JP5983029B2 - 車線逸脱警報装置、それを搭載した車両、及びその制御方法。 - Google Patents

Description

本発明は、車両が車線を逸脱して走行するときに、ステアリングホイールを振動させて、ドライバに車両が車線を逸脱していることを警告する車線逸脱警報装置、それを搭載する車両、及びその制御方法に関する。

トラックなどの大型車両が車線から逸脱してしまうと、重大な事故に発展する可能性がある。そこで、車線逸脱警報装置（以下、ＬＤＷＳという）や、車線維持支援装置（以下、ＬＫＡＳという）と呼ばれる装置を車両に搭載している。

一般に、ＬＤＷＳは、カメラ（映像又は画像取得装置）を用いて白線（車線）を検知し、自車両の左右位置が白線間の中心からずれて、白線を逸脱しようとした際にドライバに対して何らかの警報を行うシステムとなっている。この警報には、視覚的なもの（インストルメントパネルのインジケータなど）、聴覚的なもの（警報ブザーなど）、又は触覚的なもの（ステアリグホイールを振動するなど）がある。

しかしながら、このＬＤＷＳは、特に、ステアリングホイールを振動させて触覚的に警告するときには、ドライバが過剰に反応し、必要以上の修正操舵を行ってしまう場合、又は、反射的に修正する方向とは逆向きの操舵を行ってしまう場合など、却って危険な状態を招くという問題がある。

そこで、自車両の現在のリスクが高い場合は、現在のリスクの発生方向に対応する位置の複数の振動子を振動させてドライバに現在のリスクを伝え、また、将来的なリスクが高い場合は、将来的なリスクを回避する方向への運転操作を促すように、振動させる振動子を順に移動させて、ドライバに将来的なリスクを伝える装置がある（例えば、特許文献１参照）。

この装置は、自車両のリスクをドライバに分かり易く伝えることで、そのリスクを回避することができる。しかし、前述したステアリングホイールを振動させて触覚的に警告するときにドライバに反感を与えてしまうという問題を解決することができていない。

一方、ＬＫＡＳは、カメラ（映像又は画像取得装置）を用いて白線（走行車線）を検知し、自車両の左右位置が白線間の中心にあるようにパワーステアリング装置に働きかけを行うシステムとなっている。

そこで、車両の走行車線のずれ量が大きいときに、ドライバに対してその旨をステアリング機構を振動させることによって警報すると共に、警報開始から所定の時間が経過するまでの期間にわたって、ステアリング操作の速度が大きいほど、そのステアリング操作がドライバにとって重くなるように操舵反力を制御する装置がある（例えば、特許文献２参照）。

この装置を含む一般的なＬＫＡＳは、ＬＤＷＳ以上に積極的に操舵に介入するため、ドライバに対するヒューマンマシンインターフェイス（ＨＭＩ）としての操舵フィーリングが非常に重要である。ＬＫＡＳによる操舵介入はドライバの意図しない、あるいは意図に反する動きであることが多く、操舵フィーリング評価に悪影響を及ぼすことがあるのみならず、不用意な操舵介入はドライバから轍取られやキックバックと誤解され、反射的にＬＫＡＳによる支援に対向して反対側にハンドル操作を行ってしまい、さらなる逸脱を招く
可能性も考えられる。

特開２００８−１１２４６６号公報 特開２００２−５９８５７号公報

本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、車両の車線逸脱状態を警告するためのステアリングホイールの振動を利用して、自然な形でドライバに反感をもたれない操舵介入を行うことができる車線逸脱警報装置、それを搭載した車両、及びその制御方法を提供することである。

上記の目的を解決するための本発明の車線逸脱警報装置は、車両の車線逸脱状態を検知する検知装置がその車線逸脱状態を検知した場合は、警報振動を発生してステアリングホイールを振動させる車線逸脱警報装置において、ウェイトを回転する警報振動発生電動機と、この警報振動発生電動機の駆動を制御する制御装置とを備え、前記制御装置により、前記検知装置が前記車線逸脱状態を検知した場合は、前記警報振動発生電動機により前記ウェイトを回転して前記警報振動を発生し、その警報振動の発生中に、前記警報振動発生電動機による前記ウェイトの回転角速度、回転軸方向、及び回転方向の少なくとも一つを変化させて、前記ステアリングホイールに前記車線逸脱状態を修正する方向の操舵トルクを付与する構成にした。

この構成によれば、車両が車線から逸脱するときに、ウェイトの回転によりドライバにその車線逸脱状態を警告する警報振動を発生すると共に、ウェイトの回転角速度、回転軸方向、及び回転方向の少なくとも一つを変化させることによって、ステアリングホイールに、その車線逸脱状態を修正する操舵トルクを付与することができる。これにより、ドライバに不快感や違和感を与えずに車両が車線から逸脱することを抑制することができる。

なお、ここでいう車線逸脱警報装置とは、所謂ＬＤＷＳ（Ｌａｎｅ Ｄｅｐａｒｔｕｒｅ Ｗａｒｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）と呼ばれ、ステアリングホイールの外側のリング部、中央のボス部、若しくはリング部とボス部を繋ぐスポーク部のどれかに、又は、ステアリングシャフトに配置される装置であり、警報振動発生電動機を回転させて、ウェイトを回転することによりステアリングホイールを振動させる装置のことである。

また、上記の車線逸脱警報装置において、前記警報振動発生電動機が、前記ステアリン
グホイールの内部に設けられており、前記ウェイトとしてのアンバランスウェイトと、このアンバランスウェイトを回転するモータと、軸方向が前記ステアリングホイールの半径方向に略一致する傾斜軸と、この傾斜軸を軸にして前記アンバランスウェイトの回転軸を傾斜するアクチュエータとを有しており、前記制御装置により、前記警報振動の発生中に、前記モータによる前記アンバランスウェイトの回転方向を一方向にするとともに、前記アクチュエータを駆動して前記アンバランスウェイトの回転軸を前記傾斜軸を軸に傾斜して、ジャイロ効果によって前記修正する方向の操舵トルクを発生する構成にすると、警報振動発生中にアンバランスウェイトの回転軸が変化することによって発生するジャイロ効果で、車線逸脱状態を修正する操舵トルクをステアリングホイールに付与することができる。

一方、上記の車線逸脱警報装置において、前記警報振動発生電動機が、前記ステアリングホイールの内部に設けられており、前記ウェイトとしてアンバランスウェイトと、このアンバランスウェイトを回転するモータと、を有しており、前記アンバランスウェイトの回転軸方向が、前記ステアリングホイールの半径方向に略一致するように配置されて、前記制御装置により、前記警報振動の発生中に、前記アンバランスウェイトの回転方向を一定の回転角度ごとに逆転するとともに、前記アンバランスウェイトの回転角速度を一方の回転方向よりも他方の回転方向を大きくして、遠心力の差によって前記修正する方向の操舵トルクを発生する構成にすると、回転角度ごとに変化する回転角速度により発生する遠心力の差で、車線逸脱状態を修正する操舵トルクをステアリングホイールに付与することができる。

一方、上記の車線逸脱警報装置において、前記警報振動発生電動機に前記ステアリングホイールに接続されたステアリングシャフトが挿通しており、前記警報振動発生電動機が、前記ステアリングホイールと一体的に回転するステータと、このステータにより前記ステアリングシャフトを軸として回転する前記ウェイトとしてのロータウェイトとを有しており、前記制御装置により、前記警報振動の発生中に、前記ロータウェイトの回転角速度、又は回転角度の少なくとも一方を回転方向ごとに変化させて、前記ロータウェイトの回転の反力の差によって前記修正する方向の操舵トルクを発生する構成にすると、ステアリングホイールが受けるウェイトの回転の反力を左右ごとで変化させて発生する左右の差し引きで、車線逸脱状態を修正する操舵トルクをステアリングホイールに付与することができる。

また、上記の目的を解決するための本発明の車両は、上記に記載の車線逸脱警報装置を搭載して構成される。この構成によれば、車線逸脱警報装置が警報として行うステアリングホイールの振動を用いて、自然な形でドライバに反感を持たれない操舵介入を行うことができる。

加えて、上記の目的を解決するための本発明の車線逸脱警報装置の制御方法は、車両の車線逸脱状態を検知した場合は、警報振動発生電動機によりウェイトを回転させて警報振
動を発生して、ステアリングホイールを振動させる車線逸脱警報装置の制御方法において、その警報振動の発生中に、前記警報振動発生電動機による前記ウェイトの回転角速度、回転軸方向、及び回転方向の少なくとも一つを変化させて、前記ステアリングホイールに前記車線逸脱状態を修正する方向の操舵トルクを付与することを特徴とする方法である。

この方法によれば、従来の車線逸脱警報装置の改造範囲を少なくし、ステアリングホイールに付属する警報振動発生電動機のみにて擬似的に車線維持支援装置を実現し、コストダウンを図ることができる。また、車線逸脱警報装置としての警報振動をそのまま車線維持支援装置の操舵トルクに生かすことがで、不自然な操舵フィーリングをドライバに与えることを防ぐことができる。これにより、不自然な操舵操作の介入により、ドライバが反射的に車線逸脱状態を修正する方向の反対側にハンドル操作を行うことを防止することができる。

本発明によれば、車両が車線逸脱状態になったときに、警報として行うステアリングホイールの振動を用いて、自然な形でドライバに反感を持たれない操舵介入を行うことができる。特に、車線維持支援装置を搭載していない車両に対して、車両が車線逸脱状態になったときに発生する警報振動を利用して、ステアリングホイールに簡易的に操舵トルクを付加することができる。

本発明に係る第１の実施の形態の車線逸脱警報装置を搭載した車両を示す概略図であり、（ａ）は車両の平面図を示し、（ｂ）はステアリングホイールに設けた車線逸脱警報装置を示す。 本発明に係る第１の実施の形態の車線逸脱警報装置の制御を示す図である。 本発明に係る第１の実施の形態の車線逸脱警報装置を示す斜視図である。 本発明に係る第１の実施の形態の車線逸脱警報装置の制御方法を示すフローチャートである。 本発明に係る第２の実施の形態の車線逸脱警報装置を示す斜視図である。 本発明に係る第２の実施の形態の車線逸脱警報装置の制御方法を示すフローチャートである。 本発明に係る第３の実施の形態の車線逸脱警報装置を示す断面図である。 本発明に係る第３の実施の形態の車線逸脱警報装置の制御方法を示すフローチャートである。 本発明に係る第４の実施の形態の車線逸脱警報装置を搭載した車両を示す概略図である。

以下、本発明に係る実施の形態の車線逸脱警報装置、それを搭載した車両、及びその制御方法について、図面を参照しながら説明する。なお、実施の形態として、トラックなどの大型の車両を例に説明するが、本発明は一般車両にも適用することができる。

まず、本発明に係る第１の実施の形態の車線逸脱警報装置について、図１〜図３を参照しながら説明する。この車線逸脱警報装置（以下、ＬＤＷＳという）１０は、図１の（ａ）に示すように、キャブ２、ボディ３、及び図示しないシャーシを備える、所謂キャブオーバー型のトラックなどの大型の車両１に搭載されている。

この車両１のＬＤＷＳ１０は、前輪４をステアリングホイール（ハンドルともいう）５で操舵して走行する際に、車線逸脱警報制御装置（以下、ＬＤＷＳＣＵという）６が、ハンドル角センサ（操舵角検知装置）７、カメラ（車線検知装置）８、及び車速センサ（車両状態検知装置）９の検知信号から車線（白線）Ｌ１から車両１が逸脱したか否かを判断する。

次に、車線Ｌ１から車両１が逸脱した状態（以下、車線逸脱状態という）を検知すると、ＬＤＷＳＣＵ６が、図１の（ｂ）に示すように、ステアリングホイール５内に設けた警報振動発生電動機（以下、モータという）１１を駆動し、アンバランスウェイト１２を回転させて、ステアリングホイール５に警報振動を発生させることで、ドライバに車線逸脱状態を警告することができる。

この実施の形態では、車線逸脱状態をハンドル角センサ７、カメラ８、及び車速センサ９の検知信号から判断している方法を例に説明するが、本発明はこれに限定せず、例えば、レーザー式や電波式などのレーダーを用いる方法などを含む、周知の技術の車線逸脱状態を検知する方法を用いることができる。

また、外側のリング部５ａ、中央のボス部５ｂ、及びリング部５ａとボス部５ｂを繋ぐスポーク部５ｃを有するステアリングホイール５を例に説明するが、本発明はこれに限定しない。例えば、ボス部５ｂにクラクションを鳴らすホーンボタンや、エアバックを内蔵するもの、さらにはスポーク部５ｃにカーオーディオやハンズフリーフォンを搭載するものにも適用することができる。

加えて、このＬＤＷＳ１０は、図２に示すように、ＬＤＷＳＣＵ６により作動する周知の技術のアクチュエータ（回転軸傾斜装置）１３を備える。さらに、図３に示すように、このＬＤＷＳ１０は、アクチュエータ１３を動作させたときにモータ１１の傾斜軸となる傾斜軸部１４を備える。

アクチュエータ１３は、モータ１１とアンバランスウェイト１２の回転軸Ａ２を傾斜軸部１４の傾斜軸Ａ３を軸に傾斜させる装置であり、周知の技術のアクチュエータを用いることができる。

ここで、図３について補足する。ステアリングホイール５の回転軸をＡ１とし、その回転軸方向をｘ方向、その回転軸方向の垂直面をｙｚ平面とする。また、図３の状態においては、ステアリングホイール５の半径方向をｙ方向とする。加えて、図中の一点鎖線は軸線を示し、白抜き矢印は、各装置の動作方向や各装置に付与されるトルクを示す。

モータ１１とアンバランスウェイト１２の傾斜軸Ａ３の軸方向が、ステアリングホイール５の半径方向であるｙ方向と略一致するように、モータ１１とアンバランスウェイト１２をステアリングホイール５のスポーク部５ｃ内に配置する。

好ましくは、傾斜軸Ａ３の軸方向がステアリングホイール５の半径方向であるｙ方向と略一致し、且つ、モータ１１及びアンバランスウェイト１２の回転軸Ａ２が、ステアリングホイール５の回転軸Ａ１と略平行となるように、つまり、モータ１１及びアンバランスウェイト１２の回転軸Ａ２の回転軸方向がｘ方向となるように、モータ１１及びアンバランスウェイト１２をステアリングホイール５のスポーク部５ｃ内に配置するとよい。

この実施の形態では、スポーク部５ｃ内に少なくとも一つのモータ１１とアンバランスウェイト１２を配置したが、回転軸Ａ２を回転軸Ａ１から離して配置できればよく、例えば、リング部５ａ内にモータ１１とアンバランスウェイト１２を配置する構成や、スポーク部５ｃに複数のモータ１１とアンバランスウェイト１２を設けてもよい。

次に、本発明に係る第１の実施の形態のＬＤＷＳ１０の制御方法について、図４を参照しながら説明する。まず、ハンドル角センサ７、カメラ８、及び車速センサ９で検知した信号により、ＬＤＷＳＣＵ６が、車線逸脱状態を検知するステップＳ１１０を行う。このステップＳ１１０は前述した通り、周知の技術を用いることができる。

次に、ステップＳ１１０で車線逸脱状態であると検知されると、次に、ＬＤＷＳＣＵ６が、車線逸脱状態を修正する操舵トルクである修正操舵トルクＮ１を演算するステップＳ１２０を行う。このステップＳ１２０は、ステップＳ１１０で検知された、図１の（ａ）に示す、車線Ｌ１からの車両１の逸脱を修正する方向の修正操舵トルクＮ１を取得する工程である。

次に、図４に示すように、モータ１１を駆動するステップＳ１３０を行う。このステップＳ１３０によれば、車両１が車線逸脱状態を検知すると、モータ１１を駆動して、アンバランスウェイト１２が回転方向Ｎ２に回転することにより、ステアリングホイール５に警告振動を発生することができる。これにより、ドライバに車両１が車線逸脱状態にあることを警告することができる。

次に、アクチュエータ１３を作動するステップＳ１４０を行う。このステップＳ１４０では、アクチュエータ１３を任意の方向に作動させ、モータ１１とアンバランスウェイト１２の回転軸Ａ２を傾斜方向Ｎ３に傾斜する。すると、モータ１１とアンバランスウェイト１２とは回転方向Ｎ２に回転し続けようとするので、ジャイロ効果が発生して、ステアリングホイール５にステップＳ１２０で検知した修正操舵トルクＮ１を付与することができる。一方、修正操舵トルクＮ１が逆向きの場合は、回転軸Ａ２を傾斜方向Ｎ３の逆向きに傾斜する。

ステップＳ１４０が完了すると、ステップＳ１１０に戻って同様の工程が、ステップＳ１１０で車両１の車線逸脱状態を検知しなくなるまで行われる。

ステップＳ１１０で車両の車線逸脱状態を検知しなくなると、次に、モータ１１を停止するステップＳ１５０を行って、この制御方法は完了する。このステップＳ１５０はモータ１１を停止するだけでもよいが、モータ１１を停止すると同時に、アクチュエータ１３を作動して、モータ１１とアンバランスウェイト１２の回転軸Ａ２を初期状態に、つまり回転軸Ａ２の回転軸方向がｘ方向になるように復帰することが望ましい。

なお、この実施の形態では、ステップＳ１３０でのモータ１１の回転速度、及びステップＳ１４０でのモータ１１とアンバランスウェイト１２の回転軸Ａ２の傾斜角速度については、ジャイロ効果による修正操舵トルクＮ１を最適に付与するように、最適な回転速度及び傾斜角速度で制御したが、それぞれ一定速度で制御してもよい。それぞれの速度を一定に制御することで、制御方法を簡易にし、コストダウンを図ることができる。しかし、ジャイロ効果による修正操舵トルクＮ１を最適に付与する場合は、操舵最適な速度で制御することが望ましい。

上記の制御方法によれば、モータ１１とアンバランスウェイト１２を警報振動発生中に傾斜させることで、ジャイロ効果による修正操舵トルクＮ１をステアリングホイール５に付与することができる。

ステップＳ１３０とステップＳ１５０でのモータ１１の駆動、又は停止パターンと、それに伴う回転軸Ａ２の傾斜、又は停止パターンは任意に設定可能、且つ試験によって決定するものとする。

次に、本発明に係る第２の実施の形態の車線逸脱警報装置について、図５を参照しながら説明する。このＬＤＷＳ２０は、図１のアクチュエータ１３が無く、図５に示すように、モータ２１とアンバランスウェイト２２から構成され、加えて、モータ回転角度センサ２３を備える。

このモータ２１とアンバランスウェイト２２の回転軸Ａ４の軸方向が、ステアリングホイール５の半径方向であるｙ方向に略一致するように、モータ２１とアンバランスウェイト２２とをスポーク部５ｃ内に配置する。

好ましくは、回転軸Ａ４の軸方向がステアリングホイール５の半径方向であるｙ方向に略一致し、且つ、モータ２１とアンバランスウェイト２２の回転軸Ａ４の軸方向が、ステアリングホイール５の外周の接線Ａ５の接線方向と一致しないように、配置するとよい。このとき、モータ２１とアンバランスウェイト２２との回転軸Ａ４の軸方向が、ステアリングホイール５の回転軸Ａ１の軸方向と交差する、若しくは略直交する。

この実施の形態では、スポーク部５ｃ内に少なくとも一つのモータ２１とアンバランスウェイト２２を配置したが、例えば、リング部５ａ内にモータ２１とアンバランスウェイト２２を配置する構成や、スポーク部５ｃに複数のモータ２１とアンバランスウェイト２２を設けてもよい。

次に、本発明に係る第２の実施の形態のＬＤＷＳ２０の制御方法について、図６を参照しながら説明する。なお、図４に示す制御方法と同様のステップについては同一符号を用いて、その説明を省略する。

図６に示すように、ステップＳ１２０まで完了すると、次に、モータ２１を回転角速度Ｎ４で駆動するステップＳ２１０を行う。次に、モータ回転角度センサ２３が、モータ２１の回転角度θを検知するステップＳ２２０を行うと、次にモータ２１を回転角速度Ｎ５で駆動するステップＳ２３０を行う。

このステップＳ２１０からステップＳ２３０までの工程は、アンバランスウェイト２２の回転角速度Ｎ４又はＮ５を回転角度θごとに変化させて、アンバランスウェイト２２に発生する遠心力Ｎ６とＮ７を回転角度θによって変化させる工程であり、遠心力Ｎ６と遠心力Ｎ７の差が修正操舵トルクＮ１となる。

具体的には、例えば、図５の左回りに修正操舵トルクＮ１を発生する場合は、アンバラ
ンスウェイト２２の回転角速度Ｎ４をＮ５よりも大きく、つまりステップＳ２１０で高速で回転させて、ステップＳ２３０で低速で回転させると発生する遠心力Ｎ６とＮ７の差によって全体で左方向への修正操舵トルクＮ１を発生させることができる。一方、逆向きの修正操舵トルクを発生させる場合は、ステップＳ２１０で低速で回転させて、ステップＳ２３０で高速で回転させる。

この回転角度θは、大きくても１８０度に設定するとよく、つまり、回転角速度の切り換えを、最低でも半回転毎にすることができればよい。また、この実施の形態では、モータ２１の回転角速度Ｎ４又はＮ５を制御したが、モータ２１を回転数に基づいて制御してもよい。

ステップＳ２３０が完了すると、ステップＳ１１０に戻って同様の工程が、ステップＳ１１０で車両１の車線逸脱状態を検知しなくなるまで行われる。ステップＳ１１０で車両の車線逸脱状態を検知しなくなると、次に、モータ２１を停止するステップＳ２４０を行って、この制御方法は完了する。

上記の制御方法によれば、回転角度ごとにモータ２１の回転角速度、又は回転数を変化させることで発生する遠心力の差による修正操舵トルクＮ１をステアリングホイール５に付与することができる。

次に、本発明に係る第３の実施の形態の車線逸脱警報装置について、図７を参照しながら説明する。このＬＤＷＳ３０は、図３に示す第１の実施の形態のＬＤＷＳ１０のモータ１１とアンバランスウェイト１２に換えて、図７に示すように、ステアリングホイール５のステアリングシャフト５ｄを回転の軸とするモータ（警報振動発生電動機）３１を備え、モータ３１が、ロータウェイト（回転子）３２とステアリングホイール５のボス部５ｂと接合したステータ（固定子）３３とを備える。このロータウェイト３２の回転軸は、ステアリングホイール５の回転軸Ａ１と一致する。

このＬＤＷＳ３０は、車線逸脱状態を検知すると、ＬＤＷＳＣＵ６がステータ３３に電流を流し、ロータウェイト３２を回転させることにより、ステアリングホイール５に警報振動を発生させることができる。

次に、本発明に係る第３の実施の形態のＬＤＷＳ３０の制御方法について、図８を参照しながら説明する。なお、図４に示す制御方法と同様のステップについては同一符号を用いて、その説明を省略する。

図８に示すように、ステップＳ１２０まで完了すると、次に、ＬＤＷＳＣＵ６がステータ３３に電流を流して、ロータウェイト３２を回転角度Ｎ８で駆動するステップＳ３１０を行う。次に、ＬＤＷＳＣＵ６がステータ３３に電流を流して、ロータウェイト３２を回転角度Ｎ９で駆動するステップＳ３２０を行う。

このステップＳ３１０からステップＳ３２０までの工程は、ロータウェイト３２の回転角度Ｎ８とＮ９を左右回転方向ごとに変えることで、ステアリングホイール５が受けるロータウェイト３２の回転の反力を左右で変化させて、左右の差し引きで任意の方向にトルクを付与するように制御する工程である。

具体的には、例えば、図７の左回りに修正操舵トルクＮ１を発生する場合は、ロータウェイト３２の回転角度Ｎ８をＮ９よりも大きく、つまりステップＳ３１０で大きく回転させて、ステップＳ３２０で小さく回転させると発生する反力の差によって、全体で左方向への修正操舵トルクＮ１を発生させることができる。一方、逆向きの修正操舵トルクを発生させる場合は、ステップＳ３１０で小さく回転させて、ステップＳ３２０で大きく回転させる。

ステップＳ３２０が完了すると、ステップＳ１１０に戻って同様の工程が、ステップＳ１１０で車両１の車線逸脱状態を検知しなくなるまで行われる。ステップＳ１１０で車両の車線逸脱状態を検知しなくなると、次に、ロータウェイト３２を停止するステップＳ３３０を行って、この制御方法は完了する。

なお、この実施の形態では、回転角度Ｎ８、及びＮ９を左右回転方向ごとに変える制御を行ったが、回転角速度を左右回転方向ごとに変える制御を行なってもよい。また、上記の制御方法は、角度センサなしで制御することが可能だが、角度センサを設けて最適な回転角度に制御してもよい。

上記の制御方法によれば、警告振動発生中に、ロータウェイト３２の回転角速度、又は回転角度を左右回転ごとに変化させることで、ロータウェイト３２の回転の反力の差による修正操舵トルクＮ１をステアリングホイール５に付与することができる。

上記の第１〜第３の実施の形態のＬＤＷＳ１０、２０、及び３０は、ＬＤＷＳＣＵ６により修正操舵トルクＮ１の方向と大きさをコントロールする制御方法を用いたが、簡易的な方法として、修正操舵トルクＮ１の発生方向のみを指示し、トルクの大きさはコントロールしないことで、コントローラを含むシステムの簡略化を図ることができる。

なお、警報振動の周期や大きさ、アンバランスウェイト１２及び２２と、ロータウェイト３２の重さなどの条件については、車両１ごとのステアリングギヤレシオ、必要な操舵トルク、ステアリングホイール５の慣性などの諸条件によって変化するため、実験によって最適値を決定するものとする。

上記の第１〜第３の実施の形態のＬＤＷＳ１０、２０、及び３０によれば、車両１が車線逸脱状態になったときに、警報として行うステアリングホイール５の振動を用いて、自然な形でドライバに反感を持たれない操舵介入を行うことができる。また、ステアリングホイール５側の改造範囲を少なくし、ステアリングホイール５に付属するモータ１１、２１、又は３１のみにて擬似的に車線維持支援装置のような作用を実現し、コストダウンを図ることができる。

上記の第１〜第３の実施の形態のＬＤＷＳ１０、２０、及び３０を搭載する車両１は、車両１の車線逸脱状態を、ステアリングホイール５を振動させてドライバに警告することができると共に、その振動を利用してドライバに不自然な操舵フィーリングを感じさせずに、車線逸脱状態を修正する操舵トルクを付与することができる。

次に、上記の第１〜第３の実施の形態のいずれかのＬＤＷＳを搭載する別の形態の車両について、図９を参照しながら説明する。この車両４０は、ＬＤＷＳ４１を備えると共に、周知の技術の車線維持支援装置（以下、ＬＫＡＳという）４２を備える。

この実施の形態では、ＥＣＵ（制御装置）４５が、ハンドル角センサ７、カメラ８、及び車速センサ９の検知信号から、車線逸脱状態を判断し、ＥＰＳ（電動操舵補助装置）４３に適切なトルクを発生させるなどのステアリング制御を行い、車線維持をアシストする。これにより軽いステアリング操作で車線維持走行が可能となる。

このＬＤＷＳ４１は、上記の第１〜第３の実施の形態のＬＤＷＳ１０、２０、又は３０のいずれかであり、場合によっては警報振動と共に発生可能な操舵トルクがあまり大きく
ない場合がある。そこで、この実施の形態では、ＬＤＷＳ４１の警報振動と共に発生可能な操舵トルクを補助的なものとし、ＬＫＡＳ４２で本格的な車線維持支援を行う。

これにより、ＬＤＷＳ４１とＬＫＡＳ４２とを併用し、車両４０が車線逸脱状態になった場合に、ＬＤＷＳ４１でステアリングホイール５に警告振動を発生し、ドライバに車線逸脱状態を警告すると共に、補助的な車線逸脱状態を修正する補助的な操舵トルクをステアリングホイール５に付与することができ、且つＬＫＡＳ４２で本格的な車線維持支援を行うことができる。これにより、ドライバに違和感を与えずに車線維持支援を行うことができる。

なお、本発明のＬＫＡＳ４２は、発生する車線逸脱状態を修正する操舵トルクをドライバの操舵、あるいは操舵反力から切り離す制御を行うことが好ましい。

本発明の弁装置は、車両の車線逸脱状態を警告するためにステアリングホイールの振動を利用して、自然な形でドライバに反感をもたれない操舵介入を行うことができるので、特に車線維持支援装置を搭載しない車両に利用することができる。

１、４０ 車両
２ キャブ
３ ボディ
４ 前輪
５ ステアリングホイール（ハンドル）
５ａ リング部
５ｂ ボス部
５ｃ スポーク部
５ｄ ステアリングシャフト
６ ＬＤＷＳＣＵ（車線逸脱警報装置の制御装置）
７ ハンドル角センサ（操舵角検知装置）
８ カメラ（映像又は画像取得装置；車線逸脱検知装置）
９ 車速センサ（車両状態検知装置）
１０、２０、３０、４１ ＬＤＷＳ（車線逸脱警報装置）
１１、２１、３１ モータ（警報振動発生電動機）
１２、２２ アンバランスウェイト
１３ アクチュエータ（回転軸傾斜装置）
３２ ロータウェイト（回転子）
３３ ステータ（固定子）
４２ ＬＫＡＳ（車線維持支援装置）
４３ ＥＰＳ（電動操舵補助装置）

Claims (6)

1. 車両の車線逸脱状態を検知する検知装置がその車線逸脱状態を検知した場合は、警報振動を発生してステアリングホイールを振動させる車線逸脱警報装置において、
   ウェイトを回転する警報振動発生電動機と、この警報振動発生電動機の駆動を制御する制御装置とを備え、
   前記制御装置により、前記検知装置が前記車線逸脱状態を検知した場合は、前記警報振動発生電動機の駆動により前記ウェイトを回転して前記警報振動を発生し、その警報振動の発生中に、前記ウェイトの回転角速度、回転軸方向、及び回転方向の少なくとも一つを変化させて、前記ステアリングホイールに前記車線逸脱状態を修正する方向の操舵トルクを付与する構成にしたことを特徴とする車線逸脱警報装置。
2. 前記警報振動発生電動機が、前記ステアリングホイールの内部に設けられており、前記ウェイトとしてのアンバランスウェイトと、このアンバランスウェイトを回転するモータと、軸方向が前記ステアリングホイールの半径方向に略一致する傾斜軸と、この傾斜軸を軸にして前記アンバランスウェイトの回転軸を傾斜するアクチュエータとを有しており、
   前記制御装置により、前記警報振動の発生中に、前記モータによる前記アンバランスウェイトの回転方向を一方向にするとともに、前記アクチュエータを駆動して前記アンバランスウェイトの回転軸を前記傾斜軸を軸に傾斜して、ジャイロ効果によって前記修正する方向の操舵トルクを発生する構成にした請求項１に記載の車線逸脱警報装置。
3. 前記警報振動発生電動機が、前記ステアリングホイールの内部に設けられており、前記ウェイトとしてアンバランスウェイトと、このアンバランスウェイトを回転するモータと、を有しており、前記アンバランスウェイトの回転軸方向が、前記ステアリングホイールの半径方向に略一致するように配置されて、
   前記制御装置により、前記警報振動の発生中に、前記アンバランスウェイトの回転方向を一定の回転角度ごとに逆転するとともに、前記アンバランスウェイトの回転角速度を一方の回転方向よりも他方の回転方向を大きくして、遠心力の差によって前記修正する方向の操舵トルクを発生する構成にした請求項１に記載の車線逸脱警報装置。
4. 前記警報振動発生電動機に前記ステアリングホイールに接続されたステアリングシャフトが挿通しており、前記警報振動発生電動機が、前記ステアリングホイールと一体的に回
   転するステータと、このステータにより前記ステアリングシャフトを軸として回転する前記ウェイトとしてのロータウェイトとを有しており、
   前記制御装置により、前記警報振動の発生中に、前記ロータウェイトの回転角速度、又は回転角度の少なくとも一方を回転方向ごとに変化させて、前記ロータウェイトの回転の反力の差によって前記修正する方向の操舵トルクを発生する構成にした請求項１に記載の車線逸脱警報装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の車線逸脱警報装置を搭載したことを特徴とする車両。
6. 車両の車線逸脱状態を検知した場合は、警報振動発生電動機によりウェイトを回転させて警報振動を発生して、ステアリングホイールを振動させる車線逸脱警報装置の制御方法において、
   その警報振動の発生中に、前記警報振動発生電動機による前記ウェイトの回転角速度、回転軸方向、及び回転方向の少なくとも一つを変化させて、前記ステアリングホイールに前記車線逸脱状態を修正する方向の操舵トルクを付与することを特徴とする車線逸脱警報装置の制御方法。