JP6609836B2

JP6609836B2 - 車両用操舵装置

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Publication number: JP6609836B2
Application number: JP2016134736A
Authority: JP
Inventors: 俊介中嶋; 貴之田中; 貴寛占部; 英之田中
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2016-07-07
Filing date: 2016-07-07
Publication date: 2019-11-27
Anticipated expiration: 2036-07-07
Also published as: JP2018002068A

Description

この発明は、車両が設定された目標走行ラインに追従して走行するように転舵輪を操舵補助する車両用操舵装置に関するものである。

従来から、運転者の脇見運転や散漫運転、居眠り運転によって起こる操舵のふらつきや車線逸脱を防ぎつつ、運転者の負担を軽減することを目的として、車両が目標走行ラインに追従して走行するように転舵輪を操舵補助する車両用操舵装置が提案されている。
例えば、特許文献１に記載の従来の車両用操舵装置では、車両の前方注視点距離における目標走行ラインと車両との横方向の位置の差である横変位が収束するよう横変位の変化量である横速度に基づいて目標舵角を算出して目標舵角を実現すべく転舵輪を制御することによって、車両を目標走行ラインに追従して走行させている。
ただし、特許文献１に記載の従来の車両用操舵装置では、操舵制御の作動の開始時期については考慮がなされていない。そこで、特許文献２に記載の車両用操舵装置では、運転者の操作及び車両の走行状態から操舵制御の作動の開始を判定する手法が提案されている。ここで、運転者の操作状態は運転者が操作するセットスイッチ状態や運転者の操舵ハンドルの操舵状態などが相当し、車両の走行状態は走行路認識手段の走行路認識有無や車速などが相当する。

特願２０１５―７５１２５号公報明細書特開平１０−２７８８２３号公報

特許文献２に記載の車両用操舵装置では、走行路認識手段が走行路を正しく認識しているか否かは考慮せず、走行路を認識しているか否かのみに基づいて操舵制御の作動の開始を判定している。すなわち、走行路認識手段が走行路を誤認識し、走行路認識手段が認識する走行路と実際の走行路との誤差が生じるような場合であっても、走行路を認識する限りは操舵制御の作動は開始される。

一方で、走行路認識手段が走行路を認識しがたい環境では、走行路を誤認識しやすいため、走行路を認識していない状態が長い時間継続している中で、不意に走行路を誤認識するような場合が多く存在する。例えば、走行路認識手段に相当する車両に設置したカメラが撮影した車両の前方の被写体の画像に基づいて道路の左右白線を走行路として認識するような構成において雪上路は走行路認識手段が走行路を認識しがたい環境に相当し、雪上路を走行中に積雪により白線が隠れたために走行路を認識できない状況において、不意に積雪自体が成す線を白線と誤認識するような場合がある。

このように走行路認識手段が走行路を認識しがたい環境では、従来の車両用操舵装置によると、走行路認識手段が走行路を認識しておらず操舵制御が停止している中、走行路認識手段が走行路を誤認識した場合に操舵制御の作動が開始されるため、車両は走行路の誤差による操舵制御の誤作動により本来の目標走行ラインに追従できないばかりか、不意に誤った方向に転舵輪を操舵することにより走行路を逸脱する恐れがある。

また、従来の車両用操舵装置によると、走行路認識手段が走行路を認識しがたい環境において走行路認識手段による走行路の認識有無の切り替わりが頻発する場合に操舵制御の作動の開始、終了が頻発するため、転舵輪の操舵補助の有無の切り替わりが頻発し、操舵ハンドルを保持する運転者、あるいは同乗者に対し不快感を与える。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされたものであり、走行路認識手段が認識する走行路信頼度が高い状態が所定時間継続するまでは、走行路認識手段が走行路を認識しがたい環境とみなして操舵制御の作動を開始せず、走行路信頼度が高い状態が所定時間継続した場合に、走行路認識手段が走行路を誤認識なく安定して認識可能な環境にあるとみなして操舵制御の作動を開始することにより、走行路認識手段が走行路を認識しておらず操舵制御が停止している中、走行路認識手段が走行路を誤認識した場合に操舵制御の作動を開始し操舵制御が前記誤認識された走行路の状態に応じて誤作動することを防止すること、及び走行路認識手段による走行路の認識有無の切り替わりが頻発する場合に操舵制御の作動の開始、終了が頻発することを防止し、しかも操舵制御の停止の原因が走行路認識手段による認識が走行路を認識しがたい環境にある場合ではない場合には早期に操舵制御を開始できるようにすることを目的とする。

この発明に係る車両用操舵装置は、車両が設定された目標走行ラインに追従して走行するように転舵輪を操舵補助する車両用操舵装置であって、
車両が走行する走行路を認識し、認識した走行路の信頼度である走行路信頼度を判定する走行路認識手段、
前記車両が前記走行路に追従して走行するための目標走行ラインを設定する目標走行ライン設定手段、
車両が前記目標走行ラインを走行するように操舵制御を行う操舵制御手段、
車両状態を取得する車両状態取得手段、
前記車両状態に基づいて前記操舵制御の許可および禁止の指示を判定する操舵制御許可指示判定手段、および
少なくとも前記走行路信頼度、および前記許可の指示に基づいて前記操舵制御を作動あるいは停止する操舵制御状態判定手段を備え、
前記操舵制御状態判定手段は、前記走行路認識手段の前記判定による前記走行路信頼度が高い状態が所定時間以上継続し且つ前記操舵制御許可指示判定手段による前記操舵制御の前記指示が前記操舵制御の許可を示している場合に、前記操舵制御の作動を開始し、前記操舵制御許可指示判定手段による前記指示が前記操舵制御の禁止を示している場合は、前記操舵制御の作動を停止し、
前記所定時間は、操舵制御が停止しかつ前記操舵制御の許可指示が許可を示す状態の継続時間の長さに応じて設定され、操舵制御が停止しかつ前記操舵制御の許可指示が許可を示す状態の継続時間が長いほど大きな値に設定され、操舵制御が停止しかつ前記操舵制御の許可指示が許可を示す状態の継続時間が短いほど小さな値に設定され、且つそれぞれ連続的に変化する値となる
ことを特徴とする車両用操舵装置。ものである。

この発明によると、車両が設定された目標走行ラインに追従して走行するように転舵輪を操舵補助する車両用操舵装置であって、車両が走行する走行路を認識し、認識した走行路の信頼度である走行路信頼度を判定する走行路認識手段、前記車両が前記走行路に追従して走行するための目標走行ラインを設定する目標走行ライン設定手段、車両が前記目標走行ラインを走行するように操舵制御を行う操舵制御手段、車両状態を取得する車両状態取得手段、前記車両状態に基づいて前記操舵制御の許可および禁止の指示を判定する操舵制御許可指示判定手段、および少なくとも前記走行路信頼度、および前記許可の指示に基づいて前記操舵制御を作動あるいは停止する操舵制御状態判定手段を備え、前記操舵制御状態判定手段は、前記走行路認識手段の前記判定による前記走行路信頼度が高い状態が所定時間以上継続し且つ前記操舵制御許可指示判定手段による前記操舵制御の前記指示が前記操舵制御の許可を示している場合に、前記操舵制御の作動を開始し、前記操舵制御許可指示判定手段による前記指示が前記操舵制御の禁止を示している場合は、前記操舵制御の作動を停止し、前記所定時間は、操舵制御が停止しかつ前記操舵制御の許可指示が許可を示す状態の継続時間の長さに応じて設定され、操舵制御が停止しかつ前記操舵制御の許可指示が許可を示す状態の継続時間が長いほど大きな値に設定され、操舵制御が停止しかつ前記操舵制御の許可指示が許可を示す状態の継続時間が短いほど小さな値に設定され、且つそれぞれ連続的に変化する値となるので、操舵制御の停止の原因が走行路認識手段による認識が走行路を認識しがたい環境にある場合ではない場合には早期に操舵制御を開始できるといった従来にない顕著な効果を奏する。
上述した、またその他の、この発明の目的、特徴、効果は、以下の実施の形態における詳細な説明および図面の記載からより明らかとなる。

本発明の実施の形態１における車両用操舵装置の操舵系システムの構成の一例を概略的に示す平面図である。図１におけるコントローラのハードウェア構成の一例を概略的に示すブロック図である。本発明の実施の形態１における車両用操舵装置の機能構成の一例を示すブロック図である。図３における操舵制御状態判定部等の操舵制御状態判定手段における操舵制御の作動、停止の判定の処理をフローチャートで例示する動作説明図である。本発明の実施の形態２における車両用操舵装置の操舵系システムの構成の一例を概略的に示す平面図である。本発明の実施の形態２における車両用操舵装置の機能構成の他の例を示すブロック図である。図６における操舵制御状態判定部等の操舵制御状態判定手段における操舵制御の作動、停止の判定の処理をフローチャートで例示する動作説明図である。

実施の形態１．
図１は本実施の形態１における車両用操舵装置の操舵系システム構成を示す構成図である。
図１において、車両１ハンドル２に連結した操舵装置４によって前輪左右のタイヤ５が転舵される。操舵装置４には、一般的な電動パワーステアリング装置と同様に、モータ３が連結されており、モータ３が発生するトルクを操舵装置４に付与することができる。モータ３は、後述のコントローラ７が出力する目標電流に基づいて駆動する。

カメラ６は、車両１内のルームミラー周辺に設置され、車両のフロントガラスを通じて車両の前方画像を撮影し、撮像画像に基づいて前方の走行路を認識し、認識した走行路情報、及び認識した走行路の信頼度である走行路信頼度を出力する。ここで、走行路信頼度はカメラ６が走行路を認識しているか否かのいずれかを示す二値をとるものであり、走行路信頼度が高い状態は走行路を認識している状態に相当し、走行路信頼度が低い状態は走行路を認識していない状態に相当する。
尚、前記走行路は例えばカメラ６が撮影した車両前方の被写体の画像から道路の左右両側にある白線とし、走行路信頼度はカメラ６の白線の認識精度に応じて設定するようにしてもよい。この場合、カメラ６は公知の手法により例えば撮影した車両前方の被写体の画像から白線と周囲とのコントラスト、及び白線幅、左右白線による道路幅、白線角度、曲率などの道路白線としての特徴点に基づいて左右それぞれの白線を抽出し、抽出した左右の白線における白点の画素数に応じて白線内の白点数が所定の閾値以上の場合は走行路信頼度が高い状態、閾値未満の場合は走行路信頼度が低い状態とすればよい。また、カメラ６による走行路の認識方法、及び走行路信頼度の判定方法はこれに限らず、他の方法で走行路を認識し、走行路信頼度を判定してもよく、同様の効果を得ることができる。

コントローラ７には、カメラ６、およびモータ３が接続されており、カメラ６から出力される走行路情報、及び走行路信頼度が入力され、モータ３の駆動信号である目標電流を出力する。ここで、コントローラ７には一般的な電動パワーステアリング装置の制御機能を持たせていてもよい。また、カメラ６とコントローラ７を１つの機器とし、１つの機器がカメラおよびコントローラの各々の機能を持つよう構成してもよい。
図２には、図１のコントローラ７のハードウェア構成の一例を概略的に示す。インタフェース(Ｉ／Ｆ)１０１は、カメラ６、モータ３等の外部装置との信号の入出力制御を行う。プロセッサ１０２はメモリ１０３に格納されたプログラムに従って各種処理を実行する。メモリ１０３は、上述のプログラムと共にさらに各処理で使用するデータ、処理結果等を格納する。そしてこれらのＩ／Ｆ１０１、プロセッサ１０２、メモリ１０３はバス接続されている。

図３は、本実施の形態による車両用操舵装置における機能ブロック図である。
図３において、走行路認識機能部等の走行路認識手段２１は、図１に例示のカメラ６に対応し、走行路を認識するために前方画像を撮影し、コントローラ７の目標走行ライン設定機能部等の目標走行ライン設定手段２２、コントローラ７の操舵制御状態判定機能部等の操舵制御状態判定手段２３に走行路情報、走行路信頼度をそれぞれ提供する。

目標走行ライン設定手段２２は、走行路認識手段２１で得られた走行路情報に基づき、車両を走行路に追従して走行させる際の目標となる目標走行ラインを走行路内に設定するものであり、図１に例示のコントローラ７に含まれる。

操舵制御状態判定手段２３は、走行路認識手段２１で得られた走行路信頼度に基づき、操舵制御手段２４における操舵制御の作動、停止を判定し、作動、あるいは停止のいずれかを示す操舵制御作動指示として出力するものであり、図１に例示のコントローラ７に含まれる。

コントローラ７の操舵制御機能部等の操舵制御手段２４は、目標走行ライン設定手段２２で得られた目標走行ライン、操舵制御状態判定手段２３で得られた操舵制御作動指示に基づいて、操舵制御作動指示が操舵制御の作動を指示する場合は、車両１の前輪左右のタイヤ５を転舵することにより目標走行ラインを追従して走行するようなモータ３の駆動指示を出力し、操舵制御作動指示が操舵制御の停止を指示する場合は、モータ３がトルクを出力しないようなモータ３の駆動指示を出力するものであり、図１に例示のコントローラ７に含まれる。

ここで、走行路認識手段２１における走行路情報の算出方法、目標走行ライン設定手段２２における目標走行ラインの算出方法、及び操舵制御手段２４における車両１が目標走行ラインを追従して走行するようなモータの駆動指示の算出方法はそれぞれ、例えば特許文献１に記載の公知の方法を用いればよく、その方法は問わない。
また、コントローラ７に含まれる目標走行ライン設定手段２２、操舵制御状態判定手段２３、及び操舵制御手段２４の各処理は図２のメモリ１０３に格納されたプログラムに従ってプロセッサ１０２により実行される。なお、コントローラ７のハードウェア構成として、図２のプロセッサによる構成の代わりに、図３の各機能ブロックの処理を行うＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)等のディジタル回路で構成してもよい。

以上のような構成によって、車両が設定された目標走行ラインに追従して走行するように転舵輪を操舵補助するための該車両用操舵装置は、走行路信頼度に基づいて操舵制御を作動あるいは停止することにより、走行路認識手段２１が走行路を誤認識する場合の操舵制御の作動を開始し操舵制御が誤作動することを防止し、また、走行路認識手段２１による走行路の認識有無の切り替わりが頻発する場合の操舵制御の作動の開始、終了が頻発することを防止する。

以下に上記構成にて操舵制御状態判定手段２３が操舵制御手段２４における操舵制御の作動、停止を判定する方法を説明する。
操舵制御状態判定手段２３は走行路信頼度に基づき、走行路信頼度が高い状態、すなわち走行路認識手段２１が走行路を認識している状態が所定時間以上継続している場合は、操舵制御作動指示を作動として出力する。一方で、走行路信頼度が低い状態、すなわち走行路認識手段２１が走行路を認識していない状態の場合は、操舵制御作動指示を停止として出力する。

ここで、前記所定時間は操舵制御の停止時間に応じて設定する。操舵制御の停止時間が短い場合、すなわち、走行路信頼度が低い状態の継続時間が短い状況において、走行路信頼度が高い状態に変化した場合は、走行路信頼度が低い原因は、走行路認識手段２１が走行路を認識しがたい環境にあるためではなく、走行路を一時的に認識できないがためとみなして、操舵制御の作動を可能な限り早く開始すべく前記所定時間は小さい値に設定した方が望ましい。

一方で、操舵制御の停止時間が長い場合、すなわち、走行路信頼度が低い状態の継続時間が長い状況において、走行路信頼度が高い状態に変化した場合は、走行路信頼度が低い原因は、走行路認識手段２１が走行路を認識しがたい環境にあるためとみなし、走行路を認識しがたいがための走行路の誤認識による操舵制御の誤作動が起こらないように、操舵制御の作動はすぐには開始せず、前記所定時間を大きい値に設定した方が望ましい。つまり、走行路信頼度が高い状態が長い時間継続しており、走行路を誤認識なく安定して認識可能な環境に変化したとみなしえてから、操舵制御の作動を開始する。

従って、例えば、操舵制御作動指示が停止を示す状態の継続時間が１０秒未満の場合は所定時間を０．１秒に設定し、操舵制御作動指示が停止を示す状態の継続時間が１０秒以上の場合は所定時間を１０秒に設定する。すなわち、操舵制御が停止している状態において、操舵制御が前回終了してからの経過時間が１０秒未満の場合は、走行路信頼度が高い状態が０．１秒継続したのち操舵制御が作動を開始する。また、操舵制御が前回終了してからの経過時間が１０秒以上の場合は、走行路信頼度が高い状態が１０秒継続したのち操舵制御が作動を開始する。
実際の操舵制御状態判定手段２３における操舵制御の作動、停止の判定処理を図４のフローチャートに例示する。このフローチャートにおける機能は、コントローラ７におけるプロセッサ１０２において一定周期(例えば０．０１秒)で実行される。
図４において、ステップＳ１では、操舵制御の停止時間を計測するため、前回処理時の操舵制御作動指示が停止を示している場合はコントローラ７内の操舵制御停止カウンタをインクリメントし、前回処理時の操舵制御作動指示が作動を示している場合は操舵制御停止カウンタを０にリセットする。
次に、ステップＳ２では、ステップＳ１での操舵制御停止カウンタの演算状態に基づいて操舵制御状態判定手段２３が操舵制御作動指示を判定するための所定時間を決定する。例えば、操舵制御停止カウンタのインクリメントの継続時間が１０秒未満の場合は所定時間を０．１秒に設定し、操舵制御停止カウンタのインクリメントの継続時間が１０秒以上の場合は所定時間を１０秒に設定する。
次に、ステップＳ３では、走行路信頼度が高い状態の継続時間を計測するため、走行路認識手段２１からの走行路信頼度が高い状態を示している場合はコントローラ７内の高信頼度継続カウンタをインクリメントし、走行路認識手段２１からの走行路信頼度が低い状態を示している場合は高信頼度継続カウンタを０にリセットする。
最後にステップＳ４では、走行路認識手段２１からの走行路信頼度が低い状態である場合は、操舵制御作動指示を停止とし、ステップＳ２で演算した前記所定時間と、ステップＳ３で演算した高信頼度継続カウンタに基づいて、高信頼度継続カウンタが前記所定時間以上である場合は、操舵制御作動指示を作動とし、上記のいずれにも該当しない場合は、操舵制御作動指示は前回の操舵制御作動指示を保持する。

このように、本実施の形態１に示す操舵制御状態判定手段２３によると、走行路信頼度が高い状態が所定時間継続した場合に、走行路認識手段が走行路を誤認識なく安定して認識可能な環境にあるとみなして操舵制御の作動を開始することにより、簡易な構成にて、走行路認識手段が走行路を認識しておらず操舵制御が停止している中、走行路認識手段が走行路を誤認識した場合に操舵制御の作動を開始し操舵制御が誤作動することを防止することができ、また、走行路認識手段による走行路の認識有無の切り替わりが頻発する場合の操舵制御の作動の開始、終了が頻発することを防止することができる。

尚、本実施の形態１では走行路認識手段２１としてカメラ６を用い、カメラ６によって車両前方の走行路を認識するようにしたが、カメラ以外の手段により走行路を認識するようにしてもよく、本実施の形態１に示す車両用操舵装置と同様の効果を得ることができる。例えば、通信可能な衛星から受信した、前記車両の自車位置と地図情報に基づいて、車両前方の走行路を認識するように構成したり、あるいは、カメラやレーダ等によって取得した前方を走行している車両の軌跡に基づいて車両前方の走行路を認識するよう構成してもよく、その手段は問わない。
通信可能な衛星から受信した、前記車両の自車位置と地図情報に基づいて、車両前方の走行路を認識するような構成の場合、例えば、トンネルや高架下など衛星からの情報が受信しがたい環境は走行路認識手段が走行路を認識しがたい環境に相当する。これらが頻発するような環境を走行中に衛星からの情報の信号が受信できず走行路を認識できない状況において、受信可能な状態となるものの、その環境が要因で受信する前記車両の自車位置の精度が低いがために走行路を誤認識するような場合であっても、操舵制御状態判定手段において走行路信頼度が高い状態が所定時間継続した場合に、走行路認識手段が走行路を誤認識なく安定して認識可能な環境にあるとみなして操舵制御の作動を開始することにより本実施の形態１に示す車両用操舵装置と同様の効果を得ることができる。この時、走行路信頼度は例えば受信可能な衛星の数や位置などに基づく想定される受信信号の精度に応じて設定すればよい。
また、カメラやレーダ等によって取得した前方を走行している車両の軌跡に基づいて車両前方の走行路を認識するような構成の場合、例えば、降雨や、道路路肩の側壁により先行車が存在するにも関わらず先行車を認識しがたい、あるいは特定しがたい環境は走行路認識手段が走行路を認識しがたい環境に相当する。このような環境下で走行中に先行車を認識できない状況において、時折先行車を認識するものの、その環境が要因で認識精度が低く誤認識するような場合であっても、操舵制御状態判定手段において走行路信頼度が高い状態が所定時間継続した場合に、走行路認識手段が走行路を誤認識なく安定して認識可能な環境にあるとみなして操舵制御の作動を開始することにより本実施の形態１に示す車両用操舵装置と同様の効果を得ることができる。この時、走行路信頼度は例えばカメラ、あるいはレーダが認識する前方物体の大きさ、前方物体の移動速度などに基づく前方物体の先行車としての特徴点に応じて設定するとよい。

また、走行路認識手段２１が算出する走行路信頼度は走行路を認識しているか否かのいずれかを示す二値をとりうるものとしたが、信頼度を複数の段階に分割した複数値をとるものとしてもよい。この場合、例えば、走行路信頼度が高い状態は走行路信頼度が所定値以上の場合、走行路信頼度が低い状態は走行路信頼度が所定値未満の場合と定義することにより、操舵制御状態判定手段２３にて操舵制御作動指示を判定すればよい。

また、走行路認識手段２１が算出する走行路信頼度は一つとしたが、走行路認識手段２１が複数の走行路信頼度を算出するよう構成してもよく、例えば、走行路認識手段が道路の白線を認識し、それに基づいて走行路を認識するような構成において、走行路認識手段は道路の左右の白線ＷＬＬ，ＷＬＲのそれぞれ対しての走行路信頼度を算出するようにしてもよい。この場合、操舵制御状態判定手段２３では、例えば、左右白線ＷＬ，ＷＬＲ両方に対しての走行路信頼度が高い状態が所定時間以上継続している場合は操舵制御作動指示を作動と出力し、それ以外の場合は操舵制御作動指示を停止と出力すればよい。

また、操舵制御状態判定手段２３における操舵制御の作動の開始を判定するための前記所定時間を、操舵制御作動指示が停止を示す状態に基づいて、二値に変更しうるような設定としたが、操舵制御作動指示が停止を示す状態の継続時間に応じて複数値をとりうるような値に設定してもよく、また、操舵制御作動指示が停止を示す状態の継続時間に基づいて連続的に変化するようなマップ、あるいは継続時間から演算した値としてもよい。この場合、想定される様々な走行環境に応じて細やかに前記所定時間を設定することが可能であり、様々な環境に対応して、走行路認識手段が走行路を安定して認識可能な環境にあるときは、操舵制御の作動を早く開始し、走行路認識手段が走行路を認識しがたい環境にあるときは、走行路が誤認識した状況での操舵制御の作動の開始を防止することができる。

また、操舵制御状態判定手段２３における操舵制御の作動の開始を判定するための所定時間を、操舵制御の停止時間に応じて設定したが、該所定時間を走行環境に応じて設定するようにしてもよく、本実施の形態１に記載の車両用操舵装置と同様の効果を得ることができる。操舵制御状態判定手段２３では、操舵制御の停止時間が短い状況にて走行路信頼度が高い状態に変化した場合は、走行路信頼度が低い原因は、走行路認識手段２１が走行路を認識しがたい環境にあるためではなく、走行路を一時的に認識できないがためとみなして該所定時間を小さい値に設定し、操舵制御の停止時間が長い状況にて走行路信頼度が高い状態に変化した場合は、走行路信頼度が低い原因は、走行路認識手段２１が走行路を認識しがたい環境にあるためとみなして該所定時間を大きな値に設定したが、走行環境にて走行路認識手段２１が走行路を認識しがたい環境にあるか否かを想定し、該所定時間を設定するようにしてもよい。

例えば、走行路認識手段２１に相当する車両に設置したカメラが撮影した車両の前方の被写体の画像に基づいて道路の白線ＷＬＬ，ＷＬＲを走行路として認識するような構成において、雪上路は積雪により白線が隠れたために走行路を認識できない状況が想定され、走行路認識手段２１が走行路を認識しがたい環境に相当する。そこで、例えば、走行環境である外気温を取得する走行環境取得センサ等の走行環境取得手段を車両上に備え、操舵制御状態判定手段２３における操舵制御の作動の開始を判定するための所定時間を、外気温が所定値より大きい場合は小さい値に設定し、外気温が所定値より小さい場合は大きい値に設定するように構成してもよい。この場合、走行路認識手段２１が、走行環境である外気温が所定値より低い場合は、雪上路、すなわち走行路認識手段２１が走行路を認識しがたい環境を走行しているとみなして、走行路を認識しがたいがための走行路の誤認識による操舵制御の誤作動が起こらないように、操舵制御の作動はすぐには開始しない。

実施の形態２．
実施の形態１では、操舵制御状態判定手段２３は走行路信頼度に基づいて操舵制御の作動の開始を判定したが、本実施の形態２では、走行路信頼度のみならず、走行路信頼度、及び車両状態に基づいて操舵制御の作動の開始を判定するような構成の車両用操舵装置について説明する。

図５は本発明の実施の形態２における車両用操舵装置の操舵系システム構成を示す構成図であり、実施の形態１と同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものである。
図５において、セットスイッチ８は運転者が任意に操舵制御のオン・オフを切り替えるための運転者によって操作されるスイッチであり、オンあるいはオフのいずれかを示すスイッチ信号をコントローラ７に出力する。

図６は発明の実施の形態２における車両用操舵装置の制御ブロック図であり、実施の形態１と同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものである。
図６において操舵制御状態判定手段２３ａは、走行路認識手段２１で得られた走行路信頼度、及び操舵制御許可指示判定手段２６が出力する制御操舵許可指示に基づき、操舵制御手段２４における操舵制御の作動、停止を判定し、作動、あるいは停止のいずれかを示す操舵制御作動指示として出力する。

車両状態取得手段２５は、セットスイッチ８に対応し、車両状態であるセットスイッチ信号を取得する。
操舵制御許可指示判定手段２６は車両状態取得手段２５が出力するセットスイッチ信号に基づき、操舵制御の許可、禁止を判定し、操舵制御許可指示として出力するものであり、図５に例示のコントローラ７に含まれる。具体的には、セットスイッチがオンの場合は操舵制御の許可、オフの場合は禁止となる。すなわち、セットスイッチがオンの状態は操舵制御の許可を示し、オフの状態は禁止を示す。
ここで、コントローラ７に含まれる目標走行ライン設定手段２２、操舵制御状態判定手段２３ａ、操舵制御手段２４、及び操舵制御許可指示判定手段２６の各処理は図２のメモリ１０３に格納されたプログラムに従ってプロセッサ１０２により実行される。なお、コントローラ７のハードウェア構成として、図２のプロセッサによる構成の代わりに、図３の各機能ブロックの処理を行うＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)等のディジタル回路で構成してもよい。

以上のような構成によって、本実施の形態２における車両用操舵装置は、操舵制御の作動を開始し操舵制御が誤作動することを防止し、また、走行路の認識有無の切り替わりが頻発する場合の操舵制御の作動の開始、終了が頻発することを防止する。

以下に上記構成にて操舵制御状態判定手段２３ａが操舵制御手段２４における操舵制御の作動、停止を判定する方法を説明する。

操舵制御状態判定手段２３ａは走行路信頼度、及び操舵制御許可指示に基づき、以下に示すように操舵制御作動指示を判定する。

走行路信頼度が高い状態が所定時間以上継続し、かつ操舵制御許可指示が許可を示している場合は、操舵制御作動指示を作動として出力する。また、走行路信頼度が低い状態、あるいは操舵制御許可指示が禁止を示している場合は、操舵制御作動指示を停止として出力する。上記のいずれにも該当しない場合は、操舵制御作動指示は前回の値を保持する。すなわち、走行路信頼度が高い状態が所定時間以上継続し、かつ操舵制御許可指示が許可である場合に限り、操舵制御は停止状態から作動を開始する。
ここで、前記所定時間は操舵制御が停止しており、かつ操舵制御許可指示が許可を示している状態の継続時間に応じて設定する。

単に操舵制御が停止している状態では、走行路信頼度が低いがために停止しているのか、操舵制御許可指示が禁止のため停止しているのか不確定であり、該状態より走行路信頼度が低い状態の継続時間を測定できない。つまり、該状態より走行路認識手段２１が走行路を認識しがたい環境にあるのか否かを判定することができない。

一方で、操舵制御が停止しており、かつ操舵制御許可指示が許可を示している状態は、上記の操舵制御作動指示判定条件より、走行路信頼度が低いがために操舵制御が停止している状態であることがわかる。従って、該状態の継続時間は、すなわち走行路信頼度が低い状態の継続時間である。

以上より、操舵制御が停止しており、かつ操舵制御許可指示が許可を示している状態の継続時間が短い場合、すなわち、走行路信頼度が低い状態の継続時間が短い状況において、走行路信頼度が高い状態に変化した場合は、走行路信頼度が低い原因は、走行路認識手段２１が走行路を認識しがたい環境にあるためではなく、走行路を一時的に認識できないがためとみなして、操舵制御の作動を可能な限り早く開始すべく前記所定時間は小さい値に設定した方が望ましい。

また、操舵制御が停止しており、かつ操舵制御許可指示が許可を示している状態の継続時間が長い場合、すなわち、走行路信頼度が低い状態の継続時間が長い状況において、走行路信頼度が高い状態に変化した場合は、走行路信頼度が低い原因は、走行路認識手段２１が走行路を認識しがたい環境にあるためとみなし、走行路を認識しがたいがための走行路の誤認識による操舵制御の誤作動が起こらないように、操舵制御の作動はすぐには開始せず、前記所定時間を大きい値に設定した方が望ましい。つまり、走行路信頼度が高い状態が長い時間継続しており、走行路を誤認識なく安定して認識可能な環境に変化したとみなしえてから、操舵制御の作動を開始する。

従って、例えば、操舵制御が停止しており、かつ操舵制御許可指示が許可を示す状態の継続時間が１０秒未満の場合は所定時間を０．１秒に設定し、操舵制御が停止しており、かつ操舵制御許可指示が許可を示す状態の継続時間が１０秒以上の場合は所定時間を１０秒に設定する。すなわち、操舵制御が停止している状態において、操舵制御が前回作動していた時点からの時間が１０秒未満の場合は、走行路信頼度が高い状態が０．１秒継続したのち操舵制御が作動を開始する。また、操舵制御が前回作動していた時点からの時間が１０秒以上の場合は、走行路信頼度が高い状態が１０秒継続したのち操舵制御が作動を開始する。
実際の操舵制御状態判定手段２３ａにおける操舵制御の作動、停止の判定処理を図７のフローチャートに例示する。このフローチャートにおける機能は、コントローラ７におけるプロセッサ１０２において一定周期(例えば０．０１秒)で実行される。
尚、実施の形態１におけるフローチャートと同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものである。
図７においてステップＳ１ａでは操舵制御が停止しており、かつ操舵制御許可指示が許可を示している状態の継続時間を計測するため、前回処理時の操舵制御作動指示が停止かつ操舵制御許可指示が許可を示している場合はコントローラ７内の操舵制御停止カウンタをインクリメントし、それ以外の場合は操舵制御停止カウンタを０にリセットする。
最後にステップＳ４ａでは、走行路認識手段２１からの走行路信頼度が低い状態である場合、あるいは操舵制御許可指示が禁止を示している場合は、操舵制御作動指示を停止とし、ステップＳ２で演算した前記所定時間と、ステップＳ３での高信頼度継続カウンタの演算状態に基づいて、高信頼度継続カウンタが前記所定時間以上であり、かつ操舵制御許可指示が許可を示している場合は、操舵制御作動指示を作動とし、上記のいずれにも該当しない場合は、操舵制御作動指示は前回の操舵制御作動指示を保持する。

このように、本実施の形態２に示す操舵制御状態判定手段２３ａによると、走行路信頼度、及び車両状態に基づいて操舵制御の作動の開始を判定するような構成の車両用操舵装置にて、走行路認識手段２１が走行路を認識しておらず操舵制御が停止している中、走行路認識手段２１が走行路を誤認識した場合に操舵制御の作動を開始し操舵制御が誤作動することを防止することができ、また、走行路認識手段２１による走行路の認識有無の切り替わりが頻発する場合の操舵制御の作動の開始、終了が頻発することを防止することができる。

尚、本実施の形態２では車両状態取得手段２５が取得する車両状態をセットスイッチ８におけるオンあるいはオフのいずれかを示すスイッチ信号としたが、他の車両状態であってもよく、本実施の形態２における車両用操舵装置と同様の効果を得られることは言うまでもない。

例えば、車両状態取得手段２５は車両状態である車速を取得し、操舵制御許可指示判定手段２６は車速に基づき、車速が所定値以上の場合を許可、所定値以下の場合を禁止としてもよい。
また、例えば、車両状態取得手段２５は車両状態である運転者の操舵トルクを取得し、操舵制御許可指示判定手段２６は操舵トルクに基づき、操舵トルクが所定値以下の場合を許可、所定値以上の場合を禁止としてもよい。

また、操舵制御状態判定手段２３ａにおける操舵制御の作動の開始を判定するための所定時間を、操舵制御が停止しており、かつ操舵制御作動指示が許可を示している状態の継続時間に応じて設定したが、操舵制御の停止時間のみに応じて設定するようにしてもよい。この場合、走行路信頼度が高い状態であるにも関わらず、操舵制御作動指示が禁止を示しているがために操舵制御が停止している状態が長い時間継続した場合においても該所定時間が大きな値に設定され、走行路認識手段２１が走行路を認識しがたい環境にあるいか否かに関わらず操舵制御の作動の開始に時間を要してしまう。一方で、走行路信頼度が低い状態、かつ操舵制御作動指示が禁止を示している状態が長い時間継続した場合においても、該所定時間が大きな値に設定することができ、このような状態における走行路認識手段２１が走行路を認識しがたい環境においても、操舵制御の作動を開始し操舵制御が誤作動することを防止することができ、また、走行路認識手段２１による走行路の認識有無の切り替わりが頻発する場合の操舵制御の作動の開始、終了が頻発することを防止することができる。本実施の形態２における操舵制御状態判定手段２３ａの場合、このように走行路信頼度が低い状態、かつ操舵制御作動指示が禁止を示している状態にて、操舵制御の作動の開始を判定するための所定時間を大きな値に設定できないため、本実施の形態２における操舵制御状態判定手段２３ａにはない効果を得ることができると言える。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を適宜、組み合わせ、変形、省略することができる。
なお、各図中、同一符合は同一または相当部分を示す。

１車両、２ハンドル、
３モータ、４操舵装置、
５タイヤ、６カメラ、
７コントローラ、８セットスイッチ、
２１走行路認識手段、２２目標走行ライン設定手段、
２３操舵制御状態判定手段、２３ａ操舵制御状態判定手段、
２４操舵制御手段、２５車両状態取得手段、
２６操舵制御許可指示判定手段、ＷＬＬ，ＷＬＲ白線

Claims

車両が設定された目標走行ラインに追従して走行するように転舵輪を操舵補助する車両用操舵装置であって、
車両が走行する走行路を認識し、認識した走行路の信頼度である走行路信頼度を判定する走行路認識手段、
前記車両が前記走行路に追従して走行するための目標走行ラインを設定する目標走行ライン設定手段、
車両が前記目標走行ラインを走行するように操舵制御を行う操舵制御手段、
車両状態を取得する車両状態取得手段、
前記車両状態に基づいて前記操舵制御の許可および禁止の指示を判定する操舵制御許可指示判定手段、および
少なくとも前記走行路信頼度、および前記許可の指示に基づいて前記操舵制御を作動あるいは停止する操舵制御状態判定手段を備え、
前記操舵制御状態判定手段は、前記走行路認識手段の前記判定による前記走行路信頼度が高い状態が所定時間以上継続し且つ前記操舵制御許可指示判定手段による前記操舵制御の前記指示が前記操舵制御の許可を示している場合に、前記操舵制御の作動を開始し、前記操舵制御許可指示判定手段による前記指示が前記操舵制御の禁止を示している場合は、前記操舵制御の作動を停止し、
前記所定時間は、操舵制御が停止しかつ前記操舵制御の許可指示が許可を示す状態の継続時間の長さに応じて設定され、操舵制御が停止しかつ前記操舵制御の許可指示が許可を示す状態の継続時間が長いほど大きな値に設定され、操舵制御が停止しかつ前記操舵制御の許可指示が許可を示す状態の継続時間が短いほど小さな値に設定され、且つそれぞれ連続的に変化する値となる
ことを特徴とする車両用操舵装置。
請求項１に記載の車両用操舵装置において、前記車両状態は、運転者が操作するセットスイッチのオンあるいはオフのいずれかの動作状態である
ことを特徴とする車両用操舵装置。
請求項１に記載の車両用操舵装置において、前記車両状態は、車速である
ことを特徴とする車両用操舵装置。
請求項１に記載の車両用操舵装置において、前記車両状態は操舵トルクである
ことを特徴とする車両用操舵装置。
請求項１に記載の車両用操舵装置において、走行環境を取得する走行環境取得手段を備え、前記所定時間が、前記走行環境に応じて設定される
ことを特徴とする車両用操舵装置。
請求項５に記載の車両用操舵装置において、前記走行環境は外気温であって、前記所定時間が、前記外気温が低いほど大きな値に設定される
ことを特徴とする車両用操舵装置。