(57)【要約】【課題】  曲率またはカーブ半径を求める際に発生した時間遅延を補償する。【解決手段】  車線維持装置１のＥＣＵ３０は、検出した曲率またはカーブ半径に、例えばフィルタ処理を行うことで、データ処理上に発生するノイズを除去し、曲率またはカーブ半径検出の精度を高める。一方、ＥＣＵ３０は、自車がカーブ上の道路での走行を終えて直線上の道路での走行を始めようとする時に、曲率の時間減少率を増加させる。または、カーブ半径の時間増加率を増大させる。これにより、曲率値がゼロになるまでかかる時間、または、カーブ半径値が直線に相当するカーブ半径値となるまでかかる時間が短縮されるため、ノイズ除去処理の際に発生した時間遅延を補償することができる。したがって、車線維持装置１は、時間に遅延されることなく、車線を維持することが可能となる。【選択図】  図５
2006318044.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に取り付けられ、前記車両の前方を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段が撮像した画像データに基づき、前記車両が走行する道路の曲率を検出する曲率検出手段と、
フィルタ処理によりノイズを除去して、前記曲率検出手段が検出した前記曲率を補正する曲率補正手段と、
前記車両の走行に伴って、前記曲率補正手段により補正された補正曲率値が、所定の第１曲率値以上になった後、所定の第２曲率値以下になった場合に、前記補正曲率値の時間減少率を、前記補正曲率値が前記第２曲率値以下になる時点までの時間減少率より大きくする曲率調整手段と、
を備えたことを特徴とする道路曲率検出装置。
【請求項２】
前記曲率調整手段は、前記補正曲率値が、前記第１曲率値以上になった後、前記第２曲率値以下になった場合に、前記補正曲率値をゼロにすることを特徴とする請求項１に記載の道路曲率検出装置。
【請求項３】
前記曲率調整手段は、前記補正曲率値が、前記第２曲率値以下になった後、所定の時間が経った場合に、前記補正曲率値の時間減少率を前記補正曲率値が前記第２曲率値以下になる時点までの時間減少率より大きくすることを特徴とする請求項１に記載の道路曲率検出装置。
【請求項４】
車両に取り付けられ、前記車両の前方を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段が撮像した画像データに基づき、前記車両が走行する道路のカーブ半径を検出するカーブ半径検出手段と、
フィルタ処理によりノイズを除去して、前記カーブ半径検出手段が検出した前記カーブ半径を補正するカーブ半径補正手段と、
前記車両の走行に伴って、前記カーブ半径補正手段により補正された補正カーブ半径値が、所定の第１カーブ半径値以下になった後、所定の第２カーブ半径値以上になった場合に、前記補正カーブ半径値の時間増加率を、前記補正カーブ半径値が前記第２カーブ半径値以上になる時点までの時間増加率より大きくするカーブ半径調整手段と、
を備えたことを特徴とする道路カーブ半径検出装置。
【請求項５】
前記カーブ半径調整手段は、前記補正カーブ半径値が、前記第１カーブ半径値以下になった後、前記第２カーブ半径値以上になった場合に、前記補正カーブ半径値を直線に相当するカーブ半径値にすることを特徴とする請求項４に記載の道路カーブ半径検出装置。
【請求項６】
前記カーブ半径調整手段は、前記補正カーブ半径値が、前記第２カーブ半径値以上になった後、所定の時間が経った場合に、前記補正カーブ半径値の時間増加率を前記補正カーブ半径値が前記第２カーブ半径値以上になる時点までの時間増加率より大きくすることを特徴とする請求項４に記載の道路カーブ半径検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路曲率検出装置及び道路カーブ半径検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載される制御装置によりドライバの運転を支援するためには、先ず、自車が走行している道路の状況を適切に把握する必要がある。道路状況を把握する一例として、車両に搭載されているカメラで撮像した車両前方の画像に基づいて、車線を区画する一対の白線に対する画像認識を行うことで、走行車線の曲率、カーブ半径などの道路形状データを得る。そして、その曲率、カーブ半径などの道路形状データに基づいて、例えば、先行車両の検出、または、走行車線の維持など、ドライバの運転を補助するための装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−６８７７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、画像認識処理等により自車が走行している車線の曲率またはカーブ半径を検出する際には、データ処理上に発生するノイズを除去する必要がある。このためには、ローパスフィルタなどによるフィルタ処理が行なわれる。しかしながら、このフィルタ処理を行うには、ある程度の処理時間が要求されるので、例えば実際の道路の曲率とフィルタ処理の後に得られた曲率との間には、ノイズ除去処理にかかった時間だけの時間遅延や位相遅れが発生する。すなわち、発生した時間遅延の間にも自車は走行を継続し、曲率検出が行われた地点と検出結果が適用される地点との間には、自車が走行した距離だけのずれが発生することとなる。
【０００４】
このような時間的及び距離的に遅れている曲率検出結果またはカーブ半径検出結果に基づいて、例えば先行車両の検出、走行車線の維持など、ドライバの運転を支援する制御を行うと、その制御結果にも遅延が生じるおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、曲率またはカーブ半径を検出する際に発生した時間遅延を補償することが可能な道路曲率検出装置及び道路カーブ半径検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち、本発明に係る道路曲率検出装置は、車両に取り付けられ、車両の前方を撮像する撮像手段と、撮像手段が撮像した画像データに基づき、車両が走行する道路の曲率を検出する曲率検出手段と、フィルタ処理によりノイズを除去して、曲率検出手段が検出した曲率を補正する曲率補正手段と、車両の走行に伴って、曲率補正手段により補正された補正曲率値が、所定の第１曲率値以上になった後、所定の第２曲率値以下になった場合に、補正曲率値の時間減少率を、補正曲率値が第２曲率値以下になる時点までの時間減少率より大きくする曲率調整手段とを備えたことを特徴とする。この場合、曲率調整手段は、補正曲率値をゼロとしてもよい。
【０００７】
これらの発明によれば、曲率補正手段は、曲率検出手段が検出した道路の曲率に、例えばローパスフィルタ処理を行うことで、データ処理上に発生するノイズを除去し、検出した曲率を補正する。これで、曲率検出の精度は高められるが、実際の道路の曲率と補正曲率との間に、ノイズ除去処理にかかった時間だけの時間遅延が生じる。そこで、曲率調整手段は、補正曲率の時間変化率を調整することで、その時間遅延を補償する。更に、この補償処理は、発生した時間遅延を補償する必要があると判断される場合に行われる。すなわち、補正曲率値が所定の第１曲率値以上になった後、その補正曲率値が減少して所定の第２曲率値以下になったときに、つまり、自車はカーブ上の道路での走行を終えて直線上の道路での走行を始めようとする時に、曲率調整手段は補正曲率の時間減少率を増加させる。もしくは、曲率調整手段は、上述した時における補正曲率の値をゼロにする。これで、補正曲率の値がゼロに減少するまでかかる時間が短縮されるので、発生した時間遅延は、その短縮された時間だけ補償される。このため、自車が直線道路に進入する時の補正曲率の時間位相を、実際の道路の曲率の時間位相に近接させることができる。
【０００８】
また、本発明に係る道路カーブ半径検出装置は、車両に取り付けられ、車両の前方を撮像する撮像手段と、撮像手段が撮像した画像データに基づき、車両が走行する道路のカーブ半径を検出するカーブ半径検出手段と、フィルタ処理によりノイズを除去して、カーブ半径検出手段が検出したカーブ半径を補正するカーブ半径補正手段と、車両の走行に伴って、カーブ半径補正手段により補正された補正カーブ半径値が、所定の第１カーブ半径値以下になった後、所定の第２カーブ半径値以上になった場合に、補正カーブ半径値の時間増加率を、補正カーブ半径値が第２カーブ半径値以上になる時点までの時間増加率より大きくするカーブ半径調整手段とを備えたことを特徴とする。この場合、カーブ半径調整手段は、補正カーブ半径値を直線に相当するカーブ半径値としてもよい。
【０００９】
これらの発明によれば、カーブ半径補正手段は、カーブ半径検出手段が検出した道路のカーブ半径に、例えばローパスフィルタ処理を行うことで、データ処理上に発生するノイズを除去し、検出したカーブ半径を補正する。これで、カーブ半径検出の精度は高められるが、実際の道路のカーブ半径と補正カーブ半径との間に、ノイズ除去処理にかかった時間だけの時間遅延が生じる。そこで、カーブ半径調整手段は、補正カーブ半径の時間変化率を調整することで、その時間遅延を補償する。更に、この補償処理は、発生した時間遅延を補償する必要があると判断される場合に行われる。すなわち、補正カーブ半径値が所定の第１カーブ半径値以下になった後、その補正カーブ半径値が増加して所定の第２カーブ半径値以上になったときに、つまり、自車はカーブ上の道路での走行を終えて直線上の道路での走行を始めようとする時に、カーブ半径調整手段は補正カーブ半径の時間増加率を増大させる。もしくは、カーブ半径調整手段は、上述した時における補正カーブ半径の値を直線に相当するカーブ半径値にする。これで、補正カーブ半径の値が直線に相当するカーブ半径値に増加するまでかかる時間が短縮されるので、発生した時間遅延は、その短縮された時間だけ補償される。このため、自車が直線道路に進入する時の補正カーブ半径の時間位相を、実際の道路のカーブ半径の時間位相に近接させることができる。
【００１０】
また、本発明に係る道路曲率検出装置における曲率調整手段は、補正曲率値が第２曲率値以下になった後、所定の時間が経った場合に、補正曲率値の時間減少率を補正曲率値が第２曲率値以下になる時点までの時間減少率より大きくするようにしてもよい。自車の走行する道路の状況、または、ノイズ除去処理の状況などによって、補正曲率値は微細に振動しながら減少する場合がある。更に、この補正曲率値が所定の第２曲率値の近傍で振動しながら減少する場合には、その振動する値に基づいて動作する曲率調整手段がハンチングを起こすおそれがある。ここで、曲率調整手段は、補正曲率値が第２曲率値以下になってから、更に所定の時間が経った後に、補正曲率値の減少率調整処理を開始する。このため、曲率調整手段は、補正曲率値の減少率調整処理の開始時点を確実に判断し、ハンチングが起こされることを防止できる。
【００１１】
更に、本発明に係る道路カーブ半径検出装置におけるカーブ半径調整手段は、補正カーブ半径値が第２カーブ半径値以上になった後、所定の時間が経った場合に、補正カーブ半径値の時間増加率を補正カーブ半径値が第２カーブ半径値以上になる時点までの時間増加率より大きくするようにしてもよい。自車の走行する道路の状況、または、ノイズ除去処理の状況などによって、補正カーブ半径値は微細に振動しながら増加する場合がある。更に、この補正カーブ半径値が所定の第２カーブ半径値の近傍で振動しながら増加する場合には、その振動する値に基づいて動作するカーブ半径調整手段がハンチングを起こすおそれがある。ここで、カーブ半径調整手段は、補正カーブ半径値が第２カーブ半径値以上になってから、更に所定の時間が経った後に、補正カーブ半径値の増加率調整処理を開始する。このため、カーブ半径調整手段は、補正カーブ半径値の増加率調整処理の開始時点を確実に判断し、ハンチングが起こされることを防止できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、曲率またはカーブ半径を求める際に発生した時間遅延を補償するため、自車の走行している道路の曲率またはカーブ半径を適切に検出することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１４】
[第１実施形態]
図１は、本発明に係る道路曲率検出装置を含む第１実施形態の車線維持装置１のブロック構成図である。この車線維持装置１は、自車が車線を適切に維持しながら走行できるように支援するための装置である。車線維持装置１は、カメラ１０、車速センサ２０、ＥＣＵ（Electrical Control Unit）３０、及び、操舵アクチュエータ４０を備えて構成されている。以下、車線維持装置１の各部分について詳細に説明する。
【００１５】
カメラ１０は、本発明に係る撮像手段に相当し、例えば車両のフロントウィンドウの上部に配置され、車両前方の画像データ、特に自車の走行車線の画像データを取得するものである。このカメラ１０は、取得した画像情報をＡＤ（Analog to Digital）変換によりデジタル画像データに変換してＥＣＵ３０に出力する。
【００１６】
車速センサ２０は、例えば車体に取り付けられ、車輪の回転速度等により自車の走行速度（車速）を検出するものである。車速センサ２０は、検出した車速情報をＥＣＵ３０に出力する。
【００１７】
ＥＣＵ３０は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＰＵ（中央処理装置）等によって構成され、本発明に係る曲率検出手段、曲率補正手段及び曲率調整手段に相当する。すなわち、ＥＣＵ３０は、カメラ１０及び車速センサ２０から自車の走行に関する情報を入力され、それらの情報に基づく一連の演算を施すことで、操舵アクチュエータ４０に出力する操舵トルクを演算するものである。以下、このようなＥＣＵ３０の機能について詳細に説明する。
【００１８】
ＥＣＵ３０は、先ず、カメラ１０が撮像した自車の走行する車線の画像データから、その車線を区画する一対の白線を認識する。そして、ＥＣＵ３０は、その画像認識結果に基づいて、自車の走行している車線のカーブ半径を測定し、その逆数を取ることで曲率を検出する。
【００１９】
図２は、自車がカーブ区間ＣＶからクロソイド区間ＣＬを跨いで直線区間ＳＴに進入する際に、車線の実際のカーブ半径（以下、「実カーブＲ」と記載する）、及び、ＥＣＵ３０が検出したカーブ半径（以下、「測定カーブＲ」と記載する）の結果を示している。図２において、実カーブＲの変化の様子は実線のグラフＡで表している。カーブ区間ＣＶでは、自車が走行している車線が一定の比率をもって曲がっているので、実カーブＲは一定の有限値を有する。また、自車がクロソイド区間ＣＬに入ると実カーブＲは増加し、直線区間ＳＴでの実カーブＲはやがてプラスの無限大になる。
【００２０】
一方、図２において、ＥＣＵ３０が検出した測定カーブＲは破線のグラフＢで表示されている。測定カーブＲは、実カーブＲの場合と同様に、カーブ区間ＣＶにおいては平均的に一定の値を有し、クロソイド区間ＣＬにおいては平均的に増加する。しかしながら、ＥＣＵ３０がカーブ半径を測定する際の誤差、つまりノイズにより、カーブ区間ＣＶ及びクロソイド区間ＣＬにおいて、グラフＢには少しの揺れが現れる。さらに、自車が直線区間ＳＴに入ると、グラフＢは大きく揺れる。直線のカーブ半径はプラスの無限大、または、マイナスの無限大として測定されるからである。このようなノイズによる揺れが以後の処理に悪影響を与えることは言うまでもない。
【００２１】
ここで、ＥＣＵ３０は、ノイズを含むカーブ半径情報もしくは曲率情報にノイズ除去処理を行い、補正曲率を求める。本実施形態においては、ローパスフィルタによるフィルタ処理を行うことで、ノイズを除去している。図３は、図２と同様な走行条件（カーブ区間ＣＶからクロソイド区間ＣＬを経て直線区間ＳＴに進入する場合）において、車線の実際の曲率値（以下、「実曲率」と記載する）、及び、ＥＣＵ３０がノイズを除去してから求めた曲率値（以下、「補正曲率」と記載する）を示している。実線のグラフＣは実曲率を表しており、破線のグラフＤは補正曲率を表している。尚、図２で示すカーブ半径と図３で示す曲率とは互いに逆数の関係にあるため、図２と図３に示す両方のグラフもそのような関係を表している。図３のグラフＤは、ノイズ除去処理後の補正曲率を表しているため、図２のグラフＢに比べて滑らかな揺れ、つまり少ないノイズを有している。このように、検出した曲率にノイズ除去処理を行うことで、曲率検出の精度が高められる。
【００２２】
しかしながら、ノイズ除去処理を行うためにはある程度の時間を要するので、求めた補正曲率と実曲率との間には、図３に示すような時間遅延ＴＤが発生してしまう。この時間遅延ＴＤにより、例えば、自車が直線区間ＳＴに進入する時刻である時刻Ｔ１において、グラフＣで示す実曲率の値はゼロであるにもかかわらず、グラフＤで示す補正曲率の値はゼロになっていない。さらに、時刻Ｔ２になるまでグラフＤに示す補正曲率はゼロにならない。つまり、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２の間には、自車はすでに直線区間ＳＴに進入しているにもかかわらず、検出した曲率の値がゼロになっていないため、直線区間に対応する制御は行われない。
【００２３】
ここで、本実施形態において、ＥＣＵ３０は、発生した時間遅延を補償する必要があると判断された時に、補正曲率の時間減少率を増加させることで、実曲率の時間位相に比べて遅れた補正曲率の時間位相の分を補償する。この「時間遅延を補償する必要があると判断された時」とは、例えば、カーブ区間を走行していた自車が直線区間に進入する時のことをいう。この時に、例えば時間遅延した操舵トルクで車線維持制御を行うと、すでに直線区間に進入している自車を、カーブ区間での操舵トルク（時間遅延による操舵トルク）で制御することになるからである。より具体的には、ＥＣＵ３０は、求めた補正曲率が所定のカーブ区間進入しきい値(第１曲率値)以上になった後、所定の直線区間進入しきい値(第２曲率値)以下になった場合に、補正曲率の時間減少率を、補正曲率が直線区間進入しきい値以下になる時点までの時間減少率より大きくする。これで、補正曲率の値がゼロに減少するまでかかる時間が短縮されるので、発生した時間遅延は、その短縮された時間だけ補償される。このため、自車が直線道路に進入する時の補正曲率の時間位相を、実曲率の時間位相に近接させることができる。
【００２４】
図４には、図２及び図３と同様な走行条件において、実曲率のグラフ、及び、ＥＣＵ３０が補償した時間位相に対応する補正曲率（以下、「補償曲率」と記載する）のグラフが示されている。なお、実線のグラフＣは実曲率を表しており、破線のグラフＥは補償曲率を表している。図４のグラフＥに示すように、補正曲率が、例えば０．００１５［１／ｍ］の直線区間進入しきい値以下となった時（図４では、時刻Ｔ０）に、ＥＣＵ３０は補正曲率の時間減少率を増加させる。これによって、補正曲率がゼロになるまでかかる時間が短縮され、補正曲率と実曲率との間に発生した時間遅延が、短縮された時間だけ補償される。そして、自車が直線区間ＳＴに進入する際（図４では、時刻Ｔ１）の補償曲率はゼロになっている。
【００２５】
ところで、図４のグラフＥに示すように、ＥＣＵ３０が補正した補正曲率の値は、自車の走行する道路の状況、または、処理上の都合で、微細に振動しながら減少する場合がある。更に、この補正曲率の値が直線区間進入しきい値の近傍で振動しながら減少する場合には、その振動する補正曲率の値に基づいて時間減少率を調整するＥＣＵ３０の制御性が悪化する、いわゆるハンチングが起こされるおそれがある。
【００２６】
ここで、ＥＣＵ３０は、補正曲率が直線区間進入しきい値以下になった時から経った時間を計り、その時間が、予め設定した例えば１秒間のタイマしきい値を超えた場合に、補正曲率の時間減少率を調整する処理を開始する。これにより、ＥＣＵ３０は、補正曲率の時間減少率を調整すべき時点を確実に判断することができ、ハンチングは起こされにくくなる。
【００２７】
以上のような処理を行うことで、時間遅延が補償された補償曲率の値、及び、車速センサ２０から入力された車速情報に基づいて、ＥＣＵ３０は、自車を直線走行に対応させるための操舵トルクを演算する。この演算の際には、例えば下記の式（１）が用いられる。
Ｆ＝ｖ２／Ｒ…（１）
ここで、Ｆは自車を直線走行に対応させるための操舵トルク、ｖは車速センサ２０から入力された車速、Ｒは時間遅延を補償した補償曲率の逆数（カーブ半径）である。
【００２８】
ＥＣＵ３０は、このように演算した操舵トルクの量を表す信号を操舵アクチュエータ４０に出力する。操舵アクチュエータ４０は、ＥＣＵ３０から入力された信号に応じた操舵トルクを例えば車輪に与えることで、自車を転舵するものである。この操舵アクチュエータ４０は、時間遅延が補償された曲率情報から演算される操舵トルクに基づいて駆動されるので、自車は、時間に遅延されることなく、適切に車線を維持することができる。
【００２９】
次に、本発明に係る道路曲率検出装置を含む車線維持装置１の動作について、図５〜７を参照しながら説明する。図５は、自車がカーブ区間を含む道路上で走行する際に、ＥＣＵ３０により行われる車線維持制御を示すフローチャートである。図５のフローチャートの各制御処理はＥＣＵ３０により実行される。また、図６は、図５に示す車線維持制御の結果の一例を示す図であり、図７は、従来技術による結果の一例を示す図である。尚、図６及び図７に示すように、自車は、直線区間ＳＴ１からクロソイド区間ＣＬ１を経てカーブ区間ＣＶに入り、また、クロソイド区間ＣＬ２を経て直線区間ＳＴ２を走行する。
【００３０】
先ず、自車が走行している車線の画像に基づいて、カーブ半径Ｒが測定される。この際の映像はカメラ１０の撮像信号を読み込んだものが用いられる（ステップＳ１０１）。
【００３１】
ステップＳ１０１にて測定されたカーブ半径Ｒの逆数を取ることで、走行する車線の曲率ｒ０が検出される（ステップＳ１０２）。
【００３２】
ステップＳ１０２にて検出された曲率ｒ０にはノイズが含まれている。そのノイズを除去するためにフィルタ処理が行われ、補正曲率ｒ１が求められる（ステップＳ１０３）。自車が直線区間（図６では、区間ＳＴ１）を走行している間には、ステップＳ１０３にて求めた補正曲率ｒ１はゼロとなる。一方、自車がカーブ区間（図６では、区間ＣＶ）に進入するためにクロソイド区間（図６では、区間ＣＬ１）に入ると、補正曲率ｒ１の絶対値が増加する。また、カーブ区間ＣＶを走行している自車が直線区間（図６では、区間ＳＴ２）に進入するためにクロソイド区間（図６では、区間ＣＬ２）に入ると、補正曲率ｒ１の絶対値は減少する。
【００３３】
次に、ステップＳ１０３にて求めた補正曲率ｒ１の絶対値が、カーブ区間進入しきい値Ｘ１以上であるか否かが判断される。カーブ区間進入しきい値Ｘ１は、自車がカーブ区間を走行しているか否かを判断するためのしきい値であり、例えば０．００２[１／ｍ]として、ＥＣＵ３０に予め設定されている。（ステップＳ１０４）。
【００３４】
ステップＳ１０４にて、補正曲率ｒ１の絶対値がカーブ区間進入しきい値Ｘ１以上の場合には、自車はカーブ区間ＣＶに進入していると判断され、カーブ進入フラグはオンの状態に制御される（ステップＳ１０５）。一方、そうでない場合には、処理の流れは後述するステップＳ１０６に移る。なお、カーブ進入フラグは、自車の走行している道路状況を表すものであり、自車がカーブ区間を走行しているときにはオンの状態に制御され、そうでないときにはオフの状態に制御される。
【００３５】
次に、カーブ進入フラグがオンの状態になっているのか否かが判断される（ステップＳ１０６）。カーブ進入フラグがオンの状態になっていることで、自車がカーブ区間ＣＶを走行していると判断された場合には、補正曲率ｒ１及び車速情報に基づいてカーブ区間ＣＶに対応する操舵制御が行われる。この際の車速情報は車速センサ２０の検出信号を読み込んだものが用いられる（ステップＳ１０７）。
【００３６】
一方、ステップＳ１０６にて、カーブ進入フラグがオンになっていない場合には、自車はまだカーブ区間ＣＶに進入していないと判断され、処理の流れはステップＳ１０１に戻る。
【００３７】
ステップＳ１０７にて、カーブ区間ＣＶに対応する操舵制御が行われているときに、補正曲率ｒ１の絶対値が、直線区間進入しきい値Ｘ２より小さい値であるか否かが判断される。直線区間進入しきい値Ｘ２は、自車がまもなく直線区間を走行するか否かを判断するためのしきい値であり、例えば０．００１５[１／ｍ]として、ＥＣＵ３０に予め設定されている。今後の処理にハンチングが起こされることを防止するため、直線区間進入しきい値Ｘ２の値は、カーブ区間進入しきい値Ｘ１より小さい値に設定されるのが好適である（ステップＳ１０８）。
【００３８】
ステップＳ１０８にて、補正曲率ｒ１の絶対値が直線区間進入しきい値Ｘ２より小さくない場合には、自車が直線区間ＳＴ２に進入するにはまだ時間を要すると判断され、処理の流れはステップＳ１０７に戻る。
【００３９】
一方、ステップＳ１０８にて、補正曲率ｒ１の絶対値が直線区間進入しきい値Ｘ２より小さい場合には、自車は直線区間ＳＴ２に近づいていると判断される。ここで、補正曲率ｒ１の絶対値が直線区間進入しきい値Ｘ２より小さくなってから経た時間Ｔを計るタイマが開始される（ステップＳ１０９）。
【００４０】
ステップＳ１０９にて計られた時間Ｔの値が、タイマしきい値Ｘ３以上であるか否かが判断される（ステップＳ１１０）。時間Ｔの値がタイマしきい値Ｘ３より大きくない場合には、自車が直線区間ＳＴ２に進入するにはまだ時間を要すると判断され、処理の流れはステップＳ１１０に戻る。本実施形態におけるタイマしきい値Ｘ３は、例えば１秒とする。
【００４１】
一方、ステップＳ１１０にて、時間Ｔの値がタイマしきい値Ｘ３より大きい場合には、自車は直線区間ＳＴ２に十分に近づいていると判断される。このとき、補正曲率ｒ１の時間減少率が増加される。これで、補正曲率ｒ１の値がゼロに減少するまでかかる時間が短縮されるので、発生した時間遅延ＴＤは、その短縮された時間だけ補償される（ステップＳ１１１）。
【００４２】
ステップＳ１１１にて、自車は直線区間ＳＴ２にまもなく進入すると判断されたので、ステップＳ１０５にてオンの状態になったカーブ進入フラグはオフになるよう制御される（ステップＳ１１２）。そして、補正曲率ｒ１及び車速情報に基づいて直線区間に対応する操舵制御が行われる（ステップＳ１１３）。
【００４３】
図６において、地点Ｆは、ステップＳ１１３により直線区間に対応する操舵制御が行われる地点である。実線Ｇは、本実施形態の車線維持装置１による自車の走行ルートを表し、破線Ｈは、自車の理想的な走行ルートを表している。本実施形態におけるステップＳ１１１により補正曲率ｒ１の時間減少率が増加され、時間遅延は補償されたので、図６に示す直線区間ＳＴ２においては、直線区間に対応する操舵制御が、時間に遅延されることなく、行われている。一方、図７において、実線Ｉは、従来技術による自車の走行ルートを表し、破線Ｈは、自車の理想的な走行ルートを表している。図７の実線Ｉに示すように、時間遅延を補償しない従来技術においては、直線区間ＳＴ２に進入してからも一定時間の間はカーブ区間に対応する操舵制御が行われている。
【００４４】
以上のように、本実施形態に係る車線維持装置１によれば、ＥＣＵ３０は、検出した曲率に、例えばローパスフィルタ処理を行うことで、データ処理上に発生するノイズを除去し、検出した曲率を補正する。これで、曲率検出の精度は高められるが、実際の道路の曲率と補正曲率との間に、ノイズ除去処理にかかった時間だけの時間遅延が生じる。そこで、ＥＣＵ３０は、補正曲率の時間変化率を調整することで、その時間遅延を補償する。更に、この補償処理は、発生した時間遅延を補償する必要があると判断される場合に行われる。すなわち、補正曲率がカーブ区間進入しきい値以上になった後、その補正曲率が減少して直線区間進入しきい値以下になったときに、つまり、自車はカーブ上の道路での走行を終えて直線上の道路での走行を始めようとするときに、ＥＣＵ３０は補正曲率の時間減少率を増加させる。これで、補正曲率の値がゼロに減少するまでかかる時間が短縮されるので、発生した時間遅延は、その短縮された時間だけ補償される。このため、自車が直線道路に進入する時の補正曲率の時間位相を、実際の道路の曲率の時間位相に近接させることができる。したがって、この補償処理された補正曲率に基づく操舵トルクにより駆動される操舵アクチュエータ４０は、時間に遅延されることなく、車線を維持することができる。
【００４５】
また、ＥＣＵ３０は、補正曲率が、直線区間進入しきい値以下になった後、更に１秒間の所定の時間が経った後に、補償処理を開始する。これにより、補正曲率の値が直線区間進入しきい値の近傍で振動する場合に、ＥＣＵ３０は、減少率調整処理の開始時点を確実に判断し、ハンチングが起こされることを防止できる。
【００４６】
なお、第１実施形態では、補正曲率が所定値以下になった状態から所定時間経過した後に補正曲率の減少率を増加させるように構成しているが、補正曲率を一定の計測期間毎に計測し、その補正曲率が所定値以下になった状態が、例えば予め設定されている回数あるいは時間の間に継続したときに、補正曲率の減少率を増加させるように構成しても良い。
【００４７】
[第２実施形態]
続いて、本発明に係る道路曲率検出装置を含む車線維持装置１’の第２実施形態について、図８及び図９を参照しながら説明する。図８に示すように、第２実施形態に係る車線維持装置１’は、ＥＣＵ３０が補正曲率の時間変化率を調整する際の動作について第１実施形態と相違する。図８においては、ステップＳ１１０にて、時間Ｔの値がタイマしきい値Ｘ３より大きい場合に、自車は直線区間ＳＴ２に十分に近づいていると判断される。ここで、補正曲率ｒ１は、その値がゼロになるよう制御される（ステップＳ２１１）。図９には、第１実施形態の図４と同様な走行条件において、実曲率のグラフ（実線Ｃ）、及び、ＥＣＵ３０が補償した時間位相に対応する補正曲率のグラフ（破線Ｅ’）が示されている。図９のグラフＥ’に示すように、補正曲率が、例えば０．００１５［１／ｍ］の直線区間進入しきい値以下となった時（図９では、時刻Ｔ０）に、ＥＣＵ３０は補正曲率の値をゼロとする。このような第２実施形態に係る車線維持装置１’は、第１実施形態の場合と同様の作用及び効果を奏する。
【００４８】
なお、以上の各実施形態においては、本発明に係る道路曲率検出装置について説明したが、それに限られることなく、上記の説明から本発明に係る道路カーブ半径検出装置を容易に構成することができる。この際には、曲率値の逆数がカーブ半径値であること、したがって曲率値が増加するときにカーブ半径値は減少し、曲率値が減少するときにカーブ半径値は増加すること、及び、曲率値がゼロ（直線に相当する曲率値）に近づいていくときにカーブ半径値は無限大（直線に相当するカーブ半径値）に近づいていくことなどを考え合わせれば良い。
【００４９】
すなわち、上述した道路曲率検出装置においては、補正曲率値が所定の第１曲率値以上になった後、所定の第２曲率値以下になった場合に、その補正曲率値の時間減少率を、補正曲率値が第２曲率値以下になる時点までの時間減少率より大きくしていた。これを、本発明に係る道路カーブ半径検出装置においては、補正カーブ半径値が所定の第１カーブ半径値以下になった後、所定の第２カーブ半径値以上になった場合に、その補正カーブ半径値の時間増加率を、補正カーブ半径値が第２カーブ半径値以上になる時点までの時間増加率より大きくする。この場合、上述した各実施形態におけるＥＣＵ３０は、カーブ半径検出手段、カーブ半径補正手段、及び、カーブ半径調整手段として動作させれば良い。更に、図３、図４及び図９においても、曲率を表すグラフの逆数を取ったグラフを、カーブ半径を表すグラフとして参照することができる。このような道路カーブ半径検出装置は、道路曲率検出装置と同様の作用及び効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の道路曲率検出装置を含む車線維持装置１の構成を示すブロック図である。
【図２】自車が走行している車線のカーブ半径を示すグラフである。
【図３】時間的に遅れている曲率検出結果を示すグラフである。
【図４】第１実施形態において、時間遅延が補償された補償曲率を示すグラフである。
【図５】本発明の道路曲率検出装置を含む第１実施形態の車線維持装置１の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の道路曲率検出装置を含む車線維持装置１による車線維持制御の結果を示す図である。
【図７】従来技術による車線維持制御の結果を示す図である。
【図８】本発明の道路曲率検出装置を含む第２実施形態の車線維持装置１’の動作を示すフローチャートである。
【図９】第２実施形態において、時間遅延が補償された補償曲率を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５１】
１，１’…車線維持装置、１０…カメラ、２０…車速センサ、３０…ＥＣＵ、４０…操舵アクチュエータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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