JP3705094B2 - 車線追従走行制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自車位置および前方の車線状態を検出し、これらの情報に基づいて車線追従を補助する車線追従走行制御装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
自車位置および前方の車線状態を検出し、これらの情報に基づいて車輪の舵角を発生することにより車線追従を補助する車線追従走行制御装置であって、ドライバ操舵位置を検出して車輪の舵角を修正する従来技術としては、特開平９−２０７８００号公報に記載の技術が知られている。
【０００３】
この公報には、前方車線状態を撮像するＣＣＤカメラを備え、ここから道路白線を抽出することにより、前方の車線状態及び自車両の走行位置を検出し、これらの検出結果に基づいて、自車両が道路白線に沿って追従走行するよう、車輪の舵角を演算し、演算した舵角を発生させる車線追従走行制御装置であって、ドライバの操舵意志を検出する力センサを備え、該力センサにおいて検出された操舵トルクの方向及び大きさに応じて前記車輪の舵角を増減するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術によれば、車線追従走行制御中にドライバがステアリングホイールを操作し、操舵トルクを加えると、車線追従に要する車輪の舵角に対し、操舵トルクに応じて車輪の舵角が増減されるため、車線追従制御中であっても、ドライバの意志を反映した方向へ車両を進めることが可能となる。
【０００５】
しかし、従来技術の第１実施例の場合、ステアリングホイールから、車輪の舵角を制御する機構までの間が、機械的にリジッドに接続されているため、ステアリングホイールは、車輪の舵角に合わせた動きしかとれない。
【０００６】
そのため、ドライバが操舵トルクを加えてから車輪の舵角が変化する間の制御上の遅れ影響がステアリングホイール上に発生し、ドライバが操舵トルクを加えても、直ちにステアリングホイールは変位せず、ある遅れを伴い変位し、ドライバに違和感を与える。
【０００７】
また、ステアリングホイールは、車輪の舵角にステアリングホイール〜車輪の舵角制御機構間のギア比を乗じた角度分変位するため、ステアリングホイールには、操舵トルク分だけでなく、車線追従制御分の変位も発生してしまい、やはりドライバに違和感を与える。
【０００８】
さらに、ドライバがステアリングホイールから感じる操舵反力と変位の関係は、本来車輪の舵角と車輪に加わる外力に基づくものであり、これをインフォメーションとしてドライバはステアリングホイールを操作するのである。しかし、上述の従来技術では、操舵反力（＝操舵トルク）と、ステアリングホイール変位量の関係は、操舵トルクと、これに応じた車輪の舵角との関係で定まり、該関係は制御ロジックにより決まる。従って、ドライバは実際に車輪に生じるインフォメーションを感じることはできず、違和感を与える。
【０００９】
従来技術の第２実施例では、ステアリングホイールと舵角制御機構間に、ばねを介し、ステアリングホイールと舵角制御機構間の相対的な変位を許し、該相対変位に比例した反力をステアリングホイールに発生させている。あるいは、ばねの代わりにモータを介し、ばねを介したときと同様の制御を行っている。
【００１０】
これにより、操舵トルクを加えてからステアリングホイールが変位し始めるまでの遅れは無くなる。また、ステアリングホイールに所定のトルクを加えていれば、車輪の舵角が変化しても、それに併せてステアリングホイールが変位することは無い。
【００１１】
しかし、ばねを介して車輪の舵角に応じたトルク変動は伝わるため、ドライバが操舵トルクを加えて車輪の舵角が変化する時や、車線追従制御による車輪の舵角の変化に応じたトルクがステアリングホイールに加わり、やはり、ドライバに違和感を与える。
【００１２】
また、操舵反力（＝操舵トルク）と、これに応じたステアリングホイールの変位量の関係は、ステアリングホイールと操舵角制御機構間に介されたばねのばね定数により決まるため、第１実施例と同様に、ドライバは実際に車輪に生じるインフォメーションを感じることはできず、違和感を与える。
【００１３】
以上のように従来技術では、ステアリングホイールにおける操舵反力や変位に、車輪の舵角を制御する際の影響がでてしまいドライバに違和感を与える。また、ドライバは、ステアリングホイールから実際に車輪に生じるインフォメーションを感じることはできず、やはり違和感を与える。
【００１４】
本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、車線追従走行制御中にドライバに違和感を与えることなくステアリングホイールの操作を可能とする車線追従走行制御装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１，２記載の発明では、図１のクレーム概念図に示すように、正面からみた車輪中心面が鉛直面となす角度である車輪のキャンバ角を変更するキャンバ角変更手段と、
車両前方の車線形状を検出する車線形状検出手段と、
自車の予測進路を演算する予測進路演算手段と、
前記車線形状検出手段の検出結果と前記予測進路演算手段の演算結果から求めた、前方車線における将来の自車位置を基に、車両を前方車線に追従させるために必要な車輪のキャンバ角を演算する目標キャンバ角演算手段と、
前記キャンバ角変更手段を駆動制御し、車輪のキャンバ角を該目標キャンバ角に制御するキャンバ角制御手段と、
を有することを共通の手段とする。
【００１６】
上記共通の手段に加え、請求項１記載の発明では、乗員の操作による操舵量を検出する操舵量検出手段を備え、
前記目標キャンバ角演算手段を、前記車線形状検出手段の検出結果から求めた前方車線方向と、前記予測進路演算手段の演算結果から求めた予測進路方向が異なり、かつ、前記操舵量検出手段の検出結果が所定の値を超えた場合、目標キャンバ角を原点位置に戻す手段としたことを特徴とする。
【００１７】
上記共通の手段に加え、請求項２記載の発明では、乗員の方向指示器操作状態を検出する方向指示器操作状態検出手段を備え、
前記目標キャンバ角演算手段を、前記方向指示器操作状態検出手段の検出結果により、乗員による方向指示器の操作が検出されたとき、目標キャンバ角を原点位置に戻す手段としたことを特徴とする。
【００１８】
請求項３記載の発明では、請求項１または請求項２に記載の車線追従走行制御装置において、
前記目標キャンバ角演算手段は、前方車線方向と予測進路方向が異なり、かつ、操舵量検出結果が所定の値を超えた場合、目標キャンバ角を第１変化速度により原点位置に戻し、乗員による方向指示器の操作が検出されたとき、目標キャンバ角を第２変化速度により原点位置に戻す手段であり、
前記目標キャンバ角演算手段での目標キャンバ角を原点位置に戻す際の前記第１変化速度を、前記第２変化速度よりも低く設定したことを特徴とする。
【００１９】
請求項４記載の発明では、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の車線追従走行制御装置において、
現在の車線内における自車位置を検出する自車位置検出手段と、
乗員の操作による操舵量を検出する操舵量検出手段と、
自車両の車速を検出する車速検出手段を備え、
前記予測進路演算手段を、検出された自車位置，操舵量及び車速を基に予測進路を演算する手段としたことを特徴とする。
【００２０】
請求項５記載の発明では、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の車線追従走行制御装置において、
前記操舵量検出手段により検出される操舵量を、操舵角又は操舵トルクのいずれかとしたことを特徴とする。
【００２１】
【発明の作用および効果】
請求項１，２に記載の発明にあっては、車線形状検出手段において、車両前方の車線形状が検出され、予測進路演算手段において、自車の予測進路が演算される。そして、目標キャンバ角演算手段において、車線形状検出手段の検出結果と予測進路演算手段の演算結果から求めた、前方車線における将来の自車位置を基に、車両を前方車線に追従させるために必要な車輪のキャンバ角が演算され、キャンバ角制御手段において、キャンバ角変更手段を駆動制御し、車輪のキャンバ角が目標キャンバ角に制御される。
【００２２】
すなわち、キャンバ角制御により前方車線に追従する走行制御が可能になると共に、キャンバ角制御による車線追従走行制御であるため、車線追従走行制御中にドライバがステアリングホイールを操作して舵角を変化させても、車線追従走行制御（キャンバ角変化）による干渉を受けることが無い。
【００２３】
よって、車線追従走行制御中にドライバがステアリングホイールを操作しても、ドライバに違和感を与えることなく、適切にステアリングホイールを操作でき、自車の方向をドライバ操作により制御することができる。
【００２４】
上記共通の作用効果に加え、請求項１記載の発明にあっては、操舵量検出手段において、乗員の操作による操舵量が検出される。そして、目標キャンバ角演算手段において、車線形状検出手段の検出結果から求めた前方車線方向と、予測進路演算手段の演算結果から求めた予測進路方向が異なり、かつ、操舵量検出手段の検出結果が所定の値を超えた場合、目標キャンバ角が原点位置に戻される。
【００２５】
よって、ドライバが車線追従走行制御から離脱する操作を行ったとき、これを検知し、キャンバ角制御を中止することにより、ドライバの操作による方向制御を妨げないという効果が得られる。
【００２６】
上記共通の作用効果に加え、請求項２記載の発明にあっては、方向指示器操作状態検出手段において、乗員の方向指示器操作状態が検出される。そして、目標キャンバ角演算手段において、方向指示器操作状態検出手段の検出結果により、乗員による方向指示器の操作が検出されたとき、目標キャンバ角が原点位置に戻される。
【００２７】
よって、ドライバが方向指示器により車線変更の操作を行ったとき、これを検知し、キャンバ角制御を中止することにより、ドライバの操作による方向制御を妨げないという効果が得られる。
【００２８】
請求項３記載の発明にあっては、目標キャンバ角演算手段において、前方車線方向と予測進路方向が異なり、かつ、操舵量検出結果が所定の値を超えた場合、目標キャンバ角が第１変化速度により原点位置に戻され、また、乗員による方向指示器の操作が検出されたとき、目標キャンバ角が第２変化速度により原点位置に戻されるとき、目標キャンバ角演算手段での目標キャンバ角を原点位置に戻す際の第１変化速度が、第２変化速度よりも低く設定される。
【００２９】
よって、請求項１記載の発明の場合においては、車線追従から離脱操作が検出されると低い第１変化速度によりキャンバ角が徐々に原点位置に戻されるため、ドライバのステアリング操作により車線追従から離脱する方向制御中、車両の動きが自然で違和感のないものとなる。
【００３０】
また、請求項２記載の発明の場合においては、方向指示器の操作が検出されると高い第２変化速度に基づいてキャンバ角が素早く原点位置に戻されるため、ドライバによるステアリング操作の開始前にキャンバ角を復帰させることができ、その後のドライバ操作による方向制御を違和感なく行うことができる。
【００３１】
請求項４記載の発明にあっては、予測進路演算手段において、自車位置検出手段にて検出された自車位置と、操舵量検出手段にて検出された操舵量と、車速検出手段にて検出された車速を基に予測進路が演算される。
【００３２】
よって、現在の車線内における自車位置を基準とし、ステアリング操作による操舵量及びアクセル操作等による車速を基に正確に予測進路を把握することができる。
【００３３】
請求項５記載の発明にあっては、操舵量検出手段により検出される操舵量を、操舵角又は操舵トルクのいずれかとしているため、ドライバによる操舵量を確実に検出することができる。
【００３４】
【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。
【００３５】
（実施の形態１）
図２は実施の形態１の車両用車線追従走行制御装置を適用した車両を示す全体システム図であり、車両の前方位置には、進行方向前方を撮像するためのＣＣＤカメラ１及び前方画像に基づいて走路状態を算出する画像処理装置２が設けられている。また、駆動軸や車輪などには、車速を計測するために車速センサ３が設けられ、左右前輪のサスペンション機構には、正面からみた車輪中心面が鉛直面となす角度である車輪のキャンバ角を変更するためのキャンバ角制御アクチュエータ４（キャンバ角変更手段）が設けられている。また、ステアリングシャフトなどには、舵角を検出するための舵角センサ５が設けられている。そして、キャンバ角制御手段としてのコントロールユニット６が搭載されている。
【００３６】
前記コントロールユニット６には、画像処理装置２，車速センサ３，舵角センサ５からの信号が入力され、これらの信号に基づいて演算された操舵指令をキャンバ角制御アクチュエータ４に出力する。さらに、コントロールユニット６と画像処理装置２はデジタル通信により接続されており、相互のユニット２，６において演算されている信号を交換することが可能となっている。
【００３７】
図３はキャンバ角制御アクチュエータ部分を示す構成図であり、実施の形態１では、ダブルウィッシュボーン形式のサスペンションにおいて、アッパーアーム４１の車体取り付け点４ａを左右（車幅方向）に移動させることでキャンバ角を制御可能とする例を示す。アッパーアーム４１の車体側取り付け点４ａは左右方向に可動支持されており、ここへ駆動用モータ４２を用いたアクチュエータ機構が取り付けられている。アクチュエータ機構は、駆動用モータ４２とボールねじ４３から構成され、コントロールユニット６からの駆動電流によって発生する駆動用モータ４２の回転を並進運動に変換することでアッパーアーム取り付け点４ａを動かす。また、ここには変位センサ４４が設けられており、アッパーアーム４１の取り付け点４ａの左右位置をコントロールユニット６へ出力する。この機構は、左右前輪のサスペンションにそれぞれ設けられている。なお、図３において、４５は駆動用モータ４２を支持固定するアクチュエータブラケット、４６はサスペンションメンバ、４７は車体である。
【００３８】
図４は画像処理装置部分を示す構成図であり、画像処理装置２は、ＣＣＤカメラ１より車両前方の画像情報を受け取り、画像情報から車線情報を抽出する車線抽出処理部２１と、抽出された白線情報に基づき走路形状を推定する走路形状推定部２２と、推定された走路形状に基づいて車線中心に対する自車位置の偏差情報を算出する位置偏差算出部２３から構成され、走路形状推定部２２及び位置偏差算出部２３における演算結果（横偏差、ヨー角偏差、道路曲率）をコントロールユニット６へ出力する。
【００３９】
図５はコントロールユニット部分を示す構成であり、コントロールユニット６には、舵角センサ５の出力、画像処理装置２における位置偏差情報、走路形状情報、キャンバ角制御アクチュエータ４における変位センサ４４によるアッパーアーム４１の取り付け点４ａの左右位置情報が入力され、舵角情報、位置偏差情報に基づいて自車の予測進路を算出する自車進路予測演算部６１と、自車の予測進路と走路形状情報との偏差に基づいて自車が車線に追従して走行するために必要なキャンバ角を算出する目標キャンバ角算出部６２と、目標キャンバ角とアッパーアーム取り付け点情報に基づき目標とするキャンバ角を実現するようにモータ４２の位置決め制御を行うモータ駆動制御部６３から構成される。なお、本構成図はモータ駆動制御部６３を一系統のみ示しているが、この部分は左右のキャンバ角制御アクチュエータ４，４に対してそれぞれ設けられている。
【００４０】
次に、作用を説明する。
【００４１】
図６は画像処理装置２における処理を表すフローチャートで、本制御処理は一定の時間間隔のタイマ割り込みによって呼び出される。
【００４２】
ステップ６０１では、ＣＣＤカメラ１において撮像した前方走路の画像の取り込みを行う。これは例えば図７に示されるような画像である。
【００４３】
ステップ６０２では、車線抽出処理が行われる。これは、図７に示す走路画像に対して図８に示すように車線エッジ抽出処理を行う。
【００４４】
ステップ６０３では、走路形状推定処理にて抽出された車線エッジを結ぶ線を多項式にて近似し、走路の推定形状とする。
【００４５】
ステップ６０４では、多項式近似した走路のパラメータを基に、道路曲率ρｖ，自車位置の横偏差ｙｖ，ヨー角偏差ψｖを算出する。
【００４６】
ステップ６０５では、これらの算出された情報をコントロールユニット６に対して送信する。
【００４７】
図９はコントロールユニット６における処理を表すフローチャートで、本制御処理は一定の時間間隔のタイマ割り込みによって呼び出される。
【００４８】
ステップ９０１では、操舵角δを取り込み、キャンバ角制御アクチュエータ４における取り付け点４ａの左右位置情報（左輪における値ｙａ＿ｌ、及び、右輪における値ｙａ＿ｒ）を取り込む。
【００４９】
ステップ９０２では、画像処理装置２との通信処理を行う。画像処理装置２との通信では、道路曲率ρｖ，車線位置に対する自車の横偏差ｙｖ，ヨー角偏差ψｖを受信する。
【００５０】
ステップ９０３では、図示しない制御開始ＳＷがＯＮされているかどうかの判断を行い、ＯＮの場合はステップ９０４へ進み、ＯＦＦの場合はステップ９０７へ進む。制御開始ＳＷがＯＦＦの場合は、ステップ９０７で目標キャンバ角φｃが０かどうかが判断され、０の場合は本制御を終了し、０以外であれば、ステップ９０８へ進み、徐々にφｃを０へ変化させる。
【００５１】
以下、制御開始ＳＷがＯＮされている場合の処理について説明する。
【００５２】
ステップ９０４では、現時点の横偏差ｙｖ，ヨー角偏差ψｖ，車速Ｖ，操舵角δを用いて自車の予測進路が、図１０に示すフローチャートに従って算出された横変位ｙ（ｔ）とヨー角ψ（ｔ）の履歴として予測される。
【００５３】
すなわち、図１０に示すフローチャートのステップ１００１では、予め求めておいた、操舵角δに対するヨーレートの伝達関数Ｇ（δ，Ｖ）を用いてヨーレートの予測値ｄψ（ｔ）が算出され、ステップ１００２では、画像処理で得られたヨー角ψｖを初期値として、ｄψ（ｔ）を積分することでヨー角ψ（ｔ）の履歴が予測される。また、ステップ１００３では、画像処理で得られた横変位ｙｖを初期値として、ヨー角ψ（ｔ）と車速Ｖの積を積分することで、横変位ｙ（ｔ）の履歴が予測される。このようにして、自車の予測進路が、横変位ｙ（ｔ），ヨー角ψ（ｔ）の履歴として予測される。
【００５４】
ステップ９０５では、予測した自車進路と画像処理で得られた走路形状を図１１に示すように比較して所定距離前方の横偏差ｙｐを算出し、これに応じて目標キャンバ角φｃが算出される。
ここで、目標キャンバ角φｃは、次式に従って算出する。
φｃ＝Ｋ１・ｙｐ＋Ｋ２・φ＿１
ここで、Ｋ１，Ｋ２は制御定数、φ＿１はアッパーアーム取り付け点情報に基づく現時点のキャンバ角であり、
φ＿１＝（ｙａ＿ｌ＋ｙａ＿ｒ）／（２・ｈａ）
ｈａ：アッパーアーム取り付け位置高さ
として算出される値である。なお、左右のキャンバ角が異なっていることが起こり得るため、左右の取り付け点位置の平均値を用いて算出している。
【００５５】
ステップ９０６では、目標キャンバ角φｃが算出されたら、これを
ｙａ＿ｃ＝ｈａ・φｃ
とすることにより、目標取り付け点左右位置に変換し、これを取り付け点横変位目標値としてモータ駆動制御部６３に出力する。
【００５６】
このモータ駆動制御部６３では、アッパーアーム取り付け点左右位置情報及び目標取り付け点左右位置に基づき、モータ駆動電流を出力する。ここでの処理は、図１２に示すようなＰＩＤサーボを行う。なお、このサーボ処理は、左右のアクチュエータ４，４のそれぞれについて独立に行われる。
【００５７】
以上、本実施の形態１の制御によれば、自車の進路を予測すると共に、画像処理装置２によって得られた走行形状との比較に基づき、将来の偏差を予測し、これに応じたキャンバ角が算出され、サーボ制御される。従って、自車が道路中心から外れて走行しているにも関わらずドライバが修正操舵しない場合には、これを補正するようキャンバ角が制御され、自車の走行位置を車線中央に復帰させることができる。また、曲線路等を走行している場合には、ドライバ操舵が適切で自車が車線からはずれない状況であれば本制御速によってキャンバ角が発生されることはなく、ドライバの操舵に対して妨害する作用も生じない。
【００５８】
また、本制御では、車線追従走行制御中に車輪の舵角変化が生じないため、ステアリングホイールに車線追従走行制御の影響が発生せず、ドライバに違和感を与えない。
【００５９】
さらに、本制御で変化するキャンバ角は微小（１°程度）なため、本制御による車輪に加わる外力の変化分も小さく、しかも該変化分はキャンバ角制御アクチュエータ４，４で受ける。従って、車輪の舵角と車輪に加わる外力の関係は、車線追従走行制御の実施の如何に関わらずほぼ同等であり、ドライバがステアリングホイールから感じる操舵反力と変位の関係、すなわちインフォメーションもほぼ同等である。このためドライバは、適切にステアリングホイールを操作することが可能となる。
【００６０】
なお、本実施の形態１では、アクチュエータとしてアッパーリンク取り付け点を左右に移送させるアクチュエータを左右前輪サスペンションに取り付ける例を示したが、これを図１３に示すように、一つのアクチュエータで左右を同時に動かすことも可能であるし、図１４に示すように、油圧アクチュエータにより駆動することも可能である。
【００６１】
また、本実施の形態１では画像処理に基づき、車線に対する自車位置の計測、道路形状の推定を行っているが、自車位置の計測は、図１５に示すように、道路に埋設した磁気マーカを車両前方に搭載した磁気センサで計測することで行うことも可能である。また、道路形状情報は、ナビゲーションシステムの情報を用いて推定することも可能であるし、路車間通信によって道路側から供給される情報を使うことも可能である。
【００６２】
さらに、本実施の形態１では、車速と操舵角を用い、操舵角に対するヨーレートの伝達関数Ｇ（δ，Ｖ）を用いることで予測進路を算出する例を示したが、操舵角を計測する代わりに操舵トルクＴを計測し、予め求めておいた、操舵トルクＴに対するヨーレートの伝達関数Ｈ（Ｔ，Ｖ）を用いてヨーレートを算出し、これに基づいて予測進路を算出することもできる。
【００６３】
（実施の形態２）
図１６は実施の形態２における車線追従走行制御処理を表すフローチャートを示す。本実施の形態２は、実施の形態１の構成に加え、ステップ１６０５及びステップ１６０６において、予測進路の方向と車線の方向の比較に基づいて、キャンバ角制御を中断し、キャンバ角を所定の初期位置に復帰させる手段を設けたものである。
【００６４】
実施の形態１と同様の手順で予測進路を算出した後、ステップ１６０５において、ドライバによる操舵操作が行われているか否かを検出する。この判断は、操舵角δが所定のしきい値を超えるか否かによって行うものであり、しきい値で定められた範囲を超えた操舵角δが検出された場合にはドライバ操舵操作有りと判断し、ステップ１６０６へ進む。
【００６５】
ステップ１６０６では、予測進路の方向と車線の方向の比較判断を行う。この比較判断は、図１７に示すように、現時点における車線中央からの横変位ｙｖと所定距離前方における予測横変位ｙｐを比較し、これが増加傾向にある場合に制御中断を判断し、目標キャンバ角φｃを０へ徐々に変化させるものである。また、制御中断状態にあっても、横変位ｙｖと予測横変位ｙｐの比較において、図１８に示すように車線中央へ復帰しつつある場合には、図１６の制御フローに従って再度目標キャンバ角φｃを算出する。
【００６６】
一方、ステップ１６０５において、操舵操作が行われていないと判断された場合には、予測進路の方向と車線方向の比較判断は行わず、ステップ１６０７へ進み目標キャンバ角φｃの算出を行う。
【００６７】
以上説明したように、本実施の形態２における車線追従走行制御装置によれば、ドライバが車線変更を意図した場合には、図１７に示すような車線中央から離脱する動きを検出することで自動的にキャンバ角制御を停止し、これを０へ変化させるため、ドライバの操舵操作による車両の動きに対して本車線追従走行制御が影響することがない。また、車線変更終了後には、図１８に示すような、車線中央へ接近する動きを検出することで自動的にキャンバ角制御を再開し、ドライバの操舵操作を補助することが可能となる。また、図１６の制御フローに示すように、ドライバが操舵操作を行っていない場合には中断判断を行わないため、ドライバの注意が散漫な状態になることによって車線の中央から離脱する場合には、車両を車線中央へ復帰させるよう補助することができる。
【００６８】
本実施の形態２においても、実施の形態１と同様に、ドライバの操舵操作の有無を、操舵トルクを用いて同様に判断を行うことが可能である。この場合、ドライバ操舵操作の判断も操舵トルクに基づき、これが所定のしきい値に基づいて定められた範囲にあるか否かによって行われる。
【００６９】
（実施の形態３）
図１９は実施の形態３における車線追従走行制御処理を表すフローチャートを示す。本実施の形態３は、実施の形態２に加え、ウィンカー操作の有無による中断判断を加えたものである。
【００７０】
実施の形態１と同様の手順で予測進路を算出した後、ウィンカー操作の有無を判断する。これは、ウィンカースイッチの状態により、容易に判断することが可能である。
【００７１】
ステップ１９０５では、ウィンカー操作の有無を判断し、ウィンカー操作有りと判断したときは、ステップ１９１１へ進み、制御中断と判断する。そして、ステップ１９１３において、目標キャンバ角φｃを徐々に０へ変化させる。この過程における目標キャンバ角変化率△φｃ（第２変化速度）を大きい値として設定し、短時間で目標キャンバ角φｃが０へ変化するように設定する。
【００７２】
一方、ウィンカー操作なしと判断したときは、ステップ１９０６へ進み、実施の形態２に示した手順に基づいて制御中断の判断を行い、制御中断と判断された場合には、ステップ１９１２において、目標キャンバ角変化率△φｃ（第１変化速度）を小さい値として設定し、ゆっくりと目標キャンバ角φｃが０へ変化するように設定する。
【００７３】
以上説明したように、本実施の形態３における車線追従走行制御装置によれば、ドライバが車線を変更するのに先立ってウィンカーを操作した場合には、目標キャンバ角が直ちに０に変更されるため、車線変更を行う操作時には、より違和感が少なく操舵を行うことができる。一方、ウィンカー操作を行うことなく車線変更を行った場合には、目標キャンバ角がゆっくりと０に変更されるため、車両の動きを大きく変化させることなく、制御を中断させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１に係る発明の車線追従走行制御装置を示すクレーム概念図である。
【図２】実施の形態１における車線追従走行制御装置が適用された車両を示す全体システム図である。
【図３】実施の形態１におけるキャンバ角制御アクチュエータ部分の構成図である。
【図４】実施の形態１における画像処理装置部分のブロック図である。
【図５】実施の形態１におけるコントロールユニット部分の構成を表すブロック図である。
【図６】実施の形態１における画像処理を表すフローチャートである。
【図７】実施の形態１における画像処理装置で捉えた道路画像の一例を表す図である。
【図８】実施の形態１における画像処理装置で捉えた道路画像におけるエッジ抽出状態の一例を表す図である。
【図９】実施の形態１におけるコントロールユニットでの車線追従制御処理を表すフローチャートである。
【図１０】実施の形態１における自車の予測進路を演算するフローチャートである。
【図１１】実施の形態１における自車予測進路と道路形状の比較の一例を表す図である。
【図１２】実施の形態１におけるキャンバ角制御アクチュエータのサーボ制御を表すブロック図である。
【図１３】実施の形態１におけるキャンバ角制御アクチュエータ部分の他例を示す構成図である。
【図１４】実施の形態１におけるキャンバ角制御アクチュエータ部分の他例を示す構成図である。
【図１５】実施の形態１における道路に埋設された磁気マーカによる自車両の位置検出例を表す図である。
【図１６】実施の形態２のコントロールユニットでの車線追従制御処理を表すフローチャートである。
【図１７】実施の形態２の車線変更判断を表す図である。
【図１８】実施の形態２の車線変更終了を表す図である。
【図１９】実施の形態３のコントロールユニットでの車線追従制御処理を表すフローチャートである。
【符号の説明】
１ カメラ
２ 画像処理装置
３ 車速センサ
４ キャンバ角制御アクチュエータ
４ａ 取り付け点
５ 舵角センサ
６ コントロールユニット
２１ 車線抽出処理部
２２ 走路形状推定部
２３ 位置偏差算出部
４１ アッパーアーム
４２ 駆動用モータ
４３ ボールねじ
６１ 自車進路予測演算部
６２ 目標キャンバ角算出部
６３ モータ駆動制御部

Claims (5)

1. 正面からみた車輪中心面が鉛直面となす角度である車輪のキャンバ角を変更するキャンバ角変更手段と、
   車両前方の車線形状を検出する車線形状検出手段と、
   自車の予測進路を演算する予測進路演算手段と、
   前記車線形状検出手段の検出結果と前記予測進路演算手段の演算結果から求めた、前方車線における将来の自車位置を基に、車両を前方車線に追従させるために必要な車輪のキャンバ角を演算する目標キャンバ角演算手段と、
   前記キャンバ角変更手段を駆動制御し、車輪のキャンバ角を該目標キャンバ角に制御するキャンバ角制御手段と、
   乗員の操作による操舵量を検出する操舵量検出手段を備え、
   前記目標キャンバ角演算手段を、前記車線形状検出手段の検出結果から求めた前方車線方向と、前記予測進路演算手段の演算結果から求めた予測進路方向が異なり、かつ、前記操舵量検出手段の検出結果が所定の値を超えた場合、目標キャンバ角を原点位置に戻す手段としたことを特徴とする車線追従走行制御装置。
2. 正面からみた車輪中心面が鉛直面となす角度である車輪のキャンバ角を変更するキャンバ角変更手段と、
   車両前方の車線形状を検出する車線形状検出手段と、
   自車の予測進路を演算する予測進路演算手段と、
   前記車線形状検出手段の検出結果と前記予測進路演算手段の演算結果から求めた、前方車線における将来の自車位置を基に、車両を前方車線に追従させるために必要な車輪のキャンバ角を演算する目標キャンバ角演算手段と、
   前記キャンバ角変更手段を駆動制御し、車輪のキャンバ角を該目標キャンバ角に制御するキャンバ角制御手段と、
   乗員の方向指示器操作状態を検出する方向指示器操作状態検出手段を備え、
   前記目標キャンバ角演算手段を、前記方向指示器操作状態検出手段の検出結果により、乗員による方向指示器の操作が検出されたとき、目標キャンバ角を原点位置に戻す手段としたことを特徴とする車線追従走行制御装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の車線追従走行制御装置において、
   前記目標キャンバ角演算手段は、前方車線方向と予測進路方向が異なり、かつ、操舵量検出結果が所定の値を超えた場合、目標キャンバ角を第１変化速度により原点位置に戻し、乗員による方向指示器の操作が検出されたとき、目標キャンバ角を第２変化速度により原点位置に戻す手段であり、
   前記目標キャンバ角演算手段での目標キャンバ角を原点位置に戻す際の前記第１変化速度を、前記第２変化速度よりも低く設定したことを特徴とする車線追従走行制御装置。
4. 請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の車線追従走行制御装置において、
   現在の車線内における自車位置を検出する自車位置検出手段と、
   乗員の操作による操舵量を検出する操舵量検出手段と、
   自車両の車速を検出する車速検出手段を備え、
   前記予測進路演算手段を、検出された自車位置，操舵量及び車速を基に予測進路を演算する手段としたことを特徴とする車線追従走行制御装置。
5. 請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の車線追従走行制御装置において、
   前記操舵量検出手段により検出される操舵量を、操舵角又は操舵トルクのいずれかとしたことを特徴とする車線追従走行制御装置。

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