(57)【要約】【課題】実際の走行環境に応じて最適な自車進行路を設定し、ドライバが前方の車両等との衝突、接触の不安を抱くことなく安心して有効且つ最大限に自動操舵の機能を利用可能とする。【解決手段】前方情報に基づく自車進行路設定部７ｃにおける第２の自車進行路の設定は、前方の自車両走行車線以外の他の位置に立体物が存在することを検出した場合は、該立体物を判定の対象とする対象立体物として定め、この対象立体物が存在する側の自車両走行車線の車線位置と対象立体物の存在位置とに応じて設定する。そして、制御装置７は、自車両運転状態により推定した第１の自車進行路と、この第２の自車進行路とが一致するように、電動パワーステアリングシステムに対するトルク量を設定し出力する。【選択図】  図２
2004199286.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の運転状態を検出する自車両運転状態検出手段と、
自車両前方の少なくとも立体物情報と走行路情報を前方情報として検出する前方情報検出手段と、
上記自車両運転状態に応じた自車進行路を第１の自車進行路として推定する第１の自車進行路推定手段と、
上記前方情報に応じた自車進行路を第２の自車進行路として設定する第２の自車進行路設定手段と、
上記第１の自車進行路と上記第２の自車進行路に応じて操舵制御を実行させる操舵制御手段とを備えた車両の走行制御装置において、
上記第２の自車進行路設定手段は、上記前方情報検出手段で、前方の自車両走行車線以外の他の位置に立体物が存在することを検出した場合は、該立体物を判定の対象とする対象立体物として定め、上記対象立体物が存在する側の上記自車両走行車線の車線位置と上記対象立体物の存在位置とに応じて上記第２の自車進行路を設定することを特徴とする車両の走行制御装置。
【請求項２】
上記第２の自車進行路設定手段は、上記対象立体物が上記対象立体物の存在する側の車線位置より上記自車両走行車線内に突出して存在する場合には、少なくとも上記対象立体物の突出している位置を用いて上記第２の自車進行路を設定することを特徴とする請求項１記載の車両の走行制御装置。
【請求項３】
上記第２の自車進行路設定手段は、上記前方情報検出手段で、上記前方の自車両走行車線以外の左右のどちらかに複数の立体物が存在することを検出した場合は、自車両から前方向に最も近い距離に存在する立体物を上記対象立体物として定めることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両の走行制御装置。
【請求項４】
上記第２の自車進行路設定手段は、上記前方情報検出手段で、上記前方の自車両走行車線以外の左右のどちらかに立体物が存在し、この立体物を対象立体物として定めた場合であっても、該対象立体物が存在する側とは反対側の車線が未検出の場合は上記第２の自車進行路の設定を中止し、上記操舵制御手段による操舵制御を中止させることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載の車両の走行制御装置。
【請求項５】
上記第２の自車進行路設定手段は、上記前方情報検出手段で、上記前方の自車両走行車線以外の左右両側に立体物が存在することを検出した場合は、これら左右両側の立体物を判定の対象とする立体物として定め、それぞれの対象立体物が存在する側の車線位置と上記各対象立体物の存在位置とに応じて上記第２の自車進行路を設定することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両の走行制御装置。
【請求項６】
上記第２の自車進行路設定手段は、上記前方情報検出手段で、上記前方の自車両走行車線以外の左右両側に立体物が存在することを検出し、上記左右の対象立体物が共に上記自車両走行車線内に突出している場合は、上記第２の自車進行路を上記左右の対象立体物の突出している位置の間に設定することを特徴とする請求項５記載の車両の走行制御装置。
【請求項７】
上記第２の自車進行路設定手段は、上記前方情報検出手段で、上記前方の自車両走行車線以外の左右の少なくともどちらかの側に複数の立体物が存在することを検出した場合は、左右それぞれ自車両から前方向に最も近い距離に存在する立体物を上記対象立体物として定めることを特徴とする請求項５又は請求項６記載の車両の走行制御装置。
【請求項８】
上記第２の自車進行路設定手段は、設定した上記第２の自車進行路の走行路の幅が予め設定する閾値より狭い場合は、上記第２の自車進行路の設定を中止し、上記操舵制御手段による操舵制御を中止させることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか一つに記載の車両の走行制御装置。
【請求項９】
上記予め設定する閾値は、少なくとも自車両の車幅を基準に設定し、自車速に応じて可変自在であることを特徴とする請求項８記載の車両の走行制御装置。
【請求項１０】
報知手段を有し、上記第２の自車進行路の設定を中止し、上記操舵制御手段による操舵制御を中止させる際には、所定の報知を行うことを特徴とする請求項４、８、９の何れか一つに記載の車両の走行制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステレオカメラ、単眼カメラ、ミリ波レーダ等で前方の自車両走行車線や立体物等を検出し、これら自車両走行車線や立体物等に基づき目標自車進行路を推定して自動操舵制御を行う車両の走行制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＣＣＤカメラ等による画像認識装置で認識した左右車線の中央線を、車両中心がトレースするように操舵装置を自動制御する、所謂、車線維持支援装置の研究開発が進められている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１４２４４１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、上述のような車線維持支援装置では、前述の如く、左右の車線情報から目標とする自車進行路を算出している。しかしながら、自車両走行車線以外の他の走行車線を走行する車両が自車両走行車線内に割り込んでいる場合はもとより、割り込まないまでも近接して走行している場合は、ドライバは衝突の危険を感じ、自動操舵状態を維持できず、車線維持支援装置の作動をＯＦＦ状態に切り替えてしまうことが多く、車線維持支援装置の機能を十分に発揮させることが難しいという問題があった。また、例えば、前方左右両側の車両が自車両走行車線に割り込んでいる場合等では、これら左右両側の車両により自車両が通り抜ける道を確保することができないため、車線維持支援装置は作動をＯＦＦ状態とした方が望ましい場合もある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、実際の走行環境に応じて最適な自車進行路を設定し、ドライバが前方の車両等との衝突、接触の不安を抱くことなく安心して有効且つ最大限に自動操舵の機能を利用することができる車両の走行制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため請求項１記載の本発明による車両の走行制御装置は、自車両の運転状態を検出する自車両運転状態検出手段と、自車両前方の少なくとも立体物情報と走行路情報を前方情報として検出する前方情報検出手段と、上記自車両運転状態に応じた自車進行路を第１の自車進行路として推定する第１の自車進行路推定手段と、上記前方情報に応じた自車進行路を第２の自車進行路として設定する第２の自車進行路設定手段と、上記第１の自車進行路と上記第２の自車進行路に応じて操舵制御を実行させる操舵制御手段とを備えた車両の走行制御装置において、上記第２の自車進行路設定手段は、上記前方情報検出手段で、前方の自車両走行車線以外の他の位置に立体物が存在することを検出した場合は、該立体物を判定の対象とする対象立体物として定め、上記対象立体物が存在する側の上記自車両走行車線の車線位置と上記対象立体物の存在位置とに応じて上記第２の自車進行路を設定することを特徴としている。
【０００７】
また、請求項２記載の本発明による車両の走行制御装置は、請求項１記載の車両の走行制御装置において、上記第２の自車進行路設定手段は、上記対象立体物が上記対象立体物の存在する側の車線位置より上記自車両走行車線内に突出して存在する場合には、少なくとも上記対象立体物の突出している位置を用いて上記第２の自車進行路を設定することを特徴としている。
【０００８】
更に、請求項３記載の本発明による車両の走行制御装置は、請求項１又は請求項２記載の車両の走行制御装置において、上記第２の自車進行路設定手段は、上記前方情報検出手段で、上記前方の自車両走行車線以外の左右のどちらかに複数の立体物が存在することを検出した場合は、自車両から前方向に最も近い距離に存在する立体物を上記対象立体物として定めることを特徴としている。
【０００９】
また、請求項４記載の本発明による車両の走行制御装置は、請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載の車両の走行制御装置において、上記第２の自車進行路設定手段は、上記前方情報検出手段で、上記前方の自車両走行車線以外の左右のどちらかに立体物が存在し、この立体物を対象立体物として定めた場合であっても、該対象立体物が存在する側とは反対側の車線が未検出の場合は上記第２の自車進行路の設定を中止し、上記操舵制御手段による操舵制御を中止させることを特徴としている。
【００１０】
更に、請求項５記載の本発明による車両の走行制御装置は、請求項１又は請求項２記載の車両の走行制御装置において、上記第２の自車進行路設定手段は、上記前方情報検出手段で、上記前方の自車両走行車線以外の左右両側に立体物が存在することを検出した場合は、これら左右両側の立体物を判定の対象とする立体物として定め、それぞれの対象立体物が存在する側の車線位置と上記各対象立体物の存在位置とに応じて上記第２の自車進行路を設定することを特徴としている。
【００１１】
また、請求項６記載の本発明による車両の走行制御装置は、請求項５記載の車両の走行制御装置において、上記第２の自車進行路設定手段は、上記前方情報検出手段で、上記前方の自車両走行車線以外の左右両側に立体物が存在することを検出し、上記左右の対象立体物が共に上記自車両走行車線内に突出している場合は、上記第２の自車進行路を上記左右の対象立体物の突出している位置の間に設定することを特徴としている。
【００１２】
更に、請求項７記載の本発明による車両の走行制御装置は、請求項５又は請求項６記載の車両の走行制御装置において、上記第２の自車進行路設定手段は、上記前方情報検出手段で、上記前方の自車両走行車線以外の左右の少なくともどちらかの側に複数の立体物が存在することを検出した場合は、左右それぞれ自車両から前方向に最も近い距離に存在する立体物を上記対象立体物として定めることを特徴としている。
【００１３】
また、請求項８記載の本発明による車両の走行制御装置は、請求項１乃至請求項７の何れか一つに記載の車両の走行制御装置において、上記第２の自車進行路設定手段は、設定した上記第２の自車進行路の走行路の幅が予め設定する閾値より狭い場合は、上記第２の自車進行路の設定を中止し、上記操舵制御手段による操舵制御を中止させることを特徴としている。
【００１４】
更に、請求項９記載の本発明による車両の走行制御装置は、請求項８記載の車両の走行制御装置において、上記予め設定する閾値は、少なくとも自車両の車幅を基準に設定し、自車速に応じて可変自在であることを特徴としている。
【００１５】
また、請求項１０記載の本発明による車両の走行制御装置は、請求項４、８、９の何れか一つに記載の車両の走行制御装置において、報知手段を有し、上記第２の自車進行路の設定を中止し、上記操舵制御手段による操舵制御を中止させる際には、所定の報知を行うことを特徴としている。
【００１６】
すなわち、請求項１記載の車両の走行制御装置は、自車両運転状態検出手段で自車両の運転状態を検出し、前方情報検出手段で自車両前方の少なくとも立体物情報と走行路情報を前方情報として検出し、第１の自車進行路推定手段で自車両運転状態に応じた自車進行路を第１の自車進行路として推定し、第２の自車進行路設定手段で前方情報に応じた自車進行路を第２の自車進行路として設定する。そして、操舵制御手段は、第１の自車進行路と第２の自車進行路に応じて操舵制御を実行させる。この際、第２の自車進行路設定手段は、前方情報検出手段で、前方の自車両走行車線以外の他の位置に立体物が存在することを検出した場合は、該立体物を判定の対象とする対象立体物として定め、対象立体物が存在する側の自車両走行車線の車線位置と対象立体物の存在位置とに応じて第２の自車進行路を設定する。このように、左右の車線情報のみならず、立体物の位置をも考慮して実際の走行環境に応じた最適な自車進行路を設定するようにしているので、ドライバが前方の車両等との衝突、接触の不安を抱くことなく安心して有効且つ最大限に自動操舵の機能を利用することができる。
【００１７】
ここで、第２の自車進行路設定手段は、具体的には、請求項２記載のように、対象立体物が対象立体物の存在する側の車線位置より自車両走行車線内に突出して存在する場合には、少なくとも対象立体物の突出している位置を用いて第２の自車進行路を設定する。
【００１８】
また、第２の自車進行路設定手段は、前方情報検出手段で、前方の自車両走行車線以外の左右のどちらかに複数の立体物が存在することを検出した場合は、請求項３記載のように、自車両から前方向に最も近い距離に存在する立体物を対象立体物として定める。
【００１９】
更に、第２の自車進行路設定手段は、前方情報検出手段で、前方の自車両走行車線以外の左右のどちらかに立体物が存在し、この立体物を対象立体物として定めた場合であっても、この対象立体物が存在する側とは反対側の車線が未検出の場合は、請求項４記載のように、第２の自車進行路の設定を中止し、操舵制御手段による操舵制御を中止させ、不確実な操舵制御が行われることを確実に防止する。
【００２０】
また、第２の自車進行路設定手段は、前方情報検出手段で、前方の自車両走行車線以外の左右両側に立体物が存在することを検出した場合は、請求項５記載のように、これら左右両側の立体物を判定の対象とする立体物として定め、それぞれの対象立体物が存在する側の車線位置と各対象立体物の存在位置とに応じて第２の自車進行路を設定する。
【００２１】
更に、第２の自車進行路設定手段は、前方情報検出手段で、前方の自車両走行車線以外の左右両側に立体物が存在することを検出し、左右の対象立体物が共に自車両走行車線内に突出している場合は、請求項６記載のように、第２の自車進行路を左右の対象立体物の突出している位置の間に設定する。
【００２２】
また、第２の自車進行路設定手段は、前方情報検出手段で、前方の自車両走行車線以外の左右の少なくともどちらかの側に複数の立体物が存在することを検出した場合は、請求項７記載のように、左右それぞれ自車両から前方向に最も近い距離に存在する立体物を対象立体物として定める。
【００２３】
更に、第２の自車進行路設定手段は、設定した第２の自車進行路の走行路の幅が予め設定する閾値より狭い場合は、請求項８記載のように、第２の自車進行路の設定を中止し、操舵制御手段による操舵制御を中止させる。この際、予め設定する閾値は、請求項９記載のように、少なくとも自車両の車幅を基準に設定し、自車速に応じて可変自在であることが望ましい。そして、この制御により、通行が不可能な通路を通り抜けようとする不要な操舵制御が行われることを確実に防止する。
【００２４】
また、請求項４、８、９のような、第２の自車進行路の設定を中止し、操舵制御手段による操舵制御を中止させる際には、請求項１０記載のように、報知手段により、所定の報知、例えば、ランプの点滅や音声による警報を発生することにより、ドライバに操舵制御が中止されたことが伝達され、利便性をより一層向上させることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１乃至図１２は本発明の実施の一形態を示し、図１は走行制御装置を備えた車両の概略構成図、図２は走行制御装置の機能ブロック図、図３は電動パワーステアリング目標値作成を説明する特性図、図４は片側車線に対象立体物が存在する際に設定される前方情報に基づく自車進行路の説明図、図５は片側車線に複数の対象立体物が存在する際に設定される前方情報に基づく自車進行路の説明図、図６は両側車線に対象立体物が存在する際に設定される前方情報に基づく自車進行路の説明図、図７は両側車線に複数の対象立体物が存在する際に設定される前方情報に基づく自車進行路の説明図、図８は前方情報に基づく自車進行路のカーブ曲率半径演算の一例を示す説明図、図９は運転状態に基づく自車進行路と前方情報に基づく自車進行路のずれ量の説明図、図１０はずれ量に基づく目標ヨーレート演算の説明図、図１１は電動パワーステアリングモータ制御部の機能ブロック図、図１２はトルク制御指示値とモータ指示電流の関係を示す説明図である。
【００２６】
図１において、符号１は自動車等の車両（自車両）であり、この車両１には、自車進行路（或いは、目標コース）を設定し、車両中心がこの自車進行路をトレースするように操舵装置を自動制御する、走行制御装置２が搭載されている。
【００２７】
このため、車両１の前輪操舵部３は、電動パワーステアリングモータ４や図示しないウォームギヤ、リダクションギヤ等を備えた周知の電動パワーステアリング機構で構成されており、左前輪５fl，右前輪５frとリンク機構で接続されている。
【００２８】
走行制御装置２は、後述の各センサやその他装置等からの入力により電動パワーステアリングモータ制御部６に出力し、電動パワーステアリングモータ４を駆動制御する制御装置７をメイン制御装置として有しており、この制御装置７には、自車進行路のトレースを中止した際に点灯してドライバに報知する報知ランプ８が接続されている。
【００２９】
また、自車両１には、ステレオ光学系として例えば電荷結合素子（ＣＣＤ）等の固体撮像素子を用いた１組の（左右の）ＣＣＤカメラ９Ｌ、９Ｒが前方に向けて搭載されており、これら左右のＣＣＤカメラ９Ｌ、９Ｒは、それぞれ車室内の天井前方に一定の間隔をもって取り付けられ、車外の対象を異なる視点からステレオ撮像し、それぞれ画像データを前方情報認識装置１０に入力する。
【００３０】
前方情報認識装置１０は、ＣＣＤカメラ９Ｌ、９Ｒからの画像に基づき自車両１前方の立体物データと白線データの前方情報を検出する。この前方情報認識装置１０におけるＣＣＤカメラ９Ｌ、９Ｒからの画像の処理は、例えば以下のように行われる。まず、ＣＣＤカメラ９Ｌ、９ＲのＣＣＤカメラで撮像した自車両の進入方向の環境の１組のステレオ画像対に対し、対応する位置のずれ量から三角測量の原理によって画像全体に渡る距離情報を求める処理を行なって、三次元の距離分布を表す距離画像を生成する。そして、このデータを基に、周知のグルーピング処理や、予め記憶しておいた３次元的な道路形状データ、立体物データ等と比較し、白線データ、車両等の立体物データを抽出する。こうして、前方情報認識装置１０で認識された白線データ、車両等の立体物データは、制御装置７に入力される。このように、ＣＣＤカメラ９Ｌ、９Ｒ、前方情報認識装置１０は、前方情報検出手段として設けられている。
【００３１】
また、自車両１には、４輪５fl，５fr，５rl，５rrの車輪速ωfl，ωfr，ωrl，ωrrを検出する車輪速センサ２１fl，２１fr，２１rl，２１rrが設けられており、検出した４輪の車輪速の信号は、制御装置７に入力される。更に、自車両１には、前輪舵角δｆを検出する舵角センサ２２、操舵トルクＴｄを検出する操舵トルクセンサ２３、車両に実際に生じている実ヨーレートγを検出するヨーレートセンサ２４が設けられ、これらセンサからの各信号が制御装置７に入力される。
【００３２】
制御装置７は、前方情報認識装置１０で認識された白線データ、車両等の立体物データ、及び、各センサ２１fl，２１fr，２１rl，２１rr、２２、２３、２４で検出された各センサ信号が入力される。そして、これら入力信号により、自車両１の運転状態から自車進行路（すなわち、第１の自車進行路）を推定し、また、前方情報から自車進行路（すなわち、第２の自車進行路）を設定して、第１の自車進行路が第２の自車進行路となるように電動パワーステアリングモータ制御部６へトルク制御指示値Ｔｔを出力する。
【００３３】
すなわち、制御装置７は、操舵制御手段としての機能を有し、マイクロコンピュータとその周辺回路で構成され、図２に示すように、車速演算部７ａ、電動パワーステアリング目標値作成部７ｂ、前方情報に基づく自車進行路設定部７ｃ、報知制御部７ｄ、カーブ曲率半径演算部７ｅ、ずれ量に基づく目標ヨーレート演算部７ｆ、カーブ曲率に基づく目標ヨーレート演算部７ｇ、キープレーン制御トルク演算部７ｈ、電動パワーステアリング制御トルク出力部７ｉから主要に構成されている。
【００３４】
車速演算部７ａは、４輪の車輪速センサ、すなわち各車輪速度センサ２１fl，２１fr，２１rl，２１rrから４輪５fl，５fr，５rl，５rrの各車輪速度ωfl，ωfr，ωrl，ωrrが入力され、例えばこれらの平均を演算することにより車速Ｖ（＝（ωfl，ωfr，ωrl，ωrr）／４）を演算し、電動パワーステアリング目標値作成部７ｂ、ずれ量に基づく目標ヨーレート演算部７ｆ、カーブ曲率に基づく目標ヨーレート演算部７ｇ、キープレーン制御トルク演算部７ｈに出力する。この車速演算部７ａは、車輪速度センサ２１fl，２１fr，２１rl，２１rrと共に、自車両運転状態検出手段を構成している。
【００３５】
電動パワーステアリング目標値作成部７ｂは、操舵トルクセンサ２３から操舵トルクＴｄが入力され、車速演算部７ａから車速Ｖが入力される。そして、例えば、図３（ａ）に示すような、予め記憶しておいた電動パワーステアリング目標値の基本アシスト量Ｔｂと操舵トルクＴｄの特性マップから基本アシスト量Ｔｂを求める。そして、図３（ｂ）に示すような、予め記憶しておいた車速係数Ｋｂと車速Ｖの特性マップから車速係数Ｋｂを求め、これら基本アシスト量Ｔｂと車速係数Ｋｂとを乗算してアシストトルクＴｈを演算する（Ｔｈ＝Ｔｂ・Ｋｂ）。こうして演算したアシストトルクＴｈは電動パワーステアリング制御トルク出力部７ｉに出力される。
【００３６】
前方情報に基づく自車進行路設定部７ｃは、第２の自車進行路設定手段として設けられており、前方情報認識装置１０から白線データ、車両等の立体物データが入力される。自車進行路設定部７ｃでは、前方の自車両走行車線以外の他の位置に立体物が存在することを検出した場合は、その立体物を判定の対象とする対象立体物として定め、対象立体物が存在する側の自車両走行車線の車線位置と対象立体物の存在位置とに応じて第２の自車進行路を設定する。そして、設定した第２の自車進行路は、カーブ曲率半径演算部７ｅ、及び、ずれ量に基づく目標ヨーレート演算部７ｆに出力される。
【００３７】
前方情報に基づく自車進行路設定部７ｃにおける第２の自車進行路の設定は、具体的には、以下のようにして行う。
ケース１．対象立体物が検出されておらず、両側白線のみが検出されている場合には、この両側白線の略中央を第２の自車進行路として設定する。
【００３８】
ケース２．自車両走行車線の一方の車線側に対象立体物が検出されており、この対象立体物が対象立体物の存在する側の車線位置より自車両走行車線内に突出して存在する場合（図４のような場合）には、少なくとも対象立体物の突出している位置を用いて第２の自車進行路を設定する。この第２の自車進行路は、図４に示すように、対象立体物の突出している位置と、対象立体物が存在する側とは反対側の車線との間の略中央に第２の自車進行路を設定する。
【００３９】
ケース３．自車両走行車線の一方の車線側に複数の立体物が検出されている場合は、自車両から前方向に最も近い距離に存在する立体物を対象立体物として定め、この対象立体物が対象立体物の存在する側の車線位置より自車両走行車線内に突出して存在する場合（図５のような場合）には、少なくとも対象立体物の突出している位置を用いて第２の自車進行路を設定する。この第２の自車進行路は、ケース２と同様、図５に示すように、対象立体物の突出している位置と、対象立体物が存在する側とは反対側の車線との間の略中央に第２の自車進行路を設定する。
【００４０】
ケース４．自車両走行車線の一方の車線側に立体物が存在し、この立体物が対象立体物として定められた場合であっても、この対象立体物が存在する側とは反対側の車線が未検出の場合は、第２の自車進行路の設定を中止し、第２の自車進行路のデータ出力を中止する（これにより制御装置７における走行制御が停止される）と共に、報知制御部７ｄに対して信号出力し、報知ランプ８を点灯させる。
【００４１】
ケース５．前方の自車両走行車線以外の左右両側に立体物が存在することを検出した場合は、これら左右両側の立体物を判定の対象とする立体物として定め、それぞれの対象立体物が存在する側の車線位置と各対象立体物の存在位置とに応じて第２の自車進行路を設定する。この際、左右の対象立体物が共に自車両走行車線内に突出している場合（図６に示す場合）は、第２の自車進行路を左右の対象立体物の突出している位置の略中央に設定する。
【００４２】
ケース６．前方の自車両走行車線以外の左右の少なくともどちらかの側に複数の立体物が存在することを検出した場合は、左右それぞれ自車両から前方向に最も近い距離に存在する立体物を対象立体物として定める。そして、それぞれの対象立体物が存在する側の車線位置と各対象立体物の存在位置とに応じて第２の自車進行路を設定する。この際、左右の対象立体物が共に自車両走行車線内に突出している場合（図７に示す場合）は、第２の自車進行路を左右の対象立体物の突出している位置の略中央に設定する。
【００４３】
また、前方情報に基づく自車進行路設定部７ｃは、上述のケース１、２、３、５、６のそれぞれの場合において、第２の自車進行路を設定した場合、この第２の自車進行路を略中心とする走行路幅ｄも検出し、この走行路幅ｄが、予め設定しておいた閾値より小さい場合は、第２の自車進行路の設定を中止し、第２の自車進行路のデータ出力を中止する（これにより制御装置７における走行制御が停止される）と共に、報知制御部７ｄに対して信号出力し、報知ランプ８を点灯させる。
【００４４】
ここで、上述の走行路幅ｄと比較を行う閾値は、例えば、自車両１の車幅を基準（最低値）に設定され、マップ等を参照して自車速Ｖが大きくなるほど大きな値に設定される。
【００４５】
カーブ曲率半径演算部７ｅは、前方情報に基づく自車進行路設定部７ｃから第２の自車進行路が入力され、この第２の自車進行路のカーブ曲率半径Ｒを演算し、カーブ曲率に基づく目標ヨーレート演算部７ｇに出力する。
【００４６】
このカーブ曲率半径Ｒの演算は、例えば、以下のようにして行う。
図８に示すように、自車両１を中心とするＸ（車両の左右方向）−Ｙ（車両の前後方向）座標上で、第２の自車進行路の前方のカーブを構成する３つのノードＰ１（ｘ１，ｙ１）、Ｐ２（ｘ２，ｙ２）、Ｐ３（ｘ３，ｙ３）を考える。また、Ｐ１−Ｐ２間の線分をＡ、Ｐ２−Ｐ３間の線分をＢ、Ｐ３−Ｐ１間の線分をＣとすると、３点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の外接円の半径は、以下の（１）式で与えられる。
Ｒ＝（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）／（４・Ｓａ）    …（１）
【００４７】
ここで、Ｓａは、三角形Ｐ１−Ｐ２−Ｐ３の面積であり、
Ｓａ＝（λ・（λ−Ａ）・（λ−Ｂ）・（λ−Ｃ））１／２  …（２）
但し、λ＝（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）／２
【００４８】
また、各線分Ａ、Ｂ、Ｃは、各座標値より以下の各式により求められる。
Ａ＝（（ｙ２−ｙ１）２＋（ｘ２−ｘ１）２）１／２    …（３）
Ｂ＝（（ｙ３−ｙ２）２＋（ｘ３−ｘ２）２）１／２    …（４）
Ｃ＝（（ｙ１−ｙ３）２＋（ｘ１−ｘ３）２）１／２    …（５）
尚、ノード間距離は、対応させるカーブの曲率等によって、サンプリングタイムや、隔距離がチューニングされるものである。
【００４９】
ずれ量に基づく目標ヨーレート演算部７ｆは、車速演算部７ａから車速Ｖが、前方情報に基づく自車進行路設定部７ｃから第２の自車進行路が入力される。そして、図９に示すように、まず、画像で認識した車線左右方向座標位置Ｘｐと自車両１が現在の進路を維持したときの到達点Ｘ０（すなわち、第１の自車進行路上の到達点Ｘ０）との差を、ずれ量εとして定める。すなわち、ずれ量εは、実際には画像認識で検出した第２の自車進行路の横変位量であり、ずれ量εを検出する前方の注視距離Ｄは、例えば、以下の（６）式により演算する。
Ｄ＝Ｔｐ・Ｖ          …（６）
ここで、Ｔｐは、例えば２秒等の予見時間である。尚、前方注視距離Ｄは、他の方法で定めるようにしても良い。このように、ずれ量に基づく目標ヨーレート演算部７ｆは、第１の自車進行路推定手段としての機能も有している。
【００５０】
次いで、ずれ量に基づく目標ヨーレート演算部７ｆは、ずれ量εをゼロにするのに必要な目標ヨーレート（ずれ量に基づく目標ヨーレート）γεを、例えば、図１０に示す幾何学的関係から、以下の（７）式により演算する。
γε＝Ｖ／Ｒ’        …（７）
ここで、Ｒ’＝ｘ／sinθであり、
ｘ＝（Ｄ２＋ε２）１／２／２
θ＝tan−１（ε／Ｄ）
である。
こうして、演算したずれ量に基づく目標ヨーレートγεは、キープレーン制御トルク演算部７ｈに出力される。
【００５１】
カーブ曲率に基づく目標ヨーレート演算部７ｇは、車速演算部７ａから車速Ｖが、カーブ曲率半径演算部７ｅからカーブ曲率半径Ｒが入力される。そして、カーブ曲率半径Ｒをトレースするための目標ヨーレート（カーブ曲率に基づく目標ヨーレート）γｒを、例えば、以下の（８）式により演算し、演算したカーブ曲率に基づく目標ヨーレートγｒを、キープレーン制御トルク演算部７ｈに出力する。
γｒ＝Ｖ／Ｒ    …（８）
【００５２】
キープレーン制御トルク演算部７ｈは、舵角センサ２２から前輪舵角δｆが、ヨーレートセンサ２４から実ヨーレートγが、車速演算部７ａから車速Ｖが、ずれ量に基づく目標ヨーレート演算部７ｆからずれ量に基づく目標ヨーレートγεが、カーブ曲率に基づく目標ヨーレート演算部７ｇからカーブ曲率に基づく目標ヨーレートγｒが入力される。そして、例えば、以下の手順に従って、目標ハンドル角を実現するための目標ハンドルトルクＴａを演算し、電動パワーステアリング制御トルク出力部７ｉに出力する。
【００５３】
まず、ずれ量に基づく目標ヨーレートγεとカーブ曲率に基づく目標ヨーレートγｒから、以下の（９）式により、トータルの目標ヨーレートγｓを演算する。
γｓ＝ｋε・γε＋ｋｒ・γｒ      …（９）
ここで、ｋε、ｋｒは、予め設定しておいたゲインを示す。
【００５４】
次いで、目標ヨーレートγｓを実現するための目標ハンドル角θｈｔを演算する。
一般に、車両の目標ヨーレートγｔは、車両の運動方程式により、以下の（１０）式により得られる。
γｔ＝Ｇ（０）・（１／（１＋Ｔｒ・ｓ））・δｆ  …（１０）
ここで、Ｇ（０）はヨーレート定常ゲイン、Ｔｒは時定数、ｓはラプラス演算子であり、例えば、時定数Ｔｒは以下の（１１）式から、ヨーレート定常ゲインＧ（０）は、以下の（１２）式から求められる。
Ｔｒ＝（ｍ・Ｌｆ・Ｖ）／（２・Ｌ・ｋｒｅ）    …（１１）
ここで、ｍは車両質量、Ｌｆは前軸と重心間の距離、Ｌはホイールベース、ｋｒｅはリヤ等価コーナリングパワーである。
【００５５】
Ｇ（０）＝１／（１＋ｓｆ・Ｖ２）・Ｖ／Ｌ    …（１２）
ここで、ｓｆは車両諸元で決まるスタビリティファクタであり、例えば、以下（１３）式により演算される。
2004199286.tif 000003
ここで、ｋｆｅはフロント等価コーナリングパワー、Ｌｒは後軸と重心間の距離である。
【００５６】
そして、上述の（１０）式より、
γｔ＋Ｔｒ・ｓ・γｔ＝Ｇ（０）・δｆ
δｆ＝（１／Ｇ（０））・γｔ＋（Ｔｒ／Ｇ（０））・ｓ・γｔ…（１４）
【００５７】
上述の（１４）式において、ｓ・γｔは、γｔの微分値であり、δｆを目標舵角δｆｔに、γｔをトータルの目標ヨーレートγｓに置き換えると以下の（１５）式を得る。
【００５８】
δｆｔ＝（１／Ｇ（０））・γｓ＋（Ｔｒ／Ｇ（０））・（ｄγｓ／ｄｔ）…（１５）
【００５９】
従って、目標ハンドル角θｈｔは、ｓｔｇをステアリングギヤ比とすると、以下の（１６）式により演算できる。
【００６０】
θｈｔ＝δｆｔ・ｓｔｇ              …（１６）
【００６１】
そして、目標ハンドル角θｈｔを実現するための目標ハンドルトルクＴａは、以下の（１７）式により演算される。
Ｔａ＝Ｉｓｗ・（ｄ２θｈｔ／ｄｔ２）＋Ｔｓｔ／ｓｔｇ  …（１７）
ここで、Ｉｓｗはハンドル慣性モーメント、Ｔｓｔはセルフアライニングトルクであり、セルフアライニングトルクＴｓｔは、以下の（１８）式で与えられる。
Ｔｓｔ＝ｎｔ・Ｃｆ      …（１８）
ここで、ｎｔはニューマチックトレール、Ｃｆは前輪のコーナリングフォースである。
電動パワーステアリング制御トルク出力部７ｉは、電動パワーステアリング目標値作成部７ｂからアシストトルクＴｈが、キープレーン制御トルク演算部７ｈから目標ハンドルトルクＴａが入力され、これらを加算してトルク制御指示値Ｔｔ（＝Ｔｈ＋Ｔａ）とし、トルク制御電動パワーステアリングモータ制御部６に出力する。
【００６２】
電動パワーステアリングモータ制御部６は、図１１に示すように、モータ指示電流変換部６ａ、電流制御部６ｂ、駆動信号発生部６ｃ、電流検出部６ｄから主要に構成されている。
【００６３】
そして、制御装置７からトルク制御指示値Ｔｔが入力されると、モータ指示電流変換部６ａにおいて、図１２に示すような、予め設定しておいたマップを参照してモータ指示電流に変換し、電流制御部６ｂ、駆動信号発生部６ｃを介して電動パワーステアリングモータ４に電流を出力する。尚、駆動信号発生部６ｃから出力される電流値は、電流検出部６ｄにより検出され、モータ指示電流変換部６ａで変換した電流値が出力されているかモニタリングされる。
【００６４】
このように、本発明の実施の形態によれば、単に、左右の車線情報から目標とする自車進行路を設定することなく、自車両走行車線以外の立体物情報をも考慮して様々な状況毎に自車進行路を設定するので、ドライバが前方の車両等との衝突、接触の不安を抱くことなく安心して有効且つ最大限に自動操舵の機能を利用することが可能となる。
【００６５】
尚、本実施の形態では、ＣＣＤカメラ９Ｌ、９Ｒからの画像情報を基に、自車両前方の立体物情報と走行路情報を得るようにしているが、単眼カメラとミリ波レーダ或いはレーザレーダまた或いは赤外線レーダ装置とを組み合わせたシステム等の他のシステムから自車両前方の立体物情報と走行路情報を得るようにしても本発明は適用できることは云うまでもない。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、実際の走行環境に応じて最適な自車進行路を設定し、ドライバが前方の車両等との衝突、接触の不安を抱くことなく安心して有効且つ最大限に自動操舵の機能を利用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】走行制御装置を備えた車両の概略構成図
【図２】走行制御装置の機能ブロック図
【図３】電動パワーステアリング目標値作成を説明する特性図
【図４】片側車線に対象立体物が存在する際に設定される前方情報に基づく自車進行路の説明図
【図５】片側車線に複数の対象立体物が存在する際に設定される前方情報に基づく自車進行路の説明図
【図６】両側車線に対象立体物が存在する際に設定される前方情報に基づく自車進行路の説明図
【図７】両側車線に複数の対象立体物が存在する際に設定される前方情報に基づく自車進行路の説明図
【図８】前方情報に基づく自車進行路のカーブ曲率半径演算の一例を示す説明図
【図９】運転状態に基づく自車進行路と前方情報に基づく自車進行路のずれ量の説明図
【図１０】ずれ量に基づく目標ヨーレート演算の説明図
【図１１】電動パワーステアリングモータ制御部の機能ブロック図
【図１２】トルク制御指示値とモータ指示電流の関係を示す説明図
【符号の説明】
１    自車両
２    走行制御装置
３    前輪操舵部
４    電動パワーステアリングモータ
５fl，５fr，５rl，5rr  車輪
６    電動パワーステアリングモータ制御部
７    制御装置（操舵制御手段）
７ａ  車速演算部（自車両運転状態検出手段）
７ｂ  電動パワーステアリング目標値作成部
７ｃ  前方情報に基づく自車進行路設定部（第２の自車進行路設定手段）
７ｄ  報知制御部
７ｅ  カーブ曲率半径演算部
７ｆ  ずれ量に基づく目標ヨーレート演算部（第１の自車進行路推定手段）
７ｇ  カーブ曲率に基づく目標ヨーレート演算部
７ｈ  キープレーン制御トルク演算部
７ｉ  電動パワーステアリング制御トルク出力部
８    報知ランプ
９Ｌ，９Ｒ  ＣＣＤカメラ（前方情報検出手段）
１０    前方情報認識装置（前方情報検出手段）
２１fl，２１fr，２１rl，２１rr  車輪速度センサ（自車両運転状態検出手段）
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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