(57)【要約】【課題】走行速度に拘らず運転者が違和感を覚えることがない操舵支援を実行することができる車両用制御装置を提供する。【解決手段】自車両を目標経路Ｌに沿って走行可能な車両用制御装置であって、車速を検出する車速センサ４と、前方領域情報に基づき自車両の目標経路Ｌを設定する目標経路設定部２１と、目標経路設定部２１によって設定された目標経路Ｌと自車両に設定された基準位置との偏差に基づいて少なくともステアリング１３の操舵量を制御する舵角制御部２２とを有し、舵角制御部２２は、車両旋回時、車速が低い程、基準位置を車体後方側に変更した感覚基準位置Ｐを設定して操舵アシストを実行する。【選択図】  図１
2019119226.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両を目標経路に沿って走行可能な車両用制御装置において、
車速を検出する車速検出手段と、
前方領域情報に基づき自車両の目標経路を設定する目標経路設定手段と、
前記目標経路設定手段によって設定された目標経路と自車両に設定された基準位置との偏差に基づいて少なくともステアリングの操舵量を制御する制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記基準位置を車速に応じて変更することを特徴とする車両用制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、車速が低いとき、その車速よりも高いときに比べて前記基準位置を車体後方側に変更することを特徴とする請求項１に記載の車両用制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、車速が低い程、前記基準位置を車体後方側に変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、車両旋回時、前記基準位置を変更することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の車両用制御装置。
【請求項５】
前記制御手段は、旋回半径が所定値未満のとき、前記基準位置を変更することを特徴とする請求項４に記載の車両用制御装置。
【請求項６】
自車両を目標経路に沿って走行可能な車両用制御装置において、
車速を検出する車速検出手段と、
前方領域情報に基づき自車両の目標経路を設定する目標経路設定手段と、
前記目標経路設定手段によって設定された目標経路と自車両の重心位置との偏差を小さくするためのゲインを設定すると共に前記ゲインに基づいてステアリングの操舵量を制御する制御手段とを有し、
前記制御手段は、車速が判定閾値よりも低いとき、車速が前記判定閾値よりも高いときに比べて前記ゲインを小さくすることを特徴とする車両用制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用制御装置に関し、特に自車両を目標経路に沿って走行可能な車両用制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両を目標経路に沿って走行させる操舵アシスト機構を備えた車両用制御装置が知られている。この種の車両用制御装置において、自車両の走行ガイド兼走行軌跡に相当する目標経路は、基本的に、ステレオカメラや単眼カメラ等を用いた車外監視装置によって自車両の走行レーンを画成する左右の白線を認識し、これら認識された左右の白線に基づき左右両白線間の中央位置を検出することにより設定されている。
【０００３】
特許文献１の車両運動制御装置は、前方撮像手段と、自車両のヨー角又は横位置の少なくとも一方の状態を検出する状態検出手段と、運転者の視線と目標経路との交点に到達するまでの時間を算出する時間算出手段と、目標ヨー角と実ヨー角との差及び目標横位置と実横位置との差の少なくとも一方と係数との積で表わされる補正量を算出する補正量算出手段とを備え、目標経路と自車両中心（重心）位置との偏差に基づき操舵角の補正を行うと共に補正量算出手段により算出された補正量を偏角又は車両制御量に加算した値に基づいて車両運動を制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２０６６０６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１の車両運動制御装置は、目標経路と車両重心との偏差に基づきステアリング操舵角の補正を行うことにより、運転者の操舵を車両側が自動的にアシストすることができ、軌跡追従特性のダンピング悪化を抑制している。
しかし、特許文献１の技術では、車両重心を目標経路上を通過させる、所謂重心基準の操舵アシスト制御を実行しているため、運転者が違和感を覚える虞がある。
【０００６】
例えば、低速旋回時、車両の内輪差による巻き込みを回避するため、運転者は車両後方側（内側後輪）に意識を集中することから、運転者の感覚的には、車両の重心が実際の重心よりも後側位置に存在するように感じる傾向がある。それ故、運転者は、重心基準の操舵アシスト制御を実行した場合、過剰アシストと認識する虞がある。
また、高速旋回時、ステアリングの誤操舵を回避するため、運転者は車両前方側（進行方向前方）に意識を集中することから、運転者の感覚的には、車両の重心が実際の重心よりも前側位置に存在するように感じる傾向がある。それ故、運転者は、低速旋回時のときと同様に、過剰アシストと認識する虞がある。
即ち、運転者が感覚的に意識する車両の重心位置、所謂感覚重心位置、が車両の走行速度によって変動するため、重心基準の操舵アシスト制御を実行した場合、運転者が自覚する基準（感覚基準）位置と実際の基準（重心基準）位置とが異なることから、運転者が不安感を覚えることが懸念される。
【０００７】
本発明の目的は、走行速度に拘らず運転者が違和感を覚えることがない操舵支援を実行可能な車両用制御装置等を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の車両用制御装置は、自車両を目標経路に沿って走行可能な車両用制御装置において、車速を検出する車速検出手段と、前方領域情報に基づき自車両の目標経路を設定する目標経路設定手段と、前記目標経路設定手段によって設定された目標経路と自車両に設定された基準位置との偏差に基づいて少なくともステアリングの操舵量を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記基準位置を車速に応じて変更することを特徴としている。
【０００９】
この車両用制御装置では、車速検出手段が、自車両の走行速度を検出し、目標経路設定手段が、前方領域情報に基づき自車両が走行する目標経路を設定する。また、制御手段が、目標経路設定手段によって設定された目標経路と自車両に設定された基準位置との偏差に基づいて少なくともステアリングの操舵量を制御するため、自車両が走行すべき適切な目標経路に沿ってステアリングを制御することができる。
しかも、制御手段は、基準位置を車速に応じて変更するため、車速に応じて変更された基準位置、所謂運転者が感覚的に意識する感覚基準位置に基づいたステアリングの操舵支援を実行することができ、運転者の違和感を軽減することができる。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記制御手段は、車速が低いとき、その車速よりも高いときに比べて前記基準位置を車体後方側に変更することを特徴としている。
この構成によれば、低速走行時において運転者の違和感を軽減することができる。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、前記制御手段は、車速が低い程、前記基準位置を車体後方側に変更することを特徴としている。
この構成によれば、車速変化に応じたステアリングの操舵支援をリニアに実行することができ、運転者の違和感を一層軽減することができる。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項１〜３の何れか１項の発明において、前記制御手段は、車両旋回時、前記基準位置を変更することを特徴としている。
この構成によれば、特に実際の車両の基準位置と運転者が感覚的に意識する感覚基準位置との乖離が大きくなる旋回時において運転者の違和感を軽減することができる。
【００１３】
請求項５の発明は、請求項４の発明において、前記制御手段は、旋回半径が所定値未満のとき、前記基準位置を変更することを特徴としている。
この構成によれば、処理の簡単化を図ることができる。
【００１４】
請求項６の発明は、自車両を目標経路に沿って走行可能な車両用制御装置において、車速を検出する車速検出手段と、前方領域情報に基づき自車両の目標経路を設定する目標経路設定手段と、前記目標経路設定手段によって設定された目標経路と自車両の重心位置との偏差を小さくするためのゲインを設定すると共に前記ゲインに基づいてステアリングの操舵量を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、車速が判定閾値よりも低いとき、車速が前記判定閾値よりも高いときに比べて前記ゲインを小さくすることを特徴としている。
この構成によれば、簡単な構成で、運転者の違和感を軽減することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の車両用制御装置によれば、走行速度に拘らず運転者が違和感を覚えることがない操舵支援を実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例１に係る車両用制御装置の概略構成図である。
【図２】低速旋回時及び高速旋回時における感覚基準位置の説明図である。
【図３】基準位置検出時における座標系の説明図である。
【図４】操舵アシスト制御処理手順を示すフローチャートである。
【図５】ゲイン補正値マップである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
以下の説明は、本発明を操舵アシスト可能な車両のステアリング機構に適用したものを例示したものであり、本発明、その適用物、或いは、その用途を制限するものではない。
【実施例１】
【００１８】
以下、本発明の実施例１について図１〜図４に基づいて説明する。
図１に示すように、本実施例に係る車両用制御装置は、パワーステアリング機構１と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２と、ルーフ前端中央部に配置され且つ自車両前方を含む周辺環境を撮像する車外カメラ３と、自車両の走行速度を検出する車速センサ４（車速検出手段）と、自車両のステアリングホイール（以下、ステアリングと省略する）１３の操舵角を検出する操舵角センサ５と、操舵アシスト制御の作動を手動によりオンオフ切替可能なアシストスイッチ６を主な構成要素としている。
【００１９】
まず、パワーステアリング機構１について概略を説明する。
パワーステアリング機構１は、車体フレーム（図示略）に支持されたステアリングコラム１１を介して回動自在に支持されたステアリング軸１２を備えている。
このステアリング軸１２の上端部には、ステアリング１３が取り付けられ、下端部には、ピニオン軸１４が連結されている。ステアリングギヤボックス１５は、車体前部のエンジンルーム内に配設され、ラック軸１６を左右方向に対して往復移動可能に支持している。このラック軸１６のラックに対してピニオン軸１４のピニオンが噛合され、ラックアンドピニオン式ステアリングギヤ機構が形成されている。
【００２０】
ステアリングギヤボックス１５の端部から突出したラック軸１６の左右端部には、タイロッドを介してフロントナックルが夫々連結されている。
これらフロントナックルは、操舵輪としての左右１対の前輪１７を回転自在に支持すると共に車体フレームに対して転舵自在に支持されている。それ故、ステアリング１３を操舵したとき、ステアリング軸１２及びピニオン軸１４が回動し、ピニオン軸１４の回動によりラック軸１６が左右方向に移動して、１対の前輪１７が転舵される。
【００２１】
図１に示すように、ピニオン軸１４には、アシスト伝達機構１８を介して電動パワーステアリングモータ（以下、電動モータと略す）１９が連結されている。
電動モータ１９は、ステアリング１３に運転者が加える操舵トルクのアシスト、及び後述する相対舵角θｈを発生させるための操舵トルクを付与している。
そして、電動モータ１９は、ＥＣＵ２から制御指令信号として出力される目標電流に基づき駆動される。
【００２２】
次に、ＥＣＵ２について説明する。
ＥＣＵ２は、車線（走行レーン）上に自車両の目標経路を設定する目標経路設定機能と、自車両の制御上の基準位置を設定する基準位置設定機能と、基準位置が目標経路上を通過するように操舵（操舵角）をアシストする操舵アシスト機能を有している。
このＥＣＵ２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＯＭと、ＲＡＭと、イン側インタフェースと、アウト側インタフェース等によって構成されている。
ＲＯＭには、種々のプログラムやデータが格納され、ＲＡＭには、ＣＰＵが一連の処理を行う際に使用される処理領域が設けられている。
【００２３】
図１に示すように、ＥＣＵ２は、自車両の走行軌跡に相当する目標経路を設定可能な目標経路設定部２１（目標経路設定手段）と、ステアリング１３の操舵角を制御可能な舵角制御部２２（制御手段）等を備えている。
目標経路設定部２１は、単眼のＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラ３によって撮像された前方撮像情報から画像処理を用いて車線の左右端を区分する白線位置を夫々検出し、左右両白線間の中央位置を自車両の進行方向に連続して結んだ線を自車両の目標経路Ｌ（図２参照）として設定している。
【００２４】
舵角制御部２２は、目標経路設定部２１によって設定された目標経路Ｌと後述する自車両の基準位置との偏差に基づいて操舵量を制御している。
この舵角制御部２２は、基準位置検出部２３と、自車両のスリップ角βを演算するスリップ角演算部２４と、電動モータ１９の作動量に対応した相対舵角θｈを演算する相対舵角演算部２５等により構成されている。
基準位置検出部２３は、予め保有された自車両の構造的重心である重心位置Ｐａに加え、走行中、運転者が感覚的に意識する感覚基準位置Ｐ（図２参照）を検出している。
【００２５】
ここで、感覚基準位置Ｐの考え方について説明する。
中速（例えば、４０ｋｍ／ｈ）で走行している場合、運転者が感覚的に意識する感覚基準位置Ｐは自車両の重心位置Ｐａと一致している。尚、重心位置Ｐａは、便宜上、前後に延びる車体中心軸の略中間部に対応した位置と見做すことが可能である。
図２（ａ）に示すように、低速（例えば、２０ｋｍ／ｈ）で旋回走行している場合、運転者は車両後方に意識を集中するため、運転者が感覚的に意識する車両の基準位置（感覚基準位置Ｐ）は重心位置Ｐａよりも後方に移行している。この感覚基準位置Ｐは、車速が低い程、車速に比例して重心位置Ｐａよりも後方に移行する傾向を有している。
図２（ｂ）に示すように、高速（例えば、６０ｋｍ／ｈ）で旋回走行している場合、運転者は車両前方に意識を集中するため、運転者が感覚的に意識する車両の基準位置（感覚基準位置Ｐ）は重心位置Ｐａよりも前方に移行している。この感覚基準位置Ｐは、車速が高い程、車速に比例して重心位置Ｐａよりも前方に移行する傾向を有している。
【００２６】
以上により、基準位置検出部２３は、走行中、運転者が感覚的に意識する自車両の回転中心を感覚基準位置Ｐとして検出している。
具体的には、図３に示すように、重心位置Ｐａを原点に設定すると共に、感覚基準位置Ｐを通る車体中心軸であるｘ軸と、このｘ軸に直交するｙ軸とによって規定された２次元の座標系において、感覚基準位置Ｐを座標（Ｑｘ，０）とすることにより、Ｑｘを次式（１）によって求めることができる。尚、ｘ軸は、重心位置Ｐａよりも前側を正としている。
【００２７】
【数１】
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尚、Ｉｒは、重心位置Ｐａから車体後端までの前後長、ｋｗは定数（例えば、１５）、Ｖは車速センサ４の検出値に基づく車速（ｍ／ｓｅｃ）である。
これにより、感覚基準位置Ｐは、車速零のとき、−Ｉｒ地点（車体後端）、車速１５ｍ／ｓｅｃのとき、原点（重心位置Ｐａ）、車速３０ｍ／ｓｅｃのとき、＋Ｉｒ地点（車体前端）となる。
【００２８】
図３に示すように、運転者が感覚的に意識する自車両の回転中心と目標経路Ｌとの距離、換言すれば、感覚基準位置Ｐと目標経路Ｌとのｙ軸方向のずれ量ｙｔは、カメラ３の設置位置Ｐｂと重心位置Ｐａとの距離をＱｃ、目標経路Ｌとｘ軸との交点Ｐｃとカメラ３の設置位置Ｐｂとの距離をＣ０、目標経路Ｌとｘ軸との交差角度をＣ１としたとき、次式（２）のように表すことができる。
ｙｔ＝（Ｃ０＋Ｑｘ＋Ｑｃ）×ｓｉｎ（Ｃ１）                            …（２）
このずれ量ｙｔが、操舵アシストにより位置修正を行うべき位置偏差εｔに相当している。
【００２９】
次に、スリップ角演算部２４について説明する。
スリップ角演算部２４は、現在の感覚基準位置Ｐの進行方向であるスリップ角βｑと、微小時間（例えば、１００ｍｓｅｃ）経過後の目標進行方向であるスリップ角βτとを演算し、これらスリップ角βτとスリップ角βｑとのずれ角εβを演算している。
ヨー角偏差が零の状態は、車両の進行方向を示すスリップ角が零の状態が前提条件であり、また、実際の走行ではスリップ角は必ず生じることから、本実施例では、スリップ角と目標進行方向とが一致する物理量と見做している。
【００３０】
重心回りのスリップ角をβ、重心位置Ｐａから車体前端までの前後長をＩｆ、重心位置Ｐａから車体後端までの前後長をＩｒ、ヨーレートをφドットとしたとき、感覚基準位置Ｐが車体前端に存在する高速時のスリップ角βｆと、及び感覚基準位置Ｐが車体前端に存在する低速時のスリップ角βｒとは、次式（３）のように表すことができる。
【数３】
2019119226.tif 000004
【００３１】
以上を踏まえて、本実施例では、現在の感覚基準位置Ｐの進行方向であるスリップ角βｑの一般式を、式（１）を用いて次式（４）のように定義する。
【数４】
2019119226.tif 000005
【００３２】
また、微小時間（例えば、１００ｍｓｅｃ）経過後の目標進行方向相当のスリップ角βτ、所謂微小時間経過後の目標地点における接線方向は、現地点の座標（ｘ０，ｙ０）、目標地点の予測座標（ｘ２，ｙ２）としたとき、次式（５）のように表すことができる。
【数５】
2019119226.tif 000006
【００３３】
従って、運転者が感覚的に意識する自車両の回転中心のずれ角εβは、スリップ角βτとスリップ角βｑとを用いて次式（６）のように定義する。
【数６】
2019119226.tif 000007
このずれ角εβが、操舵アシストにより自車両の姿勢修正を行うべき姿勢偏差εβｔに相当している。
【００３４】
次に、相対舵角演算部２５について説明する。
相対舵角演算部２５は、位置偏差εｔと姿勢偏差εβｔとを併用して目標操舵角を設定している。具体的には、現在の舵角に対して切増し又は切戻しする舵角量に相当する相対舵角θｈを、式（２）によって求めた位置偏差εｔ（ずれ量ｙｔ）と式（６）によって求めた姿勢偏差εβｔ（ずれ角εβ）と次式（７）を用いて演算する。
【数７】
2019119226.tif 000008
尚、ｋｐは位置偏差制御ゲイン、ｋβｐは姿勢偏差制御ゲイン、ｈ１及びｈ２は重み付け定数である。
【００３５】
本実施例では、ｋｐ及びｋβｐを、次式（８）に示す車速Ｖ（ｍ／ｓｅｃ）に反比例する変数とし、ｈ１及びｈ２を等しく０．５に設定している。
ｋｐ＝−０．８／Ｖ
ｋβｐ＝−０．２／Ｖ                                                  …（８）
ＥＣＵ２は、相対舵角θｈに対応した制御指令信号を出力し、電動モータ１９の駆動を行う。
【００３６】
次に、図４のフローチャートに基づいて、操舵アシスト制御処理手順について説明する。
尚、Ｓｉ（ｉ＝１，２…）は、各処理のためのステップを示している。
また、この操舵アシスト制御は、１００ｍｓｅｃ周期で処理を実行しているため、スリップ角演算部２４における微小時間を、本操舵アシスト制御の周期と同じ期間に設定している。
【００３７】
図４に示すように、まず、Ｓ１にて、アシストスイッチ６がオン操作されているか否か判定する。
Ｓ１の判定の結果、アシストスイッチ６がオン操作されている場合、運転者が車両側からの操舵アシストを要求しているため、Ｓ２に移行する。Ｓ１の判定の結果、アシストスイッチ６がオン操作されていない場合、運転者による要求がないため、リターンする。
Ｓ２では、カメラ３により取得した撮像情報を読み込み、目標経路Ｌ、自車両の現在位置及び進行方向角（スリップ角β）等を算出した後（Ｓ３）、Ｓ４に移行する。
【００３８】
Ｓ４では、自車両が旋回走行中か否か判定する。
本実施例では、旋回半径が所定の判定閾値未満のとき、旋回走行中と判定している。
緩い旋回の場合、運転者が違和感を認識する虞が低く、処理の簡単化を図るためである。
Ｓ４の判定の結果、自車両が旋回走行中の場合、式（１）を用いて感覚基準位置Ｐを操舵アシスト制御の基準位置として設定し（Ｓ５）、Ｓ７に移行する。
Ｓ４の判定の結果、自車両が旋回走行中ではない場合、予め保有する重心位置Ｐａを操舵アシスト制御の基準位置として設定し（Ｓ６）、Ｓ７に移行する。
【００３９】
Ｓ７では、式（２）を用いて位置偏差εｔ（ずれ量ｙｔ）を算出した後、Ｓ８に移行する。
Ｓ８では、式（６）を用いて姿勢偏差εβｔ（ずれ角εβ）を算出した後、Ｓ９に移行する。Ｓ９では、式（７）を用いて相対舵角θｈを算出した後、Ｓ１０に移行する。
Ｓ１０では、相対舵角θｈが存在するか否か判定する。
Ｓ１０の判定の結果、相対舵角θｈが存在する場合、現在の舵角に対して切増し又は切戻しによる舵角修正が必要であるため、相対舵角θｈに基づく操舵アシストを実行し（Ｓ１１）、リターンする。
Ｓ１０の判定の結果、相対舵角θｈが存在しない場合、現在の舵角に対して舵角修正が必要でないため、リターンする。
【００４０】
次に、本実施例の車両用制御装置における作用、効果について説明する。
本車両用制御装置によれば、車速センサ４が、自車両の走行速度を検出し、目標経路設定部２１が、前方領域情報に基づき自車両が走行する目標経路Ｌを設定する。また、舵角制御部２２が、目標経路設定部２１によって設定された目標経路Ｌと自車両に設定された基準位置との偏差に基づいてステアリング１３の操舵量を制御するため、自車両が走行すべき適切な目標経路Ｌに沿ってステアリング１３を制御することができる。
しかも、舵角制御部２２は、基準位置を車速Ｖに応じて変更するため、車速Ｖに応じて変更された基準位置、所謂運転者が感覚的に意識する感覚基準位置Ｐに基づいたステアリング１３の操舵支援を実行することができ、運転者の違和感を軽減することができる。
【００４１】
舵角制御部２２は、車速が低いとき、その車速よりも高いときに比べて感覚基準位置Ｐを車体後方側に変更するため、低速走行時において運転者の違和感を軽減することができる。
【００４２】
舵角制御部２２は、車速が低い程、感覚基準位置Ｐを車体後方側に変更するため、車速変化に応じたステアリング１３の操舵支援をリニアに実行することができ、運転者の違和感を一層軽減することができる。
【００４３】
舵角制御部２２は、車両旋回時、感覚基準位置Ｐを変更するため、車両の重心位置Ｐａと運転者が感覚的に意識する感覚基準位置Ｐとの乖離が大きくなる旋回時において運転者の違和感を軽減することができる。
舵角制御部２２は、旋回半径が所定値未満のとき、感覚基準位置Ｐを変更するため、処理の簡単化を図ることができる。
【実施例２】
【００４４】
次に、実施例２に係る車両用制御装置に基づいて説明する。
実施例１では、操舵アシストにおける基準位置を運転者が感覚的に意識する感覚基準位置Ｐに変更した制御処理であるのに対し、実施例２では、操舵アシストにおける基準位置を重心位置Ｐａに固定した制御である。
【００４５】
図２に示すように、低速旋回時（或いは高速旋回時）には、運転者が感覚的に意識する感覚基準位置Ｐが重心位置Ｐａよりも後方（或いは前方）に移動しているため、重心位置Ｐａを目標経路Ｌに揃える操舵アシスト制御を実行した場合、感覚基準位置Ｐが旋回中心寄りになり、運転者が過剰アシストと感じる虞がある。
そこで、本実施例では、操舵アシスト制御の基準位置を車速Ｖに拘らず重心位置Ｐａに固定すると共に、低速旋回時或いは高速旋回時には、式（７）の位置偏差制御ゲインｋｐを小さくしている。
【００４６】
図５に示すように、縦軸がゲイン補正値α、横軸が車速Ｖ（ｍ／ｓｅｃ）とするゲイン補正値マップを設けている。
ゲイン補正値αは、最小値０．５から中車速（例えば、１５ｍ／ｓｅｃ）まで速度に応じて一次関数状に増加し、最大値１から高車速（例えば、３０ｍ／ｓｅｃ）まで速度に応じて一次関数状に減少した後、最小値０．５に維持されている。
そして、位置偏差制御ゲインｋｐを、ゲイン補正値αと次式（９）を用いて算出する。
ｋｐ＝（−０．８×α）／Ｖ                                            …（９）
【００４７】
本車両用制御装置によれば、操舵アシスト制御の基準位置を車速Ｖに拘らず重心位置Ｐａに固定しているため、運転者が感覚的に意識する感覚基準位置Ｐを演算する必要が無く、制御処理の簡単化を図ることができる。しかも、感覚基準位置Ｐの移動に伴って操舵アシスト量（位置偏差制御ゲインｋｐ）を減少させることにより、感覚基準位置Ｐと目標経路Ｌとを近づけることができ、簡単な構成で、運転者の違和感を軽減することができる。
【００４８】
次に、前記実施形態を部分的に変更した変形例について説明する。
１〕前記実施例１においては、操舵アシスト制御の基準位置としての感覚基準位置Ｐを車両前端部から後端部に亙って車速に応じてリニアに変更した例を説明したが、処理の高速化のため、車速判定閾値を設け、複数の操舵アシスト制御の基準位置を予め保有させても良い。具体的には、３種類の基準位置を設ける場合、例えば、１０ｍ／ｓｅｃ未満の低車速のときに用いる後側基準位置、１０〜２０ｍ／ｓｅｃの中車速のときに用いる標準基準位置（重心位置）、２０ｍ／ｓｅｃの中車速のときに用いる前側基準位置を予め記憶しておき、自車両の車速に対応する基準位置を読み出すようにする。
後側基準位置として車両後端、前側基準位置として車両前端を例として説明したが、後側基準位置として後輪車軸相当位置、前側基準位置として前輪車軸相当位置にしても良い。
【００４９】
２〕前記実施例２においては、車速に応じてリニアに変化するゲイン補正値αの例を説明したが、処理の高速化のため、車速の判定閾値を設け、複数のゲイン補正値αを予め保有させても良い。具体的には、２種類のゲイン補正値αを設ける場合、例えば、１０ｍ／ｓｅｃ未満又は２０ｍ／ｓｅｃ以上のときに用いるゲイン補正値αとして０．５、１０ｍ／ｓｅｃ以上且つ２０ｍ／ｓｅｃ未満のときに用いるゲイン補正値αとして１を設定する。
【００５０】
３〕前記実施形態においては、運転者の操作した操舵量に対してアシストする例を説明したが、運転者の操作が存在しない自動運転車両に対して適用しても良い。
【００５１】
４〕前記実施形態においては、旋回走行時の例を説明したが、少なくとも目標軌跡に対して操舵アシスト制御の基準位置がずれた場合に適用可能であり、直線走行時に適用しても良い。
【００５２】
５〕その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施形態に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態も包含するものである。
【符号の説明】
【００５３】
４    車速センサ
１３  ステアリング
２１  目標経路設定部
２２  舵角制御部
Ｌ    目標経路
Ｐ    感覚基準位置
Ｐａ  重心位置
【図１】
2019119226.tif 000009
【図２】
2019119226.tif 000010
【図３】
2019119226.tif 000011
【図４】
2019119226.tif 000012
【図５】
2019119226.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成31年3月27日(2019.3.27)
【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】
自車両を目標経路に沿って走行可能な車両用制御装置において、
車速を検出する車速検出手段と、
前方領域情報に基づき自車両の目標経路を設定する目標経路設定手段と、
自車両の運動方向に平行な水平面上において、前記目標経路設定手段によって設定された目標経路と自車両内に設定された基準位置との車体前後方向に直交する方向のずれ量である位置偏差と自車両の微小時間経過後の目標進行方向と現在の前記基準位置における進行方向とのずれ量である姿勢偏差とを求めると共にこれらの偏差に基づいて少なくともステアリングの操舵量を制御する制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記基準位置を車速の減少に伴って自車両の重心位置よりも車体前後方向の後方側に変更することを特徴とする車両用制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、車両旋回時、前記基準位置を変更することを特徴とする請求項１に記載の車両用制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、旋回半径が所定値未満のとき、前記基準位置を変更することを特徴とする請求項２に記載の車両用制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記目標経路設定手段によって設定された目標経路と自車両の重心位置との偏差を小さくするためのゲインを設定すると共に前記ゲインに基づいてステアリングの操舵量を制御すると共に、車速が判定閾値よりも低いとき、車速が前記判定閾値よりも高いときに比べて前記ゲインを小さくすることを特徴とする請求項１に記載の車両用制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用制御装置に関し、特に自車両を目標経路に沿って走行可能な車両用制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両を目標経路に沿って走行させる操舵アシスト機構を備えた車両用制御装置が知られている。この種の車両用制御装置において、自車両の走行ガイド兼走行軌跡に相当する目標経路は、基本的に、ステレオカメラや単眼カメラ等を用いた車外監視装置によって自車両の走行レーンを画成する左右の白線を認識し、これら認識された左右の白線に基づき左右両白線間の中央位置を検出することにより設定されている。
【０００３】
特許文献１の車両運動制御装置は、前方撮像手段と、自車両のヨー角又は横位置の少なくとも一方の状態を検出する状態検出手段と、運転者の視線と目標経路との交点に到達するまでの時間を算出する時間算出手段と、目標ヨー角と実ヨー角との差及び目標横位置と実横位置との差の少なくとも一方と係数との積で表わされる補正量を算出する補正量算出手段とを備え、目標経路と自車両中心（重心）位置との偏差に基づき操舵角の補正を行うと共に補正量算出手段により算出された補正量を偏角又は車両制御量に加算した値に基づいて車両運動を制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２０６６０６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１の車両運動制御装置は、目標経路と車両重心との偏差に基づきステアリング操舵角の補正を行うことにより、運転者の操舵を車両側が自動的にアシストすることができ、軌跡追従特性のダンピング悪化を抑制している。
しかし、特許文献１の技術では、車両重心を目標経路上を通過させる、所謂重心基準の操舵アシスト制御を実行しているため、運転者が違和感を覚える虞がある。
【０００６】
例えば、低速旋回時、車両の内輪差による巻き込みを回避するため、運転者は車両後方側（内側後輪）に意識を集中することから、運転者の感覚的には、車両の重心が実際の重心よりも後側位置に存在するように感じる傾向がある。それ故、運転者は、重心基準の操舵アシスト制御を実行した場合、過剰アシストと認識する虞がある。
また、高速旋回時、ステアリングの誤操舵を回避するため、運転者は車両前方側（進行方向前方）に意識を集中することから、運転者の感覚的には、車両の重心が実際の重心よりも前側位置に存在するように感じる傾向がある。それ故、運転者は、低速旋回時のときと同様に、過剰アシストと認識する虞がある。
即ち、運転者が感覚的に意識する車両の重心位置、所謂感覚重心位置、が車両の走行速度によって変動するため、重心基準の操舵アシスト制御を実行した場合、運転者が自覚する基準（感覚基準）位置と実際の基準（重心基準）位置とが異なることから、運転者が不安感を覚えることが懸念される。
【０００７】
本発明の目的は、走行速度に拘らず運転者が違和感を覚えることがない操舵支援を実行可能な車両用制御装置等を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の車両用制御装置は、自車両を目標経路に沿って走行可能な車両用制御装置において、車速を検出する車速検出手段と、前方領域情報に基づき自車両の目標経路を設定する目標経路設定手段と、自車両の運動方向に平行な水平面上において、前記目標経路設定手段によって設定された目標経路と自車両内に設定された基準位置との車体前後方向に直交する方向のずれ量である位置偏差と自車両の微小時間経過後の目標進行方向と現在の前記基準位置における進行方向とのずれ量である姿勢偏差とを求めると共にこれらの偏差に基づいて少なくともステアリングの操舵量を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記基準位置を車速の減少に伴って自車両の重心位置よりも車体前後方向の後方側に変更することを特徴としている。
【０００９】
この車両用制御装置では、車速検出手段が、自車両の走行速度を検出し、目標経路設定手段が、前方領域情報に基づき自車両が走行する目標経路を設定する。また、制御手段が、自車両の運動方向に平行な水平面上において、前記目標経路設定手段によって設定された目標経路と自車両内に設定された基準位置との車体前後方向に直交する方向のずれ量である位置偏差と自車両の微小時間経過後の目標進行方向と現在の前記基準位置における進行方向とのずれ量である姿勢偏差とを求めると共にこれらの偏差に基づいて少なくともステアリングの操舵量を制御するため、自車両が走行すべき適切な目標経路に沿ってステアリングを制御することができる。
しかも、制御手段は、基準位置を車速の減少に伴って自車両の構造的重心である重心位置よりも車体前後方向の後方側に変更するため、車速に応じて変更された基準位置、所謂運転者が感覚的に意識する感覚基準位置に基づいたステアリングの操舵支援を実行することができ、低速走行時において運転者の違和感を軽減することができる。
【００１０】
【００１１】
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記制御手段は、車両旋回時、前記基準位置を変更することを特徴としている。
この構成によれば、特に実際の車両の基準位置と運転者が感覚的に意識する感覚基準位置との乖離が大きくなる旋回時において運転者の違和感を軽減することができる。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記制御手段は、旋回半径が所定値未満のとき、前記基準位置を変更することを特徴としている。
この構成によれば、処理の簡単化を図ることができる。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項１の発明において、前記制御手段は、前記目標経路設定手段によって設定された目標経路と自車両の重心位置との偏差を小さくするためのゲインを設定すると共に前記ゲインに基づいてステアリングの操舵量を制御すると共に、車速が前記判定閾値よりも高いときに比べて前記ゲインを小さくすることを特徴としている。
この構成によれば、簡単な構成で、運転者の違和感を軽減することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の車両用制御装置によれば、走行速度に拘らず運転者が違和感を覚えることがない操舵支援を実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例１に係る車両用制御装置の概略構成図である。
【図２】低速旋回時及び高速旋回時における感覚基準位置の説明図である。
【図３】基準位置検出時における座標系の説明図である。
【図４】操舵アシスト制御処理手順を示すフローチャートである。
【図５】ゲイン補正値マップである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
以下の説明は、本発明を操舵アシスト可能な車両のステアリング機構に適用したものを例示したものであり、本発明、その適用物、或いは、その用途を制限するものではない。
【実施例１】
【００１８】
以下、本発明の実施例１について図１〜図４に基づいて説明する。
図１に示すように、本実施例に係る車両用制御装置は、パワーステアリング機構１と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２と、ルーフ前端中央部に配置され且つ自車両前方を含む周辺環境を撮像する車外カメラ３と、自車両の走行速度を検出する車速センサ４（車速検出手段）と、自車両のステアリングホイール（以下、ステアリングと省略する）１３の操舵角を検出する操舵角センサ５と、操舵アシスト制御の作動を手動によりオンオフ切替可能なアシストスイッチ６を主な構成要素としている。
【００１９】
まず、パワーステアリング機構１について概略を説明する。
パワーステアリング機構１は、車体フレーム（図示略）に支持されたステアリングコラム１１を介して回動自在に支持されたステアリング軸１２を備えている。
このステアリング軸１２の上端部には、ステアリング１３が取り付けられ、下端部には、ピニオン軸１４が連結されている。ステアリングギヤボックス１５は、車体前部のエンジンルーム内に配設され、ラック軸１６を左右方向に対して往復移動可能に支持している。このラック軸１６のラックに対してピニオン軸１４のピニオンが噛合され、ラックアンドピニオン式ステアリングギヤ機構が形成されている。
【００２０】
ステアリングギヤボックス１５の端部から突出したラック軸１６の左右端部には、タイロッドを介してフロントナックルが夫々連結されている。
これらフロントナックルは、操舵輪としての左右１対の前輪１７を回転自在に支持すると共に車体フレームに対して転舵自在に支持されている。それ故、ステアリング１３を操舵したとき、ステアリング軸１２及びピニオン軸１４が回動し、ピニオン軸１４の回動によりラック軸１６が左右方向に移動して、１対の前輪１７が転舵される。
【００２１】
図１に示すように、ピニオン軸１４には、アシスト伝達機構１８を介して電動パワーステアリングモータ（以下、電動モータと略す）１９が連結されている。
電動モータ１９は、ステアリング１３に運転者が加える操舵トルクのアシスト、及び後述する相対舵角θｈを発生させるための操舵トルクを付与している。
そして、電動モータ１９は、ＥＣＵ２から制御指令信号として出力される目標電流に基づき駆動される。
【００２２】
次に、ＥＣＵ２について説明する。
ＥＣＵ２は、車線（走行レーン）上に自車両の目標経路を設定する目標経路設定機能と、自車両の制御上の基準位置を設定する基準位置設定機能と、基準位置が目標経路上を通過するように操舵（操舵角）をアシストする操舵アシスト機能を有している。
このＥＣＵ２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＯＭと、ＲＡＭと、イン側インタフェースと、アウト側インタフェース等によって構成されている。
ＲＯＭには、種々のプログラムやデータが格納され、ＲＡＭには、ＣＰＵが一連の処理を行う際に使用される処理領域が設けられている。
【００２３】
図１に示すように、ＥＣＵ２は、自車両の走行軌跡に相当する目標経路を設定可能な目標経路設定部２１（目標経路設定手段）と、ステアリング１３の操舵角を制御可能な舵角制御部２２（制御手段）等を備えている。
目標経路設定部２１は、単眼のＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラ３によって撮像された前方撮像情報から画像処理を用いて車線の左右端を区分する白線位置を夫々検出し、左右両白線間の中央位置を自車両の進行方向に連続して結んだ線を自車両の目標経路Ｌ（図２参照）として設定している。
【００２４】
舵角制御部２２は、目標経路設定部２１によって設定された目標経路Ｌと後述する自車両の基準位置との偏差に基づいて操舵量を制御している。
この舵角制御部２２は、基準位置検出部２３と、自車両のスリップ角βを演算するスリップ角演算部２４と、電動モータ１９の作動量に対応した相対舵角θｈを演算する相対舵角演算部２５等により構成されている。
基準位置検出部２３は、予め保有された自車両の構造的重心である重心位置Ｐａに加え、走行中、運転者が感覚的に意識する感覚基準位置Ｐ（図２参照）を検出している。
【００２５】
ここで、感覚基準位置Ｐの考え方について説明する。
中速（例えば、４０ｋｍ／ｈ）で走行している場合、運転者が感覚的に意識する感覚基準位置Ｐは自車両の重心位置Ｐａと一致している。尚、重心位置Ｐａは、便宜上、前後に延びる車体中心軸の略中間部に対応した位置と見做すことが可能である。
図２（ａ）に示すように、低速（例えば、２０ｋｍ／ｈ）で旋回走行している場合、運転者は車両後方に意識を集中するため、運転者が感覚的に意識する車両の基準位置（感覚基準位置Ｐ）は重心位置Ｐａよりも後方に移行している。この感覚基準位置Ｐは、車速が低い程、車速に比例して重心位置Ｐａよりも後方に移行する傾向を有している。
図２（ｂ）に示すように、高速（例えば、６０ｋｍ／ｈ）で旋回走行している場合、運転者は車両前方に意識を集中するため、運転者が感覚的に意識する車両の基準位置（感覚基準位置Ｐ）は重心位置Ｐａよりも前方に移行している。この感覚基準位置Ｐは、車速が高い程、車速に比例して重心位置Ｐａよりも前方に移行する傾向を有している。
【００２６】
以上により、基準位置検出部２３は、走行中、運転者が感覚的に意識する自車両の回転中心を感覚基準位置Ｐとして検出している。
具体的には、図３に示すように、重心位置Ｐａを原点に設定すると共に、感覚基準位置Ｐを通る車体中心軸であるｘ軸と、このｘ軸に直交するｙ軸とによって規定された２次元の座標系において、感覚基準位置Ｐを座標（Ｑｘ，０）とすることにより、Ｑｘを次式（１）によって求めることができる。尚、ｘ軸は、重心位置Ｐａよりも前側を正としている。
【００２７】
【数１】
2019119226.tif 000014
尚、Ｉｒは、重心位置Ｐａから車体後端までの前後長、ｋｗは定数（例えば、１５）、Ｖは車速センサ４の検出値に基づく車速（ｍ／ｓｅｃ）である。
これにより、感覚基準位置Ｐは、車速零のとき、−Ｉｒ地点（車体後端）、車速１５ｍ／ｓｅｃのとき、原点（重心位置Ｐａ）、車速３０ｍ／ｓｅｃのとき、＋Ｉｒ地点（車体前端）となる。
【００２８】
図３に示すように、運転者が感覚的に意識する自車両の回転中心と目標経路Ｌとの距離、換言すれば、感覚基準位置Ｐと目標経路Ｌとのｙ軸方向のずれ量ｙｔは、カメラ３の設置位置Ｐｂと重心位置Ｐａとの距離をＱｃ、目標経路Ｌとｘ軸との交点Ｐｃとカメラ３の設置位置Ｐｂとの距離をＣ０、目標経路Ｌとｘ軸との交差角度をＣ１としたとき、次式（２）のように表すことができる。
ｙｔ＝（Ｃ０＋Ｑｘ＋Ｑｃ）×ｓｉｎ（Ｃ１）                            …（２）
このずれ量ｙｔが、操舵アシストにより位置修正を行うべき位置偏差εｔに相当している。
【００２９】
次に、スリップ角演算部２４について説明する。
スリップ角演算部２４は、現在の感覚基準位置Ｐの進行方向であるスリップ角βｑと、微小時間（例えば、１００ｍｓｅｃ）経過後の目標進行方向であるスリップ角βτとを演算し、これらスリップ角βτとスリップ角βｑとのずれ角εβを演算している。
ヨー角偏差が零の状態は、車両の進行方向を示すスリップ角が零の状態が前提条件であり、また、実際の走行ではスリップ角は必ず生じることから、本実施例では、スリップ角と目標進行方向とが一致する物理量と見做している。
【００３０】
重心回りのスリップ角をβ、重心位置Ｐａから車体前端までの前後長をＩｆ、重心位置Ｐａから車体後端までの前後長をＩｒ、ヨーレートをφドットとしたとき、感覚基準位置Ｐが車体前端に存在する高速時のスリップ角βｆと、及び感覚基準位置Ｐが車体前端に存在する低速時のスリップ角βｒとは、次式（３）のように表すことができる。
【数３】
2019119226.tif 000015
【００３１】
以上を踏まえて、本実施例では、現在の感覚基準位置Ｐの進行方向であるスリップ角βｑの一般式を、式（１）を用いて次式（４）のように定義する。
【数４】
2019119226.tif 000016
【００３２】
また、微小時間（例えば、１００ｍｓｅｃ）経過後の目標進行方向相当のスリップ角βτ、所謂微小時間経過後の目標地点における接線方向は、現地点の座標（ｘ0，ｙ0）、目標地点の予測座標（ｘ2，ｙ2）としたとき、次式（５）のように表すことができる。
【数５】
2019119226.tif 000017
【００３３】
従って、運転者が感覚的に意識する自車両の回転中心のずれ角εβは、スリップ角βτとスリップ角βｑとを用いて次式（６）のように定義する。
【数６】
2019119226.tif 000018
このずれ角εβが、操舵アシストにより自車両の姿勢修正を行うべき姿勢偏差εβｔに相当している。
【００３４】
次に、相対舵角演算部２５について説明する。
相対舵角演算部２５は、位置偏差εｔと姿勢偏差εβｔとを併用して目標操舵角を設定している。具体的には、現在の舵角に対して切増し又は切戻しする舵角量に相当する相対舵角θｈを、式（２）によって求めた位置偏差εｔ（ずれ量ｙｔ）と式（６）によって求めた姿勢偏差εβｔ（ずれ角εβ）と次式（７）を用いて演算する。
【数７】
2019119226.tif 000019
尚、ｋｐは位置偏差制御ゲイン、ｋβｐは姿勢偏差制御ゲイン、ｈ１及びｈ２は重み付け定数である。
【００３５】
本実施例では、ｋｐ及びｋβｐを、次式（８）に示す車速Ｖ（ｍ／ｓｅｃ）に反比例する変数とし、ｈ１及びｈ２を等しく０．５に設定している。
ｋｐ＝−０．８／Ｖ
ｋβｐ＝−０．２／Ｖ                                                  …（８）
ＥＣＵ２は、相対舵角θｈに対応した制御指令信号を出力し、電動モータ１９の駆動を行う。
【００３６】
次に、図４のフローチャートに基づいて、操舵アシスト制御処理手順について説明する。
尚、Ｓｉ（ｉ＝１，２…）は、各処理のためのステップを示している。
また、この操舵アシスト制御は、１００ｍｓｅｃ周期で処理を実行しているため、スリップ角演算部２４における微小時間を、本操舵アシスト制御の周期と同じ期間に設定している。
【００３７】
図４に示すように、まず、Ｓ１にて、アシストスイッチ６がオン操作されているか否か判定する。
Ｓ１の判定の結果、アシストスイッチ６がオン操作されている場合、運転者が車両側からの操舵アシストを要求しているため、Ｓ２に移行する。Ｓ１の判定の結果、アシストスイッチ６がオン操作されていない場合、運転者による要求がないため、リターンする。
Ｓ２では、カメラ３により取得した撮像情報を読み込み、目標経路Ｌ、自車両の現在位置及び進行方向角（スリップ角β）等を算出した後（Ｓ３）、Ｓ４に移行する。
【００３８】
Ｓ４では、自車両が旋回走行中か否か判定する。
本実施例では、旋回半径が所定の判定閾値未満のとき、旋回走行中と判定している。
緩い旋回の場合、運転者が違和感を認識する虞が低く、処理の簡単化を図るためである。
Ｓ４の判定の結果、自車両が旋回走行中の場合、式（１）を用いて感覚基準位置Ｐを操舵アシスト制御の基準位置として設定し（Ｓ５）、Ｓ７に移行する。
Ｓ４の判定の結果、自車両が旋回走行中ではない場合、予め保有する重心位置Ｐａを操舵アシスト制御の基準位置として設定し（Ｓ６）、Ｓ７に移行する。
【００３９】
Ｓ７では、式（２）を用いて位置偏差εｔ（ずれ量ｙｔ）を算出した後、Ｓ８に移行する。
Ｓ８では、式（６）を用いて姿勢偏差εβｔ（ずれ角εβ）を算出した後、Ｓ９に移行する。Ｓ９では、式（７）を用いて相対舵角θｈを算出した後、Ｓ１０に移行する。
Ｓ１０では、相対舵角θｈが存在するか否か判定する。
Ｓ１０の判定の結果、相対舵角θｈが存在する場合、現在の舵角に対して切増し又は切戻しによる舵角修正が必要であるため、相対舵角θｈに基づく操舵アシストを実行し（Ｓ１１）、リターンする。
Ｓ１０の判定の結果、相対舵角θｈが存在しない場合、現在の舵角に対して舵角修正が必要でないため、リターンする。
【００４０】
次に、本実施例の車両用制御装置における作用、効果について説明する。
本車両用制御装置によれば、車速センサ４が、自車両の走行速度を検出し、目標経路設定部２１が、前方領域情報に基づき自車両が走行する目標経路Ｌを設定する。また、舵角制御部２２が、目標経路設定部２１によって設定された目標経路Ｌと自車両に設定された基準位置との偏差に基づいてステアリング１３の操舵量を制御するため、自車両が走行すべき適切な目標経路Ｌに沿ってステアリング１３を制御することができる。
しかも、舵角制御部２２は、基準位置を車速Ｖに応じて変更するため、車速Ｖに応じて変更された基準位置、所謂運転者が感覚的に意識する感覚基準位置Ｐに基づいたステアリング１３の操舵支援を実行することができ、運転者の違和感を軽減することができる。
【００４１】
舵角制御部２２は、車速が低いとき、その車速よりも高いときに比べて感覚基準位置Ｐを車体後方側に変更するため、低速走行時において運転者の違和感を軽減することができる。
【００４２】
舵角制御部２２は、車速が低い程、感覚基準位置Ｐを車体後方側に変更するため、車速変化に応じたステアリング１３の操舵支援をリニアに実行することができ、運転者の違和感を一層軽減することができる。
【００４３】
舵角制御部２２は、車両旋回時、感覚基準位置Ｐを変更するため、車両の重心位置Ｐａと運転者が感覚的に意識する感覚基準位置Ｐとの乖離が大きくなる旋回時において運転者の違和感を軽減することができる。
舵角制御部２２は、旋回半径が所定値未満のとき、感覚基準位置Ｐを変更するため、処理の簡単化を図ることができる。
【実施例２】
【００４４】
次に、実施例２に係る車両用制御装置に基づいて説明する。
実施例１では、操舵アシストにおける基準位置を運転者が感覚的に意識する感覚基準位置Ｐに変更した制御処理であるのに対し、実施例２では、操舵アシストにおける基準位置を重心位置Ｐａに固定した制御である。
【００４５】
図２に示すように、低速旋回時（或いは高速旋回時）には、運転者が感覚的に意識する感覚基準位置Ｐが重心位置Ｐａよりも後方（或いは前方）に移動しているため、重心位置Ｐａを目標経路Ｌに揃える操舵アシスト制御を実行した場合、感覚基準位置Ｐが旋回中心寄りになり、運転者が過剰アシストと感じる虞がある。
そこで、本実施例では、操舵アシスト制御の基準位置を車速Ｖに拘らず重心位置Ｐａに固定すると共に、低速旋回時或いは高速旋回時には、式（７）の位置偏差制御ゲインｋｐを小さくしている。
【００４６】
図５に示すように、縦軸がゲイン補正値α、横軸が車速Ｖ（ｍ／ｓｅｃ）とするゲイン補正値マップを設けている。
ゲイン補正値αは、最小値０．５から中車速（例えば、１５ｍ／ｓｅｃ）まで速度に応じて一次関数状に増加し、最大値１から高車速（例えば、３０ｍ／ｓｅｃ）まで速度に応じて一次関数状に減少した後、最小値０．５に維持されている。
そして、位置偏差制御ゲインｋｐを、ゲイン補正値αと次式（９）を用いて算出する。
ｋｐ＝（−０．８×α）／Ｖ                                            …（９）
【００４７】
本車両用制御装置によれば、操舵アシスト制御の基準位置を車速Ｖに拘らず重心位置Ｐａに固定しているため、運転者が感覚的に意識する感覚基準位置Ｐを演算する必要が無く、制御処理の簡単化を図ることができる。しかも、感覚基準位置Ｐの移動に伴って操舵アシスト量（位置偏差制御ゲインｋｐ）を減少させることにより、感覚基準位置Ｐと目標経路Ｌとを近づけることができ、簡単な構成で、運転者の違和感を軽減することができる。
【００４８】
次に、前記実施形態を部分的に変更した変形例について説明する。
１〕前記実施例１においては、操舵アシスト制御の基準位置としての感覚基準位置Ｐを車両前端部から後端部に亙って車速に応じてリニアに変更した例を説明したが、処理の高速化のため、車速判定閾値を設け、複数の操舵アシスト制御の基準位置を予め保有させても良い。具体的には、３種類の基準位置を設ける場合、例えば、１０ｍ／ｓｅｃ未満の低車速のときに用いる後側基準位置、１０〜２０ｍ／ｓｅｃの中車速のときに用いる標準基準位置（重心位置）、２０ｍ／ｓｅｃの中車速のときに用いる前側基準位置を予め記憶しておき、自車両の車速に対応する基準位置を読み出すようにする。
後側基準位置として車両後端、前側基準位置として車両前端を例として説明したが、後側基準位置として後輪車軸相当位置、前側基準位置として前輪車軸相当位置にしても良い。
【００４９】
２〕前記実施例２においては、車速に応じてリニアに変化するゲイン補正値αの例を説明したが、処理の高速化のため、車速の判定閾値を設け、複数のゲイン補正値αを予め保有させても良い。具体的には、２種類のゲイン補正値αを設ける場合、例えば、１０ｍ／ｓｅｃ未満又は２０ｍ／ｓｅｃ以上のときに用いるゲイン補正値αとして０．５、１０ｍ／ｓｅｃ以上且つ２０ｍ／ｓｅｃ未満のときに用いるゲイン補正値αとして１を設定する。
【００５０】
３〕前記実施形態においては、運転者の操作した操舵量に対してアシストする例を説明したが、運転者の操作が存在しない自動運転車両に対して適用しても良い。
【００５１】
４〕前記実施形態においては、旋回走行時の例を説明したが、少なくとも目標軌跡に対して操舵アシスト制御の基準位置がずれた場合に適用可能であり、直線走行時に適用しても良い。
【００５２】
５〕その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施形態に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態も包含するものである。
【符号の説明】
【００５３】
４    車速センサ
１３  ステアリング
２１  目標経路設定部
２２  舵角制御部
Ｌ    目標経路
Ｐ    感覚基準位置
Ｐａ  重心位置
【手続補正書】
【提出日】平成31年4月26日(2019.4.26)
【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】
自車両を目標経路に沿って走行可能な車両用制御装置において、
車速を検出する車速検出手段と、
前方領域情報に基づき自車両の目標経路を設定する目標経路設定手段と、
自車両が走行している走行レーン上において、前記目標経路設定手段によって設定された目標経路と自車両内に設定された基準位置との車体前後方向に直交する方向のずれ量である位置偏差と自車両の微小時間経過後の目標進行方向と現在の前記基準位置における進行方向とのずれ量である姿勢偏差とを求めると共にこれらの偏差に基づいて少なくともステアリングの操舵量を制御する制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記基準位置を車速の減少に伴って自車両の重心位置よりも車体前後方向の後方側に変更することを特徴とする車両用制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、車両旋回時、前記基準位置を変更することを特徴とする請求項１に記載の車両用制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、旋回半径が所定値未満のとき、前記基準位置を変更することを特徴とする請求項２に記載の車両用制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記目標経路設定手段によって設定された目標経路と自車両の重心位置との偏差を小さくするためのゲインを設定すると共に前記ゲインに基づいてステアリングの操舵量を制御すると共に、車速が判定閾値よりも低いとき、車速が前記判定閾値よりも高いときに比べて前記ゲインを小さくすることを特徴とする請求項１に記載の車両用制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用制御装置に関し、特に自車両を目標経路に沿って走行可能な車両用制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両を目標経路に沿って走行させる操舵アシスト機構を備えた車両用制御装置が知られている。この種の車両用制御装置において、自車両の走行ガイド兼走行軌跡に相当する目標経路は、基本的に、ステレオカメラや単眼カメラ等を用いた車外監視装置によって自車両の走行レーンを画成する左右の白線を認識し、これら認識された左右の白線に基づき左右両白線間の中央位置を検出することにより設定されている。
【０００３】
特許文献１の車両運動制御装置は、前方撮像手段と、自車両のヨー角又は横位置の少なくとも一方の状態を検出する状態検出手段と、運転者の視線と目標経路との交点に到達するまでの時間を算出する時間算出手段と、目標ヨー角と実ヨー角との差及び目標横位置と実横位置との差の少なくとも一方と係数との積で表わされる補正量を算出する補正量算出手段とを備え、目標経路と自車両中心（重心）位置との偏差に基づき操舵角の補正を行うと共に補正量算出手段により算出された補正量を偏角又は車両制御量に加算した値に基づいて車両運動を制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２０６６０６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１の車両運動制御装置は、目標経路と車両重心との偏差に基づきステアリング操舵角の補正を行うことにより、運転者の操舵を車両側が自動的にアシストすることができ、軌跡追従特性のダンピング悪化を抑制している。
しかし、特許文献１の技術では、車両重心を目標経路上を通過させる、所謂重心基準の操舵アシスト制御を実行しているため、運転者が違和感を覚える虞がある。
【０００６】
例えば、低速旋回時、車両の内輪差による巻き込みを回避するため、運転者は車両後方側（内側後輪）に意識を集中することから、運転者の感覚的には、車両の重心が実際の重心よりも後側位置に存在するように感じる傾向がある。それ故、運転者は、重心基準の操舵アシスト制御を実行した場合、過剰アシストと認識する虞がある。
また、高速旋回時、ステアリングの誤操舵を回避するため、運転者は車両前方側（進行方向前方）に意識を集中することから、運転者の感覚的には、車両の重心が実際の重心よりも前側位置に存在するように感じる傾向がある。それ故、運転者は、低速旋回時のときと同様に、過剰アシストと認識する虞がある。
即ち、運転者が感覚的に意識する車両の重心位置、所謂感覚重心位置、が車両の走行速度によって変動するため、重心基準の操舵アシスト制御を実行した場合、運転者が自覚する基準（感覚基準）位置と実際の基準（重心基準）位置とが異なることから、運転者が不安感を覚えることが懸念される。
【０００７】
本発明の目的は、走行速度に拘らず運転者が違和感を覚えることがない操舵支援を実行可能な車両用制御装置等を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の車両用制御装置は、自車両を目標経路に沿って走行可能な車両用制御装置において、車速を検出する車速検出手段と、前方領域情報に基づき自車両の目標経路を設定する目標経路設定手段と、自車両が走行している走行レーン上において、前記目標経路設定手段によって設定された目標経路と自車両内に設定された基準位置との車体前後方向に直交する方向のずれ量である位置偏差と自車両の微小時間経過後の目標進行方向と現在の前記基準位置における進行方向とのずれ量である姿勢偏差とを求めると共にこれらの偏差に基づいて少なくともステアリングの操舵量を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記基準位置を車速の減少に伴って自車両の重心位置よりも車体前後方向の後方側に変更することを特徴としている。
【０００９】
この車両用制御装置では、車速検出手段が、自車両の走行速度を検出し、目標経路設定手段が、前方領域情報に基づき自車両が走行する目標経路を設定する。また、制御手段が、自車両が走行している走行レーン上において、前記目標経路設定手段によって設定された目標経路と自車両内に設定された基準位置との車体前後方向に直交する方向のずれ量である位置偏差と自車両の微小時間経過後の目標進行方向と現在の前記基準位置における進行方向とのずれ量である姿勢偏差とを求めると共にこれらの偏差に基づいて少なくともステアリングの操舵量を制御するため、自車両が走行すべき適切な目標経路に沿ってステアリングを制御することができる。
しかも、制御手段は、基準位置を車速の減少に伴って自車両の構造的重心である重心位置よりも車体前後方向の後方側に変更するため、車速に応じて変更された基準位置、所謂運転者が感覚的に意識する感覚基準位置に基づいたステアリングの操舵支援を実行することができ、低速走行時において運転者の違和感を軽減することができる。
【００１０】
【００１１】
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記制御手段は、車両旋回時、前記基準位置を変更することを特徴としている。
この構成によれば、特に実際の車両の基準位置と運転者が感覚的に意識する感覚基準位置との乖離が大きくなる旋回時において運転者の違和感を軽減することができる。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記制御手段は、旋回半径が所定値未満のとき、前記基準位置を変更することを特徴としている。
この構成によれば、処理の簡単化を図ることができる。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項１の発明において、前記制御手段は、前記目標経路設定手段によって設定された目標経路と自車両の重心位置との偏差を小さくするためのゲインを設定すると共に前記ゲインに基づいてステアリングの操舵量を制御すると共に、車速が前記判定閾値よりも高いときに比べて前記ゲインを小さくすることを特徴としている。
この構成によれば、簡単な構成で、運転者の違和感を軽減することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の車両用制御装置によれば、走行速度に拘らず運転者が違和感を覚えることがない操舵支援を実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例１に係る車両用制御装置の概略構成図である。
【図２】低速旋回時及び高速旋回時における感覚基準位置の説明図である。
【図３】基準位置検出時における座標系の説明図である。
【図４】操舵アシスト制御処理手順を示すフローチャートである。
【図５】ゲイン補正値マップである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
以下の説明は、本発明を操舵アシスト可能な車両のステアリング機構に適用したものを例示したものであり、本発明、その適用物、或いは、その用途を制限するものではない。
【実施例１】
【００１８】
以下、本発明の実施例１について図１〜図４に基づいて説明する。
図１に示すように、本実施例に係る車両用制御装置は、パワーステアリング機構１と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２と、ルーフ前端中央部に配置され且つ自車両前方を含む周辺環境を撮像する車外カメラ３と、自車両の走行速度を検出する車速センサ４（車速検出手段）と、自車両のステアリングホイール（以下、ステアリングと省略する）１３の操舵角を検出する操舵角センサ５と、操舵アシスト制御の作動を手動によりオンオフ切替可能なアシストスイッチ６を主な構成要素としている。
【００１９】
まず、パワーステアリング機構１について概略を説明する。
パワーステアリング機構１は、車体フレーム（図示略）に支持されたステアリングコラム１１を介して回動自在に支持されたステアリング軸１２を備えている。
このステアリング軸１２の上端部には、ステアリング１３が取り付けられ、下端部には、ピニオン軸１４が連結されている。ステアリングギヤボックス１５は、車体前部のエンジンルーム内に配設され、ラック軸１６を左右方向に対して往復移動可能に支持している。このラック軸１６のラックに対してピニオン軸１４のピニオンが噛合され、ラックアンドピニオン式ステアリングギヤ機構が形成されている。
【００２０】
ステアリングギヤボックス１５の端部から突出したラック軸１６の左右端部には、タイロッドを介してフロントナックルが夫々連結されている。
これらフロントナックルは、操舵輪としての左右１対の前輪１７を回転自在に支持すると共に車体フレームに対して転舵自在に支持されている。それ故、ステアリング１３を操舵したとき、ステアリング軸１２及びピニオン軸１４が回動し、ピニオン軸１４の回動によりラック軸１６が左右方向に移動して、１対の前輪１７が転舵される。
【００２１】
図１に示すように、ピニオン軸１４には、アシスト伝達機構１８を介して電動パワーステアリングモータ（以下、電動モータと略す）１９が連結されている。
電動モータ１９は、ステアリング１３に運転者が加える操舵トルクのアシスト、及び後述する相対舵角θｈを発生させるための操舵トルクを付与している。
そして、電動モータ１９は、ＥＣＵ２から制御指令信号として出力される目標電流に基づき駆動される。
【００２２】
次に、ＥＣＵ２について説明する。
ＥＣＵ２は、車線（走行レーン）上に自車両の目標経路を設定する目標経路設定機能と、自車両の制御上の基準位置を設定する基準位置設定機能と、基準位置が目標経路上を通過するように操舵（操舵角）をアシストする操舵アシスト機能を有している。
このＥＣＵ２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＯＭと、ＲＡＭと、イン側インタフェースと、アウト側インタフェース等によって構成されている。
ＲＯＭには、種々のプログラムやデータが格納され、ＲＡＭには、ＣＰＵが一連の処理を行う際に使用される処理領域が設けられている。
【００２３】
図１に示すように、ＥＣＵ２は、自車両の走行軌跡に相当する目標経路を設定可能な目標経路設定部２１（目標経路設定手段）と、ステアリング１３の操舵角を制御可能な舵角制御部２２（制御手段）等を備えている。
目標経路設定部２１は、単眼のＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラ３によって撮像された前方撮像情報から画像処理を用いて車線の左右端を区分する白線位置を夫々検出し、左右両白線間の中央位置を自車両の進行方向に連続して結んだ線を自車両の目標経路Ｌ（図２参照）として設定している。
【００２４】
舵角制御部２２は、目標経路設定部２１によって設定された目標経路Ｌと後述する自車両の基準位置との偏差に基づいて操舵量を制御している。
この舵角制御部２２は、基準位置検出部２３と、自車両のスリップ角βを演算するスリップ角演算部２４と、電動モータ１９の作動量に対応した相対舵角θｈを演算する相対舵角演算部２５等により構成されている。
基準位置検出部２３は、予め保有された自車両の構造的重心である重心位置Ｐａに加え、走行中、運転者が感覚的に意識する感覚基準位置Ｐ（図２参照）を検出している。
【００２５】
ここで、感覚基準位置Ｐの考え方について説明する。
中速（例えば、４０ｋｍ／ｈ）で走行している場合、運転者が感覚的に意識する感覚基準位置Ｐは自車両の重心位置Ｐａと一致している。尚、重心位置Ｐａは、便宜上、前後に延びる車体中心軸の略中間部に対応した位置と見做すことが可能である。
図２（ａ）に示すように、低速（例えば、２０ｋｍ／ｈ）で旋回走行している場合、運転者は車両後方に意識を集中するため、運転者が感覚的に意識する車両の基準位置（感覚基準位置Ｐ）は重心位置Ｐａよりも後方に移行している。この感覚基準位置Ｐは、車速が低い程、車速に比例して重心位置Ｐａよりも後方に移行する傾向を有している。
図２（ｂ）に示すように、高速（例えば、６０ｋｍ／ｈ）で旋回走行している場合、運転者は車両前方に意識を集中するため、運転者が感覚的に意識する車両の基準位置（感覚基準位置Ｐ）は重心位置Ｐａよりも前方に移行している。この感覚基準位置Ｐは、車速が高い程、車速に比例して重心位置Ｐａよりも前方に移行する傾向を有している。
【００２６】
以上により、基準位置検出部２３は、走行中、運転者が感覚的に意識する自車両の回転中心を感覚基準位置Ｐとして検出している。
具体的には、図３に示すように、重心位置Ｐａを原点に設定すると共に、感覚基準位置Ｐを通る車体中心軸であるｘ軸と、このｘ軸に直交するｙ軸とによって規定された２次元の座標系において、感覚基準位置Ｐを座標（Ｑｘ，０）とすることにより、Ｑｘを次式（１）によって求めることができる。尚、ｘ軸は、重心位置Ｐａよりも前側を正としている。
【００２７】
【数１】
2019119226.tif 000020
尚、Ｉｒは、重心位置Ｐａから車体後端までの前後長、ｋｗは定数（例えば、１５）、Ｖは車速センサ４の検出値に基づく車速（ｍ／ｓｅｃ）である。
これにより、感覚基準位置Ｐは、車速零のとき、−Ｉｒ地点（車体後端）、車速１５ｍ／ｓｅｃのとき、原点（重心位置Ｐａ）、車速３０ｍ／ｓｅｃのとき、＋Ｉｒ地点（車体前端）となる。
【００２８】
図３に示すように、運転者が感覚的に意識する自車両の回転中心と目標経路Ｌとの距離、換言すれば、感覚基準位置Ｐと目標経路Ｌとのｙ軸方向のずれ量ｙｔは、カメラ３の設置位置Ｐｂと重心位置Ｐａとの距離をＱｃ、目標経路Ｌとｘ軸との交点Ｐｃとカメラ３の設置位置Ｐｂとの距離をＣ０、目標経路Ｌとｘ軸との交差角度をＣ１としたとき、次式（２）のように表すことができる。
ｙｔ＝（Ｃ０＋Ｑｘ＋Ｑｃ）×ｓｉｎ（Ｃ１）                            …（２）
このずれ量ｙｔが、操舵アシストにより位置修正を行うべき位置偏差εｔに相当している。
【００２９】
次に、スリップ角演算部２４について説明する。
スリップ角演算部２４は、現在の感覚基準位置Ｐの進行方向であるスリップ角βｑと、微小時間（例えば、１００ｍｓｅｃ）経過後の目標進行方向であるスリップ角βτとを演算し、これらスリップ角βτとスリップ角βｑとのずれ角εβを演算している。
ヨー角偏差が零の状態は、車両の進行方向を示すスリップ角が零の状態が前提条件であり、また、実際の走行ではスリップ角は必ず生じることから、本実施例では、スリップ角と目標進行方向とが一致する物理量と見做している。
【００３０】
重心回りのスリップ角をβ、重心位置Ｐａから車体前端までの前後長をＩｆ、重心位置Ｐａから車体後端までの前後長をＩｒ、ヨーレートをφドットとしたとき、感覚基準位置Ｐが車体前端に存在する高速時のスリップ角βｆと、及び感覚基準位置Ｐが車体前端に存在する低速時のスリップ角βｒとは、次式（３）のように表すことができる。
【数３】
2019119226.tif 000021
【００３１】
以上を踏まえて、本実施例では、現在の感覚基準位置Ｐの進行方向であるスリップ角βｑの一般式を、式（１）を用いて次式（４）のように定義する。
【数４】
2019119226.tif 000022
【００３２】
また、微小時間（例えば、１００ｍｓｅｃ）経過後の目標進行方向相当のスリップ角βτ、所謂微小時間経過後の目標地点における接線方向は、現地点の座標（ｘ0，ｙ0）、目標地点の予測座標（ｘ2，ｙ2）としたとき、次式（５）のように表すことができる。
【数５】
2019119226.tif 000023
【００３３】
従って、運転者が感覚的に意識する自車両の回転中心のずれ角εβは、スリップ角βτとスリップ角βｑとを用いて次式（６）のように定義する。
【数６】
2019119226.tif 000024
このずれ角εβが、操舵アシストにより自車両の姿勢修正を行うべき姿勢偏差εβｔに相当している。
【００３４】
次に、相対舵角演算部２５について説明する。
相対舵角演算部２５は、位置偏差εｔと姿勢偏差εβｔとを併用して目標操舵角を設定している。具体的には、現在の舵角に対して切増し又は切戻しする舵角量に相当する相対舵角θｈを、式（２）によって求めた位置偏差εｔ（ずれ量ｙｔ）と式（６）によって求めた姿勢偏差εβｔ（ずれ角εβ）と次式（７）を用いて演算する。
【数７】
2019119226.tif 000025
尚、ｋｐは位置偏差制御ゲイン、ｋβｐは姿勢偏差制御ゲイン、ｈ１及びｈ２は重み付け定数である。
【００３５】
本実施例では、ｋｐ及びｋβｐを、次式（８）に示す車速Ｖ（ｍ／ｓｅｃ）に反比例する変数とし、ｈ１及びｈ２を等しく０．５に設定している。
ｋｐ＝−０．８／Ｖ
ｋβｐ＝−０．２／Ｖ                                                  …（８）
ＥＣＵ２は、相対舵角θｈに対応した制御指令信号を出力し、電動モータ１９の駆動を行う。
【００３６】
次に、図４のフローチャートに基づいて、操舵アシスト制御処理手順について説明する。
尚、Ｓｉ（ｉ＝１，２…）は、各処理のためのステップを示している。
また、この操舵アシスト制御は、１００ｍｓｅｃ周期で処理を実行しているため、スリップ角演算部２４における微小時間を、本操舵アシスト制御の周期と同じ期間に設定している。
【００３７】
図４に示すように、まず、Ｓ１にて、アシストスイッチ６がオン操作されているか否か判定する。
Ｓ１の判定の結果、アシストスイッチ６がオン操作されている場合、運転者が車両側からの操舵アシストを要求しているため、Ｓ２に移行する。Ｓ１の判定の結果、アシストスイッチ６がオン操作されていない場合、運転者による要求がないため、リターンする。
Ｓ２では、カメラ３により取得した撮像情報を読み込み、目標経路Ｌ、自車両の現在位置及び進行方向角（スリップ角β）等を算出した後（Ｓ３）、Ｓ４に移行する。
【００３８】
Ｓ４では、自車両が旋回走行中か否か判定する。
本実施例では、旋回半径が所定の判定閾値未満のとき、旋回走行中と判定している。
緩い旋回の場合、運転者が違和感を認識する虞が低く、処理の簡単化を図るためである。
Ｓ４の判定の結果、自車両が旋回走行中の場合、式（１）を用いて感覚基準位置Ｐを操舵アシスト制御の基準位置として設定し（Ｓ５）、Ｓ７に移行する。
Ｓ４の判定の結果、自車両が旋回走行中ではない場合、予め保有する重心位置Ｐａを操舵アシスト制御の基準位置として設定し（Ｓ６）、Ｓ７に移行する。
【００３９】
Ｓ７では、式（２）を用いて位置偏差εｔ（ずれ量ｙｔ）を算出した後、Ｓ８に移行する。
Ｓ８では、式（６）を用いて姿勢偏差εβｔ（ずれ角εβ）を算出した後、Ｓ９に移行する。Ｓ９では、式（７）を用いて相対舵角θｈを算出した後、Ｓ１０に移行する。
Ｓ１０では、相対舵角θｈが存在するか否か判定する。
Ｓ１０の判定の結果、相対舵角θｈが存在する場合、現在の舵角に対して切増し又は切戻しによる舵角修正が必要であるため、相対舵角θｈに基づく操舵アシストを実行し（Ｓ１１）、リターンする。
Ｓ１０の判定の結果、相対舵角θｈが存在しない場合、現在の舵角に対して舵角修正が必要でないため、リターンする。
【００４０】
次に、本実施例の車両用制御装置における作用、効果について説明する。
本車両用制御装置によれば、車速センサ４が、自車両の走行速度を検出し、目標経路設定部２１が、前方領域情報に基づき自車両が走行する目標経路Ｌを設定する。また、舵角制御部２２が、目標経路設定部２１によって設定された目標経路Ｌと自車両に設定された基準位置との偏差に基づいてステアリング１３の操舵量を制御するため、自車両が走行すべき適切な目標経路Ｌに沿ってステアリング１３を制御することができる。
しかも、舵角制御部２２は、基準位置を車速Ｖに応じて変更するため、車速Ｖに応じて変更された基準位置、所謂運転者が感覚的に意識する感覚基準位置Ｐに基づいたステアリング１３の操舵支援を実行することができ、運転者の違和感を軽減することができる。
【００４１】
舵角制御部２２は、車速が低いとき、その車速よりも高いときに比べて感覚基準位置Ｐを車体後方側に変更するため、低速走行時において運転者の違和感を軽減することができる。
【００４２】
舵角制御部２２は、車速が低い程、感覚基準位置Ｐを車体後方側に変更するため、車速変化に応じたステアリング１３の操舵支援をリニアに実行することができ、運転者の違和感を一層軽減することができる。
【００４３】
舵角制御部２２は、車両旋回時、感覚基準位置Ｐを変更するため、車両の重心位置Ｐａと運転者が感覚的に意識する感覚基準位置Ｐとの乖離が大きくなる旋回時において運転者の違和感を軽減することができる。
舵角制御部２２は、旋回半径が所定値未満のとき、感覚基準位置Ｐを変更するため、処理の簡単化を図ることができる。
【実施例２】
【００４４】
次に、実施例２に係る車両用制御装置に基づいて説明する。
実施例１では、操舵アシストにおける基準位置を運転者が感覚的に意識する感覚基準位置Ｐに変更した制御処理であるのに対し、実施例２では、操舵アシストにおける基準位置を重心位置Ｐａに固定した制御である。
【００４５】
図２に示すように、低速旋回時（或いは高速旋回時）には、運転者が感覚的に意識する感覚基準位置Ｐが重心位置Ｐａよりも後方（或いは前方）に移動しているため、重心位置Ｐａを目標経路Ｌに揃える操舵アシスト制御を実行した場合、感覚基準位置Ｐが旋回中心寄りになり、運転者が過剰アシストと感じる虞がある。
そこで、本実施例では、操舵アシスト制御の基準位置を車速Ｖに拘らず重心位置Ｐａに固定すると共に、低速旋回時或いは高速旋回時には、式（７）の位置偏差制御ゲインｋｐを小さくしている。
【００４６】
図５に示すように、縦軸がゲイン補正値α、横軸が車速Ｖ（ｍ／ｓｅｃ）とするゲイン補正値マップを設けている。
ゲイン補正値αは、最小値０．５から中車速（例えば、１５ｍ／ｓｅｃ）まで速度に応じて一次関数状に増加し、最大値１から高車速（例えば、３０ｍ／ｓｅｃ）まで速度に応じて一次関数状に減少した後、最小値０．５に維持されている。
そして、位置偏差制御ゲインｋｐを、ゲイン補正値αと次式（９）を用いて算出する。
ｋｐ＝（−０．８×α）／Ｖ                                            …（９）
【００４７】
本車両用制御装置によれば、操舵アシスト制御の基準位置を車速Ｖに拘らず重心位置Ｐａに固定しているため、運転者が感覚的に意識する感覚基準位置Ｐを演算する必要が無く、制御処理の簡単化を図ることができる。しかも、感覚基準位置Ｐの移動に伴って操舵アシスト量（位置偏差制御ゲインｋｐ）を減少させることにより、感覚基準位置Ｐと目標経路Ｌとを近づけることができ、簡単な構成で、運転者の違和感を軽減することができる。
【００４８】
次に、前記実施形態を部分的に変更した変形例について説明する。
１〕前記実施例１においては、操舵アシスト制御の基準位置としての感覚基準位置Ｐを車両前端部から後端部に亙って車速に応じてリニアに変更した例を説明したが、処理の高速化のため、車速判定閾値を設け、複数の操舵アシスト制御の基準位置を予め保有させても良い。具体的には、３種類の基準位置を設ける場合、例えば、１０ｍ／ｓｅｃ未満の低車速のときに用いる後側基準位置、１０〜２０ｍ／ｓｅｃの中車速のときに用いる標準基準位置（重心位置）、２０ｍ／ｓｅｃの中車速のときに用いる前側基準位置を予め記憶しておき、自車両の車速に対応する基準位置を読み出すようにする。
後側基準位置として車両後端、前側基準位置として車両前端を例として説明したが、後側基準位置として後輪車軸相当位置、前側基準位置として前輪車軸相当位置にしても良い。
【００４９】
２〕前記実施例２においては、車速に応じてリニアに変化するゲイン補正値αの例を説明したが、処理の高速化のため、車速の判定閾値を設け、複数のゲイン補正値αを予め保有させても良い。具体的には、２種類のゲイン補正値αを設ける場合、例えば、１０ｍ／ｓｅｃ未満又は２０ｍ／ｓｅｃ以上のときに用いるゲイン補正値αとして０．５、１０ｍ／ｓｅｃ以上且つ２０ｍ／ｓｅｃ未満のときに用いるゲイン補正値αとして１を設定する。
【００５０】
３〕前記実施形態においては、運転者の操作した操舵量に対してアシストする例を説明したが、運転者の操作が存在しない自動運転車両に対して適用しても良い。
【００５１】
４〕前記実施形態においては、旋回走行時の例を説明したが、少なくとも目標軌跡に対して操舵アシスト制御の基準位置がずれた場合に適用可能であり、直線走行時に適用しても良い。
【００５２】
５〕その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施形態に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態も包含するものである。
【符号の説明】
【００５３】
４    車速センサ
１３  ステアリング
２１  目標経路設定部
２２  舵角制御部
Ｌ    目標経路
Ｐ    感覚基準位置
Ｐａ  重心位置