JP2015020719A - 車線維持支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】制御トルクの発生が抑制される状況を少なくしつつも、ドライバーに与える違和感を抑制することができる車線維持支援装置を提供する。
【解決手段】操舵要求トルクを出力している状態において（Ｓ１：ＹＥＳ）、ドライバトルクが入力されている状態が継続したことに基づいて（Ｓ１１：ＹＥＳ）、操舵要求トルクをキャンセルする（Ｓ１２）。操舵要求トルクをキャンセルするまでの時間は、ドライバトルクがタイマーＯＮ閾値２以上である場合には、タイマーＯＮ閾値１〜タイマーＯＮ閾値２の間である場合よりも短くする。これにより、ドライバーがステアリングを素早く切り、大きなトルクを入力した場合には、短い時間で制御トルクがキャンセルされるので、迅速にドライバーのステアリング操作に対応した操舵が行われる。よって、ドライバーに与える違和感が抑制される。
【選択図】図１

Description

本発明は、車線維持のために操舵制御を行う車線維持支援装置に関する。

車両が走行中の車線を維持することを支援する車線維持支援装置が種々知られている。車線維持支援装置は、車両が走行中の車線を逸脱しそうになると、あるいは、逸脱した後に、操舵トルクをアクチュエータに発生させる。なお、車線維持制御装置は、車線逸脱防止装置や車線逸脱抑制装置と呼ばれることもある。

運転者が車線を変更しようとすることも当然にあるため、車線維持制御装置は、制御により操舵トルクを発生させている状況においても、ドライバーがステアリングを意図的に操舵したと考えられるときは、操舵トルクの発生をキャンセルするようにしている。なお、以下では、制御により発生させる操舵トルクを制御トルクという。

制御トルクの発生をキャンセルする条件は、たとえば、ドライバーからステアリングに入力されるトルク（以下、ドライバトルク）が、一定値以上の状態が一定時間継続したことである。

また、特許文献１には、制御トルクと反対方向にドライバトルクが入力された場合、つまり、車線を逸脱する方向にドライバトルクが入力された場合、ドライバトルクが入力されている時間が長くなるほど、制御トルクを弱める技術が開示されている。これにより、運転者が車線を変更しようとした場合に、ドライバトルクと逆方向に制御トルクが発生してしまっていることによる、運転者が感じる違和感を抑制できる。

特開２０１０−３６８５２号公報

特許文献１の技術では、ドライバーがステアリングを操舵した当初は、制御トルクはあまり抑制されない。そのため、前方に急に障害物が飛び出してきてそれを避けるために、ステアリングを素早く大きく操舵した場合には、比較的大きな制御トルクがドライバトルクと反対方向に発生してしまう。

短時間のうちに制御トルクを弱めてしまえば、上記状況においても、ドライバーに与える違和感は軽減できる。しかし、短時間のうちに制御トルクを弱めてしまうと、制御がキャンセルされるべきではない状況にもかかわらず制御がキャンセルされてしまうことが増えてしまう。

たとえば、左右一方の隣車線に大型車が存在しており、他方の隣車線は空いている場合には、車線の中心よりも大型車とは反対側を自車が走行することも考えられる。この場合、ドライバーは車線変更をするつもりではないので、制御がキャンセルされるべきではない。

また、この例に限らず、ドライバトルクが短時間入力されたことだけで制御トルクの発生をキャンセルしてしまうと、ちょっとしたステアリング操作でも制御トルクがキャンセルされてしまう。よって、制御トルクを発生させるべき状況において制御トルクを発生させることができないことが多くなる懸念がある。

本発明は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、制御トルクの発生が抑制される状況を少なくしつつも、ドライバーに与える違和感を抑制することができる車線維持支援装置を提供することにある。

その目的を達成するための本発明は、車両に搭載され、車両を走行中の車線に維持させるための制御トルクを出力する制御トルク出力部（１２、１２Ａ）と、ドライバによるステアリングの操作トルクであるドライバトルクを検出するドライバトルク検出部（１１）と、を備え、制御トルク出力部は、制御トルクを出力している状態において、ドライバトルクの検出に基づいて、制御トルクの出力を中止し、ドライバトルク検出部が検出したドライバトルクに基づき、ドライバトルクが入力されてから制御トルクの出力を中止するまでの時間を変化させることを特徴とする車線維持支援装置である。

このように本発明では、制御トルクを出力している状態においてステアリングがドライバーに操作されたことに基づいて、制御トルクの出力を中止する。そして、制御トルクの出力を中止するまでの時間をドライバトルクに応じて変化させる。ドライバトルクにはドライバーの意思が現れている。よって、ドライバトルクに応じて制御トルクの出力を中止するまでの時間を変化させることにより、制御トルクの出力を中止するまでの時間をドライバーの意思に合わせることができる。したがって、制御トルクの発生が抑制される状況を少なくしつつも、ドライバーに与える違和感を抑制することができる。

本発明の車線維持支援装置として機能する演算部１０を含む車線維持支援システム１の構成図 実施形態１において図１の演算部１０が実行するキャンセル判定処理 ドライバトルクの大きさとキャセンル時間との関係を示す図 車速、横位置、道路曲率と、キャンセル時間の関係を示す図 実施形態２の車線維持支援システム１Ａの構成図 実施形態２において演算部１０が実行するキャンセル判定処理 キャンセルトルク積分値を示す積分値線Ｃを示す図

（実施形態１）
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態では、道路に描画された白線等を車線境界線といい、車線境界線と車線境界線との間を車線という。

（ハードウェア構成）
図１は本発明の車線維持支援装置として機能する演算部１０を含む車線維持支援システム１の概略構成を示すブロック図である。車線維持支援システム１は、乗用車等の車両に搭載され、自車両（車線維持支援システム１が搭載された車両）が、左右の車線境界線により定まる車線を維持して走行できるようにドライバーの運転操作を支援するシステムである。

詳細には、車線維持支援システム１は、図１に示すように、演算部１０と、カメラ２０と、車速センサ２１と、ヨーレートセンサ２２と、舵角センサ２３と、パワステ制御部３０と、ステアリングアクチュエータ４０とを備えている。

演算部１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えた周知のマイコンとして構成されており、ＲＯＭに格納されたプログラムをＣＰＵが実行することにより、ドライバトルク検出部１１、制御トルク出力部１２、キャンセル時間設定部１３、タイマー計測部１４として機能する。これらの機能を実行する際、演算部１０は、カメラ２０、車速センサ２１、ヨーレートセンサ２２、舵角センサ２３がそれぞれ検出する信号などを利用する。

カメラ２０は、自車両の進行方向の路面を撮像し、周知の車線境界線認識の技術を用いて、車線境界線と自車両の進行方向とのなす角を表す逸脱角度、自車両から車線境界線までの距離（以下、横位置という）、カーブ半径（すなわち道路曲率）等を検出する。そして、これらの情報を撮像情報として演算部１０に送る。なお、カメラ２０が撮像画像を得る機能のみを備えている場合には、演算部１０が撮像画像に基づいて撮像情報を演算する。

車速センサ２１は、自車両の走行速度を検出する周知の車速センサとして構成されており、走行速度の検出結果を演算部１０に送る。ヨーレートセンサ２２は、自車両の旋回方向への回転角速度を検出する周知のヨーレートセンサとして構成されており、ヨーレートの検出結果を演算部１０に送る。舵角センサ２３は、車両の舵角を検出する周知の舵角センサとして構成されており、舵角の検出結果を演算部１０に送る。

パワステ制御部３０は、車両の舵角を制御するステアリングアクチュエータ４０に対して発生させるトルクの指令を送る。また、パワステ制御部３０は図示しないとトルクセンサから操舵トルクを取得する。このトルクセンサは周知の電動パワーステアリングシステムに備えられる周知の構成である。なお、ステアリングアクチュエータ４０に換えて、右車輪または左車輪だけに制動を掛けることによって車両の進行方向を変更させるブレーキ機構を採用してもよい。つまり、ステアリングアクチュエータ４０に換えて、車両の進行方向を変更させる機能を有するアクチュエータを採用することができる。

（演算部１０の機能）
次に、演算部１０が機能する各部１１〜１４を説明する。ドライバトルク検出部１１は、パワステ制御部３０から操舵トルクを取得する。そして、操舵トルクに基づいてドライバーによるステアリングの操作トルクであるドライバトルクを決定する。たとえば、ステアリングアクチュエータ４０がトルクを発生していないときは、操舵トルクをそのままドライバトルクとすることができる。ステアリングアクチュエータ４０がトルクを発生しているときは、操舵トルクから、ステアリングアクチュエータ４０が発生しているトルクを減算する。また、適宜、路面入力トルク等を考慮した補正を行なってドライバトルクを決定してもよい。ステアリングアクチュエータ４０が発生しているトルクは、実測値でもよいし、パワステ制御部３０が出している指令を用いてもよい。

制御トルク出力部１２は、前述した逸脱角度、横位置に基づき、自車両の位置を現在の走行車線に維持させるための操舵制御を行う必要があるかを判定する操舵要否判定処理を行う。なお、車線維持の操舵制御には、車線を逸脱しないようにする操舵制御のみではなく、逸脱後、逸脱前の車線に復帰させる操舵制御も含まれる。操舵要否判定処理においては、逸脱角度、横位置の他に、道路半径や道路幅を用いてもよい。操舵要否判定処理は、公知の処理であるため、これ以上の説明は省略する。

操舵要否判定処理において、操舵制御を行う必要があると判定した場合には、さらに、発生させるべき操舵トルクを決定し、操舵要求トルクをパワステ制御部３０へ出力するトルク要求処理も実行する。操舵要求トルクは、パワステ制御部３０に発生させることを要求する操舵トルクの大きさを表している。操舵要求トルクは請求項の制御トルクに相当する。なお、操舵要求トルクには操舵方向を示す情報も含まれている。たとえば、正負の符号により操舵方向が示される。

操舵要否判定処理は、制御メインスイッチ（図示せず）がオンであることを開始条件として実行する。開始条件には、制御メインスイッチがオンであること以外に、車速等の条件を含ませてもよい。

さらに、制御トルク出力部１２は、上記操舵要否判定処理、トルク要求処理に加えて、図２に示すキャンセル判定処理の一部も行う。キャンセル判定処理は、操舵要否判定処理、トルク要求処理に続いて、あるいは、時分割処理等により、操舵要否判定処理、トルク要求処理と並列に実行する。このキャンセル判定処理は、操舵要求トルクの出力をキャンセルするか否かをドライバトルクに基づいて判定する処理である。

図２において、まず、ステップＳ１では、操舵要求トルクが出力されているか否かを判断する。この判断がＮＯであればステップＳ２へ進む。ステップＳ２では、初期化処理を行う。この初期化処理は、具体的には、タイマー１、２のクリアである。ステップＳ２を実行したら、図２の最初、すなわち、ステップＳ１へ戻る。

ステップＳ１がＹＥＳであればステップＳ３へ進む。ステップＳ３では、ドライバトルク検出部１１からドライバトルクを取得する。ステップＳ４では、ステップＳ３で取得したドライバトルクを、予め設定されているタイマーＯＮ閾値１およびタイマーＯＮ閾値２と、それぞれ比較する。そして、タイマーＯＮ閾値よりもドライバトルクの方が大きい場合には、比較したタイマーＯＮ閾値に対応するタイマーを計測状態とする。すなわち、そのタイマーが起動していなければ起動させ、既にそのタイマーが起動済みであれば、起動を継続させる。なお、タイマーの値は請求項の継続時間に相当する。

なお、タイマーＯＮ閾値１にはタイマー１が対応し、タイマーＯＮ閾値２にはタイマー２が対応する。また、タイマーが起動していない状態においてドライバトルクがタイマーＯＮ閾値を超えた場合に、ドライバトルクが入力されたと判断する。タイマーＯＮ閾値は２つあることから、ドライバトルクが入力されたという判断を２種類行う。

ステップＳ５では、今回起動したタイマーがあるか否かを判断する。この判断がＮＯである場合には、ステップＳ１０へ直接進む。

ステップＳ５の判断がＹＥＳの場合には、キャンセル時間が未設定である。そこで、キャンセル時間を設定するためにステップＳ６〜Ｓ９を実行する。ステップＳ６では、制御トルクの発生方向を判別する。この判別は、操舵要求トルクに基づいて行う。

ステップＳ７では、現在の車速、横位置（請求項の車線幅方向位置に相当）、道路曲率を取得する。車速は車速センサ２１から取得する。横位置は、前述のように、自車両から車線境界線までの距離であり、カメラ２０で検出した画像における車線境界線の位置から演算により取得する。道路曲率は、車線境界線の曲率を道路曲率とみなして取得する。車線境界線の曲率は、カメラ２０が撮像した画像に含まれている車線区間線の曲率に基づいて演算により取得する。

ステップＳ８では、ドライバーの操舵方向を判別する。これは、舵角センサ２３が逐次取得する舵角の変化から判別する。

ステップＳ９では、ステップＳ３で取得したドライバトルクと、ステップＳ６〜Ｓ８で判別あるいは取得した情報とに基づいて、今回のステップＳ４の処理において起動したタイマーに対するキャンセル時間を決定する。

ここで決定するキャンセル時間は以下の傾向を有する。まず、ステップＳ６で判別した制御トルクと、ステップＳ８で判別したドライバー操舵方向とが逆方向であれば、それらの方向が同一方向である場合よりも、キャンセル時間を短くする。また、この実施形態１では、ドライバトルクが大きさにより、段階的にキャンセル時間を短くする。なお、段階は、説明の単純化のために２段階とする。

図３に、制御トルクの方向とドライバトルクの方向の異同、ドライバトルクの大きさによりキャンセル時間を設定するグラフの一例を示す。

図３においては、破線が制御トルクとドライバトルクが逆方向である場合のキャンセル時間を決定する線であり、実線が制御トルクとドライバトルクが同方向である場合のキャンセル時間を決定する線である。

図３のグラフを用いる場合、たとえば、制御トルクの方向とドライバトルクの方向が逆方向であって、ドライバトルクがタイマーＯＮ閾値２よりも大きい場合には、キャンセル時間はａ１となる。ドライバトルクが同じ大きさでも、制御トルクの方向とドライバトルクの方向が逆方向であれば、キャンセル時間はａ２となる。

また、ドライバトルクがタイマーＯＮ閾値１、２の間であれば、制御トルクの方向とドライバトルクの方向が逆方向の場合、キャンセル時間はｂ１となり、制御トルクの方向とドライバトルクの方向が同方向の場合、キャンセル時間はｂ２となる。なお、キャンセル時間ｂ１、ｂ２は１秒程度のオーダーである。

制御トルクの方向とドライバトルクの方向が逆方向の場合に、それらの方向が同方向である場合よりも、キャンセル時間が短くなっている理由は次の理由による。すなわち、ドライバーがステアリングを操舵している方向と逆方向の制御トルクは、ドライバーの意思に反した制御となる可能性が高いからである。

ドライバトルクが大きい場合にキャンセル時間を短くしている理由は次の理由による。すなわち、たとえば、目の前に急に障害物が飛び出してきた場合など、迅速に操舵をしたい場合には、ドライバーの意思を迅速に反映させるために、迅速に制御をキャンセルすべきであり、かつ、この場合、ドライバトルクが大きいはずだからである。

図３は、制御トルクの方向とドライバトルクの方向の異同、および、ドライバトルクの大きさの２種類の値とキャンセル時間との関係を示している。しかし、実施形態１では、この図３に示した関係により定まるキャンセル時間を基本値とし、この基本値を、ステップＳ７で取得した車速、横位置、道路曲率に基づいて補正してキャンセル時間を確定する。なお、都度、補正を行うのではなく、予めそれら車速、横位置、道路曲率で補正済みのマップを用意しておいてもよい。

図４に、車速、横位置、道路曲率と、キャンセル時間の関係を示す。車速が相対的に高くなると、キャンセル時間を短くする。この理由は次の通りである。車速が高い場合には単位時間あたりの走行距離が長いので、迅速な操舵が求められる状況である。よって、ドライバーがステアリングを操作した場合、迅速にドライバーの意思を反映させた操舵が行われる必要があるからである。なお、図４では、車速に応じて連続的にキャンセル時間が短くなっているが、段階的にキャンセル時間が変化してもよい。

横位置については、自車両の位置が自車線であるうちは、隣接車線に近いほどキャンセル時間を長くする。自車両が車線境界線に近づいていく状況は、本来的に、制御トルクを発生させて車線逸脱を抑制すべき状況だからである。なお、自車両の位置が自車線である状態は、自車両の左右一方の端が車線境界線に到達したときまでとしてもよいし、他方の端も車線境界線に到達したときとしてもよし、それらの間の所定の位置としてもよい。

横位置が隣接車線であれば、キャンセル時間を、自車線において隣接車線に近い位置において決定する時間よりも短い値とする。また、隣接車線の場合には、細かな位置によらずキャンセル時間は一定値とする。横位置が隣接車線となった状態では、ドライバーの意思により車線変更した可能性が高いからである。

道路曲率が大きい場合には、短い場合よりもキャンセル時間を長くする。この理由は次の通りである。道路曲率が大きい場合、ドライバーの操舵により車線が維持されている状態、すなわち、制御トルクを発生させる必要がない状態においても、ある程度のドライバトルクが入力されやすい。そのため、キャンセル時間が短いと、キャンセルするべきでない状況において頻繁に操舵要求トルクの出力がキャンセルされてしまう恐れがあるからである。なお、図４では、道路曲率に応じて連続的にキャンセル時間が短くなっているが、段階的にキャンセル時間が変化してもよい。

前述したように、制御トルクの方向とドライバトルクの方向の異同、ドライバトルクの大きさから定まるキャンセル時間を、これら図４に示した車速、横位置、道路曲率に示す関係により補正したものを、最終的なキャンセル時間とする。

ステップＳ１０では、ステップＳ３で取得したドライバトルクを、予めタイマー１、２毎に設定されているタイマーＯＦＦ閾値１、２とそれぞれ比較する。これらタイマーＯＦＦ閾値１、２は、それぞれ対応するタイマーＯＮ閾値１、２よりも低い値に設定されている。例示すると、たとえば、タイマーＯＮ閾値１、２に対して、タイマーＯＦＦ閾値は１Ｎｍ低い値に設定されている。ドライバトルクをタイマーＯＦＦ閾値１、２とそれぞれ比較して、タイマーＯＦＦ閾値を下回っている場合には、そのタイマーＯＦＦ閾値に対応するタイマーを停止させる。タイマーＯＦＦ閾値を下回っていなければ、そのタイマーＯＦＦ閾値に対応するタイマーは継続する。

ステップＳ１１では、いずれかのタイマーが、そのタイマーについて設定されたキャンセル時間以上となったか否かを判断する。この判断がＮＯであれば、ステップＳ１へ戻る。
ＹＥＳであれば、ステップＳ１２へ進む。

ステップＳ１２では、操舵要求トルクをキャンセルする。つまり、操舵要求トルクの出力を停止する。また、これによりタイマーのカウントは不要になるので、全てのタイマーを停止させる。その後、ステップＳ１に戻る。

以上、説明したキャンセル判定処理のうち、ステップＳ３はドライバトルク検出部１１の処理、ステップＳ６〜Ｓ９はキャンセル時間設定部１３の処理、ステップＳ４、Ｓ１０がタイマー計測部１４の処理である。その他は制御トルク出力部１２の処理である。

（実施形態１の効果）
以上、説明した実施形態１によれば、操舵要求トルクを出力している状態において（Ｓ１：ＹＥＳ）、ドライバトルクが入力されている状態が継続したことに基づいて（Ｓ１１：ＹＥＳ）、操舵要求トルクをキャンセル、すなわち、操舵要求トルクの出力を中止する（Ｓ１２）。そして、操舵要求トルクをキャンセルするまでの時間を、ドライバトルクがタイマーＯＮ閾値２以上である場合には、タイマーＯＮ閾値１〜タイマーＯＮ閾値２の間である場合よりも短くする。これにより、ドライバーがステアリングを素早く切り、大きなトルクを入力した場合には、短い時間で制御トルクがキャンセルされるので、迅速にドライバーのステアリング操作に対応した操舵が行われる。よって、ドライバーに与える違和感が抑制される。

また、ドライバーのステアリング操作が比較的ゆっくりであるときは、ドライバトルクは小さいので、操舵要求トルクの出力を中止するまでの時間は、ドライバトルクが大きいときに比較して長くなる。よって、隣接車線の大型車を避けるときなどに行われる、ゆっくりとしたステアリング操作では、操舵要求トルクはキャンセルされにくい。そのため、制御トルクを発生させるべき状況において、制御トルクを発生させることができないことが少なくなる。

（実施形態２）
次に実施形態２を説明する。なお、この第２実施形態以下の説明において、それまでに使用した符号と同一番号の符号を有する要素は、特に言及する場合を除き、それ以前の実施形態における同一符号の要素と同一である。また、構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分については先に説明した実施形態を適用することができる。

実施形態１ではドライバトルクが閾値以上となっている時間がキャンセル時間を超えたことにより操舵要求トルクをキャンセルしていた。すなわち時間によりキャンセルを判断していた。これに対して実施形態２では、トルク積分値によりがキャンセルを判断する。

図５は、実施形態２における車線維持支援システム１Ａの概略構成を示すブロック図である。同図に示すように、実施形態２における演算部１０Ａは、キャンセル積分値設定部１５と、トルク積算部１６を備える。これらは、実施形態１におけるキャンセル時間設定部１３、タイマー計測部１４に代えて備えられている。また、制御トルク出力部１２Ａの処理内容も、図６に示す処理において実施形態１の制御トルク出力部１２と相違する。

図６を用いて実施形態２における演算部１０Ａの処理を説明する。ステップＳ２１〜Ｓ２３は図２のステップＳ１〜Ｓ３と同じである。すなわち、操舵要求トルクが出力されていれば（Ｓ２１：ＹＥＳ）、ドライバトルクを取得し（Ｓ２３）、操舵要求トルクが出力されていなければ（Ｓ２１：ＮＯ）、初期化を行う（Ｓ２２）。

ドライバトルクを取得した場合にはステップＳ２４に進む。ステップＳ２４では、ステップＳ２３で取得したドライバトルクが、予め設定されている積算ＯＮ閾値よりも大きいか否かを判断する。この積算ＯＮ閾値は、たとえば実施形態１の低い側のタイマーＯＮ閾値と同じ値である。

ステップＳ２４の判断がＮＯであればステップＳ２５に進み、ＹＥＳであればステップＳ２８に進む。

ステップＳ２５では、トルク積算中であるか否かを判断する。この判断もＮＯであればステップＳ２１へ戻る。ステップＳ２５がＹＥＳであればステップＳ２６へ進み、ＮＯであればステップＳ２１へ戻る。

ステップＳ２６では、ステップＳ２３で取得したドライバトルクが、予め設定されている積算ＯＦＦ閾値よりも大きいか否かを判断する。この積算ＯＦＦ閾値は、たとえば実施形態１の低い側のタイマーＯＦＦ閾値と同じ値である。

トルク積算中であるが（Ｓ２５：ＹＥＳ）、ドライバトルクが積算ＯＦＦ閾値よりも低くなった場合（Ｓ２６：ＮＯ）には、ステップＳ２７へ進み、トルク積分値とキャンセルトルク積分値をともにリセットする。その後、ステップＳ２１へ戻る。

一方、ステップＳ２６の判断がＹＥＳである場合には、ステップＳ３３へ進む。ステップＳ３３の処理は後述する。

ステップＳ２４の判断において、ドライバトルクが積算ＯＮ閾値よりも大きい、すなわち、ステップＳ２４がＹＥＳとなった場合にはステップＳ２８へ進む。ステップＳ２８では、キャンセルトルク積分値が未決定であるか否かを判断する。未決定であればステップＳ２９へ進み、決定済みであればステップＳ３３へ進む。

ステップＳ２９では制御トルクの方向を判別する。ステップＳ３０では車速、横位置、道路曲率を判別する。ステップＳ３１では、ドライバー操舵方向を判別する。これらステップＳ２９〜Ｓ３１は、図２のステップＳ６〜Ｓ８と同じ処理である。

ステップＳ３２では、ステップＳ２３で取得したドライバトルクと、ステップＳ２９〜Ｓ３１で判別あるいは取得した情報とに基づいて、キャンセルトルク積分値を決定する。

キャンセルトルク積分値は、操舵要求トルクをキャンセルすると決定するトルク積分値の閾値である。実施形態１では、制御トルクの方向とドライバーの操舵方向との異同、および、ドライバトルクの大きさにより、キャンセル時間の基本値を決めていた。これに対して、実施形態２では、ドライバトルクの大きさは考慮せず、制御トルクの方向とドライバーの操舵方向との異同のみにより、キャンセルトルク積分値の基本値を決定する。

キャンセルトルク積分値を決定する実施形態２ではドライバトルクの大きさは考慮しない。その理由を図７を用いて説明する。トルク積分値は、トルクを随時加算した値である。そのため、たとえば、図７における領域１や領域２は同じトルク積分値となる。このように、トルク積分値は随時変化するトルクの大きさも反映した値である。実施形態１では、ドライバトルクが積算ＯＮ閾値以上であれば、閾値であるキャンセル時間と比較するタイマーは進み、ドライバトルクの大きさを考慮していないため、閾値であるキャンセル時間を変化させる必要があった。これに対して、実施形態２ではトルク積分値にドライバトルクの大きさが反映されるので、これと比較する閾値であるキャンセルトルク積分値をドライバトルクに応じて変化させる必要はないのである。

ただし、実施形態１と同様、制御トルクの方向とドライバトルクの方向が同じであるか否かにより、キャンセルトルク積分値の大きさは変化させる。図７における逆方向積分値線Ｃ１および同方向積分値線Ｃ２はいずれも、それらの線上の任意の１点を頂点とする長方形が同じ面積となる曲線である。前述のように長方形はトルク積分値を示している。逆方向積分値線Ｃ１は、制御トルクの方向とドライバトルクの方向が逆方向であるときのキャンセルトルク積分値となるトルクと時間の変化曲線を示している。同方向積分値線Ｃ２は、制御トルクの方向とドライバトルクの方向が同方向であるときのキャンセルトルク積分値となる時間とトルクの変化曲線を示している。これら逆方向積分値線Ｃ１と同方向積分値線Ｃ２の比較から分かるように、制御トルクの方向とドライバトルクの方向とが同じ場合には、制御トルクの方向とドライバトルクの方向が逆方向となる場合よりもキャンセルトルク積分値が大きくなっている。

キャンセルトルク積分値の基本値に対して、車速、横位置、道路曲率で補正する際の傾向は実施形態１と同じである。もちろん、キャンセル時間とキャンセルトルク積分値という異なる物理量であるので、補正の程度は実施形態１と相違する。また、予め車速、横位置、道路曲率を考慮したマップを用意して置いてもよいことも実施形態１と同じである。キャンセルトルク積分値を決定したらステップＳ３３へ進む。

ステップＳ３３では、前回のトルク積分値に、今回のステップＳ２３で取得したドライバトルクを加算することでトルク積分値を更新する。ステップＳ３４では、ステップＳ３３で更新した後のトルク積分値が、キャンセルトルク積分値よりも大きいか否かを判断する。この判断がＮＯであればステップＳ２１へ戻る。一方、ＹＥＳであればステップＳ３５へ進む。ステップＳ３４がＹＥＳの場合、トルク積分値がキャンセルトルク積分値よりも大きくなるまで、ドライバトルクが積算ＯＮ閾値以上である状態が継続したことになる。

ステップＳ３５では、操舵要求トルクをキャンセルする。また、ドライバトルクを積分する必要もなくなるのでトルク積分値をリセットする。また、キャンセルトルク積分値もリセットする。その後、ステップＳ２１に戻る。

以上、説明したキャンセル判定処理のうち、ステップＳ２３はドライバトルク検出部１１の処理、ステップＳ２９〜Ｓ３２はキャンセル積分値設定部１５の処理、ステップＳ３３がトルク積算部１６の処理である。その他は制御トルク出力部１２Ａの処理である。

（実施形態２の効果）
以上、説明した実施形態２でも、操舵要求トルクを出力している状態において（Ｓ２１：ＹＥＳ）、ドライバトルクが入力されている状態が継続したことに基づいて（Ｓ３４：ＹＥＳ）、操舵要求トルクをキャンセルする（Ｓ３５）。また、トルク積分値がキャンセルトルク積分値よりも大きくなったことにより操舵要求トルクをキャンセルするので、ドライバトルクが大きいほど、操舵要求トルクをキャンセルするまでの時間が短くなる。よって、実施形態１と同様、ドライバーがステアリングを素早く切り、大きなトルクを入力した場合には、短い時間で制御トルクがキャンセルされる。よって、ドライバーに与える違和感が抑制される。

また、ドライバーのステアリング操作が比較的ゆっくりであるときは、ドライバトルクは小さいので、操舵要求トルクをキャンセルするまでの時間は、ドライバトルクが大きいときに比較して長くなる。よって、制御トルクを発生させるべき状況において、制御トルクを発生させることができないことが少なくなる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、次の実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

たとえば、実施形態１、２では、車速、横位置、道路曲率に基づいて基本となるキャンセル時間やキャンセルトルク積分値を補正していた。しかし、これら車速、横位置、道路曲率による補正を行わなくてもよい（変形例１）。また、車速、横位置、道路曲率のうちのいずれか１つのみ、あるいは、２つのみを用いて基本となるキャンセル時間やキャンセルトルク積分値を補正してもよい（変形例２）。

また、制御トルクの方向とドライバトルクの方向の異同を考慮しないで、基本となるキャンセル時間やキャンセルトルク積分値を設定してもよい（変形例３）。キャンセルトルク積分値において、制御トルクの方向とドライバトルクの方向の異同を考慮しない場合には、キャンセルトルク積分値を一定値とすることもできる。

また、前述の実施形態１では、ＯＮ閾値を２種類としていたが、３種類以上の複数としてもよい（変形例４）。

実施形態１では、ドライバトルクが大きいほどキャンセル時間を短くしていた。よって、ドライバトルクが大きいほど制御トルクの出力を中止するまでの時間が短くなっていた。しかしながら、実施形態１の傾向とは反対に、ドライバトルクが大きいほど制御トルクの出力を中止するまでの時間を長くするように設計してもよい。この場合、たとえば、図３における縦軸を上下逆にした関係を用いてキャンセル時間を設定する（変形例５）。

１、１Ａ 車線維持支援システム、 １０、１０Ａ 演算部（車線維持支援装置）、 １１ ドライバトルク検出部、 １２、１２Ａ 制御トルク出力部、 １３ キャンセル時間設定部、 １４ タイマー計測部、 １５ キャンセル積分値設定部、 １６ トルク積算部、 ２０ カメラ、 ２１ 車速センサ、 ２２ ヨーレートセンサ、 ２３ 舵角センサ、 ３０ パワステ制御部（操舵トルク制御部）、 ４０ ステアリングアクチュエータ

Claims (12)

1. 車両に搭載され、
   前記車両を走行中の車線に維持させるための制御トルクを出力する制御トルク出力部（１２、１２Ａ）と、
   ドライバによるステアリングの操作トルクであるドライバトルクを検出するドライバトルク検出部（１１）と、を備え、
   前記制御トルク出力部は、
   前記制御トルクを出力している状態において、前記ドライバトルクの検出に基づいて、前記制御トルクの出力を中止し、
   前記ドライバトルク検出部が検出したドライバトルクに基づき、前記ドライバトルクが入力されてから前記制御トルクの出力を中止するまでの時間を変化させることを特徴とする車線維持支援装置。
2. 請求項１において、
   前記ドライバトルク検出部が検出したドライバトルクが大きいほど、前記ドライバトルクが入力されてから前記制御トルクの出力を中止するまでの時間を、段階的にあるいは連続的に短くすることを特徴とする車線維持支援装置。
3. 請求項１において、
   前記ドライバトルク検出部が検出したドライバトルクが大きいほど、前記ドライバトルクが入力されてから前記制御トルクの出力を中止するまでの時間を、段階的にあるいは連続的に長くすることを特徴とする車線維持支援装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項において、
   前記制御トルクを出力している状態で、前記ドライバトルクの大きさに応じて異なるキャンセル時間を設定するキャンセル時間設定部（１３）と、
   継続して前記ドライバトルクが入力されていると判断している継続時間を計測するタイマー計測部（１４）と備え、
   前記制御トルク出力部は、前記タイマー計測部が計測した継続時間が、前記キャンセル時間設定部が設定したキャンセル時間を超えたことに基づいて、前記制御トルクの出力を中止することを特徴とする車線維持支援装置。
5. 請求項４において、
   前記タイマー計測部は、前記継続時間の計測を開始するためのドライバトルクの閾値であるタイマーＯＮ閾値を複数備えており、それら複数のタイマーＯＮ閾値にそれぞれ対応して継続時間の計測を行い、
   前記キャンセル時間設定部は、複数の前記タイマーＯＮ閾値を前記ドライバトルクとそれぞれ比較して、前記ドライバトルクのほうが大きいタイマーＯＮ閾値について、それぞれ前記キャンセル時間を設定し、
   前記制御トルク出力部は、前記タイマー計測部がタイマーＯＮ閾値別に計測したいずれかの継続時間が、その継続時間に対応する前記キャンセル時間を超えたことに基づいて、前記制御トルクの出力を中止することを特徴とする車線維持支援装置。
6. 請求項５において、
   前記タイマー計測部は、前記継続時間の計測を停止するためのドライバトルクの閾値であるタイマーＯＦＦ閾値を各タイマーＯＮ閾値に対応して備え、かつ、各タイマーＯＦＦ閾値は、対応するタイマーＯＮ閾値よりも低い値に設定され、前記継続時間を計測中は、前記ドライバトルクが前記タイマーＯＮ閾値よりも低くても前記タイマーＯＦＦ閾値以上であれば、前記継続時間の計測を継続することを特徴とする車線維持支援装置。
7. 請求項４〜６のいずれか１項において、
   前記キャンセル時間設定部は、前記制御トルクの発生方向と、前記ドライバトルクによりステアリングが回転させられる方向とが同一方向であるか逆方向であるかで、前記キャンセル時間を異なった時間に設定することを特徴とする車線維持支援装置。
8. 請求項４〜７のいずれか１項において、
   前記キャンセル時間設定部は、前記ドライバトルクに基づいて定まるキャンセル時間を、車速、車線幅方向位置、道路曲率の少なくとも一つに基づいて補正した時間を、最終的なキャンセル時間とすることを特徴とする車線維持支援装置。
9. 請求項１または２において、
   前記ドライバトルクが入力されたと判断してからの前記ドライバトルクを逐次積算することでトルク積分値を逐次算出するトルク積算部（１６）を備え、
   前記制御トルク出力部は、前記トルク積算部が算出したトルク積分値が、所定のキャンセルトルク積分値を超えたことに基づいて、前記制御トルクの出力を中止することを特徴とする車線維持支援装置。
10. 請求項９において、
    前記制御トルクの発生方向と、前記ドライバトルクによりステアリングが回転させられる方向とが同一方向であるか逆方向であるかで、前記キャンセルトルク積分値を異なった値に設定するキャンセル積分値設定部（１５）を備えることを特徴とする車線維持支援装置。
11. 請求項１０において、
    前記キャンセル積分値設定部は、前記制御トルクの発生方向と前記ドライバトルクによりステアリングが回転させられる方向とが同一方向であるか逆方向であるかに基づいて定まるキャンセルトルク積分値を、車速、車線幅方向位置、道路曲率の少なくとも一つに基づいて補正した値を、最終的なキャンセルトルク積分値とすることを特徴とする車線維持支援装置。
12. 請求項９〜１１のいずれか１項において、
    前記トルク積算部は、前記トルク積分値の積算を開始するためのドライバトルクの閾値である積算ＯＮ閾値と、前記トルク積分値の積算を停止するためのドライバトルクの閾値である積算ＯＦＦ閾値を備え、かつ、前記積算ＯＦＦ閾値は前記積算ＯＮ閾値よりも低い値に設定されていることを特徴とする車線維持支援装置。

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