WO2021161676A1 - 操舵制御装置、操舵制御方法、および操舵制御プログラム - Google Patents

操舵制御装置、操舵制御方法、および操舵制御プログラム Download PDF

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WO2021161676A1
WO2021161676A1 PCT/JP2020/048690 JP2020048690W WO2021161676A1 WO 2021161676 A1 WO2021161676 A1 WO 2021161676A1 JP 2020048690 W JP2020048690 W JP 2020048690W WO 2021161676 A1 WO2021161676 A1 WO 2021161676A1
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steering
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assist
assist command
steering control
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PCT/JP2020/048690
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French (fr)
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智博 木下
大城 岩佐
Original Assignee
株式会社デンソー
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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
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • 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
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/10—Path keeping
    • B60W30/12—Lane keeping

Definitions

  • the disclosure in this specification relates to a technique for controlling steering by a steering actuator of a vehicle.
  • Patent Document 1 discloses a device that controls the lane keeping control amount of EPS (Electric Power Steering) necessary for maintaining the running of the vehicle along the target trajectory. This device sets a gain that reduces the lane keeping control amount as the steering amount by the driver increases.
  • EPS Electrical Power Steering
  • An object to be disclosed is to provide a steering control device, a steering control method, and a steering control program capable of suppressing a decrease in followability.
  • One of the disclosed steering control devices is a steering control that executes a follow-up control that automatically follows the steering of the vehicle to a target trajectory and an assist control that assists the steering of the vehicle according to the manual operation of the steering member on the steering actuator.
  • the device includes an assist setting unit that sets an assist command value that commands assist control to the steering actuator, and a restriction unit that limits the assist command value according to the magnitude of the deviation of the vehicle's traveling position with respect to the target track. To be equipped.
  • One of the disclosed steering control methods is to execute the follow-up control that automatically follows the steering of the vehicle to the target trajectory and the assist control that assists the steering of the vehicle according to the manual operation of the steering member on the steering actuator.
  • a steering control method executed by a processor in which an assist setting process for setting an assist command value for instructing an assist control to a steering actuator and an assist command according to the magnitude of deviation of the vehicle's traveling position with respect to a target track. Includes a limiting process, which limits the value.
  • One of the disclosed steering control programs is to execute the follow-up control that automatically follows the steering of the vehicle to the target trajectory and the assist control that assists the steering of the vehicle according to the manual operation of the steering member on the steering actuator.
  • a steering control program that includes instructions to be executed by the processor, the instructions are based on the assist setting process that sets the assist command value that commands the assist control to the steering actuator, and the magnitude of the deviation of the vehicle's running position with respect to the target track. It includes a limiting process that limits the assist command value accordingly.
  • the assist command value is limited according to the magnitude of the deviation of the traveling position of the vehicle with respect to the target track. Therefore, the larger the deviation of the traveling position of the vehicle with respect to the target trajectory, the priority is given to the follow-up control, and it becomes easier to return to the target trajectory.
  • a steering control device, a steering control method, and a steering control program capable of suppressing a decrease in followability can be provided.
  • the steering control device is provided by the EPS ECU 100, which is an electronic control device mounted on the vehicle A.
  • the EPSECU 100 is electrically connected to the steering actuator 5 mounted on the vehicle A and controls the steering actuator 5.
  • the EPS ECU 100 is connected to the locator 10, the peripheral monitoring ECU 20, the traveling support ECU 30, the chassis control ECU 40, the steering angle sensor 103, and the steering torque sensor 104 via a communication bus or the like.
  • the steering actuator 5 includes an electric EPS motor 105 and a speed reducer, and can steer the vehicle A.
  • the steering actuator 5 may constitute a power steering system that mechanically cooperates with the steering wheel 50, which is a steering member of the vehicle A.
  • the steering actuator 5 may constitute a steering-by-wire system that mechanically shuts off and electrically cooperates with the steering wheel 50 of the vehicle A.
  • the steering actuator 5 amplifies the torque generated by the EPS motor 105 according to the output command value described later by the speed reducer and then outputs the torque. By transmitting this torque from the steering actuator 5 to the steering tire, the steering angle of the steering tire changes.
  • the locator 10 generates own vehicle position information and the like by compound positioning that combines a plurality of acquired information.
  • the locator 10 includes a GNSS (Global Navigation Satellite System) receiver 11, an inertial sensor 12, a map database (hereinafter, DB) 13, and a locator ECU 14.
  • the GNSS receiver 11 receives positioning signals from a plurality of positioning satellites.
  • the inertial sensor 12 is a sensor that detects the inertial force acting on the vehicle A.
  • the inertial sensor 12 includes, for example, a gyro sensor and an acceleration sensor.
  • the map DB 13 is a non-volatile memory and stores map data such as link data, node data, road shape, and structures.
  • the map data may be a three-dimensional map composed of point clouds of road shapes and feature points of structures.
  • the three-dimensional map may be generated by REM (Road Experience Management) based on the captured image.
  • the map data may include traffic regulation information, road construction information, weather information, signal information, and the like.
  • the map data stored in the map DB 13 is updated regularly or at any time based on the latest information received by the in-vehicle communication device.
  • the locator ECU 14 has a configuration mainly including a microcomputer provided with a processor, a memory, an input / output interface, a bus connecting them, and the like.
  • the locator ECU 14 sequentially estimates the position of the vehicle A (hereinafter referred to as the own vehicle position) by combining the positioning signal received by the GNSS receiver 11, the map data of the map DB 13, and the measurement result of the inertial sensor 12.
  • the position of the own vehicle may be, for example, configured to be represented by the coordinates of latitude and longitude.
  • the position of the own vehicle may be determined by using the mileage obtained from the signals sequentially output from the vehicle speed sensor mounted on the vehicle A.
  • the locator ECU 14 detects the three-dimensional map and the peripheral monitoring sensor 25 without using the GNSS receiver 11.
  • the position of the own vehicle may be estimated using the result.
  • the locator ECU 14 estimates the position of the own vehicle by using a Kalman filter based on a plurality of acquired information. Alternatively, the locator ECU 14 may estimate the position of the own vehicle using a particle filter. The locator ECU 14 sequentially provides the position of the own vehicle to the traveling support ECU 30, the chassis control ECU 40, and the like. Further, the locator ECU 14 provides the EPS ECU 100 with information regarding the estimation error of the position of the own vehicle. When the vehicle position is estimated using the Kalman filter, the information regarding the estimation error is, for example, the error covariance of the Kalman filter. When the vehicle position is estimated using the particle filter, the information regarding the estimation error is, for example, the existence probability of the vehicle A at the estimated vehicle position.
  • the peripheral monitoring ECU 20 is mainly composed of a microcomputer including a processor, a memory, I / O, and a bus connecting these, and executes various processes by executing a control program stored in the memory.
  • the peripheral monitoring ECU 20 acquires a detection result from the peripheral monitoring sensor 25, and recognizes the traveling environment of the own vehicle based on the detection result.
  • the peripheral monitoring sensor 25 is an autonomous sensor that monitors the surrounding environment of the vehicle A, and is a LiDAR (Light Detection and Ringing / Laser Imaging Detection and Ringing) that detects a point cloud of feature points of a feature, and a front of the vehicle A. Includes peripheral surveillance cameras and the like that capture images of the included predetermined range.
  • the peripheral monitoring sensor 25 may include a millimeter wave radar, sonar, and the like.
  • the peripheral monitoring ECU 20 is based on, for example, a point cloud image acquired from LiDAR, an image captured from a camera, or the like, and by image analysis processing, an obstacle on the traveling path, a preceding vehicle, a parallel running vehicle, an oncoming vehicle, or the like, etc. Recognize the presence or absence of a vehicle and its position.
  • the peripheral monitoring ECU 20 sequentially provides the analyzed recognition result to the locator ECU 14, the traveling support ECU 30, and the like.
  • the travel support ECU 30 is mainly composed of a microcomputer including a processor, a memory, an I / O, and a bus connecting these, and executes various processes by executing a control program stored in the memory.
  • the traveling support ECU 30 In automatic driving or advanced driving support, the traveling support ECU 30 generates a target track T on which the vehicle A travels based on the vehicle position information, the recognition result of the traveling environment, and the like.
  • the target track T is a traveling route followed by the vehicle A, and includes at least information on the target position of the vehicle A according to the progress.
  • the travel support ECU 30 provides the generated target trajectory T to the chassis control ECU 40.
  • the chassis control ECU 40 is mainly composed of a microcomputer including a processor, a memory, an I / O, and a bus connecting these, and executes various processes by executing a control program stored in the memory.
  • the chassis control ECU 40 generates a target command value for travel control of the vehicle A, which is necessary to realize travel along the target track T.
  • the chassis control ECU 40 generates a follow-up command value for following the target trajectory T.
  • the follow-up command value is a target value related to steering or steering necessary for following the target trajectory T.
  • the follow-up command value may be, for example, a target value of the steering angle or a target value of the rotation angle of the EPS motor 105.
  • the chassis control ECU 40 calculates a lateral deviation of the position of the own vehicle with respect to the target track T, and generates a follow-up command value based on the deviation.
  • the lateral direction is a direction orthogonal to the target track T or a direction orthogonal to the traveling direction of the vehicle A.
  • the chassis control ECU 40 sequentially provides the generated tracking command value and deviation to the EPS ECU 100.
  • the chassis control ECU 40 may generate an acceleration command value and a deceleration command value in addition to the follow-up command value, and provide the chassis control ECU 40 to the ECU that controls acceleration / deceleration.
  • the steering angle sensor 103 is a sensor that detects the steering angle, and is installed in, for example, a steering column that includes a steering shaft.
  • the steering torque sensor 104 is a sensor that detects the steering torque applied to the steering shaft.
  • the steering torque sensor 104 detects the torque applied to the torsion bar as the steering torque based on, for example, the helix angle of the torsion bar provided on the steering shaft.
  • the EPS ECU 100 controls the steering device based on the information from the locator ECU 14, the chassis control ECU 40, the steering angle sensor 103, the steering torque sensor 104, and the like described above.
  • the EPSECU 100 mainly includes a computer including a memory 101, a processor 102, an input / output interface, and a bus connecting them.
  • the processor 102 is hardware for arithmetic processing.
  • the processor 102 includes, for example, at least one type of CPU (Central Processing Unit), GPU (Graphics Processing Unit), RISC (Reduced Instruction Set Computer) -CPU, and the like as a core.
  • the memory 101 non-transiently stores or stores a computer-readable program, data, or the like, for example, at least one type of non-transitional substantive storage medium (non-transitional storage medium, such as a semiconductor memory, a magnetic medium, an optical medium, or the like). transitory tangible storage medium).
  • non-transitional storage medium such as a semiconductor memory, a magnetic medium, an optical medium, or the like.
  • the processor 102 executes a plurality of instructions included in the steering control program stored in the memory 101.
  • the EPSECU 100 is a functional unit for executing the follow-up control for automatically following the steering of the vehicle A to the target trajectory T and the assist control for assisting the steering of the vehicle A according to the manual operation of the steering wheel 50 with respect to the steering actuator 5. , Build multiple.
  • a plurality of functional units are constructed by causing the processor 102 to execute a plurality of instructions by the steering control program stored in the memory 101.
  • the EPSECU 100 is constructed with functional units such as an angle tracking control unit 110, an assist control unit 120, a restriction unit 130, and an addition unit 150.
  • the angle follow-up control unit 110 acquires the follow-up command value from the chassis control ECU 40 and executes the follow-up control by generating the angle control command value necessary for changing the current steering angle to the follow-up command value. Specifically, the angle tracking control unit 110 first calculates the difference between the tracking command value acquired from the chassis control ECU 40 and the steering angle acquired from the steering angle sensor 103. Then, the angle follow-up control unit 110 calculates the current command value for generating the follow-up torque required for setting the steering angle as the follow-up command value in the EPS motor 105 as the angle control command value based on the difference. The angle tracking control unit 110 sequentially provides the generated angle control command value to the addition unit 150.
  • the angle tracking control unit 110 is an example of a “following acquisition unit”.
  • the assist control unit 120 generates an assist command value that commands the steering actuator 5 to perform assist control that assists the steering of the vehicle A according to the manual operation of the steering wheel 50.
  • the assist command value is a current command value for generating an assist torque that assists the driver's steering operation so that a feeling of transmission according to the road surface reaction force (road surface load) and a feel according to the steering state are realized. ..
  • the assist control unit 120 first calculates a basic assist command value for obtaining a feeling of transmission according to the road surface reaction force based on the steering torque and the vehicle speed. In addition, the assist control unit 120 calculates an assist compensation value according to the steering state based on the steering torque and the motor rotation angular velocity.
  • the assist control unit 120 generates an assist command value by multiplying the gain according to the vehicle speed by the assist compensation value and adding it to the basic assist command value.
  • the assist control unit 120 outputs the generated assist command value to the addition unit 150.
  • the assist control unit 120 is an example of an “assist setting unit”.
  • the limiting unit 130 limits the assist command value according to the magnitude of the deviation of the vehicle position of the vehicle A with respect to the target track T. In particular, the limiting unit 130 limits the assist command value when the magnitude of the tracking command value in the specific frequency band is out of the permissible range.
  • the limiting unit 130 has a gain setting unit 131 and a multiplication unit 132 as sub-functional units.
  • the gain setting unit 131 sets the degree of limitation that limits the assist command value when the magnitude of the follow-up command value in the specific frequency band is out of the allowable command value range.
  • the specific frequency band is a frequency band in which vibration of the steering wheel 50 is estimated to occur, and is, for example, a band centered on 5 Hz.
  • the gain setting unit 131 acquires the magnitude of the tracking command value in the specific frequency band by processing the bandpass filter to act on the tracking command value.
  • the gain setting unit 131 sets a gain value that reduces the assist command value when multiplied by the assist command value.
  • the gain value is a value adjusted between 0 and 1.
  • the gain value is limited.
  • a smaller gain value means a larger limit on the assist command value.
  • the limitation of the assist command value is interrupted. Suspending the limitation of the assist command value can be rephrased as maintaining the assist command value.
  • the gain setting unit 131 sets a gain value that greatly limits the assist command value as the deviation increases. Specifically, the gain setting unit 131 sets a gain value that decreases as the deviation increases. For example, the gain setting unit 131 may set the gain value based on a map that defines the relationship between the deviation and the gain value. For example, as shown in the graph of FIG. 3, the gain value maintains the assist command value within the reference range equal to or larger than the allowable deviation range, and maintains the assist command value as the deviation deviates from the reference range. It is stipulated that it decreases continuously from the state in which it was used. That is, if the deviation is within the reference range, the gain value is set to 1. The relationship between the deviation and the gain value outside the reference range is, for example, a relationship that decreases linearly as the deviation increases. The gain setting unit 131 provides the set gain value to the multiplication unit 132.
  • the gain value is an example of "gain".
  • the gain setting unit 131 executes the determination processing of a plurality of conditions described below, and sets the gain value according to the determination result.
  • the gain setting unit 131 determines whether or not the deviation is within the allowable deviation range.
  • the gain setting unit 131 determines whether or not the reliability of the traveling position (own vehicle position) of the vehicle A is out of the allowable reliability range.
  • the reliability is the certainty of the estimated own vehicle position, and is a value related to the magnitude of the error that occurs in the estimation of the own vehicle position. The smaller the reliability, the larger the error in the position of the own vehicle. In other words, the lower the reliability, the higher the possibility that the actual vehicle A exists at a position farther from the estimated own vehicle position.
  • the locator ECU 14 provides a substantially elliptical error as shown in FIG. 4 based on the error covariance of the Kalman filter.
  • the gain setting unit 131 sets the reliability based on the magnitude of the lateral radius (lateral error) in this error ellipse.
  • the reliability is defined in advance as a map of the relationship that decreases as the lateral error increases, as shown in FIG. 5, for example. As an example, the reliability is maintained at the maximum value when the lateral error is within a predetermined range, and continuously decreases as the lateral error becomes larger than the predetermined range.
  • the gain setting unit 131 sets the reliability based on this relationship. When the position of the own vehicle is estimated using the particle filter, the probability of the position of the own vehicle in the existence probability distribution of the vehicle A may be used as the reliability (see FIG. 6).
  • the gain setting unit 131 makes a determination based on, for example, error information of the position of the own vehicle from the locator ECU 14.
  • the gain setting unit 131 determines whether or not the manual steering amount estimated to be input to the steering wheel 50 by the driver is out of the allowable steering range.
  • the manual steering amount is, for example, a driver input torque generated by steering the driver.
  • the driver input torque is determined based on the steering angle and steering torque.
  • the gain setting unit 131 determines that the deviation is within the permissible deviation range, the reliability is out of the permissible reliability range, or the manual steering amount is out of the permissible steering range, the gain setting unit 131 gains regardless of the magnitude of the deviation. Set the value to 1.
  • the gain setting unit 131 determines the magnitude of the deviation. Determines the execution of the corresponding gain value setting.
  • the gain setting unit 131 may execute the above-mentioned plurality of determination processes in different orders, or may execute each determination process in parallel.
  • the gain setting unit 131 determines to execute the setting of the gain value according to the magnitude of the deviation, the gain setting unit 131 sets the gain value according to the deviation based on the above map, and the set gain value is multiplied by the multiplication unit 132. Output to.
  • the multiplication unit 132 applies the gain value to the assist command value by multiplying the assist command value acquired from the assist control unit 120 by the gain value acquired from the gain setting unit 131. By applying a gain value less than 1 to the assist command value in the multiplication unit 132, the assist command value is limited, and by applying the gain value "1" to the assist command value, the limit of the assist command value is limited. It will be interrupted.
  • the multiplication unit 132 outputs the multiplication result to the addition unit 150.
  • the addition unit 150 determines the output command value by adding the angle control command value generated by the angle tracking control unit 110 and the assist command value to which the gain value is applied by the multiplication unit 132. The addition unit 150 sequentially outputs the determined output command value to the EPS motor 105 in the steering actuator 5.
  • S means a plurality of steps of the flow executed by a plurality of instructions included in the steering control program.
  • the angle tracking control unit 110 acquires the tracking command value.
  • the angle tracking control unit 110 sets the angle control command value based on the tracking command value and the steering angle.
  • the assist control unit 120 sets the assist command value based on the steering torque and the like.
  • the limiting unit 130 determines whether or not the tracking command value of the specific frequency band is out of the permissible range. If it is determined that the deviation is out of the permissible range, the limiting unit 130 determines in S50 whether or not the deviation is out of the permissible deviation range. If it is determined that the vehicle is out of the permissible deviation range, the limiting unit 130 determines in S60 whether or not the reliability of the position of the own vehicle is within the permissible reliability range. If it is determined that the driver input torque is within the allowable reliability range, the limiting unit 130 determines in S70 whether or not the driver input torque is within the allowable steering range. When it is determined that the steering range is within the allowable steering range, the limiting unit 130 sets (adjusts) a gain value according to the deviation in S80 and limits the assist command value by multiplying the assist command value.
  • the limiting unit 130 sets the gain value to "1" and multiplies this gain value "1" by the assist command value. Then, the assist command value is maintained.
  • the addition unit 150 adds the angle control command value and the assist command value to which the gain value is applied to determine the output command value, and outputs the output command value to the steering actuator 5. When the output command value is output, the current execution of this flow ends.
  • S10 is an example of the "follow-up acquisition process”
  • S30 is an example of the “assist setting process”
  • S40, S50, S60, S70, S80, and S90 are examples of the "restriction process”.
  • the assist command value is limited according to the magnitude of the deviation of the vehicle position of the vehicle A with respect to the target track T. Therefore, the larger the deviation of the position of the own vehicle with respect to the target track T, the priority is given to the follow-up control, and it becomes easier to return to the target track T. Therefore, the decrease in followability can be suppressed.
  • the limitation of the assist command value is interrupted. Therefore, when the deviation with respect to the target trajectory T is small, vibration suppression by assist control can be prioritized.
  • the limitation of the assist command value is interrupted, so that the operation is performed.
  • the assist control of the manual steering may be prioritized.
  • the limitation of the assist command value is interrupted. Therefore, when the reliability of the traveling position is low, vibration suppression by assist control can be prioritized.
  • the gain setting unit 131 determines whether or not the traveling margin of the vehicle A in the lane is out of the allowable margin range, instead of determining the reliability of the traveling position of the vehicle A.
  • the traveling margin is an index value indicating how much margin the vehicle A can travel with respect to the side edge of the lane.
  • the travel margin is the separation distance from the vehicle A to the side edge of the lane.
  • the separation distance may be the distance from the side portion of the vehicle A to the side edge of the lane, or may be the distance from the center position of the vehicle A to the side edge of the lane.
  • the side edge of the lane may be a lane dividing line or a shoulder.
  • the travel margin may be the width of the lane.
  • the gain setting unit 131 determines that the traveling margin is within the allowable reliability range, the gain value is set to 1 regardless of the magnitude of the deviation.
  • the gain setting unit 131 makes a positive determination in setting the gain value according to the magnitude of the deviation in other determination processes, the deviation is large. Determines the execution of the corresponding gain value setting.
  • the process proceeds to S65.
  • the gain setting unit 131 determines whether or not the traveling margin of the vehicle A in the lane is out of the allowable margin range. If it is determined that the margin is out of the allowable margin range, the process proceeds to S70. On the other hand, if it is determined that it is within the allowable margin range, the process proceeds to S90.
  • the limitation of the assist command value is interrupted. Therefore, even when the deviation is large, vibration suppression by assist control can be prioritized when it is determined that the vehicle A can travel with a margin with respect to the side edge of the lane.
  • the gain setting unit 131 executes the determination regarding the traveling margin instead of the determination regarding the reliability, but the configuration is such that the determination regarding the traveling margin is executed in addition to the determination regarding the reliability. You may.
  • the gain setting unit 131 sets a gain value that changes linearly according to the deviation, but the relationship between the deviation and the gain value is not limited to this.
  • the gain value may be a value that changes non-linearly according to the deviation, or may be a value that changes stepwise according to the deviation.
  • the gain setting unit 131 determines whether to limit or maintain the assist command value based on the results of a plurality of determination processes, but does not execute at least one determination process. It may be.
  • the EPSECU 100 may be a dedicated computer configured to include at least one of a digital circuit and an analog circuit as a processor.
  • digital circuits include, for example, ASIC (Application Specific Integrated Circuit), FPGA (Field Programmable Gate Array), SOC (System on a Chip), PGA (Programmable Gate Array), CPLD (Complex Programmable Logic Device), and the like. Of these, at least one. Further, such a digital circuit may include a memory for storing a program.
  • the EPSECU 100 may be provided by one computer, or a set of computer resources linked by a data communication device. For example, a part of the functions provided by the EPS ECU 100 in the above-described embodiment may be realized by another ECU.

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  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Abstract

操舵制御装置（１００）は、車両の操舵を目標軌道に自動追従させる追従制御と、車両の操舵を操舵部材の手動操作に従ってアシストするアシスト制御とを、操舵アクチュエータに対して実行する。操舵制御装置（１００）は、アシスト制御を操舵アクチュエータへ指令するアシスト指令値を設定するアシスト設定部（１２０）を備える。操舵制御装置（１００）は、目標軌道に対する車両の走行位置の偏差に応じてアシスト指令値を制限する制限部（１３０）を備える。

Description

操舵制御装置、操舵制御方法、および操舵制御プログラム 関連出願の相互参照
　この出願は、２０２０年２月１４日に日本に出願された特許出願第２０２０－０２３５７１号を基礎としており、基礎の出願の内容を、全体的に、参照により援用している。
　この明細書における開示は、車両の操舵アクチュエータによる操舵を制御する技術に関する。
　特許文献１には、目標軌跡に沿った車両の走行維持に必要なＥＰＳ（Electric Power Steering）のレーンキープ制御量を制御する装置が開示されている。この装置は、ドライバによる操舵量が大きいほどレーンキープ制御量を小さくするゲインを設定する。
特開２０１５－１５１０８５号公報
　近年、ＥＰＳの制御において、操舵入力に応じたアシスト制御を、目標軌道に追従する追従操舵制御と共存させることが期待されている。しかし、追従操舵制御を実施すると、トーションバーのねじれが発生し、ステアリングホイールに振動が生じる場合がある。アシスト制御と追従操舵制御を共存させると、トーションバーのねじれに応じたアシスト制御により振動が抑制され得るが、その場合、アシスト制御によって追従操舵制御が阻害され、目標軌跡に対する車両の追従性が低下し得る。特許文献１には、このような状況への対応に関して開示されていない。
　開示される目的は、追従性低下を抑制可能な操舵制御装置、操舵制御方法、および操舵制御プログラムを提供することである。
　この明細書に開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。また、請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例であって、技術的範囲を限定するものではない。
　開示された操舵制御装置のひとつは、車両の操舵を目標軌道に自動追従させる追従制御と、車両の操舵を操舵部材の手動操作に従ってアシストするアシスト制御とを、操舵アクチュエータに対して実行する操舵制御装置であって、アシスト制御を操舵アクチュエータへ指令するアシスト指令値を設定するアシスト設定部と、目標軌道に対する車両の走行位置の偏差の大きさに応じて、アシスト指令値を制限する制限部と、を備える。
　開示された操舵制御方法のひとつは、車両の操舵を目標軌道に自動追従させる追従制御と、車両の操舵を操舵部材の手動操作に従ってアシストするアシスト制御とを、操舵アクチュエータに対して実行するために、プロセッサにより実行される操舵制御方法であって、アシスト制御を操舵アクチュエータへ指令するアシスト指令値を設定するアシスト設定プロセスと、目標軌道に対する車両の走行位置の偏差の大きさに応じて、アシスト指令値を制限する制限プロセスと、を含む。
　開示された操舵制御プログラムのひとつは、車両の操舵を目標軌道に自動追従させる追従制御と、車両の操舵を操舵部材の手動操作に従ってアシストするアシスト制御とを、操舵アクチュエータに対して実行するために、プロセッサに実行させる命令を含む操舵制御プログラムであって、命令は、アシスト制御を操舵アクチュエータへ指令するアシスト指令値を設定させるアシスト設定プロセスと、目標軌道に対する車両の走行位置の偏差の大きさに応じて、アシスト指令値を制限させる制限プロセスと、を含む。
　これらの開示によれば、目標軌道に対する車両の走行位置の偏差の大きさに応じて、アシスト指令値が制限される。故に、目標軌道に対する車両の走行位置のずれが大きいほど、追従制御が優先され、目標軌道へと復帰し易くなる。以上により、追従性低下を抑制可能な操舵制御装置、操舵制御方法、および操舵制御プログラムが提供され得る。
操舵制御装置を含むシステムを示す図である。 操舵制御装置が有する機能の一例を示すブロック図である。 ゲイン値と偏差の関係の一例を示すグラフである。 自車位置の信頼度を説明するための図である。 信頼度と自車位置の横方向誤差との関係の一例を示すグラフである。 信頼度と自車位置の関係の一例を示すグラフである。 操舵制御装置が実行する操舵制御方法の一例を示すフローチャートである。 第２実施形態において操舵制御装置が実行する操舵制御方法の一例を示すフローチャートである。
　（第１実施形態）
　第１実施形態の操舵制御装置について、図１～図７を参照しながら説明する。第１実施形態において、操舵制御装置は、車両Ａに搭載された電子制御装置であるＥＰＳＥＣＵ１００によって提供される。ＥＰＳＥＣＵ１００は、車両Ａに搭載された操舵アクチュエータ５と電気的に接続され、操舵アクチュエータ５を制御する。加えて、ＥＰＳＥＣＵ１００は、ロケータ１０、周辺監視ＥＣＵ２０、走行支援ＥＣＵ３０、シャシ制御ＥＣＵ４０、舵角センサ１０３、および操舵トルクセンサ１０４と通信バス等を介して接続されている。
　操舵アクチュエータ５は、電動式のＥＰＳモータ１０５と、減速機とを、含んで構成され、車両Ａの操舵を実行可能である。操舵アクチュエータ５は、車両Ａの操舵部材であるステアリングホイール５０と機械的に連携するパワーステアリングシステムを、構成していてもよい。操舵アクチュエータ５は、車両Ａのステアリングホイール５０と機械的には遮断且つ電気的には連携するステアリングバイワイヤシステムを、構成していてもよい。
　操舵アクチュエータ５は、後述の出力指令値に従ってＥＰＳモータ１０５により発生させたトルクを、減速機により増幅してから出力する。このトルクが操舵アクチュエータ５から操舵タイヤへと伝達されることで、当該操舵タイヤの操舵角が変化する。
　ロケータ１０は、複数の取得情報を組み合わせる複合測位により、自車位置情報等を生成する。ロケータ１０は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信機１１、慣性センサ１２、地図データベース（以下、ＤＢ）１３、およびロケータＥＣＵ１４を備えている。ＧＮＳＳ受信機１１は、複数の測位衛星からの測位信号を受信する。慣性センサ１２は、車両Ａに作用する慣性力を検出するセンサである。慣性センサ１２は、例えばジャイロセンサおよび加速度センサを備える。
　地図ＤＢ１３は、不揮発性メモリであって、リンクデータ、ノードデータ、道路形状、構造物等の地図データを格納している。地図データは、道路形状および構造物の特徴点の点群からなる三次元地図であってもよい。なお、三次元地図は、ＲＥＭ（Road Experience Management）によって撮像画像をもとに生成されたものであってもよい。また、地図データには、交通規制情報、道路工事情報、気象情報、および信号情報等が含まれていてもよい。地図ＤＢ１３に格納された地図データは、車載通信器にて受信される最新の情報に基づいて、定期的または随時に更新される。
　ロケータＥＣＵ１４は、プロセッサ、メモリ、入出力インターフェース、およびこれらを接続するバス等を備えたマイクロコンピュータを主体として含む構成である。ロケータＥＣＵ１４は、ＧＮＳＳ受信機１１で受信する測位信号、地図ＤＢ１３の地図データ、および慣性センサ１２の計測結果を組み合わせることにより、車両Ａの位置（以下、自車位置）を逐次推定する。自車位置は、例えば緯度経度の座標で表される構成とすればよい。なお、自車位置の測位には、車両Ａに搭載された車速センサから逐次出力される信号から求めた走行距離を用いる構成としてもよい。地図データとして、道路形状および構造物の特徴点の点群からなる三次元地図を用いる場合、ロケータＥＣＵ１４は、ＧＮＳＳ受信機１１を用いずに、この三次元地図と、周辺監視センサ２５での検出結果とを用いて、自車位置を推定する構成としてもよい。
　ロケータＥＣＵ１４は、複数の取得情報を基にカルマンフィルタを用いて、自車位置を推定する。または、ロケータＥＣＵ１４は、パーティクルフィルタを用いて自車位置を推定してもよい。ロケータＥＣＵ１４は、自車位置を走行支援ＥＣＵ３０およびシャシ制御ＥＣＵ４０等に逐次提供する。また、ロケータＥＣＵ１４は、自車位置の推定誤差に関する情報を、ＥＰＳＥＣＵ１００に提供する。カルマンフィルタを用いて自車位置が推定される場合、推定誤差に関する情報は、例えばカルマンフィルタの誤差共分散とされる。パーティクルフィルタを用いて自車位置が推定される場合、推定誤差に関する情報は、例えば推定された自車位置における車両Ａの存在確率とされる。
　周辺監視ＥＣＵ２０は、プロセッサ、メモリ、Ｉ／Ｏ、これらを接続するバスを備えるマイクロコンピュータを主体として構成され、メモリに格納された制御プログラムを実行することで各種の処理を実行する。周辺監視ＥＣＵ２０は、周辺監視センサ２５から検出結果を取得し、当該検出結果に基づいて自車の走行環境を認識する。周辺監視センサ２５は、車両Ａの周辺環境を監視する自律センサであり、地物の特徴点の点群を検出するＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging/Laser Imaging Detection and Ranging）、および車両Ａの前方を含んだ所定範囲を撮像する周辺監視カメラ等を含む。また、周辺監視センサ２５は、ミリ波レーダおよびソナー等を含んでいてもよい。周辺監視ＥＣＵ２０は、例えば、ＬｉＤＡＲから取得した点群画像やカメラから取得した撮像画像等に基づき、画像解析処理によって、進行経路上の障害物や、先行車、並走車、対向車等の他車両の有無およびその位置を認識する。周辺監視ＥＣＵ２０は、解析済みの認識結果をロケータＥＣＵ１４および走行支援ＥＣＵ３０等に逐次提供する。
　走行支援ＥＣＵ３０は、プロセッサ、メモリ、Ｉ／Ｏ、これらを接続するバスを備えるマイクロコンピュータを主体として構成され、メモリに格納された制御プログラムを実行することで各種の処理を実行する。走行支援ＥＣＵ３０は、自動運転または高度運転支援において、自車位置情報および走行環境の認識結果等に基づいて、車両Ａが走行する目標軌道Ｔを生成する。目標軌道Ｔは、車両Ａが辿る走行経路であり、進行に応じた車両Ａの目標位置に関する情報を少なくとも含んでいる。走行支援ＥＣＵ３０は、生成した目標軌道Ｔを、シャシ制御ＥＣＵ４０へと提供する。
　シャシ制御ＥＣＵ４０は、プロセッサ、メモリ、Ｉ／Ｏ、これらを接続するバスを備えるマイクロコンピュータを主体として構成され、メモリに格納された制御プログラムを実行することで各種の処理を実行する。シャシ制御ＥＣＵ４０は、目標軌道Ｔに沿った走行を実現するために必要な車両Ａの走行制御の目標指令値を生成する。
　具体的には、シャシ制御ＥＣＵ４０は、目標軌道Ｔに追従するための追従指令値を生成する。追従指令値は、目標軌道Ｔへの追従に必要な操舵または転舵に関する目標値である。追従指令値は、例えば、舵角の目標値であってもよいし、ＥＰＳモータ１０５の回転角の目標値であってもよい。シャシ制御ＥＣＵ４０は、目標軌道Ｔに対する自車位置の横方向の偏差を算出し、当該偏差に基づいて追従指令値を生成する。なお、ここで横方向とは、目標軌道Ｔに直交する方向、または車両Ａの進行方向に直交する方向である。シャシ制御ＥＣＵ４０は、生成した追従指令値および偏差を、ＥＰＳＥＣＵ１００に逐次提供する。なお、シャシ制御ＥＣＵ４０は、追従指令値以外にも、加速指令値や減速指令値を生成し、加減速の制御を司るＥＣＵに提供してよい。
　舵角センサ１０３は、操舵角を検出するセンサであり、例えばステアリングシャフトを内包するステアリングコラムに設置されている。操舵トルクセンサ１０４は、ステアリングシャフトに印加される操舵トルクを検出するセンサである。操舵トルクセンサ１０４は、例えばステアリングシャフト上に設けられたトーションバーのねじれ角に基づいて、当該トーションバーに加えられるトルクを操舵トルクとして検出する。
　ＥＰＳＥＣＵ１００は、上述のロケータＥＣＵ１４、シャシ制御ＥＣＵ４０、舵角センサ１０３、および操舵トルクセンサ１０４等からの情報に基づき、ステアリング装置を制御する。ＥＰＳＥＣＵ１００は、メモリ１０１、プロセッサ１０２、入出力インターフェース、およびこれらを接続するバス等を備えたコンピュータを主体として含む構成である。プロセッサ１０２は、演算処理のためのハードウェアである。プロセッサ１０２は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）およびＲＩＳＣ（Reduced Instruction Set Computer）－ＣＰＵ等のうち、少なくとも一種類をコアとして含む。
　メモリ１０１は、コンピュータにより読み取り可能なプログラムおよびデータ等を非一時的に格納または記憶する、例えば半導体メモリ、磁気媒体および光学媒体等のうち、少なくとも一種類の非遷移的実体的記憶媒体（non-transitory tangible storage medium）である。メモリ１０１は、後述の操舵制御プログラム等、プロセッサ１０２によって実行される種々のプログラムを格納している。
　プロセッサ１０２は、メモリ１０１に格納された操舵制御プログラムに含まれる複数の命令を、実行する。これによりＥＰＳＥＣＵ１００は、車両Ａの操舵を目標軌道Ｔに自動追従させる追従制御、および車両Ａの操舵をステアリングホイール５０の手動操作に従ってアシストするアシスト制御を操舵アクチュエータ５に対して実行するための機能部を、複数構築する。このようにＥＰＳＥＣＵ１００では、メモリ１０１に格納された操舵制御プログラムが複数の命令をプロセッサ１０２に実行させることで、複数の機能部が構築される。具体的に、ＥＰＳＥＣＵ１００には、図２に示すように、角度追従制御部１１０、アシスト制御部１２０、制限部１３０、および加算部１５０等の機能部が構築される。
　角度追従制御部１１０は、シャシ制御ＥＣＵ４０から追従指令値を取得し、現在の舵角を追従指令値へと変更するために必要な角度制御指令値を生成することで、追従制御を実行する。具体的には、角度追従制御部１１０は、まずシャシ制御ＥＣＵ４０から取得した追従指令値と、舵角センサ１０３から取得した舵角との差分を算出する。そして、角度追従制御部１１０は、当該差分に基づいて舵角を追従指令値とするために必要な追従トルクをＥＰＳモータ１０５に発生させる電流指令値を、角度制御指令値として算出する。角度追従制御部１１０は、生成した角度制御指令値を、加算部１５０へと逐次提供する。角度追従制御部１１０は、「追従取得部」の一例である。
　アシスト制御部１２０は、車両Ａの操舵をステアリングホイール５０の手動操作に従ってアシストするアシスト制御を操舵アクチュエータ５へ指令するアシスト指令値を生成する。アシスト指令値は、路面反力（路面負荷）に応じた伝達感や、操舵状態に応じたフィールが実現されるようにドライバの操舵操作をアシストするアシストトルクを発生させるための電流指令値である。アシスト制御部１２０は、まず操舵トルクおよび車速に基づき路面反力に応じた伝達感を得るための基本アシスト指令値を演算する。加えてアシスト制御部１２０は、操舵トルクおよびモータ回転角速度に基づいて操舵状態に応じたアシスト補償値を演算する。アシスト制御部１２０は、車速に応じたゲインをアシスト補償値に乗じたものを基本アシスト指令値に加算することで、アシスト指令値を生成する。アシスト制御部１２０は、生成したアシスト指令値を加算部１５０に出力する。アシスト制御部１２０は、「アシスト設定部」の一例である。
　制限部１３０は、目標軌道Ｔに対する車両Ａの自車位置の偏差の大きさに応じて、アシスト指令値を制限する。特に、制限部１３０は、特定周波数帯における追従指令値の大きさが許容範囲外である場合に、アシスト指令値を制限する。制限部１３０は、サブ機能部として、ゲイン設定部１３１および乗算部１３２を有している。
　ゲイン設定部１３１は、特定周波数帯における追従指令値の大きさが許容指令値範囲外の場合に、アシスト指令値を制限する制限度合を設定する。特定周波数帯とは、ステアリングホイール５０の振動が生じると推定される周波数帯であり、例えば、５Ｈｚを中心とする帯域である。ゲイン設定部１３１は、追従指令値に対してバンドパスフィルタを作用させる処理により、特定周波数帯における追従指令値の大きさを取得する。
　ゲイン設定部１３１は、アシスト指令値に対して乗算されるとアシスト指令値を減じるゲイン値を設定する。ゲイン値は、０から１までの間で調整される値である。ゲイン値が１未満の値に設定されることで、アシスト指令値が制限される。ゲイン値が小さくなることは、アシスト指令値に対する制限が大きくなることを意味する。ゲイン値が１に設定されるまたはゲイン値の設定自体が中断されることで、アシスト指令値の制限が中断されることになる。アシスト指令値の制限の中断は、アシスト指令値の維持と言い換えることもできる。
　ゲイン設定部１３１は、偏差が大きいほど、アシスト指令値を大きく制限するゲイン値を設定する。具体的には、ゲイン設定部１３１は、偏差の増大に応じて減少するゲイン値を設定する。例えば、ゲイン設定部１３１は、偏差とゲイン値の関係を規定するマップに基づいてゲイン値を設定すればよい。ゲイン値は、例えば、図３のグラフに示すように、許容偏差範囲と同等または許容偏差範囲よりも大きい基準範囲内においてアシスト指令値を維持し、偏差が基準範囲から外れるにつれてアシスト指令値を維持した状態から連続して減少するように規定されている。すなわち、偏差が基準範囲内であれば、ゲイン値は１とされる。基準範囲外における偏差とゲイン値の関係は、例えば、偏差の増大に応じて線形に減少する関係とされる。ゲイン設定部１３１は、設定したゲイン値を、乗算部１３２へと提供する。ゲイン値は、「ゲイン」の一例である。
　ただし、ゲイン設定部１３１は、以下に説明する複数の条件の判定処理を実行し、判定結果に応じて、ゲイン値を設定する。
　まず、ゲイン設定部１３１は、偏差が許容偏差範囲内であるか否かを判定する。
　次に、ゲイン設定部１３１は、車両Ａの走行位置（自車位置）の信頼度が許容信頼範囲外であるか否かを判定する。信頼度は、推定された自車位置の確からしさであり、自車位置の推定において生じる誤差の大きさに関する値である。信頼度が小さいほど、自車位置の誤差は大きくなる。換言すれば、信頼度が小さいほど、推定された自車位置から離れた位置に実際の車両Ａが存在する可能性が高くなる。
　例えばカルマンフィルタを用いて自車位置が推定されている場合、カルマンフィルタの誤差共分散に基づいて図４に示すような略楕円形状の誤差がロケータＥＣＵ１４より提供される。ゲイン設定部１３１は、この誤差楕円における横方向の半径の大きさ（横方向誤差）に基づき、信頼度を設定する。
　信頼度は、例えば図５に示すように、横方向誤差が大きくなるほど小さくなる関係のマップとして予め規定されている。一例として、信頼度は、横方向誤差が所定範囲内であると最大値を維持し、横方向誤差が当該所定範囲より大きくなるほど連続して減少する関係とされる。ゲイン設定部１３１は、この関係に基づいて、信頼度を設定する。なお、パーティクルフィルタを用いて自車位置が推定される場合、車両Ａの存在確率分布における自車位置の確率を信頼度とすればよい（図６参照）。ゲイン設定部１３１は、例えば、ロケータＥＣＵ１４からの自車位置の誤差情報に基づいて判定を実施する。
　そして、ゲイン設定部１３１は、ドライバがステアリングホイール５０に入力すると推定される手動操舵量が、許容操舵範囲外であるか否かを判定する。手動操舵量は、例えば、ドライバの操舵により発生するドライバ入力トルクとされる。ドライバ入力トルクは、舵角および操舵トルクに基づいて決定される。
　ゲイン設定部１３１は、偏差が許容偏差範囲内である、信頼度が許容信頼範囲外である、または手動操舵量が許容操舵範囲外であると判定されると、偏差の大きさに関わらずゲイン値を１に設定する。一方、ゲイン設定部１３１は、偏差が許容偏差範囲外であり、且つ信頼度が許容信頼範囲内であり、且つ手動操舵量が許容操舵範囲内であると判定されると、偏差の大きさに応じたゲイン値の設定の実行を決定する。なお、ゲイン設定部１３１は、以上の複数の判定処理を異なる順番で実行してもよく、また、各判定処理を並行して実行してもよい。ゲイン設定部１３１は、偏差の大きさに応じたゲイン値の設定の実行を決定した場合には、上述のマップに基づいて偏差に応じたゲイン値を設定し、設定したゲイン値を乗算部１３２へと出力する。
　乗算部１３２は、アシスト制御部１２０から取得したアシスト指令値に、ゲイン設定部１３１から取得したゲイン値を乗算することで、アシスト指令値にゲイン値を適用する。乗算部１３２にて１未満のゲイン値がアシスト指令値に適用されることで、アシスト指令値が制限され、ゲイン値「１」がアシスト指令値に適用されることで、アシスト指令値の制限が中断される。乗算部１３２は、乗算結果を加算部１５０へと出力する。
　加算部１５０は、角度追従制御部１１０にて生成された角度制御指令値と、乗算部１３２においてゲイン値を適用されたアシスト指令値とを加算することで出力指令値を決定する。加算部１５０は、決定した出力指令値を操舵アクチュエータ５におけるＥＰＳモータ１０５へと逐次出力する。
　次に、機能ブロックの共同により、ＥＰＳＥＣＵ１００が実行する操舵制御方法のフローを、図２を参照しつつ、図７に従って以下に説明する。なお、後述するフローにおいて「Ｓ」とは、操舵制御プログラムに含まれた複数命令によって実行される、フローの複数ステップを意味する。
　まずＳ１０では、角度追従制御部１１０が、追従指令値を取得する。次に、Ｓ２０では、角度追従制御部１１０が、追従指令値および操舵角に基づいて、角度制御指令値を設定する。続くＳ３０では、アシスト制御部１２０が、操舵トルク等に基づいてアシスト指令値を設定する。
　さらに、Ｓ４０では、制限部１３０が、特定周波数帯の追従指令値が許容範囲外か否かを判定する。許容範囲外であると判定されると、Ｓ５０にて、制限部１３０が、偏差が許容偏差範囲外であるか否かを判定する。許容偏差範囲外であると判定されると、Ｓ６０にて、制限部１３０が、自車位置の信頼度が許容信頼範囲内であるか否かを判定する。許容信頼範囲内であると判定されると、Ｓ７０にて、制限部１３０が、ドライバ入力トルクが許容操舵範囲内であるか否かを判定する。許容操舵範囲内であると判定されると、Ｓ８０にて、制限部１３０が、偏差に応じたゲイン値が設定（調整）し、アシスト指令値に乗算することで、アシスト指令値を制限する。
　一方で、Ｓ４０～Ｓ７０にて否定判定が下された場合は、Ｓ９０にて、制限部１３０が、ゲイン値を「１」に設定し、このゲイン値「１」をアシスト指令値に乗算することで、アシスト指令値を維持する。Ｓ８０またはＳ９０の後、Ｓ１００にて、加算部１５０が、角度制御指令値およびゲイン値を適用されたアシスト指令値を加算して出力指令値を決定し、操舵アクチュエータ５へと出力する。出力指令値が出力されると、本フローの今回実行が終了する。
　なお、上述のＳ１０が「追従取得プロセス」、Ｓ３０が「アシスト設定プロセス」、Ｓ４０，Ｓ５０，Ｓ６０，Ｓ７０，Ｓ８０，Ｓ９０が「制限プロセス」の一例である。
　次に第１実施形態のもたらす作用効果について説明する。
　第１実施形態によれば、目標軌道Ｔに対する車両Ａの自車位置の偏差の大きさに応じて、アシスト指令値が制限される。故に、目標軌道Ｔに対する自車位置のずれが大きいほど、追従制御が優先され、目標軌道Ｔへと復帰し易くなる。したがって、追従性低下が抑制され得る。
　また、第１実施形態によれば、偏差が許容偏差範囲内であると判断されると、アシスト指令値の制限が中断される。故に、目標軌道Ｔに対するずれが小さい場合にはアシスト制御による振動抑制が優先され得る。
　加えて、第１実施形態によれば、操舵部材に入力されると推定される手動操舵量が許容操舵範囲外であると判断された場合に、アシスト指令値の制限が中断されるので、運転者の手動操舵量が大きい場合に、手動操舵のアシスト制御が優先され得る。
　また、第１実施形態によれば、走行位置の信頼度が許容信頼範囲外であると判断された場合に、アシスト指令値の制限が中断される。故に、走行位置の信頼度が小さい場合に、アシスト制御による振動抑制が優先され得る。
　（第２実施形態）
　第２実施形態では、第１実施形態におけるＥＰＳＥＣＵ１００の変形例について説明する。第２実施形態において、ゲイン設定部１３１は、車両Ａの走行位置の信頼度に関する判定に代えて、車線における車両Ａの走行余裕度が許容余裕範囲外であるか否かを判定する。
　走行余裕度は、車線の側縁に対して車両Ａがどの程度余裕をもって走行できるかを示す指標値である。例えば、走行余裕度は、車両Ａから車線の側縁までの離隔距離である。離隔距離は、車両Ａの側部から車線の側縁までの距離であってもよいし、車両Ａの中心位置から車線の側縁までの距離であってもよい。なお、車線の側縁は、車線を区画する区画線であってもよく、路肩であってもよい。または、走行余裕度は、車線の幅であってもよい。
　ゲイン設定部１３１は、走行余裕度が許容信頼範囲内であると判定すると、偏差の大きさに関わらずゲイン値を１に設定する。一方、ゲイン設定部１３１は、走行余裕度が許容信頼範囲外であり、且つ他の判定処理でも偏差の大きさに応じたゲイン値の設定に肯定的な判定が下されると、偏差の大きさに応じたゲイン値の設定の実行を決定する。
　次に、第２実施形態にてＥＰＳＥＣＵ１００が実行する操舵制御方法のフローを、図８に従って以下に説明する。なお、第１実施形態の図７と同じ符号を付したステップに関しては、第１実施形態における説明を援用する。Ｓ５０にて偏差が許容偏差範囲外であると判定されると、Ｓ６５へと進む。Ｓ６５では、ゲイン設定部１３１が、車線における車両Ａの走行余裕度が許容余裕範囲外であるか否かを判定する。許容余裕範囲外であると判定すると、Ｓ７０へと進む。一方で、許容余裕範囲内であると判定されると、Ｓ９０へと進む。
　第２実施形態によれば、車線における車両Ａの走行余裕度が許容余裕範囲内であると判断された場合に、アシスト指令値の制限が中断される。故に、偏差が大きい場合であっても、車線の側縁に対して車両Ａが余裕をもって走行可能であると判断される場合に、アシスト制御による振動抑制が優先され得る。
　なお、第２実施形態では、ゲイン設定部１３１は、走行余裕度に関する判定を信頼度に関する判定に代えて実行するとしたが、信頼度に関する判定に加えて走行余裕度に関する判定を実行する構成であってもよい。
　（他の実施形態）
　この明細書における開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品および／または要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品および／または要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品および／または要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、請求の範囲の記載によって示され、さらに請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。
　上述の実施形態において、ゲイン設定部１３１は、偏差に応じて線形に変化するゲイン値を設定するとしたが、偏差とゲイン値の関係は、これに限定されない。例えば、ゲイン値は、偏差に応じて非線形に変化する値であってもよく、または、偏差に応じて段階的に変化する値であってもよい。
　上述の実施形態において、ゲイン設定部１３１は、複数の判定処理の結果に基づいてアシスト指令値を制限または維持のどちらを実行するか判断するとしたが、少なくとも１つ以上の判定処理を実施しない構成であってもよい。
　ＥＰＳＥＣＵ１００は、デジタル回路およびアナログ回路のうち少なくとも一方をプロセッサとして含んで構成される、専用のコンピュータであってもよい。ここで特にデジタル回路とは、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＳＯＣ（System on a Chip）、ＰＧＡ（Programmable Gate Array）、およびＣＰＬＤ（Complex Programmable Logic Device）等のうち、少なくとも一種類である。またこうしたデジタル回路は、プログラムを格納したメモリを、備えていてもよい。
　ＥＰＳＥＣＵ１００は、１つのコンピュータ、またはデータ通信装置によってリンクされた一組のコンピュータ資源によって提供され得る。例えば、上述の実施形態におけるＥＰＳＥＣＵ１００の提供する機能の一部は、他のＥＣＵによって実現されてもよい。

Claims (24)

  1. 　車両（Ａ）の操舵を目標軌道（Ｔ）に自動追従させる追従制御と、前記車両の操舵を操舵部材（５０）の手動操作に従ってアシストするアシスト制御とを、操舵アクチュエータ（５）に対して実行する操舵制御装置であって、
    　前記アシスト制御を前記操舵アクチュエータへ指令するアシスト指令値を設定するアシスト設定部（１２０）と、
    　前記目標軌道に対する前記車両の走行位置の偏差の大きさに応じて、前記アシスト指令値を制限する制限部（１３０）と、
    　を備える操舵制御装置。
  2. 　前記目標軌道に追従するための追従指令値を取得する追従取得部（１１０）を備え、
    　前記制限部は、特定周波数帯における前記追従指令値の大きさが許容範囲外である場合に前記アシスト指令値を制限する請求項１に記載の操舵制御装置。
  3. 　前記制限部は、前記偏差が大きいほど前記アシスト指令値が小さくなるように、前記アシスト指令値を制限する請求項１または２に記載の操舵制御装置。
  4. 　前記制限部は、前記偏差が許容偏差範囲内であると判断した場合に、前記アシスト指令値の制限を中断する請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の操舵制御装置。
  5. 　前記制限部は、前記許容偏差範囲と同等または前記許容偏差範囲よりも大きい基準範囲内において前記アシスト指令値を維持し、前記基準範囲から外れるにつれて前記アシスト指令値を連続して減少させるゲインを設定する請求項４に記載の操舵制御装置。
  6. 　前記制限部は、前記操舵部材に入力されると推定される手動操舵量が許容操舵範囲外であると判断した場合に、前記アシスト指令値の制限を中断する請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の操舵制御装置。
  7. 　前記制限部は、車線における前記車両の走行余裕度が許容余裕範囲内であると判断した場合に、前記アシスト指令値の制限を中断する請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の操舵制御装置。
  8. 　前記制限部は、前記走行位置の信頼度が許容信頼範囲外であると判断した場合に、前記アシスト指令値の制限を中断する請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の操舵制御装置。
  9. 　車両（Ａ）の操舵を目標軌道（Ｔ）に自動追従させる追従制御と、前記車両の操舵を操舵部材（５０）の手動操作に従ってアシストするアシスト制御とを、操舵アクチュエータ（５）に対して実行するために、プロセッサ（１０２）により実行される操舵制御方法であって、
    　前記アシスト制御を前記操舵アクチュエータへ指令するアシスト指令値を設定するアシスト設定プロセス（Ｓ３０）と、
    　前記目標軌道に対する前記車両の走行位置の偏差の大きさに応じて、前記アシスト指令値を制限する制限プロセス（Ｓ４０，Ｓ５０，Ｓ６０，Ｓ６５，Ｓ７０，Ｓ８０，Ｓ９０）と、
    　を含む操舵制御方法。
  10. 　前記目標軌道に追従するための追従指令値を取得する追従取得プロセス（Ｓ１０）を含み、
    　前記制限プロセスでは、特定周波数帯における前記追従指令値の大きさが許容範囲外である場合に前記アシスト指令値を制限する請求項９に記載の操舵制御方法。
  11. 　前記制限プロセスでは、前記偏差が大きいほど前記アシスト指令値が小さくなるように、前記アシスト指令値を制限する請求項９または請求項１０に記載の操舵制御方法。
  12. 　前記制限プロセスでは、前記偏差が許容偏差範囲内であると判断した場合には、前記アシスト指令値の制限を中断する請求項９から請求項１１のいずれか１項に記載の操舵制御方法。
  13. 　前記制限プロセスでは、前記許容偏差範囲と同等または前記許容偏差範囲よりも大きい基準範囲内において前記アシスト指令値を維持し、前記基準範囲から外れるにつれて前記アシスト指令値を連続して減少させるゲインを設定する請求項１２に記載の操舵制御方法。
  14. 　前記制限プロセスでは、前記操舵部材に入力されると推定される手動操舵量が許容操舵範囲外であると判断した場合に、前記アシスト指令値の制限を中断する請求項９から請求項１３のいずれか１項に記載の操舵制御方法。
  15. 　前記制限プロセスでは、車線における前記車両の走行余裕度が許容余裕範囲内であると判断した場合に、前記アシスト指令値の制限を中断する請求項９から請求項１４のいずれか１項に記載の操舵制御方法。
  16. 　前記制限プロセスでは、前記走行位置の信頼度が許容信頼範囲外であると判断した場合に、前記アシスト指令値の制限を中断する請求項９から請求項１５のいずれか１項に記載の操舵制御方法。
  17. 　車両（Ａ）の操舵を目標軌道（Ｔ）に自動追従させる追従制御と、前記車両の操舵を操舵部材（５０）の手動操作に従ってアシストするアシスト制御とを、操舵アクチュエータ（５）に対して実行するために、プロセッサ（１０２）に実行させる命令を含む操舵制御プログラムであって、
    　前記命令は、
    　前記アシスト制御を前記操舵アクチュエータへ指令するアシスト指令値を設定させるアシスト設定プロセス（Ｓ３０）と、
    　前記目標軌道に対する前記車両の走行位置の偏差の大きさに応じて、前記アシスト指令値を制限させる制限プロセス（Ｓ４０，Ｓ５０，Ｓ６０，Ｓ６５，Ｓ７０，Ｓ８０，Ｓ９０）と、
    　を含む操舵制御プログラム。
  18. 　前記目標軌道に追従するための追従指令値を取得する追従取得プロセス（Ｓ１０）を含み、
    　前記制限プロセスでは、特定周波数帯における前記追従指令値の大きさが許容範囲外である場合に前記アシスト指令値を制限する請求項１７に記載の操舵制御プログラム。
  19. 　前記制限プロセスでは、前記偏差が大きいほど前記アシスト指令値が小さくなるように、前記アシスト指令値を制限する請求項１７または請求項１８に記載の操舵制御プログラム。
  20. 　前記制限プロセスでは、前記偏差が許容偏差範囲内であると判断した場合には、前記アシスト指令値の制限を中断させる請求項１７から請求項１９のいずれか１項に記載の操舵制御プログラム。
  21. 　前記制限プロセスは、前記許容偏差範囲と同等または前記許容偏差範囲よりも大きい基準範囲内において前記アシスト指令値を維持し、前記基準範囲から外れるにつれて前記アシスト指令値を連続して減少させるゲインを設定する請求項２０に記載の操舵制御プログラム。
  22. 　前記制限プロセスでは、前記操舵部材に入力されると推定される手動操舵量が許容操舵範囲外であると判断した場合に、前記アシスト指令値の制限を中断させる請求項１７から請求項２１のいずれか１項に記載の操舵制御プログラム。
  23. 　前記制限プロセスでは、車線における前記車両の走行余裕度が許容余裕範囲内であると判断した場合に、前記アシスト指令値の制限を中断させる請求項１７から請求項２２のいずれか１項に記載の操舵制御プログラム。
  24. 　前記制限プロセスでは、前記走行位置の信頼度が許容信頼範囲外であると判断した場合に、前記アシスト指令値の制限を中断させる請求項１７から請求項２３のいずれか１項に記載の操舵制御プログラム。
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