CN102348592A - 行驶辅助装置 - Google Patents

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Abstract

行驶辅助装置(1)是进行车辆的行驶辅助以使车辆沿设定的目标路线行驶的车道保持装置，具备车辆控制ECU(2)、摄像机(3)、图像ECU(4)、转向转矩传感器(7)及转向转矩施加部(9)。车辆控制ECU(2)具有：预测在相邻车道上行驶的并行车辆的轨迹的并行车辆轨迹预测部(21)；基于并行车辆的预测轨迹来修正本车辆的目标路线的目标路线修正部(23)。通过基于并行车辆的预测轨迹来修正本车辆的目标路线，能够充分减少驾驶员对并行车辆的不安感。

Description

行驶辅助装置
技术领域
本发明涉及控制车辆以使车辆沿设定的目标路线行驶的行驶辅助装置。
背景技术
以往，作为以使车辆沿设定的目标路线行驶的方式进行控制的行驶辅助装置，已知有例如日本特开2007-326447号公报所记载的行驶辅助装置，具备：对驾驶员发起的作为转向操作输入值的转向转矩进行检测的传感器；在检测到的转向转矩值为基准值以上时修正目标路线的ECU。根据该装置，当驾驶员发起的转向输入的方向为离开存在于相邻车道的并行车辆的方向时，通过ECU向离开并行车辆的方向修正目标路线，而能够抑制给予驾驶员不适感的情况。
专利文献1：日本特开2007-326447号公报
发明内容
然而，在以往的装置中，由于基于驾驶员的转向输入进行目标路线的修正，因此存在无法充分减少驾驶员对并行车辆的不安感的问题。
本发明为了解决此种技术课题而作出，其目的在于提供一种能够减少驾驶员的不安感的行驶辅助装置。
本发明的行驶辅助装置涉及控制车辆以使车辆沿设定的目标路线行驶的行驶辅助装置，其特征在于，具备：预测单元，预测在相邻车道上行驶的并行车辆的轨迹；以及修正单元，基于由预测单元预测的并行车辆的轨迹来修正本车辆的目标路线。
根据本发明，由于预测在相邻车道上行驶的并行车辆的轨迹，并基于该预测轨迹来修正本车辆的目标路线，因此能够充分地减少驾驶员对并行车辆的不安感。其结果是，能够实现减少驾驶员的不安感的行驶辅助。
在本发明的行驶辅助装置中，修正单元优选基于并行车辆的横向速度来修正本车辆的目标路线。这种情况下，能够充分地减少驾驶员对并行车辆的不安感。
在本发明的行驶辅助装置中，修正单元优选基于并行车辆的行驶负荷来修正本车辆的目标路线。这种情况下，能够充分地减少驾驶员对并行车辆的不安感。
在本发明的行驶辅助装置中，行驶负荷优选基于并行车辆前方的道路曲率的大小及方向而求出。这种情况下，能够充分地减少驾驶员对并行车辆的不安感。
在本发明的行驶辅助装置中，修正单元优选基于并行车辆的运动能量来修正本车辆的目标路线。这种情况下，能够充分地减少驾驶员对并行车辆的不安感。
在本发明的行驶辅助装置中，在不存在并行车辆的情况下，优选修正单元基于本车辆的驾驶员的转向输入来修正本车辆的目标路线。这种情况下，由于基于不存在并行车辆时的驾驶员的感觉修正目标路线，因此能够实现减少驾驶员的不安感的行驶辅助。
发明效果
根据本发明，能够提供一种能够减少驾驶员的不安感的行驶辅助装置。
附图说明
图1是示出本实施方式的行驶辅助装置的结构的框图。
图2是示出本实施方式的行驶辅助装置的动作的流程图。
图3是示出并行车辆的横向速度Vy与Doffset的关系的坐标图。
图4是示出并行车辆投影面积与Kd的关系的坐标图。
图5是示出驾驶员的感觉目标线学习的处理的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图，详细说明本发明的实施方式。图1是示出本实施方式的行驶辅助装置的结构的框图。如图1所示，行驶辅助装置1是搭载于车辆并以使车辆沿设定的目标路线行驶的方式进行车辆的行驶辅助的车道保持(Lane Keep)装置。该行驶辅助装置1具备车辆控制ECU(Electronic Control Unit)2、摄像机3、图像ECU(ElectronicControl Unit)4、雷达5、车速传感器6、转向转矩传感器7及横向加速度(横向G)传感器8。
车辆控制ECU2是用于控制装置整体的电子控制单元，具备CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(RandomAccess Memory)及输入输出接口等。
摄像机3例如是CMOS(Complimentary Metal OxideSemiconductor)摄像机，安装在搭载有行驶辅助装置1的车辆的前方。此时，摄像机3优选安装成其光轴方向与车辆的前进方向一致。摄像机3拍摄车辆的前方的道路，取得该拍摄到的彩色图像(例如，基于RGB(Red Green Blue)的图像)。
摄像机3将该拍摄图像的数据作为拍摄信号向图像ECU4发送。该摄像机3在左右方向拍摄范围宽，能够充分地拍摄表示行驶的车道的左右两侧(一对)的白线。此外，摄像机3为彩色，但只要能够取得能够识别道路上的白线的图像即可，也可以是黑白摄像机。
图像ECU4包括CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read OnlyMemory)、RAM(Random Access Memory)等。在图像ECU4中，取入来自摄像机3的拍摄信号，根据拍摄信号的拍摄图像数据，识别表示车辆行驶的车道的一对白线。然后，图像ECU4根据识别的一对白线，运算车道宽度、通过一对白线的中心的线(即，车道的中心线)。而且，该图像ECU4运算车道的中心的半径(弯道半径R)、车辆相对于白线的方向(横摆角θ)及车辆的横向偏差D。然后，图像ECU4将所述识别的一对白线的信息、运算出的各信息作为图像信号向车辆控制ECU2发送。
雷达5是用于进行下述工作的装置：沿水平方向扫描毫米波带的电波或激光等检测波并向本车辆的周围发送，接收在包括并行车辆及对面车辆等的其它车辆的表面反射的反射波，从而检测与其它车辆之间的距离、方向及速度等。其它车辆的方向利用反射波的角度进行检测，距离利用从发射电波到反射波返回为止的时间进行检测，其它车辆的速度利用反射波的频率变化(多普勒效应)进行检测。然后，雷达5将该检测到的结果向车辆控制ECU2发送。
车速传感器6具有检测本车辆的车速，并将检测到的车速作为车速信号向车辆控制ECU2输出的功能。该车速传感器5例如分别设置在四轮上，通过测量各车轮的转速而检测车辆的车速。转向转矩传感器7检测驾驶员发起的转向操作时的转矩τ，横向G传感器8检测本车辆的横向加速度。转向转矩传感器7及横向G传感器8分别与车辆控制ECU2连接，将检测到的结果向车辆控制ECU2发送。
另外，行驶辅助装置1具备转向转矩施加部9、警报蜂鸣器10、仪表装置11。转向转矩施加部9进行防止本车辆从车道脱离的转向控制。该转向转矩施加部9例如是电动动力转向装置，通过车辆控制ECU2的控制对车轮施加转向转矩以使本车辆沿目标路线行驶。
警报蜂鸣器10在本车辆从车道脱离时或脱离的可能性高时，为了将其内容通知给驾驶员而鸣响。仪表装置11除了各种仪表及警告灯之外，还具有多屏显示部(未图示)。该仪表装置11接收来自车辆控制ECU2的信号，并将与该信号相应的信息显示在多屏显示部上。
车辆控制ECU2具备并行车辆轨迹预测部21、运算部22及目标路线修正部23。并行车辆轨迹预测部21基于与通过摄像机3拍摄的道路相关的信息和通过雷达5检测的并行车辆的方向、速度等，进行并行车辆轨迹的预测。
运算部22基于来自图像ECU4、雷达5及各传感器6、7、8的信号，进行与车辆控制相关的各运算处理。例如，运算部22基于通过雷达5检测的并行车辆的位置、方向、速度等，运算并行车辆的横向速度(以下，称为横向速度)Vy。此外，该运算部22基于并行车辆的速度和并行车辆的种类(例如，车种类和大小)，运算并行车辆的运动能量。而且，在运算部22中，进行车辆中心相对于车道中心的位置Doffset、校正增益Kd及目标横向加速度Gy＊的运算。
目标路线修正部23基于通过并行车辆轨迹预测部21预测的并行车辆的轨迹修正本车辆的目标路线。而且，该目标路线修正部23在不存在并行车辆时，能够基于本车辆的驾驶员的转向输入，修正本车辆的目标路线。
图2是示出本实施方式的行驶辅助装置的动作的流程图。该控制处理例如从点火装置被接通开始以规定的定时反复执行。最初，在S11的处理中，进行摄像机信息的取得。此时，车辆控制ECU2根据通过图像ECU4发送的图像信号，取得弯道R、横摆角θ、横向偏差D等信息。
在S11的处理接下来的S12的处理中，进行并行车辆信息的取得。此时，车辆控制ECU2取得由雷达5检测到的并行车辆的位置、方向及速度等信息。在S12的处理接下来的S13的处理中，进行转向转矩τ的检测。此时，转向转矩传感器7检测本车辆转向转矩τ，并将检测到的转向转矩τ向车辆控制ECU2发送。
在S13的处理接下来的S14的处理中，进行有无并行车辆的判定。此时，车辆控制ECU2基于在S12中取得的并行车辆的信息，判定相邻车道上是否存在并行车辆。当判定为并行车辆存在时，控制处理向S15前进，进行并行车辆的横向速度Vy的运算。此时，运算部22基于在S12中取得的并行车辆的位置、方向、速度等，运算并行车辆的横向速度Vy。
在S15的处理接下来的S16的处理中，进行并行车辆的横向速度Vy是否处于接近方向的判定。此时，车辆控制ECU2判定在S15处理中检测到的并行车辆的横向速度Vy是处于接近本车辆的方向还是处于离开本车辆的方向。然后，在判定为并行车辆的横向速度Vy处于接近方向时，进行车辆中心相对于车道中心的位置Doffset的运算(S17)。
图3是示出并行车辆的横向速度Vy与Doffset的关系的坐标图。在图3中，设横轴为并行车辆的横向速度Vy，纵轴为Doffset。如图3所示，本车辆的转弯方向与并行车辆的横向速度Vy为反方向时，即，并行车辆向转弯外侧产生横向速度Vy且接近本车辆时，为并行车辆的运转负荷高的状态，无意识地感觉到这种情况的本车辆的驾驶员的不安感增大，因此Doffset大于基准值。因此，使目标修正量增大。另一方面，本车辆的转弯方向与并行车辆的横向速度Vy为同方向时，Doffset小于基准值。因此，目标修正量小。
在S17的处理接下来的S18的处理中，进行校正增益Kd的运算。图4是示出并行车辆投影面积与Kd的关系的坐标图。在图4中，设横轴为表示并行车辆的运动能量的并行车辆投影面积，纵轴为校正增益Kd。如图4所示，并行车辆为卡车或乘用车等，车辆的尺寸(运动能量)不同时，可认为驾驶员的不安感会产生差别，因此使用可认为与其成比例的投影面积，使校正增益Kd变化。
在S18的处理接下来的S19的处理中，进行目标横向加速度(目标横向Gy＊)的运算。目标横向Gy＊由式(1)～(4)算出。在式(2)～(4)中，K1、K2、K3是系数，V是车辆的速度。
[数式1]
Gy*＝Gy1*+Gy2*+Gy3*…(1)
Gy 1 * = K 1 × V 2 R · · · ( 2 )
Gy2*＝K2×θ…(3)
Gy3*＝K3×(D+Kd×Doffset+Dd)…(4)
在S19的处理接下来的S20的处理中，基于S19中运算出的Gy＊，实施转向控制。此时，车辆控制ECU2基于运算出的目标横向Gy＊，向转向转矩施加部9发送控制信号。转向转矩施加部9接收控制信号，进行与该信号相应的转向控制。然后，在S20结束后，结束一连串的控制。
另一方面，在S14的处理中判定为没有并行车辆时，控制处理向S21前进，进行驾驶员的感觉目标线学习。此时，车辆控制ECU2进行图5所示的控制处理，执行驾驶员的感觉目标线学习。
在S21的处理接下来的S22的处理中，设Doffset为0，进而在S23的处理中设Kd为1。然后，在S23的处理结束时，控制处理向S19转移，进行目标横向Gy＊的运算，基于运算出的目标横向Gy＊，执行转向控制(S20)。
图5是示出驾驶员的感觉目标线学习的处理的流程图。以下，参照图5，说明驾驶员的感觉目标线学习的控制处理。
最初，在S31的处理中，进行驾驶员的感觉目标线学习。此时，车辆控制ECU2学习并行车辆不存在时的驾驶员的感觉目标线。在S31的处理接下来的S32的处理中，进行本车辆转向转矩τ是否大于理论值τth的判定。此时，车辆控制ECU2将通过转向转矩传感器7检测到的本车辆转向转矩τ与理论值τth进行比较。
当判定为本车辆转向转矩τ为理论值τth以下时，控制处理结束。另一方面，当判定为本车辆转向转矩τ大于理论值τth时，控制处理向S33前进，进行Ddi＝D处理。在S33的处理接下来的S34的处理中，进行Dd＝(∑Ddi)/n的运算。然后，在S34的处理结束后，结束一连串的处理。
如此当并行车辆不存在时，车辆控制ECU2学习驾驶员的感觉中具有的目标线，学习用于对作为控制的基准的行驶车道中央位置进行校正的Dd。然后，通过在并行车辆存在时的目标位置校正中使用该学习值，而进行符合驾驶员的感觉的修正，从而能够进一步减少驾驶员的不安感。
根据如上所述构成的行驶辅助装置1，预测在相邻车道上行驶的并行车辆的轨迹，并基于该预测轨迹来修正本车辆的目标路线，因此能够充分降低驾驶员对于并行车辆的不安感。其结果是，能够实现减少驾驶员的不安感的行驶辅助。
此外，上述的实施方式示出本发明的行驶辅助装置的一例。本发明的行驶辅助装置并不局限于上述的实施方式所记载的情况。本发明的行驶辅助装置在不变更权利要求书所记载的主要内容的情况下可以对实施方式的行驶辅助装置进行变形或适用于其他情况。
例如，在上述的实施方式中，说明了基于并行车辆的横向速度Vy及并行车辆的运动能量来修正本车辆的目标路线的情况，但并不局限于此，也可以基于并行车辆的行驶负荷来修正目标路线。此外，作为行驶负荷，例如，优选基于并行车辆前方的道路曲率的大小及方向而求出。
标号说明
1行驶辅助装置
2车辆控制ECU
3摄像机
4图像ECU
21并行车辆轨迹预测部
23目标路线修正部

Claims (6)

1.一种行驶辅助装置，控制车辆以使车辆沿设定的目标路线行驶，其特征在于，具备：
预测单元，预测在相邻车道上行驶的并行车辆的轨迹；以及
修正单元，基于由所述预测单元预测的所述并行车辆的轨迹来修正本车辆的目标路线。
2.根据权利要求1所述的行驶辅助装置，其特征在于，
所述修正单元基于所述并行车辆的横向速度来修正本车辆的目标路线。
3.根据权利要求1所述的行驶辅助装置，其特征在于，
所述修正单元基于所述并行车辆的行驶负荷来修正本车辆的目标路线。
4.根据权利要求3所述的行驶辅助装置，其特征在于，
所述行驶负荷基于所述并行车辆前方的道路曲率的大小及方向求出。
5.根据权利要求1所述的行驶辅助装置，其特征在于，
所述修正单元基于所述并行车辆的运动能量来修正本车辆的目标路线。
6.根据权利要求1所述的行驶辅助装置，其特征在于，
在所述并行车辆不存在的情况下，所述修正单元基于本车辆的驾驶员的转向输入来修正本车辆的目标路线。
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