JP2009026057A - 車線内走行支援装置、自動車および車線内走行支援方法 - Google Patents

車線内走行支援装置、自動車および車線内走行支援方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2009026057A
JP2009026057A JP2007188277A JP2007188277A JP2009026057A JP 2009026057 A JP2009026057 A JP 2009026057A JP 2007188277 A JP2007188277 A JP 2007188277A JP 2007188277 A JP2007188277 A JP 2007188277A JP 2009026057 A JP2009026057 A JP 2009026057A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steering
lane
road
travel
vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2007188277A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5023858B2 (ja
Inventor
Tomoyuki Kashiwatani
呂之 柏谷
Takeshi Kimura
健 木村
Yukinori Nishida
雪徳 西田
Migaku Takahama
琢 高浜
Hironari Takeda
裕也 武田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP2007188277A priority Critical patent/JP5023858B2/ja
Publication of JP2009026057A publication Critical patent/JP2009026057A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5023858B2 publication Critical patent/JP5023858B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

【課題】運転者に与える違和感を防ぎつつ、車線内走行を支援すること。
【解決手段】自動車1は、車線内走行支援のための操舵反力による運転者への報知と、車輪の転舵制御あるいは各車輪の制動制御による車線内走行支援制御あるいは車線逸脱防止制御とが、それぞれ異なる条件で実行される。また、進路にあたる道路の状況に応じて、制御に用いる横変位(即ち、現在の横変位あるいは将来の横変位)を切り換えて車線内走行支援制御が行われる。そのため、進路にあたる道路状況に応じて、運転者への報知動作と車両挙動に影響が現れる車両制御動作との整合を図りながら、車線内走行支援のための制御を行うことができる。したがって、道路状況が直線路あるいは曲線路のように異なる場合であっても、運転者に与える違和感を防ぎつつ、車線内走行を支援することが可能となる。
【選択図】図1

Description

本発明は、車両の車線内走行を支援する車線内走行支援装置、自動車および車線内走行支援方法に関する。
従来、LKS(Lane Keep Support System)のように、車両の車線内走行を維持するための運転支援装置が商品化されている。
このような運転支援装置では、自車両が走行する車線内の横位置等に応じて、操舵反力あるいはその他の手段により、運転者に車線内を走行させるための支援情報を提示している。
例えば、特許文献1に記載された技術は、シート形状を変化させることによって、運転者に対し、自車両が走行する車線内の横位置および自車角度を知らせている。
特開2005−219719号公報
しかしながら、特許文献1に記載された技術を含め、車両の車線内走行を支援する従来の技術においては、支援装置における目標走行軌道と、運転者の意図する走行軌道とが異なる場合、支援装置からの支援情報が、運転者にとって違和感を覚えるものとなる。
特に、操舵反力等、操舵系統を介して支援情報を提示するシステムにおいては、運転者が行う操舵操作と支援情報を提示するために支援装置が行う制御とが整合しない場合があり、運転者が覚える違和感がさらに強いものとなる。
このように、従来の技術においては、運転者に違和感を与えることを防ぎつつ、車線内走行を支援することが困難であった。
本発明の課題は、運転者に与える違和感を防ぎつつ、車線内走行を支援することである。
以上の課題を解決するため、本発明に係る車線内走行支援装置は、
運転者による操舵操作が行われる操舵入力手段と、前記操舵入力手段に入力された操舵操作の内容を検出する操舵入力検出手段と、運転者による操舵操作に対して、前記操舵入力手段を介した報知動作を行う報知手段と、前記操舵入力手段と機械的に切り離した状態とされ、操向輪を転舵させる転舵出力手段と、前記操舵入力検出手段によって検出された操舵操作の内容に応じて、前記転舵出力手段による操向輪の転舵を制御する転舵出力制御手段と、自車両の進路にあたる道路の状況を示す情報を取得する道路状況取得手段と、
前記道路状況取得手段によって取得された情報を基に自車両の進路にあたる道路が曲線路であるか否かを判定する曲線路判定手段と、自車両の走行状況に関する情報を取得する走行状況取得手段と、前記曲線路判定手段の判定結果に応じて、前記走行状況取得手段によって取得された自車両の走行状況に関する情報を基に、前記転舵出力制御手段による操向輪の転舵と、前記報知手段による報知動作とを、それぞれ異なる条件で制御し、前記進路にあたる道路の状況に応じた車線内走行の支援を行う車線内走行支援手段とを備えることを特徴としている。
また、本発明に係る自動車は、
車体と、車体に設置された複数の車輪と、前記車体に設置され、運転者による操舵操作が行われる操舵入力手段と、前記操舵入力手段に入力された操舵操作の内容を検出する操舵入力検出手段と、運転者による操舵操作に対して、前記操舵入力手段を介した報知動作を行う報知手段と、前記操舵入力手段と機械的に切り離した状態とされ、操向輪を転舵させる転舵出力手段と、前記操舵入力検出手段によって検出された操舵操作の内容に応じて、前記転舵出力手段による操向輪の転舵を制御する転舵出力制御手段と、自車両の進路にあたる道路の状況を示す情報を取得する道路状況取得手段と、前記道路状況取得手段によって取得された情報を基に自車両の進路にあたる道路が曲線路であるか否かを判定する曲線路判定手段と、自車両の走行状況に関する情報を取得する走行状況取得手段と、前記曲線路判定手段の判定結果に応じて、前記走行状況取得手段によって取得された自車両の走行状況に関する情報を基に、前記転舵出力制御手段による操向輪の転舵と、前記報知手段による報知動作とを、それぞれ異なる条件で制御し、前記進路にあたる道路の状況に応じた車線内走行の支援を行う車線内走行支援手段とを備えることを特徴としている。
また、本発明に係る車線内走行支援方法は、
自進路にあたる道路が曲線路である場合に、自車両の走行状況に関する情報を基に、車線内走行支援のための操向輪の転舵制御と、ステアリングホイールを介した運転者への報知動作とを、それぞれ異なる条件で制御し、前記進路にあたる道路の状況に応じた車線内走行の支援を行うことを特徴としている。
本発明に係る車線内走行支援装置によれば、
進路にあたる道路が曲線路であるか否かの判定結果に応じて、転舵出力制御手段による操向輪の転舵と、報知手段による報知動作とが、それぞれ異なる条件で実行され、進路にあたる道路の状況に応じて車線内走行の支援が行われる。
そのため、進路にあたる道路が曲線路である場合においても、車両挙動に影響が現れる操向輪の転舵と運転者への報知動作との整合を図りながら、道路の状況に合わせて車線内走行支援のための制御を行うことができる。
したがって、運転者に与える違和感を防ぎつつ、車線内走行を支援することができる。
また、本発明に係る自動車によれば、進路にあたる道路が曲線路であるか否かの判定結果に応じて、転舵出力制御手段による操向輪の転舵と、運転席において操舵入力手段を操作する運転者への報知動作とが、それぞれ異なる条件で実行され、進路にあたる道路の状況に応じて車線内走行の支援が行われる。
そのため、進路にあたる道路が曲線路である場合においても、車両挙動に影響が現れる操向輪の転舵と運転者への報知動作との整合を図りながら、道路の状況に合わせて車線内走行支援のための制御を行うことができる。
したがって、運転者に与える違和感を防ぎつつ、車線内走行を支援する自動車とすることができる。
また、本発明に係る車線内走行支援方法によれば、進路にあたる道路が曲線路である場合に、自車両の走行状況に関する情報に応じて、操向輪の転舵制御と、ステアリングホイールを介した運転者への報知動作とが異なる条件で制御されるため、進路にあたる道路が曲線路である場合においても、自車両の走行状況に適した転舵制御および報知動作を個別に行うことができる。
したがって、運転者に与える違和感を防ぎつつ、車線内走行を支援する車線内走行支援方法とすることができる。
以下、図を参照して本発明を適用した自動車の実施の形態を説明する。
(第1実施形態)
(構成)
図1は、本発明の第1実施形態に係る自動車1の構成を示す概略図である。
図1において、自動車1は、車体1Aと、ステアリングホイール2と、入力側ステアリング軸3と、ハンドル角度センサ4と、操舵トルクセンサ5と、操舵反力アクチュエータ6と、操舵反力アクチュエータ角度センサ7と、転舵アクチュエータ8と、転舵アクチュエータ角度センサ9と、出力側ステアリング軸10と、転舵トルクセンサ11と、ピニオンギア12と、ピニオン角度センサ13と、ラックギア14と、タイロッド15と、タイロッド軸力センサ16と、車輪17FR,17FL,17RR,17RLと、ブレーキディスク18と、ホイールシリンダ19と、圧力制御ユニット20と、車両状態パラメータ取得部21と、外界認識部22と、方向指示スイッチ23と、車輪速センサ24FR,24FL,24RR,24RLと、車線内走行支援コントローラ25と、コントロール/駆動回路ユニット26と、メカニカルバックアップ27と、カーナビゲーションシステム28とを備えている。
ステアリングホイール2は、入力側ステアリング軸3と一体に回転するよう構成され、運転者による操舵入力を入力側ステアリング軸3に伝達する。
入力側ステアリング軸3は、操舵反力アクチュエータ6を備えており、ステアリングホイール2から入力された操舵入力に対し、操舵反力アクチュエータ6による操舵反力を加える。
ハンドル角度センサ4は、入力側ステアリング軸3に備えられ、入力側ステアリング軸3の回転角度(即ち、運転者によるステアリングホイール2への操舵入力角度)を検出する。そして、ハンドル角度センサ4は、検出した入力側ステアリング軸3の回転角度をコントロール/駆動回路ユニット26に出力する。
操舵トルクセンサ5は、入力側ステアリング軸3に備えられ、入力側ステアリング軸3の回転トルク(即ち、ステアリングホイール2への操舵入力トルク)を検出する。そして、操舵トルクセンサ5は、検出した入力側ステアリング軸3の回転トルクをコントロール/駆動回路ユニット26に出力する。
操舵反力アクチュエータ6は、モータ軸と一体に回転するギアが入力側ステアリング軸3の一部に形成されたギアに噛合しており、コントロール/駆動回路ユニット26の指示に従って、ステアリングホイール2による入力側ステアリング軸3の回転に対して反力を付与する。
操舵反力アクチュエータ角度センサ7は、操舵反力アクチュエータ6の回転角度(即ち、操舵反力アクチュエータ6に伝達された操舵入力による回転角度)を検出し、検出した回転角度をコントロール/駆動回路ユニット26に出力する。
転舵アクチュエータ8は、モータ軸と一体に回転するギアが出力側ステアリング軸10の一部に形成されたギアに噛合しており、コントロール/駆動回路ユニット26の指示に従って、出力側ステアリング軸10を回転させる。
転舵アクチュエータ角度センサ9は、転舵アクチュエータ8の回転角度(即ち、転舵アクチュエータ8が出力した転舵のための回転角度)を検出し、検出した回転角度をコントロール/駆動回路ユニット26に出力する。
出力側ステアリング軸10は、転舵アクチュエータ8を備えており、転舵アクチュエータ8によって入力された回転をピニオンギア12に伝達する。
転舵トルクセンサ11は、出力側ステアリング軸10に備えられ、出力側ステアリング軸10の回転トルク(即ち、ラックギア14を介した車輪17FR,17FLの転舵トルク)を検出する。そして、転舵トルクセンサ11は、検出した出力側ステアリング軸10の回転トルクをコントロール/駆動回路ユニット26に出力する。
ピニオンギア12は、ラックギア14と噛合しており、出力側ステアリング軸10から入力された回転をラックギア14に伝達する。
ピニオン角度センサ13は、ピニオンギア12の回転角度(即ち、ラックギア14を介して出力される車輪17FR,17FLの転舵角度)を検出し、検出したピニオンギア12の回転角度をコントロール/駆動回路ユニット26に出力する。
ラックギア14は、ピニオンギア12と噛合する平歯を有し、ピニオンギア12の回転を車幅方向の直線運動に変換する。
タイロッド15は、ラックギア14の両端部と車輪17FR,17FLのナックルアームとを、ボールジョイントを介してそれぞれ連結している。
タイロッド軸力センサ16は、ラックギア14の両端部に設置されたタイロッド15それぞれに備えられており、タイロッド15に作用している軸力を検出する。そして、タイロッド軸力センサ16は、検出したタイロッド15の軸力をコントロール/駆動回路ユニット26に出力する。
車輪17FR,17FL,17RR,17RLは、サスペンションを介して車体1Aに設置されており、これらのうち、前輪(車輪17FR,17FL)は、タイロッド15によってナックルアームが揺動されることにより、車体1Aに対する車輪17FR,17FLの向きが変化する。
ブレーキディスク18は、車輪17FR,17FL,17RR,17RLと一体に回転し、ホイールシリンダ19の押圧力によってブレーキパッドが押し当てられると、その摩擦力によって制動力を発生する。
ホイールシリンダ19は、各車輪に設置されたブレーキパッドを、ブレーキディスク18に押し当てる押圧力を発生する。
圧力制御ユニット20は、車線内走行支援コントローラ25の指示に従って、各車輪に備えられたホイールシリンダ19の圧力を制御する。
車両状態パラメータ取得部21は、方向指示スイッチ23の動作信号、および、外界認識部22の出力信号を取得する。また、車両状態パラメータ取得部21は、車輪速センサ24FR,24FL,24RR,24RLから出力される車輪の回転速度を示すパルス信号を基に車速を取得する。さらに、車両状態パラメータ取得部21は、車速と各車輪の回転速度とを基に、各車輪のスリップ率を取得する。そして、車両状態パラメータ取得部21は、取得した各パラメータをコントロール/駆動回路ユニット26に出力する。
外界認識部22は、自車両周囲の画像を撮影するカメラ(例えば単眼カメラ)と、その撮影画像を解析し、自車両のヨー角φr、車線中心からの横変位Xおよび走行車線の曲率ρを算出する演算装置とを備えている。そして、外界認識部22は、演算装置によって算出した自車両のヨー角φr、車線中心からの横変位Xおよび走行車線の曲率ρ(以下、これらをまとめて「車線内走行支援情報」という。)を、コントロール/駆動回路ユニット26に出力する。
方向指示スイッチ23は、運転者による方向指示レバーの操作に対応して、右方向あるいは左方向を示唆する方向指示灯を点灯させる。また、方向指示スイッチ23は、方向指示動作が行われていること、および、その指示方向を示す動作信号を車線内走行支援コントローラ25に出力する。
車輪速センサ24FR,24FL,24RR,24RLは、各車輪の回転速度を示すパルス信号を、車両状態パラメータ取得部21および車線内走行支援コントローラ25に出力する。
車線内走行支援コントローラ25には、車輪速センサ24FR,24FL,24RR,24RLから各車輪の回転速度を示すパルス信号、方向指示スイッチ23から方向指示の動作信号、外界認識部22から車線内走行支援情報、コントロール/駆動回路ユニット26から操舵入力の状態(操舵入力角、操舵入力トルク等)および転舵出力の状態(転舵角度、転舵トルク等)が入力される。そして、車線内走行支援コントローラ25は、入力された情報を基に、後述する車線内走行支援処理を実行する。即ち、車線内走行支援コントローラ25は、自車両が車線内の目標軌道を走行するための車両制御(前輪の転舵、入力側ステアリング軸3に加える操舵反力、各車輪の制動力等)に関するパラメータを算出する。さらに、車線内走行支援コントローラ25は、算出した各車輪の制動力に関するパラメータを圧力制御ユニット20への指示信号として出力する。また、車線内走行支援コントローラ25は、算出した前輪の転舵および入力側ステアリング軸3に加える操舵反力に関するパラメータをコントロール/駆動回路ユニット26に出力する。
コントロール/駆動回路ユニット26は、自動車1全体を制御するものであり、各部に設置されたセンサから入力される信号を基に、入力側ステアリング軸3の操舵反力、前輪の転舵角、あるいはメカニカルバックアップ27の連結について、各種制御信号を、操舵反力アクチュエータ6、転舵アクチュエータ8、あるいはメカニカルバックアップ27等に出力する。
また、コントロール/駆動回路ユニット26は、各センサによる検出値を使用目的に応じた値に換算する。例えば、コントロール/駆動回路ユニット26は、操舵反力アクチュエータ角度センサ7によって検出された回転角度を操舵入力角度に換算したり、転舵アクチュエータ角度センサ9によって検出された回転角度を車輪の転舵角に換算したり、ピニオン角度センサ13によって検出されたピニオンギア12の回転角度を車輪の転舵角に換算したりする。
そして、コントロール/駆動回路ユニット26は、操舵入力の状態および転舵出力の状態に関する情報を車線内走行支援コントローラ25に出力する。
なお、コントロール/駆動回路ユニット26は、ハンドル角度センサ4によって検出された入力側ステアリング軸3の回転角度、操舵反力アクチュエータ角度センサ7によって検出された操舵反力アクチュエータ6の回転角度、転舵アクチュエータ角度センサ9によって検出された転舵アクチュエータ8の回転角度、および、ピニオン角度センサ13によって検出されたピニオンギア12の回転角度を監視し、これらの関係を基に、操舵系統におけるフェールの発生を検出することができる。そして、操舵系統におけるフェールを検出すると、コントロール/駆動回路ユニット26は、メカニカルバックアップ27に対し、入力側ステアリング軸3と出力側ステアリング軸4とを連結させる指示信号を出力する。
メカニカルバックアップ27は、コントロール/駆動回路ユニット26の指示に従って、入力側ステアリング軸3と出力側ステアリング軸4とを連結し、入力側ステアリング軸3から出力側ステアリング軸4への力の伝達を確保する機構である。ここで、メカニカルバックアップ27は、通常時には、コントロール/駆動回路ユニット26から、入力側ステアリング軸3と出力側ステアリング軸4とを連結しない状態が指示されている。そして、操舵系統におけるフェールの発生により、ハンドル角度センサ4、操舵トルクセンサ5および転舵アクチュエータ8等を介することなく操舵操作を行う必要が生じた場合に、入力側ステアリング軸3と出力側ステアリング軸4とを連結するよう指示される。
なお、メカニカルバックアップ27は、例えばケーブル式ステアリング機構等によって構成することができる。
カーナビゲーションシステム28は、GPS(Global Positioning System)機能およびVICS(Vehicle Information and Communication System)機能を備えている。また、カーナビゲーションシステム28は、地図データベースを有しており、GPSによって取得した情報、VICSによって取得した情報あるいは地図データベースに蓄積されている地図データを車線内走行支援コントローラ25に出力する。
(車線内走行支援処理)
図2は、車線内走行支援コントローラ25が実行する車線内走行支援処理を示すフローチャートである。
図2において、車線内走行支援処理は、自動車1を制御するオペレーティングシステムによって、一定時間毎に割り込み処理として実行される。
図2において、車線内走行支援処理が開始されると、車線内走行支援コントローラ25は、まず、そのステップS100で、各装置、センサによって出力される各種データを読み込む。
具体的には、車線内走行支援コントローラ25は、コントロール/駆動回路26から、操舵反力モータ角度センサ4によって出力された回転角度を換算した操舵角θs、転舵アクチュエータ角度センサ9によって出力された回転角度を換算した転舵角θtを読み込む。また、車線内走行支援コントローラ25は、車輪速センサ24FR,24FL,24RR,24RLから出力される各車輪の回転速度を示すパルス信号を、各車輪の車輪速Vwi(i=1〜4)に換算して読み込む。
また、車線内走行支援コントローラ25は、外界認識部22によって算出された車線内走行支援情報(走行車線に対する車両のヨー角φr、走行車線中央からの横変位X、走行車線の曲率ρ)、および、方向指示スイッチ23の動作信号を読み込む。
なお、以下、ステップS100において読み込まれる各種情報を含め、車線内走行支援処理において用いられる各種情報を「車両パラメータ」と言う。
次にステップS101に移行して、車線内走行支援コントローラ25は、前記ステップS100で読み込まれた各車輪17FR、17FL、17RR、17RLの車輪速Vwiに基づいて車速Vを算出する。
具体的には、通常走行時にあっては、各車輪17FR、17FL、17RR、17RLの車輪速Vwiに基づき、下記(1)式または(2)式に従って車速Vを算出する。
(前輪駆動の場合)
V=(Vw3+Vw4)/2 ・・・(1)
(後輪駆動の場合)
V=(Vw1+Vw2)/2 ・・・(2)
なお、ABS(Antilock Brake System)制御が作動している場合には、車速Vとして、ABS制御において推定された推定車体速を用いる。
また、車速Vの算出に用いられる車輪速Vwiとして、車輪速センサ24FR,24FL,24RR,24RLの検出値を基に得られる車輪速Vwiに代えて、例えば、AT(Automatic Transmission)出力軸回転数W[rpm]、および、車輪半径/デフギア比R[m]に基づき、下記(3)式に従って算出される車速VAT [km/h]を用いることができる。
VAT=(2π・R)・W・(60/1000) ・・・(3)
次に、ステップS102に移行して、車線内走行支援コントローラ25は、外界認識部22によって算出された走行車線の曲率ρに基づいて、進路にあたる道路の状況が直線路であるか、あるいは、曲線路であるかを判定する。
具体的には、曲率ρについて設定されたしきい値ρthと曲率ρとを比較し、曲率ρがしきい値ρth以上であれば曲線路であると判定し、しきい値ρ未満であれば直線路であると判定する。
そして、車線内走行支援コントローラ25は、進路にあたる道路の状況が曲線路であると判定した場合、ステップS103に移行し、進路にあたる道路の状況が直線路であると判定した場合、ステップS106に移行する。
ステップS103において、車線内走行支援コントローラ25は、自車両の車両状態を判定する。
具体的には、車線内走行支援コントローラ25は、ステップS100において読み込んだ走行車線に対する自車両のヨー角φr、走行車線中央からの横変位Xおよび走行車線の曲率ρを基に、自車両が曲線路に対してどのような姿勢(走行車線中央に対する向きおよび距離等)をとっているかを判定する。
次に、ステップS104に移行して、車線内走行支援コントローラ25は、制御に用いる横変位を現在の横変位Xから将来の横変位(推定横変位)Xsに切り替える。
具体的には、車線内走行支援コントローラ25は、まず、ステップS100において読み込んだ自車両の走行車線に対するヨー角φr、走行車線中央からの横変位X、走行車線の曲率ρおよびステップS101で算出した自車両の車速Vを用い、次式に従って将来の推定横変位Xsを算出する。
Xs=Tt・V・(φr+Tt・V・ρ)+X (4)
ここで、Ttは前方注視距離算出用の車頭時間であり、車頭時間Ttに自車両の走行速度Vを乗じると前方注視距離となる。つまり、車頭時間Tt後の走行車線中央からの横変位推定値が将来の推定横変位Xsとなる。
そして、車線内走行支援コントローラ25は、以後の処理に用いる横変位を将来の横変位Xsに設定する。
次に、ステップS102において進路にあたる道路が直線路であると判定した場合、および、ステップS104の後、ステップS105に移行し、車線内走行支援コントローラ25は、入力側ステアリング軸3に付加する操舵反力(操舵制御トルクTstr)を算出する。
具体的には、次式に従って、車両の横変位を報知するための操舵制御トルクTstrを算出する。
Tstr=Func1(x) (5)
ただし、xは、現在の横変位Xあるいは将来の横変位Xsのうち、設定されているものである。
図3は、横変位Xについて設定された操舵制御トルクTstrの特性を示す図である。
図3において、操舵制御トルクTstrは、横変位が左右方向に一定以上となると、横変位に応じた操舵反力が発生するような特性に設定されている。
続いて、ステップS106に移行し、車線内走行支援コントローラ25は、前方車線に自車を追従させるために必要な目標転舵角θoptを算出する。
具体的には、次式に従って、目標転舵角θoptが算出される。
θopt=Func2(x) (6)
ただし、xは、現在の横変位Xあるいは将来の横変位Xsのうち、設定されているものである。
図4は、横変位Xについて設定された目標転舵角θoptの特性を示す図である。
図4において、目標転舵角θoptは、左右の横変位が大きくなるにつれて、目標転舵角が大きくなるような特性に設定されている。
次に、ステップS107に移行し、車線内走行支援コントローラ25は、車線内走行支援のための操舵反力制御を開始するか否かの判定(以下、「操舵反力制御開始判定」という。)を行う。
即ち、車線内走行支援コントローラ25は、走行車線中央からの横変位について設定された操舵反力判定しきい値XL1と推定横変位Xsとを比較する。そして、車線内走行支援コントローラ25は、
|Xs|≧XL1 (7)
となった場合、操舵反力制御を開始するものと判定し、車線内走行支援のための操舵反力制御を行うか否かを示す操舵反力制御開始判定フラグFstrを、操舵反力制御を行うことを示す状態(Fstr=ON)に設定する。一方、
|Xs|<XL1 (8)
となった場合、車線内走行支援コントローラ25は、操舵反力制御を行わないものと判定し、操舵反力制御開始判定フラグFstrを、操舵反力制御を行わないことを示す状態(Fstr=OFF)に設定する。
また、このとき、車線内走行支援コントローラ25は、横変位Xを基に、走行車線中央から左右いずれの方向へ変位があるのかを示す変位方向Dstrについても併せて判定する。そして、車線内走行支援コントローラ25は、走行車線中央から右方向への変位がある場合にはDstrをrightに設定し(Dstr=right)、左方向への変位がある場合にはDstrをleftに設定する(Dstr=left)。
次に、ステップS108に移行して、車線内走行支援コントローラ25は、運転者が意図的に横変位を行っているか否かの判定(以下、「運転者意図判定」という。)を行う。
具体的には、まず、前記ステップS100で読み込まれた方向指示スイッチ23の動作信号に基づいて、方向指示スイッチ23が操作されているか否かを判定する。
そして、方向指示スイッチ23が操作されている場合、車線内走行支援コントローラ25は、方向指示スイッチ23の信号が示す方向Qと前記ステップS107で判定された変位方向Dstrとが等しいか否かを判定する。
そして、方向指示スイッチ23の信号が示す方向Qと変位方向Dstrとが等しい場合、車線内走行支援コントローラ25は、運転者が意図的な横変移を行っていると判定し、前記ステップS107で設定された操舵反力制御開始判定フラグFstrをOFF状態に設定する。一方、方向指示スイッチ23の信号が示す方向Qと変位方向Dstrとが異なる場合には、車線内走行支援コントローラ25は、運転者が意図しない横変位であると判定し、操舵反力制御開始判定フラグFstrの状態を維持する。
また、方向指示スイッチ17が操作されていない場合には、車線内走行支援コントローラ25は、前記ステップS100で読み込まれた操舵角θsに基づいて運転者が逸脱傾向を増大させる方向に操舵しているか否かを判定する。そして、車線内走行支援コントローラ25は、運転者が逸脱傾向を増大させる方向に操舵している場合には、操舵角θsおよび当該操舵角の単位時間当たりの変化量△θsが設定値以上であれば、運転者が横横変位を許容する意図があると判定し、前記ステップS107で設定された操舵反力制御開始判定フラグFstrをOFF状態に設定する。
なお、運転者の意図を判定する方法としては、例えば、操舵角θsおよび操舵角変化量△θsに代えて、操舵トルクセンサ5から得られる操舵トルクTsを用いて判定することができる。
次に、ステップS109に移行して、車線内走行支援コントローラ25は、前記ステップS107で設定された操舵反力制御開始判定フラグFstrがON状態であるか否かを判定する。
ステップS109において、操舵反力制御開始判定フラグFstrがOFF状態であると判定した場合、車線内走行支援コントローラ25は、ステップS110に移行し、操舵制御トルクTstrを値「0」として、車両の横変位を報知するための操舵反力が「0」(即ち、通常の操舵反力特性に従う操舵反力のみ)となるように操舵反力アクチュエータ6を制御させる指示をコントロール/駆動回路ユニット26に出力する。
一方、ステップS109において、操舵反力制御開始判定フラグFstrがON状態であると判定した場合、車線内走行支援コントローラ25は、ステップS111に移行し、目標転舵角θoptに転舵角が一致するように転舵アクチュエータ8を制御させる指示、および、操舵制御トルクTstrに操舵反力が一致するように操舵反力アクチュエータ6を制御させる指示をコントロール/駆動回路ユニット26に出力する。
ステップS111の後、車線内走行支援コントローラ25は、車線内走行支援処理を繰り返す。
(動作)
次に、動作を説明する。
自動車1の運転者が、自車両の走行車線内を走行しているものとする。
このとき、自動車1は、車線内走行支援処理を実行しており、車線内走行支援コントローラ25に自動車1における各部のセンサ等から各種データが読み込まれている。
そして、自動車1は、各車輪の車輪速Vwiを用いて車速Vを算出し、また、走行車線の曲率ρから、進路が直線路であるか曲線路であるかを判定する。
進路が曲線路であると判定した場合、自動車1は、自車両が曲線路に対してどのような姿勢(走行車線中央に対する向きおよび距離等)をとっているかを判定し、制御に用いる横変位を現在の横変位Xから将来の横変位Xsに切り替える。
進路が直線路であると判定した後、および、進路が曲線路であるときに、自車両の曲線路に対する姿勢の判定と制御に用いる横変位の切り替え(将来の横変位Xsへの切り替え)とを行った後、自動車1は、操舵反力を算出し、さらに目標転舵角θoptを算出する。
そして、自動車1は、横変位の大きさに応じて車線内走行支援のための操舵反力制御を行うか否か判定し、横変位が運転者の意図に基づくものであるか否かを判定(運転者意図判定)する。
次いで、自動車1は、車線内走行支援のための操舵反力制御を行わないと判定されている場合、操舵制御トルクを値「0」とし、反対に、車線内走行支援のための操舵反力制御を行うと判定されている場合、設定されている操舵反力(Tstr)および目標転舵角(θopt)となるよう制御を行う。
即ち、自動車1は、直線路を走行している場合、現在の横変位Xを基に目標転舵角θoptを設定して、車線内走行支援を行う。そして、進路が曲線路となると、自動車1は、将来の横変位である推定横変位Xsを基に目標転舵角θoptを設定して、車線内走行支援を行う。
また、自動車1は、車線内走行支援を行う際に、現在または将来の横変位に応じた目標転舵角θoptを設定して操向輪の制御を行うことに加え、運転者の意図を判定する。そして、自動車1は、運転者の意図によって車線逸脱傾向が発生している場合には、操舵反力による車線逸脱傾向の報知を行わず、運転者の意図によらずに車線逸脱傾向が発生している場合には、操舵反力による車線逸脱傾向の報知を行う。
以上のように、本実施形態に係る自動車1は、車線内走行支援のための操舵反力による運転者への報知と、車輪の転舵制御あるいは各車輪の制動制御による車線内走行支援制御あるいは車線逸脱防止制御とが、それぞれ異なる条件で実行される。また、進路にあたる道路の状況に応じて、制御に用いる横変位(即ち、現在の横変位あるいは将来の横変位)を切り換えて車線内走行支援制御が行われる。
そのため、進路にあたる道路状況に応じて、運転者への報知動作と車両挙動に影響が現れる車両制御動作との整合を図りながら、車線内走行支援のための制御を行うことができる。
したがって、道路状況が直線路あるいは曲線路のように異なる場合であっても、運転者に与える違和感を防ぎつつ、車線内走行を支援することが可能となる。
また、運転者の意図を判定した上で、操舵反力による報知あるいは車両への車線逸脱防止制御を行うため、車線内走行支援のための制御と、運転者の意図とが整合しない状態をより高い割合で回避することができる。
なお、本実施形態においては、ステアリングホイール2および入力側ステアリング軸3が操舵入力手段を構成し、ハンドル角度センサ4および操舵トルクセンサ5が操舵入力検出手段を構成する。また、操舵反力アクチュエータ6および操舵反力アクチュエータ角度センサ7が報知手段を構成し、出力側ステアリング軸10、ピニオンギア12、ラックギア14、タイロッド15および車輪17FR,17FL,17RR,17RLが転舵出力手段を構成する。さらに、転舵アクチュエータ8、転舵アクチュエータ角度センサ9および転舵トルクセンサ11が転舵出力制御手段を構成し、外界認識部22が道路状況取得手段を構成し、車線内走行支援コントローラ25が曲線路判定手段を構成する。また、車両状態パラメータ取得部21、外界認識部22およびコントロール/駆動回路ユニット26が走行状況取得手段を構成し、車線内走行支援コントローラ25が車線内走行支援手段を構成する。
(第1実施形態の効果)
(1)進路にあたる道路が曲線路であるか否かの判定結果に応じて、転舵出力制御手段による操向輪の転舵と、報知手段による報知動作とが、それぞれ異なる条件で実行され、進路にあたる道路の状況に応じて車線内走行の支援が行われる。
そのため、進路にあたる道路が曲線路である場合においても、車両挙動に影響が現れる操向輪の転舵と運転者への報知動作との整合を図りながら、道路の状況に合わせて車線内走行支援のための制御を行うことができる。
したがって、運転者に与える違和感を防ぎつつ、車線内走行を支援することができる。
(2)操舵反力の増大による報知動作としているため、運転者にとって走行支援の方向性がわかりやすい報知としながら、運転者に与える違和感を防ぐことができる。
(3)簡単な構成で、進路にあたる道路の状況に合わせた車線内走行の支援を行うことができる。また、運転者は車線維持走行を楽に行うことができ、車線逸脱傾向の報知を行う上で運転者に与える違和感を低減することができる。
(4)進路にあたる道路が曲線路であるか否かの判定結果に応じて、転舵出力制御手段による操向輪の転舵と、運転席において操舵入力手段を操作する運転者への報知動作とが、それぞれ異なる条件で実行され、進路にあたる道路の状況に応じて車線内走行の支援が行われる。
そのため、進路にあたる道路が曲線路である場合においても、車両挙動に影響が現れる操向輪の転舵と運転者への報知動作との整合を図りながら、道路の状況に合わせて車線内走行支援のための制御を行うことできる。
したがって、運転者に与える違和感を防ぎつつ、車線内走行を支援する自動車とすることができる。
(5)進路にあたる道路が曲線路である場合に、自車両の走行状況に関する情報に応じて、操向輪の転舵制御と、ステアリングホイールを介した運転者への報知動作とが異なる条件で制御されるため、進路にあたる道路が曲線路である場合においても、自車両の走行状況に適した転舵制御および報知動作を個別に行うことができる。
したがって、運転者に与える違和感を防ぎつつ、車線内走行を支援する車線内走行支援方法とすることができる。
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について説明する。
(構成)
本実施形態に係る自動車1は、図1に示す第1実施形態の自動車1に対し、同様の構成の下、異なる制御則によって車線内走行を支援するものである。
したがって、車線内走行支援コントローラ25が実行する車線内走行支援処理を主として説明する。
(車線内走行支援処理)
図5は、車線内走行支援コントローラ25が実行する車線内走行支援処理を示すフローチャートである。
図5において、車線内走行支援処理は、自動車1を制御するオペレーティングシステムによって、一定時間毎に割り込み処理として実行される。
ここで、図5に示す車線内走行支援処理におけるステップS200およびステップS201の処理は、図2に示すフローチャートにおけるステップS100およびステップS101の処理と同様である。
ステップS202において、車線内走行支援コントローラ25は、ヨー角φr、走行車線中央からの横変位Xおよび走行車線の曲率ρを基に、自車両が曲線路に対してどのような姿勢(走行車線中央に対する向きおよび距離等)をとっているかを判定する。
次に、ステップS203に移行して、車線内走行支援コントローラ25は、ステップS202における判定結果を用いて、想定する前方注視点を、現在の車両状態に対応するもの(現在の前方注視点)、あるいは、将来の車両状態に対応するもの(将来の前方注視点)のいずれにするか判定する。
具体的には、自車両が曲線路に対してとっている姿勢と、走行車線の道路状況(曲線路の入り口であるか、曲線路の中途(曲率が一定の部分)であるか、曲線路の出口であるか)との組み合わせに応じて、車線内走行支援コントローラ25は、いずれの前方注視点に設定するかを判定する。例えば、曲線路の入り口では将来の前方注視点、曲線路の中途では現在の前方注視点、曲線路の出口では将来の前方注視点に設定することを基本とし、自車両が曲線路に対してとっている姿勢が、走行車線中央から一定角度以上逸れている場合、あるいは、走行車線中央から一定距離以上離れている場合には、現在の前方注視点に設定するよう判定する。
続いて、ステップS204に移行し、車線内走行支援コントローラ25は、ステップS203において判定された前方注視点に切り替える。このとき、車線内走行支援コントローラ25は、切り替えられた前方注視点に対応させて、車線内走行支援に用いる横変位を現在の横変位Xあるいは将来の横変位Xsのいずれかに設定する。
さらに、ステップS205に移行し、車線内走行支援コントローラ25は、前方注視点に対応して設定された横変位に応じて、操舵反力を付与する際の操舵制御トルクTstrの特性を示すマップを切り替える。
ステップS206からステップS212の処理は、図2に示すフローチャートにおけるステップS105からステップS111の処理とそれぞれ同様である。
そして、ステップS212の後、車線内走行支援コントローラ25は、車線内走行支援処理を繰り返す。
(動作)
次に、動作を説明する。
自動車1の運転者が、自車両の走行車線内を走行しているものとする。
このとき、自動車1は、車線内走行支援処理を実行しており、車線内走行支援コントローラ25に自動車1における各部のセンサ等から各種データが読み込まれている。
そして、自動車1は、各車輪の車輪速Vwiを用いて車速Vを算出し、また、自車両が曲線路に対してどのような姿勢(走行車線中央に対する向きおよび距離等)をとっているかを判定する。
次いで、自動車1は、自車両が曲線路に対してとっている姿勢および走行車線の道路状況に応じて、現在あるいは将来のいずれの前方注視点とするかを判定し、判定した前方注視点に切り替える。このとき、自動車1は、車線内走行支援に用いる横変位を、切り替えられた前方注視点に対応させて、現在の前方注視点に切り替えられた場合には現在の横変位、将来の前方注視点に切り替えられた場合には将来の横変位に設定する。また、自動車1は、設定した横変位に対応する操舵制御トルクの制御マップに切り替える。
そして、自動車1は、設定されている横変位(現在の横変位Xあるいは将来の横変位Xs)を用いて、制御マップを参照し、操舵制御トルクTstrを算出する。
また、自動車1は、目標転舵角θoptを算出する。
続いて、自動車1は、横変位の大きさに応じて車線内走行支援のための操舵反力制御を行うか否か判定し、横変位が運転者の意図に基づくものであるか否かを判定(運転者意図判定)する。
次いで、自動車1は、車線内走行支援のための操舵反力制御を行わないと判定されている場合、操舵制御トルクを値「0」とし、反対に、車線内走行支援のための操舵反力制御を行うと判定されている場合、設定されている操舵反力(Tstr)および目標転舵角(θopt)となるよう制御を行う。
即ち、自動車1は、車線内走行支援処理を実行し、自車両が走行車線に対してとっている姿勢を判定する。
そして、自動車1は、走行車線中央に対する向きおよび距離等、自車両が走行車線に対してとっている姿勢と、曲線路の入り口、中途、出口等、走行車線の道路状況との組み合わせについて設定された条件に応じて、想定する前方注視点を、現在の前方注視点あるいは将来の前方注視点のいずれかに設定する。
さらに、自動車1は、設定された現在の前方注視点あるいは将来の前方注視点に合わせて、制御に用いる横変位を現在の横変位あるいは将来の横変位に設定し、設定した横変位に応じた制御マップに切り替える。
その後、自動車1は、設定されている横変位を基に目標転舵角θoptを算出して操向輪の制御による車線内走行支援を行う。また、自動車1は、運転者の意図によって車線逸脱傾向が発生している場合には、操舵反力による車線逸脱傾向の報知を行わず、運転者の意図によらずに車線逸脱傾向が発生している場合には、操舵反力による車線逸脱傾向の報知を行う。
以上のように、本実施形態に係る自動車1は、車線内走行支援のための操舵反力による運転者への報知と、車輪の転舵制御あるいは各車輪の制動制御による車線内走行支援制御あるいは車線逸脱防止制御とが、それぞれ異なる条件で実行される。また、自動車1は、自車両が走行車線に対してとっている姿勢と走行車線の道路状況との組み合わせに応じて、制御に用いる横変位(即ち、現在の横変位あるいは将来の横変位)を切り換えて車線内走行支援制御を行う。
そのため、曲線路の入り口、中途、出口とった道路状況に応じて、現在の横変位あるいは将来の横変位のうち制御に適しているものを選択して車線内走行支援のための制御を行うことができる。
したがって、道路状況が直線路あるいは曲線路のように異なる場合であっても、運転者に与える違和感を防ぎつつ、車線内走行を支援することが可能となる。
(第2実施形態の効果)
(1)進路にあたる道路が曲線路であるか否かの判定結果に応じて、転舵出力制御手段による操向輪の転舵と、報知手段による報知動作とが、それぞれ異なる条件で実行され、曲線路の入り口であるか、中途であるか、出口であるかに応じて、制御に用いる横変位(即ち、現在の横変位あるいは将来の横変位)を切り換えて車線内走行支援制御を行う。
そのため、曲線路を走行する状況に応じて、制御に適した横変位を選択して車線内走行支援のための制御を行うことができる。
したがって、道路状況が直線路あるいは曲線路のように異なる場合であっても、運転者に与える違和感を防ぎつつ、車線内走行を支援することが可能となる。
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態について説明する。
(構成)
本実施形態に係る自動車1は、図1に示す第1実施形態の自動車1に対し、同様の構成の下、異なる制御則によって車線内走行を支援するものである。
したがって、車線内走行支援コントローラ25が実行する車線内走行支援処理を主として説明する。
(車線内走行支援処理)
図6は、車線内走行支援コントローラ25が実行する車線内走行支援処理を示すフローチャートである。
図6において、車線内走行支援処理は、自動車1を制御するオペレーティングシステムによって、一定時間毎に割り込み処理として実行される。
ここで、図6に示す車線内走行支援処理におけるステップS300およびステップS301の処理は、図2に示すフローチャートにおけるステップS100およびステップS101の処理と同様である。
ステップS302において、車線内走行支援コントローラ25は、カーナビゲーションシステム28に保持された地図情報から、自車両の進路にあたる道路の曲線形状を取得する。
次に、ステップS303に移行して、車線内走行支援コントローラ25は、ヨー角φr、走行車線中央からの横変位Xおよび走行車線の曲率ρを基に、自車両が曲線路に対してどのような姿勢(走行車線中央に対する向きおよび距離等)をとっているかを判定する。
続いて、ステップS304に移行して、車線内走行支援コントローラ25は、ステップS302において取得した進路にあたる道路の曲線形状と、ステップS303において取得した自車両の姿勢とを基に、想定走行ラインを設定する。
具体的には、運転者に加わる横Gがより小さいこと、車両に発生するヨーレートがより小さいこと、あるいは、各車輪に加わる負荷がより均等になることといった観点から想定走行ラインを算出することができる。
ステップS305からステップS313の処理は、図5に示すフローチャートにおけるS204からステップS212の処理とそれぞれ同様である。
ただし、図6に示す処理においては、横変位の基準とするラインを走行車線中心から設定された想定走行ラインに変更している。
そして、ステップS313の後、車線内走行支援コントローラ25は、車線内走行支援処理を繰り返す。
(動作)
次に、動作を説明する。
自動車1の運転者が、自車両の走行車線内を走行しているものとする。
このとき、自動車1は、車線内走行支援処理を実行しており、車線内走行支援コントローラ25に自動車1における各部のセンサ等から各種データが読み込まれている。
そして、自動車1は、各車輪の車輪速Vwiを用いて車速Vを算出し、また、カーナビゲーションシステムから自車両の進路にあたる道路の曲線形状を取得する。
さらに、自動車1は、自車両が曲線路に対してどのような姿勢(走行車線中央に対する向きおよび距離等)をとっているかを判定する。
次いで、自動車1は、自車両の進路にあたる道路の曲線形状および自車両が曲線路に対してとっている姿勢に応じて、想定走行ラインを設定する。
さらに、自動車1は、自車両の進路にあたる道路の曲線形状および自車両が曲線路に対してとっている姿勢に応じて、現在あるいは将来のいずれの前方注視点とするかを判定し、判定した前方注視点に切り替える。このとき、自動車1は、車線内走行支援に用いる横変位を、切り替えられた前方注視点に対応させて、現在の前方注視点に切り替えられた場合には現在の横変位、将来の前方注視点に切り替えられた場合には将来の横変位に設定する。また、自動車1は、設定した横変位に対応する操舵制御トルクの制御マップに切り替える。なお、このとき、想定走行ラインを基準とした横変位が用いられている。
そして、自動車1は、設定されている横変位(現在の横変位Xあるいは将来の横変位Xs)を用いて、制御マップを参照し、操舵制御トルクTstrを算出する。
また、自動車1は、目標転舵角θoptを算出する。
続いて、自動車1は、横変位の大きさに応じて車線内走行支援のための操舵反力制御を行うか否か判定し、横変位が運転者の意図に基づくものであるか否かを判定(運転者意図判定)する。
次いで、自動車1は、車線内走行支援のための操舵反力制御を行わないと判定されている場合、操舵制御トルクを値「0」とし、反対に、車線内走行支援のための操舵反力制御を行うと判定されている場合、設定されている操舵反力(Tstr)および目標転舵角(θopt)となるよう制御を行う。
即ち、自動車1は、車線内走行支援処理を実行し、自車両が走行車線に対してとっている姿勢を判定する。
そして、自動車1は、走行車線中央に対する向きおよび距離等、自車両が走行車線に対してとっている姿勢と、自車両の進路にあたる道路の曲線形状とに応じて、想定する前方注視点を、現在の前方注視点あるいは将来の前方注視点のいずれかに設定する。
さらに、自動車1は、設定された現在の前方注視点あるいは将来の前方注視点に合わせて、制御に用いる横変位(想定走行ラインからの横変位)を現在の横変位あるいは将来の横変位に設定し、設定した横変位に応じた制御マップに切り替える。
その後、自動車1は、設定されている横変位を基に目標転舵角θoptを算出して操向輪の制御による車線内走行支援を行う。また、自動車1は、運転者の意図によって車線逸脱傾向が発生している場合には、操舵反力による車線逸脱傾向の報知を行わず、運転者の意図によらずに車線逸脱傾向が発生している場合には、操舵反力による車線逸脱傾向の報知を行う。
以上のように、本実施形態に係る自動車1は、車線内走行支援のための操舵反力による運転者への報知と、車輪の転舵制御あるいは各車輪の制動制御による車線内走行支援制御あるいは車線逸脱防止制御とが、それぞれ異なる条件で実行される。また、自動車1は、自車両が走行車線に対してとっている姿勢と自車両の進路にあたる道路の曲線形状とを基に想定走行ラインを設定し、その想定走行ラインからの横変位を用いて車線内走行支援制御を行う。
そのため、横Gやヨーレートがより小さく乗り心地が良い走行ラインをトレースしつつ、車線内走行支援のための制御を行うことができる。
したがって、曲線路に合わせた走行ラインに沿って走行する上で、運転者に与える違和感を防ぎつつ、車線内走行を支援することが可能となる。
なお、本実施形態においては、車線内走行支援コントローラ25が走行ライン設定手段を構成する。
(第3実施形態の効果)
(1)進路にあたる道路が曲線路であるか否かの判定結果に応じて、転舵出力制御手段による操向輪の転舵と、報知手段による報知動作とが、それぞれ異なる条件で実行され、自車両の走行状況と自車両の進路にあたる道路の曲線形状とに鑑みて設定された想定走行ラインを基に車線内走行支援制御が行われる。
そのため、曲線路と自車両の状況とから走行するのに適切であると考えられる走行ラインをトレースしつつ、車線内走行支援のための制御を行うことができる。
したがって、曲線路に合わせた走行ラインに沿って走行する上で、運転者に与える違和感を防ぎつつ、車線内走行を支援することが可能となる。
(第4実施形態)
次に、本発明の第4実施形態について説明する。
本実施形態に係る自動車1は、第3実施形態に係る自動車1において、車線内走行支援処理のステップS304の処理(想定走行ラインの設定)を以下のように行う。
即ち、車線内走行支援コントローラ25は、図6におけるステップS301において算出した車速Vと、ステップS302において取得した進路にあたる道路の曲線形状と、ステップS303において取得した自車両の姿勢とを基に、想定走行ラインを設定する。
具体的には、基本的な想定走行ラインを、運転者に加わる横Gがより小さいこと、車両に発生するヨーレートがより小さいこと、あるいは、各車輪に加わる負荷がより均等になることといった観点から決定し、曲線路進入時の車速Vに応じて、想定走行ラインの補正を行う。
例えば、曲線路の曲率に対して車速Vがしきい値以上であるときには、曲線路の外側から曲線路に進入し、クリッピングポイントを通って曲線路外側から脱出するように想定走行ラインを補正する。また、曲線路進入時の車速Vがしきい値以下であるときには、曲線路の最も内側を走行するよう想定走行ラインを補正する。
このように想定走行ラインを設定することにより、曲線路における適正な走行速度に対して、車速Vが比較的高い場合にも、運転者が意図する走行ラインに近い想定走行ラインとすることができる。また、違和感なく曲線路を通過可能な車速である場合に、走行距離がより短い想定走行ラインとすることができる。
したがって、曲線路に比較的早い車速あるいは遅い車速で進入する場合にも、運転者に与える違和感を防ぎつつ、車線内走行を支援することが可能となる。
(第4実施形態の効果)
(1)自車両の車速と曲線路の曲率とに鑑みて、想定走行ラインが補正されるため、曲線路における種々の走行状況に対応して、運転者に与える違和感を防ぎつつ、車線内走行を支援することが可能となる。
第1実施形態に係る自動車1の構成を示す概略図である。 車線内走行支援コントローラ25が実行する車線内走行支援処理を示すフローチャートである。 横変位Xについて設定された操舵制御トルクTstrの特性を示す図である。 横変位Xについて設定された目標転舵角θoptの特性を示す図である。 第2実施形態における車線内走行支援処理を示すフローチャートである。 第3実施形態における車線内走行支援処理を示すフローチャートである。
符号の説明
1 自動車、1A 車体、2 ステアリングホイール、3 入力側ステアリング軸、4 ハンドル角度センサ、5 操舵トルクセンサ、6 操舵反力アクチュエータ、7 操舵反力アクチュエータ角度センサ、8 転舵アクチュエータ、9 転舵アクチュエータ角度センサ、10 出力側ステアリング軸、11 転舵トルクセンサ、12 ピニオンギア、13 ピニオン角度センサ、14 ラックギア、15 タイロッド、16 タイロッド軸力センサ、17FR,17FL,17RR,17RL 車輪、18 ブレーキディスク、19 ホイールシリンダ、20 圧力制御ユニット、21 車両状態パラメータ取得部、22 外界認識部、23 方向指示スイッチ、24FR,24FL,24RR,24RL 車輪速センサ、25 車線内走行支援コントローラ、26 コントロール/駆動回路ユニット、27 メカニカルバックアップ

Claims (8)

  1. 運転者による操舵操作が行われる操舵入力手段と、
    前記操舵入力手段に入力された操舵操作の内容を検出する操舵入力検出手段と、
    運転者による操舵操作に対して、前記操舵入力手段を介した報知動作を行う報知手段と、
    前記操舵入力手段と機械的に切り離した状態とされ、操向輪を転舵させる転舵出力手段と、
    前記操舵入力検出手段によって検出された操舵操作の内容に応じて、前記転舵出力手段による操向輪の転舵を制御する転舵出力制御手段と、
    自車両の進路にあたる道路の状況を示す情報を取得する道路状況取得手段と、
    前記道路状況取得手段によって取得された情報を基に自車両の進路にあたる道路が曲線路であるか否かを判定する曲線路判定手段と、
    自車両の走行状況に関する情報を取得する走行状況取得手段と、
    前記曲線路判定手段の判定結果に応じて、前記走行状況取得手段によって取得された自車両の走行状況に関する情報を基に、前記転舵出力制御手段による操向輪の転舵と、前記報知手段による報知動作とを、それぞれ異なる条件で制御し、前記進路にあたる道路の状況に応じた車線内走行の支援を行う車線内走行支援手段と、
    を備えることを特徴とする車線内走行支援装置。
  2. 前記報知手段は、前記報知動作として、前記操舵入力手段における操舵反力を増大することを特徴とする請求項1記載の車線内走行支援装置。
  3. 前記走行状況取得手段は、走行車線中央に対する現在および将来における自車両の横変位を取得し、
    前記車線内走行支援手段は、前記曲線路判定手段によって、自車両の進路にあたる道路が曲線路であると判定された場合、将来における自車両の横変位を基に前記操向輪の転舵および前記報知動作を行い、前記曲線路判定手段によって、自車両の進路にあたる道路が直線路であると判定された場合、現在の自車両の横変位を基に前記操向輪の転舵および前記報知動作を行うことを特徴とする請求項1または2記載の車線内走行支援装置。
  4. 前記走行状況取得手段は、走行車線中央に対する現在および将来における自車両の横変位を取得し、
    前記車線内走行支援手段は、前記曲線路判定手段によって、自車両の進路にあたる道路が曲線路であると判定された場合、該曲線路の入り口であるか、中途であるか、出口であるかに応じて、前記現在または将来における自車両の横変位のいずれかを設定し、設定した横変位を基に、前記操向輪の転舵および前記報知動作を行うことを特徴とする請求項1または2記載の車線内走行支援装置。
  5. 前記道路状況取得手段によって取得された道路の状況を示す情報と、前記走行状況取得手段によって取得された自車両の走行状況に関する情報とを基に、想定走行ラインを設定する走行ライン設定手段をさらに備え、
    前記車線内走行支援手段は、前記走行ライン設定手段によって設定された想定走行ラインに沿って走行させるように前記報知動作を行うことを特徴とする請求項1または2記載の車線内走行支援装置。
  6. 前記走行ライン設定手段は、前記進路にあたる道路の曲率と、該曲線路に進入する際の車速とを基に、前記想定走行ラインを補正することを特徴とする請求項5記載の車線内走行支援装置。
  7. 車体と、
    車体に設置された複数の車輪と、
    前記車体に設置され、運転者による操舵操作が行われる操舵入力手段と、
    前記操舵入力手段に入力された操舵操作の内容を検出する操舵入力検出手段と、
    運転者による操舵操作に対して、前記操舵入力手段を介した報知動作を行う報知手段と、
    前記操舵入力手段と機械的に切り離した状態とされ、操向輪を転舵させる転舵出力手段と、
    前記操舵入力検出手段によって検出された操舵操作の内容に応じて、前記転舵出力手段による操向輪の転舵を制御する転舵出力制御手段と、
    自車両の進路にあたる道路の状況を示す情報を取得する道路状況取得手段と、
    前記道路状況取得手段によって取得された情報を基に自車両の進路にあたる道路が曲線路であるか否かを判定する曲線路判定手段と、
    自車両の走行状況に関する情報を取得する走行状況取得手段と、
    前記曲線路判定手段の判定結果に応じて、前記走行状況取得手段によって取得された自車両の走行状況に関する情報を基に、前記転舵出力制御手段による操向輪の転舵と、前記報知手段による報知動作とを、それぞれ異なる条件で制御し、前記進路にあたる道路の状況に応じた車線内走行の支援を行う車線内走行支援手段と、
    を備えることを特徴とする自動車。
  8. 進路にあたる道路が曲線路である場合に、自車両の走行状況に関する情報を基に、車線内走行支援のための操向輪の転舵制御と、ステアリングホイールを介した運転者への報知動作とを、それぞれ異なる条件で制御し、前記進路にあたる道路の状況に応じた車線内走行の支援を行うことを特徴とする車線内走行支援方法。
JP2007188277A 2007-07-19 2007-07-19 車線内走行支援装置、自動車および車線内走行支援方法 Expired - Fee Related JP5023858B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007188277A JP5023858B2 (ja) 2007-07-19 2007-07-19 車線内走行支援装置、自動車および車線内走行支援方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007188277A JP5023858B2 (ja) 2007-07-19 2007-07-19 車線内走行支援装置、自動車および車線内走行支援方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009026057A true JP2009026057A (ja) 2009-02-05
JP5023858B2 JP5023858B2 (ja) 2012-09-12

Family

ID=40397813

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007188277A Expired - Fee Related JP5023858B2 (ja) 2007-07-19 2007-07-19 車線内走行支援装置、自動車および車線内走行支援方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5023858B2 (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012016964A (ja) * 2010-07-06 2012-01-26 Nissan Motor Co Ltd 車両用操舵制御装置
CN103359114A (zh) * 2012-03-26 2013-10-23 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于车辆侧向控制的系统和方法
KR101340779B1 (ko) 2010-03-17 2013-12-11 주식회사 만도 기준 추종 위치 설정 방법 및 차선 유지 제어 시스템
JP2014151758A (ja) * 2013-02-07 2014-08-25 Toyota Motor Corp 目標走行軌跡生成装置
KR20150034400A (ko) * 2013-09-26 2015-04-03 현대모비스 주식회사 차선 유지 제어 장치 및 방법
JP2018030412A (ja) * 2016-08-23 2018-03-01 株式会社デンソー 運転支援制御装置
WO2018038268A1 (ja) * 2016-08-26 2018-03-01 株式会社小松製作所 作業車両および作業車両の制御方法
JPWO2018038266A1 (ja) * 2016-08-26 2019-06-24 株式会社小松製作所 作業車両および作業車両の制御方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07315240A (ja) * 1994-05-27 1995-12-05 Fuji Heavy Ind Ltd 自動操舵装置の制御装置
JPH1129061A (ja) * 1997-07-09 1999-02-02 Toyota Motor Corp 車両の操舵制御装置
JPH1134898A (ja) * 1997-07-15 1999-02-09 Toyota Motor Corp 車両用走行制御装置
JPH11147481A (ja) * 1997-11-18 1999-06-02 Mitsubishi Motors Corp 車線逸脱防止装置
JP2001163236A (ja) * 1999-09-28 2001-06-19 Mazda Motor Corp 車両の操舵装置
JP2002002518A (ja) * 2000-06-22 2002-01-09 Toyota Motor Corp 車両の操舵支援装置
JP2002157698A (ja) * 2000-11-22 2002-05-31 Natl Inst For Land & Infrastructure Management Mlit 前方線形情報を用いた車線逸脱防止支援装置
JP2006175958A (ja) * 2004-12-21 2006-07-06 Nissan Motor Co Ltd 車線逸脱防止装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07315240A (ja) * 1994-05-27 1995-12-05 Fuji Heavy Ind Ltd 自動操舵装置の制御装置
JPH1129061A (ja) * 1997-07-09 1999-02-02 Toyota Motor Corp 車両の操舵制御装置
JPH1134898A (ja) * 1997-07-15 1999-02-09 Toyota Motor Corp 車両用走行制御装置
JPH11147481A (ja) * 1997-11-18 1999-06-02 Mitsubishi Motors Corp 車線逸脱防止装置
JP2001163236A (ja) * 1999-09-28 2001-06-19 Mazda Motor Corp 車両の操舵装置
JP2002002518A (ja) * 2000-06-22 2002-01-09 Toyota Motor Corp 車両の操舵支援装置
JP2002157698A (ja) * 2000-11-22 2002-05-31 Natl Inst For Land & Infrastructure Management Mlit 前方線形情報を用いた車線逸脱防止支援装置
JP2006175958A (ja) * 2004-12-21 2006-07-06 Nissan Motor Co Ltd 車線逸脱防止装置

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101340779B1 (ko) 2010-03-17 2013-12-11 주식회사 만도 기준 추종 위치 설정 방법 및 차선 유지 제어 시스템
JP2012016964A (ja) * 2010-07-06 2012-01-26 Nissan Motor Co Ltd 車両用操舵制御装置
CN103359114A (zh) * 2012-03-26 2013-10-23 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于车辆侧向控制的系统和方法
JP2014151758A (ja) * 2013-02-07 2014-08-25 Toyota Motor Corp 目標走行軌跡生成装置
KR102072356B1 (ko) * 2013-09-26 2020-03-02 현대모비스 주식회사 차선 유지 제어 장치 및 방법
KR20150034400A (ko) * 2013-09-26 2015-04-03 현대모비스 주식회사 차선 유지 제어 장치 및 방법
JP2018030412A (ja) * 2016-08-23 2018-03-01 株式会社デンソー 運転支援制御装置
WO2018038268A1 (ja) * 2016-08-26 2018-03-01 株式会社小松製作所 作業車両および作業車両の制御方法
JPWO2018038266A1 (ja) * 2016-08-26 2019-06-24 株式会社小松製作所 作業車両および作業車両の制御方法
JPWO2018038268A1 (ja) * 2016-08-26 2019-06-24 株式会社小松製作所 作業車両および作業車両の制御方法
CN108698636A (zh) * 2016-08-26 2018-10-23 株式会社小松制作所 作业车辆及作业车辆的控制方法
US10850767B2 (en) 2016-08-26 2020-12-01 Komatsu Ltd. Work vehicle and control method for work vehicle
JP7022691B2 (ja) 2016-08-26 2022-02-18 株式会社小松製作所 作業車両および作業車両の制御方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP5023858B2 (ja) 2012-09-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5023858B2 (ja) 車線内走行支援装置、自動車および車線内走行支援方法
JP5434128B2 (ja) 運転操作支援装置、自動車及び運転操作支援方法
JP4985173B2 (ja) 車線内走行支援装置、自動車および車線内走行支援方法
US8423246B2 (en) In-lane running support system, automobile and in-lane running support method
JP5358978B2 (ja) 車両用走行制御装置及びその方法
JP5737197B2 (ja) 車両の走行軌跡制御装置
JP5741697B2 (ja) 車両の走行制御装置
JP6185482B2 (ja) 車両の走行制御装置
JP3571234B2 (ja) 車両用操舵制御装置
EP1864889B1 (en) Vehicle steering system
JP2006264623A (ja) 車線維持支援装置
CN104769655A (zh) 驾驶辅助装置及驾驶辅助方法
JP2008273521A (ja) 移動体の自動運転装置
JPWO2014073075A1 (ja) 車両の走行制御装置
JP2007176265A (ja) 車輌の走行制御装置
JP5018583B2 (ja) 車線内走行支援装置
CN112477848A (zh) 辅助车辆转向的方法和系统及包括该系统的车辆、介质
JP2007168641A (ja) 可変舵角操舵装置及びその方法、並びにその可変舵角操舵装置を搭載した自動車
SE1250978A1 (sv) Metod för detektering av fel på styrningen samt ett system för detektering av fel på ett fordons styrsystem
JP5267230B2 (ja) 駐車支援装置および駐車支援方法
JP4614976B2 (ja) 自動車の操舵車輪の操舵支援方法及び操舵支援装置
JP2009248685A (ja) 運転支援装置
US20060074538A1 (en) Emergency stop system for a non rail-based motor vehicle
US11884289B2 (en) Vehicle-behavior notification device
JP5012520B2 (ja) 4輪操舵機構を搭載した車両の操舵制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100628

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20100917

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100929

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120131

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120207

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120323

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120522

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120604

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150629

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5023858

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees