JP7261782B2 - 車両制御装置、車両制御方法、およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、車両制御装置、車両制御方法、およびプログラムに関する。

従来、車両が車線内を走行できるように、操舵装置のアクチュエータに力を出力させる技術が知られている。この技術は、車線維持支援システム（ＬＫＡＳ；Lane Keeping Assist System）や路外逸脱抑制機能といった名称で知られており、更に新しい形態についても研究が進められている。特許文献１には、ドライバトルクが閾値以上となっている時間がキャンセル時間を超えたことにより操舵要求トルクをキャンセルすることについて記載されている。

特開２０１５－２０７１９号公報

特許文献１に記載の技術は、あくまで制御をキャンセルすることを主眼としたものであるが、上記の技術において、カーブや障害物回避、車線変更などの目的で乗員が操作子を操作した場合、システムが作用させる力よりも乗員による操作子への操作力が強い場合は、操作子への操作が車両の進路に反映される場合がある。しかしながら、従来の技術では、システムが作用させる力の上限値が適正でない結果、乗員の意図した挙動が発生しない場合があった。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、より乗員の意図を反映した車両の挙動を発生させることができる車両制御装置、車両制御方法、およびプログラムを提供することを目的の一つとする。

この発明に係る車両制御装置、車両制御方法、およびプログラムは、以下の構成を採用した。
（１）：この発明の一態様に係る車両制御装置は、車両と車線との位置関係を取得する取得部と、前記位置関係に基づいて、前記車両の操舵装置に含まれるアクチュエータに、前記車両に車線内を走行させるための力を、上限値を超えない範囲で出力させる車線内走行制御を行う制御部と、前記車両の乗員による操舵操作を受け付ける操作子に対して入力があったことに応じて、前記上限値を変更する上限値調整部とを備えるものである。

（２）：上記（１）の態様において、前記上限値調整部は、前記操作子に対して閾値を超える入力があった場合、前記上限値を規定値よりも低下させるものである。

（３）：上記（２）の態様において、前記上限値調整部は、前記車両の乗員による操舵操作を受け付ける操作子に対する入力が閾値を超えて大きくなる程、前記上限値の低下量を大きくするものである。

（４）：上記（３）の態様において、前記制御部は、前記上限値が低下して下限値以下となった場合、前記車両の操舵装置に含まれるアクチュエータに前記力を出力させることを停止するものである。

（５）：上記（１）から（４）のいずれかの態様において、前記制御部は、前記車両の乗員による前記操作子の把持状態を示す情報を取得し、前記車両の乗員が前記操作子を把持していない非把持状態で前記車線内走行制御を行う非把持モード制御を実行可能であるものである。

（６）：上記（５）の態様において、前記制御部は、前記上限値が前記規定値よりも低下している状態において、前記非把持モード制御を開始しないものである。

（７）：上記（５）または（６）の態様において、前記上限値調整部は、前記操作子に対して閾値を超える入力があった場合、前記上限値を規定値よりも低下させるものであり、前記上限値調整部は、前記制御部が前記非把持モード制御を実行している場合、前記制御部が、前記車両の乗員が前記操作子を把持している把持状態で前記車線内走行制御を行う場合に比して、前記上限値の低下を抑制するものである。

（８）：上記（１）から（７）のいずれかの態様において、前記上限値調整部は、前記取得部が前記車両と前記車線との位置関係を取得する際に道路区画線が認識できていない場合、道路区画線が認識できている場合に比して、前記上限値を小さくするものである。

（９）：本発明の他の態様に係る車両制御方法は、車両制御装置が、車両と車線との位置関係を取得し、前記位置関係に基づいて、前記車両の操舵装置に含まれるアクチュエータに、前記車両に車線内を走行させるための力を、上限値を超えない範囲で出力させる車線内走行制御を行い、前記車両の乗員による操舵操作を受け付ける操作子に対して入力があったことに応じて、前記上限値を変更するものである。

（１０）：本発明の他の態様に係るプログラムは、車両制御装置のプロセッサに、車両と車線との位置関係を取得させ、前記位置関係に基づいて、前記車両の操舵装置に含まれるアクチュエータに、前記車両に車線内を走行させるための力を、上限値を超えない範囲で出力させる車線内走行制御を行わせ、前記車両の乗員による操舵操作を受け付ける操作子に対して入力があったことに応じて、前記上限値を変更させるものである。

（１）～（１０）の態様によれば、より乗員の意図を反映した車両の挙動を発生させることができる。
（３）の態様によれば、更に乗員の意図を反映した車両の挙動を発生させることができる。
（６）または（７）の態様によれば、上限値が低下することで車線内走行制御のコントロール力が低下している場面においては非把持モード制御を抑制するため、意図せぬ車両の挙動が発生するのを抑制することができる。

第１実施形態に係る車両制御装置を利用した車両システム１の構成図である。 第１制御部１２０および第２制御部１６０の機能構成図である。 ステアリング装置２２０の構成を概念的に示す図である。 ステアリングＥＣＵ２３０の機能構成図である。 上限値調整部１４４の処理内容について説明するための図（その１）である。 第１実施形態の自動運転制御装置１００により実行される処理の流れの一例を示すフローチャート（その１）である。 上限値調整部１４４の処理内容について説明するための図（その２）である。 第１実施形態の自動運転制御装置１００により実行される処理の流れの一例を示すフローチャート（その２）である。 上限値調整部１４４の処理内容について説明するための図（その３）である。 第１実施形態の自動運転制御装置１００により実行される処理の流れの一例を示すフローチャート（その３）である。 第１実施形態の自動運転制御装置１００により実行される処理の流れの一例を示すフローチャート（その４）である。 第２実施形態に係る車両制御装置を利用した車両システム２の構成図である。

以下、図面を参照し、本発明の車両制御装置、車両制御方法、およびプログラムの実施形態について説明する。第１実施形態では、車両制御装置がいわゆる自動運転を行う制御装置に適用されたものとして説明し、第２実施形態では、車両制御装置が手動運転を前提とした運転支援装置に適用されたものとして説明する。

＜第１実施形態＞
［構成］
図１は、第１実施形態に係る車両制御装置を利用した車両システム１の構成図である。車両システム１が搭載される車両は、例えば、二輪や三輪、四輪等の車両であり、その駆動源は、ディーゼルエンジンやガソリンエンジンなどの内燃機関、電動機、或いはこれらの組み合わせである。電動機は、内燃機関に連結された発電機による発電電力、或いは二次電池や燃料電池の放電電力を使用して動作する。

車両システム１は、例えば、カメラ１０と、レーダ装置１２と、ＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging）１４と、物体認識装置１６と、通信装置２０と、ＨＭＩ（Human Machine Interface）３０と、車両センサ４０と、ナビゲーション装置５０と、ＭＰＵ（Map Positioning Unit）６０と、運転操作子８０と、自動運転制御装置１００と、走行駆動力出力装置２００と、ブレーキ装置２１０と、ステアリング装置２２０とを備える。これらの装置や機器は、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信線等の多重通信線やシリアル通信線、無線通信網等によって互いに接続される。なお、図１に示す構成はあくまで一例であり、構成の一部が省略されてもよいし、更に別の構成が追加されてもよい。

カメラ１０は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の固体撮像素子を利用したデジタルカメラである。カメラ１０は、車両システム１が搭載される車両（以下、自車両Ｍ）の任意の箇所に取り付けられる。前方を撮像する場合、カメラ１０は、フロントウインドシールド上部やルームミラー裏面等に取り付けられる。カメラ１０は、例えば、周期的に繰り返し自車両Ｍの周辺を撮像する。カメラ１０は、ステレオカメラであってもよい。

レーダ装置１２は、自車両Ｍの周辺にミリ波などの電波を放射すると共に、物体によって反射された電波（反射波）を検出して少なくとも物体の位置（距離および方位）を検出する。レーダ装置１２は、自車両Ｍの任意の箇所に取り付けられる。レーダ装置１２は、ＦＭ－ＣＷ（Frequency Modulated Continuous Wave）方式によって物体の位置および速度を検出してもよい。

ＬＩＤＡＲ１４は、自車両Ｍの周辺に光（或いは光に近い波長の電磁波）を照射し、散乱光を測定する。ＬＩＤＡＲ１４は、発光から受光までの時間に基づいて、対象までの距離を検出する。照射される光は、例えば、パルス状のレーザー光である。ＬＩＤＡＲ１４は、自車両Ｍの任意の箇所に取り付けられる。

物体認識装置１６は、カメラ１０、レーダ装置１２、およびＬＩＤＡＲ１４のうち一部または全部による検出結果に対してセンサフュージョン処理を行って、物体の位置、種類、速度などを認識する。物体認識装置１６は、認識結果を自動運転制御装置１００に出力する。物体認識装置１６は、カメラ１０、レーダ装置１２、およびＬＩＤＡＲ１４の検出結果をそのまま自動運転制御装置１００に出力してよい。車両システム１から物体認識装置１６が省略されてもよい。

通信装置２０は、例えば、セルラー網やＷｉ－Ｆｉ網、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）などを利用して、自車両Ｍの周辺に存在する他車両と通信し、或いは無線基地局を介して各種サーバ装置と通信する。

ＨＭＩ３０は、自車両Ｍの乗員に対して各種情報を提示すると共に、乗員による入力操作を受け付ける。ＨＭＩ３０は、各種表示装置、スピーカ、ブザー、タッチパネル、スイッチ、キーなどを含む。

車両センサ４０は、自車両Ｍの速度を検出する車速センサ、加速度を検出する加速度センサ、鉛直軸回りの角速度を検出するヨーレートセンサ、自車両Ｍの向きを検出する方位センサ等を含む。

ナビゲーション装置５０は、例えば、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信機５１と、ナビＨＭＩ５２と、経路決定部５３とを備える。ナビゲーション装置５０は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やフラッシュメモリなどの記憶装置に第１地図情報５４を保持している。ＧＮＳＳ受信機５１は、ＧＮＳＳ衛星から受信した信号に基づいて、自車両Ｍの位置を特定する。自車両Ｍの位置は、車両センサ４０の出力を利用したＩＮＳ（Inertial Navigation System）によって特定または補完されてもよい。ナビＨＭＩ５２は、表示装置、スピーカ、タッチパネル、キーなどを含む。ナビＨＭＩ５２は、前述したＨＭＩ３０と一部または全部が共通化されてもよい。経路決定部５３は、例えば、ＧＮＳＳ受信機５１により特定された自車両Ｍの位置（或いは入力された任意の位置）から、ナビＨＭＩ５２を用いて乗員により入力された目的地までの経路（以下、地図上経路）を、第１地図情報５４を参照して決定する。第１地図情報５４は、例えば、道路を示すリンクと、リンクによって接続されたノードとによって道路形状が表現された情報である。第１地図情報５４は、道路の曲率やＰＯＩ（Point Of Interest）情報などを含んでもよい。地図上経路は、ＭＰＵ６０に出力される。ナビゲーション装置５０は、地図上経路に基づいて、ナビＨＭＩ５２を用いた経路案内を行ってもよい。ナビゲーション装置５０は、例えば、乗員の保有するスマートフォンやタブレット端末等の端末装置の機能によって実現されてもよい。ナビゲーション装置５０は、通信装置２０を介してナビゲーションサーバに現在位置と目的地を送信し、ナビゲーションサーバから地図上経路と同等の経路を取得してもよい。

ＭＰＵ６０は、例えば、推奨車線決定部６１を含み、ＨＤＤやフラッシュメモリなどの記憶装置に第２地図情報６２を保持している。推奨車線決定部６１は、ナビゲーション装置５０から提供された地図上経路を複数のブロックに分割し（例えば、車両進行方向に関して１００［ｍ］毎に分割し）、第２地図情報６２を参照してブロックごとに推奨車線を決定する。推奨車線決定部６１は、左から何番目の車線を走行するといった決定を行う。推奨車線決定部６１は、地図上経路に分岐箇所が存在する場合、自車両Ｍが、分岐先に進行するための合理的な経路を走行できるように、推奨車線を決定する。

第２地図情報６２は、第１地図情報５４よりも高精度な地図情報である。第２地図情報６２は、例えば、車線の中央の情報あるいは車線の境界の情報等を含んでいる。また、第２地図情報６２には、道路情報、交通規制情報、住所情報（住所・郵便番号）、施設情報、電話番号情報などが含まれてよい。第２地図情報６２は、通信装置２０が他装置と通信することにより、随時、アップデートされてよい。

運転操作子８０は、例えば、ステアリングホイール８２の他、アクセルペダル、ブレーキペダル、シフトレバー、その他の操作子を含む。運転操作子８０には、操作量あるいは操作の有無を検出するセンサが取り付けられており、その検出結果は、自動運転制御装置１００、もしくは、走行駆動力出力装置２００、ブレーキ装置２１０、およびステアリング装置２２０のうち一部または全部に出力される。ステアリングホイール８２は、「車両の乗員による操舵操作を受け付ける操作子」の一例である。操作子は、必ずしも環状である必要は無く、異形ステアやジョイスティック、ボタンなどの形態であってもよい。ステアリングホイール８２には、ステアリング把持センサ８４が取り付けられている。ステアリング把持センサ８４は、静電容量センサなどにより実現され、乗員（運転者）がステアリングホイール８２を把持している（力を加えられる状態で接していることをいう）か否かを検知可能な信号を自動運転制御装置１００に出力する。

自動運転制御装置１００は、例えば、第１制御部１２０と、第２制御部１６０とを備える。第１制御部１２０と第２制御部１６０は、それぞれ、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのハードウェアプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。また、これらの構成要素のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などのハードウェア（回路部；circuitryを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。プログラムは、予め自動運転制御装置１００のＨＤＤやフラッシュメモリなどの記憶装置（非一過性の記憶媒体を備える記憶装置）に格納されていてもよいし、ＤＶＤやＣＤ－ＲＯＭなどの着脱可能な記憶媒体に格納されており、記憶媒体（非一過性の記憶媒体）がドライブ装置に装置に装着されることで自動運転制御装置１００のＨＤＤやフラッシュメモリにインストールされてもよい。自動運転制御装置１００は「車両制御装置」の一例である。

図２は、第１制御部１２０および第２制御部１６０の機能構成図である。第１制御部１２０は、例えば、認識部１３０と、行動計画生成部１４０とを備える。第１制御部１２０は、例えば、ＡＩ（Artificial Intelligence；人工知能）による機能と、予め与えられたモデルによる機能とを並行して実現する。例えば、「交差点を認識する」機能は、ディープラーニング等による交差点の認識と、予め与えられた条件（パターンマッチング可能な信号、道路標示などがある）に基づく認識とが並行して実行され、双方に対してスコア付けして総合的に評価することで実現されてよい。これによって、自動運転の信頼性が担保される。

認識部１３０は、カメラ１０、レーダ装置１２、およびＬＩＤＡＲ１４から物体認識装置１６を介して入力された情報に基づいて、自車両Ｍの周辺にある物体の位置、および速度、加速度等の状態を認識する。物体の位置は、例えば、自車両Ｍの代表点（重心や駆動軸中心など）を原点とした絶対座標上の位置として認識され、制御に使用される。物体の位置は、その物体の重心やコーナー等の代表点で表されてもよいし、表現された領域で表されてもよい。物体の「状態」とは、物体の加速度やジャーク、あるいは「行動状態」（例えば車線変更をしている、またはしようとしているか否か）を含んでもよい。

また、認識部１３０は、例えば、自車両Ｍが走行している車線（走行車線）を認識する。例えば、認識部１３０は、第２地図情報６２から得られる道路区画線のパターン（例えば実線と破線の配列）と、カメラ１０によって撮像された画像から認識される自車両Ｍの周辺の道路区画線のパターンとを比較することで、走行車線を認識する。なお、認識部１３０は、道路区画線に限らず、道路区画線や路肩、縁石、中央分離帯、ガードレールなどを含む走路境界（道路境界）を認識することで、走行車線を認識してもよい。この認識において、ナビゲーション装置５０から取得される自車両Ｍの位置やＩＮＳによる処理結果が加味されてもよい。また、認識部１３０は、一時停止線、障害物、赤信号、料金所、その他の道路事象を認識する。

認識部１３０は、走行車線を認識する際に、走行車線に対する自車両Ｍの位置や姿勢を認識する。認識部１３０は、例えば、自車両Ｍの基準点の車線中央からの乖離、および自車両Ｍの進行方向の車線中央を連ねた線に対してなす角度を、走行車線に対する自車両Ｍの相対位置および姿勢として認識してもよい。これに代えて、認識部１３０は、走行車線のいずれかの側端部（道路区画線または道路境界）に対する自車両Ｍの基準点の位置などを、走行車線に対する自車両Ｍの相対位置として認識してもよい。

行動計画生成部１４０は、原則的には推奨車線決定部６１により決定された推奨車線を走行し、更に、自車両Ｍの周辺状況に対応できるように、自車両Ｍが自動的に（運転者の操作に依らずに）将来走行する目標軌道を生成する。目標軌道は、例えば、速度要素を含んでいる。例えば、目標軌道は、自車両Ｍの到達すべき地点（軌道点）を順に並べたものとして表現される。軌道点は、道なり距離で所定の走行距離（例えば数［ｍ］程度）ごとの自車両Ｍの到達すべき地点であり、それとは別に、所定のサンプリング時間（例えば０コンマ数［ｓｅｃ］程度）ごとの目標速度および目標加速度が、目標軌道の一部として生成される。また、軌道点は、所定のサンプリング時間ごとの、そのサンプリング時刻における自車両Ｍの到達すべき位置であってもよい。この場合、目標速度や目標加速度の情報は軌道点の間隔で表現される。

行動計画生成部１４０は、目標軌道を生成するにあたり、自動運転のイベントを設定してよい。自動運転のイベントには、車線内走行イベント、低速追従走行イベント、車線変更イベント、分岐イベント、合流イベント、テイクオーバーイベントなどがある。行動計画生成部１４０は、起動させたイベントに応じた目標軌道を生成する。

行動計画生成部１４０は、車線内走行制御部１４２と、上限値調整部１４４とを含む。車線内走行イベントが実行される場合、これらの機能部が作動する。詳細について後述する。

第２制御部１６０は、行動計画生成部１４０によって生成された目標軌道を、予定の時刻通りに自車両Ｍが通過するように、走行駆動力出力装置２００、ブレーキ装置２１０、およびステアリング装置２２０を制御する。

図２に戻り、第２制御部１６０は、例えば、取得部１６２と、速度制御部１６４と、操舵制御部１６６とを備える。取得部１６２は、行動計画生成部１４０により生成された目標軌道（軌道点）の情報を取得し、メモリ（不図示）に記憶させる。速度制御部１６４は、メモリに記憶された目標軌道に付随する速度要素に基づいて、走行駆動力出力装置２００またはブレーキ装置２１０を制御する。操舵制御部１６６は、メモリに記憶された目標軌道に基づいて、ステアリング装置２２０を制御する。操舵制御部１６６の機能については後述する。

走行駆動力出力装置２００は、車両が走行するための走行駆動力（トルク）を駆動輪に出力する。走行駆動力出力装置２００は、例えば、内燃機関、電動機、および変速機などの組み合わせと、これらを制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）とを備える。ＥＣＵは、第２制御部１６０から入力される情報、或いは運転操作子８０から入力される情報に従って、上記の構成を制御する。

ブレーキ装置２１０は、例えば、ブレーキキャリパーと、ブレーキキャリパーに油圧を伝達するシリンダと、シリンダに油圧を発生させる電動モータと、ブレーキＥＣＵとを備える。ブレーキＥＣＵは、第２制御部１６０から入力される情報、或いは運転操作子８０から入力される情報に従って電動モータを制御し、制動操作に応じたブレーキトルクが各車輪に出力されるようにする。ブレーキ装置２１０は、運転操作子８０に含まれるブレーキペダルの操作によって発生させた油圧を、マスターシリンダを介してシリンダに伝達する機構をバックアップとして備えてよい。なお、ブレーキ装置２１０は、上記説明した構成に限らず、第２制御部１６０から入力される情報に従ってアクチュエータを制御して、マスターシリンダの油圧をシリンダに伝達する電子制御式油圧ブレーキ装置であってもよい。

ステアリング装置２２０は、「操舵装置」の一例である。図３は、ステアリング装置２２０の構成を概念的に示す図である。ステアリング装置２２０は、ステアリングホイール８２に連結される（ステアリングホイール８２がステアリング装置２２０に含まれると定義しても構わない）。ステアリング装置２２０は、ステアリングホイール８２に連結されたステアリングシャフトＳＳに取り付けられたステアリングトルクセンサ２２２と、アシストモータ２２４と、操舵角センサ２２６と、ギヤ機構２２８と、ステアリングＥＣＵ３０とを備える。アシストモータ２２４は、「アクチュエータ」の一例である。ステアリングトルクセンサ２２２は、乗員によってステアリングホイール８２に加えられた力（例えばトルクであり、以下、ステアリングトルク）の向きおよび大きさを検出する。アシストモータ２２４は、ステアリングシャフトＳＳにトルクＴを出力する。アシストモータ２２４は、ドライブシャフトＤＳに直進力を出力するリニアモータ等であってもよい。操舵角センサ２２６は、ステアリングシャフトＳＳの回転角度θを検出する。ギヤ機構２２８は、ステアリングシャフトＳＳの回転をドライブシャフトＤＳの往復運動に変換し、ドライブシャフトＤＳに連結された車輪２４０の角度を変更する。図３に示すステアリング装置２２０の構成や配置、機構等はあくまで一例であり、如何なる構成のステアリング装置２２０を備えてもよい。

［車線内走行制御および一時手動調整］
以下、車線内走行制御について説明する。車線内走行制御部１４２は、車線内走行イベントが起動すると、目標軌道を車線中心に沿って設定し、目標速度を法定速度などの設定速度に設定する。ここでいう車線には、白線等の道路区画線で区画される領域の他、片側一車線の道路などにおいて路肩や中央分離帯で区画される領域が含まれてよい。また、車線には、道路区画線が無い、あるいはかすれて十分に認識できない場合において、過去に認識されていた道路区画線の位置や自車両Ｍの進行方向にある物標の位置等に基づいて仮想的に設定される想定車線が含まれてよい。速度制御部１６４は、目標速度で自車両Ｍが走行するように走行駆動力出力装置２００またはブレーキ装置２１０を制御する。操舵制御部１６６は、自車両Ｍの位置と目標軌道との乖離度合いに基づいて目標操舵角θ＃を決定し、決定した目標操舵角θ＃に基づいてアシストモータ２２４に与える制御量（電流、デューティ比など）を決定し、ステアリング装置２２０のステアリングＥＣＵ２３０に出力する。例えば、操舵制御部１６６は、目標軌道の旋回度合いに応じたフィードフォワード制御と、自車両Ｍの位置と目標軌道との乖離度合い（偏差）をゼロに近付けるためのＰＩＤ制御、ＰＩ制御、Ｐ制御などのフィードバック制御との組み合わせによって目標操舵角θ＃を決定する。これに代えて（または、加えて）、車線内走行制御部１４２は、操舵制御部１６６に、自車両Ｍの位置が道路区画線に接近するのに応じて道路区画線から遠ざかる方向に目標操舵角θ＃を決定させてもよい。ステアリングＥＣＵ２３０は、操舵制御部１６６から与えられた制御量に従ってアシストモータ２２４を駆動する。上限値調整部１４４は、ステアリングトルクセンサ２２２の検出値ＳＴに基づいて、後述するシステム目標トルクＴ２＃の上限値ＵＴ＃を調整する。

図４は、操舵制御部１６６の機能構成図である。操舵制御部１６６は、例えば、操舵角ＦＢ（フィードバック）制御器１６６Ａと、操舵角速度ＦＢ制御器１６６Ｂと、動的リミッタ１６６Ｃと、トルクＦＢ制御器１６６Ｄとを備える。

操舵角ＦＢ制御器１６６Ａには、操舵制御部１６６により出力された目標操舵角θ＃と、操舵角センサ２２６から入力された操舵角θとの偏差（θ＃－θ）が入力される。操舵角ＦＢ制御器１６６Ａは、偏差（θ＃－θ）をゼロに近付けるためのフィードバック制御を行い、操作量として目標操舵角速度Δθ＃を出力する。

操舵角速度ＦＢ制御器１６６Ｂには、操舵角ＦＢ制御器１６６Ａにより出力された目標操舵角速度Δθ＃と、操舵角速度Δθとの偏差（Δθ＃－Δθ）が入力される。操舵角速度Δθは、操舵角センサ２２６の検出値θを微分することで求められるが、角速度センサが設けられてもよい。操舵角速度ＦＢ制御器１６６Ｂは、偏差（Δθ＃－Δθ）をゼロに近付けるためのフィードバック制御を行い、操作量として一次目標トルクＴ１＃を出力する。

動的リミッタ１６６Ｃは、操舵角速度ＦＢ制御器１６６Ｂから入力された一次目標トルクＴ１＃と上限値ＵＴ＃とを比較し、一次目標トルクＴ１＃の方が小さい場合には一次目標トルクＴ１＃を、一次目標トルクＴ１＃の方が大きい場合には上限値ＵＴ＃を、システム目標トルクＴ２＃として出力する。すなわち、動的リミッタ１６６Ｃは、一次目標トルクＴ１＃を上限値ＵＴ＃で制限（ガード）した値をシステム目標トルクＴ２＃として出力する。

トルクＦＢ制御器１６６Ｄには、ステアリングトルクセンサ２２２の検出値ＳＴに係数βを乗算したβ・ＳＴとシステム目標トルクＴ２＃との和である目標トルクＴ＃と、アシストモータ２２４が出力しているトルクＴとの偏差（Ｔ＃－Ｔ）が入力される。係数βは一以上の数である。トルクＴは、アシストモータ２２４に取り付けられた電流センサの検出値などから求められる。トルクＦＢ制御器１６６Ｄは、偏差（Ｔ＃－Ｔ）をゼロに近付けるためのフィードバック制御を行い、操作量としてアシストモータ２２４に与える制御量（電流、デューティ比など）を出力する。アシストモータ２２４は、トルクＦＢ制御器１６６Ｄから与えられた制御量に応じて自車両Ｍにおける操舵力を発生させる。上記説明した操舵制御部１６６の機能のうち一部は、ステアリングＥＣＵ２３０の機能であってよい。

このようにして、基本的には、自車両Ｍの位置と車線中心との乖離（偏差）を小さくするように操舵制御が行われる。車線内走行制御部１４２と操舵制御部１６６を合わせたものが「制御部」の一例である。また、目標トルクＴ＃には、乗員によってステアリングホイール８２に加えられた力が反映されるため、自動運転制御部１００による制御に反して操舵方向を調整することも可能である。具体的な場面としては、カーブや障害物回避場面、乗員が自車両Ｍの横位置をずらして前方風景を確認したい場面等が挙げられる。このような場面において、車線内走行制御が継続されつつ、乗員の操作による自車両Ｍの進路の調整（以下、一時手動調整と称する）が可能となっている。

ところが、トルクβ・ＳＴとシステム目標トルクＴ２＃の符号が反対（つまりトルクの向きが逆）であり、且つシステム目標トルクＴ２＃が過大である場合には、目標トルクＴ＃の方向が乗員がステアリングホイール８２に加えた力の方向にならず、乗員の意図した方向に操舵がなされなかったり、目標トルクＴ＃が十分に大きくならない可能性がある。このため、操舵制御部１６６では、動的リミッタ１６６Ｃによってシステム目標トルクＴ２＃を上限値ＵＴ＃に制限し、なるべく乗員の意図が反映されるようにしている。

しかしながら、仮に上限値ＵＴ＃が固定値である場合、乗員の力には個人差があるため、大きな力を加えなければ一時手動調整が発動しないことも懸念される。そこで、上限値調整部１４４では、以下のような処理を行って上限値ＵＴ＃を動的に調整する。

［上限値の調整（１）］
上限値調整部１４４は、ステアリングホイール８２に対して閾値を超える入力があった場合、上限値ＵＴ＃を規定値ＵＴ１よりも低下させる。例えば、上限値調整部１４４は、例えば、ステアリングホイール８２に対して加えられた力（ステアリングトルクセンサ２２２の検出値ＳＴ）が閾値Ｔｈ１を超えて大きくなる程、上限値ＵＴ＃の低下量を大きくする。ステアリングホイール８２に対する入力は、上記のようにトルクによって認識（測定）されるのに限られない。例えば、ステアリングホイール８２の変位量がステアリングホイール８２に対する入力として認識（測定）されてもよい。

図５は、上限値調整部１４４の処理内容について説明するための図（その１）である。図示するように、上限値調整部１４４は、ステアリングトルクセンサ２２２の検出値ＳＴが閾値Ｔｈ１以下である場合は上限値ＵＴ＃を規定値ＵＴ１にし、検出値ＳＴが閾値Ｔｈ１を超えると、上限値ＵＴ＃を、検出値ＳＴが大きくなるのに連れて小さくする。図では検出値ＳＴが大きくなるのに連れて上限値ＵＴ＃を直線状に低下させているが、曲線状、階段状に低下させてもよい。上限値調整部１４４は、メモリに保持された、図５に示す特性を示すマップやテーブルデータを読み出すことにより、新たに設定する上限値ＵＴ＃を決定する。これによって、ステアリングトルクセンサ２２２の検出値ＳＴが大きい場合、すなわち乗員が強い意志で一時手動調整を望んでいると推測される場合には、上限値ＵＴ＃の低下量を大きくし、乗員のステアリングホイール８２に対する操作が自車両Ｍの進路に反映されやすくすることができる。上限値調整部１４４は、上限値ＵＴ＃を規定値ＵＴ１よりも低下させている場合、その旨をＨＭＩ３０を用いて乗員に通知してもよい。前述したように、車線には道路区画線が認識されている場合の車線と、道路区画線が認識されている場合の車線（路肩や中央分離帯で区画される車線、或いは想定車線）とが含まれてよく、その場合、上限値調整部１４４は、道路区画線が認識されていない場合の規定値ＵＴ１を、道路区画線が認識されている場合の規定値ＵＴ１よりも小さくしてよい。これによって、車線の位置に対する確信度が低い場合には、制御の度合いを緩めてより乗員の意図を自車両Ｍの挙動に反映させることができる。

車線内走行制御部１４２は、上限値ＵＴ＃が低下して下限値ＵＴ２以下となった場合、車線内走行制御を停止するようにしてもよい。この場合、車線内走行制御部１４２は、徐々に目標軌道に基づく自動制御から手動運転に移行するように第２制御部１６０に指示する。なお「徐々に」とは、「時間をかけて」という意味であり、一気に変化させるのではない、という意味である。車線内走行制御部１４２は、上限値ＵＴ＃を下限値ＵＴ２と比較する判定を行ってもよいし、これに代えて、ステアリングトルクセンサ２２２の検出値ＳＴを、下限値ＵＴ２に対応する上限閾値Ｔｈ２と比較する判定を行ってもよい。

ところで、車線内走行制御部１４２は、ステアリング把持センサ８４から入力される検出値に基づいて乗員がステアリングホイール８２を把持しているか否かを検知し、乗員がステアリングホイール８２を把持している状態での車線内走行制御（以下、把持モード制御）と、乗員がステアリングホイール８２を把持していない状態での車線内走行制御（以下、非把持モード制御）との双方を実行可能であってよい。非把持モード制御は、自動制御の比重が高く、急に手動運転に切り替えると乗員が慌てる可能性がある状態で行われるため、以下の（制限１）、（制限２）のいずれかまたは双方の制限が設けられてよい。

（制限１）車線内走行制御部１４２は、上限値ＵＴ＃が規定値ＵＴ１よりも低下している状態において、非把持モード制御を開始しない。非把持モード制御の開始トリガには種々のものが考えられる。例えば、乗員がステアリングホイール８２を把持しなくなったことの他、自車両Ｍの状況が開始条件（自動車専用道路、中速度以上、渋滞無し、車室内カメラで運転席の乗員が覚醒状態かつ前を向いていることが検知された等）を満たした、所定の開始操作（音声操作を含む）がなされた、などが非把持モード制御の開始トリガとして設定され得る。車線内走行制御部１４２は、これらの開始トリガが発生した場合であっても、上限値ＵＴ＃が規定値ＵＴ１よりも低下している状態では非把持モード制御を開始せず、ＨＭＩ３０を用いてステアリングホイール８２を把持するように乗員に通知する。通知にも関わらずステアリングホイール８２が把持されなかった場合、車線内走行制御部１４２は、車線内走行制御を停止してもよい。

（制限２）上限値調整部１４４は、非把持モード制御が実行されている場合、把持モード制御が実行されている場合に比して、上限値ＵＴ＃の低下を抑制する。例えば、上限値調整部１４４は、非把持モード制御が実行されている場合、把持モード制御が実行されている場合に比して、閾値Ｔｈ１を高くしたり、ステアリングトルクセンサ２２２の検出値ＳＴが閾値Ｔｈ１を超えてからの検出値ＳＴの上昇に対する上限値ＵＴ＃の低下割合を小さくすることで、上限値ＵＴ＃の低下を抑制する。

このようにすることで、上限値ＵＴ＃が低下した状態、すなわち一時手動調整が行われやすい状態で非把持モード制御が行われるのを抑制することができる。ステアリングホイール８２に加えられる力は、乗員の操作が行われた場合だけでなく、自車両Ｍが段差を乗り越えた場合、自車両Ｍがカーブを走行している場合等においても発生するものである。乗員がステアリングホイール８２から手を離した状態で上限値ＵＴ＃が低下すると、自車両Ｍに生じた振動や横加速度によってステアリングホイール８２に回転力が発生した場合に、一時手動調整が発動してしまう可能性がある。実施形態では、非把持モード制御において上記のような制限を設けることで、予期せぬ一時手動調整の発動を抑制することができる。制限２において、、非把持モード制御が実行されている場合に上限値ＵＴ＃の低下を完全に禁止しないのは、ステアリング把持センサ８４の検出値が遅れて自動運転制御装置１００に伝えられる可能性を考慮したものである。

図６は、第１実施形態の自動運転制御装置１００により実行される処理の流れの一例を示すフローチャート（その１）である。まず、上限値調整部１４４が、ステアリングトルクセンサ２２２の検出値ＳＴが閾値Ｔｈ１を超えたか否かを判定する（ステップＳ１００）。検出値ＳＴが閾値Ｔｈ１を超えてないと判定された場合、本フローチャートの１ルーチンが終了する。

検出値ＳＴが閾値Ｔｈ１を超えたと判定された場合、車線内走行制御部１４２は、検出値ＳＴが上限閾値Ｔｈ２を超えたか否かを判定する（ステップＳ１０２）。検出値ＳＴが上限閾値Ｔｈ２を超えたと判定した場合、車線内走行制御部１４２は、車線内走行制御を終了する（ステップＳ１０６）。上限閾値Ｔｈ２は、閾値Ｔｈ１よりも大きい値である。

検出値ＳＴが上限閾値Ｔｈ２を超えていないと判定された場合、上限値調整部１４４は、非把持モード制御が実行中であるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。非把持モード制御が実行中でないと判定した場合、上限値調整部１４４は、上限値ＵＴ＃を変更する（ステップＳ１０８）。非把持モード制御が実行中であると判定された場合、車線内走行制御部１４２は、ＨＭＩ３０を用いてステアリングホイール８２を把持するように乗員に通知する（ステップＳ１１０）。

このように上限値ＵＴ＃を調整することで、ステアリングホイール８２に比較的強い力が加えられた場合は、上限値ＵＴ＃が低下することで速やかにシステム目標トルクＴ２＃が制限されるため、一時手動調整が効きやすくなり、より乗員の意図を反映した自車両Ｍの挙動を発生させることができる。

［上限値の調整（２）］
以下、上限値ＵＴ＃を調整する際の上限値ＵＴ＃の時間的変化について説明する。上限値調整部１４４は、例えば図５に示す特性に基づいて上限値ＵＴ＃を変化させる目標値を決定するのであるが、直ちに目標値まで上限値ＵＴ＃を変化させるのではなく、時間の経過と共に徐々に上限値ＵＴ＃を変化させて目標値に至らしめる。この場合において、上限値調整部１４４は、ステアリングホイール８２の状態変化に応じて上限値ＵＴ＃の変化速度を切り替える。

上限値調整部１４４は、例えば、ステアリングトルクセンサ２２２の検出値ＳＴが閾値Ｔｈを超えたことで上限値ＵＴ＃を低下させた後、ステアリングトルクセンサ２２２の検出値ＳＴによって表される、ステアリングホイール８２に対して加えられた力が所定度合いまで緩和された場合、上限値ＵＴ＃を規定値ＵＴ１に戻す。「力が所定度合いまで緩和された」とは、例えば、検出値ＳＴがゼロになった、或いはゼロ近傍の閾値未満になった（ゼロ近傍となった）ことを意味する。これに代えて、「力が所定度合いまで緩和された」とは、閾値Ｔｈ１を超えた検出値ＳＴが、閾値Ｔｈ１に１未満の係数を乗算して求められる基準値未満になったことを意味してもよい。

更に具体的に、上限値調整部１４４は、上限値ＵＴ＃を規定値ＵＴ１よりも低下させる際の上限値ＵＴ＃の低下速度を、上限値ＵＴ＃を規定値ＵＴ１に戻す際の上限値ＵＴ＃の上昇速度よりも大きくする。なお本明細書において「速度」はスカラーであり、かつ正の値のみ取るものとする。図７は、上限値調整部１４４の処理内容について説明するための図（その２）である。本図は、一時手動調整が行われ、終了した場面における上限値ＵＴ＃の時間的変化を示している。時刻ｔ１においてステアリングトルクセンサ２２２の検出値ＳＴが閾値Ｔｈ１を超えたため、上限値調整部１４４は、図５の特性によって求められる上限値ＵＴ＃の目標値（ここではＵＴ＃＊と表記する）に向けて、予め定められた低下速度Ｖ１で上限値ＵＴ＃を低下させる。上限値ＵＴ＃が目標値ＵＴ＃＊に到達する前の時刻ｔ２において、ステアリングトルクセンサ２２２の検出値ＳＴによって表される、ステアリングホイール８２に対して加えられた力が所定度合いまで緩和された。この場合、上限値調整部１４４は、上限値ＵＴ＃を低下させることを停止して、上限値ＵＴ＃を予め定められた上昇速度Ｖ２で上昇させ、規定値ＵＴ１まで戻す。上限値調整部１４４は、時刻ｔ１～ｔ２の期間における上限値ＵＴ＃の低下速度Ｖ１を、時刻ｔ２～ｔ３の期間における上限値ＵＴ＃の上昇速度Ｖ２よりも大きくする（Ｖ１＞Ｖ２である）。。これによって、急激に上限値ＵＴ＃を元の規定値ＵＴ１に戻すことによって乗員の意図しない自車両Ｍの挙動が生じるのを抑制することができる。また、一時手動調整が一度行われた場合、近いうちに再度、一時手動調整が行われる可能性が高いことが予測されるため、それに備えた上限値ＵＴ＃とすることができる。これらより、上限値ＵＴ＃の変化速度を適切に調整することができる。

図８は、第１実施形態の自動運転制御装置１００により実行される処理の流れの一例を示すフローチャート（その２）である。本フローチャートの処理は、図６のステップＳ１０８の処理が開始された後の時間経過に応じた処理を示している。

まず、上限値調整部１４４は、上限値ＵＴ＃を目標値ＵＴ＃＊まで速度Ｖ１で低下させることを開始する（ステップＳ２００）。次に、上限値調整部１４４は、上限値ＵＴ＃が目標値ＵＴ＃＊に到達したか否かを判定する（ステップＳ２０２）。上限値ＵＴ＃が目標値ＵＴ＃＊に到達していないと判定した場合、上限値調整部１４４は、ステアリングホイール８２に対して加えられた力が所定度合いまで緩和されたか否かを判定する（ステップＳ２０４）。ステアリングホイール８２に対して加えられた力が所定度合いまで緩和されていないと判定した場合、上限値調整部１４４は、ステップＳ２０２に処理を戻す。

ステアリングホイール８２に対して加えられた力が所定度合いまで緩和されたと判定した場合、上限値調整部１４４は、上限値ＵＴ＃を規定値ＵＴ１まで速度Ｖ２で上昇させる（ステップＳ２０８）。次に、上限値調整部１４４は、上限値ＵＴ＃が再度、閾値Ｔｈ１を超えたか否かを判定する（ステップＳ２１０）。上限値ＵＴ＃が再度、閾値Ｔｈ１を超えたと判定した場合、上限値調整部１４４は、ステップＳ２００に処理を戻す。上限値ＵＴ＃が閾値Ｔｈ１を超えていないと判定した場合、上限値調整部１４４は、上限値ＵＴ＃が規定値ＵＴ１に到達したか否かを判定する（ステップＳ２１２）。上限値調整部１４４は、上限値ＵＴ＃が規定値ＵＴ１に到達していないと判定した場合はステップＳ２１０に処理を戻し、上限値ＵＴ＃が規定値ＵＴ１に到達したと判定した場合は本フローチャートの処理を終了する。

ステップＳ２０２において上限値ＵＴ＃が目標値ＵＴ＃＊に到達したと判定した場合、上限値調整部１４４は、上限値ＵＴ＃を目標値ＵＴ＃＊に維持する（ステップＳ２１４）。次に、上限値調整部１４４は、ステアリングホイール８２に対して加えられた力が所定度合いまで緩和されたか否かを判定する（ステップＳ２１６）。ステアリングホイール８２に対して加えられた力が所定度合いまで緩和されていないと判定した場合、上限値調整部１４４は、ステップＳ２１４に処理を戻す。ステアリングホイール８２に対して加えられた力が所定度合いまで緩和されたと判定した場合、上限値調整部１４４は、上限値ＵＴ＃を規定値ＵＴ１まで速度Ｖ２で上昇させる（ステップＳ２０８）。

係る処理によって、第１実施形態の自動運転制御装置１００は、上限値の変化速度を適切に調整することができる。

［上限値の調整（３）］
上限値調整部１４４は、車線内走行制御部１４２が車線内走行制御を停止することを決定した場合にも、ステアリングトルクセンサ２２２の検出値ＳＴに関わらず、時間の経過と共に徐々に上限値ＵＴ＃を変化させて目標値に至らしめ、ステアリングホイール８２の状態変化に応じて上限値ＵＴ＃の変化速度を切り替える。車線内走行制御部１４２は、何らかの理由で自車両Ｍが車線を逸脱した（例えば、少なくとも一つの車輪が道路区画線を越えて隣接車線に進入した）、乗員のステアリングホイール８２の操作、スイッチ操作などによって手動運転に切り替わったなどの場合に、車線内走行制御を停止する。この場合において、上限値調整部１４４は、上限値ＵＴ＃を徐々に低下させることでシステムの介入度合いを減らし、自然な手動運転への移行（車線内走行制御のフェードアウト）を実現する。上限値調整部１４４は、ステアリングホイール８２が車線内走行制御によらず変位（回転）し始めたタイミングよりも前の期間における上限値ＵＴ＃の低下速度を、そのタイミングよりも後の期間における上限値ＵＴ＃の低下速度よりも大きくする。上限値調整部１４４は、車両の乗員によるステアリングホイール８２の把持状態を示すステアリング把持センサ８４からの信号に基づいて、乗員がステアリングホイール８２を把持しているか否かを認識し、認識の結果に基づいて上限値ＵＴ＃の調整方法を切り替えてもよい。以下、これについて説明する。

図９は、上限値調整部１４４の処理内容について説明するための図（その３）である。本図は、車線内走行制御が停止する場面における上限値ＵＴ＃の時間的変化を示している。

まず、図中の推移（Ａ）について説明する。推移（Ａ）は、乗員がステアリングホイール８２を把持していない場合の上限値ＵＴ＃の時間的変化を示している。時刻ｔ４において車線内走行制御の停止トリガが発生したため、車線内走行制御部１４２が車線内走行制御を停止することを決定する。車線内走行制御を停止する旨の情報は上限値調整部１４４に伝えられる。上限値調整部１４４は、予め定められた低下速度Ｖ３で上限値ＵＴ＃を低下させる。上限値ＵＴ＃がゼロになるまでの時刻ｔ４において、操舵角センサ２２６の検出値が車線内走行制御部１４２による制御に関わらず変化した（すなわち、ステアリングシャフトに連結されたステアリングホイール８２が動いた）。この場合、上限値調整部１４４は、上限値ＵＴ＃を予め定められた低下速度Ｖ４で低下させ、ゼロに至らしめる。上限値調整部１４４は、時刻ｔ４～ｔ５の期間における上限値ＵＴ＃の低下速度を、時刻ｔ４以降の期間における上限値ＵＴ＃の低下速度Ｖ４よりも大きくする（Ｖ３＞Ｖ４である）。これによって、車線内走行制御が停止する直後においては上限値ＵＴ＃を速やかに停止させて手動運転への自然な移行を実現すると共に、その後の期間においては念のためシステムの介入度合いを残しておくことで、車線内走行制御が急に完全停止し乗員の意図しない自車両Ｍの挙動が生じるのを抑制することができる。

図９における推移（Ｂ）は、乗員がステアリングホイール８２を把持している場合の上限値ＵＴ＃の時間的変化を示している。時刻ｔ５までは推移（Ａ）の場合と同じである。時刻ｔ５以降の期間において、上限値調整部１４４は、上限値ＵＴ＃を予め定められた低下速度Ｖ５で低下させ、ゼロに至らしめる。上限値調整部１４４は、時刻ｔ５以降の期間における上限値ＵＴ＃の低下速度Ｖ５を、乗員がステアリングホイール８２を把持していない場合の低下速度Ｖ４よりも大きくする（低下速度Ｖ５＞低下速度Ｖ４）。低下速度Ｖ５は、例えば低下速度Ｖ３以下の値である。また、上限値調整部１４４は、ステアリングトルクセンサ２２２の検出値ＳＴが閾値Ｔｈを超えたことで上限値ＵＴ＃を低下させる際の上限値ＵＴ＃の低下速度Ｖ１と、車線内走行制御が停止する場合の上限値ＵＴ＃の低下速度Ｖ３とを異ならせてもよい。例えば、低下速度Ｖ３＞低下速度Ｖ１となるように設定されてよい。これによって、乗員がステアリングホイール８２を把持している場合には手動運転への切り替え準備ができていると推定されるため、より速やかに上限値ＵＴ＃を低下させて手動運転に切り替えることができる。

図９における推移（Ｃ）は、比較のために示すものであり、車線内走行制御が停止する場面で上限値ＵＴ＃の低下速度を一定にした場合の、上限値ＵＴ＃の時間的変化を示す図である。この推移で制御を行った場合、乗員にとっては、システムの介入度合いがなかなか低下しないため煩わしさを覚える場合がある。このように、推移（Ａ）と（Ｂ）を切り替えて制御を行うことで、上限値の変化速度を適切に調整することができる。

図１０は、第１実施形態の自動運転制御装置１００により実行される処理の流れの一例を示すフローチャート（その３）である。本フローチャートの処理は、車線内走行制御部１４２が車線内走行制御を停止することを決定したときに開始される。

まず、上限値調整部１４４は、上限値ＵＴ＃を速度Ｖ３で低下させることを開始する（ステップＳ３００）。次に、上限値調整部１４４は、ステアリングホイール８２が動いたか否かを判定する（ステップＳ３０２）。ステアリングホイール８２が動いたと判定した場合、上限値調整部１４４は、乗員がステアリングホイール８２を把持しているか否かを判定する（ステップＳ３０４）。

乗員がステアリングホイール８２を把持していないと判定した場合、上限値調整部１４４は、上限値ＵＴ＃を速度Ｖ４で低下させることを開始する（ステップＳ３０６）。乗員がステアリングホイール８２を把持していると判定した場合、上限値調整部１４４は、上限値ＵＴ＃を速度Ｖ５で低下させることを開始する（ステップＳ３０８）。そして、上限値調整部１４４は、上限値ＵＴ＃が低下してゼロに到達するのを待って（ステップＳ３１０）、本フローチャートの処理を終了する。

［上限値の調整（４）］
上限値の調整（３）と同様に、上限値調整部１４４は、自車両Ｍがカーブを走行しているときに車線内走行制御部１４２が車線内走行制御を停止することを決定した場合、時間の経過と共に徐々に上限値ＵＴ＃を低下させ、カーブによる遠心力が上限値ＵＴ＃と釣り合うタイミングよりも後の期間における上限値ＵＴ＃の低下速度を、そのタイミングよりも前の期間に比して小さくする。自車両Ｍがカーブを走行していることは、第２地図情報６２とＧＮＳＳ受信機５１による測位結果を照合したり、カメラ１０の画像における白線部分の形状を解析したり、加速度センサにより検出される横方向の加速度を参照したりして検知することができる。また、カーブによる遠心力も同様に、上記の各種情報に基づいて算出または推定することができる。「カーブによる遠心力が上限値ＵＴ＃と釣り合う」とは、正確には「上限値ＵＴ＃を出力することで生じる横方向加速度が遠心力と釣り合う」という意味である。この場合の動作は、図９において、時刻ｔ５で「カーブによる遠心力が上限値ＵＴ＃と釣り合った」と置換したものと同様になる。

図１１は、第１実施形態の自動運転制御装置１００により実行される処理の流れの一例を示すフローチャート（その４）である。本フローチャートの処理は、自車両Ｍがカーブを走行しており、且つ、車線内走行制御部１４２が車線内走行制御を停止することを決定したときに開始される。

まず、上限値調整部１４４は、上限値ＵＴ＃を速度Ｖ３で低下させることを開始する（ステップＳ４００）。次に、上限値調整部１４４は、カーブによる遠心力が上限値ＵＴ＃と釣り合ったか否かを判定する（ステップＳ４０２）。カーブによる遠心力が上限値ＵＴ＃と釣り合ったと判定した場合、上限値調整部１４４は、乗員がステアリングホイール８２を把持しているか否かを判定する（ステップＳ４０４）。

乗員がステアリングホイール８２を把持していないと判定した場合、上限値調整部１４４は、上限値ＵＴ＃を速度Ｖ４で低下させることを開始する（ステップＳ４０６）。乗員がステアリングホイール８２を把持していると判定した場合、上限値調整部１４４は、上限値ＵＴ＃を速度Ｖ５で低下させることを開始する（ステップＳ４０８）。そして、上限値調整部１４４は、上限値ＵＴ＃が低下してゼロに到達するのを待って（ステップＳ４１０）、本フローチャートの処理を終了する。

なお、係る動作を行う場合、自車両Ｍがカーブを走行していないときに車線内走行制御部１４２が車線内走行制御を停止することを決定した場合については、上限値の調整（３）の動作を行ってもよいし、行わなくてもよい。

以上説明した第１実施形態によれば、自車両Ｍと車線との位置関係を取得する取得部（認識部１３０）と、その位置関係に基づいて、自車両Ｍの操舵装置２２０に含まれるアクチュエータ（アシストモータ２２４）に、自車両Ｍに車線内を走行させるための力を、上限値ＵＴ＃を超えない範囲で出力させる車線内走行制御を行う制御部（車線内走行制御部１４２、および操舵制御部１６６）と、自車両Ｍの乗員による操舵操作を受け付ける操作子（ステアリングホイール８２）に対して力が加えられたことに応じて、上限値ＵＴ＃を変更する上限値調整部１４４と、を備えることにより、より乗員の意図を反映した車両の挙動を発生させることができる。

また、以上説明した第１実施形態によれば、自車両と車線との位置関係を取得する取得部（認識部１３０）と、その位置関係に基づいて、自車両Ｍの操舵装置２２０に含まれるアクチュエータ（アシストモータ２２４）に、自車両Ｍに車線内を走行させるための力を、上限値ＵＴ＃を超えない範囲で出力させる車線内走行制御を行う制御部（車線内走行制御部１４２、および操舵制御部１６６）と、所定の場合に上限値ＵＴ＃を調整する上限値調整部１４４であって、自車両Ｍの乗員による操舵操作を受け付ける操作子（ステアリングホイール８２）の状態変化に応じて上限値ＵＴ＃の変化速度を切り替える上限値調整部１４４と、を備えることにより、上限値の変化速度を適切に調整することができる。

＜第２実施形態＞
以下、第２実施形態について説明する。第１実施形態では、車両制御装置が、自動運転制御の一環として車線内走行制御を実施するものとしたが、第２実施形態では、車両制御装置が、手動運転をベースとした運転支援制御の一環として車線内走行制御を実施する。

図１２は、第２実施形態に係る車両制御装置を利用した車両システム２の構成図である。車両システム２が搭載される車両は、第１実施形態と同様であってよい。以下、第１実施形態と同様の構成に関しては第１実施形態と同様の符号を付して再度の説明を省略する。車両システム２は、運転支援装置３００を含む。図示する装置や機器は、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信線等の多重通信線やシリアル通信線、無線通信網等によって互いに接続される。なお、図１に示す構成はあくまで一例であり、構成の一部が省略されてもよいし、更に別の構成が追加されてもよい。

運転支援装置３００は、例えば、車線認識部３１０と、車線内走行制御部３２０と、上限値調整部３３０とを備える。これらの構成要素は、例えば、ＣＰＵなどのハードウェアプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。また、これらの構成要素のうち一部または全部は、ＬＳＩやＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、ＧＰＵなどのハードウェア（回路部；circuitryを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。プログラムは、予め自動運転制御装置１００のＨＤＤやフラッシュメモリなどの記憶装置（非一過性の記憶媒体を備える記憶装置）に格納されていてもよいし、ＤＶＤやＣＤ－ＲＯＭなどの着脱可能な記憶媒体に格納されており、記憶媒体（非一過性の記憶媒体）がドライブ装置に装置に装着されることで自動運転制御装置１００のＨＤＤやフラッシュメモリにインストールされてもよい。運転支援装置３００は「車両制御装置」の他の一例である。

車線認識部３１０は、第１実施形態における認識部１３０と同様に、自車両Ｍが走行している車線（走行車線）や道路区画線を認識する。

車線内走行制御部３２０は、自車両Ｍの位置と車線中心との乖離度合いに基づいて目標操舵角θ＃を決定し、決定した目標操舵角θ＃をステアリング装置２２０のステアリングＥＣＵ２３０に出力する。例えば、車線内走行制御部３２０は、自車両Ｍの位置と車線中心との乖離度合いが大きくなるほど、乖離と反対の方向に大きくなるように目標操舵角θ＃を決定する。これに代えて（または、加えて）、車線内走行制御部３２０は、自車両Ｍの位置が道路区画線に接近するのに応じて道路区画線から遠ざかる方向に目標操舵角θ＃を決定を決定してもよい。

上限値調整部３３０は、第１実施形態の上限値調整部１４４と同様に、上限値ＵＴ＃を調整する。これについて再度の説明を省略する。

第２実施形態における運転支援装置３００は、自車両Ｍの位置と車線中心との乖離度合いに基づいて、ステアリング反力をアシストモータ２２４に出力させるものであってもよく、ステアリング反力と自発的な操舵力（第１実施形態または上記説明した自車両Ｍの位置と車線中心との乖離度合いに基づく力）の双方をアシストモータ２２４に出力させるものであってもよい。ステアリング反力とは、第１実施形態で説明したような自発的な操舵力では無く、ステアリングトルクセンサ２２２により検出された力と反対向きで同じ大きさの力を上限として出力される力である。この場合における上限値ＵＴ＃は、ステアリング反力の上限値であってもよいし、ステアリング反力と自発的な操舵力の和の上限値であってもよい。

以上説明した第２実施形態によれば、自車両Ｍと車線との位置関係を取得する取得部（車線認識部３１０）と、その位置関係に基づいて、自車両Ｍの操舵装置２２０に含まれるアクチュエータ（アシストモータ２２４）に、自車両Ｍに車線内を走行させるための力を、上限値ＵＴ＃を超えない範囲で出力させる車線内走行制御を行う制御部（車線内走行制御部３２０およびステアリングＥＣＵ２３０）と、自車両Ｍの乗員による操舵操作を受け付ける操作子（ステアリングホイール８２）に対して入力があったことに応じて、上限値ＵＴ＃を変更する上限値調整部３３０と、を備えることにより、より乗員の意図を反映した車両の挙動を発生させることができる。

また、以上説明した第２実施形態によれば、自車両と車線との位置関係を取得する取得部（車線認識部３１０）と、その位置関係に基づいて、自車両Ｍの操舵装置２２０に含まれるアクチュエータ（アシストモータ２２４）に、自車両Ｍに車線内を走行させるための力を、上限値ＵＴ＃を超えない範囲で出力させる車線内走行制御を行う制御部（車線内走行制御部３２０およびステアリングＥＣＵ２３０）と、所定の場合に上限値ＵＴ＃を調整する上限値調整部３３０であって、自車両Ｍの乗員による操舵操作を受け付ける操作子（ステアリングホイール８２）の状態変化に応じて上限値ＵＴ＃の変化速度を切り替える上限値調整部３３０と、を備えることにより、上限値の変化速度を適切に調整することができる。

上記説明した実施形態は、以下のように表現することができる。
プログラムを記憶した記憶装置と、
ハードウェアプロセッサと、を備え、
前記ハードウェアプロセッサが前記記憶装置に記憶されたプログラムを実行することにより、
車両と車線との位置関係を取得し、
前記位置関係に基づいて、前記車両の操舵装置に含まれるアクチュエータに、前記車両に車線内を走行させるための力を、上限値を超えない範囲で出力させる車線内走行制御を行い、
前記車両の乗員による操舵操作を受け付ける操作子に対して入力があったことに応じて、前記上限値を変更する、
ように構成されている、車両制御装置。

また、上記説明した実施形態は、以下のように表現することもできる。
プログラムを記憶した記憶装置と、
ハードウェアプロセッサと、を備え、
前記ハードウェアプロセッサが前記記憶装置に記憶されたプログラムを実行することにより、
車両と車線との位置関係を取得し、
前記位置関係に基づいて、前記車両の操舵装置に含まれるアクチュエータに、前記車両に車線内を走行させるための力を、上限値を超えない範囲で出力させる車線内走行制御を行い、
所定の場合に前記上限値を調整し、
前記車両の乗員による操舵操作を受け付ける操作子の状態変化に応じて前記上限値の変化速度を切り替える、
ように構成されている、車両制御装置。

以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。

１０ カメラ
１２ レーダ装置
１４ ＬＩＤＡＲ
１６ 物体認識装置
８２ ステアリングホイール
８４ ステアリング把持センサ
１００ 自動運転制御装置
１２０ 第１制御部
１３０ 認識部
１４０ 行動計画生成部
１４２ 車線内走行制御部
１４４ 上限値調整部
１６０ 第２制御部
１６６ 操舵制御部
２２０ ステアリング装置
２２２ ステアリングトルクセンサ
２２４ アシストモータ
２２６ 操舵角センサ
２３０ ステアリングＥＣＵ
３００ 運転支援装置
３１０ 車線認識部
３２０ 車線内走行制御部
３３０ 上限値調整部
Ｍ 自車両

Claims (10)

1. 車両と車線との位置関係を取得する取得部と、
   前記位置関係に基づいて、前記車両の操舵装置に含まれるアクチュエータに、前記車両に車線内を走行させるための力を、上限値を超えない範囲で出力させる車線内走行制御を行う制御部と、
   前記車両の乗員による操舵操作を受け付ける操作子に対して入力があったことに応じて、前記上限値を変更する上限値調整部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記車両の乗員による前記操作子の把持状態を示す情報を取得し、前記車両の乗員が前記操作子を把持していない非把持状態で前記車線内走行制御を行う非把持モード制御を実行可能であり、
   前記上限値調整部は、前記制御部が前記非把持モード制御を実行している場合、前記制御部が、前記車両の乗員が前記操作子を把持している把持状態で前記車線内走行制御を行う場合に比して、前記上限値の低下を抑制する、
   車両制御装置。
2. 車両と車線との位置関係を取得する取得部と、
   前記位置関係に基づいて、前記車両の操舵装置に含まれるアクチュエータに、前記車両に車線内を走行させるための力を、上限値を超えない範囲で出力させる車線内走行制御を行う制御部と、
   前記車両の乗員による操舵操作を受け付ける操作子に対して入力があったことに応じて、前記上限値を変更する上限値調整部と、
   を備え、
   前記上限値調整部は、前記取得部が前記車両と前記車線との位置関係を取得する際に道路区画線が認識できていない場合、道路区画線が認識できている場合に比して、前記上限値を小さくする、
   請求項１記載の車両制御装置。
3. 前記上限値調整部は、前記操作子に対して閾値を超える入力があった場合、前記上限値を規定値よりも低下させる、
   請求項１または２記載の車両制御装置。
4. 前記上限値調整部は、前記操作子に対する入力が閾値を超えて大きくなる程、前記上限値の低下量を大きくする、
   請求項３記載の車両制御装置。
5. 前記制御部は、前記上限値が低下して、前記上限値として設定され得る範囲の下限値以下となった場合、前記車両の操舵装置に含まれるアクチュエータに前記力を出力させることを停止する、
   請求項４記載の車両制御装置。
6. 前記上限値調整部は、前記操作子に対して閾値を超える入力があった場合、前記上限値を規定値よりも低下させるものであり、
   前記制御部は、前記上限値が前記規定値よりも低下している状態において、前記非把持モード制御を開始しない、
   請求項１記載の車両制御装置。
7. 車両制御装置が、
   車両と車線との位置関係を取得し、
   前記位置関係に基づいて、前記車両の操舵装置に含まれるアクチュエータに、前記車両に車線内を走行させるための力を、上限値を超えない範囲で出力させる車線内走行制御を行い、
   前記車両の乗員による操舵操作を受け付ける操作子に対して入力があったことに応じて、前記上限値を変更し、
   前記車両の乗員による前記操作子の把持状態を示す情報を取得し、前記車両の乗員が前記操作子を把持していない非把持状態で前記車線内走行制御を行う非把持モード制御を実行し、
   前記非把持モード制御を実行している場合、前記車両の乗員が前記操作子を把持している把持状態で前記車線内走行制御を行う場合に比して、前記上限値の低下を抑制する、
   車両制御方法。
8. 前記車両制御装置が、
   前記上限値を変更する際に、前記車両と前記車線との位置関係を取得する際に道路区画線が認識できていない場合、道路区画線が認識できている場合に比して、前記上限値を小さくする、
   請求項７記載の車両制御方法。
9. 車両制御装置のプロセッサに、
   車両と車線との位置関係を取得させ、
   前記位置関係に基づいて、前記車両の操舵装置に含まれるアクチュエータに、前記車両に車線内を走行させるための力を、上限値を超えない範囲で出力させる車線内走行制御を行わせ、
   前記車両の乗員による操舵操作を受け付ける操作子に対して入力があったことに応じて、前記上限値を変更させ、
   前記車両の乗員による前記操作子の把持状態を示す情報を取得させ、前記車両の乗員が前記操作子を把持していない非把持状態で前記車線内走行制御を行う非把持モード制御を実行させ、
   前記非把持モード制御を実行させている場合、前記車両の乗員が前記操作子を把持している把持状態で前記車線内走行制御を行わせている場合に比して、前記上限値の低下を抑制させる、
   プログラム。
10. 前記車両制御装置のプロセッサに、
    前記上限値を変更する際に、前記車両と前記車線との位置関係を取得する際に道路区画線が認識できていない場合、道路区画線が認識できている場合に比して、前記上限値を小さくさせる、
    請求項９記載のプログラム。

Images