JPH11189166A

JPH11189166A - 車線逸脱防止装置

Info

Publication number: JPH11189166A
Application number: JP9358478A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Miichi; 善紀見市; Yoshifusa Nakane; 吉英中根; Kazuya Hayafune; 一弥早舩; Takashi Ota; 貴志太田
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1997-12-25
Filing date: 1997-12-25
Publication date: 1999-07-13
Anticipated expiration: 2017-12-25
Also published as: JP3246428B2

Abstract

(57)【要約】【課題】車線逸脱防止装置に関し、車両が走行車線か
ら逸脱する虞が低い場合はドライバの自由な操舵操作を
妨げることなくドライバに違和感やストレスを与えるこ
となく的確に走行車線からの逸脱の防止を案内できるよ
うにする。【解決手段】ヨー角算出手段４Ａにより走行車線に対
して車両１の進行方向がなすヨー角を算出し、制御トル
ク算出手段５によりヨー角算出手段４Ａで算出されたヨ
ー角に基づいてドライバが容易に打ち勝てる程度の大き
さの操舵用制御トルクを算出する。制御手段６は、この
ように制御トルク算出手段５で設定された制御トルクが
ヨー角を減らす方向に発生するように車両の操舵アクチ
ュエータ２１を制御する。これにより、車両１の進行方
向が走行車線に沿うようにドライバの操舵操作を促すこ
とになり、車線逸脱の防止を案内する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車が走行車線
から逸脱しそうになるとこれを防止する方向にドライバ
の加える操舵トルクとは別にドライバが容易に打ち勝て
る程度の操舵用制御トルクを加えて車両の車線逸脱の防
止を案内する、車線逸脱防止装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、走行中の道路に対する車両の位置
や姿勢の把握を行ない、これに基づいて自動車の自動走
行制御を行なったり、ドライバの運転を案内したりする
技術（運転案内装置）が開発されている。自動走行制御
の場合、ドライバに何ら頼ることなく自動車を運転する
ことが必要であり、道路をはじめとした基本的施設（イ
ンフラ）を整備するなど、その実用化には様々な条件整
備が前提となる。

【０００３】一方、運転案内装置の場合、自動車を運転
するのはあくまでもドライバであり、運転案内装置はド
ライバの運転操作のミスをドライバに知らせたりミスを
解消する方向へ運転を補助したりするものである。した
がって、運転案内装置は、現在の道路環境においても実
現可能な技術が多く、より実用性の高い運転案内装置の
開発が望まれている。

【０００４】こうした運転案内装置の一つに車線逸脱防
止装置がある。この車線逸脱防止装置としては、自動車
が不注意で走行車線から逸脱しそうになると運転車に警
告を発する技術（特開昭６３−２１４９００号公報）が
ある。しかし、単に警告を発するだけでは居眠りをして
いるドライバには有効でない場合があるため、さらに積
極的に、自動車が走行車線内の一定位置（例えば中央位
置）を走行するように操舵制御を行なう技術（特開平７
−１０４８５０号公報）も提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の従来
の車線逸脱防止装置では、自動車が走行車線から逸脱し
そうになっているか否かの判定は、走行中の自動車（以
下、自車両という）の位置が走行車線の基準位置（一般
には、車線中心線）から左右どちら側にどの程度横ずれ
しているかに基づいて判定するものが一般的である。即
ち、横ずれ量が一定値を越えて大きくなったときにドラ
イバに警告を発したり、付与する操舵用制御トルクをこ
の横ずれ量が大きいほど大きくして、横ずれ量を減少す
る方向に操舵制御を行なったりするものである。

【０００６】しかしながら、このように車両が走行して
いる車線において走行車線の基準位置からの横ずれ量が
増加するほど付与する操舵用制御トルクを大きくする
と、車両が例え走行車線に沿って走行している場合で
も、走行車線の基準位置から横ずれしている限りは操舵
用制御トルクが付与されることになり、ドライバに違和
感を与えることがある。

【０００７】つまり、車線内の走行位置の趣向はドライ
バによって異なり、車線中央よりも右側或いは左側を走
行することを好むドライバも存在する。特に、カーブ路
では、車線中心線よりも旋回内側に車両を偏倚させた状
態で走行する習慣があったり、逆に、旋回外側に車両を
偏倚させた状態で走行する習慣があったりするドライバ
が数多く存在する。このような場合、ドライバは車両の
走行位置を車線中心線等の走行車線内の基準位置からず
れた位置ながらも車線内に保持するように運転してお
り、車線中心線等の走行車線内の基準位置に向けて操舵
用制御トルクを与えることで車線逸脱の防止を行なおう
とすると、ドライバにとっては、違和感や抵抗感を大き
く感じることになる。

【０００８】さらに、ドライバによっては、単調に走行
車線上の一定位置を走行することを好まず、例えば先行
車両により先行車両前方の道路状況が見にくい時に自車
両を先行車両よりもやや左右にずらした位置で走行して
前方を見通せるようにするなど、道路状況に応じて走行
位置を選びながら走行しようとすることがある。このよ
うなとき、走行位置を変えるたびごとに車線逸脱装置が
走行車線からの逸脱と判断し、その動きを妨げるように
操舵用制御トルクが付与されることになると、ドライバ
は違和感やストレスを感じることになる。

【０００９】本発明は、上述の課題に鑑み創案されたも
ので、車両が走行車線から逸脱する虞が低い場合はドラ
イバの自由な操舵操作を妨げることなくドライバに違和
感やストレスを与えることなく的確に走行車線からの逸
脱の防止を案内できるようにした、車線逸脱防止装置を
提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明の車線逸脱防止装置では、ヨー角算出手段が、
走行車線に対して車両の進行方向がなすヨー角を算出
し、制御トルク算出手段が、ヨー角算出手段で算出され
たヨー角に基づいてドライバが容易に打ち勝てる程度の
大きさの操舵用制御トルクを算出する。

【００１１】制御手段は、このように制御トルク算出手
段で設定された制御トルクがヨー角を減らす方向に発生
するように車両の操舵アクチュエータを制御する。これ
により、車両の進行方向が走行車線に沿うようにドライ
バの操舵操作を促すことになり、車線逸脱の防止が案内
される。請求項２記載の本発明の車線逸脱防止装置で
は、横ずれ量算出手段により走行車線の基準位置からの
車両の走行位置の横ずれ量を算出して、車両がこの横ず
れ量を減らす方向に操舵操作された場合には制御ゲイン
を低減し、これにより、ドライバに走行車線の基準位置
付近での走行を間接的に促し、走行車線からの逸脱を未
然に防止する。

【００１２】請求項３記載の本発明の車線逸脱防止装置
では、横ずれ量算出手段で算出された横ずれ量が大きい
ほど大きくなるように操舵用制御トルクの制御ゲインを
設定し、これにより、制御ゲインが低く設定される走行
車線の基準位置付近ではドライバの自由な操舵操作を可
能とし、制御ゲインが高く設定される走行車線の基準位
置から遠い位置では操舵用制御トルクの付与により的確
に車両の車線逸脱の防止案内を行なう。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面により、本発明の実施
の形態について説明すると、図１〜図１１は本発明の一
実施形態としての車線逸脱防止装置を示すものである。
本車線逸脱防止装置（レーンガイダンスシステムとも言
う）は、自動車において自車両が走行車線から逸脱しそ
うになるとこれを防止するためのものであり、走行車線
に対する自車両の位置を認識して、車線逸脱のおそれが
生じると、図１に示すように、車両にそなえられた操舵
アクチュエータ２１によりドライバの加える操舵トルク
とは別の操舵トルク（この操舵トルクは、ドライバの加
える操舵トルクと区別するために操舵用制御トルクと呼
ぶ）を与えて、操舵中のドライバにステアリングホイー
ル（以下、ハンドルともいう）２０を通じて車線逸脱を
警告するものである。

【００１４】もちろん、この操舵用制御トルク自体も、
車両の挙動を修正する作用があるが、この操舵用制御ト
ルクは、あくまでも操舵系を通じてドライバに警告する
ことが主目的であり、車線を逸脱しそうな車両の位置を
修正するのは、この操舵用制御トルクが加えられたこと
で車線を逸脱しそうなことを認識したドライバの操舵操
作によって行なうべきものとしている。

【００１５】したがって、本車線逸脱防止装置は、図１
に示すように、走行車線に対する自車両の位置を認識す
るために、車両１の前方の道路状態を撮像する撮像手段
としてのカメラ２と、カメラ２からの画像情報を適宜処
理して前方道路上の左右の白線位置を認識する画像情報
処理手段３と、この画像情報処理手段３による白線位置
画像情報から車両進行方向の走行レーン（走行車線）に
対するヨー角（対レーンヨー角）βを予測して算出する
ヨー角算出手段４Ａと、車両の走行車線の基準位置に対
する所定時間後における横ずれ量ΔＹと走行車線の車線
幅Ｗを算出する横ずれ量算出手段４Ｂとをそなえてい
る。

【００１６】なお、ヨー角β，横ずれ量ΔＹ，車線幅Ｗ
は、車両１が車線を逸脱しそうな度合いに関する判定パ
ラメータに相当する。また、ヨー角算出手段４Ａ及び横
ずれ量算出手段４Ｂは、自車両に対する走行車線（走行
レーン）の相対位置を推定する走行レーン推定手段４内
の機能要素としてそなえられている。さらに、本車線逸
脱防止装置は、ヨー角算出手段４Ａにより算出されたヨ
ー角（対レーンヨー角）βと、横ずれ量算出手段４Ｂに
より算出された横ずれ量（横偏差）ΔＹ，車線幅Ｗとに
基づいて、操舵用制御トルクＴｃを算出する制御トルク
算出手段５と、ドライバの加える操舵トルクとは別に操
舵用制御トルクを操舵系に付与しうる操舵アクチュエー
タ２１と、この制御トルク算出手段５で算出された操舵
用制御トルクＴｃがヨー角βを減らす方向に発生するよ
うに操舵アクチュエータ２１を制御する制御手段（コン
トローラ）６とをそなえている。

【００１７】また、本車線逸脱防止装置の作動を選択す
るスイッチ（ＳＷ）２３がそなえられている。したがっ
て、本装置を作動させたければスイッチ２３をオンに、
本装置を作動させたくなければスイッチ２３をオフに、
ドライバの好みに応じて選択できるようになっている。
さらに、例えばインパネ（インストルメントパネル）内
には、スイッチ２３がオンの場合、又は、車線逸脱防止
のための制御トルクが加えられている場合に、これを表
示する作動表示部２４が設けられている。

【００１８】なお、画像情報処理手段３，走行レーン推
定手段４（ヨー角算出手段４Ａ，横ずれ量算出手段４
Ｂ），制御トルク算出手段５，コントローラ６は、ＣＰ
Ｕ，入出力インタフェース，ＲＯＭ，ＲＡＭ等をそなえ
てなる電子制御ユニットとして構成される。また、操舵
アクチュエータ２１は、ステアリングシャフトにトルク
を加えうるアクチュエータであればよく、例えば、図１
１に示すように、ステアリングシャフト４０の図示しな
いトーションバーよりも下方（パワーステアリング側）
に設置した小型電動トルクモータ４１により構成しても
よい。

【００１９】この場合、モータ４１からステアリングシ
ャフト４０へのトルク伝達は、ウォーム４２ａとウォー
ムホイール４２ｂとからなるウォームギヤ４２を介して
行なうが、ウォームホイール４２ｂとステアリングシャ
フト４０との間にはトルクリミッタ４３を介装する。こ
のトルクリミッタ４３により、万が一モータ４１が固着
した場合でもドライバーは容易にハンドル２０の操作を
行なうことができる。また、モータ４１は最大トルクを
必要最小限に設定されており、例えコントローラ６に故
障が生じてもドライバーに過剰な制御トルクが伝達され
ないようになっている。

【００２０】まず、走行車線に対して自車両の進行方向
がなす角度、即ち、自車両のヨー角（対レーンヨー角）
βの算出について説明する。画像情報処理手段３では、
まず、図２に示すように、カメラ２からの原画像３Ａを
取り込み、この原画像３Ａから道路白線を抽出して、抽
出した道路白線の画像を、鉛直上方から見たような平面
視画像３Ｂに変換する。

【００２１】次に、白線１２Ｌ，１２Ｒの認識について
図３を参照しながら説明する。なお、ここでは、走行レ
ーン左端の路側線としての白線１２Ｌの認識について説
明するが、走行レーン右端の白線１２Ｒを基準とする場
合についても同様であるため、左端の白線１２Ｌについ
ては単に白線１２と称することにする。次に、画像情報
認識手段３では、図３（ａ）に示すように、車両１にそ
なえられたカメラ２により平地において車両前方の範囲
（例えば５ｍ〜３０ｍ）の白黒画像情報を取り込み、こ
の画像情報から画面上で縦方向の画像を一部省略する。
そして、この画面上で等間隔になるような複数の水平線
１１を設定する。

【００２２】この白黒画像情報の取り込みは、微小な制
御周期毎に更新されるようになっており、図３（ｂ）に
示すように、それぞれの水平線１１上において前回の画
面での白線位置の左右の所要の範囲（ここでは、左右５
０画素〔ｄｏｔ〕）を白線探査エリア（処理対象領域）
１０として設定する。また、初回の画面は、直線路にお
ける白線位置を前回の画面データとして利用する。

【００２３】そして、図３（ｃ）に示すように、各水平
線の明度をそれぞれ左から横方向に微分する。また、図
中の符号１４はガードレールである。ところで、通常の
路面は輝度が低く、輝度変化も小さい。これに対して、
白線１２は通常の路面に比較して輝度が非常に高いの
で、このように道路の明度を微分すると、通常の路面か
ら白線１２への境界点で輝度変化がプラス、白線１２か
ら通常の路面への境界点で輝度変化がマイナスとなるよ
うな微分データが得られる。このような微分データの一
例を図３（ｄ）に示す。

【００２４】そして、各水平線１１のデータそれぞれに
ついて、微分値のピークが左からプラス，マイナスの順
に並んで現れ、且つそれぞれのピークの間隔が白線１２
として妥当と思われる程度（プラスのピークからマイナ
スのピークまでの間隔が例えば３０ｄｏｔ以内）に納ま
っている組み合わせを白線候補として抽出し、通常は、
図３（ｅ）に示すように、その中点Ｍを白線候補点１５
として保存する。

【００２５】そして、これらの白線候補点１５のうち、
画面中心に最も近いもののみを最終候補点として残す。
これは、例えば車両１が左側通行の場合、探索エリア１
０の中の右側が通常輝度変化の少ない道路面であり、こ
の通常の道路面に最も近い白線候補点１５が白線１２と
判断できる。したがって白線１２よりもさらに左側に、
ノイズの原因となる物体（例えばガードレール１４等）
が存在する場合であっても、カメラ２により撮像された
画像情報から白線１２を確実に認識することができる。

【００２６】そして、図３（ｆ）に示すように、最後に
各水平線データにおける白線候補点１５の上下方向の連
続性を画面の下方から順次検証していく。まず、事前に
前画面での白線１２の上下端間の傾きを計算しておく。
そして、最下点１５Ａを白線１２とすると、一本だけ上
の水平線１１上の候補点１５Ｂが、前回の白線１２の傾
き分±５０ｄｏｔの範囲内に入っているかを検証する。

【００２７】候補点１５Ｂがこの範囲内に入っていれば
これを白線とし、入っていないときは候補点１５Ｂは却
下されて、上述の傾きから補間計算した座標が白線位置
としてみなされる。そして、この検出を各水平線につい
て同様の作業を行なうことにより、連続した白線１２を
認識することができるのである。このような白線認識の
作業は、所要の周期で継続して行なわれ、その都度白線
１２の認識が更新されるようになっている。

【００２８】走行レーン右端の路側線としての白線１２
Ｒの認識についも、これと同様に行なわれる。走行レー
ン推定手段４では、このように各認識周期で認識された
原画像３Ａ上の白線１２Ｒ，１２Ｌを平面視画像３Ｂに
変換して、走行レーン左端の白線１２Ｌから推定しうる
車線中心線ＬＣ_Lと走行レーン右端の白線１２Ｒから推
定しうる車線中心線ＬＣ_Rとに基づいて、車線中心線Ｌ
Ｃの推定を行なうようになっている。そして、この車線
中心線ＬＣに基づいて、ヨー角算出手段４Ａによりヨー
角βを算出する。

【００２９】ヨー角βは、図４に示すように、屈曲した
車線中心線ＬＣの接線方向（この接線は自車両よりも前
方の地点における接線）と車両進行方向とがなす角であ
り、車線中心線ＬＣの接線方向は、カメラ画像で得られ
る画像情報のうち車両に最も近い検出レベルである第１
検出点（図中には近地点と示す）における基準線位置情
報と、この近地点よりもさらに車両１から所定距離だけ
離れた第２検出点（図中には遠地点と示す）における基
準線位置情報とから算出することができる。また、車両
進行方向は、現在の車両位置情報と、現在の操舵角を維
持したときに所定距離だけ離れた時点における車両位置
情報とから算出することができる。

【００３０】この例では、第２検出点を、第１検出点
（ＬＣ１）から所定時間ｔ後に到達すると予測できる地
点（ＬＣ２）、つまり、第１検出点から現時点での車速
Ｖに所定時間ｔを乗じて得られる距離Ｌ（＝Ｖｔ）だけ
離れた地点として取り、所定時間ｔ後に到達すると予測
できる車両位置、つまり現在の車両位置（Ｐ１）から距
離Ｌだけ離れた地点における車両位置（Ｐ２）を、操舵
角センサ２７で検出された操舵角αをもとに算出する。
そして、これらの第１検出点（ＬＣ１）と第２検出点
（ＬＣ２）とを結んだ直線と、車両１の進行方向線（Ｐ
１Ｐ２）とがなす角をヨー角βとして算出する。なお、
所定時間ｔは運転手の一般的なハンドル２０の操作速度
や、画像情報処理手段３等による道路状況の認識速度を
考慮して適宜の時間に設定されている。また、車速Ｖに
応じて可変にしてもよく、第１検出点から第２検出点ま
での距離Ｌが一定となるように所定時間ｔを設定しても
よい。

【００３１】次に、車両の走行車線の基準位置に対する
横ずれ量ΔＹと走行車線の車線幅Ｗとの算出について説
明する。まず、横ずれ量ΔＹは、所定時間後において車
両が走行車線の基準位置からどれだけずれているかを示
すパラメータであり、図４における第２検出点（ＬＣ
２）に対する車両位置（Ｐ２）の横ずれ量に対応する。
横ずれ量算出手段４Ｂは、まず、現時点における車両の
横ずれ量ΔＹ₀を算出する。この例では、車両に最も近
い地点である第１検出点における自車両中心線（点Ｐ１
参照）と車線中心線ＬＣ（点ＬＣ１参照）との横方向距
離（道路幅方向，即ちカメラ画像の横方向の距離）を現
時点における横ずれ量（現時点横偏差）ΔＹ₀として算
出する。

【００３２】そして、上述のごとくヨー角算出手段４Ａ
により算出されたヨー角βに車速センサ３２で検出され
た車両の車速Ｖと所定時間ｔとを乗算して所定時間ｔ
後、即ち現時点における車両位置（Ｐ１）から距離Ｌだ
け進んだ地点（Ｐ２）における横ずれ変化量Δｙ（Δｙ
＝β×Ｖ×ｔ）を算出し、これに現時点における横ずれ
量（横偏差）ΔＹ₀を加算して予測横ずれ量（以下、単
に横ずれ量という）ΔＹ（＝ΔＹ₀＋β×Ｖ×ｔ）を算
出するようになっている。

【００３３】一方、車線幅Ｗは所定時間後に車両が位置
している走行車線の幅であり、この例では、所定時間ｔ
後、即ち現時点における車両位置（Ｐ１）から距離Ｌだ
け進んだ車両位置（Ｐ２）に対応する走行レーン左端の
白線１２Ｌから右端の白線１２Ｒまでの距離を車線幅Ｗ
として算出するようになっている。なお、この場合、車
線中心線ＬＣから左端の白線１２Ｌまで、及び車線中心
線ＬＣから右端の白線１２Ｒまでの距離は共にＷ／２と
なる。

【００３４】制御トルク算出手段５では、このようにし
て算出される走行車線に対して車両進行方向がなすヨー
角βと、走行車線の基準位置（道路幅中央位置）に対す
る車両の横ずれ量ΔＹ及び車線幅Ｗとに基づいて操舵用
制御トルクＴｃを設定するが、本装置では、この操舵用
制御トルクの設定に特徴がある。まず、この操舵用制御
トルクＴｃは、車両が走行車線に沿って、つまり走行車
線と平行を保ちながら走行するように付与されるもので
あるが、自動操舵に用いる操舵トルクとは異なり、ドラ
イバに警告することが主目的であって、車両の位置を修
正するのはドライバの操舵操作によるため、操舵用制御
トルクＴｃは、ドライバの操舵操作を妨げない程度の大
きさに、つまり、ドライバが容易に打ち勝てる程度の大
きさに制限されている。

【００３５】そして、車両が車線中心線から所定の範囲
内を走行している場合は、例え車両が走行車線から逸れ
る方向に操舵されたとしてもこの操舵用制御トルクＴｃ
は付与されず、車両が所定の範囲を越えそうになったと
きにのみ付与されるようになっている。また、車両が所
定の範囲を越えた場合には、車両が走行車線から逸脱す
る場合のみ操舵用制御トルクＴｃが付与され、車線中心
線方向へ戻ろうとする操舵に対しては付与されないよう
になっている。これにより、車両の走行車線からの逸脱
の虞がない範囲内でのドライバの自由な操舵操作と、車
両が走行車線から逸脱する虞が高い場合の的確な逸脱の
防止の案内とが両立するようになっている。

【００３６】すなわち、図１０に示すように、制御トル
ク算出手段５は、車両が走行車線と平行を保ちながら走
行するよう促す操舵用制御トルクＴｃを算出するヨー角
対応制御トルク設定手段５Ｂとともに、車両の車線中心
線ＬＣからの横ずれ量ΔＹ，車線幅Ｗ及び車両の進行方
向に基づいて制御ゲインＫａ，Ｋｂ，Ｋｃを設定する制
御ゲイン設定手段５Ａをそなえている。

【００３７】ここで、操舵用制御トルクＴｃについて説
明すると、制御トルク算出手段５にそなえられたヨー角
対応制御トルク設定手段５Ｂは、図５に示すように、ヨ
ー角（対レーンヨー角）βに比例するように操舵用制御
トルクＴｃを設定する。なお、図５中、ヨー角βに関す
る横座標は、右方向が車両進行方向の走行車線に対する
右方向への傾きを、左方向が車両進行方向の走行車線に
対する左方向への傾きを示しており、操舵用制御トルク
Ｔｃに関する縦座標は、上方向が車両を車線左側へ導く
左操舵を、下方向が車両を車線右側へ導く右操舵を示し
ている。

【００３８】つまり、図５に示すように、車両の進行方
向が走行車線に対して右方向へ向いていれば、この走行
車線に対するヨー角βに応じて車両を左側へ旋回させる
左操舵の操舵用制御トルクＴｃを設定し、車両の進行方
向が走行車線に対して左方向へ向いていれば、このヨー
角βに応じて車両を右側へ旋回させる右操舵の操舵用制
御トルクＴｃを設定する。ただし、いずれも、操舵用制
御トルクＴｃの大きさは一定値Ｔｃｍで制限している。
ここでは、ヨー角βの大きさがβ１となったら横ずれ防
止トルクＴｃの大きさを一定値Ｔｃｍに制限している。
これは、操舵用制御トルクＴｃは、自動操舵に用いる操
舵トルクとは異なり、ドライバに警告することが主目的
であって、車両の位置を修正するのはドライバの操舵操
作によるため、操舵用制御トルクＴｃは、ドライバの操
舵操作を妨げない程度の大きさに、つまり、ドライバが
容易に打ち勝てる程度の大きさに制限しているのであ
る。

【００３９】制御ゲイン設定手段５Ａは、上述のように
ヨー角βに応じて設定された操舵用制御トルクＴｃに乗
算すべき適宜の制御ゲインＫａ，Ｋｂ，Ｋｃを設定する
ようになっているが、まず、制御ゲインＫａの設定につ
いて説明する。制御ゲイン設定手段５Ａは、車両の車線
中心線ＬＣからの横ずれ量ΔＹと車線幅Ｗとに基づいて
制御ゲインＫａを設定するようになっている。つまり、
図７に示すように、車線幅Ｗに対して走行車線の左端及
び右端から一定範囲Ｗｓを走行車線から逸脱する虞の高
い逸脱注意範囲とし、車両がこの逸脱注意範囲Ｗｓ内に
入ったとき、即ち、横ずれ量ΔＹの大きさが（Ｗ／２−
Ｗｓ）以上になったとき制御ゲインＫａを１．０に設定
し、横ずれ量ΔＹの大きさが（Ｗ／２−Ｗｓ）未満の場
合には制御ゲインＫａは０に設定するようになってい
る。

【００４０】したがって、このゲインＫａの設定によれ
ば、図７に示すように、車両の車線中心線ＬＣから所定
の範囲内での走行、即ち、横ずれ量ΔＹが（Ｗ／２−Ｗ
ｓ）未満での走行に対しては、操舵用制御トルクＴｃは
付与されず、この範囲内ではドライバは自由な操舵操作
と走行位置の移動が可能である。一方、車両が走行車線
の左端又は右端から逸脱注意範囲Ｗｓ内に進入したと
き、即ち、横ずれ量ΔＹの大きさが（Ｗ／２−Ｗｓ）以
上になったときには、ヨー角βに応じて操舵アクチュエ
ータ２１から操舵用制御トルクＴｃが付与され、これに
よりそれ以上の車線中心線ＬＣからの横ずれが防止され
て車両の走行車線からの逸脱が防止されることになる。

【００４１】次に、制御ゲインＫｂの設定について説明
すると、制御ゲイン設定手段５Ａは、ドライバがハンド
ル２０を操舵するときの操舵トルクＴａと、車両の車線
中心線ＬＣからの横ずれ量ΔＹとに基づいて制御ゲイン
Ｋｂを設定するようになっている。つまり、車両が車線
中心線ＬＣに対して右側にある場合、即ち、横ずれ量Δ
Ｙが正の場合は、左旋回の操舵トルクＴａが付与された
とき制御ゲインＫｂを０に設定し、それ以外の場合には
１．０に設定する。一方、車両が車線中心線ＬＣに対し
て左側にある場合、即ち、横ずれ量ΔＹが負の場合は、
右旋回の操舵トルクＴａが付与されたとき制御ゲインＫ
ｂを０に設定し、それ以外の場合には１．０に設定す
る。なお、ドライバがハンドル２０を操舵する際の操舵
トルクＴａは、ステアリングシャフト４０にそなえられ
た操舵トルクセンサ２８により検出するようになってい
る。

【００４２】したがって、このゲインＫｂの設定によれ
ば、例えば、車両が車線中心線ＬＣに対して左側にずれ
て走行している際に、ドライバがハンドル２０を操舵し
て左旋回の操舵トルクＴａを加えさらに車両を車線のさ
らに左側にずらそうとする操作に対しては、その操作を
妨げるようにヨー角βに応じた操舵用制御トルクＴｃが
付与される。一方、車両が車線内の左側にずれて走行し
ている際に、右旋回の操舵トルクＴａを加え車両を車線
中心線ＬＣ側に戻そうとする操作に対しては、ヨー角β
に関わらず操舵アクチュエータ２１からの操舵用制御ト
ルクＴｃの付与が停止され、車線中心線ＬＣ側への操作
は何ら抵抗なく行なえる。車両が車線中心線ＬＣに対し
て右側にずれて走行している場合も同様である。

【００４３】次に、制御ゲインＫｃの設定について説明
すると、制御ゲイン設定手段５Ａは、ドライバがハンド
ル２０を操舵するときの操舵トルクＴａと、ウインカ
（方向指示器）３０による指示とに基づいて制御ゲイン
Ｋｃを設定するようになっている。つまり、ウインカ３
０が左方向を指示している場合は、左旋回の操舵トルク
Ｔａが付与されたとき制御ゲインＫｃを０に設定し、そ
れ以外の場合には１．０に設定する。一方、ウインカ３
０が右方向を指示している場合は、右旋回の操舵トルク
Ｔａが付与されたとき制御ゲインＫｃを０に設定し、そ
れ以外の場合には１．０に設定する。

【００４４】したがって、ドライバがウインカ３０を操
作して操舵操作を行なう場合、ウインカ３０による指示
方向と操舵方向とが一致する場合には、操舵用制御トル
クＴｃの付与が停止されるようになっている。そして、
これらの制御ゲインＫａ，Ｋｂ，Ｋｃをともに操舵用制
御トルクＴｃに乗じることにより、車両が車線中心線Ｌ
Ｃから所定の範囲内で走行している場合、即ち、横ずれ
量ΔＹが（Ｗ／２−Ｗｓ）未満で走行している場合は、
ヨー角βの如何に関わらず操舵用制御トルクＴｃは付与
されず、ドライバの自由な操舵操作が許容されるように
なっている。

【００４５】一方、車両が走行車線の左端又は右端から
逸脱注意範囲Ｗｓ内に進入したとき、即ち、横ずれ量Δ
Ｙの大きさが（Ｗ／２−Ｗｓ）以上になったときには、
ヨー角βに応じて操舵アクチュエータ２１から操舵用制
御トルクＴｃが付与され、車線の逸脱が防止されるよう
になっている。ただし、この逸脱注意範囲Ｗｓ内であっ
ても、ドライバがハンドル２０を操舵して車線中心線Ｌ
Ｃ方向への操舵トルクＴａを加えた場合は、ヨー角βに
関わらず操舵アクチュエータ２１からの操舵用制御トル
クＴｃの付与が停止され、車線中心線ＬＣ側への移動が
許容される。また、ドライバがウインカ３０により進行
方向を指示し、その指示方向に操舵トルクＴａを加えた
場合には、逸脱注意範囲Ｗｓ内であってもヨー角βに関
わらず操舵アクチュエータ２１からの操舵用制御トルク
Ｔｃの付与が停止され、その方向への移動が許容される
ようになっているのである。

【００４６】なお、制御トルク算出手段５とコントロー
ラ６との間には、実際に操舵アクチュエータ２１で発揮
される制御トルクが急変することなく滑らかに連続する
ように制御トルク算出情報の出力に対して平滑化処理す
るローパスフィルタ２５が介装されている。本発明の一
実施形態としての車線逸脱防止装置は、上述のように構
成されているので、車線逸脱防止の処理は、例えば図９
に示すように行なわれる。

【００４７】つまり、制御スイッチ２３がオンか否かが
判定され（ステップＳ１０）、制御スイッチ２３がオン
でなければ車線逸脱防止の処理は行なわないが、制御ス
イッチ２３がオンであれば、ステップＳ２０以降の処理
を行なう。即ち、まず、画像情報処理手段３で認識され
た道路白線情報をもとに、ヨー角算出手段４Ａにより車
線中心線ＬＣの接線方向と車両の進行方向とがなすヨー
角βを算出し、横ずれ量算出手段４Ｂにより所定時間後
における車線中心線ＬＣからの横ずれ量ΔＹと車線幅Ｗ
とを算出する（ステップＳ２０）。そして、算出された
ヨー角βに応じて制御トルク算出手段５はヨー角対応制
御トルク設定手段５Ｂにより操舵用制御トルクＴｃを算
出する（ステップＳ３０）。

【００４８】さらに、制御ゲイン設定手段５Ａにより操
舵用制御トルクＴｃの制御ゲインＫａ，Ｋｂ，Ｋｃを設
定する。最初に制御ゲインＫａの設定を行なう。まず、
車両が逸脱注意範囲Ｗｓ内に位置しているかどうか、即
ち、横ずれ量ΔＹが（Ｗ／２−Ｗｓ）以上かどうかを判
定する（ステップＳ４０）。そして、車両が逸脱注意範
囲Ｗｓ外であればゲインＫａを０に設定し（ステップＳ
５０）、車両が逸脱注意範囲Ｗｓ内に位置している場合
は、まず、ゲインＫａを１に設定し（ステップＳ６
０）、次にゲインＫｂ，Ｋｃの設定を行なう。

【００４９】ゲインＫｂの設定においては、まず、操舵
トルクＴａが左右どちらの旋回方向に加えられているか
を判定する（ステップＳ７０）。右旋回の操舵トルクＴ
ａが加えられていると判定された場合、車両が車線中心
線ＬＣよりも左側にずれて走行しているとき、即ち、横
ずれ量ΔＹが負の場合には（ステップＳ８０）、ゲイン
Ｋｂを０に設定する（ステップＳ９０）。逆に、横ずれ
量ΔＹが正の場合には、ゲインＫｂを１に設定する（ス
テップＳ１００）。

【００５０】ゲインＫｂが１に設定されたとき、即ち、
横ずれ量ΔＹが正の場合に右旋回の操舵トルクＴａが加
えられたときは、ウインカ３０の指示方向を判定し（ス
テップＳ１１０）、これに基づきゲインＫｃを設定す
る。即ち、ウインカ３０が右方向を指示しているときは
ゲインＫｃを０に設定し（ステップＳ１２０）、それ以
外は１に設定する（ステップＳ１３０）。

【００５１】一方、ステップＳ７０において左旋回の操
舵トルクＴａが加えられていると判定された場合、車両
が車線中心線ＬＣよりも右側にずれて走行していると
き、即ち、横ずれ量ΔＹが正の場合には（ステップＳ１
４０）、ゲインＫｂを０に設定する（ステップＳ１５
０）。逆に、横ずれ量ΔＹが負の場合には、ゲインＫｂ
を１に設定する（ステップＳ１６０）。

【００５２】ゲインＫｂが１に設定されたとき、即ち、
横ずれ量ΔＹが負の場合に左旋回の操舵トルクＴａが加
えられたときは、ウインカ３０の指示方向を判定し（ス
テップＳ１４０）、ウインカ３０が左方向を指示してい
るときはゲインＫｃを０に設定する（ステップＳ１８
０）。それ以外は１に設定する（ステップＳ１９０）。
このように各制御ゲインＫａ，Ｋｂ，Ｋｃの設定がおこ
なわれると、コントローラ６を通じて、各制御ゲインＫ
ａ，Ｋｂ，Ｋｃを乗じられた操舵用制御トルクＴｃに応
じた制御量で操舵アクチュエータ２１を作動させるとと
もに、作動表示部２４に表示信号を出力する（ステップ
Ｓ２００）。

【００５３】このような処理を図１０のブロック図を用
いてドライバ側の動作を対応させて説明すれば、ドライ
バ側では、走行車線に対して、これを視覚により認知し
ながら適宜判断を行なって、操舵操作を行なう。一方、
本車線逸脱防止装置（レーンガイダンスシステム）で
は、まず、カメラ２を通じた画像認識により走行車線に
対するレーン認識を行なって、車線中心線ＬＣの接線方
向と車両の進行方向とがなすヨー角βと、車両の車線の
基準位置（ここでは、車線中心線ＬＣ）からの所定時間
後における横ずれ量ΔＹと、その位置における車線幅Ｗ
を算出する。そして、ヨー角βに基づいて操舵用制御ト
ルクＴｃを算出し、次いで、横ずれ量ΔＹと車線幅Ｗと
に基づいて制御ゲインＫａを設定する。さらに、ドライ
バがハンドル２０を操作する際の操舵トルクＴａの方向
と車両の横ずれ方向とに基づき制御ゲインＫｂを設定
し、ドライバのウインカ３０の操作によるウインカ信号
とその時の操舵トルクＴａの方向に基づく制御ゲインＫ
ｃとを設定し、こうして各制御ゲインＫａ，Ｋｂ，Ｋｃ
を乗じて得られた操舵用制御トルクＴｃに基づいて操舵
アクチュエータ２１を作動させる。

【００５４】これにより、ドライバの操舵トルクＴａと
操舵アクチュエータ２１による操舵用制御トルクＴｃと
が加算された状態となって、パワーステアリング装置を
経て操舵輪２２側へ伝達され、操舵輪２２を転舵するの
である。このような各処理について更に詳述すれば、制
御トルクを算出するにあたり、まず、車両が車線を逸脱
しそうな度合いに関する指標であるヨー角β，横ずれ量
ΔＹ，車線幅Ｗを算出する必要がある。本装置では、ま
ず、走行レーン推定手段４により、画像情報処理手段３
で得られた道路白線情報にもとづき走行車線（走行レー
ン）の車線中心線ＬＣを推定し、ヨー角算出手段４Ａ
は、この車線中心線ＬＣの接線方向に対する車両の進行
方向のなすヨー角βを算出する。

【００５５】ヨー角βは、カメラ２による画像情報に基
づいて、車両から所定距離だけ離れた第１検出点におけ
る基準線位置情報と、この近地点よりもさらに車両１か
ら距離Ｌだけ離れた第２検出点における基準線位置情報
とから、屈曲した車線中心線ＬＣの接線方向を算出し、
また、現在の車両位置情報と、現在の操舵角を維持して
距離Ｌだけ離れた時点における車両位置情報とから車両
進行方向を算出して、この車両進行方向と車線中心線Ｌ
Ｃの接線方向とがな角として算出する。

【００５６】ここでは、図４に示すように、第２検出点
（ＬＣ２）を、第１検出点（ＬＣ１）から所定時間ｔ後
に到達すると予測できる地点、つまり、第１検出点（Ｌ
Ｃ１）から現時点での車速Ｖに所定時間ｔを乗じて得ら
れる距離Ｌにある地点として、これらの第１検出点（Ｌ
Ｃ１）と第２検出点（ＬＣ２）とを結んだ直線と、車両
１の進行方向線とがなす角をヨー角βとして算出する。

【００５７】一方、横ずれ量算出手段４Ｂは、まず、走
行レーン推定手段４により推定された車線中心線ＬＣに
対する車両の相対位置に基づいて現時点での横ずれ量Δ
Ｙ₀を算出する。ここでは、カメラ２による画像情報に
基づいて、車両に最も近い地点（第１検出点）における
自車両中心線と車線中心線ＬＣとの横方向距離（道路幅
方向，カメラ画像の横方向距離）を横ずれ量（横偏差）
ΔＹ₀として算出する。そして、さらに、ヨー角算出手
段４Ａにより算出されたヨー角βに車速センサ３２で検
出された車両の車速Ｖと所定時間ｔとを乗じて横ずれ変
化量Δｙ（Δｙ＝β×Ｖ×ｔ）を算出し、これに現時点
における横ずれ量（横偏差）ΔＹ₀を加算して所定時間
ｔ後における予測横ずれ量ΔＹ（＝ΔＹ₀＋β×Ｖ×
ｔ）を算出する。

【００５８】また、横ずれ量算出手段４Ｂは、所定時間
ｔ後における予測横ずれ量ΔＹを算出するとともに、所
定時間ｔ後に車両が位置している走行車線の車線幅Ｗを
算出する。この例では、所定時間ｔ後、即ち現時点にお
ける車両位置（Ｐ１）から距離Ｌだけ進んだ車両位置
（Ｐ２）に対応する走行レーン左端の白線１２Ｌから右
端の白線１２Ｒまでの距離を車線幅Ｗとして算出する。

【００５９】このようにして、ヨー角βと横ずれ量ΔＹ
と車線幅Ｗとが算出されると、制御トルク算出手段５
は、まず、ヨー角βに基づいて、図５に示すようなマッ
プやテーブル又は演算式を用いて操舵用制御トルクＴｃ
を算出する。操舵用制御トルクＴｃは、ヨー角βに比例
し、且つ、その大きさを一定値で制限される。つまり、
図５に示すように、車両が走行車線に対して右方向へ走
行しようとすれば、この走行車線に対するヨー角βに応
じて車両を左側へ旋回させる左操舵の操舵用制御トルク
Ｔｃを設定し、車両が走行車線に対して左方向へ走行し
ようとすれば、このヨー角βに応じて車両を右側へ旋回
させる右操舵の操舵用制御トルクＴｃを設定するが、い
ずれも、操舵用制御トルクＴｃの大きさは一定値Ｔｃｍ
で制限される。

【００６０】このように操舵用制御トルクＴｃを制限す
ることで、操舵用制御トルクＴｃが過大になることはな
く、操舵用制御トルクＴｃの大きさはドライバが容易に
打ち勝てる程度に保たれることになる。したがって、こ
の操舵用制御トルクＴｃを付与されることで、ドライバ
は車線逸脱（車線中心線からの外れ）とその修正方向を
ハンドル２０の保舵感等から感じ取り、車両位置の修正
が、ドライバの操舵操作によって速やかに行なわれるよ
うになる。この操舵用制御トルクＴｃ自体もドライバへ
の警告の意味だけでなく車両位置の修正のためにも有効
となる。また、操舵用制御トルクＴｃによる警告は、例
えば脇見運転のドライバに対しても有効であり、この場
合、車線からの逸脱を未然に防ぎながら、ドライバへ脇
見運転の防止を促すことにもなる。

【００６１】そして、この操舵用制御トルクＴｃは、現
時点における車両の車線中心線ＬＣに対する傾きではな
く、現在の操舵角を維持したときの所定時間ｔ後におけ
る車両位置から算出される車両の進行方向と、所定時間
ｔ後に車両が達する位置までの車線中心線ＬＣの接線方
向とから得られるヨー角βをもとに決定されるため、車
両が逸脱しようとしている度合いを前もって推定して制
御遅れが生じないように車両の逸脱防止の制御を行なう
ことができ、車線逸脱防止の案内を状況に応じて的確に
行なうことができる。

【００６２】なお、制御トルク算出手段５による操舵用
制御トルクＴｃの算出は、ヨー角βに対して図５に示す
ような特性に限定されない。つまり、操舵用制御トルク
Ｔｃは、ヨー角βが大きくなればこれを小さくするよう
に作用するものであればよく、例えば図６に示すよう
に、ヨー角βが小さい領域では操舵用制御トルクＴｃを
０として、この領域（不感帯）よりもヨー角βの大きさ
が大きくなれば、操舵用制御トルクＴｃをヨー角βに応
じて設定するようにしてもよい。この場合、操舵用制御
トルクＴｃをヨー角βに対して図６に示すように線型に
増加させてもよく、また、ステップ状に増加させてもよ
い。

【００６３】さらに、不感帯領域よりもヨー角βの大き
さが大きくなれば、ヨー角βが減少する方向に一定の大
きさの操舵用制御トルクＴｃを設定するようにしてもよ
い。次いで、制御トルク算出手段５は、制御ゲイン設定
手段５Ａにより、ヨー角βに応じて設定された操舵用制
御トルクＴｃの制御ゲインＫａ，Ｋｂ，Ｋｃの設定によ
り、種々の利点が得られる。

【００６４】つまり、制御ゲイン設定手段５Ａは、ま
ず、車両の車線中心線ＬＣからの横ずれ量ΔＹと車線幅
Ｗとに基づいて制御ゲインＫａを設定する。つまり、図
７に示すように、車両が走行車線の左端又は右端の逸脱
注意範囲Ｗｓ内に入ったとき、即ち、横ずれ量ΔＹの大
きさが（Ｗ／２−Ｗｓ）以上になったとき制御ゲインＫ
ａを１．０に設定し、横ずれ量ΔＹの大きさが（Ｗ／２
−Ｗｓ）未満の場合には制御ゲインＫａを０に設定す
る。

【００６５】このようなゲインＫａの設定によれば、車
両の車線中心線ＬＣから所定の範囲内での走行、即ち、
横ずれ量ΔＹが（Ｗ／２−Ｗｓ）未満での走行に対して
は操舵用制御トルクＴｃは付与されないので、この範囲
内ではドライバは自由に操舵操作が行なえ好みの走行位
置を選択することができ、ストレスなく運転することが
できる。

【００６６】一方、車両が逸脱注意範囲Ｗｓ内に進入し
たとき、即ち、横ずれ量ΔＹの大きさが（Ｗ／２−Ｗ
ｓ）以上になったときには、ヨー角βに応じて操舵アク
チュエータ２１から操舵用制御トルクＴｃが付与される
ので、ドライバに車両が車線中心線ＬＣから外れすぎて
いる、即ち、走行車線から逸脱しようとしていることを
察知させることができ、危険を察知したドライバの操舵
操作により車線からの逸脱を未然に防止することができ
る。また、この操舵用制御トルクＴｃ自体によっても車
両の進行方向を走行車線に沿った方向に修正することが
できる。

【００６７】なお、逸脱注意範囲Ｗｓの幅は、この範囲
Ｗｓに進入した車両が、操舵用制御トルクＴｃの付与に
よるドライバの操舵制御によって、この範囲Ｗｓ内で進
行方向を修正できるのに十分な幅であればよく、車線幅
Ｗと無関係に固定幅でもよく、車線幅Ｗに応じて変化す
るようにしてもよい。また、走行車線からの逸脱の度合
いは車両の車速Ｖとも関係するので、車速Ｖに応じて、
つまり、車速Ｖが大きい程逸脱注意範囲Ｗｓの幅が広く
なるように設定してもよい。

【００６８】さらに、車両が逸脱注意範囲Ｗｓに進入し
たときに突然操舵用制御トルクＴｃが付与されることに
対してドライバが違和感を感じるときは、図８に示すよ
うに、逸脱注意範囲Ｗｓ１に対して遷移範囲Ｗｓ２を設
定し、この遷移範囲Ｗｓ２において０から１．０まで徐
々にゲインＫａを高くしていってもよい。なお、特に逸
脱注意範囲ＷｓのみゲインＫａを１．０に設定するので
はなく、車線幅Ｗの全領域に亘ってゲインＫａを１．０
に設定することももちろん可能である。

【００６９】また、制御ゲイン設定手段５Ａは、操舵ト
ルクセンサ２８により検出されたドライバがハンドル２
０を操舵するときの操舵トルクＴａと、車両の車線中心
線ＬＣからの横ずれ量ΔＹとに基づいて制御ゲインＫｂ
を設定する。つまり、車両が車線中心線ＬＣに対して右
側にある場合、即ち、横ずれ量ΔＹが正の場合は、左旋
回の操舵トルクＴａが付与されたとき制御ゲインＫｂを
０に設定し、それ以外の場合には１．０に設定する。一
方、車両が車線中心線ＬＣに対して左側にある場合、即
ち、横ずれ量ΔＹが負の場合は、右旋回の操舵トルクＴ
ａが付与されたとき制御ゲインＫｂを０に設定し、それ
以外の場合には１．０に設定する。

【００７０】このようなゲインＫｂの設定によれば、例
えば、車両が車線中心線ＬＣに対して左側にずれて走行
している場合、ドライバがハンドル２０を操舵して左旋
回の操舵トルクＴａを加えさらに左側にずれようとする
動きに対しては、その動きを妨げるようにヨー角βに応
じた操舵用制御トルクＴｃが付与されるので、ドライバ
の操舵操作が走行車線から逸脱するような操作であるこ
とを察知させることができ、車両の走行車線からの逸脱
を未然に防止することができる効果がある。

【００７１】一方、右旋回の操舵トルクＴａを加え車線
中心線ＬＣ側に戻ろうとする動きに対しては、ヨー角β
に関わらず操舵アクチュエータ２１からの操舵用制御ト
ルクＴｃの付与が停止されるので、車線中心線ＬＣ側へ
の移動が許容され、これによりドライバは速やかに走行
車線からの逸脱を回避することができる効果がある。つ
まり、上述のゲインＫｂの設定によれば、車線中心線Ｌ
Ｃに対する横ずれ量ΔＹが拡大するようなドライバの操
舵操作のみに操舵用制御トルクＴｃが付与されるので、
ドライバは自然に車線中心線ＬＣに沿って走行するよう
になり、走行車線からの逸脱が防止されるのである。

【００７２】さらに、制御ゲイン設定手段５Ａは、操舵
トルクセンサ２８により検出されたドライバがハンドル
２０を操舵するときの操舵トルクＴａと、ウインカ３０
による指示とに基づいて制御ゲインＫｃを設定する。つ
まり、ウインカ３０が左方向を指示している場合は、左
旋回の操舵トルクＴａが付与されたとき制御ゲインＫｃ
を０に設定し、それ以外の場合には１．０に設定する。
一方、ウインカ３０が右方向を指示している場合は、右
旋回の操舵トルクＴａが付与されたとき制御ゲインＫｃ
を０に設定し、それ以外の場合には１．０に設定する。

【００７３】このようなゲインＫｃの設定によれば、ド
ライバがウインカ３０により旋回方向又は車線移動方向
（ハンドル操作方向）を指示し、かつその指示方向に操
舵トルクＴａを加えた場合は、操舵アクチュエータ２１
からの操舵用制御トルクＴｃの付与が停止されるので、
ドライバは何ら抵抗感を感じることなく速やかに意図す
る方向への移動を行なうことができる効果がある。

【００７４】そして、これらの制御ゲインＫａ，Ｋｂ，
Ｋｃをともに操舵用制御トルクＴｃに乗じることによ
り、車両が車線中心線ＬＣから所定の範囲内で走行して
いる場合、即ち、横ずれ量ΔＹが（Ｗ／２−Ｗｓ）未満
で走行している場合は、ヨー角βの如何に関わらず操舵
用制御トルクＴｃは付与されず、ドライバは自由に操舵
操作を行なうことができ、また、好みの走行位置を選択
することができるのである。

【００７５】以上のように、本車線逸脱防止装置によれ
ば、車線中心線ＬＣに対するヨー角βに応じて設定され
る操舵用制御トルクＴｃの制御ゲインＫａ，Ｋｂ，Ｋｃ
を、それぞれ車線中心線ＬＣからの横ずれ量ΔＹと車線
幅Ｗと、操舵トルクＴａとウインカ３０の指示情報とに
基づいて設定するので、走行車線からの逸脱の可能性が
高い場合にはドライバに的確に逸脱の防止を案内できる
とともに、逸脱の虞が低い場合にはドライバは自由な操
舵操作が可能であり、これにより、ドライバは車線逸脱
防止のための操舵制御を施されながらも違和感を感じる
ことなく運転することができ、このようにドライバに違
和感を与えない操舵制御により、ドライバへの車線逸脱
防止の案内をより円滑に有効に行なうことができるので
ある。

【００７６】また、本実施形態では、ローパスフィルタ
２５により、操舵用制御トルクＴｃが平滑化処理されて
出力されるので、操舵アクチュエータ２１で発生する操
舵用制御トルクが急変することなく滑らかに連続するよ
うになり、車線逸脱防止の制御を安定させることができ
る利点もある。なお、本発明は上述した実施形態に限定
されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で
種々変形して実施することができる。

【００７７】例えば、制御ゲイン設定手段５Ａは、全て
の制御ゲインＫａ，Ｋｂ，Ｋｃの設定機能をそなえたも
のでなくてもよく、必要に応じて一部のゲインの設定機
能のみをそなえたものであってもよい。また、予め全て
のゲインの設定機能をそなえておき、ドライバが必要が
ないと判断したときは強制的に１．０に設定するように
してもよい。

【００７８】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明の車線逸脱防止装置によれば、自車両が走行車線か
ら逸脱しそうになるとこれを防止する方向にドライバの
操舵力とは別に操舵用制御トルクが操舵アクチュエータ
により付与され、しかも、操舵用制御トルクは車両の走
行車線上の位置とは無関係に車両の進行方向が走行車線
となすヨー角に応じた大きさに設定されるので、走行車
線に沿って走行している限りは操舵用制御トルクに干渉
されることなく走行車線上の任意の位置を走行すること
ができるとともに、走行車線から逸れようとした場合
は、その度合いに応じて適切な大きさの操舵用制御トル
クが付与されて的確に車線逸脱防止の案内を行なうこと
ができる。

【００７９】請求項２記載の本発明の車線逸脱防止装置
によれば、走行車線の基準位置からの横ずれ量が拡大す
る方向へのドライバの操舵操作のみに操舵用制御トルク
が付与され、走行車線の基準位置からの横ずれ量が減少
する方向、即ち、車線逸脱を回避する方向へのドライバ
の操舵操作には操舵用制御トルクの制御ゲインが低減さ
れるので、ドライバに走行車線の基準位置付近での走行
を間接的に促すことができ、走行車線からの逸脱の防止
に寄与することができる。

【００８０】請求項３記載の本発明の車線逸脱防止装置
によれば、制御ゲインは走行車線の基準位置からの横ず
れ量の大きさに応じて設定されるので、制御ゲインが低
く設定される走行車線の基準位置付近ではドライバは自
由に操舵操作を行ない好みの走行位置を選択してストレ
スなく運転することができ、逆に、制御ゲインが高く設
定される走行車線の右端または左端側では、ヨー角に応
じて操舵アクチュエータから操舵用制御トルクが付与さ
れるので、ドライバに走行車線から逸脱しようとしてい
ることを察知させることができ、走行車線からの逸脱防
止を的確に案内することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態としての車線逸脱防止装置
の構成を模式的に示すブロック図である。

【図２】本発明の一実施形態にかかる走行レーン認識の
ための画像処理を説明する図である。

【図３】本発明の一実施形態にかかる走行レーン認識を
（ａ）〜（ｆ）の順で説明する模式図である。

【図４】走行レーン認識を説明する模式的な平面図であ
る。

【図５】本発明の一実施形態としての車線逸脱防止装置
にかかる操舵用制御トルクの設定マップの一例を示す図
である。

【図６】本発明の一実施形態としての車線逸脱防止装置
にかかる操舵用制御トルクの設定マップの他の例を示す
図である。

【図７】本発明の一実施形態としての車線逸脱防止装置
にかかる制御ゲインＫａの設定マップの一例を示す図で
ある。

【図８】本発明の一実施形態としての車線逸脱防止装置
にかかる制御ゲインＫａの設定マップの他の例を示す図
である。

【図９】本発明の一実施形態としての車線逸脱防止装置
の動作を説明するフローチャートである。

【図１０】本発明の一実施形態としての車線逸脱防止装
置の作用を説明するブロック図である。

【図１１】本発明の一実施形態としての車線逸脱防止装
置にそなえられる操舵アクチュエータの構成の一例を示
す図である。

【符号の説明】

１車両２カメラ３画像情報処理手段４走行レーン推定手段４Ａヨー角算出手段４Ｂ横ずれ量算出手段５制御トルク算出手段５Ａ制御ゲイン設定手段５Ｂヨー角対応制御トルク設定手段６制御手段（コントローラ）２１操舵アクチュエータ２４作動表示部２５ローパスフィルタ２７操舵角センサ２８操舵トルクセンサ３０ウインカ３２車速センサＬＣ車線中心線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者太田貴志東京都港区芝五丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】自車両が走行車線から逸脱しそうになる
とこれを防止する方向にドライバの加える操舵トルクと
は別にドライバが容易に打ち勝てる程度の操舵用制御ト
ルクを該車両の操舵アクチュエータにより付与させて該
車両の車線逸脱の防止を案内する車線逸脱防止装置であ
って、該走行車線に対して該車両の進行方向がなすヨー角を算
出するヨー角算出手段と、該ヨー角算出手段で算出された該ヨー角に基づいて該操
舵用制御トルクを算出する制御トルク算出手段と、該制御トルク算出手段で算出された該操舵用制御トルク
が該ヨー角を減らす方向に発生するように該操舵アクチ
ュエータを制御する制御手段とをそなえたことを特徴と
する、車線逸脱防止装置。
【請求項２】該走行車線の基準位置からの該車両の走
行位置の横ずれ量を算出する横ずれ量算出手段がそなえ
られえるとともに、該制御トルク算出手段に、該ヨー角に基づいて算出され
た該操舵用制御トルクの制御ゲインを設定する制御ゲイ
ン設定手段が設けられ、該制御ゲイン設定手段は、該車両が該横ずれ量算出手段
で算出された該横ずれ量を減らす方向に進行する場合
は、該制御ゲインの値を低減することを特徴とする、請
求項１記載の車線逸脱防止装置。
【請求項３】該制御ゲイン設定手段は、該横ずれ量算
出手段で算出された該横ずれ量が大きいほど大きくなる
ように該ヨー角に基づいた該操舵用制御トルクの該制御
ゲインを設定することを特徴とする、請求項１又は２記
載の車線逸脱防止装置。