JP2002019634A - 車線追従走行制御装置 - Google Patents
車線追従走行制御装置Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D1/00—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
- B62D1/24—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle not vehicle-mounted
- B62D1/28—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle not vehicle-mounted non-mechanical, e.g. following a line or other known markers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T2201/00—Particular use of vehicle brake systems; Special systems using also the brakes; Special software modules within the brake system controller
- B60T2201/08—Lane monitoring; Lane Keeping Systems
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
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- B60T2201/08—Lane monitoring; Lane Keeping Systems
- B60T2201/087—Lane monitoring; Lane Keeping Systems using active steering actuation
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 車線に追従して走行する車線追従制御を行う
場合に、加減速状態となったときに車線追従制御感度を
低下させる。 【解決手段】 自動操舵トルクを発生する自動操舵用モ
ータに供給するモータ供給電流ｉM を制限する電流制限
値ｉL を、車両の加減速度ＧX が第１の設定値Ｇ 1 未満
であるときには、通常制限値ｉLUに設定し、加減速度Ｇ
X が第１の設定値Ｇ1 以上で且つ第１の設定値Ｇ1 より
大きい第２の設定値Ｇ2 未満であるときに加減速度ＧX
の増加に応じて通常制限値ｉLUから徐々に減少する値に
設定し、第２の設定値Ｇ2 以上では最小値ｉLMINに設定
することにより、モータ供給電流ｉ M を制限して、加減
速度の増加に応じて車線追従制御感度を低下させる。
場合に、加減速状態となったときに車線追従制御感度を
低下させる。 【解決手段】 自動操舵トルクを発生する自動操舵用モ
ータに供給するモータ供給電流ｉM を制限する電流制限
値ｉL を、車両の加減速度ＧX が第１の設定値Ｇ 1 未満
であるときには、通常制限値ｉLUに設定し、加減速度Ｇ
X が第１の設定値Ｇ1 以上で且つ第１の設定値Ｇ1 より
大きい第２の設定値Ｇ2 未満であるときに加減速度ＧX
の増加に応じて通常制限値ｉLUから徐々に減少する値に
設定し、第２の設定値Ｇ2 以上では最小値ｉLMINに設定
することにより、モータ供給電流ｉ M を制限して、加減
速度の増加に応じて車線追従制御感度を低下させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、走行車線を検出
し、これに追従して走行する車線追従走行制御装置に関
する。
し、これに追従して走行する車線追従走行制御装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来の車線追従走行制御装置としては、
例えば特開平７−１０４８５０号公報に記載されたもの
が知られている。この従来例では、ビデオ・カメラ等で
道路上の車線マークを検出し、信号プロセッサで車線マ
ークに対する車両の側方位置を推定し、さらに車両の向
きを検出し、これらに基づいて操舵角要求を演算し、こ
の操舵角要求と操舵角検出値との偏差に制御ゲインを乗
算してからリミッタで制限され、さらに旋回率制限され
て操舵機構に結合された電動モータに供給することによ
り、電動モータで制御トルクを発生する一方、運転者か
らの操舵トルクを補助するかあるいはこれに対抗するト
ルク入力を操舵機構に与え、運転者が印加した操舵トル
クが予め定めたトルク閾値を越えるときに電動モータに
よるトルク入力を打ち消すようにした車両用運転者補助
システムが記載されている。
例えば特開平７−１０４８５０号公報に記載されたもの
が知られている。この従来例では、ビデオ・カメラ等で
道路上の車線マークを検出し、信号プロセッサで車線マ
ークに対する車両の側方位置を推定し、さらに車両の向
きを検出し、これらに基づいて操舵角要求を演算し、こ
の操舵角要求と操舵角検出値との偏差に制御ゲインを乗
算してからリミッタで制限され、さらに旋回率制限され
て操舵機構に結合された電動モータに供給することによ
り、電動モータで制御トルクを発生する一方、運転者か
らの操舵トルクを補助するかあるいはこれに対抗するト
ルク入力を操舵機構に与え、運転者が印加した操舵トル
クが予め定めたトルク閾値を越えるときに電動モータに
よるトルク入力を打ち消すようにした車両用運転者補助
システムが記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例にあっては、ビデオ・カメラ等で道路上の車線マー
クを検出し、これに基づいて自動操舵トルクを操舵機構
で発生するようにしていると共に、操舵角要求と操舵角
検出値との偏差に乗算する制御ゲインを車速及び／又は
横加速度によって変化させることにより、車線追従性能
を向上させるようにしているのが一般的である。
来例にあっては、ビデオ・カメラ等で道路上の車線マー
クを検出し、これに基づいて自動操舵トルクを操舵機構
で発生するようにしていると共に、操舵角要求と操舵角
検出値との偏差に乗算する制御ゲインを車速及び／又は
横加速度によって変化させることにより、車線追従性能
を向上させるようにしているのが一般的である。
【０００４】このように、制御ゲインを車速及び／又は
横加速度に応じて変化させる構成であっても、急加減速
時に前後方向の荷重移動が生じ、コーナリングフォース
が変化した場合には、車両の走行軌跡が制御で想定した
走行軌跡からずれることになり、このずれ分がビデオ・
カメラで検出した画像情報によるフィードバックによっ
て補正されるが、この補正の際にふらつきを生じること
があるという未解決の課題がある。
横加速度に応じて変化させる構成であっても、急加減速
時に前後方向の荷重移動が生じ、コーナリングフォース
が変化した場合には、車両の走行軌跡が制御で想定した
走行軌跡からずれることになり、このずれ分がビデオ・
カメラで検出した画像情報によるフィードバックによっ
て補正されるが、この補正の際にふらつきを生じること
があるという未解決の課題がある。
【０００５】また、制御ゲインを横加速度センサで直接
横加速度を検出する場合に代えて、車速及び操舵角から
横加速度を推定するようにした場合には、車両の加速時
等で本来想定した舵角に対し発生するコーナリングフォ
ースが低下した状態では、通常の指令値のままでは、同
じ曲率を曲がることができず、逆に減速時等でコーナリ
ングフォースが増加したような状態では、通常の指令値
では曲がりすぎることが考えられ、このような不安定領
域においては車線追従走行制御を中止させたいが、加減
速のたびに車線追従走行を中止していたのでは商品性が
悪くなるという未解決の課題もある。
横加速度を検出する場合に代えて、車速及び操舵角から
横加速度を推定するようにした場合には、車両の加速時
等で本来想定した舵角に対し発生するコーナリングフォ
ースが低下した状態では、通常の指令値のままでは、同
じ曲率を曲がることができず、逆に減速時等でコーナリ
ングフォースが増加したような状態では、通常の指令値
では曲がりすぎることが考えられ、このような不安定領
域においては車線追従走行制御を中止させたいが、加減
速のたびに車線追従走行を中止していたのでは商品性が
悪くなるという未解決の課題もある。
【０００６】さらに、車線情報を検出するビデオ・カメ
ラが車両に固定されているので、急加減速度時に、車両
に生じるスカット現象やノーズダイブ現象による車両姿
勢変化によってビデオ・カメラで車線を規定する道路白
線を捉えにくくなるという未解決の課題もある。そこ
で、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してな
されたものであり、車両の加減速時に車線追従制御性能
が変化することを抑制して運転者に違和感を与えること
なく安定走行を確保することができる車線追従走行制御
装置を提供することを目的としている。
ラが車両に固定されているので、急加減速度時に、車両
に生じるスカット現象やノーズダイブ現象による車両姿
勢変化によってビデオ・カメラで車線を規定する道路白
線を捉えにくくなるという未解決の課題もある。そこ
で、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してな
されたものであり、車両の加減速時に車線追従制御性能
が変化することを抑制して運転者に違和感を与えること
なく安定走行を確保することができる車線追従走行制御
装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る車線追従走行制御装置は、走行車線
を検出して当該走行車線に沿って車両を走行させる車線
追従走行制御装置において、車両の操舵角を検出する操
舵角検出手段と、走行車線情報を検出する走行車線情報
検出手段と、車両の加減速度を検出する加減速度検出手
段と、供給電流に応じた操舵トルクを発生させる操舵ト
ルク発生手段と、少なくとも前記操舵角検出手段で検出
した操舵角及び前記走行車線情報検出手段で検出した走
行車線情報に基づいて前記操舵トルク発生手段で走行車
線に追従する操舵トルクを発生させる供給電流を出力す
る操舵トルク制御手段と、該操舵トルク制御手段から前
記操舵トルク発生手段に供給する供給電流を制限する電
流制限手段とを備え、前記電流制限手段は、前記加減速
度検出手段で検出した加減速度に応じて変化させるよう
に構成されていることを特徴としている。
に、請求項１に係る車線追従走行制御装置は、走行車線
を検出して当該走行車線に沿って車両を走行させる車線
追従走行制御装置において、車両の操舵角を検出する操
舵角検出手段と、走行車線情報を検出する走行車線情報
検出手段と、車両の加減速度を検出する加減速度検出手
段と、供給電流に応じた操舵トルクを発生させる操舵ト
ルク発生手段と、少なくとも前記操舵角検出手段で検出
した操舵角及び前記走行車線情報検出手段で検出した走
行車線情報に基づいて前記操舵トルク発生手段で走行車
線に追従する操舵トルクを発生させる供給電流を出力す
る操舵トルク制御手段と、該操舵トルク制御手段から前
記操舵トルク発生手段に供給する供給電流を制限する電
流制限手段とを備え、前記電流制限手段は、前記加減速
度検出手段で検出した加減速度に応じて変化させるよう
に構成されていることを特徴としている。
【０００８】この請求項１に係る発明では、車両の加減
速度状態に応じて操舵トルク発生手段に供給する供給電
流を制限する電流制限値が変化するので、加減速度の小
さい略定速走行状態では、電流制限値を通常値として車
線追従に必要な操舵トルクを発生するが、加減速度が大
きくなると、電流制限値を通常値より小さい値に設定す
ることにより、車線追従感度を低下させて、車両のふら
つきを抑制する。
速度状態に応じて操舵トルク発生手段に供給する供給電
流を制限する電流制限値が変化するので、加減速度の小
さい略定速走行状態では、電流制限値を通常値として車
線追従に必要な操舵トルクを発生するが、加減速度が大
きくなると、電流制限値を通常値より小さい値に設定す
ることにより、車線追従感度を低下させて、車両のふら
つきを抑制する。
【０００９】また、請求項２に係る車線追従走行制御装
置は、請求項１に係る発明において、前記電流制限手段
は、加減速度が第１の設定値以上であるときに電流制限
値を低下させるように構成されていることを特徴として
いる。この請求項２に係る発明では、第１の設定値をコ
ーナリングフォースへの影響が無視できる加速側限界に
設定しておくことにより、加減速度が第１の設定値未満
であるときには通常の車線追従制御を行い、加減速度が
第１の設定値以上となったときに電流制限値を低下させ
て、車両のふらつきを抑制する。
置は、請求項１に係る発明において、前記電流制限手段
は、加減速度が第１の設定値以上であるときに電流制限
値を低下させるように構成されていることを特徴として
いる。この請求項２に係る発明では、第１の設定値をコ
ーナリングフォースへの影響が無視できる加速側限界に
設定しておくことにより、加減速度が第１の設定値未満
であるときには通常の車線追従制御を行い、加減速度が
第１の設定値以上となったときに電流制限値を低下させ
て、車両のふらつきを抑制する。
【００１０】さらに、請求項３に係る車線追従走行制御
装置は、請求項１に係る発明において、前記電流制限手
段は、加減速度が第１の設定値以上であるときに加減速
度の増加に応じて電流制限値を徐々に低下させ、第１の
設定値より大きい第２の設定値以上であるときに最小値
に設定するように構成されていることを特徴としてい
る。
装置は、請求項１に係る発明において、前記電流制限手
段は、加減速度が第１の設定値以上であるときに加減速
度の増加に応じて電流制限値を徐々に低下させ、第１の
設定値より大きい第２の設定値以上であるときに最小値
に設定するように構成されていることを特徴としてい
る。
【００１１】この請求項３に係る発明では、加減速度が
第１の設定値から増大するにつれて、電流制限値が緩や
かに減少することにより、運転者に違和感を与えること
なく、車線追従走行制御感度を低下させることができ
る。さらにまた、請求項４に係る車線追従走行制御装置
は、請求項１乃至３の何れかの発明において、前記電流
制限手段は、電流制限値に加減速度が減少する場合と増
加する場合とでヒステリシス特性が設定されていること
を特徴としている。
第１の設定値から増大するにつれて、電流制限値が緩や
かに減少することにより、運転者に違和感を与えること
なく、車線追従走行制御感度を低下させることができ
る。さらにまた、請求項４に係る車線追従走行制御装置
は、請求項１乃至３の何れかの発明において、前記電流
制限手段は、電流制限値に加減速度が減少する場合と増
加する場合とでヒステリシス特性が設定されていること
を特徴としている。
【００１２】この請求項４に係る発明では、電流制限値
にヒステリシス特性を持たせたので、例えば加減速度が
第２の設定値を越えて急加減速状態となったときに、加
減速度が第２の設定値近傍で変化する場合に電流制限値
が最小値近傍で変動することを抑制する。
にヒステリシス特性を持たせたので、例えば加減速度が
第２の設定値を越えて急加減速状態となったときに、加
減速度が第２の設定値近傍で変化する場合に電流制限値
が最小値近傍で変動することを抑制する。
【００１３】
【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、車両の加
減速度状態に応じて操舵トルク発生手段に供給する供給
電流を制限する電流制限値が変化するので、加減速度の
小さい略定速走行状態では、電流制限値を通常値として
車線追従に必要な操舵トルクを発生するが、加減速度が
大きくなると、電流制限値を通常値より小さい値に設定
することにより、車線追従感度を低下させて、車両のふ
らつきを抑制して、安定した車線追従走行制御を確保す
ることができるという効果が得られる。
減速度状態に応じて操舵トルク発生手段に供給する供給
電流を制限する電流制限値が変化するので、加減速度の
小さい略定速走行状態では、電流制限値を通常値として
車線追従に必要な操舵トルクを発生するが、加減速度が
大きくなると、電流制限値を通常値より小さい値に設定
することにより、車線追従感度を低下させて、車両のふ
らつきを抑制して、安定した車線追従走行制御を確保す
ることができるという効果が得られる。
【００１４】また、請求項２に係る発明によれば、第１
の設定値をコーナリングフォースへの影響が無視できる
加速側限界に設定しておくことにより、加減速度が第１
の設定値未満であるときには通常の車線追従制御を行
い、加減速度が第１の設定値以上となったときに電流制
限値を低下させて、車両のふらつきを抑制して、より安
定した車線追従走行制御を確保することができるという
効果が得られる。
の設定値をコーナリングフォースへの影響が無視できる
加速側限界に設定しておくことにより、加減速度が第１
の設定値未満であるときには通常の車線追従制御を行
い、加減速度が第１の設定値以上となったときに電流制
限値を低下させて、車両のふらつきを抑制して、より安
定した車線追従走行制御を確保することができるという
効果が得られる。
【００１５】さらに、請求項３に係る発明によれば、請
求項２に係る効果に加えて、加減速度が第１の設定値以
上となったときに、加減速度の増加に応じて第２の設定
値に達するまでの間に電流制限値を徐々に低下させるの
で、加減速度の増減に応じて電流制限値が徐々に変化
し、操舵トルク変化量が少なくなり、運転者に違和感を
与えることなく、車線追従走行制御感度を低下させるこ
とができるという効果が得られる。
求項２に係る効果に加えて、加減速度が第１の設定値以
上となったときに、加減速度の増加に応じて第２の設定
値に達するまでの間に電流制限値を徐々に低下させるの
で、加減速度の増減に応じて電流制限値が徐々に変化
し、操舵トルク変化量が少なくなり、運転者に違和感を
与えることなく、車線追従走行制御感度を低下させるこ
とができるという効果が得られる。
【００１６】さらにまた、請求項４に係る発明によれ
ば、電流制限値にヒステリシス特性を持たせたので、例
えば加減速度が第２の設定値を越えて急加減速状態とな
ったときに、加減速度が第２の設定値近傍で変化する場
合に電流制限値が最小値近傍で変動するチャタリングを
抑制して、車両の挙動を確実に安定させることができる
という効果が得られる。
ば、電流制限値にヒステリシス特性を持たせたので、例
えば加減速度が第２の設定値を越えて急加減速状態とな
ったときに、加減速度が第２の設定値近傍で変化する場
合に電流制限値が最小値近傍で変動するチャタリングを
抑制して、車両の挙動を確実に安定させることができる
という効果が得られる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を伴って説明する。図１は、本発明の第１の実施形態を
示す概略構成図であり、図１（ｂ）において、１ＦＬ，
１ＦＲは前輪、１ＲＬ及び１ＲＲは後輪を示し、前輪１
ＦＬ，１ＦＲには一般的なラックアンドピニオン式の操
舵機構が配設されている。この操舵機構は、前輪１Ｆ
Ｌ，１ＦＲの操舵軸（タイロッド）に接続されるラック
２と、これに噛合するピニオン３と、このピニオン３を
ステアリングホイール４に与えられる操舵トルクで回転
させるステアリングシャフト５とを備えている。
を伴って説明する。図１は、本発明の第１の実施形態を
示す概略構成図であり、図１（ｂ）において、１ＦＬ，
１ＦＲは前輪、１ＲＬ及び１ＲＲは後輪を示し、前輪１
ＦＬ，１ＦＲには一般的なラックアンドピニオン式の操
舵機構が配設されている。この操舵機構は、前輪１Ｆ
Ｌ，１ＦＲの操舵軸（タイロッド）に接続されるラック
２と、これに噛合するピニオン３と、このピニオン３を
ステアリングホイール４に与えられる操舵トルクで回転
させるステアリングシャフト５とを備えている。
【００１８】また、ステアリングシャフト５におけるピ
ニオン３の上部には、前輪１ＦＬ，１ＦＲを自動操舵す
るための操舵トルク発生手段を構成する自動操舵機構１
３が配設されている。この自動操舵機構は、ステアリン
グシャフト５と同軸に取付けられたドリブンギヤ１４
と、これに噛合するドライブギヤ１５と、このドライブ
ギヤ１５を回転駆動する自動操舵用モータ１６とから構
成されている。なお、自動操舵モータ１６とドライブギ
ヤ１５との間にはクラッチ機構１７が介装されており、
自動操舵制御時にのみクラッチ機構１７が締結され、そ
うでないときにはクラッチ機構１７が非締結状態となっ
て自動操舵モータ１６の回転力がステアリングシャフト
５に入力されないようしている。
ニオン３の上部には、前輪１ＦＬ，１ＦＲを自動操舵す
るための操舵トルク発生手段を構成する自動操舵機構１
３が配設されている。この自動操舵機構は、ステアリン
グシャフト５と同軸に取付けられたドリブンギヤ１４
と、これに噛合するドライブギヤ１５と、このドライブ
ギヤ１５を回転駆動する自動操舵用モータ１６とから構
成されている。なお、自動操舵モータ１６とドライブギ
ヤ１５との間にはクラッチ機構１７が介装されており、
自動操舵制御時にのみクラッチ機構１７が締結され、そ
うでないときにはクラッチ機構１７が非締結状態となっ
て自動操舵モータ１６の回転力がステアリングシャフト
５に入力されないようしている。
【００１９】また、車両には種々のセンサ類が取付けら
れている。図中、２１は操舵角検出手段としての操舵角
センサであって、ステアリングシャフト５の回転角から
前輪１ＦＬ，１ＦＲの実操舵角θを割り出してコントロ
ールユニット１０に出力する。また、図示しない自動変
速機の出力側に車速センサ２２が取付けられ、この車速
センサ２２で検出された車速検出値Ｖもコントロールユ
ニット１０に出力される。さらに、車両の前後加減速度
ＧX を検出する加減速度検出手段としての前後加減速度
センサ２３が配設され、この前後加速度センサ２３で検
出された前後加速度ＧX もコントロールユニット１０に
出力される。
れている。図中、２１は操舵角検出手段としての操舵角
センサであって、ステアリングシャフト５の回転角から
前輪１ＦＬ，１ＦＲの実操舵角θを割り出してコントロ
ールユニット１０に出力する。また、図示しない自動変
速機の出力側に車速センサ２２が取付けられ、この車速
センサ２２で検出された車速検出値Ｖもコントロールユ
ニット１０に出力される。さらに、車両の前後加減速度
ＧX を検出する加減速度検出手段としての前後加減速度
センサ２３が配設され、この前後加速度センサ２３で検
出された前後加速度ＧX もコントロールユニット１０に
出力される。
【００２０】さらに、車室内のインナーミラーステー等
の固定部には、図１（ａ）に示すように、ＣＣＤカメラ
等の単眼カメラ２５が設置され、車両前方状況を撮像
し、撮像した画像データをカメラコントローラ２６に出
力する。このカメラコントローラ２６は、例えば特開平
１１−１０２４９９号公報に記載されているように、単
眼カメラ２５の画像データを二値化等の処理により自車
両近傍の白線を検出すると共に、所定の車両前方注視点
での道路に対する車両の相対横偏位ｙ、車両の白線の接
線に対するヨー角Φ、走行車線前方の道路曲率ρを算出
し、これらをコントロールユニット１０に出力する。こ
こで、単眼カメラ２５及びカメラコントローラ２６で走
行車線情報検出手段に対応している。
の固定部には、図１（ａ）に示すように、ＣＣＤカメラ
等の単眼カメラ２５が設置され、車両前方状況を撮像
し、撮像した画像データをカメラコントローラ２６に出
力する。このカメラコントローラ２６は、例えば特開平
１１−１０２４９９号公報に記載されているように、単
眼カメラ２５の画像データを二値化等の処理により自車
両近傍の白線を検出すると共に、所定の車両前方注視点
での道路に対する車両の相対横偏位ｙ、車両の白線の接
線に対するヨー角Φ、走行車線前方の道路曲率ρを算出
し、これらをコントロールユニット１０に出力する。こ
こで、単眼カメラ２５及びカメラコントローラ２６で走
行車線情報検出手段に対応している。
【００２１】コントロールユニット１０は、図示しない
マイクロコンピュータ等の離散化されたディジタルシス
テムで構成され、入力されたヨー角Φ、相対横偏位ｙ、
道路曲率ρに基づいてコーナーを通過する際に最適な目
標操舵角θ* を算出し、操舵角センサ２１で検出した実
操舵角θを目標操舵角θ* に一致させるように自動操舵
用モータ１６に対する供給電流ｉM を算出し、この供給
電流ｉM を電流制限処理してからパルス幅変調してパル
ス電流に変換して自動操舵用モータ１６に出力すること
により、自動操舵用モータ１６をデューティ制御する。
マイクロコンピュータ等の離散化されたディジタルシス
テムで構成され、入力されたヨー角Φ、相対横偏位ｙ、
道路曲率ρに基づいてコーナーを通過する際に最適な目
標操舵角θ* を算出し、操舵角センサ２１で検出した実
操舵角θを目標操舵角θ* に一致させるように自動操舵
用モータ１６に対する供給電流ｉM を算出し、この供給
電流ｉM を電流制限処理してからパルス幅変調してパル
ス電流に変換して自動操舵用モータ１６に出力すること
により、自動操舵用モータ１６をデューティ制御する。
【００２２】次に、上記実施形態の動作をコントロール
ユニット１０で実行する操舵制御処理手順を表す図２及
び電流制限値演算処理手順を表す図３のフローチャート
を伴って説明する。この操舵制御処理は、メインプログ
ラムとして実行され、先ず、ステップＳ１で、操舵角セ
ンサ２１で検出した実操舵角θ、車速センサ１８で検出
した車速検出値Ｖ、及びカメラコントローラ２６で検出
したヨー角Φ、横偏位量ｙ及び白線曲率ρを読込んでか
らステップＳ２に移行する。
ユニット１０で実行する操舵制御処理手順を表す図２及
び電流制限値演算処理手順を表す図３のフローチャート
を伴って説明する。この操舵制御処理は、メインプログ
ラムとして実行され、先ず、ステップＳ１で、操舵角セ
ンサ２１で検出した実操舵角θ、車速センサ１８で検出
した車速検出値Ｖ、及びカメラコントローラ２６で検出
したヨー角Φ、横偏位量ｙ及び白線曲率ρを読込んでか
らステップＳ２に移行する。
【００２３】このステップＳ２では、ヨー角Φ、横偏位
量ｙ及び白線曲率ρをもとに下記（１）式の演算を行っ
て目標操舵角θ* を算出する。 θ* ＝Ｋａ・Φ＋Ｋｂ・ｙ＋Ｋｃ・ρ …………（１） ここで、Ｋａ，Ｋｂ，Ｋｃは、車速に応じて変動する制
御ゲインであり、目標操舵角θ* は右方向の操舵時に正
値、左方向の操舵時には負値となる。
量ｙ及び白線曲率ρをもとに下記（１）式の演算を行っ
て目標操舵角θ* を算出する。 θ* ＝Ｋａ・Φ＋Ｋｂ・ｙ＋Ｋｃ・ρ …………（１） ここで、Ｋａ，Ｋｂ，Ｋｃは、車速に応じて変動する制
御ゲインであり、目標操舵角θ* は右方向の操舵時に正
値、左方向の操舵時には負値となる。
【００２４】次いで、ステップＳ３に移行して、下記
（２）式に従った演算を行って、実操舵角θを目標操舵
角θ* に一致させるＰＩＤ制御を行って自動操舵用モー
タ１６に対するモータ供給電流ｉM を算出し、これをモ
ータ供給電流記憶領域に更新記憶する。 ｉM ＝Ｋｖｉ（Ｋｐ＋Ｋｉ／ｓ＋Ｋｄ・ｓ）（θ* −θ） …………（２） ここで、Ｋｖｉは電圧値を電流値に変換するための制御
ゲイン、Ｋｐは比例ゲイン、Ｋｉは積分ゲイン、Ｋｄは
微分ゲインである。
（２）式に従った演算を行って、実操舵角θを目標操舵
角θ* に一致させるＰＩＤ制御を行って自動操舵用モー
タ１６に対するモータ供給電流ｉM を算出し、これをモ
ータ供給電流記憶領域に更新記憶する。 ｉM ＝Ｋｖｉ（Ｋｐ＋Ｋｉ／ｓ＋Ｋｄ・ｓ）（θ* −θ） …………（２） ここで、Ｋｖｉは電圧値を電流値に変換するための制御
ゲイン、Ｋｐは比例ゲイン、Ｋｉは積分ゲイン、Ｋｄは
微分ゲインである。
【００２５】この（２）式でモータ供給電流ｉM を算出
する理由は、図４に示すように、減算器３１で、目標操
舵角θ* から実操舵角θを減算して両者の偏差Δθを算
出し、これを演算器３２に供給して、ＰＩＤ制御演算を
行って目標モータ制御電圧Ｖ * を算出し、この目標モー
タ制御電圧Ｖ* を電圧電流変換器３３に供給して、目標
モータ制御電圧Ｖ* に制御ゲインＫｖｉを乗算してモー
タ供給電流ｉM を算出し、これを自動操舵用モータ１６
に供給するフィードバック制御系を構成した場合を考
え、これと等価な演算を行うようにしたものである。
する理由は、図４に示すように、減算器３１で、目標操
舵角θ* から実操舵角θを減算して両者の偏差Δθを算
出し、これを演算器３２に供給して、ＰＩＤ制御演算を
行って目標モータ制御電圧Ｖ * を算出し、この目標モー
タ制御電圧Ｖ* を電圧電流変換器３３に供給して、目標
モータ制御電圧Ｖ* に制御ゲインＫｖｉを乗算してモー
タ供給電流ｉM を算出し、これを自動操舵用モータ１６
に供給するフィードバック制御系を構成した場合を考
え、これと等価な演算を行うようにしたものである。
【００２６】次いで、ステップＳ４に移行して、算出し
た供給電流ｉM が電流制限値記憶領域に記憶されている
電流制限値ｉL を越えているか否かを判定し、ｉM ≦ｉ
L であるときには直接ステップＳ６に移行し、ｉM ＞ｉ
L であるときにはステップＳ５に移行して、電流制限値
ｉL を供給電流ｉM として設定し、これを前記モータ供
給電流記憶領域に更新記憶してからステップＳ６に移行
する。
た供給電流ｉM が電流制限値記憶領域に記憶されている
電流制限値ｉL を越えているか否かを判定し、ｉM ≦ｉ
L であるときには直接ステップＳ６に移行し、ｉM ＞ｉ
L であるときにはステップＳ５に移行して、電流制限値
ｉL を供給電流ｉM として設定し、これを前記モータ供
給電流記憶領域に更新記憶してからステップＳ６に移行
する。
【００２７】このステップＳ６では、供給電流記憶領域
に記憶されている供給電流ｉM をパルス幅変調したパル
ス電流を自動操舵用モータ１６に操舵方向に応じた向き
となるように出力してから前記ステップＳ１に戻る。ま
た、電流制限値演算処理は、図３に示すように、ステッ
プＳ１１で前後加速度センサ２３で検出した前後加減速
度ＧX を読込み、次いでステップＳ１２に移行して、前
後加減速度ＧX の絶対値｜ＧX ｜がコーナリングフォー
スへの影響が無視できる加速側限界に設定された第１の
設定値Ｇ1 未満であるか否かを判定し、｜ＧX ｜＜Ｇ1
であるときにはステップＳ１３に移行して、電流制限値
ｉL として通常値ｉLUを設定してからステップＳ１７に
移行する。
に記憶されている供給電流ｉM をパルス幅変調したパル
ス電流を自動操舵用モータ１６に操舵方向に応じた向き
となるように出力してから前記ステップＳ１に戻る。ま
た、電流制限値演算処理は、図３に示すように、ステッ
プＳ１１で前後加速度センサ２３で検出した前後加減速
度ＧX を読込み、次いでステップＳ１２に移行して、前
後加減速度ＧX の絶対値｜ＧX ｜がコーナリングフォー
スへの影響が無視できる加速側限界に設定された第１の
設定値Ｇ1 未満であるか否かを判定し、｜ＧX ｜＜Ｇ1
であるときにはステップＳ１３に移行して、電流制限値
ｉL として通常値ｉLUを設定してからステップＳ１７に
移行する。
【００２８】また、ステップＳ１２の判定結果が、｜Ｇ
X ｜≧Ｇ1 であるときには、ステップＳ１４に移行し
て、前後加減速度ＧX の絶対値｜ＧX ｜が第１の設定値
Ｇ1 より大きな値に設定された第２の設定値Ｇ2 を越え
ているか否かを判定し、｜ＧX｜＞Ｇ2 であるときには
ステップＳ１５に移行して、電流制限値ｉL として通常
値に対して十分に小さい最小値ｉLMINを設定してからス
テップＳ１７に移行する。
X ｜≧Ｇ1 であるときには、ステップＳ１４に移行し
て、前後加減速度ＧX の絶対値｜ＧX ｜が第１の設定値
Ｇ1 より大きな値に設定された第２の設定値Ｇ2 を越え
ているか否かを判定し、｜ＧX｜＞Ｇ2 であるときには
ステップＳ１５に移行して、電流制限値ｉL として通常
値に対して十分に小さい最小値ｉLMINを設定してからス
テップＳ１７に移行する。
【００２９】さらに、ステップＳ１４の判定結果が、｜
ＧX ｜≦Ｇ2 であるときには、ステップＳ１６に移行し
て、図４に示す電流制限値算出用制御マップを参照し
て、電流制限値ｉL を算出してからステップＳ１７に移
行する。ここで、電流制限値算出用制御マップは、図４
に示す横軸に前後加減速度ＧX の絶対値｜ＧX ｜を、縦
軸に電流制限値ｉL を夫々とり、前後加減速度｜ＧX ｜
が第１の設定値Ｇ1 であるときに通常制限値ｉLUとな
り、この状態から前後加減速度｜ＧX ｜が増加するとこ
れに応じて電流制限値ｉL が通常制限値ｉLUから徐々に
減少し、前後加減速度｜ＧX ｜が第２の設定値Ｇ2 に達
すると最小値ｉLMINとなるように設定されている。
ＧX ｜≦Ｇ2 であるときには、ステップＳ１６に移行し
て、図４に示す電流制限値算出用制御マップを参照し
て、電流制限値ｉL を算出してからステップＳ１７に移
行する。ここで、電流制限値算出用制御マップは、図４
に示す横軸に前後加減速度ＧX の絶対値｜ＧX ｜を、縦
軸に電流制限値ｉL を夫々とり、前後加減速度｜ＧX ｜
が第１の設定値Ｇ1 であるときに通常制限値ｉLUとな
り、この状態から前後加減速度｜ＧX ｜が増加するとこ
れに応じて電流制限値ｉL が通常制限値ｉLUから徐々に
減少し、前後加減速度｜ＧX ｜が第２の設定値Ｇ2 に達
すると最小値ｉLMINとなるように設定されている。
【００３０】ステップＳ１７では、ステップＳ１３、Ｓ
１５及びＳ１６の何れかで設定された電流制限値ｉL を
電流制限値記憶領域に更新記憶してから処理を終了して
前記ステップＳ１１に戻る。この図２のステップＳ１〜
Ｓ３及びＳ６の処理が操舵トルク制御手段に対応し、図
２のステップＳ４及びＳ５の処理及び図３の処理が電流
制限手段に対応している。
１５及びＳ１６の何れかで設定された電流制限値ｉL を
電流制限値記憶領域に更新記憶してから処理を終了して
前記ステップＳ１１に戻る。この図２のステップＳ１〜
Ｓ３及びＳ６の処理が操舵トルク制御手段に対応し、図
２のステップＳ４及びＳ５の処理及び図３の処理が電流
制限手段に対応している。
【００３１】したがって、今、車両が直進路の中央部を
直進定速走行しているものとすると、この状態では、車
両が定速走行しているので、前後加減速度センサ２３で
検出される前後加減速度ＧX が略“０”であり、第１の
設定値Ｇ1 未満の値となるので、図３の電流制限値演算
処理において、ステップＳ１２からステップＳ１３に移
行して、通常制限値ｉLUが電流制限値ｉL として設定さ
れ、ステップＳ１７で通常制限値ｉLUに設定された電流
制限値ｉL が電流制限値記憶領域に更新記憶される。
直進定速走行しているものとすると、この状態では、車
両が定速走行しているので、前後加減速度センサ２３で
検出される前後加減速度ＧX が略“０”であり、第１の
設定値Ｇ1 未満の値となるので、図３の電流制限値演算
処理において、ステップＳ１２からステップＳ１３に移
行して、通常制限値ｉLUが電流制限値ｉL として設定さ
れ、ステップＳ１７で通常制限値ｉLUに設定された電流
制限値ｉL が電流制限値記憶領域に更新記憶される。
【００３２】一方、図２の操舵制御処理では、道路曲率
ρが非常に小さい値であると共に、車両の車線中央を直
進走行しているので、ヨー角Φ及び相対横偏位ｙも小さ
い値となり、ステップＳ２で算出される目標操舵角θ*
が略“０”となり、このときの操舵角センサ２１で検出
した実操舵角θも略“０”となるので、ステップＳ３で
算出されるモータ供給電流ｉM も略零となる。このた
め、モータ供給電流ｉMが通常制限値ｉLUに設定された
電流制限値ｉL より小さい値となるので、このモータ供
給電流ｉM がそのままパルス幅変調されたパルス電流と
して自動操舵用モータ１６に供給されることにより、こ
の自動操舵用モータ１６の駆動が停止された状態を維持
し、直進走行状態を継続する。この直進走行状態では、
自動操舵用モータ１６が駆動されていないので、例えば
運転者の意志で車線変更する場合や前方の障害物を回避
する場合に、ステーリングホイール４を介入操舵した場
合に、自動操舵力が負荷となることがなく、軽い操舵ト
ルクで操舵を行って車線変更を行うことができる。
ρが非常に小さい値であると共に、車両の車線中央を直
進走行しているので、ヨー角Φ及び相対横偏位ｙも小さ
い値となり、ステップＳ２で算出される目標操舵角θ*
が略“０”となり、このときの操舵角センサ２１で検出
した実操舵角θも略“０”となるので、ステップＳ３で
算出されるモータ供給電流ｉM も略零となる。このた
め、モータ供給電流ｉMが通常制限値ｉLUに設定された
電流制限値ｉL より小さい値となるので、このモータ供
給電流ｉM がそのままパルス幅変調されたパルス電流と
して自動操舵用モータ１６に供給されることにより、こ
の自動操舵用モータ１６の駆動が停止された状態を維持
し、直進走行状態を継続する。この直進走行状態では、
自動操舵用モータ１６が駆動されていないので、例えば
運転者の意志で車線変更する場合や前方の障害物を回避
する場合に、ステーリングホイール４を介入操舵した場
合に、自動操舵力が負荷となることがなく、軽い操舵ト
ルクで操舵を行って車線変更を行うことができる。
【００３３】この直進走行状態から比較的道路曲率ρが
大きい右側にカーブしたコーナーを通過する状態となる
と、コーナーの手前で運転者のブレーキ操作によって減
速することになり、このときの前後加減速度センサ２３
で検出した前後加減速度ＧXは減速度を表す負値とな
り、この前後加減速度ＧX の絶対値｜ＧX ｜が第１の設
定値Ｇ1 を越えるが第２の設定値Ｇ1 以下であるときに
は、ステップＳ１４からステップＳ１６に移行して、前
後加減速度ＧX の絶対値｜ＧX ｜をもとに図５の電流制
限値算出用制御マップを参照して定速走行時の通常制限
値ｉLUに比較して小さい値の電流制限値ｉL を算出す
る。このため、図２の自動操舵制御処理で算出されるモ
ータ供給電流ｉM が制限されることになるが、この時点
では車両が直進走行状態か又は僅かにコーナーにさしか
かる状態であるので、モータ供給電流ｉM がさほど大き
な値とはなっておらず、モータ供給電流ｉM に応じたパ
ルス電流が自動操舵用モータ１６に供給されて、走行状
態に応じた自動操舵状態となる。
大きい右側にカーブしたコーナーを通過する状態となる
と、コーナーの手前で運転者のブレーキ操作によって減
速することになり、このときの前後加減速度センサ２３
で検出した前後加減速度ＧXは減速度を表す負値とな
り、この前後加減速度ＧX の絶対値｜ＧX ｜が第１の設
定値Ｇ1 を越えるが第２の設定値Ｇ1 以下であるときに
は、ステップＳ１４からステップＳ１６に移行して、前
後加減速度ＧX の絶対値｜ＧX ｜をもとに図５の電流制
限値算出用制御マップを参照して定速走行時の通常制限
値ｉLUに比較して小さい値の電流制限値ｉL を算出す
る。このため、図２の自動操舵制御処理で算出されるモ
ータ供給電流ｉM が制限されることになるが、この時点
では車両が直進走行状態か又は僅かにコーナーにさしか
かる状態であるので、モータ供給電流ｉM がさほど大き
な値とはなっておらず、モータ供給電流ｉM に応じたパ
ルス電流が自動操舵用モータ１６に供給されて、走行状
態に応じた自動操舵状態となる。
【００３４】ところが、比較的道路曲率ρが大きい例え
ば右側にカーブしたコーナーを走行している途中で、例
えば運転者が先行車を視認することにより、ブレーキ操
作を行って上記と同様の前後加減速度ＧX の絶対値｜Ｇ
X ｜が第１の設定値Ｇ1 及び第２の設定値Ｇ2 間の値と
なると、車両にノーズダイブを生じて前輪側に荷重移動
が発生することにより、コーナリングフォースが非制動
時のコーナリングフォースに比較して小さくなって、ス
テア特性がアンダーステア特性となることから定速走行
してコーナリングする場合に対して同一曲率を曲がるこ
とがでない状態となる。
ば右側にカーブしたコーナーを走行している途中で、例
えば運転者が先行車を視認することにより、ブレーキ操
作を行って上記と同様の前後加減速度ＧX の絶対値｜Ｇ
X ｜が第１の設定値Ｇ1 及び第２の設定値Ｇ2 間の値と
なると、車両にノーズダイブを生じて前輪側に荷重移動
が発生することにより、コーナリングフォースが非制動
時のコーナリングフォースに比較して小さくなって、ス
テア特性がアンダーステア特性となることから定速走行
してコーナリングする場合に対して同一曲率を曲がるこ
とがでない状態となる。
【００３５】この減速状態となったときには、図３の電
流制限値演算処理で上記と同様の通常制限値ｉLUより前
後加減速度ＧX の絶対値｜ＧX ｜に応じて減少する電流
制限値が算出されることにより、図２の自動操舵制御処
理において、車両が道路中央から外側に移動して相対横
偏位ｙが増加することにより、ステップＳ２で算出され
る目標操舵角θ* が前回値より大きな値となり、ステッ
プＳ３で算出されるモータ供給電流ｉM が増加すること
になるが、上述したように電流制限値ｉM が前後加減速
度ＧX の絶対値｜ＧX ｜に応じて通常制限値ｉLUに比較
して小さい値に設定されていることにより、モータ供給
電流ｉM が電流制限値ｉL に制限されるため、自動操舵
用モータ１６で発生する自動操舵トルクが小さい値に抑
制されることになる。
流制限値演算処理で上記と同様の通常制限値ｉLUより前
後加減速度ＧX の絶対値｜ＧX ｜に応じて減少する電流
制限値が算出されることにより、図２の自動操舵制御処
理において、車両が道路中央から外側に移動して相対横
偏位ｙが増加することにより、ステップＳ２で算出され
る目標操舵角θ* が前回値より大きな値となり、ステッ
プＳ３で算出されるモータ供給電流ｉM が増加すること
になるが、上述したように電流制限値ｉM が前後加減速
度ＧX の絶対値｜ＧX ｜に応じて通常制限値ｉLUに比較
して小さい値に設定されていることにより、モータ供給
電流ｉM が電流制限値ｉL に制限されるため、自動操舵
用モータ１６で発生する自動操舵トルクが小さい値に抑
制されることになる。
【００３６】このため、自動操舵制御感度（制御ゲイ
ン）が低下したことになり、車両は徐々に走行車線の旋
回外側に移動することになって、走行車線中央側に強制
的に復帰されることが抑制され、車両のふらついて走行
することを確実に回避して安定走行を確保することがで
きる。このように、車両が徐々に旋回外側に移動するこ
とになると、運転者が操舵介入して車両を走行車線中央
側となるように操舵することにより、道路曲率ρに応じ
た旋回走行を行うことができる。
ン）が低下したことになり、車両は徐々に走行車線の旋
回外側に移動することになって、走行車線中央側に強制
的に復帰されることが抑制され、車両のふらついて走行
することを確実に回避して安定走行を確保することがで
きる。このように、車両が徐々に旋回外側に移動するこ
とになると、運転者が操舵介入して車両を走行車線中央
側となるように操舵することにより、道路曲率ρに応じ
た旋回走行を行うことができる。
【００３７】因みに、前後加減速度ＧX の絶対値｜ＧX
｜に基づいて電流制限値ｉL を変更しない場合には、上
述したように、車両が走行車線中央から旋回外側にずれ
始めて相対横偏位ｙが増加することにより、目標操舵角
θ* が大きな値となったときに、この目標操舵角θ* に
実操舵角θを一致させるモータ供給電流ｉM が大きくな
り、これが電流制限値ｉL の範囲内であるときには、自
動操舵用モータ１６に供給するモータ供給電流ｉM が増
加することになり、車両が走行車線中央に強制的に復帰
されることになり、車両がふらついて運転者に違和感を
与えてしまうことになるが、本実施形態では上述したよ
うに車両のふらつきを抑制して安定走行を確保すること
ができる。
｜に基づいて電流制限値ｉL を変更しない場合には、上
述したように、車両が走行車線中央から旋回外側にずれ
始めて相対横偏位ｙが増加することにより、目標操舵角
θ* が大きな値となったときに、この目標操舵角θ* に
実操舵角θを一致させるモータ供給電流ｉM が大きくな
り、これが電流制限値ｉL の範囲内であるときには、自
動操舵用モータ１６に供給するモータ供給電流ｉM が増
加することになり、車両が走行車線中央に強制的に復帰
されることになり、車両がふらついて運転者に違和感を
与えてしまうことになるが、本実施形態では上述したよ
うに車両のふらつきを抑制して安定走行を確保すること
ができる。
【００３８】また、例えば見通しの悪いコーナーの旋回
走行状態で、停止している先行車を運転者が視認するこ
とにより、急制動状態として、前後加減速度ＧX の絶対
値｜ＧX ｜が第２の設定値Ｇ2 を越えた場合には、図３
の処理において、ステップＳ１２からステップＳ１４を
経てステップＳ１５に移行して、電流制限値ｉL が最小
値ｉLMINに設定されることにより、モータ供給電流ｉM
が最小値ｉLMINに抑制されて、自動操舵制御が解除され
た状態に近い状態となることにより、運転者に操舵介入
が必要であることを認識させることができると共に、急
制動により大きなノーズダイブが発生して、単眼カメラ
２５が図６（ａ）に示すように、正規の前方注視点を含
む領域を撮像している状態から、図６（ｂ）に示すよう
に、前方注視点より手前側の領域を撮像する状態とな
り、単眼カメラ２５が道路白線を捕捉しにくくなる状態
が発生することがあるが、この場合でもモータ供給電流
ｉMが最小値ｉLMINに設定された電流制限値ｉL で制限
されることにより、自動操舵感度が低下されて、誤動作
を生じることを確実に防止することができる。
走行状態で、停止している先行車を運転者が視認するこ
とにより、急制動状態として、前後加減速度ＧX の絶対
値｜ＧX ｜が第２の設定値Ｇ2 を越えた場合には、図３
の処理において、ステップＳ１２からステップＳ１４を
経てステップＳ１５に移行して、電流制限値ｉL が最小
値ｉLMINに設定されることにより、モータ供給電流ｉM
が最小値ｉLMINに抑制されて、自動操舵制御が解除され
た状態に近い状態となることにより、運転者に操舵介入
が必要であることを認識させることができると共に、急
制動により大きなノーズダイブが発生して、単眼カメラ
２５が図６（ａ）に示すように、正規の前方注視点を含
む領域を撮像している状態から、図６（ｂ）に示すよう
に、前方注視点より手前側の領域を撮像する状態とな
り、単眼カメラ２５が道路白線を捕捉しにくくなる状態
が発生することがあるが、この場合でもモータ供給電流
ｉMが最小値ｉLMINに設定された電流制限値ｉL で制限
されることにより、自動操舵感度が低下されて、誤動作
を生じることを確実に防止することができる。
【００３９】同様に、旋回走行状態で、加速した場合に
は、スカット現象が発生して後輪側に荷重移動が発生す
ることにより、前輪側のコーナリングフォースが定速走
行時に比較して大きくなり、ステア特性がオーバーステ
ア特性となって車両が走行車線中央から旋回内側に移動
することになるが、この場合には、上述した減速状態と
同様に電流制限値ｉL が通常制限値ｉLUより小さい値に
制限されることにより、車両の曲がりすぎを防止して、
安定走行を確保することができる。
は、スカット現象が発生して後輪側に荷重移動が発生す
ることにより、前輪側のコーナリングフォースが定速走
行時に比較して大きくなり、ステア特性がオーバーステ
ア特性となって車両が走行車線中央から旋回内側に移動
することになるが、この場合には、上述した減速状態と
同様に電流制限値ｉL が通常制限値ｉLUより小さい値に
制限されることにより、車両の曲がりすぎを防止して、
安定走行を確保することができる。
【００４０】一方、旋回走行状態で、急加速状態となっ
たときには、急減速状態と同様に、電流制限値ｉL が最
小値ｉLMINに設定されることにより、モータ供給電流ｉ
M が小さい値に抑制されて、車両が走行車線中央から旋
回外側に徐々に移動することになり、前述した急減速状
態と同様に車両のふらつきを抑制して運転者の介入を促
すことになる。
たときには、急減速状態と同様に、電流制限値ｉL が最
小値ｉLMINに設定されることにより、モータ供給電流ｉ
M が小さい値に抑制されて、車両が走行車線中央から旋
回外側に徐々に移動することになり、前述した急減速状
態と同様に車両のふらつきを抑制して運転者の介入を促
すことになる。
【００４１】このように、上記実施形態よると、車両に
発生する前後加減速度ＧX の絶対値｜ＧX ｜が第１の設
定値Ｇ1 を越えてコーナリングフォースの変化の影響を
受ける状態となると、前後加減速度ＧX の絶対値｜ＧX
｜の増加に応じて電流制限値ｉL が徐々に減少するの
で、自動操舵制御感度（制御ゲイン）を徐々に低下させ
るので、自動操舵制御を中止する場合のような急激な感
度変化を抑制でき、運転者に違和感を与えることを確実
に抑制することができる。
発生する前後加減速度ＧX の絶対値｜ＧX ｜が第１の設
定値Ｇ1 を越えてコーナリングフォースの変化の影響を
受ける状態となると、前後加減速度ＧX の絶対値｜ＧX
｜の増加に応じて電流制限値ｉL が徐々に減少するの
で、自動操舵制御感度（制御ゲイン）を徐々に低下させ
るので、自動操舵制御を中止する場合のような急激な感
度変化を抑制でき、運転者に違和感を与えることを確実
に抑制することができる。
【００４２】また、急加減速度時にスカット現象又はノ
ーズダイブ現象による車両の姿勢変化によって道路白線
を検出する単眼カメラ２５の撮像範囲が変更されること
により、自動操舵制御に誤差を生じる可能性がある場合
にも自動操舵制御感度が小さい値に抑制されることによ
り、誤作動を抑制して、安定走行を行うことができる。
ーズダイブ現象による車両の姿勢変化によって道路白線
を検出する単眼カメラ２５の撮像範囲が変更されること
により、自動操舵制御に誤差を生じる可能性がある場合
にも自動操舵制御感度が小さい値に抑制されることによ
り、誤作動を抑制して、安定走行を行うことができる。
【００４３】なお、上記実施形態においては、電流制限
値算出用制御マップが図５に示すように構成されている
場合について説明したが、これに限定されるものでは
く、図７に示すように前後加減速度ＧX の絶対値｜ＧX
｜が増加しているときには、図５と同様の特性直線Ｌ2
に沿って電流制限値ｉL が減少するが、前後加減速度Ｇ
X の絶対値｜ＧX ｜が第２の設定値Ｇ2 以上となってか
ら減少する場合には、前後加減速度ＧX の絶対値｜ＧX
｜が第２の設定値Ｇ2 より小さい設定値Ｇ2 ′より減少
したときに特性直線Ｌ3 に沿って電流制限値ｉL が減少
し、第１の設定値Ｇ1 より小さい設定値Ｇ1 ′に達する
と通常制限値ｉLUに復帰するようにヒステリシス特性を
持たせるようにしてもよく、この場合には、前後加減速
度ＧX の絶対値｜ＧX ｜が第２の設定値Ｇ2 近傍で増減
する場合の電流制限値ｉL のチャタリングを防止して安
定した電流制限を行って、車線追従制御性能を向上させ
ることができる。
値算出用制御マップが図５に示すように構成されている
場合について説明したが、これに限定されるものでは
く、図７に示すように前後加減速度ＧX の絶対値｜ＧX
｜が増加しているときには、図５と同様の特性直線Ｌ2
に沿って電流制限値ｉL が減少するが、前後加減速度Ｇ
X の絶対値｜ＧX ｜が第２の設定値Ｇ2 以上となってか
ら減少する場合には、前後加減速度ＧX の絶対値｜ＧX
｜が第２の設定値Ｇ2 より小さい設定値Ｇ2 ′より減少
したときに特性直線Ｌ3 に沿って電流制限値ｉL が減少
し、第１の設定値Ｇ1 より小さい設定値Ｇ1 ′に達する
と通常制限値ｉLUに復帰するようにヒステリシス特性を
持たせるようにしてもよく、この場合には、前後加減速
度ＧX の絶対値｜ＧX ｜が第２の設定値Ｇ2 近傍で増減
する場合の電流制限値ｉL のチャタリングを防止して安
定した電流制限を行って、車線追従制御性能を向上させ
ることができる。
【００４４】また、上記実施形態においては、目標操舵
角θ* をヨー角Φ、相対横偏位ｙ及び道路曲率ρに基づ
いて算出する場合について説明したが、これに限定され
るものではなく、相対横偏位ｙと道路曲率ρとに基づい
て目標操舵角θ* を算出するようにしてもよく、さらに
は車速Ｖと道路曲率ρとに基づいて下記（３）式に従っ
て目標操舵角θ* を算出するようにしてもよい。
角θ* をヨー角Φ、相対横偏位ｙ及び道路曲率ρに基づ
いて算出する場合について説明したが、これに限定され
るものではなく、相対横偏位ｙと道路曲率ρとに基づい
て目標操舵角θ* を算出するようにしてもよく、さらに
は車速Ｖと道路曲率ρとに基づいて下記（３）式に従っ
て目標操舵角θ* を算出するようにしてもよい。
【００４５】 θ* ＝(a+b)・ρ+(m ・ ρ・ V2(b・ Cr-a・ Cf))/((a+b)Cf ・ Cr) ……（３） 但し、ａは前輪軸と車両重心点との平面視における距
離、ｂは後輪軸と車両重心点との平面視における距離、
ｍは車両質量、Ｃｆは前左右二輪のコーナリングスティ
フネス、Ｃｒは後左右二輪のコーナリングスティフネス
である。さらに、上記実施形態においては、モータ供給
電流ｉM を単に電流制限値ｉLで制限する場合について
説明したが、これに限定されるものではなく、モータ供
給電流ｉM に制御ゲインＫG を乗算した値をモータ出力
電流とし、この制御ゲインＫG を横加速度センサで検出
した横加速度及び車速に基づいてゲインが変更すること
により、旋回走行状態に最適な自動操舵制御を行うよう
にしてもよい。この場合、横加速度は車速と操舵角とか
ら推定するようにしてもよい。
離、ｂは後輪軸と車両重心点との平面視における距離、
ｍは車両質量、Ｃｆは前左右二輪のコーナリングスティ
フネス、Ｃｒは後左右二輪のコーナリングスティフネス
である。さらに、上記実施形態においては、モータ供給
電流ｉM を単に電流制限値ｉLで制限する場合について
説明したが、これに限定されるものではなく、モータ供
給電流ｉM に制御ゲインＫG を乗算した値をモータ出力
電流とし、この制御ゲインＫG を横加速度センサで検出
した横加速度及び車速に基づいてゲインが変更すること
により、旋回走行状態に最適な自動操舵制御を行うよう
にしてもよい。この場合、横加速度は車速と操舵角とか
ら推定するようにしてもよい。
【図１】本発明の第１の実施形態を示す概略構成図であ
る。
る。
【図２】第１の実施形態における操舵制御処理手順の一
例を示すフローチャートである。
例を示すフローチャートである。
【図３】第１の実施形態における電流制限値演算処理手
順の一例を示すフローチャートである。
順の一例を示すフローチャートである。
【図４】操舵サーボ系の一例を示すブロック線図であ
る。
る。
【図５】電流制限値と前後加減速度の絶対値との関係を
示す電流制限値算出用制御マップの一例を示す特性線図
である。
示す電流制限値算出用制御マップの一例を示す特性線図
である。
【図６】前後加減速度の変化による車体姿勢変化状態を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図７】図５に対応する電流制限値と前後加減速度の絶
対値との関係を示す電流制限値算出用制御マップの変形
例を示す特性線図である。
対値との関係を示す電流制限値算出用制御マップの変形
例を示す特性線図である。
２ ラック ３ ピニオン ４ ステアリングホイール ５ ステアリングシャフト １０ コントロールユニット １３ 操舵機構 １６ 自動操舵用モータ ２１ 操舵角センサ ２２ 車速センサ ２５ 単眼カメラ ２６ カメラコントローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６２Ｄ 103:00 Ｂ６２Ｄ 103:00 113:00 113:00 (72)発明者 島影 正康 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 Ｆターム(参考） 3D032 CC20 CC46 DA03 DA24 DA25 DA84 DC22 DC34 DE02 DE06 EC23
Claims (4)
- 【請求項１】 走行車線を検出して当該走行車線に沿っ
て車両を走行させる車線追従走行制御装置において、車
両の操舵角を検出する操舵角検出手段と、走行車線情報
を検出する走行車線情報検出手段と、車両の加減速度を
検出する加減速度検出手段と、供給電流に応じた操舵ト
ルクを発生させる操舵トルク発生手段と、少なくとも前
記操舵角検出手段で検出した操舵角及び前記走行車線情
報検出手段で検出した走行車線情報に基づいて前記操舵
トルク発生手段で走行車線に追従する操舵トルクを発生
させる供給電流を出力する操舵トルク制御手段と、該操
舵トルク制御手段から前記操舵トルク発生手段に供給す
る供給電流を制限する電流制限手段とを備え、前記電流
制限手段は、前記加減速度検出手段で検出した加減速度
に応じて変化させるように構成されていることを特徴と
する車線追従走行制御装置。 - 【請求項２】 前記電流制限手段は、加減速度が第１の
設定値以上であるときに電流制限値を低下させるように
構成されていることを特徴とする請求項１記載の車線追
従走行制御装置。 - 【請求項３】 前記電流制限手段は、加減速度が第１の
設定値以上であるときに加減速度の増加に応じて電流制
限値を徐々に低下させ、第１の設定値より大きい第２の
設定値以上であるときに最小値に設定するように構成さ
れていることを特徴とする請求項１記載の車線追従走行
制御装置。 - 【請求項４】 前記電流制限手段は、電流制限値に加減
速度が減少する場合と増加する場合とでヒステリシス特
性が設定されていることを特徴とする請求項１〜３の何
れかに記載の車線追従走行制御装置。
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