JP5053692B2 - 操舵支援システム及びそれを搭載した車両 - Google Patents

Description

本発明は、車両用の操舵支援システム及びそれを搭載した車両に係り、特に、緊急回避時などの迅速な操舵操作を要求される場合に、車両運転者の操作遅れや車両の操舵機構の遊びによる空走時間を短縮するに好適な操舵支援システム及びそれを搭載した車両に関する。

車両周囲の障害物に対して衝突の可能性がある状況において、運転者に対して警告及び支援を行なうことで衝突を回避する従来の操舵支援システムとしては、例えば、衝突の可能性がある操作を行った場合にハンドルにトルクまたは振動を与えて警報を発し、車両運転者に注意を促すような操舵支援システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、障害物までの距離と車速から衝突の危険度が求められ、この危険度の大きさによってハンドルに加えるトルクの大きさもしくは振動の周波数を変化させ、回避のための操舵を支援する。

特開平９−２０７８０１号

しかしながら、特許文献１記載のものでは、運転者の操舵操作による回避時に操作そのものの安全性、すなわち操作した方向が適切であるか否かについての情報は提示できるものの、回避を開始する前に運転者への情報提示が行なえないため、操舵操作の開始時間が遅れた場合には十分な回避性能が発揮できないという問題があった。

本発明の目的は、適切な操舵操作の方向を事前に正しく、しかも、安全性を損なうことなく運転者に提示するとともに、衝突回避時の操作時間を短縮、特に空走時間を低減することができる操舵支援システム及びそれを搭載した車両を提供することにある。

（１）上記目的を達成するために、本発明は、車両の走行状態に応じて操舵方向を決定し、操舵操作のアシストトルクを発生する操舵支援システムであって、前方障害物との距離及び横方向位置を計測する障害物位置計測手段と、前記障害物位置計測手段によって計測された距離及び横方向位置の計測結果により衝突の危険性を判定する衝突判定手段と、前記障害物位置計測手段によって計測された横方向位置の計測結果により推奨操舵方向を決定する推奨操舵方向決定手段と、第１のアシストトルク指令値を設定する第１トルク設定手段と、前記第１トルク設定手段が設定する前記第１のアシストトルク指令値よりも小さな第２のアシストトルク指令値を設定する第２トルク設定手段と、前記衝突判定手段により衝突の危険性が大と判定された後、前記第１トルク設定手段が設定する前記第１のアシストトルク指令値により、操舵アシストトルクを発生し、運転者の操舵開始後若しくは前記第１のアシストトルク指令値による操舵アシストトルクが発生してから所定時間経過後、前記第２トルク設定手段が設定する前記第２のアシストトルク指令値により、操舵アシストトルクを発生するように切り替える切替手段を備えるようにしたものである。
かかる構成により、適切な操舵操作の方向を事前に正しく、しかも、安全性を損なうことなく運転者に提示するとともに、衝突回避時の操作時間を短縮、特に空走時間を低減することができるものとなる。

（２）上記（１）において、好ましくは、前記第１トルク設定手段は、設定する第１のアシストトルク指令値の大きさを、車体の進路変化が規定値以内になるように制限するものである。

（３）上記（１）において、好ましくは、前記切替手段が所定時間後前記第１のアシストトルク指令値から第２のアシストトルク指令値に切り替える場合、前記所定時間は、人間の反応遅れによる空走時間と概等しく設定するものである。

（４）上記（３）において、好ましくは、前記切替手段は、前記所定時間を、車体の進路変化が規定値以内になるように制限するものである。

（５）上記（１）において、好ましくは、前記第１トルク設定手段は、設定する第１のアシストトルク指令値の大きさを、車両の走行速度に応じて変化させるものである。

（６）上記（１）において、好ましくは、前記第１トルク設定手段は、設定する第１のアシストトルク指令値の大きさを、車両が走行している路面の摩擦係数に応じて変化させるものである。

（７）上記（１）において、好ましくは、前記第２トルク設定手段は、設定する第２のアシストトルクの大きさを、操舵角の角速度制御により算出するものである。

（８）上記（１）において、好ましくは、車体前方の車線を認識する車線認識手段を備え、前記推奨操舵方向決定手段は、前記車線認識手段による自車両の道路内の走行位置の情報に基づいて、推奨操舵方向を修正するようにしたものである。

（９）上記（１）において、好ましくは、運転手以外の乗員の有無を検出する乗員検知手段を備え、前記推奨操舵方向決定手段は、前記乗員検知手段によって検出された乗員の有無に基づいて、推奨操舵方向として修正するようにしたものである。

（１０）上記目的を達成するために、本発明は、駆動力源により車輪が駆動されるとともに、車両の走行状態に応じて操舵方向を決定し、操舵操作のアシストトルクを発生する操舵支援システムを有する車両であって、前記操舵支援システムは、前方障害物との距離及び横方向位置を計測する障害物位置計測手段と、前記障害物位置計測手段によって計測された距離及び横方向位置の計測結果により衝突の危険性を判定する衝突判定手段と、前記障害物位置計測手段によって計測された横方向位置の計測結果により推奨操舵方向を決定する推奨操舵方向決定手段と、第１のアシストトルク指令値を設定する第１トルク設定手段と、前記第１トルク設定手段が設定する前記第１のアシストトルク指令値よりも小さな第２のアシストトルク指令値を設定する第２トルク設定手段と、前記衝突判定手段により衝突の危険性が大と判定された後、前記第１トルク設定手段が設定する前記第１のアシストトルク指令値により、操舵アシストトルクを発生し、運転者の操舵開始後若しくは前記第１のアシストトルク指令値による操舵アシストトルクが発生してから所定時間経過後、前記第２トルク設定手段が設定する前記第２のアシストトルク指令値により、操舵アシストトルクを発生するように切り替える切替手段を備えるようにしたものである。
かかる構成により、適切な操舵操作の方向を事前に正しく、しかも、安全性を損なうことなく運転者に提示するとともに、衝突回避時の操作時間を短縮、特に空走時間を低減することができるものとなる。

本発明によれば、適切な操舵操作の方向を事前に正しく、しかも、安全性を損なうことなく運転者に提示するとともに、衝突回避時の操作時間を短縮、特に空走時間を低減することができるものとなる。

以下、図１〜図４を用いて、本発明の一実施形態による操舵支援システムの構成及び動作について説明する。ここでは、車両前方の障害物を回避する障害物回避支援システムの場合を例に説明する。
最初に、図１を用いて、本実施形態による操舵支援システムを搭載した車両の構成について説明する。
図１は、本発明の一実施形態による操舵支援システムを搭載した車両の構成を示すシステムブロック図である。

駆動力源１０から出力する駆動力は、差動装置２０によって左右に分配され、後輪ＲＲ，ＲＬを駆動する。駆動力源１０は、内燃機関や、電動機である。駆動力源１０と差動装置２０の間には、変速装置等が配置される場合があるが、図示は省略している。なお、図示の例は後輪駆動であるが、駆動力源１０により、前輪ＦＲ，ＦＬを駆動するようにしてもよいものである。

ハンドル１１０は、前輪ＦＲ，ＦＬを操舵する操舵機構を介して、前輪ＦＲ，ＦＬに連結されている。操舵機構には、操舵トルク補助手段１０８が備えられており、操舵アシストが行われる。操舵トルク補助手段１０８は、例えば、パワーステアリング装置の油圧シリンダや電動モータなど操舵トルク補助を行なえる装置である。操舵トルク補助手段１０８には、アシストトルク指令値が入力する。操舵トルク補助手段１０８は、入力したアシストトルク指令値を実現するように、アシストトルクを発生し、操舵アシストする。ハンドル１１０のステアリングポストには、ステアリングポストに加えられる操舵トルクを検出するための操舵トルクセンサ１０９が備えられている。

本実施形態による操舵支援システムは、障害物位置計測手段１０１と、推奨操舵方向決定手段１０２と、衝突判定手段１０３と、開閉スイッチ１０４と、第１トルク算出手段１０５と、第２トルク算出手段１０６と、切替手段１０７とを備えている。さらに、操舵支援システムは、車線認識手段１１１と、乗員検知手段１１２とを備えている。

障害物位置計測手段１０１は、前方障害物との距離と横方向位置を計測する。障害物位置計測手段１０１は、主に、レーザーレーダやミリ波レーダなどのレーダ装置や、障害物検出カメラなどを用いる。なお、障害物位置計測手段１０１としては、他のものでもよく、障害物距離を検出できるものであればよいものである。障害物位置計測手段１０１で計測された前方障害物との距離及び距離の時間微分である相対速度は、衝突判定手段１０３に入力する。障害物位置計測手段１０１で計測された前方障害物との相対横位置は、推奨操舵方向決定手段１０２に入力する。

衝突判定手段１０３は、障害物位置計測手段１０１で計測された前方障害物との距離及び距離の時間微分である相対速度に基づいて、衝突の危険性を判定する。ここで車両の衝突危険性が高まった場合とは、例えば、現在の相対速度を維持した場合に衝突するまでにかかる余裕時間ＴＴＣ（Time To Collision）が、予め設定した最小ＴＴＣを下回った場合などである。

推奨操舵方向決定手段１０２は、主に、障害物位置計測手段１０１で計測された前方障害物との相対横位置により操舵方向を決定する。前方障害物が自車両よりも左にオフセットしている場合には、一般的には右への操舵が推奨操舵方向であると考えられる。このように、前方障害物とのオフセット方向で推奨操舵方向を決定する。

車線認識手段１１１は、例えば前方を撮像するカメラなどにより車線の認識を行ない、自車両が道路内のどの位置を走行しているかを認識する。推奨操舵方向決定手段１０２は、車線認識手段１１１による自車両が道路内のどの位置を走行しているかの情報に基づいて、推奨操舵方向を修正する。例えば、右側には車線がなく、路外または対向車線に飛び出すような場合には、操舵方向を左として、対向車線への飛び出しを防止し、また、前方障害物との衝突を回避するようにできる。

乗員検知手段１１２は、シートに装着した乗員検知センサにより例えば助手席の乗員の有無を検出する。推奨操舵方向決定手段１０２は、乗員検知手段１１２によって検出された例えば助手席の乗員の有無に基づいて、衝突回避が不可能な状況でかつ助手席に乗員がいない場合には、助手席側が衝突する方向に操舵することを推奨操舵方向として修正する。

さらに、推奨操舵方向決定手段１０２は、相対速度が非常に大きく衝突時の衝撃が大きくなることが避けられないような場合には、無理に操舵回避するとオフセット衝突になり車両の損傷が激しくなって安全性が低下する恐れもあるため、推奨操舵方向を決定しないようにすることもできる。この場合、車両の正面から衝突するフルラップ衝突となるが、近年の車両は正面からの衝突に対しては、衝撃吸収構造等により、斜めに衝突する場合に比べて、乗員の保護が行われなくなっている。なお、このような場合、衝突警報としてハンドルに振動を加えるなどのトルク制御を加えることで運転者に前方の注意を促すようにする。

衝突判定手段１０３は、車両の衝突危険性が高まったと判定すると、開閉スイッチ１０４を閉じて、推奨操舵方向決定手段１０２で決定した操舵方向の情報を、第１トルク算出手段１０５と、第２トルク算出手段１０６とに伝達する。

第１トルク算出手段１０５は、衝突の危険性が高まったと判定されてから運転者が実際に反応して操舵操作を開始するまでの期間で操舵アシストトルクを設定する。第２トルク算出手段１０６は、運転者が実際に操舵を行なった後の操舵アシストトルクを設定する。切替手段１０７は、操舵トルクセンサ１０９の出力により、運転者の操舵開始を判定し、操舵開始までは、第１トルク算出手段１０５が設定した第１アシストトルク指令値を選択して操舵トルク補助手段１０８に出力し、操舵が開始されると、第２トルク算出手段１０６が設定した第２アシストトルク指令値を選択して操舵トルク補助手段１０８に出力する。

これによって、前方障害物との衝突の危険性が高まった場合に、運転者の操舵開始の前後に応じて操舵アシストトルクを切り替えるように車両の操舵トルク補助手段１０８を制御する。

ここで、図２及び図３を用いて、本実施形態による操舵支援システムの第１トルク算出手段１０５及び第２トルク算出手段１０６が設定するアシストトルクについて説明する。
図２は、本発明の一実施形態による操舵支援システムの第１トルク算出手段及び第２トルク算出手段が設定するアシストトルクの説明図である。図２の横軸は時間を示し、縦軸は操舵アシストトルクを示している。図３は、本発明の一実施形態による操舵支援システムを搭載した車両における操舵系の近似モデル図である。

図２は、本実施形態の操舵支援システムによって、車輪に実際に印加される操舵トルクの大きさを示している。時刻ｔ１において、衝突の危険性が高まったとして警報を開始するものとする。この時点での操舵トルクアシスト値は、第１トルク設定手段１０５が設定する第１のアシストトルク設定値ＡＴ１である。ここで時間経過とともに、時刻ｔ２において、運転者が実際に操舵を開始するものとする。時刻ｔ２のタイミングで、操舵トルクアシスト値は、第２トルク設定手段１０６の第２のアシストトルク設定値ＡＴ２に切り替えられる。このようにして、運転者の操舵開始前後で操舵アシストトルクが切り替えられる。

最初に、第１トルク設定手段１０５が、操舵操作を開始するまでの期間で設定する第２のアシストトルク設定値ＡＴ１について説明する。第２のアシストトルク設定値ＡＴ１は、運転者が実際に操舵を開始する以前の短期間に印加するアシストトルクの大きさであるが、運転者に前方障害物の存在を警告し、さらに障害物を回避するために推奨される操舵方向を同時に間違いなく迅速に伝達する必要がある。

本発明者らは、実際にハンドルにトルクを加えて運転者の官能評価を確認したところ、振動的なトルクでは車両故障への連想から緊急事態であることは伝達できるがトルクを加えた方向については分かりにくく、方向を伝えるためにはある程度の大きさの一定トルクを印加することが有効であることが確認できた。

そこで、本実施形態では、車両の進行方向に大きな影響を与えない範囲での大トルクをハンドルに印加することで運転者へ操舵方向を確実に伝達するようにしている。第１トルク設定手段１０５の第１のアシストトルク設定値ＡＴ１として望ましくは、ハンドル端で２Ｎｍ〜４Ｎｍ程度のトルクが発生するようにアシストトルクを設定する。

また、運転者の緊急操舵時の反応時間は、事前の実験により予め予測できない不測事象の場合、平均時間でおよそ０．６秒前後であることが分かったので、第１トルク設定手段１０５のアシストトルク設定値が実際に印加される時間（ｔ２−ｔ１）は、運転者が実際にハンドルを切るまでの無駄時間である０．６秒程度である。

ここで、図３を用いて、自動車の操舵系の近似モデルについて説明する。ハンドル１１０は、慣性モーメントＩｈを持ち、パワーステアリング装置のトルクセンサ１０９とステアリングコラムのねじりばねＫｓを介してステアリング系の慣性モーメントＩｓに接続されている。ここで、ステアリング系の慣性モーメントＩｓはラック＆ピニオンやホイールなどを合計した慣性モーメントである。ステアリング系には、セルフアライニングトルクＴｓが入力されるとともに、タイヤのねじり剛性Ｋｔで地面に接している。ここで、トルクＴａが、操舵アシストトルクである。第１トルク設定手段１０５により大きな操舵アシストトルクＴａが印加された場合、慣性モーメントＩｓとタイヤ剛性Ｋｔに対抗して操舵が行なわれるが、この時点ではまだ運転者が反応していないため、ハンドルの慣性Ｉｈは運転者の腕の剛性Ｋｄを介しても固定されており、操舵角そのものは余り大きくならない範囲に限られる。また、操舵に対する車両のヨーレート応答は２次遅れ系で表現されるが、例えば０．６秒という短期間のステップ状の入力に対してはごく小さなヨー角変化に限られ、進路を乱されるような不安定状況へと陥ることはないものである。

例えば、エンジン排気量２０００ｃｃで車両重量が１．５ｔの車両が６０ｋｍ／ｈで走行中に、４Ｎｍのアシストトルクを０．６秒印加すると、車両の横方向への移動距離は１０ｃｍ程度である。車速が１００ｋｍ／ｈの場合でも、横方向への移動距離は５０ｃｍ程度である。車両が一瞬５０ｃｍ程度移動したとしても、不安定状況に陥ることはないものである。ただし、排気量が小さく、車両重量も軽い車両の場合、４Ｎｍのアシストトルクを印加すると、横方向への移動距離は大きくなりすぎる。この場合には、第１のアシストトルク値を低減する必要がある。すなわち、車両に応じて、第１のアシストトルク値は、２〜４Ｎｍの範囲で適宜選択される。

一方、図３の操舵系の近似モデルにおいて、運転者による操舵入力トルクはＴｄとして表される。操舵アシストトルクＴａによって操舵されたトルクは、ステアリングコラム及びトルクセンサを介してハンドルへと伝達されるが、ハンドルは運転者によりＫｄの剛性で保持されており、トルクセンサには定常的には操舵アシストトルクＴａのトルク値が計測される。

ここで、運転者が第１トルク設定手段１０５による警報のアシストトルクに気付いて操舵トルクＴｄを印加すると、ステアリング系の慣性Ｉｓに比べてハンドルの慣性Ｉｈは十分に小さいので、ハンドルは容易に回転してトルクセンサ１０９により計測されるトルクは符号が反転する。これにより、運転者が操舵を開始したということが判定できるので、切替手段１０７により第２トルク設定手段１０６の設定トルク値へと操舵アシストトルクを切り替えることが可能である。

なお、図３において、符号Ｃｄ，Ｃｓ，Ｃｔは、それぞれ、フリクションによるダンピングを示している。

また、上述の説明では、運転者の操舵開始を検出しているが、第１アシストトルクＡＴ１の印加開始時（ｔ１）から、第２アシストトルクＡＴ２の印加開始時（ｔ２）までの時間を、一定時間とすることもできる。これは、人間の緊急時応答は、凡そ０．６秒であり、偏差も少ないからである。警報開始から一定時間（例えば０．６秒）を経過した場合に、切替手段１０７は、第２トルク設定手段１０６の設定トルク値へと操舵アシストトルクを切り替えることようにする。その場合、人間が応答する前のアシストトルク印加時間が一定となるため、車両の進路が乱されないアシストトルクの大きさを決定することがより容易になり、安全性が確保される。

なお、以上の説明では、第１アシストトルク設定手段１０５の設定トルクは一定値としていたが、設定トルクを車両の走行速度（車速）に応じて変えることもできる。走行速度が高くなるに従い、ヨーレートの減衰特性は悪化していくため、第１のアシストトルクが同じ時間印加されたとしても、横方向の移動距離は増加する。そこで、車両の走行速度が速くなるほど、第１のアシストトルクの設定値ＡＴ１を低減する。４輪のブレーキを制御するアンチロックブレーキシステムを備える車両では、４輪の車輪速度を検出する車輪速センサを備えており、車両の走行速度を検出することができる。この車両の走行速度を用いて、第１アシストトルク設定手段１０５は、設定トルクＡＴ１を車両の走行速度（車速）に応じて変えるようにする。高速走行時には、操舵アシストトルクを制限することで、車両の安定性を確保することができる。

また、第１アシストトルク設定手段１０５の設定トルクは、路面摩擦係数（μ）に応じて変えることもできる。車両が走行する路面の摩擦係数が低く滑りやすい路面である場合には、先のヨー減衰特性も悪化する上に操舵反力であるセルフアライニングトルクも低下するため、同じ操舵アシストトルクでもより操舵角が大きくなり車両が不安定になる可能性がある。そこで、路面摩擦係数が低下した場合には、第１アシストトルクＡＴ１を低減する。車両の挙動を制御する車両制御システムＶＤＣ（Vehicle Dynamic Control）を搭載する車両では、路面の摩擦係数を推定するようにしている。そこで、推定された路面摩擦係数を用いて、第１アシストトルク設定手段１０５は、設定トルクＡＴ１を路面摩擦係数（μ）に応じて変えるようにする。低摩擦係数の路面の走行時には、操舵アシストトルクを制限することで、車両の安定性を確保することができる。

なお、所定時間後、第１のアシストトルク指令値から第２のアシストトルク指令値に切り替える場合は、所定時間を、車両の走行速度（車速）や路面摩擦係数（μ）に応じて変えるようにする。

次に、第２トルク設定手段１０６が、危険回避の操舵アシスト操作が行なわれた後の期間に設定する第２のアシストトルク設定値ＡＴ２について説明する。第２トルク設定手段１０６では、運転者が警報に気付いて操舵を開始した後の操作を迅速に行なうことを支援できれば良いので、操舵トルクを軽減することで運転者の操作を速く行なえるようにする。もっとも簡単には、一定のアシストトルクを印加することでハンドル操作を軽くする。

なお、第２トルク設定手段１０６が設定する第２のアシストトルク設定値ＡＴ２としては、例えばトルクセンサ１０９の計測値に基づき、操舵トルクをゼロに近い値まで軽減することで、最大のアシスト量を印加することができる。

また、例えば回避操舵開始後はアシストトルク算出をトルク制御から回転数制御に切り替える。人間の操舵速度を計測した結果、最大の操舵速度は３００度／秒〜５００度／秒程度であったが、緊急時には最大能力を発揮することができず、操舵速度が低下する。そこで、運転者が操舵した方向へ例えば３００度／秒〜５００度／秒でハンドルを回転するように回転数制御することで、運転者の最大能力を引き出すことができる。この場合、アシストトルクに上限値を設けるとともに、運転者が操舵を止めた場合には速やかに回転数制御を停止する。例えば、回転数制御をしている時点で、運転者が逆方向にハンドル操作を行うと、操舵速度が低下するため、回転数制御では、さらに、操舵速度を上げるようとするため、アシストトルクが大きくなる。ここで、アシストトルクが大きくなりすぎると、運転者は反対方向にハンドルを操作したいにも拘わらず、その操作を妨げることになる。そこで、第２のアシストトルクＡＴ２は、最大でも、運転者のハンドル操作を妨げない程度の大きさに、制限する。

さらに、運転者が推奨操舵方向とは逆に操舵を行なった場合には逆方向である警告を行なうために、ハンドルに振動を加えるようなアシストトルクを設定する。また、運転者の操作がなかった場合には軽い操舵アシストに限定しておき、引き続き運転者に回避を促すようにする。

次に、図４を用いて、本実施形態による操舵支援システムによるアシストトルクの制御内容について説明する。
図４は、本発明の一実施形態による操舵支援システムアシストトルクの制御内容を示すフローチャートである。

最初に、ステップ４０１において、衝突判定手段１０３は、障害物位置計測手段１０１で計測された前方障害物との距離及び距離の時間微分である相対速度を読み込む。

次に、ステップ４０２において、衝突判定手段１０３は、現在の相対速度を維持した場合に衝突するまでにかかる余裕時間ＴＴＣ（Time To Collision）を算出する。

そして、ステップ４０２において、衝突判定手段１０３は、余裕時間ＴＴＣを用いて、衝突の危険性を判定する。車両の衝突危険性が低い場合には、処理を終了する。車両の衝突危険性が高い場合には、開閉スイッチ１０４をオンして、ステップ４０４に進む。

次に、ステップ４０４において、推奨操舵方向決定手段１０２は、障害物位置計測手段１０１で計測された前方障害物との相対横位置を読み込む。

そして、ステップ４０５において、推奨操舵方向決定手段１０２は、読み込まれた前方障害物との相対横位置に基づいて、推奨操舵方向を決定する。

次に、ステップ４０６において、第１トルク算出手段１０５は、衝突の危険性が高まったと判定されてから運転者が実際に反応して操舵操作を開始するまでの期間で操舵アシストトルクを設定し、そのアシストトルク指令値を出力する。

次に、ステップ４０７において、切替手段１０７は、操舵トルクセンサ１０９の出力により、運転者の操舵開始を判定し、操舵開始までは、ステップ４０６を繰り返して、第１トルク算出手段１０５が設定した第１アシストトルク指令値を選択して操舵トルク補助手段１０８に出力する。また、切替手段１０７は、所定時間（例えば、０．６秒）の経過を監視し、所定時間が経過するまで、ステップ４０６を繰り返して、第１トルク算出手段１０５が設定した第１アシストトルク指令値を選択して操舵トルク補助手段１０８に出力する。

操舵が開始されるか、所定時間が経過すると、ステップ４０８に進み、操舵の方向や有無を判定する。

操舵方向が逆方向の場合には、ステップ４０９において、第２トルク算出手段１０６は、第２アシストトルク指令値として、振動を与える指令値を設定し、切替手段１０７を介して、操舵トルク補助手段１０８に出力する。

所定時間が経過したが、操舵が開始されない場合には、ステップ４１０において、第２トルク算出手段１０６は、第２アシストトルク指令値として、弱いアシストトルクを与える指令値を設定し、切替手段１０７を介して、操舵トルク補助手段１０８に出力する。

運転者の操舵方向が推奨方向の場合には、ステップ４１０において、第２トルク算出手段１０６は、操舵角速度制御に切り替えて、切替手段１０７を介して、操舵トルク補助手段１０８に出力する。

以上説明したように、本実施形態によれば、自車両前方の障害物位置に基づいて衝突危険性と推奨操舵方向を決定し、運転者が実際に操舵操作を開始する前に例えば大トルクをアシストトルクとして印加することによりシステムが決定した推奨操舵方向を運転者に明確に提示することが可能であり、また、運転者が積極的にその方向への操舵操作を開始した後には状況に応じた適切なアシストトルクへと切り替えることで、先の操舵方向の明確な提示と車両安定性の確保・運転者の違和感低減を両立できる。

なお、以上、本発明を実施するための最良の形態を実施例に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は上記実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。

本発明の一実施形態による操舵支援システムを搭載した車両の構成を示すシステムブロック図である。 本発明の一実施形態による操舵支援システムの第１トルク算出手段及び第２トルク算出手段が設定するアシストトルクの説明図である。 本発明の一実施形態による操舵支援システムを搭載した車両における操舵系の近似モデル図である。 本発明の一実施形態による操舵支援システムアシストトルクの制御内容を示すフローチャートである。

符号の説明

１０…駆動力源
２０…差動装置
１０１…障害物位置計測手段
１０２…推奨操舵方向決定手段
１０３…衝突判定手段
１０４…開閉スイッチ
１０５…第１トルク設定手段
１０６…第２トルク設定手段
１０７…切替手段
１０８…操舵トルク補助手段
１０９…操舵トルクセンサ
１１０…ハンドル

Claims (10)

1. 車両の走行状態に応じて操舵方向を決定し、操舵操作のアシストトルクを発生する操舵支援システムであって、
   前方障害物との距離及び横方向位置を計測する障害物位置計測手段と、
   前記障害物位置計測手段によって計測された距離及び横方向位置の計測結果により衝突の危険性を判定する衝突判定手段と、
   前記障害物位置計測手段によって計測された横方向位置の計測結果により推奨操舵方向を決定する推奨操舵方向決定手段と、
   第１のアシストトルク指令値を設定する第１トルク設定手段と、
   前記第１トルク設定手段が設定する前記第１のアシストトルク指令値よりも小さな第２のアシストトルク指令値を設定する第２トルク設定手段と、
   前記衝突判定手段により衝突の危険性が大と判定された後、前記第１トルク設定手段が設定する前記第１のアシストトルク指令値により、操舵アシストトルクを発生し、運転者の操舵開始後若しくは前記第１のアシストトルク指令値による操舵アシストトルクが発生してから所定時間経過後、前記第２トルク設定手段が設定する前記第２のアシストトルク指令値により、操舵アシストトルクを発生するように切り替える切替手段を備えることを特徴とする操舵支援システム。
2. 請求項１記載の操舵支援システムにおいて、
   前記第１トルク設定手段は、設定する第１のアシストトルク指令値の大きさを、車体の進路変化が規定値以内になるように制限することを特徴とする操舵支援システム。
3. 請求項１記載の操舵支援システムにおいて、
   前記切替手段が所定時間後前記第１のアシストトルク指令値から第２のアシストトルク指令値に切り替える場合、前記所定時間は、人間の反応遅れによる空走時間と概等しく設定することを特徴とする操舵支援システム。
4. 請求項３記載の操舵支援システムにおいて、
   前記切替手段は、前記所定時間を、車体の進路変化が規定値以内になるように制限することを特徴とする操舵支援システム。
5. 請求項１記載の操舵支援システムにおいて、
   前記第１トルク設定手段は、設定する第１のアシストトルク指令値の大きさを、車両の走行速度に応じて変化させることを特徴とする操舵支援システム。
6. 請求項１記載の操舵支援システムにおいて、
   前記第１トルク設定手段は、設定する第１のアシストトルク指令値の大きさを、車両が走行している路面の摩擦係数に応じて変化させることを特徴とする操舵支援システム。
7. 請求項１記載の操舵支援システムにおいて、
   前記第２トルク設定手段は、設定する第２のアシストトルクの大きさを、操舵角の角速度制御により算出することを特徴とする操舵支援システム。
8. 請求項１記載の操舵支援システムにおいて、
   車体前方の車線を認識する車線認識手段を備え、
   前記推奨操舵方向決定手段は、前記車線認識手段による自車両の道路内の走行位置の情報に基づいて、推奨操舵方向を修正することを特徴とする操舵支援システム。
9. 請求項１記載の操舵支援システムにおいて、
   運転手以外の乗員の有無を検出する乗員検知手段を備え、
   前記推奨操舵方向決定手段は、前記乗員検知手段によって検出された乗員の有無に基づいて、推奨操舵方向として修正することを特徴とする操舵支援システム。
10. 駆動力源により車輪が駆動されるとともに、車両の走行状態に応じて操舵方向を決定し、操舵操作のアシストトルクを発生する操舵支援システムを有する車両であって、
    前記操舵支援システムは、
    前方障害物との距離及び横方向位置を計測する障害物位置計測手段と、
    前記障害物位置計測手段によって計測された距離及び横方向位置の計測結果により衝突の危険性を判定する衝突判定手段と、
    前記障害物位置計測手段によって計測された横方向位置の計測結果により推奨操舵方向を決定する推奨操舵方向決定手段と、
    第１のアシストトルク指令値を設定する第１トルク設定手段と、
    前記第１トルク設定手段が設定する前記第１のアシストトルク指令値よりも小さな第２のアシストトルク指令値を設定する第２トルク設定手段と、
    前記衝突判定手段により衝突の危険性が大と判定された後、前記第１トルク設定手段が設定する前記第１のアシストトルク指令値により、操舵アシストトルクを発生し、運転者の操舵開始後若しくは前記第１のアシストトルク指令値による操舵アシストトルクが発生してから所定時間経過後、前記第２トルク設定手段が設定する前記第２のアシストトルク指令値により、操舵アシストトルクを発生するように切り替える切替手段を備えることを特徴とする車両。

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