(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車線検出部と、
車両の現在地点を取得する地点情報取得部と、
オフセット調整を行う地点である変更地点と該変更地点に対応したオフセット調整量とを保持する記憶部を有し、該地点情報取得部により取得された現在地点が該変更地点と一致したことを検出したとき、該車線検出部の車線検出により車線幅中央位置を算出すると共に該車線幅中央位置と該オフセット調整量との和を目標車線内位置として求める演算部と、
該目標車線内位置に基づいて操舵制御するアクチュエータと、を備え、
該演算部は、該目標車線内位置が自車左右方向中心線より所定方向側であると判断される間は、該アクチュエータを制御して操舵輪を該所定方向に継続して転舵させていく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、
該車両の外部からの該オフセット調整量情報を受信する受信部をさらに備え、該記憶部は、該受信部が受信したオフセット調整量情報を保持することを特徴とする自動操舵装置。
【請求項３】
請求項1において、
該記憶部は、予めオフセット調整量情報を保持していることを特徴とする自動操舵装置。
【請求項４】
請求項1から3のいずれかにおいて、
該地点情報取得部が車速検出部であり、該演算部が、該車速検出部の出力に基づいて該現在地点を求めることを特徴とする自動操舵装置。
【請求項５】
請求項1から3のいずれかにおいて、
該地点情報取得部はGPSであり、該演算部が、該GPSの出力に基づいて該現在地点を得ることを特徴とする自動操舵装置。
【請求項６】
請求項1において、
該変更地点が、少なくともオフセット開始地点とオフセット終了地点とを含み、該オフセット終了地点のオフセット調整量が0であることを特徴とする自動操舵装置。
【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】
自動操舵装置は、自車が走行する車線を検出する車線検出部、自動操舵に必要な情報を算出する演算部、この演算部の情報に基づいて操舵輪を制御する操舵アクチュエータによって構成され、操舵アクチュエータからステアリングを制御することにより車両の自動操舵を実現している。
【０００３】
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車線区分線検出部、▲２▼車線内に磁石や電波発信機から成るマーカー列を敷設し、このマーカー列を磁気センサや電波アンテナで検出するマーカー列検出部、などが一般的に知られている。
【０００４】
動作において、演算部は、車線検出部によって検出された車線区分線と車両との相対位置（例えば、車線区分線若しくは車線幅中央位置に対する車両位置、又は車両に対する車線区分線の位置又は車線幅中央位置）を求めると共に目標車線内位置を決定する。操舵アクチュエータは、この目標車線内位置に基づき、運転者に代わって操舵輪を操舵する。
【０００５】
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、上記の車線区分線検出部▲１▼の場合には車線幅の中央を自動操舵の目標車線内位置として制御を行い、また、上記のマーカー列検出部▲２▼の場合には、目標車線内位置としてマーカー列が車線幅の中央に敷設されており、自動操舵装置は該マーカーを目標車線内位置として制御を行っている。
【０００６】
この結果、上記の車線検出部▲１▼及び▲２▼の何れの場合であっても、車線幅の中央位置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が、常に車線幅の中央位置を自動操舵装置の目標車線内位置として制御を行うと、以下の問題がある。
【０００７】
自車の走行車線に隣接する路肩が狭い場合や、隣接車線が工事中等の場合には、乗員の心理として路肩や工事車線に対し不安感を抱く。また、隣接車線の交通流の速度が自車の走行速度とある程度以上の差があると、同様に隣接車線に対して不安感を抱く。さらには、道路維持作業車両の場合、意識的に車線の端を走行せざるを得ない場合がある。
【０００８】
そこで、自動操舵の目標車線内位置を、車線幅中央位置から左右方向に乗員が任意に目標車線内位置をオフセット調整調整できるようにすることでこのような問題を解決している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
一方、上記のオフセット調整を全て手動で操作するとなると、路肩規制の為のラバーコーン設置／回収、路肩清掃、又は除雪等、車線端又は路肩に寄ることが必要な路上作業もあり、このような場合に、オフセット調整が必要であることに気付かず走行を継続すると上記のような不安感が生じることとなり、或いは途中でその必要性に気付いてあわててオフセット調整を行うような事態が生じる。
【００１０】
また乗員にとって車線端又は路肩に寄ったり又は離れたりする方が望ましいことが予め分かっているような場所では、運転者に操作を要求するよりも自動で車両を車線端又は路肩に寄せるようにする方が運転者に余計な操作を要求することがなく、望ましい。
【００１１】
従って本発明は、目標車線内位置をオフセット調整できる自動操舵装置において、走行路に応じて自動でオフセット調整を可能にすることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決する手段】
上記の問題を解決するため、本発明に係る自動操舵装置は、車線検出部と、車両の現在地点を取得する地点情報取得部と、オフセット調整を行う地点である変更地点と該変更地点に対応したオフセット調整量とを保持する記憶部を有し、該地点情報取得部により取得された現在地点が該変更地点と一致したことを検出したとき、該車線検出部の車線検出により車線幅中央位置を算出すると共に該車線幅中央位置と該オフセット調整量との和を目標車線内位置として求める演算部と、該目標車線内位置に基づいて操舵制御するアクチュエータと、を備え、該演算部は、該目標車線内位置が自車左右方向中心線より所定方向側であると判断される間は、該アクチュエータを制御して操舵輪を該所定方向に継続して転舵させていくことを特徴とする。
【００１３】
すなわち本発明においては、地点情報取得部が車両の現在地点を取得する。
一方、演算部の記憶部は、オフセット調整を行う地点である変更地点とそれに対応したオフセット調整量とを保持している。
該演算部は、該地点情報取得部により取得される現在地点と該変更地点とが一致したこと、すなわち車両が該変更地点に到達したことを検出したときには、該車線検出部の車線検出により車線幅中央位置を算出するとともに該車線幅中央位置と該オフセット調整量との和を目標車線内位置として求める。
そして、該演算部は、求めた目標車線内位置が自車左右方向中心線より所定方向側であると判断される間は、アクチュエータを制御して操舵輪を該所定方向に継続して転舵させていく。
【００１４】
このようにして、車両の到達する地点に応じたオフセット調整量に基づいた自動操舵を行うことができるので、必要なオフセット調整操作による見落としを防止することができ、以って運転者によるオフセット調整操作の省力化を図ることができる。
【００１５】
なお、該車両の外部からのオフセット調整量情報を受信する受信部をさらに備え、該記憶部は該受信部が受信したオフセット調整量情報を保持することができる。
従って、外部からのオフセット調整量情報を受信して記憶部に保持することにより車両自身に記憶しておく必要がなくなり、記憶部の記憶容量を軽減することができる。また、随時最新なオフセット調整量に変更が可能となり、道路状況の変化に応じたオフセット調整を行うことができる。
【００１６】
なお、該記憶部は予めオフセット調整量情報を保持しておくこともできる。
従って、外部環境によりオフセット調整量情報を取得できないという状態を防ぎ、安定してオフセット調整を行うこともできる。
なお、上述の地点情報取得部を車速検出部とし、該車速検出部の出力に基づいて該現在地点を求めることもできる。また、上述の地点情報取得をGPSとし、該GPSの出力に基づいて該現在地点を得ることもできる。
【００１７】
なお、上述の変更地点が、少なくともオフセット開始地点とオフセット終了地点とを含むことができ、この場合該終了地点のオフセット調整量を“0”とすればよい。このように、一定の範囲に渡ってオフセット調整を行うことができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明に係る自動操舵装置の一実施例の構成を示したものであり、
この実施例においては、車線検出部1とGPS（Global Positioning System）装置2と受信機3と演算部6とを操舵アクチュエータ7とで構成されている。
【００１９】
演算部6は、車線検出部1とGPS装置2と受信機3の各出力情報を入力する入力部11と、この入力部11からの出力信号を用いて自動操舵制御に関する演算処理を行うCPU12と、演算処理でCPU12が使用するRAM13と、制御プログラムや制御パラメータ等の必要なデータを格納しておくROM14と、CPU12で演算された出力データに従って操舵アクチュエータ7を駆動する出力部15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16とで構成されている。
【００２０】
車線検出部1は、カメラと画像処理装置の組み合わせや、レーンマーカー・センサと信号処理装置の組み合わせ等により構成され、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る。
GPS装置2は、外部から発信される信号を受信することで、車両の所在地点情報（緯度・経度情報）を取得する地点情報取得部である。
【００２１】
受信機3は、自動操舵の際のオフセット調整量及びオフセット調整を行う地点情報、車載機器への操作指示内容、表示、制御データ等の制御指示情報を、例えばアンテナ4を介して道路側に設置されたインフラ装置（図示せず）より受信するものである。
【００２２】
操舵アクチュエータ7は、出力部15からの出力により車両の操舵輪をステアリング（図示せず）を介して自動的に作動させるものである。
なお、図2に示すように、受信機3の代わりにメモリ装置5を用いてもよい。このメモリ装置5は、自動操舵の際のオフセット調整量とオフセット調整を行う変更地点（緯度・経度）とを予め記憶しているROM、ハードディスク等の不揮発性メモリである。
【００２３】
また、図3に示すように、GPS装置2の代わりに車速検出部8を用いて所在地点情報を取得する方法もある。車速検出部8は車速センサなど車速を検出する公知の装置により構成される。車速検出部8の出力から所在地点を求める方法については後述する。
【００２４】
さらに、図4に示すように、受信機3の代わりにメモリ装置5を用い、且つGPS装置2の代わりに車速検出部8を用いてもよい。
図5は、図1に示した演算部1におけるROM14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5を参照して図1の実施例の動作を説明する。また、図2〜図4の場合も同様であり、併せて説明する。
【００２５】
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、CPU12などのハードウェア起動時の初期処理などは省略されている。
また、本フローチャート内で使用する位置は、全て自車左右方向中心線“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。車線検出部1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。
【００２６】
まずCPU12は、入力部11を介して入力信号を読み込む。読み込まれる入力信号は、車線検出部1からの車線の相対位置に関する情報、GPS装置2（又は車速検出部8）からの自車の所在地点情報、受信機3からのオフセット調整量及びオフセット調整を開始又は終了する変更地点情報（又はメモリ装置5からのオフセット調整量及びオフセット調整を開始又は終了する変更地点情報）である（ステップS1）。
【００２７】
なお、ここで変更地点情報とは、オフセット調整の開始地点及び終了地点を含む。これは、開始地点から終了地点までの範囲でオフセット調整を行うための情報である。
なお、読み込んだ受信機4（又はメモリ装置5）からの情報は、次に新しい情報が入力されるまでの間、RAM13に保持される。
【００２８】
次に、CPU12は、GPS装置2（又は車速検出部8）からの所在地点情報に基づいて自車の所在地点を算出する（同S2）。
所在地点の算出方法には、GPS装置2の出力から緯度／経度の形式で求める方法、車速検出部8の出力から走行距離の形式で求める方法等があり、前者は所在地点の情報そのものを用いればよいが、後者は所定の演算が必要である。以下に後者における、走行距離から所在地点を求める方法について説明する。
【００２９】
目的地までの走行ルートは予め決められているので走行距離だけで所在地点が特定できる。なお、走行ルートについての情報はROM14に記憶されているが、受信機3が受信する（又はメモリ装置5から読み出す）構成にしても良い。
走行距離については、車速と経過時間から求めればよい。この場合の車速については、所定時間内の車速検出部8のパルス数をカウントする方法や、GPS装置2からの受信データを用いる方法等がある。また車速と経過時間の代わりに、出発後の車速検出部8の出力パルス数から直接走行距離を求めてもよい。
【００３０】
一方、車両の基地など出発地点から変更地点までの距離を基地局側から発信するので、移動局（車両）側の受信機3がこれを受信し、CPU12がRAM13に記憶する。メモリ装置5を用いる場合はメモリ装置5からCPU12が、出発地点から変更地点までの距離を読み出してRAM13に記憶する。
【００３１】
次に、CPU12は、上記の変更地点の緯度・経度（又は走行距離）と自車の所在地点の緯度・経度（又は走行距離）とを照合し、両者が一致したとき、すなわち車両が変更地点（調整開始地点又は終了地点）に到達したとき、所在地点に対応した、予め保持されているオフセット調整量（調整開始時点では所定値、終了時点では“0”）を読み出す（同S3）。
【００３２】
なお、変更地点としてのオフセット調整終了地点に到達したときは、オフセット調整を停止するため、CPU12は、オフセット調整量として“0”を読み出すことになる。
メモリ装置5に記憶されている情報を利用する場合は、CPU12が自車の所在地点に基づいてメモリ装置5にアクセスして、その地点に対応して予め記憶されているオフセット調整量を読み出す。
【００３３】
次に、CPU12は、ステップS1で読み込んだ車線検出部1の出力から車線幅中央位置を算出する。車線区分線検出の場合には左側区分線と右側区分線の中央を車線幅中央位置とし、マーカー列検出の場合にはマーカー列の位置を車線幅中央位置とする（同S4）。
【００３４】
次に、CPU12は、ステップS4で求められた車線幅中央位置とステップS3で求めたオフセット調整量との和を算出し、この和を自動操舵制御の目標車線内位置とする（同S5）。
ステップS5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次のようになる。
（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。
（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。
【００３５】
CPU12は、このようにして決定した目標車線内位置が上記のいずれに該当するかを判定する（同S6）。
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、操舵アクチュエータ7を中立保持するように制御する（同S7）。
【００３６】
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、操舵アクチュエータ7を左転舵制御する（同S8）。
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、操舵アクチュエータ7を右転舵制御する（同S9）。
【００３７】
操舵アクチュエータ7による自動操舵制御の処理後に、必要に応じてCPU12は、他機器に所定の処理内容（調整開始時点では出力開始、調整終了時点では出力終了）を出力して終了する（同S10）。すなわち、この所定の処理とは、自動操舵装置の目標車線内位置の変更処理と同様に、受信機3（又はメモリ装置5）からの情報により自車の現在地点に対応して他の車載機器への表示や制御等を行うための処理である。
【００３８】
このことにより、所定の地点に到達したとき、この地点に応じた動作の指示内容を出力するのでオフセット調整動作だけにとどまらず車両に適切な他の処理を運転者に指示することができる。
尚、本例では、目標車線内位置にオフセット調整量を加味しているが、自車基準位置側にオフセット調整量を加味する方法も可能である。
【００３９】
また、上記の実施例ではオフセット調整区間を１区間としているが、複数の区間を設定すること、更に作業内容に応じて、各区間毎に異なるオフセット調整量を設定することも可能である。
このことにより、複数区間でオフセット調整が必要になった場合でも、各区間についてオフセット調整ができるようになる。
【００４０】
【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、車線検出部によって検出された車線と車両との相対位置を求めると共に、地点情報取得部から得られた所在地点情報が示す所在地点が該変更地点と一致したことを検出したとき、記憶部に保持されているオフセット調整を行う変更地点に対応したオフセット調整量情報に基づき該車両の目標車線内位置を演算部が決定し、該目標車線内位置に基づいてアクチュエータを操舵制御するように構成したので、車両の到達する地点に応じたオフセット調整量に基づいた自動操舵を行うことができ、必要なオフセット調整操作による見落としを防止することができ、以って運転者によるオフセット調整操作の省力化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】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２】本発明に係る自動操舵装置の他の実施例を示したブロック図である。
【図３】本発明に係る自動操舵装置のさらに他の実施例を示したブロック図である。
【図４】本発明に係る自動操舵装置のさらに他の実施例を示したブロック図である。
【図５】本発明に係る自動操舵装置の各実施例に用いられる演算部での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  車線検出部
2  GPS装置
3  受信機
4  アンテナ
5  メモリ装置
6  演算部
7  操舵アクチュエータ
8  車速検出部
図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
【図１】
0004734795.tif 000002
【図２】
0004734795.tif 000003
【図３】
0004734795.tif 000004
【図４】
0004734795.tif 000005
【図５】
0004734795.tif 000006