JPH08263794A - 車両の操舵制御装置 - Google Patents
車両の操舵制御装置Info
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- JPH08263794A JPH08263794A JP6624795A JP6624795A JPH08263794A JP H08263794 A JPH08263794 A JP H08263794A JP 6624795 A JP6624795 A JP 6624795A JP 6624795 A JP6624795 A JP 6624795A JP H08263794 A JPH08263794 A JP H08263794A
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- JP
- Japan
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- steering
- vehicle
- obstacle
- angular velocity
- road
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 車両が道路から逸脱しないように操舵アシス
トトルクを付加する制御を行いながら、車両が前方の障
害物を的確に回避できるようにする。 【構成】 ナビゲーションシステムにより得られた自車
位置及び道路データに基づいて、車両が時間δｔ走行す
る間の道路の方位角変化量θを算出し（ステップＳ１〜
Ｓ３）、その方位角変化量θを時間δｔで除算して基準
ヨーレートγREFを算出する（ステップＳ４）。車両の
実ヨーレートγと前記基準ヨーレートγRE F との偏差Ｄ
を算出し（ステップＳ５，Ｓ６）、その偏差Ｄに応じた
操舵アシストトルクＴを操舵手段に与えて車両の道路逸
脱を防止する（ステップＳ７，Ｓ８）。ドライバーが障
害物の回避操作を行ったことが操舵角速度に基づいて検
出されると、操舵角速度に比例した補正量ΔＴで前記操
舵アシストトルクＴを補正してドライバーの障害物回避
操作をアシストする（ステップＳ９〜Ｓ１１）。
トトルクを付加する制御を行いながら、車両が前方の障
害物を的確に回避できるようにする。 【構成】 ナビゲーションシステムにより得られた自車
位置及び道路データに基づいて、車両が時間δｔ走行す
る間の道路の方位角変化量θを算出し（ステップＳ１〜
Ｓ３）、その方位角変化量θを時間δｔで除算して基準
ヨーレートγREFを算出する（ステップＳ４）。車両の
実ヨーレートγと前記基準ヨーレートγRE F との偏差Ｄ
を算出し（ステップＳ５，Ｓ６）、その偏差Ｄに応じた
操舵アシストトルクＴを操舵手段に与えて車両の道路逸
脱を防止する（ステップＳ７，Ｓ８）。ドライバーが障
害物の回避操作を行ったことが操舵角速度に基づいて検
出されると、操舵角速度に比例した補正量ΔＴで前記操
舵アシストトルクＴを補正してドライバーの障害物回避
操作をアシストする（ステップＳ９〜Ｓ１１）。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両が道路から逸脱す
るのを防止しながら車両の前方の障害物を的確に回避す
ることが可能な車両の操舵制御装置に関する。
るのを防止しながら車両の前方の障害物を的確に回避す
ることが可能な車両の操舵制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ビデオカメラやレーダーによって走行道
路の前方の障害物を検出し、この障害物に車両が衝突す
る可能性があると判定された場合に衝突を回避すべく車
速制御や操舵制御を行う技術が、特開平５−１１３８２
２号公報により公知である。
路の前方の障害物を検出し、この障害物に車両が衝突す
る可能性があると判定された場合に衝突を回避すべく車
速制御や操舵制御を行う技術が、特開平５−１１３８２
２号公報により公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、車両の走行
状態と走行道路の自車位置前方の道路形状とに基づいて
車両が道路を逸脱する可能性の有無を判定し、道路逸脱
の可能性があると判定されると操舵手段に操舵トルクを
付加して道路逸脱を防止する操舵制御装置に、前記障害
物の回避制御装置を組み合わせた場合、両者の制御が干
渉してスムーズな障害物回避を行うことが難しいという
問題がある。
状態と走行道路の自車位置前方の道路形状とに基づいて
車両が道路を逸脱する可能性の有無を判定し、道路逸脱
の可能性があると判定されると操舵手段に操舵トルクを
付加して道路逸脱を防止する操舵制御装置に、前記障害
物の回避制御装置を組み合わせた場合、両者の制御が干
渉してスムーズな障害物回避を行うことが難しいという
問題がある。
【０００４】即ち、ドライバーが障害物を回避するため
に操舵を行うと車両は本来の経路を逸脱するため、前記
操舵制御装置は車両を元の経路に戻すべく操舵手段に操
舵トルクを付加する。しかしながら、この操舵トルクは
ドライバーが障害物を回避するために付加した操舵トル
クと相反する方向であるため、ドライバーの障害物回避
操作の負担が増加したり、違和感を与える可能性があ
る。
に操舵を行うと車両は本来の経路を逸脱するため、前記
操舵制御装置は車両を元の経路に戻すべく操舵手段に操
舵トルクを付加する。しかしながら、この操舵トルクは
ドライバーが障害物を回避するために付加した操舵トル
クと相反する方向であるため、ドライバーの障害物回避
操作の負担が増加したり、違和感を与える可能性があ
る。
【０００５】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、道路逸脱を防止するための操舵制御を行いつつ、ド
ライバーが障害物の回避操作を容易に行うことができる
車両の操舵制御装置を提供することを目的とする。
で、道路逸脱を防止するための操舵制御を行いつつ、ド
ライバーが障害物の回避操作を容易に行うことができる
車両の操舵制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１に記載された車両の操舵制御装置は、車両
が走行する道路を含む地図情報を出力する地図情報出力
手段と、地図上における自車位置を検出する自車位置検
出手段と、車両の操向輪を転舵するための操舵手段と、
操舵手段に操舵トルクを付加する操舵トルク付加手段
と、操舵手段に入力された操舵角速度を検出する操舵角
速度検出手段と、車両の走行状態と走行道路の自車位置
前方の道路形状とに基づいて操舵トルク付加量を決定し
て前記操舵トルク付加手段を駆動するとともに、前記操
舵角速度検出手段により所定値以上の操舵角速度が検出
された場合に前記操舵トルク付加量を補正する操舵制御
手段とを備えたことを特徴とする。
に、請求項１に記載された車両の操舵制御装置は、車両
が走行する道路を含む地図情報を出力する地図情報出力
手段と、地図上における自車位置を検出する自車位置検
出手段と、車両の操向輪を転舵するための操舵手段と、
操舵手段に操舵トルクを付加する操舵トルク付加手段
と、操舵手段に入力された操舵角速度を検出する操舵角
速度検出手段と、車両の走行状態と走行道路の自車位置
前方の道路形状とに基づいて操舵トルク付加量を決定し
て前記操舵トルク付加手段を駆動するとともに、前記操
舵角速度検出手段により所定値以上の操舵角速度が検出
された場合に前記操舵トルク付加量を補正する操舵制御
手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】また請求項２に記載された車両の操舵制御
装置は、請求項１の構成に加えて、前記操舵制御手段
は、所定値以上の操舵角速度が検出された場合の操舵ト
ルク付加量の補正量を前記操舵角速度に応じて決定する
ことを特徴とする。
装置は、請求項１の構成に加えて、前記操舵制御手段
は、所定値以上の操舵角速度が検出された場合の操舵ト
ルク付加量の補正量を前記操舵角速度に応じて決定する
ことを特徴とする。
【０００８】また請求項３に記載された車両の操舵制御
装置は、車両が走行する道路を含む地図情報を出力する
地図情報出力手段と、地図上における自車位置を検出す
る自車位置検出手段と、車両の操向輪を転舵するための
操舵手段と、操舵手段に操舵トルクを付加する操舵トル
ク付加手段と、車両の前方の障害物を検出する前方障害
物検出手段と、車両の側方の障害物を検出する側方障害
物検出手段と、車両の走行状態と走行道路の自車位置前
方の道路形状とに基づいて操舵トルク付加量を決定して
前記操舵トルク付加手段を駆動するとともに、前記前方
障害物検出手段により前方に障害物が検出された場合に
該障害物を回避する方向に前記操舵トルク付加量を補正
し、前記側方障害物検出手段により障害物を回避したこ
とが検出された場合に前記障害物を回避する方向と逆方
向に前記操舵トルク付加量を補正する操舵制御手段とを
備えたことを特徴とする。
装置は、車両が走行する道路を含む地図情報を出力する
地図情報出力手段と、地図上における自車位置を検出す
る自車位置検出手段と、車両の操向輪を転舵するための
操舵手段と、操舵手段に操舵トルクを付加する操舵トル
ク付加手段と、車両の前方の障害物を検出する前方障害
物検出手段と、車両の側方の障害物を検出する側方障害
物検出手段と、車両の走行状態と走行道路の自車位置前
方の道路形状とに基づいて操舵トルク付加量を決定して
前記操舵トルク付加手段を駆動するとともに、前記前方
障害物検出手段により前方に障害物が検出された場合に
該障害物を回避する方向に前記操舵トルク付加量を補正
し、前記側方障害物検出手段により障害物を回避したこ
とが検出された場合に前記障害物を回避する方向と逆方
向に前記操舵トルク付加量を補正する操舵制御手段とを
備えたことを特徴とする。
【０００９】
【作用】請求項１の構成によれば、車両の走行状態と走
行道路の自車位置前方の道路形状とに基づいて車両が道
路を逸脱する可能性があると判定されると、車両の道路
逸脱を防止すべく操舵手段に操舵トルクが付加される。
ドライバーが前方に障害物を発見して回避操作を行うこ
とにより所定値以上の操舵角速度が検出されると、その
回避操作を補助すべく操舵手段に付加される操舵トルク
が補正される。
行道路の自車位置前方の道路形状とに基づいて車両が道
路を逸脱する可能性があると判定されると、車両の道路
逸脱を防止すべく操舵手段に操舵トルクが付加される。
ドライバーが前方に障害物を発見して回避操作を行うこ
とにより所定値以上の操舵角速度が検出されると、その
回避操作を補助すべく操舵手段に付加される操舵トルク
が補正される。
【００１０】請求項３の構成によれば、車両の走行状態
と走行道路の自車位置前方の道路形状とに基づいて車両
が道路を逸脱する可能性があると判定されると、車両の
道路逸脱を防止すべく操舵手段に操舵トルクが付加され
る。前方障害物検出手段により前方に障害物が検出され
ると、その障害物の回避を補助すべく操舵手段に付加さ
れる操舵トルクが補正され、また側方障害物検出手段に
より車両が障害物を回避したことが検出されると、元の
経路への復帰を補助すべく操舵手段に付加される操舵ト
ルクが補正される。
と走行道路の自車位置前方の道路形状とに基づいて車両
が道路を逸脱する可能性があると判定されると、車両の
道路逸脱を防止すべく操舵手段に操舵トルクが付加され
る。前方障害物検出手段により前方に障害物が検出され
ると、その障害物の回避を補助すべく操舵手段に付加さ
れる操舵トルクが補正され、また側方障害物検出手段に
より車両が障害物を回避したことが検出されると、元の
経路への復帰を補助すべく操舵手段に付加される操舵ト
ルクが補正される。
【００１１】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。
する。
【００１２】図１〜図６は本発明の第１実施例を示すも
ので、図１は本発明装置の全体構成を示すブロック図、
図２は作用を説明するフローチャート、図３は道路の方
位角変化量θを求める手法の説明図、図４は偏差Ｄと操
舵アシストトルクＴとの関係を示すグラフ、図５は操舵
角θSTと操舵アシストトルクＴとの関係を示すグラフ、
図６は障害物回避時の作用説明図である。
ので、図１は本発明装置の全体構成を示すブロック図、
図２は作用を説明するフローチャート、図３は道路の方
位角変化量θを求める手法の説明図、図４は偏差Ｄと操
舵アシストトルクＴとの関係を示すグラフ、図５は操舵
角θSTと操舵アシストトルクＴとの関係を示すグラフ、
図６は障害物回避時の作用説明図である。
【００１３】図１において、ＮＶは自動車用ナビゲーシ
ョンシステムであって、ヨーレートセンサ１及び車速セ
ンサ２からの信号が入力される慣性航法装置３と、ＩＣ
カードやＣＤ−ＲＯＭを用いた地図情報出力手段４と、
慣性航法装置３が出力する自車の走行軌跡及び地図情報
出力手段４が出力する地図情報を重ね合わせるマップマ
ッチング処理手段５と、ＧＰＳアンテナ６からの信号が
入力されるＧＰＳユニット７と、マップマッチング処理
手段５が出力する位置座標及びＧＰＳユニット７が出力
する位置座標に基づいて自車位置を検出する自車位置検
出手段８と、目的地入力手段９からの目的地座標及び自
車位置検出手段８からの自車位置座標に基づいて目的地
までの経路を探索する経路探索手段１０とを備える。
ョンシステムであって、ヨーレートセンサ１及び車速セ
ンサ２からの信号が入力される慣性航法装置３と、ＩＣ
カードやＣＤ−ＲＯＭを用いた地図情報出力手段４と、
慣性航法装置３が出力する自車の走行軌跡及び地図情報
出力手段４が出力する地図情報を重ね合わせるマップマ
ッチング処理手段５と、ＧＰＳアンテナ６からの信号が
入力されるＧＰＳユニット７と、マップマッチング処理
手段５が出力する位置座標及びＧＰＳユニット７が出力
する位置座標に基づいて自車位置を検出する自車位置検
出手段８と、目的地入力手段９からの目的地座標及び自
車位置検出手段８からの自車位置座標に基づいて目的地
までの経路を探索する経路探索手段１０とを備える。
【００１４】ＳＣは操舵制御部であって、経路探索手段
１０で探索した道路の形状に基づいて自車の前方の道路
を走行する際に発生すると推定されるヨーレートを基準
ヨーレートγREF として設定する基準ヨーレート算出手
段１１と、ヨーレートセンサ１で検出した実ヨーレート
γと前記基準ヨーレートγREF とを比較して両ヨーレー
トγREF ，γの偏差Ｄに応じた操舵アシストトルクＴを
算出する操舵制御手段１３と、操舵制御手段１３からの
信号に基づいて操向輪を転舵する操舵手段１５に前記操
舵アシストトルクＴを付加する操舵トルク付加手段１４
と、障害物の回避時に前記操舵アシストトルクＴを補正
すべく操舵制御手段１３に接続された操舵角速度センサ
１７とを備える。ここで、操舵トルク付加手段１４は、
例えば電動パワーステアリング装置のアクチュエータ等
である。
１０で探索した道路の形状に基づいて自車の前方の道路
を走行する際に発生すると推定されるヨーレートを基準
ヨーレートγREF として設定する基準ヨーレート算出手
段１１と、ヨーレートセンサ１で検出した実ヨーレート
γと前記基準ヨーレートγREF とを比較して両ヨーレー
トγREF ，γの偏差Ｄに応じた操舵アシストトルクＴを
算出する操舵制御手段１３と、操舵制御手段１３からの
信号に基づいて操向輪を転舵する操舵手段１５に前記操
舵アシストトルクＴを付加する操舵トルク付加手段１４
と、障害物の回避時に前記操舵アシストトルクＴを補正
すべく操舵制御手段１３に接続された操舵角速度センサ
１７とを備える。ここで、操舵トルク付加手段１４は、
例えば電動パワーステアリング装置のアクチュエータ等
である。
【００１５】次に、本発明の実施例の作用を、図２のフ
ローチャートを参照しながら説明する。
ローチャートを参照しながら説明する。
【００１６】先ず、ナビゲーションシステムＮＶによっ
て地図上の自車位置と、自車位置前方の道路データとを
読み込む（ステップＳ１，Ｓ２）。
て地図上の自車位置と、自車位置前方の道路データとを
読み込む（ステップＳ１，Ｓ２）。
【００１７】図３から明らかなように、経路探索手段１
０で探索した自車の前方の道路は多数のノードＮの集合
から構成されており、そこから第１〜第４基準ノードＮ
1 ，Ｎ2 ，Ｎ3 ，Ｎ4 を抽出する。このとき、第２基準
ノードＮ2 は自車位置検出手段８で検出した自車位置に
設定され、第１基準ノードＮ1 は第２基準ノードＮ2の
手前位置に、第３基準ノードＮ3 は第２基準ノードＮ2
の前方位置に、第４基準ノードＮ4 は第３基準ノードＮ
3 の更に前方位置にそれぞれ設定される。
０で探索した自車の前方の道路は多数のノードＮの集合
から構成されており、そこから第１〜第４基準ノードＮ
1 ，Ｎ2 ，Ｎ3 ，Ｎ4 を抽出する。このとき、第２基準
ノードＮ2 は自車位置検出手段８で検出した自車位置に
設定され、第１基準ノードＮ1 は第２基準ノードＮ2の
手前位置に、第３基準ノードＮ3 は第２基準ノードＮ2
の前方位置に、第４基準ノードＮ4 は第３基準ノードＮ
3 の更に前方位置にそれぞれ設定される。
【００１８】道路形状がカーブであって４個の基準ノー
ドＮ1 〜Ｎ4 が実質的に円弧上に存在していると仮定す
ると、自車位置である第２基準ノードＮ2 から次の第３
基準ノードＮ3 への方位角変化量θが以下のようにして
求められる（ステップＳ３）。
ドＮ1 〜Ｎ4 が実質的に円弧上に存在していると仮定す
ると、自車位置である第２基準ノードＮ2 から次の第３
基準ノードＮ3 への方位角変化量θが以下のようにして
求められる（ステップＳ３）。
【００１９】先ず、第１基準ノードＮ1 （Ｘ1 ，Ｙ1 ）
と第２基準ノードＮ2 （Ｘ2 ，Ｙ2）とを結ぶベクトル
Ｖ12（Ｘ12，Ｙ12）と、第２基準ノードＮ2 （Ｘ2 ，Ｙ
2 ）と第３基準ノードＮ3 （Ｘ3 ，Ｙ3 ）とを結ぶベク
トルＶ23（Ｘ23，Ｙ23）と、第３基準ノードＮ
3 （Ｘ3 ，Ｙ3 ）と第４基準ノードＮ4 （Ｘ4 ，Ｙ4 ）
とを結ぶベクトルＶ34（Ｘ34，Ｙ34）とを演算する。
と第２基準ノードＮ2 （Ｘ2 ，Ｙ2）とを結ぶベクトル
Ｖ12（Ｘ12，Ｙ12）と、第２基準ノードＮ2 （Ｘ2 ，Ｙ
2 ）と第３基準ノードＮ3 （Ｘ3 ，Ｙ3 ）とを結ぶベク
トルＶ23（Ｘ23，Ｙ23）と、第３基準ノードＮ
3 （Ｘ3 ，Ｙ3 ）と第４基準ノードＮ4 （Ｘ4 ，Ｙ4 ）
とを結ぶベクトルＶ34（Ｘ34，Ｙ34）とを演算する。
【００２０】このとき、ベクトルＶ12とベクトルＶ23と
の成す角度をθ1 とすると、ベクトルＶ12及びベクトル
Ｖ23の内積から、 Ｘ12・Ｘ23＋Ｙ12・Ｙ23 ＝（Ｘ12 2 ＋Ｙ12 2 ）1/2 ・（Ｘ23 2 ＋Ｙ23 2 ）1/2 ・ cosθ1 …(1) が成立し、これから角度θ1 が求められる。
の成す角度をθ1 とすると、ベクトルＶ12及びベクトル
Ｖ23の内積から、 Ｘ12・Ｘ23＋Ｙ12・Ｙ23 ＝（Ｘ12 2 ＋Ｙ12 2 ）1/2 ・（Ｘ23 2 ＋Ｙ23 2 ）1/2 ・ cosθ1 …(1) が成立し、これから角度θ1 が求められる。
【００２１】また、ベクトルＶ23とベクトルＶ34との成
す角度をθ2 とすると、ベクトルＶ 23及びベクトルＶ34
の内積から、 Ｘ23・Ｘ34＋Ｙ23・Ｙ34 ＝（Ｘ23 2 ＋Ｙ23 2 ）1/2 ・（Ｘ34 2 ＋Ｙ34 2 ）1/2 ・ cosθ2 …(2) が成立し、これから角度θ2 が求められる。
す角度をθ2 とすると、ベクトルＶ 23及びベクトルＶ34
の内積から、 Ｘ23・Ｘ34＋Ｙ23・Ｙ34 ＝（Ｘ23 2 ＋Ｙ23 2 ）1/2 ・（Ｘ34 2 ＋Ｙ34 2 ）1/2 ・ cosθ2 …(2) が成立し、これから角度θ2 が求められる。
【００２２】これにより、第２基準ノードＮ2 から第３
基準ノードＮ3 への方位角変化量θが、 θ＝（θ1 ＋θ2 ）／２ …(3) により与えられる。
基準ノードＮ3 への方位角変化量θが、 θ＝（θ1 ＋θ2 ）／２ …(3) により与えられる。
【００２３】上述のようにして道路の方位角変化量θ
（即ち、第２ノードＮ2 及び第３ノードＮ3 間の方位角
変化量θ）が算出されると、その方位角変化量θを車両
が第２基準ノードＮ2 から第３基準ノードＮ3 まで走行
するのに要する時間δｔで除算することにより、基準ヨ
ーレートγREF を算出する（ステップＳ４）。
（即ち、第２ノードＮ2 及び第３ノードＮ3 間の方位角
変化量θ）が算出されると、その方位角変化量θを車両
が第２基準ノードＮ2 から第３基準ノードＮ3 まで走行
するのに要する時間δｔで除算することにより、基準ヨ
ーレートγREF を算出する（ステップＳ４）。
【００２４】 γREF ＝θ／δｔ …(4) 続いて、ヨーレートセンサ１から実ヨーレートγを読み
込み（ステップＳ５）、ステップＳ４で求めた基準ヨー
レートγREF とステップＳ５で求めた実ヨーレートγと
の偏差Ｄ＝γ−γREF を算出し（ステップＳ６）、この
偏差Ｄに比例した操舵アシストトルクＴ（Ｔ＝ｋ1 ・
Ｄ）を設定する（ステップＳ７）。ここで、ｋ1 は定数
である。図４に示すように、例えば、偏差Ｄが正である
場合には、操向輪を右に操舵するような操舵アシストト
ルクＴが操舵手段１５に与えられ、偏差Ｄが負である場
合には、操向輪を左に操舵するような操舵アシストトル
クＴが操舵手段１５に与えられる（ステップＳ８）。
込み（ステップＳ５）、ステップＳ４で求めた基準ヨー
レートγREF とステップＳ５で求めた実ヨーレートγと
の偏差Ｄ＝γ−γREF を算出し（ステップＳ６）、この
偏差Ｄに比例した操舵アシストトルクＴ（Ｔ＝ｋ1 ・
Ｄ）を設定する（ステップＳ７）。ここで、ｋ1 は定数
である。図４に示すように、例えば、偏差Ｄが正である
場合には、操向輪を右に操舵するような操舵アシストト
ルクＴが操舵手段１５に与えられ、偏差Ｄが負である場
合には、操向輪を左に操舵するような操舵アシストトル
クＴが操舵手段１５に与えられる（ステップＳ８）。
【００２５】図５の破線は平常時における操舵特性を示
すもので、ステアリングホイールの操舵角θSTに応じた
操舵アシストトルクＴが発生するが、例えば車両が左方
向に経路逸脱する可能性がある場合には、操舵特性が破
線状態から実線状態に制御される。その結果、ステアリ
ングホイールを操作しなくても（即ち、操舵角θST＝０
であっても）、操向輪を右に操舵するような所定の操舵
アシストトルクＴが発生し、車両が正しい経路に復帰す
るようにアシストされる。
すもので、ステアリングホイールの操舵角θSTに応じた
操舵アシストトルクＴが発生するが、例えば車両が左方
向に経路逸脱する可能性がある場合には、操舵特性が破
線状態から実線状態に制御される。その結果、ステアリ
ングホイールを操作しなくても（即ち、操舵角θST＝０
であっても）、操向輪を右に操舵するような所定の操舵
アシストトルクＴが発生し、車両が正しい経路に復帰す
るようにアシストされる。
【００２６】かかるフィードバック制御を行うことによ
り、ドライバーの運転技術が未熟であったり、疲労等で
運転能力が低下していたとしても、車両の走行軌跡を道
路の形状に追随させるのを容易にし、車両の道路逸脱の
可能性を大幅に低下させることができる。
り、ドライバーの運転技術が未熟であったり、疲労等で
運転能力が低下していたとしても、車両の走行軌跡を道
路の形状に追随させるのを容易にし、車両の道路逸脱の
可能性を大幅に低下させることができる。
【００２７】さて、図６に示すように、ドライバーが前
方に障害物を発見し、その障害物を回避すべくステアリ
ングホイールを操作した場合、操舵角速度センサ１７で
検出した操舵角速度ｄθST／ｄｔが基準値αを越えると
障害物の回避操作が行われたと判断し（ステップＳ
９）、その回避操作をアシストすべく操舵アシストトル
クＴが補正量ΔＴにより補正される（ステップＳ１
０）。前記補正量ΔＴは、定数ｋ2 と操舵角速度ｄθST
／ｄｔとの積により、ΔＴ＝ｋ2 ・ｄθST／ｄｔで与え
られる。従って、障害物の回避操作時の操舵アシストト
ルクＴは、基準ヨーレートγREF と実ヨーレートγとの
偏差Ｄ＝γ−γREF に比例した通常時の操舵アシストト
ルクＴ（＝ｋ1 ・Ｄ）から補正量ΔＴ（＝ｋ2 ・ｄθST
／ｄｔ）を減算して補正した、 Ｔ＝（ｋ1 ・Ｄ）−（ｋ2 ・ｄθST／ｄｔ） …(5) により与えられる。
方に障害物を発見し、その障害物を回避すべくステアリ
ングホイールを操作した場合、操舵角速度センサ１７で
検出した操舵角速度ｄθST／ｄｔが基準値αを越えると
障害物の回避操作が行われたと判断し（ステップＳ
９）、その回避操作をアシストすべく操舵アシストトル
クＴが補正量ΔＴにより補正される（ステップＳ１
０）。前記補正量ΔＴは、定数ｋ2 と操舵角速度ｄθST
／ｄｔとの積により、ΔＴ＝ｋ2 ・ｄθST／ｄｔで与え
られる。従って、障害物の回避操作時の操舵アシストト
ルクＴは、基準ヨーレートγREF と実ヨーレートγとの
偏差Ｄ＝γ−γREF に比例した通常時の操舵アシストト
ルクＴ（＝ｋ1 ・Ｄ）から補正量ΔＴ（＝ｋ2 ・ｄθST
／ｄｔ）を減算して補正した、 Ｔ＝（ｋ1 ・Ｄ）−（ｋ2 ・ｄθST／ｄｔ） …(5) により与えられる。
【００２８】これを更に説明すると、例えば図６に示す
ような右カーブの道路を車両が走行しているときに、ド
ライバーが前方に発見した障害物を回避すべくステアリ
ングホイールを急激に右に操作すると、右方向の大きな
実ヨーレートγが発生して道路の曲がりに基づく基準ヨ
ーレートγREF との間に偏差Ｄが発生し、その結果、車
両を正しい経路に復帰させようとして左向きの操舵トル
クｋ1 ・Ｄが操舵手段１５に付加される。しかしなが
ら、この操舵トルクｋ1 ・Ｄはドライバーが障害物を回
避しようとステアリングホイール操作した方向と相反す
る方向であるため、ドライバーの障害物回避操作の負担
が増大してしまう。
ような右カーブの道路を車両が走行しているときに、ド
ライバーが前方に発見した障害物を回避すべくステアリ
ングホイールを急激に右に操作すると、右方向の大きな
実ヨーレートγが発生して道路の曲がりに基づく基準ヨ
ーレートγREF との間に偏差Ｄが発生し、その結果、車
両を正しい経路に復帰させようとして左向きの操舵トル
クｋ1 ・Ｄが操舵手段１５に付加される。しかしなが
ら、この操舵トルクｋ1 ・Ｄはドライバーが障害物を回
避しようとステアリングホイール操作した方向と相反す
る方向であるため、ドライバーの障害物回避操作の負担
が増大してしまう。
【００２９】そこで、障害物の回避操作時に、前記左向
きの操舵トルクｋ1 ・Ｄを打ち消すとともにドライバー
による右方向の操舵をアシストすべく、前記操舵トルク
ｋ1・Ｄがそれと逆方向の操舵トルク補正量ｋ2 ・ｄθ
ST／ｄｔにより補正される。(5) 式における負記号は補
正量ｋ2 ・ｄθST／ｄｔが操舵トルクｋ1 ・Ｄを打ち消
す方向に作用することを示している。これにより、道路
逸脱防止のための操舵制御と干渉することなく、障害物
の回避操作を容易且つ的確に行うことが可能となる。
きの操舵トルクｋ1 ・Ｄを打ち消すとともにドライバー
による右方向の操舵をアシストすべく、前記操舵トルク
ｋ1・Ｄがそれと逆方向の操舵トルク補正量ｋ2 ・ｄθ
ST／ｄｔにより補正される。(5) 式における負記号は補
正量ｋ2 ・ｄθST／ｄｔが操舵トルクｋ1 ・Ｄを打ち消
す方向に作用することを示している。これにより、道路
逸脱防止のための操舵制御と干渉することなく、障害物
の回避操作を容易且つ的確に行うことが可能となる。
【００３０】而して、ドライバーがステアリングホイー
ルを戻して操舵角速度ｄθST／ｄｔが０になると、補正
量ｋ2 ・ｄθST／ｄｔの値も０になり、障害物の回避操
作が終了する（ステップＳ１１）。
ルを戻して操舵角速度ｄθST／ｄｔが０になると、補正
量ｋ2 ・ｄθST／ｄｔの値も０になり、障害物の回避操
作が終了する（ステップＳ１１）。
【００３１】尚、障害物を回避した後に適切なタイミン
グで元の走行車線に復帰するための操舵をアシストする
ことも可能である。この場合、図６にＬで示す障害物回
避のための車両の横移動量を、回避操作中のヨーレート
及び車速の履歴に基づいて、或いはナビゲーションシス
テムＮＶによる車両の現在位置の変化に基づいて算出し
ておき、ドライバーが元の走行車線に復帰すべくステア
リングホイールやウインカーを操作したときに、前記横
移動量Ｌに応じた操舵トルクを与えてドライバーの復帰
操作のアシストすることができる。
グで元の走行車線に復帰するための操舵をアシストする
ことも可能である。この場合、図６にＬで示す障害物回
避のための車両の横移動量を、回避操作中のヨーレート
及び車速の履歴に基づいて、或いはナビゲーションシス
テムＮＶによる車両の現在位置の変化に基づいて算出し
ておき、ドライバーが元の走行車線に復帰すべくステア
リングホイールやウインカーを操作したときに、前記横
移動量Ｌに応じた操舵トルクを与えてドライバーの復帰
操作のアシストすることができる。
【００３２】次に、図７及び図８に基づいて本発明の第
２実施例を説明する。
２実施例を説明する。
【００３３】図７に示すように、第２実施例の操舵制御
部ＳＣは、操舵角速度センサ１７の代わりに、自車の前
方の障害物を検出するレーダーセンサよりなる前方障害
物センサ１８と、自車の側方の障害物を検出するレーダ
ーセンサよりなる側方障害物センサ１９とを備えてお
り、その他の構成は第１実施例と同一である。
部ＳＣは、操舵角速度センサ１７の代わりに、自車の前
方の障害物を検出するレーダーセンサよりなる前方障害
物センサ１８と、自車の側方の障害物を検出するレーダ
ーセンサよりなる側方障害物センサ１９とを備えてお
り、その他の構成は第１実施例と同一である。
【００３４】図８に示すように、前方障害物センサ１８
により障害物が検出されると、障害物の大きさ、自車と
障害物との距離、障害物が移動していれば自車との相対
速度を算出し、障害物に衝突する可能性があれば、ブサ
ー、チャイム、音声等の報知手段でドライバーに報知す
るとともに障害物を回避するための回避アシストを実行
する。
により障害物が検出されると、障害物の大きさ、自車と
障害物との距離、障害物が移動していれば自車との相対
速度を算出し、障害物に衝突する可能性があれば、ブサ
ー、チャイム、音声等の報知手段でドライバーに報知す
るとともに障害物を回避するための回避アシストを実行
する。
【００３５】回避アシストは、第１実施例と同様に障害
物を回避する方向に補正量ΔＴを与えて基準ヨーレート
γREF と実ヨーレートγとの偏差Ｄ＝γ−γREF に基づ
く操舵アシストトルクＴを補正することにより行われ
る。但し、第２実施例では、前記補正量ΔＴが、前方障
害物センサ１８により検出された障害物の大きさ、自車
との距離、自車との相対速度により決定される。具体的
には、障害物が大きいほど、自車との距離が小さいほ
ど、自車との相対速度が大きいほど（障害物に急速に接
近しているほど）、補正量ΔＴが大きく設定されて確実
な障害物回避が図られる。
物を回避する方向に補正量ΔＴを与えて基準ヨーレート
γREF と実ヨーレートγとの偏差Ｄ＝γ−γREF に基づ
く操舵アシストトルクＴを補正することにより行われ
る。但し、第２実施例では、前記補正量ΔＴが、前方障
害物センサ１８により検出された障害物の大きさ、自車
との距離、自車との相対速度により決定される。具体的
には、障害物が大きいほど、自車との距離が小さいほ
ど、自車との相対速度が大きいほど（障害物に急速に接
近しているほど）、補正量ΔＴが大きく設定されて確実
な障害物回避が図られる。
【００３６】前記回避操作により自車が障害物の側方に
達すると、前方障害物センサ１８に代わって側方障害物
センサ１９が障害物を検出する。このとき、ブサー、チ
ャイム、音声等の報知手段でドライバーに元の走行車線
への復帰を待つように報知し、側方障害物センサ１９に
より自車が障害物の前方に出たことを検出すると、前記
報知手段の作動を止めてドライバーに元の走行車線への
復帰が可能になったことを報知する。そして、元の走行
車線へ復帰すべくドライバーが操舵を行う場合にも、第
１実施例と同様に車両の横移動量Ｌに応じた補正量ΔＴ
により復帰操作がアシストされる。
達すると、前方障害物センサ１８に代わって側方障害物
センサ１９が障害物を検出する。このとき、ブサー、チ
ャイム、音声等の報知手段でドライバーに元の走行車線
への復帰を待つように報知し、側方障害物センサ１９に
より自車が障害物の前方に出たことを検出すると、前記
報知手段の作動を止めてドライバーに元の走行車線への
復帰が可能になったことを報知する。そして、元の走行
車線へ復帰すべくドライバーが操舵を行う場合にも、第
１実施例と同様に車両の横移動量Ｌに応じた補正量ΔＴ
により復帰操作がアシストされる。
【００３７】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。
【００３８】例えば、前方障害物センサ１８及び側方障
害物センサ１９はレーダーセンサに限定されず、カメラ
等の撮像手段であっても良い。また、道路逸脱防止のた
めの制御は、基準ヨーレートγREF と実ヨーレートγと
の偏差Ｄに基づくものに限定されず、適宜のものを採用
することができる。
害物センサ１９はレーダーセンサに限定されず、カメラ
等の撮像手段であっても良い。また、道路逸脱防止のた
めの制御は、基準ヨーレートγREF と実ヨーレートγと
の偏差Ｄに基づくものに限定されず、適宜のものを採用
することができる。
【００３９】
【発明の効果】以上のように、請求項１に記載された発
明によれば、車両の走行状態と走行道路の自車位置前方
の道路形状とに基づいて操舵手段に操舵トルクを付加す
ることにより車両の道路逸脱を防止しながら、ドライバ
ーが前方に障害物を発見して回避操作を行った場合には
前記操舵トルクを補正して回避操作を確実に行わせるこ
とができる。このとき、操舵角速度の大きさに基づいて
ドライバーが回避操作を行ったことを確実に検出するこ
とができる。
明によれば、車両の走行状態と走行道路の自車位置前方
の道路形状とに基づいて操舵手段に操舵トルクを付加す
ることにより車両の道路逸脱を防止しながら、ドライバ
ーが前方に障害物を発見して回避操作を行った場合には
前記操舵トルクを補正して回避操作を確実に行わせるこ
とができる。このとき、操舵角速度の大きさに基づいて
ドライバーが回避操作を行ったことを確実に検出するこ
とができる。
【００４０】また請求項２に記載された発明によれば、
操舵角速度に応じて操舵トルク付加量の補正量を適切に
設定することができる。
操舵角速度に応じて操舵トルク付加量の補正量を適切に
設定することができる。
【００４１】また請求項３に記載された発明によれば、
車両の走行状態と走行道路の自車位置前方の道路形状と
に基づいて操舵手段に操舵トルクを付加することにより
車両の道路逸脱を防止しながら、前方障害物検出手段に
より前方に障害物が検出されれば障害物を回避する方向
に操舵トルクを補正し、側方障害物検出手段により障害
物を回避したことが検出されれば障害物を回避する方向
と逆方向に操舵トルクを補正することにより、障害物の
回避と元の走行車線への復帰とを確実に行わせることが
できる。
車両の走行状態と走行道路の自車位置前方の道路形状と
に基づいて操舵手段に操舵トルクを付加することにより
車両の道路逸脱を防止しながら、前方障害物検出手段に
より前方に障害物が検出されれば障害物を回避する方向
に操舵トルクを補正し、側方障害物検出手段により障害
物を回避したことが検出されれば障害物を回避する方向
と逆方向に操舵トルクを補正することにより、障害物の
回避と元の走行車線への復帰とを確実に行わせることが
できる。
【図１】本発明装置の全体構成図
【図２】作用を説明するフローチャート
【図３】道路の方位角変化量θを求める手法の説明図
【図４】偏差Ｄと操舵アシストトルクＴとの関係を示す
グラフ
グラフ
【図５】操舵角θSTと操舵アシストトルクＴとの関係を
示すグラフ
示すグラフ
【図６】障害物回避時の作用説明図
【図７】第２実施例に係る本発明装置の全体構成図
【図８】第２実施例に係る障害物回避時の作用説明図
４ 地図情報出力手段 ８ 自車位置検出手段 １１ 基準ヨーレート算出手段 １３ 操舵制御手段 １４ 操舵トルク付加手段 １５ 操舵手段 １７ 操舵角速度センサ（操舵角速度検出手段） １８ 前方障害物センサ（前方障害物検出手段） １９ 側方障害物センサ（側方障害物検出手段）
Claims (3)
- 【請求項１】 車両が走行する道路を含む地図情報を出
力する地図情報出力手段（４）と、 地図上における自車位置を検出する自車位置検出手段
（８）と、 車両の操向輪を転舵するための操舵手段（１５）と、 操舵手段（１５）に操舵トルクを付加する操舵トルク付
加手段（１４）と、 操舵手段（１５）に入力された操舵角速度を検出する操
舵角速度検出手段（１７）と、 車両の走行状態と走行道路の自車位置前方の道路形状と
に基づいて操舵トルク付加量を決定して前記操舵トルク
付加手段（１４）を駆動するとともに、前記操舵角速度
検出手段（１７）により所定値以上の操舵角速度が検出
された場合に前記操舵トルク付加量を補正する操舵制御
手段（１３）と、を備えたことを特徴とする車両の操舵
制御装置。 - 【請求項２】 前記操舵制御手段（１３）は、所定値以
上の操舵角速度が検出された場合の操舵トルク付加量の
補正量を前記操舵角速度に応じて決定することを特徴と
する、請求項１記載の車両の操舵制御装置。 - 【請求項３】 車両が走行する道路を含む地図情報を出
力する地図情報出力手段（４）と、 地図上における自車位置を検出する自車位置検出手段
（８）と、 車両の操向輪を転舵するための操舵手段（１５）と、 操舵手段（１５）に操舵トルクを付加する操舵トルク付
加手段（１４）と、 車両の前方の障害物を検出する前方障害物検出手段（１
８）と、 車両の側方の障害物を検出する側方障害物検出手段（１
９）と、 車両の走行状態と走行道路の自車位置前方の道路形状と
に基づいて操舵トルク付加量を決定して前記操舵トルク
付加手段（１４）を駆動するとともに、前記前方障害物
検出手段（１８）により前方に障害物が検出された場合
に該障害物を回避する方向に前記操舵トルク付加量を補
正し、前記側方障害物検出手段（１９）により障害物を
回避したことが検出された場合に前記障害物を回避する
方向と逆方向に前記操舵トルク付加量を補正する操舵制
御手段（１３）と、を備えたことを特徴とする車両の操
舵制御装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6624795A JP3660011B2 (ja) | 1995-03-24 | 1995-03-24 | 車両の操舵制御装置 |
| US08/620,193 US5854987A (en) | 1995-02-22 | 1996-03-22 | Vehicle steering control system using navigation system |
| US09/128,001 US5878362A (en) | 1995-03-23 | 1998-08-03 | Vehicle steering control system including corrections for map position and detected obstacles |
| US09/127,933 US5878361A (en) | 1995-03-23 | 1998-08-03 | Vehicle steering control system including corrections for map position and inter-vehicle distance |
| US09/127,934 US5928299A (en) | 1995-02-22 | 1998-08-03 | Vehicle control system using navigation system steering |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6624795A JP3660011B2 (ja) | 1995-03-24 | 1995-03-24 | 車両の操舵制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08263794A true JPH08263794A (ja) | 1996-10-11 |
| JP3660011B2 JP3660011B2 (ja) | 2005-06-15 |
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ID=13310359
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6624795A Expired - Fee Related JP3660011B2 (ja) | 1995-02-22 | 1995-03-24 | 車両の操舵制御装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3660011B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| JPH11348799A (ja) * | 1998-06-11 | 1999-12-21 | Honda Motor Co Ltd | 車両の障害物回避制御装置 |
| JP2000357299A (ja) * | 1999-06-16 | 2000-12-26 | Honda Motor Co Ltd | 車両の走行安全装置 |
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| JP2007039017A (ja) * | 2005-06-28 | 2007-02-15 | Honda Motor Co Ltd | 車両操作支援装置 |
| JP2007039016A (ja) * | 2005-06-28 | 2007-02-15 | Honda Motor Co Ltd | 車両操作支援装置 |
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| CN102803037A (zh) * | 2010-03-12 | 2012-11-28 | 丰田自动车株式会社 | 车辆控制设备 |
| US11097724B2 (en) | 2017-12-28 | 2021-08-24 | Denso Corporation | Apparatus and system for controlling travel of vehicle |
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|---|---|---|---|---|
| KR101858697B1 (ko) * | 2015-01-22 | 2018-05-16 | 엘지전자 주식회사 | 차량의 스티어링 핸들의 카메라 모듈 연동 킥백 저감 장치 및 그 제어 방법 |
-
1995
- 1995-03-24 JP JP6624795A patent/JP3660011B2/ja not_active Expired - Fee Related
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