JP3246421B2 - Lane departure prevention device - Google Patents

Lane departure prevention device

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JP3246421B2
JP3246421B2 JP31737897A JP31737897A JP3246421B2 JP 3246421 B2 JP3246421 B2 JP 3246421B2 JP 31737897 A JP31737897 A JP 31737897A JP 31737897 A JP31737897 A JP 31737897A JP 3246421 B2 JP3246421 B2 JP 3246421B2
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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 deviating from the driving 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 attitude of a vehicle with respect to a traveling road, performing automatic driving control of a vehicle based on the position and guiding the driving of a driver. 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 car, and the driving guide device informs the driver of a driver's driving error and assists driving in a 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 development of a driving guidance device with higher practicality is desired.

【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 a vehicle is inadvertently deviating from a driving lane. However, simply issuing a warning may not be effective for a driver who is dozing off, so that 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
Japanese Patent Application Laid-Open No.-104850) 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 buffering with other vehicles. For this reason, in such a case, instead of returning the vehicle to a certain position in the driving 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 driving lane ( JP-A-5-297939 has also been proposed.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な運転案内装置の一つである車線逸脱防止装置の場合、
自動車が走行車線から逸脱しないようにするためにドラ
イバの加える操舵トルクとは別に操舵用アクチュエータ
を通じて操舵用制御トルクを加えることが必要になる
が、この場合に加える操舵用制御トルクは、小さ過ぎて
は効果を期待することができず、逆に、大きすぎてはド
ライバ自身による操舵操作の妨げとなってしまう。
By the way, in the case of the lane departure prevention device which is one of the driving guide devices as described above,
In order to prevent the vehicle from deviating from the driving lane, it is necessary to apply a steering control torque through a steering actuator separately from the steering torque applied by the driver, but the steering control torque applied in this case is too small. The effect cannot be expected. On the other hand, if it is too large, the steering operation by the driver itself is hindered.

【0007】つまり、このような運転案内としての車線
逸脱防止のための操舵用制御トルクは、ドライバの操舵
操作を案内したりドライバの操舵上のミスを解消する方
向へ操舵を補助したりするものであり、操舵する主体は
あくまでもドライバである。従って、この場合の操舵用
制御トルクの付与は、自動車が走行車線を逸脱しそうに
なっていることをドライバに知らせることが主目的であ
り、実際に車両を車線内に保持するための操舵トルクは
ドライバ自身により加えられるようにしたい。
That is, the steering control torque for preventing the lane departure as the driving guide is for guiding the driver's steering operation or assisting the steering in the direction to eliminate the driver's steering error. And the driver is the driver. Accordingly, the main purpose of the application of the steering control torque in this case is to inform the driver that the vehicle is about to deviate from the driving lane, and the steering torque for actually holding the vehicle in the lane is I want to be added by the driver itself.

【0008】特に、自動車がドライバの意に反して走行
車線から逸脱しそうになっているか否かの判断を的確に
行なうのは困難である。例えば単純に自動車が走行車線
内の所定の範囲から外れそうになったら自動車が意に反
して走行車線から逸脱しそうな状態であると判断するこ
とができるが、これでは、車線変更などドライバの意思
で走行車線から脱しようとするときにも意に反した走行
車線逸脱と判定してしまうことになる。
[0008] In particular, it is difficult to accurately determine whether the vehicle is about to deviate from the driving lane against the driver's will. For example, if the vehicle is about to deviate from the predetermined range in the driving lane, it can be determined that the vehicle is likely to deviate from the driving lane unexpectedly. Therefore, when the vehicle tries to deviate from the traffic lane, it is determined that the vehicle is deviating from the traffic lane.

【0009】このような判定に基づいて操舵用アクチュ
エータにより制御トルクを発生させると、ドライバの意
思で走行車線から脱しようと操舵操作するときに、この
ドライバの操舵操作に対抗する方向に操舵用制御トルク
が発生することになり、操舵用制御トルクが大き過ぎる
とドライバの意思による車線変更等の操舵操作に支障を
来すことになり、この点からも、操舵用制御トルクが過
剰にならないようにしたい。
When a control torque is generated by the steering actuator based on the above determination, the steering control is performed in a direction opposing the driver's steering operation when the driver intends to deviate from the traveling lane. Torque will be generated, and if the steering control torque is too large, it will interfere with the steering operation such as lane change by the driver's intention, and from this point too, make sure that the steering control torque does not become excessive. Want to.

【0010】また、このような操舵用制御トルクを付与
した場合、ドライバは一般に操舵用制御トルクの大きさ
に応じた反応を示すものと考えられる。つまり、操舵用
制御トルクを大きくすれば、ドライバは比較的速やかに
車線逸脱回避のための操舵操作を行なうものと考えられ
る。このため、操舵用制御トルクの大きさは、単に過剰
にならないようにするだけでなく、車両が走行車線から
逸脱しようとしている度合い(例えば走行車線の基準位
置からの車両の横ずれ量)に応じたものにすることが、
車線からの逸脱を速やか且つ円滑に回避する上で好まし
い。
[0010] When such a steering control torque is applied, it is generally considered that the driver responds according to the magnitude of the steering control torque. That is, when the steering control torque is increased, it is considered that the driver performs the steering operation for avoiding the lane departure relatively quickly. For this reason, the magnitude of the steering control torque does not simply become excessive, but also depends on the degree to which the vehicle is going to deviate from the traveling lane (for example, the amount of lateral displacement of the vehicle from the reference position of the traveling lane). Things to do
This is preferable for quickly and smoothly avoiding departure from the lane.

【0011】さらに、車両は路面状態や走行状態に応じ
て横方向への力を受けることがあり、このような横力は
車両の操舵にも影響する。例えば一般にカーブ路では、
走行速度や回転半径に応じて車両には横方向への加速度
(いわゆる遠心力)が作用するため、この点を考慮して
操舵用制御トルクの大きさや方向を設定するようにした
い。
Further, the vehicle may be subjected to a lateral force depending on a road surface condition or a running condition, and such a lateral force affects the steering of the vehicle. For example, generally on a curved road,
Since lateral acceleration (so-called centrifugal force) acts on the vehicle according to the traveling speed and the turning radius, it is desired to set the magnitude and direction of the steering control torque in consideration of this point.

【0012】本発明は、上述の課題に鑑み創案されたも
ので、ドライバの意思による操舵操作を妨げることなく
且つ車両が走行車線から逸脱しようとしている度合いや
横方向への加速度等に応じて適切な操舵用制御トルクを
付与することにより車線逸脱の回避をドライバに的確に
案内できるようにした、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-described problems, and does not hinder a driver's intentional steering operation, and is suitable in accordance with the degree of the vehicle trying to deviate from the lane, lateral acceleration, and the like. It is an object of the present invention to provide a lane departure prevention device that can appropriately guide a driver to avoid a lane departure by applying a proper steering control torque.

【0013】[0013]

【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、横ずれ量算出手段
が、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、制御トルク算出手段が、横ずれ量算出手段
で算出された横ずれ量に基づいて操舵用制御トルクを算
出する。このとき、制御トルク算出手段の制御トルク補
正手段では、横ずれ量に基づいて算出した制御トルクを
さらに横加速度検出手段で検出された横加速度に基づい
て補正して、横ずれ量及び横加速度に基づくと共にドラ
イバが容易に打ち勝てる程度の大きさの操舵用制御トル
クを設定する。
Therefore, in the lane departure prevention apparatus according to the first aspect of the present invention, the lateral deviation amount calculating means calculates the lateral deviation amount of the traveling position of the vehicle from the reference position of the traveling lane, The control torque calculating means calculates a steering control torque based on the lateral displacement calculated by the lateral displacement calculating means. At this time, the control torque correction means of the control torque calculation means further corrects the control torque calculated based on the lateral displacement amount based on the lateral acceleration detected by the lateral acceleration detection means, and further corrects the control torque based on the lateral displacement amount and the lateral acceleration. Set a steering control torque large enough for the driver to easily overcome.

【0014】制御手段は、このように制御トルク算出手
段で設定された制御トルクが横ずれ量を減らす方向に発
生するように車両の操舵アクチュエータを制御する。こ
れにより、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で且つ車両の横ずれ
量や車両に作用する横加速度に応じた操舵用制御トルク
が操舵アクチュエータにより付与されて車両の車線逸脱
の防止が案内される。
The control means controls the steering actuator of the vehicle such that the control torque set by the control torque calculation means is generated in a direction to reduce the lateral shift amount. In this way, when the driver's own vehicle is likely to deviate from the lane, the driver can easily overcome the steering torque applied in a direction to prevent the vehicle from deviating from the driving lane, and the steering according to the amount of lateral displacement of the vehicle and the lateral acceleration acting on the vehicle. Control torque is applied by the steering actuator to prevent the vehicle from departing from the lane.

【0015】また、請求項2記載の本発明の車線逸脱防
止装置では、制御トルク補正手段にそなえられた補正量
算出手段が横加速度検出手段で検出された横加速度に基
づいて制御トルクの補正量を算出し、補正量加算手段が
横ずれ量算出手段で算出された横ずれ量に基づいて算出
された制御トルクにこの補正量を加算する。これによ
り、路面の状況により車両の横ずれ量が検出できない場
合でも、車両に加わる横加速度に応じて設定される補正
量が、ドライバの操舵力とは別に操舵アクチュエータに
より付与されてロバスト性が確保される。
According to a second aspect of the present invention, in the lane departure prevention apparatus according to the present invention, the correction amount calculating means provided in the control torque correcting means determines the correction amount of the control torque based on the lateral acceleration detected by the lateral acceleration detecting means. Is calculated, and the correction amount adding means adds this correction amount to the control torque calculated based on the lateral displacement amount calculated by the lateral displacement amount calculating means. As a result, even when the amount of lateral displacement of the vehicle cannot be detected due to the road surface condition, the correction amount set according to the lateral acceleration applied to the vehicle is provided by the steering actuator separately from the steering force of the driver, and robustness is secured. You.

【0016】さらに、請求項3記載の本発明の車線逸脱
防止装置では、横ずれ量算出手段が、まず車両の現在の
横ずれ量を算出し、この現在の横ずれ量に、車両の現在
の進行方向と道路のカーブ状況とから得られる車両の所
定時間後の横ずれ変化量を加算して、車両の所定時間後
の横ずれ量を予測する。そして、この予測横ずれ量を該
制御トルク算出該手段に出力する。
Further, in the lane departure prevention device according to the present invention, the lateral deviation calculating means first calculates the current lateral deviation of the vehicle, and adds the current lateral deviation to the current traveling direction of the vehicle. The lateral displacement change amount of the vehicle after a predetermined time obtained from the road curve situation is added to predict the lateral displacement amount of the vehicle after a predetermined time. Then, the predicted lateral shift amount is output to the control torque calculating means.

【0017】これにより、車両が逸脱しようとしている
度合いが前もって把握され、適切な大きさの操舵用制御
トルクが付与されて状況に応じた的確な車線逸脱防止の
案内が行なわれる。
As a result, the degree to which the vehicle is going to deviate is grasped in advance, and an appropriate amount of steering control torque is applied, so that accurate guidance for lane departure prevention according to the situation is provided.

【0018】[0018]

【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11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1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 11 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 a vehicle from deviating from a driving 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. 1 (this steering torque is used to distinguish it from the steering torque applied by the driver). Control torque) to warn the driver during steering of a lane departure through a steering wheel (hereinafter, also referred to as a steering wheel) 20.

【0019】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 alert 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 a driver's steering operation that recognizes that the vehicle is likely to depart from the lane due to the application of the control torque.

【0020】したがって、本車線逸脱防止装置は、図1
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2と、カメラ2からの画像情報から画像
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後における横ずれ量Δ
Yを予測して算出する横ずれ量算出手段4Aとをそなえ
ている。
Therefore, the present lane departure prevention device is shown in FIG.
As shown in FIG. 7, in order to recognize the position of the host vehicle with respect to the traveling lane, the camera 2 serving as an image pickup means for picking up an image of the road condition ahead of the vehicle 1 and image information from the image information from the camera 2 are appropriately processed. Image information processing means 3 for recognizing the left and right white line positions on the road ahead, and the amount of lateral deviation Δ after a predetermined time from the reference position of the traveling lane (traveling lane) of the vehicle from the white line position image information by the image information processing means
A lateral displacement amount calculating means 4A for predicting and calculating Y is provided.

【0021】なお、この横ずれ量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す
る。また、横ずれ量算出手段4Aは、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4内の機能要素としてそなえられている。さら
に、本車線逸脱防止装置は、この横ずれ量算出手段4A
により算出された横ずれ量(横偏差)ΔY、即ち、車線
を逸脱しそうな度合いに基づいて、操舵用制御トルクT
c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Δ
Yを減らす方向に発生するように操舵アクチュエータ2
1を制御する制御手段(コントローラ)6とをそなえて
いる。
It should be noted that the lateral deviation amount ΔY corresponds to a determination parameter relating to the degree that the vehicle 1 is likely to depart from the lane. The lateral displacement amount calculating means 4A is provided as a functional element in the traveling lane estimating means 4 for estimating the relative position of the traveling lane (traveling lane) with respect to the own vehicle. Further, the lane departure prevention device is provided with the lateral displacement amount calculating means 4A.
Is calculated based on the lateral deviation amount (lateral deviation) ΔY, that is, the degree of departure from the lane.
c, a steering actuator 21 that can apply a steering control torque to the steering system separately from the steering torque applied by the driver, and a steering control torque Tc calculated by the control torque calculation unit 5. Is the lateral displacement Δ
Steering actuator 2 so that it occurs in the direction to decrease Y
1 is provided with a control means (controller) 6 for controlling the controller 1.

【0022】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 section 24 for displaying the control torque is provided. I have.

【0023】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),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,ROM,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), the control torque calculating means 5, and the controller 6 are electronic control units having a CPU, an input / output interface, a ROM, a RAM, and the like. It is configured as a unit. First, recognition of the position of the host vehicle with respect to the traveling lane, that is, calculation of the lateral deviation amount ΔY of the host vehicle will be described.

【0024】画像情報処理手段3では、まず、図2に示
すように、カメラ2からの原画像41を取り込み、この
原画像41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42に変
換する。次に、白線12L,12Rの認識について図3
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。
The image information processing means 3 first takes in the original image 41 from the camera 2 and extracts a road white line from the original image 41, as shown in FIG. The image is converted into a two-dimensional image 42 as viewed from above. Next, the recognition of the white lines 12L and 12R is shown in FIG.
This will be described with reference to FIG. Here, the recognition of the white line 12L as the road side 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.

【0025】次に、画像情報認識手段3では、図3
(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3(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 (a), the camera 2 provided in the vehicle 1 uses a camera 2 in a flat area to cover the area in front of the vehicle (for example, 5 m to 30 m).
m), the monochrome image information is fetched, and a part of the image in the vertical direction on the screen is omitted from the image information. Then, a plurality of horizontal lines 11 are set at regular intervals on this screen. The capture of the black-and-white image information is updated every minute control cycle. As shown in FIG. 3B, 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 the 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.

【0026】そして、図3(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3(d)に示す。
Then, as shown in FIG. 3C, the brightness of each horizontal line is differentiated in the horizontal direction from the left. Reference numeral 14 in the drawing 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. Is obtained at the boundary point of which the luminance change becomes negative. An example of such differential data is shown in FIG.

【0027】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3(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 white line candidate as a combination that is considered to be appropriate (the interval from the positive peak to the negative peak is within 30 dots, for example).
As shown in FIG. 3E, the midpoint M is set to the white line candidate point 15.
Save as

【0028】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.

【0029】そして、図3(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の範囲内に入っているかを検証する。
Finally, as shown in FIG. 3F, 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.

【0030】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 interpolated 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.

【0031】走行レーン右端の路側線としての白線12
Rの認識についも、これと同様に行なわれる。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41
上の白線12R,12Lを平面視画像42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。
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. In the estimating means 4, the original image 41 recognized in each recognition cycle
The upper white lines 12R and 12L are converted into a two-dimensional image 42,
Based on the road centerline LC R from traveling 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 can estimate, and performs the estimation of the road centerline LC. And this 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.

【0032】なお、偏角βとは、図4に示すように、屈
曲した道路中心線LCの接線と車両中心線方向とがなす
角であり、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)における基準線位置情報と、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)における基準線位置情報とから算
出することができる。
The declination β is, as shown in FIG. 4, the angle between the tangent to the curved road center line LC and the vehicle center line direction. Reference line position information at a first detection point (shown as perigee in the figure) which is a near detection level, and a second detection point (apogee in the figure, which is a predetermined distance L further from the vehicle 1 than this perigee) ) Is calculated from the reference line position information shown in FIG.

【0033】つまり、偏角βは、これらの第1検出点と
第2検出点とを結んだ直線と、車両1の中心線とがなす
角として算出するようになっている。このようにして算
出される偏角は、第1検出点と第2検出点との中間地点
(図中×印)における偏角であり、少なくとも車両1か
ら一定以上前方の地点の偏角である。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後に到達すると予測できる地点
(LC2,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の中心線
(P1P2)とがなす角を偏角βとして算出する。
That is, the declination β is calculated as an angle between a straight line connecting the first detection point and the second detection point and the center line of the vehicle 1. The declination calculated in this way is a declination at an intermediate point (x mark in the figure) between the first detection point and the second detection point, and is a declination of a point at least a certain distance ahead of the vehicle 1. . In this example, the lateral distance between the vehicle center line (see point P1) and the road center line LC (see point LC1) at the first detection point closest to the vehicle (in the road width direction, that is, in the camera image direction). Is calculated as the lateral displacement amount (current lateral deviation) ΔY 0 at the present time. The second detection point is the first detection point.
A point (LC2, P2) that can be predicted to arrive after a predetermined time t from the detection point, that is, a point separated by a distance L obtained by multiplying the current vehicle speed V by the predetermined time t from the first detection point. First detection point (LC1) and second detection point (LC1)
The angle between the straight line connecting the detection point (LC2) and the center line (P1P2) of the vehicle 1 is calculated as the declination β.

【0034】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。また、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
するようにもなっている。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 displacement 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). Further, the curvature (road curvature) ρ of the traveling lane is estimated based on the image information of the road center line. 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.

【0035】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に基づいて操舵用制御トルクTc
を設定するが、本装置では、この操舵用制御トルクTc
の設定に特徴がある。つまり、この操舵用制御トルクT
c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
さに制限されている。
The control torque calculating means 5 calculates the steering control torque Tc based on the amount of lateral displacement of the vehicle with respect to the reference position of the traveling lane (the center position of the road width) thus calculated.
In this apparatus, the steering control torque Tc
There is a feature in the setting. That is, the steering control torque T
c is different from the steering torque used for automatic steering, and the main purpose is to warn the driver. Since the position of the vehicle is corrected by the driver's steering operation, the steering control torque Tc is determined by the driver's steering torque. The size is limited to a size that does not hinder the operation, that is, a size that the driver can easily overcome.

【0036】したがって、車線を逸脱しそうなときにこ
の逸脱を回避する方向に操舵用制御トルクTcを加えた
場合にも、ドライバが車線を逸脱する方向に操舵操作を
行なおうとすれば、十分にこれを行なえるようになって
いる。これにより、車両を走行車線外に退避させるため
の緊急操舵も容易に行なえ、また、レーンチェンジの際
に操舵用制御トルクTcが働いたとしても、レーンチェ
ンジの妨げにはならないようになっている。
Therefore, even when the steering control torque Tc is applied in a direction to avoid the departure when the vehicle is likely to deviate from the lane, it is sufficient if the driver tries to perform the steering operation in the direction deviating from the lane. You can do this. Thus, emergency steering for retreating the vehicle out of the traveling lane can be easily performed, and even if the steering control torque Tc is applied at the time of lane change, the lane change is not hindered. .

【0037】特に、本装置では、単に、車両の横ずれを
防止するためのトルク(横ずれ防止トルク)に基づくだ
けでなく、車両に加わる横加速度に対してハンドルを保
舵し易くするためのトルク(保舵補助トルク)にも基づ
いて、操舵用制御トルクを設定するようになっている。
すなわち、図10に示すように、補正トルク算出手段5
には、横ずれ防止トルクTyを算出してこの横ずれ防止
トルクTyに所定のゲインKyを乗算する機能(横ずれ
対応操舵用制御トルク算出手段)5Bと、この算出手段
5Bによる算出値Ky・Tyに、車両に加わる横加速度
に応じた補正を施す機能(操舵用制御トルク補正手段)
5Aとをそなえている。
In particular, in the present apparatus, not only the torque for preventing the vehicle from laterally shifting (laterally shifting preventing torque), but also the torque (for facilitating the steering of the steering wheel against the lateral acceleration applied to the vehicle). The steering control torque is set based on the steering assist torque.
That is, as shown in FIG.
A function 5B for calculating a lateral slip prevention torque Ty and multiplying the lateral slip prevention torque Ty by a predetermined gain Ky (steering control torque calculating means for side slip) 5B, and a value Ky · Ty calculated by the calculating means 5B include: Function to perform correction according to the lateral acceleration applied to the vehicle (steering control torque correction means)
5A.

【0038】操舵用制御トルク補正手段5Aは、保舵補
助トルクTgを算出してこの保舵補助トルクTgに所定
のゲインKgを乗算する機能(補正量算出手段)5a
と、この補正量算出手段5aによる算出値Kg・Tgを
横ずれ対応操舵用制御トルクKy・Tyに加算すること
で補正を施して、操舵用制御トルクTc(=Ky・Ty
+Kg・Tg)を得る補正量加算手段5bとから構成さ
れる。
The steering control torque correcting means 5A calculates a steering assist torque Tg and multiplies the steering assist torque Tg by a predetermined gain Kg (correction amount calculating means) 5a.
And the correction values Kg and Tg calculated by the correction amount calculation means 5a are added to the steering control torques Ky and Ty corresponding to the lateral deviation to perform the correction, and the steering control torque Tc (= KyTy).
+ Kg · Tg).

【0039】この横加速度に応じた保舵補助トルクによ
る補正は、車両に横加速度が加わる場合には、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。
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Gの大きさに応じて保舵補助トルクTg
を加算し、操舵用制御トルクの補正を行なっている。
In the correction using the steering assist torque in accordance with the lateral acceleration, when the vehicle is subjected to lateral acceleration, a steering force opposing the lateral acceleration is required. This is because the steering control for preventing the lane departure can be performed without a sense of incongruity even on a curved road or the like.
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. Steering assist torque Tg according to the magnitude
Is added to correct the steering control torque.

【0040】ところで、横加速度Gは遠心力のみなら
ず、路面のカント等の車両に加わる他の操舵影響要素も
含んでいるため、本装置によるこの横加速度Gに基づく
制御トルク補正は、カーブ路における遠心力のみならず
車両に作用する種々の操舵影響要素に対して補正するこ
とになる。ここで、横ずれ防止トルクTyについて説明
すると、制御トルク算出手段5では、図5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T
yを設定する。なお、図5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。
Incidentally, since the lateral acceleration G includes not only the centrifugal force but also other steering influence factors applied to the vehicle such as a cant on the road surface, the control torque correction based on the lateral acceleration G by the present apparatus is not performed on the curved road. Is corrected not only for the centrifugal force but also for various steering influence factors acting on the vehicle. Here, a description will be given of the lateral displacement prevention torque Ty. As shown in FIG. 5, the control torque calculation means 5 sets the lateral displacement prevention torque Ty in proportion to the lateral displacement amount ΔY.
Set y. In FIG. 5, 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. The left steering indicates left steering and the downward steering indicates right steering guiding the vehicle to the right side of the lane.

【0041】つまり、図5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、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。
That is, as shown in FIG. 5, when the vehicle deviates from the road center line to the right side, a left-side steering lateral deviation prevention torque Ty for guiding the vehicle to the left side of the lane is set according to the lateral deviation amount 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 limits the driver to a size that can be easily overcome, as described above.

【0042】また、補正量算出手段5aでは、図7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
Tgを設定する。なお、図7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Tg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 correction amount calculating means 5a sets the steering assist torque Tg in proportion to the lateral acceleration G as shown in FIG. In FIG. 7, 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.
The left direction indicates the effect of the lateral acceleration of the vehicle in the left direction, and the ordinate of the steering assist torque Tg indicates that the left direction in which the upward direction guides the vehicle to the left lane and the downward direction in which the vehicle guides the vehicle to the right lane. The right steering is shown.

【0043】図7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Tg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T
gを設定する。ただし、いずれも、保舵補助トルクTg
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Tg
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. 7, if lateral acceleration acts on the vehicle in the right direction, a left-hand steering assist torque Tg for guiding the vehicle to the left side of the lane is set in accordance with the lateral acceleration G. If lateral acceleration in the left direction acts, the steering assist torque T for right steering that guides the vehicle to the right side of the lane according to the lateral acceleration G.
Set g. However, in any case, the steering assist torque Tg
Is limited by a constant value Tgm. Here, if the magnitude of the lateral acceleration G becomes G1, the steering assist torque Tg
Is limited to a constant value Tgm. This limits the driver to a size that can be easily overcome, as described above.

【0044】補正量算出手段5aでは、このように算出
された保舵補助トルクTgに対して適宜のゲインKgを
乗じる。補正量加算手段5bでは、横ずれ量ΔYから算
出した横ずれ対応の操舵用制御トルクKy・Tyに加算
することで、車両の横加速度に応じた補正を行ない、操
舵用制御トルクTc(Tc=Ky×Ty+Kg×Tg)
を得るようになっている。
The correction amount calculating means 5a multiplies the steering assist torque Tg thus calculated by an appropriate gain Kg. The correction amount adding means 5b performs correction in accordance with the lateral acceleration of the vehicle by adding the correction value to the steering control torque Ky · Ty corresponding to the lateral deviation calculated from the lateral deviation amount ΔY, and the steering control torque Tc (Tc = Ky × (Ty + Kg × Tg)
Is to be obtained.

【0045】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11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43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
操舵負担を与えないようになっている。
The steering actuator 21 may be any actuator that can apply torque to the steering shaft. For example, as shown in FIG. 11, 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 43 allows the driver to easily operate the handle 20 even if the motor 41 is stuck. In addition, the motor 41 has a maximum torque set to a necessary minimum, so that even if a failure occurs in the controller 6, an excessive steering load is not applied to the driver.

【0046】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情報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、車線逸脱防止の処理は、例えば図9
に示すように行なわれる。
The output of the control torque calculation information is provided between the control torque calculation means 5 and the controller 6 such that the control torque actually exerted by the steering actuator 21 continues smoothly without sudden change. A low-pass filter 25 for performing a smoothing process is provided. The lane departure prevention device as one embodiment of the present invention is configured as described above.
Is performed as shown in FIG.

【0047】つまり、制御スイッチ23がオンか否かが
判定され(ステップS10)、制御スイッチ23がオン
でなければ車線逸脱防止の処理は行なわないが、制御ス
イッチ23がオンであれば、ステップS20以降の処理
を行なう。即ち、まず、制御トルク算出手段5で横ずれ
量に応じた制御トルクを算出し(ステップS20)、制
御トルク補正手段5Aでこの制御トルクに横加速度に基
づく補正を施し(ステップS30)、コントローラ6を
通じて、この横加速度に基づく補正を施された制御トル
クに応じた制御量で操舵アクチュエータ21を作動させ
るとともに、作動表示部24に表示信号を出力する(ス
テップS40)。
That is, it is determined whether or not the control switch 23 is on (step S10). If the control switch 23 is not on, the lane departure prevention process is not performed. If the control switch 23 is on, step S20 is performed. The following processing is performed. That is, first, the control torque calculating means 5 calculates a control torque according to the lateral displacement amount (step S20), and the control torque correcting means 5A corrects the control torque based on the lateral acceleration (step S30). Then, the steering actuator 21 is operated with a control amount corresponding to the control torque corrected based on the lateral acceleration, and a display signal is output to the operation display unit 24 (step S40).

【0048】このような処理を図10のブロック図を用
いて説明すれば、走行車線に対して、ドライバ側ではこ
れを視覚により認知しながら適宜判断を行なって、操舵
操作を行なう。一方、本車線逸脱防止装置(レーンガイ
ダンスシステム)では、まずカメラ2を通じた画像認識
により走行車線に対するレーン認識を行なって、車両の
車線の基準位置(ここでは、道路中心線LC)からの所
定時間後における横ずれ量ΔYを算出して、この横ずれ
量ΔYから横ずれ防止トルクTyを算出する。さらに、
横加速度センサ31を通じて検出された横加速度Gから
保舵補助トルクTgを算出する。そして、この保舵補助
トルクTgを横ずれ防止トルクTyに加算して操舵用制
御トルクTcを算出し、この操舵用制御トルクに基づい
て操舵アクチュエータ21を作動させる。
The above processing will be described with reference to the block diagram of FIG. 10. In the driving lane, the driver side makes a proper judgment while visually recognizing this, and performs the steering operation. On the other hand, the lane departure prevention device (lane guidance system) first performs lane recognition for the traveling lane by image recognition through the camera 2 and performs a predetermined time from the reference position of the vehicle lane (here, the road center line LC). A lateral displacement amount ΔY is calculated later, and a lateral displacement prevention torque Ty is calculated from the lateral displacement amount ΔY. further,
The steering assist torque Tg is calculated from the lateral acceleration G detected through the lateral acceleration sensor 31. The steering control torque Tc is calculated by adding the steering assist torque Tg to the lateral displacement prevention torque Ty, and the steering actuator 21 is operated based on the steering control torque.

【0049】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。
このような各処理について更に詳述すれば、制御トルク
を算出するにあたり、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、まず、走行
レーン推定手段4により、自車両に対する走行車線(走
行レーン)の相対位置を推定し、これに基づいて現時点
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。
As a result, the steering torque of the driver and the control torque for steering by the steering actuator 21 are added and transmitted to the steered wheels 22 via the power steering device to steer the steered wheels 22. is there.
More specifically, when calculating the control torque, it is necessary to first calculate a lateral shift amount ΔY, which is an index of how much the vehicle deviates from the traveling lane after a predetermined time. In the present device, first, the relative position of the traveling lane (traveling lane) with respect to the own vehicle is estimated by the traveling lane estimating means 4, and the current lateral deviation amount ΔY 0 is calculated based on the estimated position. Here, based on the image information from the camera 2, the lateral distance (the road width direction, the lateral distance of the camera image) between the vehicle center line and the road center line LC at the point (first detection point) closest to the vehicle based on the image information. Is calculated as a lateral shift amount (lateral deviation) ΔY 0 .

【0050】つまり、本装置では、走行レーン左端の白
線12Lと、走行レーン右端の白線12Rとに関して白
線認識を行ない、この白線認識から、車両の走行してい
る走行レーンが車両に対してどのような位置にあるか
(逆に言えば、車両が走行レーンに対してどのような位
置にあるか)を推定するが、まず、各白線12L、12
Rの認識について、左側の白線12Lを例に説明する。
That is, in the present apparatus, white line recognition is performed for the white line 12L at the left end of the running lane and the white line 12R at the right end of the running lane. Position (in other words, the position of the vehicle with respect to the traveling lane) is estimated.
The recognition of R will be described by taking the left white line 12L as an example.

【0051】まず、図3(a)に示すように、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)の白黒画像情報を微小な制御周期毎に取り込み、各
周期毎に、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。そして、図3(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(例えば左右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。なお、初期画面では、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。
First, as shown in FIG.
On a level ground in front of the vehicle (for example, 5 m to 30 m).
The monochrome image information m) is fetched at every minute control cycle, and a plurality of horizontal lines 11 are set at regular intervals on this screen at each cycle. Then, as shown in FIG.
On each horizontal line 11, a required range (for example, left and right 50 pixels [do]) of the white line position on the previous screen
t]) is set as the white line search area (processing target area) 10. In the initial screen, a white line position on a straight road is used as previous screen data.

【0052】このような画像情報から、図3(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
分して、このような各水平線の微分データ〔図3(d)
参照〕から、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、その
中点を白線候補点15として保存する〔図3(e)参
照〕。
From such image information, as shown in FIG. 3 (c), the brightness of each horizontal line is differentiated in the horizontal direction from the left, respectively, and the differential data of each such horizontal line [FIG.
From the left], the peaks of the differential value appear in the order of plus and minus from the left, and the interval between the peaks is considered to be appropriate as the white line 12 (the interval from the plus peak to the minus peak is, for example, within 30 dots). ) Are extracted as white line candidates, and the midpoint thereof is stored as a white line candidate point 15 (see FIG. 3E).

【0053】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。
このように白線候補点15を画面中心に最も近いものに
限定することにより、白線12よりもさらに外側に、ノ
イズの原因となる物体(例えばガードレール14や他の
走行レーンの車両等)が存在する場合であっても、カメ
ラ2による画像情報から白線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.
By limiting the white line candidate point 15 to the one closest to the center of the screen in this way, an object that causes noise (for example, the guardrail 14 or a vehicle in another traveling lane) exists outside the white line 12. Even in this case, the white line 12 can be reliably recognized from the image information obtained by the camera 2.

【0054】最後に、図3(f)に示すように、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、一本上の水平線
11上の候補点15Bが、前回の白線12の傾き分±5
0dotの範囲内に入っているかを比較して、候補点1
5B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を白線位置とみなす。
Finally, as shown in FIG. 3F, the continuity of the white line candidate points 15 in each horizontal line data in the vertical direction 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. If the lowermost point 15A is the white line 12, the candidate point 15B on the upper horizontal line 11 is the inclination ± 5 of the previous white line 12.
0 dot is compared, and candidate point 1
If 5B falls within this range, it is regarded as a white line. If not, the candidate point 15B is rejected, and the coordinates calculated by interpolation from the above-mentioned inclination are regarded as the position of the white line.

【0055】このような作業を各水平線について行なう
ことにより、連続した白線12を認識することができ
る。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の認識を更新していく。
こうして、周期的に走行レーンの左右の白線12L,1
2Rの認識を行なうが、これと同様に行なわれる。
By performing such an operation for each horizontal line, continuous white lines 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.
In this manner, the white lines 12L, 1 on the left and right of the traveling lane are periodically repeated.
Recognition of 2R is performed in the same manner.

【0056】そして、推定手段4では、各道路中心線L
L ,LCR を平均して道路中心線LC(=LCL +L
R )を算出する。こうして推定された道路中心線LC
に基づいて、現時点での横ずれ量(横偏差)ΔY0 の算
出が行なわれ、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
と車両中心線方向とがなす偏角βを算出する。
The estimating means 4 calculates each road center line L
C L, roads and averages the LC R centerline LC (= LC L + L
C R ) is calculated. Road center line LC estimated in this way
Based on the lateral shift amount at the present time (horizontal deviation) Calculation of [Delta] Y 0 is performed, the distance further, and the reference line position information at the first detection point away from the vehicle by a predetermined distance, further from the vehicle 1 than the perigee The declination β between the tangent to the curved road center line LC and the vehicle center line direction is calculated from the reference line position information at the second detection point separated by L.

【0057】ここでは、第2検出点を、第1検出点から
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検出点と
第2検出点とを結んだ直線と、車両1の中心線とがなす
角を偏角βとして算出する。このようにして、現時点で
の横ずれ量ΔY0 と偏角βが算出されると、走行レーン
推定手段4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。また、算出された偏角βに基づいて走行レー
ンの曲率(道路曲率)ρの算出が行なわれる。
Here, a point at which the second detection point can be predicted to arrive at a predetermined time t after the first detection point, that is, a distance L obtained by multiplying the current vehicle speed V by the predetermined time t from the first detection point. , The angle formed by the straight line connecting the first detection point and the second detection point and the center line of the vehicle 1 is calculated as the argument β. When the current lateral deviation amount ΔY 0 and the declination β are calculated in this way, the traveling lane estimating means 4 further sets the declination β to the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 32 and the predetermined time t. To calculate a lateral shift change amount Δy (Δy = β × V × t), add the current lateral shift amount (lateral deviation) ΔY 0 to the predicted lateral shift amount ΔY (= ΔY 0 + β) after a predetermined time t. × V × t) is calculated. Further, the curvature (road curvature) ρ of the traveling lane is calculated based on the calculated declination β.

【0058】制御トルク算出手段5による横ずれ防止ト
ルクTyの算出は、図5に示すようなマップやテーブル
又は演算式を用いて行なう。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5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。
The calculation of the lateral displacement prevention torque Ty by the control torque calculation means 5 is performed using a map, a table or an arithmetic expression as shown in FIG. The lateral displacement prevention torque Ty is
It is proportional to the amount of lateral displacement ΔY, and its magnitude is limited by a constant value. That is, as shown in FIG. 5, 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 in accordance with the side shift amount ΔY. If the vehicle shifts from the left to the right, 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, but in any case, the magnitude of the lateral deviation prevention torque Ty is limited by a constant value Tym. .

【0059】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。したがって、こ
の横ずれ防止トルクTyを付与されることで、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 way, 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. Therefore, by applying the lateral displacement prevention torque Ty, the driver senses the lane departure (departure from the road center line) and the direction of correction from the steering feeling of the steering wheel 20 and the like. The operation is performed promptly. 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.

【0060】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 in 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 is 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.

【0061】さらに、制御トルク算出手段5では、制御
トルク補正手段5Aにより、横加速度Gに基づいて図7
に示すようなマップやテーブル又は演算式を用いて保舵
補助トルクTgの算出を行ない、この保舵補助トルクT
gにゲインKgを加算した値を横ずれ対応の操舵用制御
トルクKy・Tyに加算して操舵用制御トルクTcを設
定するので、例えば、カーブ路を走行しているときに
は、カーブの曲率,車両の走行速度及び路面のカント等
に応じて車両に作用する横加速度Gが旋回を妨げる方向
に働くのに対して、この横加速度Gの大きさに応じて保
舵補助トルクTgにより補正を行なうことになり、これ
により、道路のカーブの影響により操舵用制御トルクT
cが大きくなったり小さくなったりしてドライバに違和
感を与えるような事態も解消される効果がある。
Further, in the control torque calculating means 5, the control torque correcting means 5A calculates the control torque based on the lateral acceleration G as shown in FIG.
The steering assist torque Tg is calculated using a map, a table, or an arithmetic expression as shown in FIG.
Since the steering control torque Tc is set by adding the value obtained by adding the gain Kg to the steering control torque Ky · Ty corresponding to the lateral deviation, for example, when traveling on a curved road, the curvature of the curve, the vehicle While the lateral acceleration G acting on the vehicle according to the traveling speed and the cant of the road surface acts in the direction that hinders turning, correction is performed by the steering assist torque Tg according to the magnitude of the lateral acceleration G. As a result, the steering control torque T
There is also an effect that a situation in which c becomes large or small and gives a feeling of strangeness to the driver is eliminated.

【0062】また、路面の状況によりレーン認識が不調
な時でも、横加速度Gは横加速度センサ31を通じて検
出することができるので、保舵補助トルクTgは付与す
ることができ、これにより、ある程度はレーンガイダン
ス制御を継続することができる。つまりロバスト性を確
保することができる。また、ローパスフィルタ25によ
り、操舵用制御トルクTcが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, even when the lane recognition is not normal due to the road surface condition, the lateral acceleration G can be detected through the lateral acceleration sensor 31, so that the steering assist torque Tg can be applied. Lane guidance control can be continued. That is, robustness can be ensured. Further, the steering control torque Tc is smoothed by the low-pass filter 25 and output, so that the steering control torque generated by the steering actuator 21 smoothly continues without abrupt change, thereby preventing lane departure. There is also an advantage that the control of can be stabilized.

【0063】なお、制御トルク算出手段5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5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。
The calculation of the lateral deviation prevention torque Ty by the control torque computing means 5 is not limited to the characteristic shown in FIG. 5 with respect to the lateral deviation amount ΔY. In other words, 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 deviation amount ΔY is larger than ()), the lateral deviation prevention torque Ty may be set according to the lateral deviation 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.

【0064】さらに、図6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
y1を設定するようにしてもよい。また、制御トルク補
正手段5Aによる保舵補助トルクTgの算出も、横加速
度Gに対して図7に示すような特性に限定されない。
Further, as shown in FIG. 6, 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
y1 may be set. In addition, the calculation of the steering assist torque Tg by the control torque correction means 5A is not limited to the characteristic shown in FIG.

【0065】つまり、保舵補助トルクTg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8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Tg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を横加速度Gに応じて設定する
ようにしてもよい。
That is, the steering assist torque Tg may be such that the larger the lateral acceleration G, the greater the tendency to eliminate this effect. For example, as shown in FIG. Assuming that the steering assist torque Tg is 0 and the lateral acceleration G is larger than this area (dead zone), the steering assist torque Tg may be set according to the lateral acceleration G.

【0066】また、本実施形態では、車両中心線方向を
車両の進行方向と見なし、横ずれ量ΔYを道路中心線L
Cの接線と車両中心線方向とがなす偏角βを基にして算
出しているが、現実の車両では、車両の進行方向はハン
ドル角θにより決まり、直進時以外は車両中心線方向と
は一致していない。このため、ハンドル角θにより横ず
れ量ΔYには多少の誤差が生じることになる。
Further, in the present embodiment, the vehicle center line direction is regarded as the traveling direction of the vehicle, and the amount of lateral deviation ΔY is calculated as the road center line L
Although the calculation is based on the declination β formed between the tangent of C and the direction of the vehicle center line, in a real vehicle, the traveling direction of the vehicle is determined by the steering wheel angle θ. Do not match. For this reason, a slight error occurs in the lateral displacement amount ΔY depending on the steering wheel angle θ.

【0067】そこで、現時点におけるハンドル角θを維
持したとき所定時間t後に達する車両の予測位置を算出
して、この予測位置と現時点における車両の位置とを結
んだ直線を車両進行方向として得る。そして、この車両
進行方向と道路中心線LCの接線とがなす角度を補正後
偏角β′として、この補正後偏角β′を基に所定時間t
後における横ずれ量ΔY(ΔY=ΔY0 +β′×V×
t)を算出する。
Therefore, a predicted position of the vehicle reaching the predetermined time t after maintaining the current steering wheel angle θ is calculated, and a straight line connecting the predicted position and the current vehicle position is obtained as the vehicle traveling direction. Then, the angle between the traveling direction of the vehicle and the tangent to the road center line LC is defined as the corrected declination β ′, and a predetermined time t based on the corrected declination β ′.
Lateral deviation amount ΔY (ΔY = ΔY 0 + β ′ × V ×
Calculate t).

【0068】このようにハンドル角θを加味して補正後
偏角β′を算出することにより、横ずれ量ΔYの予測精
度が向上し、運転状況に応じた、より適切な操舵用制御
トルクTcを付与することができる。さらに、本実施形
態では、横加速度センサ32を通じて横加速度Gを検出
しているが、横ずれ量算出手段4Aにて算出されたカー
ブの曲率ρと、車速センサ32で検出された車両速度V
とから横加速度G(G=ρ×V2 )を算出してもよい。
ただし、この場合は、レーン認識のロスト時におけるロ
バスト性の確保のため、横加速度センサ32を併用する
ことが望ましい。
By calculating the corrected deflection angle β 'taking into account the steering wheel angle θ in this manner, the accuracy of predicting the lateral deviation amount ΔY is improved, and a more appropriate steering control torque Tc according to the driving situation can be obtained. Can be granted. Further, in the present embodiment, the lateral acceleration G is detected through the lateral acceleration sensor 32. However, the curvature ρ of the curve calculated by the lateral displacement amount calculating means 4A and the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 32 are used.
From this, the lateral acceleration G (G = ρ × V 2 ) may be calculated.
However, in this case, it is desirable to use the lateral acceleration sensor 32 together in order to ensure robustness when the lane recognition is lost.

【0069】[0069]

【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、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
操舵力とは別にドライバが容易に打ち勝てる程度の操舵
用制御トルクが操舵アクチュエータにより付与されるた
め、ドライバの意思による操舵操作を妨げることなく、
操舵用制御トルクの付与による車線逸脱防止の案内を行
なうことができ、しかも、操舵用制御トルクは車両の横
ずれ量や車両に作用する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。
As described above in detail, according to the lane departure prevention device of the present invention, when the host vehicle is about to deviate from the traveling lane, the driver's steering force is set in such a direction as to prevent this. Separately, a steering control torque that the driver can easily overcome is given by the steering actuator, so that the steering operation by the driver's intention is not hindered,
It is possible to provide guidance for preventing lane departure by applying steering control torque, and the steering control torque is set to a magnitude corresponding to the amount of lateral deviation of the vehicle and the lateral acceleration acting on the vehicle, so that the vehicle may deviate. It is possible to apply a steering control torque of an appropriate magnitude in accordance with the degree of an attempt to be made and in consideration of the curve condition of the road surface,
Guidance for lane departure prevention can be accurately given according to the situation.

【0070】また、請求項2記載の本発明の車線逸脱防
止装置によれば、車両の横ずれ量に応じて設定される操
舵用制御トルクには、車両に加わる横加速度に応じて設
定される補正量を加算されるようになっており、路面の
状況により車両の横ずれ量が検出できない場合でも、車
両に加わる横加速度に応じて設定される補正量が、ドラ
イバの操舵力とは別に操舵アクチュエータにより付与さ
れるので、ロバスト性を確保することができる。
According to the lane departure prevention device of the present invention, the steering control torque set according to the amount of lateral deviation of the vehicle is corrected by the correction set according to the lateral acceleration applied to the vehicle. The amount of correction is set according to the lateral acceleration applied to the vehicle, even if the lateral displacement of the vehicle cannot be detected due to the road surface condition. Since it is provided, robustness can be ensured.

【0071】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、車両の現在の横ずれ量のみならず、
車両の現在の進行方向と道路のカーブ状況とから車両の
所定時間後の横ずれ変化量を予測して、この横ずれ変化
量を現在の横ずれ量に加算することにより所定時間後の
横ずれ量を予測するようになっているので、車両が逸脱
しようとしている度合いを前もって把握することが可能
となり、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、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。
Further, according to the lane departure prevention device of the present invention, not only the current lateral displacement amount of the vehicle, but also
Predict a lateral shift change amount of the vehicle after a predetermined time from the current traveling direction of the vehicle and a curve state of a road, and predict the lateral shift amount after a predetermined time by adding the lateral shift change amount to the current lateral shift amount. As a result, the degree to which the vehicle is going to deviate can be grasped in advance, an appropriate amount of steering control torque can be applied, and guidance for lane departure prevention can be given appropriately according to the situation. Can be performed.

【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
の構成を模式的に示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram schematically showing a configuration of a lane departure prevention device as one embodiment of the present invention.

【図2】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. 2 is a diagram illustrating image processing for driving lane recognition according to an 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を
(a)〜(f)の順で説明する模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating traveling lane recognition according to an embodiment of the present invention in the order of (a) to (f).

【図4】走行レーン認識を説明する模式的な平面図であ
る。
FIG. 4 is a schematic plan view illustrating travel lane recognition.

【図5】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. 5 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6】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. 6 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
にかかる保舵補助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 setting map of a steering assist torque according 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. 8 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9】本発明の一実施形態としての車線逸脱防止装置
の動作を説明するフローチャートである。
FIG. 9 is a flowchart illustrating an operation of 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
置の作用を説明するブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram illustrating the operation of 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
置にそなえられる操舵アクチュエータの構成の一例を示
す模式図である。
FIG. 11 is a schematic 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 3 画像情報処理手段 4 走行レーン推定手段 4A 横ずれ量算出手段 5 制御トルク算出手段 5A 制御トルク補正手段 5B 横ずれ対応操舵用制御トルク算出手段 5a 補正量算出手段 5b 補正量加算手段 6 制御手段(コントローラ) 20 ステアリングホイール(ハンドル) 21 操舵アクチュエータ 22 操舵輪 23 スイッチ 24 作動表示部 25 ローパスフィルタ 31 横加速度センサ(横加速度検出手段) 32 車速センサ 40 ステアリングシャフト 41 小型電動トルクモータ 42 ウォームギヤ 43 トルクリミッタ LC 道路中心線 REFERENCE SIGNS LIST 1 vehicle 2 camera 3 image information processing means 4 traveling lane estimating means 4A lateral shift amount calculating means 5 control torque calculating means 5A control torque correcting means 5B steering control torque calculating means for side shift 5a correction amount calculating means 5b correction amount adding means 6 control Means (controller) 20 Steering wheel (handle) 21 Steering actuator 22 Steering wheel 23 Switch 24 Operation display unit 25 Low-pass filter 31 Lateral acceleration sensor (lateral acceleration detecting means) 32 Vehicle speed sensor 40 Steering shaft 41 Small electric torque motor 42 Worm gear 43 Torque Limiter LC Road Center Line

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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7−104850(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B62D 6/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-7-81602 (JP, A) JP-A-4-108081 (JP, A) JP-A-8-85469 (JP, A) JP-A-7-85 104850 (JP, A) (58) Fields investigated (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、 該横ずれ量算出手段で算出された該横ずれ量に基づいて
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制御トルクが該横
ずれ量を減らす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、 該車両に加わる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に、該横ずれ量に基づいた該制御
トルクを該横加速度検出手段で検出された該横加速度に
基づいて補正する制御トルク補正手段が設けられている
ことを特徴とする、車線逸脱防止装置。
The present invention provides a steering control torque of a degree that can be easily overcome by a driver in addition to a steering torque applied by a driver in a direction to prevent the vehicle from deviating from a traveling lane. A lane departure prevention device that guides prevention of lane departure of the vehicle, comprising: a lateral deviation amount calculating unit that calculates a lateral deviation amount of a traveling position of the vehicle from a reference position of the traveling lane; Control torque calculating means for calculating a control torque based on the calculated lateral displacement amount; and control for controlling the steering actuator such that the control torque calculated by the control torque calculating means is generated in a direction to reduce the lateral displacement amount. And a lateral acceleration detecting means for detecting a lateral acceleration applied to the vehicle, wherein the control torque calculating means controls the control based on the lateral displacement amount. Characterized in that the control torque correction means for correcting, based torque to lateral acceleration detected by the lateral acceleration detecting means is provided, the lane departure prevention apparatus.
【請求項2】 該制御トルク補正手段が、 該横加速度検出手段で検出された該横加速度に基づいて
該制御トルクの補正量を算出する補正量算出手段と、 該制御トルクに該補正量を加算する補正量加算手段とか
らなることを特徴とする、請求項1記載の車線逸脱防止
装置。
2. The control torque correction means, comprising: a correction amount calculation means for calculating a correction amount of the control torque based on the lateral acceleration detected by the lateral acceleration detection means; 2. The lane departure prevention device according to claim 1, further comprising a correction amount adding means for adding.
【請求項3】 該横ずれ量算出手段は、該車両の現在の
横ずれ量に、該車両の現在の進行方向と道路のカーブ状
況とから得られる該車両の所定時間後の横ずれ変化量を
加算して、該車両の所定時間後の横ずれ量を予測して、
この予測横ずれ量を該制御トルク算出該手段に出力する
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 displacement amount calculating means adds a lateral displacement change amount of the vehicle after a predetermined time obtained from the current traveling direction of the vehicle and a curve state of a road to the current lateral displacement amount of the vehicle. Predicting the amount of lateral displacement of the vehicle after a predetermined time,
3. The lane departure prevention device according to claim 1, wherein the predicted lateral shift amount is output to the control torque calculating means.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP4349210B2 (en) 2004-06-02 2009-10-21 トヨタ自動車株式会社 Driving assistance device
JP4616046B2 (en) 2005-03-22 2011-01-19 本田技研工業株式会社 VEHICLE IMAGE PROCESSING SYSTEM, VEHICLE IMAGE PROCESSING METHOD, VEHICLE IMAGE PROCESSING PROGRAM, AND VEHICLE
JP4616068B2 (en) 2005-04-28 2011-01-19 本田技研工業株式会社 Vehicle, image processing system, image processing method, and image processing program
JP4603421B2 (en) 2005-05-27 2010-12-22 本田技研工業株式会社 Vehicle, image processing system, image processing method, and image processing program
US8150581B2 (en) * 2005-12-01 2012-04-03 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Driving assistance system and driving assistance method
JP4923563B2 (en) * 2005-12-21 2012-04-25 トヨタ自動車株式会社 Steering device
JP4935146B2 (en) * 2006-03-29 2012-05-23 トヨタ自動車株式会社 Vehicle control device
JP4826349B2 (en) * 2006-06-09 2011-11-30 トヨタ自動車株式会社 Lane maintenance support device for vehicles
JP5023858B2 (en) * 2007-07-19 2012-09-12 日産自動車株式会社 In-lane travel support device, automobile, and in-lane travel support method
EP2017162B1 (en) 2007-07-19 2013-06-12 Nissan Motor Co., Ltd. In-lane running support system, automobile and in-lane running support method
JP5018583B2 (en) * 2007-07-19 2012-09-05 日産自動車株式会社 In-lane travel support device
JP5444819B2 (en) * 2009-04-27 2014-03-19 株式会社ジェイテクト Electric power steering device
JP5760884B2 (en) 2011-09-09 2015-08-12 株式会社デンソー Vehicle turning prediction device
KR101958476B1 (en) * 2012-02-08 2019-07-05 현대모비스 주식회사 Apparatus and Method Improving Performance of LKAS
JP5572231B2 (en) * 2013-01-18 2014-08-13 富士重工業株式会社 Lane departure prevention control device
JP5692324B2 (en) * 2013-09-27 2015-04-01 三菱自動車工業株式会社 Lane departure prevention device
CN103600744B (en) * 2013-10-25 2016-03-30 山东省计算中心 The path maintenance of four-wheel steering/driving vehicle and the control method of wheel side sliding
JP2018203156A (en) * 2017-06-08 2018-12-27 三菱電機株式会社 Vehicular steering device and vehicle steering control method
EP3611078B1 (en) * 2018-08-17 2020-11-25 Zenuity AB Method and arrangement for ensuring road tracking up to a predefined lateral acceleration limit in a road vehicle

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