(57)【要約】  【課題】  走行している道路の特性に応じてパワーステアリング特性等の走行特性を適切に制御できるようにする。  【解決手段】  制御装置１５０は、自車両が現在存在している道路の種別をナビゲーション装置１３０からの現在位置情報により判別し、道路の種別に応じてパワーステアリング装置１１０を制御する。例えば、高速道路上であれば、ステアリングホイール１１１の操舵力が一般道路走行時よりも大きくなるようにパワーステアリング装置１１０によるアシスト量を制御する。一方、ワインディング道路上であれば、ステアリングホイール１１１の操舵力が一般道路走行時よりも軽くなるようにパワーステアリング装置１１０によるアシスト量を制御する。【選択図】  図１
2005162166.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリング機構における操舵力をアシストするパワーステアリング手段と、
自車両の現在位置を検出する位置検出手段と、
道路の特性情報を位置情報と関連付けて記憶する記憶手段と、
前記位置検出手段により検出した自車両の現在位置と前記記憶手段に記憶されている道路の特性情報とに基づいて、自車両が現在存在している道路の特性を判別する道路判別手段と、
前記道路判別手段による判別結果に応じて、前記パワーステアリング手段による前記操舵力のアシスト量を制御する制御手段と、
を備える自動車。
【請求項２】
請求項１に記載の自動車であって、
前記制御手段は、前記道路判別手段の判別結果に基づき、高速道路、一般道路を含む道路の種別に応じて、前記パワーステアリング手段による前記操舵力のアシスト量を制御する自動車。
【請求項３】
請求項２に記載の自動車であって、
前記制御手段は、前記道路判別手段により自車両が現在高速道路上に存在していると判別された場合、前記操舵力が一般道路走行時よりも大きくなるように前記アシスト量を制御する自動車。
【請求項４】
請求項２に記載の自動車であって、
前記制御手段は、前記道路判別手段により自車両が現在ワインディング道路上に存在していると判別された場合、前記操舵力が一般道路走行時よりも小さくなるように前記アシスト量を制御する自動車。
【請求項５】
請求項１に記載の自動車であって、
前記制御手段は、ブレーキの制動力を所定量以上働かせる操作、ステアリングホイールを所定量以上回動させる操作、方向指示器を作動させる操作のうちの少なくともいずれか一つの操作がなされたことを検知する操作検知機能を有し、
前記操作のいずれかがなされた場合には、前記道路判別手段による判別結果にかかわらず、前記操舵力が一般道路走行時と同じかまたはそれ以下になるように前記アシスト量を制御する自動車。
【請求項６】
請求項１に記載の自動車であって、
左右の車輪間の差動を許容する車輪差動手段を更に備え、
前記制御手段は、前記道路判別手段の判別結果に基づき、高速道路、一般道路を含む道路の種別に応じて、前記車輪差動手段による左右の車輪間の差動制限力を制御する自動車。
【請求項７】
請求項６に記載の自動車であって、
前記制御手段は、前記道路判別手段により自車両が現在高速道路上に存在していると判別された場合、一般道路走行時よりも直進安定性が高くなるように前記差動制限力を制御する自動車。
【請求項８】
請求項６に記載の自動車であって、
前記制御手段は、前記道路判別手段により自車両が現在ワインディング道路上に存在していると判別された場合、一般道路走行時よりも旋回性が高くなるように前記差動制限力を制御する自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パワーステアリング特性等を状況に応じて制御する機能を備えた自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ステアリングホイール（操舵ハンドル）の蛇角を検出する蛇角センサ、車速を検出する車速センサ、ブレーキ装置の油圧を検出する油圧センサ、悪路判定のために車体の上下加速度を検出する上下加速度センサ、路面の摩擦係数を検出するμセンサ、等を備えた自動車が知られている。この種の自動車は、各種センサから得られる諸物理量（蛇角、車速、ブレーキ油圧、上下加速度、路面摩擦係数、等）に応じて、パワーステアリング特性や左右の前輪の差動特性（旋回性能）等を自動的に制御することができる（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００３】
しかし、従来の自動車は、各種センサから得られる諸物理量に基づいて自車両の現在の走行状態を把握し、それに応じた制御を実施することはできるが、走行中の道路の種別、道路の曲率等の大きさなど、道路自体の特性（以下、道路特性という）を把握し、この道路特性に応じて制御することができなかった。また、走行している少し先の道路の曲率など、近未来的な道路特性を把握し、道路特性に適した制御を行うこともできなかった。
【０００４】
例えば、一般道路、高速道路といった道路の種別などに応じて、ステアリング操作の機会が多く蛇角も大きい一般道路走行時と、ステアリング操作の機会が少なく蛇角も小さい高速道路走行時とで、パワーステアリング特性等を切り替えることができなかった。このため、高速道路走行時に安定走行するためには、運転者がステアリングホイールをしっかりと握っていなければならず、運転者に疲労を生じさせる要因になっていた。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−１１５３７０号公報
【特許文献２】特開平７−１００２２号公報
【特許文献３】特開２００２−２０６４３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、走行している道路の特性に応じてパワーステアリング特性等の走行特性を適切に制御することが可能な自動車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】
本発明の自動車は、ステアリング機構における操舵力をアシストするパワーステアリング手段と、自車両の現在位置を検出する位置検出手段と、道路の特性情報を位置情報と関連付けて記憶する記憶手段と、前記位置検出手段により検出した自車両の現在位置と前記記憶手段に記憶されている道路の特性情報とに基づいて、自車両が現在存在している道路の特性を判別する道路判別手段と、前記道路判別手段による判別結果に応じて、前記パワーステアリング手段による前記操舵力のアシスト量を制御する制御手段とを備えるものである。
【０００８】
この構成により、自車両が現在存在している道路の特性を判別し、その判別結果に応じて、パワーステアリング手段による操舵力のアシスト量を制御するので、現在走行している道路の種別等の特性に応じて、パワーステアリング特性を適切に制御することが可能となる。
【０００９】
また、本発明の一態様として、上記の自動車であって、前記制御手段は、前記道路判別手段の判別結果に基づき、高速道路、一般道路を含む道路の種別に応じて、前記パワーステアリング手段による前記操舵力のアシスト量を制御するものも含まれる。
【００１０】
この構成により、高速道路、一般道路等の道路の種別による特性に応じて、パワーステアリング特性を適切に制御することが可能となる。
【００１１】
また、本発明の一態様として、上記の自動車であって、前記制御手段は、前記道路判別手段により自車両が現在高速道路上に存在していると判別された場合、前記操舵力が一般道路走行時よりも大きくなるように前記アシスト量を制御するものも含まれる。
【００１２】
この構成により、高速道路走行時には、一般道路走行時よりもステアリング機構における負荷が増大し、ステアリングホイールが重くなり、大きな操舵力が加わらないと回転できないようになる。これによって、高速道路走行時における直進安定性および安全性が向上する。
【００１３】
また、本発明の一態様として、上記の自動車であって、前記制御手段は、前記道路判別手段により自車両が現在ワインディング道路上に存在していると判別された場合、前記操舵力が一般道路走行時よりも小さくなるように前記アシスト量を制御するものも含まれる。
【００１４】
この構成により、山道などの曲がりくねった道であるワインディング道路走行時には、一般道路走行時よりもステアリング機構における負荷が減少し、ステアリングホイールが軽くなり、小さな操舵力によって回転するようになる。これによって、ワインディング道路走行時におけるステアリングホイールの操作性（操舵性能）および安全性が向上する。
【００１５】
また、本発明の一態様として、上記の自動車であって、前記制御手段は、ブレーキの制動力を所定量以上働かせる操作、ステアリングホイールを所定量以上回動させる操作、方向指示器を作動させる操作のうちの少なくともいずれか一つの操作がなされたことを検知する操作検知機能を有し、前記操作のいずれかがなされた場合には、前記道路判別手段による判別結果にかかわらず、前記操舵力が一般道路走行時と同じかまたはそれ以下になるように前記アシスト量を制御するものも含まれる。
【００１６】
この構成により、例えば、高速道路走行時であっても、急ブレーキをかけたり、急ハンドルを切ったり、車線を変更したりする必要が生じたときには、ステアリングホイールの操作性が優先され、ステアリングホイールが小さな操舵力でも回転可能になるので、高速道路走行時における直進安定性と運転操作性とを両立でき、安全性がより向上する。
【００１７】
また、本発明の一態様として、上記の自動車であって、左右の車輪間の差動を許容する車輪差動手段を更に備え、前記制御手段は、前記道路判別手段の判別結果に基づき、高速道路、一般道路を含む道路の種別に応じて、前記車輪差動手段による左右の車輪間の差動制限力を制御するものも含まれる。
【００１８】
この構成により、高速道路、一般道路等の道路の種別による特性に応じて、車輪差動手段の差動制限力の特性を適切に制御することが可能となる。
【００１９】
また、本発明の一態様として、上記の自動車であって、前記制御手段は、前記道路判別手段により自車両が現在高速道路上に存在していると判別された場合、一般道路走行時よりも直進安定性が高くなるように前記差動制限力を制御するものも含まれる。
【００２０】
この構成により、高速道路走行時には、一般道路走行時よりも差動制限力を増大させることで、直進安定性をより向上できる。
【００２１】
また、本発明の一態様として、上記の自動車であって、前記制御手段は、前記道路判別手段により自車両が現在ワインディング道路上に存在していると判別された場合、一般道路走行時よりも旋回性が高くなるように前記差動制限力を制御するものも含まれる。
【００２２】
この構成により、ワインディング道路走行時には、一般道路走行時よりも差動制限力を減少させることで、旋回性を向上できる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、走行している道路の特性に応じてパワーステアリング特性等の走行特性を適切に制御することが可能な自動車を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１は本発明の実施形態に係る自動車の構成例を示す概略構成図である。
図１の本実施形態では、後輪駆動車の自動車１００の例を示す。この自動車１００は、車体前部に搭載したエンジン１０１の動力をシャフト１０２を介して後輪１０４Ｌ、１０４Ｒの駆動軸１０５に伝達することにより走行する。
【００２５】
自動車１００は、パワーステアリング装置１１０と、位置検出装置１２０と、ナビゲーション装置１３０と、車輪差動装置１４０（１４０Ｆ、１４０Ｒ）と、制御装置１５０とを備えている。
【００２６】
パワーステアリング装置１１０は、車両のステアリング機構の負荷を油圧等によって制御することにより、運転者によりステアリングホイール１１１に加えられる操舵力をアシスト（補助）する。位置検出装置１２０は、ＧＰＳ方式の位置検出手段を有して構成され、アンテナ１２１により受信した３個以上の人工衛星からのＧＰＳ信号を用いて自車両の現在位置を検出し、その現在位置データをナビゲーション装置１３０に転送する。
【００２７】
ナビゲーション装置１３０は、記憶部１３１と、ＲＯＭ１３２と、ＲＡＭ１３３と、道路種別判別部１３４とを備えている。記憶部１３１は、その内部にセットされているＤＶＤ−ＲＯＭ１３１ａから情報を読み出すディスクドライブ装置等によって構成される。なお、記憶部１３１は、ハードディスクやＣＤ−ＲＯＭなど、他の記憶媒体を用いた記憶装置によって構成することもできる。ＤＶＤ−ＲＯＭ１３１ａには、道路地図と各道路の種別とを含む道路情報が位置情報と対応させて記録されている。ＲＯＭ１３２には、道路種別判別プログラムが記録されている。ＲＡＭ１３３には、位置検出装置１２０から転送された現在位置データが記憶される。
【００２８】
道路種別判別部１３４は、ＲＯＭ１３２に記録されている道路種別判別プログラムを実行することにより、ＲＡＭ１３３に記録された現在位置データとＤＶＤ−ＲＯＭ１３１ａから読み出された道路情報とに基づいて、自車両が現在存在している道路自体の特性（以下、道路特性という）として、道路の種別を判別し、その判別結果を制御装置１５０に転送する。ここで判別される道路の種別は、一般道路、高速道路、およびワインディング道路（山道などの曲がりくねった道）のいずれかであるものとする。
【００２９】
車輪差動装置１４０（１４０Ｆ、１４０Ｒ）は、左右の前輪（操舵輪）１０３Ｌ、１０３Ｒの間と左右の後輪１０４Ｌ、１０４Ｒの間にそれぞれ設けられている。これらの車輪差動装置１４０は、左右の前輪１０３Ｌ、１０３Ｒ間の差動（回転差）および左右の後輪１０４Ｌ、１０４Ｒ間の差動（回転差）を許容するもので、その差動制限力を制御可能となっている。この例では、自動車１００が後輪駆動車の場合を示しているが、前輪駆動車あるいは４輪駆動車の場合も同様に車輪差動装置１４０が設けられる。
【００３０】
制御装置１５０は、道路種別判別部１３４による判別結果に応じて、パワーステアリング装置１１０による操舵力のアシスト量を制御するとともに、車輪差動装置１４０Ｆ、１４０Ｒによる左右の前輪１０３Ｌ、１０３Ｒ間および左右の後輪１０４Ｌ、１０４Ｒ間の差動制限力を制御するコンピュータである。制御装置１５０のＲＯＭ１５１には、制御用のプログラムと共に、道路種別に応じたステアリング操舵力のアシスト量および差動制限力の制御特性データ（図２、図３参照）がテーブル等によって記録されている。また、制御装置１５０には、ブレーキペダルが所定量以上踏み込まれたことを検知する急ブレーキセンサ１６１と、方向指示器を差動させるウインカスイッチ１６２と、ステアリングホイール１１１が所定量以上（所定の回転速度以上の速さで）回動されたことを検知する急ハンドルセンサ１６３とが接続されている。なお、急ブレーキセンサ１６１は、ブレーキペダルの踏み込み量の代わりに、加速度センサを用いて自動車１００が急減速していることを検出してもよいし、自動車１００のアンチロックブレーキシステムの作動を検出してもよい。
【００３１】
次に、上記のように構成された本実施形態の自動車１００の制御動作について説明する。
【００３２】
自動車１００の制御装置１５０は、自車両が現在存在している道路、すなわち走行中の道路の種別をナビゲーション装置１３０からの現在位置情報により判別し、その判別結果に応じて、パワーステアリング装置１１０を制御し、ステアリングホイール１１１に加えられる操舵力のアシスト量を調整する。その際、制御装置１５０は、ＲＯＭ１５１に記録されている道路種別に応じた操舵力のアシスト量の制御特性データのマップ（図２参照）に基づいて制御を実施する。
【００３３】
すなわち、ナビゲーション装置１３０により自車両が現在高速道路上に存在していると判別された場合には、ステアリングホイール１１１の手応え（ステアリング機構の負荷）が一般道路走行時よりも大きくなるようにアシスト量が制御される。一方、ナビゲーション装置１３０により自車両が現在ワインディング道路上に存在していると判別された場合には、ステアリングホイール１１１の手応えが一般道路走行時よりも軽くなるようにアシスト量が制御される。
【００３４】
上記のように、現在走行中の道路の種別に応じて、ステアリングホイール１１１に加えられる操舵力のアシスト量を制御することにより、高速道路走行時には、一般道路走行時よりも大きな力を掛けなければステアリングホイール１１１が回らなくなる。一方、ワインディング道路走行時には、一般道路走行時よりも小さな力でステアリングホイール１１１が回るようになる。これにより、高速道路走行時における直進安定性および安全性を向上させ、かつ、ワインディング道路走行時におけるステアリングホイール１１１の操作性および安全性を向上させることができる。高速道路走行時における直進安定性の向上により、従来の自動車による高速道路走行時と比較して、運転者はステアリングホイール１１１をしっかりと握っておく必要性が減少し、小さなステアリング保持力でも車は安定するので、高速道路走行時における運転者の疲労を軽減できる。
【００３５】
また、制御装置１５０は、急ブレーキセンサ１６１によってブレーキペダルが所定量以上踏み込まれたことが検知された場合、ウインカスイッチ１６２をオンする操作がなされた場合、あるいは急ハンドルセンサ１６３によってステアリングホイール１１１が所定量以上回動されたことが検知された場合には、高速道路走行時であっても、ステアリングホイール１１１の手応えが一般道路走行時と同じかまたはそれ以下になるように、ステアリングホイール１１１に加えられる操舵力のアシスト量を制御することも可能である。
【００３６】
このような制御を行うことにより、高速道路走行時であっても、急ブレーキをかけたり、急ハンドルを切ったり、車線を変更したりする必要が生じたときには、ステアリングホイール１１１の操作性が最優先され、ステアリングホイール１１１の手応えが軽くなるので、高速道路走行時における高い直進安定性と高い運転操作性とを両立でき、安全性がより向上する。
【００３７】
また、制御装置１５０は、自車両が現在存在している道路の種別、すなわち走行中の道路の種別をナビゲーション装置１３０からの現在位置情報により判別し、その判別結果に応じて、車輪差動装置１４０Ｆ、１４０Ｒによる左右の前輪１０３Ｌ、１０３Ｒ間および左右の後輪１０４Ｌ、１０４Ｒ間の差動制限力を制御する。その際、制御装置１５０は、ＲＯＭ１５１に記録されている道路種別および蛇角に応じた差動制限力の制御特性データのマップ（図３参照）に基づいて制御を実施する。
【００３８】
すなわち、ナビゲーション装置１３０により自車両が現在高速道路上に存在していると判別された場合には、一般道路走行時よりも直進安定性が高くなるように、すなわちアンダーステア傾向を強めて操縦安定性を良くするように車輪差動装置１４０Ｆ、１４０Ｒによる左右の前輪１０３Ｌ、１０３Ｒ間および左右の後輪１０４Ｌ、１０４Ｒ間の差動制限力を制御する。一方、ナビゲーション装置１３０により自車両が現在ワインディング道路上に存在していると判別された場合には、一般道路走行時よりも旋回性が良くなるように、すなわちアンダーステア傾向を弱めるように車輪差動装置１４０Ｆ、１４０Ｒによる左右の前輪１０３Ｌ、１０３Ｒ間および左右の後輪１０４Ｌ、１０４Ｒ間の差動制限力を制御する。
【００３９】
上記のように、現在走行中の道路の種別に応じて、左右の前輪１０３Ｌ、１０３Ｒ間および左右の後輪１０４Ｌ、１０４Ｒ間の差動制限力を制御することにより、高速道路走行時における直進安定性をより高めるとともに、ワインディング道路走行時における旋回性を向上できる。
【００４０】
なお、上記の例では、車輪差動装置１４０が前輪１０３Ｌ、１０３Ｒ間と後輪１０４Ｌ、１０４Ｒ間の両方に設けられているが、どちらか一方のみに設けてもよい。
【００４１】
また、上述した制御に加えて、制御装置１５０がナビゲーション装置１３０から現在走行中の道路の曲率や分岐点等の情報（形状情報）を取得し、これらの形状情報に基づいて、ステアリングホイール１１１に加えられる操舵力のアシスト量を制御するようにしてもよい。同様に、形状情報に基づいて、車輪差動装置１４０Ｆ、１４０Ｒによる左右の前輪１０３Ｌ、１０３Ｒ間および左右の後輪１０４Ｌ、１０４Ｒ間の差動制限力を制御するようにしてもよい。
【００４２】
このような制御を行うことにより、高速道路走行時であっても、曲率が所定の値より大きい地点や分岐点においては、ステアリングホイール１１１の操作性を優先し、ステアリングホイール１１１の手応えが軽くなるようにして、高速道路走行時における高い直進安定性と高い運転操作性を両立させ、安全性をより高めることができる。
【００４３】
また、高速道路などのパーキングエリアや自宅駐車場付近においても、ナビゲーション装置１３０からの現在位置情報によって駐車場にいることを認識して、ステアリングホイール１１１の操作性を優先し、ステアリングホイール１１１の手応えが軽くなるように制御すれば、運転操作性を更に良好にすることができる。
【００４４】
また、ナビゲーション装置１３０によって高速道路走行中と判断された際には、その旨を音声案内等によって運転者に報知することが望ましい。
【００４５】
上述したように、本実施形態によれば、走行中の道路の種別に応じて、自動車のパワーステアリング特性や左右の車輪間の差動特性を適切に制御することができる。また、本実施形態の構成を拡張することにより、その他の特性、例えばサスペンションや車高、車間距離などを走行している道路の特性に応じて適切に制御する機能を持った自動車の実現にも利用できる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、走行している道路の特性に応じてパワーステアリング特性等の走行特性を適切に制御することができる効果を有し、このようにパワーステアリング特性等を状況に応じて制御する機能を備えた自動車等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施形態に係る自動車の構成例を示す概略構成図
【図２】道路種別に応じた操舵力のアシスト量の制御特性を示す特性図
【図３】道路種別に応じた左右の車輪間の差動制限力の制御特性を示す特性図
【符号の説明】
【００４８】
１００  自動車
１０３Ｌ、１０３Ｒ  前輪
１０４Ｌ、１０４Ｒ  後輪
１１０  パワーステアリング装置
１１１  ステアリングホイール
１２０  位置検出装置
１３０  ナビゲーション装置
１３１  記憶部
１３４  道路種別判別部
１４０（１４０Ｆ、１４０Ｒ）  車輪差動装置
１５０  制御装置
１６１  急ブレーキセンサ
１６２  ウインカスイッチ
１６３  急ハンドルセンサ
【図１】
2005162166.tif 000003
【図２】
2005162166.tif 000004
【図３】
2005162166.tif 000005