(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
舵角を変化させる舵角変化機構（８３）と、前記舵角変化機構を動作させるモータ（８２）とを搭載した車両（Ｃ）に備えられた車線逸脱抑制装置（７０）であって、
前記車両が車線を逸脱することを抑制するために、前記車両を偏向させ始める偏向開始位置に前記車両の位置が到達した以降に、前記舵角が変化するアシストトルクを前記モータに発生させるための本制御量を表す本制御信号を出力する本制御部（７３１）と、
前記車両の位置が前記偏向開始位置よりも車線中央側に位置している状態で、前記本制御部が前記本制御信号を出力するまで、前記舵角変化機構が持つ摩擦トルク以下の前記アシストトルクを前記モータに継続して発生させるためのプレ制御量を表すプレ制御信号を出力するプレ制御部（７３２）とを備え、
前記プレ制御部は、
前記偏向開始位置において、前記アシストトルクを前記舵角変化機構が持つ摩擦トルクとするための前記プレ制御量を表すプレ制御信号を出力し、
前記車両の横速度と、前記プレ制御信号を出力する車線幅方向の距離である予め設定されたプレ制御距離とから、前記プレ制御信号を出力する時間であるプレ制御時間を算出し、
前記プレ制御時間中、前記プレ制御時間と、前記偏向開始位置において前記モータに発生させる前記アシストトルクとから定まる一定勾配で前記アシストトルクを増加させる前記プレ制御量を表す前記プレ制御信号を出力することを特徴とする車線逸脱抑制装置。
【請求項２】
舵角を変化させる舵角変化機構（８３）と、前記舵角変化機構を動作させるモータ（８２）とを搭載した車両（Ｃ）に備えられた車線逸脱抑制装置（７０）であって、
前記車両が車線を逸脱することを抑制するために、前記車両を偏向させ始める偏向開始位置に前記車両の位置が到達した以降に、前記舵角が変化するアシストトルクを前記モータに発生させるための本制御量を表す本制御信号を出力する本制御部（７３１）と、
前記車両の位置が前記偏向開始位置よりも車線中央側に位置している状態で、前記本制御部が前記本制御信号を出力するまで、前記舵角変化機構が持つ摩擦トルク以下の前記アシストトルクを前記モータに発生させ、かつ、前記偏向開始位置において前記アシストトルクを前記舵角変化機構が持つ摩擦トルクとするためのプレ制御量を表すプレ制御信号を出力するプレ制御部（７３２）とを備え、
前記プレ制御部は、
前記車両の横速度と、前記プレ制御信号を出力する車線幅方向の距離である予め設定されたプレ制御距離とから、前記プレ制御信号を出力する時間であるプレ制御時間を算出し、
前記プレ制御時間中、前記プレ制御時間と、前記偏向開始位置において前記モータに発生させる前記アシストトルクとから定まる一定勾配で前記アシストトルクを増加させる前記プレ制御量を表す前記プレ制御信号を出力することを特徴とする車線逸脱抑制装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記プレ制御部は、前記車両の車速を取得し、取得した前記車速と、前記車速が低いほど前記摩擦トルクが大きくなる予め設定された関係とに基づいて、前記偏向開始位置において出力する前記プレ制御信号が表す前記プレ制御量を決定することを特徴とする車線逸脱抑制装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車線逸脱抑制装置に関し、特に、舵角変化機構を動作させることで車両が車線を逸脱することを抑制する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
舵角を変化させる機械的機構である舵角変化機構を動作させることで、車両が車線を逸脱することを抑制する装置が知られている。たとえば、特許文献１では、舵角変化機構を動作させるモータに、車両を車線中心位置に向かわせるアシストトルクを発生させている。また、特許文献１では、車両の位置が、車線中心位置付近の所定範囲に設定された不感帯であれば、アシストトルクを、運転者が知覚できない範囲の大きさとしている。この大きさのアシストトルクをモータに発生させると、車両はゆっくりと車線中心位置へ移動する。
【０００３】
特許文献１に開示の装置は、車両の位置を車線中心に維持させる装置である。しかし、特許文献２に記載の装置のように、車両が車線を逸脱してしまうことを抑制するために、車両が車線を逸脱しそうになったら舵角変化機構を動作させる車線逸脱抑制装置も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１１８０２５号公報
【特許文献２】特開２０１５−３５６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
車両が車線境界にそれほど近くない状況でモータにアシストトルクを発生させてしまうと、運転者に違和感を与える恐れがある。そのため、車線逸脱抑制装置は、車両が車線境界に近くなってからアシストトルクを発生させる。
【０００６】
車線逸脱抑制装置は、車両が車線境界に近くなってからアシストトルクを発生させるため、車両が車線を逸脱してしまうまでの時間が短い状況である場合が多い。そのため、迅速にアシストトルクを高める必要がある。アシストトルクを発生させて車両を偏向させるタイミングが遅ければ、車両は車線を逸脱してしまう。
【０００７】
また、舵角変化機構は、その舵角変化機構が持つ摩擦トルクを超えるトルクを与えないと動き出さない。したがって、舵角変化機構を動作させるためには、この摩擦トルクを考慮してアシストトルクを早めに発生させる必要がある。しかし、前述したように、アシストトルクにより車両が動き出すタイミングが早すぎると、運転者に違和感を与えてしまう。
【０００８】
本発明は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、運転者に違和感を与えてしまうことを抑制しつつ、車両が車線を逸脱してしまうことを抑制できる車線逸脱抑制装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的は独立請求項に記載の特徴の組み合わせにより達成され、また、下位請求項は、発明の更なる有利な具体例を規定する。特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１０】
上記目的を達成するための第１発明は、舵角を変化させる舵角変化機構（８３）と、舵角変化機構を動作させるモータ（８２）とを搭載した車両（Ｃ）に備えられた車線逸脱抑制装置（７０）であって、
車両が車線を逸脱することを抑制するために、車両を偏向させ始める偏向開始位置に車両の位置が到達した以降に、操舵角が変化するアシストトルクをモータに発生させるための本制御量を表す本制御信号を出力する本制御部（７３１）と、
車両の位置が偏向開始位置よりも車線中央側に位置している状態で、本制御部が本制御信号を出力するまで、舵角変化機構が持つ摩擦トルク以下のアシストトルクをモータに継続して発生させるためのプレ制御量を表すプレ制御信号を出力するプレ制御部（７３２）とを備え、
プレ制御部は、
偏向開始位置において、アシストトルクを舵角変化機構が持つ摩擦トルクとするためのプレ制御量を表すプレ制御信号を出力し、
車両の横速度と、プレ制御信号を出力する車線幅方向の距離である予め設定されたプレ制御距離とから、プレ制御信号を出力する時間であるプレ制御時間を算出し、
プレ制御時間中、プレ制御時間と、偏向開始位置においてモータに発生させるアシストトルクとから定まる一定勾配でアシストトルクを増加させるプレ制御量を表すプレ制御信号を出力することを特徴とする。
第２発明は、舵角を変化させる舵角変化機構（８３）と、舵角変化機構を動作させるモータ（８２）とを搭載した車両（Ｃ）に備えられた車線逸脱抑制装置（７０）であって、
車両が車線を逸脱することを抑制するために、車両を偏向させ始める偏向開始位置に車両の位置が到達した以降に、舵角が変化するアシストトルクをモータに発生させるための本制御量を表す本制御信号を出力する本制御部（７３１）と、
車両の位置が偏向開始位置よりも車線中央側に位置している状態で、本制御部が本制御信号を出力するまで、舵角変化機構が持つ摩擦トルク以下のアシストトルクをモータに発生させ、かつ、偏向開始位置においてアシストトルクを舵角変化機構が持つ摩擦トルクとするためのプレ制御量を表すプレ制御信号を出力するプレ制御部（７３２）とを備え、
プレ制御部は、
車両の横速度と、プレ制御信号を出力する車線幅方向の距離である予め設定されたプレ制御距離とから、プレ制御信号を出力する時間であるプレ制御時間を算出し、
プレ制御時間中、プレ制御時間と、偏向開始位置においてモータに発生させるアシストトルクとから定まる一定勾配でアシストトルクを増加させるプレ制御量を表すプレ制御信号を出力することを特徴とする。
【００１１】
本発明では、プレ制御部を備える。このプレ制御部は、車両の位置が偏向開始位置よりも車線中央側に位置している状態で、本制御部が本制御信号を出力するまで、プレ制御量を表すプレ制御信号を出力する。これにより、本制御部が本制御信号を出力し始めたときに、すでに、プレ制御量に対応するアシストトルクが発生している。したがって、本制御信号を出力したときに、迅速に車両が偏向を開始するので、車両が車線を逸脱してしまうことを抑制できる。
【００１２】
また、プレ制御量は、舵角変化機構が持つ摩擦トルク以下のアシストトルクをモータに発生させるための制御量であるので、プレ制御信号を出力しても、車両は偏向を開始しない。したがって、プレ制御信号を出力しても、運転者に違和感を与えてしまうことを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態の車線逸脱抑制システム１の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の本制御部７３１が制御を実行した場合の自車両Ｃの走行軌跡を例示する図である。
【図３】図１のプレ制御部７３２が実行する処理を説明するフローチャートである。
【図４】図３のステップＳ２で決定するヒステリシス幅Ｈｙｓを説明する図である。
【図５】図３のステップＳ５で算出するプレトルク勾配αを説明する図である。
【図６】実施形態の効果を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１に示す車線逸脱抑制システム１は、図１に示すように、カメラ１０、車速センサ２０、ヨーレートセンサ３０、舵角センサ４０、加速度センサ５０、白線認識装置６０、車線逸脱制御部７０を備える。車線逸脱制御部７０を、以下、単に制御部７０とする。制御部７０は、本発明の車線逸脱抑制装置である。この車線逸脱抑制システム１は、電動パワーステアリングシステム８０とともに、図２に示す自車両Ｃに搭載される。
【００１５】
カメラ１０は、自車両前方であって自車両周辺となる範囲を撮影するように、予め定められた位置に固定されている。このカメラ１０が撮影する範囲は、自車両Ｃが走行する車線を区分する車線区分標示を撮影できる範囲となっている。カメラ１０は、単眼カメラでもよく、複眼カメラでもよい。カメラ１０は、撮影範囲を所定のフレーム速度で周期的に撮影し、撮影した画像を表す画像データを白線認識装置６０に出力する。
【００１６】
車速センサ２０は、自車両Ｃの車速を検出する。そして、検出した車速を制御部７０に出力する。
【００１７】
ヨーレートセンサ３０は、このヨーレートセンサ３０を通り、自車両Ｃの垂直軸周りの回転角速度、すなわち、ヨーレートを検出する。そして、検出したヨーレートを制御部７０に出力する。
【００１８】
舵角センサ４０は、自車の操舵角を検出するセンサであり、検出した操舵角を制御部７０に出力する。
【００１９】
加速度センサ５０は、３軸の加速度センサであり、ｚ軸が車両の上下方向に平行になり、ｘ軸が車両の前後方向と平行になり、ｙ軸が車両の幅方向に平行になるように向きが固定されている。なお、３軸の加速度センサに代えて、ｘ軸、ｙ軸の２軸の加速度を検出する加速度センサを用いてもよい。また、ｙ軸のみの加速度を検出する加速度センサを用いてもよい。加速度センサ５０は各軸の加速度の検出値を制御部７０に送る。
【００２０】
白線認識装置６０は、各画像データから車線区分標示を認識する。車線区分標示とは、走行車線を区分する路面標示をいう。車線区分標示は、例えば白色などの路面とは識別可能なペイントが道路に沿って線状に塗布されることで形成された線状の標示物である。また、ペイントではなく、キャッツアイやランプのように光を発するものを道路に沿って配置することで走行車線を区分する場合、これらも車線区分標示である。
【００２１】
制御部７０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたコンピュータであり、ＣＰＵは、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ、ＲＯＭなどの非遷移的実体的記録媒体(non-transitory tangible storage media)に記憶されているプログラムを実行する。これにより、制御部７０は、逸脱判定部７１、目標ライン設定部７２、目標操舵トルク演算部７３として機能する。なお、制御部７０が実行する機能の一部または全部を、一つあるいは複数のＩＣ等によりハードウェア的に構成してもよい。
【００２２】
これら逸脱判定部７１、目標ライン設定部７２、目標操舵トルク演算部７３について説明する前に、電動パワーステアリングシステム８０を説明する。
【００２３】
電動パワーステアリングシステム８０は、ＥＰＳ−ＥＣＵ８１と、モータ８２と、舵角変化機構８３とを備える。ＥＰＳ−ＥＣＵ８１は、操舵軸を回転させる操舵アクチュエータであるモータ８２を制御することで、自車両Ｃの操舵角を制御するＥＣＵである。ＥＰＳ−ＥＣＵ８１には、制御部７０からアシストトルク指令値およびプレトルク指令値が入力される。ＥＰＳ−ＥＣＵ８１は、これらのトルク指令値が入力された場合には、そのトルク指令値が表すアシストトルクをモータ８２が発生するように、モータ８２に流れる電流を制御する。
【００２４】
モータ８２は、ドライバの操舵力を補助するアシストトルクを発生するものであり、舵角変化機構８３の所定の回転軸に接続されている。
【００２５】
舵角変化機構８３は、操舵角を変化させる機械的機構であり、ラック軸、ステアリング軸、ラックギヤ、ピニオンギヤ、減速機などを備えた公知の構成である。
【００２６】
次に、逸脱判定部７１、目標ライン設定部７２、目標操舵トルク演算部７３について説明する。
【００２７】
逸脱判定部７１は、自車両Ｃが、現在走行中の車線から逸脱する可能性があるかを判定する。たとえば、自車両Ｃから車線区分標示までの横方向距離ｄが予め設定された閾値距離ＴＨｄよりも短くなり、かつ、自車両Ｃの正面がその車線区分標示の方向を向いている場合に、自車両Ｃが車線を逸脱する可能性があると判定する。
【００２８】
上記判定において、自車両Ｃから車線区分標示までの横方向距離ｄを算出するための自車両Ｃの横位置は、たとえば、車線区分標示側の前輪車軸の端の位置とする。この位置から、車線区分標示の自車両側境界までの車線幅方向の距離を横方向距離ｄとする。
【００２９】
自車両Ｃの正面が車線区分標示の方向を向いているか否かは、白線認識装置６０が認識した車線区分標示が延びる方向から判定する。白線認識装置６０が認識した車線区分標示が延びる方向は、自車両Ｃの向きに対して車線区分標示が延びる方向に対応していることから、白線認識装置６０が認識した車線区分標示が延びる方向から、自車両Ｃの正面が車線区分標示の方向を向いているかを判断できる。
【００３０】
また、自車両Ｃの位置が車線区分標示と一致するまでの逸脱予測時間を算出し、この逸脱予測時間が閾値時間ＴＨｔ以下になった場合に、自車両Ｃが車線を逸脱する可能性があると判定してもよい。
【００３１】
逸脱予測時間は、自車両Ｃから車線区分標示までの横方向距離ｄを、自車両Ｃの横速度Ｖｙで割ることにより算出する。自車両Ｃの横速度Ｖｙは、前述した横方向距離ｄの時間変化から算出する。また、加速度センサ５０から取得するｙ軸の検出値、すなわち横方向加速度を積分して算出してもよい。
【００３２】
目標ライン設定部７２は、逸脱判定部７１が、自車両Ｃが、現在走行中の車線から逸脱する可能性があると判定した場合に、車線逸脱を抑制するための自車両Ｃの目標ラインを設定する。
【００３３】
目標ラインは、公知の種々の方法で設定することができる。たとえば、特許文献２に記載されている方法で設定することができる。特許文献２では、車線区分標示の曲率に所定値を加えた曲率を、逸脱を抑制するための第１目標ラインとしている。また、この第１目標ラインよりも小さい曲率を、逸脱が抑制された後、自車両Ｃの進行方向を車線に沿う方向とするための目標ラインである第２目標ラインに設定している。
【００３４】
目標ラインの始点は自車両Ｃが偏向を開始する位置、すなわち、偏向開始位置Ｄ１である。図２には、偏向開始位置Ｄ１および白線Ｌも示している。偏向開始位置Ｄ１は、白線Ｌすなわち車線区分標示からの車線幅方向の距離により規定されており、偏向開始位置Ｄ１は、横速度Ｖｙが高いほど、車線幅方向の距離が大きくなるように設定する。
【００３５】
目標操舵トルク演算部７３は、自車両Ｃを、目標ライン設定部７２が設定した目標ラインに沿わせるためのアシストトルクをモータ８２に発生させるためのトルク指令値を演算する。この目標操舵トルク演算部７３は、本制御部７３１とプレ制御部７３２を備える。
【００３６】
本制御部７３１は、自車両Ｃが、目標ライン設定部７２が設定した目標ラインを走行するように目標操舵角を決定する。目標操舵角は、目標ラインに加えて、舵角センサ４０が検出する実際の操舵角や、ヨーレートセンサ３０が検出するヨーレートを用いて決定する。そして、実際の操舵角がその目標操舵角となるようにアシストトルクを決定し、そのアシストトルクをモータ８２に発生させることを指示するアシストトルク指令値をＥＰＳ−ＥＣＵ８１に出力する。このアシストトルク指令値が、請求項の本制御信号に相当し、アシストトルク指令値が表すアシストトルクが請求項の本制御量に相当する。この本制御部７３１は、自車両Ｃが偏向開始位置Ｄ１に到達したときに制御を開始する。本制御部７３１が実行する制御を本制御とする。
【００３７】
本制御部７３１が目標ラインに基づいてアシストトルクを決定する処理にも、公知の種々の処理方法を用いることができる。たとえば、目標ラインと、自車両Ｃの現在の横方向距離ｄとの偏差から目標操舵角を決定する。また、自車両Ｃの車速や横速度Ｖｙをさらに考慮して目標操舵角を決定してもよい。この目標操舵角とするためのアシストトルクは、目標操舵角と、舵角センサ４０の検出値から定まる実操舵角との差である舵角差に基づいて決定する。
【００３８】
プレ制御部７３２は、自車両Ｃの位置が、プレトルク制御開始位置Ｄ２から偏向開始位置Ｄ１の間に位置しているときに、プレトルク指令値をＥＰＳ−ＥＣＵ８１に出力する。プレ制御部７３２が実行する制御をプレ制御とする。
【００３９】
プレトルク指令値は、本制御部７３１が、アシストトルク指令値を出力するまで、すなわち、自車両Ｃが偏向開始位置Ｄ１となるまで出力する。プレトルク指令値は、本制御部７３１がアシストトルク指令値を出力することにより、モータ８２に自車両Ｃを偏向させるアシストトルクを発生させる前にモータ８２にプレトルクを発生させることを指示する信号である。このプレトルク指令値は請求項のプレ制御信号に相当し、プレトルクが請求項のプレ制御量に相当する。プレトルクは、舵角変化機構８３が持つ摩擦トルク以下のトルクである。したがって、モータ８２にプレトルクを発生させても、自車両Ｃは偏向しない。
【００４０】
図３は、プレ制御部７３２が実行する処理を詳しく示している。プレ制御部７３２は、逸脱判定部７１が、自車両Ｃが、現在走行中の車線から逸脱する可能性があると判定した場合に、図３に示す処理を実行する。
【００４１】
ステップＳ１では、制御可能範囲であるか否かを判断する。制御可能範囲とは、本制御部７３１による車線逸脱抑制制御が可能な範囲である。本制御部７３１による制御が可能となる条件は予め設定されている。本制御部７３１による制御が可能となる条件は、たとえば、車速が所定車速以上であること、電動パワーステアリングシステム８０が故障していないこと、ドライバによるキャンセルトルクが入力されていないことなどである。
【００４２】
ステップＳ１の判断がＮＯであれば、図３の処理を終了する。一方、ステップＳ１の判断がＹＥＳであればステップＳ２へ進む。
【００４３】
ステップＳ２では、現在の車速におけるヒステリシス幅Ｈｙｓを決定する。このヒステリシス幅Ｈｙｓについて説明する。図４にはヒステリシス幅Ｈｙｓの一例を示している。この図４は、ヨーレートが大きくなるほど操舵トルクは大きくなること、および、ヨーレートと操舵トルクとの関係にはヒステリシス幅Ｈｙｓがあることを示している。このヒステリシス幅Ｈｙｓは、舵角変化機構８３の摩擦トルクに起因する。つまり、このヒステリシス幅Ｈｙｓは、舵角変化機構８３の摩擦トルクを表している。
【００４４】
このヒステリシス幅Ｈｙｓは車速が低いほど大きくなる。そこで、車線逸脱抑制システム１は、車速からヒステリシス幅Ｈｙｓが定まり、車速が低いほどヒステリシス幅Ｈｙｓが大きくなる関係を所定の記憶部に予め記憶している。ステップＳ２では、記憶部に記憶されたこの関係と、現在の車速からヒステリシス幅Ｈｙｓを決定する。
【００４５】
ステップＳ３では、自車両Ｃの現在の横速度Ｖｙを演算する。横速度Ｖｙは、たとえば、横方向距離ｄの時間変化から算出する。あるいは、加速度センサ５０から取得するｙ軸の検出値を積分して算出してもよい。
【００４６】
ステップＳ４では、プレ制御時間Ｔを算出する。プレ制御時間Ｔは、プレトルクを発生させる期間である。このプレ制御時間Ｔは、プレトルクを発生させる距離であるプレ制御距離ΔＤと横速度Ｖｙから算出する。本実施形態ではプレ制御距離ΔＤは予め決定されている。このプレ制御距離ΔＤはたとえば数１０ｃｍである。なお、プレ制御距離ΔＤの車線外側端は、図２に示すように、偏向開始位置Ｄ１である。
【００４７】
プレ制御距離ΔＤが予め設定されているので、ステップＳ４では、プレ制御距離ΔＤを、ステップＳ３で算出した横速度Ｖｙで割ることにより、プレ制御時間Ｔを算出する。
【００４８】
ステップＳ５では、プレトルク勾配αを算出する。図５に示すように、プレトルク勾配αは、ステップＳ２で決定したヒステリシス幅Ｈｙｓを、ステップＳ４で算出したプレ制御時間Ｔで割ることで算出する。
【００４９】
ステップＳ６では、図２に示すプレトルク制御開始位置Ｄ２を決定する。プレトルク制御開始位置Ｄ２は、目標ライン設定部７２が設定した偏向開始位置Ｄ１よりもプレ制御距離ΔＤだけ車線内側の位置である。
【００５０】
ステップＳ７では、自車両Ｃの横位置が、プレトルク制御開始位置Ｄ２に到達したか否かを判断する。この判断がＮＯであれば、ステップＳ７の判断を繰り返す。一方、ステップＳ７の判断がＹＥＳになった場合にはステップＳ８に進む。
【００５１】
ステップＳ８では、ステップＳ５で算出したプレトルク勾配αでプレトルクが変化するように、プレトルク指令値を出力する。プレトルク指令値の出力は、自車両Ｃの横位置が偏向開始位置Ｄ１に到達するまで継続する。
【００５２】
（実施形態の効果）
本実施形態の制御部７０は、プレ制御部７３２を備えている。このプレ制御部７３２は、本制御部７３１が本制御を開始する偏向開始位置Ｄ１よりもプレ制御距離ΔＤだけ車線中央寄りの位置であるプレトルク制御開始位置Ｄ２からプレトルクを発生させる。図６の例では、時刻ｔ０からプレトルクの発生を開始している。
【００５３】
プレ制御部７３２は、本制御部７３１が本制御を開始するまで、プレトルク指令値を出力する。これにより、本制御部７３１がアシストトルク指令値を出力し始めたときに、すでに、プレトルク指令値に対応するアシストトルクが発生している。
【００５４】
ここで、自車両Ｃの横位置が偏向開始位置Ｄ１となるまでは、モータ８２にアシストトルクを全く発生させておらず、自車両Ｃの横位置が偏向開始位置Ｄ１となってからアシストトルク指令値を出力する場合を考える。また、自車両Ｃの横位置が偏向開始位置Ｄ１となった時点を図６の時刻ｔ１とする。
【００５５】
自車両Ｃの横位置が偏向開始位置Ｄ１となるまではアシストトルクが全く発生していないとすると、時刻ｔ１でアシストトルク指令値を出力しても、実際に操舵角が変化し始める時点は、図６の二点鎖線で示すように、時刻ｔ１よりも遅い時刻ｔ２である。操舵トルクがヒステリシス幅Ｈｙｓを超えるまでにはある程度の時間を要し、操舵トルクがヒステリシス幅Ｈｙｓを超えないと、操舵角は変化し始めないからである。操舵角が時刻ｔ１よりも遅い時刻ｔ２から変化し始めるので、自車両Ｃは車線を逸脱してしまう恐れが生じる。
【００５６】
これに対して、本実施形態では、本制御部７３１がアシストトルク指令値を出力したときに、すでにプレトルク指令値に対応するアシストトルクが発生している。そのため、本制御部７３１がアシストトルク指令値を出力した後、迅速に自車両Ｃが偏向を開始するので、自車両Ｃが車線を逸脱してしまうことを抑制できる。
【００５７】
また、仮に、図６に破線で示すように、本実施形態においてプレトルク指令値を出力し始める時刻ｔ０から本制御部７３１が本制御を開始してしまうと、時刻ｔ１、すなわち、自車両Ｃが偏向開始位置Ｄ１に到達する時点ですでに、操舵トルクがヒステリシス幅Ｈｙｓを超えている。したがって、自車両Ｃが偏向開始位置Ｄ１に到達する前から、自車両Ｃは偏向を開始することになる。この場合、自車両Ｃが動き出すタイミングが早過ぎることになり、運転者に違和感を与えてしまう。
【００５８】
これに対して、本実施形態で自車両Ｃが偏向開始位置Ｄ１に到達する前の時間である時刻ｔ０から時刻ｔ１の間に出力しているプレトルク指令値は、舵角変化機構８３が持つ摩擦トルク以下のアシストトルクをモータ８２に発生させる指令値である。したがって、プレトルク指令値を出力しても、自車両Ｃは偏向を開始しないので、プレトルク指令値を出力しても、運転者に違和感を与えてしまうことを抑制できる。
【００５９】
また、本実施形態では、プレ制御時間Ｔにステアリングに生じる振動も抑制できる。この理由は次の通りである。ヒステリシス幅Ｈｙｓ以下の操舵トルクであっても、ステアリングにトルクが加わっているため、操舵トルクの変化率すなわち勾配が変化すれば、ステアリングに振動が生じる。しかし、本実施形態では、一定勾配であるプレトルク勾配αでプレトルクを増加させる。したがって、プレ制御時間Ｔにステアリングに生じる振動を抑制できるのである。
【００６０】
また、本実施形態では、自車両Ｃの横位置が偏向開始位置Ｄ１となるときに、モータ８２に発生させるアシストトルクが、ヒステリシス幅Ｈｙｓ、すなわち、舵角変化機構８３が持つ摩擦トルクとなるように、プレトルク指令値を出力する。
【００６１】
これにより、本制御部７３１がアシストトルク指令値の出力を開始したときに、即座に操舵角が変化する。したがって、本制御部７３１がアシストトルク指令値の出力を開始したときに、操舵トルクが０にはなっていないが、まだ、ヒステリシス幅Ｈｙｓよりも小さい場合に比較して、自車両Ｃが車線を逸脱してしまうことをより抑制できる。
【００６２】
また、自車両Ｃの横位置が偏向開始位置Ｄ１となるときのアシストトルクがヒステリシス幅Ｈｙｓとなるようにプレトルク指令値を出力するので、自車両Ｃの横位置が偏向開始位置Ｄ１となる前後での操舵トルクの変化率の変化も少ない。したがって、プレ制御から本制御に切り替わるときにステアリングに生じる振動も抑制できる。
【００６３】
また、本実施形態では、車速が低いほどヒステリシス幅Ｈｙｓが高くなる予め設定された関係を用いてヒステリシス幅Ｈｙｓを決定している（Ｓ２）。そして、偏向開始位置Ｄ１においてこのヒステリシス幅Ｈｙｓを出力することを指令するプレトルク指令値を出力している（Ｓ８）。これにより、車速が変化しても、精度よく、偏向開始位置Ｄ１で摩擦トルクに相当するプレトルクを出力することができる。したがって、車速が変化しても、迅速に、自車両Ｃが偏向を開始する。
【００６４】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、次の変形例も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。
【００６５】
＜変形例１＞
たとえば、図３に示した処理順序とは異なり、ステップＳ７をステップＳ２〜Ｓ６よりも先に実行して、自車両Ｃの横位置がプレトルク制御開始位置Ｄ２に到達した場合に、ステップＳ２〜Ｓ６を実行してプレトルク勾配αを決定してもよい。
【００６６】
＜変形例２＞
前述の実施形態では、本制御部７３１は、目標操舵角を決定し、さらに、この目標操舵角からアシストトルクを決定し、このアシストトルクを表すアシストトルク指令値をＥＰＳ−ＥＣＵ８１に出力していた。しかし、目標操舵角を本制御量として、この目標操舵角を表す指令値を本制御信号として、ＥＰＳ−ＥＣＵ８１に出力してもよい。この場合、目標操舵角からアシストトルクを決定する処理をＥＰＳ−ＥＣＵ８１が行う。
【００６７】
＜変形例３＞
前述の実施形態では、自車両Ｃの位置が偏向開始位置Ｄ１となったときにヒステリシス幅Ｈｙｓとなるプレトルクを発生させるプレトルク指令値を出力していた。しかし、自車両Ｃの位置が偏向開始位置Ｄ１となったときに発生しているプレトルクがヒステリシス幅Ｈｙｓ以下であっても、０よりも大きければ、自車両Ｃの位置が偏向開始位置Ｄ１となるまで全くアシストトルクを発生させない場合に比較すれば、自車両Ｃの位置が偏向開始位置Ｄ１となった後に、早期に自車両Ｃを偏向させることができる。
【００６８】
＜変形例４＞
自車両Ｃの位置が偏向開始位置Ｄ１となるよりも前に、プレトルクがヒステリシス幅Ｈｙｓとなるようにプレトルク指令値を出力してもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１：車線逸脱抑制システム      １０：カメラ      ２０：車速センサ      ３０：ヨーレートセンサ      ４０：舵角センサ      ５０：加速度センサ      ６０：白線認識装置      ７０：車線逸脱制御部      ７１：逸脱判定部      ７２：目標ライン設定部      ７３：目標操舵トルク演算部      ８０：電動パワーステアリングシステム      ８１：ＥＰＳ−ＥＣＵ      ８２：モータ      ８３：舵角変化機構      ７３１：本制御部      ７３２：プレ制御部
【図１】
0006372430.tif 000002
【図２】
0006372430.tif 000003
【図３】
0006372430.tif 000004
【図４】
0006372430.tif 000005
【図５】
0006372430.tif 000006
【図６】
0006372430.tif 000007