JP2009078736A - Lane change supporting apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve a problem that a driver must perform steering until a lane edge for starting lane change and the steering becomes a burden for the driver in conventional technology. <P>SOLUTION: A lane change supporting apparatus comprises an intention determining unit for determining intention of the driver about the lane change, and a vehicle control unit for controlling its own vehicle, wherein the vehicle control unit controls the own vehicle to run along the lane of a side where the own vehicle performs the lane change when the intention determining unit determines that the driver has the intention for performing the lane change. The vehicle control unit may control so as to move to a direction for performing the lane change if the intention determining unit determines that the driver has the intention for performing the lane change when the own vehicle does not located at an edge of the side for performing the lane change. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、ドライバの車線変更を支援する車線変更支援装置に関する。   The present invention relates to a lane change support device that supports a driver's lane change.

車線変更支援を行う装置として、ドライバの運転意思を推定して車両の走行制御に反映させる装置がある（特許文献１参照）。ここでは、車線端領域を走行している場合は、車線中央領域よりも車線変更する確率が高いことを利用し、車線変更支援としてアクセルペダル反力の調整を行う。これにより、車線変更支援における、車両の速度制御支援を行うことができる。   As a device that performs lane change support, there is a device that estimates a driver's driving intention and reflects it in vehicle travel control (see Patent Document 1). Here, when the vehicle is traveling in the lane edge region, the accelerator pedal reaction force is adjusted as lane change support using the fact that the lane change probability is higher than that in the lane center region. Thereby, the vehicle speed control support in the lane change support can be performed.

特開２００６−３４６３７１号公報JP 2006-346371 A

しかし、特許文献１では、車線変更の車線乗り越え前における操舵制御は行っていない。即ち、ドライバが車線変更を開始するために車線端まで操舵を行う必要があり、当該操舵がドライバの負担になる、という課題がある。   However, in Patent Document 1, steering control is not performed before getting over the lane of the lane change. That is, there is a problem that it is necessary for the driver to steer to the end of the lane in order to start the lane change, and the steering becomes a burden on the driver.

そこで、本発明の目的は、車線変更における車線乗り越え前に車線変更支援を行うことにより、車線変更に伴うドライバの操作負担を軽減することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to reduce a driver's operation burden associated with lane change by providing lane change support before getting over the lane in the lane change.

上記課題を解決するため、本発明の望ましい態様の一つは次の通りである。   In order to solve the above problems, one of the desirable embodiments of the present invention is as follows.

車線変更支援装置は、ドライバの車線変更の意思を判断する意思判断部と、自車を制御する車両制御部を備え、車両制御部は、意思判断部が、ドライバが車線変更を行う意思があると判断した場合、自車が車線変更を行う側の車線に沿うように制御する。   The lane change support device includes an intention determination unit that determines a driver's intention to change lanes and a vehicle control unit that controls the host vehicle. The vehicle control unit has an intention to change lanes by the driver. If it is determined, the vehicle is controlled so as to follow the lane on the side where the lane change is performed.

本発明によれば、車線変更における車線乗り越え前に車線変更支援を行うことにより、車線変更に伴うドライバの操作負担を軽減することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the driver | operator's operation burden accompanying a lane change can be reduced by performing lane change assistance before getting over the lane in a lane change.

以下、図面を用いて、実施形態について説明する。   Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.

本車線変更支援装置は、ドライバの車線変更の意思を表す操作によって車線変更支援を開始し、車線変更支援中は、自車を車線変更する側の車線に沿って自車線内を走行するように操舵制御を行う。   This lane change support device starts lane change support by an operation that expresses the driver's intention to change lanes, and during lane change support, it will run in the lane along the lane of the lane change side Steering control is performed.

図１は、車両のシステム構成を示す図である。   FIG. 1 is a diagram illustrating a system configuration of a vehicle.

本車両システムは、ドライバが操舵入力を行うためのステアリングホイール１，ステアリングホイール１の角度を測定するための操舵角センサ２，ドライバに操舵反力を伝えるための操舵反力モータ３，車輪を転舵させる転舵用モータ４，車輪の転舵角を測定するための転舵角センサ５，車両の車速を検出する車速センサ６，車線変更意思入力装置７，カメラを用いて車線認識を行う車線認識部８，ドライバに情報伝達を行う報知部９，後側方の障害物を検出するための障害物認識部１０、及び、車線変更支援を行うコントローラ１１と、から構成される。   The vehicle system includes a steering wheel 1 for a driver to input steering, a steering angle sensor 2 for measuring the angle of the steering wheel 1, a steering reaction force motor 3 for transmitting a steering reaction force to the driver, and a wheel. Steering motor 4, Steering angle sensor 5 for measuring the steering angle of the wheel 5, Vehicle speed sensor 6 for detecting the vehicle speed, Lane change intention input device 7, Lane for performing lane recognition using the camera It comprises a recognition unit 8, a notification unit 9 for transmitting information to the driver, an obstacle recognition unit 10 for detecting an obstacle on the rear side, and a controller 11 for supporting lane change.

操舵角センサ２は、ステアリングホイール１の角度、即ち、操舵角を測定する。   The steering angle sensor 2 measures the angle of the steering wheel 1, that is, the steering angle.

操舵反力モータ３は、通常走行時は、操舵角センサ２で測定した操舵角と転舵角センサ５で測定した転舵角に応じて、ドライバに操舵反力を感じさせるためのトルクを生成する。車線変更支援中は、トルクを生成しない、又は、通常走行時よりも小さいトルクを生成する。   The steering reaction force motor 3 generates torque for making the driver feel the steering reaction force according to the steering angle measured by the steering angle sensor 2 and the turning angle measured by the turning angle sensor 5 during normal driving. To do. During lane change support, torque is not generated, or torque smaller than that during normal driving is generated.

転舵用モータ４は、通常走行時は、操舵角センサ２で測定した操舵角に応じて、車輪を転舵させるためのトルクを生成し、車線変更支援中は、コントローラ１１に従って車輪を転舵させるためのトルクを生成する。   The steering motor 4 generates torque for turning the wheels according to the steering angle measured by the steering angle sensor 2 during normal traveling, and steers the wheels according to the controller 11 during lane change support. The torque for making it generate is generated.

車速センサ６は、車体速Ｖを測定する。   The vehicle speed sensor 6 measures the vehicle speed V.

車線変更意思入力装置７は、車線変更支援開始の指示を行うための装置である。例えば、専用の車線変更支援開始ボタンを押す、又は、ウィンカースイッチを１秒以上押す、又は、ドライバの車線変更開始の音声によって、ドライバの車線変更意思を検出し、支援開始信号を出力する。   The lane change intention input device 7 is a device for instructing the start of lane change support. For example, a driver's intention to change lanes is detected by pressing a dedicated lane change support start button, a blinker switch is pressed for 1 second or more, or a driver's lane change start voice is output, and a support start signal is output.

車線認識部８は、自車の前方を観測するカメラを用いて車線の認識、及び、車線と自車の相対関係を導出し、左車線と車体との距離Ｌｆ，右車線と車体との距離Ｌｒ、及び、車線に対する車体のヨー角θを出力する。   The lane recognition unit 8 uses a camera for observing the front of the host vehicle to recognize the lane and derive the relative relationship between the lane and the host vehicle, and the distance Lf between the left lane and the vehicle body, and the distance between the right lane and the vehicle body. Lr and the yaw angle θ of the vehicle body with respect to the lane are output.

報知部９は、車線変更支援中の危険や安全をドライバに報知する装置であり、コントローラ１１に従って、音声，映像，車内部品の振動等を行う。   The notification unit 9 is a device that notifies the driver of danger and safety during lane change support, and performs sound, video, vibration of in-vehicle components, and the like according to the controller 11.

障害物認識部１０は、カメラやレーダを用いて、人や車両，障害物など、自車が走行する場合に障害物になりうる対象を検出する装置であり、検出した障害物のある向きと距離を出力する。   The obstacle recognition unit 10 is a device that detects an object that can be an obstacle when the vehicle travels, such as a person, a vehicle, or an obstacle, using a camera or a radar. Output the distance.

コントローラ１１は、車線変更支援中は、車線認識部８の車線認識結果に基づいて、自車の目標追従経路を生成し、その経路に追従するように転舵用モータ４を制御、及び車線認識に伴うドライバへの情報通知を、報知部９を用いて行う。このロジックの詳細は、図２を用いて説明する。   During the lane change support, the controller 11 generates a target tracking route of the host vehicle based on the lane recognition result of the lane recognition unit 8, controls the steering motor 4 to follow the route, and recognizes the lane. Information notification to the driver is performed using the notification unit 9. Details of this logic will be described with reference to FIG.

図２は、車線変更支援装置の動作を示すフロー図である。   FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the lane change support device.

まず、車線変更意思入力装置７の出力より、ドライバからの車線変更支援開始の意思があるか否かを判断する（ステップ１０１）。   First, it is determined from the output of the lane change intention input device 7 whether or not there is an intention to start lane change support from the driver (step 101).

ステップ１０１において、意思がある場合、コントローラ１１が動作しているか否かを示す車線変更支援フラグを、オン状態に設定する（ステップ１０２）。このフラグは、コントローラ１１の初期起動直後は、オフになっている。オン状態に設定後、ステップ１０３に遷移する。   If there is an intention in step 101, a lane change support flag indicating whether or not the controller 11 is operating is set to an on state (step 102). This flag is off immediately after the initial startup of the controller 11. After setting to the on state, the process proceeds to step 103.

ステップ１０１において、意思がない場合、車線変更支援中かの判断を、車線変更支援フラグがオン，オフのどちらか、によって判断する（ステップ１０３）。当該フラグがオフの場合、車線変更支援に関する処理を終了し、再度Ｓｔａｒｔから処理を行う。   If there is no intention in step 101, it is determined whether the lane change support flag is being supported based on whether the lane change support flag is on or off (step 103). When the flag is off, the process related to the lane change support is terminated, and the process is performed again from Start.

ステップ１０３において、フラグがオンの場合、車線変更支援を中止するか否かを判断する（ステップ１０４）。これは、ドライバによる操舵操作を、車線変更支援の操舵操作よりも優先するためである。車線変更支援を中止する条件は、例えば、操舵速度の絶対値が２０deg／ｓ以上、又は、操舵角の絶対値が１０deg以上の場合とする。当該処理により、本車線変更支援装置の操舵制御が、ドライバの緊急操作の妨げになることを防ぐことができる。車線変更支援を中止する場合、ステップ１１３に遷移する。   In step 103, when the flag is on, it is determined whether or not to cancel the lane change support (step 104). This is because the steering operation by the driver is prioritized over the steering operation for lane change support. The condition for stopping the lane change support is, for example, a case where the absolute value of the steering speed is 20 deg / s or more, or the absolute value of the steering angle is 10 deg or more. By this processing, it is possible to prevent the steering control of the lane change assist device from hindering the driver's emergency operation. When the lane change support is to be stopped, the process proceeds to step 113.

ステップ１０４において、車線変更支援を中止しない場合、車線認識部８を用いて車線認識を行い、自車と車線とのなす角θ、及び、自車と右車線までの距離Ｌｒ、自車と左車線までの距離Ｌｌを算出する（ステップ１０５）。より詳細には、距離Ｌａ，Ｌｂ（Ｌａ＞Ｌｂ）だけ前方の地点において、車線位置を水平方向に走査し、前方位置から左右方向の車線までの距離を求める。次に、距離Ｌａの地点から車線までの距離と、距離Ｌｂの地点からの車線までの距離と、距離Ｌａと距離Ｌｂとの差を用いて、自車と車線とのなす角θ、及び、自車と右車線までの距離Ｌｒ，自車と左車線までの距離Ｌｌを算出する。その後、ステップ１０６に遷移する。尚、車線認識部８で車線の位置が認識できなかった場合は、過去情報から車線位置を推定してもよい。   If the lane change support is not canceled in step 104, the lane recognition unit 8 performs lane recognition, the angle θ between the host vehicle and the lane, the distance Lr between the host vehicle and the right lane, the host vehicle and the left A distance Ll to the lane is calculated (step 105). More specifically, at a point ahead by distances La and Lb (La> Lb), the lane position is scanned in the horizontal direction, and the distance from the front position to the lane in the left-right direction is obtained. Next, by using the distance from the point of distance La to the lane, the distance from the point of distance Lb to the lane, and the difference between the distance La and the distance Lb, the angle θ between the vehicle and the lane, and A distance Lr between the host vehicle and the right lane and a distance Ll between the host vehicle and the left lane are calculated. Thereafter, the process proceeds to step 106. If the lane recognition unit 8 cannot recognize the lane position, the lane position may be estimated from past information.

次に、操舵介入中かの判断を、操舵介入フラグがオン，オフのどちらか、によって判断する（ステップ１０６）。   Next, it is determined whether the steering intervention is in progress based on whether the steering intervention flag is on or off (step 106).

ステップ１０６において、フラグがオンの場合、車線変更する側の自車線の端に自車を移動する際の、目標追従経路と車線とがなす角θｐを計算する（ステップ１０７）。図３に、角度θｐの一例を示す。例えば、２秒後に車線変更する側の自車線の端へ移動が完了するように、車速Ｖと、ステップ１０５で計算した距離Ｌｌ（右側に車線変更する場合はＬｒ）とから、θｐを計算する。   If the flag is ON in step 106, the angle θp formed by the target following route and the lane when moving the host vehicle to the end of the host vehicle on the lane change side is calculated (step 107). FIG. 3 shows an example of the angle θp. For example, θp is calculated from the vehicle speed V and the distance Ll calculated in step 105 (Lr when changing to the right lane) so that the movement to the end of the own lane on the lane change side is completed after 2 seconds. .

次に、操舵介入フラグをオン状態に設定する（ステップ１０８）。該フラグは、ステップ１０７におけるθｐの計算が完了し、自車が追従走行すべき目標走行経路が生成できることを示すフラグである。   Next, the steering intervention flag is set to an on state (step 108). The flag is a flag indicating that the calculation of θp in step 107 is completed and a target travel route that the host vehicle should follow can be generated.

ステップ１０６において、フラグがオフの場合、又は、ステップ１０８の後、車線変更する側の自車線に沿うように走行するための、目標追従経路の生成を行う（ステップ１０９）。例えば、図４に示すように、自車は車線変更する側に沿うように自車線内を走行している最中は、自車のトレッド幅Ｔ、及び車線から安全に走行するためのマージンをとった距離Ｌｓ（例えば、距離Ｌｓは０.１ｍ）を用いて生成される経路上を走行する。自車は、車線に沿う移動を実現するために、ステップ１０７で計算したθｐを用いて、図４に点線で示す目標追従経路を生成する。目標追従経路に対して自車をどのように制御するかは、ステップ１１１に後述する。該経路の自車線の端に沿うように走る部分の経路は、ステップ１０５にて車線認識が行われ、このステップが処理されるたびに延長される。このステップでは目標追従経路の作成を行い、ステップ１１０に遷移する。尚、目標追従経路は、上述した直線の代わりに、クロソイド曲線としてもよく、サイン波形とコサイン波形を組み合わせた形にしてもよい。   In step 106, when the flag is off, or after step 108, a target following route for traveling along the own lane on the lane change side is generated (step 109). For example, as shown in FIG. 4, while the vehicle is traveling in the lane along the lane change side, the tread width T of the vehicle and a margin for safely traveling from the lane are provided. The vehicle travels on a route generated using the distance Ls taken (for example, the distance Ls is 0.1 m). In order to realize movement along the lane, the host vehicle generates a target tracking route indicated by a dotted line in FIG. 4 using θp calculated in step 107. How to control the own vehicle with respect to the target following route will be described later in step 111. The route of the portion that runs along the end of the own lane of the route is extended each time the lane recognition is performed in step 105 and this step is processed. In this step, a target tracking route is created, and the process proceeds to step 110. The target tracking path may be a clothoid curve instead of the straight line described above, or a combination of a sine waveform and a cosine waveform.

次に、前方注視点の計算を行う（ステップ１１０）。前方注視点とは、車速センサ６から得られる車速Ｖと、パラメータｔ（例えば、ｔは１秒）から自車前方のｖ×ｔの位置に定義される。操舵角がゼロ以外の場合においては、前方注視点は操舵角に従い車両前方の左右に移動してもよい。   Next, a forward gazing point is calculated (step 110). The forward gazing point is defined as a vehicle speed V obtained from the vehicle speed sensor 6 and a position v × t ahead of the host vehicle from a parameter t (for example, t is 1 second). When the steering angle is other than zero, the forward gazing point may move to the left and right in front of the vehicle according to the steering angle.

次に、ステップ１０９で導出した目標追従経路と、ステップ１１０で導出した前方注視点を用いて、操舵制御を行う（ステップ１１１）。操舵制御は転舵用モータ４を制御して行う。図３に示すように、前方注視点と目標追従経路との距離の差を計算し、該距離の差がΔｂだけあった場合には、このΔｂを減少させるように操舵を行い、車両を目標追従経路に追従させる。例えば、車速Ｖに応じて変化するゲインＫを予め設定しておき、このゲインＫを用いて、実舵角δ＝Ｋ×Δｂとなるように、操舵制御を行う。   Next, steering control is performed using the target tracking route derived in step 109 and the forward gazing point derived in step 110 (step 111). Steering control is performed by controlling the steering motor 4. As shown in FIG. 3, the difference in distance between the forward gazing point and the target follow-up path is calculated, and if the difference in distance is Δb, steering is performed so as to decrease this Δb, and the vehicle is moved to the target. Follow the following path. For example, a gain K that changes according to the vehicle speed V is set in advance, and steering control is performed using this gain K so that the actual steering angle δ = K × Δb.

又、操舵支援を行うことによって、障害物認識部１０で検出される障害物と接触する可能性がある場合は、操舵支援は、現状の車線からの位置を保持し、障害物がなくなるまで現在走行中の車線からの位置を保持してもよく、障害物がある旨を報知部９によってドライバに報知してもよい。障害物の有無をドライバに報知することにより、車線変更の際の車両安全性を高めることができる。   If there is a possibility of contact with an obstacle detected by the obstacle recognition unit 10 by performing the steering assistance, the steering assistance holds the current position from the lane, and the current obstacle until the obstacle disappears. You may hold | maintain the position from the driving | running | working lane, and you may alert | report a driver | operator that the obstacle exists. By notifying the driver of the presence or absence of an obstacle, vehicle safety when changing lanes can be improved.

又、障害物認識部１０により車線を変更する側の後側方に障害物が検出されない場合は、車線変更してもよいことを報知部９によりドライバに通知してもよく、車線変更する側の車線に沿うよう走行中している最中に通知してもよい。   If no obstacle is detected behind the lane changing side by the obstacle recognizing unit 10, the notification unit 9 may notify the driver that the lane may be changed. Notification may be made while the vehicle is traveling along the lane.

次に、車線変更支援の終了指示がドライバから行われたかの判断を行う（ステップ１１２）。この判断には、例えば、ウィンカースイッチが戻される、又は、車線変更支援を中止するボタンが押される、又は、音声入力により車線変更指示が注視される、等がある。   Next, it is determined whether an instruction to end lane change support has been issued from the driver (step 112). For example, the winker switch is returned, a button for canceling the lane change support is pressed, or a lane change instruction is watched by voice input.

車線変更支援の終了指示があったと判断された場合には、ステップ１１１に遷移し、それ以外の場合には、車線変更支援処理を終了し、再度Ｓｔａｒｔから処理を行う。   If it is determined that there is an instruction to end the lane change support, the process proceeds to step 111. In other cases, the lane change support process is ended, and the process is started again from Start.

自車を自車線内の端に移動させる際、軽車両や障害物があり移動が危険な場合は、報知部９を用いてドライバに警告を与えてもよい。   When moving the own vehicle to the end in the own lane, if there is a light vehicle or an obstacle and the movement is dangerous, a warning may be given to the driver using the notification unit 9.

以上のように、本実施例によれば、車線変更に伴う一連のドライバの操作、例えば、ウィンカースイッチの操作，後側方の安全確認、及び、適切なステアリングホイールの操作などの負担を軽減できる。これら車線変更の操作を、車線変更支援装置の開始後は、操舵は車線変更支援装置によって行われるため、ドライバは基本的な安全確認、及び、車線変更のタイミング確認に集中することができる。又、車線変更支援装置は車線変更を開始する以前は、他車線へのはみ出しを防止するように自車を制御するため、ドライバの後側方確認におけるステアリングホイールの操作のずれによる他車線へのはみ出しを防止することができる。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to reduce a burden of a series of driver operations, for example, a blinker switch operation, a rear side safety check, and an appropriate steering wheel operation in accordance with a lane change. . Since the steering operation is performed by the lane change assisting device after the lane change assisting device is started, the driver can concentrate on the basic safety confirmation and the lane change timing confirmation. Also, before starting the lane change, the lane change support device controls the own vehicle so as to prevent the lane from protruding to another lane. Protrusion can be prevented.

又、図５において、本車線変更支援装置を用いた車両Ａが本車線変更支援装置を動作させ、ウィンカーを点等させつつ車線端を走行することにより、車線変更される側の車線を走行している車両Ｂは、車両Ａの明確な車線変更意思を認識することができ、車両間における安全性が高まる。更に、このように走行すると車両Ｂは、車両Ａの車線変更を補助するように減速する場合もあり、車線変更のスムーズな実施も期待できる。   In FIG. 5, the vehicle A using the lane change assist device operates the lane change assist device and travels along the lane where the lane is changed by driving the lane edge while turning the blinker. The vehicle B can recognize the clear lane change intention of the vehicle A, and the safety between vehicles increases. Further, when traveling in this manner, the vehicle B may decelerate so as to assist the lane change of the vehicle A, and smooth lane change can be expected.

次に、車線変更を車線変更支援装置が行う実施例について説明する。   Next, an embodiment in which a lane change support device performs a lane change will be described.

図６は、車線変更支援装置の動作を示すフロー図である。   FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the lane change support device.

ステップ２０１〜２０８は、図２のステップ１０１〜１０８と、それぞれ同じである。ステップ２０６又は２０８の後、車線変更処理中かの判断を、車線変更中フラグの状態によって判断する（ステップ２０９）。車線変更中フラグは、コントローラ１１の初期起動直後は、オフになっている。車線変更中フラグがオンであればステップ２１５に遷移する。当該フラグがオフの場合、車線変更が可能か否かの判断を行う（ステップ２１０）。車線変更が可能か否かの判断は、障害物認識部１０からの情報によって行う。ここで、障害物認識部１０からの情報を利用し、報知部９を用いて車両、及び障害物の有無情報をドライバに対して提示してもよい。このドライバに対する障害物についての情報提示により、ドライバの外界認識に対する不安感を減少させることができる。   Steps 201 to 208 are the same as steps 101 to 108 in FIG. After step 206 or 208, whether the lane change process is in progress is determined based on the state of the lane change flag (step 209). The lane changing flag is off immediately after the controller 11 is initially started. If the lane changing flag is on, the process proceeds to step 215. If the flag is off, it is determined whether the lane can be changed (step 210). The determination as to whether or not the lane change is possible is made based on information from the obstacle recognition unit 10. Here, the information from the obstacle recognizing unit 10 may be used, and the vehicle and the presence / absence information of the obstacle may be presented to the driver using the notification unit 9. By presenting information about obstacles to the driver, the driver's anxiety about recognition of the outside world can be reduced.

ステップ２１０において、車線変更が可能な場合（車線変更する先の領域に車両や障害物がない場合）、ドライバからの車線変更操舵の開始があるか否かの判断を行う（ステップ２１１）。例えば、車線変更意思入力装置７を用いて、ウィンカーの長押しや、車線変更ボタンの操作や、音声入力によって、ドライバからの車線変更操舵意思を伝える。車線変更操舵の開始が車線変更意思入力装置７から観測された場合、ステップ２１３に遷移し、それ以外の場合はステップ２１２に遷移する。尚、ステップ２１２は、図２のステップ１０９と同じである。   In step 210, when the lane change is possible (when there is no vehicle or obstacle in the area to which the lane is changed), it is determined whether or not the driver has started the lane change steering (step 211). For example, the lane change intention input device 7 is used to transmit the driver's intention to change the lane by pushing the blinker for a long time, operating the lane change button, or inputting voice. If the start of lane change steering is observed from the lane change intention input device 7, the process proceeds to step 213, and otherwise, the process proceeds to step 212. Step 212 is the same as step 109 in FIG.

ステップ２１２の後、車線変更を行う際に利用する目標追従経路の生成を行う（ステップ２１３）。図６に、車線変更用の目標追従経路の一例を示す。車線変更用の目標追従経路は、ステップ２０７のθｐの計算と同様に行う。車線変更用の目標追従経路の生成において、車線変更を行う時間は、例えば３秒などとする。目標追従経路は、車線変更が完了した後もしばらくは車線に平行に走行するように生成する。この理由は、車線変更後、操舵が安定した状態で車線変更支援を終了するためである。この車線変更後も操舵制御を行うことにより、車線変更支援装置が終了直後のドライバ操舵負担を減少できる。   After step 212, a target tracking route used when changing lanes is generated (step 213). FIG. 6 shows an example of a target tracking route for changing lanes. The target tracking route for lane change is performed in the same manner as the calculation of θp in step 207. In generating the target tracking route for changing lanes, the time for changing lanes is, for example, 3 seconds. The target tracking route is generated so as to travel parallel to the lane for a while after the lane change is completed. This is because the lane change support is terminated in a state where the steering is stable after the lane change. By performing the steering control even after the lane change, the driver steering burden immediately after the lane change support device is finished can be reduced.

次に、車線変更操舵を行っていることを示す車線変更中フラグを、オン状態に設定する（ステップ２１４）。このフラグは、コントローラ１１の初期起動直後は、オフになっている。   Next, a lane changing flag indicating that lane change steering is being performed is set to an on state (step 214). This flag is off immediately after the initial startup of the controller 11.

ステップ２１５〜２１８は、図２のステップ１１０〜１１３と、それぞれ同じである。但し、ステップ２１８において、車線変更中フラグもオフ状態に設定する。その後、車線変更支援処理を終了し、再度Ｓｔａｒｔから処理を行う。   Steps 215 to 218 are the same as steps 110 to 113 in FIG. However, in step 218, the lane changing flag is also set to the off state. Thereafter, the lane change support process is terminated, and the process is performed again from Start.

ステップ２１８の後、車線変更が終了したかの判断を行う（ステップ２１９）。車線変更が終了するとは、ステップ２１３で生成された車線変更用の目標追従経路の走行を終えることであり、このときは車線変更操舵が完了したものとして、車線変更操舵の処理を終了すべく、ステップ２１８に遷移する。それ以外の場合は、車線変更支援処理を終了し、再度Ｓｔａｒｔから処理を行う。   After step 218, it is determined whether the lane change has been completed (step 219). The completion of the lane change means that the traveling of the target tracking route for the lane change generated in step 213 is finished, and at this time, the lane change steering is completed, assuming that the lane change steering is completed. Transition to step 218. In other cases, the lane change support process is terminated and the process is performed again from Start.

車線変更を終了して、操舵介入を終了する際に、報知部９を用いて、車線変更操舵が終了する旨をドライバに対して報知してもよい。車線変更操舵が終了する旨をドライバに通知することにより、本車線変更支援装置終了に伴う操舵制御の終了をドライバに通知することになり、ドライバへ、操舵の主導権の移動を促すことができる。   When the lane change is ended and the steering intervention is ended, the notification unit 9 may be used to notify the driver that the lane change steering is ended. By notifying the driver that the lane change steering is ended, the driver is notified of the end of the steering control accompanying the end of the lane change assist device, and the driver can be prompted to move the steering initiative. .

以上のように、本実施例によれば、実施例１における効果に加え、車線変更自体を車線変更支援装置が行うこともできる。即ち、車線変更に伴う一連の操作を減らし、ドライバの操作負担を減少できる。又、車線変更の際にドライバは操舵操作負担が減少するため、周囲の安全状況により注意することができ、車線変更に伴う安全性を高めることができる。   As described above, according to the present embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, the lane change support device can also perform the lane change itself. That is, a series of operations associated with the lane change can be reduced, and the operation burden on the driver can be reduced. In addition, since the driver's steering operation burden is reduced when changing lanes, the driver can be more careful with the surrounding safety situation, and safety associated with changing lanes can be improved.

次に、車線変更時に操舵介入の制御量を減少させる実施例について説明する。   Next, an embodiment in which the control amount of the steering intervention is reduced when the lane is changed will be described.

図８は、車線変更支援装置の動作を示すフロー図である。   FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the lane change support device.

ステップ３０１〜３０８は、図２のステップ１０１〜１０８と、それぞれ同じである。ステップ３０６又は３０８の後、車線変更する側の自車線に沿うように走行するための、目標経路と目標経路幅の生成を行う（ステップ３０９）。図９に示す通り、目標経路とは図２のステップ１０９において定義した目標追従経路に相当し、目標経路幅（例えば０.５ｍ）とは、目標経路に一定幅の領域を持たせたものである。目標経路幅は、車速が大きいほど大きくしてもよい。   Steps 301 to 308 are the same as steps 101 to 108 in FIG. After step 306 or 308, a target route and a target route width for traveling along the own lane on the lane change side are generated (step 309). As shown in FIG. 9, the target route corresponds to the target following route defined in step 109 of FIG. 2, and the target route width (for example, 0.5 m) is obtained by giving a region of a certain width to the target route. is there. The target route width may be increased as the vehicle speed increases.

ステップ３１０は、図２のステップ１１０と同じである。次に、ステップ３０９で生成した目標経路幅内に、ステップ３１０で計算した前方注視点が収まっているか否かの判断を行う（ステップ３１１）。前方注視点が幅内に収まっている場合、処理はステップ３１３に遷移し、それ以外の場合ではステップ３１２に遷移する。前方注視点が幅内にある場合、本車線変更支援は、ドライバによる操舵角とシステムが行う操舵制御による操舵角が近い値にあると判断し、ドライバ操舵を優先してシステムによる操舵制御を行わない。システムによる操舵制御の可能性が減少することにより、ドライバがシステムの操舵介入に伴って感じる違和感を低減させることができる。   Step 310 is the same as step 110 in FIG. Next, it is determined whether or not the forward gazing point calculated in step 310 is within the target route width generated in step 309 (step 311). If the forward gazing point is within the width, the process transitions to step 313; otherwise, the process transitions to step 312. When the forward gazing point is within the width, the lane change support determines that the steering angle by the driver and the steering angle by the steering control performed by the system are close to each other, and the steering control by the system is performed with priority on the driver steering. Absent. By reducing the possibility of steering control by the system, it is possible to reduce the uncomfortable feeling that the driver feels with the steering intervention of the system.

ステップ３１１の後、ステップ３０９で導出した目標経路，目標経路幅、及び、ステップ３１０で導出した前方注視点を用いて、操舵制御を行う（ステップ３１２）。図８に示すように、幅を構成する２本の線のうち、前方注視点と近い側の線と、前方注視点との距離をΔｂとして、図２のステップ１１１と同様に操舵制御を行う。ステップ３１３，３１４は、図２のステップ１１２，１１３と、それぞれ同じである。   After step 311, steering control is performed using the target route derived in step 309, the target route width, and the forward gazing point derived in step 310 (step 312). As shown in FIG. 8, steering control is performed in the same manner as Step 111 in FIG. 2, with Δb being a distance between a line closer to the front gazing point of the two lines constituting the width and the front gazing point. . Steps 313 and 314 are the same as steps 112 and 113 in FIG.

以上のように、本実施例によれば、実施例１における効果に加え、車線変更における操舵介入の制御量を減少させることもできる。車線変更支援装置が行う操舵介入量を減少することにより、ドライバは自然な操舵操作を行いつつ、必要なときのみ操舵介入が行われことになる。この必要な場合のみの操舵介入により、ドライバは操縦感を適切に感じつつ車線変更処理を行うことができ、適度な緊張感を持って操舵を行うことになるため、結果として車両安全性が高まる。   As described above, according to the present embodiment, in addition to the effects in the first embodiment, the control amount of the steering intervention in the lane change can be reduced. By reducing the amount of steering intervention performed by the lane change assisting device, the driver performs a steering intervention only when necessary while performing a natural steering operation. By this steering intervention only when necessary, the driver can perform the lane changing process while properly feeling the steering feeling, and the steering is carried out with a moderate tension, resulting in an increase in vehicle safety. .

図１０は、実施例１とは別の車両システムの構成を示す図である。   FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a vehicle system different from the first embodiment.

本車両システムは、ドライバが操舵入力を行うためのステアリングホイール１と、ステアリングホイール１の操舵力および操舵角を測定するための操舵力角センサ１２と、操舵をアシストする操舵アシストモータ１３と、車両の車速を検出する車速センサ６と、車線変更意思入力装置７と、カメラを用いて車線認識を行う車線認識部８と、ドライバに情報伝達を行う報知部９と、後側方の障害物を検出するための障害物認識部１０と、車線変更支援を行うコントローラ１１と、から構成される。   The vehicle system includes a steering wheel 1 for a driver to input a steering, a steering force angle sensor 12 for measuring a steering force and a steering angle of the steering wheel 1, a steering assist motor 13 for assisting steering, a vehicle A vehicle speed sensor 6 for detecting the vehicle speed, a lane change intention input device 7, a lane recognition unit 8 for performing lane recognition using a camera, an informing unit 9 for transmitting information to the driver, and a rear side obstacle. It comprises an obstacle recognition unit 10 for detection and a controller 11 that performs lane change support.

図１０の構成は、転舵輪がステアリングホイール１と連結されたステアリングシャフトを介して連結されている。図１０の構成は、いわゆる電動式パワーステアリングに関する構成であり、ステアリングホイール１を操舵すると、操舵力角センサ１２によって、操舵トルクが検出され、操舵トルクに応じた操舵アシストトルクを操舵アシストモータ１３で発生させる。   In the configuration of FIG. 10, the steered wheels are connected via a steering shaft connected to the steering wheel 1. The configuration of FIG. 10 is a configuration related to so-called electric power steering. When the steering wheel 1 is steered, the steering torque is detected by the steering force angle sensor 12, and the steering assist torque corresponding to the steering torque is generated by the steering assist motor 13. generate.

本車線変更支援装置の動作は、実施例１〜３とほぼ同じであるが、図２のステップ１１１、図６のステップ２１６、図８のステップ３１２、即ち、操舵支援の動作が異なる。操舵支援では、Δｂを減少させるように操舵アシストトルクＴａを発生させる。例えば、車速Ｖに応じて変化するゲインＫａを予め設定しておき、このゲインＫａを用いて、操舵アシストトルクＴａ＝Ｋａ×Δｂとなるように、操舵制御を行う。   The operation of the present lane change assist device is substantially the same as in the first to third embodiments, but step 111 in FIG. 2, step 216 in FIG. 6, step 312 in FIG. In the steering assist, the steering assist torque Ta is generated so as to decrease Δb. For example, a gain Ka that changes according to the vehicle speed V is set in advance, and steering control is performed using this gain Ka so that the steering assist torque Ta = Ka × Δb.

本実施例でも、実施例１〜３と同様の効果を得るが、ステアリングホイールと転舵輪が機械的に連結されている点が実施例１〜３と異なり、操舵介入を行った結果が、ステアリングホイール１を介してドライバに伝わる点が異なる。   Even in this embodiment, the same effects as in the first to third embodiments are obtained. However, unlike the first to third embodiments in that the steering wheel and the steered wheels are mechanically connected, the result of the steering intervention is the steering wheel. It is different in that it is transmitted to the driver via the wheel 1.

図１１は、実施例１，４とは別の車両システムの構成を示す図である。   FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of a vehicle system different from the first and fourth embodiments.

本車両システムは、ドライバが操舵入力を行うためのステアリングホイール１と、ステアリングホイールの操舵角を測定するための操舵角センサ２と、車両の車速を検出する車速センサ６と、車線変更意思入力装置７と、カメラを用いて車線認識を行う車線認識部８と、ドライバに情報伝達を行う報知部９と、後側方の障害物を検出するための障害物認識部１０と、車線変更支援を行うコントローラ１１と、ヨーモーメント生成機構１４と、から構成される。   The vehicle system includes a steering wheel 1 for a driver to input steering, a steering angle sensor 2 for measuring a steering angle of the steering wheel, a vehicle speed sensor 6 for detecting the vehicle speed of the vehicle, and a lane change intention input device. 7, a lane recognition unit 8 that performs lane recognition using a camera, a notification unit 9 that transmits information to the driver, an obstacle recognition unit 10 for detecting an obstacle on the rear side, and lane change support The controller 11 is configured to include a yaw moment generation mechanism 14.

ステアリングホイール１，操舵角センサ２、及び、車速センサ６からコントローラ１１までの構成は、実施例１と同じである。   The configuration from the steering wheel 1, the steering angle sensor 2, and the vehicle speed sensor 6 to the controller 11 is the same as that of the first embodiment.

ヨーモーメント生成機構１４は、後輪の左右間にトルク差を発生させることで、ヨーモーメントを生成する装置であり、これにより操舵に拠らずに車両にヨーモーメントを発生させることができる。   The yaw moment generating mechanism 14 is a device that generates a yaw moment by generating a torque difference between the left and right of the rear wheels, and can thereby generate a yaw moment in the vehicle without depending on steering.

本車線変更支援装置の動作は、実施例１〜実施例３とほぼ同じであるが、図２のステップ１１１、図６のステップ２１６、図８のステップ３１２、即ち、操舵支援の動作が異なる。操舵支援では、Δｂを減少させるようにヨーモーメントＭを発生させる。例えば、車速Ｖに応じて変化するゲインＫＭを予め設定しておき、このゲインＫＭを用いて、ヨーモーメントＭ＝ＫＭ×Δｂとなるように、ヨーモーメント制御を行う。   The operation of the present lane change assist device is substantially the same as that of the first to third embodiments, but step 111 in FIG. 2, step 216 in FIG. 6, step 312 in FIG. In the steering assist, the yaw moment M is generated so as to decrease Δb. For example, a gain KM that changes according to the vehicle speed V is set in advance, and yaw moment control is performed using the gain KM so that the yaw moment M = KM × Δb.

本構成でも、実施例１〜３と同様の効果を得るが、後輪でヨーモーメントを発生しているため、実施例４のように、操舵介入を行った結果が、ステアリングホイール１を介してドライバに伝わるということは、ほとんど無い。   Even in this configuration, the same effects as in the first to third embodiments are obtained, but since the yaw moment is generated in the rear wheels, the result of the steering intervention as in the fourth embodiment is obtained via the steering wheel 1. There is almost no transmission to the driver.

以上、本稿によれば、車線変更支援において、車線変更の車線乗り越え前において、自車を車線変更する側の自車線端に沿うように操舵制御を行うことにより、操舵に代表される車線変更に伴うドライバの操作負担を軽減できる。又、自車が車線変更を行う側の車線端を走行することによって、他車に自車の車線変更意思を明示し、車線変更に伴う車両安全を高めることができる。   As described above, according to this article, in lane change support, steering control is performed along the own lane edge on the side where the lane is changed before the lane change is overtaken. The driver's operation burden can be reduced. In addition, when the vehicle travels along the lane edge on the side where the lane is changed, the intention to change the lane of the own vehicle is clearly indicated to the other vehicle, and the vehicle safety associated with the lane change can be enhanced.

車両のシステム構成図。The system block diagram of a vehicle. 車線変更支援装置の動作を示すフロー図。The flowchart which shows operation | movement of a lane change assistance apparatus. 角度θｐの一例を示す図。The figure which shows an example of angle (theta) p. 自車線端に沿って走行する車両の一例を示す図。The figure which shows an example of the vehicle which drive | works along the own lane edge. 自車線端に沿って走行する自車と他車の一例を示す図。The figure which shows an example of the own vehicle and other vehicle which drive | work along the own lane edge. 車線変更支援装置の動作を示すフロー図。The flowchart which shows operation | movement of a lane change assistance apparatus. 車線変更用目標追従経路の一例を示す図。The figure which shows an example of the target tracking path | route for lane change. 車線変更支援装置の動作を示すフロー図。The flowchart which shows operation | movement of a lane change assistance apparatus. 目標経路幅の一例を示す図。The figure which shows an example of target path width. 車両のシステム構成図。The system block diagram of a vehicle. 車両のシステム構成図。The system block diagram of a vehicle.

符号の説明Explanation of symbols

１ ステアリングホイール
２ 操舵角センサ
３ 操舵反力モータ
４ 転舵用モータ
５ 転舵角センサ
６ 車速センサ
７ 車線変更意思入力装置
８ 車線認識部
９ 報知部
１０ 障害物認識部
１１ コントローラ
１２ 操舵力角センサ
１３ 操舵アシストモータ
１４ ヨーモーメント生成機構 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steering wheel 2 Steering angle sensor 3 Steering reaction force motor 4 Steering motor 5 Steering angle sensor 6 Vehicle speed sensor 7 Lane change intention input device 8 Lane recognition unit 9 Notification unit 10 Obstacle recognition unit 11 Controller 12 Steering force angle sensor 13 Steering assist motor 14 Yaw moment generation mechanism

Claims (10)

ドライバの車線変更の意思を判断する意思判断部と、
自車を制御する車両制御部を備え、
前記車両制御部は、前記意思判断部が、前記ドライバが車線変更を行う意思があると判断した場合、前記自車が車線変更を行う側の車線に沿うように制御する、車線変更支援装置。 A decision making unit that decides the driver's intention to change lanes;
A vehicle control unit for controlling the own vehicle;
The said vehicle control part is a lane change assistance apparatus which controls the said own vehicle along the lane on the side which changes a lane, when the said intention judgment part judges that the said driver has the intention to change a lane. 前記車両制御部は、前記自車の転舵角を制御する、請求項１記載の車線変更支援装置。   The lane change support device according to claim 1, wherein the vehicle control unit controls a turning angle of the host vehicle. 前記車両制御部は、前記自車の操舵アシストトルクを制御する、請求項１記載の車線変更支援装置。   The lane change assist device according to claim 1, wherein the vehicle control unit controls a steering assist torque of the host vehicle. 前記車両制御部は、前記自車の後輪の左右トルク差を制御する、請求項１記載の車線変更支援装置。   The lane change assist device according to claim 1, wherein the vehicle control unit controls a left-right torque difference between rear wheels of the host vehicle. 前記車両制御部は、前記意思判断部が、前記ドライバが車線変更を行う意思があると判断した場合、前記自車が車線変更を行う側の端に位置していない時は、車線変更を行う方向に移動するように制御する、請求項１記載の車線変更支援装置。   The vehicle control unit performs lane change when the intention determination unit determines that the driver intends to change lanes, and the vehicle is not located at an end on the lane change side. The lane change support device according to claim 1, wherein the lane change support device is controlled to move in a direction. 前記自車の周辺の障害物を認識する障害物認識部を更に備え、
前記車両制御部は、前記自車が車線変更を行う方向に移動するように制御している時に、前記障害物認識部が、前記自車がその方向に移動することによって前記障害物と衝突する可能性があると判断した場合、前記自車が車線と平行に走行するように制御する、請求項５記載の車線変更支援装置。 An obstacle recognition unit for recognizing obstacles around the vehicle;
When the vehicle control unit controls the vehicle to move in a lane change direction, the obstacle recognition unit collides with the obstacle by moving the vehicle in that direction. The lane change assist device according to claim 5, wherein when it is determined that there is a possibility, the own vehicle is controlled to travel in parallel with the lane. 前記障害物とは、他車を示す、請求項６記載の車線変更支援装置。   The lane change support device according to claim 6, wherein the obstacle indicates another vehicle. ドライバの操舵介入を判断する操舵介入判断部を更に備え、
前記車両制御部は、前記操舵介入判断部が、ドライバが操舵介入を行ったと判断した場合、車線変更支援に関する車両制御を中止する、請求項１記載の車線変更支援装置。 A steering intervention determination unit for determining a driver's steering intervention;
The lane change support device according to claim 1, wherein the vehicle control unit stops vehicle control related to lane change support when the steering intervention determination unit determines that the driver has performed steering intervention. 前記車両制御部は、前記自車が車線変更を行う側の端に沿って走行した後、車線をまたぐように制御する、請求項１記載の車線変更支援装置。   The lane change assisting device according to claim 1, wherein the vehicle control unit controls the vehicle so as to cross the lane after traveling along the end on the side where the lane change is performed. ドライバの車線変更の意思を判断する意思判断部と、
自車の周辺の障害物を認識する障害物認識部と、
前記自車を制御する車両制御部を備え、
前記車両制御部は、前記意思判断部が、前記ドライバが車線変更を行う意思があると判断した場合、車線変更を行う方向に前記自車が移動するように制御し、前記障害物認識部が、前記自車が当該方向に移動することによって前記障害物と衝突する可能性がないと判断した場合、前記自車が車線をまたぐように制御する、車線変更支援装置。 A decision making unit that decides the driver's intention to change lanes;
An obstacle recognition unit that recognizes obstacles around the vehicle,
A vehicle control unit for controlling the vehicle;
The vehicle control unit, when the intention determination unit determines that the driver has an intention to change lanes, controls the vehicle to move in a direction to change lanes, and the obstacle recognition unit A lane change assisting device that controls the host vehicle to cross the lane when it is determined that the host vehicle does not collide with the obstacle by moving in the direction.
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