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技術 車線維持支援装置及び車線維持支援方法

出願人 いすゞ自動車株式会社
発明者 鈴木輝彦
出願日 2016年8月2日 (3年7ヶ月経過) 出願番号 2016-152054
公開日 2018年2月8日 (2年1ヶ月経過) 公開番号 2018-020630
状態 未査定
技術分野 乗員・歩行者の保護 走行状態に応じる操向制御 パワーステアリング機構 交通制御システム
主要キーワード 開閉度合い 油圧式パワーステアリング 区画線 回転振動 可変容量ポンプ 電磁バルブ 車線維持支援 車線維持支援装置
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この項目の情報は公開日時点(2018年2月8日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (5)

課題

油圧式パワーステアリングを搭載した車両において、運転者に、車両が区画線乗り上げたことを気付かせる。

解決手段

車線維持支援装置1は、車両の操舵油圧により補助する第1補助部と、前記車両の操舵をモータにより補助する第2補助部と、前記車両の進行方向前方撮影された撮影画像から前記車両が車線区画線に乗り上げたことを検出する乗り上げ検出部81と、前記乗り上げ検出部が、前記車両が前記区画線に乗り上げたことを検出した場合に、前記第1補助部による操舵補助を維持しつつ、前記車両を前記区画線の内側に戻す方向の力を前記第2補助部に出力させて操舵軸に付与する操舵抵抗指示部82と、を備える。

概要

背景

従来、車両が走行路から逸脱する状況を運転者に認識させる技術がある。特許文献1には、車両が走行路から逸脱すると判別された場合に、ステアリングホイール振動するようにアクチュエータを駆動させる技術が開示されている。

概要

油圧式パワーステアリングを搭載した車両において、運転者に、車両が区画線乗り上げたことを気付かせる。車線維持支援装置1は、車両の操舵油圧により補助する第1補助部と、前記車両の操舵をモータにより補助する第2補助部と、前記車両の進行方向前方撮影された撮影画像から前記車両が車線区画線に乗り上げたことを検出する乗り上げ検出部81と、前記乗り上げ検出部が、前記車両が前記区画線に乗り上げたことを検出した場合に、前記第1補助部による操舵補助を維持しつつ、前記車両を前記区画線の内側に戻す方向の力を前記第2補助部に出力させて操舵軸に付与する操舵抵抗指示部82と、を備える。

目的

本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、油圧式パワーステアリングを搭載した車両において、運転者に車両が区画線に乗り上げたことを気付かせる技術を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

車両の操舵油圧により補助する第1補助部と、前記車両の操舵をモータにより補助する第2補助部と、前記車両の進行方向前方撮影された撮影画像から前記車両が車線区画線乗り上げたことを検出する乗り上げ検出部と、前記乗り上げ検出部が、前記車両が前記区画線に乗り上げたことを検出した場合に、前記第1補助部による操舵補助を維持しつつ、前記車両を前記区画線の内側に戻す方向の力を前記第2補助部に出力させて操舵軸に付与する操舵抵抗指示部と、を備える車線維持支援装置

請求項2

前記操舵抵抗指示部は、前記第2補助部に前記車両を前記区画線の内側に戻す方向の力をパルス状に出力させる、請求項1に記載の車線維持支援装置。

請求項3

前記操舵抵抗指示部が前記第2補助部に出力させる力は、前記第1補助部が前記油圧により前記操舵を補助する力よりも小さい、請求項1又は2に記載の車線維持支援装置。

請求項4

車両の進行方向前方が撮影された撮影画像から前記車両が車両の区画線に乗り上げたことを検出するステップと、前記乗り上げ検出部が、前記車両が前記区画線に乗り上げたことを検出した場合に、油圧による操舵補助を維持しつつ、前記車両を前記区画線の内側に戻す方向の力をモータに出力させて操舵軸に付与するステップと、を含むプロセッサが実行する車線維持支援方法。

技術分野

0001

本発明は、車両が車線を逸脱するのを防ぐ車線維持支援装置及び車線維持支援方法に関する。

背景技術

0002

従来、車両が走行路から逸脱する状況を運転者に認識させる技術がある。特許文献1には、車両が走行路から逸脱すると判別された場合に、ステアリングホイール振動するようにアクチュエータを駆動させる技術が開示されている。

先行技術

0003

特開2000−251171号公報

発明が解決しようとする課題

0004

ところで、大型車両の場合、車両が区画線乗り上げても操舵輪からステアリングホイールまで振動が伝わりづらい。そのため、大型車両の運転者は車両が区画線に乗り上げたことに気付きにくい。

0005

上記問題に対して、操舵軸回転振動を与えて運転者に車両が区画線に乗り上げたことを認識させることが考えられる。しかしながら、大型車両の場合、車重が大きいことから、通常、油圧式パワーステアリングが備えられており、操舵軸を回転させて運転者に車両が区画線に乗り上げたことを気付かせるのは困難である。また、車両が区画線に乗り上げた場合に単にステアリングホイールを回転させたとしても、実際に車両が区画線に乗り上げた場合の挙動と異なっていれば、運転者は車両が区画線に乗り上げたのか、それとも道路上の異物に乗り上げたのかわからない可能性がある。

0006

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、油圧式パワーステアリングを搭載した車両において、運転者に車両が区画線に乗り上げたことを気付かせる技術を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0007

本発明の第1の態様においては、車両の操舵油圧により補助する第1補助部と、前記車両の操舵をモータにより補助する第2補助部と、前記車両の進行方向前方撮影された撮影画像から前記車両が車線の区画線に乗り上げたことを検出する乗り上げ検出部と、前記乗り上げ検出部が、前記車両が前記区画線に乗り上げたことを検出した場合に、前記第1補助部による操舵補助を維持しつつ、前記車両を前記区画線の内側に戻す方向の力を前記第2補助部に出力させて操舵軸に付与する操舵抵抗指示部と、を備える車線維持支援装置を提供する。

0008

前記操舵抵抗指示部は、例えば、前記第2補助部に前記車両を前記区画線の内側に戻す方向の力をパルス状に出力させる。

0009

前記操舵抵抗指示部が前記第2補助部に出力させる力は、例えば、前記第1補助部が前記油圧により前記操舵を補助する力よりも小さい。

0010

本発明の第2の態様においては、車両の進行方向前方が撮影された撮影画像から前記車両が車両の区画線に乗り上げたことを検出するステップと、前記乗り上げ検出部が、前記車両が前記区画線に乗り上げたことを検出した場合に、油圧による操舵補助を維持しつつ、前記車両を前記区画線の内側に戻す方向の力をモータに出力させて操舵軸に付与するステップと、を含むプロセッサが実行する車線維持支援方法を提供する。

発明の効果

0011

本発明によれば、油圧式パワーステアリングを搭載した車両において、運転者に、車両が区画線に乗り上げたことを気付かせるという効果を奏する。

図面の簡単な説明

0012

車線維持支援装置の構成を示す図である。
車線維持支援装置における信号の流れを示した構成図である。
電動パワーステアリング3が付与するトルクを説明するための図である。
車線維持支援装置が行う処理のフローチャートである。

実施例

0013

概要
以下に、実施の形態に係る車線維持支援装置の概要を説明する。車両は、例えば、油圧式パワーステアリングを用いないとステアリングホイールの操作が困難となるような大型車両である。

0014

上記のような大型車両では、道路に敷設された区画線に車両が乗り上げた場合であっても、重量が軽く路面からステアリングホイールまでの距離が短い普通乗用車とは異なり、車両の運転者が車両が区画線に乗り上げたことに気付きにくい。

0015

実施の形態に係る車線維持支援装置は、油圧式パワーステアリングと電動パワーステアリングとの両方を備える。車線維持支援装置は、カメラで車両の進行方向前方を撮影し、撮影画像から車両が区画線に乗り上げたことを判定すると、電動パワーステアリングが備えるモータにパルス状の電流を流し、車線を逸脱する方向とは反対の方向のトルクを操舵軸に付与する。上記車線を逸脱する方向と反対の方向は、車両が区画線に乗り上げた際に起こりうる操舵輪の変化の方向と同じ向きである。

0016

こうすることによって、車線維持支援装置は、車両の運転者に、車両が区画線に乗り上げたことを気付かせることができる。その結果、車線維持支援装置は、車両が車線を逸脱することを防止することができる。以下に、図面を参照しながら車線維持支援装置の構成について説明する。

0017

[車線維持支援装置の構成]
図1は、車線維持支援装置1の構成を示す図である。車線維持支援装置1は、カメラ2、電動パワーステアリング3、油圧式パワーステアリング4、ステアリングホイール5、操舵軸6、記憶部7、制御部8及びエンジンEを備える。ステアリングホイール5は操舵軸6と接続され、電動パワーステアリング3及び油圧式パワーステアリング4から操舵軸6を介してトルクを付与される。

0018

カメラ2は、制御部8と無線又は有線で接続され、車両の進行方向前方を撮影して撮影画像を制御部8に送信する。制御部8は、例えば、撮影画像に基づいて車両が備える左右の駆動輪のうちどちらの駆動輪が区画線に乗り上げたかを判定する。

0019

電動パワーステアリング3は、制御部8と有線又は無線で接続されたモータ9を備える。モータ9は、制御部8から送信される制御信号に基づいて操舵軸6にトルクを付与する。即ち、電動パワーステアリング3は、モータにより車両の操舵補助を行う。なお、電動パワーステアリング3は、本明細書において第2補助部とも称される。

0020

油圧式パワーステアリング4は、電磁バルブ10と接続された可変容量ポンプ11を備える。可変容量ポンプ11は、エンジンEと接続され、エンジンEから動力を得る。電磁バルブ10は、制御部8と有線又は無線で接続され、制御部8から送信される制御信号に基づいて開閉度合いが調節される。

0021

油圧式パワーステアリング4は、電磁バルブ10の開閉度合いを調節することによって配管を介して作動油を圧送し、操舵軸6にトルクを付与する。即ち、油圧式パワーステアリング4は、油圧により車両の操舵補助を行う。なお、油圧式パワーステアリング4は、本明細書において第1補助部とも称される。

0022

記憶部7は、制御部8が実行するプログラムが記録されたROM(Read Only Memory)及びデータを一時的に記録するRAM(Random Access Memory)を備える。RAMには、例えば、カメラ2が撮影した撮影画像が記録される。

0023

制御部8は、記憶部7に記録されたプログラムを実行することによって、乗り上げ検出部81及び操舵抵抗指示部82としても機能する。制御部8の各機能について、以下に図2を参照しながら説明する。

0024

図2は、車線維持支援装置1における信号の流れを示した構成図である。図2において、実線は信号の流れを示し、破線電気的又は機械的接続を示す。

0025

乗り上げ検出部81は、車両の進行方向前方が撮影された撮影画像から車両が区画線に乗り上げたことを検出する。乗り上げ検出部81は、例えば、撮影画像に写っている区画線の位置に基づいて、車両の中央が車線中央からどの程度偏位しているかを特定する。そして、乗り上げ検出部81は、撮影画像から区画線と区画線との距離を特定し、車両の幅に基づいて、車両が区画線に乗り上げたか否かを検出する。

0026

操舵抵抗指示部82は、乗り上げ検出部81が、車両が区画線に乗り上げたことを検出した場合に、油圧式パワーステアリング4による操舵補助を維持しつつ、車両を区画線の内側に戻す方向の力を電動パワーステアリング3に出力させて操舵軸に付与する。操舵抵抗指示部82は、例えば、電動パワーステアリング3に車両を区画線の内側に戻す方向の力をパルス状に出力させる。以下に、図3を参照しながら電動パワーステアリング3が操舵軸に付与するトルクについて説明する。

0027

図3は、電動パワーステアリング3が付与するトルクを説明するための図である。図3に示した座標系は、横軸が時間であり、縦軸がトルクの大きさである。図3に示した例では、車両が区画線に乗り上げた際に、ステアリングホイール5が車線の中央へ向かう方向に一瞬大きな力で押し戻され、時間と共にステアリングホイール5が回転する力が低減する。車両を運転する運転者は、車両が区画線に乗り上げた際に、一瞬ステアリングホイール5が押し戻されるのを感じる。

0028

操舵抵抗指示部82が電動パワーステアリング3に出力させる力は、油圧式パワーステアリング4が油圧により操舵を補助する力よりも小さい。具体的には、操舵抵抗指示部82が電動パワーステアリング3に出力させる力は、車両の進行方向を変更しない程度の力である。即ち、操舵抵抗指示部82は、電動パワーステアリング3を構成する機械部品遊びが動く程度の出力をモータ9に指示する。操舵抵抗指示部82は、図3に示したパルス状のトルクを1回のみモータ9に出力させてもよく、断続的に複数回モータ9に出力させてもよい。

0029

[車線維持支援装置1が行う処理のフロー]
図4は、車線維持支援装置1が行う処理のフローチャートである。先ず、カメラ2が車両の進行方向前方を撮影する処理から開始する(S41)。続いて、乗り上げ検出部81が、カメラ2が撮影した撮影画像を取得する(S42)。続いて、乗り上げ検出部81が、車両が車線の区画線に乗り上げたか否かを判定する(S43)。車両が区画線に乗り上げていない場合(S44においてNO)、車線維持支援装置1は、再度S41の処理を繰り返す。

0030

車両が区画線に乗り上げた場合(S44においてYES)、操舵抵抗指示部82は、油圧式パワーステアリング4による操舵補助を維持しつつ、車両を車線の区画線の内側に戻す方向のトルクを電動パワーステアリング3に出力させて操舵軸に付与して、処理を終了する(S45)。

0031

[車線維持支援装置1が奏する効果]
上記のとおり、実施の形態に係る車線維持支援装置1は、油圧により車両の操舵補助を行う油圧式パワーステアリング4と、モータにより車両の操舵補助を行う電動パワーステアリング3とを有する。車線維持支援装置1は、車両の進行方向前方が撮影された撮影画像から車両が車線の区画線に乗り上げたことを検出した場合に、油圧式パワーステアリング4による操舵補助を維持しつつ、車両を区画線の内側に戻す方向の力を電動パワーステアリング3に出力させて操舵軸に付与する。

0032

こうすることによって、車線維持支援装置1は、運転者に車両が区画線に乗り上げたことを気付かせることができる。その結果、車線維持支援装置1は、車両が車線を逸脱することを効果的に防止することができる。また、車線維持支援装置1は、電動パワーステアリング3を備えるため、ステアリングホイール5に回転振動を与えている際も、油圧式パワーステアリング4による操舵補助を維持することができる。従って、ステアリングホイール5に回転振動を与えている際に操舵輪の方向が変化することを防止することができる。

0033

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

0034

1・・・車線維持支援装置
2・・・カメラ
3・・・電動パワーステアリング
4・・・油圧式パワーステアリング
5・・・ステアリングホイール
6・・・操舵軸
7・・・記憶部
8・・・制御部
81・・・乗り上げ検出部
82・・・操舵抵抗指示部
9・・・モータ
10・・・電磁バルブ
11・・・可変容量ポンプ

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