JP6314961B2

JP6314961B2 - 車線維持制御装置

Info

Publication number: JP6314961B2
Application number: JP2015221783A
Authority: JP
Inventors: 和典礒本; 周作遠部; 剛有永
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2015-11-12
Filing date: 2015-11-12
Publication date: 2018-04-25
Anticipated expiration: 2035-11-12
Also published as: DE112016003793T5; WO2017082290A1; CN108352117B; CN108352117A; JP2017091285A; US20180273089A1; US10814908B2

Description

本発明は、車線維持制御装置に関するものである。

車両、特に自動車にあっては、走行中での車線維持を支援するため、つまり車線逸脱を防止するために、車線を逸脱する方向とは反対方向（つまり車線中央位置に向かう方向）へ操舵を行うための車線維持用アシストトルクを付与するようにしたものが増加する傾向にある。この車線維持用アシストトルクを付与された方向への操舵力が軽くなるので、運転者は自然と、車線中央位置に戻るように促されることになる。勿論、車線維持用アシストトルクの大きさは、運転者が積極的に車線変更する際等に行う操舵の妨げとならないように、運転者が打ち勝てる範囲の大きさに限定されることになる。

このような車線維持制御においては、通常は、カメラ等により自車両が走行している走行車線の車線幅を検出して、この検出された車線幅の中間位置を結んだ走行ラインに沿って自車両が走行するように誘導目標点を設定することにより行われる。

また、車線維持制御中に、自車両が走行している走行車線の前方が分岐（例えば二股に分岐）している場合がある。この場合、分岐部分では車線幅検出手段により検出される車線幅が徐々に増大することになる。このような車線幅が徐々に増大しているときは、分岐部分であって、ウインカ操作していない限りどの道路を走行したいのかが不明ということで、車線維持制御を中断することが提案されている（特許文献１参照）。また、特許文献２には、車線を逸脱しそうなときに警報を行うものにおいて、前方に分岐路が存在するときは、ウインカ（方向指示器）の操作状態に基づいて、逸脱警報の対象となる仮想車線を推定するものが開示されている。

特開２０１５−１１５０４０号公報特開２０１１−２３３１５１号公報

ところで、特許文献１に記載のものでは、前方に分岐路が存在する場合に、車線幅が徐々に拡大するということで車線維持制御を中止することになるが、このことは車線維持制御を実行する機会の低減となり、好ましくないものである。

本発明は、以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、前方に分岐路が存在する場合に、車線維持制御を実行する機会をより増大できるようにした車線維持制御装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明にあっては、次のような第１の解決方法を採択している。すなわち、請求項１に記載のように、
自車両が現在走行している走行車線上に設定される誘導目標点に向けて自車両を誘導する車線維持制御を行うようにした車線維持制御装置であって、
運転者によるウインカ操作を検出するウインカ操作検出手段と、
自車両の前方の分岐路を検出する分岐路検出手段と、
前記分岐路検出手段で前方の分岐路が検出され、かつ前記ウインカ操作検出手段によって該前方の分岐路へ向かう方向へのウインカ操作が検出されたときは、該前方の分岐路に向けて走行するように車線維持制御を継続して続行する制御続行手段と、
を備え、
前記前方の分岐路が、自車両に対して対向車線を跨ぐように存在するときは、前記制御続行手段に優先して、車線維持制御を継続して続行することを禁止する禁止手段をさらに備えている、
ようにしてある。

上記解決手法によれば、前方に存在する分岐道路に向かう方向へのウインカ操作が検出されたときは、車線維持制御を継続して続行するので、車線維持制御を行う機会を増大させることができる。

また、前記前方の分岐路が、自車両に対して対向車線を跨ぐように存在するときは、前記制御続行手段に優先して、車線維持制御を継続して続行することを禁止する禁止手段をさらに備えていることから、対向車線を跨ぐようなときは車線維持制御の継続した続行を禁止するので、安全確保の上で好ましいものとなる。

上記第１の解決手法を前提とする好ましい態様は次のとおりである。すなわち、
前記制御続行手段は、前記ウインカ操作検出手段によって左折方向へのウインカ操作が検出されたときは、車線幅の左端側位置に基づいて車線維持制御を行う、ようにしてある（請求項２対応）。この場合、曲がる方向に対応した好ましい車線維持制御とすることができる。

前記制御続行手段は、前記ウインカ操作検出手段によって右折方向への操作が検出されたときは、車線幅の右端側位置に基づいて車線維持制御を行う、ようにしてある（請求項３対応）。この場合、曲がる方向に対応した好ましい車線維持制御とすることができる。

前記目的を達成するため、本発明にあっては、次のような第２の解決方法を採択している。すなわち、請求項４に記載のように、
自車両が現在走行している走行車線上に設定される誘導目標点に向けて自車両を誘導する車線維持制御を行うようにした車線維持制御装置であって、
運転者によるウインカ操作を検出するウインカ操作検出手段と、
自車両の前方の分岐路を検出する分岐路検出手段と、
前記分岐路検出手段で前方の分岐路が検出され、かつ前記ウインカ操作検出手段によって該前方の分岐路へ向かう方向へのウインカ操作が検出されたときは、該前方の分岐路に向けて走行するように車線維持制御を継続して続行する制御続行手段と、
を備え、
自車両の車線変更を検出する車線変更検出手段をさらに備え、
前記ウインカ操作検出手段によってウインカ操作が検出されたときに、前記車線変更検出手段によって車線変更が検出されたときは、前記制御続行手段に優先して、車線維持制御を継続して続行することを禁止する禁止手段をさらに備えている、
ようにしてある。上記第２の解決手法によれば、前方に存在する分岐道路に向かう方向へのウインカ操作が検出されたときは、車線維持制御を継続して続行するので、車線維持制御を行う機会を増大させることができる。また、単なる車線変更のときは、車線維持制御の継続した続行を禁止するので、運転者の車線変更の意図に反した車線維持制御を行ってしまう事態を防止する上で好ましいものとなる。

前記目的を達成するため、本発明にあっては、次のような第３の解決方法を採択している。すなわち、請求項５に記載のように、
自車両が現在走行している走行車線上に設定される誘導目標点に向けて自車両を誘導する車線維持制御を行うようにした車線維持制御装置であって、
運転者によるウインカ操作を検出するウインカ操作検出手段と、
自車両の前方の分岐路を検出する分岐路検出手段と、
前記分岐路検出手段で前方の分岐路が検出され、かつ前記ウインカ操作検出手段によって該前方の分岐路へ向かう方向へのウインカ操作が検出されたときは、該前方の分岐路に向けて走行するように車線維持制御を継続して続行する制御続行手段と、
を備え、
前記制御続行手段は、前記ウインカ操作検出手段によって前記前方の分岐路へ向かう方向へのウインカ操作が検出されたときは、自車両が現在走行している車線のうち該ウインカ操作された方向の端部に向けて自車両を寄せるように車線維持制御を行う、
ようにしてある。上記第３の解決手法によれば、前方に存在する分岐道路に向かう方向へのウインカ操作が検出されたときは、車線維持制御を継続して続行するので、車線維持制御を行う機会を増大させることができる。また、あらかじめ曲がり方向への幅寄せを行うことにより、進路変更をスムーズに行うことができ、また後続車両に対して自車両が曲がることを認識させる上でも好ましいものとなる。

上記第３の解決手法を前提とした好ましい態様は次のとおりである。すなわち、
自車両の後側方の障害物を検出する障害物検出手段をさらに備え、
前記制御続行手段は、前記障害物検出手段によって前記ウインカ操作された方向の後側方に障害物が存在しないことが確認されたことを条件として、自車両が現在走行している車線のうち該ウインカ操作された方向の端部に向けて自車両を寄せるように車線維持制御を行う、
ようにしてある（請求項６対応）。この場合、後側方の障害物（特に２輪車）を考慮した幅寄せとすることができる。

本発明によれば、車線維持制御を実行する機会を増大させることができる。

本発明の制御系の一例をブロック図的に示す図。本発明による車線維持制御の概略を説明するための図。本発明による車線維持制御の概略を説明するための図。本発明による車線維持制御の一例を示すフローチャート。

図１は、車線維持制御装置を備えた車両（例えば自動車）の制御系をブロック構成図で示す。図示されるように、制御系は、マイクロコンピュータを利用して構成されたコントローラ（制御ユニット）Ｕを備えている。コントローラＵには、車速センサ１、ヨーレートセンサ２、操舵角センサ３、車両前方を撮像するカメラ４、ウインカスイッチ５、地図データ（ナビゲーション装置）６、左右の後側方の障害物を検出するレーダ７からの信号が入力される。また、コントローラＵは、車線維持制御の際に、電動式のパワーステアリング装置１１を制御する。カメラ４により、車両が走行している車線の両側境界である白線（レーンマーカー）あるいは路肩の検出が行われる。

図２は、自車両としての車両Ｖが、道路２０を走行している状況が示されるが、実施形態では、左側通行であることを前提としている。道路２０は、片側１車線式とされて、車両Ｖが走行している車線が符号２１で示され、対向車線が符号２２で示される。車線２１と２２との中央境界線が符号２３で示される。車線２１は、一方の白線としての中央境界線２３と他方の白線２１ａ（白線を単に１本の線で示す場合もある−以下同じ）とによって規定されている。また、車線２２が、一方の白線としての中央境界線２３と他方の白線２２ａとによって規定されている。

道路２０は、車両Ｖの前方においてまっすぐに伸びている。この道路２０には車両Ｖの前方において、車線２１から左方向にカーブするようにして分岐道路３０が分岐されている。分岐道路３０は、片側２車線式とされて、左側の車線３１と右側の車線３２とを有し、その中央境界線が符号３３で示される。車線３１は、中央境界線３３と白線３１ａとによって規定されている。車線３２は、中央境界線３３と白線３２ａによって規定されている。

車両Ｖのカメラは、分岐道路３０の手前では、車線２１の幅を中央境界線２３と白線２１ａとの間の間隔として把握しており、この車線幅の中間位置を誘導目標点として車線維持制御を行うことになる。なお、車線維持制御については、例えば上記特許文献１や、本出願人による出願である特願２０１４−１３３８１２、特願２０１５−０２３９６９等に開示された従来技術の手法を利用することができる。

図２においては、車両Ｖは、分岐道路３０の若干手前位置にある。そして、車両Ｖは、分岐道路３０に移行すべく、左折方向へのウインカ操作が行われており、点滅するウインカが符号ＷＬで示される。

分岐道路３０との合流部位では、車線幅が徐々に増大することになるが、特許文献１に記載のものでは、車線維持制御は中止（中断）されていた。本発明では、車線幅が徐々に拡大しても、分岐道路３０に向かう方向へのウインカ操作がされていることを条件として、車線維持制御を継続して続行するようにしてある（車線維持制御の実行機会の増大）。

一方、図３は、道路２０に対して、右方向にカーブするようにして分岐道路４０が分岐されている。この分岐道路４０は、右側車線２２から分岐されたものとなっている。分岐道路４０は、片側２車線式とされて、左側の車線４１と右側の車線４２とを有し、その中央境界線が符号４３で示される。車線４１は、中央境界線４３と白線４１ａとによって規定されている。車線４２は、中央境界線４３と白線４２ａによって規定されている。

図３において、車両Ｖは、分岐道路４０に移行すべく、右折方向へのウインカ操作が行われており、点滅するウインカが符号ＷＲで示される。図３の場合では、左側の車線２１を走行している自車両Ｖが、分岐道路４０に移行しようとする際には、対向車線となる車線２２を跨ぐ格好となる。車線２２を跨ぐことは、対向車両の危険性が高いため、車線維持制御を継続して続行することなく、車線維持制御を中止（一時的な中断）するようにしてある。そして、車両Ｖが、運転者自身によるハンドル操作によって分岐道路４０に移行した後に、車線維持制御が再開されることになる。

次に、本発明による車線維持制御の具体例について、図４に示すフローチャートを参照しつつ説明する。なお、以下の説明でＱはステップを示す。まず、Ｑ１において、図示を略すＬＡＳスイッチ（車線維持制御を実行するか否かのマニュアル操作されるスイッチ）がオンであるか否かが判別される。このＱ１の判別でＮＯのときは、車線維持制御が実行されないときなので、そのままリターンされる。

Ｑ１の判別でＹＥＳのときは、Ｑ２において、各種センサ類１〜７からの信号が読み込まれる。この後、Ｑ３において、車線に基づいて目標走行ラインが決定される。この目標走行ラインは、図２の場合は、車両Ｖが、中央境界線２３と白線２１ａとの中間位置（丁度中間位置の他、その付近となるやや中央境界線２３寄りあるいは白線２１ａ寄りを含む）を誘導目標点として、この誘導目標点を結んだラインとなる。Ｑ３の後、Ｑ４では、目標走行ラインに沿って走行するように決定された操舵アシストトルクが付与されて、車線維持が行われる。

Ｑ４の後、Ｑ５において、ウインカ操作されたか否かが判別される。このＱ５の判別でＮＯのときは、そのままリターンされる（車線維持制御の続行）。Ｑ５の判別でＹＥＳのときは、Ｑ６において、地図データから、前方に分岐路が存在するか否かが判別される。このＱ６の判別でＹＥＳのときは、Ｑ７において、前方の分岐路が、対向車線を跨がない存在であるか否かが判別される（例えば地図データに基づく判断）。なお、分岐道路の有無の検出は、カメラ４を利用して行うこともできる（カメラ４によって、車線幅が徐々に拡大していることが確認されたときに、分岐道路が存在していると判断することもできる）。

上記Ｑ７の判別でＹＥＳのときは、Ｑ８において、ウインカ方向の車線（図２の場合、白線２１ａ、３１ａ）に基づいて目標走行ライン（誘導目標点）が決定される。すなわち、白線２１ａ、３１ａを車線幅の左側端と認識した車線維持制御が行われる。この場合、左側の白線２１ａ、３１ａを車線幅の左側端とする車線幅は、車線３１に移行する前は、車線２１の車線幅とし、車線３１に移行した後は、中央境界線３３と白線３１ａとの間の間隔を車線幅とすればよい。この後、Ｑ９において、Ｑ８で決定された走行ラインとなるように車線維持制御が継続して続行される。Ｑ８、Ｑ９を経由する車線維持制御においては、車線２１から車線３１へと移行するものとなる。

前記Ｑ６の判別でＮＯのときは、Ｑ１０において、車線維持制御が中止される（車線変更と判断される）。また、前記Ｑ７の判別でＮＯのときも、Ｑ１０に移行されて、車線維持制御が中止される。このＱ７からＱ１０へ移行するときは、図３に示すように、対向車線２２を跨ぐときの制御に該当する。

ここで、図２に示すように、現在走行している車線２１から分岐道路３０の車線３１へと移行する際の車線維持制御は、次のようにして行うことができる。まず、車線３１へ移行する前に、あらかじめ車両Ｖを、車線２１の左端側に寄るように車線維持制御を行う（誘導目標点を車線２１の中央位置よりも左端側に設定する）。これにより、車線３１へ設けての移行がスムーズに行われ、また左折方向へ進路変更するということが後続車両に対してもより明確に示すことができる。

車両Ｖを車線２１の左端側に寄せるという幅寄せための車線維持制御を行う場合に、幅寄せ方向となる左側の後側方に障害物（特に２輪車）が存在しないことを条件として行うことができる（レーダ７によって左側の後側方の障害物の有無を検出）。

ここで、車両Ｖの前方に分岐道路３０が存在し、かつ車両Ｖが左折方向のウインカ操作されたときでも、車線変更のときは、車線維持制御を禁止するのが好ましい。すなわち、例えば地図データやカメラ４によって、現在走行している車線２１のさらに左側に並設して走行車線を有する場合は、車線変更であるとして、車線維持制御が禁止される（現在走行している車線２１の他の車線との位置関係によって、車線変更であるのか左折であるのかを区別することができる）。

なお、実施形態では、左側通行の場合を例にして説明したが、右側通行のときも同様である。右側通行の場合、図２では車両Ｖは車線２２を走行しており、分岐道路３０は対向車線２１を跨ぐことになるので、この場合は、車線維持制御を継続して続行することが禁止される。一方、図３の場合は、車両Ｖは、車線２２を走行しており、分岐道路４０への移行は、対向車線２１を跨がないので、右折方向へのウインカ操作されていることを条件として、車線維持制御が継続して続行される。

以上、実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲において適宜の変更が可能である。車線幅の規定は、白線（あるいはこれに対応した点線）を利用する他、路肩を利用した規定とすることもできる。右折の際に車線維持制御を続行するときは、右側の白線を基準として（右側の白線を車線幅の右側端として認識して）車線維持制御を行うようにすることができる。前方に分岐道路が存在し、かつ分岐道路に向かう方向へのウインカ操作されたときの車線維持制御の継続した続行を、当該ウインカ操作方向へ運転者によりハンドル操作がされたことが検出（操舵角センサ３による検出）されたことを条件として行うようにすることもできる（ウインカ操作方向への走行を運転者が意図していることをより明確に認識した上で、車線維持制御を続行する）。フローチャートに示す各ステップあるいはステップ群は、コントローラＵの有する機能を示すものであるので、この機能を示す名称に手段の文字を付して、コントローラＵの有する構成要件として把握することができる。として本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。

本発明は、車両の車線維持制御を実行する機会をより十分に確保することができる。

Ｕ：コントローラ
１：車速センサ
２：ヨーレートセンサ
３：操舵角センサ
４：カメラ
５：ウインカスイッチ
６：地図データ（ナビゲーション装置）
７：レーダ（後側方の障害物検出用）
Ｖ：車両
２０：道路
２１：車線
２１ａ：白線
２２：車線
２２ａ：白線
２３：中央境界線
３０：分岐道路（対向車線を跨がない分岐道路）
３１：車線
３２：車線
３３：中央境界線
３１ａ：白線
３２ａ：白線
４０：分岐道路（対向車線を跨ぐ分岐道路）
４１：車線
４１ａ：白線
４２：車線
４２ａ：白線
４３：中央境界線

Claims

自車両が現在走行している走行車線上に設定される誘導目標点に向けて自車両を誘導する車線維持制御を行うようにした車線維持制御装置であって、
運転者によるウインカ操作を検出するウインカ操作検出手段と、
自車両の前方の分岐路を検出する分岐路検出手段と、
前記分岐路検出手段で前方の分岐路が検出され、かつ前記ウインカ操作検出手段によって該前方の分岐路へ向かう方向へのウインカ操作が検出されたときは、該前方の分岐路に向けて走行するように車線維持制御を継続して続行する制御続行手段と、
を備え、
前記前方の分岐路が、自車両に対して対向車線を跨ぐように存在するときは、前記制御続行手段に優先して、車線維持制御を継続して続行することを禁止する禁止手段をさらに備えている、
ことを特徴とする車線維持制御装置。
請求項１において、
前記制御続行手段は、前記ウインカ操作検出手段によって左折方向へのウインカ操作が検出されたときは、車線幅の左端側位置に基づいて車線維持制御を行う、ことを特徴とする車線維持制御装置。
請求項１または請求項２において、
前記制御続行手段は、前記ウインカ操作検出手段によって右折方向への操作が検出されたときは、車線幅の右端側位置に基づいて車線維持制御を行う、ことを特徴とする車線維持制御装置。
自車両が現在走行している走行車線上に設定される誘導目標点に向けて自車両を誘導する車線維持制御を行うようにした車線維持制御装置であって、
運転者によるウインカ操作を検出するウインカ操作検出手段と、
自車両の前方の分岐路を検出する分岐路検出手段と、
前記分岐路検出手段で前方の分岐路が検出され、かつ前記ウインカ操作検出手段によって該前方の分岐路へ向かう方向へのウインカ操作が検出されたときは、該前方の分岐路に向けて走行するように車線維持制御を継続して続行する制御続行手段と、
を備え、
自車両の車線変更を検出する車線変更検出手段をさらに備え、
前記ウインカ操作検出手段によってウインカ操作が検出されたときに、前記車線変更検出手段によって車線変更が検出されたときは、前記制御続行手段に優先して、車線維持制御を継続して続行することを禁止する禁止手段をさらに備えている、
ことを特徴とする車線維持制御装置。
自車両が現在走行している走行車線上に設定される誘導目標点に向けて自車両を誘導する車線維持制御を行うようにした車線維持制御装置であって、
運転者によるウインカ操作を検出するウインカ操作検出手段と、
自車両の前方の分岐路を検出する分岐路検出手段と、
前記分岐路検出手段で前方の分岐路が検出され、かつ前記ウインカ操作検出手段によって該前方の分岐路へ向かう方向へのウインカ操作が検出されたときは、該前方の分岐路に向けて走行するように車線維持制御を継続して続行する制御続行手段と、
を備え、
前記制御続行手段は、前記ウインカ操作検出手段によって前記前方の分岐路へ向かう方向へのウインカ操作が検出されたときは、自車両が現在走行している車線のうち該ウインカ操作された方向の端部に向けて自車両を寄せるように車線維持制御を行う、ことを特徴とする車線維持制御装置。
請求項５において、
自車両の後側方の障害物を検出する障害物検出手段をさらに備え、
前記制御続行手段は、前記障害物検出手段によって前記ウインカ操作された方向の後側方に障害物が存在しないことが確認されたことを条件として、自車両が現在走行している車線のうち該ウインカ操作された方向の端部に向けて自車両を寄せるように車線維持制御を行う、
ことを特徴とする車線維持制御装置。