(57)【要約】【課題】  運転者が意図的に走行路中心線からオフセットして走行する場合に、レーンオフセットが小さかったとしても積分項に基づいて操舵トルクを算出するため、操舵トルクの大きさが時間が経過する毎に大きくなってしまうことによる操舵フィーリングの悪化を回避する操舵支援装置の提供。【解決手段】  運転者が意図的に自車両を走行路中心線からオフセットさせる操作をしているか否かを運転者の操舵操作及び目標トルク及び積分項による目標横加速度及びレーンオフセットの種々のパラメータの大きさ及び方向に基づいて判定を行う。運転者が意図的に自車両を走行路中心線からオフセットさせる操作をしていると判定された場合には積分項をリセットする。【選択図】  図６
2008049747.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の走行路の形状を取得する走行路形状取得手段と、
前記走行路の形状に基づいて目標とする自車両の走行状態である目標走行状態を取得する目標走行状態取得手段と、
自車両の実際の走行状態である実走行状態を取得する実走行状態取得手段と、
自車両に付与する操舵トルクを取得するための操舵制御量の一つであり、前記実走行状態と前記目標走行状態との乖離を減少させるために、前記目標走行状態と前記実走行状態とが乖離している時間が大きい場合は小さい場合と比較して大きさが大きくなるような時間に依存する操舵制御量を取得する時間に依存する操舵制御量取得手段と、
少なくとも前記時間に依存する操舵制御量を考慮した操舵トルクを付与する操舵トルク付与手段と、
を備える操舵支援装置であって、
運転者の予め定められた運転操作を検出する運転操作検出手段と、
を更に備え、
前記運転者の予め定められた運転操作を検出した場合には、検出しない場合と比較して操舵前記時間に依存する操舵制御量の付与される操舵トルクへの影響を小さくすることを特徴とする操舵支援装置。
【請求項２】
請求項１に記載の操舵支援装置において、
前記予め定められた運転操作を検出した場合には前記時間に依存する操舵制御量の大きさを小さくすることを特徴とする操舵支援装置。
【請求項３】
請求項２に記載の操舵支援装置において、
前記予め定められた運転操作を検出した場合には前記時間に依存する操舵制御量を０にリセットすることを特徴とする操舵支援装置。
【請求項４】
請求項１に記載の操舵支援装置において、
前記時間に依存する操舵制御量にゲインをかけることにより、前記時間に依存する操舵制御量の付与される前記操舵トルクへの影響を小さくして前記操舵トルクを付与することを特徴とする操舵支援装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れかに記載の操舵支援装置において、
前記予め定められた運転操作は、目標走行状態と実走行状態とを乖離させる運転操作であることを特徴とする操舵支援装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５に記載の操舵支援装置において、
前記時間に依存する操舵制御量の付与される制御トルクに対する影響が小さくなってから、
前記目標走行状態を表す指標の一つである自車両の目標となる横位置と前記実走行状態を表す指標の一つである自車両の実際の横位置との差分が所定の閾値より小さくなるまでの間は、
前記時間に依存する操舵制御量の付与される制御トルクに対する影響が小さくなっている状態を継続することを特徴とする操舵支援装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６に記載の操舵支援装置において、
自車両の目標とする走行状態からのオフセットの量を取得するオフセット量取得手段と、
前記時間に依存する操舵制御量取得手段はオフセット量を時間で積分した積分項を取得する積分項取得手段を備えることを特徴とする操舵支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自車両が走行路に沿った走行を行うことを支援するため、適切な操舵トルクを付与する操舵支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自車両の走行路の形状を取得し、自車両が走行路に沿った走行を行えるような操舵トルクを取得し、取得された操舵トルクを自車両に付与することで、運転者の運転負荷を軽減する操舵支援装置が知られている。このような従来の操舵支援装置には、走行路のカントの影響による自車両の走行路中心線からのずれを緩和するために、車両中心線と走行路中心線との横ずれ量であるレーンオフセットを時間で積分した積分項に基づいて目標横加速度を算出し、目標加速度を達成するための操舵トルクを発生させるようになっているものがある。（例えば、特許文献１を参照。）
【特許文献１】特開２００５−３４３２６０
【０００３】
このような従来の操舵支援装置によれば、自車両が走行路中心線からオフセットして走行していた場合に、積分項に応じた操舵トルクが発生するため、自車両が走行路中心線に
沿って走行するように制御されるようになっていた。しかし、このような従来の操舵支援装置は、操舵支援が必要ない場合においても操舵トルクが付与されてしまうことによって、運転者が操舵を行う際に運転者に違和感を与えてしまうおそれがあった。例えば、運転者が意図的に走行路中心線からオフセットして走行する場合に、レーンオフセットが小さかったとしても積分項に基づいて操舵トルクを算出するため、操舵トルクの大きさは蓄積的に多くなってしまい時間が経過すればするほど操舵フィーリングが悪化してしまうことがあった。このように、従来の操舵支援装置によれば、積分項に限らず自車両の目標とする走行状態と実際の走行状態とが乖離している時間が大きい場合は小さい場合と比較して付与される操舵トルクの大きさが大きくなるような時間に依存する操舵制御量がある場合には上記のような課題が発生していた。
【発明の開示】
【０００４】
そこで、本発明の操舵支援装置は、上記課題に対処するためになされたものであり、
自車両の走行路の形状を取得する走行路形状取得手段と、
前記走行路の形状に基づいて目標とする自車両の走行状態である目標走行状態を取得する目標走行状態取得手段と、
自車両の実際の走行状態である実走行状態を取得する実走行状態取得手段と、
自車両に付与する操舵トルクを取得するための操舵制御量の一つであり、前記実走行状態と前記目標走行状態との乖離を減少させるために、前記目標走行状態と前記実走行状態とが乖離している時間が大きい場合は小さい場合と比較して大きさが大きくなるような時間に依存する操舵制御量を取得する時間に依存する操舵制御量取得手段と、
少なくとも前記時間に依存する操舵制御量を考慮した操舵トルクを付与する操舵トルク付与手段と、
を備える操舵支援装置であって、
運転者の予め定められた運転操作を検出する運転操作検出手段と、
を更に備え、
前記運転者の予め定められた運転操作を検出した場合には、検出しない場合と比較して操舵前記時間に依存する操舵制御量の付与される操舵トルクへの影響を小さくするように構成される。
【０００５】
これによれば、走行路形状取得手段により走行路形状が取得され、目標走行状態取得手段により目標走行状態が取得される。また、実走行状態取得手段により実走行状態が取得され、時間に依存する操舵制御量取得手段により時間に依存する操舵制御量が取得されるが、このとき運転操作検出手段により、運転者の予め定められた運転操作が検出された場合には、検出しない場合と比較して時間に依存する操舵制御量の付与される操舵トルクへの影響が小さくなるように操舵トルク付与手段により操舵トルクが車両に付与される。
【０００６】
従って、上記構成によれば、運転者が予め定められた運転操作を行い、過去の目標走行状態量と過去の実走行状態量との差分が大きくなり、時間が経過すると大きくなっていく時間に依存する操舵制御量の付与される操舵トルクへの影響が小さくなるため、時間が経過することで操舵操舵トルクの大きさが大きくなってしまい、操舵フィーリングが悪化する問題を回避することができる。
【０００７】
この場合、
前記予め定められた運転操作を検出した場合には前記時間に依存する操舵制御量の大きさを小さくすることが好ましい。
【０００８】
これによれば、運転操作検出手段により運転者が予め定められた運転操作が検出された場合には、時間に依存する操舵制御の大きさが小さくされる。従って、上記構成によれば、運転者が予め定められた運転操作を行い、時間が経過して時間に依存する操舵制御量の大きさが大きくなってしまう場合であっても、時間に依存する操舵制御量の大きさが小さくなることで、時間に依存する操舵制御量の付与される操舵トルクへの影響が小さくなるため、時間が経過することで操舵操舵トルクの大きさが大きくなってしまい、操舵フィーリングが悪化する問題を回避することができる。
【０００９】
この場合、
前記予め定められた運転操作を検出した場合には前記時間に依存する操舵制御量を０にリセットすることが好ましい。
【００１０】
これによれば、運転操作検出手段により運転者が予め定められた運転操作が検出された場合には、時間に依存する操舵制御量がリセットされる。従って、上記構成によれば、運転者が予め定められた運転操作を行い、時間が経過して時間に依存する操舵制御量の大きさが大きくなってしまう場合であっても、時間に依存する操舵制御量が０にリセットされるため、付与される操舵トルクは時間に依存する操舵制御量の影響を受けることがない。よって、時間が経過することで操舵操舵トルクの大きさが大きくなってしまい、操舵フィーリングが悪化する問題を回避することができる。
【００１１】
また、前記時間に依存する操舵制御量にゲインをかけることにより、前記時間に依存する操舵制御量の付与される前記操舵トルクへの影響を小さくして前記操舵トルクを付与することが好ましい。
【００１２】
これによれば、運転操作検出手段により運転者が予め定められた運転操作が検出された場合には、時間に依存する操舵制御量にゲインがかけられ、前記操舵トルク付与手段により前記時間に依存する操舵制御量の付与される操舵トルクへの影響が小さくなるようにして操舵トルクが付与される。よって、時間が経過して時間に依存する操舵制御量の大きさが大きくなってしまう場合であっても、時間が経過することで操舵操舵トルクの大きさが大きくなってしまい、操舵フィーリングが悪化する問題を回避することができる。
【００１３】
この場合、
前記予め定められた運転操作は、目標走行状態と実走行状態とを乖離させる運転操作であることが好ましい。
【００１４】
これによれば、目標走行状態と実走行状態とを乖離させる運転操作（例えば、自車両が目標走行車線からオフセットさせて走行する）が検出された場合には、時間に依存する操舵制御量取得手段により時間に依存する操舵制御量の大きさが小さくなるように取得される。従って、上記構成によれば、運転者が目標走行状態と実走行状態とを乖離させる運転操作を行って時間に依存する操舵制御量が蓄積的に大きくなったとしても、時間に依存する操舵制御量の大きさが小さくなるように取得され、その時間に依存する操舵制御量に基づいて操舵トルクが付与されるため、操舵量変更手段の影響により操舵トルクの大きさが蓄積的に大きくなってしまい、操舵フィーリングが時間が経過する毎に悪化する問題を回避することができる。
【００１５】
この場合、
前記時間に依存する操舵制御量の付与される制御トルクに対する影響が小さくなってから、
前記目標走行状態を表す指標の一つである自車両の目標となる横位置と前記実走行状態を表す指標の一つである自車両の実際の横位置との差分が所定の閾値より小さくなるまでの間は、
前記時間に依存する操舵制御量の付与される制御トルクに対する影響が小さくなっている状態を継続することが好ましい。
【００１６】
これによれば、運転操作検出手段により、運転者の予め定められた運転操作が検出された場合、時間に依存する操舵制御量取得手段により時間に依存する前記操舵制御量の制御トルクに対する影響が小さくなるように取得される状態が開始され、自車両の目標となる横位置と自車両の実際の横位置との差分が所定の閾値より小さくなった場合に終了される。従って、上記構成によれば、運転者が予め定められた運転操作を行い、その操作を継続し、自車両の目標となる横位置自車両の実際の横位置との差分が所定の閾値より小さくなっている間は、時間に依存する操舵制御量の制御トルクに対する影響が小さくなるように取得されるため、時間に依存する操舵制御量取得手段による運転者の運転操作とは別方向の操舵トルクの付与が抑制され、操舵フィーリングの悪化を回避することができる。また、自車両の目標となる横位置自車両の実際の横位置との差分が所定の閾値より小さくなった場合は、通常通り時間に依存する操舵制御量取得手段による時間に依存する操舵制御量が織り込まれた操舵トルクが算出され車両に付与されるため、自車両は目標走行状態を保持するような走行を行うことができる。
【００１７】
この場合、
自車両の目標とする走行状態からのオフセット量を取得するオフセット量取得手段と、
前記時間に依存する操舵制御量取得手段はオフセット量を時間で積分した積分項を取得する積分項取得手段を備えることが好ましい。
【００１８】
これによれば、オフセット量取得手段により自車両の目標とする走行状態からのオフセット量が取得され、積分項取得手段によって、オフセット量を時間で積分した積分項が取得される。このとき運転操作検出手段により、運転者の予め定められた運転操作が検出された場合には、検出しない場合と比較して積分項の操舵トルクへの影響が小さくなるように操舵トルク付与手段により操舵トルクが車両に付与される。積分項は時間が経過するに従って大きくなっていくものであるため、積分項の操舵トルクへの影響を抑えることで、時間が経過することで操舵操舵トルクの大きさが大きくなっていってしまい、操舵フィーリングが悪化する問題を回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明による操舵支援装置の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、この実施形態に係る操舵支援装置１０の概略構成を示している。
【００２０】
この操舵支援装置１０は車両（自動車である自車両）に搭載されている。また、この操舵支援装置１０は、操舵支援用電子制御装置（以下、操舵支援ＥＣＵ）１２と、操舵支援スイッチ１４と、ＣＣＤカメラ１６と、画像処理用電子制御装置（以下、画像処理ＥＣＵ）１８と、操舵トルクセンサ２０と、ヨーレートセンサ２２と、車速センサ２４と、ナビゲーションシステム２６と、アクチュエータドライバ２８と、アクチュエータ３０から構成されている。
【００２１】
操舵支援ＥＣＵ１２は、各装置の制御や各種データの加工・演算等を行うＣＰＵ、ＣＰＵが実行するプログラム及びマップ（ルックアップテーブル）等を予め記憶したＲＯＭ、ＣＰＵが必要に応じてデータを一時的に格納するＲＡＭ、電源が投入された状態でデータを格納するとともに同格納されたデータを電源が遮断されている間も保持するバックップＲＡＭ及びＡＤコンバータを含むインターフェース等からなる一般的な構成を持つマイクロコンピュータであり、運転者に対して必要に応じて操舵支援を行うようになっている。
【００２２】
操舵支援スイッチ１４は、自車両の車内運転席近傍に取り付けられ、運転者による操舵支援スイッチ１４の操作があった場合、その操作内容を操舵支援ＥＣＵ１２に送信するようになっている。具体的には、操舵支援スイッチ１４が「ＯＮ」になっているときには、操舵支援装置１０による操舵支援の制御が実行され、操舵支援スイッチ１４が「ＯＦＦ」になっているときには操舵支援装置１０による操舵支援が制御が実行されないようになっている。
【００２３】
ＣＣＤカメラ１６は自車両前方に取り付けられ、車両前方の走行路を撮像し、その撮像した画像を取得し、取得した画像を画像処理ＥＣＵ１８に送信するようになっている。画像処理ＥＣＵ１８は、操舵支援ＥＣＵ１２と同じような一般的構成を持つマイクロコンピュータであり、ＣＣＤカメラ１６によって撮像された画像を処理し、処理結果を操舵支援ＥＣＵ１２に送信するようになっている。具体的には、画像ＥＣＵ１８は取得された画像から自車両が走行する走行路の白線などを基に自車両が走行する車線を認識し、車両の車線内における位置、カーブ曲率、ヨー角、オフセット量などを公知の方法を用いることによって取得できるようになっている。
【００２４】
操舵トルクセンサ２０は、図示しない自車両のステアリングシャフト近傍に設置され、運転者による図示しない自車両のステアリングホイールの操舵トルク及び操舵角を検出し、検出結果を操舵支援ＥＣＵ１２に送信するようになっている。ヨーレートセンサ２２は、図示しない自車両のセンターコンソール下に取り付けられ、自車両のヨーレートを検出し、検出結果を操舵支援ＥＣＵ１２に送信するようになっている。車速センサ２４は、図示しない自車両の各車輪に取り付けられた車輪速センサからなり、自車両の速度や停止状態を検出し、検出結果を操舵支援ＥＣＵ１２に送信するようになっている。
【００２５】
ナビゲーションシステム２６は、ＧＰＳ等を利用して自車両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２６は自車両の走行路のカーブ曲率や勾配等の状況を検出する機能も有している。ナビゲーションシステム２６により検出された情報は、操舵支援ＥＣＵ１２に送信されるようになっている。
【００２６】
アクチュエータドライバ２８は、操舵支援ＥＣＵ１２と接続され、操舵支援ＥＣＵ１２の命令に応じて、アクチュエータ３０に駆動電流を供給するようになっている。アクチュエータ３０は図示しない自車両のステアリングギアボックスに配設されている。アクチュエータ３０のロータには図示しない自車両のラックバーの一部外周面に形成された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、アクチュエータ３０を作動させるとロータが回転してラックバーが軸方向に移動し、転舵をアシストすることができる。
【００２７】
アクチュエータ３０は、アクチュエータドライバ２８から供給された駆動信号に応じた操舵トルクをラックバーに付与するようになっている。操舵支援ＥＣＵ１２は後述する論理に従ってアクチュエータドライバ２８に命令を供給し、アクチュエータ３０を駆動することにより、ラックバーを変位させ、図示しない自車両の車輪を転舵させるようになっている。
【００２８】
（作動の概要）
次に、上記のように構成された本実施例に係る操舵支援装置１０の作動の概要について説明する。本実施例に係る操舵支援装置１０の走行路に沿った走行を行うために自車両に付与される操舵支援トルクＴは目標横加速度ＴＧに所定の係数Ｋｇを乗じることによって求められる。目標横加速度ＴＧは下記に示した（１）式により算出する。
ＴＧ＝Ｇｉｄ＋Ｇｄ＋Ｇθ＋Ｇｆ…（１）
【００２９】
Ｇｉｄはレーンオフセットｄの積分項ｉｄに基づいて算出される目標横加速度であり、操舵支援ＥＣＵ１２は走行路のカントの影響による自車両のレーンオフセットのずれを補正するようにＧｉｄを設定する。カントがある走行路において、カントの分だけ車線の中央線からオフセットして操舵トルクによる加速度とカントによる重力加速度のつりあいが取れる。このとき、オフセット量の累積である積分項に基づいて操舵トルクを計算することでカントの影響によるレーンオフセットのずれを補正することが可能である。
【００３０】
Ｇｄはレーンオフセットｄに基づいて算出される目標横加速度であり、走行路中央線からのレーンオフセットｄがあるとき、操舵支援ＥＣＵ１２は自車両が走行路中心線に沿った走行を行うようにＧｄを設定する。Ｇθは車両前後方向の中心と走行路中心線の車両重心位置における接線とのなす角度に相当するヨー角θに基づいて算出される目標横加速度であり、操舵支援ＥＣＵ１２は自車両が走行路中心線に沿って走行を行うようにＧθを設定する。Ｇｆは自車両前方の走行路のカーブ曲率ｘ及び車速ｖに基づいて算出される目標横加速度であり、操舵支援ＥＣＵ１２は走行路のカーブ形状に沿った走行を行えるようにＧｆを設定する。
【００３１】
いま、自車両が図２に示すように、操舵支援がＯＮになっている状態で、運転者が意図的に自車両を走行路中心線から右側にレーンオフセットｄだけオフセットさせる操作をしているとする。このとき、従来の操舵支援装置によれば、レーンオフセットｄの積分項ｉｄは時間が経過するにつれて大きくなるため、Ｇｉｄの大きさも大きくなり、目標横加速度ＴＧの大きさもに大きくなっていく。よって、従来の操舵支援装置によれば、図３のグラフに示すように時間が経過するにつれて従来の操舵支援装置による操舵トルクＴも蓄積的に大きくなっていくために、運転者が意図的なオフセット走行状態を維持するためにはより大きな力での操舵が必要になっていくために操舵フィーリングが悪化してしまっていた。
【００３２】
これに対し、本実施例に係る操舵支援装置１０は、運転者が意図的に自車両を走行路中心線からオフセットさせる操作をしているか否かを判定し、運転者が運転者が意図的に自車両を走行路中心線からオフセットさせる操作をしていると判定された場合に積分項ｉｄを０にリセットする。これにより、図４のグラフに示すように、Ｇｉｄの大きさも０になるため、目標横加速度ＴＧの大きさが蓄積的に大きくなっていくことはない。尚、以下の説明においてリセットは０にリセットすることを指す。
【００３３】
ここで、運転者が意図的に自車両を走行路中心線からオフセットさせる操作をしていると判定された場合に積分項ｉｄのみをリセットする理由を説明する。積分項ｉｄはレーンオフセットｄをΔＴの周期で積分することで算出される。よって積分項項ｉｄは、レーンオフセットｄが小さい値であっても時間が経つにつれて蓄積的に大きくなってしまう。加えて、Ｇｉｄは蓄積的に大きくなるものであるため、運転者が意図的に自車両を走行路中心線からオフセットさせる操作を解除し、Ｇｉｄがリセットされなくなったとしても、Ｇｉｄが大きくなり運転者に違和感を与えてしまうことはない。
【００３４】
これに対し、運転者が意図的に自車両を走行路中心線からオフセットさせる操作をしていると判定された場合にレーンオフセットｄやヨー角θの値をリセット若しくは値の影響が小さくなるようにすると、運転者が操作を解除したときに目標横加速度ＴＧの大きさが突然大きくなってしまいハンチングしてしまうおそれがある。これは、レーンオフセットｄやヨー角θは蓄積的に増加していくものではないからである。
【００３５】
また、運転者が意図的に自車両を走行路中心線からオフセットさせる操作をしていると判定された場合に、カーブ曲率ｘ及び車速ｖの値をリセット若しくは値の影響が小さくなるようにすると、自車両がカーブに突入したときに適切な操舵支援が行われないおそれがある。これは、カーブ曲率ｘ及び車速ｖに基づいて算出されるＧｆは、カーブ形状に沿った走行を行うための目標横加速度であるからである。運転者は意図的に走行路中心線からオフセット走行していても、操舵支援をＯＮにしているということは、カーブにおける操舵支援を期待しているということである。よって、運転者が意図的に自車両を走行路中心線からオフセットさせる操作をしていると判定された場合にもカーブ曲率ｘ及び車速ｖは考慮する必要がある。
【００３６】
また、運転者が意図的に自車両を走行路中心線からオフセットさせる操作をしていると判定された場合に、目標横加速度ＴＧ及び操舵支援トルクＴそのものをリセットもしくは、値を小さくすると、カーブ曲率ｘ及び車速ｖに基づいて算出されるＧｆの影響も小さくなってしまうため、自車両がカーブに突入したときに適切な操舵支援が行われないおそれがある。これらの理由により、運転者が意図的に自車両を走行路中心線からオフセットさせる操作をしていると判定された場合に積分項ｉｄのみをリセットすることが好ましい。
【００３７】
尚、本実施例に係る操舵支援装置１０は、運転者が意図的に自車両を走行路中心線からオフセットさせる操作をしているか否かの判定は、下記の六つの条件を満たすか否かで判定を行う。
条件１：運転者が操舵操作を行っている
条件２：操舵支援トルクＴが十分に大きい
条件３：操舵支援トルクＴが運転者の操舵と反対の方向である
条件４：Ｇｉｄの大きさが十分に大きい
条件５：Ｇｉｄの方向と操舵支援トルクＴの方向が一致している
条件６：レーンオフセットｄの大きさが閾値ｄ２より小さい
【００３８】
条件１は運転者が操舵操作を行っていなければ、運転者の意図的な操作ではないから定められている。尚、運転者の操舵操作は操舵トルクセンサ２０によって検出される。条件２は、操舵支援トルクＴが小さければ、運転者の操作に影響がないため定められている。条件３は走行線中心線に復帰するための操舵支援トルクと運転者の操舵が一致している場合には、意図的なオフセット走行とはいえず、また、運転者の操作フィーリングが損なうことがないため定められている。条件４、条件５は操舵支援トルクＴが積分項ｉｄの影響を大きく受けているかどうか判定するための条件である。条件６はレーンオフセットｄの大きさが十分に大きい場合には自車両が走行路を沿った走行を行うために操舵支援を行うべきであるため定められている。
【００３９】
本実施例に係る操舵支援装置１０は、一度積分項ｉｄをリセットした場合には、レーンオフセットｄの大きさが予め定められた閾値ｄ１を超えない場合には、積分項ｉｄの演算を行わない。これは、積分項ｉｄをリセットした直後に再度レーンオフセットの積分を開始すると、運転者が再び操舵支援トルクＴを邪魔であると感じることになるからである。本実施例に係る操舵支援装置１０は、運転者の運転操作による意図的なオフセット走行が継続している間は、積分項ｉｄがリセットされている状態を継続させることで、意図的なオフセット走行が終了するまで、操舵フィーリングが悪化する問題を回避することができる。
【００４０】
（実際の作動）
次に、本実施例に係る操舵支援装置１０の実際の作動についての説明を行う。尚、以下の本実施例の説明において、正負で方向を表すパラメータに関しては正の符号は右、負の符号は左を表す。本実施例に係る操舵支援装置１０の操舵支援ＥＣＵ１２は、操舵支援スイッチ１４が「ＯＮ」になっている場合、図５にフローチャートによって示した、走行路に沿った走行を支援するためのルーチン（操舵支援ルーチン）を所定時間の経過毎に実行するようになっている。
【００４１】
本実施例に係る操舵支援装置１０に係る操舵支援ＥＣＵ１２は、所定のタイミングになると、操舵支援ルーチンのステップ５０１から処理を開始し、ステップ５０２へと進んで、目標横加速度ＴＧを算出する。具体的には、積分項ｉｄに基づいた目標横加速度であるＧｉｄと、レーンオフセットｄに基づいた目標横加速度であるＧｄと、ヨー角θに基づいた目標横加速度であるＧθと、カーブ曲率ｘ及び車速ｖに基づいた目標横加速度であるＧｆと、を加算することによって算出される。尚、Ｇｉｄについては、後述する図６に示したフローチャートの説明する方法で算出される。Ｇｄ及びＧθ及びＧｆは公知の方法で算出することができる。このときの算出に必要なパラメータであるヨーレートｙはヨーレートセンサ２２により、車速ｖは車速センサ２４により適宜取得される。また、レーンオフセットｄ及びカーブ曲率ｘはＣＣＤカメラ１８によって撮像された走行路の画像データを画像処理ＥＣＵ１８で処理することにより適宜取得される。また、カーブ曲率ｘはナビゲーションシステム２６に予め格納されている地図データを利用して取得しても良い。
【００４２】
次に、操舵支援ＥＣＵ１２は、ステップ５０３に進み、目標横加速度ＴＧに予め定められた係数Ｋｇを乗することにより、操舵支援トルクＴを算出する。次に、操舵支援ＥＣＵ１２は、ステップ５０４に進み、アクチュエータドライバ２８に操舵支援トルクＴを付与するように命令を供給し、アクチュエータ３０を駆動し、操舵トルクを発生させ自車両に付加する。次に操舵支援ＥＣＵ１２はステップ５０５に進み、本ルーチンを一旦終了する。
【００４３】
続いて、積分項目標横加速度Ｇｉｄの算出を行う積分目標Ｇ算出ルーチンについての説明を行う。本実施例に係る操舵支援装置１０の操舵支援ＥＣＵ１２は、図６にフローチャートによって示した積分目標Ｇ算出ルーチンを所定時間の経過毎に実行するようになっている。
【００４４】
本実施例に係る操舵支援装置１０の操舵支援ＥＣＵ１２は、所定のタイミングになると、操舵支援ルーチンのステップ６０１から処理を開始し、ステップ６０２へと進んで、レーンオフセット積分項実施フラグが「ＯＦＦ」であるか否かの判定を行う。ステップ６０２において、「Ｙｅｓ」すなわち、レーンオフセット積分項実施フラグが「ＯＦＦ」であった場合（積分を行わないと判定された場合）は、操舵支援ＥＣＵ１２はステップ６０３へと進みレーンオフセットｄの絶対値大きさの判定を行う。一方、ステップ６０２において「Ｎｏ」すなわち、レーンオフセット積分項実施フラグが「Ｙｅｓ」であった場合（積分を行うと判定された場合）は、ステップ６０５へと進んで、積分項リセット実施フラグの判定を行う。
【００４５】
ステップ６０３において、操舵支援ＥＣＵ１２はレーンオフセットｄの絶対値の大きさが、自車両が走行路中心線付近に走行しているか否かを判定する閾値ｄ１より大きいか否かの判定を行う。ステップ６０３において、「Ｙｅｓ」すなわち、レーンオフセットｄの絶対値が閾値ｄ１よりも大きい場合には、自車両が走行路中心線に沿った走行をするようにトルクを付与する必要があるため、操舵支援ＥＣＵ１２はステップ６０４に進み、レーンオフセット積分項実施フラグを「ＯＮ」にして、ステップ６０５へと進んで、積分項リセット実施フラグの判定を行う。
【００４６】
一方、ステップ６０３において、「Ｎｏ」すなわち、レーンオフセットｄの絶対値が閾値ｄ１よりも小さい場合には、トルクを付与する必要がない。よって、操舵支援ＥＣＵ１２はステップ６０９へと進み、積分項ｉｄに基づく目標横加速度であるＧｉｄに０を代入し、ステップ６１０へと進み、Ｇｉｄを積分項ｉｄに基づく目標横加速度の前回値であるＧｉｄｍに代入し、ステップ６１１へと進み本ルーチンを一旦終了する。
【００４７】
ステップ６０５において、操舵支援ＥＣＵ１２は積分項リセット実施フラグが「ＯＮ」であるか否かの判定を行う。ステップ６０５において、「Ｙｅｓ」すなわち、積分項リセット実施フラグが「ＯＮ」であった場合は、操舵支援ＥＣＵ１２はステップ６０６へと進み、Ｇｉｄに０を代入することで積分項をリセットし、ステップ６０７へと進む。ステップ６０７において操舵支援ＥＣＵ１２は、レーンオフセットｄの絶対値の大きさが再び閾値ｄ１より大きくなるまで積分項がリセットされた状態が継続するようにレーンオフセット積分項実施フラグを「ＯＦＦ」にしてステップ６１０へと進む。ステップ６１０において、操舵支援ＥＣＵ１２は、ＧｉｄをＧｉｄｍに代入し、ステップ６１１へと進み本ルーチンを一旦終了する。
【００４８】
一方、ステップ６０５において、「Ｎｏ」すなわち、積分項リセット実施フラグが「ＯＦＦ」であった場合は、操舵支援ＥＣＵ１２はステップ６０８へと進み、レーンオフセットｄの積分を行う。具体的には、下記に示した（２）式のように演算を行う。
Ｇｉｄ＝Ｇｉｄｍ＋Ｋｉ＊ｄ＊ΔＴ…（２）
ここで、Ｋｉは予め定められた積分の係数であり、ΔＴは積分の演算周期である。次に、操舵支援ＥＣＵ１２は、ステップ６１０へと進み、ＧｉｄをＧｉｄｍに代入し、ステップ６１１へと進み本ルーチンを一旦終了する。
【００４９】
続いて、積分項ｉｄのリセットを行うか否かの判定を行う積分項リセット判定ルーチンについての説明を行う。本実施例に係る操舵支援装置１０の操舵支援ＥＣＵ１２は、図７にフローチャートによって示した積分項リセット判定ルーチンを所定時間の経過毎に実行するようになっている。本ルーチンは、運転者が意図的に自車両を走行路中心線からオフセットさせる操作を閾値Ｔｒ１以上継続させた場合に、リセットすべきと判定されるようになっている。
【００５０】
本実施例に係る操舵支援装置１０の操舵支援ＥＣＵ１２は、所定のタイミングになると、操舵支援ルーチンのステップ７０１から処理を開始し、ステップ７０２へと進んで、レーンオフセットｄの値が、自車両が走行路中心線付近に走行しているか否かを判定する閾値ｄ２より小さいか否かの判定を行う。ステップ７０２において、「Ｙｅｓ」すなわち、レーンオフセットｄの絶対値が閾値ｄ２よりも小さい場合には、操舵支援ＥＣＵ１２はステップ７０３へと進み、運転者が意図的に自車両を走行路中心線から右側にオフセットさせる操作をしているか否かの判定を行う。
【００５１】
運転者が意図的に自車両を走行路中心線から右側にオフセットさせる操作をしている場合には、運転者の右操舵と、左向きの所定の大きさ以上の操舵支援トルクＴと、左向きの所定の大きさ以上の積分項に基づく目標横加速度であるＧｉｄとを検出する必要がある。よってステップ７０３において操舵支援ＥＣＵ１２は、操舵トルクセンサ２０により右向きの絶対値が閾値ＭＴ以上の操舵トルクを検出し、且つ、操舵支援トルクＴの大きさが閾値−ＣＴ１以下であり、且つ、Ｇｉｄの大きさが閾値−Ｇ１以下であった場合に「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ７０５へと進む。
【００５２】
一方、ステップ７０３において、「Ｎｏ」すなわち、運転者が意図的に自車両を走行路中心線から右側にオフセットさせる操作をしていないと判定された場合には、操舵支援ＥＣＵ１２はステップ７０４へと進んで運転者が意図的に自車両を走行路中心線から左側にオフセットさせる操作をしているか否かの判定をステップ７０３と同様にして行う。よってステップ７０３において操舵支援ＥＣＵ１２は、操舵トルクセンサ２０により左向きの絶対値が閾値ＭＴ以上の操舵トルクを検出し、且つ、操舵支援トルクＴの大きさが閾値ＣＴ１以上であり、且つ、Ｇｉｄの大きさが閾値Ｇ１以上であった場合に「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ７０５へと進む。
【００５３】
ステップ７０５において、操舵支援ＥＣＵ１２は、積分項リセット判定タイマーＴｉｄの値をインクリメント、すなわち値を１だけ増加させ、ステップ７０７へと進んで、積分項のリセットを行うべきか否かの判定を行う。具体的には、積分項リセット判定タイマーＴｉｄと積分項リセットのための閾値Ｔｒ１とを比較し、積分項リセット判定タイマーＴｉｄの方が大きかった場合にはリセットを行うべきである判定し、そうでない場合にはリセットを行うべきでないと判定する。
【００５４】
ステップ７０７において「Ｙｅｓ」すなわち、リセットを行うべきであると判定された場合、操舵支援ＥＣＵ１２は、ステップ７０８へと進み、積分項リセット実施フラグを「ＯＮ」にして、ステップ７１０へと進んで本ルーチンを一旦終了する。一方、ステップ７０７において「Ｎｏ」すなわち、リセットを行うべきでないと判定された場合、操舵支援ＥＣＵ１２は、ステップ７０９へと進み、積分項リセット実施フラグを「ＯＦＦ」にして、ステップ７１０へと進んで本ルーチンを一旦終了する。
【００５５】
また、ステップ７０２において「Ｎｏ」と判定された場合及びステップ７０４で「Ｎｏ」と判定された場合すなわち、運転者が意図的に自車両を走行路中心線からオフセットさせる操作をしていないと判定される場合には、操舵支援ＥＣＵ１２は、ステップ７０６へと進み、積分項リセット判定タイマーＴｉｄの値をリセットすなわち０にして、ステップ７０７へと進む。このとき、積分項リセット判定タイマーＴｉｄの値は０であり、閾値Ｔｒ１より小さくなるため、操舵支援ＥＣＵ１２は、ステップ７０９へと進み、積分項リセット実施フラグを「ＯＦＦ」にして、ステップ７１０へと進んで本ルーチンを一旦終了する。
【００５６】
以上、説明したように、本発明の実施形態に係る操舵支援装置１０は、運転者が意図的に自車両を走行路中心線からオフセットさせる操作をしているか否かを運転者の操舵操作及び目標トルク及び積分項による目標横加速度及びレーンオフセットの種々のパラメータの大きさ及び方向に基づいて判定を行う。これにより、運転者が意図的に自車両を走行路中心線からオフセットさせる操作をしていると判定された場合には積分項をリセットすることで積分項の影響により操舵トルクの大きさが蓄積的に多くなってしまい、操舵フィーリングが時間が経過する毎に悪化する問題を回避することができる。
【００５７】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において以下に述べるような種々の変形例を採用することができる。
【００５８】
例えば、上記実施形態に係る操舵支援装置１０は、運転者が意図的に自車両を走行路中心線からオフセットさせる操作をしているか否かの判定を６つの条件に基づいて行っていたが、必ずしも６つ全ての条件を満たす必要は無い。例えば６つの条件のうち任意の３つの条件を使用しても良いし、他の条件を追加してもよい。
【００５９】
また、上記実施形態に係る操舵支援装置１０は、操舵支援トルクＴに対する積分項ｉｄの影響を抑制するために、積分項のリセットを行っていたが、積分項の値に１よりも小さいゲインをかけるなどして積分項の影響を抑えても良い。
【００６０】
また、上記実施形態に係る操舵支援装置１０は、操舵支援トルクＴに対するの積分項ｉｄの影響を抑制していたが、本発明はこれに限らず自車両の目標とする走行状態と実際の走行状態とが乖離している時間が大きい場合は小さい場合と比較して付与される操舵支援トルクの大きさが大きくなるようなパラメータであれば本発明を適用することが可能であり、効果を得ることが可能となる。例えば、自車両の目標とする走行状態と実際の走行状態とが乖離している時間である乖離時間ｄｔを取得し、乖離時間ｄｔが大きい場合は小さい場合と比較して大きさが大きくなるような操舵支援トルクを取得するような操舵支援装置があったとする。このような操舵支援装置において、運転者の特性の操作を検出した場合には、乖離時間ｄｔをリセット若しくはゲインをかけるなどして操舵支援トルクを小さくするような制御を行えば良い。
【００６１】
更に、上記実施形態に係る操舵支援装置１０は、操舵制御量として操舵支援トルクＴや積分項に基づく目標横加速度であるＧｉｄを取得していたが、本発明における操舵制御量は自車両に実際に付与される操舵トルクに対する積分項等の時間に依存するパラメータの影響を抑制できるものであれば良く、各種のパラメータから直接マップなどを使うなどして、自車両に実際に操舵トルクを付与するための指令電流値などを取得するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の実施形態に係る操舵支援装置１０の概略図である。
【図２】運転者が意図的にオフセットして走行している状態を示す図である
【図３】従来の操舵支援装置（積分項をリセットしない場合）における運転者の操舵入力量と、操舵トルクＴと、積分項に基づいて算出される目標加速度Ｇｉｄとの関係を表すグラフである。
【図４】本発明の実施形態に係る操舵支援装置１０（積分項をリセットする場合）における運転者の操舵入力量と、操舵トルクＴと、積分項に基づいて算出される目標加速度Ｇｉｄとの関係を表すグラフである。
【図５】本発明の実施形態に係る操舵支援装置１０の操舵支援用電子制御装置１２のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態に係る操舵支援装置１０の操舵支援用電子制御装置１２のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【図７】本発明の実施形態に係る操舵支援装置１０の操舵支援用電子制御装置１２のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００６３】
１０…操舵支援装置、１２…操舵支援用電子制御装置（操舵支援ＥＣＵ）、１４…操舵支援スイッチ、１６…ＣＣＤカメラ、１８…画像処理用電子制御装置（画像処理ＥＣＵ）、２０…操舵トルクセンサ、２２…ヨーレートセンサ、２４…車速センサ、２６…ナビゲーションシステム、２８…アクチュエータドライバ、３０…アクチュエータ
【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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