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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-05-30
(45)【発行日】2022-06-07
(54)【発明の名称】車両制御装置および車両制御方法
(51)【国際特許分類】
   B62D 6/00 20060101AFI20220531BHJP
   B60W 30/12 20200101ALI20220531BHJP
【FI】
B62D6/00
B60W30/12
【請求項の数】 8
(21)【出願番号】P 2018124315
(22)【出願日】2018-06-29
(65)【公開番号】P2020001599
(43)【公開日】2020-01-09
【審査請求日】2021-05-25
(73)【特許権者】
【識別番号】000003137
【氏名又は名称】マツダ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100067828
【弁理士】
【氏名又は名称】小谷 悦司
(74)【代理人】
【識別番号】100115381
【弁理士】
【氏名又は名称】小谷 昌崇
(74)【代理人】
【識別番号】100176304
【弁理士】
【氏名又は名称】福成 勉
(72)【発明者】
【氏名】遠部 周作
(72)【発明者】
【氏名】福井 聡一郎
【審査官】森本 康正
(56)【参考文献】
【文献】特開2010-163164(JP,A)
【文献】特開2017-174017(JP,A)
【文献】特開2017-013606(JP,A)
【文献】特開平11-139335(JP,A)
【文献】独国特許出願公開第102009050941(DE,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B62D 6/00- 6/10
B60W 30/10-30/12
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
走行状況に応じて、車両が路外に逸脱するのを抑制するための操舵力を前記車両に付与する車両制御装置であって、
前記車両への前記操舵力を生成する操舵力生成部と、
前記車両の一方側の側方において、当該車両の走行方向に沿って延びる区画線を検出する区画線検出部と、
前記一方側の側方であって、前記区画線よりも前記車両の外側に隣接し、且つ、前記走行方向に沿って延びる路端を検出する路端検出部と、
前記区画線検出部および前記路端検出部からの各検出結果を逐次取得し、当該取得した検出結果に基づき、前記一方側の側方における前記区画線と前記路端との間の前記車両の車幅方向における幅である路側帯幅を算出する路側帯幅算出部を有するとともに、前記操舵力生成部に対して前記車両への前記操舵力の付与を指令可能な車両制御部と、
を備え、
前記車両制御部は、前記路側帯幅に応じて、前記区画線の外端と当該外端よりも内側の箇所との何れかの箇所を、前記車幅方向における前記操舵力の付与開始箇所として選択的に設定する、
車両制御装置。
【請求項2】
請求項1に記載の車両制御装置において、
前記車両制御部は、
前記路側帯幅が所定幅以上であると判定した場合に、前記操舵力の付与開始箇所を、前記区画線の外端に設定し、
前記路側帯幅が前記所定幅よりも狭いと判定した場合に、前記操舵力の付与開始箇所を、前記区画線よりも内側の箇所に設定する、
車両制御装置。
【請求項3】
請求項1または請求項2に記載の車両制御装置において、
前記車両制御部は、前記車両が前記付与開始箇所よりも前記路端側に逸脱した場合に、第1操舵特性に基づく前記操舵力である第1操舵力を付与するように前記操舵力生成部に対して指令し、前記車両が前記区画線と前記路端との間の路側帯中に設定された特性切換箇所よりも前記路端側に逸脱した場合に、前記第1操舵特性とは異なる第2操舵特性に基づき、前記第1操舵力よりも大きい前記操舵力である第2操舵力を付与するように前記操舵力生成部に対して指令し、
前記車両の車幅方向において、前記特性切換箇所は、前記路側帯幅の広狭にかかわらず、前記路端を基準とする箇所に設定されている、
車両制御装置。
【請求項4】
請求項3に記載の車両制御装置において、
前記第1操舵特性および前記第2操舵特性のそれぞれは、前記区画線の側から前記路端の側に向けて前記操舵力が漸増する操舵力上昇部を有するとともに、
少なくとも前記第1操舵特性は、前記操舵力上昇部が設けられた領域よりも前記路端の側で、前記操舵力が所定の大きさで維持される操舵力維持部を有し、
前記特性切換箇所は、前記第1操舵特性の前記操舵力維持部上に設定された箇所であり、
前記車両制御部は、前記車両の前記車幅方向における、前記第1操舵特性の前記操舵力維持部の設定領域を前記路側帯幅に応じて広狭する、
車両制御装置。
【請求項5】
走行状況に応じて、車両が路外に逸脱するのを抑制するための操舵力を前記車両に付与する車両制御方法であって、
前記車両の一方側の側方において、当該車両の走行方向に沿って延びる区画線を検出する区画線検出ステップと、
前記一方側の側方であって、前記区画線よりも前記車両の外側に隣接し、且つ、前記走行方向に沿って延びる路端を検出する路端検出ステップと、
前記区画線検出ステップおよび前記路端検出ステップで検出された各検出結果に基づき前記車両に前記操舵力の付与が可能な操舵力付与ステップと、
を備え、
前記操舵力付与ステップは、前記一方側の側方における前記区画線と前記路端との間の前記車両の車幅方向における幅である路側帯幅を算出する路側帯幅算出サブステップを有し、
前記操舵力付与ステップでは、前記路側帯幅に応じて、前記区画線の外端と当該外端よりも内側の箇所との何れかの箇所を、前記車幅方向における前記操舵力の付与開始箇所として選択的に設定する、
車両制御方法。
【請求項6】
請求項5に記載の車両制御方法において、
前記操舵力付与ステップでは、
前記路側帯幅が所定幅以上であると判定した場合に、前記操舵力の付与開始箇所を、前記区画線の外端に設定し、
前記路側帯幅が前記所定幅よりも狭いと判定した場合に、前記操舵力の付与開始箇所を、前記区画線よりも内側の箇所に設定する、
車両制御方法。
【請求項7】
請求項5または請求項6に記載の車両制御方法において、
前記操舵力付与ステップは、
前記車両が前記付与開始箇所よりも前記路端側に逸脱した場合に、第1操舵特性に基づく前記操舵力である第1操舵力を付与する第1操舵力付与サブステップと、前記車両が前記区画線と前記路端との間の路側帯中に設定された特性切換箇所よりも前記路端側に逸脱した場合に、前記第1操舵特性とは異なる第2操舵特性に基づき、前記第1操舵力よりも大きい前記操舵力である第2操舵力を付与する第2操舵力付与サブステップと、をさらに有し、
前記操舵力付与ステップでは、前記車両の前記車幅方向における、前記特性切換箇所を、前記路側帯幅の広狭にかかわらず、前記路端を基準とする箇所に設定する、
車両制御方法。
【請求項8】
請求項7に記載の車両制御方法において、
前記第1操舵特性および前記第2操舵特性のそれぞれは、前記区画線の側から前記路端の側に向けて前記操舵力が漸増する操舵力上昇部を有するとともに、
少なくとも前記第1操舵特性は、前記操舵力上昇部が設けられた領域よりも前記路端の側で、前記操舵力が所定の大きさで維持される操舵力維持部を有し、
前記特性切換箇所は、前記第1操舵特性の前記操舵力維持部上に設定された箇所であり、
前記操舵力付与ステップでは、前記車両の前記車幅方向における、前記第1操舵特性の前記操舵力維持部の設定領域を前記路側帯幅に応じて広狭する、
車両制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両制御装置および車両制御方法に関し、特に操舵アシスト技術に関する。
【背景技術】
【0002】
自動車等の車両には、事故未然防止技術の一種として、車線逸脱回避のための操舵アシスト技術が適用されたものがある。例えば、車両において、車線を逸脱しそうになった場合に、操舵力を付与して車両が車線から逸脱するのを防止する技術が特許文献1に開示されている。
【0003】
特許文献1に開示の技術では、車載カメラにより車道外側線(区画線)と路端とを検出し、当該車道外側線と路端との間の幅(路側帯幅)に応じて車道外側線の内側(車線側)に操舵力の付与開始箇所を設定することとしている。
【0004】
特許文献1に開示の技術では、車両が車道外側線に近付いた場合に車両を車線の内側へ戻そうとする操舵力が付与されることにより、車両が車道外側線よりも路端側へと逸脱するのを抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開2017-174017号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、上記特許文献1に開示の技術では、運転者に対して違和感および煩わしさを覚えさせ、強いストレスを与える場合が生じ得る。具体的に、特許文献1に開示の技術では、車道外側線と路端との幅が広い場合であっても狭い場合であっても、車道外側線の内側の箇所から操舵力が付与され始めることとされており、運転者が意図していないような場合にまで操舵アシストの不要な介入が発生し得る。このような事態が生じ得る特許文献1に開示の技術では、運転者が違和感および煩わしさを覚えたりすることとなり、運転者が強いストレスを受ける原因となり得る。
【0007】
本発明は、上記のような問題の解決を図ろうとなされたものであって、路外への逸脱を抑制することにより事故を未然に防ぎながら、運転者に対して違和感および煩わしさを覚えさせることなく、ストレスを与え難い車両制御装置および車両制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の一態様に係る車両制御装置は、走行状況に応じて、車両が路外に逸脱するのを抑制するための操舵力を前記車両に付与する車両制御装置であって、前記車両への前記操舵力を生成する操舵力生成部と、前記車両の一方側の側方において、当該車両の走行方向に沿って延びる区画線を検出する区画線検出部と、前記一方側の側方であって、前記区画線よりも前記車両の外側に隣接し、且つ、前記走行方向に沿って延びる路端を検出する路端検出部と、前記区画線検出部および前記路端検出部からの各検出結果を逐次取得し、当該取得した検出結果に基づき、前記一方側の側方における前記区画線と前記路端との間の前記車両の車幅方向における幅である路側帯幅を算出する路側帯幅算出部を有するとともに、前記操舵力生成部に対して前記車両への前記操舵力の付与を指令可能な車両制御部と、を備え、前記車両制御部は、前記路側帯幅に応じて、前記区画線の外端と当該外端よりも内側の箇所との何れかの箇所を、前記車幅方向における前記操舵力の付与開始箇所として選択的に設定する。
【0009】
上記の車両制御装置では、操舵力生成部による操舵力の付与を、区画線の外端または区画線よりも内側(車線側)の箇所から開始することとしているので、車両が路外へと逸脱する前に車線内へと戻すことができる。よって、上記の車両制御装置では、事故の未然防止が可能である。
【0010】
また、上記の車両制御装置では、操舵力の付与開始箇所を、算出した路側帯幅に応じて上記のように区画線の外端または当該外端よりも内側の箇所との何れかの箇所に設定することとしているので、上記特許文献1に開示の技術のように路側帯幅にかかわらず区画線の内側に操舵力の付与開始箇所を設ける場合に比べて、運転者が覚える違和感や煩わしさを軽減することができ、運転者のストレスも軽減することもできる。
【0011】
従って、上記態様に係る車両制御装置では、路外への逸脱を抑制することにより事故を未然に防ぎながら、運転者に対して違和感および煩わしさを覚えさせることなく、ストレスを与え難い。
【0012】
上記態様に係る車両制御装置において、前記車両制御部は、前記路側帯幅が所定幅以上であると判定した場合に、前記操舵力の付与開始箇所を、前記区画線の外端に設定し、前記路側帯幅が前記所定幅よりも狭いと判定した場合に、前記操舵力の付与開始箇所を、前記区画線よりも内側の箇所に設定する、とすることもできる。
【0013】
上記の車両制御装置では、路側帯幅が所定幅以上の場合には、操舵力の付与開始箇所を区画線の外端に設定するので、車両が区画線の外端を超えない限り操舵力が付与されることがなく、運転者が違和感や煩わしさを覚え難い。
【0014】
一方、上記の車両制御装置では、路側帯幅が所定幅よりも狭い場合には、操舵力の付与開始箇所を区画線よりも内側(車線側)の箇所に設定するので、車両が路外へと逸脱してしまうような事態が生じるのを確実に抑制することができ、高い安全性を確保することができる。
【0015】
上記態様に係る車両制御装置において、前記車両制御部は、前記車両が前記付与開始箇所よりも前記路端側に逸脱した場合に、第1操舵特性に基づく前記操舵力である第1操舵力を付与するように前記操舵力生成部に対して指令し、前記車両が前記区画線と前記路端との間の路側帯中に設定された特性切換箇所よりも前記路端側に逸脱した場合に、前記第1操舵特性とは異なる第2操舵特性に基づき、前記第1操舵力よりも大きい前記操舵力である第2操舵力を付与するように前記操舵力生成部に対して指令し、前記車両の車幅方向において、前記特性切換箇所は、前記路側帯幅の広狭にかかわらず、前記路端を基準とする箇所に設定されている、とすることもできる。
【0016】
上記の車両制御装置では、特性切換箇所を路端を基準とする箇所に設定しており、路側帯の広狭により影響されないようにしている。このため、車両が上記特性切換箇所を超えない限り、相対的に強い第2操舵力が付与されることがなく、運転者に対して違和感および煩わしさを覚えさせ難い。
【0017】
一方、車両が上記特性切換箇所を超えた場合には、相対的に強い第2操舵力を車両に付与するので、車両が路外へと逸脱するのをより確実に抑制することができる。
【0018】
上記態様に係る車両制御装置において、前記第1操舵特性および前記第2操舵特性のそれぞれは、前記区画線の側から前記路端の側に向けて前記操舵力が漸増する操舵力上昇部を有するとともに、少なくとも前記第1操舵特性は、前記操舵力上昇部が設けられた領域よりも前記路端の側で、前記操舵力が所定の大きさで維持される操舵力維持部を有し、前記特性切換箇所は、前記第1操舵特性の前記操舵力維持部上に設定された箇所であり、前記車両制御部は、前記車両の前記車幅方向における、前記第1操舵特性の前記操舵力維持部の設定領域を前記路側帯幅に応じて広狭する、とすることもできる。
【0019】
上記の車両制御装置では、路側帯幅に応じて第1操舵特性の操舵力維持部の設定領域が広狭されることとしているので、第1操舵特性の操舵力上昇部や第2操舵特性の操舵力上昇部の設定領域が広狭される場合に比べて、車両に対する操舵力の付与が十分に行われる。よって、上記の車両制御装置では、車両が路外へと逸脱するのをより確実に抑制することができ、高い安全性を確保する上で好適である。
【0020】
本発明の一態様に係る車両制御方法は、走行状況に応じて、車両が路外に逸脱するのを抑制するための操舵力を前記車両に付与する車両制御方法であって、前記車両の一方側の側方において、当該車両の走行方向に沿って延びる区画線を検出する区画線検出ステップと、前記一方側の側方であって、前記区画線よりも前記車両の外側に隣接し、且つ、前記走行方向に沿って延びる路端を検出する路端検出ステップと、前記区画線検出ステップおよび前記路端検出ステップで検出された各検出結果に基づき前記車両に前記操舵力の付与が可能な操舵力付与ステップと、を備え、前記操舵力付与ステップは、前記一方側の側方における前記区画線と前記路端との間の前記車両の車幅方向における幅である路側帯幅を算出する路側帯幅算出サブステップを有し、前記操舵力付与ステップでは、前記路側帯幅に応じて、前記区画線の外端と当該外端よりも内側の箇所との何れかの箇所を、前記車幅方向における前記操舵力の付与開始箇所として選択的に設定する。
【0021】
上記の車両制御方法では、操舵力付与ステップにおける操舵力の付与を、区画線の外端または区画線よりも内側(車線側)の箇所から開始することとしているので、車両が路外へと逸脱する前に車線内へと戻すことができる。よって、上記の車両制御方法では、事故の未然防止が可能である。
【0022】
また、上記の車両制御方法では、操舵力の付与開始箇所を、路側帯幅算出サブステップで算出した路側帯幅に応じて上記のように区画線の外端または当該外端よりも内側の箇所との何れかの箇所に設定することとしているので、上記特許文献1に開示の技術のように路側帯幅にかかわらず区画線の内側に操舵力の付与開始箇所を設ける場合に比べて、運転者が覚える違和感や煩わしさを軽減することができ、運転者のストレスも軽減することもできる。
【0023】
従って、上記態様に係る車両制御方法では、路外への逸脱を抑制することにより事故を未然に防ぎながら、運転者に対して違和感および煩わしさを覚えさせることなく、ストレスを与え難い。
【0024】
上記態様に係る車両制御方法において、前記操舵力付与ステップでは、前記路側帯幅が所定幅以上であると判定した場合に、前記操舵力の付与開始箇所を、前記区画線の外端に設定し、前記路側帯幅が前記所定幅よりも狭いと判定した場合に、前記操舵力の付与開始箇所を、前記区画線よりも内側の箇所に設定する、とすることもできる。
【0025】
上記の車両制御方法では、操舵力付与ステップで路側帯幅が所定幅以上であると判定した場合には、操舵力の付与開始箇所を区画線の外端に設定するので、車両が区画線の外端を超えない限り操舵力が付与されることがなく、運転者が違和感や煩わしさを覚え難い。
【0026】
一方、上記の車両制御方法では、操舵力付与ステップで路側帯幅が所定幅よりも狭いと判定した場合には、操舵力の付与開始箇所を区画線よりも内側(車線側)の箇所に設定するので、車両が路外へと逸脱してしまうような事態が生じるのを確実に抑制することができ、高い安全性を確保することができる。
【0027】
上記態様に係る車両制御方法において、前記操舵力付与ステップは、前記車両が前記付与開始箇所よりも前記路端側に逸脱した場合に、第1操舵特性に基づく前記操舵力である第1操舵力を付与する第1操舵力付与サブステップと、前記車両が前記区画線と前記路端との間の路側帯中に設定された特性切換箇所よりも前記路端側に逸脱した場合に、前記第1操舵特性とは異なる第2操舵特性に基づき、前記第1操舵力よりも大きい前記操舵力である第2操舵力を付与する第2操舵力付与サブステップと、をさらに有し、前記操舵力付与ステップでは、前記車両の前記車幅方向における、前記特性切換箇所を、前記路側帯幅の広狭にかかわらず、前記路端を基準とする箇所に設定する、とすることもできる。
【0028】
上記の車両制御方法では、特性切換箇所を路端を基準とする箇所に設定しており、路側帯の広狭により影響されないようにしている。このため、車両が上記特性切換箇所を超えない限り、相対的に強い第2操舵力が付与されることがなく、運転者に対して違和感および煩わしさを覚えさせ難い。
【0029】
一方、車両が上記特性切換箇所を超えたと判定した場合には、相対的に強い第2操舵力を車両に付与するので、車両が路外へと逸脱するのをより確実に抑制することができる。
【0030】
上記態様に係る車両制御方法において、前記第1操舵特性および前記第2操舵特性のそれぞれは、前記区画線の側から前記路端の側に向けて前記操舵力が漸増する操舵力上昇部を有するとともに、少なくとも前記第1操舵特性は、前記操舵力上昇部が設けられた領域よりも前記路端の側で、前記操舵力が所定の大きさで維持される操舵力維持部を有し、前記特性切換箇所は、前記第1操舵特性の前記操舵力維持部上に設定された箇所であり、前記操舵力付与ステップでは、前記第1操舵特性の前記操舵力維持部を、前記車両の前記車幅方向における設定領域が前記路側帯幅に応じて広狭するように設定する、とすることもできる。
【0031】
上記の車両制御方法では、操舵力付与ステップにおいて、路側帯幅に応じて第1操舵特性の操舵力維持部の設定領域を広狭することとしているので、第1操舵特性の操舵力上昇部や第2操舵特性の操舵力上昇部の設定領域が広狭される場合に比べて、車両に対する操舵力の付与が十分に行われる。よって、上記の車両制御方法では、車両が路外へと逸脱するのをより確実に抑制することができ、高い安全性を確保する上で好適である。
【発明の効果】
【0032】
上記の各態様では、路外への逸脱を抑制することにより事故を未然に防ぎながら、運転者に対して違和感および煩わしさを覚えさせることなく、ストレスを与え難い。
【図面の簡単な説明】
【0033】
図1】実施形態に係る車両の概略構成を示す模式図である。
図2】車両の制御構成を示すブロック図である。
図3】車室外カメラによる区画線および路端の検出を説明するための模式図である。
図4】車両と区画線および路端との位置を示す模式図である。
図5】コントロールユニットが実行する操舵制御方法を示すフローチャートである。
図6】区画線および路端の位置と、付与される操舵トルクとの関係を示す模式図である。
図7】(a)は、車両が区画線を超えて路端側へと逸脱し始めた状態を示す模式図であり、(b)は、車両が路側帯をさらに路端側へと逸脱した状態を示す模式図である。
図8】コントロールユニットによる、第1操舵トルク付与開始箇所の設定方法を示すフローチャートである。
図9】テーブル格納部に格納された参照テーブルを示す模式図である。
図10】(a)は、路側帯幅が比較的広い場合の第1操舵トルク付与開始箇所を示す模式図であり、(b)は、路側帯幅が(a)の場合より狭い場合の第1操舵トルク付与開始箇所を示す模式図である。
図11】路側帯幅が図10(b)の場合よりさらに狭い場合の第1操舵トルク付与開始箇所を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0034】
以下では、本発明の実施形態について、図面を参酌しながら説明する。なお、以下で説明の形態は、本発明の一例であって、本発明は、その本質的な構成を除き何ら以下の形態に限定を受けるものではない。
【0035】
なお、以下の説明で用いる図において、「Fr」は自車両の前方(進行方向)、「Re」は自車両の後方、「Le」は自車両の左方、「Ri」は自車両の右方を示す。
【0036】
[実施形態]
1.車両1の概略構成
本実施形態に係る車両1の概略構成について、図1および図2を用いて説明する。
【0037】
図1に示すように、車両1は、動力源としてのエンジン2を備える。本実施形態に係る車両1では、エンジン2の一例として、多気筒のガソリンエンジンを採用している。
【0038】
エンジン2には変速機3が接続されており、変速機3には、デファレンシャルギヤ4が接続されている。デファレンシャルギヤ4からは、左右方向に向けてドライブシャフト5が延びている。ドライブシャフト5の端部には、左右の前輪6l,6rが取り付けられている。
【0039】
ドライブシャフト5には、左前輪6lに近い部分に左前ブレーキ7lが設けられ、右前輪6rに近い部分に右前ブレーキ7rが設けられている。
【0040】
車両1の後方には、左右の後輪8l,8rが配置されている。左右の後輪8l,8rのそれぞれは、図示を省略するリヤアームに取り付けられている。そして、左後輪8lを軸支するシャフト(図示を省略)には左後ブレーキ9lが設けられ、右後輪8rを軸支するシャフト(図示を省略)には右後ブレーキ9rが設けられている。
【0041】
図1に示すように、車両1の車室内における運転席の前方部分には、ステアリングハンドル10が配置されている。ステアリングハンドル10は、ステアリングシャフト11の先端部分に取り付けられている。ステアリングシャフト11の他端は、ステアリングギヤ12に接続されている。また、ステアリングシャフト11には、ステアリングアクチュエータ14が接続されており、ステアリングシャフト11に対して操舵トルク(操舵力)を付与可能となっている。即ち、車両1では、ステアリングアクチュエータ14が操舵力を生成する操舵力生成部として機能する。
【0042】
ステアリングギヤ12には、タイロッド13が接続されている。タイロッド13の左右への移動に伴い、前輪6l,6rの向きが変更される。
【0043】
図1に示すように、車両1には、3つのレーダ15,16,17と車室外カメラ(撮像装置)18とが設けられている。3つのレーダ15,16,17の内、レーダ15は、車両1の前方部分に配置され、残りの2つのレーダ16,17は、車両1の側部に配置されている。これらレーダ15,16,17は、自車両(車両1)の周囲の車両の検出や、車両1と周囲の車両との相対速度および相対距離を検出する機能を有する。
【0044】
車室外カメラ18については、車両1の前方における区画線および路端の検出を行う。即ち、本実施形態に係る車両1において、走行する車線の両側の区画線(車道外側線、車道中央線など)を検出する区画線検出部(車道外側線検出部、車道中央線検出部)であり、区画線の路外側に位置する路端を検出する路端検出部である。
【0045】
また、車両1には、地図情報格納部19が設けられている。地図情報格納部19は、車両1が走行する道路に関する情報などが格納されている。地図情報格納部19に格納された地図情報には、道路における車線情報も含まれている。
【0046】
なお、地図情報格納部19は、外部に設けられたサーバと通信を行う機能を備えていてもよく、逐次にサーバとの間での通信を行い道路情報などに関する情報を取得することができるように構成することも可能である。
【0047】
また、車両1には、乗車する乗員に警報の発報が可能な警報機20が設けられている。
【0048】
また、車両1には、コントロールユニット(車両制御部)21も設けられている。コントロールユニット21は、CPU、ROM、RAMなどから構成されたマイクロプロセッサを有して構成されているとともに、図1および図2に示すように、レーダ15,16,17、車室外カメラ18、および地図情報格納部19などと接続されており、各種情報を受け付ける構成となっている。
【0049】
また、コントロールユニット21は、受け付けた情報を基に、エンジン2、ステアリングアクチュエータ14、警報機20、およびブレーキ7l,7r,9l,9rに対して指令することができるようになっている。
【0050】
さらに、図2に示すように、コントロールユニット22は、第1操舵トルク付与部(第1操舵力付与部)211、第2操舵トルク付与部(第2操舵力付与部)212、路側帯幅算出部213、第1操舵トルク付与開始箇所設定部214、およびテーブル格納部215を有する。これらについては、後述する。
【0051】
2.車室外カメラ18による区画線DL,DLおよび路端ERLの検出
車室外カメラ18による区画線DL,DLおよび路端ERLの検出について、図3を用いて説明する。図3は、車室外カメラ18による区画線DL,DLおよび路端ERLの検出を説明するための模式図である。
【0052】
図3に示すように、車両1のフロントウインドシールドの車室内側に設けられた車室外カメラ18は、車両1の前方側の範囲θ18の検出が可能となっている。
【0053】
ここで、本実施形態では、一例として、車両1は左側の走行車線(レーン)LNを走行している。そして、車線LNの左側には、左側区画線(車道外側線)DLが設けられ、車線LNの右側には、右側区画線(車道中央線)DLが設けられている。また、車道外側線DLのさらに左側には、路側帯RSを挟んで路端ERLが存在する。
【0054】
車室外カメラ18は、車道外側線DLおよび車道中央線DLと、路端ERLと、を少なくとも検出できる。なお、車室外カメラ18での車道外側線DLおよび車道中央線DLの検出では、各区画線DL,DLの外端EDLL,EDLRも検出可能となっている。
【0055】
なお、路端ERLは、車道外側線DLよりも左側(外側)の路側帯RSと、路外ORとの境界である。路端ERLについては、コントロールユニット21に道路状況に応じた種々の形態が格納されており、最終的には、コントロールユニット21が、地図情報格納部19から取得した道路情報なども参酌して、路端ERLであることを判定する。
【0056】
3.車両1の走行状況
次に、一例として仮定する、車両1の走行状況について、図4を用いて説明する。図4は、車両1を後方から見た状態で、車両1と区画線DL,DLおよび路端ERLとの位置を示す模式図である。
【0057】
図4に示すように、車両1は、車線LNを走行している。そして、車室外カメラ18により検出された車道外側線DLが車両1の左側に存在し、さらに左側に路端ERLが存在する。本実施形態では、一例として、路端ERLよりも外側の路外ORが縁石により、車線LNや車道外側線DLと路端ERLとの間の路側帯RSよりも一段高くなっている。また、車道中央線DLが、車両1の右側に存在する。
【0058】
車両1の左側の側端(車両1の側端)である車両左側端EVCLと車道外側線DLの左側区画線外端EDLLとの間の幅は、W1Lである。また、車両1における車両左側端EVCLと路端ERLとの間の幅は、W2Lである。そして、図4に示す状況においては、路側帯RSの幅はW3L(=W2L-W1L)である。
【0059】
一方、車両1の右側の外端である車両右側端EVCRと車道中央線DLの右側区画線外端EDLRとの間の幅は、W1Rである。
【0060】
4.コントロールユニット21による操舵制御
コントロールユニット21による操舵制御の一例について、図5から図7を用いて説明する。図5は、コントロールユニット21が実行する操舵制御方法を示すフローチャートであり、図6は、車道外側線DLおよび路端ERLの位置と、付与される操舵トルクとの関係を示す模式図であり、図7(a)は、車両1が車道外側線DLを超えて路側帯へと逸脱し始めた状態を示す模式図であり、図7(b)は、車両1が路側帯をさらに路端ERL側へと逸脱した状態を示す模式図である。
【0061】
図5に示すように、コントロールユニット21は、車室外カメラ18からの検出結果(車道外側線DL、車道中央線DL、および路端ERLの各検出結果)を取得する(ステップS1)。コントロールユニット21は、取得した検出結果を基に、図4に示す各値W1L,W1R,W2L,W3Lを算出する。なお、路側帯RSの幅W3Lの算出は、路側帯幅算出部213が行う(図2を参照)。
【0062】
コントロールユニット21は、車両左側端EVCLが車道外側線DLの左側区画線外端EDLLを路端ERL側に超えたか(逸脱したか)否かを判定する(ステップS2)。
【0063】
なお、図5から図7に示す操舵制御の一例では、車道外側線DLの左側区画線外端EDLLを「区画線を基準とする箇所」として設定している。この「区画線を基準とする箇所」の設定方法については、後述する。
【0064】
コントロールユニット21は、車両左側端EVCLが車道外側線DLを路端ERL側に逸脱していないと判定した場合には(ステップS2:No)、リターンする。
【0065】
一方、コントロールユニット21は、車両左側端EVCLが車道外側線DLの左側区画線外端EDLLを路端ERL側に逸脱したと判定した場合には(ステップS2:Yes)、第1操舵トルク付与部211がステアリングアクチュエータ14に対して第1操舵特性に基づく操舵トルク(第1操舵力)を付与するように指令する(ステップS3)。指令を受けたステアリングアクチュエータ14は、図7(a)に示すように、矢印Aのように路端ERL側に逸脱しようとする車両1を、矢印ST1のように車線LNの中央側へと戻すように操舵トルクをかける。
【0066】
第1操舵特性CH1は、図6に示すように、車道外側線DLの左側区画線外端EDLLを基点に、路端ERLに向けた方向での位置に対応して操舵トルクが設定された特性である。具体的に、第1操舵特性CH1は、左側区画線外端EDLLから路側帯RS内の箇所P2までの範囲において第1トルク値TO1まで漸増するトルク上昇部(操舵力上昇部)L1と、箇所P2から箇所(特性切換箇所)P1までの範囲において、第1トルク値TO1が維持されるトルク維持部L2と、を有する。特性切換箇所P1は、車両1の車幅方向において、路側帯RS内における路端ERLを基準とする箇所に設定されている。
【0067】
なお、図6に示すように、本実施形態では、第1操舵特性CH1におけるトルク上昇部L1の傾きは、(TO1/W6)となっている。
【0068】
図5に戻って、コントロールユニット21は、ステアリングアクチュエータ14に対して第1操舵特性に基づく操舵トルク(第1操舵力)を付与するように指令した状態で、車両左側端EVCLが特性切換箇所P1よりも外側(路端ERL側)にはみ出したか(逸脱したか)否かを判定する(ステップS4)。コントロールユニット21は、車両左側端EVCLが特性切換箇所P1よりも路端ERL側に逸脱していないと判定した場合には(ステップS4:No)、ステップS2の判定に戻る。
【0069】
ここで、第1操舵特性CH1に基づく操舵トルク(第1操舵トルク)の付与により、車両1の左側区画線外端EDLLが車道外側線DLの左側区画線外端EDLLよりも右側(車線LNの中央側)に戻っている場合には、ステップS2での判定が“No”となり、リターンされることとなり、ステアリングアクチュエータ14への操舵トルクの付与指令も解除される。
【0070】
一方、コントロールユニット21は、車両左側端EVCLが特性切換箇所P1よりも路端ERL側に逸脱したと判定した場合には(ステップS4:Yes)、第2操舵トルク付与部212がステアリングアクチュエータ14に対して第2操舵特性に基づく操舵トルク(第2操舵力)を付与するように指令する(ステップS5)。即ち、コントロールユニット21は、ステアリングアクチュエータ14に対して、第1操舵特性CH1から第2操舵特性に切り換えて操舵トルク(第2操舵力)を付与するように指令する。
【0071】
指令を受けたステアリングアクチュエータ14は、図7(b)に示すように、矢印Bのようにさらに路端ERL側に逸脱しようとする車両1を、矢印ST2のように車線LNの中央側へと戻すように、それまでよりも(第1操舵力よりも)強い操舵トルク(第2操舵力)を付与する。
【0072】
第2操舵特性CH2は、図6に示すように、路側帯RS内の箇所P3を基点に、路端ERLに向けた方向での位置に対応して操舵トルクが設定された特性である。具体的に、第2操舵特性CH2は、箇所P3から路端ERLまでの範囲において第2トルク値TO2まで漸増するトルク上昇部(操舵力上昇部)L3と、路端ERLの外方(路外OR)の範囲において、第2トルク値TO2が維持されるトルク維持部L4と、を有する。
【0073】
なお、図6に示すように、本実施形態では、第2操舵特性CH2におけるトルク上昇部L3の傾きは、(TO2/W7)であり、本実施形態では、一例として、上記の第1操舵特性CH1におけるトルク上昇部L1の傾き(TO1/W6)と略同一に設定されている。
【0074】
また、箇所P3から特性切換箇所P1までの範囲では、第1操舵特性CH1と第2操舵特性CH2とが重複するため、第2操舵特性CH2に基づく操舵トルクが付与されるのは、実際には特性切換箇所P1から路端ERLまでの幅W5の範囲である。
【0075】
さらに、左側区画線外端EDLLから第2操舵特性CH2の基点である箇所P3までの幅W8は、路側帯RSの幅W3Lに応じて変化する幅(W4-W6)に連動して変化する。
【0076】
図5に戻って、コントロールユニット21は、ステアリングアクチュエータ14に対して第2操舵特性CH2に基づく操舵トルク(第2操舵力)を付与するように指令した状態で、車両左側端EVCLが路端ERLに近接したか否かを判定する(ステップS6)。コントロールユニット21は、車両左側端EVCLが路端ERLに近接していないと判定した場合には(ステップS6:No)、ステップS4の判定に戻る。なお、ステップS6の判定における「近接」とは、道路状況や車速などによって変化させることもできる。一例として、1~5cmまで接近した状態を規定することができる。
【0077】
ここで、ステップS4の判定に戻った場合において、第2操舵特性CH2に基づく操舵トルク(第2操舵トルク)の付与により、車両1の左側区画線外端EDLLが特性切換箇所P1よりも右側(車線LNの中央側)に戻っている場合には、ステップS4での判定が“No”となり、さらにステップS2の判定に戻る。そして、上記同様に、第2操舵特性CH2に基づく操舵トルクの付与により、車両1の左側区画線外端EDLLが車道外側線DLの左側区画線外端EDLLよりも右側(車線LNの中央側)に戻っている場合には、ステップS2での判定が“No”となり、リターンされることとなり、ステアリングアクチュエータ14への操舵トルクの付与指令も解除される。
【0078】
一方、コントロールユニット21は、車両左側端EVCLが路端ERLに近接していると判定した場合には(ステップS6:Yes)、ブレーキ7l,7r,9l,9rを作動させ、エンジン2の回転数を低減させて車速の減速を行うととともに(ステップS7)、警報機20に対して警報を発報するように指令する(ステップS8)。
【0079】
5.コントロールユニット21による第1操舵トルク付与開始箇所P4の設定方法
コントロールユニット21における第1操舵トルク付与開始箇所設定部214が実行する、第1操舵トルク付与開始箇所P4の設定方法について、図8から図11を用いて説明する。図8は、コントロールユニット21の第1操舵トルク付与開始箇所設定部214による、第1操舵トルク付与開始箇所P4の設定方法を示すフローチャートであり、図9は、テーブル格納部215に格納された参照テーブルTabを示す模式図である。また、図10(a)は、路側帯RSの幅W3Lが比較的広い場合の第1操舵トルク付与開始箇所P4を示す模式図であり、図10(b)は、路側帯RSの幅W3Lが図10(a)の場合より狭い場合の第1操舵トルク付与開始箇所P4を示す模式図であし、図11は、路側帯RSの幅W3Lが図10(b)の場合よりさらに狭い場合の第1操舵トルク付与開始箇所P4を示す模式図である。
【0080】
図8に示すように、コントロールユニット21の第1操舵トルク付与開始箇所設定部(操舵力付与開始箇所設定部)214は、車室外カメラ18からの検出結果(車道外側線DL、路端ERLに関する撮像データ)を取得し(ステップS11)、車道外側線(区画線)DLおよび路端ERLが検出されているか否かを判定する(ステップS12)。第1操舵トルク付与開始箇所設定部214は、車道外側線DLおよび路端ERLの一方あるいは両方が検出されていないと判定した場合には(ステップS12:No)、リターンする。
【0081】
一方、コントロールユニット21の第1操舵トルク付与開始箇所設定部214が車道外側線DLおよび路端ERLの両方が検出されていると判定した場合には(ステップS12:Yes)、路側帯幅算出部213により路側帯RSの幅W3Lの算出がなされる(ステップS13)。
【0082】
コントロールユニット21の第1操舵トルク付与開始箇所設定部214は、路側帯幅算出部213により算出された路側帯RSの幅W3Lの算出結果を用いて、幅(W4+W5)が幅W3L以下であるか否かを判定する(ステップS14)。
【0083】
第1操舵トルク付与開始箇所設定部214は、ステップS14において、幅(W4+W5)が幅W3L以下であると判定した場合には(ステップS14:Yes)、車道外側線(区画線)DLの左側区画線外端EDLLに合致するように第1操舵トルクの付与開始箇所P4を設定する。このように車道外側線(区画線)DLの左側区画線外端EDLLに合致するように第1操舵トルクの付与開始箇所P4が設定されるのは、図9に示す参照テーブルTabにおけるNo.9~34の場合である。
【0084】
ここで、参照テーブルTabのように、本実施形態に係る車両1では、幅W4の最小値が“40cm”に設定されている。このため、路側帯RSの幅W3Lが“75vm”以上の場合には、車道外側線(区画線)DLの左側区画線外端EDLLに合致するように第1操舵トルクの付与開始箇所P4が設定される。
【0085】
図10(a)、(b)に示すように、幅(W4+W5)が幅W3L以下である場合には、第1操舵トルクの付与開始箇所P4が車道外側線(区画線)DLの左側区画線外端EDLLに合致するように設定される。そして、図10(a)と図10(b)とに示すように、路側帯RSの幅W3Lの広狭に応じて、第1操舵トルクの付与開始箇所P4と特性切換箇所P1との間の間隔(幅W4)が可変される。換言すると、図8に示すように、特性切換箇所P1の位置は、路端ERLよりも幅W5だけ内側(車道外側線DL側)の箇所に設定され(ステップS16)、路側帯RSの幅W3Lによって可変されない。
【0086】
一方、第1操舵トルク付与開始箇所設定部214は、ステップS14において、幅(W4+W5)が幅W3Lよりも広いと判定した場合には(ステップS14:No)、車道外側線(区画線)DLの左側区画線外端EDLLよりも幅(W4+W5-W3L)分だけ内側(車線LNの中央側)に寄った箇所に、第1操舵トルクの付与開始箇所P4を設定する(ステップS17)。なお、この場合においても、特性切換箇所P1の設定は、上記同様である(ステップS16)。
【0087】
上記のように、車道外側線DLよりも内側に第1操舵トルクの付与開始箇所P4が設定されるのは、図9に示す参照テーブルTabにおけるNo.1~8の場合である。そして、図11に示すように、車道外側線DLLよりも内側に第1操舵トルクの付与開始箇所P4が設定される。
【0088】
以上のような操舵制御を実行する車両1では、ステアリングアクチュエータ14からの操舵トルクST1,ST2の付与を、区画線(車道外側線DL)の外端(左側区画線外端EDLL)または車道外側線DLよりも内側(車線LN側)の第1操舵トルク付与開始箇所P4から開始することとしているので、車両1が路外ORへと逸脱する前に車線LN内へと戻すことができる。よって、本実施形態に係る車両1では、事故の未然防止が可能である。
【0089】
また、本実施形態に係る車両1では、第1操舵トルクST1の付与開始箇所P4を、路側帯幅算出部213が算出した路側帯RSの幅W3Lに応じて上記のように車道外側線DLの内外で可変することとしているので、上記特許文献1に開示の技術のように路側帯幅にかかわらず区画線の内側に操舵力の付与開始箇所を設ける場合に比べて、運転者が覚える違和感や煩わしさを軽減することができ、運転者のストレスも軽減することもできる。
【0090】
従って、本実施形態に係る車両1では、上記のように路外ORへの逸脱を抑制することにより事故を未然に防ぎながら、運転者に対して違和感および煩わしさを覚えさせることなく、ストレスを与え難い。
【0091】
[変形例]
上記実施形態では、コントロールユニット21による第1操舵トルク付与開始箇所P4の設定を、当該第1操舵トルク付与開始箇所P4と路側帯RSの幅W3Lとが対応付けられた参照テーブルTabを参照してなされることとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、算出された路側帯RSの幅W3Lを、予めコントロールユニットに設定された演算式を介して、逐次第1操舵トルク付与開始箇所P4を算出することとしてもよい。
【0092】
また、上記実施形態では、車両左側端EVCLが路端ERLに近接した場合に、車速を減速し、警報を発報することとしたが、これらは必須のものではない。また、車速の減速と警報の発報との一方だけをすることとしてもよい。
【0093】
また、上記実施形態では、第2操舵特性CH2についてもトルク維持部L4を有することとしたが、これも必須のものではない。例えば、車両の車両左側端が路端と接触する位置や超えてしまったような場合には、操舵トルクを付与せずに車両を停車させることとしてもよい。
【0094】
また、車両の車両左側端が路端に近接した場合に、警報機20に警報を発報するように指令するようにすることや、エンジン2やブレーキ7l,7r,9l,9rに対して車両の車速を減速するように指令するようにすることもできる。
【0095】
また、上記実施形態では、車両1の動力源としてエンジン2を採用することとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、電動モータを駆動源とする場合も適用可能である。
【0096】
また、上記実施形態では、車両1が左車線LNを走行している場合を想定したが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、右側通行の場合にも適用可能である。この場合には、右側の区画線と、それよりもさらに右側にある路端との間の路側帯の幅を基準に第1操舵トルク付与開始箇所を設定することができる。
【0097】
また、上記実施形態では、第1操舵特性CH1に基づく操舵トルクST1と、第2操舵トルクCH2に基づく操舵トルクST2との組み合わせを以って車両1に付与する操舵トルク(操舵力)としたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、第1操舵特性に基づく操舵トルクだけを車両に付与することとしてもよいし、逆に、第2操舵特性に基づく操舵トルクだけを車両に付与することとしてもよい。また、第1操舵特性および第2操舵特性とは異なる特性に基づく操舵トルクを車両に付与することとしてもよい。当該異なる特性の一例としては、車線側から路端側に向けて操舵トルク値が漸増するような特性や、一定の強さの操舵トルクを操舵トルク付与開始箇所から路端まで付与し続けるような特性なども採用することができる。
【符号の説明】
【0098】
1 車両
14 ステアリングアクチュエータ(操舵力生成部)
18 車室外カメラ(区画線検出部、路端検出部)
21 コントロールユニット(車両制御部)
211 第1操舵トルク付与部
212 第2操舵トルク付与部
213 路側帯幅算出部
214 第1操舵トルク付与開始箇所設定部(操舵力付与開始箇所設定部)
215 テーブル格納部
DL 左側区画線(車道外側線)
DLL 左側区画線外端(区画線外端)
RL 路端
P4 第1操舵トルク付与開始箇所
LN 車線(レーン)
OR 路外
RS 路側帯
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11