CN100448728C - 行驶控制装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明行驶控制装置包括：向转向机构施加力矩以使车辆在行驶道路的预定位置行驶的行驶道路维持装置；根据本车相对于行驶道路的位置进行行驶道路偏离报警的行驶道路偏离报警装置；用于设定是否执行行驶道路维持装置或行驶道路偏离报警装置的控制的设定装置。若用设定装置设定执行控制，则在行驶道路维持装置工作条件成立且巡航控制装置工作时执行行驶道路维持装置的控制；在行驶道路维持装置工作条件不成立或巡航控制装置不工作时执行行驶道路偏离报警装置的控制。由于与巡航控制装置工作、不工作或行驶道路维持装置的工作条件连动而选择执行车道偏离报警功能与车道维持支持功能，因而即使任一功能的工作自动停止，也可通过另一功能防止车辆从车道偏离。

Description

行驶控制装置及方法

技术领域

本发明涉及具有车道维持功能与车道偏离报警功能的行驶控制装置及方法。

背景技术

为了对驾驶员的驾驶进行支持，开发出了各种各样的行驶控制(支持)装置(方法)。在行驶控制装置中具有车道保持系统(车道维持功能)，所述车道保持系统(车道维持功能)是为了支持驾驶员的转向操作而施加转向力以使车辆在车道的中央附近行驶(日本专利文件特开平7-104850号公报)。在车道保持系统中，从由摄影机获得的摄影图像识别车辆前方的车道(白线)，并从该识别的车道与车辆之间的相对关系设定施加的转向力。此外，在行驶控制装置中具有巡航控制系统，所述巡航控制系统为了支持驾驶员的制动操作或者加速操作而施加制动力或驱动力，以维持司机确定的设定车速，或跟随前方的车辆行驶。在巡航控制系统中，利用雷达传感器等来获知前方有无车辆或者与前方车辆之间的车间距离，并当前方不存在车辆时设定要施加的制动力或驱动力以使车速变为设定车速，当前方存在车辆时设定制动力或驱动力从而将与前方车辆之间的车间距离维持恒定。

如今具有同时具备车道保持系统及巡航控制系统的车辆，在这样的车辆中有时会与巡航控制系统的工作状况连动而自动使车道保持系统工作、停止。因而，有巡航控制系统通过驾驶员所进行的制动操作或开关操作而停止的情况，也有车道保持系统自动停止的情况。对于车道保持系统来说，也有无法从摄影机获得的摄影图像进行车道识别等、无法继续控制的情况。在这样的情况下，虽然由车道保持系统进行的转向力施加已经取消，但是驾驶员认为由车道保持系统进行的转向力施加仍在继续。因而，驾驶员所进行的转向操作可能延迟，车辆会接近车道的端部并可能从车道偏离。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种即使在车道保持系统停止了的情况下车辆也不会从行驶道路(特别是车道)偏离的行驶控制装置。

本发明的行驶控制装置包括：向转向机构施加力矩以使车辆在行驶道路的预定位置上行驶的行驶道路维持装置；根据本车相对于行驶道路的位置来进行行驶道路偏离报警的行驶道路偏离报警装置；和用于设定是否对行驶道路维持装置或行驶道路偏离报警装置执行控制的设定装置。另外，当通过设定装置设定了控制的执行时，在行驶道路维持装置的工作条件成立，且巡航控制装置工作时，执行行驶道路维持装置的控制。另外，巡航控制装置用于控制本车的驱动力或者速度，以使本车成为预定行驶状态。此外，当通过设定装置设定了控制的执行时，在行驶道路维持装置的工作条件不成立，或巡航控制装置不工作时，执行行驶道路偏离报警装置的控制。

该行驶控制装置具有行驶道路维持装置与行驶道路偏离报警装置，并通过设定装置来设定是否执行行驶道路维持装置或行驶道路偏离报警装置的控制。此外，在安装了该行驶控制装置的车辆中，还安装有巡航控制装置，用于控制本车的驱动力或速度以使本车成为预定行驶状态(例如，以驾驶员设定的设定车速行驶、跟随前方车辆进行行驶)。在行驶控制装置中，当通过设定装置设定了控制的执行时，使执行行驶道路维持装置与行驶道路偏离报警装置中的任一个的控制与行驶道路维持装置的工作条件的成立、不成立以及巡航控制装置的工作、不工作连动。

因此，在行驶控制装置中，当通过设定装置设定了控制的执行时，判定行驶道路维持装置的工作条件是否成立以及巡航控制装置是否处于工作中。当行驶道路维持装置的工作条件成立且巡航控制装置在工作当中时，在行驶控制装置中，执行行驶道路维持装置的控制，并给转向机构施加转矩以使得车辆在行驶道路(例如行驶中的车道、在没有车道时为行驶中的道路自身)的预定位置(例如行驶道路(车道)的中心轴附近)行驶。通过施加该力矩而在车辆上施加维持其在车道内行驶的转向力。

另一方面，当行驶道路维持装置的工作条件不成立，或巡航控制装置不工作时，在行驶控制装置中，执行行驶道路偏离报警装置的控制，并根据本车相对于行驶道路的位置来进行行驶道路偏离报警。该警报用于通知驾驶员车辆有可能从行驶道路偏离，例如是蜂鸣声等基于声音的报警、显示器画面显示等基于显示的报警、施加到车辆方向盘上的转向力的报警等。因此，通过所述报警可以唤起驾驶员的注意，从而促使驾驶员进行不从行驶道路偏离的转向操作。

如此，在行驶控制装置中，与行驶道路维持装置的工作条件成立、不成立以及巡航控制装置的工作、不工作连动而自动地切换行驶道路维持装置与行驶道路偏离报警装置。因此，即使在由于行驶道路维持装置的工作条件不成立或巡航控制装置停止而行驶道路维持装置自动停止了的时候，也可以通过行驶道路偏离报警装置来使车辆不从行驶道路偏离。

这里，当车辆的车速(或者巡航控制装置的目标车速)处于行驶道路偏离报警装置的工作车速区域内时，优选执行行驶道路偏离报警装置的控制。这里，设定了行驶道路偏离报警装置的工作车速区域。因此，在行驶控制装置中，当通过设定装置设定了控制的执行时，在行驶道路维持装置的工作条件不成立的状态或者巡航控制装置不在工作当中的状态时，仅当车辆的车速(或者巡航控制装置的目标车速)处于行驶道路偏离报警装置的工作车速区域内时，执行行驶道路偏离报警装置的控制。

在低车速下，由于是在停泊车辆、自行车、行人等混杂的状态行驶，因而跨过车道行驶的情况较多，会频繁地进行报警。此外，在高车速下，驾驶员进行的是微妙的操作，报警可能会给驾驶员的操作带来干扰。由于所述事由，使行驶道路偏离报警装置在工作车速区域内进行工作。通过设定行驶道路偏离报警装置所工作的车速区域，可以使报警对驾驶员而言是有作用的。

这里，优选巡航控制装置不工作的时候是设定开关关闭(不工作)的时候，其中所述设定开关用于设定所述巡航控制装置是否工作。这里，在车辆上配有设定巡航控制装置是否工作的开关。当该设定开关关闭时，巡航控制装置不工作，在行驶控制装置中不执行行驶道路维持装置的控制。

这里，优选巡航控制装置不工作的时候是该巡航控制装置的目标速度处于工作车速区域外的时候。这里，在巡航控制装置中，相对于目标速度设定了工作车速区域。当目标速度处于工作车速区域之外时，巡航控制装置不工作，在行驶控制装置中不执行行驶道路维持装置的控制。顺便说一下，巡航控制不适合在预见到低速行驶的市区等复杂交通状况下使用，而且，在高速区域中设置了限制速度。因而，在巡航控制装置中设定了工作车速区域。由此，能够以稳定的行驶状态进行车辆控制。

这里，优选行驶道路维持装置的工作条件不成立的时候是车辆的车速(或者巡航控制装置的目标车速)处于所述行驶道路维持装置的工作车速区域之外的时候。这里，设定了行驶道路维持装置的工作车速区域。因此，在行驶控制装置中，当通过设定装置设定了控制的执行时，当车辆的车速(或者巡航控制装置的目标车速)处于行驶道路维持装置的工作车速区域内且巡航控制装置在工作当中时，执行行驶道路维持装置的控制，当车速处于行驶道路维持装置的工作车速区域之外时，执行行驶道路偏离报警装置的控制。如果在预见到复杂的道路形状很少而行驶环境大致恒定的车速区域内，行驶道路维持装置工作，则可以获得稳定的行驶道路维持功能。因而，在行驶道路维持装置中设定了工作车速区域。

本发明中的行驶控制方法是，进行向转向机构施加力矩以使车辆在行驶道路的预定位置上行驶，从而进行行驶道路维持控制，并进行根据本车相对于行驶道路的位置来进行行驶道路偏离报警的行驶道路偏离报警控制，并设定是否执行任一个控制。当设定了执行任一个控制时，在行驶道路维持控制的工作条件成立且巡航控制的控制工作时，执行行驶道路维持控制。另外，巡航控制的控制用于控制本车的驱动力或者速度，以使本车成为预定行驶状态。此外，当设定了任一个控制的执行时，在行驶道路维持控制的工作条件不成立，或巡航控制的控制不工作时，执行行驶道路偏离报警控制。

在该行驶控制方法中，设定是否执行行驶道路维持控制或者行驶道路偏离报警控制。并且在该行驶控制方法中，还执行对本车的驱动力或者速度进行控制的巡航控制的控制，以使本车成为预定行驶状态(例如，以驾驶员设定的设定车速行驶、跟随前方车辆行驶)。当设定了执行任一个控制时，使执行行驶道路维持控制与行驶道路偏离报警控制中的任一个控制与行驶道路维持控制的工作条件的成立、不成立以及巡航控制的控制的工作、不工作连动。

因此，在行驶控制方法中，当定了执行任一个控制时，判定行驶道路维持控制的工作条件是否成立以及巡航控制的控制是否在工作之中。当行驶道路维持控制的工作条件成立且巡航控制的控制在工作之中时，执行行驶道路维持控制，并在转向机构上施加转矩以使车辆在行驶道路(例如行驶中的车道、在没有车道时为行驶中的道路自身)的预定位置(例如行驶道路(车道)的中心轴附近)行驶。通过施加该力矩而在车辆上施加维持其在车道内行驶的转向力。

另一方面，当行驶道路维持控制的工作条件不成立，或者巡航控制的控制不工作时，执行行驶道路偏离报警控制，并根据本车相对于行驶道路的位置来进行行驶道路偏离报警。该报警用于通知驾驶员车辆有可能从行驶道路偏离，例如是蜂鸣声等基于声音的报警、显示器画面显示等基于显示的报警、施加到车辆方向盘上的转向力的报警等。因此，通过所述报警可以唤起驾驶员的注意，从而促使驾驶员进行不从行驶道路偏离的转向操作。

如此，在行驶控制方法中，与行驶道路维持控制的工作条件成立、不成立以及巡航控制的控制工作、不工作连动而自动地切换行驶道路维持控制与行驶道路偏离报警控制。因而，即使在由于行驶道路维持控制的工作条件不成立或巡航控制的控制停止而行驶道路维持控制自动停止的时候，也可以通过行驶道路偏离报警控制来使车辆不从行驶道路偏离。

这里，当车辆的车速(或者巡航控制的控制的目标车速)处于行驶道路偏离报警控制的工作车速区域内时，优选执行行驶道路偏离报警控制。这里，设定了行驶道路偏离报警控制的工作车速区域。因此，当设定了执行任一个控制时，在行驶道路维持控制的工作条件不成立的状态或者巡航控制的控制不在工作之中的状态时，仅当车辆的车速(或者巡航控制的控制的目标车速)处于行驶道路偏离报警控制的工作车速区域内时，执行行驶道路偏离报警控制。

在低车速下，由于是在停泊车辆、自行车、行人等混杂的状态下行驶，因而跨过车道行驶的情况较多，会频繁地进行报警。此外，在高车速下，驾驶员进行的是微妙的操作，报警可能会给驾驶员的操作带来干扰。由于所述事由，使行驶道路偏离报警控制在工作车速区域内进行工作。通过设定行驶道路偏离报警控制所工作的车速区域，可以使报警对驾驶员而言有作用。

这里，优选巡航控制的控制不工作的时候是设定开关关闭(不工作)的时候，其中所述设定开关用于设定所述巡航控制的控制是否工作。这里，在车辆上配有设定巡航控制的控制是否工作的开关。当该设定开关关闭时，巡航控制的控制不工作，因此不执行行驶道路维持控制。

这里，优选巡航控制的控制不工作的时候是该巡航控制的控制的目标速度处于工作车速区域外的时候。这里，在巡航控制的控制中，相对于目标速度设定了工作车速区域。当目标速度处于工作车速区域之外时，巡航控制的控制不工作，因而不执行行驶道路维持控制。顺便说一下，巡航控制不适合在预见到低速行驶的市区等复杂交通状况下使用，此外，在高速区域中设置了限制速度。因而，在巡航控制的控制中设定了工作车速区域。由此，能够以稳定的行驶状态进行车辆控制。

这里，优选行驶道路维持控制的工作条件不成立的时候是车辆的车速(或者巡航控制装置的目标车速)处于所述行驶道路维持控制的工作车速区域之外的时候。这里，设定了行驶道路维持控制的工作车速区域。因此，当设定了执行任一个控制时，当车辆的车速(或者巡航控制的控制的目标车速)处于行驶道路维持控制的工作车速区域内且巡航控制的控制在工作之中时，执行行驶道路维持控制，并当车速处于行驶道路维持控制的工作车速区域之外时，执行行驶道路偏离报警控制。如果在预见到复杂的道路形状很少而行驶环境大致恒定的车速区域内，行驶道路维持控制工作，则可以获得稳定的行驶道路维持功能。因而，在行驶道路维持控制中设定工作车速区域。

附图说明

图1是本实施方式中的车道保持装置的结构图；

图2是表示图1的车道保持装置中的车道偏离报警功能与车道维持支持功能的工作条件的表格；

图3是图1的车道保持装置中的车道偏离报警功能的说明图；

图4是图1的车道保持装置中的车道维持支持功能的说明图；

图5是表示图1的主ECU中的车道偏离报警功能及车道维持支持功能的工作、不工作的判定处理流程的流程图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的行驶控制装置(方法)的实施方式进行说明。在本实施方式中，将本发明的行驶控制装置应用于配有巡航控制装置的车辆中所安装的车道保持装置。本实施方式的车道保持装置具有车道偏离报警功能和车道维持支持功能，可以通过一个车道保持开关来选择两个功能。当车道保持开关被操作为开启状态时，判断当前的行驶状态是应该使车道偏离报警功能工作的状态，还是应该使车道维持支持功能工作的状态，并基于该判断进行控制。车道保持开关用于检测驾驶员选择(设定)了车道偏离报警功能、车道维持支持功能中的哪一个。

参照图1～图4，对车道保持装置1的结构进行说明。图1是本实施方式中的车道保持装置的结构图。图2是表示图1的车道保持装置中的车道偏离报警功能与车道维持支持功能的工作条件的表格。图3是图1的车道保持装置中的车道偏离报警功能的说明图。图4是图1的车道保持装置中的车道维持支持功能的说明图。

为了对驾驶员的驾驶进行支持，车道保持装置1具有：当车辆有可能从车道偏离时进行各种报警的车道偏离报警功能；和施加使车辆在车道的中央附近行驶的转向力的车道维持支持功能。在车道保持装置1中，当使车道保持开关开启时，根据巡航控制装置的开启、关闭以及车速，来使两个功能中的一个功能进行工作。特别是，车道保持装置1即使在车道维持支持功能停止的情况下，为了使车辆不从车道偏离，即使车道维持支持功能停止也使车道偏离报警功能进行工作。因此，车道保持装置1配有摄影机2、图像ECU(Electronic Control Unit；电子控制单元)3、车速传感器4、车道保持开关5以及主ECU 6，并与巡航控制装置10、电动助力转向装置20、报警装置30以及仪表装置40进行各种信号的收发。

巡航控制装置10通过巡航控制ECU 11对制动传动装置(图中未示出)以及油门传动装置(图中未示出)进行控制，并自动调节车速使得车辆以驾驶员设定的车速行驶。此外，巡航控制装置10利用雷达传感器12来检测前方有无车辆或者与前方车辆之间的车间距离等，并当前方存在车辆时，通过巡航控制ECU 11自动调节车速或加速度以使得车辆跟随前方的车辆行驶。

巡航控制装置10通过驾驶员对巡航控制开关13的开启、关闭操作而被启动、停止，并通过驾驶员对巡航控制开关13的设定操作来确定设定车速。对设定车速设定工作许可设定车速范围，从而只有当设定车速被设定在该工作许可设定车速范围内(设定车速为V5以上且为V6以下)时，巡航控制装置10才工作。巡航控制ECU 11将与巡航控制装置10的开启、关闭相关的信息以及由驾驶员设定的设定车速Vset的信息作为巡航控制信号CS发送给主ECU 6。

另外，即使在巡航控制开关13开启时，巡航控制装置10有时也会因为驾驶员的制动操作或者故障等而停止。此外，由于允许巡航控制装置10在工作许可设定车速范围内进行工作，所以在巡航控制执行当中当实际的车速超出工作许可设定范围时就停止工作。在巡航控制装置10中设置工作许可设定车速范围，是由于不适于在可预见到低速行驶的市区道路等复杂的交通状况下使用，还由于在高速区域内设置限制速度的缘故。通过设置该工作许可设定车速范围，能够在稳定的行驶状态下进行巡航控制。

电动助力转向装置20通过转向ECU 21来控制电动马达22，并通过电动马达22的驱动力来辅助驾驶员的转向操作。转向ECU 21根据驾驶员转向操作的转向力矩来设定辅助量，并按照该辅助量对电动马达22进行驱动控制。特别是，转向ECU 21在接收到来自主ECU 6的转向力矩信号TS后，将通过车道保持装置1的控制而施加的转向力矩(以转向力矩信号TS表示的转向力)与驾驶员转向操作的转向力矩相加起来而设定辅助量。

报警装置30输出蜂鸣声作为对驾驶员的报警。报警装置30在接收到来自主ECU 6的蜂鸣信号BS后，按照蜂鸣信号BS输出蜂鸣声。仪表装置40除了配有各种仪表和警示灯之外，还配有多重显示器(multidisplay)(图中未示出)。在多重显示器上显示车道保持装置1以及巡航控制装置10的工作状况。仪表装置40在接收到来自主ECU 6的显示信号DS后，按照该显示信号DS将车道保持装置1的工作状况显示在多重显示器上。

摄影机2例如为CMOS(Complimentary Metal Oxide Semiconductor；互补金属氧化物半导体)摄影机，其被安装在装备有车道保持装置1的车辆的前方。此时，摄影机2被安装成其光轴方向与车辆的行进方向一致。摄影机2对车辆前方的道路进行拍摄，并获取该摄得的彩色图像(例如为RGB(Red Green Blue；红绿蓝)图像)。摄影机2将该摄影图像的数据作为摄影信号PS发送给图像ECU 3。摄影机2在左右方向上的拍摄范围很广，能够对表示行驶的车道的左右两侧(一对)白线进行充分拍摄。另外，虽然摄影机2为彩色摄影机，但由于只要可获得能够识别道路上的白线的图像即可，因而也可以是黑白摄影机。

图像ECU 3由CPU(Central Processing Unit；中央处理单元)、ROM(Read Only Memory；只读存储器)、RAM(Random Access Memory；随机存取存储器)等构成。图像ECU 3取入摄影信号PS，并从摄影信号PS的摄影图像数据识别表示车辆行驶的车道的一对白线。并且，图像ECU 3从识别的一对白线来计算车道宽度、通过一对白线的中心的线(即车道的中心线)、该中心线的曲线半径以及曲率。另外，图像ECU 3计算车道的中心线与摄影机2的朝向(即车辆的行进方向)之间的角度差、车辆从车道中心线的偏移量。另外，图像ECU 3将所述识别的一对白线的信息或计算的各信息作为图像信号GS发动给主ECU 6。

车速传感器4是用于通过车轮的转速来检测车辆速度的传感器。车速传感器4将检测到的车速信息作为车速信号SS发送给主ECU 6。车道保持开关5是用于通过驾驶员的操作来选择(设定)车道保持装置1的启动、停止的开关。车道保持开关5将驾驶员所选择的开启、关闭的信息作为开关信号WS发送给ECU 6。

主ECU 6由CPU、ROM、RAM等组成。主ECU 6取入来自图像ECU 3的图像信号GS、来自车速传感器4的车速信号SS、来自车道保持开关5的开关信号WS以及来自巡航控制装置10(巡航控制ECU 11)的巡航控制信号CS。然后，主ECU 6确定车道偏离报警功能及车道维持支持功能是工作、不工作，并在使任一功能工作时执行该功能的控制。进而，主ECU 6按照执行了控制的功能来设定各种信号TS、BS、DS，并将该各种信号TS、BS、DS发送给电动助力转向装置20(转向ECU 21)、报警装置30以及仪表装置40。

参照图2，对判定主ECU 6中的车道偏离报警功能以及车道维持支持功能的工作、不工作的处理进行说明。主ECU 6基于开关信号WS，判定车道保持开关5是否开启。当车道保持开关5是关闭的时候，主ECU 6使车道保持装置1停止。当车道保持开关5开启时，主ECU 6基于巡航控制信号CS，判定巡航控制装置10是否处于工作当中。

当巡航控制装置10停止时，主ECU 6基于车速信号SS，判定车速V是否处于车道偏离报警功能的工作许可车速范围内(车速V为V1以上且为V2以下)。当车速V超出车道偏离报警功能的工作许可车速范围之外时(车速V不足V1或者比V2高时)，主ECU 6使车道保持装置1停止。而当车速V处于车道偏离报警功能的工作许可车速范围内时(车速V为V1以上且为V2以下时)，主ECU 6使车道偏离报警功能工作。

当巡航控制装置10处于工作当中时，主ECU 6基于巡航控制信号CS，判定巡航控制的设定车速Vset是否处于车道维持支持功能的工作许可车速范围内(车速Vset为V3以上且为V4以下)。顺便说一下，当巡航控制装置10处于工作当中时，车辆自动调节车速V以使其成为该设定车速Vset，因而在这里使用设定车速Vset进行判定。另外，可以不使用巡航控制的设定车速Vset，而使用基于车速信号SS的实际车速V来进行上述判定。此外，也可以通过设定车速Vset与实际车速V双方是否处于车道维持支持功能的工作许可车速范围内来判定。其中，V1＜V3且V4＜V2，车道维持支持功能的工作许可车速范围是包含在车道偏离报警功能的工作许可车速范围内的车速范围。此外，在其与巡航控制装置10的设定速度的工作许可设定车速范围(设定车速Vset为V5以上且为V6以下)之间的关系中，V5＜V1＜V3且V6＝V4＜V2。

当设定车速Vset超出车道维持支持功能的工作许可车速范围之外时(车速Vset不足V3或者比V4高时)，主ECU 6基于巡航控制信号CS，判定设定车速Vset是否处于车道偏离报警功能的工作许可车速范围内。当设定车速Vset处于车道偏离报警功能的工作许可车速范围之外时，主ECU 6使车道保持装置1停止。在这里，虽然是使用设定车速Vset进行判定，但也可以使用基于车速信号SS的实际车速V来进行判定。此外，还可以通过设定车速Vset与实际车速V这两者是否处于车道维持支持功能的工作许可车速范围内来判定。当设定车速Vset处于车道偏离报警功能的工作许可车速范围内时，主ECU 6使车道偏离报警功能工作。而当设定车速Vset处于车道维持支持功能的工作许可车速范围内时(车速为V3以上且为V4以下时)，主ECU 6使车道维持支持功能工作。

因此，车道保持装置1在车道保持开关5开启且车速V处于车道偏离报警功能的工作许可车速范围内时进行工作。在车道保持装置1工作的状态下，车道维持支持功能仅当巡航控制装置10在工作当中且巡航控制的设定车速Vset处于车道维持支持功能的工作许可车速范围内时进行工作。另一方面，在车道保持装置1工作的状态下，车道偏离报警功能在车道保持支持功能停止时进行工作。因此，即使在车道维持支持功能工作时，如果巡航控制装置10停止，则车道维持支持功能停止，车道偏离报警功能工作。此外，即使当车道维持支持功能工作时，如果巡航控制的设定车速Vset处于车道维持支持功能的工作许可车速范围之外，则车道维持支持功能停止，车道偏离报警功能工作。

主ECU 6设定表示各功能工作、不工作、车道保持开关5开启、关闭、通过图像ECU 3可识别、不可识别白线等信息的显示信号DS，并将该显示信号DS发给仪表装置40。顺便说一下，即使车道保持开关5是开启的，当通过图像ECU 3无法识别白线时，即使车道偏离报警功能或车道维持支持功能工作，也无法得到各功能的效果，因而车道偏离报警功能及车道维持支持功能不工作。

另外，使车道偏离报警功能在不足V1的车速区域(低车速区域)内不工作，这是因为低车速下是在停泊车辆、自行车、行人等混杂的状态下行驶，因而跨过车道的时候很多，所以在这种情况下不发出警报。由此，不会频繁地发出不必要的报警。此外，使车道偏离报警功能在比V2高的车速区域(高车速区域)中不工作，这是为了不让警报给由于高车速而进行微妙操作的驾驶员带来干扰。此外，在车道维持支持功能上设置工作许可车速范围是因为，如果在可预见出在如下行驶状态行驶的车速区域内(即，工作许可车速范围内)进行工作，则可以进行稳定的车道维持支持，所述行驶状态是预见到复杂的道路形状很少且行驶环境大致恒定的行驶状态。

参照图3，对执行车道偏离报警功能的控制时的主ECU 6中的处理进行说明。在车道偏离报警功能中，基于车辆在行驶当中车辆与车道(一对白线)之间的相对位置关系来判定车辆是否有可能从车道偏离。然后，当车道偏离报警功能判定出有可能偏离时，为了促使驾驶员进行避免偏离的转向操作，则利用电动助力转向装置20施加可感觉出的报警水平的转向力，在报警装置30输出蜂鸣声以及在仪表装置40的多重显示器上进行报警显示。

可感觉出的报警水平的转向力是使驾驶员注意到正在向车道中央一侧施加转向力的那种程度的很小的转向力(由车辆施加到方向盘上的转向力)。该转向力的大小是预先确定的且较小，并仅施加预先确定的较短时间。在图3中，虚线的箭头示出了没有施加该转向力时的车辆的行驶轨迹，实线的箭头示出了通过车道偏离报警功能施加了转向力时的车辆的行驶轨迹。通过施加该较小的转向力而使车辆延迟偏离车道，并可以在该期间内通过驾驶员的转向操作而使车辆返回到车道内的中央。

因此，主ECU 6基于图像信号GS考虑车道的中心线的曲线半径以及车道宽度，并基于摄影机2的朝向(即车辆的行进方向)与一对白线(或者是车道的中心线)的方向之间的相对关系，判定车辆是否有可能偏离车道。此外，主ECU 6基于摄影机2的朝向和一对白线的方向，判定施加的转向力的转向方向。

当判定出车辆有可能从车道偏离时，主ECU 6设定转向力矩信号TS，并将该转向力矩信号TS发送给电动助力转向装置20(转向ECU21)，其中所述转向力矩信号TS表示用于产生可感觉出的报警水平的转向力的转向力矩(转向方向是判定的方向)。此外，主ECU 6设定用于在报警装置30中输出蜂鸣声的蜂鸣信号BS，并将该蜂鸣信号BS发送给报警装置30。进而，主ECU 6设定显示信号DS，并将该显示信号DS发送给仪表装置40，其中所述显示信号DS用于在仪表装置40的多重显示器中显示警报。

参照图4，对执行车道维持支持功能的控制时的主ECU 6中的处理进行说明。在车道维持支持功能中，利用电动助力转向装置20在转向系统上施加转向力，以使车辆在车道的中央附近行驶。该转向力是对驾驶员的转向力进行辅助那种程度的比较小的转向力，是按照车道的曲线半径和车辆与车道中心线之间的角度差或偏移量来设定的。由于施加的转向力是辅助驾驶员的转向力那种程度的比较小的转向力，因而也有可能由于驾驶员的转向力而使车辆从车道偏离。

因此，当判定出车辆无法维持在车道内行驶的时候，车道维持支持功能通过报警装置30输出蜂鸣声以及在仪表装置40的多重显示器中进行报警显示。在图4中，虚线的箭头表示施加了车道维持支持功能的转向力时的车辆的行驶轨迹。此时，车辆虽然在车道的端部附近行驶，但通过施加向右的转向力，使得车辆在车道的中心线(点划线)附近行驶。此时，车辆上还作用有驾驶员的转向操作的转向力。

因此，主ECU 6基于图像信号GS，基于摄影机2的朝向(即车辆的行进方向)相对于车道中心线的角度差、车辆从车道中心线的偏移量及车道的曲率，计算施加的转向力矩的大小及转向方向。此时，角度差、偏移量、曲率越大，施加的转向力矩就越大。计算转向力矩的大小时，在角度差、偏移量、曲率上分别乘上了增益，增益越大施加的转向力矩就越大。因此，通过分别增大该增益，即使没有驾驶员的转向力，也可以使车辆在车道的中央附近行驶。主ECU 6设定表示通过计算求得的转向力矩的转向力矩信号TS，并将该转向力矩信号TS发送给电动助力转向装置20(转向ECU 21)。

此外，主ECU 6基于图像信号GS考虑车道中心线的曲线半径以及车道宽度，并从摄影机2的朝向与一对白线的方向之间的相对关系来判定车辆是否可以维持在车道内行驶。当判定为车辆无法维持在车道内行驶时，主ECU 6设定用于通过报警装置30发出蜂鸣声的蜂鸣信号BS，并将该蜂鸣信号BS发送给报警装置30。此外，主ECU 6设定用于在仪表装置40的多重显示器上进行报警显示的显示信号DS，并将该显示信号DS发送给仪表装置40。

参照图1，对车道保持装置1的操作进行说明。特别是，沿着图5的流程对主ECU 6的工作、不工作的判定处理进行说明。图5是表示图1的主ECU中的车道偏离报警功能及车道维持支持功能的工作、不工作的判定处理流程的流程图。

摄影机2对车辆前方的道路进行拍摄，并将摄影图像的数据作为摄影信号PS发给图像ECU 3。图像ECU 3从摄影图像来识别划分车道的一对白线。然后，图像ECU 3从一对白线计算车道宽度、车道的中心线、该中心线的曲线半径与曲率，并计算车道的中心线与摄影机2的朝向之间的角度差及车辆从车道的中心线的偏移量。进而，图像ECU 3将这一对白线的信息和计算出的各信息作为图像信号GS发送给主ECU 6。车速传感器4检测车速信息，并将该车速信息作为车速信号SS发送给主ECU 6。车道保持开关5将该开启、关闭的信息作为开关信号WS发送给主ECU 6。

巡航控制ECU 11将通过巡航控制装置10的工作、不工作(开启、关闭)的信息以及由驾驶员设定的车速信息作为巡航控制信号CS发送给主ECU 6。主ECU 6基于开关信号WS判定车道保持开关5是否开启(步骤1)。当在步骤1中判定出车道保持开关5是关闭的时候，主ECU 6停止车道保持装置1的工作(步骤7)。当在步骤1中判断出车道保持开关5为开启时，主ECU 6基于巡航控制信号CS判定巡航控制装置10是否在工作当中(步骤2)。

当在步骤2中判定出巡航控制装置10处于工作当中时，主ECU 6基于巡航控制信号CS判定设定车速是否在车道维持支持功能的工作许可车速范围内(步骤3)。当在步骤3中判定出设定车速在车道维持支持功能的工作许可车速范围内时，主ECU 6使车道维持支持功能进行工作(步骤5)。另外，也可以在步骤3中以设定车速与实际车速处于车道维持支持功能的工作许可车速范围内为条件，而使车道维持支持功能进行工作。

另一方面，当在步骤3中判定出设定车速在车道维持支持功能的工作许可车速范围之外时，主ECU 6基于巡航控制信号CS判定设定车速是否处于车道偏离报警功能的工作许可车速范围内(步骤4)。当在步骤4中判定出设定车速处于车道偏离报警功能的工作许可车速范围内时，主ECU6使车道偏离报警功能进行工作(步骤6)。另一方面，当在步骤4中判定出设定车速处于车道偏离报警功能的工作许可车速范围之外时，主ECU6使车道保持装置1的工作停止(步骤7)。

另外，当在步骤2中判定出巡航控制装置10不工作(停止)时，主ECU 6基于车速信号SS判定实际车速是否处于车道偏离报警功能的工作许可车速范围内(步骤4)。当在步骤4中判定出车速处于车道偏离报警功能的工作许可车速范围内时，主ECU 6使车道偏离报警功能进行工作(步骤6)。当在步骤4中判定出车速处于车道偏离报警功能的工作许可车速范围之外时，主ECU 6使车道保持装置1的工作停止(步骤7)。

当使车道偏离报警功能工作时，主ECU 6基于图像信号GS判定车辆是否有可能偏离车道。当判定出车辆有可能偏离车道时，主ECU 6将转向力矩信号TS发送给转向ECU 21，其中所述转向力矩信号TS表示用于产生可感觉出的报警水平的转向力的转向力矩。此外，主ECU 6将用于输出蜂鸣声的的蜂鸣信号BS发送给报警装置30，将用于在仪表装置40的多重显示器中进行报警显示的显示信号DS发送给仪表装置40。

电动助力转向装置20将以转向力矩信号TS表示的转向力矩与驾驶员的转向力矩相加而设定辅助量，并按照该辅助量来驱动电动马达22。于是，在车辆上短时间地作用通过车道保持装置1的控制而产生的小的转向力，从而使车辆稍微靠向车道中央一侧。此外，报警装置30输出蜂鸣声。而且仪表装置40在多重显示器中显示报警。其结果是，驾驶员通过可感觉出的报警水平的转向力、蜂鸣声、报警显示而得知车辆有可能偏离车道。

当使车道维持支持功能进行工作时，主ECU 6基于图像信号GS来计算为了使车辆在车道中央附近行驶而施加的转向力矩的大小及方向。然后，主ECU 6将表示通过计算求得的转向力矩的转向力矩信号TS发送给转向ECU 21。电动助力转向装置20将转向力矩信号TS所表示的转向力矩与驾驶员的转向力矩相加而设定辅助量，并按照该辅助量来驱动电动马达22。于是，在车辆上连续作用由车道保持装置1的控制而产生的较小的转向力，从而使车辆连续地靠向车道的中央一侧。

另外，主ECU 6基于图像信号GS来判定车辆是否可以维持在车道内行驶。当判定出无法维持在车道内行驶时，主ECU 6将用于输出蜂鸣声的蜂鸣信号BS发送给报警装置30，将用于在仪表装置40的多重显示器中进行报警显示的显示信号DS发送给仪表装置40。报警装置30输出蜂鸣声。而且，仪表装置40在多重显示器上显示报警。其结果是，驾驶员通过蜂鸣声和报警显示而得知车辆无法在车道内行驶。

由于该车道保持装置1与巡航控制装置10的工作、不工作和车速变化连动而自动切换车道偏离报警功能与车道维持支持功能，因而即使在任一个功能的工作自动停止时，也可以通过另一个功能来防止车辆从车道偏离。特别是，即使当不存在车道维持支持功能的转向力施加的时候，当车辆要从车道偏离时，司机也可以通过车道偏离报警功能发出的各种警报而很早地意识到将要偏离。其结果是，可以通过驾驶员的转向操作来维持在车道内行驶。

此外，由于该车道保持装置1与巡航控制装置10的工作、不工作和车速的变化连动而自动切换车道偏离报警功能与车道维持支持功能，因而可以通过对一个车道保持开关5的操作来进行两个功能的启动及停止。因而，可以简化车辆一侧中的开关结构，还可以简化驾驶员的开关操作。

以上对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不仅限于上述实施方式，而是能够以各种各样的方式实施。例如，在本实施方式中，当有可能从车道偏离时，是通过施加可感觉出的报警水平的转向力、输出蜂鸣声及进行报警显示来让驾驶员得知。但是，也可以通过进行其中任一项来让驾驶员得知，或者，可以通过声音输出等其他方法来让驾驶员得知。此外，在本实施方式中，当无法维持在车道内行驶时，是通过输出蜂鸣声以及进行报警显示来让驾驶员得知。但是，也可以通过进行其中任一项来让驾驶员得知，或者，可以通过声音输出等其他方法来让驾驶员得知。此外，当无法维持在车道内行驶时，(不是较小的转向力)是通过施加比通常情况大的转向力来维持车辆在车道内行驶。

此外，在本实施方式中，是利用电动助力转向装置来给转向系统施加转向力的，但也可以在车道保持装置上配置辅助齿条或小齿轮的致动器。如此，对于没有配备助力转向装置的车辆来说，也可以应用本发明。此外，不只可以应用于电动助力转向装置，也可应用于液压式的助力转向装置，可以采用通过控制调节液压的致动器来在转向系统上施加转向力。此外，虽然本实施方式采取的是通过转向力矩进行控制的结构，但也可以采取通过转向角等其他参数来进行控制的结构。

此外，在本实施方式中，采取了通过识别一对白线来检测车道的结构，但也可以采取通过识别白线以外的黄线等其他线来检测车道的结构。或者，也可以通过识别路肩或划分车道与人行道的区块等检测车道等的其他方法来检测车道。此外，在本实施方式中是应用于具有车道的道路，但也可以应用于没有车道的道路。此时，检测出该道路的路肩等即可。

此外，在本实施方式中，采取了通过基于车道维持支持功能的工作许可车速范围的车速判定来切换车道维持支持功能与车道偏离报警功能的结构，但也可不进行该车速判定而仅通过巡航控制装置的工作、不工作来切换车道维持支持功能与车道偏离报警功能。此外，在本实施方式中，虽然是加入了基于车道偏离报警功能的工作许可车速范围的车速判定，来对车道保持装置的工作、不工作进行判定，但也可没有该车速判定而仅通过车道保持开关的开启、关闭来对车道保持装置的工作、不工作进行判定。

Claims (22)

1.一种行驶控制装置，其特征在于，

包括：向转向机构施加力矩以使车辆在行驶道路的预定位置上行驶的行驶道路维持装置；根据本车相对于行驶道路的位置来进行行驶道路偏离报警的行驶道路偏离报警装置；和用于设定是否对所述行驶道路维持装置或所述行驶道路偏离报警装置执行控制的设定装置，

当通过所述设定装置设定了控制的执行时，(1)在所述行驶道路维持装置的工作条件成立，且控制本车的驱动力或速度以使本车成为预定行驶状态的巡航控制装置工作时，执行所述行驶道路维持装置的控制，(2)在所述行驶道路维持装置的工作条件不成立，或者所述巡航控制装置不工作时，执行所述行驶道路偏离报警装置的控制。

2.如权利要求1所述的行驶控制装置，其特征在于，当所述车辆的车速处于所述行驶道路偏离报警装置的工作车速区域内时，执行所述行驶道路偏离报警装置的控制。

3.如权利要求1所述的行驶控制装置，其中，当所述巡航控制装置的目标车速处于所述行驶道路偏离报警装置的工作车速区域内时，执行所述行驶道路偏离报警装置的控制。

4.如权利要求1至3中任一项所述的行驶控制装置，其特征在于，所述巡航控制装置不工作的时候是设定开关关闭的时候，其中所述设定开关用于设定所述巡航控制装置是否工作。

5.如权利要求1至3中任一项所述的行驶控制装置，其特征在于，所述巡航控制装置不工作的时候是所述巡航控制装置的目标速度处于工作车速区域之外的时候。

6.如权利要求1至3中任一项所述的行驶控制装置，其特征在于，所述行驶道路维持装置的工作条件不成立的时候，是所述车辆的车速处于所述行驶道路维持装置的工作车速区域之外的时候。

7.如权利要求4所述的行驶控制装置，其特征在于，所述行驶道路维持装置的工作条件不成立的时候，是所述车辆的车速处于所述行驶道路维持装置的工作车速区域之外的时候。

8.如权利要求5所述的行驶控制装置，其特征在于，所述行驶道路维持装置的工作条件不成立的时候，是所述车辆的车速处于所述行驶道路维持装置的工作车速区域之外的时候。

9.如权利要求1至3中任一项所述的行驶控制装置，其特征在于，所述行驶道路维持装置的工作条件不成立的时候，是所述巡航控制装置的目标速度处于所述行驶道路维持装置的工作车速区域之外的时候。

10.如权利要求4所述的行驶控制装置，其特征在于，所述行驶道路维持装置的工作条件不成立的时候，是所述巡航控制装置的目标速度处于所述行驶道路维持装置的工作车速区域之外的时候。

11.如权利要求5所述的行驶控制装置，其特征在于，所述行驶道路维持装置的工作条件不成立的时候，是所述巡航控制装置的目标速度处于所述行驶道路维持装置的工作车速区域之外的时候。

12.一种行驶控制方法，其特征在于，

所述方法是向转向机构施加力矩以使车辆在行驶道路的预定位置上行驶，从而进行行驶道路维持控制，并进行根据本车相对于行驶道路的位置而进行行驶道路偏离报警的行驶道路偏离报警控制，并设定是否执行任一个控制，

当设定执行任一控制时，(1)在所述行驶道路维持控制的工作条件成立，且控制本车的驱动力或速度以使本车成为预定行驶状态的巡航控制的控制工作时，执行所述行驶道路维持控制，(2)在所述行驶道路维持控制的工作条件不成立，或者所述巡航控制的控制不工作时，执行所述行驶道路偏离报警控制。

13.如权利要求12所述的行驶控制方法，其特征在于，当所述车辆的车速处于所述行驶道路偏离报警控制的工作车速区域内时，执行所述行驶道路偏离报警控制。

14.如权利要求12所述的行驶控制方法，其中，当所述巡航控制的控制的目标车速处于所述行驶道路偏离报警控制的工作车速区域内时，执行所述行驶道路偏离报警控制。

15.如权利要求12至14中任一项所述的行驶控制方法，其特征在于，所述巡航控制的控制不工作的时候是设定开关关闭的时候，其中所述设定开关用于设定所述巡航控制的控制是否工作。

16.如权利要求12至14中任一项所述的行驶控制方法，其特征在于，所述巡航控制的控制不工作的时候是所述巡航控制的控制的目标速度处于工作车速区域之外的时候。

17.如权利要求12至14中任一项所述的行驶控制方法，其特征在于，所述行驶道路维持控制的工作条件不成立的时候，是所述车辆的车速处于所述行驶道路维持控制的工作车速区域之外的时候。

18.如权利要求15所述的行驶控制方法，其特征在于，所述行驶道路维持控制的工作条件不成立的时候，是所述车辆的车速处于所述行驶道路维持控制的工作车速区域之外的时候。

19.如权利要求16所述的行驶控制方法，其特征在于，所述行驶道路维持控制的工作条件不成立的时候，是所述车辆的车速处于所述行驶道路维持控制的工作车速区域之外的时候。

20.如权利要求12至14中任一项所述的行驶控制方法，其特征在于，所述行驶道路维持控制的工作条件不成立的时候，是所述巡航控制的控制的目标速度处于所述行驶道路维持控制的工作车速区域之外的时候。

21.如权利要求15所述的行驶控制方法，其特征在于，所述行驶道路维持控制的工作条件不成立的时候，是所述巡航控制的控制的目标速度处于所述行驶道路维持控制的工作车速区域之外的时候。

22.如权利要求16所述的行驶控制方法，其特征在于，所述行驶道路维持控制的工作条件不成立的时候，是所述巡航控制的控制的目标速度处于所述行驶道路维持控制的工作车速区域之外的时候。

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