JP2020111213A - 車線変更支援装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 車線変更支援を受けるために必要な操作(スタンバイ操作および車線変更支援要求操作)を容易に行えるようにする。【解決手段】 ウインカーレバー41の浅押し操作が支援要求確定時間以上継続されることにより、車線変更支援要求操作が検出される。ウインカーレバー41には、制御状態を非スタンバイ状態からスタンバイ状態に移行させるためのスタンバイ操作器15が設けられている。スタンバイ状態におかれているという条件のもとで車線変更支援要求操作が検出された場合に、車線変更支援制御が実施される。スタンバイ操作器15は、ウインカーレバー41に設けられている。従って、ドライバーは、スタンバイ操作器15を操作しながらウインカーレバー41で車線変更支援要求操作を行うことができる。【選択図】 図7

Description

本発明は、自車両の走行する車線を変更する制御である車線変更支援制御を実施する車線変更支援装置に関する。
従来から、特許文献1に提案されているように、車線変更を行うための操舵操作(ハンドル操作)を支援する制御である車線変更支援制御を実施する車線変更支援装置が知られている。車線変更支援装置は、例えば、電動パワーステアリングシステムを使ってステアリング機構に操舵トルクを付与することにより、ドライバーの操舵操作無しに自車両の走行する車線を変更する。特許文献1に提案されている車線変更支援装置においては、ドライバーの行ったウインカーレバーの操作を検出し、このウインカーレバーの操作に基づいて車線変更支援制御を開始する。
特開2018−103769号公報
ところで、国連法規によれば、車線変更支援制御の実施が許可される道路に制限が設けられている。具体的には、車線変更支援制御の実施が許可される道路(以下、作動対象道路と呼ぶ)は、「片側2車線以上であること」、「歩行者および自転車が進入できないこと」、および、「中央分離帯が形成されていること」という条件を満足しなければならない。
さらに、車線変更支援を受けるためには、ドライバーは、車線変更支援要求操作を行う前に、車線変更支援装置の制御状態を、車線変更支援要求が受け付けられるスタンバイ状態にしておくためのスタンバイ操作を行わなければならない。このスタンバイ操作は、車両が作動対象道路上に位置している場合に受け付けられる。従って、ドライバーは、車両が作動対象道路に進入した後に、スタンバイ操作を行って制御状態をスタンバイ状態にしておいた上で、車線変更支援要求操作を行う必要がある。車線変更支援制御は、こうした2つの操作が適切に行われて実施される。
車両が作動対象道路から退出した場合には、制御状態がスタンバイ状態から非スタンバイ状態に切り替わるため、ドライバーは、再度、車両が作動対象道路に進入した後にスタンバイ操作を行う必要がある。
このように、国連法規による規定の下では、スタンバイ操作と車線変更支援要求操作との両方が必要となる。この2つの操作は、受け付けられる条件がそれぞれ異なる。このため、ドライバーにとって操作が複雑に感じられたり、使い難さが感じられたりするおそれがある。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、車線変更支援を受けるために必要な操作を容易に行えるようにすることを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の車線変更支援装置の特徴は、
自車両の走行する車線を変更する制御である車線変更支援制御を実施する車線変更支援制御手段(10)と、
ドライバーが車線変更支援要求を行うためのウインカーレバーによる車線変更支援要求操作を検出する要求操作検出手段(S18)と、
前記車線変更支援要求を受け付けない非スタンバイ状態から、前記車線変更支援要求を受け付けるスタンバイ状態に移行させるためのスタンバイ操作器(15)と
を備え、
前記スタンバイ操作器によって前記スタンバイ状態におかれているという条件のもとで前記車線変更支援要求操作が検出された場合に、前記車線変更支援制御手段が前記車線変更支援制御を実施する(S17、S18:Yes、S19)車線変更支援装置であって、
前記スタンバイ操作器は、前記ウインカーレバー(41)に設けられていることにある。
本発明の車線変更支援装置においては、車線変更支援制御手段と要求操作検出手段とスタンバイ操作器とを備えている。車線変更支援制御手段は、自車両の走行する車線を変更する制御である車線変更支援制御を実施する。例えば、車線変更支援制御手段は、隣接車線の状況を確認して、自車両を安全に車線変更させることができると判定した場合に、ステアリング機構に操舵トルクを付与することによって操舵輪を転舵して自車両を隣接車線に移動させる。
この車線変更支援制御は、ドライバーの車線変更支援要求によって実施される。ドライバーの車線変更支援要求は、ウインカーを点滅させる操作レバーであるウインカーレバーを兼用して行われる。要求操作検出手段は、ドライバーが車線変更支援要求を行うためのウインカーレバーによる車線変更支援要求操作を検出する。
本発明の車線変更支援装置においては、ドライバーの車線変更支援要求操作だけでは、車線変更支援制御が実施されないように制限されており、車線変更支援要求操作の前に、車線変更支援装置の制御状態をスタンバイ状態にしておく必要がある。そのために、スタンバイ操作器が設けられている。スタンバイ操作器は、その操作(スタンバイ操作と呼ぶ)によって、車線変更支援装置の制御状態を、車線変更支援要求を受け付けない非スタンバイ状態から、車線変更支援要求を受け付けるスタンバイ状態に移行させる。例えば、自車両が車線変更支援制御の実施が許可される道路(作動対象道路)を走行しているという条件が成立しているときに、スタンバイ操作器によるスタンバイ操作が行われると、制御状態が非スタンバイ状態からスタンバイ状態に移行する。
車線変更支援制御手段は、このスタンバイ操作器の操作によってスタンバイ状態におかれているという条件のもとで車線変更支援要求操作が検出された場合に、車線変更支援制御を実施する。
従って、ドライバーは、車線変更支援を受けるためには(車線変更支援制御を実施させるためには)、スタンバイ操作器によるスタンバイ操作と、ウインカーレバーによる車線変更支援要求操作との両方を行う必要がある。このため、それらの操作性の向上が求められる。
本発明においては、ウインカーレバーにスタンバイ操作器が設けられている。従って、スタンバイ操作器でスタンバイ操作を行いながら、その手で、ウインカーレバーを操作することができる。このため、ドライバーの一連の操作によってスタンバイ操作と車線変更支援要求操作とを行うことができる。この結果、本発明によれば、車線変更支援を受けるために必要な操作を容易に行うことができる。
本発明の一側面の特徴は、
前記スタンバイ操作器は、前記ウインカーレバーの先端に、前記ウインカーレバーの軸線方向に沿って移動可能、かつ、軸線方向外側に付勢された状態で装着された、前記ウインカーレバーの先端よりも軸線方向外側に突出したプッシュ式操作子(151a)を備え、前記プッシュ式操作子が前記ウインカーレバーの軸線方向内側に押された位置で、前記スタンバイ状態に移行させるための信号を出力するように構成されていることにある。
本発明の一側面においては、スタンバイ操作器は、ウインカーレバーの先端にプッシュ式操作子を備えている。このプッシュ式操作子は、ウインカーレバーの軸線方向に沿って移動可能、かつ、軸線方向外側に付勢された状態で、ウインカーレバーの先端に装着されており、その先端がウインカーレバーの先端よりも軸線方向外側に突出して設けられている。ウインカーレバーは、所定の中心軸回りに所定角度だけ回動可能に設けられる。軸線方向内側とは、ウインカーレバーが回動可能に支持されている側、つまり、基端側をいう。これに対して、軸線方向外側とは、ウインカーレバーが回動可能に支持されていない側、つまり、自由端側をいう。
スタンバイ操作器のプッシュ式操作子の先端を軸線方向内側に押すことによってプッシュ式操作子が軸線方向内側に移動する。この操作子の移動により、スタンバイ状態に移行させるための信号が出力される。従って、ドライバーは、ウインカーレバーの先端から突出したプッシュ式操作子を軸線方向内側に押し操作することによって非スタンバイ状態からスタンバイ状態に移行させることができ、そのスタンバイ操作を行いながら、ウインカーレバーによる車線変更支援要求操作を行うことができる。従って、本発明の一側面によれば、車線変更支援を受けるために必要な操作を容易に行うことができる。
本発明の一側面の特徴は、
前記プッシュ式操作子(1511a)の先端には、ドライバーの指の側部が入る溝(1511b)が車両前後方向に向いて形成されていることにある。
本発明の一側面によれば、プッシュ式操作子の先端に、ドライバーの指の側部が入る溝が車両前後方向に向いて形成されている。例えば、この溝は、断面が円弧状に窪んだU字状溝が好ましい。溝が車両前後方向に向いて形成されているため、ドライバーは、自身の指の側部(指の腹側部分)を溝内に簡単に当てることができ、その指を軸線方向内側に押し操作することによって非スタンバイ状態からスタンバイ状態に移行させることができる。更に、ドライバーは、指を溝に引っ掛けた状態で車線変更支援要求操作を行うことができる。従って、本発明の一側面によれば、車線変更支援を受けるために必要な操作を更に容易に行うことができる。
本発明の一側面の特徴は、
前記スタンバイ操作器(152)は、前記ウインカーレバーの先端側の通常のウインカー操作では接触されない個所に設けられたタッチセンサ(152a)を備え、前記タッチセンサへの接触を検知したときに、前記スタンバイ状態に移行させるための信号を出力するように構成されていることにある。
本発明の一側面においては、スタンバイ操作器は、ウインカーレバーの先端側にタッチセンサを備えており、タッチセンサへの接触が検知されたときにスタンバイ状態に移行させるための信号を出力する。このタッチセンサは、通常のウインカー操作では接触されない個所に設けられているため、通常のウインカー操作ではスタンバイ状態に移行されない。ドライバーは、車線変更支援を受けたい場合には、自身の手でタッチセンサを触ることによって制御状態を非スタンバイ状態からスタンバイ状態に移行させ、そのタッチ操作を行いながらウインカーレバーの車線変更支援要求操作を行うことができる。従って、本発明の一側面によれば、車線変更支援を受けるために必要な操作を容易に行うことができる。
本発明の一側面の特徴は、
前記ウインカーレバーの先端は、ドライバーの指の側部が入る溝(152b)が車両前後方向に向いて形成されており、前記タッチセンサ(152a)は、前記溝の内周面に設けられていることにある。
本発明の一側面においては、ウインカーレバーの先端に、ドライバーの指の側部が入る溝が車両前後方向に向いて形成されているため、ドライバーは、自身の指の側部(指の腹側部分)を溝内に簡単に当てることができる。例えば、この溝は、断面が円弧状に窪んだU字状溝が好ましい。溝の内周面には、タッチセンサが設けられている。従って、ドライバーは、自身の指の側部(指の腹側部分)を溝の内周面に当てることによって非スタンバイ状態からスタンバイ状態に移行させることができ、その指を溝に引っ掛けた状態で車線変更支援要求操作を行うことができる。従って、本発明の一側面によれば、車線変更支援を受けるために必要な操作を更に容易に行うことができる。
本発明の一側面の特徴は、
前記スタンバイ操作器(1521)は、前記ウインカーレバーの先端側の側面に、周方向に離隔をあけて配置された複数のタッチセンサ(1521a,1521b)を備え、前記複数のタッチセンサへの接触を検知したときに、前記スタンバイ状態に移行させるための信号を出力するように構成されていることにある。
本発明の一側面においては、ウインカーレバーの先端の側面に、周方向に離隔をあけて配置された複数(例えば、二つ)のタッチセンサを備えている。このため、ドライバーは、例えば、2本の指でウインカーレバーをその径方向に挟むことによって、複数のタッチセンサを同時に触ることができる。これにより、スタンバイ操作器は、スタンバイ状態に移行させるための信号を出力する。ドライバーは、ウインカーレバーを挟んでいる指で、そのまま、車線変更支援要求操作を行うことができる。従って、本発明の一側面によれば、車線変更支援を受けるために必要な操作を容易に行うことができる。
本発明の一側面の特徴は、
前記スタンバイ操作器(153)は、前記ウインカーレバーの先端に、前記ウインカーレバーの軸心回りに回転可能、かつ、軸心回りの一方向に付勢された状態で装着されたロータリー式操作子(153a)を備え、前記ロータリー式操作子が前記ウインカーレバーの軸心回りの他方向に所定角度回転操作された位置で、前記スタンバイ状態に移行させるための信号を出力するように構成されていることにある。
本発明の一側面においては、スタンバイ操作器は、ウインカーレバーの先端にロータリー式操作子を備えている。このロータリー式操作子は、ウインカーレバーの軸心回りに回転可能、かつ、軸心回りの一方向に付勢された状態で装着されている。
ドライバーは、車線変更支援を受けたい場合、スタンバイ操作器のロータリー式操作子を、ウインカーレバーの軸心回りの他方向(付勢されている一方向とは反対方向)に所定角度回転操作させる。これにより、スタンバイ操作器は、スタンバイ状態に移行させるための信号を出力する。ドライバーは、このロータリー式操作子の回転操作と連続してウインカーレバーを使って車線変更支援要求操作を行うことができる。従って、本発明の一側面によれば、車線変更支援を受けるために必要な操作を容易に行うことができる。
本発明の一側面の特徴は、
前記ウインカーレバーは、前記ウインカーが点滅される操作位置であって、右折操作方向および左折操作方向のぞれぞれにおいて、中立位置(PN)から第1ストローク回動した位置である第1操作位置(P1R,P1L)と、前記中立位置から前記第1ストロークよりも大きな第2ストローク回動した位置である第2操作位置(P2R,P2L)とに操作可能であって、前記第1操作位置においては操作力が解除されると前記中立位置に戻るように構成され、
前記要求操作検出手段は、前記ウインカーレバーが前記第1操作位置に保持されており、その保持されている時間が支援要求確定時間以上となる場合に、前記車線変更支援要求操作を検出するように構成されていることにある。
本発明の一側面においては、ウインカーレバーは、第1操作位置と第2操作位置とに操作可能であり、第1操作位置においては操作力が解除されると中立位置(ウインカーが消灯する位置)に戻るように構成されている。要求操作検出手段は、ウインカーレバーが第1操作位置に保持されており、その保持されている時間が支援要求確定時間以上となる場合に、車線変更支援要求操作を検出する。従って、ドライバーは、ウインカーレバーを第1操作位置に支援要求確定時間以上保持することにより、車線変更支援を受けたいという自身の意思を車線変更支援装置に伝えることができる。また、ドライバーは、ウインカーレバーを第2操作位置に操作することにより、車線変更支援を受けずにウインカーを点滅させることができる。
上記説明においては、発明の理解を助けるために、実施形態に対応する発明の構成要件に対して、実施形態で用いた符号を括弧書きで添えているが、発明の各構成要件は、前記符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。
本発明の実施形態に係る車両の車線変更支援装置の概略構成図である。 周辺センサおよびカメラセンサの取付位置を表した平面図である。 車線関連車両情報を説明するための図である。 ウインカーレバーの作動を説明するための図である。 自車両の軌道を表す図である。 LCA起動制御ルーチンを表すフローチャートである。 スタンバイ操作器の第1実施形態を表す斜視図である。 スタンバイ操作器の第1実施形態の変形例を表す斜視図である。 操作方法を表す正面図である。 スタンバイ操作器の第2実施形態を表す斜視図である。 スタンバイ操作器の第2実施形態の変形例を表す斜視図である。 スタンバイ操作器の第3実施形態を表す斜視図である。
以下、本発明の実施形態に係る車両の車線変更支援装置について図面を参照しながら説明する。
本発明の実施形態に係る車線変更支援装置は、車両(以下において、他の車両と区別するために、「自車両」と称呼される場合がある。)に適用され、図1に示すように、運転支援ECU10、電動パワーステアリングECU20、メータECU30、ステアリングECU40、エンジンECU50、ブレーキECU60、および、ナビゲーションECU70を備えている。
これらのECUは、マイクロコンピュータを主要部として備える電気制御装置(Electric Control Unit)であり、CAN(Controller Area Network)100を介して相互に情報を送信可能及び受信可能に接続されている。本明細書において、マイクロコンピュータは、CPU、ROM、RAM、不揮発性メモリ及びインターフェースI/F等を含む。CPUはROMに格納されたインストラクション(プログラム、ルーチン)を実行することにより各種機能を実現するようになっている。これらのECUは、幾つか又は全部が一つのECUに統合されてもよい。
また、CAN100には、車両状態を検出する複数種類の車両状態センサ80、および、運転操作状態を検出する複数種類の運転操作状態センサ90が接続されている。車両状態センサ80は、例えば、車両の走行速度を検出する車速センサ、車両の前後方向の加速度を検出する前後加速度センサ、車両の横方向の加速度を検出する横加速度センサ、および、車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサなどである。
運転操作状態センサ90は、アクセルペダルの操作量を検出するアクセル操作量センサ、ブレーキペダルの操作量を検出するブレーキ操作量センサ、ブレーキペダルの操作の有無を検出するブレーキスイッチ、操舵角を検出する操舵角センサ、操舵トルクを検出する操舵トルクセンサ、および、変速機のシフトポジションを検出するシフトポジションセンサなどである。
車両状態センサ80、および、運転操作状態センサ90によって検出された情報(センサ情報と呼ぶ)は、CAN100に送信される。各ECUにおいては、CAN100に送信されたセンサ情報を、適宜、利用することができる。尚、センサ情報は、特定のECUに接続されたセンサの情報であって、その特定のECUからCAN100に送信される場合もある。例えば、アクセル操作量センサは、エンジンECU50に接続されていてもよい。この場合、エンジンECU50からアクセル操作量を表すセンサ情報がCAN100に送信される。例えば、操舵角センサは、ステアリングECU40に接続されていてもよい。この場合、ステアリングECU40から操舵角を表すセンサ情報がCAN100に送信される。他のセンサにおいても同様である。また、CAN100を介在させることなく、特定のECU間における直接的な通信により、センサ情報の授受が行われる構成が採用されてもよい。
運転支援ECU10は、ドライバーの運転支援を行う中枢となる制御装置であって、車線変更支援制御を実施する。
運転支援ECU10には、図2に示すように、中央前方周辺センサ11FC、右前方周辺センサ11FR、左前方周辺センサ11FL、右後方周辺センサ11RR、および、左後方周辺センサ11RLが接続される。各周辺センサ11FC,11FR,11FL,11RR,11RLは、レーダセンサであり、その検出領域が互いに異なるだけで、基本的には、互いに同じ構成である。以下、各周辺センサ11FC,11FR,11FL,11RR,11RLを個々に区別する必要が無い場合には、それらを周辺センサ11と呼ぶ。
周辺センサ11は、レーダ送受信部と信号処理部(図示略)とを備えており、レーダ送受信部が、ミリ波帯の電波(以下、「ミリ波」と称呼する。)を放射し、放射範囲内に存在する立体物(例えば、他車両、歩行者、自転車、建造物など)によって反射されたミリ波(即ち、反射波)を受信する。信号処理部は、送信したミリ波と受信した反射波との位相差、反射波の減衰レベル及びミリ波を送信してから反射波を受信するまでの時間等に基づいて、自車両と立体物との距離、自車両と立体物との相対速度、自車両に対する立体物の相対位置(方向)等を表す情報(以下、周辺情報と呼ぶ)を所定時間の経過毎に取得して運転支援ECU10に供給する。この周辺情報によって、自車両と立体物との距離における前後方向成分と横方向成分、および、自車両と立体物との相対速度における前後方向成分と横方向成分とを検出することができる。
図2に示すように、中央前方周辺センサ11FCは、車体のフロント中央部に設けられ、自車両の前方領域に存在する立体物を検出する。右前方周辺センサ11FRは、車体の右前コーナー部に設けられ、主に自車両の右前方領域に存在する立体物を検出し、左前方周辺センサ11FLは、車体の左前コーナー部に設けられ、主に自車両の左前方領域に存在する立体物を検出する。右後方周辺センサ11RRは、車体の右後コーナー部に設けられ、主に自車両の右後方領域に存在する立体物を検出し、左後方周辺センサ11RLは、車体の左後コーナー部に設けられ、主に自車両の左後方領域に存在する立体物を検出する。以下、周辺センサ11によって検出される立体物を物標と呼ぶこともある。
周辺センサ11は、本実施形態においては、レーダセンサであるが、それに代えて、例えば、クリアランスソナーなど、他のセンサを採用することもできる。
また、運転支援ECU10には、カメラセンサ12が接続されている。カメラセンサ12は、カメラ部、および、カメラ部によって撮影して得られた画像データを解析して道路の白線を認識するレーン認識部を備えている。カメラセンサ12(カメラ部)は、自車両の前方の風景を撮影する。カメラセンサ12(レーン認識部)は、認識した白線に関する情報を運転支援ECU10に供給する。
運転支援ECU10は、カメラセンサ12から供給された情報に基づいて、図3に示すように、自車両Cの走行している車線における左右の白線WLの幅方向の中心位置となる車線中心ラインCLを設定する。また、運転支援ECU10は、車線中心ラインCLのカーブの曲率Cuを演算する。
また、運転支援ECU10は、左右の白線WLで区画される車線における自車両Cの位置および向きを演算する。例えば、運転支援ECU10は、図3に示すように、自車両Cの基準点P(例えば、重心位置)と車線中心ラインCLとのあいだの道路幅方向の距離Dy、つまり、自車両Cが車線中心ラインCLに対して道路幅方向にずれている距離Dyを演算する。この距離Dyを横偏差Dyと呼ぶ。また、運転支援ECU10は、車線中心ラインCLの方向と自車両Cの向いている方向とのなす角度、つまり、車線中心ラインCLの方向に対して自車両Cの向いている方向が水平方向にずれている角度θyを演算する。この角度θyをヨー角θyと呼ぶ。以下、曲率Cu、横偏差Dy、および、ヨー角θyを表す情報(Cu、Dy、θy)を車線関連車両情報と呼ぶ。
また、カメラセンサ12は、自車両の車線に限らず隣接する車線も含めて、検出した白線の種類(実線、破線)、隣り合う左右の白線間の距離(車線幅)、白線の形状など、白線に関する情報についても運転支援ECU10に供給する。白線が実線の場合は、車両がその白線を跨いで車線変更することは禁止されている。一方、白線が破線(一定の間隔で断続的に形成されている白線)の場合は、車両がその白線を跨いで車線変更することは許可されている。こうした車線関連車両情報(Cu、Dy、θy)、および、白線に関する情報を総称して車線情報と呼ぶ。
尚、本実施形態においては、運転支援ECU10が車線関連車両情報(Cu、Dy、θy)を演算するが、それに代えて、カメラセンサ12が車線関連車両情報(Cu、Dy、θy)を演算して、その演算結果を運転支援ECU10に供給する構成であってもよい。
また、カメラセンサ12は、画像データに基づいて自車両の前方に存在する立体物を検出することもできるため、車線情報に加えて、前方の周辺情報を演算により取得するようにしてもよい。この場合、例えば、中央前方周辺センサ11FC、右前方周辺センサ11FR、および、左前方周辺センサ11FLによって取得された周辺情報と、カメラセンサ12によって取得された周辺情報とを合成して、検出精度の高い前方の周辺情報を生成する合成処理部(図示略)を設け、この合成処理部で生成された周辺情報を、自車両の前方の周辺情報として運転支援ECU10に供給するようにするとよい。
運転支援ECU10には、ブザー13が接続されている。ブザー13は、運転支援ECU10からのブザー鳴動信号を入力して鳴動する。運転支援ECU10は、ドライバーに対して運転支援状況を知らせる場合、および、ドライバーに対して注意を促す場合等においてブザー13を鳴動させる。
運転支援ECU10は、周辺センサ11から供給された周辺情報、カメラセンサ12の白線認識に基づいて得られた車線情報、車両状態センサ80にて検出された車両状態、および、運転操作状態センサ90にて検出された運転操作状態等に基づいて、車線変更支援制御を実施する。
運転支援ECU10には、ドライバーによって操作される設定操作器14が接続されている。設定操作器14は、ドライバーが各種の設定を行うための操作器であって、例えば、操舵ハンドルに設けられている。運転支援ECU10は、設定操作器14の設定信号を入力して、各種の設定処理を行う。
更に、運転支援ECU10には、ドライバーによって操作されるスタンバイ操作器15が接続されている。スタンバイ操作器15は、後述するウインカーレバー41に設けられており、運転支援ECU10の制御状態を非スタンバイ状態からスタンバイ状態に切り替えるための操作器である。スタンバイ操作器15は、その操作状態を表すスタンバイ操作信号を運転支援ECU10に送信する。スタンバイ操作器15についての詳細については、後述する。
電動パワーステアリングECU20は、電動パワーステアリング装置の制御装置である。以下、電動パワーステアリングECU20をEPS・ECU(Electric Power Steering ECU)20と呼ぶ。EPS・ECU20は、モータドライバ21に接続されている。モータドライバ21は、転舵用モータ22に接続されている。転舵用モータ22は、図示しない車両の「操舵ハンドル、操舵ハンドルに連結されたステアリングシャフト及び操舵用ギア機構等を含むステアリング機構」に組み込まれている。EPS・ECU20は、ステアリングシャフトに設けられた操舵トルクセンサによって、ドライバーが操舵ハンドル(図示略)に入力した操舵トルクを検出し、この操舵トルクに基づいて、モータドライバ21の通電を制御して、転舵用モータ22を駆動する。このアシストモータの駆動によってステアリング機構に操舵トルクが付与されて、ドライバーの操舵操作をアシストする。
また、EPS・ECU20は、CAN100を介して運転支援ECU10から操舵指令を受信した場合には、操舵指令で特定される制御量で転舵用モータ22を駆動して操舵トルクを発生させる。この操舵トルクは、上述したドライバーの操舵操作(ハンドル操作)を軽くするために付与される操舵アシストトルクとは異なり、ドライバーの操舵操作を必要とせずに、運転支援ECU10からの操舵指令によってステアリング機構に付与されるトルクを表す。
メータECU30は、表示器31、および、左右のウインカー32(ウインカーランプを意味する。ターンランプと呼ばれることもある)に接続されている。表示器31は、例えば、運転席の正面に設けられたマルチインフォーメーションディスプレイであって、車速等のメータ類の計測値の表示に加えて、各種の情報を表示する。例えば、メータECU30は、運転支援ECU10から運転支援状態に応じた表示指令を受信すると、その表示指令で指定された画面を表示器31に表示させる。尚、表示器31としては、マルチインフォーメーションディスプレイに代えて、あるいは、加えて、ヘッドアップディスプレイ(図示略)を採用することもできる。ヘッドアップディスプレイを採用する場合には、ヘッドアップディスプレイの表示を制御する専用のECUを設けるとよい。
また、メータECU30は、ウインカー駆動回路(図示略)を備えており、CAN100を介してウインカー点滅指令を受信した場合には、ウインカー点滅指令で指定された方向(右、左)のウインカー32を点滅させる。また、メータECU30は、ウインカー32を点滅させている間、ウインカー32が点滅状態であることを表すウインカー点滅情報をCAN100に送信する。従って、他のECUにおいては、ウインカー32の点滅状態を把握することができる。
ステアリングECU40は、ウインカーレバー41、および、手放しセンサ42に接続されている。ウインカーレバー41は、ウインカー32を作動(点滅)させるための操作器であり、ステアリングコラムに設けられている。ウインカーレバー41は、右回り操作方向、および、左回り操作方向のそれぞれについて、支軸周りに2段の操作ストロークにて回動可能に設けられる。
ウインカーレバー41は、図4に示すように、右回り操作方向、および、左回り操作方向のそれぞれについて、中立位置PNから第1ストローク回動した(支軸Oの周りに第1角度θW1回動した)位置である第1操作位置P1L(P1R)と、中立位置PNから第1操作位置P1L(P1R)よりも深い第2ストローク回動した(支軸Oの周りに第2角度θW2(>θW1)回動した)位置である第2操作位置P2L(P2R)とに選択的に操作可能に構成される。中立位置PNは、ウインカーレバー41が操作されていない状態である位置、つまり、ウインカー32が消灯する位置である。
ウインカーレバー41は、ドライバーによって第1操作位置P1L(P1R)にまで倒された場合には、ドライバーにクリック感を与えるとともに、その状態からウインカーレバー41への操作力が解除されると、バネ等の戻し機構(図示略)によって機械的に中立位置PNに戻される。また、ウインカーレバー41は、ドライバーによって第2操作位置P2L(P2R)にまで倒された場合には、機械的なロック機構(図示略)によって、操作力が解除されても第2操作位置P2L(P2R)で保持される。
ウインカーレバー41は、第1操作位置P1L(P1R)に倒されている場合にのみオンする第1スイッチ411L(411R)と、第2操作位置P2L(P2R)に倒されている場合にのみオンする第2スイッチ412L(412R)とを備えている。
第1スイッチ411L(411R)は、ウインカーレバー41が第1操作位置P1L(P1R)に位置しているあいだ、オン信号をステアリングECU40に送信し、第2スイッチ412L(412R)は、ウインカーレバー41が第2操作位置P2L(P2R)に位置しているあいだ、オン信号をステアリングECU40に送信する。上記説明において、符号に括弧を付している操作位置およびスイッチは、右回り操作方向に関する操作位置およびスイッチを表している。
ウインカーレバー41は、第2操作位置P2L(P2R)に保持されている状態で、操舵ハンドルが逆回転して中立位置に戻された場合、あるいは、ドライバーがウインカーレバー41を中立位置方向に戻し操作した場合に、ロック機構によるロックが解除されて中立位置PNに戻される。つまり、ウインカーレバー41は、第2操作位置P2L(P2R)に操作された場合、従来から一般的に実施されているウインカー点滅装置と同様な作動をする。以下、ウインカーレバー41が第1操作位置P1L(P1R)にまで倒される操作を「浅押し操作」と呼び、ウインカーレバー41が第2操作位置P2L(P2R)にまで倒される操作を「深押し操作」と呼ぶ。
こうした2段の操作ストロークにてスイッチ信号が切り替わるウインカーレバー41については、例えば、特開2005−138647等にて知られており、本実施形態においても、そうした公知の構成を採用することができる。
ステアリングECU40は、ウインカーレバー41の浅押し操作の有無、つまり、第1スイッチ411L(411R)のオン/オフ状態を表すモニタ信号、および、ウインカーレバー41の深押し操作の有無、つまり、第2スイッチ411L(411R)のオン/オフ状態を表すモニタ信号を運転支援ECU10に送信する。以下、第1スイッチ411L(411R)のオン/オフ状態を表すモニタ信号を「浅押し操作モニタ信号」と呼び、第2スイッチ411L(411R)のオン/オフ状態を表す「深押し操作モニタ信号」と呼ぶ。この浅押し操作モニタ信号、および、深押し操作モニタ信号には、ウインカーレバー41の操作方向(左右方向)を特定する信号も含まれている。
また、ステアリングECU40は、第1スイッチ411L(411R)がオンしているあいだ、ウインカーレバー41が操作された方向のウインカー32を点滅させる。ウインカー32を点滅させるにあたって、ステアリングECU40は、第1スイッチ411L(411R)がオンしているあいだ、メータECU30に対して、ウインカーレバー41の操作方向(左右方向)を指定したウインカー点滅指令を送信する。メータECU30は、ウインカー点滅指令を受信しているあいだ、指定された方向のウインカー32を点滅させる。従って、ドライバーは、ウインカーレバー41を浅押し操作することによって、ウインカー32を点滅させることができる。
尚、ステアリングECU40は、第1スイッチ411L(411R)がオンしている期間が予め設定された最小点滅時間よりも短い場合(つまり、ウインカー32の点滅回数が最小点滅回数よりも少ない場合)には、上記最小点滅時間が確保されるように、最小点滅時間だけメータECU30にウインカー点滅指令を送信するようにしてもよい。この場合には、ドライバーは、ウインカーレバー41を瞬時的に浅押し操作するだけで、ウインカー32を設定回数(最小点滅回数)だけ点滅させることができる。また、ステアリングECU40は、第1スイッチ411L(411R)がオンした場合、第1スイッチ411L(411R)がオンしている時間に関係なく、常に、ウインカー32が設定回数だけ点滅するように、設定回数分の時間だけメータECU30にウインカー点滅指令を送信するように構成されていてもよい。
また、ステアリングECU40は、第2スイッチ412L(412R)がオンしているあいだ、操作方向のウインカー32を点滅させる。この場合、ステアリングECU40は、メータECU30に対して、第2スイッチ412L(412R)がオンしているあいだ、操作方向(左右方向)を指定したウインカー点滅指令を送信する。メータECU30は、ウインカー点滅指令を受信しているあいだ、指定された方向のウインカー32を点滅させる。従って、ウインカーレバー41が深押し操作された場合には、深押し操作の開始からウインカーレバー41の戻し操作あるいは操舵ハンドルの戻し操作が行われるまでのあいだ、ウインカー32の点滅が継続される。
運転支援ECU10は、浅押し操作モニタ信号、および、深押し操作モニタ信号を受信する。運転支援ECU10は、浅押し操作モニタ信号のオン継続時間(第1スイッチ411L(411R)がオンしている継続時間、すなわち、ウインカーレバー41が第1操作位置P1L(P1R)に保持されている継続時間)を計測し、オン継続時間が予め設定した支援要求確定時間(例えば、1秒)以上であるか否かを判定する。
運転支援ECU10は、浅押し操作モニタ信号のオン継続時間が支援要求確定時間以上継続すると、ドライバーの車線変更支援要求を確定させる。このウインカーレバー41の支援要求確定時間以上継続した浅押し操作が、本発明の車線変更支援要求操作に相当する。運転支援ECU10は、車線変更支援要求操作が行われたことを検出することで、ドライバーの車線変更支援要求を検出する。
車線変更支援制御は、車線変更支援要求操作の検出に基づいて開始される。
尚、本実施形態においては、ウインカーレバー41は、深押し操作が行われた場合、ドライバーが操作力を解除してもその位置でロックされるが、それに代えて、深押し操作が行われた場合も、浅押し操作と同様に、ドライバーが操作力を解除したときに機械的な戻し機構(図示略)によって自動的に中立位置に戻される構成であってもよい。この構成の場合、ステアリングECU40は、第2スイッチ412L(412R)がオン状態からオフ状態に切り替わっても、操舵角に基づいて操舵ハンドルが中立位置近傍に戻ることを検出するまでの期間は、操作方向のウインカー32のウインカー点滅指令の送信を継続する。
手放しセンサ42は、ドライバーが操舵ハンドルを握っていないことを検出するセンサである。手放しセンサ42は、ドライバーが操舵ハンドルを握っているか否かを表す手放し検出信号をCAN100を介して運転支援ECU10に送信する。運転支援ECU10は、車線変更支援制御の実行中において、ドライバーの操舵ハンドルを握っていない状態が予め設定された手放し判定時間以上継続した場合、「手放し状態」であると判定する。運転支援ECU10は、手放し状態であると判定した場合、ブザー13を鳴動させて、ドライバーに対して注意喚起する。この注意喚起を、手放し警告と呼ぶ。
エンジンECU50は、エンジンアクチュエータ51に接続されている。エンジンアクチュエータ51は内燃機関52の運転状態を変更するためのアクチュエータである。本実施形態において、内燃機関52はガソリン燃料噴射・火花点火式・多気筒エンジンであり、吸入空気量を調整するためのスロットル弁を備えている。エンジンアクチュエータ51は、少なくとも、スロットル弁の開度を変更するスロットル弁アクチュエータを含む。エンジンECU50は、エンジンアクチュエータ51を駆動することによって、内燃機関52が発生するトルクを変更することができる。内燃機関52が発生するトルクは図示しない変速機を介して図示しない駆動輪に伝達されるようになっている。従って、エンジンECU50は、エンジンアクチュエータ51を制御することによって、自車両の駆動力を制御し加速状態(加速度)を変更することができる。
ブレーキECU60は、ブレーキアクチュエータ61に接続されている。ブレーキアクチュエータ61は、ブレーキペダルの踏力によって作動油を加圧する図示しないマスタシリンダと、左右前後輪に設けられる摩擦ブレーキ機構62との間の油圧回路に設けられる。摩擦ブレーキ機構62は、車輪に固定されるブレーキディスク62aと、車体に固定されるブレーキキャリパ62bとを備える。ブレーキアクチュエータ61は、ブレーキECU60からの指示に応じてブレーキキャリパ62bに内蔵されたホイールシリンダに供給する油圧を調整し、その油圧によりホイールシリンダを作動させることによりブレーキパッドをブレーキディスク62aに押し付けて摩擦制動力を発生させる。従って、ブレーキECU60は、ブレーキアクチュエータ61を制御することによって、自車両の制動力を制御することができる。
ナビゲーションECU70は、自車両の現在位置を検出するためのGPS信号を受信するGPS受信機71、地図情報等を記憶した地図データベース72、および、タッチパネル(タッチパネル式ディスプレイ)73を備えている。ナビゲーションECU70は、GPS信号に基づいて現時点の自車両の位置を特定するとともに、自車両の位置及び地図データベース72に記憶されている地図情報等に基づいて各種の演算処理を行い、タッチパネル73を用いて経路案内を行う。
地図データベース72に記憶されている地図情報には、道路情報が含まれている。道路情報には、その道路の区間毎における道路の形状を示すパラメータ(例えば、道路の曲がり方の程度を示す道路の曲率半径又は曲率、道路の車線幅など)が含まれている。また、道路情報には、自動車専用道路であるか否かを区別することができる道路種別情報、車線数情報、および、中央分離帯が設けられているか否かを区別することができる中央分離帯情報も含まれている。
<車線変更支援制御(LCA)>
車線変更支援制御は、自車両の周囲を監視して安全に車線変更が可能であると判定された後に、自車両の周囲を監視しつつ、自車両が現在走行している車線から隣接する車線に移動するように操舵トルクをステアリング機構に付与して、ドライバーの操舵操作(車線変更操作)を支援する制御である。従って、車線変更支援制御によれば、ドライバーの操舵操作(ハンドル操作)を必要とせずに、自車両の走行する車線を変更することができる。以下、車線変更支援制御をLCA(レーン・チェンジ・アシスト)と呼ぶ。
<目標軌道の演算>
運転支援ECU10は、LCAを実施する場合に、カメラセンサ12から供給される現時点の車線情報、および、自車両の車両状態および基づいて、自車両の目標軌道を演算する。目標軌道は、目標車線変更時間に基づいて、目標車線変更時間をかけて、自車両を、現在走行している車線(元車線と呼ぶ)から、元車線に隣接する車線変更支援要求方向の車線(目標車線と呼ぶ)の幅方向中心位置(最終目標横位置と呼ぶ)にまで移動させる軌道である。目標軌道は、例えば、図5に示すような形状となる。目標軌道は、元車線の車線中心ラインCL(図3参照)を基準として、LCAの作動開始時点からの経過時間tに対する自車両の目標横位置yを使って表される。
本実施形態においては、目標横位置yは、次式(1)に示す目標横位置関数y(t)によって演算される。この横位置関数y(t)は、経過時間tを用いた5次関数である。

y(t)=a・t5+b・t4+c・t3+d・t2+e・t+f ・・・(1)
ここで、定数a,b,c,d,e,fは、演算時における、自車両の走行状態、車線情報、および、目標車線変更時間等に基づいて決定される。本実施形態においては、予め記憶された車両モデルを使って、自車両の走行状態、車線情報、および、目標車線変更時間を車両モデルに入力することによって、滑らかな目標軌道が得られるような上記a,b,c,d,e,fが算出される。その算出されたa,b,c,d,e,fを式(1)に代入することにより目標横位置関数y(t)が得られる。目標横位置関数y(t)に、LCAの開示時刻からの経過時間tを代入することで、その時点における目標横位置が求められる。この場合、fは、t=0、つまり、LCA開始時の自車両の初期横位置を表すため、横偏差Dyと等しい値に設定される。
また、目標横位置yは、5次の関数を用いて演算される必要は無く、任意に設定した関数を用いて求めてもよい。
<目標舵角の演算>
運転支援ECU10は、目標舵角を演算し、その目標舵角が得られるように操舵トルクを発生させる。この目標舵角の演算に当たっては、上記式(1)で表される目標軌道の形状に基づいて目標曲率Cu*、目標ヨー角θy*、および、目標横偏差Dy*が決定される。
運転支援ECU10は、LCAの制御量として下記の(2)式により、目標舵角θlca*を所定の演算周期にて演算する。

θlca*=Klca1・Cu*+Klca2・(θy*−θy)+Klca3・(Dy*−Dy)
+Klca4・Σ(Dy*−Dy) …(2)
ここで、θyおよびDyは、現時点(演算時)における車線関連車両情報(Cu、Dy、θy)で表される値が用いられる。Klca1,Klca2,Klca3,Klca4は制御ゲインである。
右辺第1項は、目標軌道の形状から決まる目標曲率Cu*に応じて決定されるフィードフォワード的に働く舵角成分である。右辺第2項は、目標軌道の形状から決まる目標ヨー角θy*と実ヨー角θyとの偏差を小さくするようにフィードバック的に働く舵角成分である。右辺第3項は、目標軌道の形状から決まる目標横偏差Dy*と実横偏差Dyとの偏差を小さくするようにフィードバック的に働く舵角成分である。右辺第4項は、目標横偏差Dy*と実横偏差Dyとの偏差の積分値Σ(Dy*−Dy)を小さくするようにフィードバック的に働く舵角成分である。
運転支援ECU10は、目標舵角θlca*を演算するたびに、その目標舵角θlca*を表す操舵指令をEPS・ECU20に送信する。これにより、自車両が目標軌道に沿って走行し、車線変更が行われる。
<LCAの実施許可条件>
LCAは、上述したように、車線変更支援要求の検出(ウインカーレバー41の浅押し操作が支援要求確定時間以上継続したとの判定)によって開始される。このLCAの実施に当たっては、以下の条件が設けられている。
その一つは、道路条件である。具体的には、LCAの実施が許可される道路(以下、作動対象道路と呼ぶ)は、「片側2車線以上であること」、「歩行者および自転車が進入できないこと」、および、「中央分離帯が形成されていること」という条件を満足しなければならない。
もう一つは、LCAは、自車両が作動対象道路上に位置するときに、スタンバイ操作器の操作(スタンバイ操作と呼ぶ)によって、車線変更支援装置の制御状態を非スタンバイ状態からスタンバイ状態に移行させた後に、ウインカーレバーによる車線変更支援要求操作によって開始できる、という条件である。また、スタンバイ操作によってスタンバイ状態に移行した後であっても、自車両が作動対象道路から退出した場合には、制御状態をスタンバイ状態から非スタンバイ状態に戻さなければならないという条件も加わっている。
LCAは、これらの条件が満足されている状況において実施される。
このようなことから、ドライバーは、LCAを実施させる場合、スタンバイ操作と車線変更支援要求操作とを行う必要がある。つまり、ドライバーは、自車両が作動対象道路に進入した後、スタンバイ操作を行って車線変更支援装置の制御状態を非スタンバイ状態からスタンバイ状態に移行させておき、このスタンバイ状態において、車線変更支援要求操作を行う必要がある。LCAは、この車線変更支援要求操作が検出されると開始される。
<LCA起動制御ルーチン>
運転支援ECU10は、自身の制御状態を非スタンバイ状態とスタンバイ状態とに切り替える処理、および、その制御状態(非スタンバイ状態またはスタンバイ状態)に応じて車線変更支援要求操作を受け付けるか否かを決定する処理を実施する。図6は、それらの処理をフローチャートにて示したLCA起動制御ルーチンを表す。運転支援ECU10は、LCA起動制御ルーチンを所定の演算周期で繰り返し実施する。
運転支援ECU10は、LCA起動制御ルーチンを開始すると、まず、ステップS11において、自車両の走行している道路(自車走行道路と呼ぶ)が作動対象道路であるか否かについて判定する。例えば、地図データベース72に記憶されている地図情報に作動対象道路であるか否かを判別できる道路情報が含まれている場合には、運転支援ECU10は、自車両の現在の位置情報と、地図情報(道路情報)とに基づいて、自車走行道路が作動対象道路であるか否かについて判定する。
あるいは、カメラセンサ12によって得られた画像データを解析して、自車走行道路が作動対象道路であるか否かについて判定してもよい。
あるいは、外部から送信される道路情報(例えば、電波路側機から送信される道路情報、あるいは、車両情報センタから送信される道路情報)を受信して、自車走行道路が作動対象道路であるか否かについて判定してもよい。この場合、車線変更支援装置は、例えば、外部から送信される道路情報を受信する受信機を備え、この受信機で受信した道路情報をCAN100を介して運転支援ECU10に供給すればよい。
運転支援ECU10は、自車走行道路が作動対象道路でないと判定した場合(S11:No)、その処理をステップS12に進めて、スタンバイ操作完了フラグFを値「0」に設定する。このスタンバイ操作完了フラグFは、スタンバイ操作が完了しているか否かを表すフラグであって、値「1」によりスタンバイ操作が完了していることを表し、値「0」によりスタンバイ操作が完了していないことを表す。スタンバイ操作完了フラグFの初期値は「0」である。
続いて、運転支援ECU10は、ステップS13において、制御状態を非スタンバイ状態に設定してLCA起動制御ルーチンを一旦終了する。運転支援ECU10は、LCA起動制御ルーチンを所定の演算周期で繰り返す。従って、自車両が作動対象道路に進入していない状況では、上述した処理が繰り返される。
こうした処理が繰り返され、自車両が作動対象道路に進入すると、運転支援ECU10は、ステップS11において「Yes」と判定し、その処理をステップS14に進める。運転支援ECU10は、ステップS14において、スタンバイ操作器15によるスタンバイ操作が検出されたか否かについて判定する。スタンバイ操作が検出されない場合、運転支援ECU10は、その処理をステップS16に進めて、スタンバイ操作完了フラグFが値「1」であるか否かについて判定する。
この場合、スタンバイ操作完了フラグFは値「0」であるため、運転支援ECU10は、「No」と判定して、その処理をステップS13に進める。従って、制御状態は、そのまま非スタンバイ状態に維持される。
自車両が作動対象道路を走行中に、ドライバーがスタンバイ操作器15を使ってスタンバイ操作を行うと、運転支援ECU10は、スタンバイ操作を検出する。この場合、運転支援ECU10は、ステップS14において「Yes」と判定し、その処理をステップS15に進める。運転支援ECU10は、ステップS15において、スタンバイ操作完了フラグFを値「1」にセットする。続いて、運転支援ECU10は、その処理をステップS16に進めて、スタンバイ操作完了フラグFが値「1」であるか否かについて判定する。
この場合、スタンバイ操作完了フラグFは値「1」に設定されているため、運転支援ECU10は、「Yes」と判定し、その処理をステップS17に進め、制御状態をスタンバイ状態に設定する。従って、運転支援ECU10の制御状態が非スタンバイ状態からスタンバイ状態に切り替えられる。
運転支援ECU10は、制御状態をスタンバイ状態に設定すると、その処理をステップS18に進めて、車線変更支援要求操作が検出されたか否かについて判定する。車線変更支援要求操作は、ウインカーレバー41の支援要求確定時間以上継続した浅押し操作である。車線変更支援要求操作が検出されない場合(S18:No)、運転支援ECUは、LCA起動制御ルーチンを一旦終了する。
運転支援ECU10は、LCA起動制御ルーチンを所定の演算周期で繰り返す。この場合、スタンバイ操作完了フラグFが値「1」に設定されているため、ドライバーがスタンバイ操作器15の操作を解除しても(S14:No)、自車両が作動対象道路上に存在するあいだは、そのまま制御状態がスタンバイ状態に維持される(S16:Yes、S17)。
こうした処理が繰り返され、制御状態がスタンバイ状態におかれている状況で車線変更支援要求操作が検出されると(S18:Yes)、運転支援ECU10は、その処理をステップS19に進めて、LCAを起動する(開始する)。
運転支援ECU10は、LCAを起動するとLCA起動制御ルーチンを終了する。そして、LCAが完了すると、運転支援ECU10は、再度、LCA起動制御ルーチンを開始する。
運転支援ECU10は、LCAを起動すると、周辺センサおよびカメラセンサにより隣接車線の状況を確認して、自車両を安全に車線変更させることができると判定されるまで待機し、自車両を安全に車線変更させることができると判定した場合に、ステアリング機構に操舵トルクを付与することによって操舵輪を転舵して自車両を隣接車線に移動させる。また、運転支援ECU10は、LCAの実施中においては、メータECU30に対して、ウインカー操作方向のウインカー32の点滅指令を送信する。ウインカー32は、LCAが起動される前から、ウインカーレバー41の浅押し操作に伴ってステアリングECU40から送信される点滅指令によって点滅するが、ステアリングECU40から送信される点滅指令が停止されても、LCAの完了直前まで、運転支援ECU10からの点滅指令によって、そのまま点滅を継続する。
LCA起動制御ルーチンの説明に戻る。LCA起動制御ルーチンが繰り返されている途中で、自車両が作動対象道路から退出すると、運転支援ECU10は、ステップS11において、「No」と判定する。従って、スタンバイ操作完了フラグFがゼロクリア(1→0)され、それまでの制御状態がスタンバイ状態であったか否かに関係なく、非スタンバイ状態に設定される(S13)。このため、ドライバーが車線変更支援要求操作を行っても、車線変更支援要求は受け付けられず、LCAは実施されない。その後、自車両が作動対象道路に進入しても、スタンバイ操作が検出されないあいだは、制御状態が非スタンバイ状態に維持される。このため、ドライバーは、車線変更支援を受けたい場合には、再度、スタンバイ操作を行ってから(S14:Yes)、車線変更支援要求操作を行う必要がある。
このLCA起動制御ルーチンによれば、作動対象道路でスタンバイ操作が検出されると、制御状態がスタンバイ状態に設定され、スタンバイ状態に設定された後は、自車両が作動対象道路から退出するまでの期間は、制御状態がスタンバイ状態に維持される(自車両が作動対象道路から退出すると、制御状態が非スタンバイ状態に戻される)。そして、スタンバイ状態において、車線変更支援要求操作が行われると車線変更支援要求が受け付けられてLCAが起動する。
従って、LCAを起動させるためには、ドライバーは、スタンバイ操作と車線変更支援要求操作とを行う必要がある。こうしたシステムでは、ドライバーにとって操作が複雑に感じられたり、使い難さが感じられたりしないようにする必要がある。
そこで、本実施形態においては、ドライバーが戸惑うことなく2つの操作を容易に行うことができるように、スタンバイ操作器15が構成されている。以下、スタンバイ操作器15についての実施形態について説明する。
<スタンバイ操作器:第1実施形態>
図7は、第1実施形態のスタンバイ操作器151を表す。このスタンバイ操作器151は、ウインカーレバー41の先端に設けられるプッシュスイッチにて構成されている。ウインカーレバー41の先端には、図示しないスイッチ収納室が設けられ、このスイッチ収納室にプッシュ式操作子151aがウインカーレバー41の軸線方向に進退可能に装着される。プッシュ式操作子151aは、図示しないバネによってウインカーレバー41の軸線方向外側(矢印A方向)に弾性的に付勢され、その先端が、ウインカーレバー41の先端よりも所定距離だけ外側に突出した位置で、図示しないストッパにより抜け止め規制される。
スタンバイ操作器151は、プッシュ式操作子151aが軸線方向内側(矢印B方向)に押されて作動位置にまで移動するとオンする接点(図示略)を備えている。また、スタンバイ操作器151は、プッシュ式操作子151aへの押し操作力が解除されると、バネによって矢印A方向に移動して初期位置に戻り、接点がオフする。スタンバイ操作器151は、この接点信号をスタンバイ操作信号として運転支援ECU10に送信する。
運転支援ECU10は、スタンバイ操作器151のオン信号を検出して、スタンバイ操作が行われたと判定する。この場合、運転支援ECU10は、例えば、スタンバイ操作器151の接点信号がオフからオンに切り替わったときにスタンバイ操作を検出(「スタンバイ操作有り」と判定)してもよいし、接点信号のオン時間が所定時間継続したことに基づいてスタンバイ操作を検出してもよい。この場合、所定時間は、車線変更支援要求を確定させる支援要求確定時間よりも短い時間に設定するとよい。
ドライバーは、車線変更支援を受けたい場合、プッシュ式操作子151aを任意の指(例えば、人差し指あるいは中指)でプッシュしながら、他の指でウインカーレバー41を車線変更操作方向(図7の矢印CまたはD方向)に浅押し操作を行う。これにより、運転支援ECU10は、スタンバイ操作の検出により制御状態をスタンバイ状態に移行させるとともに、ウインカーレバー41の浅押し操作の継続(支援要求確定時間以上の継続)による車線変更支援要求が確定したときに、車線変更支援要求操作を検出してLCAを開始する。
従って、ドライバーは、スタンバイ操作器151のプッシュ操作を行いながら、ウインカーレバー41による車線変更支援要求操作を行うことができる。このため、第1実施形態に係るスタンバイ操作器151によれば、ドライバーは、スタンバイ状態を意識することなく、車線変更支援を受けるために必要な操作を容易に行うことができる。
<スタンバイ操作器:第1実施形態の変形例>
図8は、第1実施形態の変形例に係るスタンバイ操作器1511を表す。このスタンバイ操作器1511は、第1実施形態のスタンバイ操作器151のプッシュ式操作子151aに代えてプッシュ式操作子1511aを備えている。このプッシュ式操作子1511aは、その先端に、断面円弧上に窪んだU字状溝1511bが形成されている点においてのみ、第1実施形態のスタンバイ操作器151と相違する。
このU字状溝1511bは、図9に示すように、人の指fの側部(指の腹側部分)が入る大きさの溝であって、車両前後方向に向けて形成されている。このため、ドライバーは、自身の指(例えば、人差し指あるいは中指)を前方に向けて、その指の腹側部分をU字状溝1511b内に入れることができる。
ドライバーは、車線変更支援を受けたい場合、U字状溝1511b内に任意の指(例えば、人差し指あるいは中指)を入れて、プッシュ式操作子1511aを矢印B方向にプッシュするとともに、その指をウインカーレバー41の車線変更操作方向(矢印CまたはD方向)に動かす。この場合、U字状溝1511b内に入れた指が、U字状溝1511bのエッジ1511cに引っかかるため、指の動きに合わせてウインカーレバー41を車線変更操作方向に回動させることができる。このウインカーレバー41の回動操作時には、ドライバーは、自身の指をU字状溝1511b内に入れていればよく、プッシュ式操作子1511aへのプッシュ操作力を解除していてもよい。
従って、第1実施形態の変形例に係るスタンバイ操作器1511によれば、ドライバーは、スタンバイ状態を意識することなく、車線変更支援を受けるために必要な操作を更に容易に行うことができる。
<スタンバイ操作器:第2実施形態>
図10は、第2実施形態のスタンバイ操作器152を表す。このスタンバイ操作器152は、ウインカーレバー41の先端に設けられるタッチセンサ152aにて構成されている。ウインカーレバー41の先端には、断面円弧上に窪んだU字状溝152bが形成されている。このU字状溝152bは、第1実施形態の変形例のU字状溝1511bと同様に、人の指fの側部(指の腹側部分)が入る大きさの溝であって、車両前後方向に向けて形成されている。
タッチセンサ152aは、このU字状溝152bの内周面に設けられている。タッチセンサ152aは、例えば、静電容量の変化を捉えて接触状態を検知する静電容量式タッチセンサであって、薄いフィルム状の検知部がU字状溝152bの内周面に固着されている。タッチセンサ152aは、検知部に人体が接触している場合にはオン信号を出力し、検知部に人体が接触していない場合にはオフ信号を出力する。タッチセンサ152aは、その検知信号をスタンバイ操作信号として運転支援ECU10に送信する。運転支援ECU10は、タッチセンサ152aの出力するオン信号を検出して、スタンバイ操作が行われた(「スタンバイ操作有り」)と判定する。
ドライバーは、通常のウインカー操作時(車線変更支援を受けないときの操作時)においては、ウインカーレバー41の側面を指で矢印CまたはD方向に押すため、U字状溝内に触れることはない。このため、通常のウインカー操作時においては、タッチセンサ152aから「スタンバイ操作有り」を表すオン信号は出力されない。
ドライバーは、車線変更支援を受けたい場合、U字状溝152b内に任意の指(例えば、人差し指あるいは中指)を入れるとともに、その指をウインカーレバー41の車線変更操作方向(矢印CまたはD方向)に動かす。この場合、指がU字状溝152b内に入ってタッチセンサ152aに接触した段階で、タッチセンサ152aの送信する信号がオフ信号からオン信号に切り替わる。これにより、運転支援ECU10は、スタンバイ操作を検出する。例えば、運転支援ECU10は、タッチセンサ152aの検知信号がオフからオンに切り替わったときにスタンバイ操作を検出(「スタンバイ操作有り」と判定)してもよいし、検知信号のオン時間が所定時間継続したことに基づいてスタンバイ操作を検出してもよい。この場合、所定時間は、車線変更支援要求を確定させる支援要求確定時間よりも短い時間に設定するとよい。
また、U字状溝152b内に入れた指を車線変更操作方向に動かした場合には、指にU字状溝152bのエッジ152cが引っかかるため、指の動きに合わせてウインカーレバー41を車線変更操作方向に回動させることができる。そして、ウインカーレバー41の浅押し操作が支援要求確定時間以上継続すると、運転支援ECU10は、車線変更支援要求操作を検出してLCAを開始する。
従って、ドライバーは、自身の指をU字状溝152b内に入れて、その指でウインカーレバー41の浅押し操作を継続させることによって、スタンバイ操作と車線変更支援要求操作とを一連の操作で行うことができる。このため、第2実施形態に係るスタンバイ操作器152によれば、ドライバーは、スタンバイ状態を意識することなく、車線変更支援を受けるために必要な操作を容易に行うことができる。
<スタンバイ操作器:第2実施形態の変形例>
図11は、第2実施形態の変形例に係るスタンバイ操作器1521を表す。このスタンバイ操作器1521は、ウインカーレバー41の先端側の側面に設けられる二つのタッチセンサ1521a,1521bにて構成されている。このタッチセンサ1521a,1521bは、それぞれ、実施形態のタッチセンサ152aと同一のものであり、接触状態を表す検知信号(オン信号あるいはオフ信号)をスタンバイ操作信号として運転支援ECU10に送信する。
二つのタッチセンサ1521a,1521bのうち、一方のタッチセンサ1521aは、ウインカーレバー41の側面の上部に設けられ、他方のタッチセンサ1521bは、ウインカーレバー41の側面の下部に設けられている。従って、二つのタッチセンサ1521a,1521bは、ウインカーレバー41を挟んで上下に向かい合う位置で、周方向に離隔をあけて設けられている。
運転支援ECU10は、二つのタッチセンサ1521a,1521bの出力する検知信号が、ともにオン信号(接触有り)である場合に、スタンバイ操作が行われた(「スタンバイ操作有り」)と判定する。例えば、運転支援ECU10は、1521a,1521bの検知信号の両方がオン状態になったときにタンバイ操作を検出(「スタンバイ操作有り」と判定)してもよいし、検知信号の両方がオン状態になっている時間が所定時間継続したときにスタンバイ操作を検出してもよい。この場合、所定時間は、車線変更支援要求を確定させる支援要求確定時間よりも短い時間に設定するとよい。
ドライバーは、通常のウインカー操作時(車線変更支援を受けないときの操作時)においては、ウインカーレバー41の下側面を矢印C方向に押す、あるいは、ウインカーレバー41の上側面を矢印D方向に押す。このため、二つのタッチセンサ1521a,1521bのうち一方には指が触れるが、他方には指は触れない。このため、運転支援ECU10は、スタンバイ操作が行われた(「スタンバイ操作有り」)と判定しない。
ドライバーは、車線変更支援を受けたい場合、指でウインカーレバー41の側面を上下方向に挟んで、ウインカーレバー41を回動操作する。例えば、ドライバーは、ウインカーレバー41を人差し指と中指とで挟んで回動操作する。この回動操作では、人差し指がウインカーレバー41の上側面に設けられたタッチセンサ1521aに触れ、中指がウインカーレバー41の下側面に設けられたタッチセンサ1521bに触れる。この場合、タッチセンサ1521a,1521bの出力する検知信号が、ともにオン信号(接触有り)となるため、運転支援ECU10は、スタンバイ操作が行われた(「スタンバイ操作有り」)と判定する。
ドライバーは、ウインカーレバー41を浅押し状態に保持する。この場合、何れかの一方の指は、ウインカーレバー41から離しても構わない。ウインカーレバー41の浅押し操作が支援要求確定時間以上継続すると、運転支援ECU10は、車線変更支援要求操作を検出してLCAを開始する。
従って、ドライバーは、指でウインカーレバー41を上下方向に挟んで浅押し操作を継続させることによって、スタンバイ操作と車線変更支援要求操作とを一連の操作で行うことができる。このため、第2実施形態の変形例に係るスタンバイ操作器152によれば、ドライバーは、スタンバイ状態を意識することなく、車線変更支援を受けるために必要な操作を容易に行うことができる。
<スタンバイ操作器:第3実施形態>
図12は、第3実施形態のスタンバイ操作器153を表す。このスタンバイ操作器153は、ウインカーレバー41の先端に設けられるロータリースイッチにて構成されている。ウインカーレバー41の先端には、図示しないスイッチ収納室が設けられ、このスイッチ収納室に円筒状のロータリー式操作子153aがウインカーレバー41の軸心回りに回転可能に装着される。ロータリー式操作子153aは、図示しないバネによってウインカーレバー41の軸心回りの一方向(矢印E方向)に弾性的に付勢されている。ロータリー式操作子153aは、図示しないストッパにより、抜け止めされ、かつ、軸心回りに回転できる範囲が規制されている。
スタンバイ操作器153は、バネの付勢力によってロータリー式操作子153aが初期位置にセットされており、ロータリー式操作子153aが矢印F方向に回されて作動位置にまで回転するとオンする接点(図示略)を備えている。また、スタンバイ操作器153は、ロータリー式操作子153aへの回転操作力が解除されると、バネによって矢印E方向に回転して初期位置に戻り、接点がオフする。スタンバイ操作器153は、この接点信号をスタンバイ操作信号として運転支援ECU10に送信する。
運転支援ECU10は、スタンバイ操作器153のオン信号を検出して、スタンバイ操作が行われたと判定する。この場合、運転支援ECU10は、例えば、スタンバイ操作器153の接点信号がオフからオンに切り替わったときにスタンバイ操作を検出(「スタンバイ操作有り」と判定)してもよいし、接点信号のオン時間が所定時間継続したことに基づいてスタンバイ操作を検出してもよい。この場合、所定時間は、車線変更支援要求を確定させる支援要求確定時間よりも短い時間に設定するとよい。
ドライバーは、車線変更支援を受けたい場合、ロータリー式操作子153aを指で回しながらウインカーレバー41を車線変更操作方向(矢印CまたはD方向)に浅押し操作を行う。これにより、運転支援ECU10は、スタンバイ操作の検出により制御状態をスタンバイ状態に移行させるとともに、ウインカーレバー41の浅押し操作の継続(支援要求確定時間以上の継続)による車線変更支援要求が確定したときに、車線変更支援要求操作を検出してLCAを開始する。
従って、ドライバーは、スタンバイ操作器153の回し操作を行いながら、ウインカーレバー41による車線変更支援要求操作を行うことができる。このため、第3実施形態に係るスタンバイ操作器153によれば、ドライバーは、スタンバイ状態を意識することなく、車線変更支援を受けるために必要な操作を容易に行うことができる。
以上、本実施形態に係る車両の車線変更支援装置について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
例えば、第1実施形態の変形例、および、第2実施形態においては、スタンバイ操作器1511,152に形成される溝1511b,152bは、断面円弧状に窪んだU字状溝であるが、溝の形状は、必ずしも断面円弧状にする必要は無く、人の指の側面の一部が入る程度の大きさであれば、任意の形状にすることができる。
また、例えば、第2実施形態、および、その変形例においては、タッチセンサ152a,1521a,1521bとして静電容量式タッチセンサが用いられるが、他のセンシング方式のタッチセンサを用いることもできる。
また、例えば、第2実施形態においては、ウインカーレバー41の先端にU字状溝152bが形成され、このU字状溝152b内にタッチセンサ152aが設けられているが、それに代えて、U字状溝が形成されていないウインカーレバー41の先端面にタッチセンサを設けた構成であってもよい。この場合でも、通常のウインカー操作では、ドライバーの指がタッチセンサに触れないため、非所望にオン信号(接触あり)が運転支援ECU10に送信されない。
また、例えば、第2実施形態の変形例においては、タッチセンサ1521a,1521bがウインカーレバー41の側面の上部と下部とに設けられるが、それに代えて、ウインカーレバー41の側面の車両前方側と車両後方側とに、それぞれタッチセンサを設けた構成であってもよい。
また、例えば、LCAの制御方法については、種々知られている他の制御方法を採用することもできる。
10…運転支援ECU、11…周辺センサ、12…カメラセンサ、15…スタンバイ操作器、20…EPS・ECU、21…モータドライバ、22…転舵用モータ、32…ウインカー、40…ステアリングECU、41…ウインカーレバー、411L,411R…第1スイッチ、412L,412R…第2スイッチ、70…ナビゲーションECU、71…GPS受信機、72…地図データベース、80…車両状態センサ、90…運転操作状態センサ、151,1511,152,1521,153…スタンバイ操作器、151a,1511a…プッシュ式操作子、1511b,152b…U字状溝、1511c…エッジ、152a,1521a,1521b…タッチセンサ、153a…ロータリー式操作子、F…スタンバイ操作完了フラグ。

Claims (8)

  1. 自車両の走行する車線を変更する制御である車線変更支援制御を実施する車線変更支援制御手段と、
    ドライバーが車線変更支援要求を行うためのウインカーレバーによる車線変更支援要求操作を検出する要求操作検出手段と、
    前記車線変更支援要求を受け付けない非スタンバイ状態から、前記車線変更支援要求を受け付けるスタンバイ状態に移行させるためのスタンバイ操作器と
    を備え、
    前記スタンバイ操作器によって前記スタンバイ状態におかれているという条件のもとで前記車線変更支援要求操作が検出された場合に、前記車線変更支援制御手段が前記車線変更支援制御を実施する車線変更支援装置であって、
    前記スタンバイ操作器は、前記ウインカーレバーに設けられている、車線変更支援装置。
  2. 請求項1記載の車線変更支援装置において、
    前記スタンバイ操作器は、前記ウインカーレバーの先端に、前記ウインカーレバーの軸線方向に沿って移動可能、かつ、軸線方向外側に付勢された状態で装着された、前記ウインカーレバーの先端よりも軸線方向外側に突出したプッシュ式操作子を備え、前記プッシュ式操作子が前記ウインカーレバーの軸線方向内側に押された位置で、前記スタンバイ状態に移行させるための信号を出力するように構成されている、車線変更支援装置。
  3. 請求項2記載の車線変更支援装置において、
    前記プッシュ式操作子の先端には、ドライバーの指の側部が入る溝が車両前後方向に向いて形成されている、車線変更支援装置。
  4. 請求項1記載の車線変更支援装置において、
    前記スタンバイ操作器は、前記ウインカーレバーの先端側の通常のウインカー操作では接触されない個所に設けられたタッチセンサを備え、前記タッチセンサへの接触を検知したときに、前記スタンバイ状態に移行させるための信号を出力するように構成されている、車線変更支援装置。
  5. 請求項4記載の車線変更支援装置において、
    前記ウインカーレバーの先端は、ドライバーの指の側部が入る溝が車両前後方向に向いて形成されており、前記タッチセンサは、前記溝の内周面に設けられている、車線変更支援装置。
  6. 請求項1記載の車線変更支援装置において、
    前記スタンバイ操作器は、前記ウインカーレバーの先端側の側面に、周方向に離隔をあけて配置された複数のタッチセンサを備え、前記複数のタッチセンサへの接触を検知したときに、前記スタンバイ状態に移行させるための信号を出力するように構成されている、車線変更支援装置。
  7. 請求項1記載の車線変更支援装置において、
    前記スタンバイ操作器は、前記ウインカーレバーの先端に、前記ウインカーレバーの軸心回りに回転可能、かつ、軸心回りの一方向に付勢された状態で装着されたロータリー式操作子を備え、前記ロータリー式操作子が前記ウインカーレバーの軸心回りの他方向に所定角度回転操作された位置で、前記スタンバイ状態に移行させるための信号を出力するように構成されている、車線変更支援装置。
  8. 請求項1ないし請求項7の何れか一項記載の車線変更支援装置において、
    前記ウインカーレバーは、前記ウインカーが点滅される操作位置であって、右折操作方向および左折操作方向のぞれぞれにおいて、中立位置から第1ストローク回動した位置である第1操作位置と、前記中立位置から前記第1ストロークよりも大きな第2ストローク回動した位置である第2操作位置とに操作可能であって、前記第1操作位置においては操作力が解除されると前記中立位置に戻るように構成され、
    前記要求操作検出手段は、前記ウインカーレバーが前記第1操作位置に保持されており、その保持されている時間が支援要求確定時間以上となる場合に、前記車線変更支援要求操作を検出するように構成されている、車線変更支援装置。
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