JP3575343B2 - 車線追従装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車線情報を取り込み、操舵トルクを操舵力伝達系に与えることで前方車線に自車を追従させる自動操舵を行う制御装置、もしくは、操舵反力トルクを操舵力伝達系に与えることで前方車線に自車を追従させるべくドライバー操舵をサポートする制御装置として適用される車線追従装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車線追従装置としては、例えば、特開平９−６６８５３号公報に記載のものが知られている。
【０００３】
この公報には、カメラによって取得した車両前方の映像から、道路上の白線を検出し、この情報に基づき、左右の白線の略中央を目標ラインとし、目標ラインと自車との偏差及び偏角をゼロにするように操舵制御を行う技術が記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の車線追従装置にあっては、自動操舵制御が開始されるのは、画像情報の取得が可能であるという開始時点のみの判断で制御が開始されるものであるため、制御開始後、走行路面状況によっては不必要に自動操舵制御のＯＮ／ＯＦＦが繰り返される制御ハンチングが生じ、ドライバーに煩わしさを感じさせてしまうという問題がある。
【０００５】
すなわち、画像情報取得可能という条件のみで制御を開始すると、例えば、除雪後の路面で、道路上の白線が短い間隔で認識可能な状態と認識不可能な状態を繰り返す状況下においては、短時間のうちに操舵制御の開始と終了が繰り返されることになる。
【０００６】
本発明は上記課題に着目してなされたもので、その目的とするところは、走行路面状態を把握した制御開始タイミングの設定により、不必要に自動操舵制御のＯＮ／ＯＦＦが繰り返される制御ハンチングを防止する車線追従装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明では、図１のクレーム対応図に示すように、操舵力伝達系ａに設けられ、操舵トルクもしくは操舵反力トルクを与える自動操舵アクチュエータｂと、
前方道路の車線状態を検出する車線情報検出手段ｃと、
前記車線情報に基づいて車両を前方車線に追従させるために必要な制御量を演算する制御量演算手段ｄと、
自動操舵時、算出された制御量を得る制御指令を前記自動操舵アクチュエータｂに対し出力する自動操舵制御手段ｅと、
を備えた車線追従装置において、
前記車線情報検出手段ｃにより検出される車線情報が取得可能か取得不可能かを判断する車線情報取得判断手段ｆと、
前記車線情報取得判断手段ｆによる情報取得モードが、設定時間内で車線情報が取得可能な状態と車線情報が取得不可能な状態を設定回数以上繰り返す情報取得モードの場合、制御ハンチングモードであると判定する制御ハンチングモード判定手段ｇと、
制御ハンチングモードであると判定された場合、車線情報が取得可能な状態が連続しても白線が連続的に認識可能な状態であると信頼できるまでの設定された待ち時間を経過した後、自動操舵制御を開始する制御開始タイミング設定手段ｈと、
を設けたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明では、操舵力伝達系ａに設けられ、操舵トルクもしくは操舵反力トルクを与える自動操舵アクチュエータｂと、
前方道路の車線状態を検出する車線情報検出手段ｃと、
前記車線情報に基づいて車両を前方車線に追従させるために必要な制御量を演算する制御量演算手段ｄと、
自動操舵時、算出された制御量を得る制御指令を前記自動操舵アクチュエータｂに対し出力する自動操舵制御手段ｅと、
を備えた車線追従装置において、
前記車線情報検出手段ｃにより検出される車線情報が取得可能か取得不可能かを判断する車線情報取得判断手段ｆと、
前記車線情報取得判断手段ｆにより車線情報が取得不可能な状態が設定時間以上続いている場合、制御ハンチングモードであると判定する制御ハンチングモード判定手段ｇと、
制御ハンチングモードであると判定された場合、車線情報が取得可能な状態が連続しても白線が連続的に認識可能な状態であると信頼できるまでの設定された待ち時間を経過した後、自動操舵制御を開始する制御開始タイミング設定手段ｈと、
を設けたことを特徴とする。
【００１０】
【発明の作用および効果】
請求項１または請求項２に記載の発明における共通の作用効果を説明する。自動操舵時、車線情報検出手段ｃにおいて、前方道路の車線状態が検出され、制御量演算手段ｄにおいて、車線情報に基づいて車両を前方車線に追従させるために必要な制御量が演算され、自動操舵制御手段ｅにおいて、算出された制御量を得る制御指令が、操舵力伝達系ａに操舵トルクもしくは操舵反力トルクを与える自動操舵アクチュエータｂに出力される。
【００１１】
そして、車線情報取得判断手段ｆにおいて、車線情報検出手段ｃにより検出される車線情報が取得可能か取得不可能かが判断され、制御ハンチングモード判定手段ｇにおいて、車線情報取得判断手段ｆによりもたらされた情報取得モードを監視し、監視された情報取得モードが制御ハンチングを起こしやすいモードであるかどうかが判定され、制御開始タイミング設定手段ｈにおいて、制御ハンチングモードであると判定された場合、車線情報が取得可能な状態が連続しても白線が連続的に認識可能な状態であると信頼できるまでの設定された待ち時間を経過した後、自動操舵制御が開始される。
【００１２】
このように、車線情報検出手段ｃにより検出される車線情報が取得可能か取得不可能かを判断する車線情報取得判断手段ｆによりもたらされた情報取得モードを監視することによって走行路面状態を把握することができる。
【００１３】
そして、監視された情報取得モードが制御ハンチングを起こしやすいモードであると判定されると、車線情報が取得可能な状態が連続しても設定された待ち時間を経過した後、自動操舵制御を開始するようにしているため、車線情報が取得可能であれば直ちに制御を開始し、取得不可能であれば直ちに制御を終了とする場合のように、制御開始直後に制御終了となるようなことがない。
【００１４】
よって、車線情報取得モードの監視により走行路面状態を把握し、把握された走行路面状態に基づき制御ハンチングの可能性が高い時に制御開始タイミングを遅らせる設定とすることにより、白線が連続的に認識可能な状態であると信頼できるまでの間、制御開始が待たれることになり、不必要に自動操舵制御のＯＮ／ＯＦＦが繰り返される制御ハンチングを防止することができる。
【００１５】
請求項１記載の発明では、制御ハンチングモード判定手段ｇにおいて、設定時間内で車線情報が取得可能な状態と車線情報が取得不可能な状態を設定回数以上繰り返す情報取得モードの場合、制御ハンチングモードであると判定される。
【００１６】
例えば、除雪後の路面で、道路上の白線が短い間隔で認識可能な状態と認識不可能な状態を繰り返す状況下においては、制御ハンチングモードであると判定されることになる。
【００１７】
よって、請求項１記載の発明では、上記共通の作用効果に加え、断続的にしか白線を認識できない道路を走行するときに、次に白線が認識されても、白線が連続的に認識可能な状態であると信頼できるまでの間、ディレイが入れられることになり、不必要に自動操舵制御のＯＮ／ＯＦＦが繰り返される制御ハンチングが防止され、ドライバーが感じる煩わしさを低減することができる。
【００１８】
請求項２記載の発明では、制御ハンチングモード判定手段ｇにおいて、車線情報が取得不可能な状態が設定時間以上続いている情報取得モードの場合、制御ハンチングモードであると判定される。
【００１９】
例えば、積雪のある路面で、道路上の白線が認識不可能な状態が連続する状況下においては、制御ハンチングモードであると判定されることになる。
【００２０】
よって、請求項２記載の発明では、上記共通の作用効果に加え、車線情報検出手段ｃによる誤認識等の原因を含め、連続的に白線を認識できない道路を走行するときに、次に白線が認識可能であっても、またすぐに白線認識不可能な状態となる可能性が高いと判断し、この判断に基づいて、白線が連続的に認識可能な状態と信頼できるまでの区間はディレイが入れられることとなり、不必要に自動操舵制御のＯＮ／ＯＦＦが繰り返される制御ハンチングが防止され、ドライバーが感じる煩わしさを低減することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
実施の形態１は請求項１，２に記載の発明に対応する車線追従装置である。
【００２２】
まず、構成を説明する。
【００２３】
図２は実施の形態１の車線追従装置が適用された自動車用操舵系を示す全体システム図であり、図２において、１はステアリングホイール、２はステアリングシャフト（操舵力伝達系ａに相当）、３は自在継手、４はラックアンドピニオン式ステアリングギヤボックス、５はサイドロッド、６はウォームホイールギヤ、７はモータ（自動操舵アクチュエータｂに相当）、８はウォームギヤ、９は電磁クラッチ、１０は操舵角センサ、１１はＣＣＤカメラ（車線情報検出手段ｃに相当）、１２は自動操舵コントローラ、１３は自動操舵スイッチ、１４は操舵トルクセンサである。
【００２４】
前記ステアリングシャフト２は、ステアリングホイール１と一体に回転するアッパーシャフト２ａと、アッパーシャフト２ａとは自在継手３により連結されたロアシャフト２ｂとで構成され、アッパーシャフト２ａの上端にステアリングホイール１が取り付けられ、ロアシャフト２ｂの下端に設けられたピニオンがラックアンドピニオン式ステアリングギヤボックス４内で車両左右方向に延びるサイドロッド５の螺合されている。
【００２５】
前記アッパーシャフト２ａの下部には、ウォームホイールギヤ６が設けられ、これに螺合するウォームギヤ８がモータ７のモータ軸に設けられ、モータ駆動によりアッパーシャフト２ａにモータ操舵トルクが与えられる。尚、モータ７には電磁クラッチ９が内蔵されている。
【００２６】
前記操舵角センサ１０は、アッパーシャフト２ａの上部に設けられていて、アッパーシャフト２ａの回転角θを検出し、その信号を自動操舵コントローラ１２に送る。そして、自動操舵コントローラ１２の実操舵角演算部では、回転角θとステアリングギヤ比を用いて実操舵角θｄが算出される。
【００２７】
前記ＣＣＤカメラ１１は、進行方向の前方道路を撮影し、その映像信号を自動操舵コントローラ１２に送る。そして、自動操舵コントローラ１２の画像処理部では、ＣＣＤカメラ１１からの信号に基づく前方映像を画像処理し、白線あるいはセンターラインなどの前方車線の境界線が抽出識別され、自車走行状態情報が作成される。
【００２８】
前記自動操舵コントローラ１２では、自動操舵モード選択時、自車走行状態情報と設定された目標ライン情報に基づいて、目標ラインに自車を追従させるために必要な目標操舵トルクＴｒまたは目標操舵角Ｔｏｐｔが算出され、実操舵トルクＴｄが目標操舵トルクＴｒに一致するように、または、実操舵角θｄが目標操舵角Ｔｏｐｔに一致するように、前記モータ７に対し制御指令（モータ電流）を出力する自動操舵制御が基本的に行われる。
【００２９】
前記自動操舵スイッチ１３は、車室内のドライバーが操作可能な位置に設けられ、スイッチＯＮ操作により自動操舵モードに入る。
【００３０】
前記操舵トルクセンサ１４は、アッパーシャフト２ａの上部に操舵角センサ１０と隣接して設けられていて、ステアリングホイール１からのドライバー入力トルクに応じた捩れ角φを検出し、その信号を自動操舵コントローラ１２に送る。そして、自動操舵コントローラ１２の実操舵トルク演算部では、捩れ角φを用いて実操舵トルクＴｄが算出される。
【００３１】
次に、作用を説明する。
【００３２】
［自動操舵制御処理］
図３は自動操舵スイッチ１３のＯＮ時に自動操舵コントローラ１２の自動操舵制御部（自動操舵制御手段ｅに相当）で行われる自動操舵制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
【００３３】
まず、自動操舵制御部には、３つのタイマと１つのカウンタを設ける。これらのタイマとカウンタの働きは次の通りである。
【００３４】
イ）タイマ１（Ｔ１）は、過去の画像認識状況を記憶しておく所定時間ｔ１の計測を行うものである。
【００３５】
ロ）タイマ２（Ｔ２）は、画像が認識されている時間を計測するタイマである。
【００３６】
ハ）タイマ３（Ｔ３）は、画像が認識できない時間を計測するタイマである。
【００３７】
ニ）カウンタ（Ｎ）は、タイマ１によって計測される所定時間ｔ１内に、画像が認識可能な状況と認識不可能な状況の切り換えが起こった回数を計測するものである。
【００３８】
ステップ３０では、白線の認識がＯＫかどうかが判断される（車線情報取得判断手段ｆに相当）。ＯＫの場合はステップ３１へ進み、ＮＧの場合はステップ５０へ進む。
【００３９】
ステップ３１では、ステップ３０でＯＫと判断された場合、タイマ１が過去の画像認識状況を記憶しておく所定時間ｔ１以上かどうかが判断される。ＹＥＳの場合はステップ３２へ進み、ＮＯの場合はステップ３３へ進む。
【００４０】
ステップ３２では、タイマ１がゼロにリセットされると共に、タイマ１によるカウント（計測）が開始され、ステップ３３へ進む。
【００４１】
ステップ３３では、タイマ２がゼロにリセットされると共に、タイマ２によるカウント（計測）が開始され、ステップ３４へ進む。
【００４２】
ステップ３４では、白線の認識がＯＫかどうかが判断される（車線情報取得判断手段ｆに相当）。ＯＫの場合はステップ３５へ進み、ＮＧの場合はステップ４３へ進む。
【００４３】
ステップ３５では、ディレイフラグがＯＮかどうかが判断される。ＹＥＳの場合はステップ３６へ進み、ＮＯの場合はステップ３８へ進む。
【００４４】
ステップ３６では、ディレイ時間ｔ０の間、操舵制御開始が待たれ、ステップ３７へ進む。
【００４５】
ステップ３７では、ディレイフラグがＯＦＦにセットされ、ステップ３８へ進む。
【００４６】
ステップ３８では、自動操舵制御が開始され、ステップ３９へ進む。
【００４７】
なお、ステップ３５，ステップ３６，ステップ３７及びステップ３８は、制御開始タイミング設定手段ｈに相当する。
【００４８】
ステップ３９では、白線の認識がＯＫかどうかが判断される。ＯＫの場合はステップ４０へ進み、ＮＧの場合はステップ４２へ進む。
【００４９】
ステップ４０では、タイマ１が所定時間ｔ１以上かどうかが判断される。ＹＥＳの場合はステップ４１へ進み、ＮＯの場合はステップ３９へ戻る。
【００５０】
ステップ４１では、カウンタＮがゼロにリセットされ、タイマ１がゼロにリセットされ、ステップ３９に戻る。
【００５１】
ステップ４２では、自動操舵制御開始後、白線認識がＮＧとなったら自動操舵制御を終了し、ステップ４３へ進む。
【００５２】
ステップ４３では、タイマ２によるカウントが停止され、ステップ４４へ進む。
【００５３】
ステップ４４では、タイマ１が所定時間ｔ１以上かどうかが判断される。ＹＥＳの場合はステップ４５へ進み、ＮＯの場合はステップ４６へ進む。
【００５４】
ステップ４５では、カウンタＮがゼロにリセットされ、タイマ１がゼロにリセットされ、ステップ４６へ進む。
【００５５】
ステップ４６では、タイマ２のＴ２が短い設定時間ｔ２以下で、かつ、タイマ１がゼロでないことが判断される。ＹＥＳの場合はステップ４７へ進み、ＮＯの場合はＳＴＡＲＴへ戻る。
【００５６】
ステップ４７では、カウンタＮがＮ＋１にカウントアップされ、ステップ４８へ進む。
【００５７】
ステップ４８では、カウンタＮが設定回数ｎ（例えば、ｎ＝３）かどうかが判断される（制御ハンチングモード判定手段ｇに相当）。ＹＥＳの場合はステップ４９へ進み、ＮＯの場合はＳＴＡＲＴへ戻る。
【００５８】
ステップ４９では、ディレイフラグがＯＮとされ、ＳＴＡＲＴへ戻る。
【００５９】
ステップ５０では、タイマ３がゼロにリセットされると共に、タイマ３によるカウント（計測）が開始され、ステップ５１へ進む。
【００６０】
ステップ５１では、白線の認識がＯＫかどうかが判断される（車線情報取得判断手段ｆに相当）。ＯＫの場合はステップ５２へ進み、ＮＧの場合はステップ５１での白線認識判断がＯＫとなるまで繰り返される。
【００６１】
ステップ５２では、タイマ３によるカウントが停止され、ステップ５３へ進む。
【００６２】
ステップ５３では、タイマ３による計測時間Ｔ３が設定時間ｔ３以上かどうかが判断される（制御ハンチングモード判定手段ｇに相当）。ＹＥＳの場合はステップ５４へ進み、ＮＯの場合はステップ５５へ進む。
【００６３】
ステップ５４では、ディレイフラグがＯＮとされ、ステップ５５へ進む。
【００６４】
ステップ５５では、タイマ１が所定時間ｔ１以上かどうかが判断される。ＹＥＳの場合はステップ５６へ進み、ＮＯの場合はＳＴＡＲＴへ戻る。
【００６５】
ステップ５６では、カウンタＮがゼロにリセットされ、タイマ１がゼロにリセットされ、ＳＴＡＲＴへ戻る。
【００６６】
［白線認識による自動操舵制御作用］
自動操舵スイッチ１３をＯＮにしての自動操舵モード時であって、白線認識が連続的にＯＫであるときには、図３のフローチャートにおいて、ステップ３０→ステップ３１→ステップ３３→ステップ３４→ステップ３５→ステップ３８へと進む流れとなり、ステップ３８では、直ちに自動操舵制御が開始される。
【００６７】
そして、ステップ３８により自動操舵制御が開始されると、実操舵トルクＴｄが目標操舵トルクＴｒに一致するように、または、実操舵角θｄが目標操舵角Ｔｏｐｔに一致するように、モータ７に対しモータ電流が出力され、設定された目標ラインに沿って自車を追従させる自動操舵制御が行われる。
【００６８】
さらに、ステップ３８による自動操舵制御の開始後、ステップ３９の白線の認識不能という制御終了条件を満足すると、ステップ４２へ進み、自動操舵制御は終了する。この制御上の終了原因以外に、ドライバー意志により自動操舵スイッチ１３をＯＦＦにする場合も制御が終了する。
【００６９】
よって、高速道路等での走行時であって、白線認識が連続的にＯＫであるときには、自動操舵スイッチ１３をＯＮにすると、応答良く直ちに自動操舵制御が開始されることになる。
【００７０】
［制御ハンチングモードでの自動操舵制御作用］
まず、図３のステップ３０やステップ３４やステップ５１では、白線認識がＯＫかどうか、つまり、検出される車線情報が取得可能か取得不可能かが判断される。そして、ステップ３１〜ステップ３３及びステップ４３〜ステップ４８と、ステップ５０〜ステップ５３において、どのように白線が認識されているかその白線認識モード（情報取得モード）が監視され、ステップ４８とステップ５３において、監視された白線認識モードが制御ハンチングを起こしやすいモードであると判定されると、ステップ４９とステップ５４において、ディレイフラグがＯＮとされ、その後、ステップ３０→ステップ３１→ステップ３３→ステップ３４へと進み、白線認識ＯＫの状態が連続すると、ステップ３４からステップ３５→ステップ３６→ステップ３７→ステップ３８へと進み、設定されたディレイ時間ｔ０を経過した後、自動操舵制御が開始される。
【００７１】
このように、ＣＣＤカメラ１１により検出される白線が認識可能か認識不可能かを判断するステップ３０やステップ３４やステップ５１によりもたらされた白線認識モードを監視することによって走行路面状態を把握することができる。
【００７２】
そして、監視された白線認識モードが制御ハンチングを起こしやすいモードであると判定されると、白線認識ＯＫな状態が連続しても設定されたディレイ時間ｔ０を経過した後、自動操舵制御を開始するようにしているため、車線情報が取得可能であれば直ちに制御を開始し、取得不可能であれば直ちに制御を終了とする場合のように、制御開始直後に制御終了となるようなことがない。
【００７３】
よって、白線認識モードの監視により走行路面状態を把握し、把握された走行路面状態に基づき制御ハンチングの可能性が高いと判断された時に制御開始タイミングを遅らせる設定とすることにより、不必要に自動操舵制御のＯＮ／ＯＦＦが繰り返される制御ハンチングを防止することができ、ドライバーが感じる煩わしさが低減される。
【００７４】
［白線認識可能と不可能の断続モード］
例えば、除雪後の路面で、道路上の白線が短い間隔で認識可能な状態と認識不可能な状態を繰り返す状況下において、白線認識ＯＫで制御を開始し、白線認識ＮＧで制御を終了すると、制御開始と制御終了が繰り返される制御ハンチングモードとなる。よって、このような走行状況下では、制御ハンチングモードであると判定する必要がある。
【００７５】
そこで、白線認識が断続的に発生する場合、制御ハンチングモードであると判定するようにしている。これを図４に基づいて説明する。
【００７６】
白線認識不能な状態から白線認識可能な状態に移行する（図４のイ）と、タイマ１及びタイマ２が計測を始める。このとき、タイマ１によって計測される設定時間ｔ１内に、タイマ２によって計測される白線認識ＯＫ時間（図４のＡ，Ｂ，Ｃ）が設定時間ｔ２よりも短い時間で所定回数ｎ以上繰り返された場合（図４のロ）には、次に、白線認識ＯＫとなっても（図４のハ）、制御ディレイを入れて、ディレイ時間ｔ０だけ操舵制御を開始させないものとする（図４のニ）。本例では繰り返しの所定回数ｎを３回として示している。
【００７７】
このようにすることで、白線認識が断続的にしか可能でない場合には、次に白線が認識されても、白線が連続的に認識可能な状態であると信頼できるまでの間、ディレイを入れることとなり、除雪後の路面等でも、操舵制御のＯＮ／ＯＦＦの回数が減少することとなって、ドライバーが感じる煩わしさが低減される。
【００７８】
［白線認識不能連続モード］
例えば、積雪のある路面で、道路上の白線が認識不可能な状態が連続する状況下において、白線認識ＯＫで制御を開始し、白線認識ＮＧで制御を終了すると、一時的な白線認識により制御が開始されてもすぐに制御が終了し、これが繰り返される制御ハンチングモードとなる。また、ＣＣＤカメラ１１の誤認識により白線認識ＮＧ状態が連続しながらも時々白線認識ＯＫ状態となるような場合も制御ハンチングモードとなる。よって、このような走行状況下では、制御ハンチングモードであると判定する必要がある。
【００７９】
そこで、白線認識不能が連続的に発生する場合、制御ハンチングモードであると判定するようにしている。これを図５に基づいて説明する。
【００８０】
白線認識可能な状態から白線認識不能な状態に移行する（図５のホ）と、タイマ３が計測を始める。次に白線認識ＯＫとなったとき（図５のト）、タイマ３によって計測された時間が設定時間ｔ３よりも長い場合（図５のヘ）には、次に、白線認識ＯＫとなっても（図５のト）、制御ディレイを入れて、ディレイ時間ｔ０だけ操舵制御を開始させないものとする（図５のチ）。
【００８１】
このようにすることで、白線が設定時間ｔ３以上認識不可能であった場合には、次に白線が認識可能であっても、またすぐに白線認識不可能な状態となる可能性が高いと判断する。これは、道路状況によるものである場合もあるし、ＣＣＤカメラ１１の誤認識の場合も含まれる。この判断に基づいて、白線が連続的に認識可能な状態と信頼できるまでの区間はディレイを入れることとなり、操舵制御のＯＮ／ＯＦＦの回数が減少し、ドライバーが感じる煩わしさが低減される。
【００８２】
次に、効果を説明する。
【００８３】
（１） 白線認識モードの監視により走行路面状態を把握し、把握された走行路面状態に基づき制御ハンチングの可能性が高いと判断された時に制御開始タイミングを遅らせる設定としたため、不必要に自動操舵制御のＯＮ／ＯＦＦが繰り返される制御ハンチングを防止することができる。
【００８４】
（２） 白線認識が断続的に発生する場合、制御ハンチングモードであると判定し、次に、白線認識ＯＫとなっても、制御ディレイを入れて、ディレイ時間ｔ０だけ操舵制御を開始させないものとしたため、除雪後の路面等で白線認識が断続的に発生する場合、操舵制御のＯＮ／ＯＦＦの回数が減少することとなって、ドライバーが感じる煩わしさを低減させることができる。
【００８５】
（３） 白線認識不能が連続的に発生する場合、制御ハンチングモードであると判定し、次に、白線認識ＯＫとなっても、制御ディレイを入れて、ディレイ時間ｔ０だけ操舵制御を開始させないものとしたため、道路状況によるものである場合もＣＣＤカメラ１１の誤認識の場合も含んで、白線認識不能が連続的に発生するような場合、操舵制御のＯＮ／ＯＦＦの回数が減少することととなって、ドライバーが感じる煩わしさを低減させることができる。
【００８６】
（その他の実施の形態）
実施の形態１では、設定時間ｔ０，ｔ１，ｔ２，ｔ３及び所定回数ｎは、一定であるとする例を示したが、例えば、車速に応じてこれらの値を変更するようにしても良い。また、値の変更は車両の走行中に行っても良い。
【００８７】
実施の形態１では、白線認識が可能か不可能かでの制御開始及び制御終了の判断フロー例を示したが、開始判断に車両の現在の状態やドライバーの操舵状態を加えて総合的に判断するようにしても良い。
【００８８】
実施の形態１では、自動操舵時に操舵トルクを付与する制御装置への適用例を示したが、自動操舵時に操舵反力トルクを付与する制御装置へ適用しても良い。この場合、ドライバーの介入度合いが大きいほど操舵反力トルクが小さくなる制御が行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車線追従装置を示すクレーム対応図である。
【図２】実施の形態１の車線追従装置が適用された自動車用ステアリング系を示す全体システム図である。
【図３】実施の形態１における自動操舵コントローラの自動操舵制御部で行われる自動操舵制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】実施の形態１の自動操舵制御で白線認識可能と不可能の断続的に発生するモード時の動作を示すタイムチャートである。
【図５】実施の形態１の自動操舵制御で白線認識不可能が連続的に発生するモード時の動作を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
ａ 操舵力伝達系
ｂ 自動操舵アクチュエータ
ｃ 車線情報検出手段
ｄ 制御量演算手段
ｅ 自動操舵制御手段
ｆ 車線情報取得判断手段
ｇ 制御ハンチングモード判定手段
ｈ 制御開始タイミング設定手段
１ ステアリングホイール
２ ステアリングシャフト
３ 自在継手
４ ラックアンドピニオン式ステアリングギヤボックス
５ サイドロッド
６ ウォームホイールギヤ
７ モータ
８ ウォームギヤ
９ 電磁クラッチ
１０ 操舵角センサ
１１ ＣＣＤカメラ
１２ 自動操舵コントローラ
１３ 自動操舵スイッチ
１４ 操舵トルクセンサ
【発明の属する技術分野】
本発明は、車線情報を取り込み、操舵トルクを操舵力伝達系に与えることで前方車線に自車を追従させる自動操舵を行う制御装置、もしくは、操舵反力トルクを操舵力伝達系に与えることで前方車線に自車を追従させるべくドライバー操舵をサポートする制御装置として適用される車線追従装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車線追従装置としては、例えば、特開平９−６６８５３号公報に記載のものが知られている。
【０００３】
この公報には、カメラによって取得した車両前方の映像から、道路上の白線を検出し、この情報に基づき、左右の白線の略中央を目標ラインとし、目標ラインと自車との偏差及び偏角をゼロにするように操舵制御を行う技術が記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の車線追従装置にあっては、自動操舵制御が開始されるのは、画像情報の取得が可能であるという開始時点のみの判断で制御が開始されるものであるため、制御開始後、走行路面状況によっては不必要に自動操舵制御のＯＮ／ＯＦＦが繰り返される制御ハンチングが生じ、ドライバーに煩わしさを感じさせてしまうという問題がある。
【０００５】
すなわち、画像情報取得可能という条件のみで制御を開始すると、例えば、除雪後の路面で、道路上の白線が短い間隔で認識可能な状態と認識不可能な状態を繰り返す状況下においては、短時間のうちに操舵制御の開始と終了が繰り返されることになる。
【０００６】
本発明は上記課題に着目してなされたもので、その目的とするところは、走行路面状態を把握した制御開始タイミングの設定により、不必要に自動操舵制御のＯＮ／ＯＦＦが繰り返される制御ハンチングを防止する車線追従装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明では、図１のクレーム対応図に示すように、操舵力伝達系ａに設けられ、操舵トルクもしくは操舵反力トルクを与える自動操舵アクチュエータｂと、
前方道路の車線状態を検出する車線情報検出手段ｃと、
前記車線情報に基づいて車両を前方車線に追従させるために必要な制御量を演算する制御量演算手段ｄと、
自動操舵時、算出された制御量を得る制御指令を前記自動操舵アクチュエータｂに対し出力する自動操舵制御手段ｅと、
を備えた車線追従装置において、
前記車線情報検出手段ｃにより検出される車線情報が取得可能か取得不可能かを判断する車線情報取得判断手段ｆと、
前記車線情報取得判断手段ｆによる情報取得モードが、設定時間内で車線情報が取得可能な状態と車線情報が取得不可能な状態を設定回数以上繰り返す情報取得モードの場合、制御ハンチングモードであると判定する制御ハンチングモード判定手段ｇと、
制御ハンチングモードであると判定された場合、車線情報が取得可能な状態が連続しても白線が連続的に認識可能な状態であると信頼できるまでの設定された待ち時間を経過した後、自動操舵制御を開始する制御開始タイミング設定手段ｈと、
を設けたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明では、操舵力伝達系ａに設けられ、操舵トルクもしくは操舵反力トルクを与える自動操舵アクチュエータｂと、
前方道路の車線状態を検出する車線情報検出手段ｃと、
前記車線情報に基づいて車両を前方車線に追従させるために必要な制御量を演算する制御量演算手段ｄと、
自動操舵時、算出された制御量を得る制御指令を前記自動操舵アクチュエータｂに対し出力する自動操舵制御手段ｅと、
を備えた車線追従装置において、
前記車線情報検出手段ｃにより検出される車線情報が取得可能か取得不可能かを判断する車線情報取得判断手段ｆと、
前記車線情報取得判断手段ｆにより車線情報が取得不可能な状態が設定時間以上続いている場合、制御ハンチングモードであると判定する制御ハンチングモード判定手段ｇと、
制御ハンチングモードであると判定された場合、車線情報が取得可能な状態が連続しても白線が連続的に認識可能な状態であると信頼できるまでの設定された待ち時間を経過した後、自動操舵制御を開始する制御開始タイミング設定手段ｈと、
を設けたことを特徴とする。
【００１０】
【発明の作用および効果】
請求項１または請求項２に記載の発明における共通の作用効果を説明する。自動操舵時、車線情報検出手段ｃにおいて、前方道路の車線状態が検出され、制御量演算手段ｄにおいて、車線情報に基づいて車両を前方車線に追従させるために必要な制御量が演算され、自動操舵制御手段ｅにおいて、算出された制御量を得る制御指令が、操舵力伝達系ａに操舵トルクもしくは操舵反力トルクを与える自動操舵アクチュエータｂに出力される。
【００１１】
そして、車線情報取得判断手段ｆにおいて、車線情報検出手段ｃにより検出される車線情報が取得可能か取得不可能かが判断され、制御ハンチングモード判定手段ｇにおいて、車線情報取得判断手段ｆによりもたらされた情報取得モードを監視し、監視された情報取得モードが制御ハンチングを起こしやすいモードであるかどうかが判定され、制御開始タイミング設定手段ｈにおいて、制御ハンチングモードであると判定された場合、車線情報が取得可能な状態が連続しても白線が連続的に認識可能な状態であると信頼できるまでの設定された待ち時間を経過した後、自動操舵制御が開始される。
【００１２】
このように、車線情報検出手段ｃにより検出される車線情報が取得可能か取得不可能かを判断する車線情報取得判断手段ｆによりもたらされた情報取得モードを監視することによって走行路面状態を把握することができる。
【００１３】
そして、監視された情報取得モードが制御ハンチングを起こしやすいモードであると判定されると、車線情報が取得可能な状態が連続しても設定された待ち時間を経過した後、自動操舵制御を開始するようにしているため、車線情報が取得可能であれば直ちに制御を開始し、取得不可能であれば直ちに制御を終了とする場合のように、制御開始直後に制御終了となるようなことがない。
【００１４】
よって、車線情報取得モードの監視により走行路面状態を把握し、把握された走行路面状態に基づき制御ハンチングの可能性が高い時に制御開始タイミングを遅らせる設定とすることにより、白線が連続的に認識可能な状態であると信頼できるまでの間、制御開始が待たれることになり、不必要に自動操舵制御のＯＮ／ＯＦＦが繰り返される制御ハンチングを防止することができる。
【００１５】
請求項１記載の発明では、制御ハンチングモード判定手段ｇにおいて、設定時間内で車線情報が取得可能な状態と車線情報が取得不可能な状態を設定回数以上繰り返す情報取得モードの場合、制御ハンチングモードであると判定される。
【００１６】
例えば、除雪後の路面で、道路上の白線が短い間隔で認識可能な状態と認識不可能な状態を繰り返す状況下においては、制御ハンチングモードであると判定されることになる。
【００１７】
よって、請求項１記載の発明では、上記共通の作用効果に加え、断続的にしか白線を認識できない道路を走行するときに、次に白線が認識されても、白線が連続的に認識可能な状態であると信頼できるまでの間、ディレイが入れられることになり、不必要に自動操舵制御のＯＮ／ＯＦＦが繰り返される制御ハンチングが防止され、ドライバーが感じる煩わしさを低減することができる。
【００１８】
請求項２記載の発明では、制御ハンチングモード判定手段ｇにおいて、車線情報が取得不可能な状態が設定時間以上続いている情報取得モードの場合、制御ハンチングモードであると判定される。
【００１９】
例えば、積雪のある路面で、道路上の白線が認識不可能な状態が連続する状況下においては、制御ハンチングモードであると判定されることになる。
【００２０】
よって、請求項２記載の発明では、上記共通の作用効果に加え、車線情報検出手段ｃによる誤認識等の原因を含め、連続的に白線を認識できない道路を走行するときに、次に白線が認識可能であっても、またすぐに白線認識不可能な状態となる可能性が高いと判断し、この判断に基づいて、白線が連続的に認識可能な状態と信頼できるまでの区間はディレイが入れられることとなり、不必要に自動操舵制御のＯＮ／ＯＦＦが繰り返される制御ハンチングが防止され、ドライバーが感じる煩わしさを低減することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
実施の形態１は請求項１，２に記載の発明に対応する車線追従装置である。
【００２２】
まず、構成を説明する。
【００２３】
図２は実施の形態１の車線追従装置が適用された自動車用操舵系を示す全体システム図であり、図２において、１はステアリングホイール、２はステアリングシャフト（操舵力伝達系ａに相当）、３は自在継手、４はラックアンドピニオン式ステアリングギヤボックス、５はサイドロッド、６はウォームホイールギヤ、７はモータ（自動操舵アクチュエータｂに相当）、８はウォームギヤ、９は電磁クラッチ、１０は操舵角センサ、１１はＣＣＤカメラ（車線情報検出手段ｃに相当）、１２は自動操舵コントローラ、１３は自動操舵スイッチ、１４は操舵トルクセンサである。
【００２４】
前記ステアリングシャフト２は、ステアリングホイール１と一体に回転するアッパーシャフト２ａと、アッパーシャフト２ａとは自在継手３により連結されたロアシャフト２ｂとで構成され、アッパーシャフト２ａの上端にステアリングホイール１が取り付けられ、ロアシャフト２ｂの下端に設けられたピニオンがラックアンドピニオン式ステアリングギヤボックス４内で車両左右方向に延びるサイドロッド５の螺合されている。
【００２５】
前記アッパーシャフト２ａの下部には、ウォームホイールギヤ６が設けられ、これに螺合するウォームギヤ８がモータ７のモータ軸に設けられ、モータ駆動によりアッパーシャフト２ａにモータ操舵トルクが与えられる。尚、モータ７には電磁クラッチ９が内蔵されている。
【００２６】
前記操舵角センサ１０は、アッパーシャフト２ａの上部に設けられていて、アッパーシャフト２ａの回転角θを検出し、その信号を自動操舵コントローラ１２に送る。そして、自動操舵コントローラ１２の実操舵角演算部では、回転角θとステアリングギヤ比を用いて実操舵角θｄが算出される。
【００２７】
前記ＣＣＤカメラ１１は、進行方向の前方道路を撮影し、その映像信号を自動操舵コントローラ１２に送る。そして、自動操舵コントローラ１２の画像処理部では、ＣＣＤカメラ１１からの信号に基づく前方映像を画像処理し、白線あるいはセンターラインなどの前方車線の境界線が抽出識別され、自車走行状態情報が作成される。
【００２８】
前記自動操舵コントローラ１２では、自動操舵モード選択時、自車走行状態情報と設定された目標ライン情報に基づいて、目標ラインに自車を追従させるために必要な目標操舵トルクＴｒまたは目標操舵角Ｔｏｐｔが算出され、実操舵トルクＴｄが目標操舵トルクＴｒに一致するように、または、実操舵角θｄが目標操舵角Ｔｏｐｔに一致するように、前記モータ７に対し制御指令（モータ電流）を出力する自動操舵制御が基本的に行われる。
【００２９】
前記自動操舵スイッチ１３は、車室内のドライバーが操作可能な位置に設けられ、スイッチＯＮ操作により自動操舵モードに入る。
【００３０】
前記操舵トルクセンサ１４は、アッパーシャフト２ａの上部に操舵角センサ１０と隣接して設けられていて、ステアリングホイール１からのドライバー入力トルクに応じた捩れ角φを検出し、その信号を自動操舵コントローラ１２に送る。そして、自動操舵コントローラ１２の実操舵トルク演算部では、捩れ角φを用いて実操舵トルクＴｄが算出される。
【００３１】
次に、作用を説明する。
【００３２】
［自動操舵制御処理］
図３は自動操舵スイッチ１３のＯＮ時に自動操舵コントローラ１２の自動操舵制御部（自動操舵制御手段ｅに相当）で行われる自動操舵制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
【００３３】
まず、自動操舵制御部には、３つのタイマと１つのカウンタを設ける。これらのタイマとカウンタの働きは次の通りである。
【００３４】
イ）タイマ１（Ｔ１）は、過去の画像認識状況を記憶しておく所定時間ｔ１の計測を行うものである。
【００３５】
ロ）タイマ２（Ｔ２）は、画像が認識されている時間を計測するタイマである。
【００３６】
ハ）タイマ３（Ｔ３）は、画像が認識できない時間を計測するタイマである。
【００３７】
ニ）カウンタ（Ｎ）は、タイマ１によって計測される所定時間ｔ１内に、画像が認識可能な状況と認識不可能な状況の切り換えが起こった回数を計測するものである。
【００３８】
ステップ３０では、白線の認識がＯＫかどうかが判断される（車線情報取得判断手段ｆに相当）。ＯＫの場合はステップ３１へ進み、ＮＧの場合はステップ５０へ進む。
【００３９】
ステップ３１では、ステップ３０でＯＫと判断された場合、タイマ１が過去の画像認識状況を記憶しておく所定時間ｔ１以上かどうかが判断される。ＹＥＳの場合はステップ３２へ進み、ＮＯの場合はステップ３３へ進む。
【００４０】
ステップ３２では、タイマ１がゼロにリセットされると共に、タイマ１によるカウント（計測）が開始され、ステップ３３へ進む。
【００４１】
ステップ３３では、タイマ２がゼロにリセットされると共に、タイマ２によるカウント（計測）が開始され、ステップ３４へ進む。
【００４２】
ステップ３４では、白線の認識がＯＫかどうかが判断される（車線情報取得判断手段ｆに相当）。ＯＫの場合はステップ３５へ進み、ＮＧの場合はステップ４３へ進む。
【００４３】
ステップ３５では、ディレイフラグがＯＮかどうかが判断される。ＹＥＳの場合はステップ３６へ進み、ＮＯの場合はステップ３８へ進む。
【００４４】
ステップ３６では、ディレイ時間ｔ０の間、操舵制御開始が待たれ、ステップ３７へ進む。
【００４５】
ステップ３７では、ディレイフラグがＯＦＦにセットされ、ステップ３８へ進む。
【００４６】
ステップ３８では、自動操舵制御が開始され、ステップ３９へ進む。
【００４７】
なお、ステップ３５，ステップ３６，ステップ３７及びステップ３８は、制御開始タイミング設定手段ｈに相当する。
【００４８】
ステップ３９では、白線の認識がＯＫかどうかが判断される。ＯＫの場合はステップ４０へ進み、ＮＧの場合はステップ４２へ進む。
【００４９】
ステップ４０では、タイマ１が所定時間ｔ１以上かどうかが判断される。ＹＥＳの場合はステップ４１へ進み、ＮＯの場合はステップ３９へ戻る。
【００５０】
ステップ４１では、カウンタＮがゼロにリセットされ、タイマ１がゼロにリセットされ、ステップ３９に戻る。
【００５１】
ステップ４２では、自動操舵制御開始後、白線認識がＮＧとなったら自動操舵制御を終了し、ステップ４３へ進む。
【００５２】
ステップ４３では、タイマ２によるカウントが停止され、ステップ４４へ進む。
【００５３】
ステップ４４では、タイマ１が所定時間ｔ１以上かどうかが判断される。ＹＥＳの場合はステップ４５へ進み、ＮＯの場合はステップ４６へ進む。
【００５４】
ステップ４５では、カウンタＮがゼロにリセットされ、タイマ１がゼロにリセットされ、ステップ４６へ進む。
【００５５】
ステップ４６では、タイマ２のＴ２が短い設定時間ｔ２以下で、かつ、タイマ１がゼロでないことが判断される。ＹＥＳの場合はステップ４７へ進み、ＮＯの場合はＳＴＡＲＴへ戻る。
【００５６】
ステップ４７では、カウンタＮがＮ＋１にカウントアップされ、ステップ４８へ進む。
【００５７】
ステップ４８では、カウンタＮが設定回数ｎ（例えば、ｎ＝３）かどうかが判断される（制御ハンチングモード判定手段ｇに相当）。ＹＥＳの場合はステップ４９へ進み、ＮＯの場合はＳＴＡＲＴへ戻る。
【００５８】
ステップ４９では、ディレイフラグがＯＮとされ、ＳＴＡＲＴへ戻る。
【００５９】
ステップ５０では、タイマ３がゼロにリセットされると共に、タイマ３によるカウント（計測）が開始され、ステップ５１へ進む。
【００６０】
ステップ５１では、白線の認識がＯＫかどうかが判断される（車線情報取得判断手段ｆに相当）。ＯＫの場合はステップ５２へ進み、ＮＧの場合はステップ５１での白線認識判断がＯＫとなるまで繰り返される。
【００６１】
ステップ５２では、タイマ３によるカウントが停止され、ステップ５３へ進む。
【００６２】
ステップ５３では、タイマ３による計測時間Ｔ３が設定時間ｔ３以上かどうかが判断される（制御ハンチングモード判定手段ｇに相当）。ＹＥＳの場合はステップ５４へ進み、ＮＯの場合はステップ５５へ進む。
【００６３】
ステップ５４では、ディレイフラグがＯＮとされ、ステップ５５へ進む。
【００６４】
ステップ５５では、タイマ１が所定時間ｔ１以上かどうかが判断される。ＹＥＳの場合はステップ５６へ進み、ＮＯの場合はＳＴＡＲＴへ戻る。
【００６５】
ステップ５６では、カウンタＮがゼロにリセットされ、タイマ１がゼロにリセットされ、ＳＴＡＲＴへ戻る。
【００６６】
［白線認識による自動操舵制御作用］
自動操舵スイッチ１３をＯＮにしての自動操舵モード時であって、白線認識が連続的にＯＫであるときには、図３のフローチャートにおいて、ステップ３０→ステップ３１→ステップ３３→ステップ３４→ステップ３５→ステップ３８へと進む流れとなり、ステップ３８では、直ちに自動操舵制御が開始される。
【００６７】
そして、ステップ３８により自動操舵制御が開始されると、実操舵トルクＴｄが目標操舵トルクＴｒに一致するように、または、実操舵角θｄが目標操舵角Ｔｏｐｔに一致するように、モータ７に対しモータ電流が出力され、設定された目標ラインに沿って自車を追従させる自動操舵制御が行われる。
【００６８】
さらに、ステップ３８による自動操舵制御の開始後、ステップ３９の白線の認識不能という制御終了条件を満足すると、ステップ４２へ進み、自動操舵制御は終了する。この制御上の終了原因以外に、ドライバー意志により自動操舵スイッチ１３をＯＦＦにする場合も制御が終了する。
【００６９】
よって、高速道路等での走行時であって、白線認識が連続的にＯＫであるときには、自動操舵スイッチ１３をＯＮにすると、応答良く直ちに自動操舵制御が開始されることになる。
【００７０】
［制御ハンチングモードでの自動操舵制御作用］
まず、図３のステップ３０やステップ３４やステップ５１では、白線認識がＯＫかどうか、つまり、検出される車線情報が取得可能か取得不可能かが判断される。そして、ステップ３１〜ステップ３３及びステップ４３〜ステップ４８と、ステップ５０〜ステップ５３において、どのように白線が認識されているかその白線認識モード（情報取得モード）が監視され、ステップ４８とステップ５３において、監視された白線認識モードが制御ハンチングを起こしやすいモードであると判定されると、ステップ４９とステップ５４において、ディレイフラグがＯＮとされ、その後、ステップ３０→ステップ３１→ステップ３３→ステップ３４へと進み、白線認識ＯＫの状態が連続すると、ステップ３４からステップ３５→ステップ３６→ステップ３７→ステップ３８へと進み、設定されたディレイ時間ｔ０を経過した後、自動操舵制御が開始される。
【００７１】
このように、ＣＣＤカメラ１１により検出される白線が認識可能か認識不可能かを判断するステップ３０やステップ３４やステップ５１によりもたらされた白線認識モードを監視することによって走行路面状態を把握することができる。
【００７２】
そして、監視された白線認識モードが制御ハンチングを起こしやすいモードであると判定されると、白線認識ＯＫな状態が連続しても設定されたディレイ時間ｔ０を経過した後、自動操舵制御を開始するようにしているため、車線情報が取得可能であれば直ちに制御を開始し、取得不可能であれば直ちに制御を終了とする場合のように、制御開始直後に制御終了となるようなことがない。
【００７３】
よって、白線認識モードの監視により走行路面状態を把握し、把握された走行路面状態に基づき制御ハンチングの可能性が高いと判断された時に制御開始タイミングを遅らせる設定とすることにより、不必要に自動操舵制御のＯＮ／ＯＦＦが繰り返される制御ハンチングを防止することができ、ドライバーが感じる煩わしさが低減される。
【００７４】
［白線認識可能と不可能の断続モード］
例えば、除雪後の路面で、道路上の白線が短い間隔で認識可能な状態と認識不可能な状態を繰り返す状況下において、白線認識ＯＫで制御を開始し、白線認識ＮＧで制御を終了すると、制御開始と制御終了が繰り返される制御ハンチングモードとなる。よって、このような走行状況下では、制御ハンチングモードであると判定する必要がある。
【００７５】
そこで、白線認識が断続的に発生する場合、制御ハンチングモードであると判定するようにしている。これを図４に基づいて説明する。
【００７６】
白線認識不能な状態から白線認識可能な状態に移行する（図４のイ）と、タイマ１及びタイマ２が計測を始める。このとき、タイマ１によって計測される設定時間ｔ１内に、タイマ２によって計測される白線認識ＯＫ時間（図４のＡ，Ｂ，Ｃ）が設定時間ｔ２よりも短い時間で所定回数ｎ以上繰り返された場合（図４のロ）には、次に、白線認識ＯＫとなっても（図４のハ）、制御ディレイを入れて、ディレイ時間ｔ０だけ操舵制御を開始させないものとする（図４のニ）。本例では繰り返しの所定回数ｎを３回として示している。
【００７７】
このようにすることで、白線認識が断続的にしか可能でない場合には、次に白線が認識されても、白線が連続的に認識可能な状態であると信頼できるまでの間、ディレイを入れることとなり、除雪後の路面等でも、操舵制御のＯＮ／ＯＦＦの回数が減少することとなって、ドライバーが感じる煩わしさが低減される。
【００７８】
［白線認識不能連続モード］
例えば、積雪のある路面で、道路上の白線が認識不可能な状態が連続する状況下において、白線認識ＯＫで制御を開始し、白線認識ＮＧで制御を終了すると、一時的な白線認識により制御が開始されてもすぐに制御が終了し、これが繰り返される制御ハンチングモードとなる。また、ＣＣＤカメラ１１の誤認識により白線認識ＮＧ状態が連続しながらも時々白線認識ＯＫ状態となるような場合も制御ハンチングモードとなる。よって、このような走行状況下では、制御ハンチングモードであると判定する必要がある。
【００７９】
そこで、白線認識不能が連続的に発生する場合、制御ハンチングモードであると判定するようにしている。これを図５に基づいて説明する。
【００８０】
白線認識可能な状態から白線認識不能な状態に移行する（図５のホ）と、タイマ３が計測を始める。次に白線認識ＯＫとなったとき（図５のト）、タイマ３によって計測された時間が設定時間ｔ３よりも長い場合（図５のヘ）には、次に、白線認識ＯＫとなっても（図５のト）、制御ディレイを入れて、ディレイ時間ｔ０だけ操舵制御を開始させないものとする（図５のチ）。
【００８１】
このようにすることで、白線が設定時間ｔ３以上認識不可能であった場合には、次に白線が認識可能であっても、またすぐに白線認識不可能な状態となる可能性が高いと判断する。これは、道路状況によるものである場合もあるし、ＣＣＤカメラ１１の誤認識の場合も含まれる。この判断に基づいて、白線が連続的に認識可能な状態と信頼できるまでの区間はディレイを入れることとなり、操舵制御のＯＮ／ＯＦＦの回数が減少し、ドライバーが感じる煩わしさが低減される。
【００８２】
次に、効果を説明する。
【００８３】
（１） 白線認識モードの監視により走行路面状態を把握し、把握された走行路面状態に基づき制御ハンチングの可能性が高いと判断された時に制御開始タイミングを遅らせる設定としたため、不必要に自動操舵制御のＯＮ／ＯＦＦが繰り返される制御ハンチングを防止することができる。
【００８４】
（２） 白線認識が断続的に発生する場合、制御ハンチングモードであると判定し、次に、白線認識ＯＫとなっても、制御ディレイを入れて、ディレイ時間ｔ０だけ操舵制御を開始させないものとしたため、除雪後の路面等で白線認識が断続的に発生する場合、操舵制御のＯＮ／ＯＦＦの回数が減少することとなって、ドライバーが感じる煩わしさを低減させることができる。
【００８５】
（３） 白線認識不能が連続的に発生する場合、制御ハンチングモードであると判定し、次に、白線認識ＯＫとなっても、制御ディレイを入れて、ディレイ時間ｔ０だけ操舵制御を開始させないものとしたため、道路状況によるものである場合もＣＣＤカメラ１１の誤認識の場合も含んで、白線認識不能が連続的に発生するような場合、操舵制御のＯＮ／ＯＦＦの回数が減少することととなって、ドライバーが感じる煩わしさを低減させることができる。
【００８６】
（その他の実施の形態）
実施の形態１では、設定時間ｔ０，ｔ１，ｔ２，ｔ３及び所定回数ｎは、一定であるとする例を示したが、例えば、車速に応じてこれらの値を変更するようにしても良い。また、値の変更は車両の走行中に行っても良い。
【００８７】
実施の形態１では、白線認識が可能か不可能かでの制御開始及び制御終了の判断フロー例を示したが、開始判断に車両の現在の状態やドライバーの操舵状態を加えて総合的に判断するようにしても良い。
【００８８】
実施の形態１では、自動操舵時に操舵トルクを付与する制御装置への適用例を示したが、自動操舵時に操舵反力トルクを付与する制御装置へ適用しても良い。この場合、ドライバーの介入度合いが大きいほど操舵反力トルクが小さくなる制御が行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車線追従装置を示すクレーム対応図である。
【図２】実施の形態１の車線追従装置が適用された自動車用ステアリング系を示す全体システム図である。
【図３】実施の形態１における自動操舵コントローラの自動操舵制御部で行われる自動操舵制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】実施の形態１の自動操舵制御で白線認識可能と不可能の断続的に発生するモード時の動作を示すタイムチャートである。
【図５】実施の形態１の自動操舵制御で白線認識不可能が連続的に発生するモード時の動作を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
ａ 操舵力伝達系
ｂ 自動操舵アクチュエータ
ｃ 車線情報検出手段
ｄ 制御量演算手段
ｅ 自動操舵制御手段
ｆ 車線情報取得判断手段
ｇ 制御ハンチングモード判定手段
ｈ 制御開始タイミング設定手段
１ ステアリングホイール
２ ステアリングシャフト
３ 自在継手
４ ラックアンドピニオン式ステアリングギヤボックス
５ サイドロッド
６ ウォームホイールギヤ
７ モータ
８ ウォームギヤ
９ 電磁クラッチ
１０ 操舵角センサ
１１ ＣＣＤカメラ
１２ 自動操舵コントローラ
１３ 自動操舵スイッチ
１４ 操舵トルクセンサ
Claims (2)
- 操舵力伝達系に設けられ、操舵トルクもしくは操舵反力トルクを与える自動操舵アクチュエータと、
前方道路の車線状態を検出する車線情報検出手段と、
前記車線情報に基づいて車両を前方車線に追従させるために必要な制御量を演算する制御量演算手段と、
自動操舵時、算出された制御量を得る制御指令を前記自動操舵アクチュエータに対し出力する自動操舵制御手段と、
を備えた車線追従装置において、
前記車線情報検出手段により検出される車線情報が取得可能か取得不可能かを判断する車線情報取得判断手段と、
前記車線情報取得判断手段による情報取得モードが、設定時間内で車線情報が取得可能な状態と車線情報が取得不可能な状態を設定回数以上繰り返す情報取得モードの場合、制御ハンチングモードであると判定する制御ハンチングモード判定手段と、
制御ハンチングモードであると判定された場合、車線情報が取得可能な状態が連続しても白線が連続的に認識可能な状態であると信頼できるまでの設定された待ち時間を経過した後、自動操舵制御を開始する制御開始タイミング設定手段と、
を設けたことを特徴とする車線追従装置。 - 操舵力伝達系に設けられ、操舵トルクもしくは操舵反力トルクを与える自動操舵アクチュエータと、
前方道路の車線状態を検出する車線情報検出手段と、
前記車線情報に基づいて車両を前方車線に追従させるために必要な制御量を演算する制御量演算手段と、
自動操舵時、算出された制御量を得る制御指令を前記自動操舵アクチュエータに対し出力する自動操舵制御手段と、
を備えた車線追従装置において、
前記車線情報検出手段により検出される車線情報が取得可能か取得不可能かを判断する車線情報取得判断手段と、
前記車線情報取得判断手段により車線情報が取得不可能な状態が設定時間以上続いている場合、制御ハンチングモードであると判定する制御ハンチングモード判定手段と、
制御ハンチングモードであると判定された場合、車線情報が取得可能な状態が連続しても白線が連続的に認識可能な状態であると信頼できるまでの設定された待ち時間を経過した後、自動操舵制御を開始する制御開始タイミング設定手段と、
を設けたことを特徴とする車線追従装置。
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