JP3704242B2 - 車両用操舵制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両用操舵制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用操舵制御装置として、本出願人は、例えば特開平５−１９７４２３号および特開平９−２２１０５４号公報などにおいて、車両が目標経路に沿って走行するように操舵角度をアシストする技術を提案している。
【０００３】
このように、車両の車線（レーン）逸脱を防止しつつ微小操舵を補助することによって、運転者の負担を大幅に軽減することができる。運転者の負担は、特に高速道路などを長時間走行するとき顕著となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような操舵アシスト制御においては、運転者の操舵との干渉を考慮すると、舵角よりもトルク（操舵力）を介してアシストするのが望ましい。
【０００５】
ところで、このような操舵トルクアシスト制御装置においては異常（フェール）を精度良く検出し、それに応じて適切に対処できることが望ましい。
【０００６】
従って、この発明の目的は操舵トルクアシスト制御装置において、異常（フェール）を精度よく検出し、それに応じて適切に対処できるようにした車両用操舵制御装置を提供することにある。
【０００７】
また、車両の車線（レーン）逸脱を防止しつつ微小操舵を補助する操舵アシスト制御を行うときは、走行路についての信号の異常（フェール）を検出あるいは判定し、適切に対処することが望ましい。
【０００８】
従って、この発明の第２の目的は車両の車線（レーン）逸脱を防止しつつ微小操舵を補助する操舵アシスト制御を行うときは、走行路についての信号の異常（フェール）を検出あるいは判定し、対処できるようにした車両用操舵制御装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、請求項１項にあっては、車両の操舵車輪を転舵するアクチュエータを備える操向手段と、人的操作によって前記アクチュエータを駆動する第１の操向制御手段と、車両進行方向道路の車線状態を検知する第１の手段と、前記車両の運動状態を検知する第２の手段と、前記第１および第２の手段の出力に基づき、前記車両進行方向道路の車線状態に対する車両の位置関係を維持するために必要な操舵力を算出する操舵力算出手段と、人的に加えられた操舵トルクを検知する検知手段と、および、前記操舵力算出手段が算出した操舵力と前記検知手段が検知した操舵トルクに基づき、前記操舵トルクを減少させるように前記第１の操向制御手段に与えるトルク指令を求める第２の操向制御手段とを備える車両用操舵制御装置において、前記第２の操向制御手段によって求められる前記操向手段に加えるべきトルクが、道路設計基準に従ったカーブ走行路で取り得るトルクの範囲外であるとき、および前記第１の手段によって検知された車線状態において取り得るトルクの範囲外であるときのいずれかにある場合、前記第２の操向制御手段による操向手段の制御を中止するように構成した。これによって、異常（フェール）を精度よく検出し、それに応じて適切に対処することができ、車両の車線（レーン）逸脱を防止しつつ微小操舵を補助する操舵アシスト制御において走行路についての信号の異常（フェール）を検出あるいは判定し、適切に対処することができる。
【００１０】
請求項２項にあっては、車両の操舵車輪を転舵するアクチュエータを備える操向手段と、人的操作によって前記アクチュエータを駆動する第１の操向制御手段と、車両進行方向道路の車線状態を検知する第１の手段と、前記車両の運動状態を検知する第２の手段と、前記第１および第２の手段の出力に基づき、前記車両進行方向道路の車線状態に対する車両の位置関係を維持するために必要な操舵力を算出する操舵力算出手段と、人的に加えられた操舵トルクを検知する検知手段と、および、前記操舵力算出手段が算出した操舵力と前記検知手段が検知した操舵トルクに基づき、前記操舵トルクを減少させるように前記第１の操向制御手段に与えるトルク指令を求める第２の操向制御手段とを備える車両用操舵制御装置において、前記第２の操向制御手段によって求められる前記操向手段に加えるべきトルクが、道路設計基準において取り得るトルクの範囲外であるとき、および前記第１の手段によって検知された車線状態において取り得るトルクの範囲外であるときのいずれかにある場合、前記第２の操向制御手段による操向手段の制御を中止するように構成した。また、請求項３項にあっては、車両の操舵車輪を転舵するアクチュエータを備える操向手段と、人的操作によって前記アクチュエータを駆動する第１の操向制御手段と、車両進行方向道路の車線状態を検知する第１の手段と、前記車両の運動状態を検知する第２の手段と、前記第１および第２の手段の出力に基づき、前記車両進行方向道路の車線状態に対する車両の位置関係を維持するために必要な操舵力を算出する操舵力算出手段と、人的に加えられた操舵トルクを検知する検知手段と、および、前記操舵力算出手段が算出した操舵力と前記検知手段が検知した操舵トルクに基づき、前記操舵トルクを減少させるように前記第１の操向制御手段に与えるトルク指令を求める第２の操向制御手段とを備える車両用操舵制御装置において、前記第２の操向制御手段によって求められる前記操向手段に加えるべきトルクが、少なくとも前記第１の手段によって検知された車線状態において取り得るトルクの範囲外であるとき、前記第２の操向制御手段による操向手段の制御を中止するように構成した。これによって、特に車両の車線（レーン）逸脱を防止しつつ微小操舵を補助する操舵アシスト制御において走行路についての信号の異常（フェール）を一層精度良く検出あるいは判定し、適切に対処することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に即してこの発明の実施の形態を説明する。
【００１２】
図１はこの出願に係る車両用操舵制御装置を全体的に示す概略図であり、図２はその装置を操舵系に焦点をおいて示す同様の説明図である。
【００１３】
以下、図１および図２を併せて参照して説明すると、車両１０において運転席１２に配置されたステアリングホイール１４は、ステアリングシャフト１６に連結され、ステアリングシャフト１６はユニバーサルジョイント１８，２０を介してコネクティングシャフト２２に連結される。
【００１４】
コネクティングシャフト２２は、ラック・ピニオン型ステアリングギア２４のピニオン２６に連結される。ピニオン２６はラック２８に噛み合っており、よってステアリングホイール１４から入力された回転運動はピニオン２６を介してラック２８の往復運動に変換され、フロントアクスルの両端に配置されたタイロッド（ステアリングロッド）３０およびキングピン（図示せず）を介して２個の前輪（操舵輪）３２を所望の方向に転舵させる。
【００１５】
ラック２８上には同軸に電動モータ３８およびボールねじ機構４０が配置され、モータ出力はボールねじ機構４０を介してラック２８の往復運動に変換され、ステアリングホイール１４を介して入力された操舵力（操舵トルク）を減少する方向にラック２８を駆動する。
【００１６】
ここで、ステアリングギア２４の付近にはトルクセンサ４２が設けられ、運転者が入力した操舵力（操舵トルク）の方向と大きさに応じた信号を出力する。また、ステアリングシャフト１６の付近にはロータリエンコーダなどからなる舵角センサ４４が設けられ、運転者が入力した操舵角度の方向と大きさに応じた信号を出力する。
【００１７】
２個の前輪３２の付近にはそれぞれ電磁ピックアップなどからなる車輪速センサ４６が配置されて前輪１回転ごとに信号を出力すると共に、２個の後輪４８の付近にも同種構造の車輪速センサ５０がそれぞれ配置されて後輪１回転ごとに信号を出力する（図１で左側の後輪のみ示す）。尚、車両１０においては内燃機関（図示せず）は前輪側に配置されており、前輪３２を駆動輪、後輪４８を従動輪とする。
【００１８】
また、２個の前輪３２および２個の後輪のサスペンション機構（図示せず）の付近には車高センサ５２，５４がそれぞれ設けられ、前後輪のサスペンションのストローク（変位）を通じてその部位の車両１０の高さに応じた信号を出力する。
【００１９】
図１に示す如く、運転席１２の上部には、フロントウィンドウ６０の内面にルームミラー６２と組み合わされてＣＣＤカメラ６４が１基、取りつけられる。また、車両１０のフロントバンパ付近の適宜位置には、複数基のミリ波レーダ６６が設けられ（図１で１基のみ示す）、前方に変調波を発信する。
【００２０】
ＣＣＤカメラ６４は車両進行方向道路を単眼視し、撮像信号を出力する。ＣＣＤカメラ６４の出力は、図２に示す如く、マイクロコンピュータからなる画像処理ＥＣＵ６８に送られ、道路上の道路区分線（白線）が抽出される。ミリ波レーダ６６の出力は同様にマイクロコンピュータからなるレーダ出力処理ＥＣＵ７０に送られ、アンテナ（図示せず）を介して受信された受信波とミキシングされて車両進行方向に位置する立体物（先行車）の有無が判別される。
【００２１】
この出願に係る車両用操舵制御装置は、同様にマイクロコンピュータからなる電子制御ユニット（「ＳＡＳ ＥＣＵ」と示す）７４を備え、画像処理ＥＣＵ６８、レーダ出力処理ＥＣＵ７０および前記したトルクセンサ４２の出力などはＳＡＳ ＥＣＵ７４に入力される。
【００２２】
また、この装置は第２の電子制御ユニット（「ＥＰＳ ＥＣＵ」と示す）７６を備える。ＥＰＳ ＥＣＵ７６は、いわゆるパワーステアリングに基づく操舵アシスト量を算出する。前記したトルクセンサ４２の出力はＥＰＳ ＥＣＵ７６にも入力される。
【００２３】
ＳＡＳ ＥＣＵ７４とＥＰＳ ＥＣＵ７６は信号線７８を介して相互に通信可能に接続される。ＳＡＳ ＥＣＵ７４は後述の如く操舵トルクのアシスト量を算出し、ＥＰＳ ＥＣＵ７６に送出する。
【００２４】
ＥＰＳ ＥＣＵ７６は受信した操舵トルクのアシスト量から指令値（ＰＷＭによるデューティ比）を算出し、モータ駆動回路８０に出力する。
【００２５】
図３はそのモータ駆動回路８０の構成を示す回路図であり、モータ駆動回路８０は図示の如く、４個のパワーＦＥＴスイッチング素子Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄからなるブリッジ回路から構成される。ＦＥＴスイッチング素子Ａ，Ｄがオンされて矢印（実線）の如くソース電流が流されると、電動モータ３８は実線で示す矢印の方向に回転し、Ｂ，Ｃがオンされて矢印（破線）の如くソース電流が流されると、破線で示す逆方向に回転する。
【００２６】
これらＦＥＴスイッチング素子をデューティ比制御することで、モータ通電電流を制御し、電動モータ３８を駆動制御する。モータ駆動回路８０において、電源電圧ＶＢとブリッジ回路に間にはＰＷリレー８０ａが介挿されると共に、ＦＥＴスイッチング素子Ｂのソース端子と電動モータ３８との間にはＦ／Ｓリレー８０ｂが介挿される。
【００２７】
図１の説明に戻ると、車両１０の重心位置付近にはヨーレートセンサ８２が配置され、車両重心の鉛直（重力）軸回りのヨーレート（回転角速度）に応じた信号を出力する。
【００２８】
また、運転席１２のステアリングホイール１４には感圧センサ８４が適宜個数配置され、圧力、即ち、運転者のステアリングホイール操作の有無に応じた信号を出力すると共に、シート下部には第２の感圧センサ８６が適宜個数配置され、圧力、即ち、運転者の着座の有無に応じた信号を出力する。
【００２９】
また、ダッシュボード付近にはナビゲーション装置８８が配置される。ナビゲーション装置８８は、車両１０が走行する地域の走行路位置情報（地図情報）を記憶した記憶装置を備える。
【００３０】
さらに、運転席１２の床面のブレーキペダル（図示せず）にはブレーキセンサ９０が設けられ、運転者のブレーキペダルの踏み込みに応じた信号を出力すると共に、アクセルペダル（図示せず）にはアクセルセンサ９２が設けられ、運転者のアクセルペダルの踏み込みに応じた信号を出力する。
【００３１】
ここで、前記したＳＡＳ ＥＣＵ７４およびＥＰＳ ＥＣＵ７６の制御について概説すると、ＳＡＳ ＥＣＵ７４にあっては、車両１０が車線（道路区分線）に沿って走行するように操舵アシストトルクが算出される。
【００３２】
これは図示しない別ルーチンにおいて行われるが、図４を参照して簡単に説明すると、前記したＣＣＤカメラ６４の出力を入力する画像処理ＥＣＵ６８で画像処理から求めた道路区分線から目標点列が求められる。次いで、目標点列から目標ヨーレートが求められ、その目標ヨーレートとなるように図５に示す如く車線中央からの変位に応じてアシストトルク量が算出され、制御される。図６はその制御を示すブロック図である。
【００３３】
尚、その詳細は本出願人が提案した特願平９−２６８０４７号に詳細に述べられているので、これ以上の説明は省略する。
【００３４】
また、ＥＰＳ ＥＣＵ７６においては、パワーステアリングによる公知の操舵アシストトルク量が図５にその横軸の下方に示す如く操舵トルク（ステアトルク）に応じて算出される。尚、この装置においてはＳＡＳ ＥＣＵ７４の車線を保持する操舵アシストを基本とし、運転者が所定トルク以上の操舵を入力したとき、ＥＰＳＥＣＵ７６による操舵アシスト制御に切り換えられる。
【００３５】
この発明は、ＳＡＳ ＥＣＵ７４の異常（フェール）検出に関するので、以下それについて説明する。
【００３６】
図７は、この発明に係る車両用操舵制御装置の動作、より詳しくはＳＡＳ ＥＣＵ７４の異常（フェール）の検出（判定）動作を示すフロー・チャートである。
【００３７】
以下説明すると、Ｓ１００において、ＣＣＤカメラ６４に出力する撮像信号を入力して画像処理した画像処理ＥＣＵ６８の画像処理結果を読み込み、Ｓ１０２に進んで前述のように操舵指示トルクを算出する。以上がＳＡＳ ＥＣＵ７４内の動作である。ＳＡＳ ＥＣＵ７４は処理結果を信号線７８を介してＥＰＳ ＥＣＵ７６にシリアル通信する。
【００３８】
ＥＰＳ ＥＣＵ７６においては、先ずＳ１０４において受信した操舵指示トルクが制御で予想される最大値を示すトルクリミット内か否か判断し、肯定されるときはＳ１０６に進んでＳＡＳ（制御）モードとする。即ち、受信した操舵指示トルクに基づき、車線保持のための操舵アシストトルク制御を行うと共に、否定されるときは車線保持のための操舵アシストトルク制御は不適当と判断し、Ｓ１０８に進んで検出した操舵トルクτｈに基づいてパワーステアリング制御（ＥＰＳモード）に基づく操舵あるいはトルク制御を行う。
【００３９】
次いでＳ１１０に進んでトルクセンサ４２の出力に異常ないか、ハーネスがオープン（断線）していないか、ＥＰＳ ＥＣＵ７６のＣＰＵに異常がないかチェックする。
【００４０】
Ｓ１１０でトルクセンサ出力、ハーネス、ＣＰＵに異常（フェール）が検出されて異常ありと判断されるときはＳ１１２に進んで前記したＰＷリレー８０ａをオフにし、Ｓ１１４に進んでＦ／Ｓリレー８０ｂをオフにして電動モータ３８の駆動を停止し、Ｓ１１６に進んで前記したＦＥＴスイッチング素子Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのゲート素子への通電を停止する。
【００４１】
尚、Ｓ１１０でトルクセンサ出力などに異常なしと判断されたときはＳ１１８に進み、印加すべきアシストトルクがトルクセンサ４２の検出したトルクの方向と一致しているか否か判断し、不一致と判断されるときはＳ１１６に進んで前記ＦＥＴスイッチング素子Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのゲート素子への通電を停止すると共に、一致と判断されるときはＳ１０４に戻って上記の処理を繰り返す。
【００４２】
この実施の形態に係る装置は上記の如く構成したので、異常（フェール）を精度よく検出し、それに応じて適切に対処することができる。
【００４３】
図８はこの発明の第２の実施の形態を示す、図７と同様のＳＡＳ ＥＣＵ７４の異常（フェール）の検出（判定）動作を示すフロー・チャートである。
【００４４】
第１の実施の形態に係る装置においては、ＥＰＳ ＥＣＵ７６への最終入力信号について異常判定を行っているため、異常（フェール）を具体的に判定することができなかった。また、重要な信号については、信頼性向上のため、反復して異常（フェール）を判定することが望ましい。
【００４５】
従って、第２の実施の形態においては、上記した不都合を解消するようにした。
【００４６】
以下説明すると、Ｓ２００において画像処理ＥＣＵ６８の画像処理結果を読み込み、Ｓ２０２に進み、読み込んだ入力画像が機能範囲に存在するか、即ち、ＳＡＳ ＥＣＵ７４による車線保持操舵アシスト制御を機能させるのに十分か否かを判断する。
【００４７】
Ｓ２０２で否定されて機能範囲外と判断された場合にはＳ２０４に進み、ＡＬＩＶＥ信号のビットを０とする。尚、ＡＬＩＶＥ信号のビットが１のとき、ＳＡＳ ＥＣＵ７４による車線保持操舵アシスト制御が行われる。
【００４８】
Ｓ２０２で肯定されるときはＳ２０６に進み、画像処理結果などから前記の如く車線保持操舵アシスト制御に基づいて操舵指示トルクを算出し、次いでＳ２０８に進んでクロソイド範囲内にあるか否かを判断する。即ち、操舵指示トルクがクロソイド曲線（国内の高速道路設計基準に従って求められた曲率２００Ｒから３００Ｒの緩和曲線）から算出される値の範囲内にあるか、換言すれば予想される高速道路カーブ走行路で取り得る値の範囲内にあるか否か判断する。
【００４９】
Ｓ２０８で肯定されるときはＳ２１０に進み、操舵指示トルクが制御で予想される最大値を示すトルクリミット内にあるか否か判断する。尚、このトルクリミットは車速、走行路曲率およびヨーレートに応じて設定される。
【００５０】
他方、Ｓ２０８またはＳ２１０で否定されるときはＳ２１２に進み、ＭＯＤＥ信号のビットを０とする。尚、ＭＯＤＥ信号のビットが１のとき、ＳＡＳ ＥＣＵ７４による車線保持操舵アシスト制御が行われる。
【００５１】
ＳＡＳ ＥＣＵ７４は、上記した処理結果をＥＰＳ ＥＣＵ７６にシリアル信号で送信する
【００５２】
ＥＰＳ ＥＣＵ７６においては、先ずＳ２１４で上記した操舵指示トルク信号に通信エラーがないか否か判断する。尚、通信エラーの有無の判断はサムチェックおよびパリティチェックについて行う。Ｓ２１４で否定されるときは操舵指示トルク信号を信頼し難いことから、Ｓ２１６に進んでパワーステアリングによる操舵アシスト制御を行う。
【００５３】
Ｓ２１４で肯定されるときはＳ２１８に進み、操舵指示トルク信号のＡＬＩＶＥ信号のビットが１であるか否か判断する。ここで否定されてＡＬＩＶＥ信号のビットが０と判断されるときは、画像処理が不適当であったと判定され、Ｓ２１６に進んでパワーステアリングによる操舵アシスト制御を行う。
【００５４】
Ｓ２１８で肯定されるときはＳ２２０に進み、ＭＯＤＥ信号のビットが１か否か判断し、否定されて０と判断されるときは操舵指示トルクが制御上適切な値ではないと判定してＳ２１６に進む。
【００５５】
Ｓ２２０で肯定されるときはＳ２２２に進み、操舵指示トルクが制御に要する最大値（トルクリミット）内か否か再び判断する。このトルクリミットは車速に応じて設定される。Ｓ２２２で否定されるときは、Ｓ２１６に進む。
【００５６】
Ｓ２２２で肯定されるときはＳ２２４に進み、車線保持操舵アシスト制御を行う。次いでＳ２２６に進んでトルクセンサ４２の検出トルクτｈが所定値τｈｒ、例えば３５ｋｇｆ・ｃｍを超えるか否か判断し、肯定されるときはＳ２２８に進んで疑似ＥＰＳモードとする。即ち、パワーステアリングによる操舵アシスト制御を行う。ここで「疑似」というのは、本来は車線保持操舵アシスト制御を行う領域であるからである。
【００５７】
次いでＳ２３０に進んでトルクセンサ出力に異常がないか、ハーネスがオープン（断線）していないか、ＥＰＳ ＥＣＵ７６のＣＰＵに異常がないか判断し、異常ありと判断されるときはＳ２３２に進んでＰＷリレー８０ａをオフとし、Ｓ２３４に進んでＦ／Ｓリレー８０ｂをオフとし、Ｓ２３６に進んでＦＥＴスイッチング素子Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのゲート素子への通電を停止する。従って、ＥＰＳ制御も含めていかなる操舵アシストも行われない。
【００５８】
他方、異常なしと判断されるときはＳ２３８に進んで操舵アシストトルクの方向が検出トルクと一致するか否か判断し、不一致と判断されるときはＳ２３６に進んで前記ＦＥＴスイッチング素子Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのゲート素子への通電を停止する。
【００５９】
従って、ＥＰＳ制御そのものは続行されるが、電動モータ３８の駆動は停止されることから、実質的にはいかなる操舵アシストも行われない。尚、不一致の時間が長いときは、操舵アシスト制御そのものも停止する。尚、Ｓ２３８で一致と判断されるときはＳ２１４に戻って上記の処理を繰り返す。
【００６０】
第２の実施の形態における異常（フェール）などと、それについての対応を整理すると、以下のようになる。
【００６１】
（１）画像処理が適正に行われない場合
（２）ＳＡＳの操舵指示トルクが異常な場合
（３）通信異常の場合
これらの場合にはＳＡＳモード（車線保持操舵アシスト制御）からＥＰＳモード（パワーステアリング制御）に切り換え、通常の操舵アシスト制御を行う。
（４）運転者の積極的な操舵意図が推定される場合
異常ではないが、運転者の積極的な操舵意図が推定される場合、ＳＡＳモード（車線保持操舵アシスト制御）から疑似ＥＰＳモード（パワーステアリング制御）に切り換え、通常の操舵アシスト制御を行う。
（５）トルクセンサ出力異常、ハーネスオープン、ＣＰＵ異常の場合
この場合にはリレー８０ａ，８０ｂをオフとし、ＦＥＴのゲートをオフにする（従って、実質的には操舵アシスト制御は行われない）。
（６）印加トルク方向の不一致
この場合にはＦＥＴのゲートをオフにすることにより、モータ駆動を停止する（従って、実質的には操舵アシスト制御は行われない）。尚、不一致の時間が長いときは操舵アシスト制御を停止するようにしても良い。
【００６２】
このように、第２の実施の形態においては、異常（フェール）を精度よく検出し、それに応じて適切に対処することができ、車両の車線（レーン）逸脱を防止しつつ微小操舵を補助する操舵アシスト制御において走行路についての信号の異常（フェール）を検出あるいは判定し、適切に対処することができる。
【００６３】
さらに、運転者の積極的な操舵意図も含めた異常（フェール）を内容ごとに判別するので、精度良く検出することができると共に、検出結果に応じて適切に対処することができる。また、操舵指示トルクなどの重要な信号については反復してチェックしているので、信頼性を向上させることができる。
【００６４】
この実施の形態においては、上記の如く、車両の操舵車輪（前輪３２）を転舵するアクチュエータ（電動モータ３８）を備える操向手段（ステアリングホイール１４、ステアリングギア２４）と、人的操作によって前記アクチュエータを駆動する第１の操向制御手段（ＥＰＳ ＥＣＵ７６）と、車両進行方向道路の車線状態を検知する第１の手段（ＣＣＤカメラ６４、画像処理ＥＣＵ６８）と、前記車両の運動状態を検知する第２の手段（ヨーレートセンサ８２など）と、前記第１および第２の手段の出力に基づき、前記車両進行方向道路の車線状態に対する車両の位置関係を維持するために必要な操舵力を算出する操舵力算出手段（ＳＡＳ ＥＣＵ７４）と、人的に加えられた操舵トルクを検知する検知手段（トルクセンサ４２）と、および、前記操舵力算出手段が算出した操舵力と前記検知手段が検知した操舵トルクに基づき、前記操舵トルクを減少させるように前記第１の操向制御手段に与えるトルク指令を求める第２の操向制御手段（ＳＡＳ ＥＣＵ７４）とを備える車両用操舵制御装置であって、前記第１の手段または第２の操向制御手段の異常を検出する異常検出手段（Ｓ１０４，Ｓ１１０，Ｓ１１８、Ｓ２０２からＳ２１４，Ｓ２１８からＳ２２２，Ｓ２２６，Ｓ２３０，Ｓ２３８）を備えると共に、前記異常検出手段が異常を検出したときに前記第２の操向制御手段による操向手段の制御を中止する（Ｓ１０８，Ｓ１１２からＳ１１６，Ｓ２１６，Ｓ２２８，Ｓ２３２からＳ２３６）ように構成した。
【００６５】
また、前記異常検出手段が検出する異常が、前記操向手段に加えるべきトルクが道路設計基準において取り得るトルクの範囲外か、あるいは前記第１の手段により求められた車線状態において取り得るトルクの範囲外のトルクを前記操向手段に加えるか否かで判断する（Ｓ１０４，Ｓ２０８，Ｓ２２２）ように構成した。
【００６６】
また、上記した実施の形態において、操舵アシスト機構は公知のパワーステアリング機構と兼用としたが、独立に設けても良い。操舵アシスト機構は電動型としたが、油圧型であっても良い。
【００６７】
また、舵角センサ４４などは開示した構成以外でも良く、また配置位置も必要とする検出値が得られる限り、どこに配置しても良い。
【００６８】
【発明の効果】
請求項１項にあっては、異常（フェール）を精度よく検出し、それに応じて適切に対処することができ、車両の車線（レーン）逸脱を防止しつつ微小操舵を補助する操舵アシスト制御において走行路についての信号の異常（フェール）を検出あるいは判定し、適切に対処することができる。
【００６９】
請求項２項にあっては、特に車両の車線（レーン）逸脱を防止しつつ微小操舵を補助する操舵アシスト制御において走行路についての信号の異常（フェール）を一層精度良く検出あるいは判定し、適切に対処することができる。請求項３項についても同様である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はこの発明に係る車両用操舵制御装置の全体を示す概略図である。
【図２】図１の装置を操舵系に焦点をおいて示す、図１と同様の全体概略図である。
【図３】図１装置の中のモータ駆動回路の詳細を示す回路図である。
【図４】図１装置の中のＳＡＳ ＥＣＵの動作を示す説明図である。
【図５】図１装置の中のＳＡＳ ＥＣＵおよびＥＰＳ ＥＣＵの操舵アシストトルク特性を示す説明グラフである。
【図６】図１装置の中のＳＡＳ ＥＣＵおよびＥＰＳ ＥＣＵの動作を機能的に示すブロック図である。
【図７】この発明に係る装置の動作を示す、ＳＡＳ ＥＣＵの異常（フェール）検出（判定）作業を示すフロー・チャートである。
【図８】この発明の第２の実施の形態に係る装置の動作を示す、ＳＡＳ ＥＣＵなどの異常（フェール）検出（判定）作業を示すフロー・チャートである。
【符号の説明】
１０ 車両
１４ ステアリングホイール（操向手段）
２４ ステアリングギア（操向手段）
２６ ピニオン
２８ ラック
３２ 前輪（操舵輪）
３８ 電動モータ（アクチュエータ）
４２ トルクセンサ
４４ 舵角センサ
４６，５０ 車輪速センサ
４８ 後輪
６４ ＣＣＤカメラ（第１の手段）
６８ 画像処理ＥＣＵ（第１の手段）
７４ 電子制御ユニット（ＳＡＳ ＥＣＵ）（操舵力算出手段、第２の操向制御手段）
７６ 電子制御ユニット（ＥＰＳ ＥＣＵ）（第１の操向制御手段）
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両用操舵制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用操舵制御装置として、本出願人は、例えば特開平５−１９７４２３号および特開平９−２２１０５４号公報などにおいて、車両が目標経路に沿って走行するように操舵角度をアシストする技術を提案している。
【０００３】
このように、車両の車線（レーン）逸脱を防止しつつ微小操舵を補助することによって、運転者の負担を大幅に軽減することができる。運転者の負担は、特に高速道路などを長時間走行するとき顕著となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような操舵アシスト制御においては、運転者の操舵との干渉を考慮すると、舵角よりもトルク（操舵力）を介してアシストするのが望ましい。
【０００５】
ところで、このような操舵トルクアシスト制御装置においては異常（フェール）を精度良く検出し、それに応じて適切に対処できることが望ましい。
【０００６】
従って、この発明の目的は操舵トルクアシスト制御装置において、異常（フェール）を精度よく検出し、それに応じて適切に対処できるようにした車両用操舵制御装置を提供することにある。
【０００７】
また、車両の車線（レーン）逸脱を防止しつつ微小操舵を補助する操舵アシスト制御を行うときは、走行路についての信号の異常（フェール）を検出あるいは判定し、適切に対処することが望ましい。
【０００８】
従って、この発明の第２の目的は車両の車線（レーン）逸脱を防止しつつ微小操舵を補助する操舵アシスト制御を行うときは、走行路についての信号の異常（フェール）を検出あるいは判定し、対処できるようにした車両用操舵制御装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、請求項１項にあっては、車両の操舵車輪を転舵するアクチュエータを備える操向手段と、人的操作によって前記アクチュエータを駆動する第１の操向制御手段と、車両進行方向道路の車線状態を検知する第１の手段と、前記車両の運動状態を検知する第２の手段と、前記第１および第２の手段の出力に基づき、前記車両進行方向道路の車線状態に対する車両の位置関係を維持するために必要な操舵力を算出する操舵力算出手段と、人的に加えられた操舵トルクを検知する検知手段と、および、前記操舵力算出手段が算出した操舵力と前記検知手段が検知した操舵トルクに基づき、前記操舵トルクを減少させるように前記第１の操向制御手段に与えるトルク指令を求める第２の操向制御手段とを備える車両用操舵制御装置において、前記第２の操向制御手段によって求められる前記操向手段に加えるべきトルクが、道路設計基準に従ったカーブ走行路で取り得るトルクの範囲外であるとき、および前記第１の手段によって検知された車線状態において取り得るトルクの範囲外であるときのいずれかにある場合、前記第２の操向制御手段による操向手段の制御を中止するように構成した。これによって、異常（フェール）を精度よく検出し、それに応じて適切に対処することができ、車両の車線（レーン）逸脱を防止しつつ微小操舵を補助する操舵アシスト制御において走行路についての信号の異常（フェール）を検出あるいは判定し、適切に対処することができる。
【００１０】
請求項２項にあっては、車両の操舵車輪を転舵するアクチュエータを備える操向手段と、人的操作によって前記アクチュエータを駆動する第１の操向制御手段と、車両進行方向道路の車線状態を検知する第１の手段と、前記車両の運動状態を検知する第２の手段と、前記第１および第２の手段の出力に基づき、前記車両進行方向道路の車線状態に対する車両の位置関係を維持するために必要な操舵力を算出する操舵力算出手段と、人的に加えられた操舵トルクを検知する検知手段と、および、前記操舵力算出手段が算出した操舵力と前記検知手段が検知した操舵トルクに基づき、前記操舵トルクを減少させるように前記第１の操向制御手段に与えるトルク指令を求める第２の操向制御手段とを備える車両用操舵制御装置において、前記第２の操向制御手段によって求められる前記操向手段に加えるべきトルクが、道路設計基準において取り得るトルクの範囲外であるとき、および前記第１の手段によって検知された車線状態において取り得るトルクの範囲外であるときのいずれかにある場合、前記第２の操向制御手段による操向手段の制御を中止するように構成した。また、請求項３項にあっては、車両の操舵車輪を転舵するアクチュエータを備える操向手段と、人的操作によって前記アクチュエータを駆動する第１の操向制御手段と、車両進行方向道路の車線状態を検知する第１の手段と、前記車両の運動状態を検知する第２の手段と、前記第１および第２の手段の出力に基づき、前記車両進行方向道路の車線状態に対する車両の位置関係を維持するために必要な操舵力を算出する操舵力算出手段と、人的に加えられた操舵トルクを検知する検知手段と、および、前記操舵力算出手段が算出した操舵力と前記検知手段が検知した操舵トルクに基づき、前記操舵トルクを減少させるように前記第１の操向制御手段に与えるトルク指令を求める第２の操向制御手段とを備える車両用操舵制御装置において、前記第２の操向制御手段によって求められる前記操向手段に加えるべきトルクが、少なくとも前記第１の手段によって検知された車線状態において取り得るトルクの範囲外であるとき、前記第２の操向制御手段による操向手段の制御を中止するように構成した。これによって、特に車両の車線（レーン）逸脱を防止しつつ微小操舵を補助する操舵アシスト制御において走行路についての信号の異常（フェール）を一層精度良く検出あるいは判定し、適切に対処することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に即してこの発明の実施の形態を説明する。
【００１２】
図１はこの出願に係る車両用操舵制御装置を全体的に示す概略図であり、図２はその装置を操舵系に焦点をおいて示す同様の説明図である。
【００１３】
以下、図１および図２を併せて参照して説明すると、車両１０において運転席１２に配置されたステアリングホイール１４は、ステアリングシャフト１６に連結され、ステアリングシャフト１６はユニバーサルジョイント１８，２０を介してコネクティングシャフト２２に連結される。
【００１４】
コネクティングシャフト２２は、ラック・ピニオン型ステアリングギア２４のピニオン２６に連結される。ピニオン２６はラック２８に噛み合っており、よってステアリングホイール１４から入力された回転運動はピニオン２６を介してラック２８の往復運動に変換され、フロントアクスルの両端に配置されたタイロッド（ステアリングロッド）３０およびキングピン（図示せず）を介して２個の前輪（操舵輪）３２を所望の方向に転舵させる。
【００１５】
ラック２８上には同軸に電動モータ３８およびボールねじ機構４０が配置され、モータ出力はボールねじ機構４０を介してラック２８の往復運動に変換され、ステアリングホイール１４を介して入力された操舵力（操舵トルク）を減少する方向にラック２８を駆動する。
【００１６】
ここで、ステアリングギア２４の付近にはトルクセンサ４２が設けられ、運転者が入力した操舵力（操舵トルク）の方向と大きさに応じた信号を出力する。また、ステアリングシャフト１６の付近にはロータリエンコーダなどからなる舵角センサ４４が設けられ、運転者が入力した操舵角度の方向と大きさに応じた信号を出力する。
【００１７】
２個の前輪３２の付近にはそれぞれ電磁ピックアップなどからなる車輪速センサ４６が配置されて前輪１回転ごとに信号を出力すると共に、２個の後輪４８の付近にも同種構造の車輪速センサ５０がそれぞれ配置されて後輪１回転ごとに信号を出力する（図１で左側の後輪のみ示す）。尚、車両１０においては内燃機関（図示せず）は前輪側に配置されており、前輪３２を駆動輪、後輪４８を従動輪とする。
【００１８】
また、２個の前輪３２および２個の後輪のサスペンション機構（図示せず）の付近には車高センサ５２，５４がそれぞれ設けられ、前後輪のサスペンションのストローク（変位）を通じてその部位の車両１０の高さに応じた信号を出力する。
【００１９】
図１に示す如く、運転席１２の上部には、フロントウィンドウ６０の内面にルームミラー６２と組み合わされてＣＣＤカメラ６４が１基、取りつけられる。また、車両１０のフロントバンパ付近の適宜位置には、複数基のミリ波レーダ６６が設けられ（図１で１基のみ示す）、前方に変調波を発信する。
【００２０】
ＣＣＤカメラ６４は車両進行方向道路を単眼視し、撮像信号を出力する。ＣＣＤカメラ６４の出力は、図２に示す如く、マイクロコンピュータからなる画像処理ＥＣＵ６８に送られ、道路上の道路区分線（白線）が抽出される。ミリ波レーダ６６の出力は同様にマイクロコンピュータからなるレーダ出力処理ＥＣＵ７０に送られ、アンテナ（図示せず）を介して受信された受信波とミキシングされて車両進行方向に位置する立体物（先行車）の有無が判別される。
【００２１】
この出願に係る車両用操舵制御装置は、同様にマイクロコンピュータからなる電子制御ユニット（「ＳＡＳ ＥＣＵ」と示す）７４を備え、画像処理ＥＣＵ６８、レーダ出力処理ＥＣＵ７０および前記したトルクセンサ４２の出力などはＳＡＳ ＥＣＵ７４に入力される。
【００２２】
また、この装置は第２の電子制御ユニット（「ＥＰＳ ＥＣＵ」と示す）７６を備える。ＥＰＳ ＥＣＵ７６は、いわゆるパワーステアリングに基づく操舵アシスト量を算出する。前記したトルクセンサ４２の出力はＥＰＳ ＥＣＵ７６にも入力される。
【００２３】
ＳＡＳ ＥＣＵ７４とＥＰＳ ＥＣＵ７６は信号線７８を介して相互に通信可能に接続される。ＳＡＳ ＥＣＵ７４は後述の如く操舵トルクのアシスト量を算出し、ＥＰＳ ＥＣＵ７６に送出する。
【００２４】
ＥＰＳ ＥＣＵ７６は受信した操舵トルクのアシスト量から指令値（ＰＷＭによるデューティ比）を算出し、モータ駆動回路８０に出力する。
【００２５】
図３はそのモータ駆動回路８０の構成を示す回路図であり、モータ駆動回路８０は図示の如く、４個のパワーＦＥＴスイッチング素子Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄからなるブリッジ回路から構成される。ＦＥＴスイッチング素子Ａ，Ｄがオンされて矢印（実線）の如くソース電流が流されると、電動モータ３８は実線で示す矢印の方向に回転し、Ｂ，Ｃがオンされて矢印（破線）の如くソース電流が流されると、破線で示す逆方向に回転する。
【００２６】
これらＦＥＴスイッチング素子をデューティ比制御することで、モータ通電電流を制御し、電動モータ３８を駆動制御する。モータ駆動回路８０において、電源電圧ＶＢとブリッジ回路に間にはＰＷリレー８０ａが介挿されると共に、ＦＥＴスイッチング素子Ｂのソース端子と電動モータ３８との間にはＦ／Ｓリレー８０ｂが介挿される。
【００２７】
図１の説明に戻ると、車両１０の重心位置付近にはヨーレートセンサ８２が配置され、車両重心の鉛直（重力）軸回りのヨーレート（回転角速度）に応じた信号を出力する。
【００２８】
また、運転席１２のステアリングホイール１４には感圧センサ８４が適宜個数配置され、圧力、即ち、運転者のステアリングホイール操作の有無に応じた信号を出力すると共に、シート下部には第２の感圧センサ８６が適宜個数配置され、圧力、即ち、運転者の着座の有無に応じた信号を出力する。
【００２９】
また、ダッシュボード付近にはナビゲーション装置８８が配置される。ナビゲーション装置８８は、車両１０が走行する地域の走行路位置情報（地図情報）を記憶した記憶装置を備える。
【００３０】
さらに、運転席１２の床面のブレーキペダル（図示せず）にはブレーキセンサ９０が設けられ、運転者のブレーキペダルの踏み込みに応じた信号を出力すると共に、アクセルペダル（図示せず）にはアクセルセンサ９２が設けられ、運転者のアクセルペダルの踏み込みに応じた信号を出力する。
【００３１】
ここで、前記したＳＡＳ ＥＣＵ７４およびＥＰＳ ＥＣＵ７６の制御について概説すると、ＳＡＳ ＥＣＵ７４にあっては、車両１０が車線（道路区分線）に沿って走行するように操舵アシストトルクが算出される。
【００３２】
これは図示しない別ルーチンにおいて行われるが、図４を参照して簡単に説明すると、前記したＣＣＤカメラ６４の出力を入力する画像処理ＥＣＵ６８で画像処理から求めた道路区分線から目標点列が求められる。次いで、目標点列から目標ヨーレートが求められ、その目標ヨーレートとなるように図５に示す如く車線中央からの変位に応じてアシストトルク量が算出され、制御される。図６はその制御を示すブロック図である。
【００３３】
尚、その詳細は本出願人が提案した特願平９−２６８０４７号に詳細に述べられているので、これ以上の説明は省略する。
【００３４】
また、ＥＰＳ ＥＣＵ７６においては、パワーステアリングによる公知の操舵アシストトルク量が図５にその横軸の下方に示す如く操舵トルク（ステアトルク）に応じて算出される。尚、この装置においてはＳＡＳ ＥＣＵ７４の車線を保持する操舵アシストを基本とし、運転者が所定トルク以上の操舵を入力したとき、ＥＰＳＥＣＵ７６による操舵アシスト制御に切り換えられる。
【００３５】
この発明は、ＳＡＳ ＥＣＵ７４の異常（フェール）検出に関するので、以下それについて説明する。
【００３６】
図７は、この発明に係る車両用操舵制御装置の動作、より詳しくはＳＡＳ ＥＣＵ７４の異常（フェール）の検出（判定）動作を示すフロー・チャートである。
【００３７】
以下説明すると、Ｓ１００において、ＣＣＤカメラ６４に出力する撮像信号を入力して画像処理した画像処理ＥＣＵ６８の画像処理結果を読み込み、Ｓ１０２に進んで前述のように操舵指示トルクを算出する。以上がＳＡＳ ＥＣＵ７４内の動作である。ＳＡＳ ＥＣＵ７４は処理結果を信号線７８を介してＥＰＳ ＥＣＵ７６にシリアル通信する。
【００３８】
ＥＰＳ ＥＣＵ７６においては、先ずＳ１０４において受信した操舵指示トルクが制御で予想される最大値を示すトルクリミット内か否か判断し、肯定されるときはＳ１０６に進んでＳＡＳ（制御）モードとする。即ち、受信した操舵指示トルクに基づき、車線保持のための操舵アシストトルク制御を行うと共に、否定されるときは車線保持のための操舵アシストトルク制御は不適当と判断し、Ｓ１０８に進んで検出した操舵トルクτｈに基づいてパワーステアリング制御（ＥＰＳモード）に基づく操舵あるいはトルク制御を行う。
【００３９】
次いでＳ１１０に進んでトルクセンサ４２の出力に異常ないか、ハーネスがオープン（断線）していないか、ＥＰＳ ＥＣＵ７６のＣＰＵに異常がないかチェックする。
【００４０】
Ｓ１１０でトルクセンサ出力、ハーネス、ＣＰＵに異常（フェール）が検出されて異常ありと判断されるときはＳ１１２に進んで前記したＰＷリレー８０ａをオフにし、Ｓ１１４に進んでＦ／Ｓリレー８０ｂをオフにして電動モータ３８の駆動を停止し、Ｓ１１６に進んで前記したＦＥＴスイッチング素子Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのゲート素子への通電を停止する。
【００４１】
尚、Ｓ１１０でトルクセンサ出力などに異常なしと判断されたときはＳ１１８に進み、印加すべきアシストトルクがトルクセンサ４２の検出したトルクの方向と一致しているか否か判断し、不一致と判断されるときはＳ１１６に進んで前記ＦＥＴスイッチング素子Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのゲート素子への通電を停止すると共に、一致と判断されるときはＳ１０４に戻って上記の処理を繰り返す。
【００４２】
この実施の形態に係る装置は上記の如く構成したので、異常（フェール）を精度よく検出し、それに応じて適切に対処することができる。
【００４３】
図８はこの発明の第２の実施の形態を示す、図７と同様のＳＡＳ ＥＣＵ７４の異常（フェール）の検出（判定）動作を示すフロー・チャートである。
【００４４】
第１の実施の形態に係る装置においては、ＥＰＳ ＥＣＵ７６への最終入力信号について異常判定を行っているため、異常（フェール）を具体的に判定することができなかった。また、重要な信号については、信頼性向上のため、反復して異常（フェール）を判定することが望ましい。
【００４５】
従って、第２の実施の形態においては、上記した不都合を解消するようにした。
【００４６】
以下説明すると、Ｓ２００において画像処理ＥＣＵ６８の画像処理結果を読み込み、Ｓ２０２に進み、読み込んだ入力画像が機能範囲に存在するか、即ち、ＳＡＳ ＥＣＵ７４による車線保持操舵アシスト制御を機能させるのに十分か否かを判断する。
【００４７】
Ｓ２０２で否定されて機能範囲外と判断された場合にはＳ２０４に進み、ＡＬＩＶＥ信号のビットを０とする。尚、ＡＬＩＶＥ信号のビットが１のとき、ＳＡＳ ＥＣＵ７４による車線保持操舵アシスト制御が行われる。
【００４８】
Ｓ２０２で肯定されるときはＳ２０６に進み、画像処理結果などから前記の如く車線保持操舵アシスト制御に基づいて操舵指示トルクを算出し、次いでＳ２０８に進んでクロソイド範囲内にあるか否かを判断する。即ち、操舵指示トルクがクロソイド曲線（国内の高速道路設計基準に従って求められた曲率２００Ｒから３００Ｒの緩和曲線）から算出される値の範囲内にあるか、換言すれば予想される高速道路カーブ走行路で取り得る値の範囲内にあるか否か判断する。
【００４９】
Ｓ２０８で肯定されるときはＳ２１０に進み、操舵指示トルクが制御で予想される最大値を示すトルクリミット内にあるか否か判断する。尚、このトルクリミットは車速、走行路曲率およびヨーレートに応じて設定される。
【００５０】
他方、Ｓ２０８またはＳ２１０で否定されるときはＳ２１２に進み、ＭＯＤＥ信号のビットを０とする。尚、ＭＯＤＥ信号のビットが１のとき、ＳＡＳ ＥＣＵ７４による車線保持操舵アシスト制御が行われる。
【００５１】
ＳＡＳ ＥＣＵ７４は、上記した処理結果をＥＰＳ ＥＣＵ７６にシリアル信号で送信する
【００５２】
ＥＰＳ ＥＣＵ７６においては、先ずＳ２１４で上記した操舵指示トルク信号に通信エラーがないか否か判断する。尚、通信エラーの有無の判断はサムチェックおよびパリティチェックについて行う。Ｓ２１４で否定されるときは操舵指示トルク信号を信頼し難いことから、Ｓ２１６に進んでパワーステアリングによる操舵アシスト制御を行う。
【００５３】
Ｓ２１４で肯定されるときはＳ２１８に進み、操舵指示トルク信号のＡＬＩＶＥ信号のビットが１であるか否か判断する。ここで否定されてＡＬＩＶＥ信号のビットが０と判断されるときは、画像処理が不適当であったと判定され、Ｓ２１６に進んでパワーステアリングによる操舵アシスト制御を行う。
【００５４】
Ｓ２１８で肯定されるときはＳ２２０に進み、ＭＯＤＥ信号のビットが１か否か判断し、否定されて０と判断されるときは操舵指示トルクが制御上適切な値ではないと判定してＳ２１６に進む。
【００５５】
Ｓ２２０で肯定されるときはＳ２２２に進み、操舵指示トルクが制御に要する最大値（トルクリミット）内か否か再び判断する。このトルクリミットは車速に応じて設定される。Ｓ２２２で否定されるときは、Ｓ２１６に進む。
【００５６】
Ｓ２２２で肯定されるときはＳ２２４に進み、車線保持操舵アシスト制御を行う。次いでＳ２２６に進んでトルクセンサ４２の検出トルクτｈが所定値τｈｒ、例えば３５ｋｇｆ・ｃｍを超えるか否か判断し、肯定されるときはＳ２２８に進んで疑似ＥＰＳモードとする。即ち、パワーステアリングによる操舵アシスト制御を行う。ここで「疑似」というのは、本来は車線保持操舵アシスト制御を行う領域であるからである。
【００５７】
次いでＳ２３０に進んでトルクセンサ出力に異常がないか、ハーネスがオープン（断線）していないか、ＥＰＳ ＥＣＵ７６のＣＰＵに異常がないか判断し、異常ありと判断されるときはＳ２３２に進んでＰＷリレー８０ａをオフとし、Ｓ２３４に進んでＦ／Ｓリレー８０ｂをオフとし、Ｓ２３６に進んでＦＥＴスイッチング素子Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのゲート素子への通電を停止する。従って、ＥＰＳ制御も含めていかなる操舵アシストも行われない。
【００５８】
他方、異常なしと判断されるときはＳ２３８に進んで操舵アシストトルクの方向が検出トルクと一致するか否か判断し、不一致と判断されるときはＳ２３６に進んで前記ＦＥＴスイッチング素子Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのゲート素子への通電を停止する。
【００５９】
従って、ＥＰＳ制御そのものは続行されるが、電動モータ３８の駆動は停止されることから、実質的にはいかなる操舵アシストも行われない。尚、不一致の時間が長いときは、操舵アシスト制御そのものも停止する。尚、Ｓ２３８で一致と判断されるときはＳ２１４に戻って上記の処理を繰り返す。
【００６０】
第２の実施の形態における異常（フェール）などと、それについての対応を整理すると、以下のようになる。
【００６１】
（１）画像処理が適正に行われない場合
（２）ＳＡＳの操舵指示トルクが異常な場合
（３）通信異常の場合
これらの場合にはＳＡＳモード（車線保持操舵アシスト制御）からＥＰＳモード（パワーステアリング制御）に切り換え、通常の操舵アシスト制御を行う。
（４）運転者の積極的な操舵意図が推定される場合
異常ではないが、運転者の積極的な操舵意図が推定される場合、ＳＡＳモード（車線保持操舵アシスト制御）から疑似ＥＰＳモード（パワーステアリング制御）に切り換え、通常の操舵アシスト制御を行う。
（５）トルクセンサ出力異常、ハーネスオープン、ＣＰＵ異常の場合
この場合にはリレー８０ａ，８０ｂをオフとし、ＦＥＴのゲートをオフにする（従って、実質的には操舵アシスト制御は行われない）。
（６）印加トルク方向の不一致
この場合にはＦＥＴのゲートをオフにすることにより、モータ駆動を停止する（従って、実質的には操舵アシスト制御は行われない）。尚、不一致の時間が長いときは操舵アシスト制御を停止するようにしても良い。
【００６２】
このように、第２の実施の形態においては、異常（フェール）を精度よく検出し、それに応じて適切に対処することができ、車両の車線（レーン）逸脱を防止しつつ微小操舵を補助する操舵アシスト制御において走行路についての信号の異常（フェール）を検出あるいは判定し、適切に対処することができる。
【００６３】
さらに、運転者の積極的な操舵意図も含めた異常（フェール）を内容ごとに判別するので、精度良く検出することができると共に、検出結果に応じて適切に対処することができる。また、操舵指示トルクなどの重要な信号については反復してチェックしているので、信頼性を向上させることができる。
【００６４】
この実施の形態においては、上記の如く、車両の操舵車輪（前輪３２）を転舵するアクチュエータ（電動モータ３８）を備える操向手段（ステアリングホイール１４、ステアリングギア２４）と、人的操作によって前記アクチュエータを駆動する第１の操向制御手段（ＥＰＳ ＥＣＵ７６）と、車両進行方向道路の車線状態を検知する第１の手段（ＣＣＤカメラ６４、画像処理ＥＣＵ６８）と、前記車両の運動状態を検知する第２の手段（ヨーレートセンサ８２など）と、前記第１および第２の手段の出力に基づき、前記車両進行方向道路の車線状態に対する車両の位置関係を維持するために必要な操舵力を算出する操舵力算出手段（ＳＡＳ ＥＣＵ７４）と、人的に加えられた操舵トルクを検知する検知手段（トルクセンサ４２）と、および、前記操舵力算出手段が算出した操舵力と前記検知手段が検知した操舵トルクに基づき、前記操舵トルクを減少させるように前記第１の操向制御手段に与えるトルク指令を求める第２の操向制御手段（ＳＡＳ ＥＣＵ７４）とを備える車両用操舵制御装置であって、前記第１の手段または第２の操向制御手段の異常を検出する異常検出手段（Ｓ１０４，Ｓ１１０，Ｓ１１８、Ｓ２０２からＳ２１４，Ｓ２１８からＳ２２２，Ｓ２２６，Ｓ２３０，Ｓ２３８）を備えると共に、前記異常検出手段が異常を検出したときに前記第２の操向制御手段による操向手段の制御を中止する（Ｓ１０８，Ｓ１１２からＳ１１６，Ｓ２１６，Ｓ２２８，Ｓ２３２からＳ２３６）ように構成した。
【００６５】
また、前記異常検出手段が検出する異常が、前記操向手段に加えるべきトルクが道路設計基準において取り得るトルクの範囲外か、あるいは前記第１の手段により求められた車線状態において取り得るトルクの範囲外のトルクを前記操向手段に加えるか否かで判断する（Ｓ１０４，Ｓ２０８，Ｓ２２２）ように構成した。
【００６６】
また、上記した実施の形態において、操舵アシスト機構は公知のパワーステアリング機構と兼用としたが、独立に設けても良い。操舵アシスト機構は電動型としたが、油圧型であっても良い。
【００６７】
また、舵角センサ４４などは開示した構成以外でも良く、また配置位置も必要とする検出値が得られる限り、どこに配置しても良い。
【００６８】
【発明の効果】
請求項１項にあっては、異常（フェール）を精度よく検出し、それに応じて適切に対処することができ、車両の車線（レーン）逸脱を防止しつつ微小操舵を補助する操舵アシスト制御において走行路についての信号の異常（フェール）を検出あるいは判定し、適切に対処することができる。
【００６９】
請求項２項にあっては、特に車両の車線（レーン）逸脱を防止しつつ微小操舵を補助する操舵アシスト制御において走行路についての信号の異常（フェール）を一層精度良く検出あるいは判定し、適切に対処することができる。請求項３項についても同様である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はこの発明に係る車両用操舵制御装置の全体を示す概略図である。
【図２】図１の装置を操舵系に焦点をおいて示す、図１と同様の全体概略図である。
【図３】図１装置の中のモータ駆動回路の詳細を示す回路図である。
【図４】図１装置の中のＳＡＳ ＥＣＵの動作を示す説明図である。
【図５】図１装置の中のＳＡＳ ＥＣＵおよびＥＰＳ ＥＣＵの操舵アシストトルク特性を示す説明グラフである。
【図６】図１装置の中のＳＡＳ ＥＣＵおよびＥＰＳ ＥＣＵの動作を機能的に示すブロック図である。
【図７】この発明に係る装置の動作を示す、ＳＡＳ ＥＣＵの異常（フェール）検出（判定）作業を示すフロー・チャートである。
【図８】この発明の第２の実施の形態に係る装置の動作を示す、ＳＡＳ ＥＣＵなどの異常（フェール）検出（判定）作業を示すフロー・チャートである。
【符号の説明】
１０ 車両
１４ ステアリングホイール（操向手段）
２４ ステアリングギア（操向手段）
２６ ピニオン
２８ ラック
３２ 前輪（操舵輪）
３８ 電動モータ（アクチュエータ）
４２ トルクセンサ
４４ 舵角センサ
４６，５０ 車輪速センサ
４８ 後輪
６４ ＣＣＤカメラ（第１の手段）
６８ 画像処理ＥＣＵ（第１の手段）
７４ 電子制御ユニット（ＳＡＳ ＥＣＵ）（操舵力算出手段、第２の操向制御手段）
７６ 電子制御ユニット（ＥＰＳ ＥＣＵ）（第１の操向制御手段）
Claims (3)
- 車両の操舵車輪を転舵するアクチュエータを備える操向手段と、人的操作によって前記アクチュエータを駆動する第１の操向制御手段と、車両進行方向道路の車線状態を検知する第１の手段と、前記車両の運動状態を検知する第２の手段と、前記第１および第２の手段の出力に基づき、前記車両進行方向道路の車線状態に対する車両の位置関係を維持するために必要な操舵力を算出する操舵力算出手段と、人的に加えられた操舵トルクを検知する検知手段と、および、前記操舵力算出手段が算出した操舵力と前記検知手段が検知した操舵トルクに基づき、前記操舵トルクを減少させるように前記第１の操向制御手段に与えるトルク指令を求める第２の操向制御手段とを備える車両用操舵制御装置において、前記第２の操向制御手段によって求められる前記操向手段に加えるべきトルクが、道路設計基準に従ったカーブ走行路で取り得るトルクの範囲外であるとき、および前記第１の手段によって検知された車線状態において取り得るトルクの範囲外であるときのいずれかにある場合、前記第２の操向制御手段による操向手段の制御を中止するように構成したことを特徴とする車両用操舵制御装置。
- 車両の操舵車輪を転舵するアクチュエータを備える操向手段と、人的操作によって前記アクチュエータを駆動する第１の操向制御手段と、車両進行方向道路の車線状態を検知する第１の手段と、前記車両の運動状態を検知する第２の手段と、前記第１および第２の手段の出力に基づき、前記車両進行方向道路の車線状態に対する車両の位置関係を維持するために必要な操舵力を算出する操舵力算出手段と、人的に加えられた操舵トルクを検知する検知手段と、および、前記操舵力算出手段が算出した操舵力と前記検知手段が検知した操舵トルクに基づき、前記操舵トルクを減少させるように前記第１の操向制御手段に与えるトルク指令を求める第２の操向制御手段とを備える車両用操舵制御装置において、前記第２の操向制御手段によって求められる前記操向手段に加えるべきトルクが、道路設計基準において取り得るトルクの範囲外であるとき、および前記第１の手段によって検知された車線状態において取り得るトルクの範囲外であるときのいずれかにある場合、前記第２の操向制御手段による操向手段の制御を中止するように構成したことを特徴とする車両用操舵制御装置。
- 車両の操舵車輪を転舵するアクチュエータを備える操向手段と、人的操作によって前記アクチュエータを駆動する第１の操向制御手段と、車両進行方向道路の車線状態を検知する第１の手段と、前記車両の運動状態を検知する第２の手段と、前記第１および第２の手段の出力に基づき、前記車両進行方向道路の車線状態に対する車両の位置関係を維持するために必要な操舵力を算出する操舵力算出手段と、人的に加えられた操舵トルクを検知する検知手段と、および、前記操舵力算出手段が算出した操舵力と前記検知手段が検知した操舵トルクに基づき、前記操舵トルクを減少させるように前記第１の操向制御手段に与えるトルク指令を求める第２の操向制御手段とを備える車両用操舵制御装置において、前記第２の操向制御手段によって求められる前記操向手段に加えるべきトルクが、少なくとも前記第１の手段によって検知された車線状態において取り得るトルクの範囲外であるとき、前記第２の操向制御手段による操向手段の制御を中止するように構成したことを特徴とする車両用操舵制御装置。
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