WO2018025745A1 - 車線維持支援装置及び車線維持支援方法 - Google Patents

車線維持支援装置及び車線維持支援方法 Download PDF

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鈴木　輝彦
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いすゞ自動車株式会社
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Definitions

  • the present disclosure relates to a lane keeping assist device and a lane keeping assist method that assist steering by using both a hydraulic pressure and a motor.
  • Patent Document 1 discloses a technique in which the lane keeping assist torque in the direction toward the outside of the curve is larger than the lane keeping assist torque in the direction toward the inside of the curve when the vehicle is traveling on the curve. ing.
  • the lane keeping assist device performs steering assist using only hydraulic power steering, unlike when steering assist is performed using electric power steering, the steering wheel is turned to the left and to the right. It is difficult to change the assisting force for assisting the steering when it is turned. Therefore, in the case of a vehicle that uses only hydraulic power steering as a lane keeping assist device, if the torque applied in the direction turning inside the curve is reduced so that the steering wheel does not rotate too much inside the curve, However, there is a problem that it becomes difficult to return the vehicle to the center of the lane.
  • the present disclosure has been made in view of these points, and in a vehicle equipped with a hydraulic power steering, while maintaining the torque applied in the direction of bending outside the curve, the torque in the direction of bending inside the curve.
  • a first auxiliary unit that assists steering of a vehicle by hydraulic pressure, a second auxiliary unit that assists steering of the vehicle by a motor, and a lane ahead of the traveling direction of the vehicle are photographed.
  • a steering assist control unit that reduces the steering assist amount by the first auxiliary unit and starts the steering assist by the second auxiliary unit when it is determined that the vehicle has entered a curve based on the captured image.
  • a lane keeping assist device is provided.
  • the lane keeping assist device further includes a lane center detection unit that detects the center of the lane from the captured image, and the steering assist control unit is configured such that the center of the vehicle travels inside the curve from the center of the lane. If it is determined that the center of the vehicle is traveling outside the curve than the center of the lane, the steering assist amount by the second auxiliary portion may be reduced as compared with the case where it is determined that the center of the vehicle is traveling outside the curve. .
  • the steering assist control unit may reduce the steering assist amount by the second auxiliary unit as the center of the vehicle is inside the curve with respect to the center of the lane.
  • the lane keeping assist device further includes a curvature radius calculation unit that calculates a curvature radius of the curve from the photographed image, and the steering assist control unit is configured to assist the steering by the second assist unit as the curvature radius of the curve decreases. The amount may be reduced.
  • the lane keeping assist device further includes a steering angle sensor that is attached to a steering shaft of a steering wheel and detects a rotation angle of the steering shaft, and the steering assist control unit rotates the steering shaft acquired from the steering angle sensor. Based on the angle and the captured image, it is determined whether the steering wheel has been rotated in a direction to bend inside the curve or in a direction to bend to the outside of the curve, and the steering wheel has been turned to the outside of the curve. When the vehicle is rotated in a turning direction, the steering assistance amount by the second auxiliary unit is maintained, and when the steering wheel is rotated in a direction to bend inside the curve, the steering assistance amount by the second auxiliary unit is decreased. May be.
  • the steering assist control unit determines that the vehicle has not entered the curve
  • the steering assist control unit controls the first assist unit to give a first steering assist amount to the steering shaft.
  • the first auxiliary unit is controlled to give a second steering auxiliary amount smaller than the first steering auxiliary amount to the steering shaft
  • the second auxiliary unit is controlled to control the second auxiliary unit.
  • a third steering assist amount that is smaller than the second steering assist amount is applied to the steering shaft, and it is determined that the steering wheel is rotated in a direction that turns inside the curve while the vehicle is traveling inside the curve.
  • the third steering assistance amount may be reduced so that the sum of the second steering assistance amount and the third steering assistance amount is less than the first steering assistance amount.
  • a vehicle lane keeping support method including a processor, wherein the method includes a step of assisting the processor in steering the vehicle by hydraulic pressure, and a lane ahead of the vehicle in the traveling direction.
  • a lane keeping support method for executing a step of reducing the steering assist amount by the hydraulic pressure and a step of starting the steering assist by the motor when it is determined that the vehicle has entered the curve based on a photographed image of I will provide a.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a state in which a vehicle is traveling on a curve.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the lane keeping assist device.
  • FIG. 3 is a configuration diagram illustrating a signal flow in the lane keeping assist device.
  • FIG. 4 is a flowchart of processing performed by the lane keeping assist device.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a state in which the vehicle V is traveling on a curve.
  • a road including a travel lane on which the vehicle V travels and an opposite lane is depicted.
  • the center of the lane that can be identified from the captured image obtained by capturing the travel lane by the lane keeping assist device according to the embodiment is indicated by a dotted line.
  • the vehicle V is, for example, a large vehicle that makes it difficult to operate the steering wheel unless hydraulic power steering is used.
  • the driver of the vehicle V rotates the steering wheel in the direction inside the curve. At this time, if the steering shaft is fully torqued by the lane keeping assist device, the driver of the vehicle V may rotate the steering wheel too much and the vehicle V may deviate from the lane marking inside the curve.
  • the lane keeping assist device includes both hydraulic power steering and electric power steering.
  • the lane keeping assist device captures the front in the traveling direction of the vehicle V with a camera, and if it is determined from the captured image that the vehicle V has entered the curve, both the hydraulic power steering and the electric power steering are used.
  • the lane keeping assist device reduces the assist force of the steering assist by the hydraulic power steering system as compared with the case where the vehicle V is traveling in a straight lane, and the reduced assist force is reduced. Supplement with steering assistance by electric power steering.
  • the lane keeping assist device When it is determined from the captured image that the vehicle V is inside the curve from the center of the lane, the lane keeping assist device reduces the assisting power of the steering assist by the electric power steering than when the vehicle V is outside the curve from the center of the lane. . As a result, the steering force of the steering wheel toward the inside of the curve becomes heavy. By doing so, the lane keeping assist device can prevent the driver of the vehicle V from rotating the steering wheel too much and the vehicle V from deviating from the lane marking inside the curve.
  • inside the curve means the left side of the lane center when the curve is turned to the left, and the right side of the lane center when the curve is turned to the right.
  • the “outside of the curve” refers to the opposite side of the inside of the curve as viewed from the center of the lane.
  • the hydraulic power steering is also referred to as a first auxiliary portion, and the electric power steering is also referred to as a second auxiliary portion.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the lane keeping assist device 1.
  • the lane keeping assist device 1 includes a steering angle sensor S, a camera 2, an electric power steering 3, a hydraulic power steering 4, a steering wheel 5, a steering shaft 6, a storage unit 7, a control unit 8, and an engine E.
  • the steering wheel 5 is connected to the steering shaft 6, and torque is applied from the electric power steering 3 and the hydraulic power steering 4 via the steering shaft 6.
  • the steering angle sensor S is attached to the steering shaft 6 and detects the rotation angle of the steering shaft.
  • the control unit 8 acquires the rotation angle of the steering shaft 6 from the steering angle sensor S, and determines whether the steering wheel 5 has been rotated clockwise or counterclockwise.
  • the camera 2 is connected to the control unit 8 wirelessly or by wire, images the front of the vehicle V in the traveling direction, and transmits the captured image to the control unit 8. Based on the rotation angle of the steering shaft 6 acquired from the steering angle sensor S and the photographed image, the control unit 8 determines whether the steering wheel 5 has been rotated in the direction of turning inside the curve or in the direction of turning outside the curve. To do.
  • the electric power steering 3 includes a motor 9 connected to the control unit 8 by wire or wirelessly.
  • the motor 9 applies torque to the steering shaft 6 based on the control signal transmitted from the control unit 8. That is, the electric power steering 3 assists the steering of the vehicle V by the motor 9.
  • the motor 9 can apply to the steering shaft 6 torque different in magnitude depending on the direction in which the steering shaft 6 rotates clockwise and the direction in which it rotates counterclockwise. Therefore, when the vehicle V equipped with the electric power steering 3 is traveling on the inside of the curve, the steering wheel 5 is directed in the direction toward the outside of the curve from the direction toward the inside of the curve under the instruction of the control unit 8. Can be easily rotated.
  • the hydraulic power steering 4 includes a variable displacement pump 11 connected to an electromagnetic valve 10.
  • the variable displacement pump 11 is connected to the engine E and obtains power from the engine E.
  • the electromagnetic valve 10 is connected to the control unit 8 by wire or wirelessly, and the degree of opening and closing is adjusted based on a control signal transmitted from the control unit 8.
  • the hydraulic power steering 4 feeds hydraulic oil through a pipe by adjusting the degree of opening and closing of the electromagnetic valve 10 and applies torque to the steering shaft 6. That is, the hydraulic power steering 4 assists the steering of the vehicle V by hydraulic pressure.
  • the storage unit 7 includes a ROM (Read Only Memory) in which a program executed by the control unit 8 is recorded and a RAM (Random Access Memory) in which data is temporarily recorded. For example, the curvature of the curve calculated by the control unit 8 is recorded in the RAM.
  • ROM Read Only Memory
  • RAM Random Access Memory
  • the control unit 8 also functions as a lane center detection unit 81, a curvature radius calculation unit 82, and a steering assist control unit 83 by executing a program recorded in the storage unit 7. Each function of the control unit 8 will be described below with reference to FIG.
  • FIG. 3 is a configuration diagram showing a signal flow in the lane keeping assist device 1.
  • a solid line indicates a signal flow
  • a broken line indicates an electrical or mechanical connection.
  • the lane center detection unit 81 detects the center of the lane in which the vehicle V is traveling in the captured image. Specifically, the lane center detection unit 81 detects, for example, the center pixel or the vicinity of the pixel as the center of the lane in the pixel line connecting the lane markings shown in the captured image. The lane center detection unit 81 records the detected center of the lane in the storage unit 7 and notifies the steering assist control unit 83 of it.
  • the curvature radius calculation unit 82 calculates the curvature radius of the curve based on the photographed image using a known method, for example.
  • the curvature radius calculation unit 82 records the calculated curvature radius of the curve in the storage unit 7 and notifies the steering assist control unit 83 of it.
  • the steering assist control unit 83 acquires a photographed image obtained by photographing the lane ahead of the traveling direction of the vehicle V from the camera 2, and determines that the vehicle V has entered the curve based on the photographed image, and hydraulic power steering 4 is reduced, and the steering assist by the electric power steering 3 is started. For example, the steering assist control unit 83 detects that the lane line is a curve based on a change in the distance from the center line to the lane line of the captured image, and determines that the vehicle V has entered the curve.
  • the steering assist control unit 83 determines the assist amount of the steering assist by the hydraulic power steering 4, and assists when the vehicle V is traveling in a straight lane.
  • the amount is reduced to about 80% of the amount, and the reduced auxiliary amount is compensated by the electric power steering 3.
  • the steering assist control unit 83 adjusts the assist amount of the steering assist by the electric power steering 3 while maintaining the assist amount of the steering assist by the hydraulic power steering 4 at about 80%.
  • the auxiliary amount of steering assistance by the hydraulic power steering 4 when the vehicle V is traveling in a straight lane is AFO1
  • the steering assistance by the hydraulic power steering 4 when the vehicle V enters the curve is AFO1
  • the steering assist control unit 83 makes AFO2 smaller than AFO1, and AFE smaller than AFO2.
  • the steering assist assist amount is adjusted so that The steering assist control unit 83 can adjust the assist amount of the steering assist so that the sum of AFO2 and AFE is less than AFO1. Accordingly, the driver of the vehicle V feels a load on the operation of the steering wheel 5 when the steering assist by the electric power steering 3 is reduced.
  • the steering assist control unit 83 uses the electric power steering 3 rather than the case where it is determined that the vehicle is traveling on the outer side. Decrease the steering assist amount. By doing so, the lane keeping assist device 1 can prevent the driver from turning the steering wheel 5 excessively and causing the vehicle V to deviate from the lane marking inside the curve.
  • the steering assist control unit 83 determines whether the vehicle V is traveling in the center of the lane from the position of the two lane markings shown in the captured image, whether the vehicle V is traveling inside the curve from the center of the lane, or the center of the lane. Determine if you are driving outside the curve. For example, the steering assist control unit 83 determines that the vehicle V is traveling on the right side of the center of the lane when the lane marking is shown to the left in the captured image. For example, the steering assist control unit 83 determines that the vehicle V is traveling on the left side from the center of the lane when the lane marking is shown to the right in the captured image.
  • the steering assist control unit 83 may decrease the steering assist amount by the electric power steering 3 as the center V of the vehicle is inside the curve with respect to the center of the lane. Specifically, the steering assist control unit 83 determines, for example, how much the vehicle V is traveling inside or outside the curve from the center of the lane based on the position where the lane marking is captured in the captured image. The steering assist amount by the electric power steering 3 is adjusted. If it carries out like this, when the vehicle V exists inside a curve rather than the center of a lane, it can suppress that a driver
  • the steering assist control unit 83 Based on the rotation angle of the steering shaft 6 acquired from the steering angle sensor S and the photographed image, the steering assist control unit 83 is rotated in a direction in which the steering wheel 5 is bent inside the curve, or in a direction bent in the outside of the curve.
  • the steering assist amount by the electric power steering 3 is maintained, and the steering wheel 5 is rotated in the direction of turning inside the curve
  • the steering assist amount by the electric power steering 3 may be reduced.
  • the steering assist control unit 83 steers by the electric power steering 3 when the vehicle V is traveling inside the curve from the center of the lane as compared with the case where the curvature radius of the curve is large.
  • the steering assist amount applied to the shaft 6 may be reduced.
  • the steering assist control unit 83 can prevent the vehicle V from deviating from the lane marking inside the curve by decreasing the steering assist amount by the electric power steering 3 as the curvature radius of the curve is smaller.
  • the steering assist control unit 83 detects that the vehicle V has exited the curve based on the photographed image, the steering assist control unit 83 ends the electric power steering 3 and again causes only the hydraulic power steering 4 to assist the steering of the vehicle V. Also good. For example, the steering assist control unit 83 detects that the vehicle V has left the curve when the distance from the center line of the captured image to the lane marking becomes constant after entering the curve, and the electric power steering 3 End.
  • FIG. 4 is a flowchart of processing performed by the lane keeping assist device 1.
  • the steering assist control unit 83 determines whether or not the vehicle V has entered the curve (S41). When vehicle V has not entered the curve (NO in S41), lane keeping assist device 1 repeats the process of S41 again. When the vehicle V enters the curve (YES in S41), the steering assist control unit 83 reduces the steering assist amount by the hydraulic power steering 4 and starts the steering assist by the electric power steering 3 (S42).
  • the steering assist control unit 83 reduces the steering assist amount by the electric power steering 3. If vehicle V is not traveling inside the curve (NO in S43), lane keeping assist device 1 proceeds to S45. When vehicle V leaves the curve (YES in S45), lane keeping assist device 1 ends the process. If vehicle V has not exited the curve (NO in S45), lane keeping assist device 1 resumes the process from S43.
  • the lane keeping assist device 1 includes the hydraulic power steering 4 that assists the steering of the vehicle V with hydraulic pressure, and the electric power steering 3 that assists the steering of the vehicle V with a motor.
  • the lane keeping assist device 1 reduces the steering assist amount by the hydraulic power steering 4 when it is determined that the vehicle V has entered the curve based on a captured image in which the lane ahead of the traveling direction of the vehicle V is captured, Steering assistance by the electric power steering 3 is started.
  • the vehicle V on which the lane keeping assist device 1 is mounted can apply different magnitudes of torque to the steering shaft 6 when the steering wheel 5 is turned to the left and when it is turned to the right. it can.
  • the use of the lane keeping assist device 1 makes it different depending on whether the steering wheel 5 is turned to the left or the right. A magnitude of torque can be applied to the steering shaft 6.
  • the lane keeping assist device 1 has different torques in the direction in which the vehicle V bends inside the curve and the direction in which it curves outside the curve. Can be granted. Therefore, the driver of the vehicle V can easily return the vehicle V to the center of the lane when the vehicle V runs on the curve and the vehicle V approaches the inside of the curve from the center of the lane.
  • the present invention has an effect that, in a vehicle equipped with hydraulic power steering, it is possible to reduce the application of torque in the direction of bending inside the curve while maintaining the torque applied in the direction of bending outside of the curve. It is useful for a lane keeping support device, a lane keeping support method, and the like.
  • V Vehicle S ... Steering angle sensor E ... Engine 1 ... Lane keeping support device 2 ... Camera 3 ... Electric power steering 4 ... Hydraulic power steering 5 ... Steering Wheel 6 ... steering shaft 7 ... storage unit 8 ... control unit 81 ... lane center detection unit 82 ... curvature radius calculation unit 83 ... steering assist control unit 9 ... motor 10. ..Electromagnetic valve 11 ... Variable displacement pump

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Abstract

車線維持支援装置１は、油圧により車両の操舵補助を行う第１補助部と、モータにより前記車両の操舵補助を行う第２補助部と、前記車両の進行方向前方の車線が撮影された撮影画像に基づいて前記車両がカーブへ進入したと判定した場合に前記第１補助部による操舵補助量を低減するとともに、前記第２補助部による操舵補助を開始させる操舵補助制御部８３と、を備える。

Description

車線維持支援装置及び車線維持支援方法
　本開示は、油圧とモータとを併用して操舵補助をする車線維持支援装置及び車線維持支援方法に関する。
　従来、自車両が走行車線から逸脱するのを防止する方向への車線維持用アシストトルクが付与される技術がある。特許文献１には、カーブを走行中の時は、カーブ外側へ向かう方向への車線維持用アシストトルクの方がカーブ内側へ向かう方向への車線維持用アシストトルクよりも大きくされる技術が開示されている。
日本国特開２０１４－１１８０２５号公報
　ところで、車両がカーブを走行している際は、運転者がカーブを曲がるためにカーブ内側の方向にステアリングホイールを回転させる必要がある一方、カーブ外側の方向にステアリングホイールを回転させる必要性は低い。そのため、車両がカーブを走行している際に車線を逸脱することを効果的に防止するには、カーブ内側にステアリングホイールを回転させすぎないようにする制御が求められる。
　しかしながら、車線維持支援装置が油圧式パワーステアリングのみを使用して操舵補助を行った場合、電動パワーステアリングを使用して操舵補助を行った場合と異なり、ステアリングホイールを左に回した場合と右に回した場合とで、操舵補助の補助力を変更することが困難である。そのため、車線維持支援装置として油圧式パワーステアリングのみが採用された車両の場合、カーブ内側にステアリングホイールを回転させすぎないようにカーブの内側に曲がる方向のトルクの付与を小さくすると、同時にカーブの外側に曲がる方向のトルクの付与まで小さくなり、車両を車線の中央に戻しにくくなるという問題があった。
　そこで、本開示はこれらの点に鑑みてなされたものであり、油圧式パワーステアリングを搭載した車両において、カーブの外側に曲がる方向に付与するトルクを維持しつつ、カーブの内側に曲がる方向のトルクの付与を小さくする技術を提供することを目的とする。
　本開示の第１の態様においては、油圧により車両の操舵補助を行う第１補助部と、モータにより前記車両の操舵補助を行う第２補助部と、前記車両の進行方向前方の車線が撮影された撮影画像に基づいて前記車両がカーブへ進入したと判定した場合に前記第１補助部による操舵補助量を低減するとともに、前記第２補助部による操舵補助を開始させる操舵補助制御部と、を備える車線維持支援装置を提供する。
　車線維持支援装置は、前記撮影画像から前記車線の中央を検出する車線中央検出部を更に備え、前記操舵補助制御部は、前記車両の中心が前記車線の中央よりも前記カーブの内側を走行していると判定した場合は、前記車両の中心が前記車線の中央よりも前記カーブの外側を走行していると判定した場合よりも、前記第２補助部による操舵補助量を減少させてもよい。
　前記操舵補助制御部は、前記車両の中心が前記車線の中央よりも前記カーブの内側であるほど、前記第２補助部による操舵補助量を減少させてもよい。
　車線維持支援装置は、前記撮影画像から前記カーブの曲率半径を算出する曲率半径算出部を更に備え、前記操舵補助制御部は、前記カーブの曲率半径が小さいほど、前記第２補助部による操舵補助量を減少させてもよい。
　車線維持支援装置は、ステアリングホイールの操舵軸にとりつけられて前記操舵軸の回転角を検出する操舵角センサを更に備え、前記操舵補助制御部は、前記操舵角センサから取得した前記操舵軸の回転角と前記撮影画像とに基づいて、前記ステアリングホイールが前記カーブの内側に曲がる方向へ回転されたか、前記カーブの外側に曲がる方向へ回転されたかを判定し、前記ステアリングホイールが前記カーブの外側に曲がる方向に回転された場合、前記第２補助部による操舵補助量は維持し、前記ステアリングホイールが前記カーブの内側に曲がる方向に回転された場合、前記第２補助部による操舵補助量を減少させてもよい。
　前記操舵補助制御部は、前記車両が前記カーブへ進入していないと判定した場合は、前記第１補助部を制御して前記操舵軸に第１操舵補助量を付与し、前記車両が前記カーブへ進入したと判定した場合は、前記第１補助部を制御して前記操舵軸に前記第１操舵補助量よりも小さい第２操舵補助量を付与し、前記第２補助部を制御して前記操舵軸に前記第２操舵補助量よりも小さい第３操舵補助量を付与し、前記車両が前記カーブの内側を走行中に、前記ステアリングホイールが前記カーブの内側に曲がる方向に回転されたと判定した場合は、前記第２操舵補助量と前記第３操舵補助量との合計が前記第１操舵補助量未満となるように、前記第３操舵補助量を低減させてもよい。
　本開示の第２の態様においては、プロセッサを備えた車両の車線維持支援方法であって、前記方法は前記プロセッサに、油圧により車両の操舵補助を行うステップと、前記車両の進行方向前方の車線が撮影された撮影画像に基づいて前記車両がカーブへ進入したと判定した場合に前記油圧による操舵補助量を低減するステップと、モータによる操舵補助を開始させるステップと、を実行させる車線維持支援方法を提供する。
　本開示によれば、油圧式パワーステアリングを搭載した車両において、カーブの外側に曲がる方向に付与するトルクを維持しつつ、カーブの内側に曲がる方向のトルクの付与を小さくするという効果を奏する。
図１は、車両がカーブを走行している様子を示した図である。 図２は、車線維持支援装置の構成を示す図である。 図３は、車線維持支援装置における信号の流れを示した構成図である。 図４は、車線維持支援装置が行う処理のフローチャートである。
［概要］
　以下に、図１を参照しながら実施の形態に係る車線維持支援装置の概要を説明する。
　図１は、車両Ｖがカーブを走行している様子を示した図である。図１には、車両Ｖが走行する走行車線と対向車線とを含む道路が描かれている。走行車線には、実施の形態に係る車線維持支援装置が走行車線を撮影した撮影画像から特定できる車線中央が点線で示されている。車両Ｖは、例えば、油圧式パワーステアリングを用いないとステアリングホイールの操作が困難となるような大型車両である。
　車両Ｖがカーブを走行する場合、車両Ｖの運転者はカーブ内側の方向にステアリングホイールを回転させる。この際、操舵軸が車線維持支援装置によってフルにトルクを付与されると、車両Ｖの運転者はステアリングホイールを回転させすぎて、車両Ｖがカーブ内側の区画線を逸脱しかねない。
　実施の形態に係る車線維持支援装置は、油圧式パワーステアリングと電動パワーステアリングの両方を備える。車線維持支援装置は、カメラで車両Ｖの進行方向前方を撮影し、撮影画像から車Ｖがカーブに進入したことを判定すると、油圧式パワーステアリングと電動パワーステアリングの双方を使用する。具体的には、車線維持支援装置は、車両Ｖが直線状の車線を走行している場合と比較して、油圧式パワーステアリングシステムによる操舵補助の補助力を減少させ、減少させた補助力を電動パワーステアリングによる操舵補助で補う。
　車線維持支援装置は、撮影画像から車両Ｖが車線中央よりカーブ内側にあると判定した場合、電動パワーステアリングによる操舵補助の補助力を、車両Ｖが車線中央よりカーブ外側にある時よりも減少させる。これにより、カーブの内側の方向へのステアリングホイールの操舵力が重くなる。こうすることによって、車線維持支援装置は、車両Ｖの運転者がステアリングホイールを回転させすぎて、車両Ｖがカーブ内側の区画線を逸脱することを防止することができる。
　なお、本明細書において「カーブの内側」とは、カーブが左に曲がっている時は車線中央より左側を意味し、カーブが右に曲がっている時は車線中央より右側を意味する。また、「カーブの外側」とは、車線中央から見て、カーブの内側の反対側を指す。また、油圧式パワーステアリングは第１補助部とも称され、電動パワーステアリングは第２補助部とも称される。以下に、図面を参照しながら車線維持支援装置の構成について説明する。
［車線維持支援装置の構成］
　図２は、車線維持支援装置１の構成を示す図である。車線維持支援装置１は、操舵角センサＳ、カメラ２、電動パワーステアリング３、油圧式パワーステアリング４、ステアリングホイール５、操舵軸６、記憶部７、制御部８及びエンジンＥを備える。ステアリングホイール５は操舵軸６と接続され、電動パワーステアリング３及び油圧式パワーステアリング４から操舵軸６を介してトルクを付与される。
　操舵角センサＳは、操舵軸６にとりつけられて操舵軸の回転角を検出する。制御部８は、操舵角センサＳから操舵軸６の回転角を取得して、ステアリングホイール５が時計回りに回転されたか、反時計回りに回転されたかを判定する。
　カメラ２は、制御部８と無線又は有線で接続され、車両Ｖの進行方向前方を撮影して撮影画像を制御部８に送信する。制御部８は、操舵角センサＳから取得した操舵軸６の回転角と撮影画像に基づいて、ステアリングホイール５がカーブ内側に曲がる方向へ回転されたか、カーブ外側に曲がる方向へ回転されたかを判定する。
　電動パワーステアリング３は、制御部８と有線又は無線で接続されたモータ９を備える。モータ９は、制御部８から送信される制御信号に基づいて操舵軸６にトルクを付与する。即ち、電動パワーステアリング３は、モータ９により車両Ｖの操舵補助を行う。
　モータ９は、操舵軸６が時計回りに回る方向と反時計回りに回る方向とで大きさが異なるトルクを操舵軸６に付与することができる。従って、電動パワーステアリング３を搭載した車両Ｖは、カーブの内側を走行している際に、制御部８の指示の下、カーブの内側に向かう方向よりもカーブの外側に向かう方向へステアリングホイール５を回転させやすくすることができる。
　油圧式パワーステアリング４は、電磁バルブ１０と接続された可変容量ポンプ１１を備える。可変容量ポンプ１１は、エンジンＥと接続され、エンジンＥから動力を得る。電磁バルブ１０は、制御部８と有線又は無線で接続され、制御部８から送信される制御信号に基づいて開閉度合いが調節される。油圧式パワーステアリング４は、電磁バルブ１０の開閉度合いを調節することによって配管を介して作動油を圧送し、操舵軸６にトルクを付与する。即ち、油圧式パワーステアリング４は、油圧により車両Ｖの操舵補助を行う。
　記憶部７は、制御部８が実行するプログラムが記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）及びデータを一時的に記録するＲＡＭ（Random Access Memory）を備える。ＲＡＭには、例えば、制御部８が算出したカーブの曲率が記録される。
　制御部８は、記憶部７に記録されたプログラムを実行することによって、車線中央検出部８１、曲率半径算出部８２及び操舵補助制御部８３としても機能する。制御部８の各機能について、以下に図３を参照しながら説明する。
　図３は、車線維持支援装置１における信号の流れを示した構成図である。図３において、実線は信号の流れを示し、破線は電気的又は機械的接続を示す。
　車線中央検出部８１は、撮影画像において車両Ｖが走行している車線の中央を検出する。具体的には、車線中央検出部８１は、例えば、撮影画像に写っている区画線と区画線とを結ぶ画素のラインにおいて中央の画素又は当該画素付近を車線の中央として検出する。車線中央検出部８１は、検出した車線の中央を記憶部７に記録して操舵補助制御部８３に通知する。
　曲率半径算出部８２は、例えば、既知の手法を用いて撮影画像に基づいてカーブの曲率半径を算出する。曲率半径算出部８２は、算出したカーブの曲率半径を記憶部７に記録して操舵補助制御部８３に通知する。
　操舵補助制御部８３は、カメラ２から車両Ｖの進行方向前方の車線が撮影された撮影画像を取得し、上記撮影画像に基づいて車両Ｖがカーブへ進入したと判定した場合に油圧式パワーステアリング４による操舵補助の補助量を低減するとともに、電動パワーステアリング３による操舵補助を開始させる。操舵補助制御部８３は、例えば、撮影画像の中央線から区画線までの距離の変化に基づいて、区画線が曲線であることを検出し、車両Ｖがカーブに進入したことを判定する。
　具体的には、操舵補助制御部８３は、車両Ｖがカーブに進入する際に、油圧式パワーステアリング４による操舵補助の補助量を、車両Ｖが直線状の車線を走行していた時の補助量の８割程度に低減し、低減した補助量を電動パワーステアリング３により補うようにする。操舵補助制御部８３は、油圧式パワーステアリング４による操舵補助の補助量を８割程度に維持したまま、電動パワーステアリング３による操舵補助の補助量を調節する。換言すれば、車両Ｖが直線状の車線を走行していた時の油圧式パワーステアリング４による操舵補助の補助量をＡＦＯ１、車両Ｖがカーブに進入した際の油圧式パワーステアリング４による操舵補助の補助量をＡＦＯ２、車両Ｖがカーブに進入した際の電動パワーステアリング３による操舵補助の補助量をＡＦＥとした場合、操舵補助制御部８３は、ＡＦＯ２をＡＦＯ１よりも小さく、ＡＦＥをＡＦＯ２よりも小さくなるように、操舵補助の補助量を調整する。操舵補助制御部８３は、ＡＦＯ２とＡＦＥとの合計がＡＦＯ１未満となるように、操舵補助の補助量を調節することも可能である。従って、車両Ｖの運転者は、電動パワーステアリング３による操舵補助が低減した場合にステアリングホイール５の操作に負荷を感じるようになる。
　操舵補助制御部８３は、車両Ｖの中心が車線Ｖの中央よりもカーブの内側を走行していると判定した場合は、外側を走行していると判定した場合よりも、電動パワーステアリング３による操舵補助量を減少させる。こうすることによって、車線維持支援装置１は、運転者がステアリングホイール５を回転させすぎて、車両Ｖがカーブの内側の区画線を逸脱するのを防止することができる。
　操舵補助制御部８３は、例えば、撮影画像に写っている２つの区画線の位置から車両Ｖが車線の中央を走行しているか、車線の中央よりカーブの内側を走行しているか、車線の中央よりカーブの外側を走行しているかを判断する。操舵補助制御部８３は、例えば、区画線が撮影画像において左寄りに写っている場合、車両Ｖは車線の中央より右側を走行していると判断する。操舵補助制御部８３は、例えば、区画線が撮影画像において右寄りに写っている場合、車両Ｖは車線の中央より左側を走行していると判断する。
　操舵補助制御部８３は、車両の中心Ｖが車線の中央よりもカーブの内側であるほど、電動パワーステアリング３による操舵補助量を減少させてもよい。具体的には、操舵補助制御部８３は、例えば、撮影画像において区画線が写っている位置に基づいて、車両Ｖが車線中央よりどの程度カーブの内側又は外側を走行しているか判定して、電動パワーステアリング３による操舵補助量を調節する。こうすると、車両Ｖが車線の中央よりもカーブの内側にある場合に、運転者がステアリングホイール５を回転させすぎることが抑制できる。結果として車両Ｖがカーブ内側の区画線を逸脱するのを防止することができる。
　操舵補助制御部８３は、操舵角センサＳから取得した操舵軸６の回転角と撮影画像とに基づいて、ステアリングホイール５がカーブの内側に曲がる方向へ回転されたか、カーブの外側に曲がる方向へ回転されたかを判定し、ステアリングホイール５がカーブの外側に曲がる方向に回転された場合、電動パワーステアリング３による操舵補助量は維持し、ステアリングホイール５がカーブの内側に曲がる方向に回転された場合、電動パワーステアリング３による操舵補助量を減少させてもよい。
　こうすると、ステアリングホイール５をカーブ内側に回す方向に操舵軸６が付与されるトルクが小さくなる一方、ステアリングホイール５をカーブ外側に回す方向に操舵軸６が付与されるトルクは一定のままとなる。その結果、運転者がステアリングホイール５を回転させすぎて、車両Ｖがカーブの内側の区画線を逸脱するのを防止することができ、また、車両Ｖを車線の中央に戻しやすくなる。
　操舵補助制御部８３は、カーブの曲率半径が小さい場合、カーブの曲率半径が大きい場合と比較して、車両Ｖが車線の中央よりもカーブ内側を走行している際に電動パワーステアリング３によって操舵軸６に付与する操舵補助量を減少させてもよい。
　カーブの曲率半径が小さい時、即ちカーブが急である時は、カーブを曲がるために運転者がステアリングホイール５を回転させすぎる傾向がある。操舵補助制御部８３は、カーブの曲率半径が小さいほど、電動パワーステアリング３による操舵補助量を減少させることによって、車両Ｖがカーブの内側の区画線を逸脱するのを防止することができる。
　操舵補助制御部８３は、撮影画像に基づいて車両Ｖがカーブを退出したことを検出した場合に、電動パワーステアリング３を終了させ、再度油圧式パワーステアリング４のみに車両Ｖの操舵補助をさせてもよい。操舵補助制御部８３は、例えば、カーブ進入後、撮影画像の中央線から区画線までの距離が一定になったことを契機として、車両Ｖがカーブを退出したことを検出し、電動パワーステアリング３を終了させる。
［車線維持支援装置１が行う処理のフロー］
　図４は、車線維持支援装置１が行う処理のフローチャートである。先ず操舵補助制御部８３が、車両Ｖがカーブに進入したか否かを判定する（Ｓ４１）。車両Ｖがカーブに進入していない場合（Ｓ４１においてＮＯ）、車線維持支援装置１はＳ４１の処理を再度繰り返す。車両Ｖがカーブに進入した場合（Ｓ４１においてＹＥＳ）、操舵補助制御部８３は、油圧式パワーステアリング４による操舵補助量を低減し、電動パワーステアリング３による操舵補助を開始させる（Ｓ４２）。
　続いて、車両Ｖがカーブの内側を走行している場合（Ｓ４３においてＹＥＳ）、操舵補助制御部８３は、電動パワーステアリング３による操舵補助量を減少させる。車両Ｖがカーブの内側を走行していない場合（Ｓ４３においてＮＯ）、車線維持支援装置１はＳ４５に進む。車両Ｖがカーブを退出した場合（Ｓ４５においてＹＥＳ）、車線維持支援装置１は処理を終了する。車両Ｖがカーブを退出していない場合（Ｓ４５においてＮＯ）、車線維持支援装置１はＳ４３から処理を再開する。
［車線維持支援装置１が奏する効果］
　上記のとおり、実施の形態に係る車線維持支援装置１は、油圧により車両Ｖの操舵補助を行う油圧式パワーステアリング４と、モータにより車両Ｖの操舵補助を行う電動パワーステアリング３とを有する。車線維持支援装置１は、車両Ｖの進行方向前方の車線が撮影された撮影画像に基づいて車両Ｖがカーブへ進入したと判定した場合に油圧式パワーステアリング４による操舵補助量を低減するとともに、電動パワーステアリング３による操舵補助を開始させる。
　こうすることによって、車線維持支援装置１が搭載された車両Ｖは、ステアリングホイール５を左に回した場合と右に回した場合とで、異なる大きさのトルクを操舵軸６に付与することができる。
　特に油圧式パワーステアリング４を採用せざるを得ない大型車両であっても、車線維持支援装置１を利用することにより、ステアリングホイール５を左に回した場合と右に回した場合とで、異なる大きさのトルクを操舵軸６に付与することができる。
　従って、車線維持支援装置１は、車両Ｖが車線の中央よりもカーブ内側を走行している際に、車両Ｖがカーブの内側に曲がる方向とカーブの外側に曲がる方向とで異なる大きさのトルクを付与することができる。それ故、車両Ｖの運転者は、車両Ｖがカーブを走行し、車線の中央からカーブ内側へ車両Ｖが寄った際に、車両Ｖを車線の中央に戻しやすくなる。
　以上、本開示を実施の形態を用いて説明したが、本開示の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本開示の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
　本出願は、2016年8月2日付で出願された日本国特許出願（特願2016-152051）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
　本発明は、油圧式パワーステアリングを搭載した車両において、カーブの外側に曲がる方向に付与するトルクを維持しつつ、カーブの内側に曲がる方向のトルクの付与を小さくすることができるという効果を有し、車線維持支援装置及び車線維持支援方法等に有用である。
　Ｖ・・・車両
　Ｓ・・・操舵角センサ
　Ｅ・・・エンジン
　１・・・車線維持支援装置
　２・・・カメラ
　３・・・電動パワーステアリング
　４・・・油圧式パワーステアリング
　５・・・ステアリングホイール
　６・・・操舵軸
　７・・・記憶部
　８・・・制御部
　８１・・・車線中央検出部
　８２・・・曲率半径算出部
　８３・・・操舵補助制御部
　９・・・モータ
　１０・・・電磁バルブ
　１１・・・可変容量ポンプ

Claims (12)

  1. 　油圧により車両の操舵補助を行う第１補助部と、
    　モータにより前記車両の操舵補助を行う第２補助部と、
    　前記車両の進行方向前方の車線が撮影された撮影画像に基づいて前記車両がカーブへ進入したと判定した場合に前記第１補助部による操舵補助量を低減するとともに、前記第２補助部による操舵補助を開始させる操舵補助制御部と、
    　を備える車線維持支援装置。
  2. 　前記撮影画像から前記車線の中央を検出する車線中央検出部を更に備え、
    　前記操舵補助制御部は、前記車両の中心が前記車線の中央よりも前記カーブの内側を走行していると判定した場合は、前記車両の中心が前記車線の中央よりも前記カーブの外側を走行していると判定した場合よりも、前記第２補助部による操舵補助量を減少させる、
    　請求項１に記載の車線維持支援装置。
  3. 　前記操舵補助制御部は、前記車両の中心が前記車線の中央よりも前記カーブの内側であるほど、前記第２補助部による操舵補助量を減少させる、
    　請求項２に記載の車線維持支援装置。
  4. 　前記撮影画像から前記カーブの曲率半径を算出する曲率半径算出部を更に備え、
    　前記操舵補助制御部は、前記カーブの曲率半径が小さいほど、前記第２補助部による操舵補助量を減少させる、
    　請求項２又は３に記載の車線維持支援装置。
  5. 　ステアリングホイールの操舵軸にとりつけられて前記操舵軸の回転角を検出する操舵角センサを更に備え、
    　前記操舵補助制御部は、前記操舵角センサから取得した前記操舵軸の回転角と前記撮影画像とに基づいて、前記ステアリングホイールが前記カーブの内側に曲がる方向へ回転されたか、前記カーブの外側に曲がる方向へ回転されたかを判定し、前記ステアリングホイールが前記カーブの外側に曲がる方向に回転された場合、前記第２補助部による操舵補助量は維持し、前記ステアリングホイールが前記カーブの内側に曲がる方向に回転された場合、前記第２補助部による操舵補助量を減少させる、
    　請求項２乃至４の何れか１項に記載の車線維持支援装置。
  6. 　前記操舵補助制御部は、
    　　　前記車両が前記カーブへ進入していないと判定した場合は、前記第１補助部を制御して前記操舵軸に第１操舵補助量を付与し、
    　　　前記車両が前記カーブへ進入したと判定した場合は、
    　　　　　前記第１補助部を制御して前記操舵軸に前記第１操舵補助量よりも小さい第２操舵補助量を付与し、
    　　　　　前記第２補助部を制御して前記操舵軸に前記第２操舵補助量よりも小さい第３操舵補助量を付与し、
    　　　前記車両が前記カーブの内側を走行中に、前記ステアリングホイールが前記カーブの内側に曲がる方向に回転されたと判定した場合は、前記第２操舵補助量と前記第３操舵補助量との合計が前記第１操舵補助量未満となるように、前記第３操舵補助量を低減させる、
    　請求項５に記載の車線維持支援装置。
  7. 　プロセッサを備えた車両の車線維持支援方法であって、前記方法は前記プロセッサに以下を実行させる：
    　油圧により前記車両の第１操舵補助を行うステップと、
    　モータにより前記車両の第２操舵補助を行うステップと、
    　前記車両の進行方向前方の車線が撮影された撮影画像に基づいて前記車両がカーブへ進入したと判定した場合に前記油圧による前記第１操舵補助の操舵補助量を低減するとともに、前記モータによる前記第２操舵補助を開始させるステップ。
  8. 　請求項７に記載の車線維持支援方法であって、
    　前記方法は前記プロセッサにさらに以下を実行させる：
    　　　前記撮影画像から前記車線の中央を検出するステップ、
    　前記方法は前記プロセッサに、前記車両の中心が前記車線の中央よりも前記カーブの内側を走行していると判定した場合は、前記車両の中心が前記車線の中央よりも前記カーブの外側を走行していると判定した場合よりも、前記モータによる前記第２操舵補助の操舵補助量を減少させる。
  9. 　請求項８に記載の車線維持支援方法であって、
    　前記方法は前記プロセッサに、前記車両の中心が前記車線の中央よりも前記カーブの内側であるほど、前記モータによる前記第２補助の操舵補助量を減少させる。
  10. 　請求項８又は９に記載の車線維持支援方法であって、
    　前記方法は前記プロセッサにさらに以下を実行させる：
    　　　前記撮影画像から前記カーブの曲率半径を算出するステップ、
    　前記方法は前記プロセッサに、前記カーブの曲率半径が小さいほど、前記モータによる前記第２補助の操舵補助量を減少させる。
  11. 　請求項８乃至１０の何れか１項に記載の車線維持支援方法であって、
    　前記車両は、ステアリングホイールの操舵軸にとりつけられて前記操舵軸の回転角を検出する操舵角センサを更に備え、
    　前記方法は前記プロセッサにさらに以下を実行させる：
    　　　前記操舵角センサから取得した前記操舵軸の回転角と前記撮影画像とに基づいて、前記ステアリングホイールが前記カーブの内側に曲がる方向へ回転されたか、前記カーブの外側に曲がる方向へ回転されたかを判定するステップ、
    　前記方法は前記プロセッサに、前記ステアリングホイールが前記カーブの外側に曲がる方向に回転された場合、前記モータによる前記第２補助の操舵補助量は維持し、前記ステアリングホイールが前記カーブの内側に曲がる方向に回転された場合、前記モータによる前記第２補助の操舵補助量を減少させる。
  12. 　請求項１１に記載の車線維持支援方法であって、
    　前記方法は前記プロセッサに、
    　　　前記車両が前記カーブへ進入していないと判定した場合は、前記油圧により前記操舵軸に第１操舵補助量を付与し、
    　　　前記車両が前記カーブへ進入したと判定した場合は、
    　　　　　前記油圧により前記操舵軸に前記第１操舵補助量よりも小さい第２操舵補助量を付与し、
    　　　　　前記モータにより前記操舵軸に前記第２操舵補助量よりも小さい第３操舵補助量を付与し、
    　　　前記車両が前記カーブの内側を走行中に、前記ステアリングホイールが前記カーブの内側に曲がる方向に回転されたと判定した場合は、前記第２操舵補助量と前記第３操舵補助量との合計が前記第１操舵補助量未満となるように、前記第３操舵補助量を低減させる。
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