JP2014193645A - 車両の走行制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車載カメラや車体のコンデションの影響を考慮した状態でレーンキープ制御を実行させることができるようにする。
【解決手段】ＦＦ目標ハンドル角演算部２４ｂは、車載カメラ２２で撮影した画像に基づき設定した目標進行路の認識曲率と、ＦＦ目標ハンドル角演算部２４ｂにおいてハンドル角センサ１２で検出したハンドル角に基づいて設定したＦＢ曲率との比からＦＦ較正値を算出し、このＦＦ較正値で、認識曲率に基づいて設定したＦＦハンドル角を較正して、ＦＦ目標ハンドル角を設定する。ＦＦ目標ハンドル角が、カメラ等のコンデションを表す因子を含むＦＦ較正値で較正されているため、良好なフィードフォワード制御性を得ることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、フィードフォワード目標ハンドル角とフィードバック目標ハンドル角とを、カメラ等のコンデションを表す因子を含む較正値で較正して、設定するようにした車両の素行制御装置に関する。

従来、高速道路等の走行において、自車両前方の走行環境を検出し、検出した走行環境データに基づいて、自車走行レーンの左右を区画する車線を検出し、この左右車線の例えば中央を目標進行路として設定し、この目標進行路に沿って走行できるようにステアリング操作をアシストするレーンキープシステム（ＬＫＳ）が知られている。

例えば、特許文献１（特開２００９−２７４６８８号公報）には、車載カメラで撮影した画像に基づき左右車線を認識し、この左右車線に基づき自車の前方に所定の時間と車速を乗算して得た距離となる位置におけるレーン中心線上に目標点を設定し、レーン中心線に沿って設定した前方目標点に至る目標進行路の曲率を算出し、この曲率に所定のフィードフォワードゲインを乗じて基本アシストトルクを算出する。更に、横ずれ量を補正する補正アシストトルクを求め、基本アシストトルクに補正アシストトルクを加算した値で、電動パワーステアリング（ＥＰＳ）モータを駆動させる技術が開示されている。

特開２００９−２７４６８８号公報

ところで、自車両を目標進行路に沿って走行させるレーンキープシステムでは、自車両と目標進行路と目標進行路の精度が制御性能に大きく影響する。車載カメラで検出した左右車線に基づいて車線モデルを生成する場合、当該車載カメラはカメラセッティング、目標進行路は車重やタイヤの種別（サマータイヤ、スタッドレスタイヤ）やタイヤの空気圧等の影響を受けて変動する。

特に、レーンキープ制御では、上述した文献に記載されているように将来位置に設定した目標点へ到達させるための精度が要求されるが、車載カメラで測距する場合、その視差が距離に反比例して小さくなり、車載カメラを機械的に調整したとしても、車載カメラ自身、及び車体のコンデションの影響を受けて大きく変動し易い。

一般に、上述した文献に開示されているように、車載カメラで検出した車線に基づいて目標進行路を生成している技術では、このようなコンデションによる変動をフィードフォワード制御やフィードバック制御において、車載カメラや車両のコンデションに拘わるパラメータをセンサ類で検出し、所定に補正することで、制御精度高めるようにしている。

しかし、センサ類で検出したパラメータに基づいて補正するため応答性が悪い問題がある。更に、多くのセンサ類を配設する必要があるため、部品点数が多くなりコスト高となる問題もある。

本発明は、上記事情に鑑み、センサ類を増加すること無く、車両に搭載されている既存の設備を利用した簡単な構成で、車載カメラや車体のコンデションの影響を考慮した状態で良好なレーンキープ制御を実行させることのできる車両の走行制御装置を提供することを目的とする。

本発明による車両の走行制御装置は、車両に搭載されて進行方向前方の走行環境を撮影する車載カメラと、前記車載カメラで撮影した画像に基づき検出した左右の車線の曲率から前記車両の進むべき目標進行路の認識曲率を演算する認識曲率演算手段と、前記認識曲率に基づき該認識曲率に対応するフィードフォワードハンドル角を設定するフィードフォワードハンドル角設定手段と、前記自車両の実ハンドル角を検出するハンドル角検出手段と、前記実ハンドル角に基づき該実ハンドル角に対応するフィードバック曲率を設定するフィードバック曲率設定手段と、前記認識曲率と前記フィードバック曲率との比からフィードフォワード較正値を演算するフィードフォワード較正値演算手段と、前記フィードフォワードハンドル角と前記実ハンドル角との比からフィードバック較正値を演算するフィードバック較正値演算手段と、前記フィードフォワードハンドル角を前記フィードフォワード較正値で較正してフィードフォワード目標ハンドル角を演算するフィードフォワード目標ハンドル角演算手段と、フィードバック曲率を前記フィードバック較正値で較正し、較正したフィードバック曲率に対応するフィードバック目標ハンドル角を演算するフィードバック目標ハンドル角演算手段とを備える。

本発明によれば、フィードフォワードハンドル角を認識曲率とフィードバック曲率との比から求めたフィードフォワード較正値で較正してフィードフォワード目標ハンドル角を求め、又、フィードバック曲率をフィードフォワードハンドル角と実ハンドル角との比から求めたフィードバック較正値で較正してフィードバック目標ハンドル角を求めるようにしたので、フィードフォワード目標ハンドル角、及びフィードバック目標ハンドル角が車載カメラや車体のコンデションの影響を考慮した値で設定されるため、応答性良く、良好なレーンキープ制御を実行させることができる。

又、他のセンサ類を新たに増加すること無く、車両に搭載されている既存の設備を利用しているだけであるため、構成の簡素化を実現することができる。

走行制御装置を搭載する車両の概略構成図 走行制御装置の機能ブロック図 ＦＦ目標ハンドル角演算ルーチンを示すフローチャート ＦＦ較正値演算ルーチンを示すフローチャート ＦＢ目標ハンドル角演算ルーチンを示すフローチャート ＦＢ較正値算出ルーチンを示すフローチャート 指示ハンドル角演算ルーチンを示すフローチャート （ａ）はＦＦハンドル角ベースマップの概念図、（ｂ）はＦＢ曲率ベースマップの概念図 （ａ）はハンドル角の挙動、曲率の変化を生値とフィルタ値とで示すタイムチャート、（ｂ）はハンドル角の挙動、曲率の変化の生値とフィルタ値との差分を示すタイムチャート （ａ）はフィードフォワード制御により設定する目標ハンドル角の説明図、（ｂ）はフィードバック制御により設定する目標ハンドル角の説明図

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１において、車両（自車両）１には、左右前輪ＦＬ，ＦＲと左右後輪ＲＬ，ＲＲとが配設されており、この左右前輪ＦＬ，ＦＲが、ラック＆ピニオン機構等のステアリング機構２にタイロッド３を介して連設されている。又、このステアリング機構２に、先端にハンドル４を固設するステアリング軸５が連設されている。運転者がハンドル４を操作すると、ステアリング機構２を介して前輪ＦＬ，ＦＲが転舵される。

又、ステアリング軸５に電動パワーステアリング（ＥＰＳ）装置６のＥＰＳモータ７が、図示しない伝達機構を介して連設されている。ＥＰＳ装置６はＥＰＳモータ７とＥＰＳ制御ユニット（ＥＰＳ＿ＥＣＵ）８とを有しており、ＥＰＳ＿ＥＣＵ８にてＥＰＳモータ７がステアリング軸５に付加するアシストトルクを制御する。ＥＰＳ＿ＥＣＵ８は後述するハンドル角センサ１２で検出するハンドル角、及び車速センサ１３で検出する車速等に応じ、運転者がハンドル４に加える操舵トルクをアシストするアシストトルクを設定する。ステアリング軸５にアシストトルクを付加することで運転者のハンドル操作の負担か軽減される。

又、ＥＰＳ＿ＥＣＵ８は、例えば、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信等を用いた車内ネットワークを介してレーンキープ制御装置（ＬＫＳ＿ＥＣＵ）１１と接続されている。レーンキープ制御においては、ＬＫＳ＿ＥＣＵ１１にて設定したアシストトルクに対応する指令信号がＥＰＳ＿ＥＣＵ８に送信され、ＥＰＳ＿ＥＣＵ８にてＥＰＳモータ７に所定のアシストトルクを発生させて、自車両１が、後述する目標進行路をトレースして走行するように制御する。尚、図示しないが、車内ネットワークには、ＥＰＳ＿ＥＣＵ８、ＬＫＳ＿ＥＣＵ１１以外に、エンジン制御ユニット、変速機制御ユニット、ブレーキ制御ユニット等、車両の走行状態を制御するユニット類が相互通信自在に接続されている。

又、このＬＫＳ＿ＥＣＵ１１には、ステアリング軸５に取り付けられてハンドル４のハンドル角を検出する、ハンドル角検出手段としてのハンドル角センサ１２、車速を検出する車速検出手段としての車速センサ１３等、自車両１の挙動を検出するセンサ類が接続されている。又、このハンドル角センサ１２で検出したハンドル角、及び車速センサ１３で検出した車速は、ＬＫＳ＿ＥＣＵ１１で読込まれると共に、後述するカメラ認識処理ユニット２４へ送信される。

一方、符号２１はカメラユニットであり、図２に示すように、メインカメラ２２ａとサブカメラ２２ｂとからなるステレオカメラで構成された車載カメラ２２と、画像処理部２３、及びカメラ認識処理ユニット２４が内蔵されている。両カメラ２２ａ，２２ｂは、例えば車内前部のルームミラー上方であって、フロントガラスに近接する位置の車幅方向中央から左右に等間隔を開けて水平な状態で設置されている。又、この各カメラ２２ａ，２２ｂにＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子が設けられており、この両撮像素子によって自車両１が走行している走行レーンを含む進行方向前方の走行環境の三次元画像が撮像される。

画像処理部２３は、各カメラ２２ａ，２２ｂで撮影した一対のアナログ画像を所定輝度階調のデジタル画像に変換し、メインカメラ２２ａの出力信号から基準画像データを生成し、又、サブカメラ２２ｂの出力信号から比較画像データを生成する。そして、この基準画像データ及び比較画像データとの視差に基づいて両画像中の同一対象物の距離データ（自車両から対象物までの距離）を算出する。

このカメラ認識処理ユニット２４はマイクロコンピュータで構成されており、目標ハンドル角を設定する機能として、車線認識部２４ａ、フィードフォワード（ＦＦ）目標ハンドル角演算部２４ｂ、フィードバック（ＦＢ）目標ハンドル角演算部２４ｃを備えている。

車線認識部２４ａは、画像処理部２３から送信される基準画像データと比較画像データとに基づいて生成した仮想道路平面上に、距離データに基づいて算出した左右車線の内側エッジから自車両が走行すべき目標進行路（本実施形態では、左右車線の中央）を設定する（図１０(a)参照）。そして、基準画像データと比較画像データと距離データとに基づき基準画像データ上の自車両が走行する走行レーン左右の車線境界（内側エッジ）を検出し、この車線境界を示す各点列の座標から近似曲線で表される車線モデル式（ｚ＝ａｘ^２＋ｂｘ＋ｃ）の各係数ａ，ｂ，ｃを求める。ここで、ｘは自車両１を中心とする左右方向の位置座標、ｚは自車両１の前後方向の位置座標である。

又、この車線モデル式の係数ａは車線の曲率（認識曲率）、係数ｂは自車両１に対する傾き（ヨー角）、係数ｃは自車両１の中央を原点とするｘ軸方向のオフセット量である。従って、左右の車線境界について求めた車線モデル式における係数ｃの差分が自車両１のレーン幅中央からｘ軸方向のずれ幅Δｃとなる（図１０(ｂ)参照）。そして、左右の車線について求めた車線モデル式から、左右車線の中央を通る目標進行路の曲線近似モデル式（ｚ＝ａｘ^２＋ｂｘ＋ｃ、但し、ｃ＝０）を求める。従って、この車線認識部２４ａは、本発明の認識曲率演算手段に対応する機能を備えている。

又、ＦＦ目標ハンドル角演算部２４ｂは、車線認識部２４ａで設定した目標進行路の認識曲率、車速、及び後述するＦＦ較正値ｋFに基づきＦＦ目標ハンドル角を設定する。一方、ＦＢ目標ハンドル角演算部２４ｃは、ハンドル角センサ１２で検出したハンドル角（実ハンドル角）と車速、及び後述するＦＢ較正値に基づきＦＢ目標ハンドル角を設定する。

この両目標ハンドル角データは、ＬＫＳ＿ＥＣＵ１１へ送信される。ＬＫＳ＿ＥＣＵ１１は、最終的な指示ハンドル角を設定すると共に出力する機能として指示ハンドル角演算部１１ａ、ＥＰＳ付加トルク演算部１１ｂを備えている。

指示ハンドル角演算部１１ａは、各目標ハンドル角演算部２４ｂ，２４ｃで設定したＦＦ目標ハンドル角とＦＲ目標ハンドル角とに基づき最終的な指示ハンドル角を設定する。又、ＥＰＳ付加トルク演算部１１ｂは指示ハンドル角に対応するＥＰＳ付加トルクを設定し、この付加トルクでＥＰＳモータ７を所定に駆動させる。

上述したＦＦ目標ハンドル角演算部２４ｂで設定するＦＦ目標ハンドル角は、具体的には、図３に示すＦＦ目標ハンドル角演算ルーチンに従って求められる。尚、このルーチンでの処理が、本発明のＦＦ目標ハンドル角演算手段に対応している。

このルーチンでは、先ず、ステップＳ１で、目標進行路を表す近似曲線モデル式の認識曲率ａを読込み、ステップＳ２で、この認識曲率ａと車速とに基づき、図８（ａ）に示すＦＦハンドル角ベースマップを参照して、認識曲率ａを実現するためのＦＦハンドル角を推定する。このＦＦハンドル角ベースマップには、認識曲率ａとＦＦハンドル角とが車速を傾きとしてほぼ比例した値で格納されている。尚、同図において、実線はサマータイヤ、破線はスタッドレスタイヤの特性が示されている。装着されているタイヤがサマータイヤか、スタッドレスタイヤかは、例えば、タイヤのすべり率と予め設定した判定値とを比較して判定する。尚、このステップでの処理が、本発明のＦＦハンドル角設定手段に対応している。

その後、ステップＳ３へ進み、ＦＦ較正値ｋFを読込む。尚、このＦＦ較正値ｋFは、後述するＦＦ較正値算出ルーチンにおいて算出されるもので、車載カメラ２２のコンデションや、車両１のコンデション（積載重量、空気圧等）に応じて設定される。

そして、ステップＳ４へ進み、ＦＦ較正値ｋFを予め設定したＦＦゲインＧFで補正し、ＦＦ係数ｋFGを設定する（ｋFG←ＧF・ｋF）。このＦＦゲインＧFはＦＦ較正値ｋFの誤差を考慮した値であり、従って、ｋFG＞ｋFとなる。これにより、フィードフォワード制御において、ハンドル角が急激に変動することがなく、制御のオーバシュートを防止することができる。

その後、ステップＳ５へ進むと、ＦＦハンドル角ベースマップを参照して推定したＦＦハンドル角をＦＦ係数ｋFGで較正して、認識曲率ａを実現するのに必要な目標ハンドル角を設定し、ルーチンを抜ける。

上述したステップＳ３で読込まれる、ＦＦ較正値ｋFは、図４に示すＦＦ較正値算出ルーチンに従って求められる。尚、このルーチンでの処理が、本発明のＦＦ較正値演算手段に対応している。

このルーチンでは、ステップＳ１１〜Ｓ１３で、運転領域がＦＦ較正値ｋFを更新する条件を満足しているか否かを判定する。先ず、ステップＳ１１では、自車両１がレーンキープ制御車速域（例えば、６０〜１２０[Km/h]）にあるか否かを判定し、レーンキープ制御車速域にある場合は、ステップＳ１２へ進み、外れている場合は、ルーチンを抜ける。

ステップＳ１２では、認識曲率とＦＢ曲率とが定常状態にあるか否かを判定する。認識曲率とＦＢ曲率とが定常状態にあるか否かは、例えば、図９（ａ）に示すように、実線で示す生値（本実施形態では、認識曲率、及びＦＢ曲率）と、この生値に、破線で示すように比較的重いフィルタ処理を施した値（フイルタ値）との差の絶対値が、図９（ｂ）に示すように、予め設定したしきい値Ｌｓ２以下の場合、すなわち、生値とフィルタ値とが大きく乖離していない領域にある場合、定常状態と判定する。そして、定常状態と判定した場合、ステップＳ１３へ進み、定常状態ではない、すなわち、過渡状態等の運転領域にあると判定した場合はルーチンを抜ける。

ステップＳ１３へ進むと、図９（ａ）に示すように、実線で表す認識曲率が予め設定した第１設定値としてのしきい値Ｌｓ１以上か否かを判定する。認識曲率がしきい値Ｌｓ１未満の場合、誤差が大きくなり、ＦＦ較正値の精度が低下してしまう。そのため、認識曲率がしきい値Ｌｓ１未満の場合はルーチンを抜け、しきい値Ｌｓ１以上の場合、ステップＳ１４へ進む。

ステップＳ１４では、ＦＦ較正値ｋFを算出する。このＦＦ較正値ｋFは、後述するＦＢ目標ハンドル角演算部２４ｃで求めるＦＢ曲率（推定）と車載カメラで撮像した画像データに基づいて求めた認識曲率との比から算出する（ｋF←認識曲率／ＦＢ曲率）。ＦＦ較正値ｋFを求めるＦＢ曲率と認識曲率との比は、車載カメラや車両のコンデションの影響を受けて変動する因子であり、この値で、認識曲率に基づいて推定したＦＦハンドル角を較正することで、カメラ認識処理ユニット２４の仮想平面上において、認識曲率を実現するＦＦ目標ハンドル角を設定することができる。その結果、ハンドルの切り過ぎや転舵不足が発生せず、良好なフィードフォワード制御を得ることができるばかりでなく、フィードバック制御における切り増し、切り戻しが少なくなり、フィードバック制御の負担を軽減することもできる。

その後、ステップＳ１５へ進むと、ＦＦ較正値ｋFと、異常値を判定する第２設定値としてのしきい値ｋFOとを比較し、ｋF＞ｋFOの場合、著しく大きな値を示していると判定し、そのままルーチンを抜ける。一方、ｋF≦ｋFOの場合は正常値と判定し、ステップＳ１６へ進み、記憶手段に記憶されているＦＦ較正値ｋFを、今回、求めたＦＦ較正値ｋFで更新してルーチンを抜ける。

又、上述したＦＢ目標ハンドル角演算部２４ｃで設定するＦＢ目標ハンドル角は、具体的には、図５に示すＦＢ目標ハンドル角演算ルーチンに従って求められる。尚、このルーチンでの処理が、本発明のＦＢ目標ハンドル角演算手段に対応している。

このルーチンでは、先ず、ステップＳ２１で、ハンドル角センサ１２で検出したハンドル角（実ハンドル角）と車速とに基づき、図８（ｂ）に示すＦＢ曲率ベースマップを参照して、目標進行路の曲率（ＦＢ曲率）を推定する。ＦＢ曲率ベースマップには、実ハンドル角とＦＢ曲率とが車速を傾きとしてほぼ比例した値で格納されている。尚、このステップでの処理が、本発明のＦＢ曲率設定手段に対応している。又、同図において、実線はサマータイヤ、破線はスタッドレスタイヤの特性が示されている。装着されているタイヤがサマータイヤか、スタッドレスタイヤかの判定は、既述したので省略する。

その後、ステップＳ２２へ進み、ＦＢ較正値ｋBを読込む。尚、このＦＢ較正値ｋBは、後述するＦＢ較正値算出ルーチンにおいて算出されるもので、車載カメラ２２のコンデションや、車両１のコンデション（積載重量、空気圧等）に応じて設定される。

そして、ステップＳ２３へ進み、ＦＢ較正値ｋBを予め設定したＦＢゲインＧBで補正し、ＦＢ係数ｋBGを設定する（ｋBG←ＧB・ｋB）。このＦＢゲインＧBはＦＢ較正値ｋBの誤差を考慮した値であり、従って、ｋBG＞ｋBとなる。これにより、フィードバック制御において、ハンドル角が急激に変動するとがなく、制御のオーバシュートを防止することができる。

その後、ステップＳ２４へ進むと、ＦＢ曲率をＦＢ係数ｋBGで較正し、ステップＳ２５で、較正したＦＢ曲率に基づき、自車両１進行方向における所定時間経過後の位置（目標点）を求め、ステップＳ２６へ進む。

ステップＳ２６では、車線モデル式から求められる目標進行路の横位置と目標点の横位置との差であるずれ幅Δｃを求め、このずれ幅Δｃを０にするＦＢ目標ハンドル角を算出し、ルーチンを抜ける。

上述したステップＳ２３で読込まれる、ＦＢ較正値ｋBは、図６に示すＦＢ較正値算出ルーチンに従って求められる。尚、このルーチンでの処理が、本発明のＦＢ較正値演算手段に対応している
このルーチンでは、ステップＳ３１〜Ｓ３３で、運転領域がＦＢ較正値ｋBを更新する条件を満足しているか否かを判定する。先ず、ステップＳ３１では、自車両１がレーンキープ制御車速域（例えば、６０〜１２０[Km/h]）にあるか否かを判定し、レーンキープ制御車速域にある場合は、ステップＳ３２へ進み、外れている場合は、ルーチンを抜ける。

ステップＳ３２では、ＦＦハンドル角と実ハンドル角とが定常状態にあるか否かを判定する。ＦＦハンドル角と実ハンドル角とが定常状態にあるか否かは、例えば、図９（ａ）に示すように、実線で示す生値（本実施形態では、ＦＦハンドル角、及び実ハンドル角）と、この生値に、破線で示すように比較的重いフィルタ処理を施した値（フイルタ値）との差の絶対値が、図９（ｂ）に示すように、予め設定したしきい値Ｌｓ２以下の場合、すなわち、生値とフィルタ値とが大きく乖離していない領域にある場合、定常状態と判定する。そして、定常状態と判定した場合、ステップＳ３３へ進み、定常状態ではない、すなわち、過渡状態等の運転領域にあると判定した場合はルーチンを抜ける。

ステップＳ３３へ進むと、図９（ａ）に示すように、実線で表す実ハンドル角が予め設定したしきい値Ｌｓ１以上か否かを判定する。実ハンドル角がしきい値Ｌｓ１未満の場合、誤差が大きくなり、ＦＢ較正値の精度が低下してしまう。そのため、実ハンドル角がしきい値Ｌｓ１未満の場合、ルーチンを抜け、しきい値Ｌｓ１以上の場合、ステップＳ３４へ進む。

ステップＳ３４へ進むと、ＦＢ較正値ｋBを算出する。このＦＢ較正値ｋBは、ＦＦ目標ハンドル角演算部２４ｂで求めたＦＦハンドル角（推定値）とハンドル角センサ１２で検出した実ハンドル角との比から算出する（ｋB←ＦＦハンドル角／実ハンドル角）。ＦＢ較正値ｋBを求めるＦＦハンドル角と実ハンドル角との比は、車両のコンデションの影響を受けて変動する因子であり、この値で、実ハンドル角に基づいて推定したＦＢ曲率を較正することで、カメラ認識処理ユニット２４の仮想平面上において、ＦＦ目標ハンドル角に近い値のＦＢ目標ハンドル角を設定することができる。その結果、ＦＦ目標ハンドル角に対して大きな修正を必要とせず、良好なフィードバック制御を得ることができる。尚、このＦＢ較正値ｋBは、ＦＦ較正値ｋFに対して、ほぼ反比例の関係にある。

その後、ステップＳ３５へ進み、ＦＢ較正値ｋBと、異常値を判定する第３設定値としてのしきい値ｋBOとを比較し、ｋB＜ｋBOの場合、著しく小さな値を示していると判定し、そのままルーチンを抜ける。尚、このしきい値ｋBOは、上述したしきい値ｋFOのほぼ逆数となる。

一方、ｋB≧ｋBOの場合は正常値と判定し、ステップＳ３６へ進み、記憶手段に記憶されているＦＢ較正値ｋBを、今回、求めたＦＢ較正値ｋBで更新してルーチンを抜ける。

上述したＦＦ目標ハンドル角演算部２４ｂで算出したＦＦ目標ハンドル角、及びＦＢ目標ハンドル角演算部２４ｃで算出したＦＢ目標ハンドル角は、ＬＫＳ＿ＥＣＵ１１で読込まれる。図２に示すように、このＬＫＳ＿ＥＣＵ１１は、最終的な指示ハンドル角を演算し、出力する機能として、指示ハンドル角演算部１１ａとＥＰＳ付加トルク演算部１１ｂとを有している。

指示ハンドル角演算部１１ａは、ＦＦ目標ハンドル角とＦＢ目標ハンドル角とに基づき、最終的な指示ハンドル角を演算する。この指示ハンドル角演算部１１ａでは、具体的には、図７に示す指示ハンドル角演算ルーチンに従って、指示ハンドル角を求める。

このルーチンでは、先ず、ステップＳ４１で、ＦＦ目標ハンドル角とＦＢ目標ハンドル角更には、ヨー角に基づいて設定したヨー角目標ハンドル角等、走行制御にかかるフィードフォワード制御系、フィードバック制御系の各目標ハンドル角を読込み、続く、ステップＳ４２で、ＦＦ目標ハンドル角、ＦＢ目標ハンドル角、及びその他の読込まれた目標ハンドル角に、所定重み付けのゲインをそれぞれ乗算した上で加算して指示ハンドル角を設定し、ルーチンを抜ける。

この指示ハンドル角は、ＥＰＳ付加トルク演算部１１ｂで読込まれる。ＥＰＳ付加トルク演算部１１ｂでは、指示ハンドル角に基づいてＥＰＳモータ出力マップを参照してＥＰＳ付加トルクを求め、このＥＰＳ付加トルクにてＥＰＳモータ７を駆動制御して、自車両１を目標進行路（図１０）に沿って走行させる。

このように、本実施形態では、ＦＦ目標ハンドル角演算部２４ｂで求めたＦＦ目標ハンドル角、及びＦＢ目標ハンドル角演算部２４ｃで求めたＦＢ目標ハンドル角が、車載カメラ２２のコンデションや自車両１のコンデションに応じて設定される較正値ｋF，ｋBにて較正されるため、良好なフィードフォワード制御性、フィードバック制御性を得ることができる。又、この較正値ｋF，ｋBは、ＦＦ目標ハンドル角、及びＦＢ目標ハンドル角演算部２４ｃにおいて、一つの値を更新することで設定されているため、長時間同一のコンデションで走行する場合には、安定した値を維持することができ、フィードバック制御における収束性が向上する。

更に、車載カメラ２２や車両１のコンデションが変化した場合には、較正値ｋF，ｋBが更新されて、新たな較正値ｋF，ｋBで、ＦＦ目標ハンドル角、及びＦＢ目標ハンドル角が較正されるため、フィードフォワード制御精度が向上し、相対的にフィードバック制御の負担を軽減させることができる。

又、較正値ｋF，ｋBによる較正は、カメラ認識処理ユニット２４の仮想平面上において行われるため、特に遠方にある目標点におけるＸ軸方向のずれ幅Δｃを高精度に較正することができる。そのため、車載カメラや車体のコンデションの影響を考慮した良好なレーンキープ制御を実行させることができ、更に、他のセンサ類を増加する必要が無いため、構成の簡素化を実現することができる。

１…自車両、
６…ＥＰＳ装置、
７…ＥＰＳモータ、
１１…レーンキープ制御装置、
１２…ハンドル角センサ、
１３…車速センサ、
２１…カメラユニット、
２２…車載カメラ、
２３…画像処理部、
２４…カメラ認識処理ユニット、
２４ａ…車線認識部、
２４ｂ…フィードフォワード目標ハンドル角演算部、
２４ｃ…フィードバック目標ハンドル角演算部、
ａ…認識曲率、
ｋB…フィードバック較正値、
ｋBO，ｋFO，Ｌｓ１，Ｌｓ２…しきい値、
ｋF…フィードフォワード較正値、
Δｃ…ずれ幅

Claims (5)

1. 車両に搭載されて進行方向前方の走行環境を撮影する車載カメラと、
   前記車載カメラで撮影した画像に基づき検出した左右の車線の曲率から前記車両の進むべき目標進行路の認識曲率を演算する認識曲率演算手段と、
   前記認識曲率に基づき該認識曲率に対応するフィードフォワードハンドル角を設定するフィードフォワードハンドル角設定手段と、
   前記自車両の実ハンドル角を検出するハンドル角検出手段と、
   前記実ハンドル角に基づき該実ハンドル角に対応するフィードバック曲率を設定するフィードバック曲率設定手段と、
   前記認識曲率と前記フィードバック曲率との比からフィードフォワード較正値を演算するフィードフォワード較正値演算手段と、
   前記フィードフォワードハンドル角と前記実ハンドル角との比からフィードバック較正値を演算するフィードバック較正値演算手段と、
   前記フィードフォワードハンドル角を前記フィードフォワード較正値で較正してフィードフォワード目標ハンドル角を演算するフィードフォワード目標ハンドル角演算手段と、
   フィードバック曲率を前記フィードバック較正値で較正し、較正したフィードバック曲率に対応するフィードバック目標ハンドル角を演算するフィードバック目標ハンドル角演算手段と
   を備えることを特徴とする車両の走行制御装置。
2. 前記フィードフォワード較正値演算手段は、前記自車両を前記目標進行路に沿って走行させるレーンキープ制御車速領域にあり、且つ前記認識曲率と前記フィードバック曲率とが定常状態にあり、且つ該認識曲率が第1設定値以上の場合、前記フィードフォワード較正値を演算する
   ことを特徴とする請求項1記載の車両の走行制御装置。
3. 前記フィードフォワード較正値演算手段は、前記フィードフォワード較正値が第2設定値よりも小さい場合、該フィードフォワード較正値を更新する
   ことを特徴とする請求項２記載の車両の走行制御装置。
4. 前記フィードバック較正値演算手段は、前記自車両を前記目標進行路に沿って走行させるレーンキープ制御車速領域にあり、且つフィードフォワードハンドル角と前記実ハンドル角とが定常状態にあり、且つ該実ハンドル角が設定値以上の場合、前記フィードバック較正値を演算し更新する
   ことを特徴とする請求項1〜３の何れか１項に記載の車両の走行制御装置。
5. 前記フィードバック較正値演算手段は、前記フィードバック較正値が第３設定値よりも大きい場合、該フィードバック較正値を更新する
   ことを特徴とする請求項４記載の車両の走行制御装置。

Images