JPH11105728A - 車両用操舵制御装置 - Google Patents
車両用操舵制御装置Info
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- JPH11105728A JPH11105728A JP9270173A JP27017397A JPH11105728A JP H11105728 A JPH11105728 A JP H11105728A JP 9270173 A JP9270173 A JP 9270173A JP 27017397 A JP27017397 A JP 27017397A JP H11105728 A JPH11105728 A JP H11105728A
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- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
に一致するように操舵力をアシストする車両用操舵制御
装置に関し、目標走行ラインを車両の走行状態に応じた
適正なラインに一致させることを目的とする。 【解決手段】 車線48を認識すると共に車線に沿って
車両が走行するように操舵トルクを制御する。画像デー
タに基づいて検出される車線48中に、車線48に沿っ
て延在する複数のグルーブ60を設定する。車両の走行
状態に応じて、複数のグルーブ60の中から目標走行ラ
インを選択する。車両の走行ラインを目標走行ラインに
近づけるための操舵トルクを発生する。目標走行ライン
として選択さえるグルーブ60を、車両の走行状態に応
じて適宜更新する。
Description
置に係り、特に、車両の走行ラインが目標走行ラインに
一致するように操舵力をアシストする車両用操舵制御装
置に関する。
0号に開示される如く、車両の走行ラインが既定の走行
ライン(以下、既定ラインと称す)から逸脱した場合
に、その走行ラインを既定ラインに近づける方向の操舵
力を発生する装置が知られている。以下、この操舵力を
復帰操舵トルクと称す。
ンが既定ラインから逸脱した際に、復帰操舵トルクを発
生することにより、その状況を運転者に報知することが
できる。また、上記従来の装置を搭載する車両の運転者
は、車両の走行ラインが既定ラインから逸脱した際に、
復帰操舵トルクに助勢されることにより、容易に走行ラ
インを既定ラインに復帰させることができる。従って、
上記従来の装置によれば、容易かつ安全に車両を既定ラ
イン上に維持することができる。
よく感ずる走行ラインは、運転者毎に異なるのが通常で
ある。これに対して、上記従来の装置においては、かか
る個人差を考慮することなく常に一定の既定ラインが設
定される。上記従来の装置において、復帰操舵トルク
は、運転者が車両を導こうとする走行ライン(以下、操
舵操作ラインと称す)と、既定ラインとが一致しない場
合には、運転者の操舵操作を妨げる方向に作用する。こ
の点、上記従来の装置は、運転者の操舵操作を補助する
うえで必ずしも最適なものではなかった。
であり、車両の走行ラインを、車両の状態に応じた適正
なラインに近づけるべく操舵トルクをアシストする車両
用操舵制御装置を提供することを目的とする。
に記載する如く、車線を認識すると共に、前記車線に沿
って車両が走行するように操舵トルクを制御する車両用
操舵制御装置において、前記車線に沿って延在すると共
に前記車線の幅方向に並列に配設される複数の基準線を
設定する基準線設定手段と、車両の走行状態に応じて前
記複数の基準線から、目標走行ラインを選択する目標走
行ライン選択手段と、車両の走行ラインを前記目標走行
ラインに近づけるための操舵トルクを発生するする復帰
操舵トルク発生手段と、を備える車両用操舵制御装置に
より達成される。
行ラインが目標走行ラインに一致するように制御され
る。目標走行ラインは、車線上に設定された複数の基準
線のうち、車両の走行状態に最も適したものに決定され
る。従って、本発明において、操舵トルクは、車両が、
その車両の走行状態に最も適した走行ライン上を走行す
るように制御される。
上記請求項1記載の車両用操舵制御装置において、前記
目標走行ライン選択手段が、運転者の操舵操作により実
現される操舵操作ラインと近似する基準線を前記目標走
行ラインとする車両用操舵制御装置により達成される。
操作ライン、すなわち、運転者が車両を導こうとする走
行ラインと近似する基準線に決定される。従って、本発
明において、操舵トルクは、車両が、運転者の意図する
走行ライン上を走行するように制御される。上記の目的
は、請求項3に記載する如く、上記請求項1および請求
項2の何れか1項記載の車両用操舵制御装置において、
前記車線の側端部に、逸脱防止領域を設定する逸脱防止
領域設定手段と、車両の走行ラインが前記逸脱防止領域
と重なる場合に、車両を前記車線の中央部に移動させる
ための操舵トルクを発生する逸脱防止トルク発生手段
と、を備える車両用操舵制御装置により達成される。
の側端部に偏ると、その走行ラインが逸脱防止領域に重
なって、車両を車線中央に移動させるトルク(以下、逸
脱防止トルクと称す)が発生する。上記の逸脱防止トル
クによれば、車両が車線から逸脱するのを有効に防止す
ることができる。上記の目的は、請求項4に記載する如
く、上記請求項3記載の車両用操舵制御装置において、
車両の走路環境を認識する走路環境認識手段と、前記走
路環境に応じて、前記逸脱防止トルク発生手段が発生す
る操舵トルクの大きさを変更する制御ゲイン変更手段
と、を備える車両用操舵制御装置により達成される。
は、車両の走路環境に応じて変更される。車両の走路環
境には、車線からの逸脱が許容できる環境と、車線から
の逸脱が許容できない環境とが混在している。本発明に
おいて、逸脱防止トルクは、車両の逸脱を防止する必要
性が高いほどが大きな値に設定される。上記の設定によ
れば、逸脱防止の必要性が高い状況下で確実に車両の逸
脱が防止されると共に、逸脱防止の必要性が低い状況下
で操舵操作の柔軟性が確保される。
上記請求項3記載の車両用操舵制御装置において、車両
の走路環境を認識する走路環境認識手段を備えると共
に、前記逸脱防止領域設定手段が、前記走路環境に応じ
て、前記逸脱防止領域の幅を設定する領域幅設定手段を
備える車両用操舵制御装置により達成される。
の走路環境に応じて変更される。車両の走路環境には、
車線からの逸脱が許容できる環境と、車線からの逸脱が
許容できない環境とが混在している。本発明において、
逸脱防止領域の幅は、車両の逸脱を防止する必要性が高
いほどが広く設定される。上記の設定によれば、逸脱防
止の必要性が高い状況下で確実に車両の逸脱が防止され
ると共に、逸脱防止の必要性が低い状況下で操舵操作の
柔軟性が確保される。
如く、上記請求項5記載の車両用操舵制御装置におい
て、前記操舵操作ラインを、走路環境別に学習する操舵
操作ライン学習手段を備えると共に、前記領域幅設定手
段が、前記操舵操作ライン学習手段の学習結果を前記逸
脱防止領域の幅に反映させる学習結果反映手段を備える
車両用操舵制御装置により達成される。
境別に学習される。上記の学習によれば、走路環境別
に、運転者が車両を導こうとする走行ラインが検知でき
る。換言すると、走路環境別に、運転者が車両を導こう
としない領域を検知できる。運転者が車両を導こうとし
ない領域は、車両が運転者の意図しない走行ラインを走
行する際に進入する領域である。従って、その領域は、
車両を車線中央に向けて移動させるべき領域である。本
発明においては、運転者が車両を導こうとしない領域が
逸脱防止領域となるように上記の学習の結果が反映され
る。逸脱防止領域が上記の如く設定されると、運転者が
通常使用しない領域への車両の逸脱が有効に防止される
と共に、運転者が通常使用する領域での、柔軟な操縦性
が確保される。
車両用操舵制御装置のシステム構成図を示す。本実施例
の操舵制御装置は、電子制御ユニット10(以下、EC
U10と称す)を備えている。本実施例の操舵制御装置
はECU10によって制御される。本実施例の操舵制御
装置は、ビデオカメラ12を備えている。ビデオカメラ
12は、車両前方の路面を所定長にわたって撮影するた
めのカメラである。ビデオカメラ12には画像処理装置
14が接続されている。ビデオカメラ12が出力する画
像信号には、道路上に描かれた白線、ガードレールおよ
び先行車等に対応する信号が含まれている。
路上に描かれた白線を抽出する。画像処理装置14の出
力信号には、抽出された白線に関する情報が含まれてい
る。上記の如く抽出される白線は、車両前方に延在する
車線の境界線と把握することができる。画像処理装置1
4の出力信号はECU10に供給される。ECU10
は、その出力信号に基づいて走行中の車線の領域を認識
する。
備えている。車両状態量センサ16には、車速V、ヨー
レートγ、前後加速度Gxおよび横加速度Gy等を検出
するセンサが含まれている。車両状態量センサ16の出
力信号はECU10に供給されている。ECU10は、
車両状態量センサ16の出力信号に基づいて、車両の状
態を検知する。
る。GPS18にはGPSアンテナ20が接続されてい
る。GPS18によれば、車両の緯度および経度を特定
することができる。GPS18の出力信号はナビゲーシ
ョン装置22に供給されている。ナビゲーション装置2
2には地図情報等が記憶されている。ナビゲーション装
置22にはECU10が接続されている。ECU10
は、ナビゲーション装置22から供給されるデータに基
づいて車両の位置、および、走行中の道路の曲率等を検
出する。
4を備えている。情報インターフェイス24には、警報
機としての機能、表示装置としての機能、および、操作
装置としての機能が内蔵されている。情報インターフェ
イス24にはECU10が接続されている。本実施例の
操舵制御装置において、必要な操作は情報インターフェ
イス24を介して実行される。また、本実施例の操舵制
御装置において、必要な警報および表示は情報インター
フェイス24を介して実行される。
備えている。ステアリングホイル26にはステアリング
シャフト28が連結されている。ステアリングシャフト
28には、操舵角センサ30が配設されている。操舵角
センサ30は、ステアリングホイル26の操舵角θに応
じた出力信号を発生する。操舵角センサ30の出力信号
はECU10に供給されている。ECU10は、操舵角
センサ30の出力信号に基づいて操舵角θを検出する。
サ32が配設されている。トルクセンサ32は、ステア
リングシャフト28に伝達される操舵トルクTに応じた
電気信号を出力する。トルクセンサ32の出力信号はE
CU10に供給されている。ECU10は、トルクセン
サ32の出力信号に基づいて操舵トルクTを検出する。
4を介してモータ36が連結されている。ギヤ機構34
は、モータ36の発するトルク(以下、モータトルクT
Mと称す)をステアリングシャフト28に伝達する。モ
ータ36は、駆動回路38を介してECU10が接続さ
れている。駆動回路38は、モータ36に対して、EC
U10の発する指令信号に応じた駆動電流を供給する。
従って、モータ36は、ECU10の発する指令信号に
応じたモータトルクTMを発生する。
御装置の基本的動作について説明する。図2は、本実施
例の操舵制御装置を搭載する車両40と、車両40の前
方に延在する道路42の鳥瞰図を示す。道路42には、
車線の境界を表すための白線44,46が描かれてい
る。車両40に搭載されるビデオカメラ12には、車両
40の前方においてこれらの白線44,46が撮影され
る。画像処理装置14は、ビデオカメラ12から供給さ
れる画像信号を処理することによりこれらの白線44,
46を抽出して、その位置等に関するデータをECU1
0に供給する。
される白線44,46のデータに基づいて、車両前方に
おける白線44,46の位置を認識する。そして、白線
44,46に挟まれる領域を車両40の車線48として
認識する。ECU48は、更に、車速Vやヨーレートγ
等の車両状態や操舵角θ等に基づいて車両40の走行ラ
インを推定する。以下、この走行ラインを「推定走行ラ
イン」と称す。
け前方の地点でその推定走行ラインが車線48上の如何
なる領域に存在するかを検出する。そして、ECU10
は、推定走行ラインが目標走行ラインに一致するよう
に、モータ36に、操舵角θを修正するためのモータト
ルクTMを発生させる。以下、このモータトルクTMを
「復帰操舵トルクTM」と称す。
と、仮想表面50上に配設された仮想球52とを表す斜
視図を示す。道路42は、実際には全幅においてほぼ平
坦な表面を有している。本実施例の操舵制御装置は、車
両40が道路42を走行する際に、仮想球52が仮想表
面50上で示す挙動と近似した挙動を示すように、車両
40において復帰操舵トルクTMを発生する。
中央部に制御領域54が設定されていると共に車線48
の側端部に逸脱防止領域56,58が設定されている。
また、制御領域54には、車線48に沿って延在し、車
線48の幅方向に並列に配設された複数のグルーブ60
が設定されている。仮想表面50において、グルーブ6
0は、平坦な制御領域54に設けられた溝として表すこ
とができる。また、仮想表面50において、逸脱防止領
域56,58は、車線48の中央側から側端部に向かっ
てその表面を***させる形状として表すことができる。
は、車線48内でより安定な状態を求めて変位する。仮
想表面50上の仮想球52は、逸脱防止領域56,58
に位置する場合に比して制御領域54に位置する方が安
定した状態となる。また、制御領域54上の仮想球52
は、何れかのグルーブ60に係合することでより安定な
状態となる。従って、仮想表面50上に配設された仮想
球52は、何れかのグルーブ60に係合した状態を維持
したまま道路42に沿って移動しようとする。
カメラ12を用いて検出した車線48内に制御領域54
および逸脱防止領域56,58を設定し、また、制御領
域54中に所定数のグルーブ60を設定する。ECU1
0は、複数のグルーブ60のうちの1本を目標走行ライ
ンとして選択し、車両40の推定走行ラインをその目標
走行ラインと一致させるための復帰操舵トルクTMを発
生させる。更に、ECU10は、車両40の推定走行ラ
インが逸脱防止領域56,58に進入すると判断される
場合には、推定走行ラインと目標走行ラインとの偏差に
応じた復帰操舵トルクTMを発生させる。以下、この復
帰操舵トルクを「逸脱防止トルクTM」と称す。
行ラインとして選択されたグルーブ60(以下、選択グ
ルーブと称す)を辿るように道路42を走行する。ま
た、車両40の走行ラインが道路42の側端部に偏ると
逸脱防止トルクTMが発生し、車両40の車線48から
の逸脱が防止される。従って、本実施例の操舵制御装置
によれば、道路42を走行する車両40に、仮想球52
が仮想表面50上で示す挙動と同様の挙動を示させるこ
とができる。
運転者が心地良く感ずる走行ラインは常に一定ではな
い。従って、車両40の走行中には、運転者が車両を導
こうとするライン(以下、操舵操作ラインと称す)と、
選択グルーブとにずれが生ずることがある。操舵操作ラ
インと選択グルーブとにずれが生じていると、操舵制御
装置の発する復帰操舵トルクTMは、運転者の操舵操舵
を妨げる力となる。このため、選択グルーブを1のグル
ーブ60に固定することによっては、運転者の嗜好に合
った走行ラインを辿るためのアシスト機能を実現するこ
とができない。
を回避すべく、操舵操作ラインと選択グルーブとにずれ
が生じた場合に、操舵操作ラインと近似するグルーブ6
0を新たに選択グルーブとする点に特徴を有している。
以下、図4を参照して、上記の特徴部について説明す
る。図4は、上記の機能を実現すべくECU10が実行
する制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。図4
に示すルーチンは、その処理が終了する毎に繰り返し起
動されるルーチンである。図4に示すルーチンが起動さ
れると、先ずステップ100の処理が実行される。
により、または、工場出荷時の設定により、ECU10
に選択グルーブとして記憶されたグルーブ60の読み込
みが行われる。ステップ102では、偏差角Δθが演算
される。偏差角Δθは、車両40の走行ライン、すなわ
ち、運転者が車両40を導こうとするライン(操舵操作
ライン)を選択グルーブに一致させるために必要な操舵
角である。
|Δθ|が所定のしきい角THθ以上であるか否かが判
別される。しきい角THθは、運転者が選択グルーブと
一致しない操舵操作ラインの実現を意図しているか否か
を判断するためのしきい値である。従って、本ステップ
104で、|Δθ|≧THθが成立しないと判別される
場合は、運転者が選択グルーブと一致しない操舵操作ラ
インを実現することを意図していないと判断できる。こ
の場合、次にステップ106の処理が実行される。
であるか否かが判別される。その結果、Δθ=0が成立
する場合は、車両40の走行ラインが選択グルーブに、
すなわち、目標走行ラインに一致していると判断でき
る。この場合、以後、何ら処理が進められることなく今
回のルーチンが終了される。一方、Δθ=0が成立しな
いと判別される場合は、次にステップ108の処理が実
行される。
とするための、すなわち、車両40の走行ラインを目標
走行ラインに一致させるための復帰操舵トルクTMが出
力される。本ステップ108の処理が実行されると、車
両40の走行ラインを目標走行ラインに一致させるため
の操舵操作を実行するうえで好適な状況が形成される。
従って、上記の処理によれば、容易かつ安全に、目標走
行ラインに沿って車両40を走行させることができる。
本ステップ108の処理が終了すると、今回のルーチン
が終了される。
θ|≧THθが成立すると判別された場合は、運転者が
車両40を目標走行ラインと異なるラインに導いたと判
断できる。この場合、ステップ104に次いで、ステッ
プ110の処理が実行される。ステップ110では、上
記ステップ104の条件が、所定時間t0 継続して成立
したか否かが判別される。その結果、所定時間t0 の継
続が認められる場合は、運転者が意識的に車両40を選
択グルーブと一致しないラインに導いている、すなわ
ち、運転者が選択グルーブと一致しない操舵操作ライン
の実現を意図していると判断できる。この場合、選択グ
ルーブを操舵操作ラインと一致するものに変更すべく、
次にステップ112の処理が実行される。一方、|Δθ
|≧THθの成立時間が所定時間t0 に達していないと
判別される場合は、未だ運転者の意図を判断することが
できない。従って、本ステップ110でかかる判別がな
された場合は、以後、上記ステップ106以降の処理が
実行される。
の出力が停止される。本ステップ112の処理が実行さ
れると、運転者は、以後、容易に車両40を選択グルー
ブと一致しない操舵操作ラインを実現することができ
る。ステップ114では、車両40の走行ラインと近似
するグルーブ60が検出される。
で検出されるグルーブ60が、特定のグルーブ60に安
定したか否かが判別される。その結果、未だグルーブ6
0の安定が認められないと判別される場合は、再び上記
ステップ114の処理が実行される。一方、グルーブ6
0の安定が認められると判別される場合は、次にステッ
プ118の処理が実行される。
する処理が実行される。本ステップ118では、上記ス
テップ114および116の処理により、安定して車両
40の走行ラインと一致すると判別されたグルーブ60
が、新たに選択グルーブとして記憶される。本ステップ
118の処理が終了すると、今回のルーチンが終了され
る。
両40を、目標走行ラインと異なるラインに導く場合
に、先ず、その操舵操作を妨げる復帰操舵トルクTM
の出力を停止し、次いで、運転者が意識的に車両40
を導いたラインを新たな目標走行ラインとして復帰操舵
トルクTMを発生させることができる。従って、本実施
例の操舵制御装置によれば、容易かつ安全に、車両40
を運転者が心地よく感ずる走行ライン上に維持すること
ができる。
0が前記請求項1記載の「基準線」に相当していると共
に、ECU10が、道路42上に複数のグルーブ60を
設定することにより前記請求項1記載の「基準線設定手
段」が、上記ステップ114〜118の処理を実行する
ことにより前記請求項1および請求項2記載の「目標走
行ライン選択手段」が、上記ステップ100〜108の
処理を実行することにより前記請求項1記載の「復帰操
舵トルク発生手段」が、それぞれ実現されている。
0が、車線48の側端部に逸脱防止領域56,58を設
定することにより前記請求項3記載の「逸脱防止領域設
定手段」が、モータ36に逸脱防止トルクTMを発生さ
せることにより前記請求項3記載の「逸脱防止トルク発
生手段」が、それぞれ実現されている。次に、図5を参
照して、本発明の第2実施例について説明する。本実施
例の操舵制御装置は、運転者が車両40を目標走行ライ
ンと異なるラインに導くことを意図しているか否かが、
ステアリングホイル26に入力される操舵トルクTの大
きさに基づいて判断する点に特徴を有している。本実施
例の操舵制御装置は、上記図1に示すシステム構成にお
いて、ECU10に、図5に示すルーチンを実行させる
ことにより実現される。
実行される制御ルーチンの一例のフローチャートを示
す。図5に示すルーチンは、その処理が終了する毎に繰
り返し起動されるルーチンである。尚、図5に示すステ
ップのうち、上記図4に示すステップと同一の処理を実
行するステップについては、同一の符号を付してその説
明を省略または簡略する。
100および102の処理に次いで、ステップ120の
処理が実行される。ステップ120では、目標操舵トル
クT* が演算される。目標操舵トルクT*は、車両40
を目標走行ラインに沿って走行させるために、すなわ
ち、車両40を選択グルーブに沿って走行させるために
必要な操舵トルクTである。本ステップ120では、選
択グルーブの曲率、車速V、操舵角θ、ヨーレートγ、
および、復帰操舵トルクTM等に基づいて目標操舵トル
クT* が演算される。
が演算される。操舵トルク偏差ΔTは、トルクセンサ3
2によって検出される操舵トルクTと、目標操舵トルク
T*との差の絶対値|T−T* |である。操舵トルク偏
差ΔTの値は、運転者が、車両40の走行ラインを目標
走行ラインからはずすためにステアリングホイル26に
入力している操舵トルクの値と認識することができる。
が、所定のしきいトルクTHT以上であるか否かが判別
される。その結果、ΔT≧THTが成立しないと判別さ
れる場合は、運転者が車両40の走行ラインを目標走行
ラインから外すことを意図していないと判断できる。こ
の場合、車両40の走行ラインを目標走行ラインに一致
させるためのアシストを行うべく、以後、ステップ10
6以降の処理が実行される。
が成立すると判別される場合は、運転者が車両40の走
行ラインを目標走行ラインから外すことを意図している
と判断できる。この場合、以後、運転者が車両40を導
くラインと目標走行ラインとを一致させるべく、ステッ
プ112以降の処理、すなわち、選択グルーブを更新す
る処理が実行される。
れば、操舵トルクTをパラメータとして用いつつ、第1
実施例の装置と同様の機能を実現することができる。従
って、本実施例の操舵制御装置によれば、容易かつ安全
に、車両40を運転者が心地よく感ずる走行ライン上に
維持することができる。尚、上記の実施例においては、
ECU10が上記ステップ100、102、120〜1
24、106および108の処理を実行することにより
前記請求項1記載の「復帰操舵トルク発生手段」が実現
されている。
例について説明する。本実施例の操舵制御装置は、車両
の走行環境に応じて、逸脱防止領域56,58の幅を適
宜変更する点に特徴を有している。本実施例の操舵制御
装置は、上記図1に示すシステム構成において、ECU
10に、図6に示すルーチンを実行させることにより実
現される。
する必要性は、車両40の走行環境に応じて変化する。
具体的には、例えば車両40が高速道路の走行車線を走
行している場合は、追い越し車線側への逸脱の防止には
大きな必要性が認められる。一方、路側帯側への逸脱の
防止にはさほど大きな必要性が認められない。本実施例
の操舵制御装置において、操舵操作の自由度を確保しつ
つ、車両の安全性を高めるためには、逸脱防止の必要性
が高い場合に逸脱防止領域56,58を広く設定し、逸
脱防止の必要性が低い場合に逸脱防止領域56,58を
狭く設定することが望ましい。従って、逸脱防止領域5
6,58の幅は、車両40の走行環境に応じて適宜設定
されることが適切である。
に、車線48上で通常使用される領域は、車両の走行環
境に応じて変化する。具体的には、例えば車両40がカ
ーブを走行する場合、運転者は通常イン側に偏ったライ
ン上に車両を導こうとする。従って、車両40がカーブ
を走行する場合、イン側の領域はアウト側の領域に比し
て頻繁に使用される。
行ラインを運転者が心地良く感ずるラインに一致させる
ためには、運転者が通常使用する領域において多数のグ
ルーブ60が設定されることが望ましい。また、本実施
例の操舵制御装置によって、車両40が、通常使用され
る領域から逸脱するのを有効に防止するためには、通常
使用されない領域において逸脱防止トルクTMを発生さ
せることが望ましい。従って、本実施例においては、逸
脱防止領域56,58の幅が車両の走行環境に応じて適
宜設定されることが適切である。
0が実行する制御ルーチンの一例のフローチャートを示
す。図6に示すルーチンは、所定時間毎に起動される定
時割り込みルーチンである。図6に示すルーチンが起動
されると、先ずステップ130の処理が実行される。ス
テップ130では、ビデオカメラ12および画像処理装
置14によって生成された画像データが取り込まれる。
だ画像データに基づいて、または、その画像データとナ
ビゲーション装置22から供給されるデータとに基づい
て、車両40の走行環境を認識する。より具体的には、
本ステップ132では、画像データ等に基づいて走行中
の道路42の種類(直進路、カーブ、一般道路、自動車
専用道路、走行車線、追い越し車線等)、および、道路
42の曲率、勾配等が認識される。
ステップ132で認識された走行環境に対応する逸脱防
止領域56,58が設定される。ECU10は、個々の
走行環境に対応して、逸脱防止領域56,58の幅を記
憶している。本ステップ134では、その記憶データに
基づいて逸脱防止領域56,58が設定される。ステッ
プ136では、上記ステップ134で設定された逸脱防
止領域56,58に挟まれる領域が制御領域54とされ
ると共に、その制御領域54の内部に、互いに重ならな
い複数のグルーブ60が設定される。本ステップ136
の処理が終了すると今回のルーチンが終了される。
される領域のうち、通常使用される領域に多数のグルー
ブ60を設定し、かつ、通常使用されない領域に広い逸
脱防止領域56,58を設定することができる。かかる
設定によれば、目標走行ラインを精度良く運転者が車両
40を導こうとするラインに一致させることができると
共に、車両40が、通常使用されない領域に逸脱するの
を、有効に防止することができる。従って、本実施例の
操舵制御装置によれば、実用性の高い操舵アシストを行
うことができる。
が上記ステップ130の処理を実行することにより前記
請求項5記載の「走路環境認識手段」が実現されている
と共に、ECU10が上記ステップ134の処理を実行
することにより前記請求項5記載の「領域幅設定手段」
が実現されている。次に、図7を参照して、本発明の第
4実施例について説明する。本実施例の操舵制御装置
は、車両40の走行環境に応じて逸脱防止トルクTMの
大きさが変更される点に特徴を有している。本実施例の
操舵制御装置は、上記図1に示すシステム構成におい
て、ECU10に、図7に示すルーチンを実行させるこ
とにより実現される。
実行される制御ルーチンの一例のフローチャートを示
す。図7に示すルーチンは、その処理が終了する毎に繰
り返し起動されるルーチンである。尚、図7に示すステ
ップのうち、上記図6に示すステップと同一の処理を実
行するステップについては、同一の符号を付してその説
明を省略または簡略する。
130および132の処理に次いで、ステップ140の
処理が実行される。ステップ140では、車線48が予
め設定された規則に従って制御領域54と逸脱防止領域
56,58とに区分されると共に、制御領域54の内部
に、所定数のグルーブ60が設定される。
じて、逸脱防止制御の制御ゲインが設定される。本ステ
ップ142の処理が終了すると、今回のルーチンが終了
される。本実施例の操舵制御装置は、車両40の走行ラ
インが逸脱防止領域56,58と重なる場合に上記ステ
ップ142で決定された制御ゲインに応じた逸脱防止ト
ルクTMを発生する。また、本ステップ142におい
て、制御ゲインは、車両40の逸脱防止の必要性が高い
と認識される逸脱防止領域に対して大きな値に設定され
る。また、制御ゲインは、使用頻度の高い側端部を含む
逸脱防止領域において小さく、かつ、使用頻度の低い側
端部を含む逸脱防止領域において大きく設定される。
繁に使用される逸脱防止領域において比較的小さな逸脱
防止トルクTMを発生させ、かつ、通常時に殆ど使用さ
れない逸脱防止領域において比較的大きな逸脱防止トル
クTMを発生させることができる。通常時に頻繁に使用
される逸脱防止領域においては、操舵操作に高い自由度
を残存させておくことが適切である。また、通常時に殆
ど使用されない逸脱防止領域においては、その領域への
車両40の進入を防ぐべく、大きな逸脱防止トルクTM
を発生させることが適切である。上記の設定によれば、
これら2つの要求を、共に実現することができる。この
ため、本実施例の操舵制御装置によれば、第3実施例の
場合と同様に実用性の高い操舵アシストを行うことがで
きる。
が上記ステップ130の処理を実行することにより前記
請求項4記載の「走路環境認識手段」が実現されると共
に、ECU10が上記ステップ142の処理を実行する
ことにより前記請求項4記載の「制御ゲイン変更手段」
がそれぞれ実現されている。次に、図8を参照して、本
実施例の第5実施例について説明する。本実施例の操舵
制御装置は、上記図1に示すシステム構成において、E
CU10に、上記図6または図7に示すルーチンと類似
するルーチンと共に、図8に示すルーチンを実行させる
ことにより実現される。本実施例の操舵制御装置は、運
転者の操舵操作に対する操舵操作ラインを走行環境との
関係で学習し、その学習結果を逸脱防止領域の設定、ま
たは、逸脱防止トルクTMの制御ゲインの設定に反映さ
せる点に特徴を有している。
0が実行する制御ルーチンの一例のフローチャートを示
す。図8に示すルーチンは、所定時間毎に起動される定
時割り込みルーチンである。図8に示すルーチンが起動
されると、先ずステップ150の処理が実行される。ス
テップ150では、ビデオカメラ12および画像処理装
置14によって生成された画像データが取り込まれる。
V、ヨーレートγ、操舵角θ等)が取り込まれる。ステ
ップ154では、車両40の走行環境が認識される。
尚、本ステップ154においては、道路42の状態と車
両状態との組み合わせが走行環境として認識される。
に対する操舵操作ラインが学習される。本ステップ15
6では、具体的には、直進路における操舵操作ライン
や、特定の曲率のカーブを特定の速度Vで走行する際の
操舵操作ラインの学習が行われる。ステップ158で
は、非使用領域に関する記憶データの更新が行われる。
上記ステップ156で走行環境に対する操舵操作ライン
が学習されると、それぞれの走行環境に対して通常使用
されない車線領域を特定することができる。本ステップ
158では、それらの領域に基づいて、それぞれの走行
環境に対する非使用領域に関する記憶データが更新され
る。本ステップ158の処理が終了すると、今回のルー
チンが終了される。
6または図7に示すルーチンと類似したルーチンを実行
する。具体的には、道路42の状態と車両状態とを走行
環境として認識し、その走行環境に対して逸脱防止領域
56,58を設定するルーチン(図6に類似するルーチ
ン)、または、道路42の状態と車両状態とを走行環境
として認識し、その走行環境に対して逸脱防止トルクT
Mの制御ゲインを設定するルーチン(図7に類似するル
ーチン)を実行する。
56,58の設定、または、逸脱防止トルクTMの制御
ゲインの設定は、上記ステップ158(図8)で更新さ
れた記憶データに基づいて行われる。上記の処理によれ
ば、それぞれの走行環境下で運転者が車両40を導くラ
インを、逸脱防止領域56,58の設定、または、逸脱
防止トルクTMの制御ゲインの設定に反映させることが
できる。従って、本実施例の操舵制御装置によれば、車
両40が、運転者が通常使用しない領域に逸脱するのを
有効に防止しつつ、運転者が通常使用する領域における
操舵操作に高い自由度を確保することができる。
が上記ステップ150〜156の処理を実行することに
より前記請求項6記載の「操舵操作ライン学習手段」が
実現されると共に、ECU10が操舵操作ラインの学習
結果に基づいて逸脱防止領域56,58を設定すること
により前記請求項6記載の「学習結果反映手段」が実現
されている。
ば、複数の基準線から最適な目標走行ラインが選択され
る。このため、本発明によれば、車両の走行ラインを、
容易かつ安全に、車両の走行状態に適したラインに一致
させることができる。請求項2記載の発明によれば、車
両の走行ラインを、容易かつ安全に、運転さの意図する
走行ラインに一致させることができる。
から逸脱するのを有効に防止することができる。請求項
4記載の発明、および、請求項5記載の発明によれば、
車両の逸脱を防止する必要性が高い場合に、その逸脱を
確実に防止することができると共に、車両の逸脱が許容
できる場合に、操舵操作に十分な柔軟性を残存させるこ
とができる。
図する走行ライン近傍で柔軟な操縦性を確保しつつ、車
両の走行ラインが運転者の意図しない走行ラインへ逸脱
するのを有効に防止することができる。
いられるシステムのシステム構成図である。
前方に延在する道路の鳥瞰図である。
する道路の仮想表面の形状と、仮想表面上に配設された
仮想球とを表す斜視図である。
ーチンの一例のフローチャートである。
ーチンの一例のフローチャートである。
ーチンの一例のフローチャートである。
ーチンの一例のフローチャートである。
ーチンの一例のフローチャートである。
Claims (6)
- 【請求項1】 車線を認識すると共に、前記車線に沿っ
て車両が走行するように操舵トルクを制御する車両用操
舵制御装置において、 前記車線に沿って延在すると共に前記車線の幅方向に並
列に配設される複数の基準線を設定する基準線設定手段
と、 車両の走行状態に応じて前記複数の基準線から、目標走
行ラインを選択する目標走行ライン選択手段と、 車両の走行ラインを前記目標走行ラインに近づけるため
の操舵トルクを発生するする復帰操舵トルク発生手段
と、 を備えることを特徴とする車両用操舵制御装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の車両用操舵制御装置にお
いて、 前記目標走行ライン選択手段が、運転者の操舵操作によ
り実現される操舵操作ラインと近似する基準線を前記目
標走行ラインとすることを特徴とする車両用操舵制御装
置。 - 【請求項3】 請求項1および請求項2の何れか1項記
載の車両用操舵制御装置において、 前記車線の側端部に、逸脱防止領域を設定する逸脱防止
領域設定手段と、 車両の走行ラインが前記逸脱防止領域と重なる場合に、
車両を前記車線の中央部に移動させるための操舵トルク
を発生する逸脱防止トルク発生手段と、 を備えることを特徴とする車両用操舵制御装置。 - 【請求項4】 請求項3記載の車両用操舵制御装置にお
いて、 車両の走路環境を認識する走路環境認識手段と、 前記走路環境に応じて、前記逸脱防止トルク発生手段が
発生する操舵トルクの大きさを変更する制御ゲイン変更
手段と、 を備えることを特徴とする車両用操舵制御装置。 - 【請求項5】 請求項3記載の車両用操舵制御装置にお
いて、 車両の走路環境を認識する走路環境認識手段を備えると
共に、 前記逸脱防止領域設定手段が、前記走路環境に応じて、
前記逸脱防止領域の幅を設定する領域幅設定手段を備え
ることを特徴とする車両用操舵制御装置。 - 【請求項6】 請求項5記載の車両用操舵制御装置にお
いて、 前記操舵操作ラインを、走路環境別に学習する操舵操作
ライン学習手段を備えると共に、 前記領域幅設定手段が、前記操舵操作ライン学習手段の
学習結果を前記逸脱防止領域の幅に反映させる学習結果
反映手段を備えることを特徴とする車両用操舵制御装
置。
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