JP7000765B2

JP7000765B2 - 車両の走行制御装置

Info

Publication number: JP7000765B2
Application number: JP2017178866A
Authority: JP
Inventors: 勝彦佐藤
Original assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Current assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Priority date: 2017-09-19
Filing date: 2017-09-19
Publication date: 2022-01-19
Anticipated expiration: 2037-09-19
Also published as: JP2019051894A

Description

本発明は、車両の走行制御装置に関し、さらに詳しくは、車線内部分的自動走行システムにおける操舵オーバーライド機能に関する。

運転者の負担軽減、安全運転支援を目的とした種々の技術、例えば、車間距離制御システム（AdaptiveCruiseControlSystem：ＡＣＣＳ）、車線維持支援システム（LaneKeepingAssistanceSystem：ＬＫＡＳ）などが実用化されている。さらに、これらをベースにした「車線内部分的自動走行システム（PartiallyAutomatedIn-laneDrivingSystem：ＰＡＤＳ）」の実用化や国際規格化が進められている。

このような走行制御システムは、作動中における運転者の強制介入によって手動運転に切替わるオーバーライド機能を備えている。例えば、特許文献１には、操舵目標制御量に基づいて操舵制御を行う際の制御ゲインを可変設定する制御ゲイン設定手段を備え、運転者による運転操作介入時の制御ゲインの値を運転操作非介入時の値よりも小さく設定し、且つ、運転操作介入時における自車旋回時の制御ゲインの値を自車非旋回時の値よりも大きく設定するようにした走行制御装置が開示されている。

特開２０１６－９７８２７号公報

ところで、図４に示すように、ＰＡＤＳ作動中に、機器の故障や異常によりＡＣＣシステムに機能失陥が発生した場合は（６１）、失陥発生と同時にＡＣＣ機能が停止され、ＡＣＣ機能停止とＬＫＡ機能停止のための操舵引継要求が運転者に通知され（６２）、ＬＫＡ縮退制御モードに移行するように設定されている。通知から数秒経過後にＬＫＡ縮退制御が開始し（６３）、ＬＫＡ縮退制御の終了、運転者への操舵引継がなされる（６４）。

このようなシステムにおいて、例えば、ＬＫＡ機能により車線中央付近５１ｃに経路追従するために、左右いずれかの自動操舵中に、ＡＣＣシステムに機能失陥が発生した場合、ＬＫＡ機能停止までの間にＬＫＡ縮退制御モードが入るため、ＬＫＡ縮退制御中に運転者がハンドルの切り増しなど修正操舵を加えると、過度の順操舵が行われる虞がある。

さらに、機能停止・引継要求通知に慌てた運転者が、過度の操舵（操舵オーバーライド）を行う虞もある。また、過度の操舵オーバーライドと、操舵に対する修正操舵を繰り返す虞もある。

本発明は、上記のような実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＡＣＣ機能失陥時のＬＫＡ縮退制御への移行過程における過度な操舵オーバーライドを防止できる車両の走行制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、
自車走行レーンおよび該走行レーンを走行する他車を認識する周囲認識機能と自車運動状態を取得する機能を含む環境状態推定部と、
前記環境状態推定部に取得される情報に基づいて目標経路を生成する経路生成部と、
前記目標経路に自車を追従させるべく速度制御および操舵制御を行う車両制御部と、
を備えた車両の走行制御装置であって、
自車走行レーンに先行他車がいない場合は目標車速に従って定速走行を行い、先行他車がいる場合は所定車間距離を維持して追従走行を行うＡＣＣ機能と、
前記目標経路への追従制御により自車走行レーン内の走行を維持するＬＫＡ機能と、
運転者の操舵介入によって前記ＬＫＡ機能を停止させる操舵オーバーライド機能と、
前記ＡＣＣ機能の失陥時に、前記ＬＫＡ機能の停止と操舵引継を運転者に通知し、前記ＬＫＡ機能の縮退制御を行う機能と、
を有するものにおいて、
前記ＡＣＣ機能の失陥時に、前記ＬＫＡ機能を停止させる前記操舵介入の判定基準となる操舵トルクまたは操舵角のオーバーライド閾値を、前記ＡＣＣ機能の正常動作時よりも大きい値に変更する機能を有することを特徴とする。

本発明に係る車両の走行制御装置によれば、ＡＣＣ機能失陥時に機能停止と操舵引継が通知されＬＫＡ機能の縮退制御が行われる間、操舵オーバーライド閾値が正常動作時よりも大きい値に変更されるので、運転者の過操舵によるオーバーライドと、それに起因する車線逸脱や修正操舵の反復を防止でき、円滑な操舵引継を行う上で有利である。

車両の走行制御システムを示す概略図である。車両の外界センサ群を示す概略的な平面図である。車両の走行制御システムを示すブロック図である。ＡＣＣ機能失陥時のＬＫＡ縮退制御を示す概略平面図である。ＡＣＣ機能失陥時の過操舵防止制御の例を示す概略平面図である。ＡＣＣ機能失陥時の過操舵防止制御の他の例を示す概略平面図である。ＡＣＣ機能失陥時の過操舵防止制御を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１において、本発明に係る走行制御システムを備えた車両１は、エンジンや車体など一般的な自動車の構成要素に加え、従来運転者が行っていた認知・判断・操作を車両側で行うために、車両周囲環境を検知する外界センサ２１、車両情報を検知する内界センサ２２、速度制御および操舵制御のためのコントローラ／アクチュエータ群、車間距離制御のためのＡＣＣコントローラ１４、車線維持支援制御のためのＬＫＡコントローラ１５、および、それらを統括し、経路追従制御を実施するための自動運転コントローラ１０を備えている。

速度制御および操舵制御のためのコントローラ／アクチュエータ群は、操舵制御のためのＥＰＳ（電動パワーステアリング）コントローラ３１、加減速度制御のためのエンジンコントローラ３２、ＥＳＰ／ＡＢＳコントローラ３３を含む。ＥＳＰ（登録商標；エレクトロニックスタビリティプログラム）はＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）を包括してスタビリティコントロールシステム（車両挙動安定化制御システム）を構成する。

外界センサ２１は、自車線５１および隣接車線５２を画定する道路上の区分線５ｓ，５ｃ、自車周辺にある他車両や障害物、人物などの存在と相対距離を画像データや点群データとして自動運転コントローラ１０に入力するための複数の検知手段からなる。

例えば、図２に示すように、車両１は、前方検知手段２１１，２１２としてミリ波レーダ（２１１）およびカメラ（２１２）、前側方検知手段２１３および後側方検知手段２１４としてＬＩＤＡＲ（レーザ画像検出／測距）、後方検知手段２１５としてカメラ（バックカメラ）を備え、自車両周囲３６０度をカバーし、それぞれ自車前後左右方向所定距離内の車両や障害物等の位置と距離、区分線位置を検知できるようにしている。

内界センサ２２は、車速センサ、ヨーレートセンサ、加速度センサなど、車両の運動状態を表す物理量を計測する複数の検知手段からなり、図３に示すように、それぞれの測定値は、自動運転コントローラ１０、ＡＣＣコントローラ１４、ＬＫＡコントローラ１５、および、ＥＰＳコントローラ３１に入力される。

自動運転コントローラ１０は、環境状態推定部１１、経路生成部１２、および、車両制御部１３を含み、以下に記載されるような機能を実施するためのコンピュータ、すなわち、プログラム及びデータを記憶したＲＯＭ、演算処理を行うＣＰＵ、前記プログラム及びデータを読出し、動的データや演算処理結果を記憶するＲＡＭ、および、入出力インターフェースなどで構成されている。

環境状態推定部１１は、ＧＰＳ等の測位手段２４を用いて自車の絶対位置を取得し、外界センサ２１に取得される画像データや点群データなどの外界データに基づいて自車線５１および隣接車線５２の区分線位置、他車位置および速度を推定する。また、内界センサ２２に計測される内界データより自車の運動状態を取得する。

経路生成部１２は、環境状態推定部１１で推定された自車位置から到達目標までの目標経路を生成する。また、地図情報２３を参照し、環境状態推定部１１で推定された隣接車線の区分線位置、他車位置および速度、自車の運動状態に基づいて、車線変更における自車位置から到達目標地点までの目標経路を生成する。

車両制御部１３は、経路生成部１２で生成された目標経路に基づいて目標車速および目標舵角を算出し、定速走行または車間距離維持・追従走行のための速度指令をＡＣＣコントローラ１４に送信し、経路追従のための舵角指令をＬＫＡコントローラ１５経由でＥＰＳコントローラ３１に送信する。

なお、車速は、ＥＰＳコントローラ３１およびＡＣＣコントローラ１４にも入力される。車速により操舵トルクが変わるため、ＥＰＳコントローラ３１は、車速毎の操舵角－操舵トルクマップを参照して操舵機構４１にトルク指令を送信する。エンジンコントローラ３２、ＥＳＰ／ＡＢＳコントローラ３３、ＥＰＳコントローラ３１により、エンジン４２、ブレーキ４３、操舵機構４１を制御することで、車両１の縦方向および横方向の運動が制御される。

（車線内部分的自動走行システムの概要）
次に、高速道路で先行車に追従しながら単一車線内を走行することを想定して、車線内部分的自動走行システム（ＰＡＤＳ）の概要を説明する。

車線内部分的自動走行（ＰＡＤＳ走行）は、自動運転コントローラ１０とともにＡＣＣＳを構成するＡＣＣコントローラ１４およびＬＫＡＳを構成するＬＫＡコントローラ１５が共に作動している状態で実行可能となる。

車線内部分的自動走行システム作動と同時に、自動運転コントローラ１０（経路生成部１２）は、外界センサ２１を通じて環境状態推定部１１に取得される外界情報（車線、自車位置、自車走行車線および隣接車線を走行中の他車位置、速度）、および、内界センサ２２に取得される内界情報（車速、ヨーレート、加速度）に基づいて、単一車線内目標経路および目標車速を生成する。

自動運転コントローラ１０（車両制御部１３）は、自車位置と自車の運動特性、すなわち、車速Ｖで走行中に操舵機構４１に操舵トルクＴが与えられた時に生じる前輪舵角δによって、車両運動により生じるヨーレートγと横加速度（ｄ^２ｙ／ｄｔ^２）の関係から、Δｔ秒後の車両の速度・姿勢・横変位を推定し、Δｔ秒後に横変位がｙｔとなるような舵角指令をＬＫＡコントローラ１５経由でＥＰＳコントローラ３１に与え、Δｔ秒後に速度Ｖｔとなるような速度指令をＡＣＣコントローラ１４に与える。

車線内部分的自動走行中は、外界センサ２１により自車線前方の先行車両および自車線の車線区分線を認識し、生成した目標経路に自車が追従するように常時監視している。

（ＡＣＣ、ＥＰＳ、ＥＳＰ／ＡＢＳ、ＬＫＡ、エンジン制御との関係）
ＡＣＣコントローラ１４、ＬＫＡコントローラ１５、ＥＰＳコントローラ３１、エンジンコントローラ３２、および、ＥＳＰ／ＡＢＳコントローラ３３は、自動操舵とは無関係に独立して作動するが、車線内部分的自動走行機能（ＰＡＤＳ）の作動中は、自動運転コントローラ１０からの指令入力でも作動可能になっている。

ＡＣＣコントローラ１４からの減速指令を受けたＥＳＰ／ＡＢＳコントローラ３３は、アクチュエータに油圧指令を出し、ブレーキ４３の制動力を制御することで車速を制御する。また、ＡＣＣコントローラ１４からの加減速指令を受けたエンジンコントローラ３２は、アクチュエータ出力（スロットル開度）を制御することで、エンジン４２にトルク指令を与え、駆動力を制御することで車速を制御する。

ＡＣＣ機能（ＡＣＣＳ）は、外界センサ２１としてのミリ波レーダ２１１、ＡＣＣコントローラ１４、エンジンコントローラ３２、ＥＳＰ／ＡＢＳコントローラ３３等のハードウエアとソフトウエアの組合せで機能する。

すなわち、先行車がいない場合は、クルーズコントロールセット速度を目標車速として定速走行し、先行車に追いついた場合（先行車速度がクルーズコントロールセット速度以下の場合）には、先行車速度に合わせて、設定されたタイムギャップ（車間時間＝車間距離／自車速）に応じた車間距離を維持しながら先行車に追従走行する。

ＬＫＡ機能（ＬＫＡＳ）は、外界センサ２１（カメラ２１２，２１５）に取得される画像データに基づき、自動運転コントローラ１０の環境状態推定部１１で車線区分線と自車位置を検知し、車線中央を走行できるように、ＬＫＡコントローラ１５およびＥＰＳコントローラ３１により操舵制御を行う。

すなわち、ＬＫＡコントローラ１５からの舵角指令を受けたＥＰＳコントローラ３１は、車速－操舵角－操舵トルクのマップを参照して、アクチュエータ（ＥＰＳモータ）にトルク指令を出し、操舵機構４１が目標とする前輪舵角を与える。

車線内部分的自動走行機能（ＰＡＤＳ）は、以上述べたようなＡＣＣコントローラ１４による縦方向制御（速度制御、車間距離制御）とＬＫＡコントローラ１５による横方向制御（操舵制御、車線維持走行制御）を組み合わせることにより実施される。

（オーバーライド機能）
車線内部分的自動走行機能（ＰＡＤＳ）作動中において、縦方向制御システム（ＡＣＣＳ）、横方向制御システム（ＬＫＡＳ）の何れも運転者によるオーバーライドが可能になっている。

縦方向制御システム（ＡＣＣＳ）は、運転者のアクセルペダル操作によるエンジントルク要求、または、ブレーキペダル操作による減速度要求が、それぞれのオーバーライド閾値以上の場合にオーバーライドされる。これらのオーバーライド閾値は、車両の加減速特性、走行状態に応じて設定される。

横方向制御システム（ＬＫＡＳ）は、運転者の手動操舵３４による操舵トルクがオーバーライド閾値以上の場合にオーバーライドされる。この操舵介入によるオーバーライド閾値は、車両の操舵特性、走行状態に応じて設定される。

操舵オーバーライドは、運転者が進路変更や障害物回避の意図をもって操舵を行った、あるいは、ＬＫＡ制御に反する意図をもって操舵（逆操舵）を行ったと判断される操舵トルクをハンドル操作によって与えた場合に、ＬＫＡ制御を中止し、運転者の手動操舵による走行に移行するものである。

ところで、図４に示すように、車線内部分的自動走行機能（ＰＡＤＳ）作動中に、前方検知用ミリ波レーダの故障やＥＳＰ／ＡＢＳ異常などの理由によるＡＣＣＳの機能失陥が発生した場合（６１）、失陥発生と同時にＡＣＣ機能を停止し、ＬＫＡＳが縮退制御モードに移行するとともに、運転者にＬＫＡ機能停止と操舵引継要求（テークオーバーリクエスト）を通知し（６２）、数秒（例えば４秒）経過した後、ＬＫＡ縮退制御を開始し（６３）、操舵トルクが０（Ｎｍ）になった時点でＬＫＡ機能を停止して運転者に操舵を引継する（６４）。

ＬＫＡ縮退制御は、ＥＰＳコントローラ３１に入力する操舵トルク指令値を所定の傾きをもって０（Ｎｍ）まで徐々に低下させることで、手動操舵に円滑に移行できるようにする目的で設定されている。

上記のように、車線内部分的自動走行機能作動中にＡＣＣＳの機能失陥が発生した場合、ＡＣＣ機能およびＬＫＡ機能が停止され、それらによる縦方向制御および横方向制御が運転者に引継されるが、その際に、機能停止・引継要求通知に慌てた運転者の過度の操舵（操舵オーバーライド）の虞があることは既に述べた通りである。

（ＡＣＣＳ機能失陥時の過操舵防止機能）
そこで、本発明に係る自動運転コントローラ１０では、車線内部分的自動走行機能作動中にＡＣＣＳの機能失陥が発生し、ＡＣＣ機能およびＬＫＡ機能の停止と縦方向制御および横方向制御の運転者への引継を行う際、車線内部分的自動走行機能停止（ＡＣＣ機能停止・ＬＫＡ機能停止通知）からＬＫＡ機能停止までの間（例えば、通知後４秒経過～ＬＫＡ縮退制御開始～ＬＫＡ縮退制御終了）は、操舵オーバーライド閾値を正常動作時よりも大きな値に変更する過操舵防止機能を備えている。

ＡＣＣＳの機能失陥時に操舵オーバーライド閾値を正常動作時よりも大きくすることにより、運転者の手動操舵３４によって、過大な操舵トルクがＥＰＳコントローラ３１に入力された場合でもオーバーライド状態にならず、ＬＫＡ制御が継続され、車線内を維持して走行することができる。

（正常動作時の操舵オーバーライド閾値）
ＡＣＣＳ正常動作時の操舵オーバーライド閾値は、車速Ｖと横加速度制限値（例えば１ｍ／ｓ^２）、ｔ秒後に現在の位置から車線中央位置（１ａ）に到達するための横移動距離ｙｔに基づいて、仮想横変位ｙ′ｔ（＝ｙｔ＋α）と車両の運動特性から算出される操舵角を操舵トルクに換算した値（車速－操舵角－操舵トルクマップから算出した操舵トルク）がオーバーライド閾値Ｔ１ｄとして設定される。

具体的には、ｔ秒後に仮想横位置（１ｄ）に到達するための仮想横変位ｙ′ｔがｙｔ＋α（但し、αは車速に基づいて決定される定数）となるような操舵角に相当する操舵トルクを順操舵オーバーライド閾値Ｔ１ｄとする。

逆操舵の場合は、ｔ秒後に目標位置（１ａ）に到達するための目標横移動距離ｙｔと車両の運動特性から算出される操舵角を操舵トルクに換算した値（操舵トルク目標値）に対して、操舵トルクを減少させる方向に印加される、微小でないと判断（操舵角、操舵角速度などで判断）できる値Ｔ２ｄとする。逆操舵は、運転者のＬＫＡ制御を解除する意思表示と見做せるので、逆操舵として検知されることをもってオーバーライドする。

例えば、車線幅３．５ｍの高速道路を車幅１．７ｍの車両がＬＫＡＳ走行している場合を想定する。図５に示されるように、車両１が車線５１の右端寄りを走行している（理解を容易にするためやや極端な位置になっている）とすると、車両横方向の中心Ｇは右車線区分線５ｃから０．９ｍ付近にあり、ＬＫＡＳは左自動操舵により車線中央５１ｃ付近、すなわち右車線区分線５ｃから１．７５ｍ付近に位置を設定するので、ｔ秒後の横変位は１．７５－０．９＝０．８５ｍ、α＝０．４３ｍとして、ｔ秒後の横変位が１．２８ｍ（０．８５＋０．４３）となるような操舵角に相当する操舵トルクが正常動作時の順操舵オーバーライド閾値Ｔ１ｄとして設定される。

一方、逆操舵オーバーライド閾値Ｔ２ｄは、操舵トルクＸＮｍを減少させる方向に印加されるセンシング可能な操舵トルクＸ′Ｎｍ（Ｘ′＜Ｘ）が車速に応じて設定される。したがって、図５には順操舵の場合のような仮想横変位は現れない。

（機能失陥時の操舵オーバーライド閾値）
ＡＣＣＳ正常動作時の順操舵オーバーライド閾値Ｔ１ｄに対し、運転者の追操舵による横移動距離が所定値以上になるような操舵トルクを上乗せした値（車速-操舵角－操舵トルクマップと車両運動特性を考慮して設定）として設定される。運転者の追操舵による横移動距離が所定値以下になるような操舵トルクであればオーバーライドしない。

具体的には、車速Ｖと横加速度制限値（例えば１ｍ／ｓ^２）、現在の位置から車線中央位置（１ａ）に到達するための横移動距離ｙｔに基づいて、ｔ秒後に仮想横位置（１ｅ_１）に到達するための仮想横変位ｙ″_１ｔ（＝ｙｔ＋β、但しβ＞α、図示例ではβ＝２α）と車両の運動特性から算出される操舵角を操舵トルクに換算した値が順操舵オーバーライド閾値Ｔ１ｅとして設定される。

例えば、前記同様、車線幅３．５ｍの高速道路を車幅１．７ｍの車両がＬＫＡＳ走行している場合を想定する。図５に示されるように、車両１が車線の右端寄りを走行しているとすると、ｔ秒後に現在位置から車線５１の中央位置（１ａ）に到達するための横移動距離ｙｔは１．７５－０．９＝０．８５ｍとなるが、機能失陥時には、β＝０．８５ｍとして、ｔ秒後の仮想横変位が１．７５ｍ（＝０．９＋０．８５）となるような操舵角に相当する操舵トルクが順操舵オーバーライド閾値Ｔ１ｅとして設定される。実際の横変位が１．７５ｍに設定されても、車線内走行を維持することができる。

一方、逆操舵オーバーライド閾値Ｔ２ｅは、正常動作時の逆操舵オーバーライド閾値Ｔ２ｄに相当する仮想横変位を、現在の位置から車線中央位置（１ａ）に到達するための横移動距離ｙｔと近似して、それに基づいて、ｔ秒後に仮想横位置（１ｅ_２）に到達するための仮想横変位がｙ″_２ｔ（＝ｙｔ－γ、但しγは操舵トルクＸ′Ｎｍに相当する横変位より大きい、図示例ではγ＝α）と車両の運動特性から算出される操舵角を操舵トルクに換算した値が逆操舵オーバーライド閾値Ｔ２ｅとして設定される。

この場合、図５に示されるように、γ＝０．４３ｍとなり、ｔ秒後の横変位が０．４２ｍ（＝０．８５－０．４３）となるような操舵角に相当する操舵トルクが逆操舵オーバーライド閾値Ｔ２ｅとして設定される。図５からも明らかなように、仮想横位置（１ｅ_２）においても車線内走行を維持することができる。

（機能失陥時の操舵オーバーライド閾値の他の設定例）
図６は、ＡＣＣＳ機能失陥時の操舵オーバーライド閾値の他の設定例を示しており、この例では、車線幅３．５ｍの高速道路の中央付近を車幅１．７ｍの車両１がＬＫＡＳ走行している場合を想定している。

先ず、車両１が車線中央５１ｃから進行方向右寄り０．５ｍを走行している場合に、ｔ秒後に現在の位置から車線中央５１ｃに到達するための横移動距離ｙｔ（＝０．５ｍ）、ｔ秒後に現在の位置から左側の車線区分線５ｓを逸脱しない許容横位置１ｅ_１に到達すると仮定した場合の仮想横変位ｙ″_１ｔ＝ｙｔ＋βとすると、β＝３．５／２－１．７／２＝０．９ｍであるから、ｙ″_１ｔ＝１．４ｍとなる。

この場合、例えば、ＡＣＣＳ正常動作時における操舵オーバーライド閾値Ｔｄ１が、ｔ秒後に許容横位置１ｅ_１に到達する仮想横変位の１／２、すなわち、ｙ′_１ｔ＝（ｙｔ＋β）／２＝０．７ｍとなるような操舵トルクに設定され、ＡＣＣＳ機能失陥時における操舵オーバーライド閾値Ｔｅ１が、ｔ秒後に前記許容横位置１ｅ_１に対応する仮想横変位ｙ″_１ｔ＝ｙｔ＋β＝１．４ｍとなるような操舵トルクに設定される。

逆操舵の場合も同様であって、ｔ秒後に現在の位置から右側の車線区分線５ｃを逸脱しない許容横位置１ｅ_２に到達すると仮定した場合の仮想横変位ｙ″_２ｔ＝ｙｔ－βとすると、β＝３．５／２－１．７／２＝０．９ｍであるから、ｙ″_２ｔ＝－０．４ｍとなり、この場合、ＡＣＣＳ正常動作時における操舵オーバーライド閾値Ｔｄ２が、ｔ秒後に許容横位置１ｅ_２に到達する仮想横変位の１／２、すなわち、ｙ′_２ｔ＝（ｙｔ－β）／２＝－０．２ｍとなるような操舵トルクに設定され、ＡＣＣＳ機能失陥時における操舵オーバーライド閾値Ｔｅ２が、ｔ秒後に前記許容横位置１ｅ_２に対応する仮想横変位ｙ″_２ｔ＝ｙｔ－β＝－０．４ｍとなるような操舵トルクに設定される。

この設定例では、車両１が左右の車線区分線５ｓ，５ｃを逸脱しない許容横位置１ｅ_１，１ｅ_２にｔ秒後に到達する仮想横変位ｙ″_１ｔ，ｙ″_２ｔとなるような操舵トルクに基づいて、ＡＣＣＳ機能失陥時における操舵オーバーライド閾値Ｔ１ｅ，Ｔ２ｅが設定されるので、車線内走行を維持しながら、過操舵を防止することができる。

（ＡＣＣＳの機能失陥時のフロー）
次に、ＡＣＣＳの機能失陥時のフローについて図７を参照しながら説明する。

（１）車線内部分的自動走行システムによる走行（ＰＡＤＳ走行）
運転者の操作によりＰＡＤＳ走行が選択されると、ＡＣＣＳおよびＬＫＡＳがシステムチェックを経て起動され、ＰＡＤＳ走行中であることがメーターパネル内などに表示される（ステップ１００）。ＰＡＤＳ走行では、ＡＣＣＳおよびＬＫＡＳが連動して、目標速度（クルーズセット速度）にて単一車線内を維持して定速走行、または、所定車間距離を維持して追従走行する。この場合、車線内目標経路は、車線（走行レーン）中央または左右何れかの車線区分線から所定のオフセット距離などによって設定される。

（２）ＡＣＣＳ機能失陥判定
ＰＡＤＳ（ＡＣＣＳ・ＬＫＡＳ）走行中は、外界センサ２１、内界センサ２２、アクチュエータ群を含む構成部品の故障や異常の有無が常時監視され、ＡＣＣ機能失陥の判定が行われる（ステップ１０１）。

（３）ＡＣＣ機能停止
ＰＡＤＳ（ＡＣＣＳ・ＬＫＡＳ）走行中に、外界センサ２１を構成する前方検知用ミリ波レーダ２１１の断線やＥＳＰ／ＡＢＳコントローラ３３の油圧系統の故障など、ＡＣＣＳを構成する部品の機能失陥が検出された場合は、即時ＡＣＣ機能が停止され（ステップ１０２）、ＡＣＣ機能失陥フラグが立てられる（ステップ１０３）。

（４）操舵オーバーライド閾値の変更
同時に、操舵オーバーライド閾値が、正常動作時の操舵オーバーライド閾値（順方向Ｔ１ｄ、逆方向Ｔ２ｄ）から機能失陥時の操舵オーバーライド閾値（順方向Ｔ１ｅ、逆方向Ｔ２ｅ）に変更される（ステップ１１３）。すなわち、この時点における横移動距離ｙｔと車両の運動特性から算出される操舵角を操舵トルクに換算した値が計算され、機能失陥時の操舵オーバーライド閾値（順方向Ｔ１ｅ、逆方向Ｔ２ｅ）がセットされる。

（５）ＡＣＣ機能失陥・操舵引継の通知
同時に、ヘッドアップディスプレイやメーターパネル内の表示や音声によって、ＡＣＣ機能失陥の発生と操舵引継（ＬＫＡＳが縮退制御を経て停止される）が運転者に通知される（ステップ１０４）。これと同時に、ＬＫＡ縮退制御に移行するまでの所定時間（例えば４秒）のカウントが開始される。

（６）手動操舵有無判定
同時に、ＥＰＳコントローラ３１付帯のトルクセンサにより、手動操舵３４の有無が判定される（ステップ１０５）。

（７）操舵方向判定
ＥＰＳコントローラ３１付帯のトルクセンサの検出値から、手動操舵ありと判断された場合、手動操舵３４の操舵方向が判定される（ステップ１０６）。

操舵方向の判定は、上記ステップ１１３で計算された操舵トルク値に対して、操舵トルクを増加させる方向に印加された場合は順操舵と判定され、操舵トルクを減少させる方向に印加された場合は逆操舵と判定される。

（８）オーバーライド判定
手動操舵３４の操舵トルクがオーバーライド閾値を超えているか否か判定される。
（８－１）順操舵オーバーライド判定
操舵方向判定で順操舵と判定された場合は、操舵トルクが順操舵オーバーライド閾値Ｔ１ｅと比較される（ステップ１０７）。
ｉ）操舵トルク＞順操舵オーバーライド閾値Ｔ１ｅであれば、オーバーライドと判定され、即時オーバーライドして手動走行となる。
ｉｉ）操舵トルク＜順操舵オーバーライド閾値Ｔ１ｅであれば、オーバーライドせず、ＬＫＡ走行が継続される。

（８－２）逆操舵オーバーライド判定
操舵方向判定で逆操舵と判定された場合は、操舵トルクが逆操舵オーバーライド閾値Ｔ２ｅと比較される（ステップ１０８）。
ｉ）操舵トルク＞逆操舵オーバーライド閾値Ｔ２ｅであれば、オーバーライドと判定され、即時オーバーライドして手動走行となる。
ｉｉ）操舵トルク＜逆操舵オーバーライド閾値Ｔ２ｅであれば、オーバーライドせず、ＬＫＡ走行が継続される。

（９）引継経過時間の判定
ＬＫＡ走行が継続されている場合、上記ステップ１０４で操舵引継通知を出してからの所定時間（４秒）のカウントが継続され（ステップ１０９）、所定時間（４秒）が経過した時点でＬＫＡＳ縮退制御が開始される（ステップ１１０）。

（１０）ＬＫＡＳ縮退制御終了・機能停止・操舵引継
ＥＰＳコントローラ３１に入力する操舵トルク指令値を所定の傾きでて０（Ｎｍ）まで徐々に低下させるＬＫＡＳ縮退制御が終了すると、ＬＫＡ機能が停止され、運転者への操舵引継が行われ（ステップ１１１）、手動操舵に完全移行する（ステップ１１２）。

以上のようなオーバーライド閾値の変更によって、ＡＣＣ機能失陥時の過操舵によるオーバーライドは基本的に防止できるが、上述したオーバーライド判定（ステップ１０７，１０８）において、手動操舵がオーバーライド閾値以上であれば、ＬＫＡ機能が手動操舵でオーバーライドされることになる。

そこで、ＡＣＣ機能失陥時におけるオーバーライド閾値の変更（ステップ１０３）の際に、ＥＰＳコントローラ３１において車速に応じて設定される（車速に逆比例する／車速上昇に伴い降下する）操舵トルクまたは操舵角の上限値を正常動作時よりも低い値にすることで、手動操舵によってオーバーライドされた場合にも車線内走行を維持できる。

また、ＡＣＣ機能失陥時におけるオーバーライド閾値の変更（ステップ１０３）の際に、ＥＰＳコントローラ３１において手動操舵の操舵ゲインを小さい値に変更することで、手動操舵によってオーバーライドされた場合にも、その操舵量が操舵トルクに部分的に反映されるようにすることもできる。

（作用と効果）
以上詳述したように、本発明に係る車両の走行制御装置は、ＡＣＣＳの機能失陥時に、ＡＣＣ機能およびＬＫＡ機能の停止と縦方向制御および横方向制御の引継が運転者に通知されてＬＫＡ機能の縮退制御が行われる間、操舵オーバーライド閾値が正常動作時よりも大きい値に変更されるように構成されているので、運転者のハンドル操作によって、車線逸脱につながるような過大な操舵トルクが与えられた場合にはオーバーライド状態にならず、ＬＫＡ制御が継続されるため、車線内走行が維持され、過操舵によるオーバーライドと、それに起因する車線逸脱を防止できる。

例えば、車線内部分的自動走行機能作動中、ＡＣＣＳに機能失陥が発生し、ＬＫＡ縮退制御中に運転者がハンドルの切り増しなど修正操舵を加えた場合でも、操舵オーバーライド閾値が大きく設定されているため、オーバーライドせず、車線逸脱を防止することができる。さらに、操舵オーバーライドしないので、操舵に対する修正操舵の繰り返しを防止することができる。

また、ＡＣＣＳの９機能失陥時に適用される操舵オーバーライド閾値は、機能停止および操舵引継の通知からＬＫＡ縮退制御の終了まで維持されることにより、ＬＫＡ機能による操舵アシストが部分的に作用している状態で徐々に操舵引継できるので、円滑な操舵引継を行う上で有利である。

また、ＡＣＣ機能正常時の操舵オーバーライド閾値は、操舵介入時の操舵方向に対して順操舵である場合と逆操舵である場合とで異なるが、上述したＡＣＣ機能失陥時における操舵オーバーライド閾値の変更においても、操舵介入時の操舵方向に対して順操舵である場合と逆操舵である場合とで異なるので、ＡＣＣ機能失陥時の車両の走行状態に合わせて効果的な過操舵防止が行える利点がある。

ＬＫＡＳでは車両は走行レーンの中央を走行するように操舵制御されるので、操舵介入時の操舵方向に対して順操舵の場合は、車両の横移動方向に余剰スペースが多いのに対して、逆操舵の場合は、相対的に余剰スペースが少ないため、車線内走行を優先したオーバーライド閾値が適用されることで、効果的な過操舵防止が行える。

ＡＣＣ機能失陥時におけるオーバーライド閾値は、走行レーンを逸脱しない最大の横変位の５０％～１００％、好ましくは９０％～１００％の範囲で設定され、ＡＣＣ機能正常時のオーバーライド閾値は、前記ＡＣＣ機能失陥時における前記オーバーライド閾値よりも小さい範囲、例えば５０％以下、好ましくは、４０％～５０％の範囲で設定される。特に、上述した相対的に余剰スペースが少ない逆操舵の場合のオーバーライド閾値は、走行レーンを逸脱しない最大の横変位を基準に設定されることが好ましい。

なお、上記実施形態では、操舵オーバーライド閾値が操舵トルクに基づいて設定される場合を示したが、操舵角（ステアリング角）に基づいて設定されるように構成することもできる。

以上、本発明のいくつかの実施形態について述べたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいてさらに各種の変形および変更が可能であることを付言する。

１車両（自車）
５，５ｃ，５ｄ，５ｓ区分線
１０自動運転コントローラ
１１環境状態推定部
１２経路生成部
１３車両制御部
１４ＡＣＣコントローラ
１５ＬＫＡコントローラ
２１外界センサ
２２内界センサ
３１ＥＰＳコントローラ
３２エンジンコントローラ
３３ＥＳＰ／ＡＢＳコントローラ
３４手動操舵（ハンドル）
４１操舵機構
４２エンジン
４３ブレーキ
５１，５２車線

Claims

自車走行レーンおよび該走行レーンを走行する他車を認識する周囲認識機能と自車運動状態を取得する機能を含む環境状態推定部と、
前記環境状態推定部に取得される情報に基づいて目標経路を生成する経路生成部と、
前記目標経路に自車を追従させるべく速度制御および操舵制御を行う車両制御部と、
を備えた車両の走行制御装置であって、
自車走行レーンに先行他車がいない場合は目標車速に従って定速走行を行い、先行他車がいる場合は所定車間距離を維持して追従走行を行うＡＣＣ機能と、
前記目標経路への追従制御により自車走行レーン内の走行を維持するＬＫＡ機能と、
運転者の操舵介入によって前記ＬＫＡ機能を停止させる操舵オーバーライド機能と、
前記ＡＣＣ機能の失陥時に、前記ＬＫＡ機能の停止と操舵引継を運転者に通知し、前記ＬＫＡ機能の縮退制御を行う機能と、
を有するものにおいて、
前記ＡＣＣ機能の失陥時に、前記ＬＫＡ機能を停止させる前記操舵介入の判定基準となる操舵トルクまたは操舵角のオーバーライド閾値を、前記ＡＣＣ機能の正常動作時よりも大きい値に変更する機能を有することを特徴とする車両の走行制御装置。
前記ＡＣＣ機能の失陥時における前記オーバーライド閾値は、前記ＬＫＡ機能の停止と操舵引継の通知から前記縮退制御の終了まで維持されることを特徴とする請求項１記載の車両の走行制御装置。
前記ＡＣＣ機能正常時の前記オーバーライド閾値は、前記操舵介入時の操舵方向に対して順操舵である場合と逆操舵である場合とで異なり、かつ、前記ＡＣＣ機能失陥時における前記オーバーライド閾値の変更も、前記操舵介入時の操舵方向に対して順操舵である場合と逆操舵である場合とで異なることを特徴とする請求項１または２記載の車両の走行制御装置。
前記ＡＣＣ機能失陥時における前記オーバーライド閾値は、走行レーンを逸脱しない最大の横変位の５０％～１００％の範囲で設定されることを特徴とする請求項１～３の何れか一項記載の車両の走行制御装置。
前記ＡＣＣ機能失陥時におけるオーバーライド閾値の変更時に、車速に応じて設定される操舵トルクまたは操舵角の上限値を下げる機能をさらに有することを特徴とする請求項１～４の何れか一項記載の車両の走行制御装置。