JP3690283B2

JP3690283B2 - 車線追従制御装置

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Publication number: JP3690283B2
Application number: JP2001010650A
Authority: JP
Inventors: 寛川添
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2001-01-18
Filing date: 2001-01-18
Publication date: 2005-08-31
Anticipated expiration: 2021-01-18
Also published as: US20020095246A1; US6748302B2; JP2002211428A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行車線に対する自車両の走行状態を検出し、車線から逸脱する傾向にあるか否かを判定し、車線から逸脱する場合に、逸脱位置を長くするか又は逸脱時間を長くするようにした車線追従制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の車線追従制御装置としては、例えば特開平１１−３４８６９６号公報に記載されているものが知られている。
この従来例には、車両の走行安全性を向上させるための装置として、運転者の不注意等により車両が走行車線から逸脱したときには、これを警報等により運転者に通知して注意を促すように構成されている。
【０００３】
すなわち、例えば、路面上における走行車線の両側部を仕切る各種の境界線を撮像する撮像装置と、この撮像装置で撮像した画像を処理することにより走行車線内における自車両の左右方向の走行位置を判定する判定装置と、その判定結果に基づき自車両が上記境界線を横切って逸脱したときに、これを運転者に通知する報知装置等で構成される。
【０００４】
したがって、この種の装置によれば、車両が運転者の無意識のうちに走行車線を逸脱して隣接する車線を走行する車両や車線外の障害物と接触する等といった事態が未然に回避され、車両の走行安全性を向上させるようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例にあっては、走行車線の境界線として白線を検出しこれに対する自車の相対位置に基づいて警報を発生させるようにしている。このため、例えば、コーナーを走行するような場合等には、自車が操舵を行っていない状態で進入したとしても、自車両が白線に接近していない以上は車線逸脱の判定を行うことができず、したがって白線に接近した時点で初めて警報が発生されることになるという未解決の課題がある。
【０００６】
このような未解決の課題を解決するために、車両前方の道路形状と、自車両の旋回度合とから自車両が車線逸脱傾向にあるか否かを判断して、車線逸脱傾向にあるときに運転者に警報を発することが考えられるが、この場合でも車線逸脱傾向にあるときに警報が発せられるので、上記従来例よりは早めに警報を発することが可能となるだけで、コーナー出入口で車線逸脱を生じる場合には、自車両が車線から逸脱するまでの時間が短く、逸脱後の自車両と車線との乖離距離が大きく、警報を発してから運転者が車線内で余裕を持って留まるように修正操舵する時間を確保することが困難であるという課題が残る。
【０００７】
そこで、この発明は、上記従来の未解決の問題に着目してなされたものであり、車線逸脱を的確に検出すると共に、自車両が車線を逸脱するまでの間に運転者が余裕を持って修正操舵することが可能な車線追従制御装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る車線追従制御装置は、車両前方の車線を検出して道路形状を検出する道路形状検出手段と、自車両の旋回度合を検出する旋回度合検出手段と、前記道路形状検出手段で検出した道路形状と前記旋回度合検出手段で検出した旋回度合とに基づいて自車両が車線逸脱傾向にあるか否かを判定する車線逸脱判定手段と、該車線逸脱判定手段の判定結果が車線逸脱傾向にあるときに、自車両の操舵系に対して前記道路形状検出手段で検出した道路形状に沿う方向の操舵補助トルクを発生させながら自車両を前記車線から徐々に逸脱させる操舵制御手段とを備えていることを特徴としている。
【０００９】
また、本発明の請求項２に係る車線追従制御装置は、請求項１に係る発明において、運転者が操舵操作を行っていることを検出する操舵操作検出手段をさらに有し、前記操舵制御手段は、前記操舵操作検出手段によって運転者の操舵操作が検出されたとき、前記操舵補助トルクの付与を中止することを特徴としている。
【００１０】
さらに、本発明の請求項３に係る車線追従制御装置は、請求項１又は２に係る発明において、前記操舵制御手段は、前記操舵補助トルクを徐々に増加して自車両が前記車線に沿う状態で所定時間操舵補助トルクを維持した後、徐々に解除することを特徴としている。
さらにまた、本発明の請求項４に係る車線追従制御装置は、請求項１乃至３の何れか１項の発明において、前記道路形状検出手段は、車両前方を撮像する撮像手段と、当該撮像手段で撮像した画像から白線を検出する白線検出手段と、該白線検出手段で検出した白線の曲率を検出する白線曲率検出手段とを備えていることを特徴としている。
【００１１】
なおさらに、本発明の請求項５に係る車線追従制御装置は、請求項１乃至４の何れか１項の発明において、前記旋回度合検出手段は、車両の操舵角を検出する操舵角検出手段、車両のヨー角を検出するヨー角検出手段及び自車両横変位を検出する横変位検出手段を備えていることを特徴としている。
また、本発明の請求項６に係る車線追従制御装置は、請求項１乃至５の何れか１項の発明において、車両の車速を検出する車速検出手段を有し、前記操舵制御手段は、前記車速検出手段で検出した車速の増加に応じて大きな操舵補助トルクを与えるように構成されていることを特徴としている。
【００１２】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、車両前方の道路形状を検出し、この道路形状と自車両の旋回度合とから車線逸脱傾向を判断し、車線逸脱傾向にあるときに自車両の操舵系に対して道路形状に沿う方向の操舵補助トルクを発生させながら自車両を前記車線から徐々に逸脱させる操舵制御操舵制御を行うので、車両が車線逸脱位置に近づくにつれて道路形状に沿うように操舵制御されることになり、実際に自車両が車線を逸脱するまでの距離を長くすることができると共に、車線逸脱後に車線から乖離する乖離距離を短くすることができ、運転者が車線を維持するための維持操作を余裕を持って容易に行うことができるという効果が得られる。
【００１３】
また、請求項２に係る発明によれば、操舵制御手段が、前記操舵操作検出手段によって運転者の操舵操作が検出されたとき、前記操舵補助トルクの付与を中止するので、運転者の操舵操作に影響を与えることがなく、車線逸脱回避処理を良好に行うことができるという効果が得られる。
【００１４】
さらに、請求項３に係る発明によれば、前記操舵制御手段が、前記操舵補助トルクを徐々に増加して自車両が前記車線に沿う状態で所定時間操舵補助トルクを維持した後、前記操舵補助トルクを徐々に解除するので、自車両が車線逸脱状態となるまでの逸脱所要時間を長くすると共に、車線逸脱位置も長くなり、所定時間車線に沿う状態を維持した後に徐々に車線から逸脱して行くことになり、運転者に車線逸脱状態を確実に認識させて操舵介入が必要であることを認識させることができるという効果が得られる。
【００１５】
さらにまた、請求項４に係る発明によれば、道路形状検出手段は、車両前方を撮像する撮像手段と、当該撮像手段で撮像した画像から白線を検出する白線検出手段と、該白線検出手段で検出した白線の曲率を検出する白線曲率検出手段とを備えているので、道路形状を正確に検出することができるという効果が得られる。
【００１６】
なおさらに、請求項５に係る発明によれば、旋回度合検出手段は、車両の操舵角を検出する操舵角検出手段、車両のヨー角を検出するヨー角検出手段及び自車両横変位を検出する横変位検出手段を備えているので、自車両の旋回度合を正確に検出することができるという効果が得られる。
また、請求項６に係る発明によれば、車両の車速を検出する車速検出手段を有し、前記操舵制御手段は、前記車速検出手段で検出した車速の増加に応じて大きな補助操舵トルクを与えるようにしているので、車速が速いほど操舵制御量が大きくなって、操舵制御態様を車速に応じて変化させることができ、運転者の修正操舵時の余裕を確保することができるという効果が得られる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態の構成を示す図である。
ＣＣＤカメラ等で構成されるカメラ１は、図２に示すように車幅方向中央の、車室内のフロントウィンドウ上部に、レンズの光軸と車両中心線とのヨー角が零、ピッチ角がαとなるように取り付けられ、車両前部の道路を撮像する。画像処理装置２は、カメラ１により撮像された画像を処理して道路上の白線を検出する。
【００１８】
制御コントローラ３は、道路形状と車両挙動を表す複数のパラメータを用いて道路白線の形状を数式化モデルで表し、道路白線の検出結果と白線モデルとが一致するようにパラメータを更新することによって、道路白線を検出して道路形状を認識する。また、ヨーレートセンサ４で検出される現在のヨーレートθ_REAL及び車速センサ５で検出される車速Ｖに基づいて、自車両の車線からの逸脱状況を検出し、車線から逸脱していると判定されるときには警報器６を駆動し、この警報器６によって警報音、或いは警報表示等を行って、運転手に注意を促すと共に、操舵系に対して操舵補助トルクを発生する例えば電動モータを有する操舵補助機構７を、車線逸脱時の車両走行軌跡を道路白線の曲率に徐々に近づけるように操舵制御する。
【００１９】
図３は、制御コントローラ３で実行される車線追従制御処理の一例を示すフローチャートである。この車線追従制御処理では、先ず、ステップＳ１で、道路白線を検出する道路白線検出処理を行い、次いでステップＳ２に移行して、前方道路曲率が直線から曲線に又はその逆に変化するか否かを判定し、道路曲率が変化しない場合には前記ステップＳ１に戻り、道路曲率が変化する場合にはステップＳ３に移行する。
【００２０】
このステップＳ３では、方向指示器８で方向指示を行っていない非作動状態であるか否かを判定し、方向指示器８で方向指示を行っている作動状態であるときには前記ステップＳ１に戻り、方向指示を行っていない非作動状態であるときにはステップＳ４に移行する。
このステップＳ４では、運転者がステアリングホイールを操舵している操舵操作中であるか否かを判定する。この判定は、操舵トルクセンサ９で検出する操舵トルク検出値Ｔが閾値Ｔ_TH以上であるか否かを判定することにより行い、Ｔ≧Ｔ_THであるときには運転者が車線変更等でステアリングホイールを操舵している操舵状態であるものと判断して前記ステップＳ１に戻り、Ｔ＜Ｔ_THであるときには運転者が車線変更等の意志がないものと判断してステップＳ５に移行する。
【００２１】
このステップＳ５では、後述する図１１に示すように、ステップＳ１で検出した道路白線検出情報に基づいて車線逸脱傾向にあるか否かを判断するための必要ヨーレートφ_NEEDを算出し、算出した必要ヨーレートφ_NEEDとヨーレートセンサ４で検出した実ヨーレートφ_REALとのヨーレート偏差Δφを算出する車線逸脱予測処理を実行する。
【００２２】
次いで、ステップＳ６に移行して、算出したヨーレート偏差Δφの絶対値｜Δφ｜が道路逸脱を判断する閾値Δφ_THを超えているか否かを判定し、｜Δφ｜≦Δφ_THであるときには車線逸脱傾向ではないものと判断して前記ステップＳ１に戻り、｜Δφ｜＜Δφ_THであるときには車線逸脱傾向にあるものと判断して、ステップＳ７に移行して、警報器６に対して車線逸脱警報信号を出力して警報音又は警報表示を行ってからステップＳ８に移行する。なお、前記閾値φ_THは、予め実験等によって設定された値であって、実ヨーレートφ_REALで走行した場合には、車線を逸脱すると予測される値である。
【００２３】
ステップＳ８では、後述する図１４に示すように、ステップＳ１での白線検出処理における補正した道路パラメータａ〜ｅをもとに推定した二本の白線と、現在の実ヨーレートθ_REALに基づいて算出した自車両の旋回軌跡とが交差する車線逸脱位置Ｐまでの逸脱所要距離Ｌを算出すると共に、車線逸脱位置Ｐでの白線曲率ρを算出する。
【００２４】
次いで、ステップＳ９に移行して、逸脱所要距離Ｌと車速Ｖとを基に下記式（１）の演算を行って逸脱所要時間ｔを算出する。
ｔ＝Ｌ／Ｖ …………（１）
次いで、ステップＳ１０に移行して、操舵制御用パラメータとしての制御用曲率ρ_Cを逸脱所要時間ｔで除算して制御用曲率更新値Δρ_C（＝ρ_C／ｔ）を算出し、次いでステップＳ１１に移行して、制御周期間隔を計時するタイマをスタートさせてからステップＳ１２に移行し、現在の制御用曲率ρ_Cに制御用曲率更新値Δρ_Cを加算した値を新たな制御用曲率ρ_Cとして設定してからステップＳ１３に移行する。
【００２５】
このステップＳ１３では、算出された制御用曲率ρ_Cとコーナーの曲がり方向とに基づいて目標補助操舵角θ^*を算出し、次いでステップＳ１４に移行して、算出した目標補助操舵角θ^*を補助操舵機構７に出力して、補助操舵角θが目標補助操舵角θ^*に一致するように操舵制御する。
次いで、ステップＳ１５に移行して、ステップＳ１１で算出した制御用曲率ρ_Cが道路曲率ρに一致したか否かを判定し、ρ_C＜ρであるときにはステップＳ１６に移行して、タイマのタイマ値Ｔが“１”を逸脱所要時間ｔで除算した値１／ｔに達したか否かを判定し、Ｔ＜１／ｔであるときにはＴ＝１／ｔとなるまで待機し、Ｔ＝１／ｔであるときにはステップＳ１７に移行して、前述したステップＳ４と同様に運転者が操舵操作を行っているか否かを判定し、操舵操作を行っている場合にはステップＳ１７ａに移行して、目標補助操舵角θ^*の補助操舵機構７への出力を中止してから前記ステップＳ１に戻り、操舵操作を行っていない場合には前記ステップＳ１１に戻り、ρ_C＝ρであるときにはステップＳ１８に移行する。
【００２６】
このステップＳ１８では、制御用曲率ρ_C及び道路曲率ρが“０”即ち直線状態となったか否かを判定し、ρ_C＝ρ≠０であるときにはステップＳ１９に移行して、前述したステップＳ１３及びＳ１４と同様に白線曲率ρに制御用曲率ρ_Cに一致するように白線追従操舵制御処理を行ってからステップＳ２０に移行し、前述したステップＳ４及びＳ１７と同様に運転者が操舵操作を行っているか否かを判定し、運転者が操舵操作を行っている場合には前記ステップＳ１７ａに移行し、操舵操作を行っていないときには前記ステップＳ１８に戻り、ρ_C＝ρ＝０であるときには直進走行状態に復帰したものと判断して前記ステップＳ１に戻る。
【００２７】
また、ステップＳ１の白線検出処理は、本出願人が先に提案した特開平１１−２９６６６０号公報に記載された方法にしたがって行う。
すなわち、先ず、ステップＳ２１で、初期状態であるか否かを判定し、初期状態であるときにはステップＳ２２に移行し、初期状態でないときに後述するステップＳ２３に移行する。
【００２８】
ステップＳ２２では、道路形状や車両挙動を表すパラメータ（以下、単に道路パラメータという。）を初期設定する。図４に示すような画面座標系Ｘ，Ｙ上において、白線モデルを道路パラメータを用いて次のように式（２）で表す。
Ｘ＝（ａ＋ｉｅ）（Ｙ−ｄ）＋ｂ／（Ｙ−ｄ）＋ｃ ……（２）
式（２）において、ａ〜ｅは道路パラメータであり、路面からのカメラ１の高さを一定とすると、それぞれの道路パラメータは次のような道路及び白線の形状又は車両挙動を表す。すなわち、ａは車線内の自車両の横変位量、ｂは道路の曲率、ｃは自車両（カメラ１の光軸）の道路に対するヨー角、ｄは自車両（カメラ１の光軸）の道路に対するピッチ角、ｅは道路の車線幅をそれぞれ表す。
【００２９】
なお、初期状態では、道路及び白線の形状や車両挙動が不明であるから、各道路パラメータには、例えば中央値に相当する値を初期値として設定する。つまり、例えば、車線内の自車両の横変位量ａには車線中央を設定し、道路曲率ｂには直線を設定し、車線に対するヨー角ｃには零度、車線に対するピッチ角ｄには停止状態のα度を設定し、車線幅ｅには、道路構造令に示される高速道路の車線幅を設定する。
【００３０】
次いで、ステップＳ２３に移行し、図５に示すように、白線候補点を検出するための小領域の初期設定を行う。初期状態においては、道路パラメータに初期値を設定した白線モデルと、実際の画面上の道路白線との間には大きな開きがあると予想されるので、できる限り大きな領域を設定するのが望ましい。図５に示す例では、左右の白線に５個ずつ計１０個の白線候補点検出領域を設定する。なお、前回の処理までに道路白線がすでに検出されている場合には、実際の道路白線と白線モデルとの差は小さいと考えられるので、図６に示すように、なるべく小さい領域を設定する方が、白線以外のものを誤検出する可能性が低く、しかも処理速度を向上させることができる。
【００３１】
次いで、ステップＳ２４に移行し、カメラ１により撮像され画像処理装置２で処理された画像を入力する。
次いで、ステップＳ２５に移行し、ステップＳ２４で画像処理装置２から入力した画像情報の道路画像上に、白線候補点の検出領域を設定する。このとき、ステップＳ２３で算出した白線候補点検出領域とステップＳ２２又は後述のステップＳ３０で補正した道路パラメータによる白線モデルとに基づいて、図７に示すように、前回の処理で求めた白線モデルが領域の中心となるように白線候補点検出領域を設定する。図７に示す例では、左右の白線に５個ずつ計１０個の白線候補点検出領域を設定する。なお過去の白線モデルの変化の様子から、白線モデルの変化方向にオフセットした位置に白線候補点検出領域を設定するようにしてもよい。
【００３２】
次いで、ステップＳ２６に移行し、白線候補点検出領域において白線候補点の検出を行う。この白線候補点の検出は、まず、入力画像を、ｓｏｂｅｌフィルター等を通して微分画像を生成する。次に、白線候補点検出領域の上底の一点と下底の一点とを結んでできる全ての線分に対し、図８に示すようにその線分上の画素の濃度が所定値以上の画素の数を計測する。さらに、全ての線分の中で、濃度が所定値以上の画素が最も多い線分を検出直線とし、その線分の始点と終点とを白線候補点とする。このとき、検出された直線上の所定値以上の濃度の画素数が、検出領域の長さに対する所定の割合よりも少ない場合には、白線候補点が検出されなかったものとみなす。
【００３３】
例えば、検出領域の長さが１５画素で、所定値以上の濃度の画素が１／２以上、すなわち、８画素以上検出されれば白線候補点が検出されたとする検出領域においては、所定値以上の濃度の画素数が最も多い線分上における画素数が、７画素未満の場合は、その検出領域において白線候補点が検出されなかったものとする。一方、９画素の場合は白線候補点が検出されたものとし、その線分の始点と終点とを検出結果とする。
【００３４】
以上の処理を全ての白線候補点検出領域に対して実行する。このとき、白線候補点の検出の有無を判断するための検出領域の長さに対する上記所定の割合は、全ての領域に対して同一としてもよいし、検出領域毎に設定してもよい。また、上記濃度の所定値も全ての検出領域に対して同一としてもよいし、検出領域毎に変えてもよい。
【００３５】
次いで、ステップＳ２７に移行し、全ての白線候補点検出領域で検出した白線候補点の点数が所定値以上かどうかを確認し、所定値より少なければ、白線候補点検出領域内に道路白線が含まれていなかったと判断し、ステップＳ２３へ戻って上述したように白線候補点検出領域を初期設定する。
一方、白線候補点が所定値以上検出された場合にはステップＳ２８に移行し、図９に示すように、検出した白線候補点と前回の処理で求めた白線モデル上の点とのずれ量を各点毎に算出する。次いでステップＳ２９に移行し、各点のずれ量に基づいて道路パラメータの変動量Δａ〜Δｅを算出する。この変動量の算出方法は、例えば特開平８−５３８８号公報に示されるように最小二乗法により算出する方法を用いることができる。
【００３６】
続いて、ステップＳ３０に移行し、ステップＳ２９で算出した道路パラメータの変動量Δａ〜Δｅにより道路パラメータａ〜ｅを補正する。例えば、前記式（２）に示す白線モデルの場合には、次式（３）により道路パラメータａ〜ｅの補正を行う。
ａ＝ａ＋Δａ
ｂ＝ｂ＋Δｂ
ｃ＝ｃ＋Δｃ
ｄ＝ｄ＋Δｄ
ｅ＝ｅ＋Δｅ ……（３）
そして、このようにして補正した道路パラメータを新たな白線モデルの道路パラメータとして所定の記憶領域に記憶する。そして、図３のステップＳ２に移行する。
【００３７】
さらに、図３におけるステップＳ５の車線逸脱予測処理は、図１１に示すように、先ず、ステップＳ３１で、所定の記憶領域に記憶された最新の道路パラメータａ〜ｅをもとに道路形状を推定し、これに基づき、車両前方の注視点Ａにおける横変位ＸＬ１を検出する。
すなわち、図１２に示すように、前述した図４に示す白線検出処理におけるステップＳ２９で補正した道路パラメータａ〜ｅをもとに推定した道路形状において、車両前方Ｌ１ｍ（例えば３０ｍ）の位置における二本の白線モデルの中央部を注視点Ａとする。そして、この注視点Ａと画像中心との間の距離、すなわち、カメラ１は車幅方向中央に設けられているから、車両前方Ｌ１ｍにおける、二本の白線モデルで特定される走行車線中央部からの横変位ＸＬ１を検出する。
【００３８】
次いで、ステップＳ３２に移行し、車速センサ５からの車速Ｖを読み込み、ステップＳ３３に移行して、ヨーレートセンサ４からの実ヨーレートθ_REALを読み込む。
次いで、ステップＳ３４に移行し、ステップＳ３１で算出した注視点における横変位ＸＬ１に基づき、この横変位位置から車線中央までに自車両を到達させ得るために必要なヨーレートφ_NEEDを次式（４）に基づいて算出する。
【００３９】
φ_NEED＝（２×ＸＬ１×Ｖ）／（Ｌ１×Ｌ１） ……（４）
次いでステップＳ３５に移行し、ステップＳ１４で算出した必要ヨーレートφ_NEEDと実ヨーレートφ_REALとの偏差であるヨーレート偏差Δφ（＝φ_REAL−φ_NEED）を算出してから車線逸脱予測処理を終了して図３のステップＳ６に移行する。
【００４０】
ここで、カメラ１が撮像手段に対応し、ヨーレートセンサ４が旋回度合検出手段に対応し、警報器６が警報手段に対応し、図３の道路白線検出処理が白線検出手段に対応し、図３のステップＳ１及び図４の道路白線検出処理及び図１１のステップＳ３１で道路パラメータから道路形状を推定する処理が道路形状検出手段に対応し、図１１のステップＳ３４の処理が必要旋回度合検出手段に対応し、図３のステップＳ６処理が車線逸脱判定手段に対応し、図３のステップＳ８〜Ｓ２０の処理が操舵制御処理に対応している。
【００４１】
次に、上記実施の形態の動作を説明する。
今、車両が走行している状態では、車両前方がカメラ１によって撮像され、これが画像処理装置２に入力され、画像処理装置２において所定の画像処理が行われた後制御コントローラ３に入力される。そして、制御コントローラ３では、入力される画像情報に対し前述の道路白線検出処理を実行し、車両前方の道路状況に応じて道路パラメータを逐次更新する。
【００４２】
このとき、車両が直線走行を継続している場合には、道路曲率ρが“０”の状態を維持するので、前述した図３の処理において、ステップＳ２からステップＳ１に戻ることを繰り返すことにより、車線逸脱予測及び操舵補助機構７の操舵制御が行われない状態を維持する。
また、交差点等で右左折する場合には、その前に方向指示器８が作動状態となることにより、車両が右左折を開始して道路曲率ρが変化した場合には、ステップＳ２からステップＳ３に移行するが、方向指示器８が作動状態であるので、ステップＳ１に戻り、車線逸脱予測及び操舵補助機構７の操舵制御が行われない状態を維持する。
【００４３】
さらに、運転者が車線変更する場合にも、ステアリングホイールが操舵されることにより、操舵トルクセンサ９で検出した操舵トルクＴが閾値Ｔ_THより大きくなることにより、ステップＳ４からステップＳ１に戻り車線逸脱予測及び操舵補助機構７の操舵制御が行われない状態を維持する。
この直線走行状態から図１３に示すように右に曲がるコーナーを走行する状態となったときに、運転者がステアリングホイールを操舵しない非操舵状態を継続すると、図３の処理において、ステップＳ４からステップＳ５に移行して、白線検出情報に基づいて車線逸脱予測処理を行う。
【００４４】
このとき、ステップＳ１で算出された道路パラメータをもとに道路形状を推定し、これをもとに注視点Ａにおける横変位ＸＬ１を算出する（ステップＳ３１）。
右コーナーに前方注視点Ａがさしかかった時点では、車両が直進走行し、車線中央を走行している場合には、カメラ１は車線中央に向かって撮像することになる。よって、画像中心つまり車線中央と二本の白線間の中央である注視点Ａとはほぼ一致し、横変位ＸＬ１は略零となるから、必要ヨーレートφ_NEEDは略零となる（ステップＳ３４）。またヨーレートセンサ４で検出される実ヨーレートφ_REALも略零となるから、ヨーレート偏差Δφの絶対値は閾値φ_THよりも小さくなる。よって、車両は車線を逸脱することなく走行していると判定されてステップＳ６からステップＳ１に戻り、警報器６は駆動されない。
【００４５】
この状態から、図１３に示すように、前方注視点Ａが右コーナーに進入すると、カメラ１の撮像方向が車線中心とずれるから、画像中心と注視点Ａとがずれて横変位ＸＬ１が大きくなる。このため、横変位ＸＬ１に基づき算出される必要ヨーレートφ_NEED（ステップＳ３４）と実ヨーレートφ_REALとにずれが生じ、ヨーレート偏差Δφの絶対値が徐々に大きくなる。
【００４６】
このとき、ヨーレート偏差Δφの絶対値が閾値φ_THを超えない状態では、車線逸脱状態であると判断されないことにより、ステップＳ６からステップＳ１に戻り、車線逸脱操舵制御は実行されない。
しかしながら、運転者の非操舵状態が継続して、ヨーレート偏差Δφの絶対値が閾値φ_THを超える状態となると、車線逸脱傾向にあるものと判断して、ステップＳ６からステップＳ７に移行し、車線逸脱警報信号が警報器６に出力されることにより、この警報器６から車線逸脱傾向にあることを表す警報音及び／又は警報表示が発せられる。
【００４７】
これと同時に、ステップＳ１で求めた白線検出情報に基づいて逸脱予想距離Ｌと逸脱予想位置における白線曲率ρを算出し（ステップＳ８）、次いで、逸脱予想距離Ｌを車速検出値Ｖで除算して逸脱所要時間ｔを算出し（ステップＳ９）、算出した逸脱所要時間ｔで白線曲率ρを除算することにより、制御用曲率更新値Δρを算出する（ステップＳ１０）。
【００４８】
そして、タイマをスタートさせ（ステップＳ１１）、次いで算出した制御用曲率更新値Δρを現在の制御用曲率ρ_Cに加算して新たな制御用曲率ρ_Cを算出し（ステップＳ１２）、この制御用曲率ρ_Cに基づいて目標操舵角θ^*を算出し（ステップＳ１３）、算出した目標操舵角θ^*を操舵補助機構７に出力することにより（ステップＳ１４）、操舵補助機構７で転舵輪の転舵処理が行われることにより、車両の走行軌跡の曲率が図１４に示すように、白線曲率ρに沿うように徐々に増加される。
【００４９】
このとき、制御用曲率ρ_Cの増加処理が制御用曲率ρ_Cが白線曲率ρに一致するか又は超えるまで繰り返されることにより、制御曲率ρ_Cが徐々に増加される。このため、最初に車線逸脱を検出した時点における車線逸脱位置Ｐより走行レーン内側を通って初期車線逸脱位置Ｐより遠くの車線逸脱位置に向かいながら最終的に制御曲率ρ_Cが白線曲率ρと等しくなると、ステップＳ１５からステップＳ１８を経てステップＳ１９に移行して、白線曲率ρに制御用曲率ρ_Cを一致させる車線追従操舵制御を行う。
【００５０】
その後、右コーナーを脱して直線走行状態となり、白線曲率ρが“０”となると、ステップＳ７〜ステップＳ２０の車線追従制御処理を終了してステップＳ１に移行する。
また、ステップＳ７〜ステップＳ２０の車線制御処理中に運転者がステアリングホイールを操舵する操舵状態となると、ステップＳ１７又はステップＳ２０からステップＳ１７ａに移行して、目標補助操舵角θ^*の補助操舵機構７への出力を中止し、白線追従制御を終了してから前記ステップＳ１に戻る。このため、運転者の操舵操作に影響を与えることがなく、車線逸脱回避処理を良好に行うことができる。
【００５１】
このように、上記第１の実施形態では、自車両の走行中に、直線から左右のコーナーにさしかかるか又は左右のコーナーから直線にさしかかる道路曲率の変化状態で、車線逸脱傾向を検出したときに、警報を発してから自車両の走行軌跡を制御する制御用曲率ρ_Cを徐々に大きくして、車両の走行軌跡の曲率を白線曲率ρに近づけるので、車線逸脱傾向を検出した時点の操舵状態をそのまま継続する場合に比較して、自車両が白線逸脱するまでの時間が長くなり、運転者の操舵介入が容易となる。
【００５２】
しかも、自車両がコーナーの外側白線に沿って走行することになるため、旋回外輪が外側白線に形成された細かな凹凸を有するランブルストリップ上を走行する時間が長くなるため、このランブルストリップを走行する際に発生する音や振動で運転者に車線逸脱傾向であることを警告することができる。
次に、本発明の第２の実施形態を図１５について説明する。
【００５３】
この第２の実施形態では、車両の走行速度に応じて道路曲率に近づける態様を異ならせるようにしたものである。
すなわち、第２の実施形態では、制御コントローラ３で実行する車線追従制御処理が、図１５に示すように、前述した第１の実施形態における図３の追従制御処理において、ステップＳ１５が省略され、これに代えて車速センサ５で検出した車速検出値Ｖをもとに図１６に示す制御曲率ゲイン算出用マップを参照して制御曲率ゲインＧを算出するステップＳ４１と、制御用曲率ρ_Cが算出した制御曲率ゲインＧを白線曲率ρに乗算した値以上となったか否かを判定するステップＳ４２とが設けられ、ステップＳ４１の判定結果がρ_C＜ρ×Ｇであるときに前記ステップＳ１６に移行し、ρ_C≧ρ×Ｇであるときに前記ステップＳ１８に移行するように変更されていることを除いては図３と同様の処理を行い、図３との対応処理には同一ステップ番号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
【００５４】
ここで、制御曲率ゲイン算出用マップは、図１６に示すように、横軸に車速検出値Ｖをとり、縦軸に制御曲率ゲインＧをとり、車速検出値Ｖが“０”であるときに制御曲率ゲインＧが０．３程度となり、これらか車速検出値Ｖが増加するに応じて制御曲率ゲインＧが直線的に増加し、車速検出値Ｖが設定値Ｖｓ（例えば６０ｋｍ／ｈ）であるときに制御曲率ゲインＧが“１”となり、その後車速検出値Ｖがさらに増加すると、制御曲率ゲインＧが“１”を越えて直線的に増加するように特性線Ｌｃが設定されている。
【００５５】
この第２の実施形態によると、自車両の車速検出値Ｖが設定車速Ｖｓで走行していて制御曲率ゲインＧが“１”である状態では、図１７でρ_CMで示すように、前述した第１の実施形態と同様に白線曲率ρに一致するように制御用曲率ρ_Cが制御されるが、自車両の車速検出値Ｖが設定車速Ｖｓより低い場合には、制御曲率ゲインＧが“１”より小さくなることにより、制御用曲率ρ_Cを一致させる値ρ×Ｇが実際の白線曲率ρより小さい値となる。このため、制御用曲率ρ_Cが図１７でρ_CSで示すように白線曲率ρより直線に近づくことになる。
【００５６】
逆に、自車両の車速検出値Ｖが設定車速Ｖｓより大きい場合には、制御曲率ゲインＧが“１”より大きくなることにより、制御用曲率ρ_Cを一致させる値ρ×Ｇが実際の白線曲率ρより大き“１”値となる。このため、制御用曲率ρ_Cが図１７でρ_CLで示すように白線曲率ρより大きな曲率となる。
したがって、自車両の車速検出値Ｖが設定車速Ｖｓと等しい場合には、白線曲率ρと等しい曲率の走行軌跡となるが、車速検出値Ｖが設定車速Ｖｓより小さい場合には、緩やかに白線から離脱する走行軌跡となり、車速検出値Ｖが設定車速Ｖｓより大きい場合には、緩やかに白線より道路中央側に向かう走行軌跡となる。このため、車線逸脱所要時間に余裕のない高速走行状態では、車線内若しくは白線近傍を走行することになるが、車線逸脱所要時間に余裕がある低速走行状態では、車線内又は白線近傍を走行することなく白線を横切って緩やかに車線逸脱状態となるので、定常的且つ自律的にコーナーを旋回することを防止し、運転者に車線逸脱警報が発生されている状態では、車線逸脱となる可能性があることを警告して、操舵介入が必要であることを確実に認識させることができる。
【００５７】
次に、本発明の第３の実施形態を図１８図１９について説明する。
この第３の実施形態では、車線逸脱する際の車線逸脱所要時間及び車線逸脱位置を長く延ばすと共に、車線逸脱後の車線からの逸脱距離を少なくするようにしたものである。
すなわち、第３の実施形態では、制御コントローラ３で実行する車線追従制御処理が図１８に示すように前述した第１の実施形態における図３の処理に対して変更されている。
【００５８】
この車線追従制御処理では、先ず、ステップＳ８及びステップＳ９間にステップＳ８で算出した白線曲率ρに車線逸脱時間又は逸脱位置を所望値に設定する固定ゲインＧｓを乗算して制御用曲率ρ_Gを算出するステップＳ５１が介挿されていると共に、ステップＳ１０の処理が制御用曲率ρ_Gを逸脱所要時間ｔで除算して制御用曲率更新値Δρ_G（＝ρ_G／ｔ）を算出するステップＳ５２に変更され、ステップＳ１２の処理が現在の制御用曲率ρ_Cに制御用曲率更新値Δρ_Gを加算して新たな制御用曲率ρ_C（＝ρ_C＋Δρ_G）を算出するステップＳ５３に変更され、ステップＳ１５の処理が制御用曲率ρ_CがステップＳ５１で算出した制御用曲率ρ_Gに一致したか否かを判定するステップＳ５４に変更されている。
【００５９】
また、ステップＳ１８〜Ｓ２０が省略され、これらに代えて、タイマをスタートさせるステップＳ５５と、現在の制御用曲率ρ_Cから制御用曲率更新値Δρ_Gを減算して新たな制御用曲率ρ_Cを算出するステップＳ５６と、算出した制御用曲率ρ_Cに基づいて目標補助操舵角θ^*を算出するステップＳ５７と、算出した目標補助操舵角θ^*を補助操舵機構７に出力するステップＳ５８と、算出した制御用曲率ρ_Cが“０”となったか否かを判定するステップＳ５９とが設けられ、ステップＳ５６の判定結果がρ_C＞０であるときにはステップＳ６０に移行して前記ステップＳ１６と同様のタイマのタイマ値Ｔが１／ｔに達したか否かを判定し、タイマ値Ｔが１／ｔに達したときにステップＳ６１に移行して運転者が操舵操作をしているか否かを判定し、操舵操作をしていないときに前記ステップＳ５５に戻り、操舵操作をしているときに前記ステップＳ１に戻り、前記ステップＳ５９の判定結果がテップＳ５５に戻り、ρ_C＝０であるときには前記ステップＳ１に戻るように変更されている。
【００６０】
この第３の実施形態によると、車線逸脱傾向が検出されたときに、逸脱予測距離Ｌ及び車線逸脱位置Ｐでの白線曲率ρを算出し（ステップＳ８）、算出した白線曲率ρに逸脱所要時間及び車線逸脱位置Ｐを設定する固定ゲインＧｓを乗算して制御用曲率ρ_Gを算出する（ステップＳ５１）。そして、算出した制御用曲率ρ_Gに一致するように制御用曲率ρ_Cを徐々に増加させて、車両の走行軌跡を白線曲率ρに近づけることにより、図１９に示すように、自車両が車線逸脱状態となるまでの逸脱所要時間を長くすると共に、車線逸脱位置Ｐも長くなり、さらに制御用曲率ρ_Cが制御用曲率ρ_Gに一致すると、その後制御用曲率ρ_Cが更新値Δρ_Gづつ減少されて制御用曲率ρ_Cが“０”即ち直進走行状態に復帰すると車線維持制御が終了される。
【００６１】
このため、自車両が車線逸脱状態となってから又はその前に補助操舵機構７による補助操舵が終了されることにより、徐々に車線から逸脱して行くことになり、運転者に車線逸脱状態を確実に認識させて、操舵介入が必要であることを認識させることができる。
次に、本発明の第４の実施形態を図２０及び図２１について説明する。
【００６２】
この第４の実施形態では、前述した第１の実施形態のように制御用曲率ρ_Cを白線曲率ρに沿うように制御した後に徐々に車線逸脱するようにしたものである。
すなわち、第４の実施形態では、制御コントローラ３で実行する車線追従制御処理が図２０に示すように、前述した第１の実施形態における図３の処理において、ステップＳ１８〜Ｓ２０の処理が省略され、これらに代えてステップＳ７１〜Ｓ７６の処理が設けられていることを除いては図３と同様の処理を行い、図３との対応処理には同一ステップ番号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
【００６３】
すなわち、ステップＳ１５で制御用曲率ρ_Cが白線曲率ρに一致したときに、ステップＳ７１に移行して白線追従走行時間ｔｄが経過したか否かを判定し、白線追従走行時間ｔｄが経過していないときにはステップＳ７２に移行して、運転者が操舵操作を行ったか否かを判定し、操舵操作を行っていないときにはステップＳ７１に戻り、操舵操作を行っているときには前記ステップＳ１７ａに移行する。
【００６４】
また、ステップＳ７１の判定結果が所定時間ｔｄが経過したときにはステップＳ７３に移行して、現在の目標操舵角θ^*が正であるときには、目標操舵角θ^*から所定値Δθを減算した値を新たな目標操舵角θ^*として設定し、現在の目標操舵角θ^*が負であるときには、目標操舵角θ^*に所定値Δθを加算した値を新たな目標操舵角θ^*として設定する目標操舵角減少処理を行い、次いでステップＳ７４に移行して、目標操舵角θ^*を補助操舵機構７に出力してからステップＳ７５に移行し、目標操舵角θ^*が“０”であるか否かを判定し、θ^*≠０であるときにはステップＳ７６に移行して、運転者が操舵操作をしているか否かを判定し、操舵操作をしていないときにはステップＳ７３に戻り、操舵操作を行っているときには前記ステップＳ１７ａに移行し、ステップＳ７５の判定結果がθ^*＝０であるときには前記ステップＳ１に戻る。
【００６５】
この第４の実施形態によると、車線逸脱傾向にあることが検出されると、車線逸脱警報が発生され、車線逸脱距離Ｌ、車線逸脱位置Ｐにおける白線曲率ρ、車線逸脱所要時間ｔとが算出され、これらに基づいて自車両の走行軌跡の曲率が図２１に示すように車線所要時間ｔを走行したときに白線曲率ρに沿うように制御用曲率ρ_Cが徐々に増加され、制御用曲率ρ_Cが白線曲率ρに一致したときに、白線追従走行時間ｔｄだけ制御曲率ρ_Cを白線曲率ρに一致させた状態を維持するが、白線追従走行時間ｔｄが経過した後は、目標操舵角θ^*を“０”となるまで徐々に減少させるので、車両が車線維持を徐々に解除することになり、前述した第３の実施形態と同様に運転者に車線逸脱状態を確実に認識させて、操舵介入が必要であることを認識させることができる。
【００６６】
次に、本発明の第５の実施形態を図２２及び図２３について説明する。
この第５の実施形態では、車線逸脱傾向を検出した時点から実際に車両が車線逸脱するまでの時間を一定時間に制御するようにしたものである。
すなわち、第５の実施形態では、制御コントローラ３で実行される車線追従制御処理が図２２に示すように、前述した第５の実施形態における図２０の処理において、ステップＳ１５とステップＳ７１との間に予め設定した目標車線逸脱時間ｔｄ^*から車線逸脱所要時間ｔを減算して白線追従走行時間ｔｄを算出するステップＳ７７が介挿されていることを除いては図２０と同様の処理を行い、図２０との対応処理には同一ステップ番号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
【００６７】
この第５の実施形態によると、図２３に示すように、車線逸脱傾向を検出した時点から車線逸脱所要時間ｔ後に自車両の制御用曲率ρ_Cが白線曲率ρと一致する白線追従制御が行われ、その後の白線曲率ρと自車両の制御用曲率ρ_Cとが一致した状態を維持する白線追従走行時間ｔｄが目標車線逸脱時間ｔｄ^*から車線逸脱検出時から車線逸脱するまでの車線逸脱所要時間ｔを減算した値として算出されるので、車線逸脱検出時から目標操舵角θ^*を徐々に“０”に復帰させる操舵復帰制御が開始される時点即ち実際に車線逸脱状態となるまでの時間が常に目標車線逸脱時間ｔｄ^*に制御されることになり、目標車線逸脱時間ｔｄ^*を運転者の操舵介入に必要とする時間に設定することにより、運転者が車線逸脱警報の発生時から実際に車線逸脱するまでの間に確実に操舵介入することができる。
【００６８】
なお、上記第３〜第５の実施形態においても、前記第２の実施形態のように、制御用曲率ρ_Cの最大値を白線曲率ρに車速検出値Ｖの増加に応じて増加する制御用曲率ゲインＧを乗算した値に制御することにより、図２４に示すように車速検出値Ｖに応じて目標車線逸脱距離Ｌ^*を変更するようにしてもよい。
次に、本発明の第６の実施形態を図２５及び図２６について説明する。
【００６９】
この第６の実施形態では、車線逸脱傾向を検出したときに、実際に車線逸脱するまでの目標車線逸脱時間ｔｄ^*を維持するように車線逸脱距離を設定し、この車線逸脱距離で車線逸脱するように制御用曲率ρ_Cを制御するようにしたものである。
すなわち、第６の実施形態では、制御コントローラ３で実行する車線追従制御処理が、図２５に示すように、前述した第１の実施形態における図３の処理において、ステップＳ８〜ステップＳ１８の処理が省略され、これらに代えて、ステップＳ７からステップＳ８１に移行して、現在の車線逸脱位置での白線曲率ρを算出し、次いでステップＳ８２に移行して、目標車線逸脱時間ｔｄ^*に車速センサ５で検出した車速検出値Ｖを乗算して図２６に示す目標車線逸脱距離Ｌ^*を算出し、次いでステップＳ８３に移行して、前述した図１２の画像情報から図２６に示すように目標車線逸脱距離Ｌ^*だけ先の白線上の車線逸脱位置Ｐを求め、現在の車両に対する車線逸脱位置Ｐの横変位ｘを算出し、次いでステップＳ８４に移行して、目標車線逸脱距離Ｌ^*を横変位ｘで微分することにより、制御用曲率ρ_C（＝ｄＬ^*／ｄｘ）を算出し、次いで、ステップＳ８５に移行して、算出した制御用曲率ρ_Cに対応する目標操舵角θ^*を算出し、この目標操舵角θ^*を操舵補助機構７に出力する操舵制御処理を行ってから前記ステップＳ１に戻るように変更されていることを除いては図３と同様の処理を行い、図３との対応処理には同一ステップ番号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
【００７０】
この第６の実施形態によると、車線逸脱傾向を検出した時点で、目標車線逸脱時間ｔｄ^*に車速検出値Ｖを乗算することにより、目標車線逸脱距離Ｌ^*を算出し、この目標車線逸脱距離Ｌ^*だけ先の白線上の車線逸脱位置Ｐを求めて、この車線逸脱位置Ｐの現在の車両位置に対する横変位ｘを求め、目標車線逸脱距離Ｌ^*を横変位ｘで微分することにより、制御用曲率ρ_Cを算出し、この制御用曲率ρ_Cに基づいて補助操舵機構７を制御して、目標車線逸脱距離Ｌ^*だけ先の白線上で車線逸脱するように操舵制御するので、車線逸脱傾向を検出してから実際に車線を逸脱するまでの車線逸脱所要時間を目標車線逸脱所要時間ｔｄ^* に車速にかかわらずに正確に一致させることができ、運転者がステアリングホイールを操舵することにより、車線逸脱回避動作を容易に行うことができる。
【００７１】
なお、上記第１〜第６の実施形態においては、車線逸脱傾向を判断する閾値φ_THが固定値である場合について説明したが、これに限定されるものではなく、閾値φ_THを車速検出値Ｖの増加に応じて増加するように設定することにより、車速検出値Ｖが大きくなるほど車線逸脱に至るまでの時間が短くなることから、より早い段階で車線逸脱を検出することができる。
【００７２】
また、上記第１〜第６の実施形態においては、旋回状況検出手段としてヨーレートセンサ４を用いた場合について説明したが、ヨーレートセンサ４を設ける代わりに、舵角センサを設け、この舵角センサで検出した操舵角と車速センサ５で検出した車速Ｖとをもとに実際のヨーレートを推定するようにしてもよい。
さらに、ヨーレートに代えて横加速度を用いるようにしてもよい。なお、この場合、前方注視点における横変位ＸＬ１から車線中央に到達するまでに必要な横加速度Ｙ_G-NEEDは、次式（５）に基づいて算出する。
【００７３】
Ｙ_G-NEED＝（２×ＸＬ１×Ｖ×Ｖ）／（Ｌ１×Ｌ１） ……（５）
そして、ヨーレートセンサ４に代えて横加速度センサを設け、この横加速度センサで検出した横加速度と、（５）式から算出した必要横加速度Ｙ_G-NEEDとの偏差の絶対値が、予め設定した閾値Ｙ_G-THをこえるとき、車線逸脱の可能性があると判定して警報器６を駆動する。
【００７４】
なお、この場合の閾値Ｙ_G-THも、車速Ｖに応じて設定するようにし、車速Ｖが大きくなるほど小さくなるように設定すれば、車速Ｖが高い状態であっても車線逸脱に至る前に確実に警報を発生させることができる。
さらにまた、横加速度センサを設ける代わりに、舵角センサを設け、この舵角センサで検出した操舵角と車速センサ５で検出した車速Ｖとから横加速度を推定するようにしてもよい。
【００７５】
なおさらに、上記第１〜第６の実施形態においては、白線モデル間の中央部、つまり車線中央部を注視点Ａとして設定し、この注視点Ａに自車両が到達するためのヨーレートを検出するようにした場合について説明したがこれに限るものではなく、車両が走行車線を逸脱することなく走行可能な位置を注視点として設定すればよい。
【００７６】
また、上記各実施の形態においては、カメラ１が撮像した画像情報に対して画像処理を行い白線を検出してこれに基づき道路形状を推定するようにした場合について説明したが、これに限るものではなく、道路脇に道路曲率が変化する地点で道路曲率を送信する送信手段を設け、車両で送信手段からの道路曲率を受信することにより、走行路の道路曲率を得るようにしてもよく、さらには、全地球測位システム（ＧＰＳ）を有するカーナビゲーションシステムを搭載した車両である場合には、自車両の現在位置と地図情報とから自車両前方の道路曲率を自動的に出力するようにしてもよく、要は車両前方の道路形状を検出することができればよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す概略構成図である。
【図２】カメラの取り付け位置を示す説明図である。
【図３】第１の実施形態における車線追従制御処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図４】図３における道路白線検出処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図５】白線モデルを説明する図である。
【図６】白線候補点検出領域の初期値の設定方法を説明するための図である。
【図７】すでに道路白線が検出されている場合の、白線候補点検出領域の初期値の設定方法を説明するための図である。
【図８】撮像した道路画像上における白線候補点検出領域の設定方法を説明するための図である。
【図９】白線候補点の検出方法を説明するための図である。
【図１０】今回検出した白線候補点と前回求めた白線モデル上の点とのずれ量を示す図である。
【図１１】走行状況監視処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１２】注視点における横変位の検出方法を説明するための図である。
【図１３】第１実施形態の白線検出動作を説明するための図である。
【図１４】第１実施形態の車線追従動作を説明するための図である。
【図１５】本発明の第２の実施形態における車線追従制御処理手順を示すフローチャートである。
【図１６】車速検出値Ｖと制御用曲率ゲインＧとの関係を示す制御マップである。
【図１７】第２の実施形態の車線追従動作を説明するための図である。
【図１８】本発明の第３の実施形態における車線追従制御処理手順を示すフローチャートである。
【図１９】第３の実施形態の車線追従動作を説明するための図である。
【図２０】本発明の第４の実施形態における車線追従制御処理手順を示すフローチャートである。
【図２１】第４の実施形態の車線追従動作を説明するための図である。
【図２２】本発明の第５の実施形態における車線追従制御処理手順を示すフローチャートである。
【図２３】第５の実施形態の車線追従動作を説明するための図である。
【図２４】第３〜第５の実施形態における車速に応じた車線追従動作を説明するための図である。
【図２５】本発明の第６の実施形態における車線追従制御処理手順を示すフローチャートである。
【図２６】第６の実施形態の車線追従動作を説明するための図である。
【符号の説明】
１カメラ
２画像処理装置
３制御コントローラ
４ヨーレートセンサ
５車速センサ
６警報器
７補助操舵機構
８方向指示器
９操舵トルクセンサ

Claims

車両前方の車線を検出して道路形状を検出する道路形状検出手段と、自車両の旋回度合を検出する旋回度合検出手段と、前記道路形状検出手段で検出した道路形状と前記旋回度合検出手段で検出した旋回度合とに基づいて自車両が車線逸脱傾向にあるか否かを判定する車線逸脱判定手段と、該車線逸脱判定手段の判定結果が車線逸脱傾向にあるときに、自車両の操舵系に対して前記道路形状検出手段で検出した道路形状に沿う方向に操舵補助トルクを発生させながら自車両を前記車線から徐々に逸脱させる操舵制御手段とを備えていることを特徴とする車線追従制御装置。
運転者が操舵操作を行っていることを検出する操舵操作検出手段をさらに有し、前記操舵制御手段は、前記操舵操作検出手段によって運転者の操舵操作が検出されたとき、前記操舵補助トルクの付与を中止することを特徴とする請求項１に記載の車線追従制御装置。
前記操舵制御手段は、前記操舵補助トルクを徐々に増加して自車両が前記車線に沿う状態で所定時間操舵補助トルクを維持した後、徐々に解除することを特徴とする請求項１又は２に記載の車線追従制御装置。
前記道路形状検出手段は、車両前方を撮像する撮像手段と、当該撮像手段で撮像した画像から白線を検出する白線検出手段と、該白線検出手段で検出した白線の曲率を検出する白線曲率検出手段とを備えていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の車線追従制御装置。
前記旋回度合検出手段は、車両の操舵角を検出する操舵角検出手段、車両のヨー角を検出するヨー角検出手段及び自車両横変位を検出する横変位検出手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の車線追従制御装置。
車両の車速を検出する車速検出手段を有し、前記操舵制御手段は、前記車速検出手段で検出した車速の増加に応じて大きな操舵補助トルクを与えるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の車線追従制御装置。