(57)【要約】【課題】自動操舵処理から手動操舵処理への切替に伴って転舵輪に加わるトルクが大きく変動することを抑制できるようにした運転支援装置を提供する。【解決手段】自動操舵処理によって右旋回および左旋回のいずれか一方への操舵がなされているときにステアリング１０が他方に回転操作されて手動操舵処理への切替要求が生じる場合、電動機３４のトルクを切替要求が生じた時点の値に保持する。そしてステアリング１０が他方に回転操作される状態からいずれか一方側に回転操作される状態に切り替わる場合、操舵角の変化量の絶対値が大きくなるにつれて電動機３４のトルクを漸減させる。【選択図】図１
2018030406.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の進行方向の情報に基づき前記車両を車線に従って走行させるために転舵輪を転舵させる転舵アクチュエータを操作する自動操舵処理と、
ユーザがステアリングに加えるトルクである操舵トルクの検出値を入力とし、前記検出値が大きい場合に小さい場合よりも前記転舵アクチュエータに内蔵された電動機のトルクを大きくするように前記転舵アクチュエータを操作する手動操舵処理と、
前記自動操舵処理から前記手動操舵処理への切替要求を取得する手動切替要求取得処理と、
前記自動操舵処理により右旋回または左旋回のいずれか一方の操舵が実行されていたときに前記ステアリングが他方に操作されたことによって前記手動操舵処理への切替要求が生じた後、前記ステアリングが前記いずれか一方に再度操作されることを条件に、前記電動機のトルクの初期値を、前記再度の操作によって前記他方への操作から前記いずれか一方への操作に切り替わったときの前記電動機のトルクとし、前記電動機のトルクの絶対値を、前記トルクの初期値を定めた時点から操舵角の変化量の絶対値が大きくなるにつれて漸減させる漸減処理と、を実行する運転支援装置。
【請求項２】
前記漸減処理は、前記ステアリングが前記他方に操作されたことによって前記切替要求が生じた後、前記ステアリングが中立位置に向かって操作されることを条件に、前記電動機のトルクの絶対値を、前記操舵角が中立位置に近づくにつれて漸減させる処理を含む請求項１記載の運転支援装置。
【請求項３】
前記切替要求が生じることに加えて、前記操舵トルクの検出値に基づき前記手動操舵処理が実行されたと仮定した場合の前記電動機のトルクと前記切替要求が生じたときの前記電動機のトルクとの差の絶対値が閾値を上回ることを条件に、前記漸減処理を実行する請求項１または２記載の運転支援装置。
【請求項４】
前記漸減処理の実行中に前記操舵トルクの検出値に基づき前記手動操舵処理が実行されたと仮定した場合の前記電動機のトルクと前記電動機の実際のトルクとの差の絶対値が前記閾値以下となることを条件に、前記手動操舵処理に切り替える請求項３記載の運転支援装置。
【請求項５】
前記自動操舵処理は、前記車両を目標走行軌跡に沿って走行させるものであり、
前記手動操舵処理から前記自動操舵処理への切替要求を取得する自動切替要求取得処理と、
前記自動操舵処理への切替要求が生じることを条件に、前記自動操舵処理による前記車両の進行方向に直交する方向である横方向における前記車両の前記目標走行軌跡からのずれ量の積算値の増加速度が大きい場合に小さい場合よりも、前記切替要求が生じた時点における前記手動操舵処理による前記電動機のトルクから前記自動操舵処理による前記電動機のトルクへの移行速度を大きくしつつ前記電動機のトルクを前記自動操舵処理によるトルクに収束させる収束処理と、を実行する請求項１〜４のいずれか１項に記載の運転支援装置。
【請求項６】
前記ステアリングは、前記転舵輪にトルクを伝達可能である請求項１〜５のいずれか１項に記載の運転支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動操舵処理から手動操舵処理への切替処理を実行する運転支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば特許文献１には、車両の進行方向の情報に基づき車両を車線に従って走行させるために転舵輪を転舵させる転舵アクチュエータを操作する自動操舵処理と、ユーザがステアリングに加えるトルクである操舵トルクの検出値に基づき転舵アクチュエータを操作する手動操舵処理とを実行する運転支援装置が記載されている。この装置では、自動操舵処理が実行されているときに操舵トルクの検出値に基づき、手動操舵への切替を実行する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２５６０７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記装置において、たとえば自動操舵処理によって右旋回の操舵が実行されているときにユーザがステアリングを中立位置側に戻す操舵をする場合、操舵トルクの検出値の絶対値が大きくなり、手動操舵への切替が実行されることとなる。しかし、切替要求が生じた時点において、転舵アクチュエータに内蔵された電動機のトルクは、操舵トルクの検出値に基づく手動操舵処理による電動機のトルクとは符号が逆となる。このため、手動操舵への切替の設定によっては、手動操舵への切替に伴って電動機のトルクが大きく変動し、転舵輪に加わるトルクが大きく変動するおそれがある。
【０００５】
本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、自動操舵処理から手動操舵処理への切替に伴って転舵輪に加わるトルクが大きく変動することを抑制できるようにした運転支援装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下、上記課題を解決するための手段およびその作用効果について記載する。
１．上記運転支援装置において、車両の進行方向の情報に基づき前記車両を車線に従って走行させるために転舵輪を転舵させる転舵アクチュエータを操作する自動操舵処理と、ユーザがステアリングに加えるトルクである操舵トルクの検出値を入力とし、前記検出値が大きい場合に小さい場合よりも前記転舵アクチュエータに内蔵された電動機のトルクを大きくするように前記転舵アクチュエータを操作する手動操舵処理と、前記自動操舵処理から前記手動操舵処理への切替要求を取得する手動切替要求取得処理と、前記自動操舵処理により右旋回または左旋回のいずれか一方の操舵が実行されていたときに前記ステアリングが他方に操作されたことによって前記手動操舵処理への切替要求が生じた後、前記ステアリングが前記いずれか一方に再度操作されることを条件に、前記電動機のトルクの初期値を、前記再度の操作によって前記他方への操作から前記いずれか一方への操作に切り替わったときの前記電動機のトルクとし、前記電動機のトルクの絶対値を、前記トルクの初期値を定めた時点から操舵角の変化量の絶対値が大きくなるにつれて漸減させる漸減処理と、を実行する。
【０００７】
自動操舵処理により右旋回または左旋回のいずれか一方の操舵が実行されていたときにステアリングが他方に操作されたことによって手動操舵処理への切替要求が生じる場合、手動操舵処理が仮になされた場合の電動機のトルクは、電動機が実際に生成しているトルクとは極性が逆となる。ここで、ステアリングが再度いずれか一方側に操作される場合、いずれか一方に切り替わってからの操舵角の絶対値の増加に伴って操舵トルクは徐々に減少する傾向がある。ここで、上記構成では、電動機のトルクを操舵角の変化量の絶対値が大きくなるにつれて漸減させる。このため、手動操舵処理に切り替えたと仮定した場合のトルクの大きさと、電動機の実際のトルクの大きさとをともに漸減させることができる。このため、その後、手動操舵処理に切り替える際、電動機のトルクが大きく変動することを抑制することができ、ひいては自動操舵処理から手動操舵処理への切替に伴って転舵輪に加わるトルクが大きく変動することを抑制できる。
【０００８】
２．上記１記載の運転支援装置において、前記漸減処理は、前記ステアリングが前記他方に操作されたことによって前記切替要求が生じた後、前記ステアリングが中立位置に向かって操作されることを条件に、前記電動機のトルクの絶対値を、前記操舵角が中立位置に近づくにつれて漸減させる処理を含む。
【０００９】
手動操舵処理において、中立位置に近い領域では、電動機のトルクの絶対値は小さくなる傾向がある。上記構成では、この点に鑑み、操舵角が中立位置に近づくにつれて電動機のトルクを漸減させることにより、手動操舵処理に切り替える際、電動機のトルクが大きく変動することを抑制できる。
【００１０】
３．上記１または２記載の運転支援装置において、前記切替要求が生じることに加えて、前記操舵トルクの検出値に基づき前記手動操舵処理が実行されたと仮定した場合の前記電動機のトルクと前記切替要求が生じたときの前記電動機のトルクとの差の絶対値が閾値を上回ることを条件に、前記漸減処理を実行する。
【００１１】
上記構成では、漸減処理の実行条件に、操舵トルクの検出値に基づき手動操舵処理が実行されたと仮定した場合の電動機のトルクと切替要求が生じたときの電動機のトルクとの差の絶対値が閾値を上回ることを条件とすることにより、手動操舵処理に直ちに切り替えることによって電動機のトルクが大きく変動する場合に漸減処理を実行することができる。
【００１２】
４．上記３記載の運転支援装置において、前記漸減処理の実行中に前記操舵トルクの検出値に基づき前記手動操舵処理が実行されたと仮定した場合の前記電動機のトルクと前記電動機の実際のトルクとの差の絶対値が前記閾値以下となることを条件に、前記手動操舵処理に切り替える。
【００１３】
上記構成では、手動操舵処理への切替の条件に、手動操舵処理が実行されたと仮定した場合の電動機のトルクと電動機の実際のトルクとの差の絶対値が閾値以下となることを条件を含めることにより、手動操舵処理への切替に伴って電動機のトルクが大きく変動することを抑制することができる。
【００１４】
５．上記１〜４のいずれか１項に記載の運転支援装置において、前記自動操舵処理は、前記車両を目標走行軌跡に沿って走行させるものであり、前記手動操舵処理から前記自動操舵処理への切替要求を取得する自動切替要求取得処理と、前記自動操舵処理への切替要求が生じることを条件に、前記自動操舵処理による前記車両の進行方向に直交する方向である横方向における前記車両の前記目標走行軌跡からのずれ量の積算値の増加速度が大きい場合に小さい場合よりも、前記切替要求が生じた時点における前記手動操舵処理による前記電動機のトルクから前記自動操舵処理による前記電動機のトルクへの移行速度を大きくしつつ前記電動機のトルクを前記自動操舵処理によるトルクに収束させる収束処理と、を実行する。
【００１５】
上記構成では、自動操舵処理による目標走行軌跡とのずれが大きいほど自動操舵処理によるトルクへの移行速度を大きくすることによって、自動操舵処理への移行時に車両が目標走行軌跡から大きくずれることを抑制することができる。
【００１６】
６．上記１〜５のいずれか１項に記載の運転支援装置において、前記ステアリングは、前記転舵輪にトルクを伝達可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１の実施形態にかかる運転支援装置を備えた車両の一部を示す図。
【図２】同実施形態にかかる運転支援装置の処理の一部を示すブロック図。
【図３】同実施形態にかかる移行制御処理部の処理の手順を示す流れ図。
【図４】同実施形態にかかる移行制御処理部の処理の手順を示す流れ図。
【図５】同実施形態にかかる切替処理部の処理の手順を示す流れ図。
【図６】同実施形態において、自動操舵処理から手動操舵処理への移行制御時における操舵トルクの推移を例示する図。
【図７】第２の実施形態にかかる移行制御処理部の処理の手順を示す流れ図。
【図８】第３の実施形態にかかる運転支援装置の処理の一部を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜第１の実施形態＞
以下、運転支援装置にかかる第１の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１に示すように、本実施形態にかかる操舵機構においては、ステアリングホイール（ステアリング１０）が、ステアリングシャフト１２に固定されており、ステアリングシャフト１２の回転に応じてラック軸２０が軸方向に往復動する。なお、ステアリングシャフト１２は、ステアリング１０側から順にコラム軸１４、中間軸１６、およびピニオン軸１８を連結することにより構成されている。
【００１９】
ピニオン軸１８は、ラック軸２０と所定の交叉角をもって配置されており、ラック軸２０に形成された第１ラック歯２０ａとピニオン軸１８に形成されたピニオン歯１８ａとが噛合されることで第１ラックアンドピニオン機構２２が構成されている。また、ラック軸２０の両端には、タイロッド２４が連結されており、タイロッド２４の先端は転舵輪２６が組み付けられた図示しないナックルに連結されている。したがって、ステアリング１０の操作に伴うステアリングシャフト１２の回転が第１ラックアンドピニオン機構２２によりラック軸２０の軸方向変位に変換され、この軸方向変位がタイロッド２４を介してナックルに伝達されることにより、転舵輪２６の転舵角、すなわち車両の進行方向が変更される。
【００２０】
上記ラック軸２０は、ピニオン軸２８と所定の交叉角をもって配置されており、ラック軸２０に形成された第２ラック歯２０ｂとピニオン軸２８に形成されたピニオン歯２８ａとが噛合されることで第２ラックアンドピニオン機構３０が構成されている。
【００２１】
ピニオン軸２８は、ウォームアンドホイール等の減速機構３２を介して、電動機３４の回転軸３４ａに接続されている。電動機３４には、電動機３４の各端子に電圧を印加するインバータ３６が接続されている。なお、図１においては、破線にて囲われた、ラック軸２０、ピニオン軸２８、減速機構３２、電動機３４、およびインバータ３６が転舵アクチュエータＰＳＡを構成する。
【００２２】
操舵制御装置（操舵ＥＣＵ６０）は、各種センサの検出値に基づき、インバータ３６を操作することによって、電動機３４の制御量（トルク）を制御する。各種センサとしては、たとえば、ピニオン軸１８に設けられたトーションバー５０の捩れに基づきピニオン軸１８に加わるトルク（操舵トルクＴｒｑｓ）を検出するトルクセンサ５２や、回転軸３４ａの回転角度θｍを検出する回転角度センサ５４、インバータ３６の出力線電流（電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗ）を検出する電流センサ５５がある。また、ステアリング１０の回転角度（操舵角）を検出する舵角センサ５６がある。
【００２３】
上位ＥＣＵ７０は、車両を車線に従って走行させるために転舵アクチュエータＰＳＡを操作する自動操舵処理と、操舵トルクＴｒｑｓに基づき転舵アクチュエータＰＳＡを操作する手動操舵処理とのいずれを実行するかを決定する。たとえば、上位ＥＣＵ７０は、自動操舵処理による車両の走行軌跡と、ステアリング１０の操作による実際の車両の走行軌跡とが整合することを条件に、手動操舵処理から自動操舵処理へと切り替える。この際、上位ＥＣＵ７０は、自動操舵処理への切替指令信号を操舵ＥＣＵ６０に出力する。また上位ＥＣＵ７０は、自動操舵処理のための指令値を算出して操舵ＥＣＵ６０に出力する。すなわち、上位ＥＣＵ７０は、カメラ５８から出力される車両の進行方向（前方）の画像データに基づき、車両を車線に従って走行させるうえでの目標走行軌跡を算出し、目標走行軌跡とするうえでの転舵角指令値を算出する。そして、上位ＥＣＵ７０は、転舵角指令値と転舵角との差Δθｖを算出して、この差Δθｖを、自動操舵処理のための指令値として、操舵ＥＣＵ６０に出力する。なお、本実施形態では、ステアリング１０の回転角度である操舵角と転舵輪２６の回転角度である転舵角との比である舵角比が固定されているため、転舵角は、舵角センサ５６が検出する操舵角θｈによって代用される。
【００２４】
また、上位ＥＣＵ７０は、自動操舵処理の実行中に操舵トルクＴｒｑｓの絶対値が所定値以上となる場合等には、オーバーライド判定をして、手動操舵処理に切り替えるべく、切替指令信号を操舵ＥＣＵ６０に出力する。
【００２５】
操舵ＥＣＵ６０は、中央処理装置（ＣＰＵ６２）およびメモリ６４を備えており、メモリ６４に記憶されたプログラムをＣＰＵ６２が実行することにより、各種処理を実行する。図２に、操舵ＥＣＵ６０にて実行される処理の一部を示す。
【００２６】
図２に示すアシストトルク算出処理部Ｍ１０は操舵トルクＴｒｑｓおよび操舵角θｈによって代用される転舵角に基づき、ステアリング１０の操舵をアシストするために電動機３４が生成すべきトルクであるアシストトルクＴｍｅを算出して出力する。アシストトルクＴｍｅは、基本的には、操舵トルクＴｒｑｓと正の相関を有する。詳しくは、アシストトルク算出処理部Ｍ１０は、操舵トルクＴｒｑｓから開ループ制御によって定まるアシストトルクＴｍｅのベース値と、操舵トルクＴｒｑｓから定まる転舵角の目標値に転舵角をフィードバック制御するための操作量との和を、アシストトルクＴｍｅとする。ここで、上記ベース値は、操舵トルクＴｒｑｓと正の相関を有し、フィードバック制御のための操作量は、ベース値の補正量となる。
【００２７】
自動操舵トルク算出処理部Ｍ１２は、上位ＥＣＵ７０が出力した差Δθｖを「０」に制御するための操作量としての電動機３４のトルクであるベース自動操舵トルクＴｍ＊を算出する。
【００２８】
切替判定処理部Ｍ１４は、上位ＥＣＵ７０の切替信号に基づき、自動操舵処理を実行するモードであるか、手動操舵処理を実行するモードであるかを判定する。そして切替判定処理部Ｍ１４は、自動操舵処理を実行するモードである場合、切替フラグＧｃ＊を「１」とする一方、手動操舵処理を実行するモードである場合、切替フラグＧｃ＊を「０」とする。
【００２９】
移行制御処理部Ｍ１６は、ベース自動操舵トルクＴｍ＊を適宜修正するなどした自動操舵トルクＴｍｔ＊を算出して出力する。詳しくは、移行制御処理部Ｍ１６は、自動操舵処理が継続されているときには、ベース自動操舵トルクＴｍ＊を自動操舵トルクＴｍｔ＊として出力する。一方、自動操舵処理から手動操舵処理への切替時や手動操舵処理から自動操舵処理への切替時には、ベース自動操舵トルクＴｍ＊を修正した値等を自動操舵トルクＴｍｔ＊として出力する。
【００３０】
切替処理部Ｍ１８は、アシストトルクＴｍｅと自動操舵トルクＴｍｔ＊とのいずれか一方を、電動機３４に対するトルク指令値Ｔｒｑ＊として出力する。操作処理部Ｍ２０は、電動機３４のトルクをトルク指令値Ｔｒｑ＊とすべく、インバータ３６を操作する。この際、操作処理部Ｍ２０は、回転角度θｍや電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗを参照する。
【００３１】
図３に、移行制御処理部Ｍ１６が実行する処理のうち、特に手動操舵処理から自動操作処理への移行処理の手順を示す。図３に示す処理は、たとえば所定周期で繰り返し実行される。
【００３２】
図３に示す一連の処理において、ＣＰＵ６２は、まず、切替フラグＧｃ＊が「１」であるか否かを判定する（Ｓ１０）。そしてＣＰＵ６２は、「１」であると判定する場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）、自動移行フラグＦａが「１」であるか否かを判定する（Ｓ１２）。自動移行フラグＦａは、「１」である場合に、自動操舵トルクＴｍｔ＊をベース自動操舵トルクＴｍ＊に徐々に移行させる移行制御を実行していることを示し、「０」である場合に同移行制御を実行していないことを示す。
【００３３】
ＣＰＵ６２は、自動移行フラグＦａが「０」であると判定する場合（Ｓ１２：ＮＯ）、切替フラグＧｃ＊が「０」から「１」に切り替わった時点であるか否かを判定する（Ｓ１４）。この処理は、図３に示す一連の処理の前回の制御周期において切替フラグＧｃ＊が「０」であって且つ今回の制御周期において「１」となったか否かの判定処理となる。そしてＣＰＵ６２は、切り替わった時点であると判定する場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、ベース自動操舵トルクＴｍ＊とアシストトルクＴｍｅとの差の絶対値が閾値よりも大きいか否かを判定する（Ｓ１６）。この処理は、電動機３４に対するトルク指令値Ｔｒｑ＊をベース自動操舵トルクＴｍ＊に直ちに変更した場合に電動機３４のトルクに急激且つ大きな変動が生じるか否かを判定するためのものである。そしてＣＰＵ６２は、閾値以下であると判定する場合（Ｓ１６：ＮＯ）や、ステップＳ１４において否定判定される場合には、自動移行フラグＦａと、後述する積算値ＩｎＤとを初期化する（Ｓ１８）。そしてＣＰＵ６２は、移行制御処理部Ｍ１６の出力値である自動操舵トルクＴｍｔ＊に、ベース自動操舵トルクＴｍ＊の値を代入する（Ｓ２０）。
【００３４】
これに対しＣＰＵ６２は、閾値を超えると判定する場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）、自動移行フラグＦａを「１」とし（Ｓ２２）、自動操舵トルクＴｍｔ＊に、アシストトルクＴｍｅの値を代入する（Ｓ２４）。なお、この処理は、トルク指令値Ｔｒｑ＊を、アシストトルクＴｍｅとするための処理ではなく、後述する演算処理に利用するために自動操舵トルクＴｍｔ＊を一時的にアシストトルクＴｍｅとする処理である。
【００３５】
ＣＰＵ６２は、ステップＳ２４の処理が完了する場合や、ステップＳ１２において肯定判定する場合には、積算値ＩｎＤの変化速度を算出する（Ｓ２６）。ここで、積算値ＩｎＤは、車両の進行方向に直交する方向（横方向）における、自動操舵処理による目標走行軌跡からの実際の車両の位置のずれ量Ｄの積算値である。ここで、実際の車両の位置とは、たとえば左右の前輪のそれぞれの位置の間の中央の位置とすればよい。
【００３６】
次にＣＰＵ６２は、ベース自動操舵トルクＴｍ＊を取得する（Ｓ２８）。そして、ＣＰＵ６２は、自動操舵トルクＴｍｔ＊を算出する（Ｓ３０）。ここでは、現在所持している自動操舵トルクＴｍｔ＊と、ベース自動操舵トルクＴｍ＊との加重移動平均処理値を、自動操舵トルクＴｍｔ＊とする。ここでは、ベース自動操舵トルクＴｍ＊に乗算する重み係数αを、積算値ＩｎＤの変化速度が大きい場合に小さい場合よりも大きい値とする。これは、変化速度が大きい場合に小さい場合よりも自動操舵トルクＴｍｔ＊のベース自動操舵トルクＴｍ＊への移行速度を大きくするための設定である。
【００３７】
ＣＰＵ６２は、ステップＳ３０の処理が完了する場合や、ステップＳ２０の処理が完了する場合には、自動操舵トルクＴｍｔ＊を、図２に示した移行制御処理部Ｍ１６から切替処理部Ｍ１８に出力する（Ｓ３２）。
【００３８】
なお、ＣＰＵ６２は、ステップＳ３２の処理が完了する場合や、ステップＳ１０において否定判定する場合には、図３に示す一連の処理を一旦終了する。
図４に、移行制御処理部Ｍ１６が実行する処理のうち、特に自動操舵処理から手動操作処理への移行処理の手順を示す。図４に示す処理は、たとえば所定周期で繰り返し実行される。
【００３９】
図４に示す一連の処理において、ＣＰＵ６２は、まず、手動移行フラグＦが「１」であるか否かを判定する（Ｓ４０）。手動移行フラグＦは、「１」である場合に、アシストトルクＴｍｅへと直ちに切り替えることなく徐々に移行させる移行制御を実行していることを示し、「０」である場合に、同制御を実行していないことを示す。ＣＰＵ６２は、手動移行フラグＦが「０」であると判定する場合（Ｓ４０：ＮＯ）、切替フラグＧｃ＊が「１」から「０」に切り替わったところであるか否かを判定する（Ｓ４２）。この処理は、図４に示す処理の前回の制御周期において切替フラグＧｃ＊が「１」であって且つ今回の制御周期において切替フラグＧｃ＊が「０」であるか否かの判定処理となる。
【００４０】
そしてＣＰＵ６２は、切り替わったところであると判定する場合（Ｓ４２：ＹＥＳ）、手動移行フラグＦを「１」とし（Ｓ４４）、ベース自動操舵トルクＴｍ＊とアシストトルクＴｍｅとの差の絶対値が閾値よりも大きいか否かを判定する（Ｓ４６）。そしてＣＰＵ６２は、閾値よりも大きいと判定する場合（Ｓ４６：ＹＥＳ）、手動操舵処理への切替要求が、自動操舵処理によって右旋回または左旋回のいずれか一方の操舵が実行されていたときにステアリング１０が他方に操作されたことに起因して生じたものであるか否かを判定する（Ｓ４８）。換言すれば、ステアリング１０に逆相入力が生じたことに起因して生じたものか否かを判定する。この処理は、たとえばベース自動操舵トルクＴｍ＊の大きさが所定値以上であることと、操舵トルクＴｒｑｓとベース自動操舵トルクＴｍ＊との極性が相違することとの論理積が真である場合に、肯定判定される処理とすればよい。
【００４１】
ＣＰＵ６２は、ステップＳ４８において肯定判定される場合、初期値Ｔｍ０＊に、ベース自動操舵トルクＴｍ＊の値を代入する（Ｓ５０）。そしてＣＰＵ６２は、自動操舵トルクＴｍｔ＊に、初期値Ｔｍ０＊の値を代入し、自動操舵トルクＴｍｔ＊を、移行制御処理部Ｍ１６から切替処理部Ｍ１８に受け渡す（Ｓ５２）。
【００４２】
一方、ＣＰＵ６２は、手動移行フラグＦが「１」であると判定する場合（Ｓ４０：ＹＥＳ）、ベース自動操舵トルクＴｍ＊とアシストトルクＴｍｅとの差の絶対値が閾値以下であるか否かを判定する（Ｓ５４）。そしてＣＰＵ６２は、閾値よりも大きいと判定する場合（Ｓ５４：ＮＯ）、反転フラグＦｒが「１」であるか否かを判定する（Ｓ５６）。ここで、反転フラグＦｒは、「１」である場合に、切替フラグＧｃ＊が「１」から「０」に切り替わった後、操舵角θｈの変化速度である操舵角速度が反転した履歴があることを示し、「０」である場合に、反転した履歴がないことを示す。
【００４３】
ＣＰＵ６２は、反転フラグＦｒが「０」であると判定する場合（Ｓ５６：ＮＯ）、操舵速度が反転したか否かを判定する（Ｓ５８）。この処理は、ステアリング１０が中立位置側に向かって操作される状態から中立位置から離間する側に操作されるようになったか否かを判定するものである。
【００４４】
ＣＰＵ６２は、操舵速度が反転していないと判定する場合（Ｓ５８：ＮＯ）、ステップＳ５２の処理に移行する。一方、ＣＰＵ６２は、操舵速度が反転したと判定する場合（Ｓ５８：ＹＥＳ）、反転フラグＦｒを「１」とし、後述の漸減処理に利用する初期角度θｃに、現在の操舵角θｈの値を代入する（Ｓ６０）。そして、ＣＰＵ６２は、初期値Ｔｍ０＊および初期角度θｃに基づき、初期角度θｃから操舵角θｈが離間するにつれて自動操舵トルクＴｍｔ＊を所定の減少速度で漸減させた場合に自動操舵トルクＴｍｔ＊がゼロとなる角度である予測角度θＥを算出する（Ｓ６２）。予測角度θＥは、自動操舵トルクＴｍｔ＊の漸減速度を定めるものであり、漸減速度は実験等によって適合される適合値である。
【００４５】
ＣＰＵ６２は、ステップＳ６２の処理が完了する場合や、ステップＳ５６において反転フラグＦｒが「１」であると判定する場合（Ｓ５６：ＹＥＳ）には、操舵角θｈに基づき自動操舵トルクＴｍｔ＊を算出し、自動操舵トルクＴｍｔ＊を移行制御処理部Ｍ１６から切替処理部Ｍ１８に受け渡す（Ｓ６４）。ここでは、以下の式に基づき、自動操舵トルクＴｍｔ＊を算出する。ただし、以下の式は、初期値Ｔｍ０＊が正である場合の式であり、初期値Ｔｍ０＊が負である場合には、「−１」を除いた式となる。
【００４６】
（−１）・｛Ｔｍ０＊・（θｈ−θｃ）／（θＥ−θｃ）｝＋Ｔｍ０＊
上記の式により定まる自動操舵トルクＴｍｔ＊は、操舵角θｈが初期角度θｃから離れて予測角度θＥに近づくにつれて小さくなり、操舵角θｈが予測角度θＥとなることによりゼロとなる。
【００４７】
ＣＰＵ６２は、ステップＳ４６，Ｓ４８において否定判定する場合や、ステップＳ５４において肯定判定する場合には、手動移行フラグＦおよび反転フラグＦｒを初期化する（Ｓ６６）。
【００４８】
なお、ＣＰＵ６２は、ステップＳ５２，Ｓ６４，Ｓ６６の処理が完了する場合や、ステップＳ４２において否定判定する場合には、図４に示す一連の処理を一旦終了する。
図５に、切替処理部Ｍ１８の処理の手順を示す。図５に示す処理は、たとえば所定周期で繰り返し実行される。
【００４９】
図５に示す一連の処理において、ＣＰＵ６２は、まず切替フラグＧｃ＊が「１」であるか否かを判定する（Ｓ７０）。そしてＣＰＵ６２は、切替フラグＧｃ＊が「１」であると判定する場合（Ｓ７０：ＹＥＳ）、トルク指令値Ｔｒｑ＊に、自動操舵トルクＴｍｔ＊の値を代入する（Ｓ７２）。これに対し、ＣＰＵ６２は、切替フラグＧｃ＊が「０」であると判定する場合（Ｓ７０：ＮＯ）、切替フラグＧｃ＊が「０」であることと、切替フラグＧｃ＊が「０」となってから手動移行フラグＦが「１」から「０」に切り替わった履歴があることとの論理積が真であるか否かを判定する（Ｓ７４）。そして、ＣＰＵ６２は、論理積が偽であると判定する場合（Ｓ７４：ＮＯ）、ステップＳ７２の処理に移行する一方、論理積が真であると判定する場合（Ｓ７４：ＹＥＳ）、トルク指令値Ｔｒｑ＊に、アシストトルクＴｍｅの値を代入する（Ｓ７６）。
【００５０】
なお、ＣＰＵ６２は、ステップＳ７２，Ｓ７６の処理が完了する場合、図５に示す一連の処理を一旦終了する。
ここで本実施形態の作用を説明する。
【００５１】
トルク指令値Ｔｒｑ＊にベース自動操舵トルクＴｍ＊の値が代入される自動操舵処理により、右旋回および左旋回のいずれか一方への操舵が実行される場合、電動機３４のトルクによって、ステアリング１０もいずれか一方に回転する。ここで、ユーザがステアリング１０を他方に回転操作することによって上位ＥＣＵ７０によってオーバーライド判定がなされて操舵ＥＣＵ６０に切替指令が出力されると、ＣＰＵ６２では、切替フラグＧｃ＊を「１」から「０」に切り替える。そしてＣＰＵ６２は、操舵トルクＴｒｑｓの極性と電動機３４のトルクの極性とが逆であることから、ベース自動操舵トルクＴｍ＊とアシストトルクＴｍｅとの差の絶対値が閾値よりも大きい場合、トルク指令値Ｔｒｑ＊に、そのときのベース自動操舵トルクＴｍ＊の値を代入する状態を操舵速度が反転するまで保持する。
【００５２】
ステアリング１０が上記他方に回転操作される場合、トーションバー５０が捩れ、操舵トルクＴｒｑｓが上記他方側の極性を有した値として検出される。この状態において、ステアリング１０が上記いずれか一方に回転操作されると、トーションバー５０の捩れ量が減少していくことから、操舵トルクＴｒｑｓの絶対値は漸減する。
【００５３】
図６に、ユーザがステアリング１０を上記他方に操作し始める点Ｐ１からいずれか一方への回転操作に切り替わる点Ｐ２を得て、操舵トルクＴｒｑｓが漸減してゼロとなると想定される点Ｐ３までの操舵トルクＴｒｑｓの推移を示す。
【００５４】
操舵トルクＴｒｑｓの絶対値が減少する場合、操舵トルクＴｒｑｓに基づき算出されるアシストトルクＴｍｅも、その絶対値が減少する。この際、ＣＰＵ６２は、自動操舵トルクＴｍｔ＊を漸減させることによって、電動機３４のトルクを漸減させる。このため、アシストトルクＴｍｅと自動操舵トルクＴｍｔ＊とがともに漸減し、それらの差の絶対値が減少する。そして、差の絶対値が閾値以下となることにより、手動操舵処理に切り替えられ、トルク指令値Ｔｒｑ＊に、アシストトルクＴｍｅの値が代入される。このため、自動操舵処理から手動操舵処理への切替に伴って転舵輪２６に加わるトルクが大きく変動することを抑制できる。ちなみに、操舵トルクＴｒｑｓが点Ｐ２から点Ｐ３に移行するのに伴って漸減するときに自動操舵トルクＴｍｔ＊を漸減させる場合、ステアリング１０に入力されるトルクと電動機３４のトルクとの合計のトルクが、転舵輪２６を操舵角θｈに応じた転舵角に維持する上で必要とされるトルクに対して不足することもあり得る。しかし、転舵輪２６と路面との摩擦に起因して、ステアリング１０を上記いずれか一方側に操作するために必要な操舵トルクＴｒｑｓが、上記合計のトルクが不足することとなった時点から直ちに大きくなることはない。
【００５５】
以上説明した本実施形態によれば、さらに以下に記載する効果が得られる。
（１）ＣＰＵ６２により、ベース自動操舵トルクＴｍ＊とアシストトルクＴｍｅとの差の絶対値が閾値を上回ることを条件に、漸減処理を実行した。これにより、手動操舵処理に直ちに切り替えることによって電動機３４のトルクが大きく変動する場合に、漸減処理を実行することができる。
【００５６】
（２）ＣＰＵ６２により、ベース自動操舵トルクＴｍ＊とアシストトルクＴｍｅとの差の絶対値が閾値以下となることを条件に、手動操舵処理に切り替えた。これにより、手動操舵処理への切替に伴って電動機３４のトルクが大きく変動することを回避することができる。
【００５７】
（３）ＣＰＵ６２は、自動操舵処理への切替要求に応じてアシストトルクＴｍｅからベース自動操舵トルクＴｍ＊へと移行させる場合、積算値ＩｎＤの増加速度が大きい場合に小さい場合よりも、アシストトルクＴｍｅからベース自動操舵トルクＴｍ＊への移行速度を大きくした。これにより、自動操舵処理への移行時に車両が目標走行軌跡から大きくずれることを抑制することができる。
【００５８】
＜第２の実施形態＞
以下、運転支援装置にかかる第２の実施形態について、第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００５９】
上記第１の実施形態においては、手動操舵処理への移行制御を開始すると、操舵速度が反転するまではトルク指令値Ｔｒｑ＊を手動操舵処理への切替要求が生じたときにおけるベース自動操舵トルクＴｍ＊に保持した。しかしこの場合、ユーザがステアリング１０を中立位置を超えて上記他方側に回転させる場合、電動機３４による操舵のアシストができない。そこで、本実施形態では、移行制御を以下のように変更する。
【００６０】
図７に、移行制御処理部Ｍ１６が実行する処理のうち、特に自動操舵処理から手動操作処理への移行処理の手順を示す。図７に示す処理は、たとえば所定周期で繰り返し実行される。なお、図７に示す処理において、図４に示した処理に対応するものについては、便宜上同一のステップ番号を付与してその説明を省略する。
【００６１】
図７に示す一連の処理において、ＣＰＵ６２は、ステップＳ４８において肯定判定する場合、初期値Ｔｍ０＊に、ベース自動操舵トルクＴｍ＊の値を代入し、初期角度θｃに、現在の操舵角θｈの値を代入し（Ｓ６０ａ）、ステップＳ６２に移行する。一方、ＣＰＵ６２は、ステップＳ５４において否定判定する場合、ステップＳ５８に移行し、ステップＳ５８において否定判定する場合、ステップＳ６４に移行する一方、肯定判定する場合、ベース自動操舵トルクＴｍ＊に、現在の自動操舵トルクＴｍｔ＊の値を代入し（Ｓ６８）、ステップＳ６０ａに移行する。
【００６２】
なお、ＣＰＵ６２は、ステップＳ４６，Ｓ４８において否定判定する場合や、ステップＳ５４において肯定判定する場合には、手動移行フラグＦを初期化する（Ｓ６６ａ）。
ここで、本実施形態の作用を説明する。
【００６３】
自動操舵処理により右旋回および左旋回のいずれか一方への操舵が実行されているときに、ユーザがステアリング１０を他方に回転操作することによって上位ＥＣＵ７０によってオーバーライド判定がなされて操舵ＥＣＵ６０に切替指令が出力されると、ＣＰＵ６２では、切替フラグＧｃ＊を「１」から「０」に切り替える。そしてＣＰＵ６２は、操舵トルクＴｒｑｓの極性と電動機３４のトルクの極性とが逆であることから、ベース自動操舵トルクＴｍ＊とアシストトルクＴｍｅとの差の絶対値が閾値よりも大きい場合、ステアリング１０が上記他方に回転操作されるのに伴って自動操舵トルクＴｍｔ＊を漸減させる。これにより、ステアリング１０が上記他方に回転操作されるのに伴って電動機３４のトルクが漸減する。
【００６４】
一方、ステアリング１０が上記他方に回転操作される場合、ステアリング１０が中立位置側に戻されることから、電動機３４のトルクが漸減する場合、ユーザがステアリング１０を上記他方に回転操作するために加える操舵トルクＴｒｑｓも漸減する。操舵トルクＴｒｑｓの絶対値が減少する場合、操舵トルクＴｒｑｓに基づき算出されるアシストトルクＴｍｅも、その絶対値が減少する。このため、アシストトルクＴｍｅの絶対値と自動操舵トルクＴｍｔ＊の絶対値とがともに漸減し、それらの差の絶対値が減少する。そして、差の絶対値が閾値以下となることにより、手動操舵処理に切り替えられ、トルク指令値Ｔｒｑ＊に、アシストトルクＴｍｅの値が代入される。このため、自動操舵処理から手動操舵処理への切替に伴って転舵輪２６に加わるトルクが大きく変動することを抑制できる。
【００６５】
＜第３の実施形態＞
以下、運転支援装置にかかる第３の実施形態について、第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００６６】
図８に、本実施形態にかかる操舵ＥＣＵ６０にて実行される処理の一部を示す。なお、図８において、図２に示した処理に対応する処理については、便宜上、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６７】
本実施形態では、意思検出処理部Ｍ２２と補正処理部Ｍ２４とを追加する。意思検出処理部Ｍ２２は、操舵トルクＴｒｑｓと操舵角θｈとに基づき、ユーザが操舵をする意思を有する度合いを定量評価し、それに基づき、ベース自動操舵トルクＴｍ＊を補正するためのゲインＧｍを算出する。ゲインＧｍは、「０」以上「１」以下の値をとる。
【００６８】
意思検出処理部Ｍ２２は、インピーダンス算出処理部Ｍ２２ａと、ゲイン算出処理部Ｍ２２ｂとを備えている。インピーダンス算出処理部Ｍ２２ａは、操舵角θｈによる操舵トルクＴｒｑｓの１階微分値をインピーダンスＩとして算出する。インピーダンスＩは、値が大きいほどユーザの操舵の意思が大きいことを示す。ゲイン算出処理部Ｍ２２ｂは、インピーダンスＩに基づきゲインＧｍを算出する。具体的には、ゲイン算出処理部Ｍ２２ｂは、インピーダンスＩが大きいほどゲインＧｍを小さい値とする。
【００６９】
補正処理部Ｍ２４は、ベース自動操舵トルクＴｍ＊にゲインＧｍを乗算することによって、移行制御処理部Ｍ１６に出力するベース自動操舵トルクＴｍ＊を補正する。
ここで本実施形態の作用を説明する。
【００７０】
自動操舵処理が実行されているときに、意思検出処理部Ｍ２２は、ゲインＧｍを算出し、補正処理部Ｍ２４では、ゲインＧｍに基づきベース自動操舵トルクＴｍ＊を補正する。これにより、自動操舵処理時にユーザがステアリング１０に手をかけているなら、上位ＥＣＵ７０から操舵ＥＣＵ６０への差Δθｖの出力信号にノイズが重畳したり、上位ＥＣＵ７０から操舵ＥＣＵ６０への信号の伝達経路に瞬間的な遮断が生じることにより、ベース自動操舵トルクＴｍ＊が不適切な値とされる場合、インピーダンスＩが大きくなる。このため、ゲインＧｍが小さくなり、ゲインＧｍによって補正されたベース自動操舵トルクＴｍ＊が小さくなる。このため、ノイズ等によって車両が意図しない挙動を示すことを抑制することができる。
【００７１】
＜対応関係＞
上記「課題を解決するための手段」の欄に記載した事項と、上記実施形態における事項との対応関係は、次の通りである。以下では、「課題を解決するための手段」の欄に記載した解決手段の番号毎に、対応関係を示している。
【００７２】
１．自動操作処理は、トルク指令値Ｔｒｑ＊にベース自動操舵トルクＴｍ＊の値が代入されてインバータ３６が操作される処理に対応し、手動操舵処理は、トルク指令値Ｔｒｑ＊にアシストトルクＴｍｅの値が代入されてインバータ３６が操作される処理に対応する。手動切替要求取得処理は、ステップＳ４２の処理に対応し、漸減処理は、図４においてはステップＳ６４の処理に対応し、図７においては、ステップＳ５８の処理において奇数回肯定判定された後のステップＳ６４の処理に対応する。運転支援装置は、操舵ＥＣＵ６０に対応する。
【００７３】
２．漸減処理は、ステップＳ５８において肯定判定された回数がゼロまたは偶数であるときにおけるステップＳ６４の処理に対応する。
３．漸減処理の実行条件に、ステップＳ４６の処理によって定まる条件を設けたことに対応する。
【００７４】
４．ステップＳ５４において肯定判定される場合にステップＳ６６，Ｓ６６ａの処理に移行することに対応する。
５．自動切替要求取得処理は、ステップＳ１４の処理に対応し、収束処理は、ステップＳ３０の処理に対応する。
【００７５】
６．図１の構成に対応する。
＜その他の実施形態＞
なお、上記実施形態の各事項の少なくとも１つを、以下のように変更してもよい。
【００７６】
・「上位ＥＣＵ７０から操舵ＥＣＵ６０への出力について」
上位ＥＣＵ７０が操舵ＥＣＵ６０に差Δθｖを出力する代わりに転舵角指令値を出力することとしてもよい。
【００７７】
・「手動操舵処理について」
上記実施形態では、操舵トルクＴｒｑｓに基づき転舵角指令値を算出し、転舵角を転舵角指令値にフィードバック制御するための操作量と、操舵トルクＴｒｑｓを入力として開ループ制御によって定まるベーストルクとに基づき、アシストトルクＴｍｅを算出したが、これに限らない。たとえば、操舵トルクＴｒｑｓを入力とする開ループ操作量自体をアシストトルクＴｍｅとしてもよい。
【００７８】
・「漸減処理について」
上記第１の実施形態では、反転フラグＦｒが「１」とされてから反転フラグＦｒが初期化される前にステアリング１０が中立位置側に操作される事態を想定しなかった。これを想定する場合には、たとえば、ステアリング１０が中立位置側に操作され、操舵速度が再度反転する場合には、図７のステップＳ５８において複数回肯定判定される場合の処理を実行すればよい。
【００７９】
上記第２の実施形態では、手動移行フラグＦが「１」に切り替わると直ちに電動機３４のトルクを操舵角θｈの変化に応じて漸減させたがこれに限らない。たとえば、手動移行フラグＦが「１」に切り替わってから、次の条件の論理和が真となる場合に、電動機３４のトルクを操舵角θｈの変化に応じて漸減させてもよい。すなわち、ステップＳ５８の処理において肯定判定される旨の条件（ア）と、操舵角θｈと中立位置との間の角度が所定角度以下となる旨の条件（イ）と、操舵角θｈが中立位置側に変化する速度が所定速度以上である旨の条件（ウ）との論理和が真である場合としてもよい。ここで、条件（イ）は、操舵角θｈが中立位置に近い旨の条件であり、条件（ウ）は、操舵角θｈが中立位置にかなり接近すると予測できる旨の条件である。
【００８０】
・「移行制御について」
自動操舵処理への移行時に、自動操舵処理によるトルクであるベース自動操舵トルクＴｍ＊への移行速度を、積算値ＩｎＤの増加速度が大きい場合に小さい場合よりも大きくすることは必須ではない。たとえば、移行速度を積算値ＩｎＤの増加速度によらない固定値としてもよい。
【００８１】
移行制御の実行条件に、ベース自動操舵トルクＴｍ＊とアシストトルクＴｍｅとの差の絶対値が閾値よりも大きい旨の条件を含めることは必須ではない。ここで、この条件を含めない場合の図４および図７の処理としては、ステップＳ４６の処理を削除することに加えて、たとえば、ステップＳ５４の処理を、操舵角θｈが予測角度θＥとなるか否かの処理とすればよい。この場合、ＣＰＵ６２は、操舵角θｈが予測角度θＥとなると判定することにより、手動移行フラグＦを「０」とすればよい。
【００８２】
手動操舵処理に移行する条件としての、ベース自動操舵トルクＴｍ＊とアシストトルクＴｍｅとの差の絶対値が閾値以下となる旨の条件としては、ステップＳ４６の処理における閾値を用いたステップＳ５４の処理によって実現されるものに限らない。たとえばステップＳ４６における閾値よりも小さい所定値を用いて、ベース自動操舵トルクＴｍ＊とアシストトルクＴｍｅとの差の絶対値が所定値以下であるか否かの処理によって実現されるものであってもよい。すなわち、この場合であっても、ベース自動操舵トルクＴｍ＊とアシストトルクＴｍｅとの差の絶対値が閾値以下となることを条件に、手動操舵処理に移行することに相違ない。
【００８３】
・「操舵装置について」
操舵角と転舵角との比である舵角比を電子制御によって可変とする舵角比可変アクチュエータを備えたものであってもよい。この場合、転舵角は、たとえば回転角度θｍの積算処理等によって算出すればよい。
【００８４】
ステアリング１０が転舵輪２６にトルクを伝達可能なものに限らない。たとえば、ステアリング１０と転舵輪２６とが機械的に遮断されているものであっても、ステアリング１０が転舵輪２６にトルクを伝達可能なものである場合にステアリング１０に加わる反力トルクと同一のトルクを反力アクチュエータによってステアリングに付与する制御を実行しているものにあっては、上記漸減処理が有効である。
【００８５】
・「運転支援装置について」
運転支援装置としては、操舵ＥＣＵ６０に限らず、たとえば上位ＥＣＵ７０と操舵ＥＣＵ６０との双方を一体化した装置であってもよい。
【００８６】
操舵ＥＣＵ６０が、ＣＰＵ６２およびメモリ６４を備えて、上述した各種処理を全てソフトウェア処理するものに限らない。たとえば、切替処理部Ｍ１８の処理を、専用のハードウェア（特定用途向け集積回路：ＡＳＩＣ）にて処理するなど、少なくとも一部の処理を実行するＡＳＩＣを備えたものであってもよい。
【符号の説明】
【００８７】
１０…ステアリング、１２…ステアリングシャフト、１４…コラム軸、１６…中間軸、１８…ピニオン軸、１８ａ…ピニオン歯、２０…ラック軸、２０ａ…第１ラック歯、２０ｂ…第２ラック歯、２２…第１ラックアンドピニオン機構、２４…タイロッド、２６…転舵輪、２８…ピニオン軸、２８ａ…ピニオン歯、３０…第２ラックアンドピニオン機構、３２…減速機構、３４…電動機、３４ａ…回転軸、３６…インバータ、５０…トーションバー、５２…トルクセンサ、５４…回転角度センサ、５５…電流センサ、５６…舵角センサ、５８…カメラ、６０…操舵ＥＣＵ、６２…ＣＰＵ、６４…メモリ、７０…上位ＥＣＵ。
【図１】
2018030406.tif 000003
【図２】
2018030406.tif 000004
【図３】
2018030406.tif 000005
【図４】
2018030406.tif 000006
【図５】
2018030406.tif 000007
【図６】
2018030406.tif 000008
【図７】
2018030406.tif 000009
【図８】
2018030406.tif 000010