JP3201323B2 - Lane departure prevention device - Google Patents

Lane departure prevention device

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JP3201323B2
JP3201323B2 JP34983497A JP34983497A JP3201323B2 JP 3201323 B2 JP3201323 B2 JP 3201323B2 JP 34983497 A JP34983497 A JP 34983497A JP 34983497 A JP34983497 A JP 34983497A JP 3201323 B2 JP3201323 B2 JP 3201323B2
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lateral acceleration
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吉英 中根
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車が走行車線
から逸脱しそうになるとこれを防止する方向にドライバ
の加える操舵トルクとは別にドライバが容易に打ち勝て
る程度の操舵用制御トルクを加えて車両の車線逸脱の防
止を案内する、車線逸脱防止装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of controlling a vehicle by applying a steering control torque that the driver can easily overcome in addition to a steering torque applied by the driver in a direction to prevent the vehicle from going out of the lane. The present invention relates to a lane departure prevention device for guiding lane departure prevention.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、走行中の道路に対する車両の位置
や姿勢の把握を行ない、これに基づいて自動車の自動走
行制御を行なったり、ドライバの運転を案内したりする
技術(運転案内装置)が開発されている。自動走行制御
の場合、ドライバに何ら頼ることなく自動車を運転する
ことが必要であり、道路をはじめとした基本的施設(イ
ンフラ)を整備するなど、その実用化には様々な条件整
備が前提となる。
2. Description of the Related Art In recent years, there has been developed a technology (driving guidance device) for grasping the position and posture of a vehicle with respect to a traveling road, performing automatic traveling control of a vehicle based on the grasp, and guiding a driver to drive. Is being developed. In the case of automatic cruise control, it is necessary to drive a car without relying on the driver at all, and various conditions such as the development of basic facilities (infrastructure) such as roads are premised on the practical application. Become.

【0003】一方、運転案内装置の場合、自動車を運転
するのはあくまでもドライバであり、運転案内装置はド
ライバの運転操作のミスをドライバに知らせたりミスを
解消する方向へ運転を補助したりするものである。した
がって、運転案内装置は、現在の道路環境においても実
現可能な技術が多く、より実用性の高い運転案内装置の
開発が望まれている。
[0003] On the other hand, in the case of a driving guide device, it is the driver who drives the vehicle, and the driving guide device informs the driver of a driver's driving error and assists the driver in the direction to eliminate the mistake. It is. Therefore, the driving guidance device has many technologies that can be realized even in the current road environment, and it is desired to develop a driving guidance device with higher practicality.

【0004】こうした運転案内装置の一つに車線逸脱防
止装置がある。この車線逸脱防止装置としては、自動車
が不注意で走行車線から逸脱しそうになると運転車に警
告を発する技術(特開昭63−214900号公報)が
ある。しかし、単に警告を発するだけでは居眠りをして
いるドライバには有効でない場合があるため、さらに積
極的に、自動車が走行車線内の一定位置(例えば中央位
置)を走行するように操舵制御を行なう技術(特開平7
−104850号公報)も提案されている。
[0004] One of such driving guide devices is a lane departure prevention device. As this lane departure prevention device, there is a technology (Japanese Patent Laid-Open No. 63-214900) that issues a warning to a driving vehicle when the vehicle is inadvertently deviating from the traveling lane. However, simply issuing a warning may not be effective for a driver who is dozing off. Therefore, the steering control is more positively performed so that the vehicle travels at a certain position (for example, the center position) in the traveling lane. Technology (Japanese
No. -10850) has also been proposed.

【0005】さらに、このように自動車が走行車線内の
一定位置を維持するように制御する場合、ドライバの不
用意な操舵など一時的な操舵異常により自動車が走行車
線内からはみ出そうとした際にこの制御がはたらくと他
車両との緩衝を招くことがある。このため、こうした場
合には自動車を走行車線内の一定位置まで戻すのではな
く、走行車線内であっても車両がはみ出そうとした側に
偏った位置を保持するように操舵制御を行なう技術(特
開平5−297939号公報)も提案されている。
Further, in the case where the vehicle is controlled so as to maintain a fixed position in the traveling lane as described above, when the vehicle attempts to protrude from the traveling lane due to a temporary steering abnormality such as careless steering by a driver. If this control works, it may cause a buffer with other vehicles. For this reason, in such a case, instead of returning the vehicle to a certain position in the traveling lane, a technique of performing steering control so as to maintain a position biased to the side where the vehicle is going to protrude even in the traveling lane ( Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-297939 is also proposed.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、車線逸脱防
止装置は、カメラ等による画像情報入力手段を通じて車
両前方の道路画像を取込み、この道路画像上の道路白線
をもとに走行車線を推定して、自車両がこの推定された
走行車線から逸脱しないように操舵制御又は警告するも
のが一般的である。これは、通常の路面は輝度が低く、
輝度変化も小さいのに対して、白線は通常の路面に比較
して輝度が非常に高いので、道路の明度差に着目するこ
とにより容易に白線を認識できるからである。
The lane departure prevention apparatus captures a road image ahead of the vehicle through image information input means such as a camera, and estimates a traveling lane based on a road white line on the road image. Generally, a steering control or a warning is issued so that the vehicle does not deviate from the estimated lane. This is because normal road surfaces have low brightness,
This is because, while the change in luminance is small, the luminance of the white line is much higher than that of a normal road surface, so that the white line can be easily recognized by focusing on the brightness difference of the road.

【0007】ところが、道路状況により、例えば、路面
が濡れている場合や、多数の水溜まりが存在する場合
は、光が反射され易いため路面の輝度が高くなり、白線
との間の輝度差が小さくなってしまう。このような場
合、白線と通常の路面との識別が難しくなり、白線の認
識精度が低下して正確な車線逸脱防止が行なえない虞が
ある。
However, depending on the road conditions, for example, when the road surface is wet or when there are many puddles, the light is easily reflected, so that the luminance of the road surface becomes high, and the luminance difference between the road surface and the white line is small. turn into. In such a case, it becomes difficult to discriminate the white line from the normal road surface, and the recognition accuracy of the white line may be reduced, so that accurate lane departure prevention may not be performed.

【0008】このような場合の対策手段として、特開平
7−17299号公報には、白線認識精度が十分に確保
できなくなった場合には車線逸脱防止制御を速やかに停
止する技術が開示されている。しかしながら、白線が途
中で断続的に破綻している場合等、白線認識が単発的に
不調になりすぐに回復するような場合は、その度に制御
が中断されて制御が不連続になってしまうため、ドライ
バに違和感を与えることになる。
As a countermeasure for such a case, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-17299 discloses a technique for promptly stopping the lane departure prevention control when the white line recognition accuracy cannot be sufficiently ensured. . However, in the case where the white line recognition malfunctions once and recovers immediately, such as when the white line is broken intermittently on the way, the control is interrupted each time and the control becomes discontinuous. Therefore, the driver feels strange.

【0009】本発明は、上述の課題に鑑み創案されたも
ので、道路状況により白線認識が不調になった場合でも
制御の連続性を保てるようにした、車線逸脱防止装置を
提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a lane departure prevention device capable of maintaining continuity of control even when white line recognition fails due to road conditions. And

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】このため、請求項1記載
の本発明の車線逸脱防止装置では、白線認識手段によ
り、画像情報入力手段により入力された車両の前方の道
路画像情報から道路上の白線を認識し、この認識された
白線に基づいて走行車線推定手段により自車両が走行す
る走行車線を推定する。
Therefore, in the lane departure prevention apparatus according to the first aspect of the present invention, the white line recognizing means uses the road image information in front of the vehicle input by the image information input means on the road. The running lane is recognized by the running lane estimating means based on the recognized white line.

【0011】そして、横ずれ量算出手段が、走行車線推
定手段で推定された走行車線の基準位置からの車両の走
行位置の横ずれ量を算出し、横加速度算出手段が、走行
車線の道路曲率から車両に作用する横加速度を算出す
る。制御トルク算出手段は、横ずれ量算出手段で算出さ
れた横ずれ量に基づいて横ずれ量対応制御トルクを算出
するとともに横加速度算出手段で算出された横加速度に
基づいて横加速度対応制御トルクを算出し、これらの算
出した横ずれ量対応制御トルクと横加速度対応制御トル
クとから操舵用制御トルクを算出する。制御手段は、算
出された操舵用制御トルクが車両の走行車線からの逸脱
を防止する方向に発生するように操舵アクチュエータを
制御する。
The lateral displacement calculating means calculates the lateral displacement of the traveling position of the vehicle from the reference position of the traveling lane estimated by the traveling lane estimating means, and the lateral acceleration computing means calculates the lateral deviation of the vehicle from the road curvature of the traveling lane. Is calculated. The control torque calculating means calculates a lateral displacement amount corresponding control torque based on the lateral displacement amount calculated by the lateral displacement amount calculating means and calculates a lateral acceleration corresponding control torque based on the lateral acceleration calculated by the lateral acceleration calculating means, The control torque for steering is calculated from the calculated control torque corresponding to the lateral deviation amount and the control torque corresponding to the lateral acceleration. The control means controls the steering actuator such that the calculated steering control torque is generated in a direction that prevents the vehicle from departing from the traveling lane.

【0012】一方、白線認識手段における白線認識が不
調の場合は、この白線に基づいて横加速度算出手段によ
り算出される横加速度の精度も不安定になるが、このと
きには、横加速度検出手段により車両に加わる実横加速
度を検出し、制御トルク算出手段では、横加速度算出手
段で算出される横加速度に代えてこの横加速度検出手段
で検出される実横加速度に基づいて横加速度対応制御ト
ルクの算出を行なうようにする。
On the other hand, when white line recognition by the white line recognition unit is not normal, the accuracy of the lateral acceleration calculated by the lateral acceleration calculation unit based on the white line becomes unstable. The control torque calculating means calculates a lateral acceleration corresponding control torque based on the actual lateral acceleration detected by the lateral acceleration detecting means instead of the lateral acceleration calculated by the lateral acceleration calculating means. To do.

【0013】これにより、白線認識の不調の場合でも制
御の連続性が保たれ、ドライバに違和感を与えない。ま
た、請求項2記載の本発明の車線逸脱防止装置では、白
線認識手段における白線認識が不調になると、制御トル
ク算出手段は、横ずれ量算出手段で算出された横ずれ量
に基づく横ずれ量対応制御トルクの制御ゲインを徐々に
低下させていく。
Thus, even when the white line recognition is malfunctioning, the continuity of the control is maintained, and the driver does not feel uncomfortable. Further, in the lane departure prevention device according to the present invention, when the white line recognition by the white line recognition unit becomes abnormal, the control torque calculation unit sets the control torque corresponding to the lateral deviation amount based on the lateral deviation amount calculated by the lateral deviation amount calculation unit. Is gradually reduced.

【0014】これにより、信頼性の低い白線情報に基づ
く不適切な横ずれ量対応制御トルクが付与されることが
防止されるとともに、突然制御が停止されることもな
く、ドライバに違和感を与えない。さらに、請求項3記
載の本発明の車線逸脱防止装置では、白線認識手段にお
ける白線認識の不調状態が所定時間以上継続すると、制
御トルク算出手段は、横加速度検出手段で検出された実
横加速度に基づく横加速度対応制御トルクの制御ゲイン
を徐々に低下させていく。
As a result, it is possible to prevent application of an inappropriate control torque corresponding to the lateral deviation amount based on unreliable white line information, and to prevent a sudden stop of the control without giving the driver an uncomfortable feeling. Further, in the lane departure prevention device according to the third aspect of the present invention, if the malfunction of white line recognition by the white line recognition means continues for a predetermined time or more, the control torque calculation means sets the actual lateral acceleration detected by the lateral acceleration detection means to The control gain of the control torque corresponding to the lateral acceleration is gradually reduced.

【0015】これにより、単発的な白線認識の不調の場
合は、実横加速度に基づく横加速度対応制御トルクによ
り制御の連続性を保たれるとともに、長期間の白線認識
の不調に対しては、信頼性の低い実横加速度に基づく不
適切な横加速度対応制御トルクを長期間付与することが
防止され、突然制御が停止されることもなくドライバに
違和感を与えない。
Thus, in the case of a sporadic white line recognition malfunction, the control continuity is maintained by the control torque corresponding to the lateral acceleration based on the actual lateral acceleration. It is possible to prevent an inappropriate lateral acceleration-based control torque based on the actual lateral acceleration with low reliability from being applied for a long period of time, so that the control is not suddenly stopped and the driver does not feel uncomfortable.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、図面により、本発明の実施
の形態について説明すると、図1〜図12は本発明の一
実施形態としての車線逸脱防止装置を示すものである。
本車線逸脱防止装置(レーンガイダンスシステムとも言
う)は、自動車において自車両が走行車線から逸脱しそ
うになるとこれを防止するためのものであり、走行車線
に対する自車両の位置を認識して、車線逸脱のおそれが
生じると、図2に示すように、車両にそなえられた操舵
アクチュエータ21によりドライバの加える操舵トルク
とは別の操舵トルク(この操舵トルクは、ドライバの加
える操舵トルクと区別するために操舵用制御トルクと呼
ぶ)を与えて、操舵中のドライバにステアリングホイー
ル(以下、ハンドルともいう)20を通じて車線逸脱を
警告するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIGS. 1 to 12 show a lane departure prevention device as an embodiment of the present invention.
The lane departure prevention device (also referred to as a lane guidance system) is provided to prevent the vehicle from deviating from the traveling lane in an automobile. When there is a possibility that the steering torque is different from the steering torque applied by the driver by the steering actuator 21 provided in the vehicle as shown in FIG. 2 (this steering torque is used to distinguish it from the steering torque applied by the driver). Control torque) to warn the driver during steering through a steering wheel (hereinafter also referred to as a steering wheel) 20 of a lane departure.

【0017】もちろん、この操舵用制御トルク自体も、
車両の挙動を修正する作用があるが、この操舵用制御ト
ルクは、あくまでも操舵系を通じてドライバに警告する
ことが主目的であり、車線を逸脱しそうな車両の位置を
修正するのは、この操舵用制御トルクが加えられたこと
で車線を逸脱しそうなことを認識したドライバの操舵操
作によって行なうべきものとしている。
Of course, the steering control torque itself is also
The main purpose of this steering control torque is to warn the driver through the steering system, and to correct the position of the vehicle that is likely to deviate from the lane. It should be performed by the driver's steering operation that recognizes that the vehicle is likely to depart from the lane due to the application of the control torque.

【0018】したがって、本車線逸脱防止装置は、図2
に示すように、走行車線に対する自車両の位置を認識す
るために、車両1の前方の道路状態を撮像する撮像手段
としてのカメラ(画像情報入力手段)2と、カメラ2か
らの画像情報を適宜処理して前方道路上の左右の白線位
置を認識する画像情報処理手段(白線認識手段)3と、
この画像情報処理手段3による白線位置画像情報から車
両の走行レーン(走行車線)の基準位置に対する所定時
間t後における横ずれ量ΔYを予測して算出する横ずれ
量算出手段4Aと、車両に作用する横加速度Gを算出す
る横加速度算出手段7とをそなえている。
Therefore, the present lane departure prevention device is shown in FIG.
As shown in FIG. 1, in order to recognize the position of the vehicle with respect to the traveling lane, a camera (image information input means) 2 as an image pickup means for picking up an image of a road state in front of the vehicle 1 and image information from the camera 2 are appropriately transmitted. Image information processing means (white line recognition means) 3 for processing and recognizing left and right white line positions on the road ahead;
A lateral shift amount calculating unit 4A for predicting and calculating a lateral shift amount ΔY after a predetermined time t with respect to a reference position of the traveling lane (traveling lane) of the vehicle from the white line position image information by the image information processing unit 3; A lateral acceleration calculating means 7 for calculating the acceleration G is provided.

【0019】なお、横ずれ量ΔYは、車両1が車線を逸
脱しそうな度合いに関する判定パラメータに相当し、横
加速度Gはカーブ路におけるドライバの負担に関する判
定パラメータに相当する。また、横ずれ量算出手段4A
は、横加速度Gの判定パラメータである道路曲率ρを算
出する道路曲率算出手段4Bとともに、自車両に対する
走行車線(走行レーン)の相対位置を推定する走行レー
ン推定手段(走行車線推定手段)4内の機能要素として
そなえられている。
Note that the lateral deviation amount ΔY corresponds to a determination parameter relating to the degree that the vehicle 1 is likely to deviate from the lane, and the lateral acceleration G corresponds to a determination parameter relating to the driver's burden on a curved road. Also, the lateral displacement amount calculating means 4A
Is a traveling lane estimating means (traveling lane estimating means) 4 for estimating a relative position of a traveling lane (traveling lane) with respect to the own vehicle together with a road curvature calculating means 4B for computing a road curvature ρ which is a determination parameter of the lateral acceleration G. It is provided as a functional element.

【0020】さらに、本車線逸脱防止装置は、横ずれ量
算出手段4Aにより算出された横ずれ量(横偏差)Δ
Y、即ち、車線を逸脱しそうな度合いと、横加速度算出
手段7により算出された横加速度G、即ち、カーブ路に
おけるドライバの負担とに基づいて、操舵用制御トルク
Tcを算出する制御トルク算出手段5と、ドライバの加
える操舵トルクとは別に操舵用制御トルクを操舵系に付
与しうる操舵アクチュエータ21と、この制御トルク算
出手段5で算出された操舵用制御トルクTcが横ずれ量
ΔYを減らし、また、横加速度Gに対抗する方向に発生
するように操舵アクチュエータ21を制御する制御手段
(コントローラ)6とをそなえている。
Further, the present lane departure prevention apparatus uses the lateral deviation amount (lateral deviation) Δ calculated by the lateral deviation amount calculating means 4A.
Y, that is, a control torque calculating unit that calculates the steering control torque Tc based on the degree of departure from the lane and the lateral acceleration G calculated by the lateral acceleration calculating unit 7, that is, the burden on the driver on a curved road. 5, a steering actuator 21 capable of applying a steering control torque to the steering system separately from the steering torque applied by the driver, and the steering control torque Tc calculated by the control torque calculation means 5 reduces the lateral shift amount ΔY; , A control means (controller) 6 for controlling the steering actuator 21 so as to be generated in a direction opposing the lateral acceleration G.

【0021】また、本車線逸脱防止装置の作動を選択す
るスイッチ(SW)23がそなえられている。したがっ
て、本装置を作動させたければスイッチ23をオンに、
本装置を作動させたくなければスイッチ23をオフに、
ドライバの好みに応じて選択できるようになっている。
さらに、例えばインパネ(インストルメントパネル)内
には、スイッチ23がオンの場合、又は、車線逸脱防止
のための制御トルクが加えられている場合に、これを表
示する作動表示部24が設けられている。
Further, a switch (SW) 23 for selecting the operation of the lane departure prevention device is provided. Therefore, if you want to operate this device, turn on the switch 23,
If you do not want to operate this device, turn off switch 23,
It can be selected according to the driver's preference.
Further, for example, in the instrument panel (instrument panel), when the switch 23 is turned on or when a control torque for preventing lane departure is applied, an operation display unit 24 for displaying the control torque is provided. I have.

【0022】なお、画像情報処理手段3,走行レーン推
定手段4(横ずれ量算出手段4A,道路曲率算出手段4
B),横加速度算出手段7,制御トルク算出手段5,コ
ントローラ6は、CPU,入出力インタフェース,RO
M,RAM等をそなえてなる電子制御ユニットとして構
成される。まず、走行車線に対する自車両の位置認識、
即ち、自車両の横ずれ量ΔYの算出について説明する。
The image information processing means 3, the traveling lane estimating means 4 (lateral displacement calculating means 4A, road curvature calculating means 4)
B), the lateral acceleration calculation means 7, the control torque calculation means 5, and the controller 6 are a CPU, an input / output interface, an RO
It is configured as an electronic control unit including M, RAM, and the like. First, the position of the vehicle in relation to the driving lane
That is, the calculation of the lateral displacement amount ΔY of the vehicle will be described.

【0023】画像情報処理手段3では、まず、図3に示
すように、カメラ2からの原画像3Aを取り込み、この
原画像3Aから道路白線を抽出して、抽出した道路白線
の画像を、鉛直上方から見たような平面視画像3Bに変
換する。次に、白線12L,12Rの認識について図4
を参照しながら説明する。なお、ここでは、走行レーン
左端の路側線としての白線12Lの認識について説明す
るが、走行レーン右端の白線12Rを基準とする場合に
ついても同様であるため、左端の白線12Lについては
単に白線12と称することにする。
First, as shown in FIG. 3, the image information processing means 3 fetches an original image 3A from the camera 2, extracts a road white line from the original image 3A, and converts the extracted road white line image into a vertical image. The image is converted into a two-dimensional image 3B as viewed from above. Next, the recognition of the white lines 12L and 12R will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG. Here, the recognition of the white line 12L as the roadside line at the left end of the traveling lane will be described. However, the same applies to the case where the white line 12R at the right end of the traveling lane is used as a reference. I will call it.

【0024】次に、画像情報認識手段3では、図4
(a)に示すように、車両1にそなえられたカメラ2に
より平地において車両前方の範囲(例えば5m〜30
m)の白黒画像情報を取り込み、この画像情報から画面
上で縦方向の画像を一部省略する。そして、この画面上
で等間隔になるような複数の水平線11を設定する。こ
の白黒画像情報の取り込みは、微小な制御周期毎に更新
されるようになっており、図4(b)に示すように、そ
れぞれの水平線11上において前回の画面での白線位置
の左右の所要の範囲(ここでは、左右50画素〔do
t〕)を白線探査エリア(処理対象領域)10として設
定する。また、初回の画面は、直線路における白線位置
を前回の画面データとして利用する。
Next, in the image information recognizing means 3, FIG.
As shown in FIG. 1A, a camera 2 provided on a vehicle 1 uses a camera 2 to cover a flat area (eg, 5 m to 30 m).
m), the image in the vertical direction on the screen is partially omitted from the image information. Then, a plurality of horizontal lines 11 are set at equal intervals on this screen. The capture of the black and white image information is updated every minute control cycle. As shown in FIG. 4B, on each horizontal line 11, the left and right positions of the white line position on the previous screen are required. (Here, the left and right 50 pixels [do
t]) is set as a white line search area (processing target area) 10. For the first screen, the white line position on the straight road is used as the previous screen data.

【0025】そして、図4(c)に示すように、各水平
線の明度をそれぞれ左から横方向に微分する。また、図
中の符号14はガードレールである。ところで、通常の
路面は輝度が低く、輝度変化も小さい。これに対して、
白線12は通常の路面に比較して輝度が非常に高いの
で、このように道路の明度を微分すると、通常の路面か
ら白線12への境界点で輝度変化がプラス、白線12か
ら通常の路面への境界点で輝度変化がマイナスとなるよ
うな微分データが得られる。このような微分データの一
例を図4(d)に示す。
Then, as shown in FIG. 4C, the brightness of each horizontal line is differentiated in the horizontal direction from the left. Reference numeral 14 in the figure is a guardrail. By the way, a normal road surface has low luminance and a small change in luminance. On the contrary,
Since the brightness of the white line 12 is much higher than that of the normal road surface, when the brightness of the road is differentiated in this way, the luminance change is positive at the boundary point from the normal road surface to the white line 12, and the white line 12 changes to the normal road surface. Differential data is obtained such that the luminance change becomes negative at the boundary point of. An example of such differential data is shown in FIG.

【0026】そして、各水平線11のデータそれぞれに
ついて、微分値のピークが左からプラス,マイナスの順
に並んで現れ、且つそれぞれのピークの間隔が白線12
として妥当と思われる程度(プラスのピークからマイナ
スのピークまでの間隔が例えば30dot以内)に納ま
っている組み合わせを白線候補として抽出し、通常は、
図4(e)に示すように、その中点Mを白線候補点15
として保存する。
Then, for each of the data of each horizontal line 11, peaks of the differential values appear in the order of plus and minus from the left, and the interval between the peaks is the white line 12.
Is extracted as a candidate for a white line, and a combination that falls within a reasonable degree (interval between a positive peak and a negative peak is within 30 dots, for example) is extracted.
As shown in FIG. 4E, the midpoint M is set to the white line candidate point 15.
Save as

【0027】そして、これらの白線候補点15のうち、
画面中心に最も近いもののみを最終候補点として残す。
これは、例えば車両1が左側通行の場合、探索エリア1
0の中の右側が通常輝度変化の少ない道路面であり、こ
の通常の道路面に最も近い白線候補点15が白線12と
判断できる。したがって白線12よりもさらに左側に、
ノイズの原因となる物体(例えばガードレール14等)
が存在する場合であっても、カメラ2により撮像された
画像情報から白線12を確実に認識することができる。
Then, among these white line candidate points 15,
Only the point closest to the screen center is left as the final candidate point.
This means that, for example, when the vehicle 1 is traveling on the left side, the search area 1
The right side of 0 is a road surface with little change in normal luminance, and the white line candidate point 15 closest to this normal road surface can be determined as the white line 12. Therefore, further to the left of the white line 12,
Objects that cause noise (for example, guardrails 14)
Is present, the white line 12 can be reliably recognized from the image information captured by the camera 2.

【0028】そして、図4(f)に示すように、最後に
各水平線データにおける白線候補点15の上下方向の連
続性を画面の下方から順次検証していく。まず、事前に
前画面での白線12の上下端間の傾きを計算しておく。
そして、最下点15Aを白線12とすると、一本だけ上
の水平線11上の候補点15Bが、前回の白線12の傾
き分±50dotの範囲内(誤差範囲内)に入っている
かを検証する。
Finally, as shown in FIG. 4F, the vertical continuity of the white line candidate points 15 in each horizontal line data is sequentially verified from the bottom of the screen. First, the inclination between the upper and lower ends of the white line 12 on the previous screen is calculated in advance.
Then, assuming that the lowest point 15A is the white line 12, it is verified whether or not the candidate point 15B on the horizontal line 11 which is only one line above is within the range of ± 50 dots of the inclination of the previous white line 12 (within the error range). .

【0029】候補点15Bがこの範囲内に入っていれば
これを白線とし、入っていないときは候補点15Bは却
下されて、上述の傾きから補間計算した座標が白線位置
としてみなされる。そして、この検出を各水平線につい
て同様の作業を行なうことにより、連続した白線12を
認識することができるのである。このような白線認識の
作業は、所要の周期で継続して行なわれ、その都度白線
12の認識が更新されるようになっている。
If the candidate point 15B falls within this range, it is regarded as a white line. If not, the candidate point 15B is rejected, and the coordinates obtained by interpolation from the above-mentioned inclination are regarded as the white line position. By performing the same operation for each horizontal line for this detection, a continuous white line 12 can be recognized. Such white line recognition work is continuously performed at a required cycle, and the recognition of the white line 12 is updated each time.

【0030】走行レーン右端の路側線としての白線12
Rの認識についても、これと同様に行なわれる。ところ
で、上述のように誤差範囲内に収まらない候補点15が
存在する場合でも、前画面での白線12の上下端間の傾
きから補間計算することにより白線12を認識できるよ
うになってはいるが、画面上の候補点15の多数が誤差
範囲内に収まらずに却下されるような場合は、有効に路
面上の白線を認識できているとは言えず、このような白
線12に基づいては正確な制御は期待できない。そこ
で、画像情報処理手段3では、一定数以上の候補点15
が却下された場合は、白線認識が不調であるとして認識
ロスト信号を制御トルク算出手段5に出力するようにな
っている。ただし、左右の白線12L,12Rの何れか
一方が有効に認識できている場合は、その有効に認識さ
れている白線12に基づいて制御が行なえるため、認識
ロスト信号は出力しない。
The white line 12 as the roadside line at the right end of the traveling lane
The recognition of R is performed in the same manner. By the way, even when the candidate point 15 which does not fall within the error range exists as described above, the white line 12 can be recognized by performing the interpolation calculation from the inclination between the upper and lower ends of the white line 12 in the previous screen. However, if many of the candidate points 15 on the screen are rejected because they do not fall within the error range, it cannot be said that the white line on the road surface can be recognized effectively. Can not expect precise control. Therefore, in the image information processing means 3, the candidate points 15
Is rejected, the recognition loss signal is output to the control torque calculation means 5 assuming that the white line recognition is malfunctioning. However, if either one of the left and right white lines 12L and 12R is effectively recognized, control can be performed based on the effectively recognized white line 12, and no recognition lost signal is output.

【0031】なお、このように白線12を認識できない
場合としては、路面が濡れている場合や、多数の水溜ま
りが存在する場合がある。このような場合は、光が反射
され易いため路面の輝度が高くなり、白線12との間の
輝度差が小さくなってしまうため、白線12と通常の路
面との識別が難しくなるのである。また、白線12が途
中で破綻していたり不鮮明であったり、白線12の近傍
に白色に近い表示や物体が存在する場合にも、当然なが
ら白線認識は行なえないことがある。
The case where the white line 12 cannot be recognized as described above includes a case where the road surface is wet and a case where a large number of puddles are present. In such a case, since the light is easily reflected, the luminance of the road surface increases, and the luminance difference between the white line 12 and the white line 12 becomes small. Therefore, it is difficult to distinguish the white line 12 from the normal road surface. Further, even when the white line 12 is broken or unclear on the way, or when there is a display or an object close to white in the vicinity of the white line 12, the white line may not be recognized.

【0032】走行レーン推定手段4では、このように各
認識周期で認識された原画像3A上の白線12R,12
Lを平面視画像3Bに変換して、走行レーン左端の白線
12Lから推定しうる道路中心線LCL と走行レーン右
端の白線12Rから推定しうる道路中心線LCR とに基
づいて、道路中心線LCの推定を行なうようになってい
る。そして、この道路中心線LCに基づいて、横ずれ量
算出手段4Aにより現時点における横ずれ量ΔY0 と偏
角βとを算出する。
In the traveling lane estimating means 4, the white lines 12R, 12R on the original image 3A recognized in each recognition cycle are
The L is converted into a plan view image 3B, on the basis of the road centerline LC R which may be estimated from the travel lane left to the road central line LC L which can be estimated from the white line 12L traveling lane right edge of the white line 12R, the center line of the road The LC is estimated. Then, based on the road center line LC, the lateral displacement amount ΔY 0 and the deflection angle β at the present time are calculated by the lateral displacement amount calculating means 4A.

【0033】なお、偏角βとは、図5に示すように、屈
曲した道路中心線LCの接線方向と車両進行方向とがな
す角である。道路中心線LCの接線方向は、カメラ画像
で得られる画像情報のうち車両に最も近い検出レベルで
ある第1検出点(図中には近地点と示す)における道路
中心線位置(基準線位置)から、この近地点よりもさら
に車両1から所定距離Lだけ離れた第2検出点(図中に
は遠地点と示す)における道路中心線位置(基準線位
置)に向かう方向であり、各位置情報から算出すること
ができる。また、車両進行方向は、現在の車両位置か
ら、現在の操舵角を維持して所定距離Lだけ離れた時点
における車両位置に向かう方向であり、これらの2地点
の情報から算出することができる。
The declination β is the angle between the tangent direction of the curved road center line LC and the traveling direction of the vehicle, as shown in FIG. The tangent direction of the road center line LC is from the road center line position (reference line position) at the first detection point (shown as perigee in the figure) which is the detection level closest to the vehicle in the image information obtained from the camera image. This is a direction toward a road center line position (reference line position) at a second detection point (shown as an apogee in the figure) further away from the vehicle 1 by a predetermined distance L than this perigee, and is calculated from each position information. be able to. Further, the vehicle traveling direction is a direction toward the vehicle position at a point in time when the vehicle is separated from the current vehicle position by a predetermined distance L while maintaining the current steering angle, and can be calculated from the information of these two points.

【0034】そして、この例では、車両に最も近い地点
である第1検出点における自車両中心線(点P1参照)
と道路中心線LC(点LC1参照)との横方向距離(道
路幅方向、即ちカメラ画像の横方向の距離)を現時点に
おける横ずれ量(現時点横偏差)ΔY0 として算出す
る。また、第2検出点は、第1検出点から所定時間t後
(例えば1.0秒後)に到達すると予測できる地点(L
C2,P2)、つまり、第1検出点から現時点での車速
Vに所定時間tを乗じて得られる距離L(=Vt)だけ
離れた地点としており、これらの第1検出点(LC1)
と第2検出点(LC2)とを結んだ直線と、車両1の進
行方向線(P1P2)とがなす角を偏角βとして算出す
る。なお、所定時間t後に到達すると予測できる車両位
置(P2)は、操舵角センサ27で検出された操舵角α
をもとに算出する。
In this example, the center line of the host vehicle at the first detection point closest to the vehicle (see point P1).
The lateral distance between the road and the road center line LC (see the point LC1) (the distance in the road width direction, that is, the lateral direction of the camera image) is calculated as the current lateral displacement amount (current lateral deviation) ΔY 0 . The second detection point is a point (L) that can be predicted to reach a predetermined time t after the first detection point (for example, 1.0 second).
C2, P2), that is, points separated by a distance L (= Vt) obtained by multiplying the current vehicle speed V by the predetermined time t from the first detection point, and these first detection points (LC1)
The angle formed between the straight line connecting the second detection point (LC2) and the traveling direction line (P1P2) of the vehicle 1 is calculated as the argument β. The vehicle position (P2) that can be predicted to arrive after the predetermined time t is determined by the steering angle α detected by the steering angle sensor 27.
Is calculated based on

【0035】横ずれ量算出手段4Aは、上述のごとく算
出された偏角βに車速センサ32で検出された車両の車
速Vと所定時間tとを乗算して所定時間t後における横
ずれ変化量Δy(Δy=β×V×t)を算出し、これに
現時点における横ずれ量(横偏差)ΔY0 を加算して予
測横ずれ量(以下、単に横ずれ量という)ΔY(=ΔY
0 +β×V×t)を算出する。なお、所定時間tは運転
手の一般的なハンドル20の操作速度や、画像情報処理
手段3等による道路状況の認識速度を考慮して適宜の時
間に設定されている。また、車速Vに応じて可変にして
もよく、第1検出点から第2検出点までの距離Lが一定
となるように所定時間tを設定してもよい。
The lateral deviation amount calculating means 4A multiplies the declination angle β calculated as described above by the vehicle speed V of the vehicle detected by the vehicle speed sensor 32 and a predetermined time t, and calculates the lateral deviation change amount Δy ( [Delta] y = calculates β × V × t), the predicted lateral deviation by adding the lateral deviation (lateral deviation) [Delta] Y 0 at the present time to (hereinafter, referred to simply as the lateral shift amount) [Delta] Y (= [Delta] Y
0 + β × V × t). The predetermined time t is set to an appropriate time in consideration of the driver's general operation speed of the steering wheel 20 and the speed of recognition of road conditions by the image information processing means 3 and the like. Further, it may be variable according to the vehicle speed V, and the predetermined time t may be set so that the distance L from the first detection point to the second detection point is constant.

【0036】一方、道路曲率算出手段4Bでは、道路中
心線の画像情報に基づいて走行レーンの曲率(道路曲
率)ρを推定するようになっている。まず、図6に示す
ように、例えば、上述の第1検出点(LC1)と第2検
出点(LC2)に対して、さらに第2検出点(LC2)
から距離Lだけ前方の第3検出点(LC3)を与えて、
第1検出点(LC1)から第2検出点(LC2)に至る
第1のベクトルLC1LC2と、第2検出点(LC2)
から第3検出点(LC3)に至る第2のベクトルLC2
LC3とのなす角度θを第2検出点(LC2)における
曲率指標(曲率特性)として算出する。
On the other hand, the road curvature calculating means 4B estimates the curvature (road curvature) ρ of the traveling lane based on the image information of the road center line. First, as shown in FIG. 6, for example, the above-described first detection point (LC1) and second detection point (LC2) are further changed to a second detection point (LC2).
Is given a third detection point (LC3) forward by a distance L from
A first vector LC1LC2 from the first detection point (LC1) to the second detection point (LC2), and a second detection point (LC2)
Vector LC2 from the second detection point (LC3) to the third detection point (LC3)
The angle θ formed with LC3 is calculated as a curvature index (curvature characteristic) at the second detection point (LC2).

【0037】そして、これらの距離Lと曲率指標θとか
ら走行レーンの曲率(道路曲率)ρを次式により算出す
る。 ρ=2sin(θ/2)/L ・・・・・・・・・・・・(1) つまり、この曲率指標θの値は、第2検出点(LC2)
におけるカーブの屈曲度を表す指標であり、曲率指標θ
が大きい程、第2検出点(LC2)におけるカーブの曲
率ρが大きく、カーブが急であることを示している。
Then, the curvature (road curvature) ρ of the traveling lane is calculated from the distance L and the curvature index θ by the following equation. ρ = 2 sin (θ / 2) / L (1) That is, the value of the curvature index θ is the second detection point (LC2)
Is an index representing the degree of curvature of the curve at
Is larger, the curvature ρ of the curve at the second detection point (LC2) is larger, indicating that the curve is steeper.

【0038】横加速度算出手段7では、このようにして
道路曲率算出手段4Bにより算出される走行レーンの曲
率ρを基に車両に作用する横加速度Gを算出する。つま
り、車速センサ32で検出される車両の走行速度の大き
さをVとすると、横加速度Gは次式で算出される。 G=ρ×V2 ・・・・・・・・・・・・・(2) なお、車両1には横加速度センサ31がそなえられてお
り、この横加速度センサ31によっても、実際に車両1
に作用している横加速度を検出できるようになってい
る。
The lateral acceleration calculating means 7 calculates the lateral acceleration G acting on the vehicle based on the curvature ρ of the traveling lane calculated by the road curvature calculating means 4B in this way. That is, assuming that the magnitude of the traveling speed of the vehicle detected by the vehicle speed sensor 32 is V, the lateral acceleration G is calculated by the following equation. G = ρ × V 2 (2) The vehicle 1 is provided with a lateral acceleration sensor 31.
It is possible to detect the lateral acceleration acting on the vehicle.

【0039】制御トルク算出手段5では、このようにし
て算出される走行車線の基準位置(道路幅中央位置)に
対する車両の横ずれ量ΔYと、車両1に作用する横加速
度Gとに基づいて操舵用制御トルクTcを設定する。す
なわち、図1に示すように、制御トルク算出手段5は、
横ずれ量ΔYに対応して横ずれ防止トルク(横ずれ量対
応操舵用制御トルク)Tyを算出する機能(横ずれ対応
操舵用制御トルク算出手段)5Aと、この算出手段5A
による横ずれ防止トルクTyに、横加速度Gに対応した
保舵補助トルク(横加速度対応操舵用制御トルク)Tg
1を加算補正する機能(操舵用制御トルク補正手段)5
Bとをそなえている。
The control torque calculating means 5 performs steering based on the lateral displacement ΔY of the vehicle with respect to the reference position (the center position of the road width) of the traveling lane thus calculated and the lateral acceleration G acting on the vehicle 1. The control torque Tc is set. That is, as shown in FIG.
A function for calculating a side slip prevention torque (a side shift amount control steering torque) Ty corresponding to the side shift amount ΔY (side slip amount control steering torque calculation unit) 5A, and a calculation unit 5A
To the lateral displacement prevention torque Ty due to the above, a steering assist torque (control torque for lateral acceleration corresponding steering) Tg corresponding to the lateral acceleration G
Function of adding and correcting 1 (steering control torque correcting means) 5
B is provided.

【0040】この横加速度Gに応じた保舵補助トルクT
g1による補正は、車両に横加速度Gが加わる場合に
は、これに対向するような保舵力が必要となり、このよ
うな保舵力を補助することで、車線逸脱防止のための操
舵制御をカーブ路等でも違和感なく行なえるようにする
ためである。つまり、横ずれ量ΔYに対応した横ずれ防
止トルクTyによる横ずれ防止制御に加え、横加速度G
に応じた保舵補助トルクTg1による保舵制御をも行な
おうとするものである。
The steering assist torque T corresponding to the lateral acceleration G
In the correction by g1, when a lateral acceleration G is applied to the vehicle, a steering force opposing the lateral acceleration G is required. By assisting such a steering force, steering control for preventing lane departure is performed. This is to make it possible to perform on a curved road or the like without discomfort. That is, in addition to the lateral deviation prevention control using the lateral deviation prevention torque Ty corresponding to the lateral deviation amount ΔY, the lateral acceleration G
The steering control is also performed by the steering assist torque Tg <b> 1 corresponding to.

【0041】一般に、車両がカーブ路を走行していると
きには、カーブの曲率や車両の走行速度に応じて車両の
横方向に作用する遠心力が旋回を妨げる方向に働くの
で、この遠心力による横加速度を横加速度算出手段7に
より算出し、この算出した横加速度Gの大きさに応じて
保舵補助トルクTg1を加算し、操舵用制御トルクの補
正を行なっている。
Generally, when the vehicle is traveling on a curved road, the centrifugal force acting in the lateral direction of the vehicle acts in the direction that hinders turning according to the curvature of the curve and the traveling speed of the vehicle. The acceleration is calculated by the lateral acceleration calculating means 7, and the steering assist torque Tg1 is added according to the magnitude of the calculated lateral acceleration G to correct the steering control torque.

【0042】ここで、横ずれ防止トルクTyについて説
明すると、横ずれ対応操舵用制御トルク算出手段5Aで
は、図7に示すように、横ずれ量ΔYに比例するように
横ずれ防止トルクTyを設定する。なお、図7中、横ず
れ量ΔYに関する横座標は、右方向が右側への横ずれ
を、左方向が左側への横ずれを示しており、横ずれ防止
トルクTyに関する縦座標は、上方向が車両を車線左側
へ導く左操舵を、下方向が車両を車線右側へ導く右操舵
を示している。
Here, the lateral displacement prevention torque Ty will be described. The lateral displacement prevention steering control torque calculating means 5A sets the lateral displacement prevention torque Ty in proportion to the lateral displacement amount ΔY as shown in FIG. In FIG. 7, the abscissa regarding the lateral deviation amount ΔY indicates a lateral deviation to the right in the right direction, and a lateral deviation to the left in the left direction. Downward steering indicates left steering, and downward steering indicates right steering, which guides the vehicle to the right side of the lane.

【0043】つまり、図7に示すように、車両が道路中
心線から右側へずれれば、この横ずれ量ΔYに応じて車
両を車線左側へ導く左操舵の横ずれ防止トルクTyを設
定し、車両が道路中心線から左側へずれれば、この横ず
れ量ΔYに応じて車両を車線右側へ導く右操舵の横ずれ
防止トルクTyを設定する。ただし、いずれも、横ずれ
防止トルクTyの大きさは一定値Tymで制限してい
る。ここでは、横ずれ量ΔYの大きさがY1となったら
横ずれ防止トルクTyの大きさを一定値Tymに制限し
ている。これは、横ずれ防止トルクTyは、自動操舵に
用いる操舵トルクとは異なり、ドライバに警告すること
が主目的であって、車両の位置を修正するのはドライバ
の操舵操作によるため、操舵用制御トルクTcは、ドラ
イバの操舵操作を妨げない程度の大きさに、つまり、ド
ライバが容易に打ち勝てる程度の大きさに制限している
のである。
That is, as shown in FIG. 7, if the vehicle shifts from the road center line to the right side, a left-side steering prevention torque Ty for guiding the vehicle to the left side of the lane is set in accordance with the amount of side shift ΔY. If the vehicle deviates to the left from the road center line, a lateral deviation prevention torque Ty for right steering that guides the vehicle to the right side of the lane is set according to the lateral deviation amount ΔY. However, in each case, the magnitude of the lateral displacement prevention torque Ty is limited by a constant value Tym. Here, when the magnitude of the lateral deviation amount ΔY becomes Y1, the magnitude of the lateral deviation prevention torque Ty is limited to a constant value Tym. This is because the side slip prevention torque Ty is different from the steering torque used for automatic steering, and its main purpose is to warn the driver. Since the vehicle position is corrected by the driver's steering operation, the steering control torque is used. Tc is limited to a size that does not hinder the driver's steering operation, that is, a size that the driver can easily overcome.

【0044】また、操舵用制御トルク補正手段5Bで
は、図9に示すように、横加速度Gに比例するように保
舵補助トルクTg1を設定する。なお、図9中、横加速
度Gに関する横座標は、右方向が車両の右方向への横加
速度の作用を、左方向が車両の左方向への横加速度の作
用を示しており、保舵補助トルクTg1に関する縦座標
は、上方向が車両を車線左側へ導く左操舵を、下方向が
車両を車線右側へ導く右操舵を示している。
The steering control torque correcting means 5B sets the steering assist torque Tg1 in proportion to the lateral acceleration G as shown in FIG. In FIG. 9, the abscissa regarding the lateral acceleration G indicates that the right direction indicates the effect of the lateral acceleration of the vehicle to the right and the left direction indicates the effect of the lateral acceleration of the vehicle to the left. The ordinate relating to the torque Tg1 indicates left steering in which the upward direction guides the vehicle to the left side of the lane, and rightward steering in which the downward direction guides the vehicle to the right side of the lane.

【0045】図9に示すように、車両に右方向への横加
速度が作用すれば、この横加速度Gに応じて車両を車線
左側へ導く左操舵の保舵補助トルクTg1を設定し、車
両に左方向への横加速度が作用すれば、この横加速度G
に応じて車両を車線右側へ導く右操舵の保舵補助トルク
Tg1を設定する。ただし、いずれも、保舵補助トルク
Tg1の大きさは一定値Tgmで制限している。ここで
は、横加速度Gの大きさがG1となったら保舵補助トル
クTg1の大きさを一定値Tgmに制限している。これ
は、上述のように、ドライバが容易に打ち勝てる程度の
大きさに制限しているのである。
As shown in FIG. 9, if lateral acceleration acts on the vehicle in the right direction, a left-hand steering assist torque Tg1 for guiding the vehicle to the left side of the lane is set in accordance with the lateral acceleration G, and the vehicle is subjected to the lateral acceleration G. If lateral acceleration to the left acts, this lateral acceleration G
The steering assist assist torque Tg1 for right steering that guides the vehicle to the right side of the lane is set according to. However, in any case, the magnitude of the steering assist torque Tg1 is limited to a constant value Tgm. Here, when the magnitude of the lateral acceleration G becomes G1, the magnitude of the steering assist torque Tg1 is limited to a constant value Tgm. This limits the driver to a size that can be easily overcome, as described above.

【0046】このようにして横ずれ量ΔY,横加速度G
に基づいてそれぞれ設定された横ずれ防止トルクTy,
保舵補助トルクTg1は、制御トルク算出手段5にそな
えられた制御トルク算定部5Dによりそれぞれ適宜の制
御ゲインKy,Kgを乗算された上でこれらの乗算値K
y・Ty,Kg・Tg1を加算して、操舵用制御トルク
Tcとしてコントローラ6へ出力されるようになってい
る。
In this manner, the lateral displacement ΔY and the lateral acceleration G
, Which are respectively set based on
The steering-holding assist torque Tg1 is multiplied by appropriate control gains Ky and Kg by a control torque calculating unit 5D provided in the control torque calculating means 5, and then the multiplied value Kg is calculated.
The sum of y · Ty and Kg · Tg1 is output to the controller 6 as the steering control torque Tc.

【0047】ところで、画像情報処理手段3による白線
認識が不調のときは、画像情報処理手段3から制御トル
ク算出手段5へ認識ロスト信号が入力されるが、この認
識ロスト信号が入力されている間は、横ずれ防止トルク
Ty,保舵補助トルクTg1ともに精度の低い道路中心
線LCの情報に基づいて算出されるため、このまま操舵
用制御トルクTcとしてコントローラ6へ出力しても有
効に車線逸脱防止の機能を発揮しない可能性が大きい。
When the white line recognition by the image information processing means 3 is not normal, a recognition lost signal is input from the image information processing means 3 to the control torque calculating means 5, and while the recognition lost signal is being input. Is calculated based on the information of the road center line LC with low accuracy, both the lateral slippage prevention torque Ty and the steering assist torque Tg1 can be effectively output as the steering control torque Tc to the controller 6 without any change. There is a high possibility that the function will not be exhibited.

【0048】そこで、制御トルク算定部5Dは、画像情
報処理手段3から認識ロスト信号が入力されると、ま
ず、制御トルク算定部5Dの機能要素である切替手段5
dによって、操舵用制御トルク補正手段5Bによる横加
速度算出手段7で算出された横加速度Gに基づいた保舵
補助トルクの設定から、代用操舵用制御トルク補正手段
5Cによる実際に車両1に作用する横加速度(実横加速
度)G′に基づいた保舵補助トルクの設定へと切り替え
る。そして、この代用操舵用制御トルク補正手段5Cに
より設定された保舵補助トルクTg2にゲインKgを乗
算し、この乗算値Kg・Tg2を横ずれ防止トルクTy
に加算して操舵用制御トルクTcを得るようになってい
る。
When the recognition loss signal is input from the image information processing means 3, the control torque calculating section 5D firstly switches the switching means 5 which is a functional element of the control torque calculating section 5D.
With d, the setting of the steering assist torque based on the lateral acceleration G calculated by the lateral acceleration calculating means 7 by the steering control torque correcting means 5B actually acts on the vehicle 1 by the substitute steering control torque correcting means 5C. The setting is switched to the setting of the steering assist torque based on the lateral acceleration (actual lateral acceleration) G '. Then, the steering assist torque Tg2 set by the substitute steering control torque correcting means 5C is multiplied by the gain Kg, and the multiplied value Kg · Tg2 is used as the lateral displacement prevention torque Ty.
To obtain a steering control torque Tc.

【0049】なお、実横加速度G′は、車両1にそなえ
られた横Gセンサ(横加速度検出手段)31により検出
されるようになっており、代用操舵用制御トルク補正手
段5Cはこの実横加速度G′に基づいて操舵用制御トル
ク補正手段5Bと同様に図9に示すようなマップから保
舵補助トルクTg2を設定するようになっている。ま
た、横加速度算出手段7で算出された横加速度Gと実横
加速度G′との誤差により、保舵補助トルクTg1から
保舵補助トルクTg2への切り替え時には急激なトルク
変動が生じる可能性があるが、これに対しては図2に示
すように、制御トルク算出手段5とコントローラ6との
間に介装されたローパスフィルタ25により平滑化処理
することで対処している。
Incidentally, the actual lateral acceleration G 'is detected by a lateral G sensor (lateral acceleration detecting means) 31 provided in the vehicle 1, and the substitute steering control torque correcting means 5C outputs the actual lateral acceleration G'. Based on the acceleration G ', the steering assist torque Tg2 is set from a map as shown in FIG. 9, similarly to the steering control torque correcting means 5B. Further, due to an error between the lateral acceleration G calculated by the lateral acceleration calculating means 7 and the actual lateral acceleration G ', a sudden torque change may occur when switching from the steering assist torque Tg1 to the steering assist torque Tg2. However, as shown in FIG. 2, this is dealt with by performing a smoothing process by a low-pass filter 25 interposed between the control torque calculating means 5 and the controller 6.

【0050】このように、保舵補助トルクTg1による
保舵制御に関しては、白線認識が不調のときには実横加
速度G′に基づく保舵補助トルクTg2により代用する
ことが可能であるが、横ずれ防止トルクTyによる横ず
れ防止制御に関しては、横ずれ防止トルクTyの算出基
準となる横ずれ量ΔYはカメラ2による画像情報によっ
てのみ得ることができるため、他の手段で代用すること
はできない。また、白線認識が不調のときには、このま
ま横ずれ防止トルクTyを付与したとしても有効に車線
逸脱防止の機能を発揮しない可能性が大きく、逆に不適
切なトルク付与によりドライバに違和感を与える可能性
もある。
As described above, with regard to the steering control using the steering assist torque Tg1, it is possible to substitute the steering assist torque Tg2 based on the actual lateral acceleration G 'when the white line recognition is malfunctioning. Regarding the lateral displacement prevention control based on Ty, the lateral displacement amount ΔY, which is the reference for calculating the lateral displacement prevention torque Ty, can be obtained only by the image information from the camera 2, and therefore cannot be substituted by other means. In addition, when the white line recognition is malfunctioning, even if the side slip prevention torque Ty is applied as it is, there is a large possibility that the function of preventing the lane departure will not be effectively exerted. is there.

【0051】そこで、横ずれ防止トルクTyによる横ず
れ防止制御については、不適切なトルク付与を防止する
ため認識ロスト信号が入力されると制御を停止するよう
にする。ただし、突然横ずれ防止トルクTyの付与が停
止されたり白線認識が正常になり突然再び横ずれ防止ト
ルクTyが付与されたりするとドライバに違和感を感じ
させることになるので、突然付与を停止するのではな
く、認識ロスト信号が入力されると徐々にゲインKyを
小さくしていき、数秒間かけて停止するようにしてい
る。
Therefore, the control for preventing the lateral displacement by the lateral displacement preventing torque Ty is stopped when the recognition lost signal is inputted in order to prevent inappropriate torque from being applied. However, if the application of the lateral deviation prevention torque Ty is suddenly stopped or the white line recognition becomes normal and the lateral deviation prevention torque Ty is suddenly applied again, the driver will feel uncomfortable, so instead of suddenly stopping application, When the recognition lost signal is input, the gain Ky is gradually reduced to stop over several seconds.

【0052】こうして、ゲインKyが0となり横ずれ防
止トルクTyの付与が停止されると、実横加速度G′に
基づく保舵補助トルクTg2のみが操舵用制御トルクT
cとして付与されることになるが、実横加速度G′はカ
ーブ路のみならず車両の蛇行運転等の他の要因によって
も発生するため、この保舵補助トルクTg2によっては
必ずしも正確な保舵制御を行うことはできず、不必要な
トルク付与によりドライバに違和感を与える可能性もあ
る。つまり、この実横加速度G′に基づく保舵補助トル
クTg2は、白線認識が断続的に不調になり横加速度算
出手段7による横加速度Gの算出が正確に行なえなくな
ったような場合に、白線認識が正常に回復するまでの間
一時的に代用するには有効であるが、恒常的な使用には
不適当である。
In this way, when the gain Ky becomes 0 and the application of the lateral displacement prevention torque Ty is stopped, only the steering assist torque Tg2 based on the actual lateral acceleration G 'is changed to the steering control torque Tg.
However, since the actual lateral acceleration G ′ is generated not only by a curved road but also by other factors such as a meandering operation of the vehicle, accurate steering control is not necessarily performed by the steering assist torque Tg2. Cannot be performed, and the driver may feel uncomfortable due to unnecessary torque application. That is, the steering assist torque Tg2 based on the actual lateral acceleration G 'is used when the white line recognition is intermittently malfunctioning and the lateral acceleration calculating means 7 cannot calculate the lateral acceleration G accurately. Is effective for temporarily substituting until normal recovery, but not suitable for permanent use.

【0053】そこで、認識ロスト信号が所定時間続いた
場合には、単発的な白線認識の不調ではないと判断し、
横ずれ防止制御と同様に徐々にゲインKgを小さくして
いき、数秒間かけて停止するようになっている。このよ
うに、認識ロスト信号が所定時間以上続いた場合は、ゲ
インKy,Kgともに0とされ操舵用制御トルクTcの
付与による車線逸脱防止制御は停止されることになる
が、白線認識が回復した場合には、再び操舵用制御トル
クTcの付与による車線逸脱防止制御が再開される。
Therefore, when the recognition lost signal continues for a predetermined time, it is determined that there is no single white line recognition malfunction.
As in the lateral displacement prevention control, the gain Kg is gradually reduced, and stops over several seconds. As described above, when the recognition lost signal continues for a predetermined time or longer, the gains Ky and Kg are both set to 0, and the lane departure prevention control by applying the steering control torque Tc is stopped, but the white line recognition is restored. In this case, the lane departure prevention control by the application of the steering control torque Tc is resumed.

【0054】なお、このとき、切替手段5dは操舵用制
御トルク補正手段5B側へ切り替わり、横加速度算出手
段7により算出された横加速度Gに基づいて保舵補助ト
ルクTg1が設定され、また、突然のトルク付与による
ドライバの違和感を防止するため、停止時と同様にゲイ
ンKy,Kgは徐々に大きくなるようになっている。同
様に、ゲインKy又はゲインKgが徐々に低下している
ときに白線認識が回復した場合も、そこから徐々に大き
くしていき突然のトルク変動によるドライバの違和感を
防止している。
At this time, the switching means 5d switches to the steering control torque correcting means 5B side, and the steering assist torque Tg1 is set based on the lateral acceleration G calculated by the lateral acceleration calculating means 7, and suddenly, In order to prevent the driver from feeling uncomfortable due to the application of the torque, the gains Ky and Kg are gradually increased as in the case of the stop. Similarly, when the white line recognition is recovered while the gain Ky or the gain Kg is gradually decreasing, the white line recognition is gradually increased therefrom to prevent the driver from feeling uncomfortable due to sudden torque fluctuation.

【0055】例えば、図11の(a),(b),(c)
は、それぞれ認識ロスト信号の入力と、それに対応し
た、ゲインKy,ゲインKgの各時間変化を示すタイム
チャートであり、(c)には合わせて保舵補助トルクT
g1,Tg2の切替を示している。この図11を用いて
制御トルク算出手段5の機能についてさらに具体的に説
明を行なう。
For example, (a), (b), and (c) of FIG.
Is a time chart showing the input of the recognition lost signal and the corresponding time change of the gain Ky and the gain Kg, respectively.
It shows switching between g1 and Tg2. The function of the control torque calculating means 5 will be described more specifically with reference to FIG.

【0056】なお、以下の説明は、制御トルク算出手段
5において、制御トルクの設定に関してゲインKy,ゲ
インKg以外のゲインが設けられていないか、又は、設
けられていても、このゲインがいずれも1であるものと
する。図11(a),(b),(c)に示すように、認
識ロスト信号がOFFの場合はゲインKy,Kgともに
1.0に設定されている。また、切替手段5dは操舵用
制御トルク補正手段5B側に設定され、横加速度算出手
段4Bで算出された横加速度Gに基づいた保舵補助トル
クTg1による保舵制御が行なわれている。したがっ
て、この場合は操舵アクチュエータ21からは、操舵用
制御トルクTc(Tc=Ty+Tg1)が付与されるこ
とになる。
The following explanation is based on the assumption that the control torque calculating means 5 does not provide any gain other than the gains Ky and Kg with respect to the setting of the control torque, or that any gain is provided even if it is provided. Assume that it is 1. As shown in FIGS. 11A, 11B and 11C, when the recognition lost signal is OFF, the gains Ky and Kg are both set to 1.0. The switching means 5d is set on the steering control torque correcting means 5B side, and the steering control is performed by the steering assist torque Tg1 based on the lateral acceleration G calculated by the lateral acceleration calculating means 4B. Therefore, in this case, the steering control torque Tc (Tc = Ty + Tg1) is applied from the steering actuator 21.

【0057】ところが、認識ロスト信号が入力(ON)
されると(時点t1 )、切替手段5dが代用操舵用制御
トルク補正手段5C側に切り替わり、横Gセンサ31で
検出された実横加速度G′に基づいた代用保舵補助トル
クTg2による保舵制御に切り替わるとともに、横ずれ
防止トルクTyのゲインKyも一定速度dKy1で徐々
に低下していく。すなわち、操舵用制御トルクTcはT
c=Ky・Ty+Tg2となる。やがて数秒後(時間t
12)にはゲインKyは0となり(時点t2 )、横ずれ防
止トルクTyによる横ずれ防止制御は停止し、代用保舵
補助トルクTg2による保舵制御のみが行なわれる。
However, the recognition lost signal is input (ON).
When this is done (time t 1 ), the switching means 5d switches to the substitute steering control torque correction means 5C, and the steering is maintained by the substitute steering assist torque Tg2 based on the actual lateral acceleration G ′ detected by the lateral G sensor 31. When the control is switched, the gain Ky of the lateral displacement prevention torque Ty also gradually decreases at the constant speed dKy1. That is, the steering control torque Tc is T
c = Ky · Ty + Tg2. After a few seconds (time t
In 12 ), the gain Ky becomes 0 (time point t 2 ), the lateral slip prevention control by the lateral slip prevention torque Ty is stopped, and only the steering control by the substitute steering auxiliary torque Tg2 is performed.

【0058】そして、白線認識の不調が一定時間(時間
13)続いた場合はゲインKgを一定速度dKg1で徐
々に低下させていき(時点t3 )、数秒後(時間t34
にはゲインKgも0として(時点t4 )、代用保舵補助
トルクTg2による保舵制御も停止する。一方、白線認
識が回復して認識ロスト信号がOFFになると(時点t
5 )、横ずれ防止制御,保舵制御ともに再開し、ゲイン
Ky,Kgともにそれぞれ一定速度dKy2,dKg2
で増加させて行く。なお、認識ロスト信号がOFFにな
った時点(時点t5 )で、切替手段5dは操舵用制御ト
ルク補正手段5B側に切り替わり、横加速度算出手段7
で算出された横加速度Gに基づいた保舵補助トルクTg
1による保舵制御に切り替わっている。したがって、白
線認識の回復に伴い、操舵アクチュエータ21からは操
舵用制御トルクTc(Tc=Ky・Ty+Kg・Tg
1)が付与される。
When the malfunction of the white line recognition continues for a certain time (time t 13 ), the gain Kg is gradually decreased at a certain speed dKg 1 (time t 3 ), and several seconds later (time t 34 ).
Then, the gain Kg is also set to 0 (time point t 4 ), and the steering control by the substitute steering assist torque Tg2 is also stopped. On the other hand, when the white line recognition is recovered and the recognition lost signal is turned off (time t)
5 ), both sideslip prevention control and steering hold control are restarted, and both gains Ky and Kg are constant speeds dKy2 and dKg2, respectively.
To increase. Incidentally, when the recognition lost signal becomes OFF (time t 5), the switching means 5d is switched to steering control torque compensator 5B side, lateral acceleration calculating means 7
Steering assist torque Tg based on lateral acceleration G calculated in
1 has been switched to the steering control. Therefore, with the recovery of the white line recognition, the steering control torque Tc (Tc = Ky · Ty + Kg · Tg) is output from the steering actuator 21.
1) is given.

【0059】やがて、ゲインKy,ゲインKgともに
1.0となり(それぞれ時点t6 ,t 7 )、操舵アクチ
ュエータ21からは通常の操舵用制御トルクTc(Tc
=Ty+Tg1)が付与される。なお、ここではゲイン
Ky,Kgの通常設定を1.0とした場合について説明
したが、他の適宜の値に設定することももちろん可能で
あり、また、運転状況等に合わせて可変にしてもよい。
さらに、ゲインKy,Kgの低下速度dKy1,dKg
1,増加速度dKy2,dKg2はそれぞれ別個の設定
でもよく、また同一設定でもよく、ゲインKy,Kgが
最大値から0まで低下,上昇する時間が一定(例えば5
秒)となるように設定してもよい。
Eventually, both the gains Ky and Kg
1.0 (each time t6, T 7), Steering actuation
The normal steering control torque Tc (Tc
= Ty + Tg1). Note that here the gain
Explanation when the normal setting of Ky and Kg is set to 1.0
However, it is of course possible to set other appropriate values.
Yes, and may be variable in accordance with driving conditions and the like.
Further, the decreasing speeds dKy1, dKg of the gains Ky, Kg
1, the increase speed dKy2, dKg2 are set separately.
Or the same setting, and the gains Ky and Kg
The time of decrease and rise from the maximum value to 0 is constant (for example, 5
Second).

【0060】ところで、操舵アクチュエータ21は、ス
テアリングシャフトにトルクを加えうるアクチュエータ
であればよく、例えば、図12に示すように、ステアリ
ングシャフト40の図示しないトーションバーよりも下
方(パワーステアリング側)に設置した小型電動トルク
モータ41により構成してもよい。この場合、モータ4
1からステアリングシャフト40へのトルク伝達は、ウ
ォーム42aとウォームホイール42bとからなるウォ
ームギヤ42を介して行なうが、ウォームホイール42
bとステアリングシャフト40との間にはトルクリミッ
タ43を介装する。このトルクリミッタ40により、万
が一モータ41が固着した場合でもドライバーは容易に
ハンドル20の操作を行なうことができる。また、モー
タ41は最大トルクを必要最小限に設定されており、例
えコントローラ6に故障が生じてもドライバーに過剰な
制御トルクが伝達されないようになっている。
The steering actuator 21 may be any actuator that can apply a torque to the steering shaft. For example, as shown in FIG. 12, the steering actuator 21 is installed below the torsion bar (not shown) of the steering shaft 40 (on the power steering side). It may be constituted by the small electric torque motor 41 described above. In this case, the motor 4
1 is transmitted to the steering shaft 40 via a worm gear 42 including a worm 42a and a worm wheel 42b.
A torque limiter 43 is interposed between b and the steering shaft 40. The torque limiter 40 allows the driver to easily operate the handle 20 even if the motor 41 is stuck. Further, the maximum torque of the motor 41 is set to a necessary minimum, so that even if a failure occurs in the controller 6, excessive control torque is not transmitted to the driver.

【0061】なお、制御トルク算出手段5とコントロー
ラ6との間には、実際に操舵アクチュエータ21で発揮
される制御トルクが急変することなく滑らかに連続する
ように制御トルク算出信号の出力に対して平滑化処理す
るローパスフィルタ25が介装されている。本発明の一
実施形態としての車線逸脱防止装置は、上述のように構
成されているので、制御スイッチ23がオンされること
により、車線逸脱防止の処理が開始さる。
The output of the control torque calculation signal is provided between the control torque calculation means 5 and the controller 6 so that the control torque actually exerted by the steering actuator 21 continues smoothly without abrupt change. A low-pass filter 25 for performing a smoothing process is provided. Since the lane departure prevention device as one embodiment of the present invention is configured as described above, when the control switch 23 is turned on, the lane departure prevention process starts.

【0062】まず、本車線逸脱防止装置(レーンガイダ
ンスシステム)では、画像情報処理手段3により、カメ
ラ2から入力される車両前方の画像情報を適宜処理して
前方道路上の左右の白線位置を認識し、この白線位置画
像情報を基に、走行レーン推定手段4により自車両に対
する走行車線の相対位置を推定する。そして、横ずれ量
算出手段4Aにより、走行車線に対する自車両の所定時
間後における横ずれ量ΔYを予測するとともに、横加速
度算出手段7により車両に作用する横加速度Gを算出す
る。制御トルク算出手段5はこれらの横ずれ量ΔY,横
加速度Gをもとに車線逸脱防止のための操舵用制御トル
クTcを算出する。
First, in the lane departure prevention apparatus (lane guidance system), the image information processing means 3 appropriately processes image information in front of the vehicle input from the camera 2 to recognize left and right white line positions on the road ahead. Then, based on the white line position image information, the traveling lane estimating means 4 estimates the relative position of the traveling lane with respect to the own vehicle. Then, the lateral shift amount calculating means 4A predicts the lateral shift amount ΔY of the own vehicle with respect to the traveling lane after a predetermined time, and the lateral acceleration calculating means 7 calculates the lateral acceleration G acting on the vehicle. The control torque calculating means 5 calculates a steering control torque Tc for preventing lane departure based on the lateral deviation amount ΔY and the lateral acceleration G.

【0063】ここで、操舵用制御トルクTcの算出につ
いて詳細に説明すると、まず、所定時間後において車両
が走行車線からどの程度逸脱するかの指標である、横ず
れ量ΔYを算出する必要がある。本装置では、横ずれ量
算出手段4Aにより、走行レーン推定手段4により推定
された自車両に対する走行車線の相対位置に基づいて現
時点での横ずれ量ΔY0 を算出する。ここでは、カメラ
2による画像情報に基づいて、車両に最も近い地点(第
1検出点)における自車両中心線と道路中心線LCとの
横方向距離(道路幅方向,カメラ画像の横方向距離)を
横ずれ量(横偏差)ΔY0 として算出する。
Here, the calculation of the steering control torque Tc will be described in detail. First, it is necessary to calculate the lateral deviation amount ΔY, which is an index of how much the vehicle deviates from the traveling lane after a predetermined time. In the present apparatus, the lateral displacement amount ΔY 0 at the present time is calculated by the lateral displacement amount calculating means 4A based on the relative position of the traveling lane with respect to the own vehicle estimated by the traveling lane estimating means 4. Here, based on the image information from the camera 2, the lateral distance between the vehicle center line and the road center line LC at the point (first detection point) closest to the vehicle (road width direction, lateral distance of the camera image) Is calculated as a lateral shift amount (lateral deviation) ΔY 0 .

【0064】こうして現時点での横ずれ量ΔY0 の算出
が行なわれると、さらに、車両から所定距離だけ離れた
第1検出点における基準線位置情報と、この近地点より
もさらに車両1から距離Lだけ離れた第2検出点におけ
る基準線位置情報とから、屈曲した道路中心線LCの接
線方向を算出する。また、現在の車両位置情報と、現在
の操舵角を維持して距離Lだけ離れた時点における車両
位置情報とから車両進行方向を算出し、この車両進行方
向と道路中心線LCの接線方向とがなす偏角βを算出す
る。
When the current lateral shift amount ΔY 0 is calculated, the reference line position information at the first detection point separated from the vehicle by a predetermined distance and the distance L further from the vehicle 1 than this perigee are calculated. The tangential direction of the curved road center line LC is calculated from the reference line position information at the second detection point. Further, the vehicle traveling direction is calculated from the current vehicle position information and the vehicle position information at the time when the vehicle is separated by the distance L while maintaining the current steering angle, and the vehicle traveling direction and the tangential direction of the road center line LC are calculated. The deviation angle β to be formed is calculated.

【0065】ここでは、図5に示すように、第2検出点
(LC2)を、第1検出点(LC1)から所定時間t後
に到達すると予測できる地点、つまり、第1検出点(L
C1)から現時点での車速Vに所定時間tを乗じて得ら
れる距離Lにある地点として、これらの第1検出点(L
C1)と第2検出点(LC2)とを結んだ直線と、車両
1の進行方向線とがなす角を偏角βとして算出する。
Here, as shown in FIG. 5, the second detection point (LC2) can be predicted to reach the first detection point (LC1) after a predetermined time t, that is, the first detection point (L
These first detection points (L) are located at a distance L obtained by multiplying the current vehicle speed V by a predetermined time t from C1).
The angle between a straight line connecting C1) and the second detection point (LC2) and the traveling direction line of the vehicle 1 is calculated as the declination β.

【0066】このようにして、現時点での横ずれ量ΔY
0 と偏角βが算出されると、横ずれ量算出手段4Aは、
さらに偏角βに車速センサ32で検出された車両の車速
Vと所定時間tとを乗じて横ずれ変化量Δy(Δy=β
×V×t)を算出し、これに現時点における横ずれ量
(横偏差)ΔY0 を加算して所定時間t後における予測
横ずれ量ΔY(=ΔY0 +β×V×t)を算出する。
As described above, the current lateral shift amount ΔY
When 0 and the declination β are calculated, the lateral shift amount calculating means 4A
Further, the deviation angle β is multiplied by the vehicle speed V of the vehicle detected by the vehicle speed sensor 32 and a predetermined time t to obtain a lateral shift change amount Δy (Δy = β
× V × t), and the current lateral displacement (lateral deviation) ΔY 0 is added to this to calculate a predicted lateral displacement ΔY (= ΔY 0 + β × V × t) after a predetermined time t.

【0067】一方、カーブ路において車両の旋回を妨げ
るように作用する遠心力の大きさの指標である横加速度
Gは、横加速度算出手段7により算出されるが、まず、
走行レーン推定手段4の機能要素である道路曲率算出手
段4Bにより、道路中心線LCの画像情報に基づいて走
行レーンの曲率(道路曲率)ρを推定し、この道路曲率
ρに基づき横加速度Gを算出する。
On the other hand, the lateral acceleration G, which is an index of the magnitude of the centrifugal force acting to prevent the vehicle from turning on a curved road, is calculated by the lateral acceleration calculating means 7.
The curvature (road curvature) ρ of the travel lane is estimated by the road curvature calculation means 4B, which is a functional element of the travel lane estimation means 4, based on the image information of the road center line LC, and the lateral acceleration G is calculated based on the road curvature ρ. calculate.

【0068】つまり、図6に示すように、車両から所定
距離だけ離れた第1検出点(LC1)と第2検出点(L
C2)に対して、さらに第2検出点(LC2)から距離
Lだけ前方に第3検出点(LC3)を取り、第1検出点
(LC1)から第2検出点(LC2)に至る第1のベク
トルLC1LC2と、第2検出点(LC2)から第3検
出点(LC3)に至る第2のベクトルLC2LC3との
なす角度θを第2検出点(LC2)における曲率指標
(曲率特性)として算出する。そして、これらの距離L
と曲率指標θとから第2検出点(LC2)における走行
レーンの曲率(道路曲率)ρを(1)式を用いて算出
し、さらに、車速センサ32で検出される車両の走行速
度Vを用いて(2)式から横加速度Gを算出する。
That is, as shown in FIG. 6, a first detection point (LC1) and a second detection point (L
With respect to C2), a third detection point (LC3) is further taken forward by a distance L from the second detection point (LC2), and a first detection point (LC1) from the first detection point (LC1) to the second detection point (LC2). The angle θ between the vector LC1LC2 and the second vector LC2LC3 from the second detection point (LC2) to the third detection point (LC3) is calculated as a curvature index (curvature characteristic) at the second detection point (LC2). And these distances L
The curvature (road curvature) ρ of the traveling lane at the second detection point (LC2) is calculated from Equation (1) using the equation (1), and the traveling speed V of the vehicle detected by the vehicle speed sensor 32 is used. Then, the lateral acceleration G is calculated from the equation (2).

【0069】このようにして、横ずれ量ΔYと横加速度
Gとが算出されると、制御トルク算出手段5は、まず、
横ずれ対応操舵用制御トルク算出手段5Aにより、図7
に示すようなマップやテーブル又は演算式を用いて横ず
れ防止トルクTyを算出する。横ずれ防止トルクTy
は、横ずれ量ΔYに比例し、且つ、その大きさを一定値
で制限される。つまり、図7に示すように、車両が道路
中心線から右側へずれれば、この横ずれ量ΔYに応じて
車両を車線左側へ導く左操舵の横ずれ防止トルクTyを
設定し、車両が道路中心線から左側へずれれば、この横
ずれ量ΔYに応じ−車両を車線右側へ導く右操舵の横ず
れ防止トルクTyを設定するが、いずれも、横ずれ防止
トルクTyの大きさは一定値Tymで制限される。
When the lateral displacement ΔY and the lateral acceleration G are calculated in this way, the control torque calculating means 5 first
FIG. 7 shows the control torque calculating means 5A for the lateral displacement corresponding steering.
The lateral displacement prevention torque Ty is calculated using a map, a table, or an arithmetic expression as shown in FIG. Side slip prevention torque Ty
Is proportional to the lateral shift amount ΔY, and its magnitude is limited by a constant value. That is, as shown in FIG. 7, when the vehicle shifts to the right from the road center line, a left-side steering prevention torque Ty for guiding the vehicle to the left side of the lane is set according to the side shift amount ΔY. If the vehicle is deviated to the left, the lateral deviation prevention torque Ty for right steering that guides the vehicle to the right side of the lane is set according to the lateral deviation amount ΔY, but in any case, the magnitude of the lateral deviation prevention torque Ty is limited by a constant value Tym. .

【0070】このように横ずれ防止トルクTyを制限す
ることで、横ずれ防止トルクTyが過大になることはな
く、横ずれ防止トルクTyの大きさはドライバが容易に
打ち勝てる程度に保たれることになる。この横ずれ防止
トルクTyが付与されると、ドライバは車線逸脱(道路
中心線からの外れ)とその修正方向をハンドル20の保
舵感等から感じ取り、車両位置の修正が、ドライバの操
舵操作によって速やかに行なわれるようになる。この横
ずれ防止トルクTy自体もドライバへの警告の意味だけ
でなく車両位置の修正のためにも有効となる。また、横
ずれ防止トルクTyによる警告は、例えば脇見運転のド
ライバに対しても有効であり、この場合、車線からの逸
脱を未然に防ぎながら、ドライバへ脇見運転の防止を促
すことにもなる。
By limiting the side slip prevention torque Ty in this manner, the side slip prevention torque Ty does not become excessive, and the magnitude of the side slip prevention torque Ty is maintained to such an extent that the driver can easily overcome. When the side slip prevention torque Ty is applied, the driver senses the lane departure (deviation from the road center line) and the correction direction from the feeling of holding the steering wheel 20 or the like, and the correction of the vehicle position is promptly performed by the driver's steering operation. Will be performed. The side slip prevention torque Ty itself is effective not only for warning the driver, but also for correcting the vehicle position. Further, the warning by the side slip prevention torque Ty is also effective for, for example, a driver of inattentive driving. In this case, the driver is encouraged to prevent inattentive driving while preventing a deviation from the lane.

【0071】そして、この横ずれ防止トルクTyは、現
時点における横ずれ量ΔY0 のみならず、現時点におけ
る横ずれ量ΔY0 に車速Vと偏角βとから予測される所
定時間t後における横ずれ変化量Δyを加算して得られ
る予測横ずれ量ΔYをもとに決定されるため、車両が逸
脱しようとしている度合いを前もって推定して制御遅れ
が生じないように車両の逸脱防止の制御を行なうことが
でき、車線逸脱防止の案内を状況に応じて的確に行なう
ことができる。
The side slip prevention torque Ty is calculated not only by the current side slip amount ΔY 0 but also by the side slip change amount Δy after a predetermined time t predicted from the vehicle speed V and the declination β at the current side slip amount ΔY 0. Since it is determined on the basis of the predicted lateral shift amount ΔY obtained by the addition, the degree of deviation of the vehicle can be estimated in advance, and control can be performed to prevent the vehicle from deviating so that control delay does not occur. Guidance for departure prevention can be given accurately according to the situation.

【0072】なお、横ずれ操舵用制御トルク算出手段5
Aによる横ずれ防止トルクTyの算出は、横ずれ量ΔY
に対して図7に示すような特性に限定されない。つま
り、横ずれ防止トルクTyは、横ずれ量ΔYが大きくな
ればこれを小さくするように作用するものであればよ
く、特に、横ずれ量ΔYが小さい領域では横ずれ防止ト
ルクTyを0として、この領域(不感帯)よりも横ずれ
量ΔYの大きさが大きくなれば、横ずれ防止トルクTy
を横ずれ量ΔYに応じて設定するようにしてもよい。こ
の場合、横ずれ防止トルクTyを横ずれ量ΔYに対して
線型に増加させてもよく、また、ステップ状に増加させ
てもよい。
It should be noted that the control torque calculating means 5 for side-shift steering is provided.
The calculation of the lateral displacement prevention torque Ty based on A is performed by calculating the lateral displacement amount ΔY
However, the characteristics are not limited to those shown in FIG. That is, the lateral displacement prevention torque Ty may be any value that acts to reduce the lateral displacement amount ΔY as it increases. In particular, in a region where the lateral displacement amount ΔY is small, the lateral displacement prevention torque Ty is set to 0, and in this region (dead zone) If the magnitude of the lateral displacement amount ΔY is larger than the value of ()), the lateral displacement prevention torque Ty
May be set according to the lateral shift amount ΔY. In this case, the lateral deviation prevention torque Ty may be linearly increased with respect to the lateral deviation amount ΔY, or may be increased stepwise.

【0073】さらに、図8に示すように、不感帯領域よ
りも横ずれ量ΔYの大きさが大きくなれば、横ずれ量Δ
Yが減少する方向に一定の大きさの横ずれ防止トルクT
ymを設定するようにしてもよい。次いで、制御トルク
算出手段5は、操舵用制御トルク補正手段5Bにより、
図9に示すようなマップやテーブル又は演算式を用いて
保舵補助トルクTg1の算出を行なう。つまり、図9に
示すように、走行レーンが左方向にカーブしている場
合、車両に作用する横加速度Gは車両の旋回を妨げる右
方向に働くので、横加速度Gの大きさに応じて車両を左
側へ旋回させる左操舵の保舵補助トルクTg1を設定
し、走行レーンが右方向にカーブしている場合は、横加
速度Gの大きさに応じて車両を右側へ旋回させる右操舵
の保舵補助トルクTg1を設定する。ただし、ドライバ
が容易に打ち勝てる程度に保舵補助トルクTg1の大き
さを保つため、横加速度Gの大きさがG1以上の場合は
保舵補助トルクTg1の大きさを一定値Tgmに制限す
る。
Further, as shown in FIG. 8, when the magnitude of the lateral deviation ΔY is larger than that of the dead zone, the lateral deviation Δ
A lateral displacement prevention torque T of a certain magnitude in the direction in which Y decreases
ym may be set. Next, the control torque calculating means 5 uses the steering control torque correcting means 5B to
The steering assist torque Tg1 is calculated using a map, a table, or an arithmetic expression as shown in FIG. That is, as shown in FIG. 9, when the traveling lane is curved to the left, the lateral acceleration G acting on the vehicle acts in the right direction that hinders the turning of the vehicle. A left steering steering assist torque Tg1 for turning the vehicle to the left is set. When the traveling lane is curved rightward, a right steering for turning the vehicle to the right according to the magnitude of the lateral acceleration G is set. The auxiliary torque Tg1 is set. However, in order to maintain the magnitude of the steering assist torque Tg1 to such an extent that the driver can easily overcome, when the magnitude of the lateral acceleration G is equal to or more than G1, the magnitude of the steering assist torque Tg1 is limited to a constant value Tgm.

【0074】この保舵補助トルクTg1が付与される
と、ドライバはカーブ路におけるハンドル20の保舵力
を軽減され、大きな横加速度Gが作用するような場合で
も容易に操舵操作が行なわれるようになる。また、この
保舵補助トルクTg1は、車両がこれから進入するカー
ブにおいて作用するであろう横加速度Gを前もって予測
し、この予測された横加速度Gをもとに決定されるた
め、ドライバにカーブに沿ったハンドル操舵を促すよう
に保舵補助トルクTg1を付加することができる。この
ため、この保舵補助トルクTg1は車両がカーブにさし
かかったことをドライバに警告する効果もあり、例えば
脇見運転のドライバに対して有効である。
When the steering assist torque Tg1 is applied, the driver can reduce the steering force of the steering wheel 20 on a curved road, and can easily perform the steering operation even when a large lateral acceleration G acts. Become. The steering assist torque Tg1 predicts in advance the lateral acceleration G that will act on the curve where the vehicle is about to enter, and is determined based on the predicted lateral acceleration G. The steering assist torque Tg1 can be added so as to encourage steering along the steering wheel. For this reason, the steering assist torque Tg1 also has the effect of alerting the driver that the vehicle is approaching a curve, and is effective, for example, for a driver looking aside.

【0075】なお、操舵用制御トルク補正手段5Bによ
る保舵補助トルクTg1の算出は、横加速度Gに対して
図9に示すような特性に限定されない。つまり、保舵補
助トルクTg1も、横加速度Gが大きいほどこの影響を
解消するような傾向のものであればよく、例えば、図1
0に示すように、横加速度Gが小さい領域では保舵補助
トルクTg1を0として、この領域(不感帯)よりも横
加速度Gの大きさが大きくなれば、保舵補助トルクTg
1を横加速度Gに応じて設定するようにしてもよい。
The calculation of the steering assist torque Tg1 by the steering control torque correcting means 5B is not limited to the characteristic shown in FIG. In other words, the steering assist torque Tg1 also needs to have such a tendency that this effect is eliminated as the lateral acceleration G increases.
As shown in FIG. 0, the steering assist torque Tg1 is set to 0 in a region where the lateral acceleration G is small, and if the magnitude of the lateral acceleration G is larger than this region (dead zone), the steering assist torque Tg1 is set.
1 may be set according to the lateral acceleration G.

【0076】このようにして横ずれ対応操舵用制御トル
ク算出手段5A,操舵用制御トルク補正手段5Bにより
それぞれ設定された横ずれ防止トルクTy,保舵補助ト
ルクTg1は、制御トルク算定部5Dにおいてそれぞれ
適宜のゲインKy,Kgを乗算された上で足し合わされ
操舵用制御トルクTcが算出される。コントローラ6
は、こうして得られた操舵用制御トルクTcに基づいて
操舵アクチュエータ21を作動させ、これにより、ドラ
イバの操舵トルクと操舵アクチュエータ21による操舵
用制御トルクTcとが加算された状態となって、パワー
ステアリング装置を経て操舵輪22側へ伝達され、操舵
輪22を転舵するのである。
The side slip prevention torque Ty and the steering holding assist torque Tg1 set by the steering control torque calculating means 5A and the steering control torque correcting means 5B corresponding to the side shift in this way are appropriately set in the control torque calculating section 5D. The gains Ky and Kg are multiplied and then added to calculate a steering control torque Tc. Controller 6
Operates the steering actuator 21 on the basis of the steering control torque Tc thus obtained, whereby the steering torque of the driver and the steering control torque Tc of the steering actuator 21 are added, and the power steering It is transmitted to the steered wheels 22 via the device, and steers the steered wheels 22.

【0077】ところで、路面が濡れている場合や、路面
上に多数の水溜まりが存在する場合は、光が反射され易
いため路面の輝度が高くなり、白線との間の輝度差が小
さくなってしまうため、白線と通常の路面との識別が難
しくなる。また、白線が途中で破綻していたり不鮮明で
あったり、白線の近傍に白色に近い表示や物体が存在す
る場合には、白線認識を行うことはできない。このよう
な場合、画像情報処理手段3における白線認識処理にお
いては、白線12の候補点15の多数がその誤差範囲内
に収まらない状態となり、候補点15からの白線12の
認識が行なえず、前画面での白線12の上下端間の傾き
から補間計算することにより白線12の認識を行なう。
By the way, when the road surface is wet, or when there are many puddles on the road surface, the light is easily reflected, so that the luminance of the road surface becomes high, and the luminance difference between the road surface and the white line becomes small. Therefore, it is difficult to distinguish the white line from the normal road surface. Further, when the white line is broken or unclear on the way, or when there is a display or an object close to white near the white line, the white line cannot be recognized. In such a case, in the white line recognition processing in the image information processing means 3, many of the candidate points 15 of the white line 12 do not fall within the error range, and the recognition of the white line 12 from the candidate point 15 cannot be performed. The white line 12 is recognized by performing an interpolation calculation from the inclination between the upper and lower ends of the white line 12 on the screen.

【0078】しかしながら、このように画面上の候補点
15の多数が誤差範囲内に収まらずに却下されるような
場合は、有効に路面上の白線を認識できているとは言え
ず、このような精度の低い白線情報に基づいて横ずれ防
止トルクTy,保舵補助トルクTg1を算出したとして
も有効に車線逸脱防止の機能を発揮しない可能性が大き
い。
However, when a large number of candidate points 15 on the screen are rejected without being within the error range, it cannot be said that the white line on the road surface can be recognized effectively. Even if the lateral deviation prevention torque Ty and the steering assist torque Tg1 are calculated based on white line information with low accuracy, there is a high possibility that the function of preventing lane departure will not be effectively exhibited.

【0079】そこで、一定数以上の候補点15が却下さ
れた場合は、白線認識が不調であるとして認識ロスト信
号を制御トルク算出手段5に出力する。ただし、左右の
白線12L,12Rの何れか一方が有効に認識できてい
る場合は、その有効に認識されている白線12に基づい
て制御が行なえるため認識ロスト信号は出力せず、左右
の白線12L,12Rの両方が認識できないときのみ認
識ロスト信号を出力する。
Therefore, when a certain number or more of the candidate points 15 are rejected, the recognition loss signal is output to the control torque calculation means 5 assuming that the white line recognition is malfunctioning. However, if either one of the left and right white lines 12L and 12R can be effectively recognized, the control can be performed based on the effectively recognized white line 12, so that the recognition lost signal is not output and the left and right white lines 12L and 12R are not output. Only when both 12L and 12R cannot be recognized, a recognition lost signal is output.

【0080】制御トルク算出手段5は、画像情報処理手
段3から認識ロスト信号が入力されると、まず、制御ト
ルク算定部5Dの機能要素である切替手段5dにより、
操舵用制御トルク補正手段5Bから代用操舵用制御トル
ク補正手段5Cへ保舵補助トルクの設定にかかる手段を
切り替える。この代用操舵用制御トルク補正手段5C
は、操舵用制御トルク補正手段5Bが横加速度算出手段
7で算出された横加速度Gに基づいて保舵補助トルクT
g1を設定するのに対し、実際に車両1に作用する横加
速度を横Gセンサで検出し、検出された実横加速度G′
に基づいて保舵補助トルクTg2を設定するので、画像
情報処理手段3の白線認識の状態に関係なく保舵制御を
行なうことができる。このため、画像情報処理手段3の
白線認識が単発的に不調になるような場合に、代用操舵
用制御トルク補正手段5Cに切り替えて保舵補助トルク
Tg2を設定することにより、道路状態により保舵制御
が不安定になることを防止することができる。
When the recognition lost signal is input from the image information processing means 3, the control torque calculation means 5 firstly uses the switching means 5d, which is a functional element of the control torque calculation part 5D,
The means for setting the steering assist torque is switched from the steering control torque correcting means 5B to the substitute steering control torque correcting means 5C. This substitute steering control torque correction means 5C
Is based on the lateral acceleration G calculated by the lateral acceleration calculating means 7 by the steering control torque correcting means 5B.
While g1 is set, the lateral acceleration actually acting on the vehicle 1 is detected by the lateral G sensor, and the detected actual lateral acceleration G '
, The steering assist control can be performed regardless of the state of the white line recognition of the image information processing means 3. For this reason, when white line recognition of the image information processing means 3 becomes spontaneously out of order, switching to the substitute steering control torque correction means 5C and setting the steering maintenance assist torque Tg2 enables the steering to be maintained according to the road condition. It is possible to prevent the control from becoming unstable.

【0081】なお、制御トルク算出手段5とコントロー
ラ6との間には、ローパスフィルタ25が介装されてい
るので、保舵補助トルクTg1から保舵補助トルクTg
2への切り替え時におけるトルク変動を平滑化処理する
ことができ、これにより保舵補助トルクは滑らかに連続
するようになり、さらに保舵制御を安定させることがで
きる。
Since the low-pass filter 25 is interposed between the control torque calculating means 5 and the controller 6, the steering assist torque Tg1 is changed to the steering assist torque Tg.
The torque fluctuation at the time of switching to No. 2 can be smoothed, whereby the steering assist torque becomes smoothly continuous, and the steering control can be further stabilized.

【0082】また、代用操舵用制御トルク補正手段5C
は、操舵用制御トルク補正手段5Bと同様に図9に示す
ようなマップから保舵補助トルクTg2を設定するよう
になっているので、保舵補助トルクTg2は実横加速度
G′の大きさに応じて大きくなるよう設定され、ドライ
バは保舵補助トルクTg1による保舵制御に比較して違
和感を感じることはない。
The substitute steering control torque correcting means 5C
Sets the steering assist torque Tg2 from a map as shown in FIG. 9, similarly to the steering control torque correcting means 5B, so that the steering assist torque Tg2 is set to the magnitude of the actual lateral acceleration G '. Accordingly, the driver does not feel a sense of discomfort compared to the steering control using the steering assist torque Tg1.

【0083】一方、横ずれ防止トルクTyによる横ずれ
防止制御に関しては、横ずれ防止トルクTyの算出基準
となる横ずれ量ΔYはカメラ2による画像情報によって
のみ得ることができるため、他の手段で代用することは
できない。そこで、認識ロスト信号が入力されるとゲイ
ンKyを一定速度dKy1で徐々に低下させる。このよ
うに認識ロスト信号に応じて横ずれ防止制御を停止する
ことにより、信頼性の低い白線情報に基づく不適切なト
ルク付与によりドライバに違和感を与えることを防止す
るとともに、徐々にゲインKyを低下させることによ
り、突然横ずれ防止トルクTyの付与が停止されたり白
線認識が正常になり突然再び横ずれ防止トルクTyが付
与されたりしてドライバが違和感を感じることを防止す
ることができる。
On the other hand, regarding the lateral deviation prevention control using the lateral deviation prevention torque Ty, the lateral deviation amount ΔY, which is the reference for calculating the lateral deviation prevention torque Ty, can be obtained only by the image information from the camera 2. Can not. Therefore, when the recognition lost signal is input, the gain Ky is gradually reduced at a constant speed dKy1. By stopping the lateral displacement prevention control according to the recognition lost signal in this way, it is possible to prevent the driver from feeling uncomfortable due to improper torque application based on unreliable white line information, and to gradually reduce the gain Ky. As a result, it is possible to prevent the driver from feeling uncomfortable because the application of the lateral displacement prevention torque Ty is suddenly stopped or the white line recognition becomes normal and the lateral displacement prevention torque Ty is suddenly applied again.

【0084】こうして、ゲインKyが0となり横ずれ防
止トルクTyの付与が停止されると、実横加速度G′に
基づく保舵補助トルクTg2のみが操舵用制御トルクT
cとして付与されることになるが、実横加速度G′はカ
ーブ路のみならず車両の蛇行運転等の他の要因によって
も発生するため、この保舵補助トルクTg2によっては
必ずしも正確な保舵制御を行うことはできず、不必要な
トルク付与によりドライバに違和感を与える可能性もあ
る。つまり、この実横加速度G′に基づく保舵補助トル
クTg2は、白線認識が断続的に不調になり横加速度算
出手段7による横加速度Gの算出が正確に行なえなくな
ったような場合に、白線認識が正常に回復するまでの間
一時的に代用するには有効であるが、恒常的な使用には
不適当である。
In this way, when the gain Ky becomes 0 and the application of the lateral displacement prevention torque Ty is stopped, only the steering assist torque Tg2 based on the actual lateral acceleration G 'is changed to the steering control torque Tg.
However, since the actual lateral acceleration G ′ is generated not only by a curved road but also by other factors such as a meandering operation of the vehicle, accurate steering control is not necessarily performed by the steering assist torque Tg2. Cannot be performed, and the driver may feel uncomfortable due to unnecessary torque application. That is, the steering assist torque Tg2 based on the actual lateral acceleration G 'is used when the white line recognition is intermittently malfunctioning and the lateral acceleration calculating means 7 cannot calculate the lateral acceleration G accurately. Is effective for temporarily substituting until normal recovery, but not suitable for permanent use.

【0085】そこで、認識ロスト信号が所定時間続いた
場合には、単発的な白線認識の不調ではないと判断し、
横ずれ防止制御と同様に一定速度dKg1で徐々にゲイ
ンKgを小さくしていき、数秒間かけて停止する。この
ように認識ロスト信号の入力後所定時間経過した後に保
舵補助トルクTg2による保舵制御を停止することによ
り、単発的な白線認識の不調の場合は保舵制御の連続性
を保つとともに、横加速度算出手段7による横加速度G
に比べて信頼性の低い実横加速度G′に基づく不適切な
トルク付与が長期間続けられることによるドライバの違
和感を防止することができ、さらに、徐々にゲインKg
を低下させることにより、突然保舵補助トルクTg2の
付与が停止されてドライバが違和感を感じることを防止
することができる。
Therefore, if the recognition lost signal continues for a predetermined time, it is determined that there is no single white line recognition malfunction.
Similarly to the lateral displacement prevention control, the gain Kg is gradually reduced at a constant speed dKg1, and the operation is stopped for several seconds. In this way, by stopping the steering control by the steering assist torque Tg2 after a predetermined time has elapsed after the input of the recognition lost signal, the continuity of the steering control can be maintained in the case of a single white line recognition failure, and the lateral Lateral acceleration G by acceleration calculation means 7
It is possible to prevent the driver from feeling uncomfortable due to the improper application of torque based on the actual lateral acceleration G ', which is less reliable than a long time, and further to gradually increase the gain Kg.
Can be prevented from suddenly stopping the application of the steering assist torque Tg2 and causing the driver to feel uncomfortable.

【0086】そして、認識ロスト信号が所定時間以上続
いた場合は、ゲインKy,Kgともに0となり操舵用制
御トルクTcの付与による車線逸脱防止制御は停止され
るが、白線認識が回復した場合には、再び操舵用制御ト
ルクTcの付与による車線逸脱防止制御が再開される。
なお、このとき、切替手段5dは操舵用制御トルク補正
手段5B側へ切り替わり、横加速度算出手段7により算
出された横加速度Gに基づいて保舵補助トルクTg1が
設定されるので、安定した保舵制御を行なうことができ
る。
When the recognition lost signal continues for a predetermined time or more, both the gains Ky and Kg become 0 and the lane departure prevention control by applying the steering control torque Tc is stopped. Then, the lane departure prevention control by the application of the steering control torque Tc is restarted.
At this time, the switching means 5d switches to the steering control torque correcting means 5B, and the steering assist torque Tg1 is set based on the lateral acceleration G calculated by the lateral acceleration calculating means 7, so that the stable steering is maintained. Control can be performed.

【0087】また、車線逸脱防止制御の再開にあたりゲ
インKy,Kgはともに一定速度dKy2,dKg2で
徐々に増加していくので、突然のトルク付与によるドラ
イバの違和感を防止することができる。このように、本
車線逸脱防止装置によれば、道路状況により画像情報処
理手段3による白線認識が不調になった場合には、保舵
制御に関しては白線認識が正常になるまで実横加速度
G′を代用し、不調状態が長時間続く場合にはゲインK
y,Kgを徐々に低下させて制御を停止するので、制御
が不連続になりドライバに違和感を与えることを防止で
きるのである。
Further, when the lane departure prevention control is restarted, the gains Ky and Kg both gradually increase at the constant speeds dKy2 and dKg2, so that it is possible to prevent the driver from feeling uncomfortable due to sudden torque application. As described above, according to the present lane departure prevention device, when the white line recognition by the image information processing unit 3 becomes abnormal due to the road condition, the actual lateral acceleration G ′ is maintained until the white line recognition becomes normal with respect to steering control. If the malfunction condition continues for a long time, the gain K
Since the control is stopped by gradually decreasing y and Kg, it is possible to prevent the control from becoming discontinuous and giving the driver an uncomfortable feeling.

【0088】また、ローパスフィルタ25により、操舵
用制御トルクTcが平滑化処理されて出力されるので、
操舵アクチュエータ21で発生する操舵用制御トルクが
急変することなく滑らかに連続するようになり、車線逸
脱防止の制御を安定させることができる利点もある。
Further, the steering control torque Tc is smoothed by the low-pass filter 25 and output, so that
There is also an advantage that the control torque for steering generated by the steering actuator 21 can be smoothly continued without abrupt change, and the control for preventing lane departure can be stabilized.

【0089】[0089]

【発明の効果】以上詳述したように、請求項1記載の本
発明の車線逸脱防止装置によれば、白線認識手段で認識
された道路上の白線から走行車線を推定し、自車両がこ
の走行車線から逸脱しそうになるとこれを防止する方向
にドライバの操舵力とは別に操舵用制御トルクが操舵ア
クチュエータにより付与され、しかも、操舵用制御トル
クは車両の横ずれ量や横加速度に応じた大きさに設定さ
れるので、車両が逸脱しようとしている度合いに応じて
且つ路面のカーブ状況を考慮しながら適切な大きさの操
舵用制御トルクを付与することができるようになり、車
線逸脱防止の案内を状況に応じて的確に行なうことがで
きるとともに、白線認識手段の白線認識が不調のときに
は、横加速度算出手段で算出される横加速度に代えて横
加速度検出手段で検出される実横加速度を横加速度対応
制御トルクの算出に代用するので、白線認識の不調によ
り制御が不連続になりドライバが違和感を感じることを
防止することができる。
As described above in detail, according to the lane departure prevention apparatus of the present invention, the travel lane is estimated from the white line on the road recognized by the white line recognition means, and the own vehicle can recognize the travel lane. Steering control torque is applied by the steering actuator separately from the driver's steering force in a direction to prevent the vehicle from deviating from the traveling lane, and the steering control torque has a magnitude corresponding to the amount of lateral displacement or lateral acceleration of the vehicle. It is possible to apply a steering control torque of an appropriate magnitude according to the degree of the vehicle going to deviate and taking into consideration the curve condition of the road surface, so that guidance for lane departure prevention can be provided. It can be performed accurately according to the situation, and when the white line recognition of the white line recognition unit is not normal, the lateral acceleration detection unit replaces the lateral acceleration calculated by the lateral acceleration calculation unit. Since substituting actual lateral acceleration issued for the calculation of the lateral acceleration corresponding control torque can be upset by the control becomes discontinuous driver of the white line recognition is prevented from feeling uncomfortable.

【0090】請求項2記載の本発明の車線逸脱防止装置
によれば、白線認識手段における白線認識が不調になる
と、制御ゲインを徐々に低下させていくことにより横ず
れ量対応制御トルクの付与を停止するので、信頼性の低
い白線情報に基づく不適切なトルク付与によりドライバ
に違和感を与えることを防止することができるととも
に、突然横ずれ量対応制御トルクの付与が停止されてド
ライバが違和感を感じることも防止することができる。
According to the lane departure prevention device of the present invention, when the white line recognition by the white line recognition means becomes malfunctioning, the application of the control torque corresponding to the lateral deviation amount is stopped by gradually decreasing the control gain. Therefore, it is possible to prevent the driver from feeling uncomfortable due to improper torque application based on unreliable white line information, and the driver may suddenly stop applying the lateral displacement amount control torque and feel uncomfortable. Can be prevented.

【0091】さらに、請求項3記載の本発明の車線逸脱
防止装置によれば、白線認識手段における白線認識の不
調状態が所定時間以上継続したときには、制御ゲインを
徐々に低下させていくことにより実横加速度に基づく横
加速度対応制御トルクの付与を停止するので、単発的な
白線認識の不調の場合は実横加速度に基づく横加速度対
応制御トルクにより制御の連続性を保つことができると
ともに、信頼性の低い実横加速度に基づく不適切なトル
ク付与が長期間続けられることによるドライバの違和感
を防止することができ、さらに、徐々に制御ゲインを低
下させることにより制御が滑らかになり、突然横加速度
対応制御トルクの付与が停止されてドライバが違和感を
感じることを防止することができる。
Further, according to the lane departure prevention device of the present invention, when the malfunction of white line recognition by the white line recognition means has continued for a predetermined time or more, the control gain is gradually decreased to thereby reduce the actual gain. Since the application of the control torque corresponding to the lateral acceleration based on the lateral acceleration is stopped, the continuity of the control can be maintained by the control torque corresponding to the lateral acceleration based on the actual lateral acceleration in the case of sporadic white line recognition failure, and the reliability is improved. It is possible to prevent the driver from feeling uncomfortable due to the improper torque application based on the low actual lateral acceleration being continued for a long period of time. It is possible to prevent the driver from feeling uncomfortable when the application of the control torque is stopped.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態としての車線逸脱防止装置
にかかる制御トルク算出手段の構成を示すブロック図で
ある。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a control torque calculating means according to a lane departure prevention device as one embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施形態としての車線逸脱防止装置
の構成を模式的に示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram schematically illustrating a configuration of a lane departure prevention device as one embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施形態にかかる走行レーン認識の
ための画像処理を説明する図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating image processing for driving lane recognition according to an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施形態にかかる走行レーン認識を
(a)〜(f)の順で説明する模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating traveling lane recognition according to an embodiment of the present invention in the order of (a) to (f).

【図5】走行レーン認識を説明する模式的な平面図であ
る。
FIG. 5 is a schematic plan view illustrating travel lane recognition.

【図6】走行レーンの曲率の算出について説明するため
の説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram for describing calculation of a curvature of a traveling lane.

【図7】本発明の一実施形態としての車線逸脱防止装置
にかかる横ずれ防止トルクの設定マップの一例を示す図
である。
FIG. 7 is a diagram showing an example of a map for setting a side slip prevention torque applied to the lane departure prevention device as one embodiment of the present invention.

【図8】本発明の一実施形態としての車線逸脱防止装置
にかかる横ずれ防止トルクの設定マップの他の例を示す
図である。
FIG. 8 is a diagram showing another example of a map for setting a side slip prevention torque applied to the lane departure prevention device as one embodiment of the present invention.

【図9】本発明の一実施形態としての車線逸脱防止装置
にかかる保舵補助トルクの設定マップの一例を示す図で
ある。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a map for setting a steering assist torque according to the lane departure prevention device as one embodiment of the present invention.

【図10】本発明の一実施形態としての車線逸脱防止装
置にかかる保舵補助トルクの設定マップの他の例を示す
図である。
FIG. 10 is a diagram showing another example of a setting map of the steering assist torque according to the lane departure prevention device as one embodiment of the present invention.

【図11】本発明の一実施形態としての車線逸脱防止装
置にかかる制御ゲインの認識ロスト信号の入力に対応し
た時間変化を示す図であり、(a)は認識ロスト信号の
入力を示す図、(b)はゲインKyの時間変化を示す
図、(c)はゲインKgの時間変化と保舵トルクの切替
を示す図であり、時間軸は一致している。
11A and 11B are diagrams showing a time change corresponding to input of a recognition lost signal of a control gain according to the lane departure prevention device as one embodiment of the present invention, and FIG. 11A is a diagram showing input of a recognition lost signal; (B) is a diagram showing the time change of the gain Ky, (c) is a diagram showing the time change of the gain Kg and the switching of the steering torque, and the time axes coincide.

【図12】本発明の一実施形態としての車線逸脱防止装
置にそなえられる操舵アクチュエータの構成の一例を示
す図である。
FIG. 12 is a diagram showing an example of a configuration of a steering actuator provided in the lane departure prevention device as one embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 車両 2 カメラ(画像情報入力手段) 3 画像情報処理手段(白線認識手段) 4 走行レーン推定手段(走行車線推定手段) 4A 横ずれ量算出手段 4B 道路曲率算出手段 5 制御トルク算出手段 5A 横ずれ対応操舵用制御トルク算出手段 5B 保舵用制御トルク算出手段 5C 代用保舵用制御トルク算出手段 5D 制御トルク算定部 5d 切替手段 6 制御手段(コントローラ) 7 横加速度算出手段 21 操舵アクチュエータ 25 ローパスフィルタ 27 操舵角センサ 31 横Gセンサ(横加速度検出手段) 32 車速センサ LC 道路中心線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle 2 Camera (image information input means) 3 Image information processing means (white line recognition means) 4 Traveling lane estimating means (traveling lane estimating means) 4A Side slip amount calculating means 4B Road curvature calculating means 5 Control torque calculating means 5A Steering corresponding to side slip Control torque calculation means 5B control torque calculation means for steering maintenance 5C control torque calculation means for substitute steering maintenance 5D control torque calculation unit 5d switching means 6 control means (controller) 7 lateral acceleration calculation means 21 steering actuator 25 low-pass filter 27 steering angle Sensor 31 Lateral G sensor (lateral acceleration detecting means) 32 Vehicle speed sensor LC Road center line

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 太田 貴志 東京都港区芝五丁目33番8号 三菱自動 車工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平7−81602(JP,A) 特開 平4−108081(JP,A) 特開 平8−85469(JP,A) 特開 平4−273301(JP,A) 特開 平7−110712(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B62D 6/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Takashi Ota 5-33-8 Shiba, Minato-ku, Tokyo Inside Mitsubishi Motors Corporation (56) References JP-A-7-81602 (JP, A) JP JP-A-4-108081 (JP, A) JP-A-8-85469 (JP, A) JP-A-4-273301 (JP, A) JP-A-7-110712 (JP, A) (58) Fields studied (Int .Cl. 7 , DB name) B62D 6/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 自車両が走行車線から逸脱しそうになる
とこれを防止する方向にドライバの加える操舵トルクと
は別にドライバが容易に打ち勝てる程度の操舵用制御ト
ルクを該車両の操舵アクチュエータにより付与させて該
車両の車線逸脱の防止を案内する車線逸脱防止装置であ
って、 該車両の前方の道路画像を入力する画像情報入力手段
と、 該画像情報入力手段で得られた道路画像情報から該道路
上の白線を認識する白線認識手段と、 該白線認識手段で認識された該白線から該走行車線を推
定する走行車線推定手段と、 該走行車線推定手段で推定された該走行車線の基準位置
からの該車両の走行位置の横ずれ量を算出する横ずれ量
算出手段と、 該走行車線推定手段で推定された該走行車線の道路曲率
から該車両に作用する横加速度を算出する横加速度算出
手段と、 該横ずれ量算出手段で算出された該横ずれ量に基づいて
横ずれ量対応制御トルクを算出するとともに該横加速度
算出手段で算出された該横加速度に基づいて横加速度対
応制御トルクを算出し、該横ずれ量対応制御トルクと該
横加速度対応制御トルクとから該操舵用制御トルクを算
出する制御トルク算出手段と、 該制御トルク算出手段で算出された該操舵用制御トルク
が該車両の該走行車線からの逸脱を防止する方向に発生
するように該操舵アクチュエータを制御する制御手段と
をそなえるとともに、 該車両に加わる実横加速度を検出する横加速度検出手段
とをそなえ、 該制御トルク算出手段は、該白線認識手段における該白
線認識が不調のときは、該横加速度算出手段で算出され
る該横加速度に代えて該横加速度検出手段で検出される
該実横加速度に基づいて該横加速度対応制御トルクを算
出することを特徴とする、車線逸脱防止装置。
When the vehicle is about to deviate from the travel lane, a steering control torque that the driver can easily overcome is applied by a steering actuator of the vehicle separately from the steering torque applied by the driver in a direction to prevent the deviation from the traveling lane. A lane departure prevention device for guiding lane departure prevention of the vehicle, comprising: image information input means for inputting a road image ahead of the vehicle; and road image information obtained by the image information input means. White line recognizing means for recognizing the white lane of the vehicle, traveling lane estimating means for estimating the traveling lane from the white line recognized by the white line recognizing means, and a reference value of the traveling lane estimated by the traveling lane estimating means. A lateral displacement amount calculating means for calculating a lateral displacement amount of a traveling position of the vehicle; and a lateral acceleration acting on the vehicle from a road curvature of the traveling lane estimated by the traveling lane estimating means. A lateral acceleration calculating means for calculating a lateral displacement amount control torque based on the lateral displacement amount calculated by the lateral displacement amount calculating means, and a lateral acceleration corresponding control based on the lateral acceleration calculated by the lateral acceleration calculating means. Control torque calculating means for calculating a torque, and calculating the steering control torque from the lateral displacement amount control torque and the lateral acceleration corresponding control torque; the steering control torque calculated by the control torque calculation means is Control means for controlling the steering actuator so that the vehicle is deviated from the traveling lane, and lateral acceleration detecting means for detecting actual lateral acceleration applied to the vehicle. When the white line recognition by the white line recognition unit is not normal, the torque calculation unit replaces the lateral acceleration calculated by the lateral acceleration calculation unit with the lateral acceleration. And calculates the lateral acceleration corresponding control torque based on the output said actual lateral acceleration detected by means, the lane departure prevention apparatus.
【請求項2】 該制御トルク算出手段は、該白線認識手
段における該白線認識が不調になると、該横ずれ量算出
手段で算出された該横ずれ量に基づく該横ずれ量対応制
御トルクの制御ゲインを徐々に低下させていくことを特
徴とする、請求項1記載の車線逸脱防止装置。
2. The control torque calculating means, when the white line recognition by the white line recognizing means becomes abnormal, gradually increases the control gain of the control torque corresponding to the lateral shift amount based on the lateral shift amount calculated by the lateral shift amount calculating means. The lane departure prevention device according to claim 1, characterized in that the lane departure prevention device is lowered.
【請求項3】 該制御トルク算出手段は、該白線認識手
段における該白線認識の不調状態が所定時間以上継続す
ると、該横加速度検出手段で検出された該実横加速度に
基づく該横加速度対応制御トルクの制御ゲインを徐々に
低下させていくことを特徴とする、請求項1又は2記載
の車線逸脱防止装置。
3. The lateral-torque corresponding control based on the actual lateral acceleration detected by the lateral-acceleration detecting means when the white-line recognizing means malfunctions in the white-line recognition for a predetermined time or more. 3. The lane departure prevention device according to claim 1, wherein a torque control gain is gradually reduced.
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