JP6963490B2 - 車両制御装置 - Google Patents

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Description

車両の操舵制御を行う車両制御装置に関する。
自車前方を撮像した撮像画像内の左右の両区画線を用いて自車線の形状を推定し、推定した自車線の形状に基づいて、自車の操舵制御を実施する装置が知られている。このような装置において、区画線を左右片側しか検出していない場合に、左右片側のみの区画線に基づいて自車線の形状を推定する場合がある。例えば、特許文献1では、自車線の左右両側のうち区画線が検出されない側に仮想の区画線を設け、検出した区画線と、仮想的に設けた区画線とを用いて自車線の車幅を設定する装置が開示されている。
特開2017−37473号公報
特許文献1では、自車が直線道路を走行する場合には、左右両側の区画線のうち一方の区画線が検出できれば、他方の区画線を推定でき、その推定区画線を含む左右両方の区画線に基づいて道路の曲率を推定できる。しかし、自車が曲線道路を走行する場合には、他方の区画線の推定が困難となり、かかる場合には、片側の区画線に基づいて曲率を推定することが考えられる。
ここで、片側の区画線のみが検出されている場合には、道路状況によっては曲率を正しく推定できず、ひいては操舵制御に悪影響を及ぼすおそれがある。例えば、片側の区画線のみが検出されている場合に、自車前方の道路途中で下り勾配が生じていると、撮像画像内の区画線に歪みが生じる。そのため、道路勾配が変化している自車線の形状を、左右片側のみの区画線を用いて推定すると、区画線の歪みの影響により、自車に対して不要に操舵量が付与されてしまう場合がある。
本発明は、上記課題に鑑みたものであり、左右片側のみの区画線を用いて自車線の形状を推定する場合に、自車に対して不要に操舵量が付与されるのを防止する車両制御装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明は、撮像装置により撮像された自車前方の撮像画像に基づいて、自車線を区画する区画線を検出する区画線検出部と、前記区画線検出部により検出された区画線に基づいて、自車前方の前記自車線の曲率を推定する曲率推定部と、前記曲率推定部により推定された自車線の曲率に基づいて、自車の操舵制御を実施する制御部と、を備える車両制御装置に関する。車両制御装置では、前記区画線検出部により検出された区画線が、左右両方の区画線のうち片側のみであることを判定する片側判定部と、自車前方において道路勾配が変化していることを判定する勾配判定部と、を備え、前記制御部は、前記区画線が左右片側のみであると判定され、かつ前記道路勾配が変化していると判定された変化路判定状態では、前記自車線の曲率に基づく操舵制御に制限を付与する。
道路の勾配変化が生じている場合には、それに起因して撮像画像内において区画線が道幅方向に歪んだ状態で検出される。このため、片側のみの区画線により推定される自車線の曲率が、区画線の歪みの影響を受けて、実際の道路の曲率よりも異なる値となり、自車の操舵量が不要に付与されてしまう場合がある。この点、上記のように構成された発明では、撮像画像内で検出された区画線が左右片側のみであると判定され、かつ道路勾配が変化していると判定された変化路判定状態では、自車線の曲率に基づく操舵制御に制限を付与することとした。この場合、勾配変化がある道路において、左右片側のみの区画線に基づいて自車線の形状を推定する場合でも、自車に対して不要に操舵量が付与されてしまうのを防止することができる。
操舵制御システムの構成図。 ECUにより設定される操舵量を説明する図。 道路勾配の変化がある道路を走行する自車を示す図。 撮像画像を説明する図。 操舵量を設定する手順を示すフローチャート。 ECUにより設定される操舵量を説明する図。 道路勾配が増減している場合の撮像画像の違いを説明する図。 第2実施形態に係る操舵量を設定する手順を示すフローチャート。 第3実施形態に係るECUにより設定される操舵量を説明する図。
(第1実施形態)
図1を参照して、車両に適用される操舵制御システム100を説明する。操舵制御システム100は、ECU10と、撮像装置11と、操舵装置13とを備えている。本実施形態では、ECU10が車両制御装置に相当する。
撮像装置11は、自車両の車幅方向中央の所定高さに取り付けられることで、自車両前方へ向けて所定角度範囲で広がる領域を俯瞰視点から撮像し、撮像した撮像画像をECU10に出力する。撮像装置11は、例えばCCDカメラ、CMOSイメージセンサ、近赤外線カメラである。なお、本実施形態では、撮像装置11は、単眼カメラであるが、ステレオカメラであってもよい。
操舵装置13は、ステアリング13bと、操舵用電動機13aとを備えている。操舵用電動機13aは、自車両が備える駆動輪を操舵するための操舵トルクを発生させる。この操舵トルクが大きいほど、自車の操舵量が大きくなる。
ECU10は、CPU、RAM、ROM、I/O等を備えたコンピュータであり、CPUが、ROMにインストールされているプログラムを実施することで、車両に対する操舵制御を行う。本実施形態では、ECU10は、自車線を区画する区画線に従って、自車を走行させるLKA(Lane Keep Assist)制御を実施する。LKA制御では、ECU10は、撮像画像内で検出した区画線を用いて自車線の道路曲率を推定し、推定した道路曲率に基づいて、操舵装置13の操舵量を設定する。
ECU10は、撮像画像内の輝度等の特徴量に基づいて区画線を検出する。具体的には、撮像画像から区画線のエッジ点を抽出し、抽出した複数のエッジ点にハフ変換を施して、区画線の候補となる複数のエッジ点の連なりを取得する。そして、複数の区画線の候補のそれぞれについて、区画線としての特徴を備えている度合いを算出し、特徴を備えている度合いが最も大きい候補を、区画線として検出する。本実施形態では、ECU10が区画線検出部に相当する。
ECU10は、撮像画像を用いて検出した区画線に基づいて、自車線の道路曲率を推定する。本実施形態では、ECU10は、車両手前側から車両遠方側に向けて、左右両方の区画線の中心点を所定間隔で検出する。そして、検出した中心点を結んだ線分の近似式を算出し、算出した近似式に基づいて、道路曲率を推定する。
また、ECU10は、撮像画像から左右片側の区画線のみを検出した場合に、左右片側の区画線に基づく道路曲率を推定する。例えば、ECU10は、検出した左右片側の区画線を近似する近似式を算出し、算出した近似式を用いて道路曲率を推定する。ECU10が曲率推定部に相当する。
ECU10は、推定した道路曲率に基づいて、目標操舵量Taと、操舵量の変化率を示す操舵変化率Rと、を設定する。本実施形態では、自車の現在位置から所定時間後に到達する自車線上の位置までの車線区間での道路曲率を用いて、目標操舵量Taと、操舵変化率Rとを設定する。以下では、目標操舵量Ta及び操舵変化率Rの設定に用いられる道路曲率のうち、左右両方の区画線に基づいて推定された道路曲率を第1曲率ρ1と称し、左右片側の区画線に基づいて推定された道路曲率を第2曲率ρ2と称する。
図2は、縦軸を操舵量Tとするタイミングチャートである。図2に示すように、目標操舵量Taは、今回の操舵に要する操舵量の最大値を示し、本実施形態では、第1,第2曲率ρ1,ρ2のいずれかに所定のゲインK1を積算した値により設定される。操舵変化率Rは、単位時間当たりの操舵量Tの変化率を示し、操舵量Tが目標操舵量Taまで増加する場合、及び操舵量Tが目標操舵量Taから減少する場合の操舵量の各変化率である。
なお、ECU10は、目標操舵量Taとして、第1,第2曲率ρ1,ρ2のいずれかにゲインK1を積算した値と、横偏差ΔyにゲインK2を積算した値との和を、目標操舵量Taとして設定するものであってもよい。横偏差Δyは、車幅方向における、自車線の中心と、現在の自車位置との差を示す値である。
図3は、自車が自車前方に道路勾配の変化が存在する道路を走行している状態を自車の横方向から示す図である。図3において、自車前方に勾配変化地点Pがあり、この勾配変化地点Pから車両遠方側A2にかけて道路勾配が減少している。なお、本実施形態では、勾配変化地点Pから車両遠方側A2での道路勾配が、勾配変化地点Pから車両近傍側A1での道路勾配よりも下方向に傾斜している場合を、道路勾配が減少していると称する。一方、勾配変化地点Pから車両遠方側A2での道路勾配が、勾配変化地点Pから車両近傍側A1での道路勾配よりも上方向に傾斜している場合を、道路勾配が増加していると称する。なお、道路勾配が減少する場合として、例えば、道路が平坦路から下り坂に切り替わる場合が想定される。道路勾配が増加する場合として、例えば、道路が平坦路から上り坂に切り替わる場合が想定される。
自車が走行する道路上に道路勾配の変化があると、撮像軸Bから路面までの高さ方向の距離が勾配変化地点Pの前後で変化し、撮像画像内において区画線に道幅方向での歪みが生じる場合がある。図4(a)は、自車が、道路勾配の変化がない直線道路を走行する場合の、撮像画像を示す。図4(b)は、自車が、図3に示す道路勾配の変化がある直線道路を走行する場合の撮像画像を示す。図4(a),(b)では、道路曲率に基づく操舵制御により設定される自車の進路を矢印により示している。本実施形態では、道路勾配の変化があるとは、道路勾配の変化が所定値以上ある場合であり、道路勾配の変化がないとは、道路勾配の変化が所定値未満である場合である。
自車が道路勾配の変化がない直線道路を走行する場合、図4(a)に示すように、左側区画線C1が、車両近傍側から消失点FOEに向けて直線状に延びている。一方、自車が道路勾配の変化が存在する直線道路を走行する場合、図4(b)に示すように、勾配変化地点Pから車両近傍側A1では左側区画線C2が、消失点FOEに向けて直線状に延びている。一方、勾配変化地点Pよりも車両遠方側A2では、左側区画線C2は、消失点FOEに向けて延びておらず、道幅方向で内側に歪んでいる。
ECU10が、左右片側の区画線を用いて第2曲率ρ2を推定する場合、撮像画像内の区画線の歪みの影響により、第2曲率ρ2を、実際の道路曲率よりも小さな値に推定し、自車に対して不要に操舵量を付与してしまう場合がある。例えば、自車が道路勾配の変化がある直進路を走行中に、第2曲率ρ2が実際の道路曲率よりも小さな値に推定されることで、左右方向のいずれかの操舵量により、自車が直進路に沿って走行できないおそれがある。図4(b)の例では、図4(a)と比べて、自車に対して右方向への操舵量が付与されることで、自車の進路が右方向に寄っている。
そこで、ECU10は、左右の両区画線のうち、片側区画線のみを検出しており、かつ道路勾配の変化があることを判定している変化路判定状態では、操舵制御に制限を付与することとした。具体的には、ECU10は、操舵量を増加させる際の操舵変化率Rを基準となる値よりも小さい値とすることで、操舵制御に制限を付与する。
道路勾配の変化があることの判定として、本実施形態では、周知のオプティカルフローを用いて判定を行う。オプティカルフローは、撮像画像内において物体を構成する画素の移動ベクトルを示す。道路勾配の変化がない平坦路では、撮像画像内において静止物は、消失点FOEから出現し、静止物のオプティカルフローは、車両遠方側から車両近傍側へ向かうに従い、車幅方向に広がる線分として認識される。一方、自車前方に道路勾配の変化がある場合、静止物は消失点FOEから出現せず、静止物のオプティカルフローが直線状とならない。例えば、勾配変化地点よりも車両遠方側で道路勾配が減少している場合、撮像画像内において、静止物はFOEよりも下側から出現する。また、勾配変化地点よりも車両遠方側で道路勾配が増加している場合、撮像画像内において、静止物はFOEよりも上側から出現する。そのため、ECU10は、撮像画像内において、電柱、標識、信号、街路樹等の静止物を、辞書情報を用いた周知のパターンマッチングにより検出し、検出した静止物におけるFOE付近でのオプティカルフローの変化を算出する。そして、算出したオプティカルフローの変化により、道路勾配の変化があることを判定する。
次に、操舵制御を実施する手順を図5のフローチャートを用いて説明する。図5に示すフローチャートはECU10により所定周期で繰り返し実施される。
ステップS11では、撮像画像内で片側の区画線のみを検出しているか否かを判定する。ステップS11が片側判定部に相当する。
ステップS11において、左右の両区画線を検出していると判定した場合、ステップS16に進む。ステップS16では、左右両側の区画線を用いて推定している第1曲率ρ1に基づいて、目標操舵量Taと、第1操舵変化率R1とを設定する。例えば、第1曲率ρ1に応じた、目標操舵量Ta及び第1操舵変化率R1の対応関係を定めるマップを保持しておく。そして、このマップを参照することで、第1曲率ρ1に対応する目標操舵量Ta及び第1操舵変化率R1を設定する。
ステップS11において、左右片側のみの区画線を検出していると判定した場合、ステップS12に進む。ステップS12では、自車先方に道路勾配の変化があるか否かを判定する。自車前方に道路勾配の変化がないことを判定すると、ステップS15に進む。ステップS12が勾配判定部に相当する。
ステップS15では、左右片側の区画線を用いて推定している第2曲率ρ2に基づいて、目標操舵量Taと、第2操舵変化率R2とを設定する。図6は、横軸を道路曲率とし、縦軸を操舵変化率とする図である。本実施形態では、第2操舵変化率R2を、第1操舵変化率R1よりも小さい若しくは同じ値としている。これは、左右両側の区画線を用いて推定した第1曲率ρ1の方が、左右片側の区画線を用いて推定した第2曲率ρ2よりも道路曲率の推定精度が高いためである。
図5に戻り、ステップS12において、自車前方に道路勾配の変化があると判定すると、ステップS13に進む。道路勾配の変化が大きいほど、撮像画像内において、勾配変化地点よりも車両遠方側において区画線の道幅方向での歪みが大きくなる。そのため、ステップS13では、道路勾配の変化量GAを取得する。道路勾配の変化量GAは、勾配変化地点を基準として車両近傍側と、車両遠方側との間での路面の相対的な勾配角度の変化量である。例えば、ステップS12において、道路勾配の変化があることの判定に用いたオプティカルフローの向きと、道路勾配の変化量GAとの対応関係を規定する勾配変化量マップを保持しておく。そして、ステップS12の判定に用いたオプティカルフローの向きに対応する変化量GAを勾配変化量マップから取得すればよい。ステップS13が変化量取得部に相当する。
ステップS14では、第2曲率ρ2に基づいて目標操舵量Taと、第3操舵変化率R3とを設定する。このとき、変化量GAに応じて、第3操舵変化率R3を設定する。図6に示すように、道路曲率(ρ2)が同じであれば、第3操舵変化率R3は、第2操舵変化率R2よりも小さな値に定められている。
本実施形態では、変化量GAが大きくなるほど、第3操舵変化率R3の値を小さな値に設定する。例えば、第2曲率ρ2と変化量GAとの組み合わせと、目標操舵量Taと第3操舵変化率R3の組み合わせの対応関係を定める操舵量マップを保持しておく。そして、この操舵量マップを参照することで、目標操舵量Ta及び第3操舵変化率R3を設定すればよい。なお、変化量GAに応じて設定される第3操舵変化率R3の最大値は、第2操舵変化率R2よりも小さい値となる。
ステップS17では、ステップS14〜S16のいずれかで設定した目標操舵量Ta、及び各操舵変化率R1〜R3に基づいて、操舵制御を実施する。このとき、ステップS14で設定された第3操舵変化率R3に基づいて操舵制御を実施する場合、ステップS16で設定された第1操舵変化率R1に基づいて操舵制御を実施する場合よりも操舵変化率に制限が付与されることとなる。
ステップS14〜S17が制御部に相当する。ステップS17の処理を終了すると、図5の処理を一旦終了する。
以上説明した本実施形態では、以下の効果を奏する。
・ECU10は、撮像画像を用いて左右片側のみの区画線を検出していると判定し、かつ道路勾配が変化していることを判定している変化路判定状態では、第2曲率ρ2に基づいて実施する操舵制御に制限を付与することとした。そのため、左右片側のみの区画線に基づいて道路形状を推定する場合でも、道路勾配の変化に伴う区画線の歪みの影響により自車に対して、不要に操舵量が付与されてしまうのを防止することができる。
・道路勾配の変化が大きいほど、撮像画像内において、勾配変化地点よりも車両遠方側において区画線の道幅方向での歪みが大きくなる。そこで、ECU10は、道路勾配が変化していることを判定した場合に、自車線の道路勾配の変化量GAを取得する。そして、変化量GAに基づいて、操舵制御に付与する制限を可変設定することとした。この場合、区画線の歪み量に応じて、操舵制御に付与する制限を変更することができ、操舵制御に対して不要に制限が加えられるのを防止することができる。
・左右片側の区画線から第2曲率ρ2を推定する場合と、左右両方の区画線から第1曲率ρ1を推定する場合とを比較すると、前者の場合は後者の場合よりも道路曲率の推定精度が低くなるため、操舵制御に制限を付与することが望ましい。しかし、左右片側のみの区画線を検出している場合であっても、道路勾配の変化が検出されていない場合は、路面勾配の変化が検出されている場合よりも、撮像画像内の区画線の道幅方向での歪みが小さくなる。そこで、ECU10は、変化路判定状態での操舵制御に対する制限を、平坦路判定状態での操舵制御に対する制限よりも強めることとした。この場合、左右片側の区画線により道路形状を推定する場合に、操舵制御の制限が不要に強められるのを抑制することができる。
(第2実施形態)
2実施形態では、第1実施形態と異なる構成を中心に説明する。なお、同一の符号を付した箇所は同一の部位を示しその説明は繰り返さない。
第2実施形態では道路勾配の変化として、道路勾配が増加している場合と、道路勾配が減少している場合とを区別し、道路勾配が減少している場合の操舵変化率を道路勾配が増加している場合の操舵変化率よりも低くしている。道路勾配が減少している場合の一例として、道路が平坦路から下り坂に変化する場合である。
図7(a)は、直線道路において、自車前方の道路勾配が減少している場合の撮像画像を示し、図7(b)は、同じく直線道路において、自車前方の道路勾配が増加している場合の撮像画像を示す。
LKA制御等により操舵制御を行う場合、自車を区画線に沿って走行させるように操舵量を制御する。ここで、図7(a)に示すように、道路勾配が減少している場合には、撮像画像内において、片側の区画線C11は勾配変化地点Pよりも遠方側で内側に向けて歪み変形することで消失する場合がある。一方、図7(b)に示すように、道路勾配が増加している場合には、撮像画像内において、片側の区画線C12は、勾配変化地点Pよりも遠方側で外側に向けて歪み変形するが、消失していない。そのため、例えば、道路勾配が減少する場合と、道路勾配が増加する場合とを比べた場合、前者は道路曲率の推定に用いる区画線が過小となることで道路曲率の推定精度が低下し、操舵制御に支障が及ぶおそれがある。
そこで、本実施形態では、ECU10は、道路勾配の変化が減少していると判定した場合に、操舵制御に付与する制限を道路勾配の変化が増加していると判定した場合よりも強めることとした。
第2実施形態に係る、目標操舵量Ta及び操舵変化率Rを設定する手順を、図8のフローチャートを用いて説明する。図8に示すフローチャートはECU10により所定周期で繰り返し実施される。
ステップS12において、道路勾配の変化があると判定した場合、ステップS13に進み、道路勾配の変化量GAを取得する。
ステップS31では、道路勾配の増減判定を行う。道路勾配の増減判定は、道路勾配の変化があることの判定に用いたオプティカルフローを用いて判定すればよい。この場合において、撮像画像内において消失点FOEよりも上側から静止物が表れるようにオプティカルフローが形成されている場合、自車前方の道路勾配が増加していると判定することができる。一方、撮像画像内において消失点FOEよりも下側から静止物が表れるようにオプティカルフローが形成されている場合、自車前方の道路勾配が減少していると判定することができる。ステップS31が増減判定部に相当する。
ステップS32において、増減判定により道路勾配が減少していると判定している場合、ステップS33に進み、第2曲率ρ2に基づいて、目標操舵量Taと、操舵変化率R4とを設定する。一方、ステップS32において、増減判定により道路勾配が増加していると判定している場合、ステップS34に進み、第2曲率ρ2に基づいて、目標操舵量Taと、操舵変化率R5とを取得する。操舵変化率R4は、道路勾配が減少している判定された場合に設定される値であるため、同じ道路曲率(ρ2)及び変化量GAであれば、操舵変化率R4は、操舵変化率R5よりも小さい値に設定される。なお、操舵変化率R4と操舵変化率R5とは、それぞれの変化量GAに応じてその値が変更される。
ステップS33,S34の処理が終了した場合、図8の処理を一旦終了する。
・以上説明した本実施形態では、ECU10は、道路勾配が変化していることを判定した場合に、道路勾配の増減を判定する。そして、道路勾配が減少していると判定した場合、操舵制御に付与する制限を、道路勾配が増加していると判定した場合よりも強めることとした。この場合、勾配変化が生じている道路のうち、道路曲率の推定精度を悪化させる道路勾配の変化の向きに対して、操舵制御を安全側に制限することができる。
(第3実施形態)
道路勾配の変化があることを判定している場合に、操舵変化率Rに代えて目標操舵量Taを制限してもよい。図9は、第3実施形態に係るECU10により設定される操舵量を説明する図である。
この場合、ステップS14において、第2曲率ρ2及び道路勾配の変化量GAに応じて、目標操舵量Ta2を設定する。具体的には、ステップS14では、目標操舵量Ta2は、同じ道路曲率であれば、道路勾配の変化量GAが大きいほど小さな値に設定される。また、目標操舵量Ta2の上限値は、ステップS15で第2曲率ρ2に応じて設定される目標操舵量Ta1以下の値に定められていればよい。
以上説明した第3実施形態では、第1実施形態と同様の効果を奏する。
(第3実施形態の変形例1)
道路勾配の変化があることを判定した場合、ECU10は、操舵角の制限値を変更することで、操舵制御に制限を付与するものであってもよい。この場合、ステップS14,S15において、目標操舵量Ta及び操舵変化率Rの設定と共に、操舵角の制限値を設定すればよい。また、ステップS14で設定される操舵角の制限値は、道路勾配の変化量GAが大きいほど操舵角の上限が小さな値に制限されるようその値が設定される。
(第3実施形態の変形例2)
ECU10は、目標操舵量Ta、操舵変化率R、及び操舵角の制限値のそれぞれを変更することで、操舵制御に対して制限を付与してもよい。例えば、ECU10は、道路勾配の変化があることを判定した場合に、道路勾配の変化がないことを判定した場合よりも、操舵制御に対する制限を強めるよう目標操舵量Ta、操舵変化率R、及び操舵角の制限値の各値を設定すればよい。
(その他の実施形態)
・道路勾配の変化があると判定した場合に、第3操舵変化率R3、又は目標操舵量Taを道路勾配の変化量GAに応じて変更することに代えて、その変更量を固定値としてもよい。この場合、図5のステップS12で、道路勾配の変化があることを判定した場合、ステップS14に進み、第3操舵変化率R3を設定する。
・ECU10が、片側区画線のみで第2曲率ρ2を推定し、かつ勾配変化がないとして判定した場合に、第2操舵変化率R2を、第1操舵変化率R1と同じ値としてもよい。
・ECU10は、ステップS13で取得する道路勾配の変化量GAが、操舵制御が可能な値として予め定められた制御可能閾値よりも大きな値となる場合に、操舵制御を実施しないようにしてもよい。
・ECU10は、LKA制御に代えて、自車が区画線を逸脱する場合に運転者に対して警報を通知する車線逸脱防止制御を実施するものであってもよい。この場合においても、ECU10は、片側のみの区画線を検出しており、かつ道路勾配の変化があることを判定した場合、操舵制御に制限を付与すればよい。
・操舵制御システム100が地図情報を記憶するナビゲーション装置を備えている場合、地図情報を構成する道路上の絶対座標、及び道路上の各区間の勾配角度から道路勾配の変化があることを判定してもよい。この場合、ステップS12において、地図情報を用いて、道路上の勾配角度の変化がある地点を検出することで、道路勾配の変化があることを判定すればよい。
・操舵制御システム100がナビゲーション装置を備えている場合、地図情報を用いて、ステップS12での道路勾配の変化量GAの取得や、ステップS32での道路勾配の増減判定を行ってもよい。
10…ECU、11…撮像装置。

Claims (5)

  1. 撮像装置(11)により撮像された自車前方の撮像画像に基づいて、自車線を区画する区画線を検出する区画線検出部と、
    前記区画線検出部により検出された区画線に基づいて、自車前方の前記自車線の曲率を推定する曲率推定部と、
    前記曲率推定部により推定された自車線の曲率に基づいて、自車の操舵制御を実施する制御部と、を備える車両制御装置(10)であって、
    前記区画線検出部により検出された区画線が、左右両方の区画線のうち片側のみであることを判定する片側判定部と、
    自車前方において道路勾配が変化していることを判定する勾配判定部と、を備え、
    前記制御部は、前記区画線が左右片側のみであると判定され、かつ前記道路勾配が変化していると判定された変化路判定状態では、前記自車線の曲率に基づく操舵制御に制限を付与する車両制御装置。
  2. 前記勾配判定部により前記道路勾配が変化していると判定された場合に、前記道路勾配の変化量を取得する変化量取得部を備え、
    前記制御部は、前記変化路判定状態では、前記変化量取得部により取得された前記変化量に基づいて、前記制限の度合いを可変に設定する請求項1に記載の車両制御装置。
  3. 前記勾配判定部により前記道路勾配が変化していると判定された場合に、前記道路勾配の増減を判定する増減判定部を備え、
    前記制御部は、前記増減判定部により前記道路勾配が減少していると判定された場合、前記操舵制御に付与する制限を、前記道路勾配が増加していると判定された場合よりも強める請求項1又は2に記載の車両制御装置。
  4. 前記制御部は、
    前記区画線が左右片側のみであると判定され、かつ前記道路勾配の変化がないと判定された平坦路判定状態では、前記自車線の曲率に基づく操舵制御に制限を付与し、
    前記平坦路判定状態での前記操舵制御に対する制限を、前記変化路判定状態での前記操舵制御に対する制限よりも弱める請求項1〜3のいずれか一項に記載の車両制御装置。
  5. 前記制御部は、自車の操舵変化率、目標操舵量、及び操舵角の上限値の少なくともいずれかを制限することで、前記操舵制御に制限を付与する請求項1〜4のいずれか一項に記載の車両制御装置。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114694113A (zh) 2016-03-15 2022-07-01 无比视视觉技术有限公司 处理道路表面视觉数据的方法、系统及存储介质
US11345398B2 (en) * 2018-10-15 2022-05-31 Caterpillar Paving Product Inc. Machine turn radius control based on slope

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0981757A (ja) 1995-09-18 1997-03-28 Mitsubishi Electric Corp 車両位置検出装置
US6577334B1 (en) * 1998-02-18 2003-06-10 Kabushikikaisha Equos Research Vehicle control
KR100391442B1 (ko) * 2000-12-27 2003-07-12 현대자동차주식회사 차선 이탈 방지용 영상 처리방법
JP3905727B2 (ja) * 2001-07-13 2007-04-18 日産自動車株式会社 車両の車線追従制御装置
DE10250719A1 (de) * 2002-10-31 2004-05-19 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs
JP3606276B2 (ja) 2002-11-26 2005-01-05 日産自動車株式会社 車線逸脱防止装置
JP3979339B2 (ja) * 2003-05-12 2007-09-19 日産自動車株式会社 車線逸脱防止装置
US7444224B2 (en) * 2003-11-14 2008-10-28 Nissan Motor Co., Ltd. Lane departure prevention apparatus
JP4390631B2 (ja) * 2004-06-02 2009-12-24 トヨタ自動車株式会社 境界線検出装置
JP5256608B2 (ja) * 2006-11-20 2013-08-07 株式会社ジェイテクト 車両用操舵制御装置
JP4985150B2 (ja) * 2007-06-29 2012-07-25 日産自動車株式会社 車両用運転支援装置および車両用運転支援装置を備える車両
CN102036868B (zh) * 2008-05-19 2015-01-07 日产自动车株式会社 车辆转弯运行状况控制设备/方法
JP5401934B2 (ja) * 2008-06-16 2014-01-29 株式会社ジェイテクト 電動パワーステアリング装置
US8616320B2 (en) * 2009-02-12 2013-12-31 Edison Nation, Llc Automated vehicle and system utilizing an optical sensing system
KR101163446B1 (ko) 2009-03-18 2012-07-18 기아자동차주식회사 가상 차선을 이용하는 차선 이탈 경보 방법 및 그에 따른 시스템
EP2415140B1 (en) * 2009-04-01 2019-07-10 EaglePicher Technologies, LLC Hybrid energy storage system, energy system including the storage system, and method of using same
JP5393495B2 (ja) * 2010-01-14 2014-01-22 株式会社豊田中央研究所 操舵装置
WO2012129418A2 (en) * 2011-03-23 2012-09-27 Tk Holdings Inc. Driver assistance system
US20130202155A1 (en) * 2012-02-03 2013-08-08 Gopal Gudhur Karanam Low-cost lane marker detection
MX2015004136A (es) * 2012-10-04 2015-07-06 Nissan Motor Dispositivo de control de direccion.
JP6123297B2 (ja) * 2013-01-10 2017-05-10 トヨタ自動車株式会社 走行支援装置
JP5739460B2 (ja) * 2013-02-14 2015-06-24 本田技研工業株式会社 車両の走行支援装置
KR101519199B1 (ko) * 2013-05-09 2015-05-11 현대자동차주식회사 도로의 노면 상태 감지시스템 및 방법
KR101610502B1 (ko) * 2014-09-02 2016-04-07 현대자동차주식회사 자율주행차량의 주행환경 인식장치 및 방법
KR101655553B1 (ko) * 2014-10-29 2016-09-08 현대자동차주식회사 운전자 보조 장치 및 방법
KR101641490B1 (ko) * 2014-12-10 2016-07-21 엘지전자 주식회사 차량 운전 보조 장치 및 이를 구비한 차량
JP6547452B2 (ja) * 2015-06-29 2019-07-24 株式会社デンソー 車線逸脱回避装置
JP6222785B2 (ja) 2015-08-10 2017-11-01 株式会社Subaru 操舵支援装置
JP6626293B2 (ja) * 2015-09-02 2019-12-25 株式会社Subaru 車両の運転支援装置
JP6231526B2 (ja) * 2015-09-07 2017-11-15 本田技研工業株式会社 走行制御装置
JP2017088112A (ja) * 2015-11-17 2017-05-25 三菱電機株式会社 車両用操舵制御装置
EP3400419A2 (en) * 2016-01-05 2018-11-14 Mobileye Vision Technologies Ltd. Trained navigational system with imposed constraints
JP6658464B2 (ja) * 2016-11-09 2020-03-04 株式会社デンソー 中立点検出装置、及び操舵制御システム
JP6965739B2 (ja) * 2017-12-27 2021-11-10 株式会社デンソー 車両制御装置

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