(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車線検出部と、
カーブ路検出部と、
該車線検出部によって検出された車線から車線幅中央位置を求めると共に該カーブ路検出部によって検出されたカーブ路の方向と曲率半径に応じて該車線幅中央位置に対する該車両のオフセット方向とオフセット量を求めることにより該車両の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、
該車線検出部が該カーブ路検出部を兼用した単一ユニットであ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、
該演算部は、該曲率半径が小さいほど補正オフセット量を大きくすることを特徴とした自動操舵装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかにおいて、
該車線が、車線区分線又はマーカー列であ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】
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は車線幅の中央に敷設され、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】
この結果、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。
【０００５】
【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、図1(1)に示すような問題が生ずる。
すなわち、通常、車線検出部1は車両10の前部の中央位置に設置されており、上記のとおり、この車線検出部1が車線幅中央位置CLと一致するように自動操舵装置により制御を行っているが、内輪差を考慮しないで自動操舵制御を行うので、図示のようなカーブ路においては車両10の後部がカーブ路の左側区分車線（内側車線）LLからはみ出してしまうことになる。
【０００６】
この問題は、ホイールベースの長い車両で発生するので、特に大型車両では深刻な問題となる。
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、カーブ路走行中に車両の後方が内側車線からはみ出してしまわないように制御することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明に係る自動操舵装置は、車線検出部と、カーブ路検出部と、該車線検出部によって検出された車線から車線幅中央位置を求めると共に該カーブ路検出部によって検出されたカーブ路の方向と曲率半径に応じて該車線幅中央位置に対する該車両のオフセット方向とオフセット量を求めることにより該車両の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。
【０００８】
すなわち本発明においては、演算部が、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。これと共に演算部は、カーブ路検出部によって検出されたカーブ路の方向と曲率半径に応じて補正用のオフセット方向とオフセット量を求める。
【０００９】
そして、さらに演算部は、このようにして求めたオフセット方向とオフセット量によって上記の相対位置を補正し、これを目標車線内位置とする。
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。
【００１０】
この場合、上記の車線検出部は、カーブ路検出部を兼用した単一ユニットでもよい。また、演算部は曲率半径が小さいほど該オフセット量を大きくすることができる。
このようにして、本発明では、カーブ路において自動操舵の目標車線内位置をカーブ路に対応して、例えば右カーブ路走行時には目標車線内位置を左側にそのオフセット量だけ補正し、左カーブ路走行時の場合には該目標車線内位置を右側にそのオフセット量だけ補正することになる。
【００１１】
従って、図1(2)に示すように、例えば、車線検出部1が設置されている車両10の前部中央位置を車両基準位置とした場合、この車両基準位置を相対位置である車線幅中央位置CL又は区分車線位置から上記のオフセット量qだけオフセットさせることとなり、以って車両10の後部が左側車線LLからはみ出してしまう状態が回避される。
【００１２】
【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、車線検出部1とカーブ路検出部2と演算部3と操舵アクチュエータ4とで構成されている。
【００１３】
車線検出部1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、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。
【００１４】
カーブ路検出部2は、例えば、カメラと画像処理装置との組合せ（車線検出部1と兼用可能）によるもの、車両ヨーレートセンサによるもの、道路インフラ側からのカーブ路情報を受信して求めるもの、GPSと地図情報からカーブ路情報を求めるナビゲーション装置などの周知のものを用いることができる。
【００１５】
演算部3は、車線検出部1からの車線情報とカーブ路検出部2からのカーブ路の情報を読み込む入力部31と、この入力部31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CPU32と、演算などでCPU32が使用するRAM33と、制御プログラムや制御パラメータを格納しておくROM34と、CPU32で得られた出力データに従って操舵アクチュエータ4を駆動する出力部35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36とで構成されている。
【００１６】
また操舵アクチュエータ4は、出力部35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3におけるROM34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。
【００１７】
まずCPU32は、入力部31を介して車線検出部1の車線情報とカーブ路検出部2のカーブ路情報とを読み込む(ステップS1)。この場合、車線検出部1からの車線情報は、自車左右方向中心線を基準として検出した車線の相対位置に関する情報（区分車線検出の場合は、左右の区分車線の位置情報であり、マーカ列検出の場合は、マーカ列の位置情報）である。また、カーブ路検出部2のカーブ路情報は走行路のカーブ路方向及び曲率半径に関する情報である。
【００１８】
次にCPU32は、ステップS1で読み込んだ車線情報に基いて車線幅中央位置を算出する。この場合、車線検出部1の車線情報が、区分車線情報であれば、図1に示したように、左側区分車線LLと右側区分車線RL（図1参照）の中央を車線幅中央位置CLとし、マーカ列情報を用いる場合はマーカ列の位置をそのまま車線幅中央位置CLとするのが通常である。
【００１９】
次に、カーブ路情報から、カーブ方向を判定し(ステップS3)、左カーブ路の場合はステップS4に進み、右カーブ路の場合はステップS5に進んでそれぞれ左右方向のオフセット量qを求める。
このオフセット量qは、車両ホイールベース、トレッド、カーブ曲率半径rから幾何学的に算出することができ、予めROM34に記憶された値を、カーブ曲率半径rをパラメータとして読み出してきてもよい。
【００２０】
また、カーブ曲率半径rは次のようにして求めることができる。
▲１▼車線検出部1として、カメラと画像処理装置との組合せを用いている場合には、カメラで前方区分車線を検出しているので、その検出した区分車線から求める。
【００２１】
▲２▼車線検出部1として、マーカ列を検出するレーンマーカ・センサと信号処理装置との組合せを用いている場合には、別途設けたカーブ路検出部2でカーブ曲率半径rを上記のように検出すればよい。
そして、このカーブ曲率半径rに対するオフセット量qは、曲率半径rが小さいほどオフセット量qが大きくなるように設定されている。
【００２２】
このようにして、ステップS4及びS5によって求めたオフセット量qを、ステップS2で算出した車線幅中央位置CLに加算することにより、目標車線内位置を決定することができる(ステップS6)。
また、ステップS4において左カーブ路に対して求めたオフセット量は目標車線内位置を右側に寄せるように作用するものであり、ステップS5に示す右カーブ路の場合には目標車線内位置を左側に寄せるように作用するものであるので、ステップS6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。
【００２３】
(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右側にある。
(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左側にある。
【００２４】
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S7)。
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S8において、操舵アクチュエータ4を中立保持するように制御する。
【００２５】
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S9において、操舵アクチュエータ4を左転舵制御する。
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S10において、操舵アクチュエータ4を右転舵制御を行う。
【００２６】
なお、上記の実施例においては車線幅中央位置CLにオフセット量qを加味しているが、自車の位置と車線の位置は相対位置であるので、車線を基準（区分車線位置又は車線幅中央位置）として自車の特定位置を相対的に求め、これにオフセット量を加味しても上記と同様の動作を実現することができる。
【００２７】
【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、該車線検出部又はカーブ路検出部によって検出されたカーブ路の方向と曲率半径に応じて求めたオフセット方向と量により、演算部が該相対位置の目標車線内位置を決定して操舵アクチュエータの制御を行うように構成したので、内輪差によって車線から車両後部がはみ出してしまうという状態が回避でき、以って安全に車両を運行することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る自動操舵装置と従来技術との動作上の違いを説明するための概略平面図である。
【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  車線検出部
2  カーブ路検出部
3  演算部
4  操舵アクチュエータ
10  車両
CL  車線幅中央位置
RL  右側区分車線
LL  左側区分車線
図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
【図１】
0003873658.tif 000002
【図２】
0003873658.tif 000003
【図３】
0003873658.tif 000004