特表 2023-546210 走行車線上の車両の横方向の位置を制御するための方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-11-01

(54)【発明の名称】走行車線上の車両の横方向の位置を制御するための方法

(51)【国際特許分類】

   B62D 6/00 20060101AFI20231025BHJP

   B60W 30/12 20200101ALI20231025BHJP

   B60W 40/06 20120101ALI20231025BHJP

   B60W 50/14 20200101ALI20231025BHJP

   B62D 113/00 20060101ALN20231025BHJP

【ＦＩ】

B62D6/00

B60W30/12

B60W40/06

B60W50/14

B62D113:00

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023524158

(86)(22)【出願日】2021-09-23

(85)【翻訳文提出日】2023-06-12

(86)【国際出願番号】 EP2021076251

(87)【国際公開番号】W WO2022083970

(87)【国際公開日】2022-04-28

(31)【優先権主張番号】2010820

(32)【優先日】2020-10-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】507308902

【氏名又は名称】ルノー エス．ア．エス．

【氏名又は名称原語表記】ＲＥＮＡＵＬＴ Ｓ．Ａ．Ｓ．

【住所又は居所原語表記】１２２－１２２ ｂｉｓ， ａｖｅｎｕｅ ｄｕ Ｇｅｎｅｒａｌ Ｌｅｃｌｅｒｃ， ９２１００ Ｂｏｕｌｏｇｎｅ－Ｂｉｌｌａｎｃｏｕｒｔ， Ｆｒａｎｃｅ

(71)【出願人】

【識別番号】000003997

【氏名又は名称】日産自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002077

【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】キヤール， ラファエル

【テーマコード（参考）】

3D232

3D241

【Ｆターム（参考）】

3D232CC20

3D232DA04

3D232DA09

3D232DA15

3D232DA23

3D232DA27

3D232DA28

3D232DA32

3D232DA33

3D232DA46

3D232DA76

3D232DA84

3D232DC33

3D232DC34

3D232DC36

3D232DD03

3D232DD17

3D232DE09

3D232EB04

3D232EB30

3D232EC23

3D232EC34

3D232GG01

3D241BA12

3D241BA60

3D241BC02

3D241DB07Z

3D241DC35Z

3D241DC37Z

(57)【要約】

走行車線上の車両（１）の横方向の位置を制御するための方法が開示され、方法は、－ 第１の基準軌道（ＴＲ１）を追従する第１の制御ステップと、－ 車両を走行車線の縁から隔てている横方向の距離が第１の閾値より短くなると運転者に警告するステップと、次に、－ 車両のハンドルに適用されたコマンドを検出するステップと、次いで、－ ハンドルに適用されたコマンドに応じて決定される第２の基準軌道（ＴＲ２）を追従する第２の制御ステップと、－ 車両を走行車線の縁から隔てている横方向の距離が第２の閾値より短くなると運転者に警告するステップであって、第２の閾値は第１の閾値より短い、運転者に警告するステップとを含む。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

走行車線（１０）上の車両（１）の横方向の位置を制御するための方法であって、
第１の基準軌道（ＴＲ１）を追従する前記車両の前記横方向の位置を自動的に制御する第１のステップ（Ｅ１）と、
前記車両を前記走行車線の縁（ＢＤ、ＢＧ）から隔てている横方向の距離を監視する第１のステップ（Ｅ２）であって、前記第１の監視ステップが、前記車両を前記走行車線の前記縁から隔てている前記横方向の距離が第１の閾値（Ｓ１）以下になると運転者に警告するサブステップ（Ｅ２２）を含む、横方向の距離を監視する第１のステップ（Ｅ２）と、次いで、
前記走行車線の縁に向かって前記車両をシフトさせるために運転者によって前記車両のハンドル（５）に適用されたコマンドを検出するステップ（Ｅ３）と、
前記第１の監視ステップ（Ｅ２）を停止するステップと、次いで、
第２の基準軌道（ＴＲ２）を追従する前記車両の前記横方向の位置を自動的に制御する第２のステップ（Ｅ４）であって、前記第２の軌道が前記運転者によって前記ハンドルに適用された前記コマンドに基づいて決定される、前記横方向の位置を自動的に制御する第２のステップ（Ｅ４）と、
前記車両を前記走行車線の縁から隔てている前記横方向の距離を監視する第２のステップ（Ｅ５）であって、前記第２の監視ステップが、前記車両を前記走行車線の前記縁から隔てている前記横方向の距離が第２の閾値（Ｓ２）以下になると前記運転者に警告するサブステップ（Ｅ５２）を含み、前記第２の閾値（Ｓ２）が前記第１の閾値（Ｓ１）より厳密に短い、前記横方向の距離を監視する第２のステップ（Ｅ５）と
を含むことを特徴とする方法。

【請求項2】

前記制御方法が、前記走行車線の幅および前記走行車線上の前記車両の横方向の速度に基づいて前記第１の閾値（Ｓ１）を計算するサブステップ（Ｅ２１）を含むことを特徴とし、および／または前記制御方法が、前記走行車線の幅および前記走行車線上の前記車両の横方向の速度に基づいて前記第２の閾値（Ｓ２）を計算するサブステップ（Ｅ５１）を含むことを特徴とする請求項１に記載の制御方法。

【請求項3】

前記制御方法が、前記車両を前記走行車線の前記縁から隔てている前記横方向の距離が第３の閾値（Ｓ３）以上になると、前記運転者に与えられた前記警報を停止するサブステップ（Ｅ２３、Ｅ５３）を含み、前記第３の閾値（Ｓ３）が前記第１の閾値（Ｓ１）より厳密に長いことを特徴とする請求項１または２に記載の制御方法。

【請求項4】

前記第１の制御ステップ（Ｅ１）および／または前記第２の制御ステップ（Ｅ４）が、
前記車両の操舵輪（２ｆ）の第１の操舵トルク（Ｃ１）を計算するサブステップ（Ｅ１４、Ｅ４４）と、
前記運転者によって前記ハンドルに加えられたトルクの減少関数である利得（Ｋ１）を計算するサブステップ（Ｅ１５、Ｅ４５）と、
前記第１のトルク（Ｃ１）と前記利得（Ｋ１）を掛け合わせることによって前記車両の前記操舵輪の第２の操舵トルク（Ｃ２）を計算するサブステップ（Ｅ１６、Ｅ４６）と
を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の制御方法。

【請求項5】

前記制御方法が、前記コマンドに関連する少なくとも１つの判定基準を検証するステップ（Ｅ３１）を含み、前記第２の基準軌道（ＴＲ２）を追従する前記車両の前記位置を自動的に制御する前記ステップが、前記少なくとも１つの判定基準が満たされ、かつ前記少なくとも１つの判定基準が満たされた場合にのみ実現され、少なくとも１つの判定基準を検証する前記ステップが、
前記第１の基準軌道（ＴＲ１）に対する前記車両の横方向の逸脱を最小横方向逸脱閾値と比較するサブステップ（Ｅ３１１）、および／または
前記第１の基準軌道（ＴＲ１）に対する車両の前記横方向の逸脱を最大横方向逸脱閾値と比較するサブステップ（Ｅ３１２）、および／または
前記車両の前記ハンドルに加えられたトルクを最小トルク閾値と比較するサブステップ（Ｅ３１３）、および／または
前記車両の前記ハンドルに加えられた前記トルクを最大トルク閾値と比較するサブステップ（Ｅ３１４）
を含むことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の制御方法。

【請求項6】

前記制御方法が、前記運転者によって前記ハンドルに適用された前記コマンドに引き続いて、前記第１の基準軌道（ＴＲ１）に対する前記車両の横方向のオフセット（ＯＬ）を決定するステップ（Ｅ３２）を含み、前記第２の基準軌道（ＴＲ２）が前記第１の基準軌道（ＴＲ１）および前記横方向のオフセット（ＯＬ）に基づいて画定され、前記決定ステップが、前記運転者によって前記ハンドルに加えられたトルクの増加の検出と、その増加に引き続く安定化の検出、および／または前記車両の状態パラメータの増加の検出と、その増加に引き続く安定化の検出を含むことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の制御方法。

【請求項7】

前記第２の制御ステップ（Ｅ４）が、
前記車両（１）の基準状態ベクトル（Ｘｒｅｆ）を計算するステップ（Ｅ４１）と、
前記車両（１）の被観察状態ベクトル（Ｘｏｂｓ）を計算するステップ（Ｅ４２）と、
前記基準状態ベクトル（Ｘｒｅｆ）と前記被観察状態ベクトル（Ｘｏｂｓ）の差（Ｘｅｒｒ）に基づいて前記車両（１）の前記操舵輪（２ｆ）の操舵角（δｃ）の設定点を計算するステップ（Ｅ４３）と、
前記第２の制御ステップ（Ｅ４）の開始時に実行される移行ステップ（Ｅ４０）であって、前記移行ステップが、前記車両の前記操舵輪（２ｆ）の操舵角設定点（δｃ）が前記操舵輪の前記操舵角（δｍ）の現在の値に等しくなるように計算された成分への前記車両の被観察状態ベクトル（Ｘｏｂｓ）の成分の置換えを含む、移行ステップ（Ｅ４０）と
を含むことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の制御方法。

【請求項8】

前記制御方法が、
前記第２の制御ステップ（Ｅ４）を一時的に維持するステップと、次いで自動的に
前記第１の基準軌道（ＴＲ１）を追従する前記車両の前記位置を自動的に制御する第３のステップ（Ｅ７）と
を含むことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の制御方法。

【請求項9】

コンピュータ可読媒体上に記録されたプログラムコード命令を含むコンピュータプログラム製品であって、前記プログラムがコンピュータ上で実行されると、請求項１から８のいずれか一項に記載されている制御方法のステップを実行するためのコンピュータプログラム製品。

【請求項10】

ハンドル（５）に接続された操舵輪（２ｆ）と、前記車両の環境を検出するための手段（８）と、前記車両の運転者に警告するための手段（９）と、請求項１から８のいずれか一項に記載されている制御方法を実行するように構成された少なくとも１つのコンピュータ（６）とを備えることを特徴とする自動車両（１）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、走行車線上の車両の横方向の位置を制御するための方法に関する。本発明は、このような制御方法を実行するための手段を備える自動車両に同じく関する。

【背景技術】

【0002】

レーンセンタリングアシスト（ＬＣＡ：Ｌａｎｅ ｃｅｎｔｅｒｉｎｇ ａｓｓｉｓｔ）システムには、自律車両または半自律車両を駆動してそれらが走行している車線の中央に維持することが意図されている。

【0003】

文書ＤＥ１０２０１１０７６４１８およびＥＰ ２２４８７１０はこのようなシステムを記載している。

【0004】

これらのシステムは、走行車線の横方向の限界を識別し、次に、これらの２つの横方向の限界の間の車両の等距離位置取り、すなわち走行車線の中央における車両の位置取りを決定することができる検出手段と協同する。このようなシステムの使用は、例えばトラックが隣の車線を走行している場合、あるいは自動二輪車または緊急車両のための通路を開けるために車線内で車両をオフセットさせる場合などの特定の状況の運転設定の下では不自然であり、あるいは不適切であるように思われる。これらの特定の状況の間、運転者は、同じ走行車線を維持しつつ自分の車両を一時的にオフセットさせたいと思うことになる。

【0005】

運転者によってハンドルに加えられるトルクが車線における車両の位置に常に影響を及ぼす「フレキシブル」アシストシステムが知られている。したがって運転者はハンドルにトルクを加えて、自分の車両を車線の縁に向かってオフセットさせることができる。この操縦の間、アシストシステムは運転者の要求に逆らって車両を車線の中央に向かって戻す。このような抵抗は不快で、不安を煽り、誤った位置取り、および／または周りの車両からの不十分な安全距離をもたらし得る。さらに、走行車線上の車両の常軌を逸した位置取りは、運転アシストシステムを統制している規格によって課せられた警報メッセージの同報通信をもたらすことになる。このような警報メッセージも同じく不安を煽り、不適切である。

【0006】

出願ＷＯ０３０９１８１３も、隣の走行車線における周りの対象を検出することができるセンサと協同する自動車両のための案内システムを同じく開示している。この場合、車両の横方向の位置は、これらの対象の追跡データに基づいて適合される。このような方法は実現が複雑であり、あらゆる状況に対して必ずしも満足すべきものではない。例えば交通が混雑している場合、システムは多くの軌道変化にさらされ、そのために不快な状況を乗客にもたらすことになり得る。

【発明の概要】

【0007】

本発明の目的は、上記の欠点を克服し、かつ、従来技術で知られている制御方法を改善する、横方向の位置制御方法を提供することである。

【0008】

より正確には、本発明の主題の１つは、快適で、実行が簡単で、かつ安心感を与える横方向の位置制御方法である。

【0009】

本発明は、走行車線上の車両の横方向の位置を制御するための方法に関し、制御方法は、
－ 第１の基準軌道を追従する車両の横方向の位置を自動的に調整する第１のステップと、
－ 車両を走行車線の縁から隔てている横方向の距離を監視する第１のステップであって、第１の監視ステップは、車両を走行車線の縁から隔てている横方向の距離が第１の閾値以下になると運転者に警告するサブステップを含む、横方向の距離を監視する第１のステップと、次いで、
－ 走行車線の縁に向かって車両をシフトさせるために運転者によって車両のハンドルに適用されたコマンドを検出するステップと、次いで、
－ 第１の監視ステップを停止するステップと、
－ 第２の基準軌道を追従する車両の横方向の位置を自動的に制御する第２のステップであって、第２の軌道が運転者によってハンドルに適用されたコマンドに基づいて決定される、横方向の位置を自動的に制御する第２のステップと、
－ 車両を走行車線の縁から隔てている横方向の距離を監視する第２のステップであって、第２の監視ステップは、車両を走行車線の縁から隔てている横方向の距離が第２の閾値以下になると運転者に警告するサブステップを含み、第２の閾値は第１の閾値より厳密に短い、横方向の距離を監視する第２のステップと
を含む。

【0010】

制御方法は、走行車線の幅および走行車線上の車両の横方向の速度に基づいて第１の閾値を計算するサブステップを含むことができ、および／または制御方法は、走行車線の幅および走行車線上の車両の横方向の速度に基づいて第２の閾値を計算するサブステップを含むことができる。

【0011】

制御方法は、車両を走行車線の縁から隔てている横方向の距離が第３の閾値以上になると、運転者に与えられた警報を停止するサブステップを含むことができ、第３の閾値は第１の閾値より厳密に長い。

【0012】

第１の制御ステップおよび／または第２の制御ステップは、
－ 車両の操舵輪の第１の操舵トルクを計算するサブステップと、
－ 運転者によってハンドルに加えられたトルクの減少関数である利得を計算するサブステップと、
－ 第１のトルクと利得を掛け合わせることによって車両の操舵輪の第２の操舵トルクを計算するサブステップと
を含むことができる。

【0013】

制御方法は、前記コマンドに関連する少なくとも１つの判定基準を検証するステップを含むことができ、第２の基準軌道を追従する車両の位置を自動的に制御する前記ステップは、上記少なくとも１つの判定基準が満たされ、かつ上記少なくとも１つの判定基準が満たされた場合にのみ実現され、少なくとも１つの判定基準を検証するステップは、
－ 第１の基準軌道に対する車両の横方向の逸脱を最小横方向逸脱閾値と比較するサブステップ、および／または
－ 第１の基準軌道に対する車両の横方向の逸脱を最大横方向逸脱閾値と比較するサブステップ、および／または
－ 車両のハンドルに加えられたトルクを最小トルク閾値と比較するサブステップ、および／または
－ 車両のハンドルに加えられたトルクを最大トルク閾値と比較するサブステップ
を含む。

【0014】

制御方法は、運転者によってハンドルに適用されたコマンドに引き続いて、第１の基準軌道に対する車両の横方向のオフセットを決定するステップを含むことができ、第２の基準軌道は第１の基準軌道および横方向のオフセットに基づいて画定され、決定するステップは、運転者によってハンドルに加えられたトルクの増加の検出と、その増加に引き続く安定化の検出、および／または車両の状態パラメータの増加の検出と、その増加に引き続く安定化の検出を含む。

【0015】

第２の制御ステップは、
－ 車両の基準状態ベクトルを計算するステップと、
－ 車両の被観察状態ベクトルを計算するステップと、
－ 基準状態ベクトルと被観察状態ベクトルの差に基づいて車両の操舵輪の操舵角の設定点を計算するステップと、
－ 第２の制御ステップの開始時に実行される移行ステップであって、車両の操舵輪の操舵角設定点が操舵輪の操舵角の現在の値に等しくなるように計算された成分への車両の被観察状態ベクトルの成分の置換えを含む、移行ステップと
を含むことができる。

【0016】

制御方法は、
－ 第２の制御ステップを一時的に維持するステップと、次いで自動的に
－ 第１の基準軌道を追従する車両の位置を自動的に制御する第３のステップと
を含むことができる。

【0017】

本発明は、コンピュータ可読媒体上に記録されたプログラムコード命令を含むコンピュータプログラム製品に同じく関しており、前記プログラムがコンピュータ上で実行されると、上で定義した制御方法のステップを実現する。

【0018】

最後に、本発明は、ハンドルに接続された操舵輪と、車両の環境を検出するための手段と、車両の運転者に警告するための手段と、上で定義した制御方法を実行するように構成された少なくとも１つのコンピュータとを備える自動車両に同じく関している。

【0019】

本発明のこれらの主題、特徴および利点は、添付の図を参照して非制限方式で与えられる特定の実施形態についての以下の説明の中で詳細に説明される。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の一実施形態による自動車両の概略図である。

【図2】走行車線上の車両の概略図である。

【図3】本発明の一実施形態による、走行車線上の車両の横方向の位置を制御するための方法のブロック図である。

【図4】車両の横方向の位置を制御するステップに使用されるコントローラの概略図である。

【図5】車両が横方向にドリフトした場合に運転者に警告する方法を示すアクティビティの線図である。

【図6】第１の閾値のパラメータ化を示すグラフである。

【図7】第２の閾値のパラメータ化を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0021】

図１は、本発明の一実施形態による自動車両１を概略的に示したものである。車両１は、任意の種類、詳細には乗用車、実用車両、トラックまたはバスであってもよい。車両１は、２つの操舵前輪２ｆおよび２つの後輪２ｒを備えている。操舵輪２ｆの配向は操舵システム３によって制御することができる。操舵システム３は、２つの前輪２ｆと機械接続している操舵デバイス４、および操舵デバイス４と機械接続しているハンドル５を備えている。操舵システム３は、例えば操舵デバイス４の中に統合された支援型操舵モジュールを同じく備えることができる。操舵システム３は電子制御ユニット６をさらに備えている。

【0022】

車両１は、例えばレーダおよび／またはライダーおよび／またはカメラなどの車両１の環境を検出するための手段８を同じく備えている。車両１は運転者に警告するための手段９を同じく備えている。これらの警告手段は、運転者の感覚に警告することを目的とした任意の手段であってもよく、例えば記号またはメッセージを表示することができるインジケータライトまたはスクリーンなどの視覚警告手段であってもよい。これらの警告手段は可聴警告手段、さらには振動警告手段であってもよい。

【0023】

電子制御ユニット６は、操舵デバイス４、検出手段８および警告手段９に電気接続されている。電子制御ユニット６は、車両のハンドル角センサ、速度センサ、偏揺れセンサ、さもなければ運転者によってハンドル５に加えられるトルクのセンサなどの車両の他のセンサに直接または間接的に同じく接続することができる。

【0024】

電子制御ユニット６は、詳細には、メモリ、マイクロプロセッサ、および車両１の他の機器からデータを受け取るための、または車両１の他の機器の注意を引くためのデータを放出するための入力／出力インタフェースを備えている。電子制御ユニットのメモリはデータを記録するための媒体であり、この媒体の上に、本発明の一実施形態による方法を実現するためのプログラムコード命令を含むコンピュータプログラムが記録される。マイクロプロセッサはこの方法を実行することができる。詳細には、電子制御ユニット６は、操舵輪２ｆを配向するためのトルクを加えるために、電子制御ユニット６の入力／出力インタフェースを介して操舵デバイス４に制御指令を送ることができる。したがって車両１は自律車両または半自律車両であり、すなわち車両１は、運転者の介在がなくても操舵追跡を実施し、かつ、操舵追跡を維持することができる。車両１はまた、ハンドルを駆動することにより、運転者によって従来の方法で同じく制御することができる。この文書では、操舵輪に加えられる「トルク」は、操舵輪を配向するための、延いては車両を導くための有用なトルクに関連していることに留意されたい。したがってこの用語は、車輪を回転させて車両を推進するために有用なエンジントルクを示していない。

【0025】

図２は、走行車線１０上を走行している車両１を示したものである。走行車線は、１台の車両を幅全体にわたって収容することが意図されている。走行車線１０は、２つの縁ＢＧおよび縁ＢＤによって左右の範囲が定められている。これらの縁は、例えば白色もしくは黄色の連続線または破線などの境界線の形態で物質化することができる。変形態様では、縁ＢＧおよび縁ＢＤは、単純に走行車線の横方向の端に対応していてもよく、歩道、築堤によって、または単純に道路舗道の縁によって物質化することができる。車両１が走行する道路は、走行車線１０の左側および／または右側に配置された複数の走行車線を備えることができる。

【0026】

同じく図２には仮想線ＬＳ１Ｇ、ＬＳ２Ｇ、ＬＳ３Ｇ、ＬＳ１Ｄ、ＬＳ２Ｄ、ＬＳ３ＤおよびＬＭが示されている。これらの線は走行車線上では物質化されていないが、本発明を明確に理解するために簡単に示されている。線ＬＳ１Ｇ、ＬＳ２ＧおよびＬＳ３Ｇは左側の縁ＢＧに対して実質的に平行であり、縁ＢＧからそれぞれ閾値Ｓ１、Ｓ２およびＳ３だけ距離を隔てている。同様に、線ＬＳ１Ｄ、ＬＳ２ＤおよびＬＳ３Ｄも右側の縁ＢＤに対して実質的に平行であり、縁ＢＤからそれぞれ閾値Ｓ１、Ｓ２およびＳ３だけ距離を隔てている。線ＬＭは縁ＢＧおよび縁ＢＤから等距離で展開している。言い換えると、線ＬＭは走行車線１０の中央線である。図２に示されている走行車線は直線であることに留意されたい。しかしながら、本発明は走行車線が曲線であるかまたは曲がっていても同じく実現することができる。

【0027】

検出手段８は、走行車線１０の縁ＢＧおよび縁ＢＤを識別し、かつ、この走行車線上の車両１の横方向の位置を決定することができる。車両の横方向の位置は、例えば車両の左側の縁を走行車線の左側の縁ＢＧから隔てている横方向の距離Ｄ（すなわち横方向の逸脱Ｄ）を定量化することによって決定することができる。

【0028】

この文書では、縦軸は車両１の高さにおける走行車線の軸として定義されている。したがって縦軸は縁ＢＧおよび縁ＢＤに対して実質的に平行であり得る。縁ＢＧおよび縁ＢＤは恐らく厳密に平行ということではないと仮定すると、縦軸は車両１の高さにおけるこれらの２本の線の二等分線を示し得る。縦軸はまた、２つの縁ＢＧまたは縁ＢＤのうちの一方に対してのみ平行な軸に対応し得る。横軸は縦軸に対して直角の走行車線の軸である。「横方向の」という形容詞は、横軸を追従する対象を記述している。したがって車両の横方向の位置は、横軸を追従する車両の位置を示している。

【0029】

以下、走行車線１０上の車両１の横方向の位置を制御するための方法の一実施形態について、図３を参照して説明する。

【0030】

第１のステップＥ１で、第１の基準軌道ＴＲ１を追従する車両の位置の自動制御が実施される。第１の基準軌道は走行車線の実質的に中央として定義することができる。したがって第１の基準軌道は中央線ＬＭに対応し得る。言い換えると、車両の横方向の位置は中央線ＬＭを追従するように制御される。

【0031】

基準軌道ＴＲ１を追従する車両の横方向の位置の自動制御は、図４に概略的に示されている閉ループアルゴリズムによって実施することができる。したがって第１の制御ステップＥ１は、車両の基準状態ベクトルＸｒｅｆを計算するサブステップＥ１１、車両の被観察状態ベクトルＸｏｂｓを計算するサブステップＥ１２、および基準状態ベクトルＸｒｅｆと被観察状態ベクトルＸｏｂｓの差に基づいて車両の操舵輪の操舵角δｃの設定点を計算するサブステップＥ１３を含む。次に、操舵角δｃの設定点を使用して、第１のステップＥ１の後続する反復の間、被観察状態ベクトルＸｏｂｓが計算される。

【0032】

基準状態ベクトルＸｒｅｆは車両のための所望の位置および軌道を記述している。この状態ベクトルは、詳細には第１の基準軌道ＴＲ１、すなわち中央線ＬＭに基づいて計算することができる。車両１が車両１の内部または外部の要因に起因する様々な障害に遭遇すると、所与の瞬時における基準状態ベクトルＸｒｅｆは車両の被観察状態ベクトルＸｏｂｓとは異なり得る。これらの内部要因または外部要因は、例えば車両のグリップの変化、負荷変化、車道の変形、風の衝撃、または検出手段８の精度であってもよい。

【0033】

被観察状態ベクトルＸｏｂｓは、車両に設置されたセンサ、詳細には検出手段８から計算することができ、車両の運動モデル（図４の１１によって識別されている）およびオブザーバ（図４の１２によって識別されている）から計算することができる。被観察状態ベクトルＸｏｂｓは以下の７つの成分のうちのすべてまたは一部を含むことができる。
－ 車両の偏揺れ速度、および／または
－ 車両の向首角、および／または
－ 車両の横方向の速度、および／または
－ 基準軌道に対する車両の横方向の逸脱、および／または
－ 車両の操舵輪の操舵速度、および／または
－ 車両の操舵輪の操舵角、および／または
－ 基準軌道に対する車両の横方向の逸脱の積分。

【0034】

第１の制御ステップＥ１は、次にサブステップＥ１４を含み、このサブステップＥ１４の間に第１のトルクＣ１が計算される。この第１のトルクＣ１は、既に計算されている操舵角設定点δｃに基づいて、ＰＩＤコントローラ１３、すなわち比例－積分－微分コントローラによって計算される。

【0035】

第１の制御ステップＥ１はまた、サブステップＥ１５を同じく含み、このサブステップＥ１５の間に、０と１の間の利得Ｋ１が計算される。有利には利得Ｋ１は、運転者によってハンドル５に加えられるトルクの減少関数であってもよい。言い換えると、運転者によってハンドル５に加えられるトルクが大きいほど、利得Ｋ１が小さくなることになる。

【0036】

最後に、第１の制御ステップＥ１はサブステップＥ１６を含み、このサブステップＥ１６で、トルクＣ１に利得Ｋ１を掛け合わせることによって操舵輪２ｆに加えられるトルクＣ２が計算される。操舵輪を配向するために、このようにして得られたトルクＣ２を次に操舵デバイス４に提供することができる。

【0037】

したがっていくつかの動作モードに従って車両１を制御することができ、手動モードと呼ばれる、０に等しい利得Ｋ１の値に対応する第１のモードでは、操舵輪２ｆの配向は運転者によってのみ制御される。１に等しい利得Ｋ１の値に対応する第２のモードでは、操舵輪に伝達されるトルクＣ２は、第１の基準軌道を追従するのに十分である。最後に、利得Ｋ１が０および１を除くそれらの間である第３の動作モードでは、操舵輪に伝達されるトルクＣ２は、第１の基準軌道を追従するには不十分である。しかしながらこのトルクＣ２は、ハンドルを握ることによって運転者によって感知され、ハンドルを配向して第１の基準軌道ＴＲ１を追従するための督促として解釈される。この場合、操舵輪２ｆに実際に加えられる操舵トルクは、トルクＣ２と、ハンドルに対する運転者のアクションによって操舵輪に伝達されるトルクとの合計である。車両の横方向の位置の制御は、利得Ｋ１が０より厳密に大きい限り、自動的であると見なされる。

【0038】

第１の制御ステップＥ１と平行して、方法は、車両を走行車線の縁ＢＧおよび縁ＢＤから隔てている横方向の距離を監視する第１のステップＥ２を含む。

【0039】

第１の監視ステップＥ２は、先ず最初に、第１の閾値Ｓ１を計算するサブステップＥ２１を含む。詳細には、第１の閾値Ｓ１は、走行車線１０の幅および走行車線１０上の車両１の横方向の速度に基づいて計算することができる。第１の閾値は、車両がドリフトした場合に運転者警告を課している規格を遵守するように決定することができる。走行車線の幅は、車両１の高さ、または車両１の前方の所与の距離における、走行車線の縁ＢＧおよび縁ＢＤを隔てている距離であってもよい。走行車線の幅は検出手段８によって計算することができる。車両１の横方向の速度は、横軸Ｙを追従している車両の速度、すなわち車両が縁ＢＧまたは縁ＢＤに接近している速度を示している。図６は、第１の閾値Ｓ１のマッピングの一例を示したものである。軸Ｘ１は、例えば２．５ｍと４ｍの間の車線幅を示している。軸Ｙ１は、車両１の横方向の速度を例えば０ｍ／ｓと１．８ｍ／ｓの間の絶対値の形で示している。軸Ｚ１は得られた閾値Ｓ１を示しており、この閾値Ｓ１は、例えばほぼ１０ｃｍと３０ｃｍの間であってもよい。閾値Ｓ１は、横方向の速度の増加関数および車線の幅の増加関数であってもよい。閾値Ｓ１は走行車線の左右でまったく同じであることが有利であるが、変形態様では、閾値Ｓ１は走行車線の左右で異なっていてもよい。

【0040】

第１の監視ステップＥ２は、車両を走行車線の縁ＢＤまたは縁ＢＧから隔てている横方向の距離が既に計算済みの第１の閾値Ｓ１以下になると、運転者に警告するサブステップＥ２２を含む。運転者は、警告手段９を起動することによって警告される。したがって第１の基準軌道ＴＲ１を追従するためには操舵輪２ｆに対する操舵デバイス４のアクションが不十分であることが運転者に警告される。したがって運転者はハンドル５を操作して、車両を走行車線の中央へ戻すことができる。したがって車両が走行車線の縁に近づきすぎると運転者に警告することにある法的規制要求事項が満たされる。

【0041】

第３のサブステップＥ２３で、車両を走行車線の縁ＢＤまたは縁ＢＧから隔てている横方向の距離が第３の閾値Ｓ３以上になり、あるいは再び第３の閾値Ｓ３以上になると、運転者に与えられた警告が停止される。第３の閾値Ｓ３は第１の閾値Ｓ１よりも厳密に長い。リセット閾値と呼ぶことができる第３の閾値Ｓ３は、走行車線の幅および走行車線の曲率に基づいて定義することができる。したがって警告手段９の非適時の起動および起動解除が回避される。

【0042】

第１の基準軌道を追従するように車両の位置が制御されている間、運転者は、何らかの形態の危険を予期して自分の車両を走行車線の一方の側へオフセットさせたいと思うことがある。例えば運転者がトラックの左側を追い越そうとする場合、運転者は、車両をトラックから隔てている横方向の距離を長くするために、自分の車両を走行車線の左側に向かってオフセットさせたいと思うことがある。自動二輪車または緊急車両が左側を追い越そうとしていると、運転者は、自分の車両を右側へ向かってオフセットさせて十分な通路を残したいと思うことがある。運転者はまた、走行車線上の前を走行している車両に対してオフセットされるように、単純に自分の車両をオフセットさせて、車両の前方に対する自身の道路視野を改善したいと思うことがある。したがって運転者は、自分の車両をオフセットさせるために、ハンドル５に加えられるトルクの形態のコマンドを加えて自分の車両を所望の方向へ導く。

【0043】

制御方法は、次に、運転者によってハンドル５に加えられたコマンドを検出するステップＥ３を含む。次に、第１の基準軌道に対する車両の横方向の逸脱、および同じくハンドル５に加えられたトルクが観察される。以下で分かるように、基準軌道に対する横方向の逸脱は、第２の基準軌道ＴＲ２を画定するための基礎として働く。第２の基準軌道ＴＲ２を画定する前に、検出ステップＥ３は、運転者によって加えられた前記コマンドに関連する様々な判定基準を検証するサブステップＥ３１を含むことができる。

【0044】

検証ステップＥ３１は、車両の横方向の逸脱を最小横方向逸脱閾値と比較するサブステップＥ３１１を含むことができる。例えば値を１０ｃｍに固定することができるこの最小閾値により、第１の基準軌道ＴＲ１に対する運転者の無意識のシフトを選別することができる。したがってハンドルに対する運転者のアクションが基準軌道に対して１０ｃｍ未満の車両の逸脱をもたらす限り、第１の制御ステップＥ１が継続され、車両は第１の基準軌道ＴＲ１を追従し続けることになる。

【0045】

検証ステップＥ３１は、車両の横方向の逸脱を最大横方向逸脱閾値と比較するサブステップＥ３１２を同じく含むことができる。この最大閾値は、車両の横方向の加速度に基づいて、車両の速度、走行車線の幅、および車両の幅に基づいて定義することができる。詳細には、この最大閾値は、車線の幅の増加関数および／または車両の幅、車両の速度および横方向の加速度の減少関数であってもよい。最大閾値を定義することにより、走行車線の中央に対する第２の基準軌道の過度のオフセットが防止される。したがって運転者のコマンドが横方向の過度の逸脱をもたらす場合、このコマンドが第２の基準軌道の画定をもたらすことはない。

【0046】

検証ステップＥ３１は、ハンドルに加えられたトルクを最小トルク閾値と比較するサブステップＥ３１３を同じく含むことができる。この最小閾値は、車両の縦方向の速度および走行車線の曲率に基づいて定義することができる。したがってこの最小閾値は、例えば０．８Ｎｍと１．６Ｎｍの間に含まれていてもよい。変形態様では、この最小トルク閾値は、固定値、例えば１．５Ｎｍに定義された値に等しくてもよい。この最小トルク閾値により、ハンドルに対する運転者の無意識のアクションを選別することができる。例えば運転者が一時的にハンドルを運転者の両方の手のうちの一方から解放しても、運転者が自分の車両をオフセットさせる意図に対応することなく、ハンドルに伝達されるトルクのわずかな変化を検出することができる。しかしながら、第１の制御ステップＥ１が継続されることになり、車両は第１の基準軌道を追従し続けることになる。

【0047】

検証ステップＥ３１は、車両のハンドルに加えられたトルクを最大トルク閾値と比較するサブステップＥ３１４を同じく含むことができる。この最大トルク閾値は、例えば４Ｎｍに定義することができる。運転者がこのようなトルクをハンドルに加えると、このトルクは緊急コマンド、詳細には回避操縦として解釈され得、次に制御方法を非活動状態にして、運転者による車両の方向の完全な制御を許容することができる。

【0048】

最短継続期間の間に判定基準が検証されることを保証するために、サブステップＥ３１１、Ｅ３１２、Ｅ３１３およびＥ３１４の各々に期間を適用することができる。例えば低周波フィルタを使用して、車両の横方向の逸脱測値および／またはハンドルに加えられたトルクの値をフィルタ除去することが可能である。カウンタを使用して、方法を十分な数だけ反復している間、当該状態が観察されていることを検証することも同じく可能である。

【0049】

検証ステップＥ３１の間に検証されたすべての判定基準が満たされると、車両１を第１の基準軌道から隔てている横方向の逸脱を記憶し、横方向のオフセットＯＬとして使用して第２の基準軌道ＴＲ２を画定することができる。したがって第２の基準軌道ＴＲ２は第１の基準軌道ＴＲ１に対して実質的に平行であり、第１の基準軌道ＴＲ１から横方向のオフセットＯＬの値だけオフセットしている。したがって検出ステップＥ３は、横方向のオフセットＯＬを決定するサブステップＥ３２を含むことができる。この決定ステップＥ３２は、運転者によってハンドルに加えられたトルクの安定化が後続する増加の検出を含むことができる。この場合、横方向のオフセットは、ハンドルに加えられたトルクが安定化した後に得られる横方向の逸脱に対応している。トルクは、パラメータ化によって定義された閾値の値、例えば０．７Ｎｍ程度の値以下になった瞬間から安定していると見なすことができる。パラメータ化によって固定された継続期間、例えば１０秒程度の継続期間の終了時にトルクが安定しない場合、制御方法を非活動状態にすることを同じく提供することができる。変形態様では、横方向のオフセットは、車両の別の状態パラメータの安定化が後続する増加を観察することによって同じく決定することができる。この状態パラメータは、例えば第１の基準軌道ＴＲ１、車両の向首角、さもなければ車両の横方向の速度に対する横方向の逸脱であってもよい。

【0050】

最後に、横方向のオフセットＯＬはハンドルに対する運転者のアクションによって定義される。したがって横方向のオフセットＯＬは運転者の選択によるものであり、自動定義によるものではない。したがって運転者は、自己の要求事項および交通状態に基づいて、自分の車両の横方向のオフセット値を自由に定義することができる。

【0051】

次に、第２の制御ステップＥ４で、第２の基準軌道ＴＲ２を追従して車両の位置が自動的に制御される。当然このステップは、検証ステップＥ３１の間に試験された判定基準が満たされると実現され、かつ判定基準が満たされた場合にのみ実現される。

【0052】

第２の基準軌道ＴＲ２を追従する車両の横方向の位置の制御は、第１の基準軌道ＴＲ１を追従する車両の横方向の位置の制御と全く同じ方法で実施することができる。したがって第２の制御ステップＥ４は、第１の基準軌道ＴＲ１が第２の基準軌道ＴＲ２に置き換えられていることが異なっていることを除き、上で説明したステップＥ１１、Ｅ１２、Ｅ１３、Ｅ１４、Ｅ１５、Ｅ１６と全く同じであるサブステップＥ４１、Ｅ４２、Ｅ４３、Ｅ４４、Ｅ４５、Ｅ４６を含むことができる。したがって運転者は、操舵デバイス４によって生成される、車両を第１の基準軌道ＴＲ１に向かって戻す傾向があるトルクに逆らってハンドルにトルクを加える必要なく、第２の基準軌道ＴＲ２を追従することができる。したがって車両１の誘導がより愉快で、かつ、より正確である。

【0053】

第２の制御ステップＥ４と平行して、方法は、車両を走行車線の縁ＢＧおよび縁ＢＤから隔てている横方向の距離を監視する第２のステップＥ５を含む。第２の監視ステップＥ５も第１の監視ステップＥ２と同様の方法で実施される。したがって第２の監視ステップＥ５は、上で説明したサブステップＥ２１、Ｅ２２およびＥ２３に対応するサブステップＥ５１、Ｅ５２およびＥ５３を含む。しかしながら第２の監視ステップＥ５は、第１の閾値Ｓ１がその第１の閾値Ｓ１より厳密に小さい第２の閾値Ｓ２に置き換えられている点で第１の監視ステップＥ１とは区別される。言い換えると、第２の制御ステップＥ４の間、車両は、運転者警告がトリガされる前に、縁ＢＧまたは縁ＢＤにより接近することができる。これにより、車両のオフセット行為が故意であるため、不適切な運転者警告のトリガを回避することができる。しかしながら車両が横方向の縁ＢＧ、ＢＤに接近しすぎると、警告手段が維持される。ステップＥ５２の間に運転者に与えられる警告は、ステップＥ２２の間に運転者に与えられる警告と全く同じであってもよい。変形態様では、この警告は異なっていてもよく、例えば走行車線の縁ＢＧまたは縁ＢＤとの近接を考慮してもっと強烈なものであってもよい。

【0054】

第１の監視ステップＥ２は、第２の監視ステップＥ５が起動されると直ちに停止される。２つの監視ステップの間のこの移行は、検証ステップＥ３１の間に試験された判定基準が満たされるともたらされ得る。したがっていつの時点でも少なくとも１つの閾値Ｓ１またはＳ２が存在しており、その閾値を超えると運転者に警告される。

【0055】

図７は、第２の閾値Ｓ２のマッピングの例を示したものである。軸Ｘ１は、例えば２．５ｍと４ｍの間である車線幅を示している。軸Ｙ１は、車両１が当該縁に接近する、例えば０ｍ／ｓと１．８ｍ／ｓの間の横方向の速度を示している。軸Ｚ１は得られた閾値Ｓ２を示しており、例えばほぼ０ｃｍと２０ｃｍの間であってもよい。閾値２は、横方向の速度の増加関数および車線の幅の増加関数であってもよい。閾値Ｓ２は走行車線の左右で全く同じであることが有利であるが、変形態様では、閾値Ｓ２は異なっていてもよい。閾値Ｓ２は横方向のオフセットＯＬに無関係であることに留意されたい。

【0056】

閾値Ｓ１または閾値Ｓ２を超えた場合に運転者に与えられる警告に加えて、車両を自動的に中央へ戻して、それぞれ閾値Ｓ１または閾値Ｓ２より厳密に長い、縁ＢＧまたは縁ＢＤからの横方向の距離を再確立するステップを提供することができる。

【0057】

図５は、車両が横方向にドリフトした場合に運転者に警告するための方法を示したものである。状態Ｐ１は、車両の横方向の位置を制御するための方法が活動状態にある場合に対応している。状態Ｐ１から、車両が第１の閾値Ｓ１に到達したかどうか、言い換えると車両の一方の縁が線ＬＳ１ＧまたはＬＳ１Ｄのうちの一方に到達したかどうかを決定することにある第１の試験Ｖ１が実施される。車両を縁ＢＤまたは縁ＢＧから隔てている横方向の距離が閾値Ｓ１より厳密に長い距離を維持している場合、車両は状態Ｐ２を維持しており、警告は与えられない。一方、横方向の距離が閾値Ｓ１以下になると、トルクが車両のハンドル５に加えられているかどうかを決定することにある第２の試験Ｖ２が実施される。トルクが車両のハンドル５に加えられている場合、車両は状態Ｐ２を維持しており、警告は与えられない。それとは対照的に、トルクが車両のハンドル５に加えられていない場合、車両は状態Ｐ３に進行し、運転者警告がトリガされる。状態Ｐ２から、車両が第２の閾値Ｓ２に到達したかどうか、言い換えると車両の一方の縁が線ＬＳ２ＧまたはＬＳ２Ｄのうちの一方に到達したかどうかを決定することにある第３の試験Ｖ３が実施される。車両を縁ＢＤまたは縁ＢＧから隔てている横方向の距離が閾値Ｓ２より厳密に長い距離を維持している場合、車両は状態Ｐ２を維持し、警告は与えられない。一方、この横方向の距離が閾値Ｓ２に以下になると、車両は状態Ｐ３に進行し、運転者警告がトリガされる。

【0058】

言い換えると、閾値Ｓ１に到達した場合に、運転者に警告されるのはハンドルにトルクが加えられていない場合のみである。閾値Ｓ２に到達すると、必ず運転者に警告される。

【0059】

状態Ｐ３から、車両が第３の閾値Ｓ３に到達したかどうか、言い換えると、車両が線ＬＳ３ＧまたはＬＳ３Ｄの間に画定された空間に戻ったかどうかを決定することにある第４の試験Ｖ４が実施される。車両が線ＬＳ３ＧまたはＬＳ３Ｄの間に画定された空間に戻っていない限り、運転者警告が維持される。車両が線ＬＳ３ＧまたはＬＳ３Ｄの間に画定された空間に正しく戻っている場合、運転者警告が停止される。

【0060】

本発明の元の態様によれば、第２の制御ステップＥ４は、第２の制御ステップＥ４の開始時に実行される移行ステップＥ４０を含む。移行ステップＥ４０の目的は、２つの基準軌道ＴＲ１、ＴＲ２の間にオーバシュートがなく、かつギクシャクがない円滑な移行を提供することである。移行ステップＥ４０は、車両の被観察状態ベクトルＸｏｂｓの成分を、車両の操舵輪の操舵角設定点δｃが操舵角δｍの現在の値、すなわち移行ステップＥ４０を実行する瞬間に測定された操舵輪の操舵角の値に等しくなるように計算された成分に置き換えることを含む。詳細には、基準軌道に対する車両の横方向の逸脱の積分に対応する状態ベクトルの成分を、車両の操舵輪の操舵角設定点δｃが操舵角δｍの現在の値に等しくなる方法で計算された値に置き換えることができる。

【0061】

本発明により、運転者は、努力することなく、かつ非適時に位置取り警告がトリガされることなく、走行車線内で自分の車両をオフセットさせることができる。

【0062】

本発明の別の特定の特徴によれば、制御方法は、第２の制御ステップＥ４を一時的に維持するステップを含み、次いで自動的に、第１の基準軌道ＴＲ１を追従する車両の位置を自動的に制御する第３のステップＥ６を含む。第２の制御ステップＲ４は、較正によって予め定義された継続期間にわたって維持することができる。この継続期間は追い越し操縦の平均継続期間、例えば最短で約１０秒程度の平均継続期間に対応していてもよい。変形態様では、追い越し操縦の終了の検出に引き続いて、第１の基準軌道への復帰を自動的にトリガすることができる。したがって車両は、この定義済み継続期間の終了時に、走行車線の中心位置での走行を自動的に再開し、第１の基準軌道を追従することができる。有利には、ギクシャクすることなく基準軌道を変更するために、上で説明した移行ステップＥ４０と同様の移行ステップを提供することができる。

【0063】

制御している間、車両の横方向の位置が追従される基準軌道を変動させることがある。１０ｃｍ程度であり得るこれらの変動は、上で言及したように車両の内部または外部の様々な要因によるものであり得る。車両の速度の関数としてパラメータ化された安全マージンを定義することができる。有利には第２の基準軌道ＴＲ２は、この安全マージンを考慮して画定される。したがって線ＬＳ２ＧまたはＬＳ２Ｄから少なくとも安全マージン以上の距離に第２の基準軌道を画定することができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【国際調査報告】