JP5109767B2

JP5109767B2 - ターンシグナル制御装置

Info

Publication number: JP5109767B2
Application number: JP2008094667A
Authority: JP
Inventors: 健一郎寺尾
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2008-04-01
Filing date: 2008-04-01
Publication date: 2012-12-26
Anticipated expiration: 2028-04-01
Also published as: JP2009248576A

Description

本発明は、車両に取り付けられ、左若しくは右への進路変更を周囲に合図するために点滅駆動するターンシグナルランプを点消灯制御するために用いられるターンシグナル制御装置に関するものである。

公道を走行する車両には、進路を変更するときにその進行変更方向を周囲に知らせるために、車両の左右にターンシグナルランプが取り付けられている。車両が右方向への車線変更もしくは右折走行する場合には、右側のターンシグナルランプを点灯（点滅）させ、同様に左方向への車線変更もしくは左折走行する場合には、左側のターンシグナルランプを点灯（点滅）させることで周囲に注意を喚起する。

上記の目的に使用されるターンシグナルランプは、進路変更が完了するまでは継続して点滅させると共に、前記操作の完了もしくは中止時には速やかに消灯させることが望ましい。このような進路変更は頻繁に行われるため、ターンシグナルランプの消灯を自動的に実施するターンシグナル制御装置が従来から存在している。

ターンシグナル制御装置の自動キャンセル方式には種々の形式のものが存在しており、機械式のものと電子式のものに大別できる。電子式のものは、ステアリングの回転角を検出する回転角検出手段を有し、運転者が進路変更のためにステアリングをキャンセル準備角まで進路変更方向に回転し、その後、進路変更の完了によりステアリングをキャンセル角まで逆回転されたことを検出すると自動キャンセルするよう構成されている。

さらに、キャンセル角やキャンセル準備角が固定となっていると、高速道路の車線変更など、高速走行時にはステアリングの回転角度が比較的小さくなり的確に自動キャンセルができないため、車速に応じてキャンセル条件となる回転角を可変とすることで、高速走行時にはステアリングのわずかな切戻しで自動的にキャンセルされるよう設定し、より的確に自動キャンセルを行えるよう構成したものなどが既に考案されている。

なお、このような出願の発明に関する先行文献としては、下記の特許文献１が知られている。
特開平１１−７０８３３号公報

しかしながら、上記従来の構成では、高速走行時にはステアリングがわずかに回転しただけで自動キャンセルされるため、路面のがたつきや風といった外乱や障害物を避けるためのステアリングのわずかな操作などにより、運転者の意思に反して過剰に自動キャンセルされてしまう恐れがあった。また、車線変更時の変更車線への進入角度は運転者やそのときの道路状況によって変わるため自動キャンセルを行う回転角を適切に決めることが困難であった。

本発明は、上記課題の解決を図るものであり、高速走行時においても自動キャンセルを的確に行えるように構成し、かつ運転者の意思に反した過剰な自動キャンセルの発生を低減することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明のターンシグナル制御装置は、周囲に進路変更を合図するためのターンシグナルランプと、前記ターンシグナルランプを点消灯制御するために操作するターンシグナルスイッチと、ステアリングの回転角を検出する回転角検出手段と、前記ターンシグナルスイッチの操作に応じて前記ターンシグナルランプを点消灯制御すると共に、前記ステアリングの切戻しを検出し、切戻しを検出した以降もしくは切戻しを検出している間、前記回転角検出手段によって検出される回転角もしくは前記回転角から演算される回転角演算値を積算し、前記積算値が所定積算値に達したときに前記ターンシグナルランプを消灯する制御手段とを備えたことを特徴とするものである。

本発明のターンシグナル制御装置によれば、ステアリングの切戻しを検出してからの回転角もしくは前記回転角から演算される回転角演算値の積算値が所定積算値に達したときに進路変更を完了したと判定し、ターンシグナルランプを消灯することができる。

すなわち、ステアリングの回転角の変化ではなく、積算値を用いるため、路面のがたつきや風といった外乱や障害物を避けるためのステアリングのわずかな操作といったステアリングの比較的短時間の変動では自動キャンセルしないよう構成することができ、また、進路変更ではステアリングが徐々に切戻されるため、的確に自動キャンセルすることができる。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１におけるターンシグナル制御装置について図面を参照しながら説明する。図１は、この発明に係るターンシグナル制御装置の構成図である。図１において、制御手段１はマイクロコンピュータ１１を主体として、インターフェイス回路１２とターンフラッシャ１３から構成された制御回路よりなる。この制御手段１において、マイクロコンピュータ１１の入力端子にはインターフェイス回路１２を介し回転角検出手段２と、中立位置から右折方向及び左折方向に操作可能なターンシグナルスイッチ３が接続されている。また、マイクロコンピュータ１１の出力端子にはターンフラッシャ１３を介して左右二つのランプ４１、４２からなるターンシグナルランプ４が接続されている。

上記回転角検出手段２は、ステアリングの回転角を検出し、前記回転角に応じた回転角信号を制御手段１に出力するようになっている。そして、前記回転角信号はインターフェイス回路１２を介してマイクロコンピュータ１１の入力端子に入力されるようになっている。

ターンシグナルスイッチ３は、使用者の回動操作に連動して接点との接続状態が切り替わるようになっており、接点との接続状態がインターフェイス回路１２を介して、マイクロコンピュータ１１の入力端子に入力されるようになっている。

マイクロコンピュータ１１は入力された前記回転角信号およびターンシグナルスイッチ３の回動位置から求めたターンシグナルランプ４の点灯制御信号を出力端子より出力する。

ターンフラッシャ１３は前記点灯制御信号に応じて、ターンシグナルランプ４に駆動電流を与えターンシグナルランプ４を点滅駆動させる。

以上のように構成された本発明の実施の形態１におけるターンシグナル制御装置について、以下に図２を用いてその動作を説明する。図２は本発明の実施の形態１における前記マイクロコンピュータ１１によるターンシグナルランプ４の点消灯制御を表すフローチャートである。まず、制御手段１が動作を開始すると、マイクロコンピュータ１１はステップＳ０１になる。ステップＳ０１では、インターフェイス回路１２を介してターンシグナルスイッチ３の状態を取得すると共に、ターンシグナルスイッチ３の操作に応じたターンシグナルランプ４の点消灯制御を行い、ステップＳ０２に移る。例えば、ターンシグナルランプ４が消灯時において、ターンシグナルスイッチ３が中立位置から左折位置に回動されたなら、左ターンシグナルランプ４１を点灯し、同様に中立位置から右折位置に回動されたなら、右ターンシグナルランプ４２を点灯させる。続くステップＳ０２では、ターンシグナルランプが点滅（点灯）中か消灯中か判定し、点滅中であればステップＳ０３に移る。消灯中であれば、ステップＳ０８に移る。ステップＳ０８では「積算値初期化」の処理が実行される。ここでは、回転角演算値の積算値θ_sumを零に初期化し、ステップＳ０１に戻る。ステップＳ０３では、「ステアリングの切戻し判定」処理を実行する。ここでは、回転角検出手段２よりのステアリングの回転角θを検出し、前記回転角よりステアリングが切戻し中か否かを判定する。すなわち、下記の判定式（１）を満たす場合に切戻し中と判定する。

θ＜θ_max……………（１）
ここで、θ_maxはターンシグナルランプが進路変更のために点滅された以降のステアリングの回転角θの最大値である。続いてステップＳ０４に移行し、前記の判定結果に基づいてステアリングが切戻し中ならばステップＳ０５に移行し、そうでなければステップＳ０１に戻る。ステップＳ０５では、「回転角演算値積算」の処理が実行される。ここでは、回転角検出手段２よりのステアリングの回転角θを検出し、前記回転角θから演算される回転角演算値を積算する。すなわち、前記積算値θ_sumは、下式（２）により求める。

θ_sum＝θ_sum＋（θ_max−θ）……………（２）
つまり、回転角演算値を回転角θの最大値θ_maxからの減少量としている。上式（２）は一般にはθ_sum＝θ_sum＋ｆ（θ，φ）として表される。すなわち、ｆ（θ，φ）が回転角演算値であり、φは回転角θ以外の回転角演算値を求めるためのパラメータベクトルである。ステップＳ０５の演算の実行後ステップＳ０６に移行する。ステップＳ０６では、ステップＳ０５で積算した積算値θ_sumが所定積算値θ_Tを上回ったかを判定し、上回っていればステップＳ０７に移行し、そうでなければステップＳ０１に戻る。ステップＳ０７ではターンシグナルランプ４を消灯し、その後ステップＳ０１に戻る。

以上のような本発明の実施の形態１におけるターンシグナル制御装置の有する効果について図３から図１０を用いて説明する。図３は本発明の実施の形態１における車線変更操作時の動作例である。図３（ａ）、（ｂ）において、運転者はＡ地点においてターンシグナルスイッチ３を操作し右ターンシグナルランプ４２を点滅させることで右車線への車線変更の意思を周囲に伝える。その後ステアリングを徐々に右に切りながら車線を変更していく。ついで、ステアリングを徐々に切戻し、さらに逆方向にステアリングを操作し車線変更を完了すると共に、車両を直進状態に戻す。マイクロコンピュータ１１はステアリングの切戻しを検出し、切戻しを検出した以降もしくは切戻しを検出している間、回転角検出手段２によって検出される回転角θから演算される回転角演算値ｆ（θ，φ）を積算し、前記積算値θ_sumが所定積算値θ_Tに達したときに車線変更が完了したと判断し、ターンシグナルランプ４を消灯することで的確な自動キャンセルを実現する。

さて、このように運転者はステアリングを車線変更方向に徐々に切り込んでいき、その後徐々に切戻しながら車線変更操作を行っていくが、変更車線への進入角度は運転者やそのときの周囲の状況で様々である。本発明では進路変更完了の判定に回転角演算値ｆ（θ，φ）の積算値θ_sumを用いているため、例えば図４（ａ）、（ｂ）に示す動作例のように進入角度が図３（ａ）、（ｂ）の動作例と比較してステアリングの操作角が浅い場合はステアリングを切戻し始めてから比較的遅れて自動キャンセルされる。すなわち、車線変更のためのステアリングの一連の操作シーケンスから見ると自動キャンセルのタイミングは相対的に一定となり、進入角度によらず進路変更を完了したタイミングで適切に自動キャンセルすることが可能となるので、運転者により違和感のない操作感を提供することができる。

また、従来の構成では、図５（ａ）、（ｂ）に示す動作例のように、ターンシグナル４を点滅させてから車線変更操作を完了するまでに路面のがたつきや風といった外乱や、障害物を避けるためのステアリングのわずかな操作が発生した場合、その回転角の変化を車線変更の切戻しと誤って判定し、運転者の意思に反して過剰に自動キャンセルされてしまう恐れがあった。また、他方で過剰に自動キャンセルされないよう判定のための閾値を比較的大きくすると、図４（ａ）、（ｂ）に示す動作例のように進入角度が浅い場合は自動キャンセルされない恐れがあった。

一方、本発明では回転角演算値の積算値θ_sumを進路変更の判定に用いているため、図６（ａ）、（ｂ）に示す動作例のように、上述した外乱のような比較的短時間の回転角の変化では積算値θ_sumは所定積算値θ_Tに達しないため自動キャンセルされず、車線変更の際のステアリングの回転角の長時間にわたる変化、もしくは非常に大きな回転角の変化を検出したときに自動キャンセルするため、より的確に自動キャンセルすることができる。

加えて、ターンシグナルランプ４の点灯時からではなく切戻しを検知した以降もしくは切戻し検知中のみ積算を行うため、図７（ａ）、（ｂ）に示す動作例のように運転者がＡ地点でステアリングを切り始めた後に、Ａ´地点でターンシグナルスイッチ３を点滅させたような場合でも安定的に自動キャンセルすることができる。

なお、本実施の形態では切戻し中かの判定に判定式（１）を用いたが、本発明はこれに限定するものではない。例えば、回転角度検出２によって検出される回転角θが所定回転角θ＋ｄ以上になった後に回転角θが減少したときにステアリングが切戻されたと判定してもよい。上記のように構成することで、値ｄが一種の外乱に対する遊びとして機能するため、外乱による影響をより低減することができる。他にも、一定時間前の回転角との比較によって判定する方法も考えられる。

また、本実施の形態では回転角演算値ｆ（θ，φ）に式（２）に示した切戻しによる減少量を用いたが、本発明はこれに限定するものではない。例えば、最も簡単には回転角θそのものを回転角演算値として用いてもよい。式（２）に示すような減少量を用いることでカーブを走行中における車線変更など、予めステアリングが切られており、回転角がオフセットされている場合にも的確にキャンセル可能であるという効果が得られる。他には、図８に示す構成図のように車両の速度を検出する車速検出手段５を制御手段１に接続し、車速検出手段５を用いて検出される車両の速度νと回転角θを用いて回転角演算値ｆ（θ，φ）をｆ（θ，φ）＝ｆ´（θ，ν，φ´）と演算するよう構成してもよい。例えば、下式（３）
ｆ´（θ，ν，φ´）＝ν・ｃｏｓ（ｇ（θ，γ））……………（３）
を用いる。ここで、ｇ（θ，γ）は回転角θとホイールベースなどの車両の特徴パラメータベクトルγより得られる車両の単位時間あたりの旋回角とする。すなわち、上式（３）は横方向への移動距離を表している。このように、ステアリングの回転角θが同一であっても車両の速度νにより単位時間あたりの移動距離は異なるが、車両の速度νを回転角演算値に組み込むことにより、車両の速度によらず同一のタイミングで的確に自動キャンセルすることが可能となり、より高い操作性を運転者に提供できる効果がある。回転角演算値に車両の速度νを組み込む代わりに、同様の効果を得るために所定積算値θ_Tをθ_T＝θ_T（ν）のように車両の速度νによって可変となるように構成してもよい。

加えて、積算値θ_sumは切戻しが検出された以降常に積算するように構成しても、切戻しが検出されている間だけ積算するように構成してもよい。例えば、判定式（１）ではθ_maxが更新されたときは切戻し判定は偽となるが、この場合は積算値θ_sumへの積算を行わない、あるいは進路変更方向に再び切られたと判定し積算値θ_sumを零に初期化する、あるいは進路変更へ切られた回転角に応じて積算値θ_sumを減少させるように構成することが可能である。後者の２つの構成をとることでより外乱の影響を受けずに自動キャンセルが可能となる効果が得られる。

さらに、積算値θ_sumが所定積算値θ_Tを上回ったら即自動キャンセルするのではなく、所定積算値θ_Tを上回ったのちに所定時間経過してから、あるいは図９に示す構成図のように走行距離検出手段６を備え、所定積算値θ_Tを上回ったのちに一定距離走行してから自動キャンセルするように構成してもよい。上記構成をとることでより的確なタイミングになるように、あるいは利用者ごとに自動キャンセルのタイミングを調整することが容易になるという効果が得られる。

また、ここまでで述べてきたような積算値θ_sumが所定積算値θ_Tを上回ったことを検出したときに自動キャンセルする条件の他に異なる自動キャンセルの条件を組み合わせた構成をとることも可能である。例えば、左右折時における交差点への進入速度の上限と考えられる３０ｋｍ／ｈ〜４０ｋｍ／ｈを閾値速度として設定し、前記閾値速度未満のときは前記積算値による判定に代えて、キャンセル準備角、キャンセル角を設定し、ステアリングが前記キャンセル準備角を越えて進路変更方向に回転されたのちに前記キャンセル角まで逆回転されたことを検出したときに自動キャンセルするよう構成すると共に、前記閾値速度以上のときには、両方の条件を併用する構成が考えられる。このような構成を取ることで、左右折時には従来から存在する機械式の自動キャンセル装置と同様の条件であるキャンセル準備角、キャンセル角を用いて自動キャンセルするため運転者により違和感を与えず、また高速走行時については積算値θ_sumによる判定によって的確に自動キャンセルすることができる。

なお、ここまで自動キャンセルの判定条件として回転角検出手段２より得られる回転角を用いてきたが、図１０の構成図に示すように、回転角検出手段２に代えて、角速度検出手段７を備え、回転角の代わりに角速度検出手段７より得られる角速度を用いて回転角の場合と同様の手段で自動キャンセルするように構成してもよい。もしくは回転角検出手段２に加えて角速度検出手段７を備え、回転角と角速度を併用する構成をとってもよい。このように構成することで、ステアリングの回転角と車両の挙動が車速によって異なるアクティブステアリングを搭載する車両においても的確に自動キャンセルを行うことができる。

以上のように本発明は運転者の意思に反した過剰な自動キャンセルを低減し、より的確にターンシグナルランプを自動キャンセルすることができ、操作性、利便性の向上に寄与する。

本発明の一実施形態に係るステアリング制御装置の構成図同装置に係る動作を表すフローチャート（ａ）同装置に係る車線変更操作における動作例を示す図、（ｂ）その動作説明図（ａ）同装置に係る車線変更操作における進入角度が浅い場合の動作例を示す図、（ｂ）その動作説明図（ａ）従来例に係る車線変更操作における外乱が発生した場合における動作例を示す図、（ｂ）その動作説明図（ａ）本発明の一実施形態に係るステアリング制御装置の車線変更操作における外乱が発生した場合における動作例を示す図、（ｂ）その動作説明図（ａ）本発明の一実施形態に係るステアリング制御装置の車線変更操作におけるターンシグナルスイッチＯＮのタイミングが遅れた場合における動作例を示す図、（ｂ）その動作説明図本発明の他の実施形態に係るステアリング制御装置の構成図本発明の他の実施形態に係るステアリング制御装置の構成図本発明の他の実施形態に係るステアリング制御装置の構成図

符号の説明

１制御手段
２回転角検出手段
３ターンシグナルスイッチ
４ターンシグナルランプ
５車速検出手段
６距離検出手段
７角速度検出手段

Claims

周囲に進路変更を合図するためのターンシグナルランプと、前記ターンシグナルランプを点消灯制御するために操作するターンシグナルスイッチと、ステアリングの回転角を検出する回転角検出手段と、前記ターンシグナルスイッチの操作に応じて前記ターンシグナルランプを点消灯制御すると共に、前記ステアリングが進路変更方向とは逆方向に切戻されたことを検出し、前記切戻しを検出した以降もしくは切戻しを検出している間、前記回転角検出手段によって検出される回転角もしくは前記回転角から演算される回転角演算値を積算し、前記積算値が所定積算値に達したときに前記ターンシグナルランプを消灯する制御手段とを備えたことを特徴とするターンシグナル制御装置。
車両の速度を検出する車速検出手段を付加し、前記制御手段は前記所定積算値を前記車速検出手段によって検出される車両の速度に応じて可変とすることを特徴とする請求項１記載のターンシグナル制御装置。
車両の速度を検出する車速検出手段を付加し、前記回転角演算値は前記回転角検出手段によって検出される回転角と、前記車速検出手段によって検出される車両の速度とから演算されることを特徴とする請求項１記載のターンシグナル制御装置。
前記回転角演算値は前記回転角検出手段によって検出される回転角の前記切戻しによる減少量であることを特徴とする請求項１記載のターンシグナル制御装置。
前記制御手段は、前記ステアリングが進路変更方向とは逆方向に切戻されたことを検出したのちに前記ステアリングが再び進路変更方向に切られたことを検出した場合に前記積算値を初期化することを特徴とする請求項１記載のターンシグナル制御装置。
前記制御手段は、前記ステアリングが進路変更方向とは逆方向に切戻されたことを検出したのちに前記ステアリングが再び進路変更方向に切られたことを検出した場合に進路変更方向に切られている間は前記積算値を前記回転角検出手段によって検出される回転角に応じて減少させることを特徴とする請求項１記載のターンシグナル制御装置。
前記制御手段は、前記回転角検出手段によって検出される回転角が所定回転角以上になったのちに回転角が減少したときにステアリングが切戻されたと判定することを特徴とする請求項１記載のターンシグナル制御装置。
前記制御手段は、前記積算値が前記所定積算値に達してから所定時間経過したのちに前記ターンシグナルランプを消灯させることを特徴とする請求項１記載のターンシグナル制御装置。
車両の走行距離を検出するための走行距離検出手段を付加し、前記制御手段は、前記演算値が前記所定積算値に達したのちに、前記走行距離検出手段を用いて所定距離以上走行したことを検出したときに前記ターンシグナルランプを消灯させることを特徴とする請求項１記載のターンシグナル制御装置。
前記回転角検出手段に代えて車両の角速度を検出する角速度検出手段を備え、前記制御手段は、前記角速度検出手段により車両が進路変更方向とは逆方向への旋回を検出し、前記逆方向への旋回を検出した以降もしくは検出している間、前記角速度検出手段によって検出される角速度もしくは前記角速度から演算される角速度演算値を積算し、前記積算値が所定積算値に達したときに前記ターンシグナルランプを消灯させることを特徴とする請求項１記載のターンシグナル制御装置。
車両の速度を検出する車速検出手段を付加し、前記制御手段は、キャンセル準備角、キャンセル角を設定し、前記回転角検出手段により前記ステアリングが前記キャンセル準備角を越えて進路変更方向に回転されたのちに前記キャンセル角まで逆回転されたことを検出したときに前記車速検出手段により検出された車両の速度に応じて、前記ターンシグナルランプを消灯することを特徴とする請求項１記載のターンシグナル制御装置。