JP5370931B2 - 車線逸脱防止支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、車線逸脱防止支援装置に関し、より特定的には、ドライバの車線変更意図に基づいて、車線逸脱防止支援処理の停止タイミングを切替えることができる車線逸脱防止支援装置に関する。

従来、自車両が車線に沿って走行するように運転するドライバを支援する車線逸脱防止支援のための処理（以下、車線逸脱防止支援処理と称する）としては、ＬＫＡ（Lane Keeping Assist：車線維持支援）のための処理や、ＬＤＷ（Lane Departure Warning：車線逸脱警報）のための処理等がある。ＬＫＡとは、車線の中央付近を走行するようにＥＰＳ（Electric Power Steering：電動パワーステアリング）で操舵トルクを付加したり、左右のタイヤで異なる制御動力を発生させることで、ドライバのステアリング操作の負荷を軽減する機能である。ＬＫＡの支援により、ドライバのステアリングの微修正を減らしたり、カーブでのステアリングを軽くすることなどができる。

ＬＤＷとは、居眠り運転、ぼんやり運転などで車両が車線逸脱する場合や、逸脱する可能性が高い場合に、音、表示、体感（例えば、ステアリング振動、シート振動、シートベルト振動）などの警報を行う機能である。ＬＤＷの支援により、ドライバを覚醒させて修正操作を促すことができる。

ただし、ドライバが意図的に車線変更を行う場合等には、ＬＫＡが作動しているとドライバの操舵操作の負荷が増大し、ＬＤＷが作動しているとドライバは不要な警報等を聞くことになる。このため、ドライバが意図的に車線変更を行う場合等には、ＬＫＡ及びＬＤＷ等の車線逸脱防止支援処理が実行されると煩わしいという問題がある。したがって、車両が車線から大きく逸脱する場合等には、ＬＫＡ及びＬＤＷ等の車線逸脱防止支援処理を停止することが望ましい。この際に問題となるのが、車線逸脱防止支援処理の停止位置（すなわち、停止タイミング）である。

煩わしさを低減する面からは、車線逸脱防止支援処理の停止タイミングを早めることが望ましいが、ドライバが車線変更を行わない場合には車線逸脱防止支援処理の利便性及び安全性能の面から、できる限り停止タイミングを遅らせることが望ましい。このため、車線逸脱防止支援処理を停止するには、煩わしさと、利便性及び安全性の両方の観点に基づいて定めることが必要である。

車線逸脱防止支援処理の停止を判定する手法としては、車両の横方向の位置情報に基づいて判定し、停止タイミングとしては、図５に示すように、車両が車線から半分逸脱したタイミングで車線逸脱防止支援処理を停止するのが一般的である。具体的には、車両１の横方向の位置情報に基づいて、車両中心線と車線中心線との横ずれ量であるレーンオフセットが、車線幅の５０％を超えたタイミングで車線逸脱防止支援処理を停止するのが一般的である。

また、他の判定手法としては、操舵角及び変化量が予め定められた閾値以上であれば、ドライバが車線を変更する意図があると判断し、操舵判断フラグをＯＦＦに変更し、車線逸脱防止支援処理を停止する方法がある（例えば、特許文献１参照）。

また、他の判定手法としては、ウィンカが作動中に車両が走行車線を逸脱すると判定された場合には、車両の逸脱方向とウィンカの指示方向とが同一であれば警報を行わないようにすることにより、車線逸脱防止支援処理を停止する方法がある（例えば、特許文献２参照）。

特開２００６−２６４６８６号公報 特開２００６−０６９３２３号公報

しかしながら、車両が車線から半分逸脱したタイミングで車線逸脱防止支援処理を停止する一般的な方法では、ドライバの車線変更意図が考慮されていなかった。また、特許文献１の方法では、操舵角及び変化量が前述の閾値以上であれば、ドライバが車線を変更する意図があると判断したが、操舵角及び変化量が当該閾値以上であるだけではドライバに車線変更する意図があるとは限らなかった。また、特許文献２の方法では、車両の逸脱方向とウィンカの指示方向とが同一である場合に、車線逸脱防止支援処理を停止するので、ウィンカ操作を伴わない場合には対応できなかった。また、上記いずれの方法も、車線逸脱防止支援処理の停止条件が一種類であり、柔軟性に欠けるものであった。

このように、上記いずれの方法も、必ずしもドライバの車線変更意図を考慮して、車線逸脱防止支援処理を停止させるタイミングを決定できるものではなく、ドライバの煩わしさの低減と、利便性及び安全性を必ずしも両立できるものではなかった。

それ故に、本発明の目的は、上記従来の課題を解決するものであり、ドライバの車線変更意図に基づいて、車線逸脱防止支援処理の停止タイミングを切替えることができる車線逸脱防止支援装置を提供することである。

本発明は、車線逸脱防止支援装置に向けられている。そして、上記目的を達成するために、本発明の車線逸脱防止支援装置は、車両の操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、操舵トルクの大きさがトルク閾値以上か否かを判定する操舵トルク判定手段と、車両が車線を走行するように支援する車線逸脱防止支援手段と、車線逸脱防止支援手段を停止するか否かを決定するための閾値を設定する閾値設定手段と、車両の中心と車線の中心線との横ずれ量が閾値以上であるか否かを判定する横ずれ量判定手段と、横ずれ量が閾値以上である場合に、車線逸脱防止支援処理を停止する停止手段とを備える。閾値設定手段は、操舵トルクの大きさがトルク閾値以上である場合に、閾値に第１の値を設定し、操舵トルクの大きさがトルク閾値未満である場合に、閾値に第１の閾値よりも大きい第２の値を設定する。

本発明の車線逸脱防止装置によれば、操舵トルクの大きさに応じて、車線逸脱防止支援処理を停止するタイミングを切替える。すなわち、操舵トルクの大きさがトルク閾値以上である場合には、ドライバが意図的に車線変更を行うと推定し、ＬＫＡ及びＬＤＷ等の車線逸脱防止支援処理を停止するタイミングを早める。また、操舵トルクの大きさがトルク閾値未満である場合には、ドライバが意図的に車線変更を行わないと判断し、ＬＫＡ及びＬＤＷ等の車線逸脱防止支援処理を停止するタイミングを遅らせる。これによって、ドライバの煩わしさの低減と、利便性及び安全性を両立することができる。

本発明の第１の実施形態に係る車線逸脱防止支援装置１０の概略構成を示す図 本発明の第１の実施形態に係る車両１が車線を外れて走行する際の走行イメージを表す図 本発明の第１の実施形態に係る車線逸脱防止支援ＥＣＵ１００の動作の一例を示すフローチャート 本発明の第２の実施形態に係る閾値の変化を説明する図 従来の車両がＬＫＡ及びＫＤＷ等の車線逸脱防止支援処理を停止するタイミングを説明する図

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る車線逸脱防止支援装置１０の概略構成を示すブロック図である。図１において、車線逸脱防止支援装置１０は、車線逸脱防止支援ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１００、車速検出部２０１、操舵トルク検出部２０２、白線認識部２０３、ブレーキＳＷ２０４、ウィンカＳＷ２０５、メインＳＷ２０６、操舵トルク印加部（電動パワーステアリング）２０７、警報ブザー２０８、及びメータ２０９等から構成される。尚、以下の説明では、本実施形態に係る車線逸脱防止支援装置１０が車両１に搭載されるものとして説明する。

車線逸脱防止支援ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備える電子制御ユニットである。車線逸脱防止支援ＥＣＵ１００は、後述するように、各構成から受ける通知に基づいてＬＫＡ及びＬＤＷ等の車線逸脱防止支援処理を実行可能に構成されている。

車速検出部２０１は、車両１の速度を検出可能に構成されたセンサである。車速検出部２０１で検出された車両１の速度は、車線逸脱防止支援ＥＣＵ１００に通知される。操舵トルク検出部２０２は、ドライバからステアリングホイルを介して与えられる操舵トルクを検出可能に構成されたセンサである。操舵トルク検出部２０２で検出された操舵トルクは、車線逸脱防止支援ＥＣＵ１００に通知される。

白線認識部２０３は、車両１に搭載したカメラ等で走行路を撮像した後に、撮像された画像を解析することで走行路における白線を認識可能に構成されたセンサである。白線認識部２０３で認識された白線は、車線逸脱防止支援ＥＣＵ１００に通知される。車線逸脱防止支援ＥＣＵ１００は、白線の情報に基づいて、車線幅や、車両１の中心線（以下、車両中心線と称する）と車線中心線との横ずれ量であるレーンオフセットを算出可能である。

ブレーキＳＷ２０４は、ブレーキの作動時にオンとなるスイッチである。ブレーキＳＷ２０４で検出されたブレーキ操作は、車線逸脱防止支援ＥＣＵ１００に通知される。ウィンカＳＷ２０５は、ウィンカの作動時にオンとなるスイッチである。ウィンカＳＷ２０５で検出されたウィンカ操作は、車線逸脱防止支援ＥＣＵ１００に通知される。メインＳＷ２０６は、各種処理の契機となるスイッチである。

操舵トルク印加部２０７は、車線逸脱防止支援ＥＣＵ１００によってＬＫＡの車線逸脱防止支援処理が実行される際に、ステアリングに操舵トルク（アシストトルク）を付与するものであり、モータ及び減速機構等から構成されている。警報ブザー２０８は、車線逸脱防止支援ＥＣＵ１００によってＬＤＷの車線逸脱防止支援処理が実行される際に、逸脱警報音を発生させる。なお、車両１は、警報ブザー２０８の代わりに、あるいは警報ブザー２０８に加えて、振動発生器（図示せず）を備えるものであってもよい。振動発生器は、車線逸脱防止支援ＥＣＵ１００によってＬＤＷの車線逸脱防止支援処理が実行される際に、ステアリング振動、シート振動、シートベルト振動などにより警報を行うことが可能である。

メータ２０９は、車両１の速度等の基本機能の他に様々な補助情報を表示する。ここでは、補助情報としては、ＬＫＡ及びＬＤＷ等の車線逸脱防止支援処理が車線逸脱防止支援ＥＣＵ１００によって実行されていることを表示できるものとする。

次に、車線逸脱防止支援ＥＣＵ１００の動作について説明する。図２は、車両１が車線を外れて走行する際の走行イメージを表す図である。なお、車両１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは、車線に対する走行中の車両１の位置を表している。図２を参照して、車両１ａが車線内を通常に走行中は、車線逸脱防止支援ＥＣＵ１００により、ＬＫＡ及びＬＤＷ等の車線逸脱防止支援処理が実行されているものとする。

車線逸脱防止支援ＥＣＵ１００は、操舵トルクに応じて、車線逸脱防止支援処理を停止するタイミングを変更する。具体的には、車線逸脱防止支援ＥＣＵ１００は、操舵トルクの大きさが予め定められたトルク閾値以上である場合には、車線逸脱防止支援処理を停止するタイミングを早める。すなわち、車線逸脱防止支援ＥＣＵ１００は、操舵トルクの大きさがトルク閾値以上である場合には、ドライバが意図的に車線変更を行うと判断して、車線逸脱防止支援処理を停止するタイミングを早めるのである。これによって、車両１ｂの位置で車線逸脱防止支援処理を停止することができる。この場合、ドライバの意図的な車線変更時の操舵操作の負荷が低下したり、不要な警報等を聞くことを防止できる。

逆に、車線逸脱防止支援ＥＣＵ１００は、操舵トルクがトルク閾値未満である場合には、車線逸脱防止支援処理を停止するタイミングを遅らせる。すなわち、車線逸脱防止支援ＥＣＵ１００は、操舵トルクの大きさがトルク閾値未満である場合には、ドライバが意図的に車線変更を行うのではないと判断して、車線逸脱防止支援処理を停止するタイミングを遅らせるのである。これによって、車両１ｃの位置で車線逸脱防止支援処理を停止することができる。この場合、外乱（例えば、横風やロードキャンバー）などで、車両中心線と車線中心線とのレーンオフセットが変化することによって車線逸脱する場合の車線逸脱防止支援処理による制御限界（車線逸脱防止支援処理を停止させるタイミングの遅延量）が高まり、結果として利便性能が向上する。また、車両１ｄが車線から完全に逸脱した状態では、車線逸脱防止支援処理が停止される。

図３は、車線逸脱防止支援ＥＣＵ１００の動作の一例を示すフローチャートである。以下、図３を参照しながら、本実施形態に係る車線逸脱防止支援ＥＣＵ１００の処理について説明する。尚、本実施形態に係る車線逸脱防止支援ＥＣＵ１００は、図３のフローチャートに示す処理と並行して上述したＬＫＡ、及びＬＤＷなどの車線逸脱防止支援処理を実行しているものとする。また、本実施形態に係る車線逸脱防止支援ＥＣＵ１００は、図３のフローチャートに示す処理、及び前述の車線逸脱防止支援処理を、例えば、車両１のイグニッションスイッチ、或いはアクセサリスイッチがオンにされたときに開始し、オフにされたときに終了してもよい。

車線逸脱防止支援ＥＣＵ１００は、操舵トルク検出部２０２から操舵トルクを入手する（ステップＳ１０１）。次に、車線逸脱防止支援ＥＣＵ１００は、操舵トルクがトルク閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。トルク閾値としては、任意の値を設定可能であるが、ここでは、２Ｎｍを設定するものとする。

車線逸脱防止支援ＥＣＵ１００は、操舵トルクがトルク閾値以上であると判定した場合、車線逸脱防止支援処理を停止する閾値を車線幅のＡ％に設定する（ステップＳ１０３）。ここでは、車線逸脱防止支援処理を停止する閾値を車線幅の１／３に設定するものとする。一方、車線逸脱防止支援ＥＣＵ１００は、操舵トルクがトルク閾値未満であると判定した場合、車線逸脱防止支援処理を停止する閾値を車線幅のＢ％に設定する（ステップＳ１０４）。ここでは、車線逸脱防止支援処理を停止する閾値を車線幅の２／３に設定するものとする。ただし、Ａ＜Ｂが成立する必要がある。

次に、車線逸脱防止支援ＥＣＵ１００は、車両中心線と車線中心線との横ずれ量であるレーンオフセットが、上記閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。車線逸脱防止支援ＥＣＵ１００は、レーンオフセットが閾値以上であると判定した場合、車線逸脱防止支援処理を停止する（ステップＳ１０６）。一方、車線逸脱防止支援ＥＣＵ１００は、レーンオフセットが閾値未満であると判定した場合、車線逸脱防止支援処理の実行を継続する（ステップＳ１０６）。

以上のように、本発明の第１の実施形態に係る車線逸脱防止支援ＥＣＵ１００によれば、操舵トルクの大きさに応じて、車線逸脱防止支援処理を停止するタイミングを変更する。すなわち、操舵トルクの大きさがトルク閾値以上である場合には、ドライバが意図的に車線変更を行うと推定し、ＬＫＡ及びＬＤＷ等の車線逸脱防止支援処理を停止するタイミングを早める。また、操舵トルクの大きさがトルク閾値未満である場合には、ドライバが意図的に車線変更を行わないと判断し、ＬＫＡ及びＬＤＷ等の車線逸脱防止支援処理を停止するタイミングを遅らせる。これによって、ドライバの煩わしさの低減と、利便性及び安全性を両立することができる。

なお、上述した説明では、操舵トルクの大きさに応じて、ドライバが意図的に車線変更を行うか否かを推定していたが、アクセル操作によりドライバの車線変更意図を推定してもよい。例えば、先行車両に対して追い越しをかける場合は、ハンドル操作に加えて、アクセル操作を行うことが多い。したがって、車線逸脱防止支援ＥＣＵ１００は、アクセル操作の大きさに応じて、車線逸脱防止支援処理を停止するタイミングを変更することも可能である。

（第２の実施形態）
第２の実施形態に係る車線逸脱防止支援ＥＣＵ１００は、第１の実施形態と比較して、操舵トルクの大きさに応じて、車線逸脱防止支援処理を停止する閾値の大きさを変更する。図４は、本発明の第２の実施形態に係る閾値の変化を説明する図である。図４に一例として示すように、車線逸脱防止支援ＥＣＵ１００は、操舵トルクの大きさがＴ１未満では閾値をｔｈ１に固定する。また、操舵トルクの大きさがＴ１以上かつＴ２未満の間、閾値の大きさをｔｈ１からｔｈ２まで小さくする。操舵トルクの大きさがＴ２以上では閾値をｔｈ２に固定する。ただし、Ｔ１＜Ｔ２であり、ｔｈ１＞ｔｈ２である。また、操舵トルクの向きが逆方向の場合も、同様である。

以上のように、本発明の第２の実施形態に係る車線逸脱防止支援ＥＣＵ１００によれば、第１の実施形態と同様に、操舵トルクの大きさに応じて、車線逸脱防止支援処理を停止するタイミングを変更することができると共に、より柔軟な停止タイミングの制御が可能になる。

本発明に係る車線逸脱防止支援装置は、車線維持制御が可能である車両等に用いることができる。

１０ 車線逸脱防止支援装置
１００ 車線逸脱防止支援ＥＣＵ
２０１ 車速検出部
２０２ 操舵トルク検出部
２０３ 白線認識部
２０４ ブレーキＳＷ
２０５ ウィンカＳＷ
２０６ メインＳＷ
２０７ 操舵トルク印加部
２０８ 警報ブザー
２０９ メータ

Claims (7)

1. 車両の操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、
   前記車両が車線を走行するように支援する車線逸脱防止支援手段と、
   前記車両の中心と前記車線の中心との横ずれ量から該横ずれ量が所定閾値以上である場合に、前記車線逸脱防止支援手段を停止させる停止手段とを備える車両の制御装置において、
   前記車線逸脱防止支援手段は、前記操舵トルクの大きさに応じて前記車線逸脱防止支援手段の停止タイミングを変更する、車両の制御装置。
2. 前記車線逸脱防止支援手段は、前記操舵トルクの大きさが所定値未満の場合、前記操舵トルクの大きさが所定値以上の場合に比べて、前記停止タイミングを遅らせる、請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記操舵トルクの大きさが所定値未満の場合の前記停止タイミングでは、前記車両の中心が前記車線外に位置している、請求項１に記載の車両の制御装置。
4. 前記操舵トルクの大きさが所定値以上の場合の前記停止タイミングでは、前記車両の中心が前記車線内に位置している、請求項１に記載の車両の制御装置。
5. 前記車線逸脱防止支援手段は、アクセル操作の大きさに応じて前記停止タイミングを変更する、請求項１に記載の車両の制御装置。
6. 前記車線逸脱防止支援手段は、前記操舵トルクの大きさが大きな値であるほど前記停止タイミングが早くなるように、前記閾値を変更する、請求項１に記載の車両の制御装置。
7. 前記車線逸脱防止支援手段が、前記操舵トルクの大きさに応じて前記車線逸脱防止支援手段の停止タイミングを変更することで、該停止タイミングでの前記車線の幅方向の前記車両の位置が変更される、請求項１に記載の車両の制御装置。

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