(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、前記走行状態検出手段で検出された自車両の走行状態に基づいて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手段と、前記逸脱量推定手段で算出された逸脱量推定値に基づいて、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各車輪の制駆動力制御量を算出する制駆動力制御量算出手段と、前記逸脱量推定手段で算出された逸脱量推定値に基づいて当該逸脱量推定値が小さくなるように自車両を減速させる各車輪の制動力制御量を算出する減速制御量算出手段と、前記逸脱量推定手段で算出された逸脱量推定値が第１設定値以上である場合に自車両が走行車線から逸脱傾向にあると判定する逸脱傾向判定手段と、前記逸脱傾向判定手段で自車両が走行車線から逸脱傾向にあると判定されると、前記逸脱量推定手段で算出された逸脱量推定値が第２設定値以上である場合には、前記制駆動力制御量算出手段で算出された制駆動力制御量及び前記減速制御量算出手段で算出された制動力制御量の合計値に応じて各車輪の制駆動力を制御し、前記逸脱量推定手段で算出された逸脱量推定値が第２設定値より小さい場合には、前記制駆動力制御量算出手段で算出された制駆動力制御量のみに応じて各車輪の制駆動力を制御する制駆動力制御手段と、を備えたことを特徴とする車線逸脱防止装置。
【請求項２】
前記走行状態検出手段は、自車両の走行車線の曲率を算出し、
前記減速制御量算出手段は、前記走行状態検出手段で検出された自車両の走行車線の曲率が大きくなるにつれて前記第２設定値を小さくすることを特徴とする請求１に記載の車線逸脱防止装置。
【請求項３】
前記制駆動力制御量算出手段は、前記走行状態検出手段で検出された自車両の走行状態から推定される将来の自車両の走行車線に対する横変位と横変位限界値との差が大きいほど目標ヨーモーメントを大きな値とし、この目標ヨーモーメントに基づいて各車輪の制駆動力制御量を算出することを特徴とする請求項１又は２に記載の車線逸脱防止装置。
【請求項４】
自車両の走行車線の曲率を算出する曲率算出手段を備え、
前記制駆動力制御手段は、前記曲率算出手段で算出された自車両の走行車線の曲率が大きいほど、前記制駆動力制御手段で算出される制動力制御量を小さくするとともに、前記減速制御量算出手段で算出される制動力制御量を大きくすることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の車線逸脱防止装置。
【請求項５】
自車両の走行速度を検出する走行速度検出手段を備え、
前記制駆動力制御手段は、前記走行速度検出手段で検出された自車両の走行速度が大きいほど、前記制駆動力制御手段で算出される制動力制御量を小さくするとともに、前記減速制御量算出手段で算出される制動力制御量を大きくすることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の車線逸脱防止装置。
【請求項６】
前記制駆動力制御手段は、少なくとも左右輪の制動力を個別に制御できることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項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、走行中に自車両の走行車線から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、このような車線逸脱防止装置としては、例えば特開平１１−９６４９７号公報に記載されるものがある。この車線逸脱防止装置は、自車両が走行車線から逸脱しそうになるのを判断し、走行車線の基準位置に対する自車両の走行位置の横ずれ量に応じて、運転者が容易に打ち勝てる程度の操舵制御トルクを操舵アクチュエータにより出力することで車線逸脱を防止するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記従来の車線逸脱防止装置では、操舵アクチュエータを必要とするため、例えばアンチスキッド制御装置や駆動力制御装置を用いて各車輪の制動力或いは駆動力を制御し、その結果、車両にヨーモーメントを発生せしめて自車両の走行方向、或いは走行位置を制御することが考えられる。
【０００４】
しかしながら、このように各車輪の制駆動力を制御して車両にヨーモーメントを発生せしめる車線逸脱防止装置を構成しようとしたとき、例えば自車両の走行車線に急なカーブが現れると、走行車線の基準位置に対する自車両の走行位置の横ずれ量が大きくなり、制駆動力制御によって大きなヨーモーメントが発生し、乗員に違和感を与えてしまう恐れがあった。
【０００５】
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、制駆動力を制御して車線逸脱を防止するにあたり、乗員に違和感を与えてしまうことを防ぐ走行車線逸脱防止装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明である車線逸脱防止装置は、自車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、前記走行状態検出手段で検出された自車両の走行状態に基づいて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手段と、前記逸脱量推定手段で算出された逸脱量推定値に基づいて、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各車輪の制駆動力制御量を算出する制駆動力制御量算出手段と、前記逸脱量推定手段で算出された逸脱量推定値に基づいて当該逸脱量推定値が小さくなるように自車両を減速させる各車輪の制動力制御量を算出する減速制御量算出手段と、前記逸脱量推定手段で算出された逸脱量推定値が第１設定値以上である場合に自車両が走行車線から逸脱傾向にあると判定する逸脱傾向判定手段と、前記逸脱傾向判定手段で自車両が走行車線から逸脱傾向にあると判定されると、前記逸脱量推定手段で算出された逸脱量推定値が第２設定値以上である場合には、前記制駆動力制御量算出手段で算出された制駆動力制御量及び前記減速制御量算出手段で算出された制動力制御量の合計値に応じて各車輪の制駆動力を制御し、前記逸脱量推定手段で算出された逸脱量推定値が第２設定値より小さい場合には、前記制駆動力制御量算出手段で算出された制駆動力制御量のみに応じて各車輪の制駆動力を制御する制駆動力制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の発明である車線逸脱防止装置において、前記走行状態検出手段は、自車両の走行車線の曲率を算出し、前記減速制御量算出手段は、前記走行状態検出手段で検出された自車両の走行車線の曲率が大きくなるにつれて前記第２設定値を小さくすることを特徴とする。
また、請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の発明である車線逸脱防止装置において、前記制駆動力制御量算出手段は、前記走行状態検出手段で検出された自車両の走行状態から推定される将来の自車両の走行車線に対する横変位と横変位限界値との差が大きいほど目標ヨーモーメントを大きな値とし、この目標ヨーモーメントに基づいて各車輪の制駆動力制御量を算出することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４に係る発明は、請求項１〜３に記載の発明である車線逸脱防止装置において、自車両の走行車線の曲率を算出する曲率算出手段を備え、前記制駆動力制御手段は、前記曲率算出手段で算出された自車両の走行車線の曲率が大きいほど、前記制駆動力制御手段で算出される制動力制御量を小さくするとともに、前記減速制御量算出手段で算出される制動力制御量を大きくすることを特徴とする。
さらに、請求項５に係る発明は、請求項１〜３に記載の発明である車線逸脱防止装置において、自車両の走行速度を検出する走行速度検出手段を備え、前記制駆動力制御手段は、前記走行速度検出手段で検出された自車両の走行速度が大きいほど、前記制駆動力制御手段で算出される制動力制御量を小さくするとともに、前記減速制御量算出手段で算出される制動力制御量を大きくすることを特徴とする。
また、請求項６に係る発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載の発明である車線逸脱防止装置において、前記制駆動力制御手段は、少なくとも左右輪の制動力を個別に制御できることを特徴とする。
【００１２】
【発明の効果】
したがって、請求項１に係る発明である車線逸脱防止装置にあっては、例えば、自車両前方に急なカーブが現れて、自車両の逸脱量推定値が大きくなったときには、自車両を減速することで当該逸脱量推定値を小さくでき、制駆動力制御によって発生するヨーモーメントを小さくできるので、乗員に違和感を与えずに済む。
【００１５】
さらに、例えば、自車両前方の走行車線のカーブが緩やかであって、自車両の逸脱量推定値が小さいときまで、自車両を減速してしまうことはなく、乗員に違和感を与えずに済む。
【００１６】
また、請求項２に係る発明である車線逸脱防止装置にあっては、例えば、自車両の逸脱推定量が小さくても、自車両前方に急なカーブが現れたときには自車両が減速されて、自車両の逸脱量推定値の増大を防ぐことができる。
また、請求項３に係る発明である車線逸脱防止装置にあっては、例えば、例えば横変位と横変位限界値との差が大きくなるほど目標ヨーモーメントを大きくして、走行車線からの逸脱を確実に回避することができる。
【００１７】
また、請求項６に係る発明である車線逸脱防止装置にあっては、左右輪の制動力を個別に制御して車両に発生するヨーモーメントを、車線逸脱回避方向への目標ヨーモーメントに一致させて走行車線からの逸脱を回避することができ、運転者の操舵操作に影響を与えることがないので、運転者に違和感を与えずに済む。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の車線逸脱防止装置の第１実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態の車線逸脱防止装置の一例を示す車両概略構成図である。この車両には、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。
【００１９】
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、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が介装されており、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。
【００２０】
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、後述する制駆動力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。
【００２１】
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。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。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、前述した制駆動力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。
【００２２】
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外界認識センサとして、ＣＣＤ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、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すると共に、そ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横変位Ｘ、走行車線の曲率β、走行車線幅Ｌ等を算出することができるように構成されている。
【００２３】
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、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が備えられ、それらの検出信号は前記制駆動力コントロールユニット８に出力される。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横変位Ｘ、走行車線の曲率β、走行車線幅Ｌ等や、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、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。
【００２４】
さらに、この車両には、ディスプレイやスピーカを備えた車内情報提示装置２３が備えられ、制駆動力コントロールユニット８からの指令に応じて車線逸脱防止制御の停止等を乗員に提示する。
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。
【００２５】
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の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  、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、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横変位Ｘ、走行車線の曲率β、走行車線幅Ｌを読み込む。
【００２６】
次にステップＳ２に移行して、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の平均値から自車両の走行速度Ｖを算出する。
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で読み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式に従って将来の推定横変位ＸＳを算出する。
【００２７】
ＸＳ＝Ｔt×Ｖ×（φ＋Ｔt×Ｖ×β）＋Ｘ  ……… (1)
ここで、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のである。
【００２８】
次にステップＳ４に移行して、旋回状態の判断を行う。具体的には、前記ステップＳ１で読み込んだ横加速度Ｙgの絶対値が正値の所定値Ｙg０  以上であるときに急旋回状態であると判断し、車両不安定フラグＦCSをセットする。また、急旋回状態でないときには車両不安定フラグＦCSはリセットする。なお、これに付加して、前記ステップＳ１で読み込んだヨーレートφ' と、図３に示すように、自車両の走行速度Ｖ及び操舵角δから求まる目標ヨーレートとを比較して、自車両のステア状態、所謂オーバステアかアンダステアかの判定を行い、それらの判定結果を考慮して車両不安定フラグＦCSを設定するようにしてもよい。
【００２９】
次にステップＳ５に移行して、運転者の意図判断を行う。具体的には、前記ステップＳ１で読み込んだ操舵角δ及び方向指示スイッチの少なくとも何れか一方から判定される自車両の進行方向（左右方向）と、前記ステップＳ３で算出された推定横変位ＸＳの符号（左方向が正）から判定される自車両の進行方向とが一致するときには、意図的な車線変更であると判断して車線変更判断フラグＦLCをセットする。また、両者が一致しないときには車線変更判断フラグＦLCはリセット状態とする。
【００３０】
次にステップＳ６に移行して、自車両が走行車線から逸脱傾向にあることを警報す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の絶対値｜ＸＳ｜が、所定の横変位限界値Ｘc（例えば０．８ｍ）以上であるときに警報するとし、そうでないときには警報しないものとする。なお、前記推定横変位の絶対値｜ＸＳ｜と横変位限界値Ｘc との間には若干の余裕値を持たせてもよい。また、警報のハンチングを防止するために閾値にヒステリシスを設けてもよい。さらに、横変位限界値Ｘcを、前記ステップＳ１で読込んだ走行車線幅Ｌの半分値から自車両の車幅Ｌ0  の半分値を減じた値と所定値（例えば０．８ｍ）とのうち小さい方の値に設定してもよい。
【００３１】
次にステップＳ７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Ｓ６と同様に、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の絶対値｜ＸＳ｜が、前記横変位限界値Ｘc 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して逸脱判断フラグＦLDをセットし、そうでないときには自車両は走行車線から逸脱傾向にはないとして逸脱判断フラグＦLDをリセット状態とする。但し、前記ステップＳ４で設定した車両不安定フラグＦCSがセット状態にあるとき、或いは前記ステップＳ５で設定した車線変更判断フラグＦLCがセット状態にあるときには、車線逸脱防止制御を行わないので、これらの場合には、前記将来の推定横変位の絶対値｜ＸＳ｜が横変位限界値Ｘc 以上であっても逸脱判断フラグＦLDをリセット状態とする。
【００３２】
次にステップＳ８に移行して、車線逸脱防止制御として自車両の減速を行うか否かの判断を行う。具体的には、まず前記ステップＳ３で算出した将来の推定横変位ＸＳから横変位限界値Ｘcを減じた値が、図４に示す走行車線の曲率βの増加と共に次第に小さくなる関数を用いて設定されるしきい値Ｘa以上であるときに、自車両の減速を行うと判断して減速制御作動フラグＦgsをセット状態とし、そうでないときには自車両の減速を行わないと判断して減速制御作動フラグＦgsをリセット状態にする。
【００３３】
このように、本実施形態では、将来の推定横変位ＸＳから横変位限界値Ｘcを減じた値がしきい値Ｘa以上であるときに、自車両の減速を行うと判断して減速制御作動フラグＦgsをセットするため、例えば自車両前方の走行車線のカーブが緩やかであって、将来の推定横変位ＸＳが小さいときにまで自車両を減速してしまうことはなく、乗員に違和感を与えずに済む。
【００３４】
また、図４に示すように、自車両の走行車線の曲率βが大きくなるにつれてしきい値Ｘaが小さくなるため、例えば自車両前方に急なカーブが現れると、前記しきい値Ｘaが自車両の推定横変位ＸＳよりも小さくなって、減速制御作動フラグＦgsがセットされるため、自車両が減速されて推定横変位ＸＳの増大が抑制防止される。
【００３５】
次にステップＳ９に移行して、目標ヨーモーメントを算出設定する。ここでは、前記逸脱判断フラグＦLDがセットされているときにだけ目標ヨーモーメントＭs を設定するので、当該逸脱判断フラグＦLDがセットされているときには、車両諸元から決まる比例係数Ｋ1  と、図５に示す走行速度Ｖに応じて設定される比例係数Ｋ2  と、前記ステップＳ３で算出された将来の推定横変位ＸＳと、横変位限界値Ｘc とを用いて、下記２式に従って目標ヨーモーメントＭs を算出する。
【００３６】
Ｍs＝−Ｋ1×Ｋ2×（ＸＳ−Ｘc ）……… (2)
このように、本実施形態においては、自車両の走行状態から推定される将来の推定横変位ＸＳと横変位限界値Ｘcとの差から目標ヨーモーメントＭsを算出するため、推定横変位ＸＳと横変位限界値Ｘcとの差が大きくなるほど目標ヨーモーメントが大きくなり、走行車線からの逸脱を確実に回避することができる。
【００３７】
なお、前記逸脱判断フラグＦLDがリセット状態にあるときには目標ヨーモーメントＭs は“０”とする。
次にステップＳ１０に移行して、前後輪の左右輪目標制動流体圧差ΔＰSF  、ΔＰSRを算出する。具体的には、前記逸脱判断フラグＦLDがリセット状態にあるときには、前後輪の左右輪目標制動流体圧差ΔＰSF、ΔＰSRは“０”とする。
【００３８】
一方、前記逸脱判断フラグＦLDがセットされているときでも、前記ステップＳ９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。即ち、前記目標ヨーモーメントの絶対値｜Ｍs ｜が所定値Ｍs1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Ｍs1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。従って、前記目標ヨーモーメントの絶対値｜Ｍs ｜が所定値Ｍs1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３式で与えられる。同様に、目標ヨーモーメントの絶対値｜Ｍs ｜が所定値Ｍs1以上であるときの前左右輪目標制動流体圧差ΔＰSFは下記４式で、後左右輪目標制動流体圧差ΔＰSRは下記５式で与えられる。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。
【００３９】
ΔＰSR＝２×ＫbR×｜Ｍs ｜／Ｔ    ……… (3)
ΔＰSF＝２×ＫbF×（｜Ｍs ｜−Ｍs1）／Ｔ  ……… (4)
ΔＰSR＝２×ＫbR×｜Ｍs1｜／Ｔ    ……… (5)
また、目標ヨーモーメントの絶対値｜Ｍs ｜が上限値Ｍs2（＞所定値Ｍs1）以上であるときの前左右輪目標制動流体圧差ΔＰSFは下記６式で、後左右輪目標制動流体圧差ΔＰSRは下記７式で与えられる。
【００４０】
ΔＰSF＝２×ＫbF×（Ｍs2−Ｍs1）／Ｔ  ……… (6)
ΔＰSR＝２×ＫbR×Ｍs1／Ｔ    ……… (7)
このように、本実施形態では、前左右輪目標制動流体圧差ΔＰSFに上限値を設けたため、制駆動力制御によって発生されるヨーモーメントを確実に小さくでき、乗員に違和感を与えずに済む。
【００４１】
次にステップＳ１１に移行して、目標減速量を算出設定する。ここでは、前記逸脱判断フラグＦLDがセットされているときにだけ目標減速量Ｐg  を設定するので、当該逸脱判断フラグＦLDがセットされているときには、図６に示す走行速度Ｖに応じて設定される比例係数Ｋv  と、前記ステップＳ３で算出された将来の推定横変位ＸＳと、前記ステップＳ６で警報の判断しきい値に用いられた横変位限界値Ｘc と、前記ステップＳ８で減速制御作動フラグＦgsの判断しきい値に用いられたしきい値Ｘaとを用いて、下記８式に従って目標減速量Ｐgを算出する。
【００４２】
Ｐg＝−Ｋv×（ＸＳ−Ｘc−Ｘa）……… (8)
なお、前記逸脱判断フラグＦLDがリセット状態にあるときには目標減速量Ｐgは“０”とする。
次にステップＳ１２に移行して、各車輪への目標制動流体圧Ｐsiを算出する。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ＦLDがリセット状態にあるときには、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 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。
【００４３】
一方、前記逸脱判断フラグＦLDがセットされているときでも、前記ステップＳ９で算出された目標ヨーモーメントＭs の大きさと、前記ステップＳ８で設定された減速制御作動フラグＦgsとに応じて場合分けを行う。即ち、減速制御作動フラグＦgsがリセット状態で、且つ、前記目標ヨーモーメントＭs が負値であるとき、即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、前記ステップＳ１０で算出された前後輪の左右輪目標制動流体圧差ΔＰSF、ΔＰSRを右輪側に加算する下記９式で与えられる。
【００４４】
ＰSFL＝Ｐm
ＰSFR＝Ｐm ＋ΔＰSF
ＰSRL＝ＰmR
ＰSRR＝ＰmR＋ΔＰSR      ……… (9)
これに対し、減速制御作動フラグＦgsがリセット状態で、且つ、前記目標ヨーモーメントＭs が正値であるとき、即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、前記ステップＳ１０で算出された前後輪の左右輪目標制動流体圧差ΔＰSF、ΔＰSRを左輪側に加算する下記１０式で与えられる。
【００４５】
ＰSFL＝Ｐm  ＋ΔＰSF
ＰSFR＝Ｐm
ＰSRL＝ＰmR  ＋ΔＰSR
ＰSRR＝ＰmR……… (10)
このように、本実施形態にあっては、左右輪の制動力を個別に制御して車両に発生するヨーモーメントを、車線逸脱回避方向への目標ヨーモーメントＭsに一致させて走行車線からの逸脱を回避するため、運転者の操舵操作に影響を与えることがなく、運転者に違和感を与えずに済む。
【００４６】
また、減速制御作動フラグＦgsがセット状態で、且つ、前記目標ヨーモーメントＭs が負値であるとき、即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、前記ステップＳ１０で算出された前後輪の左右輪目標制動流体圧差ΔＰSF  、ΔＰSRを右輪側に加算すると共に、前記ステップＳ１１で算出された目標減速量Ｐgに車両諸元から決まる比例係数Ｋgを乗じた値を全車輪に加算する下記１１式で与えられる。
【００４７】
ＰSFL＝Ｐm ＋Ｋg×Ｐg
ＰSFR＝Ｐm ＋Ｋg×Ｐg＋ΔＰSF
ＰSRL＝ＰmR＋Ｋg×Ｐg
ＰSRR＝ＰmR＋Ｋg×Ｐg＋ΔＰSR      ……… (11)
これに対し、減速制御作動フラグＦgsがセット状態で、且つ、前記目標ヨーモーメントＭs が正値であるとき、即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、前記ステップＳ１０で算出された前後輪の左右輪目標制動流体圧差ΔＰSF、ΔＰSRを左輪側に加算すると共に、前記ステップＳ１１で算出された目標減速量Ｐgに車両諸元から決まる比例係数Ｋgを乗じた値を全車輪に加算する下記１２式で与えられる。
【００４８】
ＰSFL＝Ｐm ＋Ｋg×Ｐg＋ΔＰSF
ＰSFR＝Ｐm ＋Ｋg×Ｐg
ＰSRL＝ＰmR＋Ｋg×Ｐg＋ΔＰSR
ＰSRR＝ＰmR＋Ｋg×Ｐg……… (12)
次にステップＳ１３に移行して、駆動輪の目標駆動力を算出する。本実施形態では、前記逸脱判断フラグＦLDがセットされており、車線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。従って、逸脱判断フラグＦLDがセットされているときの目標駆動トルクＴrqDS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と全車輪の目標減速量Ｐgとの和に応じた値を減じた値とする。つまり、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と全車輪の目標減速量Ｐgとの和に応じた値とは、目標制動流体圧差ΔＰSF、ΔＰSRと全車輪の目標減速量Ｐgとの和によって生じる制動トルクである。従って、逸脱判断フラグＦLDがセットされており、車線逸脱防止制御が行われるときには、前記目標制動流体圧差ΔＰSF、ΔＰSRと全車輪の目標減速量Ｐgとの和によって生じ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。なお、逸脱判断フラグＦLDがリセットされているときの目標駆動トルクＴrqDSは、前記アクセル開度Ａccに応じて自車両を加速する駆動トルク分だけとなる。
【００４９】
次にステップＳ１４に移行して、前記ステップＳ１２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、前記ステップＳ１３で算出された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。
この演算処理によれば、急旋回状態でなく、且つ運転者の意図的な車線変更でもなく、且つ将来の推定横変位ＸＳが横変位限界値Ｘc 以上となったときに、自車両は走行車線から逸脱する傾向にあると判断されて逸脱判断フラグＦLDがセットされ、前記将来の推定横変位ＸＳと横変位限界値Ｘc との差に基づいて目標ヨーモーメントＭs を算出し、その目標ヨーモーメントＭs が達成されるように各車輪の制動力が制御される。これにより、例えば操舵入力が小さいときには、車両に車線逸脱を防止するヨーモーメントが発生して車線逸脱が防止されると共に、制動力によって車両の走行速度が減速されるため、より安全に車線の逸脱を防止することが可能となる。また、この実施形態では、車線逸脱防止制御が行われている間は、エンジンの出力トルクが低減されて自車両の走行速度が減速されるため、更に安全に車線に逸脱を防止することが可能となる。
【００５０】
また、この実施形態では、逸脱判断フラグＦLDがセットされると、将来の推定横変位ＸＳから横変位限界値Ｘc としきい値Ｘaとを減じた値に基づいて目標減速量Ｐg  を算出すると共に、将来の推定横変位ＸＳから横変位限界値Ｘcを減じた値がしきい値Ｘa以上となったときに、自車両の減速を行う必要があると判断され減速制御作動フラグＦgsがセットされ、前記目標減速量Ｐgが達成されるように全車輪の制動力が制御されるので、例えば図７ａに示すように自車両前方に急なカーブが現れて、将来の推定横変位ＸＳが大きくなったときには、自車両が減速されて当該推定横変位ＸＳが小さくなり、制駆動力制御によって発生するヨーモーメントが小さくなるので、乗員に違和感を与えずに済む。ちなみに、図７ｂは、自車両前方に急なカーブが現れて、将来の推定横変位ＸＳが大きくなっているにもかかわらず、自車両を減速しない場合であり、制動力制御によって大きなヨーモーメントが発生してしまうため、乗員に違和感を与えてしまう。
【００５１】
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。この実施形態では、前記第１実施形態の制駆動力コントロールユニット８で行われる演算処理が、前記第１実施形態の図２のものから、図８のものに変更されている。
この図８の演算処理は、前記第１実施形態の図２の演算処理と同等のステップを多く含んでおり、同等のステップには同等の符号を付して、その詳細な説明を省略する。この図８の演算処理では、前記図２の演算処理のステップＳ８、Ｓ９、Ｓ１１及びＳ１２がステップＳ８’、Ｓ９’、Ｓ１１’及びＳ１２’に変更されている。
【００５２】
このうち、ステップＳ８’では、将来の推定横変位ＸＳと横変位限界値Ｘcとの差のうち、自車両の減速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することによって小さくする分とを算出する。具体的には、図９に示す走行車線の曲率βの増加や走行車速Ｖの増加と共に次第に大きくなる関数を用いて設定される減速制御の分担率Ｈgと、前記ステップＳ３で算出された将来の推定横変位ＸＳと、横変位限界値Ｘc とを用いて、下記１３式に従って減速制御分担量ΔＸg及びヨーモーメント制御分担量ΔＸyを算出する。
【００５３】
ΔＸg＝Ｈg×（ＸＳ−Ｘc ）
ΔＸy＝（１−Ｈg）×（ＸＳ−Ｘc ）……… (13)
次にステップＳ９’に移行して、目標ヨーモーメントを算出設定する。ここでは、第１の実施形態と同様に、前記逸脱判断フラグＦLDがセットされているときにだけ目標ヨーモーメントＭs を設定するので、当該逸脱判断フラグＦLDがセットされているときには、車両諸元から決まる比例係数Ｋ1  と、前記図５に示す走行速度Ｖに応じて設定される比例係数Ｋ2  と、前記ステップＳ８’で算出されたヨーモーメント制御分担量ΔＸyとを用いて、下記１４式に従って目標ヨーモーメントＭs を算出する。
【００５４】
Ｍs＝−Ｋ1×Ｋ2×ΔＸy……… (14)
なお、前記逸脱判断フラグＦLDがリセット状態にあるときには目標ヨーモーメントＭs は“０”とする。
また、ステップＳ１１’では、目標減速量を算出設定する。ここでは、第１の実施形態と同様に、前記逸脱判断フラグＦLDがセットされているときにだけ目標減速量Ｐg  を設定するので、当該逸脱判断フラグＦLDがセットされているときには、前記図６に示す走行速度Ｖに応じて設定される比例係数Ｋv  と、前記ステップＳ８’で算出された減速制御分担量ΔＸgとを用いて、下記１５式に従って目標減速量Ｐgを算出する。
【００５５】
Ｐg＝Ｋv×ΔＸg……… (15)
なお、前記逸脱判断フラグＦLDがリセット状態にあるときには目標減速量Ｐgは“０”とする。
次にステップＳ１２’に移行して、各車輪への目標制動流体圧Ｐsiを算出する。ここでは、第１の実施形態と同様に、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ＦLDがリセット状態にあるときには、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  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。
【００５６】
一方、前記逸脱判断フラグＦLDがセットされているときでも、前記ステップＳ９’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。従って、前記目標ヨーモーメントＭs が負値であるとき、即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１６式で与えられる。
【００５７】
ＰSFL＝Ｐm ＋Ｋg×Ｐg
ＰSFR＝Ｐm ＋Ｋg×Ｐg＋ΔＰSF
ＰSRL＝ＰmR＋Ｋg×Ｐg
ＰSRR＝ＰmR＋Ｋg×Ｐg＋ΔＰSR      ……… (16)
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、即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１７式で与えられる。
【００５８】
ＰSFL＝Ｐm ＋Ｋg×Ｐg＋ΔＰSF
ＰSFR＝Ｐm ＋Ｋg×Ｐg
ＰSRL＝ＰmR＋Ｋg×Ｐg＋ΔＰSR
ＰSRR＝ＰmR＋Ｋg×Ｐg……… (17)
この演算処理によれば、前記第１実施形態と同様に、急旋回状態でなく、且つ運転者の意図的な車線変更でもなく、且つ将来の推定横変位ＸＳが横変位限界値Ｘc 以上となったときに、将来の推定横変位ＸＳから横変位限界値Ｘc としきい値Ｘaとを減じた値、及び図９に示す走行車線の曲率βの増加や走行車速Ｖの増加と共に次第に大きくなる関数を用いて設定される減速制御の分担率Ｈgに基づいて目標ヨーモーメントＭs及び目標減速量Ｐg  を算出し、その目標ヨーモーメントＭs及び目標減速量Ｐg  が達成されるように各車輪の制動力が制御される。これにより、例えば急なカーブを高速走行して自車両のヨーモーメントが大きくなっているときには、走行車線の曲率β及び走行速度Ｖが大きくなり、ヨーモーメント制御分担量ΔＸyを小さく算出すると共に、減速制御分担量ΔＸgを大きく算出するため、将来の推定横変位ＸＳが小さくても、自車両が減速されて制駆動力制御によって発生されるヨーモーメントが小さくなるので、乗員に違和感を与えずに済む。
【００５９】
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及び図２の演算処理のステップＳ１が本発明の走行状態検出手段を構成し、以下同様に、図２の演算処理のステップＳ３が逸脱量推定手段を構成し、図２及び図８の演算処理のステップＳ９、Ｓ１０及びＳ９’が制駆動力制御量算出手段を構成し、図２及び図８の演算処理のステップＳ８、Ｓ１１及びＳ１１’が減速制御量算出手段を構成し、図１の制動流体圧制御回路７及び駆動トルクコントロールユニット１２が制駆動力制御手段を構成し、図８の演算処理のステップＳ９’が逸脱回避分担量算出手段を構成している。
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一例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情報演算処理の第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】図２の演算処理に用いられる制御マップである。
【図６】図２の演算処理に用いられる制御マップである。
【図７】図２の演算処理の作用の説明図である。
【図８】図１の制駆動力コントロールユニット内で実行される情報演算処理の第２実施形態を示すフローチャートである。
【図９】図８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
２０は方向指示スイッチ
２２ＦＬ〜２２ＲＲは車輪速度センサ
２３  車内情報提示装置
【図１】
0003832304.tif 000002
【図２】
0003832304.tif 000003
【図３】
0003832304.tif 000004
【図４】
0003832304.tif 000005
【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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