運転操作支援装置、自動車及び運転操作支援方法
【課題】運転者が車線変更を行う際の運転操作支援をより適切に行うこと。
【解決手段】操舵入力を行う操舵入力手段と、操舵入力手段における操舵反力を付与する操舵反力付与手段と、自車両の進路となる道路に関する情報を取得する道路情報取得手段と、自車両の走行状況に関する情報を取得する走行状況取得手段と、道路情報取得手段が取得した情報と、走行状況取得手段が取得した情報とに基づいて、分岐予定である分岐点と自車両との位置関係を検出する走行位置検出手段と、走行位置検出手段が検出した分岐点の位置と、走行状況取得手段が取得した自車両の走行状況に関する情報とに基づいて、分岐点の位置に対する自車両の走行経路の状況に応じた操舵反力付与手段に関する制御量を算出する制御量算出手段と、制御量算出手段によって算出した制御量で、操舵反力付与手段を駆動する駆動手段とを有する自動車とした。
【解決手段】操舵入力を行う操舵入力手段と、操舵入力手段における操舵反力を付与する操舵反力付与手段と、自車両の進路となる道路に関する情報を取得する道路情報取得手段と、自車両の走行状況に関する情報を取得する走行状況取得手段と、道路情報取得手段が取得した情報と、走行状況取得手段が取得した情報とに基づいて、分岐予定である分岐点と自車両との位置関係を検出する走行位置検出手段と、走行位置検出手段が検出した分岐点の位置と、走行状況取得手段が取得した自車両の走行状況に関する情報とに基づいて、分岐点の位置に対する自車両の走行経路の状況に応じた操舵反力付与手段に関する制御量を算出する制御量算出手段と、制御量算出手段によって算出した制御量で、操舵反力付与手段を駆動する駆動手段とを有する自動車とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者の運転操作を支援する運転操作支援装置、自動車及び運転操作支援方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車線変更を行う際に、画面表示や音で車線変更のタイミングを報知することによって、運転操作を支援する運転操作支援装置が知られている。
例えば、特許文献１には、車線変更を行う際に、車線変更動作の障害となる他車両の存在の有無を考慮して、車線変更のタイミングを報知することにより、運転者の運転を支援する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１８５５０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、画面表示や音を用いたヒューマン・マシン・インターフェイスの場合、適切な車線変更のタイミングを報知することは可能であるが、運転者の運転特性には個人差がある。
そのため、画面表示や音を用いた運転操作支援を行ったとしても、技術の未熟な運転者は、実際の交通状況に応じた車線変更をできない可能性がある。
このように、運転者の運転を支援する従来の技術においては、運転者が車線変更を行う際の運転操作支援を適切に行うことが困難であった。
本発明の課題は、運転者が車線変更を行う際の運転操作支援をより適切に行うことである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の課題を解決するため、本発明は、分岐予定である分岐点の位置と、自車両の走行状況に関する情報とに基づいて、分岐点の位置に対する自車両の走行経路の状況に応じた操舵反力付与手段に関する制御量で、操舵反力付与手段を駆動する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、運転者が車線変更を行う際の運転操作支援をより適切に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１実施形態に係る自動車１の構成を示す概略図である。
【図２】車線内走行支援コントローラ２５が実行する運転操作支援処理を示すフローチャートである。
【図３】分岐基準線から自車両までの距離と、制御量（操舵反力）Ａとの関係を示す図である。
【図４】横位置と、制御量（操舵反力）Ｂとの関係を示す図である。
【図５】自車両の分岐点に対する位置と、制御量（Ｃ）との関係を模式的に示した図である。
【図６】路面反力値のオフセットを加えた場合における運転感覚を示す模式図である。
【図７】白線によって車線が仕切られていない道路における自車両の分岐点に対する位置と、制御量（Ｃ）との関係を模式的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図を参照して本発明を適用した自動車の実施の形態を説明する。
（第１実施形態）
（構成）
図１は、本発明の第１実施形態に係る自動車１の構成を示す概略図である。
図１において、自動車１は、車体１Ａと、ステアリングホイール２と、入力側ステアリング軸３と、ハンドル角度センサ４と、操舵トルクセンサ５と、操舵反力アクチュエータ６と、操舵反力アクチュエータ角度センサ７と、転舵アクチュエータ８と、転舵アクチュエータ角度センサ９と、出力側ステアリング軸１０と、転舵トルクセンサ１１と、ピニオンギア１２と、ピニオン角度センサ１３と、ラックギア１４と、タイロッド１５と、タイロッド軸力センサ１６と、車輪１７ＦＲ，１７ＦＬ，１７ＲＲ，１７ＲＬと、ブレーキディスク１８と、ホイールシリンダ１９と、圧力制御ユニット２０と、車両状態パラメータ取得部２１と、外界認識部２２と、方向指示スイッチ２３と、車輪速センサ２４ＦＲ，２４ＦＬ，２４ＲＲ，２４ＲＬと、車線内走行支援コントローラ２５と、コントロール／駆動回路ユニット２６と、メカニカルバックアップ２７と、カーナビゲーションシステム２８とを備えている。
【０００９】
ステアリングホイール２は、入力側ステアリング軸３と一体に回転するよう構成され、運転者による操舵入力を入力側ステアリング軸３に伝達する。
入力側ステアリング軸３は、操舵反力アクチュエータ６を備えており、ステアリングホイール２から入力された操舵入力に対し、操舵反力アクチュエータ６による操舵反力を加える。
【００１０】
ハンドル角度センサ４は、入力側ステアリング軸３に備えられ、入力側ステアリング軸３の回転角度（即ち、運転者によるステアリングホイール２への操舵入力角度）を検出する。そして、ハンドル角度センサ４は、検出した入力側ステアリング軸３の回転角度をコントロール／駆動回路ユニット２６に出力する。
操舵トルクセンサ５は、入力側ステアリング軸３に備えられ、入力側ステアリング軸３の回転トルク（即ち、ステアリングホイール２への操舵入力トルク）を検出する。そして、操舵トルクセンサ５は、検出した入力側ステアリング軸３の回転トルクをコントロール／駆動回路ユニット２６に出力する。
【００１１】
操舵反力アクチュエータ６は、モータ軸と一体に回転するギアが入力側ステアリング軸３の一部に形成されたギアに噛合しており、コントロール／駆動回路ユニット２６の指示に従って、ステアリングホイール２による入力側ステアリング軸３の回転に対して反力を付与する。
操舵反力アクチュエータ角度センサ７は、操舵反力アクチュエータ６の回転角度（即ち、操舵反力アクチュエータ６に伝達された操舵入力による回転角度）を検出し、検出した回転角度をコントロール／駆動回路ユニット２６に出力する。
【００１２】
転舵アクチュエータ８は、モータ軸と一体に回転するギアが出力側ステアリング軸１０の一部に形成されたギアに噛合しており、コントロール／駆動回路ユニット２６の指示に従って、出力側ステアリング軸１０を回転させる。
転舵アクチュエータ角度センサ９は、転舵アクチュエータ８の回転角度（即ち、転舵アクチュエータ８が出力した転舵のための回転角度）を検出し、検出した回転角度をコントロール／駆動回路ユニット２６に出力する。
【００１３】
出力側ステアリング軸１０は、転舵アクチュエータ８を備えており、転舵アクチュエータ８によって入力された回転をピニオンギア１２に伝達する。
転舵トルクセンサ１１は、出力側ステアリング軸１０に備えられ、出力側ステアリング軸１０の回転トルク（即ち、ラックギア１４を介した車輪１７ＦＲ，１７ＦＬの転舵トルク）を検出する。そして、転舵トルクセンサ１１は、検出した出力側ステアリング軸１０の回転トルクをコントロール／駆動回路ユニット２６に出力する。
【００１４】
ピニオンギア１２は、ラックギア１４と噛合しており、出力側ステアリング軸１０から入力された回転をラックギア１４に伝達する。
ピニオン角度センサ１３は、ピニオンギア１２の回転角度（即ち、ラックギア１４を介して出力される車輪１７ＦＲ，１７ＦＬの転舵角度）を検出し、検出したピニオンギア１２の回転角度をコントロール／駆動回路ユニット２６に出力する。
【００１５】
ラックギア１４は、ピニオンギア１２と噛合する平歯を有し、ピニオンギア１２の回転を車幅方向の直線運動に変換する。
タイロッド１５は、ラックギア１４の両端部と車輪１７ＦＲ，１７ＦＬのナックルアームとを、ボールジョイントを介してそれぞれ連結している。
タイロッド軸力センサ１６は、ラックギア１４の両端部に設置されたタイロッド１５それぞれに備えられており、タイロッド１５に作用している軸力を検出する。そして、タイロッド軸力センサ１６は、検出したタイロッド１５の軸力をコントロール／駆動回路ユニット２６に出力する。
【００１６】
車輪１７ＦＲ，１７ＦＬ，１７ＲＲ，１７ＲＬは、サスペンションを介して車体１Ａに設置されており、これらのうち、前輪（車輪１７ＦＲ，１７ＦＬ）は、タイロッド１５によってナックルアームが揺動されることにより、車体１Ａに対する車輪１７ＦＲ，１７ＦＬの向きが変化する。
ブレーキディスク１８は、車輪１７ＦＲ，１７ＦＬ，１７ＲＲ，１７ＲＬと一体に回転し、ホイールシリンダ１９の押圧力によってブレーキパッドが押し当てられると、その摩擦力によって制動力を発生する。
ホイールシリンダ１９は、各車輪に設置されたブレーキパッドを、ブレーキディスク１８に押し当てる押圧力を発生する。
【００１７】
圧力制御ユニット２０は、車線内走行支援コントローラ２５の指示に従って、各車輪に備えられたホイールシリンダ１９の圧力を制御する。
車両状態パラメータ取得部２１は、方向指示スイッチ２３の動作信号、および、外界認識部２２の出力信号を取得する。また、車両状態パラメータ取得部２１は、車輪速センサ２４ＦＲ，２４ＦＬ，２４ＲＲ，２４ＲＬから出力される車輪の回転速度を示すパルス信号を基に車速を取得する。さらに、車両状態パラメータ取得部２１は、車速と各車輪の回転速度とを基に、各車輪のスリップ率を取得する。そして、車両状態パラメータ取得部２１は、取得した各パラメータをコントロール／駆動回路ユニット２６に出力する。
【００１８】
外界認識部２２は、自車両周囲の画像を撮影するカメラ（例えば単眼カメラ）と、レーダと、カメラで撮影した画像を解析し、道路の白線の種類、自車両のヨー角φｒ、車線中心からの横変位Ｘおよび走行車線の曲率ρを算出する演算装置とを備えている。そして、外界認識部２２は、演算装置によって算出した自車両のヨー角φｒ、車線中心からの横変位Ｘおよび走行車線の曲率ρ、および、レーダによって検出した自車両の周囲に存在する障害物（例えば、他の車両等）の位置や相対速度（以下、これらをまとめて「走行状態情報」という。）を車線内走行支援コントローラ２５に出力する。
【００１９】
方向指示スイッチ２３は、運転者による方向指示レバーの操作に対応して、右方向あるいは左方向を示唆する方向指示灯を点灯させる。また、方向指示スイッチ２３は、方向指示動作が行われていること、および、その指示方向を示す動作信号を車線内走行支援コントローラ２５に出力する。
車輪速センサ２４ＦＲ，２４ＦＬ，２４ＲＲ，２４ＲＬは、各車輪の回転速度を示すパルス信号を、車両状態パラメータ取得部２１および車線内走行支援コントローラ２５に出力する。
【００２０】
車線内走行支援コントローラ２５には、車輪速センサ２４ＦＲ，２４ＦＬ，２４ＲＲ，２４ＲＬから各車輪の回転速度を示すパルス信号、方向指示スイッチ２３から方向指示の動作信号、外界認識部２２から車線内走行支援情報、コントロール／駆動回路ユニット２６から操舵入力の状態（操舵入力角、操舵入力トルク等）および転舵出力の状態（転舵角度、転舵トルク等）、ナビゲーションシステム２８からＧＰＳによって取得した自車両の現在位置および地図情報が入力される。そして、車線内走行支援コントローラ２５は、入力された情報を基に、後述する運転操作支援処理を実行する。即ち、車線内走行支援コントローラ２５は、自車両が分岐点に近づくための車両制御（前輪の転舵、入力側ステアリング軸３に加える操舵反力、各車輪の制動力等）に関するパラメータを算出する。さらに、車線内走行支援コントローラ２５は、算出した各車輪の制動力に関するパラメータを圧力制御ユニット２０への指示信号として出力する。また、車線内走行支援コントローラ２５は、算出した前輪の転舵および入力側ステアリング軸３に加える操舵反力に関するパラメータをコントロール／駆動回路ユニット２６に出力する。
【００２１】
コントロール／駆動回路ユニット２６は、自動車１全体を制御するものであり、各部に設置されたセンサから入力される信号を基に、入力側ステアリング軸３の操舵反力、前輪の転舵角、あるいはメカニカルバックアップ２７の連結について、各種制御信号を、操舵反力アクチュエータ６、転舵アクチュエータ８、あるいはメカニカルバックアップ２７等に出力する。
【００２２】
また、コントロール／駆動回路ユニット２６は、各センサによる検出値を使用目的に応じた値に換算する。例えば、コントロール／駆動回路ユニット２６は、操舵反力アクチュエータ角度センサ７によって検出された回転角度を操舵入力角度に換算したり、転舵アクチュエータ角度センサ９によって検出された回転角度を車輪の転舵角に換算したり、ピニオン角度センサ１３によって検出されたピニオンギア１２の回転角度を車輪の転舵角に換算したりする。
そして、コントロール／駆動回路ユニット２６は、操舵入力の状態および転舵出力の状態に関する情報を車線内走行支援コントローラ２５に出力する。
【００２３】
なお、コントロール／駆動回路ユニット２６は、ハンドル角度センサ４によって検出された入力側ステアリング軸３の回転角度、操舵反力アクチュエータ角度センサ７によって検出された操舵反力アクチュエータ６の回転角度、転舵アクチュエータ角度センサ９によって検出された転舵アクチュエータ８の回転角度、および、ピニオン角度センサ１３によって検出されたピニオンギア１２の回転角度を監視し、これらの関係を基に、操舵系統におけるフェールの発生を検出することができる。そして、操舵系統におけるフェールを検出すると、コントロール／駆動回路ユニット２６は、メカニカルバックアップ２７に対し、入力側ステアリング軸３と出力側ステアリング軸４とを連結させる指示信号を出力する。
【００２４】
メカニカルバックアップ２７は、コントロール／駆動回路ユニット２６の指示に従って、入力側ステアリング軸３と出力側ステアリング軸４とを連結し、入力側ステアリング軸３から出力側ステアリング軸４への力の伝達を確保する機構である。ここで、メカニカルバックアップ２７は、通常時には、コントロール／駆動回路ユニット２６から、入力側ステアリング軸３と出力側ステアリング軸１０とを連結しない状態が指示されている。そして、操舵系統におけるフェールの発生により、ハンドル角度センサ４、操舵トルクセンサ５および転舵アクチュエータ８等を介することなく操舵操作を行う必要が生じた場合に、入力側ステアリング軸３と出力側ステアリング軸４とを連結するよう指示される。
【００２５】
なお、メカニカルバックアップ２７は、例えばケーブル式ステアリング機構等によって構成することができる。
カーナビゲーションシステム２８は、ＧＰＳ（Global Positioning System）機能およびＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System）機能を備えている。また、カーナビゲーションシステム２８は、地図データベースを有している。本実施形態においては、カーナビゲーションシステム２８は、ＧＰＳ機能により検出した自車両の現在位置と、現在位置周辺の地図データ（以下、「距離情報」と称する。）を車線内走行支援コントローラ２５に出力する。
【００２６】
（運転操作支援処理）
次に、車線内走行支援コントローラ２５において実行される運転操作支援処理について説明する。
図２は、車線内走行支援コントローラ２５が実行する運転操作支援処理を示すフローチャートである。
図２に示すフローチャートは、自動車１を制御するオペレーティングシステムによって、一定時間（例えば１００ｍｓ）ごとに繰り返し実行される。
図２において、運転操作支援処理が開始されると、車線内走行支援コントローラ２５は、各装置、センサによって出力される各種データを読み込む（ステップＳ１０１）。
【００２７】
具体的には、車線内走行支援コントローラ２５は、コントロール／駆動回路２６から、操舵反力モータ角度センサ７によって出力された回転角度を換算した操舵角θｓ、転舵アクチュエータ角度センサ９によって出力された回転角度を換算した転舵角θｔを読み込む。また、車線内走行支援コントローラ２５は、車輪速センサ２４ＦＲ，２４ＦＬ，２４ＲＲ，２４ＲＬから出力される各車輪の回転速度を示すパルス信号を、各車輪の車輪速Ｖｗｉ（ｉ＝１〜４）に換算して読み込む。
【００２８】
また、車線内走行支援コントローラ２５は、外界認識部２２によって算出された走行状態情報（走行車線に対する車両のヨー角φｒ、走行車線中央からの横変位Ｘ、走行車線の曲率ρ）、および方向指示スイッチ２３の動作信号を読み込む。
次に、車線内走行支援コントローラ２５は、カーナビゲーションシステム２８から距離情報を読み込み、自車両から分岐点（後述する分岐基準線）までの距離を算出する（ステップＳ１０２）。
【００２９】
ここで、分岐点として、高速道路における出口への分岐点、高速道路におけるジャンクションの分岐点、本道から側道に分かれる分岐点等、道路の構造上、分岐している地点や、路上駐車車両、道路工事地点、車線減少地点、右左折レーンなどの車線変更を行う地点を対象とすることができる。本実施形態においては、本道から側道への分岐点を例に挙げて説明する。
【００３０】
次に、車線内走行支援コントローラ２５は、外界認識部２２によって算出された走行状態情報に基づき、分岐点を有する道路端に対する車線幅方向の走行位置（以下、「横位置」と称する。）を算出する（ステップＳ１０３）。このとき、車線内走行支援コントローラ２５は、白線のある道路を走行している場合、道路の白線の種類により、現在走行している車線（例えば、左車線あるいは３車線以上における両端以外の中央車線など）を検出する。
【００３１】
次に、車線内走行支援コントローラ２５は、ステップＳ１０２で算出した自車両と分岐点までの距離およびステップＳ１０３で算出した横位置に基づいて制御量（Ｃ）を算出する（ステップＳ１０４）。
図３は、分岐点において車線と直行する線（以下、「分岐基準線」と称する。）から自車両までの距離と、制御量（操舵反力）Ａとの関係を示す図である。
ステップＳ１０４において、車線内走行支援コントローラ２５は、自車両が分岐基準点に近づくほど（即ち、自車両の走行経路における進度が分岐点に迫るほど）、制御量Ａを大きくする。
【００３２】
図４は、横位置と、制御量（操舵反力）Ｂとの関係を示す図である。
ステップＳ１０４において、車線内走行支援コントローラ２５は、自車両の横位置が、分岐点を有する道路端から遠くなるほど、制御量Ｂを大きくする。
したがって、総合的な制御量（操舵反力）Ｃは、制御量（操舵反力）Ａおよび制御量（操舵反力）Ｂに基づき、次式（１）に従って算出できる。
制御量（Ｃ）＝Ｋ1・Ａ＋Ｋ2・Ｂ （１）
ここで、Ｋ1は分岐基準線までの距離に対応する制御量（操舵反力）Ａについて設定されたゲイン、Ｋ2は横位置に対応する制御量（操舵反力）Ｂについて設定されたゲインである。
【００３３】
図５は、自車両の分岐点に対する位置と、制御量（Ｃ）との関係を模式的に示した図である。
なお、図５に示す矢印の向きは、車両の進行方向を示しており、この矢印の方向に従って、カーナビゲーションシステム２８の案内が、分岐点に対する予告案内、本案内、最終案内の順に進行していく。
図５において、分岐基準線までの距離が近いほど制御量が大きくなっており、また、分岐点を有する道路端からの横位置が遠いほど、制御量が大きくなっている。
【００３４】
具体的には、左端の車線で比較した場合、分岐基準線に近い位置ほど、制御量は大きくなっており、図５においては、位置Ｐ３で最も大きく、位置Ｐ６，Ｐ９の順に制御量が減少している。また、最前列の横位置で比較した場合、分岐点を有する道路端から遠い位置ほど、制御量は大きくなっており、図５においては、位置Ｐ３で最も大きく、位置Ｐ２，Ｐ１の順に制御量が減少している。
したがって、図５に示す位置Ｐ１〜Ｐ９では、位置Ｐ３における制御量が最も大きく、位置Ｐ４，Ｐ７，Ｐ８では制御量が０となっている。
【００３５】
次に、車線内走行支援コントローラ２５は、外界認識部２２によって検出した自車両周囲に存在する障害物（例えば、他の車両等）の位置や相対速度に基づいて、自車両周囲の障害物状況を示すリスクパラメータを算出する（ステップＳ１０５）。
具体的には、車線内走行支援コントローラ２５は、自車両の隣接車線や同一車線を走行している車両などの存在に基づきリスクパラメータを算出する。車線内走行支援コントローラ２５は、リスクパラメータとして、自車両と離れた車線を走行している車両、および、同一車線であっても自車両と距離が離れている車両である場合にはより低い値とする。
【００３６】
また、車線内走行支援コントローラ２５は、隣接車線や同一車線を走行している車両であっても相対速度が速い場合には、自車両と距離が開く傾向にあり、リスクパラメータをより低い値とする。
次に、車線内走行支援コントローラ２５は、路面反力値のオフセット量を算出する（ステップＳ１０６）。
このとき、車線内走行支援コントローラ２５は、ステップＳ１０４で算出した制御量Ｃに基づいて路面反力値のオフセット量を算出する。
【００３７】
具体的には、車線内走行支援コントローラ２５は、制御量Ｃが大きいほど、路面反力値のオフセット量として大きい値を算出する。
ここで、路面反力値のオフセットとは、タイロッド軸力センサから得られる左右フロントタイヤの軸力値をオフセットすることであり、これによりステアリングホイール２には擬似的にタイヤの切れ角相当の反力（セルフアライニングトルク）を発生させることが可能となる。
【００３８】
図６は、路面反力値のオフセットを加えた場合における運転感覚を示す模式図である。
図６においては、自動車１を後方から見た状態を示している。
路面反力値のオフセットを加えることによって、図６のようにあたかもカントのついた路面を直進しているかのような感覚を運転者に与えることができる。この状態において、運転者が反力に打ち勝とうとせずに力を抜くと、カントを下るように違和感なく車両を制御することが可能となる。
次に、車線内走行支援コントローラ２５は、車線内での自車両の横位置をオフセットさせる（ステップＳ１０７）。
【００３９】
具体的には、車線内走行支援コントローラ２５は、コントロール／駆動回路ユニット２６に対し、走行車線内において分岐点寄りに横位置を変位させるように転舵アクチュエータ８を制御させる指示を出力する。
これにより、自車両が走行する車線内において、分岐点を有する車線側に車両が移動し、運転者は進路変更が必要であることを認識することができる。
なお、この際、コントロール／駆動回路ユニット２６は、転舵動作をステアリングホイール２に伝達しない。
次に、車線内走行支援コントローラ２５は、運転者に車線変更の意思があるか否かを判定する（ステップＳ１０８）。
【００４０】
具体的には、車線内走行支援コントローラ２５は、方向指示スイッチ２３の動作信号に基づいて、方向指示スイッチ２３が操作されている場合、運転者に車線変更の意思があると判定する。このような判定を行うことにより、運転者が運転操作支援処理における操舵反力の付与制御を許可したものとみなすことができる。
ステップＳ１０８において、運転者に車線変更の意思がないと判定した場合、車線内走行支援コントローラ２５は、ステップＳ１０１に戻り、運転操作支援処理を繰り返す。
【００４１】
一方、運転者に車線変更の意思があると判定した場合、車線内走行支援コントローラ２５は、周囲に障害物があるか否か判定する（ステップＳ１０９）。
具体的には、車線内走行支援コントローラ２５は、リスクパラメータが予め設定した閾値以上であるか否かに応じて、周囲に障害物があるか否かを判定する。
ステップＳ１０９において、周囲に障害物があると判定した場合、車線内走行支援コントローラ２５は、ステップＳ１０１に戻り、運転操作支援処理を繰り返す。
【００４２】
一方、ステップＳ１０９において、周囲に障害物がないと判定した場合、車線内走行支援コントローラ２５は、ステップＳ１０６で算出した路面反力値のオフセット量に基づき、路面反力オフセット処理を行う（ステップＳ１１０）。
具体的には、車線内走行支援コントローラ２５は、算出した路面反力値のオフセット量に対応する制御量分、操舵反力アクチュエータ６を制御させる指示をコントロール／駆動回路ユニット２６に出力する。
【００４３】
これにより、操舵反力アクチュエータ６が、ステアリングホイール２に擬似的にタイヤの切れ角相当の反力（セルフアライニングトルク）を発生させ、上述のように、運転者が反力に打ち勝とうとせずに力を抜くと、カントを下りるように違和感なく車両を制御することができる。
次に、車線内走行支援コントローラ２５は、分岐点を有する車線までの車線変更が終了したか否かの判定を行う（ステップＳ１１１）。
【００４４】
具体的には、車線内走行支援コントローラ２５は、外界認識部２２で検出した横変位に基づき、分岐点を有する車線の中央に来たか否かを判定することによって、車線変更が終了したか否かを判定する。
ここで、車線変更の終了を判定する条件に関しては、外界認識部２２で、分岐点を有する車線と隣接する車線との間の白線をまたぎ終わったか否かを判定することによって、車線変更が終了したか否かを判定することも可能である。
ステップＳ１１１において、車線内走行支援コントローラ２５は、車線変更が終了していないと判定した場合、ステップＳ１０１に戻り、運転操作支援処理を繰り返す。
【００４５】
一方、ステップＳ１１１において、車線変更が終了したと判定した場合、車線内走行支援コントローラ２５は、ステップＳ１１０において開始した操舵反力アクチュエータ６の制御を停止させ（ステップＳ１１２）、ステップＳ１０１に戻って運転操作支援処理を繰り返す。
なお、コントローラ５０が、車線変更時以外は、車線内走行を支援する機能を有するものとし、ステップＳ１０７において、車線内走行の支援を行う際の横位置に基づくフィードバック制御機能を用いて、自車両の横位置をオフセットさせることができる。
この場合、さらに違和感を少ないものとしつつ、運転者に進路変更の必要性を報知することができる。
【００４６】
（動作）
次に、動作を説明する。
自動車１の運転者が、分岐予定である分岐点に向かって走行しているものとする。このとき、自動車１は、運転操作支援処理を実行しており、車線内走行支援コントローラ２５は、自動車１における各部のセンサ等から各種データを読み込んでいる。そして、自動車１は、自車両の現在位置Ｐおよび車速Ｖを算出する。
次に、自動車１は、分岐点までの距離を算出し、自車両が走行している車線および横位置を算出する。また、自動車１は、道路の白線の種類により、現在走行している車線を検出する。
【００４７】
次いで、自動車１は、算出した自車両と分岐点までの距離および算出した横位置に基づいて、ステアリングホイール２の制御量（操舵反力）Ｃを算出する。
さらに、自動車１は、転舵アクチュエータを駆動し、自車両を走行車線内において分岐点寄りに変位させる。これにより、走行している車線内において、自動車１が、分岐点を有する車線側に移動することになり、運転者は車線変更が必要であることを認識する。
【００４８】
次いで、自動車１は、運転者の車線変更の意思の有無を、方向指示スイッチの操作により判定する。運転者に車線変更の意思があると判定した場合、自動車１は、自車両の周囲に障害物があるか否か判定する。
そして、周囲に障害物がないと判定した場合、自動車１は、制御量Ｃを基に操舵反力のオフセット処理を行う。これにより、ステアリングホイール２に擬似的にタイヤの切れ角相当の反力（セルフアライニングトルク）が発生する。運転者が反力に打ち勝とうとせずに力を抜くと、カントを下りるように違和感なく車両を制御することが可能となる。
【００４９】
次に、自動車１は、車線変更が終了したか否かを判定し、車線変更が終了したと判定した場合には、操舵反力アクチュエータの制御を停止する。
以上のように、本実施形態に係る自動車１は、自車両と分岐点との関係（分岐基準線までの距離および横位置）に基づいて、自車両の走行車線が分岐点を有する道路端から遠いほど、かつ、自車両の走行行程における進度が分岐点に迫るほど、ステアリングホイール２に大きい操舵反力を与える。
【００５０】
そのため、ステアリングホイール２に擬似的なセルフアライニングトルクを発生させることができる。そして、運転者が反力に打ち勝とうとせずに力を抜くと、カントを下りるように違和感なく、車線変更のために車両を制御することが可能となる。
したがって、運転者が車線変更を行う際の運転操作支援をより適切に行うことが可能となる。
【００５１】
なお、本実施形態においては、ステアリングホイール２が操舵入力手段に対応し、操舵反力アクチュエータ６が操舵反力付与手段に対応し、カーナビゲーションシステム２８および車線内走行支援コントローラ２５が道路情報取得手段に対応する。また、外界認識部２２および車線内走行支援コントローラ２５が走行状況取得手段に対応し、車線内走行支援コントローラ２５が走行位置検出手段、制御量算出手段および駆動手段に対応する。さらに、外界認識部２２が撮像手段に対応し、車線内走行支援コントローラ２５が意思判定手段に対応し、外界認識部２２が障害物検出手段に対応する。
【００５２】
（応用例１）
第１実施形態においては、白線によって車線が仕切られた道路を例に挙げて説明したが、白線によって車線が仕切られていない道路における車線変更（横位置の移動）に対しても、本発明を適用することができる。
図７は、白線によって車線が仕切られていない道路における自車両の分岐点に対する位置と、制御量（Ｃ）との関係を模式的に示した図である。
図７に示すように、白線によって車線が仕切られていない場合であっても、横位置と、自車両の現在位置から分岐基準線までの距離とに応じて制御量Ａ，Ｂ，Ｃを算出し、制御量Ｃに基づいて操舵反力アクチュエータ６を制御することができる。
これにより、運転者が車線変更を行う際の運転操作支援をより適切に行うことが可能となる。
【００５３】
（応用例２）
第１実施形態における運転操作支援処理のステップＳ１０８においては、方向指示スイッチ２３の操作を基に、運転者に車線変更の意思があるか否かを判定した。そして、この判定を行うことによって、運転者が運転操作支援処理における操舵反力の付与制御を許可したものとみなすこととした。
これに対し、方向指示スイッチ２３の操作以外によって、運転者が運転操作支援処理における操舵反力の付与制御を許可しているか否かを判定することができる。
例えば、ステアリングホイール２に対して運転者が行った操舵入力において、操舵トルクを検出したり、操舵角を検出したりすることによって、運転者が運転操作支援処理における操舵反力の付与制御を許可しているか否かを判定することができる。
【００５４】
これにより、運転者が実際に操舵を行う動作を基に、運転者の意思を判定することができる。
また、操舵トルクあるいは操舵角と、方向指示スイッチ２３の操作とを組み合わせて検出し、操舵トルクあるいは操舵角が閾値以上であり、かつ、方向指示スイッチ２３が操作されている場合に、運転者が運転操作支援処理における操舵反力の付与制御を許可しているか否かを判定することもできる。
これにより、より確実に運転者の意思を判定することができる。
【００５５】
（応用例３）
第１実施形態の運転操作支援処理におけるステップＳ１０９で、周囲に障害物がないと判定した後、ステップＳ１１０において路面反力制御処理を実行することとした。これに対し、ステップＳ１０９で、周囲に障害物がないと判定した後、運転者に対して、路面反力制御処理を実行可能であることをスピーカを介した音、カーナビゲーションシステムを解した映像、運転席シートに設置したアクチュエータによる触覚、サスペンションあるいは転舵を介した車両挙動等で報知した上で、路面反力制御処理の実行を開始することができる。
この場合、運転者に対してより違和感の少ない制御を行うことができる。
【００５６】
（応用例４）
また、応用例３において、路面反力制御処理を実行可能であることを報知する場合に、その報知の形態を、運転者による操舵反力の付与制御を許可する意思を検出した前後で異ならせることができる。
具体的には、運転操作支援処理における運転者の意思判定（ステップＳ１０８）を周囲の障害物検出（ステップＳ１０９）の後に行うこととし、周囲に障害物がないと判定した場合、弱い報知動作を行い、運転者の車線変更意思（操舵反力付与制御の許可意思）を検出した場合に、強い報知動作に切り替えることができる。
これにより、実際に制御が開始されることを運転者が認識し易くなる。
【００５７】
（応用例５）
第１実施形態の運転操作支援処理におけるステップＳ１１１において、車線変更が終了したか否かを、分岐点を有する車線の中央に来たか否かによって判定し、車線変更終了のタイミングに合わせて操舵反力の付与制御を停止することとした。
これに対し、自車両の走行位置と分岐点の位置との関係を基に、操舵反力の付与制御を終了するタイミングを決定することができる。
即ち、自車両の走行経路における進度が分岐点の位置から一定範囲内となった場合に、操舵反力の付与制御を終了したり、自車両の横位置が分岐点を有する道路端から一定範囲内となった場合に、操舵反力の付与制御を終了したりすることができる。
これにより、過度な制御を行う事態を防止して適切な運転操作支援を行うことができ、より違和感の少ない制御を行うことができる。
【００５８】
（本実施形態の効果）
（１）操舵入力を行う操舵入力手段と、前記操舵入力手段における操舵反力を付与する操舵反力付与手段と、自車両の進路となる道路に関する情報を取得する道路情報取得手段と、自車両の走行状況に関する情報を取得する走行状況取得手段と、前記道路情報取得手段が取得した情報と、前記走行状況取得手段が取得した情報とに基づいて、分岐予定である分岐点と自車両との位置関係を検出する走行位置検出手段と、前記走行位置検出手段が検出した前記分岐点の位置と、前記走行状況取得手段が取得した自車両の走行状況に関する情報とに基づいて、前記分岐点の位置に対する自車両の走行経路の状況に応じた前記操舵反力付与手段に関する制御量を算出する制御量算出手段と、前記制御量算出手段によって算出した制御量で、前記操舵反力付与手段を駆動する駆動手段と、を有する。
そのため、操舵入力手段に擬似的なセルフアライニングトルクを発生させることができる。
したがって、運転者が車線変更を行う際の運転操作支援をより適切に行うことが可能となる。
【００５９】
（２）前記走行位置検出手段は、自車両の走行経路と前記分岐点を有する道路端との距離および自車両の走行経路における進度と前記分岐点の位置との関係を検出し、
前記制御量算出手段は、前記走行位置検出手段が検出した自車両の走行経路と前記分岐点を有する道路端との距離および自車両の走行経路における進度と前記分岐点の位置との関係に基づいて、前記操舵反力付与手段に関する制御量を算出する。
そのため、自車両の走行状況に応じた適切な制御量とすることができる。
【００６０】
（３）前記制御量算出手段は、自車両の走行経路と前記分岐点を有する道路端との距離が大きいほど、前記操舵反力付与手段に関する制御量を増大させる。
これにより、運転者は、より適切に車線変更を行うことができる。
（４）前記走行状況検出手段は、自車両が走行している走行車線と前記分岐点を有する道路端との距離を検出し、前記制御量算出手段は、自車両が走行している走行車線が前記分岐点を有する道路端から遠いほど、前記操舵反力付与手段に関する制御量を増大させる。
これにより、運転者は、より適切に車線変更を行うことができる。
【００６１】
（５）前記走行状況検出手段は、自車両前方の画像を撮影する撮像手段を有し、該撮影手段によって撮影した画像を基に検出した道路の白線の種別によって、自車両が走行している走行車線を判定する。
これにより、簡単に自車両の走行経路を把握することができる。
（６）前記意思判定手段は、方向指示器の動作状態に基づいて、運転者の意思を判定する。
これにより、方向指示器の動作状態によって運転者の意思を判定した後に操舵反力の付与制御を開始できるため、運転者の意思に従って、より違和感の少ない制御とすることができる。
【００６２】
（７）前記駆動手段が前記障害物状況に基づいて、前記操舵反力付与手段の駆動が可能であると決定した場合に、前記操舵反力付与手段の駆動が可能となったことを報知する報知手段を有する。
これにより、操舵反力の付与制御を行うことを報知した後に、実際の制御を開始できるため、運転者に与える違和感をより少ないものとできる。
【００６３】
（８）前記分岐点として、高速道路における出口への分岐点、高速道路におけるジャンクションの分岐点、および、本道から側道に分かれる分岐点を含む道路の構造上、分岐している地点と、路上駐車車両、道路工事地点、車線減少地点、右左折レーンを含む車線変更を行う地点をと設定可能とした。
これにより、多様な分岐点において、運転操作支援をより適切に行うことが可能となる。
【００６４】
（９）車体と、前記車体に設置された車輪と、操舵入力を行う操舵入力手段と、前記操舵入力手段における操舵反力を付与する操舵反力付与手段と、自車両の進路となる道路に関する情報を取得する道路情報取得手段と、自車両の走行状況に関する情報を取得する走行状況取得手段と、前記道路情報取得手段が取得した情報と、前記走行状況取得手段が取得した情報とに基づいて、分岐予定である分岐点と自車両との位置関係を検出する走行位置検出手段と、前記走行位置検出手段が検出した前記分岐点の位置と、前記走行状況取得手段が取得した自車両の走行状況に関する情報とに基づいて、前記分岐点の位置に対する自車両の走行経路の状況に応じた前記操舵反力付与手段に関する制御量を算出する制御量算出手段と、前記制御量算出手段によって算出した制御量で、前記操舵反力付与手段を駆動する駆動手段と、を有する。
そのため、操舵入力手段に擬似的なセルフアライニングトルクを発生させることができる。したがって、運転者が車線変更を行う際の運転操作支援をより適切に行うことが可能な自動車とできる。
【００６５】
（１０）自車両の進路となる道路に関する情報と、自車両の走行状況に関する情報とに基づいて、分岐予定である分岐点の位置に対する自車両の走行経路の状況に応じた操舵反力を付与する。
そのため、擬似的なセルフアライニングトルクを発生させることができる。
したがって、運転者が車線変更を行う際の運転操作支援をより適切に行うことが可能な運転操作支援方法とできる。
【符号の説明】
【００６６】
１ 自動車、１Ａ 車体、２ ステアリングホイール、３ 入力側ステアリング軸、４ ハンドル角度センサ、５ 操舵トルクセンサ、６ 操舵反力アクチュエータ、７ 操舵反力アクチュエータ角度センサ、８ 転舵アクチュエータ、９ 転舵アクチュエータ角度センサ、１０ 出力側ステアリング軸、１１ 転舵トルクセンサ、１２ ピニオンギア、１３ ピニオン角度センサ、１４ ラックギア、１５ タイロッド、１６ タイロッド軸力センサ、１７ＦＲ，１７ＦＬ，１７ＲＲ，１７ＲＬ 車輪、１８ ブレーキディスク、１９ ホイールシリンダ、２０ 圧力制御ユニット、２１ 車両状態パラメータ取得部、２２ 外界認識部、２３ 方向指示スイッチ、２４ＦＲ，２４ＦＬ，２４ＲＲ，２４ＲＬ 車輪速センサ、２５ 車線内走行支援コントローラ、２６ コントロール／駆動回路ユニット、２７ メカニカルバックアップ、２８ ナビゲーションシステム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者の運転操作を支援する運転操作支援装置、自動車及び運転操作支援方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車線変更を行う際に、画面表示や音で車線変更のタイミングを報知することによって、運転操作を支援する運転操作支援装置が知られている。
例えば、特許文献１には、車線変更を行う際に、車線変更動作の障害となる他車両の存在の有無を考慮して、車線変更のタイミングを報知することにより、運転者の運転を支援する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１８５５０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、画面表示や音を用いたヒューマン・マシン・インターフェイスの場合、適切な車線変更のタイミングを報知することは可能であるが、運転者の運転特性には個人差がある。
そのため、画面表示や音を用いた運転操作支援を行ったとしても、技術の未熟な運転者は、実際の交通状況に応じた車線変更をできない可能性がある。
このように、運転者の運転を支援する従来の技術においては、運転者が車線変更を行う際の運転操作支援を適切に行うことが困難であった。
本発明の課題は、運転者が車線変更を行う際の運転操作支援をより適切に行うことである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の課題を解決するため、本発明は、分岐予定である分岐点の位置と、自車両の走行状況に関する情報とに基づいて、分岐点の位置に対する自車両の走行経路の状況に応じた操舵反力付与手段に関する制御量で、操舵反力付与手段を駆動する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、運転者が車線変更を行う際の運転操作支援をより適切に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１実施形態に係る自動車１の構成を示す概略図である。
【図２】車線内走行支援コントローラ２５が実行する運転操作支援処理を示すフローチャートである。
【図３】分岐基準線から自車両までの距離と、制御量（操舵反力）Ａとの関係を示す図である。
【図４】横位置と、制御量（操舵反力）Ｂとの関係を示す図である。
【図５】自車両の分岐点に対する位置と、制御量（Ｃ）との関係を模式的に示した図である。
【図６】路面反力値のオフセットを加えた場合における運転感覚を示す模式図である。
【図７】白線によって車線が仕切られていない道路における自車両の分岐点に対する位置と、制御量（Ｃ）との関係を模式的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図を参照して本発明を適用した自動車の実施の形態を説明する。
（第１実施形態）
（構成）
図１は、本発明の第１実施形態に係る自動車１の構成を示す概略図である。
図１において、自動車１は、車体１Ａと、ステアリングホイール２と、入力側ステアリング軸３と、ハンドル角度センサ４と、操舵トルクセンサ５と、操舵反力アクチュエータ６と、操舵反力アクチュエータ角度センサ７と、転舵アクチュエータ８と、転舵アクチュエータ角度センサ９と、出力側ステアリング軸１０と、転舵トルクセンサ１１と、ピニオンギア１２と、ピニオン角度センサ１３と、ラックギア１４と、タイロッド１５と、タイロッド軸力センサ１６と、車輪１７ＦＲ，１７ＦＬ，１７ＲＲ，１７ＲＬと、ブレーキディスク１８と、ホイールシリンダ１９と、圧力制御ユニット２０と、車両状態パラメータ取得部２１と、外界認識部２２と、方向指示スイッチ２３と、車輪速センサ２４ＦＲ，２４ＦＬ，２４ＲＲ，２４ＲＬと、車線内走行支援コントローラ２５と、コントロール／駆動回路ユニット２６と、メカニカルバックアップ２７と、カーナビゲーションシステム２８とを備えている。
【０００９】
ステアリングホイール２は、入力側ステアリング軸３と一体に回転するよう構成され、運転者による操舵入力を入力側ステアリング軸３に伝達する。
入力側ステアリング軸３は、操舵反力アクチュエータ６を備えており、ステアリングホイール２から入力された操舵入力に対し、操舵反力アクチュエータ６による操舵反力を加える。
【００１０】
ハンドル角度センサ４は、入力側ステアリング軸３に備えられ、入力側ステアリング軸３の回転角度（即ち、運転者によるステアリングホイール２への操舵入力角度）を検出する。そして、ハンドル角度センサ４は、検出した入力側ステアリング軸３の回転角度をコントロール／駆動回路ユニット２６に出力する。
操舵トルクセンサ５は、入力側ステアリング軸３に備えられ、入力側ステアリング軸３の回転トルク（即ち、ステアリングホイール２への操舵入力トルク）を検出する。そして、操舵トルクセンサ５は、検出した入力側ステアリング軸３の回転トルクをコントロール／駆動回路ユニット２６に出力する。
【００１１】
操舵反力アクチュエータ６は、モータ軸と一体に回転するギアが入力側ステアリング軸３の一部に形成されたギアに噛合しており、コントロール／駆動回路ユニット２６の指示に従って、ステアリングホイール２による入力側ステアリング軸３の回転に対して反力を付与する。
操舵反力アクチュエータ角度センサ７は、操舵反力アクチュエータ６の回転角度（即ち、操舵反力アクチュエータ６に伝達された操舵入力による回転角度）を検出し、検出した回転角度をコントロール／駆動回路ユニット２６に出力する。
【００１２】
転舵アクチュエータ８は、モータ軸と一体に回転するギアが出力側ステアリング軸１０の一部に形成されたギアに噛合しており、コントロール／駆動回路ユニット２６の指示に従って、出力側ステアリング軸１０を回転させる。
転舵アクチュエータ角度センサ９は、転舵アクチュエータ８の回転角度（即ち、転舵アクチュエータ８が出力した転舵のための回転角度）を検出し、検出した回転角度をコントロール／駆動回路ユニット２６に出力する。
【００１３】
出力側ステアリング軸１０は、転舵アクチュエータ８を備えており、転舵アクチュエータ８によって入力された回転をピニオンギア１２に伝達する。
転舵トルクセンサ１１は、出力側ステアリング軸１０に備えられ、出力側ステアリング軸１０の回転トルク（即ち、ラックギア１４を介した車輪１７ＦＲ，１７ＦＬの転舵トルク）を検出する。そして、転舵トルクセンサ１１は、検出した出力側ステアリング軸１０の回転トルクをコントロール／駆動回路ユニット２６に出力する。
【００１４】
ピニオンギア１２は、ラックギア１４と噛合しており、出力側ステアリング軸１０から入力された回転をラックギア１４に伝達する。
ピニオン角度センサ１３は、ピニオンギア１２の回転角度（即ち、ラックギア１４を介して出力される車輪１７ＦＲ，１７ＦＬの転舵角度）を検出し、検出したピニオンギア１２の回転角度をコントロール／駆動回路ユニット２６に出力する。
【００１５】
ラックギア１４は、ピニオンギア１２と噛合する平歯を有し、ピニオンギア１２の回転を車幅方向の直線運動に変換する。
タイロッド１５は、ラックギア１４の両端部と車輪１７ＦＲ，１７ＦＬのナックルアームとを、ボールジョイントを介してそれぞれ連結している。
タイロッド軸力センサ１６は、ラックギア１４の両端部に設置されたタイロッド１５それぞれに備えられており、タイロッド１５に作用している軸力を検出する。そして、タイロッド軸力センサ１６は、検出したタイロッド１５の軸力をコントロール／駆動回路ユニット２６に出力する。
【００１６】
車輪１７ＦＲ，１７ＦＬ，１７ＲＲ，１７ＲＬは、サスペンションを介して車体１Ａに設置されており、これらのうち、前輪（車輪１７ＦＲ，１７ＦＬ）は、タイロッド１５によってナックルアームが揺動されることにより、車体１Ａに対する車輪１７ＦＲ，１７ＦＬの向きが変化する。
ブレーキディスク１８は、車輪１７ＦＲ，１７ＦＬ，１７ＲＲ，１７ＲＬと一体に回転し、ホイールシリンダ１９の押圧力によってブレーキパッドが押し当てられると、その摩擦力によって制動力を発生する。
ホイールシリンダ１９は、各車輪に設置されたブレーキパッドを、ブレーキディスク１８に押し当てる押圧力を発生する。
【００１７】
圧力制御ユニット２０は、車線内走行支援コントローラ２５の指示に従って、各車輪に備えられたホイールシリンダ１９の圧力を制御する。
車両状態パラメータ取得部２１は、方向指示スイッチ２３の動作信号、および、外界認識部２２の出力信号を取得する。また、車両状態パラメータ取得部２１は、車輪速センサ２４ＦＲ，２４ＦＬ，２４ＲＲ，２４ＲＬから出力される車輪の回転速度を示すパルス信号を基に車速を取得する。さらに、車両状態パラメータ取得部２１は、車速と各車輪の回転速度とを基に、各車輪のスリップ率を取得する。そして、車両状態パラメータ取得部２１は、取得した各パラメータをコントロール／駆動回路ユニット２６に出力する。
【００１８】
外界認識部２２は、自車両周囲の画像を撮影するカメラ（例えば単眼カメラ）と、レーダと、カメラで撮影した画像を解析し、道路の白線の種類、自車両のヨー角φｒ、車線中心からの横変位Ｘおよび走行車線の曲率ρを算出する演算装置とを備えている。そして、外界認識部２２は、演算装置によって算出した自車両のヨー角φｒ、車線中心からの横変位Ｘおよび走行車線の曲率ρ、および、レーダによって検出した自車両の周囲に存在する障害物（例えば、他の車両等）の位置や相対速度（以下、これらをまとめて「走行状態情報」という。）を車線内走行支援コントローラ２５に出力する。
【００１９】
方向指示スイッチ２３は、運転者による方向指示レバーの操作に対応して、右方向あるいは左方向を示唆する方向指示灯を点灯させる。また、方向指示スイッチ２３は、方向指示動作が行われていること、および、その指示方向を示す動作信号を車線内走行支援コントローラ２５に出力する。
車輪速センサ２４ＦＲ，２４ＦＬ，２４ＲＲ，２４ＲＬは、各車輪の回転速度を示すパルス信号を、車両状態パラメータ取得部２１および車線内走行支援コントローラ２５に出力する。
【００２０】
車線内走行支援コントローラ２５には、車輪速センサ２４ＦＲ，２４ＦＬ，２４ＲＲ，２４ＲＬから各車輪の回転速度を示すパルス信号、方向指示スイッチ２３から方向指示の動作信号、外界認識部２２から車線内走行支援情報、コントロール／駆動回路ユニット２６から操舵入力の状態（操舵入力角、操舵入力トルク等）および転舵出力の状態（転舵角度、転舵トルク等）、ナビゲーションシステム２８からＧＰＳによって取得した自車両の現在位置および地図情報が入力される。そして、車線内走行支援コントローラ２５は、入力された情報を基に、後述する運転操作支援処理を実行する。即ち、車線内走行支援コントローラ２５は、自車両が分岐点に近づくための車両制御（前輪の転舵、入力側ステアリング軸３に加える操舵反力、各車輪の制動力等）に関するパラメータを算出する。さらに、車線内走行支援コントローラ２５は、算出した各車輪の制動力に関するパラメータを圧力制御ユニット２０への指示信号として出力する。また、車線内走行支援コントローラ２５は、算出した前輪の転舵および入力側ステアリング軸３に加える操舵反力に関するパラメータをコントロール／駆動回路ユニット２６に出力する。
【００２１】
コントロール／駆動回路ユニット２６は、自動車１全体を制御するものであり、各部に設置されたセンサから入力される信号を基に、入力側ステアリング軸３の操舵反力、前輪の転舵角、あるいはメカニカルバックアップ２７の連結について、各種制御信号を、操舵反力アクチュエータ６、転舵アクチュエータ８、あるいはメカニカルバックアップ２７等に出力する。
【００２２】
また、コントロール／駆動回路ユニット２６は、各センサによる検出値を使用目的に応じた値に換算する。例えば、コントロール／駆動回路ユニット２６は、操舵反力アクチュエータ角度センサ７によって検出された回転角度を操舵入力角度に換算したり、転舵アクチュエータ角度センサ９によって検出された回転角度を車輪の転舵角に換算したり、ピニオン角度センサ１３によって検出されたピニオンギア１２の回転角度を車輪の転舵角に換算したりする。
そして、コントロール／駆動回路ユニット２６は、操舵入力の状態および転舵出力の状態に関する情報を車線内走行支援コントローラ２５に出力する。
【００２３】
なお、コントロール／駆動回路ユニット２６は、ハンドル角度センサ４によって検出された入力側ステアリング軸３の回転角度、操舵反力アクチュエータ角度センサ７によって検出された操舵反力アクチュエータ６の回転角度、転舵アクチュエータ角度センサ９によって検出された転舵アクチュエータ８の回転角度、および、ピニオン角度センサ１３によって検出されたピニオンギア１２の回転角度を監視し、これらの関係を基に、操舵系統におけるフェールの発生を検出することができる。そして、操舵系統におけるフェールを検出すると、コントロール／駆動回路ユニット２６は、メカニカルバックアップ２７に対し、入力側ステアリング軸３と出力側ステアリング軸４とを連結させる指示信号を出力する。
【００２４】
メカニカルバックアップ２７は、コントロール／駆動回路ユニット２６の指示に従って、入力側ステアリング軸３と出力側ステアリング軸４とを連結し、入力側ステアリング軸３から出力側ステアリング軸４への力の伝達を確保する機構である。ここで、メカニカルバックアップ２７は、通常時には、コントロール／駆動回路ユニット２６から、入力側ステアリング軸３と出力側ステアリング軸１０とを連結しない状態が指示されている。そして、操舵系統におけるフェールの発生により、ハンドル角度センサ４、操舵トルクセンサ５および転舵アクチュエータ８等を介することなく操舵操作を行う必要が生じた場合に、入力側ステアリング軸３と出力側ステアリング軸４とを連結するよう指示される。
【００２５】
なお、メカニカルバックアップ２７は、例えばケーブル式ステアリング機構等によって構成することができる。
カーナビゲーションシステム２８は、ＧＰＳ（Global Positioning System）機能およびＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System）機能を備えている。また、カーナビゲーションシステム２８は、地図データベースを有している。本実施形態においては、カーナビゲーションシステム２８は、ＧＰＳ機能により検出した自車両の現在位置と、現在位置周辺の地図データ（以下、「距離情報」と称する。）を車線内走行支援コントローラ２５に出力する。
【００２６】
（運転操作支援処理）
次に、車線内走行支援コントローラ２５において実行される運転操作支援処理について説明する。
図２は、車線内走行支援コントローラ２５が実行する運転操作支援処理を示すフローチャートである。
図２に示すフローチャートは、自動車１を制御するオペレーティングシステムによって、一定時間（例えば１００ｍｓ）ごとに繰り返し実行される。
図２において、運転操作支援処理が開始されると、車線内走行支援コントローラ２５は、各装置、センサによって出力される各種データを読み込む（ステップＳ１０１）。
【００２７】
具体的には、車線内走行支援コントローラ２５は、コントロール／駆動回路２６から、操舵反力モータ角度センサ７によって出力された回転角度を換算した操舵角θｓ、転舵アクチュエータ角度センサ９によって出力された回転角度を換算した転舵角θｔを読み込む。また、車線内走行支援コントローラ２５は、車輪速センサ２４ＦＲ，２４ＦＬ，２４ＲＲ，２４ＲＬから出力される各車輪の回転速度を示すパルス信号を、各車輪の車輪速Ｖｗｉ（ｉ＝１〜４）に換算して読み込む。
【００２８】
また、車線内走行支援コントローラ２５は、外界認識部２２によって算出された走行状態情報（走行車線に対する車両のヨー角φｒ、走行車線中央からの横変位Ｘ、走行車線の曲率ρ）、および方向指示スイッチ２３の動作信号を読み込む。
次に、車線内走行支援コントローラ２５は、カーナビゲーションシステム２８から距離情報を読み込み、自車両から分岐点（後述する分岐基準線）までの距離を算出する（ステップＳ１０２）。
【００２９】
ここで、分岐点として、高速道路における出口への分岐点、高速道路におけるジャンクションの分岐点、本道から側道に分かれる分岐点等、道路の構造上、分岐している地点や、路上駐車車両、道路工事地点、車線減少地点、右左折レーンなどの車線変更を行う地点を対象とすることができる。本実施形態においては、本道から側道への分岐点を例に挙げて説明する。
【００３０】
次に、車線内走行支援コントローラ２５は、外界認識部２２によって算出された走行状態情報に基づき、分岐点を有する道路端に対する車線幅方向の走行位置（以下、「横位置」と称する。）を算出する（ステップＳ１０３）。このとき、車線内走行支援コントローラ２５は、白線のある道路を走行している場合、道路の白線の種類により、現在走行している車線（例えば、左車線あるいは３車線以上における両端以外の中央車線など）を検出する。
【００３１】
次に、車線内走行支援コントローラ２５は、ステップＳ１０２で算出した自車両と分岐点までの距離およびステップＳ１０３で算出した横位置に基づいて制御量（Ｃ）を算出する（ステップＳ１０４）。
図３は、分岐点において車線と直行する線（以下、「分岐基準線」と称する。）から自車両までの距離と、制御量（操舵反力）Ａとの関係を示す図である。
ステップＳ１０４において、車線内走行支援コントローラ２５は、自車両が分岐基準点に近づくほど（即ち、自車両の走行経路における進度が分岐点に迫るほど）、制御量Ａを大きくする。
【００３２】
図４は、横位置と、制御量（操舵反力）Ｂとの関係を示す図である。
ステップＳ１０４において、車線内走行支援コントローラ２５は、自車両の横位置が、分岐点を有する道路端から遠くなるほど、制御量Ｂを大きくする。
したがって、総合的な制御量（操舵反力）Ｃは、制御量（操舵反力）Ａおよび制御量（操舵反力）Ｂに基づき、次式（１）に従って算出できる。
制御量（Ｃ）＝Ｋ1・Ａ＋Ｋ2・Ｂ （１）
ここで、Ｋ1は分岐基準線までの距離に対応する制御量（操舵反力）Ａについて設定されたゲイン、Ｋ2は横位置に対応する制御量（操舵反力）Ｂについて設定されたゲインである。
【００３３】
図５は、自車両の分岐点に対する位置と、制御量（Ｃ）との関係を模式的に示した図である。
なお、図５に示す矢印の向きは、車両の進行方向を示しており、この矢印の方向に従って、カーナビゲーションシステム２８の案内が、分岐点に対する予告案内、本案内、最終案内の順に進行していく。
図５において、分岐基準線までの距離が近いほど制御量が大きくなっており、また、分岐点を有する道路端からの横位置が遠いほど、制御量が大きくなっている。
【００３４】
具体的には、左端の車線で比較した場合、分岐基準線に近い位置ほど、制御量は大きくなっており、図５においては、位置Ｐ３で最も大きく、位置Ｐ６，Ｐ９の順に制御量が減少している。また、最前列の横位置で比較した場合、分岐点を有する道路端から遠い位置ほど、制御量は大きくなっており、図５においては、位置Ｐ３で最も大きく、位置Ｐ２，Ｐ１の順に制御量が減少している。
したがって、図５に示す位置Ｐ１〜Ｐ９では、位置Ｐ３における制御量が最も大きく、位置Ｐ４，Ｐ７，Ｐ８では制御量が０となっている。
【００３５】
次に、車線内走行支援コントローラ２５は、外界認識部２２によって検出した自車両周囲に存在する障害物（例えば、他の車両等）の位置や相対速度に基づいて、自車両周囲の障害物状況を示すリスクパラメータを算出する（ステップＳ１０５）。
具体的には、車線内走行支援コントローラ２５は、自車両の隣接車線や同一車線を走行している車両などの存在に基づきリスクパラメータを算出する。車線内走行支援コントローラ２５は、リスクパラメータとして、自車両と離れた車線を走行している車両、および、同一車線であっても自車両と距離が離れている車両である場合にはより低い値とする。
【００３６】
また、車線内走行支援コントローラ２５は、隣接車線や同一車線を走行している車両であっても相対速度が速い場合には、自車両と距離が開く傾向にあり、リスクパラメータをより低い値とする。
次に、車線内走行支援コントローラ２５は、路面反力値のオフセット量を算出する（ステップＳ１０６）。
このとき、車線内走行支援コントローラ２５は、ステップＳ１０４で算出した制御量Ｃに基づいて路面反力値のオフセット量を算出する。
【００３７】
具体的には、車線内走行支援コントローラ２５は、制御量Ｃが大きいほど、路面反力値のオフセット量として大きい値を算出する。
ここで、路面反力値のオフセットとは、タイロッド軸力センサから得られる左右フロントタイヤの軸力値をオフセットすることであり、これによりステアリングホイール２には擬似的にタイヤの切れ角相当の反力（セルフアライニングトルク）を発生させることが可能となる。
【００３８】
図６は、路面反力値のオフセットを加えた場合における運転感覚を示す模式図である。
図６においては、自動車１を後方から見た状態を示している。
路面反力値のオフセットを加えることによって、図６のようにあたかもカントのついた路面を直進しているかのような感覚を運転者に与えることができる。この状態において、運転者が反力に打ち勝とうとせずに力を抜くと、カントを下るように違和感なく車両を制御することが可能となる。
次に、車線内走行支援コントローラ２５は、車線内での自車両の横位置をオフセットさせる（ステップＳ１０７）。
【００３９】
具体的には、車線内走行支援コントローラ２５は、コントロール／駆動回路ユニット２６に対し、走行車線内において分岐点寄りに横位置を変位させるように転舵アクチュエータ８を制御させる指示を出力する。
これにより、自車両が走行する車線内において、分岐点を有する車線側に車両が移動し、運転者は進路変更が必要であることを認識することができる。
なお、この際、コントロール／駆動回路ユニット２６は、転舵動作をステアリングホイール２に伝達しない。
次に、車線内走行支援コントローラ２５は、運転者に車線変更の意思があるか否かを判定する（ステップＳ１０８）。
【００４０】
具体的には、車線内走行支援コントローラ２５は、方向指示スイッチ２３の動作信号に基づいて、方向指示スイッチ２３が操作されている場合、運転者に車線変更の意思があると判定する。このような判定を行うことにより、運転者が運転操作支援処理における操舵反力の付与制御を許可したものとみなすことができる。
ステップＳ１０８において、運転者に車線変更の意思がないと判定した場合、車線内走行支援コントローラ２５は、ステップＳ１０１に戻り、運転操作支援処理を繰り返す。
【００４１】
一方、運転者に車線変更の意思があると判定した場合、車線内走行支援コントローラ２５は、周囲に障害物があるか否か判定する（ステップＳ１０９）。
具体的には、車線内走行支援コントローラ２５は、リスクパラメータが予め設定した閾値以上であるか否かに応じて、周囲に障害物があるか否かを判定する。
ステップＳ１０９において、周囲に障害物があると判定した場合、車線内走行支援コントローラ２５は、ステップＳ１０１に戻り、運転操作支援処理を繰り返す。
【００４２】
一方、ステップＳ１０９において、周囲に障害物がないと判定した場合、車線内走行支援コントローラ２５は、ステップＳ１０６で算出した路面反力値のオフセット量に基づき、路面反力オフセット処理を行う（ステップＳ１１０）。
具体的には、車線内走行支援コントローラ２５は、算出した路面反力値のオフセット量に対応する制御量分、操舵反力アクチュエータ６を制御させる指示をコントロール／駆動回路ユニット２６に出力する。
【００４３】
これにより、操舵反力アクチュエータ６が、ステアリングホイール２に擬似的にタイヤの切れ角相当の反力（セルフアライニングトルク）を発生させ、上述のように、運転者が反力に打ち勝とうとせずに力を抜くと、カントを下りるように違和感なく車両を制御することができる。
次に、車線内走行支援コントローラ２５は、分岐点を有する車線までの車線変更が終了したか否かの判定を行う（ステップＳ１１１）。
【００４４】
具体的には、車線内走行支援コントローラ２５は、外界認識部２２で検出した横変位に基づき、分岐点を有する車線の中央に来たか否かを判定することによって、車線変更が終了したか否かを判定する。
ここで、車線変更の終了を判定する条件に関しては、外界認識部２２で、分岐点を有する車線と隣接する車線との間の白線をまたぎ終わったか否かを判定することによって、車線変更が終了したか否かを判定することも可能である。
ステップＳ１１１において、車線内走行支援コントローラ２５は、車線変更が終了していないと判定した場合、ステップＳ１０１に戻り、運転操作支援処理を繰り返す。
【００４５】
一方、ステップＳ１１１において、車線変更が終了したと判定した場合、車線内走行支援コントローラ２５は、ステップＳ１１０において開始した操舵反力アクチュエータ６の制御を停止させ（ステップＳ１１２）、ステップＳ１０１に戻って運転操作支援処理を繰り返す。
なお、コントローラ５０が、車線変更時以外は、車線内走行を支援する機能を有するものとし、ステップＳ１０７において、車線内走行の支援を行う際の横位置に基づくフィードバック制御機能を用いて、自車両の横位置をオフセットさせることができる。
この場合、さらに違和感を少ないものとしつつ、運転者に進路変更の必要性を報知することができる。
【００４６】
（動作）
次に、動作を説明する。
自動車１の運転者が、分岐予定である分岐点に向かって走行しているものとする。このとき、自動車１は、運転操作支援処理を実行しており、車線内走行支援コントローラ２５は、自動車１における各部のセンサ等から各種データを読み込んでいる。そして、自動車１は、自車両の現在位置Ｐおよび車速Ｖを算出する。
次に、自動車１は、分岐点までの距離を算出し、自車両が走行している車線および横位置を算出する。また、自動車１は、道路の白線の種類により、現在走行している車線を検出する。
【００４７】
次いで、自動車１は、算出した自車両と分岐点までの距離および算出した横位置に基づいて、ステアリングホイール２の制御量（操舵反力）Ｃを算出する。
さらに、自動車１は、転舵アクチュエータを駆動し、自車両を走行車線内において分岐点寄りに変位させる。これにより、走行している車線内において、自動車１が、分岐点を有する車線側に移動することになり、運転者は車線変更が必要であることを認識する。
【００４８】
次いで、自動車１は、運転者の車線変更の意思の有無を、方向指示スイッチの操作により判定する。運転者に車線変更の意思があると判定した場合、自動車１は、自車両の周囲に障害物があるか否か判定する。
そして、周囲に障害物がないと判定した場合、自動車１は、制御量Ｃを基に操舵反力のオフセット処理を行う。これにより、ステアリングホイール２に擬似的にタイヤの切れ角相当の反力（セルフアライニングトルク）が発生する。運転者が反力に打ち勝とうとせずに力を抜くと、カントを下りるように違和感なく車両を制御することが可能となる。
【００４９】
次に、自動車１は、車線変更が終了したか否かを判定し、車線変更が終了したと判定した場合には、操舵反力アクチュエータの制御を停止する。
以上のように、本実施形態に係る自動車１は、自車両と分岐点との関係（分岐基準線までの距離および横位置）に基づいて、自車両の走行車線が分岐点を有する道路端から遠いほど、かつ、自車両の走行行程における進度が分岐点に迫るほど、ステアリングホイール２に大きい操舵反力を与える。
【００５０】
そのため、ステアリングホイール２に擬似的なセルフアライニングトルクを発生させることができる。そして、運転者が反力に打ち勝とうとせずに力を抜くと、カントを下りるように違和感なく、車線変更のために車両を制御することが可能となる。
したがって、運転者が車線変更を行う際の運転操作支援をより適切に行うことが可能となる。
【００５１】
なお、本実施形態においては、ステアリングホイール２が操舵入力手段に対応し、操舵反力アクチュエータ６が操舵反力付与手段に対応し、カーナビゲーションシステム２８および車線内走行支援コントローラ２５が道路情報取得手段に対応する。また、外界認識部２２および車線内走行支援コントローラ２５が走行状況取得手段に対応し、車線内走行支援コントローラ２５が走行位置検出手段、制御量算出手段および駆動手段に対応する。さらに、外界認識部２２が撮像手段に対応し、車線内走行支援コントローラ２５が意思判定手段に対応し、外界認識部２２が障害物検出手段に対応する。
【００５２】
（応用例１）
第１実施形態においては、白線によって車線が仕切られた道路を例に挙げて説明したが、白線によって車線が仕切られていない道路における車線変更（横位置の移動）に対しても、本発明を適用することができる。
図７は、白線によって車線が仕切られていない道路における自車両の分岐点に対する位置と、制御量（Ｃ）との関係を模式的に示した図である。
図７に示すように、白線によって車線が仕切られていない場合であっても、横位置と、自車両の現在位置から分岐基準線までの距離とに応じて制御量Ａ，Ｂ，Ｃを算出し、制御量Ｃに基づいて操舵反力アクチュエータ６を制御することができる。
これにより、運転者が車線変更を行う際の運転操作支援をより適切に行うことが可能となる。
【００５３】
（応用例２）
第１実施形態における運転操作支援処理のステップＳ１０８においては、方向指示スイッチ２３の操作を基に、運転者に車線変更の意思があるか否かを判定した。そして、この判定を行うことによって、運転者が運転操作支援処理における操舵反力の付与制御を許可したものとみなすこととした。
これに対し、方向指示スイッチ２３の操作以外によって、運転者が運転操作支援処理における操舵反力の付与制御を許可しているか否かを判定することができる。
例えば、ステアリングホイール２に対して運転者が行った操舵入力において、操舵トルクを検出したり、操舵角を検出したりすることによって、運転者が運転操作支援処理における操舵反力の付与制御を許可しているか否かを判定することができる。
【００５４】
これにより、運転者が実際に操舵を行う動作を基に、運転者の意思を判定することができる。
また、操舵トルクあるいは操舵角と、方向指示スイッチ２３の操作とを組み合わせて検出し、操舵トルクあるいは操舵角が閾値以上であり、かつ、方向指示スイッチ２３が操作されている場合に、運転者が運転操作支援処理における操舵反力の付与制御を許可しているか否かを判定することもできる。
これにより、より確実に運転者の意思を判定することができる。
【００５５】
（応用例３）
第１実施形態の運転操作支援処理におけるステップＳ１０９で、周囲に障害物がないと判定した後、ステップＳ１１０において路面反力制御処理を実行することとした。これに対し、ステップＳ１０９で、周囲に障害物がないと判定した後、運転者に対して、路面反力制御処理を実行可能であることをスピーカを介した音、カーナビゲーションシステムを解した映像、運転席シートに設置したアクチュエータによる触覚、サスペンションあるいは転舵を介した車両挙動等で報知した上で、路面反力制御処理の実行を開始することができる。
この場合、運転者に対してより違和感の少ない制御を行うことができる。
【００５６】
（応用例４）
また、応用例３において、路面反力制御処理を実行可能であることを報知する場合に、その報知の形態を、運転者による操舵反力の付与制御を許可する意思を検出した前後で異ならせることができる。
具体的には、運転操作支援処理における運転者の意思判定（ステップＳ１０８）を周囲の障害物検出（ステップＳ１０９）の後に行うこととし、周囲に障害物がないと判定した場合、弱い報知動作を行い、運転者の車線変更意思（操舵反力付与制御の許可意思）を検出した場合に、強い報知動作に切り替えることができる。
これにより、実際に制御が開始されることを運転者が認識し易くなる。
【００５７】
（応用例５）
第１実施形態の運転操作支援処理におけるステップＳ１１１において、車線変更が終了したか否かを、分岐点を有する車線の中央に来たか否かによって判定し、車線変更終了のタイミングに合わせて操舵反力の付与制御を停止することとした。
これに対し、自車両の走行位置と分岐点の位置との関係を基に、操舵反力の付与制御を終了するタイミングを決定することができる。
即ち、自車両の走行経路における進度が分岐点の位置から一定範囲内となった場合に、操舵反力の付与制御を終了したり、自車両の横位置が分岐点を有する道路端から一定範囲内となった場合に、操舵反力の付与制御を終了したりすることができる。
これにより、過度な制御を行う事態を防止して適切な運転操作支援を行うことができ、より違和感の少ない制御を行うことができる。
【００５８】
（本実施形態の効果）
（１）操舵入力を行う操舵入力手段と、前記操舵入力手段における操舵反力を付与する操舵反力付与手段と、自車両の進路となる道路に関する情報を取得する道路情報取得手段と、自車両の走行状況に関する情報を取得する走行状況取得手段と、前記道路情報取得手段が取得した情報と、前記走行状況取得手段が取得した情報とに基づいて、分岐予定である分岐点と自車両との位置関係を検出する走行位置検出手段と、前記走行位置検出手段が検出した前記分岐点の位置と、前記走行状況取得手段が取得した自車両の走行状況に関する情報とに基づいて、前記分岐点の位置に対する自車両の走行経路の状況に応じた前記操舵反力付与手段に関する制御量を算出する制御量算出手段と、前記制御量算出手段によって算出した制御量で、前記操舵反力付与手段を駆動する駆動手段と、を有する。
そのため、操舵入力手段に擬似的なセルフアライニングトルクを発生させることができる。
したがって、運転者が車線変更を行う際の運転操作支援をより適切に行うことが可能となる。
【００５９】
（２）前記走行位置検出手段は、自車両の走行経路と前記分岐点を有する道路端との距離および自車両の走行経路における進度と前記分岐点の位置との関係を検出し、
前記制御量算出手段は、前記走行位置検出手段が検出した自車両の走行経路と前記分岐点を有する道路端との距離および自車両の走行経路における進度と前記分岐点の位置との関係に基づいて、前記操舵反力付与手段に関する制御量を算出する。
そのため、自車両の走行状況に応じた適切な制御量とすることができる。
【００６０】
（３）前記制御量算出手段は、自車両の走行経路と前記分岐点を有する道路端との距離が大きいほど、前記操舵反力付与手段に関する制御量を増大させる。
これにより、運転者は、より適切に車線変更を行うことができる。
（４）前記走行状況検出手段は、自車両が走行している走行車線と前記分岐点を有する道路端との距離を検出し、前記制御量算出手段は、自車両が走行している走行車線が前記分岐点を有する道路端から遠いほど、前記操舵反力付与手段に関する制御量を増大させる。
これにより、運転者は、より適切に車線変更を行うことができる。
【００６１】
（５）前記走行状況検出手段は、自車両前方の画像を撮影する撮像手段を有し、該撮影手段によって撮影した画像を基に検出した道路の白線の種別によって、自車両が走行している走行車線を判定する。
これにより、簡単に自車両の走行経路を把握することができる。
（６）前記意思判定手段は、方向指示器の動作状態に基づいて、運転者の意思を判定する。
これにより、方向指示器の動作状態によって運転者の意思を判定した後に操舵反力の付与制御を開始できるため、運転者の意思に従って、より違和感の少ない制御とすることができる。
【００６２】
（７）前記駆動手段が前記障害物状況に基づいて、前記操舵反力付与手段の駆動が可能であると決定した場合に、前記操舵反力付与手段の駆動が可能となったことを報知する報知手段を有する。
これにより、操舵反力の付与制御を行うことを報知した後に、実際の制御を開始できるため、運転者に与える違和感をより少ないものとできる。
【００６３】
（８）前記分岐点として、高速道路における出口への分岐点、高速道路におけるジャンクションの分岐点、および、本道から側道に分かれる分岐点を含む道路の構造上、分岐している地点と、路上駐車車両、道路工事地点、車線減少地点、右左折レーンを含む車線変更を行う地点をと設定可能とした。
これにより、多様な分岐点において、運転操作支援をより適切に行うことが可能となる。
【００６４】
（９）車体と、前記車体に設置された車輪と、操舵入力を行う操舵入力手段と、前記操舵入力手段における操舵反力を付与する操舵反力付与手段と、自車両の進路となる道路に関する情報を取得する道路情報取得手段と、自車両の走行状況に関する情報を取得する走行状況取得手段と、前記道路情報取得手段が取得した情報と、前記走行状況取得手段が取得した情報とに基づいて、分岐予定である分岐点と自車両との位置関係を検出する走行位置検出手段と、前記走行位置検出手段が検出した前記分岐点の位置と、前記走行状況取得手段が取得した自車両の走行状況に関する情報とに基づいて、前記分岐点の位置に対する自車両の走行経路の状況に応じた前記操舵反力付与手段に関する制御量を算出する制御量算出手段と、前記制御量算出手段によって算出した制御量で、前記操舵反力付与手段を駆動する駆動手段と、を有する。
そのため、操舵入力手段に擬似的なセルフアライニングトルクを発生させることができる。したがって、運転者が車線変更を行う際の運転操作支援をより適切に行うことが可能な自動車とできる。
【００６５】
（１０）自車両の進路となる道路に関する情報と、自車両の走行状況に関する情報とに基づいて、分岐予定である分岐点の位置に対する自車両の走行経路の状況に応じた操舵反力を付与する。
そのため、擬似的なセルフアライニングトルクを発生させることができる。
したがって、運転者が車線変更を行う際の運転操作支援をより適切に行うことが可能な運転操作支援方法とできる。
【符号の説明】
【００６６】
１ 自動車、１Ａ 車体、２ ステアリングホイール、３ 入力側ステアリング軸、４ ハンドル角度センサ、５ 操舵トルクセンサ、６ 操舵反力アクチュエータ、７ 操舵反力アクチュエータ角度センサ、８ 転舵アクチュエータ、９ 転舵アクチュエータ角度センサ、１０ 出力側ステアリング軸、１１ 転舵トルクセンサ、１２ ピニオンギア、１３ ピニオン角度センサ、１４ ラックギア、１５ タイロッド、１６ タイロッド軸力センサ、１７ＦＲ，１７ＦＬ，１７ＲＲ，１７ＲＬ 車輪、１８ ブレーキディスク、１９ ホイールシリンダ、２０ 圧力制御ユニット、２１ 車両状態パラメータ取得部、２２ 外界認識部、２３ 方向指示スイッチ、２４ＦＲ，２４ＦＬ，２４ＲＲ，２４ＲＬ 車輪速センサ、２５ 車線内走行支援コントローラ、２６ コントロール／駆動回路ユニット、２７ メカニカルバックアップ、２８ ナビゲーションシステム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵入力を行う操舵入力手段と、
前記操舵入力手段における操舵反力を付与する操舵反力付与手段と、
自車両の進路となる道路に関する情報を取得する道路情報取得手段と、
自車両の走行状況に関する情報を取得する走行状況取得手段と、
前記道路情報取得手段が取得した情報と、前記走行状況取得手段が取得した情報とに基づいて、分岐予定である分岐点と自車両との位置関係を検出する走行位置検出手段と、
前記走行位置検出手段が検出した前記分岐点の位置と、前記走行状況取得手段が取得した自車両の走行状況に関する情報とに基づいて、前記分岐点の位置に対する自車両の走行経路の状況に応じた前記操舵反力付与手段に関する制御量を算出する制御量算出手段と、
前記制御量算出手段によって算出した制御量で、前記操舵反力付与手段を駆動する駆動手段と、
を有することを特徴とする運転操作支援装置。
【請求項２】
前記走行位置検出手段は、自車両の走行経路と前記分岐点を有する道路端との距離および自車両の走行経路における進度と前記分岐点の位置との関係を検出し、
前記制御量算出手段は、前記走行位置検出手段が検出した自車両の走行経路と前記分岐点を有する道路端との距離および自車両の走行経路における進度と前記分岐点の位置との関係に基づいて、前記操舵反力付与手段に関する制御量を算出することを特徴とする請求項１に記載の運転操作支援装置。
【請求項３】
前記制御量算出手段は、自車両の走行経路と前記分岐点を有する道路端との距離が大きいほど、前記操舵反力付与手段に関する制御量を増大させることを特徴とする請求項２記載の運転操作支援装置。
【請求項４】
前記走行状況検出手段は、自車両が走行している走行車線と前記分岐点を有する道路端との距離を検出し、
前記制御量算出手段は、自車両が走行している走行車線が前記分岐点を有する道路端から遠いほど、前記操舵反力付与手段に関する制御量を増大させることを特徴とする請求項２記載の運転操作支援装置。
【請求項５】
前記走行状況検出手段は、自車両前方の画像を撮影する撮像手段を有し、該撮影手段によって撮影した画像を基に検出した道路の白線の種別によって、自車両が走行している走行車線を判定することを特徴とする請求項４記載の運転操作支援装置。
【請求項６】
運転者が前記分岐点を有する道路端方向へ接近する意思があるか否かを判定する意思判定手段を有し、
前記駆動手段は、運転者が前記分岐点を有する道路端方向へ接近する意思があると前記意思判定手段が判定した場合に、前記操舵反力付与手段の駆動を開始することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の運転操作支援装置。
【請求項７】
前記意思判定手段は、方向指示器の動作状態に基づいて、運転者の意思を判定することを特徴とする請求項６記載の運転操作支援装置。
【請求項８】
前記意思判定手段は、前記操舵入力手段に対する操舵操作の操舵トルクに基づいて、運転者の意思を判定することを特徴とする請求項６記載の運転操作支援装置。
【請求項９】
前記意思判定手段は、前記操舵入力手段に対する操舵操作の操舵角度に基づいて、運転者の意思を判定することを特徴とする請求項６記載の運転操作支援装置。
【請求項１０】
自車両周囲の障害物状況を検出する障害物検出手段を有し、
前記駆動手段は、前記障害物検出手段が検出した障害物状況に基づいて、前記操舵反力付与手段の駆動の可否を決定することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の運転操作支援装置。
【請求項１１】
前記駆動手段が前記障害物状況に基づいて、前記操舵反力付与手段の駆動が可能であると決定した場合に、前記操舵反力付与手段の駆動が可能となったことを報知する報知手段を有することを特徴とする請求項１０記載の運転操作支援装置。
【請求項１２】
運転者が前記分岐点を有する道路端方向へ接近する意思があるか否かを判定する意思判定手段を有し、
前記報知手段は、運転者が前記分岐点を有する道路端方向へ接近する意思があると前記意思判定手段が判定する前後において、報知形態を異ならせることを特徴とする請求項１１記載の運転操作支援装置。
【請求項１３】
前記駆動手段は、前記操舵反力付与手段の駆動を終了するタイミングを、自車両の走行経路における進度と前記分岐点の位置とに応じて判定することを特徴とする請求項２から１２のいずれか１項に記載の運転操作支援装置。
【請求項１４】
前記駆動手段は、前記操舵反力付与手段の駆動を終了するタイミングを、自車両の走行経路と前記分岐点を有する道路端との距離に応じて判定することを特徴とする請求項２から１２のいずれか１項に記載の運転操作支援装置。
【請求項１５】
前記分岐点として、高速道路における出口への分岐点、高速道路におけるジャンクションの分岐点、および、本道から側道に分かれる分岐点を含む道路の構造上、分岐している地点と、路上駐車車両、道路工事地点、車線減少地点、右左折レーンを含む車線変更を行う地点をと設定可能としたことを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の運転操作支援装置。
【請求項１６】
車体と、
前記車体に設置された車輪と、
操舵入力を行う操舵入力手段と、
前記操舵入力手段における操舵反力を付与する操舵反力付与手段と、
自車両の進路となる道路に関する情報を取得する道路情報取得手段と、
自車両の走行状況に関する情報を取得する走行状況取得手段と、
前記道路情報取得手段が取得した情報と、前記走行状況取得手段が取得した情報とに基づいて、分岐予定である分岐点と自車両との位置関係を検出する走行位置検出手段と、
前記走行位置検出手段が検出した前記分岐点の位置と、前記走行状況取得手段が取得した自車両の走行状況に関する情報とに基づいて、前記分岐点の位置に対する自車両の走行経路の状況に応じた前記操舵反力付与手段に関する制御量を算出する制御量算出手段と、
前記制御量算出手段によって算出した制御量で、前記操舵反力付与手段を駆動する駆動手段と、
を有することを特徴とする自動車。
【請求項１７】
自車両の進路となる道路に関する情報と、自車両の走行状況に関する情報とに基づいて、分岐予定である分岐点の位置に対する自車両の走行経路の状況に応じた操舵反力を付与することにより、運転者の運転操作支援を行うことを特徴とする運転操作支援方法。
【請求項１】
操舵入力を行う操舵入力手段と、
前記操舵入力手段における操舵反力を付与する操舵反力付与手段と、
自車両の進路となる道路に関する情報を取得する道路情報取得手段と、
自車両の走行状況に関する情報を取得する走行状況取得手段と、
前記道路情報取得手段が取得した情報と、前記走行状況取得手段が取得した情報とに基づいて、分岐予定である分岐点と自車両との位置関係を検出する走行位置検出手段と、
前記走行位置検出手段が検出した前記分岐点の位置と、前記走行状況取得手段が取得した自車両の走行状況に関する情報とに基づいて、前記分岐点の位置に対する自車両の走行経路の状況に応じた前記操舵反力付与手段に関する制御量を算出する制御量算出手段と、
前記制御量算出手段によって算出した制御量で、前記操舵反力付与手段を駆動する駆動手段と、
を有することを特徴とする運転操作支援装置。
【請求項２】
前記走行位置検出手段は、自車両の走行経路と前記分岐点を有する道路端との距離および自車両の走行経路における進度と前記分岐点の位置との関係を検出し、
前記制御量算出手段は、前記走行位置検出手段が検出した自車両の走行経路と前記分岐点を有する道路端との距離および自車両の走行経路における進度と前記分岐点の位置との関係に基づいて、前記操舵反力付与手段に関する制御量を算出することを特徴とする請求項１に記載の運転操作支援装置。
【請求項３】
前記制御量算出手段は、自車両の走行経路と前記分岐点を有する道路端との距離が大きいほど、前記操舵反力付与手段に関する制御量を増大させることを特徴とする請求項２記載の運転操作支援装置。
【請求項４】
前記走行状況検出手段は、自車両が走行している走行車線と前記分岐点を有する道路端との距離を検出し、
前記制御量算出手段は、自車両が走行している走行車線が前記分岐点を有する道路端から遠いほど、前記操舵反力付与手段に関する制御量を増大させることを特徴とする請求項２記載の運転操作支援装置。
【請求項５】
前記走行状況検出手段は、自車両前方の画像を撮影する撮像手段を有し、該撮影手段によって撮影した画像を基に検出した道路の白線の種別によって、自車両が走行している走行車線を判定することを特徴とする請求項４記載の運転操作支援装置。
【請求項６】
運転者が前記分岐点を有する道路端方向へ接近する意思があるか否かを判定する意思判定手段を有し、
前記駆動手段は、運転者が前記分岐点を有する道路端方向へ接近する意思があると前記意思判定手段が判定した場合に、前記操舵反力付与手段の駆動を開始することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の運転操作支援装置。
【請求項７】
前記意思判定手段は、方向指示器の動作状態に基づいて、運転者の意思を判定することを特徴とする請求項６記載の運転操作支援装置。
【請求項８】
前記意思判定手段は、前記操舵入力手段に対する操舵操作の操舵トルクに基づいて、運転者の意思を判定することを特徴とする請求項６記載の運転操作支援装置。
【請求項９】
前記意思判定手段は、前記操舵入力手段に対する操舵操作の操舵角度に基づいて、運転者の意思を判定することを特徴とする請求項６記載の運転操作支援装置。
【請求項１０】
自車両周囲の障害物状況を検出する障害物検出手段を有し、
前記駆動手段は、前記障害物検出手段が検出した障害物状況に基づいて、前記操舵反力付与手段の駆動の可否を決定することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の運転操作支援装置。
【請求項１１】
前記駆動手段が前記障害物状況に基づいて、前記操舵反力付与手段の駆動が可能であると決定した場合に、前記操舵反力付与手段の駆動が可能となったことを報知する報知手段を有することを特徴とする請求項１０記載の運転操作支援装置。
【請求項１２】
運転者が前記分岐点を有する道路端方向へ接近する意思があるか否かを判定する意思判定手段を有し、
前記報知手段は、運転者が前記分岐点を有する道路端方向へ接近する意思があると前記意思判定手段が判定する前後において、報知形態を異ならせることを特徴とする請求項１１記載の運転操作支援装置。
【請求項１３】
前記駆動手段は、前記操舵反力付与手段の駆動を終了するタイミングを、自車両の走行経路における進度と前記分岐点の位置とに応じて判定することを特徴とする請求項２から１２のいずれか１項に記載の運転操作支援装置。
【請求項１４】
前記駆動手段は、前記操舵反力付与手段の駆動を終了するタイミングを、自車両の走行経路と前記分岐点を有する道路端との距離に応じて判定することを特徴とする請求項２から１２のいずれか１項に記載の運転操作支援装置。
【請求項１５】
前記分岐点として、高速道路における出口への分岐点、高速道路におけるジャンクションの分岐点、および、本道から側道に分かれる分岐点を含む道路の構造上、分岐している地点と、路上駐車車両、道路工事地点、車線減少地点、右左折レーンを含む車線変更を行う地点をと設定可能としたことを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の運転操作支援装置。
【請求項１６】
車体と、
前記車体に設置された車輪と、
操舵入力を行う操舵入力手段と、
前記操舵入力手段における操舵反力を付与する操舵反力付与手段と、
自車両の進路となる道路に関する情報を取得する道路情報取得手段と、
自車両の走行状況に関する情報を取得する走行状況取得手段と、
前記道路情報取得手段が取得した情報と、前記走行状況取得手段が取得した情報とに基づいて、分岐予定である分岐点と自車両との位置関係を検出する走行位置検出手段と、
前記走行位置検出手段が検出した前記分岐点の位置と、前記走行状況取得手段が取得した自車両の走行状況に関する情報とに基づいて、前記分岐点の位置に対する自車両の走行経路の状況に応じた前記操舵反力付与手段に関する制御量を算出する制御量算出手段と、
前記制御量算出手段によって算出した制御量で、前記操舵反力付与手段を駆動する駆動手段と、
を有することを特徴とする自動車。
【請求項１７】
自車両の進路となる道路に関する情報と、自車両の走行状況に関する情報とに基づいて、分岐予定である分岐点の位置に対する自車両の走行経路の状況に応じた操舵反力を付与することにより、運転者の運転操作支援を行うことを特徴とする運転操作支援方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−１８８９７６（Ｐ２０１０−１８８９７６Ａ）
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−３８２５４（Ｐ２００９−３８２５４）
【出願日】平成２１年２月２０日（２００９．２．２０）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＶＩＣＳ
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月２０日（２００９．２．２０）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＶＩＣＳ
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
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