狭路走行支援装置、狭路走行支援方法
【課題】狭路を走行する際に、運転者に対して適切なステアリング操作を直感的に促す。
【解決手段】ソナー１１Ｌ及び１１Ｒによって、走路境界との距離ｙL及びｙRを検出し、検出結果に応じて狭路支援制御の介入が必要か否かを判断する（Ｓ１０３）。制御介入が必要であると判断したら、最終トルク指令値Ｉｆに対して制御介入し、操舵支援を行う（Ｓ１０５）。ここでは、回避トルク指令値Ｉａと助勢トルク指令値Ｉｓとの加算によって最終トルク指令値Ｉｆを演算する（Ｓ２０５）。回避トルク指令値Ｉａは、走路境界から離れる方向の支援トルクとなる。一方、助勢トルク指令値Ｉｓは、運転者の操舵方向と同一の支援トルクとなるので、運転者の操舵方向が走路境界に向かっていれば、この助勢トルク指令値Ｉｓを減少補正することで、走路境界に対する接近が抑制される。
【解決手段】ソナー１１Ｌ及び１１Ｒによって、走路境界との距離ｙL及びｙRを検出し、検出結果に応じて狭路支援制御の介入が必要か否かを判断する（Ｓ１０３）。制御介入が必要であると判断したら、最終トルク指令値Ｉｆに対して制御介入し、操舵支援を行う（Ｓ１０５）。ここでは、回避トルク指令値Ｉａと助勢トルク指令値Ｉｓとの加算によって最終トルク指令値Ｉｆを演算する（Ｓ２０５）。回避トルク指令値Ｉａは、走路境界から離れる方向の支援トルクとなる。一方、助勢トルク指令値Ｉｓは、運転者の操舵方向と同一の支援トルクとなるので、運転者の操舵方向が走路境界に向かっていれば、この助勢トルク指令値Ｉｓを減少補正することで、走路境界に対する接近が抑制される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、狭路走行支援装置、狭路走行支援方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
狭路を走行する際に、ステレオ撮像系にて狭路を認識し、自車両が障害物と接触することなく通行可能か否かを判断し、その判断結果に応じて、フロントフェンダ上に設置した緑色・黄色、赤色のランプの何れかを点灯するものがあった（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１０６５００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、自車両が障害物と接触するか否かを表示するだけでは、操作方向、操作量、操作タイミングなどを含め、どのようなステアリング操作が必要なのかが運転者には分りにくい。
本発明の課題は、狭路を走行する際に、運転者に対して適切なステアリング操作を直感的に促すことである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る狭路走行支援装置は、運転者のステアリング操作に対して支援トルクを付与可能とし、自車から左右の走路境界までの距離を検出し、検出した走路境界までの距離に応じて、狭路の走行と判断しつつ、前記支援トルクに対して制御介入することで、回避対象となる走路境界からの回避操作を運転者に促す。
【発明の効果】
【０００６】
本発明に係る狭路走行支援装置によれば、狭路を走行する際に、自車から左右の走路境界までの距離を検出し、検出した走路境界までの距離に応じて、支援トルクに対して制御介入することで、回避対象となる走路境界からの回避操作を運転者に促すことで、狭路を走行する際に、運転者に対して、適切なステアリング操作を直感的に促すことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】操舵支援システムの概略構成図である。
【図２】モータ制御処理を示すブロック線図である。
【図３】モータ制御処理を示すフローチャートである。
【図４】制御介入判断処理を示すフローチャートである。
【図５】狭路支援制御介入処理を示すブロック線図を示す。
【図６】狭路支援制御介入処理を示すフローチャートである。
【図７】フィードバック偏差演算処理を示すフローチャートである。
【図８】回避トルク指令値演算処理を示すフローチャートである。
【図９】助勢トルク指令値補正処理を示すフローチャートである。
【図１０】補正係数ｋの算出に用いるマップである。
【図１１】走行シーンの一例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
《構成》
図１は、操舵支援システムの概略構成図である。
自車１０のフロント左側に設けられたソナーセンサ１１Ｌは、自車１０の左側に存在する壁やガードレールやフェンス等の側方物体までの距離ｙLを検出し、検出した距離ｙLをコントローラ１２へ入力する。また、自車１０のフロント右側に設けられたソナーセンサ１１Ｒは、自車１０の右側に存在する壁やガードレールやフェンス等の側方物体までの距離ｙRを検出し、検出した距離ｙRをコントローラ１２へ入力する。トルクセンサ１４は、ステアリングシャフト１５に作用する運転者の操舵トルクＴを検出し、検出した操舵トルクＴをコントローラ１２へ入力する。舵角センサ１７は、ステアリングホイール１６の操舵角θを検出し、検出した操舵角θをコントローラ１２へ入力する。車速センサ１８は、自車速Ｖを検出し、検出した車速Ｖをコントローラ１２へ入力する。
【０００９】
なお、舵角センサ１７は、操舵角θが左旋回領域にあるときに検出値を負値とし、操舵角θが右旋回領域にあるときに検出値を正値として出力する。トルクセンサ１４は、操舵トルクＴが左旋回方向にあるときに検出値を負値とし、操舵トルクＴが右旋回方向にあるときに検出値を正値として出力する。
【００１０】
コントローラ１２は、例えばマイクロコンピュータで構成され、入力された各種信号に基づいて電動パワーステアリング用の電動モータ１３を駆動制御する。ここでは、電動パワーステアリング装置について説明しているが、ステアリングホイール１６と車輪とを機械的に分離可能なステアリングバイワイヤの構成でもよい。また、油圧のパワーステアリング装置において、電動モータを駆動源として油圧制御を行う構成でもよい。
【００１１】
図２は、モータ制御処理を示すブロック線図である。
コントローラ１２は、制御介入判断部１９と、助勢トルク指令値演算部２０と、狭路支援制御介入部２１と、を備える。
制御介入判断部１９には、ソナー１１Ｌ及び１１Ｒで検出した側方物体までの距離ｙL及びｙRと、舵角センサ１７で検出した操舵角θと、車速センサ１８で検出した車速Ｖと、が入力される。制御介入判断部１９は、入力した各種信号に基づいて、側方物体から離れる方向のステアリング操作を運転者に促すための狭路支援制御を開始するか否かを判断する。
【００１２】
助勢トルク指令値演算部２０には、トルクセンサ１４で検出した操舵トルクＴと、車速センサ１８で検出した車速Ｖと、が入力される。助勢トルク指令値演算部２０は、一般的な電動パワーステアリング装置と同様の演算を行い、入力した各種信号に基づいて、通常のＥＰＳアシストトルクを実現するための電流指令値を助勢トルク指令値Ｉｓとして演算する。
【００１３】
狭路支援制御介入部２１には、制御介入判断部１９の判断結果と、助勢トルク指令値演算部２０の演算結果と、ソナー１１Ｌ及び１１Ｒで検出した側方物体までの距離ｙL及びｙRと、舵角センサ１７で検出した操舵角θと、が入力される。狭路支援制御介入部２１は、入力した各種信号に基づいて、電動モータ１３に対する最終的な電流指令値を最終トルク指令値Ｉｆとして演算し、演算した最終トルク指令値Ｉｆに応じて電動モータ１３を駆動制御する。
【００１４】
図３は、モータ制御処理を示すフローチャートである。
コントローラ１２は、所定の演算周期毎にモータ制御処理を実行する。
先ずステップＳ１０１では、各種信号を読込み、メモリ内に保持する。
続くステップＳ１０２では、助勢トルク指令値演算部２０によって助勢トルク指令値演算処理を実行し、操舵トルクＴ及び車速Ｖに応じた通常のＥＰＳアシストトルクを実現するための助勢トルク指令値Ｉｓを演算する。
【００１５】
続くステップＳ１０３では、制御介入判断部１９によって制御介入判断処理を実行し、側方物体から離れる方向のステアリング操作を運転者に促すための狭路支援制御を行うか否かを判断するサブルーチンを実行する。判断結果は、狭路支援フラグｆとして取得する。
【００１６】
続くステップＳ１０４では、狭路支援フラグｆの設定状態を判定する。ここで、狭路支援フラグが『ｆ＝１』にセットされていれば、狭路支援制御が必要であると判断してステップＳ１０５に移行する。一方、狭路支援フラグが『ｆ＝０』にリセットされていれば、狭路支援制御は不要であると判断してステップＳ１０６に移行する。
【００１７】
ステップＳ１０５では、狭路支援制御介入部２１によって狭路支援制御介入処理を実行し、側方物体から離れる方向のアシストトルクを実現するための最終トルク指令値Ｉｆを演算してからステップＳ１０７に移行する。
ステップＳ１０６では、通常の操舵支援としてアシストトルクを実現するための助勢トルク指令値Ｉｓを、そのまま最終トルク指令値としてからステップＳ１０７に移行する。
ステップＳ１０７では、最終トルク指令値Ｉｆに応じて電動モータ１３を駆動制御してから所定のメインプログラムに復帰する。
【００１８】
図４は、制御介入判断処理を示すフローチャートである。
コントローラ１２は、前述したステップＳ１０３のサブルーチンとして、制御介入判断部１９により、制御介入判断処理を実行する。
【００１９】
先ずステップＳ６０１では、各種信号を読込む。
続くステップＳ６０２では、左側の側方物体までの距離ｙLと右側の側方物体までの距離ｙRとの総和Ｓが、予め設定された第一の閾値ｔｈ１以下であるか否かを判定する。ここで、判定結果が『Ｓ≦ｔｈ１』であれば、狭路の走行であり、左右両側の側方物体に対して適切なステアリング操作を促す必要があると判断してステップＳ６０３に移行する。一方、判定結果が『Ｓ＞ｔｈ１』であれば、左右片側の側方物体に対してのみ適切なステアリング操作を促す必要があると判断して後述するステップＳ６０７に移行する。
【００２０】
ステップＳ６０３では、左側の側方物体までの距離ｙLと、右側の側方物体までの距離ｙRとを比較し、どちらが大きいかを判定する。ここで、判定結果が『ｙL≦ｙR』であれば、左側の側方物体に対する回避操作が必要であると判断してステップＳ６０４に移行する。一方、判定結果が『ｙL＞ｙR』であれば、右側の側方物体に対する回避操作が必要であると判断してステップＳ６０６に移行する。
【００２１】
ステップＳ６０４では、制御モードを『両側支援・左方物体回避』として設定し、且つ狭路支援フラグを『ｆ＝１』にセットする。
続くステップＳ６０５では、制御モード情報、及び狭路支援フラグ情報を出力してから制御介入判断処理を終了する。
ステップＳ６０６では、制御モードを『両側支援・右方物体回避』として設定し、且つ狭路支援フラグを『ｆ＝１』にセットしてから前記ステップＳ６０５に移行する。
【００２２】
一方、ステップＳ６０７では、左側の側方物体までの距離ｙLが予め定められた第二の閾値ｔｈ２より小さく、且つ操舵角θが左旋回領域に相当する負値であるか否かを判定する。ここで、判定結果が『ｙL＜ｔｈ２、且つθ＜０』であれば、狭路の走行であり、左側の側方物体に対する回避操作が必要であると判断してステップＳ６０８に移行する。一方、判定結果が『ｙL≧ｔｈ２、又はθ≧０』であれば、左側の側方物体に対する回避操作は不要であると判断してステップＳ６０９に移行する。
【００２３】
ステップＳ６０８では、制御モードを『片側支援・左方物体回避』として設定し、且つ狭路支援フラグを『ｆ＝１』にセットしてから前記ステップＳ６０５に移行する。
ステップＳ６０９では、右側の側方物体までの距離ｙRが予め定められた第二の閾値ｔｈ２より小さく、且つ操舵角θが右旋回領域に相当する正値であるか否かを判定する。ここで、判定結果が『ｙR＜ｔｈ２、且つθ＞０』であれば、狭路の走行であり、右側の側方物体に対する回避操作が必要であると判断してステップＳ６１０に移行する。一方、判定結果が『ｙR≧ｔｈ２、又はθ≦０』であれば、右側の側方物体に対する回避操作は不要であると判断してステップＳ６１１に移行する。
【００２４】
ステップＳ６１０では、制御モードを『片側支援・右方物体回避』として設定し、且つ狭路支援フラグを『ｆ＝１』にセットしてから前記ステップＳ６０５に移行する。
ステップＳ６１１では、狭路支援フラグを『ｆ＝０』にリセットしてから前記ステップＳ６０５に移行する。
【００２５】
図５は、狭路支援制御介入処理を示すブロック線図を示す。
狭路支援制御介入部２１は、フィードバック偏差演算部２２と、回避トルク指令値演算部２３と、レートリミッタ２４と、助勢トルク指令値補正部２５と、加算器２６と、を備える。
【００２６】
フィードバック偏差演算部２２には、ソナー１１Ｌ及び１１Ｒで検出した側方物体までの距離ｙL及びｙRと、制御介入判断部１９の判断結果と、が入力される。フィードバック偏差演算部２２は、狭路支援フラグが『ｆ＝１』にセットされているときに、例えば現在の距離ｙL及びｙRと参照値Ｃとの偏差をフィードバック偏差ｅとして演算する。したがって、自車両が側方物体に接近し、現在の距離ｙL及びｙRが参照値Ｃから離れるときに、フィードバック偏差ｅが大きくなる。
【００２７】
回避トルク指令値演算部２３には、フィードバック偏差演算部２２の演算結果と、ソナー１１Ｌ及び１１Ｒで検出した側方物体までの距離ｙL及びｙRと、制御介入判断部１９の判断結果と、が入力される。回避トルク指令値演算部２３は、例えば比例フィードバック方式により、フィードバック偏差に比例ゲインＫを乗算した値を回避トルク指令値Ｉａとして演算する。回避トルク指令値Ｉａは、側方物体から離れる方向のトルクとなり、側方物体までの距離が短いほど大きくなる。
【００２８】
レートリミッタ２４には、回避トルク指令値演算部２３の演算結果と、制御介入判断部１９の判断結果と、が入力される。レートリミッタ２４は、狭路支援フラグが変化したときや制御モードが変化したときに、回避トルク指令値Ｉａの急激な変化を防ぐために、変動レートの大きさを制限する。例えばＬＰＦ（Low-Pass Filter）により実現してもよいし、現在値と目標値とを滑らかに接続する回避トルク指令値Ｉａを演算してもよい。
【００２９】
助勢トルク指令値補正部２５には、助勢トルク指令値演算部２０の演算結果と、舵角センサ１７で検出した操舵角θと、制御介入判断部１９の判断結果と、が入力される。助勢トルク指令値補正部２５は、狭路支援フラグが『ｆ＝０』から『ｆ＝１』に変化したときの操舵角θを介入開始操舵角θｓとしてメモリに保持し、以後、介入開始操舵角θｓよりも側方物体の側に操舵角θが増加するときに、予め定められたマップに応じて助勢トルク指令値Ｉｓを減少補正する。具体的には、助勢トルク指令値演算部２０で演算した助勢トルク指令値Ｉｓに対して、０〜１の範囲の補正係数ｋを乗算することにより、助勢トルク指令値Ｉｓを減少補正する。したがって、狭路支援フラグが『ｆ＝１』に変化した後に、運転者が側方物体に接近する側にステアリング操作を行うと、側方物体の側へのアシストトルクが減少することで、側方物体の側へのステアリング操作に対して重みを増加させる。
【００３０】
加算器２６は、レートリミッタ２４で処理された回避トルク指令値Ｉａと、助勢トルク指令値補正部２５で補正された助勢トルク指令値Ｉｓとを加算して最終トルク指令値Ｉｆを演算する。
【００３１】
図６は、狭路支援制御介入処理を示すフローチャートである。
コントローラ１２は、前述したステップＳ１０５のサブルーチンとして、狭路支援制御介入部２１により、狭路支援制御介入処理を実行する。
【００３２】
ステップＳ２０１では、フィードバック偏差演算部２２によってフィードバック偏差演算処理を実行し、現在の距離ｙL及びｙRと予め設定された参照値Ｃとの差分をフィードバック偏差ｅとして演算する。
続くステップＳ２０２では、回避トルク指令値演算部２３によって回避トルク指令値演算処理を実行し、フィードバック偏差ｅに比例ゲインＫを乗じることで回避トルク指令値Ｉａを演算する。
【００３３】
続くステップＳ２０３では、レートリミッタ２４により、狭路支援フラグが変化したときや制御モードが変化したときに、回避トルク指令値Ｉａの変化レートを制限する。例えば時定数１秒程度のＬＰＦにより行う。
続くステップＳ２０４では、助勢トルク指令値補正部２５によって助勢トルク指令値補正処理を実行し、助勢トルク指令値Ｉｓに対して、０〜１の範囲の補正係数ｋを乗算することにより、助勢トルク指令値Ｉｓを減少補正する。
【００３４】
続くステップＳ２０５では、加算器２６により、前記ステップＳ２０３で処理した回避トルク指令値Ｉａと、前記ステップＳ２０４で補正した助勢トルク指令値Ｉｓと、を加算して最終トルク指令値Ｉｆを演算してから狭路支援制御介入処理を終了する。
図７は、フィードバック偏差演算処理を示すフローチャートである。
コントローラ１２は、前述したステップＳ２０１のサブルーチンとして、フィードバック偏差演算部２２により、フィードバック偏差演算処理を実行する。
【００３５】
先ずステップＳ３０１では、予め設定されたデフォルトの参照値Ｃを読込む。例えば、Ｃ＝１００ｃｍ程度である。
続くステップＳ３０２では、制御モードが『片側支援』であるか否かを判定する。ここで、制御モードが『片側支援』に設定されていればステップＳ３０３に移行する。一方、制御モードが『両側支援』に設定されていればステップＳ３０４に移行する。
【００３６】
ステップＳ３０３では、下記（１）式に示すように、参照値Ｃと、左右のうち選択された何れか一方の側方物体までの距離ｙ1との差分によって、フィードバック偏差ｅを演算する。ここで、ｙ1は左右両側の側方物体までの距離ｙL及びｙRのうち、制御モードに応じて選択された何れか一方の距離である。すなわち、制御モードが『左方物体回避』に設定されていれば、左側の側方物体までの距離ｙLをｙ1として選択し、制御モードが『右方物体回避』に設定されていれば、右側の側方物体までの距離ｙRをｙ1として選択する。
【００３７】
ｅ＝Ｃ−ｙ1 …………（１）
ステップＳ３０４では、下記（２）式に示すように、参照値Ｃと、左右のうち選択された何れか一方の側方物体までの距離ｙ1と、左右のうち他方の側方物体までの距離ｙ2とに応じて、フィードバック偏差ｅを演算する。ここで、ｙ1は左右両側の側方物体までの距離ｙL及びｙRのうち、制御モードに応じて選択された何れか一方の距離であり、ｙ2は左右両側の側方物体までの距離ｙL及びｙRのうち、ｙ1として選択されなかった他方の距離である。すなわち、制御モードが『左方物体回避』に設定されていれば、左側の側方物体までの距離ｙLをｙ1として選択し、右側の側方物体までの距離ｙRをｙ2として選択する。一方、制御モードが『右方物体回避』に設定されていれば、右側の側方物体までの距離ｙRをｙ1として選択し、左側の側方物体までの距離ｙLをｙ2として選択する。｛（ｙ2＋ｙ1）／２｝は、左側の側方物体と右側の側方物体との中央位置、つまり狭路の幅中央位置となる。
【００３８】
【数１】
【００３９】
なお、制御モードが『片側支援』と『両側支援』との間で変化してから少しの期間は、下記（３）式に示すように、参照値Ｃと、左右のうち選択された何れか一方の側方物体までの距離ｙ1と、左右のうち他方の側方物体までの距離ｙ2とに応じて、フィードバック偏差ｅを演算する。ここで、｛（ｙ2−ｙ1）／（ｙ1＋ｙ2）｝は、車両左右の総余裕量（ｙL＋ｙR）に対する片側への偏り量（ｙ2−ｙ1）の割合をとなる。
【００４０】
【数２】
【００４１】
また、上記（１）〜（３）式に限らず、考え方を同様にしたマップを用いてフィードバック偏差を演算してもよい。すなわち、両側壁制御モードの場合は、狭路幅の中央位置に対する偏差を元に任意に変換した量をフィードバック偏差として使用してもよい。
【００４２】
図８は、回避トルク指令値演算処理を示すフローチャートである。
コントローラ１２は、前述したステップＳ２０２のサブルーチンとして、回避トルク指令値演算部２３により、回避トルク指令値演算処理を実行する。
先ずステップＳ４０１では、予め設定されたデフォルトのゲインＫｄを読込む。
続くステップＳ４０２では、制御モードが『片側支援』であるか否かを判定する。ここで、制御モードが『片側支援』に設定されていればステップＳ４０３に移行する。一方、制御モードが『両側支援』に設定されていればステップＳ４０５に移行する。
【００４３】
ステップＳ４０３では、デフォルトのゲインＫｄを、フィードバックゲインＫとして設定する。
続くステップＳ４０４では、フィードバック偏差ｅにフィードバックゲインＫを乗算した値を回避トルク指令値Ｉａとして演算してから、回避トルク指令値演算処理を終了する。
【００４４】
ステップＳ４０５では、下記（４）式に示すように、参照値Ｃと、デフォルトのゲインＫｄと、左右のうち選択された何れか一方の側方物体までの距離ｙ1と、左右のうち他方の側方物体までの距離ｙ2とに応じて、フィードバックゲインＫを演算する。ここで、αは任意の設計パラメータである。
【００４５】
【数３】
【００４６】
なお、Ｐ制御を用いているが、回避トルク指令値Ｉａの演算は他の如何なるフィードバックコントローラを使用してもよく、例えばＰＩＤ制御を用いてもよいし、最適制御のようなモデルを用いたコントローラ設計を行ってもよい。
【００４７】
図９は、助勢トルク指令値補正処理を示すフローチャートである。
コントローラ１２は、前述したＳ２０４のサブルーチンとして、助勢トルク指令値補正部２５により、助勢トルク指令値補正処理を実行する。
先ずステップＳ５０１では、現在の操舵角θを読込む。
続くステップＳ５０２では、狭路支援フラグが『ｆ＝０』から『ｆ＝１』に変化したか否かを判定する。ここで、狭路支援フラグが『ｆ＝１』に変化した直後であれば、ステップＳ５０３に移行する。一方、狭路支援フラグが『ｆ＝１』に変化した直後でなければステップＳ５０４に移行する。
【００４８】
ステップＳ５０３では、現在の操舵角θを介入開始操舵角θｓとしてメモリに保持する。
続くステップＳ５０４では、操舵トルクＴの方向が、回避対象となっている側方物体の側と一致しているか否かを判定する。すなわち、制御モードが『左方物体回避』に設定されていれば、操舵トルクＴが左旋回方向に相当する負値であるか否かを判定し、制御モードが『右方物体回避』に設定されていれば、操舵トルクＴが右旋回方向に相当する正値であるか否かを判定する。ここで、操舵トルクＴが回避対象に向いていれば、助勢トルク指令値Ｉｓを減少補正する必要があると判断してステップＳ５０５に移行する。一方、操舵トルクＴが回避対象に向いていなければ、助勢トルク指令値Ｉｓを減少補正する必要はないと判断してステップＳ５０７に移行する。
【００４９】
続くステップＳ５０５では、図１０のマップを参照し、現在の操舵角θと介入開始操舵角θｓとの差分Δθに応じて補正係数ｋを算出する。
図１０は、補正係数ｋの算出に用いるマップである。
差分Δθは、制御モードが『左方物体回避』に設定されていれば、操舵角θから介入開始操舵角θｓを減算して算出され、制御モードが『右方物体回避』に設定されていれば、介入開始操舵角θｓから操舵角θを減算して算出される。すなわち、差分Δθが負値となるときには、狭路支援制御を開始した時点よりも回避対象の側にステアリング操作されていることを表し、差分Δθが正値となるときには、狭路支援制御を開始した時点よりも回避対象の反対側にステアリング操作されていることを表す。
【００５０】
差分Δθが０以上の領域にあるときには、補正係数ｋは１を維持し、０より小さくなるほど、特性線L１に示すように、補正係数ｋが１から０の範囲で減少する。また、特性線L２やL３に示すように、車速Ｖが高いほど、側方物体までの距離の減少化率が高いほど、且つ側方物体までの距離が短いほど、差分Δθの減少に対する補正係数ｋの減少率が高くなるように設定する。他にも、補正係数ｋを１から減少させ始める操舵角を、介入開始操舵角θｓよりも回避対象の反対側に設定してもよい。また、特性線Ｌ１〜Ｌ３を任意の形状に設定してもよい。
【００５１】
続くステップＳ５０６では、下記（５）式に示すように、助勢トルク指令値Ｉｓに補正係数ｋを乗算することにより、助勢トルク指令値Ｉｓを補正してから助勢トルク指令値補正処理を終了する。
Ｉｓ ← Ｉｓ×ｋ …………（５）
ステップＳ５０７では、下記（６）式に示すように、補正係数ｋを１に設定してから前記ステップＳ５０６に移行する。
【００５２】
ｋ＝１ …………（６）
【００５３】
《作用》
先ず、運転者のステアリング操作に対する助勢トルク指令値Ｉｓを演算し（Ｓ１０２）、この助勢トルク指令値Ｉｓを最終トルク指令値Ｉｆとして電動モータ１３を駆動制御する（Ｓ１０６、Ｓ１０７）。助勢トルク指令値Ｉｓは、運転者の操舵方向と同一の支援トルクとなるので、運転者の操舵負担が軽減される。
【００５４】
ところで、幅の狭い道路を走行する際、運転者のステアリング操作が適切でないと、自車両が左右の側方物体に接触してしまう可能性がある。
図１１は、走行シーンの一例を示した図である。
【００５５】
自車両は、左側の走路境界３０と、右側の走路境界３１とに挟まれた狭路を走行しているとする。ここで、走路境界３０及び３１は、例えば壁やガードレールやフェンス等の側方物体を想定している。このような、狭路を走行する場合、左右の走路境界に対して適切なステアリング操作を直感的に促すために、電動モータ１３の支援トルクに対して制御介入し、操舵支援を行う。
【００５６】
先ず、ソナー１１Ｌ及び１１Ｒによって、走路境界との距離ｙL及びｙRを検出し、検出結果に応じて狭路支援制御の介入が必要か否かを判断する（Ｓ１０３）。
ここで、走行中の走行路が、左側の距離ｙLと右側の距離ｙRとの総和Ｓが第一の閾値ｔｈ１以下となる狭路であるときには（Ｓ６０２の判定が“Yes”）、制御モードが『両側支援』に設定される。この場合、自車両が狭路の左側に寄っているときには（Ｓ６０３の判定が“Yes”）、左側の走路境界３０に対して回避操作が必要であると判断し、制御モードが『左方物体回避』に設定される（Ｓ６０４）。一方、自車両が狭路の右側に寄っているときには（Ｓ６０３の判定が“No”）、右側の走路境界３１に対して回避操作が必要であると判断し、制御モードが『右方物体回避』に設定される（Ｓ６０５）。
【００５７】
また、走行中の走行路が、左側の距離ｙLと右側の距離ｙRとの総和Ｓが第一の閾値ｔｈ１となる走行路であるとする（Ｓ６０２の判定が“No”）。この場合、左側の距離ｙLが第二の閾値ｔｈ２を下回っており、且つ操舵角θが左旋回領域にあるときには（Ｓ６０７の判定が“Yes”）、左の走路境界３０に対して回避操作が必要であると判断し、制御モードが『片側支援・左方物体回避』に設定される（Ｓ６０８）。一方、右側の距離ｙRが第二の閾値ｔｈ２を下回っており、且つ操舵角θが右旋回領域にあるときには（Ｓ６０９の判定が“Yes”）、右の走路境界３１に対して回避操作が必要であると判断し、制御モードが『片側支援・右方物体回避』に設定される（Ｓ６１０）。
【００５８】
なお、左側の走路境界３０までの距離ｙLと、右側の走路境界３１までの距離ｙRとが共に第二の閾値ｔｈ２を上回っていれば（Ｓ６０７及びＳ６０９の判定が共に“No”）、左右の何れにも回避操作は必要なく、狭路支援制御は不要であると判断する（Ｓ６１１）。
こうして、狭路支援制御の要否を判断し、制御介入が必要であると判断したら、最終トルク指令値Ｉｆに対して制御介入し、操舵支援を行う（Ｓ１０５）。
【００５９】
ここでは、回避トルク指令値Ｉａと助勢トルク指令値Ｉｓとの加算によって最終トルク指令値Ｉｆを演算する（Ｓ２０５）。回避トルク指令値Ｉａは、走路境界から離れる方向の支援トルクとなる。一方、助勢トルク指令値Ｉｓは、運転者の操舵方向と同一の支援トルクとなるので、運転者の操舵方向が走路境界に向かっていれば、この助勢トルク指令値Ｉｓを減少補正することで、走路境界に対する接近が抑制される。つまり、助勢トルクが弱まり、運転者からするとステアリング操作が重くなるので、走路境界に対する接近が抑制される。このように、回避トルク指令値Ｉａの増加と、助勢トルク指令値Ｉｓの減少とによって、最終トルク指令値Ｉｆに対する制御介入を行う。したがって、回避トルク指令値Ｉａの発生量（０からの増加量）と、運転者の操舵方向が走路境界に向かっているときにおける助勢トルク指令値Ｉｓの減少量とが、狭路支援制御による制御介入量となる。
【００６０】
このように、回避トルク指令値Ｉａと助勢トルク指令値Ｉｓとの加算によって最終トルク指令値Ｉｆを演算することで、回避対象の側の走路境界に対する接近が抑制されたり、離間が促進されたりする。すなわち、回避トルク指令値Ｉａと助勢トルク指令値Ｉｓとが異なる符号（方向）である場合、回避トルク指令値Ｉａの絶対値が助勢トルク指令値Ｉｓの絶対値よりも小さければ、回避対象の側の走路境界に対する接近が抑制され、回避トルク指令値Ｉａの絶対値が助勢トルク指令値Ｉｓの絶対値よりも大きければ、回避対象の側の走路境界に対する離間が促進される。また、回避トルク指令値Ｉａと助勢トルク指令値Ｉｓとが同じ符号（方向）である場合には、常に回避対象の側の走路境界に対する離間が促進される。
【００６１】
先ず、回避トルク指令値Ｉａは、フィードバック偏差ｅとフィードバックゲインＫとの乗算によって演算される（Ｓ４０４）。
ここで、制御モードが『片側支援』の場合には（Ｓ３０２の判定が“Yes”）、前記（１）式により、デフォルトの参照値Ｃと回避対象の側の距離ｙ1との差分をフィードバック偏差ｅとして演算する（Ｓ３０３）。これにより、回避対象の側の距離ｙ1が小さいほど、つまり自車量が回避対象に接近するほど、回避トルク指令値Ｉａが大きくなるので、より確実に回避操作を運転者に促すことができる。
【００６２】
また、制御モードが『両側支援』の場合には（Ｓ３０２の判定が“No”）、『片側支援』のときとは異なり、前記（２）式により、自車両が走行路の幅方向の中央位置となるときの走路境界との距離｛（ｙ2＋ｙ1）／２｝と、回避対象の側の距離ｙ1との差分をフィードバック偏差ｅとして演算する（Ｓ３０４）。すなわち、『片側支援』のときのように、参照値Ｃと距離ｙ1との差分をフィードバック偏差ｅとして演算してしまうと、例えば参照値Ｃが１００ｃｍで、車両左右の余裕（ｙL＋ｙR）が２００ｃｍ未満となるような狭路の場合に、回避対象とは反対側の走路境界に向かってステアリングホイールを切り過ぎてしまう可能性があるからである。したがって、『両側支援』のときには、『片側支援』のときよりもフィードバック偏差ｅの増大を抑制するために、フィードバック偏差ｅの演算式を切換え、回避トルク指令値Ｉａが大きくなり過ぎることを抑制する。
【００６３】
また、制御モードが『両側支援』から『片側支援』に変化してから、又は『片側支援』から『両側支援』に変化してから少しの期間は、前記（３）式により、車両左右の総余裕量（ｙL＋ｙR）に対する片側への偏り量（ｙ2−ｙ1）の割合を、デフォルトの参照値Ｃに乗算して、フィードバック偏差ｅとして演算する。この演算式によれば、『片側支援』と『両側支援』との切換え時において、制御モードの移行時にスムーズに接続することができる。
【００６４】
このように、フィードバック偏差ｅの演算式を切換えることで、制御モードが『両側支援』のときよりも『片側支援』のときの方が、フィードバック偏差ｅが大きくなり、回避トルク指令値Ｉａが大きくなる。すなわち、左側の距離ｙLと右側の距離ｙRとの総和Ｓが大きいほど、回避トルク指令値Ｉａが大きくなり、より確実に回避操作を促すことができる。
【００６５】
また、制御モードが『片側支援』の場合には（Ｓ４０２の判定が“Yes”）、デフォルトのゲインＫｄをフィードバックゲインＫとして設定する（Ｓ４０３）。一方、制御モードが『両側支援』の場合には（Ｓ４０２の判定が“No”）、車両左右の総余裕量（ｙL＋ｙR）の加算項を分母に有する前記（４）により、フィードバックゲインＫを演算する（Ｓ４０５）。これにより、道幅が狭くなったとしても、回避対象となる走路境界からの距離ｙ1が略一定であれば、回避トルク指令値Ｉａを略一定に維持することができる。すなわち、道幅が狭くなるほど、つまり車両左右の総余裕量（ｙL＋ｙR）が小さくなるほど、フィードバックゲインＫが増加するので、前述したフィードバック偏差ｅの相対的な減少によって回避トルク指令値Ｉａが小さくなり過ぎることを防止することができる。
【００６６】
次に、助勢トルク指令値Ｉｓは、補正係数ｋの乗算によって演算される（Ｓ５０６）。
ここで、狭路支援フラグが『ｆ＝０』から『ｆ＝１』に変化したときの操舵角θを、介入開始操舵角θｓとして設定し（Ｓ５０２、Ｓ５０３）、それ以降は、現在の操舵角θと介入開始操舵角θｓとの差分Δθに応じて補正係数ｋを算出する（Ｓ５０５）。これにより、狭路支援制御を開始してから、運転者が更に回避対象の側へとステアリング操作するほど、補正係数ｋが１から０の範囲で減少するので、助勢トルク指令値Ｉｓが減少補正される。
【００６７】
例えば、左側の走路境界３０が回避対象にとされ、操舵角θが左旋回方向となる−５°のときに、制御介入が開始された場合には、その後は、操舵角θが−５°未満となるときに、差分Δθが０未満の領域となるので、補正係数ｋが１から０の範囲で減少する。この補正係数ｋを助勢トルク指令値Ｉｓに乗算するので、左旋回方向への助勢トルク指令値Ｉｓが減少補正され、左旋回方向へのステアリング操作が重くなり、左側の走路境界３０への接近が抑制される。一方、制御介入してからの操舵角θが−５°以上となるときに、差分Δθが０以上の領域となるので、補正係数ｋが１を維持する。したがって、助勢トルク指令値Ｉｓの補正を中止する。
【００６８】
このように、制御介入を開始してからの操舵角θが、介入開始操舵角θｓよりも回避対象となる走路境界の側に増加するほど、助勢トルク指令値Ｉｓに対する減少補正量を大きくすることで、より確実に回避操作を促すことができる。
また、車速Ｖが高いほど、差分Δθの減少に対する補正係数ｋの減少率を高くする。すなわち、車速Ｖが高いほど、走路境界への接近速度も早いので、助勢トルク指令値Ｉｓに対する減少補正量を大きくする。これにより、より確実に回避操作を促すことができる。
【００６９】
また、回避対象となる走路境界との距離ｙ1の減少率が高いほど、差分Δθの減少に対する補正係数ｋの減少率を高くする。すなわち、単位時間当たりの距離ｙ1の減少率が高いほど、走路境界への接近速度も早いので、助勢トルク指令値Ｉｓに対する減少補正量を大きくする。これにより、より確実に回避操作を促すことができる。
【００７０】
また、回避対象となる走路境界との距離ｙ1が短いほど、差分Δθの減少に対する補正係数ｋの減少率を高くする。すなわち、距離ｙ1が短いほど、助勢トルク指令値Ｉｓに対する減少補正量を大きくする。これにより、より確実に回避操作を促すことができる。
【００７１】
また、運転者の操舵トルクＴが、回避対象となる走路境界から離れる側に作用していれば（Ｓ５０４の判定が“No”）、補正係数ｋの値を１に設定する（Ｓ５０７）。したがって、運転者が回避対象から離れようとステアリング操作を実行すれば、助勢トルク指令値Ｉｓの減少補正は中止する。すなわち、回避対象となる走路境界から離れようとするときには、通常の電動パワーステアリング装置と同様に、助勢トルク指令値Ｉｓは運転者の操舵方向と同一の支援トルクに戻るので、運転者の操舵負担が軽減され、スムーズな回避操作を実現することができる。
【００７２】
《応用例》
なお、走路境界として、例えば壁やガードレールやフェンス等の側方物体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、路面に標示された通行区分線や、又は側溝などを検出し、これら走路境界までの距離を検出してもよい。
【００７３】
《効果》
以上より、電動モータ１３、助勢トルク指令値演算部２０が「付与手段」に対応し、ソナーセンサ１１Ｌ及び１１Ｒが「距離検出手段」に対応し、制御介入判断部１９及び狭路支援制御介入部２１が「制御介入手段」に対応する。また、ステップＳ５０５で回避対象となる走路境界までの距離ｙ1の減少率を算出する処理が「減少率算出手段」に対応し、車速センサ１８が「車速検出手段」に対応し、舵角センサ１７が「操舵角検出手段」に対応する。
【００７４】
（１）運転者のステアリング操作に対して支援トルクを付与可能な付与手段と、自車から左右の走路境界までの距離を検出する距離検出手段と、前記距離検出手段で検出した左右の走路境界までの距離に応じて、狭路の走行と判断しつつ、前記付与手段の前記支援トルクに対して制御介入することで、回避対象となる前記走路境界からの回避操作を運転者に促す制御介入手段と、を備える。
このように、自車から走路境界までの距離を検出し、検出した走路境界までの距離に応じて、支援トルクに対して制御介入し、操舵支援を行うことで、狭路を走行する際に、運転者に対して、適切なステアリング操作を直感的に促すことができる。
【００７５】
（２）前記制御介入手段は、回避対象となる前記走路境界までの距離が短いほど、前記支援トルクに対する制御介入量を、回避対象となる前記走路境界の回避方向に、大きくする。
このように、走路境界までの距離が短いほど、制御介入量を、走路境界の回避方向に、大きくすることで、より確実に回避操作を促すことができる。
【００７６】
（３）前記制御介入手段は、回避対象となる前記走路境界までの距離の減少率を算出する減少率算出手段を有し、前記減少率算出手段で算出した減少率が高いほど、前記支援トルクに対する制御介入量を、回避対象となる前記走路境界の回避方向に、大きくする。
このように、走路境界までの距離の減少率が高いほど、制御介入量を、走路境界の回避方向に、大きくすることで、より確実に回避操作を促すことができる。
【００７７】
（４）前記制御介入手段は、自車速を検出する車速検出手段を有し、前記車速検出手段で検出した自車速が高いほど、前記支援トルクに対する制御介入量を、回避対象となる前記走路境界の回避方向に、大きくする。
このように、自車速が高いほど、制御介入量を、走路境界の回避方向に、大きくすることで、より確実に回避操作を促すことができる。
【００７８】
（５）前記制御介入手段は、操舵角を検出する操舵角検出手段を有し、前記操舵角検出手段で検出した操舵角が回避対象となる前記走路境界に近づく側にあるほど、前記支援トルクに対する制御介入量を、回避対象となる前記走路境界の回避方向に、大きくする。
このように、操舵角が走路境界に近づく側にあるほど、制御介入量を、走路境界の回避方向に、大きくすることで、より確実に回避操作を促すことができる。
【００７９】
（６）前記制御介入手段は、左の前記走路境界までの距離と右の前記走路境界までの距離との総和が長いほど、前記支援トルクに対する制御介入量を、回避対象となる前記走路境界の回避方向に、大きくする。
このように、左右の走路境界までの距離の総和が長いほど、制御介入量を、走路境界の回避方向に、大きくすることで、より確実に回避操作を促すことができる。
【００８０】
（７）前記付与手段は、運転者のステアリング操作を助勢する方向の助勢トルクを演算し、演算した前記助勢トルクを前記支援トルクとして付与し、前記制御介入手段は、前記付与手段が演算した前記助勢トルクを減少補正すると共に、回避対象となる前記走路境界から離れる方向の回避トルクを演算し、減少補正した前記助勢トルクと演算した前記回避トルクとを加算した値を最終的な前記支援トルクとする。
このように、減少補正した助勢トルクと演算した回避トルクとを加算した値を最終的な支援トルクとする構成なので、より確実に回避操作を促すことができる。
【００８１】
（８）前記制御介入手段は、前記助勢トルクの減少補正量を大きくすることで、前記制御介入量を大きくする。
このように、助勢トルクを減少補正量を大きくするときに、制御介入量が大きくなり、より確実に回避操作を促すことができる。
【００８２】
（９）前記制御介入手段は、前記回避トルクを大きくすることで、前記制御介入量を大きくする。
このように、回避トルクを大きくするときに、制御介入量が大きくなり、より確実に回避操作を促すことができる。
【００８３】
（１０）前記制御介入手段は、運転者の操舵トルクが、回避対象となる前記走路境界の回避方向に作用しているときには、前記制御介入量を制限する。
このように、走路境界の回避方向に運転者がステアリング操作するときには、制御介入量を制限することにより、回避操作を阻害することを抑制できる。
【００８４】
（１１）前記制御介入手段は、前記支援トルクに対して制御介入を開始した時点の操舵角を介入開始操舵角とし、制御介入を開始した以降の操舵角が、前記介入開始操舵角よりも回避対象となる前記走路境界の側に大きくなるほど、前記支援トルクに対する制御介入量を、回避対象となる前記走路境界の回避方向に、大きくする。
このように、制御介入を開始した以降の操舵角が、介入開始操舵角よりも走路境界の側に大きくなるほど、制御介入量を、走路境界の回避方向に、大きくすることで、より確実に回避操作を促すことができる。
【００８５】
（１２）前記制御介入手段は、左の前記走路境界までの距離と右の前記走路境界までの距離との総和が、予め定められた第一の閾値よりも短いときに、前記支援トルクに対する制御介入を開始する。
このように、左右の走路境界までの距離の総和が、第一の閾値よりも短いときに、制御介入を開始することで、適切なタイミングで制御介入を開始することができる。
【００８６】
（１３）前記制御介入手段は、左右の何れか一方の前記走路境界までの距離が、予め定められた第二の閾値よりも短いときに、前記支援トルクに対する制御介入を開始する。
このように、左右の何れか一方の走路境界までの距離が、第二の閾値よりも短いときに、制御介入を開始することで、適切なタイミングで制御介入を開始することができる。
【００８７】
（１４）運転者のステアリング操作に対して支援トルクを付与可能とし、自車から左右の走路境界までの距離を検出し、検出した走路境界までの距離に応じて、狭路の走行と判断しつつ、前記支援トルクに対して制御介入することで、回避対象となる前記走路境界からの回避操作を運転者に促す。
このように、自車から走路境界までの距離を検出し、検出した走路境界までの距離に応じて、支援トルクに対して制御介入し、操舵支援を行うことで、狭路を走行する際に、運転者に対して、適切なステアリング操作を直感的に促すことができる。
【符号の説明】
【００８８】
１０ 自車
１１Ｌ ソナーセンサ
１１Ｒ ソナーセンサ
１２ コントローラ
１３ 電動モータ
１４ トルクセンサ
１５ ステアリングシャフト
１６ ステアリングホイール
１７ 舵角センサ
１８ 車速センサ
１９ 制御介入判断部
２０ 助勢トルク指令値演算部
２１ 狭路支援制御介入部
２２ フィードバック偏差演算部
２３ 回避トルク指令値演算部
２４ レートリミッタ
２５ 助勢トルク指令値補正部
２６ 加算器
３０ 走路境界
３１ 走路境界
【技術分野】
【０００１】
本発明は、狭路走行支援装置、狭路走行支援方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
狭路を走行する際に、ステレオ撮像系にて狭路を認識し、自車両が障害物と接触することなく通行可能か否かを判断し、その判断結果に応じて、フロントフェンダ上に設置した緑色・黄色、赤色のランプの何れかを点灯するものがあった（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１０６５００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、自車両が障害物と接触するか否かを表示するだけでは、操作方向、操作量、操作タイミングなどを含め、どのようなステアリング操作が必要なのかが運転者には分りにくい。
本発明の課題は、狭路を走行する際に、運転者に対して適切なステアリング操作を直感的に促すことである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る狭路走行支援装置は、運転者のステアリング操作に対して支援トルクを付与可能とし、自車から左右の走路境界までの距離を検出し、検出した走路境界までの距離に応じて、狭路の走行と判断しつつ、前記支援トルクに対して制御介入することで、回避対象となる走路境界からの回避操作を運転者に促す。
【発明の効果】
【０００６】
本発明に係る狭路走行支援装置によれば、狭路を走行する際に、自車から左右の走路境界までの距離を検出し、検出した走路境界までの距離に応じて、支援トルクに対して制御介入することで、回避対象となる走路境界からの回避操作を運転者に促すことで、狭路を走行する際に、運転者に対して、適切なステアリング操作を直感的に促すことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】操舵支援システムの概略構成図である。
【図２】モータ制御処理を示すブロック線図である。
【図３】モータ制御処理を示すフローチャートである。
【図４】制御介入判断処理を示すフローチャートである。
【図５】狭路支援制御介入処理を示すブロック線図を示す。
【図６】狭路支援制御介入処理を示すフローチャートである。
【図７】フィードバック偏差演算処理を示すフローチャートである。
【図８】回避トルク指令値演算処理を示すフローチャートである。
【図９】助勢トルク指令値補正処理を示すフローチャートである。
【図１０】補正係数ｋの算出に用いるマップである。
【図１１】走行シーンの一例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
《構成》
図１は、操舵支援システムの概略構成図である。
自車１０のフロント左側に設けられたソナーセンサ１１Ｌは、自車１０の左側に存在する壁やガードレールやフェンス等の側方物体までの距離ｙLを検出し、検出した距離ｙLをコントローラ１２へ入力する。また、自車１０のフロント右側に設けられたソナーセンサ１１Ｒは、自車１０の右側に存在する壁やガードレールやフェンス等の側方物体までの距離ｙRを検出し、検出した距離ｙRをコントローラ１２へ入力する。トルクセンサ１４は、ステアリングシャフト１５に作用する運転者の操舵トルクＴを検出し、検出した操舵トルクＴをコントローラ１２へ入力する。舵角センサ１７は、ステアリングホイール１６の操舵角θを検出し、検出した操舵角θをコントローラ１２へ入力する。車速センサ１８は、自車速Ｖを検出し、検出した車速Ｖをコントローラ１２へ入力する。
【０００９】
なお、舵角センサ１７は、操舵角θが左旋回領域にあるときに検出値を負値とし、操舵角θが右旋回領域にあるときに検出値を正値として出力する。トルクセンサ１４は、操舵トルクＴが左旋回方向にあるときに検出値を負値とし、操舵トルクＴが右旋回方向にあるときに検出値を正値として出力する。
【００１０】
コントローラ１２は、例えばマイクロコンピュータで構成され、入力された各種信号に基づいて電動パワーステアリング用の電動モータ１３を駆動制御する。ここでは、電動パワーステアリング装置について説明しているが、ステアリングホイール１６と車輪とを機械的に分離可能なステアリングバイワイヤの構成でもよい。また、油圧のパワーステアリング装置において、電動モータを駆動源として油圧制御を行う構成でもよい。
【００１１】
図２は、モータ制御処理を示すブロック線図である。
コントローラ１２は、制御介入判断部１９と、助勢トルク指令値演算部２０と、狭路支援制御介入部２１と、を備える。
制御介入判断部１９には、ソナー１１Ｌ及び１１Ｒで検出した側方物体までの距離ｙL及びｙRと、舵角センサ１７で検出した操舵角θと、車速センサ１８で検出した車速Ｖと、が入力される。制御介入判断部１９は、入力した各種信号に基づいて、側方物体から離れる方向のステアリング操作を運転者に促すための狭路支援制御を開始するか否かを判断する。
【００１２】
助勢トルク指令値演算部２０には、トルクセンサ１４で検出した操舵トルクＴと、車速センサ１８で検出した車速Ｖと、が入力される。助勢トルク指令値演算部２０は、一般的な電動パワーステアリング装置と同様の演算を行い、入力した各種信号に基づいて、通常のＥＰＳアシストトルクを実現するための電流指令値を助勢トルク指令値Ｉｓとして演算する。
【００１３】
狭路支援制御介入部２１には、制御介入判断部１９の判断結果と、助勢トルク指令値演算部２０の演算結果と、ソナー１１Ｌ及び１１Ｒで検出した側方物体までの距離ｙL及びｙRと、舵角センサ１７で検出した操舵角θと、が入力される。狭路支援制御介入部２１は、入力した各種信号に基づいて、電動モータ１３に対する最終的な電流指令値を最終トルク指令値Ｉｆとして演算し、演算した最終トルク指令値Ｉｆに応じて電動モータ１３を駆動制御する。
【００１４】
図３は、モータ制御処理を示すフローチャートである。
コントローラ１２は、所定の演算周期毎にモータ制御処理を実行する。
先ずステップＳ１０１では、各種信号を読込み、メモリ内に保持する。
続くステップＳ１０２では、助勢トルク指令値演算部２０によって助勢トルク指令値演算処理を実行し、操舵トルクＴ及び車速Ｖに応じた通常のＥＰＳアシストトルクを実現するための助勢トルク指令値Ｉｓを演算する。
【００１５】
続くステップＳ１０３では、制御介入判断部１９によって制御介入判断処理を実行し、側方物体から離れる方向のステアリング操作を運転者に促すための狭路支援制御を行うか否かを判断するサブルーチンを実行する。判断結果は、狭路支援フラグｆとして取得する。
【００１６】
続くステップＳ１０４では、狭路支援フラグｆの設定状態を判定する。ここで、狭路支援フラグが『ｆ＝１』にセットされていれば、狭路支援制御が必要であると判断してステップＳ１０５に移行する。一方、狭路支援フラグが『ｆ＝０』にリセットされていれば、狭路支援制御は不要であると判断してステップＳ１０６に移行する。
【００１７】
ステップＳ１０５では、狭路支援制御介入部２１によって狭路支援制御介入処理を実行し、側方物体から離れる方向のアシストトルクを実現するための最終トルク指令値Ｉｆを演算してからステップＳ１０７に移行する。
ステップＳ１０６では、通常の操舵支援としてアシストトルクを実現するための助勢トルク指令値Ｉｓを、そのまま最終トルク指令値としてからステップＳ１０７に移行する。
ステップＳ１０７では、最終トルク指令値Ｉｆに応じて電動モータ１３を駆動制御してから所定のメインプログラムに復帰する。
【００１８】
図４は、制御介入判断処理を示すフローチャートである。
コントローラ１２は、前述したステップＳ１０３のサブルーチンとして、制御介入判断部１９により、制御介入判断処理を実行する。
【００１９】
先ずステップＳ６０１では、各種信号を読込む。
続くステップＳ６０２では、左側の側方物体までの距離ｙLと右側の側方物体までの距離ｙRとの総和Ｓが、予め設定された第一の閾値ｔｈ１以下であるか否かを判定する。ここで、判定結果が『Ｓ≦ｔｈ１』であれば、狭路の走行であり、左右両側の側方物体に対して適切なステアリング操作を促す必要があると判断してステップＳ６０３に移行する。一方、判定結果が『Ｓ＞ｔｈ１』であれば、左右片側の側方物体に対してのみ適切なステアリング操作を促す必要があると判断して後述するステップＳ６０７に移行する。
【００２０】
ステップＳ６０３では、左側の側方物体までの距離ｙLと、右側の側方物体までの距離ｙRとを比較し、どちらが大きいかを判定する。ここで、判定結果が『ｙL≦ｙR』であれば、左側の側方物体に対する回避操作が必要であると判断してステップＳ６０４に移行する。一方、判定結果が『ｙL＞ｙR』であれば、右側の側方物体に対する回避操作が必要であると判断してステップＳ６０６に移行する。
【００２１】
ステップＳ６０４では、制御モードを『両側支援・左方物体回避』として設定し、且つ狭路支援フラグを『ｆ＝１』にセットする。
続くステップＳ６０５では、制御モード情報、及び狭路支援フラグ情報を出力してから制御介入判断処理を終了する。
ステップＳ６０６では、制御モードを『両側支援・右方物体回避』として設定し、且つ狭路支援フラグを『ｆ＝１』にセットしてから前記ステップＳ６０５に移行する。
【００２２】
一方、ステップＳ６０７では、左側の側方物体までの距離ｙLが予め定められた第二の閾値ｔｈ２より小さく、且つ操舵角θが左旋回領域に相当する負値であるか否かを判定する。ここで、判定結果が『ｙL＜ｔｈ２、且つθ＜０』であれば、狭路の走行であり、左側の側方物体に対する回避操作が必要であると判断してステップＳ６０８に移行する。一方、判定結果が『ｙL≧ｔｈ２、又はθ≧０』であれば、左側の側方物体に対する回避操作は不要であると判断してステップＳ６０９に移行する。
【００２３】
ステップＳ６０８では、制御モードを『片側支援・左方物体回避』として設定し、且つ狭路支援フラグを『ｆ＝１』にセットしてから前記ステップＳ６０５に移行する。
ステップＳ６０９では、右側の側方物体までの距離ｙRが予め定められた第二の閾値ｔｈ２より小さく、且つ操舵角θが右旋回領域に相当する正値であるか否かを判定する。ここで、判定結果が『ｙR＜ｔｈ２、且つθ＞０』であれば、狭路の走行であり、右側の側方物体に対する回避操作が必要であると判断してステップＳ６１０に移行する。一方、判定結果が『ｙR≧ｔｈ２、又はθ≦０』であれば、右側の側方物体に対する回避操作は不要であると判断してステップＳ６１１に移行する。
【００２４】
ステップＳ６１０では、制御モードを『片側支援・右方物体回避』として設定し、且つ狭路支援フラグを『ｆ＝１』にセットしてから前記ステップＳ６０５に移行する。
ステップＳ６１１では、狭路支援フラグを『ｆ＝０』にリセットしてから前記ステップＳ６０５に移行する。
【００２５】
図５は、狭路支援制御介入処理を示すブロック線図を示す。
狭路支援制御介入部２１は、フィードバック偏差演算部２２と、回避トルク指令値演算部２３と、レートリミッタ２４と、助勢トルク指令値補正部２５と、加算器２６と、を備える。
【００２６】
フィードバック偏差演算部２２には、ソナー１１Ｌ及び１１Ｒで検出した側方物体までの距離ｙL及びｙRと、制御介入判断部１９の判断結果と、が入力される。フィードバック偏差演算部２２は、狭路支援フラグが『ｆ＝１』にセットされているときに、例えば現在の距離ｙL及びｙRと参照値Ｃとの偏差をフィードバック偏差ｅとして演算する。したがって、自車両が側方物体に接近し、現在の距離ｙL及びｙRが参照値Ｃから離れるときに、フィードバック偏差ｅが大きくなる。
【００２７】
回避トルク指令値演算部２３には、フィードバック偏差演算部２２の演算結果と、ソナー１１Ｌ及び１１Ｒで検出した側方物体までの距離ｙL及びｙRと、制御介入判断部１９の判断結果と、が入力される。回避トルク指令値演算部２３は、例えば比例フィードバック方式により、フィードバック偏差に比例ゲインＫを乗算した値を回避トルク指令値Ｉａとして演算する。回避トルク指令値Ｉａは、側方物体から離れる方向のトルクとなり、側方物体までの距離が短いほど大きくなる。
【００２８】
レートリミッタ２４には、回避トルク指令値演算部２３の演算結果と、制御介入判断部１９の判断結果と、が入力される。レートリミッタ２４は、狭路支援フラグが変化したときや制御モードが変化したときに、回避トルク指令値Ｉａの急激な変化を防ぐために、変動レートの大きさを制限する。例えばＬＰＦ（Low-Pass Filter）により実現してもよいし、現在値と目標値とを滑らかに接続する回避トルク指令値Ｉａを演算してもよい。
【００２９】
助勢トルク指令値補正部２５には、助勢トルク指令値演算部２０の演算結果と、舵角センサ１７で検出した操舵角θと、制御介入判断部１９の判断結果と、が入力される。助勢トルク指令値補正部２５は、狭路支援フラグが『ｆ＝０』から『ｆ＝１』に変化したときの操舵角θを介入開始操舵角θｓとしてメモリに保持し、以後、介入開始操舵角θｓよりも側方物体の側に操舵角θが増加するときに、予め定められたマップに応じて助勢トルク指令値Ｉｓを減少補正する。具体的には、助勢トルク指令値演算部２０で演算した助勢トルク指令値Ｉｓに対して、０〜１の範囲の補正係数ｋを乗算することにより、助勢トルク指令値Ｉｓを減少補正する。したがって、狭路支援フラグが『ｆ＝１』に変化した後に、運転者が側方物体に接近する側にステアリング操作を行うと、側方物体の側へのアシストトルクが減少することで、側方物体の側へのステアリング操作に対して重みを増加させる。
【００３０】
加算器２６は、レートリミッタ２４で処理された回避トルク指令値Ｉａと、助勢トルク指令値補正部２５で補正された助勢トルク指令値Ｉｓとを加算して最終トルク指令値Ｉｆを演算する。
【００３１】
図６は、狭路支援制御介入処理を示すフローチャートである。
コントローラ１２は、前述したステップＳ１０５のサブルーチンとして、狭路支援制御介入部２１により、狭路支援制御介入処理を実行する。
【００３２】
ステップＳ２０１では、フィードバック偏差演算部２２によってフィードバック偏差演算処理を実行し、現在の距離ｙL及びｙRと予め設定された参照値Ｃとの差分をフィードバック偏差ｅとして演算する。
続くステップＳ２０２では、回避トルク指令値演算部２３によって回避トルク指令値演算処理を実行し、フィードバック偏差ｅに比例ゲインＫを乗じることで回避トルク指令値Ｉａを演算する。
【００３３】
続くステップＳ２０３では、レートリミッタ２４により、狭路支援フラグが変化したときや制御モードが変化したときに、回避トルク指令値Ｉａの変化レートを制限する。例えば時定数１秒程度のＬＰＦにより行う。
続くステップＳ２０４では、助勢トルク指令値補正部２５によって助勢トルク指令値補正処理を実行し、助勢トルク指令値Ｉｓに対して、０〜１の範囲の補正係数ｋを乗算することにより、助勢トルク指令値Ｉｓを減少補正する。
【００３４】
続くステップＳ２０５では、加算器２６により、前記ステップＳ２０３で処理した回避トルク指令値Ｉａと、前記ステップＳ２０４で補正した助勢トルク指令値Ｉｓと、を加算して最終トルク指令値Ｉｆを演算してから狭路支援制御介入処理を終了する。
図７は、フィードバック偏差演算処理を示すフローチャートである。
コントローラ１２は、前述したステップＳ２０１のサブルーチンとして、フィードバック偏差演算部２２により、フィードバック偏差演算処理を実行する。
【００３５】
先ずステップＳ３０１では、予め設定されたデフォルトの参照値Ｃを読込む。例えば、Ｃ＝１００ｃｍ程度である。
続くステップＳ３０２では、制御モードが『片側支援』であるか否かを判定する。ここで、制御モードが『片側支援』に設定されていればステップＳ３０３に移行する。一方、制御モードが『両側支援』に設定されていればステップＳ３０４に移行する。
【００３６】
ステップＳ３０３では、下記（１）式に示すように、参照値Ｃと、左右のうち選択された何れか一方の側方物体までの距離ｙ1との差分によって、フィードバック偏差ｅを演算する。ここで、ｙ1は左右両側の側方物体までの距離ｙL及びｙRのうち、制御モードに応じて選択された何れか一方の距離である。すなわち、制御モードが『左方物体回避』に設定されていれば、左側の側方物体までの距離ｙLをｙ1として選択し、制御モードが『右方物体回避』に設定されていれば、右側の側方物体までの距離ｙRをｙ1として選択する。
【００３７】
ｅ＝Ｃ−ｙ1 …………（１）
ステップＳ３０４では、下記（２）式に示すように、参照値Ｃと、左右のうち選択された何れか一方の側方物体までの距離ｙ1と、左右のうち他方の側方物体までの距離ｙ2とに応じて、フィードバック偏差ｅを演算する。ここで、ｙ1は左右両側の側方物体までの距離ｙL及びｙRのうち、制御モードに応じて選択された何れか一方の距離であり、ｙ2は左右両側の側方物体までの距離ｙL及びｙRのうち、ｙ1として選択されなかった他方の距離である。すなわち、制御モードが『左方物体回避』に設定されていれば、左側の側方物体までの距離ｙLをｙ1として選択し、右側の側方物体までの距離ｙRをｙ2として選択する。一方、制御モードが『右方物体回避』に設定されていれば、右側の側方物体までの距離ｙRをｙ1として選択し、左側の側方物体までの距離ｙLをｙ2として選択する。｛（ｙ2＋ｙ1）／２｝は、左側の側方物体と右側の側方物体との中央位置、つまり狭路の幅中央位置となる。
【００３８】
【数１】
【００３９】
なお、制御モードが『片側支援』と『両側支援』との間で変化してから少しの期間は、下記（３）式に示すように、参照値Ｃと、左右のうち選択された何れか一方の側方物体までの距離ｙ1と、左右のうち他方の側方物体までの距離ｙ2とに応じて、フィードバック偏差ｅを演算する。ここで、｛（ｙ2−ｙ1）／（ｙ1＋ｙ2）｝は、車両左右の総余裕量（ｙL＋ｙR）に対する片側への偏り量（ｙ2−ｙ1）の割合をとなる。
【００４０】
【数２】
【００４１】
また、上記（１）〜（３）式に限らず、考え方を同様にしたマップを用いてフィードバック偏差を演算してもよい。すなわち、両側壁制御モードの場合は、狭路幅の中央位置に対する偏差を元に任意に変換した量をフィードバック偏差として使用してもよい。
【００４２】
図８は、回避トルク指令値演算処理を示すフローチャートである。
コントローラ１２は、前述したステップＳ２０２のサブルーチンとして、回避トルク指令値演算部２３により、回避トルク指令値演算処理を実行する。
先ずステップＳ４０１では、予め設定されたデフォルトのゲインＫｄを読込む。
続くステップＳ４０２では、制御モードが『片側支援』であるか否かを判定する。ここで、制御モードが『片側支援』に設定されていればステップＳ４０３に移行する。一方、制御モードが『両側支援』に設定されていればステップＳ４０５に移行する。
【００４３】
ステップＳ４０３では、デフォルトのゲインＫｄを、フィードバックゲインＫとして設定する。
続くステップＳ４０４では、フィードバック偏差ｅにフィードバックゲインＫを乗算した値を回避トルク指令値Ｉａとして演算してから、回避トルク指令値演算処理を終了する。
【００４４】
ステップＳ４０５では、下記（４）式に示すように、参照値Ｃと、デフォルトのゲインＫｄと、左右のうち選択された何れか一方の側方物体までの距離ｙ1と、左右のうち他方の側方物体までの距離ｙ2とに応じて、フィードバックゲインＫを演算する。ここで、αは任意の設計パラメータである。
【００４５】
【数３】
【００４６】
なお、Ｐ制御を用いているが、回避トルク指令値Ｉａの演算は他の如何なるフィードバックコントローラを使用してもよく、例えばＰＩＤ制御を用いてもよいし、最適制御のようなモデルを用いたコントローラ設計を行ってもよい。
【００４７】
図９は、助勢トルク指令値補正処理を示すフローチャートである。
コントローラ１２は、前述したＳ２０４のサブルーチンとして、助勢トルク指令値補正部２５により、助勢トルク指令値補正処理を実行する。
先ずステップＳ５０１では、現在の操舵角θを読込む。
続くステップＳ５０２では、狭路支援フラグが『ｆ＝０』から『ｆ＝１』に変化したか否かを判定する。ここで、狭路支援フラグが『ｆ＝１』に変化した直後であれば、ステップＳ５０３に移行する。一方、狭路支援フラグが『ｆ＝１』に変化した直後でなければステップＳ５０４に移行する。
【００４８】
ステップＳ５０３では、現在の操舵角θを介入開始操舵角θｓとしてメモリに保持する。
続くステップＳ５０４では、操舵トルクＴの方向が、回避対象となっている側方物体の側と一致しているか否かを判定する。すなわち、制御モードが『左方物体回避』に設定されていれば、操舵トルクＴが左旋回方向に相当する負値であるか否かを判定し、制御モードが『右方物体回避』に設定されていれば、操舵トルクＴが右旋回方向に相当する正値であるか否かを判定する。ここで、操舵トルクＴが回避対象に向いていれば、助勢トルク指令値Ｉｓを減少補正する必要があると判断してステップＳ５０５に移行する。一方、操舵トルクＴが回避対象に向いていなければ、助勢トルク指令値Ｉｓを減少補正する必要はないと判断してステップＳ５０７に移行する。
【００４９】
続くステップＳ５０５では、図１０のマップを参照し、現在の操舵角θと介入開始操舵角θｓとの差分Δθに応じて補正係数ｋを算出する。
図１０は、補正係数ｋの算出に用いるマップである。
差分Δθは、制御モードが『左方物体回避』に設定されていれば、操舵角θから介入開始操舵角θｓを減算して算出され、制御モードが『右方物体回避』に設定されていれば、介入開始操舵角θｓから操舵角θを減算して算出される。すなわち、差分Δθが負値となるときには、狭路支援制御を開始した時点よりも回避対象の側にステアリング操作されていることを表し、差分Δθが正値となるときには、狭路支援制御を開始した時点よりも回避対象の反対側にステアリング操作されていることを表す。
【００５０】
差分Δθが０以上の領域にあるときには、補正係数ｋは１を維持し、０より小さくなるほど、特性線L１に示すように、補正係数ｋが１から０の範囲で減少する。また、特性線L２やL３に示すように、車速Ｖが高いほど、側方物体までの距離の減少化率が高いほど、且つ側方物体までの距離が短いほど、差分Δθの減少に対する補正係数ｋの減少率が高くなるように設定する。他にも、補正係数ｋを１から減少させ始める操舵角を、介入開始操舵角θｓよりも回避対象の反対側に設定してもよい。また、特性線Ｌ１〜Ｌ３を任意の形状に設定してもよい。
【００５１】
続くステップＳ５０６では、下記（５）式に示すように、助勢トルク指令値Ｉｓに補正係数ｋを乗算することにより、助勢トルク指令値Ｉｓを補正してから助勢トルク指令値補正処理を終了する。
Ｉｓ ← Ｉｓ×ｋ …………（５）
ステップＳ５０７では、下記（６）式に示すように、補正係数ｋを１に設定してから前記ステップＳ５０６に移行する。
【００５２】
ｋ＝１ …………（６）
【００５３】
《作用》
先ず、運転者のステアリング操作に対する助勢トルク指令値Ｉｓを演算し（Ｓ１０２）、この助勢トルク指令値Ｉｓを最終トルク指令値Ｉｆとして電動モータ１３を駆動制御する（Ｓ１０６、Ｓ１０７）。助勢トルク指令値Ｉｓは、運転者の操舵方向と同一の支援トルクとなるので、運転者の操舵負担が軽減される。
【００５４】
ところで、幅の狭い道路を走行する際、運転者のステアリング操作が適切でないと、自車両が左右の側方物体に接触してしまう可能性がある。
図１１は、走行シーンの一例を示した図である。
【００５５】
自車両は、左側の走路境界３０と、右側の走路境界３１とに挟まれた狭路を走行しているとする。ここで、走路境界３０及び３１は、例えば壁やガードレールやフェンス等の側方物体を想定している。このような、狭路を走行する場合、左右の走路境界に対して適切なステアリング操作を直感的に促すために、電動モータ１３の支援トルクに対して制御介入し、操舵支援を行う。
【００５６】
先ず、ソナー１１Ｌ及び１１Ｒによって、走路境界との距離ｙL及びｙRを検出し、検出結果に応じて狭路支援制御の介入が必要か否かを判断する（Ｓ１０３）。
ここで、走行中の走行路が、左側の距離ｙLと右側の距離ｙRとの総和Ｓが第一の閾値ｔｈ１以下となる狭路であるときには（Ｓ６０２の判定が“Yes”）、制御モードが『両側支援』に設定される。この場合、自車両が狭路の左側に寄っているときには（Ｓ６０３の判定が“Yes”）、左側の走路境界３０に対して回避操作が必要であると判断し、制御モードが『左方物体回避』に設定される（Ｓ６０４）。一方、自車両が狭路の右側に寄っているときには（Ｓ６０３の判定が“No”）、右側の走路境界３１に対して回避操作が必要であると判断し、制御モードが『右方物体回避』に設定される（Ｓ６０５）。
【００５７】
また、走行中の走行路が、左側の距離ｙLと右側の距離ｙRとの総和Ｓが第一の閾値ｔｈ１となる走行路であるとする（Ｓ６０２の判定が“No”）。この場合、左側の距離ｙLが第二の閾値ｔｈ２を下回っており、且つ操舵角θが左旋回領域にあるときには（Ｓ６０７の判定が“Yes”）、左の走路境界３０に対して回避操作が必要であると判断し、制御モードが『片側支援・左方物体回避』に設定される（Ｓ６０８）。一方、右側の距離ｙRが第二の閾値ｔｈ２を下回っており、且つ操舵角θが右旋回領域にあるときには（Ｓ６０９の判定が“Yes”）、右の走路境界３１に対して回避操作が必要であると判断し、制御モードが『片側支援・右方物体回避』に設定される（Ｓ６１０）。
【００５８】
なお、左側の走路境界３０までの距離ｙLと、右側の走路境界３１までの距離ｙRとが共に第二の閾値ｔｈ２を上回っていれば（Ｓ６０７及びＳ６０９の判定が共に“No”）、左右の何れにも回避操作は必要なく、狭路支援制御は不要であると判断する（Ｓ６１１）。
こうして、狭路支援制御の要否を判断し、制御介入が必要であると判断したら、最終トルク指令値Ｉｆに対して制御介入し、操舵支援を行う（Ｓ１０５）。
【００５９】
ここでは、回避トルク指令値Ｉａと助勢トルク指令値Ｉｓとの加算によって最終トルク指令値Ｉｆを演算する（Ｓ２０５）。回避トルク指令値Ｉａは、走路境界から離れる方向の支援トルクとなる。一方、助勢トルク指令値Ｉｓは、運転者の操舵方向と同一の支援トルクとなるので、運転者の操舵方向が走路境界に向かっていれば、この助勢トルク指令値Ｉｓを減少補正することで、走路境界に対する接近が抑制される。つまり、助勢トルクが弱まり、運転者からするとステアリング操作が重くなるので、走路境界に対する接近が抑制される。このように、回避トルク指令値Ｉａの増加と、助勢トルク指令値Ｉｓの減少とによって、最終トルク指令値Ｉｆに対する制御介入を行う。したがって、回避トルク指令値Ｉａの発生量（０からの増加量）と、運転者の操舵方向が走路境界に向かっているときにおける助勢トルク指令値Ｉｓの減少量とが、狭路支援制御による制御介入量となる。
【００６０】
このように、回避トルク指令値Ｉａと助勢トルク指令値Ｉｓとの加算によって最終トルク指令値Ｉｆを演算することで、回避対象の側の走路境界に対する接近が抑制されたり、離間が促進されたりする。すなわち、回避トルク指令値Ｉａと助勢トルク指令値Ｉｓとが異なる符号（方向）である場合、回避トルク指令値Ｉａの絶対値が助勢トルク指令値Ｉｓの絶対値よりも小さければ、回避対象の側の走路境界に対する接近が抑制され、回避トルク指令値Ｉａの絶対値が助勢トルク指令値Ｉｓの絶対値よりも大きければ、回避対象の側の走路境界に対する離間が促進される。また、回避トルク指令値Ｉａと助勢トルク指令値Ｉｓとが同じ符号（方向）である場合には、常に回避対象の側の走路境界に対する離間が促進される。
【００６１】
先ず、回避トルク指令値Ｉａは、フィードバック偏差ｅとフィードバックゲインＫとの乗算によって演算される（Ｓ４０４）。
ここで、制御モードが『片側支援』の場合には（Ｓ３０２の判定が“Yes”）、前記（１）式により、デフォルトの参照値Ｃと回避対象の側の距離ｙ1との差分をフィードバック偏差ｅとして演算する（Ｓ３０３）。これにより、回避対象の側の距離ｙ1が小さいほど、つまり自車量が回避対象に接近するほど、回避トルク指令値Ｉａが大きくなるので、より確実に回避操作を運転者に促すことができる。
【００６２】
また、制御モードが『両側支援』の場合には（Ｓ３０２の判定が“No”）、『片側支援』のときとは異なり、前記（２）式により、自車両が走行路の幅方向の中央位置となるときの走路境界との距離｛（ｙ2＋ｙ1）／２｝と、回避対象の側の距離ｙ1との差分をフィードバック偏差ｅとして演算する（Ｓ３０４）。すなわち、『片側支援』のときのように、参照値Ｃと距離ｙ1との差分をフィードバック偏差ｅとして演算してしまうと、例えば参照値Ｃが１００ｃｍで、車両左右の余裕（ｙL＋ｙR）が２００ｃｍ未満となるような狭路の場合に、回避対象とは反対側の走路境界に向かってステアリングホイールを切り過ぎてしまう可能性があるからである。したがって、『両側支援』のときには、『片側支援』のときよりもフィードバック偏差ｅの増大を抑制するために、フィードバック偏差ｅの演算式を切換え、回避トルク指令値Ｉａが大きくなり過ぎることを抑制する。
【００６３】
また、制御モードが『両側支援』から『片側支援』に変化してから、又は『片側支援』から『両側支援』に変化してから少しの期間は、前記（３）式により、車両左右の総余裕量（ｙL＋ｙR）に対する片側への偏り量（ｙ2−ｙ1）の割合を、デフォルトの参照値Ｃに乗算して、フィードバック偏差ｅとして演算する。この演算式によれば、『片側支援』と『両側支援』との切換え時において、制御モードの移行時にスムーズに接続することができる。
【００６４】
このように、フィードバック偏差ｅの演算式を切換えることで、制御モードが『両側支援』のときよりも『片側支援』のときの方が、フィードバック偏差ｅが大きくなり、回避トルク指令値Ｉａが大きくなる。すなわち、左側の距離ｙLと右側の距離ｙRとの総和Ｓが大きいほど、回避トルク指令値Ｉａが大きくなり、より確実に回避操作を促すことができる。
【００６５】
また、制御モードが『片側支援』の場合には（Ｓ４０２の判定が“Yes”）、デフォルトのゲインＫｄをフィードバックゲインＫとして設定する（Ｓ４０３）。一方、制御モードが『両側支援』の場合には（Ｓ４０２の判定が“No”）、車両左右の総余裕量（ｙL＋ｙR）の加算項を分母に有する前記（４）により、フィードバックゲインＫを演算する（Ｓ４０５）。これにより、道幅が狭くなったとしても、回避対象となる走路境界からの距離ｙ1が略一定であれば、回避トルク指令値Ｉａを略一定に維持することができる。すなわち、道幅が狭くなるほど、つまり車両左右の総余裕量（ｙL＋ｙR）が小さくなるほど、フィードバックゲインＫが増加するので、前述したフィードバック偏差ｅの相対的な減少によって回避トルク指令値Ｉａが小さくなり過ぎることを防止することができる。
【００６６】
次に、助勢トルク指令値Ｉｓは、補正係数ｋの乗算によって演算される（Ｓ５０６）。
ここで、狭路支援フラグが『ｆ＝０』から『ｆ＝１』に変化したときの操舵角θを、介入開始操舵角θｓとして設定し（Ｓ５０２、Ｓ５０３）、それ以降は、現在の操舵角θと介入開始操舵角θｓとの差分Δθに応じて補正係数ｋを算出する（Ｓ５０５）。これにより、狭路支援制御を開始してから、運転者が更に回避対象の側へとステアリング操作するほど、補正係数ｋが１から０の範囲で減少するので、助勢トルク指令値Ｉｓが減少補正される。
【００６７】
例えば、左側の走路境界３０が回避対象にとされ、操舵角θが左旋回方向となる−５°のときに、制御介入が開始された場合には、その後は、操舵角θが−５°未満となるときに、差分Δθが０未満の領域となるので、補正係数ｋが１から０の範囲で減少する。この補正係数ｋを助勢トルク指令値Ｉｓに乗算するので、左旋回方向への助勢トルク指令値Ｉｓが減少補正され、左旋回方向へのステアリング操作が重くなり、左側の走路境界３０への接近が抑制される。一方、制御介入してからの操舵角θが−５°以上となるときに、差分Δθが０以上の領域となるので、補正係数ｋが１を維持する。したがって、助勢トルク指令値Ｉｓの補正を中止する。
【００６８】
このように、制御介入を開始してからの操舵角θが、介入開始操舵角θｓよりも回避対象となる走路境界の側に増加するほど、助勢トルク指令値Ｉｓに対する減少補正量を大きくすることで、より確実に回避操作を促すことができる。
また、車速Ｖが高いほど、差分Δθの減少に対する補正係数ｋの減少率を高くする。すなわち、車速Ｖが高いほど、走路境界への接近速度も早いので、助勢トルク指令値Ｉｓに対する減少補正量を大きくする。これにより、より確実に回避操作を促すことができる。
【００６９】
また、回避対象となる走路境界との距離ｙ1の減少率が高いほど、差分Δθの減少に対する補正係数ｋの減少率を高くする。すなわち、単位時間当たりの距離ｙ1の減少率が高いほど、走路境界への接近速度も早いので、助勢トルク指令値Ｉｓに対する減少補正量を大きくする。これにより、より確実に回避操作を促すことができる。
【００７０】
また、回避対象となる走路境界との距離ｙ1が短いほど、差分Δθの減少に対する補正係数ｋの減少率を高くする。すなわち、距離ｙ1が短いほど、助勢トルク指令値Ｉｓに対する減少補正量を大きくする。これにより、より確実に回避操作を促すことができる。
【００７１】
また、運転者の操舵トルクＴが、回避対象となる走路境界から離れる側に作用していれば（Ｓ５０４の判定が“No”）、補正係数ｋの値を１に設定する（Ｓ５０７）。したがって、運転者が回避対象から離れようとステアリング操作を実行すれば、助勢トルク指令値Ｉｓの減少補正は中止する。すなわち、回避対象となる走路境界から離れようとするときには、通常の電動パワーステアリング装置と同様に、助勢トルク指令値Ｉｓは運転者の操舵方向と同一の支援トルクに戻るので、運転者の操舵負担が軽減され、スムーズな回避操作を実現することができる。
【００７２】
《応用例》
なお、走路境界として、例えば壁やガードレールやフェンス等の側方物体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、路面に標示された通行区分線や、又は側溝などを検出し、これら走路境界までの距離を検出してもよい。
【００７３】
《効果》
以上より、電動モータ１３、助勢トルク指令値演算部２０が「付与手段」に対応し、ソナーセンサ１１Ｌ及び１１Ｒが「距離検出手段」に対応し、制御介入判断部１９及び狭路支援制御介入部２１が「制御介入手段」に対応する。また、ステップＳ５０５で回避対象となる走路境界までの距離ｙ1の減少率を算出する処理が「減少率算出手段」に対応し、車速センサ１８が「車速検出手段」に対応し、舵角センサ１７が「操舵角検出手段」に対応する。
【００７４】
（１）運転者のステアリング操作に対して支援トルクを付与可能な付与手段と、自車から左右の走路境界までの距離を検出する距離検出手段と、前記距離検出手段で検出した左右の走路境界までの距離に応じて、狭路の走行と判断しつつ、前記付与手段の前記支援トルクに対して制御介入することで、回避対象となる前記走路境界からの回避操作を運転者に促す制御介入手段と、を備える。
このように、自車から走路境界までの距離を検出し、検出した走路境界までの距離に応じて、支援トルクに対して制御介入し、操舵支援を行うことで、狭路を走行する際に、運転者に対して、適切なステアリング操作を直感的に促すことができる。
【００７５】
（２）前記制御介入手段は、回避対象となる前記走路境界までの距離が短いほど、前記支援トルクに対する制御介入量を、回避対象となる前記走路境界の回避方向に、大きくする。
このように、走路境界までの距離が短いほど、制御介入量を、走路境界の回避方向に、大きくすることで、より確実に回避操作を促すことができる。
【００７６】
（３）前記制御介入手段は、回避対象となる前記走路境界までの距離の減少率を算出する減少率算出手段を有し、前記減少率算出手段で算出した減少率が高いほど、前記支援トルクに対する制御介入量を、回避対象となる前記走路境界の回避方向に、大きくする。
このように、走路境界までの距離の減少率が高いほど、制御介入量を、走路境界の回避方向に、大きくすることで、より確実に回避操作を促すことができる。
【００７７】
（４）前記制御介入手段は、自車速を検出する車速検出手段を有し、前記車速検出手段で検出した自車速が高いほど、前記支援トルクに対する制御介入量を、回避対象となる前記走路境界の回避方向に、大きくする。
このように、自車速が高いほど、制御介入量を、走路境界の回避方向に、大きくすることで、より確実に回避操作を促すことができる。
【００７８】
（５）前記制御介入手段は、操舵角を検出する操舵角検出手段を有し、前記操舵角検出手段で検出した操舵角が回避対象となる前記走路境界に近づく側にあるほど、前記支援トルクに対する制御介入量を、回避対象となる前記走路境界の回避方向に、大きくする。
このように、操舵角が走路境界に近づく側にあるほど、制御介入量を、走路境界の回避方向に、大きくすることで、より確実に回避操作を促すことができる。
【００７９】
（６）前記制御介入手段は、左の前記走路境界までの距離と右の前記走路境界までの距離との総和が長いほど、前記支援トルクに対する制御介入量を、回避対象となる前記走路境界の回避方向に、大きくする。
このように、左右の走路境界までの距離の総和が長いほど、制御介入量を、走路境界の回避方向に、大きくすることで、より確実に回避操作を促すことができる。
【００８０】
（７）前記付与手段は、運転者のステアリング操作を助勢する方向の助勢トルクを演算し、演算した前記助勢トルクを前記支援トルクとして付与し、前記制御介入手段は、前記付与手段が演算した前記助勢トルクを減少補正すると共に、回避対象となる前記走路境界から離れる方向の回避トルクを演算し、減少補正した前記助勢トルクと演算した前記回避トルクとを加算した値を最終的な前記支援トルクとする。
このように、減少補正した助勢トルクと演算した回避トルクとを加算した値を最終的な支援トルクとする構成なので、より確実に回避操作を促すことができる。
【００８１】
（８）前記制御介入手段は、前記助勢トルクの減少補正量を大きくすることで、前記制御介入量を大きくする。
このように、助勢トルクを減少補正量を大きくするときに、制御介入量が大きくなり、より確実に回避操作を促すことができる。
【００８２】
（９）前記制御介入手段は、前記回避トルクを大きくすることで、前記制御介入量を大きくする。
このように、回避トルクを大きくするときに、制御介入量が大きくなり、より確実に回避操作を促すことができる。
【００８３】
（１０）前記制御介入手段は、運転者の操舵トルクが、回避対象となる前記走路境界の回避方向に作用しているときには、前記制御介入量を制限する。
このように、走路境界の回避方向に運転者がステアリング操作するときには、制御介入量を制限することにより、回避操作を阻害することを抑制できる。
【００８４】
（１１）前記制御介入手段は、前記支援トルクに対して制御介入を開始した時点の操舵角を介入開始操舵角とし、制御介入を開始した以降の操舵角が、前記介入開始操舵角よりも回避対象となる前記走路境界の側に大きくなるほど、前記支援トルクに対する制御介入量を、回避対象となる前記走路境界の回避方向に、大きくする。
このように、制御介入を開始した以降の操舵角が、介入開始操舵角よりも走路境界の側に大きくなるほど、制御介入量を、走路境界の回避方向に、大きくすることで、より確実に回避操作を促すことができる。
【００８５】
（１２）前記制御介入手段は、左の前記走路境界までの距離と右の前記走路境界までの距離との総和が、予め定められた第一の閾値よりも短いときに、前記支援トルクに対する制御介入を開始する。
このように、左右の走路境界までの距離の総和が、第一の閾値よりも短いときに、制御介入を開始することで、適切なタイミングで制御介入を開始することができる。
【００８６】
（１３）前記制御介入手段は、左右の何れか一方の前記走路境界までの距離が、予め定められた第二の閾値よりも短いときに、前記支援トルクに対する制御介入を開始する。
このように、左右の何れか一方の走路境界までの距離が、第二の閾値よりも短いときに、制御介入を開始することで、適切なタイミングで制御介入を開始することができる。
【００８７】
（１４）運転者のステアリング操作に対して支援トルクを付与可能とし、自車から左右の走路境界までの距離を検出し、検出した走路境界までの距離に応じて、狭路の走行と判断しつつ、前記支援トルクに対して制御介入することで、回避対象となる前記走路境界からの回避操作を運転者に促す。
このように、自車から走路境界までの距離を検出し、検出した走路境界までの距離に応じて、支援トルクに対して制御介入し、操舵支援を行うことで、狭路を走行する際に、運転者に対して、適切なステアリング操作を直感的に促すことができる。
【符号の説明】
【００８８】
１０ 自車
１１Ｌ ソナーセンサ
１１Ｒ ソナーセンサ
１２ コントローラ
１３ 電動モータ
１４ トルクセンサ
１５ ステアリングシャフト
１６ ステアリングホイール
１７ 舵角センサ
１８ 車速センサ
１９ 制御介入判断部
２０ 助勢トルク指令値演算部
２１ 狭路支援制御介入部
２２ フィードバック偏差演算部
２３ 回避トルク指令値演算部
２４ レートリミッタ
２５ 助勢トルク指令値補正部
２６ 加算器
３０ 走路境界
３１ 走路境界
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者のステアリング操作に対して支援トルクを付与可能な付与手段と、
自車から左右の走路境界までの距離を検出する距離検出手段と、
前記距離検出手段で検出した左右の走路境界までの距離に応じて、狭路の走行と判断しつつ、前記付与手段の前記支援トルクに対して制御介入することで、回避対象となる前記走路境界からの回避操作を運転者に促す制御介入手段と、を備えることを特徴とする狭路走行支援装置。
【請求項２】
前記制御介入手段は、回避対象となる前記走路境界までの距離が短いほど、前記支援トルクに対する制御介入量を、回避対象となる前記走路境界の回避方向に、大きくすることを特徴とする請求項１に記載の狭路走行支援装置。
【請求項３】
前記制御介入手段は、回避対象となる前記走路境界までの距離の減少率を算出する減少率算出手段を有し、前記減少率算出手段で算出した減少率が高いほど、前記支援トルクに対する制御介入量を、回避対象となる前記走路境界の回避方向に、大きくすることを特徴とする請求項１又は２に記載の狭路走行支援装置。
【請求項４】
前記制御介入手段は、自車速を検出する車速検出手段を有し、前記車速検出手段で検出した自車速が高いほど、前記支援トルクに対する制御介入量を、回避対象となる前記走路境界の回避方向に、大きくすることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の狭路走行支援装置。
【請求項５】
前記制御介入手段は、操舵角を検出する操舵角検出手段を有し、前記操舵角検出手段で検出した操舵角が回避対象となる前記走路境界に近づく側にあるほど、前記支援トルクに対する制御介入量を、回避対象となる前記走路境界の回避方向に、大きくすることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の狭路走行支援装置。
【請求項６】
前記制御介入手段は、左の前記走路境界までの距離と右の前記走路境界までの距離との総和が長いほど、前記支援トルクに対する制御介入量を、回避対象となる前記走路境界の回避方向に、大きくすることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の狭路走行支援装置。
【請求項７】
前記付与手段は、運転者のステアリング操作を助勢する方向の助勢トルクを演算し、演算した前記助勢トルクを前記支援トルクとして付与し、
前記制御介入手段は、前記付与手段が演算した前記助勢トルクを減少補正すると共に、回避対象となる前記走路境界から離れる方向の回避トルクを演算し、減少補正した前記助勢トルクと演算した前記回避トルクとを加算した値を最終的な前記支援トルクとすることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の狭路走行支援装置。
【請求項８】
前記制御介入手段は、前記助勢トルクの減少補正量を大きくすることで、前記制御介入量を大きくすることを特徴とする請求項７に記載の狭路走行支援装置。
【請求項９】
前記制御介入手段は、前記回避トルクを大きくすることで、前記制御介入量を大きくすることを特徴とする請求項７又は８に記載の狭路走行支援装置。
【請求項１０】
前記制御介入手段は、運転者の操舵トルクが、回避対象となる前記走路境界の回避方向に作用しているときには、前記制御介入量を制限することを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載の狭路走行支援装置。
【請求項１１】
前記制御介入手段は、前記支援トルクに対して制御介入を開始した時点の操舵角を介入開始操舵角とし、制御介入を開始した以降の操舵角が、前記介入開始操舵角よりも回避対象となる前記走路境界の側に大きくなるほど、前記支援トルクに対する制御介入量を、回避対象となる前記走路境界の回避方向に、大きくすることを特徴とする請求項１〜１０の何れか一項に記載の狭路走行支援装置。
【請求項１２】
前記制御介入手段は、左の前記走路境界までの距離と右の前記走路境界までの距離との総和が、予め定められた第一の閾値よりも短いときに、前記支援トルクに対する制御介入を開始することを特徴とする請求項１〜１１の何れか一項に記載の狭路走行支援装置。
【請求項１３】
前記制御介入手段は、左右の何れか一方の前記走路境界までの距離が、予め定められた第二の閾値よりも短いときに、前記支援トルクに対する制御介入を開始することを特徴とする請求項１〜１２に記載の狭路走行支援装置。
【請求項１４】
運転者のステアリング操作に対して支援トルクを付与可能とし、自車から左右の走路境界までの距離を検出し、検出した走路境界までの距離に応じて、狭路の走行と判断しつつ、前記支援トルクに対して制御介入することで、回避対象となる前記走路境界からの回避操作を運転者に促すことを特徴とする狭路走行支援方法。
【請求項１】
運転者のステアリング操作に対して支援トルクを付与可能な付与手段と、
自車から左右の走路境界までの距離を検出する距離検出手段と、
前記距離検出手段で検出した左右の走路境界までの距離に応じて、狭路の走行と判断しつつ、前記付与手段の前記支援トルクに対して制御介入することで、回避対象となる前記走路境界からの回避操作を運転者に促す制御介入手段と、を備えることを特徴とする狭路走行支援装置。
【請求項２】
前記制御介入手段は、回避対象となる前記走路境界までの距離が短いほど、前記支援トルクに対する制御介入量を、回避対象となる前記走路境界の回避方向に、大きくすることを特徴とする請求項１に記載の狭路走行支援装置。
【請求項３】
前記制御介入手段は、回避対象となる前記走路境界までの距離の減少率を算出する減少率算出手段を有し、前記減少率算出手段で算出した減少率が高いほど、前記支援トルクに対する制御介入量を、回避対象となる前記走路境界の回避方向に、大きくすることを特徴とする請求項１又は２に記載の狭路走行支援装置。
【請求項４】
前記制御介入手段は、自車速を検出する車速検出手段を有し、前記車速検出手段で検出した自車速が高いほど、前記支援トルクに対する制御介入量を、回避対象となる前記走路境界の回避方向に、大きくすることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の狭路走行支援装置。
【請求項５】
前記制御介入手段は、操舵角を検出する操舵角検出手段を有し、前記操舵角検出手段で検出した操舵角が回避対象となる前記走路境界に近づく側にあるほど、前記支援トルクに対する制御介入量を、回避対象となる前記走路境界の回避方向に、大きくすることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の狭路走行支援装置。
【請求項６】
前記制御介入手段は、左の前記走路境界までの距離と右の前記走路境界までの距離との総和が長いほど、前記支援トルクに対する制御介入量を、回避対象となる前記走路境界の回避方向に、大きくすることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の狭路走行支援装置。
【請求項７】
前記付与手段は、運転者のステアリング操作を助勢する方向の助勢トルクを演算し、演算した前記助勢トルクを前記支援トルクとして付与し、
前記制御介入手段は、前記付与手段が演算した前記助勢トルクを減少補正すると共に、回避対象となる前記走路境界から離れる方向の回避トルクを演算し、減少補正した前記助勢トルクと演算した前記回避トルクとを加算した値を最終的な前記支援トルクとすることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の狭路走行支援装置。
【請求項８】
前記制御介入手段は、前記助勢トルクの減少補正量を大きくすることで、前記制御介入量を大きくすることを特徴とする請求項７に記載の狭路走行支援装置。
【請求項９】
前記制御介入手段は、前記回避トルクを大きくすることで、前記制御介入量を大きくすることを特徴とする請求項７又は８に記載の狭路走行支援装置。
【請求項１０】
前記制御介入手段は、運転者の操舵トルクが、回避対象となる前記走路境界の回避方向に作用しているときには、前記制御介入量を制限することを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載の狭路走行支援装置。
【請求項１１】
前記制御介入手段は、前記支援トルクに対して制御介入を開始した時点の操舵角を介入開始操舵角とし、制御介入を開始した以降の操舵角が、前記介入開始操舵角よりも回避対象となる前記走路境界の側に大きくなるほど、前記支援トルクに対する制御介入量を、回避対象となる前記走路境界の回避方向に、大きくすることを特徴とする請求項１〜１０の何れか一項に記載の狭路走行支援装置。
【請求項１２】
前記制御介入手段は、左の前記走路境界までの距離と右の前記走路境界までの距離との総和が、予め定められた第一の閾値よりも短いときに、前記支援トルクに対する制御介入を開始することを特徴とする請求項１〜１１の何れか一項に記載の狭路走行支援装置。
【請求項１３】
前記制御介入手段は、左右の何れか一方の前記走路境界までの距離が、予め定められた第二の閾値よりも短いときに、前記支援トルクに対する制御介入を開始することを特徴とする請求項１〜１２に記載の狭路走行支援装置。
【請求項１４】
運転者のステアリング操作に対して支援トルクを付与可能とし、自車から左右の走路境界までの距離を検出し、検出した走路境界までの距離に応じて、狭路の走行と判断しつつ、前記支援トルクに対して制御介入することで、回避対象となる前記走路境界からの回避操作を運転者に促すことを特徴とする狭路走行支援方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−２３０６６６（Ｐ２０１１−２３０６６６Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０３２５３（Ｐ２０１０−１０３２５３）
【出願日】平成２２年４月２８日（２０１０．４．２８）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月２８日（２０１０．４．２８）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]