JP2010023669A

JP2010023669A - 車両の走行安全装置

Info

Publication number: JP2010023669A
Application number: JP2008187536A
Authority: JP
Inventors: Koji Tanida; 公二谷田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2008-07-18
Filing date: 2008-07-18
Publication date: 2010-02-04
Anticipated expiration: 2028-07-18
Also published as: JP5207864B2

Abstract

【課題】自車が横風を受けるような走行状況にあるときの安全性を向上させるようにした車両の走行安全装置を提供する。
【解決手段】自車の進行方向の前方を撮像して得た画像に基づいて設定された、自車が走行すべき目標経路に沿って走行するように自車の操舵をアシストする目標経路維持走行制御を実行する走行制御部を備えた車両の走行安全装置において、自車に作用する横風の発生を推定し（Ｓ１６）、横風の発生が推定される場合、目標経路維持走行制御を実行する（Ｓ２２）。
【選択図】図２

Description

この発明は車両の走行安全装置に関し、より具体的には進行方向の前方に設定された目標経路に沿って走行するように自車（車両）の操舵をアシストする目標経路維持走行制御を実行する装置に関する。

自車の進行方向の前方を撮像して得た画像に基づいて自車が走行すべき目標経路を設定し、設定された目標経路に沿って走行するように自車の操舵をアシストする目標経路維持走行制御は、例えば下記の特許文献１から知られている。

特許文献１記載の技術にあっては、自車の進行方向の前方の走行路を撮像して得られた画像から走行路の中心線を求めて曲率を算出すると共に、中心線からの距離のずれを示す横ずれ量と角度のずれを示す偏向角を算出し、曲率から自車のコーナリング力に釣り合わせるための基本アシストトルクを算出する一方、横ずれ量と偏向角とから走行路の中心線に沿って走行するための補正アシストトルクを算出し、乗員の操舵トルクを検出して算出される操舵アシストトルクをそれらに加算して電動モータへの操作量を決定することで、目標経路、即ち、車線（走行レーン）の中心線に沿って走行するように自車の操舵をアシストしている。
特許第３３１３６２６号公報

ところで、走行中に自車が横風を受けて乗員の操舵が妨げられることがある。他方、上記した特許文献１記載技術において、自車の進行方向の前方を撮像して得た画像に基づいて自車が走行すべき目標経路を設定し、設定された目標経路に沿って走行するように自車の操舵をアシストする目標経路維持走行制御が提案されている。

従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、自車が横風を受けるような走行状況にあるときの安全性を向上させるようにした車両の走行安全装置を提供することにある。

上記の目的を解決するために、請求項１にあっては、自車の進行方向の前方を撮像して得た画像を出力する撮像手段と、前記出力された画像に基づいて自車が走行すべき目標経路を設定する目標経路設定手段と、前記設定された目標経路に沿って走行するように自車の操舵をアシストする目標経路維持走行制御を実行する制御手段とを備えた車両の走行安全装置において、自車に作用する横風の発生を推定する横風推定手段を備えると共に、前記制御手段は、前記横風の発生が推定される場合、前記目標経路維持走行制御を実行する如く構成した。

請求項２にあっては、自車の進行方向の前方を撮像して得た画像を出力する撮像手段と、前記出力された画像に基づいて自車が走行すべき目標経路を設定する目標経路設定手段と、前記設定された目標経路に沿って走行するように自車の操舵をアシストする目標経路維持走行制御を実行する制御手段とを備えた車両の走行安全装置において、自車に作用する横風の発生を推定する横風推定手段を備えると共に、前記制御手段は、前記横風の発生が推定される場合、前記目標経路維持走行制御の前記目標経路との許容誤差を、前記横風の発生が推定されない場合に比して減少させる如く構成した。

請求項３に係る車両の走行安全装置にあっては、乗員の操作に応じて前記目標経路維持走行制御の実行指示を示す出力を生じる目標経路維持走行制御指示スイッチを備えると共に、前記制御手段は、前記横風の発生が推定される場合に前記目標経路維持走行制御指示スイッチを通じて乗員から前記目標経路維持走行制御の実行が指示されていないとき、前記目標経路維持走行制御を実行する如く構成した。

請求項４に係る車両の走行安全装置にあっては、自車の現在位置を検出する自車位置検出手段と、自車が走行する走行路の環境情報を取得する走行路環境情報取得手段と、前記横風推定手段は、前記検出された自車の現在位置と前記取得された走行路の環境情報に基づいて前記横風の発生を推定する如く構成した。

請求項５に係る車両の走行安全装置にあっては、前記横風推定手段は自車の付近を走行する他車を検出する他車検出手段を備えると共に、前記検出された他車が自車を追い越すか否か判定し、追い越すと判定されるとき、前記横風の発生を推定する如く構成した。

請求項１にあっては、自車に作用する横風の発生を推定し、横風の発生が推定される場合、進行方向の前方を撮像して得た画像に基づいて設定された目標経路に沿って走行するように自車の操舵をアシストする目標経路維持走行制御を実行する如く構成したので、自車が横風を受けるような走行状況にあるときも走行の安全性を向上させることができる。

請求項２にあっては、自車に作用する横風の発生を推定すると共に、横風の発生が推定される場合、進行方向の前方を撮像して得た画像に基づいて設定された目標経路に沿って走行するように自車の操舵をアシストする目標経路維持走行制御の目標経路との許容誤差を、横風の発生が推定されない場合に比して減少させる如く構成したので、一層確実に目標経路に沿って走行させることができ、自車が横風を受けるような走行状況にあるときも走行の安全性を向上させることができる。

請求項３に係る車両の走行安全装置にあっては、乗員の操作に応じて目標経路維持走行制御の実行指示を示す出力を生じる目標経路維持走行制御指示スイッチを備えると共に、横風の発生が推定される場合に目標経路維持走行制御指示スイッチを通じて乗員からも経路維持走行制御の実行が指示されていないとき、目標経路維持走行制御を実行する如く構成したので、上記した効果に加え、自車が横風を受けるような走行状況にあるときも走行の安全性を一層向上させることができる。

請求項４に係る車両の走行安全装置にあっては、自車の現在位置と自車が走行する走行路の環境情報を取得し、検出された自車の現在位置と取得された走行路の環境情報に基づいて横風の発生を推定する如く構成したので、上記した効果に加え、自車が横風を受けるような走行状況にあることを確実に把握することができ、走行の安全性を一層向上させることができる。

請求項５に係る車両の走行安全装置にあっては、自車の付近を走行する他車を検出し、他車が自車を追い越すか否か判定し、追い越すと判定されるとき、横風の発生を推定する如く構成したので、上記した効果に加え、同様に自車が横風を受けるような走行状況にあることを確実に把握することができ、走行の安全性を一層向上させることができる。

以下、添付図面に即してこの発明に係る車両の走行安全装置を実施するための最良の形態について説明する。

図１はこの発明の実施例に係る車両の走行安全装置を全体的に示す概略図である。

図１において、符号１０は走行安全装置を示し、装置１０は、内燃機関（図に「ＥＮＧ」と示す。以下「エンジン」という）１２の駆動力を自動変速機（図に「Ｔ／Ｍ」と示す）１４から駆動輪（図示せず）に伝達する車両（自車。エンジン１２、自動変速機１４などで部分的に示す）１６に搭載され、制御装置２０と、ブレーキアクチュエータ２２と、ＥＰＳ（Electric Power Steering）アクチュエータ２４と、警報装置２６とを備える。

制御装置２０は、走行制御部３０と、ブレーキ制御部３２と、ＥＰＳ制御部３４からなる。これら制御部は全てＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭなどからなるマイクロコンピュータを備えると共に、相互に通信自在に構成される。

ブレーキアクチュエータ２２は、ブレーキペダル（図示せず）の踏み込み力を増力するマスタバック（図示せず）と、増力された踏み込み力で制動圧を発生し、ブレーキ油圧機構（図示せず）を介して駆動輪と従動輪に装着されたブレーキを動作させるマスタシリンダ（図示せず）からなる。

ブレーキ制御部３２はブレーキアクチュエータ２２に接続される。ブレーキ制御部３２は、走行制御部３０の指令に応じ、ブレーキ油圧機構を介して乗員（運転者）のブレーキペダル操作とは独立にブレーキアクチュエータ２２を動作させる自動ブレーキを実行することで自車１６の走行を制動（減速）する。

ＥＰＳアクチュエータ２４は、前輪が駆動輪である場合を例にとって説明すると、ステアリングシャフトなどから伝達されるステアリングホイール（図示せず）の回転運動をピニオンを介してラック（共に図示せず）の往復運動に変換し、タイロッド（図示せず）を介して前輪を転舵させる機構において、そのラック上に配置された電動機からなる。

ＥＰＳ制御部３４はＥＰＳアクチュエータ２４に接続される。ＥＰＳ制御部３４は、走行制御部３０の指令に応じ、ＥＰＳアクチュエータ２４を動作させて乗員（運転者）に操舵トルクを付与して乗員の操舵をアシストする。

警報装置２６は自車１６の運転席付近に設置されたオーディオスピーカとインディケータ（共に図示せず）を備え、走行制御部３０に接続される。走行制御部３０は警報装置２６を動作させ、音声と視覚を介して乗員に警報する。

上記に加え、装置１０は、撮影装置４０、レーダ装置４２などのセンサ類を備える。撮影装置４０は、ＣＣＤカメラやＣ−ＭＯＳカメラからなるカメラ４０ａと画像処理部４０ｂからなる。カメラ４０ａは自車１６のフロントウィンドウ内の車室側でルームミラー近傍の位置と後席側に配置され、フロントウィンドウ越しに進行方向前方を撮影すると共に、自車１６の左右の斜め後方を撮影する。画像処理部４０ｂは、カメラ４０ａで撮影して得た画像を入力し、フィルタリングや二値化などの画像処理を行って画像データを生成し、走行制御部３０に出力する。

レーダ装置４２は、自車１６のボディのノーズ部などに配置されてレーザ光やミリ波などの電磁波を所定の時間間隔で自車１６の進行方向前方などの周辺に発信（送信）するレーダ４２ａと、それが自車１６の周辺に存在する物体によって反射されて生じた反射波を受信するレーダ処理部４２ｂからなる。レーダ処理部４２ｂは反射波の有無から物体を検出すると共に、物体が検出されるときはその距離、方位、移動速度を検出して走行制御部３０に出力する。

操舵トルクセンサ４４はステアリングホイールとＥＰＳアクチュエータ２４の間に配置され、ステアリングホイールから乗員が入力（操作）した操舵力（操舵トルク）の方向と大きさに応じた出力を生じる。操舵角センサ４６はステアリングシャフトの付近に配置され、ステアリングホイールを通じて乗員が入力（操作）した操舵角の方向と大きさに応じた出力を生じる。

自車１６の重心位置付近にはヨーレートセンサ４８が配置され、自車１６の鉛直軸（ヨー軸）回りのヨーレート（回転角速度）に応じた出力を生じると共に、駆動輪のドライブシャフト（図示せず）の付近には車速センサ５０が配置され、駆動輪の所定回転ごとにパルスを出力する。警報装置２６の付近には目標経路維持走行制御指示スイッチ５２が配置され、乗員の操作に応じて前記した目標経路維持走行制御の実行指示を示す出力を生じる。

上記したセンサの出力も走行制御部３０に送られ、走行制御部３０はそれらの入力値から操舵トルクなどを検出すると共に、車速センサ５０の出力をカウントして自車１６の走行速度である車速を検出する。

装置１０は、さらに、ナビゲーション装置５４を備える。ナビゲーション装置５４は、現在位置検出部５４ａと、ナビゲーション処理部５４ｂと、地図データ記憶部５４ｃと、入力部５４ｄと、表示部５４ｅと、交通情報取得部５４ｆからなる。

現在位置検出部５４ａは、ＧＰＳ（Global Positioning System）信号などの測位信号を受信する測位信号受信部５４ａ１と、自車１６の水平面での向きや鉛直方向に対する傾斜角度などに応じた信号を出力するジャイロセンサ５４ａ２を備え、受信した測位信号あるいはジャイロセンサ５４ａ２と前記した車速センサ５０の出力に基づく自律航法に基づいて自車１６の現在位置を算出する。

地図データ記憶部５４ｃはＣＤ−ＲＯＭなどの記憶媒体からなり、自車１６が走行する道路の幅員、車線数、交差点などを含む地図（道路）データを記憶（格納）する。入力部５４ｄはスイッチ群やキーボードなどからなり、表示部５４ｅはディスプレイを備える。交通情報取得部５４ｆは、ＶＩＣＳ（登録商標）あるいはインターナビ（登録商標）などからの道路交通情報あるいは局所的な天候情報も含む交通情報を受信（取得）する。

ナビゲーション処理部５４ｂは、地図データ記憶部５４ｃに記憶される地図（道路）データにおいて現在位置検出部５４ａで得られる自車１６の現在位置、あるいは入力部５４ｄに入力される自車１６の位置などを表示部５４ｅに表示させる。ナビゲーション処理部５４ｂと走行制御部３０は通信自在に接続され、ナビゲーション処理部５４ｂは自車１６が走行する位置を道路地図データ上に特定する情報を走行制御部３０に出力する。

走行制御部３０は、目標経路維持走行制御指示スイッチ５２が操作された、あるいは後述する如く、横風の発生が推定されたとき、前記した特許文献１に記載されるような目標経路維持走行制御をＥＰＳ制御部３４に実行させる。

即ち、走行制御部３０は、カメラ４０ａと画像処理部４０ｂの出力に基づき、自車１６の進行方向の前方の走行路を撮像して得られた画像から走行路の中心線を求めて曲率を算出すると共に、中心線からの距離のずれを示す横ずれ量と角度のずれを示す偏向角を算出し、曲率から自車のコーナリング力に釣り合わせるための基本アシストトルクを算出する一方、横ずれ量と偏向角とから走行路の中心線に沿って走行するための補正アシストトルクを算出し、乗員の操舵トルクを検出して算出される操舵アシストトルクをそれらに加算して電動モータへの操作量を決定し、目標経路（車線（走行レーン）の中心線）に沿って走行するように自車１６の操舵をアシストする目標経路維持走行制御をＥＰＳ制御部３４に実行させる。

図２は、図１に示す装置１０、より具体的には装置１０の制御装置２０の内の走行制御部３０の動作を示すフロー・チャートである。

以下説明すると、Ｓ１０においてナビゲーション装置５４の現在位置検出部５４ａを介して自車１６の現在位置を取得（検出）し、Ｓ１２に進み、交通環境、即ち、自車１６が走行する走行路の天候を含む環境情報と、カメラ４０ａから得られた画像あるいは自車１６の周辺に設置されたミリ波レーダなどの自車１６の周囲の他車の存在に関する情報を取得する交通状況取得手段から入手された、自車１６の付近を走行する他車、特にトレーラなどの大型車両の存在を含む情報を取得する。

次いでＳ１４に進み、自車１６の走行速度、操舵角、ヨーレートなどの自車１６に関する情報を取得（検出）する。

次いでＳ１６に進み、自車１６に作用する（であろう）横風の発生が推定されるか、より具体的には横風が発生すると推定されるか、少なくとも横風が発生する可能性があるか否かを判断する。

これは具体的には、自車１６が橋梁、トンネルの出口、山あいの開けた箇所、海沿いに接近していると共に、その場所（あるいは周辺）において自車１６にとって横方向に強い風が吹いている（あるいは吹く可能性がある）ことが検出されているとき、あるいは大型車両が検出されると共に、その大型車両が自車１６を追い越そうとしているとき、横風が発生する（あるいはその可能性がある）と推定、即ち、横風の発生を推定する。尚、大型車両が検出された場合は自車１６の車速が関係するので、自車１６の車速が所定値以上のときに限って横風の発生を推定する。

Ｓ１６で否定されるときは以降の処理をスキップすると共に、肯定されて横風の発生が推定されるときはＳ１８に進み、目標経路維持走行制御が実行中か否か、即ち、乗員による目標経路維持走行制御指示スイッチ５２の操作に応じて目標経路維持走行制御が既に実行中か否か判断する。

Ｓ１８で否定されるときはＳ２０に進み、乗員の意図の有無に関わらず、前記した目標経路維持走行制御の実行を開始すると共に、警報装置２６を介して乗員に報知する。例えば、「この先、橋梁上に横風が生じていますので、目標経路維持走行制御を実行します」「まもなく後方から大型車両が追い越しをかけてきますので、横風に煽られないように、目標経路維持走行制御を実行します」などと音声で乗員に報知する。

次いでＳ２２に進み、目標経路維持走行制御を開始すると共に、Ｓ２４に進み、その精度、即ち、目標経路維持走行制御における目標経路（車線（走行レーン）の中心線）との許容誤差を、横風の発生が推定される前に比し減少、換言すれば制御精度を上げるように変更する。これは、自車１６に横風が作用する（あるいはその可能性がある）ことから、自車１６を目標経路に沿って一層確実に走行させるためである。

次いでＳ２６に進み、目標経路維持走行制御を所定時間継続し、Ｓ２８に進み、自車１６の現在位置を再び取得し、Ｓ３０に進み、交通環境を取得し、Ｓ３２に進み、自車１６に関する情報を取得し、Ｓ３４に進み、横風の発生が推定されるか否か再び判断する。これは、目標経路維持走行制御を所定時間実行したことで、状況が変化したことが考えられるからである。

Ｓ３４で肯定されるときはＳ２６に戻って上記の処理を繰り返すと共に、否定されるときはＳ３６に進み、目標経路維持走行制御の精度を横風の発生が推定される前の設定に戻す。これは、自車１６に横風が作用しなくなったことから、そこまでの精度が不要になるためである。

次いでＳ３８に進んで目標経路維持走行制御を終了し、Ｓ４０に進み、乗員にその旨を報知、例えば「目標経路維持走行制御を終了します」と報知する。

他方、Ｓ１８で肯定されて目標経路維持走行制御が既に実行中と判断されるときはＳ４２以降に進み、Ｓ２４以降で説明したのと同様の処理を実行する。

尚、Ｓ４２以降に進むときは乗員の指示で目標経路維持走行制御を実行していることから、Ｓ５６に進み、目標経路維持走行制御の精度を横風の発生が推定される前の設定に戻し、Ｓ５８に進み、前の設定に戻した旨を報知した後、目標経路維持走行制御を継続する。次いでＳ６０に進み、走行終了か否か判断し、否定されるときはＳ１０に戻る一方、肯定されるときはプログラムを終了する。

上記の如く、この実施例にあっては、自車１６の進行方向の前方を撮像して得た画像を出力する撮像手段（撮影装置４０）と、前記出力された画像に基づいて自車１６が走行すべき目標経路を設定する目標経路設定手段（走行制御部３０）と、前記設定された目標経路に沿って走行するように自車１６の操舵をアシストする目標経路維持走行制御を実行する制御手段（走行制御部３０）とを備えた車両の走行安全装置において、自車１６に作用する横風の発生を推定する横風推定手段（走行制御部３０，Ｓ１６）を備えると共に、前記制御手段は、前記横風の発生が推定される場合、前記目標経路維持走行制御を実行する（走行制御部３０，Ｓ２０からＳ２６）如く構成したので、自車１６が横風を受けるような走行状況にあるときも走行の安全性を向上させることができる。

また、自車１６の進行方向の前方を撮像して得た画像を出力する撮像手段（撮影装置４０）と、前記出力された画像に基づいて自車１６が走行すべき目標経路を設定する目標経路設定手段（走行制御部３０）と、前記設定された目標経路に沿って走行するように自車１６の操舵をアシストする目標経路維持走行制御を実行する制御手段（走行制御部３０）とを備えた車両の走行安全装置において、自車１６に作用する横風の発生を推定する横風推定手段（走行制御部３０，Ｓ１６）を備えると共に、前記制御手段は、前記横風の発生が推定される場合、前記目標経路維持走行制御の前記目標経路との許容誤差を、前記横風の発生が推定されない場合に比して減少させる（走行制御部３０，Ｓ２４）如く構成したので、一層確実に目標経路に沿って走行させることができ、自車１６が横風を受けるような走行状況にあるときも走行の安全性を向上させることができる。

また、乗員の操作に応じて前記目標経路維持走行制御の実行指示を示す出力を生じる目標経路維持走行制御指示スイッチ５２を備えると共に、前記制御手段は、前記横風の発生が推定される場合に前記目標経路維持走行制御指示スイッチ５２を通じて乗員から前記目標経路維持走行制御の実行が指示されていないとき、前記目標経路維持走行制御を実行する（走行制御部３０，Ｓ１８，Ｓ２０からＳ２６）如く構成したので、上記した効果に加え、自車１６が横風を受けるような走行状況にあるときも走行の安全性を一層向上させることができる。

また、自車１６の現在位置を検出する自車位置検出手段（走行制御部３０，Ｓ１０）と、自車が走行する走行路の環境情報を取得する走行路環境情報取得手段と（走行制御部３０，Ｓ１２）、前記横風推定手段は、前記検出された自車１６の現在位置と前記取得された走行路の環境情報に基づいて前記横風の発生を推定する（走行制御部３０，Ｓ１６）如く構成したので、上記した効果に加え、自車１６が横風を受けるような走行状況にあることを確実に把握することができ、走行の安全性を一層向上させることができる。

また、前記横風推定手段は自車１６の付近を走行する他車を検出する他車検出手段を備える（走行制御部３０，Ｓ１４）と共に、前記検出された他車と自車の相対関係に基づいて前記検出された他車が自車を追い越すか否か判定し、追い越すと判定されるとき、前記横風の発生を推定する（走行制御部３０，Ｓ１６）如く構成したので、上記した効果に加え、同様に自車１６が横風を受けるような走行状況にあることを確実に把握することができ、走行の安全性を一層向上させることができる。

尚、上記において乗員に報知するとき、警報装置２６の音声による報知に加え、あるいはそれに代え、ナビゲーション装置５４の表示部５４ｅを用いて視覚によって報知しても良い。

この発明の実施例に係る車両の走行安全装置を全体的に示す概略図である。図１に示す装置の動作を示すフロー・チャートである。

符号の説明

１０車両の走行安全装置、１６車両（自車）、２０制御装置、２２ブレーキアクチュエータ、２４ＥＰＳアクチュエータ、２６警報装置、３０走行制御部、３２ブレーキ制御部、３４ＥＰＳ制御部、４０撮影装置、４２レーダ装置、４８ヨーレートセンサ、５０車速センサ、５２目標経路維持走行制御指示スイッチ、５４ナビゲーション装置

Claims

自車の進行方向の前方を撮像して得た画像を出力する撮像手段と、前記出力された画像に基づいて自車が走行すべき目標経路を設定する目標経路設定手段と、前記設定された目標経路に沿って走行するように自車の操舵をアシストする目標経路維持走行制御を実行する制御手段とを備えた車両の走行安全装置において、自車に作用する横風の発生を推定する横風推定手段を備えると共に、前記制御手段は、前記横風の発生が推定される場合、前記目標経路維持走行制御を実行することを特徴とする車両の走行安全装置。
自車の進行方向の前方を撮像して得た画像を出力する撮像手段と、前記出力された画像に基づいて自車が走行すべき目標経路を設定する目標経路設定手段と、前記設定された目標経路に沿って走行するように自車の操舵をアシストする目標経路維持走行制御を実行する制御手段とを備えた車両の走行安全装置において、自車に作用する横風の発生を推定する横風推定手段を備えると共に、前記制御手段は、前記横風の発生が推定される場合、前記目標経路維持走行制御の前記目標経路との許容誤差を、前記横風の発生が推定されない場合に比して減少させることを特徴とする車両の走行安全装置。
乗員の操作に応じて前記目標経路維持走行制御の実行指示を示す出力を生じる目標経路維持走行制御指示スイッチを備えると共に、前記制御手段は、前記横風の発生が推定される場合に前記目標経路維持走行制御指示スイッチを通じて乗員から前記目標経路維持走行制御の実行が指示されていないとき、前記目標経路維持走行制御を実行することを特徴とする請求項１記載の車両の走行安全装置。
自車の現在位置を検出する自車位置検出手段と、自車が走行する走行路の環境情報を取得する走行路環境情報取得手段と、前記横風推定手段は、前記検出された自車の現在位置と前記取得された走行路の環境情報に基づいて前記横風の発生を推定することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の車両の走行安全装置。
前記横風推定手段は自車の付近を走行する他車を検出する他車検出手段を備えると共に、前記検出された他車が自車を追い越すか否か判定し、追い越すと判定されるとき、前記横風の発生を推定することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の車両の走行安全装置。