(57)【要約】【課題】  撮像手段の精度に大きく依存することなく、曲線のレーンマークに対しても適用することができ、車両のレーン走行支援を適切に行なう。【解決手段】  操舵制御手段（電動パワーステアリングシステム）と、走行レーン検出手段（カメラ等）を備え、その検出結果と車両の操舵状態及び走行状態に応じて、走行レーン内における車両の横方向位置を含む状態量を演算し、目標状態量との比較結果に応じて警報あるいは修正操舵を行ない車両の走行レーン内の走行を支援する。特に、車両のヨー角、ヨーレイト及び車体速度等に基づいて道路曲率（例えば道路曲率の逆数）を推定演算し、この道路曲率並びに車両の操舵状態及び走行状態に基づき目標状態量を設定する。【選択図】        図３
2005141514.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者のステアリングホイール操作に応じて作動すると共に車両の路面走行状態に応じて操舵状態を制御し得る操舵制御手段と、撮像手段によって路面を連続して撮像した画像から、前記走行レーンを標示するレーンマークを直線として検出する走行レーン検出手段を備え、該走行レーン検出手段が検出した走行レーン内を前記車両が走行するように前記操舵制御手段を制御して、前記車両の前記走行レーン内の走行を支援する車両のレーン走行支援装置において、前記車両の操舵状態及び走行状態を検出する状態検出手段と、前記走行レーン検出手段の検出結果と前記車両の操舵状態及び走行状態に応じて、前記車両の状態量を演算する車両状態量演算手段と、該車両状態量演算手段の演算結果及び前記状態検出手段の検出結果に基づき道路曲率を推定する道路曲率推定手段と、該道路曲率推定手段が推定した道路曲率並びに前記状態検出手段が検出した車両の操舵状態及び走行状態に基づき前記車両に対する目標状態量を設定する目標状態量設定手段とを備え、該目標状態量設定手段が設定した目標状態量と前記車両状態量演算手段が演算した状態量との比較結果に応じて前記車両の前記走行レーン内の走行を支援することを特徴とする車両のレーン走行支援装置。
【請求項２】
前記状態検出手段は、前記車両のヨーレイトを含む前記車両の操舵状態及び走行状態を検出し、前記車両状態量演算手段は、前記車両のヨー角を含む状態量を演算し、前記道路曲率推定手段は、前記車両状態量演算手段が演算した前記車両のヨー角、及び前記状態検出手段が検出したヨーレイトに基づいて演算し前記道路曲率を推定するように構成したことを特徴とする請求項１記載の車両のレーン走行支援装置。
【請求項３】
前記状態検出手段は、前記車両のヨーレイト及び車体速度を含む前記車両の操舵状態及び走行状態を検出し、前記車両状態量演算手段は、前記走行レーン検出手段の検出結果と前記車両の操舵状態及び走行状態に応じて、前記車両の前記走行レーンに対する相対位置を表す相対位置指標を含む状態量を演算し、前記道路曲率推定手段は、前記車両状態量演算手段が演算した前記車両の相対位置指標、並びに前記状態検出手段が検出したヨーレイト及び車体速度に基づいて演算し、前記道路曲率を推定するように構成したことを特徴とする請求項１記載の車両のレーン走行支援装置。
【請求項４】
運転者のステアリングホイール操作に応じて作動すると共に車両の路面走行状態に応じて操舵状態を制御し得る操舵制御手段と、撮像手段によって路面を連続して撮像した画像から、前記走行レーンを標示するレーンマークを検出する走行レーン検出手段を備え、該走行レーン検出手段が検出した走行レーン内を前記車両が走行するように前記操舵制御手段を制御して、前記車両の前記走行レーン内の走行を支援する車両のレーン走行支援装置において、前記車両のヨーレイト及び車体速度を含む前記車両の操舵状態及び走行状態を検出する状態検出手段と、前記走行レーン検出手段の検出結果と前記車両の操舵状態及び走行状態に応じて、前記車両の前記走行レーンに対する相対位置を表す相対位置指標を含む状態量を演算する車両状態量演算手段と、該車両状態量演算手段が演算した前記車両の相対位置指標、並びに前記状態検出手段が検出したヨーレイト及び車体速度に基づいて演算し、道路曲率を推定する道路曲率推定手段と、該道路曲率推定手段が推定した道路曲率並びに前記状態検出手段が検出した車両の操舵状態及び走行状態に基づき前記車両に対する目標状態量を設定する目標状態量設定手段とを備え、該目標状態量設定手段が設定した目標状態量と前記車両状態量演算手段が演算した状態量との比較結果に応じて前記車両の前記走行レーン内の走行を支援することを特徴とする車両のレーン走行支援装置。
【請求項５】
前記道路曲率推定手段は、前記道路曲率の変化率を演算し、該変化率に基づき、前記目標状態量設定手段が前記車両に対する目標状態量を設定するように構成したことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の車両のレーン走行支援装置。
【請求項６】
前記目標状態量設定手段が設定した目標状態量と前記車両状態量演算手段が演算した状態量との比較結果に応じて、運転者に対して警報する警報手段及び前記操舵制御手段による操舵制御を修正する修正操舵手段の、少なくとも一方を備えたことを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の車両のレーン走行支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のレーン走行支援装置に関し、特に、運転者のステアリングホイール操作に応じて作動すると共に車両の路面走行状態に応じて操舵状態を制御し得る操舵制御手段と、撮像手段によって路面を連続して撮像した画像から走行レーンを検出する走行レーン検出手段を備え、これらによって、走行レーン内を車両が走行するように支援する車両のレーン走行支援装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
車両のレーン走行支援装置としては、運転者のステアリングホイール操作に応じて作動すると共に車両の路面走行状態に応じて操舵状態を制御し得る操舵制御手段を備え、これを制御して車両が走行レーン内を走行するようにレーンキープアシストが基本であるが、更に、走行支援を越えて、運転者の操作とは無関係に自動的に操舵制御を行ない、車両が走行レーン内の走行を維持し得るように制御する装置も知られている。
【０００３】
例えば、下記の特許文献１には、自ら走行路を探索しながら、その走行路上に最適な目標経路を設定して、車両がその目標経路上を走行するように支援する車両の走行制御を行なわせることを目的とし、以下のように構成された自動走行装置が提案されている。即ち、撮像装置により車両の進行方向の領域を撮像した画像にもとづいて道路エッジを認識することにより自ら走行可能領域を探索しながら、その走行可能領域内に適切な目標経路を設定し、そのときの車両の走行状態にしたがって車両をその目標経路に合流させるための最適な制御目標量を求めて、その制御目標量に応じて車両の走行制御を行なわせる旨記載されている。
【０００４】
あるいは、下記の特許文献２には、例えばプラント、工場等の床面に安全通路を表示するため前記通路両側に標記された白線を誘導帯として使用し、特に狭隘な場所でのコーナリングが容易になし得ることを目的として、安全通路の限界を示すために床面に設けられた白線等をそのまま誘導帯として使用し、走行車の現在の方位とコーナ部の角度とから操舵量を算出してコーナリングを行うように構成された走行車の誘導装置が提案されている。
【０００５】
更に、下記の特許文献３には、運転者がハンドル操作しなくても前方の走行レーン上を外れることなく走行することができる自動車用自動操舵装置が提案されている。この特許文献３には、自動車の右側下方向の進路を撮影する撮影手段と、この撮影手段にて撮影した道路の中から隣接する走行レーンの境界を示すラインを認識する認識手段と、この認識手段にて認識したラインの基準位置からの距離を検出する距離検出手段と、この距離検出手段にて検出した距離に応じた舵角制御信号を発生する舵角制御手段と、この舵角制御手段からの舵角制御信号を受けて車両の進行方向を変化させる舵角駆動手段とを備え、前記舵角制御信号による舵角制御手段の作動にて前記距離検出手段にて検出される距離を所定値に保持せしめるようにする旨記載されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平２−４８７０４号公報
【特許文献２】特開平２−２７４０８号公報
【特許文献３】特開昭６０−３７０１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の特許文献に記載の装置によれば、何れも画像によって検出した車両等の走行レーンに沿ってコーナリングを行なうことが可能とされている。この場合において、現実的な対応としては、必ずしも運転者の操作と無関係に自動的に操舵することは必要ではなく、例えば運転者によるステアリングホイールの操作に対し、車両が走行レーンの中央を維持するように操舵トルクを付加することによって、ステアリングホイールの操作負荷を軽減し、巡航運転を支援することができる。
【０００８】
このようなレーン走行支援装置においては、カメラで撮像した画像から路面上の走行レーンを適切且つ安定的に検出することが重要となる。通常、路面上には、走行レーン（車線）の境界を識別するレーン境界線をはじめ種々の目的に応じて標示線（レーンマーク）が塗装されており、実線のみならず破線のレーンマークや、白色あるいは黄色というように異なる色彩のレーンマークが混在し、更には、これらが複合されたものも存在する。また、レーンマークは直線に限らず曲線も存在するが、この曲線のレーンマークを特定するために曲率を求めるには遠方までレーンマークを確実に検出する必要が生ずる。従って、レーン走行支援装置に供する撮像手段としては、遠方までレーンマークを高精度で検出し得る前方監視カメラが必要とされる。
【０００９】
ところで、近時の車両には、車両前方あるいは後方の近傍の確認や駐車支援用に前方監視カメラや後方監視カメラが装着されているものがある。しかし、これら既設の前方監視カメラや後方監視カメラは近傍の画像を確保し得るに留まり、遠方の画像は不鮮明となるので、曲線のレーンマークに対し曲率を求めることはできない。従って、直線の検出を基本とせざるを得ず、このようなレーンマークの検出に既設のカメラが転用されることはなく、別途、高性能の前方監視カメラが採用され高価な装置となっていた。
【００１０】
そこで、本発明は、操舵状態を制御し得る操舵制御手段と、撮像した画像から走行レーンを検出する走行レーン検出手段を備え、これらによって、車両が走行レーン内を走行するように支援する車両のレーン走行支援装置において、撮像手段の精度に大きく依存することなく、曲線のレーンマークに対しても適用することができ、車両のレーン走行支援を適切に行ない得るレーン走行支援装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を達成するため、本発明は、運転者のステアリングホイール操作に応じて作動すると共に車両の路面走行状態に応じて操舵状態を制御し得る操舵制御手段と、撮像手段によって路面を連続して撮像した画像から、前記走行レーンを標示するレーンマークを直線として検出する走行レーン検出手段を備え、該走行レーン検出手段が検出した走行レーン内を前記車両が走行するように前記操舵制御手段を制御して、前記車両の前記走行レーン内の走行を支援する車両のレーン走行支援装置において、請求項１に記載のように、前記車両の操舵状態及び走行状態を検出する状態検出手段と、前記走行レーン検出手段の検出結果と前記車両の操舵状態及び走行状態に応じて、前記車両の状態量を演算する車両状態量演算手段と、該車両状態量演算手段の演算結果及び前記状態検出手段の検出結果に基づき道路曲率を推定する道路曲率推定手段と、該道路曲率推定手段が推定した道路曲率並びに前記状態検出手段が検出した車両の操舵状態及び走行状態に基づき前記車両に対する目標状態量を設定する目標状態量設定手段とを備え、該目標状態量設定手段が設定した目標状態量と前記車両状態量演算手段が演算した状態量との比較結果に応じて前記車両の前記走行レーン内の走行を支援するように構成したものである。
【００１２】
尚、前記車両状態量演算手段における車両の操舵状態及び走行状態を表す指標としては、例えば操舵角及びヨーレイトがあり、前記目標状態量設定手段における車両の操舵状態及び走行状態を表す指標としては、例えば操舵角及び車体速度がある。そして、前記状態量を表す指標としては、前記走行レーン内における前記車両の横方向位置たるレーン位置、その微分値であるレーン位置変動速度、前記車両のヨー角、及びヨーレイトがある。前記操舵制御手段は、例えば電動パワーステアリングシステムを備えたものとするとよい。
【００１３】
上記車両のレーン走行支援装置において、請求項２に記載のように、前記状態検出手段は、前記車両のヨーレイトを含む前記車両の操舵状態及び走行状態を検出し、前記車両状態量演算手段は、前記車両のヨー角を含む状態量を演算し、前記道路曲率推定手段は、前記車両状態量演算手段が演算した前記車両のヨー角、及び前記状態検出手段が検出したヨーレイトに基づいて演算し前記道路曲率を推定するように構成することができる。あるいは、請求項３に記載のように、前記状態検出手段は、前記車両のヨーレイト及び車体速度を含む前記車両の操舵状態及び走行状態を検出し、前記車両状態量演算手段は、前記走行レーン検出手段の検出結果と前記車両の操舵状態及び走行状態に応じて、前記車両の前記走行レーンに対する相対位置を表す相対位置指標を含む状態量を演算し、前記道路曲率推定手段は、前記車両状態量演算手段が演算した前記車両の相対位置指標、並びに前記状態検出手段が検出したヨーレイト及び車体速度に基づいて演算し、前記道路曲率を推定するように構成するとよい。
【００１４】
あるいは、請求項４に記載のように、運転者のステアリングホイール操作に応じて作動すると共に車両の路面走行状態に応じて操舵状態を制御し得る操舵制御手段と、撮像手段によって路面を連続して撮像した画像から、前記走行レーンを標示するレーンマークを検出する走行レーン検出手段を備え、該走行レーン検出手段が検出した走行レーン内を前記車両が走行するように前記操舵制御手段を制御して、前記車両の前記走行レーン内の走行を支援する車両のレーン走行支援装置において、前記車両のヨーレイト及び車体速度を含む前記車両の操舵状態及び走行状態を検出する状態検出手段と、前記走行レーン検出手段の検出結果と前記車両の操舵状態及び走行状態に応じて、前記車両の前記走行レーンに対する相対位置を表す相対位置指標を含む状態量を演算する車両状態量演算手段と、該車両状態量演算手段が演算した前記車両の相対位置指標、並びに前記状態検出手段が検出したヨーレイト及び車体速度に基づいて演算し、道路曲率を推定する道路曲率推定手段と、該道路曲率推定手段が推定した道路曲率並びに前記状態検出手段が検出した車両の操舵状態及び走行状態に基づき前記車両に対する目標状態量を設定する目標状態量設定手段とを備え、該目標状態量設定手段が設定した目標状態量と前記車両状態量演算手段が演算した状態量との比較結果に応じて前記車両の前記走行レーン内の走行を支援するように構成してもよい。
【００１５】
上記車両のレーン走行支援装置において、前記道路曲率推定手段は、請求項５に記載のように、前記道路曲率の変化率を演算し、該変化率に基づき、前記目標状態量設定手段が前記車両に対する目標状態量を設定するように構成することができる。そして、請求項６に記載のように、前記目標状態量設定手段が設定した目標状態量と前記車両状態量演算手段が演算した状態量との比較結果に応じて、運転者に対して警報する警報手段及び前記操舵制御手段による操舵制御を修正する修正操舵手段の、少なくとも一方を備えたものとするとよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は上述のように構成されているので以下の効果を奏する。即ち、請求項１乃至３あるいは請求項４に記載のように構成された車両のレーン走行支援装置においては、道路曲率推定手段によって適切に推定された道路曲率等に基づき車両に対する目標状態量が設定されるので、撮像手段の精度に大きく依存することなく、曲線のレーンマークに対しても適用することができ、車両のレーン走行支援を適切に行なうことができる。また、前方監視カメラに限らず後方監視カメラを用いることもでき、更には既設の安価なカメラを用いることもできる。
【００１７】
前記道路曲率推定手段及び目標状態量設定手段は、請求項５に記載のように構成すれば、道路曲率の変化率に基づき、道路曲率推定時の遅れを補償しつつ、目標状態量を設定することができるので、走行レーンの変化に対し適切に追従することができる。
【００１８】
そして、請求項６に記載のように構成すれば、適宜警報が行われるので、車両のレーン走行支援を適切に行なうことができる。あるいは、操舵制御手段による車両のレーン走行支援を円滑に行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の望ましい実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態に係る車両のレーン走行支援装置の構成を示すもので、車両前方（図１の上方）に、撮像手段として例えばｃｃｄカメラで構成された前方監視用のカメラＣＭｆが配置されると共に、車両後方にも後方監視用のカメラＣＭｒが配置されているが、何れか一方のカメラが設けられておればよい。また、本実施形態の操舵制御手段として電動パワーステアリングシステムＥＰＳを備えている。このような電動パワーステアリングシステムＥＰＳは既に市販されており、運転者によるステアリングホイールＳＷの操作によってステアリングシャフトに作用する操舵トルクを、操舵トルクセンサＴＳによって検出し、この検出操舵トルクの値に応じてＥＰＳモータ（図１では図示省略）を制御し、減速ギヤ及びラックアンドピニオン（図示せず）を介して車両前方の車輪（図１では全車輪を代表してＷＨで表す）を操舵し、運転者のステアリング操作力（ハンドル操作力）を軽減するものである。
【００２０】
本実施形態では、図１に示すように、画像処理用の電子制御ユニットＥＣＵ１及び操舵制御用の電子制御ユニットＥＣＵ２を備え、両者が通信バスを介して接続されている。電子制御ユニットＥＣＵ１にはカメラＣＭｆ（及びＣＭｒ）が接続されており、画像信号が電子制御ユニットＥＣＵ１に入力されるように構成されている。一方、電子制御ユニットＥＣＵ２には、入力側に上記の操舵トルクセンサＴＳのほか、車両前方の車輪ＷＨの操舵角を検出する操舵角センサＳＳ、車体速度を検出する車体速度センサＶＳ、車両のヨーレイトを検出するヨーレイトセンサＹＳ、及びＥＰＳモータの回転角を検出する回転角センサＲＳ等が接続されると共に、出力側にＥＰＳモータが接続されている。尚、車体速度センサＶＳに代えて、各車輪の車輪速度を検出する車輪速度センサ（図示せず）を備えたものとし、検出車輪速度に基づき車体速度を推定することとしてもよい。
【００２１】
図２は本発明のシステム構成を示すもので、画像処理システム（図２の上方）及び操舵制御システム（図２の下方）が通信バスを介して接続されている。本実施形態の画像処理システムは、画像処理用のＣＰＵ、フレームメモリ等を備えた電子制御ユニットＥＣＵ１に、前方監視カメラＣＭｆ及び後方方監視カメラＣＭｒ、ヨーレイトセンサＹＳ、操舵角センサＳＳ及び車体速度センサＶＳが接続されている。また、本実施形態の操舵制御システムは、電動パワーステアリング制御用のＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを備えた電子制御ユニットＥＣＵ２に、操舵トルクセンサＴＳ及び回転角センサＲＳが接続されると共に、モータ駆動回路ＡＣ２を介してＥＰＳモータＭＴが接続されている。更に、本実施形態では、警報用の電子制御ユニットＥＣＵ３（図１では図示省略）を介して、警報表示や音声警報を出力する警報装置ＷＡが接続されている。
【００２２】
これらの電子制御ユニットＥＣＵ１乃至ＥＣＵ３は夫々、通信用のＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを備えた通信ユニットを介して通信バスに接続されており、各制御システムに必要な情報を他の制御システムから送信することができる。更に、図示は省略するが、この通信バスに、アクティブステアリングシステム、ブレーキ制御システム、スロットル制御システム等を接続し、各システム間で互いのシステム情報を共有することができるように構成することとしてもよい。尚、図１に示すように、電子制御ユニットＥＣＵ１（又はＥＣＵ２）には操作スイッチＯＳが接続されており、走行支援制御は運転者による操作スイッチＯＳの操作によって開始されるように構成されている。
【００２３】
上記のように構成されたレーン走行支援装置において、レーン走行支援（レーンキープアシスト）制御部は、図３の制御ブロック図に示すように構成されており、カメラＣＭｆ（又はＣＭｒ）によって撮像された画像情報が図２の電子制御ユニットＥＣＵ１にて画像処理されて走行レーンが検出される。この電子制御ユニットＥＣＵ１には、レーン検出手段たるレーン認識演算部Ｍ１が構成されており、ここで、走行レーン内における車両の横方向位置ｙ（レーン位置）及び走行レーンに対するヨー角ψが演算される。尚、画像処理による走行レーンの検出については前掲の特許文献１に記載された方法のほか、公知の何れの方法でもよい。
【００２４】
上記のレーン認識演算部Ｍ１による演算結果とヨーレイトセンサＹＳ及び操舵角センサＳＳの検出信号に基づき、車両状態量演算手段たる状態量演算部Ｍ２にて、レーン位置ｙ、レーン横方向移動速度ｄｙ（走行レーン内における車両の横方向移動速度でレーン位置ｙの時間微分値）、ヨー角ψ、及びヨーレイトγをファクターとする現在の車両の状態量Ｘが推定演算される。即ち、車両の状態量をＸ、状態量出力をＹ、道路モデルの入力をＵとすると、Ｘ＝［ｙ，ｄｙ，ψ，γ］T、Ｙ＝［ｙ，ｄｙ，ψ，γ］T、Ｕ＝［δｆ，ρ］Tと表すことができる。尚、δｆは操舵角センサＳＳで検出される操舵角で、ρは走行路の道路曲率の逆数で、例えば前述のカメラ画像から推定演算される。そして、状態量推定値をＸｅとし、オブザーバゲインをＬとすると、以下の状態方程式が成り立ち、状態量出力ＹはＹ＝Ｃ・Ｘｅとなる。
ｄＸｅ／ｄｔ＝Ａ・Ｘｅ＋Ｂ・Ｕ＋Ｒｌ・Ｌ・（Ｘ−Ｘｅ）
【００２５】
尚、上記の状態方程式におけるモデル定数Ａ、Ｂ及びＣは以下に示すとおりである。
Ａ＝［a11 a12 a13 a14 ; a21 a22 a23 a24 ; a31 a32 a33 a34 ; a41 a42 a43 a44］
Ｂ＝［b11 b12 ; b21 b22 ; b31 b32 ; b41 b42］
Ｃ＝［1000 ; 0100 ; 0010 ; 0001］
【００２６】
一方、ヨーレイトセンサＹＳで検出されたヨーレイトγ、及びレーン認識演算部Ｍ１で演算されたヨー角ψに基づき、道路曲率推定演算部Ｍ４にて道路曲率（の逆数の）推定値ρが演算される。このρは道路の曲率Ｒの逆数の推定値であるので、道路曲率の逆数の推定値ρということになるが、以下においては括弧内の語（の逆数の）を省略する。この道路曲率推定演算部Ｍ４においては、ρ＝（γ−ｄψ／dt）／Ｖｘという道路曲率推定アルゴリズムに基づいて、道路曲率推定値ρが演算される。ここで、ｄψ／dtはヨー角ψの微分値、Ｖｘは車体速度（車速）である。
【００２７】
上記の道路曲率推定値ρにはノイズが乗るので、ローパスフィルタ処理が行われ、補償値ρｃがρｃ＝（１＋ｓ）・ρとして演算される。ここで、ｓはラプラス微分演算子を示す。即ち、道路曲率推定値ρの変化率として上記の補償値ρｃが求められ、この補償値ρｃに基づき、目標状態量演算部Ｍ３にて以下のように目標状態量が演算される。
【００２８】
即ち、操舵角センサＳＳで検出された操舵角δｆ、及び車体速度センサＶＳで検出された車体速度（車速）Ｖｘ等に加え、道路曲率推定演算部Ｍ４にて演算された補償値ρｃに基づき、目標状態量演算部Ｍ３にて以下の４ファクターから成る目標状態量が演算される。先ず、走行レーン内における車両の横方向位置（レーン位置）に対する目標レーン位置ｙｔが、走行レーンの中心（レーン境界線間の中心）を起点として、ｙｔ＝０に設定される。そして、目標レーン横方向移動速度ｄｙｔに関し、車両が横振れすることなく走行レーンの中心に沿って移動するように、ｄｙｔ＝０に設定される。
【００２９】
また、目標ヨー角ψｔがψｔ＝Ｌｉ・ρｃに設定される。尚、このＬｉは道路曲率推定値に対する補償値ρｃから目標ヨー角への変換定数であり、画像によるヨー角検出距離（例えば画像上の距離の１／２相当の距離）である。そして、車体速度（車速）Ｖｘと補償値ρｃに基づき、目標ヨーレイトγｔがγｔ＝Ｖｘ・ρｃとして設定される。ここで、定数Ｌｉとして、画像上の距離の１／２相当の距離を設定する状況を図４を参照して説明する。
【００３０】
図４はカメラ画像の一例を示すもので、曲線状の左右のレーンマークＬＮが表れているが遠方の画像（破線部）が不鮮明な状態を示している。このようなレーンマークＬＮに対し画像処理によって直線（図４に太い実線で表す）の当てはめを行うと、遠方の画像に対する誤差が大となることが予想される。従って、レーンマークＬＮに当てはめた直線に対し、画像上の上下方向の距離の１／２相当の距離がＬｉとして設定される。つまり、距離Ｌｉに位置するレーン間隔の中央の点Ｐが制御目標となるように設定される。
【００３１】
而して、目標状態量演算部Ｍ３の演算結果（目標状態量）と、状態推定演算部Ｍ２の演算結果（現在の状態量）との差が演算され、この差に基づき、フィードバック制御演算部Ｍ４にてトルク指令値が演算される。即ち、フィードバック制御演算部Ｍ４においては、上記の目標状態量を表す４ファクターの目標値（ｔを付加）と推定値（ｅを付加）における各々の差にゲインＫ１乃至Ｋ４によって重み付けがされ、これらの総和が下記のように目標回転角（目標ステアリング角）δswtとして設定される。
δswt ＝ K1・(yt−ye)＋K2・(dyt−dye)＋K3・(ψt−ψe)＋K4・(γt−γe）
【００３２】
そして、上記の目標回転角（目標ステアリング角）δswtと、回転角センサＲＳで検出される実回転角（実ステアリング角）δswとの差に応じて、付加ステアリングトルク指令値ＴaddがＴadd＝K0・(δswt−sw)として演算される。この付加ステアリングトルク指令値Ｔaddは操舵制御用の電子制御ユニットＥＣＵ２（図２）に送信され、電動パワーステアリング制御部Ｍ６（図３）にて、上記トルク指令値Ｔaddが通常のパワーステアリング制御量に加算されて、電動パワーステアリングシステムＥＰＳが制御され、本発明にいう修正操舵が行われる。更に、必要に応じ、上記トルク指令値Ｔaddが警報出力部Ｍ７に供給され、トルク指令値Ｔaddの大きさ、換言すれば走行レーンの中心からの車両の位置に応じて、走行レーンからの逸脱のおそれを表す警報が出力され、運転者への注意喚起が行われる。尚、トルク指令値Ｔaddを用いることなく、走行レーン内における車両の横方向位置の推定結果（状態量演算部Ｍ２の演算結果）に応じて警報を行うこととしてもよい。
【００３３】
更に、本発明の他の実施形態として、状態量演算部Ｍ２において車両の走行レーンに対する相対位置を表す相対位置指標を含む状態量を演算し、この相対位置指標及びヨーレイトに基づいて道路曲率推定演算部Ｍ４にて道路曲率を推定する態様があり、図５を参照して以下に説明する。図５は絶対座標上の走行レーン中央軌跡（実線）と車両ＶＨの走行軌跡（破線）を示すもので、レーン中央の位置座標を（ｘlc, ｙlc）で表し、車両の位置座標を（ｘv, ｙv）で表す。図中、Ｃａは走行レーン中央軌跡の円弧中心を示す。
【００３４】
本実施形態における道路曲率推定アルゴリズムは以下のようになる。即ち、前述のように画像上で求めた車両のレーン位置ｙに基づき、図５に示す平面レーン座標（絶対座標）を生成し、検出ヨーレイトγ及び車体速度Ｖｘに基づき車両の位置座標を演算すると共に、この演算結果とレーン位置ｙに基づきレーン中央の位置座標を演算し、これを蓄積して最小自乗法によって曲率計算を行うものである。具体的には、先ず、制御周期毎に、検出ヨーレイトγ及び車体速度Ｖｘに基づき車両の位置座標（ｘv, ｙv）を以下のように求める。尚、下記の式でのヨー角ψはヨーレイトγに基づきψ＝∫γdtとして求める。
ｘv ＝∫∫Ｖｘ・cosψdt dt＝ΣＶｘ・Δｔ・cosψ
ｙv ＝∫∫Ｖｘ・sinψdt dt＝ΣＶｘ・Δｔ・sinψ
【００３５】
次に、レーン位置ｙの取得毎に、車両の位置座標からオフセットしたレーン中央の位置座標を求める。基本的には、車両進行方向に垂直で、ヨー角ψが０となるように演算し、誤差が大きければ実測ヨー角で補正する。即ち、レーン中央の位置座標（ｘlc, ｙlc）は、レーン位置ｙの計測時点で車両の位置座標（ｘv, ｙv）に対して垂直方向のオフセット分（計測時点のレーン位置をｙcとする）を加算し、以下のように求めることができる。
ｘlc ＝ｘv ＋（-ｙc）・cos（ψ＋90deg）
ｙlc ＝ｙv ＋（-ｙc）・sin（ψ＋90deg）
【００３６】
而して、上記のレーン中央の位置座標（ｘlc, ｙlc）の過去の蓄積分から一部を取り出し、走行レーン中央軌跡を円弧と仮定して最小自乗法によって円のパラメータを求めれば、その半径が道路径となる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の車両のレーン走行支援制御装置の一実施形態を示す構成図である。
【図２】本発明の一実施形態における制御態様を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態における操舵制御手段及び警報手段を含むレーン走行支援制御装置の構成例を示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態において、道路曲率推定値の補償値から目標ヨー角への変換定数を求める状況を説明するカメラ画像の一例を示す正面図である。
【図５】本発明の他の実施形態における道路曲率推定アルゴリズムを説明するための座標を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３８】
ＳＷ    ステアリングホイール
ＷＨ    車輪
ＥＰＳ    電動パワーステアリングシステム
ＣＭｆ  前方監視カメラ
ＣＭｒ  後方監視カメラ
ＴＳ    操舵トルクセンサ
ＳＳ    車輪舵角センサ
ＲＳ    回転角センサ
ＹＳ    ヨーレイトセンサ
ＶＳ    車体速度センサ
ＯＳ    操作スイッチ
【図１】
2005141514.tif 000003
【図２】
2005141514.tif 000004
【図３】
2005141514.tif 000005
【図４】
2005141514.tif 000006
【図５】
2005141514.tif 000007