(57)【要約】転舵輪（ＦＲ，ＦＬ）を転舵させるアクチュエータ（１６）を備え、アクチュエータ（１６）による転舵によって車両の運転支援を行う運転支援システムにおいて、位置偏差検出ユニット（９）は、車両周辺情報に基づいて、車両の車両位置と車両の走行路との偏差を検出する。転舵制御量決定ユニット（２）は、前記偏差を解消するために転舵制御量を決定する。車速検出ユニット（１１）によって検出された車速が所定値以上であるときに、転舵制御量決定ユニット（２）は、車両の車両位置と車両の走行路との偏差が同一であれば、車速が大きいほど転舵制御量が小さくなるように転舵制御量を決定する。運転支援システムは、車両が高速で走行する際に、アクチュエータ（１６）による転舵制御により起こるドライバに与える違和感を軽減することができる。【選択図】図１
2009517284.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転舵輪（ＦＲ、ＦＬ）を転舵させるアクチュエータ（１６）を備える運転支援システムにおいて、
前記車両の車速を検出する車速検出ユニット（１１）と、
前記車両の周囲情報を取得する周囲情報取得ユニット（８）と、
前記周囲情報取得ユニット（８）によって取得された周囲情報に基づいて、前記車両の車両位置と前記車両の走行路との偏差を検出する位置偏差検出ユニット（２、９）と、
前記位置偏差検出ユニット（２、９）によって検出した前記車両の車両位置と前記車両の走行路との偏差を解消するために前記アクチュエータの転舵制御量を決定する転舵制御量決定ユニット（２）と、
前記転舵制御量に基づいて、前記アクチュエータ（１６）を制御する転舵制御ユニット（１５）と、を備えており、
前記車速検出ユニット（１１）によって検出された車速が第１の所定値以上であるときに、前記車両の車両位置と前記車両の走行路との偏差に応じて、車速が大きいほど前記転舵制御量が小さくなること、
を特徴とする運転支援システム。
【請求項２】
前記転舵制御量が、前記アクチュエータ（１６）によって前記転舵輪（ＦＲ、ＦＬ）に付与される操舵トルクを制御する操舵トルク制御量である請求項１に記載の運転支援システム。
【請求項３】
前記転舵制御量決定ユニット（２）は、前記車両の車両位置と前記車両の走行路との偏差を解消するための車両の目標横加速度を求める目標横加速度決定ユニットを有しており、
前記目標横加速度決定ユニットによって求めた目標横加速度に基づいて、転舵制御量を決定する請求項１または請求項２に記載の運転支援システム。
【請求項４】
前記目標横加速度は、前記車両の走行路に対する前記走行路横方向の前記車両の車両位置の変位量（Ｄ）を解消するために必要な横加速度と、前記車両の走行路に対する前記車両の傾き（θ）を解消する為に必要な加速度とを合算して求められる請求項３記載の運転支援システム。
【請求項５】
前記車両の車両位置と前記車両の走行路との偏差は、前記車両の走行路に対する前記走行路横方向の前記車両の車両位置の変位量（Ｄ）である請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項に記載の運転支援システム。
【請求項６】
前記車両の車両位置と前記車両の走行路との偏差は、前記車両の走行路に対する前記車両の傾き（θ）である請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項記載の運転支援システム。
【請求項７】
前記車速検出ユニット（１１）によって検出された車速が前記第１の所定値より小さい第２の所定値より小さい場合、前記車両の車両位置と前記車両の走行路との偏差に応じて、車速が大きいほど前記転舵制御量が大きくなる請求項１〜請求項６のいずれか１項記載の運転支援システム。
【請求項８】
前記車速検出ユニット（１１）によって検出された車速が前記第１の所定値より小さく前記第２の所定値以上である場合、前記車両の車両位置と前記車両の走行路との偏差に応じて、前記転舵制御量が一定となる請求項７記載の運転支援システム。
【請求項９】
前記車両の車両位置と前記車両の走行路との偏差は、前記車両における前方注視距離地点における前記車両の車両位置と前記車両の走行路との偏差である請求項１〜請求項８のうちのいずれか１項に記載の運転支援システム。
【請求項１０】
前記転舵制御量決定ユニット（２）は、前記車両の車両位置と前記車両の走行路との偏差に所定のゲインを乗じて得た値に基づいて転舵制御量を決定するものであり、
前記車速検出ユニット（１１）によって検出された車速が所定値以上であるときに、前記車両の車両位置と前記車両の走行路との偏差に応じて、車速が大きいほど前記所定のゲインを小さくする請求項１または請求項２に記載の運転支援システム。
【請求項１１】
前記車速検出ユニット（１１）によって検出された車速が前記第１の所定値より小さい第２の所定値より小さい場合、前記車両の車両位置と前記車両の走行路との偏差に応じて、車速が大きいほど前記所定のゲインを大きくする請求項１０記載の運転支援システム。
【請求項１２】
前記車速検出ユニット（１１）によって検出された車速が前記第１の所定値より小さく前記第２の所定値以上である場合、前記転舵制御量が一定となるように前記所定のゲインが決定される請求項１０記載の運転支援システム。
【請求項１３】
前記車両の車両位置と前記車両の走行路との偏差に基づいて、前記偏差を解消するための車両の目標ヨーレートを決定する目標ヨーレート決定ユニット（２）をさらに備え、
前記転舵制御量決定ユニット（２）は、前記目標ヨーレート決定ユニット（２）によって決定した目標ヨーレートに基づいて、転舵制御量を決定する請求項１または請求項２に記載の運転支援システム。
【請求項１４】
前記目標ヨーレートに車速を乗じて目標横加速度を求め、前記目標横加速度に基づいて、前記転舵制御量が決定される請求項１３記載の運転支援システム。
【請求項１５】
前記目標ヨーレートは、車両を前記カーブにそって走行させる為に必要なヨーレートと、前記車両の走行路に対する前記走行路横方向の前記車両の車両位置の変位量（Ｄ）を解消するために必要なヨーレートと、前記車両の走行路に対する前記車両の傾き（θ）を解消する為に必要なヨーレートとを合算して求められる請求項１３または１４記載の運転支援システム。
【請求項１６】
転舵輪（ＦＲ、ＦＬ）を転舵させるアクチュエータ（１６）による転舵によって車両の運転支援を行う運転支援方法において、
前記車両の車速を検出し、
前記車両の周囲情報を取得し、
前記周囲情報に基づいて、前記車両の車両位置と前記車両の走行路との偏差を検出し、
前記車両の車両位置と前記車両の走行路との偏差を解消するために前記アクチュエータ（１６）の転舵制御量を決定し、
前記転舵制御量に基づいて、前記アクチュエータ（１６）を制御し、
前記車速が第１の所定値以上であるときに、前記車両の車両位置と前記車両の走行路との偏差に応じて、車速が大きいほど前記転舵制御量が小さくなる、
運転支援方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の分野】
【０００１】
本発明は、車両の転舵輪に操舵トルクを付与して、転舵輪を転舵させるアクチュエータを備え、このアクチュエータによる転舵によって車両の運転支援を行う運転支援システムおよび方法に関する。
【発明の背景】
【０００２】
車両前方をカメラなどで撮像し、撮像した画像や映像に基づいて車両の走行経路を検出し、車両が走行経路を逸脱しないように運転を支援する運転支援システムが知られており、市販車への搭載も始まっている。このような運転支援システムはレーンキープ（アシスト）システムなどと呼ばれ、走行経路を逸脱した際に注意を喚起するだけのものや、走行経路を逸脱した際には転舵輪をアクチュエータで転舵させ（転舵を補助し）、走行経路逸脱を修正するものがある。後者の例としては、特開２００１−１０５１８号公報に開示された車両用操舵制御システムがある。
【０００３】
この車両用操舵制御システムは、車両前方を撮像した画像や映像に基づいて、車両前方のカーブ曲率や、車両のオフセット（オフセット距離）・ヨー角を求める。そして、これらのカーブ曲率や、オフセット、ヨー角に基づいて、アクチュエータを用いて転舵輪を転舵させ、走行経路からの逸脱を抑制するというものである。なお、オフセットは、横ズレ量などとも呼ばれ、走行経路に対する車両の横方向のズレ（オフセット）を示す値である。なお、オフセットは、道路のセンターラインや走行車線の中心線など、適当な基準に基づいて求められる。また、ヨー角は、偏向角とも呼ばれ、走行経路に対して車両の進んでいる方向を示す値である。
【０００４】
しかし、上記特開２００１−１０５１８号公報に開示された車両用操舵制御システムにおいては、車速による車両特性の変化を考慮せずにコントローラが設計されていたため、車速の高低によらず、一定の制御を行っていた。ここで、車両が高速で走行している場合、ドライバが比較的ステアリングホイールをしっかり握る傾向にある。このようにステアリングホイールをしっかり握った状態で操舵制御による転舵輪の転舵を行うと、転舵輪の転舵による反力変動がドライバに敏感に伝達され、この反力変動が微小な場合であってもドライバが違和感を覚えるおそれがあるという問題があった。
【発明の概要】
【０００５】
そこで、本発明は、車両が高速で走行する際に、アクチュエータによる転舵制御により起こるドライバに与える違和感を軽減することができる運転支援システムおよび運転支援方法を提供する。
【０００６】
本発明の第１の態様に係る運転支援システムは、転舵輪を転舵させるアクチュエータを備え、アクチュエータによる転舵によって車両の運転支援を行う運転支援システムである。この運転支援システムは、車両の車速を検出する車速検出ユニットと、車両の周囲情報を取得する周囲情報取得ユニットと、周囲情報取得ユニットによって取得された周囲情報に基づいて、車両の車両位置と車両の走行路との偏差を検出する位置偏差検出ユニットと、位置偏差検出ユニットによって検出した車両の車両位置と車両の走行路との偏差を解消するためにアクチュエータの転舵制御量を決定する転舵制御量決定ユニットと、転舵制御量決定ユニットの決定に基づいて、アクチュエータを制御する転舵制御ユニットと、を含んでおり、車速検出ユニットによって検出された車速が第１の所定値以上であるときに、車両の車両位置と車両の走行路との偏差に応じて、車速が大きいほど転舵制御量が小さくなるものである。
【０００７】
前記運転支援システムにおいては、車速が第１の所定値以上となっている状態で車両が走行している際、車速が大きいほど運転支援用操舵量が小さくなるように転舵制御量を決定している。このため、車速が大きいほどドライバに与える転舵輪の転舵による反力変動を小さくすることができる。したがって、車両が高速で走行する際に、ドライバに与える違和感を軽減することができる。
【０００８】
ここで、転舵制御量が、アクチュエータによって転舵輪に付与される操舵トルクを制御する操舵トルク制御量である態様とすることができる。
【０００９】
このように、転舵制御量として、アクチュエータによって転舵輪に付与される操舵トルクを制御する操舵トルク制御量を用いることにより、転舵制御量を容易に制御することができる。
【００１０】
また、転舵制御量決定ユニットは、車両の車両位置と車両の走行路との偏差を解消するための車両の目標横加速度を求める目標横加速度決定ユニットを有しており、目標横加速度決定ユニットによって求めた目標横加速度に基づいて、転舵制御量を決定する態様とすることができる。
【００１１】
さらに、車両の車両位置と車両の走行路との偏差は、車両の走行路に対する走行路横方向の車両位置の変位量である態様とすることもでき、車両の走行路に対する車両の傾きである態様とすることもできる。あるいは、車両の車両位置と車両の走行路との偏差は、車両における前方注視距離地点における車両の車両位置と車両の走行路との偏差である態様とすることができる。ここで「前方注視距離」は、運転者が注視している場所までの距離を表し、所定距離走行した後の車両位置の変位量を求める為の基準地点までの距離である。
【００１２】
また、車両の車両位置と車両の走行路との偏差に所定のゲインを乗じて得た値に基づいて転舵制御量を決定するものであり、前記車速検出ユニットによって検出された車速が所定値以上であるときに、前記車両の車両位置と前記車両の走行路との偏差に応じて、車速が大きいほど所定のゲインを小さくする態様とすることもできる。
【００１３】
このように、所定のゲインを車速に応じて小さくすることにより、転舵制御量を容易に求めることができる。
【００１４】
さらに、車両の車両位置と車両の走行路との偏差に基づいて、偏差を解消するための車両の目標旋回ヨーレートを決定する目標旋回ヨーレート決定ユニットをさらに備え、転舵制御量決定ユニットは、目標旋回ヨーレート決定ユニットによって決定した目標旋回ヨーレートに基づいて、転舵制御量を決定する態様とすることもできる。このように、目標旋回ヨーレートによって転舵制御量を決定することもできる。
【００１５】
本発明に係る運転支援システムによれば、車両が高速で走行する際に、アクチュエータによる転舵制御により起こるドライバに与える違和感を軽減することができる。
【００１６】
本発明の第２の態様は、転舵輪を転舵させるアクチュエータによる転舵によって車両の運転支援を行う運転支援方法である。この運転支援方法は、車両の車速を検出し、車両の周囲情報を取得し、周囲情報に基づいて、車両の車両位置と車両の走行路との偏差を検出し、車両の車両位置と車両の走行路との偏差を解消するためにアクチュエータの転舵制御量を決定し、転舵制御量に基づいて、アクチュエータを制御する。車速検出ユニットによって検出された車速が第１の所定値以上であるときに、車両の車両位置と車両の走行路との偏差に応じて、車速が大きいほど転舵制御量が小さくなるように転舵制御量が決定される。
【００１７】
本発明の上記及びその他の目的や特徴については、添付図面に関連する好適な実施形態の以下の説明から明らかになろう。
【発明の実施形態の詳細な説明】
【００１８】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１９】
図１に示すように、車両１に設けられる運転支援システムは、電子制御ユニット（ＥＣＵ：ElectronicControl Unit）２を備えており、ＥＣＵ２によって運転支援（車線維持制御）が制御される。図１に示されるように、車両１は、ステアリングホイール３を備えている。ステアリングホイール３は、車両１の車室内に配設されており、運転者によって操作されることで転舵輪（ここでは左右前輪ＦＲ，ＦＬ）を転舵させる。ステアリングホイール３は、ステアリングシャフト４の一端に固定されている。ステアリングシャフト４は、ステアリングホイール３の回転に伴って回転する。
【００２０】
ステアリングシャフト４の他端には、ステアリングギヤボックス５を介してラックバー６が連結されている。ステアリングギヤボックス５は、ステアリングシャフト４の回転運動をラックバー６の軸方向への直進運動に変換する機能を有している。ラックバー６の両端は、ナックルアーム７を介して車輪ＦＬ，ＦＲの各ハブキャリアに連結されている。このように構成されているため、車輪ＦＬ，ＦＲは、ステアリングホイール３が回転されると、ステアリングシャフト４やステアリングギヤボックス５（ラックバー６）を介して転舵される。
【００２１】
また、図２に示すように、車室内には、ルームミラーが設けられており、ルームミラーには、本発明の周囲情報取得ユニットである前方を撮像するＣＣＤカメラ８が内蔵されている。ＣＣＤカメラ８は、車両１のフロントウィンドウ３０越しに車両１の前方における所定領域内の周辺状況を撮影し、車両の周囲情報として車両の周囲画像を取得する。具体的には、道路５０の車両１が走行している走行レーン５１における周囲の状況の動画像を撮影する。
【００２２】
ＣＣＤカメラ８には、画像処理部９が接続されている。ＣＣＤカメラ８が撮影した周辺状況の画像データは、画像処理部９に出力される。画像処理部９は、ＣＣＤカメラ８による画像データを画像処理し、車両１が走行する道路上に描かれた道路区画線（白線）などを基に車線（レーン：走行経路）を検出する。撮像した画像や映像内では、路面とその上に描かれた白線との輝度差が大きく、白線は比較的検出しやすく、車両前方の車線を検出するのに都合がよい。
【００２３】
ＥＣＵ２には、画像処理部９が接続されている。画像処理部９は、ＣＣＤカメラ８による画像データを画像処理して検出した車線に基づいて、前方走行経路のカーブ曲率（１／Ｒ）や、車線に対する車両１のオフセット距離Ｄおよびヨー角θを演算によって検出する。ここで、車両１のオフセット距離Ｄは、車両１の走行路に対する走行路横方向の車両位置の変位量に相当する。
【００２４】
画像処理部９は、検出した車線に基づいて、図３に示されるように、前方走行経路のカーブ曲率（χ＝１／Ｒ）や、車線に対する車両１のオフセット距離Ｄおよびヨー角θを演算によって検出する。ここで、オフセット量Ｄは、車両１の前後方向の中心軸１ａと、走行レーン５１の右ライン５１Ｒ，左ライン５１Ｌの中心に描かれた中心線５１Ｃの車両重心位置における接線５１ａとの横ずれ量に相当する。また、ヨー角θは、車両の前後方向の中心軸１ａと走行レーン５１の中心線５１Ｃの車両重心位置における接線５１ａとのなす角度（傾き）に相当する。
【００２５】
画像処理部９は、これらの検出した前方走行経路のカーブ曲率（１／Ｒ）や、車線に対する車両１のオフセット距離Ｄおよびヨー角θをＥＣＵ２に出力する。画像に基づいて、前方走行経路の各種情報量（カーブ曲率（１／Ｒ）や自車のオフセット距離Ｄ・ヨー角θ）を検出する方法は、公知の方法を用いることができる。ここでは、ＣＣＤカメラ８が撮像ユニットとして機能し、画像処理部９が位置偏差検出ユニットとして機能している。あるいは、画像処理部９は、画像をある程度処理した後にＥＣＵ２に出力し、ＥＣＵ２によってカーブ曲率（１／Ｒ）・オフセット距離Ｄ・ヨー角θを演算してもよい。この場合は、ＥＣＵ２が位置偏差検出ユニットとして機能する。
【００２６】
さらに、ＥＣＵ２には、舵角センサ１０および車速センサ１１も接続されている。舵角センサ１０は、ステアリングホイール３の操舵角に応じた信号を出力する。また、車速センサ１１は、各車輪に取り付けられた車輪速センサであり車両１の速度に応じた周期でパルス信号を発生する。車速センサ１１は、車速検出ユニットとして機能している。なお、車速検出ユニットとして車体前後加速度を検出するセンサを取り付け、この出力を時間積分することで車速を得るようにすることも可能である。舵角センサ１０の出力信号および車速センサ１１の出力信号は、それぞれＥＣＵ２に供給されている。ＥＣＵ２は、舵角センサ１０の出力信号に基づいてステア角を検出するとともに、車速センサ１１の出力信号に基づいて車速を検出する。
【００２７】
また、ＥＣＵ２には、ヨーレートセンサ１２やナビゲーションシステム１３、さらには操舵トルクセンサ１４も接続されている。ヨーレートセンサ１２は、車両１の重心近傍に配置され、重心鉛直軸回りのヨーレートを検出し、検出結果をＥＣＵ２に送出する。また、ナビゲーションシステム１３は、ＧＰＳ等を利用して車両１の位置を検出するための装置である。ナビゲーションシステム１３は、車両１前方のカーブ曲率（１／Ｒ）や勾配等の状況を検知する機能をも有している。ＥＣＵ２は、ナビゲーションシステム１３を用いて車両１の位置および走行すると予想される道路の状況を把握する。操舵トルクセンサ１４は、ステアリングシャフトに取り付けられており、ドライバがステアリングホイールを転舵させた際の操舵トルクを検出する。操舵トルクセンサ１４は、検出した操舵トルクをＥＣＵ２に出力する。
【００２８】
さらに、ＥＣＵ２には、モータドライバ１５も接続されている。モータドライバ１５には、上述したステアリングギヤボックス５に配設されたモータ（アクチュエータ）１６が接続されている。図示されていないが、ラックバー６の一部外周面にはボールスクリュー溝が形成されており、モータ１６のロータにはこのボールスクリュー溝に対応するボールスクリュー溝を内周面上に有するボールナットが固定されている。一対のボールスクリュー溝の間には複数のベアリングボールが収納されており、モータ１６を駆動させるとロータが回転してラックバー６の軸方向の移動、すなわち、転舵のアシストをすることができる。モータドライバ１５は、本発明の転舵制御ユニットとして機能し、ＥＣＵ２は、本発明の転舵制御量決定ユニットおよび目標横加速度決定ユニットとして機能する。
【００２９】
モータドライバ１５は、ＥＣＵ２の指令信号に従ってモータ１６に駆動電流を供給する。モータ１６は、モータドライバ１５から供給された駆動電流に応じた本発明の転舵制御量である操舵トルクをラックバー６に付与する。ＥＣＵ２は、後述する論理に従ってモータドライバ１５に指令信号を供給し、モータ１６を駆動することにより、ラックバー６を変位させ、車輪ＦＬ，ＦＲを転舵させる。
【００３０】
また、ＥＣＵ２には、警告ランプ１７および警報ブザー１８が接続されている。警告ランプ１７は、車室内に搭乗した乗員が視認可能な位置に配置されており、ＥＣＵ２からの指令信号に従って点灯する。また、警報ブザー１８は、ＥＣＵ２からの指令信号に従って車室内へ音声を発する。ＥＣＵ２は、後述する論理に従って警告ランプ１７および警報ブザー１８を駆動し、乗員に対して注意を喚起する。
【００３１】
次に、車線維持制御（運転支援制御）について簡単に説明する。まず、車線維持制御の概要を説明する。車線維持制御では、車両１の前方におけるカーブ曲率（１／Ｒ）および車速Ｖに基づいて、車両１をこのカーブに沿って走行させるために必要な横加速度を求める。また、車両１と車両１の走行路との偏差である現在のオフセット距離Ｄを目標オフセット距離Ｄ０とするために必要な横加速度を求める。同様に、車両１の現在のヨー角θを目標ヨー角θ０とするために必要な横加速度を求める。これらの横加速度を合算した目標横加速度を求める。車両に横加速度を発生させることで、車両１を前方カーブに沿って走行させるとともに、そのオフセット距離Ｄとヨー角θとをそれぞれ目標オフセット距離Ｄ０、目標ヨー角θ０に収束させ、オフセット距離Ｄを解消することができる。
【００３２】
続いて、具体的な車線維持制御について説明する。まず、ＣＣＤカメラ８による画像データに基づいて道路上の車線を検出する。次に、検出された車線に沿って車両１が走行するようにモータ１６を駆動して車輪ＦＬ，ＦＲを転舵させる。具体的には、ＣＣＤカメラ８による画像データに基づいて検出された道路上の車線と車両１との現実の位置関係を把握する。道路上の車線と車両１との現実の位置関係は、上述したカーブ曲率（１／Ｒ）やオフセット距離Ｄ、ヨー角θなどによって把握することができる。
【００３３】
次いで、所定の目標とする位置関係（前方走行経路に対する自車両の位置関係）を成立させるために必要な車両１を移動させる制御量（目標横加速度であり、モータ１６の制御量（操舵トルク制御量）となる）を算出する。そして、算出された制御量に基づいて、モータ１６を駆動させ、ラックバー６に操舵トルクを付与して車輪ＦＬ，ＦＲを転舵させる。この転舵によって、運転者がステアリングホイール３を操作することなく、あるいは、運転者のステアリングホイール３の操作を補助して、車両１を道路上の車線に沿って走行させることが可能となる。
【００３４】
以下、本実施形態に係る運転支援システムにおいて、目標オフセット距離と目標ヨー角とから目標横加速度を直接求める手順について説明する。なお、本実施形態では、目標オフセット距離Ｄ０および目標ヨー角θ０をそれぞれ０として、さらに直線道路を走行する場合を例として説明する。
【００３５】
図４は、本実施形態に係る運転支援システムにおいて、目標オフセット距離と目標ヨー角とから目標横加速度を直接求める態様を説明するための図である。
【００３６】
図４に示すように、オフセット距離とヨー角とから目標横加速度を直接求める際には、まず、オフセット距離Ｄとヨー角θとを求める。そのため、ＣＣＤカメラ８によって、車両１の前方状況を撮像し、撮像した画像に基づいて画像処理部９やＥＣＵ２などによって、前方走行経路の状況としてのカーブ曲率（１／Ｒ）と、車両１のオフセット距離Ｄおよびヨー角θとが算出される。なお、カーブ曲率（１／Ｒ）は、撮像された画像から前方カーブの曲率半径Ｒを幾何学的に求め、この逆数を取ることで求められる。
【００３７】
走行経路に対して目標となるオフセット距離Ｄやヨー角θは、目標オフセット距離Ｄ０および目標ヨー角θ０として予め決定されている。撮像画像から求められた車両１の現在のオフセット距離Ｄと目標オフセット距離Ｄ０との偏差（本実施形態では、オフセット距離Ｄに相当する）が第一演算部１０１で求められるとともに、ヨー角θと目標ヨー角θ０との偏差（本実施形態では、ヨー角θに相当する）が第二演算部１０２で求められる。
【００３８】
ここで、オフセット距離Ｄを補償する（目標値に収束させる）ために必要となる横加速度を求めるための制御ゲインについて説明する。上述したオフセット距離Ｄと目標オフセット距離Ｄ０とのオフセット距離偏差（Ｄ０−Ｄ）にゲイン係数をかけ、オフセット距離を補償する分の横加速度を算出する。ここでは、第一判定部１０３において、車速Ｖが所定高車速Ｖ１以上であるか否かを判定し、車速Ｖが所定高車速Ｖ１以上（Ｖ１≦Ｖ）である場合は、オフセット距離Ｄが同一であれば車速が大きくなるほど小さくなるゲイン係数Ｋ１３を用いる第一乗算部１０５において乗算処理を行う。ここでの所定高車速Ｖ１としては、上記の所定高車速Ｖ１と同様、たとえば車両が自動車専用道路を非常に高速で走行する場合の車速、たとえば１２０〜１５０ｋｍ／ｈの範囲の任意の速度を設定することができる。
【００３９】
また、車速Ｖが所定高車速Ｖ１未満である場合には、第二判定部１０４において、車速Ｖが、所定高車速Ｖ１よりも小さい所定低車速Ｖ０以上であるか否かを判定し、車速Ｖが、所定高車速Ｖ１よりも小さい所定低車速Ｖ０以上である場合（Ｖ０≦Ｖ＜Ｖ１）には、車速がどのような値であっても目標横加速度が一定となるゲイン係数Ｋ１２を用いる第二乗算部１０６において乗算処理を行う。さらに、車速Ｖが所定低車速Ｖ０未満である場合（Ｖ＜Ｖ０）は、オフセット距離Ｄが同一であれば車速が大きくなるほど大きくなるゲイン係数Ｋ１１を用いる第三乗算部１０７において乗算処理を行う。ここでの所定低車速Ｖ０としては、たとえば車両が自動車専用道路を走行する場合の最低車速、たとえば５０〜８０ｋｍ／ｈの範囲の任意の速度を設定することができる。
【００４０】
次に、ヨー角θを補償する（目標に収束させる）ために必要となる横加速度について説明する。上述したヨー角θと目標ヨー角θ０との偏差（θ０−θ）にゲイン係数をかけ、ヨー角を補償する分の目標横加速度を算出する。ここでは、車速Ｖが所定高車速Ｖ１以上であるか否かを第三判定部１０８で判定し、車速Ｖが所定高車速Ｖ１以上である場合（Ｖ１≦Ｖ）は、オフセット距離Ｄが同一であれば車速が大きくなるほど小さくなるゲイン係数Ｋ２３を用いる第四乗算部１１０において乗算処理を行う。また、車速Ｖが所定高車速Ｖ１未満である場合には、第四判定部１０９において、車速Ｖが、所定高車速Ｖ１よりも小さい所定低車速Ｖ０以上であるか否かを判定し、車速Ｖが、所定高車速Ｖ１よりも小さい所定低車速Ｖ０以上である場合（Ｖ０≦Ｖ＜Ｖ１）には、車速がどのような値であっても目標横加速度が一定となるゲイン係数Ｋ２２を用いる第五乗算部１１１において乗算処理を行う。さらに、車速Ｖが所定低車速Ｖ０未満である場合（Ｖ＜Ｖ０）は、オフセット距離Ｄが同一であれば車速が大きくなるほど大きくなるゲイン係数Ｋ２１を用いる乗算を行う第六乗算部１１２において乗算処理を行う。
【００４１】
こうして制御ゲインを決定したら、演算部１１３において、オフセット距離Ｄ、ヨー角θを補償するために必要となる横加速度を求めるための制御ゲインを用いて、下記の手順で目標横加速度を求める。
【００４２】
ここで、車速Ｖが所定低車速Ｖ０未満である場合（Ｖ＜Ｖ０）の目標横加速度は下記（１）式で求めることができる。
【００４３】
（目標横加速度）＝Ｋ１１×（オフセット距離）＋Ｋ２１×（ヨー角）  ・・・（１）
ただし、Ｋ１１＝Ｋ１・Ｖ、  Ｋ２１＝Ｋ２・Ｖであり、Ｋ１、K２は、Ｖに依存しない係数である。
【００４４】
また、車速Ｖが所定低車速Ｖ０以上所定高車速Ｖ１未満である場合（Ｖ０≦Ｖ＜Ｖ１）の目標横加速度は下記（２）式で求めることができる。
【００４５】
（目標横加速度）＝Ｋ１２×（オフセット距離）＋Ｋ２２×（ヨー角）  ・・・（２）
【００４６】
ただし、Ｋ１２＝Ｋ１１・Ｖ０／Ｖ＝Ｋ１・Ｖ０であり、Ｋ２２＝Ｋ２１・Ｖ０／Ｖ＝Ｋ２・Ｖ０である。
【００４７】
さらに、車速Ｖが所定高車速Ｖ１以上である場合（Ｖ１≦Ｖ）の目標横加速度は下記（３）式で求めることができる。
【００４８】
（目標横加速度）＝Ｋ１３×（オフセット距離）＋Ｋ２３×（ヨー角）  ・・・（３）
【００４９】
ただし、Ｋ１３＝Ｋ１２・Ｖ１／Ｖ＝Ｋ１・Ｖ０・Ｖ１／Ｖ 、Ｋ２３＝Ｋ２２・Ｖ１／Ｖ＝Ｋ２・Ｖ０・Ｖ１／Ｖである。
【００５０】
こうして、目標横加速度を求めたら、トルク演算部１１４において、この目標横加速度を発生させるために必要な、転舵量（＝モータ１６の駆動トルク）が算出される。
【００５１】
そして、算出された駆動トルクを発生するようにＥＰＳ（電子制御パワーステアリング）１１５、すなわち、モータ１６が駆動され、その結果、左右前輪ＦＲ，ＦＬが転舵され、車両１は車線を維持すべく旋回される。車両１が旋回すると、再度ＣＣＤカメラ８によって前方の状況が撮像され、上述したことが繰り返される。
【００５２】
続いて、本実施形態に係る運転支援システムの制御手順について説明する。図５は、本実施形態に係る運転支援システムの制御手順を示すフローチャートである。
【００５３】
図５に示すように、運転支援システムにおける制御では、まず、白線情報の検出を行う（Ｓ１）。白線情報の検出は、ＣＣＤカメラ８で撮像された車両１の周囲の画像から、画像処理部９において白線を検出することによって行われる。また、検出した白線情報に基づいて、道路上の車線と車両１との現実の位置関係を把握する。道路上の車線と車両１との現実の位置関係は、上述したカーブ曲率（１／Ｒ）やオフセット距離Ｄ、ヨー角θなどによって把握する。
【００５４】
続いて、ドライバがステアリングホイールを保持しているか否かを判断する（Ｓ２）。ステアリングホイールを保持しているか否かは、操舵トルクセンサ１４によって検出された操舵トルクや図示しないＣＣＤカメラ等で撮像された画像中のドライバの動作画像に基づいて判断される。
【００５５】
その結果、ドライバがステアリングホイールを保持してないと判断した場合には、制御ゲインを通常の制御ゲインに設定する（Ｓ４）。通常のゲインは、たとえばオフセット距離に対するものとして制御ゲインＫ１２、ヨー角に対するものとして制御ゲインＫ２２を設定し、オフセット距離Ｄが同一であれば、それぞれ車速がどのような値であっても目標横加速度が一定となる値とする。ここで、ドライバがステアリングホイールを保持していない場合には、ステアリングホイールを通じてドライバが反力変動を感じることがないので、通常の制御ゲインに設定する。ただし、ステップＳ２における判断を省略し、ドライバがステアリングホイールを保持していない場合にも制御ゲインの設定を変更する態様とすることもできる。また、ドライバがステアリングホイールを保持していない場合には、通常の制御ゲインより大きな制御ゲインを設定しない態様とすることもできる。
【００５６】
また、ステップＳ２でドライバがステアリングを保持していると判断した場合には、現在の車速Ｖが、所定高車速Ｖ１以上となっているか否かを判断する（Ｓ３）。その結果、車速が所定高車速Ｖ１以上となっていると判断した場合には、制御ゲインとして通常の制御ゲインに対して、オフセット距離Ｄが同一であれば車速が大きくなるほど小さくなる制御ゲインを設定する（Ｓ５）。具体的に、オフセット距離に対するものとして制御ゲインＫ１３（＝Ｋ１２・Ｖ１／Ｖ）、ヨー角に対するものとして制御ゲインがＫ２３（＝Ｋ２２・Ｖ１／Ｖ）を設定する。このように、オフセット距離Ｄが同一であれば車速が大きくなるほど小さくなる制御ゲインを設定することにより、高速走行時における操舵トルクの反力変動を小さくすることができ、ドライバに対する違和感を軽減することができる。
【００５７】
一方、車速Ｖが所定高車速Ｖ１以上でないと判断した場合には、車速Ｖが所定低車速Ｖ０未満であるか否かを判断する（Ｓ６）。その結果、車速Ｖが所定低車速Ｖ０未満であると判断した場合には、制御ゲインとして、通常の制御ゲインに対して、オフセット距離Ｄが同一であれば車速が大きくなるほど大きくなる制御ゲインを設定する（Ｓ７）。具体的に、オフセット距離に対するものとして制御ゲインＫ１１（＝Ｋ１・Ｖ）、ヨー角に対するものとして制御ゲインがＫ２１（＝Ｋ２・Ｖ）を設定する。また、車速Ｖが所定低車速Ｖ０未満でないと判断した場合には、通常の制御ゲインを設定する（Ｓ４）。
【００５８】
こうして制御ゲインを決定したら、上記（１）式〜（３）式を用いて目標横加速度を求め、目標横加速度を達成するためのモータ１６の制御量を算出する（Ｓ８）。モータ１６の制御量を算出したら、算出した制御量をモータ１６に出力する（Ｓ９）。そして、運転支援制御を終了する。
【００５９】
図６Ａおよび図６Ｂには、目標横加速度と車速との関係が示されている。図６Ａに示すように、従来の制御では、オフセット距離が同一である場合、車速によらず、すなわち、所定低車速Ｖ０未満でも所定高車速Ｖ１以上でも目標横加速度は常に一定であった。これに対して、本実施形態においては、オフセット距離が同一である場合において、車速Ｖが所定低車速Ｖ０未満のときには、車速が大きくなるほどオフセット補償のための目標横加速度が大きくなり、車速Ｖが所定高車速Ｖ１以上では、車速が大きくなるほどオフセット補償のための目標横加速度は小さくなる。このように、車速Ｖが所定高車速Ｖ１以上のときに、車速が大きくなるほど小さくなる制御ゲインとすることにより、高速走行時における操舵トルクの反力変動を小さくすることができ、ドライバに対する違和感を軽減することができる。
【００６０】
また、図６Ｂに示すように、従来の制御では、ヨー角が同一である場合、車速によらず、すなわち、所定低車速Ｖ０未満でも所定高車速Ｖ１以上でもヨー角補償のための目標横加速度は常に一定であった。これに対して、本実施形態においては、ヨー角が同一である場合において、車速Ｖが所定低車速Ｖ０未満のときには、車速が大きくなるほどヨー角補償のための目標横加速度が大きくなり、車速Ｖが所定高車速Ｖ１以上では、車速が大きくなるほどヨー角補償のための目標横加速度は小さくなる。このように、車速Ｖが所定高車速Ｖ１以上のときに車速が大きくなるほど小さくなる制御ゲインとすることにより、高速走行時における操舵トルクの反力変動を小さくすることができ、ドライバに対する違和感を軽減することができる。
【００６１】
本発明の第二の実施形態は、上記実施形態と同様の構成を有するが、上記第一の実施形態において、オフセット距離とヨー角とから、直接目標横加速度を求めているのに対して、本実施形態では、オフセット距離とヨー角にそれぞれ制御ゲインを乗じて、目標ヨーレートを求め、この目標ヨーレートに車速を乗じて目標横加速度を求める点において異なる。
【００６２】
本実施形態に係る車線維持制御では、車両１の前方におけるカーブ曲率（１／Ｒ）および車速Ｖに基づいて、車両１をこのカーブに沿って走行させるために必要なヨーレートωｒを求める。また、車両１と車両１の走行路との偏差である現在のオフセット距離Ｄを目標オフセット距離Ｄ０とするために必要なヨーレートωｄを求める。同様に、車両１の現在のヨー角θを目標ヨー角θ０とするために必要なヨーレートωθを求める。これらのωｒ，ωｄ，ωθを合算した目標ヨーレートωを求める。車両に目標ヨーレートωを発生させることで、車両１を前方カーブに沿って走行させるとともに、そのオフセット距離Ｄとヨー角θとをそれぞれ目標オフセット距離Ｄ０、目標ヨー角θ０に収束させ、オフセット距離Ｄを解消することができる。
【００６３】
以下、オフセット距離とヨー角とから目標ヨーレートを求め、この目標ヨーレートから目標横加速度を求める態様について図７に示すブロック図を参照して説明する。
【００６４】
オフセット距離とヨー角とから目標ヨーレートを求め、この目標ヨーレートから目標横加速度を求める際には、まず、オフセット距離とヨー角とを求める。そのため、ＣＣＤカメラ８によって、車両１の前方状況を撮像し、撮像した画像に基づいて画像処理部９やＥＣＵ２などによって、前方走行経路の状況としてのカーブ曲率（１／Ｒ）と、自車両１のオフセット距離Ｄおよびヨー角θとが算出される。なお、カーブ曲率（１／Ｒ）は、撮像された画像から前方カーブの曲率半径Ｒを幾何学的に求め、この逆数を取ることで求められる。この態様においては、ＥＣＵ２は、目標旋回ヨーレート決定ユニットとして機能する。
【００６５】
走行経路に対して目標となるオフセット距離やヨー角は、目標オフセット距離Ｄ０および目標ヨー角θ０として予め決定されている。撮像画像から求められた車両１の現在のオフセット距離Dと目標オフセット距離Ｄ０との偏差（本実施形態では、オフセット距離Ｄに相当する）が第一演算部１２１で求められるとともに、ヨー角θと目標ヨー角θ０との偏差（本実施形態では、ヨー角θに相当する）が第二演算部１２２で求められる。
【００６６】
ここで、オフセット距離Ｄを補償する（目標値に収束させる）ために必要となるヨーレートについて説明する。上述したオフセット距離Ｄと目標オフセット距離Ｄ０とのオフセット距離偏差（Ｄ０−Ｄ）にゲイン係数をかけてオフセット距離を補償する分のヨーレートを算出する。ここでは、第一判定部１２３において、車速Ｖが所定高車速Ｖ１以上であるか否かを判定し、車速Ｖが所定高車速Ｖ１以上である場合（Ｖ１≦Ｖ）は、オフセット距離Ｄが同一であれば車速が大きくなるほど小さくなるゲイン係数Ｋ３３を用いる第一乗算部１２５において乗算処理を行う。ここでの所定高車速Ｖ１としては、上記の所定高車速Ｖ１と同様、たとえば車両が自動車専用道路を非常に高速で走行する場合の車速、たとえば１２０〜１５０ｋｍ／ｈの範囲の任意の速度を設定することができる。
【００６７】
また、車速Ｖが所定高車速Ｖ１未満である場合には、第二判定部１２４において、車速Ｖが、所定高車速Ｖ１よりも小さい所定低車速Ｖ０以上であるか否かを判定し、車速Ｖが、所定高車速Ｖ１よりも小さい所定低車速Ｖ０以上である場合（Ｖ０≦Ｖ＜Ｖ１）には、目標横加速度が一定となるゲイン係数Ｋ３２を用いる第二乗算部１２６において乗算処理を行う。さらに、一方、車速Ｖが所定低車速Ｖ０未満である場合（Ｖ＜Ｖ０）は、オフセット距離Ｄが同一であれば車速が大きくなるほど大きくなるゲイン係数Ｋ３１を用いる第三乗算部１２７において乗算処理を行う。ここでの所定低車速Ｖ０としては、たとえば車両が自動車専用道路を走行する場合の最低車速、たとえば５０〜８０ｋｍ／ｈの範囲の任意の速度を設定することができる。
【００６８】
次に、ヨー角θを補償する（目標に収束させる）ために必要となるヨーレートについて説明する。上述したヨー角θと目標ヨー角θ０との偏差（θ０−θ）にゲイン係数をかけてヨー角を補償する分の目標ヨーレートを算出する。ここでは、車速Ｖが所定高車速Ｖ１以上であるか否かを第三判定部１２８で判定し、車速Ｖが所定高車速Ｖ１以上である場合（Ｖ１≦Ｖ）は、車速が大きくなるほど小さくなるゲイン係数Ｋ４３を用いる第四乗算部１３０において乗算処理を行う。また、車速Ｖが所定高車速Ｖ１未満である場合には、第四判定部１２９において、車速Ｖが、所定高車速Ｖ１よりも小さい所定低車速Ｖ０以上であるか否かを判定し、車速Ｖが、所定高車速Ｖ１よりも小さい所定低車速Ｖ０以上である場合には、目標横加速度が一定となるゲイン係数Ｋ４２を用いる第五乗算部１３１において乗算処理を行う。さらに、車速Ｖが所定低車速Ｖ０未満である場合は、オフセット距離Ｄが同一であれば車速が大きくなるほど大きくなるゲイン係数Ｋ４１を用いる乗算を行う第六乗算部１３２において乗算処理を行う。
【００６９】
また、上述したカーブ曲率（１／Ｒ）に基づいて、車両１をカーブに沿って走行させるために必要なヨーレートが算出される。このとき、カーブ曲率（１／Ｒ）および車速Ｖがフィードフォワードコントローラ１３３に入力され、入力されたカーブ曲率（１／Ｒ）および車速Ｖから所定の特性に従ってカーブ曲率（１／Ｒ）に関するヨーレートが算出される。このようにして算出された３つのヨーレートは加算部１３４において合算され、目標ヨーレートωが算出される。この目標ヨーレートωは、車速センサ１１によって検出された車速Ｖを用いた目標横加速度算出部１３５において目標横加速度に変換される。
【００７０】
ここで、車速Ｖが所定低車速Ｖ０未満である場合の目標ヨーレートは下記（４）式で求めることができ、目標横加速度は、下記（５）式で求めることができる。
【００７１】
（目標ヨーレート）＝Ｋ３１×（オフセット距離）＋Ｋ４１×（ヨー角）＋ωｒ  ・・・（４）
【００７２】
ここで、Ｋ３１、K４１は、Ｖに依存しない係数である。
【００７３】
（目標横加速度）＝（目標ヨーレート）×Ｖ  ・・・（５）
【００７４】
また、車速Ｖが所定低車速Ｖ０以上所定高車速Ｖ１未満である場合の目標ヨーレートは下記（６）式で求めることができる。また、目標横加速度は、上記（５）式で求めることができる。
【００７５】
（目標ヨーレート）＝Ｋ３２×（オフセット距離）＋Ｋ４２×（ヨー角）＋ωｒ  ・・・（６）
【００７６】
ここで、Ｋ３２＝Ｋ３１・Ｖ０／Ｖ、Ｋ４２＝Ｋ４１・Ｖ０／Ｖである。
【００７７】
さらに、車速Ｖが所定高車速Ｖ１以上である場合の目標ヨーレートは下記（７）式で求めることができる。また、目標横加速度は、上記（５）式で求めることができる。
【００７８】
（目標ヨーレート）＝Ｋ３３×（オフセット距離）＋Ｋ４３×（ヨー角）＋ωｒ  ・・・（７）
【００７９】
ここで、Ｋ３３＝Ｋ３２・Ｖ１／Ｖ＝Ｋ３１・Ｖ０・Ｖ１／Ｖ２、Ｋ４３＝Ｋ４２・Ｖ１／Ｖ＝Ｋ４１・Ｖ０・Ｖ１／Ｖ２である。
【００８０】
こうして、目標横加速度を求めたら、トルク演算部１３６において、この目標横加速度を発生させるために必要な、転舵量＝モータ１６の駆動トルクが算出される。
【００８１】
そして、算出された駆動トルクを発生するようにＥＰＳ（電子制御パワーステアリング）１３７、すなわち、モータ１６が駆動され、その結果、左右前輪ＦＲ，ＦＬが転舵され、車両１は車線を維持すべく旋回される。車両１が旋回すると、再度ＣＣＤカメラ８によって前方の状況が撮像され、上述したことが繰り返される。
【００８２】
図８Ａおよび図８Ｂには、上述の通り求められた目標横加速度と車速との関係が示されている。図８Ａに示すように、従来の制御では、オフセット距離が同一である場合、車速によらず、すなわち、所定低車速Ｖ０未満でも所定高車速Ｖ１以上でも目標横加速度は常に一定であった。これに対して、本実施形態においては、オフセット距離が同一である場合において、車速Ｖが所定低車速Ｖ０未満のときには、車速が大きくなるほどオフセット補償のための目標横加速度が大きくなり、車速Ｖが所定高車速Ｖ１以上では、車速が大きくなるほどオフセット補償のための目標横加速度は小さくなる。このように、車速が大きくなるほど小さくなる制御ゲインとすることにより、高速走行時における操舵トルクの反力変動を小さくすることができ、ドライバに対する違和感を軽減することができる。
【００８３】
また、図８Ｂに示すように、従来の制御では、ヨー角が同一である場合、車速によらず、すなわち、所定低車速Ｖ０未満でも所定高車速Ｖ１以上でもヨー角補償のための目標横加速度は常に一定であった。これに対して、本実施形態においては、ヨー角が同一である場合において、車速Ｖが所定低車速Ｖ０未満のときには、車速が大きくなるほどヨー角補償のための目標横加速度が大きくなり、車速Ｖが所定高車速Ｖ１以上では、車速が大きくなるほどヨー角補償のための目標横加速度は小さくなる。このように、車速が大きくなるほど小さくなる制御ゲインとすることにより、高速走行時における操舵トルクの反力変動を小さくすることができ、ドライバに対する違和感を軽減することができる。
【００８４】
なお、本実施形態では、目標横加速度に基づいてモータ１６の駆動量を決定しているが、目標ヨーレートからモータ１６の駆動量を決定する態様とすることもできる。
【００８５】
本発明の第三の実施形態は上記第一実施形態と同様の構成を有しているが、上記第一実施形態において、目標オフセット距離と目標ヨー角とから目標横加速度を直接求めるにあたり、車両１の走行路に対する走行路横方向の車両位置の変位量であるオフセット距離Ｄを解消するための制御量を求めているのに対して、本実施形態では、前方注視距離地点での車両位置と車両の走行路との偏差を解消するための制御量を求める態様としている点において異なる。この場合、車速Ｖが所定低車速Ｖ０未満である場合（Ｖ＜Ｖ０）の目標横加速度は下記（８）式で求めることができる。
【００８６】
（目標横加速度）＝Ｋ５１・Ｖ×{（オフセット距離）＋（前方注視距離）×（ヨー角）}  ・・・（８）
【００８７】
ここで、Ｋ５１は、Ｖに依存しない係数である。
【００８８】
また、車速Ｖが所定低車速Ｖ０以上所定高車速Ｖ１未満である場合（Ｖ０≦Ｖ＜Ｖ１）の目標横加速度は下記（９）式で求めることができる。
【００８９】
（目標横加速度）＝Ｋ５２×{（オフセット距離）＋（前方注視距離）×（ヨー角）}  ・・・（９）
【００９０】
ただし、Ｋ５２＝Ｖ０・Ｋ５１である。
【００９１】
さらに、車速Ｖが所定高車速Ｖ１以上である場合（Ｖ１≦Ｖ）の目標横加速度は下記（１０）式で求めることができる。
【００９２】
（目標横加速度）＝Ｋ５３・（１／Ｖ）×{（オフセット距離）＋（前方注視距離）×（ヨー角）}  ・・・（１０）
【００９３】
ただし、Ｋ５３＝Ｖ０・Ｖ１・Ｋ５１である。
【００９４】
こうして求められた目標横加速度と車速との関係は、図９Ａに示すようになる。図９Ａに示すように、従来の制御では、目標横加速度は、車速によらずに常に一定であった。これに対して、本実施形態においては、オフセット距離が同一である場合において、車速Ｖが所定高車速Ｖ１以上では、車速が大きくなるほど目標横加速度は小さくなる。このように、車速が大きくなるほど小さくなる制御ゲインとすることにより、高速走行時における操舵トルクの反力変動を小さくすることができ、ドライバに対する違和感を軽減することができる。
【００９５】
本発明の第四の実施形態は上記第二実施形態と同様の構成を有しているが、上記第二実施形態において、目標オフセット距離と目標ヨー角とから目標ヨーレートを求め、この目標ヨーレートに基づいて目標横加速度を求めるにあたり、車両１の走行路に対する走行路横方向の車両位置の変位量であるオフセット距離Ｄを解消するための制御量を求めているのに対して、本実施形態では、前方注視距離地点での車両位置と車両の走行路との偏差を解消するための制御量を求める態様としている点において異なる。この場合、車速Ｖが所定低車速Ｖ０未満である場合（Ｖ＜Ｖ０）の目標横加速度は下記（１１）式で求めることができる。また、目標横加速度は、上記（５）式で求めることができる。
【００９６】
（目標ヨーレート）＝Ｋ６１×{（オフセット距離）＋（前方注視距離）×（ヨー角）}＋ωｒ  ・・・（１１）
【００９７】
ここで、Ｋ６１は、Ｖに依存しない係数である。
【００９８】
また、車速Ｖが所定低車速Ｖ０以上所定高車速Ｖ１未満である場合の目標ヨーレート及び目標横加速度は下記（１２）式で求めることができる。また、目標横加速度は、上記（５）式で求めることができる。
【００９９】
（目標ヨーレート）＝Ｋ６２・（１／Ｖ）×{（オフセット距離）＋（前方注視距離）×（ヨー角）}＋ωｒ  ・・・（１２）
【０１００】
ここで、Ｋ６２＝Ｖ０・Ｋ６１である。
【０１０１】
さらに、車速Ｖが所定高車速Ｖ１以上である場合の目標ヨーレートは下記（１３）式で求めることができる。また、目標横加速度は、上記（５）式で求めることができる。
【０１０２】
（目標ヨーレート）＝Ｋ６３・（１／Ｖ２）×{（オフセット距離）＋（前方注視距離）×（ヨー角）}＋ωｒ  ・・・（１３）
【０１０３】
ここで、Ｋ６３＝Ｖ０・Ｖ１・Ｋ６１である。
【０１０４】
こうして求められた目標横加速度と車速との関係は、図９Ｂに示すようになる。図９Ｂに示すように、従来の制御では、目標横加速度は、車速によらずに常に一定であった。これに対して、本実施形態においては、オフセット距離が同一である場合において、車速Ｖが所定高車速Ｖ１以上では、車速が大きくなるほど目標横加速度は小さくなる。このように、車速が大きくなるほど小さくなる制御ゲインとすることにより、高速走行時における操舵トルクの反力変動を小さくすることができ、ドライバに対する違和感を軽減することができる。
【０１０５】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。たとえば、上記実施形態では、オフセット距離およびヨー角の両方を補償する目標ヨーレートまたは目標横加速度を求めているが、オフセット距離またはヨー角のいずれかを補償する目標ヨーレートまたは目標横加速度を求める態様とすることができる。また、オフセット距離Ｄの補償とヨー角θの補償との双方に同様の所定車速（所定低車速および所定高車速）を適用したが、オフセット距離Ｄとヨー角θとで異なる所定車速を用いることもできる。さらに、上記実施形態では、転舵制御量として、転舵輪を転舵させるモータの操舵トルクを制御しているが、たとえば転舵輪の転舵角度を制御する態様とすることもできる。また、上記実施形態では、周囲情報取得ユニットとしてＣＣＤカメラを用いているが、たとえば高精度ＧＰＳやＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System）など、車両と車両の走行路との偏差を求めることができるものを用いることもできる。
【０１０６】
なお、本発明の好適な実施形態について詳述してきたが、当業者であれば明らかなように、特許請求の範囲により特定される本発明の思想及び範囲を逸脱することなく、本発明の変形及び改良を成すことができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本実施形態の運転支援システムのブロック構成図である。
【図２】車両に搭載されている画像部により走行車線の画像データが取得される状況を説明するための図である。
【図３】車両が走行車線を走行する際の各種道路パラメータおよび走行パラメータを説明するための図である。
【図４】目標オフセット距離と目標ヨー角とから目標横加速度を直接求める態様を説明するための図である。
【図５】運転支援システムの制御手順を示すフローチャートである。
【図６】図６Ａがオフセット距離から直接求めた目標横加速度と車速との関係を示すグラフであり、図６Ｂがヨー角から直接求めた目標横加速度と車速との関係を示すグラフである。
【図７】目標オフセット距離と目標ヨー角とから目標ヨーレートを求め、この目標ヨーレートから目標横加速度を求める態様を説明するための図である。
【図８】図８Ａがオフセット距離から求めた目標ヨーレートを介して求めた目標横加速度と車速との関係を示すグラフであり、図８Ｂがヨー角から求めた目標ヨーレートを介して求めた目標横加速度と車速との関係を示すグラフである。
【図９】図９Ａがオフセット距離とヨー角と前方注視距離から求めた目標横加速度と車速との関係を示すグラフであり、図９Ｂがオフセット距離とヨー角と前方注視距離から求めた目標ヨーレートを介して求めた目標横加速度と車速との関係を示すグラフである。
【図１】
2009517284.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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