(57)【要約】      （修正有）【課題】先行車両を追従するためのステアリングホイールの目標ステアリング操舵角を運転者に提示し、先行車両に安定して追従させる。【解決手段】先行車両と自車両との相対位置を検出する先行車両検出手段６と、自車両の車速を検出する車速検出手段７と、先行車両と自車両とが同一の円の円周上に位置するとして、先行車両検出手段６により検出された相対位置情報から円の回転半径を演算し、予め設定されたマップを用いて車速検出手段７により検出された車速と回転半径とから先行車両に追従するためのステアリングホイール３の目標ステアリング操舵角を演算する目標操舵角演算手段９と、目標操舵角演算手段９により演算された目標ステアリング操舵角を提示する目標操舵角提示手段１０とを備える。【選択図】図１
2012076639.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先行車両と自車両との相対位置を検出する先行車両検出手段と、
自車両の車速を検出する車速検出手段と、
先行車両と自車両とが同一の円の円周上に位置するとして、前記先行車両検出手段により検出された前記相対位置情報から前記円の回転半径を演算し、予め設定されたマップを用いて前記車速検出手段により検出された車速と前記回転半径とから先行車両に追従するためのステアリングホイールの目標ステアリング操舵角を演算する目標操舵角演算手段と、
前記目標操舵角演算手段により演算された目標ステアリング操舵角を提示する目標操舵角提示手段とを備えることを特徴とする先行車両追従支援装置。
【請求項２】
前記目標操舵角提示手段は、ステアリングホイール外周上のほぼ上半分に等間隔に設けられた発光体であり、
目標ステアリング操舵角になるようにステアリングホイールを回転操作した時にステアリングホイール上端に位置する、発光体のみを点灯させるように制御する目標操舵角提示制御手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の先行車両追従支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は先行車両追従支援装置に係り、特に、先行車両追従走行時に先行車両を追従するために必要なステアリングホイールの目標ステアリング操舵角を運転者に提示することができる先行車両追従支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自車両が走行する車線等の道路環境をカメラで検知し、操舵アクチュエータにより自動的に前輪を操舵し、自車両を車線に追従させる車線追従支援装置として、特開平５−１９７４２３、特開２００３−８１１２３などが知られている。また、特開２００６−２９８００８のように、自車両の走行情報と先行車両情報とを検出し、先行車両に一定の車間距離で追従するようＡＣＣ（Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｃｒｕｉｓｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ：車間距離制御）と、先行車両に追従した操舵トルクを発生するよう自動操舵制御とを行なう先行車両追従支援装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１９７４２３号公報
【特許文献２】特開２００３−８１１２３号公報
【特許文献３】特開２００６−２９８００８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前記先行車両追従支援装置には、先行車両検出手段としてレーダ（レーザーレーダ又は、ミリ波レーダ）を備え、レーダで検出した前方の先行車両に対して自車両のアクセルとブレーキの開度を制御し、先行車両との車間距離を一定に保ち走行させるものがある。このレーダを備えた先行車両追従支援装置においては、コーナリング時に運転者が適宜ステアリングホイールの操舵を行い、先行車両に対する自車両の追従走行を行なっている。
このような先行車両追従支援装置による先行車両追従走行において、運転初心者などが運転する場合、走行する道路に対する自車両の位置（車両感覚）を十分に把握することができないため、コーナリング時にステアリングホイールの操舵が安定しなくなり、先行車両に安定して追従させることができなくなる問題がある。
【０００５】
この発明は、先行車両追従走行において、先行車両を追従するために必要なステアリングホイールの目標ステアリング操舵角を運転者に提示することができ、先行車両に安定して追従させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、先行車両と自車両との相対位置を検出する先行車両検出手段と、自車両の車速を検出する車速検出手段と、先行車両と自車両とが同一の円の円周上に位置するとして、前記先行車両検出手段により検出された前記相対位置情報から前記円の回転半径を演算し、予め設定されたマップを用いて前記車速検出手段により検出された車速と前記回転半径とから先行車両に追従するためのステアリングホイールの目標ステアリング操舵角を演算する目標操舵角演算手段と、前記目標操舵角演算手段により演算された目標ステアリング操舵角を提示する目標操舵角提示手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の先行車両追従支援装置は、先行車両を追従するために必要なステアリングホイールの目標ステアリング操舵角を運転者に提示することができ、先行車両に安定して追従させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は先行車両追従支援装置のシステム構成図である。（実施例）
【図２】図２は目標操舵角提示手段として発光体を備えたステアリングホイールの正面図である。（実施例）
【図３】図３は先行車両と自車両とのカーブにおける回転半径の求め方を説明する図である。（実施例）
【図４】図４（Ａ）は車速が５０ｋｍ／ｈ時の回転半径により設定された目標ステアリング操舵角のマップを示す図、図４（Ｂ）は車速が８０ｋｍ／ｈ時の回転半径により設定された目標ステアリング操舵角のマップを示す図である。（実施例）
【図５】図５は先行車両及び自車両の位置と発光体により目標ステアリング操舵角を提示したステアリングホイールとを示す図である。（実施例）
【図６】図６は先行車両追従支援装置による目標ステアリング操舵角提示のフローチャートである。（実施例）
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００１０】
図１〜図６は、この発明の実施例を示すものである。図１において、１は道路、２は自車両、３はステアリングホイール、４は先行車両追従支援装置である。自車両２に搭載された先行車両追従支援装置４は、先行車両５（図３参照）に自車両２が一定の車間距離で追従するよう制御するＡＣＣ（Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｃｒｕｉｓｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ：車間距離制御）機能を有し、先行車両５と自車両２との相対位置を検出するレーダ（レーザーレーダ又は、ミリ波レーダ）からなる先行車両検出手段６を備え、自車両２の車速ｖを検出する車速検出手段７を備えている。先行車両検出手段６と車速検出手段７とは、追従支援制御部８に接続されている。
追従支援制御部８は、目標操舵角演算手段９を備えている。目標操舵角演算手段９は、図３に示すように、先行車両５と自車両２とが道路１の同一の円（カーブ）の円周上に位置するとして、前記先行車両検出手段６により検出された前記相対位置情報から前記円の回転半径ｒを演算し、予め設定されたマップ（図４参照）を用いて前記車速検出手段７により検出された車速ｖと前記回転半径ｒとから先行車両５に追従するためのステアリングホイール３の目標ステアリング操舵角θを演算する。
前記目標操舵角演算手段９により演算された目標ステアリング操舵角θは、目標操舵角提示手段１０により提示される。目標操舵角提示手段１０は、図２に示すように、ステアリングホイール３外周上のほぼ上半分に等間隔に設けられた複数の発光体１１からなり、追従支援制御部８に備えた目標操舵角提示制御手段１２により点灯・消灯を制御される。目標操舵角提示制御手段１２は、目標ステアリング操舵角θになるようにステアリングホイール３を回転操作した時に、ステアリングホイール３の上端に位置する発光体１１ａのみを点灯させるように制御する。
【００１１】
前記先行車両検出手段６により検出された相対位置情報からの、円の回転半径ｒの求め方を説明する。図３に示すように、自車両２の位置座標を原点（ｘ＝０、ｙ＝０）、先行車両５の位置座標を（ｘ，ｙ）、円の中心の位置座標を（ａ，ｂ）とすると、
円の方程式より、
（ｘ−ａ）２＋（ｙ−ｂ）２＝ｒ２      式１
となる。
このとき、
ａ：円の中心ｘ座標（この場合半径ｒと同じ）
ｂ：円の中心ｙ座標（この場合０）
である。
【００１２】
前記式１に、ａ，ｂを代入して、
（ｘ−ｒ）２＋（ｙ−０）２＝ｒ２
Ｘ２−２Ｘｒ＋ｒ２＋ｙ２＝ｒ２
２ｘｒ＝ｘ２＋ｙ２
ｒ＝（ｘ２＋ｙ２）／２ｘ
よって、先行車両２の位置座標から、先行車両５と自車両２とが位置する道路１のカーブの回転半径ｒを求めることができる。
【００１３】
前記追従支援制御部８は、例えば、図４に示すように、車速とカーブの回転半径ｒとに応じて設定した目標ステアリング操舵角θのマップを備えている。図４（Ａ）は、車速ｖが５０ｋｍ／ｈ時の回転半径ｒにより設定された目標ステアリング操舵角θのマップである。図４（Ｂ）は、車速ｖが８０ｋｍ／ｈ時の回転半径ｒにより設定された目標ステアリング操舵角θのマップである。前記目標操舵角演算手段９は、図４に示すように予め設定されたマップを用いて、車速ｖと回転半径ｒとから先行車両５に追従するためのステアリングホイール３の目標ステアリング操舵角θを演算する。
【００１４】
先行車両追従支援装置４は、先行車両５に追従するためのステアリングホイール３の目標ステアリング操舵角θを求める場合に、例えば、図５に示すように、
・自車両２の位置（ｘ＝０；ｙ＝０）
・先行車両の位置（ｘ＝５ｍ；ｙ＝５０ｍ）
・道路１のカーブの回転半径ｒ（約２５３ｍ）
・自車両２の車速ｖ（５０ｋｍ／ｈ）
とすると、図４（Ａ）のマップより、目標ステアリング操舵角θを約１３度と求めることができる。
図２に示すように、直線走行で中立位置にあるステアリングホイール３のホイール回転中心Ｃを通り上下方向に延びる線分を基準線Ｌとすると、図５に示す自車両２は右カーブを走行しているので、ステアリングホイール３外周上の略上半分に設けた複数の発光体１１は基準線Ｌ上を中心として回転方向左側の約１３度に位置する発光体１１ａが点灯される。運転者は、点灯された発光体１１ａがステアリングホイール３の上端に位置するように、ステアリングホイール３を右方向に回転操作することで目標ステアリング操舵角θに操作することができ、先行車両５に追従することができる。
【００１５】
次に、先行車両追従支援装置４の作用を説明する。
先行車両追従支援装置４は、図６に示すように、目標ステアリング操舵角提示の制御がスタートすると（Ｓ０１）、先行車両検出手段６により検出された相対位置情報から先行車両５の（ｘ，ｙ）座標を取得し（Ｓ０２）、自車両２の車速ｖが設定車速（例えば、５０ｋｍ／ｈ）以上であるかを判断する（Ｓ０３）。
この判断（Ｓ０３）がＹＥＳの場合は、道路１のカーブ回転半径ｒを演算（ｒ＝（ｘ２＋ｙ２）／２ｘ）し（Ｓ０４）、求められた回転半径ｒの含まれる設定範囲内（例えば、１００ｍ＜ｒ＜１０００ｍ）に先行車両５が存在するかを判断する（Ｓ０６）。
この判断（Ｓ０５）がＹＥＳの場合は、車速ｖ・回転半径ｒ・目標ステアリング操舵角θのマップ（図４（Ａ））と求められた回転半径ｒとから目標ステアリング操舵角θを演算し（Ｓ０６）、求められた目標ステアリング操舵角θに位置する発光体１１ａを点灯させ（Ｓ０７）、処理（Ｓ０２）にリターンする。
一方、前記判断（Ｓ０３）がＮＯの場合、また、前記判断（Ｓ０５）がＮＯの場合は、発光体１１を消灯し（Ｓ０８）、処理（Ｓ０２）にリターンする。
【００１６】
このように、先行車両追従支援装置４は、先行車両５と自車両２とが同一の円の円周上に位置するとして、先行車両検出手段６により検出された相対位置情報から円の回転半径ｒを演算し、予め設定されたマップを用いて車速検出手段７により検出された車速ｖと回転半径ｒとから先行車両５に追従するためのステアリングホイール３の目標ステアリング操舵角θを演算し、演算された目標ステアリング操舵角θを提示する。
これにより、この先行車両追従支援装置４は、先行車両５を追従するために必要なステアリングホイール３の目標ステアリング操舵角θを運転者に提示することができ、運転者は提示された目標ステアリング操舵角θになるようステアリングホイール３を操舵することで、先行車両５に自車両２を安定して追従させることができる。
また、先行車両追従支援装置４は、ステアリングホイール３外周上のほぼ上半分に等間隔に複数の発光体１１を設け、目標ステアリング操舵角θになるようにステアリングホイール３を回転操作した時にステアリングホイール３上端に位置する発光体１１ａのみを点灯させる。
これにより、この先行車両追従支援装置４は、先行車両５に追従するためのステアリング操舵角θを、運転者にわかりやすく提示することができる。
【００１７】
この実施例の先行車両追従支援装置４は、ＡＣＣ（Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｃｒｕｉｓｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）での利用を考えた場合に最適なものとして、レーダからなる先行車両検出手段６を備えている。しかし、先行車両検出手段６は、以下のようにすることも考えられる。
先行車両は、搭載されたＧＰＳから先行車両の位置情報を取得し、車車間通信により先行車両位置情報を送信する。自車両は、先行車両位置情報を受信する。また、自車両は、自車両に搭載されたＧＰＳにより自車両の位置情報を取得する。そして、自車両は、受信した先行車両位置情報と取得した自車両位置情報とから先行車両と自車両との相対位置を検出する。検出された相対位置情報から、回転半径、目標ステアリング操舵角を演算し、演算された目標ステアリング操舵角を提示することで、上述実施例と同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
この発明は、先行車両を追従するために必要なステアリングホイールの操舵角を運転者に提示することができ、四輪車に限らず、二輪車にも適用することができる。
【符号の説明】
【００１９】
１  道路
２  自車両
３  ステアリングホイール
４  先行車両追従支援装置
５  先行車両
６  先行車両検出手段
７  車速検出手段
８  追従支援制御部
９  目標操舵角演算手段
１０  目標操舵角提示手段
１１  発光体
１２  目標操舵角提示制御手段
【図１】
2012076639.tif 000003
【図２】
2012076639.tif 000004
【図３】
2012076639.tif 000005
【図４】
2012076639.tif 000006
【図５】
2012076639.tif 000007
【図６】
2012076639.tif 000008