(57)【要約】【課題】本発明は、ドライバが実際に操舵するドライバ操舵トルクと、車線維持制御の目標制御トルクとが制御干渉を発生している場合に、目標制御トルクの制御量を減少させる制御を高精度に行う車線維持支援装置を提供することを目的とする。【解決手段】車両が車線を維持して走行するように操舵トルクを制御する車線維持支援装置７１であって、  前記車両の進行方向、横位置及び／又は挙動を示す複数の検出要素に基づいて、前記操舵トルクの目標制御トルクを算出する目標制御トルク算出手段７２と、  ドライバが操舵するときのドライバ操舵トルクを検出するトルクセンサ２０と、  前記目標制御トルクの操舵方向と前記ドライバ操舵トルクの操舵方向とが異なり、制御干渉が発生しているときに、前記目標制御トルクの目標制御量を低減させるように、前記目標制御トルクを定める前記複数の検出要素の各々の制御低減量を算出する制御低減量算出手段７６と、を有することを特徴とする。【選択図】図３
2009190464.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両が車線を維持して走行するように操舵トルクを制御する車線維持支援装置であって、
前記車両の進行方向、横位置及び／又は挙動を示す複数の検出要素に基づいて、前記操舵トルクの目標制御トルクを算出する目標制御トルク算出手段と、
ドライバが操舵するときのドライバ操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、
前記目標制御トルクの操舵方向と前記ドライバ操舵トルクの操舵方向とが異なり、制御干渉が発生しているときに、前記目標制御トルクの目標制御量を低減させるように、前記目標制御トルクを定める前記複数の検出要素の各々の制御低減量を算出する制御低減量算出手段と、を有することを特徴とする車線維持支援装置。
【請求項２】
前記複数の検出要素は、ヨー角と、走行車線内の目標位置からのずれ量を示すオフセットを含むことを特徴とする請求項１に記載の車線維持支援装置。
【請求項３】
前記制御低減量算出手段は、前記ヨー角の制御低減量が、前記オフセットの制御低減量よりも大きくなるように制御することを特徴とする請求項２に記載の車線維持支援装置。
【請求項４】
前記オフセットは、白線認識カメラにより検出され、
該白線認識カメラに誤作動が生じたときには、前記制御低減量算出手段は、前記オフセットの制御低減量が、前記ヨー角の制御低減量よりも大きくなるように制御することを特徴とする請求項２又は３に記載の車線維持支援装置。
【請求項５】
前記複数の検出要素は、ヨーレート及び／又は横加速度を含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項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、車線維持支援装置に関し、特に、車両が車線を維持して走行するように、目標制御トルクを算出して操舵トルクを制御する車線維持支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両の前方の走行路を撮像した画像に基づいて、車両が走行路に沿って走行するように操舵機構に操舵トルクを付与する操舵支援装置において、操舵トルクの操舵方向と運転者のハンドル操舵における操舵方向とが異なる場合、操舵トルクが増加しないように操舵支援制御を行い、運転者がハンドル操作に違和感を感ずることを抑制し、良好な操舵フィーリングを維持できるようにした操舵支援装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００７−３８６９７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、上述の特許文献１に記載の構成では、運転者のハンドル操舵と操舵支援制御が干渉した場合、操舵トルクを増加しないようにする制御を、最終的な操舵トルクに対してのみ行っているため、必ずしも効果的な制御が行われていない場合がある。
【０００４】
つまり、操舵支援制御を行うために操舵トルクを算出する際、走行路の画像情報に基づいて、走行路の曲率、車両位置及び白線に対する車両の向き等を検出し、これらに所定のゲインを乗じて所定の演算を行うことにより操舵トルクが算出されるが、これらの個々の検出要素は、制御量を減少させる制御に必ずしも等しい効果を有する訳ではない。
【０００５】
そこで、本発明は、ドライバが実際に操舵するドライバ操舵トルクと、車線維持制御のために算出された目標制御トルクとが異なり、制御干渉を発生している場合に、目標制御トルクの制御量を減少させる制御を個々の検出要素に対して行い、ドライバの操舵に違和感を与えない高精度な車線維持支援制御を行う車線維持支援装置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、第１の発明に係る車線維持支援装置は、車両が車線を維持して走行するように操舵トルクを制御する車線維持支援装置であって、
前記車両の進行方向、横位置及び／又は挙動を示す複数の検出要素に基づいて、前記操舵トルクの目標制御トルクを算出する目標制御トルク算出手段と、
ドライバが操舵するときのドライバ操舵トルクを検出するトルクセンサと、
前記目標制御トルクの操舵方向と前記ドライバ操舵トルクの操舵方向とが異なり、制御干渉が発生しているときに、前記目標制御トルクの目標制御量を低減させるように、前記目標制御トルクを定める前記複数の検出要素の各々の制御低減量を算出する制御低減量算出手段と、を有することを特徴とする。
【０００７】
これにより、目標制御トルクを定める複数の検出要素に個別に目標制御量を減少させる制御を行うことができ、車両の状態に応じて、目標制御量の低減に効果的な割合で検出要素のゲインを低減することができ、多様な状況下においても、ドライバに違和感を与えない制御を実現することができる。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明に係る車線維持支援装置において、
前記複数の検出要素は、ヨー角と、走行車線内の目標位置からのずれ量を示すオフセットを含むことを特徴とする。
【０００９】
これにより、車両の進行方向を示すヨー角と、車線との関係における横位置に基づいて目標制御トルクを定め、制御干渉が発生したときには、これらのうち制御量低減に効果的な方の検出要素について大きく目標制御量を減少させる制御を行うことができ、高精度な制御を行うことができる。
【００１０】
第３の発明は、第２の発明に係る車線維持支援装置において、
前記制御低減量算出手段は、前記ヨー角の制御低減量が、前記オフセットの制御低減量よりも大きくなるように制御することを特徴とする。
【００１１】
これにより、通常の状態では、ドライバはオフセットに対する操舵アシストよりもヨー角に対する操舵アシストを重視する場合が多いので、通常の状態においては、ヨー角の制御低減量をオフセットよりも大きくすることにより、ドライバの意図に沿った、違和感を与えない繊細な制御を実現することができる。
【００１２】
第４の発明は、第２又は第３の発明に係る車線維持支援装置において、
前記オフセットは、白線認識カメラに撮像された画像に基づいて検出され、
該白線認識カメラに誤作動が生じたときには、前記制御低減量算出手段は、前記オフセットの制御低減量が、前記ヨー角の制御低減量よりも大きくなるように制御することを特徴とする。
【００１３】
これにより、雨天時や、道路の白線がかすれていて白線が見難く、白線認識カメラが誤動作し易い状況下においては、白線認識カメラによる検出のウェイトを下げた方が適切な制御が可能となるので、そのような場合に適切に対応した高精度な車線維持支援制御を行うことができる。
【００１４】
第５の発明は、第１〜４のいずれかの発明に係る車線維持支援装置において、
前記複数の検出要素は、ヨーレート及び／又は横加速度を含むことを特徴とする。
【００１５】
これにより、目標制御トルクを定める際の検出要素が増加しても、ドライバに違和感を与えない高精度の車線維持支援制御が可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、種々の状況下においても、ドライバの意図に反せず、違和感を与えない高精度な車線維持支援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】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。
【００１８】
図１は、本発明を適用した実施例に係る車線維持支援装置７１及びその関連構成要素を含む車線維持支援システムの構成図である。図１において、本実施例に係る車線維持支援装置７１は、車線維持支援ＥＣＵ（Electronic  Control  Unit、電子制御ユニット）７０に組み込まれて構成されている。車線維持支援装置７１は、車線維持支援制御を行うための種々の演算処理を行うので、例えば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）を搭載した車線維持支援ＥＣＵの一部として構成されてもよい。また、車線維持支援装置７１は、所定の電子回路、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）により構成されてもよく、演算制御が可能であれば、種々の手段を適用してよい。この場合、車線維持支援装置７１は、車線維持支援ＥＣＵ７０と別体して構成することが可能であり、そのように構成してもよい。図１に係る車線維持支援装置７１においては、車線支持支援ＥＣＵ７０の一部として構成された例を挙げて説明する。
【００１９】
車線維持支援装置７１は、車線維持支援機能を有する制御手段である。車線維持支援装置７１では、通常、車線の中央線に沿って走行するために必要な目標ヨーレートを設定し、操舵トルク印加手段８０を利用してその目標ヨーレートを発生させるための出力トルクを操舵機構に付加する。そのために、車線維持支援装置７１は、関連構成要素として、車速検出手段１０と、操舵トルク検出手段２０と、白線認識カメラ３０と、ブレーキスイッチ４０と、ウィンカースイッチ５０と、メインスイッチ６０と、操舵トルク印加手段８０と、警報ブザー９０と、メーター１００とを備えてよい。
【００２０】
車速検出手段１０は、車両の速度を検出する手段である。車速検出手段１０では、検出した車速を車速信号として車線維持支援ＥＣＵ７０に送信する。
【００２１】
操舵トルク検出手段２０は、ステアリングホイールから入力された操舵トルクを検出するセンサである、操舵トルク検出手段２０は、検出した操舵トルクを操舵トルク信号として車線維持支援ＥＣＵ７０内の車線維持支援装置７１に送信する。
【００２２】
白線認識カメラ３０は、図示しないカメラと画像処理部を備えている。カメラは、種々の態様のカメラが適用されてよく、例えば、ＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）カメラであってもよい。カメラは、車線維持支援装置７１を搭載する車両の前方に取り付けられてよく、例えば、ルームミラーに内蔵されてもよい。この際、カメラは、その光軸方向が車両の進行方向と一致するように取り付けられる。カメラでは、車両の前方の道路を撮像し、その撮像画像を取得する。カメラでは、その撮像画像のデータを撮像信号として画像処理部に送信する。カメラは、左右方向に撮像範囲が広く、走行している車線を示す左右両側（一対）の白線を十分に撮像可能であるものが適用される。なお、カメラは道路上の白線を認識できる画像を取得できればよいので、カラーであっても、白黒のカメラであってもよい。
【００２３】
画像処理部では、カメラから撮像信号を取り入れ、撮像信号の撮像画像データから車両が走行している車線を示す一対の白線（区画線）を認識する。以下、図２を用いて、白線認識センサ３０の機能について説明する。
【００２４】
図２は、図１の白線認識カメラ３０で認識する情報の説明図である。図２に示すように、画像処理部では、認識した一対の白線から車線幅Ｗ、一対の白線の中心を通る線（すなわち、車線の中心線ＣＬ）を演算する。さらに、画像処理部では、車線の中心線ＣＬのカーブ半径Ｒ（道路曲率＝１／Ｒ）を演算する。また、画像処理部では、車線の中心線ＣＬの接線方向と車両の前後方向の中心軸とのなす角度（ヨー角θ）及び車線の中心線ＣＬに対する車両重心位置の横方向のずれ量（オフセットＤ）を演算する。そして、画像処理部では、これら認識した一対の白線の情報や演算した各情報を画像信号として車線維持支援ＥＣＵ７０内の車線維持支援装置７１に送信する。
【００２５】
なお、白線認識カメラ３０で認識されるカーブ半径Ｒ、ヨー角θ、オフセットＤは、プラス値／マイナス値で表され、その符号が方向を示す。カーブ半径Ｒは、プラス値が右カーブ、マイナス値が左カーブを示す。ヨー角θは、プラス値が右側偏向角であり、マイナス値が左側偏向角である。オフセットＤは、プラス値が右側オフセットであり、マイナス値が左側オフセットである。
【００２６】
次に、図１に戻り、他の構成要素について説明を行う。
【００２７】
ブレーキスイッチ４０は、ドライバによってブレーキペダルが踏み込まれたか否かを検出するスイッチである。ブレーキペダルが踏み込まれたか否かは、ブレーキペダルのＯＮ／ＯＦＦにより検出してよい。ドライバがブレーキ操作を行う場合、危険回避等、ドライバ自身による操舵の必要性の高い操作と予測されるので、支援を行わずに、ドライバの操作に任せた方が好ましい。よって、このような制御を行う場合には、ブレーキスイッチ４０では、ブレーキペダルのＯＮ／ＯＦＦをブレーキ信号として車線維持支援装置７１に送信するようにしてもよい。
【００２８】
ウィンカースイッチ５０は、ドライバによる方向指示（右方向指示ＯＮ、左方向指示ＯＮ）を入力するためのスイッチである。ウィンカースイッチ５０がＯＮのときには、ドライバは車線変更を意図しているので、本実施例に係る車線維持支援装置７１を機能させると、却ってドライバの意思に反する蓋然性が高いので、このような場合には、車線維持支援装置７１の機能を一時的にキャンセルするような制御を行うようにしてもよい。
【００２９】
メインスイッチ６０は、ドライバによる車線維持支援装置７１のＯＮ／ＯＦＦを入力するためのスイッチである。メインスイッチ６０では、ドライバのＯＮ／ＯＦＦ操作をメインスイッチ信号として車線維持支援装置７１に送信する。車線維持支援装置７１は、メインスイッチ６０がＯＮ操作された場合には起動し、メインスイッチ６０がＯＦＦ操作された場合には停止する。
【００３０】
図示していないが、他にワイパースイッチの信号を、車線維持支援装置７１に送信するようにしてもよい。ワイパースイッチがＯＮのときは、雨が降っている場合と考えられ、雨天時には、白線が見え難くなり、車線維持支援制御ができなくなる場合があるので、そのような場合は、車線維持制御装置７１の機能をキャンセルさせる制御を行ってもよく、このような制御を行う場合には、ワイパースイッチの信号も車線維持支援装置７１に送信するようにする。
【００３１】
操舵トルク印加手段８０は、車線維持支援装置７１により出力された目標制御トルクに基づいて、ドライバの操舵を支援するための操舵トルクを付与する手段である。操舵トルク印加手段８０は、種々の態様が適用されてよいが、例えば、電動パワーステアリング装置が適用されてもよい。電動パワーステアリング装置は、図示しないＥＰＳ（Electric  Power  Steering）ＥＣＵによって図示しないモータを駆動制御し、モータによる駆動トルクによりドライバによる操舵をアシストする。ＥＰＳＥＣＵでは、ドライバの操舵による操舵トルクに基づいてアシストトルクを設定し、モータドライバによってそのアシストトルクを発生させるためにモータを駆動制御する。モータによる駆動トルクは、図示しない操舵機構に付加され、操舵機構にはドライバによるドライバ操舵トルク以外にモータによる操舵トルクが加わる。なお、操舵トルクは、プラス値／マイナス値で表され、その符号が方向を示す。各トルクは、プラス値が左方向へのトルク、マイナス値が右方向へのトルクを示す。
【００３２】
警報ブザー９０は、車線維持支援装置７１用の警報ブザーである。警報ブザー２１では、車線維持支援ＥＣＵ７０からの異常信号を受信し、異常信号に異常と示されている場合にはブザー音を出力させるようにしてもよい。
【００３３】
メーター１００は、運転者に対して車両の様々な情報を提供する手段であり、スピードメータ、タコメータ、燃料計などの計器類とドライバに各種異常を知らせる警告灯などを備えている。メーター１００では、車両内の様々なＥＣＵから信号を受信し、各信号に応じて各計器を作動させるとともに各警告灯を点灯／非点灯する。特に、メーター１００では、車線維持支援装置７１用の警告灯を備えてよく、車線維持支援装置７１からの異常信号を受信し、異常信号に異常と示されている場合にはその警告灯を点灯させるようにしてもよい。
【００３４】
車線維持支援ＥＣＵ７０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）などを含み、車線維持支援装置７１を統括制御するように構成されてもよい。車線維持支援ＥＣＵ７０では、メインスイッチ６０からのメインスイッチ信号でＯＮが示されている場合には起動し、メインスイッチ信号でＯＦＦが示されている場合には停止する。起動すると、車線維持支援ＥＣＵ７０では、一定時間毎に、白線認識カメラ３０からの画像信号を取り入れるとともに、各センサ１０、２０からの検出信号や各スイッチ４０、５０からの信号を取り入れる。
【００３５】
本実施例に係る車線維持支援装置７１は、例えば、図１に示したようなシステム構成で、他の構成要素と協働してドライバの車線維持支援を行うようにしてよい。
【００３６】
次に、図３を用いて、本実施例に係る車線維持支援装置７１の具体的構成について説明する。図３は、本実施例に係る車線維持支援装置７１の制御構成の一例を示す図である。
【００３７】
図３において、本実施例に係る車線維持支援装置７１は、目標制御トルク算出手段７２と、制御干渉判定手段７５と、制御低減量算出手段７６と、加算手段７９とを有する。
【００３８】
目標制御トルク算出手段７２は、車線維持支援制御を行うため、白線認識カメラ３０等の検出手段により検出された複数の検出要素に基づいて、ドライバをアシストする操舵トルクの目標値となる目標制御トルクを算出する手段である。目標制御トルク算出手段７２は、フィードバックゲイン算出手段７３と、フィードフォワードゲイン算出手段７４とを備えるが、フィードバック制御のみで目標制御トルクを算出する場合には、フィードバックゲイン算出手段７３のみを備えるように構成してもよい。
【００３９】
図２で説明したように、白線認識カメラ３０を用いて、走行車線を走行している車両のヨー角θ、オフセットＤ及びカーブ半径Ｒを検出することができる。フィードバックゲイン算出手段７２及びフィードフォワードゲイン算出手段７３においては、これらの検出要素の各々に対して、制御ゲインを算出する処理を行う。図３においては、上述の３つの検出要素のうち、ヨー角θ及びオフセットＤはフィードバック制御に利用され、フィードバックゲイン算出手段７３に入力されるように構成されている。また、カーブ半径Ｒは、フォードフォワード制御に利用され、フィードフォワードゲイン算出手段７４に入力されるように構成されている。これらは、用途に応じて種々の組み合わせとできるが、図３においては、このような組み合わせの例を説明する。
【００４０】
フィードバックゲイン算出手段７３は、ヨー角θとオフセットＤについて、制御ゲインを算出するとともに、これを用いてヨー角θとオフセットＤからの操舵トルクの目標制御トルクを、各項別に算出する。つまり、ヨー角θ及びオフセットＤについて、各々に対してゲインが乗じられて演算がなされた後のゲイン値が各項について算出され、目標制御トルクの各項が算出される。なお、例えば目標制御トルクの算出は、各項について目標ヨーレートを算出し、これと車速検出手段１０で検出された車速に基づいて目標ヨーレートを横加速度に変換し、これに応じた操舵トルクを算出するようにしてよい。
【００４１】
一方、フィードフォワードゲイン算出手段７４は、カーブ半径Ｒについて、制御ゲインを算出するとともに、これを用いてカーブ半径Ｒからの操舵トルクの目標制御トルクを算出する。つまり、検出されたカーブ半径Ｒについて、ゲインが乗じられて演算がなされた後のゲイン値が算出され、目標制御トルクが算出される。これも、例えば上述と同様に、目標ヨーレートを算出し、これと車速検出手段１０で検出された車速に基づいて目標ヨーレートを横加速度に変換し、これに応じた操舵トルクを算出するようにしてよい。
【００４２】
これらの各項の目標制御トルクは、合算されて目標制御トルク算出手段７２の最終的な目標制御トルクとして出力され、制御干渉判定手段７５に送られる。一方、ヨー角項の目標制御トルク及びオフセット項の目標制御トルクは、各々各項の制御低減量算出手段７７、７８の入力と出力にそれぞれ送られる。また、フィードフォワード項の目標制御トルクは、最終的な操舵トルクを出力する加算手段７９に送られる。
【００４３】
制御干渉判定手段７５は、目標制御トルク算出手段７２で算出された目標制御トルクと、ドライバがステアリングを実際に操舵したドライバ操舵トルクとを比較し、制御干渉が発生しているか否かを判定する手段である。つまり、制御干渉判定手段７５は、車線維持支援装置７１が設定した目標制御トルクが、ドライバの意図に反した設定となっているか否かを判定する。よって、制御干渉判定手段７５には、操舵トルク検出手段２０で検出したドライバ操舵トルクと、目標制御トルク算出手段７２で算出された目標制御トルクの双方が入力される。
【００４４】
制御干渉判定手段７５による制御干渉の判定は、具体的には、ドライバ操舵トルクと目標制御トルクとが異なり、所定値以上の差があるか否かを判定し、所定値以上であった場合には、制御干渉が発生していると判定する。制御干渉が発生しているとの判定は、例えば、ドライバ操舵トルクと目標制御トルクとの差が、０．３〜０．５〔Ｎ・ｍ〕程度以上であったときに、制御干渉が発生していると判定してもよい。なお、厳密には、ドライバ操舵トルクと目標制御トルクが異なっていれば、制御干渉が発生していると判定することもできるが、操舵トルク検出手段２０の精度誤差を考慮して不感帯を設け、ドライバ操舵トルクと目標制御トルクとの差が所定値以上のときに、制御干渉が発生していると判定することが好ましい。
【００４５】
制御干渉判定手段７５の判定結果は、制御低減量算出手段７６内の、ヨー角用制御低減量算出手段７７及びオフセット用制御低減量算出手段７８の各々に送られる。
【００４６】
制限低減量算出手段７６は、フィードバック制御に利用されているヨー角θとオフセットＤの各項について、個別に制御低減量を算出するための手段である。よって、制御低減量算出手段７６は、ヨー角θ用の制御低減量算出手段７７と、オフセット用の制御低減量算出手段７８と個別に備える。
【００４７】
ヨー角用制御低減量算出手段７７には、ヨー角項の目標制御トルク、ドライバ操舵トルク及び制御干渉判定結果が入力され、制御干渉判定結果に応じて、ヨー角項の目標制御トルクの制御低減量が算出される。具体的には、制御干渉が発生していないときには、ヨー角項の目標制御トルクが、そのまま出力される。一方、制御干渉が発生し、ドライバの意図に反する目標制御トルクが設定されている場合には、ドライバ操舵トルクとヨー角項の目標制御トルクに基づいて、ヨー角項の制御低減量が算出される。なお、制御低減量は、低減ゲイン係数として算出されてよい。そして、算出された制限低減量（低減ゲイン係数）は、ヨー角項の目標制限トルクに乗じられ、最終加算手段７９にヨー角項の操舵トルクとして出力される。
【００４８】
同様に、オフセット用制御低減量算出手段７８には、オフセット項の目標制御トルク、ドライバ操舵トルク及び制御干渉判定結果が入力され、制御干渉判定結果に応じて、オフセット項の目標制御トルクの制御低減量が算出される。上述と同様に、制御干渉が発生していないときには、オフセット項の目標制御トルクが、そのまま出力される。一方、制御干渉が発生し、ドライバの意図に反する目標制御トルクが設定されている場合には、ドライバ操舵トルクとオフセット項の目標制御トルクに基づいて、オフセット項の目標制御トルクが算出される。なお、制御低減量は、ヨー角項と同様に、低減ゲイン係数として算出されてよい。そして、算出された制限低減量は、オフセット項の目標制限トルクに乗じられ、最終加算手段７９にオフセット項の操舵トルクとして出力される。
【００４９】
このように、制御低減量算出手段７６は、複数の検出要素のヨー角θとオフセットＤに対して、個別にヨー角用制御低減量算出手段７７とオフセット用制御低減量算出手段７８を備え、個別の操舵トルクを加算手段７９に出力する。なお、制御低減量算出手段７６の具体的な制御内容の例は、後述する。
【００５０】
加算手段７９は、ヨー角用制御低減量算出手段７７、オフセット用制御低減量算出手段７８及びフィードフォワードゲイン算出手段７４から出力された各項の操舵トルクを加算する手段である。加算手段７９から、必要に応じて制御低減を行う制御がなされた操舵トルクが最終的に出力され、操舵トルク印加手段８０に送られる。そして、操舵トルク印加手段８０において、適切な操舵トルクが付与される。
【００５１】
図４は、従来の車線維持支援装置の制御構成を示した図である。図４において、ドライバ操舵トルクと各項を合算済みの目標制御トルクが制御干渉判定手段１７５に入力され、制御干渉判定結果に応じて制御低減量算出手段１７６で制御低減量が算出されるように構成されている。そして、制御低減量算出手段１７６で算出された制御低減量（ゲイン係数）は、目標制御トルクに乗じられ、最終目標制御トルクとして出力されるように構成されている。このように、目標制御トルク全体に対して制御低減を行う制御しか行われていないので、各検出要素に対するきめ細かい制御は不可能な構成となっている。
【００５２】
これに対し、図３に示した本実施例に係る車線維持支援装置７１においては、ドライバの意図と反した車線維持支援制御が行われようとしているときには、図３と同様に付与する操舵トルクを減少させる制御がなされるが、その際、操舵トルクを決定する検出要素の各々に個別に制御量低減を行うので、状況に応じた高精度の制御が可能となる。
【００５３】
なお、図３においては、制御低減量を算出する検出要素として、ヨー角θ及びオフセットＤを挙げたが、これに代えて、又はこれに加えて、ヨーレートや横加速度を、検出要素としてもよい。ヨーレートは、ヨーレートセンサを用いて検出することができ、横加速度は、加速度センサを用いて検出することができる。これらを加える場合又は置き換える場合には、図３で示したヨー角θ又はオフセットＤと同様の制御ラインを、加えるか又は置き換えるようにすればよい。これらの検出要素も加えるようにすれば、更に高精度の制御を行うことができる。
【００５４】
次に、図５を用いて、本実施例に係る車線維持支援装置７１の動作例について説明する。図５は、本実施例に係る車線維持支援装置７１において実行される処理フローの一例を示した図である。なお、今まで説明した構成要素については、今までと同様の参照符号を付し、その説明を省略する。
【００５５】
ステップ１００では、ブレーキスイッチ４０、ウィンカースイッチ５０がＯＦＦか否かが判定される。上述のように、ブレーキスイッチ４０がＯＮのときは、緊急状態であると考えられ、ウィンカースイッチ５０がＯＮのときは、ドライバが車線変更を行おうとしていると考えられるため、車線維持支援装置７１による操舵トルクは発生させない方が安全上好ましい。よって、ステップ１００では、ブレーキスイッチ４０、ウィンカースイッチ５０がＯＦＦ状態であるか否かが確認され、ＯＦＦ状態でない場合は、処理を終了する。一方、ＯＦＦ状態であったときには、ステップ１１０に進む。
【００５６】
なお、図5の処理フローにおいて、ステップ１００は必須ではなく、必要に応じて設けるようにしてよい。
【００５７】
ステップ１１０では、目標制御トルク算出手段７２により、目標制御トルクが算出される。その際、ヨー角θ、オフセットＤ及びカーブ半径Ｒの各検出要素について目標制御トルクが算出されるとともに、総てを合算した目標制御トルクも算出される。そして、フィードバック制御に用いられるヨー角θ及びオフセットＤの項別の目標制御トルクについては、対応する各項の制御低減量算出手段７７、７８の入出力に送られる。また、フィードフォワード制御に用いられるカーブ半径Ｒから算出された目標制御トルクは、最終の加算手段７９に送られる。一方、合算した目標制御トルクは、制御干渉判定手段７５に送られ、ステップ１２０に進む。
【００５８】
ステップ１２０では、制御干渉判定手段７５において、制御干渉が発生しているか否かが判定される。これにより、ドライバの意図に反する車線維持支援制御が行われようとしていないか否かを判定することができる。なお、判定は、ドライバがステアリングを操舵したときの操舵トルクと、目標制御トルクとの差が、所定値以上であるか否かにより、制御干渉の発生を判定するようにしてよい。
【００５９】
制御干渉が発生していないと判定されたときは、ドライバの意図に沿った車線維持支援制御が行われようとしているので、ステップ１６０に進み、そのまま目標制御トルクを操舵トルクとして出力する。一方、制御干渉が発生していると判定されたときには、ステップ１３０に進む。
【００６０】
ステップ１３０では、白線認識カメラ３０が正常動作しているか否か、つまり誤動作をしていないかどうかが判定される。白線認識カメラ３０は、道路の区画線の形状及び白が明瞭であり、天候も晴天のときは、正常に動作する場合が多いが、雨天であったり、区画線の白線がかすれて認識し難い状態であったりするときには、白線の認識が正常に行われず、誤動作をする場合がある。ステップ１３０においては、そのような、車両が置かれている環境により、白線認識カメラが正常動作しているか否かを判定する。その判定は、例えば、白線カメラが撮像した画像のコントラストから判定するようにしてもよい。また、ワイパースイッチがＯＮであり、ワイパーが連続的に作動しているときには、激しい雨であると判定して本制御を一時中断したり（ステップ１００で判定してもよい）、ワイパーの動きが間欠的な場合には、弱い雨であるので車線維持支援制御自体は行うが、白線認識カメラ３０は誤動作状態である、というように判定したりしてもよい。
【００６１】
ステップ１３０で、白線認識カメラ３０が正常に動作していると判定されたときには、ステップ１４０に進み、白線認識カメラ３０が誤動作していると判定されたときには、ステップ１５０に進む。
【００６２】
ステップ１４０では、制御低減量算出手段７６において、白線認識カメラ３０が正常動作時における制御低減量の算出が行われる。具体的には、ヨー角θ項の制御低減量を大きくし、オフセットＤ項の制御低減量を小さくするような制御低減量の算出が、ヨー角用制御低減量算出手段７７とオフセット用制御低減量算出手段７８において、各々行われる。
【００６３】
ドライバは、オフセットに対して付与されるアシスト用の操舵トルクよりも、ヨー角θに対して付与されるアシスト用の操舵トルクの方を重視する。つまり、車両に、自分の意図に反するオフセットが付与されるよりも、自分の意図に反するヨー角が付与される方が、ドライバの感覚に違和感を大きく与える。ヨー角θの方が、オフセットＤよりも、ドライバの感覚に与える影響が大きいとも言える。このような通常の状態においては、ヨー角θの制御低減量を大きくし、オフセットＤの制御低減量を小さくすることにより、ドライバの感覚に合った干渉低減を行うことができる。なお、制御低減量の設定は、予めステップ１４０のモードの制御を行うときのゲイン係数を、ヨー角用制御低減量算出手段７７とオフセット用制御低減量算出手段７８とで比率を定めておいてもよいし、その他種々の制御手法により、制御低減量を定めるようにしてよい。
【００６４】
このような制御量低減制御を制御低減量算出手段６２のヨー角用制御低減量算出手段７７及びオフセット用制御低減量算出手段７８の各々で行って各項の目標制御トルクを算出し、ステップ１６０に進む。
【００６５】
一方、ステップ１５０では、制御低減量算出手段７６において、白線認識カメラ３０の誤動作時における制御低減量の算出が行われる。具体的には、ヨー角θ項の制御低減量を小さくし、オフセットＤ項の制御低減量を大きくするような制御低減量の算出が、ヨー角用制御低減量算出手段７７とオフセット用制御低減量算出手段７８において、各々行われる。
【００６６】
白線認識カメラ３０が誤作動のときには、ヨー角θの認識誤差による誤作動の影響と比べて、オフセットの誤差による誤作動の影響の方が大きくなる。つまり、ヨー角θの場合は、両側の白線の方向との角度差を算出するために白線を用いているので、全体の方向性が認識出来れば、そんなに大きな誤差は生じないが、オフセットの場合は、白線を起点としてずれの距離を算出するので、白線の誤認識は、より直接的に誤作動に影響を与える。よって、このようなときには、ヨー角θ項の制御低減量は小さくし、オフセットＤ項の制御低減量を大きくするようにすれば、誤作動の影響が小さくなり、誤作動に対する効果的な干渉低減を行うことができる。また、制御低減量の設定は、ステップ１４０と同様に、予めステップ１５０のモードの制御を行うときのゲイン係数を、ヨー角用制御低減量算出手段７７とオフセット用制御低減量算出手段７８とで比率を定めておいてもよいし、その他種々の制御手法により、制御低減量を定めるようにしてもよい。
【００６７】
このような制御量低減制御を制御低減量算出手段６２のヨー角用制御低減量算出手段７７及びオフセット用制御低減量算出手段７８の各々で行い、各項の目標制御トルクを算出し、ステップ１６０に進む。
【００６８】
ステップ１６０では、各項の目標制御トルクを加算手段７９において合算し、最終的な操舵トルクを出力する。上述の制御処理により、効果的な干渉低減制御を行い、ドライバの意図に反しない範囲で、車線維持支援制御を行うことができる。
【００６９】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本実施例に係る車線維持支援装置７１を含む車線維持支援システム構成図である。
【図２】白線認識カメラ３０で認識する情報の説明図である。
【図３】本実施例に係る車線維持支援装置７１の制御構成の一例を示す図である。
【図４】従来の車線維持支援装置の制御構成を示した図である。
【図５】本実施例に係る車線維持支援装置７１による処理フローの例を示した図である。
【符号の説明】
【００７１】
１０    車速検出手段
２０    操舵トルク検出手段
３０    白線認識カメラ
４０    ブレーキスイッチ
５０    ウィンカースイッチ
６０    メインスイッチ
７０    車線維持支援ＥＣＵ
７１    車線維持支援装置
７２    目標制御トルク算出手段
７３    フィードバックゲイン算出手段
７４    フィードフォワードゲイン算出手段
７５    制御干渉判定手段
７６    制御低減量算出手段
７７    ヨー角用制御低減量算出手段
７８    オフセット用制御低減量算出手段
７９    加算手段
８０    操舵トルク印加手段
９０    警報ブザー
１００    メーター
【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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