JP2017061281A

JP2017061281A - 操舵支援制御装置

Info

Publication number: JP2017061281A
Application number: JP2015188775A
Authority: JP
Inventors: 貴嗣久保; Takatsugu Kubo
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2015-09-25
Filing date: 2015-09-25
Publication date: 2017-03-30

Abstract

【課題】制御に伴い自車両がふらつくことによる運転者の違和感の緩和を、位相遅れに起因した追従性能の低下抑制を図りつつ実現する。
【解決手段】本発明の操舵支援制御装置は、センサによる検出信号に基づき自車両と操舵追従対象との横方向位置偏差を算出する位置偏差算出部と、入力信号の変化量に対する不感帯をもつ不感帯フィルタと、不感帯フィルタによりフィルタリングされた横方向位置偏差に基づき、操舵についての制御目標値を算出する目標値算出部と、制御目標値に基づき操舵機構を駆動する操舵駆動部とを備えている。
【選択図】図４

Description

本発明は車両に搭載される操舵支援制御装置についての技術分野に関する。

特開２０１０−２４１２６４号公報

操舵支援の機能として、例えば走行レーンの中央や先行車両等の所定の追従対象に自車両の横方向位置を追従させる追従操舵制御機能が知られている。
追従操舵制御においては、例えば自車両の前方を撮像するカメラ等のセンサ、或いは車車間通信等により先行車両等の操舵追従対象の位置を検出し、該対象の位置と自車両との横方向における位置偏差を算出し、該位置偏差に基づき操舵についての制御目標値を算出し、該制御目標値に基づき操舵機構を駆動する。

追従操舵制御においては、先行車両の蛇行等に起因した横方向位置偏差の揺らぎに伴い自車両がふらついてしまう虞がある。このような自車両のふらつきは、運転者に違和感を与えてしまう。
そこで、例えば上記特許文献１においては、車車間通信により先行車両の運転者の覚醒状態が低下していることが検出され、且つ先行車両の中央位置の変化幅が閾値以上である状態が所定回数連続した場合に操舵の制御量を制限することで、先行車両のふらつきに追従してしまうことの抑制を図っている。

しかしながら、横方向位置偏差が揺らぐ要因としては、先行車両の蛇行以外にも、例えばセンサノイズや雨・雪等の悪条件等に伴う追従対象の位置検出誤差等も挙げられる。これらセンサノイズ等に起因した横方向位置偏差の揺らぎの大きさは、先行車両の蛇行に伴う揺らぎの大きさよりも比較的小さいため、上記特許文献１の手法によっては該センサノイズ等に起因する自車両のふらつきを十分に抑制することは困難である。
また、特許文献１の手法では、操舵制限のトリガ条件として先行車両の中央位置変化幅が閾値以上であることの連続性を条件としていることから、制御の即効性に欠けるという問題もある。

ここで、一般に入力信号のノイズ抑制を図る手段としてローパスフィルタが知られているが、横方向位置偏差の揺らぎ抑制の手段としてローパスフィルタを用いた場合には、十分な揺らぎ抑制効果を得るためにカットオフ周波数を比較的低く設定するため、位相遅れが誘発されてしまう。この位相遅れに伴い制御遅延が発生し、追従性能の低下を招いてしまう。

本発明は上記の事情に鑑み為されたものであり、制御に伴い自車両がふらつくことによる運転者の違和感の緩和を、位相遅れに起因した追従性能の低下抑制を図りつつ実現することを目的とする。

本発明に係る操舵支援制御装置は、センサによる検出信号に基づき自車両と操舵追従対象との横方向位置偏差を算出する位置偏差算出部と、入力信号の変化量に対する不感帯をもつ不感帯フィルタと、前記不感帯フィルタによりフィルタリングされた前記横方向位置偏差に基づき、操舵についての制御目標値を算出する目標値算出部と、前記制御目標値に基づき操舵機構を駆動する操舵駆動部と、を備えるものである。

上記のような不感帯を有するフィルタを用いることで、操舵追従対象との横方向位置偏差の揺らぎ抑制を、位相遅れの抑制を図りつつ実現することが可能とされる。

上記した本発明に係る操舵支援制御装置においては、前記操舵追従対象としての先行車両と前記自車両との車間距離を算出する車間距離算出部を備え、前記不感帯フィルタは、前記車間距離に応じて前記不感帯の幅を可変設定することが望ましい。

これにより、不感帯の幅、すなわち横方向位置偏差の入力値に対する追従感度を車間距離に応じて適切に設定することが可能となる。

上記した本発明に係る操舵支援制御装置においては、前記自車両の速度を自車速として検出する車速センサを備え、前記不感帯フィルタは、前記自車速に応じて前記不感帯の幅を可変設定することが望ましい。

これにより、不感帯の幅、すなわち横方向位置偏差の入力値に対する追従感度を自車速に応じて適切に設定することが可能となる。

上記した本発明に係る操舵支援制御装置においては、前記不感帯フィルタは、前記入力信号の値が増加又は減少から減少又は増加に転じたことを契機に、該転じた方向側に幅を有する前記不感帯を作用させる共に、前記入力信号の値が前記不感帯から逸脱し連続して増加又は減少する場合には、出力信号を前記入力信号に追従させることが望ましい。

このような不感帯フィルタにより、横方向位置偏差の揺らぎの抑制と位相遅れの抑制との両立を図ることが可能とされる。

上記した本発明に係る操舵支援制御装置においては、前記横方向位置偏差についての下限値と上限値とによりそれぞれ幅が定められた複数の仮想グリッドが、前記横方向位置偏差の値の軸上に所要間隔で配列されるように設定されており、前記不感帯フィルタは、複数の前記仮想グリッドのうちその幅内に前記横方向位置偏差の入力値が得られた前記仮想グリッドをアクティブグリッドとして設定し、アクティブグリッドを設定した以降は、入力値の変化に伴い別の前記仮想グリッドをアクティブグリッドとして設定するまでの間、前記横方向位置偏差の出力値を設定中のアクティブグリッドに対応して定められた値で維持することが望ましい。

このような不感帯フィルタによっても、横方向位置偏差の揺らぎの抑制と位相遅れの抑制との両立を図ることが可能とされる。

本発明によれば、制御に伴い自車両がふらつくことによる運転者の違和感の緩和を、位相遅れに起因した追従性能の低下抑制を図りつつ実現することができる。

第１の実施の形態としての操舵支援制御装置を含む車載システムの要部を示したブロック図である。自車両と操舵追従対象との横方向位置偏差についての説明図である。第１の実施の形態としての操舵支援制御装置における追従操舵制御の制御目標値算出に係る機能を示した機能ブロック図である。第１の実施の形態の不感帯フィルタのフィルタ特性について説明するための図である。第１の実施の形態の不感帯フィルタを実現するために実行されるべき処理の手順を示したフローチャートである。自車速及び車間距離に対する不感幅の変化特性の例を示した図である。第１の実施の形態の不感帯フィルタの入出力特性についてのシミュレーション結果を示した図である。第２の実施の形態としての操舵支援制御装置における追従操舵制御の制御目標値算出に係る機能を示した機能ブロック図である。第２の実施の形態の不感帯フィルタのフィルタ特性について説明するための図である。第１の実施の形態の不感帯フィルタを実現するために実行されるべき処理の手順を示したフローチャートである。

＜１．第１の実施の形態＞
［1-1．操舵支援制御装置の構成］
以下、実施の形態を添付図面を参照して説明する。
図１は、第１の実施の形態としての操舵支援制御装置を含む車載システム１の要部を示している。本実施の形態の操舵支援制御装置は、少なくとも撮像ユニット１０と操舵ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２１とを有して構成される。図１では、この操舵支援制御装置によって操舵支援制御が行われる対象としてのステアリング機構３０を示し、また、操舵支援制御に用いるセンサ類として、車速センサ１５、ヨーレートセンサ１６、及び舵角センサ１７を示している。さらに操舵支援制御の関連部位として表示部２２、発音部２３を示している。

撮像ユニット１０は、自車両において進行方向（前方）を撮像可能に設置された撮像部１１Ｌ、撮像部１１Ｒと、画像処理部１２と、運転支援制御部１３とを備えている。
撮像ユニット１０には、自車両の車速を自車速ｖとして検出する車速センサ１５、ヨーレートを検出するヨーレートセンサ１６、及び、ステアリング舵角を検出する舵角センサ１７が接続され、画像処理部１２や運転支援制御部１３はこれらセンサによる検出信号を入力可能とされている。

撮像部１１Ｌ、１１Ｒは、いわゆるステレオ法による測距が可能となるように、例えば自車両のフロントガラスの上部付近において車幅方向に所定間隔を空けて配置されている。撮像部１１Ｌ、１１Ｒの光軸は平行とされ、焦点距離はそれぞれ同値とされる。また、フレーム周期は同期し、フレームレートも一致している。撮像素子の画素数は例えば水平方向１２８０画素程度×垂直方向９６０画素程度である。

撮像部１１Ｌ、１１Ｒの各撮像素子で得られた電気信号（撮像画像信号）はそれぞれＡ／Ｄ変換され、画素単位で所定階調による輝度値を表すデジタル画像信号（撮像画像データ）とされる。撮像画像データは例えばカラー画像データとされ、従って１画素につきＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３つのデータ（輝度値）が得られる。輝度値の階調は、例えば２５６階調とされる。

画像処理部１２は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びワークエリアとしてのＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えたマイクロコンピュータで構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムに従った各種の処理を実行する。
画像処理部１２は、撮像部１１Ｌ、１１Ｒが自車両の前方を撮像して得た撮像画像データとしての各フレーム画像データを内部メモリに格納していく。そして各フレームとしての２つの撮像画像データに基づき、外部環境として自車両前方に存在する物体を認識するための各種処理を実行する。例えば、道路上に形成された車線（走行レーンを仕切る線：例えば白線やオレンジ線等）、先行車両や障害物などの立体物等の認識を行う。また、検出された車線の情報に基づき、自車両の進行路（自車進行路）を推定する。

自車両前方の立体物の認識にあたり、画像処理部１２は撮像部１１Ｌ、１１Ｒにより得られた一対の撮像画像データ（ステレオ画像）に対し、対応する位置のずれ量から三角測量の原理によって距離情報を求める処理を行い、この距離情報に基づいて三次元の距離分布を表すデータ（距離画像）を生成する。その後、このデータを基に、周知のグルーピング処理や、予め記憶されている三次元的な道路形状データ、立体物データ等と比較し、車線データ、道路に沿って存在するガードレール、縁石等の側壁データ、車両等の立体物データを抽出する。

立体物データでは、立体物までの距離と、距離の時間的変化（自車両に対する相対速度）が求められ、特に自車進行路上にある最も近い車両で、自車両と略同方向に所定の速度（例えば０ｋｍ／ｈ以上）で走行するものが先行車両として抽出される。なお、先行車両の中で速度が略０ｋｍ／ｈである車両は停止した先行車両として認識される。

また、立体物情報、及び、先行車両情報は、立体物や先行車両の後面の左端点と右端点の位置情報が記憶され、さらに、この後面における左端点と右端点との略中央が立体物又は先行車両の中心位置として記憶される。

さらに、先行車両情報については、図２に示すようなＺ軸を自車両前後方向、Ｘ軸を自車両左右方向（横方向）としたＸ−Ｚ座標系上の座標位置として表した先行車位置、先行車距離（先行車両との車間距離：以下「車間距離ｚ」と表記）、先行車速（「車間距離ｚの変化量」＋「自車速ｖ」）、先行車加速度（先行車速の微分値）の情報も算出され、記憶される。
なお、先行車両以外の立体物位置、車線位置、自車進行路位置についても、上記のＸ−Ｚ座標系上の座標位置として算出され、記憶される。

画像処理部１２による上記の先行車両や立体物、車線等の画像認識結果は、各種の運転支援制御に用いられる。
本実施の形態の操舵支援制御に関しては、検出された車線に係る情報（自車進行路等を含む）や先行車両情報等が運転支援制御部１３に入力される。

運転支援制御部１３は、画像処理部１２による画像認識結果を表す入力情報を基に、各種運転支援のための制御を行う。
運転支援制御部１３は、例えば、自車両前方の車線に基づいて、操舵角をドライバ（運転者）とは独立して設定することにより、自車両を自車進行路の中央に維持する車線維持制御や、自車進行路からの逸脱（自車進行路の車線に対する自車両の逸脱）を防止する車線逸脱制御等の操舵支援制御（操舵制御）を行うことが可能である。
また、本実施の形態の運転支援制御部１３は、操舵に係る運転支援制御として、先行車両に対して自車両の横方向位置を追従させる追従操舵制御を行う。

運転支援制御部１３は、各種の操舵制御の作動条件を判断し、作動条件が満たされている場合に操舵制御を実行する。操舵制御が作動可か否かは、運転者の操作情報ＳＤ、画像処理部１２からの情報、各センサからの情報などに基づいて行う。なお、運転者の操作情報ＳＤとしては、ここではＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）スイッチや操舵制御実行スイッチのオン／オフ操作などの操作情報を包括的に示している。

操舵制御時において運転支援制御部１３は、上記の入力情報に基づいて目標とするステアリング指示電流値を算出し、操舵ＥＣＵ２１に対して出力する。
特に、上述した追従操舵制御時において運転支援制御部１３は、例えば目標操舵角θ_TGを下記［式１］に基づき算出し、該目標操舵角θ_TGに応じたステアリング指示電流値を得る。

θ_TG＝Ｇ（ｖ）×ｘ／ｚ …［式１］

ただし、ｘは自車両と先行車両との横方向位置偏差（図２参照：以下単に「横位置偏差」とも表記する）、ｚは前述した先行車距離（車間距離ｚ）、Ｇ（ｖ）は自車速ｖに応じた舵角補正ゲインである。「ｘ／ｚ」の項は、図２に示す角度θ_S（先行車両への追従に要するヨー角）を三角関数に基づき簡略的に表した項である。舵角補正ゲインＧ（ｖ）は、自車速ｖによってヨーレートと舵角の関係が変化することを加味して自車速ｖに応じた関数としている。
なお、横位置偏差ｘは、図２に示すように自車両位置がＸ−Ｚ座標系における原点位置とされる場合には、上述した先行車両情報（先行車位置の情報）として画像処理部１２が算出し運転支援制御部１３に入力される。

なお、上記の目標操舵角θ_TG等、追従操舵制御における制御目標値を得るための手法としては、上記の手法に限定されるものではなく、例えば「特開２００６−２９８０５９号公報」に記載される手法等、他の手法を採用することもできる。追従操舵制御における制御目標値は、例えば上記の横位置偏差ｘ等、自車両と操舵追従対象との横方向位置偏差に基づき算出されたものであればよい。

ここで、本実施の形態における運転支援制御部１３は、上記［式１］で用いる横位置偏差ｘについて、撮像部１１Ｌ、１１Ｒとしてのセンサのノイズ等に起因する揺らぎの抑制を図るための処理も行うが、これについては後に改めて説明する。

操舵ＥＣＵ２１は、マイクロコンピュータで構成され、運転支援制御部１３からのステアリング指示電流値や舵角センサ１７による検出信号に基づきステアリング機構３０における電動モータ４２を制御する。
操舵ＥＣＵ２１は、舵角センサ１７の検出信号から取得されるステアリング舵角の情報に基づき、該ステアリング舵角に応じた操舵のアシストトルクが得られるようにするためのステアリング指示電流値を求め、該指示電流値に基づき電動モータ４２を駆動する。これにより、運転者による操舵をアシストするパワーステアリング制御が実現される。
なお、運転者は、運転支援制御部１３による操舵制御の実行時においても操舵操作を行うことが可能とされているが、このように操舵制御中に手動操舵が行われた際には、操舵ＥＣＵ２１において運転支援制御部１３からのステアリング指示電流値と上記のように求められたパワーステアリング制御のためのステアリング指示電流値とが合算され、合算された電流値に基づいて電動モータ４２が駆動される。

操舵制御の対象となるステアリング機構３０は例えば次のように構成される。なお、この例では電動パワーステアリングを前提した構成を例示するが、例えば油圧式等の他の方式によるパワーステアリング機構が採用されてもよい。
ステアリング機構３０は、ステアリング軸３２が、図示しない車体フレームにステアリングコラム３３を介して回動自在に支持されている。ステアリング軸３２の一端は運転席側に延出され、このステアリング軸３２の一端部には、ステアリングホイール３４が取り付けられている。ステアリング軸３２の他端はエンジンルーム側に延出され、このステアリング軸３２の他端部にはピニオン軸３５が連結されている。
エンジンルームには、車幅方向へ延出するステアリングギヤボックス３６が配設され、このステアリングギヤボックス３６には、ラック軸３７が往復移動自在に挿通支持されている。ラック軸３７の途中にはラック（図示せず）が設けられ、このラックに対し、ピニオン軸３５に設けられたピニオン（図示せず）が噛合することにより、ラックアンドピニオン式のステアリングギヤ機構が構成されている。

また、ラック軸３７の左右両端はステアリングギヤボックス３６から各々突出されており、その端部に、タイロッド３８を介してフロントナックル３９が連設されている。このフロントナックル３９は、操舵輪としての左右輪４０Ｌ，４０Ｒを回動自在に支持するとともに、キングピン（図示せず）を介して車体フレームに連打自在に支持されている。従って、ステアリングホイール３４を操作し、ステアリング軸３２、ピニオン軸３５を回動させると、このピニオン軸３５の回転によりラック軸３７が左右方向へ移動し、その移動によりフロントナックル３９がキングピン（図示せず）を中心に回動して、左右輪４０Ｌ、４０Ｒが左右方向へ転舵される。

また、ピニオン軸３５にはアシスト伝達機構４１を介して電動モータ４２が連設されており、この電動モータ４２にて、ステアリングホイール３４に加える操舵トルクのアシストや、目標操舵角θ_TGとなるような操舵トルクの付加が行われる。

ここで、運転支援制御部１３は、上記のような操舵トルクの付加による運転者の支援の他に、さらに運転支援に関する各種通知も行う。具体的に、運転支援制御部１３は、表示部２２や発音部２３に対して表示情報や発音指示情報を供給する。
表示部２２は、例えばマイクロコンピュータによる表示制御ユニットと表示デバイスを包括的に示している。表示デバイスとは、例えば運転者の前方に設置されたメータパネル内に設けられるスピードメータやタコメータ等の各種メータやＭＦＤ（Multi Function Display）、その他運転者に情報提示を行うためのデバイスである。表示部２２では、操舵支援に関しては、警告表示や操舵制御の作動／停止を運転者に知覚させるための表示が行われる。

発音部２３は、例えばマイクロコンピュータによる発音制御ユニットと、アンプ／スピーカ等の発音デバイスとを包括的に示している。発音部２３では、操舵に関しては、警告音出力や操舵制御の作動／停止を運転者に知覚させるための通知音等の出力が行われる。

［1-2．第１の実施の形態の不感帯フィルタ］
図３は、運転支援制御部１３の処理により実現される機能のうち、目標操舵角θ_TGの算出に係る機能を抽出して示した機能ブロック図である。
図３に示されるように、運転支援制御部１３は、機能ブロックとして不感帯フィルタ１３ａと目標操舵角算出部１３ｂとを備えている。不感帯フィルタ１３ａには、画像処理部１２で算出された横位置偏差ｘの値が入力される。不感帯フィルタ１３ａは、入力信号の変化量に対する不感帯をもつフィルタであり、具体的なフィルタ特性については後述する。
なお以下、不感帯フィルタ１３ａへの横位置偏差ｘの入力値を「入力値Ｓｉｎ」と表記し、不感帯フィルタ１３ａによる出力値、すなわちフィルタリングされた横位置偏差ｘの値を「出力値Ｓｏｕｔ」と表記する。

目標操舵角算出部１３ｂは、画像処理部１２からの車間距離ｚと、不感帯フィルタ１３ａによる出力値Ｓｏｕｔとを入力し、これら車間距離ｚと出力値Ｓｏｕｔ（横位置偏差ｘ）とに基づき前述した［式１］により目標操舵角θ_TGを算出する。

図４は、不感帯フィルタ１３ａのフィルタ特性（入出力特性）についての説明図である。なお、図中の時点ｔ１〜時点ｔ１８は、運転支援制御部１３による画像処理部１２からの横位置偏差ｘの取得タイミングをそれぞれ表している。図中の白丸は入力値Ｓｉｎを、黒丸は出力値Ｓｏｕｔをそれぞれ表す。

先ず、不感帯フィルタ１３ａでは、不感帯の幅（以下「不感帯幅Ｄ」と表記する）を規定するための要素として、増加側閾値ＴＨｉと減少側閾値ＴＨｄとが用いられる。
増加側閾値ＴＨｉは不感帯の上限値を規定する閾値、減少側閾値ＴＨｄは不感帯の下限値を規定する閾値であり、これら増加側閾値ＴＨｉ、減少側閾値ＴＨｄは横位置偏差ｘの各取得タイミングにおいて入力値Ｓｉｎと比較され、出力値Ｓｏｕｔとして入力値Ｓｉｎを出力するか、又は前回の出力値Ｓｏｕｔのまま維持するかの判定に用いられる。

各取得タイミングにおいて用いられる増加側閾値ＴＨｉ、減少側閾値ＴＨｄは、直前の取得タイミングにおける入力値Ｓｉｎに応じて更新され得る。具体的に、或る時点ｔｎにおいて用いられる増加側閾値ＴＨｉは、該時点ｔｎの直前の時点ｔｎ−１における入力値Ｓｉｎ−（ｎ−１）がその時点での増加側閾値ＴＨｉを上回ったことに応じて、入力値Ｓｉｎ−（ｎ−１）に更新される。一方、或る時点ｔｎにおいて用いられる減少側閾値ＴＨｄは、該時点ｔｎの直前の時点ｔｎ−１における入力値Ｓｉｎ−（ｎ−１）がその時点での減少側閾値ＴＨｉを下回ったことに応じて、入力値Ｓｉｎ−（ｎ−１）に更新される。
また、増加側閾値ＴＨｉは、上記のように時点ｔｎ−１における入力値Ｓｉｎ−（ｎ−１）がその時点での減少側閾値ＴＨｄを下回って減少側閾値ＴＨｄが入力値Ｓｉｎ−（ｎ−１）に更新された場合においては、該入力値Ｓｉｎ−（ｎ−１）に対して不感帯幅Ｄを加算した値に更新される。換言すれば、時点ｔｎ−１で更新された減少側閾値ＴＨｄに不感帯幅Ｄを加算した値に更新される。
また、減少側閾値ＴＨｄは、上記のように時点ｔｎ−１における入力値Ｓｉｎ−（ｎ−１）がその時点での増加側閾値ＴＨｉを上回って増加側閾値ＴＨｉが入力値Ｓｉｎ−（ｎ−１）に更新された場合に、該入力値Ｓｉｎ−（ｎ−１）から不感帯幅Ｄを減じた値に更新される。換言すれば、時点ｔｎ−１で更新された増加側閾値ＴＨｉから不感帯幅Ｄを減じた値に更新される。

上記のような各閾値ＴＨの更新が行われることに伴い、例えば図中の時点ｔ１〜時点ｔ６の期間のように入力値Ｓｉｎが増加し続ける間は、増加側閾値ＴＨｉが直前の取得タイミングにおける入力値Ｓｉｎと同じ値に更新され続ける。
例えば、時点ｔ１の取得タイミングでは、該時点ｔ１における入力値Ｓｉｎ（Ｓｉｎ−１とする）と、直前の取得タイミング（時点ｔ０とする）の入力値Ｓｉｎ（Ｓｉｎ−０とする）と同値とされた増加側閾値ＴＨｉ−０とが比較される。「Ｓｉｎ−１＞Ｔｈｉ−０」であるため、時点ｔ１では出力値Ｓｏｕｔとして入力値Ｓｉｎ−１が出力される。
続く時点ｔ２では、該時点ｔ２の入力値Ｓｉｎ（Ｓｉｎ−２とする）と、入力値Ｓｉｎ−１と同値とされた増加側閾値ＴＨｉ−１とが比較され、「Ｓｉｎ−２＞ＴＨｉ−１」であるため該時点ｔ２の出力値Ｓｏｕｔは入力値Ｓｉｎ−１が出力される。
以降、入力値Ｓｉｎの増加が継続する時点ｔ６までの各取得タイミングにおいても、同様に出力値Ｓｏｕｔの入力値Ｓｉｎへの追従、及び増加側閾値ＴＨｉの更新が繰り返される。
なお、時点ｔ１〜時点ｔ６では増加側閾値ＴＨｉの更新と共に減少側閾値ＴＨｄの更新（その時点での入出値Ｓｉｎ−Ｄ）も行われるが、図中では図示の都合から、時点ｔ１〜ｔ５のそれぞれに対応した減少側閾値ＴＨｄの図示は省略している。

ここで、時点ｔ７のように入力値Ｓｉｎが減少に転じた場合には、これを契機として不感帯が作用する。具体的に、図中の増加側閾値ＴＨｉ−６、減少側閾値ＴＨｉ−６は、時点ｔ７の取得タイミングで用いられるべき閾値ＴＨであるが、時点ｔ７では、入力値Ｓｉｎ（Ｓｉｎ−７とする）が増加側閾値ＴＨｉ−６を上回らず、また減少側閾値ＴＨｄ−６を下回りもしないので、出力値Ｓｏｕｔは入力値Ｓｉｎ−７とされず、前回の出力値Ｓｏｕｔとしての時点ｔ６における出力値Ｓｏｕｔ−６のまま維持される。また、時点ｔ７では、上記した各閾値ＴＨの更新条件も満たさないため、増加側閾値ＴＨｉ、減少側閾値ＴＨｄはＴＨｉ−６、ＴＨｄ−６から更新されることもない。
以降の時点ｔ８〜ｔ１０においても、同様に入力値Ｓｉｎは増加側閾値ＴＨｉを上回らず、減少側閾値ＴＨｄを下回りもしないので、出力値Ｓｏｕｔは前回の出力値Ｓｏｕｔのまま維持され、また増加側閾値ＴＨｉ、減少側閾値ＴＨｄが更新されることもない。

このようにして、入力値Ｓｉｎが増加から減少に転じた場合には、該転じた方向側（つまり減少側）に幅Ｄを有する不感帯が作用し、入力値Ｓｉｎが該不感帯を逸脱しない限り出力値Ｓｏｕｔは入力値Ｓｉｎに追従せず、前回の出力値Ｓｏｕｔで維持される。

続く時点ｔ１１では、入力値Ｓｉｎ（Ｓｉｎ−１１とする）が減少側閾値ＴＨｄを下回ったことに応じて、出力値Ｓｏｕｔとして入力値Ｓｉｎ−１１が出力される。また、上記の閾値ＴＨの更新条件より、減少側閾値ＴＨｄが入力値Ｓｉｎ−１１に更新され（図中、ＴＨｄ−１１と表記）、増加側閾値ＴＨｉは該入力値Ｓｉｎ−１１に不感帯幅Ｄを加算した値に更新される（不図示）。
次の時点ｔ１２でも、入力値Ｓｉｎ（Ｓｉｎ−１２とする）が減少側閾値ＴＨｄを下回ったことに応じて、出力値Ｓｏｕｔとして入力値Ｓｉｎ−１２が出力され、また減少側閾値ＴＨｄが入力値Ｓｉｎ−１２に更新され（図中ＴＨｄ−１２と表記）、増加側閾値ＴＨｉは該入力値Ｓｉｎ−１２に不感帯幅Ｄを加算した値に更新される（図中ＴＨｉ−１２と表記）。

時点ｔ１３では、入力値Ｓｉｎが減少から増加に転じる。時点ｔ１３では、入力値Ｓｉｎ（Ｓｉｎ−１３とする）は増加側閾値ＴＨｉ（ＴＨｉ−１２）を上回らないため、出力値Ｓｏｕｔは入力値Ｓｉｎ−１３とされず、前回の出力値Ｓｏｕｔとしての時点ｔ１２における出力値Ｓｏｕｔ−１２のまま維持され、また上記した各閾値ＴＨの更新条件も満たさないため増加側閾値ＴＨｉ、減少側閾値ＴＨｄもＴＨｉ−１２、ＴＨｄ−１２のまま維持される。以降、同様に時点ｔ１７までは入力値Ｓｉｎが増加側閾値ＴＨｉ−１２と減少側閾値ＴＨｄ−１２とよる不感帯内に収まっているため、出力値Ｓｏｕｔは前回の出力値Ｓｏｕｔのまま維持され、増加側閾値ＴＨｉ、減少側閾値ＴＨｄも更新されない。
時点ｔ１８のように入力値Ｓｉｎが増加側閾値ＴＨｉを上回ったことに応じ、出力値Ｓｏｕｔは入力値Ｓｉｎに追従し、また増加側閾値ＴＨｉ、減少側閾値ＴＨｄも入力値Ｓｉｎに応じて更新される。

このように入力値Ｓｉｎが減少から増加に転じた場合においても、これを契機に該転じた方向側（つまり増加側）に幅Ｄを有する不感帯が作用し、入力値Ｓｉｎが該不感帯を逸脱しない限り出力値Ｓｏｕｔは入力値Ｓｉｎに追従せず、前回の出力値Ｓｏｕｔで維持される。

上記のように第１の実施の形態の不感帯フィルタ１３ａにおいては、入力値Ｓｉｎが増加又は減少から減少又は増加に転じたことを契機に、該転じた方向側に幅Ｄを有する不感帯を作用させている。また、入力値Ｓｉｎが不感帯から逸脱し連続して増加又は減少する場合には出力値Ｓｏｕｔを入力値Ｓｉｎに追従させている。このような不感帯フィルタ１３ａの入出力特性は、バックラッシュを有する歯車等の入出力機構における入出力特性を模擬したものと換言できる。

上記のようなバックラッシュを模擬した不感帯フィルタ１３ａによれば、横位置偏差ｘの揺らぎの抑制と位相遅れの抑制との両立を図ることができる。

［1-3．処理手順］
図５は、上記により説明した第１の実施の形態の不感帯フィルタ１３ａを実現するために実行されるべき具体的な処理の手順を示している。
なお、図５に示す処理は、運転支援制御部１３が例えば内蔵するＲＯＭ等の所定の記憶装置に記憶されたプログラムに基づき実行するものである。図５に示す処理は、例えば追従操舵制御の開始に応じて、画像処理部１２からの横位置偏差ｘの取得周期で繰り返し実行される。

図５において、運転支援制御部１３はステップＳ１０１で、自車速ｖ、車間距離ｚを取得し、続くステップＳ１０２でこれら自車速ｖ、車間距離ｚに応じた不感幅ｈＤを求める。
ここで、不感幅ｈＤは、不感帯幅Ｄを設定するためのパラメータであり、以降の説明でも明らかとなるように「不感帯幅Ｄ＝不感幅ｈＤ×２」となるものである。

ここで、車間距離ｚが小さい場合は、センサノイズ等による横位置偏差ｘの揺らぎが追従制御に与える影響が大きいため（先の［式１］を参照）、入力値Ｓｉｎに対する出力値Ｓｏｕｔの追従感度は低く設定することが望ましい。すなわち、入力値Ｓｉｎに対する出力値Ｓｏｕｔの追従感度を左右する不感帯の幅は、比較的広く設定されるべきである。逆に、車間距離ｚが大きい場合は、先行車両への追従状態を適正に維持する上では、入力値Ｓｉｎに対する出力値Ｓｏｕｔの追従感度を高めて、先行車両の僅かな動きにも追従可能とされることが望ましい。車間距離ｚが大きい場合は、センサノイズ等による横方向位置偏差の揺らぎによる影響も少ないことから、追従性能の低下抑制を考慮して、不感帯幅Ｄは狭く設定すべきである。

また、自車速ｖについては、自車速ｖの値が小さい場合には単位時間当たりの横移動量が小さくなるため、横移動量とセンサノイズ等による横位置偏差ｘの変化量の揺らぎとの比率、すなわちＳ／Ｎ比が悪化傾向となる。このため、横位置偏差ｘの変化量に対する感度を下げることにより蛇行や運転者による修正舵の回数を減らすことができ、追従性能が良好となる。逆に自車速ｖの値が大きい場合（つまり操舵追従対象の車速値も大きい場合）は、単位時間当たりの横移動量が大きくなるため、横位置偏差ｘの変化量に対する感度を上げなければ追従性能の低下を招く傾向となる。
これらの点より、自車速ｖの値が小さい場合には不感帯の幅を広くし、自車速ｖの値が大きい場合には不感帯の幅を狭くすることが望ましい。

そこで、本例においては、不感幅ｈＤを自車速ｖや車間距離ｚに応じて可変設定する。自車速ｖや車間距離ｚに応じた不感幅ｈＤは、例えば予め運転支援制御部１３に対して設定されたマップを用いて求める。

図６は、マップによる不感幅ｈＤの特性（自車速ｖ及び車間距離ｚに対する変化特性）の例を示している。
ここでは、０ｋｍ／ｈ〜６０ｋｍ／ｈまでの１０ｋｍ／ｈ刻みによる基準速度ごとに、車間距離ｚに対する不感幅ｈＤの特性カーブが設定された例を示している。
運転支援制御部１３は、ステップＳ１０１で取得した自車速ｖに最も近い基準速度の特性カーブに基づき、対応する不感幅ｈＤを求める。このとき、自車速ｖが何れの基準速度にも一致しない場合には、例えば、最も近い基準速度の特性カーブを該基準速度と自車速ｖとの差に応じて補正し、補正後の特性カーブに基づき対応する不感幅ｈＤを求める。

図６に示す特性によると、不感幅ｈＤ（ひいては不感帯幅Ｄ）は、自車速ｖ、車間距離ｚの値が大きいほど狭く設定される傾向となる。
ここで、停車直前から停車、また停車から発進直後のシーンでとり得る車間距離ｚ、例えば０ｍ≦車間距離ｚ≦１０ｍの状態において、先行車両に追従するための操舵をしてしまうと、運転者が違和感を抱き易くなる。このため本例では、例えば０ｍ≦車間距離ｚ≦１０ｍの状態では不感幅ｈＤを広くする傾向とすることで、不要な操舵を抑制して運転者の違和感緩和を図っている。

図５に戻り、運転支援制御部１３は、ステップＳ１０２で自車速ｖ及び車間距離ｚに応じた不感幅ｈＤを求めると、ステップＳ１０３で「Ｓｉｎ＜Ｔ−ｈＤ」か否かを判定する。ここで、「Ｔ−ｈＤ」は、上述した減少側閾値ＴＨｄであり、従ってステップＳ１０３の処理は、入力値Ｓｉｎが減少側閾値ＴＨｄを下回ったか否かを判定する処理として機能する。なお、「Ｔ」は、減少側閾値ＴＨｄ、及び増加側閾値ＴＨｉの設定演算に用いる中間変数であるが、詳しくは後述する。

運転支援制御部１３は、ステップＳ１０３で「Ｓｉｎ＜Ｔ−ｈＤ」ではないと判定した場合（入力値Ｓｉｎが減少側閾値ＴＨｄを下回っていない場合）には、ステップＳ１０４に進んで「Ｓｉｎ＜Ｔ＋ｈＤ」か否かを判定する。「Ｔ＋ｈＤ」は、上述した増加側閾値ＴＨｉであり、従って該ステップＳ１０４の処理は入力値Ｓｉｎが増加側閾値ＴＨｉを上回ったか否かを判定する処理として機能する。

ステップＳ１０４で「Ｓｉｎ＜Ｔ＋ｈＤ」ではないと判定した場合（入力値Ｓｉｎが増加側閾値ＴＨｉを上回っていない場合）、運転支援制御部１３はステップＳ１０５に進み出力値Ｓｏｕｔとして前回の出力値Ｓｏｕｔを出力し、図５に示す処理を終える。すなわち、入力値Ｓｉｎが減少側閾値ＴＨｄ〜増加側閾値ＴＨｉの範囲（つまり不感帯）を逸脱していない場合は、出力値Ｓｏｕｔが前回の出力値Ｓｏｕｔで維持される。

一方、ステップＳ１０４で「Ｓｉｎ＜Ｔ＋ｈＤ」であると判定した場合、運転支援制御部１３はステップＳ１０６に進み、出力値Ｓｏｕｔとして入力値Ｓｉｎを出力すると共に、中間変数Ｔを「Ｓｉｎ−ｈＤ」に更新して、図５に示す処理を終える。
このように、入力値Ｓｉｎが増加側閾値ＴＨｉを上回った場合は、出力値Ｓｏｕｔが入力値Ｓｉｎに追従する。また、中間変数Ｔが入力値Ｓｉｎから不感幅ｈＤを減じた値に更新される。

上記のような中間変数Ｔの更新により、次回に実行される図５に示す処理においては、ステップＳ１０３の「Ｔ−ｈＤ」は「前回の入力値Ｓｉｎ−不感幅ｈＤ−不感幅ｈＤ」すなわち「前回の入力値Ｓｉｎ−２ｈＤ」として算出される。またステップＳ１０４における「Ｔ＋ｈＤ」は「前回の入力値Ｓｉｎ−不感幅ｈＤ＋不感幅ｈＤ」すなわち「前回の入力値Ｓｉｎ」として算出される。
このようにして、入力値Ｓｉｎが増加側閾値ＴＨｉを上回った場合は、次回の処理時において出力値Ｓｏｕｔを入力値Ｓｉｎに追従させるか否かの判定にあたりステップＳ１０４、Ｓ１０３で用いられる閾値として、それぞれ「前回の入力値Ｓｉｎ」、「前回の入力値Ｓｉｎ−２ｈＤ」による閾値が設定される。この点からも理解されるように、ステップＳ１０４における「Ｔ＋ｈＤ」は増加側閾値ＴＨｉ、ステップＳ１０３における「Ｔ−ｈＤ」は減少側閾値ＴＨｄとして機能するものである。また、不感幅ｈＤと不感帯幅Ｄの関係は「Ｄ＝２ｈＤ」である。

また、ステップＳ１０３において、「Ｓｉｎ＜Ｔ−ｈＤ」であると判定した場合、運転支援制御部１３はステップＳ１０７に進み、出力値Ｓｏｕｔとして入力値Ｓｉｎを出力すると共に、中間変数Ｔを「Ｓｉｎ＋ｈＤ」に更新して、図５に示す処理を終える。
このように、入力値Ｓｉｎが減少側閾値ＴＨｄを下回った場合は、出力値Ｓｏｕｔが入力値Ｓｉｎに追従する。また、この場合は中間変数Ｔが入力値Ｓｉｎに不感幅ｈＤを加算した値に更新される。

ここで、上記のようなステップＳ１０７の中間変数Ｔの更新により、入力値Ｓｉｎが減少側閾値ＴＨｄを下回った回の処理の次回の処理においては、ステップＳ１０３の「Ｔ−ｈＤ」は「前回の入力値Ｓｉｎ＋不感幅ｈＤ−不感幅ｈＤ」すなわち「前回の入力値Ｓｉｎ」として算出され、またステップＳ１０４における「Ｔ＋ｈＤ」は「前回の入力値Ｓｉｎ＋不感幅ｈＤ＋不感幅ｈＤ」すなわち「前回の入力値Ｓｉｎ＋２ｈＤ」として算出される。
このようにして、入力値Ｓｉｎが減少側閾値ＴＨｄを下回った場合は、次回の処理時において出力値Ｓｏｕｔを入力値Ｓｉｎに追従させるか否かの判定にあたりステップＳ１０３、Ｓ１０４で用いられる閾値として、それぞれ「前回の入力値Ｓｉｎ」、「前回の入力値Ｓｉｎ＋２ｈＤ」による閾値が設定される。この点からも、ステップＳ１０４における「Ｔ＋ｈＤ」は増加側閾値ＴＨｉ、ステップＳ１０３における「Ｔ−ｈＤ」は減少側閾値ＴＨｄとして機能するものであることが分かる。

なお、ステップＳ１０３で入力値Ｓｉｎが減少側閾値ＴＨｄを下回らず、またステップＳ１０４で入力値Ｓｉｎが増加側閾値ＴＨｉを上回らない場合には、ステップＳ１０６、Ｓ１０７の処理（Ｔの更新処理）は実行されない。この点より、入力値Ｓｉｎが増加側閾値ＴＨｉ〜減少側閾値ＴＨｄの範囲による不感帯を逸脱しない限りは、増加側閾値ＴＨｉ、減少側閾値ＴＨｄは最終更新時点の値で維持される。

上記図５に示した処理により、図３を参照して説明した第１の実施の形態の不感帯フィルタ１３ａとしての機能が実現される。

参考として、図７に不感帯フィルタ１３ａの入出力特性についてのシミュレーション結果を示す。
図７を参照して分かるように、不感帯フィルタ１３ａによれば、入力信号（図中細線）の揺らぎ成分に対する出力信号（図中太線）の追従が抑制されて、出力信号における不要なばたつきが抑えられていることが確認できる。また、このようなばたつきの抑制が図られつつ、入力信号に対する位相遅れが抑制されていることも確認できる。

＜２．第２の実施の形態＞
［2-1．第２の実施の形態の不感帯フィルタ］
続いて、第２の実施の形態の操舵支援制御装置について説明する。
第２の実施の形態において、車載システム１の構成は、運転支援制御部１３に代えて運転支援制御部１３’が設けられる点が異なるのみであり、重複部分については説明を省略する。

図８は、第２の実施の形態における運転支援制御部１３’の処理により実現される機能のうち目標操舵角θ_TGの算出に係る機能を抽出して示した機能ブロック図である。
図８に示されるように、運転支援制御部１３’は、機能ブロックとして不感帯フィルタ１３ａ’と目標操舵角算出部１３ｂとを備えている。図示するように不感帯フィルタ１３ａ’に入力される横位置偏差ｘの値は入力値Ｓｉｎ、フィルタリングされた横位置偏差ｘの値は出力値Ｓｏｕｔと表記する。
目標操舵角算出部１３ｂは、画像処理部１２からの車間距離ｚと不感帯フィルタ１３ａ’による出力値Ｓｏｕｔとを入力し、前述した［式１］により目標操舵角θ_TGを算出する。

図９は、不感帯フィルタ１３ａ’のフィルタ特性（入出力特性）についての説明図であり、図９Ａ〜図９Ｅは自車両中央を基準として先行車両の位置が右方向へ移動後、移動方向が左方向に転じられた際の各移動過程の様子を示している。

図９Ａ〜図９Ｅに示されるように、第２の実施の形態の不感帯フィルタ１３ａ’においては、複数の仮想グリッドＧが横位置偏差ｘの値の軸上において所要間隔を空けて配列されるように設定されている。各仮想グリッドＧは、横位置偏差ｘの下限値Ｉｄと上限値Ｉｕとによりその幅が定められている。図中の「Ｉｃ」は、各仮想グリッドＧに対して定められたその仮想グリッドＧの代表値であり、本例では仮想グリッドＧの中心値が代表値Ｉｃとして定められている。

不感帯フィルタ１３ａ’は、これら複数の仮想グリッドＧのうち、入力値Ｓｉｎが下限値Ｉｄ〜上限値Ｉｕの範囲内に得られた仮想グリッドＧをアクティブグリッドとして設定する。アクティブグリッドを設定した以降は、入力値Ｓｉｎの変化に伴い別の仮想グリッドＧを新たにアクティブグリッドに設定するまでの間、設定中のアクティブグリッドの代表値Ｉｃを出力値Ｓｏｕｔとする。すなわち、例えば図９Ａに示すアクティブグリッドの設定状態においては、図中の両矢印で示す範囲、すなわちアクティブグリッドの左方向（横位置偏差ｘの減少方向）に隣接する仮想グリッドＧの上限値Ｉｕから、アクティブグリッドの右方向に隣接する仮想グリッドＧの下限値Ｉｄまでの範囲に入力値Ｓｉｎが得られる限りは、出力値Ｓｏｕｔがアクティブグリッドの代表値Ｉｃで維持される。
この点から理解されるように、図示の両矢印の範囲、すなわちアクティブグリッドに対し入力値Ｓｉｎの減少方向に隣接する仮想グリッドＧの上限値Ｉｕから、アクティブグリッドに対し入力値Ｓｉｎの増加方向に隣接する仮想グリッドＧの下限値Ｉｄまでの範囲は、不感帯として機能する。このため、図中では該両矢印の幅を不感帯幅Ｄと表記している。

なお、図９Ｂと図９Ｄを比較して分かるように、上記の不感帯フィルタ１３ａ’によると、仮想グリッドＧ間の緩衝帯に入力値Ｓｉｎが得られた場合は、入力値Ｓｉｎが増加傾向にあるか減少傾向にあるかの違いにより、異なる出力値Ｓｏｕｔが得られることになる。

［2-2．処理手順］
図１０のフローチャートを参照して、第２の実施の形態の不感帯フィルタ１３ａ’を実現するために実行されるべき具体的な処理の手順を説明する。
なお、図１０に示す処理は、運転支援制御部１３’が例えば内蔵するＲＯＭ等の所定の記憶装置に記憶されたプログラムに基づき実行するものであり、例えば追従操舵制御の開始に応じて、画像処理部１２からの横位置偏差ｘの取得周期で繰り返し実行される。

図１０において、運転支援制御部１３’はステップＳ２０１で、アクティブグリッドが設定されているか否かを判定する。追従操舵制御の開始時点ではアクティブグリッドは未設定である。
アクティブグリッドを設定中でなければ、運転支援制御部１３’はステップＳ２０２に進み、入力値Ｓｉｎに応じた仮想グリッドＧをアクティブグリッドに設定する。該ステップＳ２０２では、入力値Ｓｉｎが何れかの仮想グリッドＧの幅内に得られていれば該仮想グリッドＧをアクティブグリッドに設定する。入力値Ｓｉｎが仮想グリッドＧ間の緩衝帯に得られた場合は、例えば直近の仮想グリッドＧをアクティブグリッドに設定する等、予め定められた規則に従って入力値Ｓｉｎに応じたアクティブグリッドを設定する。
さらに、続くステップＳ２０３で運転支援制御部１３’は、出力値Ｓｏｕｔとして設定したアクティブグリッドの代表値Ｉｃを出力し、図１０に示す処理を終える。

なお、アクティブグリッドが未設定中においては、入力値Ｓｉｎが何れかの仮想グリッドＧの幅内に得られるまで入力値Ｓｉｎ＝出力値Ｓｏｕｔとしてもよい。

先のステップＳ２０１において、アクティブグリッドが設定中であると判定した場合、運転支援制御部１３’はステップＳ２０４に進み、入力値Ｓｉｎは前回から増加したか否かを判定し、前回から増加していなければステップＳ２０５で入力値Ｓｉｎは前回から減少したか否かを判定する。
ステップＳ２０５で入力値Ｓｉｎが前回から減少していないと判定した場合（つまり前回と同値である場合）、運転支援制御部１３’はステップＳ２０６で出力値Ｓｏｕｔとして前回の出力値Ｓｏｕｔを出力し、図１０に示す処理を終える。

先のステップＳ２０４において、入力値Ｓｉｎは前回から増加したと判定した場合、運転支援制御部１３’はステップＳ２０７に進み、入力値Ｓｉｎがアクティブグリッドの上限値Ｉｕ側に隣接する（つまり入力値Ｓｉｎの増加側に隣接する）仮想グリッドＧの下限値Ｉｄを上回ったか否かを判定する。
入力値Ｓｉｎが該下限値Ｉｄを上回っていないと判定した場合、運転支援制御部１３’は先のステップＳ２０６に進んで出力値Ｓｏｕｔとして前回の出力値Ｓｏｕｔを出力する。すなわち、設定中のアクティブグリッドの代表値Ｉｃが出力される。

一方ステップＳ２０７において、入力値Ｓｉｎが上記下限値Ｉｄを上回ったと判定した場合、運転支援制御部１３’はステップＳ２０８に進んでアクティブグリッドの更新、すなわち設定中のアクティブグリッドの上限値Ｉｕ側に隣接する仮想グリッドＧを新たにアクティブグリッドに設定する処理を実行し、続くステップＳ２０９で出力値Ｓｏｕｔとしてアクティブグリッド（更新後のアクティブグリッド）の代表値Ｉｃを出力し、図１０に示す処理を終える。

また、先のステップＳ２０５において、入力値Ｓｉｎが前回から減少したと判定した場合、運転支援制御部１３’はステップＳ２１０に進み、入力値Ｓｉｎがアクティブグリッドの下限値Ｉｄ側に隣接する（入力値Ｓｉｎの減少側に隣接する）仮想グリッドＧの上限値Ｉｕを下回ったか否かを判定する。入力値Ｓｉｎが該上限値Ｉｕを下回っていないと判定した場合、運転支援制御部１３’は先のステップＳ２０６に進んで出力値Ｓｏｕｔとして前回の出力値Ｓｏｕｔを出力し、これにより出力値Ｓｏｕｔを設定中のアクティブグリッドの代表値Ｉｃで維持する。

一方ステップＳ２１０において、入力値Ｓｉｎが上記上限値Ｉｕを下回ったと判定した場合、運転支援制御部１３’はステップＳ２１１に進んでアクティブグリッドの更新、すなわち設定中のアクティブグリッドの下限値Ｉｄ側に隣接する仮想グリッドＧを新たにアクティブグリッドに設定する処理を実行し、続くステップＳ２１２で出力値Ｓｏｕｔとしてアクティブグリッド（更新後のアクティブグリッド）の代表値Ｉｃを出力し、図１０に示す処理を終える。

なお、第２の実施の形態においても、不感帯幅Ｄについては自車速ｖや車間距離ｚに応じて可変設定することができる。具体的に、第２の実施の形態の場合は、自車速ｖや車間距離ｚに応じて各仮想グリッドＧの配置間隔（例えば中央値の間隔）、上限値Ｉｕ及び下限値Ｉｄを可変設定する。この場合も第１の実施の形態の場合と同様の趣旨により、自車速ｖや車間距離ｚの値が大きいほど不感帯幅Ｄが狭くされるように上記の各パラメータを設定する。
この場合、自車速ｖや車間距離ｚの変化に応じて仮想グリッドＧの配置間隔や上限値Ｉｕ、下限値Ｉｄを更新した際には、設定中であったアクティブグリッドを無効化し、更新後の各仮想グリッドＧを基準として、先のステップＳ２０２と同様の処理によりアクティブグリッドを新たに設定し直せばよい。

＜３．実施の形態のまとめ＞
以上で説明してきたように、実施の形態の操舵支援制御装置は、センサ（撮像部１１Ｌ、１１Ｒ）による検出信号に基づき自車両と操舵追従対象との横方向位置偏差を算出する位置偏差算出部（画像処理部１２）と、入力信号の変化量に対する不感帯をもつ不感帯フィルタ（同１３ａ、１３ａ’）と、不感帯フィルタによりフィルタリングされた横方向位置偏差に基づき、操舵についての制御目標値を算出する目標値算出部（目標操舵角算出部１３ｂ）と、制御目標値に基づき操舵機構を駆動する操舵駆動部（操舵ＥＣＵ２１）とを備えている。

上記のような不感帯を有するフィルタを用いることで、操舵追従対象との横方向位置偏差の揺らぎ抑制を、位相遅れの抑制を図りつつ実現することが可能とされる。
従って、制御に伴い自車両がふらつくことによる運転者の違和感の緩和を、位相遅れに起因した追従性能の低下抑制を図りつつ実現することができる。

また、実施の形態の操舵支援制御装置においては、操舵追従対象としての先行車両と自車両との車間距離を算出する車間距離算出部（画像処理部１２）を備え、不感帯フィルタは、車間距離に応じて不感帯の幅を可変設定している。例えば、車間距離の値が小さいときは不感帯の幅を広くし、車間距離の値が大きいときは不感帯の幅を狭くする。

これにより、不感帯の幅、すなわち横方向位置偏差の入力値に対する追従感度を車間距離に応じて適切に設定することが可能となる。
従って、追従性能の低下抑制と、横方向位置偏差の揺らぎ抑制による運転者の違和感緩和との両立がバランス良く図られるようにすることができる。

さらに、実施の形態の操舵支援制御装置においては、自車両の速度を自車速として検出する車速センサ（同１５）を備え、不感帯フィルタは、自車速に応じて不感帯の幅を可変設定している。例えば、自車速の値が小さいときは不感帯の幅を広くし、自車速の値が大きいときは不感帯の幅を狭くする。

これにより、不感帯の幅、すなわち横方向位置偏差の入力値に対する追従感度を自車速に応じて適切に設定することが可能となる。
従って、追従性能の低下抑制と、横方向位置偏差の揺らぎ抑制による運転者の違和感緩和との両立がバランス良く図られるようにすることができる。

さらにまた、実施の形態の操舵支援制御装置においては、不感帯フィルタ（同１３ａ）は、入力信号の値が増加又は減少から減少又は増加に転じた場合に、該転じた方向側に幅を有する不感帯を作用させる共に、入力信号の値が不感帯から逸脱し連続して増加又は減少する場合には、出力信号を入力信号に追従させている。

このような不感帯フィルタにより、横方向位置偏差の揺らぎの抑制と位相遅れの抑制との両立を図ることが可能とされる。
従って、追従性能の低下抑制を図りつつ、制御に伴い自車両がふらつくことによる運転者の違和感の緩和を図ることができる。

また、実施の形態の操舵支援制御装置においては、横方向位置偏差についての下限値と上限値とによりそれぞれ幅が定められた複数の仮想グリッドが、横方向位置偏差の値の軸上に所要間隔で配列されるように設定されており、不感帯フィルタ（同１３ａ’）は、複数の仮想グリッドのうちその幅内に横方向位置偏差の入力値が得られた仮想グリッドをアクティブグリッドとして設定し、アクティブグリッドを設定した以降は、入力値の変化に伴い別の仮想グリッドをアクティブグリッドとして設定するまでの間、横方向位置偏差の出力値を設定中のアクティブグリッドに対応して定められた値で維持している。

このような不感帯フィルタによっても、横方向位置偏差の揺らぎの抑制と位相遅れの抑制との両立を図ることが可能とされ、従って、追従性能の低下抑制を図りつつ、制御に伴い自車両がふらつくことによる運転者の違和感の緩和を図ることができる。

＜４．変形例＞
なお、本発明は上記により説明した具体例に限定されず、各種の変形例が考えられる。
例えば、上記では、操舵追従対象が先行車両とされた例を挙げたが、本発明は、例えば自車進行路の車線、或いは自車進行路の中央位置等、先行車両以外を操舵追従対象とする場合にも好適に適用できる。

また、上記では、自車両と操舵追従対象との横方向位置偏差を撮像部１１Ｌ、１１Ｒにより得られたステレオ画像に基づき求める例を挙げたが、該横方向位置偏差は、単眼カメラによる撮像画像とレーダーによる操舵追従対象の検出結果、或いはＧＰＳセンサによる位置検出結果等、他の手段により求めることもできる。なお、ここでの「ＧＰＳ」の表記は、米国において運用中の「Global Positioning System」に限定されるものではなく、一般的な「衛星測位システム」である「ＧＮＳＳ(Global Navigation Satellite System)」を意味するものとして用いている。
ここで、ＧＰＳセンサによる位置検出結果に基づき横方向位置偏差を求める手法としては、例えば操舵追従対象が先行車両である場合には、自車両位置を自車両に設けられたＧＰＳセンサで検出し、先行車両位置については該先行車両に設けられたＧＰＳセンサによる位置検出情報を車車間通信により取得し、それらの位置情報に基づき算出する手法を挙げることができる。或いは、操舵追従対象が自車進行路の車線や車線間の中央位置（走行レーンの中央位置）とされる場合には、自車両位置を自車両に設けられたＧＰＳセンサで検出し、車線位置や上記中央位置を自車両位置に基づき地図情報から取得し、これら取得した位置情報に基づき横方向位置偏差を算出する手法を挙げることができる。

１…車載システム、１０…撮像ユニット、１１Ｌ、１１Ｒ…撮像部、１２…画像処理部、１３、１３’…運転支援制御部、１３ａ、１３ａ’…不感帯フィルタ、１３ｂ…目標操舵角算出部、１５…車速センサ、１６…ヨーレートセンサ、１７…舵角センサ、２１…操舵ＥＣＵ、２２…表示部、２３…発音部、ＳＤ…操作情報、３０…ステアリング機構、３２…ステアリング軸、３３…ステアリングコラム、３４…ステアリングホイール、３５…ピニオン軸、３６…ステアリングギアボックス、３７…ラック軸、３８…タイロッド、３９…フロントナックル、４０Ｌ、４０Ｒ…左右輪、４１…アシスト伝達機構、４２…電動モータ、Ｇ…仮想グリッド

Claims

センサによる検出信号に基づき自車両と操舵追従対象との横方向位置偏差を算出する位置偏差算出部と、
入力信号の変化量に対する不感帯をもつ不感帯フィルタと、
前記不感帯フィルタによりフィルタリングされた前記横方向位置偏差に基づき、操舵についての制御目標値を算出する目標値算出部と、
前記制御目標値に基づき操舵機構を駆動する操舵駆動部と、を備える
操舵支援制御装置。
前記操舵追従対象としての先行車両と前記自車両との車間距離を算出する車間距離算出部を備え、
前記不感帯フィルタは、前記車間距離に応じて前記不感帯の幅を可変設定する
請求項１に記載の操舵支援制御装置。
前記自車両の速度を自車速として検出する車速センサを備え、
前記不感帯フィルタは、前記自車速に応じて前記不感帯の幅を可変設定する
請求項１又は請求項２に記載の操舵支援制御装置。
前記不感帯フィルタは、
前記入力信号の値が増加又は減少から減少又は増加に転じたことを契機に、該転じた方向側に幅を有する前記不感帯を作用させる共に、前記入力信号の値が前記不感帯から逸脱し連続して増加又は減少する場合には、出力信号を前記入力信号に追従させる
請求項１乃至請求項３の何れかに記載の操舵支援制御装置。
前記横方向位置偏差についての下限値と上限値とによりそれぞれ幅が定められた複数の仮想グリッドが、前記横方向位置偏差の値の軸上に所要間隔で配列されるように設定されており、
前記不感帯フィルタは、
複数の前記仮想グリッドのうちその幅内に前記横方向位置偏差の入力値が得られた前記仮想グリッドをアクティブグリッドとして設定し、アクティブグリッドを設定した以降は、入力値の変化に伴い別の前記仮想グリッドをアクティブグリッドとして設定するまでの間、前記横方向位置偏差の出力値を設定中のアクティブグリッドに対応して定められた値で維持する
請求項１乃至請求項３の何れかに記載の操舵支援制御装置。