JP2002362395A

JP2002362395A - 車両用制御装置

Info

Publication number: JP2002362395A
Application number: JP2001176996A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Terada; 哲也寺田
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2001-06-12
Filing date: 2001-06-12
Publication date: 2002-12-18
Anticipated expiration: 2021-06-12
Also published as: JP4797284B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ドライバ自身による運転操作中に、その操作
対象を自動的に駆動する運転支援制御が自動的に実行さ
れることによってドライバが違和感を感じることを防止
する。【解決手段】制御ユニット１は、推定した逸脱予測時
間ＴＬＤが所定の基準値Ｔ２（＜Ｔ１）以下のときには
逸脱回避支援制御を行うべき条件が成立したと判断し、
車両１００の進行方向を能動的に変更べくステアリング
アクチュエータ８を安全方向に駆動する。その際、車線
逸脱を回避するためのドライバ自身による回避操舵が行
われている場合、その回避操舵に応じて発生する車両の
走行走行車線横方向への減速度ＡＹｄに所定値Ａを加算
した値を、ステアリングアクチュエータ８に設定する制
御目標値ＡＹ２とすることにより、ドライバの回避操舵
に対する逸脱回避支援制御の介入の度合いを、ドライバ
が違和感を感じない程度に調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用制御装置に
関し、例えば代表的な車両である自動車に搭載され、そ
の自動車のアクチュエータを制御して好適な制御装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、代表的な車両である自動車の
分野においては、ドライバが運転している車両が不安定
な走行状態になることを防止すべく、車速や進行方向を
自動的に調整することにより、ドライバの運転操作を支
援する技術が提案されている。

【０００３】このような運転支援技術の一例として、特
開平１１−０２９０６１号には、走行中の車両が車線か
ら逸脱することが予測された場合に、その旨をドライバ
に報知する警報として、ステアリング機構に所定の駆動
トルクを付与する車線逸脱防止システムが提案されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような運転支援
技術によれば、走行中の車両が不安定な状態に陥る可能
性があることをドライバに未然に報知することができる
と共に、自動的な減速動作や進行方向の変更が適宜行わ
れるので、ドライバの運転操作を効率良く支援すること
ができる。

【０００５】しかしながら、上記従来の運転支援技術に
おいては、ドライバ自らが予測した将来の車両状態、或
いは報知された警報が意味する将来の車両状態を回避す
べくドライバ自身が運転操作を行なっているときに、そ
の将来の車両状態を回避するための運転支援動作として
の自動的な制御動作が介入する場合もあるので、その制
御動作における制御量が大きすぎる場合にはドライバは
違和感を感じることがある。

【０００６】そこで本発明は、ドライバ自身による運転
操作中に、その操作対象を自動的に駆動する運転支援制
御が自動的に実行されることによってドライバが違和感
を感じることを防止可能な車両用制御装置の提供を目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る車両用制御装置は、以下の構成を特徴
とする。

【０００８】即ち、車両の現在の走行状態に基づいて、
該車両の将来の走行状態を予測すると共に、その予測結
果から将来の走行状態が不安定な走行状態になるであろ
うと判定された場合には、予測された不安定な走行状態
に遷移することを回避すべく、該車両に搭載された所定
のアクチュエータを自動的に駆動することにより、ドラ
イバの運転操作を支援する制御手段を備える車両用制御
装置であって、前記予測結果から将来の走行状態が不安
定な走行状態になるであろうと判定された際に、前記所
定のアクチュエータを駆動可能なドライバの運転操作が
検出された場合には、その運転操作に応じて変化する前
記車両の走行状態量に応じて、前記所定のアクチュエー
タを自動的に駆動すべく設定する制御目標値を増大補正
することにより、前記不安定な走行状態への遷移を防止
する運転支援制御補正手段を備えることを特徴とする。

【０００９】好適な実施形態において、前記制御手段
は、走行中の車線に対する前記車両の位置関係に基づい
て、前記車両の将来の走行状態が該車線から逸脱するか
否かを予測すると共に、その予測結果に基づいて、前記
所定のアクチュエータとしてのステアリング機構に、予
測された車線逸脱を回避可能な方向の駆動トルクを自動
的に付与する車線逸脱防止制御手段であって、前記運転
支援制御補正手段は、前記予測された車線逸脱を回避す
るためのドライバの前記ステアリング機構に対する運転
操作が検出された場合に、前記車線逸脱防止制御手段が
前記ステアリング機構に設定する制御目標値を、前記車
両の走行状態量として検出したところの、該運転操作に
応じて発生する前記走行車線横方向への前記車両の減速
度に応じて増大補正することを特徴とする。

【００１０】上記の装置構成において、例えば前記運転
支援制御補正手段は、ドライバの運転操作によって車線
逸脱を回避した場合の前記走行車線上における予測位置
が、前記車線逸脱防止制御手段が基準とする目標位置よ
り所定値を超えて逸脱することが予想される際に、前記
車両の車線逸脱を回避すべく、予想される逸脱の程度に
応じて、前記車線逸脱防止制御手段が前記ステアリング
機構に設定する制御目標値を増大補正することにより、
前記走行車線横方向への前記車両の減速度を大きくする
と良い。

【００１１】この場合、前記運転支援制御補正手段にお
いて、前記所定値は、例えば前記車両の運転状態（車速
・逸脱量等）及び／または走行環境（路面μ・車線幅
等）に応じて設定すると良い。

【００１２】また、好適な他の実施形態において、前記
制御手段は、前記車両が走行する走行車線の前方に存在
するカーブの曲率状態と、自車速との関係を検出すると
共に、その検出結果に基づいて、前記カーブを安定した
状態で走行可能な程度に前記車両を自動的に減速すべ
く、前記所定のアクチュエータとしての減速機構を駆動
する減速支援手段であって、前記運転支援制御補正手段
は、前記カーブに前記車両が進入するのに先立って、ド
ライバの前記減速機構に対する運転操作が検出された場
合に、前記減速支援手段が前記減速機構に設定する制御
目標値を、前記車両の走行状態量として検出したところ
の、該運転操作に応じて発生する前記走行車線前方向へ
の前記車両の減速度に応じて増大補正することを特徴と
する。

【００１３】

【発明の効果】上記の本発明によれば、ドライバ自身に
よる運転操作中に、その操作対象を自動的に駆動する運
転支援制御が自動的に実行されることによってドライバ
が違和感を感じることを防止可能な車両用制御装置の提
供が実現する。

【００１４】即ち、請求項１の発明によれば、予測され
た不安定な走行状態を回避すべくドライバ自身が運転操
作を行なっている場合には、その運転操作に応じて変化
する自車両の走行状態量に応じて、支援制御動作の制御
目標値が適宜増大補正されるので、ドライバに違和感を
与えることなく、最適な制御を行なうことができる。

【００１５】また、請求項２の発明によれば、ドライバ
に違和感を与えることなく、車線逸脱防止制御を的確に
行なうことができる。

【００１６】また、請求項３の発明によれば、ドライバ
の回避操作によっては車線逸脱を回避できないことが予
想される場合には、ステアリング機構に設定される制御
目標値が車線逸脱を回避可能な程度に増大補正され、運
転操作への介入の程度が大きくなるので、予想された車
線逸脱を確実に防止することができる。

【００１７】また、請求項４の発明によれば、例えば、
車速が高い時、進入角度が大きい時、路面μが低い時、
車線幅が狭い時等のように、ドライバが車線逸脱の可能
性を強く意識するであろう運転状態または走行環境の場
合には、例えば、上記所定量を大きく補正することによ
り、運転操作への介入の程度がより大きくなるので、予
想された車線逸脱を確実に防止することができる。

【００１８】また、請求項５の発明によれば、ドライバ
に違和感を与えることなく、カーブ進入時の減速支援制
御を的確に行なうことができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る車両用制御装
置を、代表的な車両である自動車に適用した実施形態と
して、図面を参照して詳細に説明する。

【００２０】［第１の実施形態］第１の実施形態では、
本発明に係る車両用制御装置を、走行中の車線からの逸
脱を防止する警報音制御及び逸脱回避支援制御に適用す
る。

【００２１】図１は、第１の実施形態に係る車両用制御
装置を搭載した自動車の全体構成を示す図である。

【００２２】同図において、２は、自車両（車両１０
０）の前方を撮影する撮影装置の一例としてのＣＣＤ(C
harge Coupled Device)カメラである。３は、自車速Ｖ
を検出する車速センサである。６は、車両１００の４つ
の車輪の回転速度を個別に検出する車輪速センサであ
る。

【００２３】７は、各種情報を音声によって乗員に報知
するスピーカであり、本実施形態では、走行中の車線か
ら車両１００が逸脱することが予想される場合に、その
旨をドライバに報知するために使用される。そして、８
は、車両１００の操舵を行なうステアリングアクチュエ
ータであり、予想された車線逸脱を防止可能な方向に自
動的に駆動されることにより、ドライバの操舵を支援す
る。

【００２４】そして、制御ユニット１は、上記のセンサ
の検出結果に基づいて、後述する警報音制御処理を実行
することにより、車両１００が走行中の車線から逸脱す
ることが予想される場合に、スピーカ７から警報音を出
力する。

【００２５】更に、制御ユニット１は、上記のセンサの
検出結果に基づいて、後述する逸脱回避支援制御処理を
実行することにより、車両１００が走行中の車線から逸
脱することが予想される場合に、ステアリングアクチュ
エータ８を、予想される車線逸脱を回避可能な方向に自
動的に駆動することにより、ドライバによる車線逸脱回
避のための操舵を支援する。

【００２６】尚、図１に示した各ブロックの構成自体は
現在では一般的であるため、本実施形態における詳細な
説明は省略する。

【００２７】次に、図１に示す各センサの検出結果を利
用して制御ユニット１が行う制御処理について、図２を
参照して説明する。

【００２８】図２は、第１の実施形態に係る車両用制御
装置にて行われる警報音制御処理及び逸脱回避支援制御
処理を説明するブロック図であり、制御ユニット１に設
けられた不図示のマイクロコンピュータが、予め格納さ
れた制御プログラムを実行することによって実現する機
能を概説する図である。

【００２９】同図において、制御ユニット１は、大別し
て、警報音制御処理と、逸脱回避支援制御処理とを実行
する。

【００３０】即ち、制御ユニット１は、警報音制御処理
として、走行中の車線に対する車両１００の位置（横偏
差）に基づいて逸脱予想時間ＴＤＬを算出すると共に、
算出した逸脱予想時間ＴＤＬが予め設定された値（Ｔ
１）より小さくなることが判定される際に、ドライバに
対して、その旨を、警報音によって報知する。更に、制
御ユニット１は、上記の如く車線を逸脱する旨の警報を
ドライバに報知しても安全方向への運転操作（操舵）が
行われない場合、並びにドライバによる運転操作が検出
された場合であってもその操舵量によっては車両１００
が車線を逸脱することが予想される場合に、逸脱回避支
援制御処理として、ステアリングアクチュエータ８を安
全方向に自動的に駆動することにより、車線逸脱に対す
る車両１００の回避動作を支援する。

【００３１】より具体的に、制御ユニット１は、ＣＣＤ
カメラ２による撮影画像に基づいて走行車線を区画する
ライン（白線等）を検出し、検出したラインに基づい
て、当該走行車線上における自車両の位置（横偏差）を
検出すると共に、当該検出したラインと、車速センサ３
によって検出された車速とに基づいて、自車両の走行車
線に対する横方向への移動速度（横方向速度）を算出す
る。

【００３２】次に、算出した横方向速度と横偏差とに基
づいて、自車両が走行車線から逸脱するであろう逸脱予
測時間ＴＬＤを推定する。ここで、例えば制御ユニット
１の制御周期毎に算出される逸脱予測時間ＴＬＤは、車
線逸脱を回避するための運転操作が行われない場合、走
行車線に対する車両１００のずれ量が大きくなるのに従
って、次第に小さな値が算出されることになる。

【００３３】そして、推定した逸脱予測時間ＴＬＤが、
所定の基準値Ｔ１以下になったときには、車線逸脱警報
を行うべき条件が成立したと判断し、スピーカ７から所
定の警報音を発報する。ここで、基準値Ｔ１は、ドライ
バによる車線逸脱のための回避操舵が行われた場合に、
その回避操舵によって車両１００の車線逸脱が実際に回
避可能なために必要とされる最小限度の時間である。

【００３４】また、制御ユニット１は、推定した逸脱予
測時間ＴＬＤが上記の基準値Ｔ１より小さい場合であっ
て、新たに算出した逸脱予測時間ＴＬＤが所定の基準値
Ｔ２（＜Ｔ１）以下になったときには、逸脱回避支援制
御を行うべき条件が成立したと判断し、ステアリングア
クチュエータ８を安全方向に駆動することによって車両
１００の進行方向を能動的に変更する。ここで、基準値
Ｔ２は、車線逸脱を回避すべく制御ユニット１による自
動的なステアリング操作が行われた場合に、そのステア
リング操作によって車両１００の車線逸脱が実際に回避
可能なために必要とされる最小限度の時間である。

【００３５】更に、制御ユニット１は、逸脱回避支援制
御を実行するに際して、予測された車線逸脱を回避する
ためのドライバ自身による操舵が行われていることが検
出された場合には、ステアリングアクチュエータ８に設
定する制御目標値ＡＹ２を、ドライバの運転操作に応じ
て車両に発生する横減速度（ＡＹｄ）に、増加横減速度
分（所定値Ａ）を加算した値とする。本実施形態におい
て、係る増加横減速度分は、車輪速センサ６の検出結果
に基づいて算出した路面μ（摩擦係数）に応じて調整さ
れる。

【００３６】より具体的には、ドライバの運転操作によ
って車線逸脱を回避した場合の走行車線上における予測
位置が、基準とする目標位置（本実施形態では白線等の
走行車線を区画するライン）より所定値を超えて逸脱す
ることが予想される際に、車両１００の車線逸脱を回避
すべく、予想される逸脱の程度に応じて、ステアリング
アクチュエータ８に設定する制御目標値ＡＹ２を増大補
正することにより、ドライバの回避操舵への介入の度合
いを大きくし、その結果として、走行車線横方向への車
両１００の減速度を大きくする。係る制御目標値ＡＹ２
の補正は、ドライバ自身による回避操舵と、前記の制御
目標値ＡＹ２に基づく逸脱回避支援制御とが、予測され
た車線逸脱を回避するためには必要十分でないことによ
り、係るドライバの回避操舵と逸脱回避支援制御とによ
っては車両１００に実際に発生する減速度（横方向減速
度）が十分に小さくならない場合に行われる。

【００３７】尚、本実施形態では、制御目標値ＡＹ２
を、横減速度ＡＹｄと増加横減速度分（所定値Ａ）とを
加算することによって増大補正するが、この処理構成に
限られるものではなく、例えば、ドライバの回避操舵に
応じて大きな値を採る１以上の所定比率と、制御目標値
ＡＹ２との積を算出することにより、増大補正しても良
い。

【００３８】また、ＣＣＤカメラ２による撮影画像に基
づいて検出した走行車線を区画するラインに基づいて横
位置を検出する方法、当該ラインと自車速とに基づい
て、横方向速度、並びに逸脱予測時間ＴＬＤを算出する
方法は、現在では一般的であるため、本実施形態におけ
る個々の検出方法についての詳細な説明は省略する。

【００３９】次に、上述した動作を実現する制御ユニッ
ト１の制御処理の手順について図３を参照して説明す
る。

【００４０】図３及び図４は、第１の実施形態における
制御ユニット１の制御処理のフローチャートであり、制
御ユニット１の不図示のＣＰＵが行う処理の手順を示
す。

【００４１】同図において、ステップＳ１：図１を参照
して説明した各センサの検出値を更新する。

【００４２】ステップＳ２，ステップＳ３：ステップＳ
１にて更新されたＣＣＤカメラ２による撮影画像と車速
センサ３によって検出した車速とに基づいて、上記の如
く一般的な手順により、自車両の走行車線に対する横方
向への移動速度（横方向速度）ＶＹを算出する（ステッ
プＳ２）と共に、当該走行車線から逸脱するまでの余裕
距離（逸脱余裕距離）ＬＬＤを算出する（ステップＳ
３）。

【００４３】ステップＳ４：算出した逸脱余裕距離ＬＬ
Ｄ及び横方向速度ＶＹに基づいて、自車両が走行車線か
ら逸脱するであろう逸脱予測時間ＴＬＤを算出する。こ
こで、逸脱予測時間ＴＬＤは、逸脱余裕距離ＬＬＤを、
横方向速度ＶＹで割った値に近似することができる。

【００４４】尚、本実施形態において、横方向速度ＶＹ
は、図６に例示するように、車両１００が走行車線から
逸脱しようとする方向を＋（プラス）に採る。即ち、車
両１００の走行車線における車速Ｖ（速度ベクトル）
は、当該走行車線に平行な前方方向成分ＶＦと、当該走
行車線に直角な横方向成分（横方向速度）ＶＹとからな
り、算出した横方向成分ＶＹが正の値の場合には、当該
走行車線から対向車線に車両１００が逸脱すると推定す
ることができる。

【００４５】ステップＳ５：前回の制御周期においてド
ライバの運転操作に対する逸脱回避支援制御による介入
が既に行われているかを、例えば内部フラグの状態を参
照することによって判断し、既に制御介入中の場合には
ステップＳ２６に進み、未だ制御介入を行なっていない
場合にはステップＳ６に進む。

【００４６】ステップＳ６，ステップＳ７：ステップＳ
４にて算出した逸脱予測時間ＴＬＤが基準値Ｔ２以下で
あるかを判断し（ステップＳ６）、ＴＬＤ＞Ｔ２の場合
にはステップＳ２１に進み、ＴＬＤ≦Ｔ２の場合には、
車両１００が走行車線から逸脱するまでに余裕が無い状
態であると判断できるので、逸脱回避支援制御を実行す
べきタイミングであるが、その実行に際してステアリン
グアクチュエータ８に設定すべき制御目標値ＡＹ２を補
正する必要があるかを判断するために、ドライバによる
逸脱回避のための操舵が行われているかを判断する（ス
テップＳ７）。ここで、逸脱回避のための操舵は、操舵
角センサ（不図示）等によって検出した操舵方向と、ス
テップＳ２にて算出した横方向速度ＶＹとによって判断
すれば良い。

【００４７】ステップＳ８：ステップＳ７にてドライバ
による逸脱回避のための操舵が行われていると判断され
ているので、本ステップでは、ステップＳ２にて算出し
た横方向速度ＶＹを微分することにより、ドライバによ
って実行されている逸脱回避操舵によって車両１００に
生じる横減速度ＡＹｄを算出する。尚、横減速度ＡＹｄ
は、加速度センサによって検出しても良い。

【００４８】ステップＳ９：横減速度ＡＹｄに所定値Ａ
を加算することにより、逸脱回避支援制御としてステア
リングアクチュエータ８に設定すべき制御目標値ＡＹ２
を算出する。ここで、所定値Ａは、制御目標値ＡＹ２を
車両１００の運転状態（車速・逸脱量等）や走行環境
（路面μ・車線幅等）に応じて適宜補正するための値で
あって、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す特性が予め設
定されたテーブルを参照することによって求める。

【００４９】即ち、図５（ａ）に示す特性において、所
定値Ａは、検出した車速または推定した自車両の逸脱進
入角度が大きな値になるのに応じて、大きな値を採る。
また、図５（ｂ）に示す特性において、所定値Ａは、車
輪速センサ６の検出結果に基づいて算出した路面摩擦係
数μまたはＣＣＤカメラ２による撮影画像に基づいて検
出した車線幅が大きな値になるのに応じて、小さな値を
採る。

【００５０】図５に示すテーブル特性によれば、例え
ば、車速が高い時、進入角度が大きい時、路面μが低い
時、車線幅が狭い時等のように、ドライバが車線逸脱の
可能性を強く意識するであろう車両状態及び／または走
行環境の場合に、所定値Ａは大きな値を採ることにな
る。

【００５１】このようなテーブル特性に設定した理由
は、複数の被験者に対して行なった実験の結果から、一
般に、ドライバは、運転中の車両の車線逸脱の進入角度
（例えば対向車線に進入しようとする自車両の向き）が
大きいときほど、逸脱を回避しようとしてドライバ自身
が操舵することによって当該車両に発生する横減速度は
大きいという知見が得られており、このことを換言すれ
ば、走行中の車線からの逸脱の危険性をドライバが強く
感じるときほど、そのドライバによる逸脱回避のための
操舵によって車両に発生する横加速度は大きくなるた
め、ドライバが逸脱の危険性を感じているときには、そ
のドライバが逸脱回避支援システムに要求する介入量も
大きいと考えられるからである。

【００５２】ステップＳ１０：逸脱回避必要距離ＬＰ２
を、ＬＰ２＝τ２×ＶＹ＋１／２×（ＶＹｔ²−ＶＹ²）／ＡＹ２・・・・・（１），なる数式（１）によって算出する。ここで、逸脱回避必
要距離ＬＰ２は、ステップＳ９にて算出した制御目標値
ＡＹ２によってステアリングアクチュエータ８を駆動し
た際に、車両１００の車線逸脱を回避するためにどれ位
の距離が必要かを表わす予測値である。また、上記の数
式（１）において、τ２はステアリングアクチュエータ
８の反応遅れ時間であり、ＶＹｔは目標値（本実施形態
ではＶＹｔ＝０：即ち走行車線を区画するライン上に相
当）である。

【００５３】ステップＳ１１：算出した逸脱回避必要距
離ＬＰ２と、ステップＳ３にて算出した逸脱余裕距離Ｌ
ＬＤとの差分が、所定値Ｂ以上であるかを判断し、（Ｌ
Ｐ２−ＬＬＤ）≧Ｂの場合にはステップＳ１２に進み、
（ＬＰ２−ＬＬＤ）＜Ｂの場合にはステップＳ１３に進
む。

【００５４】ステップＳ１２：ステップＳ１１にて（Ｌ
Ｐ２−ＬＬＤ）≧Ｂと判断されており、このままでは車
線逸脱を回避できない、即ち、所定の目標位置（本実施
形態ではラインＢから所定値Ｂだけズレた位置）にて車
両１００の挙動を横方向速度ＶＹ＝０にすることができ
ないため、より積極的に運転支援を行なうべく、ステッ
プＳ９にて算出した制御目標値ＡＹ２を、大きな値に補
正する必要がある。そこで、本ステップでは、制御目標
値ＡＹ２を、ＡＹ２＝−０．５×ＶＹ²／（ＬＬＤ＋Ｂ−ＶＹ×τ２）・・・・・（２），なる数式（２）によって算出する。

【００５５】ステップＳ１３，ステップＳ１４：ステッ
プＳ１１にて（ＬＰ２−ＬＬＤ）＜Ｂと判断されてお
り、ステップＳ９にて算出した制御目標値ＡＹ２による
運転操作への介入で必要十分である。そこで、本ステッ
プでは、ステップＳ９と同様に、最新のセンサ出力に基
づいて図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すテーブルを参照
することにより、所定値Ａを補正し（ステップＳ１
３）、得られた所定値Ａに横減速度ＡＹｄに所定値Ａを
加算することにより、制御目標値ＡＹ２を算出する。ステップＳ１５：ステップＳ７では、ドライバによる逸
脱回避操作が行なわれていないと判断されたので、本ス
テップでは、制御目標値ＡＹ２を、ＡＹ２＝−０．５×ＶＹ²／（ＬＬＤ−ＶＹ×τ２）・・・・・（３），なる数式（３）によって算出する。

【００５６】ステップＳ１６，ステップＳ１７：今回の
制御周期以前から既に実行していた警報音制御処理の実
行を停止する（ステップＳ１６）と共に、ステップＳ１
２、ステップＳ１４、或いはステップＳ１５にて算出し
た制御目標値ＡＹ２に基づいて、ステアリングアクチュ
エータ８を安全方向（即ち、車線逸脱を回避可能な方
向）に自動的に駆動する逸脱回避支援制御処理を開始し
（ステップＳ１７）、ステップＳ１にリターンする。こ
こで、逸脱回避支援制御処理では、算出された横速度Ｖ
Ｙに基づくステアリングアクチュエータ８のフィードバ
ック制御が行われる。

【００５７】ステップＳ２１〜ステップＳ２３：今回の
制御周期以前から警報音制御処理を既に実行中であるか
を判断し（ステップＳ２１）、実行中である場合にはス
テップＳ２４に進み、未だ実行中でない場合には、ステ
ップＳ４にて算出した逸脱予測時間ＴＬＤが基準値Ｔ１
以下であるかを判断し（ステップＳ２２）、ＴＬＤ＞Ｔ
１の場合には警報音制御を開始するまでには余裕がある
と判断できるのでステップＳ１にリターンし、ＴＬＤ≦
Ｔ１の場合には、警報音制御処理として、車線逸脱の可
能性をドライバに報知すべく、スピーカ７からの警報音
の発報を開始し（ステップＳ２３）、ステップＳ１にリ
ターンする。

【００５８】ステップＳ２４，ステップＳ２５：ステッ
プＳ２１の判断で警報音制御処理が既に実行されている
と判断されたので、警報音の発報に応じてドライバが安
全方向への操舵を行なっているかをステップＳ７と同様
に判断し（ステップＳ２４）、ドライバによる逸脱回避
操舵が行われていない場合にはステップＳ２６に進み、
ドライバによる逸脱回避操舵が行われている場合には、
ステップＳ８と同様に、ドライバによって実行されてい
る逸脱回避操舵によって車両１００に生じる横減速度Ａ
Ｙｄを算出し（ステップＳ２５）、ステップＳ２６に進
む。

【００５９】ステップＳ２６，ステップＳ２７：車両１
００の挙動が走行車線から車線逸脱を回避可能な走行状
態に変化したか否かを判断すべく、横方向速度ＶＹがゼ
ロ以下となったかを判断し（ステップＳ２６）、ＶＹ＞
０の場合には未だ車線逸脱の可能性があるのでステップ
Ｓ１にリターンし、ＶＹ≦０の場合には、車線逸脱は回
避できたと判断できるので、現在実行中の警報音制御処
理または逸脱回避支援制御処理を中止し（ステップＳ２
７）、ステップＳ１にリターンする。

【００６０】制御ユニット１によって上述した制御処理
が行われる本実施形態によれば、ドライバの回避操作に
よっては車線逸脱を回避できないことが予想される場合
には、ステアリング機構に設定される制御目標値が車線
逸脱を回避可能な程度に補正され、運転操作への介入の
程度が大きくなるので、予想された車線逸脱を確実に防
止することができる。

【００６１】また、本実施形態では、車速が高い時、進
入角度が大きい時、路面μが低い時、車線幅が狭い時等
のように、ドライバが車線逸脱の可能性を強く意識する
であろう運転状態または走行環境の場合には、所定値Ａ
を大きな値に補正することにより、運転操作への介入の
程度がより大きくなるので、予想された車線逸脱を確実
に防止することができる。

【００６２】尚、上述した本実施形態では、走行車線に
対する自車両の位置（ずれ量）を、ＣＣＤカメラ２の撮
影画像に基づいて検出する装置構成を採用したが、係る
装置構成に限られるものではなく、走行路に埋設された
磁気ネイルが発する磁力線に基づいて、或いは、路車間
通信機やナビゲーション装置を介して取得した情報に基
づいて、走行車線に対する自車両の位置を検出する装置
構成を採用しても良い。

【００６３】［第２の実施形態］第２の実施形態では、
本発明に係る車両用制御装置を、走行中の車線の前方に
存在するカーブに侵入する際の警報制御及び自動減速制
御に適用する。

【００６４】図７は、第２の実施形態に係る車両用制御
装置を搭載した自動車の全体構成を示す図である。

【００６５】同図において、５は、車両１００が走行す
る車線の前方に存在するカーブの形状等を制御ユニット
１Ａに入手するためのナビゲーションユニットである。
９は、ドライバによる車両１００の減速操作を検出する
ブレーキスイッチである。１０は、ドライバによる減速
操作に応じて車両１００を減速すると共に、自動減速制
御として自動的に車両１００を減速するブレーキアクチ
ュエータである。

【００６６】また、車両１００は、第１の実施形態と同
様に、車速センサ３及びスピーカ７を備える。

【００６７】そして、制御ユニット１Ａは、上記のセン
サの検出結果に基づいて、後述する警報音制御処理を実
行することにより、車両１００が前方に存在するカーブ
を安定した状態で走行するのには速すぎる走行速度の場
合に、その旨をドライバに報知すべく、スピーカ７から
警報音を出力する。

【００６８】更に、制御ユニット１Ａは、上記のセンサ
の検出結果に基づいて、後述する自動減速制御処理を実
行することにより、車両１００が前方に存在するカーブ
を安定した状態で走行するのには速すぎる走行速度の場
合に、ブレーキアクチュエータ１０を自動的に駆動する
ことによって車両１００を減速し、ドライバによる運転
操作を支援する。

【００６９】尚、図７に示した各ブロックの構成自体は
現在では一般的であるため、本実施形態における詳細な
説明は省略する。

【００７０】次に、図７に示す各センサの検出結果を利
用して制御ユニット１Ａが行う制御処理について、図８
を参照して説明する。

【００７１】図８は、第２の実施形態に係る車両用制御
装置にて行われる警報音制御処理及び自動減速制御処理
を説明するブロック図であり、制御ユニット１Ａに設け
られた不図示のマイクロコンピュータが、予め格納され
た制御プログラムを実行することによって実現する機能
を概説する図である。

【００７２】同図において、制御ユニット１Ａは、大別
して、警報音制御処理と、自動減速制御処理とを実行す
る。

【００７３】＜警報音制御処理＞制御ユニット１Ａは、
ナビゲーションユニット５から入手した走行車線前方の
形状を表わす情報（例えば複数箇所の座標値からなる点
列）に基づいて、車両１００の前方に存在するカーブの
カーブ曲率を算出すると共に、算出したカーブ曲率に応
じて、車両１００が当該カーブに安定した状態で進入す
るために減速する際に、減速動作を終了すべき目標位置
（目標減速終了位置）を設定し、設定した目標減速終了
位置と、ナビゲーションユニット５から入手した走行車
線前方の形状を表わす情報に基づいて、減速を開始すべ
き目標位置までの余裕距離ＬＣＡを算出する。

【００７４】次に、制御ユニット１Ａは、先に算出した
カーブ曲率に応じて、当該カーブを車両１００が安定し
た状態で走行することができる目標車速Ｖｓを設定し、
その目標車速と車速センサ３によって検出した自車速と
の差分に基づいて、ドライバが減速操作を行なった際に
当該目標車速まで減速するのに必要な距離（減速必要距
離）ＬＮ１を算出すると共に、余裕距離ＬＣＡが係る減
速必要距離ＬＮ１以下の場合には、警報が必要なタイミ
ングであると判断できるので、前方に存在するカーブを
安定した状態で走行すべくドライバに減速操作を要求す
る警報音を、スピーカから出力する。

【００７５】＜自動減速制御処理＞更に、制御ユニット
１Ａは、上述した警報音制御の場合と同様の手順で、目
標車速まで減速するのに必要な距離ＬＮ２を算出する。
但し、減速必要距離ＬＮ２は、ブレーキアクチュエータ
８を自動的に駆動する場合に必要とされる距離であり、
ドライバによる減速操作において必要とされる減速必要
距離ＬＮ１より短い値である。そして、制御ユニット１
Ａは、余裕距離ＬＣＡが係る距離ＬＮ２以下の場合に
は、自動減速が必要なタイミングであると判断できるの
で、自動的な減速が必要と判断できるので、ブレーキア
クチュエータ８を駆動することによる自動的な減速を開
始する。

【００７６】また、制御ユニット１Ａは、上記の如く自
動減速制御処理の要否判断を行なうのに先立って、ドラ
イバによる減速操作が行われていることをブレーキスイ
ッチ９の作動状態（オン状態）によって検出した場合に
は、減速必要距離ＬＮ２を算出する際に、ドライバによ
る減速操作に応じて車両１００に実際に生じている減速
度ａｘと、自動減速による減速度の増加分αとを考慮す
ることにより、ドライバ自身による減速操作に対して自
動減速制御処理による自動減速によって介入するタイミ
ングを調整する。

【００７７】尚、ナビゲーションユニット５から取得し
た情報に基づいてカーブ曲率を算出する方法、目標減速
終了位置、目標車速Ｖｓ、並びに余裕距離ＬＣＡを算出
する方法は、現在では一般的であるため、本実施形態に
おける個々の検出方法についての詳細な説明は省略す
る。

【００７８】次に、上述した動作を実現する制御ユニッ
ト１Ａの制御処理の手順について図９を参照して説明す
る。

【００７９】図９は、第２の実施形態における制御ユニ
ット１Ａの制御処理のフローチャートであり、制御ユニ
ット１の不図示のＣＰＵが行う処理の手順を示す。

【００８０】同図において、ステップＳ３１：図７を参
照して説明した各センサの検出値を更新する。

【００８１】ステップＳ３２，ステップＳ３３：ナビゲ
ーションユニット５から取得した情報に基づいてカーブ
曲率を算出すると共に、算出したカーブ曲率に応じた目
標減速終了位置を算出し（ステップＳ３２）、その目標
減速終了位置までの余裕距離ＬＣＡを算出する（ステッ
プＳ３３）。

【００８２】ステップＳ３４：ステップＳ３２にて算出
したカーブ曲率に応じて、当該カーブを車両１００が安
定した状態で走行することができる目標車速Ｖｓを算出
する。

【００８３】ステップＳ３５：不図示のメモリに予め格
納されているところの、ドライバの反応遅れ時間τ１、
ステアリングアクチュエータ８の反応遅れ時間τ２、予
測減速度ＡＸ１を当該メモリから読み出す。ここで、反
応遅れ時間τ１と予測減速度ＡＸ１とは、一般的なドラ
イバの運転操作に対する遅れ時間及び減速度であり、複
数の被験者に対して行なった実験の結果に基づく値であ
る。そして、反応遅れ時間τ２は、予め計測したステア
リングアクチュエータ８の動作遅れ時間である。

【００８４】ステップＳ３６：減速必要距離ＬＮ１を、ＬＮ１＝車速Ｖ×τ１＋０．５×（Ｖｓ²−Ｖ²）／ＡＸ１・・・・・（４），なる数式（４）によって算出する。

【００８５】ステップＳ３７，ステップＳ３８：車両１
００の車速Ｖが目標車速Ｖｓより遅いかを判断し（ステ
ップＳ３７）、Ｖ＞Ｖｓの場合はステップＳ３９に進
み、Ｖ≦Ｖｓの場合は、現在の自車速Ｖで前方のカーブ
に進入すればそのカーブを安定した状態で走行すること
ができると判断できるので、現在実行中の警報音制御処
理または自動減速制御処理を停止し（ステップＳ３
８）、ステップＳ３１にリターンする。

【００８６】ステップＳ３９：ステップＳ３７にてＶ＞
Ｖｓと判断されているため、まずステップＳ３９では、
ステップＳ３３にて算出した余裕距離ＬＣＡがステップ
Ｓ３６にて算出した減速必要距離ＬＮ１以下であるかを
判断し、ＬＣＡ≦ＬＮ１の場合はステップＳ４０に進
み、ＬＣＡ＞ＬＮ１の場合は自動減速も警報音の発報も
必要無いのでステップＳ３１にリターンする。

【００８７】ステップＳ４０〜ステップＳ４３：ブレー
キスイッチ９がオン状態であるかを判断し（ステップＳ
４０）、当該スイッチがオン状態の場合には、ドライバ
の減速操作によって車両１００に発生している減速度ａ
ｘを算出する（ステップＳ４１）と共に、算出した減速
度ａｘに自動減速による減速度の増加分αを加算するこ
とにより、制御目標値ＡＸ２を算出し（ステップＳ４
２）、一方、当該スイッチがオフ状態の場合には、ステ
ップＳ３５にてメモリから読み込んだ予測減速度ＡＸ１
に自動減速による減速度の増加分αを加算することによ
り、制御目標値ＡＸ２を算出する（ステップＳ４３）。

【００８８】ステップＳ４４：減速必要距離ＬＮ２を、ＬＮ２＝車速Ｖ×τ２＋０．５×（Ｖｓ²−Ｖ²）／ＡＸ２・・・・・（５），なる数式（５）によって算出する。

【００８９】ステップＳ４５〜ステップＳ４８：ステッ
プＳ３３にて算出した余裕距離ＬＣＡがステップＳ４４
にて算出した減速必要距離ＬＮ２以下であるかを判断し
（ステップＳ４５）、ＬＣＡ＞ＬＮ２の場合は、自動減
速は未だ必要無いが警報音の発報は必要なタイミングで
あると判断できるので、スピーカ７から所定の警報音を
発報する警報音制御処理を開始し（ステップＳ４８）、
ステップＳ３１にリターンする。

【００９０】一方、ＬＣＡ≦ＬＮ２の場合は、自動減速
が必要なタイミングであると判断できるので、前回の制
御周期までに既に実行中の警報音の発報を停止する（ス
テップＳ４６）と共に、ステップＳ４２またはステップ
Ｓ４３にて算出した制御目標値ＡＸ２に基づいて、ブレ
ーキアクチュエータ１０を駆動する自動減速制御処理を
開始し（ステップＳ４７）、ステップＳ３１にリターン
する。

【００９１】制御ユニット１Ａによって上述した制御処
理が行われる本実施形態によれば、ドライバによって減
速操作が行われている際に自動減速制御処理が実行され
る場合の制御目標値（減速度）ＡＸ２の値は、ドライバ
による減速操作によって車両１００に生じる減速度ａｘ
に応じて補正されるので、ドライバに違和感を与えるこ
となく、カーブ進入時の減速支援制御を的確に行なうこ
とができる。

【００９２】尚、本実施形態において、制御ユニット１
Ａは、車両１００の前方の走行路のカーブの状態（形
状）をナビゲーションユニット５を利用して取得した。
しかしながら、本実施形態におけるカーブ侵入警報制御
は、係る装置構成に限られるものではなく、上述した第
１の実施形態のように、ＣＣＤカメラ２による撮像画像
に一般的な画像処理を施すことによって自車両前方の走
行路の状態（形状）を取得する場合にも適用することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態に係る車両用制御装置を搭載し
た自動車の全体構成を示す図である。

【図２】第１の実施形態に係る車両用制御装置にて行わ
れる警報音制御処理及び逸脱回避支援制御処理を説明す
るブロック図である。

【図３】第１の実施形態における制御ユニット１の制御
処理のフローチャートである。

【図４】第１の実施形態における制御ユニット１の制御
処理のフローチャートである。

【図５】所定値Ａを決定するために参照するテーブルの
特性を例示する図である。

【図６】走行車線における車両１００の車速Ｖと横方向
速度ＶＹとの関係を説明する図である。

【図７】第２の実施形態に係る車両用制御装置を搭載し
た自動車の全体構成を示す図である。

【図８】第２の実施形態に係る車両用制御装置にて行わ
れる警報音制御処理及び自動減速制御処理を説明するブ
ロック図である。

【図９】第２の実施形態における制御ユニット１Ａの制
御処理のフローチャートである。

【符号の説明】

１，１Ａ：制御ユニット，２：ＣＣＤカメラ，３：車速センサ，４：操舵角センサ，５：ナビゲーションユニット，６：車輪速センサ，７：スピーカ，８：ステアリングアクチュエータ，９：ブレーキスイッチ，１０：ブレーキアクチュエータ，１００：車両，

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ６０Ｒ 21/00 ６２８Ｂ６０Ｒ 21/00 ６２８Ｂ６２８ＣＧ０８Ｇ 1/16 Ｇ０８Ｇ 1/16 Ｃ // Ｂ６２Ｄ 101:00 Ｂ６２Ｄ 101:00 137:00 137:00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の現在の走行状態に基づいて、該車
両の将来の走行状態を予測すると共に、その予測結果か
ら将来の走行状態が不安定な走行状態になるであろうと
判定された場合には、予測された不安定な走行状態に遷
移することを回避すべく、該車両に搭載された所定のア
クチュエータを自動的に駆動することにより、ドライバ
の運転操作を支援する制御手段を備える車両用制御装置
であって、前記予測結果から将来の走行状態が不安定な走行状態に
なるであろうと判定された際に、前記所定のアクチュエ
ータを駆動可能なドライバの運転操作が検出された場合
には、その運転操作に応じて変化する前記車両の走行状
態量に応じて、前記所定のアクチュエータを自動的に駆
動すべく設定する制御目標値を増大補正することによ
り、前記不安定な走行状態への遷移を防止する運転支援
制御補正手段を備えることを特徴とする車両用制御装
置。
【請求項２】前記制御手段は、走行中の車線に対する
前記車両の位置関係に基づいて、前記車両の将来の走行
状態が該車線から逸脱するか否かを予測すると共に、そ
の予測結果に基づいて、前記所定のアクチュエータとし
てのステアリング機構に、予測された車線逸脱を回避可
能な方向の駆動トルクを自動的に付与する車線逸脱防止
制御手段であって、前記運転支援制御補正手段は、前記予測された車線逸脱
を回避するためのドライバの前記ステアリング機構に対
する運転操作が検出された場合に、前記車線逸脱防止制
御手段が前記ステアリング機構に設定する制御目標値
を、前記車両の走行状態量として検出したところの、該
運転操作に応じて発生する前記走行車線横方向への前記
車両の減速度に応じて増大補正することを特徴とする請
求項１記載の車両用制御装置。
【請求項３】前記運転支援制御補正手段は、ドライバの運転操作によって車線逸脱を回避した場合の
前記走行車線上における予測位置が、前記車線逸脱防止
制御手段が基準とする目標位置より所定値を超えて逸脱
することが予想される際に、前記車両の車線逸脱を回避
すべく、予想される逸脱の程度に応じて、前記車線逸脱
防止制御手段が前記ステアリング機構に設定する制御目
標値を補正することにより、前記走行車線横方向への前
記車両の減速度を大きくすることを特徴とする請求項２
記載の車両用制御装置。
【請求項４】前記運転支援制御補正手段において、前
記所定値は、前記車両の運転状態及び／または走行環境
に応じて設定されることを特徴とする請求項３記載の車
両用制御装置。
【請求項５】前記制御手段は、前記車両が走行する走
行車線の前方に存在するカーブの曲率状態と、自車速と
の関係を検出すると共に、その検出結果に基づいて、前
記カーブを安定した状態で走行可能な程度に前記車両を
自動的に減速すべく、前記所定のアクチュエータとして
の減速機構を駆動する減速支援手段であって、前記運転支援制御補正手段は、前記カーブに前記車両が
進入するのに先立って、ドライバの前記減速機構に対す
る運転操作が検出された場合に、前記減速支援手段が前
記減速機構に設定する制御目標値を、前記車両の走行状
態量として検出したところの、該運転操作に応じて発生
する前記走行車線前方向への前記車両の減速度に応じて
増大補正することを特徴とする請求項１記載の車両用制
御装置。