(57)【要約】【課題】安全性の向上とドライバに与える違和感軽減を実現する車両用操舵装置を提供する。【解決手段】操舵装置１０は、車両１の走行路を認識する走行路認識部１１と、当該走行路上に車両１の目標走行ラインを設定する目標走行ライン設定部１２と、車両１を目標走行ラインに追従して走行させるための操舵制御量を算出する操舵制御量演算部１３と、目標走行ラインに対する車両１の相対状態量を取得する相対状態量取得部１４と、相対状態量に基づいて操舵制御量に制限を加える操舵制御量制限部１５と、操舵制御量に基づいて操舵制御を行う操舵制御部１６と、を備える。操舵制御量制限部１５は、相対状態量の正負に応じて左右いずれか片方への操舵制御量の大きさに制限を加える。【選択図】図２
2018203156.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の走行路を認識する走行路認識部と、
前記走行路上に前記車両の目標走行ラインを設定する目標走行ライン設定部と、
前記車両を前記目標走行ラインに追従して走行させるための操舵制御量を算出する操舵制御量演算部と、
前記目標走行ラインに対する前記車両の相対状態量を取得する相対状態量取得部と、
前記相対状態量に基づいて前記操舵制御量に制限を加える操舵制御量制限部と、
前記操舵制御量に基づいて操舵制御を行う操舵制御部と、
を備え、
前記操舵制御量制限部は、前記相対状態量の正負に応じて左右いずれか片方への前記操舵制御量の大きさに制限を加える、
車両用操舵装置。
【請求項２】
前記操舵制御量制限部は、さらに前記相対状態量の絶対値を考慮して前記操舵制御量に制限を加える、
請求項１に記載の車両用操舵装置。
【請求項３】
前記操舵制御量制限部は、前記相対状態量の絶対値が予め定められた閾値以下のときは前記操舵制御量に制限を加えない、
請求項２に記載の車両用操舵装置。
【請求項４】
前記操舵制御量制限部は、前記相対状態量の絶対値が予め定められた閾値以下のときは左右両方向への前記操舵制御量に制限を加える、
請求項２に記載の車両用操舵装置。
【請求項５】
前記操舵制御量制限部は、前記相対状態量の絶対値に応じて前記操舵制御量に加える制限の程度を変化させる、
請求項２に記載の車両用操舵装置。
【請求項６】
前記相対状態量は、前記目標走行ラインに対する前記車両の横偏差および横速度の少なくとも片方である、
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の車両用操舵装置。
【請求項７】
前記相対状態量は、さらに、前記目標走行ラインに対する前記車両の横加速度を含む、
請求項６に記載の車両用操舵装置。
【請求項８】
前記車両の横偏差は、前記目標走行ラインに対する前記車両の現在位置の横偏差である、
請求項６または請求項７に記載の車両用操舵装置。
【請求項９】
前記車両の横偏差は、前記目標走行ラインに対する前記車両の予測位置の横偏差である、
請求項６または請求項７に記載の車両用操舵装置。
【請求項１０】
前記車両の予測位置は、現在時刻から一定時間だけ経過した後に前記車両が存在すると予測される位置である、
請求項９に記載の車両用操舵装置。
【請求項１１】
前記車両の予測位置は、前記車両が現在位置から一定距離だけ進んだ後に前記車両が存在すると予測される位置である、
請求項９に記載の車両用操舵装置。
【請求項１２】
前記車両の予測位置は、前記目標走行ラインに対する前記車両の現在位置の横偏差と、前記目標走行ラインに対する前記車両の相対角とに基づいて算出されたものである、
請求項９から請求項１１のいずれか一項に記載の車両用操舵装置。
【請求項１３】
前記車両の予測位置は、前記目標走行ラインに対する前記車両の現在位置の横偏差と、前記目標走行ラインに対する前記車両の相対角と、前記車両のヨーレートとに基づいて算出されたものである、
請求項９から請求項１１のいずれか一項に記載の車両用操舵装置。
【請求項１４】
車両用操舵装置における車両操舵制御方法であって、
前記車両用操舵装置の走行路認識部が、車両の走行路を認識し、
前記車両用操舵装置の目標走行ライン設定部が、前記走行路上に前記車両の目標走行ラインを設定し、
前記車両用操舵装置の操舵制御量演算部が、前記車両を前記目標走行ラインに追従して走行させるための操舵制御量を算出し、
前記車両用操舵装置の相対状態量取得部が、前記目標走行ラインに対する前記車両の相対状態量を取得し、
前記車両用操舵装置の操舵制御量制限部が、前記相対状態量の正負に応じて左右いずれか片方への前記操舵制御量の大きさに制限を加え、
前記車両用操舵装置の操舵制御部が、前記操舵制御量に基づいて操舵制御を行う、
車両操舵制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の転舵輪の操舵を補助する操舵装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の転舵輪の操舵補助や自動操舵を行う技術が知られている。例えば、特許文献１には、車両の走行路（車線）上に目標走行ラインを設定し、車両が目標走行ラインに追従して走行するように転舵輪を操舵する操舵装置が開示されている。
【０００３】
一方、特許文献２には、走行路の認識結果の精度が低下したときに、操舵装置が発生する操舵アシストトルクによって、運転者の操舵フィーリングが悪化することを防止する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１９３６７８号公報
【特許文献２】特開２００９―２０２６７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２の技術においては、画像認識処理により得た白線（走行路の境界線）の認識結果の精度が低下すると、車両情報（車速、ヨーレート、加速度、操舵角等）から推定した白線認識結果を用いて、画像認識処理による白線認識結果を補正し、補正された白線認識結果に基づいて操舵アシストトルクを発生することで、運転者の操舵フィーリングの悪化を防止している。この技術は、白線認識結果の補正精度が車両情報の精度に依存するため、例えば車両が走行路内を蛇行するなど走行路に沿った走行ができていない場合や、車両情報の検出精度が低い場合には、操舵フィーリングの悪化を適切に低減できないおそれがある。
【０００６】
本発明は上記のような問題を解決するためになされたものであり、走行路をセンサが誤認識した際や、センサのばらつき、センサの故障等、走行路の認識精度や車両情報の検出精度などの影響で目標走行ラインや操舵制御量が適切に設定されなかった場合でも、逸脱方向のアシストを抑制することができ、安全、かつドライバに与える違和感を小さく抑えることができる車両用操舵装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る車両用操舵装置は、車両の走行路を認識する走行路認識部と、前記走行路上に前記車両の目標走行ラインを設定する目標走行ライン設定部と、前記車両を前記目標走行ラインに追従して走行させるための操舵制御量を算出する操舵制御量演算部と、前記目標走行ラインに対する前記車両の相対状態量を取得する相対状態量取得部と、前記相対状態量に基づいて前記操舵制御量に制限を加える操舵制御量制限部と、前記操舵制御量に基づいて操舵制御を行う操舵制御部と、を備え、前記操舵制御量制限部は、前記相対状態量の正負に応じて左右いずれか片方への前記操舵制御量の大きさに制限を加える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る車両用操舵装置によれば、目標走行ラインや操舵制御量が適切に設定されなかった場合でも、逸脱方向へのアシストを防止したり、操舵制御量が過度に大きくなって運転者の操舵感覚に違和感を与えることを抑制でき、安全性の向上とドライバの運転操作に与える違和感を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１に係る車両用操舵装置を含む車両の操舵システムの構成を概略的に示す図である。
【図２】実施の形態１に係る車両用操舵装置の機能ブロック図である。
【図３】実施の形態１における操舵制御量制限部の動作例１を示すフローチャートである。
【図４】実施の形態１における操舵制御量制限部の動作例２を示すフローチャートである。
【図５】実施の形態１における操舵制御量制限部の動作例３を示すフローチャートである。
【図６】実施の形態１に係る車両用操舵装置のハードウェア構成の例を示す図である。
【図７】実施の形態２に係る車両用操舵装置の機能ブロック図である。
【図８】実施の形態２における操舵制御量制限部の動作例１を示すフローチャートである。
【図９】実施の形態２における操舵制御量制限部の動作例２を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係る車両用操舵装置を各実施の形態に従って図面を用いて説明する。なお、各実施の形態において、同一もしくは対応する要素には同一符号を付しており、重複する説明は省略する。
【００１１】
＜実施の形態１＞
図１は、実施の形態１に係る車両用操舵装置を含む車両操舵システムの構成を概略的に示す図である。この車両操舵システムは、車両１に搭載されており、ハンドル２、モータ３、操舵装置４、カメラ５および車両用操舵装置１０（以下、単に「操舵装置１０」という）を備えている。
【００１２】
ハンドル２は、運転者が手動で車両１の操舵を行うための操作手段である。操舵装置４は、運転者によるハンドル２の操作に従って、車両１の転舵輪である前輪６を操舵する。ここでは車両１の後輪７は操舵輪ではないものとするが、本発明は四輪操舵方式の車両１にも適用可能である。
【００１３】
モータ３は、操舵装置４に連結されており、一般的な電動パワーステアリング装置と同様に操舵装置４へトルクを与えることが可能である。カメラ５は、車両１から見た前方の画像（前方画像）を撮影する。カメラ５の設置位置は、例えば車両１の室内のルームミラー付近などである。
【００１４】
操舵装置１０は、カメラ５が撮影した車両１の前方画像を解析し、その解析結果に基づいてモータ３を制御することで、車両１の操舵補助を行う。操舵装置１０には、この操舵補助の機能に加えて、一般的な電動パワーステアリング装置の機能を持たせていてもよい。また、図１では、カメラ５と操舵装置１０とを別々のブロックとして示したが、操舵装置１０はカメラ５を含む１つの機器として構成されてもよい。
【００１５】
図２は、操舵装置１０の機能ブロック図である。図２のように、操舵装置１０は、走行路認識部１１、目標走行ライン設定部１２、操舵制御量演算部１３、相対状態量取得部１４、操舵制御量制限部１５および操舵制御部１６を備えている。
【００１６】
走行路認識部１１は、カメラ５が撮影した車両１の前方画像を解析することで、車両１の走行路、およびその走行路内における車両１の位置を認識する。目標走行ライン設定部１２は、走行路認識部１１が認識した走行路の情報に基づいて、車両１が走行すべき軌道を表す仮想的なラインである目標走行ラインを走行路上に設定する。例えば、走行路の右端から走行路幅の１／２だけ離れた位置を、目標走行ラインの設定位置とするとよい。
【００１７】
操舵制御量演算部１３は、目標走行ライン設定部１２が設定した目標走行ラインに車両１が追従して走行するように、車両１の操舵制御量を演算する。例えば、操舵制御量演算部１３は、一定距離だけ前方における車両１の位置と目標走行ラインとの偏差が０に近づくような車両１の舵角を、操舵制御量として算出する。
【００１８】
相対状態量取得部１４は、目標走行ライン設定部１２が設定した目標走行ラインに対する車両１の相対状態量を取得し、相対状態量の正負を表す符号を出力する。本実施の形態では、相対状態量取得部１４が取得する相対状態量は、目標走行ラインに対する車両１の現在位置の横方向の偏差（以下「横偏差」という）と、目標走行ラインに対する車両１の横方向の速度（以下「横速度」という）との少なくとも一方とする。
【００１９】
操舵制御量制限部１５は、相対状態量取得部１４が出力した車両１の相対状態量の符号（正負）に基づいて、操舵制御量演算部１３が算出する操舵制御量に制限を加える。具体的には、操舵制御量制限部１５は、相対状態量の符号に基づいて操舵制御量に制限を加えるか否かを判断し、操舵制御量に制限を加えると判断したときに、操舵制御量演算部１３に操舵制御量の制限を指示する。操舵制御量演算部１３は、操舵制御量制限部１５から操舵制御量の制限指示を受けると、算出した操舵制御量の値に制限を加える。操舵制御量制限部１５から操舵制御量演算部１３へ入力される操舵制御量の制限指示には、少なくとも制限を加える方向を示す情報が含まれる。また、操舵制御量の制限指示に、制限の程度（例えば操舵制御量に設ける上限値など）を示す情報を含ませてもよい。
【００２０】
操舵制御部１６は、操舵制御量演算部１３が算出した操舵制御量（操舵制御量演算部１３が操舵制御量の制限指示を受けているときは、制限された操舵制御量）に基づいて、モータ３に発生させるトルクを制御する。すなわち、操舵制御部１６は、操舵制御量演算部１３が算出した操舵制御量を実現するためのトルクがモータ３から出力されるように、モータ３の制御信号である目標電流を制御する。
【００２１】
なお、走行路認識部１１における走行路情報の算出方法、目標走行ライン設定部１２における目標走行ラインの算出方法、操舵制御量演算部１３における操舵制御量の算出方法、ならびに、相対状態量取得部１４における相対状態量の算出方法は、それぞれ任意の方法でよく、例えば特許文献１に開示された公知の方法を用いることができる。
【００２２】
実施の形態１に係る操舵装置１０においては、操舵制御量制限部１５が、目標走行ラインに対する車両１の相対状態量の符号（正負）に基づいて操舵制御量を制限する。それにより、例えば走行路認識部１１が走行路を誤認識した場合やセンサの故障、バラツキなどに対して、逸脱方向にアシストすることを防止して安全性の向上を図れたり、操舵制御量が過度に大きくなることを防止して運転者の操舵感覚に違和感を小さく抑えることができる。
【００２３】
以下、本実施の形態における操舵制御量制限部１５の動作について幾つかの具体例を示す。
【００２４】
［動作例１］
図３は、相対状態量取得部１４が取得する車両１の相対状態量を、目標走行ラインに対する車両１の横偏差とした場合の、操舵制御量制限部１５の動作を示すフローチャートである。ここでは、目標走行ラインの左側への横偏差を正、目標走行ラインの右側への横偏差を負として定義する。すなわち、車両１が目標走行ラインよりも左側を走行しているときは、横偏差が正である旨を示す信号が相対状態量取得部１４から出力され、車両１が目標走行ラインよりも右側を走行しているときは、横偏差が負である旨を示す信号が相対状態量取得部１４から出力される。
【００２５】
図３に示すように、操舵制御量制限部１５は、相対状態量取得部１４から、車両１の横偏差の符号の情報を取得する（ステップＳ１００）。そして、操舵制御量制限部１５は、車両１の横偏差の符号を確認する（ステップＳ１０１）。
【００２６】
車両１の横偏差が正であれば、操舵制御量制限部１５は、左方向への操舵制御量の大きさを予め定められた値以下に制限する（ステップＳ１０２）。また、車両１の横偏差が負であれば、操舵制御量制限部１５は、右方向への操舵制御量の大きさを予め定められた値以下に制限する（ステップＳ１０３）。なお、車両１の横偏差が±０、すなわち車両１が目標走行ライン上を走行しているときは、操舵制御量制限部１５は、操舵制御量に制限を加えない（ステップＳ１０４）。操舵制御量制限部１５は、車両１が走行している間、以上の処理を繰り返し実行する。
【００２７】
図３に示した操舵制御量制限部１５の動作によれば、車両１が目標走行ラインの左側を走行しているときは、車両１をさらに左へ移動させる操舵制御量に制限が加えられ、車両１が目標走行ラインの右側を走行しているときは、車両１をさらに右へ移動させる操舵制御量に制限が加えられる。目標走行ラインに対する車両１ずれが大きくなる方向への操舵制御量に制限が加えられることで、運転者の操舵感覚に与える違和感を小さくできる。
【００２８】
［動作例２］
図４は、相対状態量取得部１４が取得する車両１の相対状態量を、目標走行ラインに対する車両１の横速度とした場合の、操舵制御量制限部１５の動作を示すフローチャートである。ここでは、目標走行ラインを基準にして左向きの横速度を正、目標走行ラインを基準にして右向きの横速度を負として定義する。すなわち、車両１が目標走行ラインを基準にして左へ移動しているときは、横速度が正である旨を示す信号が相対状態量取得部１４から出力され、車両１が目標走行ラインを基準にして右へ移動しているときは、横速度が負である旨を示す信号が相対状態量取得部１４から出力される。
【００２９】
図４に示すように、操舵制御量制限部１５は、相対状態量取得部１４から、車両１の横速度の符号の情報を取得する（ステップＳ２００）。そして、操舵制御量制限部１５は、車両１の横速度の符号を確認する（ステップＳ２０１）。
【００３０】
車両１の横速度が正であれば、操舵制御量制限部１５は、左方向への操舵制御量の大きさを予め定められた値以下に制限する（ステップＳ２０２）。車両１の横速度が負であれば、操舵制御量制限部１５は、右方向への操舵制御量の大きさを予め定められた値以下に制限する（ステップＳ２０３）。なお、車両１の横速度が±０、すなわち車両１が目標走行ラインに平行に走行しているときは、操舵制御量制限部１５は、操舵制御量に制限を加えない（ステップＳ２０４）。操舵制御量制限部１５は、車両１が走行している間、以上の処理を繰り返し実行する。
【００３１】
図４に示した操舵制御量制限部１５の動作によれば、車両１が目標走行ラインを基準にして横方向に移動しているときは、その移動速度（横速度）を大きくする方向への操舵制御量に制限が加えられる。目標走行ラインを基準にした車両１の横速度を大きくする方向への操舵制御量に制限が加えられることで、運転者の操舵感覚に与える違和感を小さくできる。
【００３２】
［動作例３］
図５は、相対状態量取得部１４が取得する車両１の相対状態量を、目標走行ラインに対する車両１の横偏差および横速度の両方とした場合の、操舵制御量制限部１５の動作を示すフローチャートである。横偏差の符号については、動作例１と同様に、目標走行ラインの左側への横偏差を正、目標走行ラインの右側への横偏差を負として定義する。また、横速度の符号については、動作例２と同様に、目標走行ラインを基準にして左向きの横速度を正、目標走行ラインを基準にして右向きの横速度を負として定義する。
【００３３】
図５に示すように、操舵制御量制限部１５は、相対状態量取得部１４から、車両１の横偏差の符号および横速度の符号の情報を取得する（ステップＳ３００）。そして、操舵制御量制限部１５は、まず、車両１の横偏差の符号を確認する（ステップＳ３０１）。
【００３４】
車両１の横偏差が正であれば、操舵制御量制限部１５はさらに、車両１の横速度の符号が正か否かを確認する（ステップＳ３０２）。このとき、車両１の横速度の符号が正であれば、操舵制御量制限部１５は、左方向への操舵制御量の大きさを予め定められた値以下に制限する（ステップＳ３０３）。しかし、車両１の横速度の符号が正でなければ、操舵制御量制限部１５は、操舵制御量に制限を加えない（ステップＳ３０４）。
【００３５】
一方、ステップＳ３０１において、車両１の横偏差が負であれば、操舵制御量制限部１５はさらに、車両１の横速度の符号が負か否かを確認する（ステップＳ３０５）。このとき、車両１の横速度の符号が負であれば、操舵制御量制限部１５は、右方向への操舵制御量の大きさを予め定められた値以下に制限する（ステップＳ３０６）。しかし、車両１の横速度の符号が負でなければ、操舵制御量制限部１５は、操舵制御量に制限を加えない（ステップＳ３０４）。操舵制御量制限部１５は、車両１が走行している間、以上の処理を繰り返し実行する。
【００３６】
図５の動作によれば、車両１が目標走行ラインをから遠ざかる方向へ移動しているときに、その移動速度（横速度）を大きくする方向への操舵制御量に制限が加えられる。車両１の目標走行ラインからのずれを加速させる方向への操舵制御量に制限が加えられることで、運転者の操舵感覚に与える違和感を小さくできる。
【００３７】
このように、実施の形態１に係る操舵装置１０においては、操舵制御量制限部１５が、目標走行ラインに対する車両１の相対状態量の符号に基づいて、特定の方向への操舵制御量の大きさを制限する。それにより、例えば走行路の認識精度や車両情報の検出精度の低下により、適切な目標走行ラインや適切な操舵制御量が設定できない場合でも、車両１が目標走行ラインから大きく外れるような操舵制御が抑制されることになり、安全性を向上させると共に運転者の操舵感覚に与える違和感を小さくできる。
【００３８】
なお、実施の形態１では、走行路認識部１１が走行路を認識するための情報を取得する手段として、カメラ５を用いたが、カメラ５以外の任意の手段を用いてもよい。例えば、カメラ５の代わりに、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星などのＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）衛星からの測位信号を受信して車両１の現在位置を算出する測位装置を用い、測位装置が算出した車両１の現在位置と地図情報とから、車両１の走行路を認識するようにしてもよい。この場合、例えばトンネルや高架下など、ＧＮＳＳ衛星からの測位信号を受信することが困難な場所で、走行路の認識精度が低くなり、適切な目標走行ラインが設定できないおそれがあるため、本発明の適用が有効である。
【００３９】
また、カメラ５またはレーダを用いて、車両１の前方を走行している他の車両（先行車両）を検出し、先行車両の走行軌跡から走行路を認識するように構成してもよい。この場合、例えば降雨や路肩の側壁の影響で先行車両の認識が困難になると、走行路の認識精度が低くなり、適切な目標走行ラインが設定できないおそれがあるため、本発明の適用が有効である。
【００４０】
実施の形態１では、操舵制御量制限部１５が取得する車両１の相対状態量を、車両１の横偏差および横速度の少なくとも一方としたが、さらに、目標走行ラインを基準にした車両１の横方向の加速度（横加速度）を加えてもよい。相対状態量の要素が多くなることで、操舵制御量に制限を加える条件を細かく設定できるようになり、運転者の操舵フィーリングの向上が期待できる。
【００４１】
また、実施の形態１では、操舵制御量制限部１５が取得する車両１の横偏差を、目標走行ラインに対する車両１の現在位置の横方向の偏差としたが、目標走行ラインに対する車両１の予測位置の横方向の偏差としてもよい。ここで、車両１の予測位置は、現在時刻から一定時間だけ経過した後に車両１が存在すると予測される位置としてもよいし、車両１が現在位置から一定距離だけ進んだ後に存在すると予測される位置としてもよい。また、車両１の予測位置の算出は、目標走行ラインに対する車両１の現在位置の横偏差と、目標走行ラインに対する車両１の進行方向の相対角とに基づいて行うことができる。また、車両１の予測位置の推定の精度を向上させるために、車両１のヨーレートも考慮してもよい。車両１のヨーレートは、ヨーレートセンサの出力値でもよいし、操舵装置４による舵角からの推定でもよい。
【００４２】
例えば、車両１が目標走行ラインよりも右側を走行しており、車両１の走行路の右方向への曲率が増大する状況、つまり車両１が右カーブへ侵入する状況を考える。この状況において、車両１の横偏差が車両１の現在位置に基づくものであれば、右方向への操舵制御量が制限されてしまう。それに対し、車両１の横偏差が車両１の予測位置に基づくものであれば、右方向への操舵制御量が制限されることが抑制され、それによって運転者の操舵フィーリングが向上する。
【００４３】
また、実施の形態１では、車両１の相対状態量の符号に応じて、特定方向への操舵制御量の大きさを制限したが、制限の程度に対して変化量を制限するようにしてもよい。その場合、操舵制御量に制限が加えられたとき操舵制御量が急激に小さくなることや、操舵制御量の制限が解除されたときに操舵制御量の急激に大きくなることを防止でき、運転者の操舵フィーリングの悪化を防ぐことができる。
【００４４】
図６は、操舵装置１０のハードウェア構成の一例を示す図である。図６において、操舵装置１０は、互いにバスで接続されたインタフェース（ｉ／Ｆ）１０１、プロセッサ１０２およびメモリ１０３から構成されている。インタフェース１０１は、カメラ５、モータ３等の外部装置との間における信号の入出力制御を行う。プロセッサ１０２は、メモリ１０３に格納されたプログラムに従って各種処理を実行する。メモリ１０３には、上記プログラムが格納される他、プロセッサ１０２が行う各処理で使用されるデータ、処理結果等が格納されてもよい。
【００４５】
図２に示した操舵装置１０の各要素（走行路認識部１１、目標走行ライン設定部１２、操舵制御量演算部１３、相対状態量取得部１４、操舵制御量制限部１５および操舵制御部１６）は、プロセッサ１０２が、メモリ１０３に格納されたプログラムを実行することにより実現される。すなわち、メモリ１０３には、プロセッサ１０２により実行されたときに、車両１の走行路を認識する処理と、走行路上に車両が走行すべき目標走行ラインを設定する処理と、車両１を目標走行ラインに追従して走行させるための操舵制御量を算出する処理と、目標走行ラインに対する車両１の相対状態量を取得する処理と、相対状態量の正負に応じて左右いずれか片方への操舵制御量の大きさに制限を加える処理と、操舵制御量に基づいて操舵制御を行う処理と、が実行されるプログラムが格納されている。
【００４６】
また、操舵装置１０は、専用のハードウェアによって構成されていてもよい。例えば、操舵装置１０は、図２に示した操舵装置１０の各要素が行う処理を実行するＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のディジタル回路で構成されてもよい。
【００４７】
上では操舵装置１０の各要素の機能が、ハードウェアおよびソフトウェア等のいずれか一方で実現される構成について説明した。しかしこれに限ったものではなく、操舵装置１０の一部の要素を専用のハードウェアで実現し、別の一部の要素をソフトウェア等で実現する構成であってもよい。すなわち、操舵装置１０は、ハードウェア、ソフトウェアまたはこれらの組み合わせのいずれによって実現されていてもよい。
【００４８】
＜実施の形態２＞
図７は、実施の形態２に係る操舵装置１０の機能ブロック図である。実施の形態２の操舵装置１０の基本的な構成は、実施の形態１の操舵装置１０（図２）と同様である。ただし、相対状態量取得部１４は、車両１の相対状態量の符号だけでなく絶対値も示す信号を出力する。また、操舵制御量制限部１５は、車両１の相対状態量の符号および絶対値に応じて、操舵制御量演算部１３が算出した操舵制御量に制限を加えるように動作する。
【００４９】
以下、本実施の形態における操舵制御量制限部１５の動作について幾つかの具体例を示す。
【００５０】
［動作例１］
図８は、車両１の相対状態量の絶対値が予め定められた閾値以下のときには操舵制御量に制限を加えないようにした場合の、操舵制御量制限部１５の動作を示すフローチャートである。ここでは、相対状態量取得部１４が取得する車両１の相対状態量を、目標走行ラインに対する車両１の横偏差とし、上記の閾値を１ｍとする。また、目標走行ラインの左側への横偏差を正、目標走行ラインの右側への横偏差を負として定義する。
【００５１】
図８に示すように、操舵制御量制限部１５は、相対状態量取得部１４から、車両１の横偏差の符号の情報を取得する（ステップＳ４００）。そして、操舵制御量制限部１５は、車両１の横偏差の絶対値を確認する（ステップＳ４０１）。
【００５２】
車両１の絶対値が１ｍ以下であれば、操舵制御量制限部１５は、操舵制御量に制限を加えず（ステップＳ４０２）、ステップＳ４００へ戻る。
【００５３】
一方、車両１の絶対値が１ｍよりも大きければ、操舵制御量制限部１５は、車両１の横偏差の符号を確認する（ステップＳ４０３）。車両１の横偏差が正であれば、操舵制御量制限部１５は、左方向への操舵制御量の大きさを予め定められた値以下に制限する（ステップＳ４０４）。また、車両１の横偏差が負であれば、操舵制御量制限部１５は、右方向への操舵制御量の大きさを予め定められた値以下に制限する（ステップＳ４０５）。
【００５４】
図８に示した操舵制御量制限部１５の動作によれば、車両１が目標走行ラインの１ｍ以上左側を走行しているときは、車両１をさらに左へ移動させる操舵制御量に制限が加えられ、車両１が目標走行ラインの１ｍ以上右側を走行しているときは、車両１をさらに右へ移動させる操舵制御量に制限が加えられる。目標走行ラインに対する車両１ずれが１ｍ以上大きくなる方向への操舵制御量に制限が加えられることで、運転者の操舵感覚に与える違和感を小さくできる。
【００５５】
［動作例２］
図９は、車両１の相対状態量の絶対値が予め定められた閾値以下のときには左右両方向への操舵制御量に制限を加えるようにした場合の、操舵制御量制限部１５の動作を示すフローチャートである。ここでは、相対状態量取得部１４が取得する車両１の相対状態量を、目標走行ラインに対する車両１の横偏差とし、上記の閾値を０．２ｍとする。また、目標走行ラインの左側への横偏差を正、目標走行ラインの右側への横偏差を負として定義する。
【００５６】
図９に示すように、操舵制御量制限部１５は、相対状態量取得部１４から、車両１の横偏差の符号の情報を取得する（ステップＳ５００）。そして、操舵制御量制限部１５は、車両１の横偏差の絶対値を確認する（ステップＳ５０１）。
【００５７】
車両１の絶対値が０．２ｍ以下であれば、操舵制御量制限部１５は、左右両方向の操舵制御量の大きさを予め定められた値以下に制限し（ステップＳ５０２）、ステップＳ５００へ戻る。
【００５８】
一方、車両１の絶対値が０．２ｍよりも大きければ、操舵制御量制限部１５は、車両１の横偏差の符号を確認する（ステップＳ５０３）。車両１の横偏差が正であれば、操舵制御量制限部１５は、左方向への操舵制御量の大きさを予め定められた値以下に制限する（ステップＳ５０４）。また、車両１の横偏差が負であれば、操舵制御量制限部１５は、右方向への操舵制御量の大きさを予め定められた値以下に制限する（ステップＳ５０５）。
【００５９】
図９に示した操舵制御量制限部１５の動作によれば、車両１が目標走行ラインから０．２ｍ以上離れていないときに、操舵角の大きな操舵制御が行われることが防止される。また、車両１が目標走行ラインの０．２ｍ以上左側を走行しているときは、車両１をさらに左へ移動させる操舵制御量に制限が加えられ、車両１が目標走行ラインの０．２ｍ以上右側を走行しているときは、車両１をさらに右へ移動させる操舵制御量に制限が加えられる。目標走行ラインに対する車両１ずれが大きくなる方向への操舵制御量に制限が加えられることで、運転者の操舵感覚に与える違和感を小さくできる。
【００６０】
また、目標走行ラインに対する車両１ずれが小さいときに左右両方向の操舵制御量に制限が加えられるので、例えば、車両１が目標走行ラインの少しだけ左側を走行しているときに、車両１を目標走行ラインに近づけるために右方向へ大きな操舵角の操舵制御が行われるようなことが防止され、運転者の操舵感覚に与える違和感をさらに小さくできる。
【００６１】
なお、上の例では、車両１の相対状態量を車両１の横偏差としたが、実施の形態１と同様に、車両１の相対状態量は、車両１の横偏差および横速度の少なくとも一方を含んでいればよく、さらに車両１の横加速度を含んでいてもよい。
【００６２】
また、車両１の相対状態量の絶対値に設ける閾値に、ヒステリシスを持たせてもよい。例えば、車両１が目標走行ラインから１ｍ以上離れると操舵制御量に制限を加え、その後、車両１が目標走行ラインから０．５ｍ以内に近づいたときに操舵制御量の制限を解除するようにしてもよい。それにより、操舵制御量の制限／非制限が頻繁に切り替わることが防止され、操舵フィーリングの向上に寄与できる。
【００６３】
また、操舵制御量制限部１５は、車両１の相対状態量の絶対値に応じて、操舵制御量に加える制限の程度を変化させてもよい。例えば、車両１が目標走行ラインから離れるほど、操舵制御量に設ける上限値を小さくするようにしてもよい。この場合、例えば操舵制御部１６に、車両１の相対状態量と操舵制御量の上限値との関係を示すマップを記憶させておき、操舵制御部１６が当該マップを参照して操舵制御量の上限値を設定するようにしてもよい。
【００６４】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１  車両、２  ハンドル、３  モータ、４  操舵装置、５  カメラ、６  前輪、７  後輪、１０  操舵装置、１０１  インタフェース、１０２  プロセッサ、１０３  メモリ、１１  走行路認識部、１２  目標走行ライン設定部、１３  操舵制御量演算部、１４  相対状態量取得部、１５  操舵制御量制限部、１６  操舵制御部。
【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】
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【図８】
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【図９】
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