KR20180062958A

KR20180062958A - 차선 내 주행 지원 장치

Info

Publication number: KR20180062958A
Application number: KR1020170162668A
Authority: KR
Inventors: 히로아키 가타오카
Original assignee: 도요타 지도샤（주）
Priority date: 2016-12-01
Filing date: 2017-11-30
Publication date: 2018-06-11
Also published as: CN108162961A; DE102017127235B4; CN108162961B; KR101970256B1; JP2018090043A; US10843730B2; JP6536548B2; DE102017127235A1; US20180154938A1

Abstract

차선 내 주행 지원 장치는, 운전 지원 ECU(10)를 구비한다. 운전 지원 ECU(10)는, 차선 유지 지원 제어로부터 차선 일탈 억제 제어로 전환하여, 차선 일탈 억제 제어를 실행하는 경우에 있어서, 차선 일탈 억제 제어를 실행하고 있는 동안, 차선 일탈 억제 제어의 응답성을 높임으로써 차선 일탈 억제 제어를 실행하고 있는 동안의 핸들의 움직임 및 자차량의 차량 거동이 운전자에게 주는 당혹감 또는 위화감에 의해, 차선 일탈 억제 제어를 실행중인 것을 운전자에게 통지하도록 구성되어 있다.

Description

차선 내 주행 지원 장치{DRIVE ASSIST DEVICE FOR LANE KEEPING}

본 발명은, 차량(자차량)이 주행하고 있는 차선으로부터 일탈하지 않도록, 조타 어시스트 토크를 제어하는 차선 내 주행 지원 장치에 관한 것이다.

종래부터, 자차량에 탑재된 카메라를 이용하여 도로의 백선 또는 황색선 등의 차선 구획선을 인식하고, 자차량을 「인식한 차선 구획선에 의해 특정되는 주행 차선(레인)」 내의 적절한 위치에서 주행시키도록, 조타 어시스트 토크를 제어하는 주행 지원 장치가 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 1을 참조.). 이와 같은 주행 지원 장치가 실행하는 전형적인 제어로서, 차선 유지 지원 제어 및 차선 일탈 억제 제어가 알려져 있다.

주행 지원 장치는, 차선 유지 지원 제어를 실행하는 경우, 예를 들면, 카메라 센서에 의해 도로의 좌우의 백선을 검출하고, 이 좌우의 백선의 중앙 위치가 되는 중앙 라인을 목표 주행 라인으로서 설정한다. 또한, 주행 지원 장치는, 자차량의 주행 위치가 목표 주행 라인 부근에 유지되도록, 조타 어시스트 토크를 스티어링 기구에 부여함으로써, 운전자의 조타 조작을 지원한다. 또한, 이와 같은 차선 유지 지원 제어는, 「LKA(Lane Keep Assist) 제어」라고도 호칭되고 있다.

한편, 주행 지원 장치는, 차선 일탈 억제 제어를 실행하는 경우, 자차량이 주행 차선으로부터 일탈할 가능성이 있을 때에 운전자에게 경고를 발생시킴과 함께, 자차량이 주행 차선으로부터 일탈하는 것을 회피하기 위한 조타 어시스트 토크를 스티어링 기구에 부여함으로써, 운전자의 조타 조작을 지원한다. 또한, 이와 같은 차선 일탈 억제 제어는, 「스티어링 제어 포함 LDA(Lane Departure Alert) 제어」 또는 간단히 「LDA 제어」라고도 호칭되고 있다.

국제공개 제2011/064825호

차선 일탈 억제 제어에 있어서는, 주행 차선을 일탈할 가능성에 따라 변화되는 파라미터(예를 들면, 백선과 자차량과의 거리)에 제어 게인을 곱함으로써 조타 어시스트 토크를 결정한다. 차선 일탈 억제 제어는, 사고 방지를 목적으로 하기 때문에, 자차량이 주행 차선의 밖으로 일탈하지 않도록 재빠르게 조타가 이루어질 필요가 있다. 이 때문에, 차선 일탈 억제 제어에 있어서의 제어 게인은, 상대적으로 큰 값으로 설정된다.

한편, 차선 유지 지원 제어에 있어서는, 자차량의 목표 주행 라인에 대한 위치 및 각도 등의 파라미터에 제어 게인을 곱함으로써 조타 어시스트 토크를 결정한다. 차선 유지 지원 제어는, 자차량이 목표 주행 라인을 따라 주행하도록 운전자의 운전 조작을 지원하는 것을 목적으로 하기 때문에, 조타감이 양호한 것이 요구된다. 따라서, 차선 일탈 억제 제어에 비해, 천천히 조타가 행해지는 것이 요구된다. 이 때문에, 차선 유지 지원 제어에 있어서의 제어 게인은, 상대적으로 작은 값으로 설정된다.

이 때문에, 예를 들면, 급한 커브를 자차량이 주행하는 경우에 차선 유지 지원 제어를 행하고 있으면, 자차량을 목표 주행 라인을 따라 주행시킬 수 없는 경우가 발생한다. 이와 같은 경우, 자차량이 주행 차선의 밖으로 일탈하는 경우가 있을 수 있다. 따라서, 주행 지원 장치는, 예를 들면, 자차량이 백선에 접근한 단계에서, 운전 지원 제어의 양태를 차선 유지 지원 제어로부터 차선 일탈 억제 제어로 전환한다. 그 결과, 주행 지원 장치는, 자차량을 주행 차선의 밖으로 일탈시키지 않거나, 혹은, 주행 차선으로부터의 일탈량을 작게 할 수 있다.

그런데, 주행 지원 장치가, 운전 지원 제어의 양태를 차선 유지 지원 제어로부터 차선 일탈 억제 제어로 전환하여 차선 일탈 억제 제어를 행하는 경우, 다음과 같은 문제가 발생할 가능성이 있다. 즉, 차선 일탈 억제 제어에 의해 차선 일탈이 회피되고 있음에도 불구하고, 운전자는, 차선 유지 지원 제어에 의해 차선 일탈이 회피되고 있다고 잘못 인식할 가능성이 있다. 그 결과, 운전자가, 차선 유지 지원 제어의 능력을 과신(바꿔 말하면, 차선 유지 지원 제어의 능력을 과대 평가)해버릴 가능성이 있다.

본 발명은 상기 서술한 과제에 대처하기 위해 행해졌다. 즉, 본 발명의 목적의 하나는, 운전자에게 차선 유지 지원 제어의 능력을 과신시켜버릴 가능성을 낮출 수 있는 차량 주행 지원 장치(이하, 「본 발명 장치」라고도 호칭한다.)를 제공하는 것에 있다.

본 발명 장치는, 자차량이 구비하는 핸들을 포함하는 스티어링 기구에 조타 어시스트 토크를 부여하는 전동 모터(21)와,

상기 자차량의 주행 위치를 목표 주행 라인 부근에 유지시키기 위한 조타 어시스트 토크를, 상기 전동 모터를 이용하여 상기 스티어링 기구에 부여하는 제어인 차선 유지 지원 제어, 및, 상기 자차량이 주행 차선의 밖으로 일탈할 우려가 있는 특정 주행 상황이 발생한 경우에 당해 자차량이 당해 주행 차선을 일탈할 가능성이 높아질수록 절대값이 커지는 파라미터에 제어 게인을 곱함으로써 당해 자차량의 당해 주행 차선으로부터의 일탈을 방지하기 위한 조타 어시스트 토크를 결정함과 함께 당해 결정한 조타 어시스트 토크를, 상기 전동 모터를 이용하여 상기 스티어링 기구에 부여하는 제어인 차선 일탈 억제 제어를 선택적으로 실행하는 제어부(10)를 구비하고,

상기 제어부는,

상기 차선 유지 지원 제어 및 상기 차선 일탈 억제 제어의 실행이 허용되는 작동 모드이며, 또한, 상기 차선 유지 지원 제어를 실행하고 있을 때에 상기 특정 주행 상황이 발생한 경우에 당해 차선 유지 지원 제어 대신에 상기 차선 일탈 억제 제어를 실행하는 제 1 작동 모드(도 6의 루틴, 도 10의 루틴, 도 11의 루틴)와,

상기 차선 유지 지원 제어 및 상기 차선 일탈 억제 제어 중 상기 차선 일탈 억제 제어만의 실행이 허용되는 작동 모드이며, 또한, 상기 특정 주행 상황이 발생한 경우에 상기 차선 일탈 억제 제어를 실행하는 제 2 작동 모드(도 7의 루틴) 중 어느 것의 작동 모드를 상기 자차량의 운전 상황에 따라 선택하고, 상기 선택한 작동 모드에서 작동하(도 6, 도 10 및 도 11의 각각의 단계 605에서 「Yes」로 판정, 도 7의 단계 710에서 「Yes」로 판정)도록 구성된 차선 내 주행 지원 장치에 있어서,

상기 제어부는,

상기 제 1 작동 모드에서 작동하고 있는 경우에 실행되는 상기 차선 일탈 억제 제어(도 6, 도 10 및 도 11의 각각의 단계 650)에서 사용되는 상기 제어 게인의 절대값을, 상기 제 2 작동 모드에서 작동하고 있는 경우에 실행되는 상기 차선 일탈 억제 제어에서 사용되는 상기 제어 게인의 절대값보다, 큰 값으로 설정함(도 6, 도 10 및 도 11의 각각의 단계 645)으로써, 상기 제 1 작동 모드에 있어서의 상기 차선 일탈 억제 제어의 응답성을 상기 제 2 작동 모드에 있어서의 상기 차선 일탈 억제 제어의 응답성에 비해 높이도록 구성되어 있다.

이에 의하면, 제 1 작동 모드에서 차선 유지 지원 제어 대신에 차선 일탈 억제 제어를 실행하는 경우에, 핸들의 움직임 및 차량 거동이 운전자에게 주는 당혹감 또는 위화감에 의해, 차선 유지 지원 제어로부터 차선 일탈 억제 제어로 전환된 것, 및, 차선 유지 지원 제어가 아니라 차선 일탈 억제 제어를 실행하고 있는 것을 운전자에게 통지하고, 그것에 의해, 당해 차선 일탈 억제 제어를 실행하고 있는 것을 운전자에게 인식시킬 수 있다. 그 결과, 차선 유지 지원 제어의 기능을 운전자에게 과신시켜버릴 가능성을 낮출 수 있다.

본 발명 장치의 일 양태로서, 상기 차선 유지 제어 또는 상기 차선 일탈 억제 제어의 실행 상황을 나타내는 화상을 표시하는 표시부(70)를 더 구비하고,

상기 제어부는, 상기 제 1 작동 모드에서 상기 차선 유지 지원 제어 대신에 상기 차선 일탈 억제 제어를 실행하는 경우(도 6의 단계 630 및 640의 각각에서 「Yes」로 판정한 경우의 도 6의 단계 650)에 있어서,

상기 표시부에 표시하는 화상을, 상기 차선 유지 지원 제어를 실행중인 것 나타내는 제 1 화상으로부터 상기 차선 일탈 억제 제어를 실행중인 것을 나타내는 제 2 화상으로 전환하고, 상기 차선 일탈 억제 제어를 실행하고 있는 기간, 상기 제 2 화상을 표시하(도 9의 단계 925)도록 구성되며,

상기 제 1 화상은,

전체의 화상의 중앙부 하단에 차량의 선단부를 포함하는 부분을 나타낸 제 1 화상부(VT)와,

상기 제 1 화상부의 좌측에 배치되는 좌측 차선 구획선(예를 들면, 오른쪽 경사 방향으로 연장되는 좌측 차선 구획선)을 나타낸 제 2 화상부(WL)와,

상기 제 1 화상부의 우측에 배치되는 우측 차선 구획선(예를 들면, 왼쪽 경사 방향으로 연장되는 우측 차선 구획선)을 나타낸 제 3 화상부(WL)와,

상기 제 2 화상부에 인접하고 또한 당해 제 2 화상부의 좌측 위치로부터 상방향으로 연장된 좌측 벽을 나타낸 제 4 화상부(BW)와,

상기 제 3 화상부에 인접하고 또한 당해 제 3 화상부의 우측 위치로부터 상방향으로 연장된 우측 벽을 나타낸 제 5 화상부(BW)를 포함하고,

상기 제 2 화상은,

상기 제 1 화상부 내지 상기 제 5 화상부를 포함하고, 또한, 상기 제 4 화상부 및 상기 제 5 화상부 중, 상기 차선 일탈 억제 제어에 있어서 상기 주행 차선을 구획 결정하는 좌우 한 쌍의 차선 구획선 중 상기 자차량이 일탈할 우려가 있다고 판정된 측의 측벽을 나타낸 화상부의 색 및 형상 중 적어도 하나를, 상기 제 1 화상의 측벽을 나타낸 화상부와는 상이하도록 변경한 화상이다.

상기의 경우, 제 1 작동 모드에서 차선 유지 지원 제어 대신에 차선 일탈 억제 제어를 실행할 때에, 표시부에 표시하는 화상을, 차선 유지 지원 제어를 실행중인 것을 나타내는 제 1 화상으로부터 당해 제 1 화상과는 다른 화상인 차선 일탈 억제 제어를 실행중인 것을 나타내는 제 2 화상으로 전환하고, 차선 일탈 억제 제어를 실행하고 있는 기간, 제 2 화상을 표시한다.

이에 따라, 차선 유지 지원 제어의 실행중으로부터 전환되어, 차선 일탈 억제 제어를 실행중인 것을 상기 화상에 의해 운전자의 시각에 호소하는 통지가 더 더해지고, 그것에 의해, 당해 차선 일탈 억제 제어를 실행중인 것을 운전자에게 보다 인식시키기 쉽게 할 수 있다. 그 결과, 운전자에게 차선 유지 지원 제어의 기능을 과신시켜버릴 가능성을 보다 낮출 수 있다.

본 발명 장치의 일 양태로서,

상기 차선 유지 지원 제어 및 상기 차선 일탈 억제 제어의 선택적인 실행의 온 또는 오프를 조작하는 조작 스위치(50)를 더 구비하고,

상기 제어부는, 상기 제 1 작동 모드에서 실행한 상기 차선 일탈 억제 제어를 종료한(도 10의 단계 660) 직후부터, 상기 조작 스위치를 오프의 상태로 함(도 10의 단계 1010)으로써, 상기 조작 스위치가 오프의 상태가 된 후 상기 운전자에 의해 상기 조작 스위치가 다시 온 상태가 될 때까지의 기간, 상기 차선 유지 지원 제어의 실행을 허용하지 않도록 구성되어 있다.

상기의 경우, 제 1 작동 모드에서 실행한 차선 일탈 억제 제어를 종료한 직후부터 상기 운전자에 의해 상기 조작 스위치가 다시 온 상태가 될 때까지의 기간에 있어서는 차선 유지 지원 제어가 실행되지 않게 되므로, 운전자는 차선 내를 주행하기 위해서(혹은, 차선의 대략 중앙을 주행하기 위해서)는 스스로 비교적 큰 토크를 핸들에 정확하게 부여하는 핸들 조작을 행할 필요성이 발생한다. 따라서, 운전자에게 위화감을 줄 수 있고, 그것에 의해, 운전자에게 차선 일탈 억제 제어가 종료된 것을 통지할 수 있다. 그 결과, 운전자에게 차선 일탈 억제 제어가 종료된 것을 인식시킬 수 있고, 그것에 의해, 차선 일탈 억제 제어의 기능을 보다 정확하게 파악시킬 수 있어, 운전자에게 차선 유지 지원 제어의 기능을 과신시켜버릴 가능성을 보다 낮출 수 있다.

본 발명 장치의 일 양태에 있어서,

상기 제어부는, 상기 제 1 작동 모드에서 실행한 상기 차선 일탈 억제 제어를 종료한(도 11의 단계 660) 직후부터 미리 정해진 일정 기간, 상기 차선 유지 지원 제어의 실행을 허용하지 않(도 11의 단계 1110)도록 구성되어 있다.

상기의 경우, 제 1 작동 모드에서 실행한 상기 차선 일탈 억제 제어를 종료한 직후부터 미리 정해진 일정 기간에 있어서는 차선 유지 지원 제어가 실행되지 않게 되므로, 운전자는 차선 내를 주행하기 위해서(혹은, 차선의 대략 중앙을 주행하기 위해서)는 스스로 비교적 큰 토크를 핸들에 정확하게 부여하는 핸들 조작을 행할 필요성이 발생한다. 따라서, 운전자에게 위화감을 줄 수 있고, 그것에 의해, 운전자에게 차선 일탈 억제 제어가 종료된 것을 통지할 수 있다. 그 결과, 운전자에게 차선 일탈 억제 제어가 종료된 것을 인식시킬 수 있고, 그것에 의해, 차선 일탈 억제 제어의 기능을 보다 정확하게 파악시킬 수 있어, 운전자에게 차선 유지 지원 제어의 기능을 과신시켜버릴 가능성을 보다 낮출 수 있다.

상기 설명에 있어서는, 본 발명의 이해를 돕기 위해, 후술하는 실시 형태에 대응하는 발명의 구성에 대해, 그 실시 형태에서 이용한 명칭 및/또는 부호를 괄호 쓰기로 첨부하고 있다. 그러나, 본 발명의 각 구성 요소는, 상기 명칭 및/또는 부호에 의해 규정되는 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 다른 목적, 다른 특징 및 부수되는 이점은, 이하의 도면을 참조하면서 기술되는 본 발명의 실시 형태에 대한 설명으로부터 용이하게 이해될 것이다.

도 1은, 본 발명의 제 1 실시 형태와 관련된 차선 내 주행 지원 장치의 개략 시스템 구성도이다.
도 2는, 좌우 백선(LL, LR), 목표 주행 라인(Ld), 및, 커브 반경(R)을 나타내는 평면도이다.
도 3은, 차선 유지 지원 제어를 실시하는 경우의 차선 정보인 센터 거리(Dc), 및, 요각(yaw angle)(θy)을 나타내는 평면도이다.
도 4a는, 차선 일탈 억제 제어를 실시하는 경우의 차선 정보인 사이드 거리(Ds), 및, 요각(θy)을 나타내는 평면도이다. 도 4b는, 일탈 지표 거리(Ds')와 사이드 거리(Ds)의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 5는, 자차량의 주행 위치와 목표 토크의 추이의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 6은, 운전 지원 ECU의 CPU가 실행하는 제 1 작동 모드 루틴을 나타내는 플로우 차트이다.
도 7은, 운전 지원 ECU의 CPU가 실행하는 제 2 작동 모드 루틴을 나타내는 플로우 차트이다.
도 8a 및 도 8b는, 표시 화상의 예를 나타내는 개략도이다.
도 9는, 운전 지원 ECU의 CPU가 실행하는 표시 화상 루틴을 나타내는 플로우 차트이다.
도 10은, 운전 지원 ECU의 CPU가 실행하는 제 1 작동 모드 루틴을 나타내는 플로우 차트이다.
도 11은, 운전 지원 ECU의 CPU가 실행하는 제 1 작동 모드 루틴을 나타내는 플로우 차트이다.
도 12는, 운전 지원 ECU의 CPU가 실행하는 타이머 루틴을 나타내는 플로우 차트이다.

이하, 본 발명의 각 실시 형태와 관련된 차선 내 주행 지원 장치에 대해 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 실시 형태의 전체 도면에 있어서, 동일 또는 대응하는 부분에는 동일한 부호를 부여한다.

<제 1 실시 형태>

(구성)

본 발명의 제 1 실시 형태와 관련된 차선 내 주행 지원 장치(이하, 「제 1 장치」라고 호칭되는 경우가 있다.)는, 도면에 나타내지 않은 차량에 탑재된다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 제 1 장치는, 운전 지원 ECU(10)와, 전동 파워 스티어링 ECU(이하, 「EPS·ECU(Electric Power Steering ECU)」라고 호칭한다.)(20)와, 카메라(30)와, 차량 상태 센서(40)와, 조작 스위치(50)와, 버저(60)와, 표시기(70)를 구비하고 있다.

또한, ECU는, 일렉트릭 컨트롤 유닛(Electric Control Unit)의 약칭이며, CPU, ROM, RAM 및 인터페이스 등을 포함하는 마이크로 컴퓨터를 주요 구성 부품으로서 가지는 전자 제어 회로이다. CPU는, 메모리(ROM)에 저장된 인스트럭션(루틴)을 실행함으로써 각종 기능을 실현한다.

운전 지원 ECU(10)는, 마이크로 컴퓨터의 기능에 주목하면, 레인 인식부(11), 차선 일탈 억제 제어부(12), 차선 유지 지원 제어부(13) 및 제어 전환부(14)로 대별된다. 운전 지원 ECU(10)는, 차량 상태 센서(40)에 의해 검출되는 차량 상태량에 의거하여, EPS·ECU(20)에 지령하는 제어량(목표 토크)을 연산한다.

EPS·ECU(20)는, 전동 파워 스티어링 장치의 제어 장치로서, 마이크로 컴퓨터, 및, 모터 구동 회로를 주요부로서 구비하고 있다. EPS·ECU(20)는, 스티어링 샤프트에 설치된 조타 토크 센서에 의해, 운전자가 조타 핸들(도시 생략)에 입력한 조타 토크를 검출하고, 이 조타 토크에 의거하여 전동 모터인 어시스트 모터(21)를 구동 제어함으로써, 스티어링 기구에 조타 토크를 부여하여, 운전자의 조타 조작을 어시스트한다.

EPS·ECU(20)는, 운전 지원 ECU(10)와 접속되어 있다. EPS·ECU(20)는, 운전 지원 ECU(10)로부터 조타 지령을 수신한 경우에는, 조타 지령에서 특정되는 제어량(목표 토크)으로 어시스트 모터(21)를 구동하여 조타 어시스트 토크를 발생시킨다. 이 조타 어시스트 토크는, 운전자의 핸들 조작을 손쉽게 하기 위해 부여되는 조타 어시스트 토크와는 달리, 운전자의 핸들 조작력과는 무관하게, 운전 지원 ECU(10)로부터의 조타 지령에 의해 스티어링 기구에 부여되는 토크를 나타낸다.

차량 상태 센서(40)는, 자차량의 차속을 검출하는 차속 센서, 자차량의 요 레이트를 검출하는 요 레이트 센서, 및, 자차량의 횡방향의 가속도를 검출하는 횡가속도 센서 등, 목표 토크를 연산하기 위해 필요한 센서류이다.

레인 인식부(11)에는 카메라(30)가 접속되어 있다. 카메라(30)는, 자차량의 전방을 촬영하고, 촬영하여 얻어진 화상 데이터를 레인 인식부(11)에 송신한다. 레인 인식부(11)는, 카메라(30)로부터 송신된 화상 데이터를 해석하여, 도로의 좌우의 백선 또는 황색선 등의 차선 구획선을 인식(검출)한다. 이하, 차선 구획선을, 편의상 「백선」이라고 호칭한다.

레인 인식부(11)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 왼쪽 백선(LL)과 오른쪽 백선(LR)을 인식하고, 이 좌우의 백선(LL 및 LR)의 중앙 위치가 되는 차선 중앙 라인을 목표 주행 라인(Ld)으로 설정한다. 또한, 레인 인식부(11)는, 목표 주행 라인(Ld)의 커브 반경(R)을 연산한다. 또한, 목표 주행 라인(Ld)은, 반드시, 좌우의 백선의 중앙 위치에 설정될 필요는 없고, 중앙 위치로부터 소정 거리만큼 좌우 방향으로 이동시킨 위치에 설정되어도 된다.

레인 인식부(11)는, 왼쪽 백선(LL)과 오른쪽 백선(LR)으로 구획되는 주행 차선에 있어서의 자차량의 위치 및 방향을 연산한다. 보다 구체적으로 서술하면, 레인 인식부(11)는, 이하에 규정되고 또한 도 3에 나타낸 「센터 거리(Dc) 및 요각(θy)」을 연산한다. 또한, 자차량(C)의 기준점(P)은, 자차량의 좌우 전륜의 차축 상에 있어서의 좌우 전륜간의 중심 위치이다.

센터 거리(Dc): 센터 거리(Dc)는, 기준점(P)과 목표 주행 라인(Ld)과의 사이의 도로 폭방향(횡방향)의 거리(Dc)이다. 본 실시 형태에 있어서, 센터 거리(Dc)는, 기준점(P)이 목표 주행 라인(Ld) 상에 있을 때 「0」이 되고, 기준점(P)이 목표 주행 라인(Ld)에 대하여 우측에 있는 경우에 정의 값이 되며, 기준점(P)이 목표 주행 라인(Ld)에 대하여 좌측에 있는 경우에 부의 값이 된다.

요각(θy): 요각(θy)은, 목표 주행 라인(Ld)의 방향과 자차량(C)이 향하고 있는 방향(Cd)이 이루는 각도(이탈각)이며, -90°에서 +90°까지의 예각이다. 본 실시 형태에 있어서, 요각(θy)은, 자차량(C)이 향하고 있는 방향(Cd)이 목표 주행 라인(Ld)의 방향과 일치하고 있을 때 「0」이 되고, 자차량(C)이 향하고 있는 방향(Cd)이 목표 주행 라인(Ld)의 방향에 대하여 시계 방향(도 3에 나타낸 방향)에 있을 때 정의 값이 되며, 자차량(C)이 향하고 있는 방향(Cd)이 목표 주행 라인(Ld)의 방향에 대하여 반시계 방향(도 4에 나타낸 방향)일 때 부의 값이 된다.

또한, 레인 인식부(11)는, 이하에 규정되고 또한 도 4a에 나타낸 사이드 거리(Ds)를 연산한다.

사이드 거리(Ds): 사이드 거리(Ds)는, 오른쪽 백선(LR) 및 왼쪽 백선(LL) 중 자차량(C)의 기준점(P)이 가까운 쪽의 백선(이하, 이 백선을, 편의상 「대상 백선」이라고 호칭한다.)과, 기준점(P)과의 사이의 도로 폭방향의 거리이다. 도 4a에 나타낸 예에 있어서, 대상 백선은 왼쪽 백선(LL)이다. 본 실시 형태에 있어서, 사이드 거리(Ds)는, 기준점(P)이 대상 백선 상에 있을 때 「0」이 되고, 기준점(P)이 대상 백선에 대하여 주행 차선의 내측(도로 중앙측)에 있을 때 정의 값이 되며, 기준점(P)이 대상 백선에 대하여 주행 차선의 외측(일탈한 측)에 있을 때 부의 값이 된다.

레인 인식부(11)에 의해 연산된 값(Dc, Ds, θy, R)을 차선 정보라고 부른다.

차선 일탈 억제 제어부(12)는, 차선 일탈 억제 제어를 실행한다. 차선 일탈 억제 제어는, LDA 제어라고도 불리고, 자차량이 주행 차선의 외측으로 일탈할 것 같을 때, 자차량이 주행 차선의 밖으로 일탈하지 않도록 조타 어시스트 토크를 스티어링 기구에 부여함으로써, 운전자에게 주의를 주면서 조타 조작을 지원하는 제어이다. 이하, 차선 일탈 억제 제어부(12)를 LDA 제어부(12)라고 부르고, 차선 일탈 억제 제어를 LDA 제어라고 부른다.

LDA 제어부(12)는, 레인 인식부(11)에 의해 연산된 차선 정보(Ds, θy, R)를 입력하고, 자차량이 주행 차선의 밖으로 일탈하지 않도록 하기 위한 목표 토크 TLDA(이하, 「LDA 목표 토크(TLDA)」라고도 호칭한다.)를 연산한다. 본 실시 형태에 있어서, LDA 목표 토크(TLDA)는, 자차량(C)에 좌선회 방향의 요 레이트를 발생시키는 방향의 토크일 때 정의 값이 되고, 자차량(C)에 우선회 방향의 요 레이트를 발생시키는 방향의 토크일 때 부의 값이 된다. 또한, 이 점에 관해서는, 후술하는 LKA 목표 토크(TLKA)에 대해서도 동일하다.

LDA 제어부(12)는, 이하에 서술하는 LDA 연산 개시 조건이 성립하면, LDA 연산 종료 조건이 성립할 때까지, 다음 식 (1)에 의해 LDA 목표 토크(TLDA)(실제로는, 후술하는, 제 1 LDA 목표 토크(TLDA1) 및 제 2 LDA 목표 토크(TLDA2))를 연산한다. LDA 제어부(12)는, (1) 식에 의해 LDA 목표 토크(TLDA)를 연산하고 있지 않을 경우, LDA 목표 토크(TLDA)를 잠정적으로 「0」으로 설정한다.

·LDA 연산 개시 조건: LDA 연산 실행 조건은, 사이드 거리(Ds)가 기준 사이드 거리(Dsref) 이하가 되었을 때에 성립하는 조건이다.

·LDA 연산 종료 조건: LDA 연산 종료 조건은, 이하의 조건이 전부 성립하면 성립되는 조건이다.

사이드 거리(Ds)가 기준 사이드 거리(Dsref)보다 크다.

대상 백선이 왼쪽 백선(LL)인 경우에 있어서, 요각(θy)이 부의 전환 판정 임계값(θyrefF) 이상이거나, 또는, 대상 백선이 오른쪽 백선(LR)인 경우에 있어서 요각(θy)이 정의 전환 판정 임계값(θyrefS) 이하이다. 전환 판정 임계값(θyrefF) 및 정의 전환 판정 임계값(θyrefS)은, 각각, 자차량(C)의 방향이 목표 차선(Ld)에 대하여 대략 평행(실질적으로 평행)하다고 간주할 수 있는 각도로 설정되어 있다.

TLDA=K1·(V²/R)+K2·Ds'+K3·θy ···(1)

여기서, K1, K2, K3은, 각각 제어 게인이다.

K1은, 주행 차선이 왼쪽으로 커브하고 있는 경우에는 정의 값(k1>0)으로 설정되고, 주행 차선이 오른쪽으로 커브하고 있는 경우에는 부의 값(-k1)으로 설정된다.

K2는, 대상 백선이 오른쪽 백선(LR)인 경우에 정의 값(k2>0)으로 설정되고, 대상 백선이 왼쪽 백선(LL)인 경우에 부의 값(-k2)으로 설정된다.

K3은, 정의 값으로 설정된다.

V는, 차속 센서에 의해 검출되는 자차량의 차속이다.

R은, 레인 인식부(11)가 연산한 목표 주행 라인(Ld)의 커브 반경(R>0)이다.

θy는, 상기 서술한 요각이다.

Ds'는 일탈 지표 거리(Ds’)이다. 일탈 지표 거리(Ds’)는, 미리 설정된 기준 사이드 거리(Dsref)로부터 사이드 거리(Ds)를 감산한 값(Ds'=Dsref-Ds)이며, 사이드 거리(Ds)에 대하여 도 4b의 그래프에 나타낸 관계를 가진다.

식 (1)의 우변 제 1 항은, 도로의 커브 반경(R) 및 차속(V)에 따라 결정되는 피드 포워드적으로 작용하는 토크 성분(커브 반경(R)에 관한 피드 포워드량)이다. 즉, 우변 제 1 항은, 자차량(C)을 목표 주행 라인(Ld)의 곡률에 따라 주행시키기 위한 토크 성분이다.

식 (1)의 우변 제 2 항은, 도로 폭방향에 있어서의 자차량(C)의 백선(특히, 대상 백선)으로의 접근을 억제하도록, 혹은, 자차량(C)이 주행 차선으로부터 일탈한 경우에 대상 백선보다 내측(도로 중앙측)을 주행하도록, 피드백적으로 작용하는 토크 성분(사이드 거리(Ds) 또는 일탈 지표 거리(Ds’)에 관한 피드백량)이다.

식 (1)의 우변 제 3 항은, 요각(θy)의 크기(|θy|)를 작게 하도록(목표 주행 라인(Ld)에 대한 자차량의 방향의 편차를 작게 하도록) 피드백적으로 작용하는 토크 성분(요각(θy)에 관한 피드백량)이다.

또한, LDA 제어부(12)는, 상기 (1) 식의 우변에, 값 K4·(γ*-γ)를 더함으로써, LDA 목표 토크(TLDA)를 구해도 된다. 이 경우, γ*는 목표 요 레이트이며, 우변 제 1 항과 제 2 항과 제 3 항의 합에 의거하여 결정되는 값으로서, 우변 제 1 항과 제 2 항과 제 3 항의 합에 의거하여 실현(달성)되어야 할 요 레이트이다. γ는 요 레이트 센서에 의해 검출되는 자차량(C)의 실제 요 레이트이다. 따라서, 값 K4·(γ*-γ)는, 목표 요 레이트 γ*와 실제 요 레이트와의 편차를 작게 하도록 피드백적으로 작용하는 토크 성분(요 레이트에 관한 피드백량)이다.

그런데, 예를 들면, 자차량(C)이 일정한 커브 반경(R)을 가지는 목표 주행 라인(Ld)을 따라 일정 속도(V)로 주행하고 있는 경우에, 그 커브 반경(R)이 과소(過小)이기 때문에 자차량(C)이 주행 차선의 오른쪽 백선(LR)으로부터 일탈하는 경향이 발생하였다(즉, 사이드 거리(Ds)가 기준 사이드 거리(Dsref) 이하가 되었다)고 가정한다. 이 경우, 제어 게인 K2는 정의 값(k2)이며 또한 일탈 지표 거리(Ds’)는 정의 값이 되므로, (1) 식의 우변 제 2 항(K2·Ds')은 정의 값이 된다. 또한, 제어 게인 K3은 정의 값이며 또한 오른쪽 백선(LR)에 대한 일탈 경향이 있는 점에서 요각(θy)은 정의 값이 되므로, (1) 식의 우변 제 3 항(K3·θy)도 또한 정의 값이 된다. 추가하여, 일탈 경향이 발생한 당초에 있어서는, 일탈 지표 거리(Ds’) 및 요각(θy)은 증대한다. 즉, 일탈 지표 거리(Ds’) 및 요각(θy)은, 자차량(C)이 주행 차선을 일탈할 가능성이 높아질수록, 그 절대값이 커지는 파라미터라고 할 수 있다.

한편, LDA 제어부(12)는, 소정의 연산 주기로 LDA 목표 토크(TLDA)를 연산한다. 따라서, 제어 게인 K2 및 제어 게인 K3(즉, 자차량(C)이 주행 차선을 일탈할 가능성이 높아질수록, 그 절대값이 커지는 파라미터에 곱해지는 제어 게인)의 절대값이 클수록, 목표 토크(TLDA)의 단위 시간당의 변화량을 크게 할 수 있어, LDA 제어의 응답성을 높일 수 있다.

LDA 제어부(12)는, 연산 결과인 목표 토크(TLDA)를 제어 전환부(14)에 공급한다.

차선 유지 지원 제어부(13)는, 차선 유지 지원 제어를 실행한다. 차선 유지 지원 제어는, LKA 제어라고도 불리고, 자차량(C)의 주행 위치가 목표 주행 라인(Ld) 부근에 유지되도록, 조타 어시스트 토크를 스티어링 기구에 부여하여 운전자의 조타 조작을 지원하는 제어이다. 이하, 차선 유지 지원 제어부(13)를 LKA 제어부(13)라고 부르고, 차선 유지 지원 제어를 LKA 제어라고 부른다.

LKA 제어부(13)는, 레인 인식부(11)에 의해 연산된 차선 정보(Dc, θy, R)를 입력하고, 자차량(C)이 목표 주행 라인(Ld)을 따라 주행하기 위한 목표 토크 TLKA(이하, 「LKA 목표 토크(TLKA)」라고 호칭한다.)를 연산한다.

LKA 제어부(13)는, 다음 식 (2)에 의해 LKA 목표 토크(TLKA)를 연산한다.

TLKA=K11·(V²/R)+K12·Dc+K13·θy···(2)

여기서, K11, K12, K13은, 각각 제어 게인이다.

K11은, 주행 차선이 왼쪽으로 커브하고 있는 경우에는 정의 값(k11>0)으로 설정되고, 주행 차선이 오른쪽으로 커브하고 있는 경우에는 부의 값(-k11)으로 설정된다.

K12는, 정의 값으로 설정된다.

K13은, 정의 값으로 설정된다.

식 (2)의 우변 제 1 항은, 도로의 커브 반경(R) 및 차속(V)에 따라 결정되는 피드 포워드적으로 작용하는 토크 성분(커브 반경(R)에 관한 피드 포워드량)이다. 즉, 우변 제 1 항은, 자차량(C)을 목표 주행 라인(Ld)의 곡률에 따라 주행시키기 위한 토크 성분이다.

식 (2)의 우변 제 2 항은, 목표 주행 라인(Ld)에 대한 자차량의 도로 폭방향 위치의 이탈(위치 편차)인 센터 거리(Dc)를 작게 하도록 피드백적으로 작용하는 토크 성분(센터 거리(Dc)에 관한 피드백량)이다.

식 (2)의 우변 제 3 항은, 요각(θy)의 크기(|θy|)를 작게 하도록(목표 주행 라인(Ld)에 대한 자차량의 방향의 편차를 작게 하도록) 피드백적으로 작용하는 토크 성분(요각(θy)에 관한 피드백량)이다.

LKA 제어는, 자차량(C)이 목표 주행 라인(Ld)을 따라 주행하도록 운전자의 운전 조작을 지원하기 위한 제어이므로, 조타감이 쾌적한 것이 요구된다. 이 때문에, 천천히 조타가 행해지도록 조타 어시스트 토크(LKA 목표 토크(TLKA))가 설정된다. 한편, LDA 제어는, 자차량(C)이 주행 차선의 밖(대상 백선의 밖)으로 일탈할 것 같을 때에, 자차량(C)이 주행 차선의 밖으로 일탈하지 않도록, 조타 어시스트 토크를 스티어링 기구에 부여하여 운전자의 조타 조작을 지원하는 제어이다. 따라서, 비교적 급한 조타가 행해지도록 조타 어시스트 토크(LDA 목표 토크(TLDA))가 설정된다.

이 때문에, 조타 어시스트 토크의 목표값(즉, 목표 토크)의 변화율(단위 시간당에 얻어지는 목표 토크의 변화량)은, LKA 제어에 비해 LDA 제어의 쪽이 커지도록 설정되어 있다. 즉, LDA 제어의 제어 게인은, LKA 제어의 제어 게인보다 그 절대값이 크게 설정되어 있다. 이 경우, 특히, 위치 편차의 피드백 제어항의 제어 게인 K2, K12에 대해서는, K2>K12, 방향 편차의 피드백 제어항의 제어 게인 K3, K13에 대해서는, K3>K13이라고 하는 관계로 설정되어 있다.

또한, LDA 제어 또는 LKA 제어가 실행된 경우에는, 자차량(C)에 횡가속도가 발생하지만, 제 1 장치에 있어서는, 그 횡가속도(Gy)의 상한 제한이 마련되어 있다. 즉, LDA 제어에서는, 발생시키는 것이 허용되는 횡가속도(Gy)의 최대값인 최대 횡가속도(GyLDAmax)가 설정되고, LKA 제어에서는, 발생시키는 것이 허용되는 횡가속도(Gy)의 최대값인 최대 횡가속도(GyLKAmax)가 설정된다. 따라서, LDA 목표 토크(TLDA)는, 실제의 횡가속도(Gy)가 최대 횡가속도(GyLDAmax)를 초과하지 않도록 제한된다. 이하, 최대 횡가속도(GyLDAmax)에 의해 제한되는 LDA 목표 토크(TLDA)의 상한값은 「상한 토크(TLDAmax)」라고 호칭된다. 마찬가지로, LKA 목표 토크(TLKA)는, 실제의 횡가속도(Gy)가 최대 횡가속도(GyLKAmax)를 초과하지 않도록 제한된다. 이하, 최대 횡가속도(GyLKAmax)에 의해 제한되는 목표 토크(TLKA)의 상한값은 「상한 토크(TLKAmax)」라고 호칭된다. 제 1 장치에 있어서, 상한 토크(TLDAmax)는, 상한 토크(TLKAmax)보다 큰 값으로 설정된다.

LKA 제어부(13)는, 연산 결과인 LKA 목표 토크(TLKA)를 제어 전환부(14)에 공급한다.

제어 전환부(14)는, LDA 목표 토크(TLDA), LKA 목표 토크(TLKA), 및, 차선 정보(Dc, Ds, θy, R)를 소정의 연산 주기로 입력한다. LDA 제어와 LKA 제어는 동시에 실행되도록 되어 있지는 않다. 따라서, 제어 전환부(14)는, LDA 목표 토크(TLDA), LKA 목표 토크(TLKA), 및, 차선 정보에 의거하여, 실행하는 제어(LDA 제어와 LKA 제어)를 전환하는 기능을 가지고 있다. 제어 전환부(14)는, LDA 목표 토크(TLDA), LKA 목표 토크(TLKA), 및, 차선 정보에 의거하여, 최종적으로 실행하는 제어(LDA 제어 또는 LKA 제어)를 결정하고, 그 결정된 제어를 실행하는 제어부(LDA 제어부(12) 또는 LKA 제어부(13))에서 연산된 제어량(목표 토크)을 나타내는 조타 지령을 EPS·ECU(20)에 송신한다.

조작 스위치(50)는, 자차량의 스티어링 칼럼에 설치되어 있다. 조작 스위치(50)는, 운전자에 의해 하방으로 눌려 내려졌을 때에 온 위치로 이동하고, 그 후, 운전자가 조작하지 않으면 온 위치에 머무른다. 또한, 조작 스위치(50)는, 온 위치에 있는 경우에 운전자에 의해 상방으로 눌려 올려졌을 때에 오프 위치로 이동하고, 그 후, 운전자가 조작하지 않으면 오프 위치에 머무른다. 조작 스위치(50)는, 운전자가, LDA 제어 및 LKA 제어 중 어느 하나의 제어를 실행하는 차선 내 주행 지원(레인 키핑 어시스트)을 행할지 여부를 선택하기 위한 조작기이다. 운전 지원 ECU(10)는, 조작 스위치(50)가 온 위치에 있을 때 조작 스위치(50)의 상태가 온 상태에 있다고 인식하고, 조작 스위치(50)가 오프 위치에 있을 때 조작 스위치(50)의 상태가 오프 상태에 있다고 인식하도록 되어 있다.

또한, 조작 스위치(50)는, 운전자가 그 조작 스위치(50)를 기준 위치로부터 하방으로 눌려 내려져 있는 동안만 하방으로 이동하고, 운전자가 조작 스위치(50)에 접촉하고 있지 않은 경우에는 기준 위치로 자동적으로 되돌아가도록 구성되어 있어도 된다. 이 경우, 운전 지원 ECU(10)는, 조작 스위치(50)의 상태가 오프 위치에 있다고 인식하고 있는 기간에 있어서 조작 스위치(50)가 압하되면 조작 스위치(50)의 상태가 온 위치로 변화되었다고 인식하고, 그 후, 조작 스위치(50)가 기준 위치로 되돌아가도, 그 인식을 유지한다. 또한, 운전 지원 ECU(10)는, 조작 스위치(50)의 상태가 온 위치에 있다고 인식하고 있는 기간에 있어서 조작 스위치(50)가 압하되면 조작 스위치(50)의 상태가 오프 위치로 변화되었다고 인식하고, 그 후, 조작 스위치(50)가 기준 위치로 되돌아가도, 그 인식을 유지한다.

또한, 도시(圖示) 및 상세한 설명은 생략하지만, 제 1 장치는 주지의 추종 차간 거리 제어(이하 「ACC(Adaptive Cruise Control) 제어」라고 호칭한다.)를 실행할 수 있도록 되어 있다. 자차량은, 이 ACC 제어의 실행을 행할지 여부를 운전자가 선택할 수 있도록 하기 위한 ACC 조작 스위치(도시 생략)를 구비한다. ACC 조작 스위치가 온 위치로 설정되면 ACC 제어가 실행되고, ACC 조작 스위치가 오프 위치로 설정되면 ACC 제어는 실행되지 않는다. 또한, ACC 제어는, 자차량의 전방에 자차량이 추종해야 할 타차량이 존재할 때에, 그 밖의 차량과의 차간 거리를 소정 거리로 유지하는 추종 제어와, 자차량의 전방에 자차량이 추종해야 할 타차량이 존재하지 않을 때에 자차량을 소정의 속도로 주행시키는 일정 속도 제어의 양방을 포함한다.

버저(60) 및 표시기(70)는, 운전 지원 ECU(10)에 접속된다. 운전 지원 ECU(10)로부터의 지령에 따라 버저(60)를 취명(吹鳴)시켜 운전자에게의 주의 환기를 행한다. 운전 지원 ECU(10)로부터의 지령에 따라, 표시기(70)에 의해 차선 내 주행 지원의 작동 상황을 표시한다. 또한, 표시기(70)는, 운전 지원 ECU(10)의 지령에 따른 화상을 표시하는 표시 장치이다. 구체적으로 서술하면, 표시기(70)는, 멀티펑션 디스플레이 및 헤드 업 디스플레이 중 적어도 하나이다.

(작동의 개요)

제 1 장치의 운전 지원 ECU(10)는, 조작 스위치(50)가 압하됨으로써 압하 스위치(50)가 온 상태에 있다고 인식하면, LDA 제어 및 LKA 제어 중 어느 하나의 제어를 실행하는 차선 내 주행 지원(레인 키핑 어시스트)을 행한다. 이 경우, 운전 지원 ECU(10)는, 작동 조건에 따라, 하기의 제 1 작동 모드 및 제 2 작동 모드 중 어느 하나의 모드로 작동하도록 되어 있다.

·제 1 작동 모드: LKA 제어 또는 LDA 제어를 실행하는 모드.

·제 2 작동 모드: LDA 제어를 실행하는 모드.

또한, 제 1 작동 모드를 작동하는 작동 조건은, 구체적으로 서술하면 다음과 같다.

·ACC 제어의 실행중이며, 또한, 자차량의 차속이 소정 차속 이상일 것.

제 2 작동 모드를 작동하는 작동 조건은, 구체적으로 서술하면 다음과 같다.

·ACC 제어의 실행중이 아니고, 또한, 자차량의 차속이 소정 차속 이상일 것.

또한, 상기 소정 차속은, 작동 조건에 적당한 속도를 임의로 설정 가능하다. 또한, 작동 조건은, 상기 서술의 조건에 한정되지 않는다. 예를 들면, ACC 제어의 설정 차속이 소정 차속 이상인지 여부를 작동 조건에 부가해도 된다.

제 1 작동 모드에서 작동하고 있는 경우, 운전 지원 ECU(10)는, 자차량의 주행 상황에 따라, LKA 제어 또는 LDA 제어를 전환하여, LKA 제어 및 LDA 제어 중 어느 하나의 제어를 실행한다. LKA 제어를 실행중에 LKA 제어로부터 LDA 제어로 전환하는 경우, 운전 지원 ECU(10)는, LDA 제어의 응답성을 제 2 작동 모드에서 실행하는 LDA 제어의 응답성보다 높아지도록 되어 있다.

즉, 목표 토크의 변화율은, 제 2 작동 모드의 LDA 제어에 비해 제 1 작동 모드의 LDA 제어의 쪽이 커지고 있다. 즉, 제 1 작동 모드의 LDA 제어의 제어 게인은, 제 2 작동 모드의 LDA 제어의 제어 게인보다 그 절대값이 커지고 있다. 이 경우, 특히, 위치 편차의 피드백 제어항인 제어 게인 K2에 대해서는, K2a>K2b, 방향 편차의 피드백 제어항인 제어 게인 K3에 대해서는, K3a>K3b라고 하는 관계로 할 필요가 있다. 또한, K2a 및 K3a는 제 1 작동 모드의 LDA 제어의 제어 게인이며, K2b 및 K3b는 제 2 작동 모드의 LDA 제어의 제어 게인이다

제 2 작동 모드에서 작동하고 있는 경우, 운전 지원 ECU(10)는 자차량의 주행 상황에 따라, LDA 제어를 실행한다. 제 2 작동 모드에서 작동하고 있는 경우, 운전 지원 ECU(10)는 LKA 제어를 실행하지 않는다. 즉, 제 2 작동 모드에서 작동하고 있는 경우, 운전 지원 ECU(10)는, 자차량의 주행 상황에 따라, LDA 제어만을 실행한다. 또한, 제 2 작동 모드에서 실행하는 LDA 제어는, 제 1 작동 모드에서 실행하는 LDA 제어의 목표 토크의 변화율(단위 시간당 얻어지는 목표 토크의 변화량)보다, 목표 토크의 변화율이 작아지도록 되어 있다.

이 제 2 작동 모드에서 실행하는 LDA 제어는, 그 조타 제어를 실행했을 때의 조타각 속도(핸들의 움직임) 및 요 레이트 구배(차량 거동)가 운전자에게 당혹감 및 위화감을 주지 않는 응답성(제어의 강도)으로 되어 있다. 또한, 운전자에게 당혹감 및 위화감을 주지 않는 응답성이란, 운전자가 통상 행하는 일탈 회피 조작을 상정하여, 이 조작에 의한 조타각 속도(핸들의 움직임) 및 요 레이트 구배(차량 거동) 이하가 되는 응답성이다. 당해 조타각 속도 및 요 레이트 구배는, 예를 들면, 주행 조건을 동일하게 하여, 제어 개입 위치와 동일한 위치를 운전자의 일탈 회피 조작 개시 시로 한 경우의 운전자가 통상 행하는 일탈 회피 조작에서 얻어진 값(복수회 시행한 경우의 평균값)에 의거하여 임의의 값으로 특정할 수 있다.

제 2 작동 모드에서 작동하고 있는 경우, 운전 지원 ECU(10)는 다음과 같이 LDA 제어를 실행한다. LDA 제어의 작동 개시 조건이 성립하면, LDA 제어부(12)는, 제 2 작동 모드의 LDA 제어의 제어 게인으로 연산한 LDA 목표 토크(TLDA)(이하, 「LDA 목표 토크(TLDA2)」라고 호칭하는 경우가 있다.)를 목표 전환부(14)에 공급한다. 목표 전환부(14)는, LDA 제어부(12)로부터 공급된 LDA 목표 토크(TLDA2)를 나타내는 조타 지령을 EPS·ECU(20)에 송신한다. 이에 따라, 운전 지원 ECU(10)는 운전자에 대하여 제어의 당혹감 및 위화감을 주지 않도록, LDA 목표 토크(TLDA2)를 이용하여 LDA 제어를 실행한다.

한편, 제 1 작동 모드에서 작동하고 있는 경우, 운전 지원 ECU(10)가 실행하는 LDA 제어는, 그 조타 제어를 실행했을 때의 조타각 속도(핸들의 움직임) 및 요 레이트 구배(차량 거동)가 운전자에게 당혹감 또는 위화감을 주는 응답성으로 되어 있다. 또한, 운전자에게 당혹감 또는 위화감을 주는 응답성이란, 운전자가 통상 행하는 일탈 회피 조작을 상정하여, 이 조작에 의한 조타각 속도(핸들의 움직임) 또는 요 레이트 구배(차량 거동)를 초과하는 응답성이다.

도 5는 운전 지원 ECU(10)가 제 1 작동 모드에서 작동하고 있는 경우의 자차량의 주행 위치와 목표 토크의 추이와의 관계를 나타내는 그래프이다. 도면 중의 토크 파형에 있어서, 상단이 LKA 목표 토크(TLKA)를 나타내고, 중단이 LDA 목표 토크(TLDA)를 나타내며, 하단이 최종적으로 EPS·ECU(20)에 지령되는 목표 토크를 나타낸다.

도 5에 나타낸 커브 구간을 포함하는 도로 구간을 자차량이 주행하는 기간(시각 t0부터 시각 t4까지의 기간), 운전 지원 ECU(10)가 제 1 작동 모드에서 작동하고 있다고 가정한다. 제 1 작동 모드에서 작동하고 있는 경우, 운전 지원 ECU(10)는, 자차량의 주행 상황에 따라, LKA 제어 또는 LDA 제어를 전환하여, LKA 제어 및 LDA 제어 중 어느 하나의 제어를 실행한다.

제 1 작동 모드에서 작동하고 있는 경우, LKA 제어부(13)는, LKA 목표 토크(TLKA)의 연산을 행하고, LKA 목표 토크(TLKA)를 목표 전환부(14)에 공급한다. 따라서, 시각 t0의 시점부터 시각 t4까지의 기간, LKA 목표 토크(TLKA)가 목표 전환부(14)에 공급된다.

LDA 제어의 작동 개시 조건(목표 토크의 연산 개시 조건)이 성립하고 있지 않은 기간, 즉, 자차량이 주행 차선의 중앙 부근을 주행하고 있는 시각 t0에서 시각 t1의 직전의 시점까지의 기간, 운전 지원 ECU(10)는 LKA 제어를 실행한다. 이 경우, 목표 전환부(14)는, LKA 제어부(13)로부터 공급된 LKA 목표 토크(TLKA)를 나타내는 조타 지령을 EPS·ECU(20)에 송신한다. 이에 따라, 운전 지원 ECU(10)는 LKA 제어를 실행한다.

자차량이 커브 구간에 침입하기 시작하는 지점을 주행하고 있는 시각 t1에서, LDA 제어의 작동 개시 조건이 성립하면, LDA 제어부(12)는, 제 2 작동 모드의 LDA 제어와 동일한 제어 게인을 이용하여 연산한 LDA 목표 토크(TLDA2)를 목표 전환부(14)에 공급한다.

목표 전환부(14)는, LDA 제어부(12)로부터 공급된 LDA 목표 토크(TLDA2) 및 LKA 제어부(13)로부터 공급된 LKA 목표 토크(TLKA) 중 큰 쪽을, 조타 지령으로서 EPS·ECU(20)에 송신한다. 시각 t1에서는, LKA 목표 토크(TLKA)의 쪽이 LDA 목표 토크(TLDA2)보다 크다. 따라서, 목표 전환부(14)는, LKA 목표 토크(TLKA)를 나타내는 조타 지령을 EPS·ECU(20)에 송신한다. 이에 따라, 운전 지원 ECU(10)는 LKA 제어를 실행한다. 즉, 시각 t1의 직전의 시점에서 실행하고 있던 LKA 제어를, 계속해서 시각 t1에서도 실행한다.

동일하게 하여, 시각 t1의 직후부터, LKA 목표 토크(TLKA)의 쪽이 LDA 목표 토크(TLDA2)보다 작아지는 시각 t2의 직전의 시점까지의 기간, 운전 지원 ECU(10)는 LKA 제어를 실행한다. 즉, 시각 t1에서 실행하고 있던 LKA 제어를, 계속해서 시각 t2의 직전의 시점까지 실행한다.

자차량이 커브의 직전의 지점을 주행하고 있는 시각 t2에서, LKA 목표 토크(TLKA)의 쪽이 LDA 목표 토크(TLDA2)보다 작아지면, 운전 지원 ECU(10)는 LKA 제어를 금지하고, LDA 제어를 실행한다. 이 경우, LDA 제어부(12)는, 제 1 작동 모드의 LDA 제어의 제어 게인으로 연산한 실선(a1)으로 나타낸 LDA 목표 토크(TLDA)(이하, 「목표 토크(TLDA1)」라고 호칭하는 경우가 있다.)를 목표 전환부(14)에 공급한다. 이 LDA 목표 토크(TLDA1)의 변화율(구배)은, 일점 쇄선(a2)으로 나타낸 제 2 작동 모드의 LDA 제어를 실행한 경우의 목표 토크에 상당하는 LDA 목표 토크(TLDA2)의 변화율(구배)보다 커지고 있다. 이와 같은 LDA 목표 토크(TLDA1)에 의한 LDA 제어는, 그 조타 제어를 실행했을 때의 핸들의 움직임(조타각 속도) 및 차량 거동(요 레이트 구배)이 운전자에게 당혹감 또는 위화감을 준다. 이에 따라, LKA 제어로부터 LDA 제어로 전환하여 LDA 제어를 실행하고 있는 것을 운전자에게 통지하고, 그것에 의해, 당해 LDA 제어를 실행하고 있는 것을 운전자에게 인식시킬 수 있다.

목표 전환부(14)는, LDA 목표 토크(TLDA1)를 나타내는 조타 지령을 EPS·ECU(20)에 송신한다. 이에 따라, 운전 지원 ECU(10)는, 차선 내 주행 지원 제어를 LKA 제어로부터 LDA 제어로 전환하여, LDA 제어의 실행을 개시한다.

또한, 이 제 1 작동 모드에서 실행하는 LDA 제어는, LDA 제어의 종료 조건이 성립할 때까지, 그 제어를 실행한다. LDA 제어 실행중, 목표 전환부(14)는, LDA 목표 토크(TLDA1)가 LKA 목표 토크(TLKA)보다 크거나, 혹은 작은지 여부에 관계없이, LDA 목표 토크(TLDA1)를 나타내는 조타 지령을 EPS·ECU(20)에 송신한다.

제 1 작동 모드의 LDA 제어의 실행을 개시한 시각 t2의 직후의 시점부터 커브 구간의 종료 지점을 주행하고 있는 시각 t3의 직전의 시점까지의 기간, 목표 전환부(14)는, LDA 목표 토크(TLDA1)를 나타내는 조타 지령을 EPS·ECU(20)에 송신한다. 이에 따라, 운전 지원 ECU(10)는 LDA 제어를 실행한다.

자차량이 커브 구간의 종료 지점을 주행하고 있는 시각 t3에서, LDA 제어의 종료 조건을 충족시키면, LDA 제어부(12)는, LDA 목표 토크(TLDA1)의 연산을 종료하고, 목표 전환부(14)에 대한 LDA 목표 토크(TLDA1)의 공급을 정지한다. 그리고, 목표 전환부(14)는, LKA 제어부(13)로부터 공급된 LKA 목표 토크(TLKA)를 나타내는 조타 지령을 EPS·ECU(20)에 송신한다. 이에 따라, 시각 t3에서 운전 지원 ECU(10)는 LDA 제어로부터 LKA 제어로 전환하여, 시각 t3에서 시각 t4까지의 기간, LKA 제어를 실행한다.

<구체적 작동>

이어서, 제 1 장치의 구체적인 작동에 대해 설명한다. 운전 지원 ECU(10)의 CPU(이하, 간단히 「CPU」라고 호칭한다.)는, 도 6 및 도 7의 플로우 차트에 의해 각각 나타낸 제 1 작동 모드 루틴 및 제 2 작동 모드 루틴의 각각을 실행하도록 되어 있다.

따라서, 소정의 타이밍이 되면, CPU는 도 6의 단계 600부터 처리를 개시하여 단계 605로 진행되고, 상기 서술한 제 1 작동 모드의 작동 조건이 성립하고 있는지 여부를 판정한다.

제 1 작동 모드의 작동 조건이 성립하고 있는 경우, CPU는 단계 605에서 「Yes」라고 판정하여 단계 610로 진행되고, LKA 제어의 LKA 목표 토크(TLKA)(도면 중 「LKA 토크」라고 호칭한다.)를 상기 (2) 식에 따라 연산한다. 그 후, CPU는 단계 615로 진행되고, LDA 목표 토크(TLDA)(즉, TLDA1 또는 TLDA2)의 연산이 반복하여 행해지고 있는 중(이하, 「LDA 목표 토크 연산중」이라고도 표현한다.)은 아닌지 여부를 판정한다.

LDA 목표 토크 연산중이 아닌 경우, CPU는 단계 615에서 「Yes」라고 판정하여 단계 620으로 진행되고, 상기 서술한 LDA 연산 개시 조건(즉, LDA 목표 토크(TLDA)의 연산 개시 조건)이 성립하였는지 여부를 판정한다. 즉, CPU는, 자차량(C)의 기준점(P)과 좌우의 백선 중 기준점(P)이 가까운 쪽의 백선과의 사이의 사이드 거리(Ds)가 기준 사이드 거리(Dsref)보다 짧아진 경우에, LDA 목표 토크(TLDA)의 연산 개시 조건이 성립한다.

LDA 연산 개시 조건이 성립하고 있지 않은 경우, CPU는 단계 620에서 「No」라고 판정하여 단계 625로 진행되고, LKA 제어를 실행한다. 즉, CPU는 단계 610에서 연산한 LKA 목표 토크(TLKA)를 나타내는 조타 지령을 EPS·ECU(20)에 송신함으로써, LKA 제어를 실행한다. 즉, CPU는 「단계 610에서 연산한 LKA 목표 토크(TLKA)」를 나타내는 조타 지령을 EPS·ECU(20)에 송신함으로써, LKA 제어를 실행한다. 그 후, CPU는 단계 695로 진행되고, 본 루틴을 일단 종료한다.

이에 대하여, LDA 연산 개시 조건이 성립한 경우, CPU는 단계 620에서 「Yes」라고 판정하여 단계 630으로 진행되고, 본 루틴을 전회 실행했을 때에 단계 625의 처리에 의해 LKA 제어를 실행하고 있었는지 여부(바꿔 말하면, 직전까지 LKA 제어를 실행하고 있었는지 여부)를 판정한다. 본 루틴을 전회 실행했을 때에 LKA 제어를 실행하고 있던 경우, CPU는 단계 630에서 「Yes」라고 판정하여 단계 635로 진행되고, 제 2 작동 모드의 LDA 제어와 동일한 제어 게인(제 1 작동 모드의 LDA 제어의 제어 게인보다 작은 제어 게인)으로 LDA 목표 토크(TLDA2)의 연산을 개시한다. 그 후, CPU는 단계 640으로 진행되고, LDA 목표 토크(TLDA2)가 LKA 목표 토크(TLKA)보다 큰지 여부를 판정한다.

LDA 목표 토크(TLDA2)가 LKA 목표 토크(TLKA) 이하인 경우, CPU는 단계 640에서 「No」라고 판정하여 단계 625로 진행되고, LKA 제어를 실행한다. 즉, CPU는 「단계 610에서 연산한 LKA 목표 토크(TLKA)」를 나타내는 조타 지령을 EPS·ECU(20)에 송신함으로써, LKA 제어를 실행한다.

이에 대하여, LDA 목표 토크(TLDA2)가 LKA 목표 토크(TLKA)보다 큰 경우, CPU는 단계 640에서 「Yes」라고 판정하여 단계 645로 진행되고, 제 1 작동 모드의 LDA 제어의 제어 게인(제 2 작동 모드의 LDA 제어의 제어 게인보다 그 절대값이 큰 제어 게인)으로 LDA 목표 토크(TLDA1)의 연산을 개시한다.

그 후, CPU는 단계 650으로 진행되어 LDA 제어를 실행한다. 즉, CPU는 「단계 645에서 연산한 LDA 목표 토크(TLDA1)」를 나타내는 조타 지령을 EPS·ECU(20)에 송신함으로써, 제 1 작동 모드의 LDA 제어를 실행한다.

이어서, CPU는 단계 655로 진행되고, 상기 서술한 LDA 연산 종료 조건이 성립하였는지 여부를 판정한다. 구체적으로 서술하면, CPU는 단계 655에서, 「사이드 거리(Ds)가 기준 사이드 거리(Dsref)보다 크고, 또한, 요각(θy)의 크기가 전환 판정 임계값(θyref) 이하인」지 여부를 판정한다.

LDA 연산 종료 조건이 성립하고 있지 않은 경우, CPU는 단계 655에서 「No」라고 판정하여 단계 695로 진행되고, 본 루틴을 일단 종료한다.

또한, 이 직후에 CPU가 다시 제 1 작동 모드 루틴을 실행하는 경우, CPU가 LDA 작동중 상태이므로, CPU는 단계 615에서 「No」라고 판정하여 단계 630으로 진행된다. CPU가 직전까지 LKA 제어가 아닌 LDA 제어를 실행하고 있었으므로, CPU는 단계 630에서 「No」라고 판정하여 단계 645로 진행되고, LDA 목표 토크(TLDA1)의 연산을 행한다. 그 후, CPU는 단계 650으로 진행되고, LDA 제어를 실행한 후, 단계 655 및 단계 660의 적당한 처리를 실행한다. 그 후, CPU는 단계 695로 진행되어 본 루틴을 일단 종료한다.

이에 대하여, CPU가 단계 655의 처리를 실행하는 시점에 있어서, LDA 연산 종료 조건이 성립한 경우, CPU는 단계 655에서 「Yes」라고 판정하여 단계 660으로 진행되고, LDA 목표 토크(TLDA1 및 TLDA2)의 연산을 종료함과 함께 LDA 제어를 종료한다. 그 후, CPU는 단계 695로 진행되고, 본 루틴을 일단 종료한다. 이 직후에, CPU가 다시 제 1 작동 모드 루틴을 실행하는 경우, 이 시점에 있어서 CPU는 LDA 목표 토크의 연산을 종료하고 있다. 따라서, CPU는 단계 615에서 「Yes」라고 판정하여 단계 620으로 진행된다. 그리고, LDA 연산 개시 조건이 성립하고 있지 않으면(한편, 일반적으로는, LDA 연산 종료 조건의 성립 후에 바로 LDA 연산 개시 조건은 성립하지 않는다.), CPU는 단계 625로 진행된다. 따라서, LKA 제어가 실행된다.

또한, 단계 605의 처리를 실행하는 시점에 있어서, 제 1 작동 모드의 작동 조건이 성립하고 있지 않은 경우, CPU는 단계 605에서 「No」라고 판정하여 단계 695로 직접 진행되고, 본 루틴을 일단 종료한다.

한편, CPU는, 소정의 타이밍이 되면, 도 7에 나타낸 제 2 작동 모드 루틴의 단계 700으로부터 처리를 개시하여 단계 710으로 진행되고, 제 2 작동 모드의 작동 조건이 성립하고 있는지 여부를 판정한다. 제 2 작동 모드의 작동 조건이 성립하고 있지 않으면, CPU는 단계 710에서 「No」라고 판정하고, 단계 795로 직접 진행되어 본 루틴을 일단 종료한다.

제 2 작동 모드의 작동 조건이 성립하고 있는 경우, CPU는 단계 710에서 「Yes」라고 판정하여 단계 720으로 진행되고, LDA 목표 토크(TLDA)(즉, TLDA2)의 연산이 반복하여 행해지고 있는 중(즉, LDA 목표 토크 연산중)은 아닌지 여부를 판정한다.

LDA 목표 토크 연산중이 아닌 경우, CPU는 단계 720에서 「Yes」라고 판정하여 단계 730으로 진행되고, 상기 서술한 LDA 연산 개시 조건(즉, LDA 목표 토크(TLDA)의 연산 개시 조건)이 성립하였는지 여부를 판정한다.

LDA 연산 개시 조건이 성립한 경우, CPU는 단계 730에서 「Yes」라고 판정하여 단계 740으로 진행되고, 제 2 작동 모드의 LDA 제어의 제어 게인(즉, 제 1 작동 모드의 LDA 제어의 제어 게인보다 작은 제어 게인)으로 LDA 목표 토크(TLDA2)의 연산을 개시한다. 그 후, CPU는 단계 750으로 진행되고, 「단계 740에서 연산된 LDA 목표 토크(TLDA2)」를 나타내는 조타 지령을 EPS·ECU(20)에 송신함으로써, LDA 제어를 실행한다.

그 후, CPU는 단계 760으로 진행되고, 상기 서술한 LDA 연산 종료 조건이 성립하였는지 여부를 판정한다. LDA 연산 종료 조건이 성립하였는지 여부를 판정한다. LDA 연산 종료 조건이 성립하고 있지 않은 경우, CPU는 단계 760에서 「No」라고 판정하여 직접 단계 795로 진행되고, 본 루틴을 일단 종료한다.

또한, 이 직후에, CPU가 다시 제 2 작동 모드 루틴을 실행하는 경우, 이 시점에 있어서 CPU는 LDA 목표 토크(TLDA2)의 연산을 계속하고 있다. 따라서, CPU는 단계 720에서 「No」라고 판정하여 단계 740으로 직접 진행되고, LDA 목표 토크(TLDA2)의 연산을 행한다. 그 후, CPU는 단계 750으로 진행되고, LDA 제어를 실행한다.

이에 대하여, CPU가 단계 760의 처리를 실행하는 시점에 있어서, LDA 연산 종료 조건이 성립한 경우, CPU는 단계 760에서 「Yes」라고 판정하여 단계 770으로 진행되고, LDA 목표 토크(TLDA2)의 연산을 종료한다. 그 후, CPU는 단계 795로 진행되고, 본 루틴을 일단 종료한다. 이 직후에, CPU가 다시 제 2 작동 모드 루틴을 실행하는 경우, 이 시점에 있어서 CPU는 LDA 목표 토크의 연산을 종료하고 있다. 따라서, CPU는 단계 720에서 「Yes」라고 판정하여 단계 730으로 진행된다. 그리고, LDA 연산 개시 조건이 성립하고 있지 않으면(한편, 일반적으로는, LDA 연산 종료 조건의 성립 후에 바로 LDA 연산 개시 조건은 성립하지 않는다.), CPU는 단계 730에서 「No」라고 판정하고, 단계 795로 직접 진행되어 본 루틴을 일단 종료한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 제 1 장치는, 다음과 같은 효과를 나타낸다. 즉, 제 1 장치가 제 1 작동 모드에서, LKA 제어로부터 전환되어 실행되는 LDA 제어는, 조타 지원 제어를 실행했을 때의 핸들의 움직임 및 차량 거동이 운전자에게 당혹감 또는 위화감을 주는 응답성으로 되어 있다.

따라서, 제 1 장치는, 조타 지원 실행 시의 핸들의 움직임 및 차량 거동이 운전자에게 주는 당혹감 또는 위화감에 의해, LKA 제어로부터 LDA 제어로 전환된 것, 및, LKA 제어가 아니라 LDA 제어를 실행하고 있는 것을 운전자에게 통지하고, 그것에 의해, 당해 LDA 제어를 실행하고 있는 것을 운전자에게 인식시킬 수 있다. 그 결과, 제 1 장치는, LKA 제어의 기능을 운전자에게 과신시켜버릴 가능성을 낮출 수 있다.

<제 2 실시 형태>

이어서, 본 발명의 제 2 실시 형태와 관련된 차선 내 주행 지원 장치(이하, 「제 2 장치」라고 호칭되는 경우가 있다.)에 대해 설명한다. 제 2 장치는, 제 1 작동 모드에서 작동하고 있을 때에 차선 내 주행 지원의 제어 상태가 LKA 제어로부터 LDA 제어로 전환되었을 때에 표시 화상을 전환하고, 이에 따라 운전자의 시각에 호소하는 통지를 행하고, 그것에 의해, 당해 LDA 제어를 실행중인 것을 운전자에게 인식시키도록 하고 있는 점에 있어서 제 1 장치와 상이하다.

이하, 이 상이점을 중심으로 하여 설명한다.

<작동의 개요>

제 2 장치의 운전 지원 ECU(10)는, 제 1 작동 모드에서 작동하고 있을 때, 제어 상태를 LKA 제어로부터 LDA 제어로 전환했을 때, 표시기(70)에 표시하는 화상을 LKA 제어를 실행중인 것을 나타내는 화상(제 1 화상)으로부터 당해 화상과는 다른 화상인 LDA 제어를 실행중인 것을 나타내는 화상(제 2 화상)으로 전환한다.

구체적으로 서술하면, 제 2 장치의 운전 지원 ECU(10)는, 제 1 작동 모드에서 작동하고 있을 때에 LKA 제어를 실행중인 경우, 도 8a에 나타낸 화상(LKA 제어가 실행중인 것을 나타내는 화상)을 표시기(70)에 표시한다. 도 8a에 나타낸 제 1 화상에 있어서는, 화상의 중앙부 하단 근방에 차량의 전단 부분(VT)(제 1 화상부)이 나타나고, 차량의 전단 부분(VT)의 좌우의 양측에 2개의 백선(WL)(제 2 화상부 및 제 3 화상부)이 나타나며, 또한, 백선(HS)의 각각의 외측에 청색의 벽(BW)(제 4 화상부 및 제 5 화상부)이 나타난다.

또한, 그 운전 지원 ECU(10)는, 제 1 작동 모드에서 작동하고 있을 때에 제어 상태가 LKA 제어로부터 LDA 제어로 전환되면, 그 LDA 제어가 실행중인 한, 도 8b에 나타낸 화상(LDA 제어가 실행중인 것을 나타내는 화상)을 표시기(70)에 표시한다. 또한, 도 8b는, 자차량이 좌측의 백선에 근접한 경우의 화상을 나타낸다. 도 8b에 나타낸 화상에 있어서는, 화상의 중앙부 하단 근방에 차량의 전단 부분(VT)(제 1 화상부)이 나타나고, 차량의 전단 부분(VT)의 좌우의 양측에 2개의 백선(WL)(제 2 화상부 및 제 3 화상부)이 나타나며, 또한 자차량이 근접한 측의 백선(HS)(제 2 화상부, 즉, 상기 서술한 일탈 회피 대상이 되는 백선(대상 백선))에 인접하고 또한 당해 백선의 외측에 적색의 벽(RW)(제 4 화상부)이 나타나고, 대상 백선과는 반대인 백선에 인접하고 또한 당해 백선의 외측에 청색의 벽(BW)(제 5 화상부)이 나타난다. 따라서, 자차량이 우측의 백선(제 3 화상부)에 근접하여, 대상 백선이 우측의 백선이 된 경우에는, 우측에 적색의 벽(RW)(제 5 화상부)이 표시되고, 좌측에 청색의 벽(BW)(제 4 화상부)이 표시된다.

또한, LKA 제어를 실행중인 것을 나타내는 화상, 및, LDA 제어를 실행중인 것을 나타내는 화상은, 도 8a에 나타내는 화상 및 도 8b에 나타내는 화상에 한정되지 않고, 다양한 화상을 채용할 수 있다. 예를 들면, LDA 제어를 실행중인 것을 나타내는 화상으로서, 도 8b에 나타내는 화상 대신에, 좌측의 벽(대상 백선에 인접하는 벽)의 높이가 도 8a의 벽의 높이보다 높게 되어 있도록 그 형상이 변경된 화상을 채용해도 된다.

<구체적 작동>

이어서, 제 2 장치의 운전 지원 ECU(10)의 CPU(이하, 간단히 「CPU」라고 호칭한다.)의 구체적 작동에 대해 설명한다. 조작 스위치(50)가 온 위치에 있다고 운전 지원 ECU(10)가 인식하고 있는 경우, CPU는, 소정 시간이 경과할 때마다, 도 6에 나타낸 루틴과 동일한 제 1 작동 모드 루틴, 도 7에 나타낸 루틴과 동일한 제 2 작동 모드 루틴 및 도 9에 나타낸 표시 화상 루틴의 각각을 실행한다. 도 6 및 도 7에 나타낸 루틴에 대해서는 이미 설명했다. 따라서, 이하, 도 9를 참조하면서, CPU의 작동을 설명한다.

CPU는, 소정의 타이밍이 되면, 표시 화상 루틴의 단계 900으로부터 처리를 개시하여 단계 910으로 진행되고, LKA 제어가 실행중인지 여부를 판정한다.

LKA 제어가 실행중인 경우, CPU는 단계 910에서 「Yes」라고 판정하여 단계 915로 진행되고, LKA 제어를 실행중인 것을 나타내는 화상(도 8a에 나타낸 화상)을 표시기(70)에 표시한다.

이에 비하여, LKA 제어를 실행중이 아닌 경우, CPU는 단계 910에서 「No」라고 판정하여 단계 920으로 진행되고, CPU는 LDA 제어가 실행중인지 여부를 판정한다. LDA 제어가 실행중인 경우, CPU는 단계 920에서 「Yes」라고 판정하여 단계 925로 진행되고, CPU는 LDA 제어를 실행중인 것을 나타내는 화상(도 8b에 나타낸 화상)을 표시기(70)에 표시한다. 그 후, CPU는 단계 995로 진행되어, 본 루틴을 일단 종료한다.

이에 비하여, LDA 제어를 실행중이 아닌 경우, CPU는 단계 920에서 「No」라고 판정하여 단계 995로 진행되고, 본 루틴을 일단 종료한다. 이 경우, LDA 제어 및 LKA 제어를 실행중인 것을 나타내는 화상의 양방 모두 표시기(70)에는 표시되지 않는다.

이상에서 설명한 바와 같이, 제 2 장치는, 다음과 같은 효과를 나타낸다. 즉, 제 2 장치는, LKA 제어로 전환되어 LDA 제어를 실행할 때에, 표시기(70)에 표시하는 화상을, LKA 제어를 실행중인 것을 나타내는 화상으로부터 당해 화상과는 다른 화상인 LDA 제어를 실행중인 것을 나타내는 화상으로 전환한다.

이에 따라, LKA 제어로부터 LDA 제어로 제어 상태가 전환되었을 때, 표시 화상에 의한 운전자의 시각에 호소하는 통지가 핸들의 급한 회전 및 차량 거동의 급변화에 더해지므로, 당해 LDA 제어를 실행중인 것을 운전자에게 보다 인식시키기 쉽게 할 수 있다. 그 결과, 운전자에게 LKA 제어의 기능을 과신시켜버릴 가능성을 낮출 수 있다.

<제 3 실시 형태>

이어서, 본 발명의 제 3 실시 형태와 관련된 차선 내 주행 지원(이하, 「제 3 장치」라고 호칭되는 경우가 있다.)에 대해 설명한다. 제 3 장치는, 제 1 작동 모드에서 작동하고 있을 때에 차선 내 주행 지원의 제어 상태를, LKA 제어로부터 LDA 제어로 전환한 후에 LDA 제어를 종료했을 때(LDA 연산 종료 조건이 성립했을 때), LKA 제어로 다시 되돌아가지 않고, 조작 스위치(50)를 오프 위치로 되돌림(즉, 조작 스위치(50)가 오프 상태에 있다고 인식함)으로써, 다시 조작 스위치(50)가 압하되어 온 위치로 이동될 때까지는 차선 내 주행 지원(LKA 제어 및 LDA 제어 중 어느 것도)을 실행하지 않는 점에 있어서만, 제 1 장치와 상이하다.

이하, 이 상이점을 중심으로 하여 설명한다. 또한, 제 3 장치의 상이점(특징)을, 제 2 장치에 적용해도 된다.

<작동의 개요>

제 3 장치는, 제 1 작동 모드에서 작동하고 있을 때에 LKA 제어 대신에 LDA 제어를 실행하고, 이어서 LDA 제어를 종료한 경우, 그 후에 차선 내 주행 지원(구체적으로 서술하면 LKA 제어)을 실행하지 않도록 되어 있다. 이에 따라, LKA 제어가 실행되지 않게 되므로, 운전자는 차선 내를 주행하기 위해서(혹은, 차선의 대략 중앙을 주행하기 위해서)는 스스로 비교적 큰 토크를 핸들에 정확하게 부여하는 핸들 조작을 행할 필요성이 발생한다. 따라서, LDA 제어의 종료 후에 있어서 운전자에게 위화감을 줄 수 있고, 그것에 의해, 운전자에게 LDA 제어가 종료된 것을 인식시킬 수 있다.

<구체적 작동>

이어서, 제 3 장치의 운전 지원 ECU(10)의 CPU(이하, 간단히 「CPU」라고 호칭한다.)의 구체적 작동에 대해 설명한다. 조작 스위치(50)가 온 위치에 있다고 운전 지원 ECU(10)가 인식하고 있는 경우, CPU는, 소정 시간이 경과할 때마다, 도 10에 나타낸 제 1 작동 모드 루틴 및 도 7에 나타낸 루틴과 동일한 제 2 작동 모드 루틴의 각각을 실행한다. 도 7에 나타낸 루틴에 대해서는 이미 설명했다. 따라서, 이하, 도 10을 참조하면서, CPU의 작동을 설명한다.

도 10의 제 1 작동 모드 루틴은, 도 6의 루틴의 단계 660과 단계 695의 사이에 단계 1010을 추가한 점에 있어서만, 도 6의 루틴과 상이하다. 따라서, 이하, 이 상이점을 중심으로 설명한다.

CPU는, 도 10에 나타낸 단계 중 적당한 처리를 실행한 후, 단계 660으로 진행되고, LDA 목표 토크의 연산을 종료함과 함께 LDA 제어를 종료한다. 그 후, CPU는 단계 1010으로 진행되고, 조작 스위치(50)의 위치를 오프 위치로 변경함과 함께, 조작 스위치(50)가 오프 위치에 있다고 인식한다. 이 결과, CPU는 도 10의 제 1 작동 모드 루틴 및 도 7의 제 2 작동 모드 루틴 중 어느 것도 기동하지 않게 된다. 이에 따라, 차선 내 주행 지원(레인 키핑 어시스트)이 정지한다. 따라서, 제 1 작동 모드에 있어서 LDA 제어가 종료하면, 그 후, LKA 제어가 실행되지 않게 된다. 또한, 이 경우, 레인 키핑 어시스트가 정지되는 것을 운전자에게 인식시키기 위해, 레인 키핑 어시스트가 정지하는 것의 화상을 표시기(70)에 표시하거나, 버저(60)를 취명하거나 해도 된다. 그 후, CPU는 단계 1095로 진행되고, 본 루틴을 일단 종료한다.

이상에서 설명한 제 3 장치에 의하면, 다음과 같은 효과를 나타낸다. 제 3 장치는, LKA 제어로부터 전환되어 LDA 제어를 실행하고, 그 후, LDA 제어를 종료한 직후부터 운전자에 의해 상기 조작 스위치(50)가 다시 온의 상태가 될 때까지의 기간에 있어서는 LKA 제어가 실행되지 않게 된다. 이 때문에, 운전자는 차선 내를 주행하기 위해서(혹은, 차선의 대략 중앙을 주행하기 위해서)는 스스로 비교적 큰 토크를 핸들에 정확하게 부여하는 핸들 조작을 행할 필요성이 발생한다. 따라서, 운전자에게 위화감을 줄 수 있고, 그것에 의해, 운전자에게 LDA 제어가 종료된 것을 통지할 수 있다. 그 결과, 운전자에게 LKA 제어로부터 전환되어 실행한 LDA 제어가 종료된 것을 인식시킬 수 있고, 그것에 의해, LDA 제어의 기능을 보다 정확하게 파악시킬 수 있어, 운전자에게 LKA 제어의 기능을 과신시켜버릴 가능성을 보다 낮출 수 있다.

<제 4 실시 형태>

이어서, 본 발명의 제 4 실시 형태와 관련된 차선 내 주행 지원(이하, 「제 4 장치」라고 호칭되는 경우가 있다.)에 대해 설명한다. 제 4 장치는, 제 1 작동 모드에서 작동하고 있을 때에 차선 내 주행 지원의 제어 상태를, LKA 제어로부터 LDA 제어로 전환한 후에 LDA 제어를 종료했을 때(LDA 연산 종료 조건이 성립했을 때), 차선 내 주행 지원(LKA 제어 및 LDA 제어)의 실행을 소정 기간 정지시킨 후, 다시 차선 내 주행 지원을 개시하는(구체적으로 말하면, LKA 제어의 실행을 재개하는) 점에 있어서만 제 1 장치와 상이하다.

이하, 이 상이점을 중심으로 하여 설명한다. 또한, 제 4 장치의 상이점(특징)을, 제 2 장치에 적용해도 된다.

<작동의 개요>

제 4 장치는, 제 1 작동 모드에서 작동하고 있을 때에 LKA 제어 대신에 LDA 제어를 실행하고, 이어서 LDA 제어를 종료한 경우, 그 후, 차선 내 주행 지원 제어(LKA 제어)를 일정 기간 실행하지 않(금지하)도록 하고 있다. 이에 따라, 그 일정 기간에 있어서는 LKA 제어가 실행되지 않게 되므로, 운전자는 차선 내를 주행하기 위해서(혹은, 차선의 대략 중앙을 주행하기 위해서)는 스스로 비교적 큰 토크를 핸들에 정확하게 부여하는 핸들 조작을 행할 필요성이 발생한다. 따라서, LDA 제어의 종료 후에 있어서 운전자에게 위화감을 줄 수 있고, 그것에 의해, 운전자에게 LDA 제어가 종료된 것을 인식시킬 수 있다.

<구체적 작동>

이어서, 제 4 장치의 운전 지원 ECU(10)의 CPU(이하, 간단히 「CPU」라고 호칭한다.)의 구체적 작동에 대해 설명한다. 조작 스위치(50)가 온 위치에 있다고 운전 지원 ECU(10)가 인식하고 있는 경우, CPU는, 소정 시간이 경과할 때마다, 도 11에 나타낸 제 1 작동 모드 루틴 및 도 7에 나타낸 루틴과 동일한 제 2 작동 모드 루틴의 각각을 실행한다. 도 7에 나타낸 루틴에 대해서는 이미 설명했다. 따라서, 이하, 도 11을 참조하면서, CPU의 작동을 설명한다.

이하, 도 11을 참조하면서 제 1 작동 모드 루틴에 대해 설명한다. 도 11의 제 1 작동 모드 루틴은, 도 6의 루틴의 단계 660과 단계 695의 사이에 단계 1110 및 단계 1120을 추가한 점에 있어서만, 도 6의 루틴과 상이하다. 따라서, 이하, 이 상이점을 중심으로 설명한다.

CPU는, 도 11에 나타낸 단계 중 적당한 처리를 실행한 후, 단계 660으로 진행되고, LDA 목표 토크의 연산을 종료함과 함께 LDA 제어를 종료한다. 그 후, CPU는 단계 1110으로 진행되고, 조작 스위치(50)의 위치를 오프 위치로 변경함과 함께, 조작 스위치(50)가 오프 상태에 있다고 인식한다. 이 결과, CPU는 도 11의 제 1 작동 모드 루틴 및 도 7의 제 2 작동 모드 루틴 중 어느 것도 실행하지 않게 된다. 이에 따라, 차선 내 주행 지원(레인 키핑 어시스트)이 정지한다. 또한, 이 경우, 레인 키핑 어시스트가 정지하는 것을 운전자에게 인식시키기 위해, 레인 키핑 어시스트가 정지하는 취지의 화상을 표시기(70)에 표시하거나, 버저(60)를 취명하거나 해도 된다. 그 후, CPU는 단계 1120으로 진행되어 타이머 t1의 계시를 스타트시키고, 또한, 타이머 t1을 「0」으로 설정(클리어)한다. 이에 따라, CPU는 도 12에 나타낸 타이머 루틴을 소정 시간이 경과할 때마다 실행하게 된다. 그 후, CPU는 단계 1195로 진행되고, 본 루틴을 일단 종료한다.

단계 1120에서 타이머 t1의 계시가 스타트되면, CPU는 도 12에 나타낸 타이머 루틴을 소정 시간이 경과할 때마다 실행한다. 따라서, 타이머 t1이 스타트된 후에 소정의 타이밍이 되면, CPU는 단계 1200으로부터 처리를 개시하여 단계 1210으로 진행되고, 타이머 t1이 미리 설정된 소정 시간(임계값 시간) t1th 이상인지 여부를 판정한다. 또한, 이 소정 시간 t1th는 0보다 큰 소정의 값이며, 차선 내 주행 지원(구체적으로는, LKA 제어)이 정지되어 있는 기간을 정하는 값이다.

타이머 t1이 소정 시간 t1th 미만인 경우, CPU는 단계 1210에서 「No」라고 판정하여 단계 1250으로 진행되고, 타이머 t1의 값을 「1」만큼 증가시킨다. 그 후, CPU는 단계 1295로 진행되고, 본 루틴을 일단 종료한다. 이와 같이 하여, 타이머 t1의 값은 단계 1250의 처리가 소정 시간의 경과마다 반복됨으로써 점차 증가해 간다.

이에 비하여, CPU가 단계 1210의 처리를 실행하는 시점에 있어서, 타이머 t1이 소정 시간 t1th 이상으로 되어 있으면, CPU는 그 단계 1210에서 「Yes」라고 판정하고, 이하에 서술하는 단계 1220 내지 단계 1240의 처리를 차례로 행하여, 단계 1295로 진행되어 본 루틴을 일단 종료한다.

단계 1220: CPU는, 조작 스위치(50)의 위치를 온 위치로 변경함과 함께, 조작 스위치(50)가 온 상태에 있다고 인식한다. 이 결과, CPU는 도 11의 제 1 작동 모드 루틴 및 도 7의 제 2 작동 모드 루틴의 실행을 재개한다. 이에 따라, 차선 내 주행 지원(LKA 제어 또는 LDA 제어)이 재개된다.

단계 1230: CPU는, 타이머 t1의 값을 「0」으로 설정(클리어)한다.

단계 1240: CPU는, 타이머 t1의 계시를 종료한다.

이상에서 설명한 제 4 장치에 의하면, 다음과 같은 효과를 나타낸다. 제 4 장치는, LKA 제어로부터 전환되어 LDA 제어를 실행하고, 그 후, LDA 제어를 종료한 직후부터 정해진 일정 기간에 있어서는 LKA 제어가 실행되지 않게 된다. 이 때문에, 운전자는 차선 내를 주행하기 위해서(혹은, 차선의 대략 중앙을 주행하기 위해서)는 스스로 비교적 큰 토크를 핸들에 정확하게 부여하는 핸들 조작을 행할 필요성이 발생한다. 따라서, 운전자에게 위화감을 줄 수 있고, 그것에 의해, 운전자에게 LDA 제어가 종료된 것을 통지할 수 있다. 그 결과, 운전자에게 LKA 제어로부터 전환되어 실행한 LDA 제어가 종료된 것을 인식시킬 수 있고, 그것에 의해, LDA 제어의 기능을 보다 정확하게 파악시킬 수 있어, 운전자에게 LKA 제어의 기능을 과신시켜버릴 가능성을 보다 낮출 수 있다.

<변형예>

이상, 본 발명의 각 실시 형태에 대해 구체적으로 설명했지만, 본 발명은, 상기 서술의 각 실시 형태에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상에 의거하는 각종의 변형예를 채용할 수 있다.

제 2 장치, 제 3 장치 및 제 4 장치의 각각은, 제 1 작동 모드에 있어서의 LDA 제어에 있어서의 제어 게인과 제 2 작동 모드에 있어서의 LDA 제어에 있어서의 제어 게인을, 제 2 작동 모드에 있어서의 LDA 제어에 있어서의 제어 게인과 통일 시키도록 해도 된다. 구체적으로 서술하면, 제 2 장치, 제 3 장치 및 제 4 장치의 각각은, 제 2 작동 모드뿐만 아니라, 제 1 작동 모드에 있어서도, 제 2 작동 모드의 LDA 제어의 제어 게인으로 연산된 LDA 목표 토크(TLDA2)를 LDA 제어에 있어서 사용하도록 해도 된다. 이 경우, 제 2 장치, 제 3 장치 및 제 4 장치의 각각은, 제 1 작동 모드에서 작동하고 있을 때에 차선 내 주행 지원의 제어 상태가 LKA 제어로부터 LDA 제어로 전환된 후에 LDA 제어를 실행중일 때, 핸들의 움직임 및 차량 거동을 급변시킴으로써 운전자에게 LDA 제어가 실행중인 것을 통지하여 인식시키는 기능이 생략된 구성이 된다.

Claims

자차량이 구비하는 핸들을 포함하는 스티어링 기구에 조타 어시스트 토크를 부여하는 전동 모터와,
상기 자차량의 주행 위치를 목표 주행 라인 부근에 유지시키기 위한 조타 어시스트 토크를, 상기 전동 모터를 이용하여 상기 스티어링 기구에 부여하는 제어인 차선 유지 지원 제어, 및, 상기 자차량이 주행 차선의 밖으로 일탈할 우려가 있는 특정 주행 상황이 발생한 경우에 당해 자차량이 당해 주행 차선을 일탈할 가능성이 높아질수록 절대값이 커지는 파라미터에 제어 게인을 곱함으로써 당해 자차량의 당해 주행 차선으로부터의 일탈을 방지하기 위한 조타 어시스트 토크를 결정함과 함께 당해 결정한 조타 어시스트 토크를, 상기 전동 모터를 이용하여 상기 스티어링 기구에 부여하는 제어인 차선 일탈 억제 제어를 선택적으로 실행하는 제어부를 구비하고,
상기 제어부는,
상기 차선 유지 지원 제어 및 상기 차선 일탈 억제 제어의 실행이 허용되는 작동 모드이며, 또한, 상기 차선 유지 지원 제어를 실행하고 있을 때에 상기 특정 주행 상황이 발생한 경우에 당해 차선 유지 지원 제어 대신에 상기 차선 일탈 억제 제어를 실행하는 제 1 작동 모드와,
상기 차선 유지 지원 제어 및 상기 차선 일탈 억제 제어 중 상기 차선 일탈 억제 제어만의 실행이 허용되는 작동 모드이며, 또한, 상기 특정 주행 상황이 발생한 경우에 상기 차선 일탈 억제 제어를 실행하는 제 2 작동 모드 중 어느 것의 작동 모드를 상기 자차량의 운전 상황에 따라 선택하고, 상기 선택한 작동 모드에서 작동하도록 구성된,
차선 내 주행 지원 장치에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제 1 작동 모드에서 작동하고 있는 경우에 실행되는 상기 차선 일탈 억제 제어에서 사용되는 상기 제어 게인의 절대값을, 상기 제 2 작동 모드에서 작동하고 있는 경우에 실행되는 상기 차선 일탈 억제 제어에서 사용되는 상기 제어 게인의 절대값보다, 큰 값으로 설정함으로써, 상기 제 1 작동 모드에 있어서의 상기 차선 일탈 억제 제어의 응답성을 상기 제 2 작동 모드에 있어서의 상기 차선 일탈 억제 제어의 응답성에 비해 높이도록 구성된 차선 내 주행 지원 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 차선 유지 제어 또는 상기 차선 일탈 억제 제어의 실행 상황을 나타내는 화상을 표시하는 표시부를 더 구비하고,
상기 제어부는, 상기 제 1 작동 모드에서 상기 차선 유지 지원 제어 대신에 상기 차선 일탈 억제 제어를 실행하는 경우에 있어서,
상기 표시부에 표시하는 화상을, 상기 차선 유지 지원 제어를 실행중인 것 나타내는 제 1 화상으로부터 상기 차선 일탈 억제 제어를 실행중인 것을 나타내는 제 2 화상으로 전환하고, 상기 차선 일탈 억제 제어를 실행하고 있는 기간, 상기 제 2 화상을 표시하도록 구성되며,
상기 제 1 화상은,
전체의 화상의 중앙부 하단에 차량의 선단부를 포함하는 부분을 나타낸 제 1 화상부와,
상기 제 1 화상부의 좌측에 배치되는 좌측 차선 구획선을 나타낸 제 2 화상부와,
상기 제 1 화상부의 우측에 배치되는 우측 차선 구획선을 나타낸 제 3 화상부와,
상기 제 2 화상부에 인접하고 또한 당해 제 2 화상부의 좌측 위치로부터 상방향으로 연장된 좌측 벽을 나타낸 제 4 화상부와,
상기 제 3 화상부에 인접하고 또한 당해 제 3 화상부의 우측 위치로부터 상방향으로 연장된 우측 벽을 나타낸 제 5 화상부를 포함하고,
상기 제 2 화상은,
상기 제 1 화상부 내지 상기 제 5 화상부를 포함하고, 또한, 상기 제 4 화상부 및 상기 제 5 화상부 중, 상기 차선 일탈 억제 제어에 있어서 상기 주행 차선을 구획 결정하는 좌우 한 쌍의 차선 구획선 중 상기 자차량이 일탈할 우려가 있다고 판정한 측의 측벽을 나타낸 화상부의 색 및 형상 중 적어도 하나를, 상기 제 1 화상의 측벽을 나타낸 화상부와는 상이하도록 변경한 화상인 차선 내 주행 지원 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 차선 유지 지원 제어 및 상기 차선 일탈 억제 제어의 선택적인 실행의 온 또는 오프를 조작하는 조작 스위치를 더 구비하고,
상기 제어부는, 상기 제 1 작동 모드에서 실행한 상기 차선 일탈 억제 제어를 종료한 직후부터, 상기 조작 스위치를 오프의 상태로 함으로써, 상기 조작 스위치가 오프의 상태가 된 후 운전자에 의해 상기 조작 스위치가 다시 온의 상태가 될 때까지의 기간, 상기 차선 유지 지원 제어의 실행을 허용하지 않도록 구성된 차선 내 주행 지원 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 제 1 작동 모드에서 실행한 상기 차선 일탈 억제 제어를 종료한 직후부터 미리 정해진 일정 기간, 상기 차선 유지 지원 제어의 실행을 허용하지 않도록 구성된 차선 내 주행 지원 장치.