JP3589037B2 - 運転支援装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、自車両の運転状況に応じてドライバの運転の支援を行なう、運転支援装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、走行中の道路に対する自車両の位置,姿勢や、周囲の状況の把握を行ない、これに基づいてドライバの運転の支援を行なう技術(運転支援装置)が開発されている。
このような運転支援装置としては、例えば、車線逸脱防止装置等の運転案内装置があり、走行車線からの逸脱等のドライバの運転操作のミスをドライバに知らせたり、逸脱を回避する方向に操舵支援する等してドライバのミスを解消する方向へ運転を補助したりするものが考えられている。
【0003】
また、積極的に運転を支援するものではないが、例えば、ナビゲーションシステムでは、ドライバに走行中の道路に関する情報(道路地図情報)を提供することにより、間接的にドライバの運転を支援するようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、本線を走行している自車両が合流部へ接近した場合、ドライバは合流路から本線へ進入してくる合流車に気を配る必要がある。合流車が自車両の前や後ろに割りこもうとする場合に、自車両と先行車両又は後続車両との車間距離が詰まりすぎていると、合流車はうまく割り込むことができない。。
【0005】
このような不具合を回避するには、合流部に接近した場合に、予め合流レーンから隣のレーンに進路変更を行なっておき、合流レーン内に合流車の合流スペースを確保させることが、合流を速やかで円滑に行なえるようにするためにも、自車両の安全を確保できるようにするためにも望ましい。
しかしながら、道路形状や先行車両との位置関係等によっては、進路前方の合流部の存在を把握することができない場合がある。また、ナビゲーションシステムにより進路前方に合流部が存在するか否か確認することもできるが、前述のように積極的に合流部の存在を知らせることはないため、ドライバ自身がナビゲーションシステムが示す情報を確認する必要があり、結局はドライバ自身の意識に左右されてしまうという課題がある。
【0006】
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、ドライバに積極的に合流部への接近を認識させるとともに、合流車を避けるためのハンドルの操舵方向をも認識させることができるようにした、運転支援装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1記載の本発明の運転支援装置では、自車両位置検出手段により検出された自車両の絶対的位置と、道路地図情報記憶手段に記憶された自車両の走行する道路の道路地図情報とに基づいて、推測手段により、自車両が走行している道路の前方に合流部が近づいているか否かを推測し、自車両が合流部に近づいていると推測された場合には、アクチュエータ制御手段により、ドライバがハンドルを介して加える操舵トルクとは別のドライバが容易に打ち勝てる程度の操舵用制御トルクが、自車両の合流レーンから隣レーンへの進路変更を促す方向に作用するように操舵アクチュエータを制御する。
【0008】
また、請求項2記載の本発明の運転支援装置では、道路側にそなえられた情報提供手段から提供される合流車情報を情報受信手段が受信した場合には、アクチュエータ制御手段により、ドライバがハンドルを介して加える操舵トルクとは別のドライバが容易に打ち勝てる程度の操舵用制御トルクが、自車両の合流レーンから隣レーンへの進路変更を促す方向に作用するように操舵アクチュエータを制御する。
【0009】
さらに、請求項3記載の本発明の運転支援装置は、請求項1又は2記載の運転支援装置において、該アクチュエータ制御手段は、自車両の前方及び後方のいずれかに、合流車が合流レーンに容易に合流できるスペースが確保されていないことを条件に、該操舵用制御トルクが該自車両の該合流レーンから隣レーンへの進路変更を促す方向に作用するように該操舵アクチュエータを制御することを特徴としている。
請求項4記載の本発明の運転支援装置は、請求項3記載の運転支援装置において、上記の合流車が合流レーンに容易に合流できるスペースとは、自車両の前方を走行する先行車両との先行車間距離、自車両の後方を走行する後続車両との後方車間距離がそれぞれ、所定距離以上であることを特徴としている。
請求項5記載の本発明の運転支援装置は、請求項1〜4のいずれか1項に記載の運転支援装置において、該アクチュエータ制御手段は、該自車両の方向指示器が操作されていないことを条件に、該操舵用制御トルクが該自車両の該合流レーンから隣レーンへの進路変更を促す方向に作用するように該操舵アクチュエータを制御することを特徴としている。
請求項6記載の本発明の運転支援装置は、請求項1〜5のいずれか1項に記載の運転支援装置において、該アクチュエータ制御手段は、ドライバがハンドルを操舵する際に生じる操舵トルクが、所定値以下であることを条件に、該操舵用制御トルクが該自車両の該合流レーンから隣レーンへの進路変更を促す方向に作用するように該操舵アクチュエータを制御することを特徴としている。
請求項7記載の本発明の運転支援装置は、請求項6記載の運転支援装置において、該所定値とは、ドライバが積極的にハンドル操舵を行なっていない値であることを特徴としている。
請求項8記載の本発明の運転支援装置は、請求項1〜7のいずれか1項に記載の運転支援装置において、該アクチュエータ制御手段は、該自車両が走行レーン内の制御対象範囲内を走行していることを条件に、該操舵用制御トルクが該自車両の該合流レーンから隣レーンへの進路変更を促す方向に作用するように該操舵アクチュエータを制御することを特徴としている。
請求項9記載の本発明の運転支援装置は、請求項8記載の運転支援装置において、該制御対象範囲内とは、ドライバ自身の操舵操作によって進路変更を完了する部分を進路変更側レーンに設定し、該設定範囲を走行レーン全域から除いた範囲であることを特徴としている。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
まず、図1〜図5を参照して本発明の第1実施形態としての運転支援装置を説明する。なお、本実施形態の運転支援装置は、従来より知られているパワーステアリング装置を利用したものである。
【0011】
つまり、本運転支援装置では、従来のパワーステアリング装置と同様に、ドライバがハンドル操作する際の操舵トルクと自車両の車速とに応じて、ドライバの操舵操作をアシストするための補助操舵トルクの大きさを制御することによりドライバの運転を支援するが、これと同時に、合流レーンを走行している自車両が合流部に接近した場合には、隣レーンへの進路変更を促す方向にドライバのハンドル操舵を誘導するのである。
【0012】
このため、図1に示すように、本運転支援装置には、従来のパワーステアリング装置と同様に、自車両の車速Vを検出する車速センサ1と、ドライバのハンドル操舵により生じる操舵トルクTd を検出する操舵トルクセンサ2とがそなえられるとともに、自車両が合流部に接近したことを認識するための手段として、道路地図情報を記憶した道路地図情報記憶手段6と、道路地図上に自車両位置を対応させるために自車両の現在位置(緯度,経度)を検出するGPS等の位置検出センサ(自車両位置検出手段)7とがそなえらえている。道路地図情報記憶手段6には、道路地図情報の一部として、又は、道路地図情報と対応するようにして、合流部等の特定道路部分情報も記憶されている。
【0013】
また、自車両が走行しているレーンが合流レーンか否かを判定するための情報検出手段として、カメラ(画像情報検出手段)8がそなえられており、さらに、自車両の前方を走行する先行車両との車間距離を検出する前方車間距離センサ3と、後続車両との車間距離を検出する後方車間距離センサ4とがそなえられている。これらの車間距離センサ3,4としては、例えばレーザレーダ等を適用することができる。また、ウインカが左右の何方を指しているかを検出するためのウインカスイッチ(ウインカSW)5もそなえられている。
【0014】
そして、これらのセンサ1〜4,7,ウインカSW5及び道路地図情報記憶手段6の検出情報,記憶情報に基づいてパワーステアリング機構10を制御する制御手段100がそなえられており、制御手段100は、直流モータ11へ供給する電流値を制御することにより、センサ1〜4,7,ウインカSW5及び道路地図情報記憶手段6の検出情報,記憶情報に基づき設定した補助操舵トルクをパワーステアリング機構10から発生させるようになっている。つまり、本実施形態では、直流モータ11の回転トルクによってドライバの操舵操作をアシストする電動パワーステアリング制御装置を利用して、運転支援装置を構成しているのである。
【0015】
なお、パワーステアリング機構10は、図1に示すように、直流モータ11と、直流モータ11の出力軸に連結されたウォーム軸12a,ウォーム軸12aと噛み合って駆動されるウォームホイール軸12bからなる減速機12と、ウォームホイール軸12bとラック軸14の歯部14aと噛み合うピニオン軸13とをそなえている。このような構成により、パワーステアリング機構10では、直流モータ11で発生する回転トルクを減速機12において増幅させ、補助操舵トルクとしてピニオン軸13を介してラック軸14に伝達することにより、ドライバの操舵操作をアシストするようになっている。なお、ドライバがハンドルを操舵することで生じる操舵トルクは、図示しないステアリングシャフトを介してラック軸14に伝達されるようになっている。
【0016】
ここで、制御手段100の内部構成及び機能について詳述すると、制御手段100には、その機能要素として、車速測定手段101,操舵トルク測定手段102,前方車間距離測定手段103,後方車間距離測定手段104,推測手段105,画像情報処理手段106,走行レーン推定手段107及び判定手段109,モータ電流値算出駆動手段(アクチュエータ制御手段)110がそなえられている。
【0017】
まず、車速測定手段101と操舵トルク測定手段102とは、車速センサ1,操舵トルクセンサ2の検出情報に基づき、それぞれ車速V,操舵トルクTd を測定するようになっている。測定された車速Vと操舵トルクTd とは、後述するモータ電流値駆動算出手段110に入力され、これらの測定結果に基づいてドライバの操舵操作をアシストするための補助操舵トルクが算出されるようになっている。
【0018】
前方車間距離測定手段103と後方車間距離測定手段104とは、それぞれ前方車間距離センサ3,後方車間距離センサ4に対応してそなえられており、これらの車間距離センサ3,4で検出される検出情報(レーザーの発信から受信までの応答時間)を処理して、それぞれ先行車両との車間距離(前方車間距離)dF ,後続車両との車間距離(後方車間距離)dR を測定するようになっている。そして、測定した前方車間距離dF ,後方車間距離dR を後述する判定手段109へ入力するようになっている。
【0019】
推測手段105は、位置検出センサ7で検出された自車両位置に応じた道路地図情報を道路地図情報記憶手段6から抽出し、抽出した道路地図情報に自車両の現在位置を対応させて、自車両の走行している道路の前方に特定道路部分(合流部,分岐点等)が存在するか否かを推測する手段である。ここでは、自車両の走行位置から所定距離だけ前方の道路について特定道路部分の有無について推測するようになっている。これは、自車両がこれから進む進路上に合流部や分岐点といった特定道路部分があるか否かを前もって把握することにより、その道路状況に応じて自車両が適切な走行状態になるように運転支援に関する制御を先行して行なうためである。このため、上述の所定距離は、道路状況に応じた走行状態へ変更するのに十分な距離であり、例えば、車速Vに応じて変化させてもよい。
【0020】
特に、推測手段105は、自車両の進路前方に合流部が存在する場合には、その合流部が開始する前方所定距離に達したところで、前方に合流部が近づいていると推測するようになっている。そして、判定手段109へ信号(合流部接近信号)を入力するようになっている。
画像情報処理手段106は、カメラ8が撮像した自車両前方の道路画像情報を適宜処理し、道路画像情報に含まれる白線情報を抽出する手段である。この白線情報の抽出は、例えば、次のような方法により行なってもよい。
【0021】
つまり、まず、カメラ8から取り込まれた道路画像上に等間隔になるような複数の水平線(走査線)を設定し、各水平線につきそれぞれ左から横方向に各画素毎の輝度を検出していき、横方向での輝度変化を検出する。このとき、通常の路面は輝度が低いのに対し、白線は輝度が非常に高いので、各水平線上の輝度分布には白線の部分で大きな変化が生じる。この輝度変化のある部分は各水平線上における白線の位置として認識することができ、下端の水平線から上端の水平線まで各水平線上に検出された白線の位置を連結していくことにより道路画像から白線を抽出することができるのである。
【0022】
走行レーン推定手段107は、画像情報処理手段106で抽出された白線の形状に基づき、まず、自車両が走行している走行レーンを推定するようになっている。この走行レーンの推定は、自車両中心線から最も近い位置にある左右それぞれの白線を自車両が走行している走行レーンの白線と推定することにより行なう。そして、推定した走行レーンが道路中のどのレーンに当たるか、即ち、合流レーンかその他のレーン(例えば追い越しレーン)かを他の白線との関係から推定し、推定した走行レーンが合流レーンに該当する場合には、判定手段105へ信号(合流レーン走行信号)を入力するようになっている。
【0023】
また、その機能要素であるレーン内走行位置算出手段108は、自車両の走行レーン内での走行位置、即ち、走行レーンの中心位置(道路中心線)に対する横ずれ量eを算出するようになっている。横ずれ量eは、走行レーンの左右の白線の中心を道路中心線と見なし、道路中心線に対する自車両中心線のずれ量を測定することにより算出する。走行レーン推定手段107は、レーン内走行位置算出手段108により算出した横ずれ量eも判定手段109へ入力するようになっている。
【0024】
次に、判定手段109について説明すると、判定手段109には、上述のように前方車間距離測定手段103,後方車間距離測定手段104,推測手段105,走行レーン推定手段107から、それぞれ測定結果や信号が入力される他、さらに、操舵トルク測定手段102で測定された操舵トルクTd とウインカSW5の検出信号(ウインカ信号)とが入力されるようになっている。
【0025】
判定手段109は、これらの測定結果や信号に基づき、隣レーンへの進路変更を促す方向にドライバのハンドル操舵を誘導するか否かの判定を行なうようになっている。そして、以下の6つの条件が全て成立した場合に、操舵誘導を行なうと判定するようになっている。
まず、第1の条件としては、自車両が合流部に接近したこと、即ち、推測手段105から合流部接近信号が入力されることである。この第1の条件は、自車両が合流部まで所定距離内に接近したら成立するが、これは、合流部における合流車の円滑で速やかな合流を可能にすることが本発明の目的であり、自車両が合流部に進入する前に、自車両の合流レーンから隣レーンへの進路変更を完了するためである。
【0026】
第2の条件としては、自車両が合流レーンを走行していること、即ち、走行レーン推定手段107から合流レーン走行信号が入力されることである。進路変更のための操舵誘導が必要なのは、自車両が合流レーンを走行している場合であり、既に合流レーン以外のレーンを走行している場合には、合流車を考慮した進路変更を行なう必要が無いからである。
【0027】
第3の条件としては、前方車間距離dF ,後方車間距離dR がそれぞれ所定距離dF0,dR0以下であることである。合流レーンから隣レーンへ進路変更を行なうのは、合流レーンをあけて合流車が合流レーンへ容易に合流できるように合流レーン上にスペースを確保するためである。したがって、既に合流レーンに合流可能なスペースが確保されていれば、即ち、先行車両との前方車間距離dF や後続車両との後方車間距離dR が既に十分離れていれば、合流車が合流レーンへ合流するのに何ら支障がなく、この場合には自車両が進路変更する必要はないからである。
【0028】
第4の条件としては、ウインカSW5からのウインカ信号の入力がないことである。ドライバがウインカを操作した場合は、自ら進路変更をしようとしていると判断することができるため、そのような場合にはドライバ自身の操舵操作に委ねるためである。ここで、合流車を回避する方向にウインカを操作したときのみならず、合流路側にウインカを操作したときまで操舵誘導を行なわないのは、ドライバがその方向に進路変更しようとする理由までは検出することができないため、ドライバの意思を尊重して自由な操舵操作を許容するためである。
【0029】
第5の条件としては、ドライバがハンドル操舵をする際に生じる操舵トルクTd が所定値Td0以下であることである。これは、第4の条件と同様に、所定値Td0を越える操舵トルクTd が検出されている場合には、ドライバが積極的にハンドル操舵を行なっていると考えられるため、ドライバの意思を尊重して自由な操舵操作を許容するためである。また、操舵トルクTd の方向が合流路側である場合でも操舵誘導を行なわないのも、第4の条件と同じ理由によるものである。
【0030】
そして、第6の条件としては、自車両が走行レーン内の制御対象となる範囲内を走行していることである。図2は、自車両の走行レーン(合流レーン)の左側に合流路が存在する場合の制御対象範囲を示しており、自車両の中心(中心線)がこの制御対象範囲内にあれば第6の条件が成立する。ここでは、道路中心線LCから左側白線30Lまでの合流路側全域と、道路中心線LCから右側白線30R方向所定範囲内とを制御対象範囲としている。
【0031】
このように、道路中心線LCに対して進路変更側での制御範囲に限度を設けているのは、ドライバに隣レーンを走行する後続車両に対する確認を促すためである。つまり、仮に走行レーン全域を制御範囲とすると、操舵誘導に任せたまま後方を確認せず進路変更を行なうドライバが現れることも考えられる。このため、進路変更側では所定範囲内で操舵誘導を打ち切り、それ以降は後続車両の存在を確認したドライバ自身の操舵操作によって進路変更を完了させることにより、隣レーンを走行する後続車両との衝突誘発を防止するようにしたのである。
【0032】
以上の第1〜6条件が全て成立したとき、判定手段109は、後述するモータ電流値算出駆動手段110の機能要素である警報誘導制御対応電流値算出手段112へ信号(警報誘導信号)を入力するようになっている。そして、この警報誘導信号の入力は、上記の第1〜6条件が全て成立している間続行され、何れか一つの条件が不成立となった時点で停止するようになっている。
【0033】
次に、モータ電流値算出駆動手段110について説明すると、モータ電流値算出駆動手段110は、直流モータ11に供給すべき電流値I0 を算出し、算出した値I0 の電流を直流モータ11に供給して駆動する機能を有しており、アシスト制御対応電流値算出手段111,警報誘導制御対応電流値算出手段112,モータ駆動手段115から構成されている。
【0034】
まず、アシスト制御対応電流値算出手段111は、ドライバの操舵トルクTd と車速Vとに基づいて、ドライバの操舵アシストを行なうために直流モータ11へ供給すべき電流値I1 を算出するようになっている。直流モータ11では、供給された電流値の大きさに比例した回転トルクTr が発生し、ラック軸14には、この回転トルクTr が増幅されて補助操舵トルクTとして付与されるようになる。このため、アシスト制御対応電流値算出手段111では、まず、操舵トルクTd と車速Vとに基づいてラック軸14に付与すべき補助操舵トルク(アシスト制御対応補助操舵トルク)T1 を設定し、そのアシスト制御対応補助操舵トルクT1 の大きさに応じた電流値I1 を算出するようになっている。
【0035】
そして、ここでのアシスト制御対応補助操舵トルクT1 の大きさは、操舵トルクTd が小さい時、また、車速Vが小さい時には、大きなアシストによりドライバの操舵負担を軽減し、操舵トルクTd が大きくなるに連れ、また、車速Vが大きくなるに連れ、アシストを低減してしっかりした手応えが得られるように設定されており、これにより、従来の電動パワーステアリング制御装置の機能である、操舵トルクTd と車速Vとに応じたドライバの操舵アシストが実現されるようになっている。
【0036】
一方、警報誘導制御対応電流値算出手段112は、判定手段109から入力される進路変更信号に基づいて、ドライバに合流車が合流してくる可能性があることを警告し隣レーンへの進路変更を促すために直流モータ11へ供給すべき電流値I2 を算出するようになっている。
具体的には、警報誘導制御対応電流値算出手段112は、警報対応電流値算出手段113と操舵誘導対応電流値算出手段114とから構成されており、警報対応電流値算出手段113は、ドライバに合流車が合流してくる可能性があることを警告するために直流モータ11へ供給すべき電流値I21を算出する機能を担い、隣レーンへの進路変更を促すために直流モータ11へ供給すべき電流値I22を算出する機能は操舵誘導対応電流値算出手段114が担っている。そして、各電流値算出手段113,114でそれぞれ算出される電流値I21,I22が加算され、電流値I2 (=I21+I22)として算出されるようになっている。
【0037】
各電流値算出手段113,114について詳述すると、まず、警報対応電流値算出手段113は、上述のように障害物の存在を警告するための電流値I21を算出するようになっており、この電流値I21は、所定の周波数f(例えばf=20Hz)でハンドルを振動させるような設定になっている。つまり、電流値I21を図3に示すように所定の周波数fで正負に振動させることにより補助操舵トルクTに振動トルク成分(警報対応補助操舵トルク)T21を与え、この警報対応補助操舵トルクT21による振動をハンドルを介してドライバに伝達することにより、ドライバに合流車が合流してくる可能性を警告するようになっているのである。
【0038】
一方、操舵誘導対応電流値算出手段114は、前述のように隣レーンへの進路変更を促すために直流モータ11に供給すべき電流値I22を算出する手段であるが、具体的には、予め設定された補助操舵トルク(操舵誘導対応補助操舵トルク)T22に応じた電流値I22を算出するようになっている。
図4は、進路変更方向と操舵誘導対応補助操舵トルクT22との関係について示したものであり、右レーンへ進路変更する場合には、右操舵方向(正方向)の操舵誘導対応補助操舵トルクT22が付与され、左レーンへ進路変更する場合には、左操舵方向(負方向)の操舵誘導対応補助操舵トルクT22が付与されるようになっている。そして、付与される操舵誘導対応補助操舵トルクT22の絶対値の大きさは、左右操舵方向共にドライバが容易に打ち勝てる程度の大きさである所定値Tg に設定されている。
【0039】
このように操舵誘導対応補助操舵トルクT22の大きさを制限したのは、以下の理由による。つまり、本運転支援装置では、操舵誘導対応補助操舵トルクT22の付与は、あくまでも隣レーンへの進路変更をドライバに促し誘導することであり、最終的な隣レーンへの進路変更は、この操舵誘導対応補助操舵トルクT22が加えられたことにより進路変更を促されたドライバ自身の操舵操作によって行なうべきものとしている。したがって、ドライバが進路変更する必要はないと判断した場合には、操舵誘導対応補助操舵トルクT22による操舵誘導に関わらずそのまま走行レーンをキープできるように、ドライバが容易に打ち勝てる程度のトルク値Tg に制限したのである。
【0040】
このようにして、各電流値算出手段113,114で算出された電流値I21,I22は、互いに加算されて警報誘導制御対応電流値算出手段112から電流値I2 として出力され、さらに、アシスト制御対応電流値算出手段111で算出された操舵アシストのための電流値I1 とも加算されて、電流値I0 (=I1 +I21+I22)としてモータ駆動手段115に入力されるようになっている。
【0041】
モータ駆動手段115は、入力された電流値I0 に応じた電流を直流モータ11に供給するようになっており、直流モータ11が出力する回転トルクが減速機12で増幅されて、補助操舵トルクTとしてラック軸14に入力されるようになっている。なお、モータ駆動手段111には、図示しないローパスフィルタがそなえられており、各電流値算出手段111〜114間での電流値の加算にともなう電流値I0 の急変を緩和し、補助操舵トルクTの急変や不自然な変動を防止するようになっている。
【0042】
本発明の第1実施形態としての運転支援装置は上述のごとく構成されているので、例えば、図5に示すようなフローによってドライバの運転支援のための操舵誘導が行なわれる。
まず、本運転支援装置では、車速センサ1,操舵トルクセンサ2,前方車間距離センサ3,後方車間距離センサ4により、それぞれ車速V,操舵トルクTd ,前方車間距離dF ,後方車間距離dR を検出するとともに、位置検出センサ7により地図上での自車両位置を検出し、カメラ8により自車両前方の道路画像を取得する(ステップS10)。
【0043】
そして、アシスト制御対応電流値算出手段111では、検出した操舵トルクTd と車速Vとに基づき、操舵トルクTd が小さい時、また、車速Vが小さい時には大きなアシストが得られ、操舵トルクTd が大きくなるに連れ、また、車速Vが大きくなるに連れアシスト量が減少するように、補助操舵トルク(アシスト制御対応補助操舵トルク)T1 を設定する。そして、このアシスト制御対応補助操舵トルクT1 に対応した回転トルクを発生させるべく直流モータ11に供給すべき電流値I1 を算出する(ステップS20)。
【0044】
このとき、判定手段109では、以下のステップS30〜80における第1〜6条件が成立するか否か判定する。
まず、第1の条件は、推測手段105から合流部接近信号が入力されること、即ち、位置検出センサ7により検出された自車両位置と道路地図情報記憶手段6に記憶された地図情報とから、自車両の前方所定距離に合流部が近づいていると推定されることであり(ステップS30)、第2の条件は、走行レーン推定手段107から合流レーン走行信号が入力されること、即ち、カメラ8で検出された道路画像情報に基づき推定される自車両の走行レーンが合流レーンであることである(ステップS40)。
【0045】
また、第3の条件は、前方車間距離dF ,後方車間距離dR がそれぞれ所定距離dF0,dR0以下であることであり(ステップS50)、第4の条件は、ウインカ作動、即ち、ウインカSW5からのウインカ信号の入力がないことである(ステップS60)。
さらに、第5の条件は、ドライバがハンドル操舵をする際に生じる操舵トルクTd が所定値(操舵トルク閾値)Td0以下であることであり(ステップS70)、第6の条件は、自車両が走行レーン内の制御対象となる範囲内を走行していることである(ステップS80)。
【0046】
判定手段109が、これらのステップS30〜S80の全ての条件が成立したと判定したとき、警報誘導制御対応電流値算出手段112では、その機能要素でる警報対応電流値算出手段113により、所定の周波数f(例えばf=20Hz)で振動する警報対応補助操舵トルクT21に対応した電流値I21を算出し、操舵誘導対応電流値算出手段114により、ドライバが容易に打ち勝てる程度の大きさに設定された操舵誘導対応補助操舵トルクT22に応じた電流値I22を算出する。
【0047】
そして、算出した電流I2 (=I21+I22)を直流モータ11へ供給し、パワーステアリング機構10から警報対応補助操舵トルクT21と操舵誘導対応補助操舵トルクT22とを出力する。これにより、ハンドルを介して伝達される振動とトルクとにより、ドライバに対して合流車が合流してくる可能性が警告されるとともに、隣レーンへの操舵誘導が行なわれる(以上、ステップS90)。
【0048】
このように、本運転支援装置によれば、道路地図情報記憶手段6に記憶された道路情報と位置検出センサ7で検出された自車両位置情報とから、進路前方の合流部の存在を前もって認識することができ、自車両が合流部に接近した場合には、パワーステアリング機構10から出力される補助操舵トルクTに、所定の周期(例えば、20Hz)で振動する振動トルク成分(警報対応補助操舵トルク)T21と、合流路と反対方向へドライバのハンドル操舵を誘導する成分(操舵誘導対応補助操舵トルク)T22とが与えられるので、ハンドルの振動を介してドライバに合流路から合流車が合流してくる可能性を警告することができるとともに、進路変更すべき方向をも認識させ、且つ、その方向にドライバのハンドル操舵を誘導することができるという利点がある。
【0049】
また、操舵誘導のために付与される操舵誘導対応補助操舵トルクT22は、ドライバが容易に打ち勝てる程度の大きさであるので、ドライバが進路変更の必要がないと判断したような場合には、操舵誘導対応補助操舵トルクT22による操舵誘導に関わらず、そのまま走行レーンをキープすることもできるという利点もある。
【0050】
さらに、操舵誘導対応補助操舵トルクT22による操舵誘導が行なわれる範囲は、進路変更側については道路中心線LCから所定範囲内に限定されているので、最終的な進路変更は後続車両の存在を確認したドライバ自身の操舵操作によって行う必要があり、これにより、ドライバが操舵誘導に任せたまま後方を確認せず進路変更を行なってしまうということはなく、隣レーンを走行する後続車両との衝突誘発を防止することができるという利点がある。
【0051】
また、本運転支援装置は、機械構成としては従来の電動パワーステアリング装置や、コーナーセンサをそのまま利用することができるため、低コストで上述の効果が得られるとともに、フェイルセーフについても従来の電動パワーステアリング装置と同様の処理によって行なうことができる利点もある。
次に、本発明の第2実施形態について説明すると、本実施形態は、第1実施形態とは自車両前方に存在する合流部の検出方法に相違がある。
【0052】
第1実施形態では、自車両にそなえられる道路情報記憶手段6と位置情報検出手段7により自車両前方の道路形状を推定することにより合流部の存在を検出していたのに対し、本実施形態では、図6に示すように、合流部前方の道路脇にそなえらえた電波ビーコンや光ビーコン等の情報提供手段20から合流部の存在に関する情報が入力されるようになっている。つまり、本実施形態では、インフラ整備により各合流部毎に上述のような情報提供設備が完備されていることを前提としている。
【0053】
このため、本実施形態の走行制御装置では、図7に示すように、道路情報記憶手段6,位置検出センサ7,推測手段105の代わりに情報選択手段(情報受信手段)120がそなえられ、ビーコン(情報提供手段)20から提供される情報を受信し、その中から車両の走行制御に有用な情報のみを選択するようになっている。
【0054】
ここでは、前述のように合流部の存在に関する情報と、さらに、その合流部に進入してくる合流車40の存在に関する情報も選択されるようになっている。したがって、ビーコン20からは、少なくとも合流部の存在に関する情報と、その合流部に進入してくる合流車の存在に関する情報とが含まれていることを前提としている。そして、選択された情報から自車両の進路前方に合流部が存在し、且つ、合流車が存在する場合には、判定手段109へ信号(合流部接近信号)を入力するようになっている。
【0055】
判定手段109では、この情報選択手段120からの合流部接近信号の入力を第1の条件として、この第1の条件と第1実施形態と同じ第2〜6の条件とが全て成立したときに、警報誘導制御対応電流値算出手段112へ信号(警報誘導信号)を入力するようになっている。
そして、警報誘導制御対応電流値算出手段112では、この警報誘導信号の入力を受けて警報対応補助操舵トルクT21に対応する電流値I21と、操舵誘導対応補助操舵トルクT22に対応する電流値I22とを算出するようになっており、これにより、ハンドルの振動を介したドライバへの警告と、操舵誘導とが行なわれるようになっている。
【0056】
なお、図7中、第1実施形態と同じ機能を有する構成要素については、図1と同じ符号を付している。
本発明の第2実施形態としての運転支援装置は上述のように構成されているので、自車両が合流部に接近し、且つ、その合流部に進入してくる合流車が存在する場合には、パワーステアリング機構10から出力される補助操舵トルクTに、所定の周期f(例えばf=20Hz)で振動する振動トルク成分(警報対応補助操舵トルク)T21と、合流路と反対方向へドライバのハンドル操舵を誘導する成分(操舵誘導対応補助操舵トルク)T22とが与えられるので、ハンドルの振動を介してドライバに合流車の存在を警告することができるとともに、進路変更すべき方向をも認識させ、且つ、その方向にドライバのハンドル操舵を誘導することができるという利点がある。
【0057】
さらに、合流部に接近したときでも、進入してくる合流車が存在しない場合には、ハンドルの振動を介したドライバへの警告も操舵誘導も行なわないようになっているので、進路変更の必要性がないにも関わらず警告や操舵誘導されることによってドライバが違和感を感じてしまうことを防止することができるという利点がある。
【0058】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、上述の実施形態では、自車両が合流部に接近した場合には、ハンドルの振動を介した警告と、隣レーン方向への操舵誘導とを行っているが、警告はハンドルの振動の他にブザー等による警報音により行なってもよく、さらに、操舵誘導のみを行なうようにしてもよい。
【0059】
また、上述の実施形態では、電動パワーステアリング装置を利用して本発明の運転支援装置を構成した場合について説明したが、油圧式パワーステアリング装置を利用して構成することももちろん可能である。この場合は、例えば、油圧機構と並列に電動モータをそなえ、電動モータに供給する電流値を上述の実施形態の直流モータ11における電流値と同様に制御すればよい。
【0060】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項1記載の本発明の運転支援装置によれば、道路地図情報記憶手段に記憶された道路情報と自車両位置検出手段で検出された自車両位置情報とから、進路前方の合流部の存在を前もって認識することができ、自車両が合流部に接近した場合には、操舵アクチュエータからドライバが容易に打ち勝てる程度の操舵用制御トルクが、自車両の合流レーンから隣レーンへの進路変更を促す方向に作用するように付与されるので、ドライバに合流部への接近を認識させることができるとともに、さらに、合流車を避けるためのハンドルの操舵方向をも認識させることができる。
【0061】
また、請求項2記載の本発明の運転支援装置によれば、情報提供手段から提供される合流車情報によって合流車の存在を前もって認識することができ、合流車情報を受信した場合には、操舵アクチュエータからドライバが容易に打ち勝てる程度の操舵用制御トルクが、自車両の合流レーンから隣レーンへの進路変更を促す方向に作用するように付与されるので、ドライバに合流車の存在とそれを避けるためのハンドルの操舵方向とを認識させることができる。
さらに、請求項3及び4記載の本発明の運転支援装置によれば、自車両が進路変更する必要のない時まで進路変更させようとするのを防ぐことができる。
請求項5記載の本発明の運転支援装置によれば、ドライバが方向指示器を操作した場合はドライバ自身の操舵操作に委ねることができる。
請求項6及び7記載の本発明の運転支援装置によれば、ドライバが積極的にハンドル操舵を行っていると考えられる場合は、ドライバの意思を尊重して自由な操舵操作を許容することができる。
請求項8及び9記載の本発明の運転支援装置によれば、進路変更側での制御範囲に限度を設けることにより、ドライバに隣レーンを走行する後続車両に対する確認を促し、ドライバ自身の操舵操作によって進路変更を完了させることにより、隣レーンを走行する後続車両との衝突誘発を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態としての運転支援装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図2】本発明の第1実施形態としての運転支援装置にかかる走行レーン上の支援範囲を示す模式図である。
【図3】本発明の第1実施形態としての運転支援装置にかかる警報対応電流値I21の設定例を示す図である。
【図4】本発明の第1実施形態としての運転支援装置にかかる進路変更方向に応じた操舵誘導対応補助操舵トルクT22の設定例を示す図である。
【図5】本発明の第1実施形態としての運転支援装置の処理の流れを示すフローチャートである。
【図6】本発明の第2実施形態としての運転支援装置の特徴を説明するための説明図である。
【図7】本発明の第2実施形態としての運転支援装置の構成を示す機能ブロック図である。
【符号の説明】
6 道路地図情報記憶手段
7 自車両位置検出手段(位置検出センサ)
10 パワーステアリング機構(操舵アクチュエータ)
11 直流モータ
20 ビーコン(情報提供手段)
100 制御手段
105 判定手段
109 判定手段
110 モータ電流値算出駆動手段(アクチュエータ制御手段)
111 アシスト制御対応電流値算出手段
112 警報誘導制御対応電流値算出手段
113 警報対応電流値算出手段
114 操舵誘導対応電流値算出手段
115 モータ駆動手段
120 情報選択手段(情報受信手段)
Claims (9)
- ドライバがハンドルを介して加える操舵トルクとは別に自車両の運転状況に応じてドライバが容易に打ち勝てる程度の操舵用制御トルクを該車両の操舵アクチュエータにより付与させてドライバの運転を支援する運転支援装置であって、
該操舵アクチュエータを制御するアクチュエータ制御手段をそなえるとともに、
該自車両の位置を検出する自車両位置検出手段と、
該自車両の走行する道路の道路地図情報を記憶した道路地図情報記憶手段と、
該自車両位置検出手段により検出された該自車両の位置と該道路地図情報記憶手段に記憶された該道路地図情報とに基づいて、該自車両が走行している道路前方に合流部が近づいているか否かを推測する推測手段とをそなえ、
該アクチュエータ制御手段は、該推測手段により該自車両が合流部に近づいていると推測された場合に、該自車両が合流レーンを走行していれば、該操舵用制御トルクが該自車両の該合流レーンから隣レーンへの進路変更を促す方向に作用するように該操舵アクチュエータを制御することを特徴とする、運転支援装置。 - ドライバがハンドルを介して加える操舵トルクとは別に自車両の運転状況に応じてドライバが容易に打ち勝てる程度の操舵用制御トルクを該車両の操舵アクチュエータにより付与させてドライバの運転を支援する運転支援装置であって、
該操舵アクチュエータを制御するアクチュエータ制御手段をそなえるとともに、
道路側にそなえられた情報提供手段から提供される合流車情報を受信する情報受信手段をそなえ、
該アクチュエータ制御手段は、該情報受信手段が該合流車情報を受信した場合には、該自車両が合流レーンを走行していれば、該操舵用制御トルクが該自車両の該合流レーンから隣レーンへの進路変更を促す方向に作用するように該操舵アクチュエータを制御することを特徴とする、運転支援装置。 - 該アクチュエータ制御手段は、自車両の前方及び後方のいずれかに、合流車が合流レーンに容易に合流できるスペースが確保されていないことを条件に、該操舵用制御トルクが該自車両の該合流レーンから隣レーンへの進路変更を促す方向に作用するように該操舵アクチュエータを制御することを特徴とする、請求項1又は2記載の運転支援装置。
- 上記の合流車が合流レーンに容易に合流できるスペースとは、自車両の前方を走行する先行車両との先行車間距離、自車両の後方を走行する後続車両との後方車間距離がそれぞれ、所定距離以上であることを特徴とする、請求項3記載の運転支援装置。
- 該アクチュエータ制御手段は、該自車両の方向指示器が操作されていないことを条件に、該操舵用制御トルクが該自車両の該合流レーンから隣レーンへの進路変更を促す方向に作用するように該操舵アクチュエータを制御することを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の運転支援装置。
- 該アクチュエータ制御手段は、ドライバがハンドルを操舵する際に生じる操舵トルクが、所定値以下であることを条件に、該操舵用制御トルクが該自車両の該合流レーンから隣レーンへの進路変更を促す方向に作用するように該操舵アクチュエータを制御することを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の運転支援装置。
- 該所定値とは、ドライバが積極的にハンドル操舵を行なっていない値であることを特徴とする、請求項6記載の運転支援装置。
- 該アクチュエータ制御手段は、該自車両が走行レーン内の制御対象範囲内を走行していることを条件に、該操舵用制御トルクが該自車両の該合流レーンから隣レーンへの進路変更を促す方向に作用するように該操舵アクチュエータを制御することを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1項に記載の運転支援装置。
- 該制御対象範囲内とは、ドライバ自身の操舵操作によって進路変更を完了する部分を進路変更側レーンに設定し、該設定範囲を走行レーン全域から除いた範囲であることを特徴とする、請求項8記載の運転支援装置。
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