(57)【要約】軌跡制御の実行期間に生じた操舵入力がオーバーライドであるか否かを高精度に判定する。操舵装置（２００）を備えた車両（１）を制御する装置（１００）は、前記車両の軌跡を目標軌跡に追従させる軌跡制御のための前記操舵装置の第１目標制御量を設定する第１目標制御量設定手段（１２０）と、前記設定された第１目標制御量に基づいて前記操舵装置を制御することにより前記軌跡制御を実行する制御手段と、前記軌跡制御の実行期間における操舵入力の大きさ及び周波数を特定する特定手段と、前記特定された大きさ及び周波数に基づいて前記操舵入力が運転者によるオーバーライドであるか否かを判定する判定手段（１１３）とを具備する。
2013128638.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵装置を備えた車両を制御する装置であって、
前記車両の軌跡を目標軌跡に追従させる軌跡制御のための前記操舵装置に関する第１目標制御量を設定する第１目標制御量設定手段と、
前記設定された第１目標制御量に基づいて前記操舵装置を制御することにより前記軌跡制御を実行する制御手段と、
前記軌跡制御の実行期間において、操舵入力の大きさ及び周波数に基づいて前記操舵入力がオーバーライドであるか否かを判定する判定手段と
を具備することを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
前記操舵入力は、操舵角、該操舵角に対する前記操舵装置の目標角、操舵角速度又は操舵トルクである
ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
前記操舵入力における前記オーバーライドに対応付けられた低周波帯域の成分を通過させ、該低周波帯域を除く中高周波帯域の成分を減衰又は遮断する第１フィルタ手段を具備し、
前記判定手段は、前記第１フィルタ手段の出力である第１フィルタ出力の大きさが所定値以上である場合に、前記操舵入力が前記オーバーライドであると判定する
ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の車両の制御装置。
【請求項４】
前記第１フィルタ出力に対し、絶対値が第１基準値以下となる範囲を不感帯とする第１不感帯処理を実行する第１不感帯処理手段と、
前記第１不感帯処理手段の出力である第１不感帯出力に基づいて前記操舵入力に対応する前記操舵装置に関する第２目標制御量を設定する第２目標制御量設定手段と
を具備し、
前記制御手段は、前記設定された第１及び第２目標制御量に基づいて前記操舵装置を制御する
ことを特徴とする請求の範囲第３項に記載の車両の制御装置。
【請求項５】
前記第１基準値は、前記操舵入力に対する前記車両の応答特性に応じて設定される
ことを特徴とする請求の範囲４項に記載の車両の制御装置。
【請求項６】
前記第１フィルタ手段のカットオフ周波数は、前記車両のヨー共振周波数よりも低周波側の値である
ことを特徴とする請求の範囲第３項に記載の車両の制御装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記操舵入力が前記オーバーライドであると判定された場合に、前記軌跡制御を停止又は制限する
ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の車両の制御装置。
【請求項８】
前記操舵入力が前記オーバーライドであると判定された場合に、前記設定された第１目標制御量における前記オーバーライドに対応付けられた低周波帯域の成分を減衰又は遮断し、該低周波帯域を除く中高周波帯域の成分を通過させる第２フィルタ手段と、
前記第２フィルタ手段の出力である第２フィルタ出力に対し、絶対値が第２基準値以下となる範囲を不感帯とする第２不感帯処理を実行する第２不感帯処理手段と
を具備し、
前記制御手段は、前記第２不感帯処理の出力である第２不感帯出力に基づいて前記操舵装置を制御する
ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の車両の制御装置。
【請求項９】
前記第２フィルタ手段のカットオフ周波数は、前記車両のヨー共振周波数よりも高周波側の値である
ことを特徴とする請求の範囲第８項に記載の車両の制御装置。
【請求項１０】
前記操舵入力における前記オーバーライドに対応付けられた第１低周波帯域の成分を通過させ、該第１低周波帯域を除く第１中高周波帯域の成分を減衰又は遮断する第１フィルタ手段と、
前記第１フィルタ手段の出力である第１フィルタ出力に対し、絶対値が第１基準値以下となる範囲を不感帯とする第１不感帯処理を実行する第１不感帯処理手段と、
前記第１不感帯処理手段の出力である第１不感帯出力に基づいて前記操舵入力に対応する前記操舵装置に関する第２目標制御量を設定する第２目標制御量設定手段と、
前記操舵入力が前記オーバーライドであると判定された場合に、前記設定された第１目標制御量における前記オーバーライドに対応付けられた第２低周波帯域の成分を減衰又は遮断し、該第２低周波帯域を除く第２中高周波帯域の成分を通過させる第２フィルタ手段と、
前記第２フィルタ手段の出力である第２フィルタ出力に対し、絶対値が第２基準値以下となる範囲を不感帯とする第２不感帯処理を実行する第２不感帯処理手段と
を具備し、
前記判定手段は、前記第１フィルタ出力の大きさが所定値以上である場合に、前記操舵入力が前記オーバーライドであると判定し、
前記制御手段は、前記第２不感帯処理手段の出力である第２不感帯出力と前記設定された第２目標制御量とに基づいて前記操舵装置を制御する
ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の車両の制御装置。
【請求項１１】
前記第２フィルタ手段のカットオフ周波数は、前記第１フィルタ手段のカットオフ周波数よりも高周波側で設定される
ことを特徴とする請求の範囲第１０項に記載の車両の制御装置。
【請求項１２】
前記第２フィルタ手段のカットオフ周波数は、前記車両のヨー共振周波数よりも高周波側の値である
ことを特徴とする請求の範囲第１０項又は１１項に記載の車両の制御装置。
【請求項１３】
前記第１フィルタ手段のカットオフ周波数は、前記車両のヨー共振周波数よりも低周波側の値である
ことを特徴とする請求の範囲第１０項又は１１項に記載の車両の制御装置。
【請求項１４】
運転者の操舵特性を学習する学習手段と、
前記学習された操舵特性に応じて前記第１フィルタ手段のカットオフ周波数を設定するカットオフ周波数設定手段と
を具備する
ことを特徴とする請求の範囲第１０項に記載の車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＥＰＳ（Electric Power Steering：電動パワーステアリング装置）やＶＧＲＳ（Variable Gear Ratio Steering：可変ギア比ステアリング装置）等の各種操舵装置を備えた車両において、例えばＬＫＡ（Lane Keeping Assist：車線維持走行）等、車両を目標走行路に追従させる軌跡制御を行うための、車両の制御装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の軌跡制御が、例えば、特許文献１に開示されている。特許文献１に開示された車両の走行支援装置は、操舵トルク補助手段と舵角可変手段とを備えた車両において、操舵トルク補助手段により車両を目標走行路に追従させると共に、その際に生じる車両の挙動変化を舵角可変手段により抑制する構成となっている。【０００３】
一方、この種の軌跡制御が実行される期間においても、運転者の意思に基づいた操舵操作、所謂オーバーライドは大小様々な規模で不定期に発生する。このオーバーライドにより促される舵角の変化は、軌跡制御における舵角の変化としばしば干渉するため、この種の軌跡制御がなされる車両においては、オーバーライドの高精度な検出が望まれている。その点、特許文献１に開示された装置を含む従来の装置では、操舵角度、操舵角速度及び操舵トルク並びにこれらに対応する制御量等、各種操舵入力の大きさに基づいてオーバーライドの有無が判定される構成となっている。【０００４】
尚、ドライバ操舵とアクチュエータによる操舵との干渉を防止する技術としては、目標ヨーレイトの低周波成分を前輪操舵手段で制御し、外乱に対応する高周波成分を後輪操舵手段で制御する装置も提案されている（例えば、特許文献２参照）。【０００５】
また、特許文献３には、転舵角に対応する信号にローパスフィルタ処理を施す技術及び操舵角に不感帯を設ける技術が開示されている。【０００６】
また、特許文献４には、ドライバの個人固有情報に基づいて不感帯等の操舵力特性を変更する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−０３１７７０号公報
【特許文献２】特開２００２−３０２５０８号公報
【特許文献３】特開２０１０−５２８９３６号公報
【特許文献４】特開２００４−２９９５９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、軌跡制御の実行期間においては、上述した運転者の意思に基づいたオーバーライドの他に、運転者の意思とは無関係な操舵入力も生じ得る。例えば、運転者が咳込んだり、くしゃみをしたり、よそ見をしていたり、注意力を欠いていたりする場合、ステアリングホイルが運転者の意思とは無関係に動く場合がある。或いは、路面の凹凸や横風等の走行条件によっても、この種の運転者の意思に沿わない操舵入力は生じ得る。これらは、一種の外乱であり、それにより生じる車両挙動の変化は、本来、軌跡制御により速やかに収束せしめられるのが望ましい。【０００９】
ところが、オーバーライドであれ外乱であれ、これらは運転者の意思を判断する手段を備えないシステム側から見れば操舵入力の一種であり、従来のように操舵入力の大きさのみをオーバーライド判定に用いた場合、オーバーライドと外乱とを切り分けることが出来ない。【００１０】
ここで、オーバーライド検出時の軌跡制御の実践的運用形態は一義的でないが、いずれにせよオーバーライドと外乱とを切り分けることが出来ない場合には、軌跡制御を運転者の望むように運用することが難しくなる。例えば、オーバーライド検出時に軌跡制御を中断する構成を採る場合、外乱に対しても軌跡制御が中断されることから、運転者は自身の意思と無関係に軌跡制御が終了したと感じることになる。また、外乱による車両の挙動変化を軌跡制御により補正する構成を採る場合、運転者の意思の基づいた軽微な操舵操作についても軌跡制御により補正されてしまうため、運転者は自身の意思が車両挙動に反映されないことに不快感を覚え易い。【００１１】
即ち、従来の技術には、軌跡制御の実行期間に生じた操舵入力がオーバーライドであるか否かを正確に判定することが困難であるという技術的問題点を有するために、軌跡制御の実践的運用面において未だ改善の余地が残される。これは、特許文献２乃至４に開示される装置についても同様である。【００１２】
本発明は係る事情に鑑みてなされたものであり、軌跡制御の実行期間に生じた操舵入力がオーバーライドであるか否かを高精度に判定し得る車両の制御装置を提供することを課題とする。また、望ましくは、係る判定の結果に基づいて軌跡制御を好適に運用せしめ得る車両の制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述した課題を解決するため、本発明に係る車両の制御装置は、操舵装置を備えた車両を制御する装置であって、前記車両の軌跡を目標軌跡に追従させる軌跡制御のための前記操舵装置に関する第１目標制御量を設定する第１目標制御量設定手段と、前記設定された第１目標制御量に基づいて前記操舵装置を制御することにより前記軌跡制御を実行する制御手段と、前記軌跡制御の実行期間において、操舵入力の大きさ及び周波数に基づいて前記操舵入力がオーバーライドであるか否かを判定する判定手段とを具備することを特徴とする（第１項）。【００１４】
本発明に係る車両の制御装置によれば、軌跡制御の実行期間において発生した操舵入力の大きさ及び周波数に基づいて、当該操舵入力がオーバーライドであるか否かが判定される。従って、当該操舵入力が運転者の明確な意思に基づいた操舵操作としてのオーバーライドであるか否かを高精度に判定することが出来る。【００１５】
出願人の研究によれば、運転者の意思に基づいて行われるオーバーライドは、例えば１Ｈｚ内外の低周波帯域の操舵入力である。これに対して、オーバーライド以外の操舵入力を包括する概念としての外乱の周波数帯域は、オーバーライドよりも高周波側にある。無論、両者は周波数帯域のみで明確に切り分け得る程単純な関係にはないが、少なくとも定性的傾向として、オーバーライドと外乱との間で、その典型的な発生周波数帯域は異なっている。【００１６】
従って、大きさと周波数との双方を勘案すれば、１００％明確にこれらを分類することは適わなくても、オーバーライドの可能性が高い操舵入力をオーバーライドとして、外乱の可能性が高い操舵入力を外乱として、夫々所定の判定基準に従って判定することは可能である。即ち、本発明に係る車両の制御装置によれば、従来、オーバーライド或いは外乱として一括りに扱われていた操舵入力を、オーバーライドと外乱とに明確に分類することが出来る。【００１７】
ここで、操舵入力をオーバーライドと外乱とに精度良く分類する技術は、軌跡制御の品質向上において顕著に有効に作用する。即ち、車両の軌跡を目標軌跡に追従させる軌跡制御の実行期間において操舵入力が生じた場合、軌跡制御本来の役割から言えば、操舵入力に起因する目標軌跡からの逸脱を速やかに収束させることが望まれる。ところが、オーバーライドは運転者の意思の表れであるところ、オーバーライドによる目標軌跡からの逸脱は運転者の意思である。従って、この場合、軌跡制御が運転者の意思と干渉することになる。一方、この種の干渉を排除する目的から、車両の軌跡を目標軌跡に追従させる軌跡制御の実行期間において操舵入力が生じた場合に軌跡制御を一律に停止或いは制限してしまうと、運転者が軌跡制御の継続を所望しているにもかかわらず軌跡制御が停止或いは制限されることになり、これもまた運転者の意思に沿わないことになる。【００１８】
操舵入力をオーバーライドと外乱とに正確に分類することが出来れば、潜在的には、オーバーライドによる車両挙動の変化は許容しつつ外乱による車両挙動変化を速やかに収束させる等といった制御が実現可能となり、運転者の意思に反しない高品質な軌跡制御が提供され得る。即ち、本発明に係る車両の制御装置によれば、制御手段が第１目標制御量に基づいて行う軌跡制御に、操舵入力を的確に反映させることができるのである。【００１９】
尚、本発明に係る車両の制御装置が想定する外乱には、少なくとも二種類あり、一方は運転者の意思を反映しない操舵操作、他方は走行環境に起因して与えられる外部入力である。前者は咳き込み又はくしゃみ等といった身体的動作が招く操舵入力であり、後者は路面の凹凸、障害物、傾斜若しくは摩擦係数又は横風等が招く車両挙動の変化に惹起された操舵入力である。また、本発明に係る車両の制御装置が想定するオーバーライドは、例えば、目標走行路における車両の横方向位置を、車線中心から左右いずれかの方向へオフセットさせるために与えられる操舵入力等を含む。【００２０】
尚、本発明に係る車両の制御装置において、操舵入力の周波数は明確な特定プロセスを必ずしも必要としない。例えば、判定手段又は判定手段への信号入力系統に、予め周波数選別機能を付帯しておくことが出来る。このような周波数選別機能とは、所謂フィルタ機能であり、好適にはアナログフィルタ又はディジタルフィルタ等の各種フィルタ装置により実現され得る。このような構成を採る場合、当該フィルタを通過させることによって、代替的に操舵入力の周波数を特定する効能を得ることが出来る。【００２１】
但し、各種センサ等を介して取得される操舵入力に対し、ＦＦＴ（Fast Fourier Transfer：高速フーリエ変換）処理等を施すことにより、操舵入力の周波数を特定することも出来る。この場合、当該各種センサから得られるセンサ値を操舵入力の大きさとして、操舵入力の大きさ及び周波数を制御上参照し得る値として取得することも可能である。例えば、判定手段にこの種のＦＦＴ機能を持たせる、或いは、判定手段の入力側系統にこの種のＦＦＴ機能を有するプロセッサを介在させる等の構成とすれば、操舵入力の周波数を特定することが出来る。この場合、予め周波数毎に設定された通過ゲイン等を乗じて擬似的フィルタ効果を実現することも出来る。【００２２】
本発明に係る車両の制御装置の他の態様では、前記操舵入力は、操舵角、該操舵角に対する前記操舵装置の目標角、操舵角速度又は操舵トルクである（第２項）。【００２３】
操舵角、当該操舵角に対する操舵装置の目標角、操舵角速度及び操舵トルクは、操舵入力がオーバーライドであるか否かを判定するための要素として妥当且つ有効である。【００２４】
本発明に係る車両の制御装置の他の態様では、前記操舵入力における前記オーバーライドに対応付けられた低周波帯域の成分を通過させ、該低周波帯域を除く中高周波帯域の成分を減衰又は遮断する第１フィルタ手段を具備し、前記判定手段は、前記第１フィルタ手段の出力である第１フィルタ出力の大きさが所定値以上である場合に、前記操舵入力が前記オーバーライドであると判定する（第３項）。【００２５】
この態様によれば、第１フィルタ手段の出力値である第１フィルタ出力が所定値以上である場合に操舵入力がオーバーライドであるとの判定がなされるため、操舵入力がオーバーライドであるか否かを高精度に判定することが出来る。【００２６】
本態様に係る第１フィルタ手段は、アナログ式又はディジタル式の所謂ＬＰＦ（Low Pass Filter）又はそれに類する機能を有する手段であり、操舵入力における低周波帯域の成分を通過させ、それ以外の中高周波帯域の成分を減衰又は遮断する構成となっている。この低周波帯域は、予め実験的に、経験的に又は理論的に、典型的なオーバーライドの周波数帯域が含まれるように定められる。【００２７】
尚、第１フィルタ手段に係る「通過」とは、減衰しないことを必ずしも意味しない。即ち、各種フィルタにおいては、一般に、ある周波数を境にゲイン０ｄＢ（１００％通過）とゲイン−∞（０％通過）とが切り替わるような二値的通過特性を付与することは簡単でない。従って、実践的運用面においては、減衰量が所定内に収まる範囲を通過帯域として、また減衰量が所定以上となる範囲を遮断帯域として夫々扱うといった手法も珍しくない。尚、このような通過帯域と遮断帯域とを規定する一の指標として、減衰量が５０％（ゲインが−３ｄＢ）となるカットオフ周波数が有効である。即ち、第１フィルタ手段における「オーバーライドに対応付けられた低周波帯域」を、当該カットオフ周波数により定義することも実践上有意義である。この際、カットオフ周波数は、予め実験的に、経験的に又は理論的に定められ得る。【００２８】
この態様によれば、操舵入力の周波数が高い程、オーバーライドであるとの判定を得るのに必要となる操舵入力の大きさが、二値的に、段階的に又は連続的に大きくなる。従って、オーバーライドと外乱との区別が必ずしも容易でない周波数領域における軌跡制御の実践的運用に有意義な曖昧性を付与することが出来る。【００２９】
例えば、運転者が自身の性格や嗜好を反映させる意味で行うオーバーライドにおいては生じ難い高周波側の操舵入力も、例えば路面障害物を避ける等の目的からなされる場合にはオーバーライドであるが、単に操舵入力の周波数のみが勘案されるのみでは、外乱と誤判定される可能性が高くなる。一方、本発明によれば、周波数と大きさとが勘案されるため、この種の緊急意味合いを有する操舵入力の大きさが相応に大きい点からすれば、所定値の設定如何によりこの種のオーバーライドも的確に検出することが出来る。即ち、本態様によれば、オーバーライドを軌跡制御に弾力的に反映することが出来るのである。【００３０】
第１フィルタ手段を備えた本発明に係る車両の制御装置の一の態様では、前記第１フィルタ出力に対し、絶対値が第１基準値以下となる範囲を不感帯とする第１不感帯処理を実行する第１不感帯処理手段と、前記第１不感帯処理手段の出力である第１不感帯出力に基づいて前記操舵入力に対応する前記操舵装置に関する第２目標制御量を設定する第２目標制御量設定手段とを具備し、前記制御手段は、前記設定された第１及び第２目標制御量に基づいて前記操舵装置を制御する（第４項）。【００３１】
この態様によれば、第１フィルタ出力に対して更に第１不感帯処理が施された結果として得られる第１不感帯出力に基づいて操舵入力に対応する第２目標制御量が設定される。また、この設定された第２目標制御量と軌跡制御に係る第１目標制御量とに基づいて操舵装置が制御される。従って、車両軌跡を目標軌跡へ追従させる過程において、運転者の意思を車両軌跡に反映させつつ、外乱による車両の挙動変化を迅速に収束させることが出来る。尚、操舵入力が、操舵角、操舵角速度又は操舵トルク等に対応する操舵装置の制御量である場合には、第２目標制御量設定手段は、第１不感帯出力を、そのまま第２目標制御量としてもよい。【００３２】
尚、第１不感帯処理に係る「不感帯」とは、第１フィルタ出力を下流側の制御（即ち、操舵装置の制御）に反映させない、或いは著しく減衰させた上で反映させる範囲を意味する。例えば、第１フィルタ出力に補正係数Ｋを乗じて第１不感帯出力とする場合、当該補正係数Ｋは、第１基準値以下の範囲で「０」に、第１基準値よりも大きい範囲で「１」に夫々設定されてもよい。尚、第１基準値との比較に供される値が、第１フィルタ出力の絶対値である理由は、操舵入力が左右両操舵方向に生じ得るためであり、操舵方向を正負の符号で管理するのが望ましいからである。【００３３】
尚、本態様における第１基準値とは、絶対値がそれよりも大きい第１フィルタ出力をオーバーライドの大きさとして扱うための閾値であるから、好適には、判定手段が第１フィルタ出力に対して適用するオーバーライド判定のための「所定値」と等しい値であってよい。【００３４】
尚、この態様では、前記第１基準値は、前記操舵入力に対する前記車両の応答特性に応じて設定されてもよい（第５項）。【００３５】
操舵入力に対する車両の応答特性、例えば、操舵角に対する車両の横方向加速度やヨー方向加速度等は、車両の走行条件、例えば車速等に応じて変化する。従って、上述した第１基準値が車両の走行条件に対して一義に固定されていると、軌跡制御におけるオーバーライドの反映の度合いが、走行条件に応じて変化して、ドライバが違和感を抱く可能性が高くなる。【００３６】
この態様によれば、このような車両の応答特性に応じて第１基準値が設定されるため、軌跡制御に対するオーバーライドの反映の度合いを安定ならしめることが出来、ドライバビリティの低下を抑制することが出来る。尚、車速を例に採れば、第１基準値は高車速側（低車速側）程低く（高く）設定される。これは、車速が上昇するに連れて、操舵入力に対する車両応答の感度が高くなり、一の車両応答を実現するための操舵入力が相対的に減少するためである。【００３７】
第１フィルタ手段を備えた本発明に係る車両の制御装置の一の態様では、前記第１フィルタ手段のカットオフ周波数は、前記車両のヨー共振周波数よりも低周波側の値である（第６項）。【００３８】
この態様によれば、ヨー共振周波数に相当する操舵入力は、少なくとも５０％以上減衰するため、オーバーライドとして検出され難くなる。従って、車両が運転者の想定内の挙動を示すオーバーライドについては確実に車両挙動に反映させつつ、車両のヨー共振を未然に防止することが出来る。【００３９】
本発明に係る車両の制御装置の他の態様では、前記制御手段は、前記操舵入力が前記オーバーライドであると判定された場合に、前記軌跡制御を停止又は制限する（第７項）。【００４０】
この態様によれば、オーバーライド発生時に軌跡制御が停止又は制限されることから、運転者の意思を優先した車両挙動制御が実現される。尚、「軌跡制御を制限する」とは、車両挙動への軌跡制御の影響が幾らかなり緩和されることを意味する。例えば、このような制限は、軌跡制御のための第１目標制御量を、フィルタ処理により時間的になますことによって実現されてもよい。【００４１】
本発明に係る車両の制御装置の他の態様では、前記操舵入力が前記オーバーライドであると判定された場合に、前記設定された第１目標制御量における前記オーバーライドに対応付けられた低周波帯域の成分を減衰又は遮断し、該低周波帯域を除く中高周波帯域の成分を通過させる第２フィルタ手段と、前記第２フィルタ手段の出力である第２フィルタ出力に対し、絶対値が第２基準値以下となる範囲を不感帯とする第２不感帯処理を実行する第２不感帯処理手段とを具備し、前記制御手段は、前記第２不感帯処理の出力である第２不感帯出力に基づいて前記操舵装置を制御する（第８項）。【００４２】
この態様によれば、第２フィルタ手段の出力値である第２フィルタ出力に対して更に第２不感帯処理が施された結果として得られる第２不感帯出力に基づいて操舵装置が制御される。従って、車両軌跡を目標軌跡へ追従させる過程において、低周波の操舵入力であるオーバーライドに起因する車両の挙動変化に対しては軌跡制御が適用されずに済み、一方で外乱による車両の挙動変化については迅速に収束させることが出来る。【００４３】
本態様に係る第２フィルタ手段は、アナログ式又はディジタル式の所謂ＨＰＦ（High Pass Filter）又はそれに類する機能を有する手段であり、第１目標制御量における低周波帯域の成分を減衰又は遮断し、それ以外の中高周波帯域の成分を通過させる構成となっている。この低周波帯域は、予め実験的に、経験的に又は理論的に、典型的なオーバーライドの周波数帯域が含まれるように定められる。また、この低周波帯域は、先に述べた第１フィルタ手段のフィルタ特性に係る低周波帯域と一致せずともよい。【００４４】
尚、第２フィルタ手段に係る「通過」とは、減衰しないことを必ずしも意味しない。即ち、各種フィルタにおいては、一般に、ある周波数を境にゲイン０ｄＢ（１００％通過）とゲイン−∞（０％通過）とが切り替わるような二値的通過特性を付与することは簡単でない。従って、実践的運用面においては、減衰量が所定内に収まる範囲を通過帯域として、また減衰量が所定以上となる範囲を遮断帯域として夫々扱うといった手法も珍しくない。尚、このような通過帯域と遮断帯域とを規定する一の指標として、減衰量が５０％（ゲインが−３ｄＢ）となるカットオフ周波数が有効である。即ち、第２フィルタ手段における「オーバーライドに対応付けられた低周波帯域」を、当該カットオフ周波数により定義することも実践上有意義である。この際、カットオフ周波数は、予め実験的に、経験的に又は理論的に定められ得る。【００４５】
この態様によれば、第１目標制御量の周波数が低い程、軌跡制御に反映させるために必要となる第１目標制御量の大きさが、二値的に、段階的に又は連続的に大きくなる。従って、オーバーライドと外乱との区別が必ずしも容易でない周波数領域における軌跡制御の実践的運用に有意義な曖昧性を付与することが出来る。【００４６】
例えば、運転者の予期せぬ操舵入力、例えば居眠りやよそ見、脇見等に伴う操舵入力は、周波数的に見ればオーバーライドに属する可能性が高いが、運転者の意思が介在している操舵入力とは言い難い。しかしながら、単に第１目標制御量の周波数のみが勘案されるのみでは、このような操舵入力に起因する車両挙動の変化は修正されない。一方、本発明によれば、周波数と大きさとが勘案されるため、運転者の操舵操作ながら運転者の預かり知らぬところで生じ得るこの種の操舵入力が比較的大規模で生じる場合には、所定値の設定如何により検出することも可能である。即ち、本態様によれば、実際に生じ得る各種の走行条件に軌跡制御をより適合させることが出来る。【００４７】
尚、第２不感帯処理に係る「不感帯」とは、第２フィルタ出力を下流側の制御（即ち、操舵装置の制御）に反映させない、或いは著しく減衰させた上で反映させる範囲を意味する。例えば、第２フィルタ出力に補正係数Ｋを乗じて第２不感帯出力とする場合、当該補正係数Ｋは、第２基準値以下の範囲で「０」に、第２基準値よりも大きい範囲で「１」に夫々設定されてもよい。尚、第２基準値との比較に供される値が、第２フィルタ出力の絶対値である理由は、操舵入力が左右両操舵方向に生じ得るためであり、操舵方向を正負の符号で管理するのが望ましいからである。【００４８】
尚、この態様では、前記第２フィルタ手段のカットオフ周波数は、前記車両のヨー共振周波数よりも高周波側の値であってもよい（第９項）。【００４９】
この態様によれば、ヨー共振周波数に相当する第１目標制御量は、少なくとも５０％以上減衰するため軌跡制御に反映され難くなる。従って、軌跡制御における車両のヨー共振を未然に防止することが出来る。【００５０】
本発明に係る車両の制御装置の他の態様では、前記操舵入力における前記オーバーライドに対応付けられた第１低周波帯域の成分を通過させ、該第１低周波帯域を除く第１中高周波帯域の成分を減衰又は遮断する第１フィルタ手段と、前記第１フィルタ手段の出力である第１フィルタ出力に対し、絶対値が第１基準値以下となる範囲を不感帯とする第１不感帯処理を実行する第１不感帯処理手段と、前記第１不感帯処理手段の出力である第１不感帯出力に基づいて前記操舵入力に対応する前記操舵装置に関する第２目標制御量を設定する第２目標制御量設定手段と、前記操舵入力が前記オーバーライドであると判定された場合に、前記設定された第１目標制御量における前記オーバーライドに対応付けられた第２低周波帯域の成分を減衰又は遮断し、該第２低周波帯域を除く第２中高周波帯域の成分を通過させる第２フィルタ手段と、前記第２フィルタ手段の出力である第２フィルタ出力に対し、絶対値が第２基準値以下となる範囲を不感帯とする第２不感帯処理を実行する第２不感帯処理手段とを具備し、前記判定手段は、前記第１フィルタ出力の大きさが所定値以上である場合に、前記操舵入力が前記オーバーライドであると判定し、前記制御手段は、前記第２不感帯処理手段の出力である第２不感帯出力と前記設定された第２目標制御量とに基づいて前記操舵装置を制御する（第１０項）。【００５１】
この態様によれば、先に述べた、第１フィルタ出力の大きさと所定値との比較によるオーバーライド判定と、第１不感帯出力に基づいた第２目標制御量の設定及びそれに伴う操舵装置の制御と、第２不感帯出力に基づいた操舵装置の制御とが協調的に実行される。即ち、操舵入力がオーバーライドであるか否かを高精度に判定し、オーバーライドを軌跡制御に的確に反映し、オーバーライドによる車両挙動と軌跡制御による車両挙動との干渉が防止され、外乱による車両挙動については迅速に収束させることが出来る。従って、高品質な軌跡制御を実現することが出来る。【００５２】
第１及び第２不感帯処理手段を備えた本発明に係る車両の制御装置の一の態様では、前記第２フィルタ手段のカットオフ周波数は、前記第１フィルタ手段のカットオフ周波数よりも高周波側で設定される（第１１項）。【００５３】
このように双方のフィルタ処理におけるカットオフ周波数を設定すれば、オーバーライドによる車両挙動と軌跡制御による車両挙動との干渉を確実に防止することが出来る。【００５４】
第１及び第２不感帯処理手段を備えた本発明に係る車両の制御装置の他の態様では、前記第２フィルタ手段のカットオフ周波数は、前記車両のヨー共振周波数よりも高周波側の値である（第１２項）。【００５５】
このようにすれば、ヨー共振周波数に相当する第１目標制御量は、少なくとも５０％以上減衰するため軌跡制御に反映され難くなる。従って、軌跡制御における車両のヨー共振を未然に防止することが出来る。【００５６】
第１及び第２不感帯処理手段を備えた本発明に係る車両の制御装置の他の態様では、前記第１フィルタ手段のカットオフ周波数は、前記車両のヨー共振周波数よりも低周波側の値である（第１３項）。【００５７】
この態様によれば、ヨー共振周波数に相当する操舵入力は、少なくとも５０％以上減衰するためオーバーライドとして検出され難くなる。従って、車両が運転者の想定内の挙動を示すオーバーライドについては確実に車両挙動に反映させつつ、車両のヨー共振を未然に防止することが出来る。【００５８】
第１及び第２不感帯処理手段を備えた本発明に係る車両の制御装置の他の態様では、運転者の操舵特性を学習する学習手段と、前記学習された操舵特性に応じて前記第１フィルタ手段のカットオフ周波数を設定するカットオフ周波数設定手段とを具備する（第１４項）。【００５９】
この態様によれば、運転者の性別、身体的特徴、性格、嗜好、或いは個別具体的な事情に応じて千変万化する操舵特性が学習され、第１フィルタ手段のカットオフ周波数の設定に利用される。好適には、運転者の最大出力周波数に応じてカットオフ周波数が設定される。例えば、運転者が非力である（例えば、女性や高齢者である）場合、第１フィルタ手段のカットオフ周波数はより低周波側に変更される。従って、操舵入力が外乱として扱われ得る周波数帯域を、オーバーライド判定の精度を低下させることなく可及的に拡大することができる。【００６０】
尚、学習手段による学習の実践的態様は特に限定されず、公知の各種学習アルゴリズムを適用可能である。一例としては、所定以上の舵角変化を伴う操舵入力が生じた場合における当該操舵入力の周波数を検出し、その最大値を運転者の操舵特性として適宜更新することによって学習を進捗せしめてもよい。尚、このような学習処理については、必ずしも軌跡制御の実行期間中に行なわれる必要はなく、また望ましくは、軌跡制御の実行以前に開始或いは完了していてもよい。このようにすれば、軌跡制御が開始された段階において、第１フィルタ手段のカットオフ周波数を最適化することが出来る。【００６１】
本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための形態から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】第１実施形態に係る車両の構成を概念的に示す概略構成図である。
【図２】図１の車両においてＬＫＡ制御が実行される際のＥＣＵの概念的ブロック図である。
【図３】図２のＬＰＦ処理部のゲイン特性を例示する図である。
【図４】図２の第１不感帯処理部による第１不感帯処理を説明する図である。
【図５】図１の車両においてＥＣＵにより実行される基本ＬＫＡ制御量算出処理のフローチャートである。
【図６】図２のＨＰＦ処理部のゲイン特性を例示する図である。
【図７】図２の第２不感帯処理部による第２不感帯処理を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００６３】
＜発明の実施形態＞
以下、適宜図面を参照して、本発明に係る車両の制御装置の実施形態について説明する。
【００６４】
＜実施形態の構成＞
始めに、本実施形態に係る車両１の構成について、図１を参照して説明する。図１は、車両１の構成を概念的に示す概略構成図である。
【００６５】
図１において、車両１は、操舵輪として左右一対の前輪ＦＬ及びＦＲを備え、これら左右前輪が転舵することにより所望の方向に進行可能に構成されている。車両１は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１００、ＶＧＲＳアクチュエータ２００、ＶＧＲＳ駆動装置３００、ＥＰＳアクチュエータ４００及びＥＰＳ駆動装置５００を備える。
【００６６】
ＥＣＵ１００は、夫々不図示のＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）を備えた電子制御ユニットであり、本発明に係る「車両の制御装置」の一例である。ＥＣＵ１００は、車両１の動作を統括的に制御する制御装置であり、ＲＯＭに格納された制御プログラムに従って、後述するＬＫＡ制御を実行可能に構成されている。ＬＫＡ制御は、車両１の走行軌跡を目標軌跡（目標走行路）に追従させる制御であり、本発明に係る「軌跡制御」の一例である。尚、ＥＣＵ１００のこのような構成は、本発明に係る車両の制御装置が採り得る実践的態様の一例に過ぎず、本発明に係る車両の制御装置は、車両１の動作を統括的に制御する他の制御装置からの制御を受けて動作するサブプロセッサ等であってもよい。
【００６７】
車両１では、ステアリングホイル１１を介して運転者より与えられる操舵入力が、ステアリングホイル１１と同軸回転可能に連結され、ステアリングホイル１１と同一方向に回転可能な回転軸たるアッパーステアリングシャフト１２に伝達される。アッパーステアリングシャフト１２は、その下流側の端部においてＶＧＲＳアクチュエータ２００に連結された操舵入力軸である。
【００６８】
ＶＧＲＳアクチュエータ２００は、ハウジング２０１、ＶＧＲＳモータ２０２及び減速機構２０３を備えた、本発明に係る「操舵装置」の一例である。
【００６９】
ハウジング２０１は、ＶＧＲＳモータ２０２及び減速機構２０３を収容してなるＶＧＲＳアクチュエータ２００の筐体である。ハウジング２０１には、前述したアッパーステアリングシャフト１２の下流側の端部が固定されており、ハウジング２０１は、アッパーステアリングシャフト１２と一体に回転可能となっている。
【００７０】
ＶＧＲＳモータ２０２は、回転子たるロータ２０２ａ、固定子たるステータ２０２ｂ及び駆動力の出力軸たる回転軸２０２ｃを有するＤＣブラシレスモータである。ステータ２０２ｂは、ハウジング２０１内部に固定されており、ロータ２０２ａは、ハウジング２０１内部で回転可能に保持されている。回転軸２０２ｃは、ロータ２０２ａと同軸回転可能に固定されており、その下流側の端部が減速機構２０３に連結されている。
【００７１】
減速機構２０３は、差動回転可能な複数の回転要素（サンギア、キャリア及びリングギア）を有する遊星歯車機構である。この複数の回転要素のうち、サンギアは、ＶＧＲＳモータ２０２の回転軸２０２ｃに連結されており、また、キャリアは、ハウジング２０１に連結されている。そしてリングギアが、ロアステアリングシャフト１３に連結されている。
【００７２】
このような構成を有する減速機構２０３によれば、ステアリングホイル１１の操作量に応じたアッパーステアリングシャフト１２の回転速度（即ち、キャリアに連結されたハウジング２０１の回転速度）と、ＶＧＲＳモータ２０２の回転速度（即ち、サンギアに連結された回転軸２０２ｃの回転速度）とにより、残余の一回転要素たるリングギアに連結されたロアステアリングシャフト１３の回転速度が一義的に決定される。この際、回転要素相互間の差動作用により、ＶＧＲＳモータ２０２の回転速度を増減制御することによって、ロアステアリングシャフト１３の回転速度を増減制御することが可能となる。即ち、ＶＧＲＳモータ２０２及び減速機構２０３の作用により、アッパーステアリングシャフト１２とロアステアリングシャフト１３とは相対回転可能である。また、減速機構２０３における各回転要素の構成上、ＶＧＲＳモータ２０２の回転速度は、各回転要素相互間のギア比に応じて定まる所定の減速比に従って減速された状態でロアステアリングシャフト１３に伝達される。
【００７３】
このように、車両１では、アッパーステアリングシャフト１２とロアステアリングシャフト１３とが相対回転可能であることによって、アッパーステアリングシャフト１２の回転量たる操舵角ＭＡと、ロアステアリングシャフト１３の回転量たる最終操舵角θｓｔに応じて一義的に定まる（後述するラックアンドピニオン機構のギア比も関係する）操舵輪たる左右前輪の舵角との比たる操舵伝達比が、予め定められた範囲で連続的に可変となる。
【００７４】
尚、減速機構２０３は、ここに例示した遊星歯車機構のみならず、他の態様（例えば、アッパーステアリングシャフト１２及びロアステアリングシャフト１３に夫々歯数の異なるギアを連結し、各ギアと一部分で接する可撓性のギアを設置すると共に、係る可撓性ギアを、波動発生器を介して伝達されるモータトルクにより回転させることによって、アッパーステアリングシャフト１２とロアステアリングシャフト１３とを相対回転させる態様等）を有していてもよいし、上記と異なる物理的、機械的、又は機構的態様を有していてもよい。
【００７５】
ＶＧＲＳ駆動装置３００は、ＶＧＲＳモータ２０２のステータ２０２ｂに対し通電可能に構成された、ＰＷＭ回路、トランジスタ回路及びインバータ等を含む電気駆動回路である。ＶＧＲＳ駆動装置３００は、図示せぬバッテリと電気的に接続されており、当該バッテリから供給される電力によりＶＧＲＳモータ２０２に駆動電圧を供給可能に構成されている。また、ＶＧＲＳ駆動装置３００は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、その動作はＥＣＵ１００により制御される構成となっている。尚、ＶＧＲＳ駆動装置３００は、ＶＧＲＳアクチュエータ２００と共に、本発明に係る「操舵装置」の一例を構成している。
【００７６】
ロアステアリングシャフト１３の回転は、ラックアンドピニオン機構に伝達される。ラックアンドピニオン機構は、ロアステアリングシャフト１３の下流側端部に接続されたピニオンギア１４及び当該ピニオンギアのギア歯と噛合するギア歯が形成されたラックバー１５を含む操舵力伝達機構であり、ピニオンギア１４の回転がラックバー１５の図中左右方向の運動に変換されることにより、ラックバー１５の両端部に連結されたタイロッド及びナックル（符号省略）を介して操舵力が各操舵輪に伝達される構成となっている。
【００７７】
ＥＰＳアクチュエータ４００は、永久磁石が付設されてなる回転子たる不図示のロータと、当該ロータを取り囲む固定子であるステータとを含むＤＣブラシレスモータとしてのＥＰＳモータを備える。このＥＰＳモータは、ＥＰＳ駆動装置５００を介した当該ステータへの通電によりＥＰＳモータ内に形成される回転磁界の作用によってロータが回転することにより、その回転方向にアシストトルクＴＡを発生可能に構成されている。
【００７８】
一方、ＥＰＳモータの回転軸たるモータ軸には、不図示の減速ギアが固定されており、この減速ギアはまた、ピニオンギア１４と噛合している。このため、ＥＰＳモータから発せられるアシストトルクＴＡは、ピニオンギア１４の回転をアシストするアシストトルクとして機能する。ピニオンギア１４は、先に述べたようにロアステアリングシャフト１３に連結されており、ロアステアリングシャフト１３は、ＶＧＲＳアクチュエータ２００を介してアッパーステアリングシャフト１２に連結されている。従って、アッパーステアリングシャフト１２に加えられる操舵トルクＭＴは、アシストトルクＴＡにより適宜アシストされた形でラックバー１５に伝達され、運転者の操舵負担が軽減される構成となっている。
【００７９】
ＥＰＳ駆動装置５００は、ＥＰＳモータのステータに対し通電可能に構成された、ＰＷＭ回路、トランジスタ回路及びインバータ等を含む電気駆動回路である。ＥＰＳ駆動装置５００は、図示せぬバッテリと電気的に接続されており、当該バッテリから供給される電力によりＥＰＳモータに駆動電圧を供給することが可能に構成されている。また、ＥＰＳ駆動装置５００は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、その動作はＥＣＵ１００により制御される構成となっている。ＥＰＳアクチュエータ４００及びＥＰＳ駆動装置５００は、本発明に係る「操舵装置」の他の一例である。
【００８０】
車両１には、操舵トルクセンサ１６、操舵角センサ１７及び回転センサ１８を含む各種センサが備わっている。
【００８１】
操舵トルクセンサ１６は、運転者からステアリングホイル１１を介して与えられる操舵トルクＭＴを検出可能に構成されたセンサである。
【００８２】
具体的には、アッパーステアリングシャフト１２は、上流部と下流部とに分割されており、図示せぬトーションバーにより相互に連結された構成を有している。係るトーションバーの上流側及び下流側の両端部には、回転位相差検出用のリングが固定されている。このトーションバーは、車両１の運転者がステアリングホイル１１を操作した際にアッパーステアリングシャフト１２の上流部を介して伝達される操舵トルク（即ち、操舵トルクＭＴ）に応じてその回転方向に捩れる構成となっており、係る捩れを生じさせつつ下流部に操舵トルクを伝達可能に構成されている。従って、操舵トルクの伝達に際して、先に述べた回転位相差検出用のリング相互間には回転位相差が発生する。操舵トルクセンサ１６は、係る回転位相差を検出すると共に、係る回転位相差を操舵トルクに換算して操舵トルクＭＴに対応する電気信号として出力可能に構成されている。また、操舵トルクセンサ１６は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された操舵トルクＭＴは、ＥＣＵ１００により一定又は不定の周期で参照される構成となっている。
【００８３】
操舵角センサ１７は、アッパーステアリングシャフト１２の回転量を表す操舵角ＭＡを検出可能に構成された角度センサである。操舵角センサ１７は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された操舵角ＭＡは、ＥＣＵ１００により一定又は不定の周期で参照される構成となっている。尚、本実施形態では、この検出された操舵角ＭＡが、本発明に係る「操舵入力」の一例として取り扱われる。
【００８４】
ＶＧＲＳ回転角センサ１８は、ＶＧＲＳアクチュエータ２００におけるハウジング２０１（即ち、回転角で言うならばアッパーステアリングシャフト１２と同等である）とロアステアリングシャフト１３との回転位相差たるＶＧＲＳ相対回転角θｖｇｒｓを検出可能に構成されたロータリーエンコーダである。ＶＧＲＳ回転角センサ１８は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出されたＶＧＲＳ相対回転角θｖｇｒｓは、ＥＣＵ１００により一定又は不定の周期で参照される構成となっている。尚、先に述べた最終操舵角θｓｔは、操舵角ＭＡとこのＶＧＲＳ相対回転角θｖｇｒｓとの総和である。
【００８５】
車速センサ１９は、車両１の速度たる車速Ｖｖを検出可能に構成されたセンサである。車速センサ１９は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された車速Ｖｖは、ＥＣＵ１００により一定又は不定の周期で参照される構成となっている。
【００８６】
車載カメラ２０は、車両１のフロントノーズに設置され、車両１の前方における所定領域を撮像可能に構成された撮像装置である。車載カメラ２０は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、撮像された前方領域は、画像データとしてＥＣＵ１００に一定又は不定の周期で送出される構成となっている。ＥＣＵ１００は、この画像データを解析し、ＬＫＡ制御に必要な各種データを取得することが可能である。
【００８７】
尚、本発明に係る「操舵装置」とは、車両の操舵状態を変化させることが可能な装置を包括する。例えば、本発明に係る操舵装置は、ステアリングホイル側に連結される操舵入力軸と操舵輪に連結される操舵出力軸との相対回転角を変化させることが可能な、本実施形態に一例が示されたＶＧＲＳ（Variable Gear Ratio Steering）等の操舵伝達比可変装置であってもよい。或いは、操舵輪に対し舵角（実舵角又は転舵角とも称される）の変化を促す駆動力を供給することによって舵角を直接制御するＳＢＷ（Steer By Wire）等の舵角可変装置であってもよい。或いは、操舵軸等への操舵トルクの付与により操舵輪の舵角変化を促す、本実施形態に一例が示されたＥＰＳ（Electronic Power Steering）等の操舵トルク補助装置であってもよい。その他にも、前輪と後輪とのうち少なくとも一方の左右制駆動力差を変化させることにより車両にヨーモーメントや車体スリップ角の変化を与える装置であってもよい。
【００８８】
＜実施形態の動作＞
次に、図２を参照し、本実施形態の動作として、ＬＫＡ制御について説明する。ここに、図２は、ＥＣＵ１００においてＬＫＡ制御に関する部分の概念的ブロック図である。尚、同図において、図１と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。尚、ＬＫＡ制御について説明するにあたっては、ＥＣＵ１００の詳細な構成についての説明を必要とするところ、ここでは、適宜ＥＣＵ１００の構成を交えてＬＫＡ制御を説明することとする。尚、本実施形態において、ＬＫＡ制御は、車両１の車室内に設置されたＬＫＡ制御発動用の操作ボタンが運転者により操作される等した結果として実行される。
【００８９】
図２において、ＥＣＵ１００は、オーバーライド判定部１１０、基本ＬＫＡ制御量演算部１２０、オーバーライド協調制御部１３０、スイッチング装置１４０及び加算器１５０を備える。
【００９０】
オーバーライド判定部１１０は、ＬＰＦ処理部１１１、第１不感帯処理部１１２、判定部１１３及び制御量演算部１１４を備え、ＬＫＡ制御中に生じた操舵入力Ｓｉｎを処理する構成となっている。尚、操舵入力Ｓｉｎとしては、例えば、操舵角ＭＡ、操舵角速度ｄＭＡ、最終操舵角θｓｔ及び操舵トルクＭＴ等を利用することが出来るが、本実施形態では、操舵角ＭＡが利用される。
【００９１】
ＬＰＦ処理部１１１は、操舵入力Ｓｉｎの中高周波成分を減衰させ低周波成分を抽出する所謂ＬＰＦであり、本発明に係る「第１フィルタ手段」の一例である。ＬＰＦ処理部１１１は、ＲＣフィルタ等の公知の各種アナログフィルタであってもよいし、公知の各種ディジタルフィルタであってもよい。ＬＰＦ処理部１１１は、操舵入力Ｓｉｎを所定のＬＰＦゲインに従って減衰させ、ＬＰＦ出力Ｓｉｎｌｐｆに変換する構成となっている。ＬＰＦ出力Ｓｉｎｌｐｆは、本発明に係る「第１フィルタ出力」の一例である。
【００９２】
ここで、図３を参照し、ＬＰＦ処理部１１１の特性について説明する。ここに、図３は、ＬＰＦ処理部１１１のゲイン特性を例示する図である。
【００９３】
図３において、縦軸及び横軸に夫々ＬＰＦ処理部１１１のゲインであるＬＰＦゲイン（ｄＢ）及び周波数ｆ（Ｈｚ）が示される。ＬＰＦゲインの最大値は大略０ｄＢであり、カットオフ周波数ｆｃ未満の低周波領域において、入力信号の大部分が減衰することなく通過する。入力信号の５０％が減衰する（ゲインが−３ｄＢとなる）カットオフ周波数ｆｃはｆｃ１（ｆｃ１＝１Ｈｚ前後）であり、車両１に固有のヨー共振周波数ｆｙよりも低い値に設計されている。
【００９４】
尚、本実施形態に係るＬＰＦ処理部１１１はフィルタ回路として構成されるため、操舵入力Ｓｉｎの周波数を特定するプロセスを必ずしも必要としない。一方、操舵角センサ１７により検出された操舵角ＭＡに、公知のＦＦＴ（Fast Fourier Transfer：高速フーリエ変換）処理を施すこと等によって、操舵角ＭＡの周波数を算出することも出来る。この場合、ＬＰＦ処理部１１１によるフィルタ処理の代わりに、算出された周波数と、ＬＰＦ処理部１１１のＬＰＦゲインと同様の減衰特性とに従って、操舵角ＭＡを減衰させＬＰＦ出力Ｓｉｎｌｐｆと同等の出力を得る構成としてもよい。
【００９５】
図２に戻り、ＬＰＦ処理部１１１から出力されるＬＰＦ出力Ｓｉｎｌｐｆは、第１不感帯処理部１１２に入力される。第１不感帯処理部１１２は、ＬＰＦ出力Ｓｉｎｌｐｆに下記（１）式に従った第１不感帯処理を施して第１不感帯出力Ｓｉｎｄｚを出力する演算処理回路である。第１不感帯処理部１１２は、本発明に係る「第１不感帯処理手段」の一例である。尚、下記（１）式中のＫ１は補正係数である。
【００９６】
Ｓｉｎｄｚ＝Ｋ１×Ｓｉｎｌｐｆ・・・（１）
【００９７】
ここで、図４を参照し、第１不感帯処理について説明する。ここに、図４は、第１不感帯処理を説明する図である。
【００９８】
図４において、縦軸に補正係数Ｋ１が、横軸にＬＰＦ出力Ｓｉｎｌｐｆが夫々示される。
【００９９】
図４において、ＬＰＦ出力Ｓｉｎｌｐｆの正領域は、車両１の一操舵方向に対応しており、同じく負領域は他の操舵方向に対応している。ＬＰＦ出力Ｓｉｎｌｐｆの絶対値が第１基準値Ｃ１未満となる範囲では、補正係数Ｋ１はゼロであり、上述した（１）式に従えば、第１不感帯出力Ｓｉｎｄｚはゼロとなる。即ち、「−Ｃ１＜Ｓｉｎｌｐｆ＜Ｃ１」なる関係が満たされる領域は、本発明に係る「不感帯」の一例である。
【０１００】
一方、ＬＰＦ出力Ｓｉｎｌｐｆの絶対値が第１基準値Ｃ１以上となる範囲では、補正係数Ｋ１は１であり、上述した（１）式に従えば、第１不感帯出力ＳｉｎｄｚはＬＰＦ出力Ｓｉｎｌｐｆと一致する。即ち、第１不感帯処理とは、所定以下のＬＰＦ出力Ｓｉｎｌｐｆを無効化する処理である。
【０１０１】
第１不感帯処理の不感帯を規定する第１基準値Ｃ１は、予め実験的に、経験的に又は理論的に定められる適合値であるが、予め車速Ｖｖに応じて複数の値が用意されている。第１不感帯処理部１１２は、その時点の車両１の車速Ｖｖに該当する第１基準値Ｃ１を選択して第１不感帯処理に使用する構成となっている。
【０１０２】
このように車速Ｖｖに応じて第１基準値Ｃ１を変化させることにより、車速Ｖｖに応じた車両１の横方向加速度特性やヨー方向加速度特性の変化に対して、オーバーライド判定精度を安定させることが出来る。
【０１０３】
具体的には、高車速領域では、舵角変化に対する車両挙動が相対的に大きくなる。従って、運転者がＬＫＡ制御中に一の車両挙動を実現しようとして行うオーバーライドの規模は小さくて済む。即ち、高車速領域程、操舵入力Ｓｉｎの大きさは小さくなる傾向がある。これに対して、不感帯を規定する第１基準値Ｃ１を一定とすると、運転者は、高車速領域程、自身の操舵入力がＬＫＡ制御中の車両挙動に反映されないと感じることになる。そのような違和感を軽減するために、本実施形態では、車速Ｖｖが上昇するに連れて第１基準値Ｃ１が小さくされる。その結果、オーバーライドの判定精度が安定する。
【０１０４】
図２に戻り、第１不感帯処理部１１２の出力値である第１不感帯出力Ｓｉｎｄｚは、判定部１１３及び制御量演算部１１４に入力される。
【０１０５】
判定部１１３は、操舵入力Ｓｉｎが運転者の意思に基づいたオーバーライドであるか否かを判定する、本発明に係る「判定手段」の一例である。判定部１１３は、第１不感帯出力Ｓｉｎｄｚの絶対値に応じてオーバーライド判定フラグＦｌａｇｏｒを設定する構成となっている。オーバーライド判定フラグＦｌａｇｏｒは、操舵入力Ｓｉｎがオーバーライドであると判定された場合に「１」に、オーバーライドでない（端的には、外乱である）と判定された場合に「０」に夫々設定される。
【０１０６】
判定部１１３は、第１不感帯出力Ｓｉｎｄｚの絶対値が０よりも大きい場合に、オーバーライド判定フラグＦｌａｇｏｒを「１」に、第１不感帯出力Ｓｉｎｄｚの絶対値が０である場合に、オーバーライド判定フラグＦｌａｇｏｒを「０」に夫々設定する構成となっている。設定されたオーバーライド判定フラグＦｌａｇｏｒは、スイッチング装置１４０に送出される。
【０１０７】
尚、第１不感帯出力Ｓｉｎｄｚは、ＬＰＦ出力Ｓｉｎｌｐｆと第１基準値との比較により決定される値であるが、ＬＰＦ出力Ｓｉｎｌｐｆは、操舵入力Ｓｉｎの周波数に応じて変化するＬＰＦゲインと操舵入力Ｓｉｎの大きさとによって規定される値である。即ち、オーバーライド判定部１１０においては、操舵入力Ｓｉｎの大きさと周波数とに基づいて操舵入力Ｓｉｎがオーバーライドであるか否かの判定がなされる。定性的には、操舵入力Ｓｉｎの周波数が高い程、操舵入力Ｓｉｎがオーバーライドであると判定されるために必要となる操舵入力Ｓｉｎの大きさは大きくなる。
【０１０８】
制御量演算部１１４は、第１不感帯出力Ｓｉｎｄｚに基づいて運転者入力分制御量Ｃｄｒｖを算出する、本発明に係る「第２目標制御量設定手段」の一例である。運転者入力分制御量Ｃｄｒｖとは、運転者のオーバーライドをＬＫＡ制御に反映させるための制御量であり、操舵入力Ｓｉｎに応じてその実践的態様は異なる。本実施形態では、操舵角ＭＡが操舵入力Ｓｉｎとして利用されるので、運転者入力分制御量Ｃｄｒｖは、最終操舵角θｓｔとなる。算出された運転者入力分制御量Ｃｄｒｖは、加算器１５０に送出される。
【０１０９】
尚、最終操舵角θｓｔは、先述したように、操舵角ＭＡと、操舵角ＭＡに応じて付与されるＶＧＲＳ相対回転角θｖｇｒｓとの総和である。操舵角ＭＡに対して付与すべきＶＧＲＳ相対回転角θｖｇｒｓは、予めＲＯＭに制御マップとして格納されている。尚、ＶＧＲＳ相対回転角θｖｇｒｓの設定は自由であり、また公知でもあるため、ここではその詳細を割愛するが、定性的な傾向として、ＶＧＲＳ相対回転核θｖｇｒｓは、車速Ｖｖが上昇するに連れて小さくなる。これは、車速が上昇するに連れて、舵角に対する車両応答が鋭敏になるためである。
【０１１０】
次に、基本ＬＫＡ制御量演算部１２０について説明する。基本ＬＫＡ制御量演算部１２０は、ＬＫＡ制御を実現するための制御量を演算する、本発明に係る「第１目標制御量設定手段」の一例である。基本ＬＫＡ制御量演算部１２０は、基本ＬＫＡ制御量算出処理により基本ＬＫＡ制御量Ｃｌｋａｂを算出する構成となっている。
【０１１１】
ここで、図５を参照し、基本ＬＫＡ制御量算出処理について説明する。ここに、図５は、基本ＬＫＡ制御量算出処理のフローチャートである。
【０１１２】
図５において、基本ＬＫＡ制御量演算部１２０は、車両１に備わる各種スイッチ類の操作信号、各種フラグ及び上記各種センサに係るセンサ信号等を含む各種信号を読み込む（ステップＳ１０１）。
【０１１３】
続いて、車載カメラ２０から送出される画像データに基づいて、ＬＫＡ制御における車両１の目標走行路（本発明に係る「目標軌跡」の一形態である）を規定する白線が検出されているか否かが判別される（ステップＳ１０２）。白線が検出されていない場合（ステップＳ１０２：ＮＯ）、目標走行路を設定することができないため、基本ＬＫＡ制御量演算部１２０は、ＬＫＡ可否フラグＦｌａｇｌｋａを、ＬＫＡ制御の実行が不可能である旨を表す「０」に設定し（ステップＳ１０７）、処理をステップＳ１０１に戻す。
【０１１４】
尚、ＥＣＵ１００は、ＬＫＡ可否フラグＦｌａｇｌｋａが「０」である場合には、ＬＫＡ制御を一時的に中断する。ＬＫＡ制御の一時中断期間が所定時間以上継続すると、ＥＣＵ１００は、ＬＫＡ制御を終了する。ＬＫＡ制御が終了した場合、再度ＬＫＡ制御の実行が要求されない限りＬＫＡ制御は発動しない。
【０１１５】
一方、白線が検出された場合、（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、上述したＬＫＡ可否フラグＦｌａｇｌｋａを、ＬＫＡ制御を実行可能である旨を表す「１」に設定し（ステップＳ１０３）、状態量偏差及び路面情報を取得する（ステップＳ１０４）。
【０１１６】
状態量偏差は、車両１の状態量と、目標走行路に対して採るべき目標状態量と偏差であり、実践的態様は多義である。状態量偏差は、例えば、車両１と目標走行路との横方向位置偏差やヨー角偏差等を含み得る。一方、路面情報とは、目標走行路の形状を規定する情報であり、例えば、目標走行路の曲率Ｒ（目標走行路の半径の逆数）等を含み得る。
【０１１７】
続いて基本ｌＫＡ制御量演算部１２０は、これら状態偏差及び路面情報に基づいて、車両１を目標走行路へ追従させるために必要となる目標横加速度ＧＹＴＧを算出する（ステップＳ１０５）。目標横加速度ＧＹＴＧとこれら状態偏差及び路面情報との相互関係は、予めＲＯＭに制御マップとして格納されている。
【０１１８】
目標横加速度ＧＹＴＧが算出されると、この算出された目標横加速度ＧＹＴＧを得るための制御量として、基本ＬＫＡ制御量Ｃｌｋａｂが算出される（ステップＳ１０６）。目標横加速度ＧＹＴＧと基本ＬＫＡ制御量Ｃｌｋａｂとの相互関係は、予めＲＯＭに制御マップとして格納されている。基本ＬＫＡ制御量Ｃｌｋａｂが算出されると、処理はステップＳ１０１に戻される。
【０１１９】
ここで、本実施形態では、ＶＧＲＳアクチュエータ２００を介して操舵輪の舵角を変化させることによって車両１を目標走行路に追従させる構成を採るため、基本ＬＫＡ制御量Ｃｌｋａｂは最終操舵角θｓｔに相当する値である。但し、基本ＬＫＡ制御量Ｃｌｋａｂの採り得る実践的態様は、ＬＫＡ制御を実現するための装置により異なる。
【０１２０】
例えば、目標走行路への追従は、操舵トルクＭＴの制御によっても実現可能である。ＥＰＳアクチュエータ４００を介して操舵トルクＭＴが運転者の意思から独立して制御された場合、操舵輪の舵角は直接の制御対象とはならないが、付与される操舵トルクＭＴにより各ステアリングシャフトを介して舵角も変化する。従って、上述した状態偏差を減少させるように操舵トルクＭＴを制御することにより、車両１を目標走行路へ追従させることが出来る。
【０１２１】
或いは、ＶＧＲＳアクチュエータ２００とＥＰＳアクチュエータ４００とが相互に協調的に制御されることによりＬＫＡ制御が実現されてもよい。例えば、運転者がステアリングホイル１１を保舵しない手放し運転を実現する場合、ＶＧＲＳアクチュエータ２００でロアステアリングシャフト１３を回転させようとすると、保舵力がないアッパーステアリングシャフト１２が路面からの反力に負けて、アッパーステアリングシャフト１２が逆方向に操舵されることがある。このような問題を克服するため、ＥＰＳアクチュエータ４００を介して保舵トルクに相当する操舵トルクを付与しつつＶＧＲＳアクチュエータ２００による目標走行路への追従が図られてもよい。
【０１２２】
図２に戻り、基本ＬＫＡ制御量演算部１２０により演算された基本ＬＫＡ制御量Ｃｌｋａｂは、オーバーライド協調制御部１３０とスイッチング装置１４０とに送出される。
【０１２３】
オーバーライド協調制御部１３０は、運転者のオーバーライドをＬＫＡ制御に反映させるために設けられており、ＨＰＦ処理部１３１及び第２不感帯処理部１３２を備える。基本ＬＫＡ制御量Ｃｌｋａｂは、このＨＰＦ処理部１３１に入力される。
【０１２４】
ＨＰＦ処理部１３１は、基本ＬＫＡ制御量Ｃｌｋａｂの低周波成分を減衰させ中高周波成分を抽出する所謂ＨＰＦであり、本発明に係る「第２フィルタ手段」の一例である。ＨＰＦ処理部１３１は、ＲＣフィルタ等の公知の各種アナログフィルタであってもよいし、公知の各種ディジタルフィルタであってもよい。ＨＰＦ処理部１３１は、基本ＬＫＡ制御量Ｃｌｋａｂを所定のＨＰＨゲインに従って減衰させ、ＨＰＦ出力Ｃｌｋａｈｐｆに変換する構成となっている。ＨＰＦ出力Ｃｌｋａｈｐｆは、本発明に係る「第２フィルタ出力」の一例である。
【０１２５】
ここで、図６を参照し、ＨＰＦ処理部１３１の特性について説明する。ここに、図６は、ＨＰＦ処理部１３１のゲイン特性を例示する図である。
【０１２６】
図６において、縦軸及び横軸に夫々ＨＰＦ処理部１３１のゲインであるＨＰＦゲイン（ｄＢ）及び周波数ｆ（Ｈｚ）が示される。ＨＰＦゲインの最大値は大略０ｄＢであり、カットオフ周波数ｆｃ以上の中高周波領域において、入力信号の大部分が減衰することなく通過する。入力信号の５０％が減衰する（ゲインが−３ｄＢとなる）カットオフ周波数ｆｃはｆｃ２（ｆｃ２＞ｆｃ１）であり、車両１に固有のヨー共振周波数ｆｙよりも高い値に設計されている。
【０１２７】
図２に戻り、ＨＰＦ処理部１３１から出力されるＨＰＦ出力Ｃｌｋａｈｐｆは、第２不感帯処理部１３２に入力される。第２不感帯処理部１３２は、ＨＰＦ出力Ｃｌｋａｈｐｆに下記（２）式に従った第２不感帯処理を施して第２不感帯出力Ｃｌｋａｄｚを出力する演算処理回路である。第２不感帯処理部１３２は、本発明に係る「第２不感帯処理手段」の一例である。尚、下記（２）式中のＫ２は補正係数である。
【０１２８】
Ｃｌｋａｄｚ＝Ｋ２×Ｃｌｋａｈｐｆ・・・（２）
【０１２９】
ここで、図７を参照し、第２不感帯処理について説明する。ここに、図７は、第２不感帯処理を説明する図である。
【０１３０】
図７において、縦軸に補正係数Ｋ２が、横軸にＨＰＦ出力Ｃｌｋａｈｐｆが夫々示される。
【０１３１】
図７において、ＨＰＦ出力Ｃｌｋａｈｐｆの正領域は、車両１の一操舵方向に対応しており、同じく負領域は他の操舵方向に対応している。ＨＰＦ出力Ｃｌｋａｈｐｆの絶対値が第２基準値Ｃ２未満となる範囲では、補正係数Ｋ２はゼロであり、上述した（２）式に従えば、第２不感帯出力Ｃｌｋａｄｚはゼロとなる。即ち、「−Ｃ２＜Ｃｌｋａｈｐｆ＜Ｃ２」なる関係が満たされる領域は、本発明に係る「不感帯」の他の一例である。一方、ＨＰＦ出力Ｃｌｋａｈｐｆの絶対値が第２基準値Ｃ２以上となる範囲では、補正係数Ｋ２は１であり、上述した（２）式に従えば、第２不感帯出力ＣｌｋａｄｚはＨＰＦ出力Ｃｌｋａｈｐｆと一致する。即ち、第２不感帯処理とは、所定以下のＨＰＦ出力Ｃｌｋａｈｐｆを無効化する処理である。
【０１３２】
尚、第２不感帯処理の不感帯を規定する第２基準値Ｃ２は、予め実験的に、経験的に又は理論的に適合された値である。
【０１３３】
スイッチング装置１４０は、判定部１１３から出力されるオーバーライド判定フラグＦｌａｇｏｒに応じて入力側のスイッチング状態が切り替わるスイッチング回路である。スイッチング装置１４０の出力端子は加算器１５０に電気的に接続されている。スイッチング装置１４０の入力端子は二つあり、一方の端子は基本ＬＫＡ制御量演算部１２０と接続されている。また、他方の端子は第２不感帯処理部１３２に接続されている。
【０１３４】
ここで、オーバーライド判定フラグＦｌａｇｏｒが「０」、即ち、ＬＫＡ制御中にオーバーライドが検出されない場合には、基本ＬＫＡ制御量演算部１２０に接続された入力端子が選択され、オーバーライド判定フラグＦｌａｇｏｒが「１」、即ち、ＬＫＡ制御中にオーバーライドが検出された場合には、第２不感帯処理部１３１に接続された入力端子が選択される（図２はこの状態である）。
【０１３５】
加算器１５０は、下記（３）式及び（４）式に従って、ＬＫＡ制御の最終目標制御量Ｃｌｋａを演算する回路である。尚、本実施形態では、ＬＫＡ制御にＶＧＲＳアクチュエータ２００を使用する構成であるので、最終目標制御量Ｃｌｋａは、最終操舵角θｓｔの目標値である。加算器１５０の出力、即ち最終目標制御量Ｃｌｋａは、軌跡制御用の操舵装置（即ち、ここではＶＧＲＳアクチュエータ２００及びＶＧＲＳ駆動装置３００）を制御するＥＣＵ１００の他の制御ブロックに供給され、この最終目標制御量Ｃｌｋａに応じて車両挙動が制御される。ＬＫＡ制御はこのように行われる。
【０１３６】
Ｃｌｋａ＝Ｃｄｒｖ＋Ｃｌｋａｂ・・・（３）
Ｃｌｋａ＝Ｃｄｒｖ＋Ｃｌｋａｄｚ・・・（４）
【０１３７】
ＬＫＡ制御中にオーバーライドが検出されない場合、上記（３）式が適用され、最終目標制御量Ｃｌｋａは基本ＬＫＡ制御量Ｃｌｋａｂと運転者入力分制御量Ｃｄｒｖとの加算値になるが、オーバーライド非検出時には、第１不感帯出力Ｓｉｎｄｚはゼロであるから、運転者入力分制御量Ｃｄｒｖもゼロである。即ち、この場合、最終目標制御量Ｃｌｋａは基本ＬＫＡ制御量Ｃｌｋａｂと等しくなって、車両１の走行軌跡を目標軌跡に追従させるための通常の軌跡制御が実現される。
【０１３８】
一方、ＬＫＡ制御中にオーバーライドが検出された場合、上記（４）式が適用され、最終目標制御量Ｃｌｋａは第２不感帯出力Ｃｌｋａｄｚと運転者入力分制御量Ｃｄｒｖとの加算値になる。オーバーライド検出時には、第１不感帯出力Ｓｉｎｄｚはゼロではなく、特に、ＬＰＦ処理部１１１によりほぼ減衰せずに通過する周波数帯域（例えば、１Ｈｚ以下の低周波帯域）については、操舵入力Ｓｉｎは殆ど１００％運転者入力分制御量Ｃｄｒｖに反映される。その結果、ＬＫＡ制御中であっても、運転者のオーバーライドが車両挙動に反映される。
【０１３９】
一方、オーバーライド検出時に使用されるＬＫＡ制御用の目標制御量である第２不感帯出力Ｃｌｋａｄｚは、ＨＰＦ処理部１３１によりオーバーライドに相当する低周波帯域が十分に減衰された結果、第２不感帯処理部１３２における不感帯処理により当該低周波帯域の成分がゼロとなる。このため、最終目標制御量Ｃｌｋａに従ってＬＫＡ制御用の操舵装置（即ち、本実施形態ではＶＧＲＳアクチュエータ２００）が制御された場合、先の運転者入力分制御量Ｃｄｒｖによる車両の挙動変化は、本来の軌跡制御による影響を受けずに許容される。即ち、運転者のオーバーライドをＬＫＡ制御に確実に反映させ、また当該オーバーライドとＬＫＡ制御との干渉を防止しつつ、車両１を目標走行路に追従させることができる。
【０１４０】
更に、操舵入力Ｓｉｎのうちオーバーライドよりも高周波の入力である各種外乱については、ＬＰＦ処理部１１１により減衰された結果、第１不感帯処理部１１２における不感帯処理によりカットされる。そのため、車両１において、外乱による挙動変化は好適に抑制される。また、同じく外乱であっても、路面凹凸、路面傾斜、路面摩擦或いは横風等により車両１の挙動変化が生じた結果、操舵入力Ｓｉｎが生じた場合（即ち、所謂ハンドル取られが生じた場合）には、基本ＬＫＡ制御量Ｃｌｋａｂに当該外乱抑制成分が含まれるが、この外乱抑制成分は、ＨＰＦ処理部１３１を通過する。このため、この外乱抑制成分は、第２不感帯処理部１３２においても殆どカットされることなく加算器１５０に供給される。従って、基本ＬＫＡ制御量Ｃｌｋａｂに従った車両１の軌跡制御により、操舵入力のうち外乱に起因する車両挙動の変化は、速やかに抑制される。
【０１４１】
このように、本実施形態に係るＬＫＡ制御によれば、操舵入力が、ＬＫＡ制御により車両挙動を補正すべきでないオーバーライドであるか、軌跡制御により車両挙動を補正すべき外乱であるかを、操舵入力の大きさ及び周波数を考慮することによって的確に判定することが出来る。また、オーバーライド判定時には、ＬＫＡ制御用の基本ＬＫＡ制御量Ｃｌｋａｂのうちオーバーライドに対応する低周波成分を減衰させることにより、オーバーライドによる挙動変化とＬＫＡ制御による挙動変化との干渉を防止することが出来る。一方、操舵入力が外乱である場合には、ＬＫＡ制御により係る外乱による挙動変化を迅速に収束せしめることが出来る。即ち、高品質な軌跡制御を実現することが出来るのである。
【０１４２】
＜第２実施形態＞
第１実施形態では、オーバーライド判定時に、ＨＰＦ処理部１３１及び第２不感帯処理部１３２の作用により、基本ＬＫＡ制御量Ｃｌｋａｂの低周波成分を減衰させてＬＫＡ制御とオーバーライドとの干渉を防止しつつ可及的にＬＫＡ制御を維持する構成としたが、オーバーライド判定時の制御態様はこれに限定されない。このような趣旨に基づいた第２実施形態について説明する。
【０１４３】
ＬＫＡ制御に係るＥＣＵ１００の構成としては、図２に例示したものから、オーバーライド協調制御部１３０を除いたものとなる。即ち、判定部１１３によりオーバーライド判定がなされた場合、スイッチング装置１４０は開放される。その結果、基本ＬＫＡ制御量Ｃｌｋａｂは加算器１５０に供給されず、車両挙動は、運転者入力分制御量Ｃｄｒｖに応じた通常の車両挙動となる。即ち、本実施形態では、オーバーライドが生じている期間について、ＬＫＡ制御は一時的に中断する。このようにすれば、運転者の主権がより明確に確立され、運転者の意思を車両挙動に忠実に反映することが出来る。
【０１４４】
尚、オーバーライド判定時にＬＫＡ制御を停止するための構成は、ここで説明したものに限定されない。例えば、スイッチング装置１４０の類を設けることなく、ＥＣＵ１００が制御上の一プロセスとして、オーバーライド判定時にＬＫＡ制御を終了してしまってもよい。
【０１４５】
また、オーバーライド判定時において、ＬＫＡ制御を終了させるのではなく、ＬＫＡ制御による挙動変化が生じ難くなる方向へ何らかの制限措置を講じてもよい。例えば、オーバーライド判定時には、基本ＬＫＡ制御量Ｃｌｋａｂに対して１未満の補正係数を乗じて、目標軌跡への追従を緩慢にしてもよい。或いは、基本ＬＫＡ制御量Ｃｌｋａｂに対して１次フィルタ処理を施し、基本ＬＫＡ制御量Ｃｌｋａｂを全体的になまして下流側へ供給してもよい。
【０１４６】
＜第３実施形態＞
第１及び第２実施形態においては、操舵入力Ｓｉｎがオーバーライドであるか否かの判定が、オーバーライド判定部１１０により実現されている。より具体的には、オーバーライド判定部１１０は、ＬＰＦ処理部１１１及び第１不感帯処理部１１２の作用により、理想的には、オーバーライドに相当する操舵入力のみを抽出する構成となっている。
【０１４７】
しかしながら、ＬＫＡ制御の実行期間に生じるオーバーライドの周波数は、人間工学的には概ね一定の範囲（上述してきた低周波帯域）に類するものの、厳密に個々を見れば、運転者の操舵能力に応じて様々である。具体的には、運転者が成人男性である場合と、女性或いは高齢者である場合とでは、前者の方がオーバーライドの最大周波数が高くなる傾向がある。無論、ＬＰＦ処理部１１１のカットオフ周波数ｆｃ１を、前者に適合させておけば、より低周波側の後者について問題なくオーバーライドを検出することは出来る。しかしながら、外乱までを考慮すると、前者ではオーバーライドであるはずの周波数が、後者では外乱となり得る。外乱発生時の操舵特性もまた、運転者に応じて異なるからである。この点からすると、ＬＰＦ処理部１１１のカットオフ周波数ｆｃ１を、運転者の操舵能力を反映する形で可変とするのも有効となる。ここでは、このような趣旨に基づく第３実施形態について説明する。
【０１４８】
第３実施形態では、ＬＰＦ処理部１１１のカットオフ周波数ｆｃ１が可変である。従って、ＬＰＦ処理部１１１は、望ましくはディジタルフィルタである。ＬＰＦ処理部１１１のカットオフ周波数は、ＥＣＵ１００が実行する操舵特性学習処理に応じてＬＰＦ処理部１１１自身が設定する構成となっている。
【０１４９】
ここで、操舵特性学習処理とは、運転者の最大操舵周波数を学習する処理である。操舵特性学習処理は、定常走行状態において一定以上の操舵角変化を伴う操舵入力が生じた場合に、その操舵入力の周波数を検出し（例えば、先述したＦＦＴ処理等がなされてもよい）、その最大値を適宜更新することによって行われる。このような学習は、望ましくはＬＫＡ制御の実行期間以外の通常の走行期間において行われる。
【０１５０】
一方、ＬＰＦ処理部１１１は、ＬＫＡ制御が開始されると、操舵特性学習処理の学習値（現在車両を運転している運転者の最大操舵周波数）に基づいてカットオフ周波数ｆｃ１を設定する。具体的には、学習値が小さい、即ち最大操舵周波数が低い程、カットオフ周波数ｆｃ１は二値的に、段階的に或いは連続的に低周波側の値に変更される。
【０１５１】
このようにすれば、運転者の操舵特性又は操舵能力に対して過不足のない低周波帯域をオーバーライド判定に利用することが出来、運転者個々の事情に即したＬＫＡ制御が実現され得る。
【０１５２】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う車両の制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１５３】
１…車両、１１…ハンドル、１２…アッパーステアリングシャフト、１００…ＥＣＵ、２００…ＶＧＲＳアクチュエータ、３００…ＶＧＲＳ駆動装置
【図１】
2013128638.tif 000003
【図２】
2013128638.tif 000004
【図３】
2013128638.tif 000005
【図４】
2013128638.tif 000006
【図５】
2013128638.tif 000007
【図６】
2013128638.tif 000008
【図７】
2013128638.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成24年12月11日(2012.12.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵装置を備えた車両を制御する装置であって、
前記車両の軌跡を目標軌跡に追従させる軌跡制御のための前記操舵装置に関する第１目標制御量を設定する第１目標制御量設定手段と、
前記設定された第１目標制御量に基づいて前記操舵装置を制御することにより前記軌跡制御を実行する制御手段と、
前記軌跡制御の実行期間において、操舵入力の大きさ及び周波数に基づいて前記操舵入力がオーバーライドであるか否かを判定する判定手段と、
前記操舵入力における前記オーバーライドに対応付けられた低周波帯域の成分を通過させ、該低周波帯域を除く中高周波帯域の成分を減衰又は遮断する第１フィルタ手段と、
前記第１フィルタ手段の出力である第１フィルタ出力に対し、絶対値が第１基準値以下となる範囲を不感帯とする第１不感帯処理を実行する第１不感帯処理手段と、
前記第１不感帯処理手段の出力である第１不感帯出力に基づいて前記操舵入力に対応する前記操舵装置に関する第２目標制御量を設定する第２目標制御量設定手段と
を具備し、
前記判定手段は、前記第１フィルタ出力の大きさが所定値以上である場合に、前記操舵入力が前記オーバーライドであると判定し、
前記制御手段は、前記設定された第１及び第２目標制御量に基づいて前記操舵装置を制御する
ことを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
前記操舵入力は、操舵角、該操舵角に対する前記操舵装置の目標角、操舵角速度又は操舵トルクである
ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
（削除）
【請求項４】
（削除）
【請求項５】
前記第１基準値は、前記操舵入力に対する前記車両の応答特性に応じて設定される
ことを特徴とする請求の範囲１項に記載の車両の制御装置。
【請求項６】
前記第１フィルタ手段のカットオフ周波数は、前記車両のヨー共振周波数よりも低周波側の値である
ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の車両の制御装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記操舵入力が前記オーバーライドであると判定された場合に、前記軌跡制御を停止又は制限する
ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の車両の制御装置。
【請求項８】
操舵装置を備えた車両を制御する装置であって、
前記車両の軌跡を目標軌跡に追従させる軌跡制御のための前記操舵装置に関する第１目標制御量を設定する第１目標制御量設定手段と、
前記設定された第１目標制御量に基づいて前記操舵装置を制御することにより前記軌跡制御を実行する制御手段と、
前記軌跡制御の実行期間において、操舵入力の大きさ及び周波数に基づいて前記操舵入力がオーバーライドであるか否かを判定する判定手段と、
前記操舵入力が前記オーバーライドであると判定された場合に、前記設定された第１目標制御量における前記オーバーライドに対応付けられた低周波帯域の成分を減衰又は遮断し、該低周波帯域を除く中高周波帯域の成分を通過させる第２フィルタ手段と、
前記第２フィルタ手段の出力である第２フィルタ出力に対し、絶対値が第２基準値以下となる範囲を不感帯とする第２不感帯処理を実行する第２不感帯処理手段と
を具備し、
前記制御手段は、前記第２不感帯処理の出力である第２不感帯出力に基づいて前記操舵装置を制御する
ことを特徴とする車両の制御装置。
【請求項９】
前記第２フィルタ手段のカットオフ周波数は、前記車両のヨー共振周波数よりも高周波側の値である
ことを特徴とする請求の範囲第８項に記載の車両の制御装置。
【請求項１０】
操舵装置を備えた車両を制御する装置であって、
前記車両の軌跡を目標軌跡に追従させる軌跡制御のための前記操舵装置に関する第１目標制御量を設定する第１目標制御量設定手段と、
前記設定された第１目標制御量に基づいて前記操舵装置を制御することにより前記軌跡制御を実行する制御手段と、
前記軌跡制御の実行期間において、操舵入力の大きさ及び周波数に基づいて前記操舵入力がオーバーライドであるか否かを判定する判定手段と、
前記操舵入力における前記オーバーライドに対応付けられた第１低周波帯域の成分を通過させ、該第１低周波帯域を除く第１中高周波帯域の成分を減衰又は遮断する第１フィルタ手段と、
前記第１フィルタ手段の出力である第１フィルタ出力に対し、絶対値が第１基準値以下となる範囲を不感帯とする第１不感帯処理を実行する第１不感帯処理手段と、
前記第１不感帯処理手段の出力である第１不感帯出力に基づいて前記操舵入力に対応する前記操舵装置に関する第２目標制御量を設定する第２目標制御量設定手段と、
前記操舵入力が前記オーバーライドであると判定された場合に、前記設定された第１目標制御量における前記オーバーライドに対応付けられた第２低周波帯域の成分を減衰又は遮断し、該第２低周波帯域を除く第２中高周波帯域の成分を通過させる第２フィルタ手段と、
前記第２フィルタ手段の出力である第２フィルタ出力に対し、絶対値が第２基準値以下となる範囲を不感帯とする第２不感帯処理を実行する第２不感帯処理手段と
を具備し、
前記判定手段は、前記第１フィルタ出力の大きさが所定値以上である場合に、前記操舵入力が前記オーバーライドであると判定し、
前記制御手段は、前記第２不感帯処理手段の出力である第２不感帯出力と前記設定された第２目標制御量とに基づいて前記操舵装置を制御する
ことを特徴とする車両の制御装置。
【請求項１１】
前記第２フィルタ手段のカットオフ周波数は、前記第１フィルタ手段のカットオフ周波数よりも高周波側で設定される
ことを特徴とする請求の範囲第１０項に記載の車両の制御装置。
【請求項１２】
前記第２フィルタ手段のカットオフ周波数は、前記車両のヨー共振周波数よりも高周波側の値である
ことを特徴とする請求の範囲第１０項又は１１項に記載の車両の制御装置。
【請求項１３】
前記第１フィルタ手段のカットオフ周波数は、前記車両のヨー共振周波数よりも低周波側の値である
ことを特徴とする請求の範囲第１０項又は１１項に記載の車両の制御装置。
【請求項１４】
運転者の操舵特性を学習する学習手段と、
前記学習された操舵特性に応じて前記第１フィルタ手段のカットオフ周波数を設定するカットオフ周波数設定手段と
を具備する
ことを特徴とする請求の範囲第１０項に記載の車両の制御装置。
【手続補正書】
【提出日】平成26年7月10日(2014.7.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵装置を備えた車両を制御する装置であって、
前記車両の軌跡を目標軌跡に追従させる軌跡制御のための前記操舵装置に関する第１目標制御量を設定する第１目標制御量設定手段と、
前記設定された第１目標制御量に基づいて前記操舵装置を制御することにより前記軌跡制御を実行する制御手段と、
前記軌跡制御の実行期間において、操舵入力の大きさ及び周波数に基づいて前記操舵入力がオーバーライドであるか否かを判定する判定手段と、
前記操舵入力における前記オーバーライドに対応付けられた低周波帯域の成分を通過させ、該低周波帯域を除く中高周波帯域の成分を減衰又は遮断する第１フィルタ手段と、
前記第１フィルタ手段の出力である第１フィルタ出力に対し、絶対値が第１基準値以下となる範囲を不感帯とする第１不感帯処理を実行する第１不感帯処理手段と、
前記第１不感帯処理手段の出力である第１不感帯出力に基づいて前記操舵入力に対応する前記操舵装置に関する第２目標制御量を設定する第２目標制御量設定手段と
を具備し、
前記判定手段は、前記第１フィルタ出力の大きさが所定値以上である場合に、前記操舵入力が前記オーバーライドであると判定し、
前記制御手段は、前記設定された第１及び第２目標制御量に基づいて前記操舵装置を制御する
ことを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
前記操舵入力は、操舵角、該操舵角に対する前記操舵装置の目標角、操舵角速度又は操舵トルクである
ことを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
前記第１基準値は、前記操舵入力に対する前記車両の応答特性に応じて設定される
ことを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項４】
前記第１フィルタ手段のカットオフ周波数は、前記車両のヨー共振周波数よりも低周波側の値である
ことを特徴とする請求項３に記載の車両の制御装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記操舵入力が前記オーバーライドであると判定された場合に、前記軌跡制御を停止又は制限する
ことを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項６】
操舵装置を備えた車両を制御する装置であって、
前記車両の軌跡を目標軌跡に追従させる軌跡制御のための前記操舵装置に関する第１目標制御量を設定する第１目標制御量設定手段と、
前記設定された第１目標制御量に基づいて前記操舵装置を制御することにより前記軌跡制御を実行する制御手段と、
前記軌跡制御の実行期間において、操舵入力の大きさ及び周波数に基づいて前記操舵入力がオーバーライドであるか否かを判定する判定手段と、
前記操舵入力が前記オーバーライドであると判定された場合に、前記設定された第１目標制御量における前記オーバーライドに対応付けられた低周波帯域の成分を減衰又は遮断し、該低周波帯域を除く中高周波帯域の成分を通過させる第２フィルタ手段と、
前記第２フィルタ手段の出力である第２フィルタ出力に対し、絶対値が第２基準値以下となる範囲を不感帯とする第２不感帯処理を実行する第２不感帯処理手段と
を具備し、
前記制御手段は、前記第２不感帯処理の出力である第２不感帯出力に基づいて前記操舵装置を制御する
ことを特徴とする車両の制御装置。
【請求項７】
前記第２フィルタ手段のカットオフ周波数は、前記車両のヨー共振周波数よりも高周波側の値である
ことを特徴とする請求項６に記載の車両の制御装置。
【請求項８】
操舵装置を備えた車両を制御する装置であって、
前記車両の軌跡を目標軌跡に追従させる軌跡制御のための前記操舵装置に関する第１目標制御量を設定する第１目標制御量設定手段と、
前記設定された第１目標制御量に基づいて前記操舵装置を制御することにより前記軌跡制御を実行する制御手段と、
前記軌跡制御の実行期間において、操舵入力の大きさ及び周波数に基づいて前記操舵入力がオーバーライドであるか否かを判定する判定手段と、
前記操舵入力における前記オーバーライドに対応付けられた第１低周波帯域の成分を通過させ、該第１低周波帯域を除く第１中高周波帯域の成分を減衰又は遮断する第１フィルタ手段と、
前記第１フィルタ手段の出力である第１フィルタ出力に対し、絶対値が第１基準値以下となる範囲を不感帯とする第１不感帯処理を実行する第１不感帯処理手段と、
前記第１不感帯処理手段の出力である第１不感帯出力に基づいて前記操舵入力に対応する前記操舵装置に関する第２目標制御量を設定する第２目標制御量設定手段と、
前記操舵入力が前記オーバーライドであると判定された場合に、前記設定された第１目標制御量における前記オーバーライドに対応付けられた第２低周波帯域の成分を減衰又は遮断し、該第２低周波帯域を除く第２中高周波帯域の成分を通過させる第２フィルタ手段と、
前記第２フィルタ手段の出力である第２フィルタ出力に対し、絶対値が第２基準値以下となる範囲を不感帯とする第２不感帯処理を実行する第２不感帯処理手段と
を具備し、
前記判定手段は、前記第１フィルタ出力の大きさが所定値以上である場合に、前記操舵入力が前記オーバーライドであると判定し、
前記制御手段は、前記第２不感帯処理手段の出力である第２不感帯出力と前記設定された第２目標制御量とに基づいて前記操舵装置を制御する
ことを特徴とする車両の制御装置。
【請求項９】
前記第２フィルタ手段のカットオフ周波数は、前記第１フィルタ手段のカットオフ周波数よりも高周波側で設定される
ことを特徴とする請求項８に記載の車両の制御装置。
【請求項１０】
前記第２フィルタ手段のカットオフ周波数は、前記車両のヨー共振周波数よりも高周波側の値である
ことを特徴とする請求項８又は９に記載の車両の制御装置。
【請求項１１】
前記第１フィルタ手段のカットオフ周波数は、前記車両のヨー共振周波数よりも低周波側の値である
ことを特徴とする請求項８又は９に記載の車両の制御装置。
【請求項１２】
運転者の操舵特性を学習する学習手段と、
前記学習された操舵特性に応じて前記第１フィルタ手段のカットオフ周波数を設定するカットオフ周波数設定手段と
を具備する
ことを特徴とする請求項８に記載の車両の制御装置。
【国際調査報告】
2013128638.tif 000010
2013128638.tif 000011