CN101965286B - 车道保持辅助装置和车道保持辅助方法 - Google Patents

Abstract

在相对于车辆正在行驶的行车道(L)的宽度方向中央的、宽度方向的左侧和右侧上设置横向位移基准位置(LXL、LXR)。当车辆至少位于左右横向位移基准位置(LXL、LXR)之间时，对车辆进行反馈控制，以使得横摆角偏差减小。当车辆位于左右横向位移基准位置(LXL、LXR)相对于行车道的中央的外侧时，对车辆进行反馈控制，以使得角度偏差和横向位移偏差减小。

Description

车道保持辅助装置和车道保持辅助方法

技术领域

本发明涉及使得车辆能够沿着行车道行驶、并且防止车辆从行车道偏离的车道保持辅助装置和车道保持辅助方法。

背景技术

作为车道保持辅助装置，例如，专利文献1已经公开了其发明。

该专利文献1中所公开的技术是控制转向车轮的转轮角、以使得车辆的行驶方向和行车道之间的角度偏差减小的技术。专利文献1中的发明的目的是防止车辆从行车道偏离。

专利文献1：日本特许3729494

发明内容

如专利文献1所述，在仅控制车辆的行驶方向、以使得相对于行车道的角度偏差为0的情况下，在发生朝向偏离侧的角度偏差的情形和发生朝向偏离躲避侧的角度偏差的情形这两种情形下，执行相同的控制。

这里，作为例子，以下将解释车辆处于该车辆接近行车道的一侧边缘的位置的情形。

例如，假定为了确保偏离防止效果而将控制增益设置为大，则在这种情况下，在发生朝向偏离侧(车辆的行驶方向是接近行车道的以上的一侧边缘的方向)的角度偏差的情形下，朝向偏离躲避侧的控制量变大，于是可以更加有效地防止偏离。然而，在发生朝向偏离躲避侧(车辆的行驶方向是远离以上的一侧边缘的方向)的角度偏差的情形下，朝向偏离侧的控制强烈介入。即，有可能这将给予乘客朝向偏离侧的控制介入的别扭感或奇怪感。

相反，如果为了减轻发生朝向偏离躲避侧的角度偏差时的控制介入的别扭感，将控制增益设置为小，则发生朝向偏离侧的角度偏差时的控制介入变弱，并且偏离防止效果被减弱。

这样，在以上相关技术中，在发生朝向偏离侧的角度偏差时的偏离防止效果和发生朝向偏离躲避侧的角度偏离时的控制介入的别扭感觉之间存在折衷的关系。

此外，在相关技术中，由于仅控制车辆的行驶方向以使得角度偏差为0，因此当车辆的行驶方向平行于行车道时，控制结束。由于该原因，例如，在由于车辆的相对于行车道的角度偏差大或相对于行车道的横向速度大、因而通过以上控制不能够完全防止车辆从行车道偏离的情况下，出现以下问题。

即，尽管车辆正在偏离行车道，但当车辆平行于行车道时控制结束，于是出现使车辆返回行车道内并使车辆保持位于行车道内的效果不足的问题。

本发明集中关注以上几点，并且本发明的目的是提供一种能够减轻由于与驾驶员意图驾驶的驾驶路线的差异所引起的别扭感、并且有效地防止行车道偏离的车道保持辅助装置。

为了解决以上问题，在本发明中，在车辆正在行驶的行车道中设置横向位移阈值。并且，当车辆从行车道的中央侧穿过横向位移阈值时，对车辆的行驶方向进行控制，以使得在相对于横向位移阈值的行车道中央侧，相对于行车道的角度偏差减小，并且对车辆的行驶方向进行控制，以使得在相对于横向位移阈值的行车道的宽度方向上的外侧，至少相对于横向位移阈值的横向位移偏差减小。

附图说明

图1是用于解释根据本发明的第一实施例的车辆的系统结构的图。

图2是用于解释根据本发明的第一实施例的车道保持辅助控制器中的处理的图。

图3是用于解释根据本发明的第一实施例的各值之间的关系的顶视图。

图4是用于解释根据本发明的第一实施例的各值之间的关系的顶视图。

图5A是示出横向位移X和横向位移偏差之间的关系的图。

图5B是示出横向位移X和横向位移偏差之间的关系的图。

图6A是示出横摆角θ和横摆角偏差之间的关系的图。

图6B是示出横摆角θ和横摆角偏差之间的关系的图。

图7是示出弯道内(IN)侧增益映射的概念图。

图8是示出弯道外(OUT)侧增益映射的概念图。

图9A是示出反馈增益Ky_R的状态的概念图。

图9B是示出反馈增益Ky_L的状态的概念图。

图10A是示出横向位置和加权系数的值的图。

图10B是示出横向位置和加权系数的值的图。

图11是用于解释根据本发明的第一实施例的运动的图。

图12是用于解释根据本发明的第一实施例的弯道中的运动的图。

图13是示出根据本发明的第一实施例的偏离时的轨迹线的概念图。

图14是用于解释根据本发明的第一实施例的变形例的各值之间的关系的顶视图。

图15A是示出根据本发明的第一实施例的偏离侧转变区域的加权系数的图。

图15B是示出根据本发明的第一实施例的偏离侧转变区域的加权系数的图。

图16是用于解释根据本发明的第三实施例的车道保持辅助控制器中的处理的图。

图17是用于解释根据本发明的第四实施例的车道保持辅助控制器中的处理的图。

具体实施方式

根据本发明，在车辆位于行车道中央侧处的情况下，通过执行控制以使得角度偏差减小，车辆根据驾驶员意图驾驶的驾驶路线，沿着行车道行驶。

另一方面，在车辆位于行车道边缘侧处的情况下，由于使车辆返回至行车道中央侧的控制介入，因此可以适当使车辆保持位于行车道内。

如上所述，根据本发明，可以减轻由于与驾驶员意图驾驶的驾驶路线的差异所引起的别扭感或奇怪感，并且有效地防止行车道偏离。

接着，将参考附图来解释本发明的实施例。

图1是应用了本实施例的车道保持辅助装置的车辆的系统结构的示意图。

本实施例中的车辆采用线控转向系统。

结构

首先，将参考图1来解释结构。

驾驶员操作的方向盘12与转向输入轴30连接。转向输入轴30配置有检测方向盘12的转向角的方向盘角度传感器1。方向盘角度传感器1将检测到的转向角度信号输出至转向控制器11。

第一中间轴31经由转向转矩传感器2连接至转向输入轴30。转向转矩传感器2检测输入至转向输入轴30的转向转矩，并将其转矩信号输出至转向控制器11。

转向反作用力致动器3与第一中间轴31连接。转向反作用力致动器3基于来自转向控制器11的命令，将转向反作用力添加至第一中间轴31。在转向反作用力致动器3的转向反作用力电动机处设置转向反作用力电动机角度传感器4。转向反作用力电动机角度传感器4检测转向反作用力电动机的转动角度位置，并将其检测信号输出至转向控制器11。

第二中间轴32经由机械支承单元10连接至第一中间轴31。在正常状态下，机械支承单元10断开第一中间轴31和第二中间轴32之间的转矩传递。并且，机械支承单元10基于来自转向控制器11的命令，使第一中间轴31和第二中间轴32相连接，并允许转矩传递。

第二中间轴32经由转轮转矩传感器7连接至转向输出轴33。此外，转轮致动器5与第二中间轴32连接。转轮致动器5基于来自转向控制器11的命令，使第二中间轴32转动。在转轮致动器5的转轮电动机处设置转轮致动器角度传感器6。转轮致动器角度传感器6检测转轮致动器5的电动机的转动角度位置，并将其检测信号输出至转向控制器11。

转向输出轴33经由齿条齿轮机构连接至齿条轴34。即，与转向输出轴33连接的齿轮与齿条轴34的齿条啮合。以齿条轴34的轴方向为车辆宽度方向的方式放置齿条轴34。然后，通过转动转向输出轴33，齿条轴34在车辆宽度方向的轴方向上移动。附图标记8表示齿轮角度传感器。齿轮角度传感器8检测齿轮的转动角度，并将其输出至转向控制器11。

齿条轴34的左端和右端经由左右各个横拉杆35连接至左右各个转向节。附图标记36表示从转向节突出的转向节臂。转向节可转动地支撑作为转向控制轮的前车轮13。横拉杆35配置有横拉杆轴力传感器9。横拉杆轴力传感器9检测横拉杆35的轴力，并将其检测信号输出至转向控制器11。

此外，向转向控制器11输入车辆状态参数14。例如，车辆状态参数14是由车辆速度检测部件检测到的车辆速度和由路面摩擦系数估计部件检测到的行驶路面的摩擦系数估计值。

转向控制器11向转轮致动器5输出与方向盘角度传感器1检测到的转向角相对应的转轮角的转轮命令值。转向控制器11还向转向反作用力致动器3输出用于添加转向反作用力的命令值。这里，当转向控制器11从后面所述的车道保持辅助控制器15输入校正量的转轮命令时，转向控制器11通过将校正转轮命令添加至转轮命令值来校正该转轮命令值。

此外，为前车轮13和后车轮40的各车轮设置制动单元。各制动单元包括制动盘22、和通过供给液压将制动盘22夹在中间来提供制动力的轮缸23。制动单元的各轮缸23连接至压力控制单元24。于是，制动单元利用从压力控制单元24供给的液压，向各个车轮单独提供制动。

此外，配置有作为发动机或电动机的并对驱动车轮进行驱动的驱动电动机43、和控制驱动电动机43的驱动的驱动控制器42。驱动控制器42利用来自车道保持辅助控制器15的校正命令的量来校正驱动量。

附图标记44表示安装在驾驶员的座椅前方的仪表组中的灯。附图标记45表示车厢内所设置的警告装置。

对具有以上系统结构的车辆设置车道保持辅助装置。

接着将解释该结构。

在车辆上安装具有图像处理功能的单眼摄像机。该具有图像处理功能的单眼摄像机是用于检测车辆的位置的外部识别部件16。具有图像处理功能的单眼摄像机拍摄车辆前方的路面。单眼摄像机根据所拍摄的摄像机图像判断路面状态，并将与车辆正在行驶的行车道中的车辆位置有关的信号输出至车道保持辅助控制器15。与行车道中的车辆位置有关的信号是与作为车辆的行驶方向相对于行车道的角度偏差的横摆角θ、离行车道中央的横向位移X和行车道的曲率ρ有关的信息。

此外，设置有方向指示器开关17。将方向指示器开关17的信号作为与驾驶员是否改变行车道有关的判断信息输出至车道保持辅助控制器15。

车道保持辅助控制器15从转向控制器11输入当前转向状态和车轮的转向状态等的信号。

车道保持辅助控制器15基于这些输入信号计算用于使车辆保持位于行车道中的控制量，并将它们至少输出至转向控制器11。

接着，将参考图2来解释车道保持辅助控制器15中的处理。

该车道保持辅助控制器15以特定采样间隔重复进行处理。

在处理开始时，在步骤S100中，读取来自各传感器和转向控制器11等的各数据。读取来自车轮速度传感器18～21的各车轮速度Vw。此外，读取转向角δ、转向角速度δ’和方向指示器开关17的信号。从外部识别部件16的摄像机控制器分别读取车辆相对于行车道L的横摆角θ、离行车道中央Ls的横向位移X和行车道L的曲率ρ。

这里，对于离行车道中央Ls的横向位移X，如图3和4所示，以车辆C的重心位置G作为基准来确定横向位移X。然而，也可以不以车辆C的重心位置G作为基准。例如，可以以车辆C的前端部的中央作为基准来确定离行车道中央Ls的横向位移X。即，如图4所示，根据横摆角θ，车辆C的前端部首先在偏离方向上偏移。因而，可以以前端部作为基准来确定横向位移X，于是可以较早减小横向位移偏差。

随后，在步骤S110中，基于以下表达式(1)和表达式(2)来设置左侧横向位移基准阈值XLt和右侧横向位移基准阈值XRt。

这里，如图3所示，右侧横向位移基准阈值XRt是定义作为对于右偏离所设置的横向位移X的偏差的基准的横向位移基准位置LXR的位置的值。左侧横向位移基准阈值XLt是定义作为对于左偏离所设置的横向位移X的偏差的基准的横向位移基准位置LXL的位置的值。

XRt＝(Wlane/2)-(Wcar/2)

-Xoffset    …(1)

XLt＝-((Wlane/2)-(Wcar/2)

-Xoffset)…(2)

这里，对于离行车道中央Ls的横向位移X，当车辆C位于相对于行车道L的中央的右侧处时，该横向位移X为正，并且当车辆C位于相对于行车道L的中央的左侧处时，该横向位移X为负。因此，将右侧横向位移基准阈值XRt侧设置为正。

此外，如图3所示，Wlane是行车道宽度，并且Wcar是车辆C的车辆宽度。

Xoffset是对于行车道边缘侧Le(白线或路肩)的位置的余量。该余量Xoffset可以根据行车道宽度Wlane或车辆速度而改变。例如，行车道宽度Wlane越窄，余量Xoffset越小。此外，对于左侧横向位移基准位置LXL和右侧横向位移基准位置LXR，各自可以使用不同的余量Xoffset。或者，这些左侧横向位移基准位置LXL和右侧横向位移基准位置LXR可以为固定值。

随后，在步骤S120中，基于以下表达式(3)来计算对于右偏离的横向位移偏差ΔXR。

ΔXR＝X-XRt  …(3)

这里，在ΔXR≤0的情况下，ΔXR＝0(仅取正值)。

通过以上表达式(3)，如图5A所示给出横向位移X和对于右偏离的横向位移偏差ΔXR之间的关系。

即，通过使用表达式(3)，当“X-XRt”为“X-XRt≥0”时，判断为车辆C相对于行车道中央Ls超出右侧横向位移基准位置LXR。这是车辆C移动至右侧行车道边缘侧Le侧的情况。因此，利用作为离车辆C近的横向位移基准位置的右侧横向位移基准位置LXR作为横向位移偏差的基准，确定对于右偏离的横向位移偏差ΔXR。

随后，在步骤S130中，基于以下表达式(4)来计算对于左偏离的横向位移偏差ΔXL。

ΔXL＝X-XLt  …(4)

这里，在ΔXL≥0的情况下，ΔXL＝0(仅取负值)。

通过以上表达式(4)，如图5B所示给出横向位移X和对于左偏离的横向位移偏差ΔXL之间的关系。

即，通过使用表达式(4)，当“X-XLt”为“X-XLt≤0”时，判断为车辆C相对于行车道中央Ls超出左侧横向位移基准位置LXL。这是车辆C移动至左侧行车道边缘侧Le侧的情况。因此，利用作为离车辆C近的横向位移基准位置的左侧横向位移基准位置LXL作为横向位移偏差的基准，确定对于左偏离的横向位移偏差ΔXL。

随后，在步骤S140中，基于以下表达式(5)来计算对于右偏离的横摆角偏差ΔθR。这里，当形成朝向右侧的横摆角θ时(如同图4一样的状态)，车辆C相对于行车道L的横摆角θ为正。当形成朝向左侧的横摆角θ时，横摆角θ为负。

ΔθR＝θ(θ＞0的情况)

ΔθR＝0(θ≤0的情况)

                   ...(5)

通过以上表达式(5)，如图6A所示给出横摆角θ和仅对于右偏离设置的横摆角偏差ΔθR之间的关系。

随后，在步骤S150中，基于以下表达式(6)来计算对于左偏离的横摆角偏差ΔθL。

ΔθL＝θ(θ＜0的情况)

ΔθL＝0(θ≥0的情况)

                   ...(6)

通过以上表达式(6)，如图6B所示给出横摆角θ和仅对于左偏离设置的横摆角偏差ΔθL之间的关系。

随后，在步骤S160中，根据行车道L的弯曲方向、曲率ρ和横摆角θ(偏离)的方向，分别确定对于右偏离的行车道边缘侧控制反馈校正增益KρL_R和对于左偏离的行车道边缘侧控制反馈校正增益KρL_L。

即，根据曲率ρ的方向(行车道L的弯曲方向)，设置以下三种情况，并且使用映射来分别设置对于右偏离的行车道边缘侧控制反馈校正增益KρL_R和对于左偏离的行车道边缘侧控制反馈校正增益KρL_L。

在判断出曲率ρ为ρ＜0(右弯道)的情况下：

KρL_R：从如图7所示的弯道内侧校正增益映射读取KρL_R；

KρL_L：从如图8所示的弯道外侧校正增益映射读取KρL_L。

在判断出曲率ρ为ρ＞0(左弯道)的情况下：

KρL_R：从如图8所示的弯道外侧校正增益映射读取KρL_R；

KρL_L：从如图7所示的弯道内侧校正增益映射读取KρL_L。

在判断出曲率ρ为ρ＝0(笔直道路)的情况下：

KρL_R＝1.0(无校正)；

KρL_L＝1.0(无校正)。

这里，行车道L的曲率ρ是转弯半径的倒数。在笔直道路处曲率ρ为0。随着弯道变得紧凑(随着转弯半径变小)，曲率ρ的绝对值变大。此外，左弯道为正，并且右弯道为负。

如图7所示，弯道内侧校正增益映射是这样的映射：当曲率ρ的绝对值为特定值以上时，随着曲率ρ的绝对值变大，校正增益变小。于是，对针对左侧行车道边缘侧Le和右侧行车道边缘侧Le中位于弯道的内侧处的行车道边缘侧Le的控制的增益进行校正，从而使其随着曲率ρ的绝对值的增大而降低。

如图8所示，弯道外侧校正增益映射是这样的映射：当曲率ρ的绝对值为特定值以上时，随着曲率ρ的绝对值变大，校正增益变大。于是，对针对左侧行车道边缘侧Le和右侧行车道边缘侧Le中位于弯道的外侧处的行车道边缘侧Le的控制的增益进行校正，从而使其随着曲率ρ的绝对值的增大而增大。

随后，在步骤S170中，根据行车道L的弯曲方向、曲率ρ和横向位移X(偏离)的方向，分别确定对于右偏离的行车道中央侧控制反馈校正增益KρY_R和对于左偏离的行车道中央侧控制反馈校正增益KρY_L。

即，根据曲率ρ的方向(行车道L的弯曲方向)，设置以下三种情况，并且使用映射来分别设置对于右偏离的行车道中央侧控制反馈校正增益KρY_R和对于左偏离的行车道中央侧控制反馈校正增益KρY_L。

在判断出曲率ρ为ρ＜0(右弯道)的情况下：

KρY_R：从如图7所示的弯道内侧校正增益映射读取KρY_R；

KρY_L：从如图8所示的弯道外侧校正增益映射读取KρY_L。

在判断出曲率ρ为ρ＞0(左弯道)的情况下：

KρY_R：从如图8所示的弯道外侧校正增益映射读取KρY_R；

KρY_L：从如图7所示的弯道内侧校正增益映射读取KρY_L。

在判断出曲率ρ为ρ＝0(笔直道路)的情况下：

KρY_R＝1.0(无校正)；

KρY_L＝1.0(无校正)。

这里，在确定行车道边缘侧控制反馈校正增益的情况下以及在确定行车道中央侧控制反馈校正增益的情况下，使用在这两种情况之间各自具有相同趋势的弯道内侧校正增益映射和弯道外侧校正增益映射。然而，在确定行车道边缘侧控制反馈校正增益KρL_R、KρL_L的情况下以及在确定行车道中央侧控制反馈校正增益KρY_R、KρY_L的情况下，使用斜度在这两种情况之间不同的不同映射。即，在用于确定行车道边缘侧控制反馈校正增益KρL_R、KρL_L的弯道内侧校正增益映射和弯道外侧校正增益映射中、相对于曲率ρ的绝对值的变化的斜度被设置为，大于在用于确定行车道中央侧控制反馈校正增益KρY_R、KρY_L的弯道内侧校正增益映射和弯道外侧校正增益映射中、相对于曲率ρ的绝对值的变化的斜度。行车道边缘侧控制反馈校正增益KρL_R、KρL_L的斜度较大的原因是，当将根据行车道边缘侧Le侧的弯曲的内侧和外侧处的曲率ρ的校正量设置为较大时，控制的应答灵敏了与该校正量相当的量。

随后，在步骤S180中，基于以下表达式(7)和表达式(8)，计算由对于右偏离的行车道边缘侧控制所引起的目标转轮角φL_Rt和由对于左偏离的行车道边缘侧控制所引起的目标转轮角φL_Lt。

φL_Rt＝-(((Kc_L1×Kv_L1×ΔXR)

+(Kc_L2×Kv_L2×θ)

+(Kc_L3×Kv_L3×ρ))

×KρL_R)…(7)

φL_Lt＝-(((Kc_L1×Kv_L1×ΔXL)

+(Kc_L2×Kv_L2×θ)

+(Kc_L3×Kv_L3×ρ))

×KρL_L)…(8)

这里，Kc_L1、Kc_L2和Kc_L3是由车辆的规格所确定的反馈增益。

Kv_L1、Kv_L2和Kv_L3是根据车辆速度的校正增益。例如，Kv_L1、Kv_L2和Kv_L3随着车辆速度增大。

这里，以上表达式(7)和(8)中的第二项和第三项是针对横向位移偏差的校正项(收敛项)。因而，将反馈增益Kc_L2和Kc_L3设置为小于反馈增益Kc_L1。同样，将校正增益Kv_L2和Kv_L3设置为小于校正增益Kv_L1。

即，由对于右偏离和对于左偏离的行车道边缘侧控制所引起的各目标转轮角φL_Rt和φL_Lt是用于确定使离各横向位移基准位置LXR、LXL的横向位移偏差减小的校正量的角度。并且此时，利用车辆C的横摆角θ和道路曲率ρ来校正该控制量。这些表达式中的第二项的车辆C的横摆角θ部分用作为对于横向速度的反馈控制量。因而，作为第二项的车辆C的横摆角θ部分，不使用横摆角偏差ΔθR和ΔθL，而使用横摆角θ。

根据以上，如后面所述的步骤S200所示，当计算最终目标转轮角φt时，将其作为由对于右偏离的行车道边缘侧控制所引起的目标转轮角φL_Rt与由对于左偏离的行车道边缘侧控制所引起的目标转轮角φL_Lt的和来计算。即，目标转轮角φL_Rt和目标转轮角φL_Lt的和是行车道边缘侧控制部分的目标转轮角。

此时，在车辆C位于左侧横向位移基准位置LXL和右侧横向位移基准位置LXR之间的、作为行车道中央Ls侧的区域中的情况下，如图5所示，横向位移偏差ΔXR、ΔXL这两个值均为0。因此，以上目标转轮角φL_Rt和以上目标转轮角φL_Lt的值均为小的值。结果，行车道边缘侧控制部分的目标转轮角变小，并且后面所述的行车道中央侧控制部分的目标转轮角φY_Lt、φY_Rt成为主导。

此外，在车辆C位于左侧横向位移基准位置LXL和右侧横向位移基准位置LXR之间的、作为行车道中央Ls侧的区域外的情况下，如图5所示，仅横向位移偏差ΔXR、ΔXL中的一个值为0。因此，在目标转轮角φL_Rt和目标转轮角φL_Lt中，行车道边缘侧控制用的目标转轮角φL_Lt和目标转轮角φL_Rt中位于远离车辆C的位置处的一个变小。并且，行车道边缘侧控制用的目标转轮角φL_Rt和目标转轮角φL_Lt中位于车辆C附近的另一个作为行车道边缘侧控制部分的目标转轮角而成为主导。

在第二项中设置车辆C相对于行车道L的横摆角θ，作为相对于横向位移X的微分项(横向速度)，然后在照原样反馈该微分项的情况下进行控制。此外，将第三项设置为对于道路曲率ρ的校正项，然后进行反馈控制。结果，通过第一项，可以在避免以横向位移基准位置作为基准而将车辆C的位置控制到行车道L的外侧的移动时，适当使车辆保持在行车道L内。并且，通过提供第二项和第三项，可以减轻来自行车道边缘侧Le的车辆C的回弹感。即，作为收敛项，通过提供第二项(横向位移的微分值)和第三项(道路的弯曲的收敛项)，横向位移基准位置上的收敛良好。这里，如下表示回弹感。假定行车道边缘侧Le是虚拟墙，当车辆碰触行车道边缘侧Le时，该车辆碰撞该虚拟墙并且接收来自墙的反作用力。将接收反作用力的感觉表示为回弹感。此外，如果从技术上定义回弹感，则当通过控制使车辆产生加速度时，通过加速度而使惯性力作用于乘客或驾驶员。该惯性力是回弹感，并且驾驶员将该惯性力感觉为回弹感。加速度的方向、即通过控制而作用于乘客的惯性力的方向主要是作为当从上方观看时车辆C转动的方向的横摆方向、和作为车辆C在行车道的宽度方向上移动的方向的横向。

此外，通过将第一至第三项乘以行车道边缘侧控制反馈校正增益KρL_R、KρL_L，来校正控制增益。即，通过根据行车道L的弯曲方向、曲率ρ和横向位置进行校正，即使在弯道中也可以在没有产生别扭感的情况下适当地实现控制。

这里，以上第三项也可以为0。

随后，在步骤S190中，基于以下表达式(9)和表达式(10)，计算由对于右偏离的行车道中央侧控制所引起的目标转轮角φY_Rt和由对于左偏离的行车道中央侧控制所引起的目标转轮角φY_Lt。

φY_Rt＝-(Kc_Y×Kv_Y×Ky_R×KρY_R×ΔθR)

…(9)

φY_Lt＝-(Kc_Y×Kv_Y×Ky_L×KρY_L×ΔθL)

…(10)

这里，Kc_Y是由车辆的规格所确定的反馈增益。Kv_Y是根据车辆速度的校正增益。例如，Kv_Y被设置成，车辆速度越高，Kv_Y越大。

此外，如图9所示，Ky_R、Ky_L是根据相对于行车道L的横向位移X而单独设置的反馈增益。

即，由对于右偏离的行车道中央侧控制所引起的目标转轮角φY_Rt是针对车辆C的行驶方向指向右侧的情况。因而，对于右偏离的反馈增益Ky_R被设置成，如图9所示，随着相对于左侧行车道边缘侧Le侧、车辆C离右侧行车道边缘侧Le更近，反馈增益Ky_R变大。

此外，由对于左偏离的行车道中央侧控制所引起的目标转轮角φY_Lt是针对车辆C的行驶方向指向左侧的情况。因而，对于左偏离的反馈增益Ky_L被设置成，如图9所示，随着相对于右侧行车道边缘侧Le侧、车辆C离左侧行车道边缘侧Le更近，反馈增益Ky_L变大。对于目标转轮角φY_Rt和φY_Lt，右方向上的转轮为正，并且左方向上的转轮为负。

这里，如在后面所述的步骤S200所示，计算行车道中央侧控制部分的最终目标转轮角，作为由对于右偏离的行车道中央侧控制所引起的目标转轮角φY_Rt与由对于左偏离的行车道中央侧控制所引起的目标转轮角φY_Lt的和。此时，在形成朝向右侧的横摆角θ的情况下，如图6B所示，由于ΔθL为0，因此对于左偏离的目标转轮角φY_Lt为0。因此，仅采用对于右偏离的目标转轮角φY_Rt。同样，在形成朝向左侧的横摆角θ的情况下，如图6A所示，由于ΔθR为0，因此对于右偏离的目标转轮角φY_Rt为0。因此，仅采用对于左偏离的目标转轮角φY_Lt。

此时，如上所述，对控制增益Ky_R、Ky_L进行设置，以使得如图9所示，将存在于车辆C的横摆角θ的方向上的行车道边缘侧Le设置为基准，并且车辆C离该行车道边缘侧Le越近，控制增益Ky_R、Ky_L越大。据此，在朝向偏离侧发生横摆角θ的情况下，以大的控制量进行控制，以使得积极防止偏离。另外，在朝向偏离躲避侧发生横摆角θ的情况下，控制量变小，于是可以在没有产生别扭感的情况下，使车辆C的行驶方向逐渐与沿着行车道L的方向一致。

此外，对以上控制增益Ky_R、Ky_L进行设置，以使得将一侧的行车道边缘侧Le设置为基准，并且车辆C离该行车道边缘侧Le越近，控制增益Ky_R、Ky_L越大。据此，即使当车辆C行驶、从而横穿行车道中央Ls或在行车道中央Ls上行驶时，控制量也连续变化，并由此抑制当车辆横穿行车道中央L s或在行车道中央Ls上行驶时的别扭感。

此外，在弯道中相对于行车道中央Ls在内侧或外侧处存在位移的情况下，如在步骤S170中所计算的，通过根据行车道L的弯曲方向和曲率ρ进行校正，即使在弯道中也可以在没有产生别扭感的情况下适当地实现控制。

随后，在步骤S200中，计算用于车道保持辅助的最终目标转轮角φt。

在本实施例中，如以下表达式(11)所示，计算最终目标转轮角φt，作为在步骤S180中计算出的由行车道边缘侧控制所引起的左侧目标转轮角φL_Lt、右侧目标转轮角φL_Rt与在步骤S190中计算出的由行车道中央侧控制所引起的左侧目标转轮角φY_Lt、右侧目标转轮角φY_Rt的和。

φt＝(α_R×φL_Rt+β_R×φY_Rt)

+(α_L×φL_Lt+β_L×φY_Lt)

…(11)

这里，α_R、β_R分别是针对对于右偏离的行车道边缘侧控制和行车道中央侧控制的加权系数。α_L、β_L分别是针对对于左偏离的行车道边缘侧控制和行车道中央侧控制的加权系数。

在图10A和10B中示出加权系数α_R、α_L、β_R和β_L之间的关系，并且β_R、β_L相对于α_R、α_L的大小根据车辆C的横向位置而变化。

此外，通过以下表达式来表示这些关系。

α_R+β_R＝1.0

α_L+β_L＝1.0

将解释这些加权系数。

如表达式(7)和表达式(8)所示，呈现横摆角要素(横向速度)的反馈，作为由行车道边缘侧控制所引起的目标转轮角φL_Rt、φL_Lt的第二项。该反馈被设置为用于减轻来自行车道边缘侧Le的回弹感的横向位移要素的微分项。因而，随着横向位移要素的反馈，可以提高横向位移基准位置的收敛性。

另一方面，如表达式(9)和表达式(10)所示，为了使车辆C的行驶方向与行车道L一致，设置行车道中央侧控制中的横摆角θ要素的反馈。

由于该原因，例如，在行车道L的左边缘侧处形成朝向左侧(偏离侧)的横摆角θ的情况下，如果除行车道边缘侧控制中的横向位移反馈要素以外、还进行行车道中央侧控制中的横摆角控制，则存在将发生控制过度的风险。此外，在行车道L的左边缘侧处形成朝向右侧(偏离躲避侧)的横摆角θ的情况下，将行车道中央侧控制中的横摆角反馈设置为弱，然后横向位移基准位置上的收敛性变差，并且有可能将发生来自行车道边缘侧Le的回弹感。

由于该原因，在本发明中，例如，如图10A和10B所示，对权重进行设置，以使得随着相对于横向位移基准阈值、车辆C离行车道边缘侧Le侧更近，行车道边缘侧控制侧的权重变大。另一方面，对权重进行设置，以使得随着车辆C离行车道中央Ls侧更近，行车道中央侧控制侧的权重变大。这样，根据车辆C相对于行车道L的横向位置来设置这些权重。通过以这种方式设置该权重，在行车道中央Ls中，可以在毫无约束感的情况下实现自由选择路线。此外，在行车道边缘侧Le处，可以适当使车辆保持在行车道L内，并且减轻来自行车道边缘侧Le的回弹感。

通过按以上方式设置权重，在相对于横向位移基准阈值的行车道边缘侧Le侧处，存在执行横向位移反馈和横摆角反馈这两个控制的双重控制区域。

随后，在步骤S210中，判断驾驶员改变行车道的意图。更具体地，基于在步骤S100中获得的方向指示器开关信号和车辆C的行驶方向，判断驾驶员是否改变行车道L。

即，当由方向指示器开关信号所指示的方向(方向指示器点亮侧)和车辆C的行驶方向为相同方向时，判断为驾驶员意图改变行车道L。在这种情况下，在步骤S220中不进行转轮角的校正的情况下，复位处理。这里，还可以当方向盘12的转向是与由方向指示器开关信号所指示的方向(方向指示器点亮侧)相同的方向时，判断为驾驶员意图改变行车道L。

随后，在步骤S220中，将在步骤S200中计算出的最终目标转轮角φt的校正转轮角命令值输出至转向控制器11。

这里，如上所述，当转向控制器11从车道保持辅助控制器15输入最终目标转轮角φt的校正转轮角命令值时，转向控制器11将最终目标转轮角φt添加至根据驾驶员的转向操作所计算出的目标转轮角，然后将其设置为最终目标转轮角，并且转向控制器11驱动转轮致动器5，从而实现根据该目标转轮角的转轮角。

这里，作为设置了本发明的车道保持辅助装置的车辆C，例示了采用线控转向系统的车辆C。在安装有使用电动或液压的动力转向系统的车辆C的情况下，还可以将最终目标转轮角φt转换成辅助转矩量的校正量，并通过将该校正量添加至辅助转矩来进行转轮角部分的校正。

此外，在能够通过转动和改变转向轴来改变转轮角的车辆C中，可以利用以上最终目标转轮角φt的量来校正转向轴的转动和改变量。

这里，左侧横向位移基准位置LXL和右侧横向位移基准位置LXR形成横向位移阈值和横向位移基准位置这两者。步骤S180、S190形成控制量计算部件。步骤S200和转向控制器11形成行驶方向控制部件。表达式(4)和表达式(5)与在位于左侧横向位移阈值和右侧横向位移阈值之间时、将横向位移偏差设置为0或减小控制增益的结构相对应。表达式(9)和表达式(10)形成第二控制量计算部件、第三控制量计算部件和第四控制量计算部件，并且它们的目标转轮角φY_Rt、φY_Lt是第二控制量、第三控制量和第四控制量。表达式(7)和表达式(8)形成第一控制量计算部件，并且它们的目标转轮角φL_Rt、φL_Lt是第一控制量。此外，表达式(11)形成最终控制量计算部件。此外，最终目标转轮角φt形成最终控制量。此外，校正增益KρL_R、KρL_L、KρY_R和KρY_L形成弯道校正部件。左侧行车道边缘侧Le和右侧行车道边缘侧Le形成横向边缘侧基准位置。加权系数β_R、β_L形成第二加权系数和第三加权系数。加权系数α_R、α_L形成第一加权系数。横摆角偏差ΔθR或ΔθL形成角度偏差。表达式(7)和表达式(8)中的第二项形成第五控制量。

操作

“左侧横向位移基准位置LXL和右侧横向位移基准位置 LXR之间”

首先，将解释车辆C在左侧横向位移基准位置LXL和右侧横向位移基准位置LXR之间行驶的情况。

在这种情况下，ΔXR和ΔXL这两者均为0。因此，表达式(7)和表达式(8)中所表示的、由行车道边缘侧控制所引起的右侧目标转轮角φL_Rt和左侧目标转轮角φL_Lt的第一项变为0。即，由行车道边缘侧控制所引起的右侧目标转轮角φL_Rt和左侧目标转轮角φL_Lt变为小的值。

这里，由行车道边缘侧控制所引起的右侧目标转轮角φL_Rt和左侧目标转轮角φL_Lt的第二项变为车辆C的横向速度量为0的情况下的控制量。此外，当道路为笔直道路时，由行车道边缘侧控制所引起的右侧目标转轮角φL_Rt和左侧目标转轮角φL_Lt的第二项取值0。

此外，在车辆C在左侧横向位移基准位置LXL和右侧横向位移基准位置LXR之间行驶的情况下，如图10A和10B所示，将针对由行车道边缘侧控制所引起的右侧目标转轮角φL_Rt和左侧目标转轮角φL_Lt的加权系数α_R、α_L设置为小的值。

据此，在车辆C在左侧横向位移基准位置LXL和右侧横向位移基准位置LXR之间行驶的情况下，由行车道中央侧控制所引起的右侧目标转轮角φY_Rt和左侧目标转轮角φY_Lt成为主导。特别地，如图10A和10B所示，对加权系数进行设置，以使得针对由行车道中央侧控制所引起的右侧目标转轮角φY_Rt和左侧目标转轮角φY_Lt的加权系数β_R、β_L，大于针对由行车道边缘侧控制所引起的右侧目标转轮角φL_Rt和左侧目标转轮角φL_Lt的加权系数α_R、α_L。同样通过这种设置，在车辆C在左侧横向位移基准位置LXL和右侧横向位移基准位置LXR之间行驶的情况下，由行车道中央侧控制所引起的目标转轮角φY_Rt、φY_Lt成为主导。

因此，在车辆C在左侧横向位移基准位置LXL和右侧横向位移基准位置LXR之间行驶的情况下，对车辆C进行控制，以使得角度偏差减小，并且车辆C沿着驾驶员意图驾驶的驾驶路线，在平行于行车道L的方向上行驶。

根据以上，在车辆C位于行车道中央Ls侧处的情况下，进行控制以使得角度偏差减小。并且，不存在对于横向位移的反馈，或者对于横向位移的反馈小。即，不存在使车辆C返回至行车道中央Ls侧的控制介入，或者使车辆C返回至行车道中央Ls侧的控制介入小。结果，车辆C根据驾驶员意图驾驶的驾驶路线，沿着行车道L行驶。

此外，此时，当计算目标转轮角φY_Rt、φY_Lt时，如表达式(9)和表达式(10)所示，通过在相乘时使用Ky_R、Ky_L作为控制增益来进行校正。对这些控制增益Ky_R、Ky_L进行设置，以使得车辆C距离车辆C的行驶方向侧的驾驶方向边缘越近，控制增益Ky_R、Ky_L越大，于是目标转轮角φY_Rt、φY_Lt变为大值。

因而，在车辆C的行驶方向是偏离侧的情况下，目标转轮角φY_Rt、φY_Lt变大，并且偏离防止效果变大。此外，在车辆C的行驶方向是偏离躲避侧的情况下，目标转轮角φY_Rt、φY_Lt变小，并且没有发生控制过度，并减轻了别扭感。

例如，在车辆C的行驶方向为使得形成朝向相对于行车道L的右侧的横摆角θ的情况下，车辆C偏移(横向位移X)并且位于相对于行车道中央L s的右侧(偏离侧)的程度越大，目标转轮角φY_Rt越大。即，偏离躲避效果变大。另一方面，车辆C偏移(横向位移X)并且位于相对于行车道中央Ls的左侧(偏离躲避侧)的程度越大，目标转轮角φY_Rt越小。

此外，控制增益Ky_R、Ky_L根据离车辆C的行驶方向侧的驾驶方向边缘的距离而变化。因此，在车辆C的行驶方向倾向于相对于行车道L的右侧、即形成朝向右侧的横摆角θ的情况下，即使当车辆C行驶、从而从左侧向右侧横穿行车道中央Ls时，也不易使驾驶员产生奇怪感。

“车辆进入相对于横向位移基准位置LXL、LXR的外侧的移 位时间段”

接着，将解释车辆C从行车道中央Ls侧移位至相对于左侧横向位移基准位置LXL和右侧横向位移基准位置LXR的外侧的情况。

这里，相对于横向位移基准位置LXL、LXR的行车道边缘侧的区域被称为偏离区域。

如上所述，在车辆C在左侧横向位移基准位置LXL和右侧横向位移基准位置LXR之间行驶的情况下，执行控制以使得角度偏差减小。因此，这导致当车辆进入偏离区域时、朝向车辆的偏离方向的横摆角(角度偏离)保持为小。即，在进入偏离区域的过程中，由减小朝向偏离侧的角度偏差的第二控制量所进行的控制用作用于使减小横向位移偏差的第一控制量降低的预备控制。

“车辆位于偏离区域中的情况”

接着，将解释车辆C位于左侧横向位移基准位置LXL和右侧横向位移基准位置LXR相对于行车道中央Ls的外侧处的情况(车辆C位于偏离区域中的情况)。

在这种情况下，利用由表达式(7)和表达式(8)所表示的、由行车道边缘侧控制所引起的目标转轮角φL_Rt、φL_Lt，控制介入，以使得与作为离车辆C更近的横向位移基准位置的横向位置基准位置的偏差减小。即，使车辆在左侧横向位移基准位置LXL和右侧横向位移基准位置LXR相对于行车道中央Ls的内侧的方向上行进的控制、即使车辆返回至行车道中央Ls侧的控制介入。据此，可以避免车辆C的位置将被控制到行车道L的外侧的移动，并且适当使车辆保持位于行车道L内。

此时，利用由行车道中央侧控制所引起的目标转轮角φY_Rt、φY_Lt来减小角度偏差的控制也介入。

因此，如图11的下半部分所示，在形成朝向偏离侧(行车道L的作为更接近于车辆C的边缘侧的边缘侧)的角度偏差(横摆角θ)的情况下，即在车辆C朝向偏离侧(行车道L的作为更接近于车辆C的边缘侧的边缘侧)行驶的情况下，在同一方向上发生消除角度偏差的控制量、以及消除横向位移的方向的控制量。结果，朝向偏离躲避侧的控制量变大，于是可以更加有效地防止偏离。此外，由于车辆的轨迹线的转轮半径可以为大，因此横摆方向的加速度/减速度可以为小，于是这更确定地允许回弹感小。并且此时，如上所述，横摆角反馈的控制增益Ky_R、Ky_L为大的值。即，由于消除角度偏差的控制量变大，因此其效果变大。

此外，如图11的上半部分所示，在形成朝向偏离躲避侧(远离行车道L的作为更接近于车辆C的边缘侧的边缘侧的方向)的角度偏差(横摆角θ)的情况下，即在车辆C朝向偏离躲避侧(远离行车道L的作为更接近于车辆C的边缘侧的边缘侧的方向)行驶的情况下，利用消除角度偏差的、朝向偏离侧的控制量，消除或减小消除横向位移的方向的控制量。结果，可以减轻驾驶员觉得朝向偏离侧的控制介入的别扭感。另外，由于车辆的轨迹线的转轮半径可以为大，因此横摆方向的加速度/减速度可以为小，于是这更确定地允许回弹感小。

并且此时，如上所述，横摆角反馈的控制增益Ky_R、Ky_L为小的值。即，由于消除角度偏差的控制量变小，因此减轻别扭感的效果大。

此外，如表达式(7)和表达式(8)所示，对于由行车道边缘侧控制所引起的目标转轮角φL_Rt、φL_Lt，利用第二项中减小横向速度的控制量和第三项中考虑到道路曲率ρ的控制量，沿着横向位移基准位置的方向的收敛性良好，因此可以减轻来自行车道边缘侧Le的回弹感。

此外，通过利用控制反馈校正增益KρL_R、KρL_L、KρY_R和KρY _校正这些控制量，在弯道中的弯道内侧和弯道外侧之间，目标转轮角φt不同。

即，如图12中的下半部分所示，在车辆C位于相对于行车道中央Ls的弯道内侧的情况下，行车道L的曲率越大、即弯曲越紧凑，控制反馈校正增益KρL_R、KρL_L、KρY_R和KρY_L越小。即，对目标转轮角进行校正并将其设置为小。据此，防止控制过度，并且减轻驾驶员的别扭感。

另一方面，如图12中的上半部分所示，在车辆C位于相对于行车道中央Ls的弯道外侧的情况下，行车道L的曲率越大、即弯曲越紧凑，控制反馈校正增益KρL_R、KρL_L、KρY_R和KρY_L越大。即，对目标转轮角进行校正并将其设置为大。据此，行车道偏离躲避效果变大。

“向横向位移阈值外偏离时的复合作用”

图13中示出在向横向位移阈值外偏离时车辆的轨迹线。

如上所述，通过横摆角控制，可以使当车辆C进入偏离区域时、朝向车辆C的偏离方向的横摆角(进入角度θ)小，即，可以减小作为在横向位移阈值和车辆C的行驶方向之间形成的角度的进入角度θ。

由于该情况，在车辆C进入偏离区域之后、相对于横向位移阈值朝向行车道边缘侧Le侧的偏离量变小。结果，用于减小横向位移偏差的控制量(横向位置控制)减小。由于该控制量小，因此可以使来自行车道边缘侧的回弹感减少该量。减少回弹感的原因是，由于横向位置控制的控制量小，因此车辆C的轨迹线的转轮半径变大，并且横摆方向的加速度/减速度可以为小。并且，这引起偏离躲避能力提高。

此外，在车辆C的角度偏差朝向偏离躲避方向的情况下、车辆C接近横向位移阈值的场景下，由于添加了通过横摆角控制使车辆C(车辆C的行驶方向)朝向偏离侧的控制量，因此由横向位置控制所引起的车辆的轨迹线的转轮半径变大，并且横摆方向的加速度/减速度可以为小，于是减少回弹感。

本发明的效果

(1)利用第二控制量计算部件来计算第二控制量。即，在车辆C位于左侧横向位移阈值和右侧横向位移阈值内的情况下，即在车辆C位于相对于横向位移阈值的行车道中央侧的情况下，进行作为减小角度偏差的控制的横摆角反馈控制。据此，在行车道中央Ls侧处，在沿着行车道L的方向上控制车辆的行驶方向。结果，在行车道中央Ls侧处，可以实现无约束感的自由选择路线。

(2)利用第一控制量计算部件来计算第一控制量。即，在车辆C位于左侧横向位移阈值和右侧横向位移阈值外的情况下，即在车辆C位于相对于横向位移阈值的行车道边缘侧的情况下，进行作为减小横向位移偏差的控制的横向位置反馈控制(横向位置控制)。

据此，当车辆C进入作为横向位移阈值外的区域的偏离区域时，产生使车辆返回横向位移阈值内的效果。

(3)此时，如上所述，由于在车辆C位于左侧横向位移阈值和右侧横向位移阈值内的情况下、利用第二控制量进行横摆角反馈控制，因此可以使当车辆从行车道中央侧穿过横向位移阈值而进入偏离区域时的进入角度保持为小。据此，利用第二控制量的横摆角反馈控制提供作为针对偏离防止的预备控制的效果。

即，在进入角度小的情况下，在车辆进入偏离区域之后、朝向横向位移阈值的外侧的偏离量变小。然后，当车辆进入偏离区域时，减小横向位移偏离的反馈控制所使用的第一控制量减小。

结果，可以减少来自行车道边缘侧的回弹感，即可以减轻驾驶员感觉到的约束感。

(4)在相对于横向位移阈值位于车道边缘侧的范围中的至少一部分区域中(在双重控制区域中)，基于第一控制量和第二控制量这两个控制量来执行控制。

因此，如果车辆C位于左侧横向位移阈值和右侧横向位移阈值相对于行车道中央Ls的外侧，则进行横向位移X和横摆角θ的反馈控制这两者。结果，可以在行车道边缘侧Le侧处进行适当使车辆C保持在行车道L内并减轻来自行车道边缘侧Le的回弹感的车道保持辅助。

即，在偏离区域中的横向位移阈值侧的双重控制区域中，使用横向位置控制的控制量和横摆角控制的控制量这两者。作为使用这两个控制量的协作效果，提供了以下效果。

即，在偏离区域中车辆在远离横向位移阈值的方向上行驶的情况下，横向位置控制的控制量和横摆角控制的控制量是相同方向(偏离躲避方向)上的控制量。结果，车辆的轨迹线的半径可以为大。

另一方面，在偏离区域中车辆朝向横向位移阈值行驶的情况下，横向位置控制的控制量和横摆角控制的控制量是相反方向上的控制量。结果，车辆的轨迹线更接近于横向位移阈值，即车辆的轨迹线的半径可以为大。

这样，通过将横摆角控制添加至横向位置控制，对于偏离躲避的车辆的转轮半径可以为大。这意味着，横摆方向的加速度/减速度可以为小，于是可以更确定地使回弹感小。

(5)根据由行车道边缘侧控制引起的目标转轮角φL_Rt、φL_Lt和由行车道中央侧控制所引起的目标转轮角φY_Rt、φY_Lt，计算最终目标转轮角φt。此时，第一加权系数和第二加权系数(第三加权系数、第四加权系数)根据横向位移偏差而变化，并且被设置成，横向位移偏差越大，第一加权系数相对于第二加权系数(第三加权系数、第四加权系数)越大。即，对权重进行设置，以使得随着车辆更接近于行车道边缘侧Le侧，行车道边缘侧控制的权重变大。另一方面，对权重进行设置，以使得随着车辆更接近于行车道中央Ls侧，行车道中央侧控制的权重变大。这样，可以根据车辆C相对于行车道L的横向位置来设置这些权重。

结果，在行车道中央Ls侧处，横摆角反馈成为主导，并且实现毫无约束感的自由选择路线。另一方面，在行车道边缘侧Le侧处，利用横向位移X的反馈控制成为主导，并且可以适当使车辆保持位于行车道L内，并且可以减轻来自行车道边缘侧Le的回弹感。

特别地，在本实施例中，在由行车道边缘侧控制所引起的目标转轮角φL_Rt、φL_Lt中，尽管存在作为收敛项(第二项)的横摆角反馈部分，但可以利用以上加权系数来减少横摆角反馈的过度控制。

(6)利用横向位移速度来校正第一控制量。即，在由行车道边缘侧控制所引起的目标转轮角φL_Rt、φL_Lt中，作为利用横向位移X的反馈控制的控制量的第二项，添加横向位移速度的控制量。

结果，对于横向位移基准位置的横向位移X的收敛性良好。据此，可以进一步减轻来自行车道边缘侧Le的回弹感。

另外，还存在使在从偏离侧转至偏离躲避方向时、车辆的转轮半径变大的效果。

(7)利用车辆C离左侧行车道边缘侧Le和右侧行车道边缘侧Le中、位于车辆C的行驶方向侧处的行车道边缘侧Le的距离，来校正由行车道中央侧控制所引起的第二控制量(第三控制量、第四控制量)的控制增益。然后，确定由行车道中央侧控制所引起的目标转轮角φY_Rt、φY_Lt。

即，横摆角反馈控制的控制增益根据车辆相对于行车道L的横向位置而变化。此时，对控制增益进行校正，以使得车辆C离行车道边缘侧Le的距离越短，控制增益越大。

例如，在形成朝向右侧的横摆角θ的情况下，对控制增益进行设置，以使得随着车辆相对于左侧行车道边缘侧Le更接近于右侧行车道边缘侧Le，控制增益变大。在形成朝向左侧的横摆角θ的情况下，对控制增益进行设置，以使得随着车辆相对于右侧行车道边缘侧Le更接近于左侧行车道边缘侧Le，控制增益变大。

结果，即使不执行利用横向位移X的反馈控制，通过控制车辆的行驶方向(横摆角θ)，也可以在没有由于与驾驶员意图驾驶的行车道的差异所引起的别扭感(约束感)的情况下进行车道保持辅助。

此外，在形成朝向偏离侧的横摆角θ的情况下，将控制增益(控制量)设置为大，于是确保了偏离防止效果。另一方面，在形成朝向偏离躲避侧的横摆角θ的情况下，将控制增益(控制量)设置为小，于是也可以减少控制过度等的别扭感。

此时，通过将形成朝向偏离躲避侧的横摆角θ的情况的控制增益(控制量)设置为小，即使形成朝向偏离侧的横摆角θ的情况的控制增益(控制量)被设置为大，也不易发生振荡(摆动)，并且可以获得较大的偏离防止效果。

(8)在由行车道边缘侧控制所引起的目标转轮角φL_Rt、φL_Lt的情况下，作为利用横向位移X的反馈控制的控制量的第三项，添加根据行车道L的曲率ρ的控制量。

结果，即使在行车道L是弯道的情况下，对于横向位移基准位置的横向位移X的收敛性良好。

(9)设置有弯道校正部件。

在行车道L的曲率ρ是特定值以上的情况下，即在行车道L是弯道的情况下，利用不同的控制增益在相对于宽度方向中央的弯道内侧和弯道外侧进行校正。即，在车辆C位于行车道L相对于行车道L的宽度方向中央的弯道内侧的情况下，与小曲率相比较，当曲率大时，对控制增益进行校正并将其设置为小。另一方面，在车辆C位于行车道L相对于行车道L的宽度方向中央的弯道外侧的情况下，与小曲率相比较，当曲率大时，对控制增益进行校正并将其设置为大。

结果，可以防止弯道内侧处的控制过度。即，可以减轻当控制量大时出现的、乘客觉得要被弹到弯道外侧的别扭感。

此外，可以防止弯道外侧处的不充分控制。即，当发生朝向弯道外侧的横摆角θ时的控制介入变强，并且偏离防止效果变大。

(10)设置有计算减小横向位移偏差的第一控制量的第一控制量计算部件和计算减小当车辆从行车道中央侧横穿横向位移阈值时、车辆的行驶方向相对于行车道的角度偏差的第三控制量的第三控制量计算部件。

利用该第三控制量计算部件，可以减小当车辆进入作为横向位移阈值外的区域的偏离区域时的进入角度。

由于进行基于该第三控制量的横摆角反馈控制，因此可以使在车辆从行车道中央侧穿过横向位移阈值进入偏离区域时的进入角度保持为小。据此，利用第二控制量的横摆角反馈控制提供作为针对偏离防止的预备控制的效果。

即，在进入角度小的情况下，在车辆进入偏离区域之后、朝向横向位移阈值的外侧的偏离量变小。然后，当车辆进入偏离区域时，减小横向位移偏差的反馈控制所使用的第一控制量变小。

结果，可以减少来自行车道边缘侧的回弹感，并且可以减轻驾驶员觉得朝向偏离侧的控制介入的别扭感。即，可以减轻驾驶员感觉到的约束感。

(11)在车辆C位于相对于横向位移阈值的行车道中央侧的偏离侧转变区域中的情况下，第三控制量计算部件计算减小车辆的行驶方向的以上角度偏差的控制量。

通过利用减小车辆的行驶方向的以上角度偏差的控制量进行横摆反馈，随着车辆自行车道中央侧起行驶从而更接近于横向位移阈值，车辆的行驶方向的角度偏差(偏离方向)变小。结果，可以使在车辆从行车道中央侧穿过横向位移阈值进入偏离区域时的进入角度保持为小。

(12)此时，在相对于横向位移阈值位于车道边缘侧的范围中的至少一部分区域中(在双重控制区域中)，基于第一控制量和第二控制量这两个控制量来执行控制。

因此，如果车辆C位于右侧横向位移阈值和左侧横向位移阈值相对于行车道中央Ls的外侧，则进行横向位移X和横摆角θ这两者的反馈控制。结果，在行车道边缘侧Le侧处，可以进行适当使车辆C保持在行车道L内、并减轻来自行车道边缘侧Le的回弹感的车道保持辅助。

即，在偏离区域中的横向位移阈值侧的双重控制区域中，使用横向位置控制的控制量和横摆角控制的控制量这两者。作为使用这两个控制量的协作效果，提供了以下效果。

即，在偏离区域中车辆在远离横向位移阈值的方向上行驶的情况下，横向位置控制的控制量和横摆角控制的控制量为相同方向(偏离躲避方向)上的控制量。结果，车辆的轨迹线的半径可以为大。

另一方面，在偏离区域中车辆朝向横向位移阈值行驶的情况下，横向位置控制的控制量和横摆角控制的控制量为相反方向上的控制量。结果，车辆的轨迹线更接近于横向位移阈值，即车辆的轨迹线的半径可以为大。

这样，通过向横向位置控制添加横摆角控制，用于偏离躲避的车辆的转轮半径可以为大。这意味着，横摆方向的加速度/减速度可以为小，于是可以更加确定地使回弹感小。

(13)对于针对以上角度偏差的控制增益，车道中央侧的增益大于车道边缘侧的增益。

据此，在防止偏离区域中横摆角控制的控制量过大时，在行车道中央Ls侧处，在沿着行车道L的方向上控制车辆的行驶方向。

(14)设置有：第一控制量计算部件，其计算减小车辆相对于以上横向位移阈值的横向位移偏差的第一控制量；以及第四控制量计算部件，其计算在减小车辆的行驶方向相对于行车道的角度的方向上设置车辆在从行车道中央侧更接近于横向位移阈值的过程中的轨迹线所利用的校正的第四控制量。

利用第四控制量计算部件，在车辆的行驶方向相对于行车道的角度变小的方向上，校正车辆在从行车道中央侧更接近于横向位移阈值的过程中的轨迹线。结果，可以减小当车辆进入作为位于横向位移阈值外的区域的偏离区域时的进入角度。

在进入角度小的情况下，在车辆进入偏离区域之后、朝向横向位移阈值的外侧的偏离量变小。然后，当车辆进入偏离区域时，减小横向位移偏差的反馈控制所使用的第一控制量变小。

结果，可以减少来自行车道边缘侧的回弹感，并且可以减轻驾驶员觉得朝向偏离侧的控制介入的别扭感。即，可以减轻驾驶员感觉到的约束感。

(15)计算当接近横向位移阈值时、在减小车辆的行驶方向相对于行车道的角度的方向上校正利用第一控制量的车辆的轨迹线的第五控制量。

据此，当在偏离区域中车辆朝向偏离躲避方向接近横向位移阈值时，用于偏离躲避的车辆的转轮半径可以为大。这导致横摆方向的加速度/减速度为小，并且可以更确定地使回弹感小。

(16)第四控制量计算部件计算在车辆位于偏离侧转变区域中的情况下、减小车辆的行驶方向相对于行车道的角度偏差的控制量。

据此，可以计算在减小车辆的行驶方向相对于行车道的角度的方向上设置车辆在从行车道中央侧更接近于横向位移阈值的过程中的轨迹线所利用的控制量。

变形例

(1)在以上实施例中，例示出横向位移阈值和横向位移基准位置相同的情况。如图14所示，可以在横向位移阈值LAL、LAR的内侧设置横向位移基准位置LXL、LXR。

在这种情况下，当车辆C位于横向位移阈值相对于行车道中央Ls的外侧处时，进行反馈控制，从而朝向位于横向位移阈值LAL、LAR的内侧的横向位移基准位置LXL、LXR减小横向位移X。

可以控制横向反馈控制的控制增益。

(2)此外，在横向位移阈值LAL、LAR的内侧设置横向位移基准位置LXL、LXR的情况下，并且当车辆C位于横向位移基准位置LXL、LXR和横向位移阈值LAL、LAR之间时，可以进行反馈控制，以减小横向位移X。然而，与车辆C位于横向位移阈值LAL、LAR的外侧处的情况相比较，将控制增益设置为小。

(3)在以上实施例中，行车道边缘侧Le是横向边缘位置。作为代替，横向边缘位置可以设置在比行车道边缘侧Le更靠内侧一定量的位置处。例如，横向边缘位置可以与以上的横向位移基准位置LXL、LXR相同。

(4)在以上实施例中，如图10A和10B所示设置加权系数α_R、α_L、β_R和β_L之间的关系，并且根据车辆C的横向位置来改变β_R、β_L相对于α_R、α_L的大小。

加权系数α_R、α_L、β_R和β_L之间的关系不限于此。

例如，

α_R∶β_R＝1∶1

α_L∶β_L＝1∶1

如上所示，可以将加权系数之间的关系设置为恒定。已经确定即使以这种方式设置这些关系，也可以获得效果。

(5)将相对于横向位移阈值朝车道中央侧偏移的位置与该横向位移阈值之间的区域设置为偏离侧转变区域。于是，在相对于偏离侧转变区域的车道中央侧的区域中，将第二控制量设置为0。

例如，如图15A和15B所示，对于加权系数β_R、β_L，在相对于偏离侧转变区域的车道中央侧的区域中，将它们设置为0。

结果，可以在相对于偏离侧转变区域的车道中央侧的区域中进一步减轻约束感。

(6)将相对于横向位移阈值朝车道中央侧偏移的位置与该横向位移阈值之间的区域设置为偏离侧转变区域。于是，在相对于偏离侧转变区域的车道中央侧的区域中，将第三控制量设置为0。

例如，如图15A和15B所示，对于加权系数β_R、β_L，在相对于偏离侧转变区域的车道中央侧的区域中，将它们设置为0。

结果，可以在相对于偏离侧转变区域的车道中央侧的区域中进一步减轻约束感。

(7)在偏离侧转变区域中，对于角度偏离用的控制增益，车道中央侧的增益被设置为大于车道边缘侧的增益。此外，对于横向位移偏差用的控制增益，车道中央侧的增益被设置为小于车道边缘侧的增益。

例如，如图15A和15B所示，对于加权系数β_R、β_L，在偏离侧转变区域中，对它们进行设置，以使得车辆C离横向位移阈值XRt、XLt越近，加权系数β_R、β_L越大。

据此，产生车辆C离横向位移阈值XRt、XLt越近、朝向偏离方向的角度偏差越小的效果。结果，可以使在车辆从行车道中央侧横穿横向位移阈值进入偏离区域时的进入角度保持为小。

(8)在以上实施例中，例示出通过基于控制量校正车轮的转轮角或转轮转矩来控制车辆的行驶方向的情况。代替校正转轮角或转轮转矩，可以基于控制量来校正制动/驱动量或制动/驱动力。在这种情况下，利用作为减小横向位移偏差或减小角度偏差的量的横摆力矩的量来计算各控制量。然后，对各制动/驱动力进行校正，从而生成与控制量相对应的横摆力矩。

(9)对于横向位移阈值，可以在左侧宽度方向或右侧宽度方向上设置仅一个横向位移阈值。或者，可以在行车道边缘位置处设置左侧横向位移阈值和右侧横向位移阈值中的仅一个。

(10)转向车轮可以是后车轮或者前车轮和后车轮这两者。

第二实施例

接着，将参考附图来解释第二实施例。这里，将使用相同的附图标记来解释与第一实施例的组件相同的组件。

结构

本实施例的基本结构与以上第一实施例的基本结构相同。然而，车道保持辅助控制器15中的步骤S200中的处理不同。

其它结构与以上第一实施例的结构相同。

将解释第二实施例中步骤200中的处理。

该步骤S200是计算最终目标转轮角φt的操作部。在第一实施例中，通过在步骤S180中计算出的由行车道边缘侧控制所引起的左侧目标转轮角φL_Lt和右侧目标转轮角φL_Rt与在步骤S190中计算出的由行车道中央侧控制所引起的左侧目标转轮角和右侧目标转轮角在各目标转轮角添加有权重的情况下的和，来计算最终目标转轮角φt。

作为对比，在本实施例中，通过选择性地使用在步骤S180中计算出的由行车道边缘侧控制所引起的左侧目标转轮角和右侧目标转轮角以及在步骤S190中计算出的由行车道中央侧控制所引起的左侧目标转轮角和右侧目标转轮角，计算φtL、φtR，然后通过计算二者的和来计算最终目标转轮角φt。

接着，将解释该操作的例子。

首先，选择性地计算左侧和右侧各自的控制量。

即，比较作为右侧控制量的φL_Rt和φY_Rt，然后将值较大的控制量设置为φtR。即，通过从φL_Rt和φY_Rt中选择较大的控制量，即通过进行“选高”(select-high)，将较大的控制量设置为φtR。

同样，比较作为左侧控制量的φL_Lt和φY_Lt，然后将值较大的控制量设置为φtL。即，通过从φL_Lt和φY_Lt中选择较大的控制量，即通过进行“选高”，将较大的控制量设置为φtL。

然后，通过以下表达式来计算最终目标转轮角φt。

φt＝φtR+φtL

功能和操作

如果当计算最终目标转轮角φt时将横向位置反馈控制量和横摆角反馈控制量简单相加，则在形成大的横摆角θ等的情况下，存在在行车道L的边缘侧处控制量可能过大的问题。为了解决该问题，可以采用统一降低控制增益的这种方法。然而，如果降低横摆角反馈的控制增益，则行车道中央Ls中的控制性能下降。此外，如果降低横向位置反馈的控制增益，则行车道边缘侧Le处的控制性能下降。

由于该原因，在第一实施例中，向横向位置反馈控制量和横摆角反馈控制量添加权重，并且该权重根据横向位置而变化。

作为替代，本实施例使用“选高”来进行控制。

即，执行右侧控制量(目标转轮角φL_Rt、目标转轮角φY_Rt)的选高。同样执行左侧控制量(目标转轮角φL_Lt、目标转轮角φY_Lt)的选高。随后，通过计算左右控制量的和来计算最终目标转轮角φt。

据此，在车辆C位于左侧横向位移阈值LAL和右侧横向位移阈值LAR内的情况下，通常根据横摆角θ的方向，最终目标转轮角φt变为由行车道中央侧控制所引起的目标转轮角φY_Rt或目标转轮角φY_Lt的值。结果，在车辆C位于行车道中央Ls侧处的情况下，进行横摆角反馈控制。

在以下解释中，作为例子，将解释车辆C位于右侧横向位移阈值LAR外的情况。

首先，将解释车辆C的行驶方向的方向是偏离侧(右侧)的情况。

此时，右侧控制量如下。

即，比较作为横向位置反馈控制量的由行车道边缘侧控制所引起的目标转轮角φL_Rt、和作为横摆角反馈控制量的由行车道中央侧控制所引起的目标转轮角φY_Rt。然后，基于横摆角θ和横向位移X量，如果由行车道边缘侧控制所引起的目标转轮角φL_Rt较大，则φtR是目标转轮角φL_Rt，而如果由行车道中央侧控制所引起的目标转轮角φY_Rt较大，则φtR是目标转轮角φY_Rt。

另一方面，左侧控制量如下。

由于ΔθL为0，因此由行车道中央侧控制所引起的目标转轮角φY_Lt变为0。此外，由于ΔXL也为0，因此基于表达式(8)，表达式(8)的第一项变为0。由于该情况，尽管φtL是由行车道边缘侧控制所引起的目标转轮角φL_Lt，但其为小的值。

因此，作为最终目标转轮角φt，右侧控制量中的较大值的φtR为主导控制量。

据此，可以防止行车道边缘侧Le侧处的控制量过多。

接着，将解释车辆C的行驶方向的方向是偏离躲避侧(左侧)的情况。

此时，右侧控制量如下。

即，作为横摆角反馈控制量的、由行车道中央Ls侧控制所引起的目标转轮角φY_Rt为0。由于该情况，作为横向位置反馈控制量的、由行车道边缘Le侧控制所引起的目标转轮角φL_Rt为φtR。

另一方面，左侧控制量如下。

由于ΔXL也为0，因此基于表达式(8)，表达式(8)的第一项变为0。由于该情况，尽管φtL是由行车道中央Ls侧控制所引起的目标转轮角φY_Lt，但其为小的值。

因而，如果作为朝向左侧的横摆角θ的ΔθL为一定量以上，则由行车道中央侧控制所引起的目标转轮角φY_Lt为φtL。并且如果作为朝向左侧的横摆角θ的ΔθL小，则φtL为小的值。

结果，最终目标转轮角φt可以减轻来自右侧行车道边缘侧Le的回弹感。

本实施例的效果

(1)在第一控制量和第二控制量(第三控制量、第四控制量)中，将较大的值设置为最终控制量。

即，在对于左侧和右侧单独进行横向位置反馈控制量和横摆角反馈控制量的选高之后，通过计算左右控制量的和来计算最终目标转轮角φt。

结果，在防止最终目标转轮角φt的控制量过大时，可以确保行车道中央Ls侧处的控制性能，并且可以确保行车道边缘侧Le侧处的控制性能。

(2)其它效果与以上第一实施例的效果相同。

变形例

(1)可以将以下阈值操作添加至对左侧和右侧单独进行选高的以上选择相加操作。

即，当进行针对右侧控制量的选高时，

如果φL_Rt＞φY_Rt，

则如上所述，φtR＝φL_Rt。

此时，如果φY_Rt＞φth_Y，即在由行车道中央侧控制所引起的目标转轮角φY_Rt大于预定阈值的情况下，如下进行校正。

φtR＝φtR+K1×(φY_Rt-φth_Y)

相反，如果φL_Rt≤φY_Rt，

则如上所述，φtR＝φY_Rt。

此时，如果φL_Rt＞φth_L，即在由行车道边缘侧控制所引起的目标转轮角φL_Rt大于预定阈值的情况下，如下进行校正。

φtR＝φtR+K2×(φL_Rt-φth_L)

同样，当进行针对左侧控制量的选高时，

如果φL_Lt＞φY_Lt，

则如上所述，φtL＝φL_Lt。

此时，如果φY_Lt＜-φth_Y，即在由行车道边缘侧控制所引起的目标转轮角φY_Lt小于预定阈值的情况下，则如下进行校正。

φtL＝φtL+K3×(φY_Lt+φth_Y)

相反，如果φL_Lt≤φY_Lt，

则如上所述，φtL＝β_L×φY_Lt。

此时，如果φL_Lt＜-φth_L，即在由行车道边缘侧控制所引起的目标转轮角φL_Lt小于预定阈值的情况下，如下进行校正。

φtL＝φtL+K4×(φL_Lt+φth_L)

然后，通过以下表达式来计算最终目标转轮角φt。

φt＝φtR+φtL

这样，在左侧和右侧的选低侧大于预定量的情况下，进行利用该量的校正。

通过这种方式，同样在行车道边缘侧Le侧处形成大的横向位移X和大的横摆角θ的情况下，可以在未将最终目标转轮角φ的控制量设置为过大的情况下确保控制性能。

(2)此外，除了在一些运算中利用各加权系数进行相乘以外，还可以选择最大的各控制量，并将这些控制量设置为左方向控制量和右方向控制量，然后通过计算它们的和来获得车道保持控制量。通过这种方式，通过根据行驶状态、道路信息等调整各控制量的选择的容易度，可以执行针对行驶场景的适当控制。

接着，将解释该操作的例子。

当比较并选择控制量时，通过使用根据横摆角θ、横向位置、曲率和导航信息等的行驶车辆C的信息以及道路信息所确定的增益γ_yaw和增益γ_lat，向选择量添加权重。

这里，γ_yaw是在形成车辆朝向弯道外侧偏离的横摆角θ的情况下等的、在形成横摆角θ的场景下变大的增益，由此增大偏离风险。γ_lat是在车辆以横摆角θ在弯道外侧行驶的情况下等的、在车辆在当前横向位置上行驶的场景下变大的增益，由此增大偏离风险。

然后，

如果γ_lat×φL_Rt＞γ_yaw×φY_Rt，则φtR＝φL_Rt。

另一方面，

如果γ_lat×φL_Rt≤γ_yaw×φY_Rt，则φtR＝φY_Rt。

同样，

如果γ_lat×φL_Lt＞γ_yaw×φY_Lt，则φtL＝φL_Lt。

另一方面，

如果γ_lat×φL_Lt≤γ_yaw×φY_Lt，则φtL＝φY_Lt。

然后，通过以下表达式来计算最终目标转轮角φt。

φt＝φtR+φtL

(3)此外，根据行车道L的曲率判断弯道，并且通过将各个运算量相加来设置从弯道外侧到内侧的控制的控制量，此外通过选择并使用最大的控制量来设置从弯道内侧到外侧的控制的控制量，然后通过计算它们的和来获得车道保持控制量，这也是可以的。

据此，可以通过将各控制量相加来设置对于朝向弯道外侧的偏离的控制量，并且通过进行选高来设置对于朝向弯道内侧的偏离的控制量。结果，可以仅将对于偏离风险较大(需要大的控制量)的朝向弯道外侧的偏离的控制量设置为大。在其它场景下，最终目标转轮角φt的控制量未被设置为过大，并且可以确保行车道中央Ls中的控制性能，还可以确保行车道L边缘处的控制性能。

接着，将解释该操作的例子。

如以下所示，使用道路曲率ρ，对朝向弯道外侧的偏离添加控制量，而对朝向弯道内侧的偏离进行选择。

在ρ＜0(右弯道)的情况下，如下进行计算。

对于右方控制量，

如果φL_Rt＞φY_Rt，则φtR＝φL_Rt。

另一方面，

如果φL_Rt≤φY_Rt，则φtR＝φY_Rt。

对于左方控制量，如由以下表达式所示获得相加值。

φtL＝φL_Lt+φY_Lt

相反，在ρ＞0(左弯道)的情况下，如下进行计算。

对于右方控制量，如由以下表达式所示获得相加值。

φtR＝φL_Rt+φY_Rt

对于左方控制量，

如果φL_Lt＞φY_Lt，则φtL＝α_L×φL_Lt。

另一方面，

如果φL_Lt≤φY_Lt，则φtL＝β_L×φY_Lt。

此外，在ρ＝0的情况下，如以下所示，对于左侧和右侧单独进行选高。

对于右侧控制量，

如果φL_Rt＞φY_Rt，则φtR＝φL_Rt，

如果φL_Rt≤φY_Rt，则φtR＝φY_Rt。

对于左侧控制量，

如果φL_Lt＞φY_Lt，则φtL＝φL_Lt，

如果φL_Lt≤φY_Lt，则φtL＝φY_Lt。

然后，通过使用以下表达式来计算最终目标转轮角φt。

φt＝φtR+φtL

第三实施例

接着，将参考附图来解释第三实施例。这里，将使用相同的附图标记来解释与以上实施例的组件相同的组件。

应用了根据本实施例的车道保持辅助装置的车辆的结构与第一实施例的车辆的结构相同。因此，省略对车辆的结构的解释。

于是，对于具有以上系统结构的车辆设置车道保持辅助装置。

接着，将解释结构。

将具有图像处理功能的单眼摄像机安装在车辆上。该具有图像处理功能的单眼摄像机是用于检测车辆的位置的外部识别部件16。具有图像处理功能的单眼摄像机拍摄车辆前方的路面。单眼摄像机根据所拍摄的摄像机图像判断路面状态，并将与车辆正在行驶的行车道中的车辆位置有关的信号输出至车道保持辅助控制器15。与行车道中的车辆位置有关的信号是与作为车辆的行驶方向相对于行车道的角度偏差的横摆角θ、离行车道中央的横向位移X和行车道的曲率ρ有关的信息。

此外，设置有方向指示器开关17。将方向指示器开关17的信号作为与驾驶员是否改变行车道有关的判断信息输出至车道保持辅助控制器15。

车道保持辅助控制器15从转向控制器11输入当前转向状态和车轮的转向状态等的信号。车道保持辅助控制器15基于这些输入信号计算用于使车辆保持在行车道中的控制量，并将这些控制量至少输出至转向控制器11。

接着，将参考图16来解释车道保持辅助控制器15中的处理。

该车道保持辅助控制器15以特定采样间隔重复进行处理。

在处理开始时，在步骤S1100中，读取来自各传感器和转向控制器11等的各数据。读取来自车轮速度传感器18～21的各车轮速度Vw。此外，读取转向角δ、转向角速度δ’和方向指示器开关17的信号。从外部识别部件16的摄像机控制器分别读取车辆相对于行车道L的横摆角θ、离行车道中央L s的横向位移X和行车道L的曲率ρ。

这里，对于离行车道中央Ls的横向位移X，如图3和4所示，以车辆C的重心位置G作为基准来确定横向位移X。然而，还可以不以车辆C的重心位置G作为基准。例如，可以以车辆C的前端部的中央作为基准来确定离行车道中央Ls的横向位移X。即，如图4所示，根据横摆角θ，车辆C的前端部首先在偏离方向上偏移。因而，可以以前端部作为基准来确定横向位移X，于是可以较早减小横向位移偏差。

随后，在步骤S1110中，基于以下表达式(1)和表达式(2)来设置左侧横向位移基准阈值XLt和右侧横向位移基准阈值XRt。

这里，如图3所示，右侧横向位移基准阈值XRt是定义作为针对右偏离所设置的横向位移X的偏差的基准的横向位移基准位置LXR的位置的值。左侧横向位移基准阈值XLt是定义作为针对左偏离所设置的横向位移X的偏差的基准的横向位移基准位置LXL的位置的值。

XRt＝(Wlane/2)-(Wcar/2)

-Xoffset    …(1)

XLt＝-((Wlane/2)-(Wcar/2)

-Xoffset)…(2)

这里，对于离行车道中央Ls的横向位移X，当车辆C位于相对于行车道L的中央的右侧处时，其为正，并且当车辆C位于相对于行车道L的中央的左侧处时，其为负。因此，将右侧横向位移基准阈值XRt侧设置为正。

此外，如图3所示，Wlane是行车道宽度，并且Wcar是车辆C的车辆宽度。

Xoffset是对于行车道边缘侧Le(白色线)的位置的余量。该余量Xoffset可以根据行车道宽度Wlane或车辆速度而改变。例如，行车道宽度Wlane越窄，余量Xoffset越小。此外，对于左侧横向位移基准位置LXL和右侧横向位移基准位置LXR各自，可以使用不同的余量Xoffset。或者，这些左侧横向位移基准位置LXL和右侧横向位移基准位置LXR可以为固定值。

随后，在步骤S1120中，基于以下表达式(3)来计算对于右偏离的横向位移偏差ΔXR。

ΔXR＝X-XRt  …(3)

这里，在ΔXR≤0的情况下，ΔXR＝0(仅取正值)。

通过以上表达式(3)，如图5A所示给出横向位移X和对于右偏离的横向位移偏差ΔXR之间的关系。

即，通过使用表达式(3)，当“X-XRt”为“X-XRt≥0”时，判断为车辆C相对于行车道中央Ls超出右侧横向位移基准位置LXR。这是车辆C移动至右侧行车道边缘侧Le侧的情况。因此，利用作为靠近车辆C的横向位移基准位置的右侧横向位移基准位置LXR作为横向位移偏差的基准，确定对于右偏离的横向位移偏差ΔXR。

随后，在步骤S1130中，基于以下表达式(4)来计算对于左偏离的横向位移偏差ΔXL。

ΔXL＝X-XLt  …(4)

这里，在ΔXL≥0的情况下，ΔXL＝0(仅取负值)。

通过以上表达式(4)，如图5B所示给出横向位移X和对于左偏离的横向位移偏差ΔXL之间的关系。

即，通过使用表达式(4)，当“X-XLt”为“X-XLt≤0”时，判断为车辆C相对于行车道中央Ls超出左侧横向位移基准位置LXL。这是车辆C移动至左侧行车道边缘侧Le侧的情况。因此，利用作为靠近车辆C的横向位移基准位置的左侧横向位移基准位置LXL作为横向位移偏差的基准，确定对于左偏离的横向位移偏差ΔXL。

随后，在步骤S1140中，基于以下表达式(5)来计算对于右偏离的横摆角偏差ΔθR。这里，当形成朝向右侧的横摆角θ时(如同图4一样的状态)，车辆C相对于行车道L的横摆角θ为正。当形成朝向左侧的横摆角θ时，横摆角θ为负。

ΔθR＝θ(θ＞0的情况)

ΔθR＝0(θ≤0的情况)

...(5)

通过以上表达式(5)，如图6A所示给出横摆角θ和仅对于右偏离设置的横摆角偏差ΔθR之间的关系。

随后，在步骤S1150中，基于以下表达式(6)来计算对于左偏离的横摆角偏差ΔθL。

ΔθL＝θ(θ＜0的情况)

ΔθL＝0(θ≥0的情况)

...(6)

通过以上表达式(6)，如图6B所示给出横摆角θ和仅对于左偏离设置的横摆角偏差ΔθL之间的关系。

随后，在步骤S1160中，根据行车道L的弯曲方向、曲率ρ和横摆角θ(偏离)的方向，分别确定对于右偏离的行车道边缘侧控制反馈校正增益KρL_R和对于左偏离的行车道边缘侧控制反馈校正增益KρL_L。

即，根据曲率ρ的方向(行车道L的弯曲方向)，设置以下三种情况，并且使用各个映射来设置对于右偏离的行车道边缘侧控制反馈校正增益KρL_R和对于左偏离的行车道边缘侧控制反馈校正增益KρL_L。

在判断出曲率ρ为ρ＜0(右弯道)的情况下：

KρL_R：从如图7所示的弯道内侧校正增益映射读取KρL_R；

KρL_L：从如图8所示的弯道外侧校正增益映射读取KρL_L。

在判断出曲率ρ为ρ＞0(左弯道)的情况下：

KρL_R：从如图8所示的弯道外侧校正增益映射读取KρL_R；

KρL_L：从如图7所示的弯曲内侧校正增益映射读取KρL_L。

在判断出曲率ρ为ρ＝0(笔直道路)的情况下：

KρL_R＝1.0(无校正)；

KρL_L＝1.0(无校正)。

这里，行车道L的曲率ρ是转弯半径的倒数。在笔直道路处曲率ρ为0。随着弯曲变得紧凑(随着转弯半径变小)，曲率ρ的绝对值变大。此外，左弯道为正，并且右弯道为负。

如图7所示，弯道内侧校正增益映射是当曲率ρ的绝对值为特定值以上时、随着曲率ρ的绝对值变大、校正增益变小的映射。于是，对针对左侧行车道边缘侧Le和右侧行车道边缘侧Le中、位于弯道的内侧处的行车道边缘侧Le的控制的增益进行校正，从而使其随着曲率ρ的绝对值的增大而减小。

如图8所示，弯道外侧校正增益映射是当曲率ρ的绝对值为特定值以上时、随着曲率ρ的绝对值变大、校正增益变大的映射。于是，对针对左侧行车道边缘侧Le和右侧行车道边缘侧Le中、位于弯道的外侧处的行车道边缘侧Le的控制的增益进行校正，从而使其随着曲率ρ的绝对值的增大而增大。

随后，在步骤S1170中，根据行车道L的弯曲方向、曲率ρ和横向位移X(偏离)的方向，分别确定对于右偏离的行车道中央侧控制反馈校正增益KρY_R和对于左偏离的行车道中央侧控制反馈校正增益KρY_L。

即，根据曲率ρ的方向(行车道L的弯曲方向)，设置以下三种情况，并且使用这些映射来设置对于右偏离的行车道中央侧控制反馈校正增益KρY_R和对于左偏离的行车道中央侧控制反馈校正增益KρY_L。

在判断出曲率ρ为ρ＜0(右弯道)的情况下：

KρY_R：从如图7所示的弯道内侧校正增益映射读取KρY_R；

KρY_L：从如图8所示的弯道外侧校正增益映射读取KρY_L。

在判断出曲率ρ为ρ＞0(左弯道)的情况下：

KρY_R：从如图8所示的弯道外侧校正增益映射读取KρY_R；

KρY_L：从如图7所示的弯道内侧校正增益映射读取KρY_L。

在判断出曲率ρ为ρ＝0(笔直道路)的情况下：

KρY_R＝1.0(无校正)；

KρY_L＝1.0(无校正)。

这里，在确定行车道边缘侧控制反馈校正增益的情况下、以及在确定行车道中央侧控制反馈校正增益的情况下，使用在这两种情况之间各自具有相同趋势的弯道内侧校正增益映射和弯道外侧校正增益映射。然而，在确定行车道边缘侧控制反馈校正增益KρL_R、KρL_L的情况下、以及在确定行车道中央侧控制反馈校正增益KρY_R、KρY_L的情况下，使用斜度在这两种情况之间不同的不同映射。即，在用于确定行车道边缘侧控制反馈校正增益KρL_R、KρL_L的弯道内侧校正增益映射和弯道外侧校正增益映射中、相对于曲率ρ的绝对值的变化的斜度被设置为，大于在用于确定行车道中央侧控制反馈校正增益KρY_R、KρY_L的弯道内侧校正增益映射和弯道外侧校正增益映射中、相对于曲率ρ的绝对值的变化的斜度。行车道边缘侧控制反馈校正增益KρL_R、KρL_L的斜度较大的原因是，当将根据行车道边缘侧Le侧的弯曲的内侧和外侧处的曲率ρ的校正量设置为较大时，控制的应答灵敏了与该校正量相当的量。

随后，在步骤S1180中，基于以下表达式(107)和表达式(108)，计算由对于右偏离的行车道边缘侧控制所引起的目标虚拟斥力FL_Rt和由对于左偏离的行车道边缘侧控制所引起的目标虚拟斥力FL_Lt。

FL_Rt＝-((K_L1×ΔXR)+(K_L2×θ)

+(K_L3×ρ))…(107)

FL_Lt＝-((K_L1×ΔXL)+(K_L2×θ)

+(K_L3×ρ))…(108)

这里，K_L1、K_L2和K_L3是由车辆的规格和车辆速度所确定的反馈增益。这里，以上表达式(107)和(108)的第二项和第三项是对于横向位移偏差的校正项(收敛项)。因而，反馈增益K_L2和K_L3被设置为小于反馈增益K_L1。

此外，右方向上的虚拟斥力为正，并且左方向上的虚拟斥力为负。

即，由对于右偏离和对于左偏离的行车道边缘侧控制所引起的各目标虚拟斥力FL_Rt和FL_Lt是用于确定减小相对于各横向位移基准位置LXR、LXL的横向位移偏差的控制量的斥力。并且此时，利用车辆C的横摆角θ和道路曲率ρ来校正该控制量。这些表达式中的第二项的车辆C的横摆角θ部分用作为对于横向速度的反馈控制量。因而，作为第二项的车辆C的横摆角θ部分，不使用横摆角偏差ΔθR和ΔθL，而使用横摆角θ。

根据以上，如后面所述的步骤S1200所述，当计算最终目标虚拟斥力Ft时，将其作为由对于右偏离的行车道边缘侧控制所引起的目标虚拟斥力FL_Rt和由对于左偏离的行车道边缘侧控制所引起的目标虚拟斥力FL_Lt的和来计算。即，目标虚拟斥力FL_Rt和目标虚拟斥力FL_Lt的和是行车道边缘侧控制部的目标虚拟斥力。

此时，在车辆C位于左侧横向位移基准位置LXL和右侧横向位移基准位置LXR之间的、作为行车道中央Ls侧的区域中的情况下，如图5所示，横向位移偏差ΔXR、ΔXL这两个值均为0。因此，以上目标虚拟斥力FL_Rt和以上目标虚拟斥力FL_Lt的值均为小的值。结果，行车道边缘侧控制部的目标虚拟斥力变小，并且后面所述的行车道中央侧控制部的目标虚拟斥力FY_Lt、FY_Rt成为主导。

在车辆C位于左侧横向位移基准位置LXL和右侧横向位移基准位置LXR之间的、作为行车道中央Ls侧的区域中的情况下，如图5所示，横向位移偏差ΔXR、ΔXL中的仅一个值为0。因此，在以上目标虚拟斥力FL_Rt和目标虚拟斥力FL_Lt中，行车道边缘侧控制用的目标虚拟斥力FL_Rt和目标虚拟斥力FL_Lt中、位于远离车辆C的位置处的一个变小。并且，行车道边缘侧控制用的目标虚拟斥力FL_Rt和目标虚拟斥力FL_Lt中、位于车辆C附近的另一个作为行车道边缘侧控制部的目标虚拟斥力而成为主导。

在第二项中设置车辆C相对于行车道L的横摆角θ，作为相对于横向位移X的微分项(横向速度)，然后在照原样反馈该微分项的情况下进行控制。此外，将第三项设置为对于道路曲率ρ的校正项，然后进行反馈控制。结果，通过第一项，可以在避免以横向位移基准位置作为基准而将车辆C的位置控制到行车道L的外侧的移动时，适当使车辆保持在行车道L中。并且，通过提供第二项和第三项，可以减轻来自行车道边缘侧Le的车辆C的回弹感。即，作为收敛项，通过提供第二项(横向位移的微分值)和第三项(道路的弯曲的收敛项)，横向位移基准位置上的收敛良好。

随后，在步骤S1190中，基于以下表达式(109)和表达式(110)，计算由对于右偏离的行车道中央侧控制所引起的目标虚拟斥力FY Rt和由对于左偏离的行车道中央侧控制所引起的目标虚拟斥力FY_Lt。

FY_Rt＝-Ky_R×ΔθR…(109)

FY_Lt＝-Ky_L×ΔθL…(110)

这里，如图9所示，Ky_R、Ky_L是根据相对于行车道L的横向位移X所单独设置的反馈增益。

即，由对于右偏离的行车道中央侧控制所引起的目标虚拟斥力FY_Rt用于车辆C的行驶方向指向右侧的情况。因而，对针对右偏离的反馈增益Ky_R进行设置，以使得当相对于左侧行车道边缘侧Le侧、车辆C离右侧行车道边缘侧Le侧更近时，反馈增益Ky_R变大。

此外，由对于左偏离的行车道中央侧控制所引起的目标虚拟斥力FY_Lt用于车辆C的行驶方向指向左侧的情况。因而，对针对左偏离的反馈增益Ky_L进行设置，以使得当相对于右侧行车道边缘侧Le侧、车辆C离左侧行车道边缘侧Le侧更近时，反馈增益Ky_L变大。对于目标虚拟斥力FY_Rt和FY_Lt，右方向上的斥力为正，并且左方向上的斥力为负。

这里，如在后面所述的步骤S1200所述，计算行车道中央侧控制部的最终目标虚拟斥力，作为由对于右偏离的行车道中央侧控制所引起的目标虚拟斥力FY_Rt与由对于左偏离的行车道中央侧控制所引起的目标虚拟斥力FY_Lt的和。此时，在形成朝向右侧的横摆角θ的情况下，如图6B所示，由于ΔθL为0，因此对于左偏离的目标虚拟斥力FY_Lt为0。因此，仅采用对于右偏离的目标虚拟斥力FY_Rt。同样，在形成朝向左侧的横摆角θ的情况下，如图6A所示，由于ΔθR为0，因此对于右偏离的目标虚拟斥力FY_Rt为0。因此，仅采用对于左偏离的目标虚拟斥力FY_Lt。

此时，如上所述，对控制增益Ky_R、Ky_L进行设置，以使得如图9所示，将存在于车辆C的横摆角θ的方向上的行车道边缘侧Le设置为基准，并且车辆C离该行车道边缘侧Le越近，则控制增益Ky_R、Ky_L越大。为此，在朝向偏离侧发生横摆角θ的情况下，以大的控制量进行控制，以使得积极防止偏离。另外，在朝向偏离躲避侧发生横摆角θ的情况下，控制量变小，然后可以在没有出现别扭感的情况下，使车辆C的行驶方向逐渐与沿着行车道L的方向一致。

此外，对以上控制增益Ky_R、Ky_L进行设置，以使得将一方的行车道边缘侧Le设置为基准，并且车辆C离该行车道边缘侧Le越近，则控制增益Ky_R、Ky_L越大。据此，即使当车辆C行驶、从而横穿行车道中央Ls或在行车道中央Ls上行驶时，控制量也连续变化，并由此抑制当车辆横穿行车道中央Ls或在行车道中央Ls上行驶时的别扭感。

此外，在弯道中相对于行车道中央Ls的内侧或外侧处存在位移的情况下，如在步骤S1170中所计算的，通过根据行车道L的弯曲方向和曲率ρ进行校正，即使在弯道中也可以在没有产生别扭感的情况下适当地实现控制。

随后，在步骤S1200中，计算用于车道保持辅助的最终目标虚拟斥力Ft。

在本实施例中，如以下表达式(111)所示，计算最终目标虚拟斥力Ft，作为在步骤S1180中计算出的由行车道边缘侧控制所引起的左方目标虚拟斥力FL_Lt和右方目标虚拟斥力FL_Rt、与在步骤S1190中计算出的由行车道中央侧控制所引起的左方目标虚拟斥力FY_Lt和右方目标虚拟斥力FY_Rt的和。

Ft＝(α_R×FL_Rt+β_R×FY_Rt)

+(α_L×FL_Lt+β_L×FY_Lt)…(111)

这里，α_R、β_R分别是对于右偏离的行车道边缘侧控制和行车道中央侧控制的加权系数。α_L、β_L分别是对于左偏离的行车道边缘侧控制和行车道中央侧控制的加权系数。

这些加权系数α_R、α_L、β_R和β_L可以是恒定的，例如，α_R＝α_L＝β_R＝β_L＝1。或者，可以如图10A和10B所示设置这些加权系数α_R、α_L、β_R和β_L之间的关系。在图10A和10B中，根据车辆C的横向位置来改变β_R、β_L相对于α_R、α_L的大小。

此外，通过以下表达式来表示这些关系。

α_R+β_R＝1.0

α_L+β_L＝1.0

将解释这些加权系数。

如表达式(107)和表达式(108)所示，呈现横摆角要素(横向速度)的反馈，作为由行车道边缘侧控制所引起的目标虚拟斥力FL_Rt、FL_Lt的第二项。该反馈被设置为用于减轻来自行车道边缘侧Le的回弹感的横向位移要素的微分项。因而，随着横向位移要素的反馈，可以提高对横向位移基准位置的收敛性。

另一方面，如表达式(109)和表达式(110)所示，为了使车辆C的行驶方向与行车道L一致，设置行车道中央侧控制中的横摆角θ要素的反馈。

由于该原因，例如，在行车道L的左边缘侧处形成朝向左侧(偏离侧)的横摆角θ的情况下，如果除行车道边缘侧控制中的横向位移反馈要素以外、还进行行车道中央侧控制中的横摆角控制，则发生控制过度。此外，在行车道L的左边缘侧处形成朝向右侧(偏离躲避侧)的横摆角θ的情况下，将行车道中央侧控制中的横摆角反馈设置为弱，然后横向位移基准位置上的收敛性变差，并且发生来自行车道边缘侧Le的回弹感。

由于该原因，在本发明中，例如，如图10A和10B所示，对权重进行设置，以使得随着车辆C离行车道边缘侧Le越近，行车道边缘侧控制侧的权重越大。另一方面，对权重进行设置，以使得随着车辆C离行车道中央Ls侧越近，行车道中央侧控制侧的权重越大。这样，根据车辆C相对于行车道L的横向位置来设置这些权重。通过以这种方式设置该权重，在行车道中央Ls中，可以在无约束感的情况下实现自由选择路线。此外，在行车道边缘侧Le处，可以适当地使车辆保持在行车道L内，并且减轻来自行车道边缘侧Le的回弹感。

随后，在步骤S1201中，基于最终目标虚拟斥力Ft来计算车辆的最终目标转轮角ft。更具体地，计算当将表达式(111)的最终目标虚拟斥力Ft施加至车辆时、实现车辆在横摆方向上的位移所需的转轮角，作为最终目标转轮角f1。首先，通过表达式(112)来计算当将最终目标虚拟斥力Ft施加至车辆时、对该车辆发生的横摆方向上的力矩。

M＝F×(HB/2)…(112)

这里，HB是表示车辆的前车轮和后车轮之间的距离的轴距。

接着，根据横摆方向上的力矩M，通过表达式(113)计算横摆方向上的加速度Yα。

Yα＝M/I…(113)

这里，I是车辆的横摆惯性力矩，并且根据车辆的尺寸、重量和重量分布等的车辆的规格所确定。

接着，使用横摆方向上的加速度Yα，通过表达式(114)计算横摆率Yr。

Yr＝M/I×Th…(114)

这里，Th是设置横摆率Yr的发生的校正因数。

接着，根据横摆率Yr，计算最终目标转轮角ft。作为计算方法，例如，已经提出多个方法作为传统方法。这里，作为例子，示出通过表达式(115)使用Ackerman近似表达式来计算最终目标转轮角ft的方法。

<在前车轮转向的情况下>

最终目标转轮角ft＝+Yr×HB/V

<在后车轮转向的情况下>

最终目标转轮角ft＝-Yr×HB/V

...(115)

这里，HB是表示车辆的前车轮和后车轮之间的距离的轴距，并且V是车辆速度。

对于最终目标转轮角ft，尽管右方向上的转轮为正、并且左方向上的转轮为负，但由于相对于车辆的转弯方向、在通过前车轮转向实现最终目标转轮角的情况和通过后车轮转向实现最终目标转轮角的情况之间、转轮方向相反(即，在车辆在左方向上转弯的情况下，如果前车轮转向，则转轮方向变为左方，而如果后车轮转向，则转轮方向变为右方)，因此通过表达式(115)计算出的最终目标转轮角ft的符号相反。

接着，在步骤S1202中，为了通知驾驶员，计算转向的转向反作用力的变化作为转向转矩τ。基于以下表达式(116)～表达式(120)计算转向转矩τ。

τL_R＝-FL_Rt×KτL  …(116)

τL_L＝-FL_Lt×KL    …(117)

τY_R＝-FY_Rt×KY    …(118)

τY_L＝-FY_Lt×KτY  …(119)

τ＝τL-R+τL-L+τY-R+τY-L  …(120)

对于虚拟斥力FL_Rt、FL_Lt、FY_Rt和FY_Lt的符号，朝向左方的斥力为负，并且朝向右方的斥力为正。对于转向转矩τ的符号，朝向左方的转矩为正，并且朝向右方的转矩为负。

这里，FL_Rt、FL_Lt、FY_Rt和FY_Lt是通过表达式(107)～表达式(110)所确定的目标虚拟斥力。

此外，KτL、KτY是用于确定转向转矩的大小的加权系数。如果将它们设置为大值，则转向转矩变大。因此，确定KτL、KτY，从而在驾驶员没有别扭感的范围内增大转向转矩。

随后，在步骤S1210中，判断驾驶员改变行车道的意图。更具体地，基于在步骤S1100中获得的方向指示器开关信号和车辆C的行驶方向，判断驾驶员是否改变行车道L。

即，当由方向指示器开关信号所指示的方向(方向指示器点亮侧)和车辆C的行驶方向为相同方向时，判断为驾驶员意图改变行车道L。在这种情况下，在步骤S1220中不进行转轮角的校正的情况下，复位处理。这里，当方向盘12的转向是与由方向指示器开关信号所指示的方向(方向指示器点亮侧)相同的方向时，判断为驾驶员意图改变行车道L，这也是可以的。

随后，在步骤S1220中，将在步骤S1200中计算出的最终目标虚拟斥力Ft的校正转轮角命令值输出至转向控制器11。同时，将在步骤S1202中计算出的转向转矩τ输出至转向反作用力致动器3。

这里，如上所述，当转向控制器11从车道保持辅助控制器15输入最终目标虚拟斥力Ft的校正转轮角命令值时，转向控制器11将该最终目标虚拟斥力Ft添加至根据驾驶员的转向操作所计算出的目标虚拟斥力，然后将其设置为最终目标虚拟斥力，并且转向控制器11驱动转轮致动器5，从而实现根据该目标虚拟斥力的转轮角。

此外，作为设置了本发明的车道保持辅助装置的车辆C，例示了采用线控转向系统的车辆C。在安装有使用电动或液压的动力转向系统的车辆C的情况下，将最终目标虚拟斥力Ft转换成辅助转矩量的校正量，并通过将该校正量添加至辅助转矩来进行转轮角部分的校正，这也是可以的。

此外，在能够通过转动和改变转向轴来改变转轮角的车辆C的情况下，可以利用以上最终目标虚拟斥力Ft的量来校正其转动和改变量。

其它结构与以上第一或第二实施例的结构相同。

这里，左侧横向位移基准位置LXL和右侧横向位移基准位置LXR形成横向位移阈值和横向位移基准位置这两者。步骤S1180、S1190形成目标虚拟斥力计算部件。步骤S1200和转向控制器11形成行驶方向控制部件。表达式(4)和表达式(5)与当位于左右横向位移阈值之间时、将横向位移偏差设置为0或减小控制增益的结构相对应。表达式(109)和表达式(110)形成第二目标虚拟斥力计算部件，并且它们的目标虚拟斥力FY_Rt、FY_Lt是第二目标虚拟斥力。表达式(107)和表达式(108)形成第一目标虚拟斥力计算部件，并且它们的目标虚拟斥力FL_Rt、FL_Lt是第一目标虚拟斥力。此外，最终目标虚拟斥力Ft形成最终目标虚拟斥力。此外，校正增益KρL_R、KρL_L、KρY_R和KρY_L形成弯曲道路校正部件。左右的行车道边缘侧Le形成横向边缘侧基准位置。加权系数β_R、β_L形成第二加权系数。加权系数α_R、α_L形成第一加权系数。横摆角偏差ΔθR或ΔθL形成角度偏差。

操作和功能

在第一实施例中，基于横向位移偏差ΔX和横摆角θ来直接计算作为控制量的目标转轮角φL。

作为对比，在本实施例中，首先基于横向位移偏差ΔX和横摆角θ，作为一次输出，计算作为从行车道宽度方向施加至车辆的力的最终目标虚拟斥力Ft。然后，作为二次输出，根据最终目标虚拟斥力Ft计算作为控制量的目标转轮角。

另外，与以上车道保持辅助的控制同步地，输入根据虚拟斥力的转向的转向反作用力的变化作为转向转矩τ。据此，向驾驶员通知已经执行了车道保持辅助的控制的事实。

本发明的效果

(1)在车辆位于相对于横向位移阈值的行车道边缘侧处的情况下，为了基于车辆相对于以上横向位移阈值的横向位移偏差、使车辆返回至相对于横向位移阈值的行车道宽度方向的中央侧，计算作为从行车道边缘侧朝向行车道中央侧虚拟施加至车辆的第一目标虚拟斥力。此外，在车辆位于相对于至少横向位移阈值的行车道中央侧的情况下，当接近至少横向位移阈值时，计算作为从行车道宽度方向虚拟施加至车辆的第二目标虚拟斥力，以使得车辆的行驶方向相对于行车道的角度偏差变小。

然后，为了发生与计算出的目标虚拟斥力作用于车辆的情况等同的车辆运行状况，基于目标虚拟斥力来控制车辆的行驶。

据此，在车辆C位于左侧横向位移阈值和右侧横向位移阈值内的情况下，即在车辆C位于相对于横向位移阈值的行车道中央侧的情况下，可以向车辆添加车辆的行驶方向变为沿着行车道L的方向的这种虚拟斥力。结果，在行车道中央Ls侧处，可以实现毫无约束感的自由选择路线。

另一方面，在车辆C位于左侧横向位移阈值和右侧横向位移阈值外的情况下，即在车辆C位于相对于横向位移阈值的行车道边缘侧的情况下，可以向车辆C添加使车辆C返回至横向位移阈值的这种虚拟斥力。

据此，当车辆C进入作为横向位移阈值外的区域的偏离区域时，产生使车辆返回横向位移阈值内的效果。

(2)根据目标虚拟斥力确定控制车辆运行状况的控制量。

即，作为一次输出，确定作为施加至车辆的力的目标虚拟斥力Ft。随后，将目标虚拟斥力Ft转换成控制车辆运行状况的转轮以及制动/驱动力等的控制输出，然后实现当将目标虚拟斥力Ft施加至车辆时将出现的车辆运行状况。

据此，可以结合多个控制装置容易地进行作为目的的车辆运行状况的校正控制，由此增大偏离控制的控制灵活性。此外，这便于与其它控制集成。

即，可以在转轮校正和制动校正之间分割目标虚拟斥力Ft。

此外，在同时进行本实施例的控制以及例如前方车辆和本车辆之间的跟随距离控制等的制动力的生成方向不同的控制的、与本实施例不同的其它控制的情况下，需要统合多个不同的控制量。为了统合控制，通过将所统合的多个控制输出统一成相同维度的物理量来实现该统合。

此时，在本实施例的控制中，没有将作为控制的结果的转轮角直接确定为控制量，而是将作为表示力的变量的目标虚拟斥力Ft确定为一次输出。通常，由于容易将力作为车辆控制的输出而输出，因而可以按力的维度合并本实施例的控制输出和其它控制的控制输出。因此，容易进行与其它控制的统合控制。

(3)在车辆从行车道中央侧到达横向位移阈值之前，计算第二目标虚拟斥力，作为用于减小以上第一目标虚拟斥力的预备控制的虚拟斥力。

通过从行车道宽度方向向车辆施加第二目标虚拟斥力、从而减小车辆的行驶方向的角度偏差，可以减小当车辆进入偏离区域时的进入角度。

据此，利用基于第二目标虚拟斥力的控制量的控制提供了作为用于偏离防止的预备控制的效果。

即，在进入角度小的情况下，在车辆进入偏离区域之后、朝向横向位移阈值的外侧的偏离量变小。然后，当车辆进入偏离区域时，用于减小横向位移偏差的第一目标虚拟斥力变小。

结果，可以减少来自行车道边缘侧的回弹感，并且可以减轻驾驶员觉得朝向偏离侧的控制介入的别扭感。即，可以减轻驾驶员感受到的约束感。

(4)在相对于横向位移阈值位于车道边缘侧的范围中的至少一部分区域中(在双重控制区域中)，基于第一目标虚拟斥力和第二目标虚拟斥力这两个目标虚拟斥力来执行控制。

因此，如果车辆C位于相对于行车道中央Ls的横向位移阈值外，则进行横向位移X和横摆角θ这两者的反馈控制。结果，在行车道边缘侧Le侧处进行适当使车辆C保持在行车道L内、并且减轻来自行车道边缘侧Le的回弹感的车道保持辅助。

即，在偏离区域中横向位移阈值侧上的双重控制区域中，可以实现将通过这两个目标虚拟斥力的和所引起的虚拟斥力施加至车辆的这种车辆运行状况。

即，在偏离区域中车辆在远离横向位移阈值的方向上行驶的情况下，第一目标虚拟斥力的控制量和第二目标虚拟斥力的控制量是相同方向(偏离躲避方向)的控制量。结果，朝向偏离躲避侧的控制量变大，并且可以更加有效地防止偏离，即偏离防止效果变大。

另一方面，在偏离区域中车辆朝向横向位移阈值行驶的情况下，第一目标虚拟斥力的控制量和第二目标虚拟斥力的控制量是相反方向的控制量。结果，在减轻驾驶员觉得朝向偏离侧的控制介入的别扭感时，可以使车辆返回左右的横向位移阈值内。

这样，通过将车辆控制为将两个虚拟斥力的和施加于车辆的状态，用于偏离躲避的车辆的轨迹线的半径可以为大。这意味着，横摆方向上的加速度/减速度可以为小，于是可以更确定地使回弹感小。

(5)根据通过将第一目标虚拟斥力乘以第一加权系数所获得的值、与通过将第二目标虚拟斥力乘以第二加权系数所获得的值的和来计算最终目标虚拟斥力。此时，根据横向位移偏差来改变第一加权系数和第二加权系数，并且对第一加权系数和第二加权系数进行设置，以使得横向位移偏差越大，第一加权系数与第二加权系数相比越大。

即，对权重进行设置，以使得随着车辆越接近行车道边缘侧Le侧，第一目标虚拟斥力的权重越大。另一方面，对权重进行设置，以使得随着车辆越接近行车道中央Ls侧，第二目标虚拟斥力的权重越大。这样，根据车辆C相对于行车道L的横向位置来设置这些权重。

结果，在行车道中央Ls侧处，横摆角控制成为主导，并且实现毫无约束感的自由选择路线。另一方面，在行车道边缘侧Le侧处，利用横向位移X的反馈控制成为主导，并且可以适当使车辆保持在行车道L内，并且减轻来自行车道边缘侧Le的回弹感。

特别地，在本实施例中，在由行车道边缘侧控制所引起的第一目标虚拟斥力FL_Rt、FL_Lt中，尽管存在作为收敛项(第二项)的横摆角反馈部分，但可以利用以上加权系数来减少减小角度偏差的控制的过度。

(6)由横向位移速度来校正第一目标虚拟斥力。即，作为用于计算由行车道边缘侧控制所引起的第一目标虚拟斥力FL_Rt、FL_Lt的第二项，添加了横向位移速度的虚拟斥力。

结果，横向位移基准位置上的横向位移X的收敛性变得良好。据此，可以进一步减轻来自行车道边缘侧Le的回弹感。

另外，还存在使车辆从偏离侧转至偏离躲避方向时、使车辆的转轮半径变大的效果。

(7)利用车辆离位于车辆的行驶方向侧的行车道边缘侧的距离来校正第二目标虚拟斥力的控制增益，并且对控制增益进行校正，以使得车辆离行车道边缘侧的距离越短，控制增益越大。

例如，在形成朝向右侧的横摆角θ的情况下，对控制增益进行设置，以使得当车辆相对于左侧行车道边缘侧Le更接近于右侧行车道边缘侧Le时，控制增益变大。在形成朝向左侧的横摆角θ的情况下，对控制增益进行设置，以使得在车辆相对于右侧行车道边缘侧Le更接近于左侧行车道边缘侧Le时，控制增益变大。

结果，即使不执行利用横向位移X的反馈控制，通过控制车辆的行驶方向(横摆角θ)，也可以在没有由于与驾驶员意图驾驶的驾驶线路的差异所引起的别扭感(约束感)的情况下进行车道保持辅助。

此外，在形成朝向偏离侧的横摆角θ的情况下，将控制增益(控制量)设置为大，于是确保了偏离防止效果。另一方面，在形成朝向偏离躲避侧的横摆角θ的情况下，将控制增益(控制量)设置为小，于是也可以减少控制过度等的别扭感。

此时，通过将形成朝向偏离躲避侧的横摆角θ的控制增益(控制量)设置为小，即使形成朝向偏离侧的横摆角θ的情况的控制增益(控制量)被设置为大，也不易发生振荡(摆动)，并且可以获得较大的偏离防止效果。

(8)作为当确定第一目标虚拟斥力FL_Rt、FL_Lt时的第三项，添加根据行车道L的曲率ρ的控制量。

结果，即使在行车道L是弯曲道路的情况下，横向位移基准位置上的横向位移X的收敛性良好。

(9)设置有弯道校正部件。

在行车道L的曲率ρ是特定值以上的情况下，即在行车道L是弯道的情况下，利用不同的控制增益在相对于宽度方向中央的弯道内侧和弯道外侧进行校正。即，在车辆C位于行车道L相对于行车道L的宽度方向中央的弯道内侧的情况下，与小曲率相比较，当曲率大时，对控制增益进行校正并将其设置为小。另一方面，在车辆C位于行车道L相对于行车道L的宽度方向中央的弯道外侧的情况下，与小曲率相比较，当曲率大时，对控制增益进行校正并将其设置为大。

结果，可以防止弯道内侧处的控制过度。即，可以减轻当控制量大时出现的、乘客觉得要被弹到弯道外侧的别扭感。

此外，可以防止弯道外侧处的不充分控制。即，当发生朝向弯道外侧的横摆角θ时的控制介入变强，并且偏离防止效果变大。

(10)通过首先计算最终目标虚拟斥力Ft，当以给予驾驶员的视觉或听觉或触觉的刺激来向驾驶员通知控制量时，可以使用最终目标虚拟斥力作为用于确定刺激的大小或趋势的基准。这里，趋势是刺激的重复次数(向驾驶员给予刺激的次数)、刺激的持续时间、刺激的间隔和给予控制开始时的刺激的时刻等。因而，与基于通过躲避操作性能所确定的最终目标转轮角来确定用于通知驾驶员的刺激的大小或趋势的情况相比较，较容易将刺激调整成适合于驾驶员的感觉的刺激。结果，可以减轻驾驶员的别扭感。

(11)通过校正前车轮和后车轮至少之一处的车轮的转轮来控制车辆的行驶方向的校正。

据此，可以使车辆发生目标运行状况。

(12)其它效果与以上第一实施例的效果相同。

变形例

(1)在对于左侧和右侧单独进行第一目标虚拟斥力和第二目标虚拟斥力的“选高”之后，通过计算左侧目标虚拟斥力与右侧目标虚拟斥力的和来计算最终目标虚拟斥力，这是可以的。

如果当计算最终目标虚拟斥力时仅将第一目标虚拟斥力和第二目标虚拟斥力相加，则在形成大的横摆角θ等的情况下，存在在行车道L的边缘侧处控制量可能过大的问题。为了解决该问题，可以采用统一降低控制增益的这种方法。然而，在这种情况下，控制性能下降。

作为对比，通过进行选高，在防止基于最终目标虚拟斥力的控制量过大时，可以确保行车道中央Ls侧处的控制性能，并且可以确保行车道边缘侧Le侧处的控制性能。

(2)在以上实施例中，在步骤S1201中，基于最终目标虚拟斥力Ft，计算车辆的最终目标转轮角ft或最终目标转轮转矩作为控制量。作为代替，可以基于最终目标虚拟斥力Ft来计算制动/驱动量或制动/驱动力作为控制量。

据此，可以使车辆发生目标运行状况。

将示出其例子。

如上所述，计算实现当将表达式(111)的最终目标虚拟斥力Ft施加于车辆时、该车辆在横摆方向上的位移所需的制动力，作为最终目标制动力。首先，通过表达式(112)来计算当将最终目标虚拟斥力Ft施加于车辆时、对于车辆发生的横摆方向上的力矩。

M＝F×(HB/2)...(112)

这里，HB是表示车辆的前车轮和后车轮之间的距离的轴距。

接着，为了生成横摆方向上的力矩，根据目标横摆力矩Ms来计算各车轮的目标制动液压Ps。在目标横摆力矩Ms小于设置值Ms0的情况下，得出后车轮的左右车轮之间的制动力的差。在目标横摆力矩Ms大于设置值Ms0的情况下，得出前后车轮的左右车轮之间的制动力差。

首先，通过以下表达式，根据目标横摆力矩Ms计算目标制动液压差ΔPs_f、ΔPs_r。

在|Ms|＜Ms0的情况下，

ΔPs_f＝0

ΔPs_r＝2×Kb_r×|Ms|/T。

在|Ms|≥Ms0的情况下，

ΔPs_f＝2×Kb_f×(|Ms|-Ms0)/T

ΔPs_r＝2×Kb_r×Ms0/T。

这里，T表示轮距。此外，Kb_f、Kb_r是当将制动力转换成制动液压时的转换系数，并且是由制动器的规格所确定的。

接着，根据横摆力矩的发生方向，在还考虑作为由驾驶员进行的制动操作的主缸液压Pm的情况下，计算各车轮的目标制动液压Ps。

在发生右方向上的横摆力矩时：

Ps_fl＝Pm

Ps_fr＝Pm+ΔPs_f

Ps_rl＝Pm_r

Ps_rr＝Pm_r+ΔPs_r

在发生左方向上的横摆力矩时：

Ps_fl＝Pm+ΔPs_f

Ps_fr＝Pm

Ps_rl＝Pm_r+ΔPs_r

Ps_rr＝Pm_r

这里，Pm_r是考虑根据Pm计算出的前/后分配的情况下的后车轮主缸液压。

接着，根据计算出的目标制动液压Ps，由压力控制单元生成制动液压。

据此，生成发生目标车辆运行状况的横摆力矩。

(3)在以上解释中，计算实现当将最终目标虚拟斥力Ft施加至车辆时、该车辆的横摆力矩的发生所需的最终目标转轮角或最终目标制动力。作为代替，或二者一起，还可以通过驱动力的变化来实现以上横摆力矩。

或者，进行控制，从而结合驱动力的变化、制动力和转轮而生成以上横摆力矩，这是可以的。

同样在这种情况下，可以使车辆发生目标运行状况。

(4)当生成横摆力矩时，可以生成横摆力矩，以使得前车轮相对地面生成的横摆方向上的力的方向、和后车轮相对地面生成的横摆方向上的力的方向是相同方向。

在这种情况下，可以在抑制横摆角方向的变化时，使车辆在横向上移位。

(5)此外，可以生成横摆力矩，以使得前车轮相对地面生成的横摆方向上的力的方向、和后车轮相对地面生成的横摆方向上的力的方向是相反方向。

在这种情况下，可以在积极生成横摆角方向的变化时，使车辆在横向上移位。

(6)此外，可以生成横摆力矩，以使得前车轮相对地面生成的横摆方向上的力的大小、和后车轮相对地面生成的横摆方向上的力的大小是不同大小。

据此，可以调整所生成的横摆力矩。

第四实施例

接着，将参考附图来解释第四实施例。这里，使用相同的附图标记来解释与第一实施例的组件相同的组件。

在以上第一至第三实施例中的控制中，例示了进行车辆的运行状况控制作为驾驶员的驾驶支持的情况。

这里，当实际执行车辆运行状况控制时，如果在没有向驾驶员吸引该驾驶员可以识别的注意的情况下仅进行车辆运行状况控制，则驾驶员将有可能产生别扭感。

在本实施例中，将解释处理该问题的例子。

将参考图17来解释本实施例的车道保持辅助控制器中的处理。

从步骤S100到步骤S200的处理与第一实施例的车道保持辅助控制器中的步骤S100～步骤S200的处理相同。

在本实施例的车道保持辅助控制器中，在步骤S200中的处理结束之后，例程进入步骤S201。

在步骤S201中，为了通知驾驶员，计算转向的转向反作用力的变化作为转向转矩τ。

基于表达式(200)～表达式(204)计算转向转矩τ。即，分别计算横向位置控制部的右方向上的转向转矩τL_R、横向位置控制部的左方向上的转向转矩τL_L、横摆角控制部的右方向上的转向转矩τY_R和横摆角控制部的左方向上的转向转矩τY_L。随后，通过计算它们的和来确定最终转向转矩τ。

τL_R＝(Kc_L1×Kv_L1×ΔXR)

+(Kc_L2×Kv_L2×θ)

+(Kc_L3×Kv_L3×ρ)…(200)

τL_L＝(Kc_L1×Kv_L1×ΔXL)

+(Kc_L2×Kv_L2×θ)

+(Kc_L3×Kv_L3×ρ)…(201)

τY_R＝Kc_Y×Kv_Y×KY_R×ΔθR…(202)

τY_L＝Kc_Y×Kv_Y×KY_L×ΔθL…(203)

τ＝τL_R+τL_L+τY_R+τY_L…(204)

这里，Kc_L1、Kc_L2和Kc_L3是由车辆的规格所确定的反馈增益。

Kv_L1、Kv_L2和Kv_L3是根据车辆速度的校正增益。例如，Kv_L1、Kv_L2和Kv_L3随着车辆速度而增加。

这里，以上表达式(200)和(201)的第二项和第三项是对于横向位移偏差的校正项(收敛项)。因而，将反馈增益Kc_L2和Kc_L3设置为小于反馈增益Kc_L1。同样，将校正增益Kv_L2和Kv_L3设置为小于校正增益Kv_L1。

Kc_Y是由车辆的规格所确定的反馈增益。Kv_Y是根据车辆速度的校正增益。例如，对Kv_Y进行设置，以使得车辆速度越高，Kv_Y越大。

此外，如图9所示，Ky_R、Ky_L是根据相对于行车道L的横向位移X而单独设置的反馈增益。

与由对于右偏离的行车道中央侧控制所引起的目标转轮角φY_Rt相对应的目标转向转矩τY_R用于车辆C的行驶方向指向右侧的情况。因而，对右偏离的反馈增益Ky_R进行设置，以使得当相对于左侧行车道边缘侧Le侧、车辆C离右侧行车道边缘侧Le更近时，反馈增益Ky_R变大。

此外，与由对于左偏离的行车道中央侧控制所引起的目标转轮角φY_Lt相对应的目标转向转矩τY_L用于车辆C的行驶方向指向左侧的情况。因而，对左偏离的反馈增益Ky_L进行设置，以使得当相对于右侧行车道边缘侧Le侧、车辆C离左侧行车道边缘侧Le更近时，反馈增益Ky_L变大。对于目标转轮角φY_Rt和φY_Lt，右方向上的转轮为正，并且左方向上的转轮为负。对于目标转向转矩τY_R和τY_L，左方向上的转矩为正，并且右方向上的转矩为负。

随后，例程进入步骤S210，与第一实施例相同，判断驾驶员改变行车道的意图。更具体地，基于在步骤S100中获得的方向指示器开关信号和车辆C的行驶方向，判断驾驶员是否改变行车道L。

即，当由方向指示器开关信号所指示的方向(方向指示器点亮侧)和车辆C的行驶方向为相同方向时，判断为驾驶员意图改变行车道L。在这种情况下，在步骤S220中不进行转轮角的校正和通知操作的情况下，复位处理。这里，当方向盘12的转向是与由方向指示器开关信号所指示的方向(方向指示器点亮侧)相同的方向时，判断为驾驶员意图改变行车道L，这也是可以的。

随后，在步骤S220中，将在步骤S200中计算出的最终目标转轮角φt的校正转轮角命令值输出至转向控制器11。

此外，在本实施例中，将在步骤S201中计算出的转向转矩τ输出至转向反作用力致动器3。

其它结构与以上第一或第二实施例的结构相同。

操作

与以上车道保持辅助的控制同步地，将根据车道保持辅助的控制量的转向的转向反作用力的变化作为转向转矩τ而输入。据此，可以向驾驶员通知已经执行了车道保持辅助的控制的事实。

本实施例的效果

(1)基本效果与以上实施例的效果相同。

(2)当执行车辆运行状况控制时，可以向驾驶员吸引该驾驶员可以识别的注意。据此，可以减轻由执行车辆运行状况控制所引起的、驾驶员感受到的别扭感。

变形例

(1)将解释在步骤S201中计算出的、作为通知方式的转向转矩τ的不同的计算方法。

即，代替以上表达式(200)～表达式(204)，可以基于表达式(205)～表达式(209)来计算转向转矩τ。

τL_R＝fL_Rt×KτL…(205)

τL_L＝fL_Lt×KτL…(206)

τY_R＝fY_Rt×KτY…(207)

τY_L＝fY_Lt×KτY…(208)

τ＝τL_R+τL_L+τY_R+τY_L…(209)

这里，fL_Rt、fL_Lt是以上表达式(7)和表达式(8)的目标转轮角φL_Rt、φL_Lt。fY_Rt、fY_Lt是以上表达式(9)和表达式(10)的目标转轮角φY_Rt、φY_Lt。

此外，KτL、KτY是用于确定转向转矩的大小的加权系数。如果将KτL、KτY设置为大的值，则转向转矩变大。因此，确定KτL、KτY，以在驾驶员没有感受到别扭感的范围内增大转向转矩。

(2)另外，在以上实施例中，作为通知方式，利用转向转矩。然而，代替转向转矩，可以利用例如仪表组中的灯44的闪烁信号的、刺激视觉的方式。或者，可以由警告装置45发出刺激听觉的警告声音。

如上所述，在各实施例中，已经解释了车辆的行驶方向的控制。然而，还可以将本发明的控制应用于物体的行驶方向控制。

即，控制物体的行驶方向的控制器包括：横向位置信息获得部件，其获得与所述物体的横向位置有关的信息；横向位移阈值设置部件，其在所述物体的两侧方向上各自设置横向位移阈值(第一横向位移阈值、第二横向位移阈值)；第一控制量计算部件，其计算减小物体离第一横向位移阈值或第二横向位移阈值的横向位移偏差的横向位移偏差控制(第一控制)的控制量；第二控制量计算部件，其计算减小所述物体的行驶方向上的角度偏差的角度偏差控制(第二控制)的控制量；以及检测所述物体的横向位置的部件，或者横向位移阈值穿过判断部件，其检测并判断所述物体的横向位置是否越过第一和第二横向位移阈值的范围超出任一横向位移阈值。并且，在所述物体的横向位置位于所述第一横向位移阈值和所述第二横向位移阈值内的情况下，进行角度偏差控制(第二控制)(或输出所述角度偏差控制的命令信号)，同样在所述物体的横向位置位于所述第一横向位移阈值和所述第二横向位移阈值外的情况下，至少进行横向位移偏差控制(第一控制)(或至少输出所述横向位移偏差控制的命令信号)，于是所述物体被控制在所述第一横向位移阈值和所述第二横向位移阈值内。

此外，在控制器中，当控制器判断为物体的横向位置越过第一横向位移阈值和第二横向位移阈值的范围超出任一横向位移阈值时，在位于横向位移阈值外的一部分区域中(在双重控制区域中)，进行横向位移偏差控制(第一控制)和角度偏差控制(第二控制)这两个控制(或者，输出横向位移偏差控制(第一控制)和角度偏差控制(第二控制)这两者的信号)。

在这两个控制中，在物体的横向位置位于横向位移阈值外、远离该横向位移阈值的方向上的情况下，横向位移偏差控制(第一控制)的控制量的方向和角度偏差控制(第二控制)的控制量的方向变为相同方向(使物体返回第一横向位移阈值和第二横向位移阈值内的方向)。在物体的横向位置位于横向位移阈值外、朝向该横向位移阈值的方向上的情况下，横向位移偏差控制(第一控制)的控制量的方向和角度偏差控制(第二控制)的控制量的方向变为相反方向。

此外，在双重控制区域中，对控制量进行设置，以使得物体的横向位置离横向位移阈值越远，与角度偏差控制(第二控制)的控制量的权重相比较、横向位移偏差控制(第一控制)的控制量的权重越大。

Claims (22)

1.一种车道保持辅助装置，包括：

横向位移获得部件，其获得与车辆相对于行车道的横向位移有关的信息；

横向位移阈值设置部件，其在所述车辆行驶的行车道上设置横向位移阈值；

第一控制量计算部件，其计算在相对于所述横向位移阈值的所述行车道的宽度方向的外侧、朝向行车道中央的方向减小所述车辆相对于所述横向位移阈值的横向位移偏差的第一控制量；

第二控制量计算部件，其计算减小所述车辆的行驶方向相对于所述行车道的角度偏差的第二控制量；以及

行驶方向控制部件，其在所述车辆在相对于所述横向位移阈值的宽度方向的中央侧行驶时，基于所述第二控制量来控制车轮的转轮角或转轮转矩或者制动/驱动量或制动/驱动力，由此进行控制使所述车辆朝向行驶方向，并且在所述车辆脱离到相对于所述横向位移阈值的宽度方向的外侧时，基于所述第一控制量来控制车轮的转轮角或转轮转矩或者制动/驱动量或制动/驱动力，由此进行控制使所述车辆返回到行车道的中央侧。

2.根据权利要求1所述的车道保持辅助装置，其特征在于，

在所述车辆在相对于所述横向位移阈值的宽度方向的中央侧行驶时，所述行驶方向控制部件基于主导性的第二控制量以及附加性的第一控制量来控制车轮的转轮角或转轮转矩或者制动/驱动量或制动/驱动力。

3.根据权利要求1或2所述的车道保持辅助装置，其特征在于，

在所述车辆脱离到相对于所述横向位移阈值的宽度方向的外侧时，所述行驶方向控制部件基于主导性的第一控制量以及附加性的第二控制量来控制车轮的转轮角或转轮转矩或者制动/驱动量或制动/驱动力。

4.根据权利要求1所述的车道保持辅助装置，其特征在于，在所述车辆从车道中央侧到达左侧横向位移阈值和右侧横向位移阈值中的任一横向位移阈值之前，作为用于减小所述第一控制量的预备控制的控制量，计算所述第二控制量。

5.根据权利要求1所述的车道保持辅助装置，其特征在于，

在相对于所述横向位移阈值位于车道边缘侧的范围中的至少一部分区域中，所述行驶方向控制部件基于所述第一控制量和所述第二控制量这两个控制量来进行控制。

6.根据权利要求5所述的车道保持辅助装置，其特征在于，

在所述车辆在远离所述横向位移阈值的方向上行驶的情况下，由所述第一控制量所引起的所述车辆相对于所述横向位移阈值的位移的方向和由所述第二控制量所引起的所述车辆相对于所述横向位移阈值的位移的方向是相同的方向，以及

在所述车辆在朝向所述横向位移阈值的方向上行驶的情况下，由所述第一控制量所引起的所述车辆相对于所述横向位移阈值的位移的方向和由所述第二控制量所引起的所述车辆相对于所述横向位移阈值的位移的方向是相反的方向。

7.根据权利要求1所述的车道保持辅助装置，其特征在于，

所述第一控制量计算部件计算从所述行车道的边缘侧向中央侧虚拟施加至所述车辆的、用以在相对于所述横向位移阈值的所述行车道的宽度方向的外侧、朝向行车道中央的方向减小所述车辆相对于所述横向位移阈值的横向位移偏差的第一目标虚拟斥力，并基于所述第一目标虚拟斥力计算所述第一控制量，以及

所述第二控制量计算部件计算从所述行车道的左右宽度方向虚拟施加至所述车辆的、用以减小所述角度偏差的第二目标虚拟斥力，并基于所述第二目标虚拟斥力计算所述第二控制量。

8.根据权利要求1所述的车道保持辅助装置，其特征在于，

在从所述行车道的宽度方向的中央分别向宽度方向的左侧和右侧偏移的两个位置处、并且在左侧横向位移阈值和右侧横向位移阈值的内侧，分别设置左侧横向位移基准位置和右侧横向位移基准位置，

所述第一控制量计算部件使用相对于如下横向位移基准位置的横向位移偏差来计算所述第一控制量：该横向位移基准位置是所述左侧横向位移基准位置和所述右侧横向位移基准位置中位于所述车辆附近的横向位移基准位置，以及

在判断为所述车辆位于所述左侧横向位移阈值和所述右侧横向位移阈值之间的情况下，将所述横向位移偏差看作为0，或者将针对所述横向位移偏差的控制增益设置为小。

9.根据权利要求1所述的车道保持辅助装置，其特征在于，

所述行驶方向控制部件根据通过将所述第一控制量乘以第一加权系数所获得的值与通过将所述第二控制量乘以第二加权系数所获得的值的和，计算最终控制量，以及

所述第一加权系数和所述第二加权系数根据在相对于所述横向位移阈值的所述行车道的宽度方向的外侧、所述车辆相对于所述横向位移阈值的横向位移偏差而变化，并且所述第一加权系数和所述第二加权系数被设置成，在相对于所述横向位移阈值的所述行车道的宽度方向的外侧、所述车辆相对于所述横向位移阈值的横向位移偏差越大，所述第一加权系数相对于所述第二加权系数越大。

10.根据权利要求1所述的车道保持辅助装置，其特征在于，

所述行驶方向控制部件比较所述第一控制量的值和所述第二控制量的值，并将较大的值设置为最终控制量。

11.根据权利要求9所述的车道保持辅助装置，其特征在于，

利用所述车辆的横向位移速度来校正所述第一控制量。

12.根据权利要求9所述的车道保持辅助装置，其特征在于，

利用所述车辆相对于左侧行车道边缘侧和右侧行车道边缘侧中位于所述车辆的行驶方向侧处的行车道边缘侧的距离，来校正所述第二控制量的控制增益，以及

对所述控制增益进行校正，以使得所述车辆相对于位于所述车辆的行驶方向侧处的行车道边缘侧的距离越短，所述控制增益越大。

13.根据权利要求1所述的车道保持辅助装置，其特征在于，还包括：

弯道校正部件，其在所述行车道的曲率为特定值以上时，基于所述车辆相对于所述行车道的中央的位置和所述行车道的曲率，校正针对由所述第一控制量计算部件计算出的所述第一控制量和由所述第二控制量计算部件计算出的所述第二控制量的控制增益，以及

在所述车辆位于所述行车道的相对于所述行车道的宽度方向中央的弯道内侧处的情况下，与所述曲率小时相比较，当所述曲率大时，对所述控制增益进行校正并将所述控制增益设置为小，以及

在所述车辆位于所述行车道的相对于所述行车道的宽度方向中央的弯道外侧处的情况下，与所述曲率小时相比较，当所述曲率大时，对所述控制增益进行校正并将所述控制增益设置为大。

14.根据权利要求2所述的车道保持辅助装置，其特征在于，

将从所述横向位移阈值向车道中央侧偏移的位置与所述横向位移阈值之间的区域设置为偏离侧转变区域，以及

在相对于所述偏离侧转变区域位于车道中央侧的区域中，将所述第二控制量设置为0。

15.根据权利要求1所述的车道保持辅助装置，其特征在于：

还具备横向位移阈值穿过判断部件，其判断所述车辆的横向位置是否越过横向位移阈值，

在判断为所述横向位置没有超出所述横向位移阈值的情况下，输出控制所述角度偏差的第二控制的命令信号，

在判断为所述横向位置超出了所述横向位移阈值的情况下，至少输出控制所述横向位置的第一控制的命令信号。

16.根据权利要求15所述的车道保持辅助装置，其特征在于，

在所述横向位置超出了所述横向位移阈值的区域的一部分区域中，输出所述第一控制的命令信号和所述第二控制的命令信号这两者。

17.根据权利要求9所述的车道保持辅助装置，其特征在于，

所述车辆的横向位置离所述横向位移阈值越远，所述第一控制量的权重相对于所述第二控制量的权重越大。

18.一种车道保持辅助方法，包括：

获得与车辆相对于行车道的横向位移有关的信息，并在所述车辆行驶的行车道上设置横向位移阈值；

计算在相对于所述横向位移阈值的所述行车道的宽度方向的外侧、朝向行车道中央的方向减小所述车辆相对于所述横向位移阈值的横向位移偏差的第一控制量；

计算减小所述车辆的行驶方向相对于所述行车道的角度偏差的第二控制量；以及

在所述车辆在相对于所述横向位移阈值的宽度方向的中央侧行驶时，基于所述第二控制量来控制车轮的转轮角或转轮转矩或者制动/驱动量或制动/驱动力，由此进行控制使所述车辆朝向行驶方向，

在所述车辆脱离到相对于所述横向位移阈值的宽度方向的外侧时，基于所述第一控制量来控制车轮的转轮角或转轮转矩或者制动/驱动量或制动/驱动力，由此进行控制使所述车辆返回到行车道的中央侧。

19.一种车道保持辅助方法，包括：

计算在相对于横向位移阈值的行车道的宽度方向的外侧、朝向行车道中央的方向减小车辆相对于所述横向位移阈值的横向位移偏差的第一控制量，

计算减小所述车辆的行驶方向相对于所述行车道的角度偏差的第二控制量，

基于所述第一控制量和所述第二控制量来控制所述车辆的制动/驱动量或制动/驱动力或者所述车辆的车轮的转轮角或转轮转矩，

所述车辆在行车道的中央侧行驶时的第一控制量小于在相对于所述中央侧的外侧行驶时的第一控制量，所述车辆在行车道的中央侧行驶时的第二控制量大于在相对于所述中央侧的外侧行驶时的第二控制量。

20.一种车道保持辅助方法，包括：

根据车辆相对于行车道的横向位移和第一控制增益，计算在相对于横向位移阈值的所述行车道的宽度方向的外侧、朝向行车道中央的方向减小所述车辆相对于所述横向位移阈值的横向位移偏差的第一控制量，

根据所述车辆的行驶方向相对于行车道的角度和第二控制增益，计算减小所述车辆的行驶方向的角度偏差的第二控制量，

基于所述第一控制量和所述第二控制量来控制所述车辆的制动/驱动量或制动/驱动力或者所述车辆的车轮的转轮角或转轮转矩，

所述车辆在行车道的中央侧行驶时的第一控制增益小于在相对于所述中央侧的外侧行驶时的第一控制增益。

21.根据权利要求20所述的车道保持辅助方法，其特征在于，

所述车辆在行车道的中央侧行驶时的第二控制增益被设置为，所述第二控制量相对于所述第一控制量成为主导。

22.根据权利要求20或21所述的车道保持辅助方法，其特征在于，

在所述中央侧行驶时的第一控制增益为0。