JP2013163490A - 車両用運転支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、車両の後進走行での出庫時に運転者の車両操作を容易にすることのできる車両用運転支援装置を提供する。
【解決手段】シフトレバーＥＣＵ(19)にて車両(10)の後進走行が検出されると、後側方警報ＥＣＵ(15)にて、ステアリング角センサ(11)の検出結果に基づいて算出される車両(10)の走行軌跡と、後側方センサ(13)の検出結果に基づいて算出される障害物(20)との距離が所定値未満であれば、車両(10)の走行軌跡と障害物(20)との距離が所定値以上となるように、ステアリングパワーアシスト装置(14)の作動を停止し、運転者のステアリング操作を補助する補助力を減らして運転者によるステアリング操舵角を減らす。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用運転支援装置に係り、詳しくは、前向き駐車した状態から後進走行で出庫する際に運転者を支援する操舵制御に関する。

前輪が操舵する車両では、車両の後進走行の方向転換は、車両前方部が反方向転換方向に膨らみながら行われる。
したがって、車両を駐車場に前向き駐車し、自車両の側方に他車両がある場合に、自車両を後進走行して方向転換を行いながら駐車場より出庫すると、自車両の車両前方部が反方向転換方向に膨らむことにより、側方の他車両と接触する虞がある。

そこで、特許文献１では、自車両の後進走行での出庫時に自車両の状態と自車両の周辺状態とを検出して、自車両の周辺に他車両等の障害物が存在し自車両の運転操作が難しくなるような場合には、自車両が障害物と接触しないように出庫途中に車両の前進操作や、ステアリングホイールの切り返し操作等を運転者に指示し、自車両と障害物との接触を防止するようにして運転者の負担を軽減している。

特開２００８−１２９８７号公報

上記特許文献１の車両用運転支援装置では、自車両の状態と自車両の周辺状態とによって、自車両の後進走行での出庫時に障害物との接触を回避するように出庫途中に車両の前進操作や、ステアリングホイールの切り返し操作等を運転者に対して指示するようにしている。
しかしながら、上記特許文献１では、車両用運転支援装置からの指示により運転者自身が自車両の前進操作やステアリング切り返し操作等を行うために、自車両が障害物と接触する虞がある場合には、前進操作やステアリング切り返し操作等を複数回行って、駐車場より出庫することとなる。

よって、運転者は、頻繁に車両操作を行うこととなり、運転者の負担が増加し好ましいことではない。
本発明は、この様な問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、車両の後進走行での出庫時に運転者の車両操作を容易にすることのできる車両用運転支援装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、請求項１の車両用運転支援装置では、車両に搭載され、当該車両の後進走行での運転者の運転を支援するための車両用運転支援装置において、前記車両の周辺の障害物の位置を検出する障害物位置検出手段と、前記車両の操舵角を検出する操舵角検出手段と、前記車両の操舵角を調整する操舵角調整手段と、前記車両の後進走行を検出する後進検出手段と、前記操舵角検出手段にて検出される前記操舵角に基づき前記車両の走行軌跡を算出する走行軌跡算出手段と、前記車両の後進走行を検出し、前記走行軌跡と前記障害物との位置に基づき、前記走行軌跡と前記障害物との距離が所定値未満であると、前記走行軌跡と前記障害物との距離が所定値以上となる前記操舵角になるように前記操舵角調整手段を制御する操舵角制御手段と、を備えることを特徴とする。

また、請求項２の車両用運転支援装置では、請求項１において、前記操舵角調整手段は、前記操舵角に応じて前記運転者の操舵力を補助する補助力を発生する操舵力補助手段であって、前記操舵角制御手段は、前記操舵力補助装置の作動を制御することを特徴とする。

請求項１の発明によれば、操舵角制御手段では、車両の後進走行を検出し、走行軌跡と障害物との距離が所定値未満であると、走行軌跡と障害物との距離が所定値以上となる操舵角になるように操舵角調整手段を制御している。
このように、車両の後進走行での出庫時に走行軌跡と障害物との距離が所定値未満とならないように、操舵角調整手段を制御して操舵角を調整することで障害物との接触を回避することができる。

したがって、障害物との接触の回避を操舵角の調整のみで行い、車両の後進走行での出庫時に障害物との接触を回避できるため、運転者が車両の前進操作やステアリングの切り返し操作等を複数回行う必要がないので、車両の後進走行での出庫時に運転者の車両操作を容易にすることができる。よって、運転者の負担を軽減することができる。
また、車両側で障害物を回避できる操舵角に調整しており、特に運転者自身が意識することなく障害物を回避できる操舵角にすることができるので運転者の負担を更に軽減することができる。

また、請求項２の発明によれば、操舵角調整手段を操舵角に応じて運転者の操舵力を補助する補助力を発生する操舵力補助手段としており、操舵力補助装置の作動を制御している。
このように、操舵角の調整を運転者の操舵力を補助する補助力を発生する補助力補助手段とし、例えば、走行軌跡と障害物との距離が所定値未満となる操舵角である場合には、運転者の操舵力を補助する補助力が小さくなるように操舵力補助装置の作動を停止或いは作動を制限する。そして、運転者の操舵力を増加させることで操舵角を減少させ、走行軌跡と障害物との距離が所定値以上となるように操舵角を調整する。

したがって、一般的な車両に搭載されている操舵力補助手段にて操舵角を調整することができるので、新たに操舵角を調整する装置を設ける必要がなく、コストの増加を抑制することができる。

本発明に係る車両用運転支援装置の制御ブロック図である。 本発明に係る後側方警報ＥＣＵが実行する後進走行支援操舵制御の制御フローチャートの一部である。 本発明に係る後側方警報ＥＣＵが実行する後進走行支援操舵制御の制御フローチャートの残部である。 本発明に係る車両の後進での出庫開始時の一例を示す図である。 本発明に係る車両の後進での出庫後半の一例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１は、本発明に係る車両用運転支援装置の制御ブロック図である。以下、車両用運転支援装置の構成を説明する。
本発明の車両１０は、車両１０の前輪を操舵して、車両１０の進行方向を変化させる前輪操舵車両である。

図１に示すように、本発明に係る車両用運転支援装置は、車両１０に搭載されるステアリング角センサ（操舵角検出手段）１１と、シフトレバーＥＣＵ（後進検出手段）１２と、後側方センサ（障害物位置検出手段）１３と、ステアリングパワーアシスト装置（操舵力補助装置）１４と、後側方警報ＥＣＵ（走行軌跡算出手段、操舵角制御手段）１５とで構成されている。そして、各々の機器は、電気的に接続されている。

ステアリング角センサ１１は、運転者が操作を行うステアリングの角度、即ちステアリング操舵角を検出し、電気信号として出力するものである。
シフトレバーＥＣＵ１２は、運転者が車両１０の前進や後進等を選択する為に操作するシフトレバー装置からの出力信号に基づいてシフトレバーの選択位置の検出や、シフトレバー装置の故障等の判定を行う装置であり、入出力装置、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性ＲＡＭ等）、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びタイマ等を含んで構成される。シフトレバーＥＣＵ１２の入力側には、シフトレバー装置や車両の総合的な制御を行う制御装置（ＥＣＵ）が接続されており、シフトレバー装置やＥＣＵからの出力信号が入力される。一方、シフトレバーＥＣＵ１２の出力側には、シフトレバー装置、ＥＣＵや、後側方警報ＥＣＵ１５が接続されている。

後側方センサ１３は、車両１０の後部或いはサイドミラー等に配設されるカメラ或いはレーダ等を用いて、車両１０の側方及び後方に位置する隣接車両等の障害物の検出や、当該障害物までの距離を検出し、電気信号として出力するものである。なお、障害物の位置検出は、超音波を用いる超音波センサであってもよい。
ステアリングパワーアシスト装置１４は、モータを含んで構成され、運転者のステアリング操作の補助する装置である。そして、運転者のステアリング操作時に、運転者のステアリングの操舵角に応じて、当該ステアリングパワーアシスト装置１４のモータにて運転者のステアリング操作を補助する補助力を発生させ、運転者のステアリング操作における操舵力を軽減するためのものである。また、モータにて発生する補助力は、ステアリングの操舵角が大きくなるにつれ、大きくなるように設定されている。なお、補助力は、車両１０に搭載されるエンジンにて駆動される油圧ポンプ等で発生させるようにしてもよい。

後側方警報ＥＣＵ１５は、ステアリング角センサ１１、シフトレバーＥＣＵ１２及び後側方センサ１３の検出結果に基づき、ステアリングパワーアシスト装置１４を制御して、車両１０の後進走行での運転者のステアリング操作を補助する後進走行支援操舵制御を行う制御装置である。そして、後側方警報ＥＣＵ１５は、入出力装置、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性ＲＡＭ等）、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びタイマ等を含んで構成される。

後側方警報ＥＣＵ１５の入力側には、上記ステアリング角センサ１１、シフトレバーＥＣＵ１２、後側方センサ１３が接続されており、これらの機器からの検出情報が入力される。
一方、後側方警報ＥＣＵ１５の出力側には、上記ステアリングパワーアシスト装置１４が接続されている。

以下、このように構成された本発明に係る後側方警報ＥＣＵ１５の後進走行支援操舵制御について説明する。
図２及び図３は、本発明に係る後側方警報ＥＣＵ１５が実行する後進走行支援操舵制御の制御フローチャートである。図４は、本発明に係る車両の後進での出庫開始時の一例を示す図である。詳しくは、後進での出庫の開始時の後進走行支援操舵制御開始前で、ステアリングパワーアシスト装置１４が作動している状態であり、図中の車両１０の前輪の切れ角では、車両１０の走行軌跡が障害物２０と接触する可能性がある場合を示している。図５は、本発明に係る車両の後進での出庫後半の一例を示す図である。詳しくは、後進での出庫の後半で図中の前輪の切れ角において、車両１０の走行軌跡が障害物２０と接触する可能性がなくなりステアリングアシスト装置１４が作動を開始する状態を示している。なお、図４及び図５中の破線は、図中に示す前輪の切れ角に後進走行を行った場合の車両１０の位置を示す。また、図４及び図５中の二点鎖線は、車両１０の走行軌跡を示し、「前」及び「後」は、車両１０の方向を示す。

図２及び３に示すように、ステップＳ１０では、シフトレバーの位置情報を取得する。詳しくは、シフトレバーＥＣＵ１２でシフトレバー装置のシフトレバー位置を取得する。そして、ステップＳ１２に進む。
ステップＳ１２では、シフトレバーが後進位置か、否かを判別する。詳しくは、ステップＳ１０にて取得したシフトレバー位置が、運転者により後進位置に操作されたか、否かを判別する。判別結果が真（Ｙｅｓ）でシフトレバーが運転者により後進位置に操作されていれば、車両１０の後進走行が開始されるとしてステップＳ１４に進む。また、判別結果が否（Ｎｏ）でシフトレバーが運転者により後進位置に操作されていなければ、再度ステップＳ１０の処理を実施する。即ち、本制御は、運転者によりシフトレバーが後進位置に操作されると開始される。

ステップＳ１４では、車両１０の周辺情報を取得する。詳しくは、後側方センサ１３にて、車両１０の周辺の隣接車両等の障害物２０の有無を検出する。そして、ステップＳ１６に進む。
ステップＳ１６では、ステップＳ１４にて検出された障害物２０が車両１０に対して所定範囲内にあるか、否かを判別する。判別結果が真（Ｙｅｓ）で障害物２０が車両１０に対して所定範囲内にあれば、ステップＳ１８に進む。また、判別結果が否（Ｎｏ）で障害物２０が車両１０に対して所定範囲内になければ、本ルーチンを抜ける。なお、ここでの所定範囲とは、例えば、車両１０の前輪の切れ角を最大として後進走行した場合に、車両１０の走行軌跡が通り得る範囲に設定される。

ステップＳ１８では、車両１０と障害物２０との距離を取得する。詳しくは、後側方センサ１３の検出結果に基づいて車両１０と障害物２０との距離を算出する。そして、ステップＳ２０に進む。
ステップＳ２０では、車両１０の走行軌跡を予測する。詳しくは、ステアリング角センサ１１より検出される運転者のステアリング操舵角に基づいて、車両１０の前輪の切れ角を算出する。そして、算出された前輪の切れ角に基づいて、後進走行時の車両１０の走行軌跡を算出する。即ち、図４に示すように、後進走行時に現在の前輪の切れ角における車両１０の最外周(本実施例では、車両１０の反方向転換方向の車両前方角部)となる軌跡を算出する。そして、ステップＳ２２に進む。

ステップＳ２２では、ステップＳ２０にて算出された車両１０の走行軌跡と、障害物２０との距離が所定値未満か、否かを判別する。判別結果が真（Ｙｅｓ）で、図４のように、車両１０の走行軌跡と障害物２０との距離が所定値未満であれば、車両１０と障害物２０とが接触の虞があるとして、ステップＳ２４に進む。また、判別結果が否（Ｎｏ）で車両１０の走行軌跡と障害物２０との距離が所定値以上であれば、車両１０と障害物２０とは接触の虞がないとして、ステップＳ３６に進む。

ステップＳ２４では、アシストをＯＦＦする。詳しくは、ステアリングパワーアシスト装置１４の作動を停止或いは作動を制限して、運転者のステアリング操作を補助する補助力を減少させる。即ち、ステアリングパワーアシスト装置１４で発生する補助力を減少させ、運転者がステアリング操舵角の保持に必要な操舵力を増加させることでステアリング操舵角を減少させる。このように、ステアリング操舵角を減少させて、車両１０の前輪の切れ角を減少させる。そして、ステップＳ２６に進む。

ステップＳ２６では、車両１０と障害物２０との距離を再取得する。詳しくは、ステップＳ１８と同様に、後側方センサ１３の検出結果に基づいて車両１０と障害物２０との距離を算出する。そして、ステップＳ２８に進む。
ステップＳ２８では、車両１０の走行軌跡を再予測する。詳しくは、ステップＳ２０と同様に、ステアリング角センサ１１より検出される運転者のステアリング操舵角に基づいて、車両１０の前輪の切れ角を算出する。そして、算出された前輪の切れ角に基づいて、後進走行時の車両１０の走行軌跡を算出する。そして、ステップＳ３０に進む。

ステップＳ３０では、ステップＳ２８にて算出された車両１０の走行軌跡と、障害物２０との距離が所定値以上か、否かを判別する。判別結果が真（Ｙｅｓ）で図５のように、車両１０の走行軌跡と障害物２０との距離が所定値以上であれば、車両１０と障害物２０とは接触の虞がないとして、ステップＳ３２に進む。また、判別結果が否（Ｎｏ）で車両１０の走行軌跡と障害物２０との距離が所定値未満であれば、まだ車両１０と障害物２０とが接触の虞があるとして、ステップＳ３６に進む。

ステップＳ３２では、アシストをＯＮする。詳しくは、ステアリングパワーアシスト装置１４を作動させて、運転者のステアリング操作を補助する補助力を発生させる。即ち、ステアリングパワーアシスト装置１４で補助力を発生させ、運転者のステアリング操作での操舵力を小さくすることでステアリング操舵角の増加を可能とする。このように、ステアリング操舵角の増加を可能として、車両１０の前輪の切れ角の増加を可能にする。そして、ステップＳ３４に進む。

ステップＳ３４では、シフトレバーの位置情報を再取得する。詳しくは、シフトレバーＥＣＵ１２でシフトレバー装置のシフトレバー位置を取得する。そして、ステップＳ３６に進む。
ステップＳ３６では、シフトレバーが後進を除く位置か、否かを判別する。詳しくは、ステップＳ３４にて取得したシフトレバー位置が、運転者により後進を除く位置に操作されたか、否かを判別する。判別結果が真（Ｙｅｓ）でシフトレバーが運転者により後進を除く位置に操作されていれば、車両１０の後進走行が終了したとして本ルーチンを抜ける。また、判別結果が否（Ｎｏ）でシフトレバーが運転者により後進を除く位置に操作されていなければ、車両１０の後進走行が継続しているとして、ステップ１８に戻る。

このように、本発明に係る車両用運転支援装置では、車両１０の後進走行を検出し、車両１０の走行軌跡と障害物２０との距離が所定値未満であると、ステアリングパワーアシスト装置１４の作動を停止或いは作動を制限して運転者のステアリング操作を補助する補助力を減らし、運転者がステアリング操舵角の保持に必要な操舵力を増加させてステアリング操舵角、即ち車両１０の前輪の切れ角を減らす。そして、車両１０の走行軌跡と障害物２０との距離が所定値以上となると、ステアリングパワーアシスト装置１４を再度作動或いは制限を解除して、運転者のステアリング操作を補助する補助力を増やし、運転者によるステアリング操作の操舵角の増加、即ちステアリング操作の切増しを可能にしている。

このように、車両１０の後進走行での出庫時に車両１０の走行軌跡と障害物２０との距離が所定値未満とならないように、ステアリングパワーアシスト装置１４を制御して運転者によるステアリング操作のステアリング操舵角、即ち車両１０の前輪の切れ角を調整することで、車両１０の後進走行での出庫時に障害物２０との接触を回避することができる。

したがって、障害物２０との接触の回避をステアリング操舵角の調整のみで、車両１０の後進走行での出庫時に障害物２０との接触を回避できるため、運転者が車両１０の前進操作やステアリングの切り返し操作等を複数回行う必要がないので、車両１０の後進走行での出庫時に運転者の車両操作を容易にすることができる。よって、運転者の負担を軽減することができる。

また、車両１０側で障害物２０を回避できるステアリング操舵角に調整しており、特に運転者自身が意識することなく障害物２０を回避できるステアリング操舵角にすることができるので運転者の負担を更に軽減することができる。
また、ステアリング操舵角の調整を一般的な車両に搭載されているステアリングパワーアシスト装置１４にて行うことで、新たにステアリング操舵角を調整する装置を設ける必要がないのでコストの増加を抑制することができる。

以上で発明の実施形態の説明を終えるが、発明の形態は本実施形態に限定されるものではない。
例えば、上記実施形態では、シフトレバーの位置で車両１０の後進走行を判別するようにしているが、これに限定されるものではなく、車速センサ等で車両の後進を検出して後進走行を判別するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、前輪を操舵する車両の後進走行時に本制御を実施しているが、これに限定されるものではなく、後輪が操舵する車両の前進走行時に本制御を適用することも可能である。

１０ 車両
１１ ステアリング角センサ（操舵角検出手段）
１２ シフトレバーＥＣＵ（後進検出手段）
１３ 後側方センサ（障害物位置検出手段）
１４ ステアリングパワーアシスト装置（操舵力補助装置）
１５ 後側方警報ＥＣＵ（走行軌跡算出手段、操舵角制御手段）
２０ 障害物

Claims (2)

1. 車両に搭載され、当該車両の後進走行での運転者の運転を支援するための車両用運転支援装置において、
   前記車両の周辺の障害物の位置を検出する障害物位置検出手段と、
   前記車両の操舵角を検出する操舵角検出手段と、
   前記車両の操舵角を調整する操舵角調整手段と、
   前記車両の後進走行を検出する後進検出手段と、
   前記操舵角検出手段にて検出される前記操舵角に基づき前記車両の走行軌跡を算出する走行軌跡算出手段と、
   前記車両の後進走行を検出し、前記走行軌跡と前記障害物との位置に基づき、前記走行軌跡と前記障害物との距離が所定値未満であると、前記走行軌跡と前記障害物との距離が所定値以上となる前記操舵角になるように前記操舵角調整手段を制御する操舵角制御手段と、を備えることを特徴とする車両用運転支援装置。
2. 前記操舵角調整手段は、前記操舵角に応じて前記運転者の操舵力を補助する補助力を発生する操舵力補助手段であって、
   前記操舵角制御手段は、前記操舵力補助装置の作動を制御することを特徴とする、請求項１に記載の車両用運転支援装置。

Images