JP2009286154A

JP2009286154A - 車両用安定走行制御装置

Info

Publication number: JP2009286154A
Application number: JP2008137638A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Matsushita; 正明松下; Akira Isono; 洸礒野
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2008-05-27
Filing date: 2008-05-27
Publication date: 2009-12-10

Abstract

【課題】車両用安定走行制御装置において、車線逸脱警報が出力されているような状況でも、ステアリング操作の応答性を鈍くし、運転者の思わぬ動作（通常時にはあまり見られないような急激なステアリング操作、必要以上に切りすぎるような現象）に対する車両側の反応が鈍くして、車両の安定性を維持することにある。
【解決手段】ステアリングギヤ比可変装置は、操舵角検出手段により検出された操舵角の単位時間当たりの変化量を算出する算出手段と、この算出手段により算出された変化量が第１設定値以上の場合に、ステアリング操作による操舵角と操舵輪の転舵角との伝達率を低くする低減手段とを備えている。
【選択図】図１

Description

この発明は、車両用安定走行制御装置に係り、特に車線逸脱警報を実施する車両用安定走行制御装置に関する。

車両においては、カメラ等の撮像手段により撮像された道路の白線の位置と自車位置との関係によって現在走行している自車が車線（走行レーン）から逸脱しそうであると判定した場合に、警報を出力する車線逸脱警報装置を設置しているものがある。
この車線逸脱警報装置は、自車が車線を逸脱しそうであると判定した場合に、表示やブザー、ステアリングホイールへの振動等で警報するものである。この警報の種類には複数あり、各種類を組み合わせて運転者の操作を強く促すことができる。

従来、走行中の自車を車線内に維持するレーンキープシステムには、操舵量を用いて転舵中であるか否かを判定する転舵判定手段と、転舵中であると判定した場合に運転者に転舵中であることを伝える転舵検知手段とを設け、システムが現在制御している操舵量、あるいは、システムが制御しようとする操舵量の事前情報を運転者に呈示するものがある。
車両用操舵装置には、前方道路形状と車速と実際のハンドル角とを基に目標とするハンドル角を演算するとともに、車両の走行状態に応じて操舵力に対するアシスト力を設定し、また、このアシスト力を、実際のハンドル角と目標ハンドル角とを比較することで補正し、この補正した値によって油圧発生用電動モータを駆動制御するものがある。
車両用操舵制御装置には、ステアリングホイールの操舵量と操舵輪の転舵角との比率である操舵伝達特性を特定の運転行動毎に設定し、この設定された操舵伝達特性を特定の運転行動が発生した時における検出操舵量に基づき補正して目標舵角の演算を行い、適正な操舵伝達特性の制御を実施するものがある。
車両の操舵力補正装置には、現在の車両の走行状態に関する状態量から近い将来の車両の状態を予測してフィードフォワードの概念に基づいて操舵力を補正し、運転者に修正操舵を行わせ、あるいは、積極的に車線逸脱の回避動作を促すものがある。
特開２０００−１６８５９９号公報特開２００１−２３３２２７号公報特開２００４−１９６１００号公報特開平９−６６８５３号公報

ところで、従来、車線逸脱警報装置においては、自車が車線を逸脱しそうであると判定した場合における警報後、運転者ヘの補助がなく、この警報により車線逸脱に気付きステアリング操作で車線逸脱を回避しようとしたときに、慌ててステアリング操作を行ってしまうことにより、オーバーステアとなり、自車が逆方向に逸脱してしまう可能性があり、改善が望まれていた。

そこで、この発明の目的は、車線逸脱警報が出力されているような状況でも、車両の安定性を維持する車両用安定走行制御装置を提供することにある。

この発明は、車両前方の道路の白線を撮像手段により撮像し、この撮像手段により撮像された道路の白線の位置と自車位置との関係によって現在走行している自車が車線から逸脱しそうであると判定した場合には警報を出力する車線逸脱警報装置を備え、ステアリング操作による操舵角と操舵輪の転舵角との伝達率を車両走行状態に応じて変更するステアリングギヤ比可変装置を備えた車両用安定走行制御装置において、ステアリング操作による操舵角を検出する操舵角検出手段を前記ステアリングギヤ比可変装置に接続し、前記ステアリングギヤ比可変装置は、前記操舵角検出手段により検出された操舵角の単位時間当たりの変化量を算出する算出手段と、この算出手段により算出された変化量が第１設定値以上の場合に前記伝達率を低くする低減手段とを備えていることを特徴とする。

この発明の車両用安定走行制御装置は、車線逸脱警報が出力されているような状況で、ステアリング操作の応答性を鈍くし、オーバーステアを回避して車両の安定性を維持することができる。

この発明は、車線逸脱警報が出力されているような状況でも、車両の安定性を維持する目的を、ステアリング操作による操舵角の単位時間当たりの変化量が第１設定値以上の場合に伝達率を低くして実現するものである。
以下、図面に基づいてこの発明の実施例を詳細且つ具体的に説明する。

図１〜図３は、この発明の実施例を示すものである。
図１において、１は車両のステアリング装置、２は車両の操舵輪である。ステアリング装置１は、ステアリング軸３に取り付けられたステアリングホイール４を備えている。
車両には、車両用安定走行制御装置５が搭載される。この車両用安定走行制御装置５は、車線逸脱警報装置６と、ステアリングギヤ比可変装置７と、操舵角検出手段（舵角センサ）８とを備える。

車線逸脱警報装置６は、撮像手段９と車線逸脱警報制御手段（ＥＣＵ）１０と警報手段１１を備える。
撮像手段９は、カメラ等からなり、車両前方の道路の白線を撮像、つまり、走行車線前方の状況を撮影して車線（走行レーン）情報を取得し、この取得した情報信号を車線逸脱警報制御手段（ＥＣＵ）１０に出力する。
車線逸脱警報制御手段（ＥＣＵ）１０は、撮像手段９からの情報信号を入力し、撮像手段９により撮像された道路の白線の位置と自車位置との関係によって現在走行している自車が車線から逸脱しそうであると判定した場合には、警報手段１１に警報信号を出力するとともに、この警報信号の出力中における前記情報信号をステアリングギヤ比可変装置７に出力する。このため、車線逸脱警報制御手段（ＥＣＵ）１０は、車線逸脱判定手段１０Ａと警報情報出力手段１０Ｂとを備えている。
警報手段１１は、車両メータにおけるインジケータやブザー等からなり、車線逸脱の警報を、画像や音等を出力する。

ステアリングギヤ比可変装置７は、ステアリングギヤ比可変制御手段（ＥＣＵ）１２と、このステアリングギヤ比可変制御手段１２からの制御指令を受けるステアリングギヤ比可変アクチュエータ１３とを備えている。
ステアリングギヤ比可変制御手段１２は、前記ステアリングホイール４の操作であるステアリング操作による操舵角と操舵輪２の転舵角との伝達率を車両走行状態に応じて変更するものであり、操舵角検出手段８により検出された操舵角の単位時間当たりの変化量（微分値）を算出する算出手段１２Ａと、この算出手段１２Ａにより算出された変化量（微分値）が第１設定値（図２で示す「閾値Ａ」）以上の場合に前記伝達率を低くする低減手段１２Ｂとを備え、更に、この低減手段１２Ｂの実行中において、前記算出手段１２Ａにより算出された変化量（微分値）が前記第１設定値（閾値Ａ）よりも小さい第２設定値（図２で示す「閾値Ｂ」）以内になった後、設定時間（図２で示す設定時間「Ｄ（秒）」）以上経過した時には、前記伝達率を通常の値に戻す復帰手段１２Ｃを備え、しかも、ギヤ比判定手段１２Ｄを備えている。
つまり、このステアリングギヤ比可変制御手段１２は、操舵角検出手段８からステアリング操作による操舵角を入力し、この入力した操舵角の変化量である微分値を計算し、前記第１設定値（閾値Ａ）・第２設定値（閾値Ｂ）によってステアリングギヤ比可変アクチュエータ１３に制御指令を出力する。
前記第２設定値（閾値Ｂ）は、図２に示すように、第１設定値（閾値Ａ）よりも小さく設定され、また、中間値Ｌ０を挟んだ上限値Ｌ１と下限値Ｌ２との間において一定の範囲で設定されている。
このステアリングギヤ比可変アクチュエータ１３は、ステアリングギヤ比可変制御手段１２からの制御指令によりステアリングギヤ比を変動させるように、ステアリングギヤ機構１４を作動し、操舵輪２を所定に転舵させる。

操舵角検出手段８は、ＣＡＮ通信システム等の通信回線１５を介してステアリングギヤ比可変装置７のステアリングギヤ比可変制御手段１２に接続し、ステアリング操作による操舵角を検出し、その検出情報信号をステアリングギヤ比可変制御手段１２に出力する。

次に、この実施例に係る車両用安定走行制御を、図２のタイムチャートに基づいて説明する。
図２に示すように、ステアリングギヤ比が通常の状態且つステアリング操作による操舵角の微分値が第２設定値（閾値Ｂ）の中間値Ｌ０であって、警報手段１１がオンとなって車線逸脱警報が発生し（時間ｔ１）、ステアリング操作による操舵角が大きくなり始めると（時間ｔ２）、操舵輪２の転舵角も大きくなり始める。
しかし、ステアリングギヤ比可変制御手段１２の計算手段１２Ａで計算されたステアリング操作による操舵角の微分値が、上側の第１設定値（閾値Ａ）よりも大きくなると（時間ｔ３）、ステアリングギヤ比がローダウン（スロー：低側）に変更される（時間ｔ４）。つまり、このステアリングギヤ比可変制御手段１２がローダウンの情報を制御指令としてステアリングギヤ比可変アクチュエータ１３に出力すると、このステアリングギヤ比可変アクチュエータ１３の駆動によってステアリングギヤ機構１４を作動してステアリングギヤ比を変更し、これにより、操舵輪２の転舵角が、従来において制御が無かった場合に比べて、かなり大きく抑制される（時間ｔ５）。
そして、ステアリング操作による操舵角がさらに大きくなると、操舵輪２の転舵角も大きくなろうにするが、この操舵輪２の転舵角が、従来において制御が無かった場合に比べてかなり抑制され、そして、ステアリング操作による操舵角が最大値Ｍとなると（時間ｔ６）、ステアリング操作による操舵角の微分値が第２設定値（閾値Ｂ）内の中間値Ｌ０となる。
そして、ステアリング操作による操舵角が最大値Ｍから低くなり始めた時に（時間ｔ７）、ステアリング操作による操舵角の微分値が第２設定値（閾値Ｂ）の下側に移行し、そして、車線逸脱警報なくなって警報手段１１ががオフになると（時間ｔ８）、ステアリング操作による操舵角の微分値と第１設定値（閾値Ａ）との比較が停止される。
その後、ステアリング操作による操舵角が小さくなって一定値Ｇになると、ステアリング操作による操舵角の微分値が第２設定値（閾値Ｂ）の下限値Ｌ２の値となり（時間ｔ９）、その後、操舵輪の操舵角が急激に小さくなる（時間ｔ１０）。
そして、ステアリング操作による操舵角が零（０）に収束すると（時間ｔ１１）、ステアリング操作による操舵角の微分値が第２設定値（閾値Ｂ）内の中間値Ｌ０の値となり、その時（時間ｔ１１）から設定時間（Ｄ）以上経過した時には（時間ｔ１２）、車線逸脱回避による急激なステアリング操作が収束したとみなして、ステアリングギヤ比を通常に戻す。

次いで、この実施例に係る車両用安定走行制御を、図３のフローチャートに基づいて説明する。
図３に示すように、車両用安定走行制御装置５がスタートすると（ステップＡ０１）、撮像手段９及び各センサからの情報を読み取り（ステップＡ０２）、自車が車線から逸脱しそうか否かを判断し（ステップＡ０３）、このステップＡ０３がＮＯの場合には、前記ステップＡ０２に戻る。
このステップＡ０３がＹＥＳの場合には、警報手段１１を作動して車線逸脱の警報を発し（ステップＡ０４）、そして、再び撮像手段９及び各センサからの情報を読み取り（ステップＡ０５）、車線逸脱警報中か否かを判断し（ステップＡ０６）、このステップＡ０６がＮＯの場合には、前記ステップＡ０２に戻る。
このステップＡ０６がＹＥＳの場合には、車線逸脱警報制御手段１０がその車線逸脱警報中における前記情報信号をステアリングギヤ比可変制御手段１２に随時出力するとともに、操舵角検出手段８が検出したステアリング操作による操舵角の検出信号を随時出力しており、そして、このステアリングギヤ比可変制御手段１２では、ステアリング操作による操舵角の微分値が第１設定値（閾値Ａ）以上か否かを判断し（ステップＡ０７）、このステップＡ０７がＮＯの場合には、前記ステップＡ０５に戻る。
このステップＡ０７がＹＥＳの場合には、ステアリングギヤ比可変制御手段１２がステアリングギヤ比をローダウンとする制御指令をステアリングギヤ比可変アクチュエータ１３に出力し、このステアリングギヤ比可変アクチュエータ１３の駆動によってステアリングギヤ機構１４を作動してステアリングギヤ比を変更する（ステップＡ０８）。この時、ステアリング操作による操舵角の微分値は、継続して計算されている。
そして、再び、撮像手段９及び各センサからの情報を読み取り（ステップＡ０９）、ステアリング操作による操舵角の微分値が第２設定値（閾値Ｂ）以内か否かを判断し（ステップＡ１０）、このステップＡ１０がＮＯの場合には、前記ステップＡ０９に戻る。
このステップＡ１０がＹＥＳの場合には、ステアリング操作による操舵角の微分値が第２設定値（閾値Ｂ）以内で設定時間（Ｄ秒）経過したか否かを判断し（ステップＡ１１）、このステップＡ１１がＮＯの場合には、前記ステップＡ０９に戻る。
このステップＡ１１がＹＥＳの場合には、ステアリングギヤ比を通常に戻し（ステップＡ１２）、前記ステップＡ０２に戻る。
従って、車線逸脱警報中に所定条件を満たすと、ステアリングギヤ比可変アクチュエータ１３を作動させ、ステアリング操作の応答性を鈍くし、オーバーステアを防ぐことができる。

以上この発明の実施例について説明してきたが、上述の実施例の構成を請求項毎に当てはめて説明する。
先ず、請求項１に記載の発明では、ステアリングギヤ比可変装置７は、ステアリングギヤ比可変制御手段１２において、操舵角検出手段８により検出された操舵角の単位時間当たりの変化量（微分値）を算出する算出手段１２Ａと、この算出手段１２Ａにより算出された変化量（微分値）が第１設定値（閾値Ａ）以上の場合に、ステアリング操作による操舵角と操舵輪２の転舵角との伝達率を低くする低減手段１２Ｂとを備えている。
これにより、車線逸脱警報が出力されているような状況でも、ステアリング操作の応答性を鈍くしているので、運転者の思わぬ動作（通常時にはあまり見られないような急激なステアリング操作、必要以上に切りすぎるような現象）に対する車両側の反応が鈍くなるため、車両の安定性を維持することが可能となる。
また、請求項２に記載の発明では、ステアリングギヤ比可変装置７は、ステアリングギヤ比可変制御手段１２において、前記低減手段１２Ｂの実行中において、前記算出手段１２Ａにより算出された変化量（微分値）が前記第１設定値（閾値Ａ）よりも小さい第２設定値（閾値Ｂ）以内になった後、設定時間以上経過した時には、前記伝達率を通常の値に戻す復帰手段１２Ｃを備えている。
これにより、運転者の思わぬ動作により発生した車両の安定性が損なう状況が解消したならば、必要なくなったら速やかに通常制御に戻るので、運転者が違和感を感じることがない。

車線逸脱警報が出力されているような状況でも、車両の安定性を維持する制御を、他の制御と併用することも可能である。

車両用安定走行制御装置のシステム構成図である。車両用安定走行制御のタイムチャートである。車両用安定走行制御のフローチャートである。

符号の説明

１ステアリング装置
２操舵輪
３ステアリング軸
４ステアリングホイール
５車両用安定走行制御装置
６車線逸脱警報装置
７ステアリングギヤ比可変装置
８操舵角検出手段（舵角センサ）
９撮像手段（カメラ）
１０車線逸脱警報制御手段（ＥＣＵ）
１１警報手段（メータ）
１２ステアリングギヤ比可変制御手段（ＥＣＵ）
１２Ａ計算手段
１２Ｂ低減手段
１２Ｃ復帰手段
１３ステアリングギヤ比可変アクチュエータ
１４ステアリングギヤ機構

Claims

車両前方の道路の白線を撮像手段により撮像し、この撮像手段により撮像された道路の白線の位置と自車位置との関係によって現在走行している自車が車線から逸脱しそうであると判定した場合には警報を出力する車線逸脱警報装置を備え、ステアリング操作による操舵角と操舵輪の転舵角との伝達率を車両走行状態に応じて変更するステアリングギヤ比可変装置を備えた車両用安定走行制御装置において、ステアリング操作による操舵角を検出する操舵角検出手段を前記ステアリングギヤ比可変装置に接続し、前記ステアリングギヤ比可変装置は、前記操舵角検出手段により検出された操舵角の単位時間当たりの変化量を算出する算出手段と、この算出手段により算出された変化量が第１設定値以上の場合に前記伝達率を低くする低減手段とを備えていることを特徴とする車両用安定走行制御装置。
前記ステアリングギヤ比可変装置は、前記低減手段の実行中において、前記算出手段により算出された変化量が前記第１設定値よりも小さい第２設定値以内になった後、設定時間以上経過した時には前記伝達率を通常の値に戻す復帰手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の車両用安定走行制御装置。