JP2016203817A - 走行支援システム及び走行支援方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】カーブの旋回時における走行支援をより好適に行うことが可能な走行支援システム及び走行支援方法を提供する。
【解決手段】走行支援システム14又は走行支援方法において、操舵支援部128は、カーブ304の地図情報Imap及び撮像部120が撮像したレーン画像200の少なくとも一方を用いてカーブ304の旋回時に操舵支援を行う。操舵支援部128は、レーン画像200に基づいてカーブ304の終了点を検出した際、地図情報Imapによらず、操舵支援を抑制する。
【選択図】図3

Description

本発明は、カーブ旋回時の操舵支援を行う走行支援システム及び走行支援方法に関する。
特許文献1では、曲線道路における車両の旋回と加速とを連携して行うことが可能であり、スムースで違和感のない走行が可能な車両用走行制御装置を得ることを目的としている([0006]、要約)。当該目的を達成するため、特許文献1では、曲線道路の走行時に設定車速から減速して走行した後、操舵角検出手段6の検出する操舵角、ヨーレート検出手段11の検出するヨーレート、レーン認識手段1が認識する前方道路の曲率のいずれかが減少に転じたとき、それぞれの減少に応じた加速制御により設定車速まで加速する(要約)。
特許文献1では、操舵角、ヨーレート及びレーン形状(道路の曲率)に基づいて、車両が曲線道路の入り口、出口又は直線部のいずれを走行しているかを判定する([0026])。レーン認識手段1は、車載カメラ2と画像処理装置3から構成される([0019])。
特許文献2では、カーブ形状を正確に求められる道路形状認識方法を提供することを目的としている([0012])。当該目的を達成するため、特許文献2では、道路に沿って配置された複数のポイントデータ(図1(a))を用いて、道路に含まれるカーブの形状を認識する。複数のポイントデータに基づいてカーブの粗形状、すなわちカーブの進入線及び脱出線を求める(図1(c))。粗形状情報とカーブ内のポイントデータからカーブの代表形状情報を求める。好ましくはカーブの中の各ポイントを通り、進入線及び脱出線に内接する円弧を個別に求める(図1(d))。こうして得られる複数の円弧から統計処理によりカーブの代表円弧形状を求める(図1(e))(要約)。
特許文献2における複数のポイントデータ(図1(a))は、ナビゲーション装置等の地図データに基づく([0024]、[0039])。カーブの形状の認識に際しては、カーブ開始ポイント及びカーブ終了ポイントが求められる(図1(b)、[0026])。前記カーブ終了ポイントは、各ポイントでの方位変化量及びポイント間距離に基づいて求められる(請求項6、[0048]〜[0054]、図12〜図14)。
特開2003−327012号公報 特開2001−101597号公報
上記のように、特許文献1では、道路の曲率を用いる(要約、[0026])。道路の曲率を用いる場合、半径が小さいカーブ又はレーンが片側にしかないカーブでは、カーブの出口(終了点)の判定にかかる時間の増大又は出口の判定ができないことが考えられる。
また、特許文献2では、ナビゲーション装置等の地図データに基づくポイントデータを用いてカーブ終了ポイントを求める([0024]、[0026]、[0039]、図1(b))。地図データを用いる場合、車両の現在位置の検出誤差により、カーブ終了ポイントを正確に判定できないおそれがある。
本発明は上記のような課題を考慮してなされたものであり、カーブの旋回時における走行支援をより好適に行うことが可能な走行支援システム及び走行支援方法を提供することを目的とする。
本発明に係る走行支援システムは、
カーブの地図情報を取得する地図情報取得部と、
車両の前方における少なくとも1本のレーンの画像であるレーン画像を撮像する撮像部と、
前記地図情報及び前記レーン画像の少なくとも一方を用いて前記カーブの旋回時に操舵支援を行う操舵支援部と
を備えるものであって、
前記操舵支援部は、前記レーン画像に基づいて前記カーブの終了点を検出した際、前記地図情報によらず、前記操舵支援を抑制することを特徴とする。
本発明によれば、レーン画像に基づいてカーブの終了点を認識した際、カーブの地図情報によらず、操舵支援を抑制する。これにより、地図情報に基づいてカーブの終了点を認識すると誤差を含む場合と比較して、より高精度に操舵支援を抑制することが可能となる。
また、操舵支援を抑制するタイミングが、カーブの終了点を検出した時点である。このため、運転者がカーブの旋回に伴う操舵を終了してステアリングホイールを原位置に向かって戻すタイミングに合わせることが可能となる。このため、操舵支援を運転者の感覚に合わせて抑制することができる。
前記操舵支援部は、前記レーン画像に基づいて前記レーンの近似曲線を算出し、前記近似曲線上の2点における接線の傾きの差が所定の差閾値以内であり、且つ前記近似曲線が前記車両の直進方向に存在すると判定した場合、前記カーブの終了点を検出してもよい。これにより、レーン画像を用いて比較的簡易にカーブの終了点を検出することが可能となる。
前記操舵支援部は、前記レーン画像のエッジ特徴点を抽出し、前記車両が通過した前記レーンに対応する前記エッジ特徴点を2次曲線に近似させ、前記車両の前方における前記レーンに対応する前記エッジ特徴点を直線に近似させ、前記2次曲線と前記直線との距離を前記2次曲線上の各点について算出し、前記2次曲線と前記直線との距離が距離閾値以下となった点を前記カーブの終了点としてもよい。これにより、レーン画像を用いて比較的簡易にカーブの終了点を検出することが可能となる。
前記走行支援システムは、操舵をアシストするアクチュエータを備え、前記操舵支援部は、前記レーン画像に基づいて前記カーブの終了点を検出したタイミングで、前記操舵支援に伴う前記アクチュエータの出力の抑制を開始してもよい。これにより、運転者がカーブの旋回に伴う操舵を終了してステアリングホイールを原位置に向かって戻すタイミングと、操舵支援に伴うアクチュエータの出力抑制開始のタイミングとを合わせることが可能となる。このため、操舵支援をさらに運転者の感覚に合わせて終了することができる。
前記近似曲線上の2点のうち第1点は、前記車両から所定距離前方に設定され、第2点は、前記第1点よりも前記車両側に設定されてもよい。これにより、カーブの終了点が第1点に到達したことを判定することにより、カーブの終了点を検出することが可能となる。
前記操舵支援部は、2本の前記レーンのうち第1レーンのみが前記レーン画像に含まれ第2レーンが前記レーン画像に含まれない場合、前記第1レーンの画像に基づいて前記カーブの終了点を検出した際、前記地図情報によらず、前記操舵支援を抑制してもよい。これにより、片側のレーン(第1レーン)のみが存在するカーブを走行する場合又は半径が小さく、終了点に至るまで撮像部が他方のレーン(第2レーン)を撮像できないカーブを走行する場合でも、カーブの終了点を検出可能となる。
前記操舵支援部は、運転者によるステアリングホイールの戻し操作開始タイミングと、前記操舵支援の抑制タイミングとのずれを判定し、前記ずれに応じて前記操舵支援の抑制タイミングを補正してもよい。これにより、操舵支援を運転者の感覚に合わせて抑制することが可能となる。
前記操舵支援部は、所定の時間間隔で前記カーブの終了点の位置を複数回検出し、前記カーブの終了点の位置に関する複数回の検出値を前記車両の移動方向及び移動距離に応じて同じ時点での位置に補正し、補正した前記複数回の検出値を直近値との差又は前記時間間隔に応じて重み付けした値に基づいて前記カーブの終了点の位置を確定してもよい。これにより、カーブの終了点の位置を複数回の検出値に基づいて確定するため、カーブの終了点の位置をより高精度に検出することが可能となる。
前記操舵支援部は、補正した前記複数回の検出値を前記直近値との差又は前記時間間隔に応じて重み付けした値を算出し、前記重み付けした値それぞれを頂点とする複数のガウス分布関数を算出し、前記車両からの距離毎に前記複数のガウス分布関数の和を算出し、前記複数のガウス分布関数の和が最大となる前記車両からの距離の位置を前記カーブの終了点の位置として確定してもよい。これにより、ガウス分布関数を用いて複数回の検出値を重み付けした和を用いてカーブの終了点の位置を確定するため、カーブの終了点の位置をより高精度に検出することが可能となる。
本発明に係る走行支援方法は、
カーブの地図情報を取得する地図情報取得部と、
車両の前方における少なくとも1本のレーンの画像であるレーン画像を撮像する撮像部と、
前記地図情報及び前記レーン画像の少なくとも一方を用いて前記カーブの旋回時に操舵支援を行う操舵支援部と
を備える走行支援システムを用いる走行支援方法であって、
前記操舵支援部は、前記レーン画像に基づいて前記カーブの終了点を検出した際、前記地図情報によらず、前記操舵支援を抑制し、
さらに、前記操舵支援部は、
前記レーン画像のエッジ特徴点を抽出し、
前記車両が通過した前記レーンに対応する前記エッジ特徴点を2次曲線に近似させ、
前記車両の前方における前記レーンに対応する前記エッジ特徴点を直線に近似させ、
前記2次曲線と前記直線との距離を前記2次曲線上の各点について算出し、
前記2次曲線と前記直線との距離が距離閾値以下となる点を前記カーブの終了点とすることを特徴とする。
本発明によれば、カーブの旋回時における走行支援をより好適に行うことが可能となる。
本発明の一実施形態に係る走行支援システムを備える車両の概略構成図である。 前記実施形態における操舵アシスト制御のフローチャートである。 前記実施形態におけるカーブ旋回支援制御のフローチャートである。 前記実施形態のカーブ旋回支援制御を用いた場合と、比較例に係るカーブ旋回支援制御を用いた場合との相違を説明するための図である。 前記車両が、カーブを走行する様子を示す俯瞰図である。 前記車両が前記カーブを走行している際の前方画像の一例を示す図である。 前記車両が前記カーブの終了点に到達した際の前方画像の一例を示す図である。 前記実施形態におけるカーブ終了点検出処理のフローチャートである。 前記実施形態における前記カーブ終了点検出処理の処理画面の一例を示す俯瞰図である。 変形例におけるカーブ終了点検出処理のフローチャートである。 前記変形例における前記カーブ終了点検出処理の処理画面の一例を示す俯瞰図である。 別の変形例としてのカーブ終了点確定処理のフローチャートである。 前記カーブ終了点確定処理において、複数のフレームに対応する俯瞰画像を補正の前後それぞれで示す図である。 前記カーブ終了点確定処理において、ガウス分布関数を用いてカーブの終了点を確定する方法を説明する図である。
A.一実施形態
A1.全体的な構成の説明
[A1−1.全体構成]
図1は、本発明の一実施形態に係る走行支援システム14(以下「支援システム14」ともいう。)を備える車両10の概略構成図である。図1に示すように、車両10は、支援システム14に加え、電動パワーステアリング装置12(以下「EPS装置12」という。)を有する。
[A1−2.EPS装置12]
(A1−2−1.EPS装置12の全体)
EPS装置12は、ステアリングホイール20(以下「ステアリング20」ともいう。)と、ステアリングコラム22と、中間ジョイント24と、ステアリングギアボックス26と、EPS装置12駆動用のモータ28(以下「EPSモータ28」ともいう。)と、インバータ30(以下「EPSインバータ30」ともいう。)と、車速センサ32と、センサユニット34と、電動パワーステアリング電子制御装置36(以下「EPS ECU36」又は「ECU36」という。)と、低電圧バッテリ38(以下「バッテリ38」ともいう。)とを有する。
ステアリングコラム22は、筐体40と、筐体40内部において軸受44、46、48に支持されたステアリング軸42と、トルクセンサ50と、舵角センサ52とを有する。
中間ジョイント24は、2つのユニバーサルジョイント60a、60bと、その間に配置された軸部62とを有する。
ステアリングギアボックス26は、筐体70と、ラック&ピニオン機構のピニオン74が設けられ軸受76、78により支持されたピニオン軸72と、ラック&ピニオン機構のラック歯82が設けられたラック軸80と、タイロッド84とを有する。
(A1−2−2.マニュアル操舵系)
ステアリング軸42は、その一端がステアリングホイール20に固定され、他端がユニバーサルジョイント60aに連結されている。ユニバーサルジョイント60aは、ステアリング軸42の一端と軸部62の一端とを連結する。ユニバーサルジョイント60bは、軸部62の他端とピニオン軸72の一端とを連結する。ピニオン軸72のピニオン74と、車幅方向に往復動可能なラック軸80のラック歯82とが噛合する。ラック軸80の両端はそれぞれタイロッド84を介して左右の前輪86(操舵輪)に連結されている。
従って、運転者がステアリングホイール20を操作することによって生じた操舵トルクTstr(回転力)は、ステアリング軸42及び中間ジョイント24を介してピニオン軸72に伝達される。そして、ピニオン軸72のピニオン74及びラック軸80のラック歯82により操舵トルクTstrが推力に変換され、ラック軸80が車幅方向に変位する。ラック軸80の変位に伴ってタイロッド84が前輪86を転舵させることで、車両10の向きを変えることができる。
ステアリング軸42、中間ジョイント24、ピニオン軸72、ラック軸80及びタイロッド84は、ステアリングホイール20に対する運転者の操舵動作を前輪86に直接伝えるマニュアル操舵系を構成する。
(A1−2−3.転舵アシスト系)
(A1−2−3−1.アシスト駆動系)
EPSモータ28は、ウォームギア90及びウォームホイールギア92を介してステアリング軸42に連結されている。すなわち、EPSモータ28の出力軸は、ウォームギア90に連結されている。また、ウォームギア90と噛合するウォームホイールギア92は、ステアリング軸42自体に一体的に又は弾性的に形成されている。
本実施形態のEPSモータ28は、例えば、3相交流ブラシレス式であるが、3相交流ブラシ式、単相交流式、直流式等のその他のモータであってもよい。EPSモータ28は、EPS ECU36に制御されるEPSインバータ30を介して低電圧バッテリ38から電力が供給される。そして、当該電力に応じた駆動力Fm(以下「モータ駆動力Fm」又は「操舵アシスト力Fm」ともいう。)を生成する。モータ駆動力Fmは、EPSモータ28の出力軸、ウォームギア90、ステアリング軸42(ウォームホイールギア92)、中間ジョイント24及びピニオン軸72を介してラック軸80に伝達される。EPSモータ28、ウォームギア90及びステアリング軸42(ウォームホイールギア92)は、操舵のための駆動力(操舵アシスト力Fm)を生成するアシスト駆動系を構成する。
本実施形態における操舵アシスト力Fmは、入力増幅力Fampの成分と、走行支援力Fdaの成分を含み得る。入力増幅力Fampは、ステアリングホイール20に対する運転者の入力トルク(操舵トルクTstr)を増幅させ操舵トルクTstrと同じ方向に働いて運転者の操舵を補助する駆動力である。後述するように、入力増幅力Fampとは反対の駆動力を生成することも可能である。走行支援力Fdaは、車両10の走行(特にカーブ304(図4等)の旋回)を支援するために操舵トルクTstrとは独立して生成及び作用する駆動力である。
(A1−2−3−2.アシスト制御系)
トルクセンサ50、車速センサ32、EPSインバータ30、センサユニット34及びEPS ECU36は、アシスト駆動系を制御するアシスト制御系を構成する。以下では、アシスト駆動系、アシスト制御系及び低電圧バッテリ38を合わせて転舵アシスト系とも称する。本実施形態において、EPSモータ28の出力は、d軸及びq軸を用いるいわゆるベクトル制御により制御される。
(a)フィードフォワード系センサ類
トルクセンサ50は、ステアリング軸42にかかるトルクTstr(以下「操舵トルクTstr」ともいう。)を検出してEPS ECU36に出力する。車速センサ32は、車速V[km/h]を検出し、EPS ECU36に出力する。舵角センサ52は、ステアリングホイール20の操舵量を示す舵角θstr[度]を検出し、EPS ECU36に出力する。操舵トルクTstr、車速V及び舵角θstrは、EPS ECU36においてフィードフォワード制御に用いられる。
(b)EPSインバータ30
EPSインバータ30は、3相ブリッジ型の構成とされて、直流/交流変換を行い、低電圧バッテリ38からの直流を3相の交流に変換してEPSモータ28に供給する。
(c)フィードバック系センサ類
センサユニット34は、前記ベクトル制御においてトルク電流成分であるq軸電流(以下「モータ電流Im」という。)を検出する。本実施形態におけるモータ電流Imは、モータ28の回転方向が第1方向(例えば、車両10を右に回転させる方向)であるとき正の値とし、第2方向(例えば、車両10を左に回転させる方向)であるとき負の値とする。但し、第1方向及び第2方向を判定可能であれば、モータ電流Imを正の値のみで制御してもよい。
センサユニット34は、EPSモータ28の巻線(図示せず)におけるU相、V相及びW相のうち少なくとも2相の電流を検出する電流センサ(図示せず)と、EPSモータ28の図示しない出力軸又は外ロータの回転角度である電気角θを検出するレゾルバ(図示せず)と、前記少なくとも2相の電流及び電気角θに基づいてq軸電流(モータ電流Im)を演算するq軸電流演算部とを含む。なお、前記q軸電流演算部の機能は、EPS ECU36が担うこともできる。
(d)EPS ECU36
図1に示すように、EPS ECU36は、ハードウェアの構成として、入出力部110と、演算部112と、記憶部114とを有する。EPS ECU36は、各センサからの出力値に基づき、EPSインバータ30を介してEPSモータ28の出力を制御する。演算部112は、運転者の操舵をアシストするための操舵アシスト力Fm(=モータ駆動力Fm)を制御する操舵アシスト制御を実行する。
(A1−2−3−3.低電圧バッテリ38)
低電圧バッテリ38は、低電圧(本実施形態では12ボルト)を出力可能な蓄電装置であり、例えば、鉛蓄電池等の2次電池を利用することができる。
[A1−3.走行支援システム14]
図1に示すように、走行支援システム14は、前方カメラ120(以下「カメラ120」ともいう。)と、GPSアンテナ122と、地図情報提供装置124と、走行支援スイッチ126と、走行支援電子制御装置128(以下「走行支援ECU128」又は「ECU128」という。)とを有する。
カメラ120は、バックミラーの前のフロントウィンドシールドの内側に取り付けられており、走行支援スイッチ126がオン状態とされているとき、前方の路面にある両側のレーン302l、302r(図4等)を画像(前方画像200(図6等))として捉える。カメラ120は、前方画像200に関する画像情報Icを走行支援ECU128に出力する。
GPSアンテナ122は、車両10の上空にある複数のGPS衛星からの信号(GPS信号)を受信し、地図情報提供装置124に出力する。
地図情報提供装置124は、GPSアンテナ122からの出力に基づき車両10の現在位置Pcを特定すると共に、現在位置Pc及びその周辺に関する情報(以下「地図情報Imap」ともいう。)を走行支援ECU128に提供する。地図情報Imapは、現在位置Pcに加え、カーブ304の半径R(以下「カーブ半径R」ともいう。)と、カーブ304の入り口までの距離Lin(以下「開始点距離Lin」ともいう。)とを含む。
地図情報Imapは、地図情報提供装置124の地図情報データベース130(以下「地図DB130」という。)に記憶されている。地図情報提供装置124は、GPSアンテナ122が受信したGPS信号に基づいて車両10の現在位置Pcを特定する。そして、地図情報提供装置124は、現在位置Pcに基づいて地図情報Imapを地図DB130から読み出してEPS ECU36に提供する。
走行支援ECU128は、ハードウェアの構成として、入出力部140と、演算部142と、記憶部144とを有する。ECU128は、カメラ120が取得した前方画像200(カメラ画像)から車両10の両側のレーン302l、302r(図4〜図7)を検出する。そして、車両10が、例えば、両レーン302l、302rの片側又は中央を走行することを補助するようにEPSモータ28を制御する。なお、図4及び図5の例では、車両10の走行車線と反対車線を明示せずに簡略化して示されている。図6及び図7の例では、車両10が右側通行の例が示されている。
入出力部140(地図情報取得部)は、車両10の各部との入出力を行う。演算部142は、走行支援システム14全体を制御するものであり、レーン検出部150及び走行支援部152を有する。レーン検出部150は、カメラ120が取得した画像情報Ic(前方画像200)から車両10の走行路300(図4〜図6)上に表示されたレーン302l、302rを検出する。走行支援部152は、レーン302l、302rの間に車両10を維持するよう補助する走行支援制御を実行する。なお、本実施形態の走行支援制御は、車速Vが、例えば30〜120[km/h]の範囲で実行される。
A2.各種制御
[A2−1.概要]
次に、本実施形態におけるEPS ECU36及び走行支援ECU128における制御について説明する。EPS ECU36は、操舵アシスト制御を実行する。また、走行支援ECU128は、カーブ旋回支援制御を含む走行支援制御を実行する。カーブ旋回支援制御は、走行支援力Fdaを調整して車両10によるカーブ304の旋回を支援する制御である。
[A2−2.操舵アシスト制御]
図2は、本実施形態における操舵アシスト制御のフローチャートである。上記の通り、操舵アシスト制御は、運転者の操舵をアシストするための操舵アシスト力Fmを制御する。操舵アシスト力Fmは、入力増幅力Fampの成分と、走行支援力Fdaの成分を含み得る。操舵アシスト力Fmは、トルクとして示され、運転者の操舵トルクTstrと同じ方向である。或いは、後述するように、操舵アシスト力Fmは、運転者の操舵トルクTstrと反対方向とし、反力として作用させてもよい。EPS ECU36は、所定の第1演算周期(例えば、数マイクロ秒〜数百ミリ秒の周期)で図2の処理を繰り返す。
図2のステップS1において、EPS ECU36は、操舵トルクTstr、モータ電流Im等を取得する。操舵トルクTstr及びモータ電流Im以外に必要な値としては、例えば、従来のEPS装置12において操舵アシスト力Fmを生成する際に必要な値(例えば、車両ヨーレートYr又は横加速度G)が含まれ得る。
ステップS2において、EPS ECU36は、操舵トルクTstr等に基づいて目標基準電流Irefを算出する。目標基準電流Irefは、入力増幅力Fampに対応するモータ電流Imの値であり、基本的には、操舵トルクTstrの絶対値が大きくなるに連れて絶対値が増加する。なお、目標基準電流Irefの算出に際しては、いわゆるイナーシャ制御、ダンパ制御等を利用してもよい。
ステップS3において、EPS ECU36は、走行支援ECU128と通信し、走行支援ECU128においてカーブ旋回支援制御中であるか否かを判定する。カーブ旋回支援制御中でない場合(S3:NO)、ステップS5に進む。
カーブ旋回支援制御中である場合(S3:YES)、ステップS4において、EPS ECU36は、目標基準電流Irefを補正するための補正電流Icorを走行支援ECU128から取得する。補正電流Icorは、走行支援ECU128におけるカーブ旋回支援制御のためのモータ電流Imの補正値であり、走行支援力Fdaに対応する。補正電流Icorの詳細については、図3等を参照して後述する。
ステップS3又はS4の後、ステップS5において、EPS ECU36は、目標モータ電流Imtarを算出する。すなわち、走行支援ECU128から補正電流Icorを取得していない場合、EPS ECU36は、目標基準電流Irefをそのまま目標モータ電流Imtarとして設定する(Imtar←Iref)。走行支援ECU128から補正電流Icorを取得している場合、EPS ECU36は、目標基準電流Irefに補正電流Icorを加算して目標モータ電流Imtarとする(Imtar←Iref+Icor)。
ステップS6において、EPS ECU36は、モータ電流Imを目標モータ電流Imtarに一致させるようにインバータ30のデューティ比を制御してモータ28の出力を変化させる。
[A2−3.カーブ旋回支援制御]
(A2−3−1.カーブ旋回支援制御の全体的な流れ)
図3は、本実施形態におけるカーブ旋回支援制御のフローチャートである。上記の通り、カーブ旋回支援制御は、走行支援力Fdaを調整して車両10によるカーブ304の旋回を支援する制御である。走行支援力Fdaは、トルクとして示され、運転者の操舵トルクTstrと同じ方向である。或いは、後述するように、操舵アシスト力Fmは、運転者の操舵トルクTstrと反対方向とし、反力として作用させてもよい。走行支援ECU128は、所定の第2演算周期(例えば、数マイクロ秒〜数百ミリ秒の周期)で図3の処理を繰り返す。
図3のステップS11において、走行支援ECU128は、カーブ304の開始点Pin(入り口)を検出する。例えば、ECU128は、前方画像200内においてエッジ検出を行い、レーン302l、302rを検出する。そして、ECU128は、レーン302l、302rの接線を算出し、レーン302l、302rに対する接点の傾きが所定の角度閾値以上になった点を開始点Pinとして検出する。或いは、ECU128は、地図情報Imapに含まれる開始点距離Linに基づいて開始点Pinを検出してもよい。
ステップS12において、ECU128は、カーブ304の開始点Pinが間近になったか否かを判定する。具体的には、ECU128は、開始点距離Linが距離閾値THl1以下となったか否かを判定する。開始点Pinが間近でない場合(S12:NO)、今回の処理を終えて、ステップS11に戻る。開始点Pinが間近である場合(S12:YES)、ECU128は、ステップS13において減速処理を実行する。
減速処理は、車両10が開始点Pinに到達した際、車速Vがカーブ旋回目標車速Vcvtarとなるように車両10を減速させる処理である。カーブ旋回目標車速Vcvtarは、カーブ304の半径R及び制限速度に基づいて算出される車速Vの目標値である。減速処理に際し、ECU128は、開始点距離Linと車速Vとの関係から目標減速度Dtarを設定し、実際の減速度D(絶対値)が目標減速度Dtar(絶対値)以上となるように車両10を減速させる。車両10を減速させる際には、ECU128は、図示しない摩擦ブレーキ装置(並びに/又はエンジンブレーキ及び/若しくは回生ブレーキ)を用いる。
ステップS14において、ECU128は、旋回支援開始条件が成立したか否かを判定する。旋回支援開始条件としては、例えば、運転者がステアリング20を操作したこと、車両10がカーブ304の開始点Pinに到達したこと又は車両10が開始点Pinを基準とした所定距離に到達したことを用いることができる。
旋回支援開始条件が成立しない場合(S14:NO)、ステップS13を繰り返す。旋回支援開始条件が成立した場合(S14:YES)、ステップS15に進む。
ステップS15において、ECU128は、車両10によるカーブ304の旋回を支援する旋回支援処理を実行する。旋回支援処理において、ECU128は、地図情報Imapに含まれるカーブ半径Rと、車速センサ32からの車速Vに基づいて目標ヨーレートYtarを算出する(Ytar=V/R)。そして、ECU128は、車両10の実ヨーレートYが目標ヨーレートYtarと等しくなるようにEPSモータ28の補正電流Icorを算出する。なお、カーブ半径Rは、画像情報Icを用いて算出してもよい。
続くステップS16において、ECU128は、画像情報Icの前方画像200を用いてカーブ304の終了点Pout(出口)を検出するカーブ終了点検出処理を実行する。カーブ終了点検出処理の詳細については、図5〜図8を参照して後述する。
図3のステップS17において、ECU128は、カーブ終了点検出処理によりカーブ304の終了点Poutを検出したか否かを判定する。終了点Poutを検出していない場合(S17:NO)、ステップS15に戻る。終了点Poutを検出した場合(S17:YES)、ステップS18に進む。
ステップS18において、ECU128は、カーブ304を出る際の出口処理を実行する。出口処理において、ECU128は、補正電流Icorを減少させる(図4参照)。
図4は、本実施形態のカーブ旋回支援制御を用いた場合と、比較例に係るカーブ旋回支援制御を用いた場合との相違を説明するための図である。比較例では、地図情報Imapを用いてカーブ304の終了点Poutを検出する。本実施形態の場合、画像情報Icを用いることで、地点P1でカーブ304の終了点Poutを検出し、その後、出口処理(図3のS18)により補正電流Icorを減少させる。一方、比較例では、地図情報Imapを用いることで、地点P2(=終了点Pout)でカーブ304の終了点Poutを検出し、その後、補正電流Icorを減少させる。
比較例では、地図情報Imapの精度が良くない場合、旋回支援制御の終了タイミングと、車両10がカーブ304の終了点Poutに到達したタイミングとずれてしまう。一方、本実施形態では、画像情報Icを用いることで、旋回支援制御の終了タイミングと、車両10がカーブ304の終了点Poutに到達したタイミングとを合わせることが可能となる。換言すると、本実施形態では、地図情報Imapに含まれる半径Rの情報を用いるカーブ304の旋回支援を、画像情報Icに基づいて検出したカーブ304の終了点Poutに合わせて終了させることが可能となる。従って、旋回支援処理を高精度に終了することが可能となる。
(A2−3−2.カーブ終了点検出処理)
(A2−3−2−1.基本的な考え方)
図5は、車両10が、カーブ304を走行する様子を示す俯瞰図である。図6は、車両10がカーブ304を走行している際の前方画像200の一例を示す図である。図7は、車両10がカーブ304の終了点Poutに到達した際の前方画像200の一例を示す図である。図5のカーブ304は、比較的半径Rが小さい。図6及び図7は、車両10が右側通行している際の例である。
本発明の発明者は、運転者の運転行動を分析したところ、カーブ走行時の多くの運転者は、前方の走行路300が直線状に見えた際にカーブ走行のためのステアリングホイール20の操作を終えてステアリングホイール20を原位置に戻し始める傾向(又はカーブ304の走行を終了する傾向)があるとの知見を得た。
例えば、図6のように車両10がカーブ304を走行中の場合、走行路300は直線状に見えない。このため、運転者は、カーブ走行のためのステアリングホイール20の操作を継続する。また、図7のように車両10の走行路300が直線状に見える場合、運転者は、カーブ走行のためのステアリングホイール20の操作を終えてステアリングホイール20を原位置に戻し始める。
そこで、本実施形態では、画像情報Icに基づいて走行路300が直線状に見えた段階でカーブ304の終了点Poutが検出されたものとして、カーブ旋回支援処理を終了する。これにより、運転者がカーブ走行のための操舵を終了するタイミングと、旋回支援処理を終了するタイミングとを合わせることで、運転者に違和感を与えることのない走行支援を実現することが可能となる。
(A2−3−2−2.具体的処理)
図8は、本実施形態におけるカーブ終了点検出処理のフローチャート(図3のS16の詳細)である。図9は、本実施形態におけるカーブ終了点検出処理の処理画面400の一例を示す俯瞰図である。図9において、アイコン410は、車両10(自車)を示すアイコン(以下「自車アイコン410」ともいう。)である。さらに、図9では、自車アイコン410の中心を原点とし、車両10の幅方向をX軸とし、車両10の前後方向をY軸としている。図9の処理画面400は、理解の容易化のために示すものであり、実際の車両10では、処理画面400を生成しなくてもよい。
図8のステップS21において、ECU128は、カメラ120から画像情報Icを取得する。ステップS22において、ECU128は、画像情報Icに基づいてレーン302l、302rのエッジ特徴点群Gc(以下「特徴点群Gc」ともいう。)を算出する。特徴点群Gcは、レーン302l、302rのエッジ特徴点412(以下「特徴点412」ともいう。)からなる群である。
ステップS23において、ECU128は、特徴点群Gc(又は各特徴点412)をXY平面(俯瞰図)に座標変換(又は投影)する(図9参照)。ステップS24において、ECU128は、特徴点群Gcに基づいて近似曲線414l、414r(以下「近似曲線414」と総称する。)を算出する。近似曲線414は、例えば、2次曲線、半径Rの真円又はクロソイド曲線として設定される。図9の例は、左右2本の近似曲線414l、414rを検出している例であるが、いずれか一方を算出可能であってもよい。また、レーン302l、302rの一方についてのみ特徴点412が検出された場合、当該一方の特徴点412に基づく近似曲線414のみで演算が行われる。
ステップS25において、ECU128は、近似曲線414l、414r上の特定の2点P11、P12における接線416、418を算出する。本実施形態において、点P11(第1点)は、自車アイコン410から所定距離離れた位置(例えば、10〜100mのいずれかに離れた距離に相当する位置)に設定される。点P12(第2点)は、自車アイコン410の近傍(ここでは特に、X軸上)に設定される。換言すると、点P11、P12は、Y軸の座標が所定値Y1、Y2である座標に設定される。なお、図9では、右側のレーン302rに対応する近似曲線414rについてのみ接線416、418を算出しているが、左側のレーン302lに対応する近似曲線414lについても接線416、418を算出することができる。
点P11は、車両10の車速V[km/h]に応じて切り替えてもよい。例えば、車速Vが高い場合、車両10から点P11を遠くし、車速Vが低い場合、車両10に対して点P11を近付けてもよい。
ステップS26において、ECU128は、接線416、418の傾きAの差ΔAが小さいか否かを判定する。具体的には、ECU128は、差ΔAの絶対値|ΔA|が、閾値THΔA未満であるか否かを判定する。閾値THΔAは、例えば、点P11がカーブ304の終了点Poutであるか否かを判定する閾値である。
差ΔAが小さい場合(S26:YES)、ステップS27において、ECU128は、特徴点群Gc(又は近似曲線414l、414r)の方向ベクトルが、車両10の直進方向に一致するか否かを判定する。換言すると、ECU128は、近似曲線414l、414rが車両10の進行方向に存在するか否かを判定する。なお、特徴点群Gcの方向ベクトルが、車両10の直進方向に一致するか否かの代わりに、当該方向ベクトルが直進方向に一致又は近似するか否かを判定してもよい。
特徴点群Gcの方向ベクトルが直進方向に一致する場合(S27:YES)、ステップS28において、ECU128は、カーブ304の終了点Poutが検出されたと判定する。
接線416、418の傾きAの差ΔAが小さくない場合(S26:NO)、車両10は、カーブ304の終了点Poutに到達していないといえる。また、特徴点群Gcの方向ベクトルが直進方向に一致しない場合(S27:NO)、検出された特徴点群Gc(又は近似曲線414l、414r)は、側道等に関するものであると考えられる。そこでこれらの場合(S26:NO又はS27:NO)、ステップS21に戻る。
A3.本実施形態の効果
以上説明したように、本実施形態によれば、画像情報Ic(レーン画像)に基づいてカーブ304の終了点Poutを認識した際、カーブ304の地図情報Imapによらず、操舵支援を抑制する(図3のS17:YES→S18)。これにより、地図情報Imapに基づいてカーブ304の終了点Poutを認識すると誤差を含む場合(図4参照)と比較して、より高精度に操舵支援を抑制することが可能となる。
また、操舵支援を抑制するタイミングが、カーブ304の終了点Poutを検出した時点(S17:YES)である。このため、運転者がカーブ304の旋回に伴う操舵を終了してステアリングホイール20を原位置に向かって戻すタイミングに合わせることが可能となる。このため、操舵支援を運転者の感覚に合わせて抑制することができる。
本実施形態において、走行支援ECU128(操舵支援部)は、画像情報Ic(レーン画像)に基づいてレーン302l、302rの近似曲線414l、414rを算出する(図8のS24)。ECU128は、近似曲線414l、414r上の2点P11、P12における接線416、416の傾きAの差ΔAが所定の差閾値THΔA以内であり(S26:YES)、且つ近似曲線414l、414rが車両10の直進方向に存在すると判定した場合(S27:YES)、カーブ304の終了点Poutを検出する(S28)。これにより、画像情報Icを用いて比較的簡易にカーブ304の終了点Poutを検出することが可能となる。
本実施形態において、走行支援システム14は、操舵をアシストするモータ28(アクチュエータ)を備える(図1)。ECU128(操舵支援部)は、画像情報Ic(レーン画像)に基づいてカーブ304の終了点Poutを検出したタイミングで、操舵支援に伴うモータ28の出力の抑制を開始する(図3のS17:YES→S18)。
これにより、運転者がカーブ304の旋回に伴う操舵を終了してステアリングホイール20を原位置に向かって戻すタイミングと、操舵支援に伴うモータ28の出力抑制開始のタイミングとを合わせることが可能となる。このため、操舵支援を運転者の感覚に合わせて終了することができる。
本実施形態において、近似曲線414r上の2点P11、P12のうち点P11(第1点)は、車両10から所定距離前方に設定され、点P12(第2点)は、点P11よりも車両10側に設定される(図9)。これにより、カーブ304の終了点Poutが点P11に到達したことを判定することにより、カーブ304の終了点Poutを検出することが可能となる。
本実施形態において、ECU128(操舵支援部)は、2本のレーン302l、302rのうち一方(第1レーン)のみが画像情報Ic(レーン画像)に含まれ、他方(第2レーン)が画像情報Icに含まれない場合、一方の画像に基づいてカーブ304の終了点Poutを検出した際、地図情報Imapによらず、操舵支援を抑制する(図3のS17:YES→S18)。これにより、片側のレーン(第1レーン)のみが存在するカーブ304(図7)を走行する場合又は半径Rが小さく、終了点Poutに至るまでカメラ120(撮像部)が他方のレーン(第2レーン)を撮像できないカーブ304を走行する場合でも、カーブ304の終了点Poutを検出可能となる。
B.変形例
なお、本発明は、上記実施形態に限らず、本明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下の構成を採用することができる。
B1.搭載対象
上記実施形態では、走行支援システム14(走行支援装置)を車両10に搭載した(図1)。しかしながら、例えば、前方画像200に基づいてカーブ304の終了点Poutを検出し、地図情報Imapに含まれるカーブ半径Rを用いてカーブ304の旋回支援を行う観点からすれば、これに限らない。例えば、ステアリング20(又は操作子)を備える移動物体に本発明を適用してもよい。
B2.EPS装置12
[B2−1.EPS装置12の全体構成]
上記実施形態のEPS装置12は、EPSモータ28がステアリング軸42に操舵アシスト力Fmを伝達する構成(いわゆるコラムアシスト式EPS装置)であった。しかしながら、操舵アシスト力Fmを発生するものであれば、EPS装置12の構成はこれに限らない。例えば、ピニオンアシスト式EPS装置、デュアルピニオンアシスト式EPS装置、ラックアシスト式EPS装置及び電動油圧パワーステアリング装置のいずれかであってもよい。なお、電動油圧パワーステアリング装置では、電動ポンプで油圧をつくり、その油圧で操舵アシスト力Fmを生成する。
上記実施形態では、運転者による操舵トルクTstrをそのまま前輪86に伝達する構成(以下、「直接伝達方式」ともいう。)であったが、ステアバイワイヤ式の電動パワーステアリング装置にも適用可能である。
[B2−2.EPSモータ28]
上記実施形態では、EPSモータ28を3相交流ブラシレス式としたが、これに限らない。例えば、モータ28を3相交流ブラシ式、単相交流式又は直流式としてもよい。
上記実施形態では、モータ28は、低電圧バッテリ38から電力が供給された(図1)。これに加えて又はこれに代えて、オルタネータ、燃料電池又は高電圧バッテリからモータ28に電力を供給してもよい。
[B2−3.EPS ECU36]
上記実施形態では、EPS ECU36を車両10に搭載することを念頭に説明した(図1)。しかしながら、例えば、ECU36の一部を携帯端末に設け、当該携帯端末を車両10のネットワークに接続することでECU36を構成してもよい。走行支援ECU128についても同様である。
B3.走行支援システム14(走行支援装置)
上記実施形態では、カーブ304の旋回に必要な操舵力(操舵トルクTstr)の一部を走行支援システム14が生成した。しかしながら、例えば、前方画像200に基づいてカーブ304の終了点Poutを検出する観点からすれば、これに限らない。例えば、走行支援システム14は、カーブ304の旋回に必要な操舵力(操舵トルクTstr)の全部を生成すること(換言すると、全自動運転)も可能である。
上記実施形態では、走行支援システム14を車両10に搭載することを念頭に説明した(図1)。しかしながら、例えば、走行支援システム14の一部(走行支援ECU128等)を携帯端末に設け、当該携帯端末を車両10のネットワークに接続することで走行支援システム14を構成してもよい。
上記実施形態では、EPS装置12と走行支援システム14を別々の構成要素として説明した(図1)。しかしながら、例えば、走行支援システム14の機能をEPS装置12に含ませてもよい。或いは、EPS装置12の機能を走行支援システム14に含ませることも可能である。
B4.操舵アシスト制御(図2)
上記実施形態の操舵アシスト制御では、操舵アシスト力Fmとして、運転者の操舵トルクTstrと同じ方向の駆動力(トルク)を生成した。しかしながら、例えば、ステアリングホイール20を用いての操舵を補助する観点からすれば、これに限らず、操舵トルクTstrと反対方向に働くもの(例えば、反力)であってもよい。
ここにいう「ステアリングホイール20を用いての操舵を補助する」とは、EPS装置12が操舵トルクTstrをそのまま操舵輪(前輪86)に伝達する構成(直接伝達方式)であれば、運転者が意図する方向にステアリングホイール20を回し易くすること(例えば、上記実施形態のような構成)及び運転者が意図する方向にステアリングホイール20を回し難くすることの両方を含む。
B5.カーブ旋回支援制御(カーブ終了点検出処理)
[B5−1.全般]
上記実施形態では、カーブ終了点検出処理をカーブ旋回支援制御の一部として実行した。換言すると、上記実施形態のカーブ終了点検出処理は、運転者が操舵を行う構成を前提としていた。しかしながら、例えば、前方画像200に基づいてカーブ304の終了点Poutを検出する観点からすれば、これに限らず、カーブ終了点検出処理を自動運転に適用することも可能である。
[B5−2.カーブ304の終了点Poutの検出]
上記実施形態では、接線416(図9)に対応する点P11は、Y軸方向において、車両10(自車アイコン410)から所定距離離れた位置に設定した。また、接線418に対応する点P12は、Y軸方向において、車両10(自車アイコン410)の中心座標の位置(換言すると、X軸上)に設定した。しかしながら、例えば、接線416、418の傾きAの差ΔAに基づいてカーブ304の終了点Poutを検出する観点からすれば、点P11、P12の位置はこれに限らない。
上記実施形態では、カーブ304の終了点Poutを検出したタイミング(図3のS17)で、操舵支援の抑制を開始した(図3のS18、図4)。しかしながら、例えば、運転者の利便性向上の観点からすれば、これを補正することも可能である。例えば、ECU128(操舵支援部)は、運転者によるステアリングホイール20の戻し操作開始タイミングと、操舵支援の抑制タイミングとのずれ(早い場合と遅い場合の一方又は両方)を判定する。そして、当該ずれに応じて前記操舵支援の抑制タイミングを補正する。これにより、操舵支援を運転者の感覚に合わせて抑制することが可能となる。
上記実施形態では、近似曲線414l、414r上の点P11、P12における接線416、418の傾きAの差ΔAに基づいてカーブ304の終了点Poutを検出した(図8、図9)。しかしながら、例えば、レーン302l、302rのエッジ特徴点412を用いてカーブ304の終了点Poutを検出する観点からすれば、これに限らない。
図10は、変形例におけるカーブ終了点検出処理のフローチャートである。図11は、前記変形例におけるカーブ終了点検出処理の処理画面400aの一例を示す俯瞰図である。図9の処理画面400と同様の構成要素については同一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。
図10のステップS31〜S33は、図8のステップS21〜S23と同様である。ステップS34において、ECU128は、車両10が通過したレーン302l、302rに対応する特徴点群Gcを2次曲線430l、430rに近似させる。ステップS35において、ECU128は、車両10の前方におけるレーン302l、302rの特徴点群Gcを直線432l、432rに近似させる。
ステップS36において、ECU128は、2次曲線430l、430rと直線432l、432rとの距離Dcを算出する。ここでの距離Dcは、例えば、直線432l、432rに対する仮想垂直線と2次曲線430l、430rとの交点として定義される。或いは、X軸方向での距離としてもよい、
ステップS37において、ECU128は、距離Dcが距離閾値THdc以下となる点が2次曲線430l、430r上にあるか否かを判定する。距離Dcが距離閾値THdc以下となる点がない場合(S37:NO)、ステップS31に戻る。距離Dcが距離閾値THdc以下となる点がある場合(S37:YES)、ステップS38において、ECU128は、距離Dcが閾値THdc以下となった最初の点をカーブ304の終了点Poutとする。但し、最初の点に限らず、その後の点をカーブ304の終了点Poutとして設定することも可能である。
図10及び図11の変形例によれば、画像情報Ic(レーン画像)を用いて比較的簡易にカーブ304の終了点Poutを検出することが可能となる。
上記実施形態では、カーブ304の終了点Poutが一度検出された時点(図3のS17:YES)で出口処理を開始した(S18)。しかしながら、例えば、終了点Poutの検出精度を高める観点からすれば、これに限らない。例えば、複数のフレームFの前方画像200においてそれぞれ終了点Poutを検出し、これらの終了点Poutを重み付けして終了点Poutを確定することも可能である。
図12は、別の変形例としてのカーブ終了点確定処理のフローチャートである。図13は、カーブ終了点確定処理において、複数のフレームFに対応する俯瞰画像450を補正の前後それぞれで示す図である。図14は、カーブ終了点確定処理において、ガウス分布関数Gを用いてカーブ304の終了点Poutを確定する方法を説明する図である。図13では、エッジ特徴点412(図9)を省略している。
図12のステップS41において、ECU128は、所定数のフレームFの前方画像200でカーブ304の終了点Poutを検出したか否かを判定する。ここでの所定数は3であるが、それ以外の値(例えば、2、4〜10のいずれか)とすることもできる。所定数のフレームの前方画像200でカーブ304の終了点Poutを検出していない場合(S41:NO)、ステップS41を繰り返す。所定数のフレームF(図13のフレームF1〜F3)の前方画像200でカーブ304の終了点Poutを検出した場合(S41:YES)、ステップS42に進む。
ステップS42において、ECU128は、各フレームFにおける終了点Pout(検出値)を、車両10の移動方向及び移動距離に応じて同じ時点での位置に補正する。
例えば、図13に示すように、フレームF1、F2、F3と進むに連れて車両10は、前方に移動し、カーブ304の終了点Poutに接近している。このため、車両10と終了点Poutとの相対位置が変化している(図13の上段参照)。そこで、ECU128は、フレームFの時間間隔、車速V及び進行方向に基づいて、フレームF1、F2をフレームF3での時点に合わせる(図13の下段参照)。
なお、図13の例では、フレームF3が直近のフレームFである。また、図13の上段及び下段において、終了点Pout1〜Pout3は、それぞれフレームF1〜F3に対応する終了点Poutである。また、図13では、補正前のフレームF1、F2に現れていない部分が補正後のフレームF1、F2に現れている。これは、単に作図の都合上、補正前の俯瞰画像450に示されていなかったが、実際には俯瞰画像450に含まれていた部分である。
図12のステップS43において、ECU128は、補正した検出値(終了点Pout1、Pout2)を直近値(終了点Pout3)との差Doに応じて重み付けする。図14の例では、フレームF2に対応する終了点Pout2よりも、フレームF1に対応する終了点Poutの方が、フレームF3(直近値)に対応する終了点Poutに近い。そこで、終了点Pout3(直近値)、終了点Pout1及び終了点Pout2の順に重み付けする。
ステップS44において、ECU128は、重み付けした値(終了点Pout1〜Pout3)それぞれを頂点とする複数のガウス分布関数G(G1〜G3)を算出する(図14参照)。続くステップS45において、ECU128は、車両10からの距離Ly毎にガウス分布関数Gの和Sgを算出する(図14参照)。
ステップS46において、ECU128は、和Sgが最大となる距離Ly(Ly_f)の位置を、カーブ304の終了点Pout(図14中の終了点Pout_f)の位置として確定する。
図12〜図14の変形例によれば、カーブ304の終了点Poutの位置を複数回の検出値に基づいて確定するため、カーブ304の終了点Poutの位置をより高精度に検出することが可能となる。
加えて、ガウス分布関数Gを用いて複数回の検出値(終了点Pout1〜Pout3)を重み付けした和Sgを用いてカーブ304の終了点Pout(Pout_f)の位置を確定する。このため、カーブ304の終了点Pout(Pout_f)の位置をより高精度に検出することが可能となる。
なお、図12〜図14の変形例では、直近値としての終了点Pout3との差Doに基づいて重み付けを行った。しかしながら、例えば、正確な終了点Poutを確定する観点からすれば、これに限らない。例えば、終了点Pout1〜Pout3を時間間隔に応じて重み付けすることも可能である。例えば、直近値ほど重みを大きくし、直近値から離れるほど(旧い値であるほど)、重みを小さくすることもできる。或いは、全ての検出値(終了点Pout1〜Pout3)を均等に重み付けすることも可能である。
また、図12〜図14の変形例では、直近値としてのフレームF3の時点に合わせるようにフレームF1、F2を補正した(図13)。しかしながら、例えば、正確な終了点Poutを確定する観点からすれば、これに限らない。例えば、フレームF1又はF2の時点に合わせるように補正してもよい。
10…車両 14…走行支援システム
20…ステアリングホイール 28…モータ
120…カメラ(撮像部)
128…走行支援ECU(操舵支援部)
140…入出力部(地図情報取得部) 200…前方画像(レーン画像)
302l、302r…レーン 304…カーブ
412…エッジ特徴点 414l、414r…近似曲線
416、418…接線 430l、430r…2次曲線
432l、432r…直線 A…接線の傾き
Dc…2次曲線と直線の距離
Do…補正した検出値と直近値との差 G…ガウス分布関数
Imap…地図情報
Ly…車両からの距離 Pout…カーブの終了点
P11…第1点 P12…第2点
Sg…ガウス分布関数の和 THdc…距離閾値
THΔA…差閾値 ΔA…接線の傾きの差

Claims (10)

  1. カーブの地図情報を取得する地図情報取得部と、
    車両の前方における少なくとも1本のレーンの画像であるレーン画像を撮像する撮像部と、
    前記地図情報及び前記レーン画像の少なくとも一方を用いて前記カーブの旋回時に操舵支援を行う操舵支援部と
    を備える走行支援システムであって、
    前記操舵支援部は、前記レーン画像に基づいて前記カーブの終了点を検出した際、前記地図情報によらず、前記操舵支援を抑制する
    ことを特徴とする走行支援システム。
  2. 請求項1に記載の走行支援システムにおいて、
    前記操舵支援部は、
    前記レーン画像に基づいて前記レーンの近似曲線を算出し、
    前記近似曲線上の2点における接線の傾きの差が所定の差閾値以内であり、且つ前記近似曲線が前記車両の直進方向に存在すると判定した場合、前記カーブの終了点を検出する
    ことを特徴とする走行支援システム。
  3. 請求項1に記載の走行支援システムにおいて、
    前記操舵支援部は、
    前記レーン画像のエッジ特徴点を抽出し、
    前記車両が通過した前記レーンに対応する前記エッジ特徴点を2次曲線に近似させ、
    前記車両の前方における前記レーンに対応する前記エッジ特徴点を直線に近似させ、
    前記2次曲線と前記直線との距離を前記2次曲線上の各点について算出し、
    前記2次曲線と前記直線との距離が距離閾値以下となった点を前記カーブの終了点とする
    ことを特徴とする走行支援システム。
  4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の走行支援システムにおいて、
    前記走行支援システムは、操舵をアシストするアクチュエータを備え、
    前記操舵支援部は、前記レーン画像に基づいて前記カーブの終了点を検出したタイミングで、前記操舵支援に伴う前記アクチュエータの出力の抑制を開始する
    ことを特徴とする走行支援システム。
  5. 請求項2に記載の走行支援システムにおいて、
    前記近似曲線上の2点のうち第1点は、前記車両から所定距離前方に設定され、第2点は、前記第1点よりも前記車両側に設定される
    ことを特徴とする走行支援システム。
  6. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の走行支援システムにおいて、
    前記操舵支援部は、2本の前記レーンのうち第1レーンのみが前記レーン画像に含まれ第2レーンが前記レーン画像に含まれない場合、前記第1レーンの画像に基づいて前記カーブの終了点を検出した際、前記地図情報によらず、前記操舵支援を抑制する
    ことを特徴とする走行支援システム。
  7. 請求項1〜6のいずれか1項に記載の走行支援システムにおいて、
    前記操舵支援部は、
    運転者によるステアリングホイールの戻し操作開始タイミングと、前記操舵支援の抑制タイミングとのずれを判定し、
    前記ずれに応じて前記操舵支援の抑制タイミングを補正する
    ことを特徴とする走行支援システム。
  8. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の走行支援システムにおいて、
    前記操舵支援部は、
    所定の時間間隔で前記カーブの終了点の位置を複数回検出し、
    前記カーブの終了点の位置に関する複数回の検出値を前記車両の移動方向及び移動距離に応じて同じ時点での位置に補正し、
    補正した前記複数回の検出値を直近値との差又は前記時間間隔に応じて重み付けした値に基づいて前記カーブの終了点の位置を確定する
    ことを特徴とする走行支援システム。
  9. 請求項8に記載の走行支援システムにおいて、
    前記操舵支援部は、
    補正した前記複数回の検出値を前記直近値との差又は前記時間間隔に応じて重み付けした値を算出し、
    前記重み付けした値それぞれを頂点とする複数のガウス分布関数を算出し、
    前記車両からの距離毎に前記複数のガウス分布関数の和を算出し、
    前記複数のガウス分布関数の和が最大となる前記車両からの距離の位置を前記カーブの終了点の位置として確定する
    ことを特徴とする走行支援システム。
  10. カーブの地図情報を取得する地図情報取得部と、
    車両の前方における少なくとも1本のレーンの画像であるレーン画像を撮像する撮像部と、
    前記地図情報及び前記レーン画像の少なくとも一方を用いて前記カーブの旋回時に操舵支援を行う操舵支援部と
    を備える走行支援システムを用いる走行支援方法であって、
    前記操舵支援部は、前記レーン画像に基づいて前記カーブの終了点を検出した際、前記地図情報によらず、前記操舵支援を抑制し、
    さらに、前記操舵支援部は、
    前記レーン画像のエッジ特徴点を抽出し、
    前記車両が通過した前記レーンに対応する前記エッジ特徴点を2次曲線に近似させ、
    前記車両の前方における前記レーンに対応する前記エッジ特徴点を直線に近似させ、
    前記2次曲線と前記直線との距離を前記2次曲線上の各点について算出し、
    前記2次曲線と前記直線との距離が距離閾値以下となった点を前記カーブの終了点とする
    ことを特徴とする走行支援方法。
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