(57)【要約】【課題】タックイン挙動に起因して車両が走行車線から逸脱してしまうのを防止する。【解決手段】車線逸脱防止装置は、カーブを旋回走行中の自車両の加減速動作の変動に起因して発生する自車両の旋回内側への切り込み（タックイン挙動）を予測検出し（ステップＳ３、ステップＳ４）、かつ当該切り込みによる車線逸脱傾向を予測検出した場合（ステップＳ５）、実際に切り込み挙動があった場合の切り込み量を考慮して自車両が走行車線から逸脱するのを回避するためのヨーモーメントを付与する（ステップＳ６、ステップＳ７）。【選択図】図２
2006306204.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カーブを旋回走行中の自車両の加減速動作に起因して発生する自車両の旋回内側への切り込み挙動を予測検出し、当該切り込み挙動による自車両の走行車線からの逸脱傾向を予測検出した場合、自車両が走行車線から逸脱するのを回避するためのヨーモーメントを自車両に付与することを特徴とする車線逸脱防止装置。
【請求項２】
運転者のブレーキ操作又はアクセル操作に基づいて前記切り込み挙動を予測検出することを特徴とする請求項１記載の車線逸脱防止装置。
【請求項３】
走行車線に対する自車両の逸脱傾向を判定する車線逸脱傾向判定手段と、前記車線逸脱傾向判定手段が車線逸脱傾向があると判定した場合、走行車線から自車両が逸脱するのを回避するためのヨーモーメントを当該自車両に付与するヨーモーメント付与手段と、を備える車線逸脱防止装置において、
自車両がカーブ旋回走行中であることを検出する走行状態検出手段と、
自車両の加減速動作の変動が大きくなる車両状態を検出する車両状態検出手段と、を備え、
前記ヨーモーメント付与手段は、前記車線逸脱傾向判定手段が逸脱傾向があると判定する前であっても、前記走行状態検出手段が自車両がカーブ旋回走行中であることを検出し、かつ前記車両状態検出手段が自車両の加減速動作の変動が大きくなる車両状態を検出した場合、走行車線から自車両が逸脱するのを回避するためのヨーモーメントを当該自車両に付与することを特徴とする車線逸脱防止装置。
【請求項４】
前記車両状態検出手段は、前記車両状態として自車両を減速動作させる運転者によるブレーキ操作を検出しており、前記ヨーモーメント付与手段は、当該ブレーキ操作による自車両の減速動作の変動に起因して発生する自車両の旋回内側への切り込み挙動を考慮したヨーモーメントを自車両に付与することを特徴とする請求項３記載の車線逸脱防止装置。
【請求項５】
前記車両状態検出手段は、前記車両状態として自車両を加減速動作させる運転者によるアクセル操作を検出しており、当該アクセル操作による自車両の加減速動作の変動に起因して発生する自車両の旋回内側への切り込み挙動を考慮したヨーモーメントを自車両に付与することを特徴とする請求項３記載の車線逸脱防止装置。
【請求項６】
前記ヨーモーメント付与手段は、前記車両状態検出手段が検出する自車両の加減速動作の変動によって前記カーブ旋回中の走行車線から逸脱傾向があるか否かを予測し、逸脱傾向が予測された場合にヨーモーメントを付与することを特徴とする請求項３乃至５の何れか１項に記載の車線逸脱防止装置。
【請求項７】
前記車線逸脱傾向判定手段は、前記車両状態検出手段が自車両の加減速動作の変動が大きくなる車両状態を検出した場合、前記逸脱傾向を判定するための判断しきい値を、より早く逸脱傾向があると判定される方向に変更することを特徴とする請求項３乃至６の何れか１項に記載の車線逸脱防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自車両が走行車線から逸脱傾向にあるときに、その逸脱を防止する車線逸脱防止装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車線逸脱防止装置として、車両が走行車線から逸脱傾向にあるとき、ヨー制御と減速制御とを組み合わせた制動制御、すなわち逸脱推定量に基づいて車両にヨーモーメントを付与するとともに、車両を減速させる逸脱回避制御を行う装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−１１２５４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
図８（ａ）に示すように、車両１００がカーブを旋回走行中（又はステアリング操作時）に、図８（ｂ）に示すように、アクセルをオフにすると、車両重量（重心）急に前方に移動することで、いわゆるタックイン挙動が発生し、旋回内側に車両１００が切り込んでしまう。このような車両挙動に起因して、その後、車両が走行車線から逸脱してしまう場合がある。しかし、従来の車線逸脱防止装置では、このようなタックイン挙動が発生し、実際に車両のヨー角が大きく変化しなければ車線逸脱判断がされず、しかも車線逸脱判断時には車両が車線に対して大きく傾いてしまい、車線逸脱回避のために付与するヨーモーメントも大きな値になってしまう。このとき、車両の挙動変化も大きくなり、運転者に違和感を与えてしまう。
【０００４】
なお、車両がカーブを旋回走行中に、アクセルをオンにすると、車両重量（重心）急に移動することで、いわゆるパワーオーバステア挙動が発生し、このパワーオーバステア挙動によっても、旋回内側に車両が切り込んでしまう。
本発明は、前記問題に鑑みてなされたものであり、タックイン挙動やパワーオーバステア挙動に起因して車両が走行車線から逸脱してしまうことを、運転者に違和感を与えることなく防止する車線逸脱防止装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明に係る車線逸脱防止装置は、カーブを旋回走行中の自車両の加減速動作に起因して発生する自車両の旋回内側への切り込み挙動を予測検出し、当該切り込み挙動による自車両の走行車線からの逸脱傾向を予測検出した場合、実際に切り込み挙動があった場合を考慮して自車両が走行車線から逸脱するのを回避するためのヨーモーメントを自車両に付与する。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１記載の発明に係る車線逸脱防止装置は、カーブを旋回走行中の自車両の加減速動作に起因して発生する自車両の旋回内側への切り込み挙動を予測検出し、当該切り込み挙動による自車両の走行車線からの逸脱傾向を予測検出することで、いわゆるタックイン挙動やパワーオーバステア挙動により自車両が走行車線から逸脱してしまいそうな場合、当該切り込み挙動により想定されるヨーモーメント等を考慮して自車両が走行車線から逸脱するのを回避するためのヨーモーメントを自車両に付与することで、当該タックイン挙動やパワーオーバステア挙動が発生する前、又は発生初期の状態のときに、より早くかつ小さな制御量で車両が走行車線から逸脱してしまうのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態という。）を図面を参照しながら詳細に説明する。
実施形態は、本発明に係る車線逸脱防止装置を搭載した後輪駆動車両である。この後輪駆動車両は、自動変速機とコンベンショナルディファレンシャルギヤとを搭載し、前後輪とも左右輪の制動力を独立制御可能な制動装置を搭載している。
【０００８】
図１は、本実施形態を示す概略構成図である。
図中の符号１はブレーキペダル、２はブースタ、３はマスタシリンダ、４はリザーバであり、通常は運転者によるブレーキペダル１の踏込み量に応じて、マスタシリンダ３で昇圧された制動流体圧を各車輪５ＦＬ〜５ＲＲの各ホイールシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲに供給する。また、マスタシリンダ３と各ホイールシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲとの間には制動流体圧制御部７が介装されており、この制動流体圧制御部７によって、各ホイールシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲの制動流体圧を個別に制御することも可能となっている。
【０００９】
制動流体圧制御部７は、例えばアンチスキッド制御やトラクション制御に用いられる制動流体圧制御部を利用したものである。制動流体圧制御部７は、単独で各ホイールシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲの制動流体圧を制御することも可能であるが、後述する制駆動力コントロールユニット８から制動流体圧指令値が入力されたときには、その制動流体圧指令値に応じて制動流体圧を制御するようにもなっている。
【００１０】
例えば、制動流体圧制御部７は、液圧供給系にアクチュエータを含んで構成されている。アクチュエータとしては、各ホイールシリンダ液圧を任意の制動液圧に制御可能な比例ソレノイド弁が挙げられる。
また、この車両には、駆動トルクコントロールユニット１２が設けられている。駆動トルクコントロールユニット１２は、エンジン９の運転状態、自動変速機１０の選択変速比及びスロットルバルブ１１のスロットル開度を制御することにより、駆動輪である後輪５ＲＬ，５ＲＲへの駆動トルクを制御する。駆動トルクコントロールユニット１２は、燃料噴射量や点火時期を制御したり、同時にスロットル開度を制御したりすることで、エンジン９の運転状態を制御する。この駆動トルクコントロールユニット１２は、制御に使用した駆動トルクＴｗの値を制駆動力コントロールユニット８に出力する。
【００１１】
なお、この駆動トルクコントロールユニット１２は、単独で後輪５ＲＬ，５ＲＲの駆動トルクを制御することも可能であるが、制駆動力コントロールユニット８から駆動トルク指令値が入力されたときには、その駆動トルク指令値に応じて駆動輪トルクを制御するようにもなっている。
また、この車両には、画像処理機能付きの撮像部１３が設けられている。撮像部１３は、自車両の車線逸脱傾向検出用として、走行車線内の自車両の位置を検出するために備えられている。例えば、撮像部１３は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラからなる単眼カメラで撮像するように構成されている。この撮像部１３は車両前部に設置されている。
【００１２】
撮像部１３は、自車両前方の撮像画像から例えば白線等のレーンマーカを検出し、その検出したレーンマーカに基づいて走行車線を検出している。さらに、撮像部１３は、その検出した走行車線に基づいて、自車両の走行車線と自車両の前後方向軸とのなす角（ヨー角）φ、走行車線中央からの横変位Ｘ及び走行車線曲率β等を算出する。この撮像部１３は、算出したこれらヨー角φ、横変位Ｘ及び走行車線曲率β等を制駆動力コントロールユニット８に出力する。
【００１３】
なお、本発明においては画像処理以外の検出手段でレーンマーカを検出するものであっても良い。例えば、車両前方に取り付けられた複数の赤外線センサによりレーンマーカを検出し、その検出結果に基いて走行車線を検出しても良い。
また、本発明は走行車線を白線に基いて決定する構成に限定されるものではない。すなわち、走行車線を認識させるための白線(レーンマーカ)が走路上にない場合、画像処理や各種センサによって得られる道路形状や周囲環境等の情報から、自車両が走行に適した走路範囲や、運転者が自車両を走行させるべき走路範囲を推測し、走行車線として決定しても良い。例えば、走路上に白線がなく、道路の両側ががけになっている場合には、走路のアスファルト部分を走行車線として決定する。また、ガードレールや縁石等がある場合は、その情報を考慮して走行車線を決定すればよい。  
【００１４】
また、走行車線曲率βを後述のステアリングホイール２１の操舵角δに基づいて算出しても良い。
また、この車両には、ナビゲーション装置１４が設けられている。ナビゲーション装置１４は、自車両に発生する前後加速度Ｙｇ或いは横加速度Ｘｇ、又は自車両に発生するヨーレイトφ´を検出する。このナビゲーション装置１４は、検出した前後加速度Ｙｇ、横加速度Ｘｇ及びヨーレイトφ´を、道路情報とともに、制駆動力コントロールユニット８に出力する。ここで、道路情報としては、車線数や一般道路か高速道路かを示す道路種別情報がある。
【００１５】
なお、専用のセンサにより各値を検出するようにしても良い。すなわち、加速度センサにより前後加速度Ｙｇ及び横加速度Ｘｇを検出し、ヨーレイトセンサによりヨーレイトφ´を検出するようにしても良い。
また、この車両には、マスタシリンダ３の出力圧、すなわちマスタシリンダ液圧Ｐｍｆ，Ｐｍｒを検出するマスタシリンダ圧センサ１７、アクセルペダルの踏込み量、すなわちアクセル開度θｔを検出するアクセル開度センサ１８、ステアリングホイール２１の操舵角δを検出する操舵角センサ１９、方向指示器による方向指示操作を検出する方向指示スイッチ２０、及び各車輪５ＦＬ〜５ＲＲの回転速度、所謂車輪速度Ｖｗｉ（ｉ＝ｆｌ，ｆｒ，ｒｌ，ｒｒ）を検出する車輪速度センサ２２ＦＬ〜２２ＲＲが設けられている。そして、これらセンサ等が検出した検出信号は制駆動力コントロールユニット８に出力される。
【００１６】
なお、検出された車両の走行状態データに左右の方向性がある場合には、いずれも左方向を正方向とする。すなわち、ヨーレイトφ´、横加速度Ｘｇ及びヨー角φは、左旋回時に正値となり、横変位Ｘは、走行車線中央から左方にずれているときに正値となる。また、前後加速度Ｙｇは、加速時に正値となり、減速時に負値となる。
次に、制駆動力コントロールユニット８で行う演算処理手順について、図２を用いて説明する。この演算処理は、例えば１０ｍsec.毎の所定サンプリング時間ΔＴ毎にタイマ割込によって実行される。なお、この図２に示す処理内には通信処理を設けていないが、演算処理によって得られた情報は随時記憶装置に更新記憶されると共に、必要な情報は随時記憶装置から読出される。
【００１７】
先ずステップＳ１において、前記各センサやコントローラ、コントロールユニットから各種データを読み込む。具体的には、ナビゲーション装置１４が得た前後加速度Ｙｇ、横加速度Ｘｇ、ヨーレイトφ´及び道路情報、各センサが検出した、各車輪速度Ｖｗｉ、操舵角δ、アクセル開度θｔ、マスタシリンダ液圧Ｐｍｆ，Ｐｍｒ及び方向スイッチ信号、並びに駆動トルクコントロールユニット１２からの駆動トルクＴｗ、撮像部１３からヨー角φ、横変位Ｘ及び走行車線曲率βを読み込む。
【００１８】
続いてステップＳ２において、車速Ｖを算出する。具体的には、前記ステップＳ１で読み込んだ車輪速度Ｖｗｉに基づいて、下記（１）式により車速Ｖを算出する。
前輪駆動の場合
Ｖ＝（Ｖｗｒｌ＋Ｖｗｒｒ）／２
後輪駆動の場合
Ｖ＝（Ｖｗｆｌ＋Ｖｗｆｒ）／２
・・・（１）
ここで、Ｖｗｆｌ，Ｖｗｆｒは左右前輪それぞれの車輪速度であり、Ｖｗｒｌ，Ｖｗｒｒは左右後輪それぞれの車輪速度である。すなわち、この（１）式では、従動輪の車輪速の平均値として車速Ｖを算出している。なお、本実施形態では、後輪駆動の車両であるので、後者の式、すなわち前輪の車輪速度により車速Ｖを算出する。
【００１９】
また、このように算出した車速Ｖは好ましくは通常走行時に用いる。例えば、ＡＢＳ（Anti-lock Brake System)制御等が作動している場合には、そのＡＢＳ制御内で推定している推定車体速度を前記車速Ｖとして用いるようにする。また、ナビゲーション装置１４でナビゲーション情報に利用している値を前記車速Ｖとして用いても良い。
続いてステップＳ３において、車両挙動変化の判定を行う。具体的には、車両挙動変化として、車両が旋回運動中に急減速した場合に発生するタックイン挙動を検出する。
【００２０】
タックイン挙動は、アクセルをオフにすることで、車両に急な制動がかかり、車両前方に荷重が移動することで、前輪の摩擦円半径が大きくなり、これにより、コーナリングフォースが増大することで車両が急旋回する現象である。
このようなタックイン挙動を、前記ステップＳ１で読み込んだ操舵角δ（又はタイヤ転舵角δｔ）、アクセル開度θｔ、横加速度Ｘｇ及び前後加速度Ｙｇに基づいて推定検出（予測検出）する。具体的には、図３に示すような処理手順によりタックイン挙動を推定検出する。
【００２１】
先ずステップＳ１１において、タイヤ舵角が一定量以上か否かを判定する。すなわち、操舵角δとステアリングギア比Ｎｓとからタイヤ舵角δｔ（＝δ／Ｎｓ）を算出し、そのタイヤ舵角δｔと所定のしきい値δｔｔｈとを比較し、自車両がカーブを旋回走行しているか否かを判定している。ここで、所定のしきい値δｔｔｈとは、実験値や経験値である。
【００２２】
このステップＳ１１において、舵角δｔが所定のしきい値δｔｔｈ以上の場合（δｔ≧δｔｔｈ）、ステップＳ１２に進み、タイヤ舵角δｔが所定のしきい値δｔｔｈ未満の場合（δｔ＜δｔｔｈ）、当該図３（ステップＳ３）の処理を終了する。
ステップＳ１２では、横加速度が一定量以上か否かを判定する。すなわち、横加速度Ｘｇと所定のしきい値Ｘｇｔｈとを比較し、横加速度Ｘｇが所定のしきい値Ｘｇｔｈ以上の場合（Ｘｇ≧Ｘｇｔｈ）、ステップＳ１３に進み、横加速度Ｘｇが所定のしきい値Ｘｇｔｈ未満の場合（Ｘｇ＜Ｘｇｔｈ）、当該図３に示す処理を終了する。ここで、所定のしきい値Ｘｇｔｈとは、実験値や経験値である。
【００２３】
ステップＳ１３では、アクセル開度の変化量（アクセル戻し方向への変化量（変化率））が一定量以上か否かを判定する。すなわち、アクセル開度θｔの単位時間あたりの変化量Δθｔと所定のしきい値Δθｔｔｈとを比較し、アクセル開度変化量Δθｔが所定のしきい値Δθｔｔｈ以上の場合（Δθｔ≧Δθｔｔｈ）、ステップＳ１４に進み、アクセル開度変化量Δθｔが所定のしきい値Δθｔｔｈ未満の場合（Δθｔ＜Δθｔｔｈ）、当該図３に示す処理を終了する。ここで、所定のしきい値Δθｔｔｈとは、実験値や経験値である。
【００２４】
ステップＳ１４では、前後加速度（減速度）の変化量（変化率）が一定量以上か否かを判定する。すなわち、前後加速度Ｙｇの単位時間あたりの変化量ΔＹｇと所定のしきい値ΔＹｇｔｈとを比較し、前後加速度変化量ΔＹｇが所定のしきい値ΔＹｇｔｈ以上の場合（ΔＹｇ≧ΔＹｇｔｈ）、ステップＳ１５に進み、前後加速度Ｙｇが所定のしきい値Ｙｇｔｈ未満の場合（ΔＹｇ＜ΔＹｇｔｈ）、当該図３に示す処理を終了する。ここで、所定のしきい値ΔＹｇｔｈとは、実験値や経験値である。
【００２５】
これにより、前記ステップＳ１１及びステップＳ１２により、舵角δｔが所定のしきい値δｔｔｈ以上（δｔ≧δｔｔｈ）で、かつ横加速度Ｘｇが所定のしきい値Ｘｇｔｈ以上（Ｘｇ≧Ｘｇｔｈ）であることで、自車両がカーブを旋回走行中であることを検出するとともに、前記ステップＳ１３及びステップＳ１４により、アクセル開度変化量Δθｔが所定のしきい値Δθｔｔｈ以上（Δθｔ≧Δθｔｔｈ）で、かつ前後加速度変化量ΔＹｇが所定のしきい値ΔＹｇｔｈ以上（ΔＹｇ≧ΔＹｇｔｈ）であることで、運転者のアクセル操作（アクセル戻し操作）により自車両の減速度が大きく変動していることを検出した場合、タックイン挙動が発生することを予測検出している。
【００２６】
そして、この場合、ステップＳ１５で、タックイン挙動が発生する可能性が高いとして、タックインフラグＦｔｇをＯＮにする（Ｆｔｇ＝ＯＮ）。そして、当該図３に示す処理を終了する。
このように、ステップＳ３において、車両挙動変化を判定している。
続いてステップＳ４において、タックイン挙動に伴う推定ヨーレイト及びヨー角を算出する。
【００２７】
先ず、下記（２）式により、推定ヨーレレイトφｄ´を算出する。
φｄ´＝（１−（ｍ／（２・ｌ２））・（（ｌｆ・ＣＦｆ−ｌｒ・ＣＦｒ）／（ＣＦｆ・ＣＦｒ））・Ｖ２）−１・Ｖ・δ／ｌ  ・・・（２）
ここで、ｍは車両の質量であり、ｌｆ，ｌｒは、車両重心点と前後車軸間の距離であり、ｌはホイールベースであり、ＣＦｆ，ＣＦｒは、前輪及び後輪のコーナリングパワーである。
【００２８】
そして、前記（２）式により算出した推定ヨーレレイトφｄ´とタックイン時の逸脱判断時間Ｔｔｔとに基づいて、下記（３）式により推定ヨー角φｄを算出する。
φｄ＝φｄ´・Ｔｔｔ  ・・・（３）
ここで、逸脱判断時間Ｔｔｔは所定時間である。例えば、運転者がタックイン挙動により、車両が逸脱していると判断できるまでの時間であり、例えば１秒である。逸脱判断時間Ｔｔｔは、実験値や経験値である。
【００２９】
このように、（３）式に算出された推定ヨー角φｄは、タックイン挙動があった場合に発生すると予測される自車両のヨー角となる。
なお、タックインフラグＦｔｇをＯＮのときだけ、このタックイン推定に伴う推定ヨーレイト等の算出を実施するようにしても良い。
続いてステップＳ５において、車線逸脱傾向の判定を行う。この判定処理の処理手順は具体的には図４に示すようになる。また、図５には、この処理で用いる値の定義を図示している。
【００３０】
先ずステップＳ２１において、タックインフラグＦｔｇの状態に応じて、所定時間Ｔ後の車両重心横位置の推定横変位Ｘｓを算出する。具体的には、タックインフラグＦｔｇがＯＦＦの場合（Ｆｔｇ＝ＯＦＦ）、前記ステップＳ１で得たヨー角（実ヨー角）φ、走行車線曲率β及び現在の車両の横変位Ｘ０、及び前記ステップＳ２で得た車速Ｖを用いて、下記（４）式により推定横変位Ｘｓを算出する。
Ｘｓ＝Ｔｔ・Ｖ・（φ＋Ｔｔ・Ｖ・β）＋Ｘ０  ・・・（４）
ここで、Ｔｔは前方注視距離算出用の車頭時間であり、この車頭時間Ｔｔに自車速Ｖを乗じると前方注視点距離になる。すなわち、車頭時間Ｔｔ後の走行車線中央からの横変位推定値が将来の推定横変位Ｘｓとなる。
【００３１】
一方、タックインフラグＦｔｇがＯＮの場合（Ｆｔｇ＝ＯＮ）、前記ステップＳ１で得たヨー角（実ヨー角）φに換えて、前記ステップＳ４で算出した推定ヨー角φｄを用いて、下記（５）式により推定横変位Ｘｓを算出する。
Ｘｓ＝Ｔｔ・Ｖ・（φｄ＋Ｔｔ・Ｖ・β）＋Ｘ０  ・・・（５）
この（４）式及び（５）式によれば、推定横変位Ｘｓは、例えばヨー角φ，φｄに着目した場合、ヨー角φ，φｄが大きくなるほど、大きくなる。
【００３２】
続いてステップＳ２２において、逸脱判定をする。具体的には、推定横変位Ｘｓと所定の逸脱傾向判定用しきい値ＸＬとを比較する。
ここで、逸脱傾向判定用しきい値ＸＬは、一般的に車両が車線逸脱傾向にあると把握できる値であり、実験等で得る。例えば、逸脱傾向判定用しきい値ＸＬは、走行路の境界線の位置を示す値であり、下記（６）式により算出する。
ＸＬ＝（Ｌ−Ｈ）／２  ・・・（６）
ここで、Ｌは車線幅であり、Ｈは車両の幅である。車線幅Ｌについては、撮像部１３が撮像画像を処理することで得ている。また、ナビゲーション装置１４から車両の位置を得たり、ナビゲーション装置１４の地図データから車線幅Ｌを得たりしても良い。この逸脱傾向判定用しきい値ＸＬは、正値が走行路の右側を示し、負値が走行路の左側を示す。
【００３３】
このステップＳ２２において、推定横変位Ｘｓが逸脱傾向判定用しきい値ＸＬ以上の場合（｜Ｘｓ｜≧ＸＬ）、車線逸脱傾向ありと判定し、推定横変位Ｘｓが逸脱傾向判定用しきい値ＸＬ未満の場合（｜Ｘｓ｜＜ＸＬ）、車線逸脱傾向なしと判定する。
続いてステップＳ２３において、逸脱判断フラグＦｏｕｔを設定する。すなわち、前記ステップＳ２２において、車線逸脱傾向ありと判定した場合（｜Ｘｓ｜≧ＸＬ）、逸脱判断フラグＦｏｕｔをＯＮにする（Ｆｏｕｔ＝ＯＮ）。また、前記ステップＳ４２において、車線逸脱傾向なしと判定した場合（｜Ｘｓ｜＜ＸＬ）、逸脱判断フラグＦｏｕｔをＯＦＦにする（Ｆｏｕｔ＝ＯＦＦ）。
【００３４】
このステップＳ２２及びステップＳ２３の処理により、例えば自車両が車線中央から離れていき、推定横変位Ｘｓが逸脱傾向判定用しきい値ＸＬ以上になったとき（｜Ｘｓ｜≧ＸＬ）、逸脱判断フラグＦｏｕｔがＯＮになる（Ｆｏｕｔ＝ＯＮ）。また、自車両（Ｆｏｕｔ＝ＯＮの状態の自車両）が車線中央側に復帰していき、推定横変位Ｘｓが逸脱傾向判定用しきい値ＸＬ未満になったとき（｜Ｘｓ｜＜ＸＬ）、逸脱判断フラグＦｏｕｔがＯＦＦになる（Ｆｏｕｔ＝ＯＦＦ）。例えば、車線逸脱傾向がある場合に、後述する逸脱回避のための制動制御が実施されたり、或いは運転者自身が回避操作したりすれば、逸脱判断フラグＦｏｕｔがＯＮからＯＦＦになる。
【００３５】
続いてステップＳ２４において、横変位Ｘに基づいて逸脱方向Ｄｏｕｔを判定する。具体的には、車線中央から左方向に横変位している場合、その方向を逸脱方向Ｄｏｕｔにし（Ｄｏｕｔ＝ｌｅｆｔ）、車線中央から右方向に横変位している場合、その方向を逸脱方向Ｄｏｕｔにする（Ｄｏｕｔ＝ｒｉｇｈｔ）。
以上のようにステップＳ５において車線逸脱傾向を判定する。
続いてステップＳ６において、車線逸脱回避制御として車両に付与するヨーモーメントＭｓを算出する。
【００３６】
具体的には、前記ステップＳ５で得た推定横変位Ｘｓと横変位限界距離ＸＬとに基づいて下記（７）式により目標ヨーモーメントＭｓを算出する。
Ｍｓ＝Ｋ１・Ｋ２・（｜Ｘｓ｜−ＸＬ）  ・・・（７）
ここで、Ｋ１は車両諸元から決まる定数であり、Ｋ２は車速Ｖに応じて変動するゲインである。図６はゲインＫ２の例を示す。この図６に示すように、例えばゲインＫ２は、低速域で小さい値になり、車速Ｖがある値になると、車速Ｖと比例関係となり、その後ある車速Ｖに達すると大きい値で一定値となる。
【００３７】
この（７）式により、推定横変位Ｘｓと横変位限界距離ＸＬとの差分が大きくなるほど、目標ヨーモーメントＭｓは大きくなる。よって、前述のように、ヨー角φ，φｄが大きくなるほど、推定横変位Ｘｓが大きくなるので、ヨー角φ，φｄが大きくなるほど、目標ヨーモーメントＭｓも大きくなる。
また、目標ヨーモーメントＭｓは、逸脱判断フラグＦｏｕｔがＯＮの場合に算出され、目標ヨーモーメントＭｓは、逸脱判断フラグＦｏｕｔがＯＦＦの場合に０に設定される。この目標ヨーモーメントＭｓは、車線（所定の基準位置）からの逸脱量が多いほど、大きい値として設定されるようになる。
【００３８】
また、車両に反時計回りのヨーモーメントを付与する場合には目標ヨーモーメントＭｓを正値とし、車両に反時計回りのヨーモーメントを付与する場合には目標ヨーモーメントＭｓを負値とする。
続いてステップＳ７において、各車輪の目標制動液圧を算出する。すなわち、逸脱回避の制動制御の有無に基づいて最終的な制動液圧を算出する。具体的には次のように算出する。
【００３９】
先ず、逸脱判断フラグＦｏｕｔがＯＦＦの場合（Ｆｏｕｔ＝ＯＦＦ）、すなわち車線逸脱傾向がないとの判定結果を得た場合、下記（８）式及び（９）式に示すように、各車輪の目標制動液圧Ｐｓｉ（ｉ＝ｆｌ，ｆｒ，ｒｌ，ｒｒ）を制動液圧Ｐｍｆ，Ｐｍｒにする。
Ｐｓｆｌ＝Ｐｓｆｒ＝Ｐｍｆ  ・・・（８）
Ｐｓｒｌ＝Ｐｓｒｒ＝Ｐｍｒ  ・・・（９）
ここで、Ｐｍｆは前輪用の制動液圧である。また、Ｐｍｒは後輪用の制動液圧であり、前後配分を考慮して前輪用の制動液圧Ｐｍｆに基づいて算出した値になる。
【００４０】
また、このとき、前輪目標制動液圧差ΔＰｓｆ及び後輪目標制動液圧差ΔＰｓｒはいずれも０に設定する。
一方、逸脱判断フラグＦｏｕｔがＯＮの場合（Ｆｏｕｔ＝ＯＮ）、すなわち車線逸脱傾向があるとの判定結果を得た場合、先ず前記目標ヨーモーメントＭｓに基づいて、前輪目標制動液圧差ΔＰｓｆ及び後輪目標制動液圧差ΔＰｓｒを算出する。具体的には、下記（１０）式〜（１３）式により目標制動液圧差ΔＰｓｆ，ΔＰｓｒを算出する。
【００４１】
｜Ｍｓ｜＜Ｍｓ０の場合
ΔＰｓｆ＝０  ・・・（１０）
ΔＰｓｒ＝２・Ｋｂｒ・Ｍｓ／Ｔ  ・・・（１１）
｜Ｍｓ｜≧Ｍｓ０の場合
ΔＰｓｆ＝２・Ｋｂｆ・（Ｍｓ−Ｍｓ０）／Ｔ  ・・・（１２）
ΔＰｓｒ＝２・Ｋｂｒ・Ｍｓ０／Ｔ  ・・・（１３）
ここで、Ｍｓ０は設定用しきい値を示す。また、Ｔはトレッドを示す。なお、このトレッドＴは、簡単のため前後で同じ値にする。また、Ｋｂｆ，Ｋｂｒは、制動力を制動液圧に換算する場合の前輪及び後輪についての換算係数であり、ブレーキ諸元により定まる。
【００４２】
このように、目標ヨーモーメントＭｓの大きさに応じて車輪に与える制動力を配分している。そして、目標ヨーモーメントＭｓが設定用しきい値Ｍｓ０未満のときには、前輪目標制動液圧差ΔＰｓｆを０として、後輪目標制動液圧差ΔＰｓｒに所定値を与えて、左右後輪で制動力差を発生させるようにして、また、目標ヨーモーメントＭｓが設定用しきい値Ｍｓ０以上のときには、各目標制動液圧差ΔＰｓｒ，ΔＰｓｒに所定値を与え、前後左右輪で制動力差を発生させるようにする。
【００４３】
そして、以上のように算出した目標制動液圧差ΔＰｓｆ，ΔＰｓｒ及び減速用の目標制動液圧Ｐｇｆ，Ｐｇｒを用いて、下記（１４）式により、最終的な各車輪の目標制動液圧Ｐｓｉ（ｉ＝ｆｌ，ｆｒ，ｒｌ，ｒｒ）を算出する。
Ｐｓｆｌ＝Ｐｍｆ
Ｐｓｆｒ＝Ｐｍｆ＋ΔＰｓｆ
Ｐｓｒｌ＝Ｐｍｒ
Ｐｓｒｒ＝Ｐｍｒ＋ΔＰｓｒ
・・・（１４）
この（１４）式では、運転者による減速操作、すなわち制動液圧Ｐｍｆ，Ｐｍｒを考慮して各車輪の目標制動液圧Ｐｓｉ（ｉ＝ｆｌ，ｆｒ，ｒｌ，ｒｒ）を算出している。制駆動力コントロールユニット８は、算出した各車輪の目標制動液圧Ｐｓｉ（ｉ＝ｆｌ，ｆｒ，ｒｌ，ｒｒ）を制動流体圧指令値として、制動流体圧制御部７に出力する。
【００４４】
以上のような処理により次のような一連の動作となる。
各センサ等から各種データを読み込むとともに（前記ステップＳ１）、車速Ｖを算出する（前記ステップＳ２）。そして、操舵角δ（又はタイヤ転舵角δｔ）、アクセル開度θｔ、横加速度Ｘｇ及び前後加速度Ｙｇに基づいてタックイン挙動を予測検出し（前記ステップＳ３）、予測検出した場合、タックイン挙動に伴う推定ヨーレイトφｄ´及びヨー角φｄを算出する（前記ステップＳ４）。
【００４５】
続いて、推定横変位Ｘｓを算出して、その算出した推定横変位Ｘｓを用いて車線逸脱傾向の判定を行う（前記ステップＳ５）。ここで、タックインフラグＦｔｇの状態に応じて推定横変位Ｘｓを算出しており、タックインフラグＦｔｇがＯＦＦの場合（Ｆｔｇ＝ＯＦＦ）、前記ステップＳ１で得ているヨー角（実ヨー角）φを用いて推定横変位Ｘｓを算出しており、タックインフラグＦｔｇがＯＮの場合（Ｆｔｇ＝ＯＮ）、前記ステップＳ４で算出した推定ヨー角φｄを用いて推定横変位Ｘｓを算出する。
【００４６】
そして、車線逸脱傾向の判定結果が、車線逸脱傾向ありとなった場合、逸脱判断フラグＦｏｕｔをＯＮにして、さらに逸脱方向Ｄｏｕｔを検出して、車線逸脱傾向なしとなった場合、逸脱判断フラグＦｏｕｔをＯＦＦにする（前記ステップＳ５）。ここで、タックインフラグＦｔｇがＯＮの場合（Ｆｔｇ＝ＯＮ）には、この車線逸脱傾向の判定に用いる推定横変位Ｘｓを推定ヨー角φｄを用いて算出していることから、この車線逸脱傾向の判定処理で車線逸脱傾向ありとされる場合とは、タックイン挙動が発生したならば、車線逸脱傾向を示すと予測される場合である。
【００４７】
続いて、前記ステップＳ５で車線逸脱傾向の判定に用いた推定横変位Ｘｓを用いて、車線逸脱回避制御として車両に付与する目標ヨーモーメントＭｓを算出し（前記ステップＳ６）、その算出した目標ヨーモーメントＭｓに基づいて、前輪目標制動液圧差ΔＰｓｆ及び後輪目標制動液圧差ΔＰｓｒを算出し、最終的に各車輪の目標制動液圧Ｐｓｉ（ｉ＝ｆｌ，ｆｒ，ｒｌ，ｒｒ）を算出する。そして、その算出した目標制動液圧Ｐｓｉ（ｉ＝ｆｌ，ｆｒ，ｒｌ，ｒｒ）を制動流体圧指令値として制動流体圧制御部７に出力している（前記ステップＳ７）。制動流体圧制御部７では、制動流体圧指令値に基づいて、各ホイールシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲの制動流体圧を個別に制御する。
【００４８】
このような一連の動作において、操舵角δ（又はタイヤ転舵角δｔ）、アクセル開度θｔ、横加速度Ｘｇ及び前後加速度Ｙｇに基づいてタックイン挙動を予測検出した場合、すなわち、カーブを旋回走行中の自車両の減速動作に起因して発生する自車両の旋回内側への切り込みを予測検出した場合、当該タックイン挙動に伴う推定ヨーレイト及び推定ヨー角を算出（推定）して、その推定値に基づいて車線逸脱傾向を判定している。すなわち、タックイン挙動により発生するであろう車両の挙動変化から、車線逸脱傾向を判定している。そして、車線逸脱傾向がある場合（後に自車両が車線逸脱傾向を示すようになると推定される場合）には、その推定される車線逸脱傾向時の車両状態に対応するヨーモーメントＭｓを算出して、その算出したヨーモーメントＭｓを自車両に付与している。
【００４９】
これにより、タックイン挙動が実際に発生してから、当該タックイン挙動に起因して車線逸脱傾向ありと判定される前、できるだけ早期に、例えば実際に車線逸脱傾向を示していないがタックイン挙動の最中、又はタックイン挙動の開始直後、又はタックイン挙動の開始直前に、すなわち通常の車線逸脱回避制御の介入タイミングよりも早く、当該タックイン挙動により発生する車線逸脱時の車両挙動（いわゆる推定車両挙動）に対応させたヨーモーメントを自車両に付与することで、タックイン挙動により走行車線から逸脱してしまうのを防止している。
【００５０】
すなわち、図７中（ａ）から図７中（ｂ）（点線の自車両１００）への変化として示すようにタックイン挙動により自車両が車線逸脱傾向を示すであろうタイミングで、当該タックイン挙動により発生する自車両の旋回運動を考慮したヨーモーメントＭｓを当該自車両１００（図７中の実線の自車両１００）に付与して、タックイン挙動により走行車線から逸脱してしまうのを防止している。
【００５１】
そして、このようにタックイン挙動により走行車線から逸脱してしまうのを防止することで、車線逸脱回避のためのヨーモーメントが大きな値にならないので、車線逸脱回避時の車両挙動が運転者に違和感を与えてしまうこともない。
また、タックイン挙動を運転者がアクセル操作した場合のアクセル開度の変化量に基づいて予測検出するといったように、容易にタックイン挙動を予測検出している。
【００５２】
また、タックイン挙動が発生すれば自車両に大きなヨーモーメントが作用することから、タックイン挙動を予め検出して、当該タックイン挙動により発生するヨーモーメントを考慮して車線逸脱回避制御を行うことは、効果があることである。
以上、本発明の実施形態を説明した。しかし、本発明は、前記実施形態として実現されることに限定されるものではない。
【００５３】
すなわち、前記実施形態では、カーブ走行中の旋回内側に車両が切り込む原因がアクセルオフによりタックイン挙動が発生する場合を説明した（前記ステップＳ３参照）。しかし、これに限定されるものではない。例えば、運転者のブレーキ操作による急制動に起因してタックイン挙動が発生する場合でも良い。また、カーブ走行中の旋回内側に車両が切り込む原因が運転者のアクセル操作に起因して発生するパワーオーバステア挙動による場合でも良い。この場合にも、同様にパワーオーバステア挙動による運動量、例えばヨーモーメントを算出して、そのヨーモーメントを考慮に入れて、車線逸脱回避制御を行う。
【００５４】
なお、パワーオーバステア挙動の場合には、前記（１０）〜（１３）式における換算係数Ｋｂｆ，Ｋｂｒを最適値に設定するのが好ましい。例えば、車両の駆動状態に基づいて換算係数Ｋｂｆ，Ｋｂｒを設定する。例えば、前輪駆動車（ＦＦ車）の場合、前輪の換算係数Ｋｂｆを大きい値に設定する一方で、後輪の換算係数Ｋｂｒを小さい値に設定する。また、後輪駆動車（ＦＲ車）の場合、前輪の換算係数Ｋｂｆを小さい値に設定する一方で、後輪の換算係数Ｋｂｒを大きい値に設定する。また、四輪駆動車の場合、駆動輪が走行状態に応じて変化するので、その駆動輪の駆動力の状態に応じて換算係数Ｋｂｆ，Ｋｂｒを設定する。このように駆動方式に応じて換算係数Ｋｂｆ，Ｋｂｒを設定することで、パワーオーバステア挙動発生時の車輪の状態に応じて当該各輪で制動力を発生することができる。
【００５５】
また、前記実施形態では、タックイン挙動を予測検出した場合、推定ヨー角に基づいて車線逸脱傾向を判定している場合を説明した（前記ステップＳ５）。しかし、これに限定されるものではない。例えば、タックイン挙動を予測検出した場合、逸脱傾向判定用しきい値ＸＬを小さい値に補正することにより、車両逸脱回避制御の介入タイミングを早めるようにしても良い。これにより、推定ヨー角に基づいて車線逸脱傾向を判定している場合と同様な効果として、タックイン挙動により走行車線から逸脱してしまうのを防止できる。
【００５６】
また、前記実施形態では、タックインフラグＦｔｇがＯＮの場合（Ｆｔｇ＝ＯＮ）、前記ステップＳ１で得たヨー角（実ヨー角）φに換えて、前記ステップＳ４で算出した推定ヨー角φｄを用いて、推定横変位Ｘｓを算出する場合を説明した（前記（５）式参照）。しかし、これに限定されるものではない。例えば、タックインフラグＦｔｇがＯＮの場合（Ｆｔｇ＝ＯＮ）であっても、前記ステップＳ１で得たヨー角（実ヨー角）φと前記ステップＳ４で算出した推定ヨー角φｄとからセレクトハイにより選定した値を用いて推定横変位Ｘｓを算出するようにしても良い。
【００５７】
また、前記実施形態では、ヨー角φ等を用いて推定横変位Ｘｓを算出して、算出した推定横変位Ｘｓに基づいて車線逸脱傾向を判定している場合を説明した（前記ステップＳ５参照）。しかし、これに限定されるものではない。例えば、ヨーレイトφ´や横変位Ｘの変化量に基づいて車線逸脱傾向を判定する。すなわち例えば、ｄｘを横変位Ｘの変化量（単位時間当たりの変化量）とし、現在の車両の横変位Ｘ０を用いて、下記（１５）式により推定横変位Ｘｓを算出し、算出した推定横変位Ｘｓに基づいて車線逸脱傾向を判定する。
Ｘｓ＝ｄｘ×Ｔ＋Ｘ０  ・・・（１５）
【００５８】
また、ステアリング操舵トルクに応じて、目標ヨーモーメントＭｓを算出しても良い。例えば、τをステアリング操舵トルクとし、Ｋτを操舵トルクに応じて係数として、下記（１６）式により、最終的な目標ヨーモーメントＭｓを算出する。
Ｍｓ＝Ｋτ・τ・Ｍｓ  ・・・（１６）
このように、ステアリング操舵トルクτに基づいて目標ヨーモーメントＭｓを算出する理由は、運転者の操舵トルクによっては、車線逸脱回避制御による車両挙動が、その操舵の影響を受けるからである。例えば、運転者の操舵トルクが大きい場合、すなわち力強くステアリングを操作している場合と、運転者の操舵トルクが小さい場合、すなわち軽く保持してステアリングを操作している場合とでは、車線逸脱回避のためのヨーモーメントを付与した際の車両挙動が変わってくる。
【００５９】
なお、前記実施形態においては、左右車輪に制動力差を与えて車両にヨーモーメントを付与するものだが、本発明はこれに限らず、例えばステアリングを駆動するための操舵アクチュエータを設け、この操舵アクチュエータに対して駆動力を与えることで自車両にヨーモーメントを付与する構成であっても良い。また、操舵と制動とを組み合わせることによって自車両にヨーモーメントを与える構成であっても良い。さらに、左右輪の制動力差ではなく、左右輪への駆動力配分を変更して駆動力差を与えることによって自車両にヨーモーメントを与える構成であっても良い。
【００６０】
なお、前記実施形態の説明において、制駆動力コントロールユニット８の前記ステップＳ５（前記図４）の処理は、走行車線に対する自車両の逸脱傾向を判定する車線逸脱傾向判定手段を実現しており、制駆動力コントロールユニット８の前記ステップＳ６及びステップＳ７の処理は、走行車線から自車両が逸脱するのを回避するためのヨーモーメントを当該自車両に付与するヨーモーメント付与手段を実現している。
【００６１】
また、制駆動力コントロールユニット８の前記ステップＳ１１及びステップＳ１２の処理は、自車両がカーブ旋回走行中であることを検出する走行状態検出手段を実現しており、制駆動力コントロールユニット８の前記ステップＳ１３及びステップＳ１４の処理は、自車両の加減速動作の変動が大きくなる車両状態を検出する車両状態検出手段を実現しており、制駆動力コントロールユニット８の前記ステップＳ４の推定ヨーレイト及び推定ヨー角の算出処理及びステップＳ５における当該推定ヨー角に基づく車線逸脱傾向の判定処理は、前記車線逸脱傾向判定手段が逸脱傾向があると判定する前であっても、前記走行状態検出手段が自車両がカーブ旋回走行中であることを検出し、かつ前記車両状態検出手段が自車両の加減速動作の変動が大きくなる車両状態を検出した場合、走行車線から自車両が逸脱するのを回避するためのヨーモーメントを当該自車両に付与するヨーモーメント付与手段の機能を実現している。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の車線逸脱防止装置を搭載した車両の実施形態を示す概略構成図である。
【図２】前記車線逸脱防止装置を構成するコントローラの処理内容を示すフローチャートである。
【図３】前記コントローラの車両挙動変化判定の処理内容を示すフローチャートである。
【図４】前記コントローラの逸脱傾向判定の処理内容を示すフローチャートである。
【図５】推定横変位Ｘｓや逸脱傾向判定用しきい値ＸＬの説明に使用した図である。
【図６】車速ＶとゲインＫ２との関係を示す特性図である。
【図７】本発明の効果の説明に使用した図である。
【図８】従来における、タックイン挙動と走行車線の逸脱との関係の説明に使用した図である。
【符号の説明】
【００６３】
６ＦＬ〜６ＲＲ  ホイールシリンダ
７  制動流体圧制御部
８  コントローラ
９  エンジン
１２  駆動トルクコントロールユニット
１３  撮像部
１４  ナビゲーション装置
１７  マスタシリンダ圧センサ
１８  アクセル開度センサ
１９  操舵角センサ
２０  方向指示スイッチ
２２  ＦＬ〜２２ＲＲ  車輪速度センサ
【図１】
2006306204.tif 000003
【図２】
2006306204.tif 000004
【図３】
2006306204.tif 000005
【図４】
2006306204.tif 000006
【図５】
2006306204.tif 000007
【図６】
2006306204.tif 000008
【図７】
2006306204.tif 000009
【図８】
2006306204.tif 000010