JP2014031039A - 車線維持制御方法及び車線維持制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車線維持制御装置(1)は、車速を特定する車速特定部(10)と、車線維持制御の対象となる車線の曲率半径を特定する曲率半径特定部(12)と、車線維持制御の対象となる車線の幅を特定する車線幅特定部(14)と、車速特定部によって特定された車速と、曲率半径特定部によって特定された曲率半径と、車線幅特定部によって特定された車線の幅とに基づき、車線内の幅方向位置に応じてドライバが感じる危険感の大きさを算出する危険感算出部(18)と、危険感算出部によって算出された危険感の大きさが最小となる車線内の幅方向位置を走行するように、車両(2)の車線維持制御を行う車線維持制御部(20)と、を有する。
【選択図】図1
Description
しかしながら、上述した特許文献1の装置は、道路形状、車速、周辺物体の有無や種別にかかわらず、単に左右車線間の横変位データに基づいて目標走行ラインを設定するので、道路形状、車速、周辺物体の有無や種別によっては、ドライバに違和感を与える目標走行ラインを設定してしまう可能性がある。
また、本発明によれば、車線維持制御装置は、車両の車線維持制御を行うための車線維持制御装置であって、車速を特定する車速特定手段と、車線維持制御の対象となる車線の曲率半径を特定する曲率半径特定手段と、車線維持制御の対象となる車線の幅を特定する車線幅特定手段と、車速特定手段によって特定された車速と、曲率半径特定手段によって特定された曲率半径と、車線幅特定手段によって特定された車線の幅とに基づき、車線内の幅方向位置に応じてドライバが感じる危険感の大きさを算出する危険感算出手段と、危険感算出手段によって算出された危険感の大きさが最小となる車線内の幅方向位置を走行するように、車両の車線維持制御を行う車線維持制御手段と、を有することを特徴とする。
このように構成された本発明においては、ドライバが危険感を感じることの少ない目標走行ラインを設定することができ、ドライバにとって違和感のない目標走行ラインを設定することができる。
このように構成された本発明においては、車線の左側端及び右側端に対してドライバが危険感を感じることの少ない目標走行ラインを設定することができ、ドライバにとって違和感のない目標走行ラインを設定することができる。
このように構成された本発明においては、計算負荷を増大させることなく、十分な精度により危険感の大きさを算出することができる。
Lateral Risk=(a*V+f(R))/D
このように構成された本発明においては、計算負荷を増大させることなく、十分な精度により危険感の大きさを算出することができる。
このように構成された本発明においては、各ドライバにとって違和感のない目標走行ラインを設定することができる。
このように構成された本発明においては、道路の種別に応じて精度よく危険感の大きさを算出することができ、ドライバにとって一層違和感のない目標走行ラインを設定することができる。
このように構成された本発明においては、周辺物体に対してドライバが感じる危険感の大きさを一層正確に算出することができる。
このように構成された本発明においては、周辺物体に対してドライバが感じる危険感の大きさを一層正確に算出することができる。
まず、図1により、本発明の実施形態による車線維持制御装置の構成を説明する。図1は、本発明の実施形態による車線維持制御装置が搭載された車両の電気的構成を示すブロック図である。
これらの各構成要素は、CPU、当該CPU上で解釈実行される各種のプログラム(OSなどの基本制御プログラムや、OS上で起動され特定機能を実現するアプリケーションプログラムを含む)、及びプログラムや各種のデータを格納するためのROMやRAMの如き内部メモリを備えるコンピュータにより構成される。
図2は、車線維持制御の対象となる車線を走行する車両2を示す概略平面図である。
図2に示した例では、車両2が走行する車線の曲率半径をRとし、車両2が走行する車線の幅をWとする。また、車両2の中央から車線の進行方向と平行に引いたラインを走行ラインとした場合において、車線の左側端から走行ラインまでの距離をDleft、車線の右側端から走行ラインまでの距離をDrightとし、さらに、道路の周辺に存在する周辺物体(例えば、停車中あるいは走行中の他車両、電柱、自転車、歩行者等。図2では車線の左側に位置する歩行者)から走行ラインまでの距離をDobjectとする。
そこで、本願発明者は、自車速、車線の形状、周辺物体の種別や位置、及び各ドライバの特性を示すパラメータに基づいて、これらの危険感を算出し、危険感の総和が最小となる車線内の幅方向位置を特定することによって、自車両2の目標走行ラインをドライバ毎に特定することに想到した。
Dright min=aright・V+f(R) (1)
ここで、Dright minは車線の右側端から車両2までの距離、Vは車速、Rは曲率半径である。また、arightは回帰曲線の傾きに対応し、各ドライバ毎に異なる特性パラメータである。また、f(R)は回帰曲線の切片に対応し、車線の曲率半径に応じて定まる変数である。
Lateral Riskright=(aright・V+f(R))/Dright (2)
このLateral Riskrightは、車線の右側端から走行ラインまでの距離Drightに反比例し、距離がDright minの場合(すなわちドライバが自車両2を車線の右側端に許容限度まで接近させた場合)に最大値「1」となる。また、車線の右側端から走行ラインまでの距離Drightが一定の場合には、車速が大きくなるほどLateral Riskrightが大きく(すなわち右側危険感が大きく)なる。さらに、図3によれば、左カーブのケースよりも直線のケースの方が(すなわち曲率半径が大きいほど)Lateral Riskrightが大きく(すなわち右側危険感が大きく)なる。
Lateral Riskleft=(aleft・V+f(R))/Dleft (3)
図3に例示した測定をドライバ毎に実施することにより、各ドライバ毎に、式(2)及び式(3)における特性パラメータaleft及び変数f(R)を特定することができる。
Lateral Riskobject=(bobject・V+f(R))/Dobject (4)
ここで、bobjectは、ドライバ及び周辺物体の種別毎に異なる特性パラメータである。この特性パラメータbobjectは、図3に例示した測定を周辺物体の種別毎に実施することにより、周辺物体の各種別毎に特定することができる。
その結果、図5に示すように、車両2が実際に走行した車線内の幅方向位置と、Lateral Riskが極小値となる車線内の幅方向位置とは、よく一致していることが確認された。すなわち、ドライバが感じる危険感が最小となる車線内の幅方向位置を特定することにより、各ドライバにとって違和感のない目標走行ラインを設定することが可能となっている。
図6は、車両2の車線維持制御を行う車線維持制御処理のフローチャートである。この車線維持制御処理は、車両2のイグニッションがオンにされ、車線維持制御装置1に電源が投入された場合に起動され、繰り返し実行される。
例えば、図4のグラフに示したように、車線の中心を0m、車線右側を正、車線左側が負として、車線内の幅方向位置Pを表す場合、左側危険感の大きさは、次式により算出される。
Lateral Riskleft=(aleft・V+f(R))/(P+W/2) (5)
また、右側危険感の大きさは、次式により算出される。
Lateral Riskright=(aright・V+f(R))/(W/2−P) (6)
また、物体危険感の大きさは、車線の左側に存在する周辺物体の位置から車線中心までの距離をDobject centerとした場合、次式により算出される。
Lateral Riskobject=(bobject・V+f(R))/(Dobject center+P) (7)
従って、危険感の和は、次式により算出される。
Lateral Risk = (aleft・V+f(R))/(P+W/2)
+(aright・V+f(R))/(W/2−P)
+(bobject・V+f(R))/(Dobject center+P) (8)
Lateral Risk=(a・V+f(R))/D
従って、計算負荷を増大させることなく、十分な精度により危険感の大きさを算出することができる。
上述した実施形態においては、危険感算出部18が、自車速と、車線の曲率半径と、車線幅特定部14によって特定された車線の幅とに基づき、車線の左側端及び右側端に対してドライバが感じる危険感の大きさを算出する場合について説明したが、さらに、車線維持制御の対象となる道路の種別に応じて決定された係数に基づき、車線の左側端及び右側端に対してドライバが感じる危険感の大きさを算出するようにしてもよい。
例えば、図3を参照して説明したものと同様の測定を、異なる種別の道路毎に実施することにより、道路の種別に応じて異なる特性パラメータを決定することができる。これにより、道路の種別に応じて精度よく危険感の大きさを算出することができ、ドライバにとって一層違和感のない目標走行ラインを設定することができる。
これにより、特性パラメータを予め保持する必要がなく、最新のドライバ特性に応じた危険感を算出することができる。
2 車両
4 車速センサ
6 カメラ
8 EPSモータ
10 車速特定部
12 曲率半径特定部
14 車線幅特定部
16 物体検出部
18 危険感算出部
20 車線維持制御部
Claims (9)
- 車両の車線維持制御を行うための車線維持制御方法であって、
車速を特定するステップと、
車線維持制御の対象となる車線の曲率半径を特定するステップと、
車線維持制御の対象となる車線の幅を特定するステップと、
上記特定された車速と、上記特定された曲率半径と、上記特定された車線の幅とに基づき、上記車線内の幅方向位置に応じてドライバが感じる危険感の大きさを算出するステップと、
上記算出された危険感の大きさが最小となる上記車線内の幅方向位置を走行するように、車両の車線維持制御を行うステップと、を含むことを特徴とする車線維持制御方法。 - 車両の車線維持制御を行うための車線維持制御装置であって、
車速を特定する車速特定手段と、
車線維持制御の対象となる車線の曲率半径を特定する曲率半径特定手段と、
車線維持制御の対象となる車線の幅を特定する車線幅特定手段と、
上記車速特定手段によって特定された車速と、上記曲率半径特定手段によって特定された曲率半径と、上記車線幅特定手段によって特定された車線の幅とに基づき、上記車線内の幅方向位置に応じてドライバが感じる危険感の大きさを算出する危険感算出手段と、
上記危険感算出手段によって算出された危険感の大きさが最小となる上記車線内の幅方向位置を走行するように、車両の車線維持制御を行う車線維持制御手段と、を有することを特徴とする車線維持制御装置。 - 上記危険感算出手段は、上記車速特定手段によって特定された車速と、上記曲率半径特定手段によって特定された曲率半径とに基づき、上記車線の左側端からの距離に応じてドライバが感じる左側危険感の大きさと、上記車線の右側端からの距離に応じてドライバが感じる右側危険感の大きさとを算出し、上記車線幅特定手段によって特定された車線の幅に基づき、上記車線内の幅方向に沿ってこれらの左側危険感の大きさと右側危険感の大きさとの和を算出し、
上記車線維持制御手段は、上記危険感算出手段によって算出された左側危険感の大きさと右側危険感の大きさとの和が最小となる上記車線内の幅方向位置を走行するように、車両の車線維持制御を行う、請求項2に記載の車線維持制御装置。 - 上記危険感算出手段は、上記車速特定手段によって特定された車速と、上記曲率半径特定手段によって特定された曲率半径と、上記車線の側端からの距離とを変数とする一次関数として、上記車線の側端からの距離に応じてドライバが感じる危険感の大きさを算出する、請求項2又は3に記載の車線維持制御装置。
- 上記危険感算出手段は、上記車線の側端からの距離に応じてドライバが感じる危険感の大きさを(Lateral Risk)、上記車速を(V)、上記車線の曲率半径に応じて定まる変数を(f(R))、上記車線の側端からの距離を(D)、ドライバの特性パラメータを(a)とした場合、以下の式により上記危険感の大きさを算出する、請求項5に記載の車線維持制御装置。
Lateral Risk=(a*V+f(R))/D - 上記危険感算出手段は、さらに、各ドライバ毎に決定された係数に基づき、上記危険感の大きさを算出する、請求項2乃至5の何れか1項に記載の車線維持制御装置。
- 上記危険感算出手段は、さらに、上記車線維持制御の対象となる道路の種別に応じて決定された係数に基づき、上記危険感の大きさを算出する、請求項2乃至6の何れか1項に記載の車線維持制御装置。
- さらに、上記車線維持制御の対象となる道路の周辺に存在する周辺物体の位置及び種別を検出する物体検出手段を有し、
上記危険感算出手段は、上記物体検出手段によって検出された上記周辺物体の位置及び種別に基づき、上記周辺物体の位置及び種別に応じてドライバが感じる危険感の大きさを算出し、
上記車線維持制御手段は、上記危険感算出手段によって算出された、上記車線内の幅方向位置に応じてドライバが感じる危険感の大きさと、上記周辺物体の位置及び種別に応じてドライバが感じる危険感の大きさとの和が最小となる上記車線内の幅方向位置を走行するように、車両の車線維持制御を行う、請求項2乃至7の何れか1項に記載の車線維持制御装置。 - 上記危険感算出手段は、さらに、上記周辺物体の種別毎に決定された係数に基づき、上記周辺物体の位置及び種別に応じてドライバが感じる危険感の大きさを算出する、請求項8に記載の車線維持制御装置。
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