本发明涉及一种转向辅助装置。该装置实现对应于车道状况的转向辅助控制，从而抑制不必要的控制介入和/或控制性能的偏差。车道识别装置(20)具备车道识别部(21)，车道宽度设定部(22)，和车道状态迁移判断部(23)。当在本车辆的左右两侧均存在白线时,车道宽度设定部(22)根据左右的白线设定车道宽度，当仅在本车辆的一侧存在白线时，车道宽度设定部(22)根据车道状态迁移判断部(23)所判断的车道状态的迁移来设定假想的白线，利用该假想的白线设定车道宽度。由此，通过利用了假想的白线的车道宽度能够进行与以往相同的转向辅助控制，能够实现不给驾驶员带来不快感的、可控制适当的控制介入时机以及控制量的转向辅助。
1.一种转向辅助装置，其特征在于，是基于本车辆行驶的道路的车道宽度来决定对驾驶员的方向盘操作进行辅助的辅助控制的介入时机以及控制量的转向辅助装置，具备：车道宽度设定部，设定存在于本车辆的左右两侧的车道的车道宽度；以及车道状态迁移判断部，对本车辆的左右两侧有无车道的车道状态进行监视，并判断所述车道状态的迁移，其中，当判断为所述车道状态是从在本车辆的左右两侧均不存在车道的状态迁移至仅在本车辆的左右任一侧存在车道的状态时，所述车道宽度设定部在不存在车道的一侧设置假想的车道而将所述车道宽度设定为预先设定的值。
2.一种转向辅助装置，其特征在于，是基于本车辆行驶的道路的车道宽度来决定对驾驶员的方向盘操作进行辅助的辅助控制的介入时机以及控制量的转向辅助装置，具备：车道宽度设定部，设定存在于本车辆的左右两侧的车道的车道宽度；以及车道状态迁移判断部，对本车辆的左右两侧有无车道的车道状态进行监视，并判断所述车道状态的迁移，其中，当判断为所述车道状态迁移至仅在本车辆的左右任一侧存在车道的状态时，所述车道宽度设定部在不存在车道的一侧设置假想的车道而设定所述车道宽度，当判断为仅在本车辆的左右任一侧存在车道的状态是从相互相反侧的车道状态迁移而来时，所述车道宽度设定部将所述车道宽度保持为迁移前的值。
3.一种转向辅助装置，其特征在于，是基于本车辆行驶的道路的车道宽度来决定对驾驶员的方向盘操作进行辅助的辅助控制的介入时机以及控制量的转向辅助装置，具备：车道宽度设定部，设定存在于本车辆的左右两侧的车道的车道宽度；以及车道状态迁移判断部，对本车辆的左右两侧有无车道的车道状态进行监视，并判断所述车道状态的迁移，当判断为所述车道状态是从在本车辆的左右两侧均不存在车道的状态迁移至仅在本车辆的左右任一侧存在车道的状态时，所述车道宽度设定部在不存在车道的一侧设置假想的车道而将所述车道宽度设定为预先设定的值，当判断为仅在本车辆的左右任一侧存在车道的状态是从相互相反侧的车道状态迁移而来时，所述车道宽度设定部将所述车道宽度保持为迁移前的值。
4.一种转向辅助装置，其特征在于，是基于本车辆行驶的道路的车道宽度来决定对驾驶员的方向盘操作进行辅助的辅助控制的介入时机以及控制量的转向辅助装置，具备：车道宽度设定部，设定存在于本车辆的左右两侧的车道的车道宽度；以及车道状态迁移判断部，对本车辆的左右两侧有无车道的车道状态进行监视，并判断所述车道状态的迁移，当判断为所述车道状态是从本车辆的左右两侧均存在车道的状态迁移至仅在本车辆的左右任一侧存在车道的状态时，所述车道宽度设定部在不存在车道的一侧设置假想的车道而仅在设定时间内保持迁移前的所述车道宽度。
5.一种转向辅助装置，其特征在于，是基于本车辆行驶的道路的车道宽度来决定对驾驶员的方向盘操作进行辅助的辅助控制的介入时机以及控制量的转向辅助装置，具备：车道宽度设定部，设定存在于本车辆的左右两侧的车道的车道宽度；以及车道状态迁移判断部，对本车辆的左右两侧有无车道的车道状态进行监视，并判断所述车道状态的迁移，当判断为所述车道状态是从在本车辆的左右两侧均不存在车道的状态迁移至仅在本车辆的左右任一侧存在车道的状态时，所述车道宽度设定部在不存在车道的一侧设置假想的车道而将所述车道宽度设定为预先设定的值，当判断为所述车道状态是从本车辆的左右两侧均存在车道的状态迁移至仅在本车辆的左右任一侧存在车道的状态时，所述车道宽度设定部在不存在车道的一侧设置假想的车道而仅在设定时间内保持迁移前的所述车道宽度。
6.一种转向辅助装置，其特征在于，是基于本车辆行驶的道路的车道宽度来决定对驾驶员的方向盘操作进行辅助的辅助控制的介入时机以及控制量的转向辅助装置，具备：车道宽度设定部，设定存在于本车辆的左右两侧的车道的车道宽度；以及车道状态迁移判断部，对本车辆的左右两侧有无车道的车道状态进行监视，并判断所述车道状态的迁移，当判断为所述车道状态迁移至仅在本车辆的左右任一侧存在车道的状态时，所述车道宽度设定部在不存在车道的一侧设置假想的车道而设定所述车道宽度，当判断为仅在本车辆的左右任一侧存在车道的状态是从相互相反侧的车道状态迁移而来时，所述车道宽度设定部将所述车道宽度保持为迁移前的值，当判断为所述车道状态是从本车辆的左右两侧均存在车道的状态迁移至仅在本车辆的左右任一侧存在车道的状态时，所述车道宽度设定部在不存在车道的一侧设置假想的车道而仅在设定时间内保持迁移前的所述车道宽度。
7.一种转向辅助装置，其特征在于，是基于本车辆行驶的道路的车道宽度来决定对驾驶员的方向盘操作进行辅助的辅助控制的介入时机以及控制量的转向辅助装置，具备：车道宽度设定部，设定存在于本车辆的左右两侧的车道的车道宽度；以及车道状态迁移判断部，对本车辆的左右两侧有无车道的车道状态进行监视，并判断所述车道状态的迁移，当判断为所述车道状态是从在本车辆的左右两侧均不存在车道的状态迁移至仅在本车辆的左右任一侧存在车道的状态时，所述车道宽度设定部在不存在车道的一侧设置假想的车道而将所述车道宽度设定为预先设定的值，当判断为仅在本车辆的左右任一侧存在车道的状态是从相互相反侧的车道状态迁移而来时，所述车道宽度设定部将所述车道宽度保持为迁移前的值，当判断为所述车道状态是从本车辆的左右两侧均存在车道的状态迁移至仅在本车辆的左右任一侧存在车道的状态时，所述车道宽度设定部在不存在车道的一侧设置假想的车道而仅在设定时间内保持迁移前的所述车道宽度。
转向辅助装置
技术领域
[0001] 本发明涉及一种辅助驾驶员进行方向盘操作的转向辅助装置。
背景技术
[0002] 近年来，在汽车等的车辆中，已开发出通过相机和/或雷达装置等来识别车辆周围的行驶环境，从而辅助驾驶员进行驾驶操作，减轻驾驶员的负担的驾驶辅助系统，并将其实用化。在这样的驾驶辅助系统中，存在具备以下功能的模块，即，识别本车辆行驶道路的车道，并为了维持车道行驶和/或防止偏离车道而进行转向控制和/或警报的功能。
[0003] 例如，在专利文献1中公开了一种基于车辆所行驶的道路的车道宽度信息，预测车辆将要偏离行驶区的时间，从而进行警报的技术。车道宽度如专利文献1所公开那样，一般通过识别道路上的白线的方式来计算。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1：日本专利第3912416号公报
发明内容
[0007] 技术问题
[0008] 然而，作为区划车道的白线并非一定存在于本车辆的左右两侧，也有仅在一侧存在白线的情况。车道仅在一侧存在白线的情况下，根据状况有可能是跨白线行驶，在该情况下，如果仅相对这一侧的白线执行转向辅助控制的话，不仅在不必要的时机进行控制介入的频率变高，而且在该控制与相对两侧的白线进行的转向辅助控制之间产生控制性能的偏差，有可能给驾驶员带来不适感和不快感。
[0009] 本发明鉴于上述情况，其目的在于提供一种转向辅助装置，该转向辅助装置能够执行对应于车道状况的转向辅助控制，从而抑制不必要的控制介入和/或控制性能的偏差。
[0010] 技术方案
[0011] 本发明的一个形态的转向辅助装置是基于本车辆行驶的道路的车道宽度来决定对驾驶员的方向盘操作进行辅助的辅助控制的介入时机以及控制量的转向辅助装置，该转向辅助装置具备车道宽度设定部，设定存在于本车辆的左右两侧的车道的车道宽度；以及车道状态迁移判断部，对本车辆的左右两侧有无车道的车道状态进行监视，并判断上述车道状态的迁移，其中，当判断为上述车道状态迁移至仅在本车辆的左右任一侧存在车道的状态时，上述车道宽度设定部在不存在车道的一侧设置假想的车道从而设定上述车道宽度。
[0012] 发明效果
[0013] 根据本发明，能够执行对应于车道状况的转向辅助控制，从而抑制不需要的控制介入和/或控制性能的偏差。
附图说明
[0014] 图1为转向辅助装置的构成图。
[0015] 图2为示出车道的状态迁移的说明图。
[0016] 图3为车道宽度设定处理的流程图。
[0017] 图4为示出从状态ST2迁移至状态ST1时的车道宽度设定的说明图。
[0018] 图5为示出从状态ST4迁移至状态ST2时的车道宽度设定的说明图。
[0019] 图6为示出从状态ST2迁移至状态ST3时的车道宽度设定的说明图。
[0020] 图7为示出从状态ST1迁移至状态ST2时的车道宽度设定的说明图。
[0021] 符号的说明
[0022] 1：相机
[0023] 2：图像处理部
[0024] 10：转向辅助装置
[0025] 20：车道识别装置
[0026] 21：车道识别部
[0027] 22：车道宽度设定部
[0028] 23：车道状态迁移判断部
[0029] 30：转向控制装置
[0030] 40：制动控制装置
[0031] 50：警报/显示装置
[0032] ST1：白线位于本车辆的两侧的状态
[0033] ST2：白线仅位于本车辆的左侧的状态
[0034] ST3：白线仅位于本车辆的右侧的状态
[0035] ST4：无白线状态
[0036] W：车道宽度
具体实施方式
[0037] 以下，参考附图对本发明的实施方式进行说明。在图1中，符号10是在汽车等的车辆中辅助驾驶员进行方向盘操作的转向辅助装置，主要由识别道路中车道的车道识别装置20、进行转向控制的转向控制装置30和控制制动的制动控制装置40构成。该转向辅助装置
10上连接有警报/显示装置50，该警报/显示装置50将涉及车道识别和/或转向辅助控制的各种信息显示于显示器并提示给驾驶员，而且可对驾驶员进行警报。
[0038] 车道识别装置20基于由相机拍摄的路面的图像和/或由激光雷达获得的来自路面的反射数据，对本车辆行驶的道路的车道进行识别。在本实施方式中，基于车载的相机1所拍摄的图像将道路上的白线作为车道进行识别。相机1是由对同一对象物从不同视点进行拍摄的2台相机1a、1b所构成的立体相机。2台相机1a、1b是具有CCD和/或CMOS等的拍摄元件的快门同步的相机，例如以规定的基线长配置在车厢内上部的前挡风玻璃内侧的后视镜附近。
[0039] 通过图像处理部2对由相机1a、1b拍摄的左右一对的立体图像进行处理。图像处理部2通过立体匹配处理求得左右图像的对应位置的像素错位量(视差)，将像素错位量转换为亮度数据等从而生成距离图像。根据三角测量的原理，距离图像上的点被进行坐标变换，即，被变换为以本车辆的车宽方向即左右方向为X轴、以车高方向为Y轴、以车长方向即距离方向为Z轴的实际空间上的点，并被发送到车道识别装置20和/或转向控制装置30中。
[0040] 转向控制装置30基于来自车道识别装置20的车道信息，执行对防止偏离车道和/或维持车道等的驾驶员的方向盘操作进行辅助的转向辅助控制。特别地，在用于防止偏离车道的转向辅助中，根据车道宽度对控制介入的时机以及控制量进行调整，实现了不适感小的适当的转向辅助。
[0041] 例如，基于在规定时间后从车道中央起在宽度方向的本车辆的位置(车辆横位置)和车辆的横摆角以及车速，计算本车辆到达推定行进路与车道侧缘的交点为止的时间(从车道偏离的预测偏离车道时间)，将预测偏离车道时间与预先设定的阈值进行比较。当预测偏离车道时间比阈值短时，判断为偏离车道，并经由警报/显示装置50发出警报和/或在电动助力转向中产生转向扭矩，由此进行防止偏离车道的修正转向等。
[0042] 这时，作为区划车道的白线并非一定存在于本车辆的左右两侧，也有仅在一侧存在白线的情况。在这种情况下，由于难以执行基于车道宽度的转向辅助控制，即使基于一侧的白线执行转向辅助控制，在仅在一侧存在白线的状况下，也存在不得不跨着白线行驶的情况，因此导致转向辅助控制不必要地运转而使驾驶员感到不舒服的频率上升。
[0043] 因此，车道识别装置20除了具备用来识别道路上的白线的车道识别部21之外，还具备车道宽度设定部22以及车道状态迁移判断部23，车道宽度设定部22在本车辆的左右两侧均存在白线的情况下，根据左右的白线设定车道宽度，而另一方面，在仅在本车辆一侧存在白线的情况下，在不存在白线的一侧设置假想的白线从而设定车道宽度；车道状态迁移判断部23对本车辆的左右是否有车道的车道状态进行监视，并对现在的车道状态是从何种状态迁移而来的进行判断。由此，可以根据使用了假想的白线的车道宽度来进行与以往相同的转向辅助控制，能够实现适当的控制介入时机以及控制量的转向辅助，从而不会给驾驶员带来不快感。
[0044] 车道识别部21基于由相机1a、1b拍摄的元图像以及来自图像处理部2的距离数据，将道路上的白线作为本车辆行驶的车道进行识别。此处的白线是延伸在道路上的、用来区划车道的线的统称，作为各种线的形态，包括实线、虚线等，也包括黄色线等。另外，在白线识别中，即使道路上实际存在的白线是双白线等，也将其近似为左右分别为单一的直线或曲线等而进行识别。
[0045] 具体来说，车道识别部21通过从图像中提取成为白线候补的点群，并计算连接这些候补点的直线或曲线来识别白线，或者，通过提取与预先准备的白线模型的特性相匹配的图像的要素来识别白线。在本实施方式中，通过对在图像平面上的道路的宽度方向的亮度变化进行评价来提取成为白线候补的点群，并对该白线候补的点群的时间序列数据进行处理，从而识别白线。
[0046] 例如，在图像上所设定的白线检测区内，在水平方向(车宽方向)上设定的多条探索线上，对亮度变化在指定以上程度的边沿进行检测，从而在每一条探索线上检测一组白线开始点以及白线结束点，将白线开始点与白线结束点之间的中间的规定区作为白线候补点进行提取。并且，对基于单位时间内的车辆移动量的白线候补点在空间坐标位置的时间序列数据进行处理，由此计算近似为左右的白线的模型，依据该模型识别白线。作为白线的近似模型，可以使用对通过霍夫变换所求得的直线成分进行连结所得的近似模型，或用二次式等的曲线近似得到的模型。
[0047] 车道宽度设定部22对由车道识别部21所识别的左右白线之间的X轴方向(本车辆的车宽方向)的距离进行计算，将该白线之间的距离设定为车道宽度。另外，在仅在左右一侧存在白线的情况下，根据车道状态迁移判断部23所判断的车道状态的迁移，设定假想的白线，利用该假想的白线对车道宽度进行设定。由车道宽度设定部22设定的车道宽度的数据被发送到转向控制装置30中，并根据车道宽度，转向辅助的控制介入时机以及控制量得到最适当的调整。
[0048] 由车道状态迁移判断部23判断的车道状态的迁移，能够表示为在以下的状态ST1、ST2、ST3、ST4之间的迁移，即如图2所示的迁移。车道状态迁移判断部23监视ST1～ST4的各状态的迁移，并判断当前的车道状态是从何种状态迁移而来，并将判断结果发送给车道宽度设定部22。
[0049] ST1：白线位于本车辆的两侧的状态
[0050] ST2：白线仅位于本车辆的左侧的状态
[0051] ST3：白线仅位于本车辆的右侧的状态
[0052] ST4：无白线状态
[0053] 在白线位于本车辆的两侧的状态ST1的场景中，存在高速道路的车道宽度宽，而一般道路的车道宽度窄的情况。当车道宽度宽时，因为认为有意地在车道附近行驶的频率低，所以与其他的状态相比，可通过相对地将转向辅助的控制介入时机提前，且相对地加大控制量来提高控制性。而另一方面，当车道宽度窄时，在车道附近行驶的现象较多，如果转向辅助的控制量过大，有可能驶入反向车道侧。因此，在车道宽度窄的情况下，相对地延迟转向辅助的控制介入时机并且相对地减小控制量比较合适。
[0054] 另外，如状态ST2、ST3这样的仅在本车辆的一侧存在车道的场景在一般道路经常见到，车道宽度窄的可能性较高，存在有意地压车道行驶的情况。因此，将这种情况看作与状态ST1即白线存在于本车辆的两侧的场景下车道宽度窄的情况相同，因此，延迟控制介入时机，减小控制量比较合适。
[0055] 但是，在高速道路上也存在暂时地仅在一侧划有白线的情况。在该情况下，如果进行上述的对应方法，则在白线存在于一侧时和白线存在于两侧时的控制性能产生偏差，有可能在仅在一侧存在白线的情况下无法充分抑制车道偏离。在这种情况下，由于高速道路中白线仅在一侧的频率低，因此，只有在白线的存在从两侧切换为一侧的情况下才继续保持两侧均存在白线时的车道宽度，由此能够进行与两侧均存在白线时的控制等同的控制。
[0056] 具体来说，车道宽度是根据图3的流程图所示的车道宽度设定的程序处理，按照状态ST1～ST4之间的迁移而被设定的。应予说明，在本实施方式中，针对状态ST1～ST4中涉及左右的白线的状态ST2、ST3的迁移，进行相同的处理。
[0057] 在该车道宽度设定处理中，在最初的步骤S1中进行白线识别，在步骤S2中对白线的状态是否是白线存在于左右两侧的状态ST1进行调查。并且，在白线的状态是白线存在于左右两侧的状态ST1的情况下，前进至步骤S3，并对是否是从上一次的无白线状态ST4迁移至这一次的在左右两侧均存在白线的状态ST1进行判断。
[0058] 其结果为，当在步骤S3判断为是从无白线状态ST4迁移至在左右两侧均存在白线的状态ST1时，从步骤S3前进至步骤S5。在步骤S5中计算左右两侧的白线之间的在X方向上的距离，将计算的距离设定为车道宽度并退出本处理。
[0059] 另一方面，当在步骤S3判断为不是从状态ST4向状态ST1的迁移时，进一步地，在步骤S4中对是否是从状态ST2或状态ST3即白线仅存在于左右任一侧的状态向状态ST1迁移进行判断。并且，在步骤S4中，当迁移到状态ST1的不是从状态ST2或状态ST3的迁移时，也就是说，上一次也是状态ST1时，前进至步骤S5，如前所述，由左右的白线设定车道宽度。
[0060] 另一方面，当在步骤S4中判断为从单侧白线的状态ST2或状态ST3向状态ST1迁移时，从步骤S4前进至步骤S6，从单侧白线时的车道宽度改变为根据实际的左右两侧的白线而决定的车道宽度。例如，如图4所示，在仅在本车辆C的行进方向的左侧存在实际的白线L的状态ST2下，在右侧设定假想的白线Lv而对车道宽度Wv进行了设定，但当从状态ST2迁移至在两侧均存在白线的状态时，车道宽度Wv改变为实际的车道宽度W。应予说明，如后所述，单侧白线时的车道宽度Wv被设定为预先设定的默认值。
[0061] 接下来，当在步骤S2中判断白线的状态不是白线存在于本车辆左右两侧的状态ST1时，从步骤S2前进至步骤S7，对白线的状态是否是状态ST2或ST3即在本车辆的左右任一侧存在白线的状态进行调查。并且，当白线的状态既不是状态ST2也不是状态ST3时，从步骤S7前进至步骤S8，作为不存在白线的状态而不对车道宽度进行设定，退出本处理。
[0062] 另外，当在步骤S7中白线的状态是状态ST2或状态ST3即在本车辆的左右任一侧存在白线的状态时，从步骤S7前进至步骤S9，对是否是从无白线的状态ST4向状态ST2或状态ST3的迁移进行判断。并且，当是从无白线的状态ST4向单侧白线的状态ST2或状态ST3迁移时，从步骤S9前进至步骤S10，如图5所示，预想一个窄的道路，并以预先设定的默认值Wd(例如，2.8m)设定车道宽度以确保安全。在图5示出了从本车辆C的两侧无白线的状态ST4迁移至仅在左侧存在白线L的状态ST2的场景，相对于左侧的白线L，右侧的假想的白线Lv的位置是依据车道宽度Wd而被固定的。
[0063] 另一方面，当在步骤S9中不是从状态ST4向状态ST2或状态ST3迁移时，从步骤S9前进至步骤S11，对是否是状态ST2、ST3的、从相互相反侧的白线状态进行的迁移进行判断。并且，当是状态ST2、ST3的、从相互的相反侧进行的迁移时，从步骤S11前进至步骤S13，保持迁移前的车道宽度Wv。例如，如图6所示，在从仅在本车辆C的行进方向左侧存在白线L的状态ST2迁移至仅在右侧存在白线L’的状态ST3时，假想的白线从右侧的白线Lv移动至左侧的白线Lv’，但将车道宽度Wv继续保持为迁移前的值，这样能够抑制转向控制量的变化，确保平稳的控制性。
[0064] 另外，当在步骤S11中判断为不是状态ST2、ST3的、从相互相反侧进行的迁移时，进一步在步骤S12判断是否是从在左右两侧存在白线的状态ST1进行的迁移。并且，当在步骤S12判断为不是从状态ST1的迁移时，也就是说是在状态ST2、ST3的一侧保持相同的状态的情况下，进行上述的步骤S13的保持车道宽度的处理。
[0065] 另一方面，当在步骤S12中判断为是从两侧白线的状态ST1向单侧白线的状态ST2或状态ST3的迁移时，从步骤S12前进至步骤S14，仅在设定时间内保持状态ST1的实际的车道宽度W。例如，如图7所示，当从本车辆C的行进方向左右两侧均存在白线L的状态ST1迁移至仅在左侧存在白线L的状态ST2时，仅在预先设定的时间内保持迁移前的实际的车道宽度W，由此，抑制不需要的控制介入，防止给驾驶员带来不适感或不快感。
[0066] 在上述本实施方式中，对本车辆的左右两侧有无车道的车道状态进行监视，当判断为车道状态迁移至仅在本车辆的左右的任一侧存在车道的状态时，在不存在车道的一侧设置假想的车道从而设定车道宽度。由此，在基于车道宽度来辅助驾驶员进行方向盘操作时，抑制不需要的控制介入，从而不给驾驶员带来不适感或不快感，而且，在高速道路等存在左右白线的场景以及在比较狭窄的道路中仅一侧存在白线的场景下，能够抑制的控制性能的偏差。
