車線逸脱防止装置
【課題】運転者の意識に応じた適切な操舵トルクを発生する車線逸脱防止装置を提供する。
【解決手段】自車両の走行車線からの逸脱を防止するよう操舵機構に操舵トルクを付与する車線逸脱防止装置を、自車両前方の環境情報を取得して自車両の走行車線を設定する車線設定手段１１０と、運転者の操舵操作による入力トルクを検出する入力トルク検出手段１４０と、走行車線からの自車両の逸脱傾向を判定する逸脱判定手段１３０と、逸脱判定手段が逸脱傾向を判定した場合に、逸脱を防止する方向へ入力トルクに応じた操舵トルクを前記操舵機構に付与する操舵制御手段１７０とを備える構成とする。
【解決手段】自車両の走行車線からの逸脱を防止するよう操舵機構に操舵トルクを付与する車線逸脱防止装置を、自車両前方の環境情報を取得して自車両の走行車線を設定する車線設定手段１１０と、運転者の操舵操作による入力トルクを検出する入力トルク検出手段１４０と、走行車線からの自車両の逸脱傾向を判定する逸脱判定手段１３０と、逸脱判定手段が逸脱傾向を判定した場合に、逸脱を防止する方向へ入力トルクに応じた操舵トルクを前記操舵機構に付与する操舵制御手段１７０とを備える構成とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両に設けられ走行車線からの逸脱傾向に応じて操舵トルクを発生する車線逸脱防止装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車線逸脱防止装置は、ステレオカメラ等の環境認識手段により自車両の走行車線を認識し、自車両の走行車線からの逸脱傾向を判定した際に警報を発生したり、逸脱を回避するよう車両を操向するものである。
例えば、特許文献１には、自車両の走行車線端の区切り線を基準とした警報領域に車輪が入った場合に、ステアリングホイールやシートに組み込まれた振動アクチュエータを有する警報手段を作動させる車線逸脱警報装置が記載されている。
また、特許文献２には、自車両が走行車線から逸脱する傾向がある場合、路面カントに応じた制御開始タイミングで逸脱回避方向へのヨーモーメントを発生させる車線逸脱防止装置が記載されている。
【特許文献１】特開２００７−２４９４９８号公報
【特許文献２】特開２００５−１４５３３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した車線逸脱防止装置において、例えば障害物の回避等のため、運転者が意図的に車線を逸脱する操舵操作を行った場合にも通常と同様の操舵トルクを発生させた場合、運転者の操作と干渉し、煩わしい感覚を与えることになる。
これに対し、運転者の運転に対する意識が低く、運転者が逸脱を意識していない可能性が高い場合には、より高い操舵トルクを発生させて運転者の注意を喚起することが望ましい。
本発明の課題は、運転者の意識に応じた適切な操舵トルクを発生する車線逸脱防止装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項１の発明は、自車両の走行車線からの逸脱を防止するよう操舵機構に操舵トルクを付与する車線逸脱防止装置において、自車両前方の環境情報を取得して自車両の走行車線を設定する車線設定手段と、運転者の操舵操作による入力トルクを検出する入力トルク検出手段と、前記走行車線からの自車両の逸脱傾向を判定する逸脱判定手段と、前記逸脱判定手段が前記逸脱傾向を判定した場合に、逸脱を防止する方向へ前記入力トルクに応じた前記操舵トルクを前記操舵機構に付与する操舵制御手段とを備えることを特徴とする車線逸脱防止装置である。
【０００５】
請求項２の発明は、運転者の操舵による操舵角を検出する操舵角検出手段を備え、前記操舵制御手段は、前記操舵トルクを付与した際の前記操舵角の変位量に応じて該操舵トルクを補正することを特徴とする請求項１に記載の車線逸脱防止装置である。
請求項３の発明は、運転者の顔の向き、視線の向きの少なくとも一方に基づいて運転者の注目方向を検出する運転者注目方向検出手段と、自車進行路を推定する自車進行路推定手段とを備え、前記操舵制御手段は、前記注目方向の前記自車進行路からのずれ量に応じて前記操舵トルクを増加させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車線逸脱防止装置である。
請求項４の発明は、前記操舵制御手段による前記操舵トルクはパルス状であることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の車線逸脱防止装置である。
なお、ここでパルス状の操舵トルクは、単一パルス、連続パルスのどちらであってもよく、さらに、操舵トルクの波形も矩形波、正弦波、その他の波形等特に限定されない。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）逸脱傾向の判定時に付与される操舵トルクの大きさを入力トルクに応じて設定し、入力トルクが大きい場合には運転者の運転に対する意識が高く、意図的に逸脱方向への操舵を行っているものと推定して操舵トルクを小さく設定することによって、運転者の操舵操作との干渉を低減し、煩わしさを解消することができる。
これに対し、入力トルクが小さい場合には運転者の運転に対する意識が低く、運転者が逸脱傾向に気付いていない可能性が高いと推定して操舵トルクを大きく設定することによって、運転者に逸脱傾向を確実に認識させ、車線逸脱を防止することができる。
（２）操舵トルクを付与した際の操舵角の変位量が大きい場合には、運転者による保舵力が小さく運転に対する意識が低いものとして、操舵トルクを大きくして運転者に逸脱傾向をより確実に認識させることができる。
（３）運転者の注目方向の自車進行路からのずれ量に応じて操舵トルクを増加させることによって、運転者がよそ見等をしている場合に運転者に逸脱傾向をより確実に認識させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明は、運転者の意識に応じた適切な操舵トルクを発生する車線逸脱防止装置を提供する課題を、逸脱傾向の判定時に運転者からの入力トルクを検出するトルクセンサ出力値の増加に応じて、操舵機構に付与するパルス状の操舵トルクを低減することによって解決した。
【実施例】
【０００８】
以下、本発明を適用した車線逸脱防止装置の実施例について説明する。実施例の車線逸脱防止装置は、例えば、前二輪を操舵する乗用車等の四輪自動車に備えられる。
図１は、実施例の車線逸脱防止装置を備えた車両のシステム構成を示す図である。
車線逸脱防止装置は、自車両の走行車線からの逸脱傾向が判定された場合に、運転者に逸脱を警報しかつ車両を車線中央方向へ戻すため、操舵機構１０にパルス状の操舵トルク（操舵力）を付与するものである。
操舵機構１０は、前輪ＦＷを支持するハウジングＨを所定の操向軸線（キングピン）回りに回転させて操舵を行うものである。
【０００９】
操舵機構１０は、ステアリングホイール１１、ステアリングシャフト１２、ステアリングギアボックス１３、タイロッド１４等を備えて構成されている。
ステアリングホイール１１は、運転者が操舵操作を入力する環状の操作部材である。
ステアリングシャフト１２は、ステアリングホイール１１の回転をステアリングギアボックス１３に伝達する回転軸である。
ステアリングギアボックス１３は、ステアリングシャフト１２の回転運動を車幅方向の直進運動に変換するラックアンドピニオン機構を備えている。
タイロッド１４は、一方の端部をステアリングギアボックス１３のラックに連結され、他方の端部をハウジングＨのナックルアームに連結された軸状の部材である。タイロッド１４は、ハウジングＨのナックルアームを押し引きすることによってハウジングを回転させ、操舵を行う。
【００１０】
また、車両は、電動パワーステアリング（ＥＰＳ）制御ユニット２０、操安制御ユニット３０、エンジン制御ユニット４０、トランスミッション制御ユニット５０、車両統合ユニット６０等を備えている。
【００１１】
ＥＰＳ制御ユニット２０は、運転者の操舵操作に応じて操舵アシスト力を発生する電動パワーステアリング装置を統括的に制御するものである。ＥＰＳ制御ユニット２０には、電動アクチュエータ２１、舵角センサ２２、トルクセンサ２３等が接続されている。
電動アクチュエータ２１は、例えば、ステアリングシャフト１２の途中に設けられ、減速機構を介して操舵機構１０に対して操舵トルク（操舵力）を付与する電動モータである。
舵角センサ２２は、ステアリングシャフト１２の角度位置（ステアリングホイール１１の角度位置と実質的に等しい）を検出するエンコーダを備えている。
トルクセンサ２３は、電動アクチュエータ２１とステアリングホイール１１との間でステアリングシャフト１２に挿入され、ステアリングシャフト１２に作用するトルクを検出するものである。通常、トルクセンサ２３が検出するトルクは、運転者がステアリングホイール１１に入力する操舵トルクと実質的に等しくなる。
【００１２】
操安制御ユニット３０は、各車輪のブレーキの制動力を個別に制御する車両操安性制御及びＡＢＳ制御を行うものである。車両操安性制御は、アンダーステア又はオーバーステアの発生時に、旋回内輪側と外輪側の制動力を異ならせて復元方向のヨーモーメントを発生させるものである。ＡＢＳ制御（アンチロックブレーキ制御）は、車輪のロック傾向を検出した際に、当該車輪の制動力を低減して回復させるものである。
操安制御ユニット３０には、ハイドロリックコントロールユニット（ＨＣＵ）３１、車速センサ３２、ヨーレートセンサ３３、横加速度（横Ｇ）センサ３４等が接続されている。
【００１３】
ＨＣＵ３１は、各車輪の液圧式サービスブレーキに付与されるブレーキフルード液圧を個別に制御する装置である。ＨＣＵ３１は、ブレーキフルードを加圧するモータポンプ、及び、各車輪のキャリパシリンダへ付与される圧力を調整するソレノイドバルブ等を備えている。
車速センサ３２は、各車輪のハブベアリングハウジングを保持するハウジングに設けられ、車輪速に応じた車速パルス信号を出力する。この車速パルス信号は、所定の処理を施すことによって、車両の走行速度を求めることができる。
ヨーレートセンサ３３及び横Ｇセンサ３４は、車体の鉛直軸回りの回転速度及び横方向の加速度をそれぞれ検出するＭＥＭＳセンサを備えている。
【００１４】
エンジン制御ユニット４０は、車両の走行用動力源であるエンジン及びその補器類を統括的に制御するものである。
トランスミッション制御ユニット５０は、エンジンの出力を変速して前後のディファレンシャルへ伝達するオートマティックトランスミッションを統括的に制御するものである。
車両統合ユニット６０は、上記各ユニットに関連する以外の車両の電装品を統括的に制御するものである。
【００１５】
また、実施例の車線逸脱防止装置は、以下説明する逸脱防止制御ユニット１００を備えている。
逸脱防止制御ユニット１００は、上述したＥＰＳ制御ユニット２０、操安制御ユニット３０、エンジン制御ユニット４０、ＴＭ制御ユニット５０、車両統合ユニット６０と、例えばＣＡＮ通信システム等の車載ＬＡＮを介して接続され、各種情報や信号を取得可能となっている。
また、逸脱防止制御ユニット１００は、車線設定手段１１０、自車進行路推定推断１２０、逸脱判定手段１３０、入力トルク検出手段１４０、操舵角検出手段１５０、注目方向検出手段１６０、操舵制御手段１７０等を備えて構成されている。なお、これらの各手段は、それぞれ独立したハードウェアとして構成されてもよく、また、一部又は全部を共通したハードウェアとした構成としてもよい。
【００１６】
車線設定手段１１０は、自車両前方を撮像した画像情報に基づいて、自車両前方の環境を認識し、自車両の走行車線を設定するものである。
図２は、自車両、走行車線、及び、自車進行路の平面的配置の一例を示す図である。実施例の車線逸脱防止装置は、一対の白線Ｌに挟まれた自車両の走行車線から、自車両の推定進行路が逸脱した場合に、車線中央側へ自車両を戻す方向にパルス状の操舵トルクを発生させて運転者に注意を促すものである。
図１に示すように、車線設定手段１１０は、ステレオカメラ１１１、画像処理部１１２等が接続されている。
【００１７】
ステレオカメラ１１１は、例えば車両のフロントウインドウ上端部のルームミラー基部付近に設けられた一対のメインカメラ及びサブカメラを備えている。メインカメラ及びサブカメラは、それぞれＣＣＤカメラを有して構成されている。メインカメラ及びサブカメラは、車幅方向に離間して設置されている。メインカメラ及びサブカメラは、それぞれ基準画像及び比較画像を撮像し、これらに係る画像データを画像処理部１１２に出力する。
画像処理部１１２は、ステレオカメラ１１１が出力した基準画像及び比較画像の画像データをＡ／Ｄ変換した後、所定の画像処理を施して車線設定手段１１０に出力するものである。この画像処理には、例えば、各カメラの取付位置誤差の補正や、ノイズ除去、階調の適切化などが含まれる。デジタル化された画像は、例えば、垂直方向及び水平方向にマトリクス状に配列された複数の画素を有する。これらの各画素は、それぞれ被写体の明るさに応じた輝度値を有する。
【００１８】
車線設定手段１１０は、基準画像及び比較画像のデータに基づいて、基準画像上の任意の画素又は複数の画素からなるブロックである画素群の視差を検出する。この視差は、ある画素又は画素群の基準画像上の位置と比較画像上の位置とのずれ量である。この視差を用いると、三角測量の原理により、自車両から当該画素に対応する被写体までの距離を算出することができる。
【００１９】
車線設定手段１１０は、自車両前方の車線両端部に配置された白線の形状を認識することによって、自車両の走行車線を設定する。なお、本明細書、特許請求の範囲等において、白線とは、車線の幅方向における端部に引かれた連続線又は破線を示すものとし、実際の色彩が白色以外（例えば燈色など）の線も含むものとする。
車線設定手段１１０は、基準画像のデータから、路面上に相当する箇所の各画素の輝度データに基づいて白線Ｌ部分を検出する。自車両に対する白線Ｌ部分の画素群の方位は、画像データ上の画素位置に基づいて検出される。具体的には、垂直方向における画素位置が路面上に相当する領域を水平方向に走査し、輝度値が急変する箇所を車線の輪郭として認識する。そして、上述した視差を用いて当該白線部分の画素群の距離を算出することによって、白線の位置を検出する。
そして、車線設定手段１１０は、白線位置の検出を連続的に行なって車両の進行方向に複数の車線候補点を設定し、整合のとれない車線候補点を無視するとともに、車線候補点を設定できなかった領域は所定の補完処理を行うことによって、自車両前方の車線形状を認識する。
【００２０】
自車進行路推定手段１２０は、車線設定手段１１０からの情報、舵角センサ２２、車速センサ３２、ヨーレートセンサ３３等によって検出される車両の走行状態、及び、既知の車両諸元等に基づいて、自車両の進行路を推定するものである。
自車進行路の推定は、例えば、車両前方の所定の距離である注視距離Ｚにおける自車両の横位置を算出する。注視距離Ｚは、自車両前方の所定の距離であって、例えば自車両が数秒後（例えば約２秒程度）に到達する位置に設定される。
自車両の重心位置を原点とし、車幅方向へ延びるＸ軸、及び、車体前方側へ延びるＺ軸を有する座標系を用いて以下説明する。
注視距離Ｚにおける自車進行路の横位置Ｘｅは、以下の式１によって求められる。
【数１】
【００２１】
逸脱判定手段１３０は、自車進行路推定手段１２０を用いて、車線設定手段１１０が設定した走行車線からの自車両の逸脱傾向を判定するものである。
逸脱判定手段１３０は、自車進行路推定手段１２０が推定した注視距離Ｚにおける自車両の横位置Ｘｅに基づいて求めた自車両側端部位置が、車線設定手段１１０が設定した車線から逸脱する場合に逸脱判定を成立させる。
【００２２】
入力トルク検出手段１４０は、ＥＰＳ制御ユニット２０とＣＡＮ通信してトルクセンサ２３の出力値を取得する。入力トルク検出手段１４０は、トルクセンサ２３の出力値に基づいて、運転者がステアリングホイール１１に対して入力した操舵操作の入力トルクを検出する。
【００２３】
操舵角検出手段１５０は、ＥＰＳ制御ユニット２０とＣＡＮ通信して舵角センサ２２の出力値を取得する。操舵角検出手段１５０は、舵角センサ２２の出力値に基づいて、操舵機構１０における操舵角（ステアリングホイール１１の回転角度）を検出する。
【００２４】
注目方向検出手段１６０は、運転者の顔を撮像し、画像処理することによって、運転者の視線の向きを注目方向として検出するものである。注目方向検出手段１６０は、例えばステアリングコラムの上部に設けられた運転者カメラ１６１を備えている。
注目方向検出手段１６０は、運転者カメラ１６１によって撮像された画像から、運転者の顔面に対する瞳孔位置の動きを抽出し、これに基づいて注目方向を検出する。
【００２５】
操舵制御手段１７０は、車線設定手段１１０、自車進行路推定手段１２０、逸脱判定手段１３０、入力トルク検出手段１４０、操舵角検出手段１５０、注目方向検出手段１６０等を用いて、車線逸脱判定の成立時にＥＰＳ制御ユニット２０を介して電動アクチュエータ２１にパルス状の出力操舵トルクを発生させるものである。また、操舵制御手段１７０は、電動アクチュエータ２１によって発生する出力操舵トルクを設定する機能を備えている。
この出力操舵トルクの設定及び発生時の動作について、以下詳しく説明する。
【００２６】
図３は、車両逸脱防止制御における操舵トルクの設定及び発生時の動作を示すフローチャートである。以下、ステップ毎に順を追って説明する。
＜ステップＳ０１：逸脱判定判断＞
操舵制御手段１７０は、逸脱判定手段１３０における逸脱判定が成立したか否かを判断し、逸脱判定が成立した場合はステップＳ０２に進み、その他の場合は処理を終了（リターン）する。
【００２７】
＜ステップＳ０２：入力トルク検出＞
操舵制御手段１７０は、入力トルク検出手段１４０から現在の入力トルクに関する情報を取得し、ステップＳ０３に進む。
＜ステップＳ０３：運転者注目方向検出＞
操舵制御手段１７０は、注目方向検出手段１７０から現在の運転者の注目方向に関する情報を取得し、ステップＳ０４に進む。
【００２８】
＜ステップＳ０４：出力操舵トルク設定＞
操舵制御手段１７０は、出力操舵トルクを設定する。
先ず、操舵制御手段１７０は、ステップＳ０２において検出した入力トルクに基づいて、出力操舵トルクの基礎値を設定する。
図４は、入力トルクと出力操舵トルクの基礎値との相関を示すグラフである。図４において、横軸は入力トルク（トルクセンサ２２の出力値）Ｓｔｒｑを示し、縦軸は出力操舵トルクｑを示している。
図４に示すように、出力操舵トルクｑは、入力トルクＳｔｒｑの増大に応じてほぼ反比例的に減少するように設定されている。なお、入力トルクＳｔｒｑが微小な領域では、出力操舵トルクｑは所定の上限値（一定値）となるようにガードされている。
また、操舵制御手段１７０は、上述した出力操舵トルクｑの基礎値を、運転者の着目方向に基づいて補正する。具体的には、運転者の着目方向と所定の注視距離における自車進行路の方向とを比較し、このずれが所定の閾値以上である場合に、出力操舵トルクｑを増大させる補正を行う。
その後、ステップＳ０５に進む。
【００２９】
＜ステップＳ０５：操舵トルク発生＞
操舵制御手段１７０は、ＥＰＳ制御ユニット２０に指示を出し、電動アクチュエータ２１を駆動させて操舵機構にパルス状の操舵トルクを付与する。
図５は、操舵トルクの出力波形を示すグラフである。図５（ａ）は入力トルクが比較的大きい場合を示し、図５（ｂ）は入力トルクが比較的小さい場合を示している。
操舵トルクの出力波形は、例えば、出力されている時間が約１００ｍｓｅｃ程度のパルス状の矩形波となっている。そして、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、入力トルクの増大に応じて、操舵トルクは減少するよう設定される。
なお、図３に示すフローは繰り返し実施されることから、パルス状の操舵トルクは、逸脱判定が成立する限り、繰り返し出力される。
その後、ステップＳ０６に進む。
【００３０】
＜ステップＳ０６：操舵角変化検出＞
操舵制御手段１７０は、ステップＳ０５において操舵機構１０に操舵トルクを付与した際の操舵角の変化に関する情報を操舵角検出手段１５０から取得する。このときの操舵角の変化は、運転者によるステアリングホイール１１の保舵状態が良好な場合には比較的少ないが、例えば意識の低下や居眠り等により保舵状態が低下した場合には比較的大きくなると考えられる。
その後、ステップＳ０７に進む。
【００３１】
＜ステップＳ０７：出力操舵トルク設定値補正＞
操舵制御手段１７０は、ステップＳ０６において検出された操舵トルク付与後の操舵角変化が所定の閾値以上であった場合には、保舵状態が低く運転者の運転に対する意識が低いものとして、逸脱をより確実に認識させるため、次回の操舵トルク付与時における出力操舵トルク設定値を増加する補正を行い、処理を終了（リターン）する。
これによって、逸脱判定が成立し続けた場合には、次回のパルス状の操舵トルクの付与時には、前回よりも大きい操舵トルクが操舵機構１０に付与される。
【００３２】
以上説明した実施例によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）逸脱判定手段１３０による逸脱傾向の判定時に、操舵機構１０に付与される操舵トルクの大きさを、ステアリングホイール１１への入力トルクに応じて設定し、入力トルクが大きい場合には運転者の運転に対する意識が高く、意図的に逸脱方向への操舵を行っているものと推定して出力操舵トルクを小さく設定することによって、運転者の操舵操作との干渉を低減し、煩わしさを解消することができる。これに対し、入力トルクが小さい場合には運転者の運転に対する意識が低く、運転者が逸脱傾向に気付いていない可能性が高いと推定して出力操舵トルクを大きく設定することによって、運転者に逸脱傾向を確実に認識させ、車線逸脱を防止することができる。
（２）電動アクチュエータ２１により操舵機構１０に操舵トルクを付与した際の操舵角の変位量が大きい場合には、運転者による保舵力が小さく運転に対する意識が低いものとして、次回以降の出力操舵トルクを大きくして運転者に逸脱傾向をより確実に認識させることができる。
（３）運転者の注目方向の自車進行路からのずれ量に応じて出力操舵トルクを増加させることによって、運転者がよそ見等をしている場合に運転者に逸脱傾向をより確実に認識させることができる。
【００３３】
（変形例）
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
（１）実施例ではステレオカメラによって環境認識を行う構成としたが、本発明はこれに限らず、例えば自車両の走行車線に関する情報を、例えばナビゲーション装置用として準備された地図データ及びＧＰＳ等の測位装置から取得する構成としてもよい。
（２）操舵機構に操舵トルクを付与するアクチュエータの構成は、実施例のようなコラムアシストタイプのものに限らず、例えば、ステアリングシャフトに接続されたピニオンと独立したピニオンを駆動するダブルピニオンタイプや、ステアリングラック自体を直進方向に駆動するラック直動タイプであってもよい。
（３）実施例の注目方向検出手段は運転者の視線の向きを検出するものであるが、これに限らず、運転者の顔の向きを検出してこれを注目方向として用いてもよい。
（４）実施例の逸脱判定手段は、自車進行路を推定し、この自車進行路が自車両の前方で車線から逸脱する場合に逸脱判定を成立させているが、これに限らず、他の手法によって逸脱判定を行ってもよい。例えば、現在の自車両の車線内横位置が所定の逸脱判定範囲に入った場合に逸脱判定を成立させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明を適用した車線逸脱防止装置の実施例を備える車両のシステム構成を示す図である。
【図２】自車両、走行車線、及び、自車進行路の平面的配置の一例を示す図である。
【図３】図１の車線逸脱防止装置の車両逸脱防止制御における操舵トルクの設定及び発生時の動作を示すフローチャートである。
【図４】図１の車線逸脱防止装置における入力トルクと出力操舵トルクの基礎値との相関を示すグラフである。
【図５】図１の車線逸脱防止装置におけるパルス状の操舵トルクの出力波形を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３５】
１０ 操舵機構 １１ ステアリングホイール
１２ ステアリングシャフト １３ ステアリングギアボックス
１４ タイロッド ＦＷ 前輪
Ｈ ハウジング
２０ 電動パワーステアリング（ＥＰＳ）制御装置
２１ 電動アクチュエータ ２２ 舵角センサ
２３ トルクセンサ ３０ 操安制御ユニット
３１ ハイドロリックコントロールユニット（ＨＣＵ)
３２ 車速センサ ３３ ヨーレートセンサ
３４ 横加速度（横Ｇ）センサ ４０ エンジン制御ユニット
５０ トランスミッション制御ユニット
６０ 車両統合ユニット
１００ 逸脱防止制御ユニット １１０ 車線設定手段
１２０ 自車進行路推定手段 １３０ 逸脱判定手段
１４０ 入力トルク検出手段 １５０ 操舵角検出手段
１６０ 注目方向検出手段 １６１ 運転者カメラ
１７０ 操舵制御手段
ＯＶ 自車両 Ｌ 白線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両に設けられ走行車線からの逸脱傾向に応じて操舵トルクを発生する車線逸脱防止装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車線逸脱防止装置は、ステレオカメラ等の環境認識手段により自車両の走行車線を認識し、自車両の走行車線からの逸脱傾向を判定した際に警報を発生したり、逸脱を回避するよう車両を操向するものである。
例えば、特許文献１には、自車両の走行車線端の区切り線を基準とした警報領域に車輪が入った場合に、ステアリングホイールやシートに組み込まれた振動アクチュエータを有する警報手段を作動させる車線逸脱警報装置が記載されている。
また、特許文献２には、自車両が走行車線から逸脱する傾向がある場合、路面カントに応じた制御開始タイミングで逸脱回避方向へのヨーモーメントを発生させる車線逸脱防止装置が記載されている。
【特許文献１】特開２００７−２４９４９８号公報
【特許文献２】特開２００５−１４５３３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した車線逸脱防止装置において、例えば障害物の回避等のため、運転者が意図的に車線を逸脱する操舵操作を行った場合にも通常と同様の操舵トルクを発生させた場合、運転者の操作と干渉し、煩わしい感覚を与えることになる。
これに対し、運転者の運転に対する意識が低く、運転者が逸脱を意識していない可能性が高い場合には、より高い操舵トルクを発生させて運転者の注意を喚起することが望ましい。
本発明の課題は、運転者の意識に応じた適切な操舵トルクを発生する車線逸脱防止装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項１の発明は、自車両の走行車線からの逸脱を防止するよう操舵機構に操舵トルクを付与する車線逸脱防止装置において、自車両前方の環境情報を取得して自車両の走行車線を設定する車線設定手段と、運転者の操舵操作による入力トルクを検出する入力トルク検出手段と、前記走行車線からの自車両の逸脱傾向を判定する逸脱判定手段と、前記逸脱判定手段が前記逸脱傾向を判定した場合に、逸脱を防止する方向へ前記入力トルクに応じた前記操舵トルクを前記操舵機構に付与する操舵制御手段とを備えることを特徴とする車線逸脱防止装置である。
【０００５】
請求項２の発明は、運転者の操舵による操舵角を検出する操舵角検出手段を備え、前記操舵制御手段は、前記操舵トルクを付与した際の前記操舵角の変位量に応じて該操舵トルクを補正することを特徴とする請求項１に記載の車線逸脱防止装置である。
請求項３の発明は、運転者の顔の向き、視線の向きの少なくとも一方に基づいて運転者の注目方向を検出する運転者注目方向検出手段と、自車進行路を推定する自車進行路推定手段とを備え、前記操舵制御手段は、前記注目方向の前記自車進行路からのずれ量に応じて前記操舵トルクを増加させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車線逸脱防止装置である。
請求項４の発明は、前記操舵制御手段による前記操舵トルクはパルス状であることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の車線逸脱防止装置である。
なお、ここでパルス状の操舵トルクは、単一パルス、連続パルスのどちらであってもよく、さらに、操舵トルクの波形も矩形波、正弦波、その他の波形等特に限定されない。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）逸脱傾向の判定時に付与される操舵トルクの大きさを入力トルクに応じて設定し、入力トルクが大きい場合には運転者の運転に対する意識が高く、意図的に逸脱方向への操舵を行っているものと推定して操舵トルクを小さく設定することによって、運転者の操舵操作との干渉を低減し、煩わしさを解消することができる。
これに対し、入力トルクが小さい場合には運転者の運転に対する意識が低く、運転者が逸脱傾向に気付いていない可能性が高いと推定して操舵トルクを大きく設定することによって、運転者に逸脱傾向を確実に認識させ、車線逸脱を防止することができる。
（２）操舵トルクを付与した際の操舵角の変位量が大きい場合には、運転者による保舵力が小さく運転に対する意識が低いものとして、操舵トルクを大きくして運転者に逸脱傾向をより確実に認識させることができる。
（３）運転者の注目方向の自車進行路からのずれ量に応じて操舵トルクを増加させることによって、運転者がよそ見等をしている場合に運転者に逸脱傾向をより確実に認識させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明は、運転者の意識に応じた適切な操舵トルクを発生する車線逸脱防止装置を提供する課題を、逸脱傾向の判定時に運転者からの入力トルクを検出するトルクセンサ出力値の増加に応じて、操舵機構に付与するパルス状の操舵トルクを低減することによって解決した。
【実施例】
【０００８】
以下、本発明を適用した車線逸脱防止装置の実施例について説明する。実施例の車線逸脱防止装置は、例えば、前二輪を操舵する乗用車等の四輪自動車に備えられる。
図１は、実施例の車線逸脱防止装置を備えた車両のシステム構成を示す図である。
車線逸脱防止装置は、自車両の走行車線からの逸脱傾向が判定された場合に、運転者に逸脱を警報しかつ車両を車線中央方向へ戻すため、操舵機構１０にパルス状の操舵トルク（操舵力）を付与するものである。
操舵機構１０は、前輪ＦＷを支持するハウジングＨを所定の操向軸線（キングピン）回りに回転させて操舵を行うものである。
【０００９】
操舵機構１０は、ステアリングホイール１１、ステアリングシャフト１２、ステアリングギアボックス１３、タイロッド１４等を備えて構成されている。
ステアリングホイール１１は、運転者が操舵操作を入力する環状の操作部材である。
ステアリングシャフト１２は、ステアリングホイール１１の回転をステアリングギアボックス１３に伝達する回転軸である。
ステアリングギアボックス１３は、ステアリングシャフト１２の回転運動を車幅方向の直進運動に変換するラックアンドピニオン機構を備えている。
タイロッド１４は、一方の端部をステアリングギアボックス１３のラックに連結され、他方の端部をハウジングＨのナックルアームに連結された軸状の部材である。タイロッド１４は、ハウジングＨのナックルアームを押し引きすることによってハウジングを回転させ、操舵を行う。
【００１０】
また、車両は、電動パワーステアリング（ＥＰＳ）制御ユニット２０、操安制御ユニット３０、エンジン制御ユニット４０、トランスミッション制御ユニット５０、車両統合ユニット６０等を備えている。
【００１１】
ＥＰＳ制御ユニット２０は、運転者の操舵操作に応じて操舵アシスト力を発生する電動パワーステアリング装置を統括的に制御するものである。ＥＰＳ制御ユニット２０には、電動アクチュエータ２１、舵角センサ２２、トルクセンサ２３等が接続されている。
電動アクチュエータ２１は、例えば、ステアリングシャフト１２の途中に設けられ、減速機構を介して操舵機構１０に対して操舵トルク（操舵力）を付与する電動モータである。
舵角センサ２２は、ステアリングシャフト１２の角度位置（ステアリングホイール１１の角度位置と実質的に等しい）を検出するエンコーダを備えている。
トルクセンサ２３は、電動アクチュエータ２１とステアリングホイール１１との間でステアリングシャフト１２に挿入され、ステアリングシャフト１２に作用するトルクを検出するものである。通常、トルクセンサ２３が検出するトルクは、運転者がステアリングホイール１１に入力する操舵トルクと実質的に等しくなる。
【００１２】
操安制御ユニット３０は、各車輪のブレーキの制動力を個別に制御する車両操安性制御及びＡＢＳ制御を行うものである。車両操安性制御は、アンダーステア又はオーバーステアの発生時に、旋回内輪側と外輪側の制動力を異ならせて復元方向のヨーモーメントを発生させるものである。ＡＢＳ制御（アンチロックブレーキ制御）は、車輪のロック傾向を検出した際に、当該車輪の制動力を低減して回復させるものである。
操安制御ユニット３０には、ハイドロリックコントロールユニット（ＨＣＵ）３１、車速センサ３２、ヨーレートセンサ３３、横加速度（横Ｇ）センサ３４等が接続されている。
【００１３】
ＨＣＵ３１は、各車輪の液圧式サービスブレーキに付与されるブレーキフルード液圧を個別に制御する装置である。ＨＣＵ３１は、ブレーキフルードを加圧するモータポンプ、及び、各車輪のキャリパシリンダへ付与される圧力を調整するソレノイドバルブ等を備えている。
車速センサ３２は、各車輪のハブベアリングハウジングを保持するハウジングに設けられ、車輪速に応じた車速パルス信号を出力する。この車速パルス信号は、所定の処理を施すことによって、車両の走行速度を求めることができる。
ヨーレートセンサ３３及び横Ｇセンサ３４は、車体の鉛直軸回りの回転速度及び横方向の加速度をそれぞれ検出するＭＥＭＳセンサを備えている。
【００１４】
エンジン制御ユニット４０は、車両の走行用動力源であるエンジン及びその補器類を統括的に制御するものである。
トランスミッション制御ユニット５０は、エンジンの出力を変速して前後のディファレンシャルへ伝達するオートマティックトランスミッションを統括的に制御するものである。
車両統合ユニット６０は、上記各ユニットに関連する以外の車両の電装品を統括的に制御するものである。
【００１５】
また、実施例の車線逸脱防止装置は、以下説明する逸脱防止制御ユニット１００を備えている。
逸脱防止制御ユニット１００は、上述したＥＰＳ制御ユニット２０、操安制御ユニット３０、エンジン制御ユニット４０、ＴＭ制御ユニット５０、車両統合ユニット６０と、例えばＣＡＮ通信システム等の車載ＬＡＮを介して接続され、各種情報や信号を取得可能となっている。
また、逸脱防止制御ユニット１００は、車線設定手段１１０、自車進行路推定推断１２０、逸脱判定手段１３０、入力トルク検出手段１４０、操舵角検出手段１５０、注目方向検出手段１６０、操舵制御手段１７０等を備えて構成されている。なお、これらの各手段は、それぞれ独立したハードウェアとして構成されてもよく、また、一部又は全部を共通したハードウェアとした構成としてもよい。
【００１６】
車線設定手段１１０は、自車両前方を撮像した画像情報に基づいて、自車両前方の環境を認識し、自車両の走行車線を設定するものである。
図２は、自車両、走行車線、及び、自車進行路の平面的配置の一例を示す図である。実施例の車線逸脱防止装置は、一対の白線Ｌに挟まれた自車両の走行車線から、自車両の推定進行路が逸脱した場合に、車線中央側へ自車両を戻す方向にパルス状の操舵トルクを発生させて運転者に注意を促すものである。
図１に示すように、車線設定手段１１０は、ステレオカメラ１１１、画像処理部１１２等が接続されている。
【００１７】
ステレオカメラ１１１は、例えば車両のフロントウインドウ上端部のルームミラー基部付近に設けられた一対のメインカメラ及びサブカメラを備えている。メインカメラ及びサブカメラは、それぞれＣＣＤカメラを有して構成されている。メインカメラ及びサブカメラは、車幅方向に離間して設置されている。メインカメラ及びサブカメラは、それぞれ基準画像及び比較画像を撮像し、これらに係る画像データを画像処理部１１２に出力する。
画像処理部１１２は、ステレオカメラ１１１が出力した基準画像及び比較画像の画像データをＡ／Ｄ変換した後、所定の画像処理を施して車線設定手段１１０に出力するものである。この画像処理には、例えば、各カメラの取付位置誤差の補正や、ノイズ除去、階調の適切化などが含まれる。デジタル化された画像は、例えば、垂直方向及び水平方向にマトリクス状に配列された複数の画素を有する。これらの各画素は、それぞれ被写体の明るさに応じた輝度値を有する。
【００１８】
車線設定手段１１０は、基準画像及び比較画像のデータに基づいて、基準画像上の任意の画素又は複数の画素からなるブロックである画素群の視差を検出する。この視差は、ある画素又は画素群の基準画像上の位置と比較画像上の位置とのずれ量である。この視差を用いると、三角測量の原理により、自車両から当該画素に対応する被写体までの距離を算出することができる。
【００１９】
車線設定手段１１０は、自車両前方の車線両端部に配置された白線の形状を認識することによって、自車両の走行車線を設定する。なお、本明細書、特許請求の範囲等において、白線とは、車線の幅方向における端部に引かれた連続線又は破線を示すものとし、実際の色彩が白色以外（例えば燈色など）の線も含むものとする。
車線設定手段１１０は、基準画像のデータから、路面上に相当する箇所の各画素の輝度データに基づいて白線Ｌ部分を検出する。自車両に対する白線Ｌ部分の画素群の方位は、画像データ上の画素位置に基づいて検出される。具体的には、垂直方向における画素位置が路面上に相当する領域を水平方向に走査し、輝度値が急変する箇所を車線の輪郭として認識する。そして、上述した視差を用いて当該白線部分の画素群の距離を算出することによって、白線の位置を検出する。
そして、車線設定手段１１０は、白線位置の検出を連続的に行なって車両の進行方向に複数の車線候補点を設定し、整合のとれない車線候補点を無視するとともに、車線候補点を設定できなかった領域は所定の補完処理を行うことによって、自車両前方の車線形状を認識する。
【００２０】
自車進行路推定手段１２０は、車線設定手段１１０からの情報、舵角センサ２２、車速センサ３２、ヨーレートセンサ３３等によって検出される車両の走行状態、及び、既知の車両諸元等に基づいて、自車両の進行路を推定するものである。
自車進行路の推定は、例えば、車両前方の所定の距離である注視距離Ｚにおける自車両の横位置を算出する。注視距離Ｚは、自車両前方の所定の距離であって、例えば自車両が数秒後（例えば約２秒程度）に到達する位置に設定される。
自車両の重心位置を原点とし、車幅方向へ延びるＸ軸、及び、車体前方側へ延びるＺ軸を有する座標系を用いて以下説明する。
注視距離Ｚにおける自車進行路の横位置Ｘｅは、以下の式１によって求められる。
【数１】
【００２１】
逸脱判定手段１３０は、自車進行路推定手段１２０を用いて、車線設定手段１１０が設定した走行車線からの自車両の逸脱傾向を判定するものである。
逸脱判定手段１３０は、自車進行路推定手段１２０が推定した注視距離Ｚにおける自車両の横位置Ｘｅに基づいて求めた自車両側端部位置が、車線設定手段１１０が設定した車線から逸脱する場合に逸脱判定を成立させる。
【００２２】
入力トルク検出手段１４０は、ＥＰＳ制御ユニット２０とＣＡＮ通信してトルクセンサ２３の出力値を取得する。入力トルク検出手段１４０は、トルクセンサ２３の出力値に基づいて、運転者がステアリングホイール１１に対して入力した操舵操作の入力トルクを検出する。
【００２３】
操舵角検出手段１５０は、ＥＰＳ制御ユニット２０とＣＡＮ通信して舵角センサ２２の出力値を取得する。操舵角検出手段１５０は、舵角センサ２２の出力値に基づいて、操舵機構１０における操舵角（ステアリングホイール１１の回転角度）を検出する。
【００２４】
注目方向検出手段１６０は、運転者の顔を撮像し、画像処理することによって、運転者の視線の向きを注目方向として検出するものである。注目方向検出手段１６０は、例えばステアリングコラムの上部に設けられた運転者カメラ１６１を備えている。
注目方向検出手段１６０は、運転者カメラ１６１によって撮像された画像から、運転者の顔面に対する瞳孔位置の動きを抽出し、これに基づいて注目方向を検出する。
【００２５】
操舵制御手段１７０は、車線設定手段１１０、自車進行路推定手段１２０、逸脱判定手段１３０、入力トルク検出手段１４０、操舵角検出手段１５０、注目方向検出手段１６０等を用いて、車線逸脱判定の成立時にＥＰＳ制御ユニット２０を介して電動アクチュエータ２１にパルス状の出力操舵トルクを発生させるものである。また、操舵制御手段１７０は、電動アクチュエータ２１によって発生する出力操舵トルクを設定する機能を備えている。
この出力操舵トルクの設定及び発生時の動作について、以下詳しく説明する。
【００２６】
図３は、車両逸脱防止制御における操舵トルクの設定及び発生時の動作を示すフローチャートである。以下、ステップ毎に順を追って説明する。
＜ステップＳ０１：逸脱判定判断＞
操舵制御手段１７０は、逸脱判定手段１３０における逸脱判定が成立したか否かを判断し、逸脱判定が成立した場合はステップＳ０２に進み、その他の場合は処理を終了（リターン）する。
【００２７】
＜ステップＳ０２：入力トルク検出＞
操舵制御手段１７０は、入力トルク検出手段１４０から現在の入力トルクに関する情報を取得し、ステップＳ０３に進む。
＜ステップＳ０３：運転者注目方向検出＞
操舵制御手段１７０は、注目方向検出手段１７０から現在の運転者の注目方向に関する情報を取得し、ステップＳ０４に進む。
【００２８】
＜ステップＳ０４：出力操舵トルク設定＞
操舵制御手段１７０は、出力操舵トルクを設定する。
先ず、操舵制御手段１７０は、ステップＳ０２において検出した入力トルクに基づいて、出力操舵トルクの基礎値を設定する。
図４は、入力トルクと出力操舵トルクの基礎値との相関を示すグラフである。図４において、横軸は入力トルク（トルクセンサ２２の出力値）Ｓｔｒｑを示し、縦軸は出力操舵トルクｑを示している。
図４に示すように、出力操舵トルクｑは、入力トルクＳｔｒｑの増大に応じてほぼ反比例的に減少するように設定されている。なお、入力トルクＳｔｒｑが微小な領域では、出力操舵トルクｑは所定の上限値（一定値）となるようにガードされている。
また、操舵制御手段１７０は、上述した出力操舵トルクｑの基礎値を、運転者の着目方向に基づいて補正する。具体的には、運転者の着目方向と所定の注視距離における自車進行路の方向とを比較し、このずれが所定の閾値以上である場合に、出力操舵トルクｑを増大させる補正を行う。
その後、ステップＳ０５に進む。
【００２９】
＜ステップＳ０５：操舵トルク発生＞
操舵制御手段１７０は、ＥＰＳ制御ユニット２０に指示を出し、電動アクチュエータ２１を駆動させて操舵機構にパルス状の操舵トルクを付与する。
図５は、操舵トルクの出力波形を示すグラフである。図５（ａ）は入力トルクが比較的大きい場合を示し、図５（ｂ）は入力トルクが比較的小さい場合を示している。
操舵トルクの出力波形は、例えば、出力されている時間が約１００ｍｓｅｃ程度のパルス状の矩形波となっている。そして、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、入力トルクの増大に応じて、操舵トルクは減少するよう設定される。
なお、図３に示すフローは繰り返し実施されることから、パルス状の操舵トルクは、逸脱判定が成立する限り、繰り返し出力される。
その後、ステップＳ０６に進む。
【００３０】
＜ステップＳ０６：操舵角変化検出＞
操舵制御手段１７０は、ステップＳ０５において操舵機構１０に操舵トルクを付与した際の操舵角の変化に関する情報を操舵角検出手段１５０から取得する。このときの操舵角の変化は、運転者によるステアリングホイール１１の保舵状態が良好な場合には比較的少ないが、例えば意識の低下や居眠り等により保舵状態が低下した場合には比較的大きくなると考えられる。
その後、ステップＳ０７に進む。
【００３１】
＜ステップＳ０７：出力操舵トルク設定値補正＞
操舵制御手段１７０は、ステップＳ０６において検出された操舵トルク付与後の操舵角変化が所定の閾値以上であった場合には、保舵状態が低く運転者の運転に対する意識が低いものとして、逸脱をより確実に認識させるため、次回の操舵トルク付与時における出力操舵トルク設定値を増加する補正を行い、処理を終了（リターン）する。
これによって、逸脱判定が成立し続けた場合には、次回のパルス状の操舵トルクの付与時には、前回よりも大きい操舵トルクが操舵機構１０に付与される。
【００３２】
以上説明した実施例によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）逸脱判定手段１３０による逸脱傾向の判定時に、操舵機構１０に付与される操舵トルクの大きさを、ステアリングホイール１１への入力トルクに応じて設定し、入力トルクが大きい場合には運転者の運転に対する意識が高く、意図的に逸脱方向への操舵を行っているものと推定して出力操舵トルクを小さく設定することによって、運転者の操舵操作との干渉を低減し、煩わしさを解消することができる。これに対し、入力トルクが小さい場合には運転者の運転に対する意識が低く、運転者が逸脱傾向に気付いていない可能性が高いと推定して出力操舵トルクを大きく設定することによって、運転者に逸脱傾向を確実に認識させ、車線逸脱を防止することができる。
（２）電動アクチュエータ２１により操舵機構１０に操舵トルクを付与した際の操舵角の変位量が大きい場合には、運転者による保舵力が小さく運転に対する意識が低いものとして、次回以降の出力操舵トルクを大きくして運転者に逸脱傾向をより確実に認識させることができる。
（３）運転者の注目方向の自車進行路からのずれ量に応じて出力操舵トルクを増加させることによって、運転者がよそ見等をしている場合に運転者に逸脱傾向をより確実に認識させることができる。
【００３３】
（変形例）
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
（１）実施例ではステレオカメラによって環境認識を行う構成としたが、本発明はこれに限らず、例えば自車両の走行車線に関する情報を、例えばナビゲーション装置用として準備された地図データ及びＧＰＳ等の測位装置から取得する構成としてもよい。
（２）操舵機構に操舵トルクを付与するアクチュエータの構成は、実施例のようなコラムアシストタイプのものに限らず、例えば、ステアリングシャフトに接続されたピニオンと独立したピニオンを駆動するダブルピニオンタイプや、ステアリングラック自体を直進方向に駆動するラック直動タイプであってもよい。
（３）実施例の注目方向検出手段は運転者の視線の向きを検出するものであるが、これに限らず、運転者の顔の向きを検出してこれを注目方向として用いてもよい。
（４）実施例の逸脱判定手段は、自車進行路を推定し、この自車進行路が自車両の前方で車線から逸脱する場合に逸脱判定を成立させているが、これに限らず、他の手法によって逸脱判定を行ってもよい。例えば、現在の自車両の車線内横位置が所定の逸脱判定範囲に入った場合に逸脱判定を成立させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明を適用した車線逸脱防止装置の実施例を備える車両のシステム構成を示す図である。
【図２】自車両、走行車線、及び、自車進行路の平面的配置の一例を示す図である。
【図３】図１の車線逸脱防止装置の車両逸脱防止制御における操舵トルクの設定及び発生時の動作を示すフローチャートである。
【図４】図１の車線逸脱防止装置における入力トルクと出力操舵トルクの基礎値との相関を示すグラフである。
【図５】図１の車線逸脱防止装置におけるパルス状の操舵トルクの出力波形を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３５】
１０ 操舵機構 １１ ステアリングホイール
１２ ステアリングシャフト １３ ステアリングギアボックス
１４ タイロッド ＦＷ 前輪
Ｈ ハウジング
２０ 電動パワーステアリング（ＥＰＳ）制御装置
２１ 電動アクチュエータ ２２ 舵角センサ
２３ トルクセンサ ３０ 操安制御ユニット
３１ ハイドロリックコントロールユニット（ＨＣＵ)
３２ 車速センサ ３３ ヨーレートセンサ
３４ 横加速度（横Ｇ）センサ ４０ エンジン制御ユニット
５０ トランスミッション制御ユニット
６０ 車両統合ユニット
１００ 逸脱防止制御ユニット １１０ 車線設定手段
１２０ 自車進行路推定手段 １３０ 逸脱判定手段
１４０ 入力トルク検出手段 １５０ 操舵角検出手段
１６０ 注目方向検出手段 １６１ 運転者カメラ
１７０ 操舵制御手段
ＯＶ 自車両 Ｌ 白線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の走行車線からの逸脱を防止するよう操舵機構に操舵トルクを付与する車線逸脱防止装置において、
自車両前方の環境情報を取得して自車両の走行車線を設定する車線設定手段と、
運転者の操舵操作による入力トルクを検出する入力トルク検出手段と、
前記走行車線からの自車両の逸脱傾向を判定する逸脱判定手段と、
前記逸脱判定手段が前記逸脱傾向を判定した場合に、逸脱を防止する方向へ前記入力トルクに応じた前記操舵トルクを前記操舵機構に付与する操舵制御手段と
を備えることを特徴とする車線逸脱防止装置。
【請求項２】
運転者の操舵による操舵角を検出する操舵角検出手段を備え、
前記操舵制御手段は、前記操舵トルクを付与した際の前記操舵角の変位量に応じて該操舵トルクを補正すること
を特徴とする請求項１に記載の車線逸脱防止装置。
【請求項３】
運転者の顔の向き、視線の向きの少なくとも一方に基づいて運転者の注目方向を検出する運転者注目方向検出手段と、
自車進行路を推定する自車進行路推定手段とを備え、
前記操舵制御手段は、前記注目方向の前記自車進行路からのずれ量に応じて前記操舵トルクを増加させること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車線逸脱防止装置。
【請求項４】
前記操舵制御手段による前記操舵トルクはパルス状であること
を特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の車線逸脱防止装置。
【請求項１】
自車両の走行車線からの逸脱を防止するよう操舵機構に操舵トルクを付与する車線逸脱防止装置において、
自車両前方の環境情報を取得して自車両の走行車線を設定する車線設定手段と、
運転者の操舵操作による入力トルクを検出する入力トルク検出手段と、
前記走行車線からの自車両の逸脱傾向を判定する逸脱判定手段と、
前記逸脱判定手段が前記逸脱傾向を判定した場合に、逸脱を防止する方向へ前記入力トルクに応じた前記操舵トルクを前記操舵機構に付与する操舵制御手段と
を備えることを特徴とする車線逸脱防止装置。
【請求項２】
運転者の操舵による操舵角を検出する操舵角検出手段を備え、
前記操舵制御手段は、前記操舵トルクを付与した際の前記操舵角の変位量に応じて該操舵トルクを補正すること
を特徴とする請求項１に記載の車線逸脱防止装置。
【請求項３】
運転者の顔の向き、視線の向きの少なくとも一方に基づいて運転者の注目方向を検出する運転者注目方向検出手段と、
自車進行路を推定する自車進行路推定手段とを備え、
前記操舵制御手段は、前記注目方向の前記自車進行路からのずれ量に応じて前記操舵トルクを増加させること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車線逸脱防止装置。
【請求項４】
前記操舵制御手段による前記操舵トルクはパルス状であること
を特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の車線逸脱防止装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−１００１２０（Ｐ２０１０−１００１２０Ａ）
【公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２７１９８７（Ｐ２００８−２７１９８７）
【出願日】平成２０年１０月２２日（２００８．１０．２２）
【出願人】（０００００５３４８）富士重工業株式会社 (3,010)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月２２日（２００８．１０．２２）
【出願人】（０００００５３４８）富士重工業株式会社 (3,010)
【Ｆターム（参考）】
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