WO2008018610A1

WO2008018610A1 - Steering support device

Info

Publication number: WO2008018610A1
Application number: PCT/JP2007/065794
Authority: WO
Inventors: Yuji Okuda; Seiji Kawakami; Katsuhiko Iwazaki; Hiroaki Kataoka; Chumsamutr Rattapon
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-08-07
Filing date: 2007-08-06
Publication date: 2008-02-14
Anticipated expiration: 2009-02-07
Also published as: EP2050657B1; JP2008037273A; EP2050657A1; US20100004822A1; CN101500879A; US8086372B2; EP2050657A4; CN101500879B; JP4432941B2

Description

明糸田書

操舵支援装置

技術分野

【0 0 0 1】

本発明は、車両の操舵機構に操舵トルクを付与して操舵支援を行う操舵支援装置に関するものである。

背景技術

【0 0 0 2】

従来、車両の操舵機構に操舵トルクを付与して操舵支援を行う操舵支援装置としては、特開 2 0◦ 1— 1 ◦ 5 1 8号公報に記載されるように、車両前方をカメラにより撮像し、その撮像した画像情報に基づいて走行路及び走行路に対する車両の位置を検出し、走行路の形状に基づいて基本操舵アシストトルクを演算し、車両の位置に基づいて補正操舵アシストトルクを演算し、基本操舵アシストトルクと補正操舵アシストトルクに基づいて出力操舵アシストトルクを演算し、その出力操舵アシストトルクに基づいて操舵ァクチユエータの操作量を決定するものが知られている。この装置は、ョーレートを用いることなく、検出精度の高い走行路の形状パラメータと車両の位置パラメータを用いて操舵制御を行うことによつて、制御の精度の向上を図ろうとするものである。

発明の開示

【0 0 0 3】

しかしながら、このような操舵支援装置において、車両がカーブを走行し、そのカーブの出口に差しかかった際、ハンドルの切り戻しの遅れを生ずる場合がある。この場合、ハンドルの切り戻しの遅れにより、車両の走行が走行路に追従せず、車両の運転者は違和感を感じることとなる。

【0 0 0 4】

そこで本発明は、カーブ出口を精度よく検出して走行路の追従性に優れた操舵支援制御が行える操舵支援装置を提供することを目的とする。

【0 0 0 5】

すなわち、本発明に係る操舵支援装置は、車両の前方の走行路を撮像した画像に基づき前記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、前記画像の画像処理することにより走行路のカーブ方向を推定するカーブ方向推定手段と、前記車両の運転者の操舵操作に基づいて運転者の操舵方向を推定する操舵方向推定手段と、前記カーブ方向推定手段により推定されたカーブ方向と前記操舵方向推定手段により推定された操舵方向が一致しないことに基づいて前記車両がカーブ出口を走行していることを判定する力ーブ出口判定手段とを備えて構成される。

【0 0 0 6】

この発明によれば、画像処理により推定されたカーブ方向と運転者の操舵操作により推定された操舵方向が一致しないことに基づいて車両がカーブ出口を走行していることを判定する。これにより、走行路のカーブ出口を精度よく判定することができ、適切な操舵支援制御が行える。

【0 0 0 7】

また本発明に係る操舵支援装置において、前記カーブ出口判定手段によりカーブ出口を走行していると判定された場合に、カーブ出口時以外の場合と比べてハンドルを切り戻す際の操舵トルクの変化量を大きくする操舵制御手段を備えることが好ましい。

【0 0 0 8】

この場合、カープ出口であると判定した場合に操舵トルクの変化量を大きくすることにより、カーブ出口でハンドル切り戻しの操舵量を大きくすることができる。これにより、カーブ出口でのハンドルの切り戻しの遅れを抑制できる。このため、車両が走行路に追従して走行し、走行路への追従性に優れた操舵支援制御が可能となる。【0 0 0 9】

また本発明に係る操舵支援装置において、前記操舵制御手段は、画像処理を通じて算出された走行路の曲率値に所定以上のノイズがある場合には、前記カーブ出口判定手段によりカーブ出口を走行していると判定された場合であっても、力ーブ出口時以外の場合と比べてハンドルを切り戻す際の操舵トルクの変化量を大きくしないことが好ましい。

【0 0 1 0】

この場合、画像処理を通じて算出された走行路の曲率値に所定以上のノィズがある場合には、カーブ出口を走行していると判定された場合であっても、カーブ出口時以外の場合と比べてハンドルを切り戻す際の操舵トルクの変化量を大きくしないことにより、ノイズの影響により不適切な操舵支援制御が行われることを防止することができる。

【0 0 1 1】

本発明によれば、走行路のカーブ方向と運転者の操舵方向が一致しないことに基づいてカーブ出口を検出することにより、カーブ出口を精度よく検出することができ、走行路の追従性に優れた操舵支援制御が行える。

図面の簡単な説明

【0 0 1 2】

【図 1】本発明の実施形態に係る操舵支援装置の構成概要図である。【図 2】図 1の操舵支援装置における操舵支援制御のプロック概要図である。

【図 3】図 1の操舵支援装置における曲率変化率制限緩和処理を示すフ口一チヤ一トである。

【図 4】図 1の操舵支援装置におけるカーブ出口誤り判定処理を示すフロ —チャートである。

【図 5】図 1の操舵支援装置におけるカーブ継続判定処理を示すフローチヤートである。

【図 6】図 1の操舵支援装置におけるカーブ方向判定処理を示すフローチヤートである。

【図 7】図 1の操舵支援装置における右切り操舵判定処理を示すフ口ーチヤートである。

【図 8】図 1の操舵支援装置における左切り操舵判定処理を示すフ口ーチヤートである。

【図 9】図 1の操舵支援装置におけるカーブ出口判定処理を示すフローチヤートである。

【図 1 0】図 9のカーブ出口判定処理における道路曲率の変化状態を示す図である。

【図 1 1】図 1の操舵支援装置における操舵支援制御の走行路への追従性についての説明図である。

発明を実施するための最良の形態

【0 0 1 3】

以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

【0 0 1 4】

図 1は本発明の実施形態に係る操舵支援装置の構成概要図である。

図 1に示すように、本実施形態に係る操舵支援装置 1は、車両の操舵力伝達系に操舵トルクを与えて車両の運転者の操舵支援を行う装置であり、例えば走行路である車線の中央位置に車両の位置を維持する車線維持（レーンキープ）制御を行うものに用いられる。車両の操舵力伝達系は、ステアリングシャフト 3、ギヤ部 4、タイロッド 6を主要部品として構成されている。ステアリングシャフト 3 は、ハンドル 2に接続され、ハンドル 2の操舵力をギヤ部 4及びタイロッド 6へ伝達する。【0015】

ギヤ部 4は、ステア ])ングシャフト 3から伝達される操舵トルクを水平方向の力に変換するものである。ギヤ部 4としては、例えばラックアンドピニオン式のものが用いられる。このギヤ部 4は、アシストモータ 5のアシスト力を受け、タィロッド 6を移動させて転舵輪 7を転舵させる。

【0016】

ギヤ部 4には、トルクセンサ 8が設けられている。トルクセンサ 8は、ハンドル 2の操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段として機能するものである。このトルクセンサ 8としては、例えばステアリングシャフト 3とピ-オンシャフト (図示なし）との間にトーシヨンバー（図示なし）を配置し、操舵トルクに応じてトーシヨンバーの捩れを二つの回転センサ（図示なし）によって検出するものが用いられる。

【001 7】

モータ 5は、ハンドル 2の操舵力をアシストするモータであり、例えば操舵トルクなどに応じたアシスト力を操舵力伝達系に与える。図 1では、モータ 5として、ラックに対してアシスト力を与えるラックアシスト式のものを示したが、コラムアシスト式その他の形式のものであってもよい。

【0018】

操舵支援装置 1には、 ECU (Electronic Control Unit) 20が設けられている。 ECU 20は、装置全体の制御処理を行うものであり、例えば CPU、 R

〇M、 RAM, 入力信号回路、出力信号回路、電源回路などにより構成される。操舵支援装置 1には、カメラ 1 1が設けられている。カメラ 1 1は、車両の前方を撮像する撮像手段として機能するものであり、例えば CCDカメラなどが用いられる。カメラ 1 1で撮像された画像情報は ECU 20に入力される。

【00 19】

ECU20は、画像情報に基づいて走行路（道路）の幅方向に対する車両の位置を検出する車両位置検出手段として機能する。例えば、 ECU20は、撮像画像を画像処理し、画像情報に含まれる白線を認識し、その認識された白線の形状や位置に基づいて、走行路の幅方向に対する車両の位置を検出する。その際、車線の中央位置からの車両の位置ずれをオフセットと称する。

【0020】

また、 ECU 20は、画像情報に基づいて走行路の白線に対する車両の向きを検出する車両向き検出手段として機能する。例えば、 ECU 20は、撮像画像を画像処理し、画像情報に含まれる白線を認識し、その認識された白線の延びる方向などに基づいて、白線に対する車両の向きを検出する。

【0021】

また、 ECU20は、画像情報に基づいて走行路のカーブ方向を推定するカーブ方向推定手段として機能する。例えば、白線の延びる方向などにより走行路のカーブ方向を推定する。この走行路のカーブは、走行路が所定以上の曲率で曲がつているものを意味し、走行路のコーナも含むものである。

【0022】

また、 ECU20は、車両の運転者の操舵操作に基づいて運転者の操舵方向を推定する操舵方向推定手段と機能する。例えば、 ECU20は、運転者の操舵操作として操舵トルクを検知し、操舵トルクの状態に基づいて運転者の操舵方向を推定する。

【0023】

また、 ECU 20は、画像処理により推定したカーブ方向と運転者の操舵操作により基づいて推定した操舵方向が不一致であることに基づいて車両がカーブ出口を走行していることを判定するカーブ出口判定手段として機能する。さらに、 ECU 20は、車両が走行路のカーブ出口を走行している場合、カーブ出口走行時以外の場合と比べて操舵トルクの変化量を大きくする操舵制御手段として機能する。【0 0 2 4】

操舵支援装置 1には、車速センサ 1 2が設けられている。車速センサ 1 2は、車両の走行速度を検出する車速検出手段として機能するものである。この車速センサ 1 2としては、例えば車輪速センサが用いられる。

【0 0 2 5】

図 2は、本実施形態に係る操舵支援装置 1における操舵支援制御の基本制御ブ口ックの概要図である。

【0 0 2 6】

図 2に示すように、操舵支援装置 1において、カメラ 1 1により撮像された車両前方の走行路の画像情報が E C U 2 0に入力され、その画像情報に基づいて走行路の曲率（R ) 、車両位置（D) 及び白線に対する車両の向き（0 ) が検出される。走行路の曲率は、例えば走行路の白線を抽出し、その白線の曲率を検出して算出される。その際、算出される曲率値は、ノイズが含まれるため、フィルタ処理される。このフィルタ処理により、曲率値の変化率が大きくならないように抑制される。

【0 0 2 7】

車両位置は、車両の走行路の幅方向に対する位置である。この車両位置は、例えば白線の検出状態に基づいて演算される。白線に対する車両の向きは、例えば左右の白線の検出状態に基づいて演算される。

【0 0 2 8】

そして、走行路の曲率、車両位置および車両の向きは、それぞれ所定のゲイン (G ) が乗じられた後、目標横加速度の算出に用いられる。目標横加速度は、車両を車線中央に戻すために必要な横加速度である。そして、目標横加速度に所定の係数を乗じることにより、車線維持に必要な操舵トルク（アシスト操舵力）が算出される。この操舵トルクは、操舵機構に与えられる。

【0 0 2 9】一方、車両の運転者のハンドル操舵力に応じて電動パワーステアリング（E P S ) のァクチユエータ（モータ 5 ) がアシスト力を付与する。そして、電動パヮーステアリングのァクチユエ一タからハンドル操舵力及びアシスト力が操舵機構に与えられる。

【0 0 3 0】

そして、操舵機構には、ハンドル操舵力及びハンドル操舵のアシスト力と車線維持のためのアシスト操舵力とが操舵力として付与される。そして、その操舵力を受けて、車両の進行方向が変化する。

【0 0 3 1】

図 3は、本実施形態に係る操舵支援装置 1における曲率変化率制限緩和処理を示すフローチヤ一トである。

【0 0 3 2】

この曲率変化率制限緩和処理は、曲率変化率制限緩和フラグをセット（O N) 又はリセット（O F F ) する処理である。図 3における一連の制御処理は、例えば、 E C U 2 0により所定の周期で繰り返し実行される。

【0 0 3 3】

まず、図 3の S 1 0に示すように、車両の運転者の操舵操作がカーブ方向への操舵操作でなく、走行路のカーブが継続しており、かつ、撮像画像により検出した走行路の曲率値に所定以上のノイズがないか否かが判断される。

【0 0 3 4】

車両の運転者の操舵操作がカーブ方向への操舵操作でないか否かは、走行路のカーブ方向と運転者の操舵方向を比較することにより判断され、運転者の操舵方向が走行路のカーブ方向と一致していない場合には車両の運転者の操舵操作が力ーブ方向への操舵操作でないと判断され、運転者の操舵方向が走行路のカーブ方向と一致している場合には車両の運転者の操舵操作がカーブ方向への操舵操作であると判断される。【0 0 3 5】

具体的には、カーブ方向フラグの前回値が右であり、かつ右切り操舵フラグが O F Fの場合、又はカーブ方向フラグの前回値が左であり、かつ左切り操舵フラグが O F Fの場合、車両の運転者の操舵操作がカーブ方向への操舵操作でないと判断される。一方、カーブ方向フラグの前回値が右であり、かつ右切り操舵フラグが O Nの場合、又はカーブ方向フラグの前回値が左であり、かつ左切り操舵フラグが O Nの場合、車両の運転者の操舵操作がカーブ方向への操舵操作であると判断される。 '

【0 0 3 6】

また、走行路のカーブが継続しているか否かは、例えば、カメラ 1 1の撮像画像を画像処理し演算処理することにより走行路の曲率を算出し、その曲率が設定曲率以上である場合にカーブが継続していると判断し、走行路の曲率が設定曲率以上でない場合にカーブが継続していないと判断する。具体的には、カーブ継続フラグが O Nの場合に走行路の力―ブが継続していると判断され、カーブ継続フラグが O F Fの場合に走行路のカーブが継続していないと判断される。

【0 0 3 7】

さらに、撮像画像により検出した走行路の曲率値に所定以上のノイズがないか否かは、カメラ 1 1の撮像画像に基づいて算出した走行路のカーブ出口における曲率値において設定値以上に曲率値が変動するか否かに基づいて判断され、例えばカーブ出口誤り判定フラグが O F Fであるか否かに基づいて判断される。

【0 0 3 8】

S 1 0にて車両の運転者の操舵操作がカーブ方向への操舵操作である、走行路のカーブが継続していない、又は撮像画像により検出した走行路の曲率値に所定以上のノイズがあると判断された場合には、曲率変化率制限緩和フラグが O F F とされる（S 1 2 ) 。すなわち、車両の運転者の操舵操作がカーブ方向への操舵操作されている場合には、カーブ出口でないと判断される。【0 0 3 9】

この曲率変化率制限緩和フラグが O F Fとなることにより、所定の周期で繰り返し算出される走行路の曲率値において変化率の制限が緩和されない。すなわち、曲率値のノイズを低減するフィルタのノイズ低減機能が維持され、その結果曲率値の大きな変動が抑制される。

【0 0 4 0】

一方、 S 1 0にて車両の運転者の操舵操作がカーブ方向への操舵操作でなく、走行路のカーブが継続しており、かつ、撮像画像により検出した走行路の曲率値に所定以上のノイズがないと判断ざれた場合には、曲率変化率制限緩和フラグが O Nとされる（S 1 4 ) 。

【0 0 4 1】

すなわち、車両の運転者の操舵操作がカーブ方向への操舵操作でなく、走行路のカーブが継続している場合には、カーブが継続しており、その際カーブ方向へ操舵操作されていないため、走行路がカーブ出口であると判断される。

【0 0 4 2】

この曲率変化率制限緩和フラグが O Nとなることにより、所定の周期で繰り返し算出される走行路の曲率値において変化率の制限が緩和される。すなわち、曲率値のノィズを低減するフィルタのノィズ低減機能が緩和され、その結果曲率値の大きな変動が許容される。これにより、走行路のカーブに沿った曲率値を算出することができる。

【0 0 4 3】

S 1 2又は S 1 4でフラグがセット又はリセットされた後、曲率変化率制限緩和処理の制御処理を終了する。

【0 0 4 4】

この曲率変化率制限緩和処理によれば、車両の運転者の操舵操作がカーブ方向への操舵操作でないことに基づいて曲率変化率制限緩和フラグが O Nとし、走行路の曲率値の変化率を緩和する。このため、カーブ出口において走行路に沿った曲率値を算出することができる。

【0045】

一方、撮像画像により検出した走行路の曲率値に所定以上のノイズがある場合には、曲率変化率制限緩和フラグが OFFとされ、曲率値のノイズ低減フィルタのノィズ低減機能が維持されるため、不適切な曲率値が算出されることを抑制できる。

【0046】

図 4は、本実施形態に係る操舵支援装置 1におけるカーブ出口誤り判定処理を示すフローチャートである。

【0047】

このカーブ出口誤り判定処理は、カーブ出口誤りフラグをセット（ON) 又はリセット（OFF) する処理である。カーブ出口誤りフラグは、カーブ出口、すなわちクロソィド出口の判定が誤りであることを示すフラグである。この判定に誤りが出るのは、走行路の曲率値に生ずるノイズが原因である。図 4における一連の制御処理は、例えば、 ECU 20により所定の周期で繰り返し実行される。

【0048】

まず、図 4の S 20に示すように、カーブ出口誤りフラグが OF Fとなっているか否かが判断される。この S 20にてカーブ出口誤りフラグが OFFとなっていない場合には、カーブ出口誤りフラグの前回値が OF Fであったか否かが判断される（S 22) 。この S 22にてカーブ出口誤りフラグの前回値が OFFでなかった場合には、カープ出口誤り判定処理を終了する。一方、 S 22にてカーブ出口誤りフラグの前回値が OF Fであった場合には、カーブ出口誤りフラグが O F Fとされる（S 24) 。

【0049】

S 20にてカーブ出口誤りフラグが OF Fとなっている場合には、カーブ出口誤りフラグの前回値が O Nであり、かつ、走行路の曲率値に所定以上の変動があるか否かが判断される（S 2 6 ) 。走行路の曲率値に所定以上の変動があるか否かは、例えば曲率値がカーブ出口を示すしきい値を上下して変動したか否かに基づいて判断される。すなわち、曲率値が設定しきい値を下回った後、すぐに曲率値が設定しきい値を上回った場合に、曲率値に所定以上の変動があつたと判断される。

【0 0 5 0】

この S 2 6にてカーブ出口誤りフラグの前回値が O Nでなく、又は走行路の曲率値に所定以上の変動がないと判断された場合には、カーブ出口誤り判定処理を終了する。一方、 S 2 6にてカーブ出口誤りフラグの前回値が O Nであり、かつ、走行路の曲率値に所定以上の変動があると判断された場合には、カーブ出口誤りフラグが O Nとされる（S 2 8 ) 。この S 2 8の処理の終了後、カーブ出口誤り判定処理を終了する。

【0 0 5 1】

このようなカーブ出口誤り判定処理によれば、走行路の曲率値に所定以上の変動があることに基づいてカーブ出口誤りフラグを O Nとして、カーブ出口の判定が誤りであるということを認識することができる。

【0 0 5 2】

図 5は、本実施形態に係る操舵支援装置 1におけるカーブ継続判定処理を示すフローチャートである。

【0 0 5 3】

この力一ブ継続判定処理は、車両が走行する走行路においてカーブが継続しているか否かを判定し、カーブ継続フラグをセット（O N) 又はリセット（O F F ) する処理である。図 5における一連の制御処理は、例えば、 E C U 2 0により所定の周期で繰り返し実行される。

【0 0 5 4】まず、図 5の S 3 0に示すように、車両がカーブに入っているか否かが判断される。この判断は、撮像画像により検出した走行路の曲率値に基づいて行われる。例えば、走行路の曲率値が所定のカーブしきい値を超えている場合には車両がカーブに入っていると判断され、走行路の曲率値が所定のカーブしきい値を超えていない場合には車両がカーブに入っていないと判断される。また、この場合、撮像画像により検出した走行路の曲率値のみならず、その他の情報、例えばハンドルの操舵トルク又は操舵角の情報を加味して車両がカープに入っているか否かが判断してもよレ、。

【0 0 5 5】

また、車両がカーブに入っている場合にカーブ走行フラグを O Nとし、車両がカーブに入っていない場合にカーブ走行フラグを O F Fとし、カーブ走行フラグの O N、 O F Fの状態に基づいて車両がカーブに入っているか否かが判断することが好ましい。

【0 0 5 6】

S 3 0にて車両がカーブに入っていないと判断された場合には、カーブ判定タイマがリセットされる（S 3 2 ) 。一方、 S 3 0にて車両がカーブに入っていると判断された場合には、カーブ判定タイマがインクリメントされる（S 3 4 ) 。

【0 0 5 7】

そして、 S 3 6に移行し、カーブ判定タイマ Tが設定時間 T。以上となったか否かが判断される。 S 3 6にてカーブ判定タイマ Tが設定時間 T。以上となっていない場合にはカーブ継続フラグが O F Fとされる（S 3 8 ) 。一方、 S 3 6にてカーブ判定タイマ Tが設定時間 T。以上となつている場合には、カーブ継続フラグが O Nとされる（S 4 0 ) 。この S 4 0の処理の終了後、カーブ継続判定処理を終了する。

【0 0 5 8】

このようなカーブ継続判定処理によれば、走行路のカーブが継続しているか否かを判定することができる。

【0 0 5 9】

図 6は、本実施形態に係る操舵支援装置 1におけるカーブ方向判定処理を示すフローチヤ一トである。

【0 0 6 0】

このカーブ方向判定処理は、車両が走行する走行路のカーブ方向を判定する処理である。図 6における一連の制御処理は、例えば、 E C U 2 0により所定の周期で繰り返し実行される。

【0 0 6 1】

まず、図 6の S 6 0に示すように、道路の曲率算出処理が行われる。この曲率算出処理は、カメラ 2で撮像した画像に基づいて走行路の曲率を算出する処理である。例えば、撮像画像から走行路の白線が抽出され、その白線の曲率が算出され、その白線の曲率に基づいて走行路の曲率が算出される。この走行路の曲率は、例えば、右方向への曲率が正、左方向への曲率が負として算出される。

【0 0 6 2】

そして、 S 6 2に移行し、カーブ旋回フラグが O Nであり、かつ、道路曲率の絶対値がゼロより大きいか否かが判断される。カーブ旋回フラグは、車両が旋回中であるか否かを示すフラグである。カーブ旋回フラグが O Nの場合は車両が旋回中であることを示し、カーブ旋回フラグが O F Fの場合は車両が旋回中でないことを示す。

【0 0 6 3】

S 6 2にてカーブ旋回フラグが O Nであり、かつ、道路曲率の絶対値がゼロより大きい場合には、右カーブ旋回タイマがインクリメントされる（S 6 4 ) 。一方、カーブ旋回フラグが O Nでなく、または道路曲率の絶対値がゼロより大きくない場合には、右カーブ旋回タイマがリセットされる（S 6 6 ) 。

【0 0 6 4】そして、 S 68に移行し、カーブ旋回フラグが ONであり、かつ、道路曲率の絶対値がゼロより小さいか否かが判断される。この S 68にてカーブ旋回フラグが ONであり、かつ、道路曲率の絶対値がゼロより小さい場合には、左カーブ旋回タイマがインクリメントされる（S 70) 。一方、カーブ旋回フラグが ONでなく、または道路曲率の絶対値がゼロより小さくない場合には、左カーブ旋回タイマがリセットされる（S 72) 。

【0065】

そして、 S 74に移行し、右カーブ旋回タイマが時間 T 1を超えているか否かが判断される。時間 T 1は、 ECU 20に予め設定される設定時間である。右力ーブ旋回タイマが時間 T 1を超えている場合には、カーブ方向フラグに右がセットされる（S 82) 。カーブ方向フラグは、走行路のカーブ方向を示すフラグである。カーブ方向フラグに右がセットされることにより、走行路のカーブ方向が右カーブであることが認識される。

【0066】

一方、 S 74にて右カーブ旋回タイマが時間 T 1を超えていない場合には、左カーブ旋回タイマが時間 T 1を超えているか否かが判断される（S 76) 。左力ーブ旋回タイマが時間 T 1を超えている場合には、カーブ方向フラグに左がセットされる（S 82) 。 S 74にて左カーブ旋回タイマが時間 T 1を超えていない場合には、カーブ方向フラグに NOがセットされる（S 80) 。カーブ方向フラグに左がセットされることにより、走行路のカーブ方向が左カーブであることが認識される。また、カーブ方向フラグに NOがセットされることにより、走行路のカーブ方向が右カーブでも左カーブでもなく、直進であることが認識される。

【0067】

このようなカーブ方向判定処理によれば、車両が走行する走行路において、力ーブ方向が右方向なのか左方向なのか、又は直進なのかを判定することができる。なお、本実施形態に係る操舵支援装置 1において、このようなカーブ方向判定処理は、走行路のカーブ方向を検出する手法の一例であり、その他の手法を用いてカーブ方向判定を行ってもよい。

【0068】

図 7は、本実施形態に係る操舵支援装置 1における右切り操舵判定処理を示すフローチャートである。

【0069】

この右切り操舵判定処理は、車両の運転者が右切り操舵を行っているか否かの判定を行う処理である。図 7における一連の制御処理は、例えば、 ECU 20により所定の周期で繰り返し実行される。

【0070】

まず、図 7の S 90に示すように、右切り操舵フラグが OF Fになっているか否かが判定される。右切り操舵フラグは、ハンドルの操舵操作が右切りであるかどうかを示すフラグであり、 ONの場合には右切りを示し、 OFFの場合には右切りでないことを示す。

【0071】

S 90にて右切り操舵フラグが O F Fになっていないと判断された場合には、操舵トルクがトルク値 τ r。_FFより小さいか否かが判断される（S 92) 。トルク値 r r。_FFは、 ECU 2◦に予め設定される設定値であり、正の値が設定される。操舵トルクは、トルクセンサ 8により検出されたトルク値が用いられる。この操舵トルクは、例えば、右切りの操舵トルクが正、左切りへの操舵トルクが負として検出される。

【0072】

S 92にて操舵トノレタカ Sトノレク値て r。_FFより小さくない場合には、ハンドルの右切り操舵操作が継続して行われていると判断され、右切り操舵判定処理を終了する。一方、 S 92にて操舵トルクがトルク値 τ r _OFFより小さい場合には、右切り操舵フラグが OF Fとされる（S 94) 。【0073】

ところで、 S 90にて右切り操舵フラグが OFFになっていると判断された場合には、操舵トルクがトルク値 τ r _ONより大きいか否かが判断される（S 96 ) 。トルク値 τ :τ。_Νは、 ECU 20に予め設定される設定値であり、正の値であってトルク値 τ r。_FFより大きな値が設定される。

【0074】

S 96にて操舵トルクがトルク値 τ r _ΟΝより大きくない場合には、ハンドルの右切り操舵操作が行われていないと判断され、右切り操舵判定処理を終了する。一方、 S 96にて操舵トルクがトルク値 τ r。_Nより大きい場合には、右切り操舵が行われたと判断され、右切り操舵フラグが ONとされる（S 98) 。そして、右切り操舵判定処理を終了する。

【0075】

このような右切り操舵判定処理によれば、ハンドルの操舵トルクに基づいて車両の運転者が右切り操舵を行っているか否かを判定することができる。

【0076】

図 8は、本実施形態に係る操舵支援装置 1における左切り操舵判定処理を示すフローチヤ一トである。

【0077】

この左切り操舵判定処理は、車両の運転者が左切り操舵を行っているか否かの判定を行う処理である。図 8における一連の制御処理は、例えば、 ECU20により所定の周期で繰り返し実行される。

【0078】

まず、図 8の S 1 00に示すように、左切り操舵フラグが OF Fになっているか否かが判定される。左切り操舵フラグは、ハンドルの操舵操作が左切りであるかどうかを示すフラグであり、 ONの場合には左切りを示し、 OFFの場合には左切りでないことを示す。【0079】

S 1 00にて左切り操舵フラグが OFFになっていないと判断された場合には、操舵トルクがトルク値 τ 1。_FFより大きいか否かが判断される（S 102) 。トルク値 τ 1。_FFは、 ECU 20に予め設定される設定値であり、負の値が設定される。操舵トルクは、トルクセンサ 8により検出されたトルク値が用いられる

【0080】

S 102にて操舵トノレタカ Sトルク値 τ 1。_FFより大きくない場合には、ハンドルの左切り操舵操作が継続して行われていると判断され、左切り操舵判定処理を終了する。一方、 S 1 02にて操舵トルクがトルク値て 1。_FFより大きい場合には、左切り操舵フラグが OF Fとされる（S 1 04) 。

【0081】

ところで、 S 100にて左切り操舵フラグが OF Fになっていると判断された場合には、操舵トルクがトルク値 τ 1。_Νより小さいか否かが判断される（S 1 06) 。トルク値 τ 1 _ΟΝは、 ECU 20に予め設定される設定値であり、負の値であってトルク値て 1。_FFより小さな値が設定される。

【0082】

S 1 06にて操舵トルク力 Sトノレク値て 1。_Nより小さくない場合には、ハンドルの左切り操舵操作が行われていないと判断され、左切り操舵判定処理を終了する。一方、 S 1 06にて操舵トルクがトルク値 τ 1。_Nより大きい場合には、左切り操舵が行われたと判断され、左切り操舵フラグが ONとされる（S 1 08) 。そして、左切り操舵判定処理を終了する。

【0083】

このような左切り操舵判定処理によれば、ハンドルの操舵トルクに基づいて車両の運転者が左切り操舵を行っているか否かを判定することができる。

【0084】図 9は、本実施形態に係る操舵支援装置 1におけるカーブ出口判定処理を示すフローチヤ一トである。

【0085】

このカーブ出口判定処理は、車両が走行する走行路（道路）がカーブ出口であるか否かを判定する処理である。図 9における一連の制御処理は、例えば、 EC U20により所定の周期で繰り返し実行される。

【0086】

まず、図 9の S 1 10に示すように、カーブ旋回フラグが ONであるか否かが判断される。カーブ旋回フラグが ONでない場合には、カーブ走行中の最大曲率値 Cmaxにゼロがセットされる（S 1 1 2) 。最大曲率値 Cmaxは、車両のカーブ走行中において走行路の最大曲率を示す値であり、カーブ走行中に随時更新される。そして、カーブ出口判定解除タイマがリセットされ（S 1 14) 、カーブ出口判定成立タイマがリセットされ（S 1 1 6) 、カーブ出口フラグに OF Fがセットされる（S 1 1 8) 。そして、 S 1 50に移行する。

【0087】

一方、 S 1 1 0にてカーブ旋回フラグが ONである場合には、道路曲率の絶対値がカーブ走行中の最大曲率値 Cmaxより大きいか否かが判断される（S 1 20 ) 。道路曲率の絶対値がカーブ走行中の最大曲率値 Cmaxより大きくない場合には、 S 1 24に移行する。一方、道路曲率の絶対値がカーブ走行中の最大曲率値 Cmaxより大きい場合には、最大曲率値 Cmaxとして道路曲率の絶対値がセットされる（S 1 22) 。

【0088】

そして、 S 1 24に移行し、カーブ出口フラグの前回値が OF Fであるか否かが判断される。カーブ出口フラグの前回値が OFFである場合には、カーブ出口判定解除タイマがリセットされる（S 1 26) 。そして、最大曲率値 Cmaxに力ーブ出口判定係数 K rを乗じた値より道路曲率の絶対値が小さいか否かが判断される（S 1 28) 。カーブ判定係数 Krは、予め ECU 20に設定される係数であり、道路が直線とみなされる状態に基づいて設定され、例えば 0. 30〜0. 40の値が設定される。

【0089】

S 1 28にて最大曲率値 Cmaxにカーブ出口判定係数 K rを乗じた値より道路曲率の絶対値が小さくない場合には、カーブ出口判定成立タイマがリセットされる（ S 1 32 ) 。そして、 S 1 34に移行する。一方、 S 1 28にて最大曲率値 Craaxにカーブ出口判定係数 K rを乗じた値より道路曲率の絶対値が小さい場合には、カーブ出口判定成立タイマがインクリメントされる（S 1 30) 。そして、 S 1 34に移行する。

【0090】

S 1 34では、カーブ出口判定成立タイマが第三時間 T 3を超えたか否かが判断される。第三時間 T 3は、予め ECU 20に設定される設定時間である。カーブ出口判定成立タイマが第三時間 T 3を超えた場合には、カーブ出口フラグに O Nがセットされる（S 1 36) 。カーブ出口フラグは、車両が走行する走行路がカーブ出口であることを示すフラグである。カーブ出ロフラグが O Nの場合には走行路がカーブ出口であり、カーブ出口フラグが OF Fの場合には走行路がカーブ出口でないことが示される。一方、 S 1 34にてカーブ出口判定成立タイマが第三時間 T 3を超えていない場合には、 S 148に移行し、カーブ出口フラグに OFFがセットされる（S 148) 。

【009 1】

ところで、 S 1 24にてカーブ出口フラグの前回値が OF Fでない場合には、カーブ出口判定成立タイマがリセットされる（S 1 38) 。そして、最大曲率値 Cmaxにカーブ出口判定係数 K rを乗じた値より道路曲率の絶対値が大きいか否かが判断される（S 140) 。最大曲率値 Cmaxにカーブ出口判定係数 K rを乗じた値より道路曲率の絶対値が大きくない場合には、カーブ出口判定解除タイマがリセットされる（S 1 4 2 ) 。そして、 S 1 4 6に移行する。一方、 S 1 4 0 にて最大曲率値 Cniaxにカーブ出口判定係数 K rを乗じた値より道路曲率の絶対値が大きい場合には、カーブ出口判定解除タイマがインクリメントされる（S 1 4 4 ) 。そして、 S 1 4 6に移行する。

【0 0 9 2】

5 1 4 6では、カーブ出口判定解除タイマが第四時間 T 4を超えたか否かが判断される。第四時間 T 4は、予め E C U 2 0に設定される設定時間である。カーブ出口判定解除タイマが第四時間 T 4を超えていない場合には、 S 1 3 6に移行し、カーブ出口フラグに O Nがセットされる。一方、 S 1 4 6にてカーブ出口判定解除タイマが第四時間 T 4を超えている場合には、 S 1 4 8に移行し、カーブ出口フラグに O F Fがセットされる。そして、 S 1 5 0に移行する。

【0 0 9 3】

5 1 5 0では、カーブ出口フラグの前回値にカーブ出口フラグのデータがセットされる。そして、カーブ出口判定処理の一連の処理を終了する。

【0 0 9 4】

このようなカーブ出口判定処理によれば、図 1 0に示すように、車両が走行する走行路の道路曲率が最大曲率値 Cmaxから設定値（K r · Craax) まで低下した場合に、カーブ出口フラグを O Nとし、車両の走行路がカーブ出口であることを検出することができる。なお、本実施形態に係る操舵支援装置 1において、このようなカーブ出口判定処理は、走行路のカーブ出口を検出する手法の一例であり、その他の手法を用いてカーブ出口の検出を行ってもよい。

【0 0 9 5】

以上のように、本実施形態に係る操舵支援装置 1によれば、画像処理により推定されたカーブ方向と運転者の操舵操作により推定された操舵方向が一致しないことに基づいて車両がカーブ出口を走行していることを判定する。その際、画像処理のみに頼らず運転者の操舵操作に基づいてカーブ出口であるか否かを判定するため、走行路のカーブ出口を精度よく判定することができる。従って、走行路に沿って車両を走行させる適切な操舵支援制御が行える。

【0 0 9 6】

また、本実施形態に係る操舵支援装置 1によれば、カーブ出口であると判定した場合に（図 3の S 1 0で Y e s ) 、曲率変化率制限緩和フラグを O Nとして操舵トルクの変化量を大きくすることにより、カーブ出口でハンドル切り戻しの操舵量を大きくすることができる。このため、カーブ出口でのハンドルの切り戻しの遅れを抑制できる。従って、車両が走行路に追従して走行し、走行路への追従性に優れた操舵支援制御が可能となる。

【0 0 9 7】

例えば、図 1 1に示すように、車両 Aが走行路 Bのカーブを操舵支援制御を受けて走行する場合、本発明の操舵支援制御でないものでは、曲率変化率の制限があるためカーブ出口でハンドルの切り戻しの操舵量を大きくすることができず、走行路 Bに沿って車両を走行させることが困難となる。一方、本発明では、カーブ出口で曲率変化率の制限を緩和するため、カーブ出口でハンドルの切り戻しの操舵量を大きくすることができ、走行路 Bに沿って車両を走行させることができる。

【0 0 9 8】

さらに、本実施形態に係る操舵支援装置 1によれば、画像処理を通じて算出された走行路の曲率値に所定以上のノイズがある場合には（図 3の S 1 0で N o ) 、カーブ出口を走行していると判定された場合であっても、曲率変化率制限緩和フラグを O F Fとして、カーブ出口時以外の場合と比べてハンドルを切り戻す際の操舵トルクの変化量を大きくしない。これにより、ノイズの影響により不適切な操舵支援制御が行われることを防止することができる。

【0 0 9 9】

なお、上述した各実施形態は本発明に係る操舵支援装置の一例を示すものである。本発明に係る操舵支援装置は、このようなものに限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しないように実施形態に係る操舵支援装置を変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。

産業上の利用可能性

【0 1 0 0】本発明は、走行路のカーブ方向と運転者の操舵方向が一致しないことに基づいてカーブ出口を検出することにより、カーブ出口を精度よく検出することができ、走行路の追従性に優れた操舵支援制御が行える。

Claims

請求の範囲

1 . 車両の前方の走行路を撮像した画像に基づき前記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、前記画像の画像処理することにより走行路のカーブ方向を推定するカーブ方向推定手段と、

前記車両の運転者の操舵操作に基づいて運転者の操舵方向を推定する操舵方向推定手段と、

前記カーブ方向推定手段により推定されたカーブ方向と前記操舵方向推定手段により推定された操舵方向が一致しないことに基づいて前記車両がカーブ出口を走行していることを判定するカーブ出口判定手段と、

を備えた操舵支援装置。

2 . 前記カーブ出口判定手段によりカーブ出口を走行していると判定された場合に、カーブ出口時以外の場合と比べてハンドルを切り戻す際の操舵トルクの変化量を大きくする操舵制御手段を備えたこと、

を特徴とする請求の範囲 1に記載の操舵支援装置。

3 . 前記操舵制御手段は、画像処理を通じて算出された走行路の曲率値に所定以上のノイズがある場合には、前記カーブ出口判定手段によりカーブ出口を走行していると判定された場合であっても、カーブ出口時以外の場合と比べてハンドルを切り戻す際の操舵トルクの変化量を大きくしないこと、

を特徴とする請求の範囲 2に記載の操舵支援装置。