JP3835222B2

JP3835222B2 - Lane departure response device

Info

Publication number: JP3835222B2
Application number: JP2001273384A
Authority: JP
Inventors: 正康島影
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2001-09-10
Filing date: 2001-09-10
Publication date: 2006-10-18
Anticipated expiration: 2021-09-10
Also published as: JP2003081115A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両が走行路から逸脱傾向にあると判定された場合にドライバーに対し逸脱回避操作を促す警報を与えたり逸脱回避方向に修正操舵を与える車線逸脱対応装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車線逸脱対応装置としては、例えば、特開平５−２９４２５０号公報に記載のものが知られている。この公報には、ドライバーによる方向指示器操作が有るときに、車両が走行する走行路から逸脱動作により移動する側の走行路に後方車両が有るかどうかを検出し、後方車両が有りのときには警報を行い、後方車両が無しのときには警報を行わない。また、方向指示器操作が無しのときに、車両が走行する走行路から逸脱動作により移動する側の走行路に後方車両が有るかどうかを検出し、後方車両が有りのときには車両が走行中の走行路を維持して走行する走行路逸脱防止の修正操舵を行い、後方車両が無しのときには警報を行うことが記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の車線逸脱対応装置にあっては、方向指示器操作の有無と後方車両の有無に応じて、修正操舵有りと警報有りと警報無しとを切り替え制御しているが、方向指示器の操作がなければ、ドライバーの意思にかかわらず、修正操舵もしくは警報作動が行われてしまうという問題があった。
【０００４】
すなわち、方向指示器操作無しで、ドライバーの意思により走行路から逸脱する方向に操舵を行う操舵介入を行った場合に修正操舵が行われると、ドライバーによる介入方向とは反対方向に操舵トルクが付与され、レーンチェンジ等を意図して行われる操舵介入を阻害してしまうことになる。
【０００５】
また、方向指示器操作無しで、ドライバーの意思により走行路から逸脱する方向に操舵を行う操舵介入を行った場合に警報が作動すると、ドライバーの意思により車線逸脱を承知しながら操舵介入を行っている以上、ドライバーにとっては不要な警報が増えてしまうことになる。
【０００６】
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、早期に、かつ、精度の高いドライバーの操舵介入判定により、ドライバーにとって不要な警報や修正操舵を減らすことができる車線逸脱対応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】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明では、
逸脱判定手段により車両が走行路から逸脱傾向にあると判定された場合、車線逸脱対応手段によりドライバーに対し逸脱回避操作を促す警報を与えたり逸脱回避方向に修正操舵を与える車線逸脱対応装置において、
操舵角を検出する操舵角検出手段と、
操舵角速度を検出する操舵角速度検出手段と、
操舵角速度が設定閾値以上になって操舵角速度条件が成立すると、操舵角速度条件の成立から、少なくとも外乱に対応するための一時的な操作による操舵角を定常走行を保つ位置に戻すのに要する設定時間が経過した後に操舵角が設定操舵角以上である場合にドライバーによる操舵介入であると判定するドライバー操舵介入判定手段と、
前記ドライバー操舵介入判定手段によりドライバーによる操舵介入であると判定された場合、逸脱判定結果にかかわらず前記車線逸脱対応手段の作動を停止させる車線逸脱対応停止手段と、
を備えていることを特徴とする。
【０００８】
ここで、車線逸脱対応手段とは、警報ブザー作動、警報ランプ点灯、ステアリングホイールへの振動付与、横ジャークの付与、等の単独又は組み合わせによりドライバーに対し逸脱回避操作を促す警報を与える手段や、車線逸脱が判定されると操舵アクチュエータにより逸脱を回避する方向に積極的に修正操舵を与える手段、もしくは、車線逸脱が判断されると、逸脱を回避する方向に各輪の制駆動力の配分を調整する制駆動力制御手段をいう。
【０００９】
なお、請求項２、請求項３、請求項４に係る発明は、それぞれドライバー操舵介入判定にて操舵角速度の設定閾値を可変値で与える発明であり、請求項５及び請求項６に係る発明は、ドライバー操舵介入判定にて操舵角速度が設定閾値以上になってから操舵角を判定するまでの設定時間を可変値で与える発明であり、請求項７に係る発明は、ドライバー操舵介入判定にて定常値を基準とした変化分を操舵角情報として用いる発明である。
【００１０】
【発明の作用および効果】
請求項１に係る発明にあっては、ドライバー操舵介入判定手段において、操舵角速度検出手段からの操舵角速度が設定閾値以上になって操舵角速度条件が成立すると、操舵角速度条件の成立から、少なくとも外乱に対応するための一時的な操作による操舵角を定常走行を保つ位置に戻すのに要する設定時間が経過した後に操舵角検出手段からの操舵角が設定操舵角以上である場合にドライバーによる操舵介入であると判定され、このドライバー操舵介入判定手段によりドライバーによる操舵介入であると判定された場合、車線逸脱対応停止手段において、逸脱判定結果にかかわらず車線逸脱対応手段の作動が停止される。
【００１１】
すなわち、一般的に路面からの外乱等により一時的に操舵角速度が生じてしまうような場合は、その後、操舵角が一定以上の値に保持されることがないため、操舵角速度が設定閾値以上になって操舵角速度条件が成立すると、操舵角速度条件の成立から、少なくとも外乱に対応するための一時的な操作による操舵角を定常走行を保つ位置に戻すのに要する設定時間が経過した後に操舵角が設定操舵角以上である場合にドライバーによる操舵介入であると判定することにより、ドライバーの操舵介入によるステアリングホイールの動きと、外乱によるステアリングホイールの動きを区別することができる。しかも、外乱による操舵とは区別される操舵介入判定としたため、操舵介入判定用の操舵角速度の設定閾値を小さい値に設定することができる。
【００１２】
この結果、早期に、かつ、精度の高いドライバーの操舵介入判定が行われ、ドライバーにとって不要な警報や修正操舵を減らすことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明における車線逸脱対応装置を実現する実施の形態を、請求項１，７に対応する第１実施例と、請求項２，５，６，７に対応する第２実施例と、請求項３，５，６，７に対応する第３実施例と、請求項４，５，６，７に対応する第４実施例とに基づいて説明する。
【００１４】
（第１実施例）
まず、構成を説明する。
図１は第１実施例の車線逸脱対応装置を示す概略構成図であり、図中、１００は操舵アクチュエータ、１０１は撮像装置、１０２はコントロールユニット、１０３は車速センサ（車速検出手段）、１０４はステアリングホイール角センサ（操舵角検出手段）、１０５はターンシグナルスイッチ、１０６はブレーキペダルスイッチ、１０７は油圧パワーステアリング装置、１０８は横加速度センサ、１０９はヨーレートセンサ、１１０は右前輪、１１１は左前輪、１１２はステアリングラック、１１３はステアリングホイール、１１４はナビゲーション装置（走行路形状検出手段）、１１５はステアリングシャフト、１１６はブザー・スピーカー（車線逸脱対応手段）、１１７は画像処理装置（走行路形状検出手段）である。
【００１５】
車両前方に向けて取り付けられた撮像装置１０１は、車両前方の映像を取り込み、取り込まれた車両前方の映像は撮像装置１０１と一体となっている画像処理装置１１７へと入力される。画像処理装置１１７で得られた道路形状や車線区分線（白線）の情報は、コントロールユニット１０２へと入力される。なお、個々で説明した撮像装置１０１は、例えば、ＣＣＤカメラであり、コントロールユニット１０２は、例えば、マイクロコンピュータである。
【００１６】
前記コントロールユニット１０２には、車速センサ１０３からの自車速と、ステアリングホイール角センサ１０４からのステアリングホイール角の情報も入力され、これらの情報に基づいて、コントロールユニット１０２は自車両の状態量を算出する。なお、コントロールユニット１０２に入力する信号としては、推定または算出される車両の状態量の精度を向上させるため、横加速度センサ１０８からの横加速度や、ヨーレートセンサ１０９からの車両ヨーレート、また、ナビゲーション装置１１４からの道路のカーブ情報や分岐・合流情報などを加えても良い。
【００１７】
前記コントロールユニット１０２では、車両状態量を推定または算出すると共に、自車速、自車位置、自車の向きに基づいて、車両が車線から逸脱傾向にあると判断された場合には、車線の逸脱回避をドライバーに促すための操舵アクチュエータ駆動電流を決定する。このコントロールユニット１０２では、また、逸脱回避操作をドライバーに促すだけでなく、逸脱余裕時間を延ばしたり、場合によっては逸脱を防止するように操舵アクチュエータ駆動電流を決定することもできる。
【００１８】
前記操舵アクチュエータ１００は、減速ギア，電磁クラッチ等を介してステアリングコラムに設けられており、コントロールユニット１０２から供給されるアクチュエータ駆動電流に応じた操舵トルクをステアリングシャフト１１５に伝達し、左右前輪１１０，１１１を転舵させることができる。
【００１９】
図２は第１実施例の車線逸脱対応装置の制御系ブロック図であり、図中、１は舵角検出手段（図１のステアリングホイール角センサ１０４に相当）、２は自車速検出手段（図１の車速センサ１０３に相当）、３は白線検出手段（図１の撮像装置１０１及び画像処理装置１１７に相当）、４はターンシグナル検出手段（図１のターンシグナルスイッチ１０５に相当）、５は車両状態推定手段（図１のコントロールユニット１０２に相当）、６は逸脱判定手段（図１のコントロールユニット１０２に相当）、７は操舵アクチュエータ駆動指令手段（図１のコントロールユニット１０２に相当）、８は操舵トルク付加手段（図１の操舵アクチュエータ１００に相当）、９は車両、１０はブレーキ操作検出手段（図１のブレーキペダルスイッチ１０６に相当）、１１は横加速度検出手段（図１の横加速度センサ１０８に相当）、１２はヨーレート検出手段（図１のヨーレートセンサ１０９に相当）、１４は逸脱警報信号生成手段（図１のコントロールユニット１０２に相当）、１５は警報音発生装置（図１のブザー・スピーカー１１４に相当）である。
【００２０】
前記車両状態推定手段５には、舵角検出手段１により得られるステアリングホイール角θと、自車速検出手段２により得られる自車速Ｖと、白線検出手段３により得られる道路形状情報や白線情報が入力され、これらの情報に基づいて、車両状態推定手段５は、自車両の状態量（基準となる走行中の車線中央からの横変位ｙcr、横速度dｙcr、ヨー角φ、ヨーレートγ＝dφ）を算出する。なお、車両状態推定手段５に入力する信号としては、車両の状態量の精度を向上させるため、横加速度検出手段１１により得られる横加速度や、ヨーレート検出手段により得られるヨーレートや、図外のナビゲーション情報などが加えられる。
【００２１】
前記逸脱判定手段６は、車両状態推定手段５により推定された車両状態量および自車位置算出結果のうち、自車位置（白線からの距離ｙcdまたは車線中央からの距離ｙcr）、自車の向き（ヨー角φr）、自車速検出手段２からの自車速Ｖに基づいて、車両が左右どちらの車線方向に逸脱傾向があるかを判定する。ここで、車線の逸脱傾向を判定する際には、ターンシグナル検出手段４により得られるターンシグナル信号の有無や、ブレーキ操作検出手段１０により得られるブレーキ操作の有無等により、ドライバーに車線変更の意思（操舵介入）を確認し、ドライバーの車線変更の意思があると判断した場合には、逸脱警報の停止やアクチュエータ駆動電流の停止等の処理を行う。
【００２２】
前記操舵アクチュエータ駆動指令手段７は、逸脱判定手段６による車線逸脱傾向判定結果と、車両状態推定手段５により推定された車両状態量および自車位置算出結果のうち、自車位置（白線からの距離ｙcdまたは車線中央からの距離ｙcr）、自車の向き（ヨー角φr）、自車速検出手段２からの自車速Ｖと、に基づいて、操舵トルク付加手段８に印加する駆動電流Irを決定する。
【００２３】
前記操舵トルク付加手段８は、操舵アクチュエータ駆動指令手段７で算出された駆動電流Irを、同じく操舵アクチュエータ駆動指令手段７で算出された電流印加時間Ｔをモータに印加することで、所望の操舵トルクτを車両の構成要素であるステアリングコラムに伝達し、車線逸脱をドライバーに知らせる車線逸脱警報として、車両の横方向の運動を発生させたり、ステアリングホイール１１３を振動させたりすることができる。
【００２４】
前記逸脱警報信号生成手段１４は、逸脱判定手段６による車線逸脱傾向判定結果と、車両状態推定手段５により推定された車両状態量および自車位置算出結果のうち、自車位置（白線からの距離ｙcdまたは車線中央からの距離ｙcr）、自車の向き（ヨー角φr）、自車速検出手段２からの自車速Ｖと、に基づいて、警報音発生装置１５に印加する逸脱警報信号が生成される。
【００２５】
前記警報音発生装置１５は、逸脱警報信号生成手段１４により生成された逸脱警報信号により、車線逸脱状況に応じた警報音が発せられる。
【００２６】
次に、作用を説明する。
【００２７】
［車線逸脱対応制御処理］
図３はコントロールユニット１０２で実行される車線逸脱対応制御処理手順を表す全体フローチャートである。この車線逸脱対応制御処理は、所定時間（例えば、10msec）毎のタイマ割込処理として実行される。
【００２８】
先ず、ステップ１２では、ステアリングホイール角センサ１０４からステアリングホイール角θを読み込み、車速センサ１０３から自車速Ｖを読み込み、画像処理装置１１７から白線検出座標を読み込み、ステップ１５に移行する。
【００２９】
次に、ステップ１５では、ステアリングホイール角θ，自車速Ｖ，白線検出座標を用いて、車両状態推定手段５において、自車両の状態量（基準となる走行中の車線中央からの横変位ｙcr、横速度dｙcr、ヨー角φ、ヨーレートγ＝dφ）を算出し、次のステップ１６では、これらの車両状態量に基づいて、車両から白線までの距離ｙcdを算出する。
【００３０】
次のステップ１７では、ステップ１６で算出されたヨー角φrと、車両から白線までの距離ｙcdと、車速センサ１０３から得られた自車速Ｖと、ターンシグナルスイッチ１０５から得られたターンシグナル信号等に基づいて、逸脱判定手段６において、ドライバーの意図しない車線逸脱を判定し（図４）、次いでステップ１８に移行する。
【００３１】
ステップ１８では、ステップ１７により、ドライバーの意図しない車線逸脱と判定された場合に警報信号を生成する。ここで、警報信号とは、車両に取り付けられたブザー装置等の駆動信号であって、一定時間ブザーを鳴らし続ける場合にはその時間を、また、間欠音である場合にはそのパターン（ON時間とOFF時間の設定、繰り返す回数等）を設定する処理を行う。これらの警報信号は、１個のブザーを用いた単音であっても良いし、複数のブザーを用いて車両の逸脱方向に応じて切り替え、ドライバーに逸脱方向を知らせるようなものであっても良い。また、オーディオ装置を利用することができ、左右のスピーカを独立に鳴らすことができる場合には、車線の逸脱方向に応じて警報音を左右切り替えるような信号を生成しても良い。例えば、車両が車線の右に向かって逸脱傾向である場合には右側のスピーカ、車両が車線左に向かって逸脱傾向である場合には左側のスピーカから警報音を発すべく左右二種類の警報信号を生成する。
さらに、ここで設定される警報信号は、ブザーやオーディオ装置からの音声信号にとどまらず、ステップ１７により、ドライバーの意図しない車線逸脱と判定された場合、車線逸脱を回避する方向へ操舵トルクがステアリングシャフト１１５へ入力されるように、操舵アクチュエータ１００の駆動電流値を設定する処理を行ってもよい（修正操舵）。また、操作アクチュエータ１００の駆動電流値は、ステアリングホイール１１３を微振動させるようなサイン波（または、三角波、矩形波の繰り返し波形）に設定しても良い。このステップ１８において警報信号を生成したらステップ１９に移行する。
【００３２】
次のステップ１９では、警報装置を駆動する。警報音の発生装置としてブザーを利用している場合には、ブザーに対し駆動電圧を供給し、警報音の発生装置としてオーディオ装置を利用している場合には、オーディオ装置のヘッドユニットと通信して警報音がスピーカから流れるような指令を送信する。
【００３３】
最後にステップ１９では、ステップ１７により決定されたアクチュエータ駆動電流Irと、実際にアクチュエータ（モータ）に印加される電流が一致するように電流のサーボ処理を行う。
【００３４】
［自車両状態量の推定法］
前記ステップ１５における自車両状態量の推定法について説明する。
状態方程式と出力方程式で記述される動的システム

について、ある行列Ｌを用いた状態方程式

によりｘ＾を算出する。ｘ＾は状態変数ｘの推定値であり、上記遷移行列Ａ−ＬＣの固有値の実部が負になるようにＬを決定すれば、十分に時間が経過後、状態変数ｘと一致する。(3)式はオブザーバと呼ばれ、動的システムの状態推定に良く利用される手法である。
車両の運動方程式は次式で記述され、

ただし、Ｉ：ヨー慣性モーメント、ｍ：車両重量、Ｖ：車速、
β：車体横滑り角、dφ：ヨーレート、
Ｃ_ｆ（Ｃ_ｒ）：前（後）輪コーナリングパワー（二輪分）、
Ｉ_ｆ（Ｉ_ｒ）：重心〜前（後）輪間距離、
δ：前輪実舵角、Ｎ：操舵系ギヤ比
白線を認識する撮像装置１０１は、前方Ｌ_Ｓ[m]の注視点での目標軌道（車線中央）からの横変位を検出することができる。車両が目標軌道の近傍を走行する場合の近似式が、前方注視点での横変位ｙsrは、目標軌道からの相対横変位ｙcr，相対ヨー角φrを用いて次式により記述される。

ここで、状態ベクトルを、ヨーレートdφ、ヨー角φr、目標ラインからの横速度dｙcr、目標ラインからの横変位ｙcrを用いて、

で定義すると、(3)式の行列Ａ，Ｂ，Ｃに対応した次のような行列が得られる。

これらを、(3)式に適用することにより、操舵角、画像データによる前方横変位データから、車両状態量を推定することができる。
【００３５】
［逸脱判定処理］
図４は図３のステップ１７で実行される逸脱判定処理の手順を示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する。
【００３６】
先ず、ステップ３２では、ターンシグナルスイッチ１０５により検出されたターンシグナル信号を用いてドライバーの介入操作を判断する。ターンシグナルが検出された場合、ステップ３８へ進み、ステップ３８では、ドライバーの介入操作が行われたと判断して逸脱判定フラグF_dptに０を代入し、逸脱判定処理を終了する。そして、ステップ３２でターンシグナルが検出されなかった場合、ドライバーの介入操作が行われなかったと判断してステップ３３へ移行する。ここで、ターンシグナルについてのみ説明したが、同様に、ドライバーのブレーキ操作をブレーキペダルスイッチ１０６により検出してドライバーの介入操作が行われたと判定しても良い。
【００３７】
ステップ３３では、ターンシグナルを行わずにレーンチェンジを行おうとしたような場合のドライバーの操舵介入判定処理を行い（図６）、次のステップ３４へ移行する（ドライバー操舵介入判定手段）。
【００３８】
ステップ３４では、ステップ３３での結果、ドライバーの操舵介入が行われた判定された場合には、ステップ３８へ進み、ステップ３８では、ドライバーの介入操作が行われたと判断して逸脱判定フラグF_dptに０を代入し、逸脱判定処理を終了する。ここで、操舵介入が行われなかったと判定された場合にはステップ３５へ移行する。なお、ステップ３４及びステップ３８は、車線逸脱対応停止手段に相当する。
【００３９】
ステップ３５では、車速Ｖと、ヨー角φrと、予め設定された逸脱余裕時間パラメータに基づいて、逸脱判定閾値ｙdを算出し（図５）、ステップ３６へ移行する。
【００４０】
ステップ３６では、車両が右車線方向に逸脱傾向にあるかどうかが判定される。ステップ３５で算出した逸脱判定閾値ｙdと車両の右前輪横変位を比較し、右前輪と右車線の間隔が逸脱判定閾値ｙdよりも小さい場合に右車線方向への逸脱傾向にあると判断して、ステップ３９へ進み、ステップ３９では、逸脱判定フラグF_dptに１を代入し、逸脱判定処理を終了する。右前輪と右車線の間隔が逸脱判定閾値ｙdよりも大きい場合には、左車線方向への逸脱傾向を判定するためにステップ３７へ移行する。
【００４１】
ステップ３７では、車両が左車線方向に逸脱傾向にあるかどうかが判定される。ステップ３３で算出した逸脱判定閾値ｙdと車両の左前輪横変位を比較し、左前輪と左車線の間隔が逸脱判定閾値ｙdよりも小さい場合に左車線方向への逸脱傾向にあると判断して、ステップ４０へ進み、ステップ４０では、逸脱判定フラグF_dptに−１を代入し、逸脱判定処理を終了する。また、左前輪と左車線の間隔が逸脱判定閾値ｙdよりも大きい場合に左右の車線中央部を自車が走行していて逸脱傾向にないと判断して、ステップ４１へ進み、ステップ４１では、逸脱判定フラグF_dptに０を代入し、逸脱判定処理を終了する。
【００４２】
［逸脱判定処理例］
ここで、ステップ３５での逸脱判定閾値ｙdを算出するための具体的な演算内容の一例を、図５を用いて説明する。
第１実施例においては、逸脱余裕時間Ｔを定めた上で、下記の式(8)を用いて逸脱判定閾値ｙdを算出する。第１実施例では、同じヨー角φであっても車速Ｖの増加に応じて車線逸脱速度が増加してしまうことから、車速センサ１０３で検出された自車速Ｖの増加に応じて車両前輪と車線との距離ｙcdの大小を判断するための逸脱判定閾値ｙdを増加させている。
ｙd＝Ｖ×Ｔ×｜φ｜ (8)
式(8)によると、逸脱判定閾値ｙdは、ヨー角φと自車速Ｖに比例しており、現時点から逸脱余裕時間Ｔを経過するまでの移動する車両の横移動量である。車両の前輪と車線との距離が逸脱判定閾値ｙdと比較して小さくなった場合、車両が逸脱傾向にあると判定し、判定のための条件式は下記の(9)式で与えられる。
【００４３】
逸脱判定条件
ｗ/2−ｙd＜ｙcd （右車線方向へ逸脱）
ｙcd＜−ｗ/2＋ｙd （左車線方向へ逸脱） (9)
ただし、ｗは車線の巾である。また、ｙcdは走行中の車線中央を基準とした前輪の横変位であり、
ｙcd＝ｙcr＋H/2（右前輪）
ｙcd＝ｙcr＋H/2（左前輪） (10)
の式を用いて算出する（横変位量算出手段）。
【００４４】
［操舵介入判定処理］
図６は図４のステップ３３で実行される操舵介入判定処理の手順を示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する。
【００４５】
先ず、ステップ５３では、白線検出手段３により得られる道路形状情報や車線区分線（白線）情報、自車速検出手段２により得られる自車速Ｖ、舵角検出手段１により得られるステアリングホイール角θ、及びこれら各種センサ信号を入力とする車両状態推定手段５により推定された車両状態量及び自車位置算出結果等を用いて、現在、車両が車線に沿って安定して走行中であるか否かを判断する。車両が車線無いを右側に寄って走行したり、左側に寄って走行したりすることを繰り返すような場合は、ドライバーの覚醒度が低下しているなどの理由により、車両が白線に近づきそうになる度にドライバーの修正操舵が行われていることが多い。したがって、万一車線から逸脱しそうな場合は警報を行ってドライバーに適切な操作を促す必要があるため、ステップ５３にて定常走行と判断されず、本介入判定処理は終了する。
逆に、車両がある横変位を保って定常的な走行状態である場合には、ドライバーの操舵介入を判定するためにステップ５４へ移行する。このとき、路面片勾配や道路がカーブしている影響により定常走行状態であっても操舵角の定常値が０とならない場合がある。ステップ５４へ移行する時には、操舵角の定常値を記憶し、後の操舵介入判断に用いる操舵角については、ここで記憶した定常値から増加または減少分が所定の閾値より大きいか小さいかを判定することによりあらゆる路面環境において対応できる。
【００４６】
ステップ５４では、操舵角速度条件の成立によりセットされる介入一次フラグＦ_1が、Ｆ_1＝０か否かが判断され、ＹＥＳの場合にはステップ５５へ移行し、ＮＯの場合（Ｆ_1＝１）にはステップ５７へ移行する。
【００４７】
ステップ５５では、ドライバーの操舵介入を判定するための操舵角速度絶対値｜ｄθ｜が設定閾値ｄθ１（予め定めた固定値）以上か否かが判断され、ＹＥＳの場合にはステップ５６へ移行し、ＮＯの場合は本介入判定処理を終了する。
【００４８】
ステップ５６では、ステップ５５の操舵角速度条件が一度だけでも成立することにより介入一次フラグＦ_1が、Ｆ_1＝１にセットされる。
【００４９】
ステップ５７では、タイマーカウンター値ｔｍｒが設定時間Ｔ１（予め定めた固定値）以上かどうかが判断され、ＹＥＳの場合にはステップ５８へ移行し、ＮＯの場合はステップ６１へ移行し、ステップ６１では、タイマーカウンター値ｔｍｒが１だけインクリメントされる。
【００５０】
ステップ５８では、操舵角θ（定常値からの変化量）が設定操舵角θ１以上かどうかが判断され、ＹＥＳの場合にはステップ５９へ移行し、ＮＯの場合はステップ６０へ移行する。
【００５１】
ステップ５９では、ステップ５８での判断で操舵角θが設定操舵角θ１以上であれば、図７に示すように、設定閾値ｄθ１以上の操舵角速度ｄθが発生してから設定時間Ｔ１を経過しても操舵角が保持されており、ドライバーがステアリングホイール１１３を操作して左右のどちらかにトルクを加えているドライバー操舵介入状態と考えられるので、ステップ５８の操舵角条件が成立した時点でドライバー操舵介入と判定し、操舵介入フラグＦ_strが、Ｆ_str＝１にセットされる。
【００５２】
ステップ６０では、ステップ５８での判断で操舵角θが設定操舵角θ１未満であれば、設定閾値ｄθ１以上の操舵角速度ｄθが発生してから設定時間Ｔ１を経過した時点では既に操舵角が定常走行を保つ位置に戻されており、外乱に対応するためにドライバーがステアリングホイール１１３を一時的に操作しただけの状態と考えられるので、介入一次フラグＦ_1が、Ｆ_1＝０にクリアされる。
【００５３】
［車線逸脱対応作用］
ターンシグナルもドライバー操舵介入も無しで、かつ、車両が車線逸脱することなく走行しているときは、図４のフローチャートにおいて、ステップ３２→ステップ３３→ステップ３４→ステップ３５→ステップ３６→ステップ３７→ステップ４１へと進む流れとなり、ステップ４１においては、逸脱判定フラグF_dptに０が代入され、警報装置の駆動も操舵アクチュエータの駆動もなされない。
【００５４】
ターンシグナルもドライバー操舵介入も無しで、かつ、車両が右側に車線逸脱して走行しているときは、図４のフローチャートにおいて、ステップ３２→ステップ３３→ステップ３４→ステップ３５→ステップ３６→ステップ３９へと進む流れとなり、ステップ３９においては、逸脱判定フラグF_dptに１が代入され、同様に、車両が左側に車線逸脱して走行しているときは、図４のフローチャートにおいて、ステップ３２→ステップ３３→ステップ３４→ステップ３５→ステップ３６→ステップ３７→ステップ４０へと進む流れとなり、ステップ４０においては、逸脱判定フラグF_dptに−１が代入される。よって、警報装置と操舵アクチュエータの駆動がなされ、警報装置の駆動においては、右側逸脱か左側逸脱かにより異なる警報とすることもできる。
【００５５】
ドライバーがターンシグナルを出してレーンチェンジ等を行う場合は、図４のフローチャートにおいて、ステップ３２→ステップ３８へと進む流れとなり、ステップ３８においては、逸脱判定フラグF_dptに０が代入され、警報装置の駆動も操舵アクチュエータの駆動もなされない。これはターンシグナルを出すこと自体がドライバーの操舵介入意図を表すことによる。
【００５６】
ターンシグナルは出していないが、ドライバーによる操舵介入有りの走行時には、図４のフローチャートにおいて、ステップ３２→ステップ３３→ステップ３４→ステップ３８へと進む流れとなり、ステップ３８においては、逸脱判定フラグF_dptに０が代入され、警報装置の駆動も操舵アクチュエータの駆動もなされない。ここで、ステップ３３で行われる操舵介入判定は、図６に示すように、操舵角速度絶対値｜ｄθ｜が設定閾値ｄθ１以上になってから設定時間Ｔ１後に操舵角θが設定操舵角θ１以上である場合にドライバーによる操舵介入であると判定される。
【００５７】
すなわち、一般的に路面からの外乱等により一時的に操舵角速度が生じてしまうような場合は、その後、操舵角が一定以上の値に保持されることがないため、操舵角速度絶対値｜ｄθ｜が設定閾値ｄθ１以上になってから設定時間Ｔ１後に操舵角θが設定操舵角θ１以上である場合にドライバーによる操舵介入であると判定することにより、ドライバーの操舵介入によるステアリングホイール１１３の動きと、外乱等によるステアリングホイール１１３の動きを区別することができ、これにより精度の高いドライバーの操舵介入判定を行うことができる。
しかも、外乱等による操舵とは区別される操舵介入判定としたため、操舵介入判定用の操舵角速度の設定閾値ｄθ１を小さい値に設定することができ、これにより早期にドライバーの操舵介入判定を行うことができる。
【００５８】
次に、効果を説明する。
【００５９】
(1) 操舵角速度絶対値｜ｄθ｜が設定閾値ｄθ１以上になってから設定時間Ｔ１後に操舵角θが設定操舵角θ１以上である場合にドライバーによる操舵介入であると判定し、ドライバー操舵介入判定時には、警報装置の駆動も操舵アクチュエータの駆動も停止するようにしたため、早期に、かつ、精度の高いドライバーの操舵介入判定により、ドライバーにとって不要な警報や修正操舵を減らすことができる。
【００６０】
(2) ドライバー操舵介入判定において、操舵角速度絶対値｜ｄθ｜が設定閾値ｄθ１以上になってから設定時間Ｔ１後の操舵角θとして、定常走行状態での操舵角の定常値からの変化分を用いるようにしたため、路面片勾配や道路がカーブ等に影響されることなく、あらゆる路面環境において適正な操舵角情報を得ることができる。
【００６１】
（第２実施例）
第２実施例は、ドライバーの操舵介入を判定するきっかけとなる操舵角速度の設定閾値ｄθ１の値と、操舵介入を判定する設定時間Ｔ１を、前輪横変位ｙcdに応じて可変にする例である。
【００６２】
すなわち、図８に示すように、走行中の車線を基準とした前輪横変位ｙcdが小さいほど、操舵角速度の設定閾値ｄθ１を小さい値に設定すると共に（第１の操舵角速度閾値設定部）、操舵角速度の設定閾値ｄθ１が小さい値に設定されるほど、操舵角速度絶対値｜θ｜が設定閾値ｄθ１以上になってからの設定時間Ｔ１の値を大きい値に設定している（第１の判定時間設定部）。
【００６３】
また、図８に示すように、自車速Ｖに応じて車両が車線逸脱であると判定されるまでの逸脱余裕時間Ｔを算出し（逸脱余裕時間算出手段）、逸脱余裕時間Ｔが大きいほど操舵角速度絶対値｜θ｜が設定閾値ｄθ１以上になってからの設定時間Ｔ１の値を大きい値に設定し、逸脱余裕時間Ｔが小さいほど設定時間Ｔ１の値を小さい値に設定している（第２の判定時間設定部）。
【００６４】
さらに、図８に示すように、逸脱余裕時間Ｔが小さい領域では、自車速Ｖが小さいほど設定時間Ｔ１の値を大きい値に設定し、自車速Ｖが大きいほど設定時間Ｔ１の値を大きい値に設定している。
【００６５】
なお、第２実施例の他の構成は第１実施例と同様であるので、図示並びに説明を省略する。
【００６６】
次に、作用を説明する。
操舵角速度ｄθの大小によりドライバーの操舵介入を判定する場合、操舵角速度の設定閾値ｄθ１を小さい値に設定すると、路面からの外乱等が車両の操舵系に入力された場合にドライバーの操舵介入がなされたという誤判定の割合が増加する。したがって、操舵角速度の設定閾値ｄθ１を小さい値に設定したときには、ある程度、設定時間Ｔ１を長めの値に設定し、かつ、設定時間Ｔ１の経過後も操舵角が保持されていることを確認する必要がある。
【００６７】
車両が車線の片側に寄って走行している場合は、車線を逸脱するまでの距離が短いため、車線を逸脱するまでの時間も短い。したがって、確実に操舵介入と判定するためには、大きい操舵角速度の設定閾値ｄθ１と短い設定時間Ｔ１とする必要がある。
【００６８】
これとは逆に、車両が車線中央付近を走行している場合は、車線を逸脱するまでの距離が長いため、車線を逸脱するまでの時間も長い。したがって、小さい値の操舵角速度の設定閾値ｄθ１を設定することができ、ドライバーの操舵介入を速やかに判定することができる。
【００６９】
次に、効果を説明する。
この第２実施例の車線逸脱対応装置では、第１実施例の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
【００７０】
(3) 走行中の車線を基準とした前輪横変位ｙcdが小さいほど、操舵角速度の設定閾値ｄθ１を小さい値に設定したため、車線中央を走行している場合は、より速くドライバーの操舵介入判定を行うことができる。
【００７１】
(4) 操舵角速度の設定閾値ｄθ１が小さい値に設定されるほど、操舵角速度絶対値｜θ｜が設定閾値ｄθ１以上になってからの設定時間Ｔ１の値を大きい値に設定したため、操舵角速度の設定閾値ｄθ１を小さい値に設定された場合、ドライバーの操舵介入がなされたという誤判定を防止することができる。
【００７２】
(5) 自車速Ｖに応じて車両が車線逸脱であると判定されるまでの逸脱余裕時間Ｔを算出し、逸脱余裕時間Ｔが大きいほど操舵角速度絶対値｜θ｜が設定閾値ｄθ１以上になってからの設定時間Ｔ１の値を大きい値に設定し、逸脱余裕時間Ｔが小さいほど設定時間Ｔ１の値を小さい値に設定したため、どのような車速で走行中であっても、速やかにドライバーの操舵介入を判定することができる。
【００７３】
（第３実施例）
第３実施例は、ドライバーの操舵介入を判定するきっかけとなる操舵角速度の設定閾値ｄθ１の値と、操舵介入を判定する設定時間Ｔ１を、車両が走行車線の中央位置から右側にずれた位置か左側にずれた位置かに応じて可変にする例である。
【００７４】
すなわち、図９に示すように、左右の前輪横変位ｙcd，ｙcdに基づき、車両が走行車線の中央位置から右側にずれた位置か左側にずれた位置かを検出し（横位置検出手段）、車両が車線中央に対して右側を走行している場合には左方向への操舵角速度の設定閾値ｄθ１を小さい値（車線中央における値と同じ値）に設定し、逆に、車両が車線中央に対して左側を走行している場合には右方向への操舵角速度の設定閾値ｄθ１を小さい値（車線中央における値と同じ値）に設定すると共に（第２の操舵角速度閾値設定部）、操舵角速度の設定閾値ｄθ１が小さい値に設定されるほど、操舵角速度絶対値｜θ｜が設定閾値ｄθ１以上になってからの設定時間Ｔ１の値を大きい値に設定している（第１の判定時間設定部）。
【００７５】
また、図９に示すように、自車速Ｖに応じて車両が車線逸脱であると判定されるまでの逸脱余裕時間Ｔを算出し（逸脱余裕時間算出手段）、逸脱余裕時間Ｔが大きいほど操舵角速度絶対値｜θ｜が設定閾値ｄθ１以上になってからの設定時間Ｔ１の値を大きい値に設定し、逸脱余裕時間Ｔが小さいほど設定時間Ｔ１の値を小さい値に設定している（第２の判定時間設定部）。
【００７６】
さらに、図９に示すように、逸脱余裕時間Ｔが小さい領域では、自車速Ｖが小さいほど設定時間Ｔ１の値を大きい値に設定し、自車速Ｖが大きいほど設定時間Ｔ１の値を大きい値に設定している。
【００７７】
なお、第３実施例の他の構成は第１実施例と同様であるので、図示並びに説明を省略する。
【００７８】
次に、作用を説明する。
車両が車線中央に対して右よりを走行している場合にさらに右方向への操舵角速度が発生した場合や、車両が車線中央に対して左よりを走行している場合にさらに左方向への操舵角速度が発生した場合には、車線を逸脱するまでの距離が短いため、車線を逸脱するまでの時間も短い。したがって、確実に操舵介入を判定するためには、大きい操舵角速度の設定閾値ｄθ１と、短い操舵介入判定のための設定時間Ｔ１にする必要がある。
【００７９】
これとは逆に、車両が車線中央に対して右よりを走行している場合の左方向への操舵角速度が発生した場合や、車両が車線中央に対して左よりを走行している場合の右方向への操舵角速度が発生した場合には、車線を逸脱するまでの距離が長いため、車線を逸脱するまでの時間も長い。したがって、小さい操舵角速度の設定閾値ｄθ１とすることができ、ドライバーの操舵介入を速やかに判定することができる。
【００８０】
次に、効果を説明する。
この第３実施例の車線逸脱対応装置では、第１実施例及び第２実施例の(4),(5)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
【００８１】
(6) 車両が走行車線の中央位置から右側にずれた位置か左側にずれた位置かを検出し、車両が車線中央に対して右側を走行している場合には左方向への操舵角速度の設定閾値ｄθ１を小さい値に設定し、逆に、車両が車線中央に対して左側を走行している場合には右方向への操舵角速度の設定閾値ｄθ１を小さい値に設定したため、車線中央を走行している場合に限らず、より速くドライバーの操舵介入を判定することができる。
【００８２】
（第４実施例）
第４実施例は、ドライバーの操舵介入を判定するきっかけとなる操舵角速度の設定閾値ｄθ１の値と、操舵介入を判定する設定時間Ｔ１を、走行車線が左右のどちらにカーブしているか応じて可変にする例である。
【００８３】
すなわち、図１０に示すように、走行車線が左右のどちらにカーブしているかを検出し（走行路形状検出手段）、車両が右カーブを走行中は右方向への操舵角速度の設定閾値ｄθ１を小さい値（車線中央における値と同じ値）に設定し、逆に、車両が左カーブを走行中は左方向への操舵角速度の設定閾値ｄθ１を小さい値（車線中央における値と同じ値）に設定すると共に（第３の操舵角速度閾値設定部）、操舵角速度の設定閾値ｄθ１が小さい値に設定されるほど、操舵角速度絶対値｜θ｜が設定閾値ｄθ１以上になってからの設定時間Ｔ１の値を大きい値に設定している（第１の判定時間設定部）。
【００８４】
また、図１０に示すように、自車速Ｖに応じて車両が車線逸脱であると判定されるまでの逸脱余裕時間Ｔを算出し（逸脱余裕時間算出手段）、逸脱余裕時間Ｔが大きいほど操舵角速度絶対値｜θ｜が設定閾値ｄθ１以上になってからの設定時間Ｔ１の値を大きい値に設定し、逸脱余裕時間Ｔが小さいほど設定時間Ｔ１の値を小さい値に設定している（第２の判定時間設定部）。
【００８５】
さらに、図１０に示すように、逸脱余裕時間Ｔが小さい領域では、自車速Ｖが小さいほど設定時間Ｔ１の値を大きい値に設定し、自車速Ｖが大きいほど設定時間Ｔ１の値を大きい値に設定している。
【００８６】
なお、第４実施例の他の構成は第１実施例と同様であるので、図示並びに説明を省略する。
【００８７】
次に、作用を説明する。
道路が右カーブの場合、ドライバーの覚醒度が低下して車線を逸脱するような場合には、ステアリングホイール１１３がさらに右側に操舵されることは少なく、このような操舵が行われた場合にはドライバーが自分の意思で操舵した場合がほとんどである。したがって、カーブの内側に向かっての操舵介入判定に用いる操舵角速度の設定閾値ｄθ１は、第２実施例や第３実施例で大きい値に設定していた部分を、小さい値に修正することができる。これにより、さらに確実にドライバーの操舵介入判定が可能となる。
【００８８】
次に、効果を説明する。
この第４実施例の車線逸脱対応装置では、第１実施例と第２実施例の(4),(5)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
【００８９】
(7) 走行車線が左右のどちらにカーブしているかを検出し、車両が右カーブを走行中は右方向への操舵角速度の設定閾値ｄθ１を小さい値に設定し、逆に、車両が左カーブを走行中は左方向への操舵角速度の設定閾値ｄθ１を小さい値に設定したため、車線中央を走行している場合に限らず、走行車線のカーブの方向に応じてより速くドライバーの操舵介入判定を行うことができる。
【００９０】
（他の実施例）
以上、本発明の車線逸脱対応装置を第１実施例ないし第４実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００９１】
第２〜第４実施例では、操舵角速度の設定閾値ｄθ１の値は車線中央からの横変位に応じて比例的に設定する例を示したが、例えば、図１１に示すように、二次曲線等を用いて設定しても同様の効果を得ることができる。
【００９２】
また、第２〜第４実施例では、操舵角速度絶対値｜θ｜が設定閾値ｄθ１以上になってからの設定時間Ｔ１の値を横変位に応じて比例的に設定する例を示したが、操舵角速度の設定閾値ｄθ１と同様に、二次曲線等を用いて設定しても同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の車線逸脱対応装置を示す概略構成図である。
【図２】第１実施例の車線逸脱対応装置の制御系ブロック図である。
【図３】第１実施例装置のコントロールユニットで実行される車線逸脱対応制御処理手順を表す全体フローチャートである。
【図４】第１実施例装置のコントロールユニットで実行される逸脱判定処理手順を示すフローチャートである。
【図５】第１実施例装置での逸脱判定処理例を示す図である。
【図６】第１実施例装置のコントロールユニットで実行される操舵介入判定処理手順を示すフローチャートである。
【図７】第１実施例装置でのドライバー操舵介入判定例を示すタイムチャートである。
【図８】第２実施例装置でのドライバー操舵介入判定に用いる操舵角速度設定閾値特性と設定時間特性を示す図である。
【図９】第３実施例装置でのドライバー操舵介入判定に用いる操舵角速度設定閾値特性と設定時間特性を示す図である。
【図１０】第４実施例装置でのドライバー操舵介入判定に用いる操舵角速度設定閾値特性と設定時間特性を示す図である。
【図１１】ドライバー操舵介入判定に用いる操舵角速度設定閾値特性と設定時間特性の実施例以外の設定例を示す図である。
【符号の説明】
１舵角検出手段
２自車速検出手段
３白線検出手段
４ターンシグナル検出手段
５車両状態推定手段
６逸脱判定手段
７操舵アクチュエータ駆動指令手段
８操舵トルク付加手段
９車両
１０ブレーキ操作検出手段
１１横加速度検出手段
１２ヨーレート検出手段
１４逸脱警報信号生成手段
１５警報音発生装置
１００操舵アクチュエータ
１０１撮像装置
１０２コントロールユニット
１０３車速センサ
１０４ステアリングホイール角センサ
１０５ターンシグナルスイッチ
１０６ブレーキペダルスイッチ
１０７油圧パワーステアリング装置
１０８横加速度センサ
１０９ヨーレートセンサ
１１０右前輪
１１１左前輪
１１２ステアリングラック
１１３ステアリングホイール
１１４ナビゲーション装置
１１５ステアリングシャフト
１１６ブザー・スピーカー
１１７画像処理装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention belongs to the technical field of a lane departure response device that gives a warning that prompts a driver to perform a departure avoidance operation or gives a corrected steering in a departure avoidance direction when it is determined that the vehicle tends to depart from the road.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a device for dealing with lane departure, for example, a device described in JP-A-5-294250 is known. In this publication, when there is a direction indicator operation by the driver, it is detected whether or not there is a rear vehicle on the side of the road that is moved by the deviating operation from the road on which the vehicle travels, and an alarm is given when there is a rear vehicle. When no vehicle is behind, no alarm is given. In addition, when there is no direction indicator operation, it is detected whether there is a rear vehicle on the side of the traveling road that moves by the departure operation from the traveling road on which the vehicle travels. It is described that correction steering is performed to prevent the departure from the traveling road while the traveling road is maintained, and an alarm is issued when there is no rear vehicle.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional lane departure response device, the control of switching between the presence of the corrected steering, the presence of the warning, and the absence of the warning is performed according to the presence / absence of the direction indicator operation and the presence / absence of the rear vehicle. If there was no operation, there was a problem that correction steering or alarm operation would be performed regardless of the driver's intention.
[0004]
In other words, when steering intervention is performed without steering direction operation and steering in a direction that deviates from the road by the driver's intention, steering torque is applied in a direction opposite to the direction of intervention by the driver. As a result, the steering intervention intended for the lane change or the like is hindered.
[0005]
In addition, if a warning is activated when steering intervention is performed to steer in a direction that deviates from the road by the driver's intention without operating the direction indicator, the steering intervention is performed with the driver's intention being aware of the lane departure. As a result, unnecessary warnings for drivers will increase.
[0006]
The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to reduce warnings and correction steering unnecessary for the driver by determining the steering intervention of the driver early and with high accuracy. An object of the present invention is to provide a lane departure response device.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the invention according to claim 1,
In the lane departure response device, when the departure determination means determines that the vehicle tends to depart from the road, the lane departure response means gives an alarm prompting the driver to perform a departure avoidance operation or gives correction steering in the departure avoidance direction.
Steering angle detection means for detecting the steering angle;
Steering angular velocity detection means for detecting the steering angular velocity;
Steering angular velocity exceeds the set threshold When the steering angular velocity condition is satisfied, it is necessary to return the steering angle by the temporary operation for at least dealing with the disturbance to the position where the steady running is maintained from the satisfaction of the steering angular velocity condition. set time Has passed A driver steering intervention determination means for determining that the steering intervention by the driver is later performed when the steering angle is equal to or larger than the set steering angle;
A lane departure corresponding stop means for stopping the operation of the lane departure corresponding means regardless of the departure determination result when the driver steering intervention determining means determines that the steering intervention is performed by the driver;
It is characterized by having.
[0008]
Here, the lane departure response means is a means for giving an alarm prompting the driver to avoid departure by alone or in combination, such as alarm buzzer operation, warning lamp lighting, steering wheel vibration application, lateral jerk application, When a lane departure is determined, the steering actuator actively gives correction steering in a direction to avoid the departure, or when a lane departure is determined, the braking / driving force distribution of each wheel is distributed in the direction to avoid the departure. This means the braking / driving force control means to be adjusted.
[0009]
The inventions according to claim 2, claim 3, and claim 4 are inventions in which the setting threshold value of the steering angular velocity is given as a variable value in the driver steering intervention determination, respectively, and the inventions according to claim 5 and claim 6 The invention according to claim 7 is a invention in which a set time from when the steering angular velocity becomes equal to or higher than a set threshold in the driver steering intervention determination until the steering angle is determined as a variable value. It is an invention that uses a change based on a value as steering angle information.
[0010]
Operation and effect of the invention
In the invention according to claim 1, in the driver steering intervention determination unit, the steering angular velocity from the steering angular velocity detection unit becomes equal to or greater than a set threshold value. When the steering angular velocity condition is satisfied, it is necessary to return the steering angle by the temporary operation for at least dealing with the disturbance to the position where the steady running is maintained from the satisfaction of the steering angular velocity condition. set time Has passed Later, if the steering angle from the steering angle detection means is equal to or greater than the set steering angle, it is determined that the steering intervention is made by the driver. In the stop means, the operation of the lane departure response means is stopped regardless of the departure determination result.
[0011]
That is, in general, when the steering angular velocity is temporarily generated due to a disturbance from the road surface, the steering angular velocity is not kept at a certain value or more after that, so that the steering angular velocity exceeds the set threshold value. Become When the steering angular velocity condition is satisfied, it is necessary to return the steering angle by the temporary operation for at least dealing with the disturbance to the position where the steady running is maintained from the satisfaction of the steering angular velocity condition. set time Has passed By determining that the steering intervention is performed by the driver when the steering angle is equal to or greater than the set steering angle later, the movement of the steering wheel caused by the driver's steering intervention and the movement of the steering wheel caused by the disturbance can be distinguished. In addition, since the steering intervention determination is distinguished from the steering by disturbance, the setting threshold value of the steering angular velocity for the steering intervention determination can be set to a small value.
[0012]
As a result, the steering intervention determination of the driver with high accuracy can be performed at an early stage, and alarms and correction steering unnecessary for the driver can be reduced.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments for realizing the lane departure response apparatus according to the present invention will be described below with reference to a first example corresponding to claims 1 and 7, a second example corresponding to

claims

2, 5, 6 and 7, and a claim. Description will be made on the basis of a third embodiment corresponding to items 3, 5, 6 and 7 and a fourth embodiment corresponding to claims 4, 5, 6 and 7.
[0014]
(First embodiment)
First, the configuration will be described.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a lane departure response apparatus according to a first embodiment, in which 100 is a steering actuator, 101 is an imaging device, 102 is a control unit, 103 is a vehicle speed sensor (vehicle speed detection means), and 104 is Steering wheel angle sensor (steering angle detection means), 105 is a turn signal switch, 106 is a brake pedal switch, 107 is a hydraulic power steering device, 108 is a lateral acceleration sensor, 109 is a yaw rate sensor, 110 is a right front wheel, and 111 is a left front wheel , 112 is a steering rack, 113 is a steering wheel, 114 is a navigation device (running road shape detecting means), 115 is a steering shaft, 116 is a buzzer speaker (lane deviation response means), and 117 is an image processing device (running road shape detecting means). Means).
[0015]
The imaging device 101 attached toward the front of the vehicle captures an image of the front of the vehicle, and the captured image of the front of the vehicle is input to the image processing device 117 integrated with the imaging device 101. Information on the road shape and lane line (white line) obtained by the image processing apparatus 117 is input to the control unit 102. The imaging device 101 described individually is, for example, a CCD camera, and the control unit 102 is, for example, a microcomputer.
[0016]
The control unit 102 also receives information on the host vehicle speed from the vehicle speed sensor 103 and the steering wheel angle information from the steering wheel angle sensor 104. Based on these information, the control unit 102 calculates the state quantity of the host vehicle. To do. The signal input to the control unit 102 includes a lateral acceleration from the lateral acceleration sensor 108, a vehicle yaw rate from the yaw rate sensor 109, and a navigation device in order to improve the accuracy of the estimated or calculated vehicle state quantity. Road curve information from 114, branching / merging information, and the like may be added.
[0017]
The control unit 102 estimates or calculates the vehicle state quantity, and if it is determined that the vehicle tends to deviate from the lane based on the own vehicle speed, the own vehicle position, and the own vehicle direction, A steering actuator drive current for prompting the driver to avoid is determined. The control unit 102 not only prompts the driver to perform a departure avoidance operation, but also can determine the steering actuator drive current so as to extend the departure margin time or, in some cases, prevent the departure.
[0018]
The steering actuator 100 is provided in the steering column via a reduction gear, an electromagnetic clutch, and the like, and transmits a steering torque corresponding to the actuator drive current supplied from the control unit 102 to the steering shaft 115, and the left and right

front wheels

110, 111 can be steered.
[0019]
FIG. 2 is a control system block diagram of the lane departure response apparatus of the first embodiment. In the figure, 1 is a steering angle detection means (corresponding to the steering wheel angle sensor 104 of FIG. 1), and 2 is a vehicle speed detection means (FIG. 1 is equivalent to the vehicle speed sensor 103), 3 is a white line detecting means (corresponding to the imaging device 101 and the image processing device 117 in FIG. 1), 4 is a turn signal detecting means (corresponding to the turn signal switch 105 in FIG. 1), 5 is Vehicle state estimating means (corresponding to the control unit 102 in FIG. 1), 6 is a departure determining means (corresponding to the control unit 102 in FIG. 1), 7 is a steering actuator drive command means (corresponding to the control unit 102 in FIG. 1), 8 Is a steering torque adding means (corresponding to the steering actuator 100 in FIG. 1), 9 is a vehicle, 10 is a brake operation detecting means (the brake pedal switch 106 in FIG. 1). 11), lateral acceleration detection means (corresponding to the lateral acceleration sensor 108 in FIG. 1), 12 yaw rate detection means (corresponding to the yaw rate sensor 109 in FIG. 1), 14 departure alarm signal generation means (control unit in FIG. 1) , 15 is an alarm sound generator (corresponding to the buzzer speaker 114 in FIG. 1).
[0020]
The vehicle state estimation means 5 includes the steering wheel angle θ obtained by the steering angle detection means 1, the own vehicle speed V obtained by the own vehicle speed detection means 2, and road shape information and white line information obtained by the white line detection means 3. Based on this information, the vehicle state estimation means 5 determines the state quantity of the host vehicle (the lateral displacement ycr, the lateral speed dycr, the yaw angle φ, the yaw rate γ = dφ from the center of the running lane serving as a reference) Is calculated. As a signal to be input to the vehicle state estimation means 5, in order to improve the accuracy of the vehicle state quantity, the lateral acceleration obtained by the lateral acceleration detection means 11, the yaw rate obtained by the yaw rate detection means, navigation not shown in the figure. Information is added.
[0021]
The departure determination means 6 includes the vehicle position (the distance ycd from the white line or the distance ycr from the center of the lane) of the vehicle state quantity and the vehicle position calculation result estimated by the vehicle state estimation means 5 and the direction of the vehicle. Based on the (yaw angle φr) and the own vehicle speed V from the own vehicle speed detecting means 2, it is determined whether the vehicle tends to deviate in the left or right lane direction. Here, when the lane departure tendency is determined, the driver's intention to change lanes is determined based on the presence / absence of the turn signal signal obtained by the turn signal detection means 4 and the presence / absence of the brake operation obtained by the brake operation detection means 10. When (steering intervention) is confirmed and it is determined that the driver intends to change the lane, processing such as stopping the departure warning or stopping the actuator drive current is performed.
[0022]
The steering actuator drive command means 7 includes the vehicle position (distance from the white line) among the lane departure tendency determination result by the departure determination means 6, the vehicle state quantity estimated by the vehicle state estimation means 5 and the own vehicle position calculation result. The driving current Ir to be applied to the steering torque adding means 8 is determined based on ycd or the distance ycr from the center of the lane), the direction of the own vehicle (yaw angle φr), and the own vehicle speed V from the own vehicle speed detecting means 2. .
[0023]
The steering torque adding means 8 applies the drive current Ir calculated by the steering actuator drive command means 7 and the current application time T calculated by the steering actuator drive command means 7 to the motor, so that a desired steering torque is obtained. As a lane departure warning that transmits τ to a steering column that is a component of the vehicle and informs the driver of the lane departure, it is possible to generate a lateral movement of the vehicle or to vibrate the steering wheel 113.
[0024]
The departure warning signal generation unit 14 includes the vehicle position (distance from the white line) of the lane departure tendency determination result by the departure determination unit 6, the vehicle state amount estimated by the vehicle state estimation unit 5, and the vehicle position calculation result. Based on the ycd or the distance ycr from the center of the lane), the direction of the host vehicle (yaw angle φr), and the host vehicle speed V from the host vehicle speed detection means 2, a departure warning signal to be applied to the warning sound generator 15 is generated. The
[0025]
The warning sound generator 15 generates a warning sound according to the lane departure situation by the departure warning signal generated by the departure warning signal generation means 14.
[0026]
Next, the operation will be described.
[0027]
[Lane departure control processing]
FIG. 3 is an overall flowchart showing a lane departure response control processing procedure executed by the control unit 102. This lane departure response control process is executed as a timer interrupt process every predetermined time (for example, 10 msec).
[0028]
First, in step 12, the steering wheel angle θ is read from the steering wheel angle sensor 104, the own vehicle speed V is read from the vehicle speed sensor 103, the white line detection coordinates are read from the image processing device 117, and the process proceeds to step 15.
[0029]
Next, in step 15, the vehicle state estimation means 5 uses the steering wheel angle θ, the own vehicle speed V, and the white line detection coordinates to determine the state quantity of the own vehicle (the lateral displacement ycr from the center of the running lane as a reference, Lateral velocity dycr, yaw angle φ, yaw rate γ = dφ) is calculated, and in the next step 16, a distance ycd from the vehicle to the white line is calculated based on these vehicle state quantities.
[0030]
In the next step 17, the yaw angle φr calculated in step 16, the distance ycd from the vehicle to the white line, the own vehicle speed V obtained from the vehicle speed sensor 103, the turn signal signal obtained from the turn signal switch 105, etc. Based on the above, the departure determination means 6 determines a lane departure unintended by the driver (FIG. 4), and then proceeds to step 18.
[0031]
In step 18, when it is determined in step 17 that the lane departure is not intended by the driver, an alarm signal is generated. Here, the alarm signal is a drive signal for a buzzer device or the like attached to the vehicle, and indicates the time when the buzzer is sounded for a certain time, and the pattern (ON time when it is an intermittent sound). And setting OFF time, number of repetitions, etc.). These warning signals may be a single sound using a single buzzer, or may be switched according to the departure direction of the vehicle using a plurality of buzzers to inform the driver of the departure direction. . Further, when the audio device can be used and the left and right speakers can be sounded independently, a signal that switches the alarm sound to the left and right according to the departure direction of the lane may be generated. For example, two types of warning signals, left and right, to emit an audible alarm from the right speaker when the vehicle tends to deviate toward the right of the lane and from the left speaker when the vehicle tends to deviate toward the left of the lane Is generated.
Further, the alarm signal set here is not limited to the sound signal from the buzzer or the audio device. If it is determined in step 17 that the driver has not intended to depart from the lane, the steering torque is steered in a direction to avoid the lane departure. A process of setting the drive current value of the steering actuator 100 so as to be input to the shaft 115 may be performed (correction steering). Further, the drive current value of the operation actuator 100 may be set to a sine wave (or a repetitive waveform of a triangular wave or a rectangular wave) that slightly vibrates the steering wheel 113. If an alarm signal is generated in step 18, the process proceeds to step 19.
[0032]
In the next step 19, the alarm device is driven. When a buzzer is used as an alarm sound generating device, a drive voltage is supplied to the buzzer. When an audio device is used as an alarm sound generating device, it communicates with the head unit of the audio device. Then, a command is sent so that an alarm sound flows from the speaker.
[0033]
Finally, in step 19, current servo processing is performed so that the actuator drive current Ir determined in step 17 matches the current actually applied to the actuator (motor).
[0034]
[Method for estimating the amount of vehicle state]
The method for estimating the host vehicle state quantity in step 15 will be described.
Dynamic system described by state equation and output equation

A state equation using a matrix L

To calculate x ^. x ^ is an estimated value of the state variable x, and if L is determined so that the real part of the eigenvalue of the transition matrix A-LC is negative, it will coincide with the state variable x after sufficient time has elapsed. Equation (3) is called an observer and is a method often used for state estimation of dynamic systems.
The equation of motion of the vehicle is described by

Where I: Yaw moment of inertia, m: vehicle weight, V: vehicle speed,
β: body slip angle, dφ: yaw rate,
C _f (C _r ): Front (rear) wheel cornering power (for two wheels),
I _f (I _r ): Center of gravity to front (rear) distance between wheels,
δ: Front wheel actual steering angle, N: Steering system gear ratio
The imaging device 101 that recognizes the white line _S The lateral displacement from the target track (lane center) at the point of interest of [m] can be detected. The approximate expression when the vehicle travels in the vicinity of the target track is described by the following formula using the relative lateral displacement ycr from the target track and the relative yaw angle φr at the front gazing point.

Here, using the yaw rate dφ, the yaw angle φr, the lateral velocity dycr from the target line, and the lateral displacement ycr from the target line,

The following matrix corresponding to the matrices A, B, and C in the equation (3) is obtained.

By applying these to equation (3), the vehicle state quantity can be estimated from the steering angle and the front lateral displacement data based on the image data.
[0035]
[Deviation judgment processing]
FIG. 4 is a flowchart showing the procedure of the departure determination process executed in step 17 of FIG. 3, and each step will be described below.
[0036]
First, in step 32, the driver's intervention operation is determined using the turn signal signal detected by the turn signal switch 105. If a turn signal is detected, the process proceeds to step 38. In step 38, it is determined that the driver's intervention operation has been performed, and 0 is assigned to the departure determination flag F_dpt, and the departure determination process is terminated. If the turn signal is not detected in step 32, it is determined that the driver's intervention operation has not been performed, and the process proceeds to step 33. Here, only the turn signal has been described. Similarly, it may be determined that the driver's intervention operation has been performed by detecting the brake operation of the driver by the brake pedal switch 106.
[0037]
In step 33, a driver's steering intervention determination process is performed when a lane change is attempted without performing a turn signal (FIG. 6), and the process proceeds to the next step 34 (driver steering intervention determination means).
[0038]
In step 34, if it is determined in step 33 that the driver's steering intervention has been performed, the process proceeds to step 38. In step 38, it is determined that the driver's intervention operation has been performed, and the departure determination flag F_dpt is set. 0 is substituted and the deviation determination process is terminated. Here, if it is determined that the steering intervention has not been performed, the routine proceeds to step 35.

Steps

34 and 38 correspond to lane departure corresponding stop means.
[0039]
In step 35, a departure determination threshold value yd is calculated based on the vehicle speed V, the yaw angle φr, and a preset departure allowance time parameter (FIG. 5), and the process proceeds to step 36.
[0040]
In step 36, it is determined whether the vehicle tends to deviate in the right lane direction. The deviation determination threshold value yd calculated in step 35 is compared with the lateral displacement of the right front wheel of the vehicle, and when the distance between the right front wheel and the right lane is smaller than the deviation determination threshold value yd, it is determined that there is a tendency to deviate in the right lane direction. In

step

39, 1 is substituted into the departure determination flag F_dpt, and the departure determination process is terminated. If the distance between the right front wheel and the right lane is larger than the departure determination threshold value yd, the routine proceeds to step 37 in order to determine the departure tendency in the left lane direction.
[0041]
In step 37, it is determined whether the vehicle tends to deviate in the left lane direction. The departure determination threshold value yd calculated in step 33 is compared with the lateral displacement of the left front wheel of the vehicle, and when the distance between the left front wheel and the left lane is smaller than the departure determination threshold value yd, it is determined that there is a tendency toward departure in the left lane direction. In step 40, -1 is substituted for the departure determination flag F_dpt, and the departure determination process is terminated. Further, when the distance between the left front wheel and the left lane is larger than the departure determination threshold yd, it is determined that the vehicle is traveling in the center of the left and right lanes and there is no departure tendency, and the process proceeds to step 41. 0 is assigned to the departure determination flag F_dpt, and the departure determination process is terminated.
[0042]
[Deviation judgment processing example]
Here, an example of specific calculation contents for calculating the deviation determination threshold value yd in step 35 will be described with reference to FIG.
In the first embodiment, the departure allowance time T is determined, and the departure determination threshold yd is calculated using the following equation (8). In the first embodiment, even if the yaw angle φ is the same, the lane departure speed increases as the vehicle speed V increases. Therefore, the front wheel and the vehicle wheel according to the increase in the own vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 103. The departure determination threshold value yd for determining the magnitude of the distance ycd from the lane is increased.
yd = V × T × | φ | (8)
According to Equation (8), the departure determination threshold value yd is proportional to the yaw angle φ and the vehicle speed V, and is the lateral movement amount of the moving vehicle from the current time until the departure allowance time T elapses. When the distance between the front wheels of the vehicle and the lane becomes smaller than the departure determination threshold yd, it is determined that the vehicle is in a departure tendency, and the conditional expression for determination is given by the following expression (9).
[0043]
Deviation judgment condition
w / 2−yd <ycd (deviation in the right lane direction)
ycd <-w / 2 + yd (deviation in the left lane direction) (9)
Where w is the width of the lane. Ycd is the lateral displacement of the front wheel relative to the center of the running lane,
ycd = ycr + H / 2 (right front wheel)
ycd = ycr + H / 2 (front left wheel) (10)
(Lateral displacement amount calculating means).
[0044]
[Steering intervention judgment processing]
FIG. 6 is a flowchart showing the procedure of the steering intervention determination process executed in step 33 of FIG. 4, and each step will be described below.
[0045]
First, in step 53, road shape information and lane line (white line) information obtained by the white line detection means 3, the own vehicle speed V obtained by the own vehicle speed detection means 2, the steering wheel angle θ obtained by the steering angle detection means 1, Whether or not the vehicle is currently traveling stably along the lane using the vehicle state quantity estimated by the vehicle state estimation means 5 that receives these various sensor signals and the vehicle position calculation result, etc. Judging. If the vehicle repeats driving to the right or driving to the right when there is no lane, the vehicle is likely to approach the white line because the driver's arousal level is low. In many cases, the driver's corrective steering is performed. Therefore, if it is likely to deviate from the lane, it is necessary to issue an alarm and prompt the driver to perform an appropriate operation. Therefore, in step 53, it is not determined that the vehicle is traveling normally, and this intervention determination process ends.
Conversely, if the vehicle is in a steady running state while maintaining a certain lateral displacement, the routine proceeds to step 54 in order to determine the driver's steering intervention. At this time, the steady value of the steering angle may not become 0 even in the steady running state due to the influence of the road surface slope or the curve of the road. When the routine proceeds to step 54, the steady value of the steering angle is stored, and for the steering angle used for the subsequent steering intervention determination, it is determined whether the increase or decrease from the stored steady value is larger or smaller than a predetermined threshold value. By doing so, it can cope with any road environment.
[0046]
In step 54, it is determined whether or not the intervention primary flag F_1 set by the establishment of the steering angular velocity condition is F_1 = 0. If YES, the process proceeds to step 55. If NO (F_1 = 1), Control goes to step 57.
[0047]
In step 55, it is determined whether or not the steering angular velocity absolute value | dθ | for determining the driver's steering intervention is equal to or larger than a set threshold value dθ1 (predetermined fixed value). If YES, the process proceeds to step 56. If NO, the intervention determination process is terminated.
[0048]
In step 56, the intervention primary flag F_1 is set to F_1 = 1 because the steering angular velocity condition of step 55 is satisfied only once.
[0049]
In step 57, it is determined whether or not the timer counter value tmr is equal to or longer than the set time T1 (predetermined fixed value). If YES, the process proceeds to step 58. If NO, the process proceeds to step 61. The timer counter value tmr is incremented by 1.
[0050]
In step 58, it is determined whether or not the steering angle θ (the amount of change from the steady value) is greater than or equal to the set steering angle θ1, the process proceeds to step 59 in the case of YES, and to step 60 in the case of NO.
[0051]
In step 59, if the steering angle θ is greater than or equal to the set steering angle θ1 as determined in step 58, the set time T1 has elapsed after the steering angular velocity dθ that is greater than or equal to the set threshold dθ1 is generated, as shown in FIG. Since the steering angle is maintained and the driver is operating the steering wheel 113 and torque is applied to either the left or right, it is considered to be a driver steering intervention state. It is determined that the intervention is made, and the steering intervention flag F_str is set to F_str = 1.
[0052]
In step 60, if the steering angle θ is less than the set steering angle θ1 as determined in step 58, the steering angle is already in steady running when the set time T1 has elapsed since the steering angular velocity dθ greater than or equal to the set threshold dθ1 has occurred. Therefore, the intervention primary flag F_1 is cleared to F_1 = 0 since it is considered that the driver has only temporarily operated the steering wheel 113 in order to cope with the disturbance.
[0053]
[Lane departure response]
When there is no turn signal or driver steering intervention and the vehicle is traveling without departing from the lane, in the flowchart of FIG. 4, step 32 → step 33 → step 34 → step 35 → step 36 → step 37 → The flow proceeds to step 41. In

step

41, 0 is assigned to the departure determination flag F_dpt, and neither the alarm device nor the steering actuator is driven.
[0054]
When there is no turn signal and no driver steering intervention, and the vehicle is running out of the lane to the right, step 32 → step 33 → step 34 → step 35 → step 36 → step 39 in the flowchart of FIG. In

step

39, 1 is assigned to the departure determination flag F_dpt. Similarly, when the vehicle is running on the left side and departs from the lane, step 32 → step 33 in the flowchart of FIG. Step 34 → Step 35 → Step 36 → Step 37 → Step 40 The flow proceeds to step 40. In step 40, −1 is assigned to the departure determination flag F_dpt. Therefore, the alarm device and the steering actuator are driven, and the alarm device can be driven with different alarms depending on whether the vehicle departs from the right side or the left side.
[0055]
When the driver issues a turn signal to perform a lane change or the like, the flow proceeds from step 32 to step 38 in the flowchart of FIG. 4. In

step

38, 0 is assigned to the departure determination flag F_dpt, and the warning device No drive or steering actuator is driven. This is because the turn signal itself represents the driver's intention to intervene in steering.
[0056]
In the flowchart of FIG. 4, the flow proceeds to step 32 → step 33 → step 34 → step 38 in the flow chart of FIG. 4 at the time of driving with steering intervention by the driver, but in step 38, the departure determination flag F_dpt is set. 0 is assigned and neither the alarm device nor the steering actuator is driven. Here, in the steering intervention determination performed in step 33, as shown in FIG. 6, the steering angle θ is greater than or equal to the set steering angle θ1 after the set time T1 after the steering angular velocity absolute value | dθ | In some cases, it is determined that the steering intervention is performed by the driver.
[0057]
That is, generally, in the case where the steering angular velocity is temporarily generated due to disturbance from the road surface or the like, the steering angle is not held at a value higher than a certain value thereafter, and therefore the steering angular velocity absolute value | dθ | When the steering angle θ is equal to or greater than the set steering angle θ1 after the set time T1 after the value becomes equal to or greater than the set threshold value dθ1, it is determined that the steering intervention is performed by the driver. The movement of the steering wheel 113 due to a disturbance or the like can be distinguished, whereby a highly accurate driver's steering intervention determination can be performed.
In addition, since the steering intervention determination is distinguished from the steering due to disturbance or the like, the steering angular velocity setting threshold dθ1 for the steering intervention determination can be set to a small value, so that the driver's steering intervention determination can be performed early. Can do.
[0058]
Next, the effect will be described.
[0059]
(1) When the steering angle θ is equal to or greater than the set steering angle θ1 after the set time T1 after the absolute value of the steering angular velocity | dθ | In some cases, since the driving of the alarm device and the driving of the steering actuator are stopped, the warning and correction steering unnecessary for the driver can be reduced at an early stage by the steering intervention determination of the driver with high accuracy.
[0060]
(2) In the driver steering intervention determination, the change from the steady value of the steering angle in the steady running state is defined as the steering angle θ after the set time T1 after the absolute value of the steering angular velocity | dθ | Since it is used, it is possible to obtain appropriate steering angle information in any road environment without being affected by a road surface slope or a curve.
[0061]
(Second embodiment)
The second embodiment is an example in which the value of the steering angular velocity setting threshold value dθ1 and the setting time T1 for determining steering intervention are made variable according to the front wheel lateral displacement ycd.
[0062]
That is, as shown in FIG. 8, the smaller the front wheel lateral displacement ycd relative to the running lane, the smaller the steering angular velocity setting threshold value dθ1 (first steering angular velocity threshold value setting unit) and the steering. As the angular velocity setting threshold dθ1 is set to a smaller value, the value of the setting time T1 after the steering angular velocity absolute value | θ | becomes equal to or larger than the setting threshold dθ1 is set to a larger value (first determination time) Setting part).
[0063]
Further, as shown in FIG. 8, a deviation allowance time T until the vehicle is determined to depart from the lane is calculated according to the own vehicle speed V (deviation allowance time calculating means). The value of the set time T1 after the angular velocity absolute value | θ | becomes equal to or greater than the set threshold value dθ1 is set to a large value, and the value of the set time T1 is set to a smaller value as the deviation margin time T is smaller (first). 2 determination time setting unit).
[0064]
Further, as shown in FIG. 8, in the region where the departure allowance time T is small, the value of the set time T1 is set to a larger value as the host vehicle speed V is lower, and the value of the set time T1 is set to a larger value as the host vehicle speed V is higher. It is set to.
[0065]
Since other configurations of the second embodiment are the same as those of the first embodiment, illustration and description thereof are omitted.
[0066]
Next, the operation will be described.
When determining the steering intervention of the driver by the magnitude of the steering angular velocity dθ, if the steering angular velocity setting threshold dθ1 is set to a small value, the driver's steering intervention is performed when a disturbance from the road surface is input to the steering system of the vehicle. Increasing the rate of misjudgment. Therefore, when the setting threshold value dθ1 of the steering angular velocity is set to a small value, it is necessary to set the setting time T1 to a long value to some extent and confirm that the steering angle is maintained even after the setting time T1 has elapsed. There is.
[0067]
When the vehicle is traveling near one side of the lane, the distance until the vehicle departs from the lane is short, so the time until the vehicle departs from the lane is also short. Therefore, in order to reliably determine steering intervention, it is necessary to set a large steering angular velocity threshold dθ1 and a short setting time T1.
[0068]
On the contrary, when the vehicle is traveling in the vicinity of the center of the lane, the distance until the vehicle departs from the lane is long, so that the time until the vehicle departs from the lane is also long. Therefore, a setting threshold value dθ1 for a small steering angular velocity can be set, and the driver's steering intervention can be quickly determined.
[0069]
Next, the effect will be described.
In the lane departure response apparatus of the second embodiment, the following effects can be obtained in addition to the effects of the first embodiment.
[0070]
(3) The smaller the front wheel lateral displacement ycd relative to the running lane, the smaller the steering angular velocity setting threshold dθ1 is set to a smaller value. Therefore, when driving in the middle of the lane, the driver's steering intervention judgment is made faster. It can be carried out.
[0071]
(4) As the steering angular velocity setting threshold value dθ1 is set to a smaller value, the value of the setting time T1 after the steering angular velocity absolute value | θ | becomes equal to or larger than the setting threshold value dθ1 is set to a larger value. When the setting threshold value dθ1 is set to a small value, it is possible to prevent an erroneous determination that a driver's steering intervention has been performed.
[0072]
(5) A deviation margin time T until the vehicle is determined to depart from the lane is calculated according to the own vehicle speed V, and the steering angular velocity absolute value | θ | becomes equal to or greater than the set threshold dθ1 as the deviation margin time T increases. The value of the set time T1 is set to a large value, and the value of the set time T1 is set to a smaller value as the deviation allowance time T becomes smaller. Steering intervention can be determined.
[0073]
(Third embodiment)
In the third embodiment, the value of the steering angular velocity setting threshold value dθ1 that triggers the determination of the driver's steering intervention and the setting time T1 that determines the steering intervention are set to the position where the vehicle is shifted to the right from the center position of the traveling lane. This is an example of making it variable depending on whether it is shifted to the left.
[0074]
That is, as shown in FIG. 9, based on the left and right front wheel lateral displacements ycd, ycd, it is detected whether the vehicle is shifted to the right or left from the center position of the traveling lane (lateral position detecting means), When the vehicle is driving on the right side with respect to the center of the lane, the setting threshold value dθ1 of the steering angle speed in the left direction is set to a small value (the same value as the value at the center of the lane). On the other hand, when the vehicle is traveling on the left side, the steering angular velocity setting threshold value dθ1 in the right direction is set to a small value (the same value as that at the center of the lane) (second steering angular velocity threshold setting unit), and the steering angular velocity is set. As the setting threshold value dθ1 is set to a smaller value, the value of the setting time T1 after the steering angular velocity absolute value | θ | becomes equal to or larger than the setting threshold value dθ1 is set to a larger value (first determination time setting). Part).
[0075]
Further, as shown in FIG. 9, a departure allowance time T until the vehicle is determined to depart from the lane is calculated according to the own vehicle speed V (deviation allowance time calculating means), and steering is performed as the departure allowance time T increases. The value of the set time T1 after the angular velocity absolute value | θ | becomes equal to or greater than the set threshold value dθ1 is set to a large value, and the value of the set time T1 is set to a smaller value as the deviation margin time T is smaller (first). 2 determination time setting unit).
[0076]
Further, as shown in FIG. 9, in the region where the deviation margin time T is small, the value of the set time T1 is set to a larger value as the host vehicle speed V is lower, and the value of the set time T1 is set to a larger value as the host vehicle speed V is higher. It is set to.
[0077]
Since other configurations of the third embodiment are the same as those of the first embodiment, illustration and description thereof are omitted.
[0078]
Next, the operation will be described.
When the vehicle is traveling from the right with respect to the center of the lane, if the steering angular velocity to the right further occurs, or when the vehicle is traveling from the left with respect to the center of the lane, the vehicle is further to the left When the steering angular velocity occurs, the distance until the vehicle departs from the lane is short, so the time until the vehicle deviates from the lane is also short. Therefore, in order to reliably determine the steering intervention, it is necessary to set the large steering angular velocity threshold dθ1 and the set time T1 for the short steering intervention determination.
[0079]
On the contrary, when a steering angular velocity to the left occurs when the vehicle is driving from the right with respect to the center of the lane, or when the vehicle is driving from the left with respect to the center of the lane. When the steering angular velocity in the right direction is generated, the distance until the vehicle departs from the lane is long, so that the time until the vehicle deviates from the lane is also long. Accordingly, the setting threshold value dθ1 of the small steering angular velocity can be set, and the driver's steering intervention can be quickly determined.
[0080]
Next, the effect will be described.
In the lane departure response apparatus of the third embodiment, in addition to the effects (4) and (5) of the first and second embodiments, the following effects can be obtained.
[0081]
(6) Detect whether the vehicle is shifted to the right or left from the center position of the driving lane, and if the vehicle is driving on the right side with respect to the center of the lane, the steering angular velocity in the left direction Setting threshold dθ1 is set to a small value. Conversely, when the vehicle is traveling on the left side with respect to the center of the lane, the setting threshold dθ1 for steering angular velocity in the right direction is set to a small value, so that the vehicle travels in the center of the lane. The driver's steering intervention can be determined more quickly without being limited to the case where the vehicle is driving.
[0082]
(Fourth embodiment)
In the fourth embodiment, the value of the steering angular velocity setting threshold dθ1 that triggers the determination of the driver's steering intervention and the setting time T1 for determining the steering intervention are variable depending on whether the driving lane is curved to the left or right. This is an example.
[0083]
That is, as shown in FIG. 10, it is detected whether the travel lane curves to the left or right (travel road shape detection means), and when the vehicle is traveling on the right curve, the setting threshold value dθ1 of the steering angular velocity in the right direction is set. Set to a small value (the same value as the value at the center of the lane), and conversely, when the vehicle is traveling on the left curve, set the steering angular velocity setting threshold dθ1 to the left to a small value (the same value as the value at the center of the lane) As the steering angular velocity setting threshold dθ1 is set to a smaller value, the value of the set time T1 from when the steering angular velocity absolute value | θ | becomes equal to or greater than the setting threshold dθ1. Is set to a large value (first determination time setting unit).
[0084]
Further, as shown in FIG. 10, a deviation allowance time T until the vehicle is determined to depart from the lane is calculated according to the own vehicle speed V (deviation allowance time calculating means). The value of the set time T1 after the angular velocity absolute value | θ | becomes equal to or greater than the set threshold value dθ1 is set to a large value, and the value of the set time T1 is set to a smaller value as the deviation margin time T is smaller (first). 2 determination time setting unit).
[0085]
Furthermore, as shown in FIG. 10, in the region where the deviation margin time T is small, the value of the set time T1 is set to a larger value as the host vehicle speed V is lower, and the value of the set time T1 is set to a larger value as the host vehicle speed V is higher. It is set to.
[0086]
Since the other configuration of the fourth embodiment is the same as that of the first embodiment, illustration and description thereof are omitted.
[0087]
Next, the operation will be described.
When the road is a right curve, the steering wheel 113 is less likely to be steered to the right when the driver's arousal level drops and deviates from the lane. In most cases, the driver steers on his / her own will. Therefore, the setting threshold value dθ1 of the steering angular velocity used for the determination of the steering intervention toward the inside of the curve can be corrected to a small value in the portion set to a large value in the second or third embodiment. . As a result, the driver's steering intervention determination can be made more reliably.
[0088]
Next, the effect will be described.
In the lane departure response apparatus of the fourth embodiment, in addition to the effects (4) and (5) of the first and second embodiments, the following effects can be obtained.
[0089]
(7) Detecting whether the driving lane is curved to the left or right, and while the vehicle is traveling on the right curve, the setting threshold value dθ1 for the steering angular velocity in the right direction is set to a small value. Since the steering threshold value dθ1 for steering angle velocity in the left direction is set to a small value during driving, the steering intervention judgment of the driver is made faster according to the direction of the curve of the driving lane, not only when driving in the center of the lane. It can be carried out.
[0090]
(Other examples)
The lane departure response apparatus of the present invention has been described based on the first to fourth embodiments. However, the specific configuration is not limited to these embodiments, and each of the claims Design changes and additions are allowed without departing from the scope of the claimed invention.
[0091]
In the second to fourth embodiments, an example in which the value of the steering angular velocity setting threshold value dθ1 is set proportionally according to the lateral displacement from the center of the lane is shown. For example, as shown in FIG. The same effect can be obtained even if setting is made using the above.
[0092]
In the second to fourth embodiments, the example in which the value of the set time T1 after the steering angular velocity absolute value | θ | is equal to or greater than the set threshold value dθ1 is set proportionally according to the lateral displacement is shown. Similar to the setting threshold value dθ1 of the steering angular velocity, the same effect can be obtained by setting using a quadratic curve or the like.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a lane departure response apparatus according to a first embodiment.
FIG. 2 is a control system block diagram of the lane departure response apparatus of the first embodiment.
FIG. 3 is an overall flowchart showing a lane departure corresponding control processing procedure executed by a control unit of the first embodiment apparatus;
FIG. 4 is a flowchart showing a deviation determination processing procedure executed by the control unit of the first embodiment apparatus.
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of departure determination processing in the first embodiment apparatus;
FIG. 6 is a flowchart showing a steering intervention determination processing procedure executed by the control unit of the first embodiment apparatus.
FIG. 7 is a time chart showing an example of driver steering intervention determination in the first embodiment device;
FIG. 8 is a diagram showing a steering angular velocity setting threshold value characteristic and a setting time characteristic used for driver steering intervention determination in the second embodiment device.
FIG. 9 is a diagram showing a steering angular velocity setting threshold value characteristic and a setting time characteristic used for driver steering intervention determination in the third embodiment device.
FIG. 10 is a diagram showing a steering angular velocity setting threshold characteristic and a setting time characteristic used for driver steering intervention determination in the fourth embodiment device.
FIG. 11 is a diagram illustrating a setting example other than the embodiment of the steering angular velocity setting threshold characteristic and the setting time characteristic used for the driver steering intervention determination.
[Explanation of symbols]
1 Rudder angle detection means
2 Vehicle speed detection means
3 White line detection means
4 Turn signal detection means
5 Vehicle state estimation means
6 Deviation judging means
7 Steering actuator drive command means
8 Steering torque addition means
9 Vehicle
10 Brake operation detection means
11 Lateral acceleration detection means
12 Yaw rate detection means
14 Deviation warning signal generation means
15 Alarm sound generator
100 Steering actuator
101 Imaging device
102 Control unit
103 Vehicle speed sensor
104 Steering wheel angle sensor
105 Turn signal switch
106 Brake pedal switch
107 Hydraulic power steering system
108 Lateral acceleration sensor
109 Yaw rate sensor
110 Right front wheel
111 Front left wheel
112 Steering rack
113 Steering wheel
114 Navigation device
115 Steering shaft
116 buzzer speaker
117 Image processing apparatus

Claims

In the lane departure response device, when the departure determination means determines that the vehicle tends to depart from the road, the lane departure response means gives an alarm prompting the driver to perform a departure avoidance operation or gives correction steering in the departure avoidance direction.
Steering angle detection means for detecting the steering angle;
Steering angular velocity detection means for detecting the steering angular velocity;
When the steering angular velocity condition is satisfied when the steering angular velocity is equal to or greater than the set threshold value , the set time required to return the steering angle by the temporary operation at least to cope with the disturbance to the position where the steady running is maintained from the satisfaction of the steering angular velocity condition. Driver steering intervention determination means for determining that the steering intervention by the driver when the steering angle is equal to or greater than the set steering angle after elapse of
A lane departure corresponding stop means for stopping the operation of the lane departure corresponding means regardless of the departure determination result when the driver steering intervention determining means determines that the steering intervention is performed by the driver;
A lane departure response device characterized by comprising:

The lane departure response apparatus according to claim 1,
A lateral displacement amount calculating means for calculating a lateral displacement amount that is a lateral displacement amount between the vehicle position and the center position of the traveling lane;
The driver steering intervention determination means includes a first steering angular velocity threshold setting unit that sets a steering angular velocity threshold to a smaller value as the lateral displacement amount is smaller.

The lane departure response apparatus according to claim 1,
A lateral position detecting means for detecting whether the vehicle is shifted to the right side or the left side from the center position of the driving lane;
The driver steering intervention determination means sets the left steering angular velocity setting threshold to a small value when the vehicle is running on the right side of the lane center, and conversely, the vehicle is A lane departure response apparatus, comprising: a second steering angular velocity threshold setting unit configured to set a steering angular velocity threshold in the right direction to a small value when traveling on the left side.

The lane departure response apparatus according to claim 1,
Providing travel path shape detection means for detecting whether the travel lane is curved on the left or right,
The driver steering intervention determination means sets the steering angle speed threshold value in the right direction to a small value when the vehicle is traveling on the right curve, and conversely, when the vehicle is traveling on the left curve, the steering angular speed in the left direction is set. A lane departure response apparatus, comprising a third steering angular velocity threshold setting unit for setting a setting threshold to a small value.

In the lane departure response apparatus according to any one of claims 2 to 4,
The driver steering intervention determination means sets a value of a setting time after the steering angular velocity becomes equal to or greater than the setting threshold as the steering angular velocity setting threshold is set to a smaller value. A lane departure response device characterized by comprising:

In the lane departure response apparatus according to any one of claims 1 to 5,
A departure allowance time until the vehicle is determined to depart from the lane is calculated according to the vehicle speed detection means for detecting the vehicle speed, the vehicle speed detection value , the yaw angle, and the distance from the lane marking of the host vehicle. Deviation margin time calculation means,
The driver steering intervention determination means sets the value of the set time after the steering angular speed becomes equal to or greater than the set threshold as the deviation margin time increases, and the steering angular speed becomes equal to or greater than the set threshold as the deviation margin time decreases. A lane departure response apparatus, comprising: a second determination time setting unit that sets a value of a set time after the start to a small value.

In the lane departure response apparatus according to any one of claims 1 to 6,
The driver steering intervention determination means uses a change from a steady value of a steering angle in a steady running state as a steering angle after a set time after the steering angular velocity becomes equal to or higher than a set threshold value. apparatus.