JP4561006B2 - 自動操舵装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動操舵装置に関し、特に車両が車線内保持走行を行うための自動操舵装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
このような自動操舵装置は、自車が走行する車線を検出する車線検出部、自動操舵に必要な情報を算出する演算部、演算部から入力される情報に基づいて操舵輪を操舵する操舵アクチュエータによって構成されている。
【０００３】
車線検出部としては、▲１▼区分車線をカメラ等を用いて視覚的に検出するもの、▲２▼車線内に磁石や電波発信機から成るマーカ列を敷設し、このマーカ列を磁気センサや電波アンテナで検出するもの、などが一般的に知られている。
動作において、演算部は、車線検出部によって検出された車線と車両との相対位置（例えば、車線幅中央位置、区分車線位置又は車両基準位置）を求めると共に目標車線内位置を決定する。操舵アクチュエータは、この目標車線内位置に基づき、運転者に代わって操舵輪を操舵する。
【０００４】
通常は、車線内の中央を走行することが望ましいと考えられるので、上記の車線検出部▲１▼の場合には車線幅の中央を自動操舵の目標車線内位置として制御を行い、また、上記の車線検出部▲２▼の場合には、目標車線内位置としてマーカ列は車線幅の中央に敷設され、自動操舵装置はこれを目標車線内位置として制御を行っている。
【０００５】
一般に、このような自動操舵装置における自動操舵制御の開始及び解除は、運転者が専用のスイッチを操作することによって指示するが、自動操舵制御の解除については、例えば、特開平5-170118号公報に記載されるように、専用のスイッチを操作する代りにブレーキペダルを操作することによっても解除可能である場合が多い。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように運転者のブレーキペダル操作によって自動操舵制御を解除する場合、以下の問題点が考えられる。
・強ブレーキ操作
自動操舵制御中に運転者が強ブレーキ操作を行った場合、直進走行中であっても路面摩擦や制動力の一時的な左右差によって操舵系に外力（モーメント）が掛かった状態となることがある。このような状態で、自動操舵制御が解除されると、運転者はステアリングホイールを充分に保持できず、車両がふらついたり安定性を失う危険性がある。
・旋回中のブレーキ操作
カーブ路等を旋回中は、操舵系に外力（モーメント）が掛かった状態である。
従って、このような状態で、ブレーキ操作によって自動操舵制御が解除されると、運転者がステアリングホイールを充分に保持できていない場合、車両がふらついたり安定性を失う危険性がある。
【０００７】
従って本発明は、車両が車線内保持走行を行うための自動操舵装置において、ブレーキ操作による自動操舵制御の解除をより安全に行うことを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明に係る自動操舵装置は、車線検出部と、ブレーキ圧力を検出するブレーキ圧力検出部と、自動操舵制御の開始後、該ブレーキ圧力が零より大きく所定の圧力値未満であるか、又は該ブレーキ圧力が所定時間以上継続して該所定の圧力値以上であることを解除条件として、該車線検出部によって検出された車線と車両との相対位置を求めると共に目標車線内位置を決定する演算部と、該目標車線内位置に基づいて操舵制御を行うアクチュエータと、を備えたことを特徴としている。
【０００９】
すなわち本発明においては、自動操舵制御の開始後、演算部が、従来と同様に車線検出部によって検出された車線と車両との相対位置を求めると共に目標車線内位置を決定し、アクチュエータが、演算部によって決定された目標車線内位置に基づいて操舵制御を行う。
【００１０】
自動操舵制御の解除条件が満たされると、演算部が上記の目標車線内位置の決定を行わなくなり、アクチュエータによる自動操舵制御が解除されることになる。
すなわち、ブレーキ圧力検出部が零より大きく所定の圧力値未満のブレーキ圧力（弱ブレーキ）を検出したときは、従来通り即座に自動操舵制御が解除されるが、所定の圧力値以上のブレーキ圧力（強ブレーキ）を検出したときは、自動操舵制御が即座には解除されず、これが所定時間以上継続した後に初めて解除される。
【００１１】
なお、ブレーキ圧力が零であれば、運転者のブレーキ操作は無いと判断できるので、自動操舵制御は解除されない。
このように、ブレーキ圧力が所定の圧力値以上である場合、所定時間だけ自動操舵制御の解除が遅延される。従って、強ブレーキによって操舵系に外力が働いても、自動操舵制御によって一時的にステアリングホイールが保持されているため、ステアリングホイール側に伝達される外力を運転者が保持できずに車両がふらついたり安定性を失うことが無くなり、ブレーキ操作による自動操舵制御の解除をより安全に行うことが可能となる。
【００１２】
また、上記の本発明に係る自動操舵装置は、該ブレーキ圧力が該所定の圧力値以上になった後、該所定時間が経過するまでは、該ブレーキ圧力が零より大きく該所定の圧力値未満であることを該解除条件としなくてもよい。
これにより、強ブレーキの検出直後は、所定時間が経過する前に弱ブレーキ状態が検出されても自動操舵制御が即座に解除されることがなくなり、ブレーキ操作による自動操舵制御の解除をより安全に行うことが可能となる。
【００１３】
また、上記の本発明に係る自動操舵装置は、該アクチュエータの実舵位置を検出する実舵位置検出部をさらに備え、該解除条件が、該ブレーキ圧力が零より大きく且つ該実舵位置と該アクチュエータの中立位置との差である操舵量が所定の値未満であるか、又は該所定時間以上継続して該操舵量が該所定の値以上であることを特徴としてもよい。
【００１４】
すなわち、上記の解除条件として、ブレーキ圧力の大小に関らず、ブレーキ圧力検出部が零より大きいブレーキ圧力を検出したとき、実舵位置検出部が検出した実舵位置とアクチュエータの中立位置との差である操舵量が所定の値未満であれば、従来通り即座に自動操舵制御が解除されるが、操舵量が所定の値以上であるときは、自動操舵制御が即座には解除されず、これが所定時間以上継続した後に初めて解除される。
【００１５】
このように、ブレーキ圧力が検出されても操舵量が所定の値以上である場合は、所定時間だけ自動操舵制御の解除が遅延される。従って、操舵系に外力が働いている旋回中は、運転者がステアリングホイールを十分に保持するまで自動操舵制御の解除が遅延されるので、車両がふらついたり安定性を失うことがなく無くなり、ブレーキ操作による自動操舵制御の解除をより安全に行うことが可能となる。
【００１６】
さらに、上記の本発明に係る自動操舵装置は、該解除条件が、該ブレーキ圧力が零より大きく該所定の圧力値未満且つ該操舵量が該所定の操舵量未満であること、所定時間以上継続して該ブレーキ圧力が該所定の圧力値以上であること、及び所定時間以上継続して該操舵量が該所定の操舵量以上であること、の少なくともいずれかであることを特徴としてもよい。
【００１７】
すなわち、上記の解除条件として、ブレーキ圧力及び操舵量共に大小を考慮し、ブレーキ圧力が零より大きく所定のブレーキ圧力未満で且つ操舵量が所定の操舵量未満であれば、従来通り即座に自動操舵制御が解除されるが、ブレーキ圧力が所定の圧力値以上または操舵量が所定の操舵量以上であるときは、自動操舵制御が即座には解除されず、これが所定時間以上継続した後に初めて解除される。
【００１８】
このように、ブレーキ圧力が所定のブレーキ圧力以上または操舵量が所定の操舵量以上である場合、所定時間だけ自動操舵制御の解除が遅延される。従って、強ブレーキによって操舵系に外力が働く場合及び操舵系に外力が働いている旋回中は、運転者がステアリングホイールを十分に保持するまで自動操舵制御の解除が遅延されるので、車両がふらついたり安定性を失うことが無くなり、ブレーキ操作による自動操舵制御の解除をより安全に行うことが可能となる。
【００１９】
また、上記の本発明に係る自動操舵装置は、該ブレーキ圧力が該所定の圧力値以上又は該操舵量が該所定の操舵量以上になった後、該所定時間が経過するまでは、該ブレーキ圧力が零より大きく該所定の圧力値未満且つ該操舵量が所定の操舵量未満であることを該解除条件としなくてもよい。
【００２０】
これにより、強ブレーキの検出直後又は旋回中のブレーキ操作検出直後は、所定時間が経過する前に弱ブレーキ状態が検出されても自動操舵制御が即座に解除されることがなくなり、ブレーキ操作による自動操舵制御の解除をより安全に行うことが可能となる。
【００２１】
上記の実舵位置検出部は、アクチュエータの実舵位置の代わりに操舵輪の実舵位置を検出してもよく、この場合、操舵量が、該実舵位置と該操舵輪の中立位置との差であればよい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明に係る自動操舵装置の一実施例の構成が示されている。この実施例による自動操舵装置は、車線検出部1と制御スイッチ2と演算部3と操舵アクチュエータ4とブレーキ圧力検出部5と実舵位置検出部6とで構成されている。
【００２３】
車線検出部1は、自車を基準として検出した車線の相対位置に関する情報を出力するものであり、カメラと画像処理装置との組合せや、レーンマーカ・センサと信号処理装置との組合せなどにより構成することができる周知のものを用いればよい。
【００２４】
制御スイッチ2は、運転者が自動操舵制御の開始及び解除を指示するための専用のスイッチである。
ブレーキ圧力検出部5は、ブレーキの油圧または空圧配管の途中に設けることによりブレーキ油圧やエアブレーキの空気圧を検出するもの、或いはブレーキペダル踏力を検出するものなど、周知のものを用いればよい。
【００２５】
実舵位置検出部6は、車両の操舵輪（図示せず）または操舵アクチュエータ4の実舵位置を検出するものである。
演算部3は、車線検出部1からの車線情報、制御スイッチ2からの自動操舵制御ON/OFF信号、ブレーキ圧力検出部5からのブレーキ圧力情報、及び実舵位置検出部6からの実舵位置情報を読み込む入力部31と、この入力部31の出力信号を用いて自動操舵制御に関する演算・判断を行うCPU32と、演算などでCPU32が使用するRAM33と、制御プログラムや制御パラメータを格納しておくROM34と、CPU32で得られた出力データに従って操舵アクチュエータ4を駆動する出力部35と、車両電源からこれらの各部に必要な電源を供給するための電源部36とで構成されている。
【００２６】
また操舵アクチュエータ4は、出力部35からの出力により車両の操舵輪（図示せず）を自動的に作動させる周知の装置を用いればよい。
図2は、図1に示した演算部3におけるROM34に格納されている制御プログラムの流れを示したものであり、以下、この図2を参照して図1の実施例の動作を説明する。なお、このフローチャートは所定時間間隔で開始されるものとし、制御装置の制御に係る部分のみを記述しているが、CPUなどのハードウエア起動時の初期処理などは省略されている。
【００２７】
まずCPU32は、入力部31を介して車線検出部1の車線情報、制御スイッチ2からの制御ON/OFF信号、ブレーキ圧力検出部5からのブレーキ圧力情報、及び実舵位置検出部6からの実舵位置情報を読み込む(ステップS1)。
次にCPU32は、ステップS1で読み込んだ制御ON/OFF信号により、制御スイッチ2のON/OFFを確認する(同S2)。制御スイッチ2がOFFである場合、自動操舵制御を行わないため、解除フラグをOFFに設定し(同S3)、タイマカウンタに"0"を代入し(同S4)、操舵アクチュエータ4を操舵無制御(同S5)として処理を終了する。
【００２８】
なお、ステップS3でOFFに設定される解除フラグは、制御スイッチ2による解除指示以外の方法で自動操舵制御が解除されたことを示すためのフラグである。また、ステップS4で"0"が代入されるタイマカウンタは、後述するように自動操舵制御の解除を設定値T4で示される所定時間だけ遅延させるためのものである。
【００２９】
ステップS2において制御スイッチ2がONである場合、CPU32は、解除フラグのON/OFFを確認し(同S6)、解除フラグがONの場合は上述のステップS4及びS5を行って処理を終了し、解除フラグがOFFの場合は、ステップS7に処理を進める。
ステップS7では、ステップS1で読み込んだブレーキ圧力情報を設定値T1と比較する。ここで、設定値T1は強ブレーキと判断するためのブレーキ圧力の値であり、予めROM34に記憶しておくものとする。ブレーキ圧力≧設定値T1の場合、自動操舵制御の解除を遅延させるため、ステップS12で最大値MAX以上になるまで、ステップS13でタイマカウンタをカウントアップする。
【００３０】
さらに、ステップS14で、タイマカウンタの値と設定値T4とを比較し、タイマカウンタ≧設定値T4の場合、遅延完了として解除フラグをONに設定し(同S15)、操舵アクチュエータ4を操舵無制御(同S5)として処理を終了する。タイマカウンタ＜設定値T4の場合は、ステップS16に処理を進め、後述する自動操舵制御処理を行う。
【００３１】
従って、所定時間間隔でこのフローチャートが起動される度に、ステップS7でブレーキ圧力≧設定値T1である間は、ステップS14でタイマカウンタ≧設定値T4となって遅延が完了するまで、タイマカウンタがカウントアップされると共に自動操舵制御処理が継続されることになる。
【００３２】
なお、最大値MAXは、ステップS12においてタイマカウンタの桁溢れを防止するためのものであり、遅延完了を判定するための設定値T4との関係は設定値T4＜最大値MAXである。また、最大値MAX及び設定値T4は、設定値T1と同様に予めROM34に記憶させておくものとする。
【００３３】
ステップS7でブレーキ圧力＜設定値T1の場合、ステップS1で読み込んだ実舵位置情報を設定値T2及びT3と比較する(同S8及びS9)。本実施例においては、自車左右方向中心線を0として車両右側をプラス(＋)、左側をマイナス(−)で表現するものとし、設定値T2及びT3はそれぞれ右側及び左側の所定の操舵量を示すプラス及びマイナスの値としてROM34に記憶させておくものとする。
【００３４】
ステップS8又はS9で実舵位置≧設定値T2又は実舵位置≦設定値T3である場合、それぞれ、右又は左に所定の操舵量以上操舵している状態であるので、自動操舵制御の解除を遅延させるため、ステップS12に処理を進める。
従って、所定時間間隔でこのフローチャートが起動される度に、ステップS8又はS9で実舵位置≧設定値T2又は実舵位置≦設定値T3である間は、上述の強ブレーキ(ブレーキ圧力≧設定値T1)の場合と同様に、ステップS14でタイマカウンタ≧設定値T4となって遅延が完了するまで、タイマカウンタがカウントアップされると共に自動操舵制御処理が継続されることになる。
【００３５】
設定値T3＜実舵位置＜設定値T2である場合は、ブレーキ圧力が"0"であるか否かを判定する(同S10)。ステップS7で強ブレーキはチェック済みであるため、ステップS10でブレーキ圧力≠0であれば、弱ブレーキであると判断でき、ステップS22でタイマカウンタ＝0の場合は自動操舵制御の解除を遅延させる必要がないので、処理をステップS15に進め、操舵アクチュエータ4を操舵無制御(同S5)として処理を終了する。
【００３６】
ステップS22でタイマカウンタ≠0の場合は、例えば強ブレーキ状態の検出直後に弱ブレーキ状態が検出された場合のように、既に自動操舵制御の解除を遅延中であると判断できる。従って、解除の遅延を継続させるため、処理をステップS12に進める。
【００３７】
このように、ステップS7でブレーキ圧力＜設定値T1、且つステップS8及びS9で設定値T3＜実舵位置＜設定値T2である場合は、タイマカウンタ＝0であれば即座に自動操舵制御が解除され、タイマカウンタ≠0であれば自動操舵制御の解除が遅延されることになる。
【００３８】
なお、ステップS10でブレーキ圧力＝0である場合は、ブレーキ操作が無いと判定できるので、次回の遅延処理用にタイマカウンタに"0"を代入し(同S11)、以下に説明するステップS16以降の自動操舵制御を実施する。
まずCPU32は、ステップS1で読み込んだ車線情報に基いて車線幅中央位置CLを算出する(ステップS16)。この場合、車線検出部1からの車線情報は、自車左右方向中心線を基準として検出した車線の相対位置に関する情報（区分車線検出の場合は、左右の区分車線の位置情報であり、マーカ列検出の場合は、マーカ列の位置情報）である。
【００３９】
車線検出部1の車線情報が、区分車線情報であれば、左側区分車線と右側区分車線の中央を車線幅中央位置CLとし、マーカ列情報を用いる場合はマーカ列の位置をそのまま車線幅中央位置CLとするのが通常である。
さらにCPU32は、ステップS16で求めた車線幅中央位置CLから目標車線内位置を決定する(ステップS17)。この場合、ステップS16で求めた車線幅中央位置CLをそのまま目標車線内位置としてもよいが、左右方向に若干オフセットするように設定してもよい。
【００４０】
ステップS17で求められる目標車線内位置は、自車左右方向中心線を基準としているので以下のようになる。
(a)目標車線内位置＝0：目標車線内位置が自車左右方向中心線上にある。
(b) 目標車線内位置＜0：目標車線内位置が自車左右方向中心線より左側にある。
【００４１】
(c) 目標車線内位置＞0：目標車線内位置が自車左右方向中心線より右側にある。
このようにして決定した目標車線内位置を上記の何れの場合に該当するか否かを判定する(ステップS18)。
【００４２】
すなわち、目標車線内位置＝0の場合(a)には、自車左右方向中心線上に目標車線内位置が存在するので、ステップS19において、操舵アクチュエータ4を中立保持するように制御する。
また、目標車線内位置＜0の場合(b)には、目標車線内位置が自車左右方向中心線より左側にあるので、ステップS20において、操舵アクチュエータ4を左転舵制御する。
【００４３】
さらに目標車線内位置＞0の場合(c)には、目標車線内位置が自車左右方向中心線より右側にあるので、ステップS21において、操舵アクチュエータ4を右転舵制御を行う。
なお、上述の如く、同図のフローチャートは所定時間間隔で開始されるものであり、図1に示した電源部36を介して演算部3に車両電源が供給されている間は、制御スイッチ2がOFFの状態であっても処理が開始される。すなわち、制御スイッチ2がOFFである間は、ステップS1〜S5の処理が繰り返される。
【００４４】
また、制御スイッチ2がONであっても、自動操舵制御がブレーキ操作によって解除されている場合は、解除時におけるステップS15の処理で解除フラグがONに設定されているため、ステップS1,S2,S6,S4,及びS5の処理が繰り返されることになり、自動操舵制御は解除されたままである。
【００４５】
従って、ブレーキ操作によって解除された自動操舵制御を再開するためには、一旦制御スイッチ2をOFFにする必要がある。この場合、ステップS3で解除フラグがOFFに設定されるので、再度制御スイッチ2をONにすれば自動操舵制御が再開されることになる。
【００４６】
また、上述の本実施例の説明において、設定値T1〜T4はそれぞれ一定の値としてROM34に記憶させておくことを前提に説明したが、車速等の条件によって変化する値を用いることも可能である。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る自動操舵装置によれば、自動操舵制御の開始後、ブレーキ圧力検出部によって検出されるブレーキ圧力が零より大きく所定の圧力値未満であるか、又は該ブレーキ圧力が所定時間以上継続して該所定の圧力値以上であることを解除条件として、演算部が車線検出部によって検出された車線と車両との相対位置を求めると共に目標車線内位置を決定してアクチュエータの制御を行うように構成したので、強ブレーキによって操舵系に外力が働いても、自動操舵制御によって一時的にステアリングホイールが保持されているため、ステアリングホイール側に伝達される外力を運転者が保持できずに車両がふらついたり安定性を失うことが無くなり、以ってブレーキ操作による自動操舵制御の解除をより安全に行うことが可能となる。
【００４８】
この場合、ブレーキ圧力が該所定の圧力値以上になった後、所定時間が経過するまでは、ブレーキ圧力が零より大きく所定の圧力値未満であることを解除条件としないように構成すれば、強ブレーキ状態の検出直後に弱ブレーキ状態が検出されて自動操舵制御が即座に解除されることを防ぐことが出来る。
【００４９】
また、解除条件を、ブレーキ圧力が零より大きく且つ実舵位置検出部によって検出される操舵輪又は該アクチュエータの実舵位置と操舵輪又は該アクチュエータの中立位置との差である操舵量が所定の値未満であるか、又は所定時間以上継続して操舵量が所定の値以上であるように構成すれば、操舵系に外力が働いている旋回時においてもブレーキ操作による自動操舵制御の解除をより安全に行うことが可能となる。
【００５０】
さらに、解除条件を、ブレーキ圧力が零より大きく所定の圧力値未満且つ操舵量が所定の操舵量未満であること、所定時間以上継続してブレーキ圧力が所定の圧力値以上であること、及び所定時間以上継続して操舵量が所定の操舵量以上であること、の少なくともいずれかであるように構成すれば、強ブレーキ検出時及び旋回時共にブレーキ操作による自動操舵制御の解除をより安全に行うことが可能となる。
【００５１】
この場合、ブレーキ圧力が所定の圧力値以上又は操舵量が所定の操舵量以上になった後、所定時間が経過するまでは、ブレーキ圧力が零より大きく所定の圧力値未満且つ操舵量が所定の操舵量未満であることを解除条件としないように構成すれば、強ブレーキ状態の検出直後又は旋回中のブレーキ操作検出直後に弱ブレーキ状態が検出されて自動操舵制御が即座に解除されることを防ぐことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る自動操舵装置の一実施例を示したブロック図である。
【図２】図１に示した本発明に係る自動操舵装置の実施例に用いられる制御プログラムを示したフローチャート図である。
【符号の説明】
1 車線検出部
2 制御スイッチ
3 演算部
4 操舵アクチュエータ
5 ブレーキ圧力検出部
6 実舵位置検出部
図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
【発明の属する技術分野】
本発明は自動操舵装置に関し、特に車両が車線内保持走行を行うための自動操舵装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
このような自動操舵装置は、自車が走行する車線を検出する車線検出部、自動操舵に必要な情報を算出する演算部、演算部から入力される情報に基づいて操舵輪を操舵する操舵アクチュエータによって構成されている。
【０００３】
車線検出部としては、▲１▼区分車線をカメラ等を用いて視覚的に検出するもの、▲２▼車線内に磁石や電波発信機から成るマーカ列を敷設し、このマーカ列を磁気センサや電波アンテナで検出するもの、などが一般的に知られている。
動作において、演算部は、車線検出部によって検出された車線と車両との相対位置（例えば、車線幅中央位置、区分車線位置又は車両基準位置）を求めると共に目標車線内位置を決定する。操舵アクチュエータは、この目標車線内位置に基づき、運転者に代わって操舵輪を操舵する。
【０００４】
通常は、車線内の中央を走行することが望ましいと考えられるので、上記の車線検出部▲１▼の場合には車線幅の中央を自動操舵の目標車線内位置として制御を行い、また、上記の車線検出部▲２▼の場合には、目標車線内位置としてマーカ列は車線幅の中央に敷設され、自動操舵装置はこれを目標車線内位置として制御を行っている。
【０００５】
一般に、このような自動操舵装置における自動操舵制御の開始及び解除は、運転者が専用のスイッチを操作することによって指示するが、自動操舵制御の解除については、例えば、特開平5-170118号公報に記載されるように、専用のスイッチを操作する代りにブレーキペダルを操作することによっても解除可能である場合が多い。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように運転者のブレーキペダル操作によって自動操舵制御を解除する場合、以下の問題点が考えられる。
・強ブレーキ操作
自動操舵制御中に運転者が強ブレーキ操作を行った場合、直進走行中であっても路面摩擦や制動力の一時的な左右差によって操舵系に外力（モーメント）が掛かった状態となることがある。このような状態で、自動操舵制御が解除されると、運転者はステアリングホイールを充分に保持できず、車両がふらついたり安定性を失う危険性がある。
・旋回中のブレーキ操作
カーブ路等を旋回中は、操舵系に外力（モーメント）が掛かった状態である。
従って、このような状態で、ブレーキ操作によって自動操舵制御が解除されると、運転者がステアリングホイールを充分に保持できていない場合、車両がふらついたり安定性を失う危険性がある。
【０００７】
従って本発明は、車両が車線内保持走行を行うための自動操舵装置において、ブレーキ操作による自動操舵制御の解除をより安全に行うことを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明に係る自動操舵装置は、車線検出部と、ブレーキ圧力を検出するブレーキ圧力検出部と、自動操舵制御の開始後、該ブレーキ圧力が零より大きく所定の圧力値未満であるか、又は該ブレーキ圧力が所定時間以上継続して該所定の圧力値以上であることを解除条件として、該車線検出部によって検出された車線と車両との相対位置を求めると共に目標車線内位置を決定する演算部と、該目標車線内位置に基づいて操舵制御を行うアクチュエータと、を備えたことを特徴としている。
【０００９】
すなわち本発明においては、自動操舵制御の開始後、演算部が、従来と同様に車線検出部によって検出された車線と車両との相対位置を求めると共に目標車線内位置を決定し、アクチュエータが、演算部によって決定された目標車線内位置に基づいて操舵制御を行う。
【００１０】
自動操舵制御の解除条件が満たされると、演算部が上記の目標車線内位置の決定を行わなくなり、アクチュエータによる自動操舵制御が解除されることになる。
すなわち、ブレーキ圧力検出部が零より大きく所定の圧力値未満のブレーキ圧力（弱ブレーキ）を検出したときは、従来通り即座に自動操舵制御が解除されるが、所定の圧力値以上のブレーキ圧力（強ブレーキ）を検出したときは、自動操舵制御が即座には解除されず、これが所定時間以上継続した後に初めて解除される。
【００１１】
なお、ブレーキ圧力が零であれば、運転者のブレーキ操作は無いと判断できるので、自動操舵制御は解除されない。
このように、ブレーキ圧力が所定の圧力値以上である場合、所定時間だけ自動操舵制御の解除が遅延される。従って、強ブレーキによって操舵系に外力が働いても、自動操舵制御によって一時的にステアリングホイールが保持されているため、ステアリングホイール側に伝達される外力を運転者が保持できずに車両がふらついたり安定性を失うことが無くなり、ブレーキ操作による自動操舵制御の解除をより安全に行うことが可能となる。
【００１２】
また、上記の本発明に係る自動操舵装置は、該ブレーキ圧力が該所定の圧力値以上になった後、該所定時間が経過するまでは、該ブレーキ圧力が零より大きく該所定の圧力値未満であることを該解除条件としなくてもよい。
これにより、強ブレーキの検出直後は、所定時間が経過する前に弱ブレーキ状態が検出されても自動操舵制御が即座に解除されることがなくなり、ブレーキ操作による自動操舵制御の解除をより安全に行うことが可能となる。
【００１３】
また、上記の本発明に係る自動操舵装置は、該アクチュエータの実舵位置を検出する実舵位置検出部をさらに備え、該解除条件が、該ブレーキ圧力が零より大きく且つ該実舵位置と該アクチュエータの中立位置との差である操舵量が所定の値未満であるか、又は該所定時間以上継続して該操舵量が該所定の値以上であることを特徴としてもよい。
【００１４】
すなわち、上記の解除条件として、ブレーキ圧力の大小に関らず、ブレーキ圧力検出部が零より大きいブレーキ圧力を検出したとき、実舵位置検出部が検出した実舵位置とアクチュエータの中立位置との差である操舵量が所定の値未満であれば、従来通り即座に自動操舵制御が解除されるが、操舵量が所定の値以上であるときは、自動操舵制御が即座には解除されず、これが所定時間以上継続した後に初めて解除される。
【００１５】
このように、ブレーキ圧力が検出されても操舵量が所定の値以上である場合は、所定時間だけ自動操舵制御の解除が遅延される。従って、操舵系に外力が働いている旋回中は、運転者がステアリングホイールを十分に保持するまで自動操舵制御の解除が遅延されるので、車両がふらついたり安定性を失うことがなく無くなり、ブレーキ操作による自動操舵制御の解除をより安全に行うことが可能となる。
【００１６】
さらに、上記の本発明に係る自動操舵装置は、該解除条件が、該ブレーキ圧力が零より大きく該所定の圧力値未満且つ該操舵量が該所定の操舵量未満であること、所定時間以上継続して該ブレーキ圧力が該所定の圧力値以上であること、及び所定時間以上継続して該操舵量が該所定の操舵量以上であること、の少なくともいずれかであることを特徴としてもよい。
【００１７】
すなわち、上記の解除条件として、ブレーキ圧力及び操舵量共に大小を考慮し、ブレーキ圧力が零より大きく所定のブレーキ圧力未満で且つ操舵量が所定の操舵量未満であれば、従来通り即座に自動操舵制御が解除されるが、ブレーキ圧力が所定の圧力値以上または操舵量が所定の操舵量以上であるときは、自動操舵制御が即座には解除されず、これが所定時間以上継続した後に初めて解除される。
【００１８】
このように、ブレーキ圧力が所定のブレーキ圧力以上または操舵量が所定の操舵量以上である場合、所定時間だけ自動操舵制御の解除が遅延される。従って、強ブレーキによって操舵系に外力が働く場合及び操舵系に外力が働いている旋回中は、運転者がステアリングホイールを十分に保持するまで自動操舵制御の解除が遅延されるので、車両がふらついたり安定性を失うことが無くなり、ブレーキ操作による自動操舵制御の解除をより安全に行うことが可能となる。
【００１９】
また、上記の本発明に係る自動操舵装置は、該ブレーキ圧力が該所定の圧力値以上又は該操舵量が該所定の操舵量以上になった後、該所定時間が経過するまでは、該ブレーキ圧力が零より大きく該所定の圧力値未満且つ該操舵量が所定の操舵量未満であることを該解除条件としなくてもよい。
【００２０】
これにより、強ブレーキの検出直後又は旋回中のブレーキ操作検出直後は、所定時間が経過する前に弱ブレーキ状態が検出されても自動操舵制御が即座に解除されることがなくなり、ブレーキ操作による自動操舵制御の解除をより安全に行うことが可能となる。
【００２１】
上記の実舵位置検出部は、アクチュエータの実舵位置の代わりに操舵輪の実舵位置を検出してもよく、この場合、操舵量が、該実舵位置と該操舵輪の中立位置との差であればよい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明に係る自動操舵装置の一実施例の構成が示されている。この実施例による自動操舵装置は、車線検出部1と制御スイッチ2と演算部3と操舵アクチュエータ4とブレーキ圧力検出部5と実舵位置検出部6とで構成されている。
【００２３】
車線検出部1は、自車を基準として検出した車線の相対位置に関する情報を出力するものであり、カメラと画像処理装置との組合せや、レーンマーカ・センサと信号処理装置との組合せなどにより構成することができる周知のものを用いればよい。
【００２４】
制御スイッチ2は、運転者が自動操舵制御の開始及び解除を指示するための専用のスイッチである。
ブレーキ圧力検出部5は、ブレーキの油圧または空圧配管の途中に設けることによりブレーキ油圧やエアブレーキの空気圧を検出するもの、或いはブレーキペダル踏力を検出するものなど、周知のものを用いればよい。
【００２５】
実舵位置検出部6は、車両の操舵輪（図示せず）または操舵アクチュエータ4の実舵位置を検出するものである。
演算部3は、車線検出部1からの車線情報、制御スイッチ2からの自動操舵制御ON/OFF信号、ブレーキ圧力検出部5からのブレーキ圧力情報、及び実舵位置検出部6からの実舵位置情報を読み込む入力部31と、この入力部31の出力信号を用いて自動操舵制御に関する演算・判断を行うCPU32と、演算などでCPU32が使用するRAM33と、制御プログラムや制御パラメータを格納しておくROM34と、CPU32で得られた出力データに従って操舵アクチュエータ4を駆動する出力部35と、車両電源からこれらの各部に必要な電源を供給するための電源部36とで構成されている。
【００２６】
また操舵アクチュエータ4は、出力部35からの出力により車両の操舵輪（図示せず）を自動的に作動させる周知の装置を用いればよい。
図2は、図1に示した演算部3におけるROM34に格納されている制御プログラムの流れを示したものであり、以下、この図2を参照して図1の実施例の動作を説明する。なお、このフローチャートは所定時間間隔で開始されるものとし、制御装置の制御に係る部分のみを記述しているが、CPUなどのハードウエア起動時の初期処理などは省略されている。
【００２７】
まずCPU32は、入力部31を介して車線検出部1の車線情報、制御スイッチ2からの制御ON/OFF信号、ブレーキ圧力検出部5からのブレーキ圧力情報、及び実舵位置検出部6からの実舵位置情報を読み込む(ステップS1)。
次にCPU32は、ステップS1で読み込んだ制御ON/OFF信号により、制御スイッチ2のON/OFFを確認する(同S2)。制御スイッチ2がOFFである場合、自動操舵制御を行わないため、解除フラグをOFFに設定し(同S3)、タイマカウンタに"0"を代入し(同S4)、操舵アクチュエータ4を操舵無制御(同S5)として処理を終了する。
【００２８】
なお、ステップS3でOFFに設定される解除フラグは、制御スイッチ2による解除指示以外の方法で自動操舵制御が解除されたことを示すためのフラグである。また、ステップS4で"0"が代入されるタイマカウンタは、後述するように自動操舵制御の解除を設定値T4で示される所定時間だけ遅延させるためのものである。
【００２９】
ステップS2において制御スイッチ2がONである場合、CPU32は、解除フラグのON/OFFを確認し(同S6)、解除フラグがONの場合は上述のステップS4及びS5を行って処理を終了し、解除フラグがOFFの場合は、ステップS7に処理を進める。
ステップS7では、ステップS1で読み込んだブレーキ圧力情報を設定値T1と比較する。ここで、設定値T1は強ブレーキと判断するためのブレーキ圧力の値であり、予めROM34に記憶しておくものとする。ブレーキ圧力≧設定値T1の場合、自動操舵制御の解除を遅延させるため、ステップS12で最大値MAX以上になるまで、ステップS13でタイマカウンタをカウントアップする。
【００３０】
さらに、ステップS14で、タイマカウンタの値と設定値T4とを比較し、タイマカウンタ≧設定値T4の場合、遅延完了として解除フラグをONに設定し(同S15)、操舵アクチュエータ4を操舵無制御(同S5)として処理を終了する。タイマカウンタ＜設定値T4の場合は、ステップS16に処理を進め、後述する自動操舵制御処理を行う。
【００３１】
従って、所定時間間隔でこのフローチャートが起動される度に、ステップS7でブレーキ圧力≧設定値T1である間は、ステップS14でタイマカウンタ≧設定値T4となって遅延が完了するまで、タイマカウンタがカウントアップされると共に自動操舵制御処理が継続されることになる。
【００３２】
なお、最大値MAXは、ステップS12においてタイマカウンタの桁溢れを防止するためのものであり、遅延完了を判定するための設定値T4との関係は設定値T4＜最大値MAXである。また、最大値MAX及び設定値T4は、設定値T1と同様に予めROM34に記憶させておくものとする。
【００３３】
ステップS7でブレーキ圧力＜設定値T1の場合、ステップS1で読み込んだ実舵位置情報を設定値T2及びT3と比較する(同S8及びS9)。本実施例においては、自車左右方向中心線を0として車両右側をプラス(＋)、左側をマイナス(−)で表現するものとし、設定値T2及びT3はそれぞれ右側及び左側の所定の操舵量を示すプラス及びマイナスの値としてROM34に記憶させておくものとする。
【００３４】
ステップS8又はS9で実舵位置≧設定値T2又は実舵位置≦設定値T3である場合、それぞれ、右又は左に所定の操舵量以上操舵している状態であるので、自動操舵制御の解除を遅延させるため、ステップS12に処理を進める。
従って、所定時間間隔でこのフローチャートが起動される度に、ステップS8又はS9で実舵位置≧設定値T2又は実舵位置≦設定値T3である間は、上述の強ブレーキ(ブレーキ圧力≧設定値T1)の場合と同様に、ステップS14でタイマカウンタ≧設定値T4となって遅延が完了するまで、タイマカウンタがカウントアップされると共に自動操舵制御処理が継続されることになる。
【００３５】
設定値T3＜実舵位置＜設定値T2である場合は、ブレーキ圧力が"0"であるか否かを判定する(同S10)。ステップS7で強ブレーキはチェック済みであるため、ステップS10でブレーキ圧力≠0であれば、弱ブレーキであると判断でき、ステップS22でタイマカウンタ＝0の場合は自動操舵制御の解除を遅延させる必要がないので、処理をステップS15に進め、操舵アクチュエータ4を操舵無制御(同S5)として処理を終了する。
【００３６】
ステップS22でタイマカウンタ≠0の場合は、例えば強ブレーキ状態の検出直後に弱ブレーキ状態が検出された場合のように、既に自動操舵制御の解除を遅延中であると判断できる。従って、解除の遅延を継続させるため、処理をステップS12に進める。
【００３７】
このように、ステップS7でブレーキ圧力＜設定値T1、且つステップS8及びS9で設定値T3＜実舵位置＜設定値T2である場合は、タイマカウンタ＝0であれば即座に自動操舵制御が解除され、タイマカウンタ≠0であれば自動操舵制御の解除が遅延されることになる。
【００３８】
なお、ステップS10でブレーキ圧力＝0である場合は、ブレーキ操作が無いと判定できるので、次回の遅延処理用にタイマカウンタに"0"を代入し(同S11)、以下に説明するステップS16以降の自動操舵制御を実施する。
まずCPU32は、ステップS1で読み込んだ車線情報に基いて車線幅中央位置CLを算出する(ステップS16)。この場合、車線検出部1からの車線情報は、自車左右方向中心線を基準として検出した車線の相対位置に関する情報（区分車線検出の場合は、左右の区分車線の位置情報であり、マーカ列検出の場合は、マーカ列の位置情報）である。
【００３９】
車線検出部1の車線情報が、区分車線情報であれば、左側区分車線と右側区分車線の中央を車線幅中央位置CLとし、マーカ列情報を用いる場合はマーカ列の位置をそのまま車線幅中央位置CLとするのが通常である。
さらにCPU32は、ステップS16で求めた車線幅中央位置CLから目標車線内位置を決定する(ステップS17)。この場合、ステップS16で求めた車線幅中央位置CLをそのまま目標車線内位置としてもよいが、左右方向に若干オフセットするように設定してもよい。
【００４０】
ステップS17で求められる目標車線内位置は、自車左右方向中心線を基準としているので以下のようになる。
(a)目標車線内位置＝0：目標車線内位置が自車左右方向中心線上にある。
(b) 目標車線内位置＜0：目標車線内位置が自車左右方向中心線より左側にある。
【００４１】
(c) 目標車線内位置＞0：目標車線内位置が自車左右方向中心線より右側にある。
このようにして決定した目標車線内位置を上記の何れの場合に該当するか否かを判定する(ステップS18)。
【００４２】
すなわち、目標車線内位置＝0の場合(a)には、自車左右方向中心線上に目標車線内位置が存在するので、ステップS19において、操舵アクチュエータ4を中立保持するように制御する。
また、目標車線内位置＜0の場合(b)には、目標車線内位置が自車左右方向中心線より左側にあるので、ステップS20において、操舵アクチュエータ4を左転舵制御する。
【００４３】
さらに目標車線内位置＞0の場合(c)には、目標車線内位置が自車左右方向中心線より右側にあるので、ステップS21において、操舵アクチュエータ4を右転舵制御を行う。
なお、上述の如く、同図のフローチャートは所定時間間隔で開始されるものであり、図1に示した電源部36を介して演算部3に車両電源が供給されている間は、制御スイッチ2がOFFの状態であっても処理が開始される。すなわち、制御スイッチ2がOFFである間は、ステップS1〜S5の処理が繰り返される。
【００４４】
また、制御スイッチ2がONであっても、自動操舵制御がブレーキ操作によって解除されている場合は、解除時におけるステップS15の処理で解除フラグがONに設定されているため、ステップS1,S2,S6,S4,及びS5の処理が繰り返されることになり、自動操舵制御は解除されたままである。
【００４５】
従って、ブレーキ操作によって解除された自動操舵制御を再開するためには、一旦制御スイッチ2をOFFにする必要がある。この場合、ステップS3で解除フラグがOFFに設定されるので、再度制御スイッチ2をONにすれば自動操舵制御が再開されることになる。
【００４６】
また、上述の本実施例の説明において、設定値T1〜T4はそれぞれ一定の値としてROM34に記憶させておくことを前提に説明したが、車速等の条件によって変化する値を用いることも可能である。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る自動操舵装置によれば、自動操舵制御の開始後、ブレーキ圧力検出部によって検出されるブレーキ圧力が零より大きく所定の圧力値未満であるか、又は該ブレーキ圧力が所定時間以上継続して該所定の圧力値以上であることを解除条件として、演算部が車線検出部によって検出された車線と車両との相対位置を求めると共に目標車線内位置を決定してアクチュエータの制御を行うように構成したので、強ブレーキによって操舵系に外力が働いても、自動操舵制御によって一時的にステアリングホイールが保持されているため、ステアリングホイール側に伝達される外力を運転者が保持できずに車両がふらついたり安定性を失うことが無くなり、以ってブレーキ操作による自動操舵制御の解除をより安全に行うことが可能となる。
【００４８】
この場合、ブレーキ圧力が該所定の圧力値以上になった後、所定時間が経過するまでは、ブレーキ圧力が零より大きく所定の圧力値未満であることを解除条件としないように構成すれば、強ブレーキ状態の検出直後に弱ブレーキ状態が検出されて自動操舵制御が即座に解除されることを防ぐことが出来る。
【００４９】
また、解除条件を、ブレーキ圧力が零より大きく且つ実舵位置検出部によって検出される操舵輪又は該アクチュエータの実舵位置と操舵輪又は該アクチュエータの中立位置との差である操舵量が所定の値未満であるか、又は所定時間以上継続して操舵量が所定の値以上であるように構成すれば、操舵系に外力が働いている旋回時においてもブレーキ操作による自動操舵制御の解除をより安全に行うことが可能となる。
【００５０】
さらに、解除条件を、ブレーキ圧力が零より大きく所定の圧力値未満且つ操舵量が所定の操舵量未満であること、所定時間以上継続してブレーキ圧力が所定の圧力値以上であること、及び所定時間以上継続して操舵量が所定の操舵量以上であること、の少なくともいずれかであるように構成すれば、強ブレーキ検出時及び旋回時共にブレーキ操作による自動操舵制御の解除をより安全に行うことが可能となる。
【００５１】
この場合、ブレーキ圧力が所定の圧力値以上又は操舵量が所定の操舵量以上になった後、所定時間が経過するまでは、ブレーキ圧力が零より大きく所定の圧力値未満且つ操舵量が所定の操舵量未満であることを解除条件としないように構成すれば、強ブレーキ状態の検出直後又は旋回中のブレーキ操作検出直後に弱ブレーキ状態が検出されて自動操舵制御が即座に解除されることを防ぐことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る自動操舵装置の一実施例を示したブロック図である。
【図２】図１に示した本発明に係る自動操舵装置の実施例に用いられる制御プログラムを示したフローチャート図である。
【符号の説明】
1 車線検出部
2 制御スイッチ
3 演算部
4 操舵アクチュエータ
5 ブレーキ圧力検出部
6 実舵位置検出部
図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (6)
- 車線検出部と、
ブレーキ圧力を検出するブレーキ圧力検出部と、
自動操舵制御の開始後、該ブレーキ圧力が零より大きく所定の圧力値未満であるか、又は該ブレーキ圧力が所定時間以上継続して該所定の圧力値以上であることを解除条件として、該車線検出部によって検出された車線と車両との相対位置を求めると共に目標車線内位置を決定する演算部と、
該目標車線内位置に基づいて操舵制御を行うアクチュエータと、
を備えたことを特徴とする自動操舵装置。 - 請求項１において、
該ブレーキ圧力が該所定の圧力値以上になった後、該所定時間が経過するまでは、該ブレーキ圧力が零より大きく該所定の圧力値未満であることを該解除条件としないことを特徴とする自動操舵装置。 - 請求項１において、
該アクチュエータの実舵位置を検出する実舵位置検出部をさらに備え、
該解除条件が、該ブレーキ圧力が零より大きく且つ該実舵位置と該アクチュエータの中立位置との差である操舵量が所定の値未満であるか、又は該所定時間以上継続して該操舵量が該所定の値以上であることを特徴とする自動操舵装置。 - 請求項３において、
該解除条件が、該ブレーキ圧力が零より大きく該所定の圧力値未満且つ該操舵量が所定の操舵量未満であること、該所定時間以上継続して該ブレーキ圧力が該所定の圧力値以上であること、及び該ブレーキ圧力が零より大きく且つ該所定時間以上継続して該操舵量が該所定の操舵量以上であること、の少なくともいずれかであることを特徴とする自動操舵装置。 - 請求項４において、
該ブレーキ圧力が該所定の圧力値以上又は該操舵量が該所定の操舵量以上になった後、該所定時間が経過するまでは、該ブレーキ圧力が零より大きく該所定の圧力値未満且つ該操舵量が所定の操舵量未満であることを該解除条件としないことを特徴とする自動操舵装置。 - 請求項３から５のいずれかにおいて、
該実舵位置検出部が、該アクチュエータの実舵位置の代わりに操舵輪の実舵位置を検出し、該操舵量が、該実舵位置と該操舵輪の中立位置との差であることを特徴とする自動操舵装置。
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