JPH11180327A - Deviation preventing device from traffic lane - Google Patents

Deviation preventing device from traffic lane

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JPH11180327A
JPH11180327A JP9349833A JP34983397A JPH11180327A JP H11180327 A JPH11180327 A JP H11180327A JP 9349833 A JP9349833 A JP 9349833A JP 34983397 A JP34983397 A JP 34983397A JP H11180327 A JPH11180327 A JP H11180327A
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lane
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Yoshiaki Miichi
善紀 見市
Yoshifusa Nakane
吉英 中根
Kazuya Hayafune
一弥 早舩
Takashi Ota
貴志 太田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a deviation preventing device for any vehicle from a traffic lane, which can give a proper control torque for steering in accordance with the driver's level of consciousness without obstructing the steering operation based upon the driver's will and can inform the driver about his vehicle deviating from the intended traffic lane without giving him a sense of incompatibility. SOLUTION: A sideways dislocation calculating means 4A calculates the sideways dislocation of the running position of a vehicle 1 from the reference position on a running traffic lane while a control torque calculating means 5 calculates the control torque for steering of such a size as the driver can easily overcome on the basis of the dislocation amount obtained by the calculating means 4A. The calculating means 5 includes a control gain setting means 5C, and thereby the control gain of the control torque calculated on the basis of the dislocation amount is set on the basis of the vehicle operating situation which is sensed by situation sensing means 26, 27, 28, 29, 30. A control means 6 controls a steering actuator 21 so that the control torque set by the means 5 is generated in such a direction as decreasing the sideways dislocation.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車が走行車線
から逸脱しそうになるとこれを防止する方向にドライバ
の加える操舵トルクとは別にドライバが容易に打ち勝て
る程度の操舵用制御トルクを加えて車両の車線逸脱の防
止を案内する、車線逸脱防止装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of controlling a vehicle by applying a steering control torque that the driver can easily overcome in addition to a steering torque applied by the driver in a direction to prevent the vehicle from going out of the lane. The present invention relates to a lane departure prevention device for guiding lane departure prevention.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、走行中の道路に対する車両の位置
や姿勢の把握を行ない、これに基づいて自動車の自動走
行制御を行なったり、ドライバの運転を案内したりする
技術(運転案内装置)が開発されている。自動走行制御
の場合、ドライバに何ら頼ることなく自動車を運転する
ことが必要であり、道路をはじめとした基本的施設(イ
ンフラ)を整備するなど、その実用化には様々な条件整
備が前提となる。
2. Description of the Related Art In recent years, there has been developed a technology (driving guidance device) for grasping the position and posture of a vehicle with respect to a traveling road, performing automatic traveling control of a vehicle based on the grasp, and guiding a driver to drive. Is being developed. In the case of automatic cruise control, it is necessary to drive a car without relying on the driver at all, and various conditions such as the development of basic facilities (infrastructure) such as roads are premised on the practical application. Become.

【0003】一方、運転案内装置の場合、自動車を運転
するのはあくまでもドライバであり、運転案内装置はド
ライバの運転操作のミスをドライバに知らせたりミスを
解消する方向へ運転を補助したりするものである。した
がって、運転案内装置は、現在の道路環境においても実
現可能な技術が多く、より実用性の高い運転案内装置の
開発が望まれている。
[0003] On the other hand, in the case of a driving guide device, it is the driver who drives the vehicle, and the driving guide device informs the driver of a driver's driving error and assists the driver in the direction to eliminate the mistake. It is. Therefore, the driving guidance device has many technologies that can be realized even in the current road environment, and it is desired to develop a driving guidance device with higher practicality.

【0004】こうした運転案内装置の一つに車線逸脱防
止装置がある。この車線逸脱防止装置としては、自動車
が不注意で走行車線から逸脱しそうになると運転車に警
告を発する技術(特開昭63−214900号公報)が
ある。しかし、単に警告を発するだけでは居眠りをして
いるドライバには有効でない場合があるため、さらに積
極的に、自動車が走行車線内の一定位置(例えば中央位
置)を走行するように操舵制御を行なう技術(特開平7
−104850号公報)も提案されている。
[0004] One of such driving guide devices is a lane departure prevention device. As this lane departure prevention device, there is a technology (Japanese Patent Laid-Open No. 63-214900) that issues a warning to a driving vehicle when the vehicle is inadvertently deviating from the traveling lane. However, simply issuing a warning may not be effective for a driver who is dozing off. Therefore, the steering control is more positively performed so that the vehicle travels at a certain position (for example, the center position) in the traveling lane. Technology (Japanese
No. -10850) has also been proposed.

【0005】さらに、このように自動車が走行車線内の
一定位置を維持するように制御する場合、ドライバの不
用意な操舵など一時的な操舵異常により自動車が走行車
線内からはみ出そうとした際にこの制御がはたらくと他
車両との緩衝を招くことがある。このため、こうした場
合には自動車を走行車線内の一定位置まで戻すのではな
く、走行車線内であっても車両がはみ出そうとした側に
偏った位置を保持するように操舵制御を行なう技術(特
開平5−297939号公報)も提案されている。
Further, in the case where the vehicle is controlled so as to maintain a fixed position in the traveling lane as described above, when the vehicle attempts to protrude from the traveling lane due to a temporary steering abnormality such as careless steering by a driver. If this control works, it may cause a buffer with other vehicles. For this reason, in such a case, instead of returning the vehicle to a certain position in the traveling lane, a technique of performing steering control so as to maintain a position biased to the side where the vehicle is going to protrude even in the traveling lane ( Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-297939 is also proposed.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な運転案内装置の一つである車線逸脱防止装置の場合、
自動車が走行車線から逸脱しないようにするためにドラ
イバの加える操舵トルクとは別に操舵用アクチュエータ
を通じて操舵用制御トルクを加えることが必要になる
が、この場合に加える操舵用制御トルクは、あくまで
も、車両がドライバの本来の意思に反して本来走行すべ
き走行車線から逸脱しようとしたとき、これを防止する
ように加えられるべきである。
By the way, in the case of the lane departure prevention device which is one of the driving guide devices as described above,
It is necessary to apply a steering control torque through a steering actuator separately from the steering torque applied by the driver in order to prevent the vehicle from deviating from the driving lane, but the steering control torque to be added in this case is limited to the vehicle Should be added to prevent the driver from deviating from the intended lane of travel, contrary to the driver's intention.

【0007】つまり、運転案内装置はドライバの運転操
作のミスをドライバに知らせたりミスを解消する方向へ
運転を補助したりするものであり、操舵操作の主体はあ
くまでもドライバである。したがって、運転案内装置の
一つである車線逸脱防止装置においてもドライバの意思
は尊重されるべきであって、操舵用制御トルクをドライ
バが容易に打ち勝てる程度の大きさに抑制することが必
要になる。さらに、ドライバが自己の意思によって走行
車線から逸脱しようとしたときまで、これを防止するよ
う操舵用制御トルクを加えるものであってはならない。
このような場合にまで操舵用制御トルクが加えられる
と、例えそれがドライバが容易に打ち勝てる程度の大き
さであってもドライバは違和感を感じることになる。
That is, the driving guide device informs the driver of a driver's driving operation error or assists driving in a direction to eliminate the error, and the driver mainly performs the steering operation. Therefore, the driver's intention should be respected even in the lane departure prevention device, which is one of the driving guide devices, and it is necessary to suppress the steering control torque to a magnitude that the driver can easily overcome. . Further, the steering control torque must not be applied so as to prevent the driver from deviating from the driving lane by his / her own intention.
If the steering control torque is applied even in such a case, the driver will feel uncomfortable even if the magnitude is large enough to easily overcome the driver.

【0008】例えば、先行車両の追い越しや前方の障害
物を避けるような場合は、一度走行車線から逸脱して車
線変更する必要があるが、このような場合に走行車線か
らの逸脱を防止するような操舵用制御トルクが付与され
ると、ドライバの操舵操作が妨げられ車線変更が遅れて
しまう等の不具合が生じる。なお、このような場合の手
段として、方向指示器(ウインカ)で示した方向へは走
行車線からの逸脱を許容するようにした技術(特開平6
−171392号公報)も提案されているが、全てのド
ライバが必ずしも車線変更時にウインカを操作するとは
限らないため、この技術のみによって根本的な解決手段
とすることはできない。
For example, in the case of overtaking a preceding vehicle or avoiding an obstacle ahead, it is necessary to deviate from the driving lane once and change lanes. In such a case, it is necessary to prevent deviation from the driving lane. When a proper steering control torque is applied, problems such as the driver's steering operation being hindered and the lane change being delayed are caused. As a means in such a case, a technique for allowing a deviation from the traveling lane in the direction indicated by the turn signal (blinker) (Japanese Patent Laid-Open No.
However, since all drivers do not always operate the turn signals when changing lanes, this technique cannot be used as a fundamental solution.

【0009】また、車両逸脱防止装置は車両が走行車線
から逸脱することによる危険を防止するためのものであ
るが、車両が走行車線から逸脱したとしてもドライバが
通常の注意力を有している場合、即ち、意識レベルが高
い場合は、ドライバ自身により走行車線への復帰が行な
われるため逸脱のおそれは少ない。このような場合、走
行車線から逸脱の度に操舵用制御トルクが付与されると
ドライバが煩わしさを感じる虞がある。
The vehicle departure prevention device is intended to prevent danger of the vehicle deviating from the traffic lane. Even if the vehicle deviates from the traffic lane, the driver has normal attention. In this case, that is, when the consciousness level is high, the driver himself / herself returns to the traveling lane, so that the driver is less likely to deviate. In such a case, if the steering control torque is applied every time the vehicle departs from the traveling lane, the driver may feel troublesome.

【0010】これに対して、ドライバが通常の注意力を
失っている場合、例えば眠気を有している場合等の意識
レベルが低い場合は、車両が走行車線から逸脱のおそれ
が大きくなるため、ドライバに車線逸脱を知らせること
ができ、かつ正規の走行車線へ案内することができる程
度の大きさの操舵用制御トルクを付与する必要がある。
On the other hand, when the driver loses his normal attention, for example, when he has a low level of consciousness, such as when he is drowsy, the vehicle is more likely to deviate from the driving lane. It is necessary to apply a steering control torque that is large enough to inform the driver of the lane departure and to guide the driver to the normal lane.

【0011】したがって、操舵用制御トルクは常に一定
の大きさのものを付与するのではなく、車線逸脱のおそ
れの程度に応じて、即ち、ドライバの注意力に応じた大
きさとしたほうがよい。なお、このような操舵用制御ト
ルクを付与した場合、ドライバは一般に操舵用制御トル
クの大きさに応じた反応を示すものと考えられる。つま
り、操舵用制御トルクを大きくすれば、ドライバは比較
的速やかに車線逸脱回避のための操舵操作を行なうもの
と考えられる。このため、操舵用制御トルクの大きさ
は、車両が走行車線から逸脱しようとしている度合い
(例えば走行車線の基準位置からの車両の横ずれ量)に
応じたものにすることが、車線からの逸脱を速やか且つ
円滑に回避する上で好ましい。
Therefore, the steering control torque should not always be of a fixed magnitude, but should be set in accordance with the degree of risk of lane departure, that is, in accordance with the driver's attention. It should be noted that when such a steering control torque is applied, it is generally considered that the driver responds according to the magnitude of the steering control torque. That is, it is considered that if the steering control torque is increased, the driver relatively quickly performs the steering operation to avoid the lane departure. For this reason, the magnitude of the steering control torque should be set in accordance with the degree that the vehicle is going to deviate from the traveling lane (for example, the amount of lateral displacement of the vehicle from the reference position of the traveling lane). It is preferable for avoiding promptly and smoothly.

【0012】本発明は、上述の課題に鑑み創案されたも
ので、ドライバの意思による操舵操作を妨げることなく
且つドライバの意識レベルに応じて適切な操舵用制御ト
ルクを付与することにより、ドライバに違和感を与える
ことなく車線逸脱の回避をドライバに的確に案内できる
ようにした、車線逸脱防止装置を提供することを目的と
する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides an appropriate steering control torque according to the driver's consciousness level without hindering a driver's intentional steering operation. An object of the present invention is to provide a lane departure prevention device that can accurately guide a driver to avoid a lane departure without giving a sense of discomfort.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】このため、請求項1記載
の本発明の車線逸脱防止装置では、横ずれ量算出手段
が、走行車線の基準位置からの車両の走行位置の横ずれ
量を算出し、制御トルク算出手段が、横ずれ量算出手段
で算出された横ずれ量に基づいてドライバが容易に打ち
勝てる程度の大きさの操舵用制御トルクを算出する。
Therefore, in the lane departure prevention apparatus according to the present invention, the lateral deviation calculating means calculates the lateral deviation of the traveling position of the vehicle from the reference position of the traveling lane. The control torque calculating means calculates a steering control torque large enough for the driver to easily overcome based on the lateral displacement calculated by the lateral displacement calculating means.

【0014】このとき、制御トルク算出手段の制御ゲイ
ン設定手段では、横ずれ量に基づいて算出した制御トル
クの制御ゲインを運転状況検出手段で検出された車両の
運転状況に基づいて設定する。制御手段は、このように
制御トルク算出手段で設定された制御トルクが横ずれ量
を減らす方向に発生するように車両の操舵アクチュエー
タを制御する。
At this time, the control gain setting means of the control torque calculating means sets the control gain of the control torque calculated based on the lateral shift amount based on the driving situation of the vehicle detected by the driving situation detecting means. The control means controls the steering actuator of the vehicle such that the control torque set by the control torque calculation means is generated in a direction to reduce the lateral shift amount.

【0015】これにより、自車両が走行車線から逸脱し
そうになるとこれを防止する方向にドライバの加える操
舵トルクとは別にドライバが容易に打ち勝てる程度で且
つ車両の横ずれ量に応じると共に車両の運転状況に応じ
た操舵用制御トルクが操舵アクチュエータにより付与さ
れて車両の車線逸脱の防止が案内される。なお、上記運
転状況検出手段として例えば車両の前方障害物を検出す
る手段(例としてレーザレーダ)を設けるようにしても
よい。この場合、レーザレーダ等の検出手段により前方
障害物を検出し、障害物に達するまでの余裕時間に応じ
て制御ゲインを下げ、ドライバの意思による走行車線か
らの逸脱にそなえる。上記運転状況検出手段としてドラ
イバの覚醒度を検出する覚醒度検出手段を設けるように
してもよい。この場合には、覚醒度検出手段で検出され
た覚醒度が高い程、制御ゲインを下げて、ドライバに操
舵操作をゆだねるようにする。
With this arrangement, the driver can easily overcome the steering torque applied by the driver in a direction to prevent the vehicle from deviating from the traveling lane in a direction to prevent the deviation from the traveling lane. The corresponding steering control torque is applied by the steering actuator to guide the prevention of lane departure of the vehicle. In addition, a means (for example, a laser radar) for detecting an obstacle ahead of the vehicle may be provided as the driving situation detecting means. In this case, an obstacle in front is detected by a detecting means such as a laser radar, and the control gain is reduced according to a margin time until the obstacle is reached, so as to prepare for a deviation from the traveling lane due to a driver's intention. A wakefulness detection means for detecting the wakefulness of the driver may be provided as the driving situation detection means. In this case, the higher the arousal level detected by the arousal level detection unit, the lower the control gain is, so that the steering operation is entrusted to the driver.

【0016】また、上記運転状況検出手段として例えば
操舵トルクセンサ及び/又は操舵角センサを設けるよう
にしてもよい。この場合、操舵トルクセンサ及び/又は
操舵角センサによりドライバの入力した操舵トルク及び
/又は操舵角速度を検出し、これらの操舵トルク及び/
又は操舵角速度に応じて制御ゲインを下げ、ドライバの
意思による走行車線からの逸脱を許容する。
Further, a steering torque sensor and / or a steering angle sensor may be provided as the driving condition detecting means. In this case, the steering torque sensor and / or the steering angle sensor detects the steering torque and / or the steering angular speed input by the driver, and these steering torque and / or
Alternatively, the control gain is reduced according to the steering angular velocity, and deviation from the traveling lane by the driver's intention is allowed.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、図面により、本発明の実施
の形態について説明すると、図1〜図13は本発明の一
実施形態としての車線逸脱防止装置を示すものである。
本車線逸脱防止装置(レーンガイダンスシステムとも言
う)は、自動車において自車両が走行車線から逸脱しそ
うになるとこれを防止するためのものであり、走行車線
に対する自車両の位置を認識して、車線逸脱のおそれが
生じると、図1に示すように、車両にそなえられた操舵
アクチュエータ21によりドライバの加える操舵トルク
とは別の操舵トルク(この操舵トルクは、ドライバの加
える操舵トルクと区別するために操舵用制御トルクと呼
ぶ)を与えて、操舵中のドライバにステアリングホイー
ル(以下、ハンドルともいう)20を通じて車線逸脱を
警告するものである。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a lane departure prevention device according to an embodiment of the present invention; FIG.
The lane departure prevention device (also referred to as a lane guidance system) is provided to prevent the vehicle from deviating from the traveling lane in an automobile. When there is a possibility that the steering torque is different from the steering torque applied by the driver by the steering actuator 21 provided to the vehicle as shown in FIG. 1 (this steering torque is used to distinguish it from the steering torque applied by the driver). Control torque) to warn the driver during steering through a steering wheel (hereinafter also referred to as a steering wheel) 20 of a lane departure.

【0018】もちろん、この操舵用制御トルク自体も、
車両の挙動を修正する作用があるが、この操舵用制御ト
ルクは、あくまでも操舵系を通じてドライバに警告する
ことが主目的であり、車線を逸脱しそうな車両の位置を
修正するのは、この操舵用制御トルクが加えられたこと
で車線を逸脱しそうなことを認識したドライバの操舵操
作によって行なうべきものとしている。
Of course, the steering control torque itself is also
The main purpose of this steering control torque is to warn the driver through the steering system, and to correct the position of the vehicle that is likely to deviate from the lane. It should be performed by the driver's steering operation that recognizes that the vehicle is likely to depart from the lane due to the application of the control torque.

【0019】したがって、本車線逸脱防止装置は、図1
に示すように、走行車線に対する自車両の位置を認識す
るために、車両1の前方の道路状態を撮像する撮像手段
としてのカメラ2と、カメラ2からの画像情報を適宜処
理して前方道路上の左右の白線位置を認識する画像情報
処理手段3と、この画像情報処理手段3による白線位置
画像情報から車両の走行レーン(走行車線)の基準位置
に対する所定時間t後における横ずれ量ΔYを予測して
算出する横ずれ量算出手段4Aと、車両に作用する横加
速度Gを算出する横加速度算出手段7とをそなえてい
る。
Therefore, the present lane departure prevention device is shown in FIG.
As shown in FIG. 1, in order to recognize the position of the host vehicle with respect to the traveling lane, a camera 2 serving as an image pickup means for taking an image of a road state ahead of the vehicle 1 and image information from the camera 2 are appropriately processed, and The image information processing means 3 for recognizing the left and right white line positions, and the amount of lateral deviation ΔY after a predetermined time t from the reference position of the traveling lane (traveling lane) of the vehicle is predicted from the white line position image information by the image information processing means 3. And a lateral acceleration calculating means 7 for calculating a lateral acceleration G acting on the vehicle.

【0020】なお、横ずれ量ΔYは、車両1が車線を逸
脱しそうな度合いに関する判定パラメータに相当し、横
加速度Gはカーブ路におけるドライバの負担に関する判
定パラメータに相当する。また、横ずれ量算出手段4A
は、横加速度Gの判定パラメータである道路曲率ρを算
出する道路曲率算出手段4Bとともに、自車両に対する
走行車線(走行レーン)の相対位置を推定する走行レー
ン推定手段4内の機能要素としてそなえられている。
It should be noted that the lateral deviation amount ΔY corresponds to a determination parameter relating to the degree that the vehicle 1 is likely to deviate from the lane, and the lateral acceleration G corresponds to a determination parameter relating to the driver's burden on a curved road. Also, the lateral displacement amount calculating means 4A
Are provided as functional elements in the traveling lane estimating means 4 for estimating the relative position of the traveling lane (traveling lane) with respect to the own vehicle, together with the road curvature calculating means 4B for calculating the road curvature ρ which is a determination parameter of the lateral acceleration G. ing.

【0021】さらに、本車線逸脱防止装置は、横ずれ量
算出手段4Aにより算出された横ずれ量(横偏差)Δ
Y、即ち、車線を逸脱しそうな度合いと、横加速度算出
手段7により算出された横加速度G、即ち、カーブ路に
おけるドライバの負担とに基づいて、操舵用制御トルク
Tcを算出する制御トルク算出手段5と、ドライバの加
える操舵トルクとは別に操舵用制御トルクを操舵系に付
与しうる操舵アクチュエータ21と、この制御トルク算
出手段5で算出された操舵用制御トルクTcが横ずれ量
ΔYを減らし、また、横加速度Gに対抗する方向に発生
するように操舵アクチュエータ21を制御する制御手段
(コントローラ)6とをそなえている。
Further, the present lane departure prevention apparatus is provided with a lateral deviation amount (lateral deviation) Δ calculated by the lateral deviation amount calculating means 4A.
Y, that is, a control torque calculating unit that calculates the steering control torque Tc based on the degree of departure from the lane and the lateral acceleration G calculated by the lateral acceleration calculating unit 7, that is, the burden on the driver on a curved road. 5, a steering actuator 21 capable of applying a steering control torque to the steering system separately from the steering torque applied by the driver, and the steering control torque Tc calculated by the control torque calculation means 5 reduces the lateral shift amount ΔY; , A control means (controller) 6 for controlling the steering actuator 21 so as to be generated in a direction opposing the lateral acceleration G.

【0022】また、本車線逸脱防止装置の作動を選択す
るスイッチ(SW)23がそなえられている。したがっ
て、本装置を作動させたければスイッチ23をオンに、
本装置を作動させたくなければスイッチ23をオフに、
ドライバの好みに応じて選択できるようになっている。
さらに、例えばインパネ(インストルメントパネル)内
には、スイッチ23がオンの場合、又は、車線逸脱防止
のための制御トルクが加えられている場合に、これを表
示する作動表示部24が設けられている。
Further, a switch (SW) 23 for selecting the operation of the lane departure prevention device is provided. Therefore, if you want to operate this device, turn on the switch 23,
If you do not want to operate this device, turn off switch 23,
It can be selected according to the driver's preference.
Further, for example, in the instrument panel (instrument panel), when the switch 23 is turned on or when a control torque for preventing lane departure is applied, an operation display unit 24 for displaying the control torque is provided. I have.

【0023】なお、画像情報処理手段3,走行レーン推
定手段4(横ずれ量算出手段4A,道路曲率算出手段4
B),横加速度算出手段7,制御トルク算出手段5,コ
ントローラ6は、CPU,入出力インタフェース,RO
M,RAM等をそなえてなる電子制御ユニットとして構
成される。まず、走行車線に対する自車両の位置認識、
即ち、自車両の横ずれ量ΔYの算出について説明する。
The image information processing means 3, the traveling lane estimating means 4 (lateral displacement calculating means 4A, road curvature calculating means 4)
B), the lateral acceleration calculation means 7, the control torque calculation means 5, and the controller 6 are a CPU, an input / output interface, an RO
It is configured as an electronic control unit including M, RAM, and the like. First, the position of the host vehicle with respect to the driving lane,
That is, the calculation of the lateral displacement amount ΔY of the vehicle will be described.

【0024】画像情報処理手段3では、まず、図2に示
すように、カメラ2からの原画像3Aを取り込み、この
原画像3Aから道路白線を抽出して、抽出した道路白線
の画像を、鉛直上方から見たような平面視画像3Bに変
換する。次に、白線12L,12Rの認識について図3
を参照しながら説明する。なお、ここでは、走行レーン
左端の路側線としての白線12Lの認識について説明す
るが、走行レーン右端の白線12Rを基準とする場合に
ついても同様であるため、左端の白線12Lについては
単に白線12と称することにする。
In the image information processing means 3, first, as shown in FIG. 2, an original image 3A from the camera 2 is taken in, a road white line is extracted from the original image 3A, and an image of the extracted road white line is converted into a vertical image. The image is converted into a two-dimensional image 3B as viewed from above. Next, the recognition of the white lines 12L and 12R is shown in FIG.
This will be described with reference to FIG. Here, the recognition of the white line 12L as the roadside line at the left end of the traveling lane will be described. However, the same applies to the case where the white line 12R at the right end of the traveling lane is used as a reference. I will call it.

【0025】次に、画像情報認識手段3では、図3
(a)に示すように、車両1にそなえられたカメラ2に
より平地において車両前方の範囲(例えば5m〜30
m)の白黒画像情報を取り込み、この画像情報から画面
上で縦方向の画像を一部省略する。そして、この画面上
で等間隔になるような複数の水平線11を設定する。こ
の白黒画像情報の取り込みは、微小な制御周期毎に更新
されるようになっており、図3(b)に示すように、そ
れぞれの水平線11上において前回の画面での白線位置
の左右の所要の範囲(ここでは、左右50画素〔do
t〕)を白線探査エリア(処理対象領域)10として設
定する。また、初回の画面は、直線路における白線位置
を前回の画面データとして利用する。
Next, in the image information recognizing means 3, FIG.
As shown in FIG. 1A, a camera 2 provided on a vehicle 1 uses a camera 2 to cover a flat area (eg, 5 m to 30 m).
m), the image in the vertical direction on the screen is partially omitted from the image information. Then, a plurality of horizontal lines 11 are set at equal intervals on this screen. The capture of the black-and-white image information is updated every minute control cycle. As shown in FIG. 3B, on each horizontal line 11, the left and right positions of the white line position on the previous screen are required. (Here, the left and right 50 pixels [do
t]) is set as a white line search area (processing target area) 10. For the first screen, the white line position on the straight road is used as the previous screen data.

【0026】そして、図3(c)に示すように、各水平
線の明度をそれぞれ左から横方向に微分する。また、図
中の符号14はガードレールである。ところで、通常の
路面は輝度が低く、輝度変化も小さい。これに対して、
白線12は通常の路面に比較して輝度が非常に高いの
で、このように道路の明度を微分すると、通常の路面か
ら白線12への境界点で輝度変化がプラス、白線12か
ら通常の路面への境界点で輝度変化がマイナスとなるよ
うな微分データが得られる。このような微分データの一
例を図3(d)に示す。
Then, as shown in FIG. 3C, the brightness of each horizontal line is differentiated in the horizontal direction from the left. Reference numeral 14 in the figure is a guardrail. By the way, a normal road surface has low luminance and a small change in luminance. On the contrary,
Since the brightness of the white line 12 is much higher than that of the normal road surface, when the brightness of the road is differentiated in this way, the luminance change is positive at the boundary point from the normal road surface to the white line 12, and the white line 12 changes to the normal road surface. Differential data is obtained such that the luminance change becomes negative at the boundary point of. An example of such differential data is shown in FIG.

【0027】そして、各水平線11のデータそれぞれに
ついて、微分値のピークが左からプラス,マイナスの順
に並んで現れ、且つそれぞれのピークの間隔が白線12
として妥当と思われる程度(プラスのピークからマイナ
スのピークまでの間隔が例えば30dot以内)に納ま
っている組み合わせを白線候補として抽出し、通常は、
図3(e)に示すように、その中点Mを白線候補点15
として保存する。
Then, for each data of each horizontal line 11, peaks of the differential values appear in the order of plus and minus from the left, and the interval between the peaks is the white line 12.
Is extracted as a candidate for a white line, and a combination that falls within a reasonable degree (interval between a positive peak and a negative peak is within 30 dots, for example) is extracted.
As shown in FIG. 3E, the midpoint M is set to the white line candidate point 15.
Save as

【0028】そして、これらの白線候補点15のうち、
画面中心に最も近いもののみを最終候補点として残す。
これは、例えば車両1が左側通行の場合、探索エリア1
0の中の右側が通常輝度変化の少ない道路面であり、こ
の通常の道路面に最も近い白線候補点15が白線12と
判断できる。したがって白線12よりもさらに左側に、
ノイズの原因となる物体(例えばガードレール14等)
が存在する場合であっても、カメラ2により撮像された
画像情報から白線12を確実に認識することができる。
Then, among these white line candidate points 15,
Only the point closest to the screen center is left as the final candidate point.
This means that, for example, when the vehicle 1 is traveling on the left side, the search area 1
The right side of 0 is a road surface with little change in normal luminance, and the white line candidate point 15 closest to this normal road surface can be determined as the white line 12. Therefore, further to the left of the white line 12,
Objects that cause noise (for example, guardrails 14)
Is present, the white line 12 can be reliably recognized from the image information captured by the camera 2.

【0029】そして、図3(f)に示すように、最後に
各水平線データにおける白線候補点15の上下方向の連
続性を画面の下方から順次検証していく。まず、事前に
前画面での白線12の上下端間の傾きを計算しておく。
そして、最下点15Aを白線12とすると、一本だけ上
の水平線11上の候補点15Bが、前回の白線12の傾
き分±50dotの範囲内に入っているかを検証する。
Finally, as shown in FIG. 3F, the vertical continuity of the white line candidate points 15 in each horizontal line data is sequentially verified from the bottom of the screen. First, the inclination between the upper and lower ends of the white line 12 on the previous screen is calculated in advance.
Then, assuming that the lowest point 15A is the white line 12, it is verified whether or not the candidate point 15B on the horizontal line 11 which is only one line above is within the range of ± 50 dots of the inclination of the previous white line 12.

【0030】候補点15Bがこの範囲内に入っていれば
これを白線とし、入っていないときは候補点15Bは却
下されて、上述の傾きから補間計算した座標が白線位置
としてみなされる。そして、この検出を各水平線につい
て同様の作業を行なうことにより、連続した白線12を
認識することができるのである。このような白線認識の
作業は、所要の周期で継続して行なわれ、その都度白線
12の認識が更新されるようになっている。
If the candidate point 15B falls within this range, it is regarded as a white line. If not, the candidate point 15B is rejected, and the coordinates interpolated from the above-described slope are regarded as the white line position. By performing the same operation for each horizontal line for this detection, a continuous white line 12 can be recognized. Such white line recognition work is continuously performed at a required cycle, and the recognition of the white line 12 is updated each time.

【0031】走行レーン右端の路側線としての白線12
Rの認識についも、これと同様に行なわれる。走行レー
ン推定手段4では、このように各認識周期で認識された
原画像3A上の白線12R,12Lを平面視画像3Bに
変換して、走行レーン左端の白線12Lから推定しうる
道路中心線LCL と走行レーン右端の白線12Rから推
定しうる道路中心線LCR とに基づいて、道路中心線L
Cの推定を行なうようになっている。そして、この道路
中心線LCに基づいて、横ずれ量算出手段4Aにより現
時点における横ずれ量ΔY0 と偏角βとを算出する。
White line 12 as the roadside line at the right end of the traveling lane
The recognition of R is performed in the same manner. The traveling lane estimating means 4 converts the white lines 12R and 12L on the original image 3A recognized in each recognition cycle as described above into a planar view image 3B, and estimates the road center line LC from the white line 12L at the left end of the traveling lane. based on the road centerline LC R which may be estimated from L and the traveling lane right edge of the white line 12R, road centerline L
C is estimated. Then, based on the road center line LC, the lateral displacement amount ΔY 0 and the deflection angle β at the present time are calculated by the lateral displacement amount calculating means 4A.

【0032】なお、偏角βとは、図4に示すように、屈
曲した道路中心線LCの接線方向と車両進行方向とがな
す角である。道路中心線LCの接線方向は、カメラ画像
で得られる画像情報のうち車両に最も近い検出レベルで
ある第1検出点(図中には近地点と示す)における道路
中心線位置(基準線位置)から、この近地点よりもさら
に車両1から所定距離Lだけ離れた第2検出点(図中に
は遠地点と示す)における道路中心線位置(基準線位
置)に向かう方向であり、各位置情報から算出すること
ができる。また、車両進行方向は、現在の車両位置か
ら、現在の操舵角を維持して所定距離Lだけ離れた時点
における車両位置に向かう方向であり、これらの2地点
の情報から算出することができる。
As shown in FIG. 4, the declination β is the angle between the tangent direction of the curved road center line LC and the traveling direction of the vehicle. The tangent direction of the road center line LC is from the road center line position (reference line position) at the first detection point (shown as perigee in the figure) which is the detection level closest to the vehicle in the image information obtained from the camera image. This is a direction toward a road center line position (reference line position) at a second detection point (shown as an apogee in the figure) further away from the vehicle 1 by a predetermined distance L than this perigee, and is calculated from each position information. be able to. Further, the vehicle traveling direction is a direction toward the vehicle position at a point in time when the vehicle is separated from the current vehicle position by a predetermined distance L while maintaining the current steering angle, and can be calculated from the information of these two points.

【0033】そして、この例では、車両に最も近い地点
である第1検出点における自車両中心線(点P1参照)
と道路中心線LC(点LC1参照)との横方向距離(道
路幅方向、即ちカメラ画像の横方向の距離)を現時点に
おける横ずれ量(現時点横偏差)ΔY0 として算出す
る。また、第2検出点は、第1検出点から所定時間t後
に到達すると予測できる地点(LC2,P2)、つま
り、第1検出点から現時点での車速Vに所定時間tを乗
じて得られる距離L(=Vt)だけ離れた地点としてお
り、これらの第1検出点(LC1)と第2検出点(LC
2)とを結んだ直線と、車両1の進行方向線(P1P
2)とがなす角を偏角βとして算出する。なお、所定時
間t後に到達すると予測できる車両位置(P2)は、操
舵角センサ27で検出された操舵角αをもとに算出す
る。
In this example, the center line of the vehicle at the first detection point which is the closest point to the vehicle (see point P1).
The lateral distance between the road and the road center line LC (see the point LC1) (the distance in the road width direction, that is, the lateral direction of the camera image) is calculated as the current lateral displacement amount (current lateral deviation) ΔY 0 . The second detection point is a point (LC2, P2) that can be predicted to arrive after a predetermined time t from the first detection point, that is, a distance obtained by multiplying the current vehicle speed V by the predetermined time t from the first detection point. L (= Vt), the first detection point (LC1) and the second detection point (LC
2) and the traveling direction line of the vehicle 1 (P1P
2) is calculated as the argument β. The vehicle position (P2) that can be predicted to arrive after the predetermined time t is calculated based on the steering angle α detected by the steering angle sensor 27.

【0034】横ずれ量算出手段4Aは、上述のごとく算
出された偏角βに車速センサ32で検出された車両の車
速Vと所定時間tとを乗算して所定時間t後における横
ずれ変化量Δy(Δy=β×V×t)を算出し、これに
現時点における横ずれ量(横偏差)ΔY0 を加算して予
測横ずれ量(以下、単に横ずれ量という)ΔY(=ΔY
0 +β×V×t)を算出する。なお、所定時間tは運転
手の一般的なハンドル20の操作速度や、画像情報処理
手段3等による道路状況の認識速度を考慮して適宜の時
間に設定されている。また、車速Vに応じて可変にして
もよく、第1検出点から第2検出点までの距離Lが一定
となるように所定時間tを設定してもよい。
The lateral displacement amount calculating means 4A multiplies the declination angle β calculated as described above by the vehicle speed V of the vehicle detected by the vehicle speed sensor 32 and a predetermined time t, and calculates a lateral deviation change amount Δy ( [Delta] y = calculates β × V × t), the predicted lateral deviation by adding the lateral deviation (lateral deviation) [Delta] Y 0 at the present time to (hereinafter, referred to simply as the lateral shift amount) [Delta] Y (= [Delta] Y
0 + β × V × t). The predetermined time t is set to an appropriate time in consideration of the driver's general operation speed of the steering wheel 20 and the speed of recognition of road conditions by the image information processing means 3 and the like. Further, it may be variable according to the vehicle speed V, and the predetermined time t may be set so that the distance L from the first detection point to the second detection point is constant.

【0035】一方、道路曲率算出手段4Bでは、道路中
心線の画像情報に基づいて走行レーンの曲率(道路曲
率)ρを推定するようになっている。まず、図5に示す
ように、例えば、上述の第1検出点(LC1)と第2検
出点(LC2)に対して、さらに第2検出点(LC2)
から距離Lだけ前方の第3検出点(LC3)を与えて、
第1検出点(LC1)から第2検出点(LC2)に至る
第1のベクトルLC1LC2と、第2検出点(LC2)
から第3検出点(LC3)に至る第2のベクトルLC2
LC3とのなす角度θを第2検出点(LC2)における
曲率指標(曲率特性)として算出する。
On the other hand, the road curvature calculating means 4B estimates the curvature (road curvature) ρ of the traveling lane based on the image information of the road center line. First, as shown in FIG. 5, for example, the above-described first detection point (LC1) and second detection point (LC2) are further replaced by a second detection point (LC2).
Is given a third detection point (LC3) forward by a distance L from
A first vector LC1LC2 from the first detection point (LC1) to the second detection point (LC2), and a second detection point (LC2)
Vector LC2 from the second detection point (LC3) to the third detection point (LC3)
The angle θ formed with LC3 is calculated as a curvature index (curvature characteristic) at the second detection point (LC2).

【0036】そして、これらの距離Lと曲率指標θとか
ら走行レーンの曲率(道路曲率)ρを次式により算出す
る。 ρ=2sin(θ/2)/L ・・・・・・・・・・・・(1) つまり、この曲率指標θの値は、第2検出点(LC2)
におけるカーブの屈曲度を表す指標であり、曲率指標θ
が大きい程、第2検出点(LC2)におけるカーブの曲
率ρが大きく、カーブが急であることを示している。
Then, the curvature (road curvature) ρ of the traveling lane is calculated from the distance L and the curvature index θ by the following equation. ρ = 2 sin (θ / 2) / L (1) That is, the value of the curvature index θ is the second detection point (LC2)
Is an index representing the degree of curvature of the curve at
Is larger, the curvature ρ of the curve at the second detection point (LC2) is larger, indicating that the curve is steeper.

【0037】横加速度算出手段7では、このようにして
道路曲率算出手段4Bにより算出される走行レーンの曲
率ρを基に車両に作用する横加速度Gを算出する。つま
り、車速センサ32で検出される車両の走行速度の大き
さをVとすると、横加速度Gは次式で算出される。 G=ρ×V2 ・・・・・・・・・・・・・(2) なお、車両1には横加速度センサ31がそなえられてお
り、この横加速度センサ31によっても、実際に車両1
に作用している横加速度を検出できるようになってい
る。
The lateral acceleration calculating means 7 calculates the lateral acceleration G acting on the vehicle on the basis of the curvature ρ of the traveling lane calculated by the road curvature calculating means 4B. That is, assuming that the magnitude of the traveling speed of the vehicle detected by the vehicle speed sensor 32 is V, the lateral acceleration G is calculated by the following equation. G = ρ × V 2 (2) The vehicle 1 is provided with a lateral acceleration sensor 31.
It is possible to detect the lateral acceleration acting on the vehicle.

【0038】制御トルク算出手段5では、このようにし
て算出される走行車線の基準位置(道路幅中央位置)に
対する車両の横ずれ量ΔYと、車両1に作用する横加速
度Gとに基づいて操舵用制御トルクTcを設定するが、
本装置では、この操舵用制御トルクTcの設定に特徴が
ある。つまり、本装置では、単に、車両の横ずれを防止
するためのトルク(横ずれ防止トルク)に基づくだけで
なく、車両に加わる横加速度に対してハンドルを保舵し
易くするためのトルク(保舵補助トルク)にも基づい
て、操舵用制御トルクを設定するようになっている。
The control torque calculating means 5 calculates a steering torque based on the lateral displacement ΔY of the vehicle with respect to the reference position of the traveling lane (the center position of the road width) and the lateral acceleration G acting on the vehicle 1. The control torque Tc is set,
The present device is characterized by the setting of the steering control torque Tc. In other words, in the present device, not only the torque for preventing the vehicle from laterally shifting (lateral displacement prevention torque), but also the torque for facilitating the steering of the steering wheel with respect to the lateral acceleration applied to the vehicle (the steering assisting torque). The control torque for steering is set based on the torque).

【0039】すなわち、図12に示すように、制御トル
ク算出手段5は、横ずれ防止トルクTyを算出してこの
横ずれ防止トルクTyに所定のゲインKyを乗算する機
能(横ずれ対応操舵用制御トルク算出手段)5Aと、こ
の算出手段5Aによる算出値Ky・Tyに、車両に加わ
る横加速度に応じた補正を施す機能(操舵用制御トルク
補正手段)5Bとをそなえている。
That is, as shown in FIG. 12, the control torque calculating means 5 calculates the side slip prevention torque Ty and multiplies the side slip prevention torque Ty by a predetermined gain Ky (the control torque calculation means for the side shift corresponding steering). 5A) and a function (steering control torque correcting means) 5B for correcting the value Ky · Ty calculated by the calculating means 5A according to the lateral acceleration applied to the vehicle.

【0040】補正手段5Bは、保舵補助トルクTgを算
出してこの保舵補助トルクTgに所定のゲインKgを乗
算する機能(補正量算出手段)5aと、この補正量算出
手段5aによる算出値Kg・Tgを横ずれ対応操舵用制
御トルクKy・Tyに加算することで補正を施して、補
正後操舵用制御トルク(Ky・Ty+Kg・Tg)を得
る補正量加算手段5bとから構成される。
The correcting means 5B calculates a steering assist torque Tg and multiplies the steering assist torque Tg by a predetermined gain Kg (correction amount calculating means) 5a, and a value calculated by the correction amount calculating means 5a. A correction amount adding means 5b is provided for performing correction by adding Kg · Tg to the lateral shift corresponding steering control torque Ky · Ty to obtain a corrected steering control torque (Ky · Ty + Kg · Tg).

【0041】この横加速度に応じた保舵補助トルクによ
る補正は、車両に横加速度が加わる場合には、これに対
向するような保舵力が必要となり、このような保舵力を
補助することで、車線逸脱防止のための操舵制御をカー
ブ路等でも違和感なく行なえるようにするためである。
一般に、車両がカーブ路を走行しているときには、カー
ブの曲率や車両の走行速度に応じて車両の横方向に作用
する遠心力が旋回を妨げる方向に働くので、この遠心力
による横加速度Gの大きさに応じて保舵補助トルクTg
を加算し、操舵用制御トルクの補正を行なっている。
The correction by the steering assist torque in accordance with the lateral acceleration requires a steering force opposing the lateral acceleration when the vehicle is subjected to a lateral acceleration. This is because the steering control for preventing the lane departure can be performed without feeling uncomfortable even on a curved road or the like.
Generally, when the vehicle is traveling on a curved road, the centrifugal force acting in the lateral direction of the vehicle according to the curvature of the curve or the traveling speed of the vehicle acts in a direction that hinders turning. Steering assist torque Tg according to the magnitude
Is added to correct the steering control torque.

【0042】ここで、横ずれ防止トルクTyについて説
明すると、横ずれ対応操舵用制御トルク算出手段5Aで
は、図6に示すように、横ずれ量ΔYに比例するように
横ずれ防止トルクTyを設定する。なお、図6中、横ず
れ量ΔYに関する横座標は、右方向が右側への横ずれ
を、左方向が左側への横ずれを示しており、横ずれ防止
トルクTyに関する縦座標は、上方向が車両を車線左側
へ導く左操舵を、下方向が車両を車線右側へ導く右操舵
を示している。
Here, the lateral displacement prevention torque Ty will be described. The lateral displacement prevention steering control torque calculating means 5A sets the lateral displacement prevention torque Ty in proportion to the lateral displacement amount ΔY as shown in FIG. In FIG. 6, the abscissa regarding the lateral displacement amount ΔY indicates a lateral displacement to the right in the right direction, and a lateral displacement to the left in the left direction. Downward steering indicates left steering, and downward steering indicates right steering, which guides the vehicle to the right side of the lane.

【0043】つまり、図6に示すように、車両が道路中
心線から右側へずれれば、この横ずれ量ΔYに応じて車
両を車線左側へ導く左操舵の横ずれ防止トルクTyを設
定し、車両が道路中心線から左側へずれれば、この横ず
れ量ΔYに応じて車両を車線右側へ導く右操舵の横ずれ
防止トルクTyを設定する。ただし、いずれも、横ずれ
防止トルクTyの大きさは一定値Tymで制限してい
る。ここでは、横ずれ量ΔYの大きさがY1となったら
横ずれ防止トルクTyの大きさを一定値Tymに制限し
ている。これは、横ずれ防止トルクTyは、自動操舵に
用いる操舵トルクとは異なり、ドライバに警告すること
が主目的であって、車両の位置を修正するのはドライバ
の操舵操作によるため、操舵用制御トルクTcは、ドラ
イバの操舵操作を妨げない程度の大きさに、つまり、ド
ライバが容易に打ち勝てる程度の大きさに制限している
のである。
That is, as shown in FIG. 6, when the vehicle deviates from the road center line to the right side, a left-side steering lateral deviation prevention torque Ty for guiding the vehicle to the left side of the lane is set according to the lateral deviation amount ΔY. If the vehicle deviates to the left from the road center line, a lateral deviation prevention torque Ty for right steering that guides the vehicle to the right side of the lane is set according to the lateral deviation amount ΔY. However, in each case, the magnitude of the lateral displacement prevention torque Ty is limited by a constant value Tym. Here, when the magnitude of the lateral deviation amount ΔY becomes Y1, the magnitude of the lateral deviation prevention torque Ty is limited to a constant value Tym. This is because the side slip prevention torque Ty is different from the steering torque used for automatic steering, and its main purpose is to warn the driver. Since the vehicle position is corrected by the driver's steering operation, the steering control torque is used. Tc is limited to a size that does not hinder the driver's steering operation, that is, a size that the driver can easily overcome.

【0044】また、操舵用制御トルク補正手段5Bの機
能要素である補正量算出手段5aでは、図8に示すよう
に、横加速度Gに比例するように保舵補助トルクTgを
設定する。なお、図8中、横加速度Gに関する横座標
は、右方向が車両の右方向への横加速度の作用を、左方
向が車両の左方向への横加速度の作用を示しており、保
舵補助トルクTgに関する縦座標は、上方向が車両を車
線左側へ導く左操舵を、下方向が車両を車線右側へ導く
右操舵を示している。
The correction amount calculating means 5a, which is a functional element of the steering control torque correcting means 5B, sets the steering assist torque Tg in proportion to the lateral acceleration G as shown in FIG. In FIG. 8, the abscissa regarding the lateral acceleration G indicates that the right direction indicates the effect of the lateral acceleration of the vehicle in the right direction, and the left direction indicates the effect of the lateral acceleration of the vehicle in the left direction. The ordinate relating to the torque Tg indicates left steering in which the upward direction guides the vehicle to the left side of the lane, and rightward steering in which the downward direction guides the vehicle to the right side of the lane.

【0045】図8に示すように、車両に右方向への横加
速度が作用すれば、この横加速度Gに応じて車両を車線
左側へ導く左操舵の保舵補助トルクTgを設定し、車両
に左方向への横加速度が作用すれば、この横加速度Gに
応じて車両を車線右側へ導く右操舵の保舵補助トルクT
gを設定する。ただし、いずれも、保舵補助トルクTg
の大きさは一定値Tgmで制限している。ここでは、横
加速度Gの大きさがG1となったら保舵補助トルクTg
の大きさを一定値Tgmに制限している。これは、上述
のように、ドライバが容易に打ち勝てる程度の大きさに
制限しているのである。
As shown in FIG. 8, when a lateral acceleration in the right direction acts on the vehicle, a left-hand steering assist torque Tg for guiding the vehicle to the left side of the lane is set in accordance with the lateral acceleration G, and the vehicle is subjected to the lateral acceleration. If a lateral acceleration in the left direction acts, a steering assist torque T for right steering that guides the vehicle to the right side of the lane according to the lateral acceleration G.
Set g. However, in any case, the steering assist torque Tg
Is limited by a constant value Tgm. Here, when the magnitude of the lateral acceleration G becomes G1, the steering assist torque Tg is used.
Is limited to a constant value Tgm. This limits the driver to a size that can be easily overcome, as described above.

【0046】補正量算出手段5aでは、このように算出
された保舵補助トルクTgに対して適宜のゲインKgを
乗じる。補正量加算手段5bでは、横ずれ量ΔYから算
出した横ずれ対応の操舵用制御トルクKy・Tyに加算
することで、車両の横加速度に応じた補正を行ない、補
正後操舵用制御トルク(Ky×Ty+Kg×Tg)を得
るようになっている。
The correction amount calculating means 5a multiplies the steering assist torque Tg thus calculated by an appropriate gain Kg. The correction amount adding means 5b performs correction in accordance with the lateral acceleration of the vehicle by adding it to the steering control torque Ky · Ty corresponding to the lateral deviation calculated from the lateral deviation amount ΔY, and obtains the corrected steering control torque (Ky × Ty + Kg). × Tg).

【0047】このようにして、横ずれ量ΔYと横加速度
Gとに基づいて操舵用制御トルクが算出されるが、図
1,図12に示すように、本制御トルク算出手段5に
は、さらに制御ゲイン設定手段5Cが設けられており、
この制御ゲイン設定手段5Cにより、運転状況に応じた
制御ゲインの設定が行なわれる。つまり、制御ゲイン設
定手段5Cは、操舵用制御トルク補正手段5Bで補正さ
れた補正後操舵用制御トルク(Ky×Ty+Kg×T
g)に、さまざまな運転状況に応じたゲインKa,K
b,Kc1,Kc2,Kdを乗じ、これにより最終的な
操舵用制御トルクTc〔Tc=Ka・Kb・Kc1・K
c2・Kd・(Ky×Ty+Kg×Tg)〕を得るよう
になっている。
In this manner, the steering control torque is calculated based on the lateral deviation amount ΔY and the lateral acceleration G. As shown in FIGS. 1 and 12, the control torque calculating means 5 further controls the steering control torque. Gain setting means 5C is provided;
The control gain is set by the control gain setting means 5C according to the operating condition. That is, the control gain setting means 5C outputs the corrected steering control torque (Ky × Ty + Kg × T) corrected by the steering control torque correction means 5B.
g) includes gains Ka and K corresponding to various driving situations.
b, Kc1, Kc2, and Kd to obtain a final steering control torque Tc [Tc = Ka.Kb.Kc1.K.
c2 · Kd · (Ky × Ty + Kg × Tg)].

【0048】まず、制御ゲイン設定手段5Cは、前方障
害物までの余裕時間に対応してゲインKaを設定する。
つまり、自車両の前方同一レーン上に先行車両等の障害
物がある場合、ドライバはハンドルを操作して一度走行
車線から逸脱し、前方障害物を避ける可能性が高い。こ
のような場合においても走行車線から逸脱に対して操舵
用制御トルクが加えられると、ドライバのハンドル操作
が遅れる等の不具合が生じる虞がある。このため、前方
に障害物がある場合は、この障害物を避けるためのドラ
イバのハンドル操作を許容する必要があるが、このドラ
イバがハンドル操作を行なう可能性は、車両が障害物に
達するまでの時間(余裕時間)が短いほど高くなると考
えられる。
First, the control gain setting means 5C sets the gain Ka in accordance with the margin time to the obstacle ahead.
In other words, when there is an obstacle such as a preceding vehicle on the same lane ahead of the own vehicle, the driver operates the steering wheel to deviate from the traveling lane once and is likely to avoid the obstacle ahead. Even in such a case, if the steering control torque is applied to the deviation from the traveling lane, there is a possibility that a trouble such as a delay in the steering wheel operation of the driver may occur. For this reason, when there is an obstacle ahead, it is necessary to allow the driver to operate the steering wheel to avoid this obstacle.However, the possibility that this driver will operate the steering wheel is limited until the vehicle reaches the obstacle. It is considered that the higher the time (the extra time), the higher the time.

【0049】そこで、車両1には運転状況検出手段の1
つとしての障害物検出手段としてのレーザレーダ29が
そなえられており、制御ゲイン設定手段5Cは、このレ
ーザレーダ29により前方同一レーン上の障害物を検知
し、車両1と障害物との相対距離と相対速度とを検出し
て、車両1が障害物に達するまでの余裕時間(相対距離
/相対速度)を得るようになっている。
Therefore, the vehicle 1 is provided with one of driving condition detecting means.
A laser radar 29 as one obstacle detecting means is provided, and the control gain setting means 5C detects an obstacle on the same front lane by the laser radar 29, and a relative distance between the vehicle 1 and the obstacle. And the relative speed are detected, and a margin time (relative distance / relative speed) until the vehicle 1 reaches an obstacle is obtained.

【0050】そして、図10(a)に示すように、余裕
時間が短い程、ゲインKaを徐々に下げるような設定と
する。図10(a)中、余裕時間がt1 以下の場合はゲ
インKaを0、即ち操舵用制御トルクを加えないように
しているが、これは余裕時間がt1 以下の場合では、ド
ライバがハンドル操作を行なう可能性は極めて高いため
であり、逆に余裕時間がt2 以上の場合ではハンドル操
作を行なう可能性は極めて低いためゲインKaを1とし
ている。
Then, as shown in FIG. 10A, the setting is such that the gain Ka is gradually reduced as the margin time is shorter. In FIG. 10 (a), 0 the gain Ka if spare time is t 1 or less, ie, so that no added steering control torque, which when margin time is t 1 or less, the driver handle This is because the possibility of performing the operation is extremely high. Conversely, when the margin time is equal to or longer than t 2, the possibility of performing the steering wheel operation is extremely low, so the gain Ka is set to 1.

【0051】このように余裕時間に応じてゲインKaを
下げることにより、ドライバの意思による走行車線から
の逸脱にそなえるようになっている。次に、制御ゲイン
設定手段5Cは、ドライバの意識レベル(覚醒度)に応
じてゲインKbを設定する。つまり、ドライバの覚醒度
が高ければ走行車線から逸脱したとしても危険度は低
く、操舵用制御トルクの付与は却って煩わしさを与える
虞があるのに対し、ドライバの覚醒度が低い場合は走行
車線から逸脱したときの危険度は高いので、ドライバの
覚醒度が低いほどゲインKbが大きくなるような設定を
行なう。
By reducing the gain Ka in accordance with the allowance time in this way, it is possible to cope with a deviation from the traveling lane due to the driver's intention. Next, the control gain setting means 5C sets the gain Kb according to the driver's consciousness level (arousal level). In other words, if the driver's awakening degree is high, even if the driver deviates from the driving lane, the risk is low, and the application of the steering control torque may rather be annoying, whereas if the driver's awakening degree is low, the driving lane is low. Since the degree of danger when the vehicle deviates from is high, the setting is made such that the gain Kb increases as the awakening degree of the driver decreases.

【0052】ドライバの覚醒度の検出は、車両1にそな
えられた運転状況検出手段としての覚醒度検出手段(ド
ライバモニタシステム)26により行なうようになって
いる。この覚醒度検出手段26は、ドライバの個人差,
体調にあまり依存せずに覚醒度の高低を検出できるもの
でさえあれば、その構成については問わないが、例え
ば、特開平7−9879号公報に開示されているような
技術を用いてもよい。
The arousal level of the driver is detected by an arousal level detection means (driver monitor system) 26 as a driving situation detection means provided in the vehicle 1. The arousal level detection means 26 is provided for determining individual differences between drivers,
Any configuration can be used as long as the level of arousal can be detected without much dependence on the physical condition. For example, a technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-9879 may be used. .

【0053】この技術によれば、覚醒度検出手段26は
横ずれ標準偏差算出手段とハンドル操作ずれ標準偏差算
出手段とを機能要素としてそなえており、まず、横ずれ
標準偏差算出手段は、横ずれ量算出手段4Aにより算出
された横ずれ量ΔYを統計処理して横ずれ量ΔYの標準
偏差を算出するようになっている。一方、ハンドル操作
ずれ標準偏差算出手段は、まず、道路曲率算出手段4B
により算出された道路曲率ρの情報に基づき、走行レー
ンを車両1がトレースする際の基準操舵角をドライバモ
デルから算出する。次いで、この基準操舵角と操舵角セ
ンサ27により検出された操舵角αとを比較し、基準操
舵角に対するハンドル操作ずれ量Δαを統計処理してハ
ンドル操作ずれ量Δαの標準偏差を算出するようになっ
ている。
According to this technique, the awakening degree detecting means 26 has a lateral deviation standard deviation calculating means and a steering wheel deviation standard deviation calculating means as functional elements. First, the lateral deviation standard deviation calculating means comprises a lateral deviation amount calculating means. The standard deviation of the lateral deviation ΔY is calculated by statistically processing the lateral deviation ΔY calculated by 4A. On the other hand, the steering operation deviation standard deviation calculating means firstly comprises the road curvature calculating means 4B.
Is calculated from the driver model based on the information on the road curvature ρ calculated by the above. Then, the reference steering angle is compared with the steering angle α detected by the steering angle sensor 27, and the steering operation deviation Δα with respect to the reference steering angle is statistically processed to calculate the standard deviation of the steering operation deviation Δα. Has become.

【0054】覚醒度検出手段26は、これらの横ずれ量
ΔYの標準偏差とハンドル操作ずれ量Δαの標準偏差と
の情報に基づいて、走行レーンが直線であるときには、
算出された横ずれ量ΔYの標準偏差が大きいとドライバ
の覚醒度が低いと判断し、走行レーンが曲線であるとき
には、算出されたハンドル操作ずれ量Δαの標準偏差が
大きいとドライバの覚醒度が低いと判断するようになっ
ている。
Based on the information on the standard deviation of the lateral deviation ΔY and the standard deviation of the steering wheel deviation Δα, the awakening degree detecting means 26 determines whether or not the traveling lane is straight,
If the calculated standard deviation of the lateral shift amount ΔY is large, it is determined that the driver's awakening degree is low. If the running lane is a curve, the driver's awakening degree is low if the calculated standard deviation of the steering operation deviation amount Δα is large. Is to be determined.

【0055】このようにしてドライバの覚醒度が検出さ
れると、制御ゲイン設定手段5Cは、図10(b)に示
すように、覚醒度が低い程、ゲインKbを徐々に上げる
ように設定する。なお、図10(b)中、覚醒度がa1
以下の場合はゲインKbを1としているが、これは覚醒
度がa1 以下の場合では、ドライバが眠気を感じている
等の虞があり、走行車線から逸脱したときの危険度は極
めて大きいので、積極的に操舵用制御トルクを付与して
走行車線からの逸脱を防止するためである。これに対
し、覚醒度がa2 以上の場合ではドライバは十分な注意
力を有していると考えられるので、煩わしさを与えない
ようにゲインKbを所定値kb1まで下げるようにしてい
る。ただし、このような場合でもドライバの操作ミスの
可能性はあるので、所定値kb1以下には下げないように
している。
When the awakening degree of the driver is detected in this way, the control gain setting means 5C sets the gain Kb to gradually increase as the awakening degree decreases, as shown in FIG. 10 (b). . In FIG. 10B, the arousal level is a 1
Although the following cases are a gain Kb and 1, which in the case of the degree of awakening is a 1 or less, there is a fear such that the driver feels sleepy, the risk when the vehicle is deviating from the driving lane is extremely large This is to prevent the vehicle from deviating from the traveling lane by positively applying the steering control torque. On the other hand, when the arousal level is equal to or more than a 2 , the driver is considered to have sufficient attention, and the gain Kb is reduced to the predetermined value k b1 so as not to bother the user. However, even in such a case, there is a possibility that the driver may make an operation error, so that the operation is not reduced to the predetermined value k b1 or less.

【0056】さらに、制御ゲイン設定手段5Cは、ハン
ドルの操舵トルクと操舵角速度とに対応してそれぞれゲ
インKc1,Kc2を設定する。つまり、ドライバが自
己の意思により走行車線を逸脱しようとする場合は、居
眠り等により走行車線から逸脱する場合に比べて、大き
な操舵トルク,操舵角速度によりハンドルを操舵すると
考えられるので、操舵トルクが大きいほど、また、操舵
角速度が大きいほど、ドライバが自己の意思で走行車線
から逸脱しようとしている可能性は大きいと推定され
る。
Further, the control gain setting means 5C sets the gains Kc1 and Kc2 in accordance with the steering torque of the steering wheel and the steering angular velocity, respectively. That is, when the driver intends to deviate from the driving lane due to his / her own intention, it is considered that the steering wheel is steered with a large steering torque and a steering angular velocity compared to the case where the driver deviates from the driving lane due to dozing or the like. It is presumed that the greater the steering angular velocity is, the greater the possibility that the driver is going to deviate from the traveling lane on his own will.

【0057】そこで、ハンドルの操舵トルクは、ステア
リングシャフト40(図1,図13に示す)にそなえら
れた運転状況検出手段としての操舵トルクセンサ28に
より検出する。また、操舵角速度は運転状況検出手段と
しての操舵角センサ27で検出された操舵角αをもとに
算出する。そして、制御ゲイン設定手段5Cは、これら
の操舵トルク,操舵角速度に対応してそれぞれゲインK
c1,Kc2を設定する。
Therefore, the steering torque of the steering wheel is detected by a steering torque sensor 28 provided as a driving condition detecting means provided on the steering shaft 40 (shown in FIGS. 1 and 13). Further, the steering angular velocity is calculated based on the steering angle α detected by the steering angle sensor 27 as the driving situation detecting means. Then, the control gain setting means 5C sets the gain K in accordance with the steering torque and the steering angular velocity.
c1 and Kc2 are set.

【0058】つまり、図10(c),(d)に示すよう
に、操舵トルクが大きい程、また、操舵角速度が大きい
程、それぞれゲインKc1,Kc2を徐々に下げるよう
な設定とする。図10(c),(d)中、操舵トルクが
Tα1 以上の場合、及び操舵角速度がVα1 以上の場合
はそれぞれゲインKc1,Kc2を0、即ち操舵用制御
トルクを加えないようにしているが、これは操舵トルク
がTα1 以上の場合、及び操舵角速度がVα1 以上の場
合では、ドライバが自己の意思により走行車線からの逸
脱操作を行なっている可能性が極めて高いためである。
That is, as shown in FIGS. 10C and 10D, the gains Kc1 and Kc2 are set to gradually decrease as the steering torque increases and the steering angular velocity increases. FIG. 10 (c), the are not exert (d) is in, when the steering torque is T [alpha 1 or more, and each in the case of the steering angular velocity is V.alpha 1 or more gain Kc1, Kc2 0, i.e. steering control torque but this is the case of the steering torque T [alpha 1 or more, and in the case of the steering angular velocity is V.alpha 1 or more, the driver because it is highly likely doing the deviation operation from the travel lane by its own will.

【0059】このように操舵トルク,操舵角速度に応じ
てゲインKc1,Kc2を下げることにより、ドライバ
の意思による走行車線からの逸脱を許容するようになっ
ている。また、制御ゲイン設定手段5Cでは、上述のよ
うに余裕時間,覚醒度,操舵トルク,操舵角速度に応じ
てゲインを設定するとともに、ウインカ情報をもゲイン
設定のための制御情報として用いている。つまり、ドラ
イバが自己の意思により車線変更したり、右左折しよう
とする場合には、必ずとはいえないがウインカ30によ
り逸脱しようとする方向を指示する。そこで、ドライバ
がウインカ30で逸脱方向を指示した場合には、指示し
た方向への操舵用制御トルクのみゲインKdを0にして
指示方向への逸脱を許容するようになっている。
As described above, by decreasing the gains Kc1 and Kc2 in accordance with the steering torque and the steering angular velocity, a deviation from the traveling lane by the driver's intention is allowed. The control gain setting means 5C sets the gain in accordance with the allowance time, the awakening degree, the steering torque, and the steering angular velocity as described above, and also uses the turn signal information as control information for setting the gain. In other words, when the driver intends to change lanes or make a right or left turn on his / her own initiative, the driver instructs the direction in which the driver intends to depart with the turn signal 30, although this is not necessarily the case. Therefore, when the driver instructs the departure direction with the turn signal 30, only the control torque for steering in the instructed direction is set to the gain Kd of 0 to allow the departure in the instructed direction.

【0060】ところで、操舵アクチュエータ21は、ス
テアリングシャフトにトルクを加えうるアクチュエータ
であればよく、例えば、図13に示すように、ステアリ
ングシャフト40の図示しないトーションバーよりも下
方(パワーステアリング側)に設置した小型電動トルク
モータ41により構成してもよい。この場合、モータ4
1からステアリングシャフト40へのトルク伝達は、ウ
ォーム42aとウォームホイール42bとからなるウォ
ームギヤ42を介して行なうが、ウォームホイール42
bとステアリングシャフト40との間にはトルクリミッ
タ43を介装する。このトルクリミッタ40により、万
が一モータ41が固着した場合でもドライバーは容易に
ハンドル20の操作を行なうことができる。また、モー
タ41は最大トルクを必要最小限に設定されており、例
えコントローラ6に故障が生じてもドライバーに過剰な
制御トルクが伝達されないようになっている。
The steering actuator 21 may be any actuator that can apply a torque to the steering shaft. For example, as shown in FIG. 13, the steering actuator 21 is installed below the torsion bar (not shown) of the steering shaft 40 (on the power steering side). It may be constituted by the small electric torque motor 41 described above. In this case, the motor 4
1 is transmitted to the steering shaft 40 via a worm gear 42 including a worm 42a and a worm wheel 42b.
A torque limiter 43 is interposed between b and the steering shaft 40. The torque limiter 40 allows the driver to easily operate the handle 20 even if the motor 41 is stuck. Further, the maximum torque of the motor 41 is set to a necessary minimum, so that even if a failure occurs in the controller 6, excessive control torque is not transmitted to the driver.

【0061】なお、制御トルク算出手段5とコントロー
ラ6との間には、実際に操舵アクチュエータ21で発揮
される制御トルクが急変することなく滑らかに連続する
ように制御トルク算出信号の出力に対して平滑化処理す
るローパスフィルタ25が介装されている。本発明の一
実施形態としての車線逸脱防止装置は、上述のように構
成されているので、車線逸脱防止の処理は、例えば図1
1に示すように行なわれる。
The output of the control torque calculation signal is provided between the control torque calculation means 5 and the controller 6 so that the control torque actually exerted by the steering actuator 21 continues smoothly without abrupt change. A low-pass filter 25 for performing a smoothing process is provided. The lane departure prevention device as one embodiment of the present invention is configured as described above.
This is performed as shown in FIG.

【0062】つまり、制御スイッチ23がオンか否かが
判定され(ステップS10)、制御スイッチ23がオン
でなければ車線逸脱防止の処理は行なわないが、制御ス
イッチ23がオンであれば、ステップS20以降の処理
を行なう。即ち、まず、横ずれ対応操舵用制御トルク算
出手段5Aで横ずれ量に応じた制御トルクを算出し(ス
テップS20)、操舵用制御トルク補正手段5Bでこの
制御トルクに横加速度に基づく補正を施し(ステップS
30)、さらに、制御ゲイン設定手段5Cにより運転状
況に応じて制御トルクのゲインを設定する(ステップS
40)。そして、コントローラ6を通じて、この横加速
度に基づく補正を施された制御トルクに応じた制御量で
操舵アクチュエータ21を作動させるとともに、作動表
示部24に表示信号を出力する(ステップS50)。
That is, it is determined whether or not the control switch 23 is on (step S10). If the control switch 23 is not on, the lane departure prevention process is not performed. If the control switch 23 is on, step S20 is performed. The following processing is performed. That is, first, a control torque according to the lateral deviation amount is calculated by the lateral deviation corresponding steering control torque calculating means 5A (step S20), and the control torque is corrected based on the lateral acceleration by the steering control torque correcting means 5B (step S20). S
30) Further, the gain of the control torque is set by the control gain setting means 5C according to the driving situation (step S).
40). Then, the controller 6 operates the steering actuator 21 with a control amount corresponding to the control torque corrected based on the lateral acceleration, and outputs a display signal to the operation display unit 24 (step S50).

【0063】このような処理を図12のブロック図を用
いて説明すれば、走行車線に対して、ドライバ側ではこ
れを視覚により認知しながら適宜判断を行なって、操舵
操作を行なう。一方、本車線逸脱防止装置(レーンガイ
ダンスシステム)では、まず、カメラ2を通じた画像認
識により走行車線に対するレーン認識を行なって、車両
の車線の基準位置(ここでは、道路中心線LC)からの
所定時間後における横ずれ量ΔYを算出して、この横ず
れ量ΔYから横ずれ防止トルクTyを算出する。次い
で、走行車線に対するレーン認識により検出された走行
レーンの曲率ρに基づいて車両に作用する横加速度Gを
算出して、この横加速度Gから保舵補助トルクTgを算
出し、この保舵補助トルクTgを横ずれ防止トルクTy
に加算する。さらに、さまざまな運転状況に基づいてゲ
インKa,Kb,Kc1,Kc,Kdを設定し、こうし
て得られた操舵用制御トルクTcに基づいて操舵アクチ
ュエータ21を作動させる。
The above processing will be described with reference to the block diagram of FIG. 12. The driver performs a steering operation by appropriately judging the traveling lane while visually recognizing this. On the other hand, in the present lane departure prevention device (lane guidance system), first, lane recognition for the traveling lane is performed by image recognition through the camera 2, and a predetermined lane from the reference position of the vehicle lane (here, the road center line LC) is determined. The lateral displacement amount ΔY after a time is calculated, and the lateral displacement prevention torque Ty is calculated from the lateral displacement amount ΔY. Next, the lateral acceleration G acting on the vehicle is calculated based on the curvature ρ of the traveling lane detected by the lane recognition with respect to the traveling lane, the steering assist torque Tg is calculated from the lateral acceleration G, and the steering assist torque is calculated. Tg is the side slip prevention torque Ty
Is added to. Further, the gains Ka, Kb, Kc1, Kc, and Kd are set based on various driving situations, and the steering actuator 21 is operated based on the steering control torque Tc thus obtained.

【0064】これにより、ドライバの操舵トルクと操舵
アクチュエータ21による操舵用制御トルクとが加算さ
れた状態となって、パワーステアリング装置を経て操舵
輪22側へ伝達され、操舵輪22を転舵するのである。
このような各処理について更に詳述すれば、制御トルク
を算出するにあたり、まず、所定時間後において車両が
走行車線からどの程度逸脱するかの指標である、横ずれ
量ΔYを算出する必要がある。本装置では、まず、走行
レーン推定手段4により、自車両に対する走行車線(走
行レーン)の相対位置を推定し、横ずれ量算出手段4A
は、この相対位置に基づいて現時点での横ずれ量ΔY0
を算出する。ここでは、カメラ2による画像情報に基づ
いて、車両に最も近い地点(第1検出点)における自車
両中心線と道路中心線LCとの横方向距離(道路幅方
向,カメラ画像の横方向距離)を横ずれ量(横偏差)Δ
0 として算出する。
As a result, the steering torque of the driver and the control torque for steering by the steering actuator 21 are added and transmitted to the steered wheels 22 via the power steering device to steer the steered wheels 22. is there.
More specifically, when calculating the control torque, it is necessary to first calculate a lateral shift amount ΔY, which is an index of how much the vehicle deviates from the traveling lane after a predetermined time. In this device, first, the traveling lane estimating means 4 estimates the relative position of the traveling lane (traveling lane) with respect to the own vehicle, and calculates the lateral displacement amount calculating means 4A.
Is the current lateral shift amount ΔY 0 based on the relative position.
Is calculated. Here, based on the image information from the camera 2, the lateral distance between the vehicle center line and the road center line LC at the point (first detection point) closest to the vehicle (road width direction, lateral distance of the camera image) Is the lateral deviation (lateral deviation) Δ
It is calculated as Y 0.

【0065】こうして現時点での横ずれ量ΔY0 の算出
が行なわれると、さらに、車両から所定距離だけ離れた
第1検出点における基準線位置情報と、この近地点より
もさらに車両1から距離Lだけ離れた第2検出点におけ
る基準線位置情報とから、屈曲した道路中心線LCの接
線方向を算出する。また、現在の車両位置情報と、現在
の操舵角を維持して距離Lだけ離れた時点における車両
位置情報とから車両進行方向を算出し、この車両進行方
向と道路中心線LCの接線方向とがなす偏角βを算出す
る。
When the current lateral shift amount ΔY 0 is calculated, the reference line position information at the first detection point separated from the vehicle by a predetermined distance and the distance L from the vehicle 1 further than the perigee are calculated. The tangential direction of the curved road center line LC is calculated from the reference line position information at the second detection point. Further, the vehicle traveling direction is calculated from the current vehicle position information and the vehicle position information at the time when the vehicle is separated by the distance L while maintaining the current steering angle, and the vehicle traveling direction and the tangential direction of the road center line LC are calculated. The deviation angle β to be formed is calculated.

【0066】ここでは、図4に示すように、第2検出点
(LC2)を、第1検出点(LC1)から所定時間t後
に到達すると予測できる地点、つまり、第1検出点(L
C1)から現時点での車速Vに所定時間tを乗じて得ら
れる距離Lにある地点として、これらの第1検出点(L
C1)と第2検出点(LC2)とを結んだ直線と、車両
1の進行方向線とがなす角を偏角βとして算出する。
Here, as shown in FIG. 4, the second detection point (LC2) can be predicted to reach the first detection point (LC1) after a predetermined time t, that is, the first detection point (L
These first detection points (L) are located at a distance L obtained by multiplying the current vehicle speed V by a predetermined time t from C1).
The angle between a straight line connecting C1) and the second detection point (LC2) and the traveling direction line of the vehicle 1 is calculated as the declination β.

【0067】このようにして、現時点での横ずれ量ΔY
0 と偏角βが算出されると、横ずれ量算出手段4Aは、
さらに偏角βに車速センサ32で検出された車両の車速
Vと所定時間tとを乗じて横ずれ変化量Δy(Δy=β
×V×t)を算出し、これに現時点における横ずれ量
(横偏差)ΔY0 を加算して所定時間t後における予測
横ずれ量ΔY(=ΔY0 +β×V×t)を算出する。
As described above, the current lateral displacement amount ΔY
When 0 and the declination β are calculated, the lateral shift amount calculating means 4A
Further, the deviation angle β is multiplied by the vehicle speed V of the vehicle detected by the vehicle speed sensor 32 and a predetermined time t to obtain a lateral shift change amount Δy (Δy = β
× V × t), and the current lateral displacement (lateral deviation) ΔY 0 is added to this to calculate a predicted lateral displacement ΔY (= ΔY 0 + β × V × t) after a predetermined time t.

【0068】一方、カーブ路において車両の旋回を妨げ
るように作用する遠心力の大きさの指標である横加速度
Gは、横加速度算出手段7により算出されるが、まず、
走行レーン推定手段4の機能要素である道路曲率算出手
段4Bにより、道路中心線LCの画像情報に基づいて走
行レーンの曲率(道路曲率)ρを推定し、この道路曲率
ρに基づき横加速度Gを算出する。
On the other hand, the lateral acceleration G, which is an index of the magnitude of the centrifugal force acting to prevent the vehicle from turning on a curved road, is calculated by the lateral acceleration calculating means 7.
The curvature (road curvature) ρ of the travel lane is estimated by the road curvature calculation means 4B, which is a functional element of the travel lane estimation means 4, based on the image information of the road center line LC, and the lateral acceleration G is calculated based on the road curvature ρ. calculate.

【0069】つまり、図5に示すように、車両から所定
距離だけ離れた第1検出点(LC1)と第2検出点(L
C2)に対して、さらに第2検出点(LC2)から距離
Lだけ前方に第3検出点(LC3)を取り、第1検出点
(LC1)から第2検出点(LC2)に至る第1のベク
トルLC1LC2と、第2検出点(LC2)から第3検
出点(LC3)に至る第2のベクトルLC2LC3との
なす角度θを第2検出点(LC2)における曲率指標
(曲率特性)として算出する。そして、これらの距離L
と曲率指標θとから第2検出点(LC2)における走行
レーンの曲率(道路曲率)ρを(1)式を用いて算出
し、さらに、車速センサ32で検出される車両の走行速
度Vを用いて(2)式から横加速度Gを算出する。
That is, as shown in FIG. 5, the first detection point (LC1) and the second detection point (L
With respect to C2), a third detection point (LC3) is further taken forward by a distance L from the second detection point (LC2), and a first detection point (LC1) from the first detection point (LC1) to the second detection point (LC2). The angle θ between the vector LC1LC2 and the second vector LC2LC3 from the second detection point (LC2) to the third detection point (LC3) is calculated as a curvature index (curvature characteristic) at the second detection point (LC2). And these distances L
The curvature (road curvature) ρ of the traveling lane at the second detection point (LC2) is calculated from Equation (1) using the equation (1), and the traveling speed V of the vehicle detected by the vehicle speed sensor 32 is used. Then, the lateral acceleration G is calculated from the equation (2).

【0070】このようにして、横ずれ量ΔYと横加速度
Gとが算出されると、制御トルク算出手段5は、まず、
横ずれ対応操舵用制御トルク算出手段5Aにより、図6
に示すようなマップやテーブル又は演算式を用いて横ず
れ防止トルクTyを算出する。横ずれ防止トルクTy
は、横ずれ量ΔYに比例し、且つ、その大きさを一定値
で制限される。つまり、図6に示すように、車両が道路
中心線から右側へずれれば、この横ずれ量ΔYに応じて
車両を車線左側へ導く左操舵の横ずれ防止トルクTyを
設定し、車両が道路中心線から左側へずれれば、この横
ずれ量ΔYに応じ−車両を車線右側へ導く右操舵の横ず
れ防止トルクTyを設定するが、いずれも、横ずれ防止
トルクTyの大きさは一定値Tymで制限される。
When the lateral displacement ΔY and the lateral acceleration G are calculated in this manner, the control torque calculating means 5 first
FIG. 6 shows the control torque calculating means 5A for the lateral shift.
The lateral displacement prevention torque Ty is calculated using a map, a table, or an arithmetic expression as shown in FIG. Side slip prevention torque Ty
Is proportional to the lateral shift amount ΔY, and its magnitude is limited by a constant value. That is, as shown in FIG. 6, if the vehicle shifts to the right from the road center line, a left-side steering prevention torque Ty that guides the vehicle to the left side of the lane is set according to the side shift amount ΔY. If the vehicle is deviated to the left, the lateral deviation prevention torque Ty for right steering that guides the vehicle to the right side of the lane is set according to the lateral deviation amount ΔY, but in any case, the magnitude of the lateral deviation prevention torque Ty is limited by a constant value Tym. .

【0071】このように横ずれ防止トルクTyを制限す
ることで、横ずれ防止トルクTyが過大になることはな
く、横ずれ防止トルクTyの大きさはドライバが容易に
打ち勝てる程度に保たれることになる。この横ずれ防止
トルクTyが付与されると、ドライバは車線逸脱(道路
中心線からの外れ)とその修正方向をハンドル20の保
舵感等から感じ取り、車両位置の修正が、ドライバの操
舵操作によって速やかに行なわれるようになる。この横
ずれ防止トルクTy自体もドライバへの警告の意味だけ
でなく車両位置の修正のためにも有効となる。また、横
ずれ防止トルクTyによる警告は、例えば脇見運転のド
ライバに対しても有効であり、この場合、車線からの逸
脱を未然に防ぎながら、ドライバへ脇見運転の防止を促
すことにもなる。
By limiting the side slip prevention torque Ty in this manner, the side slip prevention torque Ty does not become excessive, and the magnitude of the side slip prevention torque Ty is maintained to such an extent that the driver can easily overcome. When the side slip prevention torque Ty is applied, the driver senses the lane departure (deviation from the road center line) and the correction direction from the feeling of holding the steering wheel 20 or the like, and the correction of the vehicle position is promptly performed by the driver's steering operation. Will be performed. The side slip prevention torque Ty itself is effective not only for warning the driver, but also for correcting the vehicle position. Further, the warning by the side slip prevention torque Ty is also effective for, for example, a driver of inattentive driving. In this case, the driver is encouraged to prevent inattentive driving while preventing a deviation from the lane.

【0072】そして、この横ずれ防止トルクTyは、現
時点における横ずれ量ΔY0 のみならず、現時点におけ
る横ずれ量ΔY0 に車速Vと偏角βとから予測される所
定時間t後における横ずれ変化量Δyを加算して得られ
る予測横ずれ量ΔYをもとに決定されるため、車両が逸
脱しようとしている度合いを前もって推定して制御遅れ
が生じないように車両の逸脱防止の制御を行なうことが
でき、車線逸脱防止の案内を状況に応じて的確に行なう
ことができる。
The side slip prevention torque Ty is calculated not only by the current side slip amount ΔY 0 but also by the side slip change amount Δy after a predetermined time t predicted from the vehicle speed V and the declination β in the current side slip amount ΔY 0. Since it is determined on the basis of the predicted lateral shift amount ΔY obtained by the addition, the degree of deviation of the vehicle can be estimated in advance, and control can be performed to prevent the vehicle from deviating so that control delay does not occur. Guidance for departure prevention can be given accurately according to the situation.

【0073】なお、横ずれ操舵用制御トルク算出手段5
Aによる横ずれ防止トルクTyの算出は、横ずれ量ΔY
に対して図6に示すような特性に限定されない。つま
り、横ずれ防止トルクTyは、横ずれ量ΔYが大きくな
ればこれを小さくするように作用するものであればよ
く、特に、横ずれ量ΔYが小さい領域では横ずれ防止ト
ルクTyを0として、この領域(不感帯)よりも横ずれ
量ΔYの大きさが大きくなれば、横ずれ防止トルクTy
を横ずれ量ΔYに応じて設定するようにしてもよい。こ
の場合、横ずれ防止トルクTyを横ずれ量ΔYに対して
線型に増加させてもよく、また、ステップ状に増加させ
てもよい。
It should be noted that the control torque calculating means 5 for side-shift steering is provided.
The calculation of the lateral displacement prevention torque Ty based on A is performed by calculating the lateral displacement amount ΔY
However, the characteristics are not limited to those shown in FIG. That is, the lateral displacement prevention torque Ty may be any value that acts to reduce the lateral displacement amount ΔY as it increases. In particular, in a region where the lateral displacement amount ΔY is small, the lateral displacement prevention torque Ty is set to 0, and in this region (dead zone) If the magnitude of the lateral displacement amount ΔY is larger than the value of ()), the lateral displacement prevention torque Ty
May be set according to the lateral shift amount ΔY. In this case, the lateral deviation prevention torque Ty may be linearly increased with respect to the lateral deviation amount ΔY, or may be increased stepwise.

【0074】さらに、図7に示すように、不感帯領域よ
りも横ずれ量ΔYの大きさが大きくなれば、横ずれ量Δ
Yが減少する方向に一定の大きさの横ずれ防止トルクT
ymを設定するようにしてもよい。次いで、制御トルク
算出手段5は、操舵用制御トルク補正手段5Bにより、
図8に示すようなマップやテーブル又は演算式を用いて
保舵補助トルクTgの算出を行なう。つまり、図8に示
すように、走行レーンが左方向にカーブしている場合、
車両に作用する横加速度Gは車両の旋回を妨げる右方向
に働くので、横加速度Gの大きさに応じて車両を左側へ
旋回させる左操舵の保舵補助トルクTgを設定し、走行
レーンが右方向にカーブしている場合は、横加速度Gの
大きさに応じて車両を右側へ旋回させる右操舵の保舵補
助トルクTgを設定する。ただし、ドライバが容易に打
ち勝てる程度に保舵補助トルクTgの大きさを保つた
め、横加速度Gの大きさがG1以上の場合は保舵補助ト
ルクTgの大きさを一定値Tgmに制限する。
Further, as shown in FIG. 7, when the magnitude of the lateral deviation ΔY is larger than that of the dead zone, the lateral deviation Δ
A lateral displacement prevention torque T of a certain magnitude in the direction in which Y decreases
ym may be set. Next, the control torque calculating means 5 uses the steering control torque correcting means 5B to
The steering assist torque Tg is calculated using a map, a table, or an arithmetic expression as shown in FIG. That is, as shown in FIG. 8, when the traveling lane is curved to the left,
Since the lateral acceleration G acting on the vehicle acts in the right direction that hinders the turning of the vehicle, the steering assist torque Tg for left steering for turning the vehicle to the left is set according to the magnitude of the lateral acceleration G, and the driving lane is set to the right. In the case where the vehicle is curved in the direction, the steering assist assist torque Tg for right steering for turning the vehicle to the right is set according to the magnitude of the lateral acceleration G. However, in order to maintain the magnitude of the steering assist torque Tg to such an extent that the driver can easily overcome, when the magnitude of the lateral acceleration G is equal to or more than G1, the magnitude of the steering assist torque Tg is limited to a constant value Tgm.

【0075】この保舵補助トルクTgを付与されると、
ドライバはカーブ路におけるハンドル20の保舵力を軽
減され、大きな横加速度Gが作用するような場合でも容
易に操舵操作が行なわれるようになる。また、この保舵
補助トルクTgは、車両がこれから進入するカーブにお
いて作用するであろう横加速度Gを前もって予測し、こ
の予測された横加速度Gをもとに決定されるため、ドラ
イバにカーブに沿ったハンドル操舵を促すように保舵補
助トルクTgを付加することができる。このため、この
保舵補助トルクTgは車両がカーブにさしかかったこと
をドライバに警告する効果もあり、例えば脇見運転のド
ライバに対して有効である。
When the steering assist torque Tg is given,
The driver can reduce the steering force of the steering wheel 20 on a curved road, and can easily perform the steering operation even when a large lateral acceleration G acts. Further, since the steering assist torque Tg predicts in advance the lateral acceleration G that will act on the curve where the vehicle is about to enter, and is determined based on the predicted lateral acceleration G, the driver is required to apply the curve to the curve. The steering assist torque Tg can be added so as to encourage steering along the steering wheel. For this reason, the steering assist torque Tg also has the effect of alerting the driver that the vehicle is approaching a curve, and is effective, for example, for a driver looking aside.

【0076】また、路面の状況によりレーン認識が不調
となり、横加速度Gの算出が行なえないときには、横加
速度センサ31を通じて直接検出された横加速度に基づ
いて保舵補助トルクTgを付与することができるので、
これにより、路面の状況にかかわらずレーンガイダンス
制御を継続することができる。つまりロバスト性を確保
することができる。
When the lane recognition is not good due to the road surface condition and the lateral acceleration G cannot be calculated, the steering assist torque Tg can be applied based on the lateral acceleration directly detected through the lateral acceleration sensor 31. So
Thus, the lane guidance control can be continued regardless of the road surface condition. That is, robustness can be ensured.

【0077】なお、操舵用制御トルク補正手段5Bによ
る保舵補助トルクTgの算出は、横加速度Gに対して図
8に示すような特性に限定されない。つまり、保舵補助
トルクTgも、横加速度Gが大きいほどこの影響を解消
するような傾向のものであればよく、例えば、図9に示
すように、横加速度Gが小さい領域では保舵補助トルク
Tgを0として、この領域(不感帯)よりも横加速度G
の大きさが大きくなれば、保舵補助トルクTgを横加速
度Gに応じて設定するようにしてもよい。
The calculation of the steering assist torque Tg by the steering control torque correcting means 5B is not limited to the characteristic shown in FIG. In other words, the steering assist torque Tg may have a tendency to eliminate this effect as the lateral acceleration G increases. For example, as shown in FIG. Assuming that Tg is 0, the lateral acceleration G is larger than this area (dead zone).
When the magnitude of the steering assist torque Tg increases, the steering assist torque Tg may be set according to the lateral acceleration G.

【0078】このようにして、横ずれ量ΔYと横加速度
Gに基づいた操舵用制御トルクが算出されると、制御ト
ルク算出手段5は、さらに制御ゲイン設定手段5Cによ
り、運転状況に応じたゲイン設定を行う。まず、制御ゲ
イン設定手段5Cは、障害物検出手段としてのレーザレ
ーダ29により前方同一レーン上の障害物を検知し、車
両1と障害物との相対距離と相対速度とを検出して、車
両1が障害物に達するまでの余裕時間(相対距離/相対
速度)を得る。そして、この前方障害物までの余裕時間
に対応して、図10(a)に示すように余裕時間が短い
程徐々に小さくなるようにゲインKaを設定する。
When the steering control torque is calculated based on the lateral deviation amount ΔY and the lateral acceleration G in this way, the control torque calculating means 5 further sets the gain setting according to the driving condition by the control gain setting means 5C. I do. First, the control gain setting means 5C detects an obstacle on the same front lane by the laser radar 29 as an obstacle detecting means, detects a relative distance and a relative speed between the vehicle 1 and the obstacle, and The time to reach the obstacle (relative distance / relative speed) is obtained. Then, the gain Ka is set so as to gradually decrease as the margin time is shorter as shown in FIG.

【0079】このようにゲインKaを設定することによ
り、余裕時間が短かくハンドル操作の緊急性が高いとき
には、ゲインKaもそれに合わせて小さくなるので、ド
ライバは自己の意思による操作で走行車線から容易に逸
脱することができるとともに、余裕時間が長くハンドル
操作の緊急性が低いときには、ゲインKaもそれに合わ
せて大きくなるので、居眠りや操作ミス等による走行車
線からの逸脱を防止することができる。さらに、ゲイン
Kaは余裕時間に応じて徐々に小さくなるので、急激に
ゲインKaが変化してドライバが違和感を感じることは
ない。
By setting the gain Ka in this manner, when the allowance time is short and the urgency of the steering operation is high, the gain Ka is also reduced accordingly, so that the driver can easily operate from the traveling lane by his own operation. And when the urgency of the steering wheel operation is low and the urgency of the steering wheel operation is low, the gain Ka increases accordingly, so that it is possible to prevent a deviation from the traveling lane due to a drowsiness or an operation error. Further, since the gain Ka gradually decreases in accordance with the allowance time, the driver does not feel a sense of incongruity due to a sudden change in the gain Ka.

【0080】なお、図10(a)におけるt1 ,t
2 は、車線逸脱を十分防止できるとともにドライバが違
和感を感じることがない程度の範囲内であれば、適宜の
値を設定しうるものであり、図10(a)に示す設定マ
ップに限定されるものではない。次いで、制御ゲイン設
定手段5Cは、覚醒度検出手段26により横ずれ量ΔY
の標準偏差とハンドル操作ずれ量Δαの標準偏差との情
報に基づいてドライバの意識レベル(覚醒度)を検出す
る。そして、図10(b)に示すように、覚醒度が低く
なる程徐々に大きくなるようにゲインKbを設定する。
Note that t 1 , t in FIG.
2 can set an appropriate value within a range that can sufficiently prevent lane departure and does not cause the driver to feel uncomfortable, and is limited to the setting map shown in FIG. Not something. Next, the control gain setting means 5C uses the awakening degree detecting means 26 to set the lateral shift amount ΔY
And the driver's consciousness level (degree of arousal) is detected based on the standard deviation of the steering operation deviation amount Δα. Then, as shown in FIG. 10B, the gain Kb is set so as to gradually increase as the arousal level decreases.

【0081】このようなゲインKbの設定により、覚醒
度が高いときに操舵用制御トルクを付与されることによ
りドライバが煩わしさを感じることを防止することがで
きるとともに、危険度が高い覚醒度が低いときの車線逸
脱を防止することができる。さらに、ゲインKbは覚醒
度に応じて徐々に下げられるので、急激にゲインKbが
変化してドライバが違和感を感じることはない。
By setting the gain Kb as described above, it is possible to prevent the driver from feeling annoying by applying the steering control torque when the arousal level is high, and to reduce the arousal level with a high danger level. It is possible to prevent lane departure when the vehicle is low. Further, since the gain Kb is gradually reduced in accordance with the arousal level, the driver does not feel a sense of discomfort because the gain Kb changes abruptly.

【0082】なお、a1 ,a2 及び所定値kb1は、ドラ
イバの煩雑感の防止と車線逸脱の防止とが両立できると
ともにドライバが違和感を感じることがない程度の範囲
内であれば、適宜の値を設定しうるものであり、図10
(b)に示す設定マップに限定されるものではない。さ
らに、制御ゲイン設定手段5Cは、操舵トルクセンサ2
8と操舵角センサ27とによりそれぞれハンドルの操舵
トルクと操舵角速度とを検出し、図10(c),(d)
に示すように、操舵トルクが大きい程、また、操舵角速
度が大きい程、徐々に小さくなるようにそれぞれゲイン
Kc1,Kc2を設定する。
The values of a 1 , a 2 and the predetermined value k b1 may be appropriately set as long as both the prevention of the driver's complication and the prevention of the lane departure can be achieved and the driver does not feel uncomfortable. Can be set, and FIG.
The present invention is not limited to the setting map shown in FIG. Further, the control gain setting means 5C includes a steering torque sensor 2
8 and the steering angle sensor 27, respectively, to detect the steering torque and the steering angular velocity of the steering wheel.
As shown in (1), the gains Kc1 and Kc2 are set so as to gradually decrease as the steering torque increases and as the steering angular velocity increases.

【0083】このように操舵トルク,操舵角速度に応じ
てゲインKc1,Kc2を小さくすることにより、ドラ
イバが自己の意思によりハンドル操作を行なったときに
は、走行車線からの逸脱が容易に行なえるとともに、居
眠り等による走行車線からの逸脱は防止することができ
る。さらに、ゲインKc1,Kc2はそれぞれ操舵トル
ク,操舵角速度に応じて徐々に小さくなるので、急激に
ゲインKc1,Kc2が変化してドライバが違和感を感
じることはない。
By reducing the gains Kc1 and Kc2 according to the steering torque and the steering angular velocity in this manner, when the driver operates the steering wheel by his / her own intention, the driver can easily deviate from the traveling lane and fall asleep. Departure from the traveling lane due to the like can be prevented. Further, since the gains Kc1 and Kc2 gradually decrease in accordance with the steering torque and the steering angular velocity, respectively, the gains Kc1 and Kc2 do not suddenly change and the driver does not feel uncomfortable.

【0084】なお、図10(c),(d)におけるTα
1 ,Vα1 は、ドライバの自己の意思による車線逸脱の
許容と居眠り等による車線逸脱の防止とが両立できると
ともにドライバが違和感を感じることがない程度の範囲
内であれば、適宜の値を設定しうるものであり、図10
(c),図10(d)に示す設定マップに限定されるも
のではない。
Note that Tα in FIGS. 10 (c) and 10 (d)
1, V.alpha 1, if the range of the degree never driver feel uncomfortable with compatible and the prevention of lane departure by tolerance and doze like lane departure by the driver of the own intention, set the appropriate value FIG. 10
(C), It is not limited to the setting map shown in FIG.

【0085】さらに、制御ゲイン設定手段5Cは、上述
のように余裕時間,覚醒度,操舵トルク,操舵角速度に
応じてゲインを設定するとともに、ドライバがウインカ
30で逸脱方向を指示した場合には、指示した方向への
操舵用制御トルクのみゲインKdを0にして指示方向へ
の逸脱を許容する。これにより、ドライバがウインカ3
0で指示した場合には、操舵用制御トルクTcにより妨
げられることなく車線変更したり、右左折することがで
きる。
Further, as described above, the control gain setting means 5C sets the gain according to the allowance time, the awakening degree, the steering torque, and the steering angular velocity, and when the driver instructs the departure direction with the turn signal 30, The gain Kd is set to 0 only for the steering control torque in the designated direction, and deviation in the designated direction is permitted. As a result, the driver turns
When the instruction is made at 0, it is possible to change lanes or turn left or right without being hindered by the steering control torque Tc.

【0086】このように、本車線逸脱防止装置によれ
ば、制御ゲイン設定手段5Cを通じて、車両が前方障害
物に達するまでの余裕時間,ドライバの意識レベル,ド
ライバがハンドルを操舵する操舵トルクと操舵角速度,
ウインカ指示といった車両の運転状況に応じて操舵用制
御トルクTcの制御ゲインKa,Kb,Kc1,Kc
2,Kdを設定することができるので、ドライバの意思
による操舵操作を妨げたり、違和感を与えたりすること
なく、状況に応じた的確な車線逸脱防止の案内を行なう
ことができるのである。
As described above, according to the present lane departure prevention device, the control gain setting means 5C provides a margin until the vehicle reaches the obstacle ahead, the driver's consciousness level, the steering torque at which the driver steers the steering wheel, and the steering torque. angular velocity,
The control gains Ka, Kb, Kc1, and Kc of the steering control torque Tc according to the vehicle driving condition such as the turn signal instruction.
Since 2, Kd can be set, accurate guidance for lane departure prevention according to the situation can be provided without hindering the steering operation by the driver's intention or giving a sense of incongruity.

【0087】また、ローパスフィルタ25により、操舵
用制御トルクTcが平滑化処理されて出力されるので、
操舵アクチュエータ21で発生する操舵用制御トルクが
急変することなく滑らかに連続するようになり、車線逸
脱防止の制御を安定させることができる利点もある。な
お、運転状況検出手段は、上述の手段、即ち、レーザレ
ーダ(障害物検出手段)29,覚醒度検出手段26,操
舵トルクセンサ27,操舵角センサ28,ウインカ30
の全てをそなえたものでなくてもよく、必要に応じて一
部の手段のみをそなえたものであってもよい。また、予
め全ての手段をそなえておき、必要のないときは制御ゲ
イン設定手段5Cにおいて制御ゲインKa,Kb,Kc
1,Kc2,Kdの該当するものを強制的に1.0に設
定するようにしてもよい。
The steering control torque Tc is smoothed by the low-pass filter 25 and output.
There is also an advantage that the control torque for steering generated by the steering actuator 21 can be smoothly continued without abrupt change, and the control for preventing lane departure can be stabilized. The driving condition detecting means includes the above-mentioned means, that is, the laser radar (obstacle detecting means) 29, the alertness detecting means 26, the steering torque sensor 27, the steering angle sensor 28, the turn signal 30
May not be provided with all of them, and may be provided with only a part of the means as necessary. In addition, all means are provided in advance, and when unnecessary, the control gains Ka, Kb, Kc are set in the control gain setting means 5C.
1, Kc2 and Kd may be forcibly set to 1.0.

【0088】また、障害物検出手段は、レーザレーダ2
9に限定されるものではなく、例えば画像情報から障害
物を認識することができれば、カメラ2及び画像情報処
理手段3等を障害物検出手段とすることも考えられる。
The obstacle detecting means is a laser radar 2
The camera 2 and the image information processing means 3 may be used as obstacle detection means if the obstacle can be recognized from the image information, for example.

【0089】[0089]

【発明の効果】以上詳述したように、請求項1記載の本
発明の車線逸脱防止装置によれば、自車両が走行車線か
ら逸脱しそうになるとこれを防止する方向にドライバの
操舵力とは別に操舵用制御トルクが操舵アクチュエータ
により付与され、しかも、操舵用制御トルクは車両の横
ずれ量に応じた大きさに設定されるので、車両が逸脱し
ようとしている度合いに応じて適切な大きさの操舵用制
御トルクを付与することができるとともに、さらに、車
両が前方障害物に達するまでの余裕時間,ドライバの意
識レベル,ドライバがハンドルを操舵する操舵トルクと
操舵角速度といった車両の運転状況に応じて操舵用制御
トルクの制御ゲインを設定することができるので、ドラ
イバの意思による操舵操作を妨げたり、違和感を与えた
りすることなく、状況に応じた的確な車線逸脱防止の案
内を行なうことができる。
As described above in detail, according to the lane departure prevention device of the present invention, when the host vehicle is about to deviate from the traveling lane, the driver's steering force is set so as to prevent the deviation. Separately, the steering control torque is applied by the steering actuator, and the steering control torque is set to a magnitude corresponding to the amount of lateral displacement of the vehicle. Control torque can be given, and furthermore, the steering time can be adjusted according to the driving condition of the vehicle, such as the time required for the vehicle to reach the obstacle ahead, the driver's consciousness level, the steering torque at which the driver steers the steering wheel, and the steering angular velocity. Control gain of the control torque can be set, so that the steering operation by the driver's intention is not hindered or uncomfortable, It can be carried out guidance accurate lane departure prevention in accordance with the situation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態としての車線逸脱防止装置
の構成を模式的に示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram schematically showing a configuration of a lane departure prevention device as one embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施形態にかかる走行レーン認識の
ための画像処理を説明する図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating image processing for driving lane recognition according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施形態にかかる走行レーン認識を
(a)〜(f)の順で説明する模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating traveling lane recognition according to an embodiment of the present invention in the order of (a) to (f).

【図4】走行レーン認識を説明する模式的な平面図であ
る。
FIG. 4 is a schematic plan view illustrating travel lane recognition.

【図5】走行レーンの曲率の算出について説明するため
の説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram for describing calculation of a curvature of a traveling lane.

【図6】本発明の一実施形態としての車線逸脱防止装置
にかかる横ずれ防止トルクの設定マップの一例を示す図
である。
FIG. 6 is a diagram showing an example of a map for setting a side slip prevention torque applied to the lane departure prevention device as one embodiment of the present invention.

【図7】本発明の一実施形態としての車線逸脱防止装置
にかかる横ずれ防止トルクの設定マップの他の例を示す
図である。
FIG. 7 is a diagram showing another example of a map for setting a side slip prevention torque applied to the lane departure prevention device as one embodiment of the present invention.

【図8】本発明の一実施形態としての車線逸脱防止装置
にかかる保舵補助トルクの設定マップの一例を示す図で
ある。
FIG. 8 is a diagram showing an example of a setting map of a steering assist torque according to the lane departure prevention device as one embodiment of the present invention.

【図9】本発明の一実施形態としての車線逸脱防止装置
にかかる保舵補助トルクの設定マップの他の例を示す図
である。
FIG. 9 is a diagram showing another example of the setting map of the steering assist torque according to the lane departure prevention device as one embodiment of the present invention.

【図10】本発明の一実施形態としての車線逸脱防止装
置にかかる制御ゲインの設定マップの一例を示す図であ
り、(a)はゲインKaの設定マップを示す図、(b)
はゲインKbの設定マップを示す図、(c)はゲインK
c1の設定マップを示す図、(d)はゲインKc2の設
定マップを示す図である。
FIGS. 10A and 10B are diagrams illustrating an example of a control gain setting map according to the lane departure prevention device as one embodiment of the present invention, wherein FIG. 10A is a diagram illustrating a gain Ka setting map, and FIG.
Is a diagram showing a setting map of the gain Kb, and FIG.
FIG. 3D is a diagram illustrating a setting map of c1, and FIG. 4D is a diagram illustrating a setting map of a gain Kc2.

【図11】本発明の一実施形態としての車線逸脱防止装
置の動作を説明するフローチャートである。
FIG. 11 is a flowchart illustrating the operation of the lane departure prevention device as one embodiment of the present invention.

【図12】本発明の一実施形態としての車線逸脱防止装
置の作用を説明するブロック図である。
FIG. 12 is a block diagram illustrating the operation of the lane departure prevention device as one embodiment of the present invention.

【図13】本発明の一実施形態としての車線逸脱防止装
置にそなえられる操舵アクチュエータの構成の一例を示
す図である。
FIG. 13 is a diagram showing an example of a configuration of a steering actuator provided in the lane departure prevention device as one embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 車両 2 カメラ 3 画像情報処理手段 4 走行レーン推定手段 4A 横ずれ量算出手段 4B 道路曲率算出手段 5 制御トルク算出手段 5A 横ずれ対応操舵用制御トルク算出手段 5B 制御トルク補正手段 5C 制御ゲイン設定手段 6 制御手段(コントローラ) 7 横加速度算出手段 21 操舵アクチュエータ 26 覚醒度検出手段(運転状況検出手段) 27 操舵角センサ(運転状況検出手段) 28 操舵トルクセンサ(運転状況検出手段) 29 レーザレーダ(運転状況検出手段) 30 ウインカ 31 横加速度センサ 32 車速センサ LC 道路中心線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle 2 Camera 3 Image information processing means 4 Running lane estimating means 4A Side displacement amount calculating means 4B Road curvature calculating means 5 Control torque calculating means 5A Control torque calculating means for side slip corresponding steering 5B Control torque correcting means 5C Control gain setting means 6 Control Means (controller) 7 Lateral acceleration calculating means 21 Steering actuator 26 Arousal level detecting means (driving situation detecting means) 27 Steering angle sensor (driving situation detecting means) 28 Steering torque sensor (driving situation detecting means) 29 Laser radar (driving situation detecting Means) 30 Turn signal 31 Lateral acceleration sensor 32 Vehicle speed sensor LC Road center line

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 太田 貴志 東京都港区芝五丁目33番8号 三菱自動車 工業株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Takashi Ota Mitsubishi Motors Corporation

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 自車両が走行車線から逸脱しそうになる
とこれを防止する方向にドライバの加える操舵トルクと
は別にドライバが容易に打ち勝てる程度の操舵用制御ト
ルクを該車両の操舵アクチュエータにより付与させて該
車両の車線逸脱の防止を案内する車線逸脱防止装置であ
って、 該走行車線の基準位置からの該車両の走行位置の横ずれ
量を算出する横ずれ量算出手段と、 該横ずれ量算出手段で算出された該横ずれ量に基づいて
制御トルクを算出する制御トルク算出手段と、 該制御トルク算出手段で算出された該制御トルクが該横
ずれ量を減らす方向に発生するように該操舵アクチュエ
ータを制御する制御手段と、 該車両の運転状況を検出する運転状況検出手段とをそな
え、 該制御トルク算出手段に、該運転状況検出手段で検出さ
れた該運転状況に応じて該横ずれ量に基づいた該制御ト
ルクの制御ゲインを設定する制御ゲイン設定手段が設け
られていることを特徴とする、車線逸脱防止装置。
When the vehicle is about to deviate from the travel lane, a steering control torque that the driver can easily overcome is applied by a steering actuator of the vehicle separately from the steering torque applied by the driver in a direction to prevent the deviation from the traveling lane. A lane departure prevention device that guides prevention of lane departure of the vehicle, comprising: a lateral deviation amount calculating unit that calculates an amount of lateral deviation of a traveling position of the vehicle from a reference position of the traveling lane; Control torque calculating means for calculating a control torque based on the determined lateral shift amount; and control for controlling the steering actuator such that the control torque calculated by the control torque calculating means is generated in a direction to reduce the lateral shift amount. Means, and driving condition detecting means for detecting a driving condition of the vehicle, wherein the control torque calculating means detects the driving condition detected by the driving condition detecting means. Wherein the control gain setting means for setting a control gain of the control torque based on the lateral shift amount according to the operating conditions are provided, the lane departure prevention apparatus.
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