JP2009208601A - 車線維持支援装置及び車線維持支援方法 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者の意図する走行ラインとのずれからくる違和感を低減しつつ、走行車線逸脱を有効に防止することが可能な車線維持支援装置を提供する。
【解決手段】自車両が走行する走行車線の幅方向中央からそれぞれ幅方向左右に個別にオフセットした位置である左右の横変位基準位置ＬＸＬ、ＬＸＲを設ける。そして、自車両が、走行車線中央に対し左右の横変位基準位置ＬＸＬ、ＬＸＲよりも外にいくと、自車両Ｃに近い横変位基準位置ＬＸＬ、ＬＸＲからの自車両の横変位偏差が小さくなるようにフィードバック制御する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、自車両が走行車線に沿って走行し且つ走行車線から逸脱することを防止するための車線維持支援装置及び車線維持支援方法に関する。

車線維持支援装置としては、例えば特許文献１に記載する発明がある。
この特許文献１に記載の技術では、自車両の進行方向と走行車線との角度偏差が小さくなるように車輪の転舵角を制御する技術である。これによって、自車両が走行車線を逸脱することを防止することを目的としている。
特許第３７２９４９４号公報

特許文献１に記載のように、単純に、上記角度偏差（ヨー角）がゼロとなるように自車両の進行方向を制御すると、逸脱側へヨー角がついている場合と、逸脱回避側へヨー角がついている場合とで、同様な制御が介入することになる。
ここで、以下の説明では、自車両が走行車線の一方の端部側に近づいた位置にいる場合を例に説明する。
例えば、逸脱防止効果を確保するために制御ゲインを大きく設定するとする。この場合、逸脱側（自車両の進行方向が上記一方の端部側）へヨー角がついている場合には逸脱回避側への制御量が大きくなって、より有効に逸脱を防止することができる。しかし、逸脱回避側（自車両の進行方向が上記一方の端部から離れる方向）へヨー角がついている場合には、逸脱側への制御が強く介入することになる。つまり、逸脱側へ制御が介入しているかのような違和感を乗員に与える可能性がある。

逆に、逸脱回避側へヨー角がついている場合の制御介入の違和感を低減するために、制御ゲインを小さく設定すると、逸脱側へヨー角がついている場合の制御介入が弱くなり、逸脱防止効果が小さくなる。
このように、上記従来技術では、逸脱側へのヨー角発生時の逸脱防止効果と、逸脱回避側へのヨー角発生時の制御介入違和感とがトレードオフの関係にある。
また、上記従来技術は、ヨー角がゼロとなるように自車両の進行方向を制御するだけであるので、自車両の進行方向が走行車線と平行になった時点で制御が終了する。このため、例えば、自車両のヨー角や走行車線に対する横速度が大きいことなどによって、上記制御により自車両の走行車線からの逸脱を防止しきれなかった場合に、次のような課題がある。

すなわち、自車両が走行車線を逸脱しているにも関わらず、自車両が走行車線と平行になった時点で制御が終了してしまい、走行車線内に自車両を戻す、もしくは走行車線内に自車両を留めるという効果が不足するという課題がある。
本発明は、上記のような点に着目したもので、運転者の意図する走行ラインとのずれからくる違和感を低減しつつ、走行車線逸脱を有効に防止することが可能な車線維持支援装置を提供することを課題としている。

上記課題を解決するために、本発明は、自車両が走行する走行車線の幅方向中央からそれぞれ幅方向左右に個別にオフセットした位置である左右の横方向変位閾値を設ける。そして、自車両が、走行車線中央に対し横方向変位閾値よりも外にいくと、当該横方向変位閾値からの自車両の横変位偏差が小さくなるようにフィードバック制御する。

本発明によれば、自車両が走行車線の端部側に近づくと、走行車線中央部側に戻す制御が介入することで、走行車線外側へ自車両の位置を制御しようとする動きを無くしつつ、適切に走行車線内に留めることができる。
左右の横方向変位閾値の外に自車両が位置する場合に横変位偏差が小さくなるように制御することで、運転者の意図する走行ラインとのずれからくる違和感を低減しつつ、確実に走行車線逸脱を防止することが可能となる。

次に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は、本実施形態の車線維持支援装置を適用した自車両のシステム概要構成図である。
この実施形態の自車両は、ステアバイワイヤシステムを採用している。
（構成）
まず構成について図１を参照しながら説明する。
運転者が操作するステアリングホイール１２にステアリング入力軸３０が連結する。そのステアリング入力軸３０には、ステアリングホイール１２の操舵角を検出するハンドル角度センサ１を設ける。そのハンドル角度センサ１は、検出した操舵角度信号を操舵用コントローラ１１に出力する。

上記ステアリング入力軸３０に、操舵トルクセンサ２を介して第１中間軸３１が連結する。操舵トルクセンサ２は、ステアリング入力軸３０に入力した操舵トルクを検出し、そのトルク信号を操舵用コントローラ１１に出力する。
上記第１中間軸３１に、操舵反力アクチュエータ３が連結する。操舵反力アクチュエータ３は、操舵用コントローラ１１からの指令に基づき操舵反力を第１中間軸３１に付加する。その操舵反力アクチュエータ３の操舵反力モータに操舵反力モータ角度センサ４を設ける。操舵反力モータ角度センサ４は、操舵反力モータの回転角度位置を検出し、その検出信号を操舵用コントローラ１１に出力する。

上記第１中間軸３１に、メカニカルバックアップ装置１０を介して第２中間軸３２が連結する。メカニカルバックアップ装置１０は、通常状態では、第１中間軸３１と第２中間軸３２との間のトルク伝達を切った状態とする。また、メカニカルバックアップ装置１０は、操舵用コントローラ１１からの指令に基づき、第１中間軸３１と第２中間軸３２とを接続してトルク伝達を可能な状態とする。

上記第２中間軸３２は、転舵トルクセンサ７を介してステアリング出力軸３３に連結している。また、上記第２中間軸３２に、転舵アクチュエータ５が連結する。転舵アクチュエータ５は、操舵用コントローラ１１からの指令に基づき第２中間軸３２を回動変位する。その転舵アクチュエータ５の転舵用モータに転舵アクチュエータ角度センサ６を設ける。転舵アクチュエータ角度センサ６は、転舵アクチュエータ５のモータの回転角度位置を検出し、その検出信号を操舵用コントローラ１１に出力する。

上記ステアリング出力軸３３は、ラックアンドピニオン機構を介してラック軸３４に連結する。すなわち、ステアリング出力軸３３に連結するピニオンがラック軸３４のラックに噛み合う。ラック軸３４は、車幅方向に軸を向けて配置してある。そして、ステアリング出力軸３３を回動変位ささせることで、ラック軸３４は車幅方向に向けて軸方向変位する。符号８は、ピニオン角度センサ８を示し、ピニオンの回転角度を検出して操舵用コントローラ１１に出力する。

上記ラック軸３４の左右端部は、それぞれ左右のタイロッド３５を介してナックルに連結する。符号３６はナックルから突出するナックルアームを示す。ナックルは、操向輪である前輪１３を回転自在に支持する。上記タイロッド３５にタイロッド軸力センサ９を設ける。タイロッド軸力センサ９は、タイロッド３５の軸力を検出し、その検出信号を操舵用コントローラ１１に出力する。
また、自車両状態パラメータ１４が操舵用コントローラ１１に入力する。自車両状態パラメータ１４は、例えば車速検出手段が検出した車速や、路面摩擦係数推定手段が検出した走行路面の摩擦係数推定値である。

操舵用コントローラ１１は、ハンドル角センサ１が検出した操舵角に相当する転舵角とする転舵指令値を転舵アクチュエータ５に出力すると共に、操舵反力を付与するための指令値を操舵反力アクチュエータ３に出力する。ここで、操舵用コントローラ１１は、後述の車線維持支援コントローラ１５から補正分の転舵指令を入力すると、その補正転舵指令を上記転舵指令値に付加（加算）することで、転舵指令値を補正する。

また、前輪１３及び後輪の各車輪にブレーキユニットを備える。各ブレーキユニットは、ブレーキディスク２２と、液圧の供給によりブレーキディスク２２を摩擦挟持してブレーキ力（制動力）を与えるホイルシリンダ２３とを備える。これらブレーキユニットの各ホイルシリンダ２３に、圧力制御ユニット２４が連結し、圧力制御ユニット２４から供給した液圧によって、ブレーキユニットは各車輪に対し個別に制動を付加する。
上記システム構成を備えた自車両に対し、車線維持支援装置を設ける。

その構成について次に説明する。
自車両に、画像処理機能付き単眼カメラを搭載する。この画像処理機能付き単眼カメラは、自車両の位置を検出するための外界認識手段１６である。画像処理機能付き単眼カメラは、自車両前方の路面を撮像する。その撮像したカメラ画像から路面の状態を判断し、自車が走行する走行車線内の自車両の位置に関する信号を、車線維持支援コントローラ１５に出力する。走行車線内の自車両の位置に関する信号は、走行車線に対する自車両の進行方向の角度偏差であるヨー角θ、走行車線中央からの横変位Ｘ、及び走行車線の曲率ρである。

また、方向指示スイッチ１７を備える。方向指示スイッチ１７の信号は、運転者が走行車線を変更するか否かの判断情報として、車線維持支援コントローラ１５に出力する。
また、車線維持支援コントローラ１５は、操舵用コントローラ１１から、現在のステアの状態やタイヤの操舵状態などの信号が入力する。
車線維持支援コントローラ１５は、入力した信号に基づき自車両を走行車線に維持させるための制御量を算出して、少なくとも上記操舵用コントローラ１１に出力する。

次に、その車線維持支援コントローラ１５の処理について、図２を参照しつつ説明する。
この車線維持支援コントローラ１５は、所定サンプリング周期毎に繰り返し実行する。
まず作動すると、ステップＳ１００にて、各センサ及び操舵用コントローラ１１などからの各種データを読み込む。センサからは、各車輪速Ｖｗ、操舵角δ、操舵角速度δ′、方向指示器スイッチの信号を読み込む。外界認識手段１６のカメラコントローラからは、自車両の走行車線Ｌに対する自車両のヨー角θ、走行車線中央Ｌｓからの横変位Ｘ、及び走行車線Ｌの曲率ρをそれぞれ読み込む。ここで、走行車線中央Ｌｓからの横変位Ｘは、例えば図３及び図４に示すように、自車両Ｃの重心位置Ｇを基準とすれば良い。もっとも自車両Ｃ重心位置Ｇを基準としなくても良い。例えば、自車両Ｃの前端部中央を基準にして、走行車線中央Ｌｓからの横変位Ｘを求めても良い。すなわち、図４のように、ヨー角θに応じて自車両Ｃ前端部から先に逸脱方向に変位するので、その部分を基準として横変位Ｘを求めて、より早期に横変位偏差を小さくするようにしても良い。

続いてステップＳ１１０にて、下記（１）（２）式に基づき、左右の横変位基準閾値ＸＬｔ、ＸＲｔの設定を行う。
ここで、図３に示すように、右側の横変位基準閾値ＸＲｔは、右逸脱に対して設定する横変位Ｘの偏差の基準である横変位基準位置ＬＸＲの位置を特定するものである。左側の横変位基準位置ＸＬｔは、左逸脱に対して設定する横変位Ｘの偏差の基準である横変位基準位置ＬＸＬの位置を特定するものである。

ＸＲｔ ＝ （ Ｗｌａｎｅ／２ ） − （ Ｗｃａｒ／２ ）
− Ｘｏｆｆｓｅｔ ・・・（１）
ＸＬｔ ＝ −（（Ｗｌａｎｅ／２ ） − （ Ｗｃａｒ／２ ）
− Ｘｏｆｆｓｅｔ ）・・・（２）
ここで、走行車線中央Ｌｓからの横変位Ｘは、走行車線Ｌに対して自車両Ｃが中心より右側にいる場合を正とし、左側に位置する場合を負とする。このため、右側の横変位基準位置ＸＲｔ側を正としている。

また、図３に示すように、Ｗｌａｎｅは走行車線幅であり、Ｗｃａｒは自車両Ｃの車幅である。
また、Ｘｏｆｆｓｅｔは走行車線端部Ｌｅ（白線）位置に対する余裕代である。この余裕代Ｘｏｆｆｓｅｔは、走行車線幅Ｗｌａｎｅや車速などに応じて変更しても良い。例えば、走行車線幅Ｗｌａｎｅが狭い程、余裕代Ｘｏｆｆｓｅｔを小さくする。また、左右の横変位基準位置ＬＸＬ、ＬＸＲ毎に異なる余裕代Ｘｏｆｆｓｅｔを使用しても良い。また、この左右の横変位基準位置ＬＸＬ、ＬＸＲは固定値であっても良い。

続いて、ステップＳ１２０にて、下記（３）式に基づき、右逸脱に対する横変位偏差ΔＸＲを算出する。
ΔＸＲ ＝ Ｘ − ＸＲｔ ・・・（３）
ただし、ΔＸＲ≦０の場合、ΔＸＲ＝０とする（正の値のみをとるようにする）。
上記（３）式によって、横変位Ｘと、右逸脱に対する横変位偏差ΔＸＲとは、図５（ａ）に示す関係となる。
すなわち、上記（３）式を使用することで、「Ｘ−ＸＲｔ≧０」となると、自車両Ｃが、走行車線中央Ｌｓに対し右の横変位基準位置ＬＸＲよりも外に出たと判定する。そして、自車両Ｃが右側の走行車線端部Ｌｅ側に寄った場合であるので、自車両Ｃに近い横変位基準位置として右側の横変位基準位置ＬＸＲを横変位偏差の基準として、右逸脱に対する横変位偏差ΔＸＲを求めることになる。

続いて、ステップＳ１３０にて、下記（４）式に基づき、左逸脱に対する横変位偏差ΔＸＬを算出する。
ΔＸＬ ＝ Ｘ − ＸＬｔ ・・・（４）
ただし、ΔＸＬ≧０の場合、ΔＸＬ＝０とする（負の値のみをとるようにする）。
上記式によって、横変位Ｘと、左逸脱に対する横変位偏差ΔＸＬとは、図５（ｂ）に示す関係となる。
すなわち、上記（４）式を使用することで、「Ｘ−ＸＬｔ≦０」となると、自車両Ｃが、走行車線中央Ｌｓに対し左の横変位基準位置ＬＸＬよりも外に出たと判定する。そして、自車両Ｃが左側の走行車線端部Ｌｅ側に寄った場合であるので、自車両Ｃに近い横変位基準位置として左側の横変位基準位置ＬＸＬを横変位偏差の基準として、左逸脱に対する横変位偏差ΔＸＬを求めることになる。

続いて、ステップＳ１４０にて、下記（５）式に基づき、右逸脱に対するヨー角偏差ΔθＲを算出する。ここで、走行車線Ｌに対する自車両Ｃのヨー角θは、右側へヨー角θがついている場合（図４のような状態）を正とし、左側へヨー角θがついている場合を負とする。
ΔθＲ ＝ θ （θ＞０の場合）
ΔθＲ ＝ ０ （θ≦０の場合） ・・・（５）
上記（５）式によって、ヨー角θと、右逸脱に対してのみ設定するヨー角偏差ΔθＲとは、図６（ａ）に示す関係となる。

続いて、ステップＳ１５０にて、下記（６）式に基づいて、左逸脱に対するヨー角偏差ΔθＬを算出する。
ΔθＬ ＝ θ （θ＜０の場合）
ΔθＬ ＝ ０ （θ≧０の場合） ・・・（６）
上記（６）式によって、ヨー角θと、左逸脱に対してのみ設定するヨー角偏差ΔθＬとは、図６（ｂ）に示す関係となる。

続いて、ステップＳ１６０にて、走行車線Ｌのカーブ方向、曲率ρ、及びヨー角θ（逸脱）の方向に応じて、右逸脱に対する走行車線端部制御フィードバック補正ゲインＫρＬ＿Ｒ、及び左逸脱に対する走行車線端部制御フィードバック補正ゲインＫρＬ＿Ｌを、それぞれ求める。
すなわち、曲率ρの向き（走行車線Ｌのカーブ方向）に応じて３種類に分けて、下記のように、個別のマップを使用して、右逸脱に対する走行車線端部制御フィードバック補正ゲインＫρＬ＿Ｒ、及び左逸脱に対する走行車線端部制御フィードバック補正ゲインＫρＬ＿Ｌを設定する。

曲率ρ＜０（右カーブ）と判定した場合：
ＫρＬ＿Ｒ：図７に示すような、カーブＩＮ側補正ゲインマップから読み込む。
ＫρＬ＿Ｌ：図８に示すような、カーブＯＵＴ側補正ゲインマップから読み込む。
曲率ρ＞０（左カーブ）と判定した場合
ＫρＬ＿Ｒ：図８に示すような、カーブＯＵＴ側補正ゲインマップから読み込む。
ＫρＬ＿Ｌ：図７に示すような、カーブＩＮ側補正ゲインマップから読み込む。
曲率ρ＝０（直線路）と判定した場合
ＫρＬ＿Ｒ ＝ １．０ （補正なし）
ＫρＬ＿Ｌ ＝ １．０ （補正なし）

ここで、走行車線Ｌの曲率ρは、旋回半径の逆数であり、直線路でρ＝０となり、カーブがきつくなる（旋回半径が小さくなる）につれて、曲率ρの絶対値が大きな値となる。また、左カーブを正とし、右カーブを負とする。
上記カーブＩＮ側補正ゲインマップは、図７のように、曲率ρの絶対値が所定以上となると、曲率ρの絶対値が大きくなるにつれて、補正のゲインが小さくなるマップである。そして、左右の走行車線端部Ｌｅのうちカーブ路の内側に位置する走行車線端部Ｌｅに対する制御のゲインを、曲率ρの絶対値の増大に応じて低減するように補正するものである。

また、上記カーブＯＵＴ側補正ゲインマップは、図８のように、曲率ρの絶対値が所定以上となると、曲率ρの絶対値が大きくなるにつれて、補正のゲインが大きくなるマップである。そして、左右の走行車線端部Ｌｅのうちカーブ路の外側に位置する走行車線端部Ｌｅに対する制御のゲインを、曲率ρの絶対値の増大に応じて増加するように補正するものである。

続いてステップＳ１７０では、走行車線Ｌのカーブ方向、曲率ρ、及び横変位Ｘ（逸脱）の方向に応じて、右逸脱に対する走行車線中央部制御フィードバック補正ゲインＫρＹ＿Ｒ、左逸脱に対する走行車線中央部制御フィードバック補正ゲインＫρＹ＿Ｌをそれぞれ求める。
すなわち、曲率ρの向き（走行車線Ｌのカーブ方向）に応じて３種類に分けて、下記のように、マップを使用して、右逸脱に対する走行車線中央部制御フィードバック補正ゲインＫρＹ＿Ｒ、及び左逸脱に対する走行車線中央部制御フィードバック補正ゲインＫρＹ＿Ｌをそれぞれ設定する。

曲率ρ＜０（右カーブ）と判定した場合
ＫρＹ＿Ｒ ： 図７に示すような、カーブＩＮ側補正ゲインマップから読み込む。
ＫρＹ＿Ｌ ： 図８に示すような、カーブＯＵＴ側補正ゲインマップから読み込む。
曲率ρ＞０（左カーブ）と判定した場合
ＫρＹ＿Ｒ ： 図８に示すような、カーブＯＵＴ側補正ゲインマップから読み込む。
ＫρＹ＿Ｌ ： 図７に示すような、カーブＩＮ側補正ゲインマップから読み込む。
曲率ρ＝０（直線路）と判定した場合
ＫρＹ＿Ｒ ＝ １．０ （補正なし）
ＫρＹ＿Ｌ ＝ １．０ （補正なし）

ここで、カーブＩＮ側補正ゲインマップ及びカーブＯＵＴ側補正ゲインマップを、走行車線端部制御フィードバック補正ゲインを求める場合と、走行車線中央部制御フィードバック補正ゲインを求める場合とで同じ傾向のマップを使用している。ただし、マップ上の勾配を走行車線端部制御フィードバック補正ゲインＫρＬ＿Ｒ、ＫρＬ＿Ｌを求める場合と、走行車線中央部制御フィードバック補正ゲインＫρＹ＿Ｒ、ＫρＹ＿Ｌを求める場合とで異なるマップを使用するようにしている。すなわち、走行車線端部制御フィードバック補正ゲインＫρＬ＿Ｒ、ＫρＬ＿Ｌを求める際に使用するカーブＩＮ側補正ゲインマップ及びカーブＯＵＴ側補正ゲインマップの方が、曲率ρの絶対値の変化に対する勾配を大きく設定する。これは、走行車線端部Ｌｅ側の方がカーブの内側及び外側での曲率ρに対する補正量を大きくして、その分だけ敏感にするためである。

続いてステップＳ１８０では、下記（７）式、（８）式に基づいて、右逸脱に対する走行車線端部制御による目標転舵角φＬ＿Ｒｔ、及び左逸脱に対する走行車線端部制御による目標転舵角φＬ＿Ｌｔを算出する。
φＬ＿Ｒｔ＝−（（（Ｋｃ＿Ｌ１×Ｋｖ＿Ｌ１×ΔＸＲ）
＋（Ｋｃ＿Ｌ２×Ｋｖ＿Ｌ２×θ）
＋（Ｋｃ＿Ｌ３×Ｋｖ＿Ｌ３×ρ））
×ＫρＬ＿Ｒ） ・・・（７）
φＬ＿Ｌｔ＝−（（（Ｋｃ＿Ｌ１×Ｋｖ＿Ｌ１×ΔＸＬ）
＋（Ｋｃ＿Ｌ２×Ｋｖ＿Ｌ２×θ）
＋（Ｋｃ＿Ｌ３×Ｋｖ＿Ｌ３×ρ））
×ＫρＬ＿Ｒ） ・・・（８）

ここで、Ｋｃ＿Ｌ１、Ｋｃ＿Ｌ２、Ｋｃ＿Ｌ３は、車両諸元により定まるフィードバックゲインである。
Ｋｖ＿Ｌ１、Ｋｃ＿Ｌ２、Ｋｃ＿Ｌ３は、車速に応じた補正ゲインである。例えば、 Ｋｖ＿Ｌ１、Ｋｃ＿Ｌ２、Ｋｃ＿Ｌ３は、車速に応じて大きくなる。
ここで、上記（７）式及び（８）式の２項目及び３項目は、横変位偏差に対する補正項（収束項）である。このため、補正ゲインＫｃ＿Ｌ１よりも補正ゲインＫｃ＿Ｌ２、Ｋｃ＿Ｌ３を小さく設定してある。同様に、補正ゲインＫｖ＿Ｌ１よりも補正ゲインＫｃ＿Ｌ２、Ｋｃ＿Ｌ３を小さく設定してある。

すなわち、右逸脱若しくは左逸脱に対する走行車線端部制御による目標転舵角φＬ＿Ｌｔ、φＬ＿Ｒｔは、各横変位基準位置ＬＸＬ、ＬＸＲからの横変位偏差が小さくなる制御量を求めるものである。そして、その際に、自車両Ｃのヨー角θ及び道路曲率ρでその制御量を補正している。このとき、上記式の第２項の自車両Ｃのヨー角θ分は、横速度に対するフィードバック制御量として作用する。このため、第２項の自車両Ｃのヨー角θ分として、ヨー角偏差ΔθＲ若しくはΔθＬを使用することなく、ヨー角θを使用している。

以上から、後述のステップＳ２００のように、最終の目標転舵角φｔを算出する際に、右逸脱に対する走行車線端部制御による目標転舵角φＬ＿Ｒｔと左逸脱に対する走行車線端部制御による目標転舵角φＬ＿Ｌｔの和として算出する。すなわち、上記目標転舵角φＬ＿Ｒｔと目標転舵角φＬ＿Ｌｔの和を、走行車線端部制御分の目標転舵角としている。
このとき、走行車線中央Ｌｓ側である左右の横変位基準位置ＬＸＬ、ＬＸＲの間に自車両Ｃが位置する場合には、図５のように横変位偏差ΔＸＲ、ΔＸＬの両方の値が０となる。すなわち、上記目標転舵角φＬ＿Ｒｔと目標転舵角φＬ＿Ｌｔの値は、小さな値となる。この結果、走行車線端部制御分の目標転舵角は小さなものとなり、後述の走行車線中央部制御分の目標転舵角φＹ＿Ｌｔ、φＹ＿Ｒｔが支配的となる。

また、走行車線中央Ｌｓ側である左右の横変位基準位置ＬＸＬ、ＬＸＲの間の外に自車両Ｃが位置する場合には、図５のように横変位偏差ΔＸＲ、ΔＸＬの一方の値だけが０となる。すなわち、目標転舵角φＬ＿Ｒｔと目標転舵角φＬ＿Ｌｔのうち、自車両Ｃから離れた側の走行車線端部制御用の目標転舵角φＬ＿Ｌｔ若しくはφＬ＿Ｒｔの一方は小さくなり、自車両Ｃに近い側の走行車線端部制御用の目標転舵角φＬ＿Ｌｔ若しくはφＬ＿Ｒｔの他方が、走行車線端部制御分の目標転舵角としては支配的となる。

そして、走行車線Ｌに対する自車両Ｃのヨー角θを横変位Ｘに対する微分項（横速度）として第２項に設けてそのままフィードバックして制御し、さらに道路曲率ρに対する補正項として第３項を設けてフィードバックして制御する。この結果、第１項によって、横変位基準位置を基準として走行車線Ｌ外側へ自車両Ｃの位置を制御しようとする動きを無くしつつ適切に走行車線Ｌ内に留め、第２項及び第３項を設けることで、走行車線端部Ｌｅからの自車両Ｃのはじき返され感を低減することができる。すなわち、収束項として第２項（横方向変位の微分値）及び第３項（路面のカーブに対する収束項）を設けることで、横変位基準位置への収束が良くなる。

更に、走行車線端部制御フィードバック補正ゲインＫρＬ＿Ｒ、ＫρＬ＿Ｌを乗算して制御ゲインを補正する。すなわち、走行車線Ｌのカーブ方向、曲率ρ、及び横位置に応じて補正することにより、カーブ路においても違和感なく、適切に、制御を行うことができる。
なお、上記第３項をゼロとしても良い。

続いてステップＳ４０９において、下記（９）式及び（１０）式に基づき、右逸脱に対する走行車線中央部制御による目標転舵角φＹ＿Ｒｔ、左逸脱に対する走行車線中央部制御による目標転舵角φＹ＿Ｌｔを算出する。
φＹ＿Ｒｔ＝−（Ｋｃ＿Ｙ ×Ｋｖ＿Ｙ ×Ｋｙ＿Ｒ ×ＫρＹ＿Ｒ ×ΔθＲ）
・・・（９）
φＹ＿Ｌｔ＝−（Ｋｃ＿Ｙ ×Ｋｖ＿Ｙ ×Ｋｙ＿Ｌ ×ＫρＹ＿Ｌ ×ΔθＬ）
・・・（１０）
ここで、Ｋｃ＿Ｙは車両諸元により定まるフィードバックゲインである。また、Ｋｖ＿Ｙは車速に応じた補正ゲインである。例えば、Ｋｖ＿Ｙは車速が高いほど大きな値とする。
また、Ｋｙ＿Ｒ、Ｋｙ＿Ｌは、図９に示すような、走行車線Ｌに対する横変位Ｘに応じてそれぞれ個別に設定するフィードバックゲインである。

すなわち、右逸脱に対する走行車線中央部制御による目標転舵角φＹ＿Ｒｔは、自車両Ｃの進行方向が、右側を向いている場合である。このため、右逸脱に対するフィードバックゲインＫｙ＿Ｒは、左側の走行車線端部Ｌｅ側を基準として右側の走行車線端部Ｌｅに近づくにつれて大きくなるように設定してある。
また、左逸脱に対する走行車線中央部制御による目標転舵角φＹ＿Ｌｔは、自車両Ｃの進行方向が、左側を向いている場合である。このため、左逸脱に対するフィードバックゲインＫｙ＿Ｌは、右側の走行車線端部Ｌｅ側を基準として左側走行車線端部Ｌｅに近づくにつれて大きくなるように設定してある。なお、目標転舵角φＹ＿Ｒｔ、及びφＹ＿Ｌｔは、右方向への転舵を正とし、左方向への転舵を負とする。

ここで、後述のステップＳ２００のように、走行車線中央部制御分の最終目標転舵角を、右逸脱に対する走行車線中央部制御による目標転舵角φＹ＿Ｒｔと左逸脱に対する走行車線中央部制御による目標転舵角φＹ＿Ｌｔの和として算出する。このとき、右側へヨー角θがついている場合には、図６のようにΔθＬ＝０となるため、左逸脱に対する目標転舵角φＹ＿Ｌｔは０となる。すなわち、右逸脱に対する目標転舵角φＹ＿Ｒｔのみを採用することになる。同様に、左側へヨー角θがついている場合には、図６のようにΔθＲ＝０となるため、右逸脱に対する目標転舵角φＹ＿Ｒｔは０となる。すなわち、左逸脱に対する目標転舵角φＹ＿Ｌｔのみを採用することになる。

このとき、前述の通り、制御ゲインＫｙ＿Ｒ、Ｋｙ＿Ｌを、図９に示すように、自車両Ｃのヨー角θの向き側の走行車線端部Ｌｅを基準として、その走行車線端部Ｌｅに近づくほど大きくなるように設定している。このことから、逸脱側へヨー角θが発生している場合には積極的に逸脱を防止するよう制御量が大きく介入して制御する。また、逸脱回避側へヨー角θが発生している場合には、制御量が小さくなることで、違和感なく、穏やかに、走行車線Ｌに沿った方向に、自車両Ｃの進行方向の向きを合わせることができる。

また、上記制御ゲインＫｙ＿Ｒ、Ｋｙ＿Ｌは、一方の走行車線端部Ｌｅを基準として、その走行車線端部Ｌｅに近づくほど大きくなるように設定している。これによって、自車両Ｃが走行車線中央Ｌｓを跨るように走行しても、連続して制御量が変化して、走行車線中央Ｌｓを跨る際の違和感を抑えることが可能となっている。
更に、カーブ路における走行車線中央Ｌｓに対して内側若しくは外側に変位している場合には、ステップＳ１７０において算出するように、走行車線Ｌのカーブ方向、及び曲率ρに応じて補正することにより、カーブ路においても違和感なく、適切に、制御を行うことができる。

続いてステップＳ２００では、車線維持支援のための最終目標転舵角φｔを算出する。
本実施例では、下記（１１）式のように、ステップＳ４０８において算出した走行車線端部制御による左右の目標転舵角φＬ＿Ｌｔ、φＬ＿Ｒｔと、ステップＳ４０９において算出した走行車線中央部制御による左右目標転舵角φＹ＿Ｌｔ、φＹ＿Ｒｔとの和として算出する。
φｔ＝（α＿Ｒ ×φＬ＿Ｒｔ ＋β＿Ｒ ×φＹ＿Ｒｔ）
＋（α＿Ｌ ×φＬ＿Ｌｔ ＋β＿Ｌ ×φＹ＿Ｌｔ） ・・・（１１）

ここで、α＿Ｒ、β＿Ｒは、それぞれ、右逸脱に対する走行車線端部制御、及び走行車線中央部制御に対する重み付け係数である。また、α＿Ｌ、β＿Ｌは、それぞれ、左逸脱に対する走行車線端部制御、及び走行車線中央部制御に対する重み付け係数である。
上記重み付け係数α＿Ｒ、α＿Ｌ、β＿Ｒ、β＿Ｌは、図１０に示す関係となっていて、自車両Ｃの横位置に応じて、α＿Ｒ、α＿Ｌに対するβ＿Ｒ、β＿Ｌの相対的な大きさが変化するようになっている。
また、下記式の関係となっている。
α＿Ｒ ＋ β＿Ｒ ＝ １．０
α＿Ｌ ＋ β＿Ｌ ＝ １．０

この重み付け係数について説明する。
（７）式及び（８）式にあるように、走行車線端部制御による目標転舵角φＬ＿Ｒｔ、φＬ＿Ｌｔの第２項としてヨー角要素（横速度）のフィードバックがある。このフィードバックは、走行車線端部Ｌｅからのはじき返され感を低減するための、横変位要素の微分項として設定してある。このために、横変位要素のフィードバックと併せて、横変位基準位置への収束性を向上させることが可能となる。
一方、（９）式及び（１０）式にあるように、走行車線中央部制御におけるヨー角θ要素のフィードバックは、走行車線Ｌに対して自車両Ｃの進行方向を合わせることを目的として設定する。

このため、例えば、走行車線Ｌの左端部において、左側（逸脱側）へのヨー角θがついている場合、走行車線端部制御における横変位フィードバック要素に加えて、走行車線中央部制御におけるヨー角フィードバックを行うと、制御過多となる。また、走行車線Ｌ左端部において、右側（逸脱回避側）へヨー角θがついている場合、走行車線中央部制御におけるヨー角フィードバックは弱く設定しており、横変位基準位置への収束性が悪く、走行車線端部Ｌｅからのはじき返され感が生じてしまう。

このため、本実施形態では、例えば、図１０に示すように、走行車線端部Ｌｅ側に寄るにつれて走行車線端部制御側の重みを大きくする。一方、走行車線中央Ｌｓ側に寄るにつれて走行車線中央部制御側の重みを大きくする。このように、自車両Ｃの走行車線Ｌに対する横位置に応じてこれらの重みを設定する。このように設定することで、走行車線中央Ｌｓでは、拘束感のない自由なライン取りが実現しつつ、走行車線端部Ｌｅでは、適切に走行車線Ｌ内に留め、かつ走行車線端部Ｌｅからのはじき返され感を低減することができる。

続いて、ステップＳ２１０において、運転者の走行車線変更の意思を判定する。具体的には、上記ステップＳ１００で得た方向スイッチ信号及び自車両Ｃの進行方向に基づき、運転者の走行車線Ｌを変更するか否かの意思を判定する。
すなわち、方向スイッチ信号が示す方向（ウインカ点灯側）と自車両Ｃの進行方向とが同方向の場合には、運転者が意識的に走行車線Ｌを変更しようとしていると判定する。この場合には、ステップＳ２２０における転舵角の補正を行うこと無く、復帰する。なお、ステアリングホイール１２の操舵が、方向スイッチ信号が示す方向（ウインカ点灯側）と同方向の場合に運転者が意識的に走行車線Ｌ変更しようとしていると判定しても良い。

続いてステップＳ２２０にて、ステップＳ２００において算出した最終目標転舵角φｔの補正転舵角指令値を操舵用コントローラ１１に出力する。
ここで、操舵用コントローラ１１では、前述の通り、車線維持支援コントローラ１５から最終目標転舵角φｔの補正転舵角指令値を入力すると、運転者の操舵操作に応じて算出した目標転舵角に当該最終目標転舵角φｔを付加して、最終的な目標転舵角とし、その目標転舵角に応じた転舵角となるように、転舵アクチュエータ５を駆動する。

ここで、本実施形態の車線維持支援装置を提供する自車両Ｃとして、ステアバイワイヤシステムの自車両Ｃを例示している。電動若しくは油圧を使用したパワステアリングシステムを搭載した自車両Ｃの場合には、上記最終目標転舵角φｔをアシストトルク量の補正量に変換して、アシストルクに付加することで転舵角分の補正を行うようにしても良い。
また、ステアリング軸を回転変位して転舵角を変更可能な自車両Ｃにあっては、その回転変位量を上記最終目標転舵角φｔの分だけ補正するようにすればよい。

ここで、左右の横変位基準位置ＬＸＬ、ＬＸＲは、横方向変位閾値及び横変位基準位置の両方を構成する。ステップＳ１８０，Ｓ１９０，Ｓ２００は、制御量算出手段を構成する。操舵用コントローラ１１は、転舵補正手段を構成する。（４）式及び（５）式は、左右の横方向変位閾値間に位置する場合における、横方向偏差をゼロ、若しくは制御ゲインを小さくする構成に対応する。（９）式及び（１０）式が、第１制御量算出手段を構成し、その目標転舵角φＹ＿Ｒｔ、φＹ＿Ｌｔが第１制御量となる。（７）式及び（８）式が、第２制御量算出手段を構成し、その目標転舵角φＬ＿Ｒｔ、φＬ＿Ｌｔが第２制御量となる。また、（１１）式は、最終制御量算出手段を構成する。また、最終目標転舵角φｔが、最終的な制御量及び第３制御量を構成する。また、補正ゲインＫρＬ＿Ｒ、ＫρＬ＿Ｌ、ＫρＹ＿Ｒ、ＫρＹ＿Ｌがカーブ路補正手段を構成する。左右の走行車線端部Ｌｅが横端部基準位置を構成する。重み付け係数α＿Ｒ、α＿Ｌが第２重み付け係数を構成する。重み付け係数β＿Ｒ、β＿Ｌが第１重み付け係数を構成する。

（動作）
（１）まず自車両Ｃが、左右の横変位基準位置ＬＸＬ、ＬＸＲの間を走行している場合について説明する。
この場合には、ΔＸＲ及びΔＸＬは共にゼロとなる。このため、（７）式及び（８）式で示す、走行車線端部制御による左右の目標転舵角φＬ＿Ｒｔ及びφＬ＿Ｌｔの第１項はゼロとなる。つまり、走行車線端部制御による左右の目標転舵角φＬ＿Ｒｔ及びφＬ＿Ｌｔは、小さな値となる。
ここで、走行車線端部制御による左右の目標転舵角φＬ＿Ｒｔ及びφＬ＿Ｌｔの２項は、自車両Ｃの横速度分をゼロとする制御量となる。また、走行車線端部制御による左右の目標転舵角φＬ＿Ｒｔ及びφＬ＿Ｌｔの２項は、直進路であればゼロの値を取る。

更に、自車両Ｃが、左右の横変位基準位置ＬＸＬ、ＬＸＲの間を走行している場合には、走行車線端部制御による左右の目標転舵角φＬ＿Ｒｔ及びφＬ＿Ｌｔに対する重み付け係数α＿Ｒ、α＿Ｌは図１０のように小さな値に設定してある。
これによって、自車両Ｃが、左右の横変位基準位置ＬＸＬ、ＬＸＲの間を走行している場合には、走行車線中央部制御による目標転舵角φＹ＿Ｒｔ及びφＹ＿Ｌｔが支配的となる。特に、図１０のように、走行車線端部制御による左右の目標転舵角φＬ＿Ｒｔ及びφＬ＿Ｌｔに対する重み付け係数α＿Ｒ、α＿Ｌよりも、走行車線中央部制御による目標転舵角φＹ＿Ｒｔ及びφＹ＿Ｌｔのβ＿Ｒ、β＿Ｌの方が大きくなるように設定してある。このことからも、自車両Ｃが、左右の横変位基準位置ＬＸＬ、ＬＸＲの間を走行している場合には、走行車線中央部制御による目標転舵角φＹ＿Ｒｔ及びφＹ＿Ｌｔが支配的となる。

このため、自車両Ｃが、左右の横変位基準位置ＬＸＬ、ＬＸＲの間を走行している場合には、角度偏差が小さくなるように制御されて、自車両Ｃは、運転者の意図する走行ラインに沿って、走行車線Ｌと平行な方向に走行する。
以上のことから、自車両Ｃが走行車線中央Ｌｓ側に位置する場合には、角度偏差が小さくなるように制御する。また、横方向変位に対するフィードバックが無いか小さい。つまり走行車線中央Ｌｓ側に戻す制御介入は無いか小さい。この結果、運転者の意図する走行ラインに応じて、自車両Ｃは走行車線Ｌに沿って走行する。

またこのとき、目標転舵角φＹ＿Ｒｔ及びφＹ＿Ｌｔを算出する際に、（９）式及び（１０）式に示すように、制御ゲインとしてＫｙ＿Ｒ、Ｋｙ＿Ｌを乗算して補正している。この制御ゲインＫｙ＿Ｒ、Ｋｙ＿Ｌは、自車両Ｃの進行方向側の走行方向端部に対して自車両Ｃの距離が近づくほど大きくなって、上記目標転舵角φＹ＿Ｒｔ及びφＹ＿Ｌｔは大きな値となる。
このため、自車両Ｃの進行方向が逸脱側の場合には、目標転舵角φＹ＿Ｒｔ及びφＹ＿Ｌｔは大きくなって逸脱防止効果が大きくなる。また、自車両Ｃの進行方向が逸脱回避側の場合には、目標転舵角φＹ＿Ｒｔ及びφＹ＿Ｌｔは小さくなって、制御過多とならずに違和感を低減する。

例えば、自車両Ｃの進行方向が、走行車線Ｌに対し右側にヨー角θがついている場合には、自車両Ｃが走行車線中央Ｌｓに対し右側に横変位Ｘして位置（逸脱側）しているほど、目標転舵角φＹ＿Ｒｔは大きくなる。つまり、逸脱回避効果が大きくなる。一方、自車両Ｃが走行車線中央Ｌｓに対し左側に横変位Ｘして位置（逸脱回避側）しているほど、目標転舵角φＹ＿Ｒｔは小さくなる。
また、上記制御ゲインＫｙ＿Ｒ、Ｋｙ＿Ｌは、自車両Ｃの進行方向側の走行方向端部からの距離に応じて変化させる。このため、自車両Ｃの進行方向が走行車線Ｌに対し右側に傾いて、つまり右側にヨー角θがついている場合に、自車両Ｃが走行車線中央Ｌｓに対して左側から右側に当該走行車線中央Ｌｓを跨るように走行する場合であっても、運転者に違和感を与えにくくなっている。

（２）次に、自車両Ｃが、走行車線中央Ｌｓに対し、左右の横変位基準位置ＬＸＬ、ＬＸＲよりも外側に位置した場合について説明する。
この場合には、（７）式及び（８）式によって示す、走行車線端部制御による目標転舵角φＬ＿Ｒｔ、φＬ＿Ｌｔによって、自車両Ｃが近い側の横変位基準位置との偏差が小さくなるように制御が介入する。すなわち、走行車線中央Ｌｓに対し左右の横変位基準位置ＬＸＬ、ＬＸＲ内に向けて、つまり走行車線中央Ｌｓ側に戻す制御が介入する。これによって、走行車線Ｌ外側へ自車両Ｃの位置を制御しようとする動きを無くしつつ、適切に走行車線Ｌ内に留めることができる。
このとき、走行車線中央部制御による目標転舵角φＹ＿Ｒｔ、φＹ＿Ｌｔによって角度偏差が小さくする制御も介入している。

このため、図１１の下側部分のように、逸脱側（自車両Ｃに近い走行車線Ｌの端部側）へ角度偏差（ヨー角θ）がついている場合には、その角度偏差を解消する制御量と共に、横方向変位を解消する方向の制御量が同方向に発生する。この結果、逸脱回避側への制御量が大きくなって、より有効に逸脱を防止することができる。またこのとき、上述のようにヨー角フィードバックの制御ゲインＫｙ＿Ｒ、Ｋｙ＿Ｒは大きい値となっている。つまり、角度偏差を解消する制御量は大きくなっているので、その効果が大きい。

また、図１１の上側部分のように、逸脱回避側（自車両Ｃに近い走行車線Ｌの端部側から離れる方向）へ角度偏差（ヨー角θ）がついている場合には、角度偏差を解消する逸脱側へ制御量によって、横方向変位を解消する方向の制御量が低減若しくは解消する。この結果、逸脱側へ制御が介入しているかのような違和感を低減出来る。またこのとき、上述のようにヨー角フィードバックの制御ゲインＫｙ＿Ｒ、Ｋｙ＿Ｒは小さい値となっている。つまり、角度偏差を解消する制御量は小さくなっているので、その違和感低減の効果が大きい。

また、（７）式及び（８）式によって示すように、走行車線端部制御による目標転舵角φＬ＿Ｒｔ、φＬ＿Ｌｔは、第２項で横速度が小さくする制御量、及び、第３項で道路曲率ρを加味した制御量によって、横変位基準位置に沿った方向への収束性が良くなり、走行車線端部Ｌｅからのはじき返され感を低減することが出来る。
更に、制御フィードバック補正ゲインＫρＬ＿Ｒ、ＫρＬ＿Ｌ、ＫρＹ＿Ｒ、ＫρＹ＿Ｌで制御量を補正することで、カーブ路においては、カーブ内側とカーブ外側とで、目標転舵角φｔが変わる。

すなわち、図１２の下側部分のように、走行車線中央Ｌｓに対しカーブ内側に自車両Ｃが位置する場合には、走行車線Ｌの曲率が大きくなるほど、つまりカーブがきつくなるほど、制御フィードバック補正ゲインＫρＬ＿Ｒ、ＫρＬ＿Ｌ、ＫρＹ＿Ｒ、ＫρＹ＿Ｌを小さくしている。すなわち、目標転舵角を小さく補正している。これによって制御過多となることを防止して、運転者への違和感を低減する。

一方、図１２の上側部分のように、走行車線中央Ｌｓに対しカーブ外側に自車両Ｃが位置する場合には、走行車線Ｌの曲率が大きくなるほど、つまりカーブがきつくなるほど、制御フィードバック補正ゲインＫρＬ＿Ｒ、ＫρＬ＿Ｌ、ＫρＹ＿Ｒ、ＫρＹ＿Ｌを大きくしている。すなわち、目標転舵角を大きく補正している。これによって、走行車線Ｌ逸脱効果を大きくしている。

（本実施形態の効果）
（１）自車両Ｃが左右の横方向変位閾値内では、角度偏差を小さくする制御である、ヨー角フィードバック制御を行う。これによって、走行車線中央Ｌｓ側では、走行車線Ｌに沿った方向に車両の進行方向を制御する。この結果、走行車線中央Ｌｓ側では、拘束感のない自由なライン取りができる。
（２）また、自車両Ｃが、走行車線中央Ｌｓに対し左右の横方向変位閾値の外であれば、横変位Ｘとヨー角θのフィードバック制御を行う。この結果、走行車線端部Ｌｅ側では、自車両Ｃを適切に走行車線Ｌ内に留め、かつ走行車線端部Ｌｅからのはじき返され感を低減した車線維持支援を行うことができる。

（３）また、走行車線端部制御による目標転舵角φＬ＿Ｒｔ、φＬ＿Ｌｔと、走行車線中央部制御による目標転舵角φＹ＿Ｒｔ、φＹ＿Ｌｔとから、最終目標転舵角φｔを算出している。このとき、上記第１重み付け係数及び第２重み付け係数は、横変位偏差によって変更し、横方向偏差が大きいほど、第１重み付け係数に対し第２重み付け係数を大きく設定する。すなわち、走行車線端部Ｌｅ側に寄るにつれて走行車線端部制御の重みを大きくする。一方、走行車線中央Ｌｓ側に寄るにつれて走行車線中央部制御の重みを大きくする。このように、自車両Ｃの走行車線Ｌに対する横位置に応じてこれらの重みを設定する。

この結果、走行車線中央Ｌｓでは、ヨー角フィードバックが支配的となって拘束感のない自由なライン取りを実現する。一方、走行車線端部Ｌｅ側では、横変位Ｘによるフィードバック制御が支配的となって、適切に走行車線Ｌ内に留め、かつ走行車線端部Ｌｅからのはじき返され感を低減することができる。
特に、本実施形態では、走行車線端部制御による目標転舵角φＬ＿Ｒｔ、φＬ＿Ｌｔにおいて収束項（第２項）としてのヨー角フィードバック分があるが、上記重み付けによって、ヨー角フィードバックが制御過多となることを低減することが可能となる。

（４）走行車線端部制御による目標転舵角φＬ＿Ｒｔ、φＬ＿Ｌｔ、つまり横変位Ｘによるフィードバック制御の制御量の第２項として横変位Ｘ速度の制御量を付加している。
この結果、横変位基準位置に対する横変位Ｘに対する収束性が良くなる。これによって、走行車線端部Ｌｅからのはじき返され感を低減することが出来る。
（５）また、走行車線端部制御による目標転舵角φＬ＿Ｒｔ、φＬ＿Ｌｔ、つまり横変位Ｘによるフィードバック制御の制御量の第３項として走行車線Ｌの曲率に応じた制御量を付加している。
この結果、走行車線Ｌがカーブ路であっても、横変位基準位置に対する横変位Ｘに対する収束性が良くなる。

（６）走行車線Ｌの曲率ρが所定以上、つまりカーブ路である場合には、走行車線Ｌの幅方向中央に対してカーブ内側とカーブ外側とで異なる制御ゲインで補正している。すなわち、走行車線Ｌの幅方向中央に対し走行車線Ｌのカーブ内側に自車両Ｃが位置する場合には、上記曲率が小さい場合よりも曲率が大きい場合に制御ゲインを小さく補正する。一方、走行車線Ｌの幅方向中央に対し走行車線Ｌのカーブ外側に自車両Ｃが位置する場合には、上記曲率が小さい場合よりも曲率が大きい場合に制御ゲインを大きく補正する。
この結果、カーブ内側での制御過多を防止出来る。すなわち、制御量が大きい場合に発生する、カーブ外側へはじき返すかのような違和感を低減出来る。
また、カーブ外側での制御不足を防止することが出来る。すなわち、カーブ外側へのヨー角θ発生時の制御介入が強くなり、逸脱防止効果が大きくなる。

（７）左右の走行車線端部Ｌｅのうち、自車両Ｃの進行方向側に位置する走行車線端部Ｌｅに対する自車両Ｃの距離によって、走行車線中央部制御による制御量を補正して走行車線中央部制御による目標転舵角φＹ＿Ｒｔ、φＹ＿Ｒｔを求めている。すなわち、走行車線Ｌに対する車両の横位置に応じて、ヨー角フィードバック制御の制御ゲインを変更している。このとき、上記走行車線端部Ｌｅに対する自車両Ｃの距離が短いほど上記制御ゲインが大きくなるように補正する。
例えば、右側へヨー角θがついている場合には、左側の走行車線端部Ｌｅから右側の走行車線端部Ｌｅに近づくにつれて大きくする。また、左側へヨー角θがついている場合には、右側の走行車線端部Ｌｅから左側の走行車線端部Ｌｅに近づくにつれて大きく設定する。

その結果、仮に横変位Ｘによるフィードバック制御を行わなくても、車両の進行方向（ヨー角θ）を制御することにより、運転者の意図する走行ラインとのずれからくる違和感（拘束感）のない車線維持支援を行うことができる。
また、逸脱側へヨー角θがついている場合には制御ゲイン（制御量）を大きくし、逸脱防止効果を確保する。一方、逸脱回避側へヨー角θがついている場合には制御ゲイン（制御量）を小さくし、制御過多という違和感も低減することができる。
このとき、逸脱回避側へヨー角θがついている場合の制御ゲイン（制御量）を小さくすることにより、逸脱側へヨー角θがついている場合の制御ゲイン（制御量）を大きく設定しても振動（ハンチング）が起こりにくく、より逸脱防止効果の大きいものとすることができる。

（変形例）
（１）上記実施形態では、横方向変位閾値と横変位基準位置とが、一致している場合を例示した。図１３に示すように、横変位基準位置ＬＸＬ、ＬＸＲを、横方向変位閾値ＬＡＬ、ＬＡＲよりも内側に設定しても良い。
この場合には、自車両Ｃが、走行車線中央Ｌｓに対し横方向変位閾値よりも外側に位置すると、横方向変位閾値ＬＡＬ、ＬＡＲよりも内側に位置する横変位基準位置ＬＸＬ、ＬＸＲに向けて横変位Ｘが小さくなるようにフィードバック制御が行われる。

（２）また、横変位基準位置ＬＸＬ、ＬＸＲを、横方向変位閾値ＬＡＬ、ＬＡＲよりも内側に設定する場合には、自車両Ｃが、横変位基準位置ＬＸＬ、ＬＸＲと横方向変位閾値ＬＡＬ、ＬＡＲとの間に位置する場合においても、横変位Ｘが小さくなるようにフィードバック制御を行っても良い。ただし、自車両Ｃが横方向変位閾値ＬＡＬ、ＬＡＲよりも外側にいる場合と比較して制御ゲインを小さく抑える。
（３）上記実施形態では、走行車線端部Ｌｅを横方向端部位置とした。これに替えて、横方向端部位置を走行車線端部Ｌｅよりも所定量だけ内側に設定しても良い。例えば、上記横変位基準位置ＬＸＬ、ＬＸＲと等しくしても良い。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記第１実施形態と同様な装置などについては同一の符号を付して説明する。
（構成）
本実施形態の基本構成は、上記第１実施形態と同様である。ただし、車線維持支援コントローラ１５におけるステップＳ２００の処理が異なる。
その他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

第２実施形態におけるステップＳ２００の処理について説明する。
このステップＳ２００は、最終目標転舵角φｔを算出する処理部である。第１実施形態では、ステップＳ１８０において算出した走行車線端部制御による左右目標転舵角φＬ＿Ｌｔ、φＬ＿Ｒｔと、ステップＳ１９０において算出した走行車線中央部制御による左右目標転舵角に対して、それぞれ重み付けをした状態で和をとって最終目標転舵角φｔを算出している。
これに対し、本実施形態では、ステップＳ１８０において算出した走行車線端部制御による左右目標転舵角と、ステップＳ１９０において算出した走行車線中央部制御による左右目標転舵角を選択的に用いてφｔＬ、φｔＲを算出し、その和を取ることで最終目標転舵角φｔを算出する。

次に、その処理例について説明する。
まず、左右それぞれに対する制御量を選択的に算出する。
すなわち、右側の制御量であるφＬ＿ＲｔとφＹ＿Ｒｔとを比較して、大きい値の方をφｔＲとする。すなわち、φＬ＿ＲｔとφＹ＿Ｒｔとのセレクトハイをとって、φｔＲとする。
同様に、左側の制御量であるφＬ＿ＬｔとφＹ＿Ｌｔとを比較して、大きい値の方をφｔＬとする。すなわち、φＬ＿ＬｔとφＹ＿Ｌｔとのセレクトハイをとって、φｔＬとする。
そして、下記式によって、最終目標転舵角φｔを算出する。
φｔ ＝φｔＲ ＋φｔＬ

（作用及び動作）
最終目標転舵角φｔを算出する際に、単純に横位置フィードバック制御量とヨー角フィードバック制御量とを加算すると、大きくヨー角θがついている場合などにおいて、走行車線Ｌの端部側で制御量が過大となる可能性があるという問題がある。この問題を解決するためには制御ゲインを一律的に落とすという手法も考えることができる。しかし、ヨー角フィードバックの制御ゲインを下げると走行車線中央Ｌｓでの制御性能が低くなり、また横位置フィードバックの制御ゲインを下げると、走行車線端部Ｌｅでの制御性能が低くなってしまう。

このため、第１実施形態では、横位置フィードバック制御量とヨー角フィードバック制御量に対して重み付けを実施し、重み付けを横位置によって変化させた。
本実施形態では、これに代えてセレクトハイによって対応するものである。
すなわち、右側の制御量（目標転舵角φＬ＿Ｒｔ、目標転舵角φＹ＿Ｒｔ）のセレクトハイを行う。同様に、左側の制御量（目標転舵角φＬ＿Ｌｔ、目標転舵角φＹ＿Ｌｔ）のセレクトハイを行う。その後に、左右の制御量の和をとって最終目標転舵角φｔを算出する。

これによって、自車両Ｃが左右の横方向変位閾値ＬＸＬ、ＬＸＲ内に位置する場合には、通常、ヨー角θの向きによって、最終目標転舵角φｔは、走行車線中央部制御による目標転舵角φＹ＿Ｒｔ若しくは目標転舵角φＹ＿Ｌｔの一方の値となる。この結果、自車両Ｃが走行車線中央Ｌｓ側に位置する場合には、ヨー角フィードバック制御が行われる。

以下の説明では、自車両Ｃが右側の横方向変位閾値ＬＸＬ、ＬＸＲの外に位置する場合を例に説明する。
まず、自車両Ｃの進行方向の向きが逸脱側（右側）に向いている場合とする。
このとき、右側の制御量では、次のようになる。
すなわち、横位置フィードバック制御量である、走行車線端部側制御による目標転舵角φＬ＿Ｒｔと、ヨー角フィードバック制御量である走行車線中央側制御による目標転舵角φＹ＿Ｒｔとを比較する。そして、ヨー角θと横変位Ｘ量に基づき、走行車線端部側制御による目標転舵角φＬ＿Ｒｔの方が大きければ、φｔＲは目標転舵角φＬ＿Ｒｔとなる。一方、走行車線中央部制御による目標転舵角φＹ＿Ｒｔの方が大きければ、φｔＲは目標転舵角φＹ＿Ｒｔとなる。

一方、左側の制御量では、次のようになる。
ΔθＬがゼロとなるため、走行車線中央部制御による目標転舵角φＹ＿Ｒｔ＝０となる。また、ΔＸＬもゼロとなるため、（８）式に基づき第１項がゼロとなる。このため、φｔＬは、走行車線中央側制御による目標転舵角φＹ＿Ｌｔとなるが、小さな値となる。
このため、最終目標転舵角φｔは、右側の制御量の大きい方の値φｔＲが支配的な制御量となる。
これによって、走行車線端部Ｌｅ側における制御量が過多となることが防止できる。

次に、自車両Ｃの進行方向の向きが逸脱回避側（左側）に向いている場合とする。
このとき、右側の制御量では、次のようになる。
すなわち、ヨー角フィードバック制御量である走行車線中央Ｌｓ側制御による目標転舵角φＹ＿Ｒｔはゼロとなる。このため、横位置フィードバック制御量である、走行車線端部Ｌｅ側制御による目標転舵角φＬ＿Ｒｔが、φｔＲとなる。

一方、左側の制御量では、次のようになる。
ΔＸＬもゼロとなるため、（８）式に基づき第１項がゼロとなる。このため、φｔＬは、走行車線中央Ｌｓ側制御による目標転舵角φＹ＿Ｌｔとなるが、小さな値となる。
このため左側へのヨー角θであるΔθＬが所定量以上であれば、走行車線中央部制御による目標転舵角φＹ＿ＲｔがφｔＬとなる。また、左側へのヨー角θであるΔθＬが小さければ、φｔＬは小さな値となる。
このため、最終目標転舵角φｔは、右側の走行車線端部Ｌｅからのはじき返され感を低減することが出来る。

（本実施形態の効果）
（１）左右別々に、横位置フィードバック制御量とヨー角フィードバック制御量のセレクトハイを行った後に、左右の制御量を加算して最終目標転舵角φｔを算出している。
この結果、最終目標転舵角φｔの制御量を大きくしすぎることなく、走行車線中央Ｌｓ側での制御性能を確保しつつ、走行車線端部Ｌｅ側での制御性能を確保できる。

（変形例）
（１）左右個別にセレクトハイを行う上記選択加算処理に対し、次のような閾値処理を追加しても良い。
すなわち、右側の制御量のセレクトハイを取る際に、
φＬ＿Ｒｔ＞φＹ＿Ｒｔ であるならば、上述のように、
φｔＲ ＝φＬ＿Ｒｔとする。
このとき、φＹ＿Ｒｔ＞φｔｈ＿Ｙであるならば、つまり走行車線中央部制御による目標転舵角φＹ＿Ｒｔが所定閾値以上の場合には、下記式のように、補正する。
φｔＲ ＝φｔＲ ＋ Ｋ１ ×（φＹ＿Ｒｔ −φｔｈ＿Ｙ）
逆に、φＬ＿Ｒｔ≦φＹ＿Ｒｔ であるならば、上述のように、
φｔＲ ＝φＹ＿Ｒｔとする。

このとき、φＬ＿Ｒｔ＞φｔｈ＿Ｌであるならば、つまり走行車線端部制御による目標転舵角φＬ＿Ｒｔが所定閾値以上の場合には、下記式のように、補正する。
φｔＲ ＝φｔＲ ＋Ｋ２ ×（φＬ＿Ｒｔ −φｔｈ＿Ｌ）とする。
同様に、左側の制御量のセレクトハイを取る際に、
φＬ＿Ｌｔ＞φＹ＿Ｌｔであるならば、上述のように、
φｔＬ ＝φＬ＿Ｌｔとする。
このとき、φＹ＿Ｌｔ＜−φｔｈ＿Ｙであるならば、つまり走行車線中央部制御による目標転舵角φＹ＿Ｌｔが所定閾値以上の場合には、下記式のように、補正する。
φｔＬ ＝φｔＬ ＋Ｋ３ ×（φＹ＿Ｌｔ ＋φｔｈ＿Ｙ）とする。
逆に、φＬ＿Ｌｔ≦φＹ＿Ｌｔであるならば、上述のように、
φｔＬ ＝β＿Ｌ ×φＹ＿Ｌｔとする。

このとき、φＬ＿Ｌｔ＜−φｔｈ＿Ｌであるならば、つまり走行車線端部制御による目標転舵角φＬ＿Ｌｔが所定閾値以上の場合には、下記式のように、補正する。
φｔＬ ＝φｔＬ ＋Ｋ４×（φＬ＿Ｌｔ ＋φｔｈ＿Ｌ）とする。
そして、下記式によって最終目標転舵角φｔを算出する。
φｔ ＝φｔＲ ＋φｔＬとする。
このように、左右のセレクトロー側が所定量よりも大きい場合には、その分の補正を行う。
このようにすると、最終目標転舵角φｔの制御量を大きくしすぎることなく、走行車線端部Ｌｅ側で横変位Ｘもヨー角θも大きくついた場合などにおいても、制御性能を確保できる。

（２）また、数種の演算に夫々重み係数を乗じた上で、夫々最も制御量が大きいものを選択し、左方向の制御量、右方向の制御量とし、それらを加算して車線維持制御量としても良い。このようにすると、走行状態、道路情報などにより夫々の制御量の選ばれ易さを調整することで、より走行シーンに適した制御が行えるようになる。

その処理の例を次に示す。
比較選択する際にヨー角θ、横位置、曲率、ナビゲーション情報等の走行自車両Ｃの情報、道路情報から決まるゲインγ＿ｙａｗ、γ＿ｌａｔを用い、選択量に重み付けする。
ここで、γ＿ｙａｗは、カーブ外側へ逸脱するヨー角θが発生していた場合など、ヨー角θがついていることに対し逸脱リスクが大きいシーンにおいて大きくなるゲインとする。γ＿ｌａｔは、カーブ外側をヨー角θで走行している場合など、現在の横位置を走行していることに対し逸脱リスクが大きいシーンにおいて大きくなるゲインである。

そして、
γ＿ｌａｔ × φＬ＿Ｒｔ＞γ＿ｙａｗ × φＹ＿Ｒｔであるならば、
φｔＲ ＝φＬ＿Ｒｔとする
一方、γ＿ｌａｔ × φＬ＿Ｒｔ≦γ＿ｙａｗ × φＹ＿Ｒｔであるならば、
φｔＲ ＝φＹ＿Ｒｔとする。
同様に、γ＿ｌａｔ × φＬ＿Ｌｔ＞γ＿ｙａｗ × φＹ＿Ｌｔであるならば、
φｔＬ ＝φＬ＿Ｌｔとする
一方、γ＿ｌａｔ × φＬ＿Ｌｔ≦γ＿ｙａｗ × φＹ＿Ｌｔであるならば、
φｔＬ ＝φＹ＿Ｌｔとする。
そして、下記式によって最終目標転舵角φｔを算出する。
φｔ ＝φｔＲ ＋φｔＬとする。

（３）また、走行車線Ｌの曲率からカーブを判断し、カーブ外側から内側に対する制御量は夫々の演算量の加算とし、カーブ内側から外側に対する制御量は最も制御量が大きいものを選択し、それらを加算して車線維持制御量とするようにしても良い。
このようにすると、カーブ外側への逸脱に対する制御量は夫々の制御量を加算し、カーブ内側への逸脱に対する制御量はセレクトハイを行う。この結果、リスクの大きい（大きい制御量が必要な）カーブ外側への逸脱に対する制御量のみ大きくすることができる。その他のシーンでは最終目標転舵角φｔの制御量を大きくしすぎることなく、走行車線中央Ｌｓでの制御性能を確保しつつ、走行車線Ｌ端での制御性能を確保できる。

その処理の例を次に示す。
道路曲率ρを用い、以下のようにカーブ外側への逸脱に対しては制御量を加算し、カーブ内側への逸脱に対しては選択的に処理する。
ρ ＜ ０（右カーブ）の場合には次のように算出する。
すなわち、右の制御量については、φＬ＿Ｒｔ＞φＹ＿Ｒｔであるならば、
φｔＲ ＝φＬ＿Ｒｔとする。
一方、φＬ＿Ｒｔ≦φＹ＿Ｒｔであるならば、φｔＲ ＝φＹ＿Ｒｔとする。

また、左の制御量については、下記式のように加算値を取る。
φｔＬ ＝φＬ＿Ｌｔ ＋ φＹ＿Ｌｔ
逆に、ρ ＞ ０（左カーブ）の場合には次のように算出する。
すなわち、右に制御量については、下記式のように加算値を取る。
φｔＲ ＝φＬ＿Ｒｔ ＋ φＹ＿Ｒｔ
左の制御量については、φＬ＿Ｌｔ＞ φＹ＿Ｌｔであるならば、
φｔＬ ＝α＿Ｌ ×φＬ＿Ｌｔとする。
一方、φＬ＿Ｌｔ≦φＹ＿Ｌｔであるならば、
φｔＬ ＝β＿Ｌ ×φＹ＿Ｌｔとする。

さらに、ρ ＝ ０の場合には、下記のように左右個別にセレクトハイを行う。
右側の制御量に対しては、
φＬ＿Ｒｔ＞ φＹ＿Ｒｔであるならば、φｔＲ ＝φＬ＿Ｒｔとする。
φＬ＿Ｒｔ≦ φＹ＿Ｒｔであるならば、φｔＲ ＝φＹ＿Ｒｔとする。
左側の制御量に対しては、
φＬ＿Ｌｔ＞ φＹ＿Ｌｔであるならば、φｔＬ ＝φＬ＿Ｌｔとする。
φＬ＿Ｌｔ≦ φＹ＿Ｌｔであるならば、φｔＬ ＝φＹ＿Ｌｔとする。
そして、下記式によって最終目標転舵角φｔを算出する。
φｔ ＝φｔＲ ＋φｔＬとする。

本発明に基づく第１実施形態に係る車両のシステム構成を説明する図である。 本発明に基づく第１実施形態に係る車線維持支援コントローラの処理を説明する図である。 本発明に基づく第１実施形態に係る各値の関係を説明する平面図である。 本発明に基づく第１実施形態に係る各値の関係を説明する平面図である。 横変位Ｘと横変位偏差との関係を示す図である。 ヨー角θとヨー角偏差との関係を示す図である。 カーブＩＮ側ゲインマップを示す概念図である。 カーブＯＵＴ側ゲインマップを示す概念図である。 フィードバックゲインＫｙ＿Ｒ、Ｋｙ＿Ｌの状態を示す概念図である。 横位置と重み付け係数の値を示す図である。 本発明に基づく第１実施形態に係る動作を説明する図である。 本発明に基づく第１実施形態に係るカーブ路における動作を説明する図である。 本発明に基づく第１実施形態の変形例に係る各値の関係を説明する平面図である。

符号の説明

５ 転舵アクチュエータ
１１ 操舵用コントローラ
１５ 車線維持支援コントローラ
Ｌ 走行車線
Ｌｅ 走行車線端部
Ｌｓ 走行車線中央
Ｗｌａｎｅ 走行車線幅
θ ヨー角
ρ 道路曲率
Ｘ 横変位
ＬＸＬ 左の横変位基準位置
ＬＸＲ 右の横変位基準位置
ΔＸＬ 左逸脱に対する横変位偏差
ΔＸＲ 右逸脱に対する横変位偏差
ΔθＬ ヨー角偏差
ΔθＲ ヨー角偏差
Ｋｙ＿Ｌ フィードバックゲイン（カーブ路補正手段）
Ｋｙ＿Ｒ フィードバックゲイン（カーブ路補正手段）
ＫρＬ＿Ｌ 走行車線端部制御フィードバック補正ゲイン
ＫρＬ＿Ｒ 走行車線端部制御フィードバック補正ゲイン
ＫρＹ＿Ｌ 走行車線中央部制御フィードバック補正ゲイン
ＫρＹ＿Ｒ 走行車線中央部制御フィードバック補正ゲイン
φＬ＿Ｌｔ 左逸脱に対する走行車線端部制御による目標転舵角（制御量）
φＬ＿Ｒｔ 右逸脱に対する走行車線端部制御による目標転舵角（制御量）
φＹ＿Ｌｔ 左逸脱に対する走行車線中央部制御による目標転舵角（制御量）
φＹ＿Ｒｔ 右逸脱に対する走行車線中央部制御による目標転舵角（制御量）
φｔ 最終目標転舵角（制御量）
α＿Ｒ 重み付け係数
β＿Ｒ 重み付け係数

Claims (5)

1. 自車両の走行車線に対する横方向変位に関する情報を取得する横方向変位検出手段と、
   自車両が走行する走行車線の幅方向中央からそれぞれ幅方向左右に個別にオフセットした位置である左右の横方向変位閾値を設け、
   走行車線中央に対し左右の横方向変位閾値よりも外に自車両がいると判定すると、少なくとも上記横方向変位閾値からの自車両の横変位偏差を小さくする制御量を算出する制御量算出手段と、
   その制御量算出手段が算出した制御量に基づき車輪の転舵角若しくは転舵トルクを補正する転舵補正手段と、を備えることを特徴とする車線維持支援装置。
2. 走行車線の幅方向中央からそれぞれ幅方向左右に個別にオフセットした２箇所の位置であってそれぞれ上記左右の横方向変位閾値以内に横方向基準閾値を設定し、
   上記制御量算出手段は、左右の横変位基準位置のうち、自車両が近い側の横変位基準位置からの横変位偏差を使用して制御量を算出することを特徴とする請求項１に記載した車線維持支援装置。
3. 上記制御量を、自車両の横変位速度によって補正することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載した車線維持支援装置。
4. 走行車線の曲率が所定以上の場合に、
   走行車線の中央に対する自車両の位置及び走行車線の曲率に基づき上記制御量算出手段が算出する制御量に対する制御ゲインを補正するカーブ路補正手段を備え、
   その制御ゲインの補正は、走行車線の幅方向中央に対し走行車線のカーブ内側に自車両が位置する場合には、上記曲率が小さい場合よりも曲率が大きい場合に制御ゲインを小さく補正し、走行車線の幅方向中央に対し走行車線のカーブ外側に自車両が位置する場合には、上記曲率が小さい場合よりも曲率が大きい場合に制御ゲインを大きく補正する
   ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載した車線維持支援装置。
5. 自車両が走行する走行車線の幅方向中央からそれぞれ幅方向左右に個別にオフセットした位置である左右の横方向変位閾値を設け、
   走行車線中央に対する左右の横方向変位閾値よりも外に車両が位置すると、当該横方向変位閾値からの自車両の横変位偏差が小さくなるように車両の進行方向をフィードバック制御することを特徴とする車線維持支援方法。

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