特許ウォッチ

公開番号2025133462
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-11
出願番号2024031429
出願日2024-03-01
発明の名称運転支援装置
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類B60W 30/10 20060101AFI20250904BHJP(車両一般)
要約【課題】操舵支援の終了時において、車両の横速度を短時間で目標横速度に収束させることができる。
【解決手段】車線逸脱を回避するための舵角の時間的変化パターンを示す舵角プロファイル(Q1、Q2)に従って舵角が制御される。舵角プロファイル(Q1、Q2)が、車線逸脱方向に向かう車両(1)を車線逸脱回避方向に向かわせる第1舵角プロファイル(Q1)と、第1舵角プロファイルに連続した第2舵角プロファイル(Q2)から構成され、第1舵角プロファイル(Q1)における操舵初期時の舵角の変化率、第1舵角プロファイルにおける操舵終了時の舵角および舵角の変化率、第2舵角プロファイル(Q2)における操舵初期時の舵角および舵角の変化率、および、第2舵角プロファイルにおける操舵終了時の舵角および舵角の変化率が零にされる。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
車両の舵角の操舵支援を行う操舵装置と、車両の横位置、車両の横速度および車両の横加速度を検出可能なセンサと、プロセッサとを具備し、
該プロセッサは、車線逸脱を回避するための舵角の時間的変化パターンを示す舵角プロファイルに追従して舵角を制御する操舵支援を行い、
該舵角プロファイルが、第１舵角プロファイルと、第１舵角プロファイルに連続していて第１舵角プロファイルとは反対側に舵角を変化させる第２舵角プロファイルから構成されており、
該第１舵角プロファイルにおける操舵初期時の舵角の変化率、該第１舵角プロファイルにおける操舵終了時の舵角および舵角の変化率、該第２舵角プロファイルにおける操舵初期時の舵角および舵角の変化率、および、該第２舵角プロファイルにおける操舵終了時の舵角および舵角の変化率を零にした運転支援装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
該第１舵角プロファイルは、車線逸脱方向に向かう車両を車線逸脱回避方向に向かうように舵角を変化させる変化パターンに形成されており、第２舵角プロファイルは、車線逸脱回避方向に向かう車両を車線方向に向かうように第１舵角プロファイルとは反対側に舵角を変化させる変化パターンに形成されている請求項１に記載の運転支援装置。
【請求項３】
該第２舵角プロファイルは、舵角零の基準線に対して第１舵角プロファイルと反対側に位置する変化パターンとされていると共に、第２舵角プロファイルは、舵角零の基準線からの第１舵角プロファイルの高さを第１舵角プロファイルの全体に亘って同一縮小割合でもって縮小した形状を有する請求項１に記載の運転支援装置。
【請求項４】
該第１舵角プロファイルは、第１舵角プロファイルにおける操舵初期時および操舵終了時の中央において、舵角が最大舵角となる変化パターンに形成されている請求項３に記載の運転支援装置。
【請求項５】
該第１舵角プロファイルにおける操舵初期時の車両の横速度と第１舵角プロファイルにおける操舵終了時の車両の横速度との速度差をΔＶ１とし、該第２舵角プロファイルにおける操舵初期時の車両の横速度と第２舵角プロファイルにおける操舵終了時の車両の目標横速度との速度差をΔＶ２とすると、該速度差ΔＶ１に対する該速度差ΔＶ２の比ΔＶ２／ΔＶ１が該同一縮小割合とされ、該比ΔＶ２／ΔＶ１が予め設定されている請求項３記載の運転支援装置。
【請求項６】
車線逸脱回避制御が開始されたときに車両の横加速度の時間的変化パターンを示す第１横加速度プロファイルが作成され、該第１横加速度プロファイルから該第２横加速度プロファイルが作成され、該第１横加速度プロファイルから該第１舵角プロファイルが作成され、該第２横加速度プロファイルから該第２舵角プロファイルが作成される請求項１に記載の運転支援装置。
【請求項７】
該第１横加速度プロファイルの変化パターンが６次以上の関数で表されている請求項６に記載の運転支援装置。
【請求項８】
車線逸脱回避制御が開始されたときの車両の横加速度が零である場合には、車線逸脱回避制御が開始されたときの車両の横加速度に基づいて作成された該第１横加速度プロファイルから該第２横加速度プロファイルが作成され、車線逸脱回避制御が開始されたときの車両の横加速度が零でない場合には、車線逸脱回避制御が開始されたときの車両の横加速度に基づいて作成された該第１横加速度プロファイルに加えて、車線逸脱回避制御が開始されたときの車両の横加速度が零であるとし作成された別の第１横加速度プロファイルが作成され、この別の第１横加速度プロファイルから該第２横加速度プロファイルが作成される請求項６に記載の運転支援装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は運転支援装置に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
車両の車線逸脱を回避するために必要な目標舵角を算出し、舵角を目標舵角にフィードバック制御させるときに必要な操舵力を第１の操舵力として設定し、目標ステア角と車両状態量に基づいて舵角をフィードフォワード制御させるときの操舵力を第２の操舵力として設定し、走行状態に応じて第１の操舵力と第２の操舵力との比率を変化させて目標操舵力を設定し、目標操舵力に基づいて操舵機構に操舵力を付与するようにした車線逸脱防止制御装置か公知である（例えば特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１０－３６７５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような公知の車線逸脱防止制御装置も含めて、一般的に、車線逸脱防止制御が行われた場合、車線逸脱防止制御の終了時において、例えば、車両の横速度を目標横速度に収束させるまで時間を要するという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような問題を解決するために、本発明によれば、車両の舵角の操舵支援を行う操舵装置と、車両の横位置、車両の横速度および車両の横加速度を検出可能なセンサと、プロセッサとを具備し、
このプロセッサは、車線逸脱を回避するための舵角の時間的変化パターンを示す舵角プロファイルに追従して舵角を制御する操舵支援を行い、
舵角プロファイルが、第１舵角プロファイルと、第１舵角プロファイルに連続していて第１舵角プロファイルとは反対側に舵角を変化させる第２舵角プロファイルから構成されており、
第１舵角プロファイルにおける操舵初期時の舵角の変化率、第１舵角プロファイルにおける操舵終了時の舵角および舵角の変化率、第２舵角プロファイルにおける操舵初期時の舵角および舵角の変化率、および、第２舵角プロファイルにおける操舵終了時の舵角および舵角の変化率を零にした運転支援装置が提供される。
【発明の効果】
【０００６】
操舵支援の終了時において、車両の横速度を短時間で目標横速度に収束させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、車両の機能構成を示す図である。
図２Ａおよび図２Ｂは、上方から見たときの車道を示す図である。
図３は、舵角等の変化を示すタイムチャートである
図４は、舵角等の変化を示すタイムチャートである
図５は、計算式を示す図である。
図６Ａ、図６Ｂおよび図６Ｃは、夫々、制御時間、最大横加速度および開始位置のマップを示す図である。
図７は、車線逸脱回避制御を実行するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１は、車両１の機能構成を示している。なお、この車両１は、手動運転および自動運転のいずれの運転も可能である。図１を参照すると、１０は車両１の駆動輪に駆動力を与えるための車両駆動部、１１は車両１を制動するための制動装置、１２は車両１内に搭載された電子制御ユニットを夫々示す。図１に示されるように、電子制御ユニット１２はデジタルコンピュータからなり、双方向性バス１３によって互いに接続されたＣＰＵ（プロセッサ）１４、ＲＯＭおよびＲＡＭからなるメモリ１５および入出力ポート１６を具備する。なお、電子制御ユニット１２には、外部との通信を行うための通信装置１７が接続されている。
【０００９】
一方、車両１には、ハンドル１８による舵角操作を支援するためにパワーステアリング機構を備えている操舵装置１９が設置されている。この操舵装置１９は電子制御ユニット１２の出力信号により制御され、電子制御ユニット１２の出力信号に応じて舵角制御が行われる。また、車両１には、舵角を検出するための舵角センサ２０が設置されており、この舵角センサ２０の出力信号は電子制御ユニット１２に入力される。更に、車両１には、車両１の横位置（横方向の位置）、車両１の横速度（横方向の速度）および車両１の横加速度（横方向の加速度）を検出するためのセンサ２１が設置されており、このセンサ２１の出力信号は電子制御ユニット１２に入力される。図１に示される例では、このセンサ２１は、車両１が走行している車線の両側の境界を表す境界線を検出可能な前方カメラからなり、前方カメラ２１による撮影画像データに基づいて、境界線からの車両１の横位置、車両１の横速度および車両１の横方速度が算出される。
【００１０】
また、車両１には、車両１の状態を検出するセンサおよび車両１の周辺を検出するセンサ等の各種センサ２２が設置されている。例えば、車両１の状態を検出するセンサとしては、加速度センサ、速度センサ、方位角センサ、地磁気センサが用いられており、車両１の周辺を検出するセンサとしては、車両１の側方、後方を撮影するカメラ、および、車両１の前方、側方、後方を検知するライダー（LIDAR）、レーダー、クリアランスソナー等が用いられている。一方、図１に示される例では、車両１の車両駆動部１０は、２次電池により駆動される電気モータ、或いは、燃料電池により駆動される電気モータより構成されている。電気モータの駆動信号が電子制御ユニット１２から出力され、駆動輪は、この電気モータの駆動信号に従って、電気モータにより駆動制御される。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許