には車道外側線ＤＬ_Ｌの左側区画線外端Ｅ_ＤＬＬに操舵トルク付与開始箇所Ｐ４を設定し、当該左側区画線外端Ｅ_ＤＬＬよりも外側（路外ＯＲ側）の範囲で第２操舵トルクＳＴ２と第１操舵トルクＳＴ１とを付与することとしている（第１操舵制御）。このため、車両１が路側帯ＲＳの幅Ｗ３Ｌが比較的広い道路を走行している場合には、車両１の車両左側端Ｅ_ＶＣＬが車道外側線ＤＬ_Ｌの左側区画線外端Ｅ_ＤＬＬを超えるまでは操舵トルクの付与を行わず、運転者が違和感や煩わしさを覚えるのを抑制することができる。

一方、路側帯ＲＳの幅Ｗ３Ｌが幅Ｗ７以下の場合には車道外側線ＤＬ_Ｌの左側区画線外端Ｅ_ＤＬＬよりも内側（車線ＬＮの中央側）に操舵トルク付与開始箇所Ｐ４を設定し、当該操舵トルク付与開始箇所Ｐ４よりも外側（路外ＯＲ側）の範囲で、第１操舵特性ＣＨ１に基づく第１操舵トルクＳＴ１だけを付与することとしている（第２操舵制御）。このため、車両１が路側帯ＲＳの幅Ｗ３Ｌが狭い道路を走行している場合には、第２操舵特性ＣＨ２の設定をキャンセルして第１操舵特性ＣＨ１だけを設定することで、仮に車両１の車両左側端Ｅ_ＶＣＬが操舵トルク付与開始箇所Ｐ４よりも外側（路外ＯＲ側）に逸脱した場合には迅速に操舵トルクＳＴ１を付与することができ、高い安全性を確保することができる。

また、本実施形態では、第１操舵制御の実行を選択した場合において、路側帯ＲＳの幅Ｗ３Ｌの広狭に応じて、第１操舵特性ＣＨ１における第１操舵トルク値ＴＯ１の大きさを変えることとしている。具体的には、本実施形態では、路側帯ＲＳの幅Ｗ３Ｌが狭い程、第１操舵トルク値ＴＯ１の値を小さくし、逆に、路側帯ＲＳの幅Ｗ３Ｌが広い程、第１操舵トルク値ＴＯ１の値を大きくすることとしている。このため、Ｗ３Ｌ＝Ｗ７の状態を境として第１操舵制御が選択される場合と第２操舵制御が選択される場合とを切り替えた場合においても、急激な操舵トルクの変化を避けることができ、運転者が違和感や煩わしさを覚えるのを抑制することができる。

従って、本実施形態に係る車両１では、路外ＯＲ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。

［変形例］
変形例に係る操舵特性設定部２１４による操舵特性の設定方法について、図１１を用いて説明する。図１１は、本変形例に係る車道外側線ＤＬ_Ｌおよび路端Ｅ_ＲＬに対する操舵特性を示す模式図であって、（ａ）は、第１操舵特性ＣＨ１と第２操舵特性ＣＨ２との組み合わせを以って操舵特性を設定する場合、（ｂ）は、第１操舵特性ＣＨ１を操舵特性として設定した場合、をそれぞれを示す。なお、本変形例では、図１１を用いて以下で説明する構成を除き、上記実施形態と同じ構成を採用し、以下では重複部分の説明を省略する。

図１１（ａ）に示すように、本変形例において、操舵特性設定部２１４が路側帯ＲＳの幅Ｗ３Ｌが幅Ｗ７よりも大きいと判定した場合には、上記実施形態と同様に、第１操舵特性ＣＨ１と第２操舵特性ＣＨ２との組み合わせを以って操舵特性を設定する。

本変形例においても、第２操舵特性ＣＨ２は、車道外側線ＤＬ_Ｌの左側区画線外端Ｅ_ＤＬＬに設定された操舵トルク付与開始箇所Ｐ４から特性切換箇所Ｐ１までの範囲で設定され、第１操舵特性ＣＨ１は、特性切換箇所Ｐ１から外側（路外ＯＲ側）で設定される。

ここで、図１１（ａ）に矢印Ｄ１で示すように、本変形例における操舵特性設定部２１４は、路側帯ＲＳの幅Ｗ３Ｌの広狭に応じて、第１操舵特性ＣＨ１におけるトルク上昇部Ｌ１の傾きを可変する。具体的には、操舵特性設定部２１４は、路側帯ＲＳの幅Ｗ３Ｌが広い程、第１操舵特性ＣＨ１のトルク上昇部Ｌ１の傾きを急峻とし、逆に、路側帯ＲＳの幅Ｗ３Ｌが狭い程、第１操舵特性ＣＨ１のトルク上昇部Ｌ１の傾きを緩慢にする。

なお、操舵特性設定部２１４による第１操舵特性ＣＨ１のトルク上昇部Ｌ１の傾きの可変は、路端Ｅ_ＲＬに合致するように設定されたトルク上昇部Ｌ１の外側端を基点になされ、傾きの緩急を可変することに伴って特性切換箇所Ｐ１およびトルク上昇部Ｌ１の内側端の箇所Ｐ３が、車両１の車幅方向へと移動することとなる。

図１１（ｂ）に示すように、路側帯ＲＳの幅Ｗ３Ｌが狭く、第１操舵特性ＣＨ１のトルク上昇部Ｌ１の内側端が車道外側線ＤＬ_Ｌの左側区画線外端Ｅ_ＤＬＬよりも車線ＬＮの中央側に位置することとなった場合には、操舵特性設定部２１４は、第２操舵特性ＣＨ２の設定をキャンセルする。そして、操舵特性設定部２１４は、第１操舵特性ＣＨ１におけるトルク上昇部Ｌ１の内側端を操舵トルク付与開始箇所Ｐ４として設定する。

ここで、本変形例では、図１１（ａ）に示す状態と図１１（ｂ）に示す状態とで、第１操舵特性ＣＨ１における第１操舵トルク値ＴＯ１の大きさを可変しないこととしている。ただし、第１操舵特性ＣＨ１におけるトルク上昇部Ｌ１の傾きを可変するのに加えて、第１操舵トルク値ＴＯ１の大きさを、上記実施形態と同様に可変することとしてもよい。

本変形例に係る車両においても、路側帯ＲＳの幅Ｗ３Ｌが幅Ｗ７よりも広い場合には車道外側線ＤＬ_Ｌの左側区画線外端Ｅ_ＤＬＬに操舵トルク付与開始箇所Ｐ４を設定し、当該左側区画線外端Ｅ_ＤＬＬよりも外側（路外ＯＲ側）の範囲で第２操舵トルクＳＴ２と第１操舵トルクＳＴ１とを付与することとしている（第１操舵制御）。このため、車両が路側帯ＲＳの幅Ｗ３Ｌが相対的に広い道路を走行している場合には、車両１の車両左側端Ｅ_ＶＣＬが車道外側線ＤＬ_Ｌの左側区画線外端Ｅ_ＤＬＬを超えるまでは操舵トルクの付与を行わず、運転者が違和感や煩わしさを覚えるのを抑制することができる。

一方、車両が路側帯ＲＳの幅Ｗ３Ｌが相対的に狭い道路を走行している場合には、第２操舵特性ＣＨ２の設定をキャンセルして第１操舵特性ＣＨ１だけを設定することで（第２操舵制御）、仮に車両の車両左側端Ｅ_ＶＣＬが操舵トルク付与開始箇所Ｐ４よりも外側（路外ＯＲ側）に逸脱した場合には迅速に操舵トルクＳＴ１を付与することができ、高い安全性を確保することができる。

また、本変形例では、第１操舵制御の実行を選択した場合において、路側帯ＲＳの幅Ｗ３Ｌの広狭に応じて、第１操舵特性ＣＨ１におけるトルク上昇部Ｌ１の傾きを変えることとしている。具体的には、本変形例では、路側帯ＲＳの幅Ｗ３Ｌが狭い程、トルク上昇部Ｌ１の傾きを緩慢にし、逆に、路側帯ＲＳの幅Ｗ３Ｌが相対的に広い程、トルク上昇部Ｌ１の傾きを相対的に急峻にすることとしている。このため、Ｗ３Ｌ＝Ｗ７の状態を境として第１操舵制御が選択される場合と第２操舵制御が選択される場合とを切り替えた場合においても、急激な操舵トルクの変化を避けることができ、運転者が違和感や煩わしさを覚えるのを抑制することができる。

従って、本変形例に係る車両では、路外ＯＲ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。

［その他の変形例］
上記実施形態および上記変形例では、コントロールユニット２１の操舵特性設定部２１４による操舵特性の設定について、路側帯ＲＳの幅Ｗ３Ｌとの対応関係については特に言及しなかったが、例えば、コントロールユニット２１に予め路側帯ＲＳの幅Ｗ３Ｌと設定する操舵特性や操舵トルク付与開始箇所Ｐ４との対応付けを行った参照テーブルを格納しておき、当該参照テーブルを参照することで行うこととすることもできる。あるいは、路側帯幅算出部２１３が算出した路側帯ＲＳの幅Ｗ３Ｌを、予めコントロールユニットに設定された演算式に代入して、設定する操舵特性や操舵トルク付与開始箇所Ｐ４を算出することとしてもよい。

また、上記実施形態および上記変形例では、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、上記実施形態および上記変形例では、第１操舵特性ＣＨ１についてもトルク維持部Ｌ２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、車両の車両左側端が路端に近接した場合に、警報機２０に警報を発報するように指令するようにすることや、エンジン２やブレーキ７ｌ，７ｒ，９ｌ，９ｒに対して車両の車速を減速するように指令するようにすることもできる。

また、上記実施形態および上記変形例では、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、上記実施形態および上記変形例では、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操舵トルク付与開始箇所を設定することができる。

１ 車両
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）
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 路側帯幅算出部
２１４ 操舵特性設定部
ＤＬ_Ｌ 左側区画線（車道外側線）
Ｅ_ＤＬＬ 左側区画線外端
Ｅ_ＲＬ 路端
Ｐ４ 操舵トルク付与開始箇所（付与開始箇所）
ＬＮ 車線（レーン）
Ｌ１ トルク上昇部（操舵力上昇部）
ＯＲ 路外
ＲＳ 路側帯
ＴＯ１ 第１操舵トルク値（第１操舵力値）

Claims (6)

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、前記一方側の側方における前記区画線と前記路端との間の前記車両の車幅方向における幅である路側帯幅を算出する路側帯幅算出部と、
   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、
   前記第１操舵特性とは異なる第２操舵特性に基づく、前記第１操舵力よりも小さ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、
   前記路側帯幅が所定幅よりも広いと判定し、前記区画線の外端から、前記路側帯中の第１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２操舵力を前記操舵力生成部に生成させ、前記第１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１操舵力を前記操舵力生成部に生成させる第１操舵制御を実行し、
   前記路側帯幅が前記所定幅以下であると判定し、前記区画線の前記外端よりも前記車線側の第２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１操舵力を前記操舵力生成部に生成させる第２操舵制御を実行し、
   前記第１操舵力付与部は、前記路側帯幅に応じて、前記第１操舵特性を変える、
   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、
   前記第１操舵特性は、前記車両が走行する車線側から前記路端の側に向けた方向において、前記第１操舵力が第１操舵力値まで漸増する操舵力上昇部を有し、
   前記第１操舵力付与部は、前記路側帯幅に応じて、前記操舵力上昇部における特性の傾き、および前記第１操舵力値の少なくとも一方を変える、
   車両制御装置。
3. 請求項２に記載の車両制御装置において、
   前記第１操舵力付与部は、前記路側帯幅が相対的に狭い程、前記第１操舵力値を相対的に小さくする、
   車両制御装置。
4. 請求項２または請求項３に記載の車両制御装置において、
   前記第１操舵力付与部は、前記路側帯幅が相対的に狭い程、前記操舵力上昇部における特性の傾きを相対的に緩慢にする、
   車両制御装置。
5. 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方法であって、
   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ステップと、
   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ステップと、
   前記車両に前記操舵力を付与する操舵力付与ステップと、
   を備え、
   前記操舵力付与ステップは、
   前記区画線検出ステップおよび前記路端検出ステップで検出された各検出結果に基づき、前記一方側の側方における前記区画線と前記路端との間の前記車両の車幅方向における幅である路側帯幅を算出する路側帯幅算出サブステップと、
   第１操舵特性に基づく前記操舵力である第１操舵力を前記車両に付与する第１操舵力付与サブステップと、
   前記第１操舵特性とは異なる第２操舵特性に基づく、前記第１操舵力よりも小さい前記操舵力である第２操舵力を前記車両に付与する第２操舵力付与サブステップと、
   を有し、
   前記路側帯幅が所定幅よりも広く、前記区画線の外端から、前記路側帯中の第１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、前記車両に前記第２操舵力を付与し、前記第１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、前記車両に前記第１操舵力を付与する第１操舵制御を実行し、
   前記路側帯幅が前記所定幅以下であり、前記区画線の前記外端よりも前記車線側の第２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、前記車両に前記第１操舵力を付与する第２操舵制御を実行し、
   前記第１操舵力付与サブステップでは、前記路側帯幅に応じて、前記第１操舵特性を変える、
   車両制御方法。
6. 請求項５に記載の車両制御方法において、
   前記第１操舵特性は、前記車両が走行する車線側から前記路端の側に向けた方向において、前記第１操舵力が第１操舵力値まで漸増する操舵力上昇部を有し、
   前記第１操舵力付与サブステップでは、前記路側帯幅に応じて、前記操舵力上昇部における特性の傾き、および前記第１操舵力値の少なくとも一方を変える、
   車両制御方法。
   

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