(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の操舵車輪を転舵するアクチュエータを備えた車両用操舵制御装置であって、
ａ．車両前方を撮像する撮像手段、
ｂ．前記撮像手段により得られた画像情報に基づいて走行路を検出する走行路検出手段、
ｃ．前記車両を減速させる減速手段、
および
ｄ．前記検出された走行路に沿って前記車両を走行させるための操舵アシスト量を演算し、前記演算された操舵アシスト量に基づいて前記アクチュエータを駆動制御すると共に、前記減速手段の動作を制御する操舵アシスト制御手段、
を備えた車両用操舵制御装置において、
ｅ．ナビゲーション装置、
を備えると共に、前記操舵アシスト制御手段は、前記走行路検出手段が前記走行路を検出できないとき、かつ、前記ナビゲーション装置によって前記車両が高速道路を走行していると判断されるとき、前記減速手段を作動させて前記車両を所定の速度を下回らないように減速させることを特徴とする車両用操舵制御装置。
【請求項２】
車両の操舵車輪を転舵するアクチュエータを備えた車両用操舵制御装置であって、
ａ．車両前方を撮像する撮像手段、
ｂ．前記撮像手段により得られた画像情報に基づいて走行路を検出する走行路検出手段、
ｃ．前記車両の前を走行する先行車に追従走行させる追従走行制御手段、
および
ｄ．前記検出された走行路に沿って前記車両を走行させるための操舵アシスト量を演算し、前記演算された操舵アシスト量に基づいて前記アクチュエータを駆動制御すると共に、前記追従走行制御手段の動作を制御する操舵アシスト制御手段、
を備えた車両用操舵制御装置において、
ｅ．ナビゲーション装置、
を備えると共に、前記操舵アシスト制御手段は、前記走行路検出手段が前記走行路を検出できないとき、かつ、前記ナビゲーション装置によって前記車両が高速道路を走行していると判断されるとき、前記追従走行制御手段を作動させて前記車両を所定の速度を下回らないように減速させることを特徴とする車両用操舵制御装置。
【請求項３】
車両の操舵車輪を転舵するアクチュエータを備えた車両用操舵制御装置であって、
ａ．車両前方を撮像する撮像手段、
ｂ．前記撮像手段により得られた画像情報に基づいて走行路を検出する走行路検出手段、
ｃ．前記車両を減速させる減速手段、
および
ｄ．前記検出された走行路に沿って前記車両を走行させるための操舵アシスト量を演算し、前記演算された操舵アシスト量に基づいて前記アクチュエータを駆動制御すると共に、前記減速手段の動作を制御する操舵アシスト制御手段、
を備えた車両用操舵制御装置において、
ｅ．ナビゲーション装置、
を備えると共に、前記操舵アシスト制御手段は、前記走行路検出手段が前記走行路を検出できないとき、かつ、前記ナビゲーション装置によって前記車両が高速道路を走行していると判断されるとき、前記減速手段を作動させて前記車両を所定の速度を下回らないように減速させると共に、前記走行路検出手段による前記走行路の検出結果に基づいて前記車両の減速を解除することを特徴とする車両用操舵制御装置。
【請求項４】
車両の操舵車輪を転舵するアクチュエータを備えた車両用操舵制御装置であって、
ａ．車両前方を撮像する撮像手段、
ｂ．前記撮像手段により得られた画像情報に基づいて走行路を検出する走行路検出手段、
ｃ．前記車両の前を走行する先行車に追従走行させる追従走行制御手段、
および
ｄ．前記検出された走行路に沿って前記車両を走行させるための操舵アシスト量を演算し、前記演算された操舵アシスト量に基づいて前記アクチュエータを駆動制御すると共に、前記追従走行制御手段の動作を制御する操舵アシスト制御手段、
を備えた車両用操舵制御装置において、
ｅ．ナビゲーション装置、
を備えると共に、前記操舵アシスト制御手段は、前記走行路検出手段が前記走行路を検出できないとき、かつ、前記ナビゲーション装置によって前記車両が高速道路を走行していると判断されるとき、前記追従走行制御手段を作動させて前記車両を所定の速度を下回らないように減速させると共に、前記走行路検出手段による前記走行路の検出結果に基づいて前記車両の減速を解除することを特徴とする車両用操舵制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両用操舵制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用操舵制御装置として、本出願人は、先に特開平７−４７９７０号公報において、ヨーレート規範モデルを用いて検出した車速と舵角とから目標ヨーレートを演算し、演算した目標ヨーレートから目標軌跡を演算し、検出したヨーレートから演算した実軌跡との偏差に応じて操舵トルクをアシストする技術を提案している。
【０００３】
さらに、本出願人は、例えば特開平５−１９７４２３号および特開平９−２２１０５４号公報などにおいて、車両進行方向を撮像して走行路（レーン）の白線を検出し、検出した白線に沿って車両を走行させるように操舵角度をアシストする技術を提案している。
【０００４】
このように、車両の走行路からの逸脱を防止するレーンキーピング操舵アシスト制御を介して微小操舵を補助することによって、運転者の負担を大幅に軽減することができる。運転者の負担は、特に高速道路などを長時間走行するとき顕著となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記したレーンキーピング操舵アシスト制御を精度良く行うためには、ある程度前方まで白線を検出して走行路を正確に認識する必要があるが、走行状況によって隣接車線（レーン）から他車が侵入しつつ白線を跨いで走行するなど、白線が十分に検出できない場合が生じ得る。
【０００６】
そのような場合、レーンキーピング操舵アシスト制御をその度に停止し、白線が検出可能となった時点で再開するようにすると、停止、再開が繰り返されて快適性を低下させる。
【０００７】
特に、上記した不都合は、レーンキーピング操舵アシスト制御に加え、先行車を設定した車間距離（時間）で追従走行する先行車追従走行制御を併せて行う場合に顕著となる。
【０００８】
従って、この発明の目的は、上記した不都合を解消することにあり、レーンキーピング操舵アシスト制御を実行している場合に白線が検出できない事態が生じたときも、レーンキーピング操舵アシスト制御の停止、再開が繰り返されるのを回避し、よって快適性の低下を防止するようにした車両用操舵制御装置を提供することにある。
【０００９】
この発明の第２の目的は、レーンキーピング操舵アシスト制御と先行車追従走行制御を併せて実行している場合に白線が検出できない場合でも、レーンキーピング操舵アシスト制御の停止、再開が繰り返されるのを回避し、よって快適性の低下を防止するようにした車両用操舵制御装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、請求項１項にあっては、車両の操舵車輪を転舵するアクチュエータを備えた車両用操舵制御装置であって、車両前方を撮像する撮像手段、前記撮像手段により得られた画像情報に基づいて走行路を検出する走行路検出手段、前記車両を減速させる減速手段、および前記検出された走行路に沿って前記車両を走行させるための操舵アシスト量を演算し、前記演算された操舵アシスト量に基づいて前記アクチュエータを駆動制御すると共に、前記減速手段の動作を制御する操舵アシスト制御手段、を備えた車両用操舵制御装置において、ナビゲーション装置を備えると共に、前記操舵アシスト制御手段は、前記走行路検出手段が前記走行路を検出できないとき、かつ、前記ナビゲーション装置によって前記車両が高速道路を走行していると判断されるとき、前記減速手段を作動させて前記車両を所定の速度を下回らないように減速させる如く構成した。
【００１１】
操舵アシスト制御手段は、走行路を検出できないとき、かつ、ナビゲーション装置によって車両が高速道路を走行していると判断されるとき、減速手段を作動させて車両を所定の速度を下回らないように減速させる如く構成したので、換言すれば、車両を所定の速度を下回らないように減速しつつ操舵アシスト制御を継続するようにしたので、レーンキーピング操舵アシスト制御を実行している場合に白線が検出できない事態が生じたときも、レーンキーピング操舵アシスト制御の停止、再開が繰り返されるのを回避して快適性の低下を防止することができる。
【００１２】
請求項２項にあっては、車両の操舵車輪を転舵するアクチュエータを備えた車両用操舵制御装置であって、車両前方を撮像する撮像手段、前記撮像手段により得られた画像情報に基づいて走行路を検出する走行路検出手段、前記車両の前を走行する先行車に追従走行させる追従走行制御手段、および前記検出された走行路に沿って前記車両を走行させるための操舵アシスト量を演算し、前記演算された操舵アシスト量に基づいて前記アクチュエータを駆動制御すると共に、前記追従走行制御手段の動作を制御する操舵アシスト制御手段を備えた車両用操舵制御装置において、ナビゲーション装置を備えると共に、前記走行路検出手段が前記走行路を検出できないとき、かつ、前記ナビゲーション装置によって前記車両が高速道路を走行していると判断されるとき、前記追従走行制御手段を作動させて前記車両を所定の速度を下回らないように減速させる如く構成した。
【００１３】
操舵アシスト制御手段は、走行路を検出できないとき、かつ、ナビゲーション装置によって車両が高速道路を走行していると判断されるとき、追従走行制御手段を作動させて車両を所定の速度を下回らないように減速させる如く構成したので、換言すれば、車両を所定の速度を下回らないように減速しつつ操舵アシスト制御を継続するようにしたので、レーンキーピング操舵アシスト制御と先行車追従走行制御を併せて実行している場合に白線が検出できない場合でも、レーンキーピング操舵アシスト制御の停止、再開が繰り返されるのを回避して快適性の低下を防止することができる。また、請求項３にあっては、車両の操舵車輪を転舵するアクチュエータを備えた車両用操舵制御装置であって、車両前方を撮像する撮像手段、前記撮像手段により得られた画像情報に基づいて走行路を検出する走行路検出手段、前記車両を減速させる減速手段、および前記検出された走行路に沿って前記車両を走行させるための操舵アシスト量を演算し、前記演算された操舵アシスト量に基づいて前記アクチュエータを駆動制御すると共に、前記減速手段の動作を制御する操舵アシスト制御手段、を備えた車両用操舵制御装置において、ナビゲーション装置を備えると共に、前記操舵アシスト制御手段は、前記走行路検出手段が前記走行路を検出できないとき、かつ、前記ナビゲーション装置によって前記車両が高速道路を走行していると判断されるとき、前記減速手段を作動させて前記車両を所定の速度を下回らないように減速させると共に、前記走行路検出手段による前記走行路の検出結果に基づいて前記車両の減速を解除する如く構成した。また、請求項４にあっては、車両の操舵車輪を転舵するアクチュエータを備えた車両用操舵制御装置であって、車両前方を撮像する撮像手段、前記撮像手段により得られた画像情報に基づいて走行路を検出する走行路検出手段、前記車両の前を走行する先行車に追従走行させる追従走行制御手段、および前記検出された走行路に沿って前記車両を走行させるための操舵アシスト量を演算し、前記演算された操舵アシスト量に基づいて前記アクチュエータを駆動制御すると共に、前記追従走行制御手段の動作を制御する操舵アシスト制御手段を備えた車両用操舵制御装置において、ナビゲーション装置を備えると共に、前記走行路検出手段が前記走行路を検出できないとき、かつ、前記ナビゲーション装置によって前記車両が高速道路を走行していると判断されるとき、前記追従走行制御手段を作動させて前記車両を所定の速度を下回らないように減速させると共に、前記走行路検出手段による前記走行路の検出結果に基づいて前記車両の減速を解除する如く構成した。
【００１４】
尚、上記において操舵アシスト量と記載したのは、操舵アシストとしてはトルクでも舵角でも良いからである。後述する実施の形態ではトルクを用いた。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に即してこの発明の実施の形態を説明する。
【００１６】
図１はこの出願に係る車両用操舵制御装置を全体的に示す概略図であり、図２はその装置を操舵系に焦点をおいて示す同様の説明図である。
【００１７】
以下、図１および図２を併せて参照して説明すると、車両１０において運転席１２に配置されたステアリングホイール１４は、ステアリングシャフト１６に連結され、ステアリングシャフト１６はユニバーサルジョイント１８，２０を介してコネクティングシャフト２２に連結される。
【００１８】
コネクティングシャフト２２は、ラック・ピニオン型ステアリングギア２４のピニオン２６に連結される。ピニオン２６はラック２８に噛み合っており、よってステアリングホイール１４から入力された回転運動はピニオン２６を介してラック２８の往復運動に変換され、フロントアクスルの両端に配置されたタイロッド（ステアリングロッド）３０およびキングピン（図示せず）を介して２個の前輪（操舵車輪）３２を所望の方向に転舵させる。
【００１９】
ラック２８上には同軸に電動モータ３８およびボールねじ機構４０が配置され、モータ出力はボールねじ機構４０を介してラック２８の往復運動に変換され、ステアリングホイール１４を介して入力された操舵力（操舵トルク）を減少する方向にラック２８を駆動する。
【００２０】
ここで、ステアリングギア２４の付近にはトルクセンサ４２が設けられ、運転者が入力した操舵力（操舵トルク）の方向と大きさに応じた信号を出力する。また、ステアリングシャフト１６の付近にはロータリエンコーダなどからなる舵角センサ４４が設けられ、運転者が入力した操舵角度（舵角。より詳しくは前輪舵角）θの方向と大きさに応じた信号を出力する。
【００２１】
２個の前輪３２の付近にはそれぞれ電磁ピックアップなどからなる車輪速センサ４６が配置されて前輪１回転ごとに信号を出力すると共に、２個の後輪４８の付近にも同種構造の車輪速センサ５０がそれぞれ配置されて後輪１回転ごとに信号を出力する（図１で左側の後輪のみ示す）。尚、車両１０においては内燃機関（図示せず）は前輪側に配置されており、前輪３２を駆動輪、後輪４８を従動輪とする。
【００２２】
また、２個の前輪３２および２個の後輪のサスペンション機構（図示せず）の付近には車高センサ５２，５４がそれぞれ設けられ、前後輪のサスペンションのストローク（変位）を通じてその部位の車両１０の高さに応じた信号を出力する。
【００２３】
図１に示す如く、運転席１２の上部には、フロントウインドウ６０の内面にルームミラー６２と組み合わされてＣＣＤカメラ（撮像手段）６４が１基、取りつけられる。後述する図７に示す如く、ＣＣＤカメラ６４は車両進行方向道路を単眼視し、３０ｍから６０ｍ程度前方の注視点までの走行路面を撮像して撮像信号を出力する。
【００２４】
ＣＣＤカメラ６４の出力は、図２に示す如く、マイクロコンピュータからなる画像処理ＥＣＵ（走行路検出手段）６６に送られ、前記した範囲の撮像信号に基づいて３０ｍから６０ｍ程度前方の注視点までの走行路のレーン（車線）の区分線（白線）が抽出される。
【００２５】
また、車両１０のフロントバンパ付近の適宜位置にはレーザレーダ（図２で「レーダ」と示す）６８が設けられる。レーザレーダ６８は送光ビームを車両進行方向前方に送出すると共に、左右（車幅）方向に掃引させて所定範囲をスキャンし、前方に固形物、例えば先行車などの障害物が存在するときにそのリフレクタで反射された送光ビームの反射光を受光する。
【００２６】
レーザレーダ６８はマイクロコンピュータからなるレーダ出力処理ＥＣＵ７０に接続され、そこで送光ビームの送出から反射光の受光までの時間差に基づいて先行車などの障害物（反射体）までの距離が算出されると共に、反射光を受光したときの送光ビームの送出方向に基づいて障害物の方向を検出する。
【００２７】
この出願に係る車両用操舵制御装置は、同様にマイクロコンピュータからなる第１の電子制御ユニット（「ＳＡＳ  ＥＣＵ」と示す）７４を備え、画像処理ＥＣＵ６６および前記したトルクセンサ４２などの出力はＳＡＳ  ＥＣＵ７４に入力される。
【００２８】
また、この装置は第２の電子制御ユニット（「ＥＰＳ  ＥＣＵ」と示す）７６を備える。前記したトルクセンサ４２および車輪速センサ４６の出力はＥＰＳ  ＥＣＵ７６にも入力される。
【００２９】
ＳＡＳ  ＥＣＵ７４とＥＰＳ  ＥＣＵ７６は信号線７８を介して相互に通信可能に接続される。ＳＡＳ  ＥＣＵ７４は後述の如く、レーンキーピング操舵アシストトルク（操舵アシスト量）を演算し、ＥＰＳ  ＥＣＵ７６に送信する。
【００３０】
ＥＰＳ  ＥＣＵ７６は操舵トルクが検出されるとき、それに応じてパワーステアリング操舵アシストトルクを演算し、レーンキーピング操舵アシストトルクとパワーステアリング操舵アシストトルクに基づいて最終操舵アシストトルクを演算し、それから操作量（電動モータ３８の制御電流）を決定する。
【００３１】
ＥＰＳ  ＥＣＵ７６には、モータ駆動回路８０が接続される。モータ駆動回路８０は４個のパワーＦＥＴスイッチング素子からなる公知のブリッジ回路（図示せず）を備え、ＦＥＴスイッチング素子のオン・オフによって電動モータ３８は正転あるいは逆転させられる。
【００３２】
ＥＰＳ  ＥＣＵ７６は、モータ制御電流をデューティ比（ＰＷＭによるデューティ比）で決定し、モータ駆動回路８０に出力する。より具体的には、ＥＰＳ  ＥＣＵ７６は、ＦＥＴスイッチング素子をデューティ比制御してモータ通電電流を制御し、電動モータ３８を駆動制御する。
【００３３】
図１の説明に戻ると、車両１０の重心位置付近にはヨーレートセンサ８２が配置され、車両重心の鉛直（重力）軸回りのヨーレート（回転角速度。車両旋回挙動）に応じた信号を出力する。ヨーレートセンサ８２の出力は、ＳＡＳ  ＥＣＵ７４に入力される。
【００３４】
また、運転席１２のダッシュボードの付近には警報装置８４が設けられ、音声あるいは視覚で運転者に警報を報知すると共に、同様にダッシュボード付近にはナビゲーション装置８８が配置される（図１で「ＮＡＶＩ」と示す）。
【００３５】
ナビゲーション装置８８は、ＣＰＵ８８ａ、車両走行予定地域を多数のノード（座標位置情報）で示すナビゲーション情報を記憶したＣＤ−ＲＯＭ８８ｂ、およびＧＰＳからの信号をアンテナ８８ｃを介して受信するＧＰＳ受信装置（『ＧＰＳ』と示す）８８ｄを備える。
【００３６】
ナビゲーション装置８８のＣＰＵ８８ａとＳＡＳ  ＥＣＵ７４とは双方向通信自在に接続され、ＳＡＳ  ＥＣＵ７４はＣＰＵ８８ａを介して上記した多数のノードからなるナビゲーション情報を入力し、後述する如く、隣接するノード群から車両走行予定地域の曲率Ｒなどを演算し、演算値から検出舵角を補正する。
【００３７】
さらに、運転席１２の床面のブレーキペダル（図示せず）にはブレーキスイッチ９０が設けられ、運転者のブレーキペダルの踏み込みに応じた信号を出力すると共に、アクセルペダル（図示せず）にはアクセルセンサ９２が設けられ、運転者のアクセルペダルの踏み込みに応じた信号を出力する。
【００３８】
さらに、この実施の形態に係る車両用操舵制御装置は、追従（定速）走行制御機能を備える。
【００３９】
即ち、車両１０の運転席１２に配置されたステアリングホイール１４の付近には、運転者による定速走行指令を入力するためのセットスイッチ１００と、ブレーキ操作などで定速走行制御が中断された後に復帰指令を入力するためのリジュームスイッチ１０２と、定速走行指令のキャンセル指令を入力するためのキャンセルスイッチ１０４と、先行車との車間距離を遠・中・近のいずれかに設定する指令を入力するために車間スイッチ１０６が設けられる。
【００４０】
これらスイッチ１００，１０２，１０４，１０６、ブレーキスイッチ９０、ヨーレートセンサ８２、車輪速センサ４６およびレーダ出力処理ＥＣＵ７０などの出力は、同様にマイクロコンピュータからなると共に、追従（定速）走行制御を実行する第３の電子制御ユニット（「ＡＣＣ  ＥＣＵ」と示す）１１０に入力される（図２でスイッチ１００などの図示、およびＡＣＣ  ＥＣＵ１１０への入力の図示を省略）。
【００４１】
ＡＣＣ  ＥＣＵ１１０は、スロットルアクチュエータ１２０（図２で図示省略）を備える。スロットルアクチュエータは、ダイヤフラム（図示せず）とダイヤフラムと前記内燃機関の吸気管（図示せず）に配置されたスロットルバルブ（図示せず）を連結するリンク機構（図示せず）を備え、吸気管から分岐路を介してスロットルバルブ下流の負圧を導入してスロットル開度を増減し、車速を制御する。尚、スロットルアクチュエータの詳細は特開平９−２０７６１６号に詳細に記載されているので、説明はこの程度に止める。
【００４２】
また、ＡＣＣ  ＥＣＵ１１０は、ブレーキアクチュエータ（減速手段。図２で図示省略）１２２を備える。ブレーキアクチュエータ１２２は負圧ブースタ（図示せず）を備え、負圧ブースタは、同種のダイヤフラムで画成された、機関吸気系から負圧が導入される室と大気圧が導入される室を備え、電磁バルブ（図示せず）を介して大気圧と負圧の割合を調節することで、運転者のブレーキ操作とは独立に、マスタシリンダ（図示せず）からブレーキ圧を前輪３２および後輪４８のブレーキ装置（図示せず）を作動させ、車両１０を減速させる。
【００４３】
ＡＣＣ  ＥＣＵ１１０は、上記したセンサ出力を入力し、必要に応じてスロットルアクチュエータ１２０およびブレーキアクチュエータ１２２を作動させて後述する追従（定速）走行制御を行う。尚、ＡＣＣ  ＥＣＵ１１０はＳＡＳ  ＥＣＵ７４と相互に通信自在に接続される。
【００４４】
同図の説明に入る前に、図４ブロック図を参照してこの装置の動作の中のレーンキーピング操舵アシスト制御を概説する。
【００４５】
ＣＣＤカメラ６４の出力は画像処理ＥＣＵ６６に入力され、そこで車両１０が進行している道路の状況、より詳しくは走行路あるいは車線（レーン）の白線が検出される。
【００４６】
他方、ナビゲーション装置８８からナビゲーション情報としてその地域のノード群（座標位置情報）が出力され、ＳＡＳ  ＥＣＵ７４は、隣接するノード群の幾つかを選択して走行路の曲率Ｒを演算する。
【００４７】
図５に、ナビゲーション情報によって得られた走行路の曲率Ｒを示す。ＳＡＳＥＣＵ７４は、かく得られた走行路状態、より詳しくは、走行路の曲率Ｒなどから、検出された舵角θ（前輪３２の舵角）を補正する。
【００４８】
次いで、ＳＡＳ  ＥＣＵ７４は、補正した舵角θと車速Ｖから、以下の式で示されるヨーレート規範モデルを用いて目標ヨーレート（目標車両旋回挙動）γｍを演算する。
【００４９】
γｍ＝θ・Ｖ／（（１＋Ａ・Ｖ2 ）・Ｌ）
上記で、Ｌは車両１０のホイールベース長で、予め求めておく。また、Ａはスタビリティファクタであり、以下の式から演算する。
Ａ＝（−Ｍ／２Ｌ2 ）・（Ｌｆ・Ｋｆ−Ｌｒ・Ｋｒ）／Ｋｆ・Ｋｒ
【００５０】
上記で、Ｍは車両１０の慣性モーメント、Ｌｆは車両１０の重心から前輪３２までの距離、Ｋｆは前輪３２のコーナリング力、Ｌｒは車両１０の重心から後輪４８までの距離、Ｋｒは後輪４８のコーナリング力であり、予め求めておく。
【００５１】
図４の説明を続けると、次いで、演算された目標ヨーレートγｍと検出された実ヨーレートγの偏差Δγを演算し、演算値に適宜なゲイン（図示省略）を乗じ、車両１０がレーンに沿って、例えばレーン中心あるいはその近傍に沿って走行するに必要なレーンキーピング操舵アシストトルク（操舵アシスト量。以下「アシストトルクＴＬＫ」という）を演算する。
【００５２】
かかる制御を行うことによって、図５に示す如く、例えば直線に平行な方向を向いていた車両１０が、レーン線形に応じて破線で示す方向を向くように、操舵がアシストされる。
【００５３】
尚、操舵トルクτｈが検出されるとき、即ち、運転者により操舵トルクが入力されるとき、検出トルクτｈに適宜なゲインを乗じてパワーステアリング操舵アシストトルク（以下「アシストトルクＴＰＳ」という）を演算する。アシストトルクＴＰＳは、運転者が路上の障害物を回避するなどの積極的な操舵を行うときのアシストトルクである。
【００５４】
図４において、ＳＡＳ  ＥＣＵ７４の行う処理を『ＳＡＳ』と、ＥＰＳ  ＥＣＵ７６の行う処理を『ＥＰＳ』と示す。尚、この実施の形態では、従来的なパワーステアリング用のアクチュエータ（電動モータ３８）を兼用してレーンキーピング用の操舵アシストトルク制御を行うことで、構成を簡易にした。
【００５５】
図６に、上記の如く決定されるアシストトルクＴＬＫおよびアシストトルクＴＰＳの特性を示す。図４ブロック図に示す制御により、偏差Δγあるいは検出トルクτｈに応じ、結果として図示のようなアシストトルクが与えられる。
【００５６】
尚、運転者操舵トルク（検出トルク）τｈおよび検出舵角θに応じてアシストトルクＴＬＫの値が補正されるが、それについては後述する。
【００５７】
上記を前提として、図３フロー・チャートを参照し、この出願に係る車両用操舵制御装置の動作の中のレーンキーピング操舵アシスト制御を説明する。尚、図示のプログラムは、例えば６６ｍｓｅｃごとに実行される。
【００５８】
先ずＳ１０において前記した３０ｍから６０ｍ程度前方の注視点までの白線が検出されたか否か判断する。先に述べたように、図７に示す如く、先行車２００が白線３００を跨いで走行している、あるいは別の先行車２０２との距離が近いときなどは前方注視点までの白線３００の検出が不可能となる事態が生じる。尚、一般に、白線の長さは１２ｍであり、白線間の間隔は８ｍである。
【００５９】
Ｓ１０で肯定されるときは、Ｓ１１に進み、前記したナビゲーション情報、画像処理結果、センサ出力（ヨーレートγ、車速Ｖ、舵角θ、運転者操舵トルクτｈなど）を読み込む。
【００６０】
次いでＳ１２に進み、ナビゲーション情報に基づく走行路状態（曲率Ｒなど）から検出舵角θを補正し、補正舵角θと検出車速Ｖから前記したヨーレート規範モデルを用いて目標ヨーレートγｍを演算する。
【００６１】
次いでＳ１４に進み、演算された目標ヨーレートγｍと検出された実ヨーレートγの偏差Δγを図示の如く演算する。
【００６２】
次いでＳ１６に進み、演算された偏差Δγが絶対値において所定値γｒｅｆを超えるか否か判断する。Ｓ１６で否定されるときは車両１０がレーン中心位置あるいはその近傍に沿って走行していると判断されるため、Ｓ１８に進み、タイマ（アップカウンタ）Ｔ１，Ｔ２（後述）の値を０に設定する（スタートさせる）。
【００６３】
次いでＳ２０に進み、偏差Δγに応じ、図６に示す特性に従って操舵アシストトルクＴＬＫを演算する。
【００６４】
他方、Ｓ１６で肯定されるときはＳ２２に進み、偏差Δγが０以上か否か、即ち、偏差Δγがプラス側の値、換言すれば目標ヨーレートに対して実ヨーレートが不足するか、あるいはマイナス側の値、換言すれば目標ヨーレートを実ヨーレートが超えるか否か判断する。
【００６５】
Ｓ２２で肯定されて目標ヨーレートに対して実ヨーレートが不足すると判断されるときはＳ１８を経てＳ２０に進み、偏差Δγに応じてアシストトルクＴＬＫを演算する。
【００６６】
一方、Ｓ２２で否定されて目標ヨーレートを実ヨーレートが超えると判断されるときはＳ２４に進み、検出トルクτｈが第１の所定トルクτｈｒｅｆ１を超えるか否か判断する。
【００６７】
この第１の所定トルクτｈｒｅｆ１としては、運転者が路上の障害物を回避するなど、自ら積極的に操舵する意図を有することを推定するに足る値、例えば１０ｋｇｆ・ｃｍを設定する。
【００６８】
Ｓ２４で肯定されるときは、運転者が自ら積極的に操舵する意図を有し、レーンキーピング操舵アシスト制御がその運転者の積極的な操舵操作に干渉するのを防止するためにＳ２６に進み、アシストトルクＴＬＫを零とする。即ち、レーンキーピング操舵アシスト制御を中止する。
【００６９】
この結果、図４ブロック図に示す如く、ＥＰＳ  ＥＣＵ７６において検出トルクτｈに応じ、図６に示す特性に従ってパワーステアリング用のアシストトルクＴＰＳが演算され、演算値に基づいて運転者の障害物回避などの操舵動作がアシストされる。
【００７０】
Ｓ２４で否定されるときはＳ２８に進み、検出トルクτｈが第２の所定トルクτｈｒｅｆ２以下か否か判断する。
【００７１】
この第２の所定トルクτｈｒｅｆ２としては、運転者が、レーンキーピング操舵アシスト制御に依存し過ぎていてステアリングホイール１４の把持力も弱い状態を推定するに足る値、例えば５ｋｇｆ・ｃｍを設定する。
【００７２】
Ｓ２８で否定されるときは運転者がレーンキーピング操舵アシスト制御に過度に依存していることが窺えないので、Ｓ１８を経てＳ２０に進み、偏差Δγに応じてアシストトルクＴＬＫを演算する。
【００７３】
他方、Ｓ２８で肯定されるときは運転者がレーンキーピング操舵アシスト制御に過度に依存していることが推定されるので、Ｓ３０に進み、さらに確認のために検出された舵角θが所定舵角θｒｅｆを超えるか否か判断する。
【００７４】
この所定舵角θｒｅｆも、運転者が、レーンキーピング操舵アシスト制御に依存し過ぎている状態を確認するに足る値、例えば５度を設定する。
【００７５】
Ｓ３０で否定されるときは運転者がレーンキーピング操舵アシスト制御に過度に依存していることが確認されないので、Ｓ１８を経てＳ２０に進み、偏差Δγに応じてアシストトルクＴＬＫを演算する。
【００７６】
他方、Ｓ３０で肯定されるときはＳ３２に進み、前記したタイマＴ１の値が第１の所定時間Ｔｒｅｆ１（例えば２ｓｅｃ）以上か否か判断し、否定されるときはＳ２０に進む。
【００７７】
他方、Ｓ３２で肯定されるときはＳ３４に進み、運転者に対して警報装置８４を介して警報・警告動作を行い、運転者の注意を喚起してステアリングホイール１４の把持を強めるように報知する。
【００７８】
次いでＳ３６に進み、前記したタイマＴ２の値が第２の所定時間Ｔｒｅｆ２（例えば５ｓｅｃ）以上か否か判断し、否定されるときはＳ２０に進むと共に、肯定されるときはＳ３８に進み、Ｓ３４と同様の手法で運転者に報知し、Ｓ２６に進み、アシストトルクＴＬＫを零とし、レーンキーピング操舵アシスト制御を中止する。
【００７９】
この結果、運転者が体感する操舵トルクは増加するので、これによって運転者の注意を一層良く喚起することができる。尚、かくの如くしてレーンキーピング操舵アシスト制御を中止した後、運転者が再びレーンキーピング操舵アシスト制御を指示した場合には、その制御を再開する。
【００８０】
他方、Ｓ１０で否定されるときはＳ４０に進み、ＡＣＣ  ＥＣＵ１１０に減速指令を送り、Ｓ４２に進み、同様に運転者に対して警報装置８４を介して警報・警告動作を行い、運転者の注意を喚起する。即ち、この場合、前方注視点（例えば３０ｍ先）まで検出できていないために走行路の検出精度が十分ではないことから、車両１０を減速させつつ、レーンキーピング操舵アシスト制御を継続するようにした。
【００８１】
図８は、この実施の形態に係る装置の動作の中の追従（定速）走行制御動作を示すフロー・チャートである。図示のプログラムは、例えば２００ｍｓｅｃごとに実行される。
【００８２】
先ず、Ｓ１００においてキャンセルスイッチ１０４がオンしているか否か、換言すれば運転者から定速走行制御のキャンセル指令が入力されたか否か判断し、否定されるときはＳ１０２に進み、ブレーキスイッチ９０がオンしているか否か、即ち、運転者によりブレーキ操作がなされたか否か判断する。
【００８３】
Ｓ１０２で否定されるときはＳ１０４に進み、セットスイッチ１００がオンしているか否か、即ち、運転者から定速走行指令および設定車速が入力されたか否か判断する。
【００８４】
Ｓ１０４で肯定されるときはＳ１０６に進み、セットスイッチ１００を介して入力された設定車速（目標車速ＶＤ）検出して記憶する。尚、このとき、車間スイッチ１０６を介して先行車との目標車間距離として遠・中・近のいずれかが入力（設定）されたか否か判断し、入力されているときはその設定車間距離も記憶する。
【００８５】
次いでＳ１０８に進み、前記したレーダ出力処理ＥＣＵ７０の出力から障害物（先行車）が存在するか否か判断する。尚、ＡＣＣ  ＥＣＵ１１０は、障害物の有無を判断するに際し、前記したヨーレートセンサ８２から車両１０の予想経路を予測し、その予測経路を中心とする所定範囲内に障害物が検出されたか否か判断することで、隣接車線（レーン）あるいは車線外の構築物などを誤認するのを防止する。
【００８６】
Ｓ１０８で否定されるときはＳ１１０に進み、通常の定速走行制御を実行する。即ち、設定車速（目標車速）ＶＤと検出車速Ｖの偏差に応じてＰＩＤ制御則などを用いてスロットルアクチュエータ１２０および／またはブレーキアクチュエータ１２２を作動させる。
【００８７】
他方、Ｓ１０８で肯定されるときはＳ１１２に進み、ＳＡＳ  ＥＣＵ７４から減速指令が送信されているか否か判断し、肯定されるときはＳ１１４に進み、ブレーキアクチュエータ１２２を作動させて車両１０（自車）を減速させる。このときの減速度は０．０５Ｇから０．２Ｇ程度（最大でも０．２Ｇ）の、通常の運転時に用いられる程度の値とする。
【００８８】
次いでＳ１１６に進み、フラグＦＤのビットを１にセットする。このフラグのビットを１にセットすることは、減速動作を行ったことを意味する。
【００８９】
他方、Ｓ１１２で否定されるときはＳ１１８に進み、前記したフラグＦＤのビットが１にセットされているか否か判断し、肯定されるときはＳ１２０に進み、減速を解除、即ち、車速Ｖを上昇させる。このように、例えば３０ｍ前方までの白線が検出できないと判断される度に減速されることから、減速は徐々に行われ、運転者が違和感を感じることはない。
【００９０】
そして、ＳＡＳ  ＥＣＵ７４からの減速指令がなくなった時点でＳ１１２の判断は否定され、Ｓ１１８を経てＳ１２０に進んで減速解除が行われるが、このとき、例えば４０ｍ以上前方までの白線検出が可能となったか否か判断し、肯定される場合に始めて減速を解除し、よって制御ハンチングが生じるのを防止することとする。次いでＳ１２２に進み、フラグＦＤのビットを０にセットする。これは減速を解除したことを意味する。
【００９１】
また、Ｓ１１４における減速動作においては、前記したナビゲーション装置８８を通じて車両１０が高速道路を走行しているか否か判断し、肯定されるときは法定最低車速５０ｋｍ／ｈを下回らないように減速させることとする。
【００９２】
次いでＳ１２４に進み、先行車追従（定速）走行制御を行う。Ｓ１１８で否定されるときも同様である。
【００９３】
先行車追従（定速）走行制御においては、レーダ出力処理ＥＣＵ７０で算出された自車（車両１０）に対する障害物の離間距離（相対距離）、その変化、自車の車Ｖ、自車の加速度（車速Ｖの差分値あるいは微分値から算出）に基づいて障害物の速度および加速度を算出すると共に、障害物が移動する物体であるときは先行車と判断し、それら算出したパラメータと検出ヨーレートなどから予測された自車軌跡に基づいて設定車間距離を維持するようにスロットルアクチュエータ１２０および／またはブレーキアクチュエータ１２２を作動させつつ先行車を追従走行するように制御される。
【００９４】
尚、Ｓ１００あるいはＳ１０２で肯定されるときは以降の処理をスキップすると共に、Ｓ１０４で否定されるときはＳ１２６に進み、リジュームスイッチ１０２がオンしているか否か、即ち、運転者から定速走行制御の再開指令が入力されたか否か判断する。
【００９５】
Ｓ１２６で否定されるときは以降の処理をスキップすると共に、肯定されるときはＳ１２８に進み、記憶されていた設定（目標）車速ＶＤと設定車間距離を読み込んでＳ１０８に進む。
【００９６】
この実施の形態に係る装置にあっては上記の如く、前方注視点まで白線が検出されないとき、車両を減速させつつレーンキーピング操舵アシスト制御を継続するように構成した。即ち、レーンキーピング操舵アシスト制御の停止、再開を繰り返すことがないので、快適性を低下させることがない。
【００９７】
上記の如く、この実施の形態においては、車両１０の操舵車輪（前輪３２）を転舵するアクチュエータ（電動モータ３８）を備えた車両用操舵制御装置において、車両前方を撮像する撮像手段（ＣＣＤカメラ６４）、前記撮像手段により得られた画像情報に基づいて走行路を検出する走行路検出手段（画像処理ＥＣＵ６６）、および前記検出された走行路に沿って前記車両を走行させるための操舵アシスト量（操舵アシストトルクＴＬＫ）を演算し、前記演算された操舵アシスト量に基づいて前記アクチュエータを駆動制御する操舵アシスト制御手段（ＳＡＳＥＣＵ７４，Ｓ１０からＳ３８）、を備えた車両用操舵制御装置において、前記車両を減速させる減速手段（ブレーキアクチュエータ１２２）を備え、前記操舵アシスト制御手段は、前記走行路検出手段が前記走行路を検出できないとき、前記減速手段を作動させて前記車両を減速させる（Ｓ１０，Ｓ１１２，Ｓ１１４）如く構成した。
【００９８】
また、車両１０の操舵車輪（前輪３２）を転舵するアクチュエータ（電動モータ３８）を備えた車両用操舵制御装置において、車両前方を撮像する撮像手段（ＣＣＤカメラ６４）、前記撮像手段により得られた画像情報に基づいて走行路を検出する走行路検出手段（画像処理ＥＣＵ６６）、および前記検出された走行路に沿って前記車両を走行させるための操舵アシスト量（操舵アシストトルクＴＬＫ）を演算し、前記演算された操舵アシスト量に基づいて前記アクチュエータを駆動制御する操舵アシスト制御手段（ＳＡＳ  ＥＣＵ７４，Ｓ１０からＳ３８）、を備えた車両用操舵制御装置において、前記車両の前を走行する先行車に追従走行させる追従走行制御手段（ＡＣＣ  ＥＣＵ１１０，Ｓ１００からＳ１２８）を備え、前記操舵アシスト制御手段は、前記走行路検出手段が前記走行路を検出できないとき、前記追従走行制御手段を作動させて前記車両を減速させる（Ｓ１０，Ｓ１１２，Ｓ１１４）如く構成した。
【００９９】
尚、上記において、操舵アシスト量としてトルクを用いたが、舵角を用いても良い。
【０１００】
また、レーンキーピング操舵アシスト制御を開示したものに限られるものではなく、例えば特開平１１−７８９４８号公報に記載される技術などであっても良い。また、上記において、車両旋回挙動をヨーレートから求めたが、舵角を用いても良い。
【０１０１】
さらに、先行車追従走行制御において先行車との間隔を距離で設定するようにしたが、時間で設定しても良い。
【０１０２】
さらに、ＥＰＳ  ＥＣＵ７６がパワーステアリング用のアシストトルクＴＰＳを演算するようにしたが、ＳＡＳ  ＥＣＵ７４が行っても良い。
【０１０３】
また、上記した実施の形態において、レーザレーダなどは開示した構成以外に、例えばミリ波レーダでも良く、他のセンサも同様である。また、それらの配置位置も必要とする検出値が得られる限り、どこに配置しても良い。
【０１０４】
【発明の効果】
請求項１項にあっては、操舵アシスト制御手段は、走行路を検出できないとき、かつ、ナビゲーション装置によって車両が高速道路を走行していると判断されるとき、減速手段を作動させて車両を所定の速度を下回らないように減速させる如く構成したので、換言すれば、車両を所定の速度を下回らないように減速しつつ操舵アシスト制御を継続するようにしたので、レーンキーピング操舵アシスト制御を実行している場合に白線が検出できない事態が生じたときも、レーンキーピング操舵アシスト制御の停止、再開が繰り返されるのを回避して快適性の低下を防止することができる。
【０１０５】
請求項２項にあっては、操舵アシスト制御手段は、走行路を検出できないとき、かつ、ナビゲーション装置によって車両が高速道路を走行していると判断されるとき、追従走行制御手段を作動させて車両を所定の速度を下回らないように減速させる如く構成したので、換言すれば、車両を所定の速度を下回らないように減速しつつ操舵アシスト制御を継続するようにしたので、レーンキーピング操舵アシスト制御と先行車追従走行制御を併せて実行している場合に白線が検出できない場合でも、レーンキーピング操舵アシスト制御の停止、再開が繰り返されるのを回避して快適性の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はこの発明に係る車両用操舵制御装置の全体を示す概略図である。
【図２】図１の装置を操舵系に焦点をおいて示す、図１と同様の全体概略図である。
【図３】図１の装置の動作の中のレーンキーピング操舵アシスト制御動作を示すフロー・チャートである。
【図４】図３フロー・チャートのレーンキーピング操舵アシスト制御などを概略的に示すブロック図である。
【図５】図４ブロック図に示すレーンキーピング操舵アシスト制御を説明する説明図である。
【図６】図４ブロック図に示すＳＡＳ  ＥＣＵおよびＥＰＳ  ＥＣＵにより決定（演算）される操舵アシストトルク特性を示す説明グラフである。
【図７】図１の装置の白線検出動作を示す走行路の説明上面図である。
【図８】図１の装置の動作の中の先行車追従（定速）走行制御動作を示すフロー・チャートである。
【符号の説明】
１０    車両
１４    ステアリングホイール
３２    前輪（操舵車輪）
３８    電動モータ（アクチュエータ）
４２    トルクセンサ
４４    舵角センサ
４６，５０  車輪速センサ
６４    ＣＣＤカメラ（撮像手段）
６６    画像処理ＥＣＵ（走行路検出手段）
６８    レーザレーダ
７０    レーダ出力処理ＥＣＵ
７４    第１の電子制御ユニット（ＳＡＳ  ＥＣＵ）
７６    第２の電子制御ユニット（ＥＰＳ  ＥＣＵ）
１１０  第３の電子制御ユニット（ＡＣＣ  ＥＣＵ）
１２０  スロットルアクチュエータ
１２２  ブレーキアクチュエータ（減速手段）
２００，２０２  先行車
３００  白線
【図１】
0003859905.tif 000002
【図２】
0003859905.tif 000003
【図３】
0003859905.tif 000004
【図４】
0003859905.tif 000005
【図５】
0003859905.tif 000006
【図６】
0003859905.tif 000007
【図７】
0003859905.tif 000008
【図８】
0003859905.tif 000009