(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の操舵量を変化させる操舵装置（４０）に適用され、前記車両の走行経路の曲率に基づいて前記操舵装置の目標操舵量を取得する操舵量制御装置（２０）であって、
前記車両の現在位置において、当該現在位置よりも車両進行方向における前方位置を、前記曲率を取得するための位置として設定する位置設定部と、
設定された前記前方位置における曲率に基づいて前記目標操舵量を取得する目標操舵量取得部と、
前記目標操舵量の加速度を制限する加速度制限部と、を有し、
前記位置設定部は、前記前方位置を前記加速度に応じて設定する操舵量制御装置。
【請求項２】
前記位置設定部は、前記車両進行方向において前記走行経路の曲率の変化量が所定値以上である場合に、前記前方位置を、前記曲率を取得するための位置として設定する、請求項１に記載の操舵量制御装置。
【請求項３】
車両の操舵量を変化させる操舵装置（４０）に適用され、前記車両の走行経路の曲率に基づいて前記操舵装置の目標操舵量を取得する操舵量制御装置（２０）であって、
前記車両の現在位置において、当該現在位置よりも車両進行方向における前方位置を、前記曲率を取得するための位置として設定する位置設定部と、
設定された前記前方位置における曲率に基づいて前記目標操舵量を取得する目標操舵量取得部と、を有し、
前記位置設定部は、前記車両進行方向において前記走行経路の曲率の変化量が所定値以上である場合に、前記前方位置を、前記曲率を取得するための位置として設定する操舵量制御装置。
【請求項４】
前記車両の前記走行経路に対する向きを検出する向き検出部を有し、
前記加速度制限部は、検出された前記車両の走路に対する向きに基づいて、前記加速度の制限値を設定する、請求項１に記載の操舵量制御装置。
【請求項５】
前記位置設定部は、前記加速度の制限値が低いほど、前記前方位置を前記車両の現在位置より車両進行方向において遠くに設定する、請求項１に記載の操舵量制御装置。
【請求項６】
前記位置設定部は、車速に基づいて、前記車両の現在位置から前記前方位置までの距離を設定する、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の操舵量制御装置。
【請求項７】
前記位置設定部は、前記走行経路の曲率の変化量に基づいて、前記車両の現在位置から前記前方位置までの距離を設定する、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の操舵量制御装置。
【請求項８】
前記位置設定部は、前記前方位置における曲率に基づいて前記目標操舵量を設定した後、前記前方位置における曲率に基づく前記目標操舵量と、前記現在位置における曲率に基づく前記目標操舵量との差が小さくなった場合、前記曲率を取得する位置を前記前方位置から前記現在位置に変更する請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の操舵量制御装置。
【請求項９】
車両の操舵量を変化させる操舵装置（４０）に適用され、前記車両の走行経路の曲率に基づいて前記操舵装置の目標操舵量を取得する操舵量制御装置（２０）であって、
前記車両の現在位置において、当該現在位置よりも車両進行方向における前方位置を、前記曲率を取得するための位置として設定する位置設定部と、
設定された前記前方位置における曲率に基づいて前記目標操舵量を取得する目標操舵量取得部と、を有し、
前記位置設定部は、前記前方位置における曲率に基づいて前記目標操舵量を設定した後、前記前方位置における曲率に基づく前記目標操舵量と、前記現在位置における曲率に基づく前記目標操舵量との差が小さくなった場合、前記曲率を取得する位置を前記前方位置から前記現在位置に変更する操舵量制御装置。
【請求項１０】
車両の操舵量を変化させる操舵装置（４０）に適用され、前記車両の走行経路の曲率に基づいて前記操舵装置の目標操舵量を取得する操舵量制御方法であって、
前記車両の現在位置において、当該現在位置よりも車両進行方向における前方位置を、前記曲率を取得するための位置として設定する位置設定工程と、
設定された前記前方位置における曲率に基づいて前記目標操舵量を取得する目標操舵量取得工程と、
前記目標操舵量の加速度を制限する加速度制限工程と、を有し、
前記位置設定工程では、前記前方位置を前記加速度に応じて設定する操舵量制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の操舵量を変化させるための目標操舵量を取得する操舵量制御装置、又は操舵量制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、車両前方の撮像画像や、ナビゲーション装置から供給される情報に基づいて車両の走行経路を設定し、この走行経路に沿って車両が走行できるよう目標操舵量を取得する操舵量制御装置が知られている。また、このような操舵量制御装置は大きな操舵変化に伴う運転者の違和感の防止や安全性等を考慮して操舵量の上限値が設定されている。
【０００３】
カーブ入口等においては走行経路の曲率の変化が大きく、操舵量が上限値に達してしまう場合がある。走行中に操舵量が上限値に達してしまうと、操舵量を増加させることができなくなり、車両が走行経路を追従できない場合がある。そのため、特許文献１には、カーブ入口等において、操舵量の上限値を緩和することで、車両の走行経路に対する追従性を高める操舵量制御装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−４４５３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
操舵量の上限値を緩和すると、操舵量の急劇な増加（急操舵）が生じる。このような急操舵は操舵量の加速度が大きく、運転者に違和感を生じさせる機会が増加する。一方で、単に急操舵を禁止するだけでは、走行経路の曲率変化が大きい場合に所望とする操舵量が得られず、車両の走行経路に対する追従性が悪くなる。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、操舵量の変化に伴う運転者等の違和感を予防するとともに、車両を適正な走行経路で走行させることができる操舵量制御装置、及び操舵量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】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明では、車両の操舵量を変化させる操舵装置に適用され、前記車両の走行経路の曲率に基づいて前記操舵装置の目標操舵量を取得する操舵量制御装置であって、前記車両の現在位置において、当該現在位置よりも車両進行方向における前方位置を、前記曲率を取得するための位置として設定する位置設定部と、設定された前記前方位置における曲率に基づいて前記目標操舵量を取得する目標操舵量取得部と、を有する。
【０００８】
曲率の変化が大きい走行経路では、車両の走行経路に対する追従性が悪くなる。そこで、車両の現在位置よりも車両進行方向において前方位置を設定し、設定された位置における曲率により目標操舵量を設定する。この目標操舵量は前方位置の曲率に基づいて設定されているため、操舵装置は前方位置に対する操舵を開始するタイミングが早くなる。例えば、カーブ入口においては、操舵を開始するタイミングが早くなることで、車両が走行経路に対して大きく膨らんでしまうことを防止する。その結果、急操舵に伴う運転者等の違和感を抑制することができ、且つ、車両を適正な走路経路で走行させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】運転支援システム１００の構成図。
【図２】ＥＣＵ２０により取得される走路パラメータを説明する図。
【図３】ＥＣＵ２０が実施する運転支援制御を説明するフローチャート。
【図４】ＥＣＵ２０により検出される走行レーンを説明する図。
【図５】ＥＣＵ２０が観測位置Ｐを先読みしない場合の操舵量の変化説明する図。
【図６】ＥＣＵ２０が観測位置Ｐを先読みする場合の操舵量の変化を説明する図。
【図７】ＥＣＵ２０が図３のステップＳ１１で実施する処理を説明するフローチャート。
【図８】車両の向き（ヨー角φ）と加速度上限値との関係を説明する図。
【図９】変更後の加速度上限値と、距離ΔＬとの関係を説明する図。
【図１０】車速Ｖと、距離（ΔＬ）との関係を説明する図。
【図１１】曲率ρの変化量と距離（ΔＬ）との関係を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明に係る実施形態について図を参照しながら説明する。以下の実施形態では、操舵量制御装置は、車両に組み込まれる運転支援システムの一部である電子制御装置（ＥＣＵ）として説明される。なお、以下の実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。
【００１１】
（第１実施形態）
図１に示す運転支援システム１００は、車両の操舵量を変化させる操舵装置４０と、操舵装置４０の操舵量を変化させるための目標操舵量Ｍを設定するＥＣＵ２０と、各種検出部と、を主に備えている。
【００１２】
操舵装置４０は、例えば、電動式の操舵装置（ＥＰＳ：Electric Power Steering）であり、モータ４４の回転により、ハンドル４１に接続されたステアリングシャフト４２に操舵トルクを加え、車両ＣＳの操舵量を設定する。また、ステアリングシャフト４２の先端にはピニオンギア４５が設けられている。このピニオンギア４５はラックギア４６に噛み合っている。ラックギア４６の両端には、タイロッド等を介して一対の車輪が回転可能に連結されている。また、ステアリングシャフト４２には減速ギア４３を介してモータ４４が取り付けられている。
【００１３】
ＥＰＳコントローラ２４は、不図示のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを備える周知のコンピュータであり、操舵装置４０のモータ４４に接続されている。ＥＰＳコントローラ２４が実施する操舵量の制御では、ＥＣＵ２０から出力される目標操舵量Ｍに基づいてモータ４４の回転角度やトルクを制御する電流量や電圧を設定する。
【００１４】
各種検出部は、カメラ装置３１、車速センサ３２、ナビゲーション装置３３、操舵角センサ３４を備えている。
【００１５】
カメラ装置３１は、車両ＣＳの進行方向における前方の撮像画像を取得し、この撮像画像に基づいてレーンマークを検出する。カメラ装置３１は、例えばＣＣＤイメージセンサ、ＣＭＯＳイメージセンサ、近赤外線センサ等の単眼カメラ又はステレオカメラを含む装置であり、車両ＣＳのフロントガラスの上端付近で且つ車幅方向の中央付近に取付けられている。また、レーンマークは、走行レーンの位置を特定するために用いられる指標であり、一例として、この実施形態では走行レーンを区画する白線を用いている。
【００１６】
例えば、カメラ装置３１は、撮影画像から車両ＣＳが走行する走行レーンの左右を区画する白線を検出するために必要となる画像を切り出す。次に、カメラ装置３１は、各画像に含まれる白線の位置を検出する。白線を検出するための手法の一例として、画像にsobelフィルタ等を適用してエッジ点を抽出し、抽出したエッジ点にハフ変換等を行って、左右の白線を構成するエッジ点を検出する。そして、カメラ装置３１は、白線のエッジ点の画像平面上の座標を算出し、算出した座標を白線とする。そして、カメラ装置３１は、所定周期で、検出された白線の情報をＥＣＵ２０へ送信する。
【００１７】
車速センサ３２は、車輪の回転速度に応じた信号を出力する。車速センサ３２は、例えば、車輪に取り付けられたパルス発生器から出力される単位時間当たりのパルス数に基づいて当該車輪の回転速度を検出し、ＥＣＵ２０へ出力する。
【００１８】
ナビゲーション装置３３は、ＧＰＳ受信機により受信されたＧＰＳ信号や、各種センサにより取得された情報を用いて車両の現在の位置を算出し、該算出した位置から目的地までの経路の探索や、経路案内等を実施する。また、ナビゲーション装置３３は、車両の位置と、地図データベースに格納されている道路情報から、車両が走行する走行レーンの車線数、曲率ρ、カント等の情報を取得することができる。
【００１９】
操舵角センサ３４は、操舵装置４０の操舵量を検出する。操舵角センサ３４は、ステアリングシャフト４２に取り付けられており、ハンドル４１の回転角度（操舵角）を検出し、ＥＣＵ２０へ出力する。
【００２０】
ＥＣＵ２０は、ＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３を中心に構成された周知のマイクロコンピュータとして構成されている。ＣＰＵ２１が、ＲＯＭ２２に記憶されたプログラムを実行することで、走行レーン（走行経路）の検出や、目標操舵量Ｍを設定する。
【００２１】
ＥＣＵ２０は、カメラ装置３１から出力される白線の情報に基づいて、車両ＣＳが走行する走行レーンを検出する。この走行レーンの検出では、例えば、カメラ装置３１によって検出された左右の白線で区画される走路幅方向での中心座標や、走路パラメータが取得される。以下では、ＥＣＵ２０が走行レーン上で走路パラメータ等を取得する位置を観測位置Ｐとも記載する。
【００２２】
図２は、ＥＣＵ２０により取得される走路パラメータを説明する図である。この実施形態では、ＥＣＵ２０は走路パラメータとして、走行レーンにおける各観測位置Ｐでの曲率ρ、車両進行方向に対する中心線の傾きであるヨー角φ、走行レーンの中心線に対する車両ＣＳの横位置Ｑのずれ量である横偏差ｄｙを取得する。なお、中心線は、上述した観測位置Ｐとして取得される中心座標を通る線である。
【００２３】
ＥＣＵ２０は、取得された走路パラメータに基づいて目標操舵量Ｍを設定する。この実施形態では、ＥＣＵ２０は、主に曲率ρに基づいて設定される曲率操舵量ＤＡと、運転者が操舵装置４０を操作することで設定される現在の操舵角Ｘとをもとに目標操舵量Ｍを設定する。
【００２４】
次に、ＥＣＵ２０が実施する運転支援制御を図３のフローチャートを用いて説明する。図３に示すフローチャートは、ＥＣＵ２０により所定周期で実施される。図４は、ＥＣＵ２０により検出される走行レーンを説明する図である。
【００２５】
ステップＳ１１では、目標操舵量Ｍに対する加速度上限値を設定する。加速度上限値は、操舵装置４０が操舵量を変化させる際の加速度の上限を規定する値であり、ＥＣＵ２０が目標操舵量Ｍを設定する際に使用する値である。この第１実施形態では、加速度上限値を予め定めた固定値としている。なお、加速度上限値を設定するか設定しないかの切り替えを、不図示の操作スイッチ等を操作することで切り替えるものであってもよい。そのため、ステップＳ１１が、加速度制限部、及び加速度制限工程として機能する。
【００２６】
ステップＳ１２では、走路パラメータを取得する。ＥＣＵ２０は、カメラ装置３１から出力される各観測位置Ｐでの白線の情報に基づいて走路パラメータ（ρ、φ、Δｙ）を演算する。図４では、一例として、ＥＣＵ２０は、図示された車両ＣＳの位置において、観測位置Ｐ（１）〜Ｐ（４）における走路パラメータ（ρ、φ、Δｙ）を演算している。この実施形態では、各観測位置Ｐは、車両進行方向において１０メートル毎に取得されるが、これに限定されず、カメラ装置３１の性能や、ＥＣＵ２０の処理速度に応じて、その間隔が設定されるものであってもよい。
【００２７】
ステップＳ１３では、車両進行方向での走行レーンの曲率ρの変化量を判定する。例えば、ＥＣＵ２０は、ステップＳ１２で取得した複数の観測位置Ｐにおける曲率ρに基づいて、走行レーンにおける曲率ρの変化量を判定する。車両進行方向における走行レーンがカーブであれば、曲率ρの変化量が大きく、走行レーンが直線であれば、曲率ρの変化量が小さくなる。
【００２８】
走行レーンにおける曲率ρの変化量が閾値ＴＡ未満であれば（ステップＳ１３：ＮＯ）、ステップＳ１５では、走行レーンに対する目標操舵量Ｍを設定するための観測位置Ｐを車両ＣＳの現在位置として予め設定されている観測位置Ｐに設定する。図４では、一例として、車両ＣＳの現在位置は、観測位置Ｐ（１）となっている。
【００２９】
この実施形態では、車両ＣＳの現在位置を、カメラ装置３１が観測する複数の観測位置Ｐの内、車両ＣＳに最も近い観測位置Ｐとしているが、現在位置はこれに限定されない。例えば、カメラ装置３１が観測する複数の観測位置Ｐが、車両ＣＳの直下の観測位置Ｐを含む場合、この車両ＣＳの直下の位置を車両ＣＳの現在位置とするものであってもよい。
【００３０】
一方、走行レーンにおける曲率ρの変化量が閾値ＴＡ以上であれば（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、ステップＳ１４では、走行レーンに対する目標操舵量Ｍを設定するための位置を現在位置よりも車両進行方向において前方の観測位置Ｐに設定する。図４では、曲率ρを取得するための観測位置Ｐが、観測位置（１）よりも車両進行方向で前方の観測位置Ｐ（２）に設定される。そのため、ステップＳ１３，Ｓ１４，Ｓ１５が、位置設定部、及び位置設定工程として機能する。
【００３１】
ステップＳ１６では、ＥＣＵ２０は、ステップＳ１４又はＳ１５で設定された観測位置Ｐの曲率ρに基づいて走行レーンを追従するための目標操舵量Ｍを設定する。例えば、ＥＣＵ２０は、曲率ρと、車速Ｖと、操舵角センサ３４からの出力により取得される現在の操舵角Ｘとの関係を規定するマップを記憶しており、このマップに記憶された値から目標操舵量Ｍを設定する。そのため、ステップＳ１６の処理が目標操舵量取得部（目標操舵量取得工程）として機能する。
【００３２】
ＥＣＵ２０が現在位置よりも車両進行方向において前方の観測位置Ｐでの曲率ρを取得している場合、走行レーンを追従するための目標操舵量Ｍは、この前方の観測位置Ｐに応じた値となる。以下、曲率ρを取得するための観測位置Ｐを、現在位置よりも車両進行方向において前方の観測位置Ｐに変更し、変更後の観測位置Ｐにおける曲率ρを取得することを、単に観測位置Ｐの先読みとも記載する。
【００３３】
なお、ステップＳ１６における目標操舵量Ｍを算出する際、状態操舵量ＤＢを考慮するものであってもよい。状態操舵量ＤＢは、車両の横偏差Δｙ、走行レーンのカント、種々の外乱に基づいて算出される。
【００３４】
そして、目標操舵量Ｍが算出されると、図３に示す処理を終了する。ステップＳ１６で設定された目標操舵量Ｍは加速度上限値を超えない範囲でその値が設定されているため、ＥＰＳコントローラ２４は操舵装置４０が出力する操舵量の操舵角加速度を制限する。
【００３５】
次に、曲率ρの変化に基づいて設定された目標操舵量Ｍによる車両ＣＳの走行経路の変化を説明する。まずは、図５を用いて、ＥＣＵ２０が観測位置Ｐを先読みしない場合の操舵量の変化を説明する。
【００３６】
車両ＣＳがカーブに進入すると、カーブ入口附近で走行レーンの曲率ρの変化量が増加する（図５（ａ），時刻ｔ１−ｔ３）。そのため、図５（ｂ）に示すように、ＥＣＵ２０は、車両ＣＳをこの走行レーンに追従させるために、目標操舵量Ｍを増加させる。このとき、操舵角加速度が大きいと、車両ＣＳの急操舵を生じさせ、運転者等に違和感を覚えさせる。そのため、ＥＣＵ２０は、図５（ｄ）に示すように、操舵角加速度を制限する加速度上限値を設け、操舵装置４０の操舵量の加速度がこの加速度上限値を超えないよう目標操舵量Ｍを設定する。
【００３７】
一方、走行レーンの曲率ρの変化量が大きいと、加速度上限値を超えない範囲で設定された目標操舵量Ｍでは、車両ＣＳを走行レーンに追従させるための操舵量が不足する場合がある。図５（ｂ）では、時刻ｔ１−ｔ２の間において、走行レーンに応じた理想とする目標操舵量Ｍ（図中点線で示す）に対して、実際の目標操舵量Ｍが不足している。このような目標操舵量Ｍの不足は、車両ＣＳの走行レーンに対する追従性を低下させる要因となる。
【００３８】
また、車両ＣＳがカーブ中ほどに進入することで、走行レーンの曲率ρが増加から一定に変化する場合（時刻ｔ３−ｔ４）、曲率ρの変化量が大きくなり、操舵を切り戻す必要がある。この場合も、ＥＣＵ２０は、加速度上限値（マイナス側）を超えない範囲で目標操舵量Ｍを設定する（図５（ｃ），（ｄ））。その結果、図５（ｄ）に示すように、理想とする目標操舵量Ｍに対して実際の目標操舵量Ｍが直ちに減少せず、車両ＣＳの走行レーンに対する追従性を悪化させる。
【００３９】
一方、本実施形態では、ＥＣＵ２０は、観測位置Ｐの先読みを行うことで、車両ＣＳの走行レーンに対する追従性の悪化を予防している。図６は、ＥＣＵ２０が図３に示す処理による観測位置Ｐを先読みする場合の操舵量の変化を説明する図である。
【００４０】
図６（ａ）に示すように、車両ＣＳがカーブ入口等の曲率ρが増加する区間を走行する場合（ｔ１１−ｔ１２）、ＥＣＵ２０は曲率ρの変化量が大きくなることを判定し（図３、ステップＳ１３）、観測位置Ｐの先読みを実施する（ステップＳ１４）。ＥＣＵ２０は、現在位置よりも車両進行方向で前方の観測位置Ｐにおける曲率ρを取得し、取得した曲率ρに基づいて目標操舵量Ｍを設定する（ステップＳ１６）。そのため、目標操舵量Ｍの操舵角加速度に制限が加えられている場合でも、操舵を開始するタイミングを早めることで、操舵量が不足するのを防止する。その結果、車両ＣＳの実際の走行経路は走行レーンの外側に大きく膨らむことはない。
【００４１】
また、車両ＣＳが、曲率ρが減少するカーブ入口からカーブの中ほどに進入する場合（ｔ１３−ｔ１４）においても、ＥＣＵ２０は曲率ρの変化量が大きくなることを判定し（ステップＳ１３）、観測位置Ｐの先読みを実施する（ステップＳ１４）。そのため、目標操舵量Ｍの操舵角加速度が制限されている場合でも、操舵を開始するタイミングを早めることで、車両ＣＳが走行レーンに対して外側に大きく膨らむのを防止する。
【００４２】
そして、車両ＣＳが、走行レーンの曲率ρの変化量が小さいカーブ中ほどを走行する場合（ｔ１４−ｔ１５）、ＥＣＵ２０は観測位置Ｐを車両進行方向において前方の観測位置Ｐから現在位置に変更する（ステップＳ１５）。ＥＣＵ２０は観測位置Ｐの先読みを実施せず、車両ＣＳの操舵タイミングを早めない。そのため、車両ＣＳの実際の走行経路は走行レーンに追従したものとなる。なお、説明を省略するが、車両ＣＳがカーブの中ほどからカーブ出口に進入する区間においても、曲率ρの変化量が大きくなるため、ＥＣＵ２０は観測位置Ｐの先読みを実施する。
【００４３】
以上説明したように、この第１実施形態では、走行レーンにおける曲率ρの変化量が大きいと車両ＣＳの操舵量が不足し、車両ＣＳの走行レーンに対する追従性が悪くなる。そこで、ＥＣＵ２０は、車両ＣＳの現在位置よりも車両進行方向における前方位置を、曲率を取得するための位置として設定し、設定された前方位置における曲率ρにより目標操舵量Ｍを設定する。この目標操舵量Ｍは観測位置Ｐを先読みして取得したものであるため、操舵装置４０は操舵のタイミングが早くなり、車両ＣＳの走行経路が走行レーンの外側に膨らんでしまうのを防止する。その結果、急操舵に伴う運転者等の違和感を抑制することができ、且つ、車両ＣＳを適正な走路で走行させることができる。
【００４４】
ＥＣＵ２０（位置設定部）は、車両進行方向において走行レーンの曲率ρの変化量が所定値以上である場合に、前方位置を、曲率ρを取得するための位置として設定する。走行経路における曲率ρの変化量が大きくなると、目標操舵量Ｍの加速度の制限に伴う、操舵の切り遅れが大きくなり、車両ＣＳの走行レーンに対する追従性を悪化させる。そのため、車両ＣＳがこのような走行レーンを走行する場合に、曲率ρを取得する位置を前方位置に設定することで、車両ＣＳの走行レーンに対する追従性の悪化を予防することができる。
【００４５】
（第２実施形態）
目標操舵量Ｍの加速度上限値を車両ＣＳの走行レーンに対する向きに応じて変更してもよい。図７は、ＥＣＵ２０が図３のステップＳ１１で実施する処理を説明するフローチャートである。
【００４６】
ステップＳ２１では、車両ＣＳの向きを取得する。ＥＣＵ２０は、例えば、走路パラメータ（ヨー角φ）に基づいて走行レーンに対する車両ＣＳの向きを取得する。
【００４７】
ステップＳ２２では、車両ＣＳの向きに応じて加速度上限値を変更する。図８は、車両の向き（ヨー角φ）と加速度上限値との関係を説明する図である。ＥＣＵ２０は、例えば、ヨー角φと加速度上限値との関係を規定するマップを記憶している。このマップでは、ヨー角φが大きくなるのに従い、加速度上限値が高い値となるようその値が記憶されている。これは、車両ＣＳの向きが走行レーンに対して外側に向いているほど、車両ＣＳを走行レーンに追従させるために急操舵を要するためである。
【００４８】
そして、図３のステップＳ１４において、設定された加速度上限値を用いて観測位置Ｐの先読みが実施される。そのため、ＥＣＵ２０は、加速度上限値により制限される目標操舵量Ｍの加速度に基づいて、観測位置Ｐを設定しているとも言える。図９は、変更後の加速度上限値と、距離ΔＬとの関係を説明する図である。ＥＣＵ２０は、加速度上限値と車両ＣＳの現在位置から先読みの対象となる観測位置Ｐまでの距離ΔＬを規定するマップを記憶しており、このマップを参照することで、先読みの対象となる観測位置Ｐを設定する。このマップには、変更後の加速度上限値が減少するに従い、距離ΔＬが現在位置から遠くに設定されるようその値が記憶されている。そして、図３のステップＳ１６において、先読み対象となった観測位置Ｐの曲率ρに基づいて目標操舵量Ｍを設定する。
【００４９】
以上説明したようにこの第２実施形態では、ＥＣＵ２０（加速度制限部）は、目標操舵量の加速度を制限し、ＥＣＵ２０（位置設定部）は、観測位置Ｐを、加速度に応じて設定する。上記構成により、目標操舵量Ｍの角加速度（加速度）を制限することで、走行レーンにおける急なカーブやセンサの誤検出に伴う急操舵を防止し運転者等の違和感を防止することができる。
【００５０】
ＥＣＵ２９（向き検出部）は、車両ＣＳの走行経路に対する向きを検出し、ＥＣＵ２０（位置設定部）は、観測位置Ｐを、検出された車両の走路に対する向きに基づいて設定する。車両ＣＳの向きと走行レーンの方向との差が大きいと、車両ＣＳを走行レーンに追従させるために大きな操舵量の加速度を必要とする。一方で、走行レーンに対する車両ＣＳの向きの差が小さいと、車両ＣＳを走行レーンに追従させるために必要となる操舵量の加速度は小さくなる。そこで、走路に対する車両ＣＳの向きに基づいて先読み位置を設定することで、走行レーンに対する車両ＣＳの追従性と、急操舵により運転者が違和感を覚える頻度とのバランスを適正に調整することができる。
【００５１】
ＥＣＵ２０は、検出された車両ＣＳの向きに基づいて、加速度上限値を変更する。走路に対する車両ＣＳの向きに基づいて操舵量の加速度の制限値を変更することで、走行レーンに対する車両ＣＳの追従性と、急操舵により運転者が違和感を覚える頻度とのバランスを適正に調整することができる。
【００５２】
ＥＣＵ２０（位置設定部）は、変更された加速度上限値が低いほど、距離ΔＬを現在位置よりも遠方に設定して観測位置Ｐの先読みを実施する。加速度の制限値が低くなるに従い操舵量の加速度が抑えられ、操舵の切り遅れが生じ易くなる。そのため、加速度上限値が低いほど、先読みの対象となる観測位置Ｐを車両ＣＳの現在位置から遠くに設定することで、操舵を開始するタイミングを早くし、車両ＣＳの走行レーンに対する追従性の悪化を防止することができる。
【００５３】
（第３実施形態）
先読みの対象となる観測位置Ｐの設定を、加速度上限値に加えて車速Ｖを用いて設定するものであってもよい。
【００５４】
図１０は、第３実施形態における車速Ｖと、現在位置から先読みの対象となる観測位置Ｐまでの距離ΔＬとの関係を説明する図である。例えば、ＥＣＵ２０は、車速Ｖと、距離ΔＬとの関係を規定するマップを記憶している。このマップには、車速Ｖが増加するに従い、距離ΔＬを増加させるよう値が記憶されている。ＥＣＵ２０は、図３のステップＳ１４において、このマップを参照して先読みの対象となる観測位置Ｐを設定する。
【００５５】
以上説明したように、第３実施形態では、ＥＣＵ２０（位置設定部）は、観測位置Ｐの先読みを実施する場合、車速Ｖに基づいて距離ΔＬを設定する。車速Ｖが増加するに従い、少ない操舵量であっても運転者が違和感を覚える機会が多くなる。そこで、車速Ｖに基づいて先読み対象となる観測位置Ｐを現在位置よりも遠方に設定することで、操舵を開始するタイミングを早くし、運転者等の違和感を抑制することができる。
【００５６】
（第４実施形態）
先読みの対象となる観測位置Ｐを、加速度上限値に加えて走行レーンの曲率ρの変化量に基づいて設定するものであってもよい。
【００５７】
図１１は、第４実施形態における曲率ρの変化量と、車両ＣＳの現在位置から先読み対象となる観測位置Ｐまでの距離ΔＬとの関係を説明する図である。この第４実施形態では、例えば、ＥＣＵ２０は、走行レーンの曲率ρの変化量と、距離ΔＬとの関係を規定するマップを記憶している。このマップには、曲率ρの変化量が増加するに従い、距離ΔＬを増加させるよう値が記憶されている。ＥＣＵ２０は、図３のステップＳ１４において、このマップを参照して先読み対象となる観測位置Ｐを設定する。
【００５８】
以上説明したように、この第４実施形態では、ＥＣＵ２０（位置設定部）は、観測位置Ｐを設定する場合、走行経路における曲率ρの変化量に基づいて距離ΔＬを変更する。走行レーンの曲率ρの変化量が大きければ、それだけ急操舵を必要とし、運転者等が違和感を覚える機会も増加する。そこで、走行経路における曲率ρの変化量に基づいて先読み対象となる観測位置Ｐを設定することで、運転者の違和感を抑制することができる。
【００５９】
（その他の実施形態）
走行経路の曲率ρを取得する手法は、カメラ装置３１から出力される撮像画像に限定されない。これ以外にも、図３のステップＳ１２において、ＥＣＵ２０は、ナビゲーション装置３３から得られる地図情報に基づいて走行経路の曲率ρを取得するものであってもよい。
【００６０】
走行レーンの設定にレーンマークを用いたことは一例に過ぎない。車両ＣＳが前方車両の走行軌跡を追従するいわゆるＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）に対応している場合、走行レーンを前方車両の走行軌跡に基づいて設定するものであってもよい。この場合、図３のステップＳ１２において、ＥＣＵ２０は、前方車両の走行軌跡に基づいて車両ＣＳの走路パラメータ（ρ，φ，Δｙ）を取得する。
【００６１】
図３のステップＳ１３において走行レーンにおける曲率ρの変化量を用いて車両ＣＳがカーブを走行しているか走行していないかを判定したことは一例に過ぎない。これ以外にも、ＥＣＵ２０は、観測位置Ｐを現在位置と前方位置とに切り替えるフラグを保持しておき、ステップＳ１３においてフラグを判定することで観測位置Ｐを切り替えるものであってもよい。
【００６２】
また、図３のステップＳ１３において、ＥＣＵ２０は、前方位置における曲率に基づく目標操舵量Ｍと、現在位置における曲率に基づく目標操舵量Ｍとの差が小さくなった場合、曲率を取得する観測位置Ｐを前方位置から現在位置に変更してもよい。
【００６３】
カーブ形状は、中ほどにおいて曲率ρが一定となる区間が存在する。そのため、カーブの中ほどでは観測位置Ｐを先読みすることで設定される目標操舵量Ｍと現在位置での目標操舵量Ｍとが同じ値となる。そのため、図３のステップＳ１３において、ＥＣＵ２０は、前方位置における目標操舵量Ｍと現在位置での目標操舵量Ｍとの差を判定する。そして、ＥＣＵ２０は、目標操舵量Ｍの差が小さいと判定した場合、観測位置Ｐを車両ＣＳの現在位置に戻す。上記構成により、車両ＣＳがカーブ中ほどを走行する場合、車両ＣＳの現在位置に対応する曲率ρに基づいて目標操舵量Ｍを設定できるため、車両ＣＳを走行レーンの適正な位置で走行させることができる。
【００６４】
また、図３のステップＳ１３において、ＥＣＵ２０はナビゲーション装置３３から取得した走行レーンの情報に基づいて、車両ＣＳがカーブに進入したことを検出し、フラグを先読み後の観測位置Ｐに変更すものであってもよい。また、ＥＣＵ２０は、ナビゲーション装置３３から取得した走行レーンの情報に基づいて、車両ＣＳがカーブから脱出するのに要する時間を算出し、この時間が経過した場合に、ステップＳ１３でフラグを現在位置に戻すものであってもよい。
【符号の説明】
【００６５】
１０…操舵制御装置、２０…ＥＣＵ、４０…操舵装置、１００…運転支援システム
【図１】
0006654933.tif 000002
【図２】
0006654933.tif 000003
【図３】
0006654933.tif 000004
【図４】
0006654933.tif 000005
【図５】
0006654933.tif 000006
【図６】
0006654933.tif 000007
【図７】
0006654933.tif 000008
【図８】
0006654933.tif 000009
【図９】
0006654933.tif 000010
【図１０】
0006654933.tif 000011
【図１１】
0006654933.tif 000012