CN102490784B - 行驶辅助装置 - Google Patents

Abstract

行驶辅助装置(10)是进行转向辅助以使得车辆沿所设定的目标路线行驶的装置，转向转矩传感器(20)检测作为驾驶员的转向操作输入值的转向转矩，ECU(12)在该转向转矩值为预定的基准值以上并且与该转向转矩对应的方向是远离在前方相邻车道上存在的其他车辆的方向时，将目标路线修正为远离其他车辆的路线。

Description

行驶辅助装置

本申请是2007年6月5日在日本提出的国际申请号为PCT/JP2007/061683(2008年12月4日进入中国国家阶段，国家申请号为200780020721.7)、发明名称为“行驶辅助装置”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种行驶辅助装置，进行转向辅助以使得车辆沿所设定的目标路线行驶。

背景技术

近年来，进行转向辅助以使得车辆沿所设定的目标路线行驶的行驶辅助装置被不断实用化。在这种行驶辅助装置中，使用各种用于减少驾驶员对在车辆行驶车道外存在的障碍物的不安感而修正行驶位置的方法。

例如，为了减少驾驶员对在车辆的行驶车道外存在的障碍物的不安感，存在将目标路线向没有障碍物存在的方向修正的方案(例如，参照专利文件1)、在单侧两车道等一个方向上有多条车道存在的道路上，在其他车辆行驶在与本车辆相邻的车道上的情况下，减小针对该相邻车道的相反方向的转向反力的方案(例如专利文件2)、将手动行驶时的行驶位置，按在该手动行驶时在本车辆附近存在的其他车辆的尺寸预先存储，在自动行驶时，设定与在本车辆附近存在的其他车辆的尺寸相应的行驶位置的方案(例如专利文件3)等。

专利文件1：日本特开2004-199286号公报

专利文件2：日本特开2001-1927号公报

专利文件3：日本特开2004-206451号公报

但是，在上述现有的行驶辅助装置中，即使在驾驶员没有感觉不安的情况下也会有行驶位置被修正了的情况，这样反而会给驾驶员带来不协调感。

发明内容

本发明的目的在于解决上述的问题，提供能够抑制给驾驶员带来不协调感，进行合适的行驶辅助的行驶辅助装置。

本发明的行驶辅助装置，进行转向辅助以使得车辆沿所设定的目标路线行驶，其特征在于，具有：转向操作检测单元，其检测驾驶员的转向操作输入值；修正单元，其在上述所检测出的转向操作输入值为规定基准以上时修正上述目标路线。

根据该构成，在驾驶员的转向操作大时，视为沿目标路线行驶会给驾驶员带来不安感，修正目标路线，相反，在驾驶员的转向操作小时，视为沿目标路线行驶不会给驾驶员带来不安感，不修正目标路线，从而能够抑制给驾驶员带来不协调感。

此外，本发明的行驶辅助装置也可以构成为，具有位置关系检测单元，其检测上述车辆与在该车辆的行驶车道的附近存在的物体之间的位置关系，上述修正单元，在上述所检测出的位置关系满足规定的条件时，修正上述目标路线。

根据该构成，考虑到在行驶车道的附近存在其他车辆或者障碍物等时，驾驶员感到不安的可能性高，所以能够根据车辆与物体的位置关系，向避开该物体的方向适当地修正目标路线。

此外，本发明的行驶辅助装置也可以构成为，上述修正单元，上述转向操作输入值越大，越增加上述目标路线的修正量。

根据该构成，考虑到驾驶员的转向操作越大，该驾驶员具有不安感的可能性越高，通过在转向操作输入值越大时，越增加上述目标路线的修正量，能够进行合适的目标路线的修正。

此外，本发明的行驶辅助装置也可以构成为，上述转向操作输入值是转向转矩值或者转向角度。

此外，本发明的行驶辅助装置也可以构成为，上述修正单元在上述车辆不从行驶车道脱离的范围内修正上述目标路线。

此外，本发明的行驶辅助装置也可以构成为，上述修正单元，向上述驾驶员的转向操作方向修正上述目标路线。

此外，本发明的行驶辅助装置也可以构成为，上述修正单元，向离开在上述车辆的行驶车道的附近存在的物体的方向修正上述目标路线。

此外，本发明的行驶辅助装置也可以构成为，具备视线检测单元，其检测上述驾驶员的视线，上述修正单元，在上述所检测出的驾驶员的视线的方向是规定方向时，修正上述目标路线。

根据该构成，考虑到了基于视线方向的驾驶员的不安感，防止了目标路线的修正超过必要程度。

此外，本发明的行驶辅助装置也可以构成为，具备行驶车道检测单元，其检测上述车辆的行驶车道的形状，上述修正单元，基于上述所检测出的行驶车道的形状，修正上述目标路线。

根据本发明，通过考虑了驾驶员的心理状态的目标路线的修正，能够进行抑制了给该驾驶员带来不协调感的情况的适当的行驶辅助。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式涉及的行驶辅助装置的构成的图。

图2是表示目标路线修正的第一动作的流程图。

图3是表示目标路线的第一例的图。

图4中(a)、(b)是表示转向转矩值与目标路线的第一对应关系的图。

图5中(a)、(b)是表示转向转矩值与目标路线的第二对应关系的图。

图6是表示目标路线计算动作的流程图。

图7中(a)、(b)是表示转向转矩值的时间迁移与转向转矩的峰值和路线偏差的对应关系的图。

图8是表示目标路线的第二例的图。

图9是表示目标路线修正的第二动作的流程图。

图10是表示目标路线的第三例的图。

具体实施方式

以下，针对本发明的实施方式，参照附图具体说明。

图1是表示本发明的实施方式涉及的行驶辅助装置的构成的图。图1所示的行驶辅助装置10包含电子控制单元(ECU)12、前方识别摄像机14、车轮速度传感器16、车辆导航装置18、视线推定摄像机19、转向转矩传感器20、转向角传感器21、转向转矩施加部28、警报蜂鸣器30以及仪表32。

ECU12控制车辆导航装置18、警报蜂鸣器30以及仪表32的动作。此外，ECU12基于来自前方识别摄像机14、车轮速度传感器16、车辆导航装置18、视线推定摄像机19、转向转矩传感器20以及转向角传感器21的各种信息，控制转向转矩施加部28的动作。

前方识别摄像机14安装在车内反光镜的背侧，拍摄本车辆前方。车轮速度传感器16基于车轮的旋转检测本车辆的速度。车辆导航装置18，保持地图信息，并且进行路径引导等。视线推定摄像机19拍摄驾驶员的脸部，基于通过该拍摄获得的图像推定驾驶员的视线方向。转向转矩传感器20检测驾驶员进行转向操作时的转矩。转向角传感器21检测驾驶员进行转向操作时的转向角度。另外，也可以取代转向角传感器21，具备EPS电机电角度传感器，ECU12将通过EPS电机电角度传感器检测出的电角度换算成转向角度，检测转向角度。

转向转矩施加部28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28，例如是电动助力转向系统，通过ECU12的控制给车轮施加转向转矩，以使得本车轮沿目标路线行驶。警报蜂鸣器30，与转向转矩施加部28同样进行转向控制，在本车辆从车道脱离时，或者在脱离的可能性高时，鸣叫摇动以通知驾驶员该情况。

以下，说明行驶辅助装置10的目标路线修正的动作。图2是表示行驶辅助装置10的目标路线修正的第一动作的流程图。下面，如图3所示，对如下情况进行说明：在一个方向上存在多条车道的道路上，在其他车辆在与本车辆行驶的车道相邻的车道上行驶的情况下，本车辆行驶在车道中央的路线对应的第一目标路线和用于避开其他车辆的路线对应的第二目标路线中的某一个。另外，设本车辆最初是在第一目标路线中行驶。

ECU12判定其他车辆是否存在于本车辆前方的相邻车道的规定距离内(例如100m的范围内)(S101)。具体来说，ECU12基于由前方识别摄像机14拍摄的图像，检测路上的白线的形状和其他车辆的位置，根据这些，能够判定其他车辆是否存在于本车辆前方的相邻车道的规定距离内。

或者，ECU12，能够基于未图示的毫米波雷达或激光传感器的检测结果，取得其他车辆的位置，并基于该其他车辆的位置和、根据通过前方识别摄像机14拍摄到的图像的路上的白线的形状，判定在本车辆前方的相邻车道的规定距离内是否存在其他车辆。在此，毫米波雷达在水平方向扫描电波的同时向其他车辆照射，接收由该其他车辆障碍物表面反射回来的电波，根据接收信号的频率变化检测从本车辆到其他车辆的距离和、本车辆相对其他车辆的相对速度；激光传感器，检测从照射激光到该激光由其他车辆反射回来为止的时间；ECU12能够基于这些检测结果，检测其他车辆的位置。此外，ECU12，能够基于未图示的路上车辆间通信装置从其他车辆的路上车辆间通信装置接收到的基础设施信息检测其他车辆的位置，并基于该其他车辆的位置和、根据通过前方识别摄像机14拍摄的图像的路上的白线的形状，判定在本车辆前方的相邻车道的规定距离内是否存在其他车辆。

在本车辆的前方的相邻车道的规定距离内存在其他车辆时，ECU12取得来自转向转矩传感器20的伴随驾驶员的转向操作的作为转向操作输入值的转向转矩值(S102)。

进而，ECU12判定取得的转向转矩值是否在预定的基准值(例如2.0Nm)以上并且与该转向转矩值对应的方向是否是远离其他车辆的方向(S103)。

如图4中(a)所示，在转向转矩值在预定的基准值以上并且与该转向转矩值对应的方向是远离其他车辆的方向(例如在图3中的右方向)的情况下，可以认为，由于沿第一目标路线的行驶会给驾驶员带来不安感，所以驾驶员进行了用于使本车辆远离其他车辆的转向操作。在该情况下，ECU12，选择用于避开其他车辆的路线对应的第二目标路线作为本车辆应该行驶的路线(S104)。例如，ECU12，如图4中(b)所示，将路线选择曲线从第一目标路线变更为第二目标路线。

另一方面，如图5中(a)所示，在转向转矩值不到预定基准值的情况下、或者、与该转向转矩值对应的方向不是远离其他车辆的方向的情况下，可以认为，由于沿第一目标路线的行驶不会给驾驶员带来不安感，所以驾驶员未进行用于使本车辆远离其他车辆的转向操作。在该情况下，ECU12保持第一目标路线作为本车辆应该行驶的路线(S105)。例如，ECU12，如图5中(b)所示，将路线选择曲线保持在第一目标路线。之后，ECU12，继续转向转矩施加部28的控制，以使得本车辆沿第一目标路线行驶，该转向转矩施加部28通过ECU12的控制给车轮施加转向转矩。

此外，在S101，在判定为在本车辆前方的相邻车道的规定距离内存在其他车辆的情况下，也同样地，ECU12保持第一目标路线作为本车辆应该行驶的路线(S105)。

在上述的实施方式中，转向转矩传感器20以及转向角传感器21对应转向操作检测单元，基于ECU12的图2的S101至S105的动作对应修正单元。

另外，ECU12，在转向转矩值在预定的基准值以上的情况下，可以选择第二目标路线作为本车辆应该行驶的路线，但是，考虑基准值以上的转向转矩值的继续时间，在转向转矩值在预定的基准值(例如1.5Nm)以上并且继续了规定时间(例如0.5s)的情况下，也可以选择第二目标路线。

此外，一般地，考虑行驶辅助装置10具有在驾驶员进行了规定大小以上的转向操作的情况下停止行驶辅助的超控功能，用于可以选择上述的第二目标路线的基准值，优选设定为比用于启动超控功能的基准值小的值。例如，在用于启动超控功能的基准值是2.5Nm时，用于可以选择第二目标路线的基准值优选是2.0Nm左右。

此外，也可以构成为，ECU12，考虑驾驶员的视线方向进行目标路线的修正。具体来说，ECU12，取得通过视线推定摄像机19拍摄驾驶员的脸部而推定的驾驶员的视线方向，在该视线方向是正方向时，认为沿第一目标路线的行驶不会给驾驶员带来不安感，保持第一目标路线，在是正方向以外的方向时，认为沿第一目标路线的行驶会给驾驶员带来不安感，可以选择第二目标路线。在这种情况下，通过考虑基于视线方向的驾驶员的不安感，防止了目标路线的修正超过必要程度。在该情况下，视线推定摄像机19对应视线检测单元。

此外，也可以构成为，ECU12，基于到前方的相邻车道的其他车辆的距离和、到本车辆最接近前方的相邻车辆的其他车辆位置的时间，决定选择第二目标路线的时刻。

例如，ECU12，取得从毫米波雷达照射电波到该电波由其他车辆反射回来为止的时间和从激光传感器照射激光到该激光由其他车辆反射回来为止的时间，并根据这些时间计算从本车辆到其他车辆的距离。并且，ECU12，在从本车辆到其他车辆的距离在规定距离以内的情况下，进行图2的S104的第二目标路线的选择。由此，防止了不必要地在跟前选择第二目标路线，而使驾驶员感到不协调。

另外，也可以，ECU12，取得来自车轮速度传感器16的本车辆的速度，该车速越大使成为决定第二目标路线的选择时刻的基准的从本车辆到其他车辆的距离越长。由于车速越快驾驶员越有看更远方的意向，所以当成为决定第二目标路线的选择时刻的基准的从本车辆到其他车辆的距离跟车速无关地为一定时，有可能在车速慢时感觉选择时刻早，在车速快时感觉选择时刻迟。但是，通过这样车速越大使成为决定第二目标路线的选择时刻的基准的从本车辆到其他车辆的距离越大，能够更适当地决定第二目标路线的选择时刻，以使得不给驾驶员带来不协调感。

或者，ECU12，取得通过未图示的毫米波雷达检测出的从本车辆到其他车辆的距离和、本车辆相对其他车辆的相对速度，基于通过未图示的激光传感器检测出来的、从照射激光到该激光由其他车辆反射回来为止的时间的激光传感器的检测结果，计算从本车辆到其他车辆的距离和、本车辆相对其他车辆的相对速度。进而，ECU12，用相对速度除从本车辆到其他车辆的距离，由此计算到本车辆最接近前方的相邻车道的其他车辆为止的时间，在到该最接近为止的时间在规定时间(例如5秒)以内时，进行图2的S104中的第二目标路线的选择。由此，也防止了不必要地在跟前选择第二目标路线而使驾驶员感到不协调。

在这些情况下，获得到前方的相邻车道的其他车辆为止的距离和、到本车辆最接近前方的相邻车道的其他车辆为止的时间的动作对应位置关系检测单元。

接着，说明第二目标路线的计算。图6是表示行驶辅助装置10的目标路线计算的动作的流程图。

ECU12判定是否选择了第二目标路线(S201)。当在图2的S105中选择了第二目标路线的情况下，ECU12基于转向转矩的峰值计算第二目标路线(S202)。

图7是表示转向转矩值的时间迁移(图7中(a))与、转向转矩的峰值和路线偏差(第一目标路线与第二目标路线的距离)的对应关系(图7中(b))的图。

ECU12，如图7中(a)所示，检测转向转矩的基准值以上的峰值，进而按照图7中(b)所示的对应关系决定与该峰值相应的路线偏差。例如，ECU12在转向转矩的峰值是1.5Nm时，将路线偏差决定为0.3m，转向转矩的峰值是3.0Nm时，ECU12将路线偏差决定为0.5m。另外，为了防止当路线偏差过大时反而给驾驶员带来不协调感，在图7中(b)中路线偏差的最大值为0.5m。

在这样计算出第二目标路线后，ECU12控制转向转矩施加部28使本车辆沿计算出的第二目标路线行驶，该转向转矩施加部28通过ECU12的控制给车轮施加转向转矩。

在上述的实施方式中，基于ECU12的图6的动作对应修正单元。

另外，也可以根据车道宽度设定路线偏差的最大值。具体来说，ECU12基于由前方识别摄像机14拍摄的图像来检测路上的白线的形状，基于该形状检测车道宽度。

进而，ECU12基于检测出的车道宽度和本车辆的宽度(车宽)设定路线偏差的最大值。具体来说，ECU12将路线偏差的最大值设定为从车道宽度减去车宽而得到的值的1/2以下。例如，在车道宽度为3.5m，车宽为1.8m时，是(3.5-1.8)/2＝0.85m，所以，只要与车道中央的路线对应的第一目标路线和第二目标路线之差(路线偏差)在0.85m以内，即使本车辆沿第二目标路线行驶也能够保持在车道内的行驶。因此，在车道宽度为3.5m，本车的宽度(车宽)为1.8m时，路线偏差的最大值设定为0.85m以下(例如，估计了富余长度以后的0.6m)。

此外，也可以构成为，考虑在驾驶员之中，存在为了降低通过弯道区间时的横向加速度，喜欢以所谓的外内外(out-in-out)方式行驶的人而设定第二目标路线。此时，ECU12基于通过前方识别摄像机14拍摄的图像，检测路上的白线的形状，在根据该形状判定为车道是弯道区间的情况下，如图8所示，将弯道内侧的路线设定为第二目标路线。但是，ECU12基于通过前方识别摄像机14拍摄的图像，判定为在右弯道区间中在本车辆的行驶车道的右侧的车道上存在其他车辆时，或者判定为在左弯道区间中在本车辆的行驶车道的左侧的车道上存在其他车辆时，为了防止接近该其他车辆，优选不进行以外内外(out-in-out)方式行驶所对应的第二目标路线的设定。此时，前方检测摄像机14对应行驶车道检测单元。

接着，说明目标路线修正的第二动作。图9是表示行驶辅助装置10的目标路线修正的第二动作的流程图。

ECU12判定是否选择了第二目标路线(S301)。在选择了第二目标路线的情况下，ECU12取得来自转向转矩传感器20的伴随驾驶员的转向操作的转向转矩值(S302)。

进而，ECU12判定取得的转向转矩值是否在预定的基准值(例如2.0Nm)以上并且与该转向转矩值对应的方向是否是接近第一目标路线的方向(S303)。

在转向转矩值在预定的基准值以上并且与该转向转矩值对应的方向是接近第一目标路线的方向的情况下，认为沿第二目标路线的行驶会给驾驶员带来不安感，所以驾驶员进行了用于使本车辆返回第一目标路线的转向操作。这种情况下，ECU12从第二目标路线返回到第一目标路线(S303)。

例如，如图10所示，为了远离在本车辆的行驶车道的左侧的相邻车道上存在的其他车辆A，目标路线从第一目标路线变更到第二目标路线之后，为了远离在本车辆的行驶车道的右侧的相邻车道上存在的其他车辆B，驾驶员进行转向操作，伴随该转向操作的转向转矩值为预定的基准值以上并且与该转向转矩值对应的方向是接近第一目标路线的方向的情况下，从第二目标路线返回到第一目标路线。之后，ECU12，进行转向转矩施加部28的控制以使得本车辆沿第一目标路线行驶，该转向转矩施加部28通过ECU12的控制给车轮施加转向转矩。

然后，返回图9进行说明，在转向转矩值不到预定的基准值或者、与转向转矩值对应的方向不是接近第一目标路线的方向的情况下(在S303中是否定的判断时)，认为沿第二目标路线的行驶不会给驾驶员带来不安感，所以驾驶员未进行用于使本车辆从其他车辆远离的转向操作。这种情况下，ECU12将第二目标路线作为本车辆应该行驶的路线来保持(S304)。之后，ECU12，继续进行转向转矩施加部28的控制以使得本车辆沿第二目标路线行驶，该转向转矩施加部28通过ECU12的控制给车轮施加转向转矩。

在上述的实施方式中，基于ECU12的图9的S301至S304的动作对应修正单元。

这样，在行驶辅助装置10中，ECU12，在驾驶员进行的转向操作大时，认为沿在该时刻选择的目标路线的行驶会给驾驶员带来不安感，而选择远离在本车辆的前方的相邻车道的规定距离内存在的其他车辆的目标路线，相反，在驾驶员进行的转向操作小时，认为沿在该时刻选择的目标路线的行驶不会给驾驶员带来不安感，而保持该目标路线，能够进行抑制给驾驶员带来不协调感的适当的行驶辅助。

另外，在上述的实施方式中，ECU12取得了来自转向转矩传感器20的伴随驾驶员的转向操作的转向转矩值，但是，在取得了来自转向角传感器21的伴随驾驶员的转向操作的作为转向操作输入值的转向角度，且该转向角度是预定的基准值以上的情况下，也可以选择第二目标路线，或返回到第一目标路线。

此外，在上述的实施方式中，说明了驾驶员进行了用于远离在前方的相邻车道存在的其他车辆的转向操作情况下的目标路线的修正，但是，本发明同样适用于进行了用于远离车辆以外的障碍物等物体的转向操作情况下的目标路线的修正。

如上述那样，本发明的行驶辅助装置能够进行抑制给驾驶员带来不协调感的适当的行驶辅助，作为行驶辅助装置很有用。

Claims (6)

1.一种行驶辅助装置，其特征在于，

进行转向辅助以使得车辆沿所设定的目标路线行驶，具有：

转向操作检测单元，其检测驾驶员的转向操作，

检测单元，其检测在上述车辆的相邻车道存在其他车辆或者障碍物的情况；以及

修正单元，当在上述车辆的前方且是在相邻车道存在其他车辆或者障碍物、且上述检测出的驾驶员的转向操作在规定基准以上的情况下，上述修正单元向离开存在于上述车辆的相邻车道的其他车辆或者障碍物的方向修正上述目标路线。

2.根据权利要求1所述的行驶辅助装置，其特征在于，

上述转向操作检测单元检测伴随着驾驶员的转向操作的作为转向操作的输入值使用的转向转矩值、转向角度。

3.根据权利要求1或2所述的行驶辅助装置，其特征在于，

具备判定单元，该判定单元基于上述检测单元的检测结果来决定在相邻车道的规定距离内是否存在其他车辆或者障碍物，

当在相邻车道的规定距离内在车辆的前方存在其他车辆或者障碍物、且检测出的转向操作的输入值在规定基准以上的情况下，上述修正单元通过选择与避开其他车辆的路线对应的第二目标路线来对上述目标路线进行修正。

4.根据权利要求1或2所述的行驶辅助装置，其特征在于，

上述转向操作的输入值越大，上述修正单元越增加上述目标路线的修正量。

5.根据权利要求1或2所述的行驶辅助装置，其特征在于，

上述修正单元向上述驾驶员的转向操作方向修正上述目标路线。

6.根据权利要求1所述的行驶辅助装置，其特征在于，

当驾驶员的转向转矩值在基准值以上并且与该转向转矩值对应的方向是远离其他车辆的方向的情况下，上述修正单元修正上述目标路线。