JP3680249B2 - Automatic control system for lane departure reduction due to skidding - Google Patents
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- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、横滑りによる車線逸脱量低減自動制御システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
特開平8−244588号公報は、車両のヨーモーメントを制御することにより、車両のスピンおよびドリフトを防止することを開示している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平8−244588号公報は、車両が車線から逸脱する場合における制御方法を開示していない。
【0004】
本発明は、上記問題を鑑み、車両が車線から逸脱する場合、VSC制御に加え、さらに減速制御を行う車線逸脱量低減自動制御システムを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の車線逸脱量低減自動制御システムは、4輪を有する車両の横滑りを検出する横滑り検出手段と、車両の区画線からの逸脱を検出する区画線逸脱検出手段と、前記4輪の制動制御を行うブレーキ部と、前記横滑り検出手段によって車両の横滑りが検出され、かつ前記区画線逸脱検出手段によって車両の区画線からの逸脱が検出されたとき、VSC制御による制動力に、4輪のうちで最大制動力とVSC制御による制動力の差の最も小さな輪に関する前記差を4輪それぞれにさらに加えて減速制御を行うように、前記ブレーキ部に対して指示する制御手段とを備えている。
【0006】
この場合、前記区画線逸脱検出手段を、例えば、路面の画像を入力する画像入力手段と、前記画像を画像処理し、前記車両が区画線から逸脱することを判定する判定手段とで構成するとよい。
【0007】
また、前記判定手段は、前記画像処理された画像における区画線が所定の範囲内にない場合、車両が区画線から逸脱すると判定するとよい。さらに、前記判定手段は、前記画像処理された画像における区画線と所定の直線がなす角が、所定の角より大きい場合、車両が区画線から逸脱すると判定してもよい。
【0008】
車両が横滑りをした場合、VSC制御により、タイヤのグリップ力を回復することは、車両がスピンまたはドリフトする恐れがなくなる点から、車両を操作する操作者にとって好ましい。しかしながら、車両が横滑りをした場合、VSC制御および減速制御により、車両の速度が著しく低下することを操作者が操作者の中には望まない者もいる恐れがある。
【0009】
車両が区画線から逸脱すると判定される場合、操作者を守るために、VSC制御に加えて、減速制御を行うことは、操作者に利益をもたらす。車両が区画線から逸脱することを避けることができるからである。
【0010】
本発明の車線逸脱量低減自動制御システムでは、横滑り検出手段によって車両の横滑りが検出され、かつ区画線逸脱検出手段によって車両の区画線からの逸脱が検出されると、制御手段が、VSC制御による制動力に、4輪のうちで最大制動力とVSC制御による制動力の差の最も小さな輪に関する前記差を4輪それぞれにさらに加えて減速制御を行うように、ブレーキ部に対して指示する。このため、操作者は、本発明の車線逸脱量低減自動制御システムが搭載された車両を安全に操作することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照し本発明の実施形態を説明する。
【0012】
図1は、実施形態の車線逸脱量低減自動制御システム10を示す図であり、図2は、車線逸脱量低減自動制御システム10のブロックを示す図である。
【0013】
車線逸脱量低減自動制御システム10は、制御部1、横滑り検出部2、画像入力部3、およびブレーキ部4〜7を備えている。
【0014】
横滑り検出部2は、車線逸脱量低減自動制御システム10が搭載された車両がY方向に滑っているか否か;Z軸まわりに滑っているか否かを検出する。横滑りが検出されると、横滑り検出部2は、横滑りを示す信号を制御部1に送る。横滑り検出部2として、加速度センサ、またはヨーモーメントを検出するセンサが用いられてもよい。なお、実施形態では、横滑り検出部2として加速度センサが用いられているとして以後説明する。
【0015】
画像入力部3は、Y方向とほぼ直交するX方向の画像を入力する。入力される画像は路面に関する画像を含んでいる。路面には、区画線が示されているものとする。区画線には、白色や黄色などの車線が含まれる。なお、画像入力部3として、CCD(Charge Coupled Device)が用いられてもよい。
【0016】
ブレーキ部4〜7は、4輪A〜Dに対応するように車両に取り付けられている。ブレーキ部4〜7のそれぞれは、独立して減速制御を行うことができる。
【0017】
制御部1は、画像入力部3から出力された画像を画像処理し、車両が、区画線から逸脱するか否かを判定する。制御部1は、横滑りを示す信号を受け取り、車両が区画線から逸脱すると判定すると、VSC制御に加え、さらに減速制御を行うように、ブレーキ部4〜7に指示する。なお、制御部1が行う「逸脱する」という判定は、車両が区画線から将来逸脱する可能性がある場合を含む。制御部1として、ECUなどのマイコンが用いられてもよい。また、車両が区画線から逸脱するか否かという判定の詳細については、後述する。
【0018】
ここで、VSC制御とは、車両がカーブを旋回中に、車両の前輪が横滑りするとき、各輪に適量のブレーキを効かせ且つエンジン出力を抑制して、タイヤのグリップ力を回復する制御である(「車両安定性制御システムの開発」:1996年度,日本機械学会賞,技術賞,詳細説明資料,P.15〜18および「マン・マシン系を考慮した事故回避性能の向上」:自動車技術,Vol.49,No.12,P.13,1995など)。
【0019】
たとえば、車両が左カーブを旋回中に、前輪がドリフトして、VSC制御が行われると、ブレーキ部4が輪Aに5の制動力を加え、ブレーキ部5が輪Bに2の制動力を加え、ブレーキ部6が輪Cに4の制動力を加え、ブレーキ部7が輪Dに1の制動力を加える。そのような状態で、制御部1が、VSC制御に加えさらに減速制御を行うようにブレーキ部4〜7に指示すると、たとえば、ブレーキ部4が輪Aに10の制動力を加え、ブレーキ部5が輪Bに7の制動力を加え、ブレーキ部6が輪Cに9の制動力を加え、ブレーキ部7が輪Dに6の制動力を加える。言い換えると、VSC制御によってブレーキ部4〜7が与えた制動力に加え、さらに、ブレーキ部4〜7が所定の制動力をブレーキ部4〜7のそれぞれに与える。なお、上述した輪A〜Dの中で、輪Aの最大制動力が最も大きく、輪Aの最大制動力を10とする。
【0020】
ここで、いずれのブレーキ部4〜7の制動力も、最大制動力以下である。最大制動力とは、輪で発揮できる最大の制御力である。なお、輪A〜Dの最大制動力は、輪荷重やタイヤのスリップ角等の違いで異なっている。
【0021】
たとえば、輪Aの最大制動力が10.0であり、輪Bの最大制動力が10.2であり、輪Cの最大制動力が8.1であり、輪Dの最大制動力が8.0であり、VSC制御によって、ブレーキ部4が輪Aに7の制動力を加え、ブレーキ部5が輪Bに6の制動力を加え、ブレーキ部6が輪Cに6の制動力を加え、ブレーキ部7が輪Dに5の制動力を加える場合、減速制御では、輪A〜Dに、2.1の制動力しか加えられない。輪A〜Dの中で最大制動力の最も大きい輪Bの最大制動力と、VSC制御における輪Bの制動力の差4.2を他の輪、たとえば、輪Cに加えると、ブレーキ部6が輪Cに加える計算上の制動力の合計は、10.2となるが、輪Cの最大制動力が8.1であるため、ブレーキ部6がそのような制動力を輪Cに加えることは実際にはできない。
【0022】
そのような場合には、4輪のうち最大制動力とVSC制御による制動力の差の最も小さいものをVSC制御が行われている輪にさらに加える。
【0023】
つまり、車線逸脱量低減自動制御システム10では、最大制動力とVSC制御による制動力の差で、4輪のうち最も大きい制動力を4輪に加えることが理想であるが、論理的に能力のない場合は、2番目、3番目、もしくは4番目の制動力差(最大制動力−VSC制動力)を加えることになる。
【0024】
以下に、車線逸脱量低減自動制御システム10の動作を図3を用いて説明する。
【0025】
図3は、車線逸脱量低減自動制御システム10の動作を示す図である。
【0026】
ステップS1では、横滑り検出部2が車両が横滑りしているか否かを検出する。車両が横滑りしていない場合、処理はステップS2に進み、車両が横滑りしている場合、処理はステップS3に進む。ステップS2では、通常の制御が行われる。通常の制御とは、VSC制御などの制動制御を行わない制御である。たとえば、ステップS2ではなにも行われずに、処理がステップS1に戻ってもよい。
【0027】
ステップS3では、制御部1が、画像入力部3から出力された画像に基づき、車両が区画線から逸脱するか否かを判定する。ステップS3で、車両が区画線から逸脱しないと判定された場合、処理はステップS4に進む。ステップS4では、制御部1が、VSC制御を行うようにブレーキ部4〜7に指示をする。ステップS3で、車両が区画線から逸脱すると判定された場合、処理はステップS5に進む。ステップS5では、制御部1が、VSC制御および減速制御を行うようにブレーキ部4〜7に指示をする。
【0028】
本実施形態では、車両が区画線から逸脱するか否かという判定のために、第1の判定方法または第2の判定方法が用いられてもよい。
【0029】
以下に、車両が区画線から逸脱するか否かという第1の判定方法を図4および図5を用いて説明する。
【0030】
図4は、画像入力部3によって取りこまれた画像を制御部1が画像処理した処理画像を示す図である。
【0031】
図4において、直線21および直線22は区画線を示し、点Eおよび点Fは基準点を示している。ここで、点Eの座標を(XL0,α)とし、点Fの座標を(XR0,α)とする。直線23は、Y=αの直線であるとする。直線23と直線21および直線22との交点を、それぞれ点Gおよび点Hとする。点Gの座標を(XL,α)とし、点Hの座標を(XR,α)とする。
【0032】
第1の判定方法では、直線21が点Eより右側に位置するとき、制御部1は車両が区画線から逸脱すると判定し、直線22が点Fより左側に位置するとき、制御部1は車両が区画線から逸脱すると判定する。なお、直線21が点Eより左側に位置し、直線22が点Fより右側に位置するとき、制御部1は車両が区画線から逸脱しないと判定する。
【0033】
図5は、第1の判定方法のフローチャートを示す図である。
【0034】
ステップS11で、制御部1は、条件XL≧XL0を満たすか否かを判定する。条件XL≧XL0を満たす場合、処理はステップS12に進み、制御部1は、車両が区画線から逸脱すると判定する。
【0035】
条件XL≧XL0を満たさない場合、処理はステップS13に進み、制御部1は、条件XR≦XR0を満たすか否かを判定する。条件XR≦XR0を満たす場合、処理はステップS12に進み、制御部1は、車両が区画線から逸脱すると判定する。条件XR≦XR0を満たさない場合、処理はステップS14に進み、制御部1は、車両が区画線から逸脱しないと判定する。
【0036】
以下に、車両が区画線から逸脱するか否かという第2の判定方法を図6および図7を用いて説明する。
【0037】
図6は、画像入力部3によって取りこまれた画像を制御部1が画像処理した処理画像31および41を示す図である。
【0038】
図6において、直線21および直線22は区画線を示し、直線32および42は基準線を示す。また、基準線32と直線22とのなす角をθとし、基準線42と直線22とのなす角をθとする。
【0039】
第2の判定方法では、基準線と区画線とのなす角が、所定の値以上であれば、車両が区画線から逸脱すると判定し、基準線と区画線とのなす角が、所定の値未満であれば、車両が区画線から逸脱しないと判定する。
【0040】
図7は、第2の判定方法のフローチャートを示す図である。
【0041】
ステップS21で、制御部1は、条件θ≧θ0(V)を満たすか否かを判定する。ここで、θ0(V)は、車両の速度Vに応じて変化する値である。条件θ≧θ0(V)を満たす場合、処理はステップS22に進み、制御部1は、車両が区画線から逸脱すると判定する。条件θ≧θ0(V)を満たさない場合、処理はステップS23に進み、制御部1は、車両が区画線から逸脱しないと判定する。
【0042】
なお、本実施形態では、車両が区画線から逸脱するか否かという判定の精度を上げるために、第1の判定方法および第2の判定方法の両方が行われ、車両が区画線から逸脱すると両方の方法が判定した場合だけ、制御部1が、VSC制御および減速制御を行うようにブレーキ部4〜7に指示してもよい。
【0043】
【発明の効果】
本発明の車線逸脱量低減自動制御システムでは、車両の横滑りが検出され、かつ車両の区画線からの逸脱が検出されると、制御手段が、VSC制御による制動力に、4輪のうちで最大制動力とVSC制御による制動力の差の最も小さな輪に関する前記差を4輪それぞれにさらに加えて減速制御を行うように、ブレーキ部に対して指示する。このため、操作者は、本発明の車線逸脱量低減自動制御システムが搭載された車両を安全に操作することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態の車線逸脱量低減自動制御システム10を示す図である。
【図2】車線逸脱量低減自動制御システム10のブロックを示す図である。
【図3】車線逸脱量低減自動制御システム10の動作を示す図である。
【図4】画像入力部3によって取りこまれた画像を制御部1が画像処理した処理画像を示す図である。
【図5】第1の判定方法のフローチャートを示す図である。
【図6】画像入力部3によって取りこまれた画像を制御部1が画像処理した処理画像31および41を示す図である。
【図7】第2の判定方法のフローチャートを示す図である。
【符号の説明】
1 制御部
2 横滑り検出部
3 画像入力部
4〜7 ブレーキ部
10 車線逸脱量低減自動制御システム[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an automatic control system for reducing lane departure due to skidding.
[0002]
[Prior art]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-244588 discloses that the vehicle is prevented from spinning and drifting by controlling the yaw moment of the vehicle.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, JP-A-8-244588 does not disclose a control method when the vehicle deviates from the lane.
[0004]
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a lane departure amount reduction automatic control system that further performs deceleration control in addition to VSC control when a vehicle departs from a lane.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a lane departure amount reduction automatic control system according to the present invention includes a side slip detection means for detecting a side slip of a vehicle having four wheels, and a lane line departure detection means for detecting a deviation from the lane line of the vehicle. when the brake unit to perform braking dynamic control of the four-wheel, the detected skid of the vehicle by the sideslip detection means, and when a deviation from the separation lines of the vehicle by the lane line deviation detecting means is detected, VSC control Instruct the brake unit to perform deceleration control by further adding the difference regarding the wheel with the smallest difference between the maximum braking force and the braking force by VSC control to the four wheels. Control means.
[0006]
In this case, the lane line departure detection means may be constituted by, for example, an image input means for inputting an image of a road surface and a determination means for performing image processing on the image and determining that the vehicle deviates from the lane line. .
[0007]
The determination unit may determine that the vehicle departs from the lane marking when the lane marking in the image subjected to the image processing is not within a predetermined range. Furthermore, the determining means, demarcation line and a predetermined straight line angle in the image processed image, a predetermined angular larger field case, vehicles may be determined as a departure from the lane line.
[0008]
When the vehicle skids, it is preferable for the operator who operates the vehicle to recover the gripping force of the tire by the VSC control from the point that the vehicle is not likely to spin or drift. However, when the vehicle slips, some operators may not want the operator to significantly reduce the speed of the vehicle due to VSC control and deceleration control.
[0009]
If it is determined that the vehicle deviates from the lane marking, it is beneficial for the operator to perform deceleration control in addition to VSC control in order to protect the operator. It is because it can avoid that a vehicle deviates from a lane marking.
[0010]
In the lane departure reduction automatic control system according to the present invention, when a side slip of the vehicle is detected by the side slip detection means and a deviation from the lane line of the vehicle is detected by the lane departure detection means, the control means is controlled by VSC control . The brake unit is instructed to perform deceleration control by further adding the difference regarding the wheel having the smallest difference between the maximum braking force and the braking force by VSC control among the four wheels to the braking force . For this reason, the operator can safely operate the vehicle on which the lane departure amount reduction automatic control system of the present invention is mounted.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0012]
FIG. 1 is a diagram illustrating a lane departure amount reduction
[0013]
The lane departure amount reduction
[0014]
The
[0015]
The image input unit 3 inputs an image in the X direction substantially orthogonal to the Y direction. The input image includes an image relating to the road surface. It is assumed that a lane marking is shown on the road surface. The lane marking includes lanes such as white and yellow. As the image input unit 3, a CCD (Charge Coupled Device) may be used.
[0016]
The
[0017]
The
[0018]
Here, the VSC control is a control for restoring the tire grip force by applying an appropriate amount of braking to each wheel and suppressing the engine output when the front wheel of the vehicle slips while the vehicle is turning a curve. Yes ("Development of Vehicle Stability Control System": 1996, Japan Society of Mechanical Engineers Award, Technology Award, Detailed Explanation Materials, P.15-18, and "Improvement of Accident Avoidance Performance Considering Man-Machine System": Automotive Technology , Vol. 49, No. 12, P. 13, 1995, etc.).
[0019]
For example, when the front wheel drifts and VSC control is performed while the vehicle is turning on the left curve, the
[0020]
Here, the braking force of any of the
[0021]
For example, the maximum braking force of wheel A is 10.0, the maximum braking force of wheel B is 10.2, the maximum braking force of wheel C is 8.1, and the maximum braking force of wheel D is 8. 0, and by VSC control, the
[0022]
In such a case, of the four wheels, the smallest difference between the maximum braking force and the braking force by VSC control is further added to the wheel on which VSC control is being performed.
[0023]
That is, in the lane departure reduction
[0024]
Below, operation | movement of the lane departure amount reduction
[0025]
FIG. 3 is a diagram illustrating the operation of the lane departure amount reduction
[0026]
In step S1, the
[0027]
In step S <b> 3, the
[0028]
In the present embodiment, the first determination method or the second determination method may be used for determining whether or not the vehicle deviates from the lane marking.
[0029]
Below, the 1st determination method of whether a vehicle deviates from a lane marking is demonstrated using FIG. 4 and FIG.
[0030]
FIG. 4 is a diagram illustrating a processed image obtained by processing the image captured by the image input unit 3 by the
[0031]
In FIG. 4, a
[0032]
In the first determination method, when the
[0033]
FIG. 5 is a diagram illustrating a flowchart of the first determination method.
[0034]
In step S11, the
[0035]
When the condition X L ≧ X L0 is not satisfied, the process proceeds to step S13, and the
[0036]
Below, the 2nd determination method of whether a vehicle deviates from a lane marking is demonstrated using FIG. 6 and FIG.
[0037]
FIG. 6 is a diagram illustrating processed
[0038]
In FIG. 6,
[0039]
In the second determination method, if the angle formed between the reference line and the lane line is equal to or larger than a predetermined value, it is determined that the vehicle deviates from the lane line, and the angle formed between the reference line and the lane line is a predetermined value. If it is less, it is determined that the vehicle does not deviate from the lane marking.
[0040]
FIG. 7 is a flowchart of the second determination method.
[0041]
In step S21, the
[0042]
In the present embodiment, both the first determination method and the second determination method are performed in order to increase the accuracy of determination as to whether or not the vehicle deviates from the lane line, and when the vehicle deviates from the lane line. Only when both methods are determined, the
[0043]
【The invention's effect】
In the lane departure reduction automatic control system according to the present invention, when a side slip of the vehicle is detected and a departure from the lane marking of the vehicle is detected, the control means applies the braking force by VSC control to the maximum of the four wheels. The brake unit is instructed to perform deceleration control by further adding the difference regarding the wheel having the smallest difference between the braking force and the braking force by the VSC control to each of the four wheels . For this reason, the operator can safely operate the vehicle on which the lane departure amount reduction automatic control system of the present invention is mounted.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a lane departure amount reduction
FIG. 2 is a block diagram of a lane departure amount reduction
FIG. 3 is a diagram showing the operation of the lane departure amount reduction
FIG. 4 is a diagram illustrating a processed image obtained by performing image processing on the image captured by the image input unit 3 by the
FIG. 5 is a diagram illustrating a flowchart of a first determination method.
6 is a diagram illustrating processed
FIG. 7 is a diagram illustrating a flowchart of a second determination method.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
車両の区画線からの逸脱を検出する区画線逸脱検出手段と、
前記4輪の制動制御を行うブレーキ部と、
前記横滑り検出手段によって車両の横滑りが検出され、かつ前記区画線逸脱検出手段によって車両の区画線からの逸脱が検出されたとき、VSC制御による制動力に、4輪のうちで最大制動力とVSC制御による制動力の差の最も小さな輪に関する前記差を4輪それぞれにさらに加えて減速制御を行うように、前記ブレーキ部に対して指示する制御手段とを備えた車線逸脱量低減自動制御システム。Skid detection means for detecting skid of a vehicle having four wheels ;
A lane departure detection means for detecting a departure from the lane marking of the vehicle;
A brake unit for performing Braking control of the four wheels,
When a side slip of the vehicle is detected by the side slip detecting means and a deviation from the lane marking of the vehicle is detected by the lane line departure detecting means, the braking force by VSC control is set to the maximum braking force and VSC among the four wheels. A lane departure amount reduction automatic control system comprising: control means for instructing the brake unit to further perform deceleration control by further adding the difference regarding the wheel having the smallest difference in braking force by control to each of the four wheels .
前記区画線逸脱検出手段を、The lane marking departure detection means,
路面の画像を入力する画像入力手段と、An image input means for inputting an image of the road surface;
前記画像を画像処理し、前記車両が区画線から逸脱することを判定する判定手段とDetermination means for performing image processing on the image and determining that the vehicle deviates from the lane marking;
で構成した車線逸脱量低減自動制御システム。A lane departure reduction automatic control system composed of
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