JP2005088890A - Lane follow-up control device - Google Patents

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  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To perform a steering control so as to extend a distance to lane deviation or a time to lane deviation by detecting the lane deviation of a vehicle based on the road shape of a traveling. <P>SOLUTION: Whether the vehicle tends to come out of the lane or not is judged by detecting a white line from the image of the front of the vehicle photographed with a camera 1. When the vehicle tends to come out of the lane, an alarm is issued, and a steering control mechanism is controlled by gradually varying a control curvature ρ<SB>c</SB>as a steering control parameter. Thus, the distance to deviation or the time to lane deviation can be extended, and a widthwise deviation distance can be reduced. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、走行車線に対する自車両の走行状態を検出し、車線から逸脱する傾向にあるか否かを判定し、車線から逸脱する場合に、逸脱位置を長くするか又は逸脱時間を長くするようにした車線追従制御装置に関する。   The present invention detects the traveling state of the host vehicle with respect to the traveling lane, determines whether or not the vehicle tends to deviate from the lane, and makes the departure position longer or the departure time longer when deviating from the lane. The present invention relates to a lane tracking control device.

従来、この種の車線追従制御装置としては、例えば特許文献１に記載されているものが知られている。
この従来例には、車両の走行安全性を向上させるための装置として、運転者の不注意等により車両が走行車線から逸脱したときには、これを警報等により運転者に通知して注意を促すように構成されている。 Conventionally, as this kind of lane following control device, what is indicated, for example in patent documents 1 is known.
In this conventional example, as a device for improving the driving safety of the vehicle, when the vehicle deviates from the driving lane due to the driver's inattention, the driver is notified by an alarm or the like to call attention. It is configured.

すなわち、例えば、路面上における走行車線の両側部を仕切る各種の境界線を撮像する撮像装置と、この撮像装置で撮像した画像を処理することにより走行車線内における自車両の左右方向の走行位置を判定する判定装置と、その判定結果に基づき自車両が上記境界線を横切って逸脱したときに、これを運転者に通知する報知装置等で構成される。   That is, for example, an imaging device that captures various boundary lines that divide both sides of the traveling lane on the road surface, and processing the images captured by the imaging device to determine the traveling position of the host vehicle in the lateral direction in the traveling lane The determination device includes a determination device and a notification device that notifies the driver when the vehicle deviates across the boundary line based on the determination result.

したがって、この種の装置によれば、車両が運転者の無意識のうちに走行車線を逸脱して隣接する車線を走行する車両や車線外の障害物と接触する等といった事態が未然に回避され、車両の走行安全性を向上させるようにしている。
特開平１１−３４８６９６号公報 Therefore, according to this type of device, it is possible to avoid a situation in which the vehicle unintentionally deviates from the driving lane and comes into contact with a vehicle traveling in an adjacent lane or an obstacle outside the lane. The driving safety of the vehicle is improved.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-348696

しかしながら、上記従来例にあっては、走行車線の境界線として白線を検出しこれに対する自車の相対位置に基づいて警報を発生させるようにしている。このため、例えば、コーナーを走行するような場合等には、自車が操舵を行っていない状態で進入したとしても、自車両が白線に接近していない以上は車線逸脱の判定を行うことができず、したがって白線に接近した時点で初めて警報が発生されることになるという未解決の課題がある。   However, in the above conventional example, a white line is detected as the boundary line of the traveling lane, and an alarm is generated based on the relative position of the vehicle with respect to the white line. For this reason, for example, when traveling in a corner, etc., even if the vehicle has entered without steering, it is possible to determine lane departure as long as the vehicle is not approaching the white line. Therefore, there is an unsolved problem that an alarm is generated only when the white line is approached.

このような未解決の課題を解決するために、車両前方の道路形状と、自車両の旋回度合とから自車両が車線逸脱傾向にあるか否かを判断して、車線逸脱傾向にあるときに運転者に警報を発することが考えられるが、この場合でも車線逸脱傾向にあるときに警報が発せられるので、上記従来例よりは早めに警報を発することが可能となるだけで、コーナー出入口で車線逸脱を生じる場合には、自車両が車線から逸脱するまでの時間が短く、逸脱後の自車両と車線との乖離距離が大きく、警報を発してから運転者が車線内で余裕を持って留まるように修正操舵する時間を確保することが困難であるという課題が残る。   In order to solve such an unsolved problem, it is determined whether or not the host vehicle has a lane departure tendency from the road shape ahead of the vehicle and the turning degree of the host vehicle. It is conceivable to issue a warning to the driver, but even in this case, a warning is issued when there is a tendency to deviate from the lane. When a departure occurs, the time it takes for the vehicle to depart from the lane is short, the distance between the vehicle after the departure and the lane is large, and the driver stays in the lane after issuing a warning. As described above, there remains a problem that it is difficult to secure time for corrective steering.

そこで、この発明は、上記従来の未解決の問題に着目してなされたものであり、車線逸脱を的確に検出すると共に、自車両が車線を逸脱するまでの間に運転者が余裕を持って修正操舵することが可能な車線追従制御装置を提供することを目的としている。   Therefore, the present invention has been made paying attention to the above-mentioned conventional unsolved problems, and accurately detects a lane departure and allows the driver to afford before the vehicle deviates from the lane. An object of the present invention is to provide a lane tracking control device capable of corrective steering.

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る車線追従制御装置は、車両前方の道路形状を検出する道路形状検出手段と、自車両の旋回度合を検出する旋回度合検出手段と、前記道路形状検出手段で検出した道路形状と前記旋回度合検出手段で検出した旋回度合とに基づいて自車両が車線逸脱傾向にあるか否かを判定する車線逸脱判定手段と、該車線逸脱判定手段の判定結果が車線逸脱傾向にあるときに、前記道路形状検出手段で検出した道路形状に徐々に近づくように操舵制御パラメータを徐々に変化させて操舵制御を行う操舵制御手段とを備えていることを特徴としている。   In order to achieve the above object, a lane tracking control device according to claim 1 of the present invention includes road shape detection means for detecting a road shape in front of the vehicle, turning degree detection means for detecting the turning degree of the host vehicle, Lane departure determining means for determining whether or not the host vehicle is in a lane departure tendency based on the road shape detected by the road shape detecting means and the turning degree detected by the turning degree detecting means, and the lane departure determining means And a steering control means for performing steering control by gradually changing the steering control parameter so as to gradually approach the road shape detected by the road shape detection means when the determination result of lanes tends to deviate from the lane. It is characterized by.

また、本発明の請求項２に係る車線追従制御装置は、車両前方の道路形状を検出する道路形状検出手段と、自車両の旋回度合を検出する旋回度合検出手段と、前記道路形状検出手段で検出した道路形状と前記旋回度合検出手段で検出した旋回度合とに基づいて自車両が車線逸脱傾向にあるか否かを判定する車線逸脱判定手段と、該車線逸脱判定手段の判定結果が車線逸脱傾向にあるときに、車線逸脱までに要する車線逸脱所要時間が長くなるように操舵制御パラメータを徐々に変化させて操舵制御を行う操舵制御手段とを備えていることを特徴としている。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a lane tracking control device comprising: a road shape detecting unit that detects a road shape in front of the vehicle; a turning degree detecting unit that detects a turning degree of the host vehicle; and the road shape detecting unit. Lane departure determination means for determining whether or not the host vehicle is in a lane departure tendency based on the detected road shape and the turning degree detected by the turning degree detection means, and the determination result of the lane departure determination means is a lane departure When there is a tendency, a steering control means for performing steering control by gradually changing the steering control parameter so as to increase the time required for lane departure required until lane departure is provided.

さらに、本発明の請求項３に係る車線追従制御装置は、請求項２に係る発明において、前記操舵制御手段は、車線逸脱所要時間が一定値となるように逸脱位置を決定し、決定した逸脱位置を通るように操舵制御パラメータを設定して、操舵制御を行うように構成されていることを特徴としている。
さらにまた、本発明の請求項４に係る車線追従制御装置は、請求項１乃至３の何れかの発明において、前記道路形状検出手段は、車両前方を撮像する撮像手段と、当該撮像手段で撮像した画像から白線を検出する白線検出手段と、該白線検出手段で検出した白線の曲率を検出する白線曲率検出手段とを備えていることを特徴としている。 Furthermore, in the lane tracking control device according to claim 3 of the present invention, in the invention according to claim 2, the steering control means determines the departure position so that the lane departure required time becomes a constant value, and the determined departure The steering control parameter is set so as to pass through the position, and the steering control is performed.
Still further, in the lane following control device according to claim 4 of the present invention, in any one of claims 1 to 3, the road shape detection means is an image pickup means for picking up an image in front of the vehicle, and the image pickup means. It is characterized by comprising white line detecting means for detecting a white line from the obtained image and white line curvature detecting means for detecting the curvature of the white line detected by the white line detecting means.

なおさらに、本発明の請求項５に係る車線追従制御装置は、請求項１乃至４の何れかの発明において、前記旋回度合検出手段は、車両の操舵角を検出する操舵角検出手段、車両のヨー角を検出するヨー角検出手段及び自車両横変位を検出する横変位検出手段を備えていることを特徴としている。
また、本発明の請求項６に係る車線追従制御装置は、請求項１乃至５の何れかの発明において、車両の車速を検出する車速検出手段を有し、前記操舵制御手段は、前記車速検出手段で検出した車速の増加に応じて大きなゲインを設定するゲイン設定手段を備え、目標旋回度合に前記ゲイン設定手段で設定したゲインを乗算して操舵制御パラメータを算出するように構成されていることを特徴としている。 Still further, in the lane tracking control device according to claim 5 of the present invention, in the invention according to any one of claims 1 to 4, the turning degree detection means is a steering angle detection means for detecting a steering angle of the vehicle, A yaw angle detecting means for detecting the yaw angle and a lateral displacement detecting means for detecting the lateral displacement of the host vehicle are provided.
According to a sixth aspect of the present invention, the lane tracking control device according to any one of the first to fifth aspects further comprises vehicle speed detecting means for detecting a vehicle speed of the vehicle, and the steering control means is configured to detect the vehicle speed. Gain setting means for setting a large gain according to the increase in the vehicle speed detected by the means, and the steering control parameter is calculated by multiplying the target turning degree by the gain set by the gain setting means. It is characterized by.

請求項１に係る発明によれば、車両前方の道路形状を検出し、この道路形状と自車両の旋回度合とから車線逸脱傾向を判断し、車線逸脱傾向にあるときに道路形状に徐々に近づくように操舵制御パラメータを徐々に変化させて操舵制御を行うので、車両が車線逸脱位置に近づくにつれて道路形状に沿うように操舵制御されることになり、実際に自車両が車線を逸脱するまでの距離を長くすることができると共に、車線逸脱後に車線から乖離する乖離距離を短することができ、運転者が車線を維持するための維持操作を余裕を持って容易に行うことができるという効果が得られる。   According to the first aspect of the present invention, the road shape in front of the vehicle is detected, the lane departure tendency is determined from the road shape and the turning degree of the host vehicle, and gradually approaches the road shape when the lane departure tendency exists. Thus, the steering control is performed by gradually changing the steering control parameter, so that the steering control is performed along the road shape as the vehicle approaches the lane departure position, and until the own vehicle actually deviates from the lane. It is possible to increase the distance, shorten the distance of departure from the lane after departure from the lane, and easily perform the maintenance operation for maintaining the lane with a margin. can get.

また、請求項２に係る発明によれば、車線逸脱傾向にあるときに、道路形状に車線逸脱までに要する車線逸脱所要時間が長くなるように操舵制御パラメータを徐々に変化させて操舵制御を行うようにしたので、車線を逸脱するまでの時間が長くなり、運転者が車線を維持するための維持操作を余裕を持って容易に行うことができるという効果が得られる。   According to the second aspect of the present invention, when there is a tendency to depart from the lane, steering control is performed by gradually changing the steering control parameter so that the time required for the lane departure before the lane deviates on the road shape becomes longer. Since it did in this way, the time until it deviates from a lane becomes long, and the effect that a driver | operator can perform maintenance operation for maintaining a lane easily with a margin is acquired.

さらに、請求項３に係る発明によれば、車線逸脱所要時間が一定値となるように逸脱位置を決定し、決定した逸脱位置を通るように操舵制御パラメータを設定して操舵制御を行うので、車両の走行状況にかかわらず車線逸脱するまでの所要時間が一定値とすることができるので、運転者が常に余裕を持って車線を維持する維持操作を行うことができるという効果が得られる。   Further, according to the invention according to claim 3, since the departure position is determined so that the lane departure required time becomes a constant value, and the steering control parameter is set so as to pass through the determined departure position, the steering control is performed. Since the time required until the vehicle departs from the lane can be set to a constant value regardless of the traveling state of the vehicle, there is an effect that the driver can always perform a maintenance operation to maintain the lane with a margin.

さらにまた、請求項４に係る発明によれば、道路形状検出手段は、車両前方を撮像する撮像手段と、当該撮像手段で撮像した画像から白線を検出する白線検出手段と、該白線検出手段で検出した白線の曲率を検出する白線曲率検出手段とを備えているので、道路形状を正確に検出することができるという効果が得られる。   Furthermore, according to the invention according to claim 4, the road shape detection means includes an imaging means for imaging the front of the vehicle, a white line detection means for detecting a white line from an image captured by the imaging means, and the white line detection means. Since there is provided a white line curvature detecting means for detecting the curvature of the detected white line, an effect that the road shape can be accurately detected is obtained.

なおさらに、請求項５に係る発明によれば、旋回度合検出手段は、車両の操舵角を検出する操舵角検出手段、車両のヨー角を検出するヨー角検出手段及び自車両横変位を検出する横変位検出手段を備えているので、自車両の旋回度合を正確に検出することができるという効果が得られる。
また、請求項６に係る発明によれば、車両の車速を検出する車速検出手段を有し、前記操舵制御手段は、前記車速検出手段で検出した車速の増加に応じて大きなゲインを設定するゲイン設定手段を備え、目標旋回度合に前記ゲイン設定手段で設定したゲインを乗算して操舵制御パラメータを算出するので、車速が速いほど操舵制御量が大きくなって、操舵制御態様を車速に応じて変化させることができ、運転者の修正操舵時の余裕を確保することができるという効果が得られる。 Still further, according to the invention of claim 5, the turning degree detection means detects the steering angle detection means for detecting the steering angle of the vehicle, the yaw angle detection means for detecting the yaw angle of the vehicle, and the lateral displacement of the host vehicle. Since the lateral displacement detecting means is provided, an effect that the turning degree of the host vehicle can be accurately detected is obtained.
According to the invention of claim 6, the vehicle speed detecting means for detecting the vehicle speed of the vehicle is provided, and the steering control means is a gain for setting a large gain according to the increase in the vehicle speed detected by the vehicle speed detecting means. Since the steering control parameter is calculated by multiplying the target turning degree by the gain set by the gain setting means, the steering control amount increases as the vehicle speed increases, and the steering control mode changes according to the vehicle speed. Thus, there is an effect that it is possible to secure a margin during the driver's correction steering.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態の構成を示す図である。
ＣＣＤカメラ等で構成されるカメラ１は、図２に示すように車幅方向中央の、車室内のフロントウィンドウ上部に、レンズの光軸と車両中心線とのヨー角が零、ピッチ角がαとなるように取り付けられ、車両前部の道路を撮像する。画像処理装置２は、カメラ１により撮像された画像を処理して道路上の白線を検出する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of the first exemplary embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 2, the camera 1 composed of a CCD camera or the like has a yaw angle between the lens optical axis and the vehicle center line at the center of the vehicle width direction at the top of the front window in the vehicle interior and a pitch angle of α. It is attached so that it may become, and the road of the vehicle front is imaged. The image processing apparatus 2 processes the image captured by the camera 1 and detects a white line on the road.

制御コントローラ３は、道路形状と車両挙動を表す複数のパラメータを用いて道路白線の形状を数式化モデルで表し、道路白線の検出結果と白線モデルとが一致するようにパラメータを更新することによって、道路白線を検出して道路形状を認識する。また、ヨーレートセンサ４で検出される現在のヨーレートθREAL及び車速センサ５で検出される車速Ｖに基づいて、自車両の車線からの逸脱状況を検出し、車線から逸脱していると判定されるときには警報器６を駆動し、この警報器６によって警報音、或いは警報表示等を行って、運転手に注意を促すと共に、操舵系に対して操舵補助トルクを発生する例えば電動モータを有する操舵補助機構７を、車線逸脱時の車両走行軌跡を道路白線の曲率に徐々に近づけるように操舵制御する。 The controller 3 uses a plurality of parameters representing the road shape and vehicle behavior to represent the shape of the road white line as a mathematical model, and updates the parameters so that the road white line detection result matches the white line model. The road shape is recognized by detecting the road white line. Further, based on the current yaw rate θ REAL detected by the yaw rate sensor 4 and the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 5, the departure state of the host vehicle from the lane is detected, and it is determined that the vehicle has deviated from the lane. Sometimes the alarm device 6 is driven, and an alarm sound or alarm display is performed by the alarm device 6 to alert the driver and to generate a steering assist torque for the steering system. The mechanism 7 is steering-controlled so that the vehicle travel locus at the time of departure from the lane gradually approaches the curvature of the road white line.

図３は、制御コントローラ３で実行される車線追従制御処理の一例を示すフローチャートである。この車線追従制御処理では、先ず、ステップＳ１で、道路白線を検出する道路白線検出処理を行い、次いでステップＳ２に移行して、前方道路曲率が直線から曲線に又はその逆に変化するか否かを判定し、道路曲率が変化しない場合には前記ステップＳ１に戻り、道路曲率が変化する場合にはステップＳ３に移行する。   FIG. 3 is a flowchart showing an example of the lane tracking control process executed by the controller 3. In this lane tracking control process, first, a road white line detection process for detecting a road white line is performed in step S1, and then the process proceeds to step S2 to determine whether or not the forward road curvature changes from a straight line to a curve or vice versa. If the road curvature does not change, the process returns to step S1. If the road curvature changes, the process proceeds to step S3.

このステップＳ３では、方向指示器８で方向指示を行っていない非作動状態であるか否かを判定し、方向指示器８で方向指示を行っている作動状態であるときには前記ステップＳ１に戻り、方向指示を行っていない非作動状態であるときにはステップＳ４に移行する。
このステップＳ４では、運転者がステアリングホイールを操舵している操舵操作中であるか否かを判定する。この判定は、操舵トルクセンサ９で検出する操舵トルク検出値Ｔが閾値ＴTH以上であるか否かを判定することにより行い、Ｔ≧ＴTHであるときには運転者が車線変更等でステアリングホイールを操舵している操舵状態であるものと判断して前記ステップＳ１に戻り、Ｔ＜ＴTHであるときには運転者が車線変更等の意志がないものと判断してステップＳ５に移行する。 In this step S3, it is determined whether or not the direction indicator 8 is in the non-operating state, and when the direction indicator 8 is in the operating state, the process returns to step S1. When it is in the non-operating state in which no direction instruction is given, the process proceeds to step S4.
In step S4, it is determined whether or not the driver is performing a steering operation of steering the steering wheel. This determination is made by determining whether or not the steering torque detection value T detected by the steering torque sensor 9 is equal to or greater than the threshold value T TH . When T ≧ T TH , the driver turns the steering wheel by changing the lane or the like. When it is determined that the steering state is being steered, the process returns to step S1, and when T < TTH, it is determined that the driver is not willing to change lanes, and the process proceeds to step S5.

このステップＳ５では、後述する図１１に示すように、ステップＳ１で検出した道路白線検出情報に基づいて車線逸脱傾向にあるか否かを判断するための必要ヨーレートφNEEDを算出し、算出した必要ヨーレートφNEEDとヨーレートセンサ４で検出した実ヨーレートφREALとのヨーレート偏差Δφを算出する車線逸脱予測処理を実行する。 In this step S5, as shown in FIG. 11 to be described later, the necessary yaw rate φNEED for determining whether or not there is a lane departure tendency is calculated based on the road white line detection information detected in step S1, and the calculated necessity A lane departure prediction process for calculating a yaw rate deviation Δφ between the yaw rate φ NEED and the actual yaw rate φ REAL detected by the yaw rate sensor 4 is executed.

次いで、ステップＳ６に移行して、算出したヨーレート偏差Δφの絶対値｜Δφ｜が道路逸脱を判断する閾値ΔφTHを超えているか否かを判定し、｜Δφ｜≦ΔφTHであるときには車線逸脱傾向ではないものと判断して前記ステップＳ１に戻り、｜Δφ｜＜ΔφTHであるときには車線逸脱傾向にあるものと判断して、ステップＳ７に移行して、警報器６に対して車線逸脱警報信号を出力して警報音又は警報表示を行ってからステップＳ８に移行する。なお、前記閾値φTHは、予め実験等によって設定された値であって、実ヨーレートφREALで走行した場合には、車線を逸脱すると予測される値である。 Next, the process proceeds to step S6, in which it is determined whether or not the calculated absolute value | Δφ | of the yaw rate deviation Δφ exceeds a threshold value Δφ TH for determining road departure. If | Δφ | ≦ Δφ TH , a lane departure is detected. When it is determined that the vehicle is not in a tendency, the process returns to step S1. When | Δφ | <Δφ TH, it is determined that there is a tendency to depart from the lane, and the process proceeds to step S7. After outputting a signal and performing an alarm sound or alarm display, the process proceeds to step S8. Note that the threshold value φ TH is a value set in advance through experiments or the like, and is a value predicted to deviate from the lane when traveling at the actual yaw rate φ REAL .

ステップＳ８では、後述する図１４に示すように、ステップＳ１での白線検出処理における補正した道路パラメータａ〜ｅをもとに推定した二本の白線と、現在の実ヨーレートθREALに基づいて算出した自車両の旋回軌跡とが交差する車線逸脱位置Ｐまでの逸脱所要距離Ｌを算出すると共に、車線逸脱位置Ｐでの白線曲率ρを算出する。 In step S8, as shown in FIG. 14 to be described later, calculation is performed based on the two white lines estimated based on the road parameters a to e corrected in the white line detection process in step S1 and the current actual yaw rate θ REAL. The deviation required distance L to the lane departure position P where the turning trajectory of the subject vehicle intersects is calculated, and the white line curvature ρ at the lane departure position P is calculated.

次いで、ステップＳ９に移行して、逸脱所要距離Ｌと車速Ｖとを基に下記式（１）の演算を行って逸脱所要時間ｔを算出する。
ｔ＝Ｌ／Ｖ …………（１）
次いで、ステップＳ１０に移行して、操舵制御用パラメータとしての制御用曲率ρC を逸脱所要時間ｔで除算して制御用曲率更新値ΔρC （＝ρC ／ｔ）を算出し、次いでステップＳ１１に移行して、制御周期間隔を計時するタイマをスタートさせてからステップＳ１２に移行し、現在の制御用曲率ρC に制御用曲率更新値ΔρC を加算した値を新たな制御用曲率ρC として設定してからステップＳ１３に移行する。 Next, the process proceeds to step S9, where the required deviation time t is calculated by calculating the following equation (1) based on the required deviation distance L and the vehicle speed V.
t = L / V (1)
Next, the process proceeds to step S10, and the control curvature ρ C as the steering control parameter is divided by the deviation required time t to calculate the control curvature update value Δρ C (= ρ C / t), and then step S11. Then, a timer for measuring the control cycle interval is started, and then the process proceeds to step S12. A value obtained by adding the control curvature update value Δρ C to the current control curvature ρ C is set as a new control curvature ρ C. Is set, and the process proceeds to step S13.

このステップＳ１３では、算出された制御用曲率ρC とコーナーの曲がり方向とに基づいて目標補助操舵角θ* を算出し、次いでステップＳ１４に移行して、算出した目標補助操舵角θ* を補助操舵機構７に出力して、補助操舵角θが目標補助操舵角θ* に一致するように操舵制御する。
次いで、ステップＳ１５に移行して、ステップＳ１１で算出した制御用曲率ρC が道路曲率ρに一致したか否かを判定し、ρC ＜ρであるときにはステップＳ１６に移行して、タイマのタイマ値Ｔが"１"を逸脱所要時間ｔで除算した値１／ｔに達したか否かを判定し、Ｔ＜１／ｔであるときにはＴ＝１／ｔとなるまで待機し、Ｔ＝１／ｔであるときにはステップＳ１７に移行して、前述したステップＳ４と同様に運転者が操舵操作を行っているか否かを判定し、操舵操作を行っている場合にはステップＳ１７ａに移行して、目標補助操舵角θ* の補助操舵機構７への出力を中止してから前記ステップＳ１に戻り、操舵操作を行っていない場合には前記ステップＳ１１に戻り、ρC ＝ρであるときにはステップＳ１８に移行する。 In step S13, the target auxiliary steering angle θ * is calculated based on the calculated control curvature ρ C and the corner bending direction, and then the process proceeds to step S14 to assist the calculated target auxiliary steering angle θ * . Output to the steering mechanism 7 and steering control is performed so that the auxiliary steering angle θ matches the target auxiliary steering angle θ * .
Next, the process proceeds to step S15, where it is determined whether or not the control curvature ρ C calculated in step S11 matches the road curvature ρ. If ρ C <ρ, the process proceeds to step S16 and the timer timer It is determined whether or not the value T has reached a value 1 / t obtained by dividing "1" by the deviation required time t. If T <1 / t, the process waits until T = 1 / t, and T = 1 / T, the process proceeds to step S17 to determine whether or not the driver is performing the steering operation in the same manner as in step S4 described above. If the driver is performing the steering operation, the process proceeds to step S17a. After the output of the target auxiliary steering angle θ * to the auxiliary steering mechanism 7 is stopped, the process returns to step S1. When the steering operation is not performed, the process returns to step S11. When ρ C = ρ, the process returns to step S18. Transition.

このステップＳ１８では、制御用曲率ρC 及び道路曲率ρが"０"即ち直線状態となったか否かを判定し、ρC ＝ρ≠０であるときにはステップＳ１９に移行して、前述したステップＳ１３及びＳ１４と同様に白線曲率ρに制御用曲率ρC に一致するように白線追従操舵制御処理を行ってからステップＳ２０に移行し、前述したステップＳ４及びＳ１７と同様に運転者が操舵操作を行っているか否かを判定し、運転者が操舵操作を行っている場合には前記ステップＳ１７ａに移行し、操舵操作を行っていないときには前記ステップＳ１８に戻り、ρC ＝ρ＝０であるときには直進走行状態に復帰したものと判断して前記ステップＳ１に戻る。 In this step S18, it is determined whether or not the control curvature ρ C and the road curvature ρ are “0”, that is, in a straight line state. If ρ C = ρ ≠ 0, the process proceeds to step S19, and the above-described step S13 is performed. As in S14 and S14, the white line tracking steering control process is performed so that the white line curvature ρ matches the control curvature ρ C, and then the process proceeds to step S20, and the driver performs the steering operation in the same manner as in steps S4 and S17 described above. When the driver is performing a steering operation, the process proceeds to step S17a. When the driver is not performing a steering operation, the process returns to step S18, and when ρ C = ρ = 0, the vehicle goes straight. It is determined that the vehicle has returned to the running state, and the process returns to step S1.

また、ステップＳ１の白線検出処理は、本出願人が先に提案した特開平１１−２９６６６０号公報に記載された方法にしたがって行う。
すなわち、先ず、ステップＳ２１で、初期状態であるか否かを判定し、初期状態であるときにはステップＳ２２に移行し、初期状態でないときに後述するステップＳ２３に移行する。 Further, the white line detection process in step S1 is performed according to the method described in Japanese Patent Laid-Open No. 11-296660 previously proposed by the present applicant.
That is, first, in step S21, it is determined whether or not it is in the initial state. If it is in the initial state, the process proceeds to step S22, and if not in the initial state, the process proceeds to step S23 described later.

ステップＳ２２では、道路形状や車両挙動を表すパラメータ（以下、単に道路パラメータという。）を初期設定する。図４に示すような画面座標系Ｘ，Ｙ上において、白線モデルを道路パラメータを用いて次のように式（２）で表す。
Ｘ＝（ａ＋ｉｅ）（Ｙ−ｄ）＋ｂ／（Ｙ−ｄ）＋ｃ ……（２）
式（２）において、ａ〜ｅは道路パラメータであり、路面からのカメラ１の高さを一定とすると、それぞれの道路パラメータは次のような道路及び白線の形状又は車両挙動を表す。すなわち、ａは車線内の自車両の横変位量、ｂは道路の曲率、ｃは自車両（カメラ１の光軸）の道路に対するヨー角、ｄは自車両（カメラ１の光軸）の道路に対するピッチ角、ｅは道路の車線幅をそれぞれ表す。 In step S22, parameters representing road shapes and vehicle behavior (hereinafter simply referred to as road parameters) are initially set. On the screen coordinate system X, Y as shown in FIG. 4, the white line model is expressed by the following equation (2) using road parameters.
X = (a + ie) (Y−d) + b / (Y−d) + c (2)
In Expression (2), a to e are road parameters. When the height of the camera 1 from the road surface is constant, each road parameter represents the following road and white line shape or vehicle behavior. That is, a is the lateral displacement amount of the own vehicle in the lane, b is the curvature of the road, c is the yaw angle with respect to the road of the own vehicle (the optical axis of the camera 1), and d is the road of the own vehicle (the optical axis of the camera 1). The pitch angle with respect to e, e represents the lane width of the road.

なお、初期状態では、道路及び白線の形状や車両挙動が不明であるから、各道路パラメータには、例えば中央値に相当する値を初期値として設定する。つまり、例えば、車線内の自車両の横変位量ａには車線中央を設定し、道路曲率ｂには直線を設定し、車線に対するヨー角ｃには零度、車線に対するピッチ角ｄには停止状態のα度を設定し、車線幅ｅには、道路構造令に示される高速道路の車線幅を設定する。   In the initial state, since the shape of the road and the white line and the vehicle behavior are unknown, for example, a value corresponding to the median value is set as an initial value for each road parameter. That is, for example, the center of the lane is set for the lateral displacement amount a of the host vehicle in the lane, the straight line is set for the road curvature b, the yaw angle c with respect to the lane is zero degree, and the pitch angle d with respect to the lane is stopped. And the lane width e is set to the lane width of the expressway indicated in the road structure ordinance.

次いで、ステップＳ２３に移行し、図５に示すように、白線候補点を検出するための小領域の初期設定を行う。初期状態においては、道路パラメータに初期値を設定した白線モデルと、実際の画面上の道路白線との間には大きな開きがあると予想されるので、できる限り大きな領域を設定するのが望ましい。図５に示す例では、左右の白線に５個ずつ計１０個の白線候補点検出領域を設定する。なお、前回の処理までに道路白線がすでに検出されている場合には、実際の道路白線と白線モデルとの差は小さいと考えられるので、図６に示すように、なるべく小さい領域を設定する方が、白線以外のものを誤検出する可能性が低く、しかも処理速度を向上させることができる。   Next, the process proceeds to step S23, and as shown in FIG. 5, initial setting of a small region for detecting white line candidate points is performed. In the initial state, it is expected that there is a large gap between the white line model in which the initial value is set as the road parameter and the road white line on the actual screen. Therefore, it is desirable to set a region as large as possible. In the example shown in FIG. 5, a total of 10 white line candidate point detection areas are set on each of the left and right white lines. Note that if a road white line has already been detected by the previous processing, the difference between the actual road white line and the white line model is considered to be small. Therefore, as shown in FIG. However, there is a low possibility of misdetecting things other than white lines, and the processing speed can be improved.

次いで、ステップＳ２４に移行し、カメラ１により撮像され画像処理装置２で処理された画像を入力する。
次いで、ステップＳ２５に移行し、ステップＳ２４で画像処理装置２から入力した画像情報の道路画像上に、白線候補点の検出領域を設定する。このとき、ステップＳ２３で算出した白線候補点検出領域とステップＳ２２又は後述のステップＳ３０で補正した道路パラメータによる白線モデルとに基づいて、図７に示すように、前回の処理で求めた白線モデルが領域の中心となるように白線候補点検出領域を設定する。図７に示す例では、左右の白線に５個ずつ計１０個の白線候補点検出領域を設定する。なお過去の白線モデルの変化の様子から、白線モデルの変化方向にオフセットした位置に白線候補点検出領域を設定するようにしてもよい。 Next, the process proceeds to step S24, and an image captured by the camera 1 and processed by the image processing apparatus 2 is input.
Next, the process proceeds to step S25, and a white line candidate point detection region is set on the road image of the image information input from the image processing apparatus 2 in step S24. At this time, based on the white line candidate point detection area calculated in step S23 and the white line model based on the road parameters corrected in step S22 or step S30 described later, as shown in FIG. A white line candidate point detection area is set so as to be the center of the area. In the example shown in FIG. 7, a total of ten white line candidate point detection areas are set for each of the left and right white lines. It should be noted that the white line candidate point detection region may be set at a position offset in the change direction of the white line model based on the past change of the white line model.

次いで、ステップＳ２６に移行し、白線候補点検出領域において白線候補点の検出を行う。この白線候補点の検出は、まず、入力画像を、ｓｏｂｅｌフィルター等を通して微分画像を生成する。次に、白線候補点検出領域の上底の一点と下底の一点とを結んでできる全ての線分に対し、図８に示すようにその線分上の画素の濃度が所定値以上の画素の数を計測する。さらに、全ての線分の中で、濃度が所定値以上の画素が最も多い線分を検出直線とし、その線分の始点と終点とを白線候補点とする。このとき、検出された直線上の所定値以上の濃度の画素数が、検出領域の長さに対する所定の割合よりも少ない場合には、白線候補点が検出されなかったものとみなす。   Next, the process proceeds to step S26, where white line candidate points are detected in the white line candidate point detection region. To detect the white line candidate points, first, a differential image is generated from the input image through a sobel filter or the like. Next, for all line segments formed by connecting one point at the upper base and one point at the lower base of the white line candidate point detection area, as shown in FIG. 8, the pixel density on the line segment is equal to or higher than a predetermined value. Measure the number of Further, among all the line segments, the line segment with the highest number of pixels having a density equal to or higher than a predetermined value is set as a detection straight line, and the start point and end point of the line segment are set as white line candidate points. At this time, if the number of pixels having a density equal to or higher than a predetermined value on the detected straight line is smaller than a predetermined ratio with respect to the length of the detection area, it is considered that no white line candidate point has been detected.

例えば、検出領域の長さが１５画素で、所定値以上の濃度の画素が１／２以上、すなわち、８画素以上検出されれば白線候補点が検出されたとする検出領域においては、所定値以上の濃度の画素数が最も多い線分上における画素数が、７画素未満の場合は、その検出領域において白線候補点が検出されなかったものとする。一方、９画素の場合は白線候補点が検出されたものとし、その線分の始点と終点とを検出結果とする。   For example, in the detection area where the length of the detection area is 15 pixels and the density of pixels of a predetermined value or more is ½ or more, that is, a white line candidate point is detected if 8 or more pixels are detected, the detection area is more than a predetermined value If the number of pixels on the line segment having the largest number of pixels of the density is less than 7 pixels, it is assumed that no white line candidate point has been detected in the detection region. On the other hand, in the case of 9 pixels, it is assumed that a white line candidate point has been detected, and the start point and end point of the line segment are taken as detection results.

以上の処理を全ての白線候補点検出領域に対して実行する。このとき、白線候補点の検出の有無を判断するための検出領域の長さに対する上記所定の割合は、全ての領域に対して同一としてもよいし、検出領域毎に設定してもよい。また、上記濃度の所定値も全ての検出領域に対して同一としてもよいし、検出領域毎に変えてもよい。   The above processing is executed for all white line candidate point detection regions. At this time, the predetermined ratio with respect to the length of the detection area for determining whether or not a white line candidate point is detected may be the same for all areas or may be set for each detection area. Further, the predetermined value of the density may be the same for all the detection areas, or may be changed for each detection area.

次いで、ステップＳ２７に移行し、全ての白線候補点検出領域で検出した白線候補点の点数が所定値以上かどうかを確認し、所定値より少なければ、白線候補点検出領域内に道路白線が含まれていなかったと判断し、ステップＳ２３へ戻って上述したように白線候補点検出領域を初期設定する。
一方、白線候補点が所定値以上検出された場合にはステップＳ２８に移行し、図９に示すように、検出した白線候補点と前回の処理で求めた白線モデル上の点とのずれ量を各点毎に算出する。次いでステップＳ２９に移行し、各点のずれ量に基づいて道路パラメータの変動量Δａ〜Δｅを算出する。この変動量の算出方法は、例えば特開平８−５３８８号公報に示されるように最小二乗法により算出する方法を用いることができる。 Next, the process proceeds to step S27, where it is confirmed whether the number of white line candidate points detected in all white line candidate point detection areas is equal to or greater than a predetermined value. If the number is less than the predetermined value, road white lines are included in the white line candidate point detection area. If it has not been determined, the process returns to step S23 to initialize the white line candidate point detection area as described above.
On the other hand, when the white line candidate point is detected at a predetermined value or more, the process proceeds to step S28, and as shown in FIG. 9, the deviation amount between the detected white line candidate point and the point on the white line model obtained in the previous process is calculated. Calculate for each point. Next, the process proceeds to step S29, where road parameter fluctuation amounts Δa to Δe are calculated based on the deviation amounts of the respective points. As a method of calculating the fluctuation amount, for example, a method of calculating by the least square method can be used as disclosed in JP-A-8-5388.

続いて、ステップＳ３０に移行し、ステップＳ２８で算出した道路パラメータの変動量Δａ〜Δｅにより道路パラメータａ〜ｅを補正する。例えば、前記式（２）に示す白線モデルの場合には、次式（３）により道路パラメータａ〜ｅの補正を行う。
ａ＝ａ＋Δａ
ｂ＝ｂ＋Δｂ
ｃ＝ｃ＋Δｃ
ｄ＝ｄ＋Δｄ
ｅ＝ｅ＋Δｅ ……（３）
そして、このようにして補正した道路パラメータを新たな白線モデルの道路パラメータとして所定の記憶領域に記憶する。そして、図３のステップＳ２に移行する。 Subsequently, the process proceeds to step S30, and the road parameters a to e are corrected by the road parameter fluctuation amounts Δa to Δe calculated in step S28. For example, in the case of the white line model shown in the equation (2), the road parameters a to e are corrected by the following equation (3).
a = a + Δa
b = b + Δb
c = c + Δc
d = d + Δd
e = e + Δe (3)
Then, the road parameter corrected in this way is stored in a predetermined storage area as a road parameter of a new white line model. And it transfers to step S2 of FIG.

さらに、図３におけるステップＳ５の車線逸脱予測処理は、図１１に示すように、先ず、ステップＳ３１で、所定の記憶領域に記憶された最新の道路パラメータａ〜ｅをもとに道路形状を推定し、これに基づき、車両前方の注視点Ａにおける横変位ＸＬ１を検出する。
すなわち、図１２に示すように、前述した図４に示す白線検出処理におけるステップＳ２９で補正した道路パラメータａ〜ｅをもとに推定した道路形状において、車両前方Ｌ１ｍ（例えば３０ｍ）の位置における二本の白線モデルの中央部を注視点Ａとする。そして、この注視点Ａと画像中心との間の距離、すなわち、カメラ１は車幅方向中央に設けられているから、車両前方Ｌ１ｍにおける、二本の白線モデルで特定される走行車線中央部からの横変位ＸＬ１を検出する。 Further, in the lane departure prediction process in step S5 in FIG. 3, as shown in FIG. 11, first, in step S31, the road shape is estimated based on the latest road parameters a to e stored in the predetermined storage area. Based on this, the lateral displacement XL1 at the gazing point A in front of the vehicle is detected.
That is, as shown in FIG. 12, in the road shape estimated based on the road parameters a to e corrected in step S29 in the white line detection process shown in FIG. The central part of the white line model of the book is designated as the point of interest A. And since the distance between the gazing point A and the image center, that is, the camera 1 is provided in the center in the vehicle width direction, from the center of the driving lane identified by the two white line models in the vehicle front L1m. The lateral displacement XL1 is detected.

次いで、ステップＳ３２に移行し、車速センサ５からの車速Ｖを読み込み、ステップＳ３３に移行して、ヨーレートセンサ４からの実ヨーレートθREALを読み込む。
次いで、ステップＳ３４に移行し、ステップＳ３１で算出した注視点における横変位ＸＬ１に基づき、この横変位位置から車線中央までに自車両を到達させ得るために必要なヨーレートφNEEDを次式（４）に基づいて算出する。 Next, the process proceeds to step S32, where the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 5 is read, and the process proceeds to step S33, where the actual yaw rate θ REAL from the yaw rate sensor 4 is read.
Next, the process proceeds to step S34, and based on the lateral displacement XL1 at the gazing point calculated in step S31, the yaw rate φNEED necessary to allow the host vehicle to reach the lane center from the lateral displacement position is expressed by the following equation (4). Calculate based on

φNEED＝（２×ＸＬ１×Ｖ）／（Ｌ１×Ｌ１） ……（４）
次いでステップＳ３５に移行し、ステップＳ１４で算出した必要ヨーレートφNEEDと実ヨーレートφREALとの偏差であるヨーレート偏差Δφ（＝φREAL−φNEED）を算出してから車線逸脱予測処理を終了して図３のステップＳ６に移行する。 φ NEED = (2 × XL1 × V) / (L1 × L1) (4)
Next, the process proceeds to step S35, and after calculating the yaw rate deviation Δφ (= φ REAL −φ NEED ) which is the deviation between the required yaw rate φ NEED calculated in step S14 and the actual yaw rate φ REAL , the lane departure prediction process is terminated. The process proceeds to step S6 in FIG.

ここで、カメラ１が撮像手段に対応し、ヨーレートセンサ４が旋回度合検出手段に対応し、警報器６が警報手段に対応し、図３の道路白線検出処理が白線検出手段に対応し、図３のステップＳ１及び図４の道路白線検出処理及び図１１のステップＳ３１で道路パラメータから道路形状を推定する処理が道路形状検出手段に対応し、図１１のステップＳ３４の処理が必要旋回度合検出手段に対応し、図３のステップＳ６処理が車線逸脱判定手段に対応し、図３のステップＳ８〜ｓ２０の処理が操舵制御処理に対応している。   Here, the camera 1 corresponds to the image pickup means, the yaw rate sensor 4 corresponds to the turning degree detection means, the alarm device 6 corresponds to the warning means, and the road white line detection processing of FIG. 3 corresponds to the white line detection means. Step S1 in FIG. 3 and the road white line detection process in FIG. 4 and the process in which the road shape is estimated from the road parameters in step S31 in FIG. 11 correspond to the road shape detection means, and the process in step S34 in FIG. 3, step S6 in FIG. 3 corresponds to lane departure determination means, and steps S8 to s20 in FIG. 3 correspond to steering control processing.

次に、上記実施の形態の動作を説明する。
今、車両が走行している状態では、車両前方がカメラ１によって撮像され、これが画像処理装置２に入力され、画像処理装置２において所定の画像処理が行われた後制御コントローラ３に入力される。そして、制御コントローラ３では、入力される画像情報に対し前述の道路白線検出処理を実行し、車両前方の道路状況に応じて道路パラメータを逐次更新する。 Next, the operation of the above embodiment will be described.
Now, in a state where the vehicle is running, the front of the vehicle is imaged by the camera 1, which is input to the image processing device 2, subjected to predetermined image processing in the image processing device 2, and then input to the control controller 3. . Then, the controller 3 executes the aforementioned road white line detection process on the input image information, and sequentially updates the road parameters according to the road conditions ahead of the vehicle.

このとき、車両が直線走行を継続している場合には、道路曲率ρが"０"の状態を維持するので、前述した図３の処理において、ステップＳ２からステップＳ１に戻ることを繰り返すことにより、車線逸脱予測及び操舵補助機構７の操舵制御が行われない状態を維持する。
また、交差点等で右左折する場合には、その前に方向指示器８が作動状態となることにより、車両が右左折を開始して道路曲率ρが変化した場合には、ステップＳ２からステップＳ３に移行するが、方向指示器８が作動状態であるので、ステップＳ１に戻り、車線逸脱予測及び操舵補助機構７の操舵制御が行われない状態を維持する。 At this time, when the vehicle continues straight running, the road curvature ρ is maintained at “0”. Therefore, by repeatedly returning from step S2 to step S1 in the process of FIG. 3 described above. The state where the lane departure prediction and the steering control of the steering assist mechanism 7 are not performed is maintained.
Also, when making a right or left turn at an intersection or the like, the direction indicator 8 is activated before that, so that when the vehicle starts making a right or left turn and the road curvature ρ changes, steps S2 to S3 are performed. However, since the direction indicator 8 is in the operating state, the process returns to step S1 to maintain the state where the lane departure prediction and the steering assist mechanism 7 are not controlled.

さらに、運転者が車線変更する場合にも、ステアリングホイールが操舵されることにより、操舵トルクセンサ９で検出した操舵トルクＴが閾値ＴTHより大きくなることにより、ステップＳ４からステップＳ１に戻り車線逸脱予測及び操舵補助機構７の操舵制御が行われない状態を維持する。
この直線走行状態から図１３に示すように右に曲がるコーナーを走行する状態となったときに、運転者がステアリングホイールを操舵しない非操舵状態を継続すると、図３の処理において、ステップＳ４からステップＳ５に移行して、白線検出情報に基づいて車線逸脱予測処理を行う。 Further, when the driver changes lanes, the steering wheel is steered, and the steering torque T detected by the steering torque sensor 9 becomes larger than the threshold value T TH , so that the process returns from step S4 to step S1 and deviates from the lane. The state where the prediction and the steering control of the steering assist mechanism 7 are not performed is maintained.
If the driver continues the non-steering state in which the driver does not steer the steering wheel when the vehicle travels to a corner that turns to the right as shown in FIG. 13, from step S4 to step S4 in the process of FIG. Shifting to S5, lane departure prediction processing is performed based on the white line detection information.

このとき、ステップＳ１で算出された道路パラメータをもとに道路形状を推定し、これをもとに注視点Ａにおける横変位ＸＬ１を算出する（ステップＳ３１）。
右コーナーに前方注視点Ａがさしかかった時点では、車両が直進走行し、車線中央を走行している場合には、カメラ１は車線中央に向かって撮像することになる。よって、画像中心つまり車線中央と二本の白線間の中央である注視点Ａとはほぼ一致し、横変位ＸＬ１は略零となるから、必要ヨーレートφNEEDは略零となる（ステップＳ３４）。またヨーレートセンサ４で検出される実ヨーレートφREALも略零となるから、ヨーレート偏差Δφの絶対値は閾値φTHよりも小さくなる。よって、車両は車線を逸脱することなく走行していると判定されてステップＳ６からステップＳ１に戻り、警報器６は駆動されない。 At this time, the road shape is estimated based on the road parameter calculated in step S1, and the lateral displacement XL1 at the gazing point A is calculated based on the road shape (step S31).
When the forward gazing point A approaches the right corner, when the vehicle is traveling straight and traveling in the center of the lane, the camera 1 captures an image toward the center of the lane. Therefore, substantially coincide with the fixation point A is the center between the image center, i.e. the center of the lane and two white lines, since lateral displacement XL1 is substantially equal to zero, necessary yaw rate phi NEED is substantially equal to zero (step S34). Since the actual yaw rate φ REAL detected by the yaw rate sensor 4 is also substantially zero, the absolute value of the yaw rate deviation Δφ is smaller than the threshold value φ TH . Therefore, it is determined that the vehicle is traveling without departing from the lane, the process returns from step S6 to step S1, and the alarm device 6 is not driven.

この状態から、図１３に示すように、前方注視点Ａが右コーナーに進入すると、カメラ１の撮像方向が車線中心とずれるから、画像中心と注視点Ａとがずれて横変位ＸＬ１が大きくなる。このため、横変位ＸＬ１に基づき算出される必要ヨーレートφNEED（ステップＳ３４）と実ヨーレートφREALとにずれが生じ、ヨーレート偏差Δφの絶対値が徐々に大きくなる。 From this state, as shown in FIG. 13, when the forward gazing point A enters the right corner, the imaging direction of the camera 1 deviates from the center of the lane, so the image center and the gazing point A are shifted and the lateral displacement XL1 increases. . For this reason, a deviation occurs between the necessary yaw rate φ NEED (step S34) calculated based on the lateral displacement XL1 and the actual yaw rate φ REAL, and the absolute value of the yaw rate deviation Δφ gradually increases.

このとき、ヨーレート偏差Δφの絶対値が閾値φTHを超えない状態では、車線逸脱状態であると判断されないことにより、ステップＳ６からステップＳ１に戻り、車線逸脱操舵制御は実行されない。
しかしながら、運転者の非操舵状態が継続して、ヨーレート偏差Δφの絶対値が閾値φTHを超える状態となると、車線逸脱傾向にあるものと判断して、ステップＳ６からステップＳ７に移行し、車線逸脱警報信号が警報器６に出力されることにより、この警報器６から車線逸脱傾向にあることを表す警報音及び／又は警報表示が発せられる。 At this time, when the absolute value of the yaw rate deviation Δφ does not exceed the threshold value φ TH , it is not determined that the vehicle is in the lane departure state, and thus the process returns from step S6 to step S1 and the lane departure steering control is not executed.
However, if the driver's non-steering state continues and the absolute value of the yaw rate deviation Δφ exceeds the threshold φ TH , it is determined that there is a tendency to deviate from the lane, and the routine proceeds from step S6 to step S7. When the departure alarm signal is output to the alarm device 6, an alarm sound and / or an alarm display indicating that the lane departure tendency is generated from the alarm device 6 is issued.

これと同時に、ステップＳ１で求めた白線検出情報に基づいて逸脱予想距離Ｌと逸脱予想位置における白線曲率ρを算出し（ステップＳ８）、次いで、逸脱予想距離Ｌを車速検出値Ｖで除算して逸脱所要時間ｔを算出し（ステップＳ９）、算出した逸脱所要時間ｔで波白線曲率ρを除算することにより、制御用曲率更新値Δρを算出する（ステップＳ１０）。   At the same time, an expected departure distance L and a white line curvature ρ at the expected departure position are calculated based on the white line detection information obtained in step S1 (step S8), and then the expected departure distance L is divided by the vehicle speed detection value V. The deviation required time t is calculated (step S9), and the control curvature update value Δρ is calculated by dividing the wave line curvature ρ by the calculated deviation required time t (step S10).

そして、タイマをスタートさせ（ステップＳ１１）、次いで算出した制御用曲率更新値Δρを現在の制御用曲率ρC に加算してあ他奈々制御用曲率ρC を算出し（ステップＳ１２）、この制御用曲率ρC に基づいて目標操舵角θ* を算出し（ステップＳ１３）、算出した目標操舵角θ* を操舵補助機構７に出力することにより（ステップＳ１４）、操舵補助機構７で転舵輪の転舵処理が行われることにより、車両の走行軌跡の曲率が図１４に示すように、白線曲率ρに沿うように徐々に増加される。 Then, the timer is started (step S11), and then the calculated control curvature update value Δρ is added to the current control curvature [rho C Oh calculates other Nana control curvature [rho C (step S12), the control The target steering angle θ * is calculated based on the curvature ρ C for use (step S13), and the calculated target steering angle θ * is output to the steering assist mechanism 7 (step S14). As the turning process is performed, the curvature of the traveling locus of the vehicle is gradually increased along the white line curvature ρ as shown in FIG.

このとき、制御用曲率ρC の増加処理が制御用曲率ρC が白線曲率ρに一致するか又は超えるまで繰り返されることにより、制御曲率ρC が徐々に増加される。このため、最初に車線逸脱を検出した時点における車線逸脱位置Ｐより走行レーン内側を通って初期車線逸脱位置Ｐより遠くの車線逸脱位置に向かいながら最終的に制御曲率ρC が白線曲率ρと等しくなると、ステップＳ１５からステップＳ１８を経てステップＳ１９に移行して、白線曲率ρに制御用曲率ρC を一致させる車線追従操舵制御を行う。 At this time, it increases the process control curvature [rho C of the control curvature [rho C is by being repeated until more than or matching the white line curvature [rho, control curvature [rho C is gradually increased. Therefore, the control curvature ρ C finally becomes equal to the white line curvature ρ while going from the lane departure position P to the lane departure position farther than the initial lane departure position P from the lane departure position P when the lane departure is first detected. Then, the process proceeds from step S15 to step S19 through step S18, and lane tracking steering control is performed to make the control curvature ρ C coincide with the white line curvature ρ.

その後、右コーナーを脱して直線走行状態となり、白線曲率ρが"０"となると、ステップＳ７〜ステップＳ２０の車線追従制御処理を終了してステップＳ１に移行する。
また、ステップＳ７〜ステップＳ２０の車線制御処理中に運転者がステアリングホイールを操舵する操舵状態となると、ステップＳ１７又はステップＳ２０からステップＳ１７ａに移行して、目標補助操舵角θ* の補助操舵機構７への出力を中止し、白線追従制御を終了してから前記ステップＳ１に戻る。このため、運転者の操舵操作に影響を与えることがなく、車線逸脱回避処理を良好に行うことができる。 After that, when the right corner is removed from the right corner and the white line curvature ρ becomes “0”, the lane tracking control process in steps S7 to S20 is terminated and the process proceeds to step S1.
In addition, when the driver enters the steering state in which the steering wheel is steered during the lane control process in steps S7 to S20, the process proceeds from step S17 or step S20 to step S17a, and the auxiliary steering mechanism 7 having the target auxiliary steering angle θ *. Output is stopped, and the white line tracking control is terminated, and then the process returns to step S1. Therefore, the lane departure avoidance process can be performed satisfactorily without affecting the driver's steering operation.

このように、上記第１の実施形態では、自車両の走行中に、直線から左右のコーナーにさしかかるか又は左右のコーナーから直線にさしかかる道路曲率の変化状態で、車線逸脱傾向を検出したときに、警報を発してから自車両の走行軌跡を制御する制御用曲率ρC を徐々に大きくして、車両の走行軌跡の曲率を白線曲率ρに近づけるので、車線逸脱傾向を検出した時点の操舵状態をそのまま継続する場合に比較して、自車両が白線逸脱するまでの時間が長くなり、運転者の操舵介入が容易となる。 As described above, in the first embodiment, when the lane departure tendency is detected while the vehicle is traveling, the road curvature changes from the straight line to the left and right corners or from the left and right corners to the straight line. Steering state at the time of detecting a lane departure tendency because the control curvature ρ C for controlling the traveling locus of the host vehicle is gradually increased after the alarm is issued, and the curvature of the traveling locus of the vehicle is brought close to the white line curvature ρ. As compared with the case where the vehicle is continued as it is, the time until the vehicle departs from the white line becomes longer, and the driver's steering intervention becomes easier.

しかも、自車両がコーナーの外側白線に沿って走行することになるため、旋回外輪が外側白線に形成された細かな凹凸を有するランブルストリップ上を走行する時間が長くなるため、このランブルストリップを走行する際に発生する音や振動で運転者に車線逸脱傾向であることを警告することができる。
次に、本発明の第２の実施形態を図１５について説明する。 In addition, since the host vehicle travels along the outer white line of the corner, the time required for the turning outer wheel to travel on the rumble strip having fine irregularities formed on the outer white line becomes longer. It is possible to warn the driver of the tendency to deviate from the lane by the sound and vibration generated when the vehicle is driven.
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

この第２の実施形態では、車両の走行速度に応じて道路曲率に近づける態様を異ならせるようにしたものである。
すなわち、第２の実施形態では、制御コントローラ３で実行する車線追従制御処理が、図１５に示すように、前述した第１の実施形態における図３の追従制御処理において、ステップＳ１５が省略され、これに代えて車速センサ５で検出した車速検出値Ｖをもとに図１６に示す制御曲率ゲイン算出用マップを参照して制御曲率ゲインＧを算出するステップＳ４１と、制御用曲率ρC が算出した制御曲率ゲインＧを白線曲率ρに乗算した値以上となったか否かを判定するステップＳ４２とが設けられ、ステップＳ４１の判定結果がρC ＜ρ×Ｇであるときに前記ステップＳ１６に移行し、ρC ≧ρ×Ｇであるときに前記ステップＳ１８に移行するように変更されていることを除いては図３と同様の処理を行い、図３との対応処理には同一ステップ番号を付し、その詳細説明はこれを省略する。 In the second embodiment, the mode of approaching the road curvature is varied according to the traveling speed of the vehicle.
That is, in the second embodiment, as shown in FIG. 15, the lane tracking control process executed by the controller 3 is omitted in the tracking control process of FIG. 3 in the first embodiment described above. Instead, the control curvature gain G is calculated based on the vehicle speed detection value V detected by the vehicle speed sensor 5 with reference to the control curvature gain calculation map shown in FIG. 16, and the control curvature ρ C is calculated. Step S42 for determining whether or not the value obtained by multiplying the white curve curvature ρ by the control curvature gain G that has been performed is provided, and the process proceeds to Step S16 when the determination result in Step S41 is ρ C <ρ × G and, [rho except that it is modified to shift to the step S18 when it is C ≧ ρ × G performs the same processing as FIG. 3, the same step numbers to the corresponding processing in FIG. 3 Subjected, detailed description thereof will be omitted this.

ここで、制御曲率ゲイン算出用マップは、図１６に示すように、横軸に車速検出値Ｖをとり、縦軸に制御曲率ゲインＧをとり、車速検出値Ｖが"０"であるときに制御曲率ゲインＧが０．３程度となり、これらか車速検出値Ｖが増加するに応じて制御曲率ゲインＧが直線的に増加し、車速検出値Ｖが設定値Ｖｓ（例えば６０ｋｍ／ｈ）であるときに制御曲率ゲインＧが"１"となり、その後車速検出値Ｖがさらに増加すると、制御曲率ゲインＧが"１"を越えて直線的に増加するように特性線Ｌｃが設定されている。   Here, as shown in FIG. 16, the control curvature gain calculation map has a vehicle speed detection value V on the horizontal axis, a control curvature gain G on the vertical axis, and when the vehicle speed detection value V is “0”. The control curvature gain G becomes about 0.3, and as the vehicle speed detection value V increases, the control curvature gain G increases linearly, and the vehicle speed detection value V is a set value Vs (for example, 60 km / h). When the control curvature gain G becomes “1” and the vehicle speed detection value V further increases thereafter, the characteristic line Lc is set so that the control curvature gain G increases linearly beyond “1”.

この第２の実施形態によると、自車両の車速検出値Ｖが設定車速Ｖｓで走行していて制御曲率ゲインＧが"１"である状態では、図１７でρCMで示すように、前述した第１の実施形態と同様に白線曲率ρに一致するように制御用曲率ρC が制御されるが、自車両の車速検出値Ｖが設定車速Ｖｓより低い場合には、制御曲率ゲインＧが"１"より小さくなることにより、制御用曲率ρC を一致させる値ρ×Ｇが実際の白線曲率ρより小さい値となる。このため、制御用曲率ρC が図１７でρCSで示すように白線曲率ρより直線に近づくことになる。 According to the second embodiment, when the vehicle speed detection value V of the host vehicle is traveling at the set vehicle speed Vs and the control curvature gain G is “1”, as described above with reference to ρ CM in FIG. As in the first embodiment, the control curvature ρ C is controlled so as to match the white line curvature ρ, but when the vehicle speed detection value V of the host vehicle is lower than the set vehicle speed Vs, the control curvature gain G is “ By becoming smaller than 1 ″, the value ρ × G for matching the control curvature ρ C becomes smaller than the actual white line curvature ρ. Therefore, the control curvature ρ C is closer to a straight line than the white line curvature ρ as indicated by ρ CS in FIG.

逆に、自車両の車速検出値Ｖが設定車速Ｖｓより大きい場合には、制御曲率ゲインＧが"１"より大きくなることにより、制御用曲率ρC を一致させる値ρ×Ｇが実際の白線曲率ρより大き"１"値となる。このため、制御用曲率ρC が図１７でρCLで示すように白線曲率ρより大きな曲率となる。
したがって、自車両の車速検出値Ｖが設定車速Ｖｓと等しい場合には、白線曲率ρと等しい曲率の走行軌跡となるが、車速検出値Ｖが設定車速Ｖｓより小さい場合には、緩やかに白線から離脱する走行軌跡となり、車速検出値Ｖが設定車速Ｖｓより大きい場合には、緩やかに白線より道路中央側に向かう走行軌跡となる。このため、車線逸脱所要時間に余裕のない高速走行状態では、車線内若しくは白線近傍を走行することになるが、車線逸脱所要時間に余裕がある低速走行状態では、車線内又は白線近傍を走行することなく白線を横切って緩やかに車線逸脱状態となるので、定常的且つ自律的にコーナーを旋回することを防止し、運転者に車線逸脱警報が発生されている状態では、車線逸脱となる可能性があることを警告して、操舵介入が必要であることを確実に認識させることができる。 Conversely, when the vehicle speed detection value V of the host vehicle is greater than the set vehicle speed Vs, the control curvature gain G is greater than “1”, so that the value ρ × G for matching the control curvature ρ C is the actual white line. The value is “1” larger than the curvature ρ. Therefore, the control curvature ρ C is larger than the white line curvature ρ as indicated by ρ CL in FIG.
Therefore, when the vehicle speed detection value V of the host vehicle is equal to the set vehicle speed Vs, the traveling locus has a curvature equal to the white line curvature ρ. However, when the vehicle speed detection value V is smaller than the set vehicle speed Vs, the vehicle gradually starts from the white line. When the vehicle trajectory departs and the vehicle speed detection value V is larger than the set vehicle speed Vs, the travel trajectory gradually goes from the white line toward the center of the road. For this reason, in a high-speed driving state where there is no allowance for lane departure time, the vehicle travels in the lane or in the vicinity of the white line. However, in a low-speed driving state where the lane departure time is sufficient, it travels in the lane or near the white line. The lane departure state gradually crosses the white line without any lane departure, which prevents the corner from turning cornering regularly and autonomously and may cause lane departure when the lane departure warning is issued to the driver. Warning that there is a need for steering intervention.

次に、本発明の第３の実施形態を図１８図１９について説明する。
この第３の実施形態では、車線逸脱する際の車線逸脱所要時間及び車線逸脱位置を長く延ばすと共に、車線逸脱後の車線からの逸脱距離を少なくするようにしたものである。
すなわち、第３の実施形態では、制御コントローラ３で実行する車線追従制御処理が図１８に示すように前述した第１の実施形態における図３の処理に対して変更されている。 Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the third embodiment, the lane departure required time and the lane departure position at the time of departure from the lane are lengthened and the departure distance from the lane after departure from the lane is reduced.
That is, in the third embodiment, the lane tracking control process executed by the controller 3 is changed from the process of FIG. 3 in the first embodiment described above as shown in FIG.

この車線追従制御処理では、先ず、ステップＳ８及びステップＳ９間にステップＳ８で算出した白線曲率ρに車線逸脱時間又は逸脱位置を所望値に設定する固定ゲインＧｓを乗算して制御用曲率ρG を算出するステップＳ５１が介挿されていると共に、ステップＳ１０の処理が制御用曲率ρG を逸脱所要時間ｔで除算して制御用曲率更新値ΔρG （＝ρG ／ｔ）を算出するステップＳ５２に変更され、ステップＳ１２の処理が現在の制御用曲率ρC に制御用曲率更新値ΔρG を加算して新たな制御用曲率ρC （＝ρC ＋ΔρG ）を算出するステップＳ５３に変更され、ステップＳ１５の処理が制御用曲率ρC がステップＳ５１で算出した制御用曲率ρG に一致したか否かを判定するステップＳ５４に変更されている。 In this lane tracking control process, first, between steps S8 and S9, the white line curvature ρ calculated in step S8 is multiplied by a fixed gain Gs for setting the lane departure time or the departure position to a desired value to obtain the control curvature ρ G. Step S51 for calculating is inserted, and the process of step S10 calculates the control curvature update value Δρ G (= ρ G / t) by dividing the control curvature ρ G by the deviation required time t. The process of step S12 is changed to step S53 in which the control curvature update value Δρ G is added to the current control curvature ρ C to calculate a new control curvature ρ C (= ρ C + Δρ G ). The process of step S15 is changed to step S54 for determining whether or not the control curvature ρ C matches the control curvature ρ G calculated in step S51.

また、ステップＳ１８〜Ｓ２０が省略され、これらに代えて、タイマをスタートさせるステップＳ５５と、現在の制御用曲率ρC から制御用曲率更新値ΔρG を減算して新たな制御用曲率ρC を算出するステップＳ５６と、算出した制御用曲率ρC に基づいて目標補助操舵角θ* を算出するステップＳ５７と、算出した目標補助操舵角θ* を補助操舵機構７に出力するステップＳ５８と、算出した制御用曲率ρC が"０"となったか否かを判定するステップＳ５９とが設けられ、ステップＳ５６の判定結果がρC ＞０であるときにはステップＳ６０に移行して前記ステップＳ１６と同様のタイマのタイマ値Ｔが１／ｔに達したか否かを判定し、タイマ値Ｔが１／ｔに達したときにステップＳ６１に移行して運転者が操舵操作をしているか否かを判定し、操舵操作をしていないときに前記ステップＳ５５に戻り、操舵操作をしているときに前記ステップＳ１に戻り、前記ステップＳ５９の判定結果がテップＳ５５に戻り、ρC ＝０であるときには前記ステップＳ１に戻るように変更されている。 Further, the step S18~S20 is omitted, instead of them, a step S55 to start the timer, a new control curvature [rho C by subtracting the control curvature update value [Delta] [rho] G from the current control curvature [rho C Step S56 for calculating, step S57 for calculating the target auxiliary steering angle θ * based on the calculated control curvature ρ C , step S58 for outputting the calculated target auxiliary steering angle θ * to the auxiliary steering mechanism 7, and calculation Step S59 for determining whether or not the control curvature ρ C is “0” is provided, and when the determination result in Step S56 is ρ C > 0, the process proceeds to Step S60 and is the same as Step S16. It is determined whether or not the timer value T of the timer has reached 1 / t. When the timer value T has reached 1 / t, the process proceeds to step S61 to determine whether or not the driver is performing a steering operation. And steer When the operation is not performed, the process returns to step S55. When the steering operation is performed, the process returns to step S1. When the determination result of step S59 returns to step S55, and ρ C = 0, the process returns to step S1. It has been changed to go back.

この第３の実施形態によると、車線逸脱傾向が検出されたときに、逸脱予測距離Ｌ及び車線逸脱位置Ｐでの白線曲率ρを算出し（ステップＳ８）、算出した白線曲率ρに逸脱所要時間及び車線逸脱位置Ｐを設定する固定ゲインＧｓを乗算して制御用曲率ρG を算出する（ステップＳ５１）。そして、算出した制御用曲率ρG に一致するように制御用曲率ρC を徐々に増加させて、車両の走行軌跡を白線曲率ρに近づけることにより、図１９に示すように、自車両が車線逸脱状態となるまでの逸脱所要時間を長くすると共に、車線逸脱位置Ｐも長くなり、さらに制御用曲率ρC が制御用曲率ρG に一致すると、その後制御用曲率ρC が更新値ΔρG づつ減少されて制御用曲率ρC が"０"即ち直進走行状態に復帰すると車線維持制御が終了される。 According to the third embodiment, when a lane departure tendency is detected, the white line curvature ρ at the departure predicted distance L and the lane departure position P is calculated (step S8), and the required time for departure from the calculated white line curvature ρ is calculated. And the curvature ρ G for control is calculated by multiplying the fixed gain Gs for setting the lane departure position P (step S51). Then, by gradually increasing the control curvature ρ C so as to coincide with the calculated control curvature ρ G , the vehicle trajectory approaches the white line curvature ρ, as shown in FIG. The time required for the departure until the departure state is lengthened, the lane departure position P is also lengthened, and when the control curvature ρ C matches the control curvature ρ G , the control curvature ρ C is thereafter updated by Δρ G. When the control curvature ρ C is reduced to “0”, that is, returns to the straight traveling state, the lane keeping control is finished.

このため、自車両が車線逸脱状態となってから又はその前に補助操舵機構７による補助操舵が終了されることにより、徐々に車線から逸脱して行くことになり、運転者に車線逸脱状態を確実に認識させて、操舵介入が必要であることを認識させることができる。
次に、本発明の第４の実施形態を図２０及び図２１について説明する。 For this reason, the auxiliary steering by the auxiliary steering mechanism 7 is terminated after the host vehicle is in a lane departure state or before that, so that the vehicle gradually deviates from the lane, and the driver is in a lane departure state. It can be made to recognize surely and to recognize that steering intervention is required.
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

この第４の実施形態では、前述した第１の実施形態のように制御用曲率ρC を白線曲率ρに沿うように制御した後に徐々に車線逸脱するようにしたものである。
すなわち、第４の実施形態では、制御コントローラ３で実行する車線追従制御処理が図２０に示すように、前述した第１の実施形態における図３の処理において、ステップＳ１８〜Ｓ２０の処理が省略され、これらに代えてステップＳ７１〜Ｓ７６の処理が設けられていることを除いては図３と同様の処理を行い、図３との対応処理には同一ステップ番号を付し、その詳細説明はこれを省略する。 In the fourth embodiment, the control curvature ρ C is controlled so as to follow the white line curvature ρ as in the first embodiment described above, and then gradually deviates from the lane.
That is, in the fourth embodiment, as shown in FIG. 20, the lane tracking control process executed by the controller 3 is omitted in the process of FIG. 3 in the first embodiment described above. 3 except that steps S71 to S76 are provided, and the same step numbers are assigned to the corresponding steps in FIG. Is omitted.

すなわち、ステップＳ１５で制御用曲率ρC が白線曲率ρに一致したときに、ステップＳ７１に移行して白線追従走行時間ｔｄが経過したか否かを判定し、白線追従走行時間ｔｄが経過していないときにはステップＳ７２に移行して、運転者が操舵操作を行ったか否かを判定し、操舵操作を行っていないときにはステップＳ７１に戻り、操舵操作を行っているときには前記ステップＳ１７ａに移行する。 That is, when the control curvature ρ C matches the white line curvature ρ in step S15, the process proceeds to step S71 to determine whether or not the white line following travel time td has elapsed, and the white line following travel time td has elapsed. If not, the process proceeds to step S72 to determine whether or not the driver has performed a steering operation. If the driver has not performed the steering operation, the process returns to step S71. If the steering operation has been performed, the process proceeds to step S17a.

また、ステップＳ７１の判定結果が所定時間ｔｄが経過したときにはステップＳ７３に移行して、現在の目標操舵角θ* が正であるときには、目標操舵角θ* から所定値Δθを減算した値を新たな目標操舵角θ* として設定し、現在の目標操舵角θ* が負であるときには、目標操舵角θ* に所定値Δθを加算した値を新たな目標操舵角θ* として設定する目標操舵角減少処理を行い、次いでステップＳ７４に移行して、目標操舵角θ* を補助操舵機構７に出力してからステップＳ７５に移行し、目標操舵角θ* が"０"であるか否かを判定し、θ* ≠０であるときにはステップＳ７６に移行して、運転者が操舵操作をしているか否かを判定し、操舵操作をしていないときにはステップＳ７３に戻り、操舵操作を行っているときには前記ステップＳ１７ａに移行し、ステップＳ７５の判定結果がθ* ＝０であるときには前記ステップＳ１に戻る。 When the predetermined time td has elapsed as a result of the determination in step S71, the process proceeds to step S73. When the current target steering angle θ * is positive, a value obtained by subtracting the predetermined value Δθ from the target steering angle θ * is newly set. a set as the target steering angle theta *, when the current target steering angle theta * is negative, the target steering angle to a value obtained by adding a predetermined value Δθ to the target steering angle theta * as a new target steering angle theta * Then, the process proceeds to step S74, the target steering angle θ * is output to the auxiliary steering mechanism 7, and then the process proceeds to step S75 to determine whether or not the target steering angle θ * is “0”. When θ * ≠ 0, the process proceeds to step S76 to determine whether or not the driver is performing a steering operation. When the steering operation is not performed, the process returns to step S73, and when the steering operation is being performed. Move on to step S17a , Return to the step S1 when the decision result in the step S75 is θ * = 0.

この第４の実施形態によると、車線逸脱傾向にあることが検出されると、車線逸脱警報が発生され、車線逸脱距離Ｌ、車線逸脱位置Ｐにおける白線曲率ρ、車線逸脱所要時間ｔとが算出され、これらに基づいて自車両の走行軌跡の曲率が図２１に示すように車線所要時間ｔを走行したときに白線曲率ρに沿うように制御用曲率ρC が徐々に増加され、制御用曲率ρC が白線曲率ρに一致したときに、白線追従走行時間ｔｄだけ制御曲率ρC を白線曲率ρに一致させた状態を維持するが、白線追従走行時間ｔｄが経過した後は、目標操舵角θ* を"０"となるまで徐々に減少させるので、車両が車線維持を徐々に解除することになり、前述した第３の実施形態と同様に運転者に車線逸脱状態を確実に認識させて、操舵介入が必要であることを認識させることができる。 According to the fourth embodiment, when it is detected that there is a lane departure tendency, a lane departure warning is generated, and the lane departure distance L, the white line curvature ρ at the lane departure position P, and the lane departure required time t are calculated. Based on these, the curvature of control ρ C is gradually increased along the white line curvature ρ when the curvature of the traveling locus of the host vehicle travels the lane required time t as shown in FIG. When ρ C coincides with the white line curvature ρ, the control curvature ρ C is maintained to coincide with the white line curvature ρ only for the white line following traveling time td, but after the white line following traveling time td elapses, the target steering angle is maintained. Since θ * is gradually decreased until it becomes “0”, the vehicle gradually cancels the lane keeping, and the driver is surely recognized the lane departure state as in the third embodiment described above. Recognize that steering intervention is necessary Can.

次に、本発明の第５の実施形態を図２２及び図２３について説明する。
この第５の実施形態では、車線逸脱傾向を検出した時点から実際に車両が車線逸脱するまでの時間を一定時間に制御するようにしたものである。
すなわち、第５の実施形態では、制御コントローラ３で実行される車線追従制御処理が図２２に示すように、前述した第５の実施形態における図２０の処理において、ステップＳ１５とステップＳ７１との間に予め設定した目標車線逸脱時間ｔｄ* から車線逸脱所要時間ｔを減算して白線追従走行時間ｔｄを算出するステップＳ７７が介挿されていることを除いては図２０と同様の処理を行い、図２０との対応処理には同一ステップ番号を付し、その詳細説明はこれを省略する。 Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the fifth embodiment, the time from when the lane departure tendency is detected until the vehicle actually departs from the lane is controlled to a fixed time.
That is, in the fifth embodiment, as shown in FIG. 22, the lane tracking control process executed by the controller 3 is performed between step S15 and step S71 in the process of FIG. 20 in the fifth embodiment described above. 20 except that step S77 for subtracting the lane departure required time t from the preset target lane departure time td * to calculate the white line following travel time td is inserted, The processing corresponding to FIG. 20 is assigned the same step number, and detailed description thereof is omitted.

この第５の実施形態によると、図２３に示すように、車線逸脱傾向を検出した時点から車線逸脱所要時間ｔ後に自車両の制御用曲率ρC が白線曲率ρと一致する白線追従制御が行われ、その後の白線曲率ρと自車両の制御用曲率ρC とが一致した状態を維持する白線追従走行時間ｔｄが目標車線逸脱時間ｔｄ* から車線逸脱検出時から車線逸脱するまでの車線逸脱所要時間ｔを減算した値として算出されるので、車線逸脱検出時から目標操舵角θ* を徐々に“０”に復帰させる操舵復帰制御が開始される時点即ち実際に車線逸脱状態となるまでの時間が常に目標車線逸脱時間ｔｄ* に制御されることになり、目標車線逸脱時間ｔｄ* を運転者の操舵介入に必要とする時間に設定することにより、運転者が車線逸脱警報の発生時から実際に車線逸脱するまでの間に確実に操舵介入することができる。 According to the fifth embodiment, as shown in FIG. 23, white line follow-up control is performed in which the control curvature ρ C of the host vehicle coincides with the white line curvature ρ after a lane departure required time t from when the lane departure tendency is detected. We, the lane departure required from subsequent white line follow-up running time control for the curvature of the white line curvature [rho and the vehicle [rho C and to maintain a consistent state td the target lane departure time td * until the lane departure from the time of lane departure detection Since it is calculated as a value obtained by subtracting the time t, the time from when the lane departure is detected to the time when the steering return control for gradually returning the target steering angle θ * to “0” is started, that is, the time until the vehicle actually enters the lane departure state. There always be controlled to the target lane departure time td *, by setting the time required for the driver steering intervention target lane departure time td *, the driver actually from the occurrence of the lane departure warning Lane depart Steering intervention can be ensured during this period.

なお、上記第３〜第５の実施形態においても、前記第２の実施形態のように、制御用曲率ρC の最大値を白線曲率ρに車速検出値Ｖの増加に応じて増加する制御用曲率ゲインＧを乗算した値に制御することにより、図２４に示すように車速検出値Ｖに応じて目標車線逸脱距離Ｌ* を変更するようにしてもよい。
次に、本発明の第６の実施形態を図２５及び図２６について説明する。 In the third to fifth embodiments, as in the second embodiment, the maximum value of the control curvature ρ C is increased to the white line curvature ρ in accordance with the increase in the vehicle speed detection value V. By controlling the value obtained by multiplying the curvature gain G, the target lane departure distance L * may be changed according to the vehicle speed detection value V as shown in FIG.
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

この第６の実施形態では、車線逸脱傾向を検出したときに、実際に車線逸脱するまでの目標車線逸脱時間ｔｄ* を維持するように車線逸脱距離を設定し、この車線逸脱距離で車線逸脱するように制御用曲率ρC を制御するようにしたものである。
すなわち、第６の実施形態では、制御コントローラ３で実行する車線追従制御処理が、図２５に示すように、前述した第１の実施形態における図３の処理において、ステップＳ８〜ステップＳ１８の処理が省略され、これらに代えて、ステップＳ７からステップＳ８１に移行して、現在の車線逸脱位置での白線曲率ρを算出し、次いでステップＳ８２に移行して、目標車線逸脱時間ｔｄ* に車速センサ５で検出した車速検出値Ｖを乗算して図２６に示す目標車線逸脱距離Ｌ* を算出し、次いでステップＳ８３に移行して、前述した図１２の画像情報から図２６に示すように目標車線逸脱距離Ｌ* だけ先の白線上の車線逸脱位置Ｐを求め、現在の車両に対する車線逸脱位置Ｐの横変位ｘを算出し、次いでステップＳ８４に移行して、目標車線逸脱距離Ｌ* を横変位ｘで微分することにより、制御用曲率ρC （＝ｄＬ* ／ｄｘ）を算出し、次いで、ステップＳ８５に移行して、算出した制御用曲率ρC に対応する目標操舵角θ* を算出し、この目標操舵角θ* を操舵補助機構７に出力する操舵制御処理を行ってから前記ステップＳ１に戻るように変更されていることを除いては図３と同様の処理を行い、図３との対応処理には同一ステップ番号を付し、その詳細説明はこれを省略する。 In the sixth embodiment, when a lane departure tendency is detected, the lane departure distance is set so as to maintain the target lane departure time td * until the lane departure actually occurs, and the lane departure is performed at this lane departure distance. Thus, the control curvature ρ C is controlled.
That is, in the sixth embodiment, as shown in FIG. 25, the lane tracking control process executed by the control controller 3 is the same as the process of steps S8 to S18 in the process of FIG. 3 in the first embodiment described above. In place of these, instead, the process proceeds from step S7 to step S81 to calculate the white line curvature ρ at the current lane departure position, and then the process proceeds to step S82 to detect the vehicle speed sensor 5 at the target lane departure time td *. 26 is calculated by calculating the target vehicle lane departure distance L * shown in FIG. 26. Then, the process proceeds to step S83, and the target lane departure is shown in FIG. 26 from the image information of FIG. distance L * only determined deviation from the lane position P on the previous white line, and calculates the horizontal displacement x of the lane departure position P for the current vehicle, then the process proceeds to step S84, the target lane departure By differentiating the separated L * the horizontal displacement x, and calculates the control curvature [rho C a (= dL * / dx), then the target steering which proceeds to step S85, the corresponding to the calculated control curvature [rho C The process is the same as in FIG. 3 except that the angle θ * is calculated and the steering control process for outputting the target steering angle θ * to the steering assist mechanism 7 is performed, and then the process returns to step S1. The same step numbers are assigned to the processes corresponding to those in FIG. 3, and the detailed description thereof is omitted.

この第６の実施形態によると、車線逸脱傾向を検出した時点で、目標車線逸脱時間ｔｄ* に車速検出値Ｖを乗算することにより、目標車線逸脱距離Ｌ* を算出し、この目標車線逸脱距離Ｌ* だけ先の白線上の車線逸脱位置Ｐを求めて、この車線逸脱位置Ｐの現在の車両位置に対する横変位ｘを求め、目標車線逸脱距離Ｌ* を横変位ｘで微分することにより、制御用曲率ρC を算出し、この制御用曲率ρC に基づいて補助操舵機構７を制御して、目標車線逸脱距離Ｌ* だけ先の白線上で車線逸脱するように操舵制御するので、車線逸脱傾向を検出してから実際に車線を逸脱するまでの車線逸脱所要時間を目標車線逸脱所要時間ｔｄ* 車速にかかわらずに正確に一致させることができ、運転者がステアリングホイールを操舵することにより、車線逸脱回避動作を容易に行うことができる。 According to the sixth embodiment, when the lane departure tendency is detected, the target lane departure distance L * is calculated by multiplying the target lane departure time td * by the vehicle speed detection value V, and this target lane departure distance is calculated. Control is performed by obtaining a lane departure position P on the white line ahead by L * , obtaining a lateral displacement x of the lane departure position P with respect to the current vehicle position, and differentiating the target lane departure distance L * by the lateral displacement x. Since the control curvature ρ C is calculated, the auxiliary steering mechanism 7 is controlled based on the control curvature ρ C , and the steering control is performed so as to deviate from the lane on the white line ahead by the target lane departure distance L *. The required lane departure time from the detection of the trend to the actual departure from the lane can be accurately matched regardless of the target lane departure time td * regardless of the vehicle speed, and the driver steers the steering wheel, Lane departure times It is possible to perform the operation easily.

なお、上記第１〜第６の実施形態においては、車線逸脱傾向を判断する閾値φTHが固定値である場合について説明したが、これに限定されるものではなく、閾値φTHを車速検出値Ｖの増加に応じて増加するように設定することにより、車速検出値Ｖが大きくなるほど車線逸脱に至るまでの時間が短くなることから、より早い段階で車線逸脱を検出することができる。 In the first to sixth embodiments, the case where the threshold value φ TH for determining the lane departure tendency is a fixed value has been described. However, the present invention is not limited to this, and the threshold value φ TH is set to the vehicle speed detection value. By setting so as to increase in accordance with the increase in V, the time until the vehicle departs from the lane decreases as the vehicle speed detection value V increases, so that the lane departure can be detected at an earlier stage.

また、上記第１〜第６の実施形態においては、旋回状況検出手段としてヨーレートセンサ４を用いた場合について説明したが、ヨーレートセンサ４を設ける代わりに、舵角センサを設け、この舵角センサで検出した操舵角と車速センサ５で検出した車速Ｖとをもとに実際のヨーレートを推定するようにしてもよい。
さらに、ヨーレートに代えて横加速度を用いるようにしてもよい。なお、この場合、前方注視点における横変位ＸＬ１から車線中央に到達するまでに必要な横加速度ＹG-NEEDは、次式（５）に基づいて算出する。 Moreover, in the said 1st-6th embodiment, although the case where the yaw rate sensor 4 was used as a turning condition detection means was demonstrated, instead of providing the yaw rate sensor 4, a steering angle sensor is provided and this steering angle sensor is used. The actual yaw rate may be estimated based on the detected steering angle and the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 5.
Further, lateral acceleration may be used instead of the yaw rate. In this case, the lateral acceleration Y G-NEED necessary to reach the lane center from the lateral displacement XL1 at the forward gazing point is calculated based on the following equation (5).

ＹG-NEED＝（２×ＸＬ１×Ｖ×Ｖ）／（Ｌ１×Ｌ１） ……（５）
そして、ヨーレートセンサ４に代えて横加速度センサを設け、この横加速度センサで検出した横加速度と、（５）式から算出した必要横加速度ＹG-NEEDとの偏差の絶対値が、予め設定した閾値ＹG-THをこえるとき、車線逸脱の可能性があると判定して警報器６を駆動する。 Y G-NEED = (2 × XL1 × V × V) / (L1 × L1) (5)
Then, a lateral acceleration sensor is provided instead of the yaw rate sensor 4, and the absolute value of the deviation between the lateral acceleration detected by the lateral acceleration sensor and the required lateral acceleration Y G-NEED calculated from the equation (5) is set in advance. When the threshold value Y G-TH is exceeded, it is determined that there is a possibility of lane departure, and the alarm device 6 is driven.

なお、この場合の閾値ＹG-THも、車速Ｖに応じて設定するようにし、車速Ｖが大きくなるほど小さくなるように設定すれば、車速Ｖが高い状態であっても車線逸脱に至る前に確実に警報を発生させることができる。
さらにまた、横加速度センサを設ける代わりに、舵角センサを設け、この舵角センサで検出した操舵角と車速センサ５で検出した車速Ｖとから横加速度を推定するようにしてもよい。 Note that the threshold Y G-TH in this case is also set according to the vehicle speed V and is set so as to decrease as the vehicle speed V increases, even before the vehicle deviates from the lane even when the vehicle speed V is high. An alarm can be generated reliably.
Furthermore, instead of providing the lateral acceleration sensor, a steering angle sensor may be provided, and the lateral acceleration may be estimated from the steering angle detected by the steering angle sensor and the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 5.

なおさらに、上記第１〜第６の実施形態においては、白線モデル間の中央部、つまり車線中央部を注視点Ａとして設定し、この注視点Ａに自車両が到達するためのヨーレートを検出するようにした場合について説明したがこれに限るものではなく、車両が走行車線を逸脱することなく走行可能な位置を注視点として設定すればよい。   Still further, in the first to sixth embodiments, the center portion between the white line models, that is, the lane center portion is set as the gazing point A, and the yaw rate for the host vehicle to reach the gazing point A is detected. Although the case where it did in this way was demonstrated, it is not restricted to this, The position which a vehicle can drive | work without deviating from a driving | running | working lane should just be set as a gazing point.

また、上記各実施の形態においては、カメラ１が撮像した画像情報に対して画像処理を行い白線を検出してこれに基づき道路形状を推定するようにした場合について説明したが、これに限るものではなく、道路脇に道路曲率が変化する地点で道路曲率を送信する送信手段を設け、車両で送信手段からの道路曲率を受信することにより、走行路の道路曲率を得るようにしてもよく、さらには、全地球測位システム（ＧＰＳ）を有するカーナビゲーションシステムを搭載した車両である場合には、自車両の現在位置と地図情報とから自車両前方の道路曲率を自動的に出力するようにしてもよく、要は車両前方の道路形状を検出することができればよい。   In each of the above embodiments, the case where image processing is performed on the image information captured by the camera 1 to detect a white line and the road shape is estimated based on the image processing is described. Instead, a transmission means for transmitting the road curvature at a point where the road curvature changes on the side of the road may be provided, and the road curvature of the traveling road may be obtained by receiving the road curvature from the transmission means by the vehicle. Furthermore, in the case of a vehicle equipped with a car navigation system having a global positioning system (GPS), the road curvature ahead of the host vehicle is automatically output from the current position of the host vehicle and map information. In short, it suffices if the road shape in front of the vehicle can be detected.

本発明の第１の実施の形態を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the 1st Embodiment of this invention. カメラの取り付け位置を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the attachment position of a camera. 第１の実施形態における車線追従制御処理手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the lane follow-up control processing procedure in 1st Embodiment. 図３における道路白線検出処理手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the road white line detection process procedure in FIG. 白線モデルを説明する図である。It is a figure explaining a white line model. 白線候補点検出領域の初期値の設定方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the setting method of the initial value of a white line candidate point detection area. すでに道路白線が検出されている場合の、白線候補点検出領域の初期値の設定方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the setting method of the initial value of a white line candidate point detection area | region when the road white line is already detected. 撮像した道路画像上における白線候補点検出領域の設定方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the setting method of the white line candidate point detection area | region on the imaged road image. 白線候補点の検出方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the detection method of a white line candidate point. 今回検出した白線候補点と前回求めた白線モデル上の点とのずれ量を示す図である。It is a figure which shows the deviation | shift amount of the white line candidate point detected this time, and the point on the white line model calculated | required last time. 走行状況監視処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the process sequence of a driving | running | working condition monitoring process. 注視点における横変位の検出方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the detection method of the lateral displacement in a gaze point. 第１実施形態の白線検出動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the white line detection operation | movement of 1st Embodiment. 第１実施形態の車線追従動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the lane following operation | movement of 1st Embodiment. 本発明の第２の実施形態における車線追従制御処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the lane tracking control processing procedure in the 2nd Embodiment of this invention. 車速検出値Ｖと制御用曲率ゲインＧとの関係を示す制御マップである。3 is a control map showing a relationship between a vehicle speed detection value V and a control curvature gain G. 第２の実施形態の車線追従動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the lane following operation | movement of 2nd Embodiment. 本発明の第３の実施形態における車線追従制御処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the lane tracking control processing procedure in the 3rd Embodiment of this invention. 第３の実施形態の車線追従動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the lane following operation | movement of 3rd Embodiment. 本発明の第４の実施形態における車線追従制御処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the lane follow-up control processing procedure in the 4th Embodiment of this invention. 第４の実施形態の車線追従動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the lane following operation | movement of 4th Embodiment. 本発明の第５の実施形態における車線追従制御処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the lane tracking control processing procedure in the 5th Embodiment of this invention. 第５の実施形態の車線追従動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the lane following operation | movement of 5th Embodiment. 第３〜第５の実施形態における車速に応じた車線追従動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the lane following operation | movement according to the vehicle speed in 3rd-5th embodiment. 本発明の第６の実施形態における車線追従制御処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the lane tracking control processing procedure in the 6th Embodiment of this invention. 第６の実施形態の車線追従動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the lane following operation | movement of 6th Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１ カメラ
２ 画像処理装置
３ 制御コントローラ
４ ヨーレートセンサ
５ 車速センサ
６ 警報器
７ 補助操舵機構
８ 方向指示器
９ 操舵トルクセンサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Camera 2 Image processing apparatus 3 Control controller 4 Yaw rate sensor 5 Vehicle speed sensor 6 Alarm device 7 Auxiliary steering mechanism 8 Direction indicator 9 Steering torque sensor

Claims (6)

車両前方の道路形状を検出する道路形状検出手段と、自車両の旋回度合を検出する旋回度合検出手段と、前記道路形状検出手段で検出した道路形状と前記旋回度合検出手段で検出した旋回度合とに基づいて自車両が車線逸脱傾向にあるか否かを判定する車線逸脱判定手段と、該車線逸脱判定手段の判定結果が車線逸脱傾向にあるときに、前記道路形状検出手段で検出した道路形状に徐々に近づくように操舵制御パラメータを徐々に変化させて操舵制御を行う操舵制御手段とを備えていることを特徴とする車線追従制御装置。   Road shape detecting means for detecting the road shape in front of the vehicle, turning degree detecting means for detecting the turning degree of the host vehicle, the road shape detected by the road shape detecting means, and the turning degree detected by the turning degree detecting means; Lane departure determination means for determining whether or not the host vehicle is in a lane departure tendency based on the road shape, and the road shape detected by the road shape detection means when the determination result of the lane departure determination means is in a lane departure tendency A lane tracking control device comprising: steering control means for performing steering control by gradually changing a steering control parameter so as to gradually approach the vehicle. 車両前方の道路形状を検出する道路形状検出手段と、自車両の旋回度合を検出する旋回度合検出手段と、前記道路形状検出手段で検出した道路形状と前記旋回度合検出手段で検出した旋回度合とに基づいて自車両が車線逸脱傾向にあるか否かを判定する車線逸脱判定手段と、該車線逸脱判定手段の判定結果が車線逸脱傾向にあるときに、車線逸脱までに要する車線逸脱所要時間が長くなるように操舵制御パラメータを徐々に変化させて操舵制御を行う操舵制御手段とを備えていることを特徴とする車線追従制御装置。   Road shape detecting means for detecting the road shape in front of the vehicle, turning degree detecting means for detecting the turning degree of the host vehicle, the road shape detected by the road shape detecting means, and the turning degree detected by the turning degree detecting means; Lane departure determining means for determining whether or not the host vehicle is in a lane departure tendency based on the lane departure time, and when the determination result of the lane departure determination means is in a lane departure tendency, A lane tracking control device comprising: steering control means for performing steering control by gradually changing a steering control parameter so as to become longer. 前記操舵制御手段は、車線逸脱所要時間が一定値となるように逸脱位置を決定し、決定した逸脱位置を通るように操舵制御パラメータを設定して、操舵制御を行うように構成されていることを特徴とする請求項２記載の車線追従制御装置。   The steering control means is configured to perform a steering control by determining a departure position so that a required lane departure time becomes a constant value, and setting a steering control parameter so as to pass through the determined departure position. The lane tracking control device according to claim 2. 前記道路形状検出手段は、車両前方を撮像する撮像手段と、当該撮像手段で撮像した画像から白線を検出する白線検出手段と、該白線検出手段で検出した白線の曲率を検出する白線曲率検出手段とを備えていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の車線追従制御装置。   The road shape detection means includes an imaging means for imaging the front of the vehicle, a white line detection means for detecting a white line from an image captured by the imaging means, and a white line curvature detection means for detecting the curvature of the white line detected by the white line detection means. The lane tracking control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the lane tracking control device is provided. 前記旋回度合検出手段は、車両の操舵角を検出する操舵角検出手段、車両のヨー角を検出するヨー角検出手段及び自車両横変位を検出する横変位検出手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の車線追従制御装置。   The turning degree detection means includes a steering angle detection means for detecting a steering angle of a vehicle, a yaw angle detection means for detecting a yaw angle of the vehicle, and a lateral displacement detection means for detecting a lateral displacement of the host vehicle. The lane tracking control device according to any one of claims 1 to 4. 車両の車速を検出する車速検出手段を有し、前記操舵制御手段は、前記車速検出手段で検出した車速の増加に応じて大きなゲインを設定するゲイン設定手段を備え、目標旋回度合に前記ゲイン設定手段で設定したゲインを乗算して操舵制御パラメータを算出するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の車線追従制御装置。   Vehicle speed detecting means for detecting the vehicle speed of the vehicle, wherein the steering control means includes gain setting means for setting a large gain in accordance with an increase in the vehicle speed detected by the vehicle speed detecting means, and the gain setting for the target turning degree The lane tracking control device according to any one of claims 1 to 5, wherein a steering control parameter is calculated by multiplying a gain set by the means.
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