(57)【要約】【課題】自車両の車線逸脱回避性能を向上すること。【解決手段】自車両が走行車線から逸脱傾向にあるときに（ステップＳ３）、自車両の走行車線と自車両の前後方向軸とがなす角φに基づいてヨーモーメント分担量Ｘｍと減速度分担量Ｘｄとを設定し（ステップＳ４）、そのヨーモーメント分担量Ｘｍに基づいて、自車両の走行車線からの逸脱を回避する方向にヨーモーメントが発生するように目標ヨーモーメントＭｓを算出し（ステップＳ５）、減速度分担量Ｘｄに基づいて減速制御量Ｐｇを算出し（ステップＳ６）、目標ヨーモーメントＭｓと減速制御量Ｐｇとに基づいて各車輪の制動力を制御する（ステップＳ７及びＳ８）。【選択図】    図２
2004287814.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両が走行車線から逸脱傾向にあるときに、自車両の走行状態及び走行環境の少なくとも一方に基づいてヨーモーメント逸脱回避量と減速逸脱回避量とを設定し、そのヨーモーメント逸脱回避量と減速逸脱回避量とに基づいて各車輪の制動力を制御することを特徴とする車線逸脱防止装置。
【請求項２】
自車両が走行車線から逸脱傾向にあることを検出する逸脱傾向検出手段と、その逸脱傾向検出手段で自車両が走行車線から逸脱傾向にあることが検出されたときに、自車両の走行状態及び走行環境の少なくとも一方に基づいてヨーモーメント逸脱回避量と減速逸脱回避量とを設定する逸脱回避量設定手段と、その逸脱回避量設定手段で設定されたヨーモーメント逸脱回避量に基づいて、自車両の走行車線からの逸脱を回避する方向にヨーモーメントが発生するように目標ヨーモーメントを算出する目標ヨーモーメント算出手段と、前記逸脱回避量設定手段で設定された減速逸脱回避量に基づいて減速制御量を算出する減速制御量算出手段と、前記目標ヨーモーメント算出手段で算出された目標ヨーモーメントと前記減速制御量算出手段で算出された減速制御量とに基づいて各車輪の制動力を制御する制動力制御手段とを備えたことを特徴とする車線逸脱防止装置。
【請求項３】
前記逸脱回避量設定手段は、自車両の走行車線に対する自車両の向きに基づいてヨーモーメント逸脱回避量と減速逸脱回避量とを設定することを特徴とする請求項２に記載の車線逸脱防止装置。
【請求項４】
将来の自車両の走行車線からの逸脱量推定値を算出する逸脱量推定値算出手段を備え、前記逸脱回避量設定手段は、前記逸脱量推定値算出手段で算出された逸脱量推定値を前記ヨーモーメント逸脱回避量に優先的に分配して残りを前記減速逸脱回避量に分配し、自車両の走行状態及び走行環境の少なくとも一方に基づいて前記ヨーモーメント逸脱回避量を制限することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の車線逸脱防止装置。
【請求項５】
前記逸脱回避量設定手段は、自車両の走行車線に対する自車両の位置及び自車両の走行車線の曲率の少なくとも一方に基づいてヨーモーメント逸脱回避量を設定し、自車両の走行車線に対する自車両の向きに基づいて減速逸脱回避量を設定することを特徴とする請求項２に記載の車線逸脱防止装置。
【請求項６】
前記逸脱回避量設定手段は、自車両の走行車線の曲率に基づいてヨーモーメント制御開始閾値を設定すると共に、そのヨーモーメント制御開始閾値に基づいてヨーモーメント逸脱回避量を設定し、自車両の走行車線に対する自車両の向きに基づいて減速制御開始閾値を設定すると共に、その減速制御開始閾値に基づいて減速逸脱回避量を設定することを特徴とする請求項５に記載の車線逸脱防止装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自車両が走行車線から逸脱しそうになったときに、その逸脱を防止する車線逸脱防止装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の車線逸脱防止装置としては、例えば、自車両が走行車線から逸脱しそうになったときに、走行車線の中央位置に対する自車両の横ずれ量に応じて、自車両が当該中央位置に戻る方向にヨーモーメントが発生するように各車輪の制動力を制御し、自車両の走行車線からの逸脱を防止するものがある（例えば、特許文献１参照。）。このような車線逸脱防止装置にあっては、一般に、各車輪の制動力の制御量を制限し、運転者に違和感を与えないようにしている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−３３８６０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の技術にあっては、制動力の制御量を制限しているため、例えば、急カーブ走行中に、走行車線の中央位置に対する自車両の横ずれ量が大きくなったときには、その横ずれ量に応じたヨーモーメントを発生できず、自車両の旋回半径が大きくなってしまい、その結果、制動力制御による逸脱回避性能が低下する恐れがあった。
そこで、本発明は上記従来の技術の未解決の問題点に着目してなされたものであって、自車両の車線逸脱回避性能を向上できる走行車線逸脱防止装置を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る車線逸脱防止装置は、自車両が走行車線から逸脱傾向にあるときに、自車両の走行状態及び走行環境の少なくとも一方に基づいてヨーモーメント逸脱回避量と減速逸脱回避量とを設定し、そのヨーモーメント逸脱回避量に基づいて、自車両の走行車線からの逸脱を回避する方向にヨーモーメントが発生するように目標ヨーモーメントを算出し、前記減速逸脱回避量に基づいて減速制御量を算出し、前記目標ヨーモーメントと前記減速制御量とに基づいて各車輪の制動力を制御することを特徴とするものである。
【０００６】
【発明の効果】
したがって、本発明に係る車線逸脱防止装置にあっては、自車両の走行状態及び走行環境の少なくとも一方に基づいてヨーモーメント逸脱回避量と減速逸脱回避量とを設定するため、例えば、急カーブ走行中に、自車両の旋回半径が大きくなってしまい、自車両の進行方向が自車両の走行車線から大きくずれているときには、減速逸脱回避量を大きく設定し、自車両の走行速度を小さくすることで、自車両の旋回半径を小さくでき、その結果、自車両の逸脱傾向を小さくでき、制動力制御による逸脱回避性能を向上することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の車線逸脱防止装置を、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する後輪駆動車両に適用した一例を添付図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の車線逸脱防止装置の第１実施形態を示す概略構成図である。
【０００８】
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、このマスタシリンダ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回路７が介装されており、この制動流体圧制御回路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】
この制動流体圧制御回路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回路を利用したものであり、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。
【００１０】
また、この車両には、エンジン９の運転状態、自動変速機１０の選択変速比、並びにスロットルバルブ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が設けられている。エンジン９の運転状態は、燃料噴射量や点火時期を制御することで制御でき、同時にスロットル開度を制御することでも制御できる。なお、この駆動トルクコントロールユニット１２は、単独で、駆動輪である後輪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。
【００１１】
また、この車両には、自車両の車線逸脱傾向検出用に走行車線内の自車両の位置を検出するためのＣＣＤカメラ１３とカメラコントローラ１４とが設けられている。このカメラコントローラ１４では、ＣＣＤカメラ１３で捉えた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て走行車線を検出し、その走行車線と自車両の前後方向軸とのなす角φ、走行車線中央からの横変位Ｘ、走行車線曲率β等を算出する。
【００１２】
また、この車両には、自車両に発生する前後加速度Ｘｇ及び横加速度Ｙｇを検出する加速度センサ１５、自車両に発生するヨーレートφ’を検出するヨーレートセンサ１６、マスタシリンダ３の出力圧、所謂マスタシリンダ圧Ｐｍ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、即ちアクセル開度Ａｃｃ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、各車輪５ＦＬ〜５ＲＲの回転速度、所謂車輪速度Ｖｗｉ（ｉ＝ＦＬ〜ＲＲ）を検出する車輪速度センサ２２ＦＬ〜２２ＲＲ、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が設けられ、それらの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。
【００１３】
また、前記カメラコントローラ１４で検出された走行車線と自車両の前後方向軸とのなす角φ、走行車線中央からの横変位Ｘ、走行車線曲率β等や、レーダコントローラ１６で検出された障害物までの前後距離Ｌｘ，横距離Ｌｙ及び障害物の幅Ｈｓ、駆動トルクコントロールユニット１２で制御された駆動トルクＴｗも合わせて制駆動力コントロールユニット８に出力される。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、ヨーレートφ’や横加速度Ｙｇ、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。
【００１４】
次に、前記制駆動力コントロールユニット８で行われる演算処理のロジックについて、図２のフローチャートに従って説明する。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、このフローチャートでは通信のためのステップを設けていないが、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。
【００１５】
この演算処理では、まずステップＳ１で、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、前記各センサで検出された前後加速度Ｘｇ、横加速度Ｙｇ、ヨーレートφ’、各車輪速度Ｖｗｉ、操舵角δ、アクセル開度Ａｃｃ、マスタシリンダ圧Ｐｍ    、方向指示スイッチ信号、また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、カメラコントローラ１４から走行車線と自車両の前後方向軸とのなす角φ、走行車線中央からの横変位Ｘ、走行車線曲率βを読み込む。
【００１６】
次にステップＳ２に移行して、将来の推定横変位ＸＳを算出する。具体的には、前記ステップＳ１で読み込んだ自車両の走行車線と自車両の前後方向軸とのなす角φ、走行車線中央からの横変位Ｘ、走行車線曲率β及び自車両の走行速度Ｖに基づき、下記（１）式に従って将来の推定横変位ＸＳを算出する。ここで自車両の走行速度Ｖは、前記ステップＳ１で読み込んだ各車輪速度Ｖｗｉのうち、非駆動輪である前左右輪速度ＶｗＦＬ、ＶｗＦＲの平均値とする。
【００１７】
ＸＳ＝Ｔｔ×Ｖ×（φ＋Ｔｔ×Ｖ×β）＋Ｘ  ………（１）
但し、Ｔｔは、前方注視距離算出用の車頭時間であり、車頭時間Ｔｔに自車両の走行速度Ｖを乗じると前方注視距離になる。つまり、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。
次にステップＳ３に移行して、自車両が走行車線から逸脱傾向にあるか否かを判定する。具体的には、前記ステップＳ２で算出された将来の推定横変位ＸＳが前記横変位限界値Ｘｃ以上であるか否かを判定し、前記将来の推定横変位ＸＳが前記横変位限界値Ｘｃ以上である場合には、逸脱判断フラグＦＬＤを“１”のセット状態、つまり自車両が走行車線から（左方への）逸脱傾向にあることを示す状態とする。
【００１８】
また、前記将来の推定横変位ＸＳが前記横変位限界値Ｘｃより小さい場合には、当該将来の推定横変位ＸＳが前記横変位限界値Ｘｃの符号を反転させた値（−Ｘｃ）以下であるか否かを判定し、将来の推定横変位ＸＳが前記横変位限界値Ｘｃの符号を反転させた値（−Ｘｃ）以下である場合には、逸脱判断フラグＦＬＤを“１”のセット状態、つまり自車両が走行車線から（右方への）逸脱傾向にあることを示す状態とする。
【００１９】
さらに、前記将来の推定横変位ＸＳが前記横変位限界値Ｘｃより小さく、且つ、将来の推定横変位ＸＳが前記横変位限界値Ｘｃの符号を反転させた値（−Ｘｃ）より大きい場合には、逸脱判断フラグＦＬＤを“０”のリセット状態、つまり自車両が走行車線から逸脱傾向にないことを示す状態とする。
【００２０】
次にステップＳ４に移行して、将来の推定横変位ＸＳと横変位限界値Ｘｃとの差（逸脱量推定値）を、自車両を減速させることによって小さくする分と、自車両の走行車線からの逸脱を回避する方向にヨーモーメントを発生させることによって小さくする分とに分配する。具体的には、前記ステップＳ２で算出された将来の推定横変位ＸＳの絶対値と横変位限界値Ｘｃとの差（│ＸＳ│−Ｘｃ）が逸脱量推定閾値Ｘａより小さいか否かを判定し、当該差（│ＸＳ│−Ｘｃ）が前記逸脱量推定閾値Ｘａより小さい場合、つまり自車両の走行車線からの逸脱傾向が小さい場合には、前記将来の推定横変位ＸＳと横変位限界値Ｘｃとの差を下記（２）式に従ってヨーモーメント分担量Ｘｍと減速度分担量Ｘｄとに分配する。なお、逸脱量推定閾値Ｘａは、図３に示すように、自車両の走行車線と自車両の前後方向軸とがなす角φの絶対値│φ│が比較的小さい領域では比較的大きい一定値となり、前記絶対値│φ│が比較的大きい領域では比較的小さい一定値となり、それらの領域の間では前記絶対値│φ│の増加に伴って直線状に減少するように設定されている。
【００２１】
・Ｘｓ≧０の場合
Ｘｍ＝Ｘｓ―Ｘｃ
Ｘｄ＝０
・Ｘｓ＜０の場合
Ｘｍ＝Ｘｓ＋Ｘｃ
Ｘｄ＝０  ………（２）
また、前記ステップＳ２で算出された将来の推定横変位ＸＳの絶対値と横変位限界値Ｘｃとの差（│ＸＳ│−Ｘｃ）が前記逸脱量推定閾値Ｘａ以上である場合、つまり自車両の走行車線からの逸脱傾向が大きい場合には、前記将来の推定横変位ＸＳと横変位限界値Ｘｃとの差を下記（３）式に従ってヨーモーメント分担量Ｘｍと減速度分担量Ｘｄとに分配する。
【００２２】
・Ｘｓ≧Ｘｃの場合
Ｘｍ＝Ｘａ
Ｘｄ＝Ｘｓ−Ｘｃ―Ｘａ
・Ｘｓ＜−Ｘｃの場合
Ｘｍ＝−Ｘａ
Ｘｄ＝Ｘｓ＋Ｘｃ＋Ｘａ    ………（３）
このように、本実施形態にあっては、将来の推定横変位ＸＳと横変位限界値Ｘｃとの差（ＸＳ―Ｘｃ）をヨーモーメント分担量Ｘｍに優先的に分配し、残りを減速度分担量Ｘｄに分配するようにしたため、例えば、自車両の走行車線からの逸脱傾向が小さいときには、自車両の走行速度Ｖの変動が抑制され、自車両の走行速度Ｖが変動するという違和感を抑制防止できる。
【００２３】
また、自車両の走行車線と自車両の前後方向軸とがなす角φの絶対値│φ│が大きいほど逸脱量推定閾値Ｘａを小さく設定するようにしたため、例えば、自車両の進行方向が自車両の走行車線から大きくずれると、逸脱量推定閾値Ｘａが小さく設定され、減速度分担量Ｘｄが早いタイミングで大幅に小さくなる。
次にステップＳ５に移行して、目標ヨーモーメントＭｓを算出する。具体的には、前記ステップＳ３で設定された逸脱判断フラグＦＬＤが“１”であるか否かを判定し、前記逸脱判断フラグＦＬＤが“１”、つまり自車両に走行車線からの逸脱傾向がある場合には、下記（４）式に従って目標ヨーモーメントＭｓを算出し、そうでない場合には目標ヨーモーメントＭｓを“０”とする。
【００２４】
Ｍｓ＝−Ｋｖ１×Ｋｓ×Ｘｍ    ………（４）
但し、Ｋｖ１は車両諸元から決まる比例係数であり、Ｋｓは自車両の走行速度Ｖから定まる比例係数である。
次にステップＳ６に移行して、減速制御量Ｐｇを算出する。具体的には、前記ステップＳ３で設定された逸脱判断フラグＦＬＤが“１”であるか否かを判定し、前記逸脱判断フラグＦＬＤが“１”、つまり自車両に走行車線からの逸脱傾向がある場合には、下記（５）式に従って減速制御量Ｐｇを算出し、そうでない場合には減速制御量Ｐｇを“０”とする。
【００２５】
Ｐｇ＝Ｋｖ２×Ｋｓ×│Ｘｄ│  ………（５）
但し、Ｋｖ２は車両諸元から決まる比例係数であり、Ｋｓは自車両の走行速度Ｖから定まる比例係数である。
次にステップＳ７に移行して、各車輪への目標制動流体圧Ｐｓｉを算出する。具体的には、前記ステップＳ３で設定された逸脱判断フラグＦＬＤが“０”、つまり自車両に走行車線からの逸脱傾向がない状態であるときには、前左右輪５ＦＬ、５ＦＲのホイールシリンダ６ＦＬ、６ＦＲへの目標制動流体圧ＰＳＦＬ、ＰＳＦＲを共に“０”とし、後左右輪５ＲＬ、５ＲＲのホイールシリンダ６ＲＬ、６ＲＲへの目標制動流体圧ＰＳＲＬ、ＰＳＲＲを共に“０”とする。
【００２６】
また、前記逸脱判断フラグＦＬＤが“１”  、つまり自車両に走行車線からの逸脱傾向がある状態であるときには、前記ステップＳ５で算出された目標ヨーモーメントＭｓの大きさに応じて場合分けを行う。すなわち、前記目標ヨーモーメントの絶対値｜Ｍｓ｜が所定値Ｍｓ０未満であるときには後左右輪の制動力にだけ差を発生させ、当該目標ヨーモーメントの絶対値｜Ｍｓ｜が所定値Ｍｓ０以上であるときには各輪の制動力に差を発生させる。即ち、前記目標ヨーモーメントの絶対値｜Ｍｓ｜が所定値Ｍｓ０未満であるときの前左右輪目標制動流体圧差ΔＰＳＦは“０”であり、後左右輪目標制動流体圧差ΔＰＳＲは下記（６）式に従って算出される。同様に、前記目標ヨーモーメントの絶対値｜Ｍｓ｜が所定値Ｍｓ０以上であるときの前左右輪目標制動流体圧差ΔＰＳＦは下記（７）式に従って算出され、後左右輪目標制動流体圧差ΔＰＳＲは下記（８）式に従って算出される。なお、式中のＴはトレッド（前後輪で同じとする）、ＫｂＦ、ＫｂＲは、夫々制動力を制動流体圧に換算するための換算係数であり、ブレーキ諸元によって決まる。
【００２７】
ΔＰＳＲ＝２×ＫｂＲ×｜Ｍｓ｜／Ｔ    ………（６）
ΔＰＳＦ＝２×ＫｂＦ×（｜Ｍｓ｜−Ｍｓ０）／Ｔ  ………（７）
ΔＰＳＲ＝２×ＫｂＲ×Ｍｓ０／Ｔ    ………（８）
それゆえ、前記目標ヨーモーメントＭｓが負値であるとき、すなわち自車両が左方向に車線逸脱しようとしているときの各ホイールシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲへの目標制動流体圧Ｐｓｉは下記（９）式に従って算出される。
【００２８】
ＰＳＦＬ＝ＰｇＦ
ＰＳＦＲ＝ＰｇＦ    ＋ΔＰＳＦ
ＰＳＲＬ＝ＰｇＲ
ＰＳＲＲ＝ＰｇＲ  ＋ΔＰＳＲ      ………（９）
但し、ＰｇＦ、ＰｇＲは、自車両が理想の前後制動力配分となるように、減速制御量Ｐｇに基づいて算出された前後輪の制動流体圧である。
【００２９】
これに対し、前記目標ヨーモーメントＭｓが正値であるとき、すなわち自車両が右方向に車線逸脱しようとしているときの各ホイールシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲへの目標制動流体圧Ｐｓｉは下記（１０）式で算出される。
ＰＳＦＬ＝Ｐｇ＋ΔＰＳＦ
ＰＳＦＲ＝Ｐｇ
ＰＳＲＬ＝ＰｇＲ＋ΔＰＳＲ
ＰＳＲＲ＝ＰｇＲ  ………（１０）
次にステップＳ８に移行して、前記ステップＳ７で算出された各車輪の目標制動流体圧を発生させる制動流体圧指令値を制動流体圧制御回路７に向けて出力してから、メインプログラムに復帰する。
【００３０】
次に、本発明の車線逸脱防止装置の動作を具体的状況に基づいて説明する。
まず、右曲がりの急カーブを走行しているときに、自車両の進行方向が走行車線から大きくずれて、自車両の走行車線と自車両の前後方向軸とのなす角φが大きくなったとする。すると、制駆動力コントロールユニット８の演算処理では、図２に示すように、まずそのステップＳ１で、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が読み込まれ、ステップＳ２で、将来の推定横変位ＸＳが大きく算出され、ステップＳ３で、逸脱判断フラグＦＬＤが“１”、つまり自車両に走行車線から逸脱傾向があることを示す状態とされ、ステップＳ４で、図３に示すように、逸脱推定閾値Ｘａが小さく設定される。
【００３１】
ここで、将来の推定横変位ＸＳが横変位限界値Ｘｃと逸脱量推定閾値Ｘａとの加算値より大きく算出されたとする。すると、ステップＳ４で、ヨーモーメント分担量Ｘｍが逸脱量推定閾値Ｘａに設定され、減速度分担量Ｘｄが（Ｘｓ−Ｘｃ―Ｘａ）に設定され、ステップＳ５で、ヨーモーメント分担量Ｘｍが小さくなるように目標ヨーモーメントＭｓが大きく算出され、ステップＳ６で、減速度分担量Ｘｄが小さくなるように減速制御量Ｐｇが大きく算出され、ステップＳ７で、目標ヨーモーメントＭｓと前記減速制御量Ｐｇとに基づいて各車輪への目標制動流体圧Ｐｓｉが算出され、ステップＳ８で、その減速制御量Ｐｇに基づいて制動流体圧指令値が制動流体圧制御回路７に出力される。そして、その制動流体圧指令値が制動流体圧制御回路７で取得されると、各車輪で目標制動流体圧が出力され、自車両が大きく減速すると共に、ヨーモーメント分担量Ｘｍが小さくなる方向にヨーモーメントが発生する。そのため、自車両の走行速度Ｖが早いタイミングで大幅に小さくなり、自車両の旋回半径が小さくなって、自車両の車線逸脱回避性能が向上する。
【００３２】
次に、本発明の車線逸脱防止装置の第２実施形態について説明する。この実施形態は、走行車線中央からの横変位Ｘと走行車線曲率βとに基づいてヨーモーメント分担量Ｘｍを算出し、自車両の走行車線と自車両の前後方向軸とのなす角φに基づいて減速度分担量Ｘｄを算出する点が前記第１実施形態とは異なる。具体的には、前記第１実施形態の制駆動力コントロールユニット８で行われる図２の演算処理が、図４の演算処理に変更されている。
【００３３】
この演算処理では、まずステップＳ９で、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、前記各センサで検出された前後加速度Ｘｇ、横加速度Ｙｇ、ヨーレートφ’、各車輪速度Ｖｗｉ、操舵角δ、アクセル開度Ａｃｃ、マスタシリンダ圧Ｐｍ    、方向指示スイッチ信号、また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、カメラコントローラ１４から走行車線と自車両の前後方向軸とのなす角φ、走行車線中央からの横変位Ｘ、走行車線曲率βを読み込む。
【００３４】
次にステップＳ１０に移行して、ヨーモーメント分担量Ｘｍを算出する。具体的には、前記ステップＳ９で読み込んだ自車両の走行車線と自車両の前後方向軸とのなす角φ、走行車線中央からの横変位Ｘ、走行車線曲率β及び自車両の走行速度Ｖに基づき、下記（１１）式に従って将来の推定横変位ＸＳを算出する。ここで自車両の走行速度Ｖは、前記ステップＳ９で読み込んだ各車輪速度Ｖｗｉのうち非駆動輪である前左右輪速度ＶｗＦＬ、ＶｗＦＲの平均値とする。
【００３５】
Ｘｍ＝Ｔｔ×Ｖ×（Ｔｔ×Ｖ×β）＋Ｘ  ………（１１）
このように、本実施形態では、走行車線中央からの横変位Ｘが大きいほどヨーモーメント分担量Ｘｍを大きく設定するようにしたため、例えば、自車両の位置が自車両の走行車線から大きくずれると、ヨーモーメント分担量Ｘｍが大きく設定され、自車両の旋回半径が小さくなる。また、走行車線曲率βが大きいほどヨーモーメント分担量Ｘｍを大きく設定するようにしたため、例えば、急カーブ走行中にも、ヨーモーメント分担量Ｘｍが大きく設定され、自車両の旋回半径が小さくなる。
【００３６】
次にステップＳ１１に移行して、減速度分担量Ｘｄを算出する。具体的には、前記ステップＳ９で読み込んだ自車両の走行車線と自車両の前後方向軸とのなす角φ、走行車線中央からの横変位Ｘ、走行車線曲率β及び自車両の走行速度Ｖに基づき、下記（１２）式に従って将来の推定横変位ＸＳを算出する。
Ｘｄ＝Ｔｔ×Ｖ×φ  ………（１２）
このように、本実施形態にあっては、自車両の走行車線と自車両の前後方向軸とのなす角φが大きいほど減速度分担量Ｘｄを大きく設定するようにしたため、例えば、自車両の進行方向が走行車線から大きくずれると、減速度分担量Ｘｄが大きく設定され、自車両の走行速度Ｖが大幅に小さくされる。
【００３７】
次にステップＳ１２に移行して、自車両が走行車線から逸脱傾向にあるか否かを判定する。具体的には、まず前記ステップＳ１０で算出されたヨーモーメント分担量Ｘｍがヨーモーメント制御開始閾値Ｘｃｍ以上であるか否かを判定し、前記ヨーモーメント分担量Ｘｍがヨーモーメント制御開始閾値Ｘｃｍ以上である場合には、ヨーモーメント制御用フラグＦＬＤｍを“１”のセット状態とする。なお、ヨーモーメント制御開始閾値Ｘｃｍは、図５に示すように、走行車線曲率βの絶対値｜β｜が比較的小さい領域では比較的大きい一定値となり、前記絶対値｜β｜が比較的大きい領域では比較的小さい一定値となり、それらの領域の間では前記絶対値｜β｜の増加に伴って直線状に減少するように設定されている。
【００３８】
また、前記ヨーモーメント分担量Ｘｍがヨーモーメント制御開始閾値Ｘｃｍより小さい場合には、当該ヨーモーメント分担量Ｘｍがヨーモーメント制御開始閾値Ｘｃｍの符号を反転させた値（−Ｘｃｍ）以下であるか否かを判定し、ヨーモーメント分担量Ｘｍが前記ヨーモーメント制御開始閾値Ｘｃｍの符号を反転させた値（−Ｘｃｍ）以下である場合には、ヨーモーメント制御用フラグＦＬＤｍを“１”のセット状態とする。
【００３９】
さらに、前記ヨーモーメント分担量Ｘｍがヨーモーメント制御開始閾値Ｘｃｍより小さく、且つ、ヨーモーメント分担量Ｘｍがヨーモーメント制御開始閾値Ｘｃｍの符号を反転させた値（−Ｘｃｍ）より大きい場合には、ヨーモーメント制御用フラグＦＬＤｍを“０”のリセット状態とする。
このように、本実施形態にあっては、走行車線曲率βの絶対値｜β｜が大きいほど逸脱量推定閾値Ｘａを小さく設定するようにしたため、例えば、急カーブ走行中には、ヨーモーメント制御開始閾値Ｘｃｍが小さく設定され、ヨーレートφ’が大きくなるタイミングが早まる。
【００４０】
同様に、前記ステップＳ１１で算出された減速度分担量Ｘｄが減速制御開始閾値Ｘｃｄ以上であるか否かを判定し、前記減速度分担量Ｘｄが減速制御開始閾値Ｘｃｄ以上である場合には、減速制御用フラグＦＬＤｄを“１”のセット状態とする。なお、減速制御開始閾値Ｘｃｄは、図６に示すように、自車両の走行車線と自車両の前後方向軸とのなす角φの絶対値｜φ｜が比較的小さい領域では比較的大きい一定値となり、前記絶対値｜φ｜が比較的大きい領域では比較的小さい一定値となり、それらの領域の間では前記絶対値｜φ｜の増加に伴って直線状に減少するように設定されている。
【００４１】
また、前記減速度分担量Ｘｄが減速制御開始閾値Ｘｃｄより小さい場合には、当該減速度分担量Ｘｄが減速制御開始閾値Ｘｃｄの符号を反転させた値（−Ｘｃｄ）以下であるか否かを判定し、減速度分担量Ｘｄが前記減速制御開始閾値Ｘｃｄの符号を反転させた値（−Ｘｃｄ）以下である場合には、減速制御用フラグＦＬＤｄを“１”のセット状態とする。
【００４２】
さらに、前記減速度分担量Ｘｄが減速制御開始閾値Ｘｃｄより小さく、且つ、減速度分担量Ｘｄが減速制御開始閾値Ｘｃｄの符号を反転させた値（−Ｘｃｄ）より大きい場合には、減速制御用フラグＦＬＤｄを“０”のリセット状態とする。
このように、本実施形態にあっては、自車両の走行車線と自車両の前後方向軸とのなす角φの絶対値｜φ｜が大きいほど減速制御開始閾値Ｘｃｄを小さく設定するようにしたため、例えば、自車両の進行方向が走行車線から大きくずれると、減速制御開始閾値Ｘｃｄが小さく設定され、減速度分担量Ｘｄが大きくなるタイミングが早まる。
【００４３】
次にステップＳ１３に移行して、目標ヨーモーメントＭｓを算出する。具体的には、前記ステップＳ１０で設定された逸脱判断フラグＦＬＤｍが“１”であるか否かを判定し、前記逸脱判断フラグＦＬＤｍが“１”である場合には、下記（１３）式に従って目標ヨーモーメントＭｓを算出し、そうでない場合には目標ヨーモーメントＭｓを“０”とする。
【００４４】
Ｍｓ＝−Ｋ１×Ｋ２×（Ｘｍ―Ｘｃｍ）  ………（１３）
但し、Ｋ１は車両諸元から決まる比例係数であり、Ｋ２は自車両の走行速度Ｖから定まる比例係数である。
次にステップＳ１４に移行して、減速制御量Ｐｇを算出する。具体的には、前記ステップＳ１１で設定された逸脱判断フラグＦＬＤｄが“１”であるか否かを判定し、前記逸脱判断フラグＦＬＤｄが“１”である場合には、下記（１４）式に従って減速制御量Ｐｇを算出し、そうでない場合には減速制御量Ｐｇを“０”とする。
【００４５】
Ｐｇ＝Ｋｖ２×Ｋｓ×│Ｘｄ―Ｘｃｄ│  ………（１４）
但し、Ｋｖ２は車両諸元から決まる比例係数であり、Ｋｓは自車両の走行速度Ｖから定まる比例係数である。
次にステップＳ１５に移行して、各車輪への目標制動流体圧Ｐｓｉを算出する。具体的には、前記ステップＳ１０で設定された逸脱判断フラグＦＬＤｍが“０”で、且つ、前記ステップＳ１１で設定された逸脱判断フラグＦＬＤｄが“０”であるときには、前左右輪５ＦＬ、５ＦＲのホイールシリンダ６ＦＬ、６ＦＲへの目標制動流体圧ＰＳＦＬ、ＰＳＦＲを共に“０”とし、後左右輪５ＲＬ、５ＲＲのホイールシリンダ６ＲＬ、６ＲＲへの目標制動流体圧ＰＳＲＬ、ＰＳＲＲを共に“０”とする。
【００４６】
また、前記逸脱判断フラグＦＬＤｍ，ＦＬＤｄが“１”  、つまり自車両に走行車線からの逸脱傾向があるときには、前記ステップＳ１３で算出された目標ヨーモーメントＭｓの大きさに応じて場合分けを行う。すなわち、前記目標ヨーモーメントの絶対値｜Ｍｓ｜が所定値Ｍｓ０未満であるときには後左右輪の制動力にだけ差を発生させ、当該目標ヨーモーメントの絶対値｜Ｍｓ｜が所定値Ｍｓ０以上であるときには各輪の制動力に差を発生させる。即ち、前記目標ヨーモーメントの絶対値｜Ｍｓ｜が所定値Ｍｓ０未満であるときの前左右輪目標制動流体圧差ΔＰＳＦは“０”であり、後左右輪目標制動流体圧差ΔＰＳＲは下記（１５）式に従って算出される。同様に、前記目標ヨーモーメントの絶対値｜Ｍｓ｜が所定値Ｍｓ０以上であるときの前左右輪目標制動流体圧差ΔＰＳＦは下記（１６）式に従って算出され、後左右輪目標制動流体圧差ΔＰＳＲは下記（１７）式に従って算出される。なお、式中のＴはトレッド（前後輪で同じとする）、ＫｂＦ、ＫｂＲは、夫々制動力を制動流体圧に換算するための換算係数であり、ブレーキ諸元によって決まる。
【００４７】
ΔＰＳＲ＝２×ＫｂＲ×｜Ｍｓ｜／Ｔ    ………（１５）
ΔＰＳＦ＝２×ＫｂＦ×（｜Ｍｓ｜−Ｍｓ０）／Ｔ  ………（１６）
ΔＰＳＲ＝２×ＫｂＲ×Ｍｓ０／Ｔ    ………（１７）
それゆえ、前記目標ヨーモーメントＭｓが負値であるとき、すなわち自車両が左方向に車線逸脱しようとしているときの各ホイールシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲへの目標制動流体圧Ｐｓｉは下記（１８）式に従って算出される。
【００４８】
ＰＳＦＬ＝ＰｇＦ
ＰＳＦＲ＝ＰｇＦ    ＋ΔＰＳＦ
ＰＳＲＬ＝ＰｇＲ
ＰＳＲＲ＝ＰｇＲ  ＋ΔＰＳＲ      ………（１８）
但し、ＰｇＦ、ＰｇＲは、自車両が理想の前後制動力配分となるように、減速制御量Ｐｇに基づいて算出された前後輪の制動流体圧である。
【００４９】
これに対し、前記目標ヨーモーメントＭｓが正値であるとき、すなわち自車両が右方向に車線逸脱しようとしているときの各ホイールシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲへの目標制動流体圧Ｐｓｉは下記（１９）式で算出される。
ＰＳＦＬ＝Ｐｇ＋ΔＰＳＦ
ＰＳＦＲ＝Ｐｇ
ＰＳＲＬ＝ＰｇＲ＋ΔＰＳＲ
ＰＳＲＲ＝ＰｇＲ  ………（１９）
次にステップＳ１６に移行して、前記ステップＳ１５で算出された各車輪の目標制動流体圧を発生させる制動流体圧指令値を制動流体圧制御回路７に向けて出力してから、メインプログラムに復帰する。
【００５０】
次に、本発明の車線逸脱防止装置の動作を具体的状況に基づいて説明する。
まず、右曲がりの急カーブを走行しているときに、自車両の進行方向が走行車線から大きくずれて、自車両の走行車線と自車両の前後方向軸とのなす角φが大きくなったとする。すると、制駆動力コントロールユニット８の演算処理では、図４に示すように、まずそのステップＳ９で、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が読み込まれ、ステップＳ１０で、ヨーモーメント分担量Ｘｍが大きく算出され、ステップＳ１１で、減速度分担量Ｘｄが大きく算出され、ステップＳ１２で、図５及び図６に示すように、ヨーモーメント制御開始閾値Ｘｃｍ及び横変位限界閾値Ｘｃｄが小さく設定される。
【００５１】
ここで、ヨーモーメント分担量Ｘｍがヨーモーメント制御開始閾値Ｘｃｍより大きく算出され、減速度分担量Ｘｄが横変位限界閾値Ｘｃｄより大きく算出されたとする。すると、ステップＳ１２で、ヨーモーメント制御用フラグＦＬＤｍ及び減速制御用フラグＦＬＤｄが“１”のセット状態とされ、ステップＳ１３で、ヨーモーメント分担量Ｘｍが小さくなるように目標ヨーモーメントＭｓが大きく算出され、ステップＳ１４で、減速度分担量Ｘｄが小さくなるように減速制御量Ｐｇが大きく算出され、ステップＳ１５で、その減速制御量Ｐｇに基づいて制動流体圧指令値が制動流体圧制御回路７に出力される。そして、その制動流体圧指令値が制動流体圧制御回路７で取得されると、各車輪で目標制動流体圧が出力され、自車両が大きく減速すると共に、ヨーモーメント分担量Ｘｍが小さくなる方向に大きなヨーモーメントが発生する。そのため、自車両の走行速度Ｖが早いタイミングで大幅に小さくなり、自車両の旋回半径が小さくなって、自車両の車線逸脱回避性能が向上する。
【００５２】
なお、上記実施形態では、図１の各センサ及びカメラコントローラ１４、図２の演算処理のステップＳ１〜Ｓ３及び図４の演算処理のステップＳ９が本発明の逸脱傾向検出手段を構成し、以下同様に、図２の演算処理のステップＳ４及び図４の演算処理のステップＳ１０及びＳ１１が逸脱回避量設定手段を構成し、図２の演算処理のステップＳ５及び図４の演算処理のステップＳ１３が目標ヨーモーメント算出手段を構成し、図２の演算処理のステップＳ６及び図４の演算処理のステップＳ１４が減速制御量算出手段を構成し、図２の演算処理のステップＳ７及び図４の演算処理のステップＳ１５が制動力制御手段を構成し、図２の演算処理のステップＳ２が逸脱量推定値算出手段を構成する。また、ヨーモーメント分担量Ｘｍはヨーモーメント逸脱回避量に対応し、減速度分担量Ｘｄは減速逸脱回避量に対応する。
また、上記実施の形態は本発明の車線逸脱防止装置の一例を示したものであり、装置の構成等を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車線逸脱防止装置を搭載した車両の第１実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図１の制駆動力コントロールユニット内で実行される演算処理を示すフローチャートである。
【図３】図２の演算処理に用いられる制御マップである。
【図４】第２実施形態における、図１の制駆動力コントロールユニット内で実行される演算処理を示すフローチャートである。
【図５】図４の演算処理に用いられる制御マップである。
【図６】図４の演算処理に用いられる制御マップである。
【符号の説明】
６ＦＬ〜６ＲＲはホイールシリンダ
７は制動流体圧制御回路
８は制駆動力コントロールユニット
９はエンジン
１２は駆動トルクコントロールユニット
１３はＣＣＤカメラ
１４はカメラコントローラ
１５は加速度センサ
１６はヨーレートセンサ
１７はマスタシリンダ圧センサ
１８はアクセル開度センサ
１９は操舵角センサ
２２ＦＬ〜２２ＲＲは車輪速度センサ
【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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