(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵角を検出する操舵角検出手段と、自車両の前方の道路画像を検出する画像情報検出手段と、前記画像情報検出手段で検出された自車両前方の道路画像から、少なくとも走行車線の曲率半径を含む走行車線情報を検出する走行車線情報検出手段と、供給電流に応じた操舵トルクを発生させる操舵トルク発生手段と、走行車線に追従するために必要な操舵トルクを前記操舵トルク発生手段で発生させる供給電流を出力する操舵トルク制御手段とを備え、前記操舵トルク制御手段は、少なくとも前記走行車線情報検出手段で検出された走行車線情報及び前記操舵角検出手段で検出された操舵角に基づいて、前記走行車線に追従するために必要な操舵トルクを前記操舵トルク発生手段で発生させる供給電流を算出する供給電流算出手段と、前記走行車線情報検出手段で検出された走行車線の曲率半径に基づいて前記操舵トルク発生手段への供給電流の制限値を設定する供給電流制限値設定手段とを備えたことを特徴とする車線追従走行制御装置。
【請求項２】
前記供給電流制限値設定手段は、前記走行車線情報検出手段で検出された走行車線の曲率半径が小さいとき、供給電流の制限値を小さく設定することを特徴とする請求項１に記載の車線追従走行制御装置。
【請求項３】
前記操舵トルク制御手段は、前記供給電流算出手段で算出された供給電流を、前記供給電流制限値設定手段で設定された供給電流の制限値に次第に近づけて前記操舵トルク発生手段への供給電流とする供給電流漸近手段を備え、当該供給電流漸近手段は、供給電流を減少するときの変化率と当該供給電流を増大するときの変化率とを個別の調整可能とし、且つ供給電流を減少するときの変化率を増大するときの変化率よりも大きく設定することを特徴とする請求項２に記載の車線追従走行制御装置。
【請求項４】
自車両の走行速度を検出する車速検出手段を備え、前記供給電流漸近手段は、前記車速検出手段で検出された自車両の走行速度が大きいとき、供給電流を減少するとき及び増加するときの変化率を大きくすることを特徴とする請求項３に記載の車線追従走行制御装置。
【請求項５】
前記供給電流制限値設定手段は、前記走行車線情報検出手段が走行車線を検出できなくなったときに前記供給電流の制限値を保持することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の車線追従走行制御装置。
【請求項６】
自車両に発生する横加速度を検出する横加速度検出手段を備えると共に、前記操舵トルク制御手段は、少なくとも前記横加速度検出手段で検出された横加速度から走行車線の曲率半径を算出する曲率半径算出手段を備え、前記供給電流制限値設定手段は、前記走行車線情報検出手段が走行車線を検出できなくなったときに前記曲率半径算出手段で算出された走行車線の曲率半径に基づいて供給電流の制限値を設定することを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の車線追従走行制御装置。
【請求項７】
前記曲率半径算出手段は、前記走行車線情報検出手段が走行車線を検出しているときに、前記横加速度検出手段で検出された横加速度から算出した走行車線の曲率半径と検出された走行車線の曲率半径との誤差を算出することを特徴とする請求項６に記載の車線追従走行制御装置。
【請求項８】
自車両の走行速度を検出する車速検出手段を備えると共に、前記曲率半径算出手段は、前記横加速度検出手段で検出された横加速度をローパスフィルタ処理するローパスフィルタを備えると共に、前記車速検出手段で検出された自車両の走行速度が小さいほど、前記ローパスフィルタのカットオフ周波数を小さく設定することを特徴とする請求項６又は７に記載の車線追従走行制御装置。
【請求項９】
前記走行車線情報検出手段は、自車両の走行車線に対する横変位を検出する横変位検出手段を備えると共に、前記操舵トルク制御手段は、前記横変位検出手段で検出された自車両の走行車線に対する横変位が所定値以上となったときに走行車線追従走行が逸脱したと判定する逸脱判定手段を備え、当該逸脱判定手段は、前記供給電流制限値設定手段が小さな制限値を設定し、操舵トルク発生手段への供給電流が小さく制限されているときに、前記走行車線追従走行の逸脱を判定する横変位の所定値を小さく設定することを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載の車線追従走行制御装置。
【請求項１０】
前記操舵トルク制御手段は、前記供給電流制限値設定手段が小さな制限値を設定し、操舵トルク発生手段への供給電流が小さく制限されているときに、操舵トルクの変動を与える操舵トルク変動付加手段を備えることを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載の車線追従走行制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行車線を検出し、これに追従して走行する車線追従走行制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車線追従走行制御装置としては、例えば特開平７−１０４８５０号公報に記載されたものが知られている。
この従来例では、ビデオ・カメラ等で道路上の白線等の車線マークを検出し、信号プロセッサで車線マークに対する車両の側方位置を推定し、さらに車両の向きを検出し、これらに基づいて操舵角要求を演算し、この操舵角要求と操舵角検出値との偏差に制御ゲインを乗算してからリミッタで制限され、さらに旋回率制限されて操舵機構に結合された電動モータに供給することにより、電動モータで制御トルクを発生する一方、運転者からの操舵トルクを補助するかあるいはこれに対抗するトルク入力を操舵機構に与え、運転者が印加した操舵トルクが予め定めたトルク閾値を越えるときに電動モータによるトルク入力を打ち消すようにした車両用運転者補助システムが記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記従来の車線追従走行制御装置において、システムにフェイルが発生すると、操舵アシストトルクを発生していたモータへの供給電流が停止されるため、操舵トルクが大きく変化する恐れがある。そこで、車両に発生する横加速度を検出し、その横加速度が大きいときには、操舵アシストトルクを発生するモータへの供給電流を小さく制限することが考えられる。
【０００４】
しかしながら、横加速度は、必ずしも旋回走行中にのみ発生するものではなく、例えば横風や路面の轍等によっても発生するため、或る程度大きな横加速度に対しても操舵アシストトルクが発生するようにモータへの供給電流の制限値は大きく設定されている。そのため、旋回走行中にモータに供給される供給電流は、実質的に最大値又は最大値近傍となり、フェイル時の操舵トルクの急変は避けられないという実状がある。
【０００５】
本発明は、これらの諸問題を解決すべく開発されたものであり、旋回走行中のフェイル時に操舵トルクが急変しない車線追従走行制御装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１に係る車線追従走行制御装置は、操舵角を検出する操舵角検出手段と、自車両の前方の道路画像を検出する画像情報検出手段と、前記画像情報検出手段で検出された自車両前方の道路画像から、少なくとも走行車線の曲率半径を含む走行車線情報を検出する走行車線情報検出手段と、供給電流に応じた操舵トルクを発生させる操舵トルク発生手段と、走行車線に追従するために必要な操舵トルクを前記操舵トルク発生手段で発生させる供給電流を出力する操舵トルク制御手段とを備え、前記操舵トルク制御手段は、少なくとも前記走行車線情報検出手段で検出された走行車線情報及び前記操舵角検出手段で検出された操舵角に基づいて、前記走行車線に追従するために必要な操舵トルクを前記操舵トルク発生手段で発生させる供給電流を算出する供給電流算出手段と、前記走行車線情報検出手段で検出された走行車線の曲率半径に基づいて前記操舵トルク発生手段への供給電流の制限値を設定する供給電流制限値設定手段とを備えたことを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明のうち請求項２に係る車線追従走行制御装置は、前記請求項１の発明において、前記供給電流制限値設定手段は、前記走行車線情報検出手段で検出された走行車線の曲率半径が小さいとき、供給電流の制限値を小さく設定することを特徴とするものである。
また、本発明のうち請求項３に係る車線追従走行制御装置は、前記請求項２の発明において、前記操舵トルク制御手段は、前記供給電流算出手段で算出された供給電流を、前記供給電流制限値設定手段で設定された供給電流の制限値に次第に近づけて前記操舵トルク発生手段への供給電流とする供給電流漸近手段を備え、当該供給電流漸近手段は、供給電流を減少するときの変化率と当該供給電流を増大するときの変化率とを個別の調整可能とし、且つ供給電流を減少するときの変化率を増大するときの変化率よりも大きく設定することを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明のうち請求項４に係る車線追従走行制御装置は、前記請求項３の発明において、自車両の走行速度を検出する車速検出手段を備え、前記供給電流漸近手段は、前記車速検出手段で検出された自車両の走行速度が大きいとき、供給電流を減少するとき及び増加するときの変化率を大きくすることを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明のうち請求項５に係る車線追従走行制御装置は、前記請求項１乃至４の発明において、前記供給電流制限値設定手段は、前記走行車線情報検出手段が走行車線を検出できなくなったときに前記供給電流の制限値を保持することを特徴とするものである。
また、本発明のうち請求項６に係る車線追従走行制御装置は、前記請求項１乃至５の発明において、自車両に発生する横加速度を検出する横加速度検出手段を備えると共に、前記操舵トルク制御手段は、少なくとも前記横加速度検出手段で検出された横加速度から走行車線の曲率半径を算出する曲率半径算出手段を備え、前記供給電流制限値設定手段は、前記走行車線情報検出手段が走行車線を検出できなくなったときに前記曲率半径算出手段で算出された走行車線の曲率半径に基づいて供給電流の制限値を設定することを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明のうち請求項７に係る車線追従走行制御装置は、前記請求項６の発明において、前記曲率半径算出手段は、前記走行車線情報検出手段が走行車線を検出しているときに、前記横加速度検出手段で検出された横加速度から算出した走行車線の曲率半径と検出された走行車線の曲率半径との誤差を算出することを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明のうち請求項８に係る車線追従走行制御装置は、前記請求項６又は７の発明において、自車両の走行速度を検出する車速検出手段を備えると共に、前記曲率半径算出手段は、前記横加速度検出手段で検出された横加速度をローパスフィルタ処理するローパスフィルタを備えると共に、前記車速検出手段で検出された自車両の走行速度が小さいほど、前記ローパスフィルタのカットオフ周波数を小さく設定することを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明のうち請求項９に係る車線追従走行制御装置は、前記請求項１乃至８の発明において、前記走行車線情報検出手段は、自車両の走行車線に対する横変位を検出する横変位検出手段を備えると共に、前記操舵トルク制御手段は、前記横変位検出手段で検出された自車両の走行車線に対する横変位が所定値以上となったときに走行車線追従走行が逸脱したと判定する逸脱判定手段を備え、当該逸脱判定手段は、前記供給電流制限値設定手段が小さな制限値を設定し、操舵トルク発生手段への供給電流が小さく制限されているときに、前記走行車線追従走行の逸脱を判定する横変位の所定値を小さく設定することを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明のうち請求項１０に係る車線追従走行制御装置は、前記請求項１乃至９の発明において、前記操舵トルク制御手段は、前記供給電流制限値設定手段が小さな制限値を設定し、操舵トルク発生手段への供給電流が小さく制限されているときに、操舵トルクの変動を与える操舵トルク変動付加手段を備えることを特徴とするものである。
【００１４】
【発明の効果】
而して、本発明のうち請求項１に係る車線追従走行制御装置によれば、検出された走行車線情報及び操舵角に基づいて、走行車線に追従するために必要な操舵トルクを発生させる供給電流を算出すると共に、検出された走行車線の曲率半径に基づいて供給電流の制限値を設定する構成としたため、本来、操舵トルクの大きい曲率半径の小さい走行車線で供給電流の制限値を小さくすれば、フェイル時の操舵トルクの急変を抑制防止することができる。
【００１５】
また、本発明のうち請求項２に係る車線追従走行制御装置によれば、検出された走行車線の曲率半径が小さいとき、供給電流の制限値を小さく設定する構成としたため、フェイル時の操舵トルクの急変を抑制防止することができる。
また、本発明のうち請求項３に係る車線追従走行制御装置によれば、算出された供給電流を制限値に次第に近づけると共に、供給電流を減少するときの変化率と当該供給電流を増大するときの変化率とを個別の調整可能とし、且つ供給電流を減少するときの変化率を増大するときの変化率よりも大きく設定する構成としたため、曲率半径の小さい走行車線への進入時に供給電流を速やかに減少してフェイル時の操舵トルクの急変に備えることができると共に、旋回が交互に繰り返される走行車線での操舵トルクの変動を抑制防止することができる。
【００１６】
また、本発明のうち請求項４に係る車線追従走行制御装置によれば、検出された自車両の走行速度が大きいとき、供給電流を減少するとき及び増加するときの変化率を大きくする構成としたため、供給電流の変化に要する距離を一定又はほぼ一定にすることが可能となり、これにより一定の場所では、自車両の走行速度に関わらず、一定の位置で供給電流の値を同等又はほぼ同等とすることができる。
【００１７】
また、本発明のうち請求項５に係る車線追従走行制御装置によれば、走行車線を検出できなくなったときに供給電流の制限値を保持する構成としたため、走行車線を再び検出したときの操舵トルクの変動を抑制防止することができる。
また、本発明のうち請求項６に係る車線追従走行制御装置によれば、検出された横加速度から走行車線の曲率半径を算出すると共に、走行車線を検出できなくなったときには算出された走行車線の曲率半径に基づいて供給電流の制限値を設定する構成としたため、走行車線を検出できないときもフェイル時の操舵トルクの急変を抑制防止することが可能となる。
【００１８】
また、本発明のうち請求項７に係る車線追従走行制御装置によれば、走行車線を検出しているときに、検出された横加速度から算出した走行車線の曲率半径と検出された走行車線の曲率半径との誤差を算出する構成としたため、走行車線を検出できなくなったときの走行車線の曲率半径をより正確に算出することが可能となり、走行車線を検出できないときのフェイル時の操舵トルクの急変をより一層確実に抑制防止することができる。
【００１９】
また、本発明のうち請求項８に係る車線追従走行制御装置によれば、検出された横加速度をローパスフィルタ処理するローパスフィルタを備えると共に、検出された自車両の走行速度が小さいほど、ローパスフィルタのカットオフ周波数を小さく設定する構成としたため、運転者による操舵の自由度が高い低速走行時により低周波側の横加速度を抽出し、その横加速度に基づいて走行車線の曲率半径の算出精度を高めることができる。
【００２０】
また、本発明のうち請求項９に係る車線追従走行制御装置によれば、検出された自車両の走行車線に対する横変位が所定値以上となったときに走行車線追従走行が逸脱したと判定すると共に、供給電流に対して小さな制限値が設定され、供給電流が小さく制限されているときに、走行車線追従走行の逸脱を判定する横変位の所定値を小さく設定する構成としたため、操舵トルクが不足して走行車線追従走行が逸脱することを運転者に早期に認識させることができ、これにより運転者による積極的な操舵トルクを期待することができる。
【００２１】
また、本発明のうち請求項１０に係る車線追従走行制御装置によれば、供給電流に対して小さな制限値が設定され、供給電流が小さく制限されているときに、操舵トルクの変動を与える構成としたため、運転者は操舵トルクが不足していることを早期に認識することができ、これにより運転者による積極的な操舵トルクを期待することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を伴って説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態を示す概略構成図であり、図１ｂにおいて、１ＦＬ，１ＦＲは前輪、１ＲＬ及び１ＲＲは後輪を示し、前輪１ＦＬ，１ＦＲには一般的なラックアンドピニオン式の操舵機構が配設されている。この操舵機構は、前輪１ＦＬ，１ＦＲの操舵軸（タイロッド）に接続されるラック２と、これに噛合するピニオン３と、このピニオン３をステアリングホイール４に与えられる操舵トルクで回転させるステアリングシャフト５とを備えている。
【００２３】
また、ステアリングシャフト５におけるピニオン３の上部には、前輪１ＦＬ，１ＦＲを自動操舵するための操舵アクチュエータを構成する自動操舵機構１３が配設されている。この自動操舵機構１３は、ステアリングシャフト５と同軸に取付けられたドリブンギヤ１４と、これに噛合するドライブギヤ１５と、このドライブギヤ１５を回転駆動する自動操舵用モータ１６とから構成されている。なお、自動操舵モータ１６とドライブギヤ１５との間にはクラッチ機構１７が介装されており、自動操舵制御時にのみクラッチ機構１７が締結され、そうでないときにはクラッチ機構１７が非締結状態となって自動操舵モータ１６の回転力がステアリングシャフト５に入力されないようにしている。
【００２４】
また、車両には種々のセンサ類が取付けられている。図中、２１は舵角センサであって、ステアリングシャフト５の回転角から操舵角θを検出してコントロールユニット１０に出力する。また、図示しない自動変速機の出力側に車速センサ２２が取付けられ、この車速センサ２２で検出された車速検出値Ｖもコントロールユニット１０に出力される。さらに、車両には車両に発生する横加速度を検出する横加速度検出手段としての横加速度センサ２３が取付けられ、この横加速度センサ２３で検出された横加速度ＧY もコントロールユニット１０に出力される。ここで、操舵角センサ２１から出力される操舵角θは、図２に示すように、右操舵時に正値、左操舵時に負値となるように設定され、横加速度センサ２３から出力される横加速度ＧY は、図２に示すように、左旋回時に正値、右旋回時に負値となるように設定されている。
【００２５】
さらに、車室内のインナーミラーステー等の固定部には、図１ａに示すように、ＣＣＤカメラ等の単眼カメラ２５が設置され、車両前方状況を撮像し、撮像した画像データをカメラコントローラ２６に出力する。このカメラコントローラ２６は、例えば特開平１１−１０２４９９号公報に記載されているように、単眼カメラ２５の画像データを二値化等の処理により自車両近傍の白線を検出すると共に、所定の車両前方注視点での走行車線に対する自車両の相対横変位ｙ、車両の白線の接線に対するヨー角Φ、走行車線前方の曲率半径ρを算出し、これらをコントロールユニット１０に出力する。なお、走行車線に対する自車両の相対横変位とは、例えば走行車線の中央に対して自車両が如何ほど横方向にずれているかを表すものとする。
【００２６】
コントロールユニット１０は、図示しないマイクロコンピュータ等の離散化されたディジタルシステムで構成され、入力されたヨー角Φ、相対横偏位ｙ、道路曲率ρに基づいてカーブを通過する際に最適な目標操舵角θ* を算出し、操舵角センサ２１で検出した実操舵角θを目標操舵角θ* に一致させるように自動操舵用モータ１６に対する供給電流ｉM を算出し、この供給電流ｉM を電流制限処理してからパルス幅変調してパルス電流に変換して自動操舵用モータ１６に出力することにより、自動操舵用モータ１６をデューティ制御する。
【００２７】
次に、上記実施形態の動作をコントロールユニット１０で実行する操舵制御処理手順を表す図３のフローチャートを伴って説明する。
この操舵制御処理は、所定サンプリング時間（例えば１０msec. ）毎のタイマ割込処理として実行され、先ず、ステップＳ１で、前記カメラコントローラ２６で走行車線、具体的には白線を見失った（ロストした）、つまり検出できなくなったか否かを判定し、走行車線をロストした場合にはステップＳ２に移行し、そうでない場合にはステップＳ３に移行する。
【００２８】
前記ステップＳ３では、前記操舵角センサ２１で検出した実操舵角θ、横加速度センサ２３で検出した横加速度ＧY 、車速センサ１８で検出した車速検出値Ｖ並びにカメラコントローラ２６で検出したヨー角Φ、相対横偏位ｙ及び走行車線曲率半径ρを読込んでからステップＳ４に移行する。
前記ステップＳ４では、前記ステップＳ３で読込まれたヨー角Φ、相対横変位ｙ及び走行車線曲率半径ρをもとに、下記１式に従って、今回の目標操舵角θ* (n) を算出し、今回目標操舵角記憶領域に記憶されている前回の目標操舵角θ* (n-1) を前回目標操舵角記憶領域に更新記憶すると共に、今回の目標操舵角θ* (n) を今回目標操舵角記憶領域に更新記憶してからステップＳ５に移行する。
【００２９】
θ* ＝Ｋａ・Φ＋Ｋｂ・ｙ＋Ｋｃ／ρ                        ……… (1)
ここで、Ｋａ，Ｋｂ，Ｋｃは、車速に応じて変動する制御ゲインであり、目標操舵角θ* は右方向の操舵時に正値、左方向の操舵時には負値となる。
前記ステップＳ５では、下記２式に従って、実操舵角θを目標操舵角θ* に一致させるＰＩＤ制御により、自動操舵用モータ１６に対する基準モータ供給電流ｉM0を算出し、これを基準モータ供給電流記憶領域に更新記憶してからステップＳ６に移行する。
【００３０】
ｉM0＝Ｋｖｉ（Ｋｐ＋Ｋｉ／ｓ＋Ｋｄ・ｓ）・（θ* −θ）  ………… (2)
ここで、Ｋｖｉは電圧値を電流値に変換するための制御ゲイン、Ｋｐは比例ゲイン、Ｋｉは積分ゲイン、Ｋｄは微分ゲイン、ｓはラプラス演算子である。
この２式で基準モータ供給電流ｉM0を算出する理由は、図４に示すように、減算器３１で、目標操舵角θ* から実操舵角θを減算して両者の差Δθを算出し、これを演算器３２に供給して、ＰＩＤ制御演算を行って目標モータ制御電圧Ｖ* を算出し、この目標モータ制御電圧Ｖ* を電圧電流変換器３３に供給して、目標モータ制御電圧Ｖ* に制御ゲインＫｖｉを乗算してモータ供給電流ｉM を算出し、これを自動操舵用モータ１６に供給するフィードバック制御系を構成した場合を考え、これと等価な演算を行うようにしたものである。
【００３１】
前記ステップＳ６では、前記ステップＳ３で読込んだ走行車線曲率半径ρに基づいて、図５の制御マップに従って、モータ供給電流制限値ｉL を設定してからステップＳ７に移行する。この図５の制御マップは、例えば走行車線の曲率半径として１０００ｍ程度に設定された所定値ρ1 と１１００ｍ程度に設定された所定値ρ2 とでヒステリシスを持たせ、走行車線曲率半径ρが小さくなるときには所定値ρ1 以上の領域で供給電流制限値ｉL を比較的大きな所定値ｉHi一定とし、所定値ρ1 未満の領域で供給電流制限値ｉL を比較的小さな所定値ｉLo一定とする。逆に走行車線曲率半径ρが大きくなるときには所定値ρ2 以上の領域で供給電流制限値ｉL を比較的大きな所定値ｉHi一定とし、所定値ρ2 未満の領域で供給電流制限値ｉL を比較的小さな所定値ｉLo一定とする。
【００３２】
前記ステップＳ７では、前記ステップＳ６で設定されたモータ供給電流制限値ｉL が前記比較的小さな所定値ｉLoであるか否かを判定し、当該モータ供給電流制限値ｉL が所定値ｉLoである場合にはステップＳ８に移行し、そうでない場合にはステップＳ９に移行する。
前記ステップＳ８では、前回のサンプリング時刻に設定したモータ供給電流ｉM から前記ステップＳ６で設定したモータ供給電流制限値ｉL を減じた値の絶対値｜ｉM −ｉL ｜が予め設定された比較的小さい所定値Δｉ0 以下であるか否かを判定し、前回のモータ供給電流ｉM からモータ供給電流制限値ｉL を減じた値の絶対値｜ｉM −ｉL ｜が所定値Δｉ0 以下である場合にはステップＳ１１に移行し、そうでない場合にはステップＳ１０に移行する。
【００３３】
前記ステップＳ９では、前記ステップＳ５で算出した基準モータ供給電流ｉM0から前回のサンプリング時刻に設定したモータ供給電流ｉM を減じた値の絶対値｜ｉM0−ｉM ｜が前記予め設定された比較的小さい所定値Δｉ0 以下であるか否かを判定し、基準モータ供給電流ｉM0から前回のモータ供給電流ｉM を減じた値の絶対値｜ｉM0−ｉM ｜が所定値Δｉ0 以下である場合には前記ステップＳ１１に移行し、そうでない場合には前記ステップＳ１０に移行する。
【００３４】
前記ステップＳ１０では、前回のサンプリング時刻に設定されたモータ供給電流ｉM を傾き一定で前記モータ供給電流制限値ｉL に漸近させ、それを新たなモータ供給電流ｉM の指令値としてから前記ステップＳ１１に移行する。
一方、前記ステップＳ２では、モータ供給電流ｉM 及びモータ供給電流制限値ｉL を前回の値に保持してから前記ステップＳ１１に移行する。
【００３５】
前記ステップＳ１１では、設定されたモータ供給電流ｉM を指令値としてモータ１６に出力してからメインプログラムに復帰する。
図６は、前記図３の演算処理によるモータ供給電流のタイミングチャートである。なお、図中の走行車線情報は、“１”で走行車線検出を、“０”で走行車線非検出を示す。
【００３６】
ここでは、曲率半径ρが前記比較的小さい所定値ρ1 以上の走行車線を走行している状態から、時刻ｔ01以後、当該所定値ρ1 以下の曲率半径の走行車線を走行し、その後、時刻ｔ05以後、前記比較的大きい所定値ρ2 以上の曲率半径の走行車線に移行する。また、前記時刻ｔ01から時刻ｔ05までの間には、時刻ｔ03から時刻ｔ04まで、前記時刻ｔ05以後では、時刻ｔ06から時刻ｔ07まで、カメラ２５による走行車線を見失っている。
【００３７】
このタイミングチャートでは、前記時刻ｔ01まで、モータ供給電流制限値ｉL は比較的大きな所定値ｉHiであり、時刻ｔ01から時刻ｔ05まで比較的小さな所定値ｉLoであり、時刻ｔ05以後、再び所定値ｉHiである。この比較的大きな所定値ｉHiは、凡そ必要な操舵アシストトルクの全領域をカバーできる程度の大きな電流値であり、逆に比較的小さな所定値ｉLoは、フェイルが発生して供給電流が停止されても操舵トルクが急変しない程度の小さな電流値である。
【００３８】
そのため、時刻ｔ01までは、前記図３の演算処理のステップＳ５で走行車線の曲率半径ρに応じて算出された基準モータ供給電流ｉM0がそのままモータ供給電流ｉM として出力される。一方、時刻ｔ01でモータ供給電流制限値ｉL が比較的小さな所定値ｉLoに切り替えられるため、当該時刻ｔ01以後、図３の演算処理のステップＳ７からステップＳ８を経てステップＳ１０に移行するフローが繰り返され、その結果、モータ供給電流ｉM は傾き一定で制限値ｉL （＝ｉLo）に漸近されてゆき、時刻ｔ02で制限値ｉL に一致又はほぼ一致すると、図３の演算処理のステップＳ８からステップＳ１１に移行するフローに切り替えられるため、それ以後、モータ供給電流ｉM は比較的小さな所定値ｉLoからなる制限値ｉL に保持される。その後、前記時刻ｔ03から時刻ｔ04まで走行車線を見失うが、その場合には前記図３の演算処理のステップＳ１からステップＳ２に移行し、それまでのモータ供給電流ｉM 及びモータ供給電流制限値ｉL を保持するため、その間もモータ供給電流ｉM は制限値ｉL （＝ｉLo）に保持される。
【００３９】
このようにモータ供給電流ｉM が比較的小さな制限値ｉL （＝ｉLo）に保持されるということは、操舵アシストトルクは不足している。そのため、運転者は自らステアリングホイールを操舵しなければならないが、逆にフェイルが発生しても操舵トルクは急変しない。
そして、前記時刻ｔ05で走行車線曲率半径ρが所定値ρ2 以上となってからはモータ供給電流制限値ｉL が比較的大きな所定値ｉHiに切り替えられるので、当該時刻ｔ05以後、図３の演算処理のステップＳ７からステップ９を経てステップＳ１０に移行するフローが繰り返され、その結果、モータ供給電流ｉM は傾き一定で制限値ｉL （＝ｉHi）に向けて漸近されてゆく。しかし、その間、時刻ｔ06から時刻ｔ07まで走行車線を見失うため、時刻ｔ06のモータ供給電流ｉM が時刻ｔ07まで保持される。勿論、その間もモータ供給電流制限値ｉL は比較的大きな所定値ｉHiに保持され続ける。その後、時刻ｔ07で走行車線を再び検出したらモータ供給電流ｉM は傾き一定で制限値ｉL （＝ｉHi）に向けて漸近される。やがて、増加されるモータ供給電流ｉM が前記図３の演算処理のステップＳ５で算出される基準モータ供給電流ｉM0に一致又はほぼ一致すると、図３の演算処理のステップＳ９からステップＳ１１に移行するフローに切り替えられるため、それ以後、前記走行車線の曲率半径ρに応じて算出された基準モータ供給電流ｉM0がそのままモータ供給電流ｉM として出力される。
【００４０】
このように、本実施形態の車線追従走行制御装置では、検出された走行車線の曲率半径ρが所定値ρ1 又は所定値ρ2 より小さいとき、モータ供給電流制限値ｉL を比較的小さな所定値ｉLoに設定する構成としたため、フェイル時の操舵トルクの急変を抑制防止することができる。
また、本実施形態の車線追従走行制御装置によれば、走行車線を検出できなくなったときにモータ供給電流制限値ｉL を保持する構成としたため、走行車線を再び検出したときの操舵トルクの変動を抑制防止することができる。
【００４１】
以上より、前記操舵角センサ２１及び図３の演算処理のステップＳ３が本発明の操舵角検出手段を構成し、以下同様に、前記単眼カメラ２５が画像情報検出手段を構成し、前記カメラコントローラ２６及び図３の演算処理のステップＳ３が走行車線情報検出手段を構成し、前記モータ１６が操舵トルク発生手段を構成し、図３の演算処理全体及び前記コントロールユニット１０が操舵トルク制御手段を構成し、図３の演算処理のステップＳ４及びステップＳ５が供給電流算出手段を構成し、図３の演算処理のステップＳ６が供給電流制限値設定手段を構成している。
【００４２】
次に、本発明の車線追従走行制御装置の第２実施形態について説明する。
この実施形態の車両構成は、前記第１実施形態の図１のものと同様であり、前記コントロールユニット１０で行われる演算処理が前記第１実施形態の図３のものから図７のものに変更されている。
この図７の演算処理も、前記第１実施形態と同様に、所定サンプリング時間ΔＴ毎にタイマ割込によって行われ、まずステップＳ２１で、前記カメラコントローラ２６で走行車線、具体的には白線を見失った（ロストした）、つまり検出できなくなったか否かを判定し、走行車線をロストした場合にはステップＳ２２に移行し、そうでない場合にはステップＳ２３に移行する。
【００４３】
前記ステップＳ２３では、前記操舵角センサ２１で検出した実操舵角θ、横加速度センサ２３で検出した横加速度ＧY 、車速センサ１８で検出した車速検出値Ｖ並びにカメラコントローラ２６で検出したヨー角Φ、相対横偏位ｙ及び走行車線曲率半径ρを読込んでからステップＳ２４に移行する。
前記ステップＳ２４では、図８の制御マップから車速Ｖ、走行車線曲率半径ρに応じたローパスフィルタのカットオフ周波数ＦC-OFF を設定してからステップＳ２５に移行する。この図８の制御マップは、車速Ｖを横軸に、ローパスフィルタのカットオフ周波数ＦC-OFF を縦軸にとり、走行車線曲率半径ρをパラメータとし、車速Ｖが大きいほど、また走行車線曲率半径ρが小さいほど、ローパスフィルタのカットオフ周波数ＦC-OFF が小さくなるように構成されている。
【００４４】
前記ステップＳ２５では、前記ステップＳ２３で読込んだ横加速度ＧY に対して、前記ステップＳ２４で設定したカットオフ周波数ＦC-OFF でローパスフィルタ処理を施してからステップＳ２６に移行する。このローパスフィルタ処理は、横風や轍、修正舵等によるノイズ成分を除去するものである。
前記ステップＳ２６では、前記ローパスフィルタ処理済み横加速度ＧY-LPF 及び前記ステップＳ２３で読込んだ車速Ｖから下記３式に従って推定曲率半径ρ＾を算出してからステップＳ２７に移行する。
【００４５】
ρ＾＝ｋ・Ｖ2 ／ＧY-LPF                                   ……… (3)
なお、式中の補正係数ｋは、検出した走行車線の曲率半径ρと算出した推定曲率半径ρ＾とをメモりし、最小二乗法によって求める。
前記ステップＳ２７では、前記ステップＳ２３で読込んだ走行車線曲率半径ρから前記ステップＳ２６で算出した推定曲率半径ρ＾を減じて曲率半径誤差Δρを算出してからステップＳ２８に移行する。
【００４６】
前記ステップＳ２８では、前記第１実施形態と同様に、前記ステップＳ２３で読込まれたヨー角Φ、相対横変位ｙ及び走行車線曲率半径ρをもとに、前記１式に従って、今回の目標操舵角θ* (n) を算出し、今回目標操舵角記憶領域に記憶されている前回の目標操舵角θ* (n-1) を前回目標操舵角記憶領域に更新記憶すると共に、今回の目標操舵角θ* (n) を今回目標操舵角記憶領域に更新記憶してからステップＳ２９に移行する。
【００４７】
前記ステップＳ２９では、前記第１実施形態と同様に、前記２式に従って、実操舵角θを目標操舵角θ* に一致させるＰＩＤ制御により、自動操舵用モータ１６に対する基準モータ供給電流ｉM0を算出し、これを基準モータ供給電流記憶領域に更新記憶してからステップＳ３０に移行する。
前記ステップＳ３０では、前記第１実施形態と同様に、前記ステップＳ２３で読込んだ走行車線曲率半径ρに基づいて、前記図５の制御マップに従って、モータ供給電流制限値ｉL を設定してからステップＳ３１に移行する。
【００４８】
一方、前記ステップＳ２２では、前記操舵角センサ２１で検出した実操舵角θ、横加速度センサ２３で検出した横加速度ＧX 、車速センサ１８で検出した車速検出値Ｖを読込んでからステップＳ３２に移行する。
前記ステップＳ３２では、前記図８の制御マップから車速Ｖ、前回サンプリング時刻に読込んだ走行車線曲率半径ρ或いは前回サンプリング時刻に算出した推定曲率半径ρ＾に応じたローパスフィルタのカットオフ周波数ＦC-OFF を設定してからステップＳ３３に移行する。
【００４９】
前記ステップＳ３３では、前記ステップＳ２２で読込んだ横加速度ＧY に対して、前記ステップＳ３２で設定したカットオフ周波数ＦC-OFF でローパスフィルタ処理を施してからステップＳ３４に移行する。
前記ステップＳ３４では、前記ローパスフィルタ処理済み横加速度ＧY-LPF 及び前記ステップＳ２２で読込んだ車速Ｖから下記４式に従って推定曲率半径ρ＾を算出してからステップＳ３５に移行する。
【００５０】
ρ＾＝ｋ・Ｖ2 ／ＧY-LPF ＋Δρ                            ……… (4)
前記ステップＳ３５では、前回サンプリング時刻に算出された若しくは前回サンプリング時刻に保持されている前記基準モータ供給電流ｉM0を保持してからステップＳ３６に移行する。
前記ステップＳ３６では、前記ステップＳ３４で算出した推定曲率半径ρ＾に基づいて、前記図５の制御マップに従って、モータ供給電流制限値ｉL を設定してから前記ステップＳ３１に移行する。
【００５１】
前記ステップＳ３１では、前記ステップＳ３０又はステップＳ３６で設定されたモータ供給電流制限値ｉL が前記比較的小さい所定値ｉLoであるか否かを判定し、当該モータ供給電流制限値ｉL が所定値ｉLoである場合にはステップＳ３７に移行し、そうでない場合にはステップＳ３８に移行する。
前記ステップＳ３８では、図９ａの制御マップに基づいて、車速Ｖに応じたモータ供給電流変化率Ｈｉを設定してからステップＳ３９に移行する。この制御マップは、車速Ｖが大きいほどモータ供給電流変化率Ｈｉがリニアに大きくなるように構成されている。なお、モータ供給電流変化率Ｈｉの傾きは比較的小さい。
【００５２】
また、前記ステップＳ３７では、図９ｂの制御マップに基づいて、車速Ｖに応じたモータ供給電流変化率Ｈｉを設定してから前記ステップＳ３９に移行する。この制御マップは、車速Ｖが大きいほどモータ供給電流変化率Ｈｉがリニアに小さくなるように構成されている。なお、モータ供給電流変化率Ｈｉの傾きは比較的大きい。
【００５３】
前記ステップＳ３９では、前記ステップＳ３０又はステップＳ３６で設定されたモータ供給電流制限値ｉL が前記比較的小さな所定値ｉLoであるか否かを判定し、当該モータ供給電流制限値ｉL が所定値ｉLoである場合にはステップＳ４０に移行し、そうでない場合にはステップＳ４１に移行する。
前記ステップＳ４０では、前回のサンプリング時刻に設定したモータ供給電流ｉM から前記ステップＳ３０又はステップＳ３６で設定したモータ供給電流制限値ｉL を減じた値の絶対値｜ｉM −ｉL ｜が予め設定された比較的小さい所定値Δｉ0 以下であるか否かを判定し、前回のモータ供給電流ｉM からモータ供給電流制限値ｉL を減じた値の絶対値｜ｉM −ｉL ｜が所定値Δｉ0 以下である場合にはステップＳ４３に移行し、そうでない場合にはステップＳ４２に移行する。
【００５４】
前記ステップＳ４１では、前記ステップＳ２９で算出した基準モータ供給電流ｉM0から前回のサンプリング時刻に設定したモータ供給電流ｉM を減じた値の絶対値｜ｉM0−ｉM ｜が前記予め設定された比較的小さい所定値Δｉ0 以下であるか否かを判定し、基準モータ供給電流ｉM0から前回のモータ供給電流ｉM を減じた値の絶対値｜ｉM0−ｉM ｜が所定値Δｉ0 以下である場合には前記ステップＳ４３に移行し、そうでない場合には前記ステップＳ４２に移行する。
【００５５】
前記ステップＳ４２では、前回のサンプリング時刻に設定されたモータ供給電流ｉM を、前記ステップＳ３７又はステップＳ３８で設定された変化率Ｈｉで前記モータ供給電流制限値ｉL に漸近させ、それを新たなモータ供給電流ｉM の指令値としてから前記ステップＳ４３に移行する。
前記ステップＳ４３では、前記ステップＳ３０又はステップＳ３６で設定されたモータ供給電流制限値ｉL が前記比較的小さな所定値ｉLoであるか否かを判定し、当該モータ供給電流制限値ｉL が所定値ｉLoである場合にはステップＳ４４に移行し、そうでない場合にはステップＳ４５に移行する。
【００５６】
前記ステップＳ４４では、車線追従逸脱を判定するための横変位閾値ｙL を比較的小さな所定値ｙLLo に設定してからステップＳ４６に移行する。
前記ステップＳ４６では、モータ供給電流にアシストトルク変動信号を付加してからステップＳ４７に移行する。このアシストトルク変動信号は、例えばステアリングホイールを振動させたり、或いは漸近中のモータ供給電流をややステップ的に変化させたりすることによって、前記モータ供給電流制限値ｉL が所定値ｉLoである、つまり操舵アシストトルクが不足気味であることを運転者に認識させるものである。
【００５７】
一方、前記ステップＳ４５では、車線追従逸脱を判定するための横変位閾値ｙL を比較的大きな所定値ｙLHi に設定してから前記ステップＳ４７に移行する。前記ステップＳ４７では、前記ステップＳ２３で読込んだ相対横変位の絶対値｜ｙ｜が前記横変位閾値ｙL 以上であるか否かを判定し、当該相対横変位の絶対値｜ｙ｜が横変位閾値ｙL 以上である場合にはステップＳ４８に移行し、そうでない場合にはステップＳ４９に移行する。
【００５８】
前記ステップＳ４８では、図示しない警報装置に警報指令を出力してから前記ステップＳ４９に移行する。
前記ステップＳ４９では、設定されたモータ供給電流ｉM を指令値としてモータ１６に出力してからメインプログラムに復帰する。
この演算処理では、まず走行車線をロストしていないときに、ローパスフィルタ処理された横加速度ＧY-LPF から推定曲率半径ρ＾を算出し、画像情報から得られた走行車線曲率半径ρと比較して補正係数ｋ及び誤差Δρを算出している。通常、検出された横加速度と、それから算出した曲率半径との間には、ドリフト成分等の定常誤差があることが多い。この誤差を、画像情報から得た走行車線曲率半径ρと比較して求め、走行車線をロストしたときには、この曲率半径誤差Δρ及び補正係数ｋを用いてより正確な推定曲率半径ρ＾を算出することが可能となる。
【００５９】
また、この演算処理では、前記横加速度ＧY に施すローパスフィルタのカットオフ周波数ＦC-OFF を、車速Ｖが小さいほど、或いは走行車線曲率半径ρが大きいほど小さく設定している、つまりより低周波の横加速度ＧY だけを抽出している。一般に、車速Ｖが小さいほど、或いは走行車線曲率半径ρが大きいほど、運転者による操舵の自由度が大きい、つまりふらついたり修正舵を加えたりし易い。すると、横加速度ＧY に変動が生じ、正確な推定曲率半径ρ＾の算出が困難になる。そこで、本実施形態では、車速Ｖが小さいほど、或いは走行車線曲率半径ρが大きいほど、ローパスフィルタのカットオフ周波数ＦC-OFF を小さく設定し、より低周波の横加速度ＧY 、つまりふらつきや修正舵による成分のない横加速度だけを抽出し、そのローパスフィルタ処理済み横加速度ＧY-LPF に基づいて、推定曲率半径ρ＾をより正確に算出できるようにしている。
【００６０】
勿論、このようにロストしているときにも、算出した推定曲率半径ρ＾に基づいてモータ供給電流制限値ｉL を設定しているので、走行車線を再び検出したときの操舵トルクの変動が小さくなる。
また、この演算処理では、モータ供給電流制限値ｉL が前記比較的小さい所定値ｉLoであるか否か、即ちモータ供給電流制限値ｉL が所定値ｉLoであるか、所定値ｉHiであるかに応じて、車速Ｖに応じた異なるモータ供給電流変化率Ｈｉを設定している。具体的には、モータ供給電流制限値ｉL が前記比較的小さい所定値ｉLoであるときには、同等の車速Ｖに対し、より大きな減少傾きの変化率Ｈｉを設定し、モータ供給電流制限値ｉL が前記比較的大きい所定値ｉHiであるときには、同等の車速Ｖに対し、より小さな増大傾きの変化率Ｈｉを設定するようにしている。
【００６１】
まず、車速Ｖに対してであるが、同じ場所のカーブでは、曲率半径ρは一定であるから、モータ供給電流制限値ｉL はいつも同じに設定される。もし、モータ供給電流ｉM を制限値ｉL に漸近させる変化率が一定であると、車速Ｖに応じて、モータ供給電流ｉM が制限値ｉL に一致又はほぼ一致するまでの走行距離が異なる、つまり位置が変化する。逆に、車速Ｖが大きいほど、変化率Ｈｉを大きくすると、モータ供給電流ｉM が制限値ｉL に一致する又はほぼ一致するまでの走行距離を同じにする、つまり位置を同じにすることが可能となる。従って、同じ場所の同じカーブでは、車速Ｖに関わらず、常に同じ位置で同じような操舵トルク変化を行うことが可能となるので、同じ場所を走行する運転者への違和感を抑制防止することが可能となる。
【００６２】
また、モータ供給電流制限値ｉL が前記比較的小さい所定値ｉLoであるときには、同等の車速Ｖに対し、より大きな減少傾きの変化率Ｈｉを設定する、即ち操舵トルクを不足させるときには速やかに小さくすることにより、フェイル時の操舵トルクの急変に備えることができる。また、モータ供給電流制限値ｉL が前記比較的大きい所定値ｉHiであるときには、同等の車速Ｖに対し、より小さな増大傾きの変化率Ｈｉを設定する、即ち操舵トルクを増大させるときにはゆっくりと変化させるようにすることにより、旋回が交互に繰り返される走行車線での操舵トルクの変動を抑制防止することができる。
【００６３】
また、この演算処理では、モータ供給電流制限値ｉL が前記比較的小さい所定値ｉLoであるとき、即ち操舵トルクを不足させるときには、比較的小さな所定値ｙLLo を車線追従走行逸脱を判定するための横変位閾値ｙL に設定する。これは、図７の演算処理のステップＳ４７で、検出された相対横変位の絶対値｜ｙ｜が横変位閾値ｙL 以上であったときに、ステップＳ４８で警報を発生するようにするためのものである。前述のように、操舵トルクを不足させるときには、運転者が自ら操舵トルクを付与する必要があり、そのようにしないと走行車線から逸脱する恐れがある。そこで、本実施形態では、操舵トルクを不足させるときには、車線追従走行逸脱を判定するための横変位閾値ｙL を小さな値とし、逸脱しそうなときを速やかに警報で運転者に認識させるようにしている。
【００６４】
また、この演算処理では、モータ供給電流制限値ｉL が前記比較的小さい所定値ｉLoであるとき、即ち操舵トルクを不足させるときには、モータ供給電流にアシストトルク変動信号を付加するようにしている。これは、前述のようにステアリングホイールを振動させたり、操舵トルクをステップ的に減少させたりするものであり、これにより運転者は操舵トルクが減少されること、つまり操舵トルクが不足することを速やかに認識することができる。
【００６５】
図１０は、前記図７の演算処理によるモータ供給電流のタイミングチャートである。なお、図中の走行車線情報は、“１”で走行車線検出を、“０”で走行車線非検出を示す。
ここでは、曲率半径ρが前記比較的小さい所定値ρ1 以上の走行車線を走行している状態から、時刻ｔ21以後、当該所定値ρ1 以下の曲率半径の走行車線を走行し、その後、時刻ｔ25以後、前記比較的大きい所定値ρ2 以上の曲率半径の走行車線に移行する。また、前記時刻ｔ21から時刻ｔ25までの間には、時刻ｔ23から時刻ｔ24まで、前記時刻ｔ25以後では、時刻ｔ26から時刻ｔ27まで、カメラ２５による走行車線を見失っている。
【００６６】
このタイミングチャートでは、前記時刻ｔ21まで、モータ供給電流制限値ｉL は比較的大きな所定値ｉHiであり、時刻ｔ21から時刻ｔ25まで比較的小さな所定値ｉLoであり、時刻ｔ25以後、再び所定値ｉHiである。前述のように、この比較的大きな所定値ｉHiは、凡そ必要な操舵アシストトルクの全領域をカバーできる程度の大きな電流値であり、逆に比較的小さな所定値ｉLoは、フェイルが発生して供給電流が停止されても操舵トルクが急変しない程度の小さな電流値である。
【００６７】
そのため、時刻ｔ21までは、前記図７の演算処理のステップＳ２９で走行車線の曲率半径ρに応じて算出された基準モータ供給電流ｉM0がそのままモータ供給電流ｉM として出力される。一方、時刻ｔ21でモータ供給電流制限値ｉL が比較的小さな所定値ｉLoに切り替えられるため、当該時刻ｔ21以後、図７の演算処理のステップＳ３９からステップＳ４０を経てステップＳ４２に移行するフローが繰り返され、その結果、モータ供給電流ｉM は、ステップＳ３７で設定された変化率Ｈｉで制限値ｉL （＝ｉLo）に漸近されてゆき、時刻ｔ22で制限値ｉL に一致又はほぼ一致すると、図７の演算処理のステップＳ４１からステップＳ４３に移行するフローに切り替えられるため、それ以後、モータ供給電流ｉM は比較的小さな所定値ｉLoからなる制限値ｉL に保持される。その後、前記時刻ｔ23から時刻ｔ24まで走行車線を見失うが、その場合には前記図７の演算処理のステップＳ２１からステップＳ２２以後に移行し、推定曲率半径ρ＾に応じたモータ供給電流制限値ｉL 、つまり前記比較的小さな所定値ｉLoが設定され続ける。
【００６８】
このようにモータ供給電流ｉM が比較的小さな制限値ｉL （＝ｉLo）に保持されるということは、操舵アシストトルクは不足している。そのため、運転者は自らステアリングホイールを操舵しなければならないが、逆にフェイルが発生しても操舵トルクは急変しない。
そして、前記時刻ｔ25で走行車線曲率半径ρが所定値ρ2 以上となってからはモータ供給電流制限値ｉL が比較的大きな所定値ｉHiに切り替えられるので、当該時刻ｔ25以後、図７の演算処理のステップＳ３９からステップＳ４１を経てステップＳ４２に移行するフローが繰り返され、その結果、モータ供給電流ｉM は、ステップＳ３８で設定された変化率Ｈｉで制限値ｉL （＝ｉHi）に向けて漸近されてゆく。その間、時刻ｔ26から時刻ｔ27まで走行車線を見失うが、前述と同様に算出した推定曲率半径ρ＾に基づいてモータ供給電流制限値ｉL を比較的大きな所定値ｉHiに設定し続け、その間もモータ供給電流ｉM は変化率Ｈｉで制限値ｉL （＝ｉHi）に向けて漸近され続ける。
【００６９】
やがて、時刻ｔ27で走行車線を再び検出したが、その時点ではモータ供給電流ｉM が基準モータ供給電流ｉM0に一致しておらず、その後、時刻ｔ28で増加されるモータ供給電流ｉM が前記図７の演算処理のステップＳ２９で算出される基準モータ供給電流ｉM0に一致又はほぼ一致すると、図７の演算処理のステップＳ４１からステップＳ４３に移行するフローに切り替えられるため、それ以後、前記走行車線の曲率半径ρに応じて算出された基準モータ供給電流ｉM0がそのままモータ供給電流ｉM として出力される。
【００７０】
このように、本実施形態の車線追従走行制御装置では、検出された走行車線の曲率半径ρが所定値ρ1 又は所定値ρ2 より小さいとき、モータ供給電流制限値ｉL を比較的小さな所定値ｉLoに設定する構成としたため、フェイル時の操舵トルクの急変を抑制防止することができる。
以上より、前記操舵角センサ２１及び図７の演算処理のステップＳ２３及びステップＳ２２が本発明の操舵角検出手段を構成し、以下同様に、前記単眼カメラ２５が画像情報検出手段を構成し、前記カメラコントローラ２６及び図７の演算処理のステップＳ２３が走行車線情報検出手段を構成し、前記モータ１６が操舵トルク発生手段を構成し、図７の演算処理全体及び前記コントロールユニット１０が操舵トルク制御手段を構成し、図７の演算処理のステップＳ２８及びステップＳ２９が供給電流算出手段を構成し、図７の演算処理のステップＳ３０及びステップＳ３６が供給電流制限値設定手段を構成し、図７の演算処理のステップＳ３１、ステップＳ３７、ステップＳ３８、ステップＳ４２が供給電流漸近手段を構成し、前記車輪速センサ２２及び図７の演算処理のステップＳ２２及びステップＳ２３が車速検出手段を構成し、前記横加速度センサ２３及び図７の演算処理のステップＳ２２及びステップＳ２３が横加速度検出手段を構成し、図７の演算処理のステップＳ３２〜ステップＳ３４が曲率半径算出手段を構成し、前記カメラコントローラ２６及び図７の演算処理のステップＳ２３が横変位検出手段を構成し、図７の演算処理のステップＳ４３、ステップＳ４４、ステップＳ４７が逸脱判定手段を構成し、図７の演算処理のステップＳ４６が操舵トルク変動付加手段を構成している。
【００７１】
なお、前記実施形態では、目標操舵角θ* をヨー角Φ、相対横偏位ｙ及び道路曲率半径ρに基づいて算出する場合について説明したが、これに限定されるも
ではなく、相対横偏位ｙと道路曲率半径ρとに基づいて目標操舵角θ* を算出するようにしてもよく、さらには車速Ｖと道路曲率半径ρとに基づいて目標操舵角θ* を算出したり、ＧＰＳ機能を使用して現在位置を把握し、ナビゲーションシステムの地図情報から道路曲率半径ρを算出して目標操舵角θ* を算出するようにしてもよい。
【００７２】
また、前記実施形態では、コントロールユニットの演算処理をマイクロコンピュータによって行わせたが、これに代えて各種の理論回路を組合せて構成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車線追従走行制御装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】制御操舵方向、横加速度方向を説明する説明図である。
【図３】車線追従走行制御のための演算処理の第１実施形態を示すフローチャートである。
【図４】操舵サーボ系の一例を示すブロック線図である。
【図５】供給電流制限値設定のための制御マップである。
【図６】図３の演算処理によるタイミングチャートである。
【図７】車線追従走行制御のための演算処理の第２実施形態を示すフローチャートである。
【図８】ローパスフィルタのカットオフ周波数を設定するための制御マップである。
【図９】供給電流変化率を設定するための制御マップである。
【図１０】図３の演算処理によるタイミングチャートである。
【符号の説明】
２はラック
３はピニオン
４はステアリングホイール
５はステアリングシャフト
１０はコントロールユニット
１３は操舵機構
１６は自動操舵用モータ
２１は操舵角センサ
２２は車速センサ
２３は横加速度センサ
２５は単眼カメラ
２６はカメラコントローラ
【図１】
0003709806.tif 000002
【図２】
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【図３】
0003709806.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003709806.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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