JP3585874B2 - 車両の走行制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラにより撮影して得た画像から道路上の走行区分線を認識し、この走行区分線に沿って車両が走行するように走行制御を行う車両の走行制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えば特開平11−78948号公報に開示された車両用操舵装置のように、走行路を撮影する車載カメラから得られた画像を画像処理することによって、道路上のライン(例えば、白線等の走行区分線)を検出して、車両をこのラインに沿って走行させるように、運転者から入力される操舵トルクをアシストする車両用操舵装置が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したような従来技術に係る車両用操舵装置においては、道路上のラインの検出が不可能な場合には、運転者から入力される操舵トルクをアシストする操舵制御の実行を停止して、再び道路上のラインの検出が可能となった時点で操舵制御を再開することによって、不適切な操舵制御が行われてしまうことを防止している。
しかしながら、走行路の路面状態、例えば積雪路や悪路、濡れた路面やトンネル内の路面等の状態によっては、道路上のラインの検出が不可能となる頻度が多くなり、操舵制御のオン/オフが頻繁に切り替わるような場合が生じる。これにより、運転者が入力する操舵トルクに対するアシストのオン/オフが頻繁に切り替わり、運転者に違和感を与えてしまう虞がある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、認識した走行区分線に沿って車両が走行するように適切な走行制御を行うと共に、走行制御時に運転者に違和感を与えることを防ぐことが可能な車両の走行制御装置を提供することを目的としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項1に記載の本発明の車両の走行制御装置は、車両の走行路を認識する走行路認識手段(例えば、後述する実施の形態におけるカメラ25および画像認識処理部26)と、該走行路認識手段の認識状況の良否を判定する認識状況判定手段(例えば、後述する実施の形態におけるステップS01、ステップS04、ステップS07)と、該認識状況判定手段の判定結果に基づいて前記走行路認識手段の認識結果を用いた車両の走行制御の実行可否を判定する走行制御手段(例えば、後述する実施の形態におけるステップS10)とを備える車両の走行制御装置であって、前記走行制御手段は、前記認識状況判定手段による良判定の開始時刻からの継続時間(例えば、後述する実施の形態におけるオン時間計測カウンタTONの計数値)と不良判定の開始時刻からの継続時間(例えば、後述する実施の形態におけるオフ時間計測カウンタTOFFの計数値)との少なくとも何れかと、前記認識状況判定手段により良判定が行われる場合に減少し、不良判定が行われる場合に増加する基準時間(例えば、後述する実施の形態における遅延時間TD)との比較結果に基づいて車両の走行制御の実行可否を判定することを特徴としている。
【0005】
上記構成の車両の走行制御装置によれば、走行路認識手段は、例えば車両に搭載されたカメラにより撮影して得られた走行路の画像データ等を解析し、走行路上の白線等の走行区分線を認識する。このとき、認識状況判定手段は、走行路認識手段における一連の認識処理や認識結果等の認識状況に対して良否、例えば認識の可否や認識結果の精度等を判定する。そして、走行制御手段は、単に、認識状況判定手段での良否判定の判定結果だけではなく、良否判定の各継続状況、例えば各継続時間の履歴等に応じて、走行制御の実行可否を判定する。
これにより、例えば認識状況判定手段における良否判定が頻繁に切り替わる場合であっても、これに伴って走行制御の実行可否が頻繁に切り替わることを防止して、良判定または不良判定の各継続状況に応じて、適切に走行制御の実行可否が切り替わるように設定することができ、運転者に違和感を与えてしまうことを防止することができる。
【0007】
また、上記構成の車両の走行制御装置によれば、走行制御手段は、例えば良判定の継続時間が長くなるほど、走行路認識手段の認識結果を用いた走行制御の実行に適した状態であると判断して、基準時間、例えば走行制御の実行可否を切り替える際の遅延時間等を減少させる。一方、例えば不良判定の継続時間が長くなるほど、走行路認識手段の認識結果を用いた走行制御の実行に適していない状態であると判断して、基準時間、例えば走行制御の実行可否を切り替える際の遅延時間等を増大させる。
これにより、走行制御手段は、走行路認識手段の認識結果を用いた走行制御の実行に適した状態であるか否かを基準時間に基づいて適切に判定して走行制御の実行可否を決定することができ、走行制御時に運転者に違和感を与えることを防止することができる。
【0008】
さらに、請求項2に記載の本発明の車両の走行制御装置では、前記走行制御手段は、前記基準時間と前記認識状況判定手段による良判定の開始時刻からの継続時間である良判定継続時間(例えば、後述する実施の形態におけるオン時間計測カウンタTONの計数値)とを比較し、前記良判定継続時間が前記基準時間よりも長いときに、車両の走行制御の実行を許可することを特徴としている。
【0009】
上記構成の車両の走行制御装置によれば、走行制御の実行可否の切り替え時、例えば走行制御の実行が不許可とされた状態から、実行許可の状態へと切り替える際には、走行制御の実行が不許可とされている状態において、基準時間変更手段は、認識状況判定手段による不良判定の継続時間を計測し、この不良判定の継続時間に応じて基準時間、例えば走行制御の実行可否を切り替える際の遅延時間等を増加させる。
そして、走行制御手段は、認識状況判定手段にて良判定が行われると、この良判定の開始時刻からの継続時間である良判定継続時間と基準時間とを比較し、良判定継続時間が基準時間を超えて継続した場合に走行制御の実行を許可する。従って、良判定継続時間が基準時間に満たない場合には、走行制御の実行が許可されず、不許可とされる状態が継続することとなる。
これにより、例えば認識状況判定手段における良否判定が頻繁に切り替わる場合には、走行制御手段は、走行路認識手段の認識結果を用いた走行制御の実行に適した状態ではないと判断して、走行制御の実行可否が頻繁に切り替わることを防止して、走行制御時に運転者に違和感を与えてしまうことを防止することができる。
【0010】
さらに、請求項3に記載の本発明の車両の走行制御装置は、前記認識状況判定手段により良判定が行われる場合に前記基準時間を減少させる際の減少割合(例えば、後述する実施の形態における遅延時間短縮ゲインGR)と、前記認識状況判定手段により不良判定が行われる場合に前記基準時間を増加させる際の増加割合(例えば、後述する実施の形態における遅延時間延長ゲインGE)との、少なくとも何れかを変更可能とする基準時間変更手段(例えば、後述する実施の形態におけるステップS02、ステップS05)を備えることを特徴としている。
【0011】
上記構成の車両の走行制御装置によれば、例えば走行制御の実行可否を切り替える際の遅延時間等とされる基準時間を変更する際に、良否判定の各継続時間に加えて、基準時間に対する増加割合および減少割合に応じて変更可能としたことで、より一層、適切に走行制御の実行可否を切り替えることができる。
【0012】
さらに、請求項4に記載の本発明の車両の走行制御装置は、車両の操舵輪(例えば、後述する実施の形態における操舵輪19,19)を操舵可能な操舵機構(例えば、後述する実施の形態における手動操舵力発生機構16)を駆動するアクチュエータ(例えば、後述する実施の形態におけるモータ20)と、前記走行路認識手段が認識した前記走行路に沿って車両が走行するように前記アクチュエータを駆動する駆動制御手段(例えば、後述する実施の形態におけるEPS制御装置24)とを備え、前記駆動制御手段は、前記認識状況判定手段の判定結果に基づき、前記操舵トルクをアシストする際のアシスト割合を変更することを特徴としている。
【0013】
上記構成の車両の走行制御装置によれば、走行制御手段は、認識状況判定手段での良否判定の各継続状況に応じて走行制御の実行可否を判定すると共に、認識状況判定手段での良否判定の判定結果に応じて、走行制御時における操舵トルクのアシスト量を変更する。
これにより、走行制御の実行可否の切り替えタイミングが適切に設定されると共に、操舵トルクに対するアシスト割合が適切な値に設定され、より一層、走行制御時に運転者に違和感を与えてしまうことを防止することができる。
【0014】
さらに、請求項5に記載の本発明の車両の走行制御装置では、前記駆動制御手段は、前記認識状況判定手段による良判定の継続割合が大きいほど前記アシスト割合を増加させることを特徴としている。
【0015】
上記構成の車両の走行制御装置によれば、駆動制御手段は、認識状況判定手段による良判定の継続割合が大きいほど、例えば良判定の継続時間等が長いほど、走行路認識手段の認識結果を用いた走行制御の実行に適した状態であると判断して、走行制御の実行時における操舵トルクに対するアシスト割合を増加させる。これにより、例えば晴天時の高速道路での走行時等のように、走行制御の実行に適した状況において、運転者の操舵を適切に補助することができる。
【0016】
さらに、請求項6に記載の本発明の車両の走行制御装置は、前記走行路認識手段の認識結果に基づいて走行路の幅方向における車両の位置を認識し、この車両の位置が走行路からの逸脱を示す所定の規準位置(例えば、後述する実施の形態における逸脱警報開始閾値TH1)に到達しているときに、車両が走行路から逸脱している可能性があると判定する逸脱判定手段(例えば、後述する実施の形態におけるLKAS制御装置23)を備え、前記逸脱判定手段は、前記認識状況判定手段の判定結果に基づき前記基準位置を変更することを特徴としている。
【0017】
上記構成の車両の走行制御装置によれば、逸脱判定手段は、走行路認識手段により認識した走行路上の走行区分線に対して車両の位置が所定の基準位置以上に離れている場合に、車両が走行路から逸脱している可能性があると判定する。このとき、逸脱判定手段は、認識状況判定手段での良否判定の判定結果に基づいて基準位置を変更しており、走行路認識手段における一連の認識処理や認識結果等の認識状況を基準位置の設定に反映させることで、走行に注意を要する状況であるか否かに応じた適切な逸脱判定を行うことができる。
【0018】
さらに、請求項7に記載の本発明の車両の走行制御装置では、前記逸脱判定手段は、前記認識状況判定手段による良判定の継続割合が小さいほど、車両が走行路から逸脱している可能性があると判定し易いように前記基準位置を変更することを特徴としている。
【0019】
上記構成の車両の走行制御装置によれば、逸脱判定手段は、認識状況判定手段による良判定の継続割合が小さいほど、走行に注意を要する状況であると判断して、車両が逸脱している可能性が高いと判定し易いように基準位置を変更する。例えば、良判定の継続割合が小さいほど、基準位置を走行路上の走行区分線に近接させることによって、車両が逸脱している可能性が高いと判定し易くなり、この判定結果に応じて、より一層、適切なタイミングで走行に注意を要することを運転者に報知することが可能となる。
【0020】
さらに、請求項8に記載の本発明の車両の走行制御装置は、運転者から入力される操舵トルクを検出するトルク検出手段(例えば、後述する実施の形態におけるトルクセンサ22)と、前記操舵トルクの変化状態と所定の基準値(例えば、後述する実施の形態における運転意志判定閾値TH2)とを比較することによって運転者の運転意志の低下の有無を判定する運転意志判定手段(例えば、後述する実施の形態においては、LKAS制御装置23が兼ねる)とを備え、前記運転意志判定手段は、前記認識状況判定手段の判定結果に基づき前記基準値を変更することを特徴としている。
【0021】
上記構成の車両の走行制御装置によれば、運転意志判定手段は、例えば運転者から入力される操舵トルクの変化状態が所定の基準値よりも小さい場合に、運転意志が低下していると判定する。このとき、運転意志判定手段は、認識状況判定手段での良否判定の判定結果に基づいて基準値を変更しており、走行路認識手段における一連の認識処理や認識結果等の認識状況を基準値の設定に反映させることで、走行に注意を要する状況であるか否かに応じた適切な運転意志判定を行うことができる。
【0022】
さらに、請求項9に記載の本発明の車両の走行制御装置は、前記運転意志判定手段は、前記認識状況判定手段による良判定の継続割合が小さいほど、前記運転意志が低下したと判定し易いように前記基準置を変更することを特徴としている。
【0023】
上記構成の車両の走行制御装置によれば、運転意志判定手段は、認識状況判定手段による良判定の継続割合が小さいほど、走行に注意を要する状況であると判断して、運転意志が低下したと判定し易いように基準値を変更する。これにより、より一層、適切なタイミングで走行に注意を要することを運転者に報知することが可能となる。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態に係る車両の走行制御装置について添付図面を参照しながら説明する。図1は本発明の一実施形態に係る車両の走行制御装置10の構成図であり、図2は図1に示す車両の走行制御装置10による操舵アシスト制御の処理の流れを示す機能ブロック図であり、図3は曲率1/Rの走行路の中心線Ycに対する車両位置の偏差(横ずれ量)Ydおよび車両偏向角Ahを示す図である。
【0025】
図1に示すように、この車両の走行制御装置10において、ステアリングホイール11に一体に設けられたステアリング軸12は、ユニバーサルジョイント13a,13bを有する連結軸13を介して、ステアリングギアボックス14内に設けられたラック・ピニオン機構15のピニオン15aに連結されて手動操舵力発生機構16を構成している。
ピニオン15aはラック軸17のラック歯17aに噛合っており、ステアリングホイール11から入力された回転運動は、ピニオン15aを介してラック軸17の往復運動に変換され、ラック軸17の両端にタイロッド18,18を介して連結された2つの操舵輪19,19を転舵させる。
【0026】
ラック軸17と同軸にモータ20が配設されており、モータ20の回転力はラック軸17にほぼ平行に設けられたボールねじ機構21を介して推力に変換される。すなわち、モータ20のロータ(図示略)には駆動側ヘリカルギア20aが一体に設けられ、この駆動側ヘリカルギア20aはボールねじ機構21のねじ軸21aの軸端に一体に設けられたヘリカルギア21bに噛合わされている。
ステアリングギアボックス14内には、ピニオン15aに作用する操舵トルクTd、すなわち運転者の手動操作により入力された操舵トルクTdを検出するためのトルクセンサ22が設けられており、このトルクセンサ22にて検出した操舵トルクTdの検出信号は、LKAS制御装置23およびEPS制御装置24に入力されている。
【0027】
LKAS(lane keeping assistance system)制御装置23は、LKAS制御モードとして、車両進行方向の道路上における走行区分線に沿って車両を走行させるために必要とされるトルクのアシスト量を算出する。そして、所定の条件下において、このアシスト量をモータ20に出力させるためのトルク指令として、操舵アシストトルクTsをEPS制御装置24に出力する。
このため、LKAS制御装置23には、トルクセンサ22から出力される操舵トルクTdの検出信号に加えて、後述する画像認識処理部26から出力される走行区分線の情報と、車両重心の鉛直(重力)軸回りのヨーレート(回転角速度)を検出するヨーレートセンサ27から出力される検出信号と、例えばステアリング軸12に設けられたロータリエンコーダ等をなし、運転者が入力した操舵角度の方向と大きさを検出する舵角センサ28から出力される検出信号と、車輪の回転速度を検出する車輪速センサ29から出力される検出信号とが入力されている。
【0028】
さらに、LKAS制御装置23には、ターンシグナルSW30から出力されるターンシグナルのON/OFFを通知する信号と、ブレーキSW31から出力されるブレーキのON/OFFを通知する信号と、ワイパーSW32から出力されるワイパーのON/OFFを通知する信号と、メインSW33から出力される例えばLKAS制御装置23の作動/停止を通知する信号とが入力されている。
すなわち、LKAS制御装置23は、例えばターンシグナルSW30からターンシグナルのONを通知する信号が入力されている場合、あるいは、ブレーキSW31からブレーキのONを通知する信号が入力されている場合、あるいは、ワイパーSW32からワイパーのONを通知する信号が入力されている場合、あるいは、メインSW33からLKAS制御装置23の停止を通知する信号が入力されている場合、あるいは、LKAS制御装置23における走行区分線の抽出処理が困難な場合等には、EPS制御装置24への操舵アシストトルクTsの出力を停止するように設定されている。
【0029】
さらに、LKAS制御装置23には、例えば警報音や音声メッセージ等を出力するスピーカや、例えば警報表示を行うディスプレイや点灯するランプ等をなす警報装置34が接続されており、例えば車両が所定の走行領域内から逸脱した場合等には警報を出力するように設定されている。
【0030】
EPS制御装置24は、車両の走行状態に応じた操舵トルクTdのアシスト量をモータ20に出力させるためのモータ駆動電流を出力する。
このため、EPS制御装置24には、LKAS制御装置24から出力される出力操舵アシストトルクTsおよびトルクセンサ22から出力される操舵トルクTdの検出信号に加えて、モータ20の通電電流を検出するモータ電流センサ35から出力される検出信号(モータ電流)IMと、モータ20の通電電圧を検出するモータ電圧センサ36から出力される検出信号(モータ電圧)VMとが入力されている。
【0031】
EPS制御装置24は、EPS制御モードにおいては、例えばトルクセンサ22にて検出した運転者から入力される操舵トルクTdに応じて、この操舵トルクTdを補助するパワーステアリング用のアシスト量を算出して、このアシスト量をモータ20に出力させるためのトルク指令としてパワーステアリングトルクTeを算出する。そして、後述するように、このEPS制御モードに対して、操舵トルクTdに応じた所定の制御比率De(例えば、100%以下の所定の値)を設定して、この制御比率DeをパワーステアリングトルクTeに演算して得た値を、新たなパワーステアリングトルクTeとして設定する。
【0032】
また、EPS制御装置23は、後述するように、LKAS制御モードに対して、例えばトルクセンサ22にて検出した操舵トルクTdに応じた所定の制御比率Ds(例えば、100%以下の所定の値)を設定して、この制御比率DsをLKAS制御装置23から入力される操舵アシストトルクTsに演算して得た値を、新たな操舵アシストトルクTsとして設定する。
そして、EPS制御装置24は、EPS制御モードに係るパワーステアリングトルクTeとLKAS制御モードに係る操舵アシストトルクTsとを加算して、アシストトルクTaを算出し、モータ20の駆動回路(図示略)を介して、このアシストトルクTaを発生させるためのモータ駆動電流を出力する。
【0033】
以下に、図2および図3を参照しながら、本実施の形態による車両の走行制御装置10における処理、特にLKAS制御装置23およびEPS制御装置24の動作について説明する。
先ず、例えば車両のフロントウィンドウの内側にルームミラー(図示略)等と一体に設けられたカメラ25によって、車両前方や後方の所定領域における走行区分線を撮像する。そして、画像認識処理部26にて、カメラ25から出力される画像データに基づき走行路区分線(白線)を認識する。
このとき、画像認識処理部26は、例えば図3に示すように、走行路の適宜の位置において、走行路の中心線Ycの旋回半径Rから走行路の曲率1/Rを算出する。さらに、画像認識処理部26は、例えば車両の現在位置を原点とし、車両の進行方向をX軸とし、このX軸に直交する方向(つまり車両の車幅方向)をY軸とする相対座標系を設定し、Y軸上における車両の現在位置から走行路の中心線Ycまでの距離(横ずれ量)Ydと、走行路の中心線YcとY軸との交点位置における中心線Ycの接線aとX軸とのなす角(車両偏向角)Ahとを算出する。
【0034】
そして、画像認識処理部26は、算出した走行路の曲率1/RをLKAS制御装置23のFF制御部23aへ出力し、横ずれ量Ydおよび車両偏向角AhをLKAS制御装置23のFB制御部23bへ出力する。
LKAS制御装置23のFF制御部23aは、フィードフォワード制御によって走行路の曲率1/Rから所定の特性に基づいて基本操舵アシストトルクTfを算出し、加算部23cへ出力する。
また、LKAS制御装置23のFB制御部23bは、フィードバック制御によって横ずれ量Ydおよび車両偏向角Ahに基づいて補正操舵アシストトルクTbを算出し、加算部23cへ出力する。
なお、基本操舵アシストトルクTfは、車両のコーナリング力に対する均衡を保つためのアシストトルクであり、補正操舵アシストトルクTbは、車両を走行路の中心線Ycに沿って走行させるため、あるいは、車両の安定性確保のためのアシストトルクである。
【0035】
加算部23cは、基本操舵アシストトルクTfと補正操舵アシストトルクTbとを加算して、車両を走行区分線に沿って走行させるための操舵アシストトルクTsを算出して、EPS制御装置24のリミット値設定部41へ出力する。
【0036】
EPS制御装置24のリミット値設定部41は、モータ20へ供給されるモータ駆動電流あるいは操舵アシストトルクTsに対するリミット値を設定する。
第1制御ゲイン演算部42は、操舵アシストトルクTsに所定の第1制御ゲインKfを演算して得た値を、新たな操舵アシストトルクTsとしてLKAS制御比率算出部43へと出力する。
LKAS制御比率算出部43は、トルクセンサ22にて検出された操舵トルクTdに基づき、LKAS制御モードに対する所定の制御比率Dsを算出し、この制御比率Dsを操舵アシストトルクTsに演算させて得た値を、新たな操舵アシストトルクTsとして加算部45へと出力する。
例えば、操舵トルクTdが所定の第1トルク#T1以下の場合には、制御比率Ds=100%とされ、操舵トルクTdが所定の第1トルク#T1以上かつ所定の第2トルク#2以下の場合には、制御比率Dsは減少傾向に変化し、操舵トルクTdが所定の第2トルク#T2以上の場合には、制御比率Ds=0%とされている。
【0037】
また、EPS制御比率算出部44は、トルクセンサ22にて検出された操舵トルクTdに基づき、EPS制御モードに対する所定の制御比率Deを算出し、この制御比率Deを、操舵トルクTdおよびモータ電流IMおよびモータ電圧VMから予め定めたマップ47を用いて求めたパワーステアリングトルクTeに演算させて得た値を、新たなパワーステアリングトルクTe’として加算部45へと出力する。
例えば、操舵トルクTdが所定の第1トルク#T1以下の場合には、制御比率Ds=0%とされ、操舵トルクTdが所定の第1トルク#T1以上かつ所定の第2トルク#2以下の場合には、制御比率Dsは増加傾向に変化し、操舵トルクTdが所定の第2トルク#T2以上の場合には、制御比率Ds=100%とされている。
【0038】
加算部45は、操舵アシストトルクTsにパワーステアリングトルクTe’を加算して、モータ20に発生させるトルクの目標値とされるアシストトルクTaを算出する。
第2制御ゲイン演算部46は、アシストトルクTaに所定の第2制御ゲインKeを演算して、モータ20にアシストトルクTaを発生させるための通電電流値を算出し、この通電電流値に基づくモータ駆動電流をモータ20へと出力する。なお、本実施の形態においてはLKAS制御装置23は、操舵アシストトルクTsを算出し、EPS制御装置24へ出力したが、LKAS制御装置23において操舵アシストトルクTsをモータ駆動電流に変換して、EPS制御装置24へ出力するように構成してもよい。
【0039】
本実施の形態による車両の走行制御装置10は上記構成を備えており、次に、この車両の走行制御装置10の動作について添付図面を参照しながら説明する。図4は車両の走行制御装置10の動作を示すフローチャートであり、図5は白線認識フラグF_LN1およびアシスト制御許可フラグF_LN2の各フラグ値の変化に応じた遅延時間TDの変化を示すグラフ図であり、図6は遅延時間延長ゲインGE=1かつ遅延時間短縮ゲインGR=1において、走行制御のオン状態およびオフ状態に対する各事象の発生頻度の時間変化の一例を示すグラフ図である。
【0040】
先ず、図4に示すステップS01においては、画像認識処理部26から出力される画像処理演算結果の白線認識フラグF_LN1のフラグ値が「0」であるか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合、つまり白線を認識している認識状態である場合には、後述するステップS04に進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合、つまり白線を認識していない非認識状態である場合には、ステップS02に進む。
なお、白線認識フラグF_LN1のフラグ値が「0」となるのは、例えば、走行路の積雪や、濡れた路面での日差しの照り返し等によって白線の認識ができない場合や、トンネル内等において白線自体が汚れている場合等である。
【0041】
ステップS02においては、走行制御装置10による走行制御、例えば認識した白線に沿って車両を走行させる制御のオフ状態からオン状態へと復帰する際の遅延時間TDに対して、所定の遅延時間短縮ゲインGRにオン時間計測カウンタTONを積算した値を現在設定されている遅延時間TDから減算して得た値を、新たな遅延時間TDとして設定する。
この遅延時間TDとは、例えば白線の認識が不可となって走行制御がオフ状態となった場合に、再び白線の認識が可能となって走行制御のオン状態へと復帰する際に、白線の認識を再開した時点から実際に走行制御のオン状態へと復帰するまでの時間であって、この遅延時間TDの期間に亘って継続して白線を認識することができた場合にのみ走行制御のオン状態へと復帰するように設定されている。
また、オン時間計測カウンタTONとは、白線認識フラグF_LN1のフラグ値が「1」である状態、つまり白線を認識している認識状態の継続時間を示すタイマ値である。
そして、ステップS03においては、オン時間計測カウンタTONの計数値にゼロを設定して、計数値をリセットする。
【0042】
また、ステップS04においては、画像処理演算結果の白線認識フラグF_LN1のフラグ値が「1」であるか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合、つまり白線を認識していない非認識状態である場合には、後述するステップS07に進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合、つまり白線を認識している認識状態である場合には、ステップS05に進む。
【0043】
ステップS05においては、所定の遅延時間延長ゲインGEにオフ時間計測カウンタTOFFを乗算した値を現在の遅延時間TDに加算して得た値を、新たな遅延時間TDとして設定する。
ここで、オフ時間計測カウンタTOFFとは、白線認識フラグF_LNのフラグ値が「0」である状態、つまり白線を認識していない非認識状態の継続時間を示すタイマ値である。
そして、ステップS06においては、オフ時間計測カウンタTOFFの計数値にゼロを設定して、計数値をリセットする。
【0044】
そして、ステップS07においては、画像処理演算結果の白線認識フラグF_LN1のフラグ値が「1」であるか否かを判定する。
この判定結果が「YES」の場合、つまり白線を認識している認識状態である場合には、ステップS08に進み、オン時間計測カウンタTONの計数を実行する。そして、後述するステップS10に進む。
一方、この判定結果が「NO」の場合、つまり白線を認識していない非認識状態である場合には、ステップS09に進み、オフ時間計測カウンタTOFFの計数を実行する。そして、ステップS10に進む。
【0045】
ステップS10においては、オン時間計測カウンタTONの計数値が遅延時間TD以上、かつ、画像処理演算結果の白線認識フラグF_LN1のフラグ値が「1」であるか否かを判定する。
この判定結果が「YES」の場合、つまり走行制御のオン状態へ復帰するための条件が満たされた場合には、ステップS11に進み、アシスト制御許可フラグF_LN2のフラグ値に「1」をセットして、認識した白線に基づく走行制御のオン状態への復帰を許可して、一連の処理を終了する。
この判定結果が「NO」の場合、つまり走行制御のオン状態へ復帰するための条件が満たされていない場合には、ステップS12に進み、アシスト制御許可フラグF_LN2のフラグ値に「0」をセットして、認識した白線に基づく走行制御のオン状態への復帰を許可せずに、一連の処理を終了する。
【0046】
例えば図5に示すように、時間の経過と共に車両が走行する路面状態が悪化して、白線を認識していない非認識状態、つまり白線認識フラグF_LN1のフラグ値が「0」となる期間が長くなると、遅延時間TDが延長される。これにより、白線認識フラグF_LN1のフラグ値が「1」となって白線を認識している認識状態に復帰した場合であっても、直ちにアシスト制御許可フラグF_LN2のフラグ値が「1」とはされず、白線の認識状態が所定時間つまり遅延時間TDの期間だけ継続した後に、アシスト制御許可フラグF_LN2のフラグ値が「1」とされ、認識した白線に基づく走行制御のオン状態への復帰が許可される。
一方、車両が走行する路面状態が良好であって、白線を認識している認識状態の期間が長くなると、遅延時間TDが短縮され、早急に走行制御のオン状態へと復帰するように設定される。
【0047】
ここで、白線認識フラグF_LN1のフラグ値が「1」から「0」に変化した場合には、この直前まで白線認識フラグF_LN1のフラグ値が「1」であった認識状態の継続時間(つまりオン時間計測カウンタTONの計数値)に応じて、遅延時間TDを短縮する。一方、白線認識フラグF_LN1のフラグ値が「0」から「1」に変化した場合には、この直前まで白線認識フラグF_LN1のフラグ値が「0」であった非認識状態の継続時間(つまりオフ時間計測カウンタTOFFの計数値)に応じて、遅延時間TDを延長する。
【0048】
さらに、遅延時間TDは、オン時間計測カウンタTONの計数値に加えて、所定の遅延時間短縮ゲインGRに応じて短縮可能とされ、さらに、オフ時間計測カウンタTOFFの計数値に加えて、所定の遅延時間延長ゲインGEに応じて延長可能とされている。すなわち、各ゲインGR、GEを適切な値に設定することによって、認識した白線に基づく走行制御のオン状態とオフ状態とが頻繁に切り替わってしまうことを抑制して、運転者が煩わしさを感じてしまうことを防止することができる。
例えば図6に示すように、各ゲインGR、GEを「1」に設定することによって、走行制御のオン状態とオフ状態とが頻繁に切り替わってしまうことを抑制した場合に対して、例えば遅延時間短縮ゲインGRを増大させると、オン状態の頻度が増大してしまい、運転者が煩わしさを感じてしまうことになる。
【0049】
上述したように、本実施の形態による車両の走行制御装置10によれば、白線認識フラグF_LN1のフラグ値が変化して、白線を認識している認識状態または白線を認識していない非認識状態へと変化した場合であっても、直ぐにはアシスト制御許可フラグF_LN2のフラグ値を変更せずに、所定の遅延時間TDの期間に亘って認識状態または非認識状態が継続した後に、走行制御のオン状態またはオフ状態への変更を許可する。
このため、例えば走行路の路面状態等に起因して白線認識フラグF_LN1のフラグ値が頻繁に切り替わる場合であっても、この変化に伴って、アシスト制御許可フラグF_LN2のフラグ値が頻繁に切り替わることを防止して、適切な頻度で走行制御のオン状態またはオフ状態への切り替えを行うことができ、走行制御時に運転者に違和感を与えてしまうことを防止することができる。
しかも、遅延時間TDを、前回の処理におけるオン時間計測カウンタTONまたはオフ時間計測カウンタTOFFに加えて、所定の遅延時間短縮ゲインGRまたは遅延時間延長ゲインGEに応じて変更可能としたことにより、走行制御の実行に適した状態であるか否かを、より一層、適切に判定することができる。
【0050】
なお、本実施の形態においては、アシスト制御許可フラグF_LN2のフラグ値に応じて、走行制御のオン状態およびオフ状態を切り替えるようにしたが、これに限定されず、例えば図7に示す遅延時間TDの時間変化を示すグラフ図のように、遅延時間TDに対して所定の閾遅延時間TH_TDを設定しておき、遅延時間TDが閾遅延時間TH_TDを超えた時点で、例えば走行中の路面状態が悪化して白線の認識を安定に行うことが困難になったと判断して、走行制御のオフ状態となるように設定してもよい。
【0051】
また、本実施の形態においては、例えば図8に示す遅延時間TDに応じた第1制御ゲインKfの変化を示すグラフ図のように、遅延時間TDが長くなった場合には、第1制御ゲインKfつまり走行制御による運転支援率の値を低下させて、安定な白線認識が困難になったときに過剰な走行制御が行われることを抑制してもよい。
さらに、本実施の形態においては、例えば図9に示す遅延時間TDに応じた逸脱警報開始閾値TH1および運転意志判定閾値TH2の変化を示すグラフ図のように、遅延時間TDが長くなった場合には、走行中の路面状態が悪化したと判断して、車両が所定の走行領域を逸脱したことを報知するか否かを判定するための逸脱警報開始閾値TH1を低下させて、警報が出力され易くなるように設定してもよい。同様に、遅延時間TDが長くなった場合には、走行中の路面状態が悪化したと判断して、運転意志が低下したことを報知するか否かを判定するための運転意志判定閾値TH2を低下させて、運転意志が低下したと判定され易くなるように設定してもよい。
なお、逸脱警報開始閾値TH1とは、例えば上述した横ずれ量Ydに対する所定の閾値であってもよいし、例えば図10に示すように、Y軸上における車両の現在位置から走行路の境界線Yeまでの距離LDに対する所定の閾値等であってもよい。
また、本実施の形態においては、運転者の操舵トルクTdをアシストするようにしたが、いわゆる自動運転にも適用可能なことは言うまでもない。
【0052】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1に記載の本発明の車両の走行制御装置によれば、例えば認識状況判定手段における良否判定が頻繁に切り替わる場合であっても、これに伴って走行制御の実行可否が頻繁に切り替わることを防止して、良判定または不良判定の各継続状況に応じて、適切に走行制御の実行可否が切り替わるように設定することができ、運転者に違和感を与えてしまうことを防止することができる。
さらに、走行制御手段は、走行路認識手段の認識結果を用いた走行制御の実行に適した状態であるか否かを基準時間に基づいて適切に判定して走行制御の実行可否を決定することができ、走行制御時に運転者に違和感を与えることを防止することができる。
【0053】
さらに、請求項2に記載の本発明の車両の走行制御装置によれば、例えば認識状況判定手段における良否判定が頻繁に切り替わる場合には、走行制御手段は、走行路認識手段の認識結果を用いた走行制御の実行に適した状態ではないと判断して、走行制御の実行可否が頻繁に切り替わることを防止して、走行制御時に運転者に違和感を与えてしまうことを防止することができる。
さらに、請求項3に記載の本発明の車両の走行制御装置によれば、基準時間を変更する際に、良否判定の各継続時間に加えて、基準時間に対する増加割合および減少割合に応じて変更可能としたことで、より一層、適切に走行制御の実行可否を切り替えることができる。
さらに、請求項4に記載の本発明の車両の走行制御装置によれば、走行制御の実行可否の切り替えタイミングが適切に設定されると共に、操舵トルクに対するアシスト割合が適切な値に設定され、より一層、走行制御時に運転者に違和感を与えてしまうことを防止することができる。
【0054】
さらに、請求項5に記載の本発明の車両の走行制御装置によれば、走行制御の実行に適した状況において、運転者の操舵を適切に補助することができる。
さらに、請求項6に記載の本発明の車両の走行制御装置によれば、逸脱判定手段は、認識状況判定手段での良否判定の判定結果に基づいて基準位置を変更することで、走行に注意を要する状況であるか否かに応じた適切な逸脱判定を行うことができる。
さらに、請求項7に記載の本発明の車両の走行制御装置によれば、例えば、良判定の継続割合が小さいほど、基準位置を走行路上の走行区分線に近接させることによって、車両が逸脱している可能性が高いと判定し易くなり、この判定結果に応じて、より一層、適切なタイミングで走行に注意を要することを運転者に報知することが可能となる。
【0055】
さらに、請求項8に記載の本発明の車両の走行制御装置によれば、運転意志判定手段は、認識状況判定手段での良否判定の判定結果に基づいて基準値を変更することで、走行に注意を要する状況であるか否かに応じた適切な運転意志判定を行うことができる。
さらに、請求項9に記載の本発明の車両の走行制御装置によれば、運転意志判定手段は、認識状況判定手段による良判定の継続割合が小さいほど、走行に注意を要する状況であると判断して、運転意志が低下したと判定し易いように基準値を変更することにより、より一層、適切なタイミングで走行に注意を要することを運転者に報知することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る車両の走行制御装置の構成図である。
【図2】図1に示す車両の走行制御装置による操舵アシスト制御の処理の流れを示す機能ブロック図である。
【図3】曲率1/Rの走行路の中心線Ycに対する車両位置の偏差(横ずれ量)Ydおよび車両偏向角Ahを示す図である。
【図4】図1に示す車両の走行制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図5】白線認識フラグF_LN1およびアシスト制御許可フラグF_LN2の各フラグ値の変化に応じた遅延時間TDの変化を示すグラフ図である。
【図6】遅延時間延長ゲインGE=1かつ遅延時間短縮ゲインGR=1において、走行制御のオン状態およびオフ状態に対する各事象の発生頻度の時間変化の一例を示すグラフ図である。
【図7】遅延時間TDの時間変化を示すグラフ図である。
【図8】遅延時間TDに応じた第1制御ゲインKfの変化を示すグラフ図である。
【図9】遅延時間TDに応じた逸脱警報開始閾値TH1および運転意志判定閾値TH2の変化を示すグラフ図である。
【図10】車両の現在位置から走行路の境界線Yeまでの距離LDを示すグラフ図である。
【符号の説明】
10 車両の走行制御装置
16 手動操舵力発生機構(操舵機構)
19 操舵輪
20 モータ(アクチュエータ)
22 トルクセンサ(トルク検出手段)
23 LKAS制御装置(逸脱判定手段、運転意志判定手段)
24 EPS制御装置(駆動制御手段)
25 カメラ(走行路認識手段)
26 画像認識処理部(走行路認識手段)
ステップS01、ステップS04、ステップS07 認識状況判定手段
ステップS02、ステップS05 基準時間変更手段
ステップS10 走行制御手段
Claims (9)
- 車両の走行路を認識する走行路認識手段と、
該走行路認識手段の認識状況の良否を判定する認識状況判定手段と、
該認識状況判定手段の判定結果に基づいて前記走行路認識手段の認識結果を用いた車両の走行制御の実行可否を判定する走行制御手段とを備える車両の走行制御装置であって、
前記走行制御手段は、前記認識状況判定手段による良判定の開始時刻からの継続時間と不良判定の開始時刻からの継続時間との少なくとも何れかと、前記認識状況判定手段により良判定が行われる場合に減少し、不良判定が行われる場合に増加する基準時間との比較結果に基づいて車両の走行制御の実行可否を判定することを特徴とする車両の走行制御装置。 - 前記走行制御手段は、前記基準時間と前記認識状況判定手段による良判定の開始時刻からの継続時間である良判定継続時間とを比較し、前記良判定継続時間が前記基準時間よりも長いときに、車両の走行制御の実行を許可することを特徴とする請求項1に記載の車両の走行制御装置。
- 前記認識状況判定手段により良判定が行われる場合に前記基準時間を減少させる際の減少割合と、前記認識状況判定手段により不良判定が行われる場合に前記基準時間を増加させる際の増加割合との、少なくとも何れかを変更可能とする基準時間変更手段を備えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の車両の走行制御装置。
- 車両の操舵輪を操舵可能な操舵機構を駆動するアクチュエータと、
前記走行路認識手段が認識した前記走行路に沿って車両が走行するように前記アクチュエータを駆動する駆動制御手段とを備え、
前記駆動制御手段は、前記認識状況判定手段の判定結果に基づき、前記操舵トルクをアシストする際のアシスト割合を変更することを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1項に記載の車両の走行制御装置。 - 前記駆動制御手段は、前記認識状況判定手段による良判定の継続割合が大きいほど前記アシスト割合を増加させることを特徴とする請求項4に記載の車両の走行制御装置。
- 前記走行路認識手段の認識結果に基づいて走行路の幅方向における車両の位置を認識し、この車両の位置が走行路からの逸脱を示す所定の基準位置に到達しているときに、車両が走行路から逸脱している可能性があると判定する逸脱判定手段を備え、
前記逸脱判定手段は、前記認識状況判定手段の判定結果に基づき前記基準位置を変更することを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1項に記載の車両の走行制御装置。 - 前記逸脱判定手段は、前記認識状況判定手段による良判定の継続割合が小さいほど、車両が走行路から逸脱している可能性があると判定し易いように前記基準位置を変更することを特徴とする請求項6に記載の車両の走行制御装置。
- 運転者から入力される操舵トルクを検出するトルク検出手段と、前記操舵トルクの変化状態と所定の基準値とを比較することによって運転者の運転意志の低下の有無を判定する運転意志判定手段とを備え、
前記運転意志判定手段は、前記認識状況判定手段の判定結果に基づき前記基準値を変更することを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1項に記載の車両の走行制御装置。 - 前記運転意志判定手段は、前記認識状況判定手段による良判定の継続割合が小さいほど、前記運転意志が低下したと判定し易いように前記基準値を変更することを特徴とする請求項8に記載の車両の走行制御装置。
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