(57)【要約】  【課題】  運転者の走行傾向に合わせた操舵制御を実施する。  【解決手段】  操舵制御装置は、車線形状を認識する車線認識手段と、自車位置を検出する自車位置検出手段と、車線形状によって決定される基本車両走行ラインを算出する基本車両走行ライン算出手段と、自車位置検出手段で検出された自車位置情報に基づいて運転者が車線幅方向のどの位置を走行する傾向にあるか学習する走行傾向学習手段と、走行傾向学習手段で得られた運転者走行傾向情報に基づいて運転者走行傾向補正量を算出する運転者走行傾向補正量算出手段と、基本車両走行ラインを運転者走行傾向補正量を用いて補正することよって補正後車両走行ラインを算出する補正後車両走行ライン算出手段と、補正後車両走行ライン上を走行するよう車両の操舵制御を行う操舵制御手段と、を有する。  【選択図】  図１
2005059643.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車の進行方向における車線形状を認識する車線認識手段と、  車線の幅方向における自車位置を検出する自車位置検出手段と、
車線形状によって決定される基本車両走行ラインを算出する基本車両走行ライン算出手段と、
自車位置検出手段で検出された自車位置情報に基づいて運転者が車線幅方向のどの位置を走行する傾向にあるのかを学習する走行傾向学習手段と、
走行傾向学習手段で得られた運転者走行傾向情報に基づいて運転者走行傾向補正量を算出する運転者走行傾向補正量算出手段と、
基本車両走行ラインを運転者走行傾向補正量を用いて補正することよって補正後車両走行ラインを算出する補正後車両走行ライン算出手段と、
補正後車両走行ライン上を走行するよう車両の操舵制御を行う操舵制御手段と、を有することを特徴とする操舵制御装置。
【請求項２】
走行傾向学習手段は、車両が所定の曲率以上のカーブを走行する際に運転者のこのカーブにおける走行傾向を学習するものであって、
操舵制御手段は、車両が所定の曲率以上のカーブを走行している場合に、補正後車両走行ライン上を走行するよう車両の操舵制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の操舵制御装置。
【請求項３】
実際に車両が走行した軌跡と、補正後車両走行ラインとが異なる場合には、運転者走行傾向補正量が補正されることを特徴とする請求項１または２に記載の操舵制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者の走行傾向を考慮した操舵制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、所定時間後に車両が位置している走行車線の幅方向の位置と、走行車線の中央点との横ずれ量を算出し、この横ずれ量を減少するように操舵用制御トルクを設定する車両用運転者補助システムが開示されている。
【特許文献１】特開平７−１０４８５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、車線幅方向のどの位置を走行するかは運転者の嗜好によって異なる。例えば、車線中央から右側寄りに走行することを好むドライバーが、特許文献１に開示された車両用運転者補助システムが適用された車両を運転する場合、車線の右側寄りに走行しようとする運転者のハンドル操作に対して、車両を車線の左側（車線の中央）に寄せるような運転者の意に反する操舵制御が行われることになり、運転者に違和感を与える虞がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
そこで、上述した課題を解決するための手段として、この出願における操舵制御装置は、図１に示すように、自車の進行方向における車線形状を認識する車線認識手段と、車線の幅方向における自車位置を検出する自車位置検出手段と、車線形状によって決定される基本車両走行ラインを算出する基本車両走行ライン算出手段と、自車位置検出手段で検出された自車位置情報に基づいて運転者が車線幅方向のどの位置を走行する傾向にあるのかを学習する走行傾向学習手段と、走行傾向学習手段で得られた運転者走行傾向情報に基づいて運転者走行傾向補正量を算出する運転者走行傾向補正量算出手段と、基本車両走行ラインを運転者走行傾向補正量を用いて補正することよって補正後車両走行ラインを算出する補正後車両走行ライン算出手段と、補正後車両走行ライン上を走行するよう車両の操舵制御を行う操舵制御手段と、を有するこの発明の場合、運転者の走行傾向に合わせて操舵制御量が補正されるため、操舵制御手段による操舵制御が運転者に与える違和感を低減することができる。
【０００５】
また、走行傾向学習手段は、車両が所定の曲率以上のカーブを走行する際に運転者のこのカーブにおける走行傾向を学習するものであって、操舵制御手段は、車両が所定の曲率以上のカーブを走行している場合に、補正後車両走行ライン上を走行するよう車両の操舵制御を行うものとする。この場合、カーブにおける運転者の走行傾向に合わせた操舵制御手段による操舵制御を行うことができる。
【０００６】
そして、実際に車両が走行した軌跡と、補正後車両走行ラインとが異なる場合には、運転者走行傾向補正量が補正されるようにしてもよい。運転者が操舵制御と異なる操舵入力をした場合、例えば操舵制御手段による操舵制御とは反対方向にハンドル操作した場合等には、走行傾向学習手段に記憶された運転者走行傾向情報と運転者の走行傾向が異なると判断される。そこで、新たな運転者の走行傾向に基づいて運転者走行傾向情報を書き換えることにより、運転者の走行傾向に合った操舵制御を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【０００８】
図２は、本発明に係る操舵制御装置が適用される電動パワーステアリング装置の概略構成を示す説明図である。
【０００９】
ステアリングホイール１が連結された操舵軸２は、トーションバー３を介して出力軸４に接続されている。出力軸４にはピニオン（図示せず）が設けられており、操舵ラック５に設けられたラックと噛み合い連係している。操舵ラック５の両端には、左右前輪６Ｌ，６Ｒがそれぞれ連結されている。つまり、出力軸４を回転させると、ピニオンとラックの関係から操舵ラック５が直線運動を行い、これにより左右の前輪６Ｌ，６Ｒの向きを変更（操舵）することができるようになっている。出力軸４のピニオンは、制御ＥＣＵ７からの指令を受けたアクチュエータ駆動回路８により駆動制御される操舵アクチュエータとしての電動モータ９により、ステアリングホイール１からの操舵力の補助が行われるようになっている。
【００１０】
電動モータ９による操舵力補助は、制御ＥＣＵ７に入力されたトーションバー３の捩れ量から操舵トルクを検出するトルクセンサ１１からの検出値に基づいて行われている。
【００１１】
ここで、制御ＥＣＵ７には、車両前方に向けて配置されたカメラ１２からの画像情報及び車両速度を検出する車速センサ（図示せず）の検出値が入力されており、カメラ１２の画像情報から自車位置及び自車の進行方向における車線形状を認識している。そして、車両が所定速度以上で走行している場合に、この認識された車線形状から制御ＥＣＵ７によって決定される基本車両走行ライン上（例えば車線中央）を車両が走行するように、制御ＥＣＵ７で電動モータ９をさらに制御することが可能となっている。さらに、この制御ＥＣＵ７は、車両が所定曲率以上のカーブを走行する際には、車両が所定曲率以上のカーブを走行する際に運転者が車線幅方向のどの位置を走行する傾向にあるかその傾向に応じて、上述した基本車両走行ラインを補正している。
【００１２】
図３を用いて、運転者走行傾向補正量算出手段に相当する車両基本走行ラインの補正に関して説明する。この図３に示すフローチャートの制御は、車両走行中の所定時間毎に実施される。
【００１３】
ステップ（以下単にＳと表記する）１では、カメラ１２からの画像情報を制御ＥＣＵ７で処理して得られた車両前方の車線曲率値の絶対値が、予め設定された所定の曲率しきい値よりも大きいか否かを判定し、車線曲率値の絶対値が曲率しきい値よりも大きいと判定された場合にはＳ２へ進み、車線曲率値の絶対値が曲率しきい値以下と判定された場合にはＳ５へ進む。ここで、車線曲率値は、その値の大きさがカーブの大きさ（カーブの曲率の大きさ）を表し、その値の正負がカーブの向き（例えば左カーブを正、右カーブを負）を表すものである。
【００１４】
Ｓ２では、Ｓ１で得られた車線曲率値から、曲率の絶対値（カーブの大きさ）、曲率の符号（カーブの向き）を判定する。
【００１５】
Ｓ３では、制御ＥＣＵ７内に現在記憶している横変位補正量ｙｏｆｓを読み込む。横変位補正量ｙｏｆｓは、運転者がカーブのイン寄りを走行する傾向にあるのか、カーブのアウト寄りを走行する傾向にあるのか、という嗜好度を数値情報化したものであり、本実施形態においては、イン寄りの傾向にある場合に正の値となり、アウト寄りの傾向にある場合に負の値とるものとする。
【００１６】
Ｓ４では、横変位補正量ｙｏｆｓに操舵トルク係数ｋを乗じて、運転者走行傾向補正量としての補正指令値Ｈｔｒｑを算出する。ここで、補正指令値Ｈｔｒｑは電動モータ９で発生させる操舵トルク相当するトルク換算値であり、操舵トルク係数Ｋは現在走行中のカーブの向きに応じてその正負が決定されるものである。
【００１７】
一方、Ｓ１にて車線曲率値の絶対値が曲率しきい値以下と判定されＳ５に進んだ場合には、補正指令値Ｈｔｒｑ＝０とする。
【００１８】
つまり、カーブのイン寄りを走行する傾向にある運転者の車両が所定曲率以上のカーブを走行する場合、図４に示すように、基本車両走行ライン（車線中央）から、走行車線幅方向のカーブのイン側に横変位補正量ｙｏｆｓずれた位置（補正後車両走行ライン算出手段）を車両が走行するように電動モータ９を制御（操舵制御手段）する。詳述すれば、車両が基本車両走行ライン上を走行させるために電動モータ９で発生させる必要がある基本操舵トルクに補正指令値Ｈｔｒｑを加えた値を電動モータ９で発生させるべく制御ＥＣＵ７で電動モータ９を制御する。このとき、発生する操舵トルクは、運転者の走行傾向を加味したものであるため、運転者のステアリング操作によってその時点で入力が予想される操舵入力と略等しいものとなり、運転者に違和感を与えることはない。
【００１９】
図５は、上述した横変位補正量ｙｏｆｓの学習方法を示す制御の流れを示しており、走行傾向学習手段に相当する制御の流れを示すものである。この図５に示すフローチャートの制御は、車両走行中の所定時間毎に実施される。
【００２０】
ステップ１１では、カメラ１２からの画像情報を制御ＥＣＵ７で処理して得られた車両前方の車線曲率値の絶対値が、予め設定された所定の曲率しきい値よりも大きいか否かを判定し、車線曲率値の絶対値が曲率しきい値よりも大きいと判定された場合にはＳ１２へ進み、車線曲率値の絶対値が曲率しきい値以下と判定された場合にはＳ１６へ進む。
【００２１】
Ｓ１２では、後述するサンプル値が格納（記憶）されるサンプリング値格納手段ｙｂｕｆ内にサンプリング値が格納されているか否かを判定し、サンプリング値が格納されている場合にはＳ１３に進み、サンプリング値が格納されていない場合にはＳ１４に進む。尚、サンプリング値格納手段ｙｂｕｆは、例えば、制御ＥＣＵ７内のＲＡＭである。
【００２２】
Ｓ１３では、前回サンプリング値を検出した地点から車両が所定距離走行したか否かを判定し、所定距離走行している場合にはＳ１４に進み、所定距離走行していない場合には今回はサンプリング値をサンプリング値格納手段ｙｂｕｆに格納することなく終了する。
【００２３】
Ｓ１４では、Ｓ１１で得られた車線曲率値から、曲率の絶対値（カーブの大きさ）、曲率の符号（カーブの向き）を判定する。
【００２４】
Ｓ１５では、サンプリング値格納手段ｙｂｕｆに、自車の車線中央からの幅方向の変位量Ｙを、車両がカーブに対してイン寄りなのかアウト寄りなのかに応じて正負を反転させたうえでサンプリング値として格納する。
【００２５】
具体的には、図６、図７に示すように、右カーブを走行した車両が、基本車両走行ライン（車線中央）に対してカーブのイン側を走行した場合、所定距離走行毎に検出される自車の車線中央からの幅方向の変位量Ｙは、車線中央に対して左側にいる際に正、右側にいる際に負としているので、−Ｙ１、−Ｙ２、…−Ｙｎとなる。ここで、Ｓ１４の判定結果を踏まえると、車両はカーブに対してイン寄りを走行していることが判るので、変位量−Ｙ１、−Ｙ２、…−Ｙｎの符号（正負）を反転させた変位量Ｙ１、Ｙ２、…Ｙｎがサンプリング値としてサンプリング値格納手段ｙｂｕｆに順次格納されることになる。尚、変位量Ｙは、カメラ１２からの画像情報を制御ＥＣＵ７で処理することによって得られる値である。
【００２６】
一方、Ｓ１１にて車線曲率値の絶対値が曲率しきい値以下と判定されＳ１６に進んだ場合には、Ｓ１６にてサンプリング値格納手段ｙｂｕｆ内にサンプリング値が格納されているか否かを判定する。Ｓ１６で、サンプリング値格納手段ｙｂｕｆ内にサンプリング値が格納されていると判定されるとＳ１７に進み、そうでなければ今回のルーチンは終了する。
【００２７】
Ｓ１７では、サンプリング値格納手段ｙｂｕｆ内に格納されたサンプリング値を用いて横変位補正量ｙｏｆｓを更新する。ここで横変位補正量ｙｏｆｓの初期値は０とする。また、横変位補正量ｙｏｆｓに対するサンプリング値の重み付けは、加算平均、頻度分布、常に最新のデータに更新等のいずれの方法をとってもい。そして、Ｓ１７で更新された横変位補正量ｙｏｆｓは、次回のカーブ侵入時から反映される。また、横変位補正量ｙｏｆｓは、エンジンをかける毎に初期化しても良いし、ある一定期間（数日）毎に初期化するようにしてもよい。あるいは手動リセット手段を設け運転者が手動リセット操作が行ったときに初期化されるようにしてもよい。
【００２８】
Ｓ１８では、サンプリング値格納手段ｙｂｕｆ内に格納されたサンプリング値をクリアする。
【００２９】
尚、上述した図５のＳ１３においては、前回サンプリング値を検出してから所定時間経過したか否かを判定し、所定時間経過している場合にはＳ１４に進み、所定時間経過していない場合には今回はサンプリング値をサンプリング値格納手段ｙｂｕｆに格納することなく終了するようにしてもよい。
【００３０】
このような本実施形態においては、運転者の走行傾向に合わせた操舵力の補助を行うことができる。つまり、車線形状によって一義的に決定される基本車両走行ライン上を車両が走行するように車両の操舵制御を行うと、運転者が走行しようとする走行ラインとこの基本車両走行ラインとが一致していない場合に、運転者に違和感を与えることになるが、本実施形態においては、運転者の走行傾向に合わせた操舵力の補助を行うことができるので、運転者に与える違和感を軽減すると共に、運転者のステアリング操作をアシストすることができる。
【００３１】
尚、一般に運転者の嗜好する自車の車線中央からのオフセット量（横変位補正量ｙｏｆｓ）は、カーブの曲率によって変化し、曲率が大きい程オフセット量が大きくなることが多いため、上述した実施形態において、図５のＳ１５でサンプリング値格納手段ｙｂｕｆにサンプリング値を格納する際に、変位量Ｙを図５のＳ１１で得られた曲率の絶対値で除し、サンプリング値格納手段ｙｂｕｆに格納されるサンプリング値を無次元化することによって、図３のＳ４にて補正指令値Ｈｔｒｑを次式（１）より求めるようにしてもよい。
【００３２】
（数１）
Ｈｔｒｑ＝ｋ×ｙｏｆｓ1×Ｃ    …（１）
上記（１）式において、ｙｏｆｓ1は無次元化された横変位補正量、Ｃは走行中（図３のＳ４で補正指令値Ｈｔｒｑを算出する時点）の曲線の曲率絶対値である。
【００３３】
このように、サンプリング値及び横変位補正量を無次元化することによって、これまで学習した曲線の曲率に対して今回通過する曲線の曲率が大きい場合であっても、曲線の曲率に応じた補正指令値Ｈｔｒｑを精度良く得ることができる。
【００３４】
また、上述した実施形態においては、曲線の曲率の絶対値の大きさに対応させた複数の横変位補正量を持つようにし、制御時、すなわち図３のＳ４では、走行中の曲線の曲率絶対値に対応する横変位補正量を用いて補正指令値Ｈｔｒｑを算出するようにしてもよい。具体的には、例えば、曲率絶対値大、曲率絶対値中、曲率絶対値小の３つのカテゴリーにそれぞれ対応する３つの横変位補正量を持ち、曲線の曲率に応じて使い分けるようにしてもよい。この場合、図５のＳ１７におけるｙｏｆｓの更新は、図５のＳ１１で得られた曲線の曲率絶対値が分類されるカテゴリーに対応する横変位補正量を対象に行われる。このように、曲線の曲率絶対値の大きさに対応させた複数の横変位補正量を持つことににより、上述したサンプリング値及び横変位補正量を無次元化する場合と同様に、これまで学習した曲線の曲率に対して今回通過する曲線の曲率が大きい場合であっても、曲線の曲率に応じた補正指令値Ｈｔｒｑを精度良く得ることができる。
【００３５】
次に、請求項に記載された発明以外に、上述した実施形態から把握し得る発明について、以下にその効果と共に記載する。
【００３６】
（イ）  請求項１〜３のいずれかに記載の構成において、操舵制御手段によって発生する操舵力は、運転者のステアリング操作によってその時点で入力が予想される操舵入力と略等しいものである。これによって、運転者がステアリング操作をする際に違和感を感じないようにすることができる。
【００３７】
（ロ）  請求項１〜３及び前記（イ）のいずれかに記載の構成において、操舵制御手段によって発生する操舵力とは異なる操舵入力が運転者によってなされた場合には、運転者走行傾向補正量が補正される。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係る操舵制御装置のブロック図。
【図２】本発明に係る操舵制御装置が適用された電動パワーステアリング装置の概略構成を示す説明図。
【図３】本発明に係る操舵制御装置における車両基本走行ラインの補正に関する制御の流れを示すフローチャート。
【図４】本発明に係る操舵制御装置の制御内容を模式的に示した説明図。
【図５】本発明に係る操舵制御装置における横変位補正量ｙｏｆｓの学習に関する制御の流れを示すフローチャート。
【図６】車両中央に対する運転者の走行傾向を模式的に示した説明図。
【図７】右カーブ時にイン寄り傾向をもつ車両における曲率及び自車位置の検出結果例を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
【００３９】
１…ステアリングホイール
２…操舵軸
３…トーションバー
４…出力軸
５…操舵ラック
７…制御ＥＣＵ
９…電動モータ
１０…操舵角センサ
１１…トルクセンサ
１２…カメラ
【図１】
2005059643.tif 000003
【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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