JP3738709B2

JP3738709B2 - Lane departure warning device

Info

Publication number: JP3738709B2
Application number: JP2001213342A
Authority: JP
Inventors: 温定野
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2001-07-13
Filing date: 2001-07-13
Publication date: 2006-01-25
Anticipated expiration: 2021-07-13
Also published as: JP2003025937A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自車両が走行車線に対して逸脱するのを予測し、これをドライバーに警報することで知らせる車線逸脱警報装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車線逸脱警報装置としては、例えば、特開昭６３−２１４９００号公報に、自車両と走行車線（両側の白線）との横変位を検出し、この横変位が設定しきい値以下であるときに警報を発する装置が記載されている。
【０００３】
また、上記従来技術では、自車両が白線付近であれば、逸脱回避方向に自車両が移動している場合でも逸脱と判定されるため、これを防止するため、特開平８−１６９９８号公報に、自車両のヨー角と走行車線のヨー角を対比し、自車両が走行車線から逸脱する状況下にあると判定されるときに警報を発する装置が記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような横変位やヨー角により車線逸脱を判定する車線逸脱警報装置にあっては、自車両に接近する後方車両の存在有無にかかわらず、車線逸脱の警報を発するタイミングは何ら変化しないものであるため、自車両に接近する後方車両が存在する場合において、後方車両が通過する隣接車線側に操舵すると、例えば、自車両が隣接車線との境に引かれている白線に近づくまでは警報が発せられないことになり、逸脱警報の開始タイミングが遅れてしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、自車両に接近してくる後方車両が存在する状況で、後方車両が通過する側へ自車両が逸脱しようとする場合、逸脱警報の開始タイミングを早めることで、ドライバーの早期対応を確保することができる車線逸脱警報装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明では、
自車両の走行車線に対する変位から、自車両の走行車線に対する逸脱状態を検出する逸脱状態検出手段と、
前記逸脱状態検出手段の検出結果に応じて逸脱警報の要否を判定する逸脱警報要否判定手段と、
前記逸脱警報要否判定手段の判定結果に応じて逸脱警報を発令する逸脱警報発令手段と、
を備えた車線逸脱警報装置において、
自車両の後方から自車両に接近する後方車両を検出する後方車両検出手段と、
後方車両と自車両との相対距離を検出する相対距離検出手段と、
後方車両と自車両との相対車速を検出する相対車速検出手段と、
後方車両と自車両の相対距離を相対車速で除した余裕時間を求める余裕時間検出手段と、を設け、
前記逸脱警報要否判定手段は、自車両に接近してくる後方車両が存在する状況で、後方車両が通過する側へ自車両が逸脱しようとする場合、後方車両が通過する反対側へ自車両が逸脱しようとする場合や後方車両が検出されていない場合に比して、逸脱警報要との判定を早期に実施するための逸脱警報しきい値として、前記余裕時間に基づく第１の逸脱警報しきい値と、前記相対距離に基づく第２の逸脱警報しきい値とを設定し、前記第１の逸脱警報しきい値と前記第２の逸脱警報しきい値とを比較してより早期に逸脱警報要となる逸脱警報しきい値を選択することを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係る発明では、請求項１に記載の車線逸脱警報装置において、
前記逸脱状態検出手段は、自車両の走行位置と目標車線との偏差である自車横変位を算出し、
前記逸脱警報要否判定手段は、前記自車横変位と逸脱警報しきい値としての自車横変位しきい値とを比較することを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係る発明では、請求項１又は２に記載の車線逸脱警報装置において、
相対車速が速いほど大きな値による警報開始車間距離を算出する警報開始車間距離算出手段を設け、
前記逸脱警報発令手段は、前記逸脱警報要否判定手段により逸脱警報要と判定されても、後方車両が警報開始車間距離に達した時点から逸脱警報が作動することを特徴とする。
【００１１】
【発明の作用および効果】
請求項１に係る発明にあっては、逸脱状態検出手段において、自車両の走行車線に対する変位から、自車両の走行車線に対する逸脱状態が検出され、逸脱警報要否判定手段において、逸脱状態検出手段の検出結果に応じて逸脱警報の要否が判定され、逸脱警報発令手段において、逸脱警報要否判定手段の判定結果に応じて逸脱警報が発令される。
そして、自車両の後方から自車両に接近する後方車両が存在し、後方車両検出手段により後方車両が通過する側へ自車両が逸脱しようとする場合、逸脱警報要否判定手段において、後方車両が通過する反対側へ自車両が逸脱しようとする場合や後方車両が検出されていない場合に比して、逸脱警報要との判定が早期に実施される。
よって、自車両に接近してくる後方車両が存在する状況で、後方車両が通過する側へ自車両が逸脱しようとする場合、逸脱警報の開始タイミングが早められることになり、逸脱警報を受けたドライバーの早期対応を確保することができる。
加えて、あくまで後方車両が通過する側に自車両が逸脱しようとする場合のみ、早めの警報となり、反対側においては、通常と変わらず、過剰な警報となることを防止できる。
逸脱警報要との判定を早期に実施するための逸脱警報しきい値としては、後方車両と自車両の相対距離を相対車速で除した余裕時間に基づく第１の逸脱警報しきい値と、後方車両と自車両の相対距離に基づく第２の逸脱警報しきい値とが設定され、第１の逸脱警報しきい値と第２の逸脱警報しきい値とを比較してより早期に逸脱警報要となる逸脱警報しきい値が選択される。
つまり、余裕時間で第１の逸脱警報しきい値を変化させているため、後方車両が自車両に到達するまでの余裕時間の長さで警報開始タイミングが変化することになり、相対車速と相対距離を加味した、ドライバーの感性に近い形で、警報開始位置を変化させることができる。
また、相対距離で第２の逸脱警報しきい値を変化させているため、自車両と後方車両との相対距離が長いか短いかにより警報開始タイミングが変化する。
よって、相対車速が極めて小さく、相対的に余裕時間が比較的大きい場合でも、相対距離が短ければドライバーに取っては緊張感を強いられる。そのような場合には、余裕時間によって逸脱警報しきい値を変化させるより、相対距離に応じて変化させた方がドライバーにとって安心感が大きい。このため、第１の逸脱警報しきい値と第２の逸脱警報しきい値とのセレクトローにより逸脱警報しきい値を算出するようにしている。
【００１２】
請求項２に係る発明では、逸脱状態検出手段において、自車両の走行位置と目標車線との偏差である自車横変位が算出され、逸脱警報要否判定手段において、自車横変位と逸脱警報しきい値としての自車横変位しきい値とが比較される。
よって、自車横変位と自車横変位に換算したしきい値との比較により逸脱警報要否を判定することができる。
【００１３】
請求項３に係る発明では、警報開始車間距離算出手段において、相対車速が速いほど大きな値による警報開始車間距離が算出され、逸脱警報発令手段において、逸脱警報要否判定手段により逸脱警報要と判定されても、後方車両が警報開始車間距離に達した時点から逸脱警報が作動する。つまり、相対車速により逸脱警報開始位置を決める警報開始車間距離を変化させているため、自車両と後方車両との相対車速が大きいか小さいかにより警報開始タイミングが変化する。
よって、後方から相対車速が大きい車両が近づいてくる場合、逸脱警報の開始タイミングが早められることになり、ドライバーに対し早期に後方車両が近づいてきていることを知らせることができる。これにより、ドライバーが気付き難い、後方からの高速車両があった場合でも、逸脱警報が通常より早期に作動するため、ドライバーは余裕を持って対応することが可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明における車線逸脱警報装置を実現する実施の形態を、請求項１〜３に対応する第１実施例に基づいて説明する。
【００１７】
（第１実施例）
まず、構成を説明する。
図１は第１実施例の車線逸脱警報装置が適用されたレーンキープ制御システム搭載車を示す全体図であり、図１において、１はステアリングホイール、２はコラムシャフト、３は油圧パワーステアリングシステム、４は左前輪、５は右前輪、６は左後輪、７は右後輪、８はレーンガイドアクチュエータ、９はモータ、１０は電磁クラッチ、１１はロータリエンコーダ、１２は舵角センサ、１３は車速センサ、１４はレーン認識センサ、１５は車線認識装置、１６は後方車検出センサ（後方車両検出手段）、１７は後方車位置認識装置、１８はレーンキープコントロールユニット、１９は逸脱警報ブザー、２０は逸脱警報表示器である。
【００１８】
前記ステアリングホイール１は、ドライバーによるステアリング操作手段であり、ドライバー操舵時にその回転角がコラムシャフト２を介して油圧パワーステアリングシステム３のステアリングギヤに伝えられ、ステアリングギヤ内のラックを左右にストローク移動させることにより左右の前輪４，５が操舵される。
【００１９】
前記レーンガイドアクチュエータ８は、レーンキープ制御が行われる自動運転時におけるステアリング操作手段であり、モータ９と、自動運転時にＯＮとなる電磁クラッチ１０と、モータ９の回転をコラムシャフト２に伝える図外の伝達機構により構成されている。
【００２０】
前記レーンキープコントロールユニット１８は、前記コラムシャフト２に設けられたレーンガイドアクチュエータ８のモータ９及び電磁クラッチ１０に対する制御指令により自車両を目標車線に追従させる車線追従制御手段であり、ロータリエンコーダ１１からのコラムシャフト回転角信号、舵角センサ１２からのハンドル舵角信号、車速センサ１３からの車速信号、車両の前方道路を撮影するＣＣＤカメラ等によるレーン認識センサ１４からの影像信号により走行車線を認識する車線認識装置１５からの信号（例えば、道路曲率、前方注視点横変位等）、車両の後方を撮影するＣＣＤカメラやレーザー等による後方車検出センサ１６からの影像信号により後方車位置を認識する後方車位置認識装置１７からの信号（例えば、後方車位置、自車両との相対距離や相対車速等）等を入力する。
【００２１】
そして、レーンキープコントロールユニット１８においては、上記入力信号に基づいて、電磁クラッチ１０を締結すると共にモータ９の電流を印加することで自車両を目標車線に追従させるレーンキープ制御が行われる。また、後述するように、自車が目標車線から逸脱する可能性があると判定された場合、逸脱警報として、逸脱警報ブザー１９を作動させたり、逸脱警報表示器２０を点灯表示したりする逸脱警報制御が行われる。
【００２２】
次に、作用を説明する。
【００２３】
［逸脱警報制御処理］
図２はレーンキープコントロールユニット１８にて実行される逸脱警報制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
【００２４】
ステップＳ２０では、自車両の走行位置と目標車線（車線の中央位置）との偏差である自車横変位Ｙ１が算出される（逸脱状態検出手段）。
【００２５】
ステップＳ２１では、後方車両を検出したかどうかが判断され、後方車両無しの場合はステップＳ２２へ進み、後方車両有りの場合はステップＳ２３へ進む。すなわち、後方車両の有無判断は、図４に示すように、自車両に後方車両が近づいてきて両車両の車間距離が後方車両検出可能距離に達したかどうかにより判断される。
【００２６】
ステップＳ２２では、逸脱警報開始横変位Ｄとして、通常制御時における逸脱警報開始横変位ｄ１（固定値）が設定される。
【００２７】
ステップＳ２３では、後方車位置認識装置１７からの信号により後方から接近してくる車が、自車両に対し、右側を通過するのか、左側を通過するのか、若しくは、自車両と同じレーンを走行しているのかを判断する。
自車両の右側（または左側）を後方車両が通過すると判断した場合、後方車両が通過する右側（または左側）に逸脱する際の警報しきい値（＝逸脱警報開始横変位Ｄ）のみを図３に示すマップに従い変化させ、反対側の警報しきい値は通常制御時のままとする。例えば、図５ｂに示すように、自車両の右側を後方車両が通過する場合、右側逸脱警報開始横変位ＤＲのみを図３に示すマップに従い変化させ、左側逸脱警報開始横変位ＤＬは、ＤＬ＝ｄ１とする。
この逸脱警報開始横変位の設定により、あくまで後方車両が通過する側のみ、早めの警報となり、反対側においては、通常と変わらず、過剰な警報となることを防げる。
また、自車両の走行車線と同じレーンを、後方から接近してくる車がある場合、自車両のどちら側を追い越すかが不明であるため、両側の警報しきい値を図３に示すマップに従い変化させる。
ここで、後方車位置の検出ロジックとしては、例えば、特開平１１−２５５０５１号公報に記載されているような、カメラ等で撮像された画像上の移動ベクトル（オプティカルフロー）を用いて後方から接近する車両を検出するオプティカルフロー式後方情報検出ロジックが適用される。
【００２８】
ステップＳ２４では、後方から接近してくる車両の、相対距離Ｌ１、相対車速△Ｖ１を算出すると共に、余裕時間Ｔ１（Ｔ１＝△Ｖ１／Ｌ１）を算出する（相対距離検出手段、相対車速検出手段、余裕時間検出手段）。
例えば、図５ａには、自車両の右側車線を後方から接近してくる車両が存在する場合の相対距離Ｌ１及び相対車速△Ｖ１を示す。
【００２９】
ステップＳ２５では、余裕時間Ｔ１と図３ａに示す逸脱警報開始横変位マップにより、余裕時間Ｔ１が短い時間であるほど低い値による逸脱警報開始横変位Ｄ１（余裕時間項）が算出される。
【００３０】
ステップＳ２６では、相対距離Ｌ１と図３ｂに示す逸脱警報開始横変位マップにより、相対距離Ｌ１が短い時間であるほど低い値による逸脱警報開始横変位Ｄ２（相対距離項）が算出される。
【００３１】
ステップＳ２７では、後方車両が存在するときの警報しきい値である逸脱警報開始横変位Ｄが、ステップＳ２５で算出された余裕時間項の逸脱警報開始横変位Ｄ１と、ステップＳ２６で算出された相対距離項の逸脱警報開始横変位Ｄ２とのセレクトローにより算出される。
【００３２】
ステップＳ２８では、相対車速△Ｖ１と図３ｃに示す警報開始車間距離マップにより、相対車速△Ｖ１が速いほど大きな値（自車両から離れた位置）による警報開始車間距離ＳＰが算出される。
すなわち、図４に示すように、警報開始車間距離ＳＰは相対車速△Ｖ１に応じて変更される。
【００３３】
ステップＳ２９では、ステップＳ２０で算出された自車横変位Ｙ１が、ステップＳ２２もしくはステップＳ２７にて設定された逸脱警報開始横変位Ｄを超えている場合に、自車両が目標車線から逸脱する可能性があると判断される（逸脱警報要否判定手段）。
【００３４】
ステップＳ３０では、逸脱警報ブザー１９を作動させたり、逸脱警報表示器２０に点灯表示したりすることで、逸脱する可能性があることをドライバーに警報する（逸脱警報発令手段）。
なお、逸脱警報としては、ブザー駆動や点灯表示以外に、ステアリング振動等により行ってもよい。
【００３５】
［逸脱警報制御作用］
自車両から検出可能な距離範囲に後方車が無いときには、図２のフローチャートにおいて、ステップＳ２０→ステップＳ２１→ステップＳ２２→ステップＳ２９へと進む流れとなり、通常の逸脱警報制御が行われる。すなわち、ステップ２２にて設定された逸脱警報開始横変位Ｄ＝ｄ１（固定値）を警報しきい値とし、ステップＳ２９においては、自車横変位Ｙ１が警報しきい値である逸脱警報開始変位ｄ１以下の場合には逸脱警報が発令されず、自車横変位Ｙ１が警報しきい値である逸脱警報開始変位ｄ１を超えるような場合には、ステップＳ３０へ進み、逸脱警報が発令される。
【００３６】
自車両から検出可能な距離範囲に後方車が存在するときには、図２のフローチャートにおいて、ステップＳ２０→ステップＳ２１→ステップＳ２３→ステップＳ２４→ステップＳ２５→ステップＳ２６→ステップＳ２７→ステップＳ２８→ステップＳ２９という流れとなり、ステップＳ２７において、逸脱警報開始横変位Ｄ１と逸脱警報開始横変位Ｄ２とのセレクトローにより逸脱警報開始横変位Ｄが算出され、ステップＳ２８において、相対車速△Ｖ１が速いほど大きな値による警報開始車間距離ＳＰが算出され、ステップＳ２９において、自車横変位Ｙ１が、逸脱警報開始横変位Ｄ（通常の逸脱警報開始変位ｄ１に比べて小さな値）を超えているかどうかが判断される。そして、ステップＳ２９にてＹ１＞Ｄであり自車両が目標車線から逸脱していると判断されると、ステップＳ３０へ進み、後方車両が警報開始車間距離ＳＰに達した時点から逸脱警報が作動する。
【００３７】
ここで、ステップＳ２５においては、余裕時間Ｔ１で逸脱警報しきい値である逸脱警報開始横変位Ｄ１を変化させているため、後方車両が自車両に到達するまでの余裕時間Ｔ１の長さで警報開始タイミングが変化することになり、相対車速△Ｖ１と相対距離Ｌ１を加味した、ドライバーの感性に近い形で、警報開始位置を変化させることができる。
【００３８】
また、ステップＳ２６においては、相対距離Ｌ１で逸脱警報しきい値である逸脱警報開始横変位Ｄ２を変化させているため、自車両と後方車両との相対距離Ｌ１が長いか短いかにより警報開始タイミングが変化する。よって、相対車速△Ｖ１が極めて小さく、相対的に余裕時間Ｔ１が比較的大きい場合でも、相対距離Ｌ１が短ければドライバーに取っては緊張感を強いられる。そのような場合には、余裕時間Ｔ１によって警報しきい値を変化させるより、相対距離Ｌ１に応じて変化させた方がドライバーにとって安心感が大きい。このため、ステップＳ２７では、逸脱警報開始横変位Ｄ１，Ｄ２のセレクトローにより逸脱警報開始横変位Ｄを算出するようにしている。
【００３９】
さらに、ステップＳ２８においては、相対車速△Ｖ１により逸脱警報開始位置を決める警報開始車間距離ＳＰを変化させているため、自車両と後方車両との相対車速△Ｖ１が大きいか小さいかにより警報開始タイミングが変化する。よって、後方から相対車速△Ｖ１が大きい車両が近づいてくる場合、逸脱警報の開始タイミングが早められることになり、ドライバーに対し早期に後方車両が近づいてきていることを知らせることができる。これにより、ドライバーが気付き難い、後方からの高速車両があった場合でも、逸脱警報が通常より早期に作動するため、ドライバーは余裕を持って対応することが可能となる。
【００４０】
次に、効果を説明する。
【００４１】
(1) ステップＳ２１において、自車両の後方から自車両に接近する後方車両が存在すると判断された場合、ステップＳ２７において、逸脱警報開始横変位Ｄが、余裕時間項Ｄ１と相対距離項Ｄ２のセレクトローにより設定され、後方車両が検出されていない場合の逸脱警報開始横変位Ｄ（＝ｄ１）に比して小さな値とされることで、ステップＳ２９において、逸脱警報要との判定が早期に実施されるようにしたため、自車両に接近してくる後方車両が存在する状況で、後方車両が通過する側へ自車両が逸脱しようとする場合、逸脱警報の開始タイミングが早められることになり、逸脱警報を受けたドライバーの早期対応を確保することができる。
【００４２】
(2) ステップＳ２４において、接近度合をあらわすものとして相対距離Ｌ１と相対車速△Ｖ１と余裕時間Ｔ１が算出され、ステップＳ２５〜ステップＳ２８では、後方車両の自車両への接近度合が大であることを示す程、逸脱警報要との判定が早期に実施されるため、後方車両が接近している状況では、ドライバーはより早い段階で後方車両の接近状況を把握することができ、また、後方車両が十分に離れている状況では、過度に警報を与えることを防ぐことができるというように、ドライバーの感覚に合致した逸脱警報を発令することができる。
【００４３】
(3) ステップＳ２４において、相対距離Ｌ１が算出され、ステップＳ２６において、後方車両と自車両との相対距離Ｌ１が短い程、逸脱警報要との判定が早期に実施される逸脱警報開始横変位Ｄ２に設定されるため、自車両へ接近する相対車速△Ｖ１にかかわらず、ドライバーは余裕を持って、後方車両の接近に対応することができる。
【００４４】
(4) ステップＳ２４において、相対車速△Ｖ１が算出され、ステップＳ２８において、後方車両が自車両へ接近する相対車速△Ｖ１が大なる程、逸脱警報要との判定が早期に実施される警報開始車間距離ＳＰに設定されるため、後方車両と自車両との相対距離Ｌ１にかかわらず、ドライバーは余裕を持って、後方車両の接近に対応することができる。
【００４５】
(5) ステップＳ２４において、相対距離Ｌ１を相対車速△Ｖ１で除した余裕時間Ｔ１が算出され、ステップＳ２５において、後方車両が自車両へ到達するまでの余裕時間Ｔ１が短い程、逸脱警報要との判定が早期に実施される逸脱警報開始横変位Ｄ１に設定されるため、後方車両と自車両との相対距離Ｌ１や相対車速△Ｖ１にかかわらず、後方車両が自車両に接近するまでの時間が同じ時間となる最適なタイミングによる逸脱警報となり、ドライバーは余裕を持って、後方車両の接近に対応することができる。
【００４６】
（他の実施例）
以上、本発明の車線逸脱警報装置を第１実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この第１実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００４７】
例えば、第１実施例では、自車両の走行車線の中央位置に対する横変位から自車両の走行車線に対する逸脱状態を検出する逸脱状態検出手段の例を示したが、自車両の走行車線の境目に引かれた白線に対する横変位から逸脱状態を検出する手段としても良いし、また、自車両のヨー角と走行車線のヨー角との角度変位から逸脱状態を検出する手段としても良い。
【００４８】
第１実施例では、逸脱警報要否判定手段を、後方車両が検出された場合、相対距離と余裕時間については、警報しきい値を変更することにより、逸脱警報要との判定を早期に実施し、相対車速に対しては、警報開始車間距離を変更することにより、逸脱警報要との判定を早期に実施する例を示したが、相対距離と相対車速と余裕時間の何れか一つ、または、複数の要素について、警報しきい値と警報開始車間距離の一方を変更する、或いは、警報しきい値と警報開始車間距離の両方を変更することにより、逸脱警報要との判定を早期に実施するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の車線逸脱警報装置が適用されたレーンキープ制御システム搭載車を示す全体図である。
【図２】第１実施例のレーンキープコントロールユニットにて実行される逸脱警報制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】第１実施例の逸脱警報制御処理に用いられる警報開始横変位マップと警報開始車間距離マップを示す図である。
【図４】自車両の後方に追い越し車両（後方車両）が存在する例を示す図である。
【図５】自車両の右側の走行レーンに後方車両が存在するときの相対距離や相対車速の算出概念図及び左右の逸脱警報開始横変位を説明する図である。
【符号の説明】
１ステアリングホイール
２コラムシャフト
３油圧パワーステアリングシステム
４左前輪
５右前輪
６左後輪
７右後輪
８レーンガイドアクチュエータ
９モータ
１０電磁クラッチ
１１ロータリエンコーダ
１２舵角センサ
１３車速センサ
１４レーン認識センサ
１５車線認識装置
１６後方車検出センサ（後方車両検出手段）
１７後方車位置認識装置
１８レーンキープコントロールユニット
１９逸脱警報ブザー
２０逸脱警報表示器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a lane departure warning device that predicts that a host vehicle will deviate from a traveling lane and notifies a driver of this by warning the driver.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a lane departure warning device, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 63-214900, a lateral displacement between the host vehicle and a traveling lane (white lines on both sides) is detected, and the lateral displacement is below a set threshold value. A device is sometimes described that issues an alarm.
[0003]
In the above prior art, if the host vehicle is near the white line, it is determined that the host vehicle has deviated even when the host vehicle is moving in the departure avoidance direction. A device is described in which the yaw angle of the host vehicle is compared with the yaw angle of the travel lane, and an alarm is issued when it is determined that the host vehicle is deviating from the travel lane.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the lane departure warning device that determines the lane departure based on the lateral displacement and the yaw angle as described above, the timing for issuing the lane departure warning changes regardless of whether there is a rear vehicle approaching the host vehicle. When there is a rear vehicle approaching the host vehicle, if steering to the adjacent lane side through which the rear vehicle passes, for example, until the host vehicle approaches the white line drawn on the boundary with the adjacent lane There is a problem that the warning is not issued and the start timing of the departure warning is delayed.
[0005]
The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to deviate from the own vehicle to the side on which the rear vehicle passes in the situation where there is a rear vehicle approaching the own vehicle. In this case, an object of the present invention is to provide a lane departure warning device that can ensure the early response of the driver by advancing the start timing of the departure warning.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the invention according to claim 1,
Deviation state detection means for detecting a departure state of the host vehicle from the travel lane from a displacement of the host vehicle,
A departure warning necessity determination means for determining whether a departure warning is necessary according to a detection result of the departure state detection means;
Deviation warning issuing means for issuing a deviation warning according to the determination result of the deviation warning necessity determining means;
In a lane departure warning device equipped with
A rear vehicle detection means for detecting a rear vehicle approaching the host vehicle from the rear of the host vehicle ;
A relative distance detecting means for detecting a relative distance between the vehicle behind and the host vehicle;
Relative vehicle speed detection means for detecting the relative vehicle speed between the vehicle behind and the host vehicle;
A margin time detecting means for obtaining a margin time obtained by dividing the relative distance between the rear vehicle and the host vehicle by the relative vehicle speed ;
The departure warning necessity judging means determines that the own vehicle moves to the opposite side through which the rear vehicle passes when the own vehicle tries to depart to the side through which the rear vehicle passes in the situation where the rear vehicle approaches the own vehicle. The first departure warning based on the margin time is used as a departure warning threshold value for early determination that the departure warning is required as compared with the case where the vehicle is about to depart or when no rear vehicle is detected. A threshold value and a second departure warning threshold value based on the relative distance are set, and the first departure warning threshold value and the second departure warning threshold value are compared earlier. It is characterized by selecting a departure warning threshold value that requires departure warning .
[0007]
In the invention according to claim 2, in the lane departure warning device according to claim 1,
The departure state detection means calculates a lateral displacement of the host vehicle that is a deviation between the traveling position of the host vehicle and the target lane,
The departure warning necessity determination means compares the own vehicle lateral displacement with the own vehicle lateral displacement threshold value as a departure warning threshold value .
[0008]
In the invention according to claim 3, in the lane departure warning device according to claim 1 or 2,
An alarm start inter-vehicle distance calculation means for calculating the alarm start inter-vehicle distance by a larger value as the relative vehicle speed is faster,
The departure warning issuing means is characterized in that even if the departure warning necessity determining means determines that the departure warning is required, the departure warning is activated when the rear vehicle reaches the warning start inter-vehicle distance .
[0011]
Operation and effect of the invention
In the invention according to claim 1, the departure state detecting means detects the departure state of the own vehicle from the traveling lane from the displacement of the own vehicle with respect to the traveling lane, and the departure warning necessity determining means is the departure state detecting means. Whether or not a departure warning is necessary is determined according to the detection result, and the departure warning is issued by the departure warning issuing means according to the determination result of the departure warning necessity determining means.
When there is a rear vehicle approaching the host vehicle from behind the host vehicle, and the host vehicle tries to depart to the side where the rear vehicle passes by the rear vehicle detection means, As compared with the case where the host vehicle is about to depart to the opposite side where the vehicle passes and the case where no rear vehicle is detected, the determination that the departure warning is required is performed earlier.
Therefore, in the situation where there is a rear vehicle approaching the host vehicle, when the host vehicle tries to depart to the side where the rear vehicle passes, the start timing of the departure warning is advanced and the departure warning is received. The driver's early response can be secured.
In addition, only when the host vehicle is about to depart to the side on which the rear vehicle passes, an early warning is given, and on the other side, it is possible to prevent an excessive warning from being made as usual.
As a departure warning threshold value for early determination of departure warning necessity, a first departure warning threshold value based on a margin time obtained by dividing the relative distance between the rear vehicle and the host vehicle by the relative vehicle speed, and the rear A second departure warning threshold value based on the relative distance between the vehicle and the host vehicle is set, and the first departure warning threshold value is compared with the second departure warning threshold value, so that the departure warning is required earlier. A departure warning threshold value is selected.
That is, since the first departure warning threshold value is changed by the margin time, the warning start timing changes depending on the length of the margin time until the rear vehicle reaches the host vehicle, and the relative vehicle speed and The alarm start position can be changed in a form close to the driver's sensibility, taking distance into account.
In addition, since the second departure warning threshold value is changed by the relative distance, the warning start timing changes depending on whether the relative distance between the host vehicle and the rear vehicle is long or short.
Therefore, even when the relative vehicle speed is extremely small and the margin time is relatively large, if the relative distance is short, the driver is forced to feel nervous. In such a case, it is more comfortable for the driver to change according to the relative distance than to change the departure warning threshold value according to the margin time. For this reason, the departure warning threshold value is calculated by selecting low of the first departure warning threshold value and the second departure warning threshold value.
[0012]
In the invention according to claim 2, the departure state detection means calculates the own vehicle lateral displacement which is a deviation between the travel position of the own vehicle and the target lane, and the departure warning necessity determination means determines the own vehicle lateral displacement and departure warning. The vehicle lateral displacement threshold value as a threshold value is compared.
Therefore, the necessity of departure warning can be determined by comparing the vehicle lateral displacement with the threshold value converted into the vehicle lateral displacement.
[0013]
In the invention according to claim 3, the alarm start inter-vehicle distance calculating means calculates the alarm start inter-vehicle distance by a larger value as the relative vehicle speed increases, and the departure alarm issuing means determines that the departure alarm is required by the departure alarm necessity determining means. Even when the rear vehicle reaches the alarm start inter-vehicle distance, the departure alarm is activated. That is, since the alarm start inter-vehicle distance that determines the departure alarm start position is changed according to the relative vehicle speed, the alarm start timing changes depending on whether the relative vehicle speed between the host vehicle and the rear vehicle is large or small.
Therefore, when a vehicle with a large relative vehicle speed approaches from behind, the start timing of the departure warning is advanced, and the driver can be informed that the rear vehicle is approaching early. As a result, even when there is a high-speed vehicle from behind that is difficult for the driver to notice, the departure warning is activated earlier than usual, so the driver can respond with a margin.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment for realizing a lane departure warning device according to the present invention will be described based on a first example corresponding to claims 1 to 3 .
[0017]
(First embodiment)
First, the configuration will be described.
FIG. 1 is an overall view showing a vehicle equipped with a lane keeping control system to which the lane departure warning device of the first embodiment is applied. In FIG. 1, 1 is a steering wheel, 2 is a column shaft, 3 is a hydraulic power steering system, 4 is a left front wheel, 5 is a right front wheel, 6 is a left rear wheel, 7 is a right rear wheel, 8 is a lane guide actuator, 9 is a motor, 10 is an electromagnetic clutch, 11 is a rotary encoder, 12 is a steering angle sensor, 13 is Vehicle speed sensor, 14 lane recognition sensor, 15 lane recognition device, 16 rear vehicle detection sensor (rear vehicle detection means), 17 rear vehicle position recognition device, 18 lane keep control unit, 19 departure warning buzzer, 20 Is a deviation warning indicator.
[0018]
The steering wheel 1 is a steering operation means by a driver, and the rotation angle of the steering wheel 1 is transmitted to the steering gear of the hydraulic power steering system 3 through the column shaft 2 to move the rack in the steering gear left and right. As a result, the left and right front wheels 4, 5 are steered.
[0019]
The lane guide actuator 8 is a steering operation means during automatic operation in which lane keep control is performed. The lane guide actuator 8 is not shown in the figure and transmits the rotation of the motor 9, the electromagnetic clutch 10 that is turned on during automatic operation, and the rotation of the motor 9 to the column shaft 2. It is comprised by the transmission mechanism.
[0020]
The lane keeping control unit 18 is lane tracking control means for causing the host vehicle to follow the target lane by a control command for the motor 9 and the electromagnetic clutch 10 of the lane guide actuator 8 provided on the column shaft 2. The driving lane is recognized by a column shaft rotation angle signal, a steering wheel steering angle signal from the steering angle sensor 12, a vehicle speed signal from the vehicle speed sensor 13, and an image signal from the lane recognition sensor 14 such as a CCD camera for photographing a road ahead of the vehicle. The rear vehicle position is recognized by a signal from the lane recognition device 15 (for example, road curvature, lateral gaze lateral displacement, etc.), a shadow image signal from the rear vehicle detection sensor 16 such as a CCD camera or laser that captures the rear of the vehicle. A signal from the rear vehicle position recognition device 17 (for example, the rear vehicle position, Inputting both Metropolitan of relative distance and the relative vehicle speed) or the like.
[0021]
In the lane keep control unit 18, lane keep control for causing the host vehicle to follow the target lane by engaging the electromagnetic clutch 10 and applying the current of the motor 9 based on the input signal is performed. Further, as will be described later, when it is determined that the subject vehicle may deviate from the target lane, the departure alarm buzzer 19 is operated as a departure warning, or the departure warning indicator 20 is turned on. Alarm control is performed.
[0022]
Next, the operation will be described.
[0023]
[Deviation alarm control processing]
FIG. 2 is a flowchart showing the flow of the departure warning control process executed by the lane keep control unit 18, and each step will be described below.
[0024]
In step S20, the vehicle's lateral displacement Y1 that is the deviation between the travel position of the vehicle and the target lane (the center position of the lane) is calculated (deviation state detection means).
[0025]
In step S21, it is determined whether or not a rear vehicle is detected. If there is no rear vehicle, the process proceeds to step S22. If there is a rear vehicle, the process proceeds to step S23. That is, as shown in FIG. 4, the presence / absence of a rear vehicle is determined based on whether or not the rear vehicle approaches the host vehicle and the distance between the two vehicles reaches the rear vehicle detectable distance.
[0026]
In step S22, the departure warning start lateral displacement d1 (fixed value) during normal control is set as the departure warning start lateral displacement D.
[0027]
In step S23, a vehicle approaching from behind by a signal from the rear vehicle position recognition device 17 passes the right side, the left side, or the same lane as the own vehicle with respect to the own vehicle. Judgment is made.
When it is determined that the rear vehicle passes through the right side (or left side) of the host vehicle, only the warning threshold value (= departure warning start lateral displacement D) when deviating to the right side (or left side) through which the rear vehicle passes is shown in FIG. The alarm threshold value on the opposite side is kept during normal control. For example, as shown in FIG. 5b, when the rear vehicle passes the right side of the host vehicle, only the right departure warning start lateral displacement DR is changed according to the map shown in FIG. Let d1.
By setting the departure warning lateral displacement, only the side on which the rear vehicle passes is an early warning, and on the other side, it is possible to prevent an excessive warning from occurring as usual.
Also, if there is a vehicle approaching from behind in the same lane as the vehicle's lane, it is unclear which side of the vehicle will be overtaken. Change.
Here, as the detection logic of the rear vehicle position, for example, approach from behind using a movement vector (optical flow) on an image captured by a camera or the like as described in JP-A-11-255051. An optical flow type rear information detection logic for detecting a vehicle to be applied is applied.
[0028]
In step S24, a relative distance L1 and a relative vehicle speed ΔV1 of a vehicle approaching from the rear are calculated, and a margin time T1 (T1 = ΔV1 / L1) is calculated (relative distance detection means, relative vehicle speed detection means). , Margin time detection means).
For example, FIG. 5a shows the relative distance L1 and the relative vehicle speed ΔV1 when there is a vehicle approaching from the rear in the right lane of the host vehicle.
[0029]
In step S25, the deviation warning start lateral displacement D1 (margin time term) is calculated based on the margin time T1 and the deviation warning start lateral displacement map shown in FIG.
[0030]
In step S26, the deviation warning start lateral displacement D2 (relative distance term) is calculated based on the relative distance L1 and the deviation warning start lateral displacement map shown in FIG.
[0031]
In step S27, the departure warning start lateral displacement D, which is a warning threshold when there is a rear vehicle, is the departure warning start lateral displacement D1 of the margin time term calculated in step S25 and the relative calculated in step S26. It is calculated by selecting low with the departure warning lateral displacement D2 of the distance term.
[0032]
In step S28, the alarm start inter-vehicle distance SP is calculated based on the relative vehicle speed ΔV1 and the alarm start inter-vehicle distance map shown in FIG.
That is, as shown in FIG. 4, the alarm start inter-vehicle distance SP is changed according to the relative vehicle speed ΔV1.
[0033]
In step S29, if the host vehicle lateral displacement Y1 calculated in step S20 exceeds the departure warning start lateral displacement D set in step S22 or step S27, the host vehicle may depart from the target lane. (Deviation alarm necessity determination means).
[0034]
In step S30, the driver is warned that there is a possibility of departure by operating the departure warning buzzer 19 or displaying it on the departure warning indicator 20 (deviation warning issuing means).
Note that the departure alarm may be performed by steering vibration or the like in addition to the buzzer driving and the lighting display.
[0035]
[Deviation alarm control action]
When there is no vehicle behind in the distance range that can be detected from the host vehicle, the flow proceeds to step S20 → step S21 → step S22 → step S29 in the flowchart of FIG. 2, and normal departure warning control is performed. That is, the departure warning start lateral displacement D = d1 (fixed value) set in step 22 is set as a warning threshold value. In step S29, the departure warning start displacement d1 in which the vehicle lateral displacement Y1 is the warning threshold value. In the following cases, the departure warning is not issued, and if the vehicle lateral displacement Y1 exceeds the departure warning start displacement d1 that is the warning threshold value, the process proceeds to step S30, and the departure warning is issued.
[0036]
When there is a rear vehicle in a range that can be detected from the host vehicle, in the flowchart of FIG. 2, the flow of Step S20 → Step S21 → Step S23 → Step S24 → Step S25 → Step S26 → Step S27 → Step S28 → Step S29 In step S27, the departure warning start lateral displacement D is calculated by the select low of the departure warning start lateral displacement D1 and the departure warning start lateral displacement D2. In step S28, the higher the relative vehicle speed ΔV1, the higher the warning start. The inter-vehicle distance SP is calculated, and in step S29, it is determined whether or not the own vehicle lateral displacement Y1 exceeds the departure warning start lateral displacement D (a value smaller than the normal departure warning start displacement d1). If it is determined in step S29 that Y1> D and the host vehicle departs from the target lane, the process proceeds to step S30, and the departure alarm is activated when the rear vehicle reaches the alarm start inter-vehicle distance SP. .
[0037]
Here, in step S25, since the departure warning start lateral displacement D1 that is the departure warning threshold value is changed at the margin time T1, the warning is given by the length of the margin time T1 until the rear vehicle reaches the host vehicle. The start timing changes, and the alarm start position can be changed in a form close to the driver's sensitivity, taking into account the relative vehicle speed ΔV1 and the relative distance L1.
[0038]
In step S26, since the departure warning start lateral displacement D2 that is the departure warning threshold value is changed at the relative distance L1, the warning start timing depends on whether the relative distance L1 between the host vehicle and the rear vehicle is long or short. Changes. Therefore, even when the relative vehicle speed ΔV1 is extremely small and the margin time T1 is relatively large, if the relative distance L1 is short, the driver is forced to feel nervous. In such a case, it is more comfortable for the driver to change the alarm threshold value according to the relative distance L1 than to change the alarm threshold value according to the margin time T1. For this reason, in step S27, the departure warning start lateral displacement D is calculated by the select low of the departure warning start lateral displacement D1, D2.
[0039]
Further, in step S28, since the alarm start inter-vehicle distance SP for determining the departure alarm start position is changed by the relative vehicle speed ΔV1, the alarm start timing depends on whether the relative vehicle speed ΔV1 between the own vehicle and the rear vehicle is large or small. Changes. Therefore, when a vehicle having a large relative vehicle speed ΔV1 approaches from the rear, the start timing of the departure warning is advanced, and the driver can be informed that the rear vehicle is approaching early. As a result, even when there is a high-speed vehicle from behind that is difficult for the driver to notice, the departure warning is activated earlier than usual, so the driver can respond with a margin.
[0040]
Next, the effect will be described.
[0041]
(1) If it is determined in step S21 that there is a rear vehicle approaching the host vehicle from the rear of the host vehicle, the departure warning start lateral displacement D is selected from the margin time term D1 and the relative distance term D2 in step S27. By setting a low value and a value smaller than the deviation warning start lateral displacement D (= d1) when no rear vehicle is detected, in step S29, it is determined that the deviation warning is required at an early stage. As a result, if there is a rear vehicle approaching the host vehicle and the host vehicle tries to depart to the side where the rear vehicle passes, the start timing of the departure warning will be advanced, The early response of the driver who received the warning can be secured.
[0042]
(2) In step S24, the relative distance L1, the relative vehicle speed ΔV1, and the margin time T1 are calculated as representing the degree of approach. In steps S25 to S28, the degree of approach of the rear vehicle to the host vehicle is large. Since the warning that the departure warning is necessary is performed earlier, the driver can grasp the approaching situation of the rear vehicle at an earlier stage when the rear vehicle is approaching, and the rear vehicle In a situation where the vehicle is sufficiently far away, it is possible to issue a departure warning that matches the driver's feeling so that excessive warnings can be prevented.
[0043]
(3) In step S24, the relative distance L1 is calculated, and in step S26, the deviation warning start lateral displacement D2 is determined such that the deviation warning is required earlier as the relative distance L1 between the rear vehicle and the host vehicle is shorter. Therefore, regardless of the relative vehicle speed ΔV1 approaching the host vehicle, the driver can handle the approach of the rear vehicle with a margin.
[0044]
(4) In step S24, the relative vehicle speed ΔV1 is calculated, and in step S28, the warning that the determination that the departure alarm is required is performed earlier as the relative vehicle speed ΔV1 at which the rear vehicle approaches the host vehicle increases. Since the inter-vehicle distance SP is set, regardless of the relative distance L1 between the rear vehicle and the host vehicle, the driver can handle the approach of the rear vehicle with a margin.
[0045]
(5) In step S24, a margin time T1 obtained by dividing the relative distance L1 by the relative vehicle speed ΔV1 is calculated. In step S25, the shorter the margin time T1 until the rear vehicle reaches the host vehicle, the more the deviation warning is required. Is set to the departure warning start lateral displacement D1 that is performed early, so that the time until the rear vehicle approaches the host vehicle regardless of the relative distance L1 between the rear vehicle and the host vehicle or the relative vehicle speed ΔV1. It becomes a departure warning at the optimal timing when becomes the same time, and the driver can handle the approach of the rear vehicle with a margin.
[0046]
(Other examples)
As described above, the lane departure warning device of the present invention has been described based on the first embodiment. However, the specific configuration is not limited to the first embodiment, and it relates to each claim of the claims. Design changes and additions are allowed without departing from the scope of the invention.
[0047]
For example, in the first embodiment, an example of the departure state detection means for detecting a departure state of the host vehicle from the lateral position with respect to the center position of the host vehicle lane is shown. Means for detecting the departure state from the lateral displacement with respect to the drawn white line may be used, or means for detecting the departure state from the angular displacement between the yaw angle of the host vehicle and the yaw angle of the traveling lane.
[0048]
In the first embodiment, when the rear vehicle is detected, the departure warning necessity determination means is used to quickly determine the departure warning necessity by changing the warning threshold for the relative distance and margin time. However, for the relative vehicle speed, an example is shown in which the departure warning is required by changing the warning start inter-vehicle distance early, but any one of the relative distance, the relative vehicle speed, and the margin time, Or, for one or more of the factors, change one of the alarm threshold and the alarm start inter-vehicle distance, or change both the alarm threshold and the alarm start inter-vehicle distance, thereby quickly determining whether the departure alarm is necessary. You may make it implement.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall view showing a vehicle equipped with a lane keeping control system to which a lane departure warning device according to a first embodiment is applied.
FIG. 2 is a flowchart showing a flow of departure warning control processing executed by the lane keep control unit of the first embodiment.
FIG. 3 is a diagram showing an alarm start lateral displacement map and an alarm start inter-vehicle distance map used in the departure alarm control process of the first embodiment.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example in which an overtaking vehicle (rear vehicle) is present behind the host vehicle.
FIG. 5 is a diagram for explaining a calculation concept of relative distance and relative vehicle speed and a lateral deviation start lateral displacement when a rear vehicle exists in the right lane of the host vehicle.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steering wheel 2 Column shaft 3 Hydraulic power steering system 4 Left front wheel 5 Right front wheel 6 Left rear wheel 7 Right rear wheel 8 Lane guide actuator 9 Motor 10 Electromagnetic clutch 11 Rotary encoder 12 Steering angle sensor 13 Vehicle speed sensor 14 Lane recognition sensor 15 Lane Recognition device 16 Rear vehicle detection sensor (rear vehicle detection means)
17 Rear vehicle position recognition device 18 Lane keep control unit 19 Deviation alarm buzzer 20 Deviation alarm indicator

Claims

Deviation state detection means for detecting a departure state of the host vehicle from the travel lane from a displacement of the host vehicle,
A departure warning necessity determination means for determining whether a departure warning is necessary according to a detection result of the departure state detection means;
Deviation warning issuing means for issuing a deviation warning according to the determination result of the deviation warning necessity determining means;
In a lane departure warning device equipped with
A rear vehicle detection means for detecting a rear vehicle approaching the host vehicle from the rear of the host vehicle ;
A relative distance detecting means for detecting a relative distance between the vehicle behind and the host vehicle;
Relative vehicle speed detection means for detecting the relative vehicle speed between the vehicle behind and the host vehicle;
A margin time detecting means for obtaining a margin time obtained by dividing the relative distance between the rear vehicle and the host vehicle by the relative vehicle speed ;
The departure warning necessity judging means determines that the own vehicle moves to the opposite side through which the rear vehicle passes when the own vehicle tries to depart to the side through which the rear vehicle passes in the situation where the rear vehicle approaches the own vehicle. The first departure warning based on the margin time is used as a departure warning threshold value for early determination that the departure warning is required as compared with the case where the vehicle is about to depart or when no rear vehicle is detected. A threshold value and a second departure warning threshold value based on the relative distance are set, and the first departure warning threshold value and the second departure warning threshold value are compared earlier. A lane departure warning device characterized by selecting a departure warning threshold value that is necessary for a departure warning .

The lane departure warning device according to claim 1,
The departure state detection means calculates a lateral displacement of the host vehicle that is a deviation between the traveling position of the host vehicle and the target lane,
The departure warning necessity judging means compares the own vehicle lateral displacement with the own vehicle lateral displacement threshold value as a departure warning threshold value .

In the lane departure warning device according to claim 1 or 2,
An alarm start inter-vehicle distance calculation means for calculating the alarm start inter-vehicle distance by a larger value as the relative vehicle speed is faster,
The lane departure warning device is characterized in that the lane departure warning device is activated when the rear vehicle reaches the warning start inter-vehicle distance even when the departure warning necessity determining unit determines that the departure warning is required. .