(57)【要約】【課題】  車線逸脱を回避しつつ、ドライバに対して車線逸脱を認識させドライバ自身に車線逸脱回避操作を行わせる。【解決手段】  自車両が車線逸脱傾向にあることを検出した場合には（ステップＳ１〜Ｓ８）、ヨー角φが零でない間は車線逸脱を回避する方向に逸脱量に応じたヨーモーメントを発生させて（ステップＳ１０、Ｓ１２）車線逸脱を回避する。ヨー角φが零となる状態まで自車両の走行車線に対する向きが回復した場合には、このときの操舵角δに応じた操舵モーメントと同じ大きさで逆方向のヨーモーメントを発生させる（ステップＳ１１）。自車両は走行車線と平行に走行する状態に維持され、逸脱防止制御によって、自車両が車線中央よりを走行する状態にまでは回復されないから、ドライバは操舵操作を行わざるを得ない状態となって、操舵操作を行わせることができる。【選択図】          図２
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【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車線からの逸脱を防止するようにした車線逸脱防止装置において、
自車両が走行車線から逸脱傾向にあるとき、自車両を走行車線と平行な状態となるように制御した後、自車両の走行車線に対するヨー角の、前記逸脱傾向が大きくなる方向への増加を防止する制御を行うようにした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ときに自車両の走行車線からの逸脱を防止するようにした車線逸脱防止装置において、
自車両が走行車線から逸脱傾向にあるかどうかを検出する逸脱傾向検出手段と、
当該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、自車両を走行車線と平行な状態となるように制御した後、自車両の走行車線に対するヨー角の、前記逸脱傾向が大きくなる方向への増加を防止する制御を行う逸脱回避制御手段と、を備えることを特徴とする車線逸脱防止装置。
【請求項３】
前記逸脱回避制御手段は、前記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、車線逸脱方向への走行車線に対する自車両のヨー角が小さくなる方向にヨーモーメントを発生させる逸脱低減制御手段と、
前記自車両のヨー角が零とみなすことが可能となったとき、前記ヨー角の車線逸脱方向への増加を防止可能なヨーモーメントを発生させる車両方向維持制御手段と、を備えることを特徴とする請求項２記載の車線逸脱防止装置。
【請求項４】
自車両の操舵量を検出する操舵量検出手段と、
当該操舵量検出手段で検出した操舵量によって自車両に生じる操舵ヨーモーメントを推定する操舵ヨーモーメント推定手段と、を備え、
前記車両方向維持制御手段は、前記操舵ヨーモーメント推定手段で推定した、車線逸脱方向への操舵ヨーモーメントを打ち消すヨーモーメントを発生するようになってい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】
自車両が車線区分線近傍又は車線区分線上に設けられている路面凹凸の上を走行していることを検出する路面凹凸検出手段、を備え、
前記車両方向維持制御手段は、前記路面凹凸検出手段で自車両が路面凹凸の上を走行していると判断され且つ前記自車両のヨー角が零とみなすことが可能となったとき、前記ヨー角の車線逸脱方向への増加を防止可能なヨーモーメントを発生させるようになっていることを特徴とする請求項３又は４記載の車線逸脱防止装置。
【請求項６】
自車両の車輪速度を検出する車輪速度検出手段を備え、前記路面凹凸検出手段は、前記車輪速度検出手段で検出された車輪速度に基づいて自車両が前記路面凹凸の上を走行しているかどうかを検出するようになっていることを特徴とする請求項５記載の車線逸脱防止装置。
【請求項７】
前記車輪速度検出手段は左輪及び右輪の車輪速を検出し、
前記路面凹凸検出手段は、前記左輪及び右輪のうちの何れか一方の車輪速のみが変動するときに、前記路面凹凸の上を走行していると判断するようになっていることを特徴とする請求項６記載の車線逸脱防止装置。
【請求項８】
前記路面凹凸検出手段は、前記車輪速度検出手段で検出された車輪速度が自車両の走行速度に応じた予め設定した周期で変動するときに、前記路面凹凸の上を走行していると判断するようになっていることを特徴とする請求項６又は７記載の車線逸脱防止装置。
【請求項９】
自車両のサスペンションの上下動の状態を検出するサスペンション状態検出手段を備え、
前記路面凹凸検出手段は、前記サスペンション状態検出手段で検出されたサスペンションの上下動の状態に基づいて、自車両が前記路面凹凸の上を走行しているかどうかを検出するようになっていることを特徴とする請求項５記載の車線逸脱防止装置。
【請求項１０】
自車両前方の画像を撮像する撮像手段と、
当該撮像手段で撮像された画像から車線区分線を検出する車線区分線検出手段と、を備え、
前記逸脱傾向検出手段は、前記車線区分線検出手段で検出された車線区分線に基づいて自車両の走行車線からの逸脱量を検出し、当該逸脱量に基づいて自車両が走行車線から逸脱傾向にあるかどうかを検出するようになっていることを特徴とする請求項２から９のいずれか１項に記載の車線逸脱防止装置。
【請求項１１】
自車両の走行速度、自車両の走行車線に対するヨー角、自車両の走行車線に対する横変位、自車両の走行車線の曲率を検出する横変位推定用走行状態検出手段を備え、
前記逸脱傾向検出手段は、前記横変位推定用走行状態検出手段の検出結果に基づいて将来の自車両の走行車線に対する横変位を前記逸脱量として推定し、当該将来の自車両の走行車線に対する横変位が予め設定した横変位限界値以上であるときに、自車両が走行車線から逸脱傾向にあると判断するようになっていることを特徴とする請求項１０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、走行中に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ようにした車線逸脱防止装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術としては、例えば、自車両が走行車線から逸脱傾向にあるときに、走行車線の基準位置から自車両の走行位置までの距離である横ずれ量に応じて、操舵アクチュエータを制御し、自車両の走行車線からの逸脱を防止するようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−１８０３２７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、前述のような車線逸脱防止装置にあっては、ドライバの操舵操作に関わらず強制的に操舵アクチュエータを制御するようにしているため、車線逸脱を回避することができるという効果を得ることができる反面、ドライバが車線逸脱防止のための操作を行う必要がなくなってしまう場合があり、車線逸脱防止装置が本来の目的以上の役目を果たしてしまうという問題がある。
【０００４】
特に、車線区分線上又は車線区分線近傍に人工的に配設された凹部又は凸部、いわゆるランブルストリップが配置された走行路においては、このランブルストリップ上を車輪が走行した場合に振動や音が発生することで、ドライバに車線逸脱を認識させることを目的としたものであるが、車線逸脱防止装置によって車線逸脱を回避する方向に制御した場合、場合によってはドライバに対して車線逸脱傾向にあることを認識させることができず、ランブルストリップを配設する本来の目的を達成することができないという問題がある。
そこで、この発明は、上記従来の未解決の問題点に着目してなされたものであり、車線逸脱を回避しつつ、ドライバに対して車線逸脱を認識させドライバ自身に車線逸脱回避操作を行わせることの可能な車線逸脱防止装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明に係る車線逸脱防止装置は、自車両が車線を逸脱する傾向にあるときには、自車両を走行車線と平行な状態となるように制御して、車線逸脱の防止を図り、自車両が走行車線と平行な状態となった後には、自車両の走行車線に対するヨー角の、逸脱傾向が大きくなる方向への増加を防止するよう制御を行い、自車両が、走行車線と平行な状態からさらに車線逸脱方向に移動することを抑制し、自車両が走行車線と平行な状態を維持するよう制御する。
このため、ドライバが操舵操作を行わない限りは、自車両は走行車線と平行な状態で走行し続けることになり車線逸脱傾向は回避されないから、ドライバは操舵操作を行わざるを得ない状況となる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明に係る車線逸脱防止装置によれば、自車両が車線を逸脱する傾向にあるときには、自車両を走行車線と平行な状態となるように制御し、自車両が走行車線と平行な状態となった後には、自車両の走行車線に対するヨー角の、逸脱方向が大きくなる方向への増加を防止するようにしたから、自車両を、走行車線と平行な状態にまで回復させることによって車線逸脱を防止することができると共に、その後は、走行車線と平行な状態で走行させることにより車線逸脱傾向は回復されないから、ドライバに操舵操作を行わせるようしむけることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
図１は、第１の実施の形態における車線逸脱防止装置の一例を示す車両概略構成図である。なお、この車両は、自動変速機及びコンベンショナルディファレンシャルギヤを搭載した後輪駆動車両であり、制動装置は、前後輪とも、左右輪の制動力を独立に制御可能としている。
図１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、ドライバ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が、各車輪５ＦＬ〜５ＲＲの各ホイールシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲに供給されるようになっているが、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が介挿されており、この制動流体圧制御回路７内で、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。
【０００８】
前記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、この実施形態では、各ホイールシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲの制動流体圧を、単独で増減圧することができるように構成されている。この制動流体圧制御回路７は、後述する車両状態コントロールユニット８からの制動流体圧指令値に応じて各ホイールシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲの制動流体圧を制御する。
【０００９】
また、この車両は、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。前記エンジン９の運転状態制御は、例えば燃料噴射量や点火時期を制御することによって制御することができるし、同時にスロットル開度を制御することによっても制御することができる。
【００１０】
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、前述した車両状態コントロールユニット８から駆動トルクの指令値が入力されたときには、その駆動トルク指令値を参照しながら駆動輪トルクを制御する。
また、この車両には、自車両の走行車線逸脱防止判断用に走行車線内の自車両の位置を検出するための前方外界認識センサとして、ＣＣＤカメラ等で構成される単眼カメラ１３及びカメラコントローラ１４を備えている。このカメラコントローラ１４では、単眼カメラ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すると共に、その走行車線に対する自車両のヨー角φ、すなわち車線に対する自車両の向き、走行車線中央からの自車両の横変位Ｘ、走行車線の曲率β等を算出することができるように構成されている。
【００１１】
また、悪天候等によってレーンマーカを検出することができない場合に備えて認識判断信号Ｆcrを出力するように構成されており、レーンマーカを適切に検出することができた場合には、認識判断信号をＦcr＝１とし、認識できない場合には認識判断信号をＦcr＝０とするようになっている。そして、レーンマーカを適切に検出することができなかった場合には、自車両のヨー角φ、自車両の横変移Ｘ、走行車線の曲率βは零として出力するようになっている。
なお、このカメラコントローラ１４は、レーンマーカ等を検出するための走行車線検出エリアを用いて走行車線検出を行い、その検出された走行車線に対して前記各データを算出する。走行車線の検出には、例えば特開平１１−２９６６６０号公報に記載される手法を用いることができる。
【００１２】
具体的には、自車両が走行している走行車線の両側の白線等のレーンマーカを検出し、そのレーンマーカを用いて自車両が走行している走行車線を検出する。ここで、撮像された画像全域で白線等のレーンマーカを検出する（走査する）と、演算負荷も大きいし、時間もかかる。そこで、レーンマーカが存在しそうな領域に、更に小さな検出領域（いわゆるウィンドウ）を設定し、その検出領域内でレーンマーカを検出する。一般に、車線に対する自車両の向きが変わると、画像内に映し出されるレーンマーカの位置も変わるので、例えば前記特開平１１−２９６６６０号公報では、操舵角δから車線に対する自車両の向きを推定し、画像内のレーンマーカが映し出されているであろう領域に検出領域を設定する。
【００１３】
そして、例えばレーンマーカと路面との境界を際立たせるフィルタ処理などを施し、各レーンマーカ検出領域内において、最もレーンマーカと路面との境界らしい直線を検出し、その直線上の一点（レーンマーカ候補点）をレーンマーカの代表的な部位として検出する。このようにして得られた各ウインドウのレーンマーカ候補点を連続すると、自車両前方に展開している走行車線を検出することができる。
【００１４】
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、前記マスタシリンダ３の出力圧、いわゆるマスタシリンダ圧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、いわゆる車輪速度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が備えられ、それらの検出信号は前記車両状態コントロールユニット８に出力される。
【００１５】
また、前記カメラコントローラ１４で検出された走行車線に対する自車両のヨー角φ、走行車線中央からの自車両の横変位Ｘ、走行車線の曲率β、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も合わせて車両状態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、何れも左方向を正方向とする。即ち、ヨーレートφ' や横加速度Ｙｇ、操舵角δ、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。
【００１６】
また、運転席近傍には、前記車両状態コントロールユニット８によって車線逸脱が検知された場合にこれをドライバに警告するための、警告用のモニタ２３が設けられている。このモニタ２３には、音声やブザー音を発生するためのスピーカが内蔵され、表示情報及び音声情報によってドライバに警告を発するようになっている。
次に、前記車両状態コントロールユニット８で行われる演算処理の処理手順を図２のフローチャートに従って説明する。この演算処理は、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。
【００１７】
この演算処理では、まずステップＳ１で、前記各センサや各コントローラ、コントロールユニットからの各種データを読込む。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、アクセル開度Ａｃｃ、マスタシリンダ圧Ｐｍ、操舵角δ、方向指示スイッチ信号、カメラコントローラ１４からの走行車線に対する自車両のヨー角φ、走行車線中央からの自車両の横変位Ｘ、走行車線の曲率β、認識判断信号Ｆcr、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を読込む。
【００１８】
次に、ステップＳ２に移行して、前記ステップＳ１で読み込まれた各車輪速度Ｖｗｉ（ｉ＝ＦＬ〜ＲＲ）のうち、非駆動輪である前左右輪速度ＶｗFL、ＶｗFRの平均値から自車両の走行速度Ｖを算出する。
なお、ここでは、前左右輪速度ＶｗFL、ＶｗFRに基づいて走行速度Ｖを算出するようにした場合について説明したが、例えば、車両に公知のアンチスキッド制御を行うＡＢＳ制御手段が搭載されており、このＡＢＳ制御手段によりアンチスキッド制御が行われている場合には、このアンチスキッド制御での処理過程で推定される推定車体速を用いるようにすればよい。
【００１９】
次にステップＳ３に移行して、逸脱推定値と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で読込んだ自車両の走行車線に対するヨー角φ、走行車線中央からの自車両の横変位Ｘ、走行車線の曲率β及び前記ステップＳ２で算出した自車両の走行速度Ｖを用い、下記（１）に従って将来の推定横変位ＸＳを算出する。
ＸＳ＝Ｔｔ×Ｖ×（φ＋Ｔｔ×Ｖ×β）＋Ｘ    ……(１)
【００２０】
なお、式（１）において、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。後述するように、本実施形態では、この将来の推定横変位ＸＳが所定の横変位限界値以上となるときに自車両は走行車線を逸脱する可能性がある、或いは逸脱傾向にあると判断する。また、前記認識判断信号がＦcr＝０である場合には、推定横変移ＸＳはＸＳ＝０に設定する。
【００２１】
次いで、ステップＳ４に移行し、ドライバが車線変更をしているか否かのドライバの意図判断を行う。なお、本実施の形態では、後述のように、前方に障害物がある場合に回避動作を妨げないように逸脱制御の制御量を小さくするようにしているが、ここでは、前方に障害物がある無しに関わらず、ドライバの運転動作により意図的な車線変更であると判断される場合にも逸脱制御を制限する。
【００２２】
具体的には、まず、前記ステップＳ１で読込まれた方向指示スイッチ信号の方向と、同じくステップＳ１で読込まれた走行車線中央からの自車両の横変位Ｘ、或いは前記ステップＳ３で算出された逸脱推定値としての将来の推定横変位ＸＳから得られる逸脱方向とが同じであるときには、意識的な車線変更であるとして車線変更判断フラグをＦLC＝１にセットする。また、方向指示スイッチ信号がオフの状態、つまり方向指示スイッチ２０が操作されていなくても、ドライバが逸脱方向に操舵し、そのときの操舵角δ及び操舵角速度δが所定値以上であるときには、ドライバは車線変更する意図があると判断して車線変更判断フラグをＦLC＝１にセットする。これら以外の場合には車線変更判断フラグをＦLC＝０にセットするが、前記方向指示スイッチ信号の方向と自車両の逸脱方向とが同じであって、車線変更判断フラグＦLC＝１にセットされた状態であった場合には、この車線変更判断フラグをＦLC＝１にセットする条件を満足しない状態となった後も所定時間（例えば４秒間）セット状態を維持する。これは、実際の車線変更中に方向指示スイッチが解除される場合を想定しており、そのような場合に逸脱防止制御が介入しないようにするためである。
【００２３】
次にステップＳ５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の判断を行う。具体的には、前記ステップＳ３で算出した逸脱推定値としての将来の推定横変位ＸＳと警報判断しきい値Ｘｗとの比較結果に応じて判断する。この警報判断しきい値Ｘｗは、逸脱判断しきい値である横変移限界値Ｘｃと連動して、次式（２）で算出される。
Ｘｗ＝Ｘｃ−Ｘｍ    ……（２）
【００２４】
なお、（２）式中のＸｍは、警報が作動してから逸脱防止制御が作動するまでのマージン（定数）である。
そして、前記ステップＳ４で設定された車線変更判断フラグがＦLC＝０であり、且つ、ＸＳ＞Ｘｗ（左逸脱時）又はＸＳ＜−Ｘｗ（右逸脱時）の場合に警報を発生させる必要があると判断し、モニタ２３を作動し警報を発生させる。
また、一旦、警報を発生させた場合には、ＸＳ≦Ｘｗ−Ｘｈ（左逸脱時）又はＸＳ≧−（Ｘｗ−Ｘｈ）（右逸脱時）を満足する状態となったときに警報を停止させる。ここで、Ｘｈは、警報のハンチングを避けるためのヒステリシスである。
【００２５】
次いで、ステップＳ６に移行し、車線認識による車線逸脱判断を行う。
ここでは、前記ステップＳ３で算出した逸脱推定値としての将来の推定横変位ＸＳと横変移限界値Ｘｃとの比較結果に応じて判断する。
具体的には、推定横変位ＸＳと横変移限界値Ｘｃとが、ＸＳ≧Ｘｃである場合には、左に逸脱すると判断し、逸脱判断フラグをＦLD＝１に設定する。また、ＸＳ≦−Ｘｃである場合には、右に逸脱すると判断し、逸脱判断フラグをＦLD＝−１に設定する。また、ＸＳ≧Ｘｃ及びＸＳ≦−Ｘｃのいずれも満足しない場合には、逸脱していないと判断し、逸脱判断フラグをＦLD＝０に設定する。
【００２６】
ここで、前記横変移限界値Ｘｃは定数であって、例えば、走行車線幅Ｌの半分値から自車両の車幅Ｌ0の半分値を減じた値と、例えば、０．８〔ｍ〕とのうちの何れか小さい方を用いることができる。前記走行車線幅Ｌは固定値（例えば高速道の車線幅３．３５〔ｍ〕）としてもよいし、ナビゲーション情報等により自車両の位置を地図データから車線幅の情報として取り込むことで、走行している道路に応じて変更するようにしてもよい。また、インフラシステムにより、道路に埋め込まれたマーカ等に基づいて検出した、逸脱方向の車線までの距離“Ｌ／２−ＸＳ”を、路車間通信等により得ることができる場合には、この情報を用いるようにしてもよい。
【００２７】
そして、前記ステップＳ４で設定した車線変更判断フラグＦLCに応じて逸脱判断及び道路端判断の修正を行う。つまり、前記車線変更判断フラグがＦLC＝１である場合には逸脱防止制御を行わないため、上記判断により逸脱判断フラグＦLDが“１又は−１”であっても、これらを“０”に変更する。また、アンチスキッド制御（ＡＢＳ）や車両挙動制御（ＶＤＣ）、駆動力制御（ＴＣＳ）等が作動しているときには、逸脱防止制御を行わないようにするために、前記逸脱判断フラグＦLDを強制的に“０”のリセット状態とするようにしてもよい。
【００２８】
次いで、ステップＳ７に移行し、操舵により発生している逸脱方向への操舵モーメントＭosの推定を行う。ここでは、前記逸脱判断フラグＦLDが“１又は−１”であるときにのみ、操舵角δに応じて、操舵角δと自車両の走行速度Ｖとの関数ｆ（δ，Ｖ）に基づき操舵モーメントＭosを算出する。なお、前記操舵角δは、反時計周り方向を正とする。
つまり、前記逸脱判断フラグがＦLD＝０であって逸脱傾向にない場合には操舵モーメントはＭos＝０とする。また、前記逸脱判断フラグがＦLD＝１、つまり左逸脱時には、操舵角がδ≧０であって左方向への操舵が行われているときには、操舵モーメントＭos＝ｆ（δ，Ｖ）とし、操舵角がδ＜０であって逸脱方向とは逆の右方向への操舵が行われているときには操舵モーメントＭos＝０とする。同様に、前記逸脱判断フラグＦLD＝−１、つまり右逸脱時には、操舵角がδ＜０であって右方向への操舵が行われているときには、操舵モーメントＭos＝ｆ（δ，Ｖ）とし、操舵角がδ≧０であって左方向への操舵が行われているときには操舵モーメントＭos＝０とする。
【００２９】
なお、前記関数ｆ（δ，Ｖ）は、走行速度Ｖ、操舵角δで走行した場合に定常的に発生するヨーモーメントを算出する関数であって、車両諸元を考慮した車両モデルを用いて算出する。なお、例えば予め図３に示す制御マップを生成しておき、この制御マップから、操舵角δに対応する操舵ヨーモーメントを特定するようにしてもよい。
なお、図３において、横軸は操舵角δ、縦軸は操舵ヨーモーメントｆ（δ、Ｖ）であって、操舵ヨーモーメントは、操舵角δが増加するほど増加し、且つ、操舵角δが小さい領域ではその変化量がより大きくなるように設定される。また、走行速度Ｖが大きいほど、操舵ヨーモーメントはより大きな値に設定される。
【００３０】
次いで、ステップＳ８に移行し逸脱判断を行う。具体的には前記逸脱判断フラグがＦLD＝０であって、車線逸脱していないと判断されるときにはステップＳ９に移行し、前記逸脱判断フラグがＦLD≠０であって車線逸脱していると判断されるときにはステップＳ１０に移行する。
前記ステップＳ９では、車線逸脱しておらず車線逸脱の制御を行う必要はないため目標ヨーモーメントＭｓをＭｓ＝０に設定する。
一方、前記ステップＳ１０では、ヨー角φが零又は零近傍の値であって零とみなすことの可能な状態であるかどうかを判定する。そして、ヨー角φが略零である場合にはステップＳ１１に移行し、逆にヨー角φが略零でない場合にはステップＳ１２に移行する。
【００３１】
前記ステップＳ１１では、ヨー角φが零又は零近傍の値であって、車線逸脱制御によりヨー角φが零近傍まで小さくなったと判断することができるから、逸脱量に応じた制御ではなく走行車線に対する自車両のヨー角がこの状態よりも車線逸脱方向に変化しないように、操舵によるヨーモーメント分のみを打ち消すようにこれを達成し得る目標ヨーモーメントＭｓを設定する。つまり、逸脱判断フラグがＦLD≠０であって、逸脱傾向にある場合には、前記ステップＳ７で算出した操舵モーメントＭosと同じ大きさであり且つ逆方向のヨーモーメント（−Ｍos）を、目標ヨーモーメントＭｓとして設定する。一方、逸脱判断フラグがＦLD＝０であって逸脱傾向にない場合には、目標ヨーモーメントはＭｓ＝０に設定する。
【００３２】
一方、前記ステップＳ１２では、自車両の逸脱量に応じた目標ヨーモーメントを算出する。ここでは、逸脱推定値ＸＳと横変位限界値Ｘｃとの偏差、つまり逸脱量に基づいて、次式（３）にしたがって目標ヨーモーメントＭｓを算出する。なお、反時計回り方向のヨーモーメントを正とする。）
Ｍｓ＝−Ｋ１×Ｋ２×（ＸＳ−Ｘｃ）    ……（３）
なお、（３）式において、Ｋ１は車両諸元から決まる比例係数、Ｋ２は、図４に示す自車両の走行速度Ｖに応じて設定される比例係数である。
【００３３】
なお、前記図４において、横軸は自車両の走行速度Ｖ、縦軸は比例係数Ｋ２である。比例係数Ｋ２は、前記自車両の走行速度Ｖが比較的小さい領域では、比較的大きな一定値を維持し、走行速度Ｖが中程度の領域では走行速度Ｖが増加するに応じてこれに比例して比例係数Ｋ２は低下し、自車両の走行速度Ｖが比較的大きい領域では比較的小さな一定値を維持するように設定される。
また、前記逸脱判断フラグＦLDが“０”である場合には、目標ヨーモーメントはＭｓ＝０に設定する。
このようにして、ステップＳ９、Ｓ１１、Ｓ１２で目標ヨーモーメントＭｓを設定したならばステップＳ１３に移行し、各車輪への目標制動力及び駆動輪の目標駆動力を算出する。
【００３４】
具体的には、前記ステップＳ１で読み込んだマスタシリンダ圧Ｐｍ、前記ステップＳ９、ステップＳ１１、ステップＳ１２の何れかで設定した目標ヨーモーメントＭｓに基づいて算出する。
まず、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Ｓ１で読み込んだマスタシリンダ圧Ｐｍに対し、前後制動力配分に基づく後輪用マスタシリンダ圧をＰｍRとしたとき、前記逸脱判断フラグがＦLD＝０である場合には、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は共に、マスタシリンダ圧Ｐｍとなり、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は共に後輪用マスタシリンダ圧ＰｍRとなる。
【００３５】
一方、前記逸脱判断フラグがＦLD＝０でない場合には、前記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、前記目標ヨーモーメントの絶対値｜Ｍｓ｜が所定値Ｍｓ０以上であるときには前後左右輪の制動力に差を発生させる。したがって、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は次式（４）で設定される。
【００３６】
ΔＰｓR＝２×ＫｂR×｜Ｍｓ｜／Ｔ    ……（４）
同様に、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は次式（５）で、また後左右輪目標制動流体圧差ΔＰｓRは次式（６）で与えられる。
ΔＰｓF＝２×ＫｂF×（｜Ｍｓ｜−Ｍｓ０）／Ｔ    ……（５）
ΔＰｓR＝２×ＫｂR×Ｍｓ０／Ｔ    ……（６）
なお、式（４）〜（６）中のＴは、トレッド（前後輪で同じとする）、ＫｂF、ＫｂRはそれぞれ、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。
【００３７】
なお、ここでは、前後輪をそれぞれ制御するようにした場合について説明したが、例えば前輪のみで制御するようにしてもよく、この場合には、ΔＰｓF＝２×ＫｂF×｜Ｍｓ｜／Ｔとするようにしてもよい。
したがって、前記目標ヨーモーメントＭｓが負値であるとき、すなわち、前記逸脱判断フラグＦLDが“１”に設定され、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は次式（７）で与えられる。
ＰｓFL＝Ｐｍ
ＰｓFR＝Ｐｍ＋ΔＰｓF
ＰｓRL＝ＰｍR
ＰｓRR＝ＰｍR＋ΔＰｓR    ……（７）
【００３８】
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、すなわち前記逸脱判断フラグＦLDが“−１”にセットされ、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（８）式で与えられる。
ＰｓFL＝Ｐｍ＋ΔＰｓF
ＰｓFR＝Ｐｍ
ＰｓRL＝ＰｍR＋ΔＰｓR
ＰｓRR＝ＰｍR                  ……（８）
【００３９】
また、本実施形態では、前記逸脱判断フラグがＦLD≠０であり、逸脱防止制御が行われるときには、アクセル操作が行われていてもエンジンの出力を絞って加速できなくする。なお、その他の場合にはドライバのアクセル操作にしたがって、そのアクセル開度Ａｃｃに応じて自車両を加速する駆動トルク分だけとなる。
つまり、逸脱防止制御が作動中は、前記ステップＳ１で読み込んだアクセル開度Ａｃｃに応じた値から、前記前後輪の目標制動流体圧差ΔＰｓF、ΔＰｓRに応じた値を減じた値を、前記目標駆動トルクＴｒｑDSとする。前記アクセル開度Ａｃｃに応じた値とは、当該アクセル開度Ａｃｃに応じて自車両を加速する駆動トルクであり、前後輪の目標制動流体圧差ΔＰｓF、ΔＰｓRに応じた値とは、目標制動流体圧差ΔＰｓF、ΔＰｓRによって生じる制動トルクである。したがって、逸脱防止制御中は、この逸脱防止制御によって発生する制動トルク分だけ、エンジンのトルクが低減されることになる。
【００４０】
なお、ここでは、ドライバのアクセル操作よりも逸脱防止制御を優先するようにした場合について説明したが、ドライバの操作を優先し、例えば、アクセル開度に応じて逸脱防止制御による制御量を小さくするようにしてもよい。
次いで、ステップＳ１４に移行し、前記ステップＳ１３で算出された各車輪の目標制動流体圧を前記制動流体圧制御回路７に向けて出力すると共に、駆動輪の目標駆動トルクを前記駆動トルクコントロールユニット１２に向けて出力してからメインプログラムに復帰する。
【００４１】
次に、上記第１の実施の形態の動作を説明する。
今、自車両が走行車線中央を走行している場合には、前記ステップＳ３で算出される逸脱推定値ＸＳが、ＸＳ＞Ｘｗ及びＸＳ＜−Ｘｗの何れも満足しないから、ステップＳ５で警報は発生されず、また、ＸＳ≧Ｘｃ及びＸＳ≦−Ｘｃのいずれも満足しないから、逸脱判断フラグはＦLD＝０に設定される（ステップＳ６）。
また、このときの操舵角δに基づいて操舵モーメントの推定が行われるが（ステップＳ７）、このとき、車線逸脱していないから、ステップＳ８からステップＳ９に移行し、逸脱判断フラグがＦLD＝０であって自車両は車線逸脱傾向にないから、目標ヨーモーメントはＭｓ＝０に設定される。したがって、逸脱防止制御によるヨーモーメントは発生されず、つまり、自車両が車線逸脱傾向にない場合には、逸脱防止制御によるヨーモーメントが作用することはなく、ドライバの運転操作に即した車両挙動となる。
【００４２】
そして、この状態から、自車両が例えば左に逸脱する傾向となり、逸脱推定値ＸＳが増加すると、この逸脱推定値ＸＳがＸＳ＞Ｘｗとなった時点で警報が発生され（ステップＳ５）、自車両が逸脱傾向にあることがドライバに警告されるが、この時点では、逸脱判断フラグは、ＦLD＝０に設定されるから（ステップＳ６）、逸脱防止制御によるヨーモーメントは発生されない。
なお、このとき、ドライバが方向指示スイッチ２０を操作している場合には、ステップＳ４の処理で車線変更フラグＦLCが“１”に設定されるから警報が発生されることはなく、ドライバに車線変更意思がある状態で警報が発生されることはない。
【００４３】
そして、前述のように左に逸脱する傾向となった状態からさらに逸脱推定値ＸＳが増加し、ＸＳ≧Ｘｃとなると、逸脱判断フラグがＦLD＝１に設定される（ステップＳ６）。したがって、ステップＳ８からステップＳ１０を経てステップＳ１２に移行し、このときの推定横変移ＸＳに応じて目標ヨーモーメントＭｓが算出される。これによって、図５（ａ）の状態ｔ１に示すように、現時点における自車両の逸脱量を抑制し得るヨーモーメントが発生されることになって、走行車線に対する自車両の向きが、車線内側方向に向くように制御されることになって、車線逸脱が抑制されることになる。
【００４４】
このように自車両の逸脱量に応じた目標ヨーモーメントＭｓを発生させることによって、走行車線に対する自車両の向きつまりヨー角が減少し、これが略零となると、ステップＳ１０からステップＳ１１に移行する。このとき、ドライバが操舵操作を行っていない場合、つまり操舵角δがδ≧０であって、左操舵を行っている場合には操舵角δと走行速度Ｖとから操舵モーメントＭosが算出され、この操舵モーメントＭosと同一の大きさであり且つ逆方向のモーメントが目標モーメントＭｓとして設定される。
【００４５】
したがって、現時点における操舵角δにより生じるヨーモーメントを打ち消す方向にモーメントが発生されることになり、このとき、操舵角δにより生じるヨーモーメントと同一の大きさのモーメントが発生されるから、操舵角δによる操舵モーメントが相殺されることになって、実際には、大きさδの操舵が行われてはいるが、自車両にはモーメントが作用していない状態と同等となる。このため、図５（ａ）の状態ｔ２に示すように、自車両の走行車線に対するヨー角は現時点のヨー角を維持することになりすなわち略零を維持することになる。したがって、自車両は走行車線の路肩よりを走行車線と平行に走行することになり、路肩よりを走行してはいるが車線逸脱をすることはない。
【００４６】
そして、自車両は車線逸脱をしなくても路肩よりを走行しており、逸脱推定値ＸＳが横変位限界値Ｘｃ以上である間は、ステップＳ８からステップＳ１０を経てステップＳ１１に移行し、操舵モーメントに応じたこれを打ち消し得る目標ヨーモーメントＭｓが発生されるから自車両は車線逸脱をすることないが、この間、逸脱推定値ＸＳが警報判断しきい値Ｘｗを上回ることから、警報が発生され続ける。したがって、車線逸脱はしないが、ドライバに対して車線逸脱傾向にあることを認識させることができる。
【００４７】
そして、この警報を受けてドライバが右方向に操舵を行うと、操舵角がδ≧０である間は、車線逸脱方向、つまり左方向へのモーメントが発生することからこれに抗し得る目標モーメントＭｓが発生され、引き続き自車両は走行車線と平行に走行する。そして、操舵角がδ＜０となると、車線逸脱方向へのモーメントは発生しないことから、目標モーメントはＭｓ＝０に設定され、逸脱防止制御によるモーメントは発生されない。したがって、車両には、ドライバの操舵操作による操舵角δに応じた右方向へのモーメントが発生するため、図５（ａ）の状態ｔ３に示すように自車両は車線中央方向に向かうことになり、ドライバの操舵操作によって車線逸脱傾向が回避されることになる。
【００４８】
そして、自車両の車線逸脱傾向が回復し、逸脱推定値ＸＳが横変位限界値Ｘｃを下回る状態となると、車線逸脱傾向にはないと判断され、逸脱判断フラグがＦLD＝０に設定される。
したがって、車線逸脱中ではないことから、ステップＳ８からステップＳ９に移行し、目標ヨーモーメントはＭｓ＝０に設定される。このため、車線逸脱が回復した後は、逸脱防止制御による制御は行われないから、ドライバの操舵操作に関わらずヨーモーメントが発生されることはない。
【００４９】
このように、自車両が車線逸脱傾向にあることが検出された場合には、その逸脱量に応じて逸脱を回避する方向に制御して自車両の走行車線に対するヨー角を回復させ、自車両のヨー角が走行車線と平行になった後には、この状態を維持するよう制御を行い、自車両を車線中央位置まで回復させるまでの制御は行わないようにすることによって、車線逸脱を回避しつつ、ドライバに対して逸脱回避操作を行わせることができる。したがって、ドライバが、車線逸脱制御に頼り過ぎる傾向となることを防止することができる。
【００５０】
ここで、図５（ｂ）に示すように、自車両の車線逸脱傾向を検出したときに、自車両を車線中央に移行させる制御を行うようにした場合、ドライバが逸脱回避操舵を行わなくても、ある程度車線逸脱を防止することができ、ドライバに回避操舵を行う機会を与えない場合がある。
しかしながら、上述のように、車線逸脱制御においては、自車両を車線逸脱しない程度に制御するまでを行うようにしたから、ドライバは自車両を車線中央まで戻す操作を必然的に行わなければならない状態となって、ドライバに車線逸脱傾向にあることを認識させることができると共に車線逸脱の回避操作を実行させることができる。
【００５１】
また、このとき、逸脱量に応じた目標ヨーモーメントＭｓを発生させることにより、ヨー角φが略零となった後には、操舵角δに基づいて操舵モーメントを算出し、この操舵モーメントを打ち消し得る目標ヨーモーメントＭｓを発生させるようにしているから、操舵に伴うヨーモーメントが実際に車両に発生する以前に、この発生するヨーモーメントの大きさを予測し、これを打ち消す方向の目標ヨーモーメントＭｓを発生させることができ、操舵状態に関わらず安定して目標ヨーモーメントを発生させることができると共に、万が一、ドライバが逸脱傾向に切り増す操舵を行ったような場合であっても、逸脱方向への車両の回頭を的確に安定して防止することができる。
【００５２】
また、このとき、自車両の走行状態に基づいて、将来の自車両の車線中央からの横変位である推定横変位ＸＳを推定し、これと横変位限界値Ｘｃとを比較することによって、自車両が逸脱傾向にあるかどうかを判定するようにしたから、車線逸脱傾向にあるかどうかの判断を的確に行うことができる。
なお、上記第１の実施の形態においては、左方向に車線逸脱をする場合について説明したが、右方向に車線逸脱する場合も同様であって、この場合も上記と同等の作用効果を得ることができる。
【００５３】
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。
この第２の実施の形態は、上記第１の実施の形態において、車両状態コントロールユニット８で実行される演算処理の処理手順が異なること以外は同様であるので同一部の詳細な説明は省略する。
この第２の実施の形態では、車両状態コントロールユニット８では図６に示す演算処理を行う。なお、上記第１の実施の形態における演算処理と同一部には同一符号を付与しその詳細な説明は省略する。
【００５４】
図６に示すように、この第２の実施の形態における演算処理は、ステップＳ１からステップＳ３の処理は、上記第１の実施の形態と同様であって、前記各センサや各コントローラ、コントロールユニットからの各種データを読込み（ステップＳ１）、前左右輪速度ＶｗFL、ＶｗFRの平均値から自車両の走行速度Ｖを算出し（ステップＳ２）、さらに、逸脱推定値として将来の推定横変位ＸＳを算出する（ステップＳ３）。そして、ステップＳ２１に移行する。
【００５５】
このステップＳ２１では、自車両が走行路の車線区分線近傍又は車線区分線上に配設された凹凸部、いわゆるランブルストリップ上を走行しているかどうかを判断する。
このランブルストリップは、例えば図７に示すように、車線区分線上（図７（ａ））又は車線区分線近傍（図７（ｂ））に人工的に凹部又は凸部（以後、凹凸部という。）を設けたものであって、車輪がその上にはみ出て走行した場合に振動や音が発生することで、ドライバに車線逸脱を認識させるようにしたものである。通常、この凹部又は凸部は等間隔に配設されている。
【００５６】
そして、このステップＳ２１では、車輪速度の変動状況に基づいて車輪が凹凸部を通過中であるか否かを判断する。
ここで、前述のように凹凸部は、ほぼ一定の間隔をもって設置されているため、その上を車輪が通過した場合には、車輪速度が一定の周期で変動するため、その加速度も図８の区間Ｄに示すように一定の周期で変動する。なお、図８は、車両が車線から逸脱しかけて、凹凸部上を左車輪が通過する場合の、左輪（図８（ａ）及び右輪（図８（ｂ）の車輪速の変動を表したものであって、縦軸は車輪加速度である。この車輪速度の変動は、凹凸部の間隔、車輪速度センサの分解能（例えば、コイル式の車輪速度センサの場合には、車輪１回転当たりに発生するパルスの数、つまり歯数に依存する。）、タイヤやサスペンションの特性等により定まる。
【００５７】
例えば、凹凸部の間隔が十分に広く、車輪速度センサの分解能も十分ある場合には、図９（ａ）に示すように車輪５ｉが凸部を通過した場合、凸部毎に、車輪速度（図９（ｂ））に変動が生じ、したがって、車輪加速度にも変化が生じる（図９（ｃ））。なお、図９では、凹凸部として凸部が配設されている場合について説明したが、凹部が配設されている場合も、同様に凹部を通過する際に車輪速に変動が生じる。
【００５８】
ここで、図９の場合には、タイヤの特性等を考慮に入れていないが、凸部（又は凹部）の間隔が狭く、且つ走行速度が高い場合等には、車輪速度センサの分解能に対して、凹凸部からの入力の周波数が高くなるため、各凸部又は凹部毎に車輪速度に変動が見られるわけではなく、また、タイヤやサスペンションの特性による影響も受け、凹凸部分からの入力の周波数が高くても、車輪速の変動周期は遅くなり、変動幅は小さくなる傾向となる。ただし、車輪速度が周期的に変動することには替わりはないため、その周期的な変動に基づいて人工的な凹凸部を通過したことを検出することができる。ここでは、この周期的な車輪速度の変動を車輪加速度の変動に基づいて、以下の手順で判断する。なお、この判断は前輪の左右輪それぞれについて行う。
【００５９】
まず、次式（９）に基づいて車輪加速度ｄＶｗｉを算出する。
ｄＶｗｉ＝Ｋｇ×〔Ｖｗｉ（ｋ−１）−Ｖｗｉ（ｋ）〕／ΔＴ    ……（９）
なお、（９）式において、ｉはＦＬ又はＦＲであって前左右輪を特定する変数である。また、Ｖｗｉ（ｋ）は今回計測した車輪速度、Ｖｗｉ（ｋ−１）は１演算周期前に計測した車輪速度、Ｋｇは単位換算係数、ΔＴは演算周期であって例えば２０ｍｓｅｃである。
【００６０】
そして、算出した車輪加速度ｄＶｗｉが判断しきい値Ｓlimtを超えた時点で、カウンタＴｓｉを初期セット値Ｔｓｏにセットすると共に（Ｔｓｉ＝Ｔｓｏ）、路面判断開始フラグをＦrsｉ＝１に設定し、凹凸判断タイマＴrsｉを作動させる。そして、演算周期毎にカウンタＴｓｉをデクリメントし、路面判断開始フラグがＦrsｉ＝１である間、凹凸判断タイマＴrsｉをインクリメントする。
【００６１】
そして、このカウンタＴｓｉがしきい値ＴｓＬ以下、且つ、“０”より大きい状態（０＜Ｔｓｉ≦ＴｓＬ）で、再度車輪加速度ｄＶｗｉが判断しきい値Ｓlimtを超えたとき、つまり、ある一定の周期で車輪加速度の変動があった場合に、カウンタＴｓｉに初期セット値Ｔｓｏをセットする。したがって、車輪速度が周期的に変動する場合、つまり、車輪加速度が周期的に変動する場合には、凹凸判断タイマＴrsｉは大きくなり続けることになる。
【００６２】
ここで、前記判断しきい値Ｓlimtは図１０に示す特性図、初期セット値Ｔｓｏは図１１に示す特性図に基づき、自車両の走行速度Ｖに応じて設定される。なお、図１０において、横軸は自車両の走行速度Ｖ、縦軸は判断しきい値Ｓlimtであって、走行速度Ｖが比較的小さい領域では、判断しきい値Ｓlimtは比較的大きな一定値に設定され、走行速度Ｖが中程度領域では走行速度Ｖが増加するにつれてこれに比例して判断しきい値Ｓlimtは減少し、走行速度Ｖが比較的大きい領域では判断しきい値Ｓlimtは比較的小さな一定値に設定される。また、図１１において、横軸は自車両の走行速度Ｖ、縦軸は初期セット値Ｔｓｏであって、この場合も走行速度Ｖが比較的小さい領域では、初期セット値Ｔｓｏは比較的大きな一定値に設定され、走行速度Ｖが中程度領域では走行速度Ｖが増加するにつれてこれに比例して初期セット値Ｔｓｏは減少し、走行速度Ｖが比較的大きい領域では初期セット値Ｔｓｏは比較的小さな一定値に設定される。
【００６３】
つまり、前述したように、自車両の走行速度Ｖに応じて車輪速度の変動周期は遅くなり、またその変動幅は小さくなるという傾向になるため、この傾向に即して、判断しきい値Ｓlimt及び初期セット値Ｔｓｏは前記図１０及び図１１に示す特性となるように設定される。
そして、前記凹凸判断タイマＴrsｉが判断しきい値Ｔrslmt以上になったとき、周期的な凹凸があると判断し、凹凸判断フラグをＦotｉ＝１にセットする。また、前記凹凸判断タイマがＴrsｉ＝０となった場合には周期的な凹凸はないと判断し、凹凸判断フラグをＦotｉ＝０にセットする。また、前記路面判断開始フラグをＦrsｉ＝０にセットする。
【００６４】
このような構成とすることで、図１２の区間Ｃに示すように、車輪加速度ｄＶｗｉが判断しきい値Ｓlimtよりも大きくなると、カウンタＴｓｉが初期セット値Ｔｓｏに設定される。また、路面判断開始フラグがＦrsｉ＝１にセットされる。そして、凹凸判断タイマＴrsｉが作動し、以後、演算周期毎に凹凸判断タイマＴrsｉはインクリメントされて増加し、カウンタＴｓｉはデクリメントされて減少する。
【００６５】
そして、カウンタＴｓｉが０＜Ｔｓｉ≦ＴｓＬを満足する状態で、再度車輪加速度ｄＶｗｉがしきい値Ｓlimtよりも大きくなったとき、カウンタＴｓｉに再度初期セット値Ｔｓｏがセットされ、再度カウンタＴｓｉは初期セット値Ｔｓｏからデクリメントを開始する。つまり、カウンタＴｓｉが初期セット値Ｔｓ０から０＜Ｔｓｉ≦ＴｓＬを満足するまでの期間を周期として、車輪加速度ｄＶｗｉが判断しきい値Ｓlimtを超える間、前記路面判断開始フラグはＦrsｉ＝１状態を維持し、且つ、凹凸判断タイマＴrsｉは増加し続け、この判断タイマＴrsｉがしきい値Ｔrslimtを超えたとき、つまり、車輪加速度ｄＶｗｉが周期的に判断しきい値Ｓlimtを超える状態がしきい値Ｔrslimtに応じた期間継続したとき、車輪加速度ｄＶｗｉは、周期的に変動しているものと判断し、凹凸判断フラグをＦotｉ＝１にセットする。
【００６６】
このとき、例えば、路面上の突起物等を踏む事等により、車輪速度が一時的に大きく変動した場合等には、図１２の区間Ａ及びＢに示すように、その車輪加速度ｄＶｗｉは変動し、これが判断しきい値Ｓlimtを上回ると、カウンタＴｓｉ及び凹凸判断タイマTrsｉが作動することになるが、一時的に変動した場合には、カウンタＴｓｉが０＜Ｔｓｉ≦ＴｓＬを満足する状態で、再度車輪加速度ｄＶｗｉが判断しきい値Ｓlimtを上回る状態が繰り返し生じることはないから、カウンタがＴｓｉ＝０となった時点で、路面判断開始フラグはＦrsｉ＝０にセットされ、また、凹凸判断タイマはＴrsｉ＝０にリセットされる。したがって、凹凸判断フラグはＦotｉ＝０を維持することになって、凹凸路面を走行しているとは判断されない。
【００６７】
このように、自車両の車輪速度Ｖｗｉが自車両の走行速度Ｖに応じたほぼ一定の周期（Ｔｓｏから「“０”より大きく“ＴｓＬ”以下の値」を減算した周期）で変動するときに、凹凸判断フラグをＦotｉ＝１とするため、凸部（又は凹部）を一定間隔で繰り返す路面凹凸の上に車輪があるときだけ、自車両が凹凸部上を走行していると判断される。ちなみに、単に自車両の車輪速度が変動したときに、自車両が凹凸部上を走行していると判断するようにした場合には、単なる突起物等を踏んだときにも、凹凸部上を走行していると誤判断する場合があるが、上述のように、車輪加速度の周期的な変化を考慮して、自車両が凹凸部上を走行しているかどうかを判断するようにしているから、凹凸部上を走行しているかどうかを的確に検出することができる。
【００６８】
なお、ここでは、車線区分線上或いはその近傍に正確に配置された人工的な凹凸部を検知するために、周期的な振動である場合にのみ、凹凸部であると判断するようにした場合について説明したが、後述のステップＳ２２の道路端であるか否かを判定する処理において、左右の片輪だけ凹凸部を走行中と判断したときにだけ、道路端であると判断するようにしているから、周期にとらわれず、単に車輪速度のある程度の振動が一定期間以上継続するときに、凹凸部を走行していると判断するようにしてもよい。このようにすることによって、例えば、車線逸脱防止用の人工的な凹凸部が配設されていない走行車線で、例えば、単に道路端が舗装されていない場合等であっても、道路端であると判断することができる。
【００６９】
このようにして、ステップＳ２１の処理で自車両が凹凸部上を走行しているかどうかを判断したならば、ステップＳ２２に移行し自車両が走行車線の道路端、つまり左端側或いは右端側を走行している状態であるかどうかを判定する。ここでは、前輪の左右輪のうち、何れか一方が凹凸部を走行していると判断され、且つ他方が凹凸部を走行していないと判断されるとき、自車両が、凹凸部を走行していると判断されている車輪側の道路端にいると判断し、これに応じて道路端判断フラグＦdwを設定する。
【００７０】
具体的には、前左右輪の凹凸判断フラグＦotFL及びＦotFRが、ＦotFL＝１、ＦotFR＝０である場合には、自車両は左側の道路端に存在すると判断し、道路端判断フラグをＦdw＝１に設定する。また、前左右輪の凹凸判断フラグＦotFL及びＦotFRが、ＦotFL＝０、ＦotFR＝１である場合には、自車両は右側の道路端に存在すると判断し、道路端判断フラグをＦdw＝−１に設定する。そして、これらの何れも満足しない場合には、道路端にはいないと判断し、道路端判断フラグをＦdw＝０とする。
【００７１】
このようにして、自車両が道路端にいるか否かを判断したならば、続いてステップＳ４に移行し、上記第１の実施の形態と同様にして、ドライバに車線変更する意図があるかどうかに基づいて車線変更判断フラグＦLCをセットし、ステップＳ５に移行して警報判断を行い、ステップＳ６ａに移行する。
このステップＳ６ａでは、まず、上記第１の実施の形態におけるステップＳ６の処理と同様にして車線認識による逸脱判断を行って逸脱判断フラグFLDを設定する。そして、車線変更判断フラグＦLCに応じて前記逸脱判断フラグＦLD及び前記道路端判断フラグＦdwの補正を行う。つまり、前記車線変更判断フラグがＦLC＝１である場合には、ドライバに車線変更の意思があるものとして、前記逸脱判断フラグＦLD及び前記道路端判断フラグＦdwを零に補正する。
【００７２】
そして、このようにして前記逸脱判断フラグＦLD及び道路端判断フラグＦdwを補正したならばステップＳ７に移行し、上記第１の実施の形態と同様にして操舵モーメントＭosを設定し、逸脱判断フラグがＦLD＝０であって、逸脱中でない場合には、ステップＳ９に移行し、目標ヨーモーメントをＭｓ＝０に設定する。一方、逸脱判断フラグがＦLD＝≠０であって、自車両が逸脱傾向にある場合にはステップＳ２３に移行する。
このステップＳ２３では、ステップＳ６ａで補正を行った道路端判断フラグＦdwが“１又は−１”である場合、つまり、道路端にいると判断されるときにはステップＳ１０に移行し、前記道路端判断フラグがＦdw＝０である場合、つまり道路端にいないと判断されるときにはステップＳ１２に移行する。
【００７３】
そして、ステップＳ１０では、上記第１の実施の形態と同様に、ヨー角φが零とみなすことができるかどうかを判断し、ヨー角φが零とみなすことができる場合にはステップＳ１１に移行して、操舵モーメントに応じた目標ヨーモーメントＭｓを設定し、ヨー角φが零とみなすことができない場合にはステップＳ１２に移行し、逸脱量に応じた目標ヨーモーメントＭｓを算出する。
そして、ステップＳ９、ステップＳ１１、Ｓ１２の何れかで目標ヨーモーメントＭｓを設定したならば、ステップＳ１３に移行し、以後、上記第１の実施の形態と同様にして、目標ヨーモーメントＭｓを発生するよう各部を駆動制御する。
【００７４】
次に、この第２の実施の形態の動作を説明する。
今、自車両が図１３（ａ）に示すように、車線区分線上或いはその近傍に凹凸部が配設された走行路を走行しているものとすると、自車両が走行車線中央を走行している場合には、前記ステップＳ３で算出される逸脱推定値ＸＳが、ＸＳ＞Ｘｗ及びＸＳ＜−Ｘｗの何れも満足しないから、ステップＳ５で警報は発生されず、また、ＸＳ≧Ｘｃ及びＸＳ≦−Ｘｃのいずれも満足しないから、逸脱判断フラグはＦLD＝０に設定される（ステップＳ６ａ）。そして、自車両のいずれの車輪も凹凸部上を走行していないから、その車輪加速度ｄＶｉが周期的に振動することはなく、凹凸判断フラグＦot１、Ｆot２は共に“０”となり、自車両は道路端にいないと判断されて、道路端判断フラグはＦdw＝０に設定される（ステップＳ２１、Ｓ２２）。
【００７５】
そして、このとき、自車両は車線逸脱傾向にないから、ステップＳ８からステップＳ９に移行し、目標ヨーモーメントはＭｓ＝０に設定される。したがって、逸脱防止制御によるヨーモーメントは発生されず、つまり、自車両が車線逸脱傾向にない場合には、逸脱防止制御によるヨーモーメントが作用することはなく、ドライバの運転操作に即した車両挙動となる。
そして、この状態から、自車両が例えば左に逸脱する傾向となり、逸脱推定値ＸＳが増加すると、この逸脱推定値ＸＳがＸＳ＞Ｘｗとなった時点で警報が発生され（ステップＳ５）、自車両が逸脱傾向にあることがドライバに警告されるが、この時点では、逸脱判断フラグは、ＦLD＝０に設定されるから、逸脱防止制御によるヨーモーメントは発生されない。
【００７６】
なお、このとき、ドライバが方向指示スイッチ２０を操作している場合には、車線変更フラグＦLCが“１”に設定されるから警報が発生されることはなく、ドライバに車線変更意思がある状態で警報が発生されることはない。
この状態からさらに逸脱推定値ＸＳが増加し、ＸＳ≧Ｘｃとなると、逸脱判断フラグがＦLD＝１に設定される（ステップＳ６ａ）。そして、このとき、自車両が左方向に車線逸脱傾向にあるが、まだ車線区分線内を走行しており、自車両のいずれの車輪も凹凸部上を走行する状態になっていない場合には、左前輪５ＦＬの車輪加速度ｄＶｉに振動が生じないから、道路端ではないと判断され、道路端フラグはＦdw＝０を維持する（ステップＳ２２）。
【００７７】
したがって、ステップＳ８からステップＳ２３を経てステップＳ１２に移行し、ヨーモーメントによる逸脱防止制御のみが行われ、このときの推定横変移ＸＳに応じて目標ヨーモーメントＭｓが算出される。これによって、自車両を走行車線に対するヨー角を車線内側方向に向けるヨーモーメントが発生されることになって、自車両の左方向への車線逸脱が抑制されることになる。
【００７８】
このように、自車両の左方向への逸脱を回避する方向へのヨーモーメントを発生させ、また、車線逸脱を通知するための警報を発生させることによって、自車両が車線中央よりに移動し、推定横変位ＸＳが横変位限界値Ｘｃを下回る状態となると、逸脱判断フラグがＦLD＝０に設定されることから、ステップＳ８からステップＳ９に移行し、車線逸脱傾向にはないから目標ヨーモーメントはＭｓ＝０に設定する。したがって、車線逸脱傾向が回復した状態で、車線逸脱制御によってヨーモーメントが発生されることはなく、不必要にヨーモーメントが発生されることはない。
【００７９】
一方、車線逸脱傾向となりヨーモーメントを発生させた状態から、さらに、自車両の左方向への車線逸脱傾向が増加し、図１３（ａ）の状態ｔ１１に示すように、自車両の左輪５ＦＬが、車線区分線上又はその近傍の凹凸部上を走行する状態となると、前左輪５ＦＬが凹凸部上を走行することからその車輪加速度ｄＶｉに周期的な振動が生じることになる。
【００８０】
このため、ステップＳ２１の処理で自車両が凹凸部上を走行していることが検出され、さらにステップＳ２２で自車両が左側の道路端にいると判断されて道路端判断フラグがＦdw＝１に設定される。
そして、車線逸脱中であり且つ自車両が道路端に位置することから、ステップＳ８からステップＳ２３を経てステップＳ１０に移行するがヨー角φが零ではない間、つまり、自車両の走行車線に対する向きが、車線逸脱が増加する方向にある場合にはステップＳ１２に移行し、引き続き、このときの逸脱量に応じた目標ヨーモーメントが発生される。
【００８１】
そして、この逸脱量に応じた目標ヨーモーメントを発生させることによって、図１３（ａ）の状態ｔ１２に示すように、自車両の走行車線に対するヨー角が零近傍に回復するとステップＳ１０からステップＳ１１に移行し、今度は、この時点における操舵角δによって発生する操舵モーメントに抗し得る逆方向のモーメントが目標ヨーモーメントＭｓとして設定される。このように、操舵モーメント及びこれと逆方向の目標ヨーモーメントが作用することによって、自車両は、操舵によるヨーモーメントが作用していない状態と同等の状態となるから、自車両は、状態ｔ１２に示す状態を維持することになり、すなわち、ランブルストリップの凹凸部上を走行し続けることになる。
【００８２】
このように凹凸部上を走行することによって、振動が発生することからドライバは、自車両が車線逸脱傾向にあることを認識することができると共に、振動に不快感を覚え、線逸脱操作を行わざるを得ない状態となって、操舵操作を行うことになる。そして、これによって、図１３（ａ）の状態ｔ１３に示すように、自車両のヨー角が車線内側方向に向かうようになり、これによって、自車両の逸脱推定値ＸＳが横変位限界値Ｘｃを下回る状態となると、車線逸脱フラグがＦLD＝０となり、ステップＳ８からステップＳ９に移行し、目標ヨーモーメントはＭｓ＝０に設定され、これによって、逸脱防止制御によるヨーモーメントの発生が終了する。
【００８３】
したがって、この第２の実施の形態では、車線区分線上又はその近傍に配設された凹凸部上を走行していることを検出した場合には、この凹凸部上を走行し続けるようにヨーモーメントを発生させるようにしたから、車線逸脱を回避しつつ、凹凸部上を走行し続けることによる振動によってドライバに対して車線逸脱回避操作を促すことができる。
【００８４】
また、この場合も、図１３（ｂ）に示すように、逸脱防止制御によりドライバの操舵操作に関わらずヨーモーメントを発生させるようにした場合、ランブルストリップ上を走行することによってドライバに車線逸脱傾向にあることを認識させることができるものの、ドライバが操舵操作を行わなくても、逸脱が回避される状態となる場合がある。しかしながら、上述のように、逸脱防止制御によって車線逸脱が増加することのみを回避するようにし、自車両を車線中央よりに戻す制御は行わないようにしているから、ドライバに対して車線逸脱を認識させることができると共に、車線逸脱回避操作を行わせることができる。
【００８５】
なお、上記第２の実施の形態においては、車線区分線上又はその近傍に配設される凹凸部として凸部が形成されている場合について説明したが、凹凸部として凹部が形成されている場合であっても適用することができることはいうまでもなく、この場合も上記と同等の作用効果を得ることができる。
また、上記第２の実施の形態においては、前左右輪５ＦＬ、５ＦＲの車輪速度ＶFL、ＶFRに基づいて道路端判断フラグＦdwを設定するようにした場合について説明したが、これに限るものではなく、例えば、後輪５ＲＬ、５ＲＲの車輪速度ＶRL、ＶRRに基づいて道路端判断フラグＦdwを設定するようにしてもよい。また、前後左右輪のうちの何れかが凹凸部上を走行していると判定されるとき、これに応じて道路端判断フラグＦdwを設定するようにしてもよい。
【００８６】
また、上記各実施の形態においては、各車輪の車輪速度に基づいて車線区分線上又はその近傍に配設されている凹凸部上に車輪が位置するかどうかを検出するようにした場合について説明したが、これに限るものではなく、例えば、サスペンションの上下動の状態、つまり、サスペンションの上下動の加速度やストローク量等を検出するサスペンション状態検出手段を設け、このサスペンション状態検出手段での検出結果に基づいて凹凸部上を車輪が通過していることを検出するようにしてもよい。このようにすることによって、例えば、乗り心地向上等のために設けられているアクティブサスペンション用の加速度センサやストロークセンサの検出結果を利用することで、その分、逸脱防止制御専用の各種センサを設ける必要がないから、車線逸脱防止装置のコスト削減を図ることができる。
【００８７】
また、例えば、カーナビゲーションシステム等によって、自車両が走行車線以外を走行していることが検出されたときには、逸脱防止制御を中止するようにしてもよく、このようにすることによって、駐車場等、走行路以外の場所を自車両が走行しているときに、自車両が前記凹凸部上を走行していると誤検知することを回避することができる。
【００８８】
なお、上記各実施の形態において、図２、図６のステップＳ６の処理において、推定横変位ＸＳと横変移限界値Ｘｃに基づいて逸脱判断フラグＦLDを設定する処理が逸脱傾向検出手段に対応し、図２のステップＳ８〜Ｓ１４、又は、図６のステップＳ８〜Ｓ１４、Ｓ２３の処理が逸脱回避制御手段に対応し、図２、図６のステップＳ１２の処理が逸脱低減手段に対応し、図２のステップＳ１１の処理、又は図６のステップＳ２３、Ｓ１０、Ｓ１１の処理が車両方向維持制御手段に対応し、操舵角センサ１９が操舵量検出手段に対応し、図２、図６のステップＳ７の処理が操舵ヨーモーメント推定手段に対応している。また、図６のステップＳ２１、Ｓ２２の処理が路面凹凸検出手段に対応し、車輪速度センサ２２ＦＬ〜２２ＲＲが車輪速度検出手段に対応し、単眼カメラ１３が撮像手段に対応し、カメラコントローラ１４が車線区分線検出手段に対応し、図２、図６のステップＳ２の処理、カメラコントローラ１４でヨー角、横変位、曲率を算出する処理が横変位推定用走行状態検出手段に対応している。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明における車線逸脱防止装置を搭載した車両の一例を示す概略構成図である。
【図２】図１の車両状態コントロールユニット内で実行される逸脱防止制御のための演算処理の第１実施形態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】図２の演算処理に用いられる制御マップである。
【図５】第１の実施の形態の動作説明に供する説明図である。
【図６】第２の実施の形態における逸脱防止制御のための演算処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】ランブルストリップを説明するための説明図である。
【図８】車輪速度の変動状況を説明するための説明図である。
【図９】車輪速度の変動状況を説明するための説明図である。
【図１０】図６の演算処理に用いられる制御マップである。
【図１１】図６の演算処理に用いられる制御マップである。
【図１２】図６の演算処理の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１３】第２の実施の形態の動作説明に供する説明図である。
【符号の説明】
【００９０】
５ＦＬ〜５ＲＲ  車輪
６ＦＬ〜６ＲＲ  ホイールシリンダ
７  制動流体圧制御回路
８  車両状態コントロールユニット
９  エンジン
１２  駆動トルクコントロールユニット
１３  単眼カメラ
１４  カメラコントローラ
１５  加速度センサ
１６  ヨーレートセンサ
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
２２ＦＬ〜２２ＲＲ  車輪速度センサ
２３  モニタ
３１  自動操舵制御装置
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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