JP2009126192A - 走行支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】直進走行に対する外乱が発生しやすい直線の道路を検知したときに、車両の直進走行を支援する走行支援装置を提供することを課題とする。
【解決手段】直進走行に対する外乱が発生しやすい道路である指定道路を走行しているとき（ステップＳ１→Ｙｅｓ）、その指定道路が直線の場合は（ステップＳ２→Ｙｅｓ）、左右の後輪をトーインして（ステップＳ３）直進性を向上し、直進走行を支援する。そして、指定道路から抜けたときには（ステップＳ４→Ｙｅｓ）、左右の後輪のトーインを解除して（ステップＳ５）通常のトーインに戻し、タイヤの磨耗などの影響を最小限に抑える。
【選択図】図６

Description

本発明は、車両の走行支援装置に関するものである。

ナビゲーション装置に備わる地図データが有する情報を利用して、車両の進行方向の道路の形状をあらかじめ検知し、検知した道路の形状に応じた好適な車速状態となるように制御する技術が、例えば特許文献１に開示されている。

特許文献１に開示されている技術によると、ナビゲーション装置の地図データが有する情報を用いて車両の進行方向にあるカーブを検知し、車両がカーブに進入する前に、カーブの曲率に対応した好適な車速に制御することで、車両の走行を支援することができる。
特開平９−５０５９７号公報

しかしながら、道路の形状が直線であっても、例えば、トンネル出口の近傍や橋梁の上などでは、強風や横風が車両の直進走行に対する外乱となって車両の直進性が乱されることがあり、トンネル出口の近傍や橋梁の上などを走行しているとき、運転者は直進走行を維持するための操作が必要となるが、特許文献１に開示される技術では、直進走行に対する外乱に対して車両の直進走行を支援することができず、改善の余地がある。

そこで本発明は、直進走行に対する外乱が発生しやすい道路を走行している車両の直進走行を支援する走行支援装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、請求項１にかかる発明は、車両に備わる後輪のトー角を、左右独立に変更可能なトー角変更装置と、前記車両が走行している道路の属性を取得する道路属性取得手段と、前記道路属性取得手段が取得する前記属性が所定の属性である場合に、前記トー角変更装置に指令を与えて、前記後輪をトーインさせるリアトー角制御装置と、を備えることを特徴とした。

請求項１にかかる発明によると、車両が所定の属性を有する道路を走行しているときに、左右の後輪をトーインさせることができる。

また、請求項２にかかる発明は、前記所定の属性は、前記車両の直進走行に対する外乱を発生する道路を示す属性を含むことを特徴とした。

請求項２にかかる発明によると、車両の直進走行に対する外乱を発生する道路を走行しているときに、左右の後輪をトーインさせることができる。

また、請求項３にかかる発明は、前記所定の属性は、トンネル出口の近傍に敷設される道路を示す属性であることを特徴とした。

請求項３にかかる発明によると、車両がトンネル出口の近傍を走行しているときに、左右の後輪をトーインさせることができる。

また、請求項４にかかる発明は、前記所定の属性は、橋梁の上に敷設される道路を示す属性であることを特徴とした。

請求項４にかかる発明によると、車両が橋梁の上を走行しているときに、左右の後輪をトーインさせることができる。

また、請求項５にかかる発明は、前記道路属性取得手段は、道路の属性を情報として含む地図データを備え、前記車両が走行している位置を検知するとともに、前記車両が走行している前記道路の属性を、前記地図データを参照して取得するナビゲーション装置であることを特徴とした。

請求項５にかかる発明によると、ナビゲーション装置を用いて、車両の直進走行に対する外乱を発生する道路を検知することができる。

本発明によれば、直進走行に対する外乱が発生しやすい道路を走行している車両の直進走行を支援する走行支援装置を提供することができる。
例えばトンネル出口の近傍や橋梁の上など横風の影響を受けやすい場所では、後輪が大きなトーインになっているため、車両の直進安定性が向上されるが、その変化は車両挙動に現われないため、運転者が不快に感じることがない。
さらに、それ以外の場所では後輪が通常のトーインとなっているため、タイヤの偏磨耗防止や燃費向上になる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、適宜図を用いて詳細に説明する。

（車両システムの構成）
本実施形態にかかる車両システムの構成を図１から図４を参照しながら説明する。
図１は本発明の実施形態にかかる車両システムを適用した４輪車両の概略図であり、図２は操舵制御ＥＣＵの構成を示すブロック図であり、図３は左後輪側のトー角変更装置の構成図であり、図４はトー角変更装置のアクチュエータの構成図である。

図１に示すように、本実施形態にかかる車両システム１００は、前輪１Ｌ、１Ｒを転舵させる操向ハンドル３による操舵を補助する電動パワーステアリング装置１１０、前輪１Ｌ、１Ｒの転舵角と車速に応じて後輪２Ｌ、２Ｒをそれぞれ独立に転舵させるトー角変更装置１２０Ｌ、１２０Ｒ、車両システム１００を制御する制御装置（以下、操舵制御ＥＣＵと称する）１３０、ブレーキ装置１４０およびナビゲーション装置１７０と、車速センサＳ_Ｖ、ヨーレートセンサＳ_Ｙ、トルクセンサＳ_Ｔなど各種センサを含んで構成されている。

左右の前輪１Ｌ、１Ｒは、車両システム１００が備わる車両Ｖの進行方向を決定する操舵輪であって、運転者は操向ハンドル３の操作によって前輪１Ｌ、１Ｒを操舵し、車両Ｖを左右方向に旋回させる。
操向ハンドル３は、ステアリングギアボックス６を介して、前輪１Ｌ、１Ｒと接続される。そして、前輪１Ｌ、１Ｒは、運転者による操向ハンドル３の回転操作に応じて左右方向に回転し、車両Ｖの進行方向を決定する。

ブレーキ装置１４０は、前輪１および後輪２を制動して、車両Ｖを減速または停止する装置である。そして、ブレーキ装置１４０はブレーキＥＣＵ１３０ａ（図２参照）からの指令によって作動が制御される。

ヨーレートセンサＳ_Ｙは、車両Ｖに発生しているヨーレートを検知するセンサである。ヨーレートセンサＳ_Ｙは、例えば、車両Ｖにヨーレートが発生していないときを「０」として、左方向のヨーレートが発生しているときに正の値、右方向のヨーレートが発生しているときに負の値を出力するようにすればよい。
トルクセンサＳ_Ｔは、操向ハンドル３に接続されるハンドルシャフトに加えられる操舵トルクを検出するものであり、操舵制御ＥＣＵ１３０は、トルクセンサＳ_Ｔが検出する操舵トルクによって、操向ハンドル３が操作されたことを検知できる。
また、車速センサＳ_Ｖは、車両Ｖの車速を単位時間あたりのパルス数として検出するものであり、車速信号を出力する。

（操舵制御ＥＣＵの構成）
操舵制御ＥＣＵ１３０は、電動パワーステアリング装置１１０、ブレーキ装置１４０、左右のトー角変更装置１２０Ｌ、１２０Ｒ、トー角変更制御ＥＣＵ３７およびナビゲーション装置１７０に接続され、それぞれを制御したり、各センサと接続され、各センサが出力する情報を入力したりする装置である。図２に示すように、操舵制御ＥＣＵ１３０は、ブレーキ装置１４０を制御するブレーキＥＣＵ１３０ａ、電動パワーステアリング装置１１０を制御する電動パワーステアリングＥＣＵ１３０ｂ、トー角変更装置１２０を制御するトー角制御ＥＣＵ１３０ｃ、ナビゲーション装置１７０から情報を入力して、車両Ｖの進行方向の道路の属性を取得する道路検知ＥＣＵ１３０ｄを含んで構成される。そして、各ＥＣＵは信号線などで接続され、各ＥＣＵの間で情報を入出力できる構成とする。
また、各ＥＣＵは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）などを備えるコンピュータおよびプログラム、周辺回路などを含んで構成される。

（ナビゲーション装置の構成）
図１に示すように、ナビゲーション装置１７０は、地図データ１７０ａを搭載していて、例えば衛星からの信号を受信することで検知する車両Ｖの位置を地図データ１７０ａに重ね合わせて、図示しない表示装置等を介して運転者に表示する機能を有する。さらに、地図データ１７０ａには、車両Ｖが走行している道路の形状（直線やカーブ）や道路の形態（トンネル、橋梁）などを示す道路の属性が情報として含まれるものとする。地図データ１７０ａは、道路をリンク単位に分割し、さらにリンクとリンクをノードで接続して、道路の情報を管理している。そして、道路の属性は、各リンク、及び各ノードの属性としてリンク情報又はノード情報に含まれて地図データ１７０ａに備わっていればよい。

ナビゲーション装置１７０は、地図データ１７０ａを参照して、検知した車両Ｖの位置に対応するリンク情報又はノード情報を、車両Ｖが走行している道路の情報として取得し、ナビゲーション情報として所定のサンプリングタイムで、操舵制御ＥＣＵ１３０に備わる道路検知ＥＣＵ１３０ｄ（図２参照）に入力する。ナビゲーション装置１７０がナビゲーション情報を道路検知ＥＣＵ１３０ｄに入力する所定のサンプリングタイムは、限定される時間ではなく、本実施形態を適用する車両Ｖ（図１参照）に要求される性能に基づいて、例えば１００ｍｓｅｃなど適宜設定すればよい。
リンク情報又はノード情報には、道路の属性が含まれることから、本実施形態にかかるナビゲーション装置１７０は、地図データ１７０ａを参照して、車両Ｖが走行している道路の属性を取得する機能を有することになり、道路属性取得手段となる。

（トー角変更装置の構成）
次に、図３、図４を参照しながらトー角変更装置の構成を説明する。
図３は左後輪側のトー角変更装置を示す平面図、図４はトー角変更装置のアクチュエータの構造を示す概略断面図である。

トー角変更装置（以下、ＲＴＣ（リアトーコントローラ）と称する場合あり）１２０Ｌ、１２０Ｒは、左右の後輪２Ｌ、２Ｒにそれぞれ取り付けられるものであり、図３では、左側の後輪２Ｌを例にとりトー角変更装置１２０Ｌを示している。トー角変更装置１２０Ｌ、１２０Ｒは、アクチュエータ３０およびトー角変更制御装置（以下、トー角変更制御ＥＣＵと称する）３７を備えている。なお、図３は、左側の後輪２Ｌのみを示しているが、アクチュエータ３０およびトー角変更制御ＥＣＵ３７は、右側の後輪２Ｒについても同様（対称）にして取り付けられている。

図３に示すように、車体のリアサイドフレーム１１には、略車幅方向に延びるクロスメンバ１２の車幅方向端部が弾性支持されている。そして、略車体前後方向に延びるトレーリングアーム１３の前端がクロスメンバ１２の車幅方向端部近くで支持されている。そして、トレーリングアーム１３の後端に後輪２Ｌが取り付けられている。
トレーリングアーム１３は、クロスメンバ１２に装着される車体側アーム１３ａと、後輪２Ｌに固定される車輪側アーム１３ｂとが、略鉛直方向の回転軸１３ｃを介して連結されて構成されている。これにより、トレーリングアーム１３が車幅方向へ変位することが可能となっている。

前記アクチュエータ３０は、その一端が車輪側アーム１３ｂの回転軸１３ｃより前方側の前端部にボールジョイント１６を介して取り付けられ、他端がクロスメンバ１２にボールジョイント１７を介して取り付けられている。

図４に示すように、アクチュエータ３０は、電動機３１、減速機構３３、送りねじ部３５などを備えて構成されている。
電動機３１は、正逆両方向に回転可能なブラシモータやブラシレスモータなどで構成されている。
減速機構３３は、例えば、２段のプラネタリギア（図示せず）などが組み合わされて構成されている。
送りねじ部３５は、円筒状に形成されたロッド３５ａと、スクリュー溝３５ｂが形成されてロッド３５ａの内部に挿入されるナット３５ｃと、スクリュー溝３５ｂと噛合してロッド３５ａを軸方向に移動可能に支持するスクリュー軸３５ｄとを備えて構成されている。スクリュー軸３５ｄは、減速機構３３および電動機３１とともに細長形状のケース本体３４内に収容され、減速機構３３の一端が電動機３１の出力軸と連結され、他端がスクリュー軸３５ｄと連結されている。
電動機３１からの動力が、減速機構３３を介してスクリュー軸３５ｄに伝達されてスクリュー軸３５ｄが回転することで、ロッド３５ａがケース本体３４に対して図示左右方向（軸方向）に伸縮自在に動作するようになっている。また、アクチュエータ３０にはブーツ３６が取り付けられて、外部からの埃や水などの異物が侵入しないようなっている。

また、アクチュエータ３０には、ロッド３５ａの位置（伸縮量）を検出するストロークセンサ３８が設けられている。このストロークセンサ３８は、例えば、マグネットが内蔵され、磁気を利用して位置を検出できるようになっている。このように、ストロークセンサ３８を用いて位置を検出することにより、後輪２Ｌのトーイン、トーアウトの舵角（トー角）θ_Ｔを個別に高精度に検出できるようになっている。

このように構成されたアクチュエータ３０は、ロッド３５ａの先端に設けられたボールジョイント１６がトレーリングアーム１３の車輪側アーム１３ｂ（図３参照）に回動自在に連結され、ケース本体３４の基端に設けられたボールジョイント１７がクロスメンバ１２（図３参照）に回動自在に連結されている。そして、電動機３１の動力によってスクリュー軸３５ｄが回転してロッド３５ａが伸びる（図４の左方向）と、車輪側アーム１３ｂが車幅方向外側（図３の左方向）に押圧されて、後輪２Ｌが左方向に旋回し、またロッド３５ａが縮む（図４の右方向）と、車輪側アーム１３ｂが車幅方向内側（図３の右方向）に引かれて、後輪２Ｌが右方向に旋回する。

なお、アクチュエータ３０のボールジョイント１６が取り付けられる場所は、ナックルなど後輪２Ｌのトー角θ_Ｔを変更できる位置であれば、車輪側アーム１３ｂに限定されるものではない。また、本実施形態においてトー角変更装置１２０Ｌ、１２０Ｒはセミトレーリングアーム型独立懸架方式のサスペンションに対して適用した場合の例で示したが、それに限定されるものではなく、他の懸架方式のサスペンションにも適用できる。

また、アクチュエータ３０には、トー角変更制御ＥＣＵ３７が一体に構成されている。トー角変更制御ＥＣＵ３７は、例えばアクチュエータ３０のケース本体３４に固定され、ストロークセンサ３８とコネクタなどを介して接続されて構成されている。
トー角変更制御ＥＣＵ３７には、車両Ｖに搭載された図示しないバッテリなどの電源から電力が供給される。また、操舵制御ＥＣＵ１３０、電動機駆動回路２３にも前記とは別系統でバッテリなどの電源から電力が供給される（図示せず）。

（トー角変更制御ＥＣＵの構成）
次に、図５を参照しながらトー角変更制御ＥＣＵ３７の詳細な構成を説明する。図５はトー角変更制御ＥＣＵの構成を示すブロック図である。
図５に示すように、トー角変更制御ＥＣＵ３７はアクチュエータ３０を駆動制御する機能を有し、制御部８１と電動機駆動回路８３とで構成されている。また、各トー角変更制御ＥＣＵ３７は、トー角制御ＥＣＵ１３０ｃと通信線を介して接続され、他方のトー角変更制御ＥＣＵ３７とも通信線を介して接続されている。

制御部８１は、図示しないが、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、その他の周辺回路などから構成され、目標電流算出部８１ａ、電動機制御信号生成部８１ｃ、自己診断部８１ｄを備えている。
目標電流算出部８１ａは、トー角制御ＥＣＵ１３０ｃが出力する後輪２Ｌ（または後輪２Ｒ）のトー角θ_Ｔの目標値信号に基づいて目標電流信号を算出し、電動機制御信号生成部８１ｃに出力する。目標電流信号とは、アクチュエータ３０（図４参照）を所望の作動量（後輪２Ｌ、２Ｒを所望のトー角θ_Ｔにする伸縮量）に設定するのに必要な電流信号である。
目標電流算出部８１ａでは、目標電流信号を参照信号として使用し、トー角θ_Ｔの目標値信号とストロークセンサ３８から入力される位置情報と参照信号である目標電流信号とに基づいて、目標電流が指示するトー角θ_Ｔに対する偏差から目標電流信号を補正するための補正電流信号を算出する。そして、補正電流信号を目標電流信号に加算して補正し、補正後の目標電流信号を電動機制御信号生成部８１ｃに出力する。
このように目標電流信号を補正することにより、後輪２Ｌ（または２Ｒ）の転舵に要する電流値が車速、路面環境、車両Ｖの運動状態、タイヤの磨耗状態などによって変化するのをフィードバックして、目標のトー角θ_Ｔに設定制御することができる。

電動機制御信号生成部８１ｃは、目標電流算出部８１ａから目標電流信号が入力され、電動機駆動回路８３に電動機制御信号を出力する。この電動機制御信号は、電動機３１に供給する電流値と電流を流す方向を含む信号である。電動機駆動回路８３は、ＦＥＴのブリッジ回路などで構成され、電動機制御信号に基づいて電動機３１に電動機電圧を印加する。

また、図５に示すように、本実施形態においては、制御部８１の自己診断部８１ｄが、ストロークセンサ３８からの位置情報や電動機駆動回路８３の状態の信号、目標電流算出部８１ａからの目標電流信号を受信し、また、自分が所属していない他方のトー角変更制御ＥＣＵ３７からの異常検知信号を受信していないかチェックする。つまり、自身のトー角変更制御ＥＣＵ３７に対応する電動機３１や電動機駆動回路８３が正常に動いているか否かを示す信号を受信して監視しているとともに、他方のトー角変更制御ＥＣＵ３７に対応する電動機３１や電動機駆動回路８３が正常に動いているか否かを示す信号を監視している。

自己診断部８１ｄは、例えば、目標電流信号に対応するトー角θ_Ｔに対して、ストロークセンサ３８の示すトー角θ_Ｔが所定値以上離れている状態が所定時間以上継続していることを検知した場合は、目標電流値算出部８１ａに所定のトー角θ_Ｔ、例えば、０°に対応する目標電流信号を算出させ、目標電流算出部８１ａに目標トー角０°に対する補正電流を設定させる。そして、自己診断部８１ｄは、自分が属しているトー角変更制御ＥＣＵ３７ではない他方のトー角変更制御ＥＣＵ３７の自己診断部８１ｄに異常検知信号を送る。

このように構成されるトー角変更装置１２０は、左右の後輪２Ｌ、２Ｒにそれぞれ１ずつ備わり、左右の後輪２Ｌ、２Ｒに、それぞれ異なったトー角θ_Ｔを設定することができる。

以上のような構成の車両システム１００（図１参照）に備わる操舵制御ＥＣＵ１３０（図２参照）は、ナビゲーション装置１７０（図２参照）が道路検知ＥＣＵ１３０ｄ（図２参照）に入力するナビゲーション情報を参照して、車両Ｖ（図１参照）が走行している道路の形状や形態を検知し、車両Ｖの直進走行を支援する。
すなわち操舵制御ＥＣＵ１３０は、車両Ｖの直進走行に対する外乱が発生しやすい属性としてあらかじめ定められている所定の属性（以下、指定属性と称する）を、ナビゲーション装置１７０が道路検知ＥＣＵ１３０ｄ（図２参照）に入力するナビゲーション情報を参照して取得することで、車両Ｖが指定属性を有する道路（以下、指定道路と称する）を走行していることを検知する。そして、操舵制御ＥＣＵ１３０は、トー角制御ＥＣＵ（リアトー角制御装置）１３０ｃを介して左右のトー角変更装置（ＲＴＣ）１２０Ｌ、１２０Ｒに指令を与え、左右の後輪２Ｌ、２Ｒをトーインして車両Ｖの直進性を高めることで、車両Ｖの直進走行を支援する。

このとき、トーインするトー角θ_Ｔは、例えば車速に対応する好適な角度があらかじめ設定され、車速センサＳｖ（図１参照）によって検出される車速に対応して、操舵制御ＥＣＵ１３０（図２参照）が演算すればよい。

左右の後輪２Ｌ、２Ｒをトーインするとは、左右の後輪２Ｌ、２Ｒのトー角θ_Ｔを大きくすることを意味する。
トー角θ_Ｔが大きくなると車両Ｖの直進性が向上し、直進走行を支援することができるが、タイヤの磨耗など他の影響が出る場合がある。そこで、本実施形態においては、好適に直進走行を支援でき、タイヤの磨耗など他の影響が少ないトー角θ_Ｔを、例えば車速に対応してあらかじめ設定し、車速に対応したマップ形式のデータとして、例えば操舵制御ＥＣＵ１３０に備わる図示しない記憶装置に記憶しておけばよい。
操舵制御ＥＣＵ１３０は、車速センサＳｖ（図１参照）によって検出される車速に対応したトー角θ_Ｔを、図示しない記憶装置から読み出すことで演算できる。
または、車速に対応した好適なトー角θ_Ｔを算出する計算式を、操舵制御ＥＣＵ１３０を駆動するプログラムに組み込んでおいてもよい。
操舵制御ＥＣＵ１３０は、車速センサＳｖによって検出される車速に基づいて、好適なトー角θ_Ｔを算出することができる。
さらに、操舵制御ＥＣＵ１３０に備わる図示しない記憶装置には、指定属性に関する情報があらかじめ記憶されている構成とする。

操舵制御ＥＣＵ１３０（図２参照）は、ナビゲーション装置１７０（図２参照）が道路検知ＥＣＵ１３０ｄ（図２参照）に入力するナビゲーション情報に含まれる、車両Ｖ（図１参照）が走行している道路の属性と、図示しない記憶装置に記憶されている指定属性とを比較し、道路検知ＥＣＵ１３０ｄに入力された属性が指定属性と一致したとき、指定属性を検知したとする。このようにして、車両Ｖが指定道路を走行していることを検知すると、操舵制御ＥＣＵ１３０は、左右のトー角変更装置（ＲＴＣ）１２０Ｌ、１２０Ｒ（図１参照）に指令を与えて左右の後輪２Ｌ、２Ｒ（図１参照）をトーインすることで、車両Ｖの直進走行を支援する。

図６は、指定道路における直進走行を支援するステップを示すフローチャートである。以下、図６を参照して、指定道路を走行している車両Ｖ（図１参照）の直進走行を、操舵制御ＥＣＵ１３０（図２参照）が支援するステップを説明する（適宜、図１〜図５参照）。

図６に示すように、操舵制御ＥＣＵ１３０は、ナビゲーション装置１７０が道路検知ＥＣＵ１３０ｄに、所定のサンプリングタイムで入力するナビゲーション情報を参照して、車両Ｖが指定道路を走行していないと判定したら（ステップＳ１→Ｎｏ）、制御をステップＳ１に戻す。

一方、操舵制御ＥＣＵ１３０が、車両Ｖが指定道路を走行していると判定したら（ステップＳ１→Ｙｅｓ）、操舵制御ＥＣＵ１３０は、車両Ｖが走行している指定道路が直線か否かを判定し、指定道路が直線でない場合は（ステップＳ２→Ｎｏ）、制御をステップＳ１に戻すが、指定道路が直線の場合は（ステップＳ２→Ｙｅｓ）、操舵制御ＥＣＵ１３０は、トー角制御ＥＣＵ１３０ｃを介して左右のトー角変更装置（ＲＴＣ）１２０Ｌ、１２０Ｒに指令を与え、左右の後輪２Ｌ、２Ｒをトーインする（ステップＳ３）。

そして、車両Ｖが指定道路を抜けない間は（ステップＳ４→Ｎｏ）、操舵制御ＥＣＵ１３０は、左右の後輪２Ｌ、２Ｒをトーインした状態に維持し、車両Ｖが指定道路を抜けたと判定したら（ステップＳ４→Ｙｅｓ）、操舵制御ＥＣＵ１３０は、トー角制御ＥＣＵ１３０ｃを介して左右のトー角変更装置（ＲＴＣ）１２０Ｌ、１２０Ｒに指令を与え、左右の後輪２Ｌ、２Ｒのトーインを解除する（ステップＳ５）。
なお、後輪２Ｌ、２Ｒのトーインを解除するとは、後輪２Ｌ、２Ｒを通常のトーインに戻すことを意味する。

また、車両Ｖが指定道路を抜ける前であっても、例えば運転者が操向ハンドル３を操作したことを、例えばトルクセンサＳ_Ｔが検出する操舵トルクによって、操舵制御ＥＣＵ１３０が検知した時点で、左右の後輪２Ｌ、２Ｒのトーインを解除するように構成してもよい。

そして操舵制御ＥＣＵ１３０は、図６で示されるステップを、例えばナビゲーション装置１７０がナビゲーション情報を道路検知ＥＣＵ１３０ｄに入力したことをトリガとする割り込み処理などで実行すればよい。又は、特に限定しない所定の周期で、定期的に実行するように構成してもよい。

このように、ナビゲーション装置１７０が道路検知ＥＣＵ１３０ｄに入力するナビゲーション情報を参照して、操舵制御ＥＣＵ１３０が、車両Ｖが指定道路を走行していることを検知したとき、左右の後輪２Ｌ、２Ｒを通常より大きくトーインさせることで、車両Ｖの直進性を向上させ、直進走行を支援できるという優れた効果を奏する。

さらに、本実施形態において、車両Ｖの後輪２Ｌ、２Ｒをトーインするのは、車両Ｖが指定道路を走行しているときに限定されることから、後輪２Ｌ、２Ｒをトーインすることによる、例えばタイヤの磨耗などの影響を最小限に抑えることができる。

本実施形態にかかる指定道路は、例えばトンネル出口の近傍や、橋梁の上などが考えられる。以下、トンネル出口の近傍、及び橋梁の上を走行している車両Ｖ（図１参照）を具体例にして、直進走行の支援について説明する。

（トンネル出口の近傍における走行支援）
トンネルを出た地点に強風が吹いている場合、車両Ｖ（図１参照）がトンネル出口を出た時点で受ける強風が直進走行に対する外乱となって、車両Ｖが左右に振られる場合がある。
そこで本実施形態においては、トンネル出口の近傍を指定属性として、トンネル出口の近傍、すなわちトンネル出口を出た側に敷設される道路を指定道路とする。

操舵制御ＥＣＵ１３０（図２参照）は、ナビゲーション装置１７０（図２参照）が、道路検知ＥＣＵ１３０ｄ（図２参照）に入力するナビゲーション情報を参照して、車両Ｖがトンネル出口の近傍を走行していることを検知する。そして、操舵制御ＥＣＵ１３０は、左右の後輪２Ｌ、２Ｒをトーインすることで、車両Ｖの直進走行を支援する。

図７の（ａ）はトンネルを有する道路を車両が走行している状態を示す図、（ｂ）は、トンネル出口の近傍を走行している車両の直進走行を支援するフローを示すフローチャートである。図７の（ａ）におけるｔ_１〜ｔ_４は、トンネル２０を有する道路１０を走行中の車両Ｖの位置を示している。

図７の（ａ）に示すように、トンネル２０を有する道路１０は、地図データ１７０ａ（図１参照）において、トンネル２０直前のリンクｌ１１と、トンネル２０のリンクｌ１２と、トンネル２０直後のリンクｌ１３と、リンクｌ１３に接続するリンクｌ１４とから構成されているとする。そして、リンクｌ１１とリンクｌ１２はノードｎ１１で接続され、リンクｌ１２とリンクｌ１３はノードｎ１２で接続され、リンクｌ１３とリンクｌ１４はノードｎ１３で接続されている。
そして本実施形態においては、道路１０のリンクｌ１３で管理される部分が指定道路２０ｂとなり、リンクｌ１３が有する道路１０の属性が指定属性となる。

さらに、リンクｌ１２はトンネル２０を示す属性を有し、ノードｎ１２はトンネル出口２０ａを示す属性を有するものとする。
以下、図７の（ａ）、（ｂ）を参照して、トンネル出口の近傍で車両Ｖの直進走行を支援するフローを説明する（適宜図１〜図５参照）。

操舵制御ＥＣＵ１３０は、ナビゲーション装置１７０が道路検知ＥＣＵ１３０ｄに入力するナビゲーション情報を参照して、車両Ｖがトンネル２０を走行しているか否かを判定し（ステップＳ１１）、車両Ｖがトンネル２０を走行していないときは（ステップＳ１１→Ｎｏ）、リンクｌ１１を走行しているとして（ｔ_１）、制御をステップＳ１１に戻す。
操舵制御ＥＣＵ１３０は、ナビゲーション情報に含まれる道路１０の属性がリンクｌ１１の属性、すなわちトンネル２０を示す属性ではないとき、車両Ｖがトンネル２０を走行していないと判定する。

車両Ｖが進行して、ノードｎ１１を通過してリンクｌ１２を走行しているとき（ｔ_２）、ナビゲーション装置１７０が道路検知ＥＣＵ１３０ｄに入力するナビゲーション情報に含まれる道路１０の属性は、トンネル２０を示す属性になる。
そして、操舵制御ＥＣＵ１３０は、ナビゲーション装置１７０が道路検知ＥＣＵ１３０ｄに入力するナビゲーション情報を参照して、車両Ｖがトンネル２０を走行していることを検知し（ステップＳ１１→Ｙｅｓ）、制御をステップＳ１２に進める。

さらに車両Ｖが進行してノードｎ１２を通過するとき（ｔ_３）、ナビゲーション装置１７０が道路検知ＥＣＵ１３０ｄに入力するナビゲーション情報には、トンネル出口２０ａを示す属性がノード情報として含まれる。
したがって、操舵制御ＥＣＵ１３０は、ナビゲーション情報にトンネル出口２０ａを示す属性を有するノード情報が含まれるまではトンネル出口２０ａを通過しないと判定し（ステップＳ１２→Ｎｏ）、制御をステップＳ１２に戻す。
そして、操舵制御ＥＣＵ１３０は、ナビゲーション情報にトンネル出口２０ａを示す属性を有するノード情報が含まれたことを検知すると、車両Ｖがトンネル出口２０ａを通過したと判定する（ステップＳ１２→Ｙｅｓ）。

そして操舵制御ＥＣＵ１３０が、車両Ｖがトンネル出口２０ａを通過したと判定したら、車両Ｖがリンクｌ１３を走行していると判定し、ナビゲーション装置１７０が道路検知ＥＣＵ１３０ｄに入力するナビゲーション情報を参照して、リンクｌ１３が直線か否かを判定する。すなわち、ナビゲーション情報に含まれる道路１０の属性によって、リンクｌ１３が直線か否かを判定する。前記のように、リンクｌ１３は指定道路２０ｂであることから、操舵制御ＥＣＵ１３０は、指定道路２０ｂが直線か否かを判定する（ステップＳ１３）。

指定道路２０ｂが直線でない場合（ステップＳ１３→Ｎｏ）、操舵制御ＥＣＵ１３０は制御をステップＳ１１に戻すが、指定道路２０ｂが直線の場合（ステップＳ１３→Ｙｅｓ）、操舵制御ＥＣＵ１３０は、トー角制御ＥＣＵ１３０ｃを介して左右のトー角変更装置（ＲＴＣ）１２０Ｌ、１２０Ｒに指令を与え、左右の後輪２Ｌ、２Ｒをトーインする（ステップＳ１４）。

そして、操舵制御ＥＣＵ１３０は、ナビゲーション装置１７０が道路検知ＥＣＵ１３０ｄに入力するナビゲーション情報を参照して、車両Ｖが指定道路２０ｂから抜けたか否かを判定し（ステップＳ１５）、指定道路２０ｂから抜けていない間は（ステップＳ１５→Ｎｏ）、左右の後輪２Ｌ、２Ｒをトーインした状態に維持するが、車両Ｖが指定道路２０ｂの終点に到達し（ｔ_４）、操舵制御ＥＣＵ１３０が指定道路２０ｂから抜けたと判定したら（ステップＳ１５→Ｙｅｓ）、操舵制御ＥＣＵ１３０は、トー角制御ＥＣＵ１３０ｃを介して左右のトー角変更装置（ＲＴＣ）１２０Ｌ、１２０Ｒに指令を与え、左右の後輪２Ｌ、２Ｒのトーインを解除する（ステップＳ１６）。
なお、後輪２Ｌ、２Ｒのトーインを解除するとは、後輪２Ｌ、２Ｒを通常のトーインに戻すことを意味する。

本実施形態における指定道路２０ｂは、図７の（ａ）に示すようにトンネル出口２０ａから所定の距離Ｌ１の範囲とするが、距離Ｌ１はリンクｌ１３と同等の距離としてもよいし、リンクｌ１３と異なる距離としてもよい。
距離Ｌ１がリンクｌ１３と同等の距離とした場合、操舵制御ＥＣＵ１３０は、ナビゲーション装置１７０が道路検知ＥＣＵ１３０ｄに入力するナビゲーション情報を参照して、車両Ｖがノードｎ１３を通過したことを検知した時点で（ｔ_４）、車両Ｖが指定道路２０ｂから抜けたことを判定する。

また、距離Ｌ１がリンクｌ１３と異なる距離とした場合、距離Ｌ１は、例えばトンネル出口２０ａから２０ｍなど、あらかじめ設定されている距離であってもよいし、車速に対応して設定される距離であってもよい。

指定道路２０ｂの距離Ｌ１が車速に対応して設定される場合、例えば高速の場合は距離Ｌ１を長くし、低速の場合は距離Ｌ１を短くするような構成が考えられる。そして、例えば操舵制御ＥＣＵ１３０（図２参照）の図示しない記憶装置に、車速と対応した距離Ｌ１をマップ形式のデータとしてあらかじめ記憶しておけばよい。
操舵制御ＥＣＵ１３０は、車速センサＳｖ（図１参照）によって検出される車速に対応した距離Ｌ１を図示しない記憶装置から読み出すとともに、ナビゲーション装置１７０が道路検知ＥＣＵ１３０ｄに入力するナビゲーション情報に含まれる、車両Ｖの位置の情報を参照して車両Ｖとノードｎ１２（トンネル出口２０ａ）の距離を演算する。そして、車両Ｖとノードｎ１２との距離が、図示しない記憶装置から読み出した距離Ｌ１以上になったときに（ｔ_４）、操舵制御ＥＣＵ１３０は、車両Ｖが指定道路２０ｂを抜け出たことを判定する構成とすればよい。

また、ナビゲーション装置１７０が、車両Ｖが通ると予想される道路の属性、すなわち車両Ｖの進行方向にあるリンク情報及びノード情報を前もって取得する機能を有する場合、ナビゲーション装置１７０は、車両Ｖがトンネル出口２０ａを示すノードｎ１２を通過する前に、ノードｎ１２の情報を取得することができ、道路検知ＥＣＵ１３０ｄに入力できる。

この場合、操舵制御ＥＣＵ１３０は、車両Ｖがトンネル出口２０ａを示すノードｎ１２を通過する前にトンネル出口２０ａを検知できることから、例えばトンネル出口２０ａを示すノードｎ１２より、所定の距離Ｌ２だけ手前の地点（ｔ_３ａ）を車両Ｖが通過するときに、左右の後輪２Ｌ、２Ｒをトーインさせる構成としてもよい。
このように構成することで、車両Ｖがトンネル出口２０ａを通過する時点（ｔ_３）で、左右の後輪２Ｌ、２Ｒがトーインしていて直進性が向上していることから、トンネル出口２０ａを出た瞬間の強風に対しても、直進走行を支援できるという優れた効果を奏する。

なお、所定の距離Ｌ２は、例えば、トンネル出口２０ａから２０ｍなど、あらかじめ設定されている距離であってもよいし、車速に対応して設定される距離であってもよい。

所定の距離Ｌ２が車速に対応して設定される距離の場合、例えば高速の場合は所定の距離Ｌ２を長くし、低速の場合は所定の距離Ｌ２を短くするような構成が考えられ、例えば操舵制御ＥＣＵ１３０の図示しない記憶装置に、車速と対応した所定の距離Ｌ２をマップ形式のデータとしてあらかじめ記憶しておけばよい。
操舵制御ＥＣＵ１３０は、車速センサＳｖによって検出される車速に対応した所定の距離を図示しない記憶装置から読み出すとともに、ナビゲーション装置１７０が道路検知ＥＣＵ１３０ｄに入力するナビゲーション情報を参照して、車両Ｖとノードｎ１２（トンネル出口２０ａ）との距離を演算して、車両Ｖとノードｎ１２との距離が図示しない記憶装置から読み出した所定の距離Ｌ２以下のときに（ｔ_３ａ）、左右の後輪２Ｌ、２Ｒがトーインするように、トー角制御ＥＣＵ１３０ｃに指令を与えるように構成すればよい。

また、トンネル２０が複数のリンクで形成される場合、操舵制御ＥＣＵ１３０は、トンネル出口２０ａの直前のリンクを車両Ｖが走行していることを検知した時点で、左右の後輪２Ｌ、２Ｒがトーインするように、トー角制御ＥＣＵ１３０ｃに指令を与えるように構成してもよい。

なお、車両Ｖがトンネル２０を走行するときに、ナビゲーション装置１７０が衛星からの電波を受信できず、衛星航法（ＧＰＳ航法）による測位ができない場合、ナビゲーション装置１７０は、車速センサＳｖによって検出される車速に基づいてトンネル２０内の走行距離を算出し、マップマッピングを行うことにより、つまり自立航法による測位によって、トンネル出口２０ａまでの距離を算出できる。

このように、ナビゲーション装置１７０が道路検知ＥＣＵ１３０ｄに入力するナビゲーション情報を参照して、操舵制御ＥＣＵ１３０がトンネル出口２０ａの近傍に備わる指定道路２０ｂを検知したとき、左右の後輪２Ｌ、２Ｒを通常より大きくトーインさせることで、指定道路２０ｂにおける車両Ｖの直進性を向上させ、直進走行を支援できるという優れた効果を奏する。

（橋梁の上における走行支援）
以上、トンネル出口の近傍に敷設された道路を走行している車両の走行支援について説明したが、橋梁の上も横風が吹きやすく、横風が車両の直進走行に対する外乱となる。

そこで、本実施形態においては、橋梁を指定属性として、橋梁の上に敷設される道路を指定道路とする。操舵制御ＥＣＵ１３０（図２参照）は、ナビゲーション装置１７０（図２参照）が道路検知ＥＣＵ１３０ｄ（図２参照）に入力するナビゲーション情報を参照して橋梁の属性を有する指定道路を検知し、車両Ｖ（図１参照）が橋梁を走行していることを検知する。

図８の（ａ）は橋梁を有する道路を車両が走行している状態を示す図、（ｂ）は、橋梁の上を走行している車両の直進走行を支援するフローを示すフローチャートである。図８の（ａ）におけるｂ_１〜ｂ_４は、車両Ｖの位置を示している。また、橋梁２５の始点２５ａと終点２５ｂの間が、指定道路２５ｃとなる。

図８の（ａ）に示すように、橋梁２５を有する道路１０は、地図データ１７０ａ（図１参照）において、橋梁２５直前のリンクｌ２１と、橋梁２５のリンクｌ２２と、橋梁２５直後のリンクｌ２３とから構成されるとする。そして、リンクｌ２１とリンクｌ２２はノードｎ２１で接続され、リンクｌ２２とリンクｌ２３はノードｎ２２で接続されている。
そして本実施形態においては、道路１０のリンクｌ２２で管理される部分が指定道路２５ｃとなる。

さらに、リンクｌ２２は橋梁２５を示す属性（指定属性）を有し、ノードｎ２１は橋梁２５の始点２５ａを示す属性を有し、ノードｎ２２は橋梁２５の終点２５ｂを示す属性を有する。
以下、図８の（ａ）、（ｂ）を参照して、橋梁２５を走行している車両Ｖの直進走行を支援するフローを説明する（適宜図１〜図５参照）。
道路１０を走行中の車両Ｖの操舵制御ＥＣＵ１３０は、ナビゲーション装置１７０が道路検知ＥＣＵ１３０ｄに入力するナビゲーション情報を参照して、車両Ｖが橋梁２５の始点２５ａを通過したか否かを判定し、車両Ｖが橋梁２５の始点２５ａを通過しない間は（ステップＳ２１→Ｎｏ）、車両Ｖがリンクｌ２１を走行していると判定し（ｂ_１）、制御をステップＳ２１に戻す。

車両Ｖが進行してノードｎ２１を通過するとき（ｂ_２）、ナビゲーション装置１７０が道路検知ＥＣＵ１３０ｄに入力するナビゲーション情報には、橋梁２５の始点２５ａを示す属性がノード情報として含まれる。
したがって、操舵制御ＥＣＵ１３０は、ナビゲーション情報に橋梁２５の始点２５ａを示す属性を有するノード情報が含まれたことを検知するまでは、車両Ｖが橋梁２５の始点２５ａを通過しないと判定し、ナビゲーション情報に橋梁２５の始点２５ａを示す属性を有するノード情報が含まれたことを検知した時点で、車両Ｖが橋梁２５の始点２５ａを通過したと判定する（ステップＳ２１→Ｙｅｓ）。

このように、操舵制御ＥＣＵ１３０が、車両Ｖが橋梁２５の始点２５ａを通過したことを検知すると、操舵制御ＥＣＵ１３０は、車両Ｖがリンクｌ２２を走行していると判定する（ｂ_３）。前記のように、リンクｌ２２は、指定道路２５ｃであることから、操舵制御ＥＣＵ１３０は、車両Ｖが指定道路２５ｃを走行していると判定することになり、トー角制御ＥＣＵ１３０ｃを介して左右のトー角変更装置（ＲＴＣ）１２０Ｌ、１２０Ｒに指令を与え、左右の後輪２Ｌ、２Ｒをトーインする（ステップＳ２２）。

さらに車両Ｖが進行してノードｎ２２を通過するとき（ｂ_４）、ナビゲーション装置１７０が道路検知ＥＣＵ１３０ｄに入力するナビゲーション情報には、橋梁２５の終点２５ｂを示す属性がノード情報として含まれる。
したがって、操舵制御ＥＣＵ１３０は、ナビゲーション情報に橋梁２５の終点２５ｂを示す属性を有するノード情報が含まれたことを検知するまでは、車両Ｖが橋梁２５の終点２５ｂを通過しないと判定し（ステップＳ２３→Ｎｏ）、左右の後輪２Ｌ、２Ｒをトーインした状態に維持する。

そして、操舵制御ＥＣＵ１３０は、ナビゲーション装置１７０が道路検知ＥＣＵ１３０ｄに入力するナビゲーション情報に橋梁２５の終点２５ｂを示す属性を有するノード情報が含まれていることを検知した時点で、車両Ｖが橋梁２５の終点２５ｂを通過したと判定する（ステップＳ２３→Ｙｅｓ）。

操舵制御ＥＣＵ１３０は、車両Ｖが橋梁２５の終点２５ｂを通過したことを検知すると、車両Ｖが指定道路２５ｃから抜けたと判定し、トー角制御ＥＣＵ１３０ｃを介して左右のトー角変更装置（ＲＴＣ）１２０Ｌ、１２０Ｒに指令を与え、左右の後輪２Ｌ、２Ｒのトーインを解除する（ステップＳ２４）。

また、ナビゲーション装置１７０が、車両Ｖが通ると予想される道路の属性、すなわち車両Ｖの進行方向にあるリンク情報及びノード情報を前もって取得する機能を有する場合、ナビゲーション装置１７０は、車両Ｖが橋梁２５の始点２５ａを示すノードｎ２１を通過する前に、ノードｎ２１の情報を取得することができ、道路検知ＥＣＵ１３０ｄに入力できる。

この場合、操舵制御ＥＣＵ１３０は、車両Ｖが橋梁２５の始点２５ａを示すノードｎ２１を通過する前に橋梁２５の始点２５ａを検知できることから、例えば橋梁２５の始点２５ａを示すノードｎ２１より、所定の距離Ｌ３だけ手前の地点（ｂ_２ａ）を車両Ｖが通過するときに、左右の後輪２Ｌ、２Ｒをトーインさせる構成としてもよい。
このように構成することで、車両Ｖが橋梁２５の始点２５ａを通過する時点（ｂ_２）で、左右の後輪２Ｌ、２Ｒがトーインしていて直進性が向上していることから、橋梁２５に入った瞬間の横風に対しても、直進走行を支援できるという優れた効果を奏する。

なお、所定の距離Ｌ３は、例えば、橋梁２５の始点２５ａから２０ｍなど、あらかじめ設定されている距離であってもよいし、車速に対応して設定される距離であってもよい。
また、リンクｌ２２の直前のリンクｌ２１の距離を所定の距離Ｌ３としてもよい。

所定の距離Ｌ３が車速に対応して設定される距離の場合、例えば高速の場合は所定の距離Ｌ３を長くし、低速の場合は所定の距離Ｌ３を短くするような構成が考えられ、例えば操舵制御ＥＣＵ１３０の図示しない記憶装置に、車速と対応した所定の距離Ｌ３をマップ形式のデータとしてあらかじめ記憶しておけばよい。
操舵制御ＥＣＵ１３０は、車速センサＳｖによって検出される車速に対応した所定の距離を図示しない記憶装置から読み出すとともに、ナビゲーション装置１７０が道路検知ＥＣＵ１３０ｄに入力するナビゲーション情報を参照して、車両Ｖとノードｎ２１（橋梁２５の始点２５ａ）と距離を演算して、車両Ｖとノードｎ２１との距離が図示しない記憶装置から読み出した所定の距離Ｌ３以下のときに（ｂ_２ａ）、左右の後輪２Ｌ、２Ｒがトーインするように、トー角制御ＥＣＵ１３０ｃに指令を与えるように構成すればよい。

このように、橋梁２５の上に敷設される指定道路２５ｃを走行している車両Ｖの後輪２Ｌ、２Ｒをトーインして直進性を向上することで、橋梁２５の上に吹く横風に対して車両Ｖの直進走行を支援することができる。

なお、本実施形態においては、トンネル、及び橋梁を指定道路としたが、これは限定されるものではなく、車両の直進走行に対する外乱が発生しやすい、例えば海沿いの道路などに指定道路を設定してもよい。

このように、本発明によると、直進走行に対する外乱が発生しやすい直線道路を車両が通行する場合、後輪をトーインさせることで直進性を向上し、直進走行を支援できるという優れた効果を奏する。

本発明の実施形態にかかる車両システムを適用した４輪車両の概略図である。 操舵制御ＥＣＵの構成を示すブロック図である。 左後輪側のトー角変更装置の構成図である。 トー角変更装置のアクチュエータの構成図である。 トー角変更制御ＥＣＵの構成を示すブロック図である。 指定道路における直進走行を支援するステップを示すフローチャートである。 （ａ）はトンネルを有する道路を車両が走行している状態を示す図、（ｂ）は、トンネル出口の近傍を走行している車両の直進走行を支援するフローを示すフローチャートである。 （ａ）は橋梁を有する道路を車両が走行している状態を示す図、（ｂ）は、橋梁の上を走行している車両の直進走行を支援するフローを示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 道路
２０ トンネル
２０ａ トンネル出口
２０ｂ、２５ｃ 指定道路
２５ 橋梁
３７ トー角変更制御ＥＣＵ
１００ 車両システム
１２０（１２０Ｌ、１２０Ｒ） トー角変更装置
１３０ 操舵制御ＥＣＵ
１３０ｃ トー角制御ＥＣＵ（リアトー角制御装置）
１７０ ナビゲーション装置（道路属性取得手段）
１７０ａ 地図データ
Ｖ 車両

Claims (5)

1. 車両に備わる後輪のトー角を、左右独立に変更可能なトー角変更装置と、
   前記車両が走行している道路の属性を取得する道路属性取得手段と、
   前記道路属性取得手段が取得する前記属性が所定の属性である場合に、前記トー角変更装置に指令を与えて、前記後輪をトーインさせるリアトー角制御装置と、
   を備えることを特徴とする走行支援装置。
2. 前記所定の属性は、前記車両の直進走行に対する外乱を発生する道路を示す属性を含むことを特徴とする請求項１に記載の走行支援装置。
3. 前記所定の属性は、トンネル出口の近傍に敷設される道路を示す属性であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の走行支援装置。
4. 前記所定の属性は、橋梁の上に敷設される道路を示す属性であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の走行支援装置。
5. 前記道路属性取得手段は、
   道路の属性を情報として含む地図データを備え、
   前記車両が走行している位置を検知するとともに、前記車両が走行している前記道路の属性を、前記地図データを参照して取得するナビゲーション装置であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の走行支援装置。

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