(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
路面上の車線区分線を検出する車線区分線検出部と、
該車線区分線検出部が検出した該車線区分線に基づく車線情報を用い、自車両が走行中の車線の車線幅が自車両の全幅よりも狭く且つ該走行中の車線の左右どちらか一方が他方より路肩に近い場合に該路肩と逆方向に所定の補正量だけオフセットして目標車線内位置を決定する演算部と、
該目標車線内位置に基づいて操舵制御を行うアクチュエータと、
を備えたことを特徴とする自動操舵装置。
【請求項２】
請求項１において、
該演算部は、該車線区分線検出部が検出した車線情報から求められる走行中の道路の車線数が2であって、右側車線を走行中であるときは該走行中の車線の右側のみが路肩に隣接していると判断し、左側車線を走行中であるときは該走行中の車線の左側のみが路肩に隣接していると判断することを特徴とした自動操舵装置。
【請求項３】
請求項１において、
道路に設置されたマーカ列を検出するマーカ列検出部をさらに備え、
該マーカ列検出部が該マーカ列を検出している間は、該演算部が該マーカ列を優先して該目標車線内位置を決定することを特徴とした自動操舵装置。
【請求項４】
請求項１において、
該演算部は、自車両の全幅の2分の1に所定の値を余裕として加えた後、該車線幅の2分の1を差し引くことにより該所定の補正量を求めることを特徴とした自動操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動操舵装置に関し、特に車両が車線内保持走行を行うための自動操舵装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
このような自動操舵装置には、自車が走行する車線を検出する車線検出部が設けられている。この車線検出部としては、▲１▼区分車線をカメラ等を用いて視覚的に検出するもの、▲２▼車線内に磁石や電波発信機から成るマーカ列を敷設し、このマーカ列を磁気センサや電波アンテナで検出するもの、などが一般的に知られている。
【０００３】
このような自動操舵装置による制御を図1(1)を用いて説明すると、通常は、車線内の中央を走行することが望ましいと考えられるので、上記の車線検出部▲１▼の場合には検出した左側区分車線LL及び右側区分車線RLから求まる車線幅中央位置CLを自動操舵装置の目標車線内位置として制御を行い、また、上記の車線検出部▲２▼の場合には、目標車線内位置としてマーカ列が車線幅中央位置CLに敷設され、自動操舵装置はこれを目標車線内位置として制御を行っている。
【０００４】
従って、自動操舵制御が行われている車両10は、自車左右方向の中心となる車両中心線CCが車線内中央位置CLに一致した状態（状態A）になるように制御される。すなわち、状態Bのように車両中心線CCが左側区分車線LL側に寄っている場合は右方向への転舵が自動的に行われる。逆に、状態Cのように車両中心線CCが右側区分車線RL側に寄っている場合は左方向への転舵が自動的に行われる。
【０００５】
このように、上記の車線検出部▲１▼及び▲２▼の何れの場合でも、車線幅の中央を自動操舵装置の目標車線内位置として制御を行っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、常に車線内の中央を自動操舵装置の目標車線内位置として制御を行うと、特に大型車両の場合に以下のような問題が生ずる。
図1(2)は、同図(1)に示した車両10が大型車両であって、走行中の車線の車線幅W1よりも車両10の車両全幅W2の方が広い場合を示したものである。状態Aに相当する状態は状態Dであり、このように、自車左右方向の中心となる車両中心線CCが車線内中央位置CLに一致した状態となるように自動操舵制御を行うと、同状態に示す如く、常に車両10の左右両側が左右の車線区分線LL及びRLから同じ幅ずつ左右にはみ出てしまっている。
【０００７】
このような状態で走行すると、路肩側にはみ出た車両10の一部が路側工作物（標識や看板等）に接触する危険性がある。また、路肩崩壊や脱輪が生じる危険性もある。
従って本発明は、車両が車線内保持走行を行うための自動操舵装置において、自車の全幅よりも狭い車線をより安全に走行できるようにすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、狭い道路を大型車両が走行する場合には、上記の状態Dにおいて、例えば左側車線区分線LL側が路肩に隣接していると仮定して、状態Eのように車線幅中央位置CLからオフセット量qだけ右側に目標車線内位置をオフセットすることが望ましい。
【０００９】
このような観点から、本発明に係る自動操舵装置は、路面上の車線区分線を検出する車線区分線検出部と、該車線区分線検出部が検出した該車線区分線に基づく車線情報を用い、自車両が走行中の車線の車線幅が自車両の全幅よりも狭く且つ該走行中の車線の左右どちらか一方が他方より路肩に近い場合に該路肩と逆方向に所定の補正量だけオフセットして目標車線内位置を決定する演算部と、該目標車線内位置に基づいて操舵制御を行うアクチュエータと、を備えたことを特徴としている。
【００１０】
すなわち本発明において、演算部は、車線区分線検出部が検出した車線区分線に基づく車線情報を用いて目標車線内位置を決定し、自車両が走行中の車線の車線幅が自車両の全幅よりも狭く且つ該走行中の車線の左右どちらか一方が他方より路肩に近い場合には該路肩と逆方向に所定の補正量（例えば、自車両の全幅の2分の1に所定の値を余裕として加えた後、該車線幅の2分の1を差し引いて求められる補正量）だけオフセットして目標車線内位置を決定する。
【００１１】
また、アクチュエータは、演算部によって決定された目標車線内位置に基づいて操舵制御を行う。
従って、本発明では、走行中の車線の車線幅が自車両の全幅より狭い場合であって、左右どちらか一方のみが路肩に隣接している場合に、路肩側に車両がはみでることなくなるので、自車の全幅よりも狭い車線をより安全に走行できるようにすることが可能になる。
【００１２】
この場合、演算部は、該車線区分線検出部が検出した車線情報から求まる走行中の道路の車線数が2であって、右側車線を走行中であるときは該走行中の車線の右側が左側より路肩に近いと判断し、左側車線を走行中であるときは該走行中の車線の左側が右側より路肩に近いと判断すればよい。
【００１３】
すなわち、演算部は、走行中の道路の車線数が2である場合のみ上記の如く目標車線内位置をオフセットする。
これは、車線区分線は必ずしも通行する車両の全幅を考慮して設定されている訳ではないが、3車線以上の車線設計の場合には車線幅が充分に確保されていると想定できるため、3車線以上の道路を走行中は目標車線内位置をオフセットする必要がないためである。
【００１４】
また、１車線のみの道路の場合には、左右両側が路肩に隣接していることになり、この場合は、左右どちらかに目標車線内位置をオフセットすることは望ましくなく、車線幅中央を目標車線内位置として自動操舵制御することが望ましい。
また、本発明に係る自動操舵装置は、道路に設置されたマーカ列を検出するマーカ列検出部をさらに備え、該マーカ列検出部が該マーカ列を検出している間は、該演算部が該マーカ列を優先して該目標車線内位置を決定してもよい。
【００１５】
これは、通常、マーカ列は敷設の際に大型車両の全幅を予め想定して車線幅を決定し施工されるので、マーカ列を検出して自動操舵制御を行う場合には、上記のようなオフセットが必要となることは無いと考えられるためである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図2は、本発明に係る自動操舵装置の一実施例の構成が示されている。この実施例による自動操舵装置は、自動操舵スイッチ1と車線区分線検出部2とマーカ列検出部3と演算部4と操舵アクチュエータ5とで構成されている。
【００１７】
自動操舵スイッチ1は、運転者が自動操舵制御の開始及び解除をスイッチのON/OFFにより指示するための専用のスイッチである。
車線区分線検出部2及びマーカ列検出部3は、自車を基準として検出した車線の相対位置に関する情報を出力するものであり、それぞれ、カメラと画像処理装置との組合せや、レーンマーカ・センサと信号処理装置との組合せなどにより構成することができる周知のものを用いればよい。
【００１８】
演算部4は、自動操舵スイッチ1からの自動操舵スイッチ信号、車線区分線検出部2からの車線情報、及びマーカ列検出部3からの車線情報を読み込む入力部41と、この入力部41の出力信号を用いて自動操舵制御に関する演算・判断を行うCPU42と、演算などでCPU42が使用するRAM43と、制御プログラムや制御パラメータを格納しておくROM44と、CPU42で得られた出力データに従って操舵アクチュエータ6を駆動する出力部45と、車両電源からこれらの各部に必要な電源を供給するための電源部46とで構成されている。
【００１９】
また操舵アクチュエータ5は、出力部45からの出力により車両の操舵輪（図示せず）を自動的に作動させる周知の装置を用いればよい。
図3は、図2に示した演算部4におけるROM44に格納されている制御プログラムの流れを示したものであり、以下、この図3を参照して図2の実施例の動作を説明する。なお、このフローチャートは所定時間間隔で開始されるものとし、制御装置の制御に係る部分のみを記述しているが、CPUなどのハードウエア起動時の初期処理などは省略されている。
【００２０】
また、本フローチャートで使用する位置は、全て自車左右方向中心線を“0”として、車両右側を＋、車両左側を−として表現するものとする。車線区分線検出部2及びマーカ列検出部3も自車左右方向中心線を“0”として車線情報を表現しているものとする。
【００２１】
まずCPU42は、入力部41を介して自動操舵スイッチ1からの自動操舵スイッチ信号、車線区分線検出部2からの車線情報、及びマーカ列検出部3からの車線情報を読み込む(ステップS1)。
次にCPU42は、ステップS1で読み込んだ自動操舵スイッチ信号により、自動操舵スイッチ1のON/OFFを確認する(同S2)。自動操舵スイッチ1がOFFである場合、自動操舵制御を行わないため、操舵アクチュエータ5を操舵無制御(同S3)として処理を終了する。
【００２２】
ステップS2において自動操舵スイッチ1がONである場合、CPU42は、マーカ列の有無をステップS1で読み込んだマーカ列検出部3からの車線情報により判定する(同S4)。ステップS4でマーカ列が有る場合には、マーカ列検出部3からの車線情報(マーカ列)に基づき車線幅中央位置を算出する(同S5)。この場合、マーカ列の位置をそのまま車線幅中央位置とし、さらにオフセット量に“0”を代入する(同S6)。
【００２３】
上述のステップS4においてマーカ列が無い場合は、ステップS1で読み込んだ車線区分線検出部からの車線情報に基づき、車線幅を算出(同S7)した後、車線幅中央位置を算出する(同S8)。この場合、左側区分車線と右側区分車線の中央を車線幅中央位置として算出すればよい。
【００２４】
次に、上述のステップS7で求めた車線幅を自車両の全幅に相当する設定値T1と比較し(同S9)、車線幅＜設定値T1である場合には、ステップS1で読み込んだ車線区分線検出部2からの車線情報に基づき車線数を算出する(同S11)。
上述のステップS11において車線数＝2である場合には、左右のオフセット量の絶対値である偏差を求める(同S12)。この場合、路肩側にある程度余裕を持たせるために設定値T2を予め定めておき、自車両の全幅に相当する設定値T1の2分の1に設定値T2を加えた値から車線幅の2分の1を差し引いた値を偏差とする。
【００２５】
次に、走行中の車線が2車線の中の右側か左側かを判定し(同S13)、右側である場合には、左側にオフセットするため、ステップS12で求めた偏差の符号を反転してオフセット量に代入する(同S14)。逆に、左側である場合は、右側にオフセットするため、ステップS12で求めた偏差をそのままオフセット量に代入する(同S15)。
【００２６】
上記のステップS9において車線幅≧設定値T1である場合、及びステップS11において車線数≠2である場合には、オフセット量に“0”を代入する(同S15)。
ステップS6、S14、及びS15のいずれかの処理によってオフセット量を求めた後、CPU42は、ステップS5又はS8で算出された車線幅中央位置にオフセット量を加え、目標車線内位置を算出する(ステップS16)。
【００２７】
ステップS16で求められる目標車線内位置は、自車左右方向中心線を基準としているので以下のようになる。
(a)目標車線内位置＝0：目標車線内位置が自車左右方向中心線上にある。
(b) 目標車線内位置＜0：目標車線内位置が自車左右方向中心線より左側にある。
【００２８】
(c) 目標車線内位置＞0：目標車線内位置が自車左右方向中心線より右側にある。
このようにして決定した目標車線内位置を上記の何れの場合に該当するか否かを判定する(ステップS17)。
【００２９】
すなわち、目標車線内位置＝0の場合(a)には、自車左右方向中心線上に目標車線内位置が存在するので、ステップS18において、操舵アクチュエータ5を中立保持するように制御する。
また、目標車線内位置＜0の場合(b)には、目標車線内位置が自車左右方向中心線より左側にあるので、ステップS19において、操舵アクチュエータ5を左転舵制御する。
【００３０】
さらに目標車線内位置＞0の場合(c)には、目標車線内位置が自車左右方向中心線より右側にあるので、ステップS20において、操舵アクチュエータ5を右転舵制御を行う。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る自動操舵装置によれば、演算部が、車線区分線検出部が検出した該車線区分線に基づく車線情報を用い、自車両が走行中の車線の車線幅が自車両の全幅よりも狭く且つ該走行中の車線の左右どちらか一方が他方より路肩に近い場合に該路肩と逆方向に所定の補正量だけオフセットして目標車線内位置を決定して、該目標車線内位置に基づいて操舵アクチュエータを操舵制御するように構成したので、自車の全幅よりも狭い車線をより安全に走行することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】自動操舵制御における目標車線内位置を説明するための図である。
【図２】本発明に係る自動操舵装置の一実施例を示したブロック図である。
【図３】図２に示した本発明に係る自動操舵装置の実施例に用いられる制御プログラムを示したフローチャート図である。
【符号の説明】
1  自動操舵スイッチ
2  車線区分線検出部
3  マーカ列検出部
4  演算部
5  操舵アクチュエータ
図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
【図１】
0003687640.tif 000002
【図２】
0003687640.tif 000003
【図３】
0003687640.tif 000004