JP2009227053A

JP2009227053A - 車両走行支援装置、車両、車両走行支援プログラム

Info

Publication number: JP2009227053A
Application number: JP2008073840A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Kondo; 聡近藤; Shinnosuke Ishida; 真之助石田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2008-03-21
Filing date: 2008-03-21
Publication date: 2009-10-08
Anticipated expiration: 2028-03-21
Also published as: JP5150955B2

Abstract

【課題】車両が走行領域から逸脱することを回避する観点から車両の挙動を適当に制御することができる装置等を提供する。
【解決手段】本発明の車両走行支援装置１０によれば、運転操作度合Ｄｄが閾値ＴＨ＿Ｄｄ以下となったことを要件として走行支援制御が実行される。これにより、操舵装置１４および制動装置１６のうち一方または両方の動作が制御されることにより、車両１が走行領域から逸脱しないように車両１の走行が支援される。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の走行を支援する装置等に関する。

車両が道路のレーンマーク等により画定される走行領域から逸脱しないで走行することを支援するため、たとえば、車両に搭載されている操舵機構のアクチュエータの動作が制御される操舵アシスト制御が実行されている。このような車両において、運転者による操舵トルクを累積的に算出することにより、運転者が積極的にまたはその意思に基づいて車両を運転している度合を評価し、この度合が閾値よりも低下した場合に車両の操舵アシスト制御を停止する技術が提案されている（特許文献１参照）。
特開２００３−１５４９６０号公報

しかし、操舵アシスト制御が停止されることにより、車両が走行領域からただちに逸脱してしまう蓋然性が高い状況においてまでも操舵アシスト制御が停止されることは、車両の安定走行等の観点から好ましくない。

そこで、本発明は、車両が走行領域から逸脱することを回避する観点から車両の挙動を適当に制御することができる装置等を提供することを解決課題とする。

第１発明の車両走行支援装置は、車両に搭載されている操舵装置および制動装置のうち一方または両方の動作を制御することにより、前記車両が走行領域から逸脱しないように前記車両の走行を支援する走行支援制御を実行する車両走行支援装置であって、運転者による前記車両の運転操作度合を評価し、前記運転操作度合が閾値以下であることを要件として前記走行支援制御を実行することを特徴とする。

第１発明の車両走行支援装置によれば、運転操作度合が閾値以下となったことを要件として走行支援制御が実行される。これは、運転者による車両の運転操作度合が閾値以上の状態では、車両が走行領域から逸脱しそうになってもこの逸脱を回避するための運転手による運転操作が不十分となる可能性があることに鑑みている。これにより、操舵装置および制動装置のうち一方または両方の動作が制御されることにより、車両が走行領域から逸脱しないように車両の走行が支援される。したがって、車両が走行領域から逸脱することを回避する観点から、車両の挙動を適当に制御することができる。

第２発明の車両走行支援装置は、第１発明の車両走行支援装置において、前記運転操作度合が前記閾値以下となってから前記走行支援制御を開始するまでの時間、ならびに、前記走行支援制御の継続時間およびゲイン係数のうち一部または全部を前記運転操作度合に基づいて設定することを特徴とする。

第２発明の車両走行支援装置によれば、運転操作度合を走行支援制御の実行開始タイミング、実行継続時間または制御ゲインのうち一部または全部が調節されることにより、車両が走行領域から逸脱することを回避する観点から、車両の挙動を適当に制御することができる。

第３発明の車両は、第１発明の車両走行支援装置を備えていることを特徴とする。

第３発明の車両によれば、車両が走行領域から逸脱することを回避する観点から、車両の挙動が適当に制御されうる。

第４発明の車両走行支援プログラムは、車両に搭載されているコンピュータを第１発明の車両走行支援装置として機能させることを特徴とする。

第４発明の車両走行支援プログラムによれば、車載のコンピュータを、車両が走行領域から逸脱することを回避する観点から、車両の挙動を適当に制御する車両走行支援装置として機能させることができる。

本発明の車両走行支援装置等の実施形態について図面を用いて説明する。

図１および図２に示されている車両（四輪自動車）１には、ＣＣＤカメラ等のカメラ（撮像装置）１２と、車両走行支援装置１０とが搭載されている。カメラ１２は車両１の前方の様子をフロントウィンドウ越しに撮像するように車内空間に取り付けられている。なお、カメラ１２の配置箇所は車両１のフロント部分等に適宜変更されてもよい。車両１には図２に示されているように車速センサ１２２、加速度センサ１２４、ヨーレートセンサ１２６およびトルクセンサ１２８等のセンサと、操舵装置１４と、制動装置１６とがさらに搭載されている。車速センサ１２２、加速度センサ１２４およびヨーレートセンサ１２６のそれぞれは車両１の速度、加速度およびヨーレートのそれぞれに応じた信号を出力する。トルクセンサ１２８は、前記特許文献１（特開２００３−１５４９６０号公報）に開示されているように、運転者によるステアリングホイールの操作により、ステアリングホイールにステアリング軸等を介して連結されたピニオンに生じる操舵トルクに応じた信号を出力する。操舵装置１４はステアリングホイールの操作により駆動される前輪操舵機構をアクチュエータにより駆動するように構成されている。なお、操舵装置１４により前輪駆動機構に代えてまたは加えて後輪操舵機構が駆動されてもよい。

車両走行支援装置１０はコンピュータまたはＥＣＵ（電子制御ユニット）（ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭならびにＩ／Ｏ回路およびＡ／Ｄ変換回路等の電子回路等により構成されている。）により構成されている。車両走行支援装置１０にはカメラ１２およびトルクセンサ１２８等からの出力信号が入力される。当該入力信号に基づき、メモリに格納されている「車両走行支援プログラム」にしたがって、車両１の走行領域の認識処理および運転操作度合の評価処理等が当該コンピュータにより実行される。なお、プログラムは任意のタイミングでサーバからネットワークや衛星を介して車両１に配信または放送され、車載コンピュータのＲＡＭ等の記憶装置に格納されてもよい。車両走行支援装置１０は一のＥＣＵにより構成されていてもよいが、分散制御システムを構成する複数のＥＣＵにより構成されていてもよい。車両支援走行支援装置１０は操舵装置１４および制動装置１６のうち一方または両方の動作を制御することにより、車両１が走行領域から逸脱しないように車両１の走行を支援する走行支援制御を実行する。車両走行支援装置１０は運転者による車両１の運転操作度合を評価し、運転操作度合が閾値以下であることを要件として走行支援制御を実行する。

前記構成の車両１および車両走行支援装置１０の機能について説明する。

運転者による車両１の運転操作度合Ｄｄが評価される（図３／Ｓ００２）。具体的には、トルクセンサ１２８の出力信号に基づき、車両走行支援装置１０の処理サイクルごとに操舵トルクが測定される。そして、前回の操舵トルクに対する今回の操舵トルクの偏差の絶対値の累計値が、運転操作度合Ｄｄとして測定される。

また、運転操作度合Ｄｄが閾値ＴＨ＿Ｄｄ以下であるか否かが判定される（図３／Ｓ００４）。操作運転度合Ｄｄが閾値ＴＨ＿Ｄｄ以下である場合（図３／Ｓ００４‥ＹＥＳ）、当該操作運転度合Ｄｄに基づき、制御ゲインＫｄｗが設定され（図３／Ｓ００６）、制御開始カウンタ（第１カウンタ）ＣＤｄｗの第１カウンタ閾値ＴＨ＿ＣＳＴが設定され（図３／Ｓ００８）、かつ、制御継続カウンタ（第２カウンタ）Ｃｃｔｎの第２カウンタ閾値ＴＨ＿ＣＣＣＴＮが設定される（図３／Ｓ０１０）。たとえば、操作運転度合Ｄｄが低いほど、制御ゲインＫｄｗが大きく設定され、第１カウンタ閾値ＴＨ＿ＣＳＴが低く設定され、かつ、第２カウンタ閾値ＴＨ＿ＣＣＣＴＮが高く設定される。

さらに、制御開始カウンタＣＤｄｗが第１カウンタ閾値ＴＨ＿ＣＳＴ以上であるか否かが判定される（図３／Ｓ０１２）。そして、制御開始カウンタＣＤｄｗが第１カウンタ閾値ＴＨ＿ＣＳＴ未満であると判定された場合（図３／Ｓ０１２‥ＮＯ）、制御開始カウンタＣＤｄｗが「１」だけ増加され（図３／Ｓ０１４）、運転操作度合Ｄｄの評価等が繰り返して実行される（図３／Ｓ００２〜Ｓ０１２参照）。一方、制御開始カウンタＣＤｄｗが第１カウンタ閾値ＴＨ＿ＣＳＴ以上であると判定された場合（図３／Ｓ０１２‥ＹＥＳ）、走行支援制御が実行される（図３／Ｓ１００）。走行支援制御の詳細については後で説明する。

また、制御継続カウンタＣｃｔｎが第２カウンタ閾値ＴＨ＿ＣＣＣＴＮ以上であるか否かが判定される（図３／Ｓ０１６）。そして、制御継続カウンタＣｃｔｎが第２カウンタ閾値ＴＨ＿ＣＣＣＴＮ未満であると判定された場合（図３／Ｓ０１６‥ＮＯ）、制御継続カウンタＣｃｔｎが「１」だけ増加され（図３／Ｓ０１８）、さらに前回の操舵トルクに対する今回の操舵トルクの偏差が所定値以上であるか否かが判定される（図３／Ｓ０２０）。一方、制御継続カウンタＣｃｔｎが第２カウンタ閾値ＴＨ＿ＣＣＣＴＮ以上であると判定された場合（図３／Ｓ０１６‥ＹＥＳ）、走行支援制御が終了される（図３／Ｓ０２２）。また、操舵トルク偏差が所定値以上であると判定された場合（図３／Ｓ０２０‥ＹＥＳ）、走行支援制御が終了される（図３／Ｓ０２２）。

ここで、走行支援制御について詳細に説明する。車両１の横加速度補正量Ｇｃｍｐが算出される（図４／Ｓ１０２）。具体的には、カメラ１２を通じて得られた車両１の前方の様子を表わす画像に基づき、車両１が走行している道路のレーンマークが認識される。連続線、断続線および道路鋲（ボッツドット）などがレーンマークとして認識される。レーンマークの認識または検出手法としては、特開２００６−３０９６０５号公報または特開２００６−３３１１９７号公報に開示されている手法等、公知の手法が採用されてもよい。また、レーンマークまたはその集合によって左右が画定された領域が走行領域として認識される。カメラ１２を通じて得られた画像に基づき認識されたレーンマークの位置は、公知手法により車両１を基準とする実空間座標系における位置として認識される。さらに、図５に一点鎖線で示されているような走行領域の中央線が認識される。なお、ＧＰＳ機能等により測定されるグローバル座標系における車両１の位置（緯度および経度）と、車両走行支援装置１０の記憶装置に格納されている道路の位置および形状を座標列で表わすマップデータとに基づき、走行領域またはその中央線が認識されてもよい。

さらに、車速センサ１２２の出力信号に基づいて車両１の速度ｖが算出され、速度ｖおよび時定数τを積算することにより注視点距離Ｌｍが算出される。また、図５に示されているように車両１からその前方（＋ｘ方向）に注視点距離Ｌｍだけ離れた位置において、走行領域の中央線上に目標位置ｐが設定される。さらに、図５に示されているように車両１の現在位置から目標位置ｐまで一定の曲率で変化する経路が目標移動経路として設定される。また、ヨーレートセンサ１２６の出力信号に基づいて車両１のヨーレートが算出され、車速ｖおよびヨーレートに基づき、図５に破線で示されているような車両１の予測移動経路が認識される。さらに、車両１からその前方に注視点距離Ｌｍだけ離れた位置における目標移動経路および予測移動経路のずれＥｍが算出される。そして、車速ｖ、注視点距離Ｌｍおよび当該ずれＥｍに基づき、近似式（１）にしたがって横加速度補正量Ｇｃｍｐが算出される。

続いて、横加速度補正量Ｇｃｍｐが第１制御閾値ＣＤＢ以上であるか否かが判定される（図４／Ｓ１０４）。横加速度補正量Ｇｃｍｐが第１制御閾値ＣＤＢ以上であると判定された場合（図４／Ｓ１０４‥ＹＥＳ）、所定の減速力が車両１に作用するように制動装置１６の動作が制御される（図４／Ｓ１０６）。一方、横加速度補正量Ｇｃｍｐが第１制御閾値ＣＤＢ未満であると判定された場合（図４／Ｓ１０４‥ＮＯ）、横加速度補正量Ｇｃｍｐが第１制御閾値ＣＤＢよりも低い第２制御閾値ＣＤＳ以上であるか否かがさらに判定される（図４／Ｓ１０８）。そして、横加速度補正量Ｇｃｍｐが第２制御閾値ＣＤＳ以上であると判定された場合（図４／Ｓ１０８‥ＹＥＳ）、操舵装置１４および必要に応じて制動装置１６の動作が制御される（図４／Ｓ１１０）。これにより、図５に示されている車両１が予測移動経路（破線）ではなく、目標移動経路（実線）にしたがって走行するように車両１の挙動が制御される。一方、横加速度補正量Ｇｃｍｐが第２制御閾値ＣＤＳ未満であると判定された場合（図４／Ｓ１０８‥ＮＯ）、いずれの制御も行わずにメインフロー（図３／Ｓ０１６）に戻る。

前記機能を発揮する車両走行支援装置１０によれば、運転操作度合Ｄｄが閾値ＴＨ＿Ｄｄ以下となったことを要件として走行支援制御が実行される（図３／Ｓ００４参照）。運転者による車両１の運転操作度合Ｄｄが閾値ＴＨ＿Ｄｄ以下の状態では、車両１が走行領域から逸脱しそうになってもこの逸脱を回避するための運転手による運転操作が不十分となる可能性があることに鑑みている。また、運転操作度合Ｄｄが低いほど制御ゲインＫｄｗが大きく設定されることにより、運転手による車両１の運転操作量が不十分な状態で、走行支援制御が強く実行される（図３／Ｓ００６参照）。すなわち、車両１を目標移動経路にしたがって走行させるためのヨーレート（または前後方向および左右方向の加速度）が短時間で大きく補正される。さらに、運転操作度合Ｄｄが低いほど第１カウンタ閾値ＴＨ＿ＣＳＴが小さく設定されることにより、運転手による車両１の運転操作量が不十分な状態で、走行支援制御が早期に開始される（図３／Ｓ００８，Ｓ０１２参照）。また、運転操作度合Ｄｄが低いほど第２カウンタ閾値ＴＨ＿ＣＣＣＴＮが大きく設定されることにより、運転手による車両１の運転操作量が不十分な状態で、走行支援制御が長く継続して実行される（図３／Ｓ０１０，Ｓ０１６参照）。これにより、操舵装置１４および制動装置１６のうち一方または両方の動作が制御されることにより、車両１が走行領域から逸脱しないように車両１の走行が支援される（図４および図５参照）。したがって、車両１が走行領域から逸脱することを回避する観点から、車両１の挙動を適当に制御することができる。

本発明の車両の構成説明図本発明の車両走行支援装置の構成説明図本発明の車両走行支援装置の機能を示すフローチャート走行支援制御方法を示すフローチャート走行支援制御に関する説明図

符号の説明

１‥車両、１０‥車両走行支援装置、１２‥カメラ（撮像装置）、１４‥操舵装置、１６‥制動装置

Claims

車両に搭載されている操舵装置および制動装置のうち一方または両方の動作を制御することにより、前記車両が走行領域から逸脱しないように前記車両の走行を支援する走行支援制御を実行する車両走行支援装置であって、
運転者による前記車両の運転操作度合を評価し、前記運転操作度合が閾値以下であることを要件として前記走行支援制御を実行することを特徴とする車両走行支援装置。
請求項１記載の車両走行支援装置において、
前記運転操作度合が前記閾値以下となってから前記走行支援制御を実行開始するまでの時間、ならびに、前記走行支援制御の実行継続時間およびゲイン係数のうち一部または全部を前記運転操作度合に基づいて設定することを特徴とする車両走行支援装置。
請求項１記載の車両走行支援装置を備えていることを特徴とする車両。
車両に搭載されているコンピュータを請求項１記載の車両走行支援装置として機能させることを特徴とする車両走行支援プログラム。