JP2004029911A

JP2004029911A - 自動操舵装置

Info

Publication number: JP2004029911A
Application number: JP2002181294A
Authority: JP
Inventors: Toshibumi Koshizawa; 越沢　俊文; Hiromi Ino; 伊野　弘美
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2002-06-21
Filing date: 2002-06-21
Publication date: 2004-01-29

Abstract

【課題】車両が車線内保持走行を行うための自動操舵装置に関し、危険な操舵アクチュエータの駆動を禁止することを低コストで実現する。
【解決手段】演算部６が、車速検出部２が検出した車速がゼロでない場合のみ車線検出部３が検出した車線情報に基づき該目標車線内位置を決定し、操舵アクチュエータ７が、該演算部６が決定した該目標車線内位置に基づいて操舵制御を行う。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動操舵装置に関し、特に車両が車線内保持走行を行うための自動操舵装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車線内保持走行を行う自動操舵装置が近年開発されており、このような自動操舵装置は、自車が走行する車線を検出する車線検出部、自動操舵に必要な情報を算出する演算部、演算部から入力される情報に基づいて操舵輪を操舵する操舵アクチュエータによって構成されている。
【０００３】
自動操舵装置は、車線やマーカが検出された後に、運転者の操作（起動スイッチ等）により自動操舵制御を開始し、車線やマーカが未検出となったり、運転者が専用のスイッチ操作やブレーキ操作を行なうことにより所定の解除条件が満たされた場合に、その制御を終了する動作が一般的である。
【０００４】
例えば、高速道路などにおいて、走行車線を自動操舵装置による自動操舵制御走行中、追越操作が必要な場合には、専用のスイッチ操作を行って自動操舵制御を解除することが出来る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、このような自動操舵装置においては、車両電源（バッテリー）から必要な電源が供給された演算部が所定の時間間隔で自動操舵の制御プログラムを実施している。
【０００６】
従って、運転者が専用のスイッチ操作を終了していないときやブレーキ操作を行って自動操舵制御を終了していないときには、エンジンが切れて停車しても、キースイッチにより車両電源が投入されている限り自動操舵制御状態が継続し、条件が整えば操舵アクチュエータが駆動されてしまう。
【０００７】
特に、キャブオーバ型車両に自動操舵装置を適用した場合、以下のような問題がある。
キャブオーバ型車両では、操舵輪は前輪でキャブの真下に位置している。このため、エンジン点検等の為にキャブをチルトしている際に操舵アクチュエータが駆動されると、点検作業中の作業者が操舵輪部分に巻込まれる可能性が高く危険である。
【０００８】
また、停車時に乗員がキャブ乗降を行う際に操舵アクチュエータが駆動されてしまうと、乗降ステップのすぐ傍で操舵輪が動くことになるので、上記同様に危険である。
そこで、このような危険性を回避するため、キャブの固定を検知するキャブロック・スイッチや、ドアの開閉を検知するドア・スイッチを用い、これらのスイッチからの信号によりアクチュエータの駆動を禁止する方法が考えられる。
【０００９】
しかしながら、キャブロック・スイッチやドア・スイッチからの信号を用いるには、以下の問題がある。
・キャブロック・スイッチは元々、キャブチルト装置の確認用スイッチであり、信頼性が高いスイッチであるとは言い難い。また、エンジン上方且つキャブ後方の位置に車外設置されているのが一般的である。従って、設置条件が悪く故障し易いという問題が有る。
【００１０】
万一、キャブチルト中であるにも拘らずキャブロック中であることを示す信号を発してしまうような故障が発生すると、キャブチルト中に操舵アクチュエータが駆動される可能性が残ってしまう。
・また、ドア・スイッチも室内灯の点灯用に設けられているスイッチであり、上記のキャブロック・スイッチと同様に信頼性の高いスイッチであるとは言い難い。
【００１１】
万一、ドア開の状態であるにも拘らずドア閉の状態であることを示す信号を発してしまうような故障が発生すると、ドア開の状態で操舵アクチュエータが駆動される可能性が残ってしまう。
上記の様に、キャブロック・スイッチやドア・スイッチからの信号を使用して操舵アクチュエータの駆動を禁止しても、キャブチルト中及びキャブ乗降中の安全性を充分に確保できないという問題が有る。
【００１２】
これらのスイッチを信頼性の高い物に改良することも考えられるが、これらのスイッチは伝統的に使用されており、原価償却も完了している場合が殆どであるため、新規に高信頼性品を設定する事はコスト的に難しい。
従って本発明は、車両が車線内保持走行を行うための自動操舵装置において、危険な操舵アクチュエータの駆動の禁止を低コストで実現することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記のような危険な操舵アクチュエータの駆動は、停車時、すなわち車速がゼロであるにも拘らず操舵アクチュエータが駆動されてしまう事に起因している。
従って、車速＝０を検出した場合には、操舵アクチュエータの駆動を禁止すればよい。
【００１４】
このため、本発明では、車速検出部を用いて車速＝０を検出し、操舵アクチュエータの駆動を禁止するようにする。
一般に、車速検出部は、車両の各種制御を行う上で重要なパラメータである車速を検出するものであり、センサとして高信頼性が確保されている。また、車速検出部はメータの作動にも用いられているため、故障した場合にも発見し易い。さらに、車両運送事業法や車両保安基準によって、その点検及び整備が義務付けられているため、故障した状態のまま長期間放置されてしまうことが少ない。
【００１５】
従って、上記の目的を達成するため、本発明に係る自動操舵装置は、車速検出部と、車線検出部と、該車速検出部が検出した車速がゼロでない場合のみ該車線検出部が検出した車線情報に基づき該目標車線内位置を決定する演算部と、該演算部が決定した該目標車線内位置に基づいて操舵制御を行う操舵アクチュエータと、を備えたことを特徴としている。
【００１６】
すなわち、上記の演算部は、車速検出部が検出した車速がゼロでない場合のみ車線検出部が検出した車線情報に基づき該目標車線内位置を決定し、操舵アクチュエータは、該演算部が決定した該目標車線内位置に基づいて操舵制御を行う。これにより、車速がゼロの場合（停車時）には操舵アクチュエータが駆動されなくなり、自動操舵条件が整っても危険な操舵アクチュエータの駆動を禁止することができる。また、新たに高信頼性の装置を設置する必要が無いので低コストである。
【００１７】
また、本発明に係る自動操舵装置は、自動駐車制御を開始するための自動駐車スイッチと、該自動駐車制御を行うために必要な自車状況を検出する自車状況検出部と、をさらに備え、該演算部が、該自動駐車スイッチをオンにする操作を該車速がゼロのときに検出した場合には、該自動駐車制御の開始から完了までの間は該自車状況に基づき該目標車線内位置を決定してもよい。
【００１８】
すなわち、演算部は、自動駐車制御を開始するための自動駐車スイッチをオンにする操作を車速がゼロのときに検出した場合には、該自動駐車制御の開始から完了までの間は自車状況検出部が検出した自車状況に基づき該目標車線内位置を決定する。
【００１９】
これにより、自動操舵装置において自動駐車スイッチを用いて自動駐車制御を行っている場合に、車速がゼロのときに操舵アクチュエータの駆動を禁止してしまうと、自動駐車制御を行えなくなってしまうという不都合を回避することが可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る自動操舵装置の一実施例の構成を示したものである。この実施例による自動操舵装置は、自動操舵スイッチ１と車速検出部２と車線検出部３と自車状況検出部４と自動駐車スイッチ５と演算部６と操舵アクチュエータ７とで構成されている。
【００２１】
自動操舵スイッチ１は、運転者が自動操舵制御の開始及び解除をスイッチのＯＮ／ＯＦＦにより指示するための専用のスイッチである。
車速検出部２は、自車の車速を検出する周知のものを用いればよい。
車線検出部３は、自車を基準として検出した車線の相対位置に関する情報を出力するものであり、カメラと画像処理装置との組合せや、レーンマーカ・センサと信号処理装置との組合せなどにより構成することができる周知のものを用いればよい。
【００２２】
自車状況検出部４は、自動駐車制御に必要な自車の車両情報を検出するものであり、本実施例では、説明を容易にするため、車速を検出する車速検出部２を自車状況検出部４とは別に示しているが、車速は自動駐車制御にも用いるものであるため、自車状況検出部４と車速検出部２とを組み合わせた構成にすることも可能である。
【００２３】
自動駐車スイッチ５は、自動駐車制御の開始を運転者が指示するためのスイッチであり、モーメンタリスイッチで構成すればよい。
演算部６は、自動操舵スイッチ１からの自動操舵スイッチ信号、車速検出部２からの車速信号、車線検出部３からの自車を基準として検出した車線の相対位置に関する情報、自車状況検出部４からの自車状況信号、及び自動駐車スイッチ５からの自動駐車スイッチ信号を読み込む入力部６１と、この入力部６１の出力信号を用いて自動操舵制御に関する演算・判断を行うＣＰＵ６２と、演算などでＣＰＵ６２が使用するＲＡＭ６３と、制御プログラムや制御パラメータを格納しておくＲＯＭ６４と、ＣＰＵ６２で得られた出力データに従って操舵アクチュエータ７を駆動する出力部６５と、車両電源からこれらの各部に必要な電源を供給するための電源部６６とで構成されている。
【００２４】
また操舵アクチュエータ７は、出力部６５からの出力により車両の操舵輪（図示せず）を自動的に作動させる周知の装置を用いればよい。
図２は、図１に示した演算部６におけるＲＯＭ６４に格納されている制御プログラムの流れを示したものであり、以下、この図２を参照して図１の実施例の動作を説明する。なお、このフローチャートは所定時間間隔で開始されるものとし、制御装置の制御に係る部分のみを記述しているが、ＣＰＵなどのハードウエア起動時の初期処理などは省略されている。
【００２５】
まずＣＰＵ６２は、入力部６１を介して自動操舵スイッチ１からの自動操舵スイッチ信号、車速検出部２からの車速信号、車線検出部３からの自車を基準として検出した車線の相対位置に関する情報、自車状況検出部４からの自車状況信号、及び自動駐車スイッチ５からの自動駐車スイッチ信号を読み込む（ステップＳ１）。
【００２６】
次にＣＰＵ６２は、ステップＳ１で読み込んだ自動操舵スイッチ信号により、自動操舵スイッチ１のＯＮ／ＯＦＦを確認する（同Ｓ２）。自動操舵スイッチ１がＯＦＦである場合は、自動操舵制御を行わず、従って自動駐車制御も行わないため、自動駐車フラグをＯＦＦにし（同Ｓ３）、操舵アクチュエータ７を操舵無制御（同Ｓ４）として処理を終了する。
【００２７】
ステップＳ２において自動操舵スイッチ１がＯＮである場合、ＣＰＵ６２は、後述の如く自動駐車制御の開始から完了までの間ＯＮになるように切換えられる自動駐車フラグを確認し（同Ｓ５）、自動駐車フラグがＯＦＦである場合には、ステップＳ１で車速検出部２から読み込んだ車速がゼロであるか否かを確認する（同Ｓ６）。
【００２８】
ステップＳ６で車速≠０である場合には、所定の解除条件（例えば運転者によるブレーキ操作等）が満たされているか否かを確認し（ステップＳ７）、解除条件が満たされていなければ、ステップＳ１で読み込んだ車線検出部３からの情報に基づいて車線幅中央位置を算出し（同Ｓ８）、この後、後述するステップＳ１３以降の自動操舵制御ステップを実施する。
【００２９】
なお、ステップＳ８において使用する車線検出部３からの車線情報は、自車左右方向中心線を基準として検出した車線の相対位置に関する情報（車線区分線検出の場合は、左右の車線区分線の位置情報であり、マーカ列検出の場合は、マーカ列の位置情報）である。
【００３０】
従って、車線検出部３が車線区分線を検出している場合は左側区分車線と右側区分車線の中央を車線幅中央位置とし、マーカ列検出している場合はマーカ列の位置をそのまま車線幅中央位置とするのが通常である。
ステップＳ６で車速がゼロである場合には、ステップＳ１で読み込んだ自動駐車スイッチ信号を確認し（同Ｓ９）、自動駐車スイッチがＯＦＦである場合には自動駐車フラグをＯＦＦにし（同Ｓ３）、操舵アクチュエータ７を操舵無制御（同Ｓ４）として処理を終了する。
【００３１】
ステップＳ９において自動駐車スイッチがＯＮである場合には、自動駐車制御を開始するため、自動駐車フラグをＯＮにし（同Ｓ１０）、同図▲１▼に示す如く処理をステップＳ１１に進める。
ステップＳ１１では、自動駐車が継続中であるか完了したかを判定し、継続中である場合には、ステップ１２においてステップＳ１で読み込んだ自車状況信号に基づいて自動駐車用車両軌跡を算出し、この後、後述するステップＳ１３以降の自動操舵制御ステップを実施する。
【００３２】
ここで、自動駐車フラグは、一旦ステップＳ１０でＯＮになると、自動駐車制御の開始から終了までの間ＯＮ状態を保つため、この後、同図のフローチャートが所定時間間隔で開始される度に、ステップＳ５からステップＳ１１に処理が進むことになる。従って、自動駐車制御開始後は、ステップＳ１１において自動駐車が完了したと判定された場合、或いはステップＳ２において自動操舵スイッチがＯＦＦであると判定された場合にステップＳ３で自動駐車フラグがＯＦＦになる。
【００３３】
以下、ステップＳ１３以降の自動操舵制御について説明する。
まずＣＰＵ６２は、ステップＳ８で算出された車線幅中央位置又はステップＳ１２で算出された自動駐車用の車両軌跡から目標車線内位置を算出する（ステップＳ１３）。この場合、ステップＳ８で求めた車線幅中央位置についてはそのまま目標車線内位置とせずに左右方向に若干オフセットするように設定してもよい。
【００３４】
ステップＳ１３で求められる目標車線内位置は、自車左右方向中心線を基準としているので以下のようになる。
（ａ）目標車線内位置＝０：目標車線内位置が自車左右方向中心線上にある。
（ｂ）　目標車線内位置＜０：目標車線内位置が自車左右方向中心線より左側にある。
【００３５】
（ｃ）　目標車線内位置＞０：目標車線内位置が自車左右方向中心線より右側にある。
このようにして決定した目標車線内位置を上記の何れの場合に該当するか否かを判定する（ステップＳ１４）。
【００３６】
すなわち、目標車線内位置＝０の場合（ａ）には、自車左右方向中心線上に目標車線内位置が存在するので、ステップＳ１５において、操舵アクチュエータ７を中立保持するように制御する。
また、目標車線内位置＜０の場合（ｂ）には、目標車線内位置が自車左右方向中心線より左側にあるので、ステップＳ１６において、操舵アクチュエータ７を左転舵制御する。
【００３７】
さらに目標車線内位置＞０の場合（ｃ）には、目標車線内位置が自車左右方向中心線より右側にあるので、ステップＳ１７において、操舵アクチュエータ７を右転舵制御を行う。
なお、上述の如く、同図のフローチャートは所定時間間隔で開始されるものであり、図１に示した電源部６６を介して演算部６に車両電源が供給されている間は、自動操舵スイッチ１がＯＦＦの状態であっても処理が開始される。すなわち、自動操舵スイッチ１がＯＦＦである間は、ステップＳ１〜Ｓ４の処理が繰り返される。
【００３８】
上述の如く、本実施例において自動駐車制御は車速＝Ｏの時にのみ開始可能になっている。従って、車速≠０で走行中に運転者が誤って自動駐車スイッチをＯＮにしても自動駐車制御が開始されることがなく、安全である。
また、本実施例は、自動操舵装置を用いて自動駐車制御も行えるように構成した例を示したが、自動駐車制御を行わない場合については、図１において自車状況検出部４及び自動駐車スイッチ５を除く構成とし、図２のフローチャートから、自動駐車制御に関連するステップＳ３，Ｓ５，Ｓ９，及びＳ１０〜Ｓ１２を除けばよい。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る自動操舵装置によれば、演算部が、車速検出部が検出した車速がゼロでない場合のみ車線検出部が検出した車線情報に基づき該目標車線内位置を決定し、操舵アクチュエータが、該演算部が決定した該目標車線内位置に基づいて操舵制御を行うように構成したので、危険な操舵アクチュエータの駆動を禁止することを低コストで実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る自動操舵装置の一実施例を示したブロック図である。
【図２】図１に示した本発明に係る自動操舵装置の実施例に用いられる制御プログラムを示したフローチャート図である。
【符号の説明】
１　　自動操舵スイッチ
２　　車速検出部
３　　車線検出部
４　　自車状況検出部
５　　自動駐車スイッチ
６　　演算部
７　　操舵アクチュエータ
図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims

車速検出部と、
車線検出部と、
該車速検出部が検出した車速がゼロでない場合のみ該車線検出部が検出した車線情報に基づき該目標車線内位置を決定する演算部と、
該演算部が決定した該目標車線内位置に基づいて操舵制御を行う操舵アクチュエータと、
を備えたことを特徴とする自動操舵装置。
請求項１において、
自動駐車制御を開始するための自動駐車スイッチと、
該自動駐車制御を行うために必要な自車状況を検出する自車状況検出部と、
をさらに備え、
該演算部が、該自動駐車スイッチをオンにする操作を該車速がゼロのときに検出した場合には、該自動駐車制御の開始から完了までの間は該自車状況に基づき該目標車線内位置を決定することを特徴とした自動操舵装置。