JP2018103862A - 運転支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】誤った警報が発生する可能性を低減可能な運転支援装置を提供する。【解決手段】運転支援ＥＣＵ（１０）は、自車両の現在位置より所定距離だけ前方の位置における目標走行ラインに沿って車線維持制御を実行した場合に運転状態パラメータの大きさが許容限界値を超えるために自車両が走行レーンを画定する左右の白線の一方の白線により特定される逸脱側走行レーン端から逸脱する可能性があるとの第１条件が成立したと判定した場合、第１条件が成立したと判定した第１時点、及び、当該第１時点から所定時間が経過する第２時点までの期間内の第３時点、の少なくとも一方の時点にて、自車両の現在位置における逸脱側走行レーン端に自車両が接近する挙動が発生しているとの第２条件が成立したと判定したとき、警報を発生させる。【選択図】図１

Description

本発明は、車両（自車両）の車線中央付近の走行を支援する車線維持制御を実行中、その車線維持制御において許容されている制御許容範囲を超える可能性があることを予測した場合に、その旨の警報を行う運転支援装置に関する。

従来から、自車両に搭載されたカメラを用いて道路の白線又は黄色線等の車線区画線を認識し、自車両を「認識した車線区画線により特定される走行レーン（走行車線）」内の適切な位置で走行させるように、操舵アシストトルクを制御する運転支援装置が知られている。このような運転支援装置が実行する典型的な制御として、車線維持制御が知られている。

運転支援装置は、車線維持制御を実行する場合、例えば、カメラセンサによって道路の左右の白線を検出し、この左右の白線の中央位置となる中央ラインを目標走行ライン（目標走行路）として設定する。更に、運転支援装置は、自車両の走行位置が目標走行ライン付近に維持されるように、操舵アシストトルクをステアリング機構に付与することにより、運転者の操舵操作を支援する。

従来の運転支援装置の一例（「従来装置」と称呼される。）は、車線維持制御を実行するに際し、操舵制御範囲（操舵制御限界）内において操舵制御を行うようになっている。更に、従来装置は、車線維持制御の実行中、その操舵制御範囲を超えないように車線維持制御を行った場合に自車両が走行レーンを逸脱すると予測できる状況が生じたときに、走行レーンに対する自車両の走行状態、位置及び方向等に基づいて、自車両が走行レーンを逸脱するまでの時間（「逸脱予測時間」と称呼される場合がある。）を推定（演算）する。そして、従来装置は、推定した逸脱予測時間及び他のパラメータに基づいて警報を発生する必要があるか否かを決定し、警報を発生する必要があると判定したときに運転者に警報を発する（例えば、特許文献１を参照。）。

特開２０１６−１９３６８３号公報

従来装置が「逸脱予測時間」を演算するためには、自車両の現在位置から自車両の前方且つ遠方の位置の走行レーン形状（例えば、曲率）及び走行レーン端の位置を取得する必要がある。

ところが、白線がかすれている状況、又は、周辺環境の影響によって白線認識の精度が低下しまう状況等になった場合、上記前方且つ遠方の位置の走行レーン端の正確な位置を取得することが難しくなってしまうことがあり得る。このような状況が生じると、車両が走行レーンを逸脱するまでの予測時間の精度が低くなってしまう。その結果、誤った警報が発生する頻度が高くなるので、運転者がその警報を煩わしいと感じる虞がある。

本発明は上述した課題に対処するためになされた。即ち、本発明の目的の一つは、車線維持制御を実行中、その制御許容範囲内にて車線維持制御を継続すると車両が走行レーンを逸脱する可能性があることを運転者に警報する運転支援装置において、誤った警報が発生する可能性を低減可能な運転支援装置を提供することにある。以下において、本発明の運転支援装置は、「本発明装置」とも称呼される。

本発明装置は、
自車両が走行している走行レーンに関する当該自車両の前方の情報を取得する前方情報取得部（１６）と、
前記取得した情報に基づいて目標走行ラインを決定する目標走行ライン決定部（１０Ｂ）、と、
舵角及び前記舵角の時間的変化率の少なくとも一方に応じて変化する前記自車両の運転状態パラメータを取得する運転状態パラメータ取得部（１０Ｃ）と、
前記目標走行ラインに沿って前記自車両が走行するように前記自車両の舵角を変更する車線維持制御を実行する制御実行部（１０Ｄ）と、
前記自車両の運転者に対する警報を発生可能な警報部（７０、７１、７２）と、
前記警報部に前記警報を発生させる判定部（１０Ｅ）と、を備え、
前記制御実行部（１０Ｄ）は、
前記車線維持制御により生じる前記運転状態パラメータの大きさ（｜Ｇｙｓ｜，｜ｄＹＲｓ｜）が所定の許容限界値（Ｇｙmax，ｄＹＲmax）を超えないように前記舵角を制御するように構成されている。

更に、前記判定部（１０Ｅ）は、
前記自車両の現在位置より所定距離だけ前方の位置における前記目標走行ラインに沿って前記車線維持制御を実行した場合に前記運転状態パラメータの大きさが前記許容限界値を超えるために前記自車両が前記走行レーンを画定する左右の白線の一方の白線により特定される逸脱側走行レーン端から逸脱する可能性があるとの第１条件が成立したと判定した場合（ステップ５４５：Ｙｅｓ）、
前記第１条件が成立したと判定した第１時点、及び、当該第１時点から所定時間が経過する第２時点までの期間内の第３時点、の少なくとも一方の時点にて、前記自車両の現在位置における前記逸脱側走行レーン端に前記自車両が接近する挙動が発生しているとの第２条件が成立したと判定したとき（ステップ５５０：Ｙｅｓ）、前記警報部に前記警報を発生させるように構成されている（ステップ５５５）。

判定部は、前記前方の位置における目標走行ラインに沿って車線維持制御を実行したと仮定した場合に前記運転状態パラメータの大きさが前記許容限界値を超えるか否か、換言すると、車両維持制御をその制御許容限界の範囲内で実行すると自車両が逸脱側走行レーン端から逸脱する可能性があるとの第１条件が成立したと判定した場合、警報を発生させることができる。

しかしながら、例えば、前方の位置における白線が薄くなっている場合、その白線に基づいて決定される目標走行ラインは必ずしも正確でない。そのため、上記第１条件が成立したと判定しただけで警報を発生してしまうと、その警報は誤った警報である可能性がある。

そこで、本発明装置の判定部は、第１条件のみならず、自車両の現在位置における逸脱側走行レーン端に自車両が接近する挙動が発生しているとの第２条件が成立したと判定したときに、警報を発生するように構成されている。

自車両の現在位置における逸脱側走行レーン端は、自車両に近いので、比較的正確に把握することができる。よって、第２条件が成立した場合、自車両が走行レーンを逸脱する傾向にあるとの判定の確からしさは高く、それ故、第１条件が成立したとの判定の確からしさも高い。従って、本発明装置は、車線維持制御がその制御許容限界に達する可能性がある（車線逸脱可能性がある）旨を誤って運転者に通知してしまう可能性を低減することができる。

本発明装置の一態様において、
前記運転状態パラメータ取得部（１０Ｃ）は、
前記運転状態パラメータとして前記自車両の横加速度（Ｇｙ）を取得するように構成され、
前記制御実行部（１０Ｄ）は、
前記取得された横加速度の大きさ（｜Ｇｙ｜）が前記許容限界値として設定された最大横加速度（Ｇｙmax）を超えないように前記舵角を制御するように構成され、
前記判定部（１０Ｅ）は、
前記前方の位置における前記目標走行ラインの曲率と前記自車両の現在の速度とに基づいて前記車線維持制御を実行した場合に生じる横加速度（Ｇｙｓ）を推定し（ステップ５３０）、前記推定した横加速度の大きさが前記最大横加速度を超えるか否かを判定し、前記推定した横加速度の大きさが前記最大横加速度を超えると判定した場合に前記第１条件が成立したと判定するように構成されている（ステップ５４５：Ｙｅｓ）。

この態様によれば、車線維持制御中に自車両の横加速度が最大横加速度を超えないように制御され、且つ、自車両の横加速度が最大横加速度を超えることが予測できる場合、警報を発生することができる。

本発明装置の一態様において、
前記運転状態パラメータ取得部（１０Ｃ）は、
前記運転状態パラメータとして前記自車両のヨーレート変化率（ｄＹＲｔ）を取得するように構成され、
前記制御実行部（１０Ｄ）は、
前記取得されたヨーレート変化率の大きさ（｜ｄＹＲｔ｜）が前記許容限界値として設定された最大ヨーレート変化率（ｄＹＲmax）を超えないように前記舵角を制御するように構成され、
前記判定部（１０Ｅ）は、
前記前方の位置における前記目標走行ラインの曲率と前記自車両の現在の速度とに基づいて前記車線維持制御を実行した場合に生じるヨーレート変化率（ｄＹＲｓ）を推定し（ステップ５４０）、前記推定したヨーレート変化率の大きさが前記最大ヨーレート変化率を超えるか否かを判定し、前記推定したヨーレート変化率の大きさが前記最大ヨーレート変化率を超えると判定した場合に前記第１条件が成立したと判定するように構成されている（ステップ５４５：Ｙｅｓ）。

この態様によれば、車線維持制御中に自車両のヨーレート変化率が最大ヨーレート変化率を超えないように制御される。このため、車線維持制御中にヨーレート変化率が過大にならないので、運転者に違和感を与えることを回避できる。更に、この態様によれば、自車両のヨーレート変化率が最大ヨーレート変化率を超えることが予測できる場合、警報を発生することができる。

本発明装置の一態様において、
前記判定部（１０Ｅ）は、
前記自車両の現在位置における前記逸脱側走行レーン端と前記自車両との距離が所定距離以内であり且つ前記自車両の前記逸脱側走行レーン端に向かう速度である接近速度が閾値横速度以上であると判定したとき、前記第２条件が成立したと判定するように構成されている（ステップ５５０：Ｙｅｓ）。

更に、本発明装置の一態様において、
前記判定部（１０Ｅ）は、
前記自車両の現在位置における前記逸脱側走行レーン端と前記自車両との距離を前記自車両の前記逸脱側走行レーン端に向かう速度である接近速度により除すことにより得られる逸脱推定時間が所定の閾値時間以下であると判定したとき、前記第２条件が成立したと判定するように構成されている（ステップ５５０：Ｙｅｓ）。

これらの態様によれば、自車両の現在位置に近いために正確に把握できる逸脱側走行レーン端と、自車両との距離と、に基づいて、第２条件が成立したか否か（逸脱挙動が発生したか否か）を判定できる。よって、より正確に第２条件が成立したか否かを判定することができ、以て、誤った警報が発生する可能性を低減することができる。

更に、本発明装置の一態様において、
前記警報部（７０、７１、７２）は、
前記自車両の運転者に対して画像を表示する表示部（７２）を含み、
前記制御実行部（１０Ｄ）は、
前記車線維持制御の実行中には前記車線維持制御が実行されていることを示す第１画像を前記表示部に表示させ、
前記第１条件及び前記第２条件の何れもが成立したと判定したとき、前記表示部に、前記第１画像に代わる警報用の第２画像を表示させることによって前記警報を発生させるように構成されている（ステップ５５５）。

この態様によれば、車線維持制御実行中であることを第１画像により認識している運転者が、第２画像を認識することにより、車線維持制御がその制御許容限界に達する可能性がある（車線逸脱可能性がある）旨を直観的に把握することができる。

この場合、前記表示部（７２）は、
一対の白線と当該一対の白線のそれぞれから立設した立壁部とを模した描画要素を含む画像を前記第１画像として表示し、
前記立壁部の色、形状及び点灯状態を前記第１画像から変更した画像を前記第２画像として表示するように構成されている。

この態様によれば、車線維持制御実行中である場合に車線維持制御がその制御許容限界に達する可能性がある（車線逸脱可能性がある）と判定されたとき、表示されている壁部の表示態様が変化するから、運転者は車線維持制御がその制御許容限界に達する可能性がある旨を更に直観的に把握することができる。

上記説明においては、本発明の理解を助けるために、後述する実施形態に対応する発明の構成に対し、その実施形態で用いた名称及び／又は符号を括弧書きで添えている。しかしながら、本発明の各構成要素は、前記名称及び／又は符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。

図１は本発明の実施形態に係る運転支援装置の概略構成図である。 図２は左白線、右白線、目標走行ライン及びカーブ半径を示した平面図である。 図３は車線維持制御を説明するための平面図である。 図４は本発明の実施形態に係る運転支援装置の作動を説明するための平面図である。 図５は図１に示した運転支援ＥＣＵのＣＰＵが実行する警報実行ルーチンを表すフローチャートである。 図６は（Ａ）及び（Ｂ）を含み、（Ａ）は図１に示した表示器に表示される第１画像を示し、（Ｂ）は図１に示した表示器に表示される第２画像を示す。

以下、本発明の実施形態に係る運転支援装置（車両走行制御装置）について図面を参照しながら説明する。

（構成）
本発明の実施形態に係る運転支援装置（以下、「本装置」と称呼される場合がある。）は、図１に示したように、車両（以下において、他の車両と区別するために、「自車両」と称呼される場合がある。）に適用され、運転支援ＥＣＵ１０、エンジンＥＣＵ３０、ブレーキＥＣＵ４０、ステアリングＥＣＵ５０、メータＥＣＵ６０、表示ＥＣＵ７０及びナビゲーションＥＣＵ８０を備えている。

これらのＥＣＵは、マイクロコンピュータを主要部として備える電気制御装置（Electric Control Unit）であり、図示しないＣＡＮ（Controller Area Network）を介して相互に情報を送信可能及び受信可能に接続されている。本明細書において、マイクロコンピュータは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリ及びインターフェースＩ／Ｆ等を含む。ＣＰＵはＲＯＭに格納されたインストラクション（プログラム、ルーチン）を実行することにより各種機能を実現するようになっている。これらのＥＣＵは、幾つか又は全部が一つのＥＣＵに統合されてもよい。

運転支援ＥＣＵ１０は、以下に列挙するセンサ（スイッチを含む。）と接続されていて、それらのセンサの検出信号又は出力信号を受信するようになっている。尚、各センサは、運転支援ＥＣＵ１０以外のＥＣＵに接続されていてもよい。その場合、運転支援ＥＣＵ１０は、センサが接続されたＥＣＵからＣＡＮを介してそのセンサの検出信号又は出力信号を受信する。

アクセルペダル操作量センサ１１は、自車両のアクセルペダル１１ａの操作量（アクセル開度）を検出し、アクセルペダル操作量ＡＰを表す信号を出力するようになっている。 ブレーキペダル操作量センサ１２は、自車両のブレーキペダル１２ａの操作量を検出し、ブレーキペダル操作量ＢＰを表す信号を出力するようになっている。

操舵角センサ１３は、自車両の操舵角を検出し、操舵角θを表す信号を出力するようになっている。
操舵トルクセンサ１４は、操舵ハンドルＳＷの操作により自車両のステアリングシャフトＵＳに加わる操舵トルクを検出し、操舵トルクＴｒａを表す信号を出力するようになっている。
車速センサ１５は、自車両の走行速度（車速）を検出し、車速Ｖｓｘを表す信号を出力するようになっている。即ち、車速Ｖｓｘは、車両の前後方向の速度（縦速度）である。

周囲センサ１６は、少なくとも自車両の前方の道路、及び、その道路に存在する立体物に関する情報を取得するようになっている。立体物は、例えば、歩行者、自転車及び自動車などの移動物、並びに、電柱、樹木及びガードレールなどの固定物を表す。以下、これらの立体物は「物標」と称呼される場合がある。周囲センサ１６は、レーダセンサ１６ａ及びカメラセンサ１６ｂを備えている。更に、周囲センサ１６は、物標の有無及び自車両と物標との相対関係（即ち、自車両と物標との距離、物標の自車両からみた方位、及び、自車両と物標との相対速度等）を演算して出力するようになっている。

レーダセンサ１６ａは、例えば、ミリ波帯の電波（以下、「ミリ波」と称呼する。）を少なくとも自車両の前方領域を含む自車両の周辺領域に放射し、放射範囲内に存在する物標によって反射されたミリ波（即ち、反射波）を受信する。

より具体的に述べると、レーダセンサ１６ａは処理部を備えている。その処理部は、送信したミリ波と受信した反射波との位相差、反射波の減衰レベル及びミリ波を送信してから反射波を受信するまでの時間等に基づいて、検出した各物標（ｎ）に対する、車間距離（縦距離）Ｄｆｘ（ｎ）、相対速度Ｖｆｘ（ｎ）、及び、方位Ｈ（ｎ）等を所定時間の経過毎に取得する。

車間距離Ｄｆｘ（ｎ）は、自車両と物標（ｎ）（例えば、先行車両）と間の自車両の前後方向に伸びる中心軸（以下、「自車両の中心軸線」とも称呼する。）に沿った距離である。
相対速度Ｖｆｘ（ｎ）は、物標（ｎ）（例えば、先行車両）の速度Ｖｔｘと自車両ＶＡの速度Ｖｓｘとの差（＝Ｖｔ−Ｖｓｘ）である。物標（ｎ）の速度Ｖｔｘは自車両の進行方向における物標（ｎ）の速度である。
方位Ｈ（ｎ）は、物標（ｎ）と自車両の前端中央部とを結んだ直線と、自車両の中心軸線と、のなす角度である。方位Ｈ（ｎ）は、物標（ｎ）が自車両の中心軸線の右側にあるとき正の値となり、物標（ｎ）が自車両の中心軸線の左側にあるとき負の値となるように定められている。

カメラセンサ１６ｂは、ステレオカメラ及び処理部を備え、車両前方の左側領域及び右側領域の風景を撮影して左右一対の画像データを取得する。カメラセンサ１６ｂは、その撮影した左右一対の画像データに基づいて、物標の有無及び自車両と物標との相対関係などを演算して出力するようになっている。この場合、運転支援ＥＣＵ１０は、レーダセンサ１６ａによって得られた自車両と物標との相対関係と、カメラセンサ１６ｂによって得られた自車両と物標との相対関係と、を合成することにより、自車両と物標との相対関係を決定する。更に、カメラセンサ１６ｂは、その撮影した左右一対の画像データに基づいて、道路の左及び右の白線などのレーンマーカー（以下、単に「白線」と称呼する。）を認識し、その認識した白線に基づいて道路の形状（曲率Ｒ）、及び、道路と自車両との位置関係（例えば、走行しているレーンの左端又は右端から自車両の車幅方向中心位置との距離）を演算して出力するようになっている。

周囲センサ１６によって取得された情報は物標情報と称呼される。周囲センサ１６は、物標情報を運転支援ＥＣＵ１０に所定の周期で繰り返し送信する。尚、自車両の走行する道路の形状（曲率Ｒ）、及び、道路と自車両との位置関係を表す情報は、ナビゲーションＥＣＵ８０からの情報を利用することもできる。

操作スイッチ１７は、運転者により操作されるスイッチである。運転者は、操作スイッチ１７を操作することにより、追従車間距離制御（ＡＣＣ：アダプティブ・クルーズ・コントロール）を実行するか否かを選択することができる。更に、運転者は、操作スイッチ１７を操作することにより、車線維持制御（ＬＫＡ：レーン・キーピング・アシスト制御、又は、ＬＴＣ：レーン・トレース・コントロール）を実行するか否かを選択することができる。

ヨーレートセンサ１８は、自車両のヨーレートＹＲｔを検出し、実ヨーレートＹＲｔを出力するようになっている。尚、実ヨーレートＹＲｔは、自車両が前進しながら左旋回している場合に正の値となり、自車両が前進しながら右旋回している場合に負の値となる。
前後加速度センサ１９は、自車両の前後方向（自車両の中心軸線に沿う方向）の加速度Ｇｘを検出し、実前後加速度Ｇｘを出力するようになっている。尚、実前後加速度Ｇｘは、自車両が前方に加速しているときに正の値となり、減速しているときに負の値となる。
横加速度センサ２０は、自車両の横（車幅）方向（自車両の中心軸線に直交する方向）の加速度Ｇｙを検出し、実横加速度Ｇｙを出力するようになっている。尚、実横加速度Ｇｙは、自車両が前進しながら左旋回している場合に（即ち、車両右方向の加速度に対して）正の値となり、自車両が前進しながら右旋回している場合に（即ち、車両左方向の加速度に対して）負の値となる。

運転支援ＥＣＵ１０は、追従車間距離制御及び車線維持制御を実行できるようになっている。更に、運転支援ＥＣＵ１０は、車線維持制御を実行している場合に後述する警報（運転者に対する注意喚起）を行うようになっている。運転支援ＥＣＵ１０は、その機能に着目すると、前方情報取得部１０Ａ、目標走行ライン決定部１０Ｂ、運転状態パラメータ取得部１０Ｃ，制御実行部１０Ｄ及び判定部（警告制御部）１０Ｅを備えている。

エンジンＥＣＵ３０は、エンジンアクチュエータ３１に接続されている。エンジンアクチュエータ３１は内燃機関３２の運転状態を変更するためのアクチュエータである。本例において、内燃機関３２はガソリン燃料噴射・火花点火式・多気筒エンジンであり、吸入空気量を調整するためのスロットル弁を備えている。エンジンアクチュエータ３１は、少なくとも、スロットル弁の開度を変更するスロットル弁アクチュエータを含む。エンジンＥＣＵ３０は、エンジンアクチュエータ３１を駆動することによって、内燃機関３２が発生するトルクを変更することができる。内燃機関３２が発生するトルクは図示しない変速機を介して図示しない駆動輪に伝達されるようになっている。従って、エンジンＥＣＵ３０は、エンジンアクチュエータ３１を制御することによって、自車両の駆動力を制御し加速状態（加速度）を変更することができる。

ブレーキＥＣＵ４０は、ブレーキアクチュエータ４１に接続されている。ブレーキアクチュエータ４１は、ブレーキペダルの踏力によって作動油を加圧する図示しないマスタシリンダと、左右前後輪に設けられる摩擦ブレーキ機構４２との間の油圧回路に設けられる。摩擦ブレーキ機構４２は、車輪に固定されるブレーキディスク４２ａと、車体に固定されるブレーキキャリパ４２ｂとを備える。ブレーキアクチュエータ４１は、ブレーキＥＣＵ４０からの指示に応じてブレーキキャリパ４２ｂに内蔵されたホイールシリンダに供給する油圧を調整し、その油圧によりホイールシリンダを作動させることによりブレーキパッドをブレーキディスク４２ａに押し付けて摩擦制動力を発生させる。従って、ブレーキＥＣＵ４０は、ブレーキアクチュエータ４１を制御することによって、自車両の制動力を制御することができる。

ステアリングＥＣＵ５０は、周知の電動パワーステアリングシステムの制御装置であって、モータドライバ５１に接続されている。モータドライバ５１は、転舵用モータ５２に接続されている。転舵用モータ５２は、図示しない車両の「操舵ハンドル、操舵ハンドルに連結されたステアリングシャフト及び操舵用ギア機構等を含むステアリング機構」に組み込まれている。転舵用モータ５２は、モータドライバ５１から供給される電力によってトルクを発生し、このトルクによって操舵アシストトルクを加えたり、左右の操舵輪を転舵したりすることができる。即ち、転舵用モータ５２は、自車両の舵角を変更することができる。

メータＥＣＵ６０は、図示しないデジタル表示式メータに接続されるとともに、ハザードランプ６１及びストップランプ６２にも接続されている。メータＥＣＵ６０は、運転支援ＥＣＵ１０からの指示に応じて、ハザードランプ６１を点滅させることができ、且つ、ストップランプ６２を点灯させることができる。

表示ＥＣＵ７０は、ブザー７１及び表示器７２に接続されている。表示ＥＣＵ７０は、運転支援ＥＣＵ１０からの指示に応じてブザー７１を鳴動させて運転者への注意喚起を行うことができ、且つ、表示器７２に注意喚起用のマーク（例えば、ウォーニングランプ）を点灯させたり、警報画像を表示したり、警告メッセージを表示したり、運転支援制御の作動状況を表示したりすることができる。尚、表示器７２は、運転支援ＥＣＵ１０の指令に応じた画像を表示する表示装置である。具体的に述べると、表示器７２は、ヘッドアップディスプレイであるが、他のディスプレイ（例えば、マルチファンクションディスプレイ）であってもよい。

ナビゲーションＥＣＵ８０は、自車両の現在位置を検出するためのＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ受信機８１、地図情報等を記憶した地図データベース８２及びヒューマンマシンインターフェースであるタッチパネル式ディスプレイ８３等と接続されている。ナビゲーションＥＣＵ８０は、ＧＰＳ信号に基づいて現時点の自車両の位置（自車両が複数のレーンを有する道路を走行している場合には、どのレーンを走行しているかを特定する情報を含む。）を特定する。ナビゲーションＥＣＵ８０は、自車両の位置及び地図データベース８２に記憶されている地図情報等に基づいて各種の演算処理を行い、ディスプレイ８３を用いて経路案内を行う。

地図データベース８２に記憶されている地図情報には、道路情報が含まれている。道路情報は、道路の曲がり方の程度を示す道路の曲率半径又は曲率等を含む。尚、曲率は曲率半径の逆数である。

＜作動の概要＞
次に、本装置の作動の概要について説明する。本装置の運転支援ＥＣＵ１０は、車線維持制御（ＬＫＡ）及び追従車間距離制御（ＡＣＣ）を実行している場合、上述した車線逸脱予測判定を行い、その判定結果に基づいて運転者に対して警報（本例においては、表示器７２への表示態様を変更することによる注意喚起）を行う。

以下、車線逸脱予測判定及びその判定結果に基づく警報を行うための処理の概要について説明する。その前に、車線逸脱予測判定を行う条件として実行されていることが要求される「追従車間距離制御及び車線維持制御」について説明する。

＜追従車間距離制御（ＡＣＣ）＞
追従車間距離制御は、物標情報に基づいて、自車両の直前を走行している先行車と自車両との車間距離を所定の距離に維持しながら、自車両を先行車に追従させる制御である。追従車間距離制御自体は周知である（例えば、特開２０１４−１４８２９３号公報、特開２００６−３１５４９１号公報、特許第４１７２４３４号明細書、及び、特許第４９２９７７７号明細書等を参照。）。従って、以下、簡単に説明する。

運転支援ＥＣＵ１０は、操作スイッチ１７の操作によって追従車間距離制御が要求されている場合、追従車間距離制御を実行する。

より具体的に述べると、運転支援ＥＣＵ１０は、追従車間距離制御が要求されている場合、周囲センサ１６により取得した物標情報に基づいて追従対象車両を選択する。例えば、運転支援ＥＣＵ１０は、検出した物標（ｎ）の方位Ｈ（ｎ）と車間距離Ｄｆｘ（ｎ）とから特定される物標（ｎ）の相対位置が、車間距離が長くなるほど方位Ｈ（ｎ）の絶対値が小さくなるように予め定められた追従対象車両エリア内に存在するか否かを判定する。そして、その物標の相対位置が追従対象車両エリア内に所定時間以上に渡って存在する場合、その物標（ｎ）を追従対象車両として選択する。

更に、運転支援ＥＣＵ１０は、目標加速度Ｇｔｇｔを下記（１）式及び（２）式の何れかに従って算出する。（１）式及び（２）式において、Ｖｆｘ（ａ）は追従対象車両（ａ）の相対速度であり、ｋ１及びｋ２は所定の正のゲイン（係数）であり、ΔＤ１は「追従対象車両（ａ）の車間距離Ｄｆｘ（ａ）から目標車間距離Ｄｔｇｔ」を減じることにより得られる車間偏差（＝Ｄｆｘ（ａ）−Ｄｔｇｔ）である。なお、目標車間距離Ｄｔｇｔは、運転者により操作スイッチ１７を用いて設定される目標車間時間Ｔｔｇｔに自車両の車速Ｖｓｘを乗じることにより算出される（即ち、Ｄｔｇｔ＝Ｔｔｇｔ・Ｖｓｘ）。

運転支援ＥＣＵ１０は、値（ｋ１・ΔＤ１＋ｋ２・Ｖｆｘ（ａ））が正又は「０」の場合に下記（１）式を使用して目標加速度Ｇｔｇｔを決定する。ｋａ１は、加速用の正のゲイン（係数）であり、「１」以下の値に設定されている。
運転支援ＥＣＵ１０は、値（ｋ１・ΔＤ１＋ｋ２・Ｖｆｘ（ａ））が負の場合に下記（２）式を使用して目標加速度Ｇｔｇｔを決定する。ｋｄ１は、減速用の正のゲイン（係数）であり、本例においては「１」に設定されている。

Ｇｔｇｔ（加速用）＝ｋａ１・（ｋ１・ΔＤ１＋ｋ２・Ｖｆｘ（ａ）） …（１）
Ｇｔｇｔ（減速用）＝ｋｄ１・（ｋ１・ΔＤ１＋ｋ２・Ｖｆｘ（ａ）） …（２）

尚、追従対象車両エリアに物標が存在しない場合、運転支援ＥＣＵ１０は、自車両の車速Ｖｓｘが「目標車間時間Ｔｔｇｔに応じて設定される目標速度」に一致するように、目標速度と車速Ｖｓｘに基づいて目標加速度Ｇｔｇｔを決定する。

運転支援ＥＣＵ１０は、実前後加速度Ｇｘが目標加速度Ｇｔｇｔに一致するように、エンジンＥＣＵ３０を用いてエンジンアクチュエータ３１を制御するとともに、必要に応じてブレーキＥＣＵ４０を用いてブレーキアクチュエータ４１を制御する。

＜車線維持制御（ＬＫＡ）＞
車線維持制御は、自車両の位置が「その自車両が走行しているレーン（走行レーン）」内の目標走行ライン付近に維持されるように、操舵トルクをステアリング機構に付与して自車両の舵角を変更し、以て、運転者の操舵操作を支援する制御である。車線維持制御自体は周知である（例えば、特開２００８−１９５４０２号公報、特開２００９−１９０４６４号公報、特開２０１０−６２７９号公報、及び、特許第４３４９２１０号明細書、等を参照。）。従って、以下、簡単に説明する。

運転支援ＥＣＵ１０は、追従車間距離制御の実行中に操作スイッチ１７の操作によって車線維持制御が要求されている場合、車線維持制御を実行する。より具体的に述べると、図２に示したように、運転支援ＥＣＵ１０は、前方情報取得部１０Ａにより、追従車間距離制御の実行中に車線維持制御が要求されている場合、カメラセンサ１６ｂから送信された情報に基づいて自車両が走行しているレーン（即ち、走行レーン）の「左白線ＬＬ及び右白線ＬＲ」を認識（取得）する。即ち、前方情報取得部１０Ａは、自車両が走行している走行レーンに関する当該自車両の前方の情報を取得する。更に、運転支援ＥＣＵ１０は、目標走行ライン決定部１０Ｂにより、それらの一対の白線の中央位置を目標走行ラインＬｄとして決定する。加えて、運転支援ＥＣＵ１０は、目標走行ラインＬｄの曲率ν（カーブ半径Ｒの逆数）と、左白線ＬＬと右白線ＬＲとで区画される走行レーンにおける自車両の位置及び向きと、を演算する。

運転支援ＥＣＵ１０は、図３に示したように、センター距離Ｄｃ及びヨー角θｙを演算して取得する。センター距離Ｄｃは、自車両Ｃの現在の前端中央位置と、所定時間（先読み時間）Ｔ１だけ自車両が現在の車速Ｖｓｘで走行したと仮定した場合の目標走行ラインＬｄ上の点（即ち、自車両Ｃの現在の前端中央位置よりもレーン方向に距離Ｔ１・Ｖｓｘだけ前方の目標走行ラインＬｄ上の点）と、の間の道路幅方向の距離Ｄｃである。ヨー角θｙは、目標走行ラインＬｄの方向と自車両Ｃの進行方向とのずれ角θｙである。なお、所定時間Ｔ１は「０」であってもよいが、１秒前後の値に設定されてもよい。

運転支援ＥＣＵ１０は、センター距離Ｄｃとヨー角θｙと目標走行ラインＬｄの曲率νとに基づいて、下記の（３）式により、目標ヨーレートＹＲｃ*を所定の演算周期にて演算する。（３）式において、Ｋ１、Ｋ２及びＫ３は制御ゲインである。目標ヨーレートＹＲｃ*は、自車両が目標走行ラインＬｄに沿って走行できるように設定されるヨーレートである。

ＹＲｃ*＝Ｋ１×Ｄｃ＋Ｋ２×θｙ＋Ｋ３×ν …（３）

運転支援ＥＣＵ１０は、制御実行部１０Ｄにより、目標ヨーレートＹＲｃ*と実ヨーレートＹＲｔとに基づいて、目標ヨーレートＹＲｃ*を得るための目標操舵トルクＴｒ*を所定の演算周期にて演算する。より具体的に述べると、運転支援ＥＣＵ１０は、目標ヨーレートＹＲｃ*と実ヨーレートＹＲｔとの偏差と目標操舵トルクＴｒ*との関係を規定したルックアップテーブルを予め記憶しており、このテーブルに目標ヨーレートＹＲｃ*と実ヨーレートＹＲｔとの偏差を適用することにより目標操舵トルクＴｒ*を演算する。そして、運転支援ＥＣＵ１０は、制御実行部１０Ｄにより、実際の操舵トルクＴｒａが目標操舵トルクＴｒ*に一致するように、ステアリングＥＣＵ５０を用いて転舵用モータ５２を制御する。このようにして、運転支援ＥＣＵ１０は、目標走行ラインＬｄに沿って自車両を走行させるように自車両の舵角（操舵角）を制御する車線維持制御を実行する。

ところで、車線維持制御の実行中、自車両に横加速度及びヨーレート変化率（ヨー角加速度、即ち、ヨーレートの時間微分値）が発生する。横加速度及びヨーレート変化率がそれぞれ過大になると、運転者は自車両の挙動がスムーズでなく不自然であると感じる。

そこで、運転支援ＥＣＵ１０は、その運転状態パラメータ取得部１０Ｃにより、横加速度Ｇｙ及びヨーレート変化率ｄＹＲを取得する。横加速度Ｇｙは横加速度センサ２０からの信号に基づいて取得される。ヨーレート変化率ｄＹＲは、ヨーレートセンサ１８の信号に基づいて取得されたヨーレートＹＲｔの所定時間あたりの変化量を演算することにより取得される。尚、横加速度Ｇｙ及びヨーレート変化率ｄＹＲは、何れも、舵角（操舵角）及び舵角の時間的変化率の少なくとも一方に応じて変化する自車両の運転状態パラメータである。

運転支援ＥＣＵ１０は、横加速度Ｇｙの大きさ｜Ｇｙ｜及びヨーレート変化率ｄＹＲの大きさ｜ｄＹＲ｜のそれぞれに対して上限値（制御許容限界値）を設定している。換言すると、車線維持制御では、発生させることが許容される横加速度の大きさ（絶対値）の最大値である最大横加速度Ｇｙmaxが設定され、更に、発生させることが許容されるヨーレート変化率の大きさの最大値である最大ヨーレート変化率ｄＹＲmaxが設定されている。従って、次に、運転支援ＥＣＵ１０は、制御実行部１０Ｄにより、目標操舵トルクＴｒ*を、実横加速度Ｇｙの大きさ｜Ｇｙ｜が最大横加速度Ｇｙmaxを超えないように制限し、且つ、実際のヨーレート変化率ｄＹＲの大きさ｜ｄＹＲ｜が最大ヨーレート変化率ｄＹＲmaxを超えないように、制限する。
以上が、車線維持制御の概要である。

＜逸脱予測判定及び警報処理＞
次に、運転支援ＥＣＵ１０が判定部（警告制御部）１０Ｅにより実行する逸脱予測判定及び警報の処理について説明する。運転支援ＥＣＵ１０は、車線維持制御を実行している場合、走行レーンにおける自車両の前方且つ遠方の位置Ｐ１の曲率を推定（取得）する。具体的に述べると、運転支援ＥＣＵ１０は、図４に示した走行中の自車両の現在位置Ｐｎから縦距離Ｌｘ離れた目標走行ラインＬｄ上の位置Ｐ１の曲率νａを推定する。縦距離Ｌｘは、自車両の中心軸線に沿った距離である。

より具体的に述べると、運転支援ＥＣＵ１０は、自車両から縦距離Ｌｘだけ前方の領域に対応した目標走行ラインＬｄに基づいて、位置Ｐ１における目標走行ラインＬｄの曲率νａを演算する。

縦距離Ｌｘは、「最大横加速度Ｇｙmaxよりも絶対値が大きな横加速度及び／又は最大ヨーレート変化率ｄＹＲmaxよりも絶対値が大きなヨーレート変化率ｄＹＲ」を発生させなくとも、自車両が走行レーンから逸脱することが回避できるように、運転者が予め自車両の走行状態を変更する回避操作（例えば、車両を減速させる運転操作）を行うことが可能である距離に設定されることが望ましい。この縦距離Ｌｘは実験及びシミュレーション等により予め設定される。縦距離Ｌｘは、固定値であってもよく、下記の（４）式を用いて計算される可変値であってもよい。

Ｌｘ＝Ｖｓｘ×（Ｔ１＋Ｔｄ） …（４）

ここで、Ｖｓｘは現在の車速である。
Ｔ１は前述した先読み時間である（例えば、Ｔ１＝０．７秒）。
Ｔｄは後述する警報を行った時点から運転者が上記回避操作を開始するまでの反応遅れ時間である（例えば、Ｔｄ＝１秒）。

運転支援ＥＣＵ１０は、推定した曲率νａを有するレーンに沿って、自車両を現在の車速Ｖｓｘにて走行させるために必要な自車両の操舵角θａを後述する手法により演算する。運転支援ＥＣＵ１０は、演算した操舵角θａと現在の車速Ｖｓｘに基づいて、曲率νａを有するレーンに沿って自車両を現在の車速Ｖｓｘにて走行させたと仮定した場合に発生する「横加速度Ｇｙｓ及びヨーレート変化率ｄＹＲｓ」を後述する手法により演算する。

更に、運転支援ＥＣＵ１０は、演算した「横加速度Ｇｙｓ及びヨーレート変化率ｄＹＲｓ」が、車線維持制御のそれぞれの上限値（制御許容限界値）を超えるか否かを判定する。即ち、運転支援ＥＣＵ１０は、車線維持制御がその制御許容限界を超えるか否かを判定する。具体的に述べると、運転支援ＥＣＵ１０は、演算した横加速度Ｇｙｓの大きさ｜Ｇｙｓ｜及び演算したヨーレート変化率ｄＹＲｓの大きさ｜ｄＹＲｓ｜が、最大横加速度Ｇｙmax及び最大ヨーレート変化率ｄＹＲmaxをそれぞれ超えるか否かを判定する。

運転支援ＥＣＵ１０は、横加速度Ｇｙｓの大きさ｜Ｇｙｓ｜が最大横加速度Ｇｙmaxより大きいと判定した場合、及び、ヨーレート変化率ｄＹＲｓの大きさ｜ｄＹＲｓ｜が最大ヨーレート変化率ｄＹＲmaxより大きいと判定した場合、の少なくとも一方の場合において、車線維持制御がその制御許容限界に達する可能性がある（車線逸脱可能性がある）と判定する。

実際に自車両が位置Ｐ１に到達したときに車線維持制御がその制御許容限界を超える場合、自車両はその位置Ｐ１において車線維持制御によっては目標走行ラインＬｄに沿って走行することができない。換言すると、位置Ｐ１にて車線維持制御の制御許容限界を超えるような制御が行われないと、自車両は位置Ｐ１以降において走行レーンを逸脱してしまう可能性が高い。車線維持制御の制御許容限界を超えるような制御は、例えば、車線逸脱回避制御（ＬＤＡ）と呼ばれるような、最大横加速度Ｇｙmaxを超える大きさの横加速度及び／又は最大ヨーレート変化率ｄＹＲmaxを超える大きさのヨーレート変化率を発生させることを許容する制御である。

従って、自車両が現在位置Ｐｎを走行している時点で、上記のように車線維持制御がその制御許容限界に達する可能性があると判定した場合、その旨を知らせる警報を発生することにより、運転者に何等かの運転操作を促すことができる筈である。

ところが、位置Ｐ１近傍における白線が薄くなっていたり、天候が非常に悪いためにカメラセンサ１６ｂが位置Ｐ１近傍における白線を十分に認識できないような状態であったりすると、位置Ｐ１における目標走行ラインＬｄ自体の精度が良好でなくなる。その結果、位置Ｐ１における曲率νａが正確でない場合が生じる。更に、後述するように、走行レーンに白線が存在せず、自車両が追従している追従対象車両の走行軌跡に基づいて目標走行ラインＬｄを設定している場合、位置Ｐ１における曲率νａが正確でない可能性がある。加えて、地図データベース８２に記憶されている地図情報に含まれている道路の曲率は、ある領域内の道路の平均的（代表的）な曲率であることが多いので、仮に、運転支援ＥＣＵ１０が、位置Ｐ１の曲率νａを地図データベース８２に記憶されている地図情報に基づいて推定した場合であっても、その曲率νａの精度は必ずしも高くない。

従って、自車両が現在位置Ｐｎを走行している時点で、自車両が位置Ｐ１に到達したときに車線維持制御がその制御許容限界に達する可能性があると判定した場合（以下、「第１条件が成立した場合」と表現される場合がある。）、直ちにその旨を知らせる警報を発生すると、その警報が誤った警報である可能性がある。その結果、運転者はそのような警報を煩わしいと感じることがある。

そこで、運転支援ＥＣＵ１０は、第１条件が成立したと判定した場合（即ち、車線維持制御がその制御許容限界に達する可能性があると判定した場合）であっても、直ちに警報を発生せず、更に、次に述べる第２条件が成立しているときに警報を発生する。
＜第２条件＞
・現在位置Ｐｎにおける「逸脱側走行レーン端の位置」が現在位置Ｐｎにおける自車両の左右の白線の何れかの位置に基づいて特定できており、且つ、自車両がその逸脱側走行レーン端に接近する挙動（以下、「逸脱挙動」と称呼される場合がある。）が生じている。
逸脱側走行レーン端の位置は、車線維持制御がその制御許容限界に達する可能性があると判定した地点（即ち、位置Ｐ１）において車線維持制御をその制御許容限界内で継続していると自車両が逸脱する側の白線の、現在位置Ｐｎにおける自車両に対する位置である。白線の自車両に対する位置は、自車両の前端中央位置と白線との距離である。

逸脱側走行レーン端の位置が現在位置Ｐｎにおける自車両の左右の白線の何れかの位置に基づいて特定できている場合は、以下の何れかの場合を含む。
・現在位置Ｐｎにおける逸脱側走行レーン端の白線がカメラセンサ１６ｂによって明確に（所定値以上の信頼度で）認識されている場合。
・現在位置Ｐｎにおける逸脱側走行レーン端とは反対側の白線がカメラセンサ１６ｂによって明確に（所定値以上の信頼度で）認識されていて、自車両が現在位置Ｐｎに到るまでにカメラセンサ１６ｂによって左右の白線が明確に（所定値以上の信頼度で）認識されており、運転支援ＥＣＵ１０がその左右の白線に基づいて走行レーン幅を演算して記憶していて、且つ、現在位置Ｐｎにおける逸脱側走行レーン端の白線の位置を、現在位置Ｐｎにおいて明確に認識できている逸脱側走行レーン端とは反対側の白線と記憶している走行レーン幅とに基づいて推定できる場合。

逸脱挙動が生じているか否かは、現在位置Ｐｎにおいて特定される逸脱側走行レーン端の位置に基づいて判定されるので、逸脱挙動が生じているか否かの判定の確からしさは高い。従って、逸脱挙動が生じていると判定された場合、推定された「位置Ｐ１の曲率νａ」が真値に近く、それ故に、「自車両が位置Ｐ１に到達したときに車線維持制御がその制御許容限界に達する可能性があるとの判定の確からしさ」が上昇する。従って、上記第１条件及び上記第２条件が共に成立したときに警報を発生させれば、第１条件のみが成立したときに警報を発生させる場合に比べ、誤った警報が発生する可能性を低減することができる。

更に、具体的に述べると、運転支援ＥＣＵ１０は、以下の条件Ａ及び条件Ｂが共に成立すると、逸脱挙動が生じたと判定する。以下において、逸脱側距離Ｄｙは、逸脱側走行レーン端と自車両との距離である。より具体的には、逸脱側距離Ｄｙは、自車両の逸脱側走行レーン端に近い側の側端部と逸脱側走行レーンとの距離である。逸脱側走行レーン端接近速度Ｖｓｙは、自車両が逸脱側走行レーン端に接近する速度である。即ち、逸脱側走行レーン端接近速度Ｖｓｙは、自車両の車幅方向における逸脱側走行レーンに接近する速度（横速度）である。従って、逸脱側走行レーン端接近速度Ｖｓｙは、逸脱側距離Ｄｙの時間微分値であって逸脱側距離Ｄｙが時間経過とともに小さくなるときに正の値となる速度であると言うこともできる。
（条件Ａ）逸脱側距離Ｄｙが所定距離Ｄｙth以下である。
（条件Ｂ）自車両の逸脱側走行レーン端接近速度Ｖｓｙが閾値横速度Ｖｓｙth以上である。

尚、運転支援ＥＣＵ１０は、以下の条件Ｃが成立したときに、逸脱挙動が生じたと判定するように構成されてもよい。
（条件Ｃ）自車両の逸脱側走行レーン端に近い側端部が逸脱側走行レーン端に到達するまでの時間（以下、「逸脱推定時間」とも称呼される。）Ｔｄｐが閾値時間Ｔｄｐｔｈ以下である。
逸脱推定時間Ｔｄｐは、逸脱側距離Ｄｙを逸脱側走行レーン端接近速度Ｖｓｙにより除することによって算出される。

或いは、運転支援ＥＣＵ１０は、条件Ａ及び条件Ｂが共に成立する場合、及び、条件Ｃが成立する場合、の何れか一方が成立したと判定したときに、逸脱挙動が生じたと判定するように構成されてもよい。

このように、運転支援ＥＣＵ１０は、車線維持制御の制御限界を超える可能性があると判定し、且つ、「逸脱挙動」が生じていると判定した場合（即ち、第１条件及び第２条件が共に成立したと判定したとき）、警報を発生する。従って、誤った警報が発生する可能性を低下させることができる。

＜具体的作動＞
次に、運転支援ＥＣＵ１０のＣＰＵ（単に「ＣＰＵ」と称呼する場合がある。）の具体的作動について説明する。ＣＰＵは、所定時間が経過する毎に図５のフローチャートにより示したルーチンを実行するようになっている。

従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵは、ステップ５００から図５のルーチンを開始してステップ５１０に進み、車線維持制御が実行中であるか否かを判定する。尚、前述したように、車線維持制御は追従車間距離制御の実行中にのみ実行される。車線維持制御が実行中でない場合、ＣＰＵはステップ５１０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ５９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。

車線維持制御が実行中である場合、ＣＰＵは、ステップ５１０にて「Ｙｅｓ」と判定して、以下に述べるステップ５１５乃至ステップ５４０の処理を順に行い、ステップ５４５に進む。尚、車線維持制御が実行中であるときには追従車間距離制御も実行中である。そこで、ＣＰＵは、これらの両方の制御が実行中であること示す画像として、図６の（Ａ）に示した第１画像を表示器７２に表示する。尚、この第１画像は、自車両の左右の白線が特定できている場合に対応する画像である。

図６の（Ａ）に示した第１画像において、第１画像の中央部下端近傍に自車両の前端部分ＶＴが示され、自車両の前端部分ＶＴの左右の両側に２本の白線ＷＬが示され、更に、白線ＨＳのそれぞれの外側に青色の壁ＢＷが示される。即ち、第１画像は、左右の一対の白線模した描画要素（ＷＬ）と、当該一対の白線のそれぞれから立設した立壁部（ＢＷ）を模した描画要素とを含む画像である。更に、先端部分ＶＴの上方の領域に、追従対象車両と自車両との車間距離を表すバロメータＶＭが示され、その上方に追従対象車両及び後方部分ＶＴ’が示される。

ステップ５１５：ＣＰＵは、自車両の現在位置Ｐｎから走行レーンの形状を推定する位置Ｐ１までの縦距離Ｌｘを上記（４）式に従って演算する。

ステップ５２０：ＣＰＵは、別途取得されている目標走行ラインＬｄを読込み、現在位置Ｐｎから縦距離Ｌｘ離れた目標走行ラインＬｄ上の位置Ｐ１の曲率νａ及び現在位置Ｐｎから縦距離｜Ｌｘ−ΔＴ・Ｖｓｘ｜離れた目標走行ラインＬｄ上の位置Ｐ０の曲率νｂを演算する。尚、ΔＴは微小な時間である。

ステップ５２５：ＣＰＵは、曲率νａ及び現在の車速Ｖｓｘをルックアップテーブル（マップ）Ｍａｐθ（ν、Ｖｓ）に適用することにより、自車両を車速Ｖｓｘにて曲率νａを有するレーンに沿って走行させるために必要な操舵角θａを演算する。更に、ＣＰＵは、曲率νｂ及び現在の車速ＶｓｘをルックアップテーブルＭａｐθ（ν、Ｖｓ）に適用することにより、自車両を車速Ｖｓｘにて曲率νｂを有するレーンに沿って走行させるために必要な操舵角θｂを演算する。尚、Ｍａｐθ（ν、Ｖｓ）は実験により予め定められたルックアップテーブルである。更に、ＣＰＵは、操舵角θと曲率νと車速Ｖｓとの間に成立する周知の式を用いることによって操舵角θａ及び操舵角θｂを算出してもよい。

ステップ５３０：ＣＰＵは操舵角θａ及び車速ＶｓｘをルックアップテーブルＭａｐＧｙ（θ、Ｖｓ）に適用することにより、自車両の操舵角θａを維持して車速Ｖｓｘにて走行する際に発生する横加速度Ｇｙｓを演算する。換言すると、ＣＰＵは、車速Ｖｓｘにて曲率νａを有するレーンに沿って自車両を走行させた際に生じる横加速度Ｇｙｓを演算する。尚、ＣＰＵは、操舵角θと車速Ｖｓと横加速度Ｇｙとの間に成立する周知の式を用いることによって横加速度Ｇｙｓを算出してもよい。

ステップ５３５：ＣＰＵは、操舵角θａ及び車速ＶｓｘをルックアップテーブルＭａｐＹＲｔ（θ、Ｖｓ）に適用することにより、自車両の操舵角θａを維持して車速Ｖｓｘにて走行する際に発生するヨーレートＹＲａを演算する。同様に、ＣＰＵは、操舵角θｂ及び車速ＶｓｘをルックアップテーブルＭａｐＹＲｔ（θ、Ｖｓ）に適用することにより、自車両の操舵角θｂを維持して車速Ｖｓｘにて走行する際に発生するヨーレートＹＲｂを演算する。尚、ＣＰＵは、操舵角θと車速ＶｓとヨーレートＹＲｔとの間に成立する周知の式を用いることによってヨーレートＹＲａ及びヨーレートＹＲｂを算出してもよい。

ステップ５４０：ＣＰＵは、下記の（５）式に従って、自車両の操舵角θａを維持して車速Ｖｓｘにて走行する際に発生するヨーレート変化率ｄＹＲｓを算出する。換言すると、ＣＰＵは、車速Ｖｓｘにて曲率νａを有するレーンに沿って自車両を走行させた際に生じるヨーレート変化率ｄＹＲｓを算出する。

ｄＹＲｓ＝｜ＹＲａ−ＹＲｂ｜／ΔＴ …（５）

次に、ＣＰＵはステップ５４５に進み、以下の２つの条件のうちの少なくとも一つの条件が成立したか否かを判定する。即ち、ＣＰＵは、ステップ４５４にて、車線維持制御がその制御許容限界に達する可能性がある（車線逸脱可能性がある）か否か、換言すると、上記第１条件が成立したか否かを判定する。
・横加速度Ｇｙｓの大きさ｜Ｇｙｓ｜が最大横加速度（閾値横加速度）Ｇｙmaxより大きい。
・ヨーレート変化率ｄＹＲｓの大きさ｜ｄＹＲｓ｜が最大ヨーレート変化率（閾値ヨーレート変化率）ｄＹＲmaxより大きい。

横加速度Ｇｙｓの大きさ｜Ｇｙｓ｜が最大横加速度Ｇｙmax以下であり、且つ、ヨーレート変化率ｄＹＲｓの大きさ｜ｄＹＲｓ｜が最大ヨーレート変化率ｄＹＲmax以下である場合（即ち、上記第１条件が成立しない場合）、ＣＰＵはステップ５４５にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ５９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。即ち、この場合、自車両が位置Ｐ１に到達したときに車線維持制御がその制御許容限界に達する可能性はないと判定できるので、ＣＰＵは警報を発生しない。

これに対し、横加速度Ｇｙｓの大きさ｜Ｇｙｓ｜が最大横加速度Ｇｙmaxよりも大きいか、ヨーレート変化率ｄＹＲｓの大きさ｜ｄＹＲｓ｜が最大ヨーレート変化率ｄＹＲmaxよりも大きいか、の少なくとも一方が成立する場合（即ち、上記第１条件が成立する場合）、ＣＰＵはステップ５４５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ５５０に進む。

ＣＰＵは、ステップ５５０にて、上述した逸脱挙動が発生しているか否かを判定する。即ち、ＣＰＵは、ステップ５５０にて、上記条件Ａ（Ｄｙ≦Ｄｙth）及び上記条件Ｂ（Ｖｓｙ≧Ｖｓｙth）が共に成立しているか否かを判定する。条件Ａ及び条件Ｂの少なくとも一方が成立していない場合、ＣＰＵはステップ５５０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ５９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。即ち、この場合、逸脱挙動が発生していないと判定できるので、自車両が位置Ｐ１に到達したときに車線維持制御がその制御許容限界に達する可能性はない又は極めて低いと判定できるので、ＣＰＵは警報を発生しない。

これに対し、上記条件Ａ（Ｄｙ≦Ｄｙth）及び上記条件Ｂ（Ｖｓｙ≧Ｖｓｙth）が共に成立している場合、逸脱挙動が発生していると判定でき、従って、自車両が位置Ｐ１に到達したときに車線維持制御がその制御許容限界に達する可能性がある又は極めて高くなったと判定できる。

そこで、この場合、ＣＰＵはステップ５５０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ５５５に進み、警報を発生する。より具体的に述べると、ＣＰＵはステップ５５０にて、表示ＥＣＵ７０に指令を与えることにより、ブザー７１及び表示器７２を用いて警報を発生する。これにより、ＣＰＵは、運転者に、車線維持制御が制御許容限界に達し、その結果、自車両が走行レーンを逸脱する可能性がある旨を知らせる。具体的に述べると、ＣＰＵは、ブザー７１を鳴動させると共に、図６の（Ｂ）に示した警報を行うための第２画像を表示器７２に表示させる。その後、ＣＰＵはステップ５９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。

尚、図６の（Ｂ）に示した第２画像は、青い色の壁ＢＷを「白い色で且つ点滅する壁ＢＷ’」に代えられている点においてのみ、図６の（Ａ）に示した第１画像と異なる。これにより、車線維持制御がその制御許容限界に達する可能性がある（車線逸脱可能性がある）旨を運転者の視覚に訴えることにより、運転者の注意を喚起することができる。尚、第２画像は、立壁部の色、形状及び点灯状態の少なくとも一つを第１画像から変更した画像であってもよい。

以上説明したように、本装置は、上記第１条件のみならず上記第２条件もが成立したときに、車線維持制御がその制御許容限界に達する可能性がある（車線逸脱可能性がある）と判定して、その旨を運転者に伝えるための警報を発生する。従って、誤った警報が発生する可能性を低減することができる。

＜変形例＞
本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、本装置においては、上述したように、自車両の前方且つ遠方の走行レーンの位置Ｐ１の曲率νａ（及び、位置Ｐ１よりも僅かに手前の位置Ｐ０の曲率νｂ）を、種々の方法により取得してもよい。

例えば、本装置は、自車両の左右の白線が認識できない場合、追従対象車両の走行軌跡を利用して目標走行ラインＬｄを決定することができる。この場合、本装置は、下記の（６）式を用いて、曲率νａを演算して取得してもよい。

曲率νａ＝曲率νp＋（目標走行ラインＬｄの曲率変化率ν’×縦距離Ｌｘ）…（６）

（６）式において、曲率νpは自車両が現在位置Ｐｎに位置している場合に追従対象車両の走行軌跡によって求められる目標走行ラインＬｄの曲率である。更に、に追従対象車両の走行軌跡によって求められる目標走行ラインＬｄの曲率変化率ν’は、単位縦距離当たりの目標走行ラインＬｄの曲率νの変化量である。

ところで、追従対象車両の走行軌跡は、下記の（７）式により示される３次関数によって精度良く近似されることが知られている。

Ｌｙ＝ａ・Ｌｘ^３＋ｂ・Ｌｘ^２＋ｃ・Ｌｘ＋ｄ …（７）

そして、係数ａは曲率変化率ν’の１／６であり（即ち、ν’＝６・ａ）、係数ｂは曲率νpの１／２である（即ち、νｐ＝２・ｂ）。更に、上記係数ａ及びｂは、追従対象車両の走行軌跡上の点の自車両の中心軸線に沿った縦距離ｘ（ｔ）、追従対象車両の走行軌跡上の点の自車両の中心軸線と直交する方向の横距離ｙ（ｔ）、自車両のヨーレートＹｒｔ（ｔ）、及び、自車両の車速Ｖｓｘ（ｔ）の時系列データをカルマンフィルタに入力することによって、求めることができる。

更に、本装置は、車線維持制御を追従車間距離制御の実行中にのみ実行するようになっているが、追従車間距離制御の実行中でなくても車線維持制御を実行するように構成されてもよい。加えて、ステップ５５５の処理により表示される画像（図６の（Ａ）及び（Ｂ））の意匠は適宜変更されてもよい。

加えて、本装置は、車線維持制御の制御限界を超える可能性があると判定した時点（即ち、第１条件が成立した時点）と同じ時点（即ち、現時点）にて「逸脱挙動」が生じていると判定した場合（即ち、第２条件が判定したとき）、警報を発生するように構成されていた。しかしながら、本装置は、第１条件が成立した時点から所定時間が経過する第２時点までの期間内の第３時点にて第２条件が成立した場合に警報を発生するように構成されてもよい。この場合、所定の特定時間は、自車両が位置Ｐ１に到達すると予想されるまでの時間（換言すると、自車両が上記（４）式により求められる縦距離Ｌｘを走行するのに必要な時間、即ち、時間（Ｔ１＋Ｔｄ））よりも短い時間であればよい。例えば、この特定時間は、好ましくは先読み時間Ｔ１である。

更に、本装置は、上記位置Ｐ１の地点を、現在の自車両位置Ｐｎから目標走行ラインＬｄに沿って所定距離だけ進んだ地点に設定してもよい。

１０…運転支援ＥＣＵ、１５…車速センサ、１６…周囲センサ、１６ａ…レーダセンサ、１６ｂ…カメラセンサ、１７…操作スイッチ、１８…ヨーレートセンサ、１９…前後加速度センサ、２０…横加速度センサ、３０…エンジンＥＣＵ、５０…ステアリングＥＣＵ、５２…転舵用モータ、６０…メータＥＣＵ、７０…表示（警報）ＥＣＵ、７１…ブザー、７２…表示器、８０…ナビゲーションＥＣＵ、８１…ＧＰＳ受信機、８２…地図データベース、８３…ディスプレイ

Claims (7)

1. 自車両が走行している走行レーンに関する当該自車両の前方の情報を取得する前方情報取得部と、
   前記取得した情報に基づいて目標走行ラインを決定する目標走行ライン決定部と、
   舵角及び前記舵角の時間的変化率の少なくとも一方に応じて変化する前記自車両の運転状態パラメータを取得する運転状態パラメータ取得部と、
   前記目標走行ラインに沿って前記自車両が走行するように前記自車両の舵角を変更する車線維持制御を実行する制御実行部と、
   前記自車両の運転者に対する警報を発生可能な警報部と、
   前記警報部に前記警報を発生させる判定部と、を備え、
   前記制御実行部は、
   前記車線維持制御により生じる前記運転状態パラメータの大きさが所定の許容限界値を超えないように前記舵角を制御するように構成された、運転支援装置において、
   前記判定部は、
   前記自車両の現在位置より所定距離だけ前方の位置における前記目標走行ラインに沿って前記車線維持制御を実行した場合に前記運転状態パラメータの大きさが前記許容限界値を超えるために前記自車両が前記走行レーンを画定する左右の白線の一方の白線により特定される逸脱側走行レーン端から逸脱する可能性があるとの第１条件が成立したと判定した場合、
   前記第１条件が成立したと判定した第１時点、及び、当該第１時点から所定時間が経過する第２時点までの期間内の第３時点、の少なくとも一方の時点にて、前記自車両の現在位置における前記逸脱側走行レーン端に前記自車両が接近する挙動が発生しているとの第２条件が成立したと判定したとき、前記警報部に前記警報を発生させるように構成された、
   運転支援装置。
2. 請求項１に記載の運転支援装置において、
   前記運転状態パラメータ取得部は、
   前記運転状態パラメータとして前記自車両の横加速度を取得するように構成され、
   前記制御実行部は、
   前記取得された横加速度の大きさが前記許容限界値として設定された最大横加速度を超えないように前記舵角を制御するように構成され、
   前記判定部は、
   前記前方の位置における前記目標走行ラインの曲率と前記自車両の現在の速度とに基づいて前記車線維持制御を実行した場合に生じる横加速度を推定し、前記推定した横加速度の大きさが前記最大横加速度を超えるか否かを判定し、前記推定した横加速度の大きさが前記最大横加速度を超えると判定した場合に前記第１条件が成立したと判定するように構成された、
   運転支援装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の運転支援装置において、
   前記運転状態パラメータ取得部は、
   前記運転状態パラメータとして前記自車両のヨーレート変化率を取得するように構成され、
   前記制御実行部は、
   前記取得されたヨーレート変化率の大きさが前記許容限界値として設定された最大ヨーレート変化率を超えないように前記舵角を制御するように構成され、
   前記判定部は、
   前記前方の位置における前記目標走行ラインの曲率と前記自車両の現在の速度とに基づいて前記車線維持制御を実行した場合に生じるヨーレート変化率を推定し、前記推定したヨーレート変化率の大きさが前記最大ヨーレート変化率を超えるか否かを判定し、前記推定したヨーレート変化率の大きさが前記最大ヨーレート変化率を超えると判定した場合に前記第１条件が成立したと判定するように構成された、
   運転支援装置。
4. 請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の運転支援装置において、
   前記判定部は、
   前記自車両の現在位置における前記逸脱側走行レーン端と前記自車両との距離が所定距離以内であり且つ前記自車両の前記逸脱側走行レーン端に向かう速度である接近速度が閾値横速度以上であると判定したとき、前記第２条件が成立したと判定するように構成された運転支援装置。
5. 請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の運転支援装置において、
   前記判定部は、
   前記自車両の現在位置における前記逸脱側走行レーン端と前記自車両との距離を前記自車両の前記逸脱側走行レーン端に向かう速度である接近速度により除すことにより得られる逸脱推定時間が所定の閾値時間以下であると判定したとき、前記第２条件が成立したと判定するように構成された運転支援装置。
6. 請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の運転支援装置において、
   前記警報部は、
   前記自車両の運転者に対して画像を表示する表示部を含み、
   前記制御実行部は、
   前記車線維持制御の実行中には前記車線維持制御が実行されていることを示す第１画像を前記表示部に表示させ、
   前記第１条件及び前記第２条件の何れもが成立したと判定したとき、前記表示部に、前記第１画像に代わる警報用の第２画像を表示させることによって前記警報を発生させるように構成された、
   運転支援装置。
7. 請求項６に記載の運転支援装置において、
   前記表示部は、
   一対の白線と当該一対の白線のそれぞれから立設した立壁部とを模した描画要素を含む画像を前記第１画像として表示し、
   前記立壁部の色、形状及び点灯状態を前記第１画像から変更した画像を前記第２画像として表示するように構成された、
   運転支援装置。

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