JP2002079953A

JP2002079953A - 車線追従制御装置

Info

Publication number: JP2002079953A
Application number: JP2000269561A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Sato; 佐藤　　茂樹; Hiroshi Mori; 宏毛利; Masayasu Shimakage; 正康島影; Hiroshi Kawazoe; 寛川添; Atsushi Sadano; 温定野
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2000-09-06
Filing date: 2000-09-06
Publication date: 2002-03-19

Abstract

(57)【要約】【課題】車線追従制御を開始する際に、運転者の負担を
軽減して違和感を生じることなく車線追従制御を開始さ
せる。【解決手段】予備操作スイッチ２０をオン状態とするこ
とにより、予約待ち状態とし、この予約待ち状態で、車
速Ｖが設定車速域外では制御開始予約操作スイッチ２１
による予約受付を拒否するがその理由を運転者に通知
し、設定車速域内となったときに予約受付可能であるこ
とを運転者に通知し、この状態で、制御開始予約操作ス
イッチ２１をオン状態とすることにより、制御開始予約
状態となり、この制御開始予約状態で、白線を認識し、
道路曲率が設定値より大きい等の開始条件を満足したと
きに車線追従制御を開始する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、前方道路の車線に
追従して走行する車線追従制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の車線追従制御装置としては、例え
ば特開平1 0 −２７８８２３号公報に記載されたものが
知られている。この従来例は、操舵制御の開始の予備操
作及び開始操作を運転者が行う操作手段と、車両の走行
状態及び予備操作の有無から操舵制御の開始の予備状態
であるか否かを判定する予備判定手段と、前記予備状態
と判定された後、車両の走行状態及び前記開始操作の有
無から操舵制御の開始状態であるか否かを判定して操舵
制御を開始させる開始判定手段とを有する車両の操舵制
御装置が記載されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例にあっては、車両の状態がハンドル握り、所定車速
以上、走行路認識状態の複数の制御開始条件にあるか否
かを運転者が認識し、その上で開始操作する必要が生
じ、場合によっては開始条件になりにくい状況に陥りや
すいことがあるという未解決の課題がある。しかも、こ
のような場合には、開始操作をしても車両条件が開始条
件を満たさないため実際に制御が開始されないので、運
手者は開始操作を繰り返し実行することがあり、１回操
作する度にオン／オフが切換わるセルフロック形式のス
イッチを使用した場合には、一度開始した制御を、わざ
わざオフ操作してしまうことにつながるという未解決の
課題もある。

【０００４】そこで、本発明は、上記従来例の未解決の
課題に着目してなされたものであり、開始操作を開始予
約操作として設定することにより、運転者が安心して開
始予約操作できると共に、ダブルスイッチのような誤操
作を回避することができる車線追従制御装置を提供する
ことを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る車線追従制御装置は、前方の走行車
線情報を検出する走行車線情報検出手段と、該走行車線
情報検出手段で検出した車線情報に基づいて前方車線に
自車を追従させるために必要な制御操舵量を算出する操
舵量演算手段と、該操舵量演算手段で算出した制御操舵
量を発生させる制御操舵量発生手段と、運転者が予備操
作を行う予備操作手段と、運転者が制御開始予約操作を
行う制御開始予約操作手段と、前記予備操作の有無から
制御操舵を開始する前の予約待ち状態であるか否かを判
定する予約待ち状態判定手段と、該予約待ち状態判定手
段で予約待ち状態であると判定されたときに、車両の走
行状態及び前記制御開始予約操作の有無に基づいて操舵
制御の開始予約状態であるか否かを判定する開始予約判
定手段と、該開始予約判定手段の判定結果が制御開始予
約状態であり、且つ所定の走行条件を満足するときに前
記制御操舵量発生手段で操舵制御を開始させる制御開始
手段とを備えたことを特徴としている。

【０００６】この請求項１に係る発明では、車線追従制
御を行っていない状態から車線追従制御を開始する際
に、運転者が予備操作手段で予備操作を行うことによ
り、予約待ち状態判定手段で、予約待ち状態と判定さ
れ、この状態で、車両の走行状態が例えば所定設定車速
域であるときに制御開始予約操作手段で、制御開始予約
操作が行われると開始予約判定手段で、制御開始予約状
態である判定され、この状態で、所定の走行条件例えば
白線を認識していて道路曲率が大きい状態を満足するか
否かを判定し、この所定の走行条件を満足したときに制
御開始手段で制御操舵トルク発生手段で操舵制御を開始
させて、車線追従制御状態に移行する。

【０００７】また、請求項２に係る車線追従制御装置
は、前記開始予約判定手段が、車速が設定された車速域
内である状態で制御開始予約操作手段で制御開始予約操
作を行ったときに制御開始予約状態であると判定するよ
うに構成されていることを特徴としている。この請求項
２に係る発明では、車速が制御開始予約を許容する車速
域内であるときには制御開始予約操作が有効となり、車
速域外であるときには制御開始予約操作が無効とされ
る。

【０００８】さらに、請求項３に係る車線追従制御装置
は、請求項１又は２に係る発明において、前記開始予約
判定手段が、制御開始予約操作が可能状態であるか否か
を運転者に通知する予約操作可能通知手段を備えている
ことを特徴としている。この請求項３に係る発明では、
予約操作可能通知手段で、制御開始予約操作手段による
制御開始予約操作が可能であるか否かを運転者に通知す
る。さらにまた、請求項４に係る車線追従制御装置
は、請求項１乃至３の何れかに係る発明において、前記
開始予約判定手段は、制御開始予約操作が不可能である
状態で、制御開始予約操作が行われたときに運転者に制
御開始予約操作を受付けない理由を通知する予約操作不
可能通知手段を備えていることを特徴としている。

【０００９】この請求項４に係る発明では、予約操作不
可能通知手段で、制御開始予約操作手段による制御開始
予約操作が不可能である状態で、制御開始予約操作を行
ったときに運転者に制御開始予約操作を受付けない理由
を通知する。

【００１０】

【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、制御開始
操作を制御開始予約操作として設定しているので、制御
開始予約操作を受付ける走行状態を、一定車速域内のよ
うに運転者に明確な条件に設定することができ、運転者
が安心して制御開始予約操作を行うことができると共
に、制御開始予約操作後に所定走行条件を満足するとき
に車線追従制御に移行するので、ダブルスイッチのよう
な誤操作を確実に回避することができるという効果が得
られる。

【００１１】また、請求項２に係る発明によれば、制御
開始予約操作を一定車速域内で可能としたことにより、
車速域に対して車速が減少又は増加することにより、車
速域から外れる状態となったときに、制御開始予約操作
が解除されることで、制御開始予約状態が運転者の感覚
よりも長時間連続して持続することを回避することがで
き、運転者の意図する時期から外れて制御開始されて運
転者に違和感を与えることを防止することができるとい
う効果が得られる。

【００１２】さらに、請求項３に係る発明によれば、制
御開始予約操作を受付ける状況であることを運転者に通
知することにより、運転者が制御開始予約操作が可能な
状態であることを確実に認識して制御開始予約操作を行
うことができるという効果が得られる。さらにまた、請
求項４に係る発明によれば、運転者が誤って制御開始予
約操作を受付けない状況下で制御開始予約操作が行われ
たときに、制御開始予約操作を受付けない理由を運転者
に確実に通知することができ、この通知によって運転者
が制御開始予約操作を行う場合にどのような条件に注意
すればよいかを理解でき、学習によって運転者の制御開
始予約操作タイミングが制御開始予約操作可能な状況に
合うことになり、運転者の制御開始予約操作を行う意志
と、制御開始予約操作の受付とがマッチングして運転者
が操作性の悪いシステムであると感じることを確実に防
止することができるという効果が得られる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態を示す概
略構成図であり、図中、ステアリングホイール１は、ス
テアリングシャフト２の上端部に連結され、このステア
リングシャフト２は固定部に回転自在に支持されてい
る。

【００１４】ステアリングシャフト２の下端は、ユニバ
ーサルジョイント３、コラムシャフト４及びユニバーサ
ルジョイント５を介して下端にピニオン６を取付けたピ
ニオンシャフト７に連結されている。このピニオン６
は、車両幅方向に水平に延長するラック８に噛合して、
ステアリングギヤを構成し、ステアリングホイール１か
らステアリングシャフト２回りの回転運動がラック８の
直進運動（並進運動）に変換される。

【００１５】そして、水平に延在するラック８の両端部
は、夫々タイロッド９を介してナックル１０ａ及び転舵
輪１０に接続され、ラック８が水平方向移動（並進運
動）することで左右の転舵輪１０が転舵される。また、
ラック８には、アシストピニオン１１も噛合されてお
り、このアシストピニオン１１は減速機１２を介して駆
動源となる操舵補助モータ１３の回転軸に連結され、操
舵補助モータ１３が後述するコントロールユニット１５
から出力されるデューティ制御されたパルス電流によっ
て操舵トルクに応じた操舵補助力を発生するように制御
される。

【００１６】そして、ステアリングシャフト２には、ス
テアリングホイール１の操舵角θ_Fを検出する操舵角セ
ンサ１４が設けられ、この操舵角センサ１４から検出し
た実操舵角θ_Fが例えば右切り状態を正、左切り状態を
負とする電圧信号として後述するコントローラ１５に出
力される。また、ピニオンシャフト７には、トルク検出
機構１６が設けられている。このトルク検出機構１６
は、ピニオンシャフト７の下端部とピニオン６の上端部
を連結する図示しないトーションバーと、その外周に配
置された操舵トルクセンサ１６ａとで構成されている。

【００１７】この操舵トルクセンサ１７は、上記トーシ
ョンバーの捩じれ量から操舵トルクを検出し、その操舵
トルクの大きさに応じ且つステアリングホイール１の右
切り（ピニオン６からの入力に対しては左回り）で正
値、ステアリングホイール１の左切り（ピニオン６から
の入力に対しては右回り）で負値の電圧信号でなるトル
ク検出値Ｔを、後述するコントロールユニット１５に供
給する。

【００１８】さらに、ピニオンシャフト７には前輪１０
の実舵角δ_Fを検出する実舵角センサ１７が配設され、
この実舵角センサ１７から検出した実舵角δ_Fが例えば
右切り状態を正、左切り状態を負とする電圧信号として
後述するコントローラ１５に出力される。また、車両に
は車速を検出する車速センサ１８が搭載されており、こ
の車速センサ１８で車両前後方向の車速が検出され、こ
の車速の大きさに応じた電圧信号でなる車速検出値Ｖが
後述するコントロールユニット１５に供給される。

【００１９】さらに、車両には、前方の道路曲率ρ及び
道路に対する車両の相対横変位ｙを検出する走行車線情
報検出手段としての走行車線情報検出装置１９が搭載さ
れている。この走行車線情報検出装置１９の一例は、例
えば特開平１１−１０２４９９号公報に記載されている
ように、車室内のインナーミラーステー等の固定部に配
設された車両前方状況を撮像するＣＣＤカメラ等の単眼
カメラ１９ａと撮像した画像データを処理するカメラコ
ントローラ１９ｂとで構成されている。そして、カメラ
コントローラ１９ｂは、単眼カメラ１９ａの画像データ
を二値化等の処理により自車両近傍の白線を検出すると
共に、白線に対する車両の重心位置での相対横変位ｙ、
走行車線前方の道路曲率ρを算出し、これらをコントロ
ールユニット１５に出力する。

【００２０】さらにまた、車室内の運転席近傍位置に
は、運転者が操舵中に操作可能な予備操作手段としての
セルフロック形式の予備操作スイッチ２０及び制御開始
予約操作手段としての同様にセルフロック形式の制御開
始予約操作スイッチ２１が配設され、これらのスイッチ
信号ＲＳ及びＳＳがコントロールユニット１５に入力さ
れる。

【００２１】そして、コントロールユニット１５では、
予備スイッチ２０のスイッチ信号ＲＳ及び制御開始予約
スイッチ２１のスイッチ信号ＳＳに基づいて車線追従制
御を開始するか否かの判定を行うと共に、その判定結果
が車線追従制御の開始であるときに、入力された道路曲
率ρ、相対横変位ｙ及び車速検出値Ｖに基づいてコーナ
ーを通過する際に最適な目標前輪舵角δ^*を算出し、算
出した目標前輪舵角δ ^*に前輪実舵角δ_Fを一致させる
パルス電流を操舵補助モータ１３に出力すると共に、車
線追従制御を開始しない場合には操舵トルクＴ及び車速
検出値Ｖに基づいて操舵補助トルクＴ_Aを算出し、この
操舵補助トルクＴａに対応したパルス電流を操舵補助モ
ータ１３に出力する。また、コントロールユニット１５
には、メッセージ情報を音声で出力する報知装置２２が
接続され、この報知装置２２を使用して、制御開始予約
可能であるか否か及び制御開始予約を受付けできない理
由等を表すメッセージ情報を音声出力する。

【００２２】次に、上記実施形態の動作をコントロール
ユニット１５で実行する車線追従制御開始判断処理を表
す図２〜図４のフローチャート及び車線追従制御処理を
表す図５のフローチャートを伴って説明する。この車線
追従制御開始判断処理は、図２に示す予約待ち状態判定
処理、図３に示す開始予約判定処理及び図４に示す制御
開始処理の３つの処理で構成されている。

【００２３】ここで、図２の予約待ち状態判定処理は、
コントロールユニット１５への電源投入時と開始予約判
定処理及び制御開始処理で所定条件となった時に起動さ
れると共に、所定時間（例えば１０ｍｓｅｃ）毎のタイ
マ割込処理として実行され、先ず、ステップＳ１で予備
操作スイッチ２０のスイッチ信号ＲＳを読込み、次いで
ステップＳ２に移行して、自動操舵モードフラグＦを
“０”にリセットしてからステップＳ３に移行し、予備
操作スイッチ２０がオン状態であるか否かをスイッチ信
号ＲＳがオン状態であるか否かによって判定し、予備操
作スイッチ２０がオフ状態であるときには運転者が車線
追従制御を行う意志がないものと判断してそのままタイ
マ割込処理を終了し、予備操作スイッチ２０がオン状態
であるときには、運転者が車線追従制御を行う意志があ
るものと判断してステップＳ４に移行し、図３の開始予
約判定処理を起動してから予約待ち状態判定処理を終了
する。

【００２４】この図２の予約待ち状態判定処理が予約待
ち状態判定手段に対応している。また、図３の開始予約
判定処理は、予約待ち状態判定処理及び制御開始処理で
所定条件となった時に起動されると共に、所定時間（例
えば１０ｍｓｅｃ）毎のタイマ割込処理として実行さ
れ、先ず、ステップＳ１１で、車速センサ１８で検出し
た車速Ｖ、予備操作スイッチ２０のスイッチ信号ＲＳ及
び制御開始予約操作スイッチ２１のスイッチ信号ＳＳを
読込み、次いでステップＳ１２に移行して、予備操作ス
イッチ２０のスイッチ信号ＲＳがオン状態であるか否か
を判定し、これがオフ状態であるときには、車線追従制
御を開始する予備状態ではないものと判断してステップ
Ｓ１３に移行して、図２の予約待ち状態判定処理を起動
してから処理を終了し、予備操作スイッチ２０がオン状
態であるときにはステップＳ１４に移行する。

【００２５】このステップＳ１４では、ステップＳ１で
読込んだ車速Ｖが予め設定された第１の設定車速Ｖ
₁（例えば６５ｋｍ／ｈ程度）及びこの第１の設定車速
Ｖ₁より高い第２の設定車速Ｖ₂（例えば１００ｋｍ／
ｈ程度）間の制御開始予約設定車速域内であるか否かを
判定し、車速Ｖが設定車速Ｖ₁未満であるか又は設定車
速Ｖ₂を越えていて制御開始予約設定車速外であるとき
には予約待ち状態であるものと判断してステップＳ１５
に移行する。

【００２６】このステップＳ１５では、制御開始予約操
作スイッチ２１のスイッチ信号ＳＳがオン状態であるか
否かを判定し、これがオフ状態であるときにはそのまま
タイマ割込処理を終了し、スイッチ信号ＳＳがオン状態
であるときにはステップＳ１６に移行して、車速Ｖが設
定車速Ｖ₁未満であるか否かを判定し、Ｖ＜Ｖ₁である
ときにはステップＳ６に移行して、車速が設定車速域よ
り低いため制御開始予約を受付けできない旨を表すメッ
セージ情報を報知装置２２に出力してからタイマ割込処
理を終了し、Ｖ＞Ｖ₁であるときにはステップＳ１８に
移行して、車速が設定車速域より高いため制御開始予約
を受付できない旨を表すメッセージ情報を報知装置２２
に出力してからタイマ割込処理を終了する。

【００２７】さらに、前記ステップＳ１４の判定結果
が、車速Ｖが制御予約開始設定車速域内であるときに
は、ステップＳ１９に移行して、制御予約開始操作を行
える旨のメッセージ情報を報知装置２２に出力してから
ステップＳ２０に移行し、制御開始予約操作スイッチ２
１のスイッチ信号ＳＳがオン状態であるか否かを判定
し、これがオフ状態であるときには予約待ち状態である
ものと判断してそのままタイマ割込処理を終了し、スイ
ッチ信号ＳＳがオン状態であるときには制御開始予約状
態であるものと判断してステップＳ２１に移行し、図４
の制御開始処理を起動してから開始予約判定処理を終了
する。

【００２８】この図３の開始予約判定処理が開始予約判
定手段に対応し、ステップＳ１５〜Ｓ１８の処理及び報
知装置２２が予約操作不可能通知手段に対応し、ステッ
プＳ１９の処理及び報知装置２２が予約操作可能通知手
段に対応している。さらに、図４の開始予約判定処理
は、制御開始処理で所定条件となった時に起動されると
共に、所定時間（例えば１０ｍｓｅｃ）毎のタイマ割込
処理として実行され、先ず、ステップＳ３１で、車速セ
ンサ１８で検出した車速Ｖ、予備操作スイッチ２０のス
イッチ信号ＲＳ及び制御開始予約操作スイッチ２１のス
イッチ信号ＳＳを読込み、次いでステップＳ３２に移行
して、予備操作スイッチ２０のスイッチ信号ＲＳがオン
状態であるか否かを判定し、これがオフ状態であるとき
には、車線追従制御を開始する予約待ち状態ではないも
のと判断してステップＳ３３に移行して、図２の予約待
ち状態判定処理を起動してから制御開始処理を終了し、
予備操作スイッチ２０がオン状態であるときにはステッ
プＳ３４に移行する。

【００２９】このステップＳ３４では、制御開始予約操
作スイッチ２１がオン状態であるか否かを判定し、これ
がオフ状態であるときには、ステップＳ３５に移行し
て、図３の開始予約判定処理を起動すると共に、自動操
舵モードフラグＦを“０”にリセットしてから制御開始
処理を終了し、制御開始予約操作スイッチ２１がオン状
態であるときにはステップＳ３６に移行する。

【００３０】このステップＳ３６では、車速Ｖが設定車
速Ｖ₁及びＶ₂間の制御開始設定車速域内であるか否か
を判定し、制御開始設定車速域外であるときには前記ス
テップＳ３５に移行し、制御開始設定車速内であるとき
にはステップＳ３７に移行する。このステップＳ３７で
は、道路曲率検出装置１９の画像情報を読込み、次いで
ステップＳ３８に移行して、車線追従制御の開始条件の
１つである画像情報で白線が認識されているか否かを判
定し、白線が認識されていないときには車線追従制御の
開始条件を満足しておらず、制御開始予約状態を継続す
るものと判断してステップＳ３９に移行し、自動操舵モ
ードフラグＦを“０”にリセットしてからタイマ割込処
理を終了し、白線を認識しているときには、ステップＳ
４０に移行して、車線追従制御の開始条件の１つである
道路曲率検出装置１９で算出された道路曲率ρが設定曲
率ρｓより大きいか即ち直線道路に近い状態であるか否
かを判定し、ρ≦ρｓであるときには道路曲率が小さく
車線追従制御に移行したときに制御操舵量が大きくな
り、車線追従制御の開始条件を満足しておらず、制御開
始予約状態を継続するものと判断して前記ステップＳ３
９に移行し、ρ＞ρｓであるときには道路曲率が大きく
車線追従制御に移行したときに制御操舵量が小さく車線
追従制御の開始条件を満たしているものと判断してステ
ップＳ４１に移行して自動操舵モードを許可する自動操
舵モードフラグＦを“１”にセットしてからタイマ割込
処理を終了する。

【００３１】この図４の制御開始処理が制御開始手段に
対応している。一方、コントロールユニット１５では、
上記車線追従制御開始判断処理の他に、図５に示す車線
追従制御処理を実行する。この車線追従制御処理も、所
定時間（例えば１０ｍｓｅｃ）毎のタイマ割込処理とし
て実行され、先ずステップＳ４１で、走行車線情報検出
装置１９で検出した重心位置の相対横変位ｙ及び道路曲
率ρを読込み、Ｓ４２に移行して、車速センサ１８で検
出した車速Ｖを読込み、次いでステップＳ４３に移行し
て、目標前輪舵角δ^*の算出処理を行う。

【００３２】この目標前輪舵角δ^*の算出処理は、図４
に示すように、例えば道路曲率ρとステアリングゲイン
Ｇρとで設定されるフィードフォワード項と、横変位ｙ
に基づき算出されるフィードバック項との和から与えら
れる。ここで、ステアリングゲインＧρは、厳密には車
速Ｖに依存するゲインであるが、自動操舵制御による自
動運転が行われる頻度の高い車速領域におけるステアリ
ングゲインを代表値として設定するようにしてもよい。
車速依存性のステアリングゲインＧρを用いる場合に
は、ステアリング操舵角に対する横加速度のゲインから
ステアリングゲインＧρを計算すればよい。また、前記
フィードバック項は、例えば古典制御であるＰＩＤ制御
により、横変位ｙの比例項Ｋｐ₁，積分項Ｋｉ₁／ｓ，
微分項Ｋｄ ₁・ｓ（ｓはラプラス演算子）の和で与えら
れ、比例係数Ｋｐ₁，積分係数Ｋｉ ₁，微分係数Ｋｄ₁
の夫々は、安定性、収束性等の観点から決定される。

【００３３】次いで、ステップＳ４４に移行して、前述
した図２で設定される自動操舵モードフラグＦが“１”
にセットされているか否かを判定し、これが“１”にセ
ットされているときには、車線追従制御を行う自動操舵
モードが設定されているものと判断して、ステップＳ４
５に移行し、目標前輪舵角δ^*と実前輪舵角δ_Fとを一
致させる目標駆動電流Ｉ^*を算出する舵角制御処理を行
い、次いでステップＳ４６に移行して、算出した目標駆
動電流Ｉ^*を操舵補助モータ１３に出力してからタイマ
割込処理を終了する。

【００３４】ここで、ステップＳ４５の舵角制御処理
は、図６に示すように、目標前輪舵角δ^*と実前輪舵角
δ_Fとの偏差に基づき、例えばＰＩＤ制御によって指令
電圧Ｖ ^*が設定され、この指令電圧Ｖ^*が指令電流Ｉ^*
に変換されて、自動操舵アクチュエータとしての操舵補
助モータ１３に供給される。なお、図中、Ｋｐ₂，Ｋｉ
₂，Ｋｄ₂は夫々ＰＩＤ制御における比例項，積分項，
微分項を表し、比例係数Ｋｐ₂，積分係数Ｋｉ₂，微分
係数Ｋｄ₂は夫々安定性及び収束性等の観点から決定さ
れる。また、図５中のＫ_V1は指令電圧Ｖ^*を指令電流Ｉ
^*に変換するアンプのゲインであり、Ｊは自動操舵機構
の回転部のイナーシャである。

【００３５】一方、前記ステップＳ４４の判定結果が自
動操舵モードフラグＦが“０”にリセットされていて自
動操舵モードではないときには、ステップＳ４７に移行
して、操舵トルクセンサ１６ａで検出した操舵トルクＴ
を読込み、次いでステップＳ４８に移行して、操舵トル
クＴ及び車速Ｖをもとに、操舵トルクが増加する程操舵
補助力が増加するように、且つ車速が増加する程操舵補
助力が減少するように、車速をパラメータとして操舵ト
ルクと目標駆動電流値ｉとの対応関係を表す予め設定し
た図示しない制御マップを参照して、操舵補助モータ１
３に供給する目標駆動電流ｉ^*を算出し、次いでステッ
プＳ４９に移行して、算出した目標駆動電流ｉ^*を操舵
補助モータ１３に出力してからタイマ割込処理を終了す
る。

【００３６】この図５の車線追従制御処理において、ス
テップＳ４１〜Ｓ４３の処理が操舵量演算手段に対応
し、ステップＳ４５，Ｓ４６の処理及び操舵補助モータ
１３が制御操舵量発生手段に対応している。したがっ
て、今、車線追従制御を行わない通常走行時には、予備
操作スイッチ２０及び制御開始予約操作スイッチ２１が
共にオフ状態であって、これらのスイッチ信号ＲＳ及び
ＳＳがオフ状態であるので、図２の車線追従開始判断処
理において、ステップＳ２で自動操舵モードフラグＦを
“０”にリセットすると共に、予備操作スイッチ２０の
スイッチ信号ＲＳがオフ状態であることにより、ステッ
プＳ３からそのままタイマ割込処理を終了する。

【００３７】このため、図５の車線追従制御では、ステ
ップＳ４１〜Ｓ４３で横変位ｙ、道路曲率ρ、車速Ｖに
基づいて目標前輪舵角δ^*を算出するが、自動操舵モー
ドフラグＦが“０”にリセットされているので、車線追
従制御は行わず、ステップＳ４４からステップＳ４７〜
Ｓ４９に移行して、操舵トルクセンサ１６ａで検出した
操舵トルクＴ及び車速センサ１８で検出した車速Ｖに基
づいて最適な操舵補助力を発生するための目標駆動電流
ｉ^*を算出し、これを操舵補助モータ１３に出力するこ
とにより、この操舵補助モータ１３で運転者によるステ
アリングホイール１の操舵を補助する操舵補助トルクを
発生して、軽い操舵を行うことができる。

【００３８】この通常走行状態で、運転者が車線追従制
御を行うために、予備操作スイッチ２０をオン状態とす
ると、図２の予約待ち状態判定処理において、ステップ
Ｓ３からステップＳ４に移行して、図３の開始予約判定
処理が起動される。この開始予約判定処理では、予備操
作スイッチ２０がオン状態であるか否かを判定すること
により、予約待ち状態が解除されたか否かを判定し、こ
れがオフ状態に復帰されると、予約待ち状態判定処理に
復帰する（ステップＳ１３）。

【００３９】予備操作スイッチ２０がオン状態を継続し
ている場合には予約待ち状態を継続しているものと判断
して、車速Ｖが制御予約開始設定車速域に達していない
ときには、ステップＳ１５に移行し、この状態で制御開
始予約操作スイッチ２１がオフ状態であるときには、そ
のままタイマ割込処理を終了するが、運転者によって制
御開始予約操作スイッチ２１がオン状態に操作されたと
きには、ステップＳ１６を経てステップＳ１７に移行し
て、車速が設定車速域より低いため制御開始予約を受付
けできない旨のメッセージ情報が報知装置２２に出力さ
れることにより、この報知装置２２から音声で制御開始
予約ができない理由を運転者に報知する。

【００４０】同様に、車速が制御予約開始設定車速域を
越えている場合には、ステップＳ１８に移行して、車速
が設定車速域より高いため制御開始予約を受付けできな
い旨のメッセージ情報が報知装置２２に出力されること
により、この報知装置２２から音声で制御開始予約がで
きない理由を運転者に報知する。このようにして、制御
開始予約を受付けできない状態で、制御開始予約操作ス
イッチ２１がオン状態となったときには、受付できない
理由が報知装置２２から報知されるので、運転者は、制
御開始予約設定車速域外であることを確実に認識するこ
とができると共に、制御開始予約設定車速域内とならな
ければ制御開始予約を受付けてもらえないことを実感す
ることができる。

【００４１】その後、車速Ｖが制御開始予約設定車速域
内に入ると、ステップＳ１４からステップＳ１９に移行
して、制御開始予約が可能である旨を表すメッセージ情
報が報知装置２２に出力されることにより、この報知装
置２２から音声で制御開始予約が可能であることを運転
者に報知する。このため、運転者が制御開始予約が可能
な状態となったことを直ちに認識することができ、この
状態で開始予約操作スイッチ２１をオン状態とすること
により、制御開始予約状態となったものと判断されてス
テップＳ２１に移行し、図４の制御開始処理を起動す
る。

【００４２】さの制御開始処理では、予備操作スイッチ
２０及び制御開始操作スイッチ２１がオン状態であるか
否かを判定し、これらがオン状態を継続しているときに
は、車速Ｖが制御開始予約設定車速域内であるか否かを
判定し、制御開始操作スイッチ２１がオフ状態に復帰し
た時及び車速Ｖが制御開始予約設定車速域外となったと
きには予約待ち状態に復帰したものと判断してステップ
Ｓ３５に移行して、図３の開始予約判定処理を起動して
から制御開始処理を終了し、予約操作スイッチ２０がオ
フ状態となったときには予約待ち状態判定処理を起動し
てから制御開始処理を終了する。

【００４３】一方、予備操作スイッチ２０及び制御開始
操作スイッチ２１がオン状態であり、且つ車速が制御開
始予約設定車速域内であるときには、ステップＳ３６か
らステップＳ３７に移行して、走行車線情報検出装置１
９の画像情報を読込み、白線を認識しているか否かを判
定し、白線を認識していないときには、認識するまで待
機し、白線を認識したときには、ステップＳ３８からス
テップＳ４０に移行して、道路曲率ρが設定値ρｓより
大きいか否かを判定し、道路曲率ρが設定値ρｓより大
きいときには、車線追従制御を開始できる条件が満たさ
れて車線追従制御を開始できるものと判断してステップ
Ｓ４１に移行し、自動操舵モードフラグＦ１を“１”に
セットする。

【００４４】このため、図５の車線追従制御処理におい
て、ステップＳ４１〜Ｓ４３で算出された横変位ｙ、道
路曲率ρ、及び車速Ｖに基づいて道路曲率ρに応じてコ
ーナー等を正確に操舵するための目標前輪舵角δ^*が算
出され、この目標前輪舵角δ ^*に実操舵角センサ１７で
検出した実操舵角が一致するように目標駆動電流Ｉ^*が
算出され、これが操舵補助モータ１３に供給されるた
め、この操舵補助モータ１３で、車線追従制御を正確に
行う操舵力を発生する。

【００４５】この車線追従制御状態では、図４の制御開
始処理が継続して実行されるので、車線追従制御状態
で、運転者の意志によって予備操作スイッチ２０がオフ
状態に復帰されると、ステップＳ３３に移行して、予約
待ち状態判定処理に復帰し、制御開始予約スイッチ２１
がオフ状態に復帰されると、開始予約判定処理に復帰
し、さらに、白線を認識しない状態となったとき又は道
路曲率ρが設定曲率ρｓより小さくなったときには、車
線追従制御を行うための条件を満たさなくなったものと
判断してステップＳ３９に移行して、自動操舵モードフ
ラグＦを“０”にリセットする。

【００４６】このため、図５の処理で、ステップＳ４５
及びＳ４６の目標前輪舵角δ^*に基づく車線追従制御状
態から、ステップＳ４７〜Ｓ４９の操舵トルクＴ及び車
速Ｖに基づくパワーステアリング制御状態に復帰する。
このように、上記実施形態によると、予備操作スイッチ
２０及び制御開始予約操作スイッチ２１を設けることに
より、車線追従制御を開始する際に、予備操作スイッチ
２０をオン状態とすることによって予約待ち状態とな
り、この予約待ち状態で所定の条件が成立した時に制御
開始予約受付可能状態となり、この受付可能状態で制御
開始予約操作スイッチ２１をオン状態とすることによっ
て制御開始予約状態となり、この制御開始予約状態で所
定の制御開始条件を満足したときに車線追従制御が実行
されるので、制御開始予約操作スイッチ２１の操作の受
付条件を簡易化して運転者が容易に判断できるようにす
ることができると共に、制御開始予約状態となった後に
所定の制御開始条件が満足したときに車線追従制御が開
始されるので、実際に車線追従制御を開始させる操作を
行う際に、従来例のように必要な条件が全て満足されて
いるか否かを判断する必要がなく、運転者に違和感を与
えることを確実に防止することができる。

【００４７】なお、上記実施形態においては、１つの操
舵補助モータ１３を使用して車線追従制御とパワーステ
アリング制御とを行う場合について説明したが、これに
限定されるものではなく、車線追従制御用及びパワース
テアリング制御用の２つの操舵補助モータを設けると共
に、車線追従制御用操舵補助モータにはクラッチを介挿
して、車線追従制御時にのみ作動させるようにしてもよ
い。

【００４８】また、上記実施形態においては、車線追従
制御開始判断処理を図２〜図４の予約待ち状態判定処
理、開始予約判定処理及び制御開始処理で構成する場合
について説明したが、これに限定されるものではなく、
これら３つの処理を１つの処理に纏めるようにしてもよ
い。さらに、上記実施形態においては、予備操作スイッ
チ２０及び制御開始予約操作スイッチ２１の２つのスイ
ッチを設ける場合について説明したが、これらを１つの
ロータリスイッチ又はスライドスイッチで構成し、回動
位置又はスライド位置によって、スイッチ信号ＲＳ及び
ＳＳを得るようにしてもよい。

【００４９】さらにまた、上記実施形態においては、報
知装置２２で、制御開始予約操作スイッチ２１の受付可
能状態及び受付できない理由を音声で報知する場合につ
いて説明したが、これに限定されるものではなく、液晶
表示器等の表示装置を利用して視覚的に表示するように
してもよく、音声と表示との双方を行うようにしてもよ
い。

【００５０】なおさらに、上記実施形態においては、走
行車線情報検出装置１９で車両の横変位ｙと道路曲率ρ
との双方を検出する場合について説明したが、これに限
定されるものではなく、道路曲率ρを検出する道路曲率
検出装置と例えば道路に埋設された磁石の磁力を検出し
て横変位ｙを検出する横変位検出装置とを個別に設ける
ようにしてもよく、道路曲率検出装置としては、道路脇
に設置した同軸漏洩ケーブル等により無線送信される車
線曲率情報を受信して道路曲率を検出したり、車両に搭
載した地図情報と自車位置を特定するＧＰＳ等の車両位
置検出装置とを組み合わせたナビゲーションシステムを
使用して、現在位置の前方の道路曲率を演算するように
してもよい。

【００５１】また、上記実施形態においては、ラック８
に補助操舵モータ１３に連結されたアシストピニオン１
１を噛合させた場合について説明したが、これに限定さ
れるものではなく、ピニオンシャフト７に歯車等の動力
伝達手段を介して補助操舵モータ１３を連結したり、ダ
イレクトモータを適用するようにしてもよく、要は補助
操舵モータ１３で発生する補助操舵トルクを操舵系に伝
達可能に構成されていればよい。

【００５２】さらに、上記各実施形態においては、パワ
ーステアリング制御の操舵補助力を操舵補助モータ１３
で発生するようにした場合について説明したが、これに
限定されるものではなく、操舵補助モータに代えて油圧
式パワーステアリング装置を適用することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を示す概略構成図であ
る。

【図２】図１のコントロールユニットで実行される予約
待ち状態判定処理手順の一例を示すフローチャートであ
る。

【図３】図１のコントロールユニットで実行される開始
予約判定処理手順の一例を示すフローチャートである。

【図４】図１のコントロールユニットで実行される制御
開始処理手順の一例を示すフローチャートである。

【図５】図１のコントロールユニットで実行される車線
追従制御処理手順の一例の示すフローチャートである。

【図６】目標前輪舵角δ^*の算出方法を示すブロック線
図である。

【図７】操舵サーボ系の一例を示すブロック線図であ
る。

【符号の説明】

１ステアリングホイール２ステアリングシャフト６ピニオン８ラック１０転舵輪１１操舵補助ピニオン１３操舵補助モータ１５コントロールユニット１６操舵トルク検出機構１７実舵角センサ１８車速センサ１９走行車線情報検出装置２０予備操作スイッチ２１制御開始予約操作スイッチ２２報知装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ６２Ｄ 5/04 Ｂ６２Ｄ 5/04 // Ｂ６２Ｄ 101:00 101:00 111:00 111:00 113:00 113:00 119:00 119:00 137:00 137:00 (72)発明者島影正康神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内 (72)発明者川添寛神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内 (72)発明者定野温神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内Ｆターム(参考） 3D032 CC20 DA03 DA04 DA15 DA23 DA27 DA81 DA84 DA87 DA88 DA90 DA91 DC01 DC02 DC03 DC33 DC34 DC35 DD17 DE09 EA01 EB04 EC01 EC22 EC34 GG01 3D033 CA03 CA11 CA12 CA13 CA17 CA18 CA21 CA33 3D044 AA01 AA12 AA21 AA24 AA28 AA38 AB01 AC26 AC31 AC56

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】前方の走行車線情報を検出する走行車線
情報検出手段と、該走行車線情報検出手段で検出した車
線情報に基づいて前方車線に自車を追従させるために必
要な制御操舵量を算出する操舵量演算手段と、該操舵量
演算手段で算出した制御操舵量を発生させる制御操舵量
発生手段と、運転者が予備操作を行う予備操作手段と、
運転者が制御開始予約操作を行う制御開始予約操作手段
と、前記予備操作の有無から制御操舵を開始する前の予
約待ち状態であるか否かを判定する予約待ち状態判定手
段と、該予約待ち状態判定手段で予約待ち状態であると
判定されたときに、車両の走行状態及び前記制御開始予
約操作の有無に基づいて操舵制御の開始予約状態である
か否かを判定する開始予約判定手段と、該開始予約判定
手段の判定結果が制御開始予約状態であり、且つ所定の
走行条件を満足するときに前記制御操舵量発生手段で操
舵制御を開始させる制御開始手段とを備えたことを特徴
とする車線追従制御装置。
【請求項２】前記開始予約判定手段は、車速が設定さ
れた車速域内である状態で制御開始予約操作手段で制御
開始予約操作を行ったときに制御開始予約状態であると
判定するように構成されていることを特徴とする請求項
１記載の車線追従制御装置。
【請求項３】前記開始予約判定手段は、制御開始予約
操作が可能状態であるか否かを運転者に通知する予約操
作可能通知手段を備えていることを特徴とする請求項１
又は２に記載の車線追従制御装置。
【請求項４】前記開始予約判定手段は、制御開始予約
操作が不可能である状態で、制御開始予約操作が行われ
たときに運転者に制御開始予約操作を受付けない理由を
通知する予約操作不可能通知手段を備えていることを特
徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の車線追従制御
装置。