JPH09301206A - 車両用操舵支援装置 - Google Patents

車両用操舵支援装置

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JPH09301206A
JPH09301206A JP8114875A JP11487596A JPH09301206A JP H09301206 A JPH09301206 A JP H09301206A JP 8114875 A JP8114875 A JP 8114875A JP 11487596 A JP11487596 A JP 11487596A JP H09301206 A JPH09301206 A JP H09301206A
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正雄 西川
Kenshirou Hashimoto
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  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】基準車線内に設定した基準目標経路(帯)から
の自車の偏位の大きさおよび方向に応じて定めた基準誘
導力を操向手段に付与して当該基準車線に沿った車両走
行を実現可能とした上で、ドライバーによる車線変更を
容易にかつ自然に行い知るようにする。 【解決手段】車線変更後に走行する第2車線での第2目
標経路(帯)の実質的に設定し、当該第2車線に沿った
車両走行を実現すべく当該操向手段に付与する第2誘導
力を当該第2目標経路(帯)からの自車の偏位の大きさ
および方向に応じて設定し、車線変更時に駆動手段から
操向手段に付与する力を実質的に「0」とした架橋経路
(帯)で当該基準目標経路(帯)および当該第2目標経
路(帯)間を架橋する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、操向輪を作動せし
める操向手段と、前方道路情報に基づき走行中の基準車
線を検知して当該基準車線内に基準目標経路(帯)を実
質的に設定するとともに当該基準目標経路(帯)からの
自車の偏位の大きさおよび方向に応じて定めた基準誘導
力を前記操向手段に付与して当該基準車線に沿った車両
走行を実現する制御ユニットとを備え、継続的に車線に
沿った走行を行わせる車両用操舵支援装置に関する。
【0002】
【従来の技術】本出願人は、上記概念に基づいた技術を
先に提案している(特開平5−197423号公報)
が、これは専ら操舵支援装置によって車両を自動運転さ
せるものであった。しかるに現実の道路上では、車線変
更をはじめとして、道路上に落ちている踏みたくないも
のを僅かばかり避けなければならないときとか、路肩で
工事中のときにパイロンが並べられていて車線の端を走
行しなければならないときとかの自動運転では解決でき
ない問題が沢山あって、実際には操舵支援装置にドライ
バーが介入することが必要である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ドライバーが介入する
ことを前提とした場合、自動走行のために制御ユニット
側で決定した操舵角度と人間の志向する操舵角度との間
の不一致問題を解決しておく必要がある。なぜなら操舵
支援システムが活きているときに人間がそのシステムと
違う操舵角度を入力すれば、従来技術ではシステムは人
間の操舵を外乱と捉え、システムの決定した舵角を実現
すべくアクチュエータの方もまた頑張るため、人間にシ
ステムが反抗することになる。また反抗しないまでも、
一度システムと人間との間に小競り合いが生じた後、シ
ステム側が急に反抗を止めれば、人間は力あまって過分
の操舵を行うなどの不都合が生ずる。まして、システム
が単に反抗を止めるだけではなく、新しい車線に沿った
走行を促すような場合には、システムが一度反抗したあ
とで当該新車線に向かって引きずり込むような力が発生
することになり、この場合には過分な操舵が一層顕著に
なる。
【0004】例えば上記公報(特開平5−197423
号)に開示された技術のもとで車線変更を行った場合に
は、車線変更が終了したあとも元の車線に車両を引き戻
そうとする誘導力が作用するし、その誘導力の大きさも
元の車線からの距離が離れている関係で、相当に強いも
のとなる。これでは車線変更後に新しい車線に沿った運
転がしづらい。
【0005】また例えば複数の車線の各々に沿って自動
運転を行わせる概念が特開平6−255514号公報に
開示されており、このものでは、各車線ごとにポテンシ
ャル法で作られた土手が用意され、車線内を走行すると
きには白線に近づくと車線中央に車両を引き戻すように
操舵系が作用するように構成されている。しかし、特開
平6−255514号公報に開示された手法では、もし
ウインカー操作をしないで車線を変更したときには、一
度土手を登って降りる必要があり、登るときはともか
く、次の降りる動作時には新しい車線に引き込まれる力
が作用することになり、ドライバーとしては一度反発さ
れたあと反発力が急に引き込み力に変わるので、目標と
したコースを通りづらいことになる。これは丁度ワダチ
のついた雪道で、別のワダチに乗り移る時のような感覚
となり、意のままに運転できるものとは言いがたい。
【0006】実際の車両の運転ではこのようなシステム
との葛藤を許すほど時間的な余裕はない。自動走行中の
上記の人間とシステムとの葛藤のうち、車線変更はその
頻度も高いし、速度も一般に高くしたがって時間的な余
裕が少ないので、車線変更を行うにあたってシステムと
人間とが仲良く仕事を分担しあえるような優れたマンマ
シーンのインターフェイスがどうしても必要となる。
【0007】たとえば、上記特開平6−255514号
公報に例をとると、通常の走行ではポテンシャル法で構
築された土手により車線に沿った走行がより容易に行え
るが、ドライバーが車線変更を意図したときは、ドライ
バーの車線変更の意志を察知してポテンシャル法で作ら
れた土手の高さを低くするか若しくは消滅させることが
できれば、車線変更を従来と同じように楽に行うことが
できるだろう。
【0008】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とすることろは、通常はシステムが主導権
を発揮していて、人間はシステムから現在の車線に沿っ
て走行するのに最適化された舵角情報をステアリングハ
ンドルを通じて受取り、この情報に基づいた操舵を自ら
行えるような優れたマンマシーンインターフェイスを構
築した車両用操舵支援装置を提供することを目的とす
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】誤解を避けるため、本明
細書で使用する用語のうち次のものを下記の通り定義す
る。
【0010】基準車線 :現在自車が走行している車
線のことである。
【0011】基準目標経路:現在自車が走行している車
線で追従の目標にしている経路のことである。
【0012】第2車線 :車線変更後に走行予定の車
線のことである。
【0013】第2目標経路:車線変更後に追従の目標に
している経路のことである。
【0014】架橋経路 :基準目標経路と第2目標経
路を結ぶ走行経路で、この経路内を走行するときはシス
テム側は実質的に操舵に関する情報提供を行わない。
【0015】経路(帯) :上記の3つの経路には一般
に幅があるために「帯」をつけて呼称する。しかし幅が
0の場合(つまり線の場合)もあり得るので、帯には括
弧を付けている。
【0016】誘導力 :システム側からドライバー
に与える舵力情報である。この情報の源は舵角である
が、舵角のままでは扱いづらいので、操舵の方向と程度
を舵力に変換し、ステアリングハンドルを介して提供し
ている。而してドライバーからみればシステムが操舵す
べき方向を誘導してくれているように感じ取るので誘導
力と呼称する。
【0017】記号の符号 :ゲイン(サブシステムの感
度)や基準値の符号は正である。操舵角度や操舵力はド
ライバーから見て時計方向を正、反時計方向を負で表示
して右と左の転舵を統一的に扱っている。
【0018】請求項1記載の発明は、操向輪に連結され
るとともにステアリングハンドルからのトルク伝達を可
能として該ステアリングハンドルに連結される操向手段
と、該操向手段を作動せしめる駆動手段と、前方道路情
報に基づき走行中の基準車線を検知して当該基準車線内
に基準目標経路(帯)を実質的に設定するとともに当該
基準目標経路(帯)からの自車の偏位の大きさおよび方
向に応じて定めた基準誘導力を前記操向手段に付与して
当該基準車線に沿った車両走行を実現すべく前記駆動手
段の作動を制御する制御ユニットとを備える車両用操舵
支援装置において、制御ユニットが、車線変更後に走行
する第2車線での第2目標経路(帯)を実質的に設定す
る手段と、当該第2車線に沿った車両走行を実現すべく
当該操向手段に付与する第2誘導力を当該第2目標経路
(帯)からの自車の偏位の大きさおよび方向に応じて設
定する手段と、車線変更時に駆動手段から操向手段に付
与する力を実質的に「0」とした架橋経路(帯)で当該
基準目標経路(帯)および当該第2目標経路(帯)間を
架橋する手段とを含むことを特徴とする。
【0019】また請求項2記載の発明は、操向輪に連結
されるとともにステアリングハンドルからのトルク伝達
を可能として該ステアリングハンドルに連結される操向
手段と、該操向手段を作動せしめる駆動手段と、前方道
路情報に基づき走行中の基準車線を検知して当該基準車
線内に基準目標経路(帯)を実質的に設定するとともに
当該基準目標経路(帯)からの自車の偏位の大きさおよ
び方向に応じて定めた基準誘導力を前記操向手段に付与
して当該基準車線に沿った車両走行を実現すべく前記駆
動手段の作動を制御する制御ユニットとを備える車両用
操舵支援装置において、制御ユニットが、車線変更の実
質的な実施、不実施および完了を確認する車線変更確認
手段と、車線変更後に走行する第2車線での第2目標経
路(帯)を実質的に設定する手段と、当該第2車線に沿
った車両走行を実現すべく当該操向手段に付与する第2
誘導力を当該第2目標経路(帯)からの自車の偏位の大
きさおよび方向に応じて設定する手段と、車線変更時に
駆動手段から操向手段に付与する力を実質的に「0」と
した架橋経路(帯)で当該基準目標経路(帯)および当
該第2目標経路(帯)間を架橋するとともに前記車線変
更確認手段の確認結果に応じて該架橋経路(帯)を変化
させる手段とを含むことを特徴とする。
【0020】請求項3記載の発明は、操向輪に連結され
るとともにステアリングハンドルからのトルク伝達を可
能として該ステアリングハンドルに連結される操向手段
と、該操向手段を作動せしめる駆動手段と、前方道路情
報に基づき少なくとも現在走行中の基準車線を検知して
当該基準車線内に基準目標経路(帯)を実質的に設定す
るとともに当該基準目標経路(帯)からの自車の偏位の
大きさおよび方向に応じて定めた基準誘導力を前記操向
手段に付与して当該基準車線に沿った車両走行を実現す
べく前記駆動手段の作動を制御する制御ユニットとを備
える車両用操舵支援装置において、制御ユニットが、車
線変更後に走行する第2車線での第2目標経路(帯)を
実質的に設定する手段と、当該第2車線に沿った車両走
行を実現すべく当該操向手段に付与する第2誘導力を当
該第2目標経路(帯)からの自車の偏位の大きさおよび
方向に応じて設定する手段と、車線変更時に基準誘導力
ならびに第2車線での第2誘導力の少なくとも一方を弱
小化する手段とを含むことを特徴とする。
【0021】請求項4記載の発明は、操向輪に連結され
るとともにステアリングハンドルからのトルク伝達を可
能として該ステアリングハンドルに連結される操向手段
と、該操向手段を作動せしめる駆動手段と、前方道路情
報に基づき少なくとも現在走行中の基準車線を検知して
当該基準車線内に基準目標経路(帯)を実質的に設定す
るとともに当該基準目標経路(帯)からの自車の偏位の
大きさおよび方向に応じて定めた基準誘導力を前記操向
手段に付与して当該基準車線に沿った車両走行を実現す
べく前記駆動手段の作動を制御する制御ユニットとを備
える車両用操舵支援装置において、制御ユニットが、車
線変更の実質的な実施、不実施および完了を確認する車
線変更確認手段と、車線変更後に走行する第2車線での
第2目標経路(帯)を実質的に設定する手段と、当該第
2車線に沿った車両走行を実現すべく当該操向手段に付
与する第2誘導力を当該第2目標経路(帯)からの自車
の偏位の大きさおよび方向に応じて設定する手段と、車
線変更時に基準誘導力ならびに第2車線での第2誘導力
の少なくとも一方を弱小化するとともに前記車線変更確
認手段の確認結果に応じて当該誘導力の弱小化状況を変
化させる手段とを含むことを特徴とする。
【0022】請求項5記載の発明は、上記請求項1また
は2記載の発明の構成に加えて、制御ユニットが、ドラ
イバーの車線変更意志を察知する意志察知手段を備える
とともに、該意志察知手段の出力に応じて前記架橋経路
(帯)を架橋すべく構成されることを特徴とする。
【0023】請求項6記載の発明は、上記請求項2記載
の発明の構成に加えて、制御ユニットが、前記車線変更
確認手段による車線変更の実質的な完了もしくは不実施
の確認に応じて、前記架橋経路(帯)を解消すべく構成
されることを特徴とする。
【0024】請求項7記載の発明は、上記請求項3また
は4記載の発明の構成に加えて、制御ユニットが、ドラ
イバーの車線変更意志を察知する意志察知手段を備える
とともに、当該意志察知手段の出力に応じて基準誘導力
ならびに第2車線での第2誘導力の少なくとも一方の弱
小化を開始すべく構成されることを特徴とする。
【0025】請求項8記載の発明は、上記請求項4記載
の発明の構成に加えて、制御ユニットが、前記車線変更
確認手段による車線変更の実質的な完了もしくは不実施
の確認に応じて、一旦弱小化された基準誘導力もしくは
第2誘導力を回復せしめるべく構成されることを特徴と
する。
【0026】請求項9記載の発明は、上記請求項1また
は2記載の発明の構成に加えて、前記架橋経路(帯)が
所定の幅を有する線から成ることを特徴とする。
【0027】請求項10記載の発明は、上記請求項1ま
たは2記載の発明の構成に加えて、前記架橋経路(帯)
が、前記基準目標経路(帯)から第2車線側もしくは第
2目標経路から基準車線側に設定されることを特徴とす
る。
【0028】請求項11記載の発明は、上記請求項1ま
たは2記載の発明の構成に加えて、前記架橋経路(帯)
の幅が、車線変更の進行に応じて狭く設定されることを
特徴とする。
【0029】請求項12記載の発明は、上記請求項1ま
たは2記載の発明の構成に加えて、制御ユニットが、前
記架橋経路(帯)から外れた自車を架橋経路(帯)側に
誘導する誘導力を架橋経路(帯)からの自車位置までの
距離に応じて前記操向手段に付与すべく構成されること
を特徴とする。
【0030】請求項13記載の発明は、上記請求項5記
載の発明の構成に加えて、制御ユニットが、前記意志察
知手段によるドライバーの車線変更意志察知と同時もし
くは車線変更意志察知から所定時間経過後に、前記架橋
経路(帯)を前記基準目標経路( 帯)側から前記第2目
標経路(帯)側に拡幅すべく構成されることを特徴とす
る。
【0031】請求項14記載の発明は、上記請求項5記
載の発明の構成に加えて、制御ユニットが、前記意志察
知手段によるドライバーの車線変更意志察知に応じて、
前記架橋経路(帯)を前記基準目標経路(帯)側から前
記第2目標経路(帯)側に所定の速度で伸展させるべく
構成されることを特徴とする。
【0032】請求項15記載の発明は、上記請求項2記
載の発明の構成に加えて、制御ユニットが、前記車線変
更確認手段による車線変更の実質的な実施もしくは完了
の確認に応じて、前記架橋経路(帯)の幅を前記第2目
標経路(帯)側に縮退させるべく構成されることを特徴
とする。
【0033】請求項16記載の発明は、上記請求項2記
載の発明の構成に加えて、制御ユニットが、前記車線変
更確認手段による車線変更の実質的な不実施の確認に応
じて、前記架橋経路(帯)の幅を前記基準目標経路
(帯)側に縮退させるべく構成されることを特徴とす
る。
【0034】請求項17記載の発明は、上記請求項15
または16記載の発明の構成に加えて、制御ユニット
が、前記架橋経路(帯)の幅を一定もしくは複数段階の
所定速度で縮退させるべく構成されることを特徴とす
る。
【0035】請求項18記載の発明は、上記請求項1な
いし4のいずれか1項に記載の発明の構成に加えて、制
御ユニットが、車線変更時に基準誘導力を弱めるにあた
って、基準目標経路(帯)からの自車の偏位と基準誘導
力との関連度合を変更すべく構成されることを特徴とす
る。
【0036】請求項19記載の発明は、上記請求項1な
いし4のいずれか1項に記載の発明の構成に加えて、制
御ユニットが、基準目標経路(帯)からの自車の偏位が
基準値を超えた領域で該偏位に所定の関連度合で関連付
けて基準誘導力を決定するとともに、車線変更時に基準
誘導力を弱めるにあたって前記基準値を増大せしめるべ
く構成されることを特徴とする。
【0037】請求項20記載の発明は、上記請求項2ま
たは4記載の発明の構成に加えて、制御ユニットが、前
記車線変更確認手段による車線変更の実質的な実施もし
くは完了の確認に応じて、前記基準車線側の第2誘導力
を増大すべく構成されることを特徴とする。
【0038】請求項21記載の発明は、上記請求項1ま
たは2記載の発明の構成に加えて、制御ユニットが、前
記架橋経路(帯)が構築されてから所定の時間経過後に
少なくとも前記基準車線側の前記第2誘導力を増大すべ
く構成されることを特徴とする。
【0039】請求項22記載の発明は、上記請求項7記
載の発明の構成に加えて、制御ユニットが、前記意志察
知手段によるドライバーの車線変更意志察知に応じて、
少なくとも前記第2車線側の前記基準誘導力を低減する
とともに少なくとも前記基準車線側の前記第2誘導力を
増大すべく構成されることを特徴とする。
【0040】請求項23記載の発明は、上記請求項2ま
たは4記載の発明の構成に加えて、制御ユニットが、ド
ライバーの車線変更意志を察知する意志察知手段を備え
るとともに、当該意志察知手段によるドライバーの車線
変更意志察知に応じて少なくとも前記第2車線側の前記
基準誘導力を低減し、前記車線変更確認手段による車線
変更の実質的な実施もしくは完了の確認に応じて少なく
とも前記基準車線側の前記第2誘導力を増大すべく構成
されることを特徴とする。
【0041】請求項24記載の発明は、上記請求項8記
載の発明の構成に加えて、制御ユニットが、基準誘導力
を初期値に回復するにあたって、基準目標経路(帯)か
らの自車の偏位と基準誘導力との関連度合を強めるべく
構成されることを特徴とする。
【0042】請求項25記載の発明は、上記請求項8記
載の発明の構成に加えて、制御ユニットが、基準目標経
路(帯)からの自車の偏位が基準値を超えた領域で該偏
位に所定の関連度合で関連付けて基準誘導力を決定する
とともに、基準誘導力を初期値に回復するにあたって前
記基準値を減少せしめるべく構成されることを特徴とす
る。
【0043】請求項26記載の発明は、上記請求項23
記載の発明の構成に加えて、制御ユニットが、前記基準
誘導力の低減と前記第2誘導力の増大とを、所定のタイ
ムスケジュールに従って実行すべく構成されることを特
徴とする。
【0044】請求項27記載の発明は、上記請求項2ま
たは4記載の発明の構成に加えて、制御ユニットが、前
記車線変更確認手段による車線変更の実質的な完了の確
認に応じて、前記第2車線を基準車線と置き換えるか、
若しくは前記第2目標経路(帯)を前記基準目標経路
(帯)と置き換えるべく構成されることを特徴とする。
【0045】請求項28記載の発明は、上記請求項2ま
たは4記載の発明の構成に加えて、制御ユニットが、前
記車線変更確認手段による車線変更の実質的な完了の確
認に応じた前記架橋経路(帯)の縮退を可能とするとと
もに、前記架橋経路(帯)の縮退完了後に、前記第2車
線の基準車線との置き換え、もしくは前記第2目標経路
(帯)の前記基準目標経路(帯)との置き換えを実行す
べく構成されることを特徴とする。
【0046】請求項29記載の発明は、上記請求項20
記載の発明の構成に加えて、制御ユニットが、第2誘導
力の増大完了後に、前記第2車線を基準車線と置き換え
るか、若しくは前記第2目標経路(帯)を前記基準目標
経路(帯)と置き換えるべく構成されることを特徴とす
る。
【0047】請求項30記載の発明は、上記請求項5ま
たは7記載の発明の構成に加えて、前記意志察知手段の
判断基準がドライバーのウインカー操作であることを特
徴とする。
【0048】請求項31記載の発明は、上記請求項5ま
たは7記載の発明の構成に加えて、前記基準目標経路
(帯)からの自車の偏位が第1の所定値以上であるこ
と、もしくは前記基準目標経路(帯)からの自車の偏位
が第1の所定値以上である状態が所定時間以上継続する
ことを、前記意志察知手段の判断基準とすることを特徴
とする。
【0049】請求項32記載の発明は、上記請求項5ま
たは7記載の発明の構成に加えて、前記第2車線に自車
の少なくとも一部が存在していることを、前記意志察知
手段の判断基準とすることを特徴とする。
【0050】請求項33記載の発明は、上記請求項5ま
たは7記載の発明の構成に加えて、操舵力を検出する操
舵力検出手段を備えるとともに、該操舵力検出手段の検
出値が所定値以上であること、もしくは前記操舵力検出
手段の検出値が所定時間以上継続して所定値以上である
ことを、前記意志察知手段の判断基準とすることを特徴
とする。
【0051】請求項34記載の発明は、上記請求項5ま
たは7記載の発明の構成に加えて、操舵速度を検出する
操舵速度検出手段を備えるとともに、該操舵速度検出手
段の検出値が所定値以上であることを前記意志察知手段
の判断基準とすることを特徴とする。
【0052】請求項35記載の発明は、上記請求項5ま
たは7記載の発明の構成に加えて、前記基準車線および
自車の相対位置関係を維持するのに必要な操舵角度を算
出する経路維持操舵角度算出手段と、現在の操舵角度を
検出する操舵角度検出手段とを備えるとともに、前記経
路維持操舵角度算出手段および操舵角度検出手段の出力
の差が所定値以上であること、もしくは前記経路維持操
舵角度算出手段および操舵角度検出手段の出力の差が所
定時間以上継続して所定値以上であることを、前記意志
察知手段の判断基準とすることを特徴とする。
【0053】請求項36記載の発明は、上記請求項5ま
たは7記載の発明の構成に加えて、前記基準目標経路
(帯)からの自車の偏位が増大していること、もしくは
減少していないことを、前記意志察知手段の判断基準と
することを特徴とする。
【0054】請求項37記載の発明は、上記請求項2ま
たは4記載の発明の構成に加えて、ウインカーのキャン
セル作動を、前記車線変更確認手段による実質的な実施
の確認基準とすることを特徴とする。
【0055】請求項38記載の発明は、上記請求項2ま
たは4記載の発明の構成に加えて、前記基準目標経路
(帯)からの自車の偏位が第2の所定値以上であること
を、前記車線変更実施確認手段による実質的な実施の確
認基準とすることを特徴とする。
【0056】請求項39記載の発明は、上記請求項2ま
たは4記載の発明の構成に加えて、前記基準目標経路
(帯)からの自車の偏位が増大していること、もしくは
減少していないことを、前記車線変更実施確認手段によ
る実質的な実施の確認基準とすることを特徴とする。
【0057】請求項40記載の発明は、上記請求項2ま
たは4記載の発明の構成に加えて、前記第2目標経路か
らの自車の偏位が所定値以下であること、もしくは前記
基準目標経路(帯)からの自車の偏位が所定値以上であ
ることを、前記車線変更確認手段による実質的な完了の
確認基準とすることを特徴とする。
【0058】請求項41記載の発明は、上記請求項2ま
たは4記載の発明の構成に加えて、前記第2車線および
自車の相対位置関係を維持するのに必要な操舵角度を算
出する経路維持操舵角度算出手段と、現在の操舵角度を
検出する操舵角度検出手段とを備えるとともに、経路維
持操舵角度算出手段および操舵角度検出手段の出力の差
が所定値未満であることを、前記車線変更確認手段によ
る実質的な完了の確認基準とすることを特徴とする。
【0059】請求項42記載の発明は、上記請求項2ま
たは4記載の発明の構成に加えて、ウインカーのキャン
セル作動時に基準目標経路(帯)からの自車の偏位が所
定値未満であること、もしくはウインカーのキャンセル
作動後に前記基準目標経路(帯)からの自車の偏位が減
少していることを、前記車線変更確認手段による実質的
な不実施の確認基準とすることを特徴とする。
【0060】請求項43記載の発明は、上記請求項2ま
たは4記載の発明の構成に加えて、前記基準目標経路
(帯)からの自車の偏位が所定値を超えた後に当該所定
値を割り込んだこと、もしくは前記基準目標経路(帯)
からの自車の偏位が所定値を超えた後に当該所定値より
も小さな別の所定値を割り込んだことを、前記車線変更
確認手段による実質的な不実施の確認基準とすることを
特徴とする。
【0061】請求項44記載の発明は、上記請求項2ま
たは4記載の発明の構成に加えて、前記基準車線および
自車の相対位置関係を維持するのに必要な操舵角度を算
出する経路維持操舵角度算出手段と、現在の操舵角度を
検出する操舵角度検出手段とを備えるとともに、前記経
路維持操舵角度算出手段および操舵角度検出手段の出力
の差が所定値を超えた後に当該所定値を割り込んだこ
と、もしくは前記経路維持操舵角度算出手段および操舵
角度検出手段の出力の差が所定値を超えた後に当該所定
値よりも小さな別の所定値を割り込んだことを、前記車
線変更確認手段による実質的な不実施の確認基準とする
ことを特徴とする。
【0062】請求項45記載の発明は、上記請求項2ま
たは4記載の発明の構成に加えて、前記基準車線および
自車の相対位置関係を維持するのに必要な操舵角度を算
出する経路維持操舵角度算出手段と、現在の操舵角度を
検出する操舵角度検出手段とを備えるとともに、前記経
路維持操舵角度算出手段および操舵角度検出手段の出力
の差がウインカーのキャンセル作動時に所定値以下であ
ることであることを、前記車線変更確認手段による実質
的な不実施の確認基準とすることを特徴とする。
【0063】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【0064】図1ないし図11は本発明の第1実施例を
示すものであり、図1は車両用操舵支援装置の全体構成
図、図2は制御ブロック図、図3は制御アルゴリズムの
一部を示すフローチャート、図4は制御アルゴリズムの
一部を示すフローチャート、図5は制御アルゴリズムの
残部を示すフローチャート、図6は制御アルゴリズムで
の処理を説明するための図、図7はゲインの時間的な変
化を示す図、図8は車線変更時の動作説明を補足するた
めの道路の断面図、図9は図5の道路での通常時の操舵
力の分布を示す図、図10は車線変更の意志が判別され
た後の基準目標経路上の操舵力の変化を示す図、図11
は車線変更の意志が判別された後の第2目標経路上の操
舵力の変化を示す図である。
【0065】先ず図1において、この車両用操舵支援装
置は、ドライバーが回転操作するステアリングハンドル
1と、該ステアリングハンドル1の操作に応じて回転作
動するステアリングシャフト2と、操向輪としての前輪
5を作動せしめる操向手段3と、該操向手段3を作動せ
しめる駆動手段4と、駆動手段4を制御する制御ユニッ
トとしてのCPU15とを備える。
【0066】ステアリングシャフト2は、ステアリング
ハンドル1に一端が連結される伝動軸2aの他端と、伝
動軸2cの一端とがトーションバー2bを介して連結さ
れて成るものであり、伝動軸2cの他端が操向手段3に
連結される。また操向手段3は、前記伝動軸2cの他端
に設けられたピニオン8と、該ピニオン8に噛合するラ
ック9とでラックアンドピニオン型に構成されるもので
あり、ラック9の両端がタイロッド10を介して左、右
の前輪5にそれぞれ連結される。而してピニオン8の回
転によりラック9が図1で上下に駆動され、そのラック
9の作動に応じて両前輪5がその回転軸まわりに転向せ
しめられ、それにより所望の操舵を得ることができる。
【0067】駆動手段4は、ステアリングシャフト2に
おける伝動軸2cの一端に連結されるものであり、モー
タ11と、該モータ11の出力を倍力してステアリング
シャフト2の伝動軸2cに入力するためのウォームギヤ
機構12とを備え、該ウォームギヤ機構12は、モータ
11の出力に連なるねじ歯車13と、伝動軸2cに設け
られたウォーム歯車14とが相互に噛合されて成る。
【0068】駆動手段4におけるモータ11の作動は、
CPU15により制御されるものであり、該CPU15
には、ステアリングシャフト2上にあって操舵力を検出
する操舵力検出手段としての操舵力センサ16、モータ
11の回転角度を検出するエンコーダである操舵角度検
出手段としての操舵角度センサ17、車両の速度を電気
的に検出する車速センサ18、車両の垂直軸まわりの回
転速度を電気的に検出するヨーレイトセンサ19、なら
びに車両の前方道路状況を撮像するCCDカメラ20で
それぞれ得られた情報が入力される。また車線誘導制御
を実行するか否かを運転席で切替え操作可能なSAS
(Steer Assist System)スイッチ
21と、車線誘導機能が作動中であることを表示する表
示灯22と、ドライバーの車線変更の意思を確認するた
めのウインカー(方向指示器)40とがCPU15にそ
れぞれ接続される。
【0069】ここで例示の駆動手段4について言及する
と、ステアリングシャフト2上にウォームギヤ機構12
が設けられたアクチュエータは、主として軽量車両のパ
ワーステアリングで公知公用に供されているものであ
る。このような形式のパワーステアリングでは、操舵力
の検出を行う操舵力センサ16がウォームギヤ機構12
の近くでかつステアリングハンドル1側に設けられてお
り、この実施例では、該駆動手段4および操舵力センサ
16の両方を車線誘導制御のシステムと共用している。
而して該操舵力センサ16の原理は、トーションバー2
bが操舵力を受けて捩じれるのを、カム等の機構で軸方
向の直線偏位に変換し、これをポテンショメータ等で電
気信号に変換して取出すようにしたもので、公知公用に
供されている。
【0070】図2において、CCDカメラ20で撮像さ
れた画像には、画像処理部23において特徴点抽出およ
びハフ変換等の処理が施され、画像処理部23での画像
処理後の画像に基づいて走行可能領域認識部24で走行
可能領域が探索され、その結果に基づき目標経路設定部
25でこれから走行しようとしているコースの計画が策
定されて、CPU15に入力される。
【0071】エンコーダ形式である操舵角度センサ17
の出力はCPU15に直接入力され、操舵力センサ16
の出力はアナログ信号であるのでA/D変換器26を介
してCPU15に入力され、車速センサ18およびヨー
レイトセンサ19の出力もCPU15に直接入力され
る。
【0072】CPU15でのモータ11の作動量算出結
果に対応したデジタル信号がD/ A変換器27でアナロ
グ信号に変換され、さらにその微弱なアナログ信号がモ
ータアンプ28で電流値に変えられてモータ11に与え
られる。
【0073】なお、CPU15は、計算に必要な各種の
ゲインや定数等を記憶しておく記憶装置(ROM)29
を内部に備えており、必要に応じてROM29の情報が
読み出される。
【0074】而してCPU15は、後述するアルゴリズ
ムに従い、モータ11を作動せしめることで車線に追従
する操舵力を発生させてドライバーを誘導するととも
に、ステアリングハンドル1に加えられるドライバーの
操舵力に応じて前輪5を誘導コースから適正量、偏向さ
せ、ドライバーはその偏向量に応じた反力を路面情報と
して受け取るようになる。
【0075】ここに例示した図1および図2の構成は、
後述の第2ないし第7実施例まで基本的には共通であ
り、些細な相違がある場合には、その都度説明する。
【0076】図3ないし図5はCPU15で設定される
制御アルゴリズムを示すものであり、以下の実施例で
は、このシステムの起動サイクルを全て5ミリ秒とした
場合について述べている。システムはエンジンがかかっ
ているなどの所定の条件が満たされたときに起動せしめ
られるものであり、図3のステップS111で各種セン
サからの情報を読みだす。次のステップS112で、フ
ラグFlag-SASが「1」であるか否か、すなわち車線誘導
機能を発揮させる条件が揃っていて起動中なのかどうか
を判別し、未だ起動していなければ、ステップS113
でSASスイッチ21が押されたかどうかを判別し、押
されていなければステップS114(図5)に進み、モ
ータ11への出力トルクを「0」と決定する。すなわち
モータ11は何らのトルクを発生することなく、ドライ
バーによる通常の操舵が行われることになる。
【0077】ステップS113で、SASスイッチ21
が押されたことを確認したときにはステップS115に
進み、システムが起動中であることを示すフラグFlag-S
ASを「1」にするとともに表示灯22を点灯し、ステッ
プS118に進む。また先のステップS112で既にフ
ラグFlag-SASが「1」となっていた場合にはステップS
116に進み、このステップS116でSASスイッチ
21が消されたかどうかを判別し、消されたときはステ
ップS117に進んでフラグFlag-SASを「0」にすると
ともに表示灯22を消灯してステップS114に進む。
またステップS116で、SASスイッチ21が消され
ていないことを確認した場合にはステップS118に進
む。
【0078】ステップS118では、以後の計算式で使
う記号の符号を取り決める。すなわち操舵力τsが正の
とき( 時計方向のとき )は定数Eを「+1」とし、操舵
力τsが負のとき(反時計方向のとき)は定数Eを「−
1」としておく。定数Eはこのように操舵力の正負によ
って符号を変えるが、定数Eだけではなく、以下のフロ
ーで定数Eを添字として付した定数、たとえばゲインK
E 等はこの取決めに従うものとする。
【0079】ステップS118に続くステップS119
〜ステップS123では、先の出願(特開平5−197
423号公報)に詳述されたものと同じ処理を実行し、
これから車両を誘導するための目標点Pi を設定すると
ともに、後に用いる補正係数Kmiを求める。その詳細は
前記公報に詳述されているので、ここでは簡潔に述べる
に留める。
【0080】すなわち図6で示すX−Y固定座標系にお
いて、車両Wを原点とし、車両Wの前後方向をx軸、車
両Wの車幅方向をy軸とするx−y相対座標が設定さ
れ、CCDカメラ20、画像処理部23、操向可能領域
認識部24および目標経路設定部25による画像情報に
基づく目標経路Mがx−y相対座標系上に設定されてお
り、ステップS119では車両Wの傾斜角度ΘW を求
め、ステップS120では車両Wの現在位置のX−Y固
定座標系上の位置(XW ,YW )を算出し、さらにステ
ップS121では目標経路M上の目標点Pi を設定す
る。
【0081】またステップS119〜S121の処理と
平行してステップS122,S123の割り込み処理が
行なわれるものであり、ステップS122においては、
画像情報から車両の走行可能経路Ai を求めるとともに
走行可能経路Ai の曲率ρiと、車線幅Li とを求め
る。またステップS123で、曲率ρi 、車線幅Li 、
および現在の車速Vからファジー推論により補正係数K
miを求める。これは、走行経路の曲率などによっては目
標経路Mに滑らかに収束するのが困難であることに鑑
み、前記曲率ρi や車線幅Li 等の状態量に応じて補正
係数Kmiを求めるようにしたものである。
【0082】ここで添字記号i は前方の車線が複数ある
場合であってその車線ごとの数値を表すものとする。た
とえば現在走行中のものについてはi=0とし、右側の
車線に関する数値にはi=+1、左側車線に関する数値
にはi=−1を与える。先に定義した定数Eを使えば、
隣接車線に関する数値にはi=Eと置くことで左右を統
一的に扱えるようになる。車線変更に際しては一気に2
車線を変更する、所謂ダブルレーンチェンジはここでは
扱わないものとする。したがって4車線以上ある道路で
あってもiは「0」か「E」の2つのみである。
【0083】ステップS121,S123の処理後に
は、図4で示すステップS130に進むが、この図4に
おいて、一点鎖線で囲んだフロー部分は第1実施例を特
徴付けるフローであり、以下、第7実施例まで多くの実
施例を例示するが、この一点鎖線で囲んだ部分が各実施
例で相互に異なるものとなっている。
【0084】ステップS130では、フラグFlag-L/Cが
「1」となっているかどうかを判別し、「1」ではなか
ったときにはステップS131に進み、このステップS
131でフラグFlag-Dが「1」かどうかを判定する。こ
れも否定されるとステップS132に進み、現在の走行
車線中心からの偏位ΔLo が車線幅Lの40%を超えた
かどうかを判別する。偏位ΔLo が車線幅Lの40%以
内であるならば車線の変更を行う意志がドライバーには
ないものと見なして、ステップS133に進み、第1の
タイマーCt を「0」に設定してステップS134に進
み、自車車線(基準車線)に関するゲインKO を所定の
大きさのゲインKに、また隣接車線(第2車線)に関す
るゲインKE を0にしておく。
【0085】ここでゲインKE は定数Eが「+1」と
「−1」の2つを取ることからKE も2つあることにな
るが、議論したいのは、操舵力τs の方向に関するゲイ
ンKEだけであり、この例では操舵力τs と反対方向の
ゲインKE を常に「0」としておく。
【0086】先のステップS132で、偏位ΔLo が車
線幅Lの40%を超えていると判断したときには、ステ
ップS135において、車線変更の意志判別のためのフ
ラグFlag-Dを「1」に設定し、次のステップS136で
第2のタイマーDt を200(サイクルタイムが5ミリ
秒であるから1秒の判別時間を設けたことになる)に設
定する。さらにステップS137で、前述のステップS
134と同じくゲインKO ,KE を設定し、ステップS
138に進む。このステップS138では、第2のタイ
マーDt が「0」となったかどうかを判定するが、上記
ステップS136でDt =200と設定したので、始め
はステップS138での判定結果は否定となり、ステッ
プS133に戻ることになる。また後述するように1秒
経って第2のタイマーDt が「0」となってしまえばド
ライバーの車線変更の意志が確認できたので、ステップ
S139においてフラグFlag-Dを「0」に設定するとと
もに、フラグFlag-L/Cを「1」に設定し、続いてステッ
プS140で、第1のタイマーCt を「1000」に設
定する。この数字「1000」は、上述の第2のタイマ
ーDt と同じ理由で5秒に相当するものである。
【0087】ステップS141では、第1のタイマーC
t のカウント値に応じて前記のゲインKo ,KE を次の
ように変更する。すなわち、最初の2秒間(600<カ
ウント値≦1000)ではサイクルが回る度にKo を前
回の数字よりも微小量δKだけ小さくして新たにKo と
置く。このδKは400回サイクルが回ると丁度「0」
になるようにその大きさが選ばれる。この間KE は一貫
して「0」である。また第1のタイマーCt の次の1秒
間(400<カウント値≦600)では2つのゲインK
o ,KE のいずれも「0」としておく。最後の2秒間
(0<カウント値≦400)では、ゲインKo が一貫し
て「0」であるが、ゲインKE は各サイクルごとに前回
の量にδK′だけ大きい数字を更新適用している。そし
てこのδK′も400回サイクル回ったときKE が丁度
Kとなるような量に選ばれる。この例では、たまたまδ
K=δK′=K/400となっているが、一般にゲイン
KoがKから「0」になる時間と、ゲインKE が「0」
からKになる時間とは違う場合が想定されるため、δK
とδK′とは異なる数字が選べるようにアルゴリズムが
設定されている。
【0088】図7には、こうして定義したときの2つの
ゲインKo ,KE の時間的な変化の様子が右側に車線変
更したときを例にして明示されている。すなわち図7
(a)で示すように、ゲインKo は、第2のタイマーD
t が200をカウントした後、第1のタイマーCt のカ
ウント開始に応じて減小し始め、第1のタイマーCt が
「600」となったときすなわち400回サイクルが回
った後は「0」となる。一方、図7(b)で示すよう
に、ゲインKE は、第2のタイマーDt のカウント値が
「0」となった後に第1のタイマーCt のカウント値が
「400」となるまでは「0」であるが、その後、増大
することになる。この図7から明らかなように、2つの
ゲインKo ,KE は連続的に減少と増加を見せ、互いに
主役を交替する格好になる。左側に車線変更するときの
ゲインK-1はこの場合には「0」に固定されている。
【0089】また先のステップS131でフラグFlag-D
が「1」となっていたときには、ステップS142に進
み、今度は前記偏位ΔLo が車線幅Lの40%を超えて
いるかどうかを再び検証する。これは車線変更を一度試
みたが、何らかの理由で車線変更を中止したかも知れな
いからである。ステップS142で40%を割り込んで
いると判断したときには、例え車線変更の意志を確認し
ている最中であってもステップS143においてフラグ
Flag-Dを「0」にしてステップS133に進み、第1の
タイマーCt を「0」にしてステップS134でゲイン
Ko ,KE を当初の設定値に戻す。上述とは逆にステッ
プS142での検証の結果、偏位ΔLoが車線幅Lの4
0%を超えた状態が続いているならば、ステップS14
4で意志判断に要する第2のタイマーDt を「1」だけ
減じてステップS138に進む。このステップS144
で第2のタイマーDt を減じて行く結果、前記のように
何時かはDt =0が生じることになるのである。
【0090】先のステップS130でフラグFlag-L/Cが
既に「1」となっていれば、ステップS145に進んで
第1のタイマーCt を「1」だけ減ずる操作を行う。こ
うして第1のタイマーCt がサイクル毎に1つずつ減少
するのである。
【0091】このようにしてゲインKo ,KE が全て定
義されたあとは、図5のステップS170に進む。この
ステップS170からステップS172までの処理は、
先の出願(特開平5−197423号公報)に詳述され
ている。以下、簡単に述べれば、ステップS170で
は、目標ヨーレイトγmiを算出するのであるが、その算
出にあたっては、先ず車両Wが目標点Pi に到達するま
での仮想経路Sp(図6参照)に沿う走行時に生じる目
標点到達ヨーレイトγpiを先ず求め、このヨーレイトγ
piで目標点Pi に到達した場合の目標点Pi での車両W
と目標経路Mi との角度偏差Δθpiを算出し、角度偏差
Δθpiを解消するヨーレイトの補正分Δγpiを求め、こ
の補正分Δγpiで先に求めたヨーレイトγpiを下記式に
基づいて補正し、補正後のヨーレイトを以て目標ヨーレ
イトγmiとする。
【0092】γmi=γpi−Kmi・Δγpi 上記式において補正係数Kmiは、上述のステップS12
3で得られたものを用いる。
【0093】引き続いてステップS171では、ステッ
プS170で得た目標ヨーレイトγmiを生ぜしめるのに
必要な前輪5の目標舵角δmiを求め、さらにステップS
172で、その目標舵角δmiに前輪5の舵角を一致させ
るためのモータ11の偏位角度の目標値θdiを、操向手
段3および駆動手段4のギヤレシオに基づいて算出す
る。ステップS173では、該モータ11の偏位角度が
実現するように、現在のモータの偏位角度θt と目標偏
位角度θdiとの差分に、先に決定したゲインKo,KE
を乗じたものをモータトルクの指令値として計算する。
ここで計算式が2つあるのは、もし現在走行中の車線に
沿って継続的に走行するには上の式でKo=Kと考えて
算出されたモータトルクTO を使うのが適当であり、逆
にもし隣接車線内の目標経路に沿って継続的に走行する
ならば、KE =Kと考えて算出されたモータトルクTE
を使うことが適当であることを意味している。
【0094】ところで、図5においてステップS173
を点線で囲んで表示したのは、後述する第6実施例でこ
のステップS173と同じ目的でモータトルクを算出す
るのであるが、その第6実施例でのモータトルク算出処
理に該当する部分であることを意味するためであり、第
1実施例では意味を持たない。
【0095】上記ステップS173で得たモータトルク
の指令値TO ,TE を、次のステップS174で算術的
に足した量をモータトルクとして決定し、ステップS1
75でその決定量をモータアンプ28に出力する。但
し、ゲインKo ,KE は先のステップS141で定義し
たように、少なくともいずれか一方が「0」である点、
すなわちモータトルク指令値TO ,TE の少なくともい
ずれか一方が「0」である点に注意する必要がある。
【0096】モータアンプ28への出力後、ステップS
176で第1のタイマーCt が「0」になったかどうか
を判別し、「0」となっていなければ再び元に戻って同
じサイクルの処理を実行するが、「0」ならばステップ
S177でフラグFlag-L/Cを「0」と置き、続いてステ
ップS178で車線の更新を行う処置を取る。すなわち
車線変更後の車線を改めて現在走行中の車線として登録
更新する作業を行う。これによって新しい車線には
「0」が割り振られ、隣接車線には「E」が割り振られ
る。この処置を行ったあとは元のフローに戻り、以下同
じことが繰り返される。
【0097】次にこの第1実施例の作用について説明す
るが、その前に、図8により走行中の道路の構造を簡単
に説明しておく。図8では3車線が示されていて、中央
の車線を現在の車両が走行しているものとする。各々の
車線には、先の出願(特開平5−197423号公報)
に開示された手法で、目標経路が設定される。この目標
経路は前記公報開示の技術を用いるだけではなく、他の
手法で構築しても良いし、あるいはハード的に道路設備
側に用意されたものでも良い。このような道路設備側の
事例としては地中に埋設した磁力線などが公知である。
しかしここでは前記公報開示の技術で設定されたものと
して説明を続ける。
【0098】上述の図8で示した道路において、車線変
更前の操舵力τsは、図9で示すように設定される。す
なわち現在の走行車線の目標経路上を走行しているとき
には操舵力τs は「0」であるが当該目標経路から外れ
ると、操舵力τsはその偏差に応じて車両を中央の目標
経路に戻すような方向に働く。このときの操舵力τs
と、経路からの偏差との間の関係は車両の足回りのジオ
メトリ(幾何学的な構成)によって複雑な曲線となる
が、以下では説明を分かりやすくするために単純化し
て、図9で示すように直線で近似させている。操舵力τ
sの上限はモータ11の容量で物理的に決まるため、目
標経路から遠く離れても操舵力τsはそのまま直線的に
増加するのではなく、所定値以上には増加しない。また
モータ11に余裕がある場合でも、本出願人が別に出願
(特願平8−21322号)しているように、操舵力τ
sの増加の割合を目標経路から離れるにつれて低減さ
せ、比較的容易に車線変更を行えるようにすることもで
きる。しかしこれらは本発明とは直接に関係しないため
にここでは言及しない。いずれにせよこの操舵力τsが
以下に言う基準誘導力である。
【0099】この基準誘導力は、図3〜図5の制御アル
ゴリズムにおけるステップS141で定義したゲインK
o によって、図10で示すように変化するものであり、
第2のタイマーCd のカウント終了後、第1のタイマー
Ct のカウント値が減少する(時間が経過する)につれ
て、基準誘導力が順次低減を続け、終には基準誘導力が
消滅する。この誘導力が消滅した結果、ドライバーは通
常の車両と同じ感覚で操舵できるようになる。また消滅
していく最中にも車線変更の操舵によって増大した誘導
力が時間の経過とともに低減するので、自然な感覚を取
り戻すことができる。
【0100】車両が、たとえば右側の車線に移ったとき
に、第1のタイマーCt のカウント値が減少する(時間
が経過する)のに応じて誘導力が再び増大する様子が図
11に示される。この際、その車両の原点は元の車線
(基準車線)には無く、第2車線の第2目標経路に置か
れている。したがって、この場合には時間と共にドライ
バーが感じる操舵力の方向は第2目標経路に向かってい
る。もし車両が第2目標経路上にあるならば、この誘導
力は「0」となる。誘導力は第2目標経路から離れるに
比例して増大する。これが第2誘導力である。
【0101】このようにドライバーが感じ取る操舵力
は、車線変更の前後で自然に元の車線を維持するものか
ら第2車線を維持するものに連続的に切り替わることに
なり、自然な車線変更を約束できる。
【0102】また途中で車線変更を何らかの理由から中
止した場合でも、システムはこれを察知して元の車線に
沿って走行するのに適した基準誘導力を回復するので、
ドライバーは煩わしい操作を必要とせず、継続して元の
車線を追従走行できる。
【0103】この第1実施例では、フラグFlag-L/Cが一
旦「1」になったあとは車線変更中止の場合はないもの
として説明したが、フラグFlag-L/Cが「1」のときでも
車線変更中止の事態に対応したければ、ステップS13
0で肯定された後、いきなりステップS145に進むの
ではなく、その中間にステップS142と同じ判断プロ
セスを設けて、その判断結果が否定されたときにはフラ
グFlag-L/Cを「0」に戻したあとステップS143に進
むように構成し直せばよい。
【0104】図12および図13は本発明の第2実施例
を示すものであり、図12は制御アルゴリズムの要部を
示すフローチャート、図13は図5の道路上での操舵力
の移動の状況説明図である。
【0105】この第2実施例の制御アルゴリズムは、前
述の第1実施例の制御アルゴリズムにおいてその図4で
示された部分(一点鎖線で囲まれた部分)を、図12の
一点鎖線で囲まれた部分で置換することにより構成され
るものであり、その他は第1実施例と同じであるものと
する。
【0106】図12において、ステップS230でフラ
グFlag-L/Cが「1」であるかどうかを判別し、「1」で
なかったときにはステップS231において、現在走行
中の車線の目標経路からの偏位ΔLo が車線幅Lの50
%を超えているかどうかを判別する。ここで車線幅Lの
50%とは事実上車両が白線上を走行している場合に相
当している。この場合も、|ΔLo |≦0.5Lであっ
たときには、ステップS232においてタイマーCt を
「0」にセットした後、ステップS232でゲインKo
をKに、またゲインKE を「0」にそれぞれ設定する。
【0107】また先のステップS231で50%を超え
ていると判断したときには、ステップS234に進み、
フラグFlag-L/Cを「1」にした後、ステップS235で
タイマーCt を「1000」(5秒)に設定する。また
ステップS236では、タイマーCt が減少していく間
のゲインKo ,KE を定義する。すなわちゲインKoに
関しては前回の数値から微小量δKを減じた量を新たに
Ko とするが、ゲインKE に関しては逆に前回の数値に
微小量δKを足して新規のKE に更新する。つまり、ゲ
インKo の減少とゲインKE の増加とを並行して進める
ことになる。ここで微小量δKは、タイマーCt が切れ
る5秒後にゲインKo が丁度「0」となるように設定さ
れるものであり、換言すればδK=0.001Kであ
る。5秒後のKE は逆にKとなっている。
【0108】先のステップS230でフラグFlag-L/Cが
「1」であった場合にはステップS237に進み、現在
の前記偏位ΔLo が先の判別基準より小さな量40%を
割り込んでいるかどうかを検証する。これは車線変更中
止の事態が起きているかも知れないことに対する検証で
ある。40%を依然として超えていればステップS23
8でタイマーCt を「1」だけ減ずる措置を行う。こう
してフラグFlag-L/Cが「1」であって偏位ΔLo も第2
基準値(40%)を割り込んでいなければ、タイマーC
t は「0」に向かって減少を続ける。ステップS237
で偏位ΔLo が第2の基準値40%を割り込むようなこ
とが生じていれば、ステップS239に進んで、今度は
タイマーCt を「1」だけ増加させ、当初設定した初期
値「1000」に向かって増加させる処置を行う。そし
てステップS240で「1000」に到達したかどうか
を検証し、「1000」未満の間はゲインKo ,KE
変化を先のステップS236とは逆にする。すなわちゲ
インKo を各サイクルごとにδKだけ増加させ、逆にゲ
インKE を同量減少させる。タイマーCt のカウント値
が1000となった時点では、ステップS240からス
テップS242に進み、フラグFlag-L/Cを「0」に設定
した後、第1実施例のステップS114(図5参照)に
進んでモータトルク指令値を0にする。
【0109】而してステップS233,S236,S2
41の処理は、第1実施例のステップS170以下のフ
ロー(図5参照)と同じものとする。
【0110】この第2実施例が第1実施例と異なる点
は、ドライバーの車線変更の意志の確認にタイマーを用
いること無く、偏位ΔLo に第1の基準値(50%)お
よび第2の基準値(40%)を設定しておいて、第1の
基準値を超えたときに車線変更の意志ありと判断し、こ
れより小さな第2の基準値を割り込んだときに車線変更
を中止したと判断するようにしたことである。その結
果、判断に要した時間を節約することができ、第1実施
例よりもシステムの応答性が向上する。
【0111】また2つのゲインKo ,KE の変更におい
て基準誘導力のゲインを減少させるのと同時に第2誘導
力のゲインを同じ率で増加させている。この結果、何が
起きるかと言えば、トルク指令値の計算値To とTE
の和τsは図13に示すように傾きは同じでありなが
ら、基準車線から第2車線に向けて平行に移動すること
になる。操舵力をそれぞれ示す線が地平線と交わる点で
は誘導力が「0」であるから、これをドライバーから見
れば誘導力がほぼ「0」であるような点が基準目標経路
から第2目標経路に向けて移動していくように感じる。
その移動の間、車両もまた前進しているので、誘導力が
ほぼ「0」である架橋経路が基準目標経路から右斜め前
方に第2目標経路に向けて一直線状に伸びて架橋される
ように見えるはずである。而して前記架橋経路から自車
が外れたときには、該架橋経路からの距離に応じた誘導
力が自車を架橋経路側に戻そうとする方向に働くので、
上手に操舵力を感じ取りながら運転すれば、第1実施例
とは異なり、フラグFlag-L/Cが一旦「1」になった後
は、この架橋経路を伝わって第2目標経路に車線変更す
ることができるから、システムと人間の間の葛藤がより
少ない柔軟性をシステムに持たせることができる。
【0112】さらにまた車線変更が中止されたときに第
1実施例では元の基準誘導力に直接戻したのであるが、
第2実施例では時間とともに元の基準誘導力に戻るよう
に、架橋そのものが基準目標経路に向けて縮退していく
ことになる。その縮退に経時性を持たせたので、このよ
うな中止の場合にもより自然な感覚で運転を継続できる
ようになる。
【0113】上記第1および第2実施例では、基準目標
経路との偏位ΔLo がかなりの量になるまで車線変更は
判断されないから、この間ドライバーは大きな誘導力で
基準車線側に戻されそうになる。そこで、そのような不
都合を改善する第3実施例について図14を参照しなが
ら説明する。
【0114】この第3実施例もまた、図14の一点鎖線
で囲む部分が第1実施例における図4の一点鎖線で囲む
部分と互換性を持つように描かれている。この第3実施
例では、ドライバーの車線変更意志を確認する手段とし
て、基準目標経路に沿って走行するのに適したモータ1
1の偏位角度θdoと現在の舵角θt との差異を使うため
に最初に先ず偏位角度θdoを算出する必要があり、SA
Sスイッチ21(図1および図2参照)が押された直後
の1サイクルのみは車線変更のことを考慮せずに車線追
従フローに直接いかなくてはいけない。そのためにステ
ップS324において、フラグFlag-iniが「1」かどう
かを判別し、「1」でなければ(今回が最初の1サイク
ル目であるならば)ステップS325に進み、フラグFl
ag-iniを「1」にした後、ステップS332でタイマー
Ct を「0」に設定し、ステップS333では基準誘導
力のゲインKo を「K」に、第2誘導力のゲインKE
「0」に設定して、第1実施例におけるステップS17
0(図5参照)に進む。ここで始めて基準目標経路に沿
って走行するのに適したモータの目標偏位角度θdoが算
出されることになる。
【0115】次回からはステップS324ではフラグFl
ag-iniが「1」となっているので、ステップS330で
フラグFlag-L/Cが「1」かどうかを判別し、否定された
ときはステップS331に進んで基準目標経路に沿って
走行するのに適したモータの偏位角度θdoと現在の舵角
θt との開きが基準値θ1 より大きいかどうかを検証す
る。ここで偏位角度θdoは1サイクル前に算出された数
値を使うので、正確に書けばθdoはθdo(t-1) となるが
煩雑さを避けるために単にθdoとだけ表示している。こ
の開きが大きいときはドライバーがシステムの決めた値
とは違った値を入力しているので、車線変更の意志があ
るものと見なし、基準値に満たないときはその意志がな
いものと見なす。すなわち車線変更の意志がないものと
みなしたときはステップS332に進んでタイマーCt
を「0」と置き、ステップS333では基準誘導力のゲ
インKo を「K」に、第2誘導力のゲインKE を「0」
にして、上記ステップS170(図5参照)に進む。
【0116】先のステップS331で車線変更の意志あ
りと判断したときにはステップS334に進み、その意
志の確信度を増すためにステップS335で判別の為の
タイマーDt を100(0.5秒)に設定する。つまり
ステップS331の肯定状態が少なくとも0.5秒は続
かないと本当に車線変更が行われるとは判断しないわけ
である。これは路面の凹凸によって前輪がとられるよう
なことがたまたま生じて、前記の基準目標経路に沿って
走行するのに適したモータの偏位角度θdoと現在の舵角
θt との開きが基準値θ1 より大きくなっても、その現
象は一過性であり、車線変更が行われるわけではないか
らである。この0.5秒はその確認のために使われる。
この目的でステップS336に進み、フラグFlag-Dを
「1」にした後、ステップS332に進んで前回と同じ
ゲインを与える。次のサイクルではフラグFlag-Dが
「1」となっているので、ステップS334からステッ
プS337に進むことになる。
【0117】ステップS337では、タイマーDt の量
を「1」だけ引いた量をタイマーDt と置き換え、次の
ステップS338では、タイマーDt が「0」になった
かどうかを検証し、「0」になっていなければステップ
S332に進んで前回と同じゲインを選ぶが、「0」と
なったときには、これでドライバーの意志が確認できた
としてステップS339に進み、フラグFlag-Dを「0」
にすると同時にフラグFlag-L/Cを「1」とし、次にステ
ップS340で架橋を行うためのタイマーCtを「10
00」に設定する。その後は、ステップS341に進
み、第2実施例と同じく基準誘導力のゲインKo をδK
だけ減少させ、同時に第2誘導力のゲインKE をδKだ
け増大させる作業を行う。
【0118】このようにしてフラグFlag-L/Cが「1」と
なった後には、ステップS330からステップS342
に進み、ここで前記の基準目標経路に沿って走行するの
に適したモータの偏位角度θdoと現在の舵角θt との開
きが第2の基準値θ2 より大きいかどうかを検証する。
ここでも同じ理由でθdo(t-1) と書くべきところを単に
θdoとだけ表示してある。この第2の基準値θ2 は前記
基準値θ1 より小さな数値であるものとする。即ち継続
してドライバーが第2目標経路の方に操舵しているの
か、それとも基準目標経路側に舵を戻しているのかを検
証することになる。
【0119】ステップS342において依然として舵が
第2目標経路の方に切られているものと判断したときに
は、ステップS343に進み、第2目標経路からの自車
の偏差ΔLE が充分に小さな量である0.1L以下にな
ったかどうかを検証する。つまり車線変更が完了したか
どうかを検証するのである。まだ充分に小さな値とはな
っていないならば、ステップS344でタイマーCt を
「1」だけ減じた後、ステップS341に戻り、更にゲ
インを増減しておく。しかしステップS343で第2目
標経路に充分な距離近づいていると判別されれば、ステ
ップS345に進み、フラグFlag-L/Cを「0」にした
後、ステップS346で現在走行している車線を基準車
線に置き換えて認識するべく「E」の代わりに「0」を
代入してフローの最初に戻る。
【0120】またステップS342で前記の基準目標経
路に沿って走行するのに適したモータの偏位角度θdoと
現在の舵角θt との開きが第2の基準値θ2 より小さく
なったと判断したときには、車線変更が中止になったも
のと見なしてステップS347に進み、フラグFlag-L/C
を「0」にした後、ステップS348でタイマーCtを
「0」とし、ステップS349で基本誘導力のゲインK
o を「K」に、第2誘導力のゲインKE を「0」にそれ
ぞれ設定して、上記ステップS170(図5参照)に進
む。
【0121】この第3実施例では、基準目標経路に沿っ
て継続的に走行するために最適化された操舵角度に対し
て現在の操舵角度が基準値以上の乖離を示した場合に、
ドライバー側に車線変更の意志があるものとしたから、
前記第1および第2実施例に比べてシステムの応答性を
一段と高めることができる。なぜならば、操舵角度は車
線変更のための最初のトリガーであり、制御で言うとこ
ろの微分項に該当する。この微分項をトリガーに用いれ
ばそれだけ位相の進んだ制御が可能となることは、当該
技術分野の常識とされる。尚、この第3実施例では上記
の基準値以上の乖離が生じたあとも0.5秒間の確認期
間を設けたが、これは必須条件ではなく、更に応答性を
高めたければこれを省略できることは言うまでもない。
そのときの基準値を少し大きく設定すれば実用上問題が
生じないものである。
【0122】また第3実施例では車線変更の中止の検出
にも、前記の基準目標経路に沿って継続的に走行するた
めに最適化された操舵角度と現在の操舵角度の乖離状態
を利用するように構成したから、同じ理由でシステムの
応答性が高められる。
【0123】しかも車線変更の完了を、第2目標経路か
らの自車位置偏差が微小な量となったことで判別したか
ら、確実に車線変更完了を確認できるようになる。
【0124】また車線変更の完了ではタイマーCt が
「0」となっているか否かにかかわらず、現在の走行中
車線を新たに基本車線と認識しなおす更新作業を行うよ
うにしたから、ドライバーは車線変更が終了したと同時
に新しい車線に沿った誘導力を享受できるようになる効
果もある。
【0125】図15は本発明の第4実施例を示すもので
あり、この第4実施例でも図15の一点鎖線で囲む部分
が第1実施例における図4の一点鎖線で囲む部分と互換
性を持つように描かれている。
【0126】この第4実施例は、操舵角度よりも更に位
相の進んだ操舵角速度を検出して、システムの応答性を
一層高めようとするものであり、図15においてステッ
プS424、S425で操舵角度θd を求めるための初
期ルーチンを通したあと、ステップS430でフラグFl
ag-L/Cが「1」かどうかを検証し、否定されたときには
ステップS431に進んで現在の操舵角度θt と前回の
操舵角度θ(t-1) との差分を求め、この差分が既定の操
舵速度Δθよりも大きいか否かを検証する。この差分
{θt −θ(t-1) }はフローが一定速度ごとに起動され
る事実から一種の微分と同じ効果を持つので、この差分
を以て速度と考えてよいことになる。操舵には右と左の
2通りあるので、絶対値で比較することにすれば統一的
に扱うことができる。ステップS431で否定結果がで
たときには、上述の第3実施例と同じく、ステップS4
32に進んでタイマーCt を「0」にし、ステップS4
33でゲインKo ,KE を定義して、次の処理(図5の
ステップS170)に進むことになる。
【0127】ステップS431で肯定結果がでたときに
は、ステップS434でフラグFlag-L/Cを「1」にし、
ステップS435でタイマーCt を1000(5秒)に
設定し、ステップS436でゲインの減少と増大を行
う。
【0128】またステップS430で肯定結果がでたと
きには、ステップS437に進み、第3実施例と同じく
基準目標経路に沿って継続的に走行するために最適化さ
れた操舵角度に対して現在の操舵角度が小さな基準値θ
2 よりも大きいことを検証する。検証の結果が肯定され
ればステップS438に進み、今度は基準目標経路から
の自車位置偏位ΔLo が車線幅Lの90%を超えたかど
うかを検証する。検証の結果、未だ超えていなければス
テップS439に進んでタイマーCt を「1」だけ減じ
て、ステップS436に戻る。
【0129】またステップS438で自車位置偏位ΔL
o が車線幅Lの90%を超えたと判断したときには、車
線変更が完了したものと認識してステップS443に進
み、フラグFlag-L/Cを「0」にした後、ステップS44
4で現在走行中の車線を新たに基準車線として登録更新
する作業を行う。
【0130】先のステップS437で最適化された操舵
角度に対して現在の操舵角度が小さな基準値θ2 以下で
あると判定したときには、車線変更が中止されたものと
してステップS440に進んでフラグFlag-L/Cを「0」
にした後、ステップS441でタイマーCt を「0」に
し、さらにステップS442でゲインを定義し直す。
【0131】この第4実施例によれば、操舵角速度と言
う位相の進んだ情報に基づいて車線変更の意志の確認を
行うので、システムの応答性は格段によくなる。またス
テップS438で用いた判別基準は、第3実施例の第2
目標経路からの偏差の代替情報として基準目標経路から
の偏差を用いてもよいことを示した。
【0132】図16は本発明の第5実施例を示すもので
あり、この第5実施例でも図16の一点鎖線で囲む部分
が第1実施例における図4の一点鎖線で囲む部分と互換
性を持つように描かれている。
【0133】この第5実施例は、操舵角速度に代えて操
舵力τs によっても車線変更の意志を確認することがで
きることを示すものであり、操舵力τs が既定のτo を
超えたかどうかをステップS531で判別し、その結果
が肯定されれば車線変更の意志があるものと見なしてい
る。この例ではステップS531の結果を以て直ちに車
線変更の意志があると判断するのではなく、第3実施例
と同じく所定の時間(0.5秒)継続して操舵力が前記
の基準値をこえたとき、始めて意志が確認されるように
構成した。この理由は操舵力が相当な量に達し、その量
が有意のあいだ継続していれば、それはドライバーが車
線変更の意志を強くもっているからに他ならないからで
ある。勿論、この所定の時間、判断を保留することは発
明の必須条件ではなく、応答性を高めたければこのプロ
セスを省略できることは第3実施例と同じである。
【0134】また車線変更完了の確認のためにこの第5
実施例ではステップS543で第2目標経路に沿って走
行を継続するのに最適化された操舵角度θdE と現在の
操舵角度θt との乖離が非常に小さな角度基準値θ3 よ
りも小さくなったことを以て判断している。この理由は
本出願人による先の出願(特開平5−197423号公
報)の記述内容から容易に理解できるだろう。
【0135】その他の処理手順については、ステップS
530,S532〜S542,S544〜S549が、
図14で示した第3実施例のステップS330,S33
2〜S342,S344〜S349と同一であり、説明
を省略する。
【0136】この第5実施例によるときには、直接計測
できる操舵力τs を判断基準に使っているので、計算の
処理時間が節約でき、間違いもそれだけ少ない等の効果
がある。また車線変更に際しては最初に基準車線に沿っ
て継続的に走行するのに最適化された操舵角度θdoを求
める必要がないので、第3実施例が必要としたステップ
S324、S325に対応する処理ステップを省略でき
て簡略なアルゴリズムとなる。
【0137】尚、ここに開示した技術では操舵力の値が
相当な量に達し、しかもそれがある所定の時間継続した
ときにドライバーに車線変更の意志があるものと考える
のであるが、これに限定される必要はなく、操舵力の基
準値が大きければ所定の時間、判断を待つ必要はなく、
直ちに車線変更の意志があるものと判断して良いことは
容易に理解できるだろう。
【0138】上述の第4および第5実施例によってシス
テムの応答性はかなり良くなったのであるが、更に応答
性を高める為の技術とドライバーが車線変更を容易に行
える技術とを、次の第6実施例で説明する。
【0139】図17ないし図20は本発明の第6実施例
を示すものであり、図17は図3に対応した制御アルゴ
リズムを示すフローチャート、図18は図4の制御アル
ゴリズムに対応した制御アルゴリズムの一部を示すフロ
ーチャート、図19は図4の制御アルゴリズムに対応し
た制御アルゴリズムの残部を示すフローチャート、図2
0は誘導力の時間的な変化を示す図である。
【0140】先ず図17において、ステップS611〜
S613,S615〜S623は、図3で示したステッ
プS111〜S113,S115〜S123に対応する
が、図3の点線で囲まれたステップS118において定
数Eを定義する処理ステップは、後述する理由から定義
を変更するとともにその処理も後のステップ(図18の
ステップS626)に移動している。
【0141】図18および図19において、図17のス
テップS621,623に継続するステップS624で
はフラグFlag-iniが「1」かどうかを検証する。このフ
ラグFlag-iniは最初は「1」ではないのでステップS6
25に進み、このステップS625でフラグFlag-iniを
「1」にするとともに、ステップS632に進んで各種
のゲインを定義し、以下、第1実施例におけるステップ
S170(図5参照)以下のステップに進み、基準目標
経路に沿って走行するのに適したモータの目標偏位角度
θdoが算出されることになる。
【0142】次のサイクルではフラグFlag-iniが「1」
になっているために、ステップS624の結果は肯定さ
れてステップS626に進むことができる。ここで先の
サイクルで算出されたモータの目標偏位角度θdoが用い
られる。つまり、厳密に言えばステップS626の目標
偏位角度θdoはθdo(t -1)であるが、先の実施例と同じ
理由で単にθdoとだけ表示してある。このプロセスで定
数Eを新しく定義する。すなわち現在のモータ偏位角度
θt が目標偏位角度θdoよりも符号も含めて大きければ
E=+1とし、小さければE=−1と定義する。Eが
「+1」のときと言うのは基準目標経路に沿って走行す
るのに必要なモータ偏位角度θdoに対して現在のモータ
偏位角度θt が時計方向に偏差を持っていることを示し
ている。これは基準目標経路から右に反れて進行しよう
としている状態を表している。逆にEが「−1」と言う
のは基準目標経路から左に反れて進行しようとしている
状態を表している。
【0143】このように定数Eの定義をわざわざ難しく
した理由は、本実施例では車線変更の架橋経路が幅を持
っており、この架橋経路帯内では基本的に誘導力が発生
しないため、操舵力τs では単純にドライバーの操舵方
向を特定できなくなるからである。例えば左にカーブを
している道路で車線変更を右に行う場合を想定すると、
ハンドルを僅かに左に操舵していても( このときはτs
はマイナス)車線変更が可能であり、τs の符号ではド
ライバーの車線変更方向を特定できない。また定数Eを
定義するプロセスをここに移した理由はモータの目標偏
位角度θdoが算出されるまではEが定義できないからで
ある。
【0144】上記ステップS626に続くステップS6
30でフラグFlag-L/Cが「1」かどうかを検証し、
「1」でなければステップS631に進んでウインカー
が作動しているかどうかを検証する。このとき同時にウ
インカーの方向も読み取られるものとする。ウインカー
も非作動状態のときはステップS632に進み、基準誘
導力に関する左右のゲイン EKo ,-EKo を共にKに、
また第2誘導力に関する左右のゲイン oKE EE
共に0にそれぞれ設定して、第1実施例におけるステッ
プS170(図5参照)以下のステップに進む。ここ
で、これらのゲイン EKo ,-EKo , oKE EE
ついて簡潔に述べれば、第5実施例までのゲインは基準
目標経路および第2目標経路に関してそれぞれ1つのゲ
インを当てていたが、本実施例では各々の目標経路に関
して左右を別々に管理して、独立したゲインを当てるこ
とにしている。例えばゲイン+1Ko ,-1Ko はそれぞれ
基準目標経路に関して右側及び左側のゲインを表し、右
転舵のときはゲイン+1Ko によるものとしている。同様
に第2目標経路に関するゲインも基準目標経路側のゲイ
ンを oKE 、それと反対側のゲインを EE として管理
する。
【0145】ステップS631でウインカーが作動中で
あるときにはステップS633に進んでフラグFlag-L/C
を「1」にし、次のステップS634で基準目標経路上
および第2目標経路上の目標点の座標移動量δXo ,δ
E をそれぞれ「0」に設定しておく。
【0146】これでフラグFlag-L/Cが「1」となったた
めに次回からはステップS630の結果が肯定に変わ
り、ステップS630からステップS635に進むこと
になる。ステップS635では、ウインカーがキャンセ
ルされたかどうかを検証し、キャンセルされた場合には
ステップS636で、現在の基準目標経路からの自車の
偏差ΔLo が車線幅の20%を超えているかどうかをさ
らに検証する。超えていれば、その偏差の時間的な変化
が増大中かどうかをステップS637で検証し、増大中
の場合にはステップS638に進んでフラグFlag-Ro が
「1」かどうかを検証する。ここでフラグFlag-Ro につ
いて簡潔に述べれば、基準目標経路側から第2目標経路
側に架橋経路が縮退を始めているときにフラグFlag-Ro
を「1」とするものである。
【0147】最初はフラグFlag-Ro が「1」ではないた
め、ステップS638からステップS639に進み、先
の偏位ΔLo が車線幅Lの60%を超えたかどうかを検
証する。超えていなければそのままステップS649に
進み、また超えていればステップS640で基準目標経
路上の目標点の横方向の座標δXo を車線幅Lの50%
だけ横にずらす作業を行い、その方向をEの方向と一致
させる。
【0148】ここでステップS637を設けた理由をさ
らに補足説明する。高速道路を走行中にウインカーがど
のように使われるかを述べると、通常、車線の変更に際
してウインカーを出すが、車線変更の途中でもウインカ
ーをキャンセルする場合が非常に多い。これは高速道路
上では操舵角度が小さくても大きな経路変更ができるた
めに、ウインカーに設けられて自動的にウインカーをキ
ャンセルする機構が作動することは殆どなく、一般にキ
ャンセルは手動で行われるためである。つまりドライバ
ーのその時々の判断で任意にキャンセルを行うことにな
るために、人によっては車線の変更を行っている最中に
キャンセルを行うことがあるのである。したがってステ
ップS637を設けることで、そのような場合にも基準
目標経路からの偏位ΔLo がなお有意の量δLだけ増大
しつつあれば、引き続き車線変更の意志を保持している
ものと考えて制御を継続させることができるようにな
る。
【0149】再び図18に戻って、ステップS640に
続くステップS641ではフラグFlag-Ro を「1」に
し、その後、ステップS649に進む。これでFlag-Ro
=1となったので、次回からはステップS638の結果
は肯定され、図19のステップS642に進むことがで
きる。
【0150】ステップS642では、基準目標経路上の
目標点のX座標のずれ量δXo を前回のずれ量に微小量
δLだけ更にずらす作業を行う。そのずれの方向はEの
方向と一致させる。次にステップS643に進み、こう
してずらした結果の目標点のずれの蓄積量が車線幅の9
5%を超えたかどうかを検証し、まだ超えていなけれ
ば、そのずれ量のままステップS649に進む。
【0151】さらにまた先のステップS636(図1
8)でウインカーキャンセル時の自車の偏位ΔLo が車
線幅Lの20%を割っていれば、これは車線変更が中止
されたものと考えて図19のステップS644に進む。
このステップS644では、フラグFlag-RE が「1」か
どうかを検証するが、初回なのでFlag-RE =0である。
ここでフラグFlag-RE について簡潔に述べれば、第2目
標経路側から基準目標経路側に架橋経路が縮退を始めて
いるときにFlag-RE =1である。ここではFlag-R E =0
であったからステップ644からステップS645に進
んでフラグFlag-R E を「1」にする。次にステップS6
46では、前記の基準目標経路上と第2目標経路上の目
標点のX座標のずれ量δXo,δXE の双方を「0」に設
定し、ステップS649に進む。次回からはフラグFlag
-RE が「1」のため、ステップS644の結果は肯定さ
れ、ステップS644からステップS647に進むこと
になる。このステップS647では、第2目標経路上の
目標点のX座標のずれ量δX E を前回の量よりδLだけ
横にずらす作業を行い、その方向をEの方向とは反対の
方向とする。次のステップS648では、こうしてずら
した結果のずれ量の蓄積量が車線幅の95%を超えたか
どうかを検証し、まだ95%に満たなければ、そのまま
ステップS649に進む。
【0152】ステップS649では、基準誘導力の左右
のゲインについて、E方向のゲイン EKo を「0」と
し、Eと反対方向のゲイン-EKo を「K」とおく。また
同時に第2誘導力の左右のゲインについて、E方向のゲ
イン EE を「K」とし、Eと反対方向のゲイン-EE
を「0」とおく。次にステップS650に進み、基準目
標経路上の目標点の座標Xpoに上記のずれ量δXo を加
える作業を行い、その後は、第1実施例におけるステッ
プS170(図5参照)以下のステップに進む。
【0153】またステップS648で肯定の場合には、
車線変更が中止された後で実質的に元の車線に戻ること
が終了したものと考えてステップS651に進み、これ
まで移動させてきた第2目標経路上の目標点の座標を当
初の第2目標経路上に戻す。また同時にフラグFlag-
RE ,Flag-L/Cを共に「0」にしておく。続いてステッ
プS652に進み、基準誘導力のゲイン EKo ,-EKo
を左右とも「K」に戻し、第2誘導力のゲイン EE
-EKo を「0」にしておく。このステップS652の操
作によって第2目標経路上の目標点の座標を当初の第2
目標経路上に戻したことが実質的には何の害ももたらす
ことがなく、車両は基準目標経路に沿った走行を継続す
ることができる。
【0154】さらにまたステップS643で肯定された
ときは車線変更が事実上完了したのでステップS653
に進み、これまで移動させてきた基準目標経路上の目標
点の座標を元の基準目標経路上に戻すとともに、フラグ
Flag-Ro ,Flag-L/Cを共に「0」にしてステップS65
4に進み、該ステップS654で、基準誘導力のゲイン
EKo ,-EKo を左右とも「0」とし、第2誘導力のゲ
イン EE -EKo を「K」とする。この作業によって
基準誘導力は消滅し、第2誘導力が左右とも確立される
ことになる。
【0155】ところで、この第6実施例では、第1実施
例の図5で示した制御アルゴリズムにおけるステップS
173の処理に代えて、次のような計算手法で、モータ
トルクTo ,TE を演算する。
【0156】
【数1】
【0157】すなわち、現在のモータの偏位角度θt と
基準車線に沿って走行するのに最適化された目標偏位角
度θdoとの差分にEを乗じた量が正のときは、モータト
ルクTo の計算のゲインに EKo を使い、モータトルク
E の計算にはゲイン oKEを使うことにする。これに
対して現在のモータの偏位角度θt と基準車線に沿って
走行するのに最適化された目標偏位角度θdoとの差分に
Eを乗じた量が負のときには、モータトルクTo の計算
のゲインに-EKo を使い、モータトルクTE の計算には
ゲイン EE を使うことにする。この計算式を使うとき
2つの誘導力は次のように定義されることになる。
【0158】E=+1のとき(すなわち右に車線変更を
行う場合):基準誘導力の右半分は消滅して左半分のみ
が有効となり、第2誘導力は逆に右半分が有効で左半分
は消滅する。
【0159】E=−1のとき(すなわち左に車線変更を
行う場合):基準誘導力の左半分は消滅して右半分のみ
が有効となり、第2誘導力は逆に左半分が有効で右半分
は消滅する。
【0160】この結果、基準目標経路と第2目標経路の
間に誘導力が実質的に「0」の架橋経路帯が出現して、
この領域で走行するときにはドライバーはシステムから
いかなる誘導力も受けることがない。(もっとも操舵角
に応じて、前輪のアライメントから生ずる路面反力は当
然生じている。) ところで、車線変更が実質的に行われたことを確認する
ステップS637の出力を受けて縮退が始まるが、その
縮退の様子が図20に示される。この図20は、右転舵
のときの縮退を例示したもので、図20(a)にはウイ
ンカーが操作される直前の誘導力が基準目標経路上に関
連づけて示され、図20(b)にはウインカーが操作さ
れた直後の誘導力が示され、図20(c)には自車の基
準目標経路からの偏差ΔLo が60%を超えたとき以降
の誘導力が示される。図20(b)で明示されるよう
に、ウインカー操作直後には基準誘導力の右半分が消滅
し、代わりに第2誘導力の右半分が確立されることにな
る。これはドライバーから見れば、基準誘導力の右半分
があたかも車線幅Lだけ瞬時に右に移動したように感じ
るものであり、その移動した車線幅の分だけ、誘導力が
働かず自由に操舵できる領域が広がったことになる。ま
た図20(c)で示されるように、自車の基準目標経路
からの偏差ΔLo が60%を超えたときには、自車位置
は白線を超えているので基準目標経路上の目標点の座標
を車線幅の半分まで右にずらすことで、先ず基準誘導力
の左半分が0.5Lだけ右に移動し、その後は1サイク
ルごとにδLだけ右に移動していくことになり、最後に
はステップS643の条件を満たして左右が完全な第2
誘導力が確立される。
【0161】このような第6実施例によれば、ウインカ
ー40の操作によって瞬時に架橋経路(帯)を基準目標
経路から拡幅して第2目標経路まで架橋することにな
る。ウインカー操作はドライバーの明確な車線変更の意
志表示手段であるから、第1〜第5実施例で開示した技
術よりもシステムの応答性が向上し、瞬時に架橋構築が
完了する。これによってドライバーは操舵力の反抗を実
質的に経験することなく車線の変更を容易に行える利点
がある。
【0162】また車線の変更が実質的に行われたこと
を、基準目標経路からの自車の偏差が車線幅の60%を
超えたことで確認し、その車線変更確認を受けてステッ
プS640で架橋経路(帯)をいきなり車線幅の半分だ
け縮めるようにし、その後はステップS642で微小量
δLづつ縮めるようにしている。この結果、ドライバー
が享受すべき第2誘導力が時間的に短い時間で得られる
ことになる。つまり架橋経路幅の第2車線側への縮退を
早く行いたいが、全体を粗く早く縮退させればドライバ
ーの車線変更よりも速い速度で誘導力が強まり、強制的
に第2目標経路に寄せられる欠点を有することになる
が、かと言って全体をゆっくりと縮退させたのでは、い
つまで経っても誘導力が回復せず、システムの恩恵に預
かれない、と言った欠点をもつことになる。しかるに上
述のように制御することにより、早く縮退させても害の
ないときには早く縮退させ、害が予想される範囲ではゆ
っくりと縮退させることができ、上記のような欠点を示
すことなく車線変更後には速やかに第2目標経路に沿っ
て走行するための誘導力を享受できる。
【0163】またウインカーがキャンセルされた場合に
もそれが車線変更を中止した結果なのか、そうではなく
て車線変更を継続実行しているのにドライバーが早めに
キャンセルしたのかを判定するステップS637を設け
ていることにより、システムはより知的なものとなり、
実用上の利便性が著しく高められる。
【0164】さらに、車線変更が中止されたときにも第
2目標経路側から基準目標経路側に架橋経路を経時的に
縮退させるようにしており、この技術によって車線変更
が中止された場合にも車両を基準目標経路に沿って走行
させる基準誘導力が徐々にその幅を狭めて強まることに
なる。そしてS648,S651,S652の各ステッ
プによって、架橋経路の幅が元の基準目標経路上に事実
上一致したとき、元の基準誘導力が回復するように構成
されている。その結果、ドライバーは最初自由であった
操舵力が次第に希望する目標経路に引き締められてくる
ような感覚を覚え、スムースに再び基準誘導力の恩恵を
受けることができるようになる。尚この場合には縮退の
速度を一定としたが、これは車線変更が中止されるよう
な場合には一般に自車位置から基準目標経路までの偏差
がそれほど大きくない状態で行われるので、敢えて縮退
の速度を変える必要がないためである。無論、2段階に
または多段階に速度を変えるように構成しても良い。
【0165】上記第6実施例以外にも、架橋経路幅の縮
退を最初は早く行い、その後はゆっくりと行うようにす
ることができ、以下の第7実施例はそのことを示すため
に用意されたものある。
【0166】図21および図22は、本発明の第7実施
例を示すものであり、図21は図4の制御アルゴリズム
に対応した制御アルゴリズムの一部を示すフローチャー
ト、図22は図4の制御アルゴリズムに対応した制御ア
ルゴリズムの残部を示すフローチャートである。
【0167】ところで、図21および図22で示したフ
ローチャートの大半は、図18および図19で示した第
6実施例のものと同一であり、説明を簡略化するために
異なる部分にのみステップ番号を付して図21および図
22に示し、ステップ番号のないステップは第6実施例
と同じであると理解してほしい。
【0168】第6実施例のステップS639に代わるス
テップS739では、自車位置と基準目標経路との偏位
ΔLo が車線幅Lの95%を超えたかどうかを判断し、
超えたときに始めて縮退が行われるようにしている。つ
まり縮退のタイミングが第6実施例に限定されることな
く、実質的に車線変更が完了したときにこれを検知して
縮退が行われるように構成しても同等の効果が得られる
のである。
【0169】また縮退の手法についても、始めに所定の
大きな量で縮退させ、以後は小刻みに縮退させるのが第
6実施例の手法であったが、第7実施例では縮退速度を
エキスポーネンシャル曲線で行うことが提案されてい
る。すなわちステップS740で先ず車線幅Lの10%
を縮退させた後、図22のステップS742で縮退の速
度が残りの架橋経路幅の所定割合( 開示の技術ではαで
表示 )ずつ行われるようにしている。この操作によって
架橋経路の幅が縮まるのであるが、いつも残りの幅のα
だけ縮退が続けられるので、最後には幅は実質的に消滅
することになる。その速度は架橋幅が縮まるにつれて次
第に遅くなり、数学的にはエキスポーネンシャル特性を
示すことになる。ここでαは当初の速度10%と違えて
設定できるようにした例を例示したが、αを0.1 とすれ
ば、始めから同じ割合のエキスポーネンシャル特性で縮
退が行われることになる。
【0170】この第7実施例によれば、縮退を開始する
タイミングを、車線変更が確認されたときでも車線変更
の完了が確認されたときでも自由に設定することが可能
である。しかもその確認の時期については事例にこだわ
ることなく所定の基準値を入れ換えるだけで自由に設定
し得るものである。
【0171】また縮退の速度設定も第7実施例によって
自由に設定ができることが明確になった。数式を変える
だけで望みの縮退モードを実現できるものである。
【0172】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計
変更を行なうことが可能である。
【0173】たとえば、上記第1ないし第7実施例で
は、車線に沿った走行を実現する技術として先に本出願
人が出願した特開平5−197423号に基づいた技術
を開示したが、これに限定される必要はなく、たとえば
先行技術として引用した特開平6−255514号公報
による技術で車線に沿った走行をしてもよいことは自明
である。後者の技術によるときはポテンシャル法で構築
された土手の高さを車線変更に際して低減、若しくは消
去する手法の他に、当該土手を他車線側に移動する手法
もここに開示した技術から容易に行えるものである。
【0174】
【発明の効果】以上のように請求項1記載の発明によれ
ば、基準車線に沿った車両の自動走行と、車線変更後の
第2車線に沿った車両の自動走行を可能とするととも
に、車線変更時には、駆動手段から操向手段に付与する
力を実質的に「0」とした架橋経路に沿ってドライバー
の介入による車線変更を容易に行ない得るようにし、優
れたマンマシーンインターフェイスを構築した車両用操
舵支援装置を得ることができる。
【0175】また請求項2記載の発明によれば、基準車
線に沿った車両の自動走行と、車線変更後の第2車線に
沿った車両の自動走行を可能とするとともに、車線変更
時には、駆動手段から操向手段に付与する力を実質的に
「0」とした架橋経路に沿ってドライバーの介入による
車線変更を容易に行ない得るようにするとともに、車線
変更の進行度合に応じた架橋経路の変化により次の車線
追従制御に適切に対処することができる。
【0176】請求項3記載の発明によれば、基準車線に
沿った車両の自動走行を可能とするとともに、車線変更
時には、基準誘導力および第2誘導力の少なくとも一方
を弱めてドライバーの介入による車線変更を容易に行な
うことができる。
【0177】請求項4記載の発明によれば、基準車線に
沿った車両の自動走行を可能とするとともに、車線変更
時には、基準誘導力および第2誘導力の少なくとも一方
を弱めてドライバーの介入による車線変更を容易に行な
い得るようにするとともに、車線変更の進行度合に応じ
た架橋経路の変化により次の車線追従制御に適切に対処
することができる。
【0178】請求項5または7記載の発明によれば、ド
ライバーの車線変更意志に適切に対応することができ
る。
【0179】請求項6または8記載の発明によれば、車
線変更完了時には第2車線に沿う車両の自動走行に自然
に移行することができ、車線変更不実施時には元の基準
車線に槽自動操向に自然に移行することができる。
【0180】請求項9、10または11記載の発明によ
れば、基準車線から第2車線への車線変更を無理なく行
なうための架橋経路(帯)を形成することができる。
【0181】請求項12記載の発明によれば、基準車線
から第2車線への架橋経路(帯)に沿った車線変更を行
なうのに適した舵角情報をドライバーに与えることがで
きる。
【0182】請求項13または14記載の発明によれ
ば、ドライバーの車線変更意志察知に応じて架橋経路
(帯)を第2目標経路(帯)側に拡幅または進展させる
ことにより、ドライバーが操舵力の反抗を実質的に経験
することなく容易に車線変更処理を行なうことができ
る。
【0183】請求項15、16または17記載の発明に
よれば、車線変更の進行度合に応じて架橋経路(帯)の
幅を変化させ、自動操舵にスムースに移行することが可
能となる。
【0184】請求項18または19記載の発明によれ
ば、基準誘導力を弱める手法を簡略化することができ
る。
【0185】請求項20ないし23のいずれかに記載の
発明によれば、ドライバーの介入による車線変更が進行
するのに応じて、第2目標経路(帯)に沿って走行する
ための誘導力を享受することができる。
【0186】請求項24または25記載の発明の発明に
よれば、基準誘導力を回復する手法を簡略化することが
できる。
【0187】請求項26記載の発明によれば、車線変更
から自動操舵への移行をスムースに行なうことができ
る。
【0188】請求項27ないし29のいずれかに記載の
発明によれば、画像処理に要する時間を可能な限り短縮
して応答性を高めることができる。
【0189】請求項30ないし36のいずれかに記載の
発明によれば、ドライバーの車線変更意志表示を確実に
かつ容易に察知することができる。
【0190】請求項37ないし39記載の発明によれ
ば、実際に車線変更が実行されていることを容易にかつ
確実に認識可能となる。
【0191】請求項請求項40または41記載の発明に
よれば、車線変更が実質的に完了したことを容易にかつ
確実に認識することができる。
【0192】請求項42ないし45のいずれかに記載の
発明によれば、車線変更を途中で停止したことを容易に
かつ確実に認識することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例の車両用操舵支援装置の全体構成図
である。
【図2】制御ブロック図である。
【図3】第1実施例の制御アルゴリズムの一部を示すフ
ローチャートである。
【図4】第1実施例の制御アルゴリズムの一部を示すフ
ローチャートである。
【図5】第1実施例の制御アルゴリズムの残部を示すフ
ローチャートである。
【図6】制御アルゴリズムでの処理を説明するための図
である。
【図7】ゲインの時間的な変化を示す図である。
【図8】車線変更時の動作説明を補足するための道路の
断面図である。
【図9】図5の道路での通常時の操舵力の分布を示す図
である。
【図10】車線変更の意志が判別された後の基準目標経
路上の操舵力の変化を示す図である。
【図11】車線変更の意志が判別された後の第2目標経
路上の操舵力の変化を示す図である。
【図12】第2実施例の制御アルゴリズムの要部を示す
フローチャートである。
【図13】図5の道路上での操舵力の移動の状況説明図
である。
【図14】第3実施例の制御アルゴリズムの要部を示す
フローチャートである。
【図15】第4実施例の制御アルゴリズムの要部を示す
フローチャートである。
【図16】第5実施例の制御アルゴリズムの要部を示す
フローチャートである。
【図17】第6実施例の図3に対応した制御アルゴリズ
ムを示すフローチャートである。
【図18】第6実施例の図4に対応した制御アルゴリズ
ムの一部を示すフローチャート、である。
【図19】第6実施例の図4に対応した制御アルゴリズ
ムの残部を示すフローチャートである。
【図20】誘導力の時間的な変化を示す図である。
【図21】第7実施例の図4に対応した制御アルゴリズ
ムの一部を示すフローチャートである。
【図22】第7実施例の図4に対応した制御アルゴリズ
ムの残部を示すフローチャートである。
【符号の説明】 1・・・ステアリングハンドル 3・・・操向手段 4・・・駆動手段 5・・・操向輪としての前輪 15・・・制御ユニットとしてのCPU 16・・・操舵力検出手段としての操舵力センサ 17・・・操舵角度検出手段としての操舵角度センサ 40・・・ウインカー

Claims (45)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 操向輪(5)に連結されるとともにステ
    アリングハンドル(1)からのトルク伝達を可能として
    該ステアリングハンドル(1)に連結される操向手段
    (3)と、該操向手段(3)を作動せしめる駆動手段
    (4)と、前方道路情報に基づき走行中の基準車線を検
    知して当該基準車線内に基準目標経路(帯)を実質的に
    設定するとともに当該基準目標経路(帯)からの自車の
    偏位の大きさおよび方向に応じて定めた基準誘導力を前
    記操向手段(3)に付与して当該基準車線に沿った車両
    走行を実現すべく前記駆動手段(4)の作動を制御する
    制御ユニット(15)とを備える車両用操舵支援装置に
    おいて、制御ユニット(15)が、車線変更後に走行す
    る第2車線での第2目標経路(帯)を実質的に設定する
    手段と、当該第2車線に沿った車両走行を実現すべく当
    該操向手段(3)に付与する第2誘導力を当該第2目標
    経路(帯)からの自車の偏位の大きさおよび方向に応じ
    て設定する手段と、車線変更時に駆動手段(4)から操
    向手段(3)に付与する力を実質的に「0」とした架橋
    経路(帯)で当該基準目標経路(帯)および当該第2目
    標経路(帯)間を架橋する手段とを含むことを特徴とす
    る車両用操舵支援装置。
  2. 【請求項2】 操向輪(5)に連結されるとともにステ
    アリングハンドル(1)からのトルク伝達を可能として
    該ステアリングハンドル(1)に連結される操向手段
    (3)と、該操向手段(3)を作動せしめる駆動手段
    (4)と、前方道路情報に基づき走行中の基準車線を検
    知して当該基準車線内に基準目標経路(帯)を実質的に
    設定するとともに当該基準目標経路(帯)からの自車の
    偏位の大きさおよび方向に応じて定めた基準誘導力を前
    記操向手段(3)に付与して当該基準車線に沿った車両
    走行を実現すべく前記駆動手段(4)の作動を制御する
    制御ユニット(15)とを備える車両用操舵支援装置に
    おいて、制御ユニット(15)が、車線変更の実質的な
    実施、不実施および完了を確認する車線変更確認手段
    と、車線変更後に走行する第2車線での第2目標経路
    (帯)を実質的に設定する手段と、当該第2車線に沿っ
    た車両走行を実現すべく当該操向手段(3)に付与する
    第2誘導力を当該第2目標経路(帯)からの自車の偏位
    の大きさおよび方向に応じて設定する手段と、車線変更
    時に駆動手段(4)から操向手段(3)に付与する力を
    実質的に「0」とした架橋経路(帯)で当該基準目標経
    路(帯)および当該第2目標経路(帯)間を架橋すると
    ともに前記車線変更確認手段の確認結果に応じて該架橋
    経路(帯)を変化させる手段とを含むことを特徴とする
    車両用操舵支援装置。
  3. 【請求項3】 操向輪(5)に連結されるとともにステ
    アリングハンドル(1)からのトルク伝達を可能として
    該ステアリングハンドル(1)に連結される操向手段
    (3)と、該操向手段(3)を作動せしめる駆動手段
    (4)と、前方道路情報に基づき少なくとも現在走行中
    の基準車線を検知して当該基準車線内に基準目標経路
    (帯)を実質的に設定するとともに当該基準目標経路
    (帯)からの自車の偏位の大きさおよび方向に応じて定
    めた基準誘導力を前記操向手段(3)に付与して当該基
    準車線に沿った車両走行を実現すべく前記駆動手段
    (4)の作動を制御する制御ユニット(15)とを備え
    る車両用操舵支援装置において、制御ユニット(15)
    が、車線変更後に走行する第2車線での第2目標経路
    (帯)を実質的に設定する手段と、当該第2車線に沿っ
    た車両走行を実現すべく当該操向手段(3)に付与する
    第2誘導力を当該第2目標経路(帯)からの自車の偏位
    の大きさおよび方向に応じて設定する手段と、車線変更
    時に基準誘導力ならびに第2車線での第2誘導力の少な
    くとも一方を弱小化する手段とを含むことを特徴とする
    車両用操舵支援装置。
  4. 【請求項4】 操向輪(5)に連結されるとともにステ
    アリングハンドル(1)からのトルク伝達を可能として
    該ステアリングハンドル(1)に連結される操向手段
    (3)と、該操向手段(3)を作動せしめる駆動手段
    (4)と、前方道路情報に基づき少なくとも現在走行中
    の基準車線を検知して当該基準車線内に基準目標経路
    (帯)を実質的に設定するとともに当該基準目標経路
    (帯)からの自車の偏位の大きさおよび方向に応じて定
    めた基準誘導力を前記操向手段(3)に付与して当該基
    準車線に沿った車両走行を実現すべく前記駆動手段
    (4)の作動を制御する制御ユニット(15)とを備え
    る車両用操舵支援装置において、制御ユニット(15)
    が、車線変更の実質的な実施、不実施および完了を確認
    する車線変更確認手段と、車線変更後に走行する第2車
    線での第2目標経路(帯)を実質的に設定する手段と、
    当該第2車線に沿った車両走行を実現すべく当該操向手
    段(3)に付与する第2誘導力を当該第2目標経路
    (帯)からの自車の偏位の大きさおよび方向に応じて設
    定する手段と、車線変更時に基準誘導力ならびに第2車
    線での第2誘導力の少なくとも一方を弱小化するととも
    に前記車線変更確認手段の確認結果に応じて当該誘導力
    の弱小化状況を変化させる手段とを含むことを特徴とす
    る車両用操舵支援装置。
  5. 【請求項5】 制御ユニット(15)が、ドライバーの
    車線変更意志を察知する意志察知手段を備えるととも
    に、該意志察知手段の出力に応じて前記架橋経路(帯)
    を架橋すべく構成されることを特徴とする請求項1また
    は2記載の車両用操舵支援装置。
  6. 【請求項6】 制御ユニット(15)が、前記車線変更
    確認手段による車線変更の実質的な完了もしくは不実施
    の確認に応じて、前記架橋経路(帯)を解消すべく構成
    されることを特徴とする請求項2記載の車両用操舵支援
    装置。
  7. 【請求項7】 制御ユニット(15)が、ドライバーの
    車線変更意志を察知する意志察知手段を備えるととも
    に、当該意志察知手段の出力に応じて基準誘導力ならび
    に第2車線での第2誘導力の少なくとも一方の弱小化を
    開始すべく構成されることを特徴とする請求項3または
    4記載の車両用操舵支援装置。
  8. 【請求項8】 制御ユニット(15)が、前記車線変更
    確認手段による車線変更の実質的な完了もしくは不実施
    の確認に応じて、一旦弱小化された基準誘導力もしくは
    第2誘導力を回復せしめるべく構成されることを特徴と
    する請求項4記載の車両用操舵支援装置。
  9. 【請求項9】 前記架橋経路(帯)が所定の幅を有する
    線から成ることを特徴とする請求項1または2記載の車
    両用操舵支援装置。
  10. 【請求項10】 前記架橋経路(帯)が、前記基準目標
    経路(帯)から第2車線側もしくは第2目標経路から基
    準車線側に設定されることを特徴とする請求項1または
    2記載の車両用操舵支援装置。
  11. 【請求項11】 前記架橋経路(帯)の幅が、車線変更
    の進行に応じて狭く設定されることを特徴とする請求項
    1または2記載の車両用操舵支援装置。
  12. 【請求項12】 制御ユニット(15)が、前記架橋経
    路(帯)から外れた自車を架橋経路(帯)側に誘導する
    誘導力を架橋経路(帯)からの自車位置までの距離に応
    じて前記操向手段(3)に付与すべく構成されることを
    特徴とする請求項1または2記載の車両用操舵支援装
    置。
  13. 【請求項13】 制御ユニット(15)が、前記意志察
    知手段によるドライバーの車線変更意志察知と同時もし
    くは車線変更意志察知から所定時間経過後に、前記架橋
    経路(帯)を前記基準目標経路( 帯)側から前記第2目
    標経路(帯)側に拡幅すべく構成されることを特徴とす
    る請求項5記載の車両用操舵支援装置。
  14. 【請求項14】 制御ユニット(15)が、前記意志察
    知手段によるドライバーの車線変更意志察知に応じて、
    前記架橋経路(帯)を前記基準目標経路(帯)側から前
    記第2目標経路(帯)側に所定の速度で伸展させるべく
    構成されることを特徴とする請求項5記載の車両用操舵
    支援装置。
  15. 【請求項15】 制御ユニット(15)が、前記車線変
    更確認手段による車線変更の実質的な実施もしくは完了
    の確認に応じて、前記架橋経路(帯)の幅を前記第2目
    標経路(帯)側に縮退させるべく構成されることを特徴
    とする請求項2記載の車両用操舵支援装置。
  16. 【請求項16】 制御ユニット(15)が、前記車線変
    更確認手段による車線変更の実質的な不実施の確認に応
    じて、前記架橋経路(帯)の幅を前記基準目標経路
    (帯)側に縮退させるべく構成されることを特徴とする
    請求項2記載の車両用操舵支援装置。
  17. 【請求項17】 制御ユニット(15)が、前記架橋経
    路(帯)の幅を一定もしくは複数段階の所定速度で縮退
    させるべく構成されることを特徴とする請求項15また
    は16記載の車両用操舵支援装置。
  18. 【請求項18】 制御ユニット(15)が、車線変更時
    に基準誘導力を弱めるにあたって、基準目標経路(帯)
    からの自車の偏位と基準誘導力との関連度合を変更すべ
    く構成されることを特徴とする請求項1ないし4のいず
    れか1項に記載の車両用操舵支援装置。
  19. 【請求項19】 制御ユニット(15)が、基準目標経
    路(帯)からの自車の偏位が基準値を超えた領域で該偏
    位に所定の関連度合で関連付けて基準誘導力を決定する
    とともに、車線変更時に基準誘導力を弱めるにあたって
    前記基準値を増大せしめるべく構成されることを特徴と
    する請求項1ないし4のいずれか1項に記載の車両用操
    舵支援装置。
  20. 【請求項20】 制御ユニット(15)が、前記車線変
    更確認手段による車線変更の実質的な実施もしくは完了
    の確認に応じて、前記基準車線側の第2誘導力を増大す
    べく構成されることを特徴とする請求項2または4記載
    の車両用操舵支援装置。
  21. 【請求項21】 制御ユニット(15)が、前記架橋経
    路(帯)が構築されてから所定の時間経過後に少なくと
    も前記基準車線側の前記第2誘導力を増大すべく構成さ
    れることを特徴とする請求項1または2記載の車両用操
    舵支援装置。
  22. 【請求項22】 制御ユニット(15)が、前記意志察
    知手段によるドライバーの車線変更意志察知に応じて、
    少なくとも前記第2車線側の前記基準誘導力を低減する
    とともに少なくとも前記基準車線側の前記第2誘導力を
    増大すべく構成されることを特徴とする請求項7記載の
    車両用操舵支援装置。
  23. 【請求項23】 制御ユニット(15)が、ドライバー
    の車線変更意志を察知する意志察知手段を備えるととも
    に、当該意志察知手段によるドライバーの車線変更意志
    察知に応じて少なくとも前記第2車線側の前記基準誘導
    力を低減し、前記車線変更確認手段による車線変更の実
    質的な実施もしくは完了の確認に応じて少なくとも前記
    基準車線側の前記第2誘導力を増大すべく構成されるこ
    とを特徴とする請求項2または4記載の車両用操舵支援
    装置。
  24. 【請求項24】 制御ユニット(15)が、基準誘導力
    を初期値に回復するにあたって、基準目標経路(帯)か
    らの自車の偏位と基準誘導力との関連度合を強めるべく
    構成されることを特徴とする請求項8記載の車両用操舵
    支援装置。
  25. 【請求項25】 制御ユニット(15)が、基準目標経
    路(帯)からの自車の偏位が基準値を超えた領域で該偏
    位に所定の関連度合で関連付けて基準誘導力を決定する
    とともに、基準誘導力を初期値に回復するにあたって前
    記基準値を減少せしめるべく構成されることを特徴とす
    る請求項8記載の車両用操舵支援装置。
  26. 【請求項26】 制御ユニット(15)が、前記基準誘
    導力の低減と前記第2誘導力の増大とを、所定のタイム
    スケジュールに従って実行すべく構成されることを特徴
    とする請求項23記載の車両用操舵支援装置。
  27. 【請求項27】 制御ユニット(15)が、前記車線変
    更確認手段による車線変更の実質的な完了の確認に応じ
    て、前記第2車線を基準車線と置き換えるか、若しくは
    前記第2目標経路(帯)を前記基準目標経路(帯)と置
    き換えるべく構成されることを特徴とする請求項2また
    は4記載の車両用操舵支援装置。
  28. 【請求項28】 制御ユニット(15)が、前記車線変
    更確認手段による車線変更の実質的な完了の確認に応じ
    た前記架橋経路(帯)の縮退を可能とするとともに、前
    記架橋経路(帯)の縮退完了後に、前記第2車線の基準
    車線との置き換え、もしくは前記第2目標経路(帯)の
    前記基準目標経路(帯)との置き換えを実行すべく構成
    されることを特徴とする請求項2または4記載の車両用
    操舵支援装置。
  29. 【請求項29】 制御ユニット(15)が、第2誘導力
    の増大完了後に、前記第2車線を基準車線と置き換える
    か、若しくは前記第2目標経路(帯)を前記基準目標経
    路(帯)と置き換えるべく構成されることを特徴とする
    請求項20記載の車両用操舵支援装置。
  30. 【請求項30】 前記意志察知手段の判断基準がドライ
    バーのウインカー操作であることを特徴とする請求項5
    または7記載の車両用操舵支援装置。
  31. 【請求項31】 前記基準目標経路(帯)からの自車の
    偏位が第1の所定値以上であること、もしくは前記基準
    目標経路(帯)からの自車の偏位が第1の所定値以上で
    ある状態が所定時間以上継続することを、前記意志察知
    手段の判断基準とすることを特徴とする請求項5または
    7記載の車両用操舵支援装置。
  32. 【請求項32】 前記第2車線に自車の少なくとも一部
    が存在していることを、前記意志察知手段の判断基準と
    することを特徴とする請求項5または7記載の車両用操
    舵支援装置。
  33. 【請求項33】 操舵力を検出する操舵力検出手段(1
    6)を備えるとともに、該操舵力検出手段(16)の検
    出値が所定値以上であること、もしくは前記操舵力検出
    手段(16)の検出値が所定時間以上継続して所定値以
    上であることを、前記意志察知手段の判断基準とするこ
    とを特徴とする請求項5または7記載の車両用操舵支援
    装置。
  34. 【請求項34】 操舵速度を検出する操舵速度検出手段
    を備えるとともに、該操舵速度検出手段の検出値が所定
    値以上であることを前記意志察知手段の判断基準とする
    ことを特徴とする請求項5または7記載の車両用操舵支
    援装置。
  35. 【請求項35】 前記基準車線および自車の相対位置関
    係を維持するのに必要な操舵角度を算出する経路維持操
    舵角度算出手段と、現在の操舵角度を検出する操舵角度
    検出手段(17)とを備えるとともに、前記経路維持操
    舵角度算出手段および操舵角度検出手段(17)の出力
    の差が所定値以上であること、もしくは前記経路維持操
    舵角度算出手段および操舵角度検出手段(17)の出力
    の差が所定時間以上継続して所定値以上であることを、
    前記意志察知手段の判断基準とすることを特徴とする請
    求項5または7記載の車両用操舵支援装置。
  36. 【請求項36】 前記基準目標経路(帯)からの自車の
    偏位が増大していること、もしくは減少していないこと
    を、前記意志察知手段の判断基準とすることを特徴とす
    る請求項5または7記載の車両用操舵支援装置。
  37. 【請求項37】 ウインカー(40)のキャンセル作動
    を、前記車線変更確認手段による実質的な実施の確認基
    準とすることを特徴とする請求項2または4記載の車両
    用操舵支援装置。
  38. 【請求項38】 前記基準目標経路(帯)からの自車の
    偏位が第2の所定値以上であることを、前記車線変更実
    施確認手段による実質的な実施の確認基準とすることを
    特徴とする請求項2または4記載の車両用操舵支援装
    置。
  39. 【請求項39】 前記基準目標経路(帯)からの自車の
    偏位が増大していること、もしくは減少していないこと
    を、前記車線変更実施確認手段による実質的な実施の確
    認基準とすることを特徴とする請求項2または4記載の
    車両用操舵支援装置。
  40. 【請求項40】 前記第2目標経路からの自車の偏位が
    所定値以下であること、もしくは前記基準目標経路
    (帯)からの自車の偏位が所定値以上であることを、前
    記車線変更確認手段による実質的な完了の確認基準とす
    ることを特徴とする請求項2または4記載の車両用操舵
    支援装置。
  41. 【請求項41】 前記第2車線および自車の相対位置関
    係を維持するのに必要な操舵角度を算出する経路維持操
    舵角度算出手段と、現在の操舵角度を検出する操舵角度
    検出手段(17)とを備えるとともに、経路維持操舵角
    度算出手段および操舵角度検出手段(17)の出力の差
    が所定値未満であることを、前記車線変更確認手段によ
    る実質的な完了の確認基準とすることを特徴とする請求
    項2または4記載の車両用操舵支援装置。
  42. 【請求項42】 ウインカー(40)のキャンセル作動
    時に基準目標経路(帯)からの自車の偏位が所定値未満
    であること、もしくはウインカー(40)のキャンセル
    作動後に前記基準目標経路からの自車の偏位が減少して
    いることを、前記車線変更確認手段による実質的な不実
    施の確認基準とすることを特徴とする請求項2または4
    記載の車両用操舵支援装置。
  43. 【請求項43】 前記基準目標経路(帯)からの自車の
    偏位が所定値を超えた後に当該所定値を割り込んだこ
    と、もしくは前記基準目標経路(帯)からの自車の偏位
    が所定値を超えた後に当該所定値よりも小さな別の所定
    値を割り込んだことを、前記車線変更確認手段による実
    質的な不実施の確認基準とすることを特徴とする請求項
    2または4記載の車両用操舵支援装置。
  44. 【請求項44】 前記基準車線および自車の相対位置関
    係を維持するのに必要な操舵角度を算出する経路維持操
    舵角度算出手段と、現在の操舵角度を検出する操舵角度
    検出手段(17)とを備えるとともに、前記経路維持操
    舵角度算出手段および操舵角度検出手段(17)の出力
    の差が所定値を超えた後に当該所定値を割り込んだこ
    と、もしくは前記経路維持操舵角度算出手段および操舵
    角度検出手段(17)の出力の差が所定値を超えた後に
    当該所定値よりも小さな別の所定値を割り込んだこと
    を、前記車線変更確認手段による実質的な不実施の確認
    基準とすることを特徴とする請求項2または4記載の車
    両用操舵支援装置。
  45. 【請求項45】 前記基準車線および自車の相対位置関
    係を維持するのに必要な操舵角度を算出する経路維持操
    舵角度算出手段と、現在の操舵角度を検出する操舵角度
    検出手段(17)とを備えるとともに、前記経路維持操
    舵角度算出手段および操舵角度検出手段(17)の出力
    の差がウインカー(40)のキャンセル作動時に所定値
    以下であることであることを、前記車線変更確認手段に
    よる実質的な不実施の確認基準とすることを特徴とする
    請求項2または4記載の車両用操舵支援装置。
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