(57)【要約】【課題】  本発明は、車両が車線から逸脱しそうになると操舵力をアシストして車線を維持できるようにした車線維持支援装置に関し、操舵フィーリングの向上を図る。【解決手段】  車両の走行位置を検出する走行位置検出手段２２ｃと、車両が走行している車線の中心を検出する車線中心検出手段２２ａと、車両走行位置と車線中心位置との横ずれ量を算出する横ずれ量算出手段２２ｂと、車両の操舵装置にアシストトルクを付与する駆動源５と、横ずれ量に基づいて駆動源によるアシストトルクを設定するアシストトルク設定手段２３とを有し、アシストトルク設定手段２３は、横ずれ量がドライバの操舵により低減している場合にはアシストトルクを徐々に減衰させるように構成する。【選択図】        図２
2006264623.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の走行位置を検出する走行位置検出手段と、
前記車両が走行している車線の中心を検出する車線中心検出手段と、
前記走行位置検出手段により検出された前記車両の走行位置と前記車線中心検出手段で検出された車線の中心位置との横ずれ量を算出する横ずれ量算出手段と、
前記車両の操舵装置にアシストトルクを付与する駆動源と、
前記横ずれ量算出手段で算出された横ずれ量に基づいて前記駆動源によるアシストトルクを設定するアシストトルク設定手段とを有し、
前記アシストトルク設定手段は、前記横ずれ量がドライバの操舵により低減している場合には前記アシストトルクを徐々に減衰させる
ことを特徴とする、車線維持支援装置。
【請求項２】
前記アシストトルク設定手段は、
前記横ずれ量算出手段による前記横ずれ量の算出ができなくなったときには、前記アシストトルクを徐々に減衰させる
ことを特徴とする、請求項１記載の車線維持支援装置。
【請求項３】
前記アシストトルク設定手段は、
前記アシストトルクを徐々に減衰させているときに、前記横ずれ量算出手段による前記横ずれ量の算出が可能になった場合には、前記アシストトルクが前記横ずれ量に応じた値となるように前記アシストトルクを徐々に減衰又は復帰させる
ことを特徴とする、請求項２記載の車線維持支援装置。
【請求項４】
前記アシストトルク設定手段は、
前記横ずれ量がドライバの操舵により低減している場合には、所定のマップに基づいて前記アシストトルクを徐々に低減させ、前記マップに基づいて前記アシストトルクを徐々に低減させているときに、前記横ずれ量算出手段による算出が可能になった場合には、前記アシストトルクが前記横ずれ量に応じた値となるように前記マップに基づいて前記アシストトルクを徐々に減衰又は復帰させる
ことを特徴とする、請求項２記載の車線維持支援装置。
【請求項５】
前記車両の操舵方向及び操舵角度を検出するとともに、検出された操舵方向及び操舵角度に基づいて操舵速度を算出する操舵状態検出手段をそなえ、
前記アシストトルク設定手段は、前記操舵状態検出手段で検出された操舵速度の絶対値が所定値を超えると前記アシストトルクの付与を中止する
ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項記載の車線維持支援装置。
【請求項６】
前記所定値は５５deg/secである
ことを特徴とする、請求項５記載の車線維持支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両が車線（走行レーン）から逸脱しそうになると操舵力をアシストして車線を維持するようにした、車線維持支援装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両に取り付けられたカメラにより車両前方の画像を取得するとともに、道路車線認識等の画像処理の結果から車両横位置（車線に対する横ずれ量）を算出し、この横ずれ量が低減されるように操舵をアシストして車線を維持するようにした、車線維持支援装置（レーンキープアシストシステム）が研究，開発されており、一部の乗用車ではすでに実用化されている。なお、以下では、車線とは車両の走行レーンをいう。
【０００３】
このような車線維持支援装置では、一般にコントローラ（ＥＣＵ）内には横ずれ量に応じてアシストトルクを設定するマップが格納されている。また、操舵系には動力源（例えば電動モータ）が付設されており、この動力源を上記マップで設定されたアシストトルクで駆動することによりドライバの操舵がアシストされる。
なお、アシストトルク設定マップの特性は、自動車メーカにより適宜設定されるものであるが、緊急操舵時のドライバの操舵を阻害したり、本来の車線維持支援装置の目的から逸脱した使用方法（例えば自動操舵運転）にならないように、国土交通省により暫定的な技術開発指針が策定されており、上限アシストトルク（最大アシストトルク）や操舵アシストの解除条件が定められている。具体的には、上記暫定技術開発指針では、操舵支援（以下、操舵支援と車線維持支援とは同じ意味で用いる）を行う走行路のカーブ径が１０００Ｒ以上であるか、又は横加速度０．５ｍ／ｓ2以下の旋回半径であること、付加操舵力（アシスト操舵力）が２８Ｎ以下であること、アシストトルクによる車両挙動として横加速度が０．５ｍ／ｓ2以下であることが定められている
なお、上述したような、車両が車線中央に位置するように積極的に操舵アシストをする技術以外にも、車両が車線を逸脱しようとしていると判定すると、ステアリングホイールを振動させて、ドライバに警報を行うようにした技術も知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
また、これ以外にも、車速、ハンドル角、アクセル踏み込み量、ブレーキペダルのオンオフ、クラッチ操作状態、変速機の変速段（シフト位置）、ウインカレバー操作状態等の情報に基づいてドライバの運転注意力低下度合いを求め、ドライバの運転注意力低下度合いに応じて警報を行うようにした技術も実用化されている（下記の特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２０００−２５１１７１号公報
【特許文献２】特開平７−２９０９９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、車線維持支援装置の作動時にドライバが自分の意思で積極的に車線中央に操舵を行った場合には、アシスト操舵力が逆にドライバ操舵を阻害してドライバが違和感を覚えるという課題がある。
また、車線維持支援装置の作動中に何らかの理由で白線認識ができなくなったときに、それまで作用していたアシストトルクが急激になくなるとドライバが違和感を覚えるという課題がある。また、このような白線認識ができなくなった状態から白線認識が可能になったときに、単にアシストトルクを加えると、この場合にもドライバが違和感を覚えることになる。
【０００６】
さらには、例えば前方に突然障害物が現れたりした場合には、この障害物を避けようとしてドライバは反射的に操舵を行うことがあるが、このような緊急回避等のドライバ操舵については確実にこれを検出して、アシストトルクがドライバの操舵を阻害しないように車線維持支援装置を解除できるようにしたいという要望がある。
本発明は、これらの課題や要望に鑑みてなされたものであって、上述した状況下においても違和感のない操舵フィーリングを実現できるようにした、車線維持支援装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このため、本発明の車線維持支援装置は、車両の走行位置を検出する走行位置検出手段と、前記車両が走行している車線の中心を検出する車線中心検出手段と、前記走行位置検出手段により検出された前記車両の走行位置と前記車線中心検出手段で検出された車線の中心位置との横ずれ量を算出する横ずれ量算出手段と、前記車両の操舵装置にアシストトルクを付与する駆動源と、前記横ずれ量算出手段で算出された横ずれ量に基づいて前記駆動源によるアシストトルクを設定するアシストトルク設定手段とを有し、前記アシストトルク設定手段は、前記横ずれ量がドライバの操舵により低減している場合には前記アシストトルクを徐々に減衰させることを特徴とする、車線維持支援装置（請求項１）。
【０００８】
また、前記アシストトルク設定手段は、前記横ずれ量算出手段による前記横ずれ量の算出ができなくなったときには、前記アシストトルクを徐々に減衰させることを特徴としている（請求項２）。
また、前記アシストトルク設定手段は、前記アシストトルクを徐々に減衰させているときに、前記横ずれ量算出手段による前記横ずれ量の算出が可能になった場合には、前記アシストトルクが前記横ずれ量に応じた値となるように前記アシストトルクを徐々に減衰又は復帰させる（請求項３）。
【０００９】
また、前記アシストトルク設定手段は、前記横ずれ量がドライバの操舵により低減している場合には、所定のマップに基づいて前記アシストトルクを徐々に低減させ、前記マップに基づいて前記アシストトルクを徐々に低減させているときに、前記横ずれ量算出手段による算出が可能になった場合には、前記アシストトルクが前記横ずれ量に応じた値となるように前記マップに基づいて前記アシストトルクを徐々に減衰又は復帰させることを特徴としている（請求項４）。
【００１０】
また、前記車両の操舵方向及び操舵角度を検出するとともに、検出された操舵方向及び操舵角度に基づいて操舵速度を算出する操舵状態検出手段をそなえ、前記アシストトルク設定手段は、前記操舵状態検出手段で検出された操舵速度の絶対値が所定値を超えると前記アシストトルクの付与を中止することを特徴としている（請求項５）。
前記所定値は５５deg/secであることを特徴としている（請求項６）。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の車線維持支援装置によれば、ドライバの操舵によって横ずれ量が低下している場合にはアシストトルクを徐々に減衰させるので、ドライバが違和感を覚えることがなく、良好な操舵フィーリングを実現することができる。また、ドライバの操舵を尊重した車線維持支援制御を実現できる利点がある。（請求項１）。
また、横ずれ量の算出ができなくなったときには、前記アシストトルクを徐々に減衰させるので、いきなりアシストトルクを０に設定する場合に比べてやはり良好な操舵フィーリングを実現することができる利点がある（請求項２）。
【００１２】
また、アシストトルクを徐々に減衰させているときに、横ずれ量の算出が可能になった場合には、横ずれ量に応じた値となるように前記アシストトルクを徐々に減衰又は復帰させるので、やはり操舵フィーリングの向上を図ることができる（請求項３，４）。
また、通常のアシスト制御実行中にドライバの緊急回避のためのドライバ操舵を確実に判定でき、このような場合に通常アシスト制御を中止することで、ドライバの操舵が阻害されることがなくなり、操舵フィーリングが向上するとともに、車両の安全性を高めることができる（請求項５）。
【００１３】
また、緊急回避のためのドライバ操舵を高い精度で判定することができる（請求項６）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図１〜図１０を用いて本発明の一実施形態に係る車線維持支援装置について説明すると、図２は本装置が適用される車両の操舵系の構造を示す模式図であって、図２に示すように、操舵装置１０１は、ステアリングホイール１，ステアリングシャフト２，ステアリングギアボックス３，ピットマンアーム４及びモータ（駆動源）５等を備えて構成されている。
【００１５】
ステアリングホイール１はステアリングシャフト２を介してステアリングギアボックス３に接続されており、ステアリングギアボックス３にはピットマンアーム４が接続されている。このピットマンアーム４は図示しないリンク機構を介してやはり図示しない前輪に接続されており、ステアリングホイール１を回転させるとピットマンアーム４が揺動駆動され、この揺動運動により前輪が操舵されるようになっている。
【００１６】
また、ステアリングシャフト２にはベルト６を介してモータ５が接続されており、このモータ５が発生する駆動トルクによりステアリングホイール１に対する操舵入力がアシストされるようになっている。なお、詳細は図示しないが、このモータ５にはクラッチ機構が付設されており、このクラッチ機構によりステアリングシャフト２とモータ５とを断接することができるようになっている。
【００１７】
また、図１は本装置の要部構成を示す模式的なブロック図であって、図１及び図２に示すように、モータ５には制御手段としてのコントローラ（ＥＣＵ）７が接続されており、このＥＣＵ７からの制御信号に基づいて、モータ５の作動状態が制御されるようになっている。
また、図１に示すように、このＥＣＵ７には、図示しない車両前方の画像取得に適した位置に固定されたカメラ８、車両の走行速度を検出する車速センサ９、ステアリングホイール１の操舵角を検出する舵角センサ（操舵状態検出手段）１０、左右のウインカの操作状態をそれぞれ検出するウィンカスイッチ１１、クラッチ操作状態を検出するクラッチセンサ１２が接続されている。また、図示はしないが、このＥＣＵ７には、アクセル踏み込み量又はアクセル開度を検出するアクセル開度センサ、ブレーキペダルのオンオフを検出するブレーキセンサ、変速機の変速段（シフト位置）を検出するセンサも接続されている。そして、これらのセンサ類で検出された車両の運転状態又は運転情報（車両情報）がＥＣＵ７に入力されるようになっている。
【００１８】
ここで、ＥＣＵ７は、カメラ８で取得した画像情報からレーン（車線）の中心位置と車両の幅方向中心位置との横ずれ量を算出するとともに、この横ずれ量を低減するようにアシストトルクを設定する機能と、各センサからの情報に基づきドライバの注意力低下度合いを判定し、ドライバに注意を促す機能とを有している。
以下、図１を用いてＥＣＵ７の機能構成について説明すると、ＥＣＵ７の内部には、ドライバの注意力を判定又は推定する注意力判定手段２１と、車両が車線から逸脱しないかを監視する車線逸脱監視手段２２と、上記車線逸脱監視手段２２からの情報に基づいて車両のステアリングホイール１にアシストトルクを発生させるアシストトルク設定手段２３とを備えて構成されている。
【００１９】
このうち注意力判定手段２１は、カメラ８で撮像された車両前方の道路画像と、各種センサにより検出された車両の運転情報に基づいて前記車両のドライバの注意力を推定するものであって、例えばカメラ８で取得された道路画像から得られる白線位置情報と舵角センサ１０で得られるステアリングホイール１の操作情報とから車両の蛇行を判定すると、ウィンカスイッチ１１で得られるウインカ操作情報に基づいて当該蛇行が居眠り運転に起因するものか否かを判定するとともに、蛇行量の大きさから居眠り運転の度合い（注意力低下度合い）の大きさを判定するものである。そして、注意力判定手段２１では、判定された注意力低下度合いの大きさに応じて、スピーカ１３から警報音を発したりディスプレイ１４に警報表示を行ったりするとともに、アシストトルク設定手段２３にドライバの注意力低下度合いを出力するようになっている。
【００２０】
また、車線逸脱監視手段２２は、カメラ８で撮像された車両前方の画像情報に基づき車両が車線から逸脱しそうか否かを判定するものであって、ここでは車線中心検出手段２２ａと横ずれ量算出手段２２ｂと走行位置検出手段２２ｃとを備えて構成されている。
このうち、車線中心検出手段２２ａは、図４に示すように、自車両５０が走行している車線（以下、「車線」と「レーン」とは同じ意味で用いる）５１の中心位置ＬＣを検出するものであって、カメラ８からの情報を画像処理して得られる道路画像から、自車の左右に存在する道路白線５２，５３を認識し、この左右の道路白線５２，５３で区画された領域を自車両５０が走行している車線として認識するとともに、この車線５１の中心位置ＬＣを検出するものである。
【００２１】
ここで、車線中心検出手段２２ａでは、道路白線５２，５３を認識すると、この２本の白線５２，５３間の距離Ｌを算出するようになっており、左側白線５３から距離Ｌ／２位置を中心位置ＬＣとして認識するようになっている。
また、走行位置検出手段２２ｃは、車両の走行位置（ここでは図４に示すように、車両の幅方向中心位置）ＳＬＣを検出するものであって、やはりカメラ８で撮像された情報に基づいて、車両中心位置ＳＬＣの左側白線５２からの距離ｘを求めるようになっている。
【００２２】
また、横ずれ量算出手段２２ｂは、上記車線中心検出手段２２ａで検出された車線中心位置ＬＣと、走行位置検出手段２２ｃで得られた自車両５０の幅方向中心位置ＳＬＣとに基づいて、車線中心位置ＬＣと自車両５０の中心位置ＳＬＣとの距離を横ずれ量δとして算出するものである。すなわち、上記横ずれ量算出手段２２ｂでは、横ずれ量δを下式（１）により算出するようになっている。
δ＝Ｌ／２−ｘ・・・・・（１）
なお、走行位置検出手段２２ｃを設けずに横ずれ量δを算出するようにしても良い。すなわち、カメラ８が車両中央に固定されていれば、ディスプレイ１４に表示される画像の中心位置が車両中心ＳＬＣとなるので、レーン中心位置ＬＣを認識できれば、このレーン中心位置ＬＣからカメラ８で撮像された画像の中心位置までの距離（横ずれ量δ）を直接求めるようにしてもよい。
【００２３】
また、カメラ８が車両中央に設けられていなくても、カメラ８が車体に固定されていれば、カメラ８と車両中心ＳＬＣとの位置関係が不変であり、ディスプレイ１４に表示される画像の中心位置から車両中心ＳＬＣまでの距離ｘ１が一定となる。そこで、この距離ｘ１を予め記憶しておき、カメラ８で撮像された画像の中心位置からレーン中心位置ＬＣまでの距離ｘ２を算出し、この距離ｘ２に上記の距離ｘ１を加算することで横ずれ量δを求めるようにしてもよい。
【００２４】
なお、上述した注意力判定手段２１における注意力の推定手法や、車線中心検出手段２２ａ，横ずれ量算出手段２２ｂ及び走行位置検出手段２２ｃにおける車線中心位置ＬＣや横ずれ量δ及び車両５０の走行位置（中心位置）ＳＬＣの検出手法等についてはそれぞれ公知であるのでここではこれ以上の詳しい説明を省略する。
また、アシストトルク設定手段２３は、モータ５から出力されるトルク、即ちステアリングホイール１に対するアシストトルクを設定するため基本トルク設定部２３ａと、アシストトルクを徐々に低減するためのトルク低減部２３ｂと、アシストトルクを徐々に復帰（増大）させるためのトルク復帰部２３ｃとから構成されている。
【００２５】
このうち、基本トルク設定部２３ａには、図３に示すような基本アシストトルク設定マップ（基本マップ）を有するマップが格納されており、このマップから横ずれ量算出手段２２ｂで算出された量に応じたアシストトルクが設定されるようになっている。なお、この基本マップでは、横ずれ量が大きくなるほどアシストトルクが大きくなるように設定されている。
【００２６】
そして、後述する減衰制御及び復帰制御が実行されていない場合には、この基本トルク設定部２３ａで設定されたアシストトルクとなるように制御信号（モータ指令値）がモータ５に出力されて、モータ５からアシストトルクが出力される。また、図３に示すように、アシストトルクは上限値が設定されており、この上限値以上での操舵アシストは禁止されるようになっている。
【００２７】
なお、以下では、このように基本トルク設定部２３ａで設定されるアシストトルクに基づく操舵支援制御を「通常の操舵支援制御」又は「通常アシスト制御」という。
次に、本装置の要部について説明すると、本装置では上述したような基本的な操舵支援制御（通常アシスト制御）以外にも、トルク低減部２３ｂ及びトルク復帰部２３ｃで設定されるアシストトルクにより、アシストトルク減衰制御及びアシストトルク復帰制御が実行されるようになっている。
【００２８】
まず、アシストトルク減衰制御（トルク減衰制御）について説明すると、このトルク減衰制御は、以下の条件１〜３のいずれか１つでも成立した場合に実行される制御であって、この場合には、アシストトルクが徐々に低減されるようになっている。
条件１：通常アシスト制御実行中に、ドライバの操舵により横ずれ量が低減していると判定されたとき（ドライバの操舵戻しが判定されたとき）。
条件２：通常アシスト制御実行中に、白線認識ができなくなったとき（即ち、横ずれ量の算出ができなくなったとき）。
条件３：通常アシスト制御実行中に、通常アシスト制御の実行条件が解除されたとき〔例えば、ウィンカスイッチ１１がオン、又は車速が所定速度未満、又は操舵角が所定角度より大きい、又は操舵速度（操舵角速度）が所定速度（例えば５５deg／sec）よりも大きい等〕。
【００２９】
そして、このような条件がいずれか１つでも成立した場合には、トルク低減部２３ｂにより現在のアシストトルクから徐々にアシストトルクの低減が図られて、やがてアシストトルク＝０に設定されるようになっている。これは、条件１で操舵戻しが判定されたときは、ドライバが意識的に車両位置を修正しているため、通常アシスト制御を実行する必要性がないからであり、また、通常アシスト制御を行うと却ってドライバが違和感を覚える可能性があるためである。そこで、このような場合には、本実施形態では、通常アシスト制御を中止するようになっている。また、このような場合に、突然アシストトルクを０に設定してしまうと、やはりドライバが違和感を覚えるので、徐々にアシストトルクを低減するようになっているのである。
【００３０】
また、条件２及び条件３はそもそも通常アシスト制御を実行しない条件として設定されている。特に、条件３において、ウィンカスイッチ１１がオンである場合には、ドライバの意思で操舵が行われるものと考えることができ、また、車速が所定速度未満の場合にはドライバは停車するために減速していると考えることができる。また、操舵角（絶対値）が所定角度より大きい場合にはドライバの意志に基づくものと考えることができ、また、操舵速度（絶対値）が所定速度よりも大きいときには、ドライバによる緊急回避的な操舵であると考えることができる。
【００３１】
そして、通常アシスト制御中にこのような条件２，３が成立した場合に操舵アシストを行うとやはり却ってドライバの操舵を妨げる可能性があるので操舵アシストを中止して、徐々にアシストトルクを低減するようになっている。
ところで、上述したように、本実施形態では操舵速度が５５deg／sec以上であるとドライバによる緊急回避的な操舵であると判定するが、この操舵速度の閾値として５５deg／secに設定した理由について説明すると以下のようになる。
【００３２】
まず、直線道路におけるドライバの操舵特性を単純化のためにサインカーブ（正弦波）と設定する。さらに、高速道路におけるドライバの操舵角は１５deg以内と仮定する。さらに、高速道路におけるドライバの修正操舵周波数は実験的に０．１〜０．６Ｈｚ程度であることが本願発明者らにより明らかになっている。
これらの仮定から、ドライバの操舵角の変化率が最も高くなるのは０．６Ｈｚのときであり、このときの操舵速度の最大値を求めると５５deg／secとなる。そこで、本実施形態では５５deg／sec以上の操舵速度であると、緊急回避のためのドライバ操舵と判定して通常アシスト制御が中止されるようになっている。
【００３３】
なお、高速道路におけるドライバの操舵角を１５deg以内と仮定したのは、そもそも本実施形態に係る車線維持支援制御の有効操舵角が１５degであるからであり、また、有効操舵角が１５degに設定されているのは、国土交通省が公表している暫定の技術指針から導かれたものである。
即ち、この技術指針により操舵支援制御の作動範囲は１０００Ｒ以上で０．０５Ｇ（０．５ｍ／ｓ2）未満に定められている。一方、一般にトラックやバスでは、ステアリングギア比は１７〜２３程度に設定されており、車速８０ｋｍ／ｈ程度の高速道路直進部では多くの場合ハンドル角は±１５deg程度であり、これはタイヤの実舵角にして１deg未満となる。車両のホイールベースは一般的な大型トラックでは３．０〜７．２ｍ程度であり、幾何学的に１０００Ｒを旋回するための必要なタイヤ実舵角は０．４deg程度となる。
【００３４】
また、ほとんどの車両はステア特性がアンダーステアに設定され、車速を高めれば高めるほど大きなハンドル角が必要となるので、走行時の実舵角は０．４degよりも大きく１deg程度となり、１０００Ｒを旋回するための最大舵角としては略１５degとなるのである。
さて、次にトルク低減部２３ｂについて説明すると、このトルク低減部２３ｂには図５に示すようなトルク減衰・復帰マップが記憶されており、トルク減衰制御実行時には、図５に示すマップからモータ指令値が出力されるようになっている。
【００３５】
具体的には、上記の条件１〜３のいずれかが成立すると、このときのモータ指令値を検出するとともに、これに対応するマップタイムを図５のマップから求める。そして、これ以降は、現在のモータ指令値に対応するマップタイムを基点として、マップタイムを加算してカウントしていき、このカウントされたマップタイムに応じたモータ指令値を図５に示すマップから逐次求め、これを出力するようになっている。
【００３６】
また、図５に示すように、このトルク減衰・復帰マップはマップタイムが増加するほどモータ指令値が低下する（マップタイムが減少するほどモータ指令値が増大する）ような特性に設定されており、これにより、マップタイムの増大に応じてアシストトルクが徐々に低下するようになっている。
また、通常アシスト制御の停止時や上記減衰制御実行中に、通常制御に復帰させる際には、トルク復帰部２３ｃにより、アシストトルクが徐々に増大又は低減されるような復帰制御が実行され、その後通常アシスト制御に移行するようになっている。
【００３７】
例えば、何らかの外乱や道路状況等によりそれまで認識，算出できなかった白線５２，５３や横ずれ量δが認識，算出できるようなった場合に、いきなり横ずれ量δに応じたアシストトルクを出力するとドライバが違和感を覚えることになる。そこで、この場合には徐々に横ずれ量δに応じたアシストトルクに近づくようにアシストトルクを変動させる制御が実行されるようになっている。
【００３８】
また、減衰制御から復帰制御に移行する場合、横ずれ量δに応じた最終的なアシストトルクが現在のアシストトルクよりも小さいことが考えられるが、この場合には、徐々にアシストトルクを低減するように復帰制御が実行されるようになっている。
ここで、トルク復帰２３ｃには、やはり図５に示すようなトルク減衰・復帰マップが記憶されている。つまり、トルク低減部２３ｂとトルク復帰部２３ｃとでは本実施形態では同じマップが適用されており、トルク復帰制御の実行時には、このマップからモータ指令値が出力されるようになっている。
【００３９】
具体的には、トルク復帰制御時には、横ずれ量に応じたモータ指令値（目標値）を求め、現在のモータ指令値よりも目標値の方が高ければ、現在のモータ指令値に対応するマップタイムを基点として、マップタイムを減算してカウントしていき、このカウントされたマップタイムに応じたモータ指令値を図５に示すマップから求め、これを逐次出力するようになっている。また、現在のモータ指令値よりも目標値の方が低ければ、現在のモータ指令値に対応するマップタイムを基点として、マップタイムを加算してカウントしていき、これを逐次出力するのである。
【００４０】
そして、このようなトルク低減部２３ｂ及びトルク復帰部２３ｃを設けることにより、例えば白線認識ができなくなったときや、その後白線認識が可能になった場合に、違和感のない操舵フィーリングを実現することができる。
本発明の一実施形態に係る車線維持支援装置は上述のように構成されているので、その要部の作用について説明すると以下のようになる。まず、図６のステップＳ１において各種センサからの情報を取得するとともに白線認識情報（カメラ８からの画像情報等）を取得する。
【００４１】
次に、ステップＳ２〜Ｓ６により本装置による通常の操舵支援制御（通常アシスト制御）が可能か否かが判定される。すなわち、ステップＳ２では、ウィンカスイッチ１１がオフか否か判定され、ステップＳ３では車速が操舵支援制御の開始条件を満たす所定速度以上か否かが判定される。また、ステップＳ４では操舵角が所定角度以内か否かが判定され、ステップＳ５では操舵速度が所定の操舵速度以下であるかが判定され、また、ステップＳ６ではカメラ画像から車線中心が認識できるか否かが判定される。そして、これらのステップＳ２〜Ｓ６のうち、１つでもＮｏがあると、図７のステップＳ７以下に進み、通常アシスト制御が中止又は停止される。
【００４２】
つまり、ステップＳ２でウィンカスイッチ１１がオンと判定された場合は、ドライバが意識的に操舵している可能性が高いので、ドライバの操舵を阻害しなしように、通常アシスト制御が中止又は停止される。また、ステップＳ４で操舵角が所定角度よりも大きいと判定された場合も、上述と同様にドライバの意図的な操舵と判定して通常アシスト制御が中止又は停止される。
【００４３】
また、ステップＳ３で車速が所定速度未満の場合、及びステップＳ６で車線中心の認識が不可能と判定された場合には、そもそも通常アシスト制御を行う状況下ではないので、通常アシスト制御が中止又は停止される。また、ステップＳ５で操舵速度が所定の操舵速度よりも大きいと判定された場合には、ドライバによる緊急回避的な操舵として通常アシスト制御が中止又は停止される。
【００４４】
そして、ステップＳ７に進んだ場合には、現在通常アシスト制御をすでに中止又は停止しているか否かが判定される。そして、通常アシスト制御がすでに中止又は停止されている場合には、そのままステップＳ１に戻る。また、ステップＳ７で制御が中止又は停止されていないと判定された場合、すなわち、通常アシスト制御が実行中である判定されると、ステップＳ８に進み、上記通常アシスト制御に代えて徐々にアシストトルクを低減するアシストトルク減衰制御（図８参照）のサブルーチンが実行される。そして、ステップＳ９で図５に示す減衰・復帰マップから得られるモータ指令値（モータ５のアシストトルクに相当する）Ｂが求められて、ステップＳ１０でモータ指令値としてステップＳ９で求めたモータ指令値Ｂが出力される。
【００４５】
また、ステップＳ２〜Ｓ６がいずれもＹｅｓの場合には、図７のステップＳ１１に進みドライバの操舵戻し判定が行われる。ここで、操舵戻し判定とは、ドライバの意図的な操舵により横ずれ量が低減しているか否かを判定するもので、操舵戻し判定により、ドライバが車両中心ＳＬＣを車線中心ＬＣに近づけるように操舵していると判定されると、ステップＳ１１からＹｅｓのルートを通ってステップＳ７に進み、そうでない場合にはステップＳ１２に進む。
【００４６】
ここで、ドライバの操舵戻しの判定手法の一例について図１０のサブルーチンを用いて説明する。このドライバの操舵戻し判定では、まずステップＳ４１で車線端判定が行われる。なお、この車線端判定は横ずれ量δが所定値以上か否かにより判定されるものであって、横ずれ量δが所定値以上であると、車両５０が車線の端部に位置しているものと判定する。
【００４７】
そして、横ずれ量δが所定値未満であれば、Ｎｏのルートを通ってステップＳ４２に進み、ドライバによる操舵戻しが行われていない（ドライバ操舵戻し判定Ｎｏ）と判定される。
また、ステップＳ４１で横ずれ量δが所定値以上と判定されると、Ｙｅｓのルートを通ってステップＳ４３に進み、所定時間（例えば０．２秒）前の横ずれ量と現在の横ずれ量との大小判定が行われ、横ずれ量が増大しているか減少しているかが判定される。
【００４８】
そして、横ずれ量が減少している場合（０．２秒前の横ずれ量＞現在の横ずれ量）には、Ｙｅｓのルートを通ってステップＳ４４に進み、ドライバによる操舵戻しが行なわれていると判定される（ドライバ操舵戻し判定Ｙｅｓ）。また、横ずれ量が増加している場合（０．２秒前の横ずれ量≦現在の横ずれ量）には、Ｎｏのルートを通ってステップＳ４３に進み、ドライバ操舵戻し判定Ｎｏと判定される。
【００４９】
さて、図７のステップＳ１１において操舵戻し判定がＹｅｓと判定されてステップＳ７に進んだ場合には、すでに上述したように、ステップＳ７で通常アシスト制御が停止中であるか否かが判定され、すでに停止している場合にはそのままステップＳ１に戻る。また、制御停止中ではないと判定されるとステップＳ８に進んでアシストトルクを徐々に低減する減衰制御のサブルーチンが実行される。
【００５０】
つまり、操舵戻し判定がＹｅｓのときは、ドライバが車両中心ＳＬＣを車線中心ＬＣに近づけるように操舵している場合であって、ドライバが意識的に車両位置を修正していると考えられる。この場合には、本来アシスト制御を実行する必要性がないし、また、アシスト制御を行うとドライバが違和感を覚える可能性があるため、徐々にアシストトルクを低減して通常アシスト制御を中止するのである。
【００５１】
一方、ステップＳ１１で操舵戻し判定がＮｏの場合、つまり、ドライバが車両中心ＳＬＣを車線中心ＬＣに近づけるように操舵していると判定されなかった場合にはステップＳ１２に進み、通常アシスト制御が停止中であるか、又は現在アシストトルクを徐々に低減している減衰制御中であるか否かを判定する。そして、通常アシスト制御が停止中、又は減衰制御実行中である場合には、ステップＳ１３に進み、アシストトルク復帰制御のサブルーチン（図８参照）が実行される。すなわち、このステップＳ１３では、必要なアシストトルクをいきなり出力するのではなく、ドライバが違和感を生じないように徐々にアシストトルクを変動させるようにアシストトルク（モータ指令値Ｂ）が設定される。なお、ステップＳ１２においてＮｏ（即ち、現在、通常アシスト制御実行中）であれば、ステップＳ１２から直接後述のステップＳ１４に進む。
【００５２】
以下、図８に示すフローチャートを用いてステップＳ８における減衰制御及びステップＳ１３における復帰制御について説明する。なお、本実施形態では減衰制御及び復帰制御は同じマップ及びフローチャートを用いて実行されるが、マップ及びフローチャートを減衰制御と復帰制御とでそれぞれ個別に設けても良い。
まず、ステップＳ３１において、減衰・復帰マップタイマが停止中であるか否かが判定される。ここで、このサブルーチンに入って１回目のときはタイマ停止中であり、Ｙｅｓのルートを通ってステップＳ３２に進む。
【００５３】
そして、ステップＳ３２では減衰・復帰マップタイマが起動される。この減衰・復帰マップタイマは、減衰制御時にはカウントを増大させていくように設定され、復帰制御時には基本的にはカウントを減少させていくように設定される。すなわち、図５に示す減衰・復帰マップに基づいて、減衰制御時にはカウント終了時にモータ指令値が０となるように目標値が設定され、また、復帰制御時には、カウント終了時にモータ指令値が基本マップ２３ａで設定されたモータ指令値となるように目標値が設定される。なお、復帰制御時であっても、モータ指令値の目標値のほうが現在のモータ指令値よりも小さい場合には、タイマカウントを増大させて徐々にトルクを減少させる。また、復帰制御時には上記ステップＳ３２において復帰制御フラグがオンになる。
【００５４】
次に、ステップＳ３３でカウンタの加算又は減算を開始して、ステップＳ３４では逐次、減衰・復帰マップからモータ指令値が読み出され、この読み出された値がモータ指令値Ｂとして設定される。そして、ステップＳ３５でマップタイマのカウントが終了したか否かが判定され、マップタイマが終了していなければリターンする。
また、マップタイマのカウントが終了すると、ステップＳ３５からステップＳ３６に進み、減衰制御時にはこの減衰制御が終了し、本操舵支援装置の制御が終了又は停止する。また、復帰制御時には、復帰制御のフラグがオフに切り換えられる。
【００５５】
したがって、このようなサブルーチンを繰り返すことにより、減衰制御時には、図５に示すマップに基づいて、マップタイマをカウントアップすることで徐々にモータトルク指令値が減少し、また、復帰制御時には、減衰制御時とは逆にカウントダウンすることで徐々にモータトルク指令値が増大することになる。
さて、ここで図７に戻って説明を続けると、ステップＳ１３において復帰制御時のモータトルク指令値Ｂが求められると、次に、ステップＳ１４に進み、通常アシスト制御のモータトルク指令値Ａが求められる。なお、ステップＳ１２でＮｏ（即ち、現在、通常アシスト制御実行中）であれば、ステップＳ１２から直接上記ステップＳ１４に進んで、通常アシスト制御のモータ指令値Ａが読み出される。
【００５６】
ここで、通常アシスト制御時のモータ指令値Ａは、図９に示すサブルーチンにより求められる。すなわち、まずステップＳ２１において、車線中心ＬＣと自車の中心位置ＳＬＣとから横ずれ量δを算出する。次に、図３に示すような基本アシストトルク設定マップからモータ５に対する指令値Ａが読み出される（ステップＳ２２）。
さて、再び図７に戻って説明すると、ステップＳ１４で通常アシストのモータ指令値Ａが読み出されると、ステップＳ１５で復帰制御のフラグがオンになっているか否かが判定される。ここで、この復帰制御フラグは上述したように、復帰制御時にステップＳ３２でオンとなるフラグである。したがって、復帰制御のフラグがオンであれば、Ｙｅｓのルートを通ってステップＳ１６に進み、モータ指令値としてステップＳ１３で読み出された復帰制御用のモータ指令値Ｂを設定し、このモータ指令値をステップＳ１０で出力する。
【００５７】
また、復帰制御のフラグがオフであれば、Ｎｏのルートを通ってステップＳ１７に進み、モータ指令値としてステップＳ１４で読み出された通常アシスト制御用のモータ指令値Ａを設定して、このモータ指令値ＡをステップＳ１０で出力する。
そして、このようなフローチャートを繰り返し実行することにより、車線維持支援制御における操舵フィーリングの大幅な向上を図ることができる。
【００５８】
すなわち、本実施形態に係る車線維持支援装置によれば、横ずれ量δがドライバの操舵により低下している場合にはアシストトルクを徐々に減衰させるので、ドライバが違和感を覚えることがなく、良好な操舵フィーリングを実現することができるという利点がある。また、ドライバの操舵を尊重した車線維持支援制御を実現できる利点がある。
また、横ずれ量δの算出ができなくなったときには、前記アシストトルクを徐々に減衰させるので、いきなりアシストトルクを０に設定する場合に比べてやはり良好な操舵フィーリングを実現することができる。また、横ずれ量δの算出が可能になった場合には、横ずれ量に応じた値となるようにアシストトルクを徐々に減衰又は復帰させるので、やはり操舵フィーリングの向上を図ることができる。
【００５９】
また、通常のアシスト制御実行中にドライバの緊急回避のためのドライバ操舵を確実に判定でき、このような場合に通常アシスト制御を中止することで、ドライバの操舵が阻害されることがなくなり、操舵フィーリングが向上するとともに、車両の安全性を高めることができるという利点がある。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。例えばドライバの操舵戻しの判定手法については、上述したようなものに限定されるものではなく、ドライバにより入力された操舵トルクを検出して、これに基づいて判定するようにしてもよい。また、アシストトルクを徐々に低減したり増大させる手法としては、図５に示すようなマップに基づく制御以外にも公知の種々の手法が適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の一実施形態に係る操舵維持支援装置の要部構成を示す模式的なブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る操舵維持支援装置が適用される車両の操舵系の構造を示す模式図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る操舵維持支援装置の基本アシストトルクを設定するマップである。
【図４】本発明の一実施形態に係る操舵維持支援装置の作用について説明する模式図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る操舵維持支援装置のトルク減衰・復帰マップである。
【図６】本発明の一実施形態に係る操舵維持支援装置の作用について説明するフローチャートである。
【図７】本発明の一実施形態に係る操舵維持支援装置の作用について説明するフローチャートである。
【図８】本発明の一実施形態に係る操舵維持支援装置の作用について説明するフローチャートである。
【図９】本発明の一実施形態に係る操舵維持支援装置の作用について説明するフローチャートである。
【図１０】本発明の一実施形態に係る操舵維持支援装置の作用について説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００６１】
１  ステアリングホイール
５  モータ
７  制御手段としてのコントローラ（ＥＣＵ）
８  カメラ
１０  舵角センサ（操舵状態検出手段）
２１  注意力判定手段
２２  車線逸脱監視手段
２２ａ  車線中心検出手段
２２ｂ  横ずれ量算出手段
２２ｃ  走行位置検出手段
２３  アシストトルク設定手段
２３ａ  基本トルク設定部
２３ｂ  トルク低減部
２３ｃ  トルク復帰部
【図１】
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【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】
2006264623.tif 000009
【図８】
2006264623.tif 000010
【図９】
2006264623.tif 000011
【図１０】
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