JP2015123930A - 車両のレーンキープ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】たとえ無限遠点ずれや回転ずれの光軸ずれ等のカメラの調整値異常であっても適切に検出し、カメラからの画像情報を用いて精度良く安定したレーンキープ制御を行う。【解決手段】制御実行条件が成立する際に、認識した道路情報を基に目標コースを設定し、該目標コースに沿って走行するようにモータ駆動部２１に信号出力して電動パワーステアリングモータ１２を制御し、設定時間内におけるレーンキープ制御の作動割合ＲLを算出し、レーンキープ制御の作動割合ＲLが閾値ＲLC以下の場合に、ドライバが左旋回する場合に前方認識装置３１で認識した旋回曲率κとドライバが右旋回する場合に前方認識装置３１で認識した旋回曲率κとの比率（旋回曲率ゲイン比率ＲG）を検出し、旋回曲率ゲイン比率ＲGと閾値ＲGCとを比較してカメラ異常を検出し、異常を検出した場合はカメラ異常であることを記録し、カメラ調整の実行を前方認識装置３１に指示する。【選択図】図３

Description

本発明は、カメラからの画像情報に基づき、電動パワーステアリングモータを駆動させて設定した目標コースに沿って走行する車両のレーンキープ制御装置に関する。

近年、交通事故の低減やドライバの負担を軽減することを目的として、カメラからの画像情報に基づいて設定した目標コースに沿って走行するように操舵を支援補助し制御する様々なレーンキープ制御装置の技術が開発・提案されている。例えば、特開２００９−４８５５６号公報（以下、特許文献１）では、カメラからの画像情報に基づき、電動パワーステアリングモータを駆動させて道路の走行レーンに沿って走行する車両のレーンキープ制御装置の画像処理装置において、メインマイコンが入力画像データをフィルタ処理してエッジ情報を生成し、これをサブマイコンに入力し、サブマイコンは、受信したエッジ情報に基づき道路パラメータを算出すると共に、サブマイコンの異常をメインマイコンが検知できるよう所定の宿題演算を実行し、道路パラメータと共に、宿題演算結果及び宿題演算に用いた変数値を送信し、メインマイコンは、道路パラメータと共に宿題演算結果、変数値を受信し、受信値に基づき、サブマイコンに異常があるか否かを判断する画像処理装置の技術が開示されている。

特開２００９−４８５５６号公報

ところで、上述の特許文献１に開示されるような画像処理装置の故障診断の技術では、画像処理装置を構成する複数のマイコン間による診断により、画像処理装置の電子機器としての異常を検出することは可能であるが、無限遠点ずれや回転ずれの光軸ずれ等のカメラの調整値異常によるカメラ認識異常は検出することができないという問題がある。例えば、図９（ａ）は無限遠点が正常なカメラで認識した白線（直線）の認識結果であり、図９（ｂ）は無限遠点が異常なカメラで認識した白線（直線）の認識結果であり、無限遠点が異常なカメラで認識した白線は、画像情報にずれが生じ、図９（ｂ）に示すような旋回曲率が誤って認識されることがあり、この旋回曲率でレーンキープ制御が実行されると制御誤差が大きくなって目論見のレーンキープ性能を発揮できなくなり、制御が不安定化するという問題がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、たとえ無限遠点ずれや回転ずれの光軸ずれ等のカメラの調整値異常であっても適切に検出し、カメラからの画像情報を用いて精度良く安定したレーンキープ制御を行うことができる車両のレーンキープ制御装置を提供することを目的としている。

本発明の車両のレーンキープ制御装置の一態様は、少なくともカメラからの画像情報を基に前方の道路情報を認識する前方情報認識手段と、予め設定しておいた制御実行条件が成立する際に、上記認識した道路情報を基に目標コースを設定し、該目標コースに沿って走行するように電動パワーステアリングモータを制御するレーンキープ制御手段と、予め設定した時間内における上記レーンキープ制御手段の作動割合を算出するレーンキープ制御作動割合算出手段と、上記レーンキープ制御手段の作動割合が予め設定しておいた閾値以下の場合に上記前方情報認識手段で認識した道路形状と操舵特性との差異を検出する特性差異検出手段と、上記差異検出手段により検出した上記道路形状と操舵特性との差異に基づいて上記カメラの異常を検出するカメラ異常検出手段とを備えた。

本発明による車両のレーンキープ制御装置によれば、たとえ無限遠点ずれや回転ずれの光軸ずれ等のカメラの調整値異常であっても適切に検出し、カメラからの画像情報を用いて精度良く安定したレーンキープ制御を行うことが可能となる。

本発明の実施の一形態に係る車両の操舵系の構成説明図である。 本発明の実施の一形態に係る制御ユニットの機能ブロック図である。 本発明の実施の一形態に係るレーンキープ制御プログラムのフローチャートである。 本発明の実施の一形態に係る電動パワーステアリングモータの操舵トルク−電動モータ基本電流値の特性の一例を示す説明図である。 本発明の実施の一形態に係るフィードフォワード制御の説明図である。 本発明の実施の一形態に係る横位置フィードバック制御の説明図である。 本発明の実施の一形態に係るヨー角フィードバック制御の説明図である。 本発明の実施の一形態に係る左右の旋回曲率ゲインの説明図である。 カメラ認識異常の説明図で、図９（ａ）は無限遠点が正常なカメラで認識した白線（直線）の認識結果を示し、図９（ｂ）は無限遠点が異常なカメラで認識した白線（直線）の認識結果を示す。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１において、符号１は操舵角をドライバ入力と独立して設定自在な電動パワーステアリング装置を示し、この電動パワーステアリング装置１は、ステアリング軸２が、図示しない車体フレームにステアリングコラム３を介して回動自在に支持されており、その一端が運転席側へ延出され、他端がエンジンルーム側へ延出されている。ステアリング軸２の運転席側端部には、ステアリングホイール４が固設され、また、エンジンルーム側へ延出する端部には、ピニオン軸５が連設されている。

エンジンルームには、車幅方向へ延出するステアリングギヤボックス６が配設されており、このステアリングギヤボックス６にラック軸７が往復移動自在に挿通支持されている。このラック軸７に形成されたラック（図示せず）に、ピニオン軸５に形成されたピニオンが噛合されて、ラックアンドピニオン式のステアリングギヤ機構が形成されている。

また、ラック軸７の左右両端はステアリングギヤボックス６の端部から各々突出されており、その端部に、タイロッド８を介してフロントナックル９が連設されている。このフロントナックル９は、操舵輪としての左右輪１０Ｌ，１０Ｒを回動自在に支持すると共に、車体フレームに転舵自在に支持されている。従って、ステアリングホイール４を操作し、ステアリング軸２、ピニオン軸５を回転させると、このピニオン軸５の回転によりラック軸７が左右方向へ移動し、その移動によりフロントナックル９がキングピン軸（図示せず）を中心に回動して、左右輪１０Ｌ，１０Ｒが左右方向へ転舵される。

また、ピニオン軸５にアシスト伝達機構１１を介して、電動パワーステアリングモータ（電動モータ）１２が連設されており、この電動モータ１２にてステアリングホイール４に加える操舵トルクのアシスト、及び、設定された操舵角（目標操舵角）となるような操舵トルクの付加が行われる。電動モータ１２は、後述する制御ユニット２０から制御電流Ｉcmdがモータ駆動部２１に出力されてモータ駆動部２１により駆動される。

制御ユニット２０には、走行路の形状としてカメラからの画像情報を基に前方の左右白線を認識して白線位置情報を取得し、前方の道路情報を認識する前方情報認識手段としての前方認識装置３１が接続され、また、車速Ｖを検出する車速センサ３２、操舵角（実舵角）θｐを検出する操舵角センサ３３、操舵トルクＴｄを検出する操舵トルクセンサ３４、レーンキープ制御をドライバが選択的にＯＮ−ＯＦＦするレーンキープスイッチ３５が接続されている。更に、制御ユニット２０には、ターンシグナルスイッチ３６の作動信号、車両に所定のヨーモーメントを付加する横滑り防止制御装置等の車載の車両挙動制御装置（本実施の形態では走行路からの逸脱を防止する逸脱防止制御装置等の運転支援装置も含む）３７の作動信号が接続されている。また、制御ユニット２０は、故障診断装置４０が接続自在に構成され、後述の如く制御ユニット２０内に記録したエラー信号（エラーコード）が読み出し自在になっている。

前方認識装置３１は、例えば、車室内の天井前方に一定の間隔をもって取り付けられ、車外の対象を異なる視点からステレオ撮像する１組のＣＣＤカメラと、このＣＣＤカメラからの画像データを処理するステレオ画像処理装置とから構成されている。

前方認識装置３１のステレオ画像処理装置における、ＣＣＤカメラからの画像データの処理は、例えば以下のように行われる。まず、ＣＣＤカメラで撮像した自車両の進行方向の１組のステレオ画像対に対し、対応する位置のずれ量から距離情報を求め、距離画像を生成する。

白線データの認識では、白線は道路面と比較して高輝度であるという知得に基づき、道路の幅方向の輝度変化を評価して、画像平面における左右の白線の位置を画像平面上で特定する。この白線の実空間上の位置（ｘ，ｙ，ｚ）は、画像平面上の位置（ｉ，ｊ）とこの位置に関して算出された視差とに基づいて、すなわち、距離情報に基づいて、周知の座標変換式より算出される。自車両の位置を基準に設定された実空間の座標系は、本実施の形態では、例えば、図６に示すように、ステレオカメラの中央真下の道路面を原点として、車幅方向をｘ軸、車高方向をｙ軸、車長方向（距離方向）をｚ軸とする。このとき、ｘ−ｚ平面（ｙ＝０）は、道路が平坦な場合、道路面と一致する。道路モデルは、道路上の自車両の走行レーンを距離方向に複数区間に分割し、各区間における左右の白線を所定に近似して連結することによって表現される。尚、本実施の形態では、走行路の形状を１組のＣＣＤカメラからの画像を基に認識する例で説明したが、他に、単眼カメラ、カラーカメラからの画像情報を基に求めるものであっても良い。

また、前方認識装置３１は、光軸ずれの再調整機能（カメラ自動調整機能）を有しており、この光軸ずれの再調整機能では、アフィン変換による一組のカメラ間の相対光軸ずれに対する補正処理を行うものとなっている。このアフィン変換による相対光軸ズレの補正は、基本的には、一組のカメラの一方のメインカメラによる基準画像を固定し、他方のサブカメラによる比較画像を回転・平行移動等して幾何学的に画像変換することにより、基準画像と比較画像との２つの画像における認識処理領域が視差検出方向（水平方向）にのみずれた位置関係となるよう補正する処理である。アフィン変換による光軸調整は、本出願人による特開平１１−２５９６３２号公報に詳述されている。

一方、車両挙動制御装置３７の上述した横滑り防止制御装置は、例えば、車両モデルに基づく目標ヨーレートを算出し、実際に車両に生じているヨーレートを検出して、目標ヨーレートと実ヨーレートとのヨーレート偏差に基づき車両がオーバステア傾向にある場合は旋回外輪にヨーレート偏差に応じた制動力を付加し、車両がアンダステア傾向にある場合は旋回内輪にヨーレート偏差に応じた制動力を付加することで車両にヨーモーメントを付加するものとなっている。

また、車両挙動制御装置３７の上述した逸脱防止制御装置は、例えば、本出願人が特開２０１２−１８５５６２号公報等で開示したもので、より具体的には、自車進行路を推定し、白線を基準とする前方設定距離における（左右の）警報点を設定し、自車進行路を基準とする前方設定距離における（左右の）閾値を設定して、左右のそれぞれの側で閾値が、警報点から走行路の外側へ逸脱する場合に自車両が白線を逸脱すると判定する。

そして、制御ユニット２０は、上述の各入力信号を基に、予め設定しておいた制御実行条件が成立する際に、認識した道路情報を基に目標コース（本実施の形態においては左白線と右白線の中間）を設定し、該目標コースに沿って走行するようにモータ駆動部２１に信号出力して電動パワーステアリングモータ１２を制御し、予め設定した時間内におけるレーンキープ制御の作動割合ＲLを算出し、レーンキープ制御の作動割合ＲLが予め設定しておいた閾値ＲLC以下の場合に、ドライバが左旋回する場合に前方認識装置３１で認識した旋回曲率κとドライバが右旋回する場合に前方認識装置３１で認識した旋回曲率κとの比率（旋回曲率ゲイン比率ＲG）を検出し、旋回曲率ゲイン比率ＲGと予め設定しておいた閾値ＲGCとを比較してカメラの異常を検出し、異常を検出した場合はカメラ異常であることを記録し、また、カメラ調整の実行を前方認識装置３１に指示する。

このため、制御ユニット２０は、図２に示すように、モータ基本電流設定部２０ａ、実行判定部２０ｂ、レーンキープ制御部２０ｃ、電動パワーステアリングモータ電流値算出部２０ｄ、レーンキープ制御作動割合算出部２０ｅ、旋回曲率ゲイン比率算出部２０ｆ、異常判定部２０ｇ、メモリ部２０ｈから主要に構成されている。

モータ基本電流設定部２０ａは、車速センサ３２から車速Ｖが入力され、操舵トルクセンサ３４から操舵トルクＴｄが入力される。そして、例えば、予め設定しておいた図４に示すような、操舵トルクＴｄ−電動モータ基本電流値Ｉpsbの特性マップを参照して電動モータ基本電流値Ｉpsbを設定し、電動パワーステアリングモータ電流値算出部２０ｄに出力する。

実行判定部２０ｂは、前方認識装置３１から認識された画像情報が入力され、操舵トルクセンサ３４から操舵トルクＴｄが入力され、レーンキープスイッチ３５からドライバが選択したレーンキープ制御のＯＮ−ＯＦＦ信号が入力される。また、ターンシグナルスイッチ３６の作動信号が入力され、横滑り防止制御装置、逸脱防止制御装置等の車両挙動制御装置３７の作動信号が入力され、レーンキープ制御部２０ｃから後述するレーンキープ制御電流ＩLKの信号が入力される。そして、少なくとも、横滑り防止制御装置が非作動状態で、ターンシグナルスイッチ３６がＯＦＦ状態で、走行路からの逸脱を防止する車載の逸脱防止制御装置から逸脱走行状態との信号が出力されていない場合にレーンキープ制御の実行条件が成立していると判定し（横滑り防止制御装置が作動、ターンシグナルスイッチ３６がＯＮ状態、逸脱走行状態との信号が出力されている状態の何れか一つでも成立する場合にレーンキープ制御の実行条件が否成立と判定し）、判定結果をレーンキープ制御部２０ｃ、レーンキープ制御作動割合算出部２０ｅに出力する。

尚、レーンキープ制御の実行条件としては、他に、例えば、電動パワーステアリングモータ１２の熱保護装置の作動・非作動（保護装置が作動している場合はレーンキープ制御の実行条件が否成立と判定・保護装置が非作動の場合はレーンキープ制御実行条件成立と判定する）、また、操舵トルクセンサ３４で検出した操舵トルクＴｄとレーンキープ制御部２０ｃで設定される制御量をトルク値に換算した値との差（差が所定値以下の場合にレーンキープ制御実行条件成立と判定・所定値を超える場合にレーンキープ制御実行条件が否成立と判定する）等の条件を加えても良い。

レーンキープ制御部２０ｃは、前方認識装置３１から認識された画像情報が入力され、車速センサ３２から車速Ｖが入力され、操舵角センサ３３から操舵角θｐが入力され、レーンキープスイッチ３５からドライバによるレーンキープ制御のＯＮ−ＯＦＦ信号が入力され、実行判定部２０ｂからレーンキープ制御の実行条件の判定結果が入力される。そして、レーンキープスイッチ３５によりレーンキープ制御のＯＮが選択され、且つ、実行判定部２０ｂからレーンキープ制御の実行条件成立の信号が入力されている場合に、例えば、以下の（１）式により、レーンキープ制御電流ＩLKを算出して実行判定部２０ｂ、電動パワーステアリングモータ電流値算出部２０ｄに出力する。
ＩLK＝Ｉff＋Ｉfb＋Ｉfby …（１）
ここで、Ｉffは、レーンキープ制御のフィードフォワード制御量（電流値）であり、以下の（２）式で算出され、この（２）式において、κは、例えば、以下の（３）式で示すような、車線曲率を示す。
Ｉff＝Ｇiff・κ …（２）
κ＝（κｌ＋κｒ）／２ …（３）
この（３）式において、κｌは左白線による曲率成分であり、κｒは右白線による曲率成分である。これら、左右白線の曲率成分κｌ，κｒは、具体的には、図５に示すような、左右白線のそれぞれを構成する点に関して、二次の最小自乗法によって計算された二次項の係数を用いることによって定められる。例えば、ｘ＝Ａ・ｚ^２＋Ｂ・ｚ＋Ｃの二次式で白線を近似した場合、２・Ａの値が曲率成分として用いられる。尚、これら白線の曲率成分κｌ、κｒは、それぞれの白線の曲率そのものでも良い。また、（２）式におけるＧiffは、予め実験・演算等により設定しておいたフィードフォワードゲインを示す。

また、上述の（１）式において、Ｉfbは、横位置フィードバック制御量（電流値）であり、以下の（４）式で算出される。
Ｉfb＝Ｇifb・Δｘ …（４）
この（４）式において、Δｘは、図６に示すように、後述する前方注視点（０，ｚｖ）における、目標コース（本実施の形態においては左白線と右白線の中間）と推定車両軌跡との位置のずれ量を示し、以下の（５）式により算出され、また、Ｇifbは、予め実験・演算等により設定しておいたゲインである。
Δｘ＝（ｘｌ＋ｘｒ）／２−ｘｖ …（５）
この（５）式において、ｘｖは車両の前方注視点（０，ｚｖ）のｚ座標における推定車両軌跡のｘ座標であり、前方注視点（０，ｚｖ）の前方注視距離（ｚ座標）であるｚｖは、本実施の形態では、ｚｖ＝Ｔ・Ｖで算出される。ここで、Ｔは予め設定しておいた予見時間であり、例えば、１．２secに設定されている。

従って、ｘｖは、車両の走行状態に基づいて車両の諸元や車両固有のスタビリティファクタＡｓ等を用いる場合には、例えば、以下の（６）式で算出することができる。
ｘｖ＝（１／２）・（１／（１＋Ａｓ・Ｖ^２））・（θｐ／Ｌｗ）・（Ｔ・Ｖ）^２
…（６）
ここで、Ｌｗはホイールベースである。また、（５）式における、ｘｌは前方注視点（０，ｚｖ）のｚ座標における左白線のｘ座標であり、ｘｒは前方注視点（０，ｚｖ）のｚ座標における右白線のｘ座標である。

尚、上述のｘｖは、車速Ｖやヨーレート（ｄθ／ｄｔ）を用いて、以下の（７）式で算出することもでき、或いは、画像情報を基に、以下の（８）式で算出することもできる。
ｘｖ＝（１／２）・（（ｄθ／ｄｔ）／Ｖ）・（Ｖ・Ｔ）^２ …（７）
ｘｖ＝（１／２）・κ・（Ｖ・Ｔ）^２ …（８）
また、上述の（１）式において、Ｉfbyは、車両のヨー角を目標コースに沿ったヨー角にフィードバック制御するヨー角フィードバック制御量（電流値）Ｉfbyであり、以下の（９）式で算出される。
Ｉfby＝Ｇifby・（θtl＋θtr）／２ …（９）
ここで、Ｇifbyは、予め実験・演算等により設定しておいたゲインで、θtlは前方認識装置３１からの画像情報による左白線に対する自車両の傾き、θtrは前方認識装置３１からの画像情報による右白線に対する自車両の傾きである（図７参照）。尚、これら、θtl、θtrは、例えば、画像情報で得られる白線の各点に対して、二次の最小二乗法によって計算された、一次項の係数（すなわち、白線を、ｘ＝Ａ・ｚ^２＋Ｂ・ｚ＋Ｃの式で近似した際のＢの値）を用いても良い。このように、レーンキープ制御部２０ｃは、レーンキープ制御手段として設けられている。

電動パワーステアリングモータ電流値算出部２０ｄは、モータ基本電流設定部２０ａから電動モータ基本電流値Ｉpsbが入力され、レーンキープ制御部２０ｃからレーンキープ制御電流ＩLKが入力される。そして、例えば、以下の（１０）式により、制御電流Ｉcmdを算出し、モータ駆動部２１に出力して電動パワーステアリングモータ１２を制御する。
Ｉcmd＝Ｉpsb＋ＩLK …（１０）
尚、レーンキープ制御部２０ｃからレーンキープ制御電流ＩLKの出力が無い場合は、Ｉcmd＝Ｉpsbとなる。

レーンキープ制御作動割合算出部２０ｅは、車速センサ３２から車速Ｖが入力され、レーンキープスイッチ３５からドライバによるレーンキープ制御のＯＮ−ＯＦＦ信号が入力され、実行判定部２０ｂからレーンキープ制御の実行条件の判定結果が入力される。そして、ドライバによりレーンキープ制御のＯＮが選択されており、且つ、予め設定しておいた車速ＶHC（例えば、高速道路を走行中と判断できる８０km/h）以上（Ｖ≧ＶHC）の場合に、予め実験・演算等により設定しておいた時間（例えば、３０分）内におけるレーンキープ制御の実行条件成立時間の割合（レーンキープ制御作動割合）ＲLを算出し、予め実験・演算等により設定しておいた閾値ＲLC（例えば、６０％）と比較し、比較結果を旋回曲率ゲイン比率算出部２０ｆ、異常判定部２０ｇに出力する。

すなわち、ドライバがレーンキープスイッチ３５をＯＮにした状態で高速道路を走行中（８０km/h以上）の場合、レーンキープ制御が実行される可能性が高くなり、横滑り防止制御装置、逸脱防止制御装置等の車両挙動制御装置３７の作動、ターンシグナルスイッチ３６のＯＮ等によりレーンキープ制御の作動割合ＲLが低下したとしても、通常、レーンキープ制御作動割合ＲLは閾値ＲLCを超える（ＲL＞ＲLC）。従って、レーンキープ制御作動割合ＲLが閾値ＲLC以下となる（ＲL≦ＲLC）場合は、レーンキープ制御を妨げる他の要因、すなわち、レーンキープ制御の基となる前方認識装置３１の認識異常（無限遠点ずれや回転ずれの光軸ずれ等のカメラの調整値異常によるカメラ認識異常）があると推定し、上述の閾値ＲLCによる比較を実行するのである。このように、レーンキープ制御作動割合算出部２０ｅは、レーンキープ制御作動割合算出手段として設けられている。

旋回曲率ゲイン比率算出部２０ｆは、前方認識装置３１から認識された画像情報が入力され、操舵角センサ３３から操舵角θｐが入力され、レーンキープ制御作動割合算出部２０ｅからレーンキープ制御作動割合ＲLの閾値ＲLCとの比較結果が入力される。そして、レーンキープ制御作動割合ＲLが閾値ＲLC以下となる（ＲL≦ＲLC）場合、ドライバが左旋回する場合に前方認識装置３１で認識した旋回曲率κとドライバが右旋回する場合に前方認識装置３１で認識した旋回曲率κの差を以下のように比較する。

すなわち、旋回曲率κと操舵角θｐの関係は、前述の（６）式からも明らかなように、以下の（１１）式の関係が成り立つ。
κ／θｐ＝（１／（１＋Ａｓ・Ｖ^２））・（１／Ｌｗ） …（１１）
ここで、車速Ｖが一定で、（１１）式の右辺を、旋回曲率ゲインＧとおくと、左旋回（θｐの符号は「＋」）であっても、右旋回（θｐの符号は「−」）であっても、
κ／θｐ＝Ｇ＝ＧL＝ＧR …（１２）
となる。ＧLは左旋回時における旋回曲率ゲイン（左旋回曲率ゲイン）、ＧRは右旋回時における旋回曲率ゲイン（右旋回曲率ゲイン）である。

従って、左旋回曲率ゲインＧLと、右旋回曲率ゲインＧRとに差異がある場合は、前方認識装置３１による旋回曲率κの認識異常があり、カメラ認識異常があると判断できる。このことを利用し、左旋回曲率ゲインＧLと右旋回曲率ゲインＧRを、図８に示すように、所定サンプル数の平均を算出することにより求め、これら左旋回曲率ゲインＧLと右旋回曲率ゲインＧRの比率（但し、小さい方の値を分母とする）を旋回曲率ゲイン比率ＲGとして時々刻々算出し、異常判定部２０ｇに出力する。このように、旋回曲率ゲイン比率算出部２０ｆは、特性差異検出手段として設けられている。

異常判定部２０ｇは、車速センサ３２から車速Ｖが入力され、レーンキープスイッチ３５からドライバによるレーンキープ制御のＯＮ−ＯＦＦ信号が入力され、レーンキープ制御作動割合算出部２０ｅからレーンキープ制御作動割合ＲLの閾値ＲLCとの比較結果が入力され、旋回曲率ゲイン比率算出部２０ｆから旋回曲率ゲイン比率ＲGが入力される。そして、ドライバによりレーンキープ制御のＯＮが選択されており、予め設定しておいた車速ＶHC（例えば、高速道路を走行中と判断できる８０km/h）以上（Ｖ≧ＶHC）の場合で、且つ、レーンキープ制御作動割合ＲLが閾値ＲLC以下となる（ＲL≦ＲLC）場合に、旋回曲率ゲイン比率ＲGと予め実験・演算等により設定しておいた閾値ＲGC（例えば、１．３）とを比較する。この比較の結果、旋回曲率ゲイン比率ＲGが閾値ＲGC以上（ＲG≧ＲGC）の場合に、前方認識装置３１のカメラ認識異常があると判断してメモリ部２０ｈに記録し、また、カメラ調整の実行を前方認識装置３１に指示する。尚、前方認識装置３１がカメラ自動調整機能を有しない装置の場合には、メモリ部２０ｈへの記録のみ行う。このように、異常判定部２０ｇは、カメラ異常検出手段として設けられている。

メモリ部２０ｈは、メモリ手段として設けられており、異常判定部２０ｇから前方認識装置３１のカメラ認識異常があると判断された場合に、その旨が、予め設定しておいたエラーコード等により書き込みが実行される。そして、メモリ部２０ｈは、故障診断装置４０が接続自在に構成されて、上述の異常判定部２０ｇにより記録されたエラーコードが読み出し自在になっている。

次に、上述の制御ユニット２０で実行されるレーンキープ制御を、図３のフローチャートで説明する。
まず、ステップ（以下、「Ｓ」と略称）１０１で、必要パラメータ、すなわち、前方認識装置３１から認識された画像情報、車速Ｖ、操舵角θｐ、操舵トルクＴｄ、ドライバが選択したレーンキープ制御のＯＮ−ＯＦＦ信号、ターンシグナルスイッチ３６の作動信号、横滑り防止制御装置、逸脱防止制御装置等の車両挙動制御装置３７の作動信号が入力される。

次いで、Ｓ１０２に進み、モータ基本電流設定部２０ａで、予め設定しておいた図４に示すような、操舵トルクＴｄ−電動モータ基本電流値Ｉpsbの特性マップを参照して電動モータ基本電流値Ｉpsbを設定する。

次に、Ｓ１０３に進み、レーンキープスイッチ３５がＯＮか否か判定し、ＯＦＦの場合は、Ｓ１０６に進み、レーンキープ制御をＯＦＦ（すなわち、Ｉcmd＝Ｉpsb）としてプログラムを抜ける。

一方、レーンキープスイッチ３５がＯＮの場合は、Ｓ１０４に進み、実行判定部２０ｂでレーンキープ制御の実行条件の判定を行う。具体的には、前述したように、少なくとも、横滑り防止制御装置が非作動状態で、ターンシグナルスイッチ３６がＯＦＦ状態で、走行路からの逸脱を防止する車載の逸脱防止制御装置から逸脱走行状態との信号が出力されていない場合にレーンキープ制御の実行条件が成立していると判定し、実行判定フラグＦLをセット（ＦL＝１）し、逆に、横滑り防止制御装置が作動、ターンシグナルスイッチ３６がＯＮ状態、逸脱走行状態との信号が出力されている状態の何れか一つでも成立する場合にレーンキープ制御の実行条件が否成立と判定し、実行判定フラグＦLをクリア（ＦL＝０）する。尚、レーンキープ制御の実行条件としては、他に、例えば、電動パワーステアリングモータ１２の熱保護装置の作動・非作動（保護装置が作動している場合はレーンキープ制御の実行条件が否成立と判定（ＦL＝０）・保護装置が非作動の場合はレーンキープ制御実行条件成立と判定する（ＦL＝１））、また、操舵トルクセンサ３４で検出した操舵トルクＴｄとレーンキープ制御部２０ｃで設定される制御量をトルク値に換算した値との差（差が所定値以下の場合にレーンキープ制御実行条件成立と判定（ＦL＝１）・所定値を超える場合にレーンキープ制御実行条件が否成立と判定する（ＦL＝０））等の条件を加えても良い。

次いで、Ｓ１０５に進み、実行判定フラグＦLを参照し、レーンキープ制御の実行条件が否成立（ＦL＝０）の場合は、Ｓ１０７に進み、レーンキープ制御をＯＦＦ（すなわち、Ｉcmd＝Ｉpsb）としてＳ１１０にジャンプする。逆に、レーンキープ制御の実行条件が成立（ＦL＝１）している場合は、Ｓ１０８に進み、レーンキープ制御部２０ｃでレーンキープ制御を実行してレーンキープ制御電流ＩLKを、前述の（１）式により算出し、電動パワーステアリングモータ電流値算出部２０ｄで、前述の（１０）式により制御電流Ｉcmdを算出し、モータ駆動部２１に出力して電動パワーステアリングモータ１２を制御する。

次に、Ｓ１０９に進み、レーンキープ制御作動割合算出部２０ｅで、車速Ｖが予め設定しておいた車速ＶHC（例えば、高速道路を走行中と判断できる８０km/h）以上（Ｖ≧ＶHC）か否か判定する。

このＳ１０９の判定の結果、車速Ｖが予め設定しておいた車速ＶHC未満（Ｖ＜ＶHC）の場合は、プログラムを抜け、車速Ｖが予め設定しておいた車速ＶHC以上（Ｖ≧ＶHC）の場合は、Ｓ１１０に進む。

Ｓ１１０に進むと、レーンキープ制御作動割合算出部２０ｅで、予め実験・演算等により設定しておいた時間（例えば、３０分）内におけるレーンキープ制御の実行条件成立時間の割合（レーンキープ制御作動割合）ＲLを算出する。

次いで、Ｓ１１１に進み、レーンキープ制御作動割合算出部２０ｅで、レーンキープ制御作動割合ＲLと予め実験・演算等により設定しておいた閾値ＲLCとを比較し、レーンキープ制御作動割合ＲLが閾値ＲLCを超える（ＲL＞ＲLC）場合は、そのままプログラムを抜け、レーンキープ制御作動割合ＲLが閾値ＲLC以下となる（ＲL≦ＲLC）場合は、レーンキープ制御の基となる前方認識装置３１の認識異常（無限遠点ずれや回転ずれの光軸ずれ等のカメラの調整値異常によるカメラ認識異常）があると推定し、Ｓ１１２に進む。

Ｓ１１２に進むと、旋回曲率ゲイン比率算出部２０ｆで、前方認識装置３１からの画像情報を基に、旋回曲率κを算出し、Ｓ１１３に進んで、左旋回曲率ゲインＧLと右旋回曲率ゲインＧRを、図８に示すように、所定サンプル数の平均を算出することにより求める。

次いで、Ｓ１１４に進み、左旋回曲率ゲインＧLと右旋回曲率ゲインＧRの比率（但し、小さい方の値を分母とする）を旋回曲率ゲイン比率ＲGとして算出する。

次に、Ｓ１１５に進み、異常判定部２０ｇで、旋回曲率ゲイン比率ＲGと予め実験・演算等により設定しておいた閾値ＲGCとを比較し、この比較の結果、旋回曲率ゲイン比率ＲGが閾値ＲGC以上（ＲG≧ＲGC）の場合に、前方認識装置３１のカメラ認識異常があると判断し、Ｓ１１６に進んでメモリ部２０ｈに記録し、更に、Ｓ１１７に進み、カメラ調整の実行を前方認識装置３１に指示してプログラムを抜ける。

逆に、旋回曲率ゲイン比率ＲGが閾値ＲGC未満（ＲG＜ＲGC）の場合は、前方認識装置３１のカメラ認識異常は無いと判断して、そのままプログラムを抜ける。

このように、本発明の実施の形態によれば、予め設定しておいた制御実行条件が成立する際に、認識した道路情報を基に目標コースを設定し、該目標コースに沿って走行するようにモータ駆動部２１に信号出力して電動パワーステアリングモータ１２を制御し、予め設定した時間内におけるレーンキープ制御の作動割合ＲLを算出し、レーンキープ制御の作動割合ＲLが予め設定しておいた閾値ＲLC以下の場合に、ドライバが左旋回する場合に前方認識装置３１で認識した旋回曲率κとドライバが右旋回する場合に前方認識装置３１で認識した旋回曲率κとの比率（旋回曲率ゲイン比率ＲG）を検出し、旋回曲率ゲイン比率ＲGと予め設定しておいた閾値ＲGCとを比較してカメラの異常を検出し、異常を検出した場合はカメラ異常であることを記録し、また、カメラ調整の実行を前方認識装置３１に指示する。このため、たとえ無限遠点ずれや回転ずれの光軸ずれ等のカメラの調整値異常であっても適切に検出し、カメラからの画像情報を用いて精度良く安定したレーンキープ制御を行うことが可能となる。また、前方認識装置３１のカメラ認識異常は、レーンキープ制御とは分けて、発生の都度、メモリ部２０ｈに記録されるので、過去のカメラ認識異常の傾向からディーラにおける前方認識装置３１の再調整等の効率向上に資するという効果を奏する。

１ 電動パワーステアリング装置
２ ステアリング軸
４ ステアリングホイール
５ ピニオン軸
１０Ｌ、１０Ｒ 車輪
１２ 電動モータ
２０ 操舵制御部
２０ａ モータ基本電流設定部
２０ｂ 実行判定部
２０ｃ レーンキープ制御部（レーンキープ制御手段）
２０ｄ 電動パワーステアリングモータ電流値算出部
２０ｅ レーンキープ制御作動割合算出部（レーンキープ制御作動割合算出手段）
２０ｆ 旋回曲率ゲイン比率算出部（特性差異検出手段）
２０ｇ 異常判定部（カメラ異常検出手段）
２０ｈ メモリ部（メモリ手段）
２１ モータ駆動部
３１ 前方認識装置（前方情報認識手段）
３２ 車速センサ
３３ 操舵角センサ
３４ 操舵トルクセンサ
３５ レーンキープスイッチ
３６ ターンシグナルスイッチ
３７ 車両挙動制御装置（横滑り防止制御装置、逸脱防止制御装置）
４０ 故障診断装置

Claims (5)

1. 少なくともカメラからの画像情報を基に前方の道路情報を認識する前方情報認識手段と、
   予め設定しておいた制御実行条件が成立する際に、上記認識した道路情報を基に目標コースを設定し、該目標コースに沿って走行するように電動パワーステアリングモータを制御するレーンキープ制御手段と、
   予め設定した時間内における上記レーンキープ制御手段の作動割合を算出するレーンキープ制御作動割合算出手段と、
   上記レーンキープ制御手段の作動割合が予め設定しておいた閾値以下の場合に上記前方情報認識手段で認識した道路形状と操舵特性との差異を検出する特性差異検出手段と、
   上記差異検出手段により検出した上記道路形状と操舵特性との差異に基づいて上記カメラの異常を検出するカメラ異常検出手段と、
   を備えたことを特徴とする車両のレーンキープ制御装置。
2. 上記特性差異検出手段は、ドライバが左旋回する場合に上記前方情報認識手段で認識した旋回曲率とドライバが右旋回する場合に上記前方情報認識手段で認識した旋回曲率との比率で上記道路形状と操舵特性との差異を検出するものであって、
   上記カメラ異常検出手段は、上記比率と予め設定しておいた閾値とを比較して上記カメラの異常を検出することを特徴とする請求項１記載の車両のレーンキープ制御装置。
3. 上記カメラ異常検出手段は、車両が予め設定しておいた車速以上で走行している場合に上記カメラの異常を検出することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両のレーンキープ制御装置。
4. 上記カメラ異常検出手段は、上記カメラの異常を検出した場合はカメラ異常であることをメモリ手段に記録することとカメラ調整の実行を指示することの少なくとも一方を行わせることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載の車両のレーンキープ制御装置。
5. 上記レーンキープ制御手段における、上記予め設定しておいた制御実行条件は、少なくとも、車両に所定のヨーモーメントを付加する横滑り防止制御装置が非作動状態で、ターンシグナルスイッチがＯＦＦ状態で、走行路からの逸脱を防止する車載の逸脱防止制御装置から逸脱走行状態との信号が出力されていない場合に制御実行条件が成立するものとすることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一つに記載の車両のレーンキープ制御装置。

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