行驶辅助装置 【技术领域】
本发明涉及控制车辆以使车辆沿设定的目标路线行驶的行驶辅助装置。背景技术 以往， 作为以使车辆沿设定的目标路线行驶的方式进行控制的行驶辅助装置， 已 知有例如日本特开 2007-326447 号公报所记载的行驶辅助装置， 具备 ： 对驾驶员发起的作 为转向操作输入值的转向转矩进行检测的传感器 ； 在检测到的转向转矩值为基准值以上时 修正目标路线的 ECU。 根据该装置， 当驾驶员发起的转向输入的方向为离开存在于相邻车道 的并行车辆的方向时， 通过 ECU 向离开并行车辆的方向修正目标路线， 而能够抑制给予驾 驶员不适感的情况。
专利文献 1 ： 日本特开 2007-326447 号公报
发明内容 然而， 在以往的装置中， 由于基于驾驶员的转向输入进行目标路线的修正， 因此存 在无法充分减少驾驶员对并行车辆的不安感的问题。
本发明为了解决此种技术课题而作出， 其目的在于提供一种能够减少驾驶员的不 安感的行驶辅助装置。
本发明的行驶辅助装置涉及控制车辆以使车辆沿设定的目标路线行驶的行驶辅 助装置， 其特征在于， 具备 ： 预测单元， 预测在相邻车道上行驶的并行车辆的轨迹 ； 以及修 正单元， 基于由预测单元预测的并行车辆的轨迹来修正本车辆的目标路线。
根据本发明， 由于预测在相邻车道上行驶的并行车辆的轨迹， 并基于该预测轨迹 来修正本车辆的目标路线， 因此能够充分地减少驾驶员对并行车辆的不安感。 其结果是， 能 够实现减少驾驶员的不安感的行驶辅助。
在本发明的行驶辅助装置中， 修正单元优选基于并行车辆的横向速度来修正本车 辆的目标路线。这种情况下， 能够充分地减少驾驶员对并行车辆的不安感。
在本发明的行驶辅助装置中， 修正单元优选基于并行车辆的行驶负荷来修正本车 辆的目标路线。这种情况下， 能够充分地减少驾驶员对并行车辆的不安感。
在本发明的行驶辅助装置中， 行驶负荷优选基于并行车辆前方的道路曲率的大小 及方向而求出。这种情况下， 能够充分地减少驾驶员对并行车辆的不安感。
在本发明的行驶辅助装置中， 修正单元优选基于并行车辆的运动能量来修正本车 辆的目标路线。这种情况下， 能够充分地减少驾驶员对并行车辆的不安感。
在本发明的行驶辅助装置中， 在不存在并行车辆的情况下， 优选修正单元基于本 车辆的驾驶员的转向输入来修正本车辆的目标路线。这种情况下， 由于基于不存在并行车 辆时的驾驶员的感觉修正目标路线， 因此能够实现减少驾驶员的不安感的行驶辅助。
发明效果
根据本发明， 能够提供一种能够减少驾驶员的不安感的行驶辅助装置。
附图说明
图 1 是示出本实施方式的行驶辅助装置的结构的框图。 图 2 是示出本实施方式的行驶辅助装置的动作的流程图。 图 3 是示出并行车辆的横向速度 Vy 与 Doffset 的关系的坐标图。 图 4 是示出并行车辆投影面积与 Kd 的关系的坐标图。 图 5 是示出驾驶员的感觉目标线学习的处理的流程图。具体实施方式
以下， 参照附图， 详细说明本发明的实施方式。图 1 是示出本实施方式的行驶辅 助装置的结构的框图。如图 1 所示， 行驶辅助装置 1 是搭载于车辆并以使车辆沿设定的目 标路线行驶的方式进行车辆的行驶辅助的车道保持 (Lane Keep) 装置。该行驶辅助装置 1 具备车辆控制 ECU(Electronic Control Unit)2、 摄像机 3、 图像 ECU(Electronic Control Unit)4、 雷达 5、 车速传感器 6、 转向转矩传感器 7 及横向加速度 ( 横向 G) 传感器 8。
车 辆 控 制 ECU2 是 用 于 控 制 装 置 整 体 的 电 子 控 制 单 元， 具 备 CPU(Central Processing Unit)、 ROM(Read Only Memory)、 RAM(Random Access Memory) 及输入输出接 口等。 摄像机 3 例如是 CMOS(Complimentary Metal Oxide Semiconductor) 摄像机， 安 装在搭载有行驶辅助装置 1 的车辆的前方。此时， 摄像机 3 优选安装成其光轴方向与车辆 的前进方向一致。摄像机 3 拍摄车辆的前方的道路， 取得该拍摄到的彩色图像 ( 例如， 基于 RGB(Red Green Blue) 的图像 )。
摄像机 3 将该拍摄图像的数据作为拍摄信号向图像 ECU4 发送。该摄像机 3 在左 右方向拍摄范围宽， 能够充分地拍摄表示行驶的车道的左右两侧 ( 一对 ) 的白线。此外， 摄 像机 3 为彩色， 但只要能够取得能够识别道路上的白线的图像即可， 也可以是黑白摄像机。
图 像 ECU4 包 括 CPU(Central Processing Unit)、 ROM(Read Only Memory)、 RAM(Random Access Memory) 等。在图像 ECU4 中， 取入来自摄像机 3 的拍摄信号， 根据拍 摄信号的拍摄图像数据， 识别表示车辆行驶的车道的一对白线。然后， 图像 ECU4 根据识别 的一对白线， 运算车道宽度、 通过一对白线的中心的线 ( 即， 车道的中心线 )。而且， 该图像 ECU4 运算车道的中心的半径 ( 弯道半径 R)、 车辆相对于白线的方向 ( 横摆角 θ) 及车辆的 横向偏差 D。 然后， 图像 ECU4 将所述识别的一对白线的信息、 运算出的各信息作为图像信号 向车辆控制 ECU2 发送。
雷达 5 是用于进行下述工作的装置 ： 沿水平方向扫描毫米波带的电波或激光等检 测波并向本车辆的周围发送， 接收在包括并行车辆及对面车辆等的其它车辆的表面反射的 反射波， 从而检测与其它车辆之间的距离、 方向及速度等。 其它车辆的方向利用反射波的角 度进行检测， 距离利用从发射电波到反射波返回为止的时间进行检测， 其它车辆的速度利 用反射波的频率变化 ( 多普勒效应 ) 进行检测。然后， 雷达 5 将该检测到的结果向车辆控 制 ECU2 发送。
车速传感器 6 具有检测本车辆的车速， 并将检测到的车速作为车速信号向车辆控 制 ECU2 输出的功能。该车速传感器 5 例如分别设置在四轮上， 通过测量各车轮的转速而检
测车辆的车速。转向转矩传感器 7 检测驾驶员发起的转向操作时的转矩 τ， 横向 G 传感器 8 检测本车辆的横向加速度。转向转矩传感器 7 及横向 G 传感器 8 分别与车辆控制 ECU2 连 接， 将检测到的结果向车辆控制 ECU2 发送。
另外， 行驶辅助装置 1 具备转向转矩施加部 9、 警报蜂鸣器 10、 仪表装置 11。转向 转矩施加部 9 进行防止本车辆从车道脱离的转向控制。该转向转矩施加部 9 例如是电动动 力转向装置， 通过车辆控制 ECU2 的控制对车轮施加转向转矩以使本车辆沿目标路线行驶。
警报蜂鸣器 10 在本车辆从车道脱离时或脱离的可能性高时， 为了将其内容通知 给驾驶员而鸣响。 仪表装置 11 除了各种仪表及警告灯之外， 还具有多屏显示部 ( 未图示 )。 该仪表装置 11 接收来自车辆控制 ECU2 的信号， 并将与该信号相应的信息显示在多屏显示 部上。
车辆控制 ECU2 具备并行车辆轨迹预测部 21、 运算部 22 及目标路线修正部 23。并 行车辆轨迹预测部 21 基于与通过摄像机 3 拍摄的道路相关的信息和通过雷达 5 检测的并 行车辆的方向、 速度等， 进行并行车辆轨迹的预测。
运算部 22 基于来自图像 ECU4、 雷达 5 及各传感器 6、 7、 8 的信号， 进行与车辆控制 相关的各运算处理。例如， 运算部 22 基于通过雷达 5 检测的并行车辆的位置、 方向、 速度 等， 运算并行车辆的横向速度 ( 以下， 称为横向速度 )Vy。此外， 该运算部 22 基于并行车辆 的速度和并行车辆的种类 ( 例如， 车种类和大小 )， 运算并行车辆的运动能量。 而且， 在运算 部 22 中， 进行车辆中心相对于车道中心的位置 Doffset、 校正增益 Kd 及目标横向加速度 Gy ＊ 的运算。
目标路线修正部 23 基于通过并行车辆轨迹预测部 21 预测的并行车辆的轨迹修正 本车辆的目标路线。而且， 该目标路线修正部 23 在不存在并行车辆时， 能够基于本车辆的 驾驶员的转向输入， 修正本车辆的目标路线。
图 2 是示出本实施方式的行驶辅助装置的动作的流程图。该控制处理例如从点火 装置被接通开始以规定的定时反复执行。最初， 在 S11 的处理中， 进行摄像机信息的取得。 此时， 车辆控制 ECU2 根据通过图像 ECU4 发送的图像信号， 取得弯道 R、 横摆角 θ、 横向偏差 D 等信息。
在 S11 的处理接下来的 S12 的处理中， 进行并行车辆信息的取得。此时， 车辆控制 ECU2 取得由雷达 5 检测到的并行车辆的位置、 方向及速度等信息。在 S12 的处理接下来的 S13 的处理中， 进行转向转矩 τ 的检测。此时， 转向转矩传感器 7 检测本车辆转向转矩 τ， 并将检测到的转向转矩 τ 向车辆控制 ECU2 发送。
在 S13 的处理接下来的 S14 的处理中， 进行有无并行车辆的判定。此时， 车辆控制 ECU2 基于在 S12 中取得的并行车辆的信息， 判定相邻车道上是否存在并行车辆。当判定为 并行车辆存在时， 控制处理向 S15 前进， 进行并行车辆的横向速度 Vy 的运算。此时， 运算部 22 基于在 S12 中取得的并行车辆的位置、 方向、 速度等， 运算并行车辆的横向速度 Vy。
在 S15 的处理接下来的 S16 的处理中， 进行并行车辆的横向速度 Vy 是否处于接近 方向的判定。此时， 车辆控制 ECU2 判定在 S15 处理中检测到的并行车辆的横向速度 Vy 是 处于接近本车辆的方向还是处于离开本车辆的方向。然后， 在判定为并行车辆的横向速度 Vy 处于接近方向时， 进行车辆中心相对于车道中心的位置 Doffset 的运算 (S17)。
图 3 是示出并行车辆的横向速度 Vy 与 Doffset 的关系的坐标图。在图 3 中， 设横轴为并行车辆的横向速度 Vy， 纵轴为 Doffset。如图 3 所示， 本车辆的转弯方向与并行车 辆的横向速度 Vy 为反方向时， 即， 并行车辆向转弯外侧产生横向速度 Vy 且接近本车辆时， 为并行车辆的运转负荷高的状态， 无意识地感觉到这种情况的本车辆的驾驶员的不安感增 大， 因此 Doffset 大于基准值。因此， 使目标修正量增大。另一方面， 本车辆的转弯方向与 并行车辆的横向速度 Vy 为同方向时， Doffset 小于基准值。因此， 目标修正量小。
在 S17 的处理接下来的 S18 的处理中， 进行校正增益 Kd 的运算。图 4 是示出并行 车辆投影面积与 Kd 的关系的坐标图。在图 4 中， 设横轴为表示并行车辆的运动能量的并行 车辆投影面积， 纵轴为校正增益 Kd。如图 4 所示， 并行车辆为卡车或乘用车等， 车辆的尺寸 ( 运动能量 ) 不同时， 可认为驾驶员的不安感会产生差别， 因此使用可认为与其成比例的投 影面积， 使校正增益 Kd 变化。
在 S18 的处理接下来的 S19 的处理中， 进行目标横向加速度 ( 目标横向 Gy ＊ ) 的 运算。目标横向 Gy ＊由式 (1) ～ (4) 算出。在式 (2) ～ (4) 中， K1、 K2、 K3 是系数， V 是车 辆的速度。
[ 数式 1]
Gy* ＝ Gy1*+Gy2*+Gy3*… (1)
Gy2* ＝ K2×θ… (3)
Gy3* ＝ K3×(D+Kd×Doffset+Dd)… (4)
在 S19 的处理接下来的 S20 的处理中， 基于 S19 中运算出的 Gy ＊， 实施转向控制。 ＊ 此时， 车辆控制 ECU2 基于运算出的目标横向 Gy ， 向转向转矩施加部 9 发送控制信号。转 向转矩施加部 9 接收控制信号， 进行与该信号相应的转向控制。然后， 在 S20 结束后， 结束 一连串的控制。
另一方面， 在 S14 的处理中判定为没有并行车辆时， 控制处理向 S21 前进， 进行驾 驶员的感觉目标线学习。此时， 车辆控制 ECU2 进行图 5 所示的控制处理， 执行驾驶员的感 觉目标线学习。
在 S21 的处理接下来的 S22 的处理中， 设 Doffset 为 0， 进而在 S23 的处理中设 Kd 为 1。然后， 在 S23 的处理结束时， 控制处理向 S19 转移， 进行目标横向 Gy ＊的运算， 基于运 ＊ 算出的目标横向 Gy ， 执行转向控制 (S20)。
图 5 是示出驾驶员的感觉目标线学习的处理的流程图。以下， 参照图 5， 说明驾驶 员的感觉目标线学习的控制处理。
最初， 在 S31 的处理中， 进行驾驶员的感觉目标线学习。此时， 车辆控制 ECU2 学习 并行车辆不存在时的驾驶员的感觉目标线。在 S31 的处理接下来的 S32 的处理中， 进行本 车辆转向转矩 τ 是否大于理论值 τth 的判定。此时， 车辆控制 ECU2 将通过转向转矩传感 器 7 检测到的本车辆转向转矩 τ 与理论值 τth 进行比较。
当判定为本车辆转向转矩 τ 为理论值 τth 以下时， 控制处理结束。另一方面， 当 判定为本车辆转向转矩 τ 大于理论值 τth 时， 控制处理向 S33 前进， 进行 Ddi ＝ D 处理。 在 S33 的处理接下来的 S34 的处理中， 进行 Dd ＝ ( ∑ Ddi)/n 的运算。然后， 在 S34 的处理 结束后， 结束一连串的处理。
如此当并行车辆不存在时， 车辆控制 ECU2 学习驾驶员的感觉中具有的目标线， 学 习用于对作为控制的基准的行驶车道中央位置进行校正的 Dd。然后， 通过在并行车辆存在 时的目标位置校正中使用该学习值， 而进行符合驾驶员的感觉的修正， 从而能够进一步减 少驾驶员的不安感。
根据如上所述构成的行驶辅助装置 1， 预测在相邻车道上行驶的并行车辆的轨迹， 并基于该预测轨迹来修正本车辆的目标路线， 因此能够充分降低驾驶员对于并行车辆的不 安感。其结果是， 能够实现减少驾驶员的不安感的行驶辅助。
此外， 上述的实施方式示出本发明的行驶辅助装置的一例。本发明的行驶辅助装 置并不局限于上述的实施方式所记载的情况。 本发明的行驶辅助装置在不变更权利要求书 所记载的主要内容的情况下可以对实施方式的行驶辅助装置进行变形或适用于其他情况。
例如， 在上述的实施方式中， 说明了基于并行车辆的横向速度 Vy 及并行车辆的运 动能量来修正本车辆的目标路线的情况， 但并不局限于此， 也可以基于并行车辆的行驶负 荷来修正目标路线。此外， 作为行驶负荷， 例如， 优选基于并行车辆前方的道路曲率的大小 及方向而求出。
标号说明
1 行驶辅助装置 2 车辆控制 ECU 3 摄像机 4 图像 ECU 21 并行车辆轨迹预测部 23 目标路线修正部