操舵支援装置
【課題】車線の逸脱を防止するためにガイダンストルク指令値を増加補正することができ、しかもガイダンストルク指令値が不必要に増加補正されるのを抑制できる操舵支援装置を提供する。
【解決手段】ゲイン設定部５１は、ＴＬＣ演算部４１によって演算された車線逸脱予想時間ＴＬＣに基づいて、ガイダンストルク指令値補正用のゲインＧを演算する。車線逸脱予想時間ＴＬＣが所定値Ｃ未満の領域においては、ゲインＧは、車線逸脱予想時間ＴＬＣの減少に応じて下限値（＝１）から上限値Ｇｍａｘ（＞１）まで単調に増加するように設定されている。ゲイン乗算部５２は、ガイダンストルク指令値補正用のゲインＧをガイダンストルク指令値ＴＧ＊に乗じることにより、最終的なガイダンストルク指令値ＴＧ＊’を求める。
【解決手段】ゲイン設定部５１は、ＴＬＣ演算部４１によって演算された車線逸脱予想時間ＴＬＣに基づいて、ガイダンストルク指令値補正用のゲインＧを演算する。車線逸脱予想時間ＴＬＣが所定値Ｃ未満の領域においては、ゲインＧは、車線逸脱予想時間ＴＬＣの減少に応じて下限値（＝１）から上限値Ｇｍａｘ（＞１）まで単調に増加するように設定されている。ゲイン乗算部５２は、ガイダンストルク指令値補正用のゲインＧをガイダンストルク指令値ＴＧ＊に乗じることにより、最終的なガイダンストルク指令値ＴＧ＊’を求める。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の操舵支援装置に関し、特に、走行中の車両が車線を逸脱するのを防止するための操舵支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
走行中の車両が車線を逸脱するのを防止するための操舵支援装置が提案されている。この種の操舵支援装置として、車両に搭載されたカメラの撮像画像に基づいて、路面情報や車両と車線との相対位置情報を取得し、車両が車線から逸脱しそうになると、これを防止する方向に車両を換向させるためのガイダンストルクを舵取機構に付与するものがある。ガイダンストルクの大きさおよび方向は、例えば、車両と車線との相対位置情報、車速等によって決定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１３７７７８号公報
【特許文献２】特開２００９−４３２２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述した操舵支援装置では、例えば、車線に対するヨー角（図３のφ）が大きい場合には、車両と車線との相対位置情報、車速等によって決定されたガイダイストルクを舵取り機構に付与したとしても、車線を逸脱するおそれがある。このような場合に、車線の逸脱を防止するためには、車線に対するヨー角が大きい場合に、ガイダンストルクを増加補正することが考えられる。ただし、ガイダンストルクを増加補正すると、運転者は違和感を覚えるため、ガイダンストルクが不必要に増加補正されないようにすることが重要である。
【０００５】
車線に対するヨー角が大きい場合にガイダンストルクを増加補正すると、車両から車線境界線までの距離が大きく、ガイダンストルクを増加補正する必要がない場合でも、ガイダンストルクが増加補正されることがある。したがって、このようなガイダンストルクの補正方法は、運転者に違和感を与える機会が多くなるため、好ましくない。
この発明の目的は、車線の逸脱を防止するためにガイダンストルク指令値を増加補正することができ、しかもガイダンストルク指令値が不必要に増加補正されるのを抑制できる操舵支援装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するための請求項１に記載の発明は、車線逸脱防止用のガイダンストルクを舵取機構（４）に付与するための転舵用アクチュエータ（１５）と、車両が車線境界線に到達するまでの予想時間である車線逸脱予想時間（ＴＬＣ）を演算する車線逸脱予想時間演算手段（４１）と、車両が車線を逸脱するおそれがある場合に、ガイダンストルク指令値（ＴＧ＊）を設定する指令値設定手段（４２）と、前記車線逸脱予想時間演算手段によって演算された車線逸脱予想時間に基づいて、前記指令値設定手段によって設定されたガイダンストルク指令値を補正する補正手段（４３）と、前記補正手段による補正後のガイダンストルク指令値（ＴＧ＊’）に基づいて、前記転舵用アクチュエータを制御する制御手段（４６）とを含む、操舵支援装置である。なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表すが、むろん、この発明の範囲は当該実施形態に限定されない。以下、この項において同じ。
【０００７】
この発明によれば、車両が車線境界線に到達するまでの予想時間である車線逸脱予想時間に基づいて、指令値設定手段によって設定されたガイダンストルク指令値を補正することができる。したがって、車線の逸脱を防止するためにガイダンストルク指令値を増加補正することができる。また、車線逸脱予想時間に基づいてガイダンストルク指令値を補正しているため、車線境界線までの横変位（図３にＤで示す。）や、車線に対するヨー角（図３にφで示す。）に基づいて、ガイダンストルク指令値を補正する場合に比べて、ガイダンストルク指令値が不必要に増加補正されるのを抑制できる。これにより、運転者が違和感を覚える機会を低減させることができる。
【０００８】
前記補正手段は、前記車線逸脱予想時間が所定値未満である場合に、前記車線逸脱予想時間が小さいほど補正後のガイダンストルク指令値が大きくなるように、前記指令値設定手段によって設定されたガイダンストルク指令値を増加補正するように構成されていてもよい。
また、前記転舵用アクチュエータは、電動パワーステアリング装置の操舵補助用モータであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る操舵支援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模式図である。
【図２】図２は、ＥＣＵの電気的構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、ＴＬＣ演算部の動作を説明するための説明図である。
【図４】図４は、車速に対するガイダンストルク指令値の設定例を示すグラフである。
【図５】図５は、車線逸脱予想時間ＴＬＣに対するガイダンストルク指令値補正用のゲインＧの設定例を示すグラフである。
【図６】図６は、検出操舵トルクに対するアシストトルク指令値の設定例を示すグラフである。
【図７】図７は、補正後のガイダンストルク指令値に基づく車線逸脱防止制御によって、車両の位置が変化する様子を示す模式図である。
【図８】図８は、図７に示すように車両の位置が変化する場合の、ガイダンストルク指令値補正用のゲインＧの変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下では、この発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係る操舵支援装置が適用された電動パワーステアリング装置１の概略構成を示す模式図である。
電動パワーステアリング装置１は、車両を操向するための操舵部材としてのステアリングホイール２と、このステアリングホイール２の回転に連動して転舵輪３Ｌ，３Ｒを転舵する舵取機構４と、運転者の操舵を補助するための操舵補助装置５とを備えている。
【００１１】
ステアリングホイール２と舵取機構４とは、ステアリングシャフト６、自在継手７、中間軸８および自在継手９を介して連結されている。
舵取機構４は、自在継手９に連なるピニオン軸１１と、ピニオン軸１１の先端のピニオン１１ａに噛み合うラック１２ａを有するラック軸１２と、ラック軸１２の一対の端部のそれぞれにタイロッド１３Ｌ，１３Ｒを介して連結されるナックルアーム１４Ｌ，１４Ｒとを有している。ラック軸１２は、車両の左右方向に延びている。ピニオン軸１１には、操舵トルクＴｈを検出するためのトルクセンサ２２が設けられている。
【００１２】
ステアリングホイール２が操舵（回転）されると、この回転がステアリングシャフト６等を介して舵取機構４に伝達される。舵取機構４では、ピニオン１１ａの回転がラック軸１２の軸方向の運動に変換され、各タイロッド１３Ｌ，１３Ｒを介して対応するナックルアーム１４Ｌ，１４Ｒがそれぞれ回動する。これにより、各ナックルアーム１４Ｌ，１４Ｒに連結された対応する転舵輪３Ｌ，３Ｒがそれぞれ転舵される。
【００１３】
操舵補助装置５は、ラック軸１２と同軸に配置された操舵補助用モータ１５と、操舵補助用モータ１５の出力トルクをラック軸方向の運動に変換してラック軸１２に伝達するボールねじ機構（図示略）とを含む。操舵補助用モータ（転舵用アクチュエータ）１５は、三相ブラシレスモータからなる。この実施形態では、操舵補助用モータ１５は、操舵補助力（アシストトルク）を発生するためのアクチュエータとして用いられるとともに、車両が車線を逸脱するのを防止するためのガイダンストルクを発生させるためのアクチュエータとしても用いられる。
【００１４】
操舵補助用モータ１５の近傍には、操舵補助用モータ１５のロータの回転角θｓを検出するための、例えばレゾルバからなる回転角センサ２３が配置されている。操舵補助用モータ１５が回転駆動されると、この回転がボールねじ機構によって、ラック軸１２の軸方向の運動に変換される。つまり、操舵補助用モータ１５のトルクが舵取り機構４に付与される。これにより、転舵輪３Ｌ，３Ｒが転舵される。
【００１５】
電動パワーステアリング装置１は、さらに、車速Ｖを検出するための車速センサ２４と、車両に搭載されたカメラ２５と、画像処理部２６と、操舵補助用モータ１５を制御するためのＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）２７とを備えている。
カメラ２５は、例えば、車室内のフロントガラスの内側に、車両の前方斜め下方を向いた状態で配置されている。カメラ２５は、車両の前方の道路を撮像する。カメラ２５は、例えばＣＣＤカメラである。
【００１６】
画像処理部２６は、カメラ２５によって撮像された画像に基づいて、車両が走行している車線を示す一対の車線境界線（白線）を認識し、車両と車線との相対位置情報を取得する。前記相対位置情報には、図３にＤで示される車線境界線までの横変位、図３にφで示される車線境界線に対するヨー角等がある。車線境界線までの横変位Ｄおよび車線に対するヨー角φの詳細については、後述する。
【００１７】
ＥＣＵ２７には、トルクセンサ２２によって検出される操舵トルクＴｈ、回転角センサ２３によって検出される操舵補助用モータ１５のロータの回転角θｓ、車速センサ２４によって検出される車速Ｖおよび画像処理部２６によって取得される相対位置情報（Ｄ，φ等）が入力される。
図２は、ＥＣＵ２７の電気的構成を示すブロック図である。
【００１８】
ＥＣＵ２７は、マイクロコンピュータ３１と、マイクロコンピュータ３１によって制御され、操舵補助用モータ１５に電力を供給する駆動回路（インバータ回路）３２とを備えている。
マイクロコンピュータ３１は、ＣＰＵおよびメモリ（ＲＯＭおよびＲＡＭなど）を備えており、所定のプログラムを実行することによって、複数の機能処理部として機能するようになっている。この複数の機能処理部には、ＴＬＣ演算部４１と、ガイダンストルク指令値設定部４２と、ガイダンストルク指令値補正部４３と、アシストトルク指令値設定部４４と、トルク加算部４５と、フィードバック制御部４６とが含まれている。
【００１９】
ＴＬＣ演算部４１は、車線境界線までの横変位Ｄおよび車線に対するヨー角φに基づいて、車両が車線境界線（レーンマーカ）に到達するまでの予想時間である車線逸脱予想時間（TLC：Time to Line Crossing）を演算する。
図３を参照して、車線境界線までの横変位Ｄおよび車線に対するヨー角φについて説明する。車線が延びる方向に対する車両１００の向きが左方向である場合には、車線の左側にある車線境界線１０１を注目車線境界線とし、車線が延びる方向に対する車両１００の向きが右方向である場合には、車線の右側の車線境界線１０２を注目車線境界線とする。図３の例では、車線の左側にある車線境界線１０１が注目車線境界線となる。車線境界線までの横変位Ｄとは、車両１００の前側の左右コーナのうち注目車線境界線側にあるコーナ（図３の例では左コーナ）と注目車線境界線（図３の例では車線の左側にある車線境界線１０１）との距離をいう。車線に対するヨー角φとは、車両における前後方向に延びた中心線と注目車線境界線とのなす角をいう。
【００２０】
車両１００の前側の左右コーナのうち注目車線境界線側にあるコーナ（図３の例では左コーナ）の位置をＡとする。また、車両が現在のヨー角φを維持したまま進行した場合に、車両１００の前側の左右コーナのうち注目車線境界線側にあるコーナ（図３の例では左コーナ）が注目車線境界線（図３の例では車線の左側にある車線境界線１０１）に到達する位置をＢとする。車速が一定であるとすると、車線逸脱予想時間ＴＬＣは、ＡＢ間の距離Ｌを車速Ｖで除した値となる。ＬとＤとの間には、Ｌ・sinφ＝Ｄという関係が成り立つので、車線逸脱予想時間ＴＬＣは、次式(1)で表される。
【００２１】
ＴＬＣ＝Ｌ／Ｖ
＝Ｄ／（Ｖ・sinφ） …(1)
つまり、ＴＬＣ演算部４１は、前記式(1)に基づいて、車線逸脱予想時間ＴＬＣを演算する。なお、前記式(1)以外の演算式に基づいて、車線逸脱予想時間ＴＬＣを演算してもよい。
【００２２】
ガイダンストルク指令値設定部４２は、ＴＬＣ演算部４１によって演算された車線逸脱予想時間ＴＬＣが所定の閾値より小さくなったときに、車両が車線を逸脱するおそれがあると判定して、車速Ｖに基づいてガイダンストルク指令値ＴＧ＊を設定する。ただし、ガイダンストルク指令値設定部４２は、前回に設定したガイダンストルク指令値ＴＧ＊に基づく車線逸脱防止制御が終了していない場合には、ガイダンストルク指令値ＴＧ＊を設定しない。
【００２３】
図４は、車速に対するガイダンストルク指令値の設定例を示すグラフである。
ガイダンストルク指令値設定部４２は、車速Ｖに基づいて、時間に対するガイダンストルク指令値ＴＧ＊のパターンを作成し、作成したパターンに従ってガイダンストルク指令値ＴＧ＊を設定する。この実施形態では、ガイダンストルク指令値ＴＧ＊は、注目車線境界線が車線の右側の車線境界線であり、操舵補助用モータ１５から左方向操舵ためのガイダンストルクを発生させるときには、正の値に設定され、注目車線境界線が車線の左側の車線境界線であり、操舵補助用モータ１５から右方向操舵ためのガイダンストルクを発生させるときには、負の値に設定される。
【００２４】
時間に対するガイダンストルク指令値ＴＧ＊のパターンは、ガイダンストルク指令値の絶対値｜ＴＧ＊｜を車速Ｖに応じて定まる最大値まで徐々に増加させる第１区間と、最大値を維持する第２区間と、ガイダンストルク指令値の絶対値｜ＴＧ＊｜を最大値から零となるまで徐々に減少させる第３区間とからなる。ガイダンストルク指令値の絶対値｜ＴＧ＊｜の最大値は、車速が大きくなるほど大きくなるように設定されている。この実施形態では、第１区間、第２区間および第３区間の長さは、それぞれ予め設定されており、ガイダンストルク指令値の絶対値｜ＴＧ＊｜の最大値の大きさに限らず一定である。なお、第２区間の長さを、車線に対するヨー角φに応じて変化させるようにしてもよい。例えば、車線に対するヨー角φの絶対値が大きいほど、第２区間の長さを大きくするようにしてもよい。
【００２５】
図２に戻り、ガイダンストルク指令値補正部４３は、ＴＬＣ演算部４１によって演算された車線逸脱予想時間ＴＬＣに基づいて、ガイダンストルク指令値設定部４２によって設定されたガイダンストルク指令値ＴＧ＊を補正するものである。ガイダンストルク指令値補正部４３は、ゲイン設定部５１と、ゲイン乗算部５２とを含んでいる。
ゲイン設定部５１は、ＴＬＣ演算部４１によって演算された車線逸脱予想時間ＴＬＣに基づいて、ガイダンストルク指令値補正用のゲインＧ（１≦Ｇ≦Ｇｍａｘ）を演算する。ゲイン乗算部５２は、ゲイン設定部５１によって設定されたゲインＧを、ガイダンストルク指令値設定部４２によって設定されるガイダンストルク指令値ＴＧ＊に乗じることにより、最終的なガイダンストルク指令値ＴＧ＊’を演算する。
【００２６】
図５は、車線逸脱予想時間ＴＬＣに対するガイダンストルク指令値補正用のゲインＧの設定例を示すグラフである。図５に示されているように、車線逸脱予想時間ＴＬＣが所定値Ｃ以上の領域においては、ゲインＧは下限値の１に固定されている。車線逸脱予想時間ＴＬＣが所定値Ｃ未満の領域においては、ゲインＧは、車線逸脱予想時間ＴＬＣの減少に応じて下限値（＝１）から上限値Ｇｍａｘ（＞１）まで単調に増加するように設定されている。つまり、車線逸脱予想時間ＴＬＣが所定値Ｃ未満の領域においては、車線逸脱予想時間ＴＬＣが小さいほど、ゲインＧが大きくなる。
【００２７】
アシストトルク指令値設定部４４は、トルクセンサ２２によって検出される検出操舵トルクＴｈと車速センサ２４によって検出される車速Ｖに基づいて、アシストトルク指令値ＴＡ＊を設定する。
図６は、検出操舵トルクに対するアシストトルク指令値の設定例を示すグラフである。
検出操舵トルクＴｈは、例えば左方向への操舵のためのトルクが正の値にとられ、右方向への操舵のためのトルクが負の値にとられている。また、アシストトルク指令値ＴＡ＊は、操舵補助用モータ１５から左方向操舵ためのアシストトルクを発生させるときには正の値とされ、操舵補助用モータ１５から右方向操舵ためのアシストトルクを発生させるときには負の値とされる。
【００２８】
アシストトルク指令値ＡＴ＊は、検出操舵トルクＴｈの正の値に対しては正の値をとり、検出操舵トルクＴｈの負の値に対しては負の値をとる。検出操舵トルクＴｈが−Ｔ１〜Ｔ１の範囲の微小な値のときには、アシストトルクは零とされる。そして、検出操舵トルクＴｈが−Ｔ１〜Ｔ１の範囲以外の領域においては、アシストトルク指令値ＴＡ＊は、検出操舵トルクＴｈの絶対値が大きくなるほど、その絶対値が大きくなるように設定されている。また、アシストトルク指令値ＴＡ＊は、車速センサ２４によって検出される車速Ｖが大きいほど、その絶対値が小さくなるように設定されている。
【００２９】
トルク加算部４５は、アシストトルク指令値設定部４４によって設定されるアシストトルク指令値ＴＡ＊と、ゲイン乗算部５２によって演算されるガイダンストルク指令値ＴＧ＊’とを加算することにより、トルク指令値ＴＭ＊（＝ＴＡ＊＋ＴＧ＊’）を演算する。
フィードバック制御部４６には、トルク加算部４５によって演算されたトルク指令値ＴＭ＊と、回転角センサ２３によって検出される操舵補助用モータ１５の回転角θｓと、操舵補助用モータ１５に流れるモータ電流を検出するための電流センサ２８の出力信号とが入力される。
【００３０】
フィードバック制御部４６は、操舵補助用モータ１９の発生するトルクがトルク加算部４５によって演算されるトルク指令値ＴＭ＊に等しくなるように、駆動回路３２を駆動する。具体的には、フィードバック制御部４６は、トルク指令値ＴＭ＊を操舵補助用モータ１５のトルク係数で除することによって電流指令値を演算し、電流センサ２８の出力信号から求められるモータ電流が電流指令値に等しくなるように、駆動回路３２を駆動する。
【００３１】
以上のような構成において、ＴＬＣ演算部４１によって演算された車線逸脱予想時間ＴＬＣが所定の閾値より小さくなると、ガイダンストルク指令値設定部４２は、車速センサ２４によって検出される車速Ｖに基づいて、ガイダンストルク指令値ＴＧ＊を設定する。ゲイン設定部５１は、ＴＬＣ演算部４１によって演算された車線逸脱予想時間ＴＬＣに基づいて、ガイダンストルク指令値補正用のゲインＧを演算する。ゲイン乗算部５２は、ガイダンストルク指令値補正用のゲインＧをガイダンストルク指令値ＴＧ＊に乗じることにより、最終的なガイダンストルク指令値ＴＧ＊’を求める。この最終的なガイダンストルク指令値ＴＧ＊’に基づいて操舵補助用モータ１５が制御される。つまり、車線逸脱防止制御が行なわれる。
【００３２】
ＴＬＣ演算部４１によって演算された車線逸脱予想時間ＴＬＣが所定値Ｃ以上である場合には、ゲインＧは１に設定される。このため、ガイダンストルク指令値設定部４２によって設定されたガイダンストルク指令値ＴＧ＊が、そのまま最終的なガイダンストルク指令値ＴＧ＊’として出力される。
一方、ＴＬＣ演算部４１によって演算された車線逸脱予想時間ＴＬＣが所定値Ｃ未満の値となった場合には、ゲインＧは車線逸脱予想時間ＴＬＣが小さいほど大きな値に設定される。この場合、ゲインＧは１より大きな値となる。ゲイン乗算部５２によって、このゲインＧがガイダンストルク指令値設定部４２によって設定されたガイダンストルク指令値ＴＧ＊に乗じられることにより、最終的なガイダンストルク指令値ＴＧ＊’が演算される。
【００３３】
つまり、ＴＬＣ演算部４１によって演算された車線逸脱予想時間ＴＬＣが所定値Ｃ未満となった場合には、ガイダンストルク指令値設定部４２によって設定されたガイダンストルク指令値ＴＧ＊が増加補正される。これにより、車両が車線から逸脱するのを確実に防止することができる。
また、ゲインＧは車線逸脱予想時間ＴＬＣに基づいて設定されているので、ガイダンストルク指令値ＴＧ＊が不必要に増加補正されるのを抑制することができる。このため、運転者に違和感を与える機会を低減させることができる。
【００３４】
この点について、図７および図８を用いてより具体的に説明する。図７に示すように、補正後のガイダンストルク指令値ＴＧ＊’に基づく車線逸脱防止制御によって、車両１００の位置が時点ａ，ｂ，ｃのように変化する場合を想定する。図８は、この場合の、ゲインＧの変化を示している。
車両１００がａで示す位置にあるときには、車線に対するヨー角φは大きいが、車線境界線１０１までの横変位Ｄは大きいため、車線逸脱予想時間ＴＬＣは所定値Ｃ以上の値となる。このため、ゲインＧは下限値（＝１）に設定される。したがって、車両１００がａで示す位置にあるときには、ガイダンストルク指令値設定部４２によって設定されたガイダンストルク指令値ＴＧ＊は増加補正されない。
【００３５】
車両１００がａからｂに移動する過程においては、車線に対するヨー角φが減少していくとともに、車線境界線１０１までの横変位Ｄが減少していく。この場合、車線境界線１０１までの横変位Ｄの減少に基づく車線逸脱予想時間ＴＬＣの減少量が、車線に対するヨー角φの減少に基づく車線逸脱予想時間ＴＬＣの増加量より多くなるため、車線逸脱予想時間ＴＬＣは徐々に短くなる。そして、車線逸脱予想時間ＴＬＣが所定値Ｃ未満になると、ゲインＧは徐々に増加していく。したがって、車両１００がａからｂに移動する過程においては、その中間時点からガイダンストルク指令値設定部４２によって設定されたガイダンストルク指令値ＴＧ＊が増加補正されるようになる。
【００３６】
車両１００がｂからｃに移動する過程においても、車線に対するヨー角φが減少していくとともに、車線境界線１０１までの横変位Ｄが減少していく。しかしながら、この場合には、車線に対するヨー角φの減少に基づく車線逸脱予想時間ＴＬＣの増加量が、車線境界線１０１までの横変位Ｄの減少に基づく車線逸脱予想時間ＴＬＣの減少量より多くなるため、車線逸脱予想時間ＴＬＣは徐々に長くなる。このため、ゲインＧは徐々に低下していき、車線逸脱予想時間ＴＬＣが所定値Ｃ以上になると下限値に固定される。したがって、車両１００がｂからｃに移動する過程においては、その中間時点まではガイダンストルク指令値設定部４２によって設定されたガイダンストルク指令値ＴＧ＊が増加補正され、その後、ガイダンストルク指令値ＴＧ＊は増加補正されなくなる。
【００３７】
つまり、車両１００がａで示す位置にある場合のように、車線に対するヨー角φが大きくても、車線境界線１０１までの横変位Ｄが大きいために、車線逸脱予想時間ＴＬＣが比較的長い場合には、ガイダンストルク指令値ＴＧ＊は増加補正されない。また、車両１００がｃで示す位置にある場合のように、車線境界線１０１までの横変位Ｄが小さくても、車線に対するヨー角φが小さいために、車線逸脱予想時間ＴＬＣが比較的長い場合には、ガイダンストルク指令値ＴＧ＊は増加補正されない。したがって、この実施形態では、ガイダンストルク指令値ＴＧ＊が不必要に増加補正されるのを抑制することができる。このため、運転者が違和感を覚える機会を低減させることができる。
【００３８】
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明はさらに他の形態で実施することもできる。たとえば、前記実施形態ではガイダンストルク指令値設定部４２およびアシストトルク指令値設定部４４は、それぞれガイダンストルク指令値およびアシストトルク指令値を設定しているが、それぞれガイダンストルク指令値に対応した電流指令値およびアシストトルク指令値に応じた電流指令値を設定するようにしてもよい。
【００３９】
また、前記実施形態ではガイダンストルク指令値設定部４２は、車速Ｖに基づいてガイダンストルク指令値ＴＧ＊を設定しているが、車線と車両の相対位置関係に基づいてガイダンストルク指令値ＴＧ＊を設定するものであってもよい。例えば、ガイダンストルク指令値設定部４２は、車線の幅中心線と車両の幅中心とのずれ量に基づいて、ずれ量を減少させるためのガイダンストルク指令値ＴＧ＊を設定するものであってもよい。
【００４０】
また、前記実施形態では、時間に対するガイダンストルク指令値ＴＧ＊のパターンは図４に示すような台形状に設定されているが、これに限定されることなく、例えば正弦波状のパターンに設定してもよい。
また、前記実施形態では、車線逸脱予想時間ＴＬＣに基づいて、ガイダンストルク指令値ＴＧ＊を設定するタイミング（車線逸脱防止制御を行なうタイミング）を決定しているが、ガイダンストルク指令値ＴＧ＊を設定するタイミングは、車線逸脱予想時間ＴＬＣ以外の情報に基づいて決定してもよい。
【００４１】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００４２】
３Ｌ，３Ｒ…転舵輪、１５…操舵補助用モータ、４２…ガイダンストルク指令値設定部、４３…ガイダンストルク指令値補正部、５１…ゲイン設定部、５２…ゲイン乗算部、４６…フィードバック制御部
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の操舵支援装置に関し、特に、走行中の車両が車線を逸脱するのを防止するための操舵支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
走行中の車両が車線を逸脱するのを防止するための操舵支援装置が提案されている。この種の操舵支援装置として、車両に搭載されたカメラの撮像画像に基づいて、路面情報や車両と車線との相対位置情報を取得し、車両が車線から逸脱しそうになると、これを防止する方向に車両を換向させるためのガイダンストルクを舵取機構に付与するものがある。ガイダンストルクの大きさおよび方向は、例えば、車両と車線との相対位置情報、車速等によって決定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１３７７７８号公報
【特許文献２】特開２００９−４３２２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述した操舵支援装置では、例えば、車線に対するヨー角（図３のφ）が大きい場合には、車両と車線との相対位置情報、車速等によって決定されたガイダイストルクを舵取り機構に付与したとしても、車線を逸脱するおそれがある。このような場合に、車線の逸脱を防止するためには、車線に対するヨー角が大きい場合に、ガイダンストルクを増加補正することが考えられる。ただし、ガイダンストルクを増加補正すると、運転者は違和感を覚えるため、ガイダンストルクが不必要に増加補正されないようにすることが重要である。
【０００５】
車線に対するヨー角が大きい場合にガイダンストルクを増加補正すると、車両から車線境界線までの距離が大きく、ガイダンストルクを増加補正する必要がない場合でも、ガイダンストルクが増加補正されることがある。したがって、このようなガイダンストルクの補正方法は、運転者に違和感を与える機会が多くなるため、好ましくない。
この発明の目的は、車線の逸脱を防止するためにガイダンストルク指令値を増加補正することができ、しかもガイダンストルク指令値が不必要に増加補正されるのを抑制できる操舵支援装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するための請求項１に記載の発明は、車線逸脱防止用のガイダンストルクを舵取機構（４）に付与するための転舵用アクチュエータ（１５）と、車両が車線境界線に到達するまでの予想時間である車線逸脱予想時間（ＴＬＣ）を演算する車線逸脱予想時間演算手段（４１）と、車両が車線を逸脱するおそれがある場合に、ガイダンストルク指令値（ＴＧ＊）を設定する指令値設定手段（４２）と、前記車線逸脱予想時間演算手段によって演算された車線逸脱予想時間に基づいて、前記指令値設定手段によって設定されたガイダンストルク指令値を補正する補正手段（４３）と、前記補正手段による補正後のガイダンストルク指令値（ＴＧ＊’）に基づいて、前記転舵用アクチュエータを制御する制御手段（４６）とを含む、操舵支援装置である。なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表すが、むろん、この発明の範囲は当該実施形態に限定されない。以下、この項において同じ。
【０００７】
この発明によれば、車両が車線境界線に到達するまでの予想時間である車線逸脱予想時間に基づいて、指令値設定手段によって設定されたガイダンストルク指令値を補正することができる。したがって、車線の逸脱を防止するためにガイダンストルク指令値を増加補正することができる。また、車線逸脱予想時間に基づいてガイダンストルク指令値を補正しているため、車線境界線までの横変位（図３にＤで示す。）や、車線に対するヨー角（図３にφで示す。）に基づいて、ガイダンストルク指令値を補正する場合に比べて、ガイダンストルク指令値が不必要に増加補正されるのを抑制できる。これにより、運転者が違和感を覚える機会を低減させることができる。
【０００８】
前記補正手段は、前記車線逸脱予想時間が所定値未満である場合に、前記車線逸脱予想時間が小さいほど補正後のガイダンストルク指令値が大きくなるように、前記指令値設定手段によって設定されたガイダンストルク指令値を増加補正するように構成されていてもよい。
また、前記転舵用アクチュエータは、電動パワーステアリング装置の操舵補助用モータであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る操舵支援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模式図である。
【図２】図２は、ＥＣＵの電気的構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、ＴＬＣ演算部の動作を説明するための説明図である。
【図４】図４は、車速に対するガイダンストルク指令値の設定例を示すグラフである。
【図５】図５は、車線逸脱予想時間ＴＬＣに対するガイダンストルク指令値補正用のゲインＧの設定例を示すグラフである。
【図６】図６は、検出操舵トルクに対するアシストトルク指令値の設定例を示すグラフである。
【図７】図７は、補正後のガイダンストルク指令値に基づく車線逸脱防止制御によって、車両の位置が変化する様子を示す模式図である。
【図８】図８は、図７に示すように車両の位置が変化する場合の、ガイダンストルク指令値補正用のゲインＧの変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下では、この発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係る操舵支援装置が適用された電動パワーステアリング装置１の概略構成を示す模式図である。
電動パワーステアリング装置１は、車両を操向するための操舵部材としてのステアリングホイール２と、このステアリングホイール２の回転に連動して転舵輪３Ｌ，３Ｒを転舵する舵取機構４と、運転者の操舵を補助するための操舵補助装置５とを備えている。
【００１１】
ステアリングホイール２と舵取機構４とは、ステアリングシャフト６、自在継手７、中間軸８および自在継手９を介して連結されている。
舵取機構４は、自在継手９に連なるピニオン軸１１と、ピニオン軸１１の先端のピニオン１１ａに噛み合うラック１２ａを有するラック軸１２と、ラック軸１２の一対の端部のそれぞれにタイロッド１３Ｌ，１３Ｒを介して連結されるナックルアーム１４Ｌ，１４Ｒとを有している。ラック軸１２は、車両の左右方向に延びている。ピニオン軸１１には、操舵トルクＴｈを検出するためのトルクセンサ２２が設けられている。
【００１２】
ステアリングホイール２が操舵（回転）されると、この回転がステアリングシャフト６等を介して舵取機構４に伝達される。舵取機構４では、ピニオン１１ａの回転がラック軸１２の軸方向の運動に変換され、各タイロッド１３Ｌ，１３Ｒを介して対応するナックルアーム１４Ｌ，１４Ｒがそれぞれ回動する。これにより、各ナックルアーム１４Ｌ，１４Ｒに連結された対応する転舵輪３Ｌ，３Ｒがそれぞれ転舵される。
【００１３】
操舵補助装置５は、ラック軸１２と同軸に配置された操舵補助用モータ１５と、操舵補助用モータ１５の出力トルクをラック軸方向の運動に変換してラック軸１２に伝達するボールねじ機構（図示略）とを含む。操舵補助用モータ（転舵用アクチュエータ）１５は、三相ブラシレスモータからなる。この実施形態では、操舵補助用モータ１５は、操舵補助力（アシストトルク）を発生するためのアクチュエータとして用いられるとともに、車両が車線を逸脱するのを防止するためのガイダンストルクを発生させるためのアクチュエータとしても用いられる。
【００１４】
操舵補助用モータ１５の近傍には、操舵補助用モータ１５のロータの回転角θｓを検出するための、例えばレゾルバからなる回転角センサ２３が配置されている。操舵補助用モータ１５が回転駆動されると、この回転がボールねじ機構によって、ラック軸１２の軸方向の運動に変換される。つまり、操舵補助用モータ１５のトルクが舵取り機構４に付与される。これにより、転舵輪３Ｌ，３Ｒが転舵される。
【００１５】
電動パワーステアリング装置１は、さらに、車速Ｖを検出するための車速センサ２４と、車両に搭載されたカメラ２５と、画像処理部２６と、操舵補助用モータ１５を制御するためのＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）２７とを備えている。
カメラ２５は、例えば、車室内のフロントガラスの内側に、車両の前方斜め下方を向いた状態で配置されている。カメラ２５は、車両の前方の道路を撮像する。カメラ２５は、例えばＣＣＤカメラである。
【００１６】
画像処理部２６は、カメラ２５によって撮像された画像に基づいて、車両が走行している車線を示す一対の車線境界線（白線）を認識し、車両と車線との相対位置情報を取得する。前記相対位置情報には、図３にＤで示される車線境界線までの横変位、図３にφで示される車線境界線に対するヨー角等がある。車線境界線までの横変位Ｄおよび車線に対するヨー角φの詳細については、後述する。
【００１７】
ＥＣＵ２７には、トルクセンサ２２によって検出される操舵トルクＴｈ、回転角センサ２３によって検出される操舵補助用モータ１５のロータの回転角θｓ、車速センサ２４によって検出される車速Ｖおよび画像処理部２６によって取得される相対位置情報（Ｄ，φ等）が入力される。
図２は、ＥＣＵ２７の電気的構成を示すブロック図である。
【００１８】
ＥＣＵ２７は、マイクロコンピュータ３１と、マイクロコンピュータ３１によって制御され、操舵補助用モータ１５に電力を供給する駆動回路（インバータ回路）３２とを備えている。
マイクロコンピュータ３１は、ＣＰＵおよびメモリ（ＲＯＭおよびＲＡＭなど）を備えており、所定のプログラムを実行することによって、複数の機能処理部として機能するようになっている。この複数の機能処理部には、ＴＬＣ演算部４１と、ガイダンストルク指令値設定部４２と、ガイダンストルク指令値補正部４３と、アシストトルク指令値設定部４４と、トルク加算部４５と、フィードバック制御部４６とが含まれている。
【００１９】
ＴＬＣ演算部４１は、車線境界線までの横変位Ｄおよび車線に対するヨー角φに基づいて、車両が車線境界線（レーンマーカ）に到達するまでの予想時間である車線逸脱予想時間（TLC：Time to Line Crossing）を演算する。
図３を参照して、車線境界線までの横変位Ｄおよび車線に対するヨー角φについて説明する。車線が延びる方向に対する車両１００の向きが左方向である場合には、車線の左側にある車線境界線１０１を注目車線境界線とし、車線が延びる方向に対する車両１００の向きが右方向である場合には、車線の右側の車線境界線１０２を注目車線境界線とする。図３の例では、車線の左側にある車線境界線１０１が注目車線境界線となる。車線境界線までの横変位Ｄとは、車両１００の前側の左右コーナのうち注目車線境界線側にあるコーナ（図３の例では左コーナ）と注目車線境界線（図３の例では車線の左側にある車線境界線１０１）との距離をいう。車線に対するヨー角φとは、車両における前後方向に延びた中心線と注目車線境界線とのなす角をいう。
【００２０】
車両１００の前側の左右コーナのうち注目車線境界線側にあるコーナ（図３の例では左コーナ）の位置をＡとする。また、車両が現在のヨー角φを維持したまま進行した場合に、車両１００の前側の左右コーナのうち注目車線境界線側にあるコーナ（図３の例では左コーナ）が注目車線境界線（図３の例では車線の左側にある車線境界線１０１）に到達する位置をＢとする。車速が一定であるとすると、車線逸脱予想時間ＴＬＣは、ＡＢ間の距離Ｌを車速Ｖで除した値となる。ＬとＤとの間には、Ｌ・sinφ＝Ｄという関係が成り立つので、車線逸脱予想時間ＴＬＣは、次式(1)で表される。
【００２１】
ＴＬＣ＝Ｌ／Ｖ
＝Ｄ／（Ｖ・sinφ） …(1)
つまり、ＴＬＣ演算部４１は、前記式(1)に基づいて、車線逸脱予想時間ＴＬＣを演算する。なお、前記式(1)以外の演算式に基づいて、車線逸脱予想時間ＴＬＣを演算してもよい。
【００２２】
ガイダンストルク指令値設定部４２は、ＴＬＣ演算部４１によって演算された車線逸脱予想時間ＴＬＣが所定の閾値より小さくなったときに、車両が車線を逸脱するおそれがあると判定して、車速Ｖに基づいてガイダンストルク指令値ＴＧ＊を設定する。ただし、ガイダンストルク指令値設定部４２は、前回に設定したガイダンストルク指令値ＴＧ＊に基づく車線逸脱防止制御が終了していない場合には、ガイダンストルク指令値ＴＧ＊を設定しない。
【００２３】
図４は、車速に対するガイダンストルク指令値の設定例を示すグラフである。
ガイダンストルク指令値設定部４２は、車速Ｖに基づいて、時間に対するガイダンストルク指令値ＴＧ＊のパターンを作成し、作成したパターンに従ってガイダンストルク指令値ＴＧ＊を設定する。この実施形態では、ガイダンストルク指令値ＴＧ＊は、注目車線境界線が車線の右側の車線境界線であり、操舵補助用モータ１５から左方向操舵ためのガイダンストルクを発生させるときには、正の値に設定され、注目車線境界線が車線の左側の車線境界線であり、操舵補助用モータ１５から右方向操舵ためのガイダンストルクを発生させるときには、負の値に設定される。
【００２４】
時間に対するガイダンストルク指令値ＴＧ＊のパターンは、ガイダンストルク指令値の絶対値｜ＴＧ＊｜を車速Ｖに応じて定まる最大値まで徐々に増加させる第１区間と、最大値を維持する第２区間と、ガイダンストルク指令値の絶対値｜ＴＧ＊｜を最大値から零となるまで徐々に減少させる第３区間とからなる。ガイダンストルク指令値の絶対値｜ＴＧ＊｜の最大値は、車速が大きくなるほど大きくなるように設定されている。この実施形態では、第１区間、第２区間および第３区間の長さは、それぞれ予め設定されており、ガイダンストルク指令値の絶対値｜ＴＧ＊｜の最大値の大きさに限らず一定である。なお、第２区間の長さを、車線に対するヨー角φに応じて変化させるようにしてもよい。例えば、車線に対するヨー角φの絶対値が大きいほど、第２区間の長さを大きくするようにしてもよい。
【００２５】
図２に戻り、ガイダンストルク指令値補正部４３は、ＴＬＣ演算部４１によって演算された車線逸脱予想時間ＴＬＣに基づいて、ガイダンストルク指令値設定部４２によって設定されたガイダンストルク指令値ＴＧ＊を補正するものである。ガイダンストルク指令値補正部４３は、ゲイン設定部５１と、ゲイン乗算部５２とを含んでいる。
ゲイン設定部５１は、ＴＬＣ演算部４１によって演算された車線逸脱予想時間ＴＬＣに基づいて、ガイダンストルク指令値補正用のゲインＧ（１≦Ｇ≦Ｇｍａｘ）を演算する。ゲイン乗算部５２は、ゲイン設定部５１によって設定されたゲインＧを、ガイダンストルク指令値設定部４２によって設定されるガイダンストルク指令値ＴＧ＊に乗じることにより、最終的なガイダンストルク指令値ＴＧ＊’を演算する。
【００２６】
図５は、車線逸脱予想時間ＴＬＣに対するガイダンストルク指令値補正用のゲインＧの設定例を示すグラフである。図５に示されているように、車線逸脱予想時間ＴＬＣが所定値Ｃ以上の領域においては、ゲインＧは下限値の１に固定されている。車線逸脱予想時間ＴＬＣが所定値Ｃ未満の領域においては、ゲインＧは、車線逸脱予想時間ＴＬＣの減少に応じて下限値（＝１）から上限値Ｇｍａｘ（＞１）まで単調に増加するように設定されている。つまり、車線逸脱予想時間ＴＬＣが所定値Ｃ未満の領域においては、車線逸脱予想時間ＴＬＣが小さいほど、ゲインＧが大きくなる。
【００２７】
アシストトルク指令値設定部４４は、トルクセンサ２２によって検出される検出操舵トルクＴｈと車速センサ２４によって検出される車速Ｖに基づいて、アシストトルク指令値ＴＡ＊を設定する。
図６は、検出操舵トルクに対するアシストトルク指令値の設定例を示すグラフである。
検出操舵トルクＴｈは、例えば左方向への操舵のためのトルクが正の値にとられ、右方向への操舵のためのトルクが負の値にとられている。また、アシストトルク指令値ＴＡ＊は、操舵補助用モータ１５から左方向操舵ためのアシストトルクを発生させるときには正の値とされ、操舵補助用モータ１５から右方向操舵ためのアシストトルクを発生させるときには負の値とされる。
【００２８】
アシストトルク指令値ＡＴ＊は、検出操舵トルクＴｈの正の値に対しては正の値をとり、検出操舵トルクＴｈの負の値に対しては負の値をとる。検出操舵トルクＴｈが−Ｔ１〜Ｔ１の範囲の微小な値のときには、アシストトルクは零とされる。そして、検出操舵トルクＴｈが−Ｔ１〜Ｔ１の範囲以外の領域においては、アシストトルク指令値ＴＡ＊は、検出操舵トルクＴｈの絶対値が大きくなるほど、その絶対値が大きくなるように設定されている。また、アシストトルク指令値ＴＡ＊は、車速センサ２４によって検出される車速Ｖが大きいほど、その絶対値が小さくなるように設定されている。
【００２９】
トルク加算部４５は、アシストトルク指令値設定部４４によって設定されるアシストトルク指令値ＴＡ＊と、ゲイン乗算部５２によって演算されるガイダンストルク指令値ＴＧ＊’とを加算することにより、トルク指令値ＴＭ＊（＝ＴＡ＊＋ＴＧ＊’）を演算する。
フィードバック制御部４６には、トルク加算部４５によって演算されたトルク指令値ＴＭ＊と、回転角センサ２３によって検出される操舵補助用モータ１５の回転角θｓと、操舵補助用モータ１５に流れるモータ電流を検出するための電流センサ２８の出力信号とが入力される。
【００３０】
フィードバック制御部４６は、操舵補助用モータ１９の発生するトルクがトルク加算部４５によって演算されるトルク指令値ＴＭ＊に等しくなるように、駆動回路３２を駆動する。具体的には、フィードバック制御部４６は、トルク指令値ＴＭ＊を操舵補助用モータ１５のトルク係数で除することによって電流指令値を演算し、電流センサ２８の出力信号から求められるモータ電流が電流指令値に等しくなるように、駆動回路３２を駆動する。
【００３１】
以上のような構成において、ＴＬＣ演算部４１によって演算された車線逸脱予想時間ＴＬＣが所定の閾値より小さくなると、ガイダンストルク指令値設定部４２は、車速センサ２４によって検出される車速Ｖに基づいて、ガイダンストルク指令値ＴＧ＊を設定する。ゲイン設定部５１は、ＴＬＣ演算部４１によって演算された車線逸脱予想時間ＴＬＣに基づいて、ガイダンストルク指令値補正用のゲインＧを演算する。ゲイン乗算部５２は、ガイダンストルク指令値補正用のゲインＧをガイダンストルク指令値ＴＧ＊に乗じることにより、最終的なガイダンストルク指令値ＴＧ＊’を求める。この最終的なガイダンストルク指令値ＴＧ＊’に基づいて操舵補助用モータ１５が制御される。つまり、車線逸脱防止制御が行なわれる。
【００３２】
ＴＬＣ演算部４１によって演算された車線逸脱予想時間ＴＬＣが所定値Ｃ以上である場合には、ゲインＧは１に設定される。このため、ガイダンストルク指令値設定部４２によって設定されたガイダンストルク指令値ＴＧ＊が、そのまま最終的なガイダンストルク指令値ＴＧ＊’として出力される。
一方、ＴＬＣ演算部４１によって演算された車線逸脱予想時間ＴＬＣが所定値Ｃ未満の値となった場合には、ゲインＧは車線逸脱予想時間ＴＬＣが小さいほど大きな値に設定される。この場合、ゲインＧは１より大きな値となる。ゲイン乗算部５２によって、このゲインＧがガイダンストルク指令値設定部４２によって設定されたガイダンストルク指令値ＴＧ＊に乗じられることにより、最終的なガイダンストルク指令値ＴＧ＊’が演算される。
【００３３】
つまり、ＴＬＣ演算部４１によって演算された車線逸脱予想時間ＴＬＣが所定値Ｃ未満となった場合には、ガイダンストルク指令値設定部４２によって設定されたガイダンストルク指令値ＴＧ＊が増加補正される。これにより、車両が車線から逸脱するのを確実に防止することができる。
また、ゲインＧは車線逸脱予想時間ＴＬＣに基づいて設定されているので、ガイダンストルク指令値ＴＧ＊が不必要に増加補正されるのを抑制することができる。このため、運転者に違和感を与える機会を低減させることができる。
【００３４】
この点について、図７および図８を用いてより具体的に説明する。図７に示すように、補正後のガイダンストルク指令値ＴＧ＊’に基づく車線逸脱防止制御によって、車両１００の位置が時点ａ，ｂ，ｃのように変化する場合を想定する。図８は、この場合の、ゲインＧの変化を示している。
車両１００がａで示す位置にあるときには、車線に対するヨー角φは大きいが、車線境界線１０１までの横変位Ｄは大きいため、車線逸脱予想時間ＴＬＣは所定値Ｃ以上の値となる。このため、ゲインＧは下限値（＝１）に設定される。したがって、車両１００がａで示す位置にあるときには、ガイダンストルク指令値設定部４２によって設定されたガイダンストルク指令値ＴＧ＊は増加補正されない。
【００３５】
車両１００がａからｂに移動する過程においては、車線に対するヨー角φが減少していくとともに、車線境界線１０１までの横変位Ｄが減少していく。この場合、車線境界線１０１までの横変位Ｄの減少に基づく車線逸脱予想時間ＴＬＣの減少量が、車線に対するヨー角φの減少に基づく車線逸脱予想時間ＴＬＣの増加量より多くなるため、車線逸脱予想時間ＴＬＣは徐々に短くなる。そして、車線逸脱予想時間ＴＬＣが所定値Ｃ未満になると、ゲインＧは徐々に増加していく。したがって、車両１００がａからｂに移動する過程においては、その中間時点からガイダンストルク指令値設定部４２によって設定されたガイダンストルク指令値ＴＧ＊が増加補正されるようになる。
【００３６】
車両１００がｂからｃに移動する過程においても、車線に対するヨー角φが減少していくとともに、車線境界線１０１までの横変位Ｄが減少していく。しかしながら、この場合には、車線に対するヨー角φの減少に基づく車線逸脱予想時間ＴＬＣの増加量が、車線境界線１０１までの横変位Ｄの減少に基づく車線逸脱予想時間ＴＬＣの減少量より多くなるため、車線逸脱予想時間ＴＬＣは徐々に長くなる。このため、ゲインＧは徐々に低下していき、車線逸脱予想時間ＴＬＣが所定値Ｃ以上になると下限値に固定される。したがって、車両１００がｂからｃに移動する過程においては、その中間時点まではガイダンストルク指令値設定部４２によって設定されたガイダンストルク指令値ＴＧ＊が増加補正され、その後、ガイダンストルク指令値ＴＧ＊は増加補正されなくなる。
【００３７】
つまり、車両１００がａで示す位置にある場合のように、車線に対するヨー角φが大きくても、車線境界線１０１までの横変位Ｄが大きいために、車線逸脱予想時間ＴＬＣが比較的長い場合には、ガイダンストルク指令値ＴＧ＊は増加補正されない。また、車両１００がｃで示す位置にある場合のように、車線境界線１０１までの横変位Ｄが小さくても、車線に対するヨー角φが小さいために、車線逸脱予想時間ＴＬＣが比較的長い場合には、ガイダンストルク指令値ＴＧ＊は増加補正されない。したがって、この実施形態では、ガイダンストルク指令値ＴＧ＊が不必要に増加補正されるのを抑制することができる。このため、運転者が違和感を覚える機会を低減させることができる。
【００３８】
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明はさらに他の形態で実施することもできる。たとえば、前記実施形態ではガイダンストルク指令値設定部４２およびアシストトルク指令値設定部４４は、それぞれガイダンストルク指令値およびアシストトルク指令値を設定しているが、それぞれガイダンストルク指令値に対応した電流指令値およびアシストトルク指令値に応じた電流指令値を設定するようにしてもよい。
【００３９】
また、前記実施形態ではガイダンストルク指令値設定部４２は、車速Ｖに基づいてガイダンストルク指令値ＴＧ＊を設定しているが、車線と車両の相対位置関係に基づいてガイダンストルク指令値ＴＧ＊を設定するものであってもよい。例えば、ガイダンストルク指令値設定部４２は、車線の幅中心線と車両の幅中心とのずれ量に基づいて、ずれ量を減少させるためのガイダンストルク指令値ＴＧ＊を設定するものであってもよい。
【００４０】
また、前記実施形態では、時間に対するガイダンストルク指令値ＴＧ＊のパターンは図４に示すような台形状に設定されているが、これに限定されることなく、例えば正弦波状のパターンに設定してもよい。
また、前記実施形態では、車線逸脱予想時間ＴＬＣに基づいて、ガイダンストルク指令値ＴＧ＊を設定するタイミング（車線逸脱防止制御を行なうタイミング）を決定しているが、ガイダンストルク指令値ＴＧ＊を設定するタイミングは、車線逸脱予想時間ＴＬＣ以外の情報に基づいて決定してもよい。
【００４１】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００４２】
３Ｌ，３Ｒ…転舵輪、１５…操舵補助用モータ、４２…ガイダンストルク指令値設定部、４３…ガイダンストルク指令値補正部、５１…ゲイン設定部、５２…ゲイン乗算部、４６…フィードバック制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車線逸脱防止用のガイダンストルクを舵取機構に付与するための転舵用アクチュエータと、
車両が車線境界線に到達するまでの予想時間である車線逸脱予想時間を演算する車線逸脱予想時間演算手段と、
車両が車線を逸脱するおそれがある場合に、ガイダンストルク指令値を設定する指令値設定手段と、
前記車線逸脱予想時間演算手段によって演算された車線逸脱予想時間に基づいて、前記指令値設定手段によって設定されたガイダンストルク指令値を補正する補正手段と、
前記補正手段による補正後のガイダンストルク指令値に基づいて、前記転舵用アクチュエータを制御する制御手段とを含む、操舵支援装置。
【請求項２】
前記補正手段は、前記車線逸脱予想時間が所定値未満である場合に、前記車線逸脱予想時間が小さいほど補正後のガイダンストルク指令値が大きくなるように、前記指令値設定手段によって設定されたガイダンストルク指令値を増加補正するように構成されている、請求項１に記載の操舵支援装置。
【請求項３】
前記転舵用アクチュエータが、電動パワーステアリング装置の操舵補助用モータである、請求項１または２に記載の操舵支援装置。
【請求項１】
車線逸脱防止用のガイダンストルクを舵取機構に付与するための転舵用アクチュエータと、
車両が車線境界線に到達するまでの予想時間である車線逸脱予想時間を演算する車線逸脱予想時間演算手段と、
車両が車線を逸脱するおそれがある場合に、ガイダンストルク指令値を設定する指令値設定手段と、
前記車線逸脱予想時間演算手段によって演算された車線逸脱予想時間に基づいて、前記指令値設定手段によって設定されたガイダンストルク指令値を補正する補正手段と、
前記補正手段による補正後のガイダンストルク指令値に基づいて、前記転舵用アクチュエータを制御する制御手段とを含む、操舵支援装置。
【請求項２】
前記補正手段は、前記車線逸脱予想時間が所定値未満である場合に、前記車線逸脱予想時間が小さいほど補正後のガイダンストルク指令値が大きくなるように、前記指令値設定手段によって設定されたガイダンストルク指令値を増加補正するように構成されている、請求項１に記載の操舵支援装置。
【請求項３】
前記転舵用アクチュエータが、電動パワーステアリング装置の操舵補助用モータである、請求項１または２に記載の操舵支援装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−７８９９８（Ｐ２０１３−７８９９８Ａ）
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２０１７５（Ｐ２０１１−２２０１７５）
【出願日】平成２３年１０月４日（２０１１．１０．４）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【出願人】（５１１２４０４２７）オートモティブ・ディスタンス・コントロール・システムズ、ゲーエムベーハー (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月４日（２０１１．１０．４）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【出願人】（５１１２４０４２７）オートモティブ・ディスタンス・コントロール・システムズ、ゲーエムベーハー (2)
【Ｆターム（参考）】
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