(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
白線情報や舵角情報を入力し、走行中に設定されたレーンを維持するためのアクチュエータ指令電流を算出するアクチュエータ指令電流算出手段と、
旋回加速度に応じた出力電流上限値特性と出力電流下限値特性を持つ電流制限マップが設定された電流制限マップ設定手段と、
前記アクチュエータ指令電流算出手段からのアクチュエータ指令電流と、電流制限マップを比較し、アクチュエータ指令電流が、出力電流上限値以上、または、出力電流下限値以下であった場合、ドライバーの操舵介入と判断する操舵介入判断手段と、
を備えたレーンキープアシスト制御装置において、
前記電流制限マップの出力電流上限値特性と出力電流下限値特性を、旋回に必要なアクチュエータ電流分布の定常的な外乱による旋回加速度方向のずれをキャンセルする方向に補正する電流制限マップ補正手段を設けたことを特徴とするレーンキープアシスト制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のレーンキープアシスト制御装置において、
前記操舵介入判断手段は、システム電源投入直後から前記電流制限マップ補正手段によりずれ補正が完了するまでは、前記電流制限マップにおける第１象限と第３象限の操舵角増加側のみにドライバー操舵介入判断領域を限定する手段であることを特徴とするレーンキープアシスト制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のレーンキープアシスト制御装置において、
前記電流制限マップ補正手段は、システム電源投入後に電流制限マップのずれ補正を行い、１回目のマップ補正完了と同時にマップ補正完了フラグに１を出力する手段であることを特徴とするレーンキープアシスト制御装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３に記載のレーンキープアシスト制御装置において、
前記操舵介入判断手段によりドライバーの操舵介入と判断された場合、介入時間と共に出力電流を低下させる操舵介入判断時制御手段を設けたことを特徴とするレーンキープアシスト制御装置。
【請求項５】
請求項１に記載のレーンキープアシスト制御装置において、
前記電流制限マップの旋回加速度軸方向に出力電流軸をずらす小さな補正値を用い、車両や車種毎の操舵系特性にバラツキに応じて第１象限と第３象限の範囲を補正値の分だけ拡大または縮小し、この拡大または縮小した範囲を広義の第１象限と第３象限として設定する第１，第３象限設定手段を設け、
前記操舵介入判断手段は、システム電源投入直後から前記電流制限マップ補正手段によるずれ補正が完了するまでは、前記広義の第１象限と第３象限の操舵角増加側のみにドライバー操舵介入判断領域を限定する手段であることを特徴とするレーンキープアシスト制御装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項４に記載のレーンキープアシスト制御装置において、
前記電流制限マップ補正手段は、制御中の旋回加速度に対するアクチュエータ電流の特性を所定時間以上メモリし、メモリデータの中からアクチュエータ電流が電流値ゼロを中心とする設定電流幅以内であったときの旋回加速度データから旋回加速度最大値と旋回加速度最小値を選択し、（旋回加速度最大値＋旋回加速度最小値）／２により得られる値をオフセット値とし、このオフセット値の分だけ電流制限マップを補正する手段であることを特徴とするレーンキープアシスト制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行時に白線情報を取り込み、操舵トルクを操舵力伝達系に与えることで車両がレーン中央に向かう方向に制御する、もしくは、操舵反力トルクを操舵力伝達系に与えることで車両がレーン中央に向かう方向に制御するレーンキープアシスト制御装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
高速道路等で車線中央位置を走行するように車両の操舵系を制御するレーンキープアシスト制御装置（Lane Keeping Assistance System）において、レーンキープアシスト制御中にドライバーの操舵介入を判断する方法として、例えば、特開平１１−２８６２８０号公報に記載されているように、トルクセンサによりドライバーの操舵トルクを検知し、検知された実トルクと目標トルクとの差が設定された判断しきい値を超えることにより、ドライバーの操舵介入を判断するものが知られている。
【０００３】
また、レーンキープアシスト制御中にドライバーの操舵介入を判断する他の方法として、舵角センサにより舵角を検知し、検知された実舵角と指令舵角との偏差が設定された判断しきい値を超えることにより、ドライバーの操舵介入を判断する方法が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のレーンキープアシスト制御装置のうち、トルクセンサを用いてドライバーの操舵介入を判断する方法にあっては、コスト的にもレイアウト的にも不利なトルクセンサを追加する必要があるばかりでなく、下記の理由により、車線追従性能向上とドライバ操舵介入判断の精度向上とを両立できない。
【０００５】
すなわち、車線追従性能を高めると例え瞬間にせよ大きなトルクが必要になるため、目標トルクが大きくなるときにも誤判断を防止するには判断しきい値を大きな値とせざるを得なく、この結果、小さいトルクでのドライバ操舵介入を判断できない。
【０００６】
また、上記従来のレーンキープアシスト制御装置のうち、舵角センサを用いてドライバーの操舵介入を判断する方法にあっては、舵角センサ自体はもともと操舵系に設置されているため、特にコスト的に不利になることはないが、制御則の中に指令舵角が存在する場合にのみしか利用できないし、下記の理由により、偏差の判断しきい値が設定しづらいという難点がある。
【０００７】
すなわち、指令舵角が存在する制御則は、指令舵角と実舵角を一致させるサーボ制御であるため、制御中にそれらの偏差がほとんど発生しない（サーボ制御では偏差を許容すると制御性が劣化する。）。
【０００８】
そこで、本出願人は、特願２０００−３１７９４２号の出願において、アクチュエータ指令電流が、出力電流上限値以上、または、出力電流下限値以下であった場合、ドライバーの操舵介入と判断する方法を提案した。
【０００９】
すなわち、白線情報や舵角情報を入力とするアクチュエータ指令電流算出手段と、自車両の旋回加速度に応じて図１３に示すような出力電流上限値特性と出力電流下限値特性を持つ電流制限ＭＡＰによる出力電流制限手段とを備えたレーンキープアシスト制御装置において、アクチュエータ指令電流（制御電流演算値）と、図１３の電流制限ＭＡＰを比較し、アクチュエータ指令電流が、出力電流上限値以上、または、出力電流下限値以下であった場合、ドライバーの操舵介入と判断する。そして、操舵介入と判断した時間が増加すると共に徐々に出力電流を低下させることによって、操舵トルクセンサを持たないシステムであってもドライバーと制御出力の間の操舵干渉（操舵違和感）を抑制し、ドライバーの操舵介入の容易性を向上させる。
【００１０】
上記アクチュエータ指令電流算出手段は、走行中のレーン維持のために、▲１▼操舵の遅れを補償する道路曲率に応じたフィードフォワード補償要素、▲２▼レーン内の車両の横位置、レーンに対する車両のヨー角等を適正に保つためのフィードバック補償要素、▲３▼外乱（路面カント、轍、横風等、走行中の車両挙動を乱すような外力）の影響をキャンセルするための外乱補償要素、などで構成される。
【００１１】
また、電流制限ＭＡＰは、車両の旋回加速度（横加速度）と比例しているセルフアライニングトルク（以下ＳＡＴと記す）とパワーステアリング（以下ＰＳと記す）アシストトルクの作を基に、操舵系のフリクションロス、車両バラツキを考慮した余裕トルクを加えた値を電流換算して求めている。
【００１２】
Ｉlmt＝Ｉsat−Ｉps＋Ｉdis
ただし、Ｉlmt：出力電流上下限値、Ｉsat：ＳＡＴの電流換算値
Ｉps：ＰＳアシストトルクの電流換算値
Ｉdis：フリクションロス等を考慮した余裕トルクの電流換算値
ＰＳアシスト特性Ｉpsは、操舵中立付近に非線型領域があるため、旋回動作に最低必要なアクチュエータ電流Ｉsat−Ｉpsも同様な非線型特性を持つ。したがって、電流制限ＭＡＰもこれと相似な形状とすることにより（図１３）、車両の横加速度によらずドライバー介入トルクの最大値をほぼ一定に保つことができる。ドライバー操舵介入時には、外乱補償電流が過剰となってアクチュエータ指令電流が出力電流上下限値を超えた場合、操舵介入と判断できる。操舵介入と判断した場合には、時間と共に出力電流を低下させて、ドライバーの介入の容易性を向上させている。
【００１３】
レーキープアシスト制御において、前記外乱補償要素の本来の機能は、絶えず変化する路面カント、轍、横風などの外乱によるレーンキープ性能の悪化を防ぐものである。ところが、サスペンションのアライメントのずれ、操舵系フリクションの左右差などの定常的な外乱に対しても同様に作用してしまうため、定常的な外乱が作用した場合、アクチュエータ指令電流に定常的な左右差（電流分布のオフセット）が生じる（図１４）。すなわち、外乱補償要素の働きにより、本来は図１３のハッチングに示す電流分布となるが、アライメントのずれ等により、左旋回方向への定常外乱が作用した場合には、図１４の左図に示すように右方向に電流分布がずれ、右旋回方向への定常外乱が作用した場合には、図１４の右図に示すように左方向に電流分布がずれる。
【００１４】
また、ドライバー介入トルクの最大値がほぼ一定値となるように、電流制限ＭＡＰには、非線型特性を持たせて設計している。
【００１５】
上記のように、アクチュエータ指令電流に定常的な左右差が発生した状態では、図１４に示す通り、電流制限ＭＡＰの第４象限（または、第２象限）において、電流上下限値とアクチュエータ指令電流値との間の余裕が大幅に減少するため、電流制限ＭＡＰの全領域でドライバー操舵介入判断を行うと、介入誤判断の頻度が高くなり、その結果、レーンキープ性能が低下するおそれがある。すなわち、出力電流上下限値Ｉlmtに近い部分でドライバー操舵介入の誤判断が増えるおそれがある。
【００１６】
また、ドライバー操舵介入の誤判断を減らすために、出力電流上限限値とアクチュエータ指令電流値に間の余裕を大きく確保すると、介入判断性が悪化し、ドライバーとレーンキープアシスト制御との間の操舵力の干渉が増加する（違和感が増す）。
【００１７】
したがって、正確なドライバー操舵介入判断を行うためには、電流制限ＭＡＰに対して、アクチュエータ指定電流の左右差の影響を補正する処理を行う必要がある。
【００１８】
しかしながら、電流制限ＭＡＰの補正処理には、ある程度の時間を要するため、レーンキープコントロールユニットの電源投入直後はＭＡＰ補正が完了せず、レーンキープコントロールユニットの電源投入後しばらくは介入誤判断の発生頻度を減らすことができない。このため、介入判断後の出力制限により車両の旋回性能が低下し、レーンキープ性能が低下するおそれがある。
【００１９】
本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、電流制限マップを用いた操舵介入判断時、定常的な外乱による影響を排除することで、ドライバー操舵介入の誤判断を防止することができるレーンキープアシスト制御装置を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明では、白線情報や舵角情報を入力し、走行中に設定されたレーンを維持するためのアクチュエータ指令電流を算出するアクチュエータ指令電流算出手段と、
旋回加速度に応じた出力電流上限値特性と出力電流下限値特性を持つ電流制限マップが設定された電流制限マップ設定手段と、
前記アクチュエータ指令電流算出手段からのアクチュエータ指令電流と、電流制限マップを比較し、アクチュエータ指令電流が、出力電流上限値以上、または、出力電流下限値以下であった場合、ドライバーの操舵介入と判断する操舵介入判断手段と、
を備えたレーンキープアシスト制御装置において、
前記電流制限マップの出力電流上限値特性と出力電流下限値特性を、旋回に必要なアクチュエータ電流分布の定常的な外乱による旋回加速度方向のずれをキャンセルする方向に補正する電流制限マップ補正手段を設けたことを特徴とする。
【００２１】
請求項２記載の発明では、請求項１に記載のレーンキープアシスト制御装置において、
前記操舵介入判断手段は、システム電源投入直後から前記電流制限マップ補正手段によりずれ補正が完了するまでは、前記電流制限マップにおける第１象限と第３象限の操舵角増加側のみにドライバー操舵介入判断領域を限定する手段であることを特徴とする。
【００２２】
請求項３記載の発明では、請求項１または請求項２に記載のレーンキープアシスト制御装置において、
前記電流制限マップ補正手段は、システム電源投入後に電流制限マップのずれ補正を行い、１回目のマップ補正完了と同時にマップ補正完了フラグに１を出力する手段であることを特徴とする。
【００２３】
請求項４記載の発明では、請求項１ないし請求項３に記載のレーンキープアシスト制御装置において、
前記操舵介入判断手段によりドライバーの操舵介入と判断された場合、介入時間と共に出力電流を低下させる操舵介入判断時制御手段を設けたことを特徴とする。
【００２４】
請求項５記載の発明では、請求項１に記載のレーンキープアシスト制御装置において、
前記電流制限マップの旋回加速度軸方向に出力電流軸をずらす小さな補正値を用い、車両や車種毎の操舵系特性にバラツキに応じて第１象限と第３象限の範囲を補正値の分だけ拡大または縮小し、この拡大または縮小した範囲を広義の第１象限と第３象限として設定する第１，第３象限設定手段を設け、
前記操舵介入判断手段は、システム電源投入直後から前記電流制限マップ補正手段によるずれ補正が完了するまでは、前記広義の第１象限と第３象限の操舵角増加側のみにドライバー操舵介入判断領域を限定する手段であることを特徴とする。
【００２５】
請求項６記載の発明では、請求項１ないし請求項４に記載のレーンキープアシスト制御装置において、
前記電流制限マップ補正手段は、制御中の旋回加速度に対するアクチュエータ電流の特性を所定時間以上メモリし、メモリデータの中からアクチュエータ電流が電流値ゼロを中心とする設定電流幅以内であったときの旋回加速度データから旋回加速度最大値と旋回加速度最小値を選択し、（旋回加速度最大値＋旋回加速度最小値）／２により得られる値をオフセット値とし、このオフセット値の分だけ電流制限マップを補正する手段であることを特徴とする。
【００２６】
【発明の作用および効果】
請求項１記載の発明にあっては、レーンキープアシスト制御による走行時、アクチュエータ指令電流算出手段において、白線情報や舵角情報を入力し、走行中に設定されたレーンを維持するためのアクチュエータ指令電流が算出され、操舵介入判断手段において、アクチュエータ指令電流算出手段からのアクチュエータ指令電流と、電流制限マップ設定手段に設定されている電流制限マップとが比較され、アクチュエータ指令電流が、旋回加速度に応じた出力電流上限値特性による出力電流上限値以上、または、旋回加速度に応じた出力電流下限値特性による出力電流下限値以下であった場合、ドライバーによる操舵介入時であると判断される。
【００２７】
この操舵介入判断の基準となる電流制限マップでは、旋回に必要なアクチュエータ電流分布が、サスペンションのアライメントのずれ、操舵系フリクションの左右差などの定常的な外乱により旋回加速度方向にずれ、このアクチュエータ電流分布のずれにより出力電流上限値特性と出力電流下限値特性にもずれが生じる。
【００２８】
これに対し、電流制限マップ補正手段において、電流制限マップ設定手段に設定されている電流制限マップの出力電流上限値特性と出力電流下限値特性が、旋回に必要なアクチュエータ電流分布の定常的な外乱による旋回加速度方向のずれをキャンセルする方向に補正される。
【００２９】
よって、電流制限マップを用いた操舵介入判断時、定常的な外乱による影響を排除することで、ドライバー操舵介入の誤判断を防止することができる。
【００３０】
請求項２記載の発明にあっては、操舵介入判断手段において、操舵介入を判断するにあたって、システム電源投入直後から電流制限マップ補正手段によりずれ補正が完了するまでは、電流制限マップにおける第１象限と第３象限の操舵角増加側のみにドライバー操舵介入判断領域が限定される。
【００３１】
すなわち、電流制限マップの補正処理には、ある程度の時間を要するため、システム電源投入直後はマップ補正が完了せず、この間において電流制限マップの全ての象限をドライバー操舵介入判断領域とした場合、出力電流上下限値とアクチュエータ指令電流値の間の余裕が小さい電流制限マップの第２象限または第４象限で、ドライバーによる操舵介入の誤判断をしてしまうおそれがある。
【００３２】
よって、システム電源投入直後から電流制限マップのずれ補正が完了するまでは、電流制限マップにおける第１象限と第３象限の操舵角増加側のみにドライバー操舵介入判断領域を限定しているため、システム電源投入からマップ補正完了までの間においてドライバー操舵介入の誤判断を減らすことができる。
【００３３】
請求項３記載の発明にあっては、電流制限マップ補正手段において、システム電源投入後に電流制限マップのずれ補正が行われ、１回目のマップ補正完了と同時にマップ補正完了フラグに１が出力される。
【００３４】
よって、システム電源投入時点からマップ補正完了フラグが１となった時点までが電流制限マップのずれ補正期間となり、請求項２のように、マップ補正期間中はドライバー操舵介入判断領域を制限する場合、制限の開始と終了のタイミングを明瞭に規定することができる。
【００３５】
請求項４記載の発明にあっては、操舵介入判断時制御手段において、操舵介入判断手段によりドライバーの操舵介入と判断された場合、介入時間と共に出力電流が低下させられる。
【００３６】
よって、ドライバーによる操舵介入時、介入時間の経過と共にレーンキープアシスト制御割合が徐々に低下し、介入操舵力が徐々に増してゆくことにより、車両挙動の急変防止とドライバーの操舵介入容易性とを両立させることができる。
【００３７】
請求項５記載の発明にあっては、第１，第３象限設定手段において、電流制限マップの旋回加速度軸方向に出力電流軸をずらす小さな補正値を用い、車両や車種毎の操舵系特性にバラツキに応じて第１象限と第３象限の範囲を補正値の分だけ拡大または縮小し、この拡大または縮小した範囲が広義の第１象限と第３象限として設定される。そして、操舵介入判断手段において、操舵介入を判断するにあたって、システム電源投入直後から電流制限マップ補正手段によるずれ補正が完了するまでは、広義の第１象限と第３象限の操舵角増加側のみにドライバー操舵介入判断領域が限定される。
【００３８】
すなわち、完全な第１，第３象限に限定せず、車両や車種毎の操舵系特性のバラツキに応じた広義の第１象限と第３象限とすることで、特に非線型性の強い旋回加速度０付近（操舵角中立付近）に対して操舵介入判断領域を最適に設定することができる。
【００３９】
よって、システム電源投入直後から電流制限マップ補正完了までは、広義の第１象限と第３象限がドライバー操舵介入判断領域とされるため、より正確なドライバー操舵介入判断を行うことができる。
【００４０】
請求項６記載の発明にあっては、電流制限マップ補正手段において、制御中の旋回加速度に対するアクチュエータ電流の特性が所定時間以上メモリされ、メモリデータの中からアクチュエータ電流が電流値ゼロを中心とする設定電流幅以内であったときの旋回加速度データから旋回加速度最大値と旋回加速度最小値が選択され、（旋回加速度最大値＋旋回加速度最小値）／２により得られる値がオフセット値とされ、このオフセット値の分だけ電流制限マップが補正される。
【００４１】
すなわち、実際のアクチュエータに対するアクチュエータ電流分布に基づいて、制御電流マップの中立補正が行われるため、出力電流上限値とアクチュエータ指令電流の間の余裕、及び、出力電流下限値とアクチュエータ指令電流の間の余裕を全ての旋回加速度域において均等に保つことができる。
【００４２】
これにより、電流制限マップの第２象限または第４象限において、出力電流上下限値とアクチュエータ指令電流の間の余裕が適正な値に保たれるため（不足していた部分は拡大され、過剰な部分は縮小される）、ドライバーの介入誤判断を減らすことができ、ドライバー操舵と制御操舵の干渉の少ない操舵特性を与えることができる。
【００４３】
【発明の実施の形態】
実施の形態のレーンキープアシスト制御装置を、図面に示す第１実施例〜第３実施例に基づいて説明する。
【００４４】
（第１実施例）
まず、構成を説明する。
【００４５】
第１実施例は請求項１ないし請求項４に記載された発明に対応する例で、図１は第１実施例のレーンキープアシスト制御装置が適用された自動車用操舵系を示す全体システム図であり、ステアリングコラム１にはコラムシャフト２が内挿支持され、前記コラムシャフト２の上端部にはステアリングホイール３が設けられ、前記コラムシャフト２の下端部には左右の車輪４，５を転舵する油圧パワーステアリング機構６が連結され、前記コラムシャフト２の途中位置には補助操舵トルクを付与するアシストアクチュエータ７が設けられている。
【００４６】
前記アシストアクチュエータ７は、モーター８と、モータ軸に設けられた電磁クラッチ９と、該電磁クラッチ９を介してモーター８により回転駆動される駆動歯車１０と、該駆動歯車１０に噛み合う被駆動歯車１１によるウォーム＆ホイール減速機構を有して構成されている。
【００４７】
前記コラムシャフト２のステアリングホイール３に近い位置には、コラムシャフト２の回転角度を検出する操舵角センサー１３が設けられ、また、前記駆動歯車１０の電磁クラッチ９とは反対側の歯車軸端部には、駆動歯車１０の回転角度を検出するエンコーダー１４が設けられている。前記操舵角センサー１３及びエンコーダー１４からのセンサ信号は、レーンキープコントロールユニット１５に入力される。
【００４８】
前記レーンキープコントロールユニット１５には、操舵角センサー１３及びエンコーダー１４からのセンサ信号以外に、進行方向の前方道路を撮影するＣＣＤカメラと画像処理回路を一体に持つカメラ＆画像処理装置１６からの自車走行状態情報と、車速センサーやＧセンサー等からの車両系各種信号が入力され、レーンキープコントロールユニット１５からは、モーター８に対し駆動制御電流が出力されると共に、電磁クラッチ９に対し断接指令が出力される。
【００４９】
前記カメラ＆画像処理装置１６では、ＣＣＤカメラからの信号に基づく前方道路映像を画像処理し、白線あるいはセンターラインなどの前方車線の境界線が抽出識別され、自車走行位置と車線中央位置との横変位を含む自車走行状態情報が作成される。
【００５０】
図２はレーンキープアシスト制御系を示すブロック図であり、前記レーンキープコントロールユニット１５には、白線認識部１５ａと、舵角検出部１５ｂと、レーンキープ制御手段１５ｃと、旋回加速度検知部１５ｄと、電流制限ＭＡＰ設定部１５ｅ（電流制限マップ設定手段）と、電流制限ＭＡＰ補正部１５ｆ（電流制限マップ補正手段）と、ドライバー介入判断部１５ｇ（操舵介入判断手段）と、ドライバー介入時電流上下限値算出部１５ｈ（操舵介入判断時制御手段）と、指令電流制限部１５ｉと、アクチュエータ駆動部１５ｊと、を有して構成されている。
【００５１】
前記白線認識部１５ａは、カメラ＆画像処理装置１６からの入力情報に基づいて走行している道路の白線を認識する。前記舵角検出部１５ｂは、操舵角センサー１３からのセンサー信号に基づいて舵角を検出する。
【００５２】
前記レーンキープ制御手段１５ｃは、白線情報を用いて道路曲率及び車両横位置を検出し、車両横位置が道路曲率に沿ってレーン中央位置を維持するようにレーンキープ制御用に演算されたアクチュエータ指令電流Ｉ_contを算出する。
【００５３】
前記旋回加速度検知部１５ｄは、Ｇセンサーによる検出値、または、カメラによる自車位置情報と舵角センサー１３による舵角情報を用いた推定により旋回加速度Ｇを検知する。
【００５４】
前記電流制限ＭＡＰ設定部１５ｅには、図１３に示すように、出力電流上限値Ｉ_lmt+の特性と出力電流下限値Ｉ_lmt-の特性を持つ電流制限ＭＡＰが設定されている。
【００５５】
前記電流制限ＭＡＰ補正部１５ｆは、旋回加速度Ｇと前記アクチュエータ駆動部１５ｊからのアクチュエータ電流Ｉ_actとを入力し、電流制限ＭＡＰの出力電流上限値Ｉ_lmt+の特性と出力電流下限値Ｉ_lmt-の特性を、旋回に必要なアクチュエータ電流分布の定常的な外乱による旋回加速度方向のずれをキャンセルする方向に補正する。
【００５６】
前記ドライバー介入判断部１５ｇは、前記レーンキープ制御手段１５ｃからのアクチュエータ指令電流Ｉ_contと、補正済みの電流制限ＭＡＰからの出力電流上下限値Ｉ_lmt+、Ｉ_lmt-（補正完了フラグｆMAPが１となるまでは補正前ＭＡＰの第１象限と第３象限によるオリジナルの値）を比較し、アクチュエータ指令電流Ｉ_contが、出力電流上限値Ｉ_lmt+以上、または、出力電流下限値Ｉ_lmt-以下であった場合、ドライバーの操舵介入と判断する。
【００５７】
前記ドライバー介入時電流上下限値算出部１５ｈは、介入時間に応じた電流制限比Ｋ_lmtに電流制限ＭＡＰからの出力電流上下限値Ｉ_lmt+、Ｉ_lmt-を掛け合わせることで、新たな出力電流上下限値を算出する。
【００５８】
前記指令電流制限部１５ｉは、レーンキープ制御手段１５ｃからのレーンキープ制御用に演算されたアクチュエータ指令電流Ｉ_contを、ドライバー介入時電流上下限値算出部１５ｈからの出力電流上下限値により制限する。
【００５９】
前記アクチュエータ駆動部１５ｊは、前記指令電流制限部１５ｉから出力される指令電流に応じてアクチュエータ電流Ｉ_actを作り出す。
【００６０】
次に、作用を説明する。
【００６１】
［出力電流上下限値算出処理］
図３は第１実施例のレーンキープコントロールユニット１５のドライバー介入判断部１５ｇ及びドライバー介入時電流上下限値算出部１５ｈで行われる出力電流上下限値算出処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
【００６２】
ステップ３０では、旋回加速度Ｇ（Ｇセンサーによる検出値、または、カメラによる自車位置情報と舵角センサー１３による舵角情報を用いた推定値）と、レーンキープ制御手段１５ｃからのアクチュエータ指令電流Ｉ_contと、電流制限ＭＡＰ補正部１５ｆが出力するＭＡＰ補正完了フラグｆMAPと、の各データが取得される。
【００６３】
ステップ３１では、電流制限ＭＡＰが補正済みかどうかがＭＡＰ補正完了フラグｆMAPにより判断され、ｆMAP＝０（電流制限ＭＡＰの補正中）であればステップ３２へ進み、ｆMAP＝１（電流制限ＭＡＰの補正完了）であればステップ３３へ進む。
【００６４】
すなわち、レーンキープコントロールユニット１５への電源投入後、レーンキープ制御を所定時間行うまではＭＡＰ補正が行われる。ＭＡＰ補正は、ずれが検出された場合は、何回行っても良いが、最初の１回目の補正が完了した時点で、電流制限ＭＡＰ補正部１５ｆが出力するＭＡＰ補正完了フラグｆMAP＝１を出力する。本処理では、このＭＡＰ補正完了フラグｆMAPとして１が出力された場合にＭＡＰ補正完了と判断する。
【００６５】
ステップ３２では、ステップ３０で取得されたアクチュエータ指令電流Ｉ_contと旋回加速度Ｇとが電流制限ＭＡＰ上のどこの位置にあるかが判断され、この判断された位置が電流制限ＭＡＰの第２象限または第４象限であった場合にはステップ３５へ進み、電流制限ＭＡＰの第１象限（０≦Ｇかつ０≦Ｉ_cont）または第３象限（Ｇ≦０かつＩ_cont≦０）であった場合にはステップ３３へ進み、ドライバー操舵介入判断を行う。
【００６６】
ステップ３３では、Ｉ_lmt+＜Ｉ_contという出力電流上限値Ｉ_lmt+に対するドライバー操舵介入条件が判断され、ステップ３４では、Ｉ_cont＜Ｉ_lmt-という出力電流下限値Ｉ_lmt-に対するドライバー操舵介入条件が判断される。
【００６７】
そして、ステップ３３とステップ３４の一方のドライバー操舵介入条件を満足する場合にはドライバー操舵介入と判断してステップ３６へ進み、ステップ３３とステップ３４のいずれのドライバー操舵介入条件も満足しない場合にはドライバー操舵非介入と判断してステップ３５へ進む。
【００６８】
ステップ３５では、ステップ３２でＮＯ、もしくは、ステップ３４でＮＯでありドライバー操舵非介入と判断された場合、ドライバー介入判断カウンタｃｎｔをデクリメント（ｃｎｔ−１）してステップ３７へ進む。
【００６９】
ステップ３６では、ステップ３３でＹＥＳ、もしくは、ステップ３４でＹＥＳでありドライバー操舵介入と判断された場合、ドライバー介入判断カウンタｃｎｔをインクリメント（ｃｎｔ＋１）してステップ３７へ進む。
【００７０】
ステップ３７では、ステップ３５またはステップ３６でカウントされたドライバー介入時間（ドライバー介入判断カウンタｃｎｔ×サンプリング時間Ｔ）に応じて電流制限比Ｋ_lmtが算出される。ここで求めた電流制限比Ｋ_lmtは、ドライバー介入時間ｃｎｔ・Ｔが０であれば１とし、ドライバー介入時間ｃｎｔ・Ｔの増加と共に０または所定の最低電流制限値に向かって単調に減少させて求める係数である（アクチュエータ電流Ｉ_actを滑らかに遷移させるためにドライバー介入時間ｃｎｔ・Ｔを導入）。
【００７１】
ステップ３８では、ステップ３７で求めた電流制限比Ｋ_lmtに電流制限マップからの出力電流上限値Ｉ_lmt+を掛け合わせることで最終的な出力電流上限値が算出され、ステップ３７で求めた電流制限比Ｋ_lmtに電流制限マップからの出力電流下限値Ｉ_lmt-を掛け合わせることで最終的な出力電流下限値が算出される。
【００７２】
上記出力電流上下限値算出処理で算出されたドライバー介入時の出力電流上下限値でアクチュエータ電流Ｉ_actをクリップする。
【００７３】
［ドライバー操舵介入判断作用］
レーンキープアシスト制御による走行時、レーンキープ制御手段１５ｃにおいて、白線情報や舵角情報を入力し、走行中に設定されたレーンを維持するためのアクチュエータ指令電流Ｉ_contが算出され、ドライバー介入判断部１５ｇにおいて、レーンキープ制御手段１５ｃからのアクチュエータ指令電流Ｉ_contと、電流制限ＭＡＰ設定部１５ｅに設定されている電流制限マップ（図１３）とが比較され、アクチュエータ指令電流Ｉ_contが、旋回加速度Ｇに応じた出力電流上限値Ｉ_lmt+以上、または、旋回加速度Ｇに応じた出力電流下限値Ｉ_lmt-以下であった場合、ドライバーによる操舵介入時であると判断される。
【００７４】
この操舵介入判断の基準となる電流制限マップでは、旋回に必要なアクチュエータ電流分布が、サスペンションのアライメントのずれ、操舵系フリクションの左右差などの定常的な外乱により旋回加速度方向にずれる。例えば、図４にはアクチュエータ電流宇分布が右側へオフセットした場合を示す。このアクチュエータ電流分布のずれにより出力電流上限値特性と出力電流下限値特性にもずれが生じる。
【００７５】
これに対し、電流制限ＭＡＰ補正部１５ｆにおいて、電流制限ＭＡＰ設定部１５ｅに設定されている電流制限マップの出力電流上限値特性と出力電流下限値特性が、旋回に必要なアクチュエータ電流分布の定常的な外乱による旋回加速度方向のずれをキャンセルする方向に補正される。
【００７６】
この電流制限マップの補正は、図５に示すように、システム電源（＝イグニッション電源）投入と同時に開始され、１回目のマップ補正完了と同時にマップ補正完了フラグｆMAPに１が出力される。つまり、イグニッション電源ＯＦＦ→ＯＮの時点からマップ補正完了フラグｆMAPが１となった時点までが電流制限マップのずれ補正期間となる。
【００７７】
このように、電流制限ＭＡＰ補正部１５ｆにおいて、電流制限ＭＡＰ設定部１５ｅに設定されている電流制限マップをシステム電源投入直後に補正するようにしたため、電流制限マップを用いた操舵介入判断時、定常的な外乱による影響が排除され、ドライバー操舵介入の誤判断を防止することができる。
【００７８】
ただし、電流制限マップの補正処理には、ある程度の時間（マップ補正期間）を要するため、システム電源投入直後はマップ補正が完了せず、この間において電流制限マップの全ての象限をドライバー操舵介入判断領域とした場合、図１４に示すように、出力電流上下限値Ｉ_lmt+，Ｉ_lmt-とアクチュエータ指令電流Ｉ_contの間の余裕が小さい電流制限マップの第２象限または第４象限で、ドライバーによる操舵介入の誤判断をしてしまうおそれがある。
【００７９】
これに対し、第１実施例にあっては、操舵介入を判断するにあたって、システム電源投入直後から電流制限マップの補正が完了するまでは、図３のフローチャートにおいて、ステップ３０→ステップ３１→ステップ３２という流れとし、電流制限マップにおける第１象限と第３象限の操舵角増加側のみにドライバー操舵介入判断領域を限定するようにしている。
【００８０】
よって、システム電源投入からマップ補正完了までの間においてドライバー操舵介入の誤判断を減らすことができる。ここで、システム電源投入直後に第２，第４象限を除外しても良い理由を、下記に列挙する。
【００８１】
▲１▼操舵戻し側（電流制限マップ上の第２，第４象限）は、操舵角が中立へ復帰する方向への制御なので、車両の旋回加速度やヨーレートが減少し、車両挙動としては安定側である。
【００８２】
▲２▼操舵戻し側（電流制限マップ上の第２，第４象限）は、図６に示すように、アクチュエータ電流が出力電流上限値に達した場合でも、ドライバーが操舵することにより車両の横加速度が大きくなるに従って、出力電流上限値が減少するため、ドライバーから見た操舵介入性は、操舵切り増し側（操舵角増加側、電流制限マップ上の第１，第３象限）に比べて容易である。このため、ドライバー操舵介入判断により電流制限を行わなくても違和感が少ない。
【００８３】
▲３▼操舵切り増し側（操舵角増加側、電流制限マップ上の第１，第３象限）は、図４，図１４に示すように、アクチュエータ電流分布に左右差が発生した場合であっても出力電流上下限値Ｉ_lmt+，Ｉ_lmt-とアクチュエータ指令電流Ｉ_contの間の余裕の減少幅が小さいため、ドライバー操舵介入誤判断は増加しない。
【００８４】
［操舵介入時制御作用］
図３のステップ３３において、Ｉ_lmt+＜Ｉ_contというドライバー操舵介入条件を満足する場合、あるいは、ステップ３４において、Ｉ_cont＜Ｉ_lmt-というドライバー操舵介入条件を満足する場合、ドライバー操舵介入と判断してステップ３６へ進み、ステップ３６では、ドライバー介入判断カウンタｃｎｔをインクリメント（ｃｎｔ＋１）し、ステップ３７では、ドライバー介入時間（ドライバー介入判断カウンタｃｎｔ×サンプリング時間Ｔ）の増加と共に減少する電流制限比Ｋ_lmtが算出される。
【００８５】
そして、この電流制限比Ｋ_lmtを出力電流上下限値Ｉ_lmt+，Ｉ_lmt-の係数として算出されるドライバー操舵介入時の出力電流上下限値は、ドライバー介入時間ｃｎｔ・Ｔの増加と共に単調に減少する値となる。
【００８６】
よって、ドライバーによる操舵介入時、介入時間の経過と共にアクチュエータ電流Ｉ_actが滑らかに遷移し、レーンキープアシスト制御割合が徐々に低下し介入操舵力が徐々に増してゆくことにより、車両挙動の急変防止とドライバーの操舵介入容易性とを両立させることができる。
【００８７】
次に、効果を説明する。
【００８８】
(1) 電流制限ＭＡＰ補正部１５ｆにおいて、電流制限ＭＡＰ設定部１５ｅに設定されている電流制限マップの出力電流上限値特性と出力電流下限値特性が、旋回に必要なアクチュエータ電流分布の定常的な外乱による旋回加速度方向のずれをキャンセルする方向に補正されるため、電流制限マップを用いた操舵介入判断時、定常的な外乱による影響を排除することで、ドライバー操舵介入の誤判断を防止することができる。
【００８９】
(2) システム電源投入直後から電流制限マップのずれ補正が完了するまでは、電流制限マップにおける第１象限と第３象限の操舵角増加側のみにドライバー操舵介入判断領域を限定しているため、システム電源投入からマップ補正完了までの間においてドライバー操舵介入の誤判断を減らすことができる。
【００９０】
(3) システム電源投入時点からマップ補正完了フラグｆMAPが１となった時点までが電流制限マップのずれ補正期間となり、第１実施例のように、マップ補正期間中はドライバー操舵介入判断領域を制限する場合、制限の開始と終了のタイミングを明瞭に規定することができる。
【００９１】
(4) 操舵介入時において、ドライバー介入判断部１５ｇによりドライバーの操舵介入と判断された場合、介入時間と共にアクチュエータ電流Ｉ_actが低下させられるため、介入時間の経過と共にレーンキープアシスト制御割合が徐々に低下し介入操舵力が徐々に増してゆくことになり、車両挙動の急変防止とドライバーの操舵介入容易性とを両立させることができる。
【００９２】
（第２実施例）
第２実施例は請求項５に記載された発明に対応する例で、構成については、第１実施例の図１及び図２と同様であるので図示並びに説明を省略する。
【００９３】
次に、作用を説明する。
【００９４】
図７は第２実施例のレーンキープコントロールユニット１５のドライバー介入判断部１５ｇ及びドライバー介入時電流上下限値算出部１５ｈで行われる出力電流上下限値算出処理の流れを示すフローチャートで、図３のステップ３２に対応するステップ３２’を除いて図３に示す第１実施例のフローチャートと同様である。
【００９５】
ステップ３２’では、ステップ３０で取得されたアクチュエータ指令電流Ｉ_contと旋回加速度Ｇとが電流制限ＭＡＰ上のどこの位置にあるかが判断され、この判断された位置が電流制限ＭＡＰの広義の第２象限（Ｇ＜−εかつ０＜Ｉ_cont）または広義の第４象限（ε＜ＧかつＩ_cont＜０）であった場合にはステップ３５へ進み、電流制限ＭＡＰの広義の第１象限（−ε≦Ｇかつ０≦Ｉ_cont）または広義の第３象限（Ｇ≦εかつＩ_cont≦０）であった場合にはステップ３３へ進み、ドライバー操舵介入判断を行う。
【００９６】
すなわち、操舵介入判断領域を第１実施例のように完全な第１，第３象限に限定せず、図８に示すように、電流制限マップの旋回加速度軸方向に出力電流軸をずらす小さな補正値εを用い、車両や車種毎の操舵系特性やパワーステアリングアシスト特性のバラツキに応じて設定した第１象限と第３象限を、広義の第１象限と第３象限と定義する。
【００９７】
これにより、車両や車種毎の操舵系特性やパワーステアリングアシスト特性のバラツキによる特に非線型性の強い旋回加速度０付近（操舵角中立付近）に対して操舵介入判断領域を最適に設定することができる。
【００９８】
よって、第２実施例にあっては、システム電源投入直後から電流制限マップ補正完了までは、図９に示すように、広義の第１象限と第３象限がドライバー操舵介入判断領域とされるため、完全な第１，第３象限をドライバー操舵介入判断領域とする第１実施例より正確なドライバー操舵介入判断を行うことができる。
【００９９】
（第３実施例）
第３実施例は請求項６に記載された発明に対応する例で、構成については、第１実施例の図１及び図２と同様であるので図示並びに説明を省略する。
【０１００】
次に、作用を説明する。
【０１０１】
図１０の（イ）は第３実施例のレーンキープコントロールユニット１５の電流制限ＭＡＰ補正部１５ｆで行われる電流制限マップ補正処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
【０１０２】
ステップ４０では、旋回加速度Ｇ（Ｇセンサーによる検出値、または、カメラによる自車位置情報と舵角センサー１３による舵角情報を用いた推定値）と、アクチュエータ駆動部１５ｊからのアクチュエータ電流Ｉ_actの各データが取得される。
【０１０３】
ステップ４１では、マップ補正用旋回加速度データの選別処理が行われる。すなわち、アクチュエータ電流絶対値｜Ｉ_act｜が設定電流幅αの範囲の場合には次のステップ４２へ進み、｜Ｉ_act｜≧αであり範囲外の場合にはステップ４０へ戻り、次回のサンプリング時のデータを取得する。ここで、αはマップオフセット算出に使用するデータの電流上限値であり、図１０の（ロ）に示すように、介入による過剰電流データを削除する意味でなるべく０［Ａ］に近い値とする。
【０１０４】
ステップ４２では、ステップ４１でＹＥＳと判断された場合、マップ補正用データ数カウンタＮをインクリメント（Ｎ＋１）する。
【０１０５】
ステップ４３〜ステップ４６では、旋回加速度最大値と旋回加速度最小値との検出処理が行われる。すなわち、ステップ４３で今回の旋回加速度Ｇが既に保持している旋回加速度最小値Ｇminより小さいかどうかが判断され、Ｇ＜Ｇminの場合にはステップ４４へ進み、今回の旋回加速度Ｇが旋回加速度最小値Ｇminとして更新される。また、ステップ４３でＮＯであり、ステップ４５で今回の旋回加速度Ｇが既に保持している旋回加速度最大値Ｇmaxより大きいかどうかが判断され、Ｇ＞Ｇmaxの場合にはステップ４６へ進み、今回の旋回加速度Ｇが旋回加速度最大値Ｇmaxとして更新される。なお、Ｇmin＜Ｇ＜Ｇmaxの場合には、ステップ４３→ステップ４５→ステップ４７へと進み、既に保持されている旋回加速度最小値Ｇminと旋回加速度最大値Ｇmaxがそのままとされる。
【０１０６】
ステップ４７では、マップ補正用データ数カウンタＮが使用データ数下限値Ｎ０を超えているかどうかが判断、すなわち、マップ補正に対して十分なデータ数が得られたかどうかが判断される。
【０１０７】
ステップ４８では、旋回加速度最小値Ｇminと旋回加速度最大値Ｇmaxを用いてマップ横軸方向（旋回加速度軸方向）のオフセット値Ｇaveが下記の式により算出される。
Ｇave＝（Ｇmin＋Ｇmax）／２
ステップ４９では、図１１に示すように、出力上限値特性と出力下限値特性をオフセット値Ｇaveの分だけ旋回加速度軸方向に移動させることで、電流制限マップの補正が行われる。
【０１０８】
本処理でシステム電源投入後、最初のマップ補正が行われた場合、補正完了を表すマップ補正完了フラグｆMAP＝１を出力する。
【０１０９】
［電流制限マップ補正作用］
電流制限ＭＡＰ補正部１５ｆにおいて、図１０に示すフローチャートにしたがって、制御中の旋回加速度Ｇに対するアクチュエータ電流の特性が所定時間以上メモリされ、メモリデータの中からアクチュエータ電流Ｉ_actが電流値ゼロを中心とする設定電流幅±αの範囲内であったときの旋回加速度データから旋回加速度最大値Ｇmaxと旋回加速度最小値Ｇminが選択され、（Ｇmax＋Ｇmin）／２により得られる値がオフセット値Ｇaveとされ、このオフセット値Ｇaveの分だけ電流制限マップが補正される。
【０１１０】
すなわち、実際のモーター８に対するアクチュエータ電流分布に基づいて、制御電流マップの中立補正が行われるため、図１１の補正後の実線特性に示すように、出力電流上限値Ｉ_lmt+とアクチュエータ指令電流Ｉ_contの間の余裕、及び、出力電流下限値Ｉ_lmt-とアクチュエータ指令電流Ｉ_contの間の余裕を全ての旋回加速度域において均等に保つことができる。
【０１１１】
よって、第３実施例にあっては、電流制限マップの第２象限または第４象限において、出力電流上下限値Ｉ_lmt+，Ｉ_lmt-とアクチュエータ指令電流Ｉ_contの間の余裕が適正な値に保たれるため（不足していた部分は拡大され、過剰な部分は縮小される）、ドライバーの介入誤判断を減らすことができ、ドライバー操舵と制御操舵の干渉の少ない操舵特性を与えることができる。
【０１１２】
（他の実施例）
第１実施例及び第２実施例では、システム電源投入直後に１回だけマップ補正を行い、１回目のマップ補正完了と共にマップ補正完了フラグｆMAPに１を出力する例を示したが、電流制限マップの補正時期（補正タイミング）は、システム電源投入直後のみに限られるものではなく、第３実施例に示すようなマップ補正処理をレーンキープ制御中に継続して行い、オフセット値Ｇaveが設定値以上となったことで電流制限マップのずれ検出時とされ、マップのずれが検出された場合にレーンキープ制御の途中においても補正を行うような例としても良い。
【０１１３】
第３実施例では、電流制限マップ補正として、電流制限マップの横軸方向（旋回加速度方向）にオフセット補正する例を示したが、レーンキープ制御中における旋回加速度Ｇとアクチュエータ電流Ｉ_actとの関係を多数のデータにより学習し、この学習により得られた旋回に必要なアクチュエータ電流分布が、初期設定によるアクチュエータ電流分布に対して縦軸方向（出力電流方向）に拡大もしくは縮小しているような場合、図１２に示すように、出力電流上限値特性と出力電流下限値特性を縦軸方向にオフセット補正するようにしても良い。この場合、製造バラツキや経年変化等があっても、ドライバー操舵介入判断の基準となる出力電流上限値特性と出力電流下限値特性とアクチュエータ電流分布との間に常に適正なマージンを確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例のレーンキープアシスト制御装置が適用された自動車用ステアリング系を示す全体システム図である。
【図２】第１実施例のレーンキープアシスト制御装置における制御系を示すブロック図である。
【図３】第１実施例におけるレーンキープコントロールユニットのドライバー介入判断部及びドライバー介入時電流上下限値算出部で行われる出力電流上下限値算出処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】第１実施例においてアクチュエータ電流分布が右側へオフセットした場合の電源投入時の介入判断領域を示す図である。
【図５】第１実施例においてマップ補正完了のタイミングチャートを示す図である。
【図６】第１実施例において操舵方向による電流変化（電流制限）特性を示す図である。
【図７】第２実施例におけるレーンキープコントロールユニットのドライバー介入判断部及びドライバー介入時電流上下限値算出部で行われる出力電流上下限値算出処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】第２実施例において第１象限〜第４象限の定義を２つのタイプにより示す図である。
【図９】第２実施例においてアクチュエータ電流分布が右側へオフセットした場合の電源投入時の介入判断領域を２つのタイプにより示す図である。
【図１０】第３実施例におけるレーンキープコントロールユニットの電流制限ＭＡＰ補正部で行われる電流制限マップ補正処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】第３実施例での電流制限マップのオフセット補正の一例を示す図である。
【図１２】アクチュエータ電流分布が変化した場合に電流制限マップを縦軸方向にオフセットする学習補正を示す図である。
【図１３】本システムで用いるアクチュエータ電流分布特性及び電流制限マップを示す図である。
【図１４】左旋回方向へ定常外乱が作用した場合のアクチュエータ電流分布特性及び電流制限マップと右旋回方向へ定常外乱が作用した場合のアクチュエータ電流分布特性及び電流制限マップを示す図である。
【符号の説明】
１  ステアリングコラム
２  コラムシャフト
３  ステアリングホイール
４，５  左右の車輪
６  油圧パワーステアリング機構
７  アシストアクチュエータ（アクチュエータ）
８  モーター
９  電磁クラッチ
１０  駆動歯車
１１  被駆動歯車
１３  操舵角センサー
１４  エンコーダー
１５  レーンキープコントロールユニット
１５ａ  白線認識部
１５ｂ  舵角検出部
１５ｃ  レーンキープ制御手段
１５ｄ  旋回加速度検知部
１５ｅ  電流制限ＭＡＰ設定部（電流制限マップ設定手段）
１５ｆ  電流制限ＭＡＰ補正部（電流制限マップ補正手段）
１５ｇ  ドライバー介入判断部（操舵介入判断手段）
１５ｈ  ドライバー介入時電流上下限値算出部（操舵介入判断時制御手段）
１５ｉ  指令電流制限部
１５ｊ  アクチュエータ駆動部
１６  カメラ＆画像処理装置
【図１】
0003649119.tif 000002
【図２】
0003649119.tif 000003
【図３】
0003649119.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003649119.tif 000008
【図８】
0003649119.tif 000009
【図９】
0003649119.tif 000010
【図１０】
0003649119.tif 000011
【図１１】
0003649119.tif 000012
【図１２】
0003649119.tif 000013
【図１３】
0003649119.tif 000014
【図１４】
0003649119.tif 000015