JP2002154451A - 車線逸脱防止装置 - Google Patents
車線逸脱防止装置Info
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- Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
- Y02T10/84—Data processing systems or methods, management, administration
Abstract
感を与えないようにする。 【解決手段】第1警報制御の開始に伴って、警報音の出
力と操舵トルクの断続的な付与とを同期させている。ま
た、自車両の車線端Lに対するヨー角φがゼロ以下とな
る予測時間Tφが短いならば、第2警報制御において付
加する操舵トルクを、ヨー角φがゼロになる前、つまり
予測時間が経過する前に操舵トルクの付加を解除してい
る。
Description
を断続的に付加して自車両の車線逸脱をドライバに報知
する車線逸脱防止装置に関する。
ドライバに擬音にて警報することが知られている。ま
た、特開平11−34774号公報には、車両の車線逸
脱を予測して、車両挙動を生じない範囲で操舵系を加振
して警報する技術が提案されている。
ルクの加振と擬音による警報とを併用した場合、これら
が個別に制御されると、警報を受けるドライバの判断が
遅れたり、違和感を与えてしまう。
目的は、操舵トルクの付与と擬音による警報とを併用し
て車線逸脱を警報する場合、警報を受けたドライバの判
断が遅れたり、違和感を与えない車線逸脱防止装置を提
供することである。
め、本発明に係る車線逸脱防止装置は、車線端と自車両
との相対横位置を検出する横位置検出手段と、前記横位
置検出手段により検出された相対横位置に基づいて、自
車両が車線端に到達するまでの時間を計測し、当該到達
時間が第1所定時間より短いときに、当該自車両が接近
している車線端とは反対方向に断続的な操舵トルクを付
加すると共に、断続的な擬音を出力する第1警報制御を
行う逸脱予防手段とを備え、前記逸脱予防手段による操
舵トルクの付与と擬音の出力とを同期させる。
自車両が車線端に到達するまでの時間が前記第1所定時
間よりも短い第2所定時間より短いときに、当該自車両
が接近している車線端とは反対方向に連続的な操舵トル
クを付加する第2警報制御を行い、当該第2警報制御に
おいて付加する操舵トルクを、前記第1警報制御におい
て付加する操舵トルクを上限値として、自車両の車線端
に対するヨー角の偏差が小さいほど小さくなるように設
定する。
自車両が車線端に到達するまでの時間が前記第1所定時
間よりも短い第2所定時間より短いときに、当該自車両
が接近している車線端とは反対方向に連続的な操舵トル
クを付加する第2警報制御を行い、当該第2警報制御に
おいて付加する操舵トルクを、自車両の車線端に対する
ヨー角がゼロになる前に解除する。
して、自車両の車線端に対するヨー角を検出するヨー角
検出手段を更に備え、前記逸脱予防手段は、前記ヨー角
検出手段により検出されたヨー角が所定値以上のとき
に、当該ヨー角がゼロになるまでの時間を予測し、当該
予測時間が経過する前に前記操舵トルクの付加を解除す
る。
して、自車両が車線端に対して逸脱していることを検出
する逸脱検出手段を更に備え、前記逸脱予防手段は、前
記自車両が車線を逸脱している場合、前記ヨー角の大き
さによらずに、当該自車両が車線逸脱を回避するまで、
前記操舵トルクの付加を継続する。
検出する操舵検出手段を更に備え、前記逸脱予防手段
は、前記操舵検出手段により検出された操舵が、自車両
が接近している車線端へ所定時間以上継続しているとき
に、前記操舵トルクの付加を徐々に解除する。
ルクを検出する操舵トルク検出手段を更に備え、前記逸
脱予防手段は、前記操舵検トルク出手段により検出され
た操舵トルクが、所定トルク以上で所定時間以上保持さ
れているときに、前記操舵トルクの付加を徐々に解除す
る。
を検出する操舵角検出手段を更に備え、前記逸脱予防手
段は、前記操舵角検出手段により検出された操舵角が、
自車両が接近している車線端とは反対方向に所定角以上
で操舵されているときに、前記操舵トルクの付加を徐々
に解除する。
示操作を検出する操作検出手段を更に備え、前記逸脱予
防手段は、前記操作検出手段により検出された方向指示
操作が、自車両が接近している車線端へなされたとき
に、前記操舵トルクの付加を徐々に解除する。
よれば、第1警報制御における操舵トルクの付与と擬音
の出力とを同期させることにより、操舵トルクの付与と
警報音とを併用して車線逸脱を警報する場合、警報を受
けたドライバの判断速度を高め、違和感を低減できる。
おいて付加する操舵トルクを、第1警報制御において付
加する操舵トルクを上限値として、自車両の車線端に対
するヨー角の偏差が小さいほど小さくなるように設定す
ることにより、制御中のオーバーシュートを防止でき、
制御性を向上できる。
おいて付加する操舵トルクを、自車両の車線端に対する
ヨー角がゼロになる前に解除することにより、解除後は
ドライバの操作に任せるので制御中のオーバーシュート
を防止でき、制御性を向上できる。
以上のときに、ヨー角がゼロになるまでの時間を予測
し、予測時間が経過する前に操舵トルクの付加を解除す
ることにより、解除後はドライバの操作に任せるので制
御中のオーバーシュートを防止でき、制御性を向上でき
る。
逸脱している場合、ヨー角の大きさによらずに、自車両
が車線逸脱を回避するまで、操舵トルクの付加を継続す
ることにより、車線逸脱を確実に回避できる。
操舵が、自車両が接近している車線端へ所定時間以上継
続しているときに、操舵トルクの付加を徐々に解除する
ことにより、ドライバの意図を優先させて、制御におけ
るハンチングやドライバが受ける違和感を低減できる。
操舵トルクが、所定トルク以上で所定時間以上保持され
ているときに、操舵トルクの付加を徐々に解除すること
により、ドライバの意図を優先させて、制御におけるハ
ンチングやドライバが受ける違和感を低減できる。
操舵角が、自車両が接近している車線端とは反対方向に
所定角以上で操舵されているときに、操舵トルクの付加
を徐々に解除することにより、ドライバの意図を優先さ
せて、制御におけるハンチングやドライバが受ける違和
感を低減できる。
方向指示操作が、自車両が接近している車線端へなされ
たときに、操舵トルクの付加を徐々に解除することによ
り、ドライバの意図を優先させて、制御におけるハンチ
ングやドライバが受ける違和感を低減できる。
止装置を、代表的な車両である自動車に搭載した例につ
いて添付図面を参照して詳細に説明する。
の実現手段としての一例であり、本発明は、その趣旨を
逸脱しない範囲で下記実施形態を修正又は変形したもの
に適用可能である。
搭載された自動車のシステム構成を示す図である。
置全体を統括制御する制御器である。3は自動車1の前
方の撮像エリアRを撮像するCCD(Charge Coupled De
vice)カメラ等の撮像デバイスである。尚、CCDカメ
ラ3の代わりに路面に埋設された磁気マーカを検出する
アンテナを車体の下部に設けてもよい。4は自動車1の
ヨーレートを検出するヨーレートセンサ、5は自動車1
の車速を検出する車速センサ、6はドライバが方向指示
操作を行うウィンカースイッチ、7は自動車1の操舵を
実際に行う機構の一例として、操舵トルクを付与すべ
く、ステアリングホイール8に連結されたステアリング
シャフトを駆動するモータ等のステアリングアクチュエ
ータである。9はドライバ又はステアリングアクチュエ
ータ7により駆動される操舵トルクと操舵角とを検出す
る操舵センサである。10は車線逸脱をドライバに報知
するために擬音などの警報音を発するスピーカである。
あり、制御器2の内部に表わす各ブロックは、制御器2
が行う制御動作を入力信号の流れで表現している。制御
器2による実際の制御処理は、予めROM(不図示)等
に格納されたソフトウエアに従って、CPU(不図示)
が実行する(詳細は後述する)。
メラ3によって撮像した前方撮像エリアの画像に基づい
て、一般的な手法により自動車1の車線端L(図1参
照)に対する横偏差の検出、車速と撮像画像から自動車
1の横方向速度の算出、横偏差から自動車1のヨー角の
推定を行う。
に到達するまでの逸脱予測時間TLDを算出する。更
に、逸脱予測時間TLDが第1時間T1又は第2時間T
2以下であるか否かにより警報を発するまでの緊急度合
を判定し、ウィンカースイッチ6の操作の有無と操舵セ
ンサ9により検出される操舵トルク及び操舵角θとから
ドライバによる車線逸脱意図を判定し、上記横偏差とヨ
ー角φとヨーレートセンサ4により検出されるヨーレー
トとからドライバが車線逸脱の回避操作を行っているか
判定する。
測時間が第1時間T1より短いときには、第1警報制御
として自車両が接近している車線端Lとは反対方向に断
続的な操舵トルクを付加すると共に、それと同期して断
続的な警報音(擬音)を出力する。また、居眠りなどの
ドライバの反応の遅れを考慮して、逸脱予測時間TLD
が第1時間T1よりも短い第2時間T2より短いときに
は、第2警報制御として自車両が接近している車線端L
とは反対方向に連続的な操舵トルクを付加する。操舵ト
ルクは、ステアリングアクチュエータ7により付与さ
れ、警報音はスピーカ10を用いて出力される。
又は図4を参照して説明する。 [第1実施形態]図3は、第1実施形態の車線逸脱防止
装置の制御手順を示すフローチャートである。
メラ、各種センサ、スイッチなどの入力更新を行った
後、ステップS1では、逸脱予測時間TLDを算出す
る。
定し、判定がYESで第2警報制御介入中ならばステッ
プS11に進み、判定がNOで第2警報制御介入中でな
いならばステップS3に進む。
第2警報制御に介入すべき第2時間T2(例えば、0.
8秒)以下であるか判定し、判定がYESで逸脱予測時
間TLDが第2時間T2以下であればステップS4に進
み、判定がNOで逸脱予測時間TLDが第2時間T2よ
り長ければ、ステップS7に進む。
介入するために、第1警報制御を停止するために、警報
音を停止し、操舵トルク断続付与制御を停止し、ステッ
プS6で緊急度合の高い第2警報制御を開始する。
第2時間より長いので、第1警報制御中か判定する。ス
テップS7での判定がYESで第1警報制御中ならば、
ステップS11に進み、判定がNOで第1警報制御中で
ないならばステップS8に進む。
第1警報制御に介入すべき第1時間T1(例えば、1〜
2秒、但し、T1>T2)以下であるか判定する。ステ
ップS8での判定がYESで逸脱予測時間TLDが第1
時間T1以下であれば、ステップS9に進み、判定がN
Oで逸脱予測時間TLDが第1時間T1より長ければ、
警報の必要はないのでリターンする。
報制御に介入すべき状態なので、警報音の出力を開始
し、それと同期して操舵トルクを断続的に付与する。
第2警報制御中における制御であり、これら各ステップ
においてドライバの運転意図(つまり、車線変更や追い
越しなどで意図的に車線逸脱を図る場合)及び車線逸脱
回避状態を判定し、ドライバが意図的に車線逸脱を行う
状態又は車線逸脱回避が十分な状態であれば、上記第1
及び第2警報制御を停止(すぐに停止、徐々に停止する
ものを含む)するものである。
ンサ9により検出されたドライバによるステアリングホ
イール8の操舵(例えば、操舵角θや操舵方向)に基づ
いて、その操舵が自車両が接近している車線端Lへ所定
時間Tθ以上継続して行われているか判定する。ステッ
プS11での判定がYESで操舵が所定時間Tθ継続し
て行われているならば、ステップS17に進み、判定が
NOで操舵が所定時間Tθ継続して行われていなけれ
ば、ドライバによる車線逸脱の意図はないので第1又は
第2警報制御を継続してステップS12に進む。
検出されたドライバによるステアリングホイール8の操
舵トルクに基づいて、操舵トルクが、所定トルクFx以
上で所定時間Tf以上保持されているか判定する。ステ
ップS12での判定がYESで操舵トルクが所定時間T
f以上保持されているならば、ステップS17に進み、
判定がNOで操舵トルクが所定時間Tf以上保持されて
いないならば、ドライバによる車線逸脱の意図はないの
で第1又は第2警報制御を継続してステップS13に進
む。
ンカースイッチ操作に基づいて、ウィンカースイッチ操
作が自車両が接近している車線端Lへなされたか判定す
る。ステップS13での判定がYESで車線端Lへウィ
ンカー操作がなされたならば、ステップS17に進み、
判定がNOで車線Lへウィンカー操作がされていないな
らば、ドライバによる車線逸脱の意図はないので第1又
は第2警報制御を継続してステップS14に進む。
検出されたドライバによるステアリングホイール8の操
舵角θに基づいて、操舵角θが、自車両が接近している
車線端Lとは反対方向に所定角θx以上で操舵されてい
るか判定する。ステップS14での判定がYESで操舵
角θが所定角θx以上で操舵されているならば、ステッ
プS16に進み、判定がNOで操舵角θが所定角θx以
上で操舵されていないならば、ドライバによる車線逸脱
回避が不充分なので第1又は第2警報制御を継続してス
テップS15に進む。
対するヨー角φに基づいて、自車両の車線端Lに対する
ヨー角φがゼロ以下になるまでの時間Tφを予測し、こ
の予測時間Tφが所定時間以下であるか判定する。ステ
ップS15での判定がYESで予測時間Tφが所定時間
以下ならば、ステップS16に進み、判定がNOで予測
時間Tφが所定時間より長いならば、ドライバによる車
線逸脱回避が不充分なので第1又は第2警報制御を継続
してリターンする。
方向に操舵されている状態で、自車両の車線端Lに対す
る横偏差から自車両が車線端Lに対して逸脱しているか
判定する。ステップS16での判定がYESで自車両が
車線端Lから逸脱しているならば、車線への復帰が必要
なので第1又は第2警報制御を継続してリターンし、判
定がNOで逸脱していないならば、ステップS17に進
む。
及び車線逸脱回避状態を反映して実行中の第1又は第2
警報制御を停止してリターンする。 [第1実施形態のタイムチャート]図5乃至図10は、
第1実施形態の車線逸脱防止装置の制御手順を示すタイ
ムチャートである。
示し、第1警報制御の開始に伴って(TLD≦T1)、
警報音の出力と操舵トルクの断続的な付与とを同期させ
ている。また、第2警報制御は、第1警報制御が開始さ
れてからドライバの反応遅れ時間TD後に開始される。
車線端Lに対するヨー角φがゼロ以下となる予測時間T
φが短いならば、第2警報制御において付加する操舵ト
ルクを、ヨー角φがゼロになる前、つまり予測時間が経
過する前に操舵トルクの付加を解除している。
判断速度を高め、違和感を低減できる。また、解除後は
ドライバの操作に任せるので制御中のオーバーシュート
を防止でき、制御性を向上できる。
自車両の車線端Lに対する相対横位置から自車両が車線
端Lを逸脱しているならば、ヨー角φの大きさ、つまり
ヨー角φがゼロ以下となる予測時間Tφによらずに、自
車両の車線逸脱を回避するまで、第2警報制御を継続し
ている。この動作により、車線逸脱を確実に回避でき
る。
ドライバによる操舵(例えば、操舵角θ)が、自車両が
接近している車線端Lへ所定時間Tθ以上継続している
ときに、第2警報制御における操舵トルクの付加を徐々
に解除している。この動作により、ドライバの意図を優
先させて、制御におけるハンチングやドライバが受ける
違和感を低減できる。
ドライバによる操舵トルクが、所定トルクFx以上で所
定時間Tf以上保持されているときに、第2警報制御に
おける操舵トルクの付加を徐々に解除している。この動
作により、ドライバの意図を優先させて、制御における
ハンチングやドライバが受ける違和感を低減できる。
ドライバによる操舵角θが、自車両が接近している車線
端Lとは反対方向に所定角θx以上で操舵されていると
きに、第2警報制御における操舵トルクの付加を徐々に
解除している。この動作により、ドライバの意図を優先
させて、制御におけるハンチングやドライバが受ける違
和感を低減できる。
し、ドライバによるウィンカー操作が、自車両が接近し
ている車線端Lへなされたときに、第2警報制御におけ
る操舵トルクの付加を徐々に解除している。この動作に
より、ドライバの意図を優先させて、制御におけるハン
チングやドライバが受ける違和感を低減できる。[第2
実施形態]図4は、第2実施形態の車線逸脱防止装置の
制御手順を示すフローチャートである。
付加する操舵トルクFを、第1警報制御において付加す
る操舵トルクF1を上限値として、自車両の車線端Lに
対するヨー角の偏差φ/φ0が小さいほど小さくなるよ
うに設定するものである。
メラ、各種センサ、スイッチなどの入力更新を行った
後、ステップS21では、逸脱予測時間TLDを算出す
る。
か、つまり自車両の車線端Lに対するヨー角φがゼロか
判定する。ステップS2での判定がYESで車線逸脱を
回避できたならば、ステップS23に進み、判定がNO
で車線逸脱を回避できていないならば、ステップS24
に進む。
たので、実行中の第1又は第2警報制御を停止してリタ
ーンする。
が第2警報制御に介入すべき第2時間T2(例えば、
0.8秒)以下であるか判定し、判定がYESで逸脱予
測時間TLDが第2時間T2以下であればステップS2
5に進み、判定がNOで逸脱予測時間TLDが第2時間
T2より長ければ、ステップS28に進む。
するために、警報音を停止し、操舵トルク断続付与制御
を停止し、ステップS6で操舵トルク量Fを設定する。
この操舵トルク量Fは、第1警報制御で付加する操舵ト
ルクF1と、第2警報制御介入直前のヨー角φ0に対す
る現在のヨー角φの偏差φ/φ0とにより演算される
(F=F1×φ/φ0)。
的に付与する第2警報制御を開始する。
が第1警報制御に介入すべき第1時間T1(例えば、1
〜2秒、但し、T1>T2)以下であるか判定する。ス
テップS28での判定がYESで逸脱予測時間TLDが
第1時間T1以下であれば、ステップS29に進み、判
定がNOで逸脱予測時間TLDが第1時間T1より長け
れば、警報の必要はないのでリターンする。
は、第1警報制御に介入すべき状態なので、警報音の出
力を開始し、操舵トルクFを第1警報制御で付加する操
舵トルクF1に設定し、警報音と同期して操舵トルクF
を断続的に付与する。
前のヨー角φ0を現在のヨー角φに設定してリターンす
る(φ0=φ)。 [第2実施形態のタイムチャート]図11は、第2実施
形態の車線逸脱防止装置の制御手順を示すタイムチャー
トである。
し、第1警報制御の開始に伴って(TLD≦T1)、警
報音を出力し、これと同期して操舵トルクF1を断続的
に付与している。また、上記ステップS26では、第2
警報制御の開始に伴って(TLD≦T2)、第2警報制
御において付加する操舵トルクFを、第1警報制御にお
いて付加する操舵トルクF1を上限値として、第2警報
制御介入直前のヨー角φ0に対する現在のヨー角φの偏
差φ/φ0が小さいほど小さくなるように設定され、第
1警報制御で付加する操舵トルクF1と、第2警報制御
介入直前のヨー角φ0に対する現在のヨー角φの偏差φ
/φ0とにより演算される(F=F1×φ/φ0)。
動車のシステム構成を示す図である。
示すフローチャートである。
示すフローチャートである。
示すタイムチャートである。
示すタイムチャートである。
示すタイムチャートである。
示すタイムチャートである。
示すタイムチャートである。
を示すタイムチャートである。
を示すタイムチャートである。
Claims (9)
- 【請求項1】 車線端と自車両との相対横位置を検出す
る横位置検出手段と、 前記横位置検出手段により検出された相対横位置に基づ
いて、自車両が車線端に到達するまでの時間を計測し、
当該到達時間が第1所定時間より短いときに、当該自車
両が接近している車線端とは反対方向に断続的な操舵ト
ルクを付加すると共に、断続的な擬音を出力する第1警
報制御を行う逸脱予防手段とを備え、前記逸脱予防手段
による操舵トルクの付与と擬音の出力とを同期させるこ
とを特徴とする車線逸脱防止装置。 - 【請求項2】 前記逸脱予防手段は、自車両が車線端に
到達するまでの時間が前記第1所定時間よりも短い第2
所定時間より短いときに、当該自車両が接近している車
線端とは反対方向に連続的な操舵トルクを付加する第2
警報制御を行い、当該第2警報制御において付加する操
舵トルクを、前記第1警報制御において付加する操舵ト
ルクを上限値として、自車両の車線端に対するヨー角の
偏差が小さいほど小さくなるように設定することを特徴
とする請求項1に記載の車線逸脱防止装置。 - 【請求項3】 前記逸脱予防手段は、自車両が車線端に
到達するまでの時間が前記第1所定時間よりも短い第2
所定時間より短いときに、当該自車両が接近している車
線端とは反対方向に連続的な操舵トルクを付加する第2
警報制御を行い、当該第2警報制御において付加する操
舵トルクを、自車両の車線端に対するヨー角がゼロにな
る前に解除することを特徴とする請求項1に記載の車線
逸脱防止装置。 - 【請求項4】 前記横位置検出手段として、自車両の車
線端に対するヨー角を検出するヨー角検出手段を更に備
え、 前記逸脱予防手段は、前記ヨー角検出手段により検出さ
れたヨー角が所定値以上のときに、当該ヨー角がゼロに
なるまでの時間を予測し、当該予測時間が経過する前に
前記操舵トルクの付加を解除することを特徴とする請求
項3に記載の車線逸脱防止装置。 - 【請求項5】 前記横位置検出手段として、自車両が車
線端に対して逸脱していることを検出する逸脱検出手段
を更に備え、 前記逸脱予防手段は、前記自車両が車線を逸脱している
場合、前記ヨー角の大きさによらずに、当該自車両が車
線逸脱を回避するまで、前記操舵トルクの付加を継続す
ることを特徴とする請求項3又は4に記載の車線逸脱防
止装置。 - 【請求項6】 ドライバによる操舵を検出する操舵検出
手段を更に備え、 前記逸脱予防手段は、前記操舵検出手段により検出され
た操舵が、自車両が接近している車線端へ所定時間以上
継続しているときに、前記操舵トルクの付加を徐々に解
除することを特徴とする請求項3に記載の車線逸脱防止
装置。 - 【請求項7】 ドライバによる操舵トルクを検出する操
舵トルク検出手段を更に備え、 前記逸脱予防手段は、前記操舵検トルク出手段により検
出された操舵トルクが、所定トルク以上で所定時間以上
保持されているときに、前記操舵トルクの付加を徐々に
解除することを特徴とする請求項3に記載の車線逸脱防
止装置。 - 【請求項8】 ドライバによる操舵角を検出する操舵角
検出手段を更に備え、 前記逸脱予防手段は、前記操舵角検出手段により検出さ
れた操舵角が、自車両が接近している車線端とは反対方
向に所定角以上で操舵されているときに、前記操舵トル
クの付加を徐々に解除することを特徴とする請求項3に
記載の車線逸脱防止装置。 - 【請求項9】 ドライバによる方向指示操作を検出する
操作検出手段を更に備え、 前記逸脱予防手段は、前記操作検出手段により検出され
た方向指示操作が、自車両が接近している車線端へなさ
れたときに、前記操舵トルクの付加を徐々に解除するこ
とを特徴とする請求項3に記載の車線逸脱防止装置。
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---|---|---|---|
JP2000356307A JP4565420B2 (ja) | 2000-11-22 | 2000-11-22 | 車線逸脱防止装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000356307A JP4565420B2 (ja) | 2000-11-22 | 2000-11-22 | 車線逸脱防止装置 |
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---|---|
JP2002154451A true JP2002154451A (ja) | 2002-05-28 |
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