處理裝置中的對(duì)來自CCD相機(jī)的圖像數(shù)據(jù)的處理例如如下進(jìn)行。首先，對(duì)由CCD相機(jī)拍攝的本車輛的行進(jìn)方向的一組立體圖像對(duì)，從它們相對(duì)位置的偏移量求得距離信息，生成距離圖像。
[0048]對(duì)于白線數(shù)據(jù)的識(shí)別，基于已知白線與路面相比具有高亮度的事實(shí)，對(duì)道路寬度方向的亮度變化進(jìn)行評(píng)價(jià)，從而在圖像平面上特定圖像平面的左右的白線的位置。該白線在實(shí)際空間上的位置(X、1、Ζ)基于圖像平面上的位置(1、j)以及關(guān)于該位置而計(jì)算出的視差，即，基于距離信息，通過已知的坐標(biāo)變換公式而計(jì)算。以本車輛的位置為基準(zhǔn)而設(shè)定的實(shí)際空間的坐標(biāo)系，在本實(shí)施方式中，例如如圖4所示，以立體相機(jī)的中央正下方的路面作為原點(diǎn)，使車寬度方向?yàn)閄軸(左側(cè)為“+”)，使車高度方向?yàn)閅軸(上方為“+”)，使車長(zhǎng)度方向(距離方向)為Z軸(前方為“+”)。這時(shí)，X — Z平面(Y = O)在道路平坦時(shí)與路面一致。道路模型表現(xiàn)為將道路上本車輛的車道在距離方向上分割為多個(gè)區(qū)間，使在各個(gè)區(qū)間中的左右的白線按照預(yù)定擬合并進(jìn)行連接。應(yīng)予說明，在本實(shí)施方式中，是以基于來自一組CCD相機(jī)的圖像而識(shí)別車道的形狀為例進(jìn)行說明的，但也可以為基于來自其他單目相機(jī)、彩色相機(jī)的圖像信息而求得的數(shù)據(jù)。
[0049]并且，傾斜角檢測(cè)傳感器35是例如通過以下的公式⑴計(jì)算傾斜角Θ ca。
[0050]Θ ca = sirf1 ((G，-G) /g)...(I)
[0051]在此，G為由橫加速度傳感器(未圖示)檢測(cè)的橫加速度值，G’為例如通過以下的公式(2)計(jì)算出的計(jì)算橫加速度值，g為重力加速度。
[0052]G，= (1/(1+As.V2)).(V2/Lw).θρ...⑵
[0053]在此，As是車輛固有的穩(wěn)定系數(shù)，Lw是軸距。
[0054]其中，傾斜角Θ ca也可以是從其他未圖示的導(dǎo)航系統(tǒng)的地圖信息等獲得的數(shù)據(jù)。
[0055]并且，轉(zhuǎn)向控制部20基于上述的車道區(qū)域線位置信息、各傳感器信號(hào)，計(jì)算車道的寬度方向的車輛位置(車道寬度方向車輛橫向位置)xv，并計(jì)算相對(duì)于車道的車輛的橫擺角Θ yaw，基于車道寬度方向車輛橫向位置XV、橫擺角Θ yaw和車速V，計(jì)算從車道偏離的偏離車道預(yù)測(cè)時(shí)間Tttlc，基于橫擺角Θ yaw和偏離車道預(yù)測(cè)時(shí)間Tttlc，計(jì)算防止從車道偏離的目標(biāo)橫擺率Yt，基于該目標(biāo)橫擺率Yt和實(shí)際的橫擺率γ，計(jì)算為防止從車道偏離所需要的向車輛施加的作為目標(biāo)旋轉(zhuǎn)量的目標(biāo)橫擺力矩Mzt，觀測(cè)目標(biāo)橫擺力矩的變化率dMzt/dt，當(dāng)目標(biāo)橫擺力矩的變化率dMzt/dt在預(yù)先設(shè)定的閾值Δ Mztc以上時(shí)，限制目標(biāo)橫擺力矩的變化率dMzt/dt，以使目標(biāo)橫擺力矩的變化率dMzt/dt在至少按照行駛道路情報(bào)而可變地設(shè)定的變化率限制值A(chǔ)rate以下，并計(jì)算本次目標(biāo)橫擺力矩Mzt (i)，基于該本次目標(biāo)橫擺力矩Mzt(i)計(jì)算目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tp并輸出至電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)部21。并且，偏離車道預(yù)測(cè)時(shí)間Tttlc也輸出至警報(bào)控制裝置40，在警報(bào)控制裝置40，對(duì)偏離車道預(yù)測(cè)時(shí)間Tttlc和預(yù)先設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，當(dāng)偏離車道預(yù)測(cè)時(shí)間Tttlc比閾值短時(shí)，通過語音、警報(bào)音等聽覺上的警報(bào)和/或、由顯示器表示等的視覺上的警報(bào)，對(duì)駕駛員發(fā)出偏離車道警報(bào)。由此，轉(zhuǎn)向控制部20構(gòu)成為具有偏離預(yù)測(cè)單元、目標(biāo)旋轉(zhuǎn)量計(jì)算單元、目標(biāo)橫擺力矩計(jì)算單元、目標(biāo)旋轉(zhuǎn)量變化率限制單元的功能。
[0056]以下，基于圖2的流程圖，對(duì)由轉(zhuǎn)向控制部20執(zhí)行的防止偏離車道控制進(jìn)行說明。
[0057]首先，在步驟(以下簡(jiǎn)稱為“S”)101，執(zhí)行在前方識(shí)別裝置31取得的左右白線的擬合處理。
[0058]本車輛左側(cè)的白線通過最小二乘法，通過以下的公式(3)被擬合。
[0059]X = AL.z2+BL.z+CL...(3)
[0060]并且，本車輛右側(cè)的白線通過最小二乘法，通過以下的公式(4)被擬合。
[0061]X = AR.z2+BR.ζ+CR...(4)
[0062]在此，在上述公式(3)、公式⑷中，“AL”和“AR”分別表示曲線的曲率，左側(cè)的白線的曲率K為2 *AL，右側(cè)的白線的曲率K為2*AR。并且，在上述公式(3)、公式⑷中，“BL”和“BR”分別表示曲線在本車輛寬度方向的傾斜度，“CL”和“CR”分別表示曲線在本車輛寬度方向的位置(參考圖4)。
[0063]接下來進(jìn)入S102，通過以下的公式(5)計(jì)算本車輛的對(duì)車道橫擺角Θ yaw。
[0064]Θ yaw = (BL+BR) /2...(5)
[0065]接下來進(jìn)入S103，通過以下的公式(6)計(jì)算從車道中央起算的本車輛位置，即車道寬度方向車輛橫向位置XV。
[0066]XV = (CL+CR) /2...(6)
[0067]接下來進(jìn)入S104，通過以下的公式(7)計(jì)算車道車輛間距離L。
[0068]L =( (CL-CR)-TR)/2-xv …(7)
[0069]在此，TR為車輛的輪距，在本發(fā)明的實(shí)施方式中，輪胎位置作為從車道偏離判定的基準(zhǔn)而使用。
[0070]接下來進(jìn)入S105，例如通過以下的公式(8)計(jì)算從車道偏離的偏離車道預(yù)測(cè)時(shí)間Tttlc0
[0071]Tttlc = L/ (V.sin ( Θ yaw)) …(8)
[0072]然后，進(jìn)入S106，上述的偏離車道預(yù)測(cè)時(shí)間Tttlc輸出至警報(bào)控制裝置40，在該警報(bào)控制裝置40，對(duì)偏離車道預(yù)測(cè)時(shí)間Tttlc和預(yù)先設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，當(dāng)偏離車道預(yù)測(cè)時(shí)間Tttlc比閾值短時(shí)，通過語音、警報(bào)音等聽覺上的警報(bào)和/或、由顯示器表示等的視覺上的警報(bào)，對(duì)駕駛員發(fā)出偏離車道警報(bào)。
[0073]接下來，進(jìn)入S107，通過以下的公式(9)計(jì)算防止從車道偏離的目標(biāo)橫擺率yt。
[0074]γ t = - Θ yaw/Tttlc...(9)
[0075]接下來，進(jìn)入S108，基于上述S107計(jì)算的目標(biāo)橫擺率yt，通過以下的公式(10)計(jì)算為防止從車道偏離所需要向車輛施加的作為目標(biāo)旋轉(zhuǎn)量的目標(biāo)橫擺力矩Mzt。
[0076]Mzt = Kp.(γ t_γ )+Ki.f (γ t-γ ) dt+Kd.d( γ t-γ )/dt …(10)
[0077]在此，Kp為比例增益，Ki為積分增益，Kd為微分增益。
[0078]接下來進(jìn)入S109，進(jìn)行通過后述的圖3的流程圖說明的目標(biāo)橫擺力矩限制處理，計(jì)算本次目標(biāo)橫擺力矩Mzt (i)。
[0079]然后，進(jìn)入S110，通過以下的公式(11)計(jì)算目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tp并輸出至電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)部
21ο
[0080]Tp = K.Mzt (i)...(11)
[0081]在此，K為預(yù)先設(shè)定的轉(zhuǎn)矩變換增益。
[0082]接下來，通過圖3的流程圖對(duì)在上述S109執(zhí)行的目標(biāo)橫擺力矩限制處理進(jìn)行說明。
[0083]首先，在S201計(jì)算目標(biāo)橫擺力矩的變化率(時(shí)間微分值)dMzt/dt。
[0084]接下來，進(jìn)入S202，將目標(biāo)橫擺力矩的變化率dMzt/dt與預(yù)先設(shè)定的閾值A(chǔ)Mztc進(jìn)行比較，當(dāng)目標(biāo)橫擺力矩的變化率dMzt/dt小于閾值A(chǔ)Mztc時(shí)(dMzt/dt < AMztc的情況)，即使將目標(biāo)橫擺力矩Mzt保持不變而施加于車輛，車輛動(dòng)作也不會(huì)改變很大，判斷為能夠可靠地防止從車道偏離，進(jìn)入S203，本次目標(biāo)橫擺力矩Mzt (i)設(shè)定為目標(biāo)橫擺力矩Mzt，結(jié)束程序。
[0085]相反，當(dāng)目標(biāo)橫擺力矩的變化率dMzt/dt在閾值A(chǔ)Mztc以上時(shí)(dMzt/dt ^ AMztc的情況)，將變化率保持不變而輸出目標(biāo)橫擺力矩將產(chǎn)生很大的車輛動(dòng)作，并且判斷為有可能不能可靠地防止從車道偏離，進(jìn)入S204，計(jì)算變化率限制值A(chǔ)rate。該變化率限制值A(chǔ)rate通過例如以下公式(12)計(jì)算。