JP5892482B2 - 車両の車線維持補助のための運転制御方法及びシステム - Google Patents

Description

本発明は、独立請求項に記載の、車両の車線維持を補助するための運転制御方法及びシステムに関する。

意図しない車線の逸脱、すなわち車線又は少なくとも車線内の望ましい位置を離脱することは、大型、中型、又は小型車両を含め、あらゆる種類の車両を巻き込んだ交通事故につながる。技術的な問題の他に、そのような車線逸脱の周知の原因は、運転者の不注意、油断、又は眠気である。関連技術において、車両の意図しない車線逸脱を避けるための運転者向け補助手段が既知である。特許文献１には、望ましい位置からの車両の横方向のずれに応じて増加又は減少する適応トルクの利用が開示されている。トルクは、車両が車線の中央からずれている時、又は車両が道路の境界線に近い時に、直接ハンドルに伝達される。

特許文献２には、車両が車線からずれそうになった時に操舵力を補助することにより、運転者の操舵感を改善する、車線維持補助装置が開示されている。補助トルク決定手段において、車両の位置、車線中央位置決め手段、中央に対する望ましい位置からの横方向のずれを計算するための計算手段、並びに、補助トルクを供給する電源を用いて、電源からの補助トルクが決定する。運転者の操舵操作によって横方向のずれが減少してくると、補助トルク決定手段は補助トルクを減少させる。

www.prevent-ip.org/download/Events/20061008-12_ITS_WC_London/TS128/Paper%202180.pdfに公開されている非特許文献１おいて、運転者がハンドルにかけているトルクとは逆の抵抗トルクをハンドルに追加することで、車両が意図せず車線の外へ出そうであることを運転者に警報する、触覚を用いた車線維持補助システムが開示されている。境界線への接近及び横断の間、方向指示器が停止中の場合、このシステムはこの事象が意図しないものであると判定し、付加的な抵抗トルクをハンドルに印加し、車線逸脱を防止する。

米国特許出願公開第２００６／０４７３９０号明細書 米国特許出願公開第２００６／２１７８６０号明細書

M.Montiglio他、「大型トラック用の車線維持補助システムの展開（Development of a lane keeping support system for heavy trucks）」、www.prevent-ip.org/download/Events/20061008-12_ITS_WC_London/TS128/Paper%202180.pdf

本発明の課題は、運転者が完全に車両を操舵している状態において運転者を補助する、車両の車線維持のための運転制御方法及びシステムを開示することである。

この課題は、独立請求項に記載の特徴によって解決する。従属請求項及び本明細書には、本発明の有利な実施形態を開示する。

車両を操舵する操舵装置を備えた.車両の車線維持を補助するための運転制御方法を開示する。本方法は、車両関連情報を供給するステップと、環境関連情報を供給するステップと、車両関連情報と環境関連情報とを統合するステップと、車両関連情報及び環境関連情報に基づいて車両の今後の軌道を予測するステップと、車両の望ましい車線位置及び／又は案内力を推測するステップと、今後の軌道と望ましい車線位置とを比較するステップと、操舵装置に案内力を供給すべきかどうかを判定するステップと、案内力を操舵装置に供給する場合には、車両の所定の運転挙動を記述した階層的順序集合に基づいて前記案内力の大きさを決定するステップと、車両が移動しようとしている方向に合わせて前記案内力の大きさを調節するステップと、大きさが調節された前記案内力を前記操舵装置に供給するための１つ以上のアクチュエータを起動するステップとを含む。

本方法は、具体的には大型、中型、及び小型車両をはじめ、あらゆる種類の車両に適用可能である。

本方法による主な特徴の１つは、路上又は道路の車線の望ましい横方向位置から車両が意図せず逸脱する可能性、すなわち車線、道路、又は車線内又は路上の望ましい位置から車両が離脱する可能性が低減することである。

案内力は操舵装置にかかるものであるが、運転者が操舵装置に加える力に対抗すれば抵抗となり、運転者が操舵装置に加える力と同じ方向に作用させると補助力となる。例えば、この補助力により、操舵装置の操作中に運転者が抵抗として感じる、タイヤ等に作用する摩擦力等の影響が少なくなる。操舵装置は、例えば、従来のハンドル、ジョイスティック、摺動ニップル、又は車両の操舵に適したその他の操舵装置であってもよい。例えば、操舵装置がハンドルである場合には、案内力はハンドルにかかる誘導トルクとなる。

本方法による別の特徴は、システムが受け付けた全ての入力データを解析して、システムから操舵装置に案内力を供給することが適切であると判定された場合にのみ、車線維持補助システムから、かかる付加的な案内力が供給されることである。

例えば「間違った」方向にハンドルを回して、路上又は道路の車線の望ましい横方向位置から車両を遠ざける等、操舵装置を「間違って」、すなわち望ましくない方向に操作している場合、運転者は（もしあれば）案内力を操舵装置（例えばハンドル又はジョイスティック）の抵抗が大きい又は増大していると感じる。このように抵抗を大きく又は増大させる一方で、例えば「正しい」方向にハンドルを回して路上又は道路の車線の望ましい横方向位置に向かって車両が移動している等、操舵装置を「正しい」、すなわち望ましい方向に操作している場合、運転者は操舵装置の抵抗が小さい又は減少していると感じる。

しかし、案内力は、例えば車両のハンドルを回す等、操舵装置を操作している時に運転者が感じる抵抗を増加又は減少させるだけのものなので、案内力だけによってハンドルを動かすことはできない。

車線維持補助システムの第１の好適な操作モードにおいて、運転者及び、該当する場合は従来のサーボ操舵装置によって、操舵装置にかかる通常の力に更に力が加わると、案内力は、「正」、「負」、又はゼロのいずれかになる。操舵装置が「間違った」方向に移動している場合は、運転者が感じる全体的な抵抗が増加し、操舵装置が「正しい」方向に移動している場合は、運転者が感じる全体的な抵抗が減少する。車両の操作条件及び／又は実際の状態に合わせて、案内力の大きさを調節することが好ましい。「車両の状態」とは、例えば車線における横方向位置、横方向速度等の、車両に関連する特性のことで、例えば（もしあれば）牽引車両及び／又は被牽引車両の幅、長さ、高さ、重量などの付加的な形状パラメータを含んでいる。

詳細には、運転者及び、該当する場合はサーボ操舵装置によって、操舵装置にかかる力に対抗する場合、すなわち運転者及び、該当する場合はサーボ操舵装置による力と逆の方向に案内力が作用する場合、案内力は正の値をとる。このような正の案内力により、操舵装置が例えばハンドルであればハンドルを回す等、操舵装置の操作中に、操舵装置の抵抗が大きい又は増加しているように運転者が感じる。

運転者及び、該当する場合はサーボ操舵装置によって、操舵装置にかかる力と同じ方向に案内力が作用する場合、案内力は負の値をとる。このような負の案内力により、操舵装置の操作中に、操舵装置の抵抗が小さい又は減少しているように運転者が感じる。負の案内力による効果は、概ね、操舵装置の操作において運転者を補助することである。そのような負の案内力による補助効果は、従来のサーボシステムによって操舵装置にかかる力によって運転者が感じる補助効果と同程度である。例えば、操舵装置の残留抵抗を更に除去することによって、このような負の案内力を用いてサーボシステムを補助することができる。

値がゼロの場合は、操舵装置に付加される案内力が無い状態を示す。

車線維持補助システムの第２の好適な操作モードでは、「間違った」方向に及び／又は不適切に操舵装置を操作している場合、案内力が常に正になるように、すなわち案内力が常に運転者の動作に対抗するように印加されるので、操舵装置の操作中に運転者が感じる全体的な抵抗は大きくなる。案内力の大きさを、車両の操作条件及び／又は実際の状態に応じて変化させることが好ましい。

車線維持補助システムの第３の好適な操作モードでは、力の大きさが車両の操作条件及び／又は実際の状態に適合せずに操舵装置が「間違った」方向に動いた場合にのみ、案内力が印加される。操舵装置を「正しい」方向に回している時、従来の（周知の）サーボ操舵システムを用いて従来通り運転者を補助する。

更に、案内力は、連続的な力関数として操舵装置に印加されてもよい。或いは、車両の現在の横方向位置が、望ましい横方向位置からずれている状態及び／又は車両の現在の状態が車両の望ましい状態と異なっている状態でのみ、案内力を印加してもよい。

上述のように、力関数に、案内力の変化、すなわち増加及び／又は減少を反映させることは、有利である。力関数は、望ましい横方向位置からの横方向距離、車両の横方向速度、車両の横方向加速度、及び車線の曲率のうち、少なくとも１つに依存する。力関数は、連続的な関数、例えば線形従属であってもよい。或いは、車両の横方向距離、横方向速度、横方向加速度、及び車線の曲率のうち少なくとも１つに対して非線形の形状、例えば二次関数、指数関数等であってもよい。実際の力関数は、車両の安定性を確保し、及び／又は運転者にとって快適であるものを選択することが好ましい。例えば、カーブに沿って曲線軌道を進む、又は、直線道路を進むなど、それぞれの状況に応じた力関数を選択する。１つ以上の力関数を作成したり組み込んだりするには、車両の望ましい運転挙動を記述した階層的順序集合に基づいて、エキスパートシステム、人工知能、及びファジー論理システムのうちの少なくとも１つを用いる。

車線維持補助システムは、路上又は道路の車線の望ましい横方向位置に車両を維持するように、又は、望ましい横方向位置に向かって車両を移動させるように、運転者に働きかける。運転者が、路上又は道路の車線の望ましい横方向位置に向かって、車両が望ましい、すなわち「正しい」方向と逆の方向に動くようにハンドル等の操舵装置を操作している場合、運転者は抵抗の増大を感じる。

好ましくは、所定の運転挙動を記述した階層的順序集合は、指示の集合である。この集合は、以下の順序で優先されることが望ましい。
（ｉ）車両を安定させること。
（ｉｉ）車両が車線から離脱するのを防止すること。
（ｉｉｉ）道路の曲線軌道を走行時、すなわち、カーブに沿って車両が曲線軌道を辿って走るようなカーブがある道路を車両が走行する場合、車両の方向転換を補助すること。

所定の運転挙動をこの順序で優先させることにより、交通安全が適切に守られる。車両が望ましい横方向位置にない場合、又は、例えば道路の車線の中央など、望ましい横方向位置を離脱しようとしている場合、車両の横方向速度は減少又は制限され、その結果、車両が安定する。なお、「横方向速度」とは、車両の通常の進行方向に対して横方向の速度である。

上記の第１の例のように車両を安定させることにより、運転者は自身が完全に制御している状態の車両の危険な状況に対処することができるので、車両を運転者の操舵動作に合わせて適切に動作させることができる。たとえ車両が車線を離脱しても、車両が安定していれば、不安定な状況にある車両よりも、安全性において優れている。（安定した車両において）車両が車線から離脱するのを防止する補助手段が、車両の方向転換の補助よりも優先されていれば、車線逸脱に起因する危険な状況が発生する可能性を最小限に抑えることができる。

車両の横方向のずれ、横方向速度、横方向加速度、及び道路の曲率のうち少なくとも１つを、所定の運転挙動を記述した集合から所定の運転挙動を選択するための車両関連パラメータの信頼できる入力変数として利用できることは、有利である。

所定の運転挙動は、エキスパートシステム、人工知能、及びファジー論理システムのうちの少なくとも１つによって決定される。案内力の大きさの決定が、エキスパートシステム、人工知能、及びファジー論理システムのうちの少なくとも１つによってなされることは、有利である。例えば、ファジー論理システムを使用することにより、規則自体は数学的形式ではなく言語形式で記述されるが、コンピュータシステムに使用可能な規則の数学的記述を取得できる。好ましくは、ファジー論理システムによって、たとえシステムの入出力パラメータどうしの数学的関係が非常に複雑であって確立さえされていなくても、システムを適切に制御することができる。案内力の実際の値は、車両の横方向位置、車両の横方向速度、車両の横方向加速度、及び車線曲率のうち少なくとも１つに基づいて、好ましくはファジー論理によって設定される。

エキスパートシステムを使用することにより、専門知識ベースに基づいて、所定の運転挙動を適切に選択することができる。エキスパートシステムにおいて、知識ベースとは、任意の表現形式の専門知識を含むシステムの領域である。知識ベースは、推論機械、すなわち知識ベースに基づいて計算可能なハードウェア又はソフトウェアに実装される。エキスパートシステムの役割は、基本的に、データ解釈、すなわちデータの解析、具体的にはデータの理解及び調査、すなわちデータ発生に応じて動作を開始するためのデータの解釈；予測、すなわち時変系のアクセス可能な状態の予想及び確認動作である。

人工知能を使用することにより、挙動を効率的に解析及び利用し、今後の動作を決定することができる。繰り返された動作や情報は、規則性認識の基準となる経験値として記憶される。従って、大量のデータから一般規則を推論することができる。エキスパートシステムは、人工知能システムの一部と言える。

明らかなように、それぞれのシステムを単独で使用することも、これらのシステムを２つ以上組み合わせて使用することもできる。

好ましくは、少なくとも環境関連データを、データの統合に用いる。好ましくは、それぞれの情報を収集し、データを統合することによって、多様なソースからのデータを統合し、単一のソースによるものよりも効果的な推論を得ることができる。環境関連データの収集に適切なセンサは、例えば、障害物又は対向車を検出する長距離レーダーや、車線追跡カメラユニット、遠く離れたプロバイダから供給されるデジタル地図データなどである。物体データ統合においては、環境センサから物体を追跡して種類する。車線データ統合においては、車線データに基づいて推測を行うため、デジタル地図データプロバイダからの車線データが物体データ及び車線追跡カメラによるデータと統合される。

所定の運転挙動を記述した階層的順序集合により、運転者が、例えば道路の車線で車両を運転している場合に、いくつかの機能を効果的に補助することができる。

以下の段落では、車両が直線道路を走行している場合の、本発明の実施形態を説明する。

上述の第１の好適な操作モードでは、直線道路を走行している場合の案内力は正となり、運転者のハンドル操作により車両が望ましい横方位置から遠ざかって現在の車両の横方向速度となっている場合、案内力は、運転者が操舵装置に現在かけている力に対抗するものとなる。例えば、車線の中央等の望ましい横方向位置から車両が横方向に移動した場合、及び移動すればするほど、案内力の値又は大きさは（好ましくは、車両が望ましい状態にある場合及び／又は横方向速度がゼロである現在の望ましい横方向位置にある場合、ゼロから開始して）増加する。

一方、直線道路の走行時、運転者の操作により、車両が望ましい横方向位置に向かって横方向に動いており現在の横方向速度となっている場合、案内力は、
（１）正であって、運転者が操舵装置にかけている現在の力に対抗するように、
（２）負であって、運転者が操舵装置にかけている現在の力と同じ方向に作用するように、又は、
（３）ゼロとなるように、
選択される。案内力の値は、以下のように選択されるのが好ましい。
（ｉ）車両の現在の横方向速度の値が現在望ましい横方向速度の値よりも大きい場合であって、車両の現在の横方向速度の値が現在望ましい横方向速度の値から離れるほど（後者の値は同じく車両の望ましい横方向位置からの横方向距離、例えば形状データ（（もしあれば）牽引車両及び被牽引車両の重さ、高さ、長さ、及び幅）等の付加的パラメータから成る車両の特性、及び車線又は道路の曲率のうち少なくとも１つの関数）その絶対量が増加するようになっている場合に、正となる。車両が望ましい横方向位置に接近すると、望ましい横方向速度の絶対量は減少することになる。一例として、これは、車両が一定の横方向速度を有し、車両が望ましい横方向位置、例えば車線の中央に向かって横方向に動いている場合に、正の誘導トルクの絶対量が増加するようになっていることを意味する。
（ｉｉ）車両の現在の横方向速度の値が現在望ましい横方向速度の値よりも小さい場合であって、車両が現在望ましい横方向速度に向かって現在の横方向速度を増加させるほどその絶対量が減少するようになっている場合に、負となる。車両が望ましい横方向位置に接近すると、望ましい横方向速度の絶対量は減少することになる。一例として、これは、車両が一定の横方向速度を有し、車両が望ましい横方向位置、例えば車線の中央に向かって横方向に動いている場合に、負の誘導トルクの絶対量が減少するようになっていることを意味する。
（ｉｉｉ）路上又は道路の車線の望ましい横方向位置に向かって車両が移動している間、車両の現在の横方向速度の値が現在望ましい横方向速度の値と等しく、望ましい横方向位置にあって横方向速度がゼロの場合に、案内力の値はゼロとなる。

操舵装置に供給される実際の案内力の絶対値は、好ましくは案内力ゼロである最小値から最大の案内力である最大値までの間の数である。

案内力は、操舵装置の操作性になるべく影響を与えないように、車両の運転者による通常の力に加えられるので、たとえ最大の案内力が印加されてもなお、運転者が操舵装置を正常通り操作できる。

更に、案内力が印加されており、正、すなわちゼロよりも大きければ、たとえ車両が路上又は道路の車線の望ましい横方向位置に向かって移動するように運転者が操舵装置を操作している（例えばハンドルを回している）状況にあっても、運転者が操舵装置にかけている車両の横方向速度を発生させるどれほど大きい力にも、常に案内力が対抗するようになっている。案内力が印加されており、負、すなわちゼロより小さければ、運転者が操舵装置にかけている、車両の横方向速度を発生させる力がどれだけ大きくても、路上又は道路の車線の望ましい横方向位置に向かって車両が移動するように運転者が操舵装置を操作している状況でのみ、その力と同じ方向に案内力が作用するようになっている。

しかし、通常のように、操舵装置の操作を既に補助している何らかのサーボシステムに加えて、正の案内力を過剰に印加すること、及び／又は、運転者によって例えばハンドルなどの操舵装置にかけられる力と同じ方向に作用する負の案内力を過剰に印加することは、運転者にとって快適ではないであろうし、車両の安定性を損なう可能性もある。従って、望ましい横方向位置から車両が遠ざかっている場合は、（もし印加されていてゼロより大きければ）案内力は通常、車両が望ましい横方向位置に向かって移動している場合でも案内力がゼロより大きい状況よりも強いが、いずれの場合も、案内力は同じ境界条件に従わなければならず、運転者が操舵装置にかける車両のいかなる大きな横方向速度も発生させる力に必ず対抗することになる。このように、印加された案内力の実値は、車両の横方向速度が減少して、所定の境界内の路上又は道路の車線の望ましい横方向位置に向かって車両が移動する時には減少し、車両が前記望ましい横方向位置に到達し、そこを通過して再び離れていった場合には、横方向移動の以前の方向を継続するか、又は横方向移動の方向を反転することにより、再び増加する。

例えば、上述の力関数は、例えば車線の中央等の望ましい横方向位置からの、車両、特に牽引車両の横方向距離の連続関数である。例えば、上述の第２の好適な操作モードでは、案内力は、望ましい横方向位置においてゼロであり、望ましい横方向位置からの横方向距離に応じて、最大案内力まで増加する。

上述した第１の好適な操作モードでは、力関数は、例えば、車両の横方向位置、横方向速度、車線曲率、及び場合によっては車両の横方向加速度のうち、少なくとも１つを入力変数として利用するファジー論理システムに基づく連続関数である。案内力の値は、このシステムの出力として供給される。例えば、ファジー規則の１つは、車線曲率がなく、左への横方向速度が高く、車線の左側の横方向位置である時、案内力は車両を車線の右側に向かって動かすように運転者に働きかけることであってもよい。

横方向速度が許容範囲内であって（車両の望ましい横方向位置として）車線の中央に向かって動いている時の、別の適切なファジー規則の結果、案内力はゼロとなる場合がある。望ましい横方向位置と比較して、この状況での横方向速度が小さすぎると判定された場合、ファジー規則の結果、例えば車線の中央等の望ましい横方向位置に向かって車両が移動する時、又は移動する限り、操舵装置（例えばハンドル）の付加的補助となる負の案内力となる。その結果、ハンドルが「正しい」方向に回っている時、運転者が感じる操舵装置の全体的な抵抗が小さくなる。同じ状況において横方向速度が高すぎると判定された場合、例えば車線の中央等の望ましい横方向位置に向かって車両が移動している時、又は移動する限り、ファジー規則に基づいて抵抗的な正の案内力が作用する。

通常、車両の現在の横方向位置が望ましい横方向位置から遠く離れている場合、車両の現在位置が望ましい横方向位置により近い状況と比較して、望ましい横方向位置に向かう車両の横方向速度が増加する。車両が望ましい横方向位置に接近するほど、その横方向速度は減少する。

以下の段落において、車両が道路のカーブに沿って曲線軌道を走行している時の本発明の実施形態を説明する。

カーブに沿って曲線軌道を走行している場合、カーブの内側に向かって車両を横方向に加速するように運転者に働きかける案内力は、カーブの外側に向かって車両を横方向に加速するように運転者に働きかける案内力とは異なる。具体的には、カーブに沿って曲線軌道を走行している場合、カーブの内側に向かって車両を横方向に加速するように運転者に働きかける案内力を、直線道路上で同等の状況の時よりも大きくする。カーブに沿って曲線軌道を走行している場合、カーブの外側に向かって車両を横方向に加速するように運転者に働きかける案内力を、直線道路上で同等の状況の時よりも小さくする。その結果、案内力は、運転者が車両をより安全な横方向位置に向かって移動させ、好ましくはその位置に維持するように、働きかける。また、例えばカーブの外側に向かって横方向に加速するための力は、カーブの内側に向かって横方向に加速するよりも小さくて済むので、運転者には、快適かつ直感的に案内力を利用することができる。

以下の段落において、本発明の更なる実施形態及び利点を説明する。

物体データ統合及び車線データ統合を環境関連情報に供給することにより、車線データ予測用の信頼できるデータを取得することができる。

車両関連情報として適切なデータは、例えば、車輪速度データ、ヨー比データ、及び操舵角データのうちの少なくとも１つである。車輪速度センサにより、車両のそれぞれの車輪の速度を測定する。ヨー比センサにより、車両のヨー比を測定する。操舵角センサにより、車両の操舵角を測定する。

トラックとこれに取り付けられた被牽引車とをカーブの曲線軌道で運転する時、被牽引車自体の位置は牽引車よりもカーブの内側に近くなる。牽引車を車線中央に維持するための従来の車線維持補助システムでは、被牽引車がカーブの内側の車線境界を越えるように車両を誘導してしまう可能性がある。そこで、牽引車に被牽引車が取り付けられている場合の、本発明の好適な実施形態によると、カーブにおける牽引車の望ましい横方向位置を、被牽引車の望ましい横方向位置に基づいて予測する。好ましくは、牽引車の望ましい横方向位置を、被牽引車の横方向位置と比較して、カーブの外側寄りに変更する。加えて、又は代替的に、牽引車が車線の中央を走行することを想定して被牽引車がカーブの内側で車線を離脱すると予測された場合、牽引車がカーブの外側で車線を離脱しそうな時に車線逸脱警報システムを遮断することができる。運転者は、牽引車と被牽引車の両方がカーブに沿って、具体的には被牽引車がカーブの内側で車線を離脱しないように、走行することを可能にするために、これを行うことができる。好ましくは、被牽引車がカーブの内側の車線でそのような状態になると予測された場合、又はそのような回避の間にカーブの内側で車線を離脱することになる場合に、車両が外側の車線を離脱している期間だけ、警報を遮断しておいてもよい。

カーブに沿った曲線軌道で牽引車をこのように操舵することにより、例えば被牽引車が対向車線に進入するのを防止するために、運転者は意図的に車両を車線から離脱するように操舵する。このようにする別の理由は、被牽引車が道路の境界線から離脱するのを防止するため、又は、例えば、被牽引車が車線を離脱して同じ方向の隣接する車線に進入するのを防止するためである。対向車線は、対面交通道路で、その車両と逆の方向に向かう車線である。これは、曲率が大きい、すなわち曲げ半径が小さい及び／又は車線幅が小さい場合に、特に有利である。

被牽引車の横方向位置はすぐに調節しきれないので、好適な一実施形態として、予測的な「先読み」機能を組み込むことができる。従って、被牽引車が先にあるカーブの内側で道路を離脱するのを防止し、牽引車の動作を早期に修正することができる。なお、道路の中央又は車線の中央とは、車両の通常の進行方向に対して、道路又は車線の横方向の中央を意味する。

別の好適な一実施形態として、道路の種類に応じて案内力を調節することもできる。好ましくは、隣接する車線が存在する可能性が所定の閾値を上回り、その方向への車線逸脱を防止するために案内力を供給するべきであるとシステムが判定した場合、隣接する車線が存在しない場合よりも案内力を小さくする。隣接する車線が存在する可能性の所定の確率閾値は、例えば５０％である。隣接する車線が存在する可能性が５０％を上回ると判定され、且つ、車両が上記の隣接車線側に車線を離脱する可能性がある場合、ハンドルに供給される案内力は小さくなる。

隣接する車線がない道路境界線では、道路境界線に向かって車両が移動している時よりも、案内力を高くすることが好ましい。

関連技術において既知の車線逸脱警報システムのほとんどは、車両が車線境界線を越えると、又は、車線逸脱までの予測時間が所定の閾値よりも小さくなると、警報を発する。本発明の好適な一実施形態では、車線逸脱までの予測時間が可変閾値よりも短い場合、車線逸脱警報を発する（イネーブル）。好ましくは、可変閾値は、車両の現在の横方向速度の振幅の関数である。好ましくは、横方向速度の振幅が大きい時よりも小さい時の方が、閾値が小さくなる。上述の本発明の好適な操作モードによると、車線逸脱までの予測時間が上述の（可変）閾値よりも小さい場合、案内力が印加される。或いは、案内力が、その範囲内において継続的に印加されてもよい。

車両が高速で横方向に移動しており閾値が高い場合は、早い段階で運転者に警報を発するので、車線逸脱を防止するための反応時間を長くとれるという利点がある。横方向速度に関しては、車両を安定状態に持って行くのに時間がかかるため、横方向速度が低い時よりも横方向速度が高い時の方が重要である。

運転者が横方向速度がゼロ又は低い状態で車線境界線付近の走行を好む場合、高い閾値で警報が発せられると、入力データの小さなエラー（例えば、信号ノイズ）によって誤警報を引き起こす、すなわち、そのような状況で車両が車線境界線を越えることはないようでも、警報が発せられる。これを防止するために、上述した好ましい解決法では、これらの状況において誤警報の危険性を最小限にするために、横方向速度がゼロ又は低い時の閾値を低くする。例えば、横方向速度が低いときに閾値をゼロに設定すると、車両が実際に車線境界線を越える時に警報が発せられるので、好適である。車両の横方向速度が低い場合にはこれで十分であるが、このような状況で閾値が低かったりゼロだったりすると、危険な状況に対して運転者が反応するまでに残された時間がかなり短くなるので、横方向速度が高い場合には、望ましくない。

カーブに沿って曲線軌道を走行中に道路の中央に向かって横方向に車両が車線逸脱する場合の案内力は、交通状況に応じて決定される。

本発明の好適な一実施形態によれば、案内力は、予測される対向車線の交通量に応じて供給される。対向車線の交通量が検出され、システムが起動された場合、供給すると決められた案内力の絶対量、すなわち案内力の正又は負の値は、どちらが印加されても増加することになる。案内力は望ましい横方向位置、すなわち車線の中央に向かって強まるので、カーブ横断の危険性が減り、車両安全性が高まる。

同様に、案内力は、予測される追い越し車線の交通量に応じて供給される。追い越し車線の交通量が検出され、システムが起動された場合、供給すると決められた案内力の絶対量は増加するので、案内力は、望ましい横方向位置、すなわち車線の中央に向かって強まる。

車線逸脱を意図している場合には、案内力を遮断することができる。システム又は案内力が遮断されると、運転者の注意を喚起しておくために警報信号を発することが好ましい。システム又は案内力を遮断すると、一時的に車線維持補助システムがいかなる案内力も供給しなくなる。しかし、対向車線の交通量を調べるセンサ等、このシステムの基本的機能は、起動したままであることが好ましい。具体的には、危険な状態が検出されると、このシステムの好適な一実施形態では、状況に応じて、案内力及び／又は別の警報信号を継続して供給し、更に任意で、緊急制動操作などを開始してもよい。

車線逸脱が意図的であると判定された場合、例えば、別の車両を追い越すために車線を離脱する際に方向指示器を作動させると、システムは自動的に停止状態になる。任意的に、車両に供給されたセンサデータ及び環境関連情報の解析に基づいて、望ましい横方向位置からの意図的な逸脱を推測することもできる。

警報信号は、車両が車線の中央から離脱しそうであることを運転者に知らせる信号、又は、車線維持補助システムが現在案内力を供給していないことを運転者に知らせる信号のいずれか、又は両方であってもよい。警報信号は、例えば、光及び／又は触覚及び／又は音響信号であってもよい。好ましくは、光信号は運転者にとって視認可能でもあって、音響信号は運転者にとって聴取可能でもあって、触覚信号は運転者にとって触知可能でもある。例えば、触覚信号は、ハンドル又は運転席（又はその一部）の触知可能な振動であってもよい。

本発明の別の実施形態において、少なくとも部分的に統合されたデータに基づいて環境関連情報を生成するデータ統合モジュールと、車両の今後の軌道を予測する軌道予測モジュールと、車両の望ましい横方向位置及び／又は案内力を推測する推定モジュールと、案内力が供給されるべきか否かを判定し、供給すべき場合には、車両の所定の運転挙動を記述した階層的順序集合に応じてそのような案内力の大きさを決定する決定システムモジュールと、を備える補助装置を有し、車両が移動しようとしている方向に合わせて前記案内力の大きさを調節し、データ統合モジュール用のセンサデータの１つ以上の入力、車両関連データの１つ以上の入力と、案内力要求及び／又は警報信号の出力のための１つ以上の出力とによって、大きさが調節された前記案内力を操舵装置に供給するための１つ以上のアクチュエータを起動する、本方法を実行するための車両用車線維持補助システムを開示する。

任意的に、隣接空間種類器によって力推測器に入力データを供給することができる。種類器は、例えば、車両の現在の車線に隣接する空間を種類するセンサを含むシステムである。システムは、現在の車線の隣の空間が、意図される走行の継続に適しているか否か、例えば、現在の車線の隣に、車両が意図する走行用に利用可能な領域として利用可能なもう１つの車線があるか、又は、例えばそのような操作ができない溝等があるかを判定することができる。適宜のセンサにより、隣接する領域にある物体に関する情報及び／又は隣接する領域の路面情報を供給することができる。この情報を利用して、隣接する車線が存在する可能性を推測することができる。

車線維持補助システムは、運転者の代わりになったり、運転者がまだ車両の操作に対する完全な権限を有している状態で運転者の意志よりも優先されたりはしない。具体的には、運転者が車線維持補助システムからの作用を要しない場合は、車線維持補助システムの電源を切ることができる。システムが遮断されると、これに従って、触覚、光、及び／又は音響警報信号が、システムがいかなる案内力も供給していないことを示す。しかし、この状態で案内力は供給されていないが、背景では基本的機能がまだ起動しており、好ましくはこの状態で危険な状況が検出された場合も、まだ案内力を供給することができる。

更に、案内力のレベルはいつでも、ハンドルを任意の位置に回すことによって、運転者がシステムより優位に立つことができるようになっている。システムが起動している間は、例えばカメラ、又はハンドルに接続された静電容量センサ等を使用して、運転者がハンドルを握っているかどうかを適宜のセンサで確認することが好ましい。これにより、車線維持補助システムの「自動操縦」としての誤用を防止するのに役立つ。

本発明の別の実施形態として、プログラム可能なマイクロコンピュータ上で実行すると、上述の特徴のうち少なくとも１つを有する方法を実行する又はその方法で使用される、ソフトウェアコードを備えるコンピュータプログラムであって、インターネット接続されたコンピュータ上で実行されると、補助装置又はその構成要素の１つにダウンロードされる、ソフトウェアコードを備えるコンピュータプログラムを開示する。

更に、コンピュータ上で上述の特徴のうち少なくとも１つを有する方法で使用するためのソフトウェアコードを有する、コンピュータ可読媒体に格納された、コンピュータプログラム製品を開示する。

本発明の別の実施形態として、コンピュータ可読媒体に格納されたコンピュータプログラム製品であって、運転者によって操作される操舵装置を備えた車両の車線維持を補助するための方法に使用されるプログラムコードを備えるコンピュータプログラム製品を開示する。この方法は、
車両関連情報と環境関連情報とを統合するステップと、
車両及び環境関連情報に基づいて車両の今後の軌道を予測するステップと、
車両の望ましい車線位置及び／又は案内力を推測するステップと、
今後の軌道と望ましい車線位置とを比較するステップと、
案内力が操舵装置に供給されるべきかどうかを判定するステップと、
案内力が操舵装置に供給される場合には、
ａ）車両の所定の運転挙動を記述した階層的順序集合に基づいて、前記案内力の大きさを決定するステップと、
ｂ）車両が移動しようとしている方向に合わせて、前記案内力の大きさを調節するステップとを含む。
このコンピュータプログラム製品は、上記の方法で使用されるプログラムコードを有してもよく、この方法は更に、
ｃ）大きさが調節された前記案内力を前記操舵装置に供給する１つ以上のアクチュエータを起動するステップを含む。

上述及びその他の目的及び利点とあわせて、本発明は、以下の実施形態の詳細な説明から最も良く理解されよう。なお、本発明の実施形態は、図示の形態に限定されるものではない。

車線維持補助を行うための、本発明による車線維持補助システムの好適な実施形態の模式図。 本発明による方法を実施するための好適な実施形態のステップを示すフローチャート。 本発明の好適な実施形態による、車両の望ましい位置からの横方向ずれに応じた望ましい横方向速度の、いくつかの可能な変形形態。

添付図面において、同一又は類似の要素には、同じ参照符号を付してある。図面は、あくまでも例示的な概略図であって、本発明の特定のパラメータを示すことを目的としたものではない。また、図面は、本発明の典型的な実施形態を例示することのみを目的としており、本発明の特許請求の範囲を限定するものではない。

図１は、本発明による車両用車線維持補助システム１００の好適な実施形態の模式図である。車両（図示せず）は、例えば被牽引車のない車両、又は、牽引車に取り付けられた被牽引車を備える牽引車である。

車線維持補助システム１００は、補助装置１０を備える。様々なセンサ及び装置１２、１４、１６、３２、３４、３６、３８が、システム１００に接続されている。補助装置１０は、環境関連情報を生成するためのデータ統合モジュール２０を含む。このような環境関連情報は、好ましくは長距離レーダー装置１２、車線追跡カメラ１４、及びデジタル地図プロバイダ１６から得られる。長距離レーダー装置１２は、前方監視レーダーセンサを備える。車線追跡カメラ１４は、車線区分線を検出して、道路幅及び／又は車線幅及び／又は車両に対する車線の横方向オフセット率及び／又は車線曲率等のパラメータを供給する視覚センサを備える。デジタル地図プロバイダ１６は、データベースからの地図データ、具体的には車線情報を供給する。地図データにより、例えばＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ、全地球測位システム）又はその他の位置測定システムを使用して、車両の実際の位置を認識し、現在の車両位置の地図を表示する。環境関連情報は、補助装置１０のデータ統合モジュール２０に供給される。

長距離レーダー装置１２のデータは、入力１８ａを経由して物体データ統合装置２２に供給される。長距離レーダー装置１２により、例えば対向車両や物体等、車線内の物体を検出することができる。物体データ統合装置２２は、環境センサから検出された物体を追跡及び種類する。車線追跡カメラ１４及びデジタル地図データプロバイダ１６のデータは、入力１８ｂを経由して、データ統合モジュール２０の車線データ統合装置２４に供給される。車線データ統合装置２４は、車線データを推測するために、デジタル地図データプロバイダ１６、物体データ統合装置２２、及び車線追跡カメラ１４からの車線データを統合する。

装置２２、２４のいずれも、車線維持補助判定システムを含む決定システムモジュール６０にデータを供給する。更に、物体データ統合装置２２は、車線データ統合装置２４にデータを供給する。

車線データ統合装置２４の出力は、（ｉ）車両（被牽引車なし）又は車両と（もしあれば）被牽引車の両方の今後の軌道を予測する予測モジュール４０と、これに平行して（ｉｉ）補助装置１０の推定モジュール５０の車線位置推定モジュール５２とに供給される。被牽引車を識別するための装置（図１に図示せず）が搭載される。被牽引車に、車両装置が認識可能なトランスポンダを搭載しても、マイクロプロセッサ等の電気装置を搭載しても、或いは、牽引車に搭載すると被牽引車を識別する機械的又は電気的符号を付与してもよい。具体的には、装置から、被牽引車の長さ、又は車軸の距離等の被牽引車のパラメータが供給される。被牽引車の既知の形状に基づいて、被牽引車の挙動によって変化し得る、被牽引車特有の半径方向ターン又は被牽引車固有のカーブにおける挙動を判定することができる。

予測モジュール４０は、車線データと車両センサデータとを統合したデータを使用して、牽引車及び被牽引車の今後の軌道を推測する。具体的には、牽引車の今後の軌道は、他のモジュールへの入力として、推測及び使用される。また、（もしあれば）被牽引車の軌道は、牽引車と被牽引車とを備えた車両の望ましい車線位置を知らせる推定モジュール５０への入力として、推測及び使用される。予測モジュール４０において、入力変数を用いて、車線データ統合によって得られた車両に対する道路の状態（横方向車線オフセット、車両進行方向、車線曲率）が記述される。入力データの第２のグループは、車両センサ、すなわち車両ヨー比、車両速度、及び操舵角に由来する。車線における車両の動きを記述した車両モデルと道路モデルの組合せを使用して、今後の入力変数が推測される。こうして推測された今後の状態は、その後、推定モジュール５０及び判定モジュール６０への入力として使用される。

予測モジュール４０は、１つ以上の車輪速度センサ３２、１つ以上のヨー比センサ３４、及び１つ以上の操舵角センサ３６によって生成された車両関連情報を、入力３０ａから受け取る。車輪速度センサ３２は、車両のそれぞれの車輪の速度を測定する。ヨー比センサ３４は車両及び（もしあれば）被牽引車のヨー比を測定し、操舵角センサ３６は車両の操舵角を測定する。

車線位置推定モジュール５２は、予測モジュール４０及び車線データ統合モジュール２４からの入力を利用しており、牽引車の望ましい横方向車線位置を計算する。今後の曲率値を小さくするために望ましい横方向車線位置は、通常は車線の中央である。今後の曲率値を大きくするには、好ましくは、望ましい横方向車線位置を車線中央とは異ならせることで、被牽引車がカーブの内側で車線から離脱しないようにする。

推定モジュール５０の力推定モジュール５４は、車線位置推測器５２、物体データ統合装置２２、及び予測モジュール４０から、更に任意で、隣接空間種類装置３８からの入力３８ａからの入力を受け取る。力推定モジュール５４は、車線逸脱が生じ得る様々な状況において案内力の値を決定する。

任意で用いる隣接空間種類装置３８は、現在車両が使用している車線の隣接空間を種類するための、好ましくはセンサを含んでいるシステムを備える。システムは、現在の車線の隣の空間が走行に適しているか否か、例えば、現在車両が使用している車線の隣に別の（走行に適した）車線があるかどうかを判定する。使用できるセンサは、例えば、レーダー、超音波、レーザー、又は視覚等である。センサにより、隣接する領域の物体に関する情報、及び／又は隣接する領域の路面情報、例えば土、及び／又はアスファルト路面等があるかどうかがわかる。この情報を用いて、隣接する車線が存在する可能性が推測される。

物体データ及び車線データ統合装置２２、２４（統合済み物体及び車線データ）、予測モジュール４０（今後の軌道）、力推定モジュール５４、及び車線位置推定モジュール５２に由来する情報は、判定モジュール６０に供給される。判定モジュール６０は、案内力及び／又は警報信号がいつ起動されるべきかを判定し、具体的には、システム１００がいつ、どのようにしてそれぞれの起動要素を使用又は起動すべきかを判定する。

案内力を供給すると判定した場合、判定モジュール６０の出力７０ａに取り付けられた電動パワーステアリング装置７２に対して案内力要求が出される。電動パワーステアリング装置７２は、例えばハンドル（図１に図示せず）に操作可能に接続されている従来のサーボ操舵装置等に取り付けられた、アクチュエータ（例えば電動モータ８０）を起動する。パワーステアリング装置７２及び電動モータ８０は、それぞれ、判定モジュール６０の制御信号に基づいて、サーボ操舵装置の従来の動作に、誘導トルクとしての案内力を加える。

警報信号を発すると判定した場合、判定モジュール６０のもう１つの出力７０ｂに取り付けられたＨＭＩ警報装置７４（ＨＭＩ＝Ｈｕｍａｎ−Ｍａｃｈｉｎｅ−Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ、ヒューマンマシンインターフェース）が起動する。このような警報信号は、例えば音響、具体的には可聴、光、具体的には可視、及び／又は触覚、具体的には触知、の信号であってもよい。好ましくは案内力の供給に加えて、意図しない車線逸脱を運転者に警報するために、又は、車線維持補助システムが遮断されたことを警報するために、光及び／又は音響及び／又は触覚装置を使用する。

次に図２を参照すると、車両のハンドルへの誘導トルクとして案内力を供給することで、車線維持補助を行うための、本発明による方法の好適な一実施形態を、フローチャート２００に示す。好適なシステムの構成要素は、上記で既に説明した。システムの詳細については、図１の説明の通りである。この実施形態では、一例として、補助量を決定するためにファジー論理規則を使用する。

ステップ２０２において、車両関連情報が、センサ３２、３４、３６（図１）によって予測モジュール４０に供給され、環境関連情報が、上述のように装置１２、１４、１６（図１）から供給される。統合済み車線データ及び統合済み物体データが、データ統合モジュール２０のデータ統合装置２４、２２（図１）によって生成される。ステップ２０４において、車両関連情報及び環境関連情報が予測モジュール４０（図１）で統合され、ステップ２０６において、車両の今後の軌道が予測される。ステップ２０８において、車両の望ましい車線位置及び案内力が推測される。この推測にあたり、予測モジュール４０で生成された今後の軌道情報が、推定モジュール５０の車線位置推定モジュール５２及び力推定モジュール５４（図１）に供給される。また、位置推定モジュール５２は統合済み車線データを受け取り、力推定モジュール５４は、装置２２からの統合済み物体データ、更に任意で隣接空間種類装置３８（図１）からのデータを受け取る。

案内力は（一例として）、ステップ２１２において、以下の優先順位のファジー論理規則の集合によって決定される。
（１）車両を安定させること。
（２）車両が車線から離脱するのを防止すること。
（３）カーブに沿って曲線軌道を走行している場合、車両の方向転換を補助すること。

車両の横方向ずれ、横方向速度、横方向加速度、及び道路の曲率のうち少なくとも１つが、ファジー論理の入力変数として使用される。ステップ２１４において、車両の意図しない横方向車線逸脱を回避又は最小限に抑制するため、案内力が実際の状況に応じて決定される。すなわち、案内力の大きさは、車両が進もうとしている方向に応じて決定される。

車線維持補助システムの第１の好適な操作モードでは、トルクや従来のサーボ操舵システムの動作といった通常の力に案内力が加わると、案内力は正又は負のいずれかとなるので、操舵装置が一方向（「間違った」方向）に動くと運転者が全体的に感じる抵抗が大きくなり、操舵装置が別の方向（「正しい」方向）に動くと運転者が全体的に感じる抵抗が小さくなる。案内力の大きさを、車両の操作条件及び／又は実際の状態に応じて変化させることが好ましい。

車線維持補助システムの第２の好適な操作モードでは、「間違った」方向に及び／又は不適切に操舵装置を操作している場合、案内力が常に正になるように、すなわち案内力が常に運転者の動作に対抗するように印加されるので、操舵装置の操作中に運転者が感じる全体的な抵抗は大きくなる。案内力の大きさを、車両の操作条件及び／又は実際の状態に応じて変化させることが好ましい。

車線維持補助システムの第３の好適な操作モードでは、力の大きさが車両の操作条件及び／又は実際の状態に適合せずに操舵装置が「間違った」方向に動いた場合にのみ、案内力が印加される。操舵装置を「正しい」方向に回している時、可能であれば、従来のサーボ操舵システムを用いて従来通り運転者を補助する。

上記のような適合が行われる具体的な状況を以下に例示する。より具体的には、ファジー規則に基づいて、案内力関数に以下の特性が与えられる。
（１）シナリオ：直線道路上の走行
好ましくはある所定の閾値を下回る曲率（すなわち閾値を上回る曲率半径）によって認識される、直線道路を走行している時。
（１ａ）直線道路上を走行し、望ましい横方向位置から横方向に移動している場合

車両が望ましい横方向位置、例えば車線の中央から遠ざかっている時、車線維持補助システムにより正の案内力を印加することで、運転者が車両の現在の横方向速度と逆の方向にハンドルを操作／回転するように働きかける。

上記の働きかけは、運転者及び、該当する場合にはサーボ操舵システムによって操舵装置（例えばハンドル）にかかる力に対抗する、操舵装置に供給される案内力の大きさを増加させることによって行われる。従って案内力は、運転者及び、該当する場合にはサーボ操舵システムによる力とは逆の方向に作用するので、運転者にとっては、操舵装置を操作している時、例えばハンドルを回している時、操舵装置の抵抗が全体的に大きいように、又は増加しているように感じられる。案内力の印加は、システムが推測した望ましい横方向速度で車両の現在の横方向位置から、或いは、横方向速度がゼロで望ましい横方向位置に車両がある場合には、ゼロから開始することが好ましい。

好ましくは、車両が望ましい横方向位置から遠ざかるほど、並びに、本方法の更なる変形形態では、横方向速度が増加するほど、案内力が増加する。このように案内力が増加すると、ハンドルが（車両を望ましい横方向位置から遠ざけるような）「間違った」方向に、又は、不適切に回転した場合、運転者には抵抗が大きくなったように感じられる。

なお、負又は正の案内力を供給するという判定は、操舵装置が動いている方向に依存するものであって、車両が移動する方向に自動的に依存するものではない。従って、車両が一時的に望ましい車線位置から遠ざかっている場合にも、上述の例における案内力が負になることがある。例えば、運転者が望ましい横方向位置からの動きを止めたいと思って操舵装置、例えばハンドルを「正しい」方向に動かし始める時が、これに当たる。運転者が操舵装置を十分な時間だけ、例えば数秒間動かすまでは、車両はまだ望ましい横方向位置から遠ざかるように動いている。この期間の後、車両は操舵装置の動きに従って望ましい方向へ動き始めるので、車両が未だ望ましい位置から遠ざかっている時に一時的に負の案内力（ここではトルク）がかかることになる。

望ましい位置から遠ざかっている時には、車線維持システムの３つの操作モードの全てが該当する。また、車線維持補助システムは、状況に応じて、３つのモードのうちもう１つの操作のモードからの切り替えを行うことができる。
（１ｂ）直線道路上を走行し、望ましい横方向位置に向かって横方向に移動している場合

車両が望ましい横方向位置、例えば車線の中央に向かって動いている時、車線維持補助システムから案内力を印加することにより、車両の実際の横方向速度が車線維持補助システムが推測した望ましい横方向速度となるように、運転者が操舵装置を操作／ハンドルを回転するように働きかける。具体的には、操作の初期（車両の横方向速度がゼロの時）には、望ましい横方向速度で車両が望ましい横方向位置に向かって動くように、運転者が操舵装置を操作するように／ハンドルを回転するように働きかけることになる。しかし、路上又は車線における望ましい横方向位置に向かって横方向に車両が近づくに連れて、車両の横方向速度が徐々に減少するように、システムは徐々に運転者が逆の方向に操舵装置を操作するように／ハンドルを回転するように働きかける。その結果、望ましい横方向位置に車両を実際に「スムーズ」に、すなわち（多かれ少なかれ）漸近的に接近させるので、車両がこの望ましい横方向位置を通り越さずに済む。

このように、車両が路上又は車線の望ましい横方向位置に向かって横方向に接近するときの「通り越し」が生じる可能性は、車線維持補助システムにより効果的に低減される。すなわち、車両の現在の横方向速度が推測された望ましい横方向速度よりも大きい場合、特に、車両が最終的に望ましい横方向位置に接近して（横方向速度がゼロになるように）望ましい横方向速度を継続的に減少すべき時に、横方向速度の誤差が増大している（又は少なくとも減少していない）場合に、操舵装置／ハンドルに正の案内力が追加される。望ましい横方向位置の方向にハンドルを回しすぎることで、車両を望ましい横方向位置に向けて速く動かしすぎ、その結果、車両が望ましい横方向位置を「通り越して」、すなわち通過する可能性がある場合に、この正の案内力は、抵抗として運転者に感じられる。

上述の本発明の実施形態では、案内力は、（ｉ）操舵装置を操作／ハンドルを回転している時に運転者に感じられる抵抗を生じる全体的な力を増大させる正の力、並びに（ｉｉ）操舵装置を操作／ハンドルを回転している時に運転者に感じられる全体的な力を減少させる負の力、と考えることができる。

一般的に、案内力は、車両が望ましい横方向位置に向かって動く時の横方向速度、及びその他の適宜の変数の関数である。すなわち、この値は、車両の実際の横方向速度が、車両の始動時の横方向位置をゼロとして、（ｉ）例えば釣鐘型関数又は正弦型関数等の形の、時間及び／又は横方向位置の関数である、現在の横方向速度の実値が望ましい横方向速度の実値よりも低い場合には負の（すなわち補助的な）案内力によって、（ｉｉ）実際の横方向速度が望ましい横方向速度の実値に対応している場合にはゼロ案内力によって、及び（ｉｉｉ）現在の横方向速度の実値が望ましい横方向速度の実値よりも高い場合には正の（すなわち抵抗として感じられる）案内力によって、増加する。

道路上又は道路の車線の望ましい横方向位置にある場合、実際に車両は、路上を走行している間じゅう、その望ましい位置の周りを横方向に動く可能性がある。すなわち、車両の運転挙動に応じて、ケース１ｂ（望ましい横方向位置に向かって動く）とケース１ａ（望ましい横方向位置から遠ざかる）に対応する運転シナリオの間で複数回にわたって連続して切り替わる運転パターンとなる。これらの運転パターンにおいて、横方向速度がゼロで、ある横方向位置（例えば望ましい横方向位置）にとどまるパターンの期間もあれば、上記のケース１ｂ及びケース１ａに対応する２つのシナリオの間で直接の切り替わるパターンの期間もある。

例えば、運転者は、道路に沿った望ましい横方向位置を示す軌道と平行な軌道上で運転することがある。この場合、車両の横方向速度はゼロである。運転者が操舵装置を動かさない限り、車線維持補助システムは停止している。車両を望ましい横方向位置に向かって運転するために運転者が操舵装置を動かし始めると、横方向速度がゼロではなくなるが、これは瞬時で行われる動作ではないが、望ましい横方向位置に到達するまでの時間は短い。また、車両は安定した状態に保たれるべきなので、車両の横方向の動きを望ましい横方向速度まで加速するのは、所定の制限範囲内で行われる動作である。車両が安定した状態で望ましい横方向速度に達すると、案内力はゼロになる。望ましい横方向位置に接近するにつれて、望ましい横方向速度がどんどん小さくなって、望ましい位置でゼロになる。従って、例えば運転者がハンドルを速く回しすぎたりして、車両の実際の横方向速度が望ましい横方向速度を上回ると、運転者は、実際の横方向速度を減少させるように働きかける、抵抗的な（正の）案内力をハンドルに感じることになる。車両の実際の横方向速度が望ましい横方向速度を下回る場合は、運転者は付勢的な（負の）案内力を感じる。その結果、ハンドルの回転が容易になって実際の横方向速度を増加するように運転者に働きかけ、そのため（付加的な）サーボ操舵システムとして作用する。道路上を運転している時、望ましい横方向速度の実際の曲線は、例えば道路の直線部分から徐々にカーブに入っていく時、及び、その反対にカーブ部分から直線の道路部分に向かう時等、望ましい横方向速度の一時的な曲線を定めるそれぞれのパラメータに、追従し続けることが好ましい。

通常、好ましくは、実際の横方向速度が実際の望ましい横方向速度を下回る場合に案内力が負となり、実際の横方向速度が実際の望ましい横方向速度を上回る場合に案内力が正となり、実際の横方向速度が実際の望ましい横方向速度と等しいか又はほぼ等しい時にゼロとなる。これは、車線維持補助システムの第１の好適な操作モードと関連がある。

しかし、このとき、車線維持補助システムを、車両の実際の操作条件及び状態に合わせた正の案内力が操舵装置に印加される、第２の好適な操作モードで動作させることもできる。

また、車線維持補助システムを、力の大きさを車両の実際の操作条件及び状態にかかわらず、操舵装置が「間違った」方向に動いた時にだけ案内力が印加される、第３の好適な操作モードで動作させることもできる。

更に、車両の実際の操作条件及び状態に応じて、２つ以上の操作モードを組み合わせることもできる。

望ましい横方向速度は、時間、望ましい横方向位置からの横方向ずれ、及び道路又は車線の曲率のうちの１つ、又はいくつかの変数の関数であってもよく、例えば正弦曲線又はガウス型曲線のような釣鐘型曲線を有する関数、又は平坦域によって接続された線形の増加及び減少傾斜を示す台形曲線を有する関数、又は三角曲線を有する関数等の、好ましくは極大値又は極大平坦域と、極大値又は極大平坦域の両側の変曲点とを有する関数である。関数の曲線は、対称的であっても非対称的であってもよい。

好ましくは、それぞれの曲線は、車両の横方向開始位置における望ましい横方向速度をゼロとした一端から始まり、望ましい横方向速度をゼロとした望ましい横方向位置であるもう一端に滑らかに接近する。横方向開始位置での曲線の始点と望ましい横方向位置での終点との間で、曲線の形状は、状況に応じて、いかなる適宜の対称的形状又は非対称的な形状であってもよい。

システム１００（図１）は、実際の位置及び予測される今後の位置を利用して適宜の制御信号を生成し、例えば検出された道路／車線に対する車両の位置に基づく操舵信号等、アクチュエータからの出力、及びヨー比、操舵角等のような車両センサの出力を、制御する。
（２）シナリオ：カーブに沿った曲線軌道の走行
カーブに沿った曲線軌道を走行している場合、
（２ａ）カーブの内側に向かって車線維持補助システムによって供給される案内力が、直線道路上の同等の状況での案内力よりも大きいことが好ましく、
（２ｂ）カーブの内側に向かって車線維持補助システムによって供給される案内力が、直線道路上の同等の状況での案内力よりも小さいことが好ましい。

曲率は、曲率半径の逆数として定められる。従って、ある所定の閾値未満の曲率に基づいて直線道路が認識される場合、すなわち曲率がその限界よりも小さい場合、曲率閾値に基づいて道路のカーブが認識される。すなわち、道路のカーブは、曲率がその限界よりも大きい場合に認識される。これは、道路がそのカーブで曲がっていることを示す。

図３に、一例として、異なった条件下の望ましい横方向位置からの車両の実際の横方向位置の横方向ずれｄ_ｌａｔの関数依存性における特徴的な望ましい横方向速度ｖ＊_ｌａｔの例をそれぞれ表す曲線Ａ、Ｂ、Ｃを示す。横方向ずれｄ_ｌａｔ及び望ましい横方向速度ｖ＊_ｌａｔは、任意の単位で示される。当然ながら、望ましい横方向速度ｖ＊_ｌａｔの横方向ずれｄ_ｌａｔに対する関数依存性は、実際の状態の正確な状況に応じて、別の形状を有してもよい。

対称的な釣鐘型曲線Ａは、直線道路の場合を表す。例えば望ましい横方向速度ｖ＊_ｌａｔで、望ましい横方向位置に向かって動く前に、車両の横方向位置における始点ｄ_ｌａｔ＝−１から始まり、望ましい横方向速度ｖ＊_ｌａｔは、望ましい横方向位置における終点ｄ_ｌａｔ＝０で再びゼロになる。このように、曲線Ａは、始点から極大値に向かう正の傾斜、及び極大値から終点ｄ_ｌａｔ＝０に向かう負の傾斜のｄ_ｌａｔ＝−０．５で、極大値Ｖａを示す。

望ましい横方向位置ｄ_ｌａｔ＝０に到達するために、カーブの内側に向かう車両の横方向移動を伴うカーブにおいて、曲線の極大値は、曲線Ｂで示されるように、始点ｄ_ｌａｔ＝−１に向かって変化している。始点ｄ_ｌａｔ＝−１から始まって、曲線Ｂのｖ＊_ｌａｔは漸近的に始まり、望ましい横方向位置ｄ_ｌａｔ＝０までの半分まで到達する前に極大値Ｖｂに到達するまで増加し、ｖ＊_ｌａｔ＝０と漸近的に望ましい横方向位置ｄ_ｌａｔ＝０に到達するまで再び減少する。始点ｄ_ｌａｔ＝−１における曲線Ｂの傾斜は、終点ｄ_ｌａｔ＝０に向かう傾斜よりも急である。

望ましい横方向位置ｄ_ｌａｔ＝０に到達するために、カーブの外側に向かう車両の横方向移動を伴うカーブにおいて、曲線の極大値は、曲線Ｃで示されるように、終点ｄ_ｌａｔ＝０に向かって変化している。この曲線Ｃの極大値Ｖｃを、車両がカーブの内側に向かって逆に動く場合の曲線Ｂの極大値Ｖｂよりも大きくしてもよい。始点ｄ_ｌａｔ＝−１における曲線Ｃの傾斜は、終点ｄ_ｌａｔ＝０に向かう傾斜よりも小さい。

車両の実際の横方向速度がそれぞれの曲線Ａ、Ｂ、又はＣを下回る場合、車線維持補助システムは、車両が望ましい横方向位置ｄ_ｌａｔ＝０に向かって移動している時に、操舵装置に印加される負の案内力を出力することによって、車両の横方向速度を増加するように、運転者に働きかける。車両の実際の横方向速度がＡ、Ｂ、又はＣによって与えられる望ましい横方向速度を上回る場合、車線維持補助システムは、車両が望ましい横方向位置ｄ_ｌａｔ＝０に向かって移動している時に、操舵装置に印加される正の案内力を出力することによって、車両の横方向速度を減少するように、運転者に働きかける。

車線逸脱が起こる可能性のあるいくつかの状況を、以下に例示する。

記載されている方法及びシステムの好適な用途の１つは、牽引車及び取り付けられた被牽引車を備えたトラックの運転である。カーブの際、被牽引車は、牽引車よりもカーブの内側に自身を接近させる。車線の中央に牽引車を維持するための車線維持補助システムにより、被牽引車がカーブの内側の車線境界線を越えないように、車両を誘導することができる。従って、好適な一実施形態において、車線維持補助システム１００は、カーブの外側に向けて車両の望ましい横方向位置を更に移動し、被牽引車がカーブの内側の車線の横方向境界線を確実に越えないようにする。被牽引車及び牽引車の横方向位置を一瞬で調節することはできないので、早い段階で車両の動作を修正し、被牽引車を道路の中央から遠ざけるのに適当な予測的な「先読み」システムを使用して、「徐々に」この調整を行うことが好ましい。

被牽引車がカーブの内側を離脱すると予測される状況で、車両が車線を離脱する時に、案内力の供給と同様に、車線逸脱警報も遮断することができる。そのような場合、被牽引車が車線の内縁を走行できる（又は、必要かつ可能であれば、隣接する車線を使用できる）ようにするために、牽引車は車線の外側を走行したり、或いは車線の外縁を離脱したりする必要があるかも知れない。そのような状況で警報を遮断する目的は、例えば、被牽引車がカーブの内側で車線から離脱しないようにようにする意図で、運転者が牽引車を共にカーブの外側に出して牽引車を車線から離脱させる時等、運転者の挙動が適切である場合も発生する不要な警報を防止することである。

車両が車線の中央又は車線の望ましい位置を離脱しようとしている時にも、警報を遮断することができる。これは、例えば車両が車線内の障害物を追い越そうとしている時に発生する。車線内の路上に障害物がある場合、車両はその状況によって右又は左側から、適切に追い越さなければならない。そのような状況で車線逸脱警報を遮断することで、運転者の挙動が適切である場合も発生する不要な警報を防止することができる。

好ましくは、細い道及び／又は多くの障害物が路上にある市街地を通り抜ける時と同様に、交差点でも案内力を遮断することができる。運転者の混乱を避けるために警報を遮断することも、適切であろう。

上述の方法及びシステムは、好ましくは、実際の車線に隣接する空間の種類に基づいて実施される。隣接する車線が存在する場合は、意図しない車線逸脱の結果として道路摩擦の損失が発生する可能性は、隣接する車線が存在しない場合よりも低い。従って、道路境界線で案内力が高く、車両の走行に適した２つの車線を分ける車線境界線で案内力が低い方が、運転者はより快適に感じるであろう。隣接する車線が検出されると、車両がその隣接する車線に向かって現在の車線から離れていく時、（正の）案内力を、車両が現在の車線から離れていって、その方向に隣接する車線がない時、特に、車線又は車線と同じ適切な高さの平坦な路肩の代わりに溝、橋の欄干、又は安全柵等がある場合の案内力よりも、低くする。そのような場合には、現在の車線を離脱することはより危険と考えられる。従って、現在の車線の境界線の１つの外側が走行に適していない場合、車両が現在位置していて車線境界線の外側に前記危険な領域が検出された実際の車線の側には強い案内力を働かせ、車線維持を車線上の現在の望ましい横方向位置に修正する。

このように、道路の種類に合わせた案内力を供給することができる。隣接する車線が存在して車線離脱の危険性が検出された場合、案内力は、隣接する車線が存在しない場合よりも低くてよい。隣接する車線のない道路境界線では、案内力は、道路境界線の横方向に向かって高くなる。

本方法及びシステムの別の好適な用途として、カーブで道路の中央に向かって横方向に車線離脱する場合、交通状況に応じて案内力を決定することができる。この案内力は、例えば、予想される対向車線交通に応じて供給される。車両とは逆方向へ流れる対向車線交通が検出されると、好ましくは、案内力が増加する。更に、好ましくは、運転者の交通に関する警戒を促すよう、１つ以上の警報装置を作動させる。当然ながら、追い越し車線に交通が検出された場合（すなわち１台以上の車両が追い越し行為を行っている場合）も、同様に案内力を決定することができる。

車両及び（もしあれば）被牽引車の縦横の寸法に対して車線が狭い場合、案内力を遮断又は減少させたり、操舵装置／ハンドルを操作している時に運転者が感じる抵抗を弱くしたり、及び／又は、車線離脱警報を遮断したりできる。これは、道路の外側を走行する危険性を減少させるために、運転者が意図的に細い対面交通道路（それぞれ別方向に向かう２つの車線を有する道路）の中央付近を走行する場合に、警報／補助が余分に行われることを防止するためである。

場合によっては、車線又は車線内の望ましい位置から、運転者が意図的に離脱しようとする場合がある。例えば、実際の車線内の障害物をよける必要がある時、車両を現在の車線から離脱させなければならない場合があり、個々の状況に応じて、道路の中央に向かって、又は対向車線内を走行したり、又は道路の外側に向かって走行しなければならない場合がある。

対面交通道路では、トラック運転手が車線の中央よりも道路の中央寄りの横方向に車両の位置を決めたい場合、逆方向（対向車線）に車両がなく、追い越し車両もない場合、道路の端までの横方向距離を増幅させて、車線の中央よりも道路の中央寄りの横方向位置に車両を維持することができる。そうすることにより、道路の外側で偶発的に道路を逸脱する危険性を減少させる。車線維持補助システムは、その領域の対向車線及び追い越し車線の観測に基づいて、これを補助する。

狭い対面、２車線道路を走行している場合、車線維持補助システムからの案内力は、車両が車線の中央から道路の中央に向かって移動する時に低くなる。しかし、道路の外側境界線に向かう車両が横方向に移動する場合に供給される案内力は、変更しないのが好ましい。なお、上記の両方を組み合わせることも可能である。車線維持補助システムは、その領域の対向車線及び追い越し車線の観測に基づいて、これを補助する。

運転者が車両を道路のセンターライン付近に維持しようとする場合、これはセンターラインがカーブの内側にある、「カーブ・カッティング（curve-cutting）」と呼ばれる運転状況等で起こるが、対向車両も追い越し車両もない場合、例えば、車線の中央に車両位置を修正するための車線維持補助システムからの案内力を低くすることによって、車両をセンターライン付近に維持することで、運転者及び／又は操舵補助システムを補助することができる。具体的には、対向車両や追い越し車両が検出されない時には、調節された警報／案内力のみが供給される。好ましくは、前方監視ＡＣＣレーダー（ACC=Automated Cruise Control、自動走行制御）又は類似の装置を、この目的に使用することができる。対向車両又は追い越し車両が検出されると、車線維持補助システムは、運転者が車両を車線の中央に維持するのを補助し、車両がカーブ・カッティングの状態にならないようにする。

なお、本明細書において方向を示す「左」及び「右」等の用語について、例えば、右側車線を基準として、左側車線はその反対側の車線である。

本発明は、ソフトウェア、ハードウェア、又はそれらの組み合わせにおいて実施可能である。

本発明は、上述の方法に従ってコンピュータ上で使用されるソフトウェアコードを有し、コンピュータ可読媒体又はコンピュータによってアクセス可能な媒体に格納されたコンピュータプログラム製品において実施可能である。この媒体は、プログラムを持ち運び、又はプログラムを送信するために、例えばＤＶＤ又はＣＤ等の、磁気、光、電気、電子デバイスのようなソフトウェアプログラムが格納された、当該技術分野において既知のいかなる媒体であってもよい。

本発明の別の実施形態として、プログラム可能なマイクロコンピュータ上で実行すると、上述の態様のいずれかによる方法を実行すること、又は、上述の方法で使用するのに適したコンピュータプログラムコードを有するコンピュータプログラムを開示する。このコンピュータプログラムは、インターネット接続されたコンピュータ上で実行されると、補助装置又はその構成要素の１つにダウンロードされるようになっていてもよい。

本発明により、車両の運転快適性が向上するだけでなく、車両、特に被牽引車が取り付けられたトラックの安全性を高めることができる。本発明により、運転者が車両を完全に制御している間、ハンドルに安全な感覚を与え、車両を道路又は車線上の望ましい横方向位置まで移動するよう運転者に働きかける案内力を発生させることによって、運転者を補助する。例えば速度の遅い車両を追い越したり、実際に車線にある障害物を避けて運転したりする等の状況において、意図的に車線逸脱する場合は、運転者がシステムを遮断することができる。

Claims (35)

1. 操舵装置を備えた車両の車線維持を補助するための運転制御方法であって、
   車両関連情報を供給するステップと、
   環境関連情報を供給するステップと、
   前記車両関連情報と前記環境関連情報とを統合するステップと、
   前記車両関連情報と前記環境関連情報とに基づいて車両の今後の軌道を予測するステップと、
   車両の望ましい車線位置及び案内力を推測するステップと、
   今後の軌道と望ましい車線位置とを比較するステップと、
   操舵装置に案内力を供給するべきかどうかを判定するステップと、
   操舵装置に案内力を供給する場合には、
   ａ）車両の所定の運転挙動を記述した階層的順序集合に基づいて案内力の大きさを決定するステップと、
   ｂ）車両が移動しようとしている方向に合わせて前記案内力の大きさを調節するステップと、
   ｃ）大きさが調節された前記案内力を前記操舵装置に供給するための１つ以上のアクチュエータを起動するステップと、を含み、
   運転者が操舵装置を望ましくない方向に操作した時は前記案内力は抵抗力となり、運転者が操舵装置を望ましい方向に操作した時は補助力となり、かつ案内力は、操舵装置を動かすものではなく運転者が操舵装置を操作した場合に、運転者が感じる抵抗力を増減させるものであり、前記所定の運転挙動の優先順位は、車両を安定させること、車両が車線から離脱するのを防止すること、車両がカーブの曲線軌道を走行している場合、車両の方向転換を補助することの順番であることを特徴とする運転制御方法。
2. 前記所定の運転挙動の入力変数として、車両の横方向ずれ（ｄ_ｌａｔ）、横方向速度、横方向加速度、並びに、道路の曲率のうち少なくとも１つを使用する、請求項１に記載の方法。
3. 車両が移動しようとしている方向に合わせて前記案内力の大きさを調節する、請求項１または２に記載の方法。
4. エキスパートシステム、人工知能システム、ファジー論理システムのうちの少なくとも１つを用いて前記案内力の大きさを決定する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
5. 直線道路を走行中、車両が望ましい横方向位置から横方向にずれた場合、車両の横方向速度の増加に伴って前記案内力が増加する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
6. 直線道路を走行中、車両の望ましい運転条件及び／又は望ましい状態に合わせて前記案内力を調節する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
7. 望ましい横方向位置に向かって車両が移動している場合、前記案内力は、実際の横方向速度が実際の望ましい横方向速度（ｖ＊_ｌａｔ）を下回る場合には負、実際の横方向速度が実際の望ましい横方向速度（ｖ＊_ｌａｔ）を上回る場合には正、実際の横方向速度が実際の望ましい横方向速度（ｖ＊_ｌａｔ）と等しいか又はほぼ等しい場合にはゼロである、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
8. 望ましい横方向位置に向かって車両が移動している場合、望ましい横方向速度（ｖ＊_ｌａｔ）は、少なくとも時間及び／又は望ましい横方向位置からの横方向ずれ及び／又は道路或いは車線の曲率の関数で表される、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
9. 望ましい横方向速度（ｖ＊_ｌａｔ）は、極大値と該極大値の両側の２つの変曲点とを有する関数で表され、好ましくは変曲点のそれぞれがゼロと等しいか又はほぼ等しい、請求項８に記載の方法。
10. 運転者が操舵装置にかける力に対する操舵装置の抵抗を、前記案内力によって増加又は減少させる、請求項１〜９のいずれかに記載の方法。
11. 車両が望ましい位置及び／又は望ましい状態から離れている場合、前記案内力が常に運転者の動作に反発する、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
12. 車両が望ましい位置及び／又は望ましい状態から離れている場合にのみ、前記案内力を作動させる、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
13. 車両がカーブに沿って曲線軌道を走行している場合、前記案内力は、カーブの内側方向とカーブの外側方向とで異なっている、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法。
14. 車両がカーブに沿って曲線軌道を走行している場合、カーブの内側方向への前記案内力は、直線道路上における同様の状況の時よりも大きくなる、請求項１３に記載の方法。
15. 車両がカーブに沿って曲線軌道を走行している場合、カーブの外側方向への前記案内力は、直線道路上における同様の状況の時よりも小さくなる、請求項１３又は１４に記載の方法。
16. 物体データと車線データとを統合して、環境関連情報を生成する、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の方法。
17. 車輪速度データ、ヨーレートデータ、及び操舵角データのうち少なくとも１つを、車両関連情報として供給する、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の方法。
18. 車両が望ましい横方向位置から意図的に離れようとする時、及び、意図的に離れている間中、車線維持補助システム及び／又は車線逸脱警報システムを遮断する、請求項１〜１７のいずれか１項に記載の方法。
19. 車両に被牽引車が取り付けられている場合、被牽引車の望ましい横方向位置に合わせて、車両がカーブに沿って曲線軌道を走行する時の望ましい横方向位置を推測する、請求項１〜１８のいずれか１項に記載の方法。
20. 車両の望ましい横方向位置を、被牽引車の横方向位置よりもカーブの外側に変更する、請求項１９に記載の方法。
21. 被牽引車がカーブの内側にとどまるか、又はカーブの内側に離脱すると推測された場合、車両が車線の外側に離脱した時、及び車両が車線の外側に離脱している間中、車線維持補助システム及び／又は車線逸脱警報システムを遮断する、請求項１９又は２０に記載の方法。
22. 道路の種類に合わせて前記案内力を供給する、請求項１〜２１のいずれか１項に記載の方法。
23. 隣接する車線が存在する可能性が所定の閾値を上回っており、且つ、隣接する車線の方向への車線逸脱を防止するために案内力を供給するべきと判定された場合、隣接する車線が存在しない場合よりも小さい案内力を供給する、請求項２２に記載の方法。
24. 道路境界線に隣接する車線が無い場合、道路境界線に近付くにつれて前記案内力が高くなる、請求項２２又は２３に記載の方法。
25. 車両がカーブを走行中に道路の中央に向かって横方向に車線逸脱した場合、交通状況に応じて前記案内力を調節する、請求項１〜２４のいずれか１項に記載の方法。
26. 対向車線の交通量予測に基づいて前記案内力を供給する、請求項２５に記載の方法。
27. 追い越し車線の交通量予測に基づいて前記案内力を供給する、請求項２５又は２６に記載の方法。
28. 車線逸脱までの時間予測が可変閾値を下回る場合、車線逸脱警報システム及び／又は前記案内力が作動する、請求項１〜２７のいずれか１項に記載の方法。
29. 可変閾値は車両の横方向速度の振幅関数であって、好ましくは、車両の横方向速度の増加に伴って前記可変閾値が増加する、請求項２８に記載の方法。
30. 環境関連情報を生成するデータ統合モジュール（２０）と、
    車両の今後の軌道を予測する軌道予測モジュール（４０）と、
    車両の望ましい横方向位置及び／又は案内力を推測する推定モジュール（５０）と、
    案内力を供給するべきか否かを判定し、
    案内力を供給すべきと判定した場合には、車両の所定の運転挙動を記述した階層的順序集合に基づいて案内力の大きさを決定する決定システムモジュール（６０）とを備えた補助装置（１０）を有する、請求項１〜２９のいずれか１項に記載の方法を実行するための、ハンドルをはじめとする操舵装置を備えた車両の車線維持システムであって、
    車両が移動しようとしている方向に合わせて前記案内力の大きさを調節し、データ統合モジュール（２０）用のセンサデータの１つ以上の入力（１８ａ、１８ｂ）と、車両関連データの１つの入力（３０ａ）と、案内力要求及び／又は警報信号を発するための１つ以上の出力（７０ａ、７０ｂ）とに応答して、１つ以上のアクチュエータを作動させることによって、大きさが調節された前記案内力を操舵装置に供給するシステム。
31. ハンドルをはじめとする車両の操舵装置に前記案内力を供給する電気モータ（８０）を備えた、請求項３０に記載のシステム。
32. プログラム可能なマイクロコンピュータ上で実行すると、請求項１〜２９のいずれか１項に記載の方法を実行する、或いは、該方法の実施に用いられる、ソフトウェアコードを有するコンピュータプログラム。
33. インターネット接続されたコンピュータ上で実行すると、補助装置又はその構成要素の１つにダウンロードされる、請求項３２に記載のコンピュータプログラム。
34. 請求項１〜２９のいずれか１項に記載の方法において使用されるソフトウェアコードを有する、コンピュータ可読媒体に実装されたコンピュータプログラム製品。
35. 車両関連情報と環境関連情報とを統合するステップと、
    前記車両関連情報と前記環境関連情報とに基づいて、車両の今後の軌道を予測するステップと、
    車両の望ましい車線位置及び案内力を推測するステップと、
    車両の今後の軌道と望ましい車線位置とを比較するステップと、
    案内力を操舵装置に供給するべきか否かを判定するステップと、
    案内力を操舵装置に供給する場合には、
    ａ）車両の所定の運転挙動を記述した階層的順序集合に基づいて案内力の大きさを決定するステップと、
    ｂ）車両が移動しようとしている方向に合わせて、前記案内力の大きさを調節するステップと、
    ｃ）１つ以上のアクチュエータを作動させて、大きさが調節された前記案内力を前記操舵装置に供給するステップを含み、
    運転者が操舵装置を望ましくない方向に操作した時は前記案内力は抵抗力となり、運転者が操舵装置を望ましい方向に操作した時は補助力となり、かつ案内力は、操舵装置を動かすものではなく運転者が操舵装置を操作した場合に、運転者が感じる抵抗力を増減させるものであり、前記所定の運転挙動の優先順位は、車両を安定させること、車両が車線から離脱するのを防止すること、車両がカーブの曲線軌道を走行している場合、車両の方向転換を補助することの順番であることを特徴とする方法において使用されるプログラムコードを有する、コンピュータ可読媒体に実装されたコンピュータプログラム製品。

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