專利名稱：車輛脫離防止裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢測本車所行駛的行駛區(qū)域(行駛車道)，推斷本車的行進(jìn)路線來判 斷本車是否脫離了其行駛區(qū)域，當(dāng)判定為脫離時(shí)，向司機(jī)發(fā)出警報(bào)并促使其回避脫離的車 輛脫離防止裝置。
背景技術(shù)：
已知有如下技術(shù)，即用安裝于車輛的照相機(jī)取得車輛前方的道路圖像，通過圖像 處理，檢測本車行駛中的行駛車道，根據(jù)所檢測的行駛車道信息、以及本車的推測行進(jìn)路線 來判定本車脫離行駛車道的可能性，當(dāng)脫離的可能性較大時(shí)，向司機(jī)發(fā)出警報(bào)催促進(jìn)行基 于轉(zhuǎn)向操作等的脫離防止(例如，參照特開平7-105498號公報(bào))。該技術(shù)為例如根據(jù)行駛車道的偏移、橫擺角、轉(zhuǎn)彎半徑等、以及本車的橫擺角速 度(yaw rate)、舵角、車速等來判定脫離行駛車道的地點(diǎn)，并根據(jù)該地點(diǎn)與本車輛的距離以 及該地點(diǎn)的推測行進(jìn)路線與行駛區(qū)域的劃分線所成的角度來預(yù)測脫離狀況的技術(shù)。并且， 在判定為有可能脫離時(shí)，向司機(jī)發(fā)出警報(bào)，或進(jìn)行操舵修正。但是，當(dāng)預(yù)測到了這樣的車道脫離時(shí)，作為向司機(jī)報(bào)告此信息的單元，已知有采用 向操舵系統(tǒng)提供轉(zhuǎn)矩的方法來進(jìn)行報(bào)告的單元。但是，若將在進(jìn)行該警報(bào)時(shí)提供給操舵系 統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩(以下，稱警報(bào)轉(zhuǎn)矩)，設(shè)為無論車輛的行駛條件和周邊條件如何均為一定值時(shí)， 存在警報(bào)轉(zhuǎn)矩太弱而無法充分發(fā)揮對于司機(jī)的警報(bào)效果的情況、以及反之，存在警報(bào)轉(zhuǎn)矩 太強(qiáng)而司機(jī)感到不協(xié)調(diào)的情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種車輛脫離防止裝置，可提供與車輛行駛條件和周邊 條件相應(yīng)的適當(dāng)強(qiáng)度的警報(bào)轉(zhuǎn)矩。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明涉及的車輛脫離防止裝置，⑴具備脫離判斷單元， 檢測本車輛所行駛的行駛區(qū)域，并基于行駛區(qū)域與本車輛的位置關(guān)系，判斷本車輛是否脫 離了行駛區(qū)域；以及警報(bào)單元，在判斷為脫離的情況下，向轉(zhuǎn)向裝置提供用于向司機(jī)發(fā)出警 報(bào)的轉(zhuǎn)矩，其特征在于具有檢測車速的車速檢測單元；該警報(bào)單元，在所檢測出的車速較 快的情況下，與所檢測出的車速較慢的情況相比，使用于向司機(jī)發(fā)出警報(bào)的轉(zhuǎn)矩減小。警報(bào) 單元所提供的轉(zhuǎn)矩是基于車輛的橫擺運(yùn)動(dòng)特性及實(shí)際橫向加速度而設(shè)定的，設(shè)定為，在車 速是規(guī)定值以上的情況下使加在車輛上的實(shí)際橫向加速度大致一定。其特征還在于，該警 報(bào)單元，在所檢測的車速大于規(guī)定車速的情況下，與在規(guī)定車速的情況下所提供的轉(zhuǎn)矩相 比，也使用于向司機(jī)發(fā)出警報(bào)的轉(zhuǎn)矩減小。在高車速區(qū)域，如下述那樣，車輛的橫擺運(yùn)動(dòng)的阻尼特性下降，車輛的橫向加速度 的超調(diào)量增大。這樣，盡管所提供的警報(bào)轉(zhuǎn)矩相同，但車輛舉動(dòng)變大，使司機(jī)容易感到“警報(bào) 轉(zhuǎn)矩過強(qiáng)”。由于在車速較高的情況下使所提供的警報(bào)轉(zhuǎn)矩減小，所以可抑制車輛舉動(dòng)的增 大。
由于車速越快，阻尼特性越低，所以該警報(bào)單元，可在車速為規(guī)定車速以上的情況 下，隨著車速變快，使所提供的轉(zhuǎn)矩減小。由于與車輛的橫擺運(yùn)動(dòng)特性相應(yīng)而產(chǎn)生在提供了警報(bào)轉(zhuǎn)矩時(shí)所產(chǎn)生的車輛舉動(dòng)， 所以可根據(jù)車輛的橫擺運(yùn)動(dòng)特性，來設(shè)定警報(bào)單元所提供的轉(zhuǎn)矩。另外，車體所產(chǎn)生的實(shí)際的橫向加速度的超調(diào)量，在警報(bào)轉(zhuǎn)矩的時(shí)間變化率越大 時(shí)，其越增大。在此，可將警報(bào)單元所提供的轉(zhuǎn)矩設(shè)為在轉(zhuǎn)矩的時(shí)間變化率越大時(shí)其越小。或者，本發(fā)明涉及的車輛脫離防止裝置是(1)的車輛脫離防止裝置，具有把握道 路行駛環(huán)境的行駛環(huán)境把握單元，警報(bào)單元根據(jù)所把握的道路行駛環(huán)境，設(shè)定用于向司機(jī) 發(fā)出警報(bào)的轉(zhuǎn)矩。車輛狀況即使相同，由于所行駛的道路行駛環(huán)境，司機(jī)所感覺到的警報(bào)轉(zhuǎn)矩的影 響會(huì)發(fā)生變化。因此，通過與所把握的行駛環(huán)境對應(yīng)來改變警報(bào)轉(zhuǎn)矩，來減輕在提供警報(bào)轉(zhuǎn) 矩時(shí)司機(jī)所感到的不協(xié)調(diào)感。由于與較寬的道路相比，在較窄的道路上，與對面行駛的車輛或并排行駛的車輛 的距離較近，所以即使是提供了相同的警報(bào)轉(zhuǎn)矩的情況下，也會(huì)使司機(jī)感到警報(bào)轉(zhuǎn)矩過強(qiáng)。 因此，可以將該行駛環(huán)境把握單元所把握的所謂的道路行駛環(huán)境，設(shè)為與車道寬度有關(guān)的 信息，可在車道寬度較窄的情況下，與較寬的情況相比，將所提供的轉(zhuǎn)矩減小。另外，若路面本身有坡度，則即使在提供了相同的警報(bào)轉(zhuǎn)矩的情況下，針對車輛舉 動(dòng)的影響也會(huì)在上坡方向和下坡方向有所不同。因此，可以將該行駛環(huán)境把握單元所把握 的所謂的道路行駛環(huán)境，設(shè)為是與行駛方向交叉的方向的路面的傾斜信息，可設(shè)定為，在脫 離方向相當(dāng)于路面傾斜的上坡方向時(shí)，與相當(dāng)于下坡方向時(shí)相比，警報(bào)單元所提供的轉(zhuǎn)矩 減小。或者，本發(fā)明涉及的車輛脫離防止裝置，是(1)的車輛脫離防止裝置，也可以具有 把握車輛周邊的障礙物信息的障礙物把握單元，警報(bào)單元根據(jù)所把握的障礙物信息，設(shè)定 用于向司機(jī)發(fā)出警報(bào)的轉(zhuǎn)矩。當(dāng)在車輛周邊存在停車中的車輛和電線桿等障礙物(除對面方向的車輛和并行 行駛的車輛以外，還包括兩輪車、自行車、行人)的情況下，即使提供了與無障礙物的情況 相同的警報(bào)轉(zhuǎn)矩，司機(jī)也容易感到警報(bào)轉(zhuǎn)矩強(qiáng)烈。因此，通過考慮障礙物來設(shè)定警報(bào)轉(zhuǎn)矩， 減輕不協(xié)調(diào)感。警報(bào)轉(zhuǎn)矩是向與脫離方向相反的方向提供的轉(zhuǎn)矩。因此，在要向離開障礙物的方 向脫離車道的情況下所提供的警報(bào)轉(zhuǎn)矩，使車輛接近障礙物，在要向靠近障礙物的方向脫 離車道的情況下所提供的警報(bào)轉(zhuǎn)矩，使車輛離開障礙物。在前者的情況下，與后者相比，存 在由于提供警報(bào)轉(zhuǎn)矩而使司機(jī)產(chǎn)生危險(xiǎn)感的可能性。因此，可設(shè)為，該警報(bào)單元在脫離方向 為離開所把握的障礙物時(shí)，與為接近方向的情況相比，減小所提供的轉(zhuǎn)矩。本發(fā)明涉及的車輛脫離防止裝置，是(1)的車輛脫離防止裝置，警報(bào)單元也可以 根據(jù)產(chǎn)生在轉(zhuǎn)向輪的制動(dòng)力或驅(qū)動(dòng)力，來調(diào)整用于向司機(jī)發(fā)出警報(bào)的轉(zhuǎn)矩。在向轉(zhuǎn)向輪提供了制動(dòng)力或驅(qū)動(dòng)力的狀態(tài)下，由于與沒有提供的狀態(tài)相比，自動(dòng) 回正力矩下降，所以轉(zhuǎn)向裝置的反應(yīng)和所發(fā)生的車輛橫向加速度下降。因此，考慮到該下 降，來設(shè)定轉(zhuǎn)矩。在轉(zhuǎn)向輪為驅(qū)動(dòng)輪的情況下，警報(bào)單元可基于驅(qū)動(dòng)源的控制信息來調(diào)整所提供的轉(zhuǎn)矩。這是因?yàn)樵谵D(zhuǎn)向輪為驅(qū)動(dòng)輪的情況下可根據(jù)驅(qū)動(dòng)源的控制信息(油門開度等)來判 斷提供給轉(zhuǎn)向輪的驅(qū)動(dòng)力。警報(bào)單元也可基于制動(dòng)系統(tǒng)的控制信息，來調(diào)整所提供的轉(zhuǎn)矩。這是因?yàn)榭筛鶕?jù) 制動(dòng)系統(tǒng)的控制信息(剎車腳踏力、車輪制動(dòng)缸液壓等)來判斷提供給轉(zhuǎn)向輪的控制力。在轉(zhuǎn)向輪為驅(qū)動(dòng)輪的情況下，還具有檢測道路坡度的單元，也可設(shè)定為，警報(bào)單元 根據(jù)所檢測的道路坡度來調(diào)整所提供的轉(zhuǎn)矩。在上坡路上，提供通常驅(qū)動(dòng)力，在下坡路上提 供通常制動(dòng)力(包括發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng))。因此，通過根據(jù)道路坡度提供轉(zhuǎn)矩，來提供與制驅(qū)動(dòng)力 相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩。這些警報(bào)單元，對所提供的轉(zhuǎn)矩的峰值、或轉(zhuǎn)矩上升時(shí)的時(shí)間變化率中的至少一 方進(jìn)行調(diào)整。可以對該轉(zhuǎn)矩的峰值、時(shí)間變化率設(shè)定最小值。


圖1是本發(fā)明涉及的車輛脫離防止控制裝置的方塊構(gòu)成圖。圖2是表示安裝了圖1的控制裝置的車輛的立體圖。圖3是表示圖1的控制裝置中的警報(bào)轉(zhuǎn)矩的設(shè)定處理的第一實(shí)施方式的流程圖。圖4是表示基于圖3的控制方式的警報(bào)轉(zhuǎn)矩的設(shè)定例、和由此得到的實(shí)際橫向加 速度的曲線圖。圖5是表示在以往的控制中所設(shè)定的警報(bào)轉(zhuǎn)矩和由此得到的實(shí)際橫向加速度的 曲線圖。圖6是表示提供了相同操舵轉(zhuǎn)矩情況下的車速_阻尼特性、橫向加速度的圖。圖7是表示車速不同情況下的車輛橫向加速度的時(shí)間變化的曲線圖。圖8是表示圖1的控制裝置中的警報(bào)轉(zhuǎn)矩的設(shè)定處理的第二實(shí)施方式的流程圖。圖9是表示與車道寬度相應(yīng)的警報(bào)轉(zhuǎn)矩的設(shè)定例的曲線圖。圖10是表示圖1的控制裝置中的警報(bào)轉(zhuǎn)矩的設(shè)定處理的第三實(shí)施方式的流程圖。圖11是表示圖1的控制裝置中的警報(bào)轉(zhuǎn)矩的設(shè)定處理的第四實(shí)施方式的流程圖。圖12是表示在脫離車道方向存在障礙物的例子的圖。圖13是表示在與脫離車道方向相反的方向(回避脫離方向)存在障礙物的例子 的圖。圖14是表示圖1的控制裝置中的警報(bào)轉(zhuǎn)矩的設(shè)定處理的第五實(shí)施方式的流程圖。圖15是說明警報(bào)轉(zhuǎn)矩的峰值和上升時(shí)的斜率的圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖，對本發(fā)明的最佳實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。為了便于理解說明，在 各附圖中，對于相同的構(gòu)成要素盡可能地付與相同的參照編號，并省略重復(fù)的說明。圖1是本發(fā)明涉及的車輛脫離防止控制裝置的方塊構(gòu)成圖。圖2是表示安裝了圖1 的控制裝置的車輛的立體圖。該車輛脫離防止控制裝置(以下，簡單地稱為控制裝置)100， 以脫離防止輔助E⑶2為中心而構(gòu)成。該脫離防止輔助E⑶2是組合CPU、ROM、RAM、以及其 他存儲裝置等而構(gòu)成的，且具有圖像處理部21，脫離判定部22、以及輔助控制部23。也可以 將各部21 23在硬件上進(jìn)行劃分，但是，也可共有一部分或全部的硬件，而在軟件上進(jìn)行劃分，其每個(gè)，也可以利用共有一部分的多個(gè)軟件來構(gòu)成，也可是一個(gè)軟件的一部分。圖像處理部21通過圖像處理，根據(jù)取得車輛前方的圖像的照相機(jī)11所取得的圖 像信息，識別劃分本車行駛的行駛區(qū)域(行駛車道)的兩端的道路區(qū)劃線(存在畫在道路 上的白線、黃線、和配置或埋在道路上的塊體等的情況，以下，簡單地稱為白線)，從而，識別 行駛區(qū)域并輸出所識別的行駛區(qū)域信息(轉(zhuǎn)彎R、偏移、橫擺角等)。脫離判定部22，根據(jù)車速傳感器12 (例如，配置在各車輪中的車輪速度傳感器)所 取得的車速信息和操舵轉(zhuǎn)矩傳感器13(配置在轉(zhuǎn)向軸中，檢測基于司機(jī)的操舵轉(zhuǎn)矩)所取 得的操舵轉(zhuǎn)矩信息中，推定規(guī)定時(shí)間后的本車輛的預(yù)計(jì)達(dá)到位置，并根據(jù)此，以及圖像處理 部21所識別的行駛區(qū)域信息，判定車輛離開行駛區(qū)域的脫離可能性。輔助控制部23是以脫離判定部22的判定結(jié)果為基礎(chǔ)，進(jìn)行脫離防止輔助的部分， 在本實(shí)施方式中，作為脫離防止輔助，向司機(jī)發(fā)出警報(bào)。作為警報(bào)單元，電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) (PS) 31、蜂鳴器32、以及儀表33與輔助控制部23連接。另外，也向輔助控制部23輸入制動(dòng) 開關(guān)14、轉(zhuǎn)向指示燈開關(guān)15的輸出信號。另外，具有通過車內(nèi)LAN，與發(fā)動(dòng)機(jī)ECU41、制動(dòng) E⑶42、障礙物檢測E⑶43進(jìn)行互相通信的功能。從發(fā)動(dòng)機(jī)ECU41送來與驅(qū)動(dòng)力設(shè)定相關(guān)的信息(例如，油門開度)，從制動(dòng)ECU42 送來與制動(dòng)力設(shè)定相關(guān)的信息(例如，剎車腳踏力、或轉(zhuǎn)向輪的車輪制動(dòng)缸液壓)。障礙物 檢測ECU43送來采用未圖示的障礙物傳感器(除了如聲納、雷達(dá)那樣直接檢測障礙物的傳 感器以外，還包含組合照相機(jī)和圖像處理裝置來檢測障礙物的系統(tǒng))檢測出的障礙物的位 置、種類信息。向脫離防止輔助E⑶2輸入主開關(guān)16的輸出信號，使司機(jī)可對脫離防止輔助的執(zhí) 行許可或禁止進(jìn)行切換。照相機(jī)11，如圖2所示那樣被配置在車輛200的前窗上部(例如，后視鏡的里側(cè))， 取得車輛200前方的圖像、即車輛前方的行駛區(qū)域300的圖像(包含白線301)。此外，只要 是在可取得車輛前方圖像的位置，也可將照相機(jī)11設(shè)置在車輛的任何位置(例如，車體前 方)均無問題。首先，對將主開關(guān)16設(shè)定為接通的情況下的本發(fā)明的控制裝置100的基本動(dòng)作進(jìn) 行說明。首先，在照相機(jī)11中，例如以TV幀速率取得車輛前方的動(dòng)畫像，并輸出到圖像處 理部21。圖像處理部21利用采用了已知的邊緣檢測等圖像處理方法的圖像識別處理，來識 別行駛區(qū)域300的兩端的白線301位置，并輸出規(guī)定的白線識別信息。脫離判定部22以用車速傳感器12、操舵轉(zhuǎn)矩傳感器13取得的車輛信息為基礎(chǔ)，求 出規(guī)定的脫離預(yù)計(jì)時(shí)間(TLC:Time to lane crossing)后的預(yù)計(jì)到達(dá)位置，并根據(jù)此和從 圖像處理部21取得的白線識別信息，判定車輛是否在TLC時(shí)處于行駛區(qū)域300內(nèi)(是否脫 離)，并在判定為車輛要從行駛區(qū)域300脫離的情況下，向輔助控制部23輸出有可能脫離的 iMin 息。輔助控制部23在從脫離判定部22接收了可能脫離的信息的情況下，使蜂鳴器鳴 動(dòng)，且在儀表33的相應(yīng)處顯示該信息的同時(shí)，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)PS31的電機(jī)而向方向盤提供規(guī)定的 警報(bào)轉(zhuǎn)矩，向司機(jī)告知脫離的危險(xiǎn)性。此外，當(dāng)司機(jī)在進(jìn)行制動(dòng)操作中的情況下(制動(dòng)開關(guān) 14為接通的情況)、或當(dāng)由于車道變更或準(zhǔn)備左右轉(zhuǎn)彎等而操作方向指示器(轉(zhuǎn)向指示燈開關(guān)15為接通的情況)的情況下，判斷為沒有必要向司機(jī)告知脫離危險(xiǎn)性，且不進(jìn)行各種警報(bào)。以下，舉例對于所提供的警報(bào)轉(zhuǎn)矩的設(shè)定方法進(jìn)行說明。圖3是表示警報(bào)轉(zhuǎn)矩的 設(shè)定處理的第一實(shí)施方式的流程圖。首先從車速傳感器12的輸出中讀入車速V (步驟Si)。 接下來，判定車速V是否為第一閾值Vthl以上(步驟S2)。在車速V為第一閾值Vthl以上 的情況下，移至步驟S3，并將警報(bào)轉(zhuǎn)矩設(shè)定為車速V越高其越小，并結(jié)束處理。另一方面， 在車速V不到第一閾值Vthl的情況下，進(jìn)一步判定車速V是否為不到第二閾值Vth2 (步驟 S4)。該第二閾值Vth2被設(shè)定為低于第一閾值Vthl。在車速不到第二閾值Vth2的情況下， 移至步驟S5并將警報(bào)轉(zhuǎn)矩設(shè)定為大致與車速V成比例，且結(jié)束處理。另一方面，在車速V 為第二閾值Vth2以上的情況下(更具體地說，V為Vth2以上，但不到Vthl的情況)，將警 報(bào)轉(zhuǎn)矩設(shè)定為規(guī)定的一定值(步驟S6)。圖4是表示基于該控制方式的警報(bào)轉(zhuǎn)矩的設(shè)定例(圖4中(a))、和由此而得到的 實(shí)際橫向加速度(圖4中(b))的曲線圖，圖5是表示在以往的控制中所設(shè)定的警報(bào)轉(zhuǎn)矩 (圖5中(a))和由此而得到的實(shí)際橫向加速度(圖5中(b))的曲線圖。在以往的控制中，如圖5中(b)所示那樣，在高速區(qū)域中，實(shí)際上產(chǎn)生較大的橫向 加速度。這是因?yàn)槿鐖D6所示那樣，即使提供了相同的操舵轉(zhuǎn)矩，車輛的橫擺運(yùn)動(dòng)的阻尼特 性(針對操舵轉(zhuǎn)矩的車輛橫向加速度)下降。并且，若進(jìn)入高車速，則如圖7所示那樣，橫 向加速度的超調(diào)量增大，所以車輛舉動(dòng)變大。在此狀態(tài)下，司機(jī)容易感到警報(bào)轉(zhuǎn)矩過強(qiáng)。根據(jù)本控制方式，如圖4中(a)所示那樣，將低速區(qū)域(不到Vth2)的警報(bào)轉(zhuǎn)矩設(shè) 定為橫擺角速度大致一定，將高速區(qū)域(Vth2以上)的警報(bào)轉(zhuǎn)矩設(shè)定為實(shí)際橫向加速度大 致一定(參照圖4中(b))。由此，可抑制在高速區(qū)域的車輛舉動(dòng)的極端的變動(dòng)，減輕司機(jī)所 感到的針對警報(bào)轉(zhuǎn)矩的不協(xié)調(diào)感，提高駕駛性能。并且，當(dāng)提供警報(bào)轉(zhuǎn)矩時(shí)的轉(zhuǎn)矩的時(shí)間變化率為可變的情況下，優(yōu)選上升時(shí)的時(shí) 間變化率越大高速時(shí)的警報(bào)轉(zhuǎn)矩的峰值越小。即使峰值相同，上升時(shí)的時(shí)間變化率越大，則 實(shí)際橫向加速度的超調(diào)量越增大，且針對車輛舉動(dòng)的影響也變大。另一方面，上升時(shí)的時(shí) 間變化率越大，司機(jī)越易于識別到警報(bào)轉(zhuǎn)矩的提供(以下，將其稱為警報(bào)轉(zhuǎn)矩的反應(yīng))。由 此，通過上升時(shí)的時(shí)間變化率越大而使峰值越小，可獲得確保警報(bào)轉(zhuǎn)矩的反應(yīng)的同時(shí)，控制 超調(diào)量的效果。在圖4中，雖然將警報(bào)轉(zhuǎn)矩設(shè)定為高速區(qū)域的實(shí)際橫向加速度為大致一定，但在 高速區(qū)域，也可將警報(bào)轉(zhuǎn)矩設(shè)定為車速越快實(shí)際橫向加速度越小。車速越快，一般來講，司 機(jī)的緊張感會(huì)提高。由此，即使車輛舉動(dòng)和警報(bào)轉(zhuǎn)矩的反應(yīng)相同，也易于感到警報(bào)轉(zhuǎn)矩較 強(qiáng)。通過以車速越快，實(shí)際橫向加速度越小的方式提供警報(bào)轉(zhuǎn)矩，不會(huì)發(fā)生警報(bào)轉(zhuǎn)矩的感覺 上的強(qiáng)度在高速區(qū)域變得過大的情況，從而可提供適當(dāng)強(qiáng)度的警報(bào)轉(zhuǎn)矩。下面，對第二控制方式進(jìn)行說明。圖8是表示警報(bào)轉(zhuǎn)矩的設(shè)定處理的第二實(shí)施方 式的流程圖。首先取得本車行駛中的行駛區(qū)域的車道寬度信息(步驟Sll)。該車道寬度信 息例如，根據(jù)由圖像處理部21取得的白線識別信息來算出即可。此時(shí)，為了抑制識別處理 的噪聲等的影響，最好采用規(guī)定時(shí)間(例如，1秒鐘)的平均值，或進(jìn)行在某范圍內(nèi)的車道寬 度連續(xù)的情況下判定車道寬度的變更等的屏蔽處理。接下來，以車道寬度為基礎(chǔ)設(shè)定警報(bào)轉(zhuǎn)矩(步驟S12)、結(jié)束處理。圖9是表示與車道寬度相應(yīng)的警報(bào)轉(zhuǎn)矩的設(shè)定例的曲線圖。在狹窄的道路上，與寬廣的道路相比，與行駛在 其他行駛區(qū)域的并行車、對面車或障礙物(步行者、自行車、路上停車車輛、電線桿等)之間 的距離接近。因此，與這些障礙物之間的富余距離容易變短，且司機(jī)容易感到警報(bào)轉(zhuǎn)矩在感 覺上較強(qiáng)。因此，通過在狹窄的道路上，提供較小的警報(bào)轉(zhuǎn)矩，而在寬廣的道路上提供較大 的警報(bào)轉(zhuǎn)矩，可抑制在感覺上警報(bào)轉(zhuǎn)矩應(yīng)得過大的情況。在此，對于根據(jù)照相機(jī)11所取得的圖像通過圖像處理來取得本車行駛中的行駛 區(qū)域的車道寬度信息的例，進(jìn)行了說明，但也可從導(dǎo)航系統(tǒng)取得車道寬度信息。另外，也可 通過路上車輛之間的通信等取得車道寬度信息。在此處所說的車道寬度信息中，除了車道 寬度本身以外，設(shè)其還包含道路種類的信息。雖然在高速公路那樣的汽車專用道路上，采用 了較寬的車道寬度，但是，多數(shù)情況下，如果不是汽車專用道路的主要干線道路，與此相比， 車道寬度較窄，都道府縣道和市街村道路，其車道寬度則更窄(參照圖9)。因此，即使以道 路種類為基礎(chǔ)來判定車道寬度，也可得到大致相同的效果。這種情況下，例如，可在若是汽 車專用道路，可較大地設(shè)定警報(bào)轉(zhuǎn)矩，而若是其他道路，則可較小地設(shè)定警報(bào)轉(zhuǎn)矩。該切換 也可不是兩級，而是根據(jù)道路種類分成數(shù)級，來階段地進(jìn)行。下面，對第三控制方式進(jìn)行說明。圖10是表示警報(bào)轉(zhuǎn)矩的設(shè)定處理的第三實(shí)施方 式的流程圖。在此，將成為基準(zhǔn)的警報(bào)轉(zhuǎn)矩設(shè)定為用第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式的方法 設(shè)定的轉(zhuǎn)矩。首先，取得本車行駛的行駛區(qū)域的路面傾斜(cant)(與道路的延長方向垂直的路 面的傾斜)(步驟S21)。該路面傾斜(cant)例如根據(jù)圖像處理部21所取得的白線識別信 息算出即可?；蛘?，也可從配置于車輛200中的橫向加速度傳感器取得。此時(shí)，在最好進(jìn)行 屏蔽處理方面，與第二實(shí)施方式相同。接下來，判定脫離車道方向與路面傾斜(cant)方向的關(guān)系和路面傾斜(cant)的 大小(步驟S22)。在脫離車道方向與路面傾斜(cant)的上升方向一致，且路面傾斜(cant) 的大小為規(guī)定數(shù)值以上的情況下，移至步驟S23，并與路面傾斜(cant)的大小相應(yīng)減弱警 報(bào)轉(zhuǎn)矩。這種情況下，作用于車輛的重力加速度在路面方向的分力向回避脫離車道的方向 作用。因此，即使警報(bào)轉(zhuǎn)矩相同，也會(huì)感到所產(chǎn)生的實(shí)際橫向加速度變大，所以考慮該重力 加速度的影響而減弱警報(bào)轉(zhuǎn)矩，可抑制司機(jī)感到的不協(xié)調(diào)感。相反地，在脫離車道方向與路面傾斜(cant)的下降方向一致，且路面傾斜(cant) 的大小為規(guī)定數(shù)值(也可使其與上升方向的規(guī)定數(shù)值不同)以上的情況下，移至步驟S24， 并與路面傾斜(cant)的大小相應(yīng)加強(qiáng)警報(bào)轉(zhuǎn)矩。這種情況下，作用于車輛的重力加速度在 路面方向的分力向促進(jìn)車道脫離的方向作用。因此，即使警報(bào)轉(zhuǎn)矩相同，也會(huì)感到所產(chǎn)生的 實(shí)際橫向加速度變小，所以考慮該重力加速度的影響而加強(qiáng)警報(bào)轉(zhuǎn)矩，可抑制司機(jī)感到的 不協(xié)調(diào)感的同時(shí)，確保脫離富余時(shí)間，督促司機(jī)引起注意。在路面傾斜(cant)的傾斜率較小的情況下(不滿足向步驟S23、S24的轉(zhuǎn)移的轉(zhuǎn) 移條件的情況下)，就此結(jié)束處理。這種情況下，將警報(bào)轉(zhuǎn)矩保持在基準(zhǔn)值不變。下面，對第四控制方式進(jìn)行說明。圖11是表示警報(bào)轉(zhuǎn)矩的設(shè)定處理的第四實(shí)施方 式的流程圖。在此，也設(shè)成為基準(zhǔn)的警報(bào)轉(zhuǎn)矩為已用第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式的方法 設(shè)定的轉(zhuǎn)矩。首先，從障礙物檢測E⑶43取得車輛周邊的障礙物的位置信息(步驟S31)。然后判定障礙物是否存在于脫離車道方向上(步驟S32)。當(dāng)是障礙物存在于脫離方向的情況 下，例如，如圖12所示，當(dāng)判定為在轉(zhuǎn)彎路304上存在從轉(zhuǎn)彎向外側(cè)脫離的可能性，且在道 路外側(cè)存在護(hù)欄305的情況下，移至步驟S33，使警報(bào)轉(zhuǎn)矩大于成為基準(zhǔn)的警報(bào)轉(zhuǎn)矩。如圖 12所示，當(dāng)障礙物存在于脫離方向的情況下，一般來講，由于對接近障礙物的恐懼感，所以 與沒有障礙物的情況相比，司機(jī)容易感到警報(bào)轉(zhuǎn)矩較小。另外，即使提供警報(bào)轉(zhuǎn)矩，但由于 具有自己不進(jìn)行回避動(dòng)作也可回避障礙物的期待感，因此存在對作為警報(bào)的識別延遲的可 能性。因此，通過與沒有障礙物的情況相比加強(qiáng)警報(bào)轉(zhuǎn)矩，來使司機(jī)早期地意識脫離的可能 性，催促回避動(dòng)作。當(dāng)判定為在脫離方向不存在障礙物的情況下，進(jìn)一步判定是否在與脫離方向相反 的方向、即回避脫離方向存在障礙物(步驟S34)。當(dāng)在與脫離方向相反的方向存在障礙物 的情況下，例如，如圖13所示，對面車210行駛在對面車道310中的情況下，移至步驟S35， 使警報(bào)轉(zhuǎn)矩小于成為基準(zhǔn)的警報(bào)轉(zhuǎn)矩。如圖13所示，當(dāng)在回避脫離方向存在障礙物的情況 下，由于警報(bào)轉(zhuǎn)矩向接近障礙物的方向作用，所以由于對接近障礙物的恐懼感，與沒有障礙 物的情況相比，司機(jī)容易感到警報(bào)轉(zhuǎn)矩較強(qiáng)。因此，通過使警報(bào)轉(zhuǎn)矩小于沒有障礙物的情 況，來減輕司機(jī)所感到的警報(bào)轉(zhuǎn)矩的不協(xié)調(diào)感。當(dāng)在步驟S34中判定為在與脫離方向相反的方向不存在障礙物的情況下，就此結(jié) 束處理。這種情況下，提供成為基準(zhǔn)的警報(bào)轉(zhuǎn)矩。下面，對第五控制方式進(jìn)行說明。圖14是警報(bào)轉(zhuǎn)矩的設(shè)定處理的第五實(shí)施方式的 流程圖。在此，也設(shè)成為基準(zhǔn)的警報(bào)轉(zhuǎn)矩為已用第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式的方法設(shè)定 的轉(zhuǎn)矩。另外，設(shè)車輛200是向轉(zhuǎn)向輪提供驅(qū)動(dòng)力的車輛(前輪驅(qū)動(dòng)車或四輪驅(qū)動(dòng)車)。首先，從發(fā)動(dòng)機(jī)E⑶41、制動(dòng)E⑶42取得制驅(qū)動(dòng)力的控制信息(步驟S41)。然后， 判定是在制動(dòng)中還是在驅(qū)動(dòng)中(步驟S42)。在即不在制動(dòng)中也不在驅(qū)動(dòng)中時(shí)，就此結(jié)束處 理。這種情況下，直接提供成為基準(zhǔn)的警報(bào)轉(zhuǎn)矩。當(dāng)是在制動(dòng)中或驅(qū)動(dòng)中的情況下，根據(jù)制 動(dòng)力、驅(qū)動(dòng)力加強(qiáng)警報(bào)轉(zhuǎn)矩(步驟S43)。若向轉(zhuǎn)向輪提供了制動(dòng)力或驅(qū)動(dòng)力，則由于轉(zhuǎn)向輪的自動(dòng)回正力矩降低，所以警 報(bào)轉(zhuǎn)矩的作用下降，轉(zhuǎn)向裝置的反應(yīng)感下降，同時(shí)，所產(chǎn)生的實(shí)際橫向加速度也變小。因此， 為了補(bǔ)償該警報(bào)轉(zhuǎn)矩的作用下降部分，而增大警報(bào)轉(zhuǎn)矩。具體來講，可采用(1)根據(jù)油門開度增大警報(bào)轉(zhuǎn)矩，(2)根據(jù)制動(dòng)腳踏力增大警報(bào) 轉(zhuǎn)矩，(3)根據(jù)車輪制動(dòng)缸液壓增大警報(bào)轉(zhuǎn)矩等方法。其中，(1)為根據(jù)驅(qū)動(dòng)力來調(diào)整警報(bào) 轉(zhuǎn)矩的方法，(2)和(3)為根據(jù)制動(dòng)力來調(diào)整警報(bào)轉(zhuǎn)矩的方法。在此，對根據(jù)制動(dòng)力、驅(qū)動(dòng)力的雙方來進(jìn)行調(diào)整的方式進(jìn)行了說明，但也可根據(jù)制 動(dòng)力或驅(qū)動(dòng)力的一方來調(diào)整警報(bào)轉(zhuǎn)矩。當(dāng)轉(zhuǎn)向輪為轉(zhuǎn)動(dòng)輪的后輪驅(qū)動(dòng)車的情況下，無需與 驅(qū)動(dòng)力對應(yīng)的控制。另外，不需一定要根據(jù)制驅(qū)動(dòng)力的控制信息進(jìn)行控制。例如，也可以以車輛的行進(jìn) 方向的坡度(路面坡度)為基礎(chǔ)，來調(diào)整警報(bào)轉(zhuǎn)矩。通常，在路面坡度較大的上坡路上，提 供驅(qū)動(dòng)力，在路面坡度較大的下坡路上，提供制動(dòng)力(包含發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng))。因此，通過利用路 面坡度來調(diào)整警報(bào)轉(zhuǎn)矩，可得到與根據(jù)路面坡度來推定所提供的制動(dòng)力、驅(qū)動(dòng)力的情況相 同的效果。也可根據(jù)車輛的前后方向的加速度來求得該路面坡度，也可利用導(dǎo)航系統(tǒng)、路上 車輛之間的通信等，來取得坡度信息。
在以上的說明中，警報(bào)轉(zhuǎn)矩的調(diào)整不僅僅是變更警報(bào)轉(zhuǎn)矩的峰值，也可通過變更 警報(bào)轉(zhuǎn)矩上升時(shí)的時(shí)間變化率來進(jìn)行(參照圖15)。此外，即使在減弱警報(bào)轉(zhuǎn)矩的情況下， 也可對峰值、時(shí)間變化率設(shè)定下限值(大于0)。將該下限值設(shè)定為司機(jī)可意識到提供了警 報(bào)轉(zhuǎn)矩的水平。根據(jù)本發(fā)明，由于與車速、道路環(huán)境、車輛周邊的障礙物、產(chǎn)生于轉(zhuǎn)向輪的制動(dòng)力 或驅(qū)動(dòng)力相應(yīng)，來設(shè)定警報(bào)轉(zhuǎn)矩，所以，可提供與行駛條件和周邊條件相應(yīng)的適當(dāng)強(qiáng)度的警 報(bào)轉(zhuǎn)矩，因此，司機(jī)對所提供的警報(bào)轉(zhuǎn)矩沒有不協(xié)調(diào)感，可提高駕駛性能的同時(shí)，發(fā)出適當(dāng) 的脫離警報(bào)。
權(quán)利要求
一種車輛脫離防止裝置，具有脫離判斷單元，檢測本車輛所行駛的行駛區(qū)域，并基于行駛區(qū)域與本車輛的位置關(guān)系，判斷本車輛是否脫離了行駛區(qū)域；以及警報(bào)單元，在判斷為脫離的情況下，向轉(zhuǎn)向裝置提供用于向司機(jī)發(fā)出警報(bào)的轉(zhuǎn)矩；其特征在于，具有檢測車速的車速檢測單元，上述警報(bào)單元，在所檢測出的車速較快的情況下，與所檢測的車速較慢的情況相比，使用于向司機(jī)發(fā)出警報(bào)的轉(zhuǎn)矩減小，上述警報(bào)單元所提供的轉(zhuǎn)矩是基于車輛的橫擺運(yùn)動(dòng)特性及實(shí)際橫向加速度而設(shè)定的，設(shè)定為，在車速是規(guī)定值以上的情況下使加在車輛上的實(shí)際橫向加速度大致一定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛脫離防止裝置，其特征在于，上述警報(bào)單元，在所檢測的 車速大于規(guī)定車速的情況下，使用于向司機(jī)發(fā)出警報(bào)的轉(zhuǎn)矩比在規(guī)定車速的情況下提供的 轉(zhuǎn)矩小。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛脫離防止裝置，其特征在于，上述警報(bào)單元，在車速為規(guī) 定車速以上的情況下，隨著車速加快，使用于向司機(jī)發(fā)出警報(bào)的轉(zhuǎn)矩減小。
4.根據(jù)權(quán)利要求1任意一項(xiàng)所述的車輛脫離防止裝置，其特征在于，上述警報(bào)單元所 提供的轉(zhuǎn)矩被設(shè)定為轉(zhuǎn)矩的時(shí)間變化率越大則其越小。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛脫離防止裝置，其特征在于，上述警報(bào)單元，根據(jù)產(chǎn)生在轉(zhuǎn)向輪上的制動(dòng)力或驅(qū)動(dòng)力，調(diào)整用于向司機(jī)發(fā)出警報(bào)的 轉(zhuǎn)矩。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的車輛脫離防止裝置，其特征在于，轉(zhuǎn)向輪為驅(qū)動(dòng)輪；上述警報(bào) 單元，基于驅(qū)動(dòng)源的控制信息，調(diào)整用于向司機(jī)發(fā)出警報(bào)的轉(zhuǎn)矩。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的車輛脫離防止裝置，其特征在于，上述警報(bào)單元，基于制動(dòng)系 統(tǒng)的控制信息，調(diào)整用于向司機(jī)發(fā)出警報(bào)的轉(zhuǎn)矩。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的車輛脫離防止裝置，其特征在于，轉(zhuǎn)向輪為驅(qū)動(dòng)輪；還具備檢 測道路坡度的單元；上述警報(bào)單元根據(jù)所檢測出的道路坡度，調(diào)整用于向司機(jī)發(fā)出警報(bào)的 轉(zhuǎn)矩。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任意一項(xiàng)所述的車輛脫離防止裝置，其特征在于，上述警報(bào)單 元對用于向司機(jī)發(fā)出警報(bào)的轉(zhuǎn)矩的峰值、或轉(zhuǎn)矩上升時(shí)的時(shí)間變化率中的至少一方進(jìn)行調(diào)整 o
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的車輛脫離防止裝置，其特征在于，對上述警報(bào)單元所設(shè)定的 用于向司機(jī)發(fā)出警報(bào)的轉(zhuǎn)矩的峰值、時(shí)間變化率設(shè)定了最小值。
全文摘要
一種車輛脫離防止裝置，具有脫離判斷單元，檢測本車輛所行駛的行駛區(qū)域，并基于行駛區(qū)域與本車輛的位置關(guān)系，判斷本車輛是否脫離了行駛區(qū)域；以及警報(bào)單元，在判斷為脫離的情況下，向轉(zhuǎn)向裝置提供用于向司機(jī)發(fā)出警報(bào)的轉(zhuǎn)矩；其特征在于，具有檢測車速的車速檢測單元，上述警報(bào)單元，在所檢測出的車速較快的情況下，與所檢測的車速較慢的情況相比，使用于向司機(jī)發(fā)出警報(bào)的轉(zhuǎn)矩減小，上述警報(bào)單元所提供的轉(zhuǎn)矩是基于車輛的橫擺運(yùn)動(dòng)特性及實(shí)際橫向加速度而設(shè)定的，在車速是規(guī)定值以上的情況下，使加在車輛上的實(shí)際橫向加速度大致一定。
文檔編號B60W50/14GK101870291SQ200910221109
公開日2010年10月27日 申請日期2006年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月27日
發(fā)明者巖崎克彥, 春薩姆特·拉塔龐, 河上清治, 片岡寬曉 申請人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社