JP4894217B2 - 車線逸脱防止装置及びその方法 - Google Patents

車線逸脱防止装置及びその方法 Download PDF

Info

Publication number
JP4894217B2
JP4894217B2 JP2005292721A JP2005292721A JP4894217B2 JP 4894217 B2 JP4894217 B2 JP 4894217B2 JP 2005292721 A JP2005292721 A JP 2005292721A JP 2005292721 A JP2005292721 A JP 2005292721A JP 4894217 B2 JP4894217 B2 JP 4894217B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lane
yaw moment
control amount
departure
control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2005292721A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2007099124A (ja
Inventor
泰久 早川
真次 松本
智 田家
秀和 中島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP2005292721A priority Critical patent/JP4894217B2/ja
Publication of JP2007099124A publication Critical patent/JP2007099124A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4894217B2 publication Critical patent/JP4894217B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、自車両が走行車線から逸脱しそうになったときに、その逸脱を防止する車線逸脱防止装置及びその方法に関する。
従来、車線逸脱防止装置は、自車両が走行車線から逸脱傾向があると判定した場合、自車両にヨーモーメントを付与して、自車両が走行車線から逸脱してしまうのを回避している。ここで、車線逸脱防止制御の一連の処理ルーチンで、走行車線に対する自車両の逸脱傾向を判定し、その判定の後、自車両にヨーモーメントを付与しているから、車線逸脱防止制御の処理ルーチンにおいて走行車線から逸脱していると判定している限り、その都度、当該処理ルーチンで自車両にヨーモーメントが付与されることになる。
ここで、特許文献1に開示の技術では、走行車線を区画する車線区分線(レーンマーカ)を認識できない状態から認識できる状態になった時や制御作動スイッチをオンした時などで、その時に既に自車両が車線逸脱状態にある場合、車線逸脱防止制御の開始を禁止するなどして、車線逸脱防止制御を制限している。これにより、大きな制御量(ヨーモーメント)により車線逸脱防止制御が行われることを防止して、車線逸脱防止制御が運転者に与える違和感を低減している。
特開2003−154910号公報
前記特許文献1に開示の技術は、車線区分線の認識状態と不認識状態とを繰り返すような不安定なシーンでは、車線逸脱防止制御を制限するから、車線逸脱防止制御の誤作動を防止することもできる。しかし、例えば、悪天候の中を走行中だったり、Rがきついカーブ路を走行中だったりした場合、走行環境(車線区分線)を検出するカメラが車線区分線を精度良く検出できない場合があり、このような場合には、車線逸脱傾向を判定するための白線に対する自車両の姿勢に関する情報がばらついたり、不連続になったりしてしまう。このようになると、車線逸脱防止制御の制御量(ヨーモーメント)がばらつき気味になってしまい、車線逸脱防止制御が運転者に違和感を与えてしまう。
ここで、図30を用いて説明すると、カメラによる車線区分線200の検出精度が良ければ、自車両100には、図30(a)に矢印として示すように、スムーズにヨーモーメントが付与されて、自車両100は、車線逸脱回避を迅速に完了することができる。しかし、カメラによる車線区分線200の検出精度が低くなると、車線逸脱傾向を判定するための自車両の白線に対する姿勢に関する情報がばらついたり、不連続になったりするために、その情報に基づいて、車線逸脱傾向があると判定されている限り、自車両100には、図30(b)に矢印として示すように、ばらついてヨーモーメントが付与されるようになる。この場合、自車両100は、車線逸脱回避を迅速に完了することもできなくなる。
また、強いフィルタをかけることで白線に対する自車両の姿勢に関する情報のばらつき等を防ぐことも可能であるが、このような場合、その情報に遅れが生じるため、車線逸脱防止制御が遅れてしまう。
本発明は、前述の問題に鑑みてなされたものであり、車線区分線の検出精度が低い状況下でも、的確な車線逸脱防止制御を可能にする車線逸脱防止装置及びその方法の提供を目的とする。
請求項1記載の発明に係る車線逸脱防止装置は、車線区分線を検出する車線区分線検出手段と、前記車線区分線検出手段が検出した車線区分線と自車両の横変位とに基づいて、走行車線に対して自車両の逸脱傾向があるか否かを判定する車線逸脱傾向判定手段と、前記車線逸脱傾向判定手段が逸脱傾向があると判定した場合、自車両に制御量としてヨーモーメントを発生させて、自車両を走行制御して前記走行車線に対して自車両の逸脱を回避する逸脱回避制御手段と、を備える車線逸脱防止装置である。
この車線逸脱防止装置は、自車両の逸脱を回避するために必要なヨーモーメントの最大値が設定された第1制御量を第1制御量算出手段により算出し、前記車線区分線検出手段による車線区分線の検出精度を車線検出精度判定手段により判定し、前記車線検出精度判定手段の車線区分線の検出精度の判定結果と前記車線逸脱傾向判定手段が判定する逸脱傾向と前記自車両の横変位とに基づいて、自車両の逸脱を回避するために必要なヨーモーメントである第2制御量を第2制御量算出手段により算出し、且つこのとき前記車線区分線の検出精度が低いとされるほど自車両が逸脱の回避を完了するまでの時間が短くなるように前記第2制御量を大きく算出し、前記第1制御量算出手段が算出した第1制御量と前記第2制御量算出手段が算出した第2制御量とのうちの小さい方を、前記逸脱回避制御手段による目標ヨーモーメントとしての第3制御量として第3制御量算出手段により算出する。そして、前記逸脱回避制御手段が、前記第3制御量算出手段が算出した第3制御量に基づいて、逸脱回避のための走行制御をする。
すなわち、車線逸脱防止装置は、自車両の逸脱を回避するために必要なヨーモーメントの最大値が設定された第1制御量と、車線区分線の検出精度の判定結果と逸脱傾向と自車両の横変位とに基づいて、自車両の逸脱を回避するために必要なヨーモーメントであり且つ車線区分線の検出精度が低いとされるほど自車両が逸脱の回避を完了するまでの時間が短くなるように大きく算出される第2制御量とのうちの何れか小さい方を第3制御量として算出して、この第3制御量に基づいて逸脱回避のための走行制御をしている。
請求項1記載の車線逸脱防止装置によれば、車線区分線の検出精度を考慮しつつも、自車両の逸脱を回避するのに最低限必要な制御量により、逸脱回避のための走行制御ができる。これにより、車線区分線の検出精度が低い状況下でも、的確な車線逸脱防止制御が可能になる。
本発明を実施するための最良の形態(以下、実施形態という。)を図面を参照しながら詳細に説明する。
第1の実施形態は、本発明に係る車線逸脱防止装置を搭載した後輪駆動車両である。この後輪駆動車両は、自動変速機とコンベンショナルディファレンシャルギヤとを搭載し、前後輪とも左右輪の制動力を独立制御可能な制動装置を搭載している。
図1は、第1の実施形態を示す概略構成図である。
図中の符号1はブレーキペダル、2はブースタ、3はマスタシリンダ、4はリザーバであり、通常は運転者によるブレーキペダル1の踏込み量に応じて、マスタシリンダ3で昇圧された制動流体圧を各車輪5FL〜5RRの各ホイールシリンダ6FL〜6RRに供給する。また、マスタシリンダ3と各ホイールシリンダ6FL〜6RRとの間には制動流体圧制御部7が介装されており、この制動流体圧制御部7によって、各ホイールシリンダ6FL〜6RRの制動流体圧を個別に制御することも可能になっている。
制動流体圧制御部7は、例えばアンチスキッド制御(ABS)、トラクション制御(TCS)又はビークルダイナミックスコントロール装置(VDC)に用いられる制動流体圧制御部を利用したものである。制動流体圧制御部7は、単独で各ホイールシリンダ6FL〜6RRの制動流体圧を制御することも可能であるが、後述する制駆動力コントロールユニット8から制動流体圧指令値が入力されたときには、その制動流体圧指令値に応じて制動流体圧を制御するようにもなっている。
例えば、制動流体圧制御部7は、液圧供給系にアクチュエータを含んで構成されている。アクチュエータとしては、各ホイールシリンダ液圧を任意の制動液圧に制御可能な比例ソレノイド弁が挙げられる。
また、この車両には、駆動トルクコントロールユニット12が設けられている。駆動トルクコントロールユニット12は、エンジン9の運転状態、自動変速機10の選択変速比及びスロットルバルブ11のスロットル開度を制御することにより、駆動輪である後輪5RL,5RRへの駆動トルクを制御する。駆動トルクコントロールユニット12は、燃料噴射量や点火時期を制御したり、同時にスロットル開度を制御したりすることで、エンジン9の運転状態を制御する。この駆動トルクコントロールユニット12は、制御に使用した駆動トルクTwの値を制駆動力コントロールユニット8に出力する。
なお、この駆動トルクコントロールユニット12は、単独で後輪5RL,5RRの駆動トルクを制御することも可能であるが、制駆動力コントロールユニット8から駆動トルク指令値が入力されたときには、その駆動トルク指令値に応じて駆動輪トルクを制御するようにもなっている。
また、この車両には、画像処理機能付きの撮像部13が設けられている。撮像部13は、自車両の車線逸脱傾向検出用として、走行車線内の自車両の位置を検出するために備えられている。撮像部13は、自車両前方を撮像するように設置されたCCD(ChargeCoupled Device)カメラからなる単眼カメラで撮像するように構成されている。この撮像部(フロントカメラ)13は車両前部に設置されている。
撮像部13は、自車両前方の撮像画像から例えば白線(レーンマーカ)等の車線区分線を検出し、その検出した白線に基づいて走行車線を検出している。さらに、撮像部13は、その検出した走行車線に基づいて、自車両の走行車線と自車両の前後方向軸とのなす角(ヨー角)φfront、走行車線に対する横変位Xfront及び走行車線曲率β等を算出する。
このように、撮像部13は、走行車線をなす白線を検出して、その検出した白線に基づいて、ヨーφfrontを算出している。よって、ヨー角φfrontは、撮像部13の白線の検出精度に大きく影響される。この撮像部13は、算出したこれらヨー角φfront、横変位Xfront及び走行車線曲率β等を制駆動力コントロールユニット8に出力する。
また、走行車線曲率βを後述のステアリングホイール21の操舵角δに基づいて算出しても良い。
また、この車両には、ナビゲーション装置14が設けられている。ナビゲーション装置14は、自車両に発生する前後加速度Yg或いは横加速度Xg、又は自車両に発生するヨーレイトφ´を検出する。このナビゲーション装置14は、検出した前後加速度Yg、横加速度Xg及びヨーレイトφ´を、道路情報とともに、制駆動力コントロールユニット8に出力する。
なお、専用のセンサにより各値を検出しても良い。すなわち、加速度センサにより前後加速度Yg及び横加速度Xgを検出し、ヨーレイトセンサによりヨーレイトφ´を検出しても良い。
また、この車両には、自車両と前方障害物との間の距離等を計測するレーダ16が設けられている。レーダ16は、レーザ光を前方に掃射して先行障害物からの反射光を受光して、自車両と前方障害物との間の距離等を計測する。そして、レーダ16は、その計測結果を制駆動力コントロールユニット8に出力する。このレーダ16による計測結果は、ACCや追突速度低減ブレーキ装置等の処理のために使用される。
また、この車両には、マスタシリンダ3の出力圧、すなわちマスタシリンダ液圧Pmを検出するマスタシリンダ圧センサ17、アクセルペダルの踏込み量、すなわちアクセル開度θtを検出するアクセル開度センサ18、ステアリングホイール21の操舵角(ステアリング舵角)δを検出する操舵角センサ19、方向指示器による方向指示操作を検出する方向指示スイッチ20、及び各車輪5FL〜5RRの回転速度、所謂車輪速度Vwi(i=fl,fr,rl,rr)を検出する車輪速度センサ22FL〜22RRが設けられている。そして、これらセンサ等が検出した検出信号は制駆動力コントロールユニット8に出力される。
次に、制駆動力コントロールユニット8で行う演算処理(処理ルーチン)について説明する。図2は、その演算処理の手順を示すフローチャートである。この演算処理は、例えば10msec.毎の所定サンプリング時間ΔT毎にタイマ割込によって実行される。なお、この図2に示す処理内には通信処理を設けていないが、演算処理によって得られた情報は随時記憶装置に更新記憶されると共に、必要な情報は随時記憶装置から読出される。
先ずステップS1において、前記各センサやコントローラ、コントロールユニットから各種データを読み込む。具体的には、ナビゲーション装置14が得た前後加速度Yg、横加速度Xg、ヨーレイトφ´及び道路情報、各センサが検出した、各車輪速度Vwi、操舵角δ、アクセル開度θt、マスタシリンダ液圧Pm及び方向スイッチ信号、並びに駆動トルクコントロールユニット12からの駆動トルクTw、撮像部13から横変位Xfront及び走行車線曲率βfrontを読み込む。
ステップS2では、ヨー角φfrontを算出する。図3は、その算出処理の一例を示すフローチャートである。
先ず、ステップS21において、撮像部13が遠方の白線まで撮像可能か否かを判定する。例えば、撮像部13が自車両から前方の所定距離以上のところで、白線を検出できれば、撮像部13が遠方の白線まで撮像可能と判定する。ここで、撮像部13が遠方の白線を撮像可能な場合、ステップS22に進み、撮像部13が遠方の白線を撮像できない場合、ステップS23に進む。
ステップS22では、撮像部13が検出した遠方に延びる白線に基づいて、ヨー角φfrontを算出する。例えば、このステップS22で取得するヨー角φfrontは、撮像部13による実測値である。そして、当該図3に示す処理(ステップS2の処理)を終了する。
ステップS23では、撮像部13が撮像した近傍の白線に基づいて、ヨー角φfrontを算出する。例えば、前記ステップS1で読み込んだ横変位Xfrontを用いて、下記(1)式によりヨー角φfrontを算出する。
φfront=tan−1(V/dX´(=dY/dX)) ・・・(1)
ここで、dXは、横変位Xの単位時間当たりの変化量であり、dYは、単位時間当たりの進行方向の変化量であり、dX´は、前記変化量dXの微分値である。
そして、当該図3に示す処理(ステップS2の処理)を終了する。
なお、近傍の白線に基づいてヨー角φfrontを算出する場合、前記(1)式のように、横変位Xを用いてヨー角φfrontを算出することに限定されるものではない。例えば、近傍で検出した白線を遠方に延長して、その延長した白線に基づいて、ヨー角φfrontを算出しても良い。
続いてステップS3において、車速Vを算出する。具体的には、前記ステップS1で読み込んだ車輪速度Vwiに基づいて、下記(2)式により車速Vを算出する。
前輪駆動の場合
V=(Vwrl+Vwrr)/2
後輪駆動の場合
V=(Vwfl+Vwfr)/2
・・・(2)
ここで、Vwfl,Vwfrは左右前輪それぞれの車輪速度であり、Vwrl,Vwrrは左右後輪それぞれの車輪速度である。すなわち、この(2)式では、従動輪の車輪速の平均値として車速Vを算出している。なお、本実施形態では、後輪駆動の車両であるので、後者の式、すなわち前輪の車輪速度により車速Vを算出する。
また、このように算出した車速Vは好ましくは通常走行時に用いる。例えば、ABS(Anti-lock Brake System)制御等が作動している場合には、そのABS制御内で推定している推定車体速度を前記車速Vとして用いるようにする。また、ナビゲーション装置14でナビゲーション情報に利用している値を前記車速Vとして用いても良い。
続いてステップS4において、推定横変位を算出する。具体的には、前記ステップS1で得た走行車線曲率β及び現在の車両の横変位Xfront、前記ステップS2で得たヨー角φfront、並びに前記ステップS3で得た車速Vを用いて、下記(3)式により推定横変位Xsを算出する。
Xs=Tt・V・(φfront+Tt・V・β)+Xfront ・・・(3)
ここで、Ttは前方注視距離算出用の車頭時間である。この車頭時間Ttに自車速Vを乗じると前方注視点距離になる。すなわち、車頭時間Tt後の走行車線中央からの横変位推定値が将来の推定横変位Xsになる。また、ヨー角φfrontは、前記ステップS2で遠方に延びる白線に基づいて算出されたものであれば、前記ステップS22で算出した値(直接計測値)であり、近傍の白線に基づいて算出されたものであれば、前記ステップS23で算出した値(推定値)である。
この(3)式によれば、ヨー角φfrontが大きくなるほど、推定横変位Xsが大きくなる。
続いてステップS5において、撮像部13による白線の検出精度を推定(判定)する。すなわち、前記ステップS2(前記ステップS22又はステップS23)でヨー角φfrontの算出に用いた白線を、撮像部13がどの程度遠方まで検出しているか、白線の状況はどのようになっているか、等の判断基準により、白線の検出精度を推定する。具体的には、図4に示すようなテーブルを用いて、撮像部13の白線の検出範囲が遠くなるほど、又は検出した白線がより実線に近いほど(又は白線の連続性(白線の検出密度)が高いほど)、白線の検出精度が高いと推定し(◎)、撮像部13の白線の検出範囲が近くなるほど、又は検出した白線がより汚い破線に近いほど(又は白線の連続性(白線の検出密度)が低いほど)、白線の検出精度が低いと推定する(×)。
続いてステップS6において、車線逸脱防止制御に用いるヨーモーメント(車線逸脱防止制御量)の出力形態を定義する。車線逸脱防止制御では、走行車線に対して自車両が逸脱傾向にある場合に、自車両に所定のヨーモーメント(所定の車線逸脱防止制御量)を付与して、自車両が走行車線から逸脱するのを回避しており、このステップS6では、そのヨーモーメント(車線逸脱防止制御量)の出力形態(付与形態)の既定値(標準値)を定義する。
具体的には、自車両が走行車線から逸脱するのを回避完了するまでに当該車線逸脱防止制御の処理ルーチンが複数回実行されることを前提として、すなわち、ヨーモーメント(具体的には、後述の目標ヨーモーメントMs)を連続的に逐次自車両に付与していき、自車両が走行車線から逸脱するのを回避することを前提として、図5に示すように、そのように連続して自車両に付与していくヨーモーメントの増加割合を増加側変化量リミッタLupで制限し、かつ当該ヨーモーメントの最大値を最大値リミッタ(ヨーモーメントの値そのもののリミッタ)Lmaxにより制限し、かつ当該ヨーモーメントの減少割合を減少側変化量リミッタLdownにより制限するものとし、それら制限値(リミッタ)Lup,Lmax,Ldownをヨーモーメントの出力形態を制限する既定値として設定する。例えば、増加側変化量リミッタLup及び減少側変化量リミッタLdownをフィルタにより実現する。また、増加側変化量リミッタLup及び減少側変化量リミッタLdownは、当該車線逸脱防止制御の1回の処理ルーチン時間内の変化量相当である。
また、このような増加側変化量リミッタLup、最大値リミッタLmax及び減少側変化量リミッタLdownで定義できるヨーモーメントを、既定ヨーモーメントMlimという。すなわち、既定ヨーモーメントMlimは、車線逸脱防止制御の開始時点から増加側変化量リミッタLupにより増加していき、最大値Lmaxに達した時点で当該最大値Lmaxを所定時間維持し、その所定時間経過後、増加側変化量リミッタLupにより減少していくヨーモーメントである。
なお、増加側変化量リミッタLup、最大値リミッタLmax及び減少側変化量リミッタLdownの具体的な値は、経験値や実験値等に基づいて、自車両が走行車線から逸脱を回避するのに最低限必要なヨーモーメントが得られるような値として決定される。
続いてステップS7において、実際の走行状態に基づいて、車線逸脱回避制御として自車両に付与するヨーモーメント(以下、基準ヨーモーメントという。)Ms0を算出する。
具体的には、前記ステップS3で得た推定横変位Xsと横変位限界距離Xとに基づいて下記(4)式により基準ヨーモーメントMs0を算出する。
Ms0=K1・K2・K3・(|Xs|−X) ・・・(4)
ここで、K1は車両諸元から決まる比例ゲインであり、K2は車速Vに応じて変動するゲインである。図6はそのゲインK2の例を示す。図6に示すように、例えばゲインK2は、低速域で大きい値になり、車速Vがある値になると、車速Vと反比例の関係となり、その後ある車速Vに達すると小さい値で一定値となる。
また、ゲインK3は、1/Tretとして定義される値である。そして、Tretは、車線逸脱回避時の自車両の戻り時間(車線逸脱回避完了までに要する時間或いは目標復帰時間)である。よって、戻り時間Tretが短くなるほど、ゲインK3が大きくなるから、基準ヨーモーメントMs0もそれに応じて大きくなる。これは、車線逸脱防止制御として自車両に付与するヨーモーメントを大きくすれば、車線逸脱回避完了までに要する時間が短くなる、といった関係に基づくものであり、戻り時間Tretが短くなるほど、基準ヨーモーメントMs0が大きくなるようにしている。なお、戻り時間Tretと基準ヨーモーメントMs0との関係は、実験や経験により得るものとする。
この(4)式によれば、推定横変位Xsと横変位限界距離Xとの差分が大きくなるほど、基準ヨーモーメントMs0は大きくなり、また、推定横変位Xsとヨー角φfrontの関係から(前記(3)式参照)、ヨー角φfrontが大きくなるほど、基準ヨーモーメントMs0は大きくなる。
また、逸脱判断フラグFoutがONの場合に基準ヨーモーメントMs0を前記(4)式により算出するものとし、逸脱判断フラグFoutがOFFの場合、基準ヨーモーメントMs0を0に設定する。
続いてステップS8において、前記ステップS7で算出した基準ヨーモーメントMs0を補正する。
具体的には、前記ステップS5で推定した白線の検出精度(推定値)が低くなるほど、前記戻り時間Tretを短くすることで、基準ヨーモーメントMs0を大きく補正する(前記(4)式参照)。そして、補正後の値を補正基準ヨーモーメントMshとする。
図7は、白線の検出精度と戻り時間Tretとの関係を示す。図7に示すように、白線の検出精度が低ければ、戻り時間Tretを一定値で短くし、白線の検出精度が高くなっていくと、戻り時間Tretもそれに応じて長くし、白線の検出精度がある程度高くなると、戻り時間Tretを一定値に維持する。これにより、白線の検出精度が高くなるほど、戻り時間Tretを長くすることで、補正基準ヨーモーメントMsh(基準ヨーモーメントMs0)を小さくしている。このように、戻り時間Tretを基準において、白線の検出精度に基づいて補正基準ヨーモーメントMshを算出している。
図8は、白線の検出精度が異なる補正基準ヨーモーメントMshを示す。なお、ここで示す補正基準ヨーモーメントMshは、当該車線逸脱回避制御のための処理ルーチンが繰り返し行われた場合に得られる時系列のヨーモーメント(経時変化するヨーモーメント)である。図8に示すように、白線の検出精度が高い(戻り時間Tretが長い)補正基準ヨーモーメントMsh(一点鎖線で示す値)と白線の検出精度が低い(戻り時間Tretが短い)補正基準ヨーモーメントMsh(実線で示す値)とを比較してわかるように、白線の検出精度が低いと(戻り時間Tretが短いと)、補正基準ヨーモーメントMshは大きくなる。
続いてステップS9において、自車両の走行車線に対する逸脱傾向を判定する。具体的には、前記ステップS3で得た推定横変位Xsと、前記ステップS7で基準ヨーモーメントMs0の算出に用いた横変位限界距離である逸脱傾向判定用しきい値Xとを比較して、逸脱傾向を判定する。図9には、この処理で用いる値の定義を示す。
逸脱傾向判定用しきい値(横変位限界距離)Xは、一般的に車両が車線逸脱傾向にあると把握できる値であり、経験値、実験値等として得る。例えば、逸脱傾向判定用しきい値Xは、走行車線の境界線の位置を示す値であり、下記(5)式により算出される。
=(L−H)/2 ・・・(5)
ここで、Lは走行車線の車線幅であり、Hは車両の幅である。車線幅Lについては、撮像部13が撮像画像を処理して得ている。また、ナビゲーション装置14から車両の位置を得たり、ナビゲーション装置14の地図データから車線幅Lを得たりしても良い。
そして、推定横変位Xsが逸脱傾向判定用しきい値X以上の場合(|Xs|≧X)、車線逸脱傾向ありと判定して、逸脱判断フラグFoutをONに設定し、推定横変位Xsが逸脱傾向判定用しきい値X未満の場合(|Xs|<X)、車線逸脱傾向なしと判定して、逸脱判断フラグFoutをOFFに設定する。
さらに、横変位Xに基づいて逸脱方向Doutを判定する。具体的には、車線中央から左方向に横変位している場合、その方向を逸脱方向Doutにし(Dout=LEFT)、車線中央から右方向に横変位している場合、その方向を逸脱方向Doutにする(Dout=RIGHT)。
なお、アンチスキッド制御(ABS)、トラクション制御(TCS)又はビークルダイナミックスコントロール装置(VDC)が作動している場合には、車線逸脱防止制御を作動させないようにするために、逸脱判断フラグFoutをOFFに設定しても良い。
また、運転者の車線変更の意思を考慮して、最終的に逸脱判断フラグFoutを設定しても良い。例えば、方向スイッチ信号が示す方向(ウインカ点灯側)と、前記逸脱方向Doutが示す方向とが同じである場合、運転者が意識的に車線変更していると判定し、逸脱判断フラグFoutをOFFに変更する。すなわち、車線逸脱傾向なしとの判定結果に変更する。また、方向スイッチ信号が示す方向(ウインカ点灯側)と、前記逸脱方向Doutが示す方向とが異なる場合、逸脱判断フラグFoutを維持し、逸脱判断フラグFoutをONのままにする。すなわち、車線逸脱傾向ありとの判定結果を維持する。
また、方向指示スイッチ20が操作されていない場合には、操舵角δに基づいて最終的に逸脱判断フラグFoutを設定する。すなわち、運転者が逸脱方向に操舵している場合において、その操舵角δとその操舵角の変化量(単位時間当たりの変化量)Δδとの両方が設定値以上のときには、運転者が意識的に車線変更していると判定し、逸脱判断フラグFoutをOFFに変更する。
続いてステップS10において、前記逸脱判断フラグFoutがONの場合、車線逸脱回避のための警報として、音出力又は表示出力をする。
なお、逸脱判断フラグFoutがONの場合、車線逸脱回避制御として自車両へのヨーモーメント付与を開始するから、この自車両へのヨーモーメント付与と同時に当該警報出力がされる。しかし、警報の出力タイミングは、これに限定されるものではなく、例えば、前記ヨーモーメント付与の開始タイミングよりも早くしても良い。
続いてステップS11において、最終的に制御指令値として用いる目標ヨーモーメントを設定する。具体的には、前記ステップS6で算出した増加側変化量リミッタLup、最大値リミッタLmax及び減少側変化量リミッタLdownと、前記ステップS8で算出した補正基準ヨーモーメントMshとを比較して、その比較結果に基づいて、目標ヨーモーメントMsを決定する。より具体的には、補正基準ヨーモーメントMshを増加側変化量リミッタLup、最大値リミッタLmax及び減少側変化量リミッタLdownで制限しており、その制限した補正基準ヨーモーメントMshを目標ヨーモーメントMsに設定する。図10は、その処理手順を示すフローチャートである。
先ずステップS31で、補正基準ヨーモーメントMshが所定値Mstrよりも大きいか否かを判定する。この判定は、(車線逸脱回避完了までに連続して自車両にヨーモーメントを付与することを前提として、)自車両にヨーモーメントの付与を開始したことを検出するためのものであるから、所定値Mstrは、そのような開始時点を判定できるのに足りる値であれば良い。
ここで、補正基準ヨーモーメントMshが所定値Mstrよりも大きい場合(Msh>Mstr)、ステップS32に進み、補正基準ヨーモーメントMshが所定値Mstr以下の場合(Msh≦Mstr)、当該図10に示す処理(ステップS11の処理)を終了する。
ステップS32では、補正基準ヨーモーメントMshが前記ステップS6で設定した最大値リミッタLmaxよりも大きくなり(Msh>Lmax)、かつその後、補正基準ヨーモーメントMshが最大値リミッタLmax以下(Msh≦Lmax)になったか否かを判定する。すなわち、補正基準ヨーモーメントMshと最大値リミッタLmaxとの関係が図11に示すような関係になるか否かを判定する。
ここで、その判定の条件を満たす場合、すなわち、補正基準ヨーモーメントMshと最大値リミッタLmaxとの関係が反転した場合、ステップS34に進み、その判定の条件を満たさない場合、ステップS33に進む。なお、ステップS32で判定の条件を満たさない場合とは、補正基準ヨーモーメントMshが未だに最大値リミッタLmaxよりも大きくならない場合や補正基準ヨーモーメントMshが最大値リミッタLmaxよりも大きくなり続けている場合等である。
ステップS33では、制御継続時の目標ヨーモーメントMsを算出する。図12は、その算出処理の手順を示すフローチャートである。
先ずステップS41で、補正基準ヨーモーメントMshが目標ヨーモーメントMsよりも大きいか否かを判定する。このステップS41の判定で用いる目標ヨーモーメントMsは前回値である。ここで、補正基準ヨーモーメントMshが目標ヨーモーメント(以下、前回目標ヨーモーメントという。)Msよりも大きい場合(Msh>Ms)、ステップS42に進み、補正基準ヨーモーメントMshが前回目標ヨーモーメントMs以下の場合(Msh≦Ms)、ステップS47に進む。
ステップS42では、補正基準ヨーモーメントMshと前回目標ヨーモーメントMsとの差分(1回の処理ルーチン時間内の目標ヨーモーメントMsの増加量)が前記ステップS6で設定した増加側変化量リミッタLupよりも大きいか否かを判定する。ここで、補正基準ヨーモーメントMshと前回目標ヨーモーメントMsとの差分が増加側変化量リミッタLupよりも大きい場合(Msh−Ms>Lup)、ステップS43に進み、補正基準ヨーモーメントMshと前回目標ヨーモーメントMsとの差分が増加側変化量リミッタLup以下の場合(Msh−Ms≦Lup)、ステップS44に進む。
ステップS43では、目標ヨーモーメント(今回の目標ヨーモーメント、以下、今回目標ヨーモーメントという。)Msを、前回目標ヨーモーメントMsに増加側変化量リミッタLupを加算して、増加量を制限した値にする(Ms=Ms+Lup)。そして、ステップS45に進む。
また、ステップS44では、今回目標ヨーモーメントMsを、補正基準ヨーモーメントMshにする(Ms=Msh)。そして、ステップS45に進む。
ステップS45では、今回目標ヨーモーメントMsが前記ステップS6で設定した最大値リミッタLmaxよりも大きいか否かを判定する。ここで、今回目標ヨーモーメントMsが最大値リミッタLmaxよりも大きい場合(Ms>Lmax)、ステップS46に進み、今回目標ヨーモーメントMsが最大値リミッタLmax以下の場合(Ms≦Lmax)、当該図12の処理(ステップS33の処理)を終了する。
ステップS46では、今回目標ヨーモーメントMsを、最大値リミッタLmaxにする。そして、当該図12の処理(ステップS33の処理)を終了する。
一方、前記ステップS41で補正基準ヨーモーメントMshが前回目標ヨーモーメントMs以下の場合に進むステップS47では、補正基準ヨーモーメントMshと前回目標ヨーモーメントMsとの差分(1回の処理ルーチン時間内の目標ヨーモーメントMsの減少量)が前記ステップS6で設定した減少側変化量リミッタLdownよりも大きいか否かを判定する。ここで、補正基準ヨーモーメントMshと前回目標ヨーモーメントMsとの差分が増加側変化量リミッタLupよりも大きい場合(Ms−Msh>Ldown)、ステップS48に進み、補正基準ヨーモーメントMshと前回目標ヨーモーメントMsとの差分が減少側変化量リミッタLdown以下の場合(Ms−Msh≦Ldown)、ステップS49に進む。
ステップS48では、今回目標ヨーモーメントMsを、前回目標ヨーモーメントMsから減少側変化量リミッタLdownを減算して、減少量を制限した値にする(Ms=Ms−Ldown)。そして、当該図12の処理(ステップS33の処理)を終了する。
また、ステップS49では、今回目標ヨーモーメントMsを、補正基準ヨーモーメントMshにする(Ms=Msh)。そして、当該図12の処理(ステップS33の処理)を終了する。
以上、図12を用いて説明したように、ステップS33では、制御継続時の目標ヨーモーメントMsを算出する。
これにより、補正基準ヨーモーメントMshが前回目標ヨーモーメントMsよりも大きい場合(Msh>Ms)、すなわち目標ヨーモーメントの増加局面において、補正基準ヨーモーメントMshと前回目標ヨーモーメントMsとの差分が増加側変化量リミッタLupよりも大きい場合(Msh−Ms>Lup)、今回目標ヨーモーメントMsを前回目標ヨーモーメントMsに増加側変化量リミッタLupを加算した値にする(ステップS41、ステップS42、ステップS43)。すなわち、前回目標ヨーモーメントMsに対する今回目標ヨーモーメントMsの増加分を増加側変化量リミッタLupにすることで、目標ヨーモーメントMsの増加量(増加割合)を制限する。また、補正基準ヨーモーメントMshと前回目標ヨーモーメントMsとの差分が増加側変化量リミッタLup以下の場合(Msh−Ms≦Lup)、前回目標ヨーモーメントMsに対する今回目標ヨーモーメントMsの増加量を制限することなく、今回目標ヨーモーメントMsを補正基準ヨーモーメントMshにする(ステップS42、ステップS44)。
また、補正基準ヨーモーメントMshが前回目標ヨーモーメントMs以下の場合(Msh≦Ms)、すなわち目標ヨーモーメントが減少局面において、補正基準ヨーモーメントMshと前回目標ヨーモーメントMsとの差分が減少側変化量リミッタLdownよりも大きい場合(Msh−Ms>Ldown)、今回目標ヨーモーメントMsを前回目標ヨーモーメントMsから減少側変化量リミッタLupを減算した値にする(ステップS41、ステップS47、ステップS48)。すなわち、前回目標ヨーモーメントMsに対する今回目標ヨーモーメントMsの減少分を減少側変化量リミッタLupにして、目標ヨーモーメントMsの減少割合を制限する。また、補正基準ヨーモーメントMshと前回目標ヨーモーメントMsとの差分が減少側変化量リミッタLdown以下の場合(Msh−Ms≦Ldown)、前回目標ヨーモーメントMsに対する今回目標ヨーモーメントMsの減少量を制限することなく、今回目標ヨーモーメントMsを補正基準ヨーモーメントMshにする(ステップS47、ステップS49)。
そして、このような目標ヨーモーメントMsの設定を補正基準ヨーモーメントMshと最大値リミッタLmaxとの関係が反転するまで行う(ステップS32、ステップS33)。
一方、図10に示すステップS34では、制御終了時の目標ヨーモーメントMsを算出する。具体的には、制御終了処理として目標ヨーモーメントMsを強制的に0に戻す処理を行っており、以下のような処理を行う。
補正基準ヨーモーメントMshと前回目標ヨーモーメントMsとの差分(1回の処理ルーチン時間内の目標ヨーモーメントMsの減少量)が前記ステップS6で設定した減少側変化量リミッタLdownよりも大きくならないようにして、今回目標ヨーモーメントMsを算出する。すなわち、補正基準ヨーモーメントMshと前回目標ヨーモーメントMsとの差分が減少側変化量リミッタLdownよりも大きい場合(Ms−Msh>Ldown)、今回目標ヨーモーメントMsを、前回目標ヨーモーメントMsから減少側変化量リミッタLdownを減算して、減少量を制限した値にして(Ms=Ms−Ldown)、補正基準ヨーモーメントMshと前回目標ヨーモーメントMsとの差分が減少側変化量リミッタLdown以下の場合(Ms−Msh≦Ldown)、今回目標ヨーモーメントMsを補正基準ヨーモーメントMshにする(Ms=Msh)。
なお、自車両が走行車線に戻ってから(車線逸脱回避が完了してから)所定時間経過した場合、この制御終了時の目標ヨーモーメントMsの算出を終了する。
また、前記ステップS32では、補正基準ヨーモーメントMshが最大値リミッタLmaxよりも大きくなることを条件としていることから、補正基準ヨーモーメントMshが最大値リミッタLmaxよりも大きくならない関係にある限り、前記ステップS33で制御継続時の目標ヨーモーメントMsを算出し続けることになるが、図13に示すように、その関係が制御開始時点(例えば、前記ステップS31でMsh>Mstrになった時点)から所定時間Tobs継続した場合、逸脱判断フラグFoutをOFFにして、車線逸脱防止制御を終了(解除)しても良い。そして、車線逸脱防止制御の終了処理として、前記ステップS34の処理と同様にして、制御終了時の目標ヨーモーメントMsを算出する。
以上、図10を用いて説明したように、補正基準ヨーモーメントMshを増加側変化量リミッタLup、最大値リミッタLmax及び減少側変化量リミッタLdownで制限して、目標ヨーモーメントMsに設定する。
続いてステップS12において、各車輪の目標制動液圧を算出する。具体的には次のように算出する。
逸脱判断フラグFoutがOFFの場合、すなわち車線逸脱傾向がないとの判定結果を得た場合、下記(6)式及び(7)式に示すように、各車輪の目標制動液圧Psi(i=fl,fr,rl,rr)を制動液圧Pmf,Pmrにする。
Psfl=Psfr=Pmf ・・・(6)
Psrl=Psrr=Pmr ・・・(7)
ここで、Pmfは前輪用の制動液圧である。また、Pmrは後輪用の制動液圧であり、前後配分を考慮して前輪用の制動液圧Pmfに基づいて算出した値になる。例えば、運転者がブレーキ操作をしていれば、制動液圧Pmf,Pmrはそのブレーキ操作の操作量(マスタシリンダ液圧Pm)に応じた値になる。
一方、逸脱判断フラグFoutがONの場合、すなわち車線逸脱傾向があるとの判定結果を得た場合、前記ステップS11で設定した目標ヨーモーメントMsに基づいて、前輪目標制動液圧差ΔPsf及び後輪目標制動液圧差ΔPsrを算出する。具体的には、下記(8)式〜(11)式により目標制動液圧差ΔPsf,ΔPsrを算出する。
|Ms|<Ms1の場合
ΔPsf=0 ・・・(8)
ΔPsr=2・Kbr・|Ms|/T ・・・(9)
|Ms|≧Ms1の場合
ΔPsf=2・Kbf・(|Ms|−Ms1)/T ・・・(10)
ΔPsr=2・Kbr・Ms1/T ・・・(11)
ここで、Ms1は設定用しきい値を示す。また、Tはトレッドを示す。なお、このトレッドTは、簡単のため前後で同じ値にする。また、Kbf,Kbrは、制動力を制動液圧に換算する場合の前輪及び後輪についての換算係数であり、ブレーキ諸元により定まる。
このように、目標ヨーモーメントMsの大きさに応じて車輪で発生させる制動力を配分している。そして、目標ヨーモーメントMsが設定用しきい値Ms1未満のときには、前輪目標制動液圧差ΔPsfを0として、後輪目標制動液圧差ΔPsrに所定値を与えて、左右後輪で制動力差を発生させ、また、目標ヨーモーメントMsが設定用しきい値Ms1以上のときには、各目標制動液圧差ΔPsr,ΔPsrに所定値を与え、前後それぞれの左右輪で制動力差を発生させる。そして、算出した目標制動液圧差ΔPsf,ΔPsrを用いて、最終的な各車輪の目標制動液圧Psi(i=fl,fr,rl,rr)を算出する。
具体的には、逸脱判断フラグFoutがONで、かつ逸脱方向DoutがLEFTの場合、すなわち左側の白線に対して車線逸脱傾向がある場合、下記(12)式により各車輪の目標制動液圧Psi(i=fl,fr,rl,rr)を算出する。
Psfl=Pmf
Psfr=Pmf+ΔPsf
Psrl=Pmr
Psrr=Pmr+ΔPsr
・・・(12)
また、逸脱判断フラグFoutがONで、かつ逸脱方向DoutがRIGHTの場合、すなわち右側の白線に対して車線逸脱傾向がある場合、下記(13)式により各車輪の目標制動液圧Psi(i=fl,fr,rl,rr)を算出する。
Psfl=Pmf+ΔPsf
Psfr=Pmf
Psrl=Pmr+ΔPsr
Psrr=Pmr
・・・(13)
この(12)式及び(13)式によれば、車線逸脱回避側の車輪の制動力が大きくなるように、左右輪の制動力差が発生する。
また、ここでは、(12)式及び(13)式が示すように、運転者によるブレーキ操作、すなわち制動液圧Pmf,Pmrを考慮して各車輪の目標制動液圧Psi(i=fl,fr,rl,rr)を算出している。そして、制駆動力コントロールユニット8は、このようにして算出した各車輪の目標制動液圧Psi(i=fl,fr,rl,rr)を制動流体圧指令値として、制動流体圧制御部7に出力する。
以上の一連の処理の概略は次のようになる。
先ず、各種データを読み込むとともに(前記ステップS1)、ヨー角φfrontを算出し(前記ステップS2)、さらに車速Vを算出する(前記ステップS3)。続いて、算出したヨー角φfront、自車速V等を用いて、将来の推定横変位(逸脱量推定値)Xsを算出する(前記ステップS4)。一方、撮像部13の白線の検出精度を推定する(前記ステップS5)。また、増加側変化量リミッタLup、最大値リミッタLmax及び減少側変化量リミッタLdownを設定(既定ヨーモーメントMlimを設定)するとともに(前記ステップS6)、基準ヨーモーメントMs0を算出して、その基準ヨーモーメントMs0を補正した補正基準ヨーモーメントMshを算出する(前記ステップS7、ステップS8)。ここで、白線の検出精度(推定値)に基づいて基準ヨーモーメントMs0を補正した補正基準ヨーモーメントMshを算出する。続いて、推定横変位に基づいて車線逸脱傾向を判定し(前記ステップS9)、その車線逸脱傾向に基づいて、警報を出力する(前記ステップS10)。さらに、増加側変化量リミッタLup、最大値リミッタLmax及び減少側変化量リミッタLdown(既定ヨーモーメントMlim)で制限した補正基準ヨーモーメントMshを目標ヨーモーメントMsとして設定し(前記ステップS11)、その目標ヨーモーメントが自車両に付与されるような各車輪の目標制動液圧を算出する(前記ステップS12)。これにより、自車両が車線逸脱傾向にある場合、自車両には、その車線逸脱を回避する方向にヨーモーメント(目標ヨーモーメント)が付与される。
そして、車線逸脱防止制御の処理ルーチンで、走行車線に対して自車両が逸脱傾向にあると判定している限り、逐次自車両にヨーモーメントが付与される。
以上の処理により、特に、撮像部13の白線の検出精度に基づいて、補正基準ヨーモーメントMshを算出し、その算出した補正基準ヨーモーメントMshを増加側変化量リミッタLup、最大値リミッタLmax及び減少側変化量リミッタLdownで制限して、目標ヨーモーメントMsを算出している。
図14は、白線の検出精度が異なる補正基準ヨーモーメントMshと増加側変化量リミッタLup、最大値リミッタLmax及び減少側変化量リミッタLdown(既定ヨーモーメントMlim)との関係を示す。図14に示すように、撮像部13の白線の検出精度が低いと、補正基準ヨーモーメントMsh(同図中に示す実線)が大きくなるから、その結果、当該補正基準ヨーモーメントMshの増減量も多くなり、これにより、当該補正基準ヨーモーメントMshは、増加側変化量リミッタLup、最大値リミッタLmax及び減少側変化量リミッタLdown(同図中に示す点線)により制限を受け易くなる。
また、撮像部13の白線の検出精度が高ければ、補正基準ヨーモーメントMsh(同図中に示す一点鎖線)が小さくなるから、その結果、当該補正基準ヨーモーメントMshの増減量も少なくなり、これにより、当該補正基準ヨーモーメントMshは、増加側変化量リミッタLup、最大値リミッタLmax及び減少側変化量リミッタLdown(同図中に示す点線)により制限を受け難くなる。すなわち、制限をほとんど受けない補正基準ヨーモーメントMshが目標ヨーモーメントMsに設定されるようになる。
よって、撮像部13の白線の検出精度が低いと、車線逸脱回避が完了するまで、本来の補正基準ヨーモーメントMshよりも小さく、かつ変化量が滑らかにされたヨーモーメント(目標ヨーモーメントMs)が自車両に付与される。その反対に、撮像部13の白線の検出精度が高いと、車線逸脱回避が完了するまで、本来の補正基準ヨーモーメントMshに近いヨーモーメント(目標ヨーモーメントMs)が自車両に付与される。すなわち、撮像部13の白線の検出精度が高ければ、通常の車線逸脱防止制御で用いるヨーモーメントが自車両に付与される。
なお、補正基準ヨーモーメントMshが大きければ(同図中に示す実線)、自車両には大きなヨーモーメント(限りなく既定ヨーモーメントMlimに近いヨーモーメント)が付与されるから、短時間で車線逸脱回避が完了するようになる。このようなことから、実際には、同図に示す二点鎖線のように、補正基準ヨーモーメントMshが逐次算出される時間、すなわち、補正基準ヨーモーメントMshによるヨーモーメントの付与時間も短くなる。
図15は、走行車線(白線200)に対して自車両100が逸脱傾向にある場合に自車両に付与するヨーモーメントの状態を示す。同図中に実線で示す矢印は、カメラの白線の検出精度が低い場合に、従来の車線逸脱防止制御が自車両100に付与するヨーモーメントの状態を示し(前記図30(b)と同じ)、同図中に点線で示す矢印は、カメラの白線の検出精度が低い場合に、本発明を適用した車線逸脱防止制御が自車両100に付与するヨーモーメントの状態を示す。図15に示すように、従来の車線逸脱防止制御では、自車両100には、ばらついてヨーモーメントが付与されるようになる。これに対して、本発明を適用した車線逸脱防止制御では、自車両100には、変化が滑らかにされたヨーモーメントが付与されて、車線逸脱回避が迅速に完了するようになる。
なお、前記実施形態の説明において、撮像部13は、車線区分線を検出する車線区分線検出手段を実現しており、制駆動力コントロールユニット8のステップS9の処理は、前記車線区分線検出手段が検出した車線区分線に基づいて、走行車線に対して自車両の逸脱傾向があるか否かを判定する車線逸脱傾向判定手段を実現しており、制駆動力コントロールユニット8のステップS11及びステップS12の処理は、前記車線逸脱傾向判定手段が逸脱傾向があると判定した場合、自車両を走行制御して前記走行車線に対して自車両の逸脱を回避する逸脱回避制御手段を実現しており、制駆動力コントロールユニット8のステップS6の増加側変化量リミッタLup、最大値リミッタLmax及び減少側変化量リミッタLdown(既定ヨーモーメントMlim)の設定処理は、自車両の逸脱を回避するのに前記逸脱回避制御手段が最低限必要とする第1制御量を算出する第1制御量算出手段を実現しており、制駆動力コントロールユニット8のステップS5の処理は、前記車線区分線検出手段による車線区分線の検出精度を判定する車線検出精度判定手段を実現しており、制駆動力コントロールユニット8のステップS7及びステップS8の基準ヨーモーメントMs0及び補正基準ヨーモーメントMshの算出処理は、前記車線検出精度判定手段が検出した車線区分線の検出精度の判定結果及び前記車線逸脱傾向判定手段が判定する逸脱傾向に基づいて、前記逸脱回避制御手段が自車両の逸脱を回避するための第2制御量を算出する第2制御量算出手段を実現しており、制駆動力コントロールユニット8のステップS11の目標ヨーモーメントMsの設定処理は、前記第1制御量算出手段が算出した第1制御量と前記第2制御量算出手段が算出した第2制御量とに基づいて、第3制御量を算出する第3制御量算出手段を実現している。そして、逸脱回避制御手段は、前記第3制御量算出手段が算出した第3制御量に基づいて、逸脱回避のための走行制御(車線逸脱防止制御)をしている。
ここで、制駆動力コントロールユニット8のステップS6の増加側変化量リミッタLup、最大値リミッタLmax及び減少側変化量リミッタLdown(既定ヨーモーメントMlim)は第1制御量であり、補正基準ヨーモーメントMshは第2制御量であり、目標ヨーモーメントMsは第3制御量である。
次に実施形態における効果を説明する。
前述のように、増加側変化量リミッタLup、最大値リミッタLmax及び減少側変化量リミッタLdownを設定するとともに(前記ステップS6)、白線の検出精度に基づいて補正基準ヨーモーメントMshを算出し(前記ステップS8)、増加側変化量リミッタLup、最大値リミッタLmax及び減少側変化量リミッタLdownで制限した補正基準ヨーモーメントMshを目標ヨーモーメントMsに設定している(前記ステップS11)。
ここで、補正基準ヨーモーメントMshが大きくなると、当該補正基準ヨーモーメントMshが増加側変化量リミッタLup、最大値リミッタLmax及び減少側変化量リミッタLdownにより制限され易くなっており、白線の検出精度が低いほど、補正基準ヨーモーメントMshを大きくすることで、補正基準ヨーモーメントMshを増加側変化量リミッタLup、最大値リミッタLmax及び減少側変化量リミッタLdownにより制限され易くしている。すなわち、白線の検出精度が低いほど、増加側変化量リミッタLup、最大値リミッタLmax及び減少側変化量リミッタLdown(既定ヨーモーメントMlim)の選択傾向を高くしている。
これにより、白線の検出精度が低い走行状況下、例えば悪天候やRがきついカーブ路等の走行状況下であったりしても、補正基準ヨーモーメントMshを制限することで、白線の誤認識によりヨーモーメント(目標ヨーモーメント)が大きくなってしまうのを防止しつつ、変化が滑らかにされたヨーモーメントを自車両に付与している。
また、補正基準ヨーモーメントMshの制限に用いる増加側変化量リミッタLup、最大値リミッタLmax及び減少側変化量リミッタLdownを、自車両が走行車線から逸脱を回避するのに最低限必要なヨーモーメントが得られるような値とすることで、少なくとも走行車線から逸脱を回避するのに最低限必要なヨーモーメントが自車両に付与されるから、自車両は最低限必要なレベルで車線逸脱回避できる。
一方、白線の検出精度が高ければ、補正基準ヨーモーメントMshを小さくすることで、補正基準ヨーモーメントMshを増加側変化量リミッタLup、最大値リミッタLmax及び減少側変化量リミッタLdownにより制限され難くしている。これにより、白線の検出精度が高い走行状況で、補正基準ヨーモーメントMshを不要に制限しないようにしており、この結果、通常の車線逸脱防止制御の制御量とされたヨーモーメントが自車両に付与されるから、すなわち、走行車線に対する自車両のヨー角φfrontに応じたヨーモーメントが自車両に付与されるから、自車両は、車線逸脱傾向に応じて最適に車線逸脱回避できる。
このように、増加側変化量リミッタLup、最大値リミッタLmax及び減少側変化量リミッタLdownによる補正基準ヨーモーメントMshの制限を白線の検出精度に応じて行うことで、車線逸脱防止制御が過少又は過多になってしまうのを防止している。
また、前述のように、戻り時間Tretを基準に基準ヨーモーメントMs0を算出するとともに(前記ステップS7)、白線の検出精度に基づいてその戻り時間Tretを設定(補正)することで、基準ヨーモーメントMs0の補正値となる補正基準ヨーモーメントMshを算出している(前記ステップS8)。これにより、白線の検出精度が低いほど補正基準ヨーモーメントMshを大きくするが、戻り時間Tretを基準におくことで、補正基準ヨーモーメントMshが不要に大きく(長く)ならないようにしている。
また、白線の検出精度が低くなるほど戻り時間Tretを短くする補正基準ヨーモーメントMshを算出している(前記図7参照)。白線の検出精度が低ければ、走行車線に対する自車両の姿勢の情報(例えばヨー角φfront)の精度も低くなる可能性が高いので、そのような情報に基づいて付与するヨーモーメントは最適でない可能性が高いことから、戻り時間Tretを短くする補正基準ヨーモーメントMshとすることで、そのような最適でないヨーモーメントを自車両に多く(長く)付与しないようにできる。
また、前述のように、補正基準ヨーモーメントMshが最大値リミッタLmaxよりも大きくなり、かつその後、補正基準ヨーモーメントMshが最大値リミッタLmax以下になった場合(前記ステップS32)、車線逸脱防止制御を終了している(前記ステップS34)。これにより、例えば、走行車線に対する自車両のヨー角φfrontが大きいことで、補正基準ヨーモーメントMshが大きくなり(前記(3)式及び(4)式参照)、最大値リミッタLmaxで制限された補正基準ヨーモーメントMshが自車両に付与され続けているような場合に、その車線逸脱防止制御の終了タイミングを補正基準ヨーモーメントMshが最大値リミッタLmax以下になった時点にすることで、最適なタイミングで車線逸脱防止制御を終了できる。
また、前述のように、補正基準ヨーモーメントMshが最大値リミッタLmaxよりも大きくならない関係にある限り、制御継続時の目標ヨーモーメントMsを算出し続けるが(前記ステップS32、ステップS33)、その関係が制御開始時点から所定時間Tobs継続している場合には、車線逸脱防止制御を終了(解除)している。これにより、例えば、走行車線に対する自車両のヨー角frontが小さいことで、補正基準ヨーモーメントMshが小さくなり(前記(3)式及び(4)式参照)、当該補正基準ヨーモーメントMshが自車両に付与され続けるところを、所定時間Tobs継続したら、車線逸脱防止制御を終了(解除)することで、必要以上にヨーモーメントが自車両に付与されてしまうのを防止できる。
以上、本発明の実施形態を説明した。しかし、本発明は、前記実施形態として実現されることに限定されるものではない。
すなわち、前記実施形態では、白線の検出精度に基づいて、補正基準ヨーモーメントMshを算出している(前記ステップS8)。しかし、これに限定されるものではない。例えば、白線の検出精度に基づいて、増加側変化量リミッタLup、最大値リミッタLmax及び減少側変化量リミッタLdownを設定しても良い。具体的には、白線の検出精度が低くなるほど、補正基準ヨーモーメントMshが大きくなるのをより制限する方向に増加側変化量リミッタLup、最大値リミッタLmax及び減少側変化量リミッタLdownを設定(補正)する。
図16は、ゲインKdecを用いて、増加側変化量リミッタLup、最大値リミッタLmax及び減少側変化量リミッタLdownを設定する一例を示す。
また、図17は、白線の検出精度とゲインKdecとの関係を示す。図17に示すように、白線の検出精度が低ければ、ゲインKdecを一定値で小さくし、白線の検出精度が高くなっていくと、ゲインKdecもそれに応じて大きくし、白線の検出精度がある程度高くなると、ゲインKdecを一定値で維持する。このように、概略として、白線の検出精度が低くなるほど、ゲインKdecを小さくする。例えば、ゲインKdecは最大値が1である。
これにより、増加側変化量リミッタLup、最大値リミッタLmax及び減少側変化量リミッタLdownそれぞれにゲインKdecを掛けると共に、図17に示すように、白線の検出精度が低くなるほどゲインKdecを小さくすることで、図16に一点鎖線として示すように、白線の検出精度が低くなるほど、増加側変化量リミッタLup、最大値リミッタLmax及び減少側変化量リミッタLdownを小さくする。
ここで、補正基準ヨーモーメントMshが小さい場合、補正基準ヨーモーメントMshが増加側変化量リミッタLup、最大値リミッタLmax及び減少側変化量リミッタLdownにより制限され難くなる。例えば、前記(3)式及び(4)式の関係から、ヨー角φfrontが小さければ、補正基準ヨーモーメントMshも小さくなるが、このような場合には、補正基準ヨーモーメントMshが増加側変化量リミッタLup、最大値リミッタLmax及び減少側変化量リミッタLdownにより制限され難くなる。しかし、白線の検出精度が低くなるほど、増加側変化量リミッタLup、最大値リミッタLmax及び減少側変化量リミッタLdownを小さくすることで、ヨー角φfrontが小さく、補正基準ヨーモーメントMshも小さくなる場合でも、当該補正基準ヨーモーメントMshが増加側変化量リミッタLup、最大値リミッタLmax及び減少側変化量リミッタLdownで制限され易くなる。例えば、これにより、ヨー角φfrontが小さくなっているなどで、補正基準ヨーモーメントMshが小さい場合でも、増加側変化量リミッタLup、最大値リミッタLmax及び減少側変化量リミッタLdownで当該補正基準ヨーモーメントMshを制限できるから、当該補正基準ヨーモーメントMsh(目標ヨーモーメント)を滑らかに変化させることができる。
図18は、走行車線に対して自車両100が逸脱傾向にある場合に自車両に付与するヨーモーメントの状態を示す。同図中に実線で示す矢印は、カメラの白線の検出精度が低い場合に、従来の車線逸脱防止制御が自車両100に付与するヨーモーメントの状態を示し(前記図30(b)と同じ)、同図中に点線で示す矢印は、カメラの白線の検出精度が低い場合に、本発明を適用した車線逸脱防止制御が自車両100に付与するヨーモーメントの状態を示す。ここで、本発明を適用した車線逸脱防止制御では、前述のように、カメラの白線の検出精度が低くなるほど、増加側変化量リミッタLup、最大値リミッタLmax及び減少側変化量リミッタLdownを小さくしている、すなわち、補正基準ヨーモーメントMshが小さい場合でも、増加側変化量リミッタLup、最大値リミッタLmax及び減少側変化量リミッタLdownで補正基準ヨーモーメントMshを制限できるようにしている。
図18に示すように、従来の車線逸脱防止制御では、自車両100には、ばらついてヨーモーメントが付与されるようになる。これに対して、本発明を適用した車線逸脱防止制御では、自車両100には、変化が滑らかにされたヨーモーメントが付与される。また、補正基準ヨーモーメントMshが小さい場合でも、増加側変化量リミッタLup、最大値リミッタLmax及び減少側変化量リミッタLdownで補正基準ヨーモーメントMshを制限できるから、自車両100に付与されるヨーモーメントも小さくなり、自車両100には、その変化が滑らかであるが、ヨーモーメントが長く(戻り時間が長く)付与されるようになる。
また、道路形状に基づいて、前記ステップS6で算出した増加側変化量リミッタLup、最大値リミッタLmax及び減少側変化量リミッタLdownと前記ステップS8で算出した補正基準ヨーモーメントMshとを補正しても良い。
図19は、制駆動力コントロールユニット8の処理を示す前記図2に対応する処理を示しており、道路形状に基づいて、増加側変化量リミッタLup、最大値リミッタLmax及び減少側変化量リミッタLdownと補正基準ヨーモーメントMshとを補正する処理手順を示す。
図19に示すように、ステップS8の処理の後に、ステップS61で道路形状を検出し、続くステップS62で、前記ステップS61で検出した道路形状に基づいてヨーモーメントの補正量の配分設定をし、続くステップS63で、前記ステップS62で設定した補正量の配分設定に基づいて、増加側変化量リミッタLup、最大値リミッタLmax及び減少側変化量リミッタLdownと補正基準ヨーモーメントMshとを補正する。
すなわち、先ずステップS61において、道路形状として、自車両から所定距離(例えば100m)前方のカーブのR値(旋回半径)を検出する。例えば、所定距離は、固定値ではなく、自車速Vを考慮して、自車速Vと所定時間T0とを乗算値(V×T0)として得ても良い。また、道路形状は、例えば、ナビゲーション装置14からの道路情報から取得する。
続いてステップS62において、前記ステップS61で検出したR値に基づいて、増加側変化量リミッタLup、最大値リミッタLmax及び減少側変化量リミッタLdownの補正量(以下、制限値補正量という。)hMlimと補正基準ヨーモーメントMshの補正量(以下、基準値補正量という。)ΔhMshの補正配分を設定する。ここで、R値が小さくなるほど、各補正量ΔhMlim,ΔhMshを大きくする。
さらに、このような基準値補正量ΔhMshと制限値補正量ΔhMlimとの配分(又は割合、以下、補正量配分値という。)(ΔhMsh/ΔhMlim)をR値に基づいて設定する。図20は、R値と補正量配分値ΔhMsh/ΔhMlimとの関係を示す。図20に示すように、R値が小さくなるほど、補正量配分値ΔhMsh/ΔhMlimを大きくする、すなわち、基準値補正量ΔhMshを制限値補正量ΔhMlimよりも多くする。
続いてステップS63において、各ヨーモーメントを補正する。具体的には、前記ステップS62でR値に基づいて得た補正量ΔhMlim,ΔhMshに基づいて、増加側変化量リミッタLup、最大値リミッタLmax及び減少側変化量リミッタLdown(前記ステップS6での設定値)と補正基準ヨーモーメントMsh(前記ステップS8での算出値)とを補正する。
これにより、R値が小さくなるほど、補正量ΔhMlim,ΔhMshが大きくなるから、増加側変化量リミッタLup、最大値リミッタLmax及び減少側変化量リミッタLdownと補正基準ヨーモーメントMshとが大きくなるように補正される。また、R値が小さくなるほど、補正量配分値ΔhMsh/ΔhMlimが大きくなるから、補正基準ヨーモーメントMshの方がより大きくなるように補正される。
そして、前記ステップS11において、前述と同様にして、前記ステップS63で補正した増加側変化量リミッタLup、最大値リミッタLmax及び減少側変化量リミッタLdownにより、前記ステップS63で補正した補正基準ヨーモーメントMshを制限した目標ヨーモーメントMsを算出する。
ここで、R値が小さくなるほど、増加側変化量リミッタLup、最大値リミッタLmax及び減少側変化量リミッタLdownと補正基準ヨーモーメントMshとがともに大きくなるように補正されるが、補正基準ヨーモーメントMshの方がより大きくなるように補正されるから、当該補正基準ヨーモーメントMshは、増加側変化量リミッタLup、最大値リミッタLmax及び減少側変化量リミッタLdownにより制限を受け易くなる。一方、R値が大きくなれば、増加側変化量リミッタLup、最大値リミッタLmax及び減少側変化量リミッタLdownと補正基準ヨーモーメントMshとが補正(大きくする補正)が抑えられつつ、補正基準ヨーモーメントMshの方をより大きくするような補正も抑えることから、当該補正基準ヨーモーメントMshは、増加側変化量リミッタLup、最大値リミッタLmax及び減少側変化量リミッタLdownにより制限を受け難くなる。
ここで、運転者が必要な操舵をすることなく、ステアリングホイールを保持したことで、自車両が車線逸脱傾向に至るような場面では、一般的に、走行路が直線路であれば、当該走行路に対して自車両のヨー角がつき難く、その一方で、走行路が曲線路であれば、当該走行路に対して自車両のヨー角が大きくなる。そして、走行路に対して自車両のヨー角が大きくなり、車線逸脱傾向に至るような場合、車線逸脱防止制御の制御量(ヨーモーメント)も多くしなければならないから、カーブ入口やカーブ内では、直線路と比べて、車線逸脱防止制御の制御量(ヨーモーメント)が多く必要になる。
このようなことから、前述のように、R値が小さくなるほど、増加側変化量リミッタLup、最大値リミッタLmax及び減少側変化量リミッタLdownと補正基準ヨーモーメントMshとを大きくする補正をすることで、カーブ入口やカーブ内で車線逸脱傾向がある場合に必要な車線逸脱防止制御の制御量(ヨーモーメント)を確保しつつ、R値が小さくなるほど、補正基準ヨーモーメントMshの方をより大きくする補正をして、補正基準ヨーモーメントMshを増加側変化量リミッタLup、最大値リミッタLmax及び減少側変化量リミッタLdownにより制限を受け易くすることで、滑らかに変化するヨーモーメントを自車両に付与することを実現している。
なお、自車両前方の所定距離におけるR値に基づいて補正量配分値ΔhMsh/ΔhMlimを設定することに限定されるものではなく、例えば、カーブ入り口位置の手前のある地点からカーブ出口地点までの所定区間で補正量配分値ΔhMsh/ΔhMlimを大きくしても良い。
なお、前述の説明において、ステップS61の処理は、自車両の走行路の旋回半径を検出する旋回半径検出手段を実現しており、ステップS62及びステップS63の処理は、前記旋回半径検出手段が検出した旋回半径に基づいて、第3制御量算出手段が第3制御量の算出に用いる第1及び第2制御量を補正する制御量補正手段を実現している。
また、前記実施形態では、撮像部13としてフロントカメラ13を備えている。しかし、これに限定されるものではない。例えば、撮像部として、図21に示すように、自車両後方を撮像するように設置されたCCDカメラからなるリヤカメラ31、又は図22に示すように、自車両の横位置(自車両の側方)を撮像するように設置された、例えばドアミラー下端に設定されたCCDカメラからなるフロントラインカメラ32を備えても良い。また、フロントカメラ13、リヤカメラ31及びフロントラインカメラ32を、それらカメラを組み合わせて備えても良い。例えば、図23に示すように、フロントカメラ13とリヤカメラ31とを備えるようにしても良い。
この場合、フロントカメラ13と同様に、リヤカメラ31により横変位Xrear、ヨー角φrear及び走行車線曲率βrearを検出し、フロントラインカメラ32により横変位Xline、ヨー角φline及び走行車線曲率βlineを検出し、又は、フロントカメラ13とリヤカメラ31との組み合わせから、横変位Xfront・rear、ヨー角φfront・rear及び走行車線曲率βfront・rearを検出する。例えば、リヤカメラ31で直接計測した値を、ヨー角情報に基づいて幾何学的にフロントカメラと同等の位置に変換して、リヤカメラ31による横変位Xrearを得るようにする。
そして、前記図2に示す一連の処理では、前記ステップS2において、リヤカメラ31やフロントラインカメラ32、又はフロントカメラ13とリヤカメラ31との組み合わせで、遠方の白線まで撮像できない場合、前記(1)式において、横変位Xrearや横変位Xline、又は横変位Xfront・rearにより求められる変化量dXやその微分値dX´を用いて、ヨー角φrearやヨー角φline、又はヨー角φfront・rearを算出して、前記ステップS3以降の処理を行う。
なお、走行車線曲率βfront、βfront、βfront・rear、βlineは、撮像部により直接検出(直接計測)することに限定されるものではなく、操舵角δに基づいて走行車線曲率(推定走行車線曲率β)を得ても良い。又は、車両モデルから走行車線曲率βを推定しても良い。例えば車両モデルとして自車両V、ヨーレイトφ´等により得た値と自車両の白線に対する横変位Xやヨー角φとを比較し、そのずれ分を走行車線曲率βによるものとして、当該走行車線曲率βを推定値としても良い。
また、前記実施形態では、前記図4に示すようなテーブルを用いて、撮像部13の撮像結果から、その撮像の検出精度を得ている。しかし、これに限定されるものではない。例えば、図24に示すように、撮像部13が白線を認識可能(検出可能)な距離(以下、白線認識可能距離という。)に対応して連続的に白線の検出精度を設定しても良い。すなわち、白線認識可能距離が短ければ、白線の検出精度を一定値で低くし、白線認識可能距離が長くなっていくと、白線の検出精度もそれに応じて高くし、白線認識可能距離がある程度長くなると、白線の検出精度を一定値で維持する。
また、図25に示すように、撮像部13が検出する白線の密度に対応して連続的に白線の検出精度を設定しても良い。すなわち、白線密度が低ければ、白線の検出精度を一定値で低くし、白線密度が高くなっていくと、白線の検出精度もそれに応じて高くし、白線密度がある程度高くなると、白線の検出精度を一定値で維持する。なお、例えば、撮像部13の白線検出結果から、白線通過中を1、白線非通過中を0として、所定時間で通過したときのそれらの平均値、すなわち所定時間内の白線検出の平均値を白線密度として算出する。
また、撮像部がリヤカメラ31である場合、白線の検出精度を図26に示すようなテーブルを用いて行う。この場合、リヤカメラ31が検出した白線がより実線に近いほど(又は白線の連続性(白線の検出密度)が高いほど)、白線の検出精度が高いと推定し(◎)、リヤカメラ31が検出した白線がより汚い破線に近いほど(又は白線の連続性(白線の検出密度)が低いほど)、白線の検出精度が低いと推定する(×)。なお、リヤカメラ31は、一般的なリヤカメラとしての撮像特性を有するもの、すなわち近傍のみ撮像可能なものであるから、近傍のみ検出可能との前提の下、検出した白線の状態(白線の検出密度)に基づいて、リヤカメラ31の白線の検出精度を推定する。
また、撮像部がフロントラインカメラ32である場合、白線の検出精度を図27に示すようなテーブルを用いて行う。この場合、フロントラインカメラ32が検出した白線がより実線に近いほど(又は白線の連続性(白線の検出密度)が高いほど)、白線の検出精度が高いと推定し(◎)、フロントラインカメラ32が検出した白線がより汚い破線に近いほど(又は白線の連続性(白線の検出密度)が低いほど)、白線の検出精度が低いと推定する(×)。なお、フロントラインカメラ32は、一般的なフロントラインカメラとしての撮像特性を有するもの、すなわち近傍(自車両側方)のみ撮像可能なものであるから、近傍のみ検出可能との前提の下、検出した白線の状態(白線の検出密度)に基づいて、フロントラインカメラ32の白線の検出精度を推定する。
また、フロントカメラ13とリヤカメラ31との組み合わせであれば、フロントカメラ13についての検出精度について示す前記図4と、リヤカメラ31についての検出精度について示す前記図26とを用いて、白線の検出精度を推定する。また、リヤカメラ31とフロントラインカメラ32との組み合わせであれば、フロントラインカメラ32についての検出精度について示す前記図27とを用いて、白線の検出精度を推定する。
また、このように複数台のカメラについて白線の検出精度を推定する場合には、平均値を得たり、白線の検出精度の一方を採用するようにしても良い。例えば、フロントカメラ13とリヤカメラ31との組み合わせであれば、フロントカメラ13の白線の検出精度とリヤカメラ31の白線の検出精度との平均値を得たり、又はフロントカメラ13の白線の検出精度とリヤカメラ31の白線の検出精度とうち、白線の検出精度が低い方又は高い方の一方を採用したりする。
ここで、フロントカメラ13の場合、白線の検出精度の推定を、白線の検出範囲(距離)及び検出密度に基づいて行っており、また、リヤカメラ31やフロントラインカメラ32の場合、白線の検出密度に基づいて行っている。すなわち、フロントカメラ13は、遠方及び近傍が撮像可能な撮像特性を有するから、その撮像特性(撮像可能距離)に基づいて、白線の検出範囲(距離)及び検出密度といった指標(判定基準)により、白線の検出精度を推定し、また、リヤカメラ31及びフロントラインカメラ32は、近傍のみ撮像可能な撮像特性を有するから、その撮像特性(撮像可能距離)に基づいて、白線の検出密度といった指標(判定基準)により、白線の検出精度を推定している。このように、撮像部の撮像特性に基づいて、白線の検出精度を推定しているので、その白線の検出精度をより正確に推定できる。
また、前記実施形態では、増加側変化量リミッタLup、最大値リミッタLmax及び減少側変化量リミッタLdownで制限した補正基準ヨーモーメントMshを目標ヨーモーメントMsに設定している(前記ステップS11)。しかし、これに限定されるものではない。例えば、所定条件を満たす場合、増加側変化量リミッタLup、最大値リミッタLmax及び減少側変化量リミッタLdownを強制的に目標ヨーモーメントMsに設定しても良い。例えば、白線の検出精度が所定値以下になった場合、補正基準ヨーモーメントMshと増加側変化量リミッタLup、最大値リミッタLmax及び減少側変化量リミッタLdownとの関係に基づく当該補正基準ヨーモーメントMshの制限をすることなく、増加側変化量リミッタLup、最大値リミッタLmax及び減少側変化量リミッタLdown、具体的には既定ヨーモーメントMlimを強制的に目標ヨーモーメントMsに設定する。また、例えば、車線逸脱回避制御途中で(既にヨーモーメントを自車両に付与している場合)、白線の検出精度(推定値)が所定値以下になった場合には、その時点に対応する大きさの既定ヨーモーメントMlimを自車両に付与開始する。
これにより、補正基準ヨーモーメントMshがそもそも小さく増加側変化量リミッタLup、最大値リミッタLmax及び減少側変化量リミッタLdownで制限されない状況下でも、白線の検出精度が所定値以下になった場合、既定ヨーモーメントMlimを目標ヨーモーメントMsに設定することで、白線の検出精度が極端に低下して白線を明らかに誤検出している状況下でも、その誤検出に基づく車線逸脱傾向の判定結果に基づいてヨーモーメント(補正基準ヨーモーメントMsh)が自車両に付与されてしまうのを防止しつつ、自車両が走行車線から逸脱を回避するのに最低限必要なヨーモーメント(既定ヨーモーメントMlim)を自車両に付与して、最低限のレベルで車線逸脱回避することができる。
また、前記実施形態では、白線の検出精度に基づいて戻り時間Tretを設定(補正)することで(図7参照)、その結果として、白線の検出精度に基づいて基準ヨーモーメントMs0を補正(補正基準ヨーモーメントMshを算出)している(前記ステップS8)。しかし、これに限定されるものではない。例えば、前記(4)式で基準ヨーモーメントMs0を算出するためのゲイン、例えばゲインM1を直接白線の検出精度に基づいて設定(補正)することで、基準ヨーモーメントMs0を補正(補正基準ヨーモーメントMshを算出)しても良い。図28は、白線の検出精度とゲインM1との関係を示す。図28に示すように、白線の検出精度が低ければ、ゲインM1を一定値で大きくし、白線の検出精度が高くなっていくと、ゲインM1をそれに応じて小さくし、白線の検出精度がある程度高くなると、ゲインM1を一定値で維持する。これにより、白線の検出精度が高くなるほど、ゲインM1が小さくなり、補正基準ヨーモーメントMshが小さくなる。
また、前記実施形態では、車線逸脱防止制御の終了(解除)タイミングを具体的に説明した。しかし、これに限定されるものではない。図29を用いて、車線逸脱防止制御の終了(解除)タイミングを決定する他の例の手順を説明する。
先ず、経時変化する基準ヨーモーメントMs0にフィルタをかけて、当該基準ヨーモーメントMs0の最大値(ピーク値)を算出する。この場合、目標ヨーモーメントMsに実際に設定される補正基準ヨーモーメントMsh、すなわち、基準ヨーモーメントMs0を白線の検出精度に基づいて補正して得た補正基準ヨーモーメントMsh(例えば、前記図28を用いて説明した補正基準ヨーモーメントMsh)にフィルタをかけて最大値を算出しても良い。なお、基準ヨーモーメントMs0又は補正基準ヨーモーメントMshの最大値の算出処理は、前記第2制御量の最大値を検出する第2制御量最大値検出手段を実現している。
そして、その最大値までの基準ヨーモーメントMs0の総量値(加算値)Ms0_sum(同図中のハッチング領域)を算出し、車線逸脱防止制御を終了するまでに自車両に付与されるヨーモーメントの総量が、その総量値Ms0_sumの2倍になるように、車線逸脱防止制御の終了処理の開始タイミングを決定する。なお、この処理は、逸脱回避制御手段が逸脱回避のための走行制御の開始時点から第2制御量最大値検出手段が検出する第2制御量の最大値となる時点までの第2制御量の加算値を算出する第2制御量加算値算出手段を実現しており、逸脱回避制御手段が、逸脱回避のための走行制御の開始時点から終了時点までの第3制御量の加算量を第2制御量加算値算出手段が算出した第2制御量の加算値の2倍にするような第3制御量により逸脱回避のための走行制御をする処理を実現している。
そして、その決定した車線逸脱制御の終了処理の開始タイミングになった時点で、車線逸脱防止制御の終了処理として、自車両に付与するヨーモーメント(目標ヨーモーメント)を減少させていく。
また、車線逸脱防止制御終了の条件が整っている場合に、車線逸脱防止制御開始タイミングとなった場合には、車線逸脱防止制御をマスクし、制御を開始しないようにしても良い。
本発明の実施形態であり、本発明に係る車線逸脱防止装置を搭載した車両の構成を示す概略構成図である。 前記車線逸脱防止装置の制駆動力コントロールユニットの処理内容を示すフローチャートである。 前記制駆動力コントロールユニットによるヨー角φfrontの算出処理の処理内容を示すフローチャートである。 白線の検出精度の推定に用いる表を示す図である。 増加側変化量リミッタLup、最大値リミッタLmax及び減少側変化量リミッタLdownの値を示す図である。 自車速VとゲインK2との関係を示す特性図である。 白線の検出精度と戻り時間Tretとの関係を示す特性図である。 白線の検出精度と補正基準ヨーモーメントMshとの関係を示す特性図である。 車線幅Lや横変位Xを説明する図である。 前記制駆動力コントロールユニットによる目標ヨーモーメントMsの設定処理の処理内容を示すフローチャートである。 最大値リミッタLmaxと補正基準ヨーモーメントMshとの関係を示すものであり、最大値リミッタLmaxと補正基準ヨーモーメントMshとの関係が反転する場合を示す特性図である。 前記制駆動力コントロールユニットによる制御継続時の目標ヨーモーメントMsの設定処理の処理内容を示すフローチャートである。 最大値リミッタLmaxと補正基準ヨーモーメントMshとの関係を示すものであり、補正基準ヨーモーメントMshが最大値リミッタLmaxよりも大きくならない場合を示す特性図である。 白線の検出精度が異なる補正基準ヨーモーメントMshと増加側変化量リミッタLup、最大値リミッタLmax及び減少側変化量リミッタLdownとの関係を示す特性図である。 前記車線逸脱防止装置が、カメラの白線の検出精度が低い場合に自車両に付与するヨーモーメントの状態を示す図である。 白線の検出精度に基づいて設定される増加側変化量リミッタLup、最大値リミッタLmax及び減少側変化量リミッタLdownの値を示す図である。 白線の検出精度とゲインKdecとの関係を示す特性図である。 前記車線逸脱防止装置が、白線の検出精度が低くなるほど、増加側変化量リミッタLup等を小さくした場合に、自車両に付与するヨーモーメントの状態を示す図である。 前記車線逸脱防止装置の制駆動力コントロールユニットの処理内容を示すものであり、道路形状に基づいて、増加側変化量リミッタLup、最大値リミッタLmax及び減少側変化量リミッタLdownと補正基準ヨーモーメントMshとを補正する処理内容を示すフローチャートである。 R値と補正量配分値ΔhMsh/ΔhMlimとの関係を示す特性図である。 前記車線逸脱防止装置の撮像部がリヤカメラである場合の車両の構成を示す概略構成図である。 前記車線逸脱防止装置の撮像部がフロントラインカメラである場合の車両の構成を示す概略構成図である。 前記車線逸脱防止装置の撮像部がフロントカメラとリヤカメラである場合の車両の構成を示す概略構成図である。 白線認識可能距離と白線の検出精度との関係を示す特性図である。 白線密度と白線の検出精度との関係を示す特性図である。 撮像部がリヤカメラの場合の、白線の検出精度の推定に用いる表を示す図である。 撮像部がフロントラインカメラの場合の、白線の検出精度の推定に用いる表を示す図である。 白線の検出精度とゲインK1との関係を示す特性図である。 車線逸脱防止制御の終了(解除)タイミングを決定する処理の一例の説明に使用した図である。 白線の検出精度が低い場合の、従来の車線逸脱防止制御の説明に使用した図である。
符号の説明
6FL〜6RR ホイールシリンダ、7 制動流体圧制御部、8 制駆動力コントロールユニット、9 エンジン、12 駆動トルクコントロールユニット、13 撮像部(フロントカメラ)、14 ナビゲーション装置、16 レーダ、17 マスタシリンダ圧センサ、18 アクセル開度センサ、19 操舵角センサ、22FL〜22RR 車輪速度センサ、31 リヤカメラ、32 フロントラインカメラ

Claims (9)

  1. 車線区分線を検出する車線区分線検出手段と、
    前記車線区分線検出手段が検出した車線区分線と自車両の横変位とに基づいて、走行車線に対して自車両の逸脱傾向があるか否かを判定する車線逸脱傾向判定手段と、
    前記車線逸脱傾向判定手段が逸脱傾向があると判定した場合、自車両に制御量としてヨーモーメントを発生させて、前記走行車線に対して自車両の逸脱を回避する逸脱回避制御手段と、を備える車線逸脱防止装置において、
    自車両の逸脱を回避するために必要なヨーモーメントの最大値が設定された第1制御量を算出する第1制御量算出手段と、
    前記車線区分線検出手段による車線区分線の検出精度を判定する車線検出精度判定手段と、
    前記車線検出精度判定手段の車線区分線の検出精度の判定結果と前記車線逸脱傾向判定手段が判定する逸脱傾向と前記自車両の横変位とに基づいて、自車両の逸脱を回避するために必要なヨーモーメントである第2制御量を算出し、且つ前記車線区分線の検出精度が低いとされるほど自車両が逸脱の回避を完了するまでの時間が短くなるように前記第2制御量を大きく算出する第2制御量算出手段と、
    前記第1制御量算出手段が算出した第1制御量と前記第2制御量算出手段が算出した第2制御量とのうちの小さい方を、前記逸脱回避制御手段による目標ヨーモーメントとしての第3制御量として算出する第3制御量算出手段と、を備え、
    前記逸脱回避制御手段は、前記第3制御量算出手段が算出した第3制御量に基づいて、逸脱回避のための走行制御をすることを特徴とする車線逸脱防止装置。
  2. 前記第1制御量の増減の変化量を定義する変化量の制限値が設定されており、
    前記第1制御量算出手段は、前記ヨーモーメントの最大値と前記変化量の制限値とに基づいて前記第1制御量を算出することを特徴とする請求項1記載の車線逸脱防止装置。
  3. 自車両の走行路の旋回半径を検出する旋回半径検出手段と、
    前記旋回半径検出手段が検出した旋回半径に基づいて、前記第3制御量算出手段が前記第3制御量の算出に用いる前記第1及び第2制御量を補正する制御量補正手段とを備えることを特徴とする請求項1または2に記載の車線逸脱防止装置。
  4. 前記制御量補正手段は、前記旋回半径が小さくなるほど、前記第1及び第2制御量を大きくする補正をするとともに、前記第2制御量の補正量を前記第1制御量の補正量よりも多くすることを特徴とする請求項記載の車線逸脱防止装置。
  5. 前記第3制御量算出手段は、前記車線検出精度判定手段の判定結果としての車線区分線の検出精度が所定値以下の場合には、前記第1制御量を強制的に前記第3制御量に設定することを特徴とする請求項1〜の何れか1項に記載の車線逸脱防止装置。
  6. 前記逸脱回避制御手段は、前記逸脱回避のための走行制御の開始から、前記第3制御量算出手段が前記第1制御量を前記第3制御量に設定して、当該第3制御量に基づいて当該走行制御を行っている場合において、前記第2制御量が前記第1制御量よりも小さくなった場合には、当該逸脱回避のための走行制御を終了することを特徴とする請求項1〜の何れか1項に記載の車線逸脱防止装置。
  7. 前記逸脱回避制御手段は、前記逸脱回避のための走行制御の開始から、前記第3制御量算出手段が前記第2制御量を前記第3制御量に設定して、当該第3制御量に基づいて当該走行制御を継続して行っている場合、その継続時間が所定時間以上になった場合には、当該逸脱回避のための走行制御を強制的に終了することを特徴とする請求項記載の車線逸脱防止装置。
  8. 前記車線区分線検出手段は、自車両周囲を撮像部により撮像し、その撮像画像に基づいて車線区分線を検出しており、前記車線検出精度判定手段は、前記車線区分線検出手段の撮像部が撮像特性として有する撮像可能距離に基づく判定基準で前記車線区分線の検出精度を判定することを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の車線逸脱防止装置。
  9. 車線区分線検出手段が検出した車線区分線と自車両の横変位とに基づいて、走行車線に対して自車両の逸脱傾向があるか否かを判定し、
    逸脱傾向があると判定した場合、車線逸脱防止制御により自車両に制御量としてヨーモーメントを発生させて、前記走行車線に対する自車両の逸脱を回避する車線逸脱防止方法において、
    自車両の逸脱を回避するために必要なヨーモーメントの最大値が設定された第1制御量を算出し、
    前記車線区分線検出手段による車線区分線の検出精度と前記逸脱傾向と前記自車両の横変位とに基づいて、自車両の逸脱を回避するために必要なヨーモーメントである第2制御量を算出し、且つ前記車線区分線の検出精度が低いとされるほど自車両が逸脱の回避を完了するまでの時間が短くなるように前記第2制御量を大きく算出し、
    前記第1制御量と前記第2制御量とのうちの小さい方を第3制御量として算出し、
    当該第3制御量を、前記車線逸脱防止制御による目標ヨーモーメントとして、逸脱回避のための走行制御をすることを特徴とする車線逸脱防止方法。
JP2005292721A 2005-10-05 2005-10-05 車線逸脱防止装置及びその方法 Active JP4894217B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005292721A JP4894217B2 (ja) 2005-10-05 2005-10-05 車線逸脱防止装置及びその方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005292721A JP4894217B2 (ja) 2005-10-05 2005-10-05 車線逸脱防止装置及びその方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007099124A JP2007099124A (ja) 2007-04-19
JP4894217B2 true JP4894217B2 (ja) 2012-03-14

Family

ID=38026484

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005292721A Active JP4894217B2 (ja) 2005-10-05 2005-10-05 車線逸脱防止装置及びその方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4894217B2 (ja)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4748122B2 (ja) * 2007-06-28 2011-08-17 日産自動車株式会社 車線逸脱防止装置
JP4973338B2 (ja) * 2007-06-28 2012-07-11 日産自動車株式会社 車線逸脱防止装置
US8090516B2 (en) 2007-11-20 2012-01-03 Nissan Motor Co., Ltd. Lane deviation prevention device and method
JP5124874B2 (ja) 2008-03-12 2013-01-23 本田技研工業株式会社 車両走行支援装置、車両、車両走行支援プログラム
JP5124875B2 (ja) * 2008-03-12 2013-01-23 本田技研工業株式会社 車両走行支援装置、車両、車両走行支援プログラム
JP5136314B2 (ja) * 2008-09-16 2013-02-06 トヨタ自動車株式会社 車線認識装置
JP5146330B2 (ja) * 2009-01-15 2013-02-20 日産自動車株式会社 車両用道路標示認識装置
JP4679648B2 (ja) * 2009-04-03 2011-04-27 本田技研工業株式会社 車線認識装置
JP5414588B2 (ja) * 2010-03-24 2014-02-12 株式会社東芝 車両運転支援用処理装置及び車両運転支援装置
JP2013193467A (ja) * 2012-03-15 2013-09-30 Toyota Motor Corp 走行軌跡制御装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3891102B2 (ja) * 2002-11-22 2007-03-14 日産自動車株式会社 車線逸脱防止装置
JP3906821B2 (ja) * 2003-04-23 2007-04-18 日産自動車株式会社 車線逸脱防止装置
JP4079028B2 (ja) * 2003-05-12 2008-04-23 日産自動車株式会社 車線逸脱防止装置
JP4020085B2 (ja) * 2004-02-24 2007-12-12 日産自動車株式会社 車線逸脱防止装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007099124A (ja) 2007-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4894217B2 (ja) 車線逸脱防止装置及びその方法
JP4650362B2 (ja) 車線逸脱防止装置
US8073595B2 (en) Lane deviation prevention device
JP5407952B2 (ja) 車両運転支援装置及び車両運転支援方法
JP4577013B2 (ja) 車線逸脱防止装置
JP3642310B2 (ja) 車線逸脱防止装置
JP5278378B2 (ja) 車両運転支援装置及び車両運転支援方法
JP4747935B2 (ja) 車線逸脱防止装置
JP4835309B2 (ja) 車線逸脱防止装置
JP5256907B2 (ja) 車線逸脱防止装置及びその方法
JP5287007B2 (ja) 車線逸脱防止装置及びその方法
JP5359092B2 (ja) 車両運転支援装置及び車両運転支援方法
JP2008006857A (ja) 車線逸脱防止装置
JP4466360B2 (ja) 車線逸脱防止制御装置
JP4779490B2 (ja) 車線逸脱防止装置
JP2009035214A (ja) 車両挙動制御装置及びその方法
JP4735147B2 (ja) 車線逸脱防止装置
JP2006182129A (ja) 車線逸脱防止装置
JP4475180B2 (ja) 車両の走行制御装置
JP4973338B2 (ja) 車線逸脱防止装置
JP4765435B2 (ja) 車両の走行制御装置
JP2007230525A (ja) 車両の走行制御装置
JP4900082B2 (ja) 車線逸脱防止装置
JP2006175979A (ja) 車線逸脱防止装置
JP4983089B2 (ja) 車線逸脱防止装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080926

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20100917

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20101119

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20101207

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110203

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110906

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111028

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20111129

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20111212

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4894217

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150106

Year of fee payment: 3