JP4577641B2 - 走行支援装置 - Google Patents

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本発明は走行支援装置に関し、詳しくはEPS(Electric Power Steering;電動パワーステアリング装置),VGRS(Variable Gear Ratio Steering;ギア比可変ステアリング装置),4WS(4 Wheel Steering;アクティブ後輪操舵装置)などの操舵補助装置(本発明の操舵支援手段)における操舵特性を設定変更可能にして車両の走行を支援する走行支援装置に関する。
ABS(Anti-Lock Brake System;アンチロック・ブレーキ・システム)などのブレーキシステムと異なり、EPS,VGRS,4WSなどの操舵補助装置では、安全性とともに操作中のフィーリングの向上も商品としての車両の魅力を高める重要な要素である。しかし、人間の操舵フィーリングは、個人差が大きく、また同型の車両でも積載重量や、走行距離に応じたタイヤ磨耗などの経年変化や、走行路面の凹凸、路面摩擦などの変化により最適な操舵特性が異なるので、これらの条件を検知した上で、操舵補助装置の操舵特性を自動で最適化するためには莫大なコストがかかり、不可能に近い。
そこで、運転者が自分の車両に最適と思われる操舵特性を詳細にかつ簡便に設定できる走行支援装置の一つとして、電動パワーステアリング装置の操舵特性設定装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2002−293257号公報(第5−6頁、図5)
上述した従来の操舵特性設定装置では、操舵補助装置としての電動パワーステアリング装置の最適な操舵特性が刻々と変わるような走行条件のもとでは、運転者は頻繁に操舵特性の設定を変更せねばならず、煩雑であるという課題があった。
また、車両が停止しているときに1種類の操舵特性の設定のみが可能であったので、運転者は、例えば現在の道路交通情報(交通情報,地形情報)や気象情報等の路面情報に応じて操舵特性の設定を変更したい場合に、車両を1回1回停止して操舵特性の設定を変更する必要があり、手間がかかるという課題があった。
上記事情を背景とし、本発明の課題は、操舵補助装置の最適な操舵特性が刻々と変わるような走行条件のもとでは運転者が頻繁に設定を変更しなければならないという課題を、操舵補助装置の最適な操舵特性を車両内部または外部の記憶装置に記憶して運転者の意思で自由に書き換えることにより解決した走行支援装置を提供とすることを目的とする。
課題を解決するための手段および発明の効果
本発明は、上記課題を解決するための走行支援装置を提供することにある。即ち、車両に搭載されて、無線を利用した情報端末を接続し、その情報端末から少なくとも道路交通情報または気象情報を含む路面情報を入力する路面情報入力手段と、所定範囲の地図情報と任意の道路区間の路面情報とを表示する表示手段と、前記車両の運転者のステアリングの回動操作状態に基づいて、前記車両における予め定められた車輪の転舵角を変化させ、運転の支援を行う運転支援部と、前記路面情報に対応する操舵特性として、前記ステアリングの回動操作状態と前記転舵角の変化量との関係を予め記憶する操舵特性記憶手段と、入力された前記任意の道路区間の路面情報に基づいて、前記操舵特性記憶手段から該路面情報に対応する操舵特性を読み出して、前記任意の道路区間を走行する際の操舵特性として設定する操舵特性設定手段と、前記表示手段に表示された前記地図情報と前記路面情報に基づいて、前記地図情報上の任意の道路区間が、前記運転者が前記車両を走行させるときに通常の走行よりも注意を要する要注意路面であるか否かを判定する路面判定手段と、を備え、
前記操舵特性設定手段は、前記路面判定手段が、前記地図情報上の任意の道路区間が前記要注意路面であると判定した場合、該道路区間における前記操舵特性を、前記路面判定手段が前記要注意路面でないと判定したときの該道路区間に対応する操舵特性に比べて、同一の前記ステアリングの操作状態に対応する前記車輪の転舵角の変化量を抑制するものに設定するよう推奨することを特徴とする。
本構成によって、表示された道路区間の路面情報に基づいて、運転者が手間をかけずに、例えば道路交通情報(交通情報,地形情報)や気象情報等の路面情報に応じて様々な操舵特性の設定変更を行なうことができる。
また、本構成によって、カーナビゲーション装置(以下、単にナビゲーション装置と称する)や携帯電話機などから道路交通情報(交通情報,地形情報)や気象情報等の路面情報を得て、これらの情報に応じて走行予定の任意の道路区間の路面状態(でこぼこ道等の要注意路,凍結路)における車両の最適な操舵特性を予め設定しておくことができる。また、現在の道路区間の路面情報に基づいて、それに合った推奨操舵特性を、運転者に提示することができる。
また、本発明の走行支援装置は、前記操舵特性設定手段が、前記操舵支援手段の操舵特性を車両内部または外部の記憶装置に記憶して運転者の操作入力により書き換えることを可能にする構成とすることができる。本構成によって、運転者が、操舵特性の詳細な変更を自由に設定することができる。
また、本発明の走行支援装置は、前記操舵特性設定手段が、前記操舵特性を変化させる前記車両の走行に合わせて、いくつかの操舵支援手段の操舵特性を記憶させておき、それらを前記表示手段の画面上で呼び出して地図情報上に配置することでも操舵特性を設定可能にする構成とすることができる。本構成によって、運転者に車両の走行条件に合った推奨操舵特性を提示することができ、運転者は推奨操舵特性を選択または操作して自身の操舵フィーリングに合った操舵特性を車両に与えることができる。
また、本発明の走行支援装置は、前記地図情報上の任意の道路区間の路面情報を、少なくとも凍結または濡れ状態と設定できる構成とすることができる。本構成によって、車両の操舵特性を走行する道路区間の凍結または濡れ状態に合わせて最適に設定できるので、車両の安全性を高めることができる。
また、本発明の走行支援装置は、少なくとも前記地図情報の表示画面または前記操舵支援手段の操舵特性設定画面にナビゲーション装置の表示画面を利用する構成とすることができる。本構成によって、予め車両に備えられているナビゲーション装置を利用して車両の走行支援を容易に実現することができる。
また、本発明の走行支援装置は、前記運転支援部が、前記車両の運転者のステアリングの回動操作に基づいてステアリングシャフトにかかる操舵トルクを検出し、その操舵トルクに基づいて電動モータによってステアリング機構に与える操舵補助トルク発生させるために、前記電動モータに供給するモータ電流を決定し、そのモータ電流によって前記電動モータを駆動制御して、前記車輪のうちの転舵輪の転舵角を変化させる電動パワーステアリング装置であって、前記操舵特性記憶手段は、前記ステアリングの回動操作状態と前記転舵角の変化量との関係を、前記操舵トルクと前記モータ電流との関係として記憶し、前記操舵特性設定手段は、前記地図情報上の任意の道路区間が、前記車両の走行に注意を要する要注意路面であると判定された場合、同一操舵トルクに対する前記モータ電流を、該要注意路面でない場合よりも少なくして、前記転舵角の変化量を小さくするように前記操舵特性を設定することを推奨する構成をとることもできる。本構成によって、運転者は電動パワーステアリング装置の操舵特性を容易に設定できるようになる。
また、本発明の走行支援装置は、前記運転支援部が、前記車両の運転者のステアリングの回動操作に基づくステアリング側のステアリングシャフトの操舵角を検出し、車速に基づいて、前記操舵角と、前記ステアリング側のステアリングシャフトとは分割された転舵輪側のステアリングシャフトの転舵角との比である舵角比を算出し、算出した舵角比となるように前記転舵輪側のステアリングシャフト回転させて、前記車輪のうちの転舵輪の転舵角を変化させる伝達比可変操舵装置であって、前記操舵特性記憶手段は、前記ステアリングの回動操作状態と前記転舵角の変化量との関係を、前記車速と前記舵角比との関係として記憶し、前記操舵特性設定手段は、前記地図情報上の任意の道路区間が、前記車両の走行に注意を要する要注意路面であると判定された場合、同一車速での前記舵角比を、該要注意路面でない場合よりも小さくして、前記転舵角の変化量を小さくするように前記操舵特性を設定することを推奨する構成をとることもできる。本構成によっても、運転者は伝達比可変操舵装置の操舵特性を容易に設定できるようになる。
また、本発明の走行支援装置は、前記運転支援部が、前記車両の運転者のステアリングの回動操作によって発生するヨーレイトを検出し、そのヨーレイトに基づいて、前記車両の後輪の転舵角を変化させる後輪操舵装置であって、前記操舵特性記憶手段は、前記ステアリングの回動操作状態と前記転舵角の変化量との関係を、前記車両のヨーレイトに対する前記後輪の転舵角として記憶し、前記操舵特性設定手段は、前記地図情報上の任意の道路区間が、前記車両の走行に注意を要する要注意路面であると判定された場合、同一ヨーレイトでの後輪舵角を、該要注意路面でない場合よりも小さくして、前記転舵角の変化量を小さくするように前記操舵特性を設定することを推奨する構成をとることもできる。本構成によっても、運転者は後輪操舵装置の操舵特性を容易に設定できるようになる。
操舵補助装置の最適な操舵特性が刻々と変わるような車両の走行条件のもとでは運転者が頻繁に設定を変更しなければならないという課題を、操舵補助装置の操舵特性を予め設定可能な操舵特性設定手段を設けることにより解決した。
以下、本発明の走行支援装置について、図面に示す実施例を参照しながら説明する。
図1は、本発明の走行支援装置を搭載する車両のシステム図である。この車両システムは、トルクセンサ111,EPSアクチュエータ115,EPS−ECU(Electric Control Unit)130などからなる電動パワーステアリング装置と、操舵角センサ211,VGRSアクチュエータ212,VGRS−ECU213などからなるギア比可変ステアリング装置(本発明の伝達比可変操舵装置)と、ヨーレイトセンサ301,後輪操舵アクチュエータ302,後輪舵角センサ306,後輪操舵ECU307などからなるアクティブ後輪操舵装置(本発明の後輪操舵装置)とを含んで構成されている。
電動パワーステアリング装置では、操舵ハンドル110が操舵軸(ステアリングシャフト)112aに接続されて、操舵軸112aの下端は運転者の操舵ハンドル110の動きを検出するトルクセンサ111に接続されており、ピニオンシャフト(ステアリングシャフト)112bの上端がトルクセンサ111に接続されている。また、ピニオンシャフト112bの下端には、ピニオン112cが設けられ、ピニオン112cがラックバー118に噛合されている。更に、ラックバー118の両端には、ナックルアーム122,122を介して操舵輪124,124が接続されている。また、ラックバー118には、EPSアクチュエータ115がピニオン115aを介して取り付けられている。なお、EPSアクチュエータ115は、ラックバー118に同軸的に取り付ける方法を採ってもよい。
トルクセンサ111およびEPSアクチュエータ115は、EPS−ECU130に接続されている。EPS−ECU130には、CPU(Central Processing Unit),RAM(Random Access Memory),ROM(Read Only Memory),I/O(Input/Output)およびこれらの構成を接続するバスライン等が備えられているが、すでに公知のものであるので、その詳しい説明については割愛する。
EPS−ECU130においてEPS制御プログラムを実行することにより、トルクセンサ111で検出されたトルクに対応したEPSアクチュエータ115で発生させる駆動トルクを算出し、算出した駆動トルクを発生させるための電圧をEPSアクチュエータ115に印加する。詳しくは、トルクセンサ111がステアリングシャフトにかかる操舵トルクを検出し、検出された操舵トルクに応じてEPSアクチュエータ115に供給する電流値を決定し、決定された電流値によりEPSアクチュエータ115を駆動して、ステアリングシャフトにかかるトルクを補助する。
ギア比可変ステアリング装置では、操舵ハンドル110が操舵軸112aに接続されて、この操舵軸112aには運転者の操舵ハンドル110の動きを検出する操舵角センサ211が接続されており、さらにVGRSアクチュエータ212が接続されている。
操舵角センサ211およびVGRSアクチュエータ212は、VGRS−ECU213に接続されている。VGRS−ECU213には、CPU,RAM,ROM,I/Oおよびこれらの構成を接続するバスライン等が備えられているが、すでに公知のものであるので、その詳しい説明については割愛する。
VGRS−ECU213においてVGRS制御プログラムを実行することにより、操舵角センサ211で検出された操舵角に対応したVGRSアクチュエータ212で発生させる舵角比を算出し、算出した舵角比を発生させるための電圧をVGRSアクチュエータ212に印加する。なお、転舵角検知センサが車両の転舵輪の転舵角を検知し、VGRSアクチュエータ212が分割された操舵ハンドル(ステアリング)110側の操舵軸(ステアリングシャフト)112aと転舵輪側のステアリングシャフトとの間の回転角を電動モータにより相対的に変化させる。
アクティブ後輪操舵装置では、ヨーレイトセンサ301が設けられているとともに、後輪操舵アクチュエータ302がピニオン302aを介してラックバー303に噛合されている。更に、ラックバー303の両端には、ナックルアーム304,304を介して後輪305,305が接続されている。また、ラックバー303の近傍には、後輪舵角センサ306が配置されている。
ヨーレイトセンサ301,後輪操舵アクチュエータ302および後輪舵角センサ306は、後輪操舵ECU307に接続されている。後輪操舵ECU307には、CPU,RAM,ROM,I/Oおよびこれらの構成を接続するバスライン等が備えられているが、すでに公知のものであるので、その詳しい説明については割愛する。
後輪操舵ECU307において後輪操舵制御プログラムを実行することにより、ヨーレイトセンサ301で検出されたヨーレイトおよび後輪舵角センサ306で検出された後輪舵角に対応した後輪操舵アクチュエータ302で発生させる値を算出し、算出した値を発生させるための電圧を後輪操舵アクチュエータ302に印加する。後輪操舵アクチュエータ302は、電動モータにより後輪305,305の舵角を変化させる。
図2は、本発明の一実施例としてのナビゲーション装置100を用いた走行支援装置の全体構成を示すブロック図である。なお、本発明の走行支援装置が、ナビゲーション装置100に限定されるものでないことはいうまでもない。
ナビゲーション装置100は、位置検出器1,地図データ入力器6,操作スイッチ群7,リモートコントロール(以下、リモコンと称する)センサ11,音声案内などを行なうスピーカ15,外部記憶装置9,表示装置10,これらの接続された制御回路8,リモコン端末12を備えている。
位置検出器1は、周知の地磁気センサ2,ジャイロスコープ3,距離センサ4,および衛星からの電波に基づいて車両の位置を検出するGPS(Global Positioning System)のためのGPS受信機5を有している。これらのセンサ等2,3,4,5は、各々が性質の異なる誤差を持っているため、複数のセンサにより各々補完しながら使用するように構成されている。なお、精度によっては、前述したうちの一部センサで構成してもよく、さらに、ステアリングの回転センサや各転動輪の車輪センサ等を用いてもよい。
地図データ入力器6は、位置検出の精度向上のためのいわゆるマップマッチング用データ、道路の接続を表した道路データを含む各種データを記憶媒体18から入力するための装置である。記憶媒体としては、そのデータ量からCD−ROM(Compact Disk-Read Only Memory)やDVD(Digital Video Disk),ハードディスクドライブ(以降、HDDと称する)を用いるのが一般的であるが、例えばメモリカード等の他の記憶媒体を用いてもよい。
操作スイッチ群7は、例えば表示装置10と一体になったタッチスイッチもしくはメカニカルなスイッチ等が用いられる。タッチスイッチは、表示装置10の画面上に縦横に微細に配置された赤外線センサより構成されており、例えば指やタッチペンなどでその赤外線を遮断すると、その遮断した位置が2次元座標値(X,Y)として検出される。また、マウスやカーソル等のポインティングデバイスを用いてもよい。これら操作スイッチ群7およびリモコン端末12によって、種々の指示を入力することが可能である。
表示装置10は、カラー液晶表示器等により構成されており、表示装置10の画面には位置検出器1から入力された車両現在位置マークと、地図データ入力器6から入力された地図データと、更に地図上に表示する誘導経路等の付加データとを重ね合わせて表示すると共に、本画面に経路案内の設定および経路誘導中の案内や画面の切り換え操作を行なうためのメニューアイコンが表示される。
送受信装置13は、VICS(Vehicle Information and Communication System;道路交通情報通信システム)等の情報センタ14との通信を行なうための装置である。この送受信装置13を介して外部から受け取った情報は、制御回路8において処理する。
また、通信ユニット19に携帯電話機17あるいは自動車電話機等の移動体通信機器を接続することによっても、外部ネットワークとの接続が可能で、インターネット等に接続することができる。さらに、ETC(Electronic Toll Collection;自動料金収受システム)車載器16と通信することにより、ETC車載器16がETC路上器から受信した、料金情報などをナビゲーション装置100に取り込むことができる。また、ETC車載器16によって外部ネットワークと接続することも可能である。これら携帯電話機17あるいはETC車載器16を介して情報センタ14との通信を行なう構成を採ってもよい。
制御回路8は、通常のコンピュータとして構成されており、周知のCPU81,ROM82,RAM83,入出力回路であるI/O84およびこれらの構成を接続するバスライン85が備えられている。CPU81は、ROM82およびRAM83に記憶されたプログラムおよびデータにより制御を行なう。ROM82は、プログラム格納領域82aとデータ記憶領域82bとを有している。プログラム格納領域82aにはナビゲーションプログラム(以下、ナビプログラムと称する)82pが格納される。データ記憶領域82bには、ナビプログラム82pの動作に必要なデータが格納されているとともに、内部記憶装置として運転者等によって設定された、EPS,VGRS,4WSなどの操舵補助装置の操舵特性が一覧として記憶される。また、ナビプログラム82pは、RAM83上にてナビプログラム用ワークメモリ83wを作業領域とする形で作動する。なお、地図データ入力器6にHDDを用いる場合は、ROM82およびRAM83の機能をHDDによって実施してもよい。
さらに、外部記憶装置9には、ナビゲーション装置100の動作に必要な情報およびデータが記憶されている。特に、運転者等によって設定された、EPS,VGRS,4WSなどの操舵補助装置の操舵特性が一覧として記憶される。なお、外部記憶装置9は、車両のアクセサリスイッチがオフ状態(即ち、ナビゲーション装置100がオフ状態)になっても、記憶内容が保持されるようになっている。
このような構成を持つことにより、ナビゲーション装置100は、制御回路8のCPU81によりナビプログラム82pが起動されると、運転者が操作スイッチ群7あるいはリモコン端末12を操作して、表示装置10上に表示されるメニューから目的地経路を表示装置10に表示させるための経路案内処理を選択した場合、次のような処理を実施する。即ち、運転者が表示装置10上の地図に基づいて目的地を入力すると、GPS受信機5から得られる衛星データに基づき車両の現在地が求められ、現在地から目的地までの最適な経路を求める処理が行なわれる。そして、表示装置10上の道路地図に誘導経路を重ねて表示し、運転者に適切な経路を案内する。また、表示装置10およびスピーカ15によって、操作時のガイダンスや動作状態に応じたメッセージの送出を行なう。
次に、図3ないし図6のフローチャートを用いて、ナビゲーション装置100において実行される走行支援処理(便宜的に処理1〜処理4に分けられる)について説明する。なお、この走行支援処理は、ナビゲーション装置100が動作中にナビゲーション装置100の他の処理とともに繰り返し行なわれる。
図3の処理1では、運転者によりカーナビの利用が設定されると(S101)、ナビゲーション装置100は、操舵特性設定機能を起動するかどうかを運転者に問い合わせる(S102)。操舵特性設定機能を起動しない場合には、ナビゲーション装置100は、ステップS101に制御を戻す。
操舵特性設定機能を起動する場合には、ナビゲーション装置100は、地図上で表示する領域(特定の範囲)および縮尺を運転者に選定させ、データ記憶領域82bのデータに基づいて特定の範囲の地図を表示装置10上に表示させる(S103)。例えば、図7においては、川および橋を含む特定範囲の地図が表示されている。
次に、ナビゲーション装置100は、データ記憶領域82bのデータに基づいて表示装置10に表示された地図上に急勾配の下り坂や未舗装路があるかどうかを判定し(S104)、あれば、表示装置10に表示された地図上に急勾配の下り坂や未舗装路であることを強調表示する(S105)。
続いて、ナビゲーション装置100は、情報センタ14等から入力される道路交通情報および気象情報等の路面情報を総合的に判断して、表示装置10に表示された地図上に工事中,自然災害による障害,段差,降雨凍結などによる滑り易い路面などの要注意路面があるかどうかを判定し(S106)、あれば、表示装置10に表示された地図上に要注意路面を強調表示する(S107)。
次に、ナビゲーション装置100は、現在の操舵特性の設定を確認するかどうかを運転者に問い合わせ(S108)、確認するのであれば、データ記憶領域82bのデータに基づいて、表示装置10に表示された地図上にデフォルト特性でない操舵特性が設定されている道路区間があるかどうかを判定し(S109)、あれば、デフォルト特性でない現在の操舵特性の設定を地図上に吹き出し表示して(S110)、ステップS108に制御を戻す。例えば、図7においては、四角形で囲まれた橋を含む道路区間にデフォルト特性でない認識番号001の操舵特性が設定されていることが吹き出し表示されている。
一方、現在の操舵特性の設定を確認しない(S108;NO)、または表示装置10に表示された地図上にデフォルト特性でない操舵特性が設定されている道路区間がないのであれば(S109;NO)、ナビゲーション装置100は、表示装置10に表示された地図上で任意の道路区間が選択されたかどうかを判定し(S111)、選択されていなければ、ナビゲータ(ナビゲーション装置100の初期画面)へ戻るかどうかを運転者に問い合わせる(S112)。ナビゲータへ戻る場合には、ナビゲーション装置100は、ステップS101に制御を戻し、ナビゲータに戻らない場合にはステップS103に制御を戻す。
また、表示装置10に表示された地図上で任意の道路区間が選択されたときには(S111;YES)、ナビゲーション装置100は、処理2に制御を移行する。
図4の処理2では、ナビゲーション装置100は、選択された道路区間が急勾配の下り坂,未舗装路,その他の要注意路面に相当するかどうかを判定し(S201)、相当すれば、選択された道路区間の要注意路面情報を表示装置10に表示された地図上に表示する(S202)。例えば、図7においては、四角形で囲まれた橋を含む道路区間に要注意路面情報として橋が凍結中である旨が吹き出し表示されている。
選択された道路区間が急勾配の下り坂,未舗装路,その他の要注意路面に相当しなければ、ナビゲーション装置100は、選択された道路区間は要注意路面でない旨を表示装置10に表示された地図上に表示する(S203)。
次に、ナビゲーション装置100は、操舵特性の設定変更を行なうかどうかを運転者に問い合わせる(S204)。例えば、図7に示されるように、操舵特性001が設定されている場合、「変更しますか?」と表示して運転者に操舵特性を設定変更するかどうかを問い合わせる。
操舵特性の設定変更を行なわない場合には、ナビゲーション装置100は、操舵特性設定機能の初期画面に戻るかどうかを運転者に問い合わせる(S205)。
操舵特性設定機能の初期画面に戻るのであれば、ナビゲーション装置100は、操舵特性設定機能の初期画面(具体的には、ステップS103)に制御を戻し(S206)、戻らないのであれば、ナビゲータへ戻るかどうかを運転者に問い合わせる(S207)。
ナビゲータへ戻らないのであれば、ナビゲーション装置100は、ステップS204に制御を戻し、ナビゲータへ戻るのであれば、ナビゲータ(具体的には、ステップS101)へ制御を戻す(S208)。
操舵特性の設定変更を行なう場合には(S204;YES)、ナビゲーション装置100は、処理3に制御を移行する。
図5の処理3では、ナビゲーション装置100は、データ記憶領域82bに記憶されたデータに基づいて、選択された道路区間の路面状態に対する推奨操舵特性の認識番号および説明を表示装置10に表示された地図上に表示すると同時に、デフォルト特性および運転者が作成した操舵特性の一覧を表示装置10に表示された地図上に表示する(S301)。
例えば、図8(a)は、車速Vにおける、操舵トルク−モータ電流特性(EPS)の推奨操舵特性の一例を示す線図である。ここでは、通常道路に対して、悪路および凍結路の場合には、同一操舵トルクでのモータ電流を少なくすることを推奨している。
また、図8(b)は、車速−舵角比(VGRS)の推奨操舵特性の一例を示す線図である。ここでは、通常道路に対して、悪路および凍結路の場合には、同一車速での舵角比を小さくすることを推奨している。
さらに、図8(c)は、車速Vにおけるヨーレイト−後輪舵角(4WS)の推奨操舵特性の一例を示す線図である。ここでは、通常道路に対して、悪路および凍結路の場合には、同一ヨーレイトでの後輪舵角を小さくすることを推奨している。
次に、ナビゲーション装置100は、運転者により推奨操舵特性が選択されたかどうかを判定する(S302)。
推奨操舵特性が選択された場合には、ナビゲーション装置100は、データ記憶領域82bに記憶された現在の操舵特性を推奨操舵特性に変更し(S303)、推奨操舵特性が選択されなかった場合には、運転者により操舵特性一覧から操舵特性が選択されたかどうかを判定する(S304)。
操舵特性一覧から操舵特性が選択された場合には、ナビゲーション装置100は、データ記憶領域82bに記憶された現在の操舵特性を選択された操舵特性に変更する(S305)。
次に、ナビゲーション装置100は、処理2に戻るかどうかを運転者に問い合わせ(S306)、戻らない場合には、ステップS301に制御を戻し、戻る場合には、処理2に制御を戻す(S307)。
操舵特性一覧から操舵特性が選択されなかった場合には(S304;NO)、ナビゲーション装置100は、操舵特性を編集/新規作成するかどうかを運転者に問い合わせ(S308)、操舵特性を編集/新規作成するのであれば、処理4に制御を移行する。
図6の処理4では、ナビゲーション装置100は、操舵特性を新規作成するかどうかを運転者に問い合わせる(S401)。この問い合わせでは、例えば、図9,図10および図11中に示されるメイン画面のように、運転者が選択した走行予定範囲の地図が表示され、この地図には任意の道路区間の路面情報、すなわち未舗装路,傾斜勾配,曲率,道幅などが記載される一方、EPS,VGRS,4WSのそれぞれの操舵特性を設定できる操舵特性設定画面を開くためのEPSアイコン,VGRSアイコンおよび4WSアイコンが表示される。
操舵特性を新規作成するのであれば(S401;YES)、ナビゲーション装置100は、空白の操舵特性を作成して認識番号を新規取得する(S402)。
操舵特性を新規作成しないのであれば(S401;NO)、ナビゲーション装置100は、編集対象の操舵特性を既存の操舵特性一覧から選択するかどうかを運転者に問い合わせ(S403)、選択するのであれば、操舵特性一覧から選択した操舵特性をコピーして認識番号を新規取得する(S404)。
編集対象の操舵特性を既存の操舵特性一覧から選択しないのであれば(S403;NO)、ナビゲーション装置100は、外部記憶装置9からダウンロードするかどうかを運転者に問い合わせ(S405)、ダウンロードするのであれば、外部記憶装置9から操舵特性をダウンロードして認識番号を新規取得する(S406)。
次に、ナビゲーション装置100は、編集対象である操舵補助装置の操舵特性を選択するかどうかを運転者に問い合わせ(S407)、編集終了であれば、処理3に制御を戻す(S411)。
操舵ハンドル110を回す力に応じて発生する操舵補助力の割合を表すEPS操舵特性が編集対象の操舵特性として選択されたのであれば、ナビゲーション装置100は、情報センタ14等から入力される道路交通情報および気象情報等の路面情報を総合的に判断して、表示装置10上にEPS操舵特性設定画面を表示して運転者にEPS操舵特性を編集させ(S408)、処理3に制御を戻す(S411)。
例えば、図9に示されるように、メイン画面においてEPSアイコンが押された場合に、情報センタ14等から入力される道路交通情報および気象情報等の路面情報が走行予定の道路区間が通常道路であることを示していれば、通常道路での車速V1,V2およびV3(V1<V2V<3)のEPS操舵特性を車両が安全な走行ができる範囲で可変に設定できるEPS操舵特性設定画面が表示装置10上に表示されるので、運転者はEPS操舵特性設定画面上で通常道路での車速V1,V2およびV3のEPS操舵特性を編集する。また、情報センタ14等から入力される道路交通情報および気象情報等の路面情報が走行予定の道路区間が悪路であることを示していれば、悪路での車速V1,V2およびV3(V1<V2<V3)のEPS操舵特性を車両が安全な走行ができる範囲で可変に設定できるEPS操舵特性設定画面が表示装置10上に表示されるので、運転者はEPS操舵特性設定画面上で悪路での車速V1,V2およびV3のEPS操舵特性を編集する。さらに、情報センタ14等から入力される道路交通情報および気象情報等の路面情報が走行予定の道路区間が凍結路であることを示していれば、凍結路での車速V1,V2およびV3(V1<V2<V3)のEPS操舵特性を車両が安全な走行ができる範囲で可変に設定できるEPS操舵特性設定画面が表示装置10上に表示されるので、運転者はEPS操舵特性設定画面上で凍結路での車速V1,V2およびV3のEPS操舵特性を編集する。
具体的には、運転者は、通常道路,悪路および凍結路の各場合において、自らの嗜好,性癖ないしは車両の走行条件などに応じて最適な操舵フィーリングが得られるように、表示装置10のEPS操舵特性画面上に表示されたEPS操舵特性を目視しながら操作スイッチ群7やリモコン端末12を用いてEPS操舵特性の線図をクリックしたり、ドローしたりしてEPS操舵特性を編集する。
なお、可変可能なEPS操舵特性としては、少なくとも操舵トルクに対するモータ電流特性,ステアリングシャフトの操舵速度に対する逆電流特性,あるいはステアリングシャフトを中立位置に戻す戻し電流特性がある。
EPS操舵特性の編集後、運転者が設定終了アイコンを押すと、ナビゲーション装置100は、メイン画面に制御を戻す。
ナビゲーション装置100は、編集されたEPS操舵特性をデータ記憶領域82bまたは外部記憶装置9に格納する。また、ナビゲーション装置100は、格納されたEPS操舵特性を読み取り、読み取られたEPS操舵特性に基づいて駆動信号を発生し、操舵動作をアシストするEPSアクチュエータ115を制御する。
このように、EPS操舵特性が、車両購入時のデフォルト特性から運転者の嗜好,性癖ないしは車両の走行条件などに応じて最適な操舵フィーリングが得られるように編集されるため、運転者は、EPS操舵特性を見ながら必要な編集量を大小といった直観的ないしは感覚的な量として把握できる。これにより、嗜好,性癖ないしは車両の走行条件などに応じ、運転者の個性に見合った多様な操舵フィーリングに運転者自身で簡易かつ迅速にEPS操舵特性を設定変更することができる。
一方、操舵ハンドル110の回転角に応じて操舵輪124の舵角を発生するVGRS操舵特性が編集対象の操舵特性として選択されたのであれば、ナビゲーション装置100は、情報センタ14等から入力される道路交通情報および気象情報等の路面情報を総合的に判断して、表示装置10上にVGRS操舵特性設定画面を表示して運転者にVGRS操舵特性を編集させ(S409)、処理3に制御を戻す(S411)。
例えば、図10に示されるように、メイン画面においてVGRSアイコンが押された場合に、情報センタ14等から入力される道路交通情報および気象情報等の路面情報が走行予定の道路区間が通常道路であることを示していれば、通常道路でのVGRS操舵特性を車両が安全な走行ができる範囲で可変に設定できるVGRS操舵特性設定画面が表示装置10上に表示されるので、運転者はVGRS操舵特性設定画面上で通常道路でのVGRS操舵特性を編集する。また、情報センタ14等から入力される道路交通情報および気象情報等の路面情報が走行予定の道路区間が悪路であることを示していれば、悪路でのVGRS操舵特性を車両が安全な走行ができる範囲で可変に設定できるVGRS操舵特性設定画面が表示装置10上に表示されるので、運転者はVGRS操舵特性設定画面上で悪路でのVGRS操舵特性を編集する。さらに、情報センタ14等から入力される道路交通情報および気象情報等の路面情報が走行予定の道路区間が凍結路であることを示していれば、凍結路でのVGRS操舵特性を車両が安全な走行ができる範囲で可変に設定できるVGRS操舵特性設定画面が表示装置10上に表示されるので、運転者はVGRS操舵特性設定画面上で凍結路でのVGRS操舵特性を編集する。
具体的には、運転者は、通常道路,悪路および凍結路の各場合において、自らの嗜好,性癖ないしは車両の走行条件などに応じて最適な操舵フィーリングが得られるように、表示装置10のVGRS操舵特性画面上に表示されたVGRS操舵特性を目視しながら操作スイッチ群7やリモコン端末12を用いてVGRS操舵特性の線図をクリックしたり、ドローしたりしてVGRS操舵特性を編集する。
VGRS操舵特性の編集後、運転者が設定終了アイコンを押すと、ナビゲーション装置100は、メイン画面に制御を戻す。
ナビゲーション装置100は、編集されたVGRS操舵特性をデータ記憶領域82bまたは外部記憶装置9に格納する。また、ナビゲーション装置100は、格納されたVGRS操舵特性を読み取り、読み取られたVGRS操舵特性に基づいて駆動信号を発生し、操舵動作をアシストするVGRSアクチュエータ212を制御する。
このように、VGRS操舵特性が、車両購入時のデフォルト特性から運転者の嗜好,性癖ないしは車両の走行条件などに応じて最適な操舵フィーリングが得られるように編集されるため、運転者は、VGRS操舵特性を見ながら必要な編集量を大小といった直観的ないしは感覚的な量として把握できる。これにより、嗜好,性癖ないしは車両の走行条件などに応じ、運転者の個性に見合った多様な操舵フィーリングに運転者自身で簡易かつ迅速にVGRS操舵特性を設定変更することができる。
他方、車体に発生するヨー角速度に対する後輪舵角の比(ヨーレイト)を表す4WS操舵特性が編集対象の操舵特性として選択されたのであれば、ナビゲーション装置100は、情報センタ14等から入力される道路交通情報および気象情報等の路面情報を総合的に判断して、4WS操舵特性設定画面を表示して運転者に4WS操舵特性を編集させ(S410)、処理3に制御を戻す(S411)。
例えば、図11に示されるように、メイン画面において4WSアイコンが押された場合に、情報センタ14等から入力される道路交通情報および気象情報等の路面情報が走行予定の道路区間が通常道路であることを示していれば、通常道路での車速V1,V2およびV3(V1<V2<V3)の4WS操舵特性を車両が安全な走行ができる範囲で可変に設定できる4WS操舵特性設定画面が表示装置10上に表示されるので、運転者は4WS操舵特性設定画面上で通常道路での車速V1,V2およびV3の4WS操舵特性を編集する。また、情報センタ14等から入力される道路交通情報および気象情報等の路面情報が走行予定の道路区間が悪路であることを示していれば、悪路での車速V1,V2およびV3(V1<V2<V3)の4WS操舵特性を車両が安全な走行ができる範囲で可変に設定できる4WS操舵特性設定画面が表示装置10上に表示されるので、運転者は4WS操舵特性設定画面上で悪路での車速V1,V2およびV3の4WS操舵特性を編集する。さらに、情報センタ14等から入力される道路交通情報および気象情報等の路面情報が走行予定の道路区間が凍結路であることを示していれば、凍結路での車速V1,V2およびV3(V1<V2<V3)の4WS操舵特性を車両が安全な走行ができる範囲で可変に設定できる4WS操舵特性設定画面が表示装置10上に表示されるので、運転者は4WS操舵特性設定画面上で凍結路での車速V1,V2およびV3の4WS操舵特性を編集する。
具体的には、運転者は、通常道路,悪路および凍結路の各場合において、自らの嗜好,性癖ないしは車両の走行条件などに応じて最適な操舵フィーリングが得られるように、表示装置10の4WS操舵特性画面上に表示された4WS操舵特性を目視しながら操作スイッチ群7やリモコン端末12を用いて4WS操舵特性の線図をクリックしたり、ドローしたりして4WS操舵特性を編集する。
4WS操舵特性の編集後、運転者が設定終了アイコンを押すと、ナビゲーション装置100は、メイン画面に制御を戻す。
ナビゲーション装置100は、編集された4WS操舵特性をデータ記憶領域82bまたは外部記憶装置9に格納する。また、ナビゲーション装置100は、格納された4WS操舵特性を読み取り、読み取られた4WS操舵特性に基づいて駆動信号を発生し、操舵動作をアシストする後輪操舵アクチュエータ302を制御する。
このように、4WS操舵特性は、車両購入時のデフォルト特性から運転者の嗜好,性癖ないしは車両の走行条件などに応じて最適な操舵フィーリングが得られるように編集されるため、運転者は、4WS操舵特性を見ながら必要な編集量を大小といった直観的ないしは感覚的な量として把握できる。これにより、嗜好,性癖ないしは車両の走行条件などに応じ、運転者の個性に見合った多様な操舵フィーリングに運転者自身で簡易かつ迅速に4WS操舵特性を設定変更することができる。
本実施例によれば、運転者は、地図上の任意の道路区間における各操舵補助装置の操舵特性をデフォルト特性より変更したい場合は、画面上でその道路区間を選び、各操舵補助装置の操舵特性設定画面を開き、操舵特性を変更して設定することができる。具体的には、少なくともEPS操舵特性,VGRS操舵特性および4WS操舵特性を変更して設定することができる。
また、運転者は自分の車両の走行条件に合わせて、いくつかの操舵補助装置の操舵特性を記憶させておき、それを画面上で呼び出し、地図上に配置することでも操舵特性を設定変更することができる。
さらに、道路交通情報(交通情報,地形情報)や気象情報等の路面情報を得て、これらの情報に応じて走行予定の任意の道路区間の路面状態における車両の最適な操舵特性を予め設定しておくことができる。
さらにまた、現在の道路区間の路面情報に基づいて、それに合った推奨操舵特性を、運転者に提示することができる。
また、地図情報だけでなく道路交通情報や気象情報に応じて、凍結や濡れ、またはその恐れのある道路区間を地図上に表示し、各操舵補助装置の操舵特性を最適に設定することができるので、車両の安全性を高めることができる。
さらに、すでに車両に備えられているナビゲーション装置を利用して車両の走行支援装置を容易に実現することができる。
以上、本発明の実施の形態を説明したが、これらはあくまで例示にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づく種々の変更が可能である。
本発明の走行支援装置を搭載する車両のシステム図。 本発明の一実施例としてのナビゲーション装置を用いた走行支援装置の全体構成を示すブロック図。 図2に示したナビゲーション装置において実行される走行支援処理の処理1を示すフローチャート。 図2に示したナビゲーション装置において実行される走行支援処理の処理2を示すフローチャート。 図2に示したナビゲーション装置において実行される走行支援処理の処理3を示すフローチャート。 図2に示したナビゲーション装置において実行される走行支援処理の処理4を示すフローチャート。 選択された道路区間の要注意路面情報を表示するナビゲーション装置の画面を例示する図。 推奨操舵特性を例示する図であり、(a)は車速Vにおける、操舵トルク−モータ電流特性(EPS)の推奨操舵特性の一例を示す線図、(b)は車速−舵角比(VGRS)の推奨操舵特性の一例を示す線図、(c)は車速Vにおけるヨーレイト−後輪舵角(4WS)の推奨操舵特性の一例を示す線図。 ナビゲーション装置のメイン画面およびEPS操舵特性設定画面の一例を示す画面図。 ナビゲーション装置のメイン画面およびVGRS操舵特性設定画面の一例を示す画面図。 ナビゲーション装置のメイン画面および4WS操舵特性設定画面の一例を示す画面図。
符号の説明
7 操作スイッチ群
9 外部記憶装置
10 表示装置
12 リモコン端末
82b データ記憶領域(内部記憶装置)
100 ナビゲーション装置(走行支援装置)
111 トルクセンサ(電動パワーステアリング装置)
115 EPSアクチュエータ(電動パワーステアリング装置)
130 EPS−ECU(電動パワーステアリング装置)
211 操舵角センサ(伝達比可変操舵装置)
212 VGRSアクチュエータ(伝達比可変操舵装置)
213 VGRS−ECU(伝達比可変操舵装置)
301 ヨーレイトセンサ
302 後輪操舵アクチュエータ(後輪操舵装置)
306 後輪舵角センサ(後輪操舵装置)
307 後輪操舵ECU(後輪操舵装置)

Claims (8)

  1. 車両に搭載されて、無線を利用した情報端末を接続し、その情報端末から少なくとも道路交通情報または気象情報を含む路面情報を入力する路面情報入力手段と、
    所定範囲の地図情報と任意の道路区間の路面情報とを表示する表示手段と、
    前記車両の運転者のステアリングの回動操作状態に基づいて、前記車両における予め定められた車輪の転舵角を変化させ、運転の支援を行う運転支援部と、
    前記路面情報に対応する操舵特性として、前記ステアリングの回動操作状態と前記転舵角の変化量との関係を予め記憶する操舵特性記憶手段と、
    入力された前記任意の道路区間の路面情報に基づいて、前記操舵特性記憶手段から該路面情報に対応する操舵特性を読み出して、前記任意の道路区間を走行する際の操舵特性として設定する操舵特性設定手段と、
    前記表示手段に表示された前記地図情報と前記路面情報に基づいて、前記地図情報上の任意の道路区間が、前記運転者が前記車両を走行させるときに通常の走行よりも注意を要する要注意路面であるか否かを判定する路面判定手段と、
    を備え、
    前記操舵特性設定手段は、前記路面判定手段が、前記地図情報上の任意の道路区間が前記要注意路面であると判定した場合、該道路区間における前記操舵特性を、前記路面判定手段が前記要注意路面でないと判定したときの該道路区間に対応する操舵特性に比べて、同一の前記ステアリングの操作状態に対応する前記車輪の転舵角の変化量を抑制するものに設定するよう推奨することを特徴とする走行支援装置。
  2. 前記操舵特性設定手段が、前記操舵特性を車両内部または外部の記憶装置に記憶して運転者の操作入力により書き換えることを可能にしたことを特徴とする請求項1に記載の走行支援装置。
  3. 前記操舵特性設定手段が、前記操舵特性を変化させる前記車両の走行に合わせて、いくつかの運転支援部の前記操舵特性を記憶させておき、それらを前記表示手段の画面上で呼び出して地図情報上に配置することでも操舵特性を設定可能にすることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の走行支援装置。
  4. 前記地図情報上の任意の道路区間の路面情報を、少なくとも凍結または濡れ状態と設定できることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の走行支援装置。
  5. 少なくとも前記地図情報の表示画面または前記運転支援部の操舵特性設定画面にナビゲーション装置の表示画面を利用することを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の走行支援装置。
  6. 前記運転支援部が、前記車両の運転者のステアリングの回動操作に基づいてステアリングシャフトにかかる操舵トルクを検出し、その操舵トルクに基づいて電動モータによってステアリング機構に与える操舵補助トルク発生させるために、前記電動モータに供給するモータ電流を決定し、そのモータ電流によって前記電動モータを駆動制御して、前記車輪のうちの転舵輪の転舵角を変化させる電動パワーステアリング装置であって、
    前記操舵特性記憶手段は、前記ステアリングの回動操作状態と前記転舵角の変化量との関係を、前記操舵トルクと前記モータ電流との関係として記憶し、
    前記操舵特性設定手段は、前記地図情報上の任意の道路区間が、前記車両の走行に注意を要する要注意路面であると判定された場合、同一操舵トルクに対する前記モータ電流を、該要注意路面でない場合よりも少なくして、前記転舵角の変化量を小さくするように前記操舵特性を設定することを推奨する請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の走行支援装置。
  7. 前記運転支援部が、前記車両の運転者のステアリングの回動操作に基づくステアリング側のステアリングシャフトの操舵角を検出し、車速に基づいて、前記操舵角と、前記ステアリング側のステアリングシャフトとは分割された転舵輪側のステアリングシャフトの転舵角との比である舵角比を算出し、算出した舵角比となるように前記転舵輪側のステアリングシャフト回転させて、前記車輪のうちの転舵輪の転舵角を変化させる伝達比可変操舵装置であって、
    前記操舵特性記憶手段は、前記ステアリングの回動操作状態と前記転舵角の変化量との関係を、前記車速と前記舵角比との関係として記憶し、
    前記操舵特性設定手段は、前記地図情報上の任意の道路区間が、前記車両の走行に注意を要する要注意路面であると判定された場合、同一車速での前記舵角比を、該要注意路面でない場合よりも小さくして、前記転舵角の変化量を小さくするように前記操舵特性を設定することを推奨する請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の走行支援装置。
  8. 前記運転支援部が、前記車両の運転者のステアリングの回動操作によって発生するヨーレイトを検出し、そのヨーレイトに基づいて、前記車両の後輪の転舵角を変化させる後輪操舵装置であって、
    前記操舵特性記憶手段は、前記ステアリングの回動操作状態と前記転舵角の変化量との関係を、前記車両のヨーレイトに対する前記後輪の転舵角として記憶し、
    前記操舵特性設定手段は、前記地図情報上の任意の道路区間が、前記車両の走行に注意を要する要注意路面であると判定された場合、同一ヨーレイトでの後輪舵角を、該要注意路面でない場合よりも小さくして、前記転舵角の変化量を小さくするように前記操舵特性を設定することを推奨する請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の走行支援装置。
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