JPH08263790A - 車両の操舵制御装置 - Google Patents
車両の操舵制御装置Info
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- JPH08263790A JPH08263790A JP7064584A JP6458495A JPH08263790A JP H08263790 A JPH08263790 A JP H08263790A JP 7064584 A JP7064584 A JP 7064584A JP 6458495 A JP6458495 A JP 6458495A JP H08263790 A JPH08263790 A JP H08263790A
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- Japan
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- steering
- vehicle
- steering torque
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 道路のカーブ等において、車両が道路を逸脱
しないように操舵制御を行う。 【構成】 ナビゲーションシステムにより得られた自車
位置及び道路データに基づいて、車両が前方の道路を時
間δｔ走行する間の道路の方位角変化量θを算出し（ス
テップＳ１，Ｓ２，Ｓ３）、その方位角変化量θを時間
δｔで除算して基準ヨーレートγREF を算出する（ステ
ップＳ４）。ヨーレートセンサで検出した実ヨーレート
γと前記基準ヨーレートγREF との偏差Ｄを算出し（ス
テップＳ５，Ｓ６，Ｓ７）、その偏差Ｄに応じた操舵ア
シストトルクＴを操舵手段に与えることにより、車両の
道路逸脱を防止する（ステップＳ８，Ｓ９）。
しないように操舵制御を行う。 【構成】 ナビゲーションシステムにより得られた自車
位置及び道路データに基づいて、車両が前方の道路を時
間δｔ走行する間の道路の方位角変化量θを算出し（ス
テップＳ１，Ｓ２，Ｓ３）、その方位角変化量θを時間
δｔで除算して基準ヨーレートγREF を算出する（ステ
ップＳ４）。ヨーレートセンサで検出した実ヨーレート
γと前記基準ヨーレートγREF との偏差Ｄを算出し（ス
テップＳ５，Ｓ６，Ｓ７）、その偏差Ｄに応じた操舵ア
シストトルクＴを操舵手段に与えることにより、車両の
道路逸脱を防止する（ステップＳ８，Ｓ９）。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両が道路から逸脱す
るのを防止するための車両の操舵制御装置に関する。
るのを防止するための車両の操舵制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ナビゲーションシステムにより得られた
地図データに基づいて自車の走行方向前方のカーブの曲
率半径を推定することにより、自車が現在の車速で前記
カーブを通過可能であるか否かを判定し、通過不能と判
定された場合にドライバーに警報を発する技術が、特開
昭６０−８９２９８号公報により公知である。
地図データに基づいて自車の走行方向前方のカーブの曲
率半径を推定することにより、自車が現在の車速で前記
カーブを通過可能であるか否かを判定し、通過不能と判
定された場合にドライバーに警報を発する技術が、特開
昭６０−８９２９８号公報により公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のものは、現在の車速でカーブを通過可能であるか否
かを判定しているだけで、道路の曲がり方に対する車両
の横方向の位置ずれを検出していないため、的確な警報
が難しい問題がある。しかも、疲労等によってドライバ
ーの運転能力が低下している場合や脇見運転中に警報が
発せられたとしても、逸脱回避のためにドライバーの素
早い操舵や制動が要求され、未熟なドライバーでは対応
できずに道路逸脱が発生する可能性がある。
来のものは、現在の車速でカーブを通過可能であるか否
かを判定しているだけで、道路の曲がり方に対する車両
の横方向の位置ずれを検出していないため、的確な警報
が難しい問題がある。しかも、疲労等によってドライバ
ーの運転能力が低下している場合や脇見運転中に警報が
発せられたとしても、逸脱回避のためにドライバーの素
早い操舵や制動が要求され、未熟なドライバーでは対応
できずに道路逸脱が発生する可能性がある。
【０００４】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、地図情報に基づいて検出した道路形状に応じて操舵
制御を行うことにより車両の道路逸脱を確実に回避する
ことを目的とする。
で、地図情報に基づいて検出した道路形状に応じて操舵
制御を行うことにより車両の道路逸脱を確実に回避する
ことを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１に記載された車両の操舵制御装置は、車両
が走行する道路を含む地図情報を出力する地図情報出力
手段と、地図上における自車位置を検出する自車位置検
出手段と、車両の操向輪を転舵するための操舵手段と、
操舵手段に操舵トルクを付加する操舵トルク付加手段
と、走行道路の自車位置前方の道路形状に基づいて走行
時に発生するヨーレートを推定して、推定したヨーレー
トを基準ヨーレートとして設定する基準ヨーレート設定
手段と、実ヨーレートを検出する実ヨーレート検出手段
と、基準ヨーレートと実ヨーレートとの偏差を求め、こ
の偏差を減少させる方向に操舵トルク付加手段を駆動す
る制御手段とを備えたことを特徴とする。
に、請求項１に記載された車両の操舵制御装置は、車両
が走行する道路を含む地図情報を出力する地図情報出力
手段と、地図上における自車位置を検出する自車位置検
出手段と、車両の操向輪を転舵するための操舵手段と、
操舵手段に操舵トルクを付加する操舵トルク付加手段
と、走行道路の自車位置前方の道路形状に基づいて走行
時に発生するヨーレートを推定して、推定したヨーレー
トを基準ヨーレートとして設定する基準ヨーレート設定
手段と、実ヨーレートを検出する実ヨーレート検出手段
と、基準ヨーレートと実ヨーレートとの偏差を求め、こ
の偏差を減少させる方向に操舵トルク付加手段を駆動す
る制御手段とを備えたことを特徴とする。
【０００６】また請求項２に記載された車両の操舵制御
装置は、請求項１の構成に加えて、操舵トルク付加手段
の動作中にドライバーによる所定値以上の操舵角速度変
化があった場合に、該操舵トルク付加手段の動作を停止
することを特徴とする。
装置は、請求項１の構成に加えて、操舵トルク付加手段
の動作中にドライバーによる所定値以上の操舵角速度変
化があった場合に、該操舵トルク付加手段の動作を停止
することを特徴とする。
【０００７】また請求項３に記載された車両の操舵制御
装置は、請求項１の構成に加えて、操舵トルク付加手段
の動作中にドライバーによる所定値以上の操舵トルク変
化があった場合に、該操舵トルク付加手段の動作を停止
することを特徴とする。
装置は、請求項１の構成に加えて、操舵トルク付加手段
の動作中にドライバーによる所定値以上の操舵トルク変
化があった場合に、該操舵トルク付加手段の動作を停止
することを特徴とする。
【０００８】また請求項４に記載された車両の操舵制御
装置は、請求項１の構成に加えて、操舵トルク付加手段
の動作中にドライバーによる所定値以上のアクセル開度
変化があった場合に、該操舵トルク付加手段の動作を停
止することを特徴とする。
装置は、請求項１の構成に加えて、操舵トルク付加手段
の動作中にドライバーによる所定値以上のアクセル開度
変化があった場合に、該操舵トルク付加手段の動作を停
止することを特徴とする。
【０００９】また請求項５に記載された車両の操舵制御
装置は、請求項１の構成に加えて、操舵トルク付加手段
の動作中にドライバーによる所定値以上のブレーキ圧力
変化があった場合に、該操舵トルク付加手段の動作を停
止することを特徴とする。
装置は、請求項１の構成に加えて、操舵トルク付加手段
の動作中にドライバーによる所定値以上のブレーキ圧力
変化があった場合に、該操舵トルク付加手段の動作を停
止することを特徴とする。
【００１０】また請求項６に記載された車両の操舵制御
装置は、請求項１の構成に加えて、操舵トルク付加手段
の動作中にドライバーによるウインカー操作があった場
合に、該操舵トルク付加手段の動作を停止することを特
徴とする。
装置は、請求項１の構成に加えて、操舵トルク付加手段
の動作中にドライバーによるウインカー操作があった場
合に、該操舵トルク付加手段の動作を停止することを特
徴とする。
【００１１】また請求項７に記載された車両の操舵制御
装置は、請求項１の構成に加えて、操舵トルク付加手段
の動作中にドライバーがステアリングホイールを把持し
なくなった場合に、該操舵トルク付加手段の動作を停止
することを特徴とする。
装置は、請求項１の構成に加えて、操舵トルク付加手段
の動作中にドライバーがステアリングホイールを把持し
なくなった場合に、該操舵トルク付加手段の動作を停止
することを特徴とする。
【００１２】また請求項８に記載された車両の操舵制御
装置は、請求項１の構成に加えて、道路区分に応じて操
舵トルク付加手段の操舵トルクを調整する調整手段を備
えたことを特徴とする。
装置は、請求項１の構成に加えて、道路区分に応じて操
舵トルク付加手段の操舵トルクを調整する調整手段を備
えたことを特徴とする。
【００１３】
【作用】請求項１の構成によれば、道路形状に基づいて
設定した基準ヨーレートと実ヨーレートとを比較し、両
者間に偏差があれば車両が道路又は走行車線から逸脱す
る可能性があると判定して、前記偏差が減少するように
操舵手段に操舵トルクを付加する。
設定した基準ヨーレートと実ヨーレートとを比較し、両
者間に偏差があれば車両が道路又は走行車線から逸脱す
る可能性があると判定して、前記偏差が減少するように
操舵手段に操舵トルクを付加する。
【００１４】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。
する。
【００１５】図１〜図７は本発明の一実施例を示すもの
で、図１は本発明装置の全体構成を示すブロック図、図
２は操舵制御ルーチンのフローチャート、図３は道路の
方位角変化量θを求める手法の説明図、図４は偏差Ｄと
操舵アシストトルクＴとの関係を示すグラフ、図５は操
舵角θSTと操舵アシストトルクＴとの関係を示すグラ
フ、図６は操舵制御中止ルーチンのフローチャート、図
７は道路区分に応じた操舵トルクの特性を示すグラフで
ある。
で、図１は本発明装置の全体構成を示すブロック図、図
２は操舵制御ルーチンのフローチャート、図３は道路の
方位角変化量θを求める手法の説明図、図４は偏差Ｄと
操舵アシストトルクＴとの関係を示すグラフ、図５は操
舵角θSTと操舵アシストトルクＴとの関係を示すグラ
フ、図６は操舵制御中止ルーチンのフローチャート、図
７は道路区分に応じた操舵トルクの特性を示すグラフで
ある。
【００１６】図１において、ＮＶは自動車用ナビゲーシ
ョンシステムであって、ヨーレートセンサ１及び車速セ
ンサ２からの信号が入力される慣性航法装置３と、ＩＣ
カードやＣＤ−ＲＯＭを用いた地図情報出力手段４と、
慣性航法装置３が出力する自車の走行軌跡及び地図情報
出力手段４が出力する地図情報を重ね合わせるマップマ
ッチング処理手段５と、ＧＰＳアンテナ６からの信号が
入力されるＧＰＳユニット７と、マップマッチング処理
手段５が出力する位置座標及びＧＰＳユニット７が出力
する位置座標に基づいて自車位置を検出する自車位置検
出手段８と、目的地入力手段９からの目的地座標及び自
車位置検出手段８からの自車位置座標に基づいて目的地
までの経路を探索する経路探索手段１０とを備える。
ョンシステムであって、ヨーレートセンサ１及び車速セ
ンサ２からの信号が入力される慣性航法装置３と、ＩＣ
カードやＣＤ−ＲＯＭを用いた地図情報出力手段４と、
慣性航法装置３が出力する自車の走行軌跡及び地図情報
出力手段４が出力する地図情報を重ね合わせるマップマ
ッチング処理手段５と、ＧＰＳアンテナ６からの信号が
入力されるＧＰＳユニット７と、マップマッチング処理
手段５が出力する位置座標及びＧＰＳユニット７が出力
する位置座標に基づいて自車位置を検出する自車位置検
出手段８と、目的地入力手段９からの目的地座標及び自
車位置検出手段８からの自車位置座標に基づいて目的地
までの経路を探索する経路探索手段１０とを備える。
【００１７】ＳＣは操舵制御部であって、経路探索手段
１０で探索した道路の形状に基づいて自車の前方の道路
を走行する際に発生すると推定されるヨーレートを基準
ヨーレートγREF として設定する基準ヨーレート設定手
段１１と、ヨーレートセンサ１で検出した実ヨーレート
γと前記基準ヨーレートγREF とを比較して両ヨーレー
トγREF ，γの偏差に応じた操舵アシストトルクＴを算
出する制御手段１３と、制御手段１３からの信号に基づ
いて操向輪を転舵する操舵手段１５に前記操舵アシスト
トルクＴを付加する操舵トルク付加手段１４と、経路探
索手段１０からの信号に基づいて操舵トルク付加手段１
４の動作を調整する調整手段１６とを備える。ここで、
操舵トルク付加手段１４は、例えば電動パワーステアリ
ング装置のアクチュエータ等である。
１０で探索した道路の形状に基づいて自車の前方の道路
を走行する際に発生すると推定されるヨーレートを基準
ヨーレートγREF として設定する基準ヨーレート設定手
段１１と、ヨーレートセンサ１で検出した実ヨーレート
γと前記基準ヨーレートγREF とを比較して両ヨーレー
トγREF ，γの偏差に応じた操舵アシストトルクＴを算
出する制御手段１３と、制御手段１３からの信号に基づ
いて操向輪を転舵する操舵手段１５に前記操舵アシスト
トルクＴを付加する操舵トルク付加手段１４と、経路探
索手段１０からの信号に基づいて操舵トルク付加手段１
４の動作を調整する調整手段１６とを備える。ここで、
操舵トルク付加手段１４は、例えば電動パワーステアリ
ング装置のアクチュエータ等である。
【００１８】また、前記制御手段１３には、所定の条件
が成立したときに操舵制御を中止すべく、操舵角センサ
１６、操舵トルクセンサ１７、アクセル開度センサ１
８、ブレーキ圧力センサ１９及び方向指示器２０が接続
される。
が成立したときに操舵制御を中止すべく、操舵角センサ
１６、操舵トルクセンサ１７、アクセル開度センサ１
８、ブレーキ圧力センサ１９及び方向指示器２０が接続
される。
【００１９】次に、本発明の実施例の作用を、図２のフ
ローチャートを参照しながら説明する。
ローチャートを参照しながら説明する。
【００２０】先ず、ナビゲーションシステムＮＶによっ
て地図上の自車位置と、自車位置前方の道路データとを
読み込む（ステップＳ１，Ｓ２）。
て地図上の自車位置と、自車位置前方の道路データとを
読み込む（ステップＳ１，Ｓ２）。
【００２１】図３から明らかなように、経路探索手段１
０で探索した自車の前方の道路は多数のノードＮの集合
から構成されており、そこから第１〜第４基準ノードＮ
1 ，Ｎ2 ，Ｎ3 ，Ｎ4 を抽出する。このとき、第２基準
ノードＮ2 は自車位置検出手段８で検出した自車位置に
設定され、第１基準ノードＮ1 は第２基準ノードＮ2の
手前位置に、第３基準ノードＮ3 は第２基準ノードＮ2
の前方位置に、第４基準ノードＮ4 は第３基準ノードＮ
3 の更に前方位置にそれぞれ設定される。
０で探索した自車の前方の道路は多数のノードＮの集合
から構成されており、そこから第１〜第４基準ノードＮ
1 ，Ｎ2 ，Ｎ3 ，Ｎ4 を抽出する。このとき、第２基準
ノードＮ2 は自車位置検出手段８で検出した自車位置に
設定され、第１基準ノードＮ1 は第２基準ノードＮ2の
手前位置に、第３基準ノードＮ3 は第２基準ノードＮ2
の前方位置に、第４基準ノードＮ4 は第３基準ノードＮ
3 の更に前方位置にそれぞれ設定される。
【００２２】道路形状がカーブであって４個の基準ノー
ドＮ1 〜Ｎ4 が実質的に円弧上に存在していると仮定す
ると、方位角変化量検出手段１１において、自車位置で
ある第２基準ノードＮ2 から次の第３基準ノードＮ3 へ
の方位角変化量θが以下のようにして求められる（ステ
ップＳ３）。
ドＮ1 〜Ｎ4 が実質的に円弧上に存在していると仮定す
ると、方位角変化量検出手段１１において、自車位置で
ある第２基準ノードＮ2 から次の第３基準ノードＮ3 へ
の方位角変化量θが以下のようにして求められる（ステ
ップＳ３）。
【００２３】先ず、第１基準ノードＮ1 （Ｘ1 ，Ｙ1 ）
と第２基準ノードＮ2 （Ｘ2 ，Ｙ2）とを結ぶベクトル
Ｖ12（Ｘ12，Ｙ12）と、第２基準ノードＮ2 （Ｘ2 ，Ｙ
2 ）と第３基準ノードＮ3 （Ｘ3 ，Ｙ3 ）とを結ぶベク
トルＶ23（Ｘ23，Ｙ23）と、第３基準ノードＮ
3 （Ｘ3 ，Ｙ3 ）と第４基準ノードＮ4 （Ｘ4 ，Ｙ4 ）
とを結ぶベクトルＶ34（Ｘ34，Ｙ34）とを演算する。
と第２基準ノードＮ2 （Ｘ2 ，Ｙ2）とを結ぶベクトル
Ｖ12（Ｘ12，Ｙ12）と、第２基準ノードＮ2 （Ｘ2 ，Ｙ
2 ）と第３基準ノードＮ3 （Ｘ3 ，Ｙ3 ）とを結ぶベク
トルＶ23（Ｘ23，Ｙ23）と、第３基準ノードＮ
3 （Ｘ3 ，Ｙ3 ）と第４基準ノードＮ4 （Ｘ4 ，Ｙ4 ）
とを結ぶベクトルＶ34（Ｘ34，Ｙ34）とを演算する。
【００２４】このとき、ベクトルＶ12とベクトルＶ23と
の成す角度をθ1 とすると、ベクトルＶ12及びベクトル
Ｖ23の内積から、 Ｘ12・Ｘ23＋Ｙ12・Ｙ23 ＝（Ｘ12 2 ＋Ｙ12 2 ）1/2 ・（Ｘ23 2 ＋Ｙ23 2 ）1/2 ・ cosθ1 …(1) が成立し、これから角度θ1 が求められる。
の成す角度をθ1 とすると、ベクトルＶ12及びベクトル
Ｖ23の内積から、 Ｘ12・Ｘ23＋Ｙ12・Ｙ23 ＝（Ｘ12 2 ＋Ｙ12 2 ）1/2 ・（Ｘ23 2 ＋Ｙ23 2 ）1/2 ・ cosθ1 …(1) が成立し、これから角度θ1 が求められる。
【００２５】また、ベクトルＶ23とベクトルＶ34との成
す角度をθ2 とすると、ベクトルＶ 23及びベクトルＶ34
の内積から、 Ｘ23・Ｘ34＋Ｙ23・Ｙ34 ＝（Ｘ23 2 ＋Ｙ23 2 ）1/2 ・（Ｘ34 2 ＋Ｙ34 2 ）1/2 ・ cosθ2 …(2) が成立し、これから角度θ2 が求められる。
す角度をθ2 とすると、ベクトルＶ 23及びベクトルＶ34
の内積から、 Ｘ23・Ｘ34＋Ｙ23・Ｙ34 ＝（Ｘ23 2 ＋Ｙ23 2 ）1/2 ・（Ｘ34 2 ＋Ｙ34 2 ）1/2 ・ cosθ2 …(2) が成立し、これから角度θ2 が求められる。
【００２６】これにより、第２基準ノードＮ2 から第３
基準ノードＮ3 への方位角変化量θが、 θ＝（θ1 ＋θ2 ）／２ …(3) により与えられる。
基準ノードＮ3 への方位角変化量θが、 θ＝（θ1 ＋θ2 ）／２ …(3) により与えられる。
【００２７】上述のようにして道路の方位角変化量θ
（即ち、第２ノードＮ2 及び第３ノードＮ3 間の方位角
変化量θ）が算出されると、その方位角変化量θを車両
が第２基準ノードＮ2 から第３基準ノードＮ3 まで走行
するのに要する時間δｔで除算することにより、基準ヨ
ーレートγREF を算出する（ステップＳ４）。
（即ち、第２ノードＮ2 及び第３ノードＮ3 間の方位角
変化量θ）が算出されると、その方位角変化量θを車両
が第２基準ノードＮ2 から第３基準ノードＮ3 まで走行
するのに要する時間δｔで除算することにより、基準ヨ
ーレートγREF を算出する（ステップＳ４）。
【００２８】 γREF ＝θ／δｔ …(4) 続いて、ヨーレートセンサ１から実ヨーレートγを読み
込み（ステップＳ５）、ステップＳ４で求めた基準ヨー
レートγREF とステップＳ５で求めた実ヨーレートγと
の偏差Ｄ＝γ−γREF を算出し（ステップＳ６）、この
偏差Ｄに比例した操舵アシストトルクＴ（Ｔ＝ｋＤ）を
設定する（ステップＳ７）。図４に示すように、例え
ば、偏差Ｄが正である場合には、操向輪を右に操舵する
ような操舵アシストトルクＴが操舵手段１５に与えら
れ、偏差Ｄが負である場合には、操向輪を左に操舵する
ような操舵アシストトルクＴが操舵手段１５に与えられ
る（ステップＳ８）。
込み（ステップＳ５）、ステップＳ４で求めた基準ヨー
レートγREF とステップＳ５で求めた実ヨーレートγと
の偏差Ｄ＝γ−γREF を算出し（ステップＳ６）、この
偏差Ｄに比例した操舵アシストトルクＴ（Ｔ＝ｋＤ）を
設定する（ステップＳ７）。図４に示すように、例え
ば、偏差Ｄが正である場合には、操向輪を右に操舵する
ような操舵アシストトルクＴが操舵手段１５に与えら
れ、偏差Ｄが負である場合には、操向輪を左に操舵する
ような操舵アシストトルクＴが操舵手段１５に与えられ
る（ステップＳ８）。
【００２９】図５の破線は平常時における操舵特性を示
すもので、ステアリングホイールの操舵角θSTに応じた
操舵アシストトルクＴが発生するが、例えば車両が左方
向に経路逸脱する可能性がある場合には、操舵特性が破
線状態から実線状態に制御される。その結果、ステアリ
ングホイールを操作しなくても（即ち、操舵角θST＝０
であっても）、操向輪を右に操舵するような所定の操舵
アシストトルクＴが発生し、車両が正しい経路に復帰す
るようにアシストされる。
すもので、ステアリングホイールの操舵角θSTに応じた
操舵アシストトルクＴが発生するが、例えば車両が左方
向に経路逸脱する可能性がある場合には、操舵特性が破
線状態から実線状態に制御される。その結果、ステアリ
ングホイールを操作しなくても（即ち、操舵角θST＝０
であっても）、操向輪を右に操舵するような所定の操舵
アシストトルクＴが発生し、車両が正しい経路に復帰す
るようにアシストされる。
【００３０】かかるフィードバック制御を行うことによ
り、ドライバーの運転技術が未熟であったり、疲労等で
運転能力が低下していたとしても、車両の走行軌跡を道
路の形状に追随させるのを容易にし、車両の道路逸脱の
可能性を大幅に低下させることができる。
り、ドライバーの運転技術が未熟であったり、疲労等で
運転能力が低下していたとしても、車両の走行軌跡を道
路の形状に追随させるのを容易にし、車両の道路逸脱の
可能性を大幅に低下させることができる。
【００３１】ところで、ドライバーが未熟であったり、
運転能力が低下している場合には、前述した如く操舵手
段１５を制御して道路逸脱を回避することが有効であ
る。しかしながら、ドライバーが通常のレベルにある場
合には、カーブを認識して自らが行う操舵が前記操舵制
御と干渉する場合があり、この場合にはドライバーの意
思を優先して操舵制御を中止する。以下、その詳細を図
６のフローチャートで説明する。
運転能力が低下している場合には、前述した如く操舵手
段１５を制御して道路逸脱を回避することが有効であ
る。しかしながら、ドライバーが通常のレベルにある場
合には、カーブを認識して自らが行う操舵が前記操舵制
御と干渉する場合があり、この場合にはドライバーの意
思を優先して操舵制御を中止する。以下、その詳細を図
６のフローチャートで説明する。
【００３２】先ず、基準ヨーレートγREF と実ヨーレー
トγ間に偏差Ｄが発生して車両が道路逸脱の可能性があ
ると判定されると（ステップＳ１１）、車速Ｖが３０ｋ
ｍ／ｈを越えている場合に（ステップＳ１２）、前記操
舵制御を行って道路逸脱を回避する（ステップＳ１
３）。ステップＳ１２で車速Ｖが３０ｋｍ／ｈ以下であ
る場合には、即ち大舵角操作が行われる可能性がある低
速走行時には本制御は行われない。
トγ間に偏差Ｄが発生して車両が道路逸脱の可能性があ
ると判定されると（ステップＳ１１）、車速Ｖが３０ｋ
ｍ／ｈを越えている場合に（ステップＳ１２）、前記操
舵制御を行って道路逸脱を回避する（ステップＳ１
３）。ステップＳ１２で車速Ｖが３０ｋｍ／ｈ以下であ
る場合には、即ち大舵角操作が行われる可能性がある低
速走行時には本制御は行われない。
【００３３】さてステップＳ１３で操舵制御が実行され
ているとき、アクセル開度センサ１８で検出したアクセ
ル開度の変化量が所定値を越えた場合には（ステップＳ
１４）、操舵制御が停止される（ステップＳ１９）。
ているとき、アクセル開度センサ１８で検出したアクセ
ル開度の変化量が所定値を越えた場合には（ステップＳ
１４）、操舵制御が停止される（ステップＳ１９）。
【００３４】同様に、ステップＳ１３で操舵制御が実行
されているとき、ブレーキ圧力センサ１９で検出したブ
レーキ圧力の変化量が所定値を越えた場合（ステップＳ
１５）、操舵角センサ１６で検出した操舵角θSTの時間
変化率、即ち操舵角速度が所定値を越えた場合（ステッ
プＳ１６）、操舵トルクセンサ１７で検出したドライバ
ーの自発的な操舵による操舵トルクが所定値を越えた場
合（ステップＳ１７）、方向指示器２０の操作が行われ
た場合（ステップＳ１８）、操舵トルクセンサ１７で検
出した操舵トルクが略ゼロになってドライバーがステア
リングホイールを把持しなくなったことが検出された場
合（ステップＳ１９）には、ステップＳ２０で操舵制御
が停止される。
されているとき、ブレーキ圧力センサ１９で検出したブ
レーキ圧力の変化量が所定値を越えた場合（ステップＳ
１５）、操舵角センサ１６で検出した操舵角θSTの時間
変化率、即ち操舵角速度が所定値を越えた場合（ステッ
プＳ１６）、操舵トルクセンサ１７で検出したドライバ
ーの自発的な操舵による操舵トルクが所定値を越えた場
合（ステップＳ１７）、方向指示器２０の操作が行われ
た場合（ステップＳ１８）、操舵トルクセンサ１７で検
出した操舵トルクが略ゼロになってドライバーがステア
リングホイールを把持しなくなったことが検出された場
合（ステップＳ１９）には、ステップＳ２０で操舵制御
が停止される。
【００３５】このように、ドライバーが通常の状態にあ
って自己の意思で何らかの運転操作を行っている場合に
は、ドライバーが自らが行う操舵を前記操舵制御に優先
させて両者の干渉が回避される。また、ドライバーが居
眠り等のためにステアリングホイールから手を放した場
合に操舵アシストトルクＴを付加すると、その方向にス
テアリングが切られてしまう問題があるが、ステップＳ
１９により操舵制御を中止することにより不要な操舵ア
シストトルクＴの付加が回避される。
って自己の意思で何らかの運転操作を行っている場合に
は、ドライバーが自らが行う操舵を前記操舵制御に優先
させて両者の干渉が回避される。また、ドライバーが居
眠り等のためにステアリングホイールから手を放した場
合に操舵アシストトルクＴを付加すると、その方向にス
テアリングが切られてしまう問題があるが、ステップＳ
１９により操舵制御を中止することにより不要な操舵ア
シストトルクＴの付加が回避される。
【００３６】ところで、前記操舵制御を行う目的とし
て、単に道路逸脱を回避するだけでなく、高速道路、ワ
インディング路、市街地等の道路区分に応じた操舵を行
うことにより操舵フィーリングや走行安定性を向上させ
ることが考えられる。
て、単に道路逸脱を回避するだけでなく、高速道路、ワ
インディング路、市街地等の道路区分に応じた操舵を行
うことにより操舵フィーリングや走行安定性を向上させ
ることが考えられる。
【００３７】かかる目的を達成するために、経路探索手
段１０から道路区分が入力される調整手段１６（図１参
照）により、操舵トルク付加手段１４が操舵手段１５に
付加する操舵トルクの値を調整する。
段１０から道路区分が入力される調整手段１６（図１参
照）により、操舵トルク付加手段１４が操舵手段１５に
付加する操舵トルクの値を調整する。
【００３８】例えば、道路区分が高速道路であれば、図
７（Ａ）に示すように、操舵トルク付加手段１４により
決定される操舵トルクのゲインをニュートラル付近で高
めに設定することにより、横風や轍等の外乱に対する直
進性を向上させることができる。また、道路区分がワイ
ンディング路であれば、図７（Ｂ）に示すように、操舵
トルクのゲインをニュートラル付近で低めに設定するこ
とにより、ドライバーの自発的な操舵との干渉を回避し
て運動性を向上させることができる。更に、道路区分が
市街地であれば、図７（Ｃ）に示すように、操舵トルク
のゲインを一定値とすることにより、直進性及び運動性
の中庸な両立を図ることができる。
７（Ａ）に示すように、操舵トルク付加手段１４により
決定される操舵トルクのゲインをニュートラル付近で高
めに設定することにより、横風や轍等の外乱に対する直
進性を向上させることができる。また、道路区分がワイ
ンディング路であれば、図７（Ｂ）に示すように、操舵
トルクのゲインをニュートラル付近で低めに設定するこ
とにより、ドライバーの自発的な操舵との干渉を回避し
て運動性を向上させることができる。更に、道路区分が
市街地であれば、図７（Ｃ）に示すように、操舵トルク
のゲインを一定値とすることにより、直進性及び運動性
の中庸な両立を図ることができる。
【００３９】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。
【００４０】例えば、上記実施例では自車位置である第
２基準ノードＮ2 と、その前方の第３基準ノードＮ3 と
の間の方位角変化量θを算出しているが、データ量が非
常に多くノード密度が高い地図データの場合には、３個
以上のノード（即ち、第２ノードＮ2 から第ｎノードＮ
n ）に到る方位角変化量θを、図８に示す手法により算
出することも可能である。
２基準ノードＮ2 と、その前方の第３基準ノードＮ3 と
の間の方位角変化量θを算出しているが、データ量が非
常に多くノード密度が高い地図データの場合には、３個
以上のノード（即ち、第２ノードＮ2 から第ｎノードＮ
n ）に到る方位角変化量θを、図８に示す手法により算
出することも可能である。
【００４１】所定時間δｔと車速Ｖとを乗算して求めた
距離Ｓ内に存在するノードをＮ2 ，Ｎ3 ，…，Ｎn とす
る。このとき、上記実施例と同様に、ノードＮ1 は自車
位置の手前のノードであり、ノードＮ2 は自車位置のノ
ードである。図８から明らかなように、ノードＮ2 から
ノードＮn に到る方位角変化量θは、 θ＝（θ1 ／２）＋θ2 ＋θ3 ＋…＋θn-2 ＋（θn-1 ／２） …(5) により与えられる。θ1 〜θn-1 は、前記(1) 式、或い
は前記(2) 式と同様にして算出可能であり、前記(3) 式
は(5) 式においてｎ＝３の場合に相当する。
距離Ｓ内に存在するノードをＮ2 ，Ｎ3 ，…，Ｎn とす
る。このとき、上記実施例と同様に、ノードＮ1 は自車
位置の手前のノードであり、ノードＮ2 は自車位置のノ
ードである。図８から明らかなように、ノードＮ2 から
ノードＮn に到る方位角変化量θは、 θ＝（θ1 ／２）＋θ2 ＋θ3 ＋…＋θn-2 ＋（θn-1 ／２） …(5) により与えられる。θ1 〜θn-1 は、前記(1) 式、或い
は前記(2) 式と同様にして算出可能であり、前記(3) 式
は(5) 式においてｎ＝３の場合に相当する。
【００４２】而して、(5) 式により算出した方位角変化
量θを時間δｔで除算することにより、基準ヨーレート
γREF が算出される。
量θを時間δｔで除算することにより、基準ヨーレート
γREF が算出される。
【００４３】また、ノード密度が低い地図データを使用
する場合には３個のノードＮ1 〜Ｎ 3 を用いて方位角変
化量θを算出することができる。
する場合には３個のノードＮ1 〜Ｎ 3 を用いて方位角変
化量θを算出することができる。
【００４４】図９に示すように、ノードＮ1 及びノード
Ｎ2 の中央点に自車位置がある場合、この自車位置から
ノードＮ2 及びノードＮ3 の中央点までの方位角変化量
θとすると、この方位角変化量θはベクトルＶ12及びベ
クトルＶ23の成す角度θに等しくなり、このθは前記
(4) 式により与えられる。そして、ノードＮ1 ，Ｎ2 間
の距離をＬ1 とし、ノードＮ2 ，Ｎ3 間の距離をＬ2 と
すると、車両がノードＮ 1 ，Ｎ2 の中央点からノードＮ
2 ，Ｎ3 の中央点までの距離（Ｌ1 ＋Ｌ2 ）／２を走行
するのに要する時間δｔは（Ｌ1 ＋Ｌ2 ）／２Ｖとな
る。従って、方位角変化量θを時間δｔで除算すること
により、基準ヨーレートγREF は、 γREF ＝２θＶ／（Ｌ1 ＋Ｌ2 ） …(6) で与えられる。
Ｎ2 の中央点に自車位置がある場合、この自車位置から
ノードＮ2 及びノードＮ3 の中央点までの方位角変化量
θとすると、この方位角変化量θはベクトルＶ12及びベ
クトルＶ23の成す角度θに等しくなり、このθは前記
(4) 式により与えられる。そして、ノードＮ1 ，Ｎ2 間
の距離をＬ1 とし、ノードＮ2 ，Ｎ3 間の距離をＬ2 と
すると、車両がノードＮ 1 ，Ｎ2 の中央点からノードＮ
2 ，Ｎ3 の中央点までの距離（Ｌ1 ＋Ｌ2 ）／２を走行
するのに要する時間δｔは（Ｌ1 ＋Ｌ2 ）／２Ｖとな
る。従って、方位角変化量θを時間δｔで除算すること
により、基準ヨーレートγREF は、 γREF ＝２θＶ／（Ｌ1 ＋Ｌ2 ） …(6) で与えられる。
【００４５】
【発明の効果】以上のように、請求項１に記載された発
明によれば、走行中の道路の方位角変化量に基づく基準
ヨーレートと車両の実ヨーレートとの偏差を求め、この
偏差を減少させる方向に操舵手段に操舵トルクを付加す
るので、ドライバーの運転能力が低下している場合でも
車両の道路逸脱の可能性を大幅に低下させることができ
る。
明によれば、走行中の道路の方位角変化量に基づく基準
ヨーレートと車両の実ヨーレートとの偏差を求め、この
偏差を減少させる方向に操舵手段に操舵トルクを付加す
るので、ドライバーの運転能力が低下している場合でも
車両の道路逸脱の可能性を大幅に低下させることができ
る。
【００４６】また請求項２に記載された発明によれば、
所定値以上の操舵角速度変化があった場合に操舵制御が
中止されるので、ドライバーが通常の状態にあるときの
運転操作に対して干渉することがない。
所定値以上の操舵角速度変化があった場合に操舵制御が
中止されるので、ドライバーが通常の状態にあるときの
運転操作に対して干渉することがない。
【００４７】また請求項３に記載された発明によれば、
所定値以上の操舵トルク変化があった場合に操舵制御が
中止されるので、ドライバーが通常の状態にあるときの
運転操作に対して干渉することがない。
所定値以上の操舵トルク変化があった場合に操舵制御が
中止されるので、ドライバーが通常の状態にあるときの
運転操作に対して干渉することがない。
【００４８】また請求項４に記載された発明によれば、
所定値以上のアクセル開度変化があった場合に操舵制御
が中止されるので、ドライバーが通常の状態にあるとき
の運転操作に対して干渉することがない。
所定値以上のアクセル開度変化があった場合に操舵制御
が中止されるので、ドライバーが通常の状態にあるとき
の運転操作に対して干渉することがない。
【００４９】また請求項５に記載された発明によれば、
所定値以上のブレーキ圧力変化があった場合に操舵制御
が中止されるので、ドライバーが通常の状態にあるとき
の運転操作に対して干渉することがない。
所定値以上のブレーキ圧力変化があった場合に操舵制御
が中止されるので、ドライバーが通常の状態にあるとき
の運転操作に対して干渉することがない。
【００５０】また請求項６に記載され発明によれば、ウ
インカー操作があった場合に操舵制御が中止されるの
で、ドライバーが通常の状態にあるときの運転操作に対
して干渉することがない。
インカー操作があった場合に操舵制御が中止されるの
で、ドライバーが通常の状態にあるときの運転操作に対
して干渉することがない。
【００５１】また請求項７に記載され発明によれば、ド
ライバーがステアリングホイールを把持しなくなった場
合に操舵制御が中止されるので、ドライバーの居眠り時
等に不要な操舵アシストが行われることがない。
ライバーがステアリングホイールを把持しなくなった場
合に操舵制御が中止されるので、ドライバーの居眠り時
等に不要な操舵アシストが行われることがない。
【００５２】また請求項８に記載された発明によれば、
道路区分に応じて操舵トルクが調整されるので、道路区
分に応じた適切な操舵フィーリングを得ることが可能と
なる。
道路区分に応じて操舵トルクが調整されるので、道路区
分に応じた適切な操舵フィーリングを得ることが可能と
なる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置の全体構成図
【図２】操舵制御ルーチンのフローチャート
【図３】道路の方位角変化量θを求める手法の説明図
【図４】偏差Ｄと操舵アシストトルクＴとの関係を示す
グラフ
グラフ
【図５】操舵角θSTと操舵アシストトルクＴとの関係を
示すグラフ
示すグラフ
【図６】操舵制御中止ルーチンのフローチャート
【図７】道路区分に応じた操舵トルクの特性を示すグラ
フ
フ
【図８】道路の方位角変化量θを求める他の手法の説明
図
図
【図９】道路の方位角変化量θを求める更に他の手法の
説明図
説明図
１ ヨーレートセンサ（実ヨーレート検出手
段） ４ 地図情報出力手段 ８ 自車位置検出手段 １１ 基準ヨーレート算出手段 １３ 制御手段 １４ 操舵トルク付加手段 １５ 操舵手段 Ｄ 偏差 γ 実ヨーレート γREF 基準ヨーレート
段） ４ 地図情報出力手段 ８ 自車位置検出手段 １１ 基準ヨーレート算出手段 １３ 制御手段 １４ 操舵トルク付加手段 １５ 操舵手段 Ｄ 偏差 γ 実ヨーレート γREF 基準ヨーレート
Claims (8)
- 【請求項１】 車両が走行する道路を含む地図情報を出
力する地図情報出力手段（４）と、 地図上における自車位置を検出する自車位置検出手段
（８）と、 車両の操向輪を転舵するための操舵手段（１５）と、 操舵手段（１５）に操舵トルクを付加する操舵トルク付
加手段（１４）と、 走行道路の自車位置前方の道路形状に基づいて走行時に
発生するヨーレートを推定して、推定したヨーレートを
基準ヨーレート（γREF ）として設定する基準ヨーレー
ト設定手段（１１）と、 実ヨーレート（γ）を検出する実ヨーレート検出手段
（１）と、 基準ヨーレート（γREF ）と実ヨーレート（γ）との偏
差（Ｄ）を求め、この偏差（Ｄ）を減少させる方向に操
舵トルク付加手段（１４）を駆動する制御手段（１３）
と、 を備えたことを特徴とする車両の操舵制御装置。 - 【請求項２】 操舵トルク付加手段（１４）の動作中に
ドライバーによる所定値以上の操舵角速度変化があった
場合に、該操舵トルク付加手段（１４）の動作を停止す
ることを特徴とする、請求項１記載の車両の操舵制御装
置。 - 【請求項３】 操舵トルク付加手段（１４）の動作中に
ドライバーによる所定値以上の操舵トルク変化があった
場合に、該操舵トルク付加手段（１４）の動作を停止す
ることを特徴とする、請求項１記載の車両の操舵制御装
置。 - 【請求項４】 操舵トルク付加手段（１４）の動作中に
ドライバーによる所定値以上のアクセル開度変化があっ
た場合に、該操舵トルク付加手段（１４）の動作を停止
することを特徴とする、請求項１記載の車両の操舵制御
装置。 - 【請求項５】 操舵トルク付加手段（１４）の動作中に
ドライバーによる所定値以上のブレーキ圧力変化があっ
た場合に、該操舵トルク付加手段（１４）の動作を停止
することを特徴とする、請求項１記載の車両の操舵制御
装置。 - 【請求項６】 操舵トルク付加手段（１４）の動作中に
ドライバーによるウインカー操作があった場合に、該操
舵トルク付加手段（１４）の動作を停止することを特徴
とする、請求項１記載の車両の操舵制御装置。 - 【請求項７】 操舵トルク付加手段（１４）の動作中に
ドライバーがステアリングホイールを把持しなくなった
場合に、該操舵トルク付加手段（１４）の動作を停止す
ることを特徴とする、請求項１記載の車両の操舵制御装
置。 - 【請求項８】 道路区分に応じて操舵トルク付加手段
（１４）の操舵トルクを調整する調整手段（１６）を備
えたことを特徴とする、請求項１記載の車両の操舵制御
装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7064584A JPH08263790A (ja) | 1995-03-23 | 1995-03-23 | 車両の操舵制御装置 |
| US08/620,193 US5854987A (en) | 1995-02-22 | 1996-03-22 | Vehicle steering control system using navigation system |
| US09/127,934 US5928299A (en) | 1995-02-22 | 1998-08-03 | Vehicle control system using navigation system steering |
| US09/127,933 US5878361A (en) | 1995-03-23 | 1998-08-03 | Vehicle steering control system including corrections for map position and inter-vehicle distance |
| US09/128,001 US5878362A (en) | 1995-03-23 | 1998-08-03 | Vehicle steering control system including corrections for map position and detected obstacles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7064584A JPH08263790A (ja) | 1995-03-23 | 1995-03-23 | 車両の操舵制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08263790A true JPH08263790A (ja) | 1996-10-11 |
Family
ID=13262449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7064584A Pending JPH08263790A (ja) | 1995-02-22 | 1995-03-23 | 車両の操舵制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08263790A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1178948A (ja) * | 1997-09-13 | 1999-03-23 | Honda Motor Co Ltd | 車両用操舵装置 |
| JP2000072021A (ja) * | 1998-08-28 | 2000-03-07 | Toyota Motor Corp | パワーステアリング制御装置 |
| JP2003011839A (ja) * | 2001-06-29 | 2003-01-15 | Isuzu Motors Ltd | 自動操舵装置 |
| JP2005280402A (ja) * | 2004-03-29 | 2005-10-13 | Honda Motor Co Ltd | 車両の運動制御装置 |
| JP2007331715A (ja) * | 2006-06-19 | 2007-12-27 | Toyota Motor Corp | 車両状態量推定装置及びその装置を用いた車両操舵制御装置 |
| JP2008050002A (ja) * | 2007-10-24 | 2008-03-06 | Fuji Heavy Ind Ltd | 車両用警報装置 |
| JP2009227053A (ja) * | 2008-03-21 | 2009-10-08 | Honda Motor Co Ltd | 車両走行支援装置、車両、車両走行支援プログラム |
| WO2009131116A1 (ja) * | 2008-04-24 | 2009-10-29 | 本田技研工業株式会社 | 車体流れ抑制装置 |
| JP2009279994A (ja) * | 2008-05-20 | 2009-12-03 | Honda Motor Co Ltd | 車体流れ抑制装置 |
| JP2010089538A (ja) * | 2008-10-03 | 2010-04-22 | Honda Motor Co Ltd | 電動パワーステアリング装置 |
| JP2016008010A (ja) * | 2014-06-26 | 2016-01-18 | 株式会社ジェイテクト | 電動パワーステアリング装置、および自動操舵装置 |
| JP2017187843A (ja) * | 2016-04-01 | 2017-10-12 | 株式会社デンソー | 運転支援装置 |
| US10836384B2 (en) | 2017-11-01 | 2020-11-17 | Hyundai Motor Company | Lateral acceleration limiting device, system including the same, and method therefor |
-
1995
- 1995-03-23 JP JP7064584A patent/JPH08263790A/ja active Pending
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1178948A (ja) * | 1997-09-13 | 1999-03-23 | Honda Motor Co Ltd | 車両用操舵装置 |
| JP2000072021A (ja) * | 1998-08-28 | 2000-03-07 | Toyota Motor Corp | パワーステアリング制御装置 |
| JP2003011839A (ja) * | 2001-06-29 | 2003-01-15 | Isuzu Motors Ltd | 自動操舵装置 |
| JP4561006B2 (ja) * | 2001-06-29 | 2010-10-13 | いすゞ自動車株式会社 | 自動操舵装置 |
| JP4511859B2 (ja) * | 2004-03-29 | 2010-07-28 | 本田技研工業株式会社 | 車両の運動制御装置 |
| JP2005280402A (ja) * | 2004-03-29 | 2005-10-13 | Honda Motor Co Ltd | 車両の運動制御装置 |
| JP2007331715A (ja) * | 2006-06-19 | 2007-12-27 | Toyota Motor Corp | 車両状態量推定装置及びその装置を用いた車両操舵制御装置 |
| US8090493B2 (en) | 2006-06-19 | 2012-01-03 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle state quantity predicting apparatus and vehicle steering controller using the same, and a method for predicting a vehicle state quantity and vehicle steering controlling method using the same |
| JP4571176B2 (ja) * | 2007-10-24 | 2010-10-27 | 富士重工業株式会社 | 車両用警報装置 |
| JP2008050002A (ja) * | 2007-10-24 | 2008-03-06 | Fuji Heavy Ind Ltd | 車両用警報装置 |
| JP2009227053A (ja) * | 2008-03-21 | 2009-10-08 | Honda Motor Co Ltd | 車両走行支援装置、車両、車両走行支援プログラム |
| WO2009131116A1 (ja) * | 2008-04-24 | 2009-10-29 | 本田技研工業株式会社 | 車体流れ抑制装置 |
| JP2009279994A (ja) * | 2008-05-20 | 2009-12-03 | Honda Motor Co Ltd | 車体流れ抑制装置 |
| JP2010089538A (ja) * | 2008-10-03 | 2010-04-22 | Honda Motor Co Ltd | 電動パワーステアリング装置 |
| US8655550B2 (en) | 2008-10-03 | 2014-02-18 | Honda Motor Co., Ltd. | Electric power steering system and method for controlling the same |
| JP2016008010A (ja) * | 2014-06-26 | 2016-01-18 | 株式会社ジェイテクト | 電動パワーステアリング装置、および自動操舵装置 |
| JP2017187843A (ja) * | 2016-04-01 | 2017-10-12 | 株式会社デンソー | 運転支援装置 |
| US10836384B2 (en) | 2017-11-01 | 2020-11-17 | Hyundai Motor Company | Lateral acceleration limiting device, system including the same, and method therefor |
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| A521 | Written amendment |
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|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050216 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050413 |
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