JP3057950B2 - 車両用操舵制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車に用いて好適
の、車両用操舵制御装置に関し、特に、道路上の白線を
認識して車両の走行レーンからの逸脱を防止できるよう
にした、車両用操舵制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ステアリングホイールを操作する
力（以下、操舵力という）をアシストするために、パワ
ーステアリング装置を設けた操舵機構が普及している。
このようなパワーステアリング装置により、例えば大型
車や幅太タイヤを操舵輪に用いた車両等の、大きな操舵
力が要求される車両でも、小さな操舵力で操舵を行なう
ことができ、所謂ハンドルの重さが解消される。

【０００３】また、このような操舵機構では、例えば車
速に応じて、低速時にはステアリングホイール（ハンド
ル）を軽く操作できるように操舵アシスト量を多くし
て、中高速時には高速になるのにしたがってステアリン
グホイールが安定するように操舵アシスト量を少なくす
るようにした車速感応型パワーステアリング装置が開発
されている。

【０００４】このような操舵機構のうち、車両に各種の
センサを設け、油圧のアシスト量を積極的に変化させる
ことで自動的に操舵を行ない、ドライバの運転負担を軽
減させることが提案されているが、自動車の走行状態や
周囲の交通状況を正しく把握し、且つ操舵機構を正確に
制御するのは非常に困難であるのが現状である。また、
近年では、前輪と後輪とを同時に操舵する四輪操舵機構
も開発されており、上述のパワーステアリング装置と合
わせて車両に搭載している場合も少なくない。

【０００５】このような四輪操舵機構では、通常は低速
時に前輪と逆位相（逆相）側に後輪を操舵して中低速時
の操縦性や小回り性を向上させ、又、高速時には同位相
（同相）後輪を操舵して、高速安定性を向上させるよう
になっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ドライバが
自身の疲労の蓄積に気付かなかったり、不意に眠気にお
そわれたりした場合に、車両がふらついて走行したり、
道路の白線を越えて隣の走行レーンに移動したりするこ
とが考えられる。このような場合に車両の走行レーンか
らの逸脱を認識して、車両を本来の走行レーンに復帰さ
せたり、復帰を促すようにできれば、車両をより安全に
走行させることができる。

【０００７】本発明は、このような観点から創案された
もので、ドライバの居眠りや不注意等により、車両が不
用意に他の走行レーンへ移動するのを防止できるように
した、車両用操舵制御装置を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明の車両用操舵制御装置は、車両の操舵輪を操舵
させる操舵アクチュエータと、該操舵アクチュエータの
作動を制御する制御手段とをそなえるとともに、該車両
の走行する道路の白線を認識する道路白線認識手段と、
該道路白線認識手段により認識された白線情報に基づい
て安定走行ポテンシャルエネルギを設定するポテンシャ
ルエネルギ設定手段と、運転者が意図的に該ポテンシャ
ルエネルギを高めたか否かを判定する運転者意図判定手
段とをそなえ、該ポテンシャルエネルギ設定手段が、該
白線の内側の走行レーン内では安定走行ポテンシャルエ
ネルギを低く設定し、該白線近傍では該白線に近づくに
したがって安定走行ポテンシャルエネルギを高く設定す
るように構成され、該制御手段が、該ポテンシャルエネ
ルギ設定手段で設定された該安定走行ポテンシャルエネ
ルギが高くなると、該安定走行ポテンシャルエネルギが
低くなる側へ該車両を操舵すべく、該操舵アクチュエー
タに制御信号を出力するように構成され、且つ、該運転
者意図判定手段により、該運転者が意図的に該ポテンシ
ャルエネルギを高めたことが検出されると、該車両が該
安定走行ポテンシャルエネルギの高い側に近づいても、
これに応じた操舵制御を行なわないように構成されてい
ることを特徴としている。

【０００９】また、請求項２記載の本発明の車両用操舵
制御装置は、上記請求項１記載の構成に加えて、該車両
に前輪とともに後輪を操舵しうる四輪操舵機構が設けら
れ、該操舵アクチュエータが該四輪操舵機構の後輪を操
舵すべく設けられていることを特徴としている。また、
請求項３記載の本発明の車両用操舵制御装置は、車両の
操舵力をアシストするパワーステアリング機構であって
アシスト量を調整しうるアシスト量調整機構をそなえた
アシスト量可変パワーステアリング機構と、該アシスト
量調整機構の状態を制御する制御手段と、該車両の走行
する道路の白線を認識する道路白線認識手段と、該道路
白線認識手段により認識された白線情報に基づいて安定
走行ポテンシャルエネルギを設定するポテンシャルエネ
ルギ設定手段とをそなえ、該ポテンシャルエネルギ設定
手段が該白線の内側の走行レーン内では安定走行ポテン
シャルエネルギを低く設定し、該白線近傍では該白線に
近づくにしたがって安定走行ポテンシャルエネルギを高
く設定するように構成され、該制御手段が、該ポテンシ
ャルエネルギ設定手段で設定された該安定走行ポテンシ
ャルエネルギが高くなる側へのアシスト量を減少させ、
該安定走行ポテンシャルエネルギが低くなる側へのアシ
スト量を増加させるように、該アシスト量調整機構を制
御するように構成されていることを特徴としている。

【００１０】なお、請求項４記載のように、上記請求項
１記載の運転者意図判定手段が、該車両に装備された方
向指示器の作動情報に基づいて、運転者が意図的に該ポ
テンシャルエネルギを高めたか否かを判定するように構
成されることが望ましい。

【００１１】

【作用】上述の請求項１記載の本発明の車両用操舵制御
装置では、車両にそなえられた道路白線認識手段によ
り、車両の走行する道路の白線が認識され、この道路白
線認識手段により認識された白線情報に基づいて、ポテ
ンシャルエネルギ設定手段により、安定走行ポテンシャ
ルエネルギが設定される。

【００１２】このポテンシャルエネルギ設定手段では、
白線と白線との間の走行レーン内では安定走行ポテンシ
ャルエネルギが低く設定され、白線近傍では白線に近づ
くにしたがって安定走行ポテンシャルエネルギが高く設
定される。また、この車両の操舵輪は操舵アクチュエー
タにより操舵されるが、この操舵アクチュエータの作動
は制御手段により制御される。

【００１３】そして、制御手段により、上記のポテンシ
ャルエネルギ設定手段で設定された安定走行ポテンシャ
ルエネルギが高くなると、この安定走行ポテンシャルエ
ネルギが低くなるように車両を操舵すべく、操舵アクチ
ュエータに制御信号が出力される。また、運転者意図判
定手段により、運転者が意図的にポテンシャルエネルギ
を高めたことが検出されると、車両が該安定走行ポテン
シャルエネルギの高い側に近づいても、これに応じた操
舵制御を行なわないよう操舵アクチュエータが制御され
る。また、請求項２記載の本発明の車両用操舵制御装置
では、車両に四輪操舵機構が設けられており、操舵アク
チュエータにより後輪が操舵される。

【００１４】また、請求項３記載の本発明の車両用操舵
制御装置では、車両にそなえられた道路白線認識手段に
より、車両の走行する道路の白線が認識され、この道路
白線認識手段により認識された白線情報に基づいて、ポ
テンシャルエネルギ設定手段により、安定走行ポテンシ
ャルエネルギが設定される。そして、ポテンシャルエネ
ルギ設定手段では、白線と白線との間の走行レーン内で
は安定走行ポテンシャルエネルギが低く設定され、白線
近傍では白線に近づくにしたがって安定走行ポテンシャ
ルエネルギが高く設定される。

【００１５】また、この車両には、操舵力をアシストす
るパワーステアリング機構が設けられ、このパワーステ
アリング機構により操舵輪が操舵される。そして、この
パワーステアリング機構のアシスト量はアシスト量調整
機構により調整される。また、アシスト量調整機構は制
御手段により制御され、これによりアシスト量が決定さ
れる。

【００１６】そして、制御手段では、上記のポテンシャ
ルエネルギ設定手段で設定された安定走行ポテンシャル
エネルギが高くなる側への操舵のアシスト量を減少させ
るようにアシスト量調整機構を制御するとともに、安定
走行ポテンシャルエネルギが低くなる側への操舵のアシ
スト量を増加させるようにアシスト量調整機構を制御す
る。

【００１７】また、請求項４記載の本発明の車両用操舵
制御装置では、車両に装備された方向指示器の作動情報
に基づいて、運転者意図判定手段により運転者が意図的
にポテンシャルエネルギを高めたか否かが判定される。

【００１８】

【実施例】以下、図面により、本発明の第１実施例とし
ての車両用操舵制御装置について説明すると、図１はそ
の全体構成について模式的に示す構成図、図２はそのポ
テンシャルエネルギ設定手段により設定されるポテンシ
ャルエネルギのイメージを示す模式図、図３はその作用
について説明するための模式的平面図、図４はその車両
に設けられた四輪操舵機構を示す模式図である。

【００１９】図１に示すように、自動車の車両１には道
路上の白線５を認識する道路白線認識手段２が設けられ
ており、この道路白線認識手段２は、道路の路面状態を
撮像するカメラ２Ａと、このカメラ２Ａからの画像を処
理して道路上の白線５を認識する道路白線認識処理手段
３Ａとから構成されている。なお、道路白線認識処理手
段３Ａは、車両１に搭載された画像処理部３内に設けら
れており、カメラ２Ａで撮像された画像情報が、例えば
以下のように処理されるようになっている。

【００２０】つまり、カメラ２Ａからの画像情報はこの
道路白線認識処理手段３Ａに送られ、この道路白線認識
処理手段３Ａで道路上の走行レーン４を区分する道路白
線５が認識されるようになっている。この道路白線認識
処理手段３Ａは、例えば特開平２−９０３７９等に開示
されているような公知の技術を用いて構成されている。

【００２１】つまり、カメラ１で取り込まれた走行路の
画像データはＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換部でデ
ジタルデータに変換され、画像メモリに一時的に格納さ
れる。画像メモリから読み出された画像データは前処理
部に入力され、ここで微分によるエッジ検出、ルックア
ップテーブル（ＬＵＴ）による閾値処理，領域設定，座
標変換などが行なわれる。また、ＤＤＡ演算部により所
謂デジタル微分解析（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｄｉｆｆａｒｅ
ｎｔｉａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ）が行なわれ、Ｈｏｕｇ
ｈ変換がパイプライン方式で成される。そして、このＨ
ｏｕｇｈ変換によって画像の特徴に対応する直線群が得
られる。

【００２２】Ｈｏｕｇｈ変換により得られた直線群に関
するデータは例えばフィルタリング処理が施された後
に、さらにクラスタリング処理によって代表値が選ば
れ、これが直線抽出／選定部に送られる。そして、抽出
及び選定された直線に関するデータが判別部に送られ白
線５を含む走行路の形状が判別されるのである。また、
画像処理部３内には、道路白線認識処理手段３Ａととも
にポテンシャルエネルギ設定手段３Ｂが設けられてい
る。

【００２３】このポテンシャルエネルギ設定手段３Ｂ
は、上述の道路白線認識処理手段３Ａによって認識され
た白線情報に基づいて、走行中の車両の安定走行ポテン
シャルエネルギを求めるものである。なお、安定走行ポ
テンシャルエネルギとは、車両１が走行レーン４内を走
行しているかどうかを表す目安であり、このエネルギが
低いほど走行レーン４内の中央側を走行していことを示
している。

【００２４】そして、ポテンシャルエネルギ設定手段３
Ｂでは、安定走行ポテンシャルエネルギの分布は、例え
ば図２のようなものになる。つまり、走行レーン４内は
エネルギが低く設定され、この走行レーン４の両側の白
線５より外側はエネルギが高く設定されるようになって
いるのである。そして、路面上の車両１の位置をこのポ
テンシャルエネルギの分布と対応させることで走行中の
車両１のポテンシャルエネルギを算出することができる
ようになっている。また、このポテンシャルエネルギの
算出は、適当な周期で行なわれるようになっている。

【００２５】このポテンシャルエネルギの値は、例えば
車両１の左右の中心を基準にして評価されるものであ
り、車両が白線５を跨ぐような時にポテンシャルエネル
ギが最大値になるように設定されている。そして、車両
〔の一部（例えば片輪）〕１が安定走行ポテンシャルエ
ネルギの高い路面領域に進入するとポテンシャルエネル
ギのより低くくなる側へのエネルギが与えられるものと
する。

【００２６】ところで、この車両１には、図４に示すよ
うに四輪操舵機構（又は、４ＷＳ）９が設けられてい
る。四輪操舵機構９とは、前輪６側に加えて後輪７側を
も操舵できるような操舵機構であり、例えば高速走行時
には後輪７を前輪６と同位相側（前輪６と同方向側）に
転舵させて、高速安定性を向上させたり、低速走行時に
は後輪７を前輪６と逆位相側（前輪６と逆方向側）に転
舵させて、軽快な車両特性を得ることができるような操
舵機構である。

【００２７】そして、この四輪操舵機構９では、前輪６
はハンドル１０からの操舵入力角に対応して転舵される
ようになっているが、後輪７側の操舵は、これに加えて
車速や横加速度等のパラメータを用いて転舵角が決定さ
れるようになっている。そして、図４に示すように、四
輪操舵機構９には、後輪側オイルポンプ１６が設けられ
ており、このオイルポンプ１６により駆動された作動油
がコントロールバルブ１８を介して操舵アクチュエータ
１７に供給されるようになっている。

【００２８】また、この操舵アクチュエータ１７は後輪
７に連結されており、この操舵アクチュエータ１７に所
要の油圧の作動油を供給することにより、後輪７が操舵
されるようになっている。また、コントロールバルブ１
８は、例えばソレノイドバルブとして構成され、後述す
る制御手段８により駆動されるようになっており、これ
により、操舵アクチュエータ１７の作動が制御されるよ
うになっている。

【００２９】なお、図４中、符号１４はパワーステアリ
ング機構を示している。また、上述の制御手段８は、図
１に示すように、画像処理部３に接続されており、画像
処理部３からの情報に基づいて車両１の操舵アクチュエ
ータ１７を制御するようになっている。これにより、後
輪７の操舵が制御されるようになっているのである。

【００３０】ここで、この制御手段８の制御内容につい
て詳述すると、制御手段８は、車両１〔の一部（例えば
片輪側）〕が白線５に近づいて車両１〔の一部（例えば
片輪側）〕の安定走行ポテンシャルエネルギが高くなる
と、この安定走行ポテンシャルエネルギが低減する方向
へ、即ち走行レーン４の中央側に復帰するようにコント
ロールバルブ１８へ制御信号を発信するようになってい
る。そして、これによりコントロールバルブ１８が駆動
されて、操舵アクチュエータ１７に作動油が供給され後
輪７が操舵されるようになっている。

【００３１】例えば図３（ａ）に示すように、車両１が
右側の白線５に近づいていくと、これに応じてポテンシ
ャルエネルギが大きくなるので、制御手段８では、この
車両１をポテンシャルエネルギのより小さい走行レーン
４の中央で走行させるべく後輪７を右方向に転舵させる
ような制御信号をコントロールバルブ１８へ出力するよ
うになっている。

【００３２】これにより、操舵アクチュエータ１７へ所
定の油圧の作動油が供給され、後輪７が右方向に転舵す
る。これにより、車両１は左方向に操舵されて走行レー
ン４の中央側を安定して走行するようになっている。ま
た、図３（ｂ）に示すように、車両１が左側方から白線
５に近づいていくと、この場合もポテンシャルエネルギ
が大きくなるので、制御手段８からは、車両１の走行が
ポテンシャルエネルギのより小さい側へ復帰するよう
に、つまり、後輪７を左方向に転舵させるようにコント
ロールバルブ１８へ制御信号を出力するようになってい
る。そして、これによりコントロールバルブ１８が駆動
され、所定の油圧の作動油が操舵アクチュエータ１７へ
供給されて後輪７が左方向に転舵される。これにより、
車両１は、右方向に操舵されて走行レーン４の中央側を
走行するようになっている。

【００３３】したがって、車両１は走行レーン４から逸
脱することなく走行レーン４内を安定して走行すること
ができ、ドライバの居眠りや不注意による車両１のふら
つきを防止でき、また、車両１が不用意に他の走行レー
ンへ移動するのを防止することができるようになってい
るのである。また、図１，図４に示すように、制御手段
８は、車両１の方向指示器（ウインカ）の操作状態を示
すスイッチ、即ちウインカスイッチ（図示省略）に接続
されており、ドライバがウインカを作動させると、制御
手段８内に設けられた運転者意図判定手段（図示省略）
により、上述のポテンシャルエネルギに応じた後輪の操
舵が中止されるようになっている。

【００３４】これにより、ドライバがウインカを作動さ
せて意識的に車両１の進路を変更しようとする時には、
後輪７は通常の４ＷＳとして作用するので、安定した車
両特性が得られるようになっている。本発明の第１実施
例としての車両用操舵制御装置は上述のように構成され
ているので、以下のように作用する。

【００３５】まず、車両１に取り付けられたカメラ２Ａ
により道路の状態が撮像されると、この画像情報が画像
処理部３の道路白線認識処理手段３Ａに送られる。そし
て、この道路白線認識処理手段３Ａにより、道路上の道
路白線５が認識される。また、画像処理部３内のポテン
シャルエネルギ設定手段３Ｂでは、上記の道路白線認識
処理手段３Ａによって認識された白線情報に基づいて、
安定走行ポテンシャルエネルギが例えば図２に示すよう
に設定される。つまり、走行レーン４内はポテンシャル
エネルギが低く、この走行レーン４の両側の白線５に近
い部分では次第にポテンシャルエネルギが高くなり、白
線５より外側はポテンシャルエネルギが高く設定される
のである。

【００３６】そして、走行中に一定の周期毎に設定され
た路面上のポテンシャルエネルギの分布に対して、走行
中の車両の位置を対応させて、車両１のポテンシャルエ
ネルギが車両１の左右方向の中心を基準として算出され
る。また、制御手段８では、この画像処理部３からの情
報に基づいて、車両１が白線５に近づいて安定走行ポテ
ンシャルエネルギが高くなると、この安定走行ポテンシ
ャルエネルギを低減させるべく、操舵アクチュエータ１
７のコントロールバルブ１８を制御する。これにより、
後輪７側の操舵アクチュエータ１７に所定の作動油が供
給されて後輪７が操舵される。

【００３７】例えば図３（ａ）に示すように、車両１が
右側方から白線５に近づいていくと、車両１のポテンシ
ャルエネルギは、ポテンシャルエネルギ設定手段３Ｂに
より図２に示すポテンシャルエネルギ分布にしたがって
上昇する。そして、制御手段８では、この車両１のポテ
ンシャルエネルギの値を減少させるべく、車両１を安定
走行ポテンシャルエネルギの低い走行レーン４の中央側
で走行させるように、コントロールバルブ１８に制御信
号が出力される。

【００３８】そして、このコントロールバルブ１８が制
御信号にしたがって駆動されることにより、操舵アクチ
ュエータ１７に所定の油圧の作動油が供給され、後輪７
が右方向に転舵する。これにより、車両１は左方向に操
舵されて走行レーン４の中央側を安定して走行する。な
お、この場合は、図４中、コントロールバルブ１８を左
側へ駆動して、操舵アクチュエータ１７の左側の油室１
５Ａに作動油を供給する。これにより、操舵アクチュエ
ータ１７内のピストンが右方向に駆動されて、後輪７が
右方向に転舵されるのである。

【００３９】また、図３（ｂ）に示すように、車両１が
左側方から白線５に近づいていくと、上述とは逆方向の
動作となる。つまり、制御手段８からは、後輪７を左方
向に転舵させるようにコントロールバルブ１８に制御信
号が出力される。そして、所定の油圧の作動油が操舵ア
クチュエータ１７へ供給され、後輪７が左方向に転舵さ
れる。これにより、車両１は、右方向に操舵されて走行
レーン４の中央側を走行する。

【００４０】したがって、車両１は走行レーン４内を安
定して走行することができ、ドライバの居眠りや不注意
による車両１のふらつきを防止することができる。ま
た、この制御手段８の意図判定手段では、ドライバがウ
インカを作動させた時は車両が安定走行ポテンシャルエ
ネルギの高い側に近づいても、運転者が意図的にポテン
シャルエネルギを高めたものと判定して、走行ポテンシ
ャルエネルギに応じた操舵制御を中止するので、ドライ
バがウインカを作動させて意識的に車両１の進路を変更
しようとする時には、後輪７は通常の４ＷＳとして作用
する。したがって安定した車両特性が得られる。

【００４１】なお本実施例における、後輪７の駆動機構
は、上述のような油圧による四輪操舵機構９に限定され
るものでなく、後輪７の転舵を制御できるような機構で
あれば広く適用することができる。次に、本発明の第２
実施例としての車両用操舵制御装置について説明する
と、図５はその作用を説明するための模式的なパワース
テアリング機構の特性図、図６はそのパワーステアリン
グ機構の要部を示す模式的な断面図、図７はその反力発
生手段を示す模式的な断面図であって図６におけるＡ−
Ａ断面図である。

【００４２】この第２実施例の装置は、第１実施例にお
ける後輪操舵に代えてステアリングの操舵力特性を制御
するように構成したものである。したがって、道路白線
認識手段２については第１実施例と同様に構成されてお
り、ここでは説明を省略する。ところで、この車両１に
は、操舵力をアシストするパワーステアリング機構１４
が設けられており、ドライバの操舵力を低減できるよう
になっている。

【００４３】図６は、このパワーステアリング機構１４
の要部断面図であるが、パワーステアリング機構１４
は、油圧により操舵力をアシストする油圧式パワーステ
アリング機構として構成されており、所定の油圧の作動
油をパワーステアリング機構１４に供給することによ
り、ドライバの操舵力を低減できるようになっている。
また、このパワーステアリング機構１４には、アシスト
量調整機構（図示省略）が設けられており、車速等に応
じて作動油の供給量を制御することによりアシスト量を
調整することができるようになっている。これにより、
パワーステアリング機構１４はアシスト量可変パワース
テアリング機構として構成されているのである。

【００４４】また、パワーステアリング機構１４の構成
について説明すると、車両１にはオイルポンプ２３が設
けられており、このオイルポンプ２３により、作動油が
リザーバタンク１１から吸い上げられるようになってい
る。そして、オイルポンプ２３から吐出された作動油
は、油路を介してパワーステアリング機構１４の油圧シ
リンダ１９に供給されるようになっている。

【００４５】この油圧シリンダ１９は前輪６に連結され
ており、油圧シリンダ１９の油圧室１５に作動油を供給
することにより、操舵力が低減されながら前輪６が操舵
されるようになっている。また、このパワーステアリン
グ機構１４には、上述のアシスト量調整機構の一部とし
てアシスト量調整機構としての反力発生手段３０が併設
されており、この反力発生手段３０を調整することによ
り、ハンドル１０に操舵反力を与えて、操舵力を重くす
ることができるようになっているのである。つまり、こ
の反力発生手段３０を通じて、操舵アシスト量を調整す
るようになっている。

【００４６】この反力発生手段３０は、例えば図７に示
すような、反力プランジャ４０を用いて構成されてい
る。この反力プランジャ４０は、４個のプランジャ４１
から構成され、各プランジャ４１の背面のチャンバ室４
２に作用する油圧に応じてインプットシャフト（ステア
リングシャフト）２１を押圧する力が変化するようにな
っている。つまり、チャンバ室４２の油圧が高くなると
インプットシャフト２１への押圧力が大きくなり操舵力
（手応え）が増大するようになっている。

【００４７】また、反力プランジャ４０の作動は、パワ
ーステアリング機構１４の作動油を用いて行なわれるよ
うになっていが、この作動油の供給量は制御手段８によ
り制御されるようになっている。そして、制御手段８か
らの制御信号が発せられるとこの制御信号にしたがって
油圧制御バルブ８Ａが駆動されるようになっており、こ
れにより作動油の供給量が制御されて操舵反力の大きさ
が調整されるようになっている。を制御することにより
操舵反力の大きさを調整するようになっている。

【００４８】このようなパワーステアリング機構１４に
より、低速、中速時はパワーステアリング機構１４から
のアシスト力により少ない力で操舵することができ、高
速時には、反力プランジャ４０の作用により、操舵力に
手応え感を与えて、落着きのある操舵感覚とすることが
できるようになっている。また、車両１には、パワース
テアリング機構１４の作動を制御するための制御手段８
が設けられている。この制御手段８は、第１実施例と同
様に、画像処理部３に接続されており、画像処理部３か
らの情報に基づいて車両１の油圧シリンダ１９及び反力
発生手段３０を制御するようになっている。

【００４９】そして、この制御手段８により、図５に示
すような特性でパワーステアリング機構１４が制御され
るようになっている。このパワーステアリング機構１４
の特性は、図２に示す安定走行ポテンシャルエネルギの
分布に対応するように設定されており、例えば車両１が
白線５に近づいて車両１のポテンシャルエネルギが上昇
すると、これに応じて車両１が走行レーン４の中央側に
復帰するようなステアリング操作方向にのみステアリン
グ操作力がアシストされるようになっている。

【００５０】さらに、この時車両１が白線５に近づくよ
うな操舵方向には、制御手段８により、反力発生手段３
０が作用して操舵力が重くなるように設定されている。
なお、図５中、ａ線は、このようなパワーステアリング
機構１４の操舵アシスト力の特性を示しており、安定走
行ポテンシャルエネルギが高くなる側へ車両１を操舵す
る時（つまり、車両１が白線５に近づくような操舵を行
なう時）は、操舵アシスト力が除々に低減されるように
なっている。また、安定走行ポテンシャルエネルギが低
くなる側へ車両１を操舵する時（つまり、車両１が走行
レーン４の中央側に復帰するような操舵を行なう時）
は、これとは逆に、除々に操舵アシスト力が回復するよ
うになっている。

【００５１】これにより、例えば車両１が、車両１の右
側方向から道路白線５に近づくと、制御手段８により、
油圧シリンダ１９には左方向への操舵力を低減するよう
なアシスト力が発生するようになっている。また、制御
手段８では、安定走行ポテンシャルエネルギの高くなる
側へ操舵した時（この場合では、右方向へ操舵した時）
にのみ反力発生手段３０を作動させて、操舵力に反力を
発生させるようになっている。

【００５２】したがって、車両１を白線５の方向に操舵
しづらくなり、走行レーン４の中央を走行し易くなるよ
うになっている。そして、これにより安定走行ポテンシ
ャルエネルギが減少するようになっている。また、この
制御手段８は、第１実施例と同様に車両１のウインカス
イッチ（図示省略）に接続されており、ドライバがウイ
ンカを作動させると、制御手段８の意図判定手段により
運転者が意図的にポテンシャルエネルギを高めるものと
判定して走行ポテンシャルエネルギに応じた操舵制御を
中止するようになっている。

【００５３】これにより、ドライバがウインカを作動さ
せて意識的に車両１の進路を変更しようとする時には、
パワーステアリング機構１４は、通常のパワーステアリ
ング機構として作動するので、低速、中速時はパワース
テアリング機構１４からのアシスト力により少ない力で
操舵することができ、高速時には、反力プランジャ４０
の作用により、操舵力に手応え感を与えて、落着きのあ
る操舵感覚とすることができるようになっている。

【００５４】本発明の第２実施例としての車両用操舵制
御装置は上述のように構成されているので、以下のよう
に作用する。まず、第１実施例と同様に、車両１に取り
付けられたカメラ２Ａにより道路の状態が撮像される
と、画像処理部３の道路白線認識処理手段３Ａにおい
て、道路上の道路白線５が認識される。

【００５５】また、画像処理部３内のポテンシャルエネ
ルギ設定手段３Ｂでは、上記の道路白線認識処理手段３
Ａによって認識された白線情報に基づいて、一定の周期
毎に安定走行ポテンシャルエネルギが例えば図２のよう
に設定される。つまり、走行レーン４内はエネルギが低
く設定され、この走行レーン４の両側の白線５より外側
はエネルギが高く設定されるのである。

【００５６】そして、車両１が安定走行ポテンシャルエ
ネルギの低くなる側（例えば走行レーン４の中央側）へ
操舵されると、車両１のポテンシャルエネルギの大きさ
に応じて、操舵力を低減するような制御信号が制御手段
８によりアシスト量調整機構に発信される。また、制御
手段８により反力発生手段３０も、反力を発生しないよ
うに制御される。

【００５７】そして、油圧シリンダ１９と反力発生手段
３０の作動が上述のように制御されることにより、車両
１が走行レーン４の中央側へ操舵する時の操舵力が低減
され、車両は走行レーン４の中央側に復帰し易くなる。
また、この時安定走行ポテンシャルエネルギの高くなる
側（道路白線５側）へ車両１が操舵されると、制御手段
８により、操舵のアシストを行なわないようにアシスト
量調整機構が制御される。

【００５８】また、反力発生手段３０も制御手段８によ
り反力を発生するように制御されるが、この反力の大き
さも車両の安定走行ポテンシャルエネルギの大きさに応
じて制御される。したがって、車両１を白線５側へ操舵
すると操舵力が重くなるので、ドライバは操舵に抵抗を
感じることができ、これにより車両１の走行レーン４の
外側への逸脱を抑制することができるのである。

【００５９】このように、道路の白線５を認識して、走
行レーン４に安定走行ポテンシャルエネルギを設定する
ことにより、車両１を走行レーン４の中央側で安定して
走行させることができ、第１実施例と同様に、ドライバ
の居眠りや不注意による車両１のふらつきや走行レーン
４からの逸脱を抑制することができる。また、この制御
手段８の意図判定手段では、ドライバがウインカを作動
させた時は車両が安定走行ポテンシャルエネルギの高い
側に近づいても、運転者が意図的にポテンシャルエネル
ギを高めたものと判定して、走行ポテンシャルエネルギ
に応じた操舵制御を中止するので、ドライバがウインカ
を作動させて意識的に車両１の進路を変更しようとする
時には、パワーステアリング機構１４は通常のアシスト
量可変パワーステアリング機構として作用する。

【００６０】したがって、通常は、低中速時はパワース
テアリング機構１４からのアシスト力により少ない力で
操舵することができ、高速時には、反力プランジャ４０
の作用により、操舵力に手応え感を与えて、落着きのあ
る操舵感覚とすることができる。なお、本実施例では、
パワーステアリング機構１４に反力発生手段３０を用い
て構成されているが、この反力発生手段３０の代わりに
アシスト量を積極的に制御するようなアクチュエータを
用いてもよい。

【００６１】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明の車両用操舵制御装置によれば、車両の操舵輪を操
舵させる操舵アクチュエータと、該操舵アクチュエータ
の作動を制御する制御手段とをそなえるとともに、該車
両の走行する道路の白線を認識する道路白線認識手段
と、該道路白線認識手段により認識された白線情報に基
づいて安定走行ポテンシャルエネルギを設定するポテン
シャルエネルギ設定手段と、運転者が意図的に該ポテン
シャルエネルギを高めたか否かを判定する運転者意図判
定手段とをそなえ、該ポテンシャルエネルギ設定手段
が、該白線の内側の走行レーン内では安定走行ポテンシ
ャルエネルギを低く設定し、該白線近傍では該白線に近
づくにしたがって安定走行ポテンシャルエネルギを高く
設定するように構成され、該制御手段が、該ポテンシャ
ルエネルギ設定手段で設定された該安定走行ポテンシャ
ルエネルギが高くなると、該安定走行ポテンシャルエネ
ルギが低くなる側へ該車両を操舵すべく、該操舵アクチ
ュエータに制御信号を出力するように構成され、且つ、
該運転者意図判定手段により、該運転者が意図的に該ポ
テンシャルエネルギを高めたことが検出されると、該車
両が該安定走行ポテンシャルエネルギの高い側に近づい
ても、これに応じた操舵制御を行なわないように構成さ
れるという構造により、ドライバの居眠りや不注意によ
る車両のふらつきや走行レーンからの逸脱を防止するこ
とができる。また、運転者が意図的に車両の進路を変更
しようとする時には、ドライバの意思通りに進路変更を
行なうことができるという利点がある。

【００６２】また、請求項２記載の本発明の車両用操舵
制御装置によれば、該車両に前輪とともに後輪を操舵し
うる四輪操舵機構が設けられ、該操舵アクチュエータが
該四輪操舵機構の後輪を操舵すべく設けられるという構
成により、本装置を比較的簡単、且つ低コストで実現す
ることができる。また、請求項３記載の本発明の車両用
操舵制御装置によれば、車両の操舵力をアシストするパ
ワーステアリング機構であってアシスト量を調整しうる
アシスト量調整機構をそなえたアシスト量可変パワース
テアリング機構と、該アシスト量調整機構の状態を制御
する制御手段と、該車両の走行する道路の白線を認識す
る道路白線認識手段と、該道路白線認識手段により認識
された白線情報に基づいて安定走行ポテンシャルエネル
ギを設定するポテンシャルエネルギ設定手段とをそな
え、該ポテンシャルエネルギ設定手段が該白線の内側の
走行レーン内では安定走行ポテンシャルエネルギを低く
設定し、該白線近傍では該白線に近づくにしたがって安
定走行ポテンシャルエネルギを高く設定するように構成
され、該制御手段が、該ポテンシャルエネルギ設定手段
で設定された該安定走行ポテンシャルエネルギが高くな
る側へのアシスト量を減少させ、該安定走行ポテンシャ
ルエネルギが低くなる側へのアシスト量を増加させるよ
うに、該アシスト量調整機構を制御するように構成され
るという構造により、ドライバの居眠りや不注意による
車両のふらつきや走行レーンからの逸脱を防止すること
ができる。

【００６３】さらに、請求項４記載の本発明の車両用操
舵制御装置によれば、該運転者意図判定手段が、該車両
に装備された方向指示器の作動情報に基づいて、該運転
者が意図的に該ポテンシャルエネルギを高めたか否かを
判定するという構造により、ドライバが方向指示器を作
動させて意識的に車両の進路を変更しようとする時に
は、ドライバの意思通りに進路変更を行なうことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例としての車両用操舵制御装
置における全体構成について模式的に示す構成図であ
る。

【図２】本発明の第１実施例としての車両用操舵制御装
置におけるポテンシャルエネルギのイメージを示す模式
図である。

【図３】本発明の第１実施例としての車両用操舵制御装
置における作用について説明するための模式図である。

【図４】本発明の第１実施例としての車両用操舵制御装
置における車両に設けられた四輪操舵機構を示す模式図
である。

【図５】本発明の第２実施例としての車両用操舵制御装
置における作用を説明するための模式的なパワーステア
リング機構の特性図である。

【図６】本発明の第２実施例としての車両用操舵制御装
置におけるパワーステアリング機構の要部を示す模式的
な断面図である。

【図７】本発明の第２実施例としての車両用操舵制御装
置における反力発生手段を示す模式的な断面図であって
図６におけるＡ−Ａ断面図である。

【符号の説明】

１ 車両 ２ 道路白線認識手段 ２Ａ カメラ ３ 画像処理部 ３Ａ 道路白線認識処理手段 ３Ｂ ポテンシャルエネルギ設定手段 ４ 走行レーン ５ 道路白線 ６ 前輪 ７ 後輪 ８ 制御手段 ８Ａ 油圧制御バルブ ９ 四輪操舵機構 １０ ハンドル １１ リザーバタンク １４ パワーステアリング機構 １５，１５Ａ，１５Ｂ 油圧室 １６ 後輪側オイルポンプ １７ 操舵アクチュエータ １８ コントロールバルブ １９ 油圧シリンダ ２１ ステアリングシャフト ２３ オイルポンプ ３０ 反力発生手段 ４０ 反力プランジャ ４１ プランジャ ４２ チャンバ室

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｂ６２Ｄ 113:00 137:00 (72)発明者 見市 善紀 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動 車工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−85067（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−231241（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B62D 6/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の操舵輪を操舵させる操舵アクチュ
   エータと、該操舵アクチュエータの作動を制御する制御
   手段とをそなえるとともに、該車両の走行する道路の白
   線を認識する道路白線認識手段と、該道路白線認識手段
   により認識された白線情報に基づいて安定走行ポテンシ
   ャルエネルギを設定するポテンシャルエネルギ設定手段
   と、運転者が意図的に該ポテンシャルエネルギを高めた
   か否かを判定する運転者意図判定手段とをそなえ、 該ポテンシャルエネルギ設定手段が、該白線の内側の走
   行レーン内では安定走行ポテンシャルエネルギを低く設
   定し、該白線近傍では該白線に近づくにしたがって安定
   走行ポテンシャルエネルギを高く設定するように構成さ
   れ、 該制御手段が、該ポテンシャルエネルギ設定手段で設定
   された該安定走行ポテンシャルエネルギが高くなると、
   該安定走行ポテンシャルエネルギが低くなる側へ該車両
   を操舵すべく、該操舵アクチュエータに制御信号を出力
   するように構成され、 且つ、該運転者意図判定手段により、該運転者が意図的
   に該ポテンシャルエネルギを高めたことが検出される
   と、該車両が該安定走行ポテンシャルエネルギの高い側
   に近づいても、これに応じた操舵制御を行なわないよう
   に構成され ていることを特徴とする車両用操舵制御装
   置。
2. 【請求項２】 該車両に前輪とともに後輪を操舵しうる
   四輪操舵機構が設けられ、該操舵アクチュエータが該四
   輪操舵機構の後輪を操舵すべく設けられていることを特
   徴とする、請求項１記載の車両用操舵制御装置。
3. 【請求項３】 車両の操舵力をアシストするパワーステ
   アリング機構であってアシスト量を調整しうるアシスト
   量調整機構をそなえたアシスト量可変パワーステアリン
   グ機構と、該アシスト量調整機構の状態を制御する制御
   手段と、該車両の走行する道路の白線を認識する道路白
   線認識手段と、該道路白線認識手段により認識された白
   線情報に基づいて安定走行ポテンシャルエネルギを設定
   するポテンシャルエネルギ設定手段とをそなえ、 該ポテンシャルエネルギ設定手段が該白線の内側の走行
   レーン内では安定走行ポテンシャルエネルギを低く設定
   し、該白線近傍では該白線に近づくにしたがって安定走
   行ポテンシャルエネルギを高く設定するように構成さ
   れ、 該制御手段が、該ポテンシャルエネルギ設定手段で設定
   された該安定走行ポテンシャルエネルギが高くなる側へ
   のアシスト量を減少させ、該安定走行ポテンシャルエネ
   ルギが低くなる側へのアシスト量を増加させるように、
   該アシスト量調整機構を制御するように構成されている
   ことを特徴とする、車両用操舵制御装置。
4. 【請求項４】 該運転者意図判定手段が、該車両に装備
   された方向指示器の作動情報に基づいて、該運転者が意
   図的に該ポテンシャルエネルギを高めたか否かを判定す
   るように構成されていることを特徴とする、請求項１記
   載の車両用操舵制御装置。