(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載される車両用操舵装置であって、
前記車両は、
運転者の操舵状態を検出する操舵状態検出部と、
前記車両の走行状態を検出する走行状態検出部と
を備えており、
前記車両用操舵装置は、
前記運転者の操舵をアシストするためのアシストトルクを発生するアシストモータと、
前記操舵状態検出部で検出された前記操舵状態に基づいて、前記アシストモータに対する目標アシストトルクを演算して、前記アシストモータを駆動するモータ駆動制御部と、
前記走行状態検出部が検出した前記走行状態に基づいて前記車両が車線逸脱状態か否かを判定する車線逸脱判定部と、
前記車線逸脱判定部により前記車両が車線逸脱状態であると判定された場合に、前記アシストトルクに重畳するための振動トルクを演算する振動トルク演算部と
を備え、
前記モータ駆動制御部は、前記振動トルク演算部が前記振動トルクを演算した場合には、前記目標アシストトルクと前記振動トルクとを合算した値を前記目標アシストトルクとして前記アシストモータを駆動させ、
前記振動トルク演算部は、前記操舵状態検出部で検出された前記操舵状態に応じて、前記振動トルクの大きさを変更する、
車両用操舵装置。
【請求項２】
前記操舵状態検出部は、
前記運転者の操舵トルクを検出する操舵トルク検出部と、
前記アシストモータに流れるアシスト電流を検出するモータ電流検出部と
を備え、
前記振動トルク演算部は、前記操舵トルク検出部で検出された前記操舵トルク及び前記アシスト電流検出部で検出された前記アシスト電流の少なくともいずれか一方を前記操舵状態として用いて前記振動トルクを演算する
請求項１に記載の車両用操舵装置。
【請求項３】
前記走行状態検出部は、
前記車両の前方を撮影して、撮影により得られた映像信号を前記走行状態として出力するカメラユニット
を備えている、
請求項１または２に記載の車両用操舵装置。
【請求項４】
前記操舵状態検出部は、
検出した前記操舵状態に基づいて、現在の運転者の操舵の方向が、前記車両が車線逸脱状態から回復する方向か否かを判定する回復状態判定部
を備え、
前記回復状態判定部が前記回復する方向であると判定した場合に、前記振動トルク演算部は、前記振動トルクの大きさを予め設定された分だけ小さい値に補正するかもしくはゼロにする、
請求項１から３までのいずれか１項に記載の車両用操舵装置。
【請求項５】
前記走行状態検出部は、前記車両の車速を検出する走行車速検出部を備え、
前記振動トルク演算部は、前記走行車速検出部が検出した前記車速の値に応じて前記振動トルクの大きさ及び周波数を変更する、
請求項１から４までのいずれか１項に記載の車両用操舵装置。
【請求項６】
前記振動トルク演算部は、前記振動トルクが間欠的に前記アシストトルクに重畳されるように、前記振動トルクを演算する
請求項１から５までのいずれか１項に記載の車両用操舵装置。
【請求項７】
前記アシストモータは、通常モードと過熱保護モードとを有しており、
前記モータ駆動制御部は、前記アシストモータが前記通常モードか前記過熱保護モードかを検出するモード検出部を備え、
前記振動トルク演算部は、前記アシストモータが前記通常モードのときの振動トルクよりも前記過熱保護モードのときの振動トルクの方が小さくなるように、前記モード検出部の検出結果に基づいて、前記振動トルクの大きさを変更する、
請求項１から６までのいずれか１項に記載の車両用操舵装置。
【請求項８】
前記振動トルク演算部は、前記振動トルクの発生からの経過時間を計測し、前記発生からの経過時間が第１閾値に達した場合に、前記振動トルクの発生を中断し、当該中断からの経過時間が第２閾値に達するまでの間は前記振動トルクの発生を停止する、
請求項１から７までのいずれか１項に記載の車両用操舵装置。
【請求項９】
前記振動トルク演算部は、前記振動トルクに対する上限値および下限値を設定しておき、前記振動トルクの大きさを前記上限値から前記下限値までの範囲内に制限させて前記振動トルクの演算を行う
請求項１から８までのいずれか１項に記載の車両用操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は車両用操舵装置に関し、特に、車線逸脱時に運転者に車線逸脱状態を報知するための車両用操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、前方を監視するためのカメラが設けられている車両が開発されている。そのような車両においては、カメラを用いて走行車線を認識し、自車両が走行車線を逸脱する状況か否かを判定することができる。また、自車両が走行車線を逸脱していた場合には、運転者に車線の逸脱を報知することも可能である。
【０００３】
車線の逸脱を運転者に報知する方法としては、一般的には、視覚的、聴覚的、あるいは、触覚的に報知する方法が考えられる。しかしながら、視覚的な報知は、例えば、居眠り状態など運転者が注意力を失った状態では、効果がない。また、聴覚的な報知は、同乗者に対して不快感を与える可能性があるという課題がある。一方、接触的な報知は、運転者を覚醒させる効果も期待できることから、運転者に車線逸脱状態を報知する手段としては好適である。
【０００４】
このような背景をうけ、例えば、特許文献１では、車線逸脱時にハンドルを振動させる方法を記載している。特許文献１では、ハンドルに振動モータを組込み、車線逸脱時に振動モータに通電することにより、ハンドルを振動させて、運転者に車線逸脱を報知する。
【０００５】
また、より簡易な方法として、例えば、特許文献２および特許文献３に記載の方法がある。特許文献２および特許文献３では、車両に予め搭載されている既存のモータを用いて、振動を発生させ、運転者に、異常を報知している。
【０００６】
特許文献２では、車両の後輪が、操舵輪である。そのため、後輪を操舵するためのアクチュエータとして、電動モータが設けられている。車両が走行路を逸脱しそうな状況になると、電動モータにより、後輪を振動させる。これにより、車両が振動するため、運転者は、体感情報として、車線逸脱を認識することができる。
【０００７】
特許文献３では、車両が、電動パワーステアリング装置を備えている。特許文献３では、車線の逸脱に関しての記載ない。特許文献３では、障害物の接近による危険を予測した場合に、ハンドルを振動させて、運転者に警告を与える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特表２０００−５３０２２０号公報
【特許文献２】特開平１０−１６７０９９号公報
【特許文献３】特開平８−１７５４１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１では、ハンドルに振動モータを組込んでいる。しかしながら、ハンドルに振動モータを組込むと、ハンドルが大きくなるという課題がある。また、運転者自身が、異なる種類のハンドルに取り替えた場合には、振動モータが無くなってしまうので、車線逸脱警報を運転者に対して報知することができなくなるという課題がある。
【００１０】
また、特許文献２では、車両の後輪を振動させることにより、車線の逸脱を運転者に報知している。しかしながら、路面の状態によって車両は振動する。また、車速に応じて、路面からの車両への振動の伝わり方は変化する。そのため、車両の走行状態によっては、路面の状態からの振動に対して、警告用の振動が相対的に小さくなる場合が想定される。その場合には、運転者が車両の振動に気づかない可能性がある。従って、特許文献２の方法では、運転者に対して効果的な報知を行えない可能性がある。
【００１１】
また、特許文献３では、障害物の接近が予測できた時に、電動パワーステアリング装置のアシストモータを用いて、ハンドルを振動させている。しかしながら、運転者の操舵状態によっては、運転者による操舵トルクの補助を行うためのアシストトルクが大きくなる場合がある。アシストトルクが大きい場合には、アシストトルクに対する車線逸脱警報のための振動トルクが相対的に小さくなる。そのため、運転者がハンドルの振動に気づかず、運転者に対して効果的な報知を行えない可能性がある。
【００１２】
また、特許文献３では、操舵中でないときの振動量を、操舵中の振動量よりも大きくすることが記載されている。すなわち、特許文献３では、操舵中か否かに応じて、振動量を変更することについて記載されている。しかしながら、運転者の操舵状態に応じて、振動量を変更することについては記載されていない。上述したように、運転者の操舵状態によっては、アシストトルクが大きくなることがあり、アシストトルクが大きい場合には、振動トルクが相対的に小さくなり、運転者に対して効果的な報知とならない可能性があるという課題がある。
【００１３】
この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、運転者に対して、効果的に車線逸脱を警告することが可能な、車両用操舵装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明は、車両に搭載される車両用操舵装置であって、前記車両は、運転者の操舵状態を検出する操舵状態検出部と、前記車両の走行状態を検出する走行状態検出部とを備えており、前記車両用操舵装置は、前記運転者の操舵をアシストするためのアシストトルクを発生するアシストモータと、前記操舵状態検出部で検出された前記操舵状態に基づいて、前記アシストモータに対する目標アシストトルクを演算して、前記アシストモータを駆動するモータ駆動制御部と、前記走行状態検出部が検出した前記走行状態に基づいて前記車両が車線逸脱状態か否かを判定する車線逸脱判定部と、前記車線逸脱判定部により前記車両が車線逸脱状態であると判定された場合に、前記アシストトルクに重畳するための振動トルクを演算する振動トルク演算部とを備え、前記モータ駆動制御部は、前記振動トルク演算部が前記振動トルクを演算した場合には、前記目標アシストトルクと前記振動トルクとを合算した値を前記目標アシストトルクとして前記アシストモータを駆動させ、前記振動トルク演算部は、前記操舵状態検出部で検出された前記操舵状態に応じて、前記振動トルクの大きさを変更する、車両用操舵装置である。
【発明の効果】
【００１５】
この発明に係る車両用操作装置によれば、運転者の操舵トルクの補助を行うアシストモータのアシストトルクに重畳するための車線逸脱警告用の振動トルクの大きさを、操舵トルクに応じて可変にすることで、運転者に対して、効果的に、車線逸脱を警告することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の実施の形態１に係る車両用操舵装置の構成を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る車両用操舵装置の内部構成を示すブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る車両用操舵装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１は、この発明の実施の形態１に係る車両用操舵装置の構成を示す図である。図１に示す車両用操舵装置は、この発明に係る好ましい実施の形態の１つである。
【００１９】
本実施の形態に係る車両用操舵装置１は、自動車等の車両に搭載されている。車両用操舵装置１は、図１に示すように、ハンドル２、ステアリング軸３、ピニオンギア４、操舵角検出部５、トルクセンサ６、アシストモータ７、モータギア８、ラック軸９、タイヤ１０、電動パワーステアリング制御装置１５、及び、車線逸脱判定部１６を有している。タイヤ１０は、車両の前輪であり、操舵輪である。車両には、当然、後輪も設けられているが、図１では、この発明に関係ないため、後輪については図示していない。
【００２０】
車両用操舵装置１には、走行車速検出部１１、カメラユニット１２、ヨーレート検出部１３、および、横加速度検出部１４が接続されている。これらの機器は、すべて、車両に搭載されている。
車両用操舵装置１の電動パワーステアリング制御装置１５には、走行車速検出部１１が接続されている。
車両用操舵装置１の車線逸脱判定部１６には、走行車速検出部１１、カメラユニット１２、ヨーレート検出部１３、および、横加速度検出部１４が接続されている。
【００２１】
走行車速検出部１１は、車両の車速を検出して、車速信号Ｖｓを出力する。
カメラユニット１２は、車両の前方を撮影し、映像信号Ｍｓを出力する。
ヨーレート検出部１３は、車両のヨーレートを検出して、ヨーレート信号γｓを出力する。なお、ここで、ヨーレートとは、車両の旋回方向への回転角の変化速度である。
横加速度検出部１４は、車両の横方向の加速度を検出して、横加速度信号Ｇｓを出力する。
【００２２】
運転者が操舵するハンドル２は、ステアリング軸３の一端に連結されている。ステアリング軸３の他端には、ピニオンギア４が連結されている。
ハンドル２には、操舵角検出部５が取り付けられている。操舵角検出部５は、ハンドル２の操舵角を検出して操舵角信号θｓを出力する。
ステアリング軸３には、トルクセンサ６が取り付けられている。トルクセンサ６は、運転者の操舵による操舵トルクＴｄを検出して、操舵トルク信号Ｔｓを出力する。トルクセンサ６は、操舵トルク検出部を構成している。
また、ステアリング軸３には、電動のアシストモータ７が、モータギア８を介して、取り付けられている。アシストモータ７は、運転者の操舵トルクＴｄを補助するためのモータトルクＴｍを発生する。
アシストモータ７には、アシストモータ７のモータ電圧を検出して、モータ電圧検出信号Ｅｓを出力するモータ電圧検出部（図示省略）が設けられている。
さらに、アシストモータ７には、アシストモータ７のモータ電流を検出して、モータ電流検出信号Ｉｓを出力するモータ電流検出部（図示省略）が設けられている。なお、以下では、このモータ電流を、アシスト電流と呼ぶこととする。
【００２３】
ピニオンギア４の中央部には、ステアリング軸３の上記他端が連結されている。ピニオンギア４には、ラック軸９が貫通された状態で、取り付けられている。ラック軸９の両端は、タイヤ１０に連結されている。こうして、タイヤ１０は、ラック軸９を介して、ピニオンギア４に接続されている。
ピニオンギア４は、ステアリング軸３の回転運動を、ラック軸９の直線運動に変換する。詳細に説明すると、まず、ステアリング軸３は、運転者による操舵トルクＴｄとモータトルクＴｍとを合算した合成トルク（＝Ｔｄ＋Ｔｍ）に基づいて回転する。ピニオンギア４は、ステアリング軸３の当該回転運動を、その回転方向に対応した方向のラック軸９の直線運動に変換する。
【００２４】
電動パワーステアリング制御装置１５には、操舵トルク信号Ｔｓ、車速信号Ｖｓ、モータ電流検出信号Ｉｓ、および、モータ電圧検出信号Ｅｓが入力される。電動パワーステアリング制御装置１５には、さらに、車線逸脱判定部１６から車線逸脱判断フラグが入力される。電動パワーステアリング制御装置１５は、これらの各入力に基づいて、アシストモータ７を駆動させるための目標電流値を演算し、当該目標電流値から生成した印加電圧Ｅをアシストモータ７に出力する。アシストモータ７は、印加電圧Ｅに応じたモータトルクＴｍを発生する。
なお、ここで、上記の説明においては、電動パワーステアリング制御装置１５に、操舵トルク信号Ｔｓ、車速信号Ｖｓ、モータ電流検出信号Ｉｓ、および、モータ電圧検出信号Ｅｓが入力されると説明したが、必ずしも、これらの各入力がすべて入力される必要はない。
【００２５】
車線逸脱判定部１６には、操舵角信号θｓ、車速信号Ｖｓ、映像信号Ｍｓ、ヨーレート信号γｓ、および、横加速度信号Ｇｓが入力される。
車線逸脱判定部１６は、上記各入力に基づいて、車両が車線を逸脱するか否かを判定し、車線逸脱判断フラグを生成して電動パワーステアリング制御装置１５に出力する。
車線逸脱状態フラグは、例えば、車線逸脱状態でない又は逸脱する可能性がない場合は０とし、車線逸脱状態である又は逸脱する可能性がある場合は１とする。
なお、説明を簡易化するために、以下では、「車線逸脱状態でない又は逸脱する可能性がない場合」をまとめて「車線逸脱状態でない」と呼び、「車線逸脱状態である又は逸脱する可能性がある場合」をまとめて「車線逸脱状態である」と呼ぶこととする。
車両の車線逸脱状態か否かの判定方法については、例えば、以下のようにする。
まず、操舵角信号θｓ、映像信号Ｍｓ、および、ヨーレート信号γｓから、走行路中央線からの車両のオフセット量を求める。次に、当該オフセット量が予め設定された閾値から大きいか否かを判定する。オフセット量が閾値より大きい場合に、車線逸脱状態であると判定する。
さらに、車速信号Ｖｓおよび横加速度信号Ｇｓなどから、現在の車両の進行方向および進行速度が演算できるため、それらの値から、車両が車線を逸脱する方向に進んでいるのか、車線の逸脱から回復する方向に進んでいるのかを判定することができる。従って、オフセット量が閾値より大きく、かつ、車両の進行方向が車線逸脱の方向であった場合に、車線逸脱状態であると判定するようにしてもよい。
なお、これらの方法は単なる例であり、この発明は、これらの方法に限定されるものではない。この発明においては、車両が車線逸脱状態か否かを判定できれば、いずれの方法でも良いため、上記の方法に限定されず、現在提案されている従来の既存の判定方法のいずれを用いてもよいこととする。
【００２６】
なお、ここで、上記の説明においては、車線逸脱判定部１６には、操舵角信号θｓ、車速信号Ｖｓ、映像信号Ｍｓ、ヨーレート信号γｓ、および、横加速度信号Ｇｓが入力されると説明したが、必ずしも、これらの各入力がすべて入力される必要はなく、このうちの必要なものを少なくとも１つ入力するようにすればよい。
【００２７】
また、車線逸脱判定部１６は、カメラユニット１２からの情報のみで車線逸脱判断を行うこともできる。その場合には、より簡易なシステムで実現できるという効果がある。その場合には、車線逸脱判定部１６は、カメラユニット１２から映像信号Ｍｓを入手し、映像信号Ｍｓを画像処理して、道路の中央または路側の白線または黄色の追越し車線等の路上の車線を認識する。次に、それらの車線に基づいて、自車両の走行車線を認識する。そうして、走行車線と自車両の右端との間の距離または走行車線と自車両の左端との間の距離を求め、それらの距離のうちの短い方の距離が、予め設定された閾値以下の場合に、車線逸脱状態であると判断する。あるいは、走行車線の中央線と自車両の先頭の中央位置との間の距離が、予め設定された閾値以上の場合に、逸脱状態であると判断するようにしてもよい。また、映像信号Ｍｓの分析により、例えば、車線の路上に記載されている文字の特徴等から、車両が走行して車線が反対車線か否かも判定できるので、反対車線を走行している場合も、車線逸脱状態であると判断する。
【００２８】
なお、本実施の形態では、説明を分かりやすくするために、車線逸脱判定部１６を、電動パワーステアリング制御装置１５およびカメラユニット１２とは別個に設ける例について記載した。しかしながら、その場合に限らず、電動パワーステアリング制御装置１５またはカメラユニット１２が、車線逸脱判定部１６の機能を備えるようにしてもよい。
【００２９】
次に、実施の形態１に係る車両用操舵装置の具体的動作を、図２に示す車両用制御装置のシステムブロック図を用いて説明する。
【００３０】
図２に示すように、本実施の形態においては、電動パワーステアリング制御装置１５内に、振動トルク演算部１７と、操舵トルクに基づくアシストトルク演算部１８と、加算器１９と、電流制御部２０とが設けられている。
なお、操舵トルクに基づくアシストトルク演算部１８、加算器１９、および、電流制御部２０は、操舵状態検出部で検出された操舵状態に基づいて、アシストモータ７に対する目標アシストトルクを演算して、アシストモータ７を駆動するモータ駆動制御部を構成している。
【００３１】
上述したように、車線逸脱判定部１６には、操舵角検出部５、横加速度検出部１４、ヨーレート検出部１３、カメラユニット１２、および、走行車速検出部１１が接続されている。これらの各部は、車両の走行状態を検出する走行状態検出部を構成しているが、これらの各部は必ずしもすべて設ける必要はなく、これらの各部のうちの少なくとも１つを必要に応じて設けるようにすればよい。車線逸脱判定部１６には、これらの各部から、それぞれ、操舵角信号θｓ、横加速度信号Ｇｓ、ヨーレート信号γｓ、映像信号Ｍｓ、および、車速信号Ｖｓが入力される。車線逸脱判定部１６は、これらの入力信号に基づいて、自車両が車線逸脱状態であるか否かの判定を行う。車線逸脱判定部１６は、判定の結果、自車両が車線逸脱状態であれば、車線逸脱状態フラグを「１」に設定し、そうでなければ、車線逸脱状態フラグを「０」に設定する。このようにして、車線逸脱判定部１６は、車線逸脱状態フラグを生成して出力する。
【００３２】
振動トルク演算部１７には、車線逸脱判定部１６からの車線逸脱状態フラグと、トルクセンサ６からの操舵トルク信号Ｔｓとが入力される。操舵トルク信号Ｔｓは、運転者の操舵トルクＴｄの大きさを示している。
振動トルク演算部１７は、まず、車線逸脱状態フラグに基づいて、自車両が車線逸脱状態か否かを判定する。
判定の結果、車線逸脱状態であった場合には、振動トルク演算部１７は、操舵トルク信号Ｔｓに基づいて、振動トルクを演算する。すなわち、振動トルク演算部１７は、操舵トルクＴｄが大きいほど振動トルクの値を大きくし、操舵トルクＴｄが小さいほど振動トルクの値が小さくなるように、操舵トルク信号Ｔｓの値に応じて振動トルクの値を決定する。具体的には、振動トルク演算部１７は、操舵トルク信号Ｔｓと振動トルクのピーク値との関係を記憶したマップを予め記憶しておき、当該マップを用いて振動トルクを求める。例えば、操舵トルク信号Ｔｓが０Ｎｍの場合は振動トルクのピーク値は０．５Ｎｍ、操舵トルク信号Ｔｓが１Ｎｍの場合は５Ｎｍ、操舵トルク信号Ｔｓが２Ｎｍの場合は１０Ｎｍというような、数値マップを持つと良い。なお、数値マップに記憶されていない値については、適宜、補間処理により求めるようにすればよい。あるいは、操舵トルク信号Ｔｓが０〜０．１Ｎｍの場合は振動トルクのピーク値は０．５Ｎｍで一定とし、その後は、比例関係として、（操舵トルク信号Ｔｓ（Ｎｍ））×５＝（振動トルク（Ｎｍ））というように、操舵トルク信号Ｔｓの関数により操舵トルクを演算するようにしてもよい。
また、同時に、振動トルク演算部１７は、振動周波数も計算する。振動周波数は、具体的には、１０Ｈｚ〜５０Ｈｚの範囲内で設定すると良い。振動周波数については、固定値としてもよいが、操舵トルクの値に応じて、振動周波数を適宜変更するようにしてもよい。その場合には、振動トルク演算部１７は、操舵トルクが大きいほど振動周波数の値を大きくし、操舵トルクが小さいほど振動周波数の値が小さくなるように、予め数値マップを用意しておき、操舵トルク信号Ｔｓの値に応じて振動周波数の値を演算すればよい。
なお、数値マップに記憶する振動トルクの数値や振動周波数の数値に関しては、アシストトルクとの関係や車両の諸元に応じて、適宜設定する。なお、ここで、車両の諸元とは、車両の形状、寸法、重量、性能、性質、形態、形状、素材、材質などの、車両を構成する個々の要素の仕様およびデータのことである。
【００３３】
操舵トルクに基づくアシストトルク演算部１８では、トルクセンサ６の操舵トルク信号Ｔｓに基づき、運転者の操舵負荷を低減するための目標アシストトルクを演算する。なお、本発明に直接関係ないため、ここでは、操舵トルク信号のみに基づいたアシストトルクのみ記したが、当然運転者の負荷を低減するためのアシストトルクは多くの補償トルク演算部を有するものとする。
【００３４】
加算器１９では、振動トルク演算部１７で演算された振動トルクと操舵トルクに基づくアシストトルク演算部１８で演算された目標アシストトルクとを加算して、目標トルクを求める。目標トルクは、電流制御部２０に入力される。
【００３５】
電流制御部２０では、入力された目標トルクに基づき、アシストモータ７へ流す電流を示す目標電流値を決定する。また、電流制御部２０は、当該目標電流値から生成した印加電圧Ｅをアシストモータ７に出力する。アシストモータ７は、印加電圧Ｅに応じたモータトルクＴｍを発生する。
【００３６】
次に、図３のフローチャートに基づいて、本発明に関する車両用操舵装置に関する具体的な動作に関して説明する。
【００３７】
図３のフローは、「ＳＴＡＲＴ」から「ＥＮＤ」までの間に、ステップＳ１０１からステップＳ１０６までを含んでいる。
【００３８】
まず、ステップＳ１０１では、車線逸脱判定部１６が、カメラユニット１２から映像信号Ｍｓを読込み、メモリ（図示せず）に記憶する。メモリは、車線逸脱判定部１６内に設けられていてもよいが、車両用操舵装置１内であれば、車線逸脱判定部１６の外部に設けられていてもよい。
【００３９】
次に、ステップＳ１０２では、車線逸脱判定部１６が、映像信号Ｍｓに基づいて、車両が車線を逸脱していないか否かの車線逸脱状態を判定する。このとき、上述したように、車線逸脱判定部１６は、必要に応じて、操舵角信号θｓ、車速信号Ｖｓ、ヨーレート信号γｓ、横加速度信号Ｇｓのうちの少なくとも１つを用いて、車両の走行状態を検出して、当該走行状態と映像信号Ｍｓとを用いて、車線逸脱状態の判定を行うようにしてもよい。ステップＳ１０２で車線逸脱状態ではないと判定された場合には、車線逸脱警報のための振動トルクは発生させないため、「ＥＮＤ」に進み、処理を終了する。
【００４０】
一方、ステップＳ１０２で車線逸脱状態であると判定された場合は、次のステップＳ１０３に進む。ステップＳ１０３では、振動トルク演算部１７が、トルクセンサ６から操舵トルク信号Ｔｓを読込み、メモリに記憶する。メモリは、振動トルク演算部１７内に設けられていてもよいが、車両用操舵装置１内であれば、振動トルク演算部１７の外部に設けられていてもよい。また、振動トルク演算部１７と車線逸脱判定部１６とが同一のメモリを共有するようにしてもよい。
【００４１】
次のステップＳ１０４では、振動トルク演算部１７が、操舵トルク信号Ｔｓに応じた車線逸脱警報のための振動トルクを演算する。このとき、振動トルク演算部１７は、上述したように、数値マップを用いて、操舵トルクが大きいほど振動トルクの値を大きくし、操舵トルクが小さいほど振動トルクの値が小さくなるように、操舵トルク信号Ｔｓの値に応じて振動トルクの値を演算する。
【００４２】
次のステップＳ１０５では、操舵トルクに基づくアシストトルク演算部１８が、操舵トルク信号Ｔｓに応じた目標アシストトルクを演算する。
【００４３】
次のステップＳ１０６では、加算器１９が、ステップＳ１０５で得られた目標アシストトルクとステップＳ１０４で得られた振動トルクとを加算した値を目標トルクとして電流制御部２０に出力する。電流制御部２０は、目標トルクに基づき、アシストモータ７を駆動させるための目標電流値を演算し、当該目標電流値から生成した印加電圧Ｅをアシストモータ７に出力する。アシストモータ７は、印加電圧Ｅに応じたモータトルクＴｍを発生する。
【００４４】
以上、この発明の実施の形態１によれば、電動パワーステアリング制御装置１５において、運転者の操舵トルクを検出する。このとき、車線逸脱判定部１６により車線逸脱状態であると判定された際に、操舵トルクに応じて車線逸脱警報のための振動トルクを決定する。具体的には、振動トルク演算部１７は、操舵トルクが大きい場合には振動トルクを大きくし、操舵トルクが小さい場合には振動トルクを小さくする。こうすることで、車線逸脱警報のための振動トルクが、アシストトルクに比べて、相対的に小さくなることを防ぐことができる。そのため、運転者に対し、ハンドル２を通じて、適切な警報を報知することが可能となる。
【００４５】
実施の形態１では、操舵トルクに応じて車線逸脱警報のための振動トルクの大きさを変更したが、その場合に限らず、振動トルク演算部１７は、アシストモータ７のアシスト電流に基づいて振動トルクの大きさを変更してもよい。具体的には、振動トルク演算部１７が、アシスト電流が大きいほど振動トルクを大きくし、アシスト電流が小さいほど振動トルクを小さくする。その場合には、操舵トルク以外のアシスト電流も考慮した振動トルクの大きさになるため、より好適に車線逸脱時のハンドル振動トルクに基づく報知が可能となる。なお、操舵トルクとアシスト電流との両方に基づいて、振動トルクの大きさを変更するようにしてもよいし、あるいは、操舵トルクとアシスト電流とのいずれか一方により、振動トルクの大きさを変更するようにしてもよい。
【００４６】
実施の形態１では、運転者の操舵トルクに応じて車線逸脱警報のための振動トルクを変更したが、その場合に限らず、運転者の操舵状態に応じて、振動トルクの大きさを変更すようにしてもよい。具体的には、操舵状態検出部に、現在の運転者の操舵方向が、車両が車線逸脱状態から回復する方法か否かを判定するための回復状態判定部（図示せず）をさらに設けるようにして、回復する状態の場合には、振動トルクの大きさを小さくするか、あるいは、ゼロにする。なお、このとき、振動トルクは、予め設定された分だけ小さくする。具体的には、例えば、演算した振動トルクの大きさに０．８などの１より小さい値を乗算して、その分だけ小さくするか、あるいは、演算した振動トルクから予め設定された値を減算して、その分だけ小さくするようにすればよい。
なお、回復状態判定部の判定動作の例について簡単に説明する。
走行状態検出部がカメラユニット１２を有している場合には、回復状態判定部は、カメラユニット１２が撮影した映像信号Ｍｓに基づいて、車両と道路の車線との相対的な位置の変化を検出し、車両の位置が、逸脱しそうな車線と反対の方向に向かって変化していて、適正な位置に戻ろうとしているのか、あるいは、逸脱しそうな車線の方向に向かって変化していて、車線を逸脱する可能性が高いあるいはすでに逸脱しているのかを判定することで、車両が車線逸脱状態から回復する方向に進んでいるのか否かを判定することができる。
また、操舵状態検出部が、操舵トルク検出部であるトルクセンサ６を有している場合には、回復状態判定部は、トルクセンサ６で検出した操舵トルクの正負の符号により、車線逸脱状態から運転者が回復しようとしているか否かを判定することができる。すなわち、運転者の操舵の向きにより、車両が、逸脱しそうな車線と反対の方向に向かい、適正な位置に戻ろうとしているのか、あるいは、そうでないのかを判定することができるので、操舵トルクの正負の符号により、車両が車線逸脱状態から回復する方向に進んでいるのか否かを判定することができる。
このように、回復状態判定部は、カメラユニット１２からの映像信号Ｍｓまたはトルクセンサ６からの操舵トルクに基づいて、運転者が車線逸脱状態から回復しようとしているか否かを判定し、回復しようとしている状態であると検出した場合には（図示せず）、振動トルク演算部１７は、振動トルクの大きさを小さくあるいはゼロにするとよい。このように、上記の実施の形態１において、運転者の操舵状態と車両の関係とを考慮するようにすれば、より正確な車線逸脱警報を運転者に報知することが可能となる。
【００４７】
また、実施の形態１では、運転者の操舵トルクに応じて車線逸脱警報のための振動トルクの大きさを変更した。しかしながら、車速に応じて路面からのハンドル２への振動の伝わり方が変わるため、振動トルク演算部１７は、走行車速検出部１１により検出される車速に応じて、振動トルクの大きさを変更してもよい。また、タイヤ径やサスペンションのバネ定数さらにはステアリング系の剛性によりハンドル２に伝達される周波数成分は限定される。このような背景より、走行車速検出部１１により検出された車速に応じて、車線逸脱警報のための振動トルクの周波数を変更するようにしてもよい。このように、車速に応じて、振動トルクの大きさおよび周波数を変更することで、あらゆる車速で運転者に対して好適な車線逸脱警報を報知することが可能となる。
【００４８】
また、実施の形態１では、車線逸脱状態を検出した場合に、車線逸脱状態から回復するまで、振動トルクを連続して重畳する例について記載したが、その重畳時間に関しても考慮するとよい。具体的には、振動トルク演算部１７は、１５Ｈｚの振動を１秒間隔で３回というように、間欠的に重畳させるように、振動トルクを演算するようにしても良い。このように車線逸脱判定時に一定の振動トルク成分を付与するだけでなく、間欠動作させることでより、触覚的に、運転者に、より警報としての報知機能を強化することが可能となる。なお、この間欠動作の時間間隔および回数は、適宜、任意に決定すればよい。
【００４９】
また、実施の形態１では、アシストモータ７が正常な状態を前提とした振動トルクの付与に関して記載した。しかしながら、アシストモータ７が、通常モードと過熱保護モードの２つの動作モードを有していて、何らかの理由により過熱保護モード状態により出力が制限されている場合においては、振動トルク演算部１７は、振動トルクの大きさを通常モードのときよりも小さい値に変更するようにしてもよい。すなわち、電動パワーステアリング制御装置が、アシストモータ７が通常モードか過熱保護モードかを検出するモード検出部（図示せず）を有していて、振動トルク演算部１７が、モード検出部の検出結果に応じて、アシストモータ７が過熱保護中であった場合には、振動トルクを小さくすることで、アシストモータ７を過熱による故障より保護することが可能となる。
【００５０】
また、実施の形態１では、車線逸脱状態フラグに応じて振動トルクを演算する構成であったが、走行状態によっては車線逸脱状態フラグが常にＯＮする可能性がある。このような場合に、車線逸脱警報としてハンドルを振動させ続ける振動トルクを発生させた場合、運転者に不快となる。また、運転者が、振動トルクに慣れてしまい、車線逸脱警告の効果が低減する可能性がある。そのため、振動トルク演算部１７は、経過時間を計測するためのタイマを有し、振動トルクの発生からの経過時間を計測し、当該発生からの経過時間が第１閾値に達した場合に、振動トルクの発生をいったん中断し、当該停止からの経過時間が第２閾値に達するまでの間は、振動トルクの発生を停止するようにするとよい。このように、振動トルクが連続して、一定時間の間、発生し続けた場合には、振動トルクの発生を一旦停止させ、その後、しばらく経ってから、振動トルクの発生を再開するようにする。このように、振動トルクの発生が一定時間続いた場合には、いったん停止させて、再び、振動トルクを発生させるようにすることで、運転者が不快になることを防止できるとともに、運転者の慣れによる効果低減を防止することが可能になり、より触覚的に、運転者に対する警告効果を強化することが可能となる。
【００５１】
なお、実施の形態１では記載していないが、振動トルク演算部１７は、振動トルク演算に関して、上下限値を設定するようにしてもよい。振動トルク演算部１７は、演算した振動トルクの大きさが、上限値から下限値までの範囲内になるように、振動トルクの大きさを補正する。すなわち、振動トルク演算部１７は、演算した振動トルクの大きさが上限値を超えた場合には、振動トルクの大きさを上限値に変更し、一方、演算した振動トルクの大きさが下限値を下回った場合には、振動トルクの大きさを下限値に変更する。このように、振動トルクの大きさに対して上下限値を設定しておくことで、何らかの演算不具合などで振動トルクが過大となり不安定な車両状態となることを予防することが可能となる。
【００５２】
以上、本発明の実施の形態を詳述したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、種々の設計変更を行うことが可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１  車両用操舵装置、２  ハンドル、３  ステアリング軸、４  ピニオンギア、５  操舵角検出部、６  トルクセンサ、７  アシストモータ、８  モータギア、９  ラック軸、１０  タイヤ、１１  走行車速検出部、１２  カメラユニット、１３  ヨーレート検出部、１４  横加速度検出部、１５  電動パワーステアリング制御装置、１６  車線逸脱判定部、１７  振動トルク演算部、１８  操舵トルクに基づくアシストトルク演算部、１９  加算器、２０  電流制御部。
【要約】
【課題】運転者に対して、効果的に車線逸脱を警告することを可能にする。
【解決手段】運転者の操舵トルクを検出し、車線逸脱判定された際に、操舵トルクが大きい場合には車線逸脱警報のための振動トルクを大きくし、操舵トルクが小さい場合には車線逸脱警報のための振動トルクを小さくして、運転者の操舵トルクをアシストするためのアシストトルクに振動トルクを重畳することで、運転者の操舵状態にかかわらず、効果的に、車線逸脱を運転者に報知することができる。
【選択図】図２【図１】
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【図２】
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【図３】
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