JP6304785B2 - 走行支援装置及び走行支援装置の制御方法 - Google Patents

走行支援装置及び走行支援装置の制御方法 Download PDF

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Description

本発明は、走行路に対する自車の将来的な又は実際の逸脱の発生が検出されたとき、ステアリングに警告振動を発生させる走行支援装置及びその制御方法に関する。
特開2013−056636号公報(以下「JP 2013−056636 A」という。)では、運転者へ車線逸脱の報知を有効に行いつつ車両の有効な逸脱防止動作を行わせて、より確実に車両の走行車線からの逸脱を防止することができる車線逸脱防止装置を提供することを目的としている([0005]、要約)。
当該目的を達成するため、JP 2013−056636 Aの車線逸脱防止装置(1)は、車両の走行車線からの逸脱を予測し又は逸脱を検出する車線逸脱検出手段(26)と、車両の走行車線に対する逸脱方向を検出する逸脱方向検出手段(26)と、車両のステアリング(2)に左右方向の振動トルクを与える振動トルク付与手段(8)とを有する(要約、請求項1)。振動トルク付与手段は、車両の走行車線からの逸脱が検出され又は逸脱が予測されるとき、ステアリングにそのときの舵角を中立位置とする左右方向の振動トルクを付与すると共に、検出された逸脱方向と反対方向側の振動トルクの付与時間を逸脱方向側の振動トルクの付与時間より長く付与する(要約、請求項1)。
より具体的には、JP 2013−056636 Aでは、電動パワーステアリング6に出力する振動トルク信号の左方向及び右方向のパルス幅PL、PR(ディーティ比)を、逸脱防止方向及び反逸脱方向に応じて変化させる(請求項2〜5、図5(a)、図7(a)、[0021])。
特開2003−081115号公報(以下「JP 2003−081115 A」という。)には、車線逸脱をドライバに知らせるため、ステアリングホイール113を振動させることが開示されている([0008]、[0023])。ここでの振動に関し、JP 2003−081115 Aでは、操作アクチュエータ100の駆動電流値を、ステアリングホイール113を微振動させるようなサイン波(又は三角波、矩形波の繰り返し波形)に設定してもよいと記載されている([0031])。
上記のように、JP 2013−056636 Aでは、車線逸脱の報知と逸脱防止動作を両立させるため、逸脱方向の振動トルクと比較して、反逸脱方向の振動トルクの付与時間を長くしている(要約、請求項1)。しかしながら、例えば、車線逸脱(走行路に対する自車の逸脱)を報知する観点からすれば、改善の余地がある。
例えば、JP 2013−056636 Aの構成では、振動の発生(逸脱の通知)と同時に逸脱防止動作が開始される。この点は早期に逸脱防止動作を開始するという利点がある一方、振動の発生と逸脱防止動作をそれぞれ独立に制御する観点からすれば、制御が限定的となる。また、振動の発生のみによって逸脱を通知する場合、運転者にとって事前の通知なしに車両の進行方向が変化するため、運転者が困惑するおそれがあり得る。加えて、車線逸脱防止装置が逸脱防止動作を早期に開始すると、運転者が、車線逸脱防止装置の動作を過信する可能性も否定できない。
JP 2003−081115 Aでは、逸脱の報知はできるものの、逸脱方向を瞬時に伝えることができない。
本発明は上記のような課題を考慮してなされたものであり、走行路に対する自車の逸脱を通知する警告振動を好適に発生させることが可能な走行支援装置及びその制御方法を提供することを目的とする。
本発明に係る走行支援装置は、自車の走行路を認識する走行路認識部と、前記走行路に対する前記自車の将来的な又は実際の逸脱の発生を判定する逸脱判定手段と、前記将来的な又は実際の逸脱の発生が判定されたとき、ステアリングに警告振動を発生させて走行支援を行う走行支援制御装置とを有するものであって、前記ステアリングの舵角の時間微分値を舵角速度と定義し、前記舵角速度の時間微分値を舵角加速度と定義するとき、前記走行支援制御装置は、前記警告振動を発生させる際、前記警告振動の1周期における反逸脱方向への前記舵角加速度を逸脱方向への前記舵角加速度よりも大きくすることで、前記反逸脱方向又は前記逸脱方向を運転者に通知することを特徴とする。
本発明によれば、警告振動を発生させる際、逸脱方向へのステアリングの舵角加速度と、反逸脱方向への舵角加速度とを相違させることで、反逸脱方向又は逸脱方向を運転者に通知する。これにより、舵角加速度に基づいて反逸脱方向又は逸脱方向を運転者に通知することが可能となる。従って、運転者は、反逸脱方向又は逸脱方向を容易に認識することができる。
また、本発明によれば、逸脱方向及び反逸脱方向への舵角加速度を変化させるものであるため、警告振動を発生させる前後のステアリングの舵角を変化させないことも可能となる。換言すると、警告振動の付与は、走行支援装置による逸脱防止動作に対して独立して行うことも可能となる。このため、警告振動の発生に関する設定の自由度を増加させることが可能となる。
さらに、警告振動を発生させる前後のステアリングの舵角を警告振動によっては変化させない場合、警告振動自体による自車の進行方向の変化は小さくなる。これにより、運転者自身による反逸脱方向へのステアリング操作を促したい場合、又は走行支援装置による反逸脱方向への自動操舵の開始前に運転者に当該自動操舵を事前通知したい場合に好適に用いることが可能となる。
前記走行支援制御装置は、前記警告振動を発生させる際、前記ステアリングの舵角を変化させるモータに対する目標電流を、矩形波を基調とする連続波により設定し、前記反逸脱方向への前記舵角加速度を前記逸脱方向への前記舵角加速度よりも大きくしてもよい。これにより、反逸脱方向へのステアリングの動きを強調し、逸脱方向へのステアリングの動きを強調しないことで、運転者に対して反逸脱方向又は逸脱方向を認識し易くすることが可能となる。
前記走行支援制御装置は、前記警告振動を発生させる際、前記舵角速度を示す波形が鋸歯状となるように前記警告振動を発生させてもよい。これにより、運転者に対して反逸脱方向又は逸脱方向をさらに認識させ易くすることが可能となる。
前記走行支援制御装置は、前記警告振動を発生させる際、前記舵角速度の目標値である目標舵角速度を設定し、前記目標舵角速度は、鋸歯状の基準波形に沿って形成されると共に、前記基準波形の先端値よりも絶対値が小さい制限値を設定し、前記制限値を超えないように前記目標舵角速度を設定してもよい。これにより、ステアリングの舵角速度を応答性良く制御することが可能となる。
前記走行支援制御装置は、前記逸脱の程度又は前記逸脱方向若しくは前記反逸脱方向に基づいて前記制限値の絶対値を徐々に低下させてもよい。これにより、運転者に対して逸脱の程度又は逸脱方向若しくは反逸脱方向を知らせることが可能となる。
前記警告振動を発生させた後、前記走行支援制御装置は、前記自車を前記走行路に戻すよう誘導するトルクを前記ステアリングに付与してもよい。これにより、少なくとも警告振動後においては、自車を走行路に戻すよう誘導することが可能となる。
前記走行支援制御装置は、前記警告振動後において前記自車の将来的な又は実際の逸脱の発生が存在すると判定され続けている場合、前記自車の制動装置を作動させてもよい。これにより、警告振動後には、自車を減速させることで、自車を走行路に戻すよう誘導し易くなる。
本発明に係る走行支援装置の制御方法は、自車の走行路を認識する走行路認識部と、前記走行路に対する前記自車の将来的な又は実際の逸脱の発生を判定する逸脱判定手段と、前記将来的な又は実際の逸脱の発生が判定されたとき、ステアリングに警告振動を発生させて走行支援を行う走行支援制御装置とを有する走行支援装置の制御方法であって、前記ステアリングの舵角の時間微分値を舵角速度と定義し、前記舵角速度の時間微分値を舵角加速度と定義するとき、前記走行支援制御装置は、前記警告振動を発生させる際、前記警告振動における反逸脱方向への前記舵角加速度を逸脱方向への前記舵角加速度よりも大きくすることで、前記反逸脱方向又は前記逸脱方向を運転者に通知し、前記警告振動を発生させる際、前記走行支援制御装置は、前記ステアリングの舵角を変化させるモータに対する目標電流を、矩形波を基調とする連続波により設定し、前記逸脱方向への前記舵角加速度を前記反逸脱方向への前記舵角加速度よりも小さくし、前記舵角速度を示す波形が鋸歯状となるように前記警告振動を発生させることを特徴とする。
本発明の一実施形態に係る走行支援装置としての道路逸脱軽減システムを含む車両の概略構成図である。 前記実施形態における道路逸脱軽減制御のフローチャートである。 前記実施形態の道路逸脱軽減制御を実行した場合の一例を示すタイムチャートである。 逸脱予測値を算出するための各種数値を説明するための図である。 警告振動発生処理で利用する目標舵角速度の一例を示す図である。
A.一実施形態
A1.全体的な構成の説明
[A1−1.全体構成]
図1は、本発明の一実施形態に係る走行支援装置としての道路逸脱軽減システム14(以下「RDMシステム14」ともいう。)を含む車両10(以下、「自車10」ともいう。)の概略構成図である(RDM:Road Departure Mitigation)。図1に示すように、車両10は、RDMシステム14に加え、電動パワーステアリング装置12(以下「EPS装置12」という。)を備える。
[A1−2.EPS装置12]
(A1−2−1.EPS装置12の全体)
EPS装置12は、ステアリングホイール20(ステアリング)と、ステアリングコラム22と、中間ジョイント24と、ステアリングギアボックス26と、EPS装置12駆動用のモータ28(以下「EPSモータ28」ともいう。)と、インバータ30(以下「EPSインバータ30」ともいう。)と、車速センサ32と、モータセンサユニット34、ヨーレートセンサ36と、電動パワーステアリング電子制御装置38(以下「EPS ECU38」又は「ECU38」という。)と、低電圧バッテリ39(以下「バッテリ39」ともいう。)とを有する。
ステアリングコラム22は、筐体40と、筐体40内部において軸受44、46、48に支持されたステアリング軸42と、トルクセンサ50と、舵角センサ52とを有する。中間ジョイント24は、2つのユニバーサルジョイント60a、60bと、その間に配置された軸部62とを有する。ステアリングギアボックス26は、筐体70と、ラック&ピニオン機構のピニオン74が設けられ軸受76、78により支持されたピニオン軸72と、ラック&ピニオン機構のラック歯82が設けられたラック軸80と、タイロッド84とを有する。
(A1−2−2.マニュアル操舵系)
ステアリング軸42は、その一端がステアリングホイール20に固定され、他端がユニバーサルジョイント60aに連結されている。ユニバーサルジョイント60aは、ステアリング軸42の一端と軸部62の一端とを連結する。ユニバーサルジョイント60bは、軸部62の他端とピニオン軸72の一端とを連結する。ピニオン軸72のピニオン74と、車幅方向に往復動可能なラック軸80のラック歯82とが噛合する。ラック軸80の両端はそれぞれタイロッド84を介して左右の前輪86(操舵輪)に連結されている。
従って、運転者がステアリングホイール20を操作することによって生じた操舵トルクTstr(回転力)は、ステアリング軸42及び中間ジョイント24を介してピニオン軸72に伝達される。そして、ピニオン軸72のピニオン74及びラック軸80のラック歯82により操舵トルクTstrが推力に変換され、ラック軸80が車幅方向に変位する。ラック軸80の変位に伴ってタイロッド84が前輪86を転舵させることで、車両10の向きを変えることができる。
ステアリング軸42、中間ジョイント24、ピニオン軸72、ラック軸80及びタイロッド84は、ステアリングホイール20に対する運転者の操舵動作を前輪86に直接伝えるマニュアル操舵系を構成する。
(A1−2−3.転舵アシスト系)
(A1−2−3−1.アシスト駆動系)
EPSモータ28は、ウォームギア90及びウォームホイールギア92を介してステアリング軸42に連結されている。すなわち、EPSモータ28の出力軸は、ウォームギア90に連結されている。また、ウォームギア90と噛合するウォームホイールギア92は、ステアリング軸42自体に一体的に又は弾性的に形成されている。
本実施形態のEPSモータ28は、例えば、3相交流ブラシレス式であるが、3相交流ブラシ式、単相交流式、直流式等のその他のモータであってもよい。EPSモータ28は、EPS ECU38に制御されるEPSインバータ30を介して低電圧バッテリ39から電力が供給される。そして、当該電力に応じた駆動力Fm(以下「モータ駆動力Fm」又は「操舵駆動力Fm」ともいう。)を生成する。モータ駆動力Fmは、EPSモータ28の出力軸、ウォームギア90、ステアリング軸42(ウォームホイールギア92)、中間ジョイント24及びピニオン軸72を介してラック軸80に伝達される。EPSモータ28、ウォームギア90及びステアリング軸42(ウォームホイールギア92)は、操舵のための駆動力(操舵駆動力Fm)を生成するアシスト駆動系を構成する。
本実施形態における駆動力Fmは、操舵アシスト力Fasiとして用いられると共に、後述する道路逸脱軽減制御による駆動力Frdm(以下「RDM駆動力Frdm」ともいう。)として用いられる。操舵アシスト力Fasiは、ステアリングホイール20に対する運転者の入力トルク(操舵トルクTstr)と同じ方向に働いて運転者の操舵を補助する駆動力である。操舵アシスト力Fasiは、操舵トルクTstrと反対方向に働かせることも可能である。RDM駆動力Frdmは、走行路200(図3)に対する自車10の逸脱を軽減するために操舵トルクTstrとは独立して生成及び作用する駆動力である。RDM駆動力Frdmには、走行路200に対する自車10の逸脱を警告する警告振動を生成するための駆動力が含まれる。
(A1−2−3−2.アシスト制御系)
車速センサ32、ヨーレートセンサ36、トルクセンサ50、舵角センサ52、EPSインバータ30、モータセンサユニット34及びEPS ECU38は、アシスト駆動系を制御するアシスト制御系を構成する。以下では、アシスト駆動系、アシスト制御系及び低電圧バッテリ39を合わせて転舵アシスト系とも称する。本実施形態において、EPSモータ28の出力は、d軸及びq軸を用いるいわゆるベクトル制御により制御される。
(a)フィードフォワード系センサ類
車速センサ32は、車両10の車速V[km/h]を検出し、EPS ECU38に出力する。ヨーレートセンサ36は、車両10のヨーレートγ[rad/s]を検出し、EPS ECU38に出力する。トルクセンサ50は、ステアリング軸42に直接磁歪めっきを処理した曲げ・捩り両剛性の高い磁歪式であり、運転者からステアリングホイール20に入力されるトルク(操舵トルクTstr)に応じた電圧をEPS ECU38に出力する。舵角センサ52は、ステアリングホイール20の操舵量を示す舵角θstr[度]を検出し、EPS ECU38に出力する。車速V、ヨーレートγ、操舵トルクTstr及び舵角θstrは、EPS ECU38においてフィードフォワード制御に用いられる。
(b)EPSインバータ30
EPSインバータ30は、3相フルブリッジ型の構成とされて、直流/交流変換を行い、低電圧バッテリ39からの直流を3相の交流に変換してEPSモータ28に供給する。
(c)フィードバック系センサ類
モータセンサユニット34は、前記ベクトル制御においてトルク電流成分であるq軸電流(以下「モータ電流Im」という。)を検出する。本実施形態におけるモータ電流Imは、モータ28の回転方向が第1方向(例えば、車両10を右に回転させる方向)であるとき正の値とし、第2方向(例えば、車両10を左に回転させる方向)であるとき負の値とする。但し、第1方向及び第2方向を判定可能であれば、モータ電流Imを正の値のみで制御してもよい。
モータセンサユニット34は、EPSモータ28の巻線(図示せず)におけるU相、V相及びW相のうち少なくとも2相の電流を検出する電流センサ(図示せず)と、EPSモータ28の図示しない出力軸又は外ロータの回転角度である電気角θを検出するレゾルバ(図示せず)と、前記少なくとも2相の電流及び電気角θに基づいてモータ電流Imを演算するq軸電流演算部とを含む。なお、前記q軸電流演算部の機能は、EPS ECU38が担うこともできる。
(d)EPS ECU38
図1に示すように、EPS ECU38は、ハードウェアの構成として、入出力部110と、演算部112と、記憶部114とを有する。EPS ECU38は、各センサからの出力値に基づき、EPSインバータ30を介してEPSモータ28の出力を制御する。
なお、本実施形態において、EPS ECU38は、パルス幅変調(PWM)方式によりEPSインバータ30を制御するが、その他の方式(例えば、パルス周波数変調(PFM)方式、又はPWM方式及びPFM方式の組合せ)を用いることも可能である。また、モータ28の回転方向を正転及び逆転で切り替えるため、図示しない切替スイッチを設け、EPS ECU38が当該切替スイッチを制御してもよい。
演算部112は、操舵アシスト部120を有する。操舵アシスト部120は、運転者の操舵をアシストするための操舵アシスト力Fasiを制御する操舵アシスト制御を実行する。
(A1−2−3−3.低電圧バッテリ39)
低電圧バッテリ39は、低電圧(本実施形態では12ボルト)を出力可能な蓄電装置であり、例えば、鉛蓄電池等の2次電池を利用することができる。
[A1−3.RDMシステム14]
図1に示すように、RDMシステム14は、前方カメラ130(以下「カメラ130」ともいう。)と、RDMスイッチ132と、モニタ134と、スピーカ136と、ブレーキ機構138と、道路逸脱軽減電子制御装置140(以下「RDM ECU140」という。)とを有する。
カメラ130は、バックミラーの前のフロントウィンドシールドの内側に取り付けられており、RDMスイッチ132がオン状態とされているとき、前方の走行路200の両側の白線202l、202r(道路境界線)(図3)を画像として捉える。
モニタ134及びスピーカ136は、他の車載装置(例えば、図示しないナビゲーション装置)のものを利用することができる。ブレーキ機構138は、図示しない油圧制動装置を有し、車輪86に制動力を加えることで車速Vを減少させる。
RDM ECU140は、走行路200からの車両10の逸脱を軽減する道路逸脱軽減制御(以下「RDM制御」ともいう。)を実行するものであり、ハードウェアの構成として、入出力部150と、演算部152と、記憶部154とを有する。本実施形態の道路逸脱軽減制御は、車速Vが、例えば60〜100[km/h]の範囲で実行される。RDM ECU140は、カメラ130が取得した画像(カメラ画像)から車両10の両側の白線202l、202r(図3)を検出する。そして、車両10が、走行路200に対する車両10の将来的な又は実際の逸脱が存在すると判定したとき、当該逸脱を軽減するようにEPSモータ28を制御する。なお、図3及び図4の例では、車両10が左側通行の事例が示されている。
演算部152は、逸脱判定部160と、振動制御部162と、表示制御部164と、操舵支援部166と、ブレーキ制御部168と、音制御部170とを有する。逸脱判定部160は、走行路200に対する車両10の将来的な又は実際の逸脱を判定する。振動制御部162は、道路逸脱軽減制御(RDM制御)において警告振動の発生を制御する。表示制御部164は、RDM制御における警告表示を制御する。操舵支援部166は、RDM制御において操舵支援を行う。ブレーキ制御部168は、RDM制御においてブレーキ機構138を制御する。音制御部170は、RDM制御における警告音を制御する。
A2.各種制御
[A2−1.概要]
次に、本実施形態におけるEPS ECU38及びRDM ECU140における制御について説明する。EPS ECU38は、操舵アシスト制御を実行する。また、RDM ECU140は、道路逸脱軽減制御を実行する。
[A2−2.操舵アシスト制御]
上記の通り、操舵アシスト制御は、運転者の操舵をアシストするための操舵アシスト力Fasiを制御する。操舵アシスト力Fasiは、トルクとして示され、運転者の操舵トルクTstrと同じ方向である。或いは、操舵アシスト力Fasiは、運転者の操舵トルクTstrと反対方向とし、反力として作用させてもよい。
EPS ECU38は、操舵トルクTstr、ヨーレートγ等に基づいて目標基準電流Irefを算出する。目標基準電流Irefは、運転者の操舵をアシストするためのモータ電流Imの基準値であり、基本的には、操舵トルクTstrの絶対値が大きくなるに連れて絶対値が増加する。なお、目標基準電流Irefの算出に際しては、いわゆるイナーシャ制御、ダンパ制御等を利用してもよい。
RDM ECU140において道路逸脱軽減(RDM)制御を実行中でない場合、EPS ECU38は、目標基準電流Irefをそのまま目標モータ電流Imtarとして設定する(Imtar←Iref)。RDM ECU140においてRDM制御を実行中である場合、EPS ECU38は、目標基準電流IrefにRDM ECU140からの補正電流Icorを加算して目標モータ電流Imtarとする(Imtar←Iref+Icor)。そして、EPS ECU38は、モータ電流Imを目標モータ電流Imtarに一致させるようにインバータ30のデューティ比を制御してモータ28の出力を変化させる。
なお、補正電流Icorは、RDM制御のための加算分である。補正電流Icorの算出の一部をEPS ECU38で行うように構成することも可能である。
[A2−3.道路逸脱軽減(RDM)制御]
(A2−3−1.RDM制御の全体的な流れ)
図2は、本実施形態におけるRDM制御のフローチャートである。図2のフローチャートは、RDMスイッチ132がオンにされている場合に実行される。図3は、本実施形態のRDM制御を実行した場合の一例を示すタイムチャートである。上記の通り、RDM制御は、車両10が走行路200から逸脱すること(白線202l、202rのいずれかからはみ出ること)を軽減する。なお、図3で示す操舵支援量Dstは、RDM制御により運転者の操舵を支援する量[m/s2]である。減速支援量Dbrは、RDM制御における自動ブレーキでの支援量[m/s2]を意味する。
ステップS1において、RDM ECU140(逸脱判定部160)は、道路逸脱軽減の開始条件が成立したか否かを判定する。当該開始条件としては、逸脱予測値Glatが閾値THglat1(以下「逸脱軽減判定閾値THglat1」又は「第1閾値THglat1」ともいう。)を超えたこと(図3参照)を用いることができる。逸脱予測値Glatの詳細については、図4を参照して後述する。開始条件としては、JP 2013−056636 Aと同様のものを用いてもよい。例えば、車速Vが所定値内であること、運転者の操作意図がないこと及び白線202l、202rのいずれかまでの距離が所定値以下であり且つ逸脱角度が所定値以上であることを用いることもできる(JP 2013−056636 Aの図3参照)。
道路逸脱軽減の開始条件が不成立の場合(S1:NO)、今回の処理を終了し、所定時間の経過後にステップS1から再開する。道路逸脱軽減の開始条件が成立した場合(S1:YES)、ステップS2、S3に進む。
ステップS2において、ECU140(振動制御部162)は、ステアリングホイール20に警告振動を発生させる警告振動発生処理を実行する(図3の時点t1〜t2)。警告振動発生処理の詳細は、図5を参照して後述する。
また、ステップS2と並行して、ステップS3において、ECU140(表示制御部164)は、モニタ134に警告表示を表示させる警告表示処理を実行する(図3の時点t1〜t12)。
ステップS2に続くステップS4において、ECU140(操舵支援部166)は、操舵支援処理を実行する(図3の時点t2〜t11)。操舵支援処理の最中において、ECU140(ブレーキ制御部168)は、自動ブレーキ処理を開始するか否かを判定する。例えば、ECU140は、逸脱予測値Glatが閾値THglat2(以下「減速支援判定閾値THglat2」又は「第2閾値THglat2」ともいう。)以上になったか否かを判定する。これに加え、ステップS5では、自動ブレーキ処理の最中でないことを、フラグ等を用いて確認してもよい。
自動ブレーキ処理を開始しない場合(S5:NO)、ステップS6において、ECU140は、操舵支援処理を終了するか否かを判定する。例えば、車両10が走行路200に戻り、白線202lから所定距離離れた状態で(白線202l、202rの間において)走行路200に沿って走行しているか否かを判定する。或いは、操舵支援処理を継続する最大時間閾値(例えば、数秒〜十数秒)を設定しておき、操舵支援処理の開始の時間が最大時間閾値に到達したとき、操舵支援処理を終了すると判定してもよい。操舵支援処理を終了する場合(S6:YES)、今回の処理を終了し、所定時間の経過後にステップS1から再開する。操舵支援処理を終了しない場合(S6:NO)、ステップS4に戻り、操舵支援処理を継続する。
なお、操舵支援処理では、逸脱予測値Glatが増加している間は、操舵支援量Dstを増加させる(図3の時点t2〜t4)。また、逸脱予測値Glatが減少を始めると(図3の時点t4)、操舵支援量Dstを減少させる。そして、白線202l、202rの間において、白線202lを基準とする位置(白線202lからの距離)に到達するまで、操舵支援量Dstを制御して車両10の姿勢を微調整する。すなわち、車両10が逸脱予測値Glatがゼロになった後(時点t7)、操舵支援量Dstをゼロ(時点t8)から負の値(時点t8〜t9)に至らせた後、再度、正の値(時点t9〜t11)を経て操舵支援処理を終了する。
図2のステップS5に戻り、自動ブレーキ処理を開始する場合(S5:YES)、ステップS7において、ECU140(ブレーキ制御部168)は、自動ブレーキ処理を実行する(図3の時点t3〜t6)。また、ステップS7と並行して、ステップS8において、ECU140(音制御部170)は、警告音発生処理を行う(図3の時点t3〜t6)。
自動ブレーキ処理では、ブレーキ機構138を作動させて車両10に制動力を付与する。図3の減速支援量Dbrは、自動ブレーキ処理による制動力の付与を示している。また、自動ブレーキ処理では、逸脱予測値Glatが増加している間(時点t3〜t4)、減速支援量Dbrをゼロから最大値まで増加させた後、最大値で一定とする。また、逸脱予測値Glatが減少している間(時点t4〜t6)、減速支援量Dbrを最大値からゼロまで減少させる。
警告音発生処理では、スピーカ136を介して、運転者に対する警告音を出力する。警告音発生処理による警告音の発生は、自動ブレーキ処理が行われている間(時点t3〜t6)に行われる。但し、警告音の発生を、自動ブレーキ処理の実行時間と完全に一致させる必要はない。また、警告音発生処理では、運転者によるステアリングホイール20の操作量(操舵トルクTstr)が低下している場合には、警告音を出力させる(時点t10〜t12)。
(A2−3−2.逸脱予測値Glat(図2のS1、S5))
図4は、逸脱予測値Glatを算出するための各種数値を説明するための図である。図4では、2本の白線202l、202r(道路境界線)によって区切られる自車10の走行路200と、目標走行点列204と、現時点における予測走行軌跡206と、操舵支援による目標走行軌跡208とが示されている。目標走行点列204は、走行路200を走行する際の理想的な軌跡(仮想線)を示す。予測走行軌跡206は、現時点におけるヨーレートγ及び車速Vから算出される自車10の軌跡(仮想線)である。目標走行軌跡208は、現時点におけるヨーレートγ及び車速Vに基づいて、目標走行点列204上の到達目標点Ptarに到達するための自車10の軌跡(仮想線)である。なお、図4では、縦にX軸を取り、横にY軸を取っている。
本実施形態の逸脱予測値Glat[m/s2]は、以下の式(1)で表される。
Glat={(2EV/L2)−γ}×V ・・・(1)
上記式(1)における各数値は、次のように定義される。
E:自車10の前方点Pfと到達目標点Ptarとの距離[m]
V:自車10の車速[m/s]
L:自車10から前方点Pfまでの距離(以下「前方点距離L」という。)[m]
γ:自車10のヨーレート[rad/s]
また、前方点距離Lは、基準時間Tref[s]と車速V[m/s]の積として定義される(L=Tref×V)。換言すると、前方点Pfは、自車10がこのまま車速Vで走行したときの基準時間Tref後の位置である。基準時間Trefは、逸脱予測値Glatを算出する際に基準となる将来時点を設定するための時間である。なお、現時点の車速V及びヨーレートγで車両10が走行した場合、基準時間Tref後の車両10の到達点は、予測到達点Pcalである。図4において、予測到達点Pcalと到達目標点Ptarとの距離はeで示されている。
(A2−3−3.警告振動発生処理(図2のS2))
(A2−3−3−1.警告振動発生処理の概要)
図5は、警告振動発生処理で利用する目標舵角速度Vθtarの一例を示す図である。図5の横軸は、時間[s]であり、縦軸は、目標舵角速度Vθtar(以下「目標速度Vθtar」ともいう。)[rad/s]である。目標速度Vθtarは、ステアリング舵角θstrの角速度(以下「舵角速度Vθ」ともいう。)の目標値である。図5に示すように、警告振動発生処理では、初期処理(時点t21〜t23)と連続波生成処理(時点t23〜t39)とを行う。
初期処理では、初期待機時間(時点t21〜t22)を経た後、反逸脱方向に対してモータ28を駆動させる(時点t22〜t23)。ここにいう「反逸脱方向」とは、走行路200に対する自車10の逸脱方向とは反対の方向を意味する。
連続波生成処理では、連続波状である目標速度Vθtarを実現するようにモータ28の出力を制御する。本実施形態では、鋸歯状を基調とする連続波状となるように目標速度Vθtarを設定する。また、本実施形態では、反逸脱方向における目標速度Vθtarの第1制限上限値THlimmax1(又は基準波形上限値THrefmax)に向かう際(時点t23、t27、t31、t35)、目標舵角加速度aθtar(以下「目標加速度aθtar」ともいう。)[rad/s2]の絶対値は、相対的に大きい(換言すると、傾きが急である)。目標舵角加速度aθtarは、目標速度Vθtarの時間微分値である。換言すると、目標舵角加速度aθtarは、舵角速度Vθの時間微分値である舵角加速度aθの目標値である。
これに対し、逸脱方向における目標速度Vθtarの第1制限下限値THlimmin1(若しくは基準波形下限値THrefmin)又は第2制限下限値THlimmin2に向かう際(時点t24〜t26、t28〜t30、t32〜t34、t36〜t38)、目標舵角加速度aθtarの絶対値は、相対的に小さい(換言すると、傾きが緩やかである。)。
上記により、舵角θstrが反逸脱方向に変化するときは、ステアリングホイール20が相対的に力強く回転し、舵角θstrが逸脱方向に変化するときは、ステアリングホイール20が相対的に緩やかに回転する。これにより、運転者に反逸脱方向又は逸脱方向を認識させ易くなる。
なお、上記のように1回の振動は、例えば、数十ミリ秒〜数百ミリ秒の長さとすることが可能である。また、上記のように、目標加速度aθtarを相違させるためには、1回の振動時間(例えば、時点t23〜t27)を比較的多くの数のスイッチング周期に分割して制御する。すなわち、上記のように、本実施形態では、EPSインバータ30(スイッチング素子)をPWM変調により制御するが、1回の振動時間を、PWM変調の1回のスイッチング周期に合わせると、目標加速度aθtarを変化させることが困難となる。そこで、1回の振動時間を複数(例えば、10〜20)に分割した時間を1回のスイッチング周期とすることで、目標加速度aθtarの変化を簡易に実現可能とする。
目標加速度aθtarの絶対値を大きくする時点t23、t27等では、例えば、1又は2のスイッチング周期におけるデューティ比を100%としてモータ28の出力を急激に変化させる。なお、時点t27、t31等では、目標速度Vθtarが負から正に変化していることから、モータ28の回転方向を逆転させることとなる。
また、目標加速度aθtarの絶対値を小さくする時点t24〜t26等では、複数のスイッチング周期におけるデューティ比を徐々に変化させる。具体的には、時点t24〜t25では、反逸脱方向における目標速度Vθtarを徐々に減少させるため、複数のスイッチング周期において、反逸脱方向に対応する回転方向にモータ28を駆動させるデューティ比を徐々に減少させる。続く時点t25〜t26では、逸脱方向における目標速度Vθtarを徐々に増加させるため、複数のスイッチング周期において、逸脱方向に対応する回転方向にモータ28を駆動させるデューティ比を徐々に増加させる。
なお、上記のように舵角速度Vθを制御することが基本であるが、例えば、舵角θstrの絶対値が大きくなり過ぎて、目標舵角速度Vθtarに舵角速度Vθが追従できないような場合、目標舵角速度Vθtarを減少させる等のフィードバック処理を行うことも可能である。
(A2−3−3−2.連続波処理における目標舵角速度Vθtarの設定)
次に、連続波処理における目標舵角速度Vθtarの設定方法について詳細に説明する。図5に示すように、連続波処理における目標速度Vθtarを設定する際は、まず基準波形Wrefを設定する。基準波形Wrefは、鋸歯状をしている。基準波形Wrefは、基準波形上限値THrefmax及び基準波形下限値THrefminの範囲で鋸歯状の波形となる。ここで、上記のように、反逸脱方向又は逸脱方向を運転者に通知するため、基準波形上限値THrefmaxに向かう際は、目標速度Vθtarの傾きを大きくし、基準波形下限値THrefminに向かう際は、目標速度Vθtarの傾きを小さくする。
また、基準波形上限値THrefmax及び基準波形下限値THrefminまで目標速度Vθtarを到達させようとすると、実際には応答遅れが生じてしまう。そこで、本実施形態では、目標速度Vθtarとして用いる上限値は、第1制限上限値THlimmax1(以下「第1上限値THlimmax1」ともいう。)を用いる。また、目標速度Vθtarとして用いる下限値は、第1制限下限値THlimmin1(以下「第1下限値THlimmin1」ともいう。)を用いる。
第1上限値THlimmax1は、連続波全体(4回の振動全て)に亘って用いられる一方、第1下限値THlimmin1は、連続波の一部(最初の2回の振動)について用いられる。その後、第1下限値THlimmin1の代わりに、第2制限下限値THlimmin2(以下「第2下限値THlimmin2」ともいう。)が用いられる。第2下限値THlimmin2の絶対値は、第1下限値THlimmin1の絶対値よりも小さい。これにより、反逸脱方向又は逸脱方向を運転者にさらに認識させ易くなる。
A3.本実施形態の効果
以上説明したように、本実施形態によれば、警告振動を発生させる際、反逸脱方向へのステアリングホイール20の舵角加速度aθ(図5の時点t23等)と、逸脱方向への舵角加速度aθ(時点t24〜t26)とを相違させることで、反逸脱方向又は逸脱方向を運転者に通知する。これにより、舵角加速度aθに基づいて反逸脱方向又は逸脱方向を運転者に通知することが可能となる。従って、運転者は、反逸脱方向又は逸脱方向を容易に認識することができる。
また、本実施形態によれば、逸脱方向及び反逸脱方向への舵角加速度aθを変化させるものであるため(図5)、警告振動を発生させる前後のステアリングホイール20の舵角θstrを変化させないことも可能となる。換言すると、警告振動の付与は、RDMシステム14(走行支援装置)による逸脱防止動作に対して独立して行うことも可能となる。このため、警告振動の発生に関する設定の自由度を増加させることが可能となる。
さらに、警告振動を発生させる前後の舵角θstrを警告振動によっては変化させない場合、警告振動自体による自車10の進行方向の変化が小さくなる。これにより、運転者自身による反逸脱方向へのステアリング操作を促したい場合、又はRDMシステム14による反逸脱方向への自動操舵の開始前に運転者に当該自動操舵を事前通知したい場合に好適に用いることが可能となる。
本実施形態において、RDM ECU140(走行支援制御装置)は、警告振動を発生させる際、EPSモータ28に対する目標モータ電流Imtarを、矩形波を基調とする連続波により設定し、反逸脱方向への舵角加速度aθを逸脱方向への舵角加速度aθよりも大きくする(図5参照)。
これにより、反逸脱方向へのステアリングホイール20の動きを強調し、逸脱方向へのステアリングホイール20の動きを強調しないことで、運転者に対して反逸脱方向又は逸脱方向を認識し易くすることが可能となる。
本実施形態において、RDM ECU140(走行支援制御装置)は、警告振動を発生させる際、目標速度Vθtar(舵角速度Vθ)を示す波形が鋸歯状となるように警告振動を発生させる(図5)。これにより、運転者に対して反逸脱方向又は逸脱方向をさらに認識させ易くすることが可能となる。
本実施形態において、RDM ECU140(走行支援制御装置)は、警告振動を発生させる際、目標舵角速度Vθtarを設定する(図5)。目標舵角速度Vθtarは、鋸歯状の基準波形Wrefに沿って形成されると共に、基準波形Wrefの先端値よりも絶対値が小さい第1上限値THlimmax1及び第1下限値THlimmin1(制限値)を設定し、第1上限値THlimmax1及び第1下限値THlimmin1を超えないように目標舵角速度Vθtarを設定する(図5)。これにより、舵角速度Vθを応答性良く制御することが可能となる。
本実施形態において、RDM ECU140(走行支援制御装置)は、逸脱側の第1下限値THlimmin1を第2下限値THlimmin2に切り替えて逸脱側の目標舵角速度Vθtarの絶対値を徐々に低下させる(図5)。これにより、運転者に対して反逸脱方向又は逸脱方向をさらに認識させ易くすることが可能となる。
本実施形態において、RDM ECU140(走行支援制御装置)は、警告振動(図2のS2)を発生させた後、自車10を走行路200に戻すよう誘導するトルクをステアリングホイール20に付与する(S4)。これにより、少なくとも警告振動後においては、自車10を走行路200に戻すよう誘導することが可能となる。
本実施形態において、RDM ECU140(走行支援制御装置)は、警告振動後において自車10の将来的な又は実際の逸脱の発生が存在すると判定され続けた場合(図2のS5:YES)、自車10のブレーキ機構138(制動装置)を作動させる(図2のS7、図3)。これにより、警告振動後には、自車10を減速させることで、自車10を走行路200に戻すよう誘導し易くなる。
B.変形例
なお、本発明は、上記実施形態に限らず、本明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下の構成を採用することができる。
B1.搭載対象
上記実施形態では、RDMシステム14(走行支援装置)を車両10に搭載した(図1)。しかしながら、例えば、舵角加速度aθにより反逸脱方向又は逸脱方向を運転者に通知する観点からすれば、これに限らない。例えば、操作レバーを備える移動物体又は可動装置に本発明を適用してもよい。
B2.EPS装置12
[B2−1.EPS装置12の全体構成]
上記実施形態のEPS装置12は、EPSモータ28がステアリング軸42に操舵駆動力Fmを伝達する構成(いわゆるコラムアシスト式EPS装置)であった。しかしながら、操舵駆動力Fmを発生するものであれば、EPS装置12の構成はこれに限らない。例えば、ピニオンアシスト式EPS装置、デュアルピニオンアシスト式EPS装置、ラックアシスト式EPS装置及び電動油圧パワーステアリング装置のいずれかであってもよい。なお、電動油圧パワーステアリング装置では、電動ポンプで油圧をつくり、その油圧で操舵駆動力Fmを生成する。
上記実施形態では、運転者による操舵トルクTstrをそのまま前輪86に伝達する構成(以下、「直接伝達方式」ともいう。)であったが、ステアバイワイヤ式の電動パワーステアリング装置にも適用可能である。
[B2−2.EPSモータ28]
上記実施形態では、EPSモータ28を3相交流ブラシレス式としたが、これに限らない。例えば、モータ28を3相交流ブラシ式、単相交流式又は直流式としてもよい。
上記実施形態では、モータ28は、低電圧バッテリ39から電力が供給された(図1)。これに加えて又はこれに代えて、オルタネータ、燃料電池又は高電圧バッテリからモータ28に電力を供給してもよい。
[B2−3.その他]
上記実施形態では、インバータ30とバッテリ39とを直接接続したが(図1)、インバータ30とバッテリ39の間に昇圧コンバータ(図示せず)を配置してもよい。その場合、警告振動を発生させる際、反逸脱方向に舵角加速度aθを変化させるとき(図5の時点t23、t27等)は前記昇圧コンバータを作動させ、逸脱方向に舵角加速度aθを変化させるとき(時点t24〜t26等)は前記昇圧コンバータを停止させてバッテリ39の電圧をそのままインバータ30に印加することも可能である。
B3.RDMシステム14(走行支援装置)
上記実施形態では、走行支援装置として、道路逸脱軽減制御(図2)を行うRDMシステム14を記載した(図1)。しかしながら、例えば、舵角加速度aθにより反逸脱方向又は逸脱方向を運転者に通知する観点からすれば、これに限らない。
例えば、白線202l、202r(走行路200)に沿って走行するように自車10の挙動を制御する車線維持装置を走行支援装置としてもよい。或いは、本発明を居眠り検出装置と組み合わせることも可能である。すなわち、居眠り検出装置が運転者の居眠り(覚醒度が閾値を下回る状態)を検出した場合、警告振動を発生することも可能である。この場合、上記実施形態のRDMシステム14と比較して、自車10から白線202l、202rまでの距離が比較的長い場合でも作動させることができる。
上記実施形態では、RDMシステム14全体を車両10に搭載することを念頭に説明した。しかしながら、例えば、RDMシステム14の一部(RDM ECU140等)を携帯端末に設け、当該携帯端末を車両10のネットワークに接続することでRDMシステム14を構成してもよい。
上記実施形態では、EPS装置12とRDMシステム14を別々の構成要素として説明した。しかしながら、例えば、舵角加速度aθにより反逸脱方向又は逸脱方向を運転者に通知する観点からすれば、RDMシステム14の機能をEPS装置12に含ませてもよい。或いは、EPS装置12の機能をRDMシステム14に含ませることも可能である。
B4.道路逸脱軽減制御(図2)
上記実施形態では、警告振動発生処理(図2のS2)の直後に操舵支援処理(S4)を必ず行うフローとした(図2)。しかしながら、例えば、舵角加速度aθにより反逸脱方向又は逸脱方向を運転者に通知する観点からすれば、これに限らない。例えば、警告振動発生処理を行うための判定(S1のGlat≧THglat1の判定)に加え、操舵支援処理を行うための判定(Glat≧THglat3の判定)を用いることも可能である。この場合、警告振動発生処理の後、逸脱予測値Glatが閾値THglat3以上になる前に逸脱予測値Glatが低下すれば、操舵支援処理は行われない。なお、閾値THglat3は、閾値THglat1(図2のS1)よりも大きく、閾値THglat2(S5)よりも小さい値とすることができる。
上記実施形態では、運転者に対して反逸脱方向又は逸脱方向を通知するために舵角加速度aθを変化させたが(図5)、例えば、運転者に対して反逸脱方向又は逸脱方向を通知する観点からすれば、これに限らない。例えば、図5の縦軸の目標速度Vθtarの代わりに、目標舵角θstrtarを用いることも可能である。すなわち、目標舵角θstrtar(警告振動の振幅)が反逸脱方向に向かう場合、舵角速度Vθを大きくし、逸脱方向に向かう場合、舵角速度Vθを小さくしてもよい。
上記実施形態では、目標舵角速度Vθtarの制限値としての第1制限下限値THlimmin1及び第2制限下限値THlimmin2への切替えを、逸脱方向に基づいて行った(図5参照)。しかしながら、例えば、目標舵角速度Vθtarの制限値を切り替える観点からすれば、これに限らない。例えば、逸脱の程度(逸脱予測値Glatの値)又は反逸脱方向に基づいて目標舵角速度Vθtarの制限値を切り替える又は変化させることも可能である。
上記実施形態では、警告振動発生処理を含む道路逸脱軽減制御(図2)のための補正電流IcorをRDM ECU140で算出することとした。しかしながら、例えば、警告振動を発生させる観点からすれば、これに限らない。例えば、警告振動の要否をRDM ECU140で判定し、警告振動を要すると判定した場合、RDM ECU140からEPS ECU38に対して、警告振動の発生指令を送信してもよい。

Claims (9)

  1. 自車(10)の走行路(200)を認識する走行路認識部(130)と、
    前記走行路(200)に対する前記自車(10)の将来的な又は実際の逸脱の発生を判定する逸脱判定手段(160)と、
    前記将来的な又は実際の逸脱の発生が判定されたとき、ステアリング(20)に警告振動を発生させて走行支援を行う走行支援制御装置(140)と
    を有する走行支援装置(14)であって、
    前記ステアリング(20)の舵角の時間微分値を舵角速度と定義し、前記舵角速度の時間微分値を舵角加速度と定義するとき、前記走行支援制御装置(140)は、前記警告振動を発生させる際、前記警告振動の1周期における反逸脱方向への前記舵角加速度を逸脱方向への前記舵角加速度よりも大きくすることで、前記反逸脱方向又は前記逸脱方向を運転者に通知する
    ことを特徴とする走行支援装置(14)。
  2. 請求項1記載の走行支援装置(14)において、
    前記走行支援制御装置(140)は、前記警告振動を発生させる際、前記ステアリング(20)の舵角を変化させるモータ(28)に対する目標電流を、矩形波を基調とする連続波により設定し、前記舵角速度を示す波形が鋸歯状となるように前記警告振動を発生させる
    ことを特徴とする走行支援装置(14)。
  3. 請求項1又は2に記載の走行支援装置(14)において、
    前記走行支援制御装置(140)は、
    前記警告振動を発生させる際、前記舵角速度の目標値である目標舵角速度を設定し、
    前記目標舵角速度は、鋸歯状の基準波形に沿って形成されると共に、前記基準波形の先端値よりも絶対値が小さい制限値を設定し、前記制限値を超えないように前記目標舵角速度を設定する
    ことを特徴とする走行支援装置(14)。
  4. 請求項3記載の走行支援装置(14)において、
    前記走行支援制御装置(140)は、前記逸脱の程度又は前記逸脱方向若しくは前記反逸脱方向に基づいて前記制限値の絶対値を徐々に低下させる
    ことを特徴とする走行支援装置(14)。
  5. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の走行支援装置(14)において、
    前記警告振動を発生させた後、前記走行支援制御装置(140)は、前記自車(10)を前記走行路(200)に戻すよう誘導するトルクを前記ステアリング(20)に付与する
    ことを特徴とする走行支援装置(14)。
  6. 請求項5記載の走行支援装置(14)において、
    前記走行支援制御装置(140)は、前記警告振動後において前記自車(10)の将来的な又は実際の逸脱の発生が存在すると判定され続けている場合、前記自車(10)の制動装置を作動させる
    ことを特徴とする走行支援装置(14)。
  7. 自車(10)の走行路(200)を認識する走行路認識部(130)と、前記走行路(200)に対する前記自車(10)の将来的な又は実際の逸脱の発生を判定する逸脱判定手段(160)と、前記将来的な又は実際の逸脱の発生が判定されたとき、ステアリング(20)に警告振動を発生させて走行支援を行う走行支援制御装置(140)とを有する走行支援装置(14)の制御方法であって、
    前記ステアリング(20)の舵角の時間微分値を舵角速度と定義し、前記舵角速度の時間微分値を舵角加速度と定義するとき、前記走行支援制御装置(140)は、前記警告振動を発生させる際、前記警告振動における反逸脱方向への前記舵角加速度を逸脱方向への前記舵角加速度よりも大きくすることで、前記反逸脱方向又は前記逸脱方向を運転者に通知し、
    前記警告振動を発生させる際、前記走行支援制御装置(140)は、
    前記ステアリング(20)の舵角を変化させるモータ(28)に対する目標電流を、矩形波を基調とする連続波により設定し、
    前記反逸脱方向への前記舵角加速度を前記逸脱方向への前記舵角加速度よりも大きくし、
    前記舵角速度を示す波形が鋸歯状となるように前記警告振動を発生させる
    ことを特徴とする走行支援装置(14)の制御方法。
  8. 請求項7に記載の走行支援装置(14)の制御方法において、
    前記走行支援制御装置(140)は、
    前記警告振動を発生させる際、前記舵角速度の目標値である目標舵角速度を設定し、
    前記目標舵角速度は、鋸歯状の基準波形に沿って形成されると共に、前記基準波形の先端値よりも絶対値が小さい制限値を設定し、前記制限値を超えないように前記目標舵角速度を設定し、
    前記逸脱の程度又は前記逸脱方向若しくは前記反逸脱方向に基づいて前記制限値の絶対値を徐々に低下させる
    ことを特徴とする走行支援装置(14)の制御方法。
  9. 請求項7又は8記載の走行支援装置(14)の制御方法において、
    前記警告振動を発生させた後、前記走行支援制御装置(140)は、
    前記自車(10)を前記走行路(200)に戻すよう誘導するトルクを前記ステアリング(20)に付与し、
    前記自車(10)の将来的な又は実際の逸脱の発生が存在すると判定され続けている場合、前記自車(10)の制動装置を作動させる
    ことを特徴とする走行支援装置(14)の制御方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150125966A (ko) * 2013-02-27 2015-11-10 콘티넨탈 오토모티브 프랑스 자동차의 주차를 보조하는 반자동 방법 및 연관된 디바이스
KR20210004302A (ko) * 2019-07-04 2021-01-13 (주)에이아이매틱스 운전자 상태 모니터링을 이용한 차선 이탈 경보 판단 방법

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3028893B1 (en) 2013-07-31 2019-06-19 Honda Motor Co., Ltd. Vehicle
JP5981584B2 (ja) 2015-02-19 2016-08-31 本田技研工業株式会社 車両
CA2976968A1 (en) 2015-02-19 2016-08-25 Honda Motor Co., Ltd. Vehicle
JP6392735B2 (ja) * 2015-11-30 2018-09-19 株式会社Subaru 情報処理装置、情報処理方法、車両の制御装置及び車両の制御方法
JP6729262B2 (ja) * 2016-10-05 2020-07-22 スズキ株式会社 車線逸脱警報システム
CN108216352B (zh) * 2016-12-14 2021-01-15 财团法人车辆研究测试中心 具有震动功能的车辆辅助转向系统及其控制方法
US10421492B2 (en) * 2016-12-29 2019-09-24 Automotive Research & Testing Center Assisted steering system with vibrational function for vehicles and method for controlling the same
JP6564411B2 (ja) * 2017-03-16 2019-08-21 株式会社Subaru 車両制御装置
DE102017205564B4 (de) * 2017-03-31 2019-10-17 Ford Global Technologies, Llc Lenkungsunterstützungssystem und Verfahren zum Bestimmen einer voraussichtlich auftretenden Lenkwinkelamplitude eines Lenkrads eines Fahrzeugs bei einem Fahrspurwechsel
JP6774445B2 (ja) * 2018-02-05 2020-10-21 本田技研工業株式会社 移動体制御システム、移動体及び移動体制御方法
JP7024638B2 (ja) * 2018-07-17 2022-02-24 トヨタ自動車株式会社 車線逸脱回避装置
CN109151324B (zh) * 2018-10-19 2020-11-13 惠州Tcl移动通信有限公司 动态环境的拍照方法、移动终端及存储器
JP7432483B2 (ja) 2020-10-26 2024-02-16 株式会社ジェイテクト 車両用警報装置

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2499349A (en) * 1943-03-31 1950-03-07 Sperry Corp Obstacle avoidance system
US4015366A (en) * 1975-04-11 1977-04-05 Advanced Decision Handling, Inc. Highly automated agricultural production system
US4702843A (en) * 1985-06-21 1987-10-27 Standard Manufacturing Co., Inc. Control system for an adverse terrain vehicle
US6147674A (en) * 1995-12-01 2000-11-14 Immersion Corporation Method and apparatus for designing force sensations in force feedback computer applications
JP2000062635A (ja) * 1998-08-18 2000-02-29 Mitsubishi Motors Corp 衝突警報装置
JP3768779B2 (ja) * 2000-06-02 2006-04-19 三菱電機株式会社 車両の操舵運転支援装置
DE10155083A1 (de) * 2001-02-19 2002-09-12 Bosch Gmbh Robert Verfahren, Computerprogramm, Steuer- und/oder Regelgerät und Vorrichtung zur Erfassung der Berührung eines Bedienelements sowie Bedienelement
JP3835222B2 (ja) 2001-09-10 2006-10-18 日産自動車株式会社 車線逸脱対応装置
JP4496759B2 (ja) * 2003-10-29 2010-07-07 日産自動車株式会社 車線逸脱防止装置
US7245231B2 (en) * 2004-05-18 2007-07-17 Gm Global Technology Operations, Inc. Collision avoidance system
JP4629533B2 (ja) * 2005-08-22 2011-02-09 日立オートモティブシステムズ株式会社 液圧制御装置及びその製造方法
US7714701B2 (en) * 2005-11-16 2010-05-11 Gm Global Technology Operations, Inc. Active material based haptic alert system
US7363135B2 (en) * 2006-06-27 2008-04-22 Gm Global Technology Operations, Inc. Steering haptic feedback system for vehicle active safety
DE112009002535T5 (de) * 2008-10-30 2012-06-14 Ford Global Technologies, Llc Fahrzeug und Verfahren zum Beraten eines Fahrers von selbigem
JP2011070550A (ja) * 2009-09-28 2011-04-07 Toyota Motor Corp 車両用警報装置
US8738228B2 (en) * 2009-10-30 2014-05-27 Ford Global Technologies, Llc Vehicle and method of tuning performance of same
JP5430505B2 (ja) 2010-06-25 2014-03-05 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
JP2012165503A (ja) * 2011-02-04 2012-08-30 Honda Motor Co Ltd Pwm制御方法
JP5773155B2 (ja) 2011-09-09 2015-09-02 マツダ株式会社 車線逸脱防止装置
JP2013189143A (ja) * 2012-03-14 2013-09-26 Nissan Motor Co Ltd ステアリング制御装置、ステアリング制御方法
JP5983029B2 (ja) * 2012-05-23 2016-08-31 いすゞ自動車株式会社 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。
JP5920294B2 (ja) * 2013-08-29 2016-05-18 株式会社デンソー 車両制御装置および車両

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150125966A (ko) * 2013-02-27 2015-11-10 콘티넨탈 오토모티브 프랑스 자동차의 주차를 보조하는 반자동 방법 및 연관된 디바이스
KR102149569B1 (ko) 2013-02-27 2020-08-28 콘티넨탈 오토모티브 프랑스 자동차의 주차를 보조하는 반자동 방법 및 연관된 디바이스
KR20210004302A (ko) * 2019-07-04 2021-01-13 (주)에이아이매틱스 운전자 상태 모니터링을 이용한 차선 이탈 경보 판단 방법
KR102224234B1 (ko) 2019-07-04 2021-03-08 (주)에이아이매틱스 운전자 상태 모니터링을 이용한 차선 이탈 경보 판단 방법

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