(57)【要約】【課題】車線逸脱を防ぐことで高い安全性を確保しながら、運転時における運転者に煩わしさや違和感を覚えさせ難く、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。【解決手段】コントロールユニットは、第１操舵特性ＣＨ１に基づく操舵トルクを車両のステアリングホイールに付与するようにステアリングアクチュエータに指令する第１操舵トルク付与部と、第２操舵特性ＣＨ２に基づく操舵トルクを車両のステアリングホイールに付与するようにステアリングアクチュエータに指令する第２操舵トルク付与部と、を有する。車両が車線におけるカーブした部分を走行している場合においては、第１操舵特性ＣＨ１は、車速が高いほどトルク上昇部Ｌ１が許容右端箇所ＥＧＲ側となるように設定され、第２操舵特性ＣＨ２は、カーブの曲率半径が小さいほど、ＣＨ２Ｈ〜ＣＨ２Ｌのようにトルク維持部Ｌ４が低くなるように設定される。【選択図】図１１
2020023222.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行状況に応じて、車両のステアリングホイールに対して操舵力を付与する車両制御装置であって、
前記ステアリングホイールへの前記操舵力を生成する操舵力生成部と、
前記車両が走行する車線を検出する車線検出部と、
前記車両の車速を検出する車速検出部と、
前記車線検出部および前記車速検出部からの検出結果を逐次取得し、当該取得した前記検出結果に基づき前記操舵力生成部に対して前記ステアリングホイール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、
前記車両が前記車線の中央を走行するように、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、
前記車両が前記車線から逸脱するのを抑制するように、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、
前記車線の曲率半径を算出する曲率半径算出部と、
を有し、
横軸に前記車線の幅方向での位置をとり、縦軸に付与される前記操舵力の値をとった特性図において、前記第１操舵特性は、前記車線の幅方向における内側から外側に向けて前記操舵力が漸増する第１操舵力上昇部を有し、前記第２操舵特性は、前記車線の幅方向における内側から外側に向けて前記操舵力が漸増する第２操舵力上昇部を有し、
前記車両が前記車線におけるカーブした部分を走行している場合に、前記第１操舵特性における前記第１操舵力上昇部は、前記車速が高いほど前記車線の幅方向外側に設定され、前記第２操舵特性における前記第２操舵力上昇部の上限値は、前記車線の曲率半径が小さいほど低く設定される、
車両制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両制御装置において、
前記車両が前記車線におけるカーブした部分を走行している場合に、前記第１操舵特性における前記車線の幅方向の任意箇所では、前記車速が高いほど前記第１操舵力の値が小さく設定される、
車両制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車両制御装置において、
前記車両が前記車線におけるカーブした部分を走行しており、且つ、前記車速が所定速以下の場合に、前記第１操舵特性における前記車線の幅方向の中央において、前記第１操舵力の値の減少度合いは、前記車速が高いほど大きくなるように設定される、
車両制御装置。
【請求項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、
前記車両が前記車線におけるカーブした部分を走行しており、当該カーブの曲率半径が第１所定値と第２所定値との間の範囲にある場合には、当該曲率半径に応じて前記第２操舵力の値が漸次変化するように設定される、
車両制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の車両制御装置において、
前記車両が前記車線におけるカーブした部分を走行しており、当該カーブの曲率半径が前記第１所定値未満の場合には、前記第２操舵力の値がゼロに設定される、
車両制御装置。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の車両制御装置において、
前記車両が前記車線におけるカーブした部分を走行しており、当該カーブの曲率半径が前記第２所定値よりも大きい場合には、前記第２操舵力の値が所定の操舵力値に設定される、
車両制御装置。
【請求項７】
請求項４から請求項６の何れかに記載の車両制御装置において、
横軸に前記カーブの曲率半径をとり、縦軸に前記第２操舵力の値をとった特性図において、第１所定値と第２所定値との間の範囲であって、前記第１所定値よりも前記曲率半径が大きい第１所定領域、および前記第２所定値よりも前記曲率半径が小さい第２所定領域では、前記第２操舵力の値は、前記曲率半径に対応して曲線を以って滑らかに変化するように設定される、
車両制御装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７の何れかに記載の車両制御装置において、
前記車両の運転者がステアリングホイールを操作する際の操作力の値を検出する操作力検出部をさらに備え、
前記車両制御部は、前記車線検出部および前記車速検出部からの検出結果に加えて、前記操作力検出部からの検出結果も逐次取得し、
前記第１操舵力付与部は、前記操作力が所定操作力以上である場合に、前記操舵力生成部への指令をキャンセルする、
車両制御装置。
【請求項９】
走行状況に応じて、車両のステアリングホイールに対して操舵力を付与する車両制御方法であって、
前記車両が走行する車線を検出する車線検出ステップと、
前記車両の車速を検出する車速検出ステップと、
前記車線検出ステップおよび前記車速検出ステップで検出された各検出結果に基づいて、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、
前記車両が前記車線の中央を走行するように、第１操舵特性に基づく前記操舵力である第１操舵力を付与する第１操舵力付与サブステップと、
前記車両が前記車線から逸脱するのを抑制するように、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操舵力である第２操舵力を付与する第２操舵力付与サブステップと、
前記車線の曲率半径を算出する曲率半径算出サブステップと、
を有し、
横軸に前記車線の幅方向での位置をとり、縦軸に付与される前記操舵力の値をとった特性図において、前記第１操舵特性は、前記車線の幅方向における内側から外側に向けて前記操舵力が漸増する第１操舵力上昇部を有し、前記第２操舵特性は、前記車線の幅方向における内側から外側に向けて前記操舵力が漸増する第２操舵力上昇部を有し、
前記車両が前記車線におけるカーブした部分を走行している場合に、前記第１操舵特性における前記第１操舵力上昇部は、前記車速が高いほど前記車線の幅方向外側に設定され、前記第２操舵特性における前記第２操舵力上昇部の上限値は、前記車線の曲率半径が小さいほど低く設定される、
車両制御方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の車両制御方法において、
前記車両が前記車線におけるカーブした部分を走行している場合に、前記第１操舵特性における前記車線の幅方向の任意箇所では、前記車速が高いほど前記第１操舵力の値が小さく設定される、
車両制御方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の車両制御方法において、
前記車両が前記車線におけるカーブした部分を走行しており、且つ、前記車速が所定速以下の場合に、前記第１操舵特性における前記車線の幅方向の中央において、前記第１操舵力の値の減少度合いは、前記車速が高いほど大きくなるように設定される、
車両制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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、車線を逸脱しそうになった場合に、ステアリングホイールに対して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。
【０００３】
特許文献１に開示の技術では、車載カメラにより車線を区画する区画線と路端とを検出し、当該区画線と路端との間の幅に応じて路端側の区画線の内側に操舵力の付与開始箇所を設定することとしている。
【０００４】
特許文献１に開示の技術では、車両が路端側の区画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ステアリングホイールに付与されることにより、車両が区画線を超えて路端側に逸脱するのを抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−１７４０１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に開示の技術では、車両が車線におけるカーブした部分を走行する場合に、運転者が煩わしさや違和感を覚えることが懸念される。即ち、上記特許文献１に開示の技術では、区画線と路端との間の幅に応じて区画線の内側に操舵力の付与開始箇所が設定されるので、カーブの曲率半径や車両の車速などとは関係なく、区画線に対する車両の位置に応じて操舵力が付与されることとなる。
【０００７】
このように車両が車線におけるカーブした部分を走行している場合において、運転者が意図しないような操舵力が付与された場合には、運転者が想定している車両の進行経路とは異なる経路へ導くような操舵力が付与される場合も生じ得るため、運転者が煩わしさや違和感を覚えることがある。そして、運転中に運転者が煩わしさや違和感を覚える状況が続くような場合には、運転者に対して強いストレスがかかることになる。
【０００８】
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、車線逸脱を防ぐことで高い安全性を確保しながら、運転時における運転者に煩わしさや違和感を覚えさせ難く、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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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、車両のステアリングホイールに対して操舵力を付与する車両制御装置であって、前記ステアリングホイールへの前記操舵力を生成する操舵力生成部と、前記車両が走行する車線を検出する車線検出部と、前記車両の車速を検出する車速検出部と、前記車線検出部および前記車速検出部からの検出結果を逐次取得し、当該取得した前記検出結果に基づき前記操舵力生成部に対して前記ステアリングホイール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、前記車両が前記車線の中央を走行するように、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、前記車両が前記車線から逸脱するのを抑制するように、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、前記車線の曲率半径を算出する曲率半径算出部と、を有し、横軸に前記車線の幅方向での位置をとり、縦軸に付与される前記操舵力の値をとった特性図において、前記第１操舵特性は、前記車線の幅方向における内側から外側に向けて前記操舵力が漸増する第１操舵力上昇部を有し、前記第２操舵特性は、前記車線の幅方向における内側から外側に向けて前記操舵力が漸増する第２操舵力上昇部を有し、前記車両が前記車線におけるカーブした部分を走行している場合に、前記第１操舵特性における前記第１操舵力上昇部は、前記車速が高いほど前記車線の幅方向外側に設定され、前記第２操舵特性における前記第２操舵力上昇部の上限値は、前記車線の曲率半径が小さいほど低く設定される。
【００１０】
上記態様に係る車両制御装置では、車両が車線におけるカーブした部分を走行している場合に、車速が高いほど第１操舵力上昇部を車線の幅方向外側に設定することとしているので、車線におけるカーブした部分を高速で走行するような場合には車線の幅方向中央側の部分での操舵アシストの介入を抑制することができる。よって、車線におけるカーブした部分を高速走行しているような場合には、運転者による操舵に対して操舵アシストの介入を抑制し、運転者が煩わしさや違和感を覚えるのを抑制することができる。
【００１１】
また、上記態様に係る車両制御装置では、車両が車線におけるカーブした部分を走行している場合に、車線の曲率半径が小さいほど第２操舵力上昇部の上限値が小さく設定されることとしているので、運転者の操作に応じて車両が車線の端の区画線に近付いた場合にも、過度に大きな第２操舵力がステアリングホイールに付与されるのが抑制される。よって、車線におけるカーブの曲率半径が小さい部分を走行しているような場合に、大きい第２操舵力が付与されるのを抑制することで、運転者が煩わしさや違和感を覚えるのを抑制することができる。
【００１２】
上記態様に係る車両制御装置では、車両が走行しているカーブの曲率半径が大きい場合には、比較的大きな第２操舵力がステアリングホイールに付与されるので、車線逸脱の防止が図られ、高い安全性を確保することができる。
【００１３】
従って、上記態様に係る車両制御装置では、車線逸脱を防ぐことで高い安全性を確保しながら、運転時における運転者に煩わしさや違和感を覚えさせ難く、ストレスを与え難い。
【００１４】
上記態様に係る車両制御装置において、前記車両が前記車線におけるカーブした部分を走行している場合に、前記第１操舵特性における前記車線の幅方向の任意箇所では、前記車速が高いほど前記第１操舵力の値が小さく設定される、とすることもできる。
【００１５】
上記の車両制御装置では、車速が高いほど第１操舵力の値を小さくすることとしているので、センターキープのための操舵アシストの介入が、高速走行時には抑えられる。よって、上記の車両制御装置では、車線におけるカーブした部分を高速走行しているような場合には、運転者による操舵に対して操舵アシストの介入を抑制し、運転者が煩わしさや違和感を覚えるのを抑制することができる。
【００１６】
上記態様に係る車両制御装置において、前記車両が前記車線におけるカーブした部分を走行しており、且つ、前記車速が所定速以下の場合に、前記第１操舵特性における前記車線の幅方向の中央において、前記第１操舵力の値の減少度合いは、前記車速が高いほどが大きくなるように設定される、とすることもできる。
【００１７】
上記の車両制御装置では、車線の幅方向中央での第１操舵力の値の減少度合いを、車速が高いほど大きくすることとしているので、車速が高くなるのに従って車線の幅方向中央でステアリングホイールに付与される第１操舵力をより小さくすることができる。即ち、上記の車両制御装置では、線におけるカーブした部分を走行している場合において車速が高いほど、１次関数的に第１操舵力の値を小さくするのではなく、２次関数的または指数関数的または対数関数的に第１操舵力の値を小さくし、これにより、運転者による操舵に対して操舵アシストの介入をより小さく抑えることで、運転者が煩わしさや違和感を覚えるのをさらに抑制することができる。
【００１８】
上記態様に係る車両制御装置において、前記車両が前記車線におけるカーブした部分を走行しており、当該カーブの曲率半径が第１所定値と第２所定値との間の範囲にある場合には、当該曲率半径に応じて前記第２操舵力の値が漸次変化するように設定される、とすることもできる。
【００１９】
上記の車両制御装置では、カーブの曲率半径が第１所定値と第２所定値との間の範囲にある場合において、第２操舵力の値が曲率半径に応じて漸次変化するようにしているので、ある曲率半径を境に第２操舵力の値が一気に変化するような場合に比べて、操舵アシストが介入した場合における運転者が覚える煩わしさや違和感を抑えることができる。
【００２０】
上記態様に係る車両制御装置において、前記車両が前記車線におけるカーブした部分を走行しており、当該カーブの曲率半径が前記第１所定値未満の場合には、前記第２操舵力の値がゼロに設定される、とすることもできる。
【００２１】
上記の車両制御装置では、車両が走行している車線の曲率半径が第１所定値未満の場合には、第２操舵力の値をゼロ（“０”）にすることとしているので、例えば、進行方向におけるカーブの中程（カーブした部分の長手方向の中程）で、車線の幅方向内側に車両を寄せて走行するような場合に、第２操舵力の付与がなく運転者自らのイメージする走行ラインを走行するのに適している。よって、上記の車両制御装置では、カーブの曲率半径が第１所定値未満である場合に、操舵アシストが介入しないようにすることで、運転者が煩わしさや違和感を覚えるのを抑制することができる。
【００２２】
上記態様に係る車両制御装置において、前記車両が前記車線におけるカーブした部分を走行しており、当該カーブの曲率半径が前記第２所定値よりも大きい場合には、前記第２操舵力の値が所定の操舵力値に設定される、とすることもできる。
【００２３】
上記の車両制御装置では、カーブの曲率半径が第２所定値よりも大きい場合には、第２操舵力の値を上限値である所定の操舵力値としているので、車線における緩やかにカーブした部分を車両が走行する場合にも、前記所定の操舵力値よりも大きな第２操舵力がステアリングホイールに付与されることがない。よって、上記の車両制御装置では、車線における緩やかにカーブした部分を走行している状況下では、過度の第２操舵力が付与されることはなく、車線逸脱の防止を図りながら、運転者が煩わしさや違和感を覚えるのを抑制することができる。
【００２４】
上記態様に係る車両制御装置において、横軸に前記カーブの曲率半径をとり、縦軸に前記第２操舵力の値をとった特性図において、第１所定値と第２所定値との間の範囲であって、前記第１所定値よりも前記曲率半径が大きい第１所定領域、および前記第２所定値よりも前記曲率半径が小さい第２所定領域では、前記第２操舵力の値は、曲率半径に対応して曲線を以って滑らかに変化するように設定される、とすることもできる。
【００２５】
上記の車両制御装置では、特性図における第１所定領域および第２所定領域において、第２操舵力の値が曲率半径の大小に対応して曲線を以って滑らかに変化するように設定されているので、走行している車線のカーブの曲率半径が変化した場合においても、急激に第２操舵力の値が変化するのを抑えることができる。よって、上記の車両制御装置では、車線におけるカーブした部分を走行している状況下で、運転者が煩わしさや違和感を覚えるのをより確実に抑制することができる。
【００２６】
上記態様に係る車両制御装置において、前記車両の運転者がステアリングホイールを操作する際の操作力の値を検出する操作力検出部をさらに備え、前記車両制御部は、前記車線検出部および前記車速検出部からの検出結果に加えて、前記操作力検出部からの検出結果も逐次取得し、前記第１操舵力付与部は、前記操作力が所定操作力以上である場合に、前記操舵力生成部への指令をキャンセルする、とすることもできる。
【００２７】
上記の車両制御装置では、運転者の操作力が所定操作力以上である場合に、第１操舵力の付与をキャンセルすることとし、運転者の操作を優先することとしている。即ち、車両がカーブした車線を走行しているような場合において、運転者がステアリングホイールを所定以上の力で操作したようなときには、センターキープのための第１操舵力の介入をキャンセルして、運転者の操作によりスムーズなラインを以って車線におけるカーブした部分を通過できるようにすることができる。
【００２８】
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、車両のステアリングホイールに対して操舵力を付与する車両制御方法であって、前記車両が走行する車線を検出する車線検出ステップと、前記車両の車速を検出する車速検出ステップと、前記車線検出ステップおよび前記車速検出ステップで検出された各検出結果に基づいて、前記ステアリングホイール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、前記車両が前記車線の中央を走行するように、第１操舵特性に基づく前記操舵力である第１操舵力を付与する第１操舵力付与サブステップと、前記車両が前記車線から逸脱するのを抑制するように、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操舵力である第２操舵力を付与する第２操舵力付与サブステップと、前記車線の曲率半径を算出する曲率半径算出サブステップと、を有し、横軸に前記車線の幅方向での位置をとり、縦軸に付与される前記操舵力の値をとった特性図において、前記第１操舵特性は、前記車線の幅方向における内側から外側に向けて前記操舵力が漸増する第１操舵力上昇部を有し、前記第２操舵特性は、前記車線の幅方向における内側から外側に向けて前記操舵力が漸増する第２操舵力上昇部を有し、前記車両が前記車線におけるカーブした部分を走行している場合に、前記第１操舵特性における前記第１操舵力上昇部は、前記車速が高いほど前記車線の幅方向外側に設定され、前記第２操舵特性における前記第２操舵力上昇部の上限値は、前記車線の曲率半径が小さいほど低く設定される。
【００２９】
上記態様に係る車両制御方法では、車両が車線におけるカーブした部分を走行している場合に、車速が高いほど第１操舵力上昇部を車線の幅方向外側に設定することとしているので、車線におけるカーブした部分を高速で走行するような場合には車線の幅方向中央側の部分での操舵アシストの介入を抑制することができる。よって、車線におけるカーブした部分を高速で走行しているような場合には、運転者による操舵に対して操舵アシストの介入を抑制し、運転者のイメージ通りの走行ラインに沿って走行することが容易となり、運転者が煩わしさや違和感を覚えるのを抑制することができる。
【００３０】
また、上記態様に係る車両制御方法では、車両が車線におけるカーブした部分を走行している場合に、車線の曲率半径が小さいほど第２操舵力上昇部の上限値が小さく設定されることとしているので、運転者の操作に応じて車両が車線の端の区画線に近付いた場合にも、過度に大きな第２操舵力がステアリングホイールに付与されるのが抑制される。よって、車線におけるカーブの曲率半径が小さい部分を走行しているような場合に、大きい第２操舵力が付与されるのを抑制することで、運転者が煩わしさや違和感を覚えるのを抑制することができる。
【００３１】
上記態様に係る車両制御方法では、車両が走行している車線におけるカーブの曲率半径が大きい場合には、比較的大きな第２操舵力がステアリングホイールに付与されるので、車線逸脱の防止が図られ、高い安全性を確保することができる。
【００３２】
従って、上記態様に係る車両制御方法では、車線逸脱を防ぐことで高い安全性を確保しながら、運転時における運転者に煩わしさや違和感を覚えさせ難く、ストレスを与え難い。
【００３３】
上記態様に係る車両制御方法において、前記車両が前記車線におけるカーブした部分を走行している場合に、前記第１操舵特性における前記車線の幅方向の任意箇所では、前記車速が高いほど前記第１操舵力の値が小さく設定される、とすることもできる。
【００３４】
上記の車両制御方法では、車速が高いほど第１操舵力の値を小さくすることとしているので、センターキープのための操舵アシストの介入が、高速走行時には抑えられる。よって、上記の車両制御方法では、車線におけるカーブした部分を高速走行しているような場合には、運転者による操舵に対して操舵アシストの介入を抑制し、運転者が煩わしさや違和感を覚えるのを抑制することができる。
【００３５】
上記態様に係る車両制御方法において、前記車両が前記車線におけるカーブした部分を走行しており、且つ、前記車速が所定速以下の場合に、前記第１操舵特性における前記車線の幅方向の中央において、前記第１操舵力の値の減少度合いは、前記車速が高いほど大きくなるように設定される、とすることもできる。
【００３６】
上記の車両制御方法では、車線の幅方向中央での第１操舵力の値の減少度合いを、車速が高いほど大きくなるように設定することとしているので、車速が高くなるのに従って車線の幅方向中央でステアリングホイールに付与される第１操舵力をより小さくすることができる。即ち、上記の車両制御方法では、車線におけるカーブした部分を走行中に車速が高いほど、１次関数的に第１操舵力の値を小さくするのではなく、２次関数的または指数関数的または対数関数的に第１操舵力の値を小さくし、これにより、運転者による操舵に対して操舵アシストの介入をより小さく抑えることで、運転者が煩わしさや違和感を覚えるのをさらに抑制することができる。
【発明の効果】
【００３７】
上記の各態様では、車線逸脱を防ぐことで高い安全性を確保しながら、運転時における運転者に煩わしさや違和感を覚えさせ難く、ストレスを与え難い。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施形態に係る車両の概略構成を示す模式図である。
【図２】車両の制御構成を示すブロック図である。
【図３】車室外カメラによる車線の検出を説明するための模式図である。
【図４】車線における車両の幅方向での位置を示す模式背面図である。
【図５】車線におけるカーブした部分を走行している車両を上方から示す模式平面図である。
【図６】コントロールユニット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。
【図７】車線における幅方向での位置と、第１操舵特性および第２操舵特性と、の関係の一例を示す模式図である。
【図８】（ａ）は、車両が右側に寄った場合を示す模式平面図であり、（ｂ）は、車両がさらに右側に寄った場合を示す模式平面図である。
【図９】車両の車速と設定される第１操舵特性との関係を示す模式図である。
【図１０】車線幅との関係で設定される第２操舵特性を示す模式図である。
【図１１】カーブの曲率半径と設定される第２操舵特性との関係を示す模式図である。
【図１２】カーブの曲率半径と第３トルク値との関係を示すグラフである。
【図１３】曲率半径の算出における車速に対する操舵角とヨーレートとの重みづけを説明するための模式図である。
【図１４】変形例１に係る車両において、コントロールユニットが実行する操舵アシスト制御の方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
［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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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、ステアリングホイール１０が配置されている。ステアリングホイール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。
【００４７】
また、ステアリングシャフト１１には、操舵角を検出するための操舵角センサ１５と、運転者のステアリングホイール１０を操作する際の操作トルクの値を検出するトルクセンサ１６と、が取り付けられている。車両１では、トルクセンサ１６が操作力検出部として機能する。
【００４８】
さらに、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。
【００４９】
図１に示すように、車両１には、３つのレーダ１７，１８，１９と車室外カメラ２０とが設けられている。３つのレーダ１７，１８，１９の内、レーダ１７は、車両１の前方部分に配置され、残りの２つのレーダ１８，１９は、車両１の側部に配置されている。これらレーダ１７，１８，１９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。
【００５０】
車室外カメラ２０については、車両１が走行する車線（レーン）の両側の区画線を検出し、これにより、車両１が走行する車線を検出する。即ち、本実施形態に係る車両１において、車室外カメラ２０は、車線検出部として機能する。
【００５１】
また、車両１には、ヨーレートセンサ２１が設けられている。なお、トルクセンサ１６の検出結果およびヨーレートセンサ２１の検出結果は、車両１が車線ＬＮにおけるカーブした部分を走行している状況において、当該カーブの曲率半径を算出するのに用いられる。
【００５２】
さらに、車両１には、地図情報格納部２２が設けられている。地図情報格納部２２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２２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。
【００５３】
なお、地図情報格納部２２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。
【００５４】
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２３が設けられている。
【００５５】
また、車両１の変速機３のアウトプットシャフト（図示を省略）に対しては、当該車両１の車速を検出するための車速センサ２４が接続されている。即ち、車両１において、車速センサ２４は、車速検出部として機能する。
【００５６】
また、車両１には、コントロールユニット２５も設けられている。コントロールユニット２５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、車室外カメラ２０、操舵角センサ１５、レーダ１７，１８，１９、トルクセンサ１６、ヨーレートセンサ２１、車速センサ２４、および地図情報格納部２２などと接続されており、各種情報を逐次受け付ける構成となっている。
【００５７】
また、コントロールユニット２５は、受け付けた情報を基に、ステアリングアクチュエータ１４および警報機２３に対して指令することができるようになっている。
【００５８】
さらに、図２に示すように、コントロールユニット２５は、第１操舵トルク付与部（第１操舵力付与部）２５１、第２操舵トルク付与部（第２操舵力付与部）２５２、車線幅算出部２５３、曲率半径算出部２５４、第１操舵トルク付与開始箇所設定部２５５．および第２操舵トルク付与開始箇所設定部２５６を有する。これらについては、後述する。
【００５９】
本実施形態では、コントロールユニット２５は、車両制御部として機能する。
【００６０】
２．車室外カメラ２０による車線ＬＮの検出
車室外カメラ２０による車線ＬＮ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２０による車線ＬＮの検出を説明するための模式図である。
【００６１】
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２０は、車両１の前方側の範囲θ２０の検出が可能となっている。
【００６２】
ここで、本実施形態では、車線ＬＮの左側に、左側区画線（車道外側線）ＤＬＬが設けられ、車線ＬＮの右側に、右側区画線（車道中央線）ＤＬＲが設けられている。
【００６３】
車室外カメラ２０は、左側区画線ＤＬＬおよび右側区画線ＤＬＲを少なくとも検出できる。なお、車室外カメラ２０での左側区画線ＤＬＬおよび右側区画線ＤＬＲの検出では、各区画線ＤＬＬ，ＤＬＲの内端ＥＤＬＬ，ＥＤＬＲも検出可能となっている。
【００６４】
車室外カメラ２０では、左側区画線ＤＬＬと右側区画線ＤＬＲとの検出により、その間の車線ＬＮの検出を実行する。
【００６５】
なお、本実施形態に係る車線ＬＮでは、左側区画線ＤＬＬの内端ＥＤＬＬと右側区画線ＤＬＲの内端ＥＤＬＲとの間の中点を通り、左側区画線ＤＬＬの内端ＥＤＬＬと右側区画線ＤＬＲの内端ＥＤＬＲとの双方に平行な仮想線が、車線中央ＣＬＮと規定される。
【００６６】
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ＤＬＬ，ＤＬＲとの位置を示す模式図である。
【００６７】
図４に示すように、車室外カメラ１９による撮像結果に基づき、コントロールユニット２５の車線幅算出部２５３は、左側区画線ＤＬＬの内端ＥＤＬＬと右側区画線ＤＬＲの内端ＥＤＬＲとの間の幅Ｗ１を算出する。そして、車線幅算出部２５３は、車線ＬＮの幅Ｗ１から左右の半幅Ｗ２Ｌ，Ｗ２Ｒも算出する。
【００６８】
また、コントロールユニット２５は、車室外カメラ２０による撮像結果や地図情報格納棒２２の格納情報を基に、車線ＬＮの車線中央ＣＬＮに対する車両１の車両中央ＣＶＣのズレ量Ｇを算出する。そして、この算出結果および車両１の車幅ＷＶＣより、車両左側端ＥＶＣＬと左側区画線ＤＬＬの内端ＥＤＬＬとの間の間隔Ｗ３Ｌと、車両右側端ＥＶＣＲと右側区画線ＤＬＲの内端ＥＤＬＲとの間の間隔Ｗ３Ｒと、も算出される。
【００６９】
ここで、車線ＬＮの車線中央ＣＬＮと車両１の車両中央ＣＶＣとが合致している状態では、間隔Ｗ３Ｌと間隔Ｗ３Ｒとは、次の関係を満たす。
【００７０】
Ｗ３Ｌ＝Ｗ３Ｒ  ・・（数１）
また、本実施形態においては、車両左側端ＥＶＣＬと左側区画線ＤＬＬの内端ＥＤＬＬとが合致する状態、および、車両右側端ＥＶＣＲと右側区画線ＤＬＲの内端ＥＤＬＲとが合致する状態でのズレ量（許容ズレ量）ＧＭＡＸを次のように規定する。
【００７１】
ＧＭＡＸ＝（Ｗ１−ＷＶＣ）／２  ・・（数２）
上記のように算出したズレ量Ｇや間隔Ｗ３Ｌ，Ｗ３Ｒと車両１の車速Ｖを基に、コントロールユニット２５の第１操舵トルク付与部２５１および第２操舵トルク付与部２５２がステアリングアクチュエータ１４に対して操舵トルクの付与を指令することとなる。
【００７２】
４．車両１が車線ＬＮにおけるカーブした部分を走行している状況
次に、一例として仮定する、車両１が車線ＬＮにおけるカーブした部分を走行している状況について、図５を用いて説明する。図５は、車線ＬＮにおけるカーブした部分を走行している車両１を上方から見た模式平面図である。なお、図５に示す例では、車両１は車線ＬＮにおける右側にカーブした部分を走行している。
【００７３】
図５に示すように、車両１が車線ＬＮにおけるカーブした部分を走行している状況では、車室外カメラ２０の撮像結果や地図情報格納部２２の格納情報などから、当該状況を把握することができる。そして、コントロールユニット２５の曲率半径算出部２５４は、車室外カメラ２０の撮像結果および地図情報格納部２２の格納情報に加えて、操舵角センサ１５の検出結果やヨーレートセンサ２１の検出結果なども用いて、カーブの曲率半径Ｒを算出する。
【００７４】
図５に示すように、本実施形態に係る車両１では、車線ＬＮの車線中央ＣＬＮの曲率半径を“曲率半径Ｒ”として算出している。
【００７５】
ここで、上述のように、曲率半径算出部２５４は、曲率半径Ｒの算出に際して操舵角センサ１５およびヨーレートセンサ２１の各検出結果も用いるが、車両１の車速Ｖに応じて操舵角センサ１５の検出結果とヨーレートセンサ２１の検出結果とに対して重みづけを行う。これについては、後述する。
【００７６】
５．コントロールユニット２５による第１操舵特性ＣＨ１および第２操舵特性ＣＨ２の設定
コントロールユニット２５による第１操舵特性ＣＨ１および第２操舵特性ＣＨ２の設定について、図６および図７を用いて説明する。図６は、コントロールユニット２５による操舵特性の設定の方法を示すフローチャートであり、図７は、車線ＬＮにおける幅方向での位置と、第１操舵特性ＣＨ１および第２操舵特性ＣＨ２と、の関係の一例を示す模式図である。
【００７７】
なお、図７において、「ＥＧＲ」で示す位置は、車線ＬＮの車線中央ＣＬＮから右側に向けて許容ズレ量ＧＭＡＸだけ離れた位置であり、以下の説明では、「許容右端箇所ＥＧＲ」と記載する。
【００７８】
図６に示すように、コントロールユニット２５は、車線逸脱防止機能およびセンターキープ機能が作動中であるか否かを判定する（ステップＳ１、ステップＳ２）。これは、詳細な説明を省略したが、車線逸脱防止機能およびセンターキープ機能の何れか一方、または両方の機能を、運転者の選択により作動停止とすることができることを考慮したものである。
【００７９】
コントロールユニット２５は、車線逸脱防止機能およびセンターキープ機能の少なくとも一方の機能の作動について、停止指令がなされている場合には（ステップＳ１：Ｎｏ、ステップＳ２：Ｎｏ）、制御をリターンする。
【００８０】
一方、コントロールユニット２５は、車線逸脱防止機能およびセンターキープ機能の両機能が作動中であると判定した場合には、車室外カメラ２０および車速センサ２４からの情報（検出結果）を取得する（ステップＳ３）。
【００８１】
上述のように、コントロールユニット２５の車線幅算出部２５３は、車室外カメラ２０による検出結果に基づいて、車線ＬＮの幅Ｗ１や上記（数２）の許容ズレ量ＧＭＡＸなどを算出する。
【００８２】
次に、コントロールユニット２５の第１操舵トルク付与部２５１は、車速センサ２４による検出結果（車両１の車速Ｖ）に基づいて、第１操舵特性ＣＨ１を設定する（ステップＳ４）。第１操舵特性ＣＨ１は、センターキープのために車両１のステアリングホイール１０に付与する操舵トルクを規定する特性であり、図７に一例として示すように、第１トルク値ＴＯ１から第２トルク値ＴＯ２までの間のトルク値が幅方向における位置ごとに設定されている。
【００８３】
具体的に、図７に一例として示す第１操舵特性ＣＨ１では、第１操舵トルク付与開始箇所設定部２５５により車線ＬＮの車線中央ＣＬＮ上に第１操舵トルク付与開始箇所Ｐ０が設定され、車両中央ＣＶＣが車線ＬＮの幅方向外側の箇所Ｐ１までの間にある場合には第１トルク値ＴＯ１が付与されるように特性が設定されている。
【００８４】
図７に一例として示す第１操舵特性ＣＨ１において、車両中央ＣＶＣが車線ＬＮの幅方向における中間の箇所Ｐ１と箇所Ｐ２との間にある場合には、操舵トルク値が第１トルク値ＴＯ１から第２トルク値ＴＯ２までの間を漸次変化する。即ち、箇所Ｐ１と箇所Ｐ２の間には、トルク上昇部（第１操舵力上昇部）Ｌ１が設定されている。そして、車両中央ＣＶＣが箇所Ｐ２と許容右端箇所ＥＧＲとの間にある場合には、第２トルク値ＴＯ２が維持される。即ち、箇所Ｐ２と許容右端箇所ＥＧＲとの間には、トルク維持部Ｌ２が設定されている。
【００８５】
なお、図７に示すように、第１操舵特性ＣＨ１においては、箇所Ｐ１よりも外側の一部および箇所Ｐ２よりも内側の一部が、一次関数的に操舵トルク値が変化するのではなく、二次関数的または指数関数的または対数関数的に操舵トルク値が変化するように特性が設定されている。
【００８６】
図６に戻って、コントロールユニット２５の第２操舵トルク付与部２５２は、車線幅算出部２５３により算出された車線幅Ｗ１に基づいて、第２操舵特性ＣＨ２を設定する（ステップＳ５）。第２操舵特性ＣＨ２は、車線逸脱防止のために車両１のステアリングホイール１０に付与する操舵トルクを規定する特性であり、図７に一例として示すように、第３トルク値ＴＯ３を上限として幅方向における位置ごとにトルク値が設定されている。
【００８７】
具体的に、図７に一例として示す第２操舵特性ＣＨ２では、第２操舵トルク付与開始箇所設定部２５６により車線ＬＮの幅方向における中間の箇所に第２操舵トルク付与開始箇所Ｐ３が設定される。そして、図７に一例として示す第２操舵特性ＣＨ２において、車両中央ＣＶＣが第２操舵トルク付与開始箇所Ｐ３とそれよりも外側の箇所Ｐ４との間にある場合には、操舵トルク値が“０”から第３トルク値（所定の操舵力値）ＴＯ３までの間を漸次変化する。即ち、箇所Ｐ３と箇所Ｐ４との間には、トルク上昇部（第２操舵力上昇部）Ｌ３が設定されている。そして、車両中央ＣＶＣが箇所Ｐ４と許容右端箇所ＥＧＲとの間にある場合には、第３トルク値ＴＯ３が維持される。即ち、箇所Ｐ４と許容右端箇所ＥＧＲとの間には、トルク維持部Ｌ４が設定されている。トルク維持部Ｌ４は、許容右端箇所ＥＧＲを基準に、その内側の幅ＷＬ４の領域に設定されている。本実施形態において、幅ＷＬ４は、３０〜５０ｃｍの範囲内の値（一例として、４０ｃｍ）である。
【００８８】
なお、図７に示すように、第２操舵特性ＣＨ２においても、第２操舵トルク付与開始箇所Ｐ３よりも外側の一部および箇所Ｐ４よりも内側の一部が、一次関数的に操舵トルク値が変化するのではなく、二次関数的または指数関数的または対数関数的に操舵トルク値が変化するように特性が設定されている。
【００８９】
ここで、図７では、車両中央ＣＶＣが車線ＬＮの車線中央ＣＬＮから許容右端箇所ＥＧＲまでの間の領域にある場合に設定される第１操舵特性ＣＨ１および第２操舵特性ＣＨ２の一例を示したが、車両中央ＣＶＣが車線ＬＮの車線中央ＣＬＮから許容左端箇所までの間の領域にある場合については、図７に示すのとは線対称の関係を以って第１操舵特性ＣＨ１および第２操舵特性ＣＨ２が設定される。
【００９０】
上記における「許容左端箇所」は、車線中央ＣＬＮを挟んで許容右端箇所ＥＧＲとは線対称の関係を以って規定される箇所であって、車線中央ＣＬＮから左側に向けて許容ズレ量ＧＭＡＸだけ離れた位置である。
【００９１】
６．車両１のステアリングホイール１０に付与される操舵トルクＳＴ１，ＳＴ２
車線ＬＮにおける車両１の幅方向位置と、車両１のステアリングホイール１０に付与される操舵トルクＳＴ１，ＳＴ２との関係について、図７および図８を用いて説明する。図８（ａ）は、車両１が車線ＬＮにおける車線中央ＣＬＮから右側に寄った場合を示す模式平面図であり、図８（ｂ）は、車両１がさらに右側に寄った場合を示す模式平面図である。
【００９２】
先ず、図８（ａ）に示すように、車速Ｖ１で走行している車両１の車両中央ＣＶＣが、車線ＬＮの車線中央ＣＬＮから右側（矢印Ａ）に向けてＧ１だけ寄った状態を想定する。車両中央ＣＶＣのズレ量Ｇ１は、図７における車線中央ＣＬＮから第１操舵特性ＣＨ１と第２操舵特性ＣＨ２との交点（特性切換箇所Ｐ５）までの間のズレ量である。
【００９３】
図８（ａ）に示す状況では、車両１のステアリングホイール１０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）ＳＴ１が付与される。これにより、車両１の車両中央ＣＶＣが車線ＬＮの車線中央ＣＬＮへと戻るように作用する。
【００９４】
次に、図８（ｂ）に示すように、車両１の車両中央ＣＶＣが、車線ＬＮの車線中央ＣＬＮからさらに右側（矢印Ｂ）に向けてＧ２だけ寄った状態を想定する。車両中央ＣＶＣのズレ量Ｇ２は、図７における特性切換箇所Ｐ５から許容右端箇所ＥＧＲまでのズレ量である。
【００９５】
図８（ｂ）に示す状況では、車両１のステアリングホイール１０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）ＳＴ２が付与される。これにより、車両右側端ＥＶＣＲが右側区画線ＤＬＲから外側に逸脱するのを抑制することができる。
【００９６】
７．車両１の車速Ｖと第１操舵特性ＣＨ１との関係
車両１の車速Ｖと設定される第１操舵特性ＣＨ１との関係について、図９を用いて説明する。図９は、車両１の車速Ｖと設定される第１操舵特性ＣＨ１との関係を示す模式図である。
【００９７】
図９に示すように、本実施形態に係る車両１では、車両１の車速Ｖに応じて、設定される第１操舵特性ＣＨ１が、ＣＨ１Ａ〜ＣＨ１Ｊのように変化する（矢印Ｃ）。なお、図８では、車速Ｖに応じて変化する第１操舵特性ＣＨ１のうち、ＣＨ１Ａ〜ＣＨ１Ｊを抽出して描いているが、隣り合う特性同士の間やＣＨ１Ａよりも低速側あるいはＣＨ１Ｊよりも高速側にも第１操舵特性ＣＨ１が設定される。
【００９８】
具体的には、第１操舵特性ＣＨ１におけるトルク上昇部Ｌ１が、車速Ｖが高くなるほど車線ＬＮの幅方向外側に設定される。換言すると、車線ＬＮの幅方向における任意箇所での操舵トルク値は、車速Ｖが高くなるほど低く設定される。
【００９９】
図９に示すように、車速Ｖが比較的低速域にある場合には、第１操舵トルク付与開始箇所Ｐ０がＰ０Ａ〜Ｐ０Ｄで示すように車線中央ＣＬＮ上に規定された第１操舵特性ＣＨ１Ａ〜ＣＨ１Ｄが設定される。
【０１００】
車速Ｖが比較的低速域にある場合（第１操舵特性ＣＨ１Ｄの設定に係る車速Ｖ以下の場合）に設定される第１操舵特性ＣＨ１Ａ〜ＣＨ１Ｄは、車速Ｖが低速域の内でも低速から高速へと変化するのに従って、ＣＨ１Ａ→ＣＨ１Ｂ→ＣＨ１Ｃ→ＣＨ１Ｄのように漸次変更される。
【０１０１】
ここで、図９に示すように、車速Ｖが低速域の内でも低速から高速へと変化するのに従って、矢印Ｄで示すように、第１操舵トルク値ＴＯ１もＴＯ１Ａ→ＴＯ１Ｂ→ＴＯ１Ｃ→ＴＯ１Ｄのように漸次変更される。
【０１０２】
なお、本実施形態における、第１操舵特性ＣＨ１Ｄの設定に係る車速Ｖと第１操舵特性ＣＨ１Ｅの設定に係る車速Ｖとの間の車速Ｖが、“所定速”に相当する。
【０１０３】
車速Ｖが比較的高速域にある場合（第１操舵特性ＣＨ１Ｅの設定に係る車速Ｖ以上の場合）には、第１操舵トルク付与開始箇所Ｐ０がＰ０Ｅ〜Ｐ０Ｊで示すように車線ＬＮの幅方向に漸次変化するように規定される第１操舵特性ＣＨ１Ｅ〜ＣＨ１Ｊが設定される。
【０１０４】
車速Ｖが比較的高速域にある場合に設定される第１操舵特性ＣＨ１Ｅ〜ＣＨ１Ｊは、車速Ｖが高速域の内でも低速から高速へと変化するのに従って、ＣＨ１Ｅ→ＣＨ１Ｆ→ＣＨ１Ｇ→ＣＨ１Ｈ→ＣＨ１Ｉ→ＣＨ１Ｊのように漸次変更される。
【０１０５】
なお、本実施形態では、一例として、車速Ｖが３６ｋｍ／ｈ、４３ｋｍ／ｈ、５０ｋｍ／ｈ、５７ｋｍ／ｈ、６４ｋｍ／ｈ、７１ｋｍ／ｈ、７８ｋｍ／ｈ、８５ｋｍ／ｈ、９２ｋｍ／ｈ、９９ｋｍ／ｈのそれぞれの場合に、第１操舵特性としてＣＨ１Ａ、ＣＨ１Ｂ、ＣＨ１Ｃ、ＣＨ１Ｄ、ＣＨ１Ｅ、ＣＨ１Ｆ、ＣＨ１Ｇ、ＣＨ１Ｈ、ＣＨ１Ｉ、ＣＨ１Ｊが設定される。
【０１０６】
また、上述のように、図９に示した各特性線の各間および内外にも、車速Ｖに応じて第１操舵特性ＣＨ１が設定される。
【０１０７】
また、図９では、車両中央ＣＶＣが車線中央ＣＬＮよりも右側にある場合だけを示したが、車両中央ＣＶＣが車線中央ＣＬＮよりも左側にある場合においても、図９に示すのとは線対称の関係を以って車速Ｖに応じた第１操舵特性ＣＨ１が設定される。
【０１０８】
８．車線ＬＮの幅Ｗ１と第２操舵特性ＣＨ２との関係
車線ＬＮの幅Ｗ１と設定される第２操舵特性ＣＨ２との関係について、図１０を用いて説明する。図１０は、車線ＬＮの幅Ｗ１と車両１の幅ＷＶＣとから規定される許容右端箇所ＥＧＲとの関係で設定される第２操舵特性ＣＨ２を示す模式図である。
【０１０９】
図１０に示すように、第２操舵特性ＣＨ２の設定時における基準となる許容右端箇所ＥＧＲは、車線ＬＮの幅Ｗ１の広狭に伴って車線ＬＮの幅方向に変化する。そして、この許容右端箇所ＥＧＲの幅方向への変化に伴って、ＣＨ２Ａ〜ＣＨ２Ｇで示すように、トルク上昇部Ｌ３が車線ＬＮの幅方向にスライドするように変化する（矢印Ｅ）。なお、図１０では、許容右端箇所ＥＧＲの幅方向位置に応じて変化する第２操舵特性ＣＨ２のうち、ＣＨ２Ａ〜ＣＨ２Ｇを抽出して描いているが、隣り合う特性同士の間や幅方向の内外にも第２操舵特性ＣＨ２が設定される。
【０１１０】
具体的に説明すると、図１０に示すように、本実施形態に係る車両１では、許容右端箇所ＥＧＲを基準として、その内側に幅ＷＬ４のトルク維持部Ｌ４を有する第２操舵特性ＣＨ２（ＣＨ２Ａ〜ＣＨ２Ｇ）が設定される。本実施形態においては、上述のように、トルク維持部Ｌ４の幅ＷＬ４は一定の幅（例えば、３０〜５０ｃｍ）である。このような規定により、第２操舵特性ＣＨ２は、許容右端箇所ＥＧＲの位置に応じて、車線ＬＮの幅方向にスライドした状態で第２操舵特性ＣＨ２Ａ〜ＣＨ２Ｇが設定される。
【０１１１】
そして、各第２操舵特性ＣＨ２Ａ〜ＣＨ２Ｇの第２操舵トルク付与開始箇所Ｐ３Ａ〜Ｐ３Ｇは、それぞれの特性を設定する際の基準である許容右端箇所ＥＧＲに応じて、車線ＬＮの幅方向の所定位置に設定される。
【０１１２】
なお、図１０では、車両中央ＣＶＣが車線中央ＣＬＮよりも右側にある場合だけを示したが、車両中央ＣＶＣが車線中央ＣＬＮよりも左側にある場合においても、図１０に示すのとは線対称の関係を以って許容左端箇所を基準とする第２操舵特性ＣＨ２が設定される。
【０１１３】
９．カーブの曲率半径Ｒと第２操舵特性ＣＨ２との関係
車両１が車線ＬＮにおけるカーブした部分を走行している場合に、カーブの曲率半径Ｒと設定される第２操舵特性ＣＨ２との関係について、図１１および図１２を用いて説明する。図１１は、カーブの曲率半径Ｒと設定される第２操舵特性ＣＨ２との関係を示す模式図であり、図１２は、カーブの曲率半径Ｒを横軸にとり、第２操舵特性ＣＨ２における第３トルク値ＴＯ３を縦軸にとったグラフ（特性図）である。
【０１１４】
図１１に示すように、本実施形態に係るコントロールユニット２５の第２操舵トルク付与部２５２は、車両１が車線ＬＮにおけるカーブした部分を走行中である場合には、当該カーブの曲率半径Ｒに応じて第２操舵特性ＣＨ２のトルク維持部Ｌ４の設定を変更する。
【０１１５】
具体的には、カーブの曲率半径Ｒが大きい場合には、第３トルク値ＴＯ３も大きいＴＯ３Ａが維持されるトルク維持部Ｌ４を有する第２操舵特性ＣＨ２Ｈが設定される。そして、カーブの曲率半径Ｒが小さくなるにしたがって、第３トルク値がＴＯ３Ｂの第２操舵特性ＣＨ２Ｉ、第３トルク値がＴＯ３Ｃの第２操舵特性ＣＨ２Ｊ、第３トルク値がＴＯ３Ｄの第２操舵特性ＣＨ２Ｋ、第３トルク値がＴＯ３Ｅの第２操舵特性ＣＨ２Ｌというように変化させる。
【０１１６】
なお、図１１では、カーブの曲率半径Ｒに応じて変化する第２操舵特性ＣＨ２のうち、ＣＨ１Ｈ〜ＣＨ１Ｌを抽出して描いているが、隣り合う特性同士の間やＣＨ２Ｈよりも高い第３トルク値を有する第２操舵特性ＣＨ２、あるいはＣＨ２Ｌよりも低い第３トルク値を有する第２操舵特性ＣＨ２が設定される。
【０１１７】
ここで、図１１に示すように、本実施形態においては、カーブの曲率半径Ｒに応じて第３トルク値ＴＯ３を漸次変化させるのに対して、箇所Ｐ４と許容右端箇所ＥＧＲとの間の幅ＷＬ４や、トルク上昇部Ｌ３の傾きなどは変化させないこととした。
【０１１８】
横軸にカーブの曲率半径Ｒをとり、縦軸に第３トルク値ＴＯ３をとった図１２のグラフにおいて、第３トルク値ＴＯ３は、カーブの曲率半径ＲがＲＧ（第１所定値）からＲＡ（第２所定値）までの間の範囲で、漸次変化させる。そして、カーブの曲率半径ＲがＲＧよりも小さい場合には、第３トルク値ＴＯ３はゼロ（“０”）に設定される。
【０１１９】
一方、カーブの曲率半径ＲがＲＡよりも大きい場合には、第３トルク値ＴＯ３は設定上限値であるＴＯ３Ａに設定される。
【０１２０】
図１２に示すように、カーブの曲率半径Ｒが、ＲＧ→ＲＦ→ＲＥ→ＲＤ→ＲＣ→ＲＢ→ＲＡと漸増して行くのに従って、第３トルク値ＴＯ３が、ＴＯ３Ｇ→ＴＯ３Ｆ→ＴＯ３Ｅ→ＴＯ３Ｄ→ＴＯ３Ｃ→ＴＯ３Ｂ→ＴＯ３Ａと漸増して行くように第２操舵特性ＣＨ２が設定される。
【０１２１】
ここで、図１２に示す特性図において、曲率半径ＲがＲＥ〜ＲＣの間の範囲では、特性ラインが直線的（一次関数的）に変化するように設定されているのに対して、曲率半径ＲがＲＧ〜ＲＥの間の範囲およびＲＣ〜ＲＡの間の範囲では、特性ラインが曲線的（二次関数的、指数関数的、対数関数的）に変化するように設定されている。
【０１２２】
なお、曲率半径ＲＧは一例として５００ｍであり、曲率半径ＲＡは一例として１１００ｍである。
【０１２３】
１０．曲率半径Ｒの算出における車速Ｖと操舵角およびヨーレートとの関係
本実施形態では、コントロールユニット２５の曲率半径設定部２５４が行う曲率半径Ｒの算出に際して操舵角およびヨーレートを用いるとともに、車速Ｖに応じて操舵角とヨーレートとの重みづけを行うこととしている。曲率半径Ｒの算出における車速Ｖに応じた操舵角とヨーレートとの重みづけについて、図１３を用いて説明する。
【０１２４】
図１３は、曲率半径Ｒの算出における車速Ｖに対する操舵角とヨーレートとの重みづけを説明するための模式図である。
【０１２５】
図１３に示すように、曲率半径算出部２５４は、車速Ｖが比較的低速の車速Ｖ２までの範囲では、操舵角センサ１５の検出結果をベースとし、ヨーレートセンサ２１の検出結果をベースとはせずに曲率半径Ｒを算出する。
【０１２６】
一方、車速Ｖが比較的高速の車速Ｖ３以上の範囲では、ヨーレートセンサ２１の検出結果をベースとし、操舵角センサ１５の検出結果をベースとはせずに曲率半径Ｒを算出する。そして、曲率半径算出部２５４は、車速Ｖが車速Ｖ２から車速Ｖ３までの範囲にある場合に、操舵角センサ１５の検出結果とヨーレートセンサ２１の検出結果との両検出結果を用いて曲率半径Ｒを算出する。
【０１２７】
なお、曲率半径算出部２５４が実行する曲率半径Ｒの算出においては、操舵角センサ１５の検出結果およびヨーレートセンサ２１の検出結果の他に、車室外カメラ２０の撮像結果および地図情報格納部２２に格納された地図情報なども用いられる。
【０１２８】
１１．効果
本実施形態に係る車両１では、車両１が車線ＬＮにおけるカーブした部分を走行している場合に、車速Ｖが高いほど第１操舵特性ＣＨ１のトルク上昇部Ｌ１を車線ＬＮの幅方向外側（許容右端箇所ＥＧＲおよび許容左端箇所の側）に設定することとしているので、車線ＬＮにおけるカーブした部分を高速で走行するような場合には車線ＬＮの幅方向中央側（車線中央ＣＬＮの側）の部分での操舵アシストの介入を抑制することができる。よって、車線ＬＮにおけるカーブした部分を高速走行しているような場合には、運転者による操舵に対して操舵アシストの介入を抑制し、運転者が煩わしさや違和感を覚えるのを抑制することができる。
【０１２９】
また、本実施形態に係る車両１では、車両１が車線ＬＮにおけるカーブした部分を走行している場合に、車線ＬＮの曲率半径Ｒが小さいほど第２操舵特性ＣＨ２のトルク上昇部Ｌ３の上限値（第３トルク値ＴＯ３）が小さく設定されることとしているので、運転者の操作に応じて車両が車線ＬＮの端の区画線ＤＬＬ，ＤＬＲに近付いた場合にも、過度に大きな操舵トルクＳＴ２が車両１のステアリングホイール１０に付与されるのが抑制される。よって、車線ＬＮにおけるカーブの曲率半径Ｒが小さい部分を走行しているような場合に、大きい操舵トルクＳＴ２が付与されるのを抑制することで、運転者が煩わしさや違和感を覚えるのを抑制することができる。
【０１３０】
なお、本実施形態において、トルク上昇部Ｌ３の上限値は、トルク維持部Ｌ４のトルク値（第３トルク値ＴＯ３）に相当する。
【０１３１】
本実施形態に係る車両１では、車両１が走行している車線ＬＮにおけるカーブの曲率半径Ｒが大きい場合には、比較的大きい操舵トルクＳＴ２が車両１のステアリングホイール１０に付与されるので、車線逸脱の防止が図られ、高い安全性を確保することができる。
【０１３２】
従って、本実施形態に係る車両１では、車線逸脱を防ぐことで高い安全性を確保しながら、運転時における運転者に煩わしさや違和感を覚えさせ難く、ストレスを与え難い。
【０１３３】
本実施形態に係る車両１では、車速Ｖが高いほど第１操舵特性ＣＨ１における第１トルク値ＴＯ１を小さくすることとしているので、センターキープのための操舵アシストの介入が、高速走行時には抑えられる。よって、本実施形態に係る車両１では、車線ＬＮにおけるカーブした部分を高速走行しているような場合には、運転者による操舵に対して操舵アシストの介入を抑制し、運転者が煩わしさや違和感を覚えるのを抑制することができる。
【０１３４】
本実施形態に係る車両１では、図１２を用いて説明したように、カーブの曲率半径ＲがＲＧとＲＡとの間の範囲にある場合において、第３トルク値ＴＯ３が曲率半径Ｒに応じてＴＯ３Ｇ〜ＴＯＯ３Ａの間で漸次変化するようにしているので、ある曲率半径を境に第２操舵力の値が一気に変化するような場合に比べて、操舵アシストが介入した場合における運転者が覚える煩わしさや違和感を抑えることができる。
【０１３５】
本実施形態に係る車両１では、車両１が走行している車線ＬＮの曲率半径ＲがＲＧよりも小さい場合には、第３トルク値ＴＯ３をゼロ（“０”）にすることとしているので、例えば、進行方向における車線ＬＮのカーブした部分の中程で、車線ＬＮの幅方向内側に車両１を寄せて走行するような場合に、操舵トルクＳＴ２の付与がなく運転者自らのイメージする走行ラインを走行するのに適している。よって、本実施形態に係る車両１では、カーブの曲率半径ＲがＲＧよりも小さい場合に、操舵アシストが介入しないようにすることで、運転者が煩わしさや違和感を覚えるのを抑制することができる。
【０１３６】
本実施形態に係る車両１では、カーブの曲率半径ＲがＲＡよりも大きい場合には、第３トルク値ＴＯ３を上限値であるＴＯ３Ａとしているので、車線ＬＮにおける緩やかにカーブした部分を車両１が走行する場合にも、ＴＯ３を超えるような大きな操舵トルクが車両１のステアリングホイール１０に付与されることがない。よって、本実施形態に係る車両１では、車線ＬＮにおける緩やかにカーブした部分を走行している状況下では、過度の操舵トルクＳＴ２が付与されることはなく、車線逸脱の防止を図りながら、運転者が煩わしさや違和感を覚えるのを抑制することができる。
【０１３７】
本実施形態に係る車両１では、図１２を用いて説明したように、曲率半径ＲがＲＧ〜ＲＥの間の範囲およびＲＣ〜ＲＡの間の範囲では、特性ラインが曲線的（二次関数的、指数関数的、対数関数的）に変化するように設定されているので、走行している車線ＬＮにおけるカーブの曲率半径Ｒが変化した場合においても、急激に第３トルク値ＴＯ３が変化するのを抑えることができる。よって、本実施形態に係る車両１では、車線ＬＮにおけるカーブした部分を走行している状況下で、運転者が煩わしさや違和感を覚えるのをより確実に抑制することができる。
【０１３８】
［変形例１］
変形例１に係る車両において、コントロールユニットが実行する操舵アシスト制御について、図１４を用いて説明する。図１４は、変形例１に係る車両において、コントロールユニット２５が実行する操舵アシスト制御の方法を示すフローチャートである。
【０１３９】
図１４に示すように、コントロールユニット２５は、トルクセンサ１６の検出結果（運転者がステアリングホイール１０の操作により入力した入力トルク値ＴＯＰ）を取得する（ステップＳ１１）。次に、コントロールユニット２５は、取得した入力トルク値ＴＯＰを、予め規定された閾値（所定操作力）ＴＴＨ以上であるか否かを判断する（ステップＳ１２）。
【０１４０】
コントロールユニット２５がＴＯＰ＜ＴＴＨと判断した場合には（ステップＳ１２：Ｎｏ）、リターンされ、第１操舵トルク付与部２５１は第１操舵特性ＣＨ１に基づく操舵トルクの設定を行う。
【０１４１】
一方、コントロールユニット２５がＴＯＰ≧ＴＴＨと判断した場合には（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、第１操舵トルク付与部２５１は第１操舵特性ＣＨ１に基づく操舵トルクの付与をキャンセルする（ステップＳ１３）。
【０１４２】
なお、本変形例においては、上記閾値ＴＴＨを車速Ｖに対応して変化するように規定する。
【０１４３】
また、本変形例に係る車両は、図１４を用いて説明した第１操舵特性ＣＨ１に基づく操舵トルクの付与に関する制御を除き、上記実施形態と同じ構成を有し、同じ制御を実行する。
【０１４４】
本変形例に係る車両では、運転者の操作に係る入力トルク値ＴＯＰが閾値ＴＴＨ以上である場合に、第１操舵特性ＣＨ１に基づく操舵トルクＳＴ１の付与をキャンセルすることとし、運転者の操作を優先することとしている。即ち、車両がカーブを走行しているような場合において、運転者がステアリングホイール１０を所定以上のトルクＴＯＰで操作したようなときには、センターキープのための第１操舵特性ＣＨ１に基づく操舵アシストの介入をキャンセルして、運転者の操作によりスムーズなラインを以って車線ＬＮにおけるカーブした部分を通過できるようにすることができる。
【０１４５】
［変形例２］
上記実施形態では、図９を用いて説明したように、車速Ｖが比較的低速域にある場合（第１操舵特性ＣＨ１Ｄの設定に係る車速Ｖ以下の場合）に、第１操舵特性ＣＨ１がＣＨ１Ａ〜ＣＨ１Ｄと漸次変化するのに伴って、第１操舵トルク値ＴＯ１もＴＯ１Ａ→ＴＯ１Ｂ→ＴＯ１Ｃ→ＴＯ１Ｄのように漸次変化するようにしたが（図９の矢印Ｄで示す変化形態）、本変形例では、第１操舵トルク値ＴＯ１の変化形態について、図９に示す形態に限定を受けるものではない。例えば、ＴＯ１ＡとＴＯ１Ｂとの差分がＴＯ１ＢとＴＯ１Ｃとの差分よりも小さく、ＴＯ１ＢとＴＯ１Ｃとの差分がＴＯ１ＣとＴＯ１Ｄとの差分よりも小さい、としている。換言すると、本変形例に係る車両では、車両が車線ＬＮにおけるカーブした部分を走行しており、且つ、車速Ｖが所定速以下の場合に、第１操舵特性ＣＨ１における車線中央ＣＬＮ上において、車速Ｖが高いほど第１操舵トルク値ＴＯ１の減少度合いが大きく設定される、としている。
【０１４６】
なお、本変形例においても、第１操舵特性ＣＨ１Ｄの設定に係る車速Ｖと第１操舵特性ＣＨ１Ｅの設定に係る車速Ｖとの間の車速Ｖが“所定速”に相当する。
【０１４７】
本変形例では、車速Ｖが高いほど車線中央ＣＬＮ上での第１操舵トルク値ＴＯ１の減少度合いを大きくすることとするので、車速Ｖが高くなるのに従って車線中央ＣＬＮおよびその近傍で車両１のステアリングホイール１０に付与される操舵トルクＳＴ１をより小さくすることができる。即ち、本変形例では、車線ＬＮにおけるカーブした部分を走行中に車速Ｖが高いほど、１次関数的に第１操舵力の値を小さくするのではなく、２次関数的または指数関数的または対数関数的に第１操舵力の値を小さくし、これにより、運転者による操舵に対して操舵アシストの介入をより小さく抑えることで、運転者が煩わしさや違和感を覚えるのをさらに抑制することができる。
【０１４８】
［その他の変形例］
上記実施形態及び変形例１，２では、車両１の車速Ｖが比較的低速である場合に設定される第１操舵特性ＣＨ１（ＣＨ１Ａ〜ＣＨ１Ｄ）が図９に示したように一定のトルク値が維持されるトルク維持部を有することとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、車速Ｖが比較的高速である場合に設定される第１操舵特性ＣＨ１Ｅ〜ＣＨ１Ｊと同様に、トルク上昇部Ｌ１と操舵トルク値ＴＯ２で維持されるトルク維持部Ｌ２とから構成される特性とすることもできる。
【０１４９】
上記実施形態および変形例１，２では、第２操舵特性ＣＨ２において、許容右側箇所ＥＧＲまたは許容左側箇所を基準として一定の幅ＷＬ４（一例として、３０〜５０ｃｍ）を以ってトルク維持部Ｌ４が設定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、車線ＬＮの幅Ｗ１や車速Ｖに応じて幅ＷＬ４を漸次変化させることとしてもよい。
【０１５０】
上記実施形態および変形例１，２では、車線中央ＣＬＮの曲率半径を以って車線ＬＮの曲率半径Ｒ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、車線の両脇の区画線の曲率半径を以って車線の曲率半径としてもよい。なお、この場合には、車線中央ＣＬＮの曲率半径との差分を考慮して、上記のような操舵アシスト制御を行うことが必要である。
【０１５１】
上記実施形態および変形例１，２では、警報機２３が果たす役割については言及しなかったが、例えば、車両１の車両中央ＣＶＣが許容右側箇所ＥＧＲや許容左側箇所に近接する状況となった場合に、警報機２３により警報を発することとすることもできる。より具体的には、車両１の車両中央ＣＶＣが箇所Ｐ４よりも幅方向外側に位置することとなった場合に、警報機２３から運転者に向けて警報を発することとしてもよい。
【０１５２】
また、車両１の車両中央ＣＶＣが許容右側箇所ＥＧＲや許容左側箇所に近接する状況となった場合には、エンジン２やブレーキ７ｌ，７ｒ，９ｌ，９ｒへの指令により、車速Ｖを減速することとしてもよい。
【０１５３】
上記実施形態および変形例１，２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ことも可能である。
【符号の説明】
【０１５４】
１  車両
１０  ステアリングホイール
１４  ステアリングアクチュエータ（操舵力生成部）
１５  操舵角センサ
１６  トルクセンサ（操作力検出部）
２０  車室外カメラ（車線検出部）
２４  車速センサ（車速検出部）
２５  コントロールユニット（車両制御部）
２５１  第１操舵トルク付与部（第１操舵力付与部）
２５２  第２操舵トルク付与部（第２操舵力付与部）
２５４  曲率半径算出部
ＣＨ１，ＣＨ１Ａ〜ＣＨ１Ｊ  第１操舵特性
ＣＨ２，ＣＨ２Ａ〜ＣＨ２Ｌ  第２操舵特性
ＣＬＮ  車線中央
ＤＬＬ，ＤＬＲ  区画線
Ｌ１  トルク上昇部（第１操舵力上昇部）
Ｌ３  トルク上昇部（第２操舵力上昇部）
Ｌ４  トルク維持部（第２操舵力維持部）
【図１】
2020023222.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020023222.tif 000009
【図８】
2020023222.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2020023222.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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