JP6801565B2 - 車両の操舵支援装置および操舵支援方法 - Google Patents
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Description
第3の態様は、操舵入力装置および転舵装置を有する車両における操舵支援制御プログラムを提供する。第3の態様に係る操舵支援制御プログラムは、前記車両の走行状態または走路情報の少なくともいずれか一方に基づいて決定された転舵角に応じて前記転舵装置の駆動を制御する自動操舵モードを実行するための機能と、前記自動操舵モードの実行中に前記操舵入力装置からの入力変動を検出するための機能と、前記検出があった場合に、前記操舵入力装置を介して入力される操舵角に応じて前記転舵装置が作動する手動操舵モードを前記自動操舵モードよりも優先させ、前記操舵角の変化量に対する転舵角の変化量の比である伝達比を、前記自動操舵モードにおける伝達比よりも小さい値に変更し、前記操舵入力装置からの前記入力が検出された後、予め定められた期間の間に前記操舵入力装置からの前記入力変動が再度検出されない場合には、前記伝達比を変更前の値に戻して前記自動操舵モードを実行するための機能と、をコンピュータによって実現させる。第3の態様に係る操舵支援制御プログラムによれば、第2の態様に係る車両の操舵支援制御方法と同様の利点を得ることができる。
図1に示すように、第1の実施形態に係る操舵支援装置10は、車両500に搭載されて用いられる。操舵支援装置10は、制御装置100、操舵角を検出する回転角センサ20、トルクセンサ21、前方カメラ22、車室内カメラ23、ミリ波レーダ24、車輪速度センサ25、GPS26、舵角可変装置31および転舵補助装置32を備えている。車両500は、前側車輪501、操舵入力装置としてのステアリングホイール41、転舵装置42を含む操舵機構40、フロントガラス510およびフロントバンパ520を備えている。なお、車両は、対象物を検出する検出部として、少なくとも、ミリ波レーダ24を備えていれば良く、ミリ波レーダ24と共に、前方カメラ22、および、ライダー(LIDAR:レーザレーダ)の少なくともいずれか1つが備えられていても良い。あるいは、ミリ波レーダ24に代えてステレオカメラが備えられていてもよく、またはミリ波レーダ24と共にステレオカメラが備えられていても良い。本実施形態においては、前方カメラ22およびミリ波レーダ24が検出部として備えられている。
θg*=(α−1)θs 式(1)
目標差動角演算部M2は、算出された目標差動角θg*を舵角可変装置31に送信する。舵角可変装置31では、モータ制御部が受信した目標差動角θg*を実現するモータトルク指令値に変換し、モータを制御して目標差動角θg*を実現する。なお、目標差動角θg*に代えて目標差動角変化量Δθg*を求め、モータ制御部に対して送信しても良い。この場合には、起点となる角度θgを目標差動角変化量Δθg*に加算することによって、モータに送信すべき指令値を算出することができる。また、運転者によって視覚的に看取されるステアリングホイール41の動きは変化量であるが、モータに対するモータトルク指令値は、目標差動角θg*を実現する指令値である。
θg*=(α−1)θs 式(2)
第2の実施形態に係る操舵支援装置は、道路の曲率を考慮して運転者による操舵介入時における伝達比αを補正する点において第1の実施形態に係る操舵支援装置10と異なる。なお、第2の実施形態に係る操舵支援装置は、第1の実施形態に係る操舵支援装置10と同様の構成を備えているので、同一の構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
α=kp×αdor 式(3)
なお、道路曲率ρは、前方カメラ22により撮影された進路映像を解析することによって、あるいは、地図情報60に含まれる道路曲率情報を用いることによって取得され得る。また、係数kpは、道路曲率ρを変数とする関数によって求められる係数であっても良く、予め定められた定数であっても良い。係数kpを道路曲率ρの関数とすることで、道路曲率に応じて伝達比を細かく補正、すなわち、変更することが可能となり、運転者が感じる操作性を向上させることができる。補正後の伝達比αは、操舵介入時の伝達比αdorよりも大きい値に設定される一方で、自動操舵モード時における伝達比αautoよりは小さい値に設定される。
第3の実施形態に係る操舵支援装置は、運転者の覚醒度を考慮して操舵介入時における伝達比αを補正する点において第1の実施形態に係る操舵支援装置10と異なる。なお、第3の実施形態に係る操舵支援装置は、第1の実施形態に係る操舵支援装置10と同様の構成を備えているので、同一の構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
α=kω×αdor 式(4)
なお、係数kωは、覚醒度Cを変数とする関数によって求められる係数であっても良く、予め定められた定数であっても良い。いずれの場合にも、係数kωは、覚醒度Cが低下するにしたがって小さな値を取る。係数kωを覚醒度Cの関数とすることで、覚醒度Cに応じて伝達比を細かく補正、すなわち、変更することが可能となり、運転者が自覚しない覚醒度の低下に対して適切な操舵を実現できると共に、運転者が感じる操作性を向上させることができる。
(1)第1の変形例:上記実施形態においては、操舵機構40として、舵角可変装置31と転舵補助装置32との組み合わせか用いられているが、ステアリングホイール41と転舵装置42との間に機械的な接続のない、ステアバイワイヤ機構が用いられても良い。この場合には、ステアリングホイール41と接続されている上側ステアリングシャフトの先端には反力を与えるためのモータが装着され、転舵装置42にはモータを含む転舵装置駆動部が配置される。また、手動操舵モード時には、制御装置100によって転舵角が決定され、転舵補助装置32が制御され、転舵装置42が駆動される。さらに、操舵入力装置として回転操作されるステアリングホイール41に代えて、直線操作されるスティック状の操舵入力装置、すなわち、ステアリングスティックが用いられても良い。ステアリングスティックは、例えば、中立位置を中点に有する直線上を往復動され、直線上の操作位置が操舵角θsに相当する。直線上の操作位置である操舵位置は操舵角θsに変換され、既述の処理に用いられる。したがって、操舵入力装置の操舵角は操舵位置をも含む概念であり、この場合であっても操舵位置の変化量に関して、操舵角の変化量と同様の問題が発生し得る。ステアバイワイヤ機構が採用される場合においても、上記実施形態において説明した利点を得ることができる。
適用例2:適用例1に記載の車両の操舵支援装置において、前記制御部は、前記操舵入力装置からの前記入力が検出された後、前記自動操舵モードを停止することによって、前記手動操舵モードを優先させる、車両の操舵支援装置。
適用例3:適用例1に記載の車両の操舵支援装置において、前記制御部は、前記操舵入力装置からの前記入力が検出された後、前記決定された転舵角に代えて入力された前記操舵角を用いて前記転舵装置を作動させることによって、前記手動操舵モードを優先させる、車両の操舵支援装置。
適用例4:適用例1から3のいずれか一項に記載の車両の操舵支援装置において、前記制御部は、さらに、前記操舵入力装置からの前記入力が検出された後、予め定められた期間の間に記操舵入力装置からの前記入力変動が再度検出されない場合には、前記伝達比を変更前の値に戻して前記自動操舵モードを実行する、車両の操舵支援装置。
適用例5:適用例1から4のいずれか一項に記載の車両の操舵支援装置において、前記制御部は、さらに、前記走路情報、前記操舵角の変化速度、および運転者の覚醒度の少なくともいずれか1つに応じて前記変更された伝達比を更に変更する、車両の操舵支援装置。
適用例6:適用例5に記載の車両の操舵支援装置において、前記制御部は、前記覚醒度が予め定められた第1の閾値よりも低い場合には、前記伝達比を0に変更する、車両の操舵支援装置。
適用例7:適用例1から6のいずれか一項に記載の車両の操舵支援装置において、前記制御部は、前記操舵入力装置からの前記入力として、前記操舵入力装置の操舵トルクを用いる、車両の操舵支援装置。
適用例8:適用例1から7のいずれか一項に記載の車両の操舵支援装置はさらに、前記操舵角と前記転舵角との間に差動角を発生させる舵角可変装置を備え、前記制御部は、さらに、前記伝達比に応じた差動角を発生させるよう前記舵角可変装置を制御する、操舵支援装置。
適用例9:適用例4から7のいずれか一項に記載の車両の操舵支援装置において、前記制御部は、前記手動操舵モードの実行時、前記操舵角と前記伝達比とを用いて前記転舵角を決定し、決定された前記転舵角を実現するように前記転舵装置駆動部を制御する、車両の操舵支援装置。
Claims (12)
- 操舵入力装置(41)および転舵装置(42)を有する車両(500)の操舵支援装置(10)であって、
前記車両の走行状態または走路情報の少なくともいずれか一方に基づいて決定された転舵角を実現するように前記転舵装置の駆動を制御する自動操舵モードと、前記操舵入力装置を介して入力される操舵角に応じて前記転舵装置が作動する手動操舵モードとを実行可能な制御部(100)を備え、
前記制御部は、前記自動操舵モードの実行中に前記操舵入力装置からの入力変動が検出されると、前記手動操舵モードを前記自動操舵モードよりも優先させ、前記操舵角の変化量に対する転舵角の変化量の比である伝達比を前記自動操舵モードにおける伝達比よりも小さい値に変更し、前記操舵入力装置からの前記入力が検出された後、予め定められた期間の間に前記操舵入力装置からの前記入力変動が再度検出されない場合には、前記伝達比を変更前の値に戻して前記自動操舵モードを実行する、車両の操舵支援装置。 - 請求項1に記載の車両の操舵支援装置において、
前記制御部は、前記操舵入力装置からの前記入力が検出された後、前記自動操舵モードを停止することによって、前記手動操舵モードを優先させる、車両の操舵支援装置。 - 請求項1に記載の車両の操舵支援装置において、
前記制御部は、前記操舵入力装置からの前記入力が検出された後、前記決定された転舵角に代えて入力された前記操舵角を用いて前記転舵装置を作動させることによって、前記手動操舵モードを優先させる、車両の操舵支援装置。 - 請求項1から3のいずれか一項に記載の車両の操舵支援装置において、
前記変更された伝達比を第1の伝達比とするとき、
前記制御部は、さらに、前記走路情報、前記操舵角の変化速度、および運転者の覚醒度の少なくともいずれか1つに応じて、前記第1の伝達比を第2の伝達比に変更する、車両の操舵支援装置。 - 請求項1から3のいずれか一項に記載の車両の操舵支援装置において、
前記変更された伝達比を第1の伝達比とするとき、
前記制御部は、さらに、運転者の覚醒度に応じて、前記第1の伝達比を第2の伝達比に変更する、車両の操舵支援装置。 - 請求項4または5に記載の車両の操舵支援装置において、
前記制御部は、前記覚醒度が予め定められた第1の閾値よりも低い場合には、前記第2の伝達比を0に設定する、車両の操舵支援装置。 - 請求項4に記載の車両の操舵支援装置において、
前記走路情報は、道路の曲率情報であり、
前記制御部は、前記曲率情報が示す曲率が予め定められた値以上の場合には、前記第2の伝達比を、前記自動操舵モードにおける伝達比よりも小さく且つ前記第1の伝達比よりも大きな値に設定する、車両の操舵支援装置。 - 請求項1から7のいずれか一項に記載の車両の操舵支援装置において、
前記制御部は、前記操舵入力装置からの前記入力として、前記操舵入力装置の操舵トルクを用いる、車両の操舵支援装置。 - 請求項1から8のいずれか一項に記載の車両の操舵支援装置はさらに、
前記操舵角と前記転舵角との間に差動角を発生させる舵角可変装置(31)を備え、
前記制御部は、さらに、前記伝達比に応じた差動角を発生させるよう前記舵角可変装置を制御する、操舵支援装置。 - 請求項1から8のいずれか一項に記載の車両の操舵支援装置において、
前記制御部は、前記手動操舵モードの実行時、前記操舵角と前記伝達比とを用いて前記転舵角を決定し、決定された前記転舵角を実現するように前記転舵装置の駆動を制御する、車両の操舵支援装置。 - 操舵入力装置および転舵装置を有する車両の操舵支援制御方法であって、
前記車両の走行状態または走路情報の少なくともいずれか一方に基づいて決定された転舵角に応じて前記転舵装置の駆動を制御する自動操舵モードを実行し、
前記自動操舵モードの実行中に前記操舵入力装置からの入力変動を検出し、
前記検出があった場合に、前記操舵入力装置を介して入力される操舵角に応じて前記転舵装置が作動する手動操舵モードを前記自動操舵モードよりも優先させ、前記操舵角の変化量に対する転舵角の変化量の比である伝達比を、前記自動操舵モードにおける伝達比よりも小さい値に変更し、前記操舵入力装置からの前記入力が検出された後、予め定められた期間の間に前記操舵入力装置からの前記入力変動が再度検出されない場合には、前記伝達比を変更前の値に戻して前記自動操舵モードを実行する、車両の操舵支援制御方法。 - 操舵入力装置および転舵装置を有する車両における操舵支援制御プログラムであって
前記車両の走行状態または走路情報の少なくともいずれか一方に基づいて決定された転舵角に応じて前記転舵装置の駆動を制御する自動操舵モードを実行するための機能と、
前記自動操舵モードの実行中に前記操舵入力装置からの入力変動を検出するための機能と、
前記検出があった場合に、前記操舵入力装置を介して入力される操舵角に応じて前記転舵装置が作動する手動操舵モードを前記自動操舵モードよりも優先させ、前記操舵角の変化量に対する転舵角の変化量の比である伝達比を、前記自動操舵モードにおける伝達比よりも小さい値に変更し、前記操舵入力装置からの前記入力が検出された後、予め定められた期間の間に前記操舵入力装置からの前記入力変動が再度検出されない場合には、前記伝達比を変更前の値に戻して前記自動操舵モードを実行するための機能と、をコンピュータによって実現させる操舵支援制御プログラム。
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