JP6711198B2 - 車線維持支援装置及び車線維持支援方法 - Google Patents

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Description

本発明は、道路状況に合わせて車線維持支援をオン又はオフする車線維持支援装置及び車線維持支援方法に関する。
従来、車両が走行する道路の状況に合わせて車線維持支援あるいは車線逸脱警報が無効になることを運転者に予告する技術がある。特許文献１には、今後車両が走行すると予測された道路のカーブ半径が予め設定された値以下の場合には運転者に車線維持支援あるいは車線逸脱警報が無効になることを予告する技術が開示されている。
特開２０１２−０２７７６０号公報
ところで、車両がカーブを走行している際は、直進している場合と比較して、車両の位置を車線の中央に維持して走行するのが難しい。したがって、車両がカーブを走行している際は、車線維持支援が稼働していることが多い。そのため、車両がカーブを走行している際に車線維持支援がオフになると、運転者は操舵感の変化が大きく困惑する恐れがある。
そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、車両がカーブを走行している際に、運転者が安定した操舵感で運転を継続できる技術を提供することを目的とする。
本発明の第１の態様においては、車両の位置を示す情報を取得する位置情報取得部と、前記車両の速度を検出する速度検出部と、前記車両の進行方向前方に存在し且つ前記車両の位置から最も近い、曲率半径が第１の値以下の第１カーブの開始位置と、前記車両の位置と前記第１カーブの開始位置との間に存在し且つ前記第１カーブの開始位置から最も近い、曲率半径が前記第１の値よりも大きい第２の値以上の第２カーブの終了位置と、を地図データから取得するカーブ位置取得部と、前記第２カーブの終了位置と前記車両の速度とから、所定の時間で前記車両が前記第２カーブの終了位置に到達できる地点を決定する地点決定部と、前記車両が、前記地点決定部が決定した前記地点に到達した際に、前記車両が車線を維持して走行することを補助する操舵補助部に、車線維持支援を低減する指示を出す補助力指示部と、を備える車線維持支援装置を提供する。
前記補助力指示部は、例えば、前記第２カーブの終了位置において前記操舵補助部による前記車線維持支援を停止させる。
例えば、前記車両が、前記地点決定部が決定した前記地点に到達した際に、前記車線維持支援を低減し始めることを運転者に通知する通知部を更に備える。
本発明の第２の態様においては、車両の位置を示す情報を取得するステップと、前記車両の速度を検出するステップと、前記車両の進行方向前方に存在し且つ前記車両の位置から最も近い、曲率半径が第１の値以下の第１カーブの開始位置と、前記車両の位置と前記第１カーブの開始位置との間に存在し且つ前記第１カーブの開始位置から最も近い、曲率半径が前記第１の値よりも大きい第２の値以上の第２カーブの終了位置と、を地図データから取得するステップと、前記第２カーブの終了位置と前記車両の速度とから、所定の時間で前記車両が前記第２カーブの終了位置に到達できる地点を決定するステップと、前記車両が、決定した前記地点に到達した際に、前記車両が車線を維持して走行するための車線維持支援を低減し始めるステップと、を含むプロセッサが実行する車線維持支援方法を提供する。
本発明によれば、車両がカーブを走行している際に、運転者が安定した操舵感で運転を継続できるという効果を奏する。
車両が走行する道路を示した図である。 車線維持支援装置の構成を示す図である。 車線維持支援装置の処理の流れを示すフローチャートである。
［概要］
以下に、図１を参照しながら実施の形態に係る車線維持支援装置の概要について説明する。
図１は、車両Ｖが走行する道路を示した図である。図１には、曲率半径が小さく曲がり方が急な第１カーブとその手前に位置する曲率半径が大きく曲がり方が緩やかな第２カーブとに車両Ｖが直線状の道路を走行しながら進入しようとしている状況が描かれている。
車線逸脱支援装置は、カメラから取得した進行方向前方の撮影画像に基づいて区画線を検出し、車両Ｖが車線から逸脱するのを防ぐ。そのため、車両Ｖが曲率半径の小さく曲がり方が急なカーブを走行している際は、例えば、車線維持支援装置は撮影画像に写った区画線を検出することが困難となり、車両Ｖにおける車線維持支援のための操舵補助が急に停止してしまうことがある。
実施の形態に係る車線維持支援装置は、曲率半径が所定の値より小さく曲がり方が急なカーブを地図データから取得した場合に、車両Ｖが当該カーブに進入する前の曲がり方が緩やかな、車線維持支援が積極的に稼働しない道路を走行している時に、予め車線維持支援がオフされるようにする。
図１に示した例では、第１カーブの手前に位置する第２カーブの曲率半径が予め定められた値よりも大きく緩やかなカーブであれば、車両Ｖが第２カーブの終了位置に到達する前に、車線維持支援をオフにする。第２カーブの曲率半径が予め定められた値よりも小さいカーブであれば、車両Ｖが第２カーブの開始位置に到達する前の直線状の道路を走行している時に、車線維持支援を低減してオフにする。
こうすることによって、車両Ｖの運転者は、曲がり方が急なカーブを車両Ｖが走行している際に車線維持支援が突然オフされることがなく、安定した操舵感で運転を継続することができる。
なお、車線維持支援装置による車線維持支援とは、車両Ｖの位置が車線中央からずれた場合に、可変容量ポンプから圧送する作動油の量を減らして操舵軸に付与するトルクを減らすこと又は車線の中央に戻す方向へ操舵軸にトルクを付与することを意味する。したがって、車線維持支援をオフにする場合、可変容量ポンプから圧送する作動油の量を減らさない。その結果、車線維持支援がオフである場合、車両Ｖの位置が車線の中央からずれても、ステアリングホイールの操作に必要な力は変化しない。
なお、車線維持支援は、ステアリングホイールを回転する際の負荷を減らすパワーアシストとは異なる機能である。したがって、車線維持支援がオフであっても、パワーステアリングによって操舵軸に付加されるトルクがゼロになるわけではない。後述する操舵補助部は、車線維持支援とパワーアシストの双方の機能を発揮する。以下に、図２を参照しながら実施の形態に係る車線維持支援装置について説明する。
［車線維持支援装置の構成］
図２は、車線維持支援装置１の構成を示す図である。車線維持支援装置１は、記憶部２、制御部３及び操舵補助部４を備える。操舵補助部４は、例えば、油圧式パワーステアリングであり、制御部３からの指示に基づいて作動油を圧送し、操舵軸にトルクを付与する。操舵補助部４は、車両Ｖが車線を維持して走行するのを補助する車線維持支援を行う。また、操舵補助部４は、運転者がステアリングホイールを小さい力で操作できるパワーアシストを行う。
記憶部２は、制御部３が実行するプログラムが記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）及びデータを一時的に保存するＲＡＭ（Random Access Memory）を備える。ＲＯＭには、例えば、カーブの位置と当該カーブの曲率半径とを含む地図データが記録されている。ＲＡＭには、例えば、車両Ｖの位置情報と車線維持支援装置１の車線維持支援を低減し始める地点が記録される。
制御部３は、記憶部２に記録されたプログラムを実行することによって、位置情報取得部３１、カーブ位置取得部３２、速度検出部３３、地点決定部３４、補助力指示部３５及び通知部３６として機能する。
位置情報取得部３１は、例えば、図示しないＧＰＳセンサから車両Ｖの位置を示す情報を取得する。また、位置情報取得部３１は、地点決定部３４が決定した地点に車両Ｖが到達した際に、補助力指示部３５に操舵補助部４の補助力を低減し始めるように指示する。また、位置情報取得部３１は、同様に、地点決定部３４が決定した地点に車両Ｖが到達した際に、運転者に操舵補助部４の補助力が低減し始めることを通知するように通知部３６に指示する。位置情報取得部３１は、車両Ｖの位置情報を取得すると、車両Ｖの位置を記憶部２に記録してカーブ位置取得部３２に通知する。
カーブ位置取得部３２は、車両Ｖの進行方向前方に存在し且つ車両Ｖの位置から最も近い、曲率半径が第１の値以下の第１カーブの開始位置を地図データから取得する。また、カーブ位置取得部３２は、車両Ｖの位置と第１カーブの開始位置との間に存在し且つ第１カーブの開始位置から最も近い、曲率半径が第１の値よりも大きい第２の値以上の第２カーブの終了位置を地図データから取得する。カーブ位置取得部３２は、取得した第２カーブの終了位置を記憶部２に記録して、地点決定部３４に通知する。なお、第１カーブは、第２カーブよりも曲率半径が小さいため、第２カーブよりも曲がり方が急なカーブである。
ここで、曲率半径が第１の値以下のカーブとは、車線維持支援装置１が撮影画像に基づいてカーブの曲率を算出するのが困難となるか又は実用に耐えうる精度で曲率を算出できなくなる曲率半径のカーブである。第１の値の曲率半径は、カメラの解像度又は画角等を考慮して予め実験によって定める。第１の値は、例えば、２５０ｍである。
また、曲率半径が第２の値以上のカーブとは、車線維持支援装置１による操舵補助がオフにされても、運転者が困難なく車両Ｖを操舵して運転できる程度の緩やかな曲がり方のカーブである。第２の値は、例えば、１２００ｍである。なお、直線状の道路は、曲率半径が無限大のカーブと考えることもできる。したがって、本明細書において直線状の道路は第２の値以上のカーブに含まれるものとする。
速度検出部３３は、例えば、図示しない車速センサから車両Ｖの速度を検出する。速度検出部３３は、検出した車両Ｖの速度を記憶部２に記録して、地点決定部３４に通知する。
地点決定部３４は、第２カーブの終了位置と車両Ｖの速度とに基づいて、所定の時間で車両Ｖが第２カーブの終了位置に到達できる地点を決定する。具体的には、地点決定部３４は、例えば、車両Ｖの速度が一定のまま車両Ｖが走行を続けると仮定して、カーブの終了位置から車両Ｖの速度と上記所定の時間とを乗算して求めた距離だけ手前の地点を操舵補助の補助力の低減を開始する地点として決定する。地点決定部３４は、決定した地点を記憶部２に記録して位置情報取得部３１に通知する。
なお、「所定の時間」とは、車両Ｖの運転者が違和感なく車線維持支援装置１による車線維持支援の機能がオフになることを受け入れられる程度の期間であり、例えば、１０秒程度である。
補助力指示部３５は、車両Ｖが、地点決定部３４が決定した上記地点に到達した際に、操舵補助部４による車線維持支援を低減し始める。具体的には、車両Ｖの位置が車線の中央から区画線側にずれた場合であっても、可変容量ポンプから作動油を圧送する量を時間が経つにつれ減らさないようにする。こうすることによって、車両Ｖの運転者は、車両Ｖがカーブの車線中央からずれて走行している際に、突然車線維持支援がオフされてステアリングホイールの操舵感が変化することを避けることができる。
補助力指示部３５は、例えば、第２カーブの終了位置において操舵補助部４による車線維持支援を停止させる。具体的には、車両Ｖの位置が車線の中央から区画線側にずれた場合に、可変容量ポンプから作動油を圧送する量を全く減らさないようにする。したがって、車両Ｖの運転者は、車両Ｖが車線中央からずれた場合であっても、通常どおりの操舵感でステアリングホイールを操作することができる。
通知部３６は、車線維持支援を終了することを運転者に通知する。通知部３６が運転者に通知する手段は、例えば、音声、警告音、ステアリングホイールの振動、ランプの点灯等である。
［車線維持支援装置１が処理するフロー］
図３は、車線維持支援装置１の処理の流れを示すフローチャートである。図３に示したフローチャートは、位置情報取得部３１が車両Ｖの位置情報を取得する処理から開始する（Ｓ３１）。続いて、カーブ位置取得部３２が第１カーブの開始位置を取得する（Ｓ３２）。続いて、カーブ位置取得部３２が第２カーブの終了位置を取得する（Ｓ３３）。続いて、速度検出部３３が車両Ｖの速度を検出する（Ｓ３４）。続いて、地点決定部３４が、所定の時間で車両Ｖが第２カーブの終了位置に到達できる地点を決定する（Ｓ３５）。
続いて、位置情報取得部３１が、地点決定部３４が決定した地点に車両Ｖが到達したか否かを判定する（Ｓ３６）。地点決定部３４が決定した地点に車両Ｖが到達していない場合（Ｓ３６においてＮＯ）、車線維持支援装置１はＳ３６の処理を再度行う。地点決定部３４が決定した地点に車両Ｖが到達した場合（Ｓ３６においてＹＥＳ）、補助力指示部３５が補助力を低減させる指示を操舵補助部４に送信し、操舵補助部４による車線維持支援を低減させて（Ｓ３７）処理を終了する。
［車線維持支援装置１が奏する効果］
上記のとおり、実施の形態に係る車線維持支援装置１は、車両Ｖの進行方向前方に存在し且つ車両Ｖの位置から最も近い、曲率半径が第１の値以下の第１カーブの開始位置と、車両Ｖの位置と第１カーブの開始位置との間に存在し且つ第１カーブの開始位置から最も近い、曲率半径が第１の値よりも大きい第２の値以上の第２カーブの終了位置と、を地図データから取得する。車線維持支援装置１は、第２カーブの終了位置と車両Ｖの速度とから、所定の時間で車両Ｖが第２カーブの終了位置に到達できる地点を決定する。車線維持支援装置１は、車両Ｖが決定した地点に到達した際に、車両Ｖが車線を維持して走行するのを補助する力を低減する指示を出す。
こうすることによって、車線維持支援装置１を搭載した車両Ｖは、曲率半径が小さいカーブにて急に車線維持支援がオフになることがない。したがって、車両Ｖの運転者は、曲がり方が急なカーブを車両Ｖが走行している際に、安定した操舵感で運転を継続することができる。その結果、運転者の運転体験が向上する。
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
Ｖ・・・車両
１・・・車線維持支援装置
２・・・記憶部
３・・・制御部
３１・・・位置情報取得部
３２・・・カーブ位置取得部
３３・・・速度検出部
３４・・・地点決定部
３５・・・補助力指示部
３６・・・通知部
４・・・操舵補助部

Claims (4)

  1. 車両の位置を示す情報を取得する位置情報取得部と、
    前記車両の速度を検出する速度検出部と、
    前記車両の進行方向前方に存在し且つ前記車両の位置から最も近い、曲率半径が第１の値以下の第１カーブの開始位置と、前記車両の位置と前記第１カーブの開始位置との間に存在し且つ前記第１カーブの開始位置から最も近い、曲率半径が前記第１の値よりも大きい第２の値以上の第２カーブの終了位置と、を地図データから取得するカーブ位置取得部と、
    前記第２カーブの終了位置と前記車両の速度とから、所定の時間で前記車両が前記第２カーブの終了位置に到達できる地点を決定する地点決定部と、
    前記車両が、前記地点決定部が決定した前記地点に到達した際に、前記車両が車線を維持して走行することを補助する操舵補助部に、車線維持支援を低減する指示を出す補助力指示部と、
    を備える車線維持支援装置。
  2. 前記補助力指示部は、前記第２カーブの終了位置において前記操舵補助部による前記車線維持支援を停止させる、
    請求項１における車線維持支援装置。
  3. 前記車両が、前記地点決定部が決定した前記地点に到達した際に、前記車線維持支援を低減し始めることを運転者に通知する通知部を更に備える、
    請求項１又は２に記載の車線維持支援装置。
  4. 車両の位置を示す情報を取得するステップと、
    前記車両の速度を検出するステップと、
    前記車両の進行方向前方に存在し且つ前記車両の位置から最も近い、曲率半径が第１の値以下の第１カーブの開始位置と、前記車両の位置と前記第１カーブの開始位置との間に存在し且つ前記第１カーブの開始位置から最も近い、曲率半径が前記第１の値よりも大きい第２の値以上の第２カーブの終了位置と、を地図データから取得するステップと、
    前記第２カーブの終了位置と前記車両の速度とから、所定の時間で前記車両が前記第２カーブの終了位置に到達できる地点を決定するステップと、
    前記車両が、決定した前記地点に到達した際に、前記車両が車線を維持して走行するための車線維持支援を低減し始めるステップと、
    を含むプロセッサが実行する車線維持支援方法。
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