专利名称：车辆驾驶辅助装置及车辆驾驶辅助方法
技术领域：
本发明涉及一种车辆驾驶辅助装置及车辆驾驶辅助方法，其在本车辆的横向位置到达规定车线宽度方向横向位置后，通过将本车辆向车线中央方向控制，从而对驾驶员的驾驶进行辅助。
背景技术：
作为现有的车辆驾驶辅助装置，具有例如专利文献1所述的技术。在该现有技术中，在基于本车辆的规定时间后的未来位置和车线区分线而检测出本车辆的脱离车线倾向时，将本车辆向防止脱离车线的方向控制。专利文献1 日本特开2000-33860号公报
发明内容
但是，在本车辆的未来位置(未来的横向位置)或当前的横向位置超过规定基准值时介入脱离避免控制的系统中，有时即使在本车辆状态为朝向消除脱离车线倾向的方向的情况下，控制也会再次介入。特别地，在对本车辆未来位置进行预测的情况下，预测出的本车辆未来位置由于驾驶员的转向操纵而易于处于不稳定状态，因此，在如上述专利文献1所述的技术所示，基于本车辆未来位置进行控制介入的判定的情况下，容易发生产生不适感的再控制。因此，本发明的课题在于提供一种车辆驾驶辅助装置及车辆驾驶辅助方法，其可以在降低驾驶员产生的不适感的同时，适当地进行针对侧方障碍物的车辆驾驶辅助控制。为了解决上述课题，本发明的第1形态所涉及的车辆驾驶辅助装置的特征在于， 具有控制开始判定部，其在本车辆的车线宽度方向横向位置到达规定的车线宽度方向横向位置即控制开始位置的情况下，判定为控制开始；车辆控制部，其在由上述控制开始判定部判定为控制开始的情况下，将朝向本车行驶车线的中央侧的横摆力矩向上述本车辆施加而控制上述本车辆；以及控制抑制部，其在上述本车辆的上述车线宽度方向横向位置从与上述控制开始位置相比的车线宽度方向外侧，沿车线宽度方向移动至与上述控制开始位置相比的本车行驶车线内侧的位置的情况下，在上述本车辆的上述车线宽度方向横向位置成为上述本车行驶车线内侧的位置开始规定的期间内，与移动至上述本车行驶车线内侧的位置之前相比，对将上述横摆力矩向上述本车辆施加的控制进行抑制。此外，本发明的第2形态所涉及的车辆驾驶辅助方法的特征在于，具有控制开始判定动作，其在本车辆的车线宽度方向横向位置到达规定的车线宽度方向横向位置即控制开始位置的情况下，判定为控制开始；车辆控制动作，其将朝向本车行驶车线的中央侧的横摆力矩向上述本车辆施加而控制上述本车辆；以及控制抑制动作，其在上述本车辆的上述车线宽度方向横向位置从与上述控制开始位置相比的车线宽度方向外侧，沿车线宽度方向移动至与上述控制开始位置相比的本车行驶车线内侧的位置的情况下，在上述本车辆的上述车线宽度方向横向位置成为上述本车行驶车线内侧的位置开始规定的期间内，与移动至上述本车行驶车线内侧的位置之前相比，对将上述横摆力矩向上述本车辆施加的控制进行抑制。发明的效果根据本发明，在判定为控制开始后，在本车辆的车线宽度方向横向位置移动至控制开始位置内侧的情况下，在向该内侧移动开始规定期间内对控制进行抑制。因此，即使本车辆的车线宽度方向横向位置不稳定，也可以对控制进行抑制。其结果，可以降低驾驶员的不适感。
图1是基于本发明的实施方式所涉及的车辆驾驶辅助装置的概要结构图。图2是示意地表示制动驱动力控制单元的处理的框图。图3是表示第1实施方式中的制动驱动力控制单元的处理流程的流程图。图4是表示本车辆和障碍物之间的关系的示意图。图5是表示控制开始位置设定处理流程的第1个例子的流程图。图6是校正量计算对应图的第1个例子。图7是校正量计算对应图的第2个例子。图8是校正量计算对应图的第3个例子。图9是校正量计算对应图的第4个例子。图10是表示控制开始位置设定处理流程的第2个例子的流程图。图11是表示增益K2recv的特性的图。图12是用于说明本发明的第1实施方式的动作的图。图13是用于说明现有技术的动作的图。图14是表示本发明的第2实施方式中的制动驱动力控制单元的处理流程的流程图。
具体实施例方式下面，基于
本发明的实施方式。在本实施方式中，针对在后轮驱动车辆中搭载车辆驾驶辅助装置的情况进行说明。此外，作为对象的车辆，也可以是前轮驱动车辆或四轮驱动车辆。(第1实施方式)(结构)图1是本第1实施方式所涉及的装置的概要结构图。图中标号1是制动器踏板。制动器踏板1经由增压器2与主液缸3连结。另外， 图中标号4为储液器。主液缸3经由液体压力回路30与各轮的各制动轮缸6FL、6FR、6RF、6RR连结。由此，在制动控制未动作的状态下，与驾驶员对制动器踏板1的踏入量相应地，在主液缸3中将制动液体压力升压。将该升压后的制动液体压力通过液体压力回路30向各车轮5FL、 5FR、5RF、5RR 的各制动轮缸 6FL、6FR、6RF、6RR 供给。制动液体压力控制部7对液体压力回路30中的致动器30A进行控制，分别控制至各车轮5FL、5FR、5RF、5RR的制动液体压力。并且，制动液体压力控制部7将至各车轮5FL、 5FR、5RF、5RR的制动液体压力控制为与来自制动驱动力控制单元8的指令值相应的值。作为致动器30A，具有可以将各制动轮缸6FL、6FR、6RF、6RR的液压控制为任意的制动液压的比例电磁阀。在这里，作为制动液体压力控制部7及液体压力回路30，只要使用例如防抱死控制(ABS)、牵引力控制(TCQ或车辆动态控制装置(VDC)中使用的制动液体压力控制部即可。制动液体压力控制部7也可以成为不经由液体压力回路30而单独对各制动轮缸6FL、 6FR、6RF、6RR的制动液体压力进行控制的结构。并且，在从后述的制动驱动力控制单元8将制动液体压力指令值输入至制动液体压力控制部7的情况下，制动液体压力控制部7与该制动液体压力指令值对应地控制各制动液体压力。另外，在该车辆中设有驱动扭矩控制单元12。驱动扭矩控制单元12对作为驱动轮的后轮5RL、5RR的驱动扭矩进行控制。该控制通过对发动机9的驾驶状态、自动变速器10的选择变速比以及节流阀11的阀开度进行控制而实现。即，驱动扭矩控制单元12对燃料喷射量及点火定时进行控制。另外，同时对阀开度进行控制。由此控制发动机9的运转状态。另外，驱动扭矩控制单元12将控制时的信息即驱动扭矩Tw的值向制动驱动力控制单元8输出。此外，该驱动扭矩控制单元12也可以不经由制动驱动力控制单元8而独立控制后轮5RL、5RR的驱动扭矩Tw。但是，在从制动驱动力控制单元8输入驱动扭矩指令值时，驱动扭矩控制单元12与该驱动扭矩指令值对应地控制驱动轮扭矩Tw。另外，在该车辆前部具有带图像处理功能的摄像部13。摄像部13用于检测行驶车线内的本车辆MM(参照图4)的位置。该摄像部13例如由以CCD (Charge Coupled Device) 照相机组成的单眼照相机构成。摄像部13对本车辆匪前方进行拍摄。并且，摄像部13对拍摄到的本车辆匪前方的拍摄图像进行图像处理，对白线200(路标(lane marker))等(参照图4)的车线区分线进行检测，基于检测出的白线200，检测行驶车线。并且，摄像部13对本车行驶车线的车线宽度进行检测。另外，摄像部13对后述的白线识别可靠度进行判定。此外，摄像部13基于该检测出的行驶车线，计算本车辆匪的行驶车线和本车辆 MM的前后方向轴形成的角度(横摆角)9f_t、相对于行驶车线的横向位移Xfrant、以及行驶车线曲率3fMnt等。摄像部13将计算出的横摆角cpfr。nt、横向位移Xfrant以及行驶车线曲率 β front等向制动驱动力控制单元8输出。 在这里，摄像部13检测构成行驶车线的白线200，基于该检测出的白线200，计算横摆角(Ptant。因此，横摆角的检测精度受到摄像部13对白线200的检测精度影响。此外，也可以基于后述的方向盘21的转向操纵角δ，计算行驶车线曲率i3ft。nt。另外，在该车辆中具有雷达装置ML/MR。雷达装置ML/MR是用于分别对本车辆匪左右的侧方障碍物SM(参照图4)进行检测的传感器。该雷达装置ML/24R为例如毫米波雷达，至少在位于本车辆后侧方(侧方及后方)的规定死角区域(范围)即障碍物检测范围K-AREA中发射电磁波，针对发射的电磁波检测反射波，由此可以检测在规定死角区域 (范围)中是否存在障碍物SM，下面有时也仅记述为毫米波雷达。该雷达装置ML/24R可以分别检测左右的与障碍物SM之间的相对横向位置POSXobst、相对纵向位置DISTobst、相对纵向速度dDISTobst。另外，雷达装置ML/24R对后述的障碍物识别可靠度进行判定。此外，在这里，本说明书的实施方式中的横向是指车线宽度方向，纵向是指车线延伸方向。另外，该车辆具有主液缸压力传感器17、加速器开度传感器18、转向操纵角传感器19、方向指示开关20、车轮速度传感器22FL、22FR、22RL、22RR。主液缸压力传感器17检测主液缸3的输出压力、即主液缸液压Rii。加速器开度传感器18检测加速踏板的踏入量、S卩加速器开度et。转向操纵角传感器19检测方向盘21 的转向操纵角(方向操纵角)S。方向指示开关20对方向指示器的方向指示操作进行检测。车轮速度传感器22FL、22FR、22RL、22RR对各车轮5FL、5FR、5RF、5RR的旋转速度、即所谓车轮速度Vwi (i = fl，fr, rl, rr)进行检测。并且，这些传感器等将检测出的检测信号向制动驱动力控制单元8输出。图2是示意地表示制动驱动力控制单元8的处理的框图。制动驱动力控制单元8 的处理基于后述的流程图(图幻进行，在该图2中，以框图示意地记述该处理。如图2所示，制动驱动力控制单元8具有未来位置预测部8A、避让控制开始检测部(控制开始判定部)8B以及车辆控制部8C。另外，避让控制开始检测部8B具有开始定时调整部(控制抑制部)8Ba。未来位置预测部8A基于由各传感器及拍摄单元13检测出的驾驶员的转向操纵输入及本车辆MM的状态等，对预先设定的设定时间即前方注视时间Tt后的本车辆未来位置 (行驶车线宽度方向上的本车辆未来位置)进行预测。此外，对于本车辆未来位置的预测方法在后面记述。避让控制开始检测部8B在判定为由障碍物检测部25检测出本车辆侧方的障碍物 SM的情况下，在本车辆未来位置成为规定控制开始位置60(车线宽度方向上的规定横向位置，参照后述的图4)的情况下，检测出控制开始。另外，在本车辆未来位置150从与控制开始位置60相比的车线宽度方向外侧，沿车线宽度方向移动至与控制开始位置60相比的行驶车线内侧的位置的情况下，开始定时调整部SBa在本车辆未来位置从位于上述本车行驶车线内侧的位置开始经过作为规定时间的控制状态保持时间为止的期间内，与移动至上述本车行驶车线内侧的位置之前相比， 对上述控制(控制开始的判定或控制量)进行抑制(使得难以判定控制开始，或者减小控制量)。如果避让控制开始检测部8B检测出控制开始，则车辆控制部8C计算控制本车辆 MM以防止接近障碍物SM的横摆力矩Ms。该横摆力矩Ms是用于将本车辆MM向车线中央方向控制的力矩。此外，图2中的障碍物检测部25相当于雷达装置ML/MR，对本车辆后侧方的障碍物检测范围K-AREA有无存在障碍物SM、障碍物SM相对于本车辆匪的相对横向位置 POSXobst、相对纵向位置DISTobst、相对纵向速度dDISTobst等以本车辆匪为基准的上述障碍物SM的信息进行检测。图3是表示由制动驱动力控制单元8所执行的障碍物避让控制处理流程的流程图。
该障碍物避让控制处理，每隔规定采样时间(控制循环)Δ T (例如每隔10msec) 利用定时中断而执行。此外，在该图3所示的处理内没有设置通信处理，但通过运算处理而取得的信息随时更新存储在存储装置中，并且从存储装置中随时读取必要的信息。< 步骤 S10>首先，在步骤SlO中，制动驱动力控制单元8从上述各传感器或控制器、控制单元读入各种数据。具体地说，取得由车轮速度传感器22FL、22FR、22RL、22RR、转向操纵角传感器19、加速器开度传感器18、主液缸压力传感器17的各传感器检测出的各车轮速度Vwi (i =打，打，1~1，1^)、转向操纵角δ、加速器开度θ t、主液缸液压Rii及方向指示开关20的方向指示开关信号，由摄像部13检测出的横摆角cpfrQnt、横向位移Xf—及行驶车线曲率β&·， 由雷达装置障碍物检测部2 检测出的侧方障碍物SM的信息。< 步骤 S20>然后，在步骤S20中，制动驱动力控制单元8计算车速V。即，如下述算式所示，基于由车轮速度传感器22FL、22FR、22RL、22RR检测出的车轮速度Vwi，计算车速V。V = (Vwrl+Vwrr) /2 (前轮驱动的情况)V = (Vwfl+Vwfr) /2 (后轮驱动的情况)...(1)在这里，Vwfl, Vwfr分别是左右前轮的车轮速度。Vwrl、Vwrr分别是左右后轮的车轮速度。即，在上述算式(1)中，使车速V作为从动轮的车轮速度的平均值进行计算。此夕卜，由于在本第1实施方式中为后轮驱动车辆，所以利用后一个算式，即利用左右前轮5FL、 5FR的车轮速度Vwfl，Vwfr计算车速V。另外，在ABS (Anti-lock Brake System)控制等其它自动制动控制装置进行动作的情况下，取得由该其它制动控制装置所推定的推定车身速度，用作为上述车速V。< 步骤 S30>在步骤S30中，制动驱动力控制单元8基于来自左右的各雷达装置ML/MR的信号，取得本车辆MM的左右侧方有无障碍物SM的存在Lobst -Robst0另外，还取得侧方障碍物SM相对于本车辆匪的相对位置及相对速度。在这里，如图4所示，所谓本车辆匪侧方还包括相对于本车辆MM的斜后方位置。图4所示的障碍物检测范围K-AREA设定为本车辆匪的侧方中的规定纵向 横向位置。另外，对于纵向位置，也可以设定为障碍物SM向本车辆MM接近的相对速度越大，障碍物检测范围K-AREA就越大。< 步骤 S40>然后，在步骤S40中，制动驱动力控制单元8从摄像部13中读入当前行驶的行驶路线中的本车辆匪的横向位移(横向位置)xft。nt及行驶车线的曲率eft。nt。但是，行驶车线的曲率β front的取得并不限定于基于摄像部13所拍摄到的图像而计算出来的数值。例如也可以基于导航系统中所存储的地图信息，取得本车辆位置处的行驶车线的曲率信息。另外，对本车辆MM相对于当前行驶的行驶路线的横摆角Cpfront进行计算。该横摆角 (Pfr。nt用于检测道路内的行驶状况。在本第1实施方式中，该横摆角Cpfront例如以下述方式进行检测，即，将由摄像部13 拍摄到的车辆前方的图像变换为俯视图像，根据白线200(路标)相对于变换后的图像的上下方向的角度进行检测。此外，也可以基于摄像部13拍摄到的图像内的本车辆匪附近的白线200，计算横摆角(Ptant。在该情况下，例如使用本车辆匪的横向位移Xfrant的变化量，利用下述算式O) 计算横摆角(pfrQnt。
(pfront = tan-1 (dX'/V (=dX/dY) ) ... (2)在这里，dX是横向位移Xfrant的单位时间的变化量，dY是单位时间的行进方向的变化量，dX'是上述变化量dX的微分值。此外，在基于附近的白线200计算横摆角(Pfront的情况下，并不限定于如上述算式 ⑵所示利用横向位移Xftmt计算横摆角9fr。nt。例如，也可以将在附近检测到的白线200向远方延伸，基于该延伸后的白线200计算横摆角(pfrQnt。上述基于车辆前方图像计算本车辆MM 的横向位移Xfrant、行驶车线的曲率3&(^、横摆角啊_等的计算方法，由于是在例如车线追随行驶控制装置等对白线200进行识别而控制本车辆MM的各种装置中已采用的公知技术， 所以不进行详细记述。< 步骤 S50>在步骤S50中，制动驱动力控制单元8基于下述算式(3)，计算中立横摆率cp’path。 中立横摆率(P'path是本车辆匪为了维持沿行驶路线的行驶所需的横摆率。中立横摆率 (P'path在直线前进路线中行驶时为零。但是，在弯道中，根据其曲率^frant而中立横摆率 (P'path变化。由此，在计算该中立横摆率(P'path时，使用上述行驶车线的曲率β&。η 。
φ'path =Pfront ‘ V ... (3)在这里，用于维持该行驶路线的中立横摆率(P'path也可以简单地使用规定期间的中立横摆率(p'path的平均值(P’ave，或者简单地计算为将时间常数较大的滤波器与中立横摆率fpath相乘而得到的值。< 步骤 S60>在步骤S60中，制动驱动力控制单元8设定前方注视时间Tt。S卩，如下述算式所示，将规定前方注视时间Tto设定为前方注视时间Tt。Tt — TtO前方注视时间TtO是用于预测驾驶员未来接近障碍物SM的状况的时间。例如将前方注视时间Tto设定为1秒。然后，计算目标横摆率及校正目标横摆率Ψ
drivercorrection0目标横摆率如下述算式所示，根据转向操纵角δ和车速V进行计算。该目标横摆率屯《_表示驾驶员通过转向操纵操作而要产生的横摆率。即，表示驾驶员有意产生的横摆率。Wdriver = Kv δ - V · · · (4)在这里，Kv是与车辆各参数等对应而预先设定的增益。此外，利用下述算式计算校正目标横摆率▽< _。 _ 。该校正目标横摆率 W<MVCT。。m。ti。n是从目标横摆率中除去用于在行驶路线上行驶所需的中立横摆率 (P'path之后得到的值。由此，从目标横摆率中，去除为了在弯道上行驶而进行转向操纵所产生的影响。
权利要求
1.一种车辆驾驶辅助装置，其特征在于，具有控制开始判定部，其在本车辆的车线宽度方向横向位置到达规定的车线宽度方向横向位置即控制开始位置的情况下，判定为控制开始；车辆控制部，其在由上述控制开始判定部判定为控制开始的情况下，将朝向本车行驶车线的中央侧的横摆力矩向上述本车辆施加而控制上述本车辆；以及控制抑制部，其在上述本车辆的上述车线宽度方向横向位置从与上述控制开始位置相比的车线宽度方向外侧，沿车线宽度方向移动至与上述控制开始位置相比的本车行驶车线内侧的位置的情况下，在上述本车辆的上述车线宽度方向横向位置成为上述本车行驶车线内侧的位置开始规定的期间内，与移动至上述本车行驶车线内侧的位置之前相比，对将上述横摆力矩向上述本车辆施加的控制进行抑制。
2.根据权利要求1所述的车辆驾驶辅助装置，其特征在于，具有未来位置预测部，其对从当前时刻开始的设定时间后的上述本车辆的未来位置进行预测，上述本车辆的上述车线宽度方向横向位置，是由上述未来位置预测部预测的上述未来位置。
3.根据权利要求1或2所述的车辆驾驶辅助装置，其特征在于，上述控制抑制部，在上述本车辆的上述车线宽度方向横向位置从与上述控制开始位置相比的车线宽度方向外侧，沿车线宽度方向移动至与上述控制开始位置相比的本车行驶车线内侧的位置时，通过将上述控制开始位置沿车线宽度方向向本车行驶车线外侧的方向进行变更，从而对上述控制进行抑制。
4.根据权利要求2所述的车辆驾驶辅助装置，其特征在于，上述控制抑制部，通过使上述未来位置预测部对上述本车辆的上述未来位置进行预测时的上述设定时间缩短，从而对上述控制进行抑制。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的车辆驾驶辅助装置，其特征在于，还具有对上述本车行驶车线的车线宽度进行检测的车线宽度检测部，由上述车线宽度检测部检测出的上述本车行驶车线的上述车线宽度越窄，上述控制抑制部越对上述控制进行抑制。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的车辆驾驶辅助装置，其特征在于，还具有障碍物距离检测部，其对通过上述车辆控制部的控制而上述本车辆横向移动侧所存在的障碍物和上述本车辆之间的距离进行检测，由上述障碍物距离检测部检测到的上述障碍物和上述本车辆之间的上述距离越短，上述控制抑制部越对上述控制进行抑制。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的车辆驾驶辅助装置，其特征在于，还具有对上述本车辆的车辆姿势的稳定程度进行检测的车辆姿势检测部，由上述车辆姿势检测部检测到的上述本车辆的上述车辆姿势的上述稳定程度越低，上述控制抑制部越对上述控制进行抑制。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的车辆驾驶辅助装置，其特征在于，还具有对上述本车行驶车线的车线区分线进行检测的车线区分线检测部，该车线区分线检测部在检测出上述车线区分线的情况下，判定该车线区分线的识别可靠度，上述控制开始位置设定为，从由上述车线区分线检测部检测到的上述车线区分线的位置沿车线宽度方向相距规定距离的位置，由上述车线区分线检测部所判定的上述车线区分线的识别可靠度越低，上述控制抑制部越对上述控制进行抑制。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的车辆驾驶辅助装置，其特征在于，还具有对存在于上述本车辆的侧方的侧方障碍物进行检测的侧方障碍物检测部， 上述控制开始判定部，在由上述侧方障碍物检测部检测出上述侧方障碍物的状态下， 在上述本车辆的上述车线宽度方向横向位置到达上述控制开始位置时，判定为控制开始。
10.根据权利要求9所述的车辆驾驶辅助装置，其特征在于，上述侧方障碍物检测部，在检测出上述侧方障碍物的情况下，判定该侧方障碍物的识别可靠度，上述控制开始位置，是基于上述本车辆和由上述侧方障碍物检测部检测到的上述侧方障碍物之间的车线宽度方向距离而设定的，由上述侧方障碍物检测部所判定的上述侧方障碍物的上述识别可靠度越低，上述控制抑制部越对上述控制进行抑制。
11.一种车辆驾驶辅助方法，其特征在于，具有控制开始判定动作，其在本车辆的车线宽度方向横向位置到达规定的车线宽度方向横向位置即控制开始位置的情况下，判定为控制开始；车辆控制动作，其将朝向本车行驶车线的中央侧的横摆力矩向上述本车辆施加而控制上述本车辆；以及控制抑制动作，其在上述本车辆的上述车线宽度方向横向位置从与上述控制开始位置相比的车线宽度方向外侧，沿车线宽度方向移动至与上述控制开始位置相比的本车行驶车线内侧的位置的情况下，在上述本车辆的上述车线宽度方向横向位置成为上述本车行驶车线内侧的位置开始规定的期间内，与移动至上述本车行驶车线内侧的位置之前相比，对将上述横摆力矩向上述本车辆施加的控制进行抑制。
全文摘要
在本车辆(MM)的车线宽度方向横向位置(X2obst+X0)处于作为针对本车辆(MM)的接近防止指标的车线宽度方向横向位置(X2obst+X0)即规定控制开始位置(60)的情况下，判定为控制开始，将朝向本车行驶车线(200)的中央侧的横摆力矩(Ms)向本车辆(MM)施加而控制本车辆(MM)。并且，在本车辆(MM)的车线宽度方向横向位置(X2obst+X0)从上述控制开始位置(60)的外侧移动至内侧的情况下，在规定期间，与移动至上述控制开始位置(60)的内侧之前相比，对上述控制开始的判定进行抑制。
文档编号B60W30/00GK102470866SQ20108003390
公开日2012年5月23日 申请日期2010年7月29日 优先权日2009年7月30日
发明者佐藤行, 小林雅裕, 早川泰久 申请人:日产自动车株式会社