JP6477617B2 - 車線逸脱防止装置 - Google Patents

Description

本発明は、車線逸脱防止装置に関する。

従来の車線逸脱防止装置に関する技術として、特許文献１に記載された装置が知られている。特許文献１に記載された装置では、車両が走行車線から逸脱しそうになることを判断した場合に、制駆動力制御コントローラにより、当該逸脱を回避する方向にヨーモーメントを発生するように車両の各車輪の制動力を制御する。

特開２００６−２８２１６８号公報

上記車線逸脱防止装置では、ＲＡＭ（RandomAccess Memory）固着等に起因して、車両が走行車線から逸脱する方向に車両が回頭されるといった誤作動を起こす可能性がある。また上記車線逸脱防止装置では、その演算負荷を抑えるために、簡易なロジックの制御系が望まれている。

そこで、本発明は、簡易なロジックでフェールセーフ機能を持たせ、誤作動を抑制することが可能な車線逸脱防止装置を提供することを目的とする。

本発明に係る車線逸脱防止装置は、車両の外部センサ及び内部センサの検出結果に基づいて、車両の走行状態を認識する走行状態認識部と、車両の外部センサの検出結果に基づいて、車両が走行する走行車線の白線を認識する白線認識部と、走行状態及び白線に基づいて、車両が走行車線から逸脱するか否かを判定する逸脱判定部と、逸脱判定部で車両が走行車線から逸脱すると判定した場合、走行状態及び白線に基づき目標軌跡を算出し、当該目標軌跡に沿って車両を走行させるヨーモーメントである目標ヨーモーメントを算出するヨーモーメント算出部と、車両と白線との間の距離に基づいて、車幅方向において車両が走行車線の中央に近づく方向である逸脱回避方向が左方向であるか右方向であるかを判別する方向判別部と、車幅方向において目標ヨーモーメントにより車両を回頭する方向が、逸脱回避方向と一致するか否かを判定する方向整合判定部と、目標ヨーモーメント及び方向整合判定部の判定結果に基づいて、車両の左右輪の制動力を制御する制動力制御部と、を備え、制動力制御部は、方向整合判定部で一致すると判定した場合、目標ヨーモーメントが発生するように車両の左右輪の制動力に差を与える制動力制御を実行し、方向整合判定部で一致すると判定しない場合、当該制動力制御を実行しない。

この車線逸脱防止装置では、車両と白線との間の距離に基づき逸脱回避方向を判別しており、逸脱回避方向を簡易なロジックで判別できる。そして、目標ヨーモーメントにより車両を回頭する方向が逸脱回避方向と一致する場合、目標ヨーモーメントは正しいとして制動力制御を実行する一方、一致しない場合には、目標ヨーモーメントには誤りがあるとして、当該制動力制御を実行しない。したがって、車線逸脱防止装置によれば、簡易なロジックでフェールセーフ機能を持たせ、誤作動を抑制することが可能となる。

本発明によれば、簡易なロジックでフェールセーフ機能を持たせ、誤作動を抑制することが可能な車線逸脱防止装置を提供することが可能となる。

実施形態に係る車線逸脱防止装置の構成を示すブロック図である。 実施形態に係る車線逸脱防止装置の構成を示す他のブロック図である。 実施形態に係る車線逸脱防止装置の逸脱防止処理を示すフローチャートである。 実施形態に係る車線逸脱防止装置の方向判別処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を用い、重複する説明は省略する。

図１及び図２は、実施形態に係る車線逸脱防止装置１００の構成を示すブロック図である。図１及び図２に示されるように、車線逸脱防止装置１００は、自動車等の車両１に搭載されている。車線逸脱防止装置１００は、外部センサ２、内部センサ３、逸脱防止ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０、ブレーキＥＣＵ２０、及び、ブレーキアクチュエータ４を備えている。

外部センサ２は、車両１の外部状況を検出する検出機器である。外部センサ２は、カメラ、レーダー（Radar）、及びライダー（LIDAR：LaserImaging Detection and Ranging）のうち少なくとも一つを含む。

カメラは、車両１の外部状況を撮像する撮像装置である。カメラは、単眼カメラであってもよく、ステレオカメラであってもよい。ステレオカメラは、両眼視差を再現するように配置された２つの撮像部を有している。レーダーは、電波（例えばミリ波）を利用して車両１の周囲の外部状況を検出する。ライダーは、光を利用して車両１の周囲の外部状況を検出する。カメラ、ライダー及びレーダーは、必ずしも重複して備える必要はない。外部センサ２は、検出した情報を逸脱防止ＥＣＵ１０へ送信する。

内部センサ３は、車速センサ、加速度センサ、及びヨーレートセンサのうち少なくとも一つを含む。車速センサは、車両１の速度を検出する検出器である。車速センサとしては、車輪の回転速度を検出する車輪速センサを用いることができる。加速度センサは、車両１の加速度を検出する検出器である。加速度センサは、車両１の前後方向の加速度を検出する前後加速度センサと、車両１の横加速度を検出する横加速度センサとを含んでいる。ヨーレートセンサは、車両１の重心の鉛直軸周りのヨーレート（ヨー角速度）を検出する検出器である。ヨーレートセンサとしては、ジャイロセンサを用いることができる。

内部センサ３は、ステアリングセンサ、アクセルセンサ、ブレーキセンサ及びウィンカセンサのうち少なくとも一つを含む。ステアリングセンサは、運転者のステアリング操作を検出する。アクセルセンサは、運転者のアクセル操作を検出する。ブレーキセンサは、運転者のブレーキ操作を検出する。ウィンカセンサは、運転者のウィンカ（方向指示灯）の操作を検出する。ステアリングセンサ、アクセルセンサ、ブレーキセンサ及びウィンカセンサのそれぞれとしては、特に限定されず、公知の種々のセンサを用いることができる。ステアリングセンサ、アクセルセンサ、ブレーキセンサ及びウィンカセンサは、必ずしも重複して備える必要はない。内部センサ３は、検出した情報を逸脱防止ＥＣＵ１０へ送信する。

逸脱防止ＥＣＵ１０及びブレーキＥＣＵ２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read OnlyMemory）、ＲＡＭ等を有する電子制御ユニットである。逸脱防止ＥＣＵ１０及びブレーキＥＣＵ２０は、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＲＡＭにロードし、ＣＰＵで実行することで、各種の制御を実行する。逸脱防止ＥＣＵ１０及びブレーキＥＣＵ２０は、複数の電子制御ユニットから構成されていてもよい。

逸脱防止ＥＣＵ１０は、車両１が走行車線から逸脱することを防止するための各種の演算を実行する。逸脱防止ＥＣＵ１０は、白線認識部１１、走行状態認識部１２、逸脱判定部１３、警報判定部１４、ヨーモーメント算出部１５、方向判別部１６及び方向整合判定部１７を含む。

白線認識部１１は、外部センサ２の検出結果に基づいて、走行車線の白線を認識する。走行車線は、車両１が走行する車線である。白線は、区画線であって、道路の路面に描かれた道路鋲、ペイント又は石等による線である。白線は、車線境界線、車両通行帯境界線及び中央線の少なくとも何れかである。白線は、走行車線の左側に位置する左側白線と、走行車線の右側に位置する右側白線とのうちの少なくとも何れかを含む。以下において、左側白線及び／又は右側白線を、単に白線と称する。

白線認識部１１は、具体的には、カメラの撮像画像に基づいて、公知の画像処理手法により白線を認識する。白線認識部１１は、レーダー又はライダーが路面に対する電波の反射を検出している場合、レーダー又はライダーの障害物情報に基づいて、公知手法により白線を認識してもよい。白線認識部１１は、白線の認識結果である白線認識結果を、逸脱判定部１３及びヨーモーメント算出部１５へ出力する。また、白線認識部１１は、白線認識結果を、逸脱防止ＥＣＵ１０のデータベースに記憶する。白線認識結果は、白線の位置及び白線の幅等の白線情報を含む。

走行状態認識部１２は、外部センサ２及び内部センサ３の検出結果に基づいて、車両１の走行状態を認識する。具体的には、走行状態認識部１２は、車速センサの検出結果に基づいて、車両１の車速を認識する。走行状態認識部１２は、加速度センサの検出結果に基づいて、車両１の横加速度を認識する。走行状態認識部１２は、ステアリングセンサの検出結果に基づいて、車両１の操舵角を認識する。走行状態認識部１２は、当該操舵角と車両１のホイールベース等の車体情報とに基づいて、車両１の旋回半径を認識する。走行状態認識部１２は、ヨーレートセンサの検出結果に基づいて、車両１のヨーレートを認識する。

走行状態認識部１２は、カメラの撮像画像に基づいて、車両１の横位置を認識する。横位置は、車幅方向における車両１の位置である。車幅方向は、走行車線の延在方向に直交した方向（横方向）である。車両１の位置は、例えば車両１の重心位置である。走行状態認識部１２は、カメラの撮像画像に基づいて、車両１の横速度を認識する。横速度は、車幅方向における車両１の速度である。横速度は、横位置の単位時間当たりの変化量として取得してもよい。走行状態認識部１２は、ウィンカセンサの検出結果に基づいて、車両１のウィンカ操作を認識する。走行状態認識部１２は、車両１の走行状態の認識結果を、逸脱判定部１３、ヨーモーメント算出部１５及び方向判別部１６へ出力する。

逸脱判定部１３は、白線認識部１１で認識した白線と走行状態認識部１２で認識した走行状態とに基づいて、車両１が走行車線から逸脱するか否かを判定する。以下、車両１が走行車線から逸脱することを、単に「車線逸脱」とも称する。逸脱判定部１３は、一例として、白線の位置、車両１の車速、ヨーレート、横位置及び横速度のうちの少なくとも何れかに基づいて、車両１が車線逸脱するまでの時間である逸脱予測時間を推定する。逸脱判定部１３は、推定した逸脱予測時間が設定時間以内になった場合に、車両１が車線逸脱すると判定する。

具体的には、逸脱判定部１３は、左側白線の位置及び右側白線の位置から、車線幅Ｌｗを算出する。逸脱判定部１３は、車線幅Ｌｗと車両１の横位置Ｘと横速度Ｖｘとから、下式に従って逸脱予測時間Ｔを算出する。ここでの横位置は、走行車線の車幅方向中央を０とする位置である。車線幅Ｌｗは、車両１にナビゲーションシステムが搭載されている場合、ナビゲーションシステムの地図情報に基づき算出することもできる。車線幅Ｌｗは、車両１に通信装置が搭載されている場合、車車間通信や路車間通信による通信情報に基づき算出することもできる。
逸脱予測時間Ｔ＝（Ｌｗ／２−Ｘ）／Ｖｘ

そして、逸脱判定部１３は、算出した逸脱予測時間Ｔが設定時間以下になった場合に、車両１が車線逸脱すると判定する。設定時間は、予め設定されて逸脱防止ＥＣＵ１０に記憶されていてもよい。設定時間は、一定値であってもよいし、車両１の車速、ヨーレート、操舵角に応じて変動する変動値であってもよい。

逸脱判定部１３は、車両１のウィンカ操作が行われている場合、意識的な車線変更であるとして、車両１が車線逸脱していると判定しない。逸脱判定部１３は、車両１の操舵角及びその変化量が一定以上であれば、意識的な車線変更であるとして、車両１が車線逸脱していると判定しない。逸脱判定部１３は、白線及び車両１の操舵角に基づいて、白線に対する車両１の角度である逸脱角度を算出し、その逸脱角度が予め設定された基準逸脱角よりも大きい場合、意識的な車線変更であるとして、車両１が車線逸脱していると判定しない。つまり、逸脱判定部１３は、車両１の走行状態に基づき車両１が走行車線に沿って直進するか否かの直進判定を行い、直進しないと判定した場合には、意識的な車線変更であるとして車両１が車線逸脱していると判定しない。

なお、逸脱判定部１３による逸脱判定は、現在において車両１が車線逸脱しているか否か（車線逸脱したか否か）を判定することではなく、近い将来に車両１が車線逸脱するか否か（車線逸脱の可能性が高いか否か）を判定することである。逸脱判定部１３による逸脱判定には、他の種々の公知手法を用いることができる。

警報判定部１４は、車線逸脱の警報を行うか否かを判定する警報判定を行う。警報判定部１４は、警報を行うと判定した場合、ＨＭＩ５から警報を出力させる。例えば警報判定部１４は、逸脱判定部１３で算出した逸脱予測時間Ｔが警報実行閾値以下となった場合、ＨＭＩ５に対して警報を実行させる制御信号を出力する。警報実行閾値は、予め設定されて逸脱防止ＥＣＵ１０に記憶されていてもよい。警報実行閾値は、一定値であってもよいし、車両１の車速、ヨーレート、操舵角に応じて変動する変動値であってもよい。ＨＭＩ５は、車両１の乗員（運転者を含む）との間で情報の出力及び入力を行うインターフェイスである。ＨＭＩ５は、画像情報を表示するためのディスプレイパネル及び音声出力のためのスピーカ等を備えている。ＨＭＩ５は、警報判定部１４からの制御信号の入力に応じて、ブザー音及び表示指示を警報として出力する。

なお、警報判定部１４は、力及び振動等の触覚的刺激（ハプティック）を運転者へ付与する刺激付与装置に対して警報を実行させる制御信号を出力してもよい。刺激付与装置は、警報判定部１４からの制御信号の入力に応じて、触覚的刺激を警報として運転者へ付与する。

ヨーモーメント算出部１５は、逸脱判定部１３で車両１が走行車線から逸脱すると判定した場合に、走行状態及び白線に基づき目標軌跡を算出し、当該目標軌跡に沿って車両１を走行させるヨーモーメントである目標ヨーモーメントを算出する。ヨーモーメント算出部１５は、算出した目標ヨーモーメントを、方向整合判定部１７及び車載ネットワークＮへ出力する。車載ネットワークＮは、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）である。

一例として、ヨーモーメント算出部１５は、横速度及び／又は横加速度が一定以下となる制約下において走行車線に沿って車両１を走行させる（つまり、走行車線に沿って無理なく車両１を走行させる）ヨー角θの積分値から、目標軌跡ＯＴを算出する。例えばヨーモーメント算出部１５は、下式に従って目標軌跡ＯＴを算出する。走行車線の情報は、カメラの撮像画像、及び、認識した白線の少なくとも何れかに基づき取得することができる。走行車線の情報は、車両１にナビゲーションシステムが搭載されている場合、ナビゲーションシステムの地図情報に基づき取得することもできる。走行車線の情報は、車両１に通信装置が搭載されている場合、車車間通信や路車間通信による通信情報に基づき取得算出することもできる。
目標軌跡ＯＴ＝∫ｄθ／ｄｔ

そして、ヨーモーメント算出部１５は、車両逆モデルを用いて、目標軌跡を達成する目標ヨーモーメントＭｓを算出する。例えばヨーモーメント算出部１５は、下式に示されるように、一般的な回転運動方程式を利用して、目標軌跡に基づき目標ヨーモーメントを算出する。下式におけるＩは、車両１の慣性モーメントである。慣性モーメントＩは、予め定められて逸脱防止ＥＣＵ１０に記憶されていてもよい。
目標ヨーモーメントＭｓ＝Ｉ・（ｄ^２θ／ｄｔ^２）

なお、目標ヨーモーメントＭｓの算出には、車両１の車速等の走行状態に応じたゲインを考慮してもよい。ヨーモーメント算出部１５は、算出した目標軌跡から目標ヨーレートを求め、この目標ヨーレートを実現するヨーモーメントを目標ヨーモーメントＭｓとして算出することもできる。目標ヨーモーメントＭｓの算出する手法は特に限定されず、種々の公知手法を利用できる。

方向判別部１６は、車幅方向において車両１が走行車線の中央に近づく方向である逸脱回避方向が、左方向であるか右方向であるかを判別する。方向判別部１６は、逸脱回避方向の判別結果を、方向整合判定部１７及び車載ネットワークＮへ出力する。左方向は、車幅方向における左方向である。右方向は、車幅方向における右方向である（以下、同じ）。逸脱回避方向は、車線逸脱を回避するために車両１を偏向させる車幅方向である。逸脱回避方向は、車幅方向において、逸脱する側の白線に近づく側と反対側の方向である。逸脱回避方向は、車線逸脱を回避するために車両１を旋回させる方向に対応する。

方向判別部１６は、車両１と白線との間の距離に基づいて、逸脱回避方向を判別する。具体的には、方向判別部１６は、白線認識部１１で認識されてデータベースに記憶された白線認識結果を用いて、白線の位置を検出する。方向判別部１６は、走行状態認識部１２で認識した車両１の横位置と白線認識結果における白線の位置とから、車両１と左側白線及び右側白線それぞれとの間の距離を算出する。当該距離は、車幅方向における車両１と白線との間隔である。当該距離おいては、車両１の重心位置を基準にしてもよいし、車両１の車体の車幅方向端部を基準にしてもよいし、白線の車幅方向中央を基準にしてもよいし、白線の車幅方向端部を基準にしてもよい。

方向判別部１６は、車両１と左側白線との間の距離が基準距離Ｌｎ以下の場合、逸脱回避方向が右方向であると判別する。方向判別部１６は、車両１と右側白線との間の距離が基準距離Ｌｎ以下の場合、逸脱回避方向が左方向であると判別する。方向判別部１６は、車両１と右側白線との間の距離及び車両１と右側白線との間の距離のそれぞれが基準距離Ｌｎよりも大きい場合、車線逸脱の可能性は低いと判断でき、逸脱回避方向は未定とする。

基準距離Ｌｎは、逸脱回避方向を判別するために予め設定された閾値である。基準距離Ｌｎは、逸脱防止ＥＣＵ１０に記憶されていてもよい。基準距離Ｌｎは、例えば車線幅Ｌｗ及び車体幅Ｌｖに基づく下式で表すことができる。下式におけるａ及びｂは、設計、実験ないし経験に基づき予め定められた値である。基準距離Ｌｎは、一定値であってもよいし、変動値であってもよい。方向判別部１６は、データベースに記憶された白線認識結果に代えて、白線認識部１１で認識した白線認識結果を直接用いて、白線の位置を検出してもよい。
基準距離Ｌｎ＝（Ｌｗ−Ｌｖ）×ａ／２＋ｂ

方向整合判定部１７は、ブレーキＥＣＵ２０の方向整合判定部２１における判定処理（詳しくは、後述）と同様な処理を行う。方向整合判定部１７は、ブレーキＥＣＵ２０の方向整合判定部２１の判定処理が正常かどうかを監視するための機能ブロックであり、方向整合判定部１７の判定結果は、ブレーキＥＣＵ２０の方向整合判定部２１の判定結果との対比に用いられる。方向整合判定部１７は、判定結果を車載ネットワークＮへ出力する。

ブレーキＥＣＵ２０は、ブレーキアクチュエータ４の動作を制御する。ブレーキＥＣＵ２０は、方向整合判定部２１及び制動力制御部２２を含む。

方向整合判定部２１は、車幅方向において目標ヨーモーメントＭｓにより車両１を回頭する方向が、逸脱回避方向と一致するか否かを判定する。回頭とは、車両１の向きが変わるような車両１の旋回である。方向整合判定部２１は、車載ネットワークＮを介して入力された目標ヨーモーメントＭｓによって車両１が左側を向くように旋回する場合、車両１が回頭する回頭方向を左方向とする。方向整合判定部２１は、車載ネットワークＮを介して入力された目標ヨーモーメントＭｓによって車両１が右側を向くように旋回する場合、車両１が回頭する回頭方向を右方向とする。そして、方向整合判定部２１は、当該回頭方向が、車載ネットワークＮを介して入力された逸脱回避方向と一致するか否か（整合が取れているか否か）を判定する。

方向整合判定部２１は、判定結果を制動力制御部２２へ出力する。また、方向整合判定部２１は、当該方向整合判定部２１の判定処理が正常かどうかを監視するために、判定結果を車載ネットワークＮへ出力する。なお、処理上、車両１の回頭方向及び逸脱回避方向を、フラグのＯＮ又はＯＦＦ、及び、符号の正負として扱ってもよい。例えば車両１の回頭方向及び逸脱回避方向について、右方向フラグ及び左方向フラグそれぞれのＯＮ又はＯＦＦで表してもよいし、右方向の場合に符号を正とし、左方向の場合に符号を負として表してもよい。

車線逸脱防止装置１００は、ブレーキＥＣＵ２０の方向整合判定部２１の判定結果を監視する監視装置（不図示）を備えている。監視装置は、車載ネットワークＮに接続され、監視装置には、車載ネットワークＮを介して、逸脱防止ＥＣＵ１０の方向整合判定部１７の判定結果とブレーキＥＣＵ２０の方向整合判定部２１の判定結果とが入力される。監視装置は、方向整合判定部２１の判定結果を方向整合判定部１７の判定結果と対比し、これらの判定結果が一致するか否かを判定する。監視装置は、判定結果が一致する場合には、方向整合判定部２１を正常と判断する一方、判定結果が一致しない場合には、方向整合判定部２１を異常と判断する。

制動力制御部２２は、車載ネットワークＮを介して入力された目標ヨーモーメントＭｓ及び方向整合判定部２１の判定結果に基づいて、車両１の左右輪の制動力を制御する。制動力制御部２２は、方向整合判定部２１で一致すると判定した場合、目標ヨーモーメントＭｓが発生するように車両１の左右輪（左側の車輪と右側の車輪）の制動力に差を与える制動力制御を実行する。制動力制御部２２は、方向整合判定部２１で一致すると判定しない場合、当該制動力制御を実行しない。

具体的には、制動力制御部２２は、制動力制御を実行する場合、目標ヨーモーメントＭｓを発生させる制動力差を有する左右輪の制動力を、公知手法により算出する。左右輪の制動力は、当該制動力差を有していれば、左右輪の制動力のうち一方が０であってもよいし、双方が０よりも大きくてもよい。算出した左右輪の制動力を、公知手法により、車両１の左右輪のブレーキ油圧へ換算する。一方、制動力制御部２２は、制動力制御を実行しない場合、作動フラグをＯＦＦとし、車両１の左右輪のブレーキ油圧を通常値とする。制動力制御部２２は、当該ブレーキ油圧でブレーキシステムを作動させる制御信号を、ブレーキアクチュエータ４へ出力する。ブレーキ油圧には、ブレーキセンサで検出したブレーキ操作が考慮される。

ブレーキアクチュエータ４は、車両１の制動力を制御する装置である。ブレーキアクチュエータ４は、ブレーキＥＣＵ２０の制動力制御部２２からの制御信号に応じてブレーキシステムを制御し、車両１の左右輪へ付与する制動力を制御する。ブレーキシステムとしては、液圧ブレーキシステムを用いることができる。

次に、車線逸脱防止装置１００で実行される逸脱防止処理及び方向判別処理の一例について、図３及び図４のフローチャートを参照しつつ具体的に説明する。

図３は、逸脱防止処理を示すフローチャートである。図３に示されるように、車線逸脱防止装置１００では、逸脱防止ＥＣＵ１０及びブレーキＥＣＵ２０において以下の逸脱防止処理を実行する。

まず、白線認識部１１により、外部センサ２の検出結果に基づいて、走行車線の白線を認識する（ステップＳ１）。上記ステップＳ１では、白線認識部１１で認識した白線認識結果を、後述の方向判別処理（図４参照）で利用するために逸脱防止ＥＣＵ１０のデータベースに記憶する。走行状態認識部１２により、外部センサ２及び内部センサ３の検出結果に基づいて、車両１の走行状態を認識する（ステップＳ２）。逸脱判定部１３により、白線認識部１１で認識した白線と走行状態認識部１２で認識した走行状態とに基づき、車両１が車線逸脱するか否かを判定する（ステップＳ３，逸脱判定）。

上記ステップＳ３でＹｅｓの場合、ヨーモーメント算出部１５により、白線認識部１１で認識した白線と走行状態認識部１２で認識した走行状態とに基づき、目標軌跡ＯＴを算出して目標ヨーモーメントＭｓを算出する（ステップＳ４）。後述の方向判別処理（図４参照）の判定結果を参照し、方向整合判定部２１により、目標ヨーモーメントＭｓにより車両１を回頭する回頭方向が、逸脱回避方向と一致するか否かを判定する（ステップＳ５）。

上記ステップＳ５でＹｅｓの場合、制動力制御部２２により、目標ヨーモーメントＭｓが発生するように車両１の左右輪の制動力に差を与える制動力制御を実行する（ステップＳ６）。上記ステップＳ３でＮｏの場合、又は、上記ステップＳ６の後、上記ステップＳ１に戻り、処理を繰り返し実行する。上記ステップＳ５でＮｏの場合、制動力制御部２２による制動力制御を実行せず、処理を終了する（ステップＳ７）。

なお、上記逸脱防止処理では、逸脱判定部１３により車線逸脱すると判定した場合（上記Ｓ３でＹＥＳ）、警報判定部１４により、警報を行うか否かの判定（警報判定）を行い、警報を行うと判定した場合にＨＭＩ５から警報を出力させる。

図４は、方向判別処理を示すフローチャートである。図４に示されるように、車線逸脱防止装置１００では、上記逸脱防止処理と同時並列的に、逸脱防止ＥＣＵ１０の方向判別部１６において以下の方向判別処理を実行する。

まず、逸脱防止ＥＣＵ１０のデータベースから、白線認識結果を取得する（Ｓ１１）。走行状態認識部１２で認識した車両１の横位置及び白線認識結果における白線の位置に基づいて、車両１と左側白線との間の距離及び車両１と右側白線との間の距離を算出する（ステップＳ１２）。車両１と左側白線との間の距離が基準距離Ｌｎ以下か否かを判定する（ステップＳ１３）。

上記ステップＳ１３でＹｅｓの場合、逸脱回避方向を右方向と判別する（ステップＳ１４）。上記ステップＳ１４の処理では、例えば右方向フラグをＯＮ及び左方向フラグをＯＦＦとして扱ってもよいし、逸脱回避方向を表す符号を正として扱ってもよい。上記ステップＳ１３でＮｏの場合、車両１と右側白線との間の距離が基準距離Ｌｎ以下か否かを判定する（ステップＳ１５）

上記ステップＳ１５でＹｅｓの場合、逸脱回避方向を左方向と判別する（ステップＳ１６）。上記ステップＳ１６の処理では、例えば右方向フラグをＯＦＦ及び左方向フラグをＯＮとして扱ってもよいし、逸脱回避方向を表す符号を負として扱ってもよい。上記ステップＳ１５でＮｏの場合、車線逸脱の可能性は低いと判断し、逸脱回避方向は未定と判別する（ステップＳ１７）。上記ステップＳ１７の処理では、例えば右方向フラグをＯＦＦ及び左方向フラグをＯＦＦとして扱ってもよいし、逸脱回避方向を表す符号を無しとして扱ってもよい。上記ステップＳ１４、上記ステップＳ１６又は上記ステップＳ１７の後、上記ステップＳ１１に戻り、処理を繰り返し実行する。

上記逸脱防止処理及び上記方向判別処理は、例えば車両１のイグニッションＯＮ等の所定の開始条件が満たされた場合に、開始される。一方、上記逸脱防止処理及び上記方向判別処理は、例えば車両１のイグニッションＯＦＦ等の所定の終了条件が満たされた場合、終了される。

以上、車線逸脱防止装置１００では、車両１と白線との間の距離に基づいて逸脱回避方向を判別しており、逸脱回避方向を簡易なロジックで判別できる。そして、目標ヨーモーメントＭｓにより車両１を回頭する回頭方向が逸脱回避方向と一致する場合、目標ヨーモーメントＭｓは正しいとして、目標ヨーモーメントＭｓが発生するように車両１の左右輪の制動力に差を与える制動力制御を実行する。一方、一致しない場合には、目標ヨーモーメントＭｓには誤りがあるとして、当該制動力制御を実行しない。

したがって、車線逸脱防止装置１００によれば、車両１の回頭方向を判断するロジックを簡易に２重系化できる。簡易なロジックでフェールセーフ機能を持たせることができる。ＲＡＭ固着等に起因してエラー（例えば、算出した目標ヨーモーメントの向きの逆転、処理上における符号の正負の逆転、フラグの逆転等）が生じてしまい、車線逸脱する方向へ車両１が回頭されるというような誤作動を抑制することが可能となる。通常の２重系で懸念される演算負荷の上昇や処理落ち等の問題を抑制できる。単なるビット演算による２重系では対応できない誤作動にも対応できる。

以上、本発明の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ことなく様々な形態で実施される。上記実施形態において、逸脱防止ＥＣＵ１０及びブレーキＥＣＵ２０の各機能の一部は、車両１と通信可能な情報処理センター等の施設のコンピュータにおいて実行されてもよい。

上記実施形態において、方向判別部１６は、カメラで撮像した画像に白線が映り込んでいる場合、当該白線が左側白線又は右側白線の何れであるかに基づいて、逸脱回避方向を判別してもよい。具体的には、方向判別部１６は、カメラで撮像した画像に左側白線が映り込んでいる場合、逸脱回避方向が右方向であると判別してもよい。方向判別部１６は、カメラで撮像した画像に右側白線が映り込んでいる場合、逸脱回避方向が左方向であると判別してもよい。

上記実施形態において、方向判別部１６は、車両１の横速度の向きに基づいて、逸脱回避方向を判別してもよい。具体的には、方向判別部１６は、車両１の横速度の向きが左方向である場合、逸脱回避方向が右方向であると判別してもよい。方向判別部１６は、車両１の横速度の向きが右方向である場合、逸脱回避方向が左方向であると判別してもよい。

上記実施形態では、上記ステップＳ５の判定がＹｅｓのとき（目標ヨーモーメントＭｓによる車両１を回頭する回頭方向が逸脱回避方向と一致するとき）、上記ステップＳ６にて制動力制御を行っているが、次のように処理してもよい。すなわち、繰り返し実行される上記逸脱防止処理において、上記ステップＳ５の判定が所定回連続してＹｅｓとなるまでは、制動力制御を行わずに上記ステップＳ１に戻り、上記ステップＳ５の判定が所定回連続してＹｅｓとなった場合に、制動力制御を行ってもよい。これにより、上記方向判別処理と上記逸脱防止処理との処理周期の違いを考慮することができる。ノイズ等に起因して一時的に回頭方向を誤判別した場合の悪影響を抑制できる。

上記実施形態は、例えばブレーキＥＣＵ２０の方向整合判定部２１の判定処理を監視しない場合には、逸脱防止ＥＣＵ１０の方向整合判定部１７は備えていなくともよい。上記実施形態では、逸脱防止ＥＣＵ１０及びブレーキＥＣＵ２０を車載ネットワークＮを介して接続した構成としたが、逸脱防止ＥＣＵ１０及びブレーキＥＣＵ２０を１つのＥＣＵで構成してもよい。

上記実施形態では、上記方向判別処理を上記逸脱防止処理と並列的に実行しているが、１つの処理シーケンス（一連処理）において、上記方向判別処理及び上記逸脱防止処理を実行してもよい。例えば、上記ステップＳ３の後で上記ステップＳ５の前に上記方向判別処理を実行してもよい。

１…車両、２…外部センサ、３…内部センサ、１１…白線認識部、１２…走行状態認識部、１３…逸脱判定部、１５…ヨーモーメント算出部、１６…方向判別部、２１…方向整合判定部、２２…制動力制御部、１００…車線逸脱防止装置。

Claims (1)

1. 車両の外部センサ及び内部センサの検出結果に基づいて、前記車両の走行状態を認識する走行状態認識部と、
   前記外部センサの検出結果に基づいて、前記車両が走行する走行車線の白線を認識する白線認識部と、
   前記走行状態及び前記白線に基づいて、前記車両が前記走行車線から逸脱するか否かを判定する逸脱判定部と、
   前記逸脱判定部で前記車両が前記走行車線から逸脱すると判定した場合、前記走行状態及び前記白線に基づき目標軌跡を算出し、当該目標軌跡に沿って前記車両を走行させるヨーモーメントである目標ヨーモーメントを算出するヨーモーメント算出部と、
   前記車両と前記白線との間の距離に基づいて、車幅方向において前記車両が前記走行車線の中央に近づく方向である逸脱回避方向が左方向であるか右方向であるかを判別する方向判別部と、
   車幅方向において前記目標ヨーモーメントにより前記車両を回頭する方向が、前記逸脱回避方向と一致するか否かを判定する方向整合判定部と、
   前記目標ヨーモーメント及び前記方向整合判定部の判定結果に基づいて、前記車両の左右輪の制動力を制御する制動力制御部と、を備え、
   前記制動力制御部は、
   前記方向整合判定部で一致すると判定した場合、前記目標ヨーモーメントが発生するように前記車両の左右輪の制動力に差を与える制動力制御を実行し、
   前記方向整合判定部で一致すると判定しない場合、当該制動力制御を実行しない、車線逸脱防止装置。

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