(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両が走行する走行車線を認識する走行車線認識手段（２１）と、
前記走行車線認識手段により認識された前記走行車線から前記自車両が逸脱するのを抑制するように前記自車両の操舵を制御するための操舵制御量を算出する制御量算出手段（２２，２４，２５，２６，２７，２８，２９，３０）と、
前記自車両が走行している前記走行車線の路面の傾斜角である路面傾斜角を検出する傾斜角検出手段（２３，Ｓ３０）と、
前記自車両の横流れを検出する横流れ検出手段（２３，Ｓ４０）と、
前記傾斜角検出手段の検出結果と、前記横流れ検出手段の検出結果とに基づいて、前記操舵制御量を補正する補正手段（２３，Ｓ６０〜Ｓ８０）とを備え、
前記横流れ検出手段は、前記自車両の操舵装置に加えられるトルクに基づいて推測されるヨーレートである推測ヨーレートと、前記自車両のヨーレートとの差分であるヨーレート差分に基づいて、前記自車両の前記横流れを検出する
ことを特徴とする車線維持支援装置（１０）。
【請求項２】
前記横流れ検出手段は、前記ヨーレート差分に相当する傾斜角を、横流れ傾斜角として算出し、
前記補正手段は、前記傾斜角検出手段および前記横流れ検出手段の検出結果として、前記傾斜角検出手段が検出した前記路面傾斜角と、前記路面傾斜角と前記横流れ傾斜角との差分の平均値との加算値に基づいて、前記操舵制御量を補正する
ことを特徴とする請求項１に記載の車線維持支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両が走行車線から逸脱しない状態を維持する車線維持支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両が走行車線から逸脱しないように車両の操舵を制御する車線維持支援装置において、走行車線の路面の傾斜を検知し、路面の傾斜に応じて操舵制御量を補正することにより、路面の傾斜に関わらず車両を走行車線内に維持するものが知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２３６２３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、傾斜している道路を車両が走行している場合において、走行車線の路面の傾斜の検知結果に基づいた補正のみでは、車両を走行車線内に維持するのが困難になる場合があるという問題があった。
【０００５】
本発明は、こうした問題に鑑みてなされたものであり、車両を走行車線内に維持する維持性能を向上させる技術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】
【０００６】
上記目的を達成するためになされた本発明の車線維持支援装置は、走行車線認識手段と、制御量算出手段と、傾斜角検出手段と、横流れ検出手段と、補正手段とを備える。
走行車線認識手段は、自車両が走行する走行車線を認識する。制御量算出手段は、走行車線認識手段により認識された走行車線から自車両が逸脱するのを抑制するように自車両の操舵を制御するための操舵制御量を算出する。傾斜角検出手段は、自車両が走行している走行車線の路面の傾斜角である路面傾斜角を検出する。横流れ検出手段は、自車両の横流れを検出する。補正手段は、傾斜角検出手段の検出結果と、横流れ検出手段の検出結果とに基づいて、操舵制御量を補正する。
【０００７】
このように構成された本発明の車線維持支援装置は、走行車線の路面傾斜角だけではなく、自車両の横流れを検出し、路面傾斜角と横流れに基づいて、走行車線から自車両が逸脱するのを抑制するように自車両の操舵を制御するための操舵制御量を算出することができる。これにより、本発明の車線維持支援装置は、走行車線から自車両が逸脱するのを抑制して車両を走行車線内に維持する維持性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】走行支援システム１の概略構成を示す図である。
【図２】ＬＫＡＥＣＵ１０が行う処理の流れを示すブロック図である。
【図３】目標軌道を示す図である。
【図４】路面キャンバ補正処理を示すフローチャートである。
【図５】傾斜している道路を走行している車両を示す背面図である。
【図６】接地点Ｐｇと着力点Ｐｃを示すタイヤ１０７の平面図である。
【図７】接地点Ｐｇと着力点Ｐｃを示すタイヤ１０７の側面図である。
【図８】θＧ，θｓｔｄ，θＣＡＬの時間経過に伴う変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に本発明の実施形態を図面とともに説明する。
本実施形態の走行支援システム１は、車両に搭載され、図１に示すように、トルクセンサ２、モータ３、カメラ４、車速センサ５、ヨーレートセンサ６、加速度センサ７、舵角センサ８、電流検出回路９、車線維持支援電子制御装置１０および電動パワーステアリング電子制御装置１１を備える。以下、車線維持支援電子制御装置１０をＬＫＡＥＣＵ（Lane Keep Assist Electronic Control Unit）１０という。電動パワーステアリング電子制御装置１１をＥＰＳＥＣＵ（Electric Power Steering Electronic Control Unit）１１という。また、走行支援システム１を搭載する車両を自車両という。
【００１０】
走行支援システム１は、自車両が車線から逸脱しそうになった場合にその逸脱を回避するための制御を行う。
自車両のハンドル１０１は、ステアリングシャフト１０２の一端に固定される。トルクセンサ２の一端はステアリングシャフト１０２の他端に接続され、トルクセンサ２の他端はインターミディエイトシャフト１０３の一端に接続される。
【００１１】
トルクセンサ２は、操舵トルクを検出するためのセンサである。具体的には、トルクセンサ２は、ステアリングシャフト１０２とインターミディエイトシャフト１０３とを連結するトーションバーを有し、このトーションバーのねじれ角に基づいてそのトーションバーに加えられているトルクを検出する。
【００１２】
モータ３は、その回転軸の先端にウォームギアを備える。このウォームギアは、インターミディエイトシャフト１０３に設けられたウォームホイールと噛み合っている。これにより、モータ３の回転がインターミディエイトシャフト１０３に伝達される。
【００１３】
インターミディエイトシャフト１０３の他端は、ステアリングギアボックス１０４に接続されている。ステアリングギアボックス１０４は、ラックとピニオンギアからなるギア機構にて構成されており、インターミディエイトシャフト１０３の他端に設けられたピニオンギアに、ラックの歯が噛み合っている。そのため、運転者がハンドル１０１を回すと、インターミディエイトシャフト１０３が回転（すなわち、ピニオンギアが回転）し、これによりラックが左右に移動する。ラックの両端にはそれぞれタイロッド１０５が取り付けられており、ラックとともにタイロッド１０５が左右の往復運動を行う。これにより、タイロッド１０５がその先のナックルアーム１０６を引っ張ったり押したりすることで、タイヤ１０７の向きが変わる。
【００１４】
カメラ４は、自車両の前側に取り付けられ、自車両の前方の路面を繰り返し撮影し、その撮影画像を示す画像データを出力する。
車速センサ５は、自車両の走行速度を検出し、その検出結果を示す車速信号を出力する。ヨーレートセンサ６は、自車両のヨーレートを検出し、その検出結果を示すヨーレート信号を出力する。加速度センサ７は、自車両の横加速度を検出し、その検出結果を示す横加速度信号を出力する。舵角センサ８は、自車両の舵角を検出し、その検出結果を示す舵角信号を出力する。電流検出回路９は、モータ３に流れる電流を検出する。
【００１５】
ＬＫＡＥＣＵ１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ及びこれらの構成を接続するバスラインなどからなる周知のマイクロコンピュータを中心に構成され、ＲＯＭに記憶されたプログラムに基づいて各種処理を実行する。ＬＫＡＥＣＵ１０は、トルクセンサ２、カメラ４、車速センサ５、ヨーレートセンサ６、加速度センサ７、舵角センサ８および電流検出回路９から入力される情報に基づいて、自車両が車線から逸脱するのを回避するための演算を行う。そしてＬＫＡＥＣＵ１０は、この演算結果に基づいて、モータ３へ要求するトルクを示す要求トルクτｔｇｔをＥＰＳＥＣＵ１１へ出力する。
【００１６】
ＥＰＳＥＣＵ１１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ及びこれらの構成を接続するバスラインなどからなる周知のマイクロコンピュータを中心に構成され、ＲＯＭに記憶されたプログラムに基づいて各種処理を実行する。ＥＰＳＥＣＵ１１は、ＬＫＡＥＣＵ１０からの要求トルクτｔｇｔに応じた駆動電圧をモータ３へ印加することにより、両タイヤ１０７を操舵するための力をモータ３に発生させる。
【００１７】
ＬＫＡＥＣＵ１０は、図２に示すように、レーン認識部２１、目標軌道生成部２２、路面キャンバ補正部２３、加算器２４、フィードフォワード舵角演算部２５、フィードバック舵角演算部２６、加算器２７、フィードフォワードトルク演算部２８、フィードバックトルク演算部２９および加算器３０を備える。
【００１８】
レーン認識部２１は、カメラ４から入力された画像データを画像処理することにより、自車両が走行している走行レーンの左側と右側を区画する白線を認識する。そしてレーン認識部２１は、画像データ内において白線が写っている位置に基づいて、自車両の横位置、横速度および逸脱角度を算出する。自車両の横位置は、走行レーン内において走行レーンの進行方向に対して垂直な方向に沿った自車両の位置である。自車両の横速度は、走行レーンの進行方向に対して垂直な方向に沿った自車両の移動速度である。逸脱角度は、走行レーンの進行方向に対して自車両の進行方向が傾いている角度である。
【００１９】
目標軌道生成部２２は、レーン認識部２１が認識した白線の位置と、レーン認識部２１が算出した自車両の横位置および逸脱角度と、車速センサ５から入力される車速信号とに基づいて、自車両が走行レーンから逸脱するか否かを判断する。そして目標軌道生成部２２は、走行レーンから逸脱すると判断した場合に、レーン認識部２１が算出した横位置および逸脱角度と、車速センサ５からの車速信号により特定される車速とに基づいて、目標軌道データの生成を開始する。
【００２０】
目標軌道は、図３に示すように、自車両の進行方向を走行レーンの外側から走行レーンの内側に向かうように徐々に変化させ、最終的に走行レーンの中央を自車両が走行するように設定される軌道である。目標軌道データは、現時点を基点とした複数の時間と、複数の時間のそれぞれに対応した目標軌道を示す横位置と、複数の横位置のそれぞれに対応して算出された複数の横速度と、複数の横位置のそれぞれに対応して算出された複数の横加速度とを備える。
【００２１】
路面キャンバ補正部２３は、図２に示すように、トルクセンサ２、車速センサ５、ヨーレートセンサ６、加速度センサ７および電流検出回路９から入力される情報に基づいて、横加速度補正値ａＣＡＬ（後述）を算出する。横加速度補正値ａＣＡＬの算出方法は後述する。
【００２２】
加算器２４は、目標軌道生成部２２から出力される目標軌道データを構成する横位置、横速度および横加速度のうち横加速度と、路面キャンバ補正部２３から出力される横加速度補正値ａＣＡＬとを加算した加算値（以下、補正横加速度という）を、フィードフォワード舵角演算部２５とフィードバック舵角演算部２６へ出力する。また加算器２４は、目標軌道生成部２２から出力される目標軌道データを構成する横位置、横速度および横加速度のうち横位置および横速度をフィードバック舵角演算部２６へ出力する。
【００２３】
フィードフォワード舵角演算部２５は、横加速度と舵角との関係を示す演算式に基づいて、加算器２４から出力される補正横加速度が自車両に作用するときの舵角を算出し、この舵角をフィードフォワード舵角δＦＦとして出力する。
【００２４】
フィードバック舵角演算部２６は、自車両ＭＣの横位置、横速度および横加速度がそれぞれ、加算器２４から入力される横位置、横速度および横加速度に一致するようにフィードバック制御するためのフィードバック舵角δＦＢを算出して出力する。なお、自車両ＭＣの横位置と横速度は、レーン認識部２１により算出される。また、自車両ＭＣの横加速度は、ヨーレートセンサ６で検出されるヨーレートと、車速センサ５で検出される車速とに基づいて算出される。
【００２５】
加算器２７は、フィードフォワード舵角演算部２５から出力されるフィードフォワード舵角δＦＦと、フィードバック舵角演算部２６から出力されるフィードバック舵角δＦＢとを加算した加算値を、要求舵角δｔｇｔとして出力する。
【００２６】
フィードフォワードトルク演算部２８は、加算器２４から出力される要求舵角δｔｇｔをトルクへ変換し、このトルクをフィードフォワードトルクτＦＦとして出力する。横加速度とトルクとの関係（以下、横加速度−トルク換算関係という）は車両諸元から予め求められており、フィードフォワードトルク演算部２８は、この横加速度−トルク換算関係と、要求舵角δｔｇｔに対応する横加速度とに基づいて、要求舵角δｔｇｔに対応するトルクを算出する。なお、要求舵角δｔｇｔに対応する横加速度は、横加速度と舵角との関係を示す演算式に基づいて算出される。
【００２７】
フィードバックトルク演算部２９は、舵角センサ８で検出される舵角が、加算器２７から出力される要求舵角δｔｇｔに一致するようにフィードバック制御するためのフィードバックトルクτＦＢを算出して出力する。
【００２８】
加算器３０は、フィードフォワードトルク演算部２８から出力されるフィードフォワードトルクτＦＦと、フィードバックトルク演算部２９から出力されるフィードバックトルクτＦＢとを加算した加算値を、要求トルクτｔｇｔとしてＥＰＳＥＣＵ１１へ出力する。
【００２９】
ＥＰＳＥＣＵ１１は、加算器３０から出力された要求トルクτｔｇｔに基づいてモータ３を制御する。これにより、自車両ＭＣが、目標軌道に沿って走行する。
次に、路面キャンバ補正部２３が実行する路面キャンバ補正処理を説明する。
【００３０】
路面キャンバ補正処理は、ＬＫＡＥＣＵ１０の動作中において繰り返し実行される処理である。
この路面キャンバ補正処理が実行されると、ＬＫＡＥＣＵ１０のＣＰＵは、図４に示すように、まずＳ１０にて、演算に用いるセンサが故障しているか否かを判断する。なお、演算に用いるセンサは、トルクセンサ２、車速センサ５、ヨーレートセンサ６、加速度センサ７および電流検出回路９である。
【００３１】
ここで、演算に用いるセンサが故障している場合には（Ｓ１０：ＹＥＳ）、路面キャンバ補正処理を一旦終了する。一方、演算に用いるセンサが故障していない場合には（Ｓ１０：ＮＯ）、Ｓ２０にて、自車両の車速が予め設定された演算可能車速（本実施形態では、例えば４０ｋｍ／ｈ）以上であるか否かを判断する。ここで、自車両の車速が演算可能車速未満である場合には（Ｓ２０：ＮＯ）、路面キャンバ補正処理を一旦終了する。一方、自車両の車速が演算可能車速以上である場合には（Ｓ２０：ＹＥＳ）、Ｓ３０にて、路面キャンバ推定演算を行う。
【００３２】
ここで、自車両の車速をν［ｍ／ｓ］、重力加速度をｇ［ｍ／ｓ２］と表記する。また図５に示すように、キャンバ角度をθ［ｒａｄ］、遠心加速度をａＣＦ［ｍ／ｓ２］、鉛直軸Ｘｇに対するヨーレートをω［ｒａｄ／ｓ］、車両鉛直軸Ｘｃに対するヨーレートをωＳ［ｒａｄ／ｓ］、加速度センサ７が検出した横加速度をａＳ［ｍ／ｓ２］と表記する。なお、ヨーレートωＳは、ヨーレートセンサ６が検出するヨーレートである。
【００３３】
キャンバ角度がθである道路を自車両が車速νで定常円旋回している場合に、自車両の遠心加速度ａＣＦ、ヨーレートωＳ、横加速度ａＳは、下式（１）、（２）、（３）で算出される。なお、下式（１）、（２）、（３）では、縦勾配の影響は少ないと仮定して無視している。
【００３４】
【数１】
0006332167.tif 000002
したがって、キャンバ角度θは、車速センサ５で検出される車速νと、ヨーレートセンサ６で検出されるヨーレートωＳと、加速度センサ７で検出される横加速度ａＳとを用いて、下式（４）で算出される。
【００３５】
【数２】
0006332167.tif 000003
Ｓ３０では、上式（４）で算出されるキャンバ角度θを、ヨーレートセンサ６と加速度センサ７によるキャンバ推定角度θＧとして算出して、処理を終了する。
【００３６】
なお、上式（２）に示すように、キャンバ角度がθである道路では、ヨーレートセンサ６で検出されるヨーレートωＳは、鉛直軸Ｘｇに対するヨーレートωのｃｏｓθ倍である。すなわち、キャンバ角度が大きくなるほど、ヨーレートωＳが小さくなる。このため、ヨーレートセンサ６で検出されるヨーレートに基づいて、自車両が走行している道路の旋回半径を推定すると、この推定旋回半径は、実際の旋回半径よりも大きくなってしまう。
【００３７】
また、ヨーレートセンサ６で検出されるヨーレートωＳから推定される推定横加速度をａＥ［ｍ／ｓ２］と表記すると、推定横加速度ａＥは、下式（５）で算出される。
【００３８】
【数３】
0006332167.tif 000004
上式（３）、（５）より、ヨーレートωＳから推定される推定横加速度ａＥは、加速度センサ７で検出される横加速度ａＳよりｇ×ｓｉｎθだけ大きい。すなわち、キャンバ角度が大きくなるほど、ヨーレートωＳから推定される推定横加速度ａＥと、加速度センサ７で検出される横加速度ａＳとの差が大きくなる。
【００３９】
なお、路面キャンバに起因した横加速度をａＣＭＢ［ｍ／ｓ２］と表記すると、横加速度ａＣＭＢは、下式（６）で算出される。
【００４０】
【数４】
0006332167.tif 000005
Ｓ３０の処理が終了すると、図４に示すように、Ｓ４０にて、車両の横流れ推定演算を行う。
【００４１】
図６と図７に示すように、フロントコーナリングフォース２×Ｆｆは、タイヤ１０７の接地点Ｐｇよりも後方の着力点Ｐｃに作用する。タイロッド軸力Ｆｔは、タイロッド１０５とナックルアーム１０６との連結点Ｐｎに作用する。そして、フロントコーナリングフォース２×Ｆｆ［Ｎ］とタイロッド軸力Ｆｔ［Ｎ］との関係は、キングピン軸ＫＰ周りのモーメントで求めることが可能であり、下式（７）で表される。下式（７）において、有効ナックルアーム半径をＲｎ［ｍ］、キャスター角がθｃであるときのキャスタートレールをｎ０［ｍ］、ニューマテイックトレールをｎｆ［ｍ］と表記している。
【００４２】
【数５】
0006332167.tif 000006
このため、フロントコーナリングフォース２×Ｆｆ［Ｎ］は、下式（８）で表される。
【００４３】
【数６】
0006332167.tif 000007
また、有効ナックルアーム半径Ｒｎ［ｍ］は、下式（９）で表される。下式（９）において、ステアリングオーバーウォールギヤ比をＮｇ［−］、ストロークレシオ（比スト）をＳｒ［ｍ／ｒｅｖ］と表記している。
【００４４】
【数７】
0006332167.tif 000008
そして、ストロークレシオ（比スト）Ｓｒは、下式（１０）で表される。下式（１０）において、ロック・ツー・ロック回転数をθ、ラックストロークをＬｒ［ｍ］と表記している。
【００４５】
【数８】
0006332167.tif 000009
また、タイロッド軸力Ｆｔ［Ｎ］は、下式（１１）で表される。下式（１１）において、ハンドル１０１が操舵されることにより発生する操舵トルクをＭＴ［Ｎｍ］、トルク伝達効率をηｗ［−］、モータ３の定格トルクを定格電流で除した値をｋｔ［Ｎｍ／Ａ］、モータ３に流れる電流をＩｍ［Ａ］、モータのギア比をｉｗ［−］、ステアリングギアボックス１０４のラックとピニオンギアからなるギア機構の効率をηｐ［−］と表記している。
【００４６】
【数９】
0006332167.tif 000010
また、インターミディエイトシャフト１０３のトルクＴｉ（以下、インタミシャフトトルクＴｉという）は、下式（１２）で表される。
【００４７】
【数１０】
0006332167.tif 000011
したがって、タイロッド軸力Ｆｔ［Ｎ］は、下式（１３）で表される。
【００４８】
【数１１】
0006332167.tif 000012
さらに、上式（１３）を上式（８）に代入すると、下式（１４）が得られる。
【００４９】
【数１２】
0006332167.tif 000013
次に、前輪コーナリングフォースＦｆと後輪コーナリングフォースＦｒとの関係は、下式（１５）で表される。下式（１５）において、車両重心と前輪軸との間の距離をｌｆ、車両重心と後輪軸との間の距離をｌｒと表記している。
【００５０】
【数１３】
0006332167.tif 000014
また、車両重心と前輪軸との間の距離ｌｆと、車両重心と後輪軸との間の距離ｌｒはそれぞれ、下式（１６）と下式（１７）で表される。下式（１６）と下式（１７）において、車両のホイールベースをｌ、車両重心に対して前側の車両質量をｍｆ、車両重心に対して後側の車両質量をｍｒと表記している。
【００５１】
【数１４】
0006332167.tif 000015
さらに、上式（１６）と上式（１７）を上式（１５）に代入すると、下式（１８）が得られる。このため、前輪コーナリングフォースＦｆと後輪コーナリングフォースＦｒとの関係は、下式（１９）で表される。
【００５２】
【数１５】
0006332167.tif 000016
上式（１４）と上式（１９）により、後輪コーナリングフォースＦｒは下式（２０）で表される。
【００５３】
【数１６】
0006332167.tif 000017
また、車両の質量と、車両の横加速度と、車両に作用する力Ｆｃｅｎｔとの関係式は、下式（２１）で表される。そして、車両に作用する力Ｆｃｅｎｔに、前輪コーナリングフォースＦｆと後輪コーナリングフォースＦｒを代入すると、下式（２２）が得られる。
【００５４】
【数１７】
0006332167.tif 000018
したがって、車両の横加速度は、下式（２３）で表される。
【００５５】
【数１８】
0006332167.tif 000019
このため、車両の横加速度と、インタミシャフトトルクＴｉとの関係は、下式（２４）で表される。
【００５６】
【数１９】
0006332167.tif 000020
そして、下式（２５）に示すように、インタミシャフトトルクＴｉから算出される横加速度を車速Ｖで除することによって、車両が平面路で定常円旋回を行っているときのヨーレートωｓｔｄ（以下、平面ヨーレートωｓｔｄという）を算出することができる。
【００５７】
【数２０】
0006332167.tif 000021
Ｓ４０では、電流検出回路９で検出されたモータ電流値と、トルクセンサ２で検出された操舵トルクと、上式（１２）とに基づいて、インタミシャフトトルクＴｉを算出する。その後、Ｓ４０では、上式（２４）と上式（２５）に基づいて、平面ヨーレートωｓｔｄを算出する。そして、Ｓ４０では、平面ヨーレートωｓｔｄと、ヨーレートセンサ６で検出されるヨーレートωＳとのヨーレート差分Δωを算出し、下式（２６）により、ヨーレート差分Δωに相当する横加速度Δａ（以下、差分横加速度Δａという）を算出する。
【００５８】
【数２１】
0006332167.tif 000022
そしてＳ４０では、差分横加速度Δａに相当する推定角度θｓｔｄを下式（２７）により算出し、Ｓ４０の処理を終了する。
【００５９】
【数２２】
0006332167.tif 000023
次に、図４に示すように、Ｓ５０にて、下式（２８）に示すように、Ｓ４０で算出された推定角度θｓｔｄから、Ｓ３０で算出されたキャンバ推定角度θＧを減算した推定角度差分Δθを算出する。
【００６０】
【数２３】
0006332167.tif 000024
そしてＳ６０にて、Ｓ５０で算出された推定角度差分Δθの平均値θａｖｅ（以下、差分平均θａｖｅという）を算出する。さらにＳ７０にて、下式（２９）に示すように、Ｓ３０で算出されたキャンバ推定角度θＧと、Ｓ６０で算出された差分平均θａｖｅとを加算した加算値をキャンバ補正値θＣＡＬとして算出する。
【００６１】
【数２４】
0006332167.tif 000025
そしてＳ８０にて、下式（３０）に示すように、Ｓ７０で算出されたキャンバ補正値θＣＡＬを、横加速度補正値ａＣＡＬに換算し、路面キャンバ補正処理を一旦終了する。
【００６２】
【数２５】
0006332167.tif 000026
図８は、キャンバ推定角度θＧ、推定角度θｓｔｄおよびキャンバ補正値θＣＡＬの算出結果の時間経過に伴う変化を示すグラフである。図８に示すように、キャンバ推定角度θＧの算出結果は、時間経過に対して安定しているものの、加速度センサ７のゼロ点ズレなどの影響でオフセットしている。また推定角度θｓｔｄの算出結果は、車両モデル誤差の影響で時間経過に応じて変動する。一方、キャンバ補正値θＣＡＬの算出結果は、キャンバ推定角度θＧよりもオフセット量が低減されるとともに、推定角度θｓｔｄよりも時間経過に対する変動量が低減されている。
【００６３】
このように構成されたＬＫＡＥＣＵ１０では、レーン認識部２１が、自車両が走行する走行レーンを認識する。また、目標軌道生成部２２、加算器２４、フィードフォワード舵角演算部２５、フィードバック舵角演算部２６、加算器２７、フィードフォワードトルク演算部２８、フィードバックトルク演算部２９および加算器３０は、走行レーンから自車両が逸脱するのを抑制するように自車両の操舵を制御するための要求トルクτｔｇｔを算出する。
【００６４】
また路面キャンバ補正部２３は、自車両が走行している走行レーンの路面の傾斜角であるキャンバ推定角度θＧを検出する（Ｓ３０）。また路面キャンバ補正部２３は、ヨーレート差分Δωを算出することにより、自車両の横流れを検出する（Ｓ４０）。そして路面キャンバ補正部２３は、キャンバ推定角度θＧと、ヨーレート差分Δωとに基づいて、横加速度補正値ａＣＡＬを算出することにより、要求トルクτｔｇｔを補正する（Ｓ６０〜Ｓ８０）。
【００６５】
このようにＬＫＡＥＣＵ１０は、走行レーンの路面キャンバだけではなく、自車両の横流れを検出し、路面キャンバと横流れに基づいて、走行レーンから自車両が逸脱するのを抑制するように自車両の操舵を制御するための要求トルクτｔｇｔを算出することができる。これにより、ＬＫＡＥＣＵ１０は、走行レーンから自車両が逸脱するのを抑制して車両を走行レーン内に維持する維持性能を向上させることができる。
【００６６】
なお、車両の横流れとは、運転者の意図に反して車両が右側または左側に向かって移動してしまう現象である。例えば、車両が平坦な直線道路を直進しているにも関わらず運転者がハンドルを右側または左側に操舵している状態が継続しているときには、車両の横流れが発生している。車両の横流れの原因としては、車両の幅方向に沿って流れる横風と、車両アライメントのズレなどが考えられる。
【００６７】
またＬＫＡＥＣＵ１０は、インターミディエイトシャフト１０３に加えられるインタミシャフトトルクＴｉに基づいて推測されるヨーレートである平面ヨーレートωｓｔｄと、ヨーレートセンサ６で検出されるヨーレートωＳとの差分であるヨーレート差分Δωに基づいて、自車両の横流れを検出する（Ｓ４０）。すなわち、ＬＫＡＥＣＵ１０は、横風および車両アライメントのズレなどにより自車両が横に流れるのを抑制するように運転者が操舵することで発生するトルクにより、自車両の横流れを検出する。
【００６８】
またＬＫＡＥＣＵ１０は、ヨーレート差分Δωに相当する傾斜角を推定角度θｓｔｄとして算出する（Ｓ４０）。そしてＬＫＡＥＣＵ１０は、キャンバ推定角度θＧと、キャンバ推定角度θＧと推定角度θｓｔｄとの差分の平均値である差分平均θａｖｅとの加算値（キャンバ補正値θＣＡＬ）に基づいて、要求トルクτｔｇｔを補正する（Ｓ６０〜Ｓ８０）。
【００６９】
これにより、ＬＫＡＥＣＵ１０は、加速度センサ７のゼロ点ズレなどの影響と、車両モデル誤差の影響を低減し、時間経過に対して値が安定した要求トルクτｔｇｔを算出することができる。
【００７０】
以上説明した実施形態において、ＬＫＡＥＣＵ１０は本発明における車線維持支援装置、レーン認識部２１は本発明における走行車線認識手段である。
また、目標軌道生成部２２、加算器２４、フィードフォワード舵角演算部２５、フィードバック舵角演算部２６、加算器２７、フィードフォワードトルク演算部２８、フィードバックトルク演算部２９および加算器３０は本発明における制御量算出手段である。
【００７１】
また、Ｓ３０の処理は本発明における傾斜角検出手段、Ｓ４０の処理は本発明における横流れ検出手段、Ｓ６０〜Ｓ８０の処理は本発明における補正手段である。
また、走行レーンは本発明における走行車線、要求トルクτｔｇｔは本発明における操舵制御量、キャンバ推定角度θＧは本発明における路面傾斜角、平面ヨーレートωｓｔｄは本発明における推測ヨーレート、推定角度θｓｔｄは本発明における横流れ傾斜角である。
【００７２】
また、ハンドル１０１、ステアリングシャフト１０２、インターミディエイトシャフト１０３、ステアリングギアボックス１０４、タイロッド１０５およびナックルアーム１０６は本発明における操舵装置である。
【００７３】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採ることができる。
（変形例１）
例えば上記実施形態では、ＬＫＡＥＣＵ１０が要求トルクτｔｇｔを算出してＥＰＳＥＣＵ１１を出力するものを示したが、自車両の操舵を制御するための操舵制御量はこれに限定されるものではない。
【００７４】
また、上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合させたりしてもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、同様の機能を有する公知の構成に置き換えてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加または置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本発明の実施形態である。
【符号の説明】
【００７５】
１…走行支援システム、１０…ＬＫＡＥＣＵ、２１…レーン認識部、２２…目標軌道生成部、２３…路面キャンバ補正部、２４…加算器、２５…フィードフォワード舵角演算部、２６…フィードバック舵角演算部、２７…加算器、２８…フィードフォワードトルク演算部、２９…フィードバックトルク演算部、３０…加算器
【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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