JPH09301210A - 走行制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動走行時における車線変更を円滑に、且つ
安定に行い、車線変更後の自動走行制御の収束性を高め
得る操舵制御を実現する。 【解決手段】 基本的には車両の道路に対するレーン追
従制御(１１)により実現される自動走行時に、上記レー
ン追従制御に変えてオープンループ制御(１２)に基づく
１周期サイン操舵制御を実行する第１の制御手段と、車
線変更開始時の進入角および進入偏差に基づいて１周期
サイン操舵制御の初期時（前半１／２周期）に前記オー
プンループ制御に加えて進入角／進入偏差補正制御(１
３)を実行する第２の手段と、更に１周期サイン操舵制
御の終了前（最終１／４周期）に前記オープンループ制
御に加えてヨー角補正制御(１４)を実行する第３の手段
とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は車両の自動走行時に
おける車線変更を安定に、しかも円滑に行うことのでき
る走行制御装置に関する。

【０００２】

【関連する背景技術】近時、車両の自動走行（自律走
行）に関する技術が種々研究され、提唱されている。こ
の自動走行における操舵制御の１つに、車線変更技術が
ある。例えば特開平４−１３７０１３号公報には、車載
カメラにより撮像される車両前方の道路画像を認識処理
し、走行レーン（車線）を区画する白線の道路画像上に
おける水平線とのなす角度から該車両の姿勢角を求め、
この姿勢角と車速とに従って車両の舵角を制御すること
で車線変更（走行レーンチェンジ）を行う技術が開示さ
れる。

【０００３】尚、この公報に開示の技術では、車線変更
中における走行軌跡を正確に検出する為に、車両の姿勢
角に応じて車載カメラを回転させてその向きを変化させ
ることで、該車両の向きに拘わらず、常に走行路方向の
画像を取り込むと言う工夫を行っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで車両の自動走
行制御は、基本的には道路上の走行レーンを区画する白
線認識等に基づくレーン追従制御により行われる。そし
て車線変更（レーンチェンジ）は、例えば前方危険度と
側方危険度とに基づき、より安全性の高い走行状態を確
保するべく実行される。

【０００５】ところが前記公報に開示の車線変更技術に
あっては、レーンチェンジ直前における車両の横ずれ量
を考慮していないので、レーンチェンジ中における車両
位置を正確に、且つ適正に制御することができなくなる
虞がある。しかもレーンチェンジ後における車両の姿勢
角や横ずれ量も考慮していないので、車線変更制御から
レーン追従制御への切り換えが円滑に行われ難い。特に
車線変更後におけるレーン追従制御が収束するまでの時
間が長くなり、その間における車両の走行軌跡が乱れる
虞がある。具体的にはレーン追従制御が収束するまでの
間、車両がふらつき、違和感が生じることがある。更に
は前記公報に開示の車線変更技術においては、車両の姿
勢角に応じて車載カメラを回転させる必要があるので、
カメラ取付部の構成（回転機構等）が複雑化し、コスト
アップの要因となる等の不具合がある。

【０００６】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たもので、その目的は、車載カメラを回転させることな
しに自動走行時における車線変更を円滑に、且つ安定に
行うことのできる自動走行装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
べく本発明に係る自動走行装置は、基本的には車両の道
路に対するレーン追従制御により実現される自動走行時
に、特に上記レーン追従制御に変えてオープンループ制
御に基づく１周期サイン操舵制御により車線変更を実行
する第１の制御手段を備え、更に上記１周期サイン操舵
制御の開始時における前記車両の車線に対する進入角お
よび進入偏差に基づく進入角／進入偏差補正制御を、前
記１周期サイン操舵制御の開始から所定期間に亘って実
行する第２の制御手段とを具備したことを特徴とするも
のである。

【０００８】つまりオープンループ制御に基づく１周期
サイン操舵制御により車線変更を実行すると共に、該１
周期サイン操舵制御の開始から所定期間に亘って該車両
の車線に対する進入角および進入偏差に基づく進入角／
進入偏差補正制御を上記オープンループ制御に加えるこ
とで、制御精度の向上と、これに伴う車線変更の安定化
を図ることを特徴としている。

【０００９】また請求項２に記載の発明は、前記第２の
制御手段による進入角／進入偏差補正制御を、前記１周
期サイン操舵制御の前半略１／２周期の期間において実
行することで、車線変更の為の操舵開始制御の初期段階
から安定した車両位置の制御による円滑な車線変更を可
能としたものである。また請求項３に記載の発明は、車
両の自動走行時にオープンループ制御に基づく１周期サ
イン操舵制御により車線変更を実行する第１の制御手段
に加えて、車両のヨー角に基づくヨー角補正制御を、前
記１周期サイン操舵制御の実行終了前の所定期間におい
て実行する第３の制御手段を備えたことを特徴としてい
る。

【００１０】つまりオープンループ制御に基づく１周期
サイン操舵制御の実行終了前の所定期間において前記オ
ープンループ制御にヨー角補正制御を加えることで、車
線変更後のレーン追従制御への制御の引き渡しの円滑化
を図り、安定したレーンチェンジを実現することを特徴
としている。また請求項４に記載の発明は、特に前記第
３の制御手段による車両のヨー角補正制御を、前記１周
期サイン操舵制御の実行終了前の略１／４周期の期間に
おいて実行することで、オープンループ制御に基づく１
周期サイン操舵制御への影響を抑えながら、該オープン
ループ制御からレーン追従制御への移行の円滑化を図る
ことを特徴としている。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明に係
る自動走行装置の一実施形態について説明する。図１は
自動走行装置の全体的なシステム構成図で、例えば機能
別にブロック化された複数の電子回路ユニット（ＥＣ
Ｕ）を主体として構成される。図において１は車両前方
の道路情報を画像として取り込むＴＶカメラであり、２
は車両前方および車両側方の障害物の情報、具体的には
他車の存在や他車との車間距離等を検出するレーザレー
ダである。

【００１２】白線認識ＥＣＵ３は、前記ＴＶカメラ１に
て撮像入力された前方道路画像に対して所定の画像処理
を施し、例えば道路上の走行レーン（車線）を区画する
白線とその位置を認識するものである。この白線認識結
果に従って上記走行レーンの幅や、該走行レーンに対す
る自車位置が求められ、更には隣接する走行レーン等の
情報が求められる。また道路軌跡ＥＣＵ４は上記白線認
識ＥＣＵ３による認識結果の履歴や、道路前方画像中に
おける白線の位置変化や曲がり形状等の情報から、自車
が走行している道路（走行レーン）の曲がり具合（道路
軌跡）を求め、またその軌跡の情報からそのカーブの程
度（曲率）を求めている。

【００１３】一方、障害認識ＥＣＵ５は前記レーザレー
ダ２からの出力に基づいて車両前方における障害物（先
行車）の存在を認識すると共に、車両の左右両側方にお
ける障害物（他車）の存在をそれぞれ認識している。そ
して障害物の存在が認められた場合、例えばその障害物
との距離や相対速度をそれぞれ求めている。車線変更判
断ＥＣＵ６は、上記障害認識ＥＣＵ５にて検出される車
両前方および側方における障害物の情報に従い、更には
自車の速度（車速）を考慮する等して所定のアルゴリズ
ムに基づいて前方危険度および側方危険度をそれぞれ求
める役割を担う。そして、例えば前方危険度が或る閾値
を越えるとき、側方危険度等を参酌して車線変更するべ
きか否かを判断する。

【００１４】具体的には前方危険度が高く、側方危険度
が低いときにはその隣接走行レーンへの車線変更により
前方の危険を回避して走行安全性を確保するべく、後述
する車線変更制御を起動する旨の決定を行う。ちなみに
前方危険度が高く、しかも側方危険度も高いような場合
には車線変更を禁止し、例えば自動ブレーキ機構を起動
する等して前方危険度を低減させるべく、先行車との車
間距離を十分に保つ為の車間距離制御を実行する旨の決
定を行う。

【００１５】また自車状態認識ＥＣＵ７は、前記道路軌
跡ＥＣＵ４からの情報を受けて道路（走行レーン）に対
する車両の位置７ａおよび車両の姿勢角７ｂを検出する
と共に、ステアリングアクチュエータ８の状態からステ
アリング角（操舵角）７ｃを検出し、更には自動ブレー
キあるいはスロットル９の状態や車速センサ等の情報に
基づいて車速７ｄを検出している。

【００１６】尚、上記車両の位置７ａは、例えば図２に
示すように現在走行中の走行レーン（車線）の中心Ｃに
対する自車の重心位置Ｇのずれ量δとして求められる。
このずれ量δは後述する車線変更開始時における車両の
進入偏差（横ずれ）として利用される。また車両の姿勢
角７ｂは上記走行レーンの中心Ｃの向きに対する車両の
向きθとして求められる。そしてこの姿勢角（向き）θ
は後述する車線変更開始時における車両の進入角（ヨー
角）として利用される。

【００１７】さて図１に戻って制御量計算ＥＣＵ１０
は、前述した道路軌跡ＥＣＵ４，車線変更判断ＥＣＵ
６，および自車状態認識ＥＣＵ７によりそれぞれ求めら
れる情報に従って、例えば車両のヨー角や横ずれに従っ
て後述するレーン追従制御や、車線変更の為のオープン
ループ制御に基づく１周期サイン操舵制御、更には車線
変更制御時の進入角／進入偏差補正制御、およびヨー角
補正制御を実行する。これらの制御の下で前述したステ
アリングアクチュエータ８が駆動されてその操舵角（ス
テアリング角）が調整され、また自動ブレーキあるいは
スロットル９が適宜駆動される。

【００１８】尚、上記１周期サイン操舵制御とは、図３
にその概念を示すように車両をその幅方向に幅Ｗだけ移
動させる場合、ステアリングをその移動方向に可変しな
がら車両の向きを変えて幅方向移動させ、その後、ステ
アリングを逆方向に切り返すことによって車両の向きを
その進行方向に立て直すことによってなされ、その時の
ステアリング角の変化特性が、丁度、１周期分のサイン
カーブに似ていることに着目して命名された操舵制御の
形態である。従って実際の操舵特性はサイン関数そのも
のではなく、時間経過に伴ってステアリング角が徐々に
変化する制御関数であって、且つ基本的にその１／４周
期の時点で移動方向へのステアリング角が最大となり、
その後、１／２周期の時点でステアリング角が［０］に
戻されており、更に３／４周期の時点でステアリング角
がその移動方向とは逆向きに最大となり、１周期の終了
時点でステアリング角が［０］に戻されるような制御関
数として設定される。

【００１９】上記ステアリング角の最大値（振幅）は、
車両の横移動幅Ｗ（車線変更時における隣接レーン間で
の移動幅）、更には車速および車線変更に要する時間等
に応じて定められる。尚、上記移動幅Ｗは、一般的には
自車走行レーンと隣接レーンの幅が等しいと看做すこと
で走行レーンの幅（車線幅）として設定され、また車線
変更に要する時間は、例えば車速が６０〜８０km/hの高
速定常走行時の場合、４〜５秒程度に設定される。

【００２０】具体的には車速ｖ(m/sec)において１周期
Ｔ(sec)に亘るサイン操舵によってレーン幅Ｗ(m)のレー
ンチェンジ（車線変更）を実現する場合、時間経過ｔ(s
ec)に対して横移動量ｗ(m)とヨー角ｙ(rad)が次の関係
を満たすように、上記サイン操舵の制御関数が設定され
る。 ｗ ＝ Ｗ{(ｔ／Ｔ)−(１／２π)・sin(２πｔ／Ｔ)} …(１) ｙ ＝ (Ｗ／ｖＴ)・{１−cos(２πｔ／Ｔ)} …(２) ところで上述したレーン追従制御による自動走行や、オ
ープンループ制御に基づく１周期サイン操舵制御による
車線変更を実行する制御量計算ＥＣＵ１０は、例えば図
４に示すように構成される。この図４は制御量計算ＥＣ
Ｕ１０の処理機能を模式的に示したもので、概略的には
レーン追従制御部１１，オープンループ制御部１２，進
入角／進入偏差補正制御部１３，ヨー角補正制御部１
４，そして切換制御部１５を備えている。

【００２１】レーン追従制御部１１は、基本的には前述
した白線認識処理によって求められるヨー角と横ずれ等
に従ってレーン追従制御を実行する。具体的には上記
ヨー角と横ずれがそれぞれ［０］となるように前記ステ
アリングアクチュエータ８に対する制御量を算出してス
テアリング角を制御し、これによってレーン追従制御
を実行する。またオープンループ制御部１２は、車線変
更時における前述した１周期サイン操舵制御を実行する
もので、その制御関数は前述したように車速やレーン幅
Ｗ等に基づいて設定される。そしてその制御関数の下で
前記ステアリングアクチュエータ８に対する制御量を算
出してステアリング角を制御し、これによってオープン
ループ従制御を実行する。

【００２２】また進入角／進入偏差補正制御部１３は、
上記オープンループ制御による車線変更開始時におけ
る前記ヨー角と横ずれを、該車両の進入角θおよび進入
偏差δとして求め、これを補正するべく進入角／進入偏
差補正制御を実行する。更にヨー角補正制御部１４は
前記白線認識処理によって求められたヨー角の情報に従
い、そのヨー角を［０］に抑えるべくヨー角補正制御
を実行する。

【００２３】しかして切換制御部１５は、前記車線変更
判断ＥＣＵ６による判断情報等に従って上述した〜
に示す操舵制御を選択的に切り換え制御するものであ
る。即ち、切換制御部１５は、概念的には第１のスイッ
チ回路１６を切り換えることによって走行レーンに追従
した自動走行モード、自動走行による車線変更モード、
マニュアル操舵モード（自動走行解除モード）を択一的
に設定する。更に切換制御部１５は、上記自動走行によ
る車線変更モードの設定時に第２のスイッチ回路１７を
切り換えることで、車線変更時における進入角／進入偏
差補正制御およびヨー角補正制御の同時実行を制御す
る。

【００２４】具体的には切換制御部１５では自動走行モ
ードが設定されている場合、定常的には第１のスイッチ
回路１６を介して前記レーン追従制御部１１からの制御
値を選択し、これをステアリングアクチュエータ８に与
えて前記ヨー角および横ずれに基づく操舵角の制御によ
りレーン追従制御を実行させる。そして後述するよう
に車線変更する旨の決定がなされたとき、第１のスイッ
チ回路１６を切り換えて前記オープンループ制御部１２
からの制御値を入力し、１周期サイン操舵制御を実行す
る。

【００２５】この際、第２のスイッチ回路１７を切り換
え制御することで、前記進入角／進入偏差補正制御部１
３からの補正制御値、または前記ヨー角補正制御部１４
からの補正制御値を適宜選択抽出し、これを加算器１８
に導いて前記オープンループ制御部１２からの制御値に
加えている。この加算処理によって前記オープンループ
制御の実行時に進入角／進入偏差補正制御またはヨ
ー角補正制御が実行される。尚、第２のスイッチ回路
１７にて上記各補正制御値を選択しない場合には、オー
プンループ制御による車線変更の為の操舵角（ステア
リング角）の制御だけが実行される。つまりオープンル
ープ制御の実行による車線変更時に進入角／進入偏差
補正制御またはヨー角補正制御が、それぞれ所定の
期間において同時に実行される。

【００２６】ちなみにオープンループ制御による車線
変更時における前記進入角／進入偏差補正制御は、図
５に模式的に示すように１周期サイン操舵の開始から所
定期間に亘って、具体的にはその１周期の前半の略１／
２周期の期間に亘って実行される。このオープンループ
制御の前半１／２周期の期間における進入角／進入偏差
補正制御により、車線変更開始時における車両の進入角
（ヨー角）θと進入偏差（横ずれ）δに対する補正が施
される。

【００２７】具体的には前述した式(１)(２)基づいて決
定されるオープンループ制御による制御値（車線変更の
為の操舵角）を車線変更開始時における車両の位置δと
車両姿勢θとにより修正することで、進入角／進入偏差
補正制御が行われる。即ち、前記式(１)(２)におけるレ
ーンチェンジの移動幅Ｗと、サイン・コサインの関数値
(２πｔ／Ｔ)を、車線変更開始時における上記進入角θ
と進入偏差δとに基づいて次のように修正する。

【００２８】 ｗ ＝{(Ｗ＋δ)＋θＴ／２}{(ｔ／Ｔ)−(１／２π)sin(２πｔ／Ｔ)}…(３) ｙ ＝{(Ｗ＋δ)／ｖＴ＋θ／２｝{１−cos(２πｔ／Ｔ)} …(４) そして上記条件を満たすように操舵角の制御値を求めて
１周期サイン操舵制御を実行することで、進入角／進入
偏差補正制御が施される。尚、この車線変更の為のオー
プンループ制御は、基本的に走行車線が直線路であると
看做して行われ、道路（走行車線）の形状変化を考慮す
ることなく実行される。従ってここでは、車線変更開始
時における車両の位置δと車両姿勢θとに基づく進入角
／進入偏差補正制御の影響が上記オープンループ制御に
強く及ぶことを避けるべく、その１周期の前半１／２周
期の期間においてのみ実行するものとなっている。つま
り上記１周期サイン操舵において、その操舵角が［０］
に戻り、車両が白線を跨いで隣接車線に移ろうとしてい
る１／２周期の経過時点で前記第２のスイッチ回路１７
を切り換え、その時点から前記オープンループ制御部１
２からの制御値に基づくオープンループ制御だけを実
行するものとなっている。このようにして１／２周期の
時点で上述した如く制御を切り換えることにより、車両
の走行に違和感を招くことなしに自動操舵に対する制御
の引き継ぎが円滑に行われる。

【００２９】ちなみに１／２周期後に進入角／進入偏差
補正制御を行うようにしても、その後、以下に示すよう
にヨー角補正を実行するので上記進入角／進入偏差補正
制御の効果がさほど期待できず、しかも後半におけるヨ
ー角補正制御だけでレーン追従制御への受け渡しが十分
であると考えられる。ところで上述した如く１周期サイ
ン操舵制御により車線変更している場合、必ずしもその
道路（走行車線）が直線のままであるとは限らない。そ
こでこの装置においては、上記１周期サイン操舵制御を
終了する前の所定期間、具体的にはその１周期の最後の
略１／４周期の期間において、前記ヨー角補正制御部１
４からの制御値を入力し、これをオープンループ制御値
に加えることでヨー角補正制御を実行するものとなっ
ている。即ち、１周期サイン操舵制御による車線変更の
後半において、特に車両が隣接車線に移って該車両の姿
勢が道路方向に対して立て直される時点である最後の１
／４周期の期間において、前記ヨー角補正制御部１４の
下でヨー角補正を施すものとなっている。このようなヨ
ー角補正を施すことにより、道路形状の変化に伴う車両
の姿勢角の補正がなされ、車線変更後におけるレーン追
従制御への引き継ぎの円滑化が図られる。

【００３０】ちなみにヨー角補正を施さない場合には、
オープンループ制御に基づく１周期サイン操舵制御によ
り車線変更した車両の位置が、道路形状の変化に伴って
その車線における目標位置（車線中央）から外れる虞が
ある。またヨー角補正を、例えば前述した１／２周期の
時点等の早い時期から開始しようとすると、車両が白線
を跨いで隣接車線に移ろうとしている状態なので、ヨー
角補正の基準とする白線自体を正確に検出することがで
きない虞がある。しかもその時点における車両の姿勢角
は、通常、道路方向に対して最も大きく傾いた状態にあ
る。従ってこのような１／２周期の時点からヨー角補正
制御を実行しようとすると、ヨー角補正がオープンルー
プ制御に対して逆向きに強く作用し、主たるオープンル
ープ制御自体が損なわれる虞がある。逆に１周期サイン
操舵終了間際の１／８周期の期間においてヨー角補正制
御を実行した場合、その制御応答遅れ等に起因して十分
なる効果が期待できなくなる虞がある。

【００３１】このような観点から本装置では、前述した
ように車線変更時に操舵角を逆向きに設定して車両の姿
勢角の立て直しを図った後、その操舵角を元に戻そうと
する１周期サイン操舵の３／４周期経過時点の該車両の
姿勢が道路方向に沿ってきた時点から、残りの１／４周
期の期間において上記ヨー角補正を施すものとなってい
る。

【００３２】図６は上述した車線変更制御を実行する本
装置における処理手続きの流れを示すものである。この
処理手続きは、自動走行モードが設定されて自動走行中
であるか否かを判定し（ステップＳ１）、自動走行中で
あるときに実行される。しかして自動走行中、定常的に
は前述した白線認識処理に基づくレーン追従制御が実
行される（ステップＳ２）。そしてこのレーン追従制御
の下での自動走行状態において前記障害物認識処理によ
り前方危険度と側方危険度とを求め、例えば側方危険度
よりも前方危険度が高いか否かを判定する（ステップＳ
３）。ちなみに側方危険度の方が高い場合には、例えば
先行車との車間距離を広げて前方危険度を低減するべく
前記自動ブレーキあるいはスロットル９を作動させる等
の減速制御、つまり車間距離制御を実行する（ステップ
Ｓ４）。

【００３３】上記ステップＳ３において前方危険度に比
較して側方危険度の方が低いと判断された場合には、次
に左側方危険度よりも右側方危険度の方が高いか否かを
判断する（ステップＳ５）。そして左側方危険度の方が
低い場合には、左側の走行レーンに車線変更するべく決
定し（ステップＳ６）、逆に右側方危険度の方が低い場
合には、右側の走行レーンに車線変更するべく決定する
（ステップＳ７）。このような車線変更判断の下で前述
したオープンループ制御に基づく１周期サイン操舵制御
を主体とする車線変更制御を実行する（ステップＳ
８）。

【００３４】具体的には、１周期サイン操舵制御が実行
される１周期の前半１／２周期の期間においてオープン
ループ制御と進入角／進入偏差補正制御［＋］を実
行する（ステップＳ１１）。しかる後、次の１／４周期
の期間においてオープンループ制御だけを実行し（ス
テップＳ１２）、その後、最後の１／４周期の期間にお
いて前記オープンループ制御とヨー角補正制御［＋
］を実行する（ステップＳ１３）。

【００３５】そして上記のオープンループ制御に基づく
１周期サイン操舵制御による車線変更が終了した後に
は、前述したステップＳ１からの処理手続きを繰り返し
実行する。つまり前述した白線認識に基づくレーン追従
制御に戻り、車線に沿った自動走行を実行する。かく
して上述した如くして実行される１周期サイン操舵に基
づく車線変更の為の操舵制御によれば、車線変更開始時
における車両の道路（車線）に対する進入角および進入
偏差に基づいて、その制御の初期段階においてその進入
角／進入偏差を補正するので、１周期サイン操舵がオー
プンループに実行されるにも拘わらず、その操舵制御の
精度を高めることができ、安定した車線変更が可能とな
る。しかも車線変更開始時における車両の道路（車線）
に対する進入角および進入偏差が補正されるので、車線
変更終了後にレーン追従制御を開始する際の偏差を小さ
く抑えることができる。この結果、レーン追従制御にお
ける収束時間を短くすることができ、その制御性を高め
ることが可能となる。

【００３６】また１周期サイン操舵の最終段階において
ヨー角補正制御を実行するので、道路形状が変化してい
るような場合であっても、その道路方向に合わせて車両
の姿勢角が補正されるので、車線変更終了後にレーン追
従制御を開始する際の姿勢角の偏差を小さく抑えること
ができる。この結果、オープンループ制御からレーン追
従制御への引き継ぎを円滑なものとすることができる。
更には姿勢角の偏差が小さい分だけレーン追従制御にお
ける収束時間を短くすることができ、その制御性を高め
ることが可能となる。

【００３７】しかも１周期サイン操舵の最終段階の、車
両の姿勢が道路方向に沿ってほぼ安定した状態でのみヨ
ー角補正制御を実行するので、このヨー角補正制御によ
ってオープンループ制御による車線変更の操舵が大きく
乱されるようなことがなく、円滑な車線変更を実現する
ことが可能となる。つまりヨー角補正制御を速い時点か
ら開始した場合、車線変更の為のオープンループ制御
と、ヨー角補正制御とが競合して操舵が不安定となり、
所謂車両姿勢のふらつきを生じる虞がある。しかし車線
変更操舵の最終段階において車両の姿勢が道路方向にほ
ぼ立ち直った段階でのみヨー角補正制御を行うので、上
記オープンループ制御とヨー角補正制御とを共に効果的
に働かせることが可能となる。この結果、動きの円滑
な、しかも安定したレーンチェンジ（車線変更）を実現
することができる。

【００３８】また上述した制御によれば、従来のように
車両の姿勢角に応じてＴＶカメラを回転させて常に進行
方向前方の道路画像を入力する必要がないので、ＴＶカ
メラの取付機構が簡単であり、その分、装置コストを低
減することができる。しかも車線変更の為の操舵制御を
オープンループに実行するので、その制御が簡単である
等の効果も奏せられる。

【００３９】尚、本発明は上述した実施の形態に限定さ
れるものではない。例えばレーンチェンジ幅Ｗが長いよ
うな場合、１周期サイン操舵の途中段階で、つまり１／
２周期の時点において一定期間に亘って操舵角を［０］
に保つ制御期間を挿入設定することも可能である。この
場合には、上記操舵角を［０］に保つ制御期間内におい
て前記オープンループ制御と進入角／進入偏差補正制御
［＋］による操舵角制御から、オープンループ制御
だけによる操舵角制御への引き継ぎを行うようにすれ
ば良い。

【００４０】またオープンループ制御による車線変更時
における進入角／進入偏差補正制御の実行期間を、車両
が白線を跨いで隣接車線に移行する時点まで、或いは車
線変更の為に一旦車線変更方向に設定された操舵角が、
逆方向への切り返しによって［０］に戻った時点として
定めることも可能である。またオープンループ制御によ
る車線変更時におけるヨー角補正制御の実行開始時点
を、隣接車線に移った車両の操舵角が［０］に戻される
過程において所定角度範囲以内となった時点として定め
ることも可能である。

【００４１】更には１周期サイン操舵の実行周期Ｔを車
速ｖ等に応じて可変設定することも可能である。また図
４に示したスイッチ回路１６，１７等は、制御プログラ
ムにおける判定処理によって実現可能なことは言うまで
もなく、各制御部１１〜１５についても制御プログラム
として実現可能なことは勿論のことである。要はその要
旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができ
る。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、車
両の自動走行時にオープンループ制御に基づく１周期サ
イン操舵制御により車線変更を実行するに際し、上記１
周期サイン操舵制御の開始時における進入角および進入
偏差に基づいて前記１周期サイン操舵制御の開始から所
定期間に亘って進入角／進入偏差補正制御を実行するの
で、車線変更後における偏差を効果的に抑えることがで
きる。この結果、車線変更後のレーン追従制御への制御
の引き継ぎを円滑なものとし、且つ滑らかな走行軌跡に
よる安定した車線変更を実現し得る。

【００４３】また請求項２に記載の発明によれば、特に
進入角／進入偏差補正制御を、前記１周期サイン操舵制
御の前半略１／２周期の期間において実行するので、オ
ープンループ制御による操舵に与える影響を少なくして
滑らかな車線変更を保証し、その後の制御の切り換えを
安定に行わせることが可能となる。更に請求項３に記載
の発明によれば、オープンループ制御に基づく１周期サ
イン操舵制御により車線変更を実行するに際して、前記
車両のヨー角に基づいて前記１周期サイン操舵制御の実
行終了前の所定期間においてヨー角補正制御を実行する
ので、道路形状変化に応じて車両の姿勢角を修正するこ
とができる。この結果、車線変更後における姿勢角の偏
差を抑え、その後のレーン追従制御への引き継ぎを円滑
なものとし、且つ滑らかな走行軌跡による安定した車線
変更を実現することができる。

【００４４】また請求項４に記載の発明によれば、特に
ヨー角補正制御を、前記１周期サイン操舵制御の実行終
了前の略１／４周期の期間において実行するので、オー
プンループ制御による操舵に与える影響を極力少なくし
ながら、その姿勢角を補正することができる。更に請求
項５に記載の発明によれば、車両の自動走行を該車両の
道路に対するレーン追従制御により行うので、車線変更
時に上述したオープンループ制御による１周期サイン操
舵制御を行っても、その間での制御の引き継ぎを円滑に
行いながら、安定した自動走行制御が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る走行制御装置の一実施形態を示す
概略的なシステム構成図。

【図２】車線変更の概念を模式的に示す図。

【図３】車線変更の為の１周期サイン操舵制御の概念を
示す図。

【図４】図１に示す制御量計算ＥＣＵの構成を示す図で
あって、本発明に係る自動走行装置における自動走行制
御の為の機能ブロック図。

【図５】本発明における１周期サイン操舵と進入角／進
入姿勢制御、およびヨー角補正制御による車線変更時の
操舵角の変化を模式的に示す図。

【図６】自動走行時における車線変更制御の処理手順を
示す図。

【符号の説明】

１ ＴＶカメラ ２ レーザレーダ ３ 白線認識ＥＣＵ ４ 道路軌跡ＥＣＵ ５ 障害認識ＥＣＵ ６ 車線変更判断ＥＣＵ ７ 自車状態認識ＥＣＵ １０ 制御量計算ＥＣＵ １１ レーン追従制御部 １２ オープンループ制御部（１周期サイン操舵） １３ 進入角／進入偏差補正制御部 １４ ヨー角補正制御部 １５ 切換制御部 １６ 第１のスイッチ回路 １７ 第２のスイッチ回路 １８ 加算器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前村 高広 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 菅原 正 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の自動走行時にオープンループ制御
   に基づく１周期サイン操舵制御により車線変更を実行す
   る第１の制御手段と、上記１周期サイン操舵制御の開始
   時における前記車両の車線に対する進入角および進入偏
   差を検出する検出手段と、前記１周期サイン操舵制御の
   開始から所定期間に亘って、前記進入角および進入偏差
   に基づく進入角／進入偏差補正制御を実行する第２の制
   御手段とを具備したことを特徴とする走行制御装置。
2. 【請求項２】 前記第２の制御手段による進入角／進入
   偏差補正制御は、前記１周期サイン操舵制御の前半略１
   ／２周期の期間において実行することを特徴とする請求
   項１に記載の走行制御装置。
3. 【請求項３】 車両の自動走行時にオープンループ制御
   に基づく１周期サイン操舵制御により車線変更を実行す
   る第１の制御手段と、前記車両のヨー角を検出する手段
   と、前記１周期サイン操舵制御の実行終了前の所定期間
   において前記車両のヨー角の情報に従ってヨー角補正制
   御を実行する第３の制御手段とを具備したことを特徴と
   する走行制御装置。
4. 【請求項４】 前記第３の制御手段による車両のヨー角
   補正制御は、前記１周期サイン操舵制御の実行終了前の
   略１／４周期の期間において実行されることを特徴とす
   る請求項３に記載の走行制御装置。
5. 【請求項５】 車両の自動走行は、該車両の道路に対す
   るレーン追従制御により行われることを特徴とする請求
   項１または３に記載の走行制御装置。