JP4161938B2 - 走行制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車線維持機能と車線逸脱警報機能を有する走行制御装置に関する。

ドライバによる運転を支援するために、様々な走行制御装置（走行支援装置）が開発されている。走行制御装置には、運転者のステアリング操作を支援するために、車両が車線の中央付近を走行するように操舵力を付加するレーンキープ（車線維持機能）がある（特許文献１参照）。レーンキープでは、カメラによる撮像画像から車両前方の車線（白線）を認識し、その認識した車線と車両との相対的な関係から付加する操舵力を設定している。また、走行制御装置には、運転者のブレーキ操作やアクセル操作を支援するために、ドライバによる設定車速を維持したり、前方の車両に追従して走行するように制動力や駆動力を付加するクルーズコントロールがある。クルーズコントロールでは、レーダセンサ等を利用して前方の車両の有無や前方の車両との車間距離を取得し、前方に車両が存在しない場合には車速が設定車速となるように付加する制動力や駆動力を設定し、前方に車両が存在する場合にはその車両との車間距離を一定に維持するように付加する制動力や駆動力を設定している。
特開平７−１０４８５０号公報

レーンキープ及びクルーズコントロールを共に備える車両があり、このような車両ではクルーズコントロールの作動状況に連動させてレーンキープを自動で作動／停止させている場合がある。そのため、ドライバによるブレーキ操作やスイッチ操作によってクルーズコントロールが停止した場合、レーンキープも自動で停止してしまう場合である。レーキキープ側でも、カメラによる撮像画像から車線認識ができないときなど、制御を継続できない場合もある。このような場合、レーンキープによる操舵力付加が無くなっているにもかかわらず、ドライバがレーンキープによる操舵力付加が継続していると思い込んでいる場合がある。そのため、ドライバによるステアリング操作が遅れ、車両が車線の端部に接近し、車線から逸脱する可能性がある。

そこで、本発明は、レーンキープが停止した場合でも車両が走行路（特に、車線）から逸脱しないようにする走行制御装置を提供することを課題とする。

本発明に係る走行制御装置は、走行路の所定位置を走行するように操舵機構にトルクを付与する走行路維持手段と、走行路に対する自車両の位置に基づき走行路逸脱警報を行う走行路逸脱警報手段と、走行路維持手段及び走行路逸脱警報手段の制御を実行させるか否かを選択するための選択手段とを備える走行制御装置であって、選択手段で制御の実行が選択されている場合、走行路維持手段の作動条件が成立かつ自車両が所定走行状態になるように自車両の駆動力あるいは速度を制御するクルーズコントロール手段が作動中のときには走行路維持手段の制御を実行し、選択手段で制御の実行が選択されている場合かつ走行路逸脱警報手段の作動条件が成立している場合、走行路維持手段の作動条件が成立していない状態か又はクルーズコントロール手段が作動中でない状態のときには走行路逸脱警報手段の制御を実行し、走行路維持手段の作動条件は、自車両の車速が走行路維持手段の作動車速領域内か否かであり、自車両の車速が走行路維持手段の作動車速領域内の場合には作動条件が成立であり、自車両の車速が走行路維持手段の作動車速領域から外れている場合には作動条件が非成立であり、走行路逸脱警報手段の作動条件は、自車両の車速が走行路逸脱警報手段の作動車速領域内か否かであり、自車両の車速が走行路逸脱警報手段の作動車速領域内の場合には作動条件が成立であり、自車両の車速が走行路逸脱警報手段の作動車速領域から外れている場合には作動条件が非成立であり、走行路逸脱警報手段の作動車速領域は、走行路維持手段の作動車速領域より広い車速領域であり、選択手段で制御の実行が選択されている場合かつ自車両の車速が走行路逸脱警報手段の作動車速領域内の場合、自車両の車速が走行路維持手段の作動車速領域内か否か及びクルーズコントロール手段の作動／非作動に基づいて走行路維持手段と前記走行路逸脱警報手段とを自動で切り替えることを特徴とする。

この走行制御装置は、走行路維持手段と走行路逸脱警報手段を有しており、選択手段によって走行路維持手段及び走行路逸脱警報手段の制御を実行させるか否かが選択される。また、この走行制御装置が搭載される車両には、自車両が所定走行状態（例えば、ドライバによる設定車速での走行、前方の車両に追従走行）になるように自車両の駆動力あるいは速度を制御するクルーズコントロール手段も搭載されている。走行制御装置では、選択手段で制御の実行が選択されている場合、走行路維持手段と走行路逸脱警報手段のいずれの制御を実行させるかを走行路維持手段の作動条件の成立／不成立及びクルーズコントロール手段の作動／非作動に連動させている。そのため、走行制御装置では、選択手段で制御の実行が選択されている場合、走行路維持手段の作動条件が成立しているか否かとクルーズコントロール手段が作動中か否かを判定する。走行路維持手段の作動条件が成立かつクルーズコントロール手段が作動中の場合、走行制御装置では、走行路維持手段の制御を実行し、走行路（例えば、走行中の車線、車線のない場合には走行中の道路自体）の所定位置（例えば、走行路（車線）の中心軸付近）を走行するように操舵機構にトルクを付与する。このトルクの付与により、車両には走行路内を維持して走行するような操舵力が加わる。一方、走行路維持手段の作動条件が成立していない状態又はクルーズコントロール手段が作動中でない状態の場合、走行制御装置では、走行路逸脱警報手段の制御を実行し、走行路に対する自車両の位置に基づき走行路逸脱警報を行う。この警報は、ドライバに車両が走行路から逸脱する可能性があることを知らせるためのものであり、例えば、ブザー音等の音による警報、ディスプレイ画面表示等の表示による警報、車両側からの操舵力を付加することによる警報である。したがって、この警報により、ドライバに対して注意を喚起し、ドライバに走行路から逸脱しないようなステアリング操作を促すことができる。このように、走行制御装置では、走行路維持手段の作動条件が成立／非成立及びクルーズコントロール手段の作動／非作動に連動させて走行路維持手段と走行路逸脱警報手段とを自動で切り換えるので、走行路維持手段の作動条件の不成立やクルーズコントロール手段の停止によって走行路維持手段が自動で停止した場合でも走行路逸脱警報手段により車両が走行路から逸脱しないようにすることができる。

本発明の上記走行制御装置では、走行路逸脱警報手段の作動車速領域を満たしている場合に走行路逸脱警報手段の制御を実行する構成としてもよい。

この走行制御装置では、走行路逸脱警報手段の作動車速領域が設定されている。したがって、走行制御装置では、選択手段で制御の実行が選択されている場合に走行路維持手段の作動条件が成立していない状態又はクルーズコントロール手段が作動中でない状態のときに、車速が走行路逸脱警報手段の作動車速領域内のときにだけ、走行路逸脱警報手段の制御を実行する。低車速では、駐車車両、自転車、歩行者等と混在した状態で走行するため、車線をまたいで走行する場合が多く、頻繁に警報が行われる。また、高車速では、ドライバは微妙な操作を行っており、警報がドライバの操作に対する外乱となる可能性がある。このようなことから、走行路逸脱警報手段を作動車速領域で作動させるように構成している。走行路逸脱警報手段が作動する車速領域を設定することにより、警報がドライバにとって役に立つものとなる。

本発明の上記走行制御装置では、クルーズコントロール手段が作動中でない状態は、当該クルーズコントロール手段を作動させるか否かの選択スイッチがオフのときとしてもよい。

車両には、クルーズコントロール手段を作動させるか否かの選択スイッチが備えられている。この選択スイッチがオフされているときにはクルーズコントロール手段は作動せず、走行制御装置では走行路維持手段の制御が実行されない。

本発明の上記走行制御装置では、クルーズコントロール手段が作動中でない状態は、当該クルーズコントロール手段の目標速度が作動車速領域から外れてときとしてもよい。

クルーズコントロール手段には、目標速度に対して作動車速領域が設定さている。目標速度が作動車速領域外のときにはクルーズコントロール手段は作動せず、走行制御装置では走行路維持手段の制御が実行されない。ちなみに、クルーズコントロールは低速走行が予想される市街地等の複雑な交通状況での使用に適さず、また、高速領域には制限速度が設けられているため、クルーズコントロール手段には作動車速領域が設定されている。これにより、安定した走行状態での車両制御が可能となる。

本発明の上記走行制御装置では、走行路維持手段の作動条件が成立していない状態は、当該走行路維持手段の作動車速領域から外れているときとしてもよい。

この走行制御装置では、走行路維持手段の作動車速領域が設定されている。したがって、走行制御装置では、選択手段で制御の実行が選択されている場合に車速が走行路維持手段の作動車速領域内かつクルーズコントロール手段が作動中のときには走行路維持手段の制御を実行し、選択手段で制御の実行が選択されている場合に車速が走行路維持手段の作動車速領域外のときには走行路逸脱警報手段の制御を実行する。走行路維持手段は複雑な道路形状が少なく走行環境が略一定となることが予想される走行状態を走行していると予想される車速領域で作動すると、安定した走行路維持機能を得ることができる。そのため、走行路維持手段には作動車速領域が設定されている。

本発明によれば、走行路維持手段が自動で停止した場合でも走行路逸脱警報手段により車両が走行路から逸脱しないようにすることができる。

以下、図面を参照して、本発明に係る走行制御装置の実施の形態を説明する。

本実施の形態では、本発明に係る走行制御装置を、クルーズコントロール装置を備える車両に搭載されるレーンキープ装置に適用する。本実施の形態に係るレーンキープ装置は、車線逸脱警報機能と車線維持支援機能を有しており、１つのレーンキープスイッチにより２つの機能を選択するように構成されている。レーンキープスイッチが操作されてオン状態になったときに、現在の走行状態が車線逸脱警報機能を作動させるべき状態か、車線維持支援機能を作動させるべき状態かの判断が行われ、その判断に基づく制御が行われる。レーンキープスイッチは、ドライバが車線逸脱警報機能、車線維持支援機能のいずれかの作動を選択したことを検出するためのものである。

図１〜図４を参照して、レーンキープ装置１の構成について説明する。図１は、本実施の形態に係るレーンキープ装置の構成図である。図２は、図１のレーンキープ装置における車線逸脱警報機能と車線維持支援機能の作動条件を示す表である。図３は、図１のレーンキープ装置における車線逸脱警報機能の説明図である。図４は、図１のレーンキープ装置における車線維持支援機能の説明図である。

レーンキープ装置１は、ドライバによる運転を支援するために、車両が車線から逸脱する可能性のある場合に各種警報を行う車線逸脱警報機能と車両が車線の中央付近を走行するような操舵力を付加する車線維持支援機能を有している。レーンキープ装置１では、レーンキープスイッチをオンしている場合にはクルーズコントロール装置のオン／オフ及び車速に基づいて２つの機能のうちのいずれか１つの機能を作動させる。特に、レーンキープ装置１では、車線維持支援機能が停止した場合でも車両が車線から逸脱しないようにするために、車線維持支援機能が停止しても車線逸脱警報機能を作動させる。そのために、レーンキープ装置１は、カメラ２、画像ＥＣＵ[Electronic Control Unit]３、車速センサ４、レーンキープスイッチ５及びメインＥＣＵ６を備えており、クルーズコントロール装置１０、電動パワーステアリング装置２０、警報装置３０及びメータ装置４０と各種信号を送受信する。

クルーズコントロール装置１０は、クルーズコントロールＥＣＵ１１によってブレーキアクチュエータ（図示せず）及びスロットルアクチュエータ（図示せず）を制御し、ドライバによって設定された車速で走行するように自動で車速を調整する。また、クルーズコントロール装置１０では、レーダセンサ１２を利用して前方の車両の有無や前方の車両との車間距離等を検出し、クルーズコントロールＥＣＵ１１によって前方に車両が存在する場合にはその車両に追従して走行するように自動で車速あるいは加速度を調整する。クルーズコントロール装置１０では、クルーズコントロールスイッチ１３に対するドライバのオン／オフ操作によって起動／停止（オン／オフ）し、クルーズコントロールスイッチ１３に対するドライバの設定操作によって設定車速が決まる。設定車速に対しては作動許可設定車速範囲が設定されており、クルーズコントロール装置１０は、設定車速がこの作動許可設定車速範囲内（設定車速がＶ５以上かつＶ６以下）に設定されているときにのみ作動する。クルーズコントロールＥＣＵ１１では、クルーズコントロール装置１０のオン／オフ及びドライバによって設定されている車速の情報をクルーズコントロール信号ＣＳとしてメインＥＣＵ６に送信する。なお、クルーズコントロール装置１０は、クルーズコントロールスイッチ１３がオンのときでも、ドライバによるブレーキ操作や故障等によって停止（オフ）する場合がある。また、クルーズコントロール装置１０は、作動許可設定車速範囲で作動が許可されるため、クルーズコントロール実行中に実際の車速が作動許可設定車速範囲を外れたときには作動を止めることになる。クルーズコントロール装置１０に作動許可設定車速範囲を設けているのは、低速走行が予想される市街地等の複雑な交通状況での使用に適さないため、また、高速領域には制限速度が設けられているためである。この作動許可設定車速範囲を設けることにより、安定した走行状態でのクルーズコントロール制御が可能となる。

電動パワーステアリング装置２０は、ステアリングＥＣＵ２１によって電動モータ２２を制御し、電動モータ２２による駆動力によりドライバによるステアリング操作をアシストする。ステアリングＥＣＵ２１では、ドライバのステアリング操作による操舵トルクに基づいてアシスト量を設定し、そのアシスト量に応じて電動モータ２２を駆動制御する。特に、ステアリングＥＣＵ２１では、メインＥＣＵ６からの操舵トルク信号ＴＳを受信すると、その操舵トルク信号ＴＳで示されるレーンキープ装置１による制御で付加する操舵トルク（操舵力）をドライバのステアリング操作による操舵トルクに加算してアシスト量を設定する。

警報装置３０は、ドライバに対する警報としてブザー音を出力する。警報装置３０では、メインＥＣＵ６からのブザー信号ＢＳを受信すると、ブザー信号ＢＳに応じてブザー音を出力する。

メータ装置４０は、各種メータや警告灯の他に、マルチディスプレイ表示部（図示せず）を備えている。マルチディスプレイ表示部には、レーンキープ装置１及びクルーズコントロール装置１０の作動状況が表示される。メータ装置４０では、メインＥＣＵ６からの表示信号ＤＳを受信すると、その表示信号ＤＳに応じてレーンキープ装置１の作動状況をマルチディスプレイ表示部に表示する。

カメラ２は、例えば、ＣＭＯＳ[Complimentary Metal Oxide Semiconductor]カメラであり、レーンキープ装置１を搭載する車両の前方に取り付けられる。この際、カメラ２は、その光軸方向が車両の進行方向と一致するように取り付けられる。カメラ２では、車両の前方の道路を撮像し、その撮像したカラー画像（例えば、ＲＧＢ[Red Green Blue]による画像）を取得する。カメラ２では、その撮像画像のデータを撮像信号ＰＳとして画像ＥＣＵ３に送信する。カメラ２は、左右方向に撮像範囲が広く、走行している車線を示す左右両側（一対）の白線を十分に撮像可能である。なお、カメラ２はカラーであるが、道路上の白線を認識できる画像を取得できればよいので、白黒のカメラでもよい。

画像ＥＣＵ３は、ＣＰＵ[Central Processing Unit]、ＲＯＭ[Read Only Memory]、ＲＡＭ[Random Access Memory]等からなる。画像ＥＣＵ３では、撮像信号ＰＳを取り入れ、撮像信号ＰＳの撮像画像データから車両が走行している車線を示す一対の白線を認識する。そして、画像ＥＣＵ３では、認識した一対の白線から車線幅、一対の白線の中心を通る線（すなわち、車線の中心線）、その中心線の曲線半径及び曲率を演算する。さらに、画像ＥＣＵ３では、車線の中心線とカメラ２の向いている方向（すなわち、車両の進行方向）との角度差、車線の中心線からの車両のオフセット量を演算する。そして、画像ＥＣＵ３では、これら認識した一対の白線の情報や演算した各情報を画像信号ＧＳとしてメインＥＣＵ６に送信する。

車速センサ４は、車輪の回転速度等により車両の速度を検出するセンサである。車速センサ４では、検出した車速情報を車速信号ＳＳとしてメインＥＣＵ６に送信する。

レーンキープスイッチ５は、ドライバによる操作によってレーンキープ装置１の起動（オン）と停止（オフ）を選択するためのスイッチである。レーンキープスイッチ５では、ドライバによって選択されているオン／オフの情報をスイッチ信号ＷＳとしてメインＥＣＵ６に送信する。

メインＥＣＵ６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる。メインＥＣＵ６では、画像ＥＣＵ３からの画像信号ＧＳ、車速センサ４からの車速信号ＳＳ、レーンキープスイッチ５からのスイッチ信号ＷＳ及びクルーズコントロール装置１０（クルーズコントロールＥＣＵ１１）からのクルーズコントロール信号ＣＳを取り入れる。そして、メインＥＣＵ６では、車線逸脱警報機能及び車線維持支援機能の作動／非作動を決定し、いずれかの機能を作動させる場合にはその機能の制御を実行する。さらに、メインＥＣＵ６では、制御を実行させた機能に応じて各種信号ＴＳ，ＢＳ，ＤＳを設定し、その各種信号ＴＳ，ＢＳ，ＤＳを電動パワーステアリング装置２０（ステアリングＥＣＵ２１）、警報装置３０及びメータ装置４０に送信する。

図２を参照して、メインＥＣＵ６における車線逸脱警報機能及び車線維持支援機能の作動／非作動を判定する処理について説明する。メインＥＣＵ６では、スイッチ信号ＷＳに基づいて、レーンキープスイッチ５がオンしているか否か判定する。レーンキープスイッチ５がオフの場合、メインＥＣＵ６では、レーンキープ装置１を停止させる。レーンキープスイッチ５がオンの場合、メインＥＣＵ６では、クルーズコントロール信号ＣＳに基づいて、クルーズコントロール装置１０が作動中か否かを判定する。

クルーズコントロール装置１０が停止の場合、メインＥＣＵ６では、車速信号ＳＳに基づいて、車速が車線逸脱警報機能の作動許可車速範囲内（車速がＶ１以上かつＶ２以下）か否かを判定する。車速が車線逸脱警報機能の作動許可車速範囲外の場合（車速がＶ１未満かあるいはＶ２より高い場合）、メインＥＣＵ６では、レーンキープ装置１を停止させる。車速が車線逸脱警報機能の作動許可車速範囲内の場合（車速がＶ１以上かつＶ２以下の場合）、メインＥＣＵ６では、車線逸脱警報機能を作動させる。

クルーズコントロール装置１０が作動中の場合、メインＥＣＵ６では、クルーズコントロール信号ＣＳに基づいて、クルーズコントロール装置１０の設定車速が車線維持支援機能の作動許可車速範囲内（車速がＶ３以上かつＶ４以下）か否かを判定する。但し、Ｖ１＜Ｖ３でありかつＶ４＜Ｖ２であり、車線維持支援機能の作動許可車速範囲は、車線逸脱警報機能の作動許可車速範囲に含まれる車速範囲である。また、クルーズコントロール装置１０の設定速度の作動許可設定車速範囲（設定車速がＶ５以上かつＶ６以下）との関係では、Ｖ５＜Ｖ１＜Ｖ３でありかつＶ６＝Ｖ４＜Ｖ２である。設定車速が車線維持支援機能の作動許可車速範囲外の場合（車速がＶ３未満かあるいはＶ４より高い場合）、メインＥＣＵ６では、クルーズコントロール信号ＣＳに基づいて、設定車速が車線逸脱警報機能の作動許可車速範囲内か否かを判定する。設定車速が車線逸脱警報機能の作動許可車速範囲外の場合、メインＥＣＵ６では、レーンキープ装置１を停止させる。設定車速が車線逸脱警報機能の作動許可車速範囲内の場合、メインＥＣＵ６では、車線逸脱警報機能を作動させる。一方、設定車速が車線維持支援機能の作動許可車速範囲内の場合（車速がＶ３以上かつＶ４以下の場合）、メインＥＣＵ６では、車線維持支援機能を作動させる。ちなみに、クルーズコントロール装置１０が作動中の場合、車両はその設定車速になるように車速が自動調整されるので、設定車速を用いて車速判定を行う。なお、クルーズコントロール装置１０の設定車速ではなく、車速信号ＳＳによる実際の車速を用いて上記の車速判定を行ってもよい。また、設定車速と実車速の両方が車線維持支援機能の作動許可車速範囲内か否かの車速判定でもよい。

したがって、レーンキープ装置１は、レーンキープスイッチ５がオンかつ車速が車線逸脱警報機能の作動許可車速範囲内の場合、作動する。車線維持支援機能は、レーンキープ装置１が作動中においてクルーズコントロール装置１０が作動中かつクルーズコントロール装置１０の設定車速が車線維持支援機能の作動許可車速範囲内のときにだけ作動する。一方、車線逸脱警報機能は、レーンキープ装置１が作動中において車線維持支援機能が停止しているときに作動する。したがって、車線維持支援機能を作動させている場合でもクルーズコントロール装置１０が作動中から停止すると、車線維持支援機能が停止し、車線逸脱警報機能が作動する。また、車線維持支援機能を作動させている場合でもクルーズコントロール装置１０の設定車速が車線維持支援機能の作動許可車速範囲外になると、車線維持支援機能が停止し、車線逸脱警報機能が作動する。

メインＥＣＵ６では、各機能の作動／非作動、レーンキープスイッチ５のオン／オフ、画像ＥＣＵ３での白線の認識が可能／不能等の情報を示す表示信号ＤＳを設定し、その表示信号ＤＳをメータ装置４０に送信する。ちなみに、レーンキープスイッチ５がオンしていても、画像ＥＣＵ３で白線を認識できない場合、車線逸脱警報機能や車線維持支援機能が作動しても、各機能による効果は得られないので、車線逸脱警報機能及び車線維持支援機能を作動させない。

なお、Ｖ１未満の車速領域（低車速領域）で車線逸脱警報機能を作動させないのは、低車速では駐車車両、自転車、歩行者等と混在した状態で走行するため、車線をまたいで走行する場合が多くなるので、このような場合に警報が出力しないようにするためである。これにより、不要な警報を頻繁に出力するようなことがなくなる。また、Ｖ２より高い車速領域（高車速領域）で車線逸脱警報機能を作動させないのは、高車速なので微妙な操作を行っているドライバに対して、警報が外乱とならないようにするためである。また、車線維持支援機能に作動許可車速範囲を設けているのは、複雑な道路形状が少なく走行環境が略一定となることが予想される走行状態を走行していると予想される車速領域（すなわち、作動許可車速範囲内）で作動すると、安定した車線維持支援を行うことができるからである。

図３を参照して、車線逸脱警報機能の制御を実行させた場合のメインＥＣＵ６における処理について説明する。車線逸脱警報機能では、車両が走行中、車両と車線（一対の白線）との相対的な位置関係から車両が車線から逸脱する可能性があるか否かを判定する。そして、車線逸脱警報機能では、逸脱する可能性があると判定した場合、ドライバに車線の逸脱を回避するためのステアリング操作を促すために、電動パワーステアリング装置２０を利用して体感警報レベルの操舵力の付加、警報装置３０でのブザー音の出力及びメータ装置４０のマルチディスプレイ表示部での警報表示を行う。体感警報レベルの操舵力は、車両側から車線の中央側への操舵力が付加されていることをドライバに気づかせる程度の小さな操舵力である。この操舵力は、予め決められた小さな大きさであり、予め決められた短時間の間だけ付加される。図３には、破線の矢印でこの操舵力を付加しない場合の車両の走行軌跡を示しており、実線の矢印で車線逸脱警報機能によって操舵力を付加した場合の車両の走行軌跡を示している。この小さな操舵力を与えることにより車両が車線を逸脱するのが遅延し、その間にドライバによるステアリング操作によって車線内の中央側に復帰させることができる。

そのために、メインＥＣＵ６では、画像信号ＧＳに基づいて、車線の中心線の曲線半径及び車線幅を考慮し、カメラ２の向いている方向（すなわち、車両の進行方向）と一対の白線（あるいは、車線の中心線）の方向との相対的な関係から車両が車線を逸脱する可能性があるか否かを判定する。また、メインＥＣＵ６では、カメラ２の向いている方向と一対の白線の方向とに基づいて、付加する操舵力の操舵方向を判定する。車両が車線から逸脱する可能性があると判定した場合、メインＥＣＵ６では、体感警報レベルの操舵力を発生させるための操舵トルク（操舵方向は判定した方向）を示す操舵トルク信号ＴＳを設定し、その操舵トルク信号ＴＳを電動パワーステアリング装置２０（ステアリングＥＣＵ２１）に送信する。また、メインＥＣＵ６では、警報装置３０でブザー音を出力するためのブザー信号ＢＳを設定し、そのブザー信号ＢＳを警報装置３０に送信する。さらに、メインＥＣＵ６では、メータ装置４０のマルチディスプレイ表示部に警報表示をするための表示信号ＤＳを設定し、その表示信号ＤＳをメータ装置４０に送信する。

図４を参照して、車線維持支援機能の制御を実行させた場合のメインＥＣＵ６における処理について説明する。車線維持支援機能では、車両が車線の中央付近を走行するように、電動パワーステアリング装置２０を利用して操舵力を付加する。この操舵力は、ドライバによる操舵力を補助する程度の比較的小さな操舵力であり、車線の曲線半径や車両と車線の中心線との角度差やオフセット量に応じて設定される。付加する操舵力はドライバの操舵力を補助する程度の小さな操舵力であるので、ドライバによる操舵力によって車両が車線から逸脱する可能性もある。そこで、車線維持支援機能では、車両が車線内走行を維持できないと判定した場合、警報装置３０でのブザー音の出力及びメータ装置４０のマルチディスプレイ表示部での警報表示を行う。図４には、破線の矢印で車線維持支援機能による操舵力を付加した場合の車両の走行軌跡を示している。この場合、車両は、車線の端部近傍を走行していたが、右方向の操舵力が付加されることにより車線の中心線（一点鎖線）近傍を走行するようになる。この際、車両には、ドライバのステアリング操作による操舵力も作用している。

そのために、メインＥＣＵ６では、画像信号ＧＳに基づいて、車線の中心線に対するカメラ２の向いている方向（すなわち、車両の進行方向）との角度差、車線の中心線からの車両のオフセット量及び車線の曲率から付加する操舵トルクの大きさ及び操舵方向を演算する。この際、角度差、オフセット量、曲率が大きくなるほど、付加する操舵トルクが大きくなる。操舵トルクの大きさを演算する際、角度差、オフセット量、曲率にそれぞれゲインを掛けているが、ゲインを大きくするほど付加する操舵トルクが大きくなる。したがって、このゲインをそれぞれ大きくすることにより、ドライバによる操舵力が無くても、車両を車線の中央付近で走行させることも可能となる。メインＥＣＵ６では、演算によって求めた操舵トルクを示す操舵トルク信号ＴＳを設定し、その操舵トルク信号ＴＳを電動パワーステアリング装置２０（ステアリングＥＣＵ２１）に送信する。

また、メインＥＣＵ６では、画像信号ＧＳに基づいて、車線の中心線の曲線半径及び車線幅を考慮し、カメラ２の向いている方向と一対の白線の方向との相対的な関係から車両が車線内走行を維持できるか否かを判定する。車両が車線内走行を維持できないと判定した場合、メインＥＣＵ６では、警報装置３０でブザー音を出力するためのブザー信号ＢＳを設定し、そのブザー信号ＢＳを警報装置３０に送信する。また、メインＥＣＵ６では、メータ装置４０のマルチディスプレイ表示部に警報表示をするための表示信号ＤＳを設定し、その表示信号ＤＳをメータ装置４０に送信する。

図１を参照して、レーンキープ装置１の動作について説明する。特に、メインＥＣＵ６の作動／非作動の判定処理については図５のフローチャートに沿って説明する。図５は、図１のメインＥＣＵにおける車線逸脱警報機能及び車線維持支援機能の作動／非作動の判定処理の流れを示すフローチャートである。

カメラ２では、車両の前方の道路を撮像し、その撮像画像のデータを撮像信号ＰＳとして画像ＥＣＵ３に送信する。画像ＥＣＵ３では、撮像画像から車線を区画する一対の白線を認識する。そして、画像ＥＣＵ３では、一対の白線から車線幅、車線の中心線、その中心線の曲線半径と曲率を演算し、車線の中心線とカメラ２の向いている方向との角度差及び車線の中心線からの車両のオフセット量を演算する。さらに、画像ＥＣＵ３では、これら一対の白線の情報や演算した各情報を画像信号ＧＳとしてメインＥＣＵ６に送信する。車速センサ４では、車速情報を検出し、その車速情報を車速信号ＳＳとしてメインＥＣＵ６に送信する。レーンキープスイッチ５では、そのオン／オフの情報をスイッチ信号ＷＳとしてメインＥＣＵ６に送信する。

クルーズコントロールＥＣＵ１１では、クルーズコントロール装置１０の作動／非作動（オン／オフ）及びドライバによって設定されている車速の情報をクルーズコントロール信号ＣＳとしてメインＥＣＵ６に送信する。

メインＥＣＵ６では、スイッチ信号ＷＳに基づいて、レーンキープスイッチ５がオンか否かを判定する（Ｓ１）。Ｓ１にてレーンキープスイッチ５がオフと判定した場合、メインＥＣＵ６では、レーンキープ装置１の作動を停止する（Ｓ７）。

Ｓ１にてレーンキープスイッチ５がオンと判定した場合、メインＥＣＵ６では、クルーズコントロール信号ＣＳに基づいて、クルーズコントロール装置１０が作動中か否かを判定する（Ｓ２）。

Ｓ２にてクルーズコントロール装置１０が作動中と判定した場合、メインＥＣＵ６では、クルーズコントロール信号ＣＳに基づいて、設定車速が車線維持支援機能の作動許可車速範囲内か否かを判定する（Ｓ３）。Ｓ３にて設定車速が車線維持支援機能の作動許可車速範囲内と判定した場合、メインＥＣＵ６では、車線維持支援機能を作動させる（Ｓ５）。この際、Ｓ３で設定車速と実際の車速が車線維持支援機能の作動許可車速範囲内であることを条件にして車線維持支援機能を作動させてもよい。Ｓ３にて設定車速が車線維持支援機能の作動許可車速範囲外と判定した場合、メインＥＣＵ６では、クルーズコントロール信号ＣＳに基づいて、設定車速が車線逸脱警報機能の作動許可車速範囲内か否かを判定する（Ｓ４）。Ｓ４にて設定車速が車線逸脱警報機能の作動許可車速範囲内と判定した場合、メインＥＣＵ６では、車線逸脱警報機能を作動させる（Ｓ６）。Ｓ４にて設定車速が車線逸脱警報機能の作動許可車速範囲外と判定した場合、メインＥＣＵ６では、レーンキープ装置１の作動を停止させる（Ｓ７）。

Ｓ２にてクルーズコントロール装置１０が非作動（停止）と判定した場合、メインＥＣＵ６では、車速信号ＳＳに基づいて、車速が車線逸脱警報機能の作動許可車速範囲内か否かを判定する（Ｓ４）。Ｓ４にて車速が車線逸脱警報機能の作動許可車速範囲内と判定した場合、メインＥＣＵ６では、車線逸脱警報機能を作動させる（Ｓ６）。Ｓ４にて車速が車線逸脱警報機能の作動許可車速範囲外と判定した場合、メインＥＣＵ６では、レーンキープ装置１の作動を停止させる（Ｓ７）。

車線逸脱警報機能を作動させた場合、メインＥＣＵ６では、画像信号ＧＳに基づいて、車両が車線を逸脱する可能性があるか否かを判定する。車両が車線を逸脱する可能性があると判定した場合、メインＥＣＵ６では、体感警報レベルの操舵力を発生させるための操舵トルクを示す操舵トルク信号ＴＳをステアリングＥＣＵ２１に送信し、ブザー音を出力するためのブザー信号ＢＳを警報装置３０に送信し、メータ装置４０のマルチディスプレイ表示部に警報表示するための表示信号ＤＳをメータ装置４０に送信する。電動パワーステアリング装置２０では、操舵トルク信号ＴＳで示される操舵トルクをドライバによる操舵トルクに加算してアシスト量を設定し、そのアシスト量に応じて電動モータ２２を駆動する。すると、車両にはレーンキープ装置１の制御による小さな操舵力が短時間作用し、車両が車線の中央側に少し向けられる。また、警報装置３０では、ブザー音を出力させる。さらに、メータ装置４０では、マルチディスプレイ表示部に警報を表示させる。その結果、ドライバは、体感警報レベルの操舵力、ブザー音、警報表示により車両が車線から逸脱する可能性があることを知る。

車線維持支援機能を作動させた場合、メインＥＣＵ６では、画像信号ＧＳに基づいて、車両を車線の中央付近で走行させるために付加する操舵トルクの大きさ及び方向を演算する。そして、メインＥＣＵ６では、演算によって求めた操舵トルクを示す操舵トルク信号ＴＳをステアリングＥＣＵ２１に送信する。電動パワーステアリング装置２０では、操舵トルク信号ＴＳで示される操舵トルクをドライバによる操舵トルクに加算してアシスト量を設定し、そのアシスト量に応じて電動モータ２２を駆動する。すると、車両にはレーンキープ装置１の制御による比較的小さな操舵力が連続的に作用し、車両が車線の中央側に連続的に向けられる。

また、メインＥＣＵ６では、画像信号ＧＳに基づいて、車両が車線内走行を維持できるか否かを判定する。車線内走行を維持できないと判定した場合、メインＥＣＵ６では、ブザー音を出力するためのブザー信号ＢＳを警報装置３０に送信し、メータ装置４０のマルチディスプレイ表示部に警報表示するための表示信号ＤＳをメータ装置４０に送信する。警報装置３０では、ブザー音を出力させる。さらに、メータ装置４０では、マルチディスプレイ表示部に警報を表示させる。その結果、ドライバは、ブザー音や警報表示により車両が車線内走行をできないことを知る。

このレーンキープ装置１によれば、クルーズコントロール装置１０の作動／非作動や車速の変化に連動して車線逸脱警報機能と車線維持支援機能とを自動で切り換える構成としているので、いずれかの一方の機能の作動が自動で停止した場合でも他の機能により車両が車線から逸脱することを防止することができる。特に、車線維持支援機能による操舵力付加が無くなった場合でも、車両が車線から逸脱しそうになったときには、車線逸脱警報機能による各種警報によってドライバは逸脱しそうなことに早期に気づく。その結果、ドライバによるステアリング操作によって、車線内走行を維持することができる。

また、このレーンキープ装置１によれば、クルーズコントロール装置１０の作動／非作動や車速の変化に連動して車線逸脱警報機能と車線維持支援機能とを自動で切り換える構成としているので、１つのレーンキープスイッチ５への操作により２つの機能の起動及び停止を行うことができる。そのため、車両側におけるスイッチ構成を簡素化でき、ドライバのスイッチ操作も簡単化する。

以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく様々な形態で実施される。

例えば、本実施の形態では車線から逸脱する可能性がある場合には体感警報レベルの操舵力の付加、ブザー音の出力及び警報表示を行うことによりドライバに知らせる構成としたが、いずれか１つを行うことによりドライバに知らせる構成としてもよいし、あるいは、音声出力等の他の方法によりドライバに知らせる構成としてもよい。また、本実施の形態では車線内走行を維持できない場合にはブザー音の出力及び警報表示を行うことによりドライバに知らせる構成としたが、いずれか１つを行うことによりドライバに知らせる構成としてもよいし、あるいは、音声出力等の他の方法によりドライバに知らせる構成としてもよい。また、車線内走行を維持できない場合には、通常より大きな操舵力を付加することにより車線内走行を維持できるように構成してもよい。

また、本実施の形態では電動パワーステアリング装置を利用して操舵力を付加する構成としたが、レーンキープ装置にラックやピニオンをアシストするアクチュエータを備える構成としてもよい。したがって、パワーステアリング装置を備えない車両にも適用可能である。また、電動パワーステアリング装置ではなく、油圧式のパワーステアリング装置にも適用可能であり、油圧を調整するアクチュエータを制御することによって操舵力を付加する構成としてもよい。また、操舵トルクによって制御する構成としてが、操舵角等の他のパラメータによって制御する構成としてもよい。

また、本実施の形態では一対の白線を認識することにより車線を検出する構成としたが、白線以外の黄線等の他の線も認識することにより車線を検出する構成としてもよいしあるいは路肩や車線と歩道とを区画するブロック等を認識することにより車線を検出するなど他の方法により車線を検出する構成としてもよい。また、本実施の形態では車線がある道路に適用したが、車線がない道路に対しても適用可能である。この場合には、その道路の路肩等を検出する必要がある。

また、本実施の形態では車線維持支援機能の作動許可車速範囲による車速判定により車線維持支援機能と車線逸脱警報機能とを切り換える構成としたが、この車速判定無しで、クルーズコントロール装置の作動／非作動のみで車線維持支援機能と車線逸脱警報機能とを切り換える構成としてもよい。

また、本実施の形態では車線逸脱警報機能の作動許可車速範囲による車速判定も加味してレーンキープ装置の作動／非作動を判定する構成としたが、この車速判定無しで、レーンキープスイッチのオン／オフのみでレーンキープ装置の作動／非作動を判定する構成としてもよい。

本実施の形態に係るレーンキープ装置の構成図である。 図１のレーンキープ装置における車線逸脱警報機能と車線維持支援機能の作動条件を示す表である。 図１のレーンキープ装置における車線逸脱警報機能の説明図である。 図１のレーンキープ装置における車線維持支援機能の説明図である。 図１のメインＥＣＵにおける車線逸脱警報機能及び車線維持支援機能の作動／非作動の判定処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１…レーンキープ装置、２…カメラ、３…画像ＥＣＵ、４…車速センサ、５…レーンキープスイッチ、６…メインＥＣＵ、１０…クルーズコントロール装置、１１…クルーズコントロールＥＣＵ、１２…レーダセンサ、１３…クルーズコントロールスイッチ、２０…電動パワーステアリング装置、２１…ステアリングＥＣＵ、２２…電動モータ、３０…警報装置、４０…メータ装置

Claims (3)

1. 走行路の所定位置を走行するように操舵機構にトルクを付与する走行路維持手段と、走行路に対する自車両の位置に基づき走行路逸脱警報を行う走行路逸脱警報手段と、前記走行路維持手段及び前記走行路逸脱警報手段の制御を実行させるか否かを選択するための選択手段とを備える走行制御装置であって、
   前記選択手段で制御の実行が選択されている場合、前記走行路維持手段の作動条件が成立かつ自車両が所定走行状態になるように自車両の駆動力あるいは速度を制御するクルーズコントロール手段が作動中のときには前記走行路維持手段の制御を実行し、
   前記選択手段で制御の実行が選択されている場合かつ前記走行路逸脱警報手段の作動条件が成立している場合、前記走行路維持手段の作動条件が成立していない状態か又は前記クルーズコントロール手段が作動中でない状態のときには前記走行路逸脱警報手段の制御を実行し、
   前記走行路維持手段の作動条件は、自車両の車速が前記走行路維持手段の作動車速領域内か否かであり、自車両の車速が前記走行路維持手段の作動車速領域内の場合には作動条件が成立であり、自車両の車速が前記走行路維持手段の作動車速領域から外れている場合には作動条件が非成立であり、
   前記走行路逸脱警報手段の作動条件は、自車両の車速が前記走行路逸脱警報手段の作動車速領域内か否かであり、自車両の車速が前記走行路逸脱警報手段の作動車速領域内の場合には作動条件が成立であり、自車両の車速が前記走行路逸脱警報手段の作動車速領域から外れている場合には作動条件が非成立であり、
   前記走行路逸脱警報手段の作動車速領域は、前記走行路維持手段の作動車速領域より広い車速領域であり、
   前記選択手段で制御の実行が選択されている場合かつ自車両の車速が前記走行路逸脱警報手段の作動車速領域内の場合、自車両の車速が前記走行路維持手段の作動車速領域内か否か及び前記クルーズコントロール手段の作動／非作動に基づいて前記走行路維持手段と前記走行路逸脱警報手段とを自動で切り替えることを特徴とする走行制御装置。
2. 前記クルーズコントロール手段が作動中でない状態は、当該クルーズコントロール手段を作動させるか否かの選択スイッチがオフのときであることを特徴とする請求項１に記載する走行制御装置。
3. 前記クルーズコントロール手段が作動中でない状態は、当該クルーズコントロール手段の目標速度が作動車速領域から外れていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載する走行制御装置。

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