JP2003081115A - 車線逸脱対応装置 - Google Patents
車線逸脱対応装置Info
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- JP2003081115A JP2003081115A JP2001273384A JP2001273384A JP2003081115A JP 2003081115 A JP2003081115 A JP 2003081115A JP 2001273384 A JP2001273384 A JP 2001273384A JP 2001273384 A JP2001273384 A JP 2001273384A JP 2003081115 A JP2003081115 A JP 2003081115A
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Abstract
介入判定により、ドライバーにとって不要な警報や修正
操舵を減らすことができる車線逸脱対応装置を提供する
こと。 【解決手段】 操舵角速度絶対値|dθ|が設定閾値d
θ1以上になってから設定時間T1後に操舵角θが設定
操舵角θ1以上である場合にドライバーによる操舵介入
であると判定し、ドライバー操舵介入判定時には、警報
装置の駆動も操舵アクチュエータの駆動も停止するよう
にした。
Description
逸脱傾向にあると判定された場合にドライバーに対し逸
脱回避操作を促す警報を与えたり逸脱回避方向に修正操
舵を与える車線逸脱対応装置の技術分野に属する。
ば、特開平5−294250号公報に記載のものが知ら
れている。この公報には、ドライバーによる方向指示器
操作が有るときに、車両が走行する走行路から逸脱動作
により移動する側の走行路に後方車両が有るかどうかを
検出し、後方車両が有りのときには警報を行い、後方車
両が無しのときには警報を行わない。また、方向指示器
操作が無しのときに、車両が走行する走行路から逸脱動
作により移動する側の走行路に後方車両が有るかどうか
を検出し、後方車両が有りのときには車両が走行中の走
行路を維持して走行する走行路逸脱防止の修正操舵を行
い、後方車両が無しのときには警報を行うことが記載さ
れている。
車線逸脱対応装置にあっては、方向指示器操作の有無と
後方車両の有無に応じて、修正操舵有りと警報有りと警
報無しとを切り替え制御しているが、方向指示器の操作
がなければ、ドライバーの意思にかかわらず、修正操舵
もしくは警報作動が行われてしまうという問題があっ
た。
バーの意思により走行路から逸脱する方向に操舵を行う
操舵介入を行った場合に修正操舵が行われると、ドライ
バーによる介入方向とは反対方向に操舵トルクが付与さ
れ、レーンチェンジ等を意図して行われる操舵介入を阻
害してしまうことになる。
の意思により走行路から逸脱する方向に操舵を行う操舵
介入を行った場合に警報が作動すると、ドライバーの意
思により車線逸脱を承知しながら操舵介入を行っている
以上、ドライバーにとっては不要な警報が増えてしまう
ことになる。
もので、その目的とするところは、早期に、かつ、精度
の高いドライバーの操舵介入判定により、ドライバーに
とって不要な警報や修正操舵を減らすことができる車線
逸脱対応装置を提供することにある。
め、請求項1に係る発明では、逸脱判定手段により車両
が走行路から逸脱傾向にあると判定された場合、車線逸
脱対応手段によりドライバーに対し逸脱回避操作を促す
警報を与えたり逸脱回避方向に修正操舵を与える車線逸
脱対応装置において、操舵角を検出する操舵角検出手段
と、操舵角速度を検出する操舵角速度検出手段と、操舵
角速度が設定閾値以上になってから設定時間後に操舵角
が設定操舵角以上である場合にドライバーによる操舵介
入であると判定するドライバー操舵介入判定手段と、前
記ドライバー操舵介入判定手段によりドライバーによる
操舵介入であると判定された場合、逸脱判定結果にかか
わらず前記車線逸脱対応手段の作動を停止させる車線逸
脱対応停止手段と、を備えていることを特徴とする。
ー作動、警報ランプ点灯、ステアリングホイールへの振
動付与、横ジャークの付与、等の単独又は組み合わせに
よりドライバーに対し逸脱回避操作を促す警報を与える
手段や、車線逸脱が判定されると操舵アクチュエータに
より逸脱を回避する方向に積極的に修正操舵を与える手
段、もしくは、車線逸脱が判断されると、逸脱を回避す
る方向に各輪の制駆動力の配分を調整する制駆動力制御
手段をいう。
る発明は、それぞれドライバー操舵介入判定にて操舵角
速度の設定閾値を可変値で与える発明であり、請求項5
及び請求項6に係る発明は、ドライバー操舵介入判定に
て操舵角速度が設定閾値以上になってから操舵角を判定
するまでの設定時間を可変値で与える発明であり、請求
項7に係る発明は、ドライバー操舵介入判定にて定常値
を基準とした変化分を操舵角情報として用いる発明であ
る。
は、ドライバー操舵介入判定手段において、操舵角速度
検出手段からの操舵角速度が設定閾値以上になってから
設定時間後に操舵角検出手段からの操舵角が設定操舵角
以上である場合にドライバーによる操舵介入であると判
定され、このドライバー操舵介入判定手段によりドライ
バーによる操舵介入であると判定された場合、車線逸脱
対応停止手段において、逸脱判定結果にかかわらず車線
逸脱対応手段の作動が停止される。
り一時的に操舵角速度が生じてしまうような場合は、そ
の後、操舵角が一定以上の値に保持されることがないた
め、操舵角速度が設定閾値以上になってから設定時間後
に操舵角が設定操舵角以上である場合にドライバーによ
る操舵介入であると判定することにより、ドライバーの
操舵介入によるステアリングホイールの動きと、外乱に
よるステアリングホイールの動きを区別することができ
る。しかも、外乱による操舵とは区別される操舵介入判
定としたため、操舵介入判定用の操舵角速度の設定閾値
を小さい値に設定することができる。
イバーの操舵介入判定が行われ、ドライバーにとって不
要な警報や修正操舵を減らすことができる。
応装置を実現する実施の形態を、請求項1,7に対応す
る第1実施例と、請求項2,5,6,7に対応する第2
実施例と、請求項3,5,6,7に対応する第3実施例
と、請求項4,5,6,7に対応する第4実施例とに基
づいて説明する。
1は第1実施例の車線逸脱対応装置を示す概略構成図で
あり、図中、100は操舵アクチュエータ、101は撮
像装置、102はコントロールユニット、103は車速
センサ(車速検出手段)、104はステアリングホイー
ル角センサ(操舵角検出手段)、105はターンシグナ
ルスイッチ、106はブレーキペダルスイッチ、107
は油圧パワーステアリング装置、108は横加速度セン
サ、109はヨーレートセンサ、110は右前輪、11
1は左前輪、112はステアリングラック、113はス
テアリングホイール、114はナビゲーション装置(走
行路形状検出手段)、115はステアリングシャフト、
116はブザー・スピーカー(車線逸脱対応手段)、1
17は画像処理装置(走行路形状検出手段)である。
101は、車両前方の映像を取り込み、取り込まれた車
両前方の映像は撮像装置101と一体となっている画像
処理装置117へと入力される。画像処理装置117で
得られた道路形状や車線区分線(白線)の情報は、コン
トロールユニット102へと入力される。なお、個々で
説明した撮像装置101は、例えば、CCDカメラであ
り、コントロールユニット102は、例えば、マイクロ
コンピュータである。
速センサ103からの自車速と、ステアリングホイール
角センサ104からのステアリングホイール角の情報も
入力され、これらの情報に基づいて、コントロールユニ
ット102は自車両の状態量を算出する。なお、コント
ロールユニット102に入力する信号としては、推定ま
たは算出される車両の状態量の精度を向上させるため、
横加速度センサ108からの横加速度や、ヨーレートセ
ンサ109からの車両ヨーレート、また、ナビゲーショ
ン装置114からの道路のカーブ情報や分岐・合流情報
などを加えても良い。
両状態量を推定または算出すると共に、自車速、自車位
置、自車の向きに基づいて、車両が車線から逸脱傾向に
あると判断された場合には、車線の逸脱回避をドライバ
ーに促すための操舵アクチュエータ駆動電流を決定す
る。このコントロールユニット102では、また、逸脱
回避操作をドライバーに促すだけでなく、逸脱余裕時間
を延ばしたり、場合によっては逸脱を防止するように操
舵アクチュエータ駆動電流を決定することもできる。
ア,電磁クラッチ等を介してステアリングコラムに設け
られており、コントロールユニット102から供給され
るアクチュエータ駆動電流に応じた操舵トルクをステア
リングシャフト115に伝達し、左右前輪110,11
1を転舵させることができる。
御系ブロック図であり、図中、1は舵角検出手段(図1
のステアリングホイール角センサ104に相当)、2は
自車速検出手段(図1の車速センサ103に相当)、3
は白線検出手段(図1の撮像装置101及び画像処理装
置117に相当)、4はターンシグナル検出手段(図1
のターンシグナルスイッチ105に相当)、5は車両状
態推定手段(図1のコントロールユニット102に相
当)、6は逸脱判定手段(図1のコントロールユニット
102に相当)、7は操舵アクチュエータ駆動指令手段
(図1のコントロールユニット102に相当)、8は操
舵トルク付加手段(図1の操舵アクチュエータ100に
相当)、9は車両、10はブレーキ操作検出手段(図1
のブレーキペダルスイッチ106に相当)、11は横加
速度検出手段(図1の横加速度センサ108に相当)、
12はヨーレート検出手段(図1のヨーレートセンサ1
09に相当)、14は逸脱警報信号生成手段(図1のコ
ントロールユニット102に相当)、15は警報音発生
装置(図1のブザー・スピーカー114に相当)であ
る。
段1により得られるステアリングホイール角θと、自車
速検出手段2により得られる自車速Vと、白線検出手段
3により得られる道路形状情報や白線情報が入力され、
これらの情報に基づいて、車両状態推定手段5は、自車
両の状態量(基準となる走行中の車線中央からの横変位
ycr、横速度dycr、ヨー角φ、ヨーレートγ=dφ)を
算出する。なお、車両状態推定手段5に入力する信号と
しては、車両の状態量の精度を向上させるため、横加速
度検出手段11により得られる横加速度や、ヨーレート
検出手段により得られるヨーレートや、図外のナビゲー
ション情報などが加えられる。
5により推定された車両状態量および自車位置算出結果
のうち、自車位置(白線からの距離ycdまたは車線中央
からの距離ycr)、自車の向き(ヨー角φr)、自車速
検出手段2からの自車速Vに基づいて、車両が左右どち
らの車線方向に逸脱傾向があるかを判定する。ここで、
車線の逸脱傾向を判定する際には、ターンシグナル検出
手段4により得られるターンシグナル信号の有無や、ブ
レーキ操作検出手段10により得られるブレーキ操作の
有無等により、ドライバーに車線変更の意思(操舵介
入)を確認し、ドライバーの車線変更の意思があると判
断した場合には、逸脱警報の停止やアクチュエータ駆動
電流の停止等の処理を行う。
は、逸脱判定手段6による車線逸脱傾向判定結果と、車
両状態推定手段5により推定された車両状態量および自
車位置算出結果のうち、自車位置(白線からの距離ycd
または車線中央からの距離ycr)、自車の向き(ヨー角
φr)、自車速検出手段2からの自車速Vと、に基づい
て、操舵トルク付加手段8に印加する駆動電流Irを決定
する。
ュエータ駆動指令手段7で算出された駆動電流Irを、同
じく操舵アクチュエータ駆動指令手段7で算出された電
流印加時間Tをモータに印加することで、所望の操舵ト
ルクτを車両の構成要素であるステアリングコラムに伝
達し、車線逸脱をドライバーに知らせる車線逸脱警報と
して、車両の横方向の運動を発生させたり、ステアリン
グホイール113を振動させたりすることができる。
定手段6による車線逸脱傾向判定結果と、車両状態推定
手段5により推定された車両状態量および自車位置算出
結果のうち、自車位置(白線からの距離ycdまたは車線
中央からの距離ycr)、自車の向き(ヨー角φr)、自
車速検出手段2からの自車速Vと、に基づいて、警報音
発生装置15に印加する逸脱警報信号が生成される。
生成手段14により生成された逸脱警報信号により、車
線逸脱状況に応じた警報音が発せられる。
ールユニット102で実行される車線逸脱対応制御処理
手順を表す全体フローチャートである。この車線逸脱対
応制御処理は、所定時間(例えば、10msec)毎のタイマ
割込処理として実行される。
イール角センサ104からステアリングホイール角θを
読み込み、車速センサ103から自車速Vを読み込み、
画像処理装置117から白線検出座標を読み込み、ステ
ップ15に移行する。
イール角θ,自車速V,白線検出座標を用いて、車両状
態推定手段5において、自車両の状態量(基準となる走
行中の車線中央からの横変位ycr、横速度dycr、ヨー
角φ、ヨーレートγ=dφ)を算出し、次のステップ1
6では、これらの車両状態量に基づいて、車両から白線
までの距離ycdを算出する。
出されたヨー角φrと、車両から白線までの距離ycd
と、車速センサ103から得られた自車速Vと、ターン
シグナルスイッチ105から得られたターンシグナル信
号等に基づいて、逸脱判定手段6において、ドライバー
の意図しない車線逸脱を判定し(図4)、次いでステッ
プ18に移行する。
ドライバーの意図しない車線逸脱と判定された場合に警
報信号を生成する。ここで、警報信号とは、車両に取り
付けられたブザー装置等の駆動信号であって、一定時間
ブザーを鳴らし続ける場合にはその時間を、また、間欠
音である場合にはそのパターン(ON時間とOFF時間の設
定、繰り返す回数等)を設定する処理を行う。これらの
警報信号は、1個のブザーを用いた単音であっても良い
し、複数のブザーを用いて車両の逸脱方向に応じて切り
替え、ドライバーに逸脱方向を知らせるようなものであ
っても良い。また、オーディオ装置を利用することがで
き、左右のスピーカを独立に鳴らすことができる場合に
は、車線の逸脱方向に応じて警報音を左右切り替えるよ
うな信号を生成しても良い。例えば、車両が車線の右に
向かって逸脱傾向である場合には右側のスピーカ、車両
が車線左に向かって逸脱傾向である場合には左側のスピ
ーカから警報音を発すべく左右二種類の警報信号を生成
する。さらに、ここで設定される警報信号は、ブザーや
オーディオ装置からの音声信号にとどまらず、ステップ
17により、ドライバーの意図しない車線逸脱と判定さ
れた場合、車線逸脱を回避する方向へ操舵トルクがステ
アリングシャフト115へ入力されるように、操舵アク
チュエータ100の駆動電流値を設定する処理を行って
もよい(修正操舵)。また、操作アクチュエータ100
の駆動電流値は、ステアリングホイール113を微振動
させるようなサイン波(または、三角波、矩形波の繰り
返し波形)に設定しても良い。このステップ18におい
て警報信号を生成したらステップ19に移行する。
る。警報音の発生装置としてブザーを利用している場合
には、ブザーに対し駆動電圧を供給し、警報音の発生装
置としてオーディオ装置を利用している場合には、オー
ディオ装置のヘッドユニットと通信して警報音がスピー
カから流れるような指令を送信する。
より決定されたアクチュエータ駆動電流Irと、実際にア
クチュエータ(モータ)に印加される電流が一致するよ
うに電流のサーボ処理を行う。
5における自車両状態量の推定法について説明する。状
態方程式と出力方程式で記述される動的システム について、ある行列Lを用いた状態方程式 によりx^を算出する。x^は状態変数xの推定値であ
り、上記遷移行列A−LCの固有値の実部が負になるよ
うにLを決定すれば、十分に時間が経過後、状態変数x
と一致する。(3)式はオブザーバと呼ばれ、動的システ
ムの状態推定に良く利用される手法である。車両の運動
方程式は次式で記述され、 ただし、I:ヨー慣性モーメント、m:車両重量、V:
車速、β:車体横滑り角、dφ:ヨーレート、Cf(C
r):前(後)輪コーナリングパワー(二輪分)、If
(Ir):重心〜前(後)輪間距離、δ:前輪実舵角、
N:操舵系ギヤ比 白線を認識する撮像装置101は、前方LS[m]の注視
点での目標軌道(車線中央)からの横変位を検出するこ
とができる。車両が目標軌道の近傍を走行する場合の近
似式が、前方注視点での横変位ysrは、目標軌道からの
相対横変位ycr,相対ヨー角φrを用いて次式により記
述される。 ここで、状態ベクトルを、ヨーレートdφ、ヨー角φr、
目標ラインからの横速度dycr、目標ラインからの横変
位ycrを用いて、 で定義すると、(3)式の行列A,B,Cに対応した次の
ような行列が得られる。 これらを、(3)式に適用することにより、操舵角、画像
データによる前方横変位データから、車両状態量を推定
することができる。
7で実行される逸脱判定処理の手順を示すフローチャー
トであり、以下、各ステップについて説明する。
スイッチ105により検出されたターンシグナル信号を
用いてドライバーの介入操作を判断する。ターンシグナ
ルが検出された場合、ステップ38へ進み、ステップ3
8では、ドライバーの介入操作が行われたと判断して逸
脱判定フラグF_dptに0を代入し、逸脱判定処理を終了
する。そして、ステップ32でターンシグナルが検出さ
れなかった場合、ドライバーの介入操作が行われなかっ
たと判断してステップ33へ移行する。ここで、ターン
シグナルについてのみ説明したが、同様に、ドライバー
のブレーキ操作をブレーキペダルスイッチ106により
検出してドライバーの介入操作が行われたと判定しても
良い。
ずにレーンチェンジを行おうとしたような場合のドライ
バーの操舵介入判定処理を行い(図6)、次のステップ
34へ移行する(ドライバー操舵介入判定手段)。
果、ドライバーの操舵介入が行われた判定された場合に
は、ステップ38へ進み、ステップ38では、ドライバ
ーの介入操作が行われたと判断して逸脱判定フラグF_dp
tに0を代入し、逸脱判定処理を終了する。ここで、操
舵介入が行われなかったと判定された場合にはステップ
35へ移行する。なお、ステップ34及びステップ38
は、車線逸脱対応停止手段に相当する。
と、予め設定された逸脱余裕時間パラメータに基づい
て、逸脱判定閾値ydを算出し(図5)、ステップ36
へ移行する。
脱傾向にあるかどうかが判定される。ステップ35で算
出した逸脱判定閾値ydと車両の右前輪横変位を比較
し、右前輪と右車線の間隔が逸脱判定閾値ydよりも小
さい場合に右車線方向への逸脱傾向にあると判断して、
ステップ39へ進み、ステップ39では、逸脱判定フラ
グF_dptに1を代入し、逸脱判定処理を終了する。右前
輪と右車線の間隔が逸脱判定閾値ydよりも大きい場合
には、左車線方向への逸脱傾向を判定するためにステッ
プ37へ移行する。
脱傾向にあるかどうかが判定される。ステップ33で算
出した逸脱判定閾値ydと車両の左前輪横変位を比較
し、左前輪と左車線の間隔が逸脱判定閾値ydよりも小
さい場合に左車線方向への逸脱傾向にあると判断して、
ステップ40へ進み、ステップ40では、逸脱判定フラ
グF_dptに−1を代入し、逸脱判定処理を終了する。ま
た、左前輪と左車線の間隔が逸脱判定閾値ydよりも大
きい場合に左右の車線中央部を自車が走行していて逸脱
傾向にないと判断して、ステップ41へ進み、ステップ
41では、逸脱判定フラグF_dptに0を代入し、逸脱判
定処理を終了する。
での逸脱判定閾値ydを算出するための具体的な演算内
容の一例を、図5を用いて説明する。第1実施例におい
ては、逸脱余裕時間Tを定めた上で、下記の式(8)を用
いて逸脱判定閾値ydを算出する。第1実施例では、同
じヨー角φであっても車速Vの増加に応じて車線逸脱速
度が増加してしまうことから、車速センサ103で検出
された自車速Vの増加に応じて車両前輪と車線との距離
ycdの大小を判断するための逸脱判定閾値ydを増加さ
せている。 yd=V×T×|φ| (8) 式(8)によると、逸脱判定閾値ydは、ヨー角φと自車速
Vに比例しており、現時点から逸脱余裕時間Tを経過す
るまでの移動する車両の横移動量である。車両の前輪と
車線との距離が逸脱判定閾値ydと比較して小さくなっ
た場合、車両が逸脱傾向にあると判定し、判定のための
条件式は下記の(9)式で与えられる。
線中央を基準とした前輪の横変位であり、 ycd=ycr+H/2(右前輪) ycd=ycr+H/2(左前輪) (10) の式を用いて算出する(横変位量算出手段)。
プ33で実行される操舵介入判定処理の手順を示すフロ
ーチャートであり、以下、各ステップについて説明す
る。
により得られる道路形状情報や車線区分線(白線)情
報、自車速検出手段2により得られる自車速V、舵角検
出手段1により得られるステアリングホイール角θ、及
びこれら各種センサ信号を入力とする車両状態推定手段
5により推定された車両状態量及び自車位置算出結果等
を用いて、現在、車両が車線に沿って安定して走行中で
あるか否かを判断する。車両が車線無いを右側に寄って
走行したり、左側に寄って走行したりすることを繰り返
すような場合は、ドライバーの覚醒度が低下しているな
どの理由により、車両が白線に近づきそうになる度にド
ライバーの修正操舵が行われていることが多い。したが
って、万一車線から逸脱しそうな場合は警報を行ってド
ライバーに適切な操作を促す必要があるため、ステップ
53にて定常走行と判断されず、本介入判定処理は終了
する。逆に、車両がある横変位を保って定常的な走行状
態である場合には、ドライバーの操舵介入を判定するた
めにステップ54へ移行する。このとき、路面片勾配や
道路がカーブしている影響により定常走行状態であって
も操舵角の定常値が0とならない場合がある。ステップ
54へ移行する時には、操舵角の定常値を記憶し、後の
操舵介入判断に用いる操舵角については、ここで記憶し
た定常値から増加または減少分が所定の閾値より大きい
か小さいかを判定することによりあらゆる路面環境にお
いて対応できる。
によりセットされる介入一次フラグF_1が、F_1=0か
否かが判断され、YESの場合にはステップ55へ移行
し、NOの場合(F_1=1)にはステップ57へ移行す
る。
を判定するための操舵角速度絶対値|dθ|が設定閾値
dθ1(予め定めた固定値)以上か否かが判断され、Y
ESの場合にはステップ56へ移行し、NOの場合は本
介入判定処理を終了する。
速度条件が一度だけでも成立することにより介入一次フ
ラグF_1が、F_1=1にセットされる。
tmrが設定時間T1(予め定めた固定値)以上かどう
かが判断され、YESの場合にはステップ58へ移行
し、NOの場合はステップ61へ移行し、ステップ61
では、タイマーカウンター値tmrが1だけインクリメ
ントされる。
の変化量)が設定操舵角θ1以上かどうかが判断され、
YESの場合にはステップ59へ移行し、NOの場合は
ステップ60へ移行する。
で操舵角θが設定操舵角θ1以上であれば、図7に示す
ように、設定閾値dθ1以上の操舵角速度dθが発生し
てから設定時間T1を経過しても操舵角が保持されてお
り、ドライバーがステアリングホイール113を操作し
て左右のどちらかにトルクを加えているドライバー操舵
介入状態と考えられるので、ステップ58の操舵角条件
が成立した時点でドライバー操舵介入と判定し、操舵介
入フラグF_strが、F_str=1にセットされる。
で操舵角θが設定操舵角θ1未満であれば、設定閾値d
θ1以上の操舵角速度dθが発生してから設定時間T1
を経過した時点では既に操舵角が定常走行を保つ位置に
戻されており、外乱に対応するためにドライバーがステ
アリングホイール113を一時的に操作しただけの状態
と考えられるので、介入一次フラグF_1が、F_1=0に
クリアされる。
ライバー操舵介入も無しで、かつ、車両が車線逸脱する
ことなく走行しているときは、図4のフローチャートに
おいて、ステップ32→ステップ33→ステップ34→
ステップ35→ステップ36→ステップ37→ステップ
41へと進む流れとなり、ステップ41においては、逸
脱判定フラグF_dptに0が代入され、警報装置の駆動も
操舵アクチュエータの駆動もなされない。
しで、かつ、車両が右側に車線逸脱して走行していると
きは、図4のフローチャートにおいて、ステップ32→
ステップ33→ステップ34→ステップ35→ステップ
36→ステップ39へと進む流れとなり、ステップ39
においては、逸脱判定フラグF_dptに1が代入され、同
様に、車両が左側に車線逸脱して走行しているときは、
図4のフローチャートにおいて、ステップ32→ステッ
プ33→ステップ34→ステップ35→ステップ36→
ステップ37→ステップ40へと進む流れとなり、ステ
ップ40においては、逸脱判定フラグF_dptに−1が代
入される。よって、警報装置と操舵アクチュエータの駆
動がなされ、警報装置の駆動においては、右側逸脱か左
側逸脱かにより異なる警報とすることもできる。
ンチェンジ等を行う場合は、図4のフローチャートにお
いて、ステップ32→ステップ38へと進む流れとな
り、ステップ38においては、逸脱判定フラグF_dptに
0が代入され、警報装置の駆動も操舵アクチュエータの
駆動もなされない。これはターンシグナルを出すこと自
体がドライバーの操舵介入意図を表すことによる。
バーによる操舵介入有りの走行時には、図4のフローチ
ャートにおいて、ステップ32→ステップ33→ステッ
プ34→ステップ38へと進む流れとなり、ステップ3
8においては、逸脱判定フラグF_dptに0が代入され、
警報装置の駆動も操舵アクチュエータの駆動もなされな
い。ここで、ステップ33で行われる操舵介入判定は、
図6に示すように、操舵角速度絶対値|dθ|が設定閾
値dθ1以上になってから設定時間T1後に操舵角θが
設定操舵角θ1以上である場合にドライバーによる操舵
介入であると判定される。
り一時的に操舵角速度が生じてしまうような場合は、そ
の後、操舵角が一定以上の値に保持されることがないた
め、操舵角速度絶対値|dθ|が設定閾値dθ1以上に
なってから設定時間T1後に操舵角θが設定操舵角θ1
以上である場合にドライバーによる操舵介入であると判
定することにより、ドライバーの操舵介入によるステア
リングホイール113の動きと、外乱等によるステアリ
ングホイール113の動きを区別することができ、これ
により精度の高いドライバーの操舵介入判定を行うこと
ができる。しかも、外乱等による操舵とは区別される操
舵介入判定としたため、操舵介入判定用の操舵角速度の
設定閾値dθ1を小さい値に設定することができ、これ
により早期にドライバーの操舵介入判定を行うことがで
きる。
dθ1以上になってから設定時間T1後に操舵角θが設
定操舵角θ1以上である場合にドライバーによる操舵介
入であると判定し、ドライバー操舵介入判定時には、警
報装置の駆動も操舵アクチュエータの駆動も停止するよ
うにしたため、早期に、かつ、精度の高いドライバーの
操舵介入判定により、ドライバーにとって不要な警報や
修正操舵を減らすことができる。
舵角速度絶対値|dθ|が設定閾値dθ1以上になって
から設定時間T1後の操舵角θとして、定常走行状態で
の操舵角の定常値からの変化分を用いるようにしたた
め、路面片勾配や道路がカーブ等に影響されることな
く、あらゆる路面環境において適正な操舵角情報を得る
ことができる。
の操舵介入を判定するきっかけとなる操舵角速度の設定
閾値dθ1の値と、操舵介入を判定する設定時間T1
を、前輪横変位ycdに応じて可変にする例である。
線を基準とした前輪横変位ycdが小さいほど、操舵角速
度の設定閾値dθ1を小さい値に設定すると共に(第1
の操舵角速度閾値設定部)、操舵角速度の設定閾値dθ
1が小さい値に設定されるほど、操舵角速度絶対値|θ
|が設定閾値dθ1以上になってからの設定時間T1の
値を大きい値に設定している(第1の判定時間設定
部)。
て車両が車線逸脱であると判定されるまでの逸脱余裕時
間Tを算出し(逸脱余裕時間算出手段)、逸脱余裕時間
Tが大きいほど操舵角速度絶対値|θ|が設定閾値dθ
1以上になってからの設定時間T1の値を大きい値に設
定し、逸脱余裕時間Tが小さいほど設定時間T1の値を
小さい値に設定している(第2の判定時間設定部)。
Tが小さい領域では、自車速Vが小さいほど設定時間T
1の値を大きい値に設定し、自車速Vが大きいほど設定
時間T1の値を大きい値に設定している。
と同様であるので、図示並びに説明を省略する。
大小によりドライバーの操舵介入を判定する場合、操舵
角速度の設定閾値dθ1を小さい値に設定すると、路面
からの外乱等が車両の操舵系に入力された場合にドライ
バーの操舵介入がなされたという誤判定の割合が増加す
る。したがって、操舵角速度の設定閾値dθ1を小さい
値に設定したときには、ある程度、設定時間T1を長め
の値に設定し、かつ、設定時間T1の経過後も操舵角が
保持されていることを確認する必要がある。
合は、車線を逸脱するまでの距離が短いため、車線を逸
脱するまでの時間も短い。したがって、確実に操舵介入
と判定するためには、大きい操舵角速度の設定閾値dθ
1と短い設定時間T1とする必要がある。
している場合は、車線を逸脱するまでの距離が長いた
め、車線を逸脱するまでの時間も長い。したがって、小
さい値の操舵角速度の設定閾値dθ1を設定することが
でき、ドライバーの操舵介入を速やかに判定することが
できる。
車線逸脱対応装置では、第1実施例の効果に加え、下記
の効果を得ることができる。
ycdが小さいほど、操舵角速度の設定閾値dθ1を小さ
い値に設定したため、車線中央を走行している場合は、
より速くドライバーの操舵介入判定を行うことができ
る。
値に設定されるほど、操舵角速度絶対値|θ|が設定閾
値dθ1以上になってからの設定時間T1の値を大きい
値に設定したため、操舵角速度の設定閾値dθ1を小さ
い値に設定された場合、ドライバーの操舵介入がなされ
たという誤判定を防止することができる。
ると判定されるまでの逸脱余裕時間Tを算出し、逸脱余
裕時間Tが大きいほど操舵角速度絶対値|θ|が設定閾
値dθ1以上になってからの設定時間T1の値を大きい
値に設定し、逸脱余裕時間Tが小さいほど設定時間T1
の値を小さい値に設定したため、どのような車速で走行
中であっても、速やかにドライバーの操舵介入を判定す
ることができる。
の操舵介入を判定するきっかけとなる操舵角速度の設定
閾値dθ1の値と、操舵介入を判定する設定時間T1
を、車両が走行車線の中央位置から右側にずれた位置か
左側にずれた位置かに応じて可変にする例である。
横変位ycd,ycdに基づき、車両が走行車線の中央位置
から右側にずれた位置か左側にずれた位置かを検出し
(横位置検出手段)、車両が車線中央に対して右側を走
行している場合には左方向への操舵角速度の設定閾値d
θ1を小さい値(車線中央における値と同じ値)に設定
し、逆に、車両が車線中央に対して左側を走行している
場合には右方向への操舵角速度の設定閾値dθ1を小さ
い値(車線中央における値と同じ値)に設定すると共に
(第2の操舵角速度閾値設定部)、操舵角速度の設定閾
値dθ1が小さい値に設定されるほど、操舵角速度絶対
値|θ|が設定閾値dθ1以上になってからの設定時間
T1の値を大きい値に設定している(第1の判定時間設
定部)。
て車両が車線逸脱であると判定されるまでの逸脱余裕時
間Tを算出し(逸脱余裕時間算出手段)、逸脱余裕時間
Tが大きいほど操舵角速度絶対値|θ|が設定閾値dθ
1以上になってからの設定時間T1の値を大きい値に設
定し、逸脱余裕時間Tが小さいほど設定時間T1の値を
小さい値に設定している(第2の判定時間設定部)。
Tが小さい領域では、自車速Vが小さいほど設定時間T
1の値を大きい値に設定し、自車速Vが大きいほど設定
時間T1の値を大きい値に設定している。
と同様であるので、図示並びに説明を省略する。
対して右よりを走行している場合にさらに右方向への操
舵角速度が発生した場合や、車両が車線中央に対して左
よりを走行している場合にさらに左方向への操舵角速度
が発生した場合には、車線を逸脱するまでの距離が短い
ため、車線を逸脱するまでの時間も短い。したがって、
確実に操舵介入を判定するためには、大きい操舵角速度
の設定閾値dθ1と、短い操舵介入判定のための設定時
間T1にする必要がある。
よりを走行している場合の左方向への操舵角速度が発生
した場合や、車両が車線中央に対して左よりを走行して
いる場合の右方向への操舵角速度が発生した場合には、
車線を逸脱するまでの距離が長いため、車線を逸脱する
までの時間も長い。したがって、小さい操舵角速度の設
定閾値dθ1とすることができ、ドライバーの操舵介入
を速やかに判定することができる。
車線逸脱対応装置では、第1実施例及び第2実施例の
(4),(5)の効果に加え、下記の効果を得ることができ
る。
ずれた位置か左側にずれた位置かを検出し、車両が車線
中央に対して右側を走行している場合には左方向への操
舵角速度の設定閾値dθ1を小さい値に設定し、逆に、
車両が車線中央に対して左側を走行している場合には右
方向への操舵角速度の設定閾値dθ1を小さい値に設定
したため、車線中央を走行している場合に限らず、より
速くドライバーの操舵介入を判定することができる。
の操舵介入を判定するきっかけとなる操舵角速度の設定
閾値dθ1の値と、操舵介入を判定する設定時間T1
を、走行車線が左右のどちらにカーブしているか応じて
可変にする例である。
が左右のどちらにカーブしているかを検出し(走行路形
状検出手段)、車両が右カーブを走行中は右方向への操
舵角速度の設定閾値dθ1を小さい値(車線中央におけ
る値と同じ値)に設定し、逆に、車両が左カーブを走行
中は左方向への操舵角速度の設定閾値dθ1を小さい値
(車線中央における値と同じ値)に設定すると共に(第
3の操舵角速度閾値設定部)、操舵角速度の設定閾値d
θ1が小さい値に設定されるほど、操舵角速度絶対値|
θ|が設定閾値dθ1以上になってからの設定時間T1
の値を大きい値に設定している(第1の判定時間設定
部)。
じて車両が車線逸脱であると判定されるまでの逸脱余裕
時間Tを算出し(逸脱余裕時間算出手段)、逸脱余裕時
間Tが大きいほど操舵角速度絶対値|θ|が設定閾値d
θ1以上になってからの設定時間T1の値を大きい値に
設定し、逸脱余裕時間Tが小さいほど設定時間T1の値
を小さい値に設定している(第2の判定時間設定部)。
間Tが小さい領域では、自車速Vが小さいほど設定時間
T1の値を大きい値に設定し、自車速Vが大きいほど設
定時間T1の値を大きい値に設定している。
と同様であるので、図示並びに説明を省略する。
場合、ドライバーの覚醒度が低下して車線を逸脱するよ
うな場合には、ステアリングホイール113がさらに右
側に操舵されることは少なく、このような操舵が行われ
た場合にはドライバーが自分の意思で操舵した場合がほ
とんどである。したがって、カーブの内側に向かっての
操舵介入判定に用いる操舵角速度の設定閾値dθ1は、
第2実施例や第3実施例で大きい値に設定していた部分
を、小さい値に修正することができる。これにより、さ
らに確実にドライバーの操舵介入判定が可能となる。
車線逸脱対応装置では、第1実施例と第2実施例の(4),
(5)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
いるかを検出し、車両が右カーブを走行中は右方向への
操舵角速度の設定閾値dθ1を小さい値に設定し、逆
に、車両が左カーブを走行中は左方向への操舵角速度の
設定閾値dθ1を小さい値に設定したため、車線中央を
走行している場合に限らず、走行車線のカーブの方向に
応じてより速くドライバーの操舵介入判定を行うことが
できる。
応装置を第1実施例ないし第4実施例に基づき説明して
きたが、具体的な構成については、これらの実施例に限
られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る
発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許
容される。
閾値dθ1の値は車線中央からの横変位に応じて比例的
に設定する例を示したが、例えば、図11に示すよう
に、二次曲線等を用いて設定しても同様の効果を得るこ
とができる。
絶対値|θ|が設定閾値dθ1以上になってからの設定
時間T1の値を横変位に応じて比例的に設定する例を示
したが、操舵角速度の設定閾値dθ1と同様に、二次曲
線等を用いて設定しても同様の効果を得ることができ
る。
図である。
ク図である。
される車線逸脱対応制御処理手順を表す全体フローチャ
ートである。
される逸脱判定処理手順を示すフローチャートである。
ある。
される操舵介入判定処理手順を示すフローチャートであ
る。
を示すタイムチャートである。
用いる操舵角速度設定閾値特性と設定時間特性を示す図
である。
用いる操舵角速度設定閾値特性と設定時間特性を示す図
である。
に用いる操舵角速度設定閾値特性と設定時間特性を示す
図である。
設定閾値特性と設定時間特性の実施例以外の設定例を示
す図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 逸脱判定手段により車両が走行路から逸
脱傾向にあると判定された場合、車線逸脱対応手段によ
りドライバーに対し逸脱回避操作を促す警報を与えたり
逸脱回避方向に修正操舵を与える車線逸脱対応装置にお
いて、 操舵角を検出する操舵角検出手段と、 操舵角速度を検出する操舵角速度検出手段と、 操舵角速度が設定閾値以上になってから設定時間後に操
舵角が設定操舵角以上である場合にドライバーによる操
舵介入であると判定するドライバー操舵介入判定手段
と、 前記ドライバー操舵介入判定手段によりドライバーによ
る操舵介入であると判定された場合、逸脱判定結果にか
かわらず前記車線逸脱対応手段の作動を停止させる車線
逸脱対応停止手段と、 を備えていることを特徴とする車線逸脱対応装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の車線逸脱対応装置にお
いて、 車両位置と走行車線の中央位置との横方向位置ずれ量で
ある横変位量を算出する横変位量算出手段を設け、 前記ドライバー操舵介入判定手段は、横変位量が小さい
ほど操舵角速度の設定閾値を小さい値に設定する第1の
操舵角速度閾値設定部を有することを特徴とする車線逸
脱対応装置。 - 【請求項3】 請求項1に記載の車線逸脱対応装置にお
いて、 車両が走行車線の中央位置から右側にずれた位置か左側
にずれた位置かを検出する横位置検出手段を設け、 前記ドライバー操舵介入判定手段は、車両が車線中央に
対して右側を走行している場合には左方向への操舵角速
度の設定閾値を小さい値に設定し、逆に、車両が車線中
央に対して左側を走行している場合には右方向への操舵
角速度の設定閾値を小さい値に設定する第2の操舵角速
度閾値設定部を有することを特徴とする車線逸脱対応装
置。 - 【請求項4】 請求項1に記載の車線逸脱対応装置にお
いて、 走行車線が左右のどちらにカーブしているかを検出する
走行路形状検出手段を設け、 前記ドライバー操舵介入判定手段は、車両が右カーブを
走行中は右方向への操舵角速度の設定閾値を小さい値に
設定し、逆に、車両が左カーブを走行中は左方向への操
舵角速度の設定閾値を小さい値に設定する第3の操舵角
速度閾値設定部を有することを特徴とする車線逸脱対応
装置。 - 【請求項5】 請求項2ないし請求項4の何れかに記載
の車線逸脱対応装置において、 前記ドライバー操舵介入判定手段は、操舵角速度の設定
閾値が小さい値に設定されるほど、操舵角速度が設定閾
値以上になってからの設定時間の値を大きい値に設定す
る第1の判定時間設定部を有することを特徴とする車線
逸脱対応装置。 - 【請求項6】 請求項1ないし請求項5の何れかに記載
の車線逸脱対応装置において、 車速を検出する車速検出手段と、車速検出値に応じて車
両が車線逸脱であると判定されるまでの逸脱余裕時間を
算出する逸脱余裕時間算出手段とを設け、 前記ドライバー操舵介入判定手段は、逸脱余裕時間が大
きいほど操舵角速度が設定閾値以上になってからの設定
時間の値を大きい値に設定し、逸脱余裕時間が小さいほ
ど操舵角速度が設定閾値以上になってからの設定時間の
値を小さい値に設定する第2の判定時間設定部を有する
ことを特徴とする車線逸脱対応装置。 - 【請求項7】 請求項1ないし請求項6の何れかに記載
の車線逸脱対応装置において、 前記ドライバー操舵介入判定手段は、操舵角速度が設定
閾値以上になってから設定時間後の操舵角として、定常
走行状態での操舵角の定常値からの変化分を用いること
を特徴とする車線逸脱対応装置。
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