JP6535490B2

JP6535490B2 - 車両の車線逸脱防止制御装置

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Publication number: JP6535490B2
Application number: JP2015058147A
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Inventors: 亮羽鹿; 武寺澤
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Publication date: 2019-06-26
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Description

本発明は、自車両が走行車線から逸脱しそうな場合に、アクチュエータを作動させて車線からの逸脱を防止する車両の車線逸脱防止制御装置に関する。

近年、車両においては、運転を支援する様々な装置が開発、実用化されており、車線からの逸脱を防止する車線逸脱防止制御装置もそのような装置の一つである。例えば、特開２０１２−９６５６７号公報（以下、特許文献１）では、自車両の目標旋回量を目標ヨーレートとして算出し、目標ヨーレートに対するフィードフォワード制御と、目標ヨーレートに対して実ヨーレートが追従するようにフィードバック制御とを行う運動量制御方法の技術が開示されている。

特開２０１２−９６５６７号公報

ところで、上述の特許文献１に開示されるような運動量制御方法を用いて車線逸脱防止制御を行う場合、逸脱する車線の形状、及び、車線からの車両の逸脱状態を適切に予測し、これらの情報に基づいて精度の良い制御を行う必要がある。例えば、車線からの車両の逸脱状態が、車両が車線から逸脱しようとしている状態で、この車線逸脱を防止する場合には、車両を反逸脱方向に制御する制御量が出力されている。その後、車線からの逸脱が防止できて車線逸脱防止制御を継続した際に反逸脱方向への制御量が残っていると、この制御量により、車線逸脱が防止された車両の応答が遅れたり、状況によって制御される車両挙動にばらつきが発生してしまう。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、逸脱する車線の形状、及び、車線からの車両の逸脱状態を適切に予測し、これらの情報に基づいて応答性に優れ、ばらつきのない精度の良い車線逸脱防止制御を行うことができる車両の車線逸脱防止制御装置を提供することを目的としている。

本発明の車両の車線逸脱防止制御装置の一態様は、車両が走行する車線の左右を区画する車線区画線の情報を該車線区画線に対する該自車両のヨー角と共に車線情報として検出する車線情報検出手段と、上記自車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、左右の上記車線区画線に基づいて求めた車線中央の曲率と上記自車両の走行状態とに基づいて上記車線中央に沿って走行するのに必要な第１の目標旋回量を算出する第１の目標旋回量算出手段と、上記車線情報検出手段で検出した上記車線区画線に対する上記自車両のヨー角と上記自車両の走行状態とに基づいて該自車両の上記車線区画線からの逸脱状態を予測し、該逸脱状態に応じて上記車線区画線からの逸脱を防止する第２の目標旋回量を算出する第２の目標旋回量算出手段と、上記第１の目標旋回量をトルク換算した第１の制御量を算出する第１の制御量算出手段と、上記第２の目標旋回量をトルク換算した第２の制御量を算出する第２の制御量算出手段と、上記第１の目標旋回量と上記第２の目標旋回量とを加算した値と前記走行状態検出手段で検出した実際の旋回量との差分に基づいて第３の制御量をフィードバック制御により算出する第３の制御量算出手段と、上記第１の制御量と上記第２の制御量と上記第３の制御量とを加算して上記車線区画線からの逸脱を防止する第４の制御量を算出する第４の制御量算出手段とを備えた。

本発明による車両の車線逸脱防止制御装置によれば、逸脱する車線の形状、及び、車線からの車両の逸脱状態を適切に予測し、これらの情報に基づいて応答性に優れ、ばらつきのない精度の良い車線逸脱防止制御を行うことが可能となる。

本発明の実施の第１形態に係る車両の操舵系の構成説明図である。本発明の実施の第１形態に係る操舵制御部の機能ブロック図である。本発明の実施の第１形態に係る車線逸脱防止制御プログラムのフローチャートである。本発明の実施の第１形態に係るＸ−Ｚ座標上における自車両及び車線と各パラメータの説明図である。本発明の実施の第２形態に係る操舵制御部の機能ブロック図である。本発明の実施の第２形態に係る車線逸脱防止制御プログラムのフローチャートである。本発明の実施の第２形態に係る逸脱防止制御後に略０に低減される逸脱防止挙動用フィードフォワードトルクの説明図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
（実施の第１形態）
図１乃至図４は本発明の実施の第１形態を示す。

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、設定された目標旋回量（例えば、目標ヨーレートγref）となるような制御トルクＴｐの付加が行われる。電動モータ１２は、後述する操舵制御部２０から（第４の）制御量としての制御トルクＴｐ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。

操舵制御部２０は、本実施の形態では、車線の車線区画線からの逸脱を防止する車線逸脱防止制御機能等を有して構成されるが、以下特に、車線逸脱防止制御機能の構成について説明する。

操舵制御部２０には、車線区画線を検出し、自車両が走行する車線の情報（車線区画線の位置、曲率等）と該車線に対する自車両の位置情報（車線区画線までの距離、車線に対する車両の姿勢角（対車線ヨー角）等）とを車線情報として検出する前方認識装置３１が接続され、車速Ｖを検出する車速センサ３２、実ヨーレートγを検出するヨーレートセンサ３３が接続されている。

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組のカメラと、この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、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、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。

白線等の車線区画線データの認識では、車線区画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車線区画線の位置を画像平面上で特定する。この車線区画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４に示すように、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（左方向を「＋」）、車高方向をＹ軸（上方向を「＋」）、車長方向（距離方向）をＺ軸（前方向を「＋」）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、道路上の自車両の車線を距離方向に複数区間に分割し、各区間における左右の車線区画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、車線の形状を１組の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。

前方認識装置３１では、取得した左右車線区画線の近似処理を実行する。具体的には、自車両の左側の車線区画線は最小自乗法により、以下の（１）式により近似される。

ｘ＝ＡＬ・ｚ^２＋ＢＬ・ｚ＋ＣＬ …（１）
また、自車両の右側の車線区画線は最小自乗法により、以下の（２）式により近似される。

ｘ＝ＡＲ・ｚ^２＋ＢＲ・ｚ＋ＣＲ …（２）
ここで、上述の（１）式、（２）式における、「ＡＬ」と「ＡＲ」は、それぞれの曲線における曲率を示し、左側の車線区画線の曲率κＬは、２・ＡＬであり、右側の車線区画線の曲率κＲは、２・ＡＲである。従って、車線中央の曲率κは、以下の（３）式となる。

κ＝（２・ＡＬ＋２・ＡＲ）／２＝ＡＬ＋ＡＲ …（３）
また、（１）式、（２）式における、「ＢＬ」と「ＢＲ」は、それぞれの曲線の自車両の幅方向における傾きを示し、「ＣＬ」と「ＣＲ」は、それぞれの曲線の自車両の幅方向における位置を示す（図４参照）。

更に、前方認識装置３１は、自車両の進行方向と車線区画線とのなす角度である対車線ヨー角θyawを、以下の（４）式により算出する。

θyaw＝ｔａｎ^−１（（ＢＬ＋ＢＲ）／２） …（４）
以上のように前方認識装置３１で検出され、算出された車線情報は操舵制御部２０に入力され、前方認識装置３１は車線情報検出手段として設けられている。

そして、操舵制御部２０は、上述の各入力信号に基づいて、車線情報と自車両の走行状態に基づいて車線に沿って走行するのに必要な車線曲率旋回用目標ヨーレートγref_laneを算出し、車線情報と自車両の走行状態に基づいて自車両の車線からの逸脱状態を予測し、該逸脱状態に応じて車線からの逸脱を防止する逸脱防止挙動用目標ヨーレートγref_turnを算出し、車線曲率旋回用目標ヨーレートγref_laneに基づき車線曲率旋回用フィードフォワードトルクＴp_ff_laneを算出し、逸脱防止挙動用目標ヨーレートγref_turnに基づき逸脱防止挙動用フィードフォワードトルクＴp_ff_turnを算出し、車線曲率旋回用目標ヨーレートγref_laneと逸脱防止挙動用目標ヨーレートγref_turnに基づいて目標ヨーレートフィードバックトルクＴp_fbを算出し、これら車線曲率旋回用フィードフォワードトルクＴp_ff_lane、逸脱防止挙動用フィードフォワードトルクＴp_ff_turn、目標ヨーレートフィードバックトルクＴp_fbにより制御トルクＴｐを算出してモータ駆動部２１に出力する。

このため、操舵制御部２０は、図２に示すように、車線曲率旋回用目標ヨーレート算出部２０ａ、逸脱防止挙動用目標ヨーレート算出部２０ｂ、目標ヨーレート算出部２０ｃ、車線曲率旋回用フィードフォワードトルク算出部２０ｄ、逸脱防止挙動用フィードフォワードトルク算出部２０ｅ、目標ヨーレートフィードバックトルク算出部２０ｆ、制御トルク算出部２０ｇから主要に構成されている。

車線曲率旋回用目標ヨーレート算出部２０ａは、前方認識装置３１から車線中央の曲率κが入力され、車速センサ３２から車速Ｖが入力される。そして、例えば、以下の（５）式により、車線中央に沿って走行するのに必要な車線曲率旋回用目標ヨーレートγref_laneを算出し、目標ヨーレート算出部２０ｃ、車線曲率旋回用フィードフォワードトルク算出部２０ｄに出力する。

γref_lane＝κ・Ｖ …（５）
このように、本発明の実施の形態では、車線曲率旋回用目標ヨーレート算出部２０ａは、車線曲率旋回用目標ヨーレートγref_laneを第１の目標旋回量とする第１の目標旋回量算出手段として設けられている。

逸脱防止挙動用目標ヨーレート算出部２０ｂは、前方認識装置３１から車線区画線の近似結果、自車両の対車線ヨー角θyawが入力され、車速センサ３２から車速Ｖが入力される。そして、例えば、以下の（６）式、或いは、（１０）式により、逸脱状態に応じて車線からの逸脱を防止する逸脱防止挙動用目標ヨーレートγref_turnを算出し、目標ヨーレート算出部２０ｃ、逸脱防止挙動用フィードフォワードトルク算出部２０ｅに出力する。
・自車両の対車線ヨー角θyawが車線逸脱方向の場合
γref_turn＝−θyaw／ｔtlc …（６）
ここで、ｔtlcは、現在の走行状態で車線から逸脱する車線逸脱予測時間であり、例えば、以下の（７）式により算出する。

ｔtlc＝Ｌ／（Ｖ・ｓｉｎ（θyaw）） …（７）
ここで、Ｌは車線区画線から自車両までの距離（車線区画線車両距離）であり、以下の（８）式により算出できる。

Ｌ＝（（ＣＬ−ＣＲ）−ＴＲ）／２−ｘｖ …（８）
この（８）式において、ＴＲは車両のトレッドであり、本発明の実施の形態では、タイヤ位置を車線逸脱判定の基準に用いるものとする（図４参照）。また、ｘｖは車線中央からの車線幅方向車両横位置であり、以下の（９）式により、算出できる。

ｘｖ＝（ＣＬ＋ＣＲ）／２ …（９）
・自車両の対車線ヨー角θyawが車線反逸脱方向の場合
γref_turn＝−（θref_yaw−θyaw）／ｔref …（１０）
ここで、θref_yawは予め実験・計算等により設定しておいたヨー角、ｔrefは予め実験・計算等により設定しておいた制御目標時間である。

このように、本発明の実施の形態では、逸脱防止挙動用目標ヨーレート算出部２０ｂは、逸脱防止挙動用目標ヨーレートγref_turnを第２の目標旋回量とする第２の目標旋回量算出手段として設けられている。

目標ヨーレート算出部２０ｃは、車線曲率旋回用目標ヨーレート算出部２０ａから車線曲率旋回用目標ヨーレートγref_laneが入力され、逸脱防止挙動用目標ヨーレート算出部２０ｂから逸脱防止挙動用目標ヨーレートγref_turnが入力される。そして、以下の（１１）式により、目標ヨーレートγrefを算出し、目標ヨーレートフィードバックトルク算出部２０ｆに出力する。

γref＝γref_lane＋γref_turn …（１１）
車線曲率旋回用フィードフォワードトルク算出部２０ｄは、車線曲率旋回用目標ヨーレート算出部２０ａから車線曲率旋回用目標ヨーレートγref_laneが入力される。そして、例えば、以下の（１２）式により、車線曲率旋回用フィードフォワードトルクＴp_ff_laneを算出し、制御トルク算出部２０ｇに出力する。

Ｔp_ff_lane＝Ｋtrq・γref_lane …（１２）
ここで、Ｋtrqはトルク換算ゲインである。

このように、本発明の実施の形態では、車線曲率旋回用フィードフォワードトルク算出部２０ｄは、車線曲率旋回用フィードフォワードトルクＴp_ff_laneを第１の制御量とする第１の制御量算出手段として設けられている。

逸脱防止挙動用フィードフォワードトルク算出部２０ｅは、逸脱防止挙動用目標ヨーレート算出部２０ｂから逸脱防止挙動用目標ヨーレートγref_turnが入力される。そして、例えば、以下の（１３）式により、逸脱防止挙動用フィードフォワードトルクＴp_ff_turnを算出し、制御トルク算出部２０ｇに出力する。

Ｔp_ff_turn＝Ｋtrq・γref_turn …（１３）
このように、本発明の実施の形態では、逸脱防止挙動用フィードフォワードトルク算出部２０ｅは、逸脱防止挙動用フィードフォワードトルクＴp_ff_turnを第２の制御量とする第２の制御量算出手段として設けられている。

目標ヨーレートフィードバックトルク算出部２０ｆは、ヨーレートセンサ３３から実ヨーレートγが入力され、目標ヨーレート算出部２０ｃから目標ヨーレートγrefが入力される。そして、例えば、以下の（１４）式により、目標ヨーレートフィードバックトルクＴp_fbを算出し、制御トルク算出部２０ｇに出力する。

Ｔp_fb＝Ｋｐ・（γref−γ）＋Ｋｉ・∫（γref−γ）ｄｔ
＋Ｋｄ・ｄ（γref−γ）／ｄｔ …（１４）
ここで、Ｋｐは比例ゲイン、Ｋｉは積分ゲイン、Ｋｄは微分ゲインである。

このように、本発明の実施の形態では、目標ヨーレートフィードバックトルク算出部２０ｆは、目標ヨーレートフィードバックトルクＴp_fbを第３の制御量とする第３の制御量算出手段として設けられている。

制御トルク算出部２０ｇは、車線曲率旋回用フィードフォワードトルク算出部２０ｄから車線曲率旋回用フィードフォワードトルクＴp_ff_laneが入力され、逸脱防止挙動用フィードフォワードトルク算出部２０ｅから逸脱防止挙動用フィードフォワードトルクＴp_ff_turnが入力され、目標ヨーレートフィードバックトルク算出部２０ｆから目標ヨーレートフィードバックトルクＴp_fbが入力される。そして、以下の（１５）式により、制御トルクＴｐを算出してモータ駆動部２１に出力する。

Ｔｐ＝Ｔp_ff_lane＋Ｔp_ff_turn＋Ｔp_fb …（１５）
このように、本発明の実施の形態では、制御トルク算出部２０ｇは、制御トルクＴｐを第４の制御量とする第４の制御量算出手段として設けられている。

次に、上述の操舵制御部２０で実行される車線逸脱防止制御を、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、車線曲率旋回用目標ヨーレート算出部２０ａは、前述の（５）式により、車線に沿って走行するのに必要な車線曲率旋回用目標ヨーレートγref_laneを算出する。

次いで、Ｓ１０２に進み、逸脱防止挙動用目標ヨーレート算出部２０ｂは、例えば、前述の（６）式、或いは、（１０）式により、逸脱状態に応じて車線からの逸脱を防止する逸脱防止挙動用目標ヨーレートγref_turnを算出する。

次に、Ｓ１０３に進んで、目標ヨーレート算出部２０ｃは、前述の（１１）式により、目標ヨーレートγrefを算出する。

次いで、Ｓ１０４に進み、車線曲率旋回用フィードフォワードトルク算出部２０ｄは、前述の（１２）式により、車線曲率旋回用フィードフォワードトルクＴp_ff_laneを算出する。

次に、Ｓ１０５に進んで、逸脱防止挙動用フィードフォワードトルク算出部２０ｅは、前述の（１３）式により、逸脱防止挙動用フィードフォワードトルクＴp_ff_turnを算出する。

次いで、Ｓ１０６に進み、目標ヨーレートフィードバックトルク算出部２０ｆは、前述の（１４）式により、目標ヨーレートフィードバックトルクＴp_fbを算出する。

そして、Ｓ１０７に進み、制御トルク算出部２０ｇは、前述の（１５）式により、制御トルクＴｐを算出してモータ駆動部２１に出力し、プログラムを抜ける。

このように、本発明の実施の第１形態では、車線に沿って走行するのに必要な車線曲率旋回用目標ヨーレートγref_laneを算出し、自車両の車線からの逸脱状態を予測し、該逸脱状態に応じて車線からの逸脱を防止する逸脱防止挙動用目標ヨーレートγref_turnを算出し、車線曲率旋回用目標ヨーレートγref_laneに基づき車線曲率旋回用フィードフォワードトルクＴp_ff_laneを算出し、逸脱防止挙動用目標ヨーレートγref_turnに基づき逸脱防止挙動用フィードフォワードトルクＴp_ff_turnを算出し、車線曲率旋回用目標ヨーレートγref_laneと逸脱防止挙動用目標ヨーレートγref_turnに基づいて目標ヨーレートフィードバックトルクＴp_fbを算出し、これら車線曲率旋回用フィードフォワードトルクＴp_ff_lane、逸脱防止挙動用フィードフォワードトルクＴp_ff_turn、目標ヨーレートフィードバックトルクＴp_fbにより制御トルクＴｐを算出する。このため、車線曲率等の逸脱する車線の形状、及び、自車両の対車線ヨー角が車線逸脱方向の場合か、或いは、自車両の対車線ヨー角が車線反逸脱方向の場合かの車線からの車両の逸脱状態を適切に予測し、これらの情報に基づいて、走行する車線に沿った応答性に優れ、ばらつきのない精度の良い車線逸脱防止制御を行うことが可能となる。
（実施の第２形態）
図５乃至図７は本発明の実施の第２形態を示す。

尚、本実施の第２形態は、自車両の車線からの逸脱状態が、車線逸脱防止後の自車両の姿勢角を設定する状態と判定される場合は、逸脱状態に応じて算出される逸脱防止挙動用目標ヨーレートγref_turnに基づく逸脱防止挙動用フィードフォワードトルクＴp_ff_turnを略０に低減するようにしたことが前記第１形態と異なり、他の構成、作用は前記第１形態と同様であるので、同じ構成には同じ符号を記し、説明は省略する。

このため、図５に示すように、本実施の第２形態の操舵制御部２０は、前記第１形態の２０ａ〜２０ｇの各構成に加え、逸脱防止制御判定部２０ｈを有している。

逸脱防止制御判定部２０ｈは、前方認識装置３１から自車両の対車線ヨー角θyawが入力される。そして、該対車線ヨー角θyawが車線逸脱方向か否かを判定し、判定結果を逸脱防止挙動用フィードフォワードトルク算出部２０ｅに出力する。

逸脱防止挙動用フィードフォワードトルク算出部２０ｅは、逸脱防止挙動用目標ヨーレート算出部２０ｂから逸脱防止挙動用目標ヨーレートγref_turnが入力され、逸脱防止制御判定部２０ｈから対車線ヨー角θyawが車線逸脱方向か否かの判定結果が入力される。そして、対車線ヨー角θyawが車線逸脱方向の場合には、前述の（１３）式により、逸脱防止挙動用フィードフォワードトルクＴp_ff_turnを算出する一方、対車線ヨー角θyawが車線反逸脱方向の場合には、逸脱防止挙動用フィードフォワードトルクＴp_ff_turnを略０に低減する。尚、逸脱防止挙動用フィードフォワードトルクＴp_ff_turnを略０に低減する際には、所定に漸近させて設定するようにしても良い。

以上のように構成される、本実施の第２形態による車線逸脱防止制御を、図６のフローチャートで説明する。

すなわち、Ｓ１０４で、前述の（１２）式により、車線曲率旋回用フィードフォワードトルクＴp_ff_laneを算出した後は、Ｓ２０１に進む。

Ｓ２０１に進むと、逸脱防止制御判定部２０ｈは、対車線ヨー角θyawが車線逸脱方向か否かを判定し、対車線ヨー角θyawが車線逸脱方向の場合には、Ｓ１０５に進み、逸脱防止挙動用フィードフォワードトルク算出部２０ｅで、前述の（１３）式により、逸脱防止挙動用フィードフォワードトルクＴp_ff_turnを算出してＳ１０６に進む。

一方、対車線ヨー角θyawが車線反逸脱方向の場合には、Ｓ２０２に進み、逸脱防止挙動用フィードフォワードトルク算出部２０ｅは、逸脱防止挙動用フィードフォワードトルクＴp_ff_turnを略０に低減してＳ１０６に進む。

Ｓ１０５、或いは、Ｓ２０２で逸脱防止挙動用フィードフォワードトルクＴp_ff_turnを設定してＳ１０６に進むと、目標ヨーレートフィードバックトルク算出部２０ｆは、前述の（１４）式により、目標ヨーレートフィードバックトルクＴp_fbを算出する。

すなわち、例えば、図７に示すように、前述の実施の第１形態による車線逸脱防止制御では、車線からの車両の逸脱状態が、車線から逸脱しようとしている状態では、この車線逸脱を防止する場合には、車両を反逸脱方向に制御する制御量が出力されている。その後、車線からの逸脱が防止できて車線逸脱防止制御を継続した際に反逸脱方向への制御量が残っていると、図７中のＣes1のコースを走行することが望ましいにも関わらず、残っていた制御量によりＣes2のコースのように、車両を反逸脱防止方向に制御し過ぎて車両挙動の応答性が遅れたり、状況によって制御される車両挙動にばらつきが発生してしまう虞がある。本実施の第２形態では、このような車線からの逸脱が防止できて車線逸脱防止制御を継続した際に、車線に沿って精度良く車線逸脱防止制御を実行しつつ、その後の反逸脱方向への過剰な制御を確実に抑制し、車両挙動の応答性を良好に保ち、車両挙動のばらつきを生じないように制御を実行させるものである。

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車線曲率旋回用目標ヨーレート算出部（第１の目標旋回量算出手段）
２０ｂ逸脱防止挙動用目標ヨーレート算出部（第２の目標旋回量算出手段）
２０ｃ目標ヨーレート算出部
２０ｄ車線曲率旋回用フィードフォワードトルク算出部（第１の制御量算出手段）
２０ｅ逸脱防止挙動用フィードフォワードトルク算出部（第２の制御量算出手段）
２０ｆ目標ヨーレートフィードバックトルク算出部（第３の制御量算出手段）
２０ｇ制御トルク算出部（第４の制御量算出手段）
２０ｈ逸脱防止制御判定部
２１モータ駆動部
３１前方認識装置（車線情報検出手段）
３２車速センサ（走行状態検出手段）
３３ヨーレートセンサ（走行状態検出手段）

Claims

自車両が走行する車線の左右を区画する車線区画線の情報を該車線区画線に対する該自車両のヨー角と共に車線情報として検出する車線情報検出手段と、
上記自車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、
左右の上記車線区画線に基づいて求めた車線中央の曲率と上記自車両の走行状態とに基づいて上記車線中央に沿って走行するのに必要な第１の目標旋回量を算出する第１の目標旋回量算出手段と、
上記車線情報検出手段で検出した上記車線区画線に対する上記自車両のヨー角と上記自車両の走行状態とに基づいて該自車両の上記車線区画線からの逸脱状態を予測し、該逸脱状態に応じて上記車線区画線からの逸脱を防止する第２の目標旋回量を算出する第２の目標旋回量算出手段と、
上記第１の目標旋回量をトルク換算した第１の制御量を算出する第１の制御量算出手段と、
上記第２の目標旋回量をトルク換算した第２の制御量を算出する第２の制御量算出手段と、
上記第１の目標旋回量と上記第２の目標旋回量とを加算した値と前記走行状態検出手段で検出した実際の旋回量との差分に基づいて第３の制御量をフィードバック制御により算出する第３の制御量算出手段と、
上記第１の制御量と上記第２の制御量と上記第３の制御量とを加算して上記車線区画線からの逸脱を防止する第４の制御量を算出する第４の制御量算出手段と、
を備えたことを特徴とする車両の車線逸脱防止制御装置。
上記第２の目標旋回量算出手段は、現在の上記自車両の上記車線区画線に対するヨー角が車線逸脱方向に向いている場合は、上記車線区画線からの逸脱予測時間を算出して上記第２の目標旋回量を算出する一方、現在の上記自車両の上記車線区画線に対するヨー角が車線反逸脱方向に向いている場合は、上記自車両の上記車線区画線からの逸脱状態が車線逸脱防止後の上記自車両の姿勢角を設定する状態と判定し、設定時間内で予め設定しておいた姿勢になる旋回量を上記第２の目標旋回量として算出することを特徴とする請求項１記載の車両の車線逸脱防止制御装置。
上記第２の目標旋回量算出手段が、上記自車両の上記車線区画線からの逸脱状態が上記車線逸脱防止後の該自車両の姿勢角を設定する状態と判定して上記第２の目標旋回量を設定した場合は、上記第２の制御量算出手段は、上記第２の制御量を略０に低減することを特徴とする請求項２記載の車両の車線逸脱防止制御装置。