WO2015012291A1 - 車線維持支援装置 - Google Patents

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WO2015012291A1
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torque
driver
timer
cancel
control
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English (en)
French (fr)
Inventor
貴仁 中野
太亮 長谷川
栄信 衣笠
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Denso Corp
Toyota Motor Corp
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Denso Corp
Toyota Motor Corp
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00—Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/025—Active steering aids, e.g. helping the driver by actively influencing the steering system after environment evaluation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/20—Steering systems
    • B60W2510/202—Steering torque

Definitions

  • the present invention relates to a lane keeping support device that performs steering control for lane keeping.
  • the lane keeping assist device causes the actuator to generate a steering torque when the vehicle is about to deviate from the traveling lane or after deviating.
  • the lane keeping control device is sometimes called a lane departure prevention device or a lane departure prevention device.
  • control torque generated by the steering control for maintaining the lane.
  • the condition for canceling the generation of the control torque is, for example, that the torque input from the driver to the steering wheel (hereinafter referred to as the driver torque) continues for a certain period of time.
  • Patent Document 1 when the driver torque is input in a direction opposite to the control torque, that is, when the driver torque is input in a direction deviating from the lane, the longer the time during which the driver torque is input, A technique for weakening the control torque is disclosed. Thereby, when the driver tries to change the lane, the uncomfortable feeling felt by the driver due to the generation of the control torque in the direction opposite to the driver torque can be suppressed.
  • the uncomfortable feeling given to the driver can be reduced even in the above situation.
  • the control torque is weakened in a short time, the control is likely to be canceled despite the situation where the steering control for maintaining the lane should not be canceled.
  • control torque cannot often be generated in a situation where the control torque should be generated.
  • the present invention has been made on the basis of the above circumstances, and its main purpose is to reduce the situation in which the generation of control torque is suppressed, and to suppress the sense of discomfort given to the driver. To provide an apparatus.
  • the lane keeping assist device is mounted on a vehicle, and a control torque output unit (12, 12A) that outputs a control torque for keeping the vehicle in a running lane and a vehicle driver by a vehicle driver.
  • the driver's intention is reflected in the driver torque. Therefore, by changing the time from when the driver torque is input according to the driver torque to when the output of the control torque is stopped, the time can be matched to the driver's intention. Therefore, it is possible to suppress the uncomfortable feeling given to the driver while reducing the situation where the generation of the control torque is suppressed.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an overall configuration of a lane keeping support system according to a first embodiment.
  • 5 is a flowchart illustrating a cancel determination process executed by a calculation unit of the lane keeping support system according to the first embodiment.
  • the conceptual diagram which shows the relationship between driver torque and cancellation delay time.
  • the conceptual diagram which shows the relationship between a vehicle speed, a horizontal position, a road curvature, and cancellation delay time.
  • the block diagram which shows the whole structure of the lane maintenance assistance system which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. 7 is a flowchart showing a cancellation determination process executed by a calculation unit of the lane keeping support system according to the second embodiment.
  • the conceptual diagram which shows the integral value line showing the cancellation torque integral value.
  • Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings.
  • a white line or the like drawn on the road is referred to as a lane boundary line
  • a space between the lane boundary line and the lane boundary line is referred to as a lane.
  • FIG. 1 shows the overall configuration of a lane keeping support system 1 according to this embodiment.
  • the lane keeping support system 1 is mounted on a vehicle such as a passenger car, and a driver's driving is performed so that the own vehicle (a vehicle equipped with the lane keeping support system 1) can run while maintaining a lane defined by the left and right lane boundary lines. It is a system that supports operation.
  • the lane keeping support system 1 includes a calculation unit 10, a camera 20, a vehicle speed sensor 21, a yaw rate sensor 22, and a steering angle sensor that function as the lane keeping support device of the present invention. 23, a power steering control unit 30, and a steering actuator 40.
  • the calculation unit 10 is configured by a known microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, and the like.
  • the CPU executes a program stored in the ROM, the driver torque detection unit 11, the control torque output unit 12, and the cancel It functions as a delay time setting unit 13 and a timer measurement unit 14.
  • the calculation unit 10 uses detection signals output from the camera 20, the vehicle speed sensor 21, the yaw rate sensor 22, and the steering angle sensor 23, respectively.
  • the camera 20 images the front road surface in the traveling direction of the host vehicle, and uses a well-known lane boundary recognition technique to indicate a departure angle representing an angle between the lane boundary line and the traveling direction of the host vehicle, and the lane from the host vehicle.
  • a distance to the boundary line hereinafter referred to as a lateral position
  • a curve radius that is, road curvature
  • these calculated parameters are sent to the calculation unit 10 as imaging information. Note that when the camera 20 has only a function of obtaining a captured image, the calculation unit 10 calculates imaging information based on the captured image provided by the camera 20.
  • the vehicle speed sensor 21 is configured by a well-known vehicle speed sensor that detects the travel speed of the vehicle, and sends the detection result of the travel speed to the calculation unit 10.
  • the yaw rate sensor 22 is configured by a known yaw rate sensor that detects the rotational angular velocity in the turning direction of the vehicle, and sends the yaw rate detection result to the calculation unit 10.
  • the steering angle sensor 23 is configured by a known steering angle sensor that detects the steering angle of the vehicle, and sends the detection result of the steering angle to the calculation unit 10.
  • the power steering control unit 30 sends a torque command to be generated by the steering actuator 40 to the steering actuator 40 that controls the steering angle of the vehicle. Further, the power steering control unit 30 acquires a steering torque from a torque sensor (not shown).
  • This torque sensor is a known sensor provided in a known electric power steering system.
  • a brake mechanism that changes the traveling direction of the vehicle by braking only the right wheel or the left wheel of the vehicle may be employed. That is, instead of the steering actuator 40, an actuator having a function of changing the traveling direction of the vehicle can be employed.
  • the driver torque detection unit 11 acquires the steering torque from the power steering control unit 30. Based on the steering torque, the driver torque, which is the torque input to the steering wheel of the vehicle by the driver, is determined. For example, when the steering actuator 40 is not generating torque, the steering torque can be directly used as the driver torque. Conversely, when the steering actuator 40 is generating torque, the driver torque can be obtained by subtracting the torque generated by the steering actuator 40 from the steering torque. Further, the driver torque may be determined as appropriate by performing correction in consideration of the road surface input torque and the like. The torque generated by the steering actuator 40 may be an actual measurement value or a torque command issued by the power steering control unit 30.
  • the control torque output unit 12 performs a steering control necessity determination process for determining whether it is necessary to perform steering control for maintaining the position of the host vehicle in the current traveling lane based on the above-described deviation angle and lateral position.
  • the steering control for maintaining the lane includes not only the steering control that does not deviate from the lane, but also the steering control that returns to the lane before the departure after the departure.
  • a road radius or a road width may be used in addition to the departure angle and the lateral position. Since the steering control necessity determination process is a known process, further description is omitted.
  • a torque request for determining the steering torque to be generated by the steering actuator 40 and outputting the steering request torque to the power steering control unit 30 is further determined. Processing is also executed.
  • the steering request torque represents the magnitude of the steering torque that should be generated by the steering actuator 40.
  • the steering request torque corresponds to the control torque in the claims. Note that the steering request torque includes information indicating the steering direction. For example, the steering direction is indicated by positive and negative signs.
  • the steering control necessity determination process is executed with a control main switch (not shown) being on as a start condition.
  • the start condition may include conditions such as the vehicle speed in addition to the control main switch being on.
  • control torque output unit 12 also performs a part of the cancel determination process shown in FIG. 2 in addition to the steering control necessity determination process and the torque request process.
  • the cancellation determination process is executed in parallel with the steering control necessity determination process and the torque request process, following the steering control necessity determination process and the torque request process, or by a time division process or the like.
  • This cancel determination process is a process for determining whether to cancel the output of the steering request torque based on the driver torque.
  • step S1 it is determined whether or not the steering request torque is being output. If this judgment is NO, it will progress to Step S2.
  • step S2 initialization processing is performed. Specifically, the initialization process is to clear the timers 1 and 2. If step S2 is performed, it will return to the beginning of FIG. 2, ie, step S1.
  • step S1 is YES
  • the process proceeds to step S3.
  • step S ⁇ b> 3 the driver torque is acquired from the driver torque detector 11.
  • step S4 the driver torque acquired in step S3 is compared with a preset timer ON threshold 1 and timer ON threshold 2.
  • the timer corresponding to the compared timer ON threshold is set in the measurement state. That is, if the timer is not activated, the timer is activated. If the timer has already been activated, the activation is continued.
  • the timer value corresponds to the duration of the claims.
  • timer 1 corresponds to timer ON threshold 1
  • timer 2 corresponds to timer ON threshold 2.
  • the driver torque exceeds the timer ON threshold value when the timer is not activated, it is determined that the driver torque is input. Since there are two timer ON thresholds, two types of determination that driver torque has been input are performed.
  • step S5 it is determined whether there is a timer activated this time. If this determination is NO, the process directly proceeds to step S10.
  • step S5 determines whether the cancel delay time is set. Therefore, steps S6 to S9 are executed to set the cancel delay time.
  • step S6 the generation direction of the control torque is determined. This determination is made based on the steering request torque.
  • step S7 the current vehicle speed, lateral position (corresponding to the lane width direction position in the claims), and road curvature are acquired.
  • the vehicle speed is acquired from the vehicle speed sensor 21.
  • the lateral position is the distance from the host vehicle to the lane boundary line, and is obtained by calculation from the position of the lane boundary line in the image detected by the camera 20.
  • the road curvature is acquired by regarding the curvature of the lane boundary line as the road curvature.
  • the curvature of the lane boundary line is obtained by calculation based on the curvature of the lane boundary line included in the image captured by the camera 20.
  • step S8 the steering direction of the driver is determined. This is determined from the change in the steering angle that the steering angle sensor 23 sequentially acquires.
  • step S9 based on the driver torque acquired in step S3 and the information determined or acquired in steps S6 to S8, the cancel delay time for the timer started in the current processing in step S4 is determined.
  • the cancellation delay time determined here has the following tendency. First, if the control torque determined in step S6 and the driver steering direction determined in step S8 are opposite directions, the cancellation delay time is made shorter than when the directions are the same direction. In the first embodiment, the cancel delay time is shortened step by step depending on the magnitude of the driver torque. Note that there are two stages for the sake of simplicity of explanation.
  • FIG. 3 shows an example of a graph for setting the cancel delay time according to the difference between the direction of the control torque and the direction of the driver torque, and the magnitude of the driver torque.
  • the broken line is a line for determining the cancellation delay time when the control torque and the driver torque are in the opposite directions
  • the solid line is a line for determining the cancellation delay time when the control torque and the driver torque are in the same direction. It is.
  • the cancellation delay time is a1. Even if the driver torque is the same magnitude, the cancellation delay time is a2 if the direction of the control torque and the direction of the driver torque are the same.
  • the cancel delay time is b1
  • the direction of the control torque and the direction of the driver torque are the same.
  • the cancel delay time is b2.
  • the cancellation delay times b1 and b2 are on the order of about 1 second.
  • the reason for shortening the cancel delay time when the driver torque is large is as follows. That is, if you want to steer quickly, for example, if an obstacle suddenly jumps out in front of you, you should cancel the control quickly to reflect the driver's intentions quickly, and In this case, the driver torque should be large.
  • FIG. 3 shows the difference between the direction of the control torque and the direction of the driver torque, and the relationship between the magnitude of the driver torque and the cancel delay time.
  • the cancellation delay time determined by the relationship shown in FIG. 3 is used as a basic value, and this basic value is corrected based on the vehicle speed, the lateral position, and the road curvature acquired in step S7, and finally obtained. Confirm the cancellation delay time.
  • a map that has been corrected with the vehicle speed, lateral position, and road curvature may be prepared in advance.
  • Fig. 4 shows the relationship between vehicle speed, lateral position, road curvature, and cancellation delay time.
  • the cancellation delay time is shortened. The reason is as follows.
  • the vehicle speed is high, the mileage per unit time is long, so that a quick steering is required. Therefore, when the driver operates the steering, it is necessary to quickly perform the steering reflecting the driver's intention.
  • the cancellation delay time is continuously shortened according to the vehicle speed, but the cancellation delay time may be changed step by step.
  • the position of the host vehicle is in its own lane, the closer to the adjacent lane, the longer the cancellation delay time. This is because the situation where the host vehicle approaches the lane boundary line is essentially a situation where a control torque should be generated to suppress lane departure.
  • the state where the position of the host vehicle is in the own lane may be until the left or right end of the host vehicle reaches the lane boundary, or the other end may also reach the lane boundary. It is good also as a predetermined position between them.
  • the cancellation delay time is set to a value shorter than the time determined at a position close to the adjacent lane in the own lane. In the case of an adjacent lane, the cancellation delay time is set to a constant value regardless of the detailed position. This is because in the state where the lateral position is in the adjacent lane, there is a high possibility that the lane has been changed by the driver's intention.
  • the cancellation delay time is continuously shortened according to the road curvature, but the cancellation delay time may be changed step by step.
  • the cancellation delay time determined from the difference between the direction of the control torque and the direction of the driver torque and the magnitude of the driver torque is corrected by the relationship shown in the vehicle speed, lateral position, and road curvature shown in FIG.
  • the final cancellation delay time is corrected by the relationship shown in the vehicle speed, lateral position, and road curvature shown in FIG. The final cancellation delay time.
  • step S10 the driver torque acquired in step S3 is compared with timer OFF thresholds 1 and 2 set in advance for timers 1 and 2, respectively.
  • timer OFF threshold values 1 and 2 are set to values lower than the corresponding timer ON threshold values 1 and 2, respectively.
  • the timer OFF thresholds 1 and 2 are set to be 1 Nm lower than the timer ON thresholds 1 and 2.
  • the driver torque is compared with the timer OFF threshold values 1 and 2, respectively. When the driver torque is below the timer OFF threshold value, the timer corresponding to the timer OFF threshold value is stopped. If it is not less than the timer OFF threshold, the timer corresponding to the timer OFF threshold continues.
  • step S11 it is determined whether any of the timers is equal to or longer than the cancel delay time set for the timer. If this determination is NO, the process returns to step S1. On the contrary, if this judgment is YES, it will progress to Step S12.
  • step S12 the steering request torque is cancelled. That is, the output of the steering request torque is stopped. This also eliminates the need for timer counting, so all timers are stopped. Then, it returns to step S1.
  • step S3 is the process of the driver torque detecting unit 11
  • steps S6 to S9 are the process of the cancel delay time setting unit 13
  • steps S4 and S10 are the process of the timer measuring unit 14. Others are processing of the control torque output unit 12.
  • the driver's steering operation is relatively slow, the driver torque is small, so the cancellation delay time is longer than when the driver torque is large. Therefore, the steering request torque is not easily canceled by a slow steering operation performed when avoiding a large vehicle in an adjacent lane. For this reason, it is less likely that the control torque cannot be generated in a situation where the control torque should be generated.
  • Embodiment 2 Next, Embodiment 2 will be described.
  • elements having the same reference numerals as those used so far are the same as the elements having the same reference numerals in the previous embodiments unless otherwise specified.
  • the embodiment described above can be applied to other parts of the configuration.
  • the steering request torque is canceled when the time during which the driver torque is equal to or greater than the threshold exceeds the cancel delay time. In other words, cancellation was determined according to time. In contrast, in the second embodiment, cancellation is determined based on the torque integral value.
  • FIG. 5 shows the overall configuration of the lane keeping support system 1A according to the second embodiment.
  • the calculation unit 10A in the second embodiment includes a cancel integration value setting unit 15 and a torque integration unit 16. These are provided instead of the cancel delay time setting unit 13 and the timer measurement unit 14 in the first embodiment.
  • the processing content of the control torque output unit 12A is also different from the control torque output unit 12 of the first embodiment in the processing shown in FIG.
  • Steps S21 to S23 are the same as steps S1 to S3 in FIG. That is, if the steering request torque is output (S21: YES), the driver torque is acquired (S23). If the steering request torque is not output (S21: NO), initialization is performed (S22).
  • step S24 it is determined whether or not the driver torque acquired in step S23 is larger than a preset integration ON threshold value.
  • This integrated ON threshold value is, for example, the same value as the lower timer ON threshold value in the first embodiment.
  • step S24 determines whether the determination in step S24 is NO, the process proceeds to step S25, and if YES, the process proceeds to step S28.
  • step S25 it is determined whether torque is being integrated. If step S25 is YES, the process proceeds to step S26, and if NO, the process returns to step S21.
  • step S26 it is determined whether or not the driver torque acquired in step S23 is larger than a preset integration OFF threshold.
  • This integrated OFF threshold is, for example, the same value as the lower timer OFF threshold in the first embodiment.
  • step S25 While torque integration is in progress (S25: YES), if the driver torque becomes lower than the integration OFF threshold (S26: NO), the process proceeds to step S27, where both the torque integrated value and the cancel torque integrated value are reset. Then, it returns to step S21.
  • step S26 determines whether the process is a process is a process that is a process that is a process that is a process that is a process that is a process that is a process that is a process that is a process that is a process that is a process that is a process that is a process that is a process that is a process that is a process that is a process that is a process that is a process that is a process that is if the determination in step S26 is yes, the process proceeds to step S33.
  • the process of step S33 will be described later.
  • step S24 If it is determined in step S24 that the driver torque is greater than the integrated ON threshold, that is, if step S24 is YES, the process proceeds to step S28.
  • step S28 it is determined whether or not a cancel torque integral value has not yet been determined. If not determined, the process proceeds to step S29, and if determined, the process proceeds to step S33.
  • step S29 the direction of the control torque is determined.
  • step S30 the vehicle speed, lateral position, and road curvature are determined.
  • step S31 the driver steering direction is determined.
  • step S32 the cancel torque integral value is determined based on the driver torque acquired in step S23 and the information determined or acquired in steps S29 to S31.
  • the cancel torque integral value is a threshold value of the torque integral value determined to cancel the steering request torque.
  • the basic value of the cancellation delay time is determined based on the difference between the direction of the control torque and the steering direction of the driver and the magnitude of the driver torque.
  • the basic value of the cancel torque integrated value is determined only by the difference between the direction of the control torque and the steering direction of the driver without considering the magnitude of the driver torque.
  • the magnitude of the driver torque is not considered.
  • the torque integral value is a value obtained by adding torque as needed. Therefore, for example, region 1 and region 2 in FIG. 7 have the same torque integral value.
  • the torque integral value reflects the magnitude of torque that changes as needed.
  • the timer for comparing with the cancellation delay time that is the threshold advances, and the cancel delay time that is the threshold is changed because the magnitude of the driver torque is not taken into consideration. There was a need.
  • the second embodiment since the magnitude of the driver torque is reflected in the torque integral value, it is not necessary to change the cancel torque integral value, which is a threshold value to be compared with this, according to the driver torque.
  • each of the reverse direction integral value line C1 and the same direction integral value line C2 in FIG. 7 is a curve in which the area of a rectangle whose vertex is an arbitrary point on these lines is a constant value. As described above, the rectangular area represents the torque integral value.
  • the reverse direction integral value line C1 is a curve representing the cancel torque integral value when the direction of the control torque and the direction of the driver torque are opposite directions.
  • the same direction integral value line C2 is a curve representing the cancel torque integral value when the direction of the control torque and the direction of the driver torque are the same direction.
  • the tendency when correcting the basic value of the cancel torque integral value with the vehicle speed, the lateral position, and the road curvature is the same as that of the first embodiment.
  • the physical quantities are different such as the cancel delay time and the cancel torque integral value, the degree of correction is different from that of the first embodiment.
  • a map that takes into account the vehicle speed, lateral position, and road curvature may be prepared in advance.
  • step S33 the torque integrated value is updated by adding the driver torque acquired in step S23 to the previous torque integrated value.
  • step S34 it is determined whether or not the torque integrated value updated in step S33 is larger than the cancel torque integrated value. If this judgment is NO, it will return to Step S21. On the other hand, if it is YES, it will progress to Step S35. If YES in step S34, the state where the driver torque is equal to or greater than the integrated ON threshold is continued until the torque integrated value becomes larger than the cancel torque integrated value.
  • step S35 the steering request torque is cancelled. Further, since it is not necessary to integrate the driver torque, the torque integrated value is reset. Also, the cancel torque integral value is reset. Then, it returns to step S21.
  • step S23 is the process of the driver torque detecting unit 11
  • steps S29 to S32 are the process of the cancel integrated value setting unit 15
  • step S33 is the process of the torque integrating unit 16.
  • Others are processing of the control torque output unit 12A.
  • the basic cancel delay time and the cancel torque integral value are corrected based on the vehicle speed, the lateral position, and the road curvature.
  • the correction based on the vehicle speed, the lateral position, and the road curvature may not be performed (Modification 1).
  • only one of the vehicle speed, the lateral position, and the road curvature, or only two may be used to correct the basic cancel delay time and cancel torque integrated value (Modification 2).
  • the basic cancel delay time and the cancel torque integrated value may be set without considering the difference between the direction of the control torque and the direction of the driver torque (Modification 3). If the difference between the direction of the control torque and the direction of the driver torque is not taken into account in the cancel torque integral value, the cancel torque integral value can be a constant value.
  • the cancellation delay time is shortened as the driver torque increases. Therefore, the larger the driver torque, the shorter the time from when the driver torque is input until the control torque output is stopped. However, contrary to the tendency of the first embodiment, the larger the driver torque, the longer the time from when the driver torque is input until the output of the control torque is stopped may be designed. In this case, for example, the cancel delay time is set using a relationship in which the vertical axis in FIG. 3 is turned upside down (Modification 5).
  • Lane maintenance support system 10 10A calculation unit (lane maintenance support device) 11, Driver torque detection unit 12, 12, 12A control torque output unit, 13 Cancel delay time setting unit, 14 Timer measurement unit, 15 Cancel integration value Setting unit, 16 torque integration unit, 20 camera, 21 vehicle speed sensor, 22 yaw rate sensor, 23 steering angle sensor, 30 power steering control unit (steering torque control unit), 40 steering actuator

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Abstract

　操舵要求トルクを出力している状態において（Ｓ１：ＹＥＳ）、ドライバー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）。ドライバートルクが入力されてから操舵要求トルクをキャンセルするまでの時間の長さを表すキャンセル遅延時間は、ドライバートルクがタイマー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、ドライバーがハンドルを素早く切り、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ハンドル操作に対応した操舵が行われる。その結果、ドライバーに与える違和感が抑制される。

Description

車線維持支援装置
　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（Lane）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。
　また、運転者が車線を意図的に変更しようとすることも当然にある。そのため、車線維持制御装置は、車線維持のための操舵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（運転者）がハンドル（steering　wheel）を意図的に操作したと考えられるときは、その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、車線維持のための操舵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、ドライバーからハンドルに入力されるトルク（以下、ドライバートルクという）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ー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ートルクが入力された場合、ドライバー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、ドライバー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
　しかし、特許文献１の技術では、ドライバーがハンドルを操作した当初は、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、ハンドルを素早く大きく操作した場合には、比較的大きな制御トルクがドライバートルクと反対方向に発生してしまう。
　また、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、車線維持のための操舵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その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、自車線（自車両が走行中の車線）の左右にそれぞれ存在する一対の隣車線のうち、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、自車線の中心よりも大型車とは反対側を自車両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、車線維持のための操舵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、ドライバー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、ちょっとしたハンドル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、上記の事情に基づいて成されたものであり、その主な目的は、制御トルクの発生が抑制される状況を少なくしつつ、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。
　本発明に係る車線維持支援装置は、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、車両のドライバーにより車両のハンドルに入力されたトルクであるドライバートルクを検出するドライバートルク検出部（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、ドライバートルクの検出に基づいて、制御トルクの出力を中止し、ドライバートルク検出部が検出したドライバートルクに応じて、ドライバー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。
　ドライバートルクにはドライバーの意思が反映されている。そのため、ドライバートルクに応じてドライバー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により、該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、ドライバーに与える違和感を抑制することができる。
実施形態１に係る車線維持支援システムの全体構成を示すブロック図。 実施形態１に係る車線維持支援システムの演算部が実行するキャンセル判定処理を示すフローチャート。 ドライバートルクとキャンセル遅延時間との関係を示す概念図。 車速、横位置、道路曲率と、キャンセル遅延時間との関係を示す概念図。 実施形態２に係る車線維持支援システムの全体構成を示すブロック図。 実施形態２に係る車線維持支援システムの演算部が実行するキャンセル判定処理を示すフローチャート。 キャンセルトルク積分値を表す積分値線を示す概念図。
　（実施形態１）
　以下、本発明の実施形態１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。
　図１は本実施形態に係る車線維持支援システム１の全体構成を示す。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、本発明の車線維持支援装置として機能する演算部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（Power　Steering）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により構成されており、ＲＯＭに格納されたプログラムをＣＰＵが実行することにより、ドライバートルク検出部１１、制御トルク出力部１２、キャンセル遅延時間設定部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がそれぞれ出力する検出信号などを利用する。
　カメラ２０は、自車両の進行方向の前方路面を撮像し、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）等を算出する。そして、これらの算出したパラメータ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がカメラ２０により提供される撮像画像に基づいて撮像情報を算出する。
　車速センサ２１は、車両の走行速度を検出する周知の車速センサにより構成されており、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、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により構成されており、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により構成されており、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に対してステアリングアクチュエータ４０が発生すべき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ものである。なお、ステアリングアクチュエータ４０に換えて、車両の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。
　次に、演算部１０が機能する各部１１～１４を説明する。ドライバートルク検出部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り車両のハンドル（Steering　Wheel）に入力されたトルクであるドライバートルクを決定する。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ートルクとすることができる。逆に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した結果をドライバートルクとすることができる。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ートルクを決定してもよい。なお、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が出しているトルクの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制御必要性判定処理を行う。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。操舵制御必要性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。操舵制御必要性判定処理は、公知の処理であるため、これ以上の説明は省略する。
　操舵制御必要性判定処理において、操舵制御を行う必要があると判定した場合には、さらに、ステアリングアクチュエータ４０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、ステアリングアクチュエータ４０に発生させるべき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。
　操舵制御必要性判定処理は、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、上記操舵制御必要性判定処理、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、操舵制御必要性判定処理、トルク要求処理に続いて、あるいは、時分割処理等により、操舵制御必要性判定処理、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ー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、ドライバートルク検出部１１からドライバートルクを取得する。ステップＳ４では、ステップＳ３で取得したドライバートルクを、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ー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ートルクがタイマーＯＮ閾値を超えた場合に、ドライバー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、ドライバー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、キャンセル遅延時間が未設定である。そこで、キャンセル遅延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境界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ートルクと、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遅延時間を決定する。
　ここで決定するキャンセル遅延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、キャンセル遅延時間を短くする。また、この実施形態１では、ドライバートルクが大きさにより、段階的にキャンセル遅延時間を短くする。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ートルクの方向の異同、ドライバートルクの大きさによりキャンセル遅延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ートルクが逆方向である場合のキャンセル遅延時間を決定する線であり、実線が制御トルクとドライバートルクが同方向である場合のキャンセル遅延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ートルクの方向が逆方向であって、ドライバートルクがタイマーＯＮ閾値２よりも大きい場合には、キャンセル遅延時間はａ１となる。ドライバートルクが同じ大きさでも、制御トルクの方向とドライバートルクの方向が同方向であれば、キャンセル遅延時間はａ２となる。
　また、ドライバートルクがタイマーＯＮ閾値１、２の間であれば、制御トルクの方向とドライバートルクの方向が逆方向の場合、キャンセル遅延時間はｂ１となり、制御トルクの方向とドライバートルクの方向が同方向の場合、キャンセル遅延時間はｂ２となる。なお、キャンセル遅延時間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ー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、キャンセル遅延時間が短くなっている理由は次の理由による。すなわち、ドライバーがハンドルを操作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。
　ドライバートルクが大きい場合にキャンセル遅延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、ドライバー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ートルクの方向の異同、および、ドライバートルクの大きさとキャンセル遅延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遅延時間を基本値とし、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最終的なキャンセル遅延時間を確定する。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、キャンセル遅延時間の関係を示す。車速が相対的に高くなると、キャンセル遅延時間を短くする。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遅延時間が短くなっているが、段階的にキャンセル遅延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遅延時間を長くする。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、キャンセル遅延時間を、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遅延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遅延時間を長くする。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ートルクが入力されやすい。そのため、キャンセル遅延時間が短いと、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遅延時間が短くなっているが、段階的にキャンセル遅延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ートルクの方向の異同、ドライバートルクの大きさから定まるキャンセル遅延時間を、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遅延時間とする。
　ステップＳ１０では、ステップＳ３で取得したドライバートルクを、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１、２は１Ｎｍ低い値に設定されている。ドライバートルクをタイマー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遅延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。反対に、この判断が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はドライバートルク検出部１１の処理、ステップＳ６～Ｓ９はキャンセル遅延時間設定部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）、ドライバー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、ドライバートルクが入力されてから操舵要求トルクをキャンセルするまでの時間の長さを表すキャンセル遅延時間を、ドライバートルクがタイマー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、ドライバーがハンドルを素早く切り、大きなトルクがハンドルに入力された場合には、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ハンドル操作に対応した操舵が行われる。その結果、ドライバーに与える違和感が抑制される。
　また、ドライバーのハンドル操作が比較的ゆっくりであるときは、ドライバートルクは小さいので、キャンセル遅延時間は、ドライバー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ではドライバートルクが閾値以上となっている時間がキャンセル遅延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キャンセルを判断する。
　図５は、実施形態２に係る車線維持支援システム１Ａの全体構成を示す。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遅延時間設定部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）、ドライバートルクを取得し（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）。
　ドライバー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ートルクが、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。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ートルクが、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）、ドライバートルクが積算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、ドライバートルクが積算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ートルクと、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、ドライバートルクの大きさにより、キャンセル遅延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、ドライバー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ではドライバー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、ドライバートルクが積算ＯＮ閾値以上であれば、閾値であるキャンセル遅延時間と比較するタイマーは進み、ドライバー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遅延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ー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ー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ー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の面積が一定値となる曲線である。前述のように長方形の面積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ー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を表す曲線である。同方向積分値線Ｃ２は、制御トルクの方向とドライバー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を表す曲線である。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ー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ー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、キャンセル遅延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。最終的な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ー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。なお、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、ドライバートルクが積算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、ドライバー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はドライバートルク検出部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）、ドライバー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、ドライバートルクが大きいほど、ドライバートルクが入力されてから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、ドライバーがハンドルを素早く切り、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。その結果、ドライバーに与える違和感が抑制される。
　また、ドライバーのハンドル操作が比較的ゆっくりであるときは、ドライバートルクは小さいので、ドライバートルクが入力されてから操舵要求トルクをキャンセルするまでの時間は、ドライバー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、本発明の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可能である。
　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遅延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遅延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ー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遅延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ー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、ドライバートルクが大きいほどキャンセル遅延時間を短くしていた。よって、ドライバートルクが大きいほどドライバー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、ドライバートルクが大きいほどドライバー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遅延時間を設定する（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　ドライバートルク検出部、　１２、１２Ａ　制御トルク出力部、　１３　キャンセル遅延時間設定部、　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、
    　前記車両のドライバーにより前記車両のハンドルに入力されたトルクであるドライバートルクを検出するドライバートルク検出部（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、前記ドライバー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、
    　前記ドライバートルク検出部が検出したドライバートルクに応じて、前記ドライバー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（１０、１０Ａ）。
  2. 　請求項１において、
    　前記ドライバートルク検出部が検出したドライバートルクが大きいほど、前記ドライバー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、
    　前記ドライバートルク検出部が検出したドライバートルクが大きいほど、前記ドライバー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、前記ドライバートルクの大きさに応じて異なるキャンセル遅延時間を設定するキャンセル遅延時間設定部（１３）と、
    　継続して前記ドライバー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、前記キャンセル遅延時間設定部が設定したキャンセル遅延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ー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、
    　前記キャンセル遅延時間設定部は、複数の前記タイマーＯＮ閾値を前記ドライバートルクとそれぞれ比較して、前記ドライバー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遅延時間を設定し、
    　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遅延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ー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、前記ドライバー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、
    　前記キャンセル遅延時間設定部は、前記制御トルクの発生方向と、前記ドライバートルクにより前記ハンドル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、前記キャンセル遅延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、
    　前記キャンセル遅延時間設定部は、前記ドライバートルクに基づいて定まるキャンセル遅延時間を、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遅延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、
    　前記ドライバートルクが入力されたと判断してからの前記ドライバー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、前記ドライバートルクにより前記ハンドル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ートルクにより前記ハンドル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ー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ー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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