CN108128307A - 车辆驾驶辅助装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车辆驾驶辅助装置，使用由车载照相机装置(51)拍摄到的风景的图像数据来获取道路端(LEout)，并进行控制本车辆的行驶方向以使本车辆(100)不脱离该道路端的道路端脱离防止控制。本辅助装置被构成为当在本车辆正行驶的车道(LN)的相邻的车道(LNout)行驶的并行车(101a)被作为道路端而获取并且为了使本车辆朝向相邻的车道而对本车辆的方向盘(61)输入的操作量(θsw_out)为规定操作量(θth)以上的情况下，不执行道路端脱离防止控制。

Description

车辆驾驶辅助装置
技术领域
本发明涉及控制车辆的行驶方向以使车辆不脱离道路端的车辆驾驶辅助装置。
背景技术
公知有一种构成为在车辆就要越过草丛以及路边石等道路端而向外侧脱离的情况下对车辆的驾驶员发出警报的车辆驾驶辅助装置(例如，参照专利文献1。)。
并且，也公知有一种构成为在车辆就要向外侧越过道路端而脱离的情况下执行通过向车辆的转向管柱赋予转向操纵转矩来改变车辆的行驶方向以使车辆不脱离道路端的道路端脱离防止控制的车辆驾驶辅助装置(以下，称为“现有装置”。)。
专利文献1：国际公开第2011/064825号
在有沿着与本车辆的行驶方向相同的方向在与本车辆的行驶车道相邻的车道行驶的车辆(以下，称为“并行车”。)的情况下，存在该并行车被设定为道路端的情况。在并行车被设定为道路端的情况下，若本车辆的驾驶员想要变更本车辆的行驶车道而操作了方向盘，则现有装置判断为本车辆要脱离道路端，并进行道路端脱离防止控制。由此，驾驶员无法变更本车辆的行驶车道。
发明内容
本发明是为了应对上述的课题而完成的。即，本发明的目的之一在于，提供一种在进行道路端脱离防止控制的车辆驾驶辅助装置中，当驾驶员想要进行本车辆的车道变更时能够进行本车辆的车道变更的车辆驾驶辅助装置。
本发明的车辆驾驶辅助装置(以下，称为“本发明装置”。)具备照相机装置(51)以及控制单元(10、20)。上述照相机装置被搭载于本车辆(100)以拍摄上述本车辆的前方的风景。
上述控制单元使用由上述照相机装置拍摄到的风景的图像数据来获取上述本车辆正行驶的道路(RD)与该道路的外侧的区域(AR)的边界即道路端(LEout、LEin)，并进行控制上述本车辆的行驶方向以使上述本车辆不脱离该道路端的道路端脱离防止控制。
并且，上述控制单元获取为了使上述本车辆朝向上述本车辆正行驶的车道(LN)的相邻的车道(LNout、LNin)而对上述本车辆的方向盘(61)输入的操作量(θsw_out、θsw_in)作为输入操作量(图6的步骤620以及步骤640各自的处理)。
而且，上述控制单元构成为当包括在上述相邻的车道行驶的至少一台并行车(101a、102a)被作为上述道路端而获取并且上述输入操作量为规定操作量(θth)以上这一条件的控制禁止条件成立的情况下(图6的步骤615以及步骤620中的为“是”的判定、和步骤635以及步骤640中的为“是”的判定)，不执行上述道路端脱离防止控制(图6的步骤625以及步骤645各自的处理、和图7的步骤710以及步骤730各自中的为“否”的判定)。
由此，由于即使在本车辆的驾驶员(以下，仅称为“驾驶员”。)想要进行使本车辆进入相邻的车道的车道变更(以下，称为“本车辆的车道变更”。)而操作了方向盘的情况下，也不进行道路端脱离防止控制，所以驾驶员能够进行本车辆的车道变更。
并且，上述控制禁止条件可包括在上述相邻的车道的“上述本车辆想要进入的区域(ARout、ARin)”不存在其他车辆(101b、102b)这一条件(图6的步骤622以及步骤642的处理)。由此，只在本车辆想要进入的相邻的车道的区域不存在其他车辆的情况下，不执行道路端脱离防止控制。因此，驾驶员能够安全地进行本车辆的车道变更。
并且，上述控制禁止条件可包括在上述相邻的车道的“上述本车辆想要进入的区域(ARout、ARin)”存在其他车辆(101b、102b)的情况下(图6的步骤622以及步骤642各自中的为“是”的判定)，上述本车辆的速度(V)是第一车速(Vth1)以下且上述其他车辆的速度(Vout_b、Vin_b)是第二车速(Vth2)以下并且在上述其他车辆的紧前行驶的并行车的速度(Vout_a、Vin_a)是第三车速(Vth3)以下这一条件(图6的步骤624以及步骤644各自的处理)。
即使是在本车辆想要进入的相邻的车道的区域存在其他车辆时，也在本车辆的速度、其他车辆的速度以及在其他车辆的紧前行驶的并行车(以下，称为“前行并行车”。)的速度是某个恒定的速度以下的情况下，有驾驶员想要进行使本车辆进入其他车辆与前行并行车之间的车道变更的情况。该情况下，驾驶员为了使本车辆接近相邻的车道而对方向盘进行转向操纵。若此时执行道路端脱离防止控制，则驾驶员无法进行使本车辆进入其他车辆与前行并行车之间的车道变更。
另一方面，根据本发明装置，在本车辆想要进入的相邻的车道的区域存在其他车辆时本车辆的速度是第一车速以下且其他车辆的速度是第二车速(Vth2)以下并且前行并行车的速度是第三车速以下时，不执行道路端脱离防止控制。因此，驾驶员能够进行使本车辆进入其他车辆与前行并行车之间的车道变更。
并且，上述控制单元可构成为在上述本车辆的速度(V)大的情况下，与上述本车辆的速度小的情况相比，将上述规定操作量设定得小(图6的块B1以及块B2)。在本车辆的速度大的情况下，若为了进行本车辆的车道变更而大幅操作方向盘则本车辆的行驶变得不稳定。因此，一般在本车辆的速度大的情况下，与本车辆的速度小的情况相比，为了进行本车辆的车道变更而输入至方向盘的操作量(输入操作量)较小。因此，在本车辆的速度大的情况下，即使输入操作量小，驾驶员想要进行本车辆的车道变更的可能性也大。因此，通过在本车辆的速度大的情况下，与本车辆的速度小的情况相比将规定操作量设定得小，能够更正确地判定驾驶员是否想要进行本车辆的车道变更。
在上述说明中，为了帮助发明的理解，对于与实施方式对应的发明的构成用括号添加了实施方式中使用的附图标记，但发明的各构成要素并不局限于由上述附图标记规定的实施方式。本发明的其他目的、其他特征以及附带的优点根据参照以下的附图所描述的关于本发明的实施方式的说明能够容易理解。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式涉及的车辆驾驶辅助装置的图。
图2是表示图1所示的车辆的图。
图3的(A)是表示道路拐弯的情况下的道路端等的图，图3的(B)是表示道路是直线的情况下的道路端等的图。
图4是用于对有并行车的情况下的本发明的实施方式涉及的车辆驾驶辅助装置的动作进行说明的图。
图5是用于对有并行车的情况下的本发明的实施方式涉及的车辆驾驶辅助装置的动作进行说明的图。
图6是表示图1所示的驾驶辅助ECU的CPU(以下，称为“驾驶辅助CPU”。)所执行的例程的流程图。
图7是表示驾驶辅助CPU所执行的例程的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式涉及的车辆驾驶辅助装置(以下，称为“实施装置”。)进行说明。实施装置被应用于图1以及图2所示的本车辆100。如图1所示，实施装置具备驾驶辅助ECU10、转向ECU20以及警报ECU30。
ECU是电子控制单元的简称，ECU10、20以及30分别是具有包括CPU、ROM、RAM以及接口等的微型计算机作为主要构成部件的电子控制电路。通过CPU执行储存于存储器(ROM)的指令(例程)来实现后述的各种功能。这些ECU10、20以及30也可以统一为一个ECU。
驾驶辅助ECU10、转向ECU20以及警报ECU30以能够经由通信传感器系统CAN(Controller Area Network：控制器区域网络)90进行数据交换(能够通信)的方式相互连接。
驾驶辅助ECU10与照相机装置51、转向操纵转矩传感器52、转向操纵角传感器53、车速传感器54、横摆率传感器55以及LKA开关56连接。
照相机装置51例如包括CCD照相机。如图2所示，照相机装置51固定于本车辆100的车身前部的内后视镜(所谓内部后视镜)的支柱等。
照相机装置51以在照相机装置51被固定于车身的状态下照相机装置51的光轴具有规定的俯角并且与车身前后方向(车辆行进方向)一致的方式固定于车身。因此，照相机装置51能够拍摄(摄像)包括车辆行进方向(车辆前方)的路面的本车辆100的前方的风景。
若更具体地描述，则照相机装置51能够拍摄从本车辆100向前方分离规定距离的位置到远处的位置为止的车辆前方的风景。并且，在如图2所示那样从上方观察本车辆100时，照相机装置51能够拍摄以照相机装置51的光轴为基准分别向两侧大致90°的范围的风景。照相机装置51将拍摄到的图像的数据发送至驾驶辅助ECU10。
驾驶辅助ECU10通过对从照相机装置51接收到的图像的数据进行图像处理来获取图像处理数据。如图3的(A)以及(B)所示，驾驶辅助ECU10使用图像处理数据获取在本车辆100正行驶的道路RD(以下，称为“本车辆行驶道路RD”。)上绘制的外侧的划分线Lout(以下，称为“外侧划分线Lout”。)以及内侧的划分线Lin(以下，称为“内侧划分线Lin”。)。
在本例中，外侧划分线Lout是本车辆100的行驶方向上左侧的划分线，内侧划分线Lin是本车辆100的行驶方向上右侧的划分线。并且，划分线Lout以及Lin分别是沿着本车辆行驶道路RD绘制的白线、黄色线以及虚线等线或者它们的组合。
并且，驾驶辅助ECU10使用图像处理数据来获取“划分本车辆行驶道路RD和其外侧的区域AR的道路端LEout以及LEin”。以下，将本车辆100的行驶方向上外侧(左侧)的道路端LEout称为“外端LEout”，将内侧(右侧)的道路端LEin称为“内端LEin”。在本例中，外端LEout以及内端LEin分别包括以下的道路端。
(1)用于分离人步行用的人行道和本车辆行驶道路RD的路边石。
(2)本车辆行驶道路RD和与其相邻的草丛的边界。
(3)本车辆行驶道路RD和与其相邻的地面的边界。
(4)与本车辆行驶道路RD相邻地设置的壁。
(5)与本车辆行驶道路RD相邻地设置的护栏。
(6)在本车辆100正行驶的车道LN(以下，称为“本车辆行驶车道LN”。)的内侧的相邻的车道沿着与本车辆100的行驶方向相反的方向行驶的车辆(对面行驶车)。
(7)用于分离本车辆行驶车道LN和对面行驶车行驶的车道的中央分离带。
(8)沿着与本车辆100的行驶方向相同的方向在本车辆行驶车道LN的外侧或者内侧的相邻的车道行驶的车辆(并行车)。
(9)与本车辆行驶车道LN接近并停止的车辆(停止车辆)。
在本例中，如图3所示，本车辆行驶车道LN相当于被外侧划分线Lout和内侧划分线Lin划分出的区域。并且，本车辆行驶道路RD相当于被外端LEout和内端LEin划分出的区域。
如图1所示，转向操纵转矩传感器52检测本车辆100的驾驶员(以下，仅称为“驾驶员”。)输入到方向盘61的转向操纵转矩TQdr，并将表示该转向操纵转矩TQdr(以下，称为“驾驶员转向操纵转矩TQdr”。)的信号发送至驾驶辅助ECU10。驾驶辅助ECU10基于从转向操纵转矩传感器52接收到的信号来获取驾驶员转向操纵转矩TQdr。
转向操纵角传感器53将使本车辆100直行的方向盘61的旋转位置作为基准位置，来检测从该基准位置起的方向盘61的旋转角度θsw(以下，称为“转向操纵角θsw”。)，并将表示该转向操纵角θsw的信号发送至驾驶辅助ECU10。驾驶辅助ECU10基于从转向操纵角传感器53接收到的信号来获取转向操纵角θsw。该操作量θsw是在将本车辆100直行时的本车辆100的驾驶员所进行的针对方向盘61的操作量作为基准操作量(＝0)的情况下以该基准操作量为基准由驾驶员输入到方向盘61的操作量(输入操作量)。
车速传感器54检测本车辆100的速度V(以下，称为“车速V”。)，并将表示该车速V的信号发送至驾驶辅助ECU10。驾驶辅助ECU10基于从车速传感器54接收到的信号来获取车速V。
横摆率传感器55检测本车辆100的角速度γ(以下，称为“横摆率γ”。)，并将表示该角速度γ的信号发送至驾驶辅助ECU10。驾驶辅助ECU10基于从横摆率传感器55接收到的信号来获取横摆率γ。
LKA开关56由驾驶员操作。在LKA开关56被驾驶员设定为接通位置的情况下，表示LKA开关56被设定为接通位置的意思的LKA接通信号被发送至驾驶辅助ECU10。另一方面，在LKA开关56被驾驶员设定为断开位置的情况下，表示LKA开关56被设定为断开位置的意思的LKA断开信号被发送至驾驶辅助ECU10。
在驾驶辅助ECU10接收到LKA接通信号的情况下，允许由驾驶辅助ECU10进行的“控制本车辆100的行驶方向以使在本车辆行驶车道LN的中央行驶的车道维持控制(以下，称为“LKA控制”。)”的执行。另一方面，若驾驶辅助ECU10接收到LKA断开信号，则禁止由驾驶辅助ECU10进行的LKA控制的执行。
电动助力转向装置21(以下，称为“EPS装置21”。)是公知的电动式助力转向装置。EPS装置21能够将转向操纵转矩TQ赋予给转向管柱62。EPS装置21与转向ECU20连接。
转向ECU20基于驾驶员转向操纵转矩TQdr计算(获取)“为了辅助驾驶员的转向操纵操作而应赋予给转向管柱62的转向操纵转矩TQtgt(以下，称为“目标辅助转向操纵转矩TQtgt”。)”。转向ECU20控制EPS装置21的动作以使与目标辅助转向操纵转矩TQtgt相当的转向操纵转矩TQ被赋予给转向管柱62。
并且，转向ECU20在从驾驶辅助ECU10接收到“用于指示将如后述那样计算出的LKA转矩TQ_LKA赋予给转向管柱62的LKA指令信号”的情况下，控制EPS装置21的动作以便不是与目标辅助转向操纵转矩TQtgt相当的转向操纵转矩TQ，而将与LKA转矩TQ_LKA相当的转向操纵转矩TQ赋予给转向管柱62。
另一方面，转向ECU20在从驾驶辅助ECU10接收到“用于指示将如后述那样计算出的LDA转向操纵转矩TQ_LDAout或者TQ_LDAin赋予给转向管柱62的LDA指令信号”的情况下，控制EPS装置21的动作以便不是与目标辅助转向操纵转矩TQtgt相当的转向操纵转矩TQ，而将与LDA转向操纵转矩TQ_LDAout或者TQ_LDAin相当的转向操纵转矩TQ赋予给转向管柱62。
警报装置31是设置于本车辆100的室内的公知的警报装置，包括配设于仪表面板的警告灯以及/或者警告音产生装置(蜂鸣器)。警报装置31能够对乘员(驾驶员)提供“本车辆100越过外端LEout或者内端LEin而脱离了本车辆行驶道路RD或者脱离的可能性高的意思的信息(以下，称为“警报信息”。)”。警报装置31与警报ECU30连接。
警报ECU30在从驾驶辅助ECU10接收到指示对乘员(驾驶员)提供警报信息的警报指令信号的情况下，控制警报装置31的动作以便将警报信息提供给乘员(驾驶员)。
＜实施装置的动作的概要＞
接下来，对实施装置的动作的概要进行说明。实施装置进行“控制本车辆100的行驶方向以便在本车辆行驶车道LN的中央行驶的车道维持控制(LKA控制)”以及“控制本车辆100的行驶方向以使本车辆100不越过道路端LEout或者LEin而脱离本车辆行驶道路RD的道路端脱离防止控制(以下，称为“LDA控制”。)”的任意一方。接下来，对这些LKA控制以及LDA控制进行说明。
如图3的(A)以及(B)所示，实施装置将通过外侧划分线Lout和内侧划分线Lin的中央位置的线设定为目标行驶线Ltgt。并且，实施装置取得目标行驶线Ltgt所绘制的曲线的半径Rtgt(以下，称为“目标拐弯半径Rtgt”。)。此外，在目标行驶线Ltgt是直线的情况下，目标拐弯半径Rtgt作为无限大而获取。
并且，如图3的(B)所示，实施装置获取“本车辆100的基准点Pve与目标行驶线Ltgt之间的道路宽度方向的距离DC(以下，称为“行驶线距离DC”。)”以及“目标行驶线Ltgt的方向与本车辆100朝向的方向的偏差角θy(以下，称为“横摆角θy”。)”。在本例中，本车辆100的基准点Pve(以下，称为“车辆基准点Pve”。)是本车辆100的左右前轮的车轴上的位置且被设定在左右前轮的中央的位置。
并且，实施装置获取“车辆基准点Pve与外端LEout之间的道路宽度方向的距离DEout(以下，称为“外端距离DEout”。)”以及“车辆基准点Pve与内端LEin之间的道路宽度方向的距离DEin(以下，称为“内端距离DEin”。)”。
并且，实施装置从基准距离DEref减去外端距离DEout而获取外端距离相关值DEout_sk(＝DEref－DEout)，并且从基准距离DEref减去内端距离DEin而获取内端距离相关值DEin_sk(＝DEref－DEin)。
实施装置在LKA开关56被设定为接通位置的情况下，通过将“车速V、目标拐弯半径Rtgt、行驶线距离DC以及横摆角θy”应用于下述的(1)式，来获取在LKA控制中应该从EPS装置21赋予给转向管柱62的转向操纵转矩TQ_LKA(以下，称为“LKA转矩TQ_LKA”。)。
TQ_LKA＝K1_LKA·(V2/Rtgt)+K2_LKA·DC+K3_LKA·θy…(1)
在上述的(1)式中，K1_LKA至K3_LKA分别是控制增益，既可以是固定值，也可以车速V越大则被设定为越大的值。此外，在LKA开关56被设定为断开位置的情况下，实施装置将LKA转矩TQ_LKA设为零。
并且，在上述的(1)式中，右边第一项是根据目标拐弯半径Rtgt以及车速V决定的前馈式地作用的转矩成分。右边第二项是以相对于目标行驶线Ltgt的本车辆100的道路宽度方向的位置偏移即行驶线距离DC变小的方式反馈式地作用的转矩成分。右边第三项是以横摆角θy变小的方式反馈式地作用的转矩成分。
并且，在允许了用于防止本车辆100越过外端LEout而脱离本车辆行驶道路RD的LDA控制(以下，称为“外端LDA控制”。)的执行的情况下，当外端距离DEout成为规定距离DEth以下时，与LKA开关56的设定位置无关，实施装置通过将“车速V、目标拐弯半径Rtgt、外端距离相关值DEout_sk、横摆角θy、横摆率γ以及目标横摆率γtgt”应用于下述的(2)式，来获取应该从EPS装置21赋予给转向管柱62以免本车辆100越过外端LEout而脱离本车辆行驶道路RD的转向操纵转矩TQ_LDAout(以下，称为“外端LDA转矩TQ_LDAou”。)。
TQ_LDAout＝K1_LDAout·(V2/Rtgt)+K2_LDAout·DEout_sk+K3_LDAout·θy+K4_LDAout·(γtgt－γ)…(2)
在上述的(2)式中，K1_LDAout至K4_LDAout分别是控制增益，且车速V越大则被设定为越大的值。此外，控制增益K1_LDAout至K3_LDAout分别被设定为比用于计算LKA转矩TQ_LKA而使用的控制增益K1_LKA至K3_LKA大的值。
并且，在上述的(2)式中，右边第一项是根据目标拐弯半径Rtgt以及车速V决定的前馈式地作用的转矩成分。右边第二项是以抑制道路宽度方向上的本车辆100朝向外端LEout的接近的方式反馈式地作用的转矩成分。右边第三项是以横摆角θy变小的方式反馈式地作用的转矩成分。目标横摆率γtgt被设定为基于右边第一项至右边第三项之和的值。右边第四项是以目标横摆率γtgt与横摆率γ的偏差变小的方式反馈式地作用的转矩成分。此外，作为右边第四项，也可以使用对由检测本车辆100的横向加速度Gy的未图示的横向加速度传感器检测到的横向加速度Gy与目标横向加速度Gy的偏差乘以控制增益得到的值。或者，右边第四项也可以被省略。
接下来，实施装置比较LKA转矩TQ_LKA和外端LDA转矩TQ_LDAout。在外端LDA转矩TQ_LDAout大于LKA转矩TQ_LKA的情况下，实施装置进行外端LDA控制。即，实施装置将与外端LDA转矩TQ_LDAout相当的转向操纵转矩TQ从EPS装置21赋予给转向管柱62。
另一方面，在允许了用于防止本车辆100越过内端LEin而脱离本车辆行驶道路RD的LDA控制(以下，称为“内端LDA控制”。)的执行的情况下，当内端距离DEin成为规定距离DEth以下时，与LKA开关56的设定位置无关，实施装置通过将“车速V、目标拐弯半径Rtgt、内端距离相关值DEin_sk、横摆角θy、横摆率γ以及目标横摆率γtgt”应用于下述的(3)式，来获取应该从EPS装置21赋予给转向管柱62以免本车辆100越过内端LEin而脱离本车辆行驶道路RD的转向操纵转矩TQ_LDAin(以下，称为“内端LDA转矩TQ_LDAin”。)。
TQ_LDAin＝K1_LDAin·(V2/Rtgt)+K2_LDAin·DEin_sk+K3_LDAin·θy+K4_LDAin·(γtgt－γ)…(3)
在上述的(3)式中，K1_LDAin至K4_LDAin分别是控制增益，且车速V越大则被设定为越大的值。此外，控制增益K1_LDAin至K3_LDAin分别被设定为比用于计算LKA转矩TQ_LKA而使用的控制增益K1_LKA至K3_LKA大的值。
并且，在上述的(3)式中，右边第一项是根据目标拐弯半径Rtgt以及车速V决定的前馈式地作用的转矩成分。右边第二项是以抑制道路宽度方向上的本车辆100朝向内端LEin的接近的方式反馈式地作用的转矩成分。右边第三项是以横摆角θy变小的方式反馈式地作用的转矩成分。目标横摆率γtgt被设定为基于右边第一项至右边第三项之和的值。右边第四项是以目标横摆率γtgt与横摆率γ的偏差变小的方式反馈式地作用的转矩成分。此外，作为右边第四项，也可以使用对横向加速度Gy与目标横向加速度Gy的偏差乘以控制增益得到的值。或者，右边第四项也可以被省略。
接下来，实施装置比较LKA转矩TQ_LKA和内端LDA转矩TQ_LDAin。在内端LDA转矩TQ_LDAin大于LKA转矩TQ_LKA的情况下，实施装置进行内端LDA控制。即，实施装置将与内端LDA转矩TQ_LDAin相当的转向操纵转矩TQ从EPS装置21赋予给转向管柱62。
相对于此，在LKA转矩TQ_LKA是“外端LDA转矩TQ_LDAout以及内端LDA转矩TQ_LDAin”以上的情况下，实施装置进行LKA控制。即，实施装置将与LKA转矩TQ_LKA相当的转向操纵转矩TQ从EPS装置21赋予给转向管柱62。
其中，上述规定距离DEth被设定为在外端距离DEout或者内端距离DEin达到该规定距离DEth的时刻开始了LDA控制的情况下，在能够安全地变更本车辆100的行驶方向的转向操纵转矩TQ的上限以内，能够控制本车辆100的行驶方向以使本车辆100不越过外端LEout或者内端LEin而脱离本车辆行驶道路RD的值。
并且，对于上述规定距离DEth而言，车速V越大则被设定为越长的距离，横摆角θy越大则被设定为越长的距离。
然而，如图4所示，在本车辆行驶车道LN的外侧的相邻的车道LNout(以下，称为“外侧相邻车道LNout”。)行驶的车辆101且是在照相机装置51能够拍摄的范围行驶的车辆101a(在图4所示的例子中，是在本车辆100的左斜前方行驶的车辆101a，以下称为“并行车101a”。)正行驶的情况下，实施装置将沿着该并行车101a的右侧面延伸的线作为外端LEout获取。
同样，在本车辆行驶车道LN的内侧的相邻的车道LNin(以下，称为“内侧相邻车道LNin”。)行驶的车辆102a且是在照相机装置51能够拍摄的范围行驶的车辆102a(在图4所示的例子中，是在本车辆100的右斜前方行驶的车辆102a，以下称为“并行车102a”。)正行驶的情况下，实施装置将沿着该并行车102a的左侧面延伸的线作为内端LEin获取。
在基于并行车101a而获取了外端LEout的情况下，由于即使驾驶员想要进行使本车辆100进入外侧相邻车道LNout的车道变更(以下，称为“朝向外侧相邻车道LNout的本车辆100的车道变更”。)而将方向盘61操作(旋转)了一定量以上，也基于外端LEout执行LDA控制，所以驾驶员无法进行朝向外侧相邻车道LNout的本车辆100的车道变更。
同样，在并行车102a被作为内端LEin而获取的情况下，由于即使驾驶员想要进行使本车辆100进入内侧相邻车道LNin的车道变更(以下，称为“朝向内侧相邻车道LNin的本车辆100的车道变更”。)而将方向盘61操作(旋转)了一定量以上，也基于内端LEin执行LDA控制，所以驾驶员无法进行朝向内侧相邻车道LNin的本车辆100的车道变更。
并且，如图5所示，在产生了交通拥堵的情况下，有时会产生本车辆100的车速V以及本车辆100周边的其他车辆(在图5所示的例子中，使并行车101a以及102a和在这些并行车101a以及102a的后方行驶的并行车101b以及102b等)的车速大致为零的状况。
在产生了该状况的情况下，有时驾驶员想要进行使本车辆100进入到在外侧相邻车道LNout行驶的二台并行车之间(在图5所示的例子中，是并行车101a与并行车101b之间)的车道变更。此时，在驾驶员想要使本车辆100进入到二台并行车之间而将方向盘61操作(旋转)了一定量以上的情况下，若基于并行车101a获取了外端LEout，则基于该外端LEout执行LDA控制。因此，驾驶员无法进行使本车辆100进入二台并行车之间的车道变更。
同样，也有驾驶员想要进行使本车辆100进入到在内侧相邻车道LNin行驶的二台并行车之间(在图5所示的例子中，是并行车102a与并行车102b之间)的车道变更的情况。此时，当驾驶员想要使本车辆100进入到二台并行车之间而将方向盘61操作(旋转)了一定量以上时，若并行车102a被作为内端LEin而获取，则基于该内端LEin执行LDA控制。因此，驾驶员无法进行使本车辆100进入到二台并行车之间的车道变更。
鉴于此，实施装置使用图案匹配(pattern matching)来判定获取到的外端LEout是否是基于并行车101a的外端、以及内端LEin是否是基于并行车102a的内端。即，实施装置预先存储有在并行车101a正行驶在外侧相邻车道LNout的情况下作为表示该并行车101a的图像数据而能设想的图像数据的图案、以及在并行车102a正行驶在内侧相邻车道LNin的情况下作为表示该并行车102a的图像数据而能设想的图像数据的图案。
而且，实施装置将表示外端LEout的图像数据和上述图案进行比较，在该图像数据与上述图案以规定的比例以上一致的情况下，将该图像数据所表示的外端LEout判定为是“基于并行车101a获取到的外端”。同样，实施装置将表示内端LEin的图像数据和上述图案进行比较，在该图像数据与上述图案以规定的比例以上一致的情况下，将该图像数据所表示的内端LEin判定为是“基于并行车102a获取到的内端”。
而且，实施装置在判定为外端LEout是基于并行车101a获取到的外端(以下，称为“基于前行并行车101a的外端”。)时，判定为了使本车辆100向左方向(外侧向)转弯而驾驶员使方向盘61从基准位置旋转的角度(即，转向操纵角θsw，以下称为“外侧转向操纵角θsw_out”。)是否是规定角度θth以上。
在本例中，实施装置在本车辆100的车速V(以下，称为“本车速V”。)大的情况下，与本车速V小的情况相比，将上述规定角度θth设定为小的值。尤其是本车速V越大，实施装置将上述规定角度θth设定为越小的值(参照图6的块B1以及B2)。然而，上述实施装置也可以构成为与本车速V无关地将规定角度θth设定为恒定的值。
在外侧转向操纵角θsw_out是规定角度θth以上的情况下，实施装置基于图像处理数据来判定是否有在“本车辆100想要进入的外侧相邻车道LNout的区域ARout”存在的其他车辆。在图5所示的例子中，由于在区域ARout存在的其他车辆是并行车101b，所以以下将该其他车辆称为“对象车101b”。
在没有对象车101b的情况下，实施装置禁止外端LDA控制的执行。由此，驾驶员能够进行朝向外侧相邻车道LNout的本车辆100的车道变更。
另一方面，在有对象车101b的情况下，实施装置判定本车速V是第一车速Vth1以下且对象车101b的车速Vout_b是第二车速Vth2以下并且正在对象车101b的紧前行驶的并行车(在图5所示的例子中，为并行车101a)的车速Vout_a是第三车速Vth3以下这一车速条件Cout是否成立。在车速条件Cout成立的情况下，实施装置禁止外端LDA控制的执行。
由此，驾驶员在有对象车101b时，也能够在本车辆100以及在外侧相邻车道LNout行驶的本车辆100周边的并行车的速度是一定的速度以下的情况下，进行朝向外侧相邻车道LNout的本车辆100的车道变更。
此外，在本例中，若第一车速Vth1、第二车速Vth2以及第三车速Vth3分别被设定为极其接近零的值且包括零的值，则既可以设定为相同的值也可以设定为不同的值。
并且，实施装置使用在不同的时刻获取到的图像处理数据来获取对象车101b的车速Vout_b以及正在对象车101b的紧前行驶的并行车的车速Vout_a、和后述的对象车102b的车速Vin_b以及正在对象车102b的紧前行驶的并行车的车速Vin_a。
并且，在图5所示的例子中，正在对象车101b的紧前行驶的并行车是并行车101a，所以以下将在对象车101b的紧前行驶的并行车称为“前行并行车101a”。
在至少外端LEout不是基于并行车101a的外端这一条件成立的情况、至少外侧转向操纵角θsw_out小于规定角度θth这一条件成立的情况、以及至少对象车101b存在且上述车速条件Cout不成立的情况下，实施装置允许外端LDA控制的执行。
同样，实施装置在判定为内端LEin是基于前行并行车102a获取到的内端(以下，称为“基于前行并行车102a的内端”。)时，判定为了使本车辆100向右方向(内侧向)转弯而驾驶员使方向盘61旋转的角度(即，转向操纵角θsw，以下，称为“内侧转向操纵角θsw_in”。)是否是规定角度θth以上。
在内侧转向操纵角θsw_in是规定角度θth以上的情况下，实施装置基于图像处理数据来判定是否有在“本车辆100想要进入的内侧相邻车道LNin的区域ARin”存在的其他车辆。在图5所示的例子中，由于在区域ARin存在的其他车辆是并行车102b，所以以下将该其他车辆称为“对象车102b”。
在没有对象车102b的情况下，实施装置禁止内端LDA控制的执行。由此，驾驶员能够进行朝向外侧相邻车道LNin的本车辆100的车道变更。
另一方面，在有对象车102b的情况下，实施装置判定本车速V是第一车速Vth1以下且对象车102b的车速Vin_b是第二车速Vth2以下并且正在对象车102b的紧前行驶的并行车(在图5所示的例子中为并行车102a)的车速Vin_a是第三车速Vth3以下这一车速条件Cin是否成立。在车速条件Cin成立的情况下，实施装置禁止内端LDA控制的执行。
由此，驾驶员在有对象车102b时，也能够在本车辆100以及在内侧相邻车道LNin行驶的本车辆100周边的并行车的速度是一定的速度以下的情况下，进行朝向内侧相邻车道LNin的本车辆100的车道变更。
此外，在图5所示的例子中，正在对象车102b的紧前行驶的并行车为并行车102a，所以以下将正在对象车102b的紧前行驶的并行车称为“前行并行车102a”。
在至少内端LEin不是基于并行车102a的内端这一条件成立的情况、至少内侧转向操纵角θsw_in小于规定角度θth这一条件成立的情况、以及至少对象车102b存在并且上述车速条件Cin不成立的情况下，实施装置允许内端LDA控制的执行。
以上是实施装置的动作的概要，由此，在驾驶员想要进行朝向外侧相邻车道LNout或者内侧相邻车道LNin的本车辆100的车道变更的情况下，驾驶员能够进行本车辆100的车道变更。
＜实施装置的具体的动作＞
接下来，对实施装置的具体的动作进行说明。实施装置的驾驶辅助ECU10的CPU(以下，仅称为“CPU”。)每经过规定时间就执行图6中由流程图所示的例程。因此，若成为规定的时机，则CPU从图6的步骤600开始处理，进行以下描述的步骤610的处理，然后，CPU进入步骤615。
步骤610：CPU如上所述那样获取外端LEout以及内端LEin。
CPU若进入步骤615，则判定外端LEout是否是基于并行车101a的外端。在外端LEout是基于并行车101a的外端的情况下，CPU在步骤615中判定为“是”而进入步骤620，判定外侧转向操纵角θsw_out是否是规定角度θth以上。
在外侧转向操纵角θsw_out是规定角度θth以上的情况下，CPU在步骤620中判定为“是”而进入步骤622，判定是否有对象车101b。在有对象车101b的情况下，CPU在步骤622中判定为“是”而进入步骤624，判定本车速V是第一车速Vth1以下且对象车101b的车速Vout_b是第二车速Vth2以下并且前行并行车101a的车速Vout_a是第三车速Vth3以下这一上述车速条件Cout是否成立。
在车速条件Cout成立的情况下，CPU在步骤624中判定为“是”，进行以下所述的步骤625的处理，然后，进入步骤635。
步骤625：CPU将外端LDA禁止标志Xout的值设定为“1”。由此，外端LDA控制的执行被禁止(参照后述的图7的步骤710中判定为“否”的情况。)。
相对于此，在CPU执行步骤624的处理的时刻车速条件Cout不成立的情况下，CPU在步骤624中判定为“否”，进行以下所述的步骤630的处理，然后，进入步骤635。
步骤630：CPU将外端LDA禁止标志Xout的值设定为“0”。由此，允许外端LDA控制的执行(参照后述的图7的步骤710中判定为“是”的情况。)。
另一方面，在CPU执行步骤622的处理的时刻没有对象车101b的情况下，CPU在步骤622中判定为“否”而进行上面提到的步骤625的处理，然后，进入步骤635。由此，禁止外端LDA控制的执行(参照后述的图7的步骤710中判定为“否”的情况。)。
并且，在CPU执行步骤620的处理的时刻外侧转向操纵角θsw_out小于规定角度θth的情况下，CPU在步骤620中判定为“否”而进行上面提到的步骤630的处理，然后，进入步骤635。该情况下，允许外端LDA控制的执行(参照后述的图7的步骤710中判定为“是”的情况。)。
并且，在CPU执行步骤615的处理的时刻外端LEout不是基于并行车101a的外端的情况下，CPU在步骤615中判定为“否”，进行上面提到的步骤630的处理，然后，进入步骤635。该情况下，允许外端LDA控制的执行(参照后述的图7的步骤710中判定为“是”的情况。)。
CPU若进入步骤635，则判定内端LEin是否是基于并行车102a的内端。在内端LEin是基于并行车102a的内端的情况下，CPU在步骤635中判定为“是”而进入步骤640，判定内侧转向操纵角θsw_in是否是规定角度θth以上。
在内侧转向操纵角θsw_in是规定角度θth以上的情况下，CPU在步骤640中判定为“是”而进入步骤642，判定是否有对象车102b。在有对象车102b的情况下，CPU在步骤642中判定为“是”而进入步骤644，判定本车辆100的车速V是第一车速Vth1以下且对象车102b的车速Vin_b是第二车速Vth2以下并且前行并行车102a的车速Vin_a是第三车速Vth3以下这一上述车速条件Cin是否成立。
在车速条件Cin成立的情况下，CPU在步骤644中判定为“是”，进行以下所述的步骤645的处理，然后，进入步骤695暂时结束本例程。
步骤645：CPU将内端LDA禁止标志Xin的值设定为“1”。由此，禁止内端LDA控制的执行(参照后述的图7的步骤730中判定为“否”的情况。)。
相对于此，在CPU执行步骤644的处理的时刻车速条件Cin不成立的情况下，CPU在步骤644中判定为“否”，进行以下所述的步骤650的处理，然后，进入步骤695暂时结束本例程。
步骤650：CPU将内端LDA禁止标志Xin的值设定为“0”。由此，允许内端LDA控制的执行(参照后述的图7的步骤730中判定为“是”的情况)。
另一方面，在CPU执行步骤642的处理的时刻没有对象车102b的情况下，CPU在步骤642中判定为“否”而进行上面提到的步骤645的处理，然后，进入步骤695暂时结束本例程。由此，禁止内端LDA控制的执行(参照后述的图7的步骤730中判定为“否”的情况。)。
并且，在CPU执行步骤640的处理的时刻内侧转向操纵角θsw_in小于规定角度θth的情况下，CPU在步骤640中判定为“否”而进行上面提到的步骤650的处理，然后，进入步骤695暂时结束本程序。该情况下，允许内端LDA控制的执行(参照后述的图7的步骤730中判定为“是”的情况。)。
并且，在CPU执行步骤635的处理的时刻内端LEin不是基于并行车102a的内端的情况下，CPU在步骤635中判定为“否”，进行上面提到的步骤650的处理，然后，进入步骤695暂时结束本程序。该情况下，允许内端LDA控制的执行(参照后述的图7的步骤730中判定为“是”的情况)。
并且，CPU每经过规定时间就执行图7中由流程图所示的例程。因此，若成为规定的时机，则CPU从图7的步骤700开始处理进入步骤702，判定LKA开关56是否被设定为接通位置。
在LKA开关56被设定为接通位置的情况下，CPU在步骤702中判定为“是”，进行以下所述的步骤705的处理，然后，进入步骤710。
步骤705：CPU如上所述那样获取LKA转矩TQ_LKA。
相对于此，在LKA开关56被设定为断开位置的情况下，CPU在步骤702中判定为“否”，进行以下所述的步骤707的处理，然后，进入步骤710。
步骤707：CPU将LKA转矩TQ_LKA设定为零。由此，实质上禁止LKA控制的执行。
接下来，CPU若进入步骤710，则判定是否外端距离DEout为规定距离DEth以下并且外端LDA禁止标志Xout的值为“0”。在外端距离DEout是规定距离DEth以下并且外端LDA禁止标志Xout的值是“0”的情况下，CPU在步骤710中判定为“是”，进行以下所述的步骤715的处理，然后，进入步骤720。
步骤715：CPU如上所述那样获取外端LDA转矩TQ_LDAout。
接下来，CPU若进入步骤720，则判定外端LDA转矩TQ_LDAout是否大于LKA转矩TQ_LKA。在外端LDA转矩TQ_LDAout大于LKA转矩TQ_LKA的情况下，CPU在步骤720中判定为“是”，进行以下所述的步骤725的处理。然后，CPU进入步骤795暂时结束本例程。
步骤725：CPU将外端LDA指令信号向转向ECU20送出。转向ECU20若接收到外端LDA指令信号，则执行外端LDA控制。即，转向ECU20使EPS装置21动作而将与外端LDA转矩TQ_LDAout相当的转向操纵转矩TQ赋予给转向管柱62以使本车辆100不越过外端LEout而脱离本车辆行驶道路RD。
与此相对，在CPU执行步骤720的处理的时刻LKA转矩TQ_LKA是外端LDA转矩TQ_LDAout以上的情况下，CPU在步骤720中判定为“否”而进入步骤730。
并且，在CPU执行步骤710的处理的时刻外端距离DEout大于规定距离DEth、或者外端LDA禁止标志Xout的值是“1”的情况下，CPU在步骤710中判定为“否”而进入步骤730。
CPU若进入步骤730，则判定内端距离DEin是否是规定距离DEth以下并且内端LDA禁止标志Xin的值是否是“0”。在内端距离DEin是规定距离DEth以下并且内端LDA禁止标志Xin的值是“0”的情况下，CPU在步骤730中判定为“是”，进行以下所述的步骤735的处理，然后，进入步骤740。
步骤735：CPU如上所述那样获取内端LDA转矩TQ_LDAin。
CPU若进入步骤740，则判断内端LDA转矩TQ_LDAin是否大于LKA转矩TQ_LKA。在内端LDA转矩TQ_LDAin大于LKA转矩TQ_LKA的情况下，CPU在步骤740中判定为“是”，进行以下所述的步骤745的处理。然后，CPU进入步骤795，暂时结束本例程。
步骤745：CPU将内端LDA指令信号向转向ECU20送出。转向ECU20若接收到内端LDA指令信号，则执行内端LDA控制。即，转向ECU20使EPS装置21动作而将与内端LDA转矩TQ_LDAin相当的转向操纵转矩TQ赋予给转向管柱62以使本车辆100不越过内端LEin而脱离本车辆行驶道路RD。
与此相对，在CPU执行步骤740的处理的时刻LKA转矩TQ_LKA是内端LDA转矩TQ_LDAin以上的情况下，CPU在步骤740中判定为“否”，进行以下所述的步骤750的处理。然后，CPU进入步骤795暂时结束本例程。
步骤750：CPU将LKA指令信号向转向ECU20送出。转向ECU20若接收到LKA指令信号，则执行LKA控制。即，转向ECU20使EPS装置21动作而将与LKA转矩TQ_LKA相当的转向操纵转矩TQ赋予给转向管柱62以使本车辆100沿着目标行驶线Ltgt行驶。
并且，在CPU执行步骤730的处理的时刻内端距离DEin大于规定距离DEth、或者内端LDA禁止标志Xin的值是“1”的情况下，CPU在步骤730中判定为“否”，进行上面提到的步骤750的处理。然后，CPU进入步骤795暂时结束本例程。该情况下，执行LKA控制。
以上是实施装置的具体的动作，由此，在外端LEout是基于并行车101a的外端时(步骤615中的为“是”的判定)驾驶员为了进行朝向外侧相邻车道LNout的本车辆100的车道变更而以规定角度θth以上的外侧转向操纵角θsw_out操作转向管柱62并且没有对象车101b的情况下(步骤620中的为“是”的判定以及步骤622中的为“否”的判定)，不进行外端LDA控制(步骤625的处理、以及步骤710中的为“否”的判定)。因此，驾驶员能够进行朝向外侧相邻车道LNout的本车辆100的车道变更。
并且，即使在有对象车101b时(步骤622中的为“是”的判定)，在本车速V、对象车101b的车速Vout_b以及前行并行车101a的车速Vout_a分别是一定的车速以下的情况下(步骤624中的为“是”的判定)，也不进行外端LDA控制(步骤625的处理、以及步骤710中的为“否”的判定)。因此，驾驶员在产生了交通拥堵的情况等中，能够进行使本车辆100进入在外侧相邻车道LNout行驶的二台车辆之间的车道变更。
同样，在内端LEin是基于并行车102a的内端时(步骤635中的为“是”的判定)驾驶员为了进行朝向内侧相邻车道LNin的本车辆100的车道变更而以规定角度θth以上的内侧转向操纵角θsw_i操作转向管柱62并且没有对象车102b的情况下(步骤640中的为“是”的判定以及步骤642中的为“否”的判定)，不进行内端LDA控制(步骤645的处理、以及步骤730中的为“否”的判定)。因此，驾驶员能够进行朝向内侧相邻车道LNin的本车辆100的车道变更。
并且，即使在有对象车102b时(步骤642中的为“是”的判定)，在本车速V、对象车102b的车速Vin_b以及前行并行车102a的车速Vin_a分别是一定的车速以下的情况下(步骤644中的为“是”的判定)，也不进行内端LDA控制(步骤645的处理、以及步骤730中的为“否”的判定)。因此，驾驶员在产生交通拥堵的情况等中，能够进行使本车辆进入在内侧相邻车道LNin行驶的二台车辆之间的车道变更。
此外，本发明并不局限于上述实施方式，能够在本发明的范围内采用各种变形例。
例如，在图6中，也可以省略步骤622以及步骤624的处理。该情况下，若在步骤620中判定为“是”，则进行步骤625的处理。并且，也可以省略步骤642以及步骤644的处理。该情况下，若在步骤640中判定为“是”，则进行步骤645的处理。
并且，在本车辆100具备包括朝向其前方发送毫米波的毫米波雷达的毫米波雷达传感器的情况下，上述实施装置也能够构成为基于来自毫米波雷达传感器的数据来判定外端LEout是否是基于并行车101a的外端、以及内端LEin是否是基于并行车102a的内端。
并且，在本车辆100具备对每个车轮赋予制动力的制动装置的情况下，实施装置能够构成为在LKA控制以及LDA控制中，代替从EPS装置21向转向管柱62赋予转向操纵转矩TQ或者在从EPS装置21向转向管柱62赋予转向操纵转矩TQ的基础上，通过从制动装置对至少一个车轮赋予制动力来控制本车辆100的行驶方向。
附图标记说明
10…驾驶辅助ECU；20…转向ECU；21…EPS装置；51…照相机装置；56…LKA开关；62…方向盘；100…本车辆；101a…并行车(前行并行车)；101b…并行车(对象车)；102a…并行车(前行并行车)；102b…并行车(对象车)；Lout…外侧划分线；Lin…内侧划分线；LEout…外侧道路端；LEin…内侧道路端。

Claims (4)

1.一种车辆驾驶辅助装置，具备：
照相机装置，被搭载于本车辆以便拍摄上述本车辆的前方的风景；以及
控制单元，使用由上述照相机装置拍摄到的风景的图像数据来获取上述本车辆正行驶的道路与该道路的外侧的区域的边界即道路端，并进行控制上述本车辆的行驶方向以使上述本车辆不脱离该道路端的道路端脱离防止控制，
其中，上述控制单元构成为：
获取为了使上述本车辆朝向上述本车辆正行驶的车道的相邻的车道而对上述本车辆的方向盘输入的操作量作为输入操作量，
当包括在上述相邻的车道行驶的至少一台并行车被作为上述道路端而获取并且上述输入操作量为规定操作量以上这一条件的控制禁止条件成立的情况下，不执行上述道路端脱离防止控制。
2.根据权利要求1所述的车辆驾驶辅助装置，其中，
上述控制禁止条件包括在上述相邻的车道的上述本车辆想要进入的区域不存在其他车辆这一条件。
3.根据权利要求1所述的车辆驾驶辅助装置，其中，
上述控制禁止条件包括在上述相邻的车道的上述本车辆想要进入的区域存在其他车辆的情况下，上述本车辆的速度为第一速度以下且上述其他车辆的速度为第二车速以下并且在上述其他车辆的紧前行驶的并行车的速度为第三车速以下这一条件。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆驾驶辅助装置，其中，上述控制单元构成为：在上述本车辆的速度大的情况下，与上述本车辆的速度小的情况相比，将上述规定操作量设定得小。
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