JP2004078828A - 自動操舵装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車線検出部1によって検出された車線と車両との相対位置を求めると共に、オフセット調整方向設定部2を運転者が1回操作する度に自車両の目標車線内位置が設定可能な所定の許容範囲内である限り、該運転者が設定した方向へ所定のキザミ量だけ該相対位置をオフセット調整して該車両の目標車線内位置を演算部3が決定し、該目標車線内位置に基づいて操舵アクチュエータ4を操舵制御する。
【選択図】 図2
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は自動操舵装置に関し、特に車両が車線内保持走行を行うための自動操舵装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
このような自動操舵装置には、自車が走行する車線を検出する車線検出部が設けられている。この車線検出部としては、▲1▼区分車線をカメラ等を用いて視覚的に検出するもの、▲2▼車線内に磁石や電波発信機から成るマーカ列を敷設し、このマーカ列を磁気センサや電波アンテナで検出するもの、などが一般的に知られている。
【0003】
このような自動操舵装置による制御を図1(1)を用いて説明すると、通常は、車線内の中央を走行することが望ましいと考えられるので、上記の車線検出部▲1▼の場合には検出した左側区分車線LL及び右側区分車線RLから求まる車線幅中央位置CLを自動操舵装置の目標車線内位置として制御を行い、また、上記の車線検出部▲2▼の場合には、目標車線内位置としてマーカ列が車線幅中央位置CLに敷設され、自動操舵装置はこれを目標車線内位置として制御を行っている。
【0004】
従って、自動操舵制御が行われている車両10は、自車左右方向の中心となる車両中心線CCが車線内中央位置CLに一致した状態(状態A)になるように制御される。すなわち、状態Bのように車両中心線CCが左側区分車線LL側に寄っている場合は右方向への転舵が自動的に行われる。逆に、状態Cのように車両中心線CCが右側区分車線RL側に寄っている場合は左方向への転舵が自動的に行われる。
【0005】
このように、上記の車線検出部▲1▼及び▲2▼の何れの場合でも、車線幅の中央を自動操舵装置の目標車線内位置として制御を行っている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、常に車線内の中央を自動操舵装置の目標車線内位置として制御を行うと、以下のような問題が生ずる。
(1)自車線に隣接した路肩が狭い区間や、隣接車線が工事中等の区間では、運転者の心理として、路肩や隣接車線側に余裕がないと不安感を抱く。
【0007】
(2)隣接車線の交通流の速度と自車の走行速度との差が或る程度以上あると、上記(1)同様に、運転者が不安感を抱く。
(3)道路維持作業車両の場合、自動操舵制御で車線端を走行することができない。
【0008】
上記(1)〜(3)の問題は、特に車線幅に対して余裕の少ない大型車両では深刻な問題となる。
このような問題を解決するためには、運転者が目標車線内位置を任意に設定できるようにすることが望ましい。
【0009】
この場合、同図に示した状態Bのように車両10が左側区分車線LL寄りを走行するためには、車線幅中央位置CLではなく、状態Bにおける車両中心線CCの位置を目標車線内位置として設定し、状態Cのように車両10が右側区分車線RL寄りを走行するためには、状態Cにおける車両中心線CCの位置を目標車線内位置として設定すればよい。
【0010】
しかしながら、例えば、車線検出部の検出範囲の端部で目標車線内位置を設定した場合、カーブ等で車線検出部が検出すべき車線を見失う危険性がある。
従って、設定可能な目標車線内位置には同図(2)に示す目標車線内位置設定可能範囲100のような許容範囲があり、例えば、同図の状態Dのように車両中心線CCが極端に右側区分車線RL寄りであるような許容範囲外の目標車線内位置を運転者が設定することを回避する必要がある。
【0011】
従って本発明は、車両が車線内保持走行を行うための自動操舵装置において、設定可能な許容範囲内の任意の目標車線内位置を運転者が容易な操作で設定できるようにすることを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明に係る自動操舵装置は、車線検出部と、自車両の目標車線内位置をオフセット調整する方向を運転者が設定するためのオフセット調整方向設定部と、該車線検出部によって検出された車線と自車両との相対位置を求めると共に、該オフセット調整方向設定部を該運転者が1回操作する度に該目標車線内位置が設定可能な所定の許容範囲内である限り、該運転手が設定した方向へ所定のキザミ量だけ該相対位置をオフセット調整して自車両の目標車線内位置を決定する演算部と、該目標車線内位置に基づいて操舵制御を行うアクチュエータと、を備えたことを特徴としている。
【0013】
すなわち本発明においては、演算部が、車線検出部によって検出された車線と自車両との相対位置(例えば、自車両の所定位置を基準として相対的に求めた車線幅中央位置又は区分車線位置、或いは車線幅中央位置又は区分車線位置を基準として相対的に求めた自車両の所定位置)を求める。また、演算部は、該オフセット調整方向設定部を該運転者が1回操作する度に設定された方向へ所定のキザミ量だけ該相対位置をオフセット調整して該車両の目標車線内位置を決定する。但し、このオフセット調整は目標車線内位置が設定可能な所定の許容範囲内(例えば、図1(2)の目標車線内位置設定可能範囲100内)である場合に限る。
【0014】
アクチュエータは、演算部によって決定された目標車線内位置に基づいて操舵制御を行う。
このようにして、本発明では、運転者がオフセット調整方向設定部を希望する方向に操作する度に所定のキザミ量で指定された方向にオフセット調整される。
【0015】
この場合、運転者は希望するオフセット調整量になるまでオフセット調整方向設定部の操作を繰り返せば良いが、所定の許容範囲外に目標車線内位置が設定されることがないように演算部が制御するため、運転者は許容範囲を特に意識して操作する必要がない。
【0016】
従って、運転者は、設定可能な許容範囲内の任意の目標車線内位置を容易な操作で設定することができる。
また、本発明に係る自動操舵装置は、該所定のキザミ量を任意に設定するためのキザミ量設定部をさらに備えてもよい。
【0017】
すなわち、運転者が1回オフセット調整方向設定部を操作する度にオフセット調整される所定のキザミ量を、キザミ量設定部から設定することができる。
また、上記のオフセット調整方向設定部は、左右の方向を設定するための2つの押しボタン方式のスイッチであってもよく、左右両方向に操作可能なレバー式のスイッチ又はトグルスイッチであってもよい。
【0018】
【発明の実施の形態】
図2は、本発明に係る自動操舵装置の一実施例の構成が示されている。この実施例による自動操舵装置は、車線検出部1とオフセット調整方向設定部2と演算部3と操舵アクチュエータ4とで構成されている。
【0019】
車線検出部1は、自車を基準として検出した車線の相対位置に関する情報を出力するものであり、カメラと画像処理装置との組合せや、レーンマーカ・センサと信号処理装置との組合せなどにより構成することができる周知のものを用いればよい。
【0020】
オフセット調整方向設定部2は、右方向へのオフセット調整を設定するための右方向設定スイッチ21と左方向へのオフセット調整を設定するための左方向設定スイッチ22によって構成することができ、スイッチ21及び22は押しボタン方式のスイッチであればよい。
【0021】
なお、上記のように2つのスイッチ21及び22を用いずに、左右両方向に操作可能なレバー式のスイッチ又はトグルスイッチ(共に図示せず)でオフセット調整方向設定部2を構成してもよい。
演算部3は、車線検出部1からの車線情報とオフセット調整方向設定部2からのスイッチ操作信号を読み込む入力部31と、この入力部31の出力信号を用いて自動操舵制御に関する演算・判断を行うCPU32と、演算などでCPU32が使用するRAM33と、制御プログラムや制御パラメータを格納しておくROM34と、CPU32で得られた出力データに従って操舵アクチュエータ4を駆動する出力部35と、車両電源からこれらの各部に必要な電源を供給するための電源部36とで構成されている。
【0022】
また操舵アクチュエータ4は、出力部35からの出力により車両の操舵輪(図示せず)を自動的に作動させる周知の装置を用いればよい。
図3は、図2に示した演算部3におけるROM34に格納されている制御プログラムの流れを示したものであり、以下、この図3を参照して図2の実施例の動作を説明する。なお、このフローチャートは所定時間間隔で開始されるものとし、制御装置の制御に係る部分のみを記述しているが、CPUなどのハードウエア起動時の初期処理などは省略されている。
【0023】
また、本フローチャートで使用する位置は、全て自車左右方向中心線を“0”として、車両右側を+、車両左側を−として表現するものとする。車線検出部1も自車左右方向中心線を“0”として車線情報を表現しているものとする。
CPU32は、入力部31を介して車線検出部1の車線情報とオフセット調整方向設定部2からのスイッチ操作信号を読み込む(ステップS1)。この場合、車線検出部1からの車線情報は、自車左右方向中心線を基準として検出した車線の相対位置に関する情報(区分車線検出の場合は、左右の区分車線の位置情報であり、マーカ列検出の場合は、マーカ列の位置情報)である。
【0024】
また、オフセット調整方向設定部2からのスイッチ操作信号は、右方向設定スイッチ21が操作されたか左方向設定スイッチ22が操作されたかを示す信号である。
次にCPU32は、ステップS1で読み込んだ車線情報に基いて車線幅中央位置を算出する(ステップS2)。この場合、車線検出部1の車線情報が、区分車線情報であれば、左側区分車線と右側区分車線の中央を車線幅中央位置とし、マーカ列情報を用いる場合はマーカ列の位置をそのまま車線幅中央位置とするのが通常である。
【0025】
次にCPU32は、ステップS1で読み込んだオフセット調整方向設定部2からのスイッチ操作信号に基づき、右方向設定スイッチ21の操作の有無を確認し(同S3)、操作有りの場合は、さらに左方向設定スイッチ22の操作の有無を確認する(同S4)。
ステップS4で左方向設定スイッチ22の操作が無いことを確認すると、RAM33に設けられたデータ一時保管場所であるTEMPに前回周期で算出された調整量とキザミ量(オフセット調整方向設定部2を1回操作するときの調整量の変化量)との和を代入する(同S5)。さらに、ステップS5で求めたTEMPを右側限界値と比較し(同S6)、TEMP≦右側限界値である場合のみ調整量にTEMPの値を代入する(同S11)。
【0026】
ステップS3で右方向設定スイッチ21の操作が無いと判定された場合は、左方向設定スイッチ22の操作の有無を確認し(同S7)、左方向設定スイッチ22の操作が有ることを確認すると、前回周期で算出された調整量からキザミ量を減じた値をTEMPに代入する(同S8)。さらに、ステップS8で求めたTEMPを左側限界値と比較し(同S9)、TEMP≧右側限界値である場合のみ調整量にTEMPの値を代入する(同S11)。
【0027】
ステップS3及びS4により、右方向設定スイッチ21と左方向設定スイッチ22の両方の操作が有ると確認される場合は、操作またはスイッチのエラーであるので、調整量を変更しないために、TEMPには前回周期で算出された調整量を代入する(同S10)。
【0028】
また、ステップS3及びS7により、右方向設定スイッチ21と左方向設定スイッチ22の両方の操作が無いと確認される場合は、調整量の変更が必要ないので、図3の▲1▼に従い、TEMPには前回周期で算出された調整量を代入する(同S10)。
さらに、ステップS6においてTEMP>右側限界値である場合及びステップS9においてTEMP<左側限界値である場合においても、TEMPには前回周期で算出された調整量を代入する(同S10)。これらのステップは、目標車線内位置を設定可能範囲100外にオフセット調整してしまうことを防止するためのものである。
【0029】
次に、ステップS5で求めたTEMPを右側限界値と比較し(同S6)、TEMP≦右側限界値である場合のみ調整量にTEMPの値を代入する(同S11)。
以上の説明において、キザミ量、右側限界値、及び左側限界値は予め設定し、ROM34内に記憶させておくものとする。
【0030】
ステップS11で調整量を求めた後、CPU32は、ステップS2で算出した車線幅中央位置とステップS11において求めた調整量との和を目標車線内位置として決定する(同S12)。この目標車線内位置は、自車左右方向中心線を基準としているので以下のようになる。
(a)目標車線内位置=0:目標車線内位置が自車左右方向中心線上にある。
(b)目標車線内位置<0:目標車線内位置が自車左右方向中心線より左側にある。(c)目標車線内位置>0:目標車線内位置が自車左右方向中心線より右側にある。
【0031】
このようにして決定した目標車線内位置を上記の何れの場合に該当するか否かを判定する(ステップS13)。
すなわち、目標車線内位置=0の場合(a)には、自車左右方向中心線上に目標車線内位置が存在するので、ステップS14において、操舵アクチュエータ4を中立保持するように制御する。
【0032】
また、目標車線内位置<0の場合(b)には、目標車線内位置が自車左右方向中心線より左側にあるので、ステップS15において、操舵アクチュエータ4を左転舵制御する。
さらに目標車線内位置>0の場合(c)には、目標車線内位置が自車左右方向中心線より右側にあるので、ステップS16において、操舵アクチュエータ4を右転舵制御する。
【0033】
なお、上記の実施例においては、自車左右方向中心線を基準として相対的に求めた車線幅中央位置に調整量を加味して車両の目標車線内位置を求めている。この場合、車両と車線との相対位置は、車両を基準とする車線(車線幅中央位置)の相対位置である。
【0034】
これとは逆に、車線を基準とする車両の相対位置を車両と車線との相対位置として使用することも可能である。すなわち、車線(区分車線位置又は車線幅中央位置)を基準として相対的に求めた自車の特定位置に調整量を加味して車両の目標車線内位置を求めても上記と同様の動作を実現することができる。
【0035】
また、上記の実施例では、キザミ量は予め設定しROM34内に記憶させておくものとして説明したが、図2に点線で示す如く、キザミ量設定部5を設けキザミ量を任意に設定できるようにし、図3のステップS1においてキザミ量設定部5からのキザミ量設定値を読み込むようにしてもよい。
【0036】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る自動操舵装置によれば、演算部が、車線検出部によって検出された車線と車両との相対位置を求めると共に、オフセット調整方向設定部を運転者が1回操作する度に自車両の目標車線内位置が設定可能な所定の許容範囲内である限り、該運転者が設定した方向へ所定のキザミ量だけ該相対位置をオフセット調整して該車両の目標車線内位置を決定するように構成したので、設定可能な許容範囲内の任意の目標車線内位置を運転者が容易な操作で設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】自動操舵制御における目標車線内位置を説明するための図である。
【図2】本発明に係る自動操舵装置の一実施例を示したブロック図である。
【図3】図2に示した本発明に係る自動操舵装置の実施例に用いられる制御プログラムを示したフローチャート図である。
【符号の説明】
1 車線検出部
2 オフセット調整方向設定部
3 演算部
4 操舵アクチュエータ
5 キザミ量設定部
10 車両
21 右方向設定スイッチ
22 左方向設定スイッチ
100 目標車線内位置設定可能範囲
CC 車両中心線
CL 車線幅中央位置
RL 右側区分車線
LL 左側区分車線
図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (5)
- 車線検出部と、
自車両の目標車線内位置をオフセット調整する方向を運転者が設定するためのオフセット調整方向設定部と、
該車線検出部によって検出された車線と自車両との相対位置を求めると共に、該オフセット調整方向設定部を該運転者が1回操作する度に該目標車線内位置が設定可能な所定の許容範囲内である限り、該運転手が設定した方向へ所定のキザミ量だけ該相対位置をオフセット調整して自車両の目標車線内位置を決定する演算部と、
該目標車線内位置に基づいて操舵制御を行うアクチュエータと、
を備えたことを特徴とする自動操舵装置。 - 請求項1において、
該所定のキザミ量を任意に設定するためのキザミ量設定部をさらに備えたことを特徴とした自動操舵装置。 - 請求項1において、
該オフセット調整方向設定部が、左右方向を設定するための2つの押しボタン方式のスイッチであることを特徴とした自動操舵装置。 - 請求項1において、
該オフセット調整方向設定部が、左右両方向に操作可能なレバー式のスイッチ又はトグルスイッチであることを特徴とした自動操舵装置。 - 請求項1から4のいずれかにおいて、
該相対位置は、自車両の所定位置を基準として相対的に求めた車線幅中央位置又は区分車線位置、或いは車線幅中央位置又は区分車線位置を基準として相対的に求めた自車両の所定位置であることを特徴とした自動操舵装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2002241914A JP2004078828A (ja) | 2002-08-22 | 2002-08-22 | 自動操舵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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JP2004078828A true JP2004078828A (ja) | 2004-03-11 |
Family
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Family Applications (1)
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2012232704A (ja) * | 2011-05-09 | 2012-11-29 | Jtekt Corp | 車両用操舵装置 |
WO2018021405A1 (ja) * | 2016-07-27 | 2018-02-01 | いすゞ自動車株式会社 | 操舵補助装置及び操舵補助方法 |
JP2018136714A (ja) * | 2017-02-21 | 2018-08-30 | トヨタ自動車株式会社 | 運転支援装置 |
-
2002
- 2002-08-22 JP JP2002241914A patent/JP2004078828A/ja active Pending
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