(57)【要約】【課題】車両の走行状況に応じて適切な支援レベルの操舵力を得られる車線逸脱防止制御装置を提供する。【解決手段】車線逸脱防止制御装置を、走行状況検出手段１４０と、車線認識手段１１０と、目標横位置設定手段１２０と、自車横位置認識手段１３０と、自車両の横偏差の増加に応じて増加する第１の操舵力を演算する第１の操舵力演算手段１５２と、偏差の増加に応じて操舵力が増加し、偏差が小さい領域では第１の操舵力よりも小さい操舵力に設定され、かつ、偏差の増大に応じて操舵力の増加率が増大する第２の操舵力を演算する第２の操舵力演算手段１５３と、走行状況に応じて第１の操舵力と第２の操舵力との比率を変化させて目標操舵力を設定する目標操舵力設定手段１５０と、目標操舵力に基づいて操舵機構１０に操舵力を付与する操舵力制御手段１６０とを備える構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の車線からの逸脱を防止するよう操舵機構に操舵力を付与する車線逸脱防止制御装置において、
自車両の走行状況を検出する走行状況検出手段と、
自車両が走行する前記車線を検出する車線認識手段と、
前記車線の所定位置に目標横位置を設定する目標横位置設定手段と、
前記車線に対する自車両の横位置を認識する自車横位置認識手段と、
前記自車両の横位置と前記目標横位置との偏差の増加に応じて増加する第１の操舵力を演算する第１の操舵力演算手段と、
前記偏差の増加に応じて操舵力が増加し、前記偏差が小さい領域では前記第１の操舵力よりも小さい操舵力に設定され、かつ、前記偏差の増大に応じて操舵力の増加率が増大する第２の操舵力を演算する第２の操舵力演算手段と、
前記走行状況に応じて前記第１の操舵力と前記第２の操舵力との比率を変化させて目標操舵力を設定する目標操舵力設定手段と、
前記目標操舵力に基づいて前記操舵機構に操舵力を付与する操舵力制御手段と
を備えることを特徴とする車線逸脱防止制御装置。
【請求項２】
自車両の車線からの逸脱を防止するよう操舵機構に操舵力を付与する車線逸脱防止制御装置において、
自車両の走行状況を検出する走行状況検出手段と、
自車両が走行する前記車線を検出する車線認識手段と、
前記車線の所定位置に目標横位置を設定する目標横位置設定手段と、
前記車線に対する自車両の横位置を認識する自車横位置認識手段と、
前記自車両の横位置と前記目標横位置との偏差に比例して増加する第１の操舵力を演算する第１の操舵力演算手段と、
前記偏差の２次以上の高次累乗値に比例して増加する第２の操舵力を演算する第２の操舵力演算手段と、
前記走行状況に応じて前記第１の操舵力と前記第２の操舵力との比率を変化させて目標操舵力を設定する目標操舵力設定手段と、
前記目標操舵力に基づいて前記操舵機構に操舵力を付与する操舵力制御手段と
を備えることを特徴とする車線逸脱防止制御装置。
【請求項３】
前記走行状況検出手段は、
自車両が走行中の道路が高規格道路であるか判別する高規格道路判別手段と、
自車両の車速が所定の設定速度となるように制御する車速維持支援手段と
を含み、
前記目標操舵力設定手段は、前記高規格道路判別手段が前記高規格道路を判別し、かつ、前記車速維持支援手段が作動している場合に、前記高規格道路判別手段が前記高規格道路を判別し、かつ、前記車速維持支援手段が非作動である場合に対して、前記第１の操舵力の比率を増加させるよう前記目標操舵力を設定すること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車線逸脱防止制御装置。
【請求項４】
前記走行状況検出手段は、
自車両が走行中の道路が高規格道路であるか判別する高規格道路判別手段と、
自車両の車速が所定の設定速度となるように制御する車速維持支援手段と
を含み、
前記目標操舵力設定手段は、前記高規格道路判別手段が前記高規格道路を判別し、かつ、前記車速維持支援手段が作動している場合に、前記高規格道路判別手段が前記高規格道路を判別せず、かつ、前記車速維持支援手段が作動している場合に対して、前記第１の操舵力の比率を増加させるよう前記目標操舵力を設定すること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車線逸脱防止制御装置。
【請求項５】
前記走行状況検出手段は、
自車両の車速を検出する車速検出手段と、
自車両の車速が所定の設定速度となるように制御する車速維持支援手段と
を含み、
前記目標操舵力設定手段は、前記車速が所定の閾値以上でありかつ前記車速維持支援手段が作動している場合に、前記車速が所定の閾値以上でありかつ前記車速維持支援手段が非作動である場合に対して、前記第１の操舵力の比率を増加させるよう前記目標操舵力を設定すること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車線逸脱防止制御装置。
【請求項６】
前記走行状況検出手段は、
自車両の車速を検出する車速検出手段と、
自車両の車速が所定の設定速度となるように制御する車速維持支援手段と
を含み、
前記目標操舵力設定手段は、前記車速が所定の閾値以上でありかつ前記車速維持支援手段が作動している場合に、前記車速が所定の閾値未満でありかつ前記車速維持支援手段が作動している場合に対して、前記第１の操舵力の比率を増加させるよう前記目標操舵力を設定すること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車線逸脱防止制御装置。
【請求項７】
前記走行状況検出手段は、先行車両への追従走行を判別する追従走行判別手段を含み、
前記目標操舵力設定手段は、前記追従走行判別手段により前記追従走行が判別された場合に、前記追従走行が判別されない場合に対して、前記第１の操舵力の比率を増加させるよう前記目標操舵力を設定すること
を特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の車線逸脱防止制御装置。
【請求項８】
前記走行状況検出手段は、自車両の車速が所定の設定速度となるように制御する車速維持支援手段を含み、
前記目標操舵力設定手段は、前記追従走行判別手段により前記追従走行が判別されかつ前記車速維持支援手段が作動している場合に、前記追従走行判別手段により前記追従走行が判別されかつ前記車速維持支援手段が非作動である場合に対して、前記第１の操舵力の比率を増加させるよう前記目標操舵力を設定すること
を特徴とする請求項７に記載の車線逸脱防止制御装置。
【請求項９】
前記走行状況検出手段は、自車両の走行環境の明暗を判別する明暗判別手段を含み、
前記目標操舵力設定手段は、前記明暗判別手段により所定の暗さが判別された場合に、前記所定の暗さが判別されない場合に対して、前記第１の操舵力の比率を増加させるよう前記目標操舵力を設定すること
を特徴とする請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の車線逸脱防止制御装置。
【請求項１０】
前記走行状況検出手段は、自車両のトンネル内走行を検出するトンネル検出手段を含み、
前記目標操舵力設定手段は、前記トンネル検出手段により自車両のトンネル内走行が検出された場合に、トンネル内走行が検出されない場合に対して、前記第１の操舵力の比率を増加させるよう前記目標操舵力を設定すること
を特徴とする請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の車線逸脱防止制御装置。
【請求項１１】
前記目標操舵力設定手段は、自車両がトンネル進入から所定期間内である場合に、通常のトンネル内走行中の場合に対して、前記第１の操舵力の比率をさらに増加させるよう前記目標操舵力を設定すること
を特徴とする請求項１０に記載の車線逸脱防止制御装置。
【請求項１２】
前記目標操舵力設定手段は、自車両がトンネル退出から所定期間内である場合に、通常のトンネル外走行中の場合に対して、前記第１の操舵力の比率を増加させるよう前記目標操舵力を設定すること
を特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の車線逸脱防止制御装置。
【請求項１３】
前記走行状況検出手段は、自車両の雨天走行を検出する雨天走行検出手段を含み、
前記目標操舵力設定手段は、前記雨天走行検出手段により雨天走行が検出された場合に、雨天走行が検出されない場合に対して、前記第１の操舵力の比率を増加させるよう前記目標操舵力を設定すること
を特徴とする請求項１から請求項１２までのいずれか１項に記載の車線逸脱防止制御装置。
【請求項１４】
前記走行状況検出手段は、自車両の走行車線に隣接する対向車走行車線を検出する対向車走行車線検出手段を含み、
前記目標操舵力設定手段は、前記対向車走行車線検出手段により前記対向車走行車線が検出された場合に、前記対向車走行車線が検出されない場合に対して、前記第１の操舵力の比率を増加させるよう前記目標操舵力を設定すること
を特徴とする請求項１から請求項１３までのいずれか１項に記載の車線逸脱防止制御装置。
【請求項１５】
前記走行状況検出手段は、対向車の高輝度灯火を検出する対向車灯火検出手段を含み、
前記目標操舵力設定手段は、前記対向車灯火検出手段により前記高輝度灯火が検出された場合に、前記高輝度灯火が検出されない場合に対して、前記第１の操舵力の比率を増加させるよう前記目標操舵力を設定すること
を特徴とする請求項１から請求項１４までのいずれか１項に記載の車線逸脱防止性制御装置。
【請求項１６】
前記走行状況検出手段は、自車両が太陽にほぼ正対しているか判定する太陽正対判定手段を含み、
前記目標操舵力設定手段は、前記太陽正対判定手段により太陽へのほぼ正対が判定された場合に、太陽へのほぼ正対が判定されない場合に対して、前記第１の操舵力の比率を増加させるよう前記目標操舵力を設定すること
を特徴とする請求項１から請求項１５までのいずれか１項に記載の車線逸脱防止制御装置。
【請求項１７】
前記走行状況検出手段は、自車両前方の画像を取得する撮像手段を含み、
前記目標操舵力設定手段は、前記撮像手段が撮像した画像が所定の低コントラスト状態である場合に、低コントラスト状態でない場合に対して、前記第１の操舵力の比率を増加させるよう前記目標操舵力を設定すること
を特徴とする請求項１から請求項１６までのいずれか１項に記載の車線逸脱防止制御装置。
【請求項１８】
前記走行状況検出手段は、自車両が走行中の道路の下り勾配を検出する下り勾配検出手段を含み、
前記目標操舵力設定手段は、前記下り勾配検出手段により下り勾配が検出された場合に、下り勾配が検出されない場合に対して、前記第１の操舵力の比率を増加させるよう前記目標操舵力を設定すること
を特徴とする請求項１から請求項１７までのいずれか１項に記載の車線逸脱防止制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両に設けられ、自車両の走行車線からの逸脱を防止する車線逸脱防止制御装置に関し、特に車両の走行環境に応じた適切な支援レベルが得られるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
車線逸脱防止制御装置は、ステレオカメラ等の環境認識手段によって自車両の走行車線を認識し、自車両の走行車線からの逸脱傾向に応じて、自車両を車線内に維持するための操舵力を操舵機構に付与するものである。
例えば、特許文献１には、自車両前方に走行目標点を設定し、この走行目標点上を車両が走行した場合における目標ヨーレートに、自車ヨーレートが一致するように操舵制御を行う操舵支援システムが記載されている。
【特許文献１】特開２００５−３３２１９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
車線逸脱防止制御装置における操舵制御において、自車両を目標走行位置に沿って走らせる支援レベルを高くした場合、ドライバの操舵操作と制御との干渉が発生しやすくなってドライバに違和感を与える場合があり、また、こうした干渉を防止するため、操舵制御を頻繁に中止する必要があった。
これに対し、支援レベルを低くし、逸脱傾向が大きくなるまではほとんど操舵力を付与しない制御とした場合、ドライバの操舵操作との干渉は発生しにくいが、例えば高速道路走行時、クルーズコントロール等の他の運転支援装置使用時、視界悪化時等のように、ドライバがより高い支援レベルを期待する走行状況においては、ドライバが期待する支援レベルが得られず、装置の利便性が損なわれてしまう。
【０００４】
従来の車線逸脱防止制御装置は、主に高速道路等の走行時にクルーズコントロールと併用して制御を行うことが一般的であったため、支援レベルをある程度高めに設定してこのような特定の状況に最適化した制御を行うことが多い。しかし、車線逸脱防止制御装置の使用可能範囲をクルーズコントロールのオフ時や、一般道走行時まで拡大すると、ドライバ操作と制御との干渉が頻繁に生じ、ドライバが拘束感、違和感を強く感じることが懸念される。
一方、一般道路走行時のように通常は低い支援レベルが要求される場合であっても、例えば夜間、雨天等の低視界時や、対面通行、下り坂のように逸脱によるリスクが大きい場面では、ある程度支援レベルを高めることが要求される。
本発明の課題は、車両の走行状況に応じて適切な支援レベルの操舵力を得られる車線逸脱防止制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項１の発明は、自車両の車線からの逸脱を防止するよう操舵機構に操舵力を付与する車線逸脱防止制御装置において、自車両の走行状況を検出する走行状況検出手段と、自車両が走行する前記車線を検出する車線認識手段と、前記車線の所定位置に目標横位置を設定する目標横位置設定手段と、前記車線に対する自車両の横位置を認識する自車横位置認識手段と、前記自車両の横位置と前記目標横位置との偏差の増加に応じて増加する第１の操舵力を演算する第１の操舵力演算手段と、前記偏差の増加に応じて操舵力が増加し、前記偏差が小さい領域では前記第１の操舵力よりも小さい操舵力に設定され、かつ、前記偏差の増大に応じて操舵力の増加率が増大する第２の操舵力を演算する第２の操舵力演算手段と、前記走行状況に応じて前記第１の操舵力と前記第２の操舵力との比率を変化させて目標操舵力を設定する目標操舵力設定手段と、前記目標操舵力に基づいて前記操舵機構に操舵力を付与する操舵力制御手段とを備えることを特徴とする車線逸脱防止制御装置である。
【０００６】
請求項２の発明は、自車両の車線からの逸脱を防止するよう操舵機構に操舵力を付与する車線逸脱防止制御装置において、自車両の走行状況を検出する走行状況検出手段と、自車両が走行する前記車線を検出する車線認識手段と、前記車線の所定位置に目標横位置を設定する目標横位置設定手段と、前記車線に対する自車両の横位置を認識する自車横位置認識手段と、前記自車両の横位置と前記目標横位置との偏差に比例して増加する第１の操舵力を演算する第１の操舵力演算手段と、前記偏差の２次以上の高次累乗値に比例して増加する第２の操舵力を演算する第２の操舵力演算手段と、前記走行状況に応じて前記第１の操舵力と前記第２の操舵力との比率を変化させて目標操舵力を設定する目標操舵力設定手段と、前記目標操舵力に基づいて前記操舵機構に操舵力を付与する操舵力制御手段とを備えることを特徴とする車線逸脱防止制御装置である。
【０００７】
請求項３の発明は、前記走行状況検出手段は、自車両が走行中の道路が高規格道路であるか判別する高規格道路判別手段と、自車両の車速が所定の設定速度となるように制御する車速維持支援手段とを含み、前記目標操舵力設定手段は、前記高規格道路判別手段が前記高規格道路を判別し、かつ、前記車速維持支援手段が作動している場合に、前記高規格道路判別手段が前記高規格道路を判別し、かつ、前記車速維持支援手段が非作動である場合に対して、前記第１の操舵力の比率を増加させるよう前記目標操舵力を設定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車線逸脱防止制御装置である。
ここで、高規格道路とは、例えば、高速道路、自動車専用道路等を指すものとする。
【０００８】
請求項４の発明は、前記走行状況検出手段は、自車両が走行中の道路が高規格道路であるか判別する高規格道路判別手段と、自車両の車速が所定の設定速度となるように制御する車速維持支援手段とを含み、前記目標操舵力設定手段は、前記高規格道路判別手段が前記高規格道路を判別し、かつ、前記車速維持支援手段が作動している場合に、前記高規格道路判別手段が前記高規格道路を判別せず、かつ、前記車速維持支援手段が作動している場合に対して、前記第１の操舵力の比率を増加させるよう前記目標操舵力を設定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車線逸脱防止制御装置である。
【０００９】
請求項５の発明は、前記走行状況検出手段は、自車両の車速を検出する車速検出手段と、自車両の車速が所定の設定速度となるように制御する車速維持支援手段とを含み、前記目標操舵力設定手段は、前記車速が所定の閾値以上でありかつ前記車速維持支援手段が作動している場合に、前記車速が所定の閾値以上でありかつ前記車速維持支援手段が非作動である場合に対して、前記第１の操舵力の比率を増加させるよう前記目標操舵力を設定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車線逸脱防止制御装置である。
【００１０】
請求項６の発明は、前記走行状況検出手段は、自車両の車速を検出する車速検出手段と、自車両の車速が所定の設定速度となるように制御する車速維持支援手段とを含み、前記目標操舵力設定手段は、前記車速が所定の閾値以上でありかつ前記車速維持支援手段が作動している場合に、前記車速が所定の閾値未満でありかつ前記車速維持支援手段が作動している場合に対して、前記第１の操舵力の比率を増加させるよう前記目標操舵力を設定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車線逸脱防止制御装置である。
【００１１】
請求項７の発明は、前記走行状況検出手段は、先行車両への追従走行を判別する追従走行判別手段を含み、前記目標操舵力設定手段は、前記追従走行判別手段により前記追従走行が判別された場合に、前記追従走行が判別されない場合に対して、前記第１の操舵力の比率を増加させるよう前記目標操舵力を設定することを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の車線逸脱防止制御装置である。
請求項８の発明は、前記走行状況検出手段は、自車両の車速が所定の設定速度となるように制御する車速維持支援手段を含み、前記目標操舵力設定手段は、前記追従走行判別手段により前記追従走行が判別されかつ前記車速維持支援手段が作動している場合に、前記追従走行判別手段により前記追従走行が判別されかつ前記車速維持支援手段が非作動である場合に対して、前記第１の操舵力の比率を増加させるよう前記目標操舵力を設定することを特徴とする請求項７に記載の車線逸脱防止制御装置である。
【００１２】
請求項９の発明は、前記走行状況検出手段は、自車両の走行環境の明暗を判別する明暗判別手段を含み、前記目標操舵力設定手段は、前記明暗判別手段により所定の暗さが判別された場合に、前記所定の暗さが判別されない場合に対して、前記第１の操舵力の比率を増加させるよう前記目標操舵力を設定することを特徴とする請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の車線逸脱防止制御装置である。
【００１３】
請求項１０の発明は、前記走行状況検出手段は、自車両のトンネル内走行を検出するトンネル検出手段を含み、前記目標操舵力設定手段は、前記トンネル検出手段により自車両のトンネル内走行が検出された場合に、トンネル内走行が検出されない場合に対して、前記第１の操舵力の比率を増加させるよう前記目標操舵力を設定することを特徴とする請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の車線逸脱防止制御装置である。
請求項１１の発明は、前記目標操舵力設定手段は、自車両がトンネル進入から所定期間内である場合に、通常のトンネル内走行中の場合に対して、前記第１の操舵力の比率をさらに増加させるよう前記目標操舵力を設定することを特徴とする請求項１０に記載の車線逸脱防止制御装置である。
請求項１２の発明は、前記目標操舵力設定手段は、自車両がトンネル退出から所定期間内である場合に、通常のトンネル外走行中の場合に対して、前記第１の操舵力の比率を増加させるよう前記目標操舵力を設定することを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の車線逸脱防止制御装置である。
【００１４】
請求項１３の発明は、前記走行状況検出手段は、自車両の雨天走行を検出する雨天走行検出手段を含み、前記目標操舵力設定手段は、前記雨天走行検出手段により雨天走行が検出された場合に、雨天走行が検出されない場合に対して、前記第１の操舵力の比率を増加させるよう前記目標操舵力を設定することを特徴とする請求項１から請求項１２までのいずれか１項に記載の車線逸脱防止制御装置である。
【００１５】
請求項１４の発明は、前記走行状況検出手段は、自車両の走行車線に隣接する対向車走行車線を検出する対向車走行車線検出手段を含み、前記目標操舵力設定手段は、前記対向車走行車線検出手段により前記対向車走行車線が検出された場合に、前記対向車走行車線が検出されない場合に対して、前記第１の操舵力の比率を増加させるよう前記目標操舵力を設定することを特徴とする請求項１から請求項１３までのいずれか１項に記載の車線逸脱防止制御装置である。
【００１６】
請求項１５の発明は、前記走行状況検出手段は、対向車の高輝度灯火を検出する対向車灯火検出手段を含み、前記目標操舵力設定手段は、前記対向車灯火検出手段により前記高輝度灯火が検出された場合に、前記高輝度灯火が検出されない場合に対して、前記第１の操舵力の比率を増加させるよう前記目標操舵力を設定することを特徴とする請求項１から請求項１４までのいずれか１項に記載の車線逸脱防止性制御装置である。
【００１７】
請求項１６の発明は、前記走行状況検出手段は、自車両が太陽にほぼ正対しているか判定する太陽正対判定手段を含み、前記目標操舵力設定手段は、前記太陽正対判定手段により太陽へのほぼ正対が判定された場合に、太陽へのほぼ正対が判定されない場合に対して、前記第１の操舵力の比率を増加させるよう前記目標操舵力を設定することを特徴とする請求項１から請求項１５までのいずれか１項に記載の車線逸脱防止制御装置である。
【００１８】
請求項１７の発明は、前記走行状況検出手段は、自車両前方の画像を取得する撮像手段を含み、前記目標操舵力設定手段は、前記撮像手段が撮像した画像が所定の低コントラスト状態である場合に、低コントラスト状態でない場合に対して、前記第１の操舵力の比率を増加させるよう前記目標操舵力を設定することを特徴とする請求項１から請求項１６までのいずれか１項に記載の車線逸脱防止制御装置である。
【００１９】
請求項１８の発明は、前記走行状況検出手段は、自車両が走行中の道路の下り勾配を検出する下り勾配検出手段を含み、前記目標操舵力設定手段は、前記下り勾配検出手段により下り勾配が検出された場合に、下り勾配が検出されない場合に対して、前記第１の操舵力の比率を増加させるよう前記目標操舵力を設定することを特徴とする請求項１から請求項１７までのいずれか１項に記載の車線逸脱防止制御装置である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）偏差の増加に応じて増加する第１の操舵力と、偏差の増加に応じて操舵力が増加し、偏差が小さい領域では第１の操舵力よりも小さい操舵力に設定され、かつ、偏差の増大に応じて操舵力の増加率が増大するようにした結果、自車両を目標横位置に沿って走らせる支援レベル（拘束の強さ）が第１の操舵力よりも低い第２の操舵力とに基づいて目標操舵力を設定し、これらの比率を走行状況に応じて変化させることによって、車両の走行状況に応じた適切な支援レベルを得ることができる。
（２）第１の操舵力が自車両の横位置と目標横位置との偏差に比例して増加し、第２の操舵力が偏差の２次以上の高次累乗値に比例して増加する構成とし、これらの比率を走行状況に応じて変化させることによって、車両の走行状況に応じた適切な支援レベルを得ることができる。
【００２１】
（３）車速維持支援手段の作動時には、ドライバが車両側の運転支援デバイスに依存する傾向が強く、車線逸脱防止制御にもより高い支援レベルを求める傾向があることから、高規格道路判別手段が高規格道路を判別し、かつ、車速維持支援手段が作動している場合に、高規格道路判別手段が高規格道路を判別し、かつ、車速維持支援手段が非作動である場合に対して、第１の操舵力の比率を増加させるよう前記目標操舵力を設定することによって、ドライバの期待に応えた高い支援レベルを得ることができる。
【００２２】
（４）一般道路（非高規格道路）を走行中の場合であっても、車速維持支援装置を作動させている場合は、ドライバが高規格走路走行中ほどではないが一般道路で車速維持支援装置が非作動の場合よりは高い支援レベルを求める傾向があることから、高規格道路判別手段が高規格道路を判別し、かつ、車速維持支援手段が作動している場合に、高規格道路判別手段が高規格道路を判別せず、かつ、車速維持支援手段が作動している場合に対して、第１の操舵力の比率を増加させるよう目標操舵力を設定することによって、ドライバの期待に応えた高い支援レベルを得ることができる。
【００２３】
（５）高速走行時でありかつ車速維持支援手段が作動している場合には、車速維持支援手段が非作動の場合よりもドライバが高い支援レベルを求める傾向があることから、車速が所定の閾値以上でありかつ車速維持支援手段が作動している場合に、車速が所定の閾値以上でありかつ車速維持支援手段が非作動である場合に対して、第１の操舵力の比率を増加させるよう目標操舵力を設定することによって、ドライバの期待に応えた高い支援レベルを得ることができる。
【００２４】
（６）高速走行時でありかつ車速維持支援手段が作動している場合には、低速走行時でありかつ車速維持支援手段が作動している場合よりもドライバが高い支援レベルを求める傾向があることから、車速が所定の閾値以上でありかつ車速維持支援手段が作動している場合に、車速が所定の閾値未満でありかつ車速維持支援手段が作動している場合に対して、第１の操舵力の比率を増加させるよう目標操舵力を設定することによって、ドライバの期待に応えた高い支援レベルを得ることができる。
【００２５】
（７）先行車を追従して走行する場合は、ドライバが高い支援レベルを求める傾向があることから、追従走行判別手段により追従走行が判別された場合に、追従走行が判別されない場合に対して、第１の操舵力の比率を増加させるよう目標操舵力を設定することによって、ドライバの期待に応えた高い支援レベルを得ることができる。
（８）先行車追従走行中でありかつ車速維持支援手段が作動している場合は、非作動の場合よりも高い支援レベルをドライバが求める傾向があることから、追従走行が判別されかつ車速維持支援手段が作動している場合に、追従走行判別手段により追従走行が判別されかつ車速維持支援手段が非作動である場合に対して、第１の操舵力の比率を増加させるよう目標操舵力を設定することによって、ドライバの期待に応えた高い支援レベルを得ることができる。
【００２６】
（９）周囲が暗く視認性が低下している場合には、ドライバがより高い支援レベルを求める傾向があることから、明暗判別手段により所定の暗さが判別された場合に、所定の暗さが判別されない場合に対して、第１の操舵力の比率を増加させるよう前記目標操舵力を設定することによって、ドライバの期待に応えた高い支援レベルを得ることができる。
【００２７】
（１０）トンネル内走行時にはドライバがより高い支援レベルを求める傾向があることから、トンネル検出手段により自車両のトンネル内走行が検出された場合に、トンネル内走行が検出されない場合に対して、第１の操舵力の比率を増加させるよう目標操舵力を設定することによって、ドライバの期待に応えた高い支援レベルを得ることができる。
（１１）トンネルへの進入直後は、ドライバの目が暗さに慣れておらずドライバがより高い支援レベルを求める傾向があることから、自車両がトンネル進入から所定期間内である場合に、通常のトンネル内走行中の場合に対して、第１の操舵力の比率をさらに増加させるよう目標操舵力を設定することによって、ドライバの期待に応えた高い支援レベルを得ることができる。
（１２）トンネルからの退出直後は、ドライバが眩惑されドライバがより高い支援レベルを求める傾向があることから、自車両がトンネル退出から所定期間内である場合に、通常のトンネル外走行中の場合に対して、第１の操舵力の比率を増加させるよう目標操舵力を設定することによって、ドライバの期待に応えた高い支援レベルを得ることができる。
【００２８】
（１３）雨天時は車線の視認性が低下しドライバがより高い支援レベルを求める傾向があることから、雨天走行検出手段により雨天走行が検出された場合に、雨天走行が検出されない場合に対して、第１の操舵力の比率を増加させるよう目標操舵力を設定することによって、ドライバの期待に応えた高い支援レベルを得ることができる。
【００２９】
（１４）対向車の走行車線に隣接して走行する場合（対面通行の場合）には、ドライバがより高い支援レベルを期待する傾向があることから、対向車走行車線検出手段により対向車走行車線が検出された場合に、対向車走行車線が検出されない場合に対して、第１の操舵力の比率を増加させるよう目標操舵力を設定することによって、ドライバの期待に応えた高い支援レベルを得ることができる。
【００３０】
（１５）対向車の高輝度灯火がある場合には、ドライバが眩惑されやすくドライバがより高い支援レベルを期待する傾向があることから、対向車灯火検出手段により高輝度灯火が検出された場合に、高輝度灯火が検出されない場合に対して、第１の操舵力の比率を増加させるよう目標操舵力を設定することによって、ドライバの期待に応えた高い支援レベルを得ることができる。
【００３１】
（１６）車両が太陽にほぼ正対して走行する場合、ドライバが眩惑されやすくドライバがより高い支援レベルを期待する傾向があることから、太陽正対判定手段により太陽へのほぼ正対が判定された場合に、太陽へのほぼ正対が判定されない場合に対して、前記第１の操舵力の比率を増加させるよう前記目標操舵力を設定することによって、ドライバの期待に応えた高い支援レベルを得ることができる。
【００３２】
（１７）周囲が暗い場合や、霧が出ている場合等のように、自車両前方の視界のコントラストが低い場合には、ドライバがより高い支援レベルを期待する傾向があることから、撮像手段が撮像した画像が所定の低コントラスト状態である場合に、低コントラスト状態でない場合に対して、第１の操舵力の比率を増加させるよう目標操舵力を設定することによって、ドライバの期待に応えた高い支援レベルを得ることができる。
【００３３】
（１８）車速が高くなりやすい下り勾配を走行中の場合には、車線逸脱を確実に防止するためドライバがより高い支援レベルを期待する傾向があることから、下り勾配検出手段により下り勾配が検出された場合に、下り勾配が検出されない場合に対して、第１の操舵力の比率を増加させるよう目標操舵力を設定することによって、ドライバの期待に応えた高い支援レベルを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
本発明は、車両の走行状況に応じて適切な支援レベルの操舵力を得られる車線逸脱防止制御装置を提供する課題を、自車両横位置の目標走行位置に対する偏差に比例した第１の操舵力を算出する１次制御と、偏差の３乗に比例した第２の操舵力を算出する３次制御との制御分担比を、道路種別、クルーズコントロールのオンオフ、視界状況等の車両の走行状況に応じて変更することによって解決した。
【実施例】
【００３５】
以下、本発明を適用した車線逸脱防止制御装置の実施例について説明する。
実施例の車線逸脱防止制御装置は、例えば、前２輪を操舵する乗用車等の４輪自動車に備えられる。
図１は、実施例の車線逸脱防止制御装置を含む車両のシステム構成を示す図である。この車線逸脱防止制御装置は、操舵機構１０に操舵トルク（操舵力）を付与するものである。
操舵機構１０は、前輪ＦＷを支持するハウジングＨを所定の操向軸線（キングピン）回りに回転させて操舵を行うものである。
【００３６】
操舵機構１０は、ステアリングホイール１１、ステアリングシャフト１２、ステアリングギアボックス１３、タイロッド１４等を備えて構成されている。
ステアリングホイール１１は、ドライバが操舵操作を入力する環状の操作部材である。
ステアリングシャフト１２は、ステアリングホイール１１の回転をステアリングギアボックス１３に伝達する回転軸である。
ステアリングギアボックス１３は、ステアリングシャフト１２の回転運動を車幅方向の直進運動に変換するラックアンドピニオン機構を備えている。
タイロッド１４は、一方の端部をステアリングギアボックス１３のラックに連結され、他方の端部をハウジングＨのナックルアームに連結された軸状の部材である。タイロッド１４は、ハウジングＨのナックルアームを押し引きすることによってハウジングＨを回転させ、操舵を行う。
【００３７】
また、車両は、電動パワーステアリング（ＥＰＳ）制御ユニット２０、操安制御ユニット３０、エンジン制御ユニット４０、トランスミッション制御ユニット５０、クルーズコントロール制御ユニット６０、車両統合ユニット７０等を備えている。
【００３８】
ＥＰＳ制御ユニット２０は、ドライバの操舵操作に応じて操舵アシスト力を発生する電動パワーステアリング装置を統括的に制御するものである。ＥＰＳ制御ユニット２０には、電動アクチュエータ２１、舵角センサ２２、トルクセンサ２３等が接続されている。
電動アクチュエータ２１は、例えば、ステアリングシャフト１２の途中に設けられ、減速機構を介して操舵機構１０に対して操舵トルク（操舵力）を付与する電動モータである。
舵角センサ２２は、ステアリングシャフト１２の角度位置（ステイリングホイール１１の角度位置と実質的に等しい）を検出するエンコーダを備えている。
トルクセンサ２３は、電動アクチュエータ２１とステアリングホイール１１との間でステアリングシャフト１２に挿入され、ステアリングシャフト１２に作用するトルクを検出するものである。通常、トルクセンサ２３が検出するトルクは、ドライバがステアリングホイール１１に入力する操舵トルクと実質的に等しくなる。
【００３９】
操安制御ユニット３０は、各車輪のブレーキの制動力を個別に制御する車両操安性制御及びＡＢＳ制御を行うものである。車両操安性制御は、アンダーステア又はオーバーステアの発生時に、旋回内輪側と外輪側の制動力を異ならせて復元方向のヨーモーメントを発生させるものである。ＡＢＳ制御（アンチロックブレーキ制御）は、車輪のロック傾向を検出した際に、当該車輪の制動力を低減して回復させるものである。
操安制御ユニット３０には、ハイドロリックコントロールユニット（ＨＣＵ）３１、車速センサ３２、ヨーレートセンサ３３、横加速度（横Ｇ）センサ３４等が接続されている。
【００４０】
ＨＣＵ３１は、各車輪の液圧式サービスブレーキに付与されるブレーキフルード液圧を個別に制御する装置である。ＨＣＵ３１は、ブレーキフルードを加圧するモータポンプ、及び、各車輪のキャリパシリンダへ付与される圧力を調整するソレノイドバルブ等を備えている。
車速センサ３２は、各車輪のハブベアリングを保持するハウジングに設けられ、車輪速に応じた車速パルス信号を出力する。この車速パルス信号は、所定の処理を施すことによって、車両の走行速度を求めることができる。
ヨーレートセンサ３３及び横Ｇセンサ３４は、車体の鉛直軸回りの回転速度及び横方向の加速度をそれぞれ検出するＭＥＭＳセンサを備えている。
【００４１】
エンジン制御ユニット４０は、車両の走行用動力源であるエンジン及びその補器類を統括的に制御するものである。
トランスミッション制御ユニット５０は、エンジンの出力を変速して前後のディファレンシャルへ伝達するオートマティックトランスミッションを統括的に制御するものである。
クルーズコントロール制御ユニット６０は、ドライバが設定した車速を維持し、又は、先行車に追従するように、エンジン出力、ブレーキ制動力等を制御して車速を制御する車速維持支援手段である。
車両統合ユニット７０は、上記各ユニットに関連する以外の車両の電装品を統括的に制御するものである。
【００４２】
また、実施例の車線逸脱防止制御装置は、以下説明する車線逸脱防止制御ユニット１００を備えている。
車線逸脱防止制御ユニット１００は、上述したＥＰＳ制御ユニット２０、操安制御ユニット３０、エンジン制御ユニット４０、トランスミッション制御ユニット５０、クルーズコントロール制御ユニット６０、車両統合ユニット７０と、例えばＣＡＮ通信システム等の車載ＬＡＮを介して接続され、各種情報や信号を取得可能となっている。
【００４３】
また、車線逸脱防止制御ユニット１００は、環境認識手段１１０、目標走行位置設定手段１２０、自車進行路推定手段１３０、走行状況検出手段１４０、目標操舵力設定手段１５０、操舵力制御手段１６０等を備えている。なお、これらの各手段は、それぞれ独立したハードウェアとして構成されてもよく、また、一部又は全部を共通したハードウェアとした構成としてもよい。
【００４４】
環境認識手段１１０は、自車両前方を撮像した画像情報に基づいて、自車両の走行車線の形状、先行車両等を認識するものである。環境認識手段１１０は、本発明にいう車線認識手段として機能する。
図２は、実施例における自車両と車線との平面的配置の一例を示す図である。
環境認識手段１１０は、ステレオカメラ１１１、画像処理部１１２等が接続されている。
ステレオカメラ１１１は、例えば車両のフロントウインドウ上端部のルームミラー基部付近に設けられた一対のメインカメラ及びサブカメラを備えている。メインカメラ及びサブカメラは、それぞれＣＣＤカメラを有して構成されている。メインカメラ及びサブカメラは、車幅方向に離間して設置されている。メインカメラ及びサブカメラは、それぞれ基準画像及び比較画像を撮像し、これらに係る画像データを画像処理部１１２に出力する。
画像処理部１１２は、ステレオカメラ１１１が出力した基準画像及び比較画像の画像データをＡ／Ｄ変換した後、所定の画像処理を施して環境認識手段１１０に出力するものである。この画像処理には、例えば、各カメラの取付位置誤差の補正や、ノイズ除去、階調の適切化などが含まれる。デジタル化された画像は、例えば、垂直方向及び水平方向にマトリクス状に配列された複数の画素を有する。これらの各画素は、それぞれ被写体の明るさに応じた輝度値を有する。
【００４５】
環境認識手段１１０は、基準画像及び比較画像のデータに基づいて、基準画像上の任意の画素又は複数の画素からなるブロックである画素群の視差を検出する。この視差は、ある画素又は画素群の基準画像上の位置と比較画像上の位置とのずれ量である。この視差を用いると、三角測量の原理により、自車両から当該画素に対応する被写体までの距離を算出することができる。
【００４６】
また、環境認識手段１１０は、自車両前方の車線両端部に配置された白線の形状等を認識する。なお、本明細書、特許請求の範囲等において、白線とは、車線の幅方向における端部に引かれた連続線又は破線を示すものとし、実際の色彩が白色以外（例えば燈色など）の線も含むものとする。
環境認識手段１１０は、基準画像のデータから画素の輝度データに基づいて白線ＷＬ部分の画素群を検出する。自車両に対する白線ＷＬ部分の画素群の方位は、画像データ上の画素位置に基づいて検出される。具体的には、垂直方向における画素位置が路面上に相当する領域を水平方向に走査し、輝度値が急変する箇所を車線の輪郭として認識する。そして、当該白線部分の画素群の距離を算出することによって、白線の位置を検出する。
そして、環境認識手段１１０は、白線位置の検出を連続的に行なって車両の進行方向に複数の車線候補点を設定し、整合のとれない車線候補点を無視するとともに、車線候補点を設定できなかった領域は所定の補完処理を行うことによって、自車両前方の車線形状を認識する。
また、環境認識手段１１０は、先行車の距離（車間距離）及び車間距離の履歴である相対速に関する情報を検出し、走行状況検出手段１４０に提供する。
【００４７】
目標走行位置設定手段１２０は、環境認識手段１１０が設定した自車両の走行車線の幅方向における中央に目標走行位置Ｘｃを設定する。目標走行位置設定手段１２０は、本発明にいう目標横位置設定手段として機能する。
【００４８】
自車進行路推定手段１３０は、環境認識手段１１０からの情報、舵角センサ２２、車速センサ３２、ヨーレートセンサ３３等によって検出される車両の走行状態、及び、既知の車両諸元等に基づいて、自車進行路を推定するものである。この自車進行路推定手段１３０は、本発明にいう自車横位置認識手段として機能する。
自車進行路の推定は、例えば、車両前方の注視距離Ｚにおける自車両ＯＶの横位置Ｘｅを算出することによって行う。
自車両ＯＶの重心位置を原点とし、車幅方向へ延びるＸ軸、及び、車体前方側へ延びるＺ軸を有する座標系を用いて以下説明する。
注視距離Ｚにおける自車両重心の推定横位置Ｘｅは、ハンドル角度αを用いて、以下の式１によって求められる。
【数１】
2010036756.tif 000003
【００４９】
また、自車進行路推定手段１３０は、上述したハンドル角度を用いた横位置の推定に代えて、以下の式２の通り、ヨーレートセンサ３３が検出したヨーレートを用いて横位置を推定することができる。
Ｘｅ＝Ｚ２γ／２Ｖ  ・・・（式２）
Ｚ：注視距離［ｍ］
γ：車両のヨーレート［ｒａｄ／ｓｅｃ］
さらに、自車進行路推定手段１３０は、環境認識手段１１０を用いて、自車両ＯＶの走行車線に対するヨー角θｙａｗを検出する機能を備えている。
【００５０】
走行状況検出手段１４０は、自車両の走行環境を検出し、後述する目標操舵トルクの環境補正に必要な情報を取得するものである。走行状況検出手段１４０は、図示しない高速道路検出手段、追従走行判別手段、明暗判別手段、トンネル検出手段、雨天走行検出手段、対向車走行車線検出手段、対向車灯火検出手段、太陽正対判定手段、低コントラスト検出手段、下り勾配検出手段等を備えている。
【００５１】
高速道路検出手段は、自車両が高速道路、自動車専用道路等の高規格道路を走行中か、それ以外の一般道を走行中かを検出するものである。高速道路検出手段は、例えば、車速が所定期間にわたって所定値以上であることに基づいて高速道路（高規格道路）走行を検出するが、これに限らず、例えば図示しないナビゲーション装置や、路車間通信システムを用いて高速道路走行を検出するようにしてもよい。また、車速が所定値以上であることに加えて、実舵角が所定期間以上にわたって所定値以下でることを高速道路検出の条件としてもよい。さらに、環境認識手段１１０によって認識される自車両の走行車線幅（レーン幅）が所定値以上であることを条件としてもよい。
【００５２】
追従走行判別手段は、環境認識手段１１０と協働して、自車両が先行車両に追従走行しているか否かを判別するものである。
図３は、自車両の車速、先行車両との相対速、及び、車間距離の履歴の一例を示すグラフである。
追従走行判別手段は、所定期間にわたって以下の条件が充足された場合に、自車両が先行車両に追従走行していることを判別する。
（１）自車両の車速が所定の閾値以上
（２）自車両と先行車両との相対速度が所定の閾値以下
（３）自車両と先行車両との車間距離が所定の上限値以下、下限値以上の範囲内
ここで、各閾値、上限値、下限値は、例えば車速変化等の走行状況の変化に応じて変化させる構成としてもよい。
【００５３】
明暗判別手段は、自車両の周囲の環境の明暗（照度）を判別するものである。明暗判別手段は、車両統合ユニット６０と通信して車両の前照灯スイッチのオンオフを検出し、前照灯スイッチがオンの場合に周囲が暗環境であると判別する。また、明暗判別手段は、自車両前方の画像データにおいて路面輝度が上部の輝度より高い場合に暗環境を判別する構成としてもよい。また、明暗判別手段は、照度センサを備えその出力に基づいて暗環境を判別してもよい。
【００５４】
トンネル検出手段は、自車両のトンネル内走行、トンネル進入、及び、トンネル退出を検出するものである。トンネル検出手段は、例えば、図示しないナビゲーション装置の地図データに含まれるトンネル情報と自車両位置の測位データとに基づいてこれらを検出する。また、トンネル検出手段は、自車両前方の画像データに基づいて、自車両のトンネル内走行を検出する構成としてもよい。この場合、トンネル検出手段は、例えば、路面の輝度が画像上部の輝度より高い場合、画像上部の輝度が高い状態から低い状態へ急変した場合、上部及び左右に立体物を検出した場合等にトンネル内走行を検出する構成とすることができる。また、トンネル検出手段は、前照灯スイッチのオンに基づいて、トンネル内走行を検出してもよい。また、トンネル検出手段は、トンネル内走行を検出した事象がなくなったことに基づいてトンネル退出を検出することができる。また、トンネル検出手段がトンネル内走行を検出開始してから所定の期間内は、トンネル進入時であると判別される。
【００５５】
雨天走行検出手段は、自車両が雨天のなか走行していることを検出するものである。雨天走行検出手段は、車両統合ユニット６０と通信し、ワイパスイッチのオンオフ状態を検出する。雨天走行検出手段は、ワイパスイッチがオンである場合に、自車両の雨天走行を検出する。また、雨天走行検出手段は、ナビゲーション装置からの雨天情報や、雨滴センサを用いて雨天走行を検出する構成としてもよい。さらに、雨天走行検出手段は、ステレオカメラ１１１によって撮像された自車両前方の画像データから、所定の路面反射像が検出された場合に雨天走行を検出する構成としてもよい。
【００５６】
対向車走行車線検出手段は、自車両の走行車線と隣接して、対向車の走行車線が存在するか検出するものである。対向車走行車線検出手段は、環境認識手段１１０が設定した自車両の走行車線と隣接する領域に、前方から接近してくる対向車を認識した場合に、対向車走行車線を検出する。
【００５７】
対向車灯火検出手段は、対向車の前照灯のハイビーム点灯を検出するものである。対向車灯火検出手段は、ステレオカメラ１１１が撮像した自車両前方の画像データにおいて、対向車走行車線上の所定の領域を光源対応領域として抽出し、この領域内に所定の高輝度画素群が存在する場合に、対向車のハイビーム点灯を検出する。
【００５８】
太陽正対判定手段は、自車両が太陽にほぼ正対した状態で走行しているか判定するものである。太陽判定手段は、ステレオカメラ１１１によって撮像された自車両前方の画像から、自車両にほぼ正対する空の領域に、所定値以上の高輝度画素群がある場合に、太陽との正対を判定する。また、太陽正対判定手段は、例えば、ナビゲーション装置から提供される自車両の緯度、経度、進行方向と、現在の時刻とに基づいて太陽の位置を演算し、演算された太陽の位置が車両前方である場合に太陽正対を判定する構成としてもよい。
【００５９】
低コントラスト検出手段は、ステレオカメラ１１１によって撮像された自車両前方の画像データのコントラスト（輝度分布）が所定の低コントラスト状態を充足するか検出するものである。このような低コントラスト状態は、例えば、日の出前、日没後等に発生する場合が多い。
【００６０】
下り勾配検出手段は、自車両が走行中の道路の下り勾配を検出するものである。下り勾配の検出は、例えば、自車両の車速履歴から算出される参照加速度を、加速度センサにより検出される実加速度と比較することによって検出することができる。また、下り勾配検出手段は、図示しないナビゲーション装置の地図データに含まれる勾配情報に基づいて下り勾配を検出する構成とすることもできる。また、下り勾配検出手段は、アクセル開度が所定値以下でありかつ車速の増加が所定値以上である場合に下り勾配を検出する構成としてもよい。
また、走行状況検出手段１４０は、クルーズコントロール制御ユニット６０と通信してクルーズコントロールの作動、非作動を検出する機能を備えている。
【００６１】
目標操舵力設定手段１５０は、目標走行位置設定手段１２０及び自車進行路推定手段１３０を用いて、電動アクチュエータ２１が操舵機構１０に付与すべき目標操舵力を設定するものである。
目標操舵力の設定は、目標走行位置Ｘｃに対する自車横位置Ｘｅの偏差、及び、自車両ＯＶの走行車線ＯＬに対する対車線ヨー角θｙａｗを用いて行う。
【００６２】
目標操舵力設定手段１５０は、横偏差算出手段１５１、１次制御操舵力設定手段１５２、３次制御操舵力設定手段１５３等を備えている。目標操舵力設定手段１５０は、１次制御操舵力設定手段１５２及び３次制御操舵力設定手段１５３がそれぞれ設定する第１の操舵力及び第２の操舵力に所定の重み付け（制御分担比の設定）をして合成し、目標操舵トルクとして設定する。
目標操舵トルクは、第１の操舵力に制御分担比ａ（０≦ａ≦１）を乗じた値と、第２の操舵力に制御分担比（１−ａ）を乗じた値とを加算することによって行う。
【００６３】
横偏差算出手段１５１は、目標走行位置設定手段１２０が設定した注視距離Ｚにおける目標走行位置Ｘｃと、自車進行路推定手段１３０が推定した注視距離Ｚにおける自車両の横位置Ｘｅとの偏差Ｘｃ−Ｘｅを算出するものである。
１次制御操舵力設定手段１５２は、横偏差算出手段１５１が算出した偏差Ｘｃ−Ｘｅに対して、所定の１次制御ゲインを乗じることによって、１次制御による第１の操舵力を設定するものである。１次制御操舵力設定手段１５２は、本発明にいう第１の操舵力演算手段として機能する。
このような１次制御は、自車両を目標走行位置に沿って走らせる支援レベルが高いが、ドライバ操作と制御との干渉が生じやすく、ドライバに拘束感、違和感を感じさせる場合がある。
３次制御操舵力設定手段１５３は、横偏差算出手段１５１が算出した偏差Ｘｃ−Ｘｅに対して、所定の３次制御ゲインを乗じることによって、３次制御による第２の操舵力を設定するものである。３次制御操舵力設定手段は、本発明にいう第２の操舵力演算手段として機能する。
このような３次制御は、車線逸脱を抑えつつ車線中央では操舵トルクを弱めるものであり、自車両を目標走行位置に沿って走らせる支援レベルは低いが、ドライバ操作との干渉は生じにくい。
【００６４】
図４は、１次制御及び３次制御における横変位と操舵トルクとの相関を示すグラフである。図４において、横軸は横変位を示し、縦軸は操舵トルクを示している。
１次制御における操舵トルクは、偏差の増加に応じて線形に増加する。
３次制御における操舵トルクは、偏差の増加に応じて増加するが、偏差が小さい領域では１次制御における操舵トルクよりも小さく設定される。３次制御における操舵トルクは、偏差の増大に応じて操舵トルクの増加率が増大する。
なお、目標操舵力設定手段１５０が設定する目標操舵トルクは、これらの１次制御、３次制御による操舵トルクに加えて、他の成分を付加してもよい。例えば、自車両の対車線ヨー角に応じた操舵トルクや、車線形状に基づいたフィードフォワード成分を付加することができる。
【００６５】
操舵力制御手段１６０は、目標操舵力設定手段１５０が設定した目標操舵トルクに基づいて、以下の式３を用いて目標指示電流ｉｉｎｄを算出する。操舵力制御手段１６０は、ＥＰＳ制御ユニット２０を介して電動アクチュエータ２１を制御して操舵機構１０への操舵トルクの付与を行わせる。
【数２】
2010036756.tif 000004
【００６６】
次に、実施例の車線逸脱防止制御装置における車線逸脱防止制御時の動作について説明する。
図５は、実施例の車線逸脱防止制御装置における車線逸脱防止制御時の動作を示すフローチャートである。以下、ステップ毎に順を追って説明する。
＜ステップＳ０１：車線内横位置、ヨー角算出＞
自車進行路推定手段１３０は、環境認識手段１１０と協働して、自車両の車線内横位置及び対車線ヨー角を算出する。
その後、ステップＳ０２に進む。
＜ステップＳ０２：横偏差算出＞
目標操舵力設定手段１５０の横偏差算出手段１５１は、目標走行位置Ｘｃと自車両の対車線横位置Ｘｅとの偏差（Ｘｃ―Ｘｅ）を算出する。
その後、ステップＳ０３に進む。
【００６７】
＜ステップＳ０３：クルーズコントロール作動判断＞
走行状況検出手段１４０は、クルーズコントロールが作動しているか判断し、作動している場合はステップＳ０４に進み、非作動の場合はステップＳ１２に進む。
＜ステップＳ０４：高速道路走行中判断＞
走行状況検出手段１４０は、自車両が高速道路を走行中か判断し、高速道路走行中の場合はステップＳ０６に進み、その他の場合はステップＳ０５に進む。
＜ステップＳ０５：先行車追従有無判断＞
走行状況検出手段１４０は、自車両が先行車両を追従走行しているか判断し、追従走行している場合はステップＳ０６に進み、その他の場合はステップＳ０９に進む。
【００６８】
＜ステップＳ０６：１次制御＋３次制御で目標操舵力設定＞
目標操舵力設定手段１５０は、１次制御操舵力設定手段１５２が１次制御により算出した第１の操舵力と、３次制御操舵力設定手段１５３が３次制御により算出した第２の操舵力とを、所定の制御分担比で合成し、目標操舵トルクを設定する。
その後、ステップＳ０７に進む。
【００６９】
＜ステップＳ０７：環境補正有無判断＞
目標操舵力設定手段１５０は、走行状況検出手段１４０からの情報に基づいて、環境補正の必要有無を判断する。具体的には、以下列挙する事象を検出した場合は、環境補正が必要と判断してステップＳ０８に進む。その他の場合には、環境補正が不要と判断して一連の処理を終了（リターン）する。
【表１】
2010036756.tif 000005
ここで、複数の事象に該当する場合には、各事象単独の場合に対して、第１の操舵力比率をさらに増加する環境補正を行う。
＜ステップＳ０８：１次制御割合増加＞
目標操舵力設定手段１５０は、目標操舵トルクに占める第１の操舵力の比率を増加させる環境補正を行う。
その後、一連の処理を終了する。
【００７０】
＜ステップＳ０９：３次制御で目標操舵力設定＞
目標操舵力設定手段１５０は、３次制御操舵力設定手段１５３が３次制御により算出した第２の操舵力を目標操舵トルクとして設定する。
その後、ステップＳ１０に進む。
【００７１】
＜ステップＳ１０：環境補正有無判断＞
目標操舵力設定手段１５０は、走行状況検出手段１４０からの情報に基づいて、ステップＳ０７と同様にして環境補正の必要有無を判断し、環境補正が必要と判断した場合はステップＳ１１に進み、その他の場合は一連の処理を終了（リターン）する。
＜ステップＳ１１：１次制御割合増加＞
目標操舵力設定手段１５０は、目標操舵トルクに占める１次制御に基づいた第１の操舵力の比率を増加させる環境補正を行う。
その後、一連の処理を終了（リターン）する。
【００７２】
＜ステップＳ１２：先行車追従有無判断＞
走行状況検出手段１４０は、自車両が先行車両を追従走行しているか判断し、追従走行している場合はステップＳ１３に進み、その他の場合はステップＳ１６に進む。
【００７３】
＜ステップＳ１３：１次制御＋３次制御で目標操舵力設定＞
目標操舵力設定手段１５０は、１次制御操舵力設定手段１５２が１次制御により算出した第１の操舵力と、３次制御操舵力設定手段１５３が３次制御により算出した第２の操舵力とを、所定の制御分担比で合成し、目標操舵トルクを設定する。なお、このステップＳ１３（クルーズコントロール非作動）における第１の操舵力の比率は、ステップＳ０６（クルーズコントロール作動）における第１の操舵力の比率よりも小さく設定されている。
その後、ステップＳ１４に進む。
【００７４】
＜ステップＳ１４：環境補正有無判断＞
目標操舵力設定手段１５０は、走行状況検出手段１４０からの情報に基づいて、ステップＳ０７と同様にして環境補正の必要有無を判断し、環境補正が必要と判断した場合はステップＳ１５に進み、その他の場合は一連の処理を終了（リターン）する。
＜ステップＳ１５：１次制御割合増加＞
目標操舵力設定手段１５０は、目標操舵トルクに占める１次制御に基づいた第１の操舵力の比率を増加させる環境補正を行う。
その後、一連の処理を終了（リターン）する。
【００７５】
＜ステップＳ１６：３次制御で目標操舵力設定＞
目標操舵力設定手段１５０は、３次制御操舵力設定手段１５３が３次制御により算出した第２の操舵力を目標操舵トルクとして設定する。
その後、ステップＳ１７に進む。
【００７６】
＜ステップＳ１７：環境補正有無判断＞
目標操舵力設定手段１５０は、走行状況検出手段１４０からの情報に基づいて、ステップＳ０７と同様にして環境補正の必要有無を判断し、環境補正が必要と判断した場合はステップＳ１８に進み、その他の場合は一連の処理を終了（リターン）する。
＜ステップＳ１８：１次制御割合増加＞
目標操舵力設定手段１５０は、目標操舵トルクに占める１次制御に基づいた第１の操舵力の比率を増加させる環境補正を行う。
その後、一連の処理を終了（リターン）する。
【００７７】
ここで、本実施例の車線逸脱防止制御装置の目標操舵トルクにおける１次制御と３次制御との制御分担比について、さらに補足説明する。
図６は、目標操舵トルクにおける１次制御と３次制御との制御分担比を示す図である。
図６（ａ）は、一般道でクルーズコントロール作動中の場合と、高速道でクルーズコントロール作動中の場合とにおける制御分担比を示す図である。この場合、一般道では３次制御の制御分担比が実質的に１００％であるが、高速道では１次制御と３次制御との制御分担比が、同等よりもやや１次制御優位となるように設定されている。
図６（ｂ）は、一般道でクルーズコントロール非作動であって、かつ、先行車追従走行している場合と、高速道でクルーズコントロール非作動であって、かつ、先行車追従走行している場合とにおける制御分担比を示す図である。この場合、一般道では３次制御の制御分担比が実質的に１００％であるが、高速道では１次制御と３次制御との制御分担比が、同等よりもやや１次制御優位となるように設定されている。
図６（ｃ）は、一般道及び高速道での環境補正における１次制御分担比率増加の一例を示す図である。図６（ａ）及び図６（ｂ）に対して、図６（ｃ）では、一般道、高速道ともに所定量だけ１次制御の制御分担比率が増加している。
【００７８】
図７は、環境補正によって１次制御の制御分担比を増加した後の１次制御及び３次制御における横変位と操舵トルクとの相関を示すグラフである。
図７に示すように、１次制御の制御分担比を増加しかつ３次制御の制御分担比を低下させることによって、自車両が車線中央部を走行しており横偏差が小さい領域で、自車両を目標走行位置に戻る操舵トルクが増加し、自車両を目標走行位置に沿って走らせる支援レベルを高めることができる。
なお、図７に示す場合には、１次制御の操舵トルクを増加しかつ３次制御の操舵トルクを低下させることによって環境補正を行っているが、３次制御の操舵トルクをそのままとし、１次制御の操舵トルクを増加して制御分担比を変更してもよい。
【００７９】
以上説明した実施例によると、目標操舵力設定手段１５０が１次制御による第１の操舵力と３次制御による第２の操舵力とを所定の重み付けをしたうえで合成して目標操舵トルクを設定するとともに、走行状況検出手段１４０によってドライバがより高い支援レベルを求める状況が検出された場合に、第１の操舵力の比率を高めることによって、ドライバの期待に応じた高い支援レベルを得ることができる。
【００８０】
（変形例）
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
（１）目標操舵トルクにおける第１の操舵力と第２の操舵力との比率変更に用いられる条件は、上述した実施例におけるものに限定されず、適宜変更することができる。
（２）実施例では、第１の操舵力が横偏差に比例し、第２の操舵力が横偏差の３乗に比例する構成としているが、本発明はこれに限定されない。例えば、第２の操舵力が偏差の５乗に比例する構成としてもよい。また、偏差の２乗値、４乗値等を、操舵方向に応じて符号を調整したうえで用いてもよい。また、第１の操舵力、第２の操舵力は、必ずしも横偏差から演算して求める必要はなく、例えば横偏差に応じて予め準備されたテーブルから読み込む構成としてもよい。
（３）実施例では、環境認識手段はステレオカメラを用いて車線形状を検出しているが、本発明はこれに限らず、例えばナビゲーション装置等のために準備された地図データ及び自車位置の測位情報に基づいて車線形状を検出するようにしてもよい。また、自車の対車線横位置、ヨー角を検出する手法も特に限定されない。
（４）操舵機構に操舵トルクを付与するアクチュエータの構成は、実施例のようなコラムアシストタイプのものに限らず、例えば、ステアリングシャフトに接続されたピニオン軸を駆動するピニオンアシストタイプ、ステアリングシャフトに接続されたピニオンと独立したピニオンを駆動するダブルピニオンタイプ、ステアリングラック自体を直進方向に駆動するラック直動タイプ等であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明を適用した車線逸脱防止制御装置の実施例を備えた車両のシステム構成を示す図である。
【図２】実施例における自車両と車線との平面的配置の一例を示す図である。
【図３】実施例における自車両の車速、先行車両との相対速、及び、車間距離の履歴の一例を示すグラフである。
【図４】実施例の１次制御及び３次制御における横変位と操舵トルクとの相関を示すグラフである。
【図５】実施例の車線逸脱防止制御装置における車線逸脱防止制御時の動作を示すフローチャートである。
【図６】目標操舵トルクにおける１次制御と３次制御との制御分担比を示す図である。
【図７】環境補正によって１次制御の制御分担比を増加した後の１次制御及び３次制御における横変位と操舵トルクとの相関を示すグラフである。
【符号の説明】
【００８２】
１０    操舵機構                    １１    ステアリングホイール
１２    ステアリングシャフト        １３    ステアリングギアボックス
１４    タイロッド                  ＦＷ    前輪
Ｈ    ハウジング
２０    電動パワーステアリング（ＥＰＳ）制御ユニット
２１    電動アクチュエータ          ２２    舵角センサ
２３    トルクセンサ                ３０    操安制御ユニット
３１    ハイドロリックコントロールユニット（ＨＣＵ)
３２    車速センサ                  ３３    ヨーレートセンサ
３４    横加速度（横Ｇ）センサ      ４０    エンジン制御ユニット
５０    トランスミッション制御ユニット
６０    クルーズコントロール制御ユニット
７０    車両統合ユニット
１００    車線逸脱防止制御ユニット  １１０    環境認識手段
１１１    ステレオカメラ            １１２    画像処理部
１２０    目標走行位置設定手段      １３０    自車進行路推定手段
１４０    走行状況検出手段          １５０    目標操舵力設定手段
１５１    横偏差算出手段            １５２    １次制御操舵力設定手段
１５３    ３次制御操舵力設定手段    １６０    操舵力制御手段
ＯＶ    自車両                      ＯＬ    自車両走行車線
ＷＬ    白線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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