JP3736413B2

JP3736413B2 - 車線逸脱防止装置

Info

Publication number: JP3736413B2
Application number: JP2001304138A
Authority: JP
Inventors: 真次松本; 原平内藤; 智田家
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2001-09-28
Filing date: 2001-09-28
Publication date: 2006-01-18
Anticipated expiration: 2021-09-28
Also published as: KR20030045062A; DE60208798D1; CN1244034C; EP1430371B1; US6879890B2; WO2003029908A1; EP1430371A1; US20040010371A1; JP2003104185A; DE60208798T2; KR100571941B1; CN1464999A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
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線逸脱防止装置を構成しようとしたとき、この制駆動力制御によるヨーモーメントと実際の操舵によるヨーモーメントとが釣り合った状態が継続すると、自車両の走行車線逸脱傾向を回避するのが困難になる恐れがある。また、似たような状況として、例えば運転者の疾病や居眠り等により、前記駆動力制御によって一旦、車線逸脱傾向を回避することができても、繰り返し、車線逸脱傾向に陥るような場合には、巨視的に自車両の走行車線逸脱傾向を回避できないという恐れがある。
【０００５】
本発明はこれらの諸問題に鑑みて開発されたものであり、制駆動力を制御して車線逸脱を防止するにあたり、操舵によるヨーモーメントとの釣り合い状態を回避したり、車線逸脱傾向が繰り返されるときにも確実に車線逸脱傾向を回避することが可能な車線逸脱防止装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明のうち請求項１に係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走行状態から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判断手段と、前記逸脱判断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、前記走行状態検出手段で検出された走行状態に応じて、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、前記制駆動力制御量算出手段で算出された制駆動力制御量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、前記制駆動力制御量算出手段は、前記自車両の走行車線からの逸脱を回避するための制御開始からの経過時間に応じて前記走行車線逸脱回避方向へのヨーモーメントが増加するように前記各車輪の制駆動力制御量を補正する制駆動力制御量補正手段とを備えたことを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明のうち請求項２に係る車線逸脱防止装置は、前記請求項１の発明において、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ものである。
また、本発明のうち請求項３に係る車線逸脱防止装置は、前記請求項１又は２の発明において、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から目標ヨーモーメントを算出し、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ものである。
【０００８】
また、本発明のうち請求項４に係る車線逸脱防止装置は、前記請求項３の発明において、前記制駆動力制御量補正手段は、前記走行車線逸脱回避制御開始からの経過時間に応じて、前記目標ヨーモーメントを算出する際の横変位限界値を小さくすることを特徴とするものである。
また、本発明のうち請求項５に係る車線逸脱防止装置は、前記請求項３又は４の発明において、前記制駆動力制御量補正手段は、前記走行車線逸脱回避制御開始からの経過時間に応じて、前記目標ヨーモーメントを算出する際の将来の自車両の横変位と横変位限界値との差に乗じる制御ゲインを大きくすることを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明のうち請求項６に係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走行状態から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判断手段と、前記逸脱判断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、前記走行状態検出手段で検出された走行状態に応じて、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、前記制駆動力制御量算出手段で算出された制駆動力制御量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、前記制駆動力制御量算出手段は、前記自車両の走行車線からの逸脱を回避するための制御の頻度に応じて前記走行車線逸脱回避方向へのヨーモーメントが増加するように前記各車輪の制駆動力制御量を補正する制駆動力制御量補正手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明のうち請求項７に係る車線逸脱防止装置は、前記請求項６の発明において、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ものである。
また、本発明のうち請求項８に係る車線逸脱防止装置は、前記請求項６又は７の発明において、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から目標ヨーモーメントを算出し、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ものである。
【００１１】
また、本発明のうち請求項９に係る車線逸脱防止装置は、前記請求項８の発明において、前記制駆動力制御量補正手段は、前記走行車線逸脱回避制御の頻度に応じて、前記目標ヨーモーメントを算出する際の横変位限界値を小さくすることを特徴とするものである。
また、本発明のうち請求項１０に係る車線逸脱防止装置は、前記請求項８又は９の発明において、前記制駆動力制御量補正手段は、前記走行車線逸脱回避制御の頻度に応じて、前記目標ヨーモーメントを算出する際の将来の自車両の横変位と横変位限界値との差に乗じる制御ゲインを大きくすることを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明のうち請求項１１に係る車線逸脱防止装置は、前記請求項１乃至１０の何れかの発明において、前記逸脱判断手段は、前記走行車線逸脱回避制御の頻度に応じて、自車両の走行車線からの逸脱傾向判断のタイミングを変更することを特徴とするものである。
また、本発明のうち請求項１２に係る車線逸脱防止装置は、前記請求項１１の発明において、前記逸脱判断手段は、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が横変位限界値以上となった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ことを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明のうち請求項１３に記載の車線逸脱防止装置は、前記請求項１２の発明において、前記逸脱判断手段は、前記走行車線逸脱回避制御の頻度に応じて、前記横変位限界値を小さくして車線変更逸脱傾向判断のタイミングを早くすることを特徴とするものである。
また、本発明のうち請求項１４に係る車線逸脱防止装置は、前記請求項１乃至１３の何れかの発明において、音声又は表示によって乗員に情報を提示する車内情報提示手段と、前記逸脱判断手段によって自車両が走行車線から逸脱傾向にあると判断されたときに前記車内情報提示手段から乗員に情報を提示する警報手段とを備え、前記警報手段は、前記走行車線逸脱回避制御の頻度に応じて乗員への情報提示の内容を変更することを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明のうち請求項１５に係る車線逸脱防止装置は、前記請求項１乃至１４の何れかの発明において、車外に情報を提示する車外情報提示手段と、前記逸脱判断手段によって自車両が走行車線から逸脱傾向にあると判断されたときに前記車外情報提示手段から車外に情報を提示する警報手段とを備え、前記警報手段は、前記走行車線逸脱回避制御の頻度に応じて車外への情報提示の内容を変更することを特徴とするものである。
【００１５】
【発明の効果】
而して、本発明のうち請求項１に係る車線逸脱防止装置によれば、車線逸脱傾向が検出されると、検出された走行状態に応じて、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し、その算出された制駆動力制御量に応じて各車輪の制駆動力を制御すると共に、この自車両の走行車線からの逸脱を回避するための制御開始からの経過時間に応じて走行車線逸脱回避方向へのヨーモーメントが増加するように各車輪の制駆動力制御量を補正する構成としたため、例えば操舵によるヨーモーメントと制駆動力制御によるヨーモーメントとが釣り合っていても、次第に制駆動力制御によるヨーモーメントが大きくなって走行車線逸脱傾向を回避することが可能となる。
【００１６】
また、本発明のうち請求項２に係る車線逸脱防止装置によれば、少なくとも左右輪の制動力を個別に制御できるようにしたため、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車線逸脱傾向を回避することができる。
また、本発明のうち請求項３に係る車線逸脱防止装置によれば、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から目標ヨーモーメントを算出し、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構成としたため、将来の自車両の車線逸脱傾向の大きさに応じて目標ヨーモーメントを算出し、これに基づいて各車輪の制駆動力制御量を算出することにより、車線逸脱傾向を適切に回避することが可能となる。
【００１７】
また、本発明のうち請求項４に係る車線逸脱防止装置によれば、走行車線逸脱回避制御開始からの経過時間に応じて、目標ヨーモーメントを算出する際の横変位限界値を小さくする構成としたため、車線逸脱回避制御開始からの経過時間が長くなるほど横変位限界値が小さくなり、即ち目標ヨーモーメントが大きくなって確実に車線逸脱傾向を回避できると共に、自車両の走行車線に対する横位置を適切なものとすることが可能となる。
【００１８】
また、本発明のうち請求項５に係る車線逸脱防止装置によれば、走行車線逸脱回避制御開始からの経過時間に応じて、目標ヨーモーメントを算出する際の将来の自車両の横変位と横変位限界値との差に乗じる制御ゲインを大きくする構成としたため、車線逸脱回避制御開始からの経過時間が長くなるほど制御ゲインが大きくなり、即ち目標ヨーモーメントが大きくなって確実に車線逸脱傾向を回避できると共に、自車両の走行車線に対する横位置を適切なものとすることが可能となる。
【００１９】
また、本発明のうち請求項６に係る車線逸脱防止装置によれば、車線逸脱傾向が検出されると、検出された走行状態に応じて、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し、その算出された制駆動力制御量に応じて各車輪の制駆動力を制御すると共に、この自車両の走行車線からの逸脱を回避するための制御の頻度に応じて走行車線逸脱回避方向へのヨーモーメントが増加するように各車輪の制駆動力制御量を補正する構成としたため、車線逸脱傾向が繰り返されるときにも次第に制駆動力制御によるヨーモーメントが大きくなって走行車線逸脱傾向を回避することが可能となる。
【００２０】
また、本発明のうち請求項７に係る車線逸脱防止装置によれば、少なくとも左右輪の制動力を個別に制御できるようにしたため、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車線逸脱傾向を回避することができる。
また、本発明のうち請求項８に係る車線逸脱防止装置によれば、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から目標ヨーモーメントを算出し、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構成としたため、将来の自車両の車線逸脱傾向の大きさに応じて目標ヨーモーメントを算出し、これに基づいて各車輪の制駆動力制御量を算出することにより、車線逸脱傾向を適切に回避することが可能となる。
【００２１】
また、本発明のうち請求項９に係る車線逸脱防止装置によれば、走行車線逸脱回避制御の頻度に応じて、目標ヨーモーメントを算出する際の横変位限界値を小さくする構成としたため、車線逸脱回避制御の頻度が大きくなるほど横変位限界値が小さくなり、即ち目標ヨーモーメントが大きくなって確実に車線逸脱傾向を回避できると共に、自車両の走行車線に対する横位置を適切なものとすることが可能となる。
【００２２】
また、本発明のうち請求項１０に係る車線逸脱防止装置によれば、走行車線逸脱回避制御の頻度に応じて、目標ヨーモーメントを算出する際の将来の自車両の横変位と横変位限界値との差に乗じる制御ゲインを大きくする構成としたため、車線逸脱回避制御の頻度が大きくなるほど制御ゲインが大きくなり、即ち目標ヨーモーメントが大きくなって確実に車線逸脱傾向を回避できると共に、自車両の走行車線に対する横位置を適切なものとすることが可能となる。
【００２３】
また、本発明のうち請求項１１に係る車線逸脱防止装置によれば、走行車線逸脱回避制御の頻度に応じて、自車両の走行車線からの逸脱傾向判断のタイミングを変更する構成としたため、車線逸脱回避制御の頻度が大きいほど、車線逸脱傾向判断のタイミングを早くすることにより、車線逸脱傾向を確実に且つ迅速に回避することが可能となる。
【００２４】
また、本発明のうち請求項１２に係る車線逸脱防止装置によれば、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が横変位限界値以上となった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構成としたため、車線逸脱回避制御の頻度に応じて横変位限界値を小さくすることにより、車線逸脱回避制御の頻度が大きいほど、車線逸脱傾向判断のタイミングが早くなり、より一層、車線逸脱傾向を確実に且つ迅速に回避することが可能となる。
【００２５】
また、本発明のうち請求項１３に記載の車線逸脱防止装置によれば、走行車線逸脱回避制御の頻度に応じて、横変位限界値を小さくして車線変更逸脱傾向判断のタイミングを早くする構成としたため、車線逸脱回避制御の頻度が大きいほど、車線逸脱傾向判断のタイミングが早くなり、より一層、車線逸脱傾向を確実に且つ迅速に回避することが可能となる。
【００２６】
また、本発明のうち請求項１４に係る車線逸脱防止装置によれば、走行車線逸脱回避制御の頻度に応じて乗員への情報提示の内容を変更する構成としたため、車線逸脱回避制御の頻度が大きいときには乗員により一層注意を喚起する内容の情報を提示することが可能となる。
また、本発明のうち請求項１５に係る車線逸脱防止装置によれば、走行車線逸脱回避制御の頻度に応じて車外への情報提示の内容を変更する構成としたため、車線逸脱回避制御の頻度が大きいときには車外により一層注意を喚起する内容の情報を提示することが可能となる。
【００２７】
【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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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Ｐ_m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Ｖｗ_i（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。
【００３３】
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。
【００３４】
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Ｖｗ_i、アクセル開度Ａｃｃ、マスタシリンダ圧Ｐ_m、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を読込む。
【００３５】
次にステップＳ２に移行して、前記ステップＳ１で読込んだ各車輪速度Ｖｗ_iのうち、非駆動輪である前左右輪速度Ｖｗ_FL、Ｖｗ_FR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。
【００３６】
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。
【００３７】
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Ｆ_CS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Ｆ_CSはリセットする。なお、これに付加して、前記ステップＳ１で読込んだヨーレートφ’と、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Ｆ_CSを設定するようにしてもよい。
【００３８】
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Ｆ_LC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Ｆ_LCはリセット状態とする。
【００３９】
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、後述する制御継続時間に応じて設定される横変位限界値Ｘ_C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Ｘ_C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。
【００４０】
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定を行う。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、後述する制御継続時間に応じて設定される横変位限界値Ｘ_C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Ｆ_LD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ないとして逸脱判断フラグＦ_LD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Ｆ_C _S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_LC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Ｘ_C以上であっても逸脱判断フラグＦ_LDをリセット状態とする。
【００４１】
次にステップＳ８に移行して、車線逸脱防止制御の継続時間を算出する。具体的には、前記ステップＳ７で逸脱判断フラグＦ_LDがセットされている間にタイマをインクリメントし、そのタイマのカウント値に前記タイマ割込の所定サンプリング時間ΔＴを乗じて車線逸脱防止制御継続時間Ｔｃｃとする。なお、逸脱判断フラグＦ_LDがリセットされたらタイマもクリアする。
【００４２】
次にステップＳ９に移行して、前述した横変位限界値Ｘ_Cの変更を行う。具体的には、まず前記車線逸脱防止制御継続時間Ｔｃｃの増加と共に次第に小さくなる比例係数Ｋ_tを設定する。この比例係数Ｋ_tは、図３に示すように、前記車線逸脱防止制御継続時間Ｔｃｃが“０”のときの切片Ｔｃｃ₀、傾き−Ｋａで当該車線逸脱防止制御継続時間Ｔｃｃの増加と共に減少する直線上の値と、最大値“１”と、最小値“０”との中間の値からなる。一方、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を横変位限界値初期値Ｘ_C0とする。そして、この横変位限界値初期値Ｘ_C0に前記比例係数Ｋ_tを乗じた値を横変位限界値Ｘ_Cとする。従って、この横変位限界値Ｘ_Cも、前記図３に示す比例係数Ｋ_tと同様に、前記横変位限界値初期値Ｘ_C0を最大の初期値として、前記車線逸脱防止制御継続時間Ｔｃｃの増加と共に次第に減少する。
【００４３】
次にステップＳ１０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Ｆ_LDがセットされているときにだけ目標ヨーモーメントＭ_Sを設定するので、当該逸脱判断フラグＦ_LD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４に示す車両走行速度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、前記ステップＳ９で設定された横変位限界値Ｘ_Cとを用いて、下記２式に従って目標ヨーモーメントＭ_Sを算出する。
【００４４】
Ｍ_S＝−Ｋ₁×Ｋ₂×（ＸＳ−Ｘ_C） ……… (2)
なお、前記逸脱判断フラグＦ_LDがリセット状態にあるときには目標ヨーモーメントＭ_Sは“０”とする。
次にステップＳ１１に移行して、各車輪への目標制動流体圧Ｐ_Siを算出する。前記ステップＳ１で読込んだマスタシリンダ圧Ｐ_m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Ｐ_mRとしたとき、前記逸脱判断フラグＦ_LD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Ｐ_SFL、Ｐ_SFRは共にマスタシリンダ圧Ｐ_m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Ｐ_SRL、Ｐ_SRRは共に後輪用マスタシリンダ圧Ｐ_mRとなる。
【００４５】
一方、前記逸脱判断フラグＦ_LDがセットされているときでも、前記ステップＳ１０で算出された目標ヨーモーメントＭ_S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｜Ｍ_S｜が所定値Ｍ_S0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｜Ｍ_S｜が所定値Ｍ_S0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｜Ｍ_S｜が所定値Ｍ_S0未満であるときの前左右輪目標制動流体圧差ΔＰ_SFは“０”であり、後左右輪目標制動流体圧差ΔＰ_SR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｜Ｍ_S｜が所定値Ｍ_S0以上であるときの前左右輪目標制動流体圧差ΔＰ_SFは下記４式で、後左右輪目標制動流体圧差ΔＰ_SR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）、Ｋ_bF、Ｋ_bR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。
【００４６】
ΔＰ_SR＝２×Ｋ_bR×｜Ｍ_S｜／Ｔ ……… (3)
ΔＰ_SF＝２×Ｋ_bF×（｜Ｍ_S｜ーＭ_S0）／Ｔ ……… (4)
ΔＰ_SR＝２×Ｋ_bR×｜Ｍ_S0｜／Ｔ ……… (5)
従って、前記目標ヨーモーメントＭ_S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Ｐ_Siは下記６式で与えられる。
【００４７】
Ｐ_SFL＝Ｐ_m
Ｐ_SFR＝Ｐ_m＋ΔＰ_SF
Ｐ_SRL＝Ｐ_m
Ｐ_SRR＝Ｐ_m＋ΔＰ_SR ……… (6)
これに対し、前記目標ヨーモーメントＭ_S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Ｐ_Siは下記７式で与えられる。
【００４８】
Ｐ_SFL＝Ｐ_m＋ΔＰ_SF
Ｐ_SFR＝Ｐ_m
Ｐ_SRL＝Ｐ_m＋ΔＰ_SR
Ｐ_SRR＝Ｐ_m ……… (7)
次にステップＳ１２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Ｆ_LD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Ｆ_LDがセットされているときの目標駆動トルクＴｒｑ_DSは、前記ステップＳ１で読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ΔＰ_SF、ΔＰ_SR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ΔＰ_SF、ΔＰ_SRの和に応じた値とは、目標制動流体圧差ΔＰ_SF、ΔＰ_SR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Ｆ_LD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ΔＰ_SF、ΔＰ_SR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Ｆ_LDがリセットされているときの目標駆動トルクＴｒｑ_DS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Ｓ１３に移行して、前記ステップＳ１１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Ｓ１２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Ｘ_C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Ｆ_LDがセットされ、前記将来の推定横変位ＸＳと横変位限界値Ｘ_Cとの差に基づいて目標ヨーモーメントＭ_Sを算出し、その目標ヨーモーメントＭ_S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、車線逸脱防止制御が開始されてからの経過時間が長くなると、前記横変位限界値Ｘ_Cが次第に小さくなり、その結果、目標ヨーモーメントＭ_Sが次第に大きくなるので、例えば図５ａに示すように操舵入力によるヨーモーメントと、初期の目標ヨーモーメントとが釣り合ってしまうような場合にも、時間の経過と共に自車両を車線の中央に戻すようにして、自車両の車線逸脱を防止することが可能となる。ちなみに、図５ｂは、操舵入力によるヨーモーメントと初期の目標ヨーモーメントとが釣り合っており、しかも目標ヨーモーメントと次第に大きくしないために、自車両の車線逸脱傾向が回避されない状態を示している。
【００５１】
以上より、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Ｓ７が逸脱判断手段を構成し、図２の演算処理のステップＳ１１及びステップＳ１２が制駆動力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２の演算処理のステップＳ８〜ステップＳ１０が制駆動力制御量補正手段を構成している。
【００５２】
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。この実施形態の車両概略構成は、前記図１に示す第１実施形態のものと同様である。この実施形態では、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が、前記第１実施形態の図２のものから、図６のものに変更されている。
この図６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６の演算処理では、前記図２の演算処理のステップＳ９がステップＳ９’に、ステップＳ１０がステップＳ１０’に変更されている。なお、この実施形態では、横変位限界値Ｘ_Cを変更しないので、前記第１実施形態で説明した横変位限界値初期値Ｘ_C0を、そのまま横変位限界値Ｘ_Cとして用いる。
【００５３】
このうち、ステップＳ９’では、目標ヨーモーメントＭ_S算出に用いる制御ゲインＫｍを算出する。この制御ゲインＫｍは、図７に示すように、前記車線逸脱防止制御継続時間Ｔｃｃが“０”のときの切片ーＴｃｃ₀、傾きＫｂで当該車線逸脱防止制御継続時間Ｔｃｃの増加と共に増加する直線上の値と、最大値Ｋｍ_MAXと、最小値Ｋｍ₀との中間の値からなる。
【００５４】
そして、前記ステップＳ１０’では、目標ヨーモーメントＭ_Sを算出する。具体的には、前記第１実施形態で算出した目標ヨーモーメントに前記制御ゲインＫｍを乗じて新たな目標ヨーモーメントＭ_Sとした。また、第１実施形態と同様に、前記逸脱判断フラグＦ_LDがセットされているときにだけ目標ヨーモーメントＭ_Sを設定するので、当該逸脱判断フラグＦ_LDがセットされているときには、前記ステップＳ９’で算出した制御ゲインＫｍと、車両諸元から決まる比例係数Ｋ₁と、前記図４に示す車両走行速度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、前記横変位限界値Ｘ_Cとを用いて、下記８式に従って目標ヨーモーメントＭ_Sを算出する。
【００５５】
Ｍ_S＝−Ｋｍ×Ｋ₁×Ｋ₂×（ＸＳ−Ｘ_C） ……… (8)
なお、前記逸脱判断フラグＦ_LDがリセット状態にあるときには目標ヨーモーメントＭ_Sは“０”とする。
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Ｘ_C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Ｆ_LDがセットされ、前記将来の推定横変位ＸＳと横変位限界値Ｘ_Cとの差に基づいて目標ヨーモーメントＭ_Sを算出し、その目標ヨーモーメントＭ_S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。
【００５６】
また、この実施形態では、車線逸脱防止制御が開始されてからの経過時間が長くなると、前記制御ゲインＫｍが次第に大きくなり、その結果、目標ヨーモーメントＭ_Sが次第に大きくなるので、例えば前記第１実施形態と同様に、図５ａに示すように操舵入力によるヨーモーメントと、初期の目標ヨーモーメントとが釣り合ってしまうような場合にも、時間の経過と共に自車両を車線の中央に戻すようにして、自車両の車線逸脱を防止することが可能となる。
【００５７】
以上より、図１の各センサ及びカメラコントローラ１４及び図６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６の演算処理のステップＳ７が逸脱判断手段を構成し、図６の演算処理のステップＳ１１及びステップＳ１２が制駆動力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６の演算処理のステップＳ８〜ステップＳ１０’が制駆動力制御量補正手段を構成している。
【００５８】
次に、本発明の車線逸脱防止装置の第３実施形態について説明する。この実施形態の車両概略構成は、図８に示すように、前記第１実施形態の図１のものに加えて、車線逸脱制御の内容を乗員に提示するディスプレイやスピーカを備えた車内情報提示装置２３と、路車間通信を通じて車線逸脱制御の内容を車外に提示する車外情報提示装置２４とを備えている。その他の構成は、前記第１実施形態の図１のものと同等である。
【００５９】
この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を図９のフローチャートに示す。この演算処理では、前記第１実施形態の図２の演算処理と同じ内容のステップも存在するが、制御の基本構成が異なるので、同等のステップについても簡潔に説明する。
この演算処理も、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。
【００６０】
この演算処理では、まずステップＳ２１で、前記第１実施形態と同様に、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込む。
次にステップＳ２２に移行して、前記第１実施形態と同様に、前記ステップＳ２１で読込んだ前左右輪速度Ｖｗ_FL、Ｖｗ_FRの平均値から自車両の走行速度Ｖを算出する。
【００６１】
次にステップＳ２３に移行して、前記第１実施形態と同様に、逸脱推定値として将来の推定横変位ＸＳを算出する。
次にステップＳ２４に移行して、前記第１実施形態と同様に、旋回状態の判断を行い、急旋回状態であるときには車両不安定フラグＦ_CSをセットし、急旋回状態でないときには車両不安定フラグＦ_CSはリセットする。
【００６２】
次にステップＳ２５に移行して、前記第１実施形態と同様に、運転者の車線変更の意図判断を行い、意図的な車線変更であると判断されたときには車線変更判断フラグＦ_LCをセットし、そうでないときには車線変更判断フラグＦ_LCはリセット状態とする。
次にステップＳ２６に移行して、前記第１実施形態と同様に、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。但し、この実施形態では、後述するように横変位限界値Ｘ_Cが、車線逸脱防止制御の度に小さく設定されるので、その横変位限界値Ｘ_Cを用いて警報の判断を行う。
【００６３】
次にステップＳ２７に移行して、前記第１実施形態と同様に、自車両が走行車線から逸脱傾向にあるか否かの判定を行う。但し、この実施形態では、後述するように横変位限界値Ｘ_Cが、車線逸脱防止制御の度に小さく設定されるので、その横変位限界値Ｘ_Cを用い、前記ステップＳ２３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、当該横変位限界値Ｘ_C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Ｆ_LD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ないとして逸脱判断フラグＦ_LDをリセット状態とする。更に、前記第１実施形態と同様に、前記ステップＳ２４で設定した車両不安定フラグＦ_C _Sがセット状態にあるとき、或いは前記ステップＳ２５で設定した車線変更判断フラグ_LC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Ｘ_C以上であっても逸脱判断フラグＦ_LDをリセット状態とする。
【００６４】
次にステップＳ２８に移行して、車線逸脱防止制御の回数をカウントする。具体的には、前記ステップＳ２７で逸脱判断フラグＦ_LDがリセットされてから、所定時間Ｔ_C以内に、再び当該逸脱判断フラグＦ_LDがセットされたら、車線逸脱防止制御回数カウンタＣ_Sをインクリメントする。逸脱判断フラグＦ_LDがセットされている間は車線逸脱防止制御回数カウンタＣ_Sはインクリメントしない。また、前回、逸脱判断フラグＦ_LDがリセットされてから所定時間Ｔ_Cが経過したら、車線逸脱防止制御回数カウンタＣ_Sをクリアする。
【００６５】
次にステップＳ２９に移行して、前述した横変位限界値Ｘ_Cの変更を行う。具体的には、まず前記車線逸脱防止制御回数カウンタＣ_Sｃの増加と共に次第に小さくなる比例係数Ｋ_nを設定する。この比例係数Ｋ_nは、図１０に示すように、前記車線逸脱防止制御回数カウンタＣ_Sが“０”のときの切片Ｃ_S0、傾き−Ｋｃで当該車線逸脱防止制御回数カウンタＣ_Sの増加と共に減少する直線上の値と、最大値“１”と、最小値“０”との中間の値からなる。一方、前記第１実施形態と同様に、前記ステップＳ２１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を横変位限界値初期値Ｘ_C0とする。そして、この横変位限界値初期値Ｘ_C0に前記比例係数Ｋ_nを乗じた値を横変位限界値Ｘ_Cとする。従って、この横変位限界値Ｘ_Cも、前記図１０に示す比例係数Ｋ_nと同様に、前記横変位限界値初期値Ｘ_C0を最大の初期値として、前記車線逸脱防止制御回数カウンタＣ_Sの増加と共に次第に減少する。
【００６６】
次にステップＳ３０に移行して、前記第１実施形態と同様にして目標ヨーモーメントＭ_Sを算出設定する。ここでは、前記逸脱判断フラグＦ_LDがセットされているときにだけ目標ヨーモーメントＭ_Sを設定するので、当該逸脱判断フラグＦ_LD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４に示す車両走行速度Ｖに応じて設定される比例係数Ｋ₂と、前記ステップＳ２３で算出された将来の推定横変位ＸＳと、前記ステップＳ２９で設定された横変位限界値Ｘ_Cとを用いて、前記２式に従って目標ヨーモーメントＭ_Sを算出する。なお、前記逸脱判断フラグＦ_LDがリセット状態にあるときには目標ヨーモーメントＭ_Sは“０”とする。
【００６７】
次にステップＳ３１に移行して、前記第１実施形態と同様に、各車輪への目標制動流体圧Ｐ_Siを算出する。
次にステップＳ３２に移行して、前記第１実施形態と同様に、駆動輪の目標駆動力を算出する。
次にステップＳ３３に移行して、前述した車線逸脱制御の内容についての前記車内情報提示装置２３への情報提示出力及び車外情報提示装置２４による外部情報発信を行う。ここでは、前記車線逸脱防止制御回数カウンタＣ_Sの大きさに応じて情報の内容を以下のように変更する。即ち、前記逸脱判断フラグＦ_LDがセットされている状態で、前記車線逸脱防止制御回数カウンタＣ_Sが所定値以下であるときには車内情報提示装置２３によって第１の警告内容を提示すると共に、車外情報提示装置２４による外部情報発信は行わない。この第１の警告内容とは、例えば「車線逸脱防止制御が連続作動しています。直ちに正常操作に戻して下さい。」と行った内容を提示する。また、前記逸脱判断フラグＦ_LDがセットされている状態で、前記車線逸脱防止制御回数カウンタＣ_Sが所定値以上であるときには、車内情報提示装置２３によって第２の警告内容を提示すると共に、車外情報提示装置２４によって、例えば緊急連絡先に車線逸脱防止制御が連続している旨を自動通報する。この第２の警告内容とは、例えば「依然、逸脱防止制御が連続作動しているため、緊急通報します。」と行った内容を提示する。なお、逸脱判断フラグＦ_LDがリセットされている状態では、何れの情報提示も行わない。
【００６８】
次にステップＳ３４に移行して、前記第１実施形態と同様に、前記ステップＳ３１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Ｓ３２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。
【００６９】
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Ｘ_C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Ｆ_LDがセットされ、前記将来の推定横変位ＸＳと横変位限界値Ｘ_Cとの差に基づいて目標ヨーモーメントＭ_Sを算出し、その目標ヨーモーメントＭ_S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。
【００７０】
また、この実施形態では、所定時間Ｔ_C以内に車線逸脱防止制御が繰り返されて前記車線逸脱防止制御回数カウンタＣ_Sが大きくなると、つまり車線逸脱防止制御が開始される頻度が大きくなると、前記横変位限界値Ｘ_Cが次第に小さくなり、その結果、目標ヨーモーメントＭ_Sが次第に大きくなる。図１１は、自車両が車線逸脱傾向を繰り返したときの車線逸脱防止制御回数カウンタＣ_Sと横変位限界値Ｘ_Cとの経時変化を示したものである。なお、図中のＴ_Sは、逸脱判断フラグがリセットされているときにインクリメントされる逸脱判断リセットタイマを示した。このように自車両の車線逸脱傾向が繰り返され、目標ヨーモーメントＭ_Sが次第に大きくなると、例えば前記第１実施形態と同様に、時間の経過と共に自車両を車線の中央に戻すようにして、自車両の車線逸脱を防止することが可能となる。
【００７１】
また、前述のように自車両が車線逸脱傾向を繰り返すと、逸脱判断の閾値となる横変位限界値Ｘ_Cが小さくなる。図１２は、自車両が車線逸脱傾向を繰り返した結果、横変位限界値Ｘ_Cが小さくなっていく状態を示したものである。このように自車両が車線逸脱傾向を繰り返す、即ち車線逸脱回避制御の頻度が大きいほど、逸脱判断の閾値となる横変位限界値Ｘ_Cが小さくなるということは、その分だけ、車線逸脱傾向判断のタイミングが早くなり、より一層、車線逸脱傾向を確実に且つ迅速に回避することが可能となる。
【００７２】
また、この実施形態では、前記車線逸脱防止制御回数カウンタＣ_Sの大きさに応じて、即ち車線逸脱回避制御の頻度に応じて、車内及び車外への情報提示の内容を変更する構成としたため、車線逸脱回避制御の頻度が大きいときには車内及び車外により一層注意を喚起する内容の情報を提示することが可能となる。
以上より、図８の各センサ及びカメラコントローラ１４及び図９の演算処理のステップＳ２１が本発明の走行状態検出手段を構成し、以下同様に、図９の演算処理のステップＳ２７が逸脱判断手段を構成し、図９の演算処理のステップＳ３１及びステップＳ３２が制駆動力制御量算出手段を構成し、図８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９の演算処理のステップＳ２８〜ステップＳ３０が制駆動力制御量補正手段を構成し、図８の車内情報提示装置２３が車内情報提示手段を構成し、図８の車外情報提示装置２４が車外情報提示手段を構成し、図９の演算処理のステップＳ３３が警報手段を構成している。
【００７３】
次に、本発明の車線逸脱防止装置の第４実施形態について説明する。この実施形態の車両概略構成は、前記図８に示す第３実施形態のものと同様である。この実施形態では、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が、前記第３実施形態の図９のものから、図１３のものに変更されている。
この図１３の演算処理は、前記第３実施形態の図９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１３の演算処理では、前記図９の演算処理のステップＳ２９がステップＳ２９’に、ステップＳ３０がステップＳ３０’に変更されている。なお、この実施形態では、横変位限界値Ｘ_Cを変更しないので、前記第３実施形態で説明した横変位限界値初期値Ｘ_C0を、そのまま横変位限界値Ｘ_Cとして用いる。
【００７４】
このうち、ステップＳ２９’では、目標ヨーモーメントＭ_S算出に用いる制御ゲインＫｕを算出する。この制御ゲインＫｕは、図１４に示すように、前記車線逸脱防止制御回数カウンタＣ_Sが“０”のときの切片ーＣ_S0、傾きＫｄで当該車線逸脱防止制御回数カウンタＣ_Sの増加と共に増加する直線上の値と、最大値Ｋｕ_MAXと、最小値Ｋｕ₀との中間の値からなる。
【００７５】
そして、前記ステップＳ３０’では、目標ヨーモーメントＭ_Sを算出する。具体的には、前記第３実施形態で算出した目標ヨーモーメントに前記制御ゲインＫｕを乗じて新たな目標ヨーモーメントＭ_Sとした。また、第３実施形態と同様に、前記逸脱判断フラグＦ_LDがセットされているときにだけ目標ヨーモーメントＭ_Sを設定するので、当該逸脱判断フラグＦ_LDがセットされているときには、前記ステップＳ２９’で算出した制御ゲインＫｕと、車両諸元から決まる比例係数Ｋ₁と、前記図４に示す車両走行速度Ｖに応じて設定される比例係数Ｋ₂と、前記ステップＳ２３で算出された将来の推定横変位ＸＳと、前記横変位限界値Ｘ_Cとを用いて、前記８式に従って目標ヨーモーメントＭ_Sを算出する。なお、前記逸脱判断フラグＦ_LDがリセット状態にあるときには目標ヨーモーメントＭ_Sは“０”とする。
【００７６】
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Ｘ_C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Ｆ_LDがセットされ、前記将来の推定横変位ＸＳと横変位限界値Ｘ_Cとの差に基づいて目標ヨーモーメントＭ_Sを算出し、その目標ヨーモーメントＭ_S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。
【００７７】
また、この実施形態では、所定時間Ｔ_C以内に車線逸脱防止制御が繰り返されて前記車線逸脱防止制御回数カウンタＣ_Sが大きくなると、つまり車線逸脱防止制御が開始される頻度が大きくなると、前記制御ゲインＫｕが次第に大きくなり、その結果、目標ヨーモーメントＭ_Sが次第に大きくなるので、前記第３実施形態と同様に、時間の経過と共に自車両を車線の中央に戻すようにして、自車両の車線逸脱を防止することが可能となる。
【００７８】
また、前述のように自車両が車線逸脱傾向を繰り返すと、逸脱判断の閾値となる横変位限界値Ｘ_Cが小さくなるので、その分だけ、車線逸脱傾向判断のタイミングが早くなり、より一層、車線逸脱傾向を確実に且つ迅速に回避することが可能となる。
また、この実施形態でも、前記車線逸脱防止制御回数カウンタＣ_Sの大きさに応じて、即ち車線逸脱回避制御の頻度に応じて、車内及び車外への情報提示の内容を変更する構成としたため、車線逸脱回避制御の頻度が大きいときには車内及び車外により一層注意を喚起する内容の情報を提示することが可能となる。
【００７９】
以上より、図８の各センサ及びカメラコントローラ１４及び図１３の演算処理のステップＳ２１が本発明の走行状態検出手段を構成し、以下同様に、図１３の演算処理のステップＳ２７が逸脱判断手段を構成し、図１３の演算処理のステップＳ３１及びステップＳ３２が制駆動力制御量算出手段を構成し、図８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１３の演算処理のステップＳ２８〜ステップＳ３０’が制駆動力制御量補正手段を構成し、図８の車内情報提示装置２３が車内情報提示手段を構成し、図８の車外情報提示装置２４が車外情報提示手段を構成し、図１３の演算処理のステップＳ３３が警報手段を構成している。
【００８０】
次に、本発明の車線逸脱防止装置の第５実施形態について説明する。この実施形態の車両概略構成は、前記図８に示す第３実施形態のものと同様である。この実施形態では、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が、前記第３実施形態の図９のものから、図１５のものに変更されている。
この図１５の演算処理は、前記第３実施形態の図９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１５の演算処理では、前記図９の演算処理のステップＳ２７の前にステップＳ２７”が介入され、ステップＳ３０がステップＳ３０”に変更されている。
【００８１】
このうち、ステップＳ２７”では、前記逸脱判断閾値として横変位限界値Ｘ_Cの変更を行う。ここでは、横変位限界値Ｘ_Cを直接変更するのではなく、その算出に必要な横変位限界値初期値Ｘ_C0を変更する。具体的には、まず前記車線逸脱防止制御回数カウンタＣ_Sｃの増加と共に次第に小さくなる比例係数Ｋｗを設定する。この比例係数Ｋｗは、図１６に示すように、前記車線逸脱防止制御回数カウンタＣ_Sが“０”のときの切片Ｃ_S1、傾き−Ｋｅで当該車線逸脱防止制御回数カウンタＣ_Sの増加と共に減少する直線上の値と、最大値“１”と、最小値“０”との中間の値からなる。一方、前記第１実施形態と同様に、前記ステップＳ２１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を横変位限界値初期値Ｘ_C00とする。そして、この横変位限界値初期値Ｘ_C00に前記比例係数Ｋｗを乗じた値を新たな横変位限界値初期値Ｘ_C0とする。従って、この横変位限界値初期値Ｘ_C0も、前記図１６に示す比例係数Ｋｗと同様に、前記横変位限界値初期値Ｘ_C00を最大の初期値として、前記車線逸脱防止制御回数カウンタＣ_Sの増加と共に次第に減少する。
【００８２】
そして、前記ステップＳ３０”では、前記ステップＳ２７”で設定された横変位限界値初期値Ｘ_C0をそのまま横変位限界値Ｘ_Cとして用い、前記逸脱判断フラグＦ_LD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４に示す車両走行速度Ｖに応じて設定される比例係数Ｋ₂と、前記ステップＳ２３で算出された将来の推定横変位ＸＳとを用いて、前記２式に従って目標ヨーモーメントＭ_Sを算出する。なお、前記逸脱判断フラグＦ_LDがリセット状態にあるときには目標ヨーモーメントＭ_Sは“０”とする。
【００８３】
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Ｘ_C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Ｆ_LDがセットされ、前記将来の推定横変位ＸＳと横変位限界値Ｘ_Cとの差に基づいて目標ヨーモーメントＭ_Sを算出し、その目標ヨーモーメントＭ_S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。
【００８４】
また、この実施形態では、所定時間Ｔ_C以内に車線逸脱防止制御が繰り返されて前記車線逸脱防止制御回数カウンタＣ_Sが大きくなると、つまり車線逸脱防止制御が開始される頻度が大きくなると、前記横変位限界値Ｘ_Cとなる横変位限界値初期値Ｘ_C0が次第に小さくなり、その結果、目標ヨーモーメントＭ_Sが次第に大きくなるので、前記第３実施形態と同様に、時間の経過と共に自車両を車線の中央に戻すようにして、自車両の車線逸脱を防止することが可能となる。
【００８５】
また、前述のように自車両が車線逸脱傾向を繰り返すと、逸脱判断の閾値となる横変位限界値初期値Ｘ_C0が小さくなるので、その分だけ、車線逸脱傾向判断のタイミングが早くなり、より一層、車線逸脱傾向を確実に且つ迅速に回避することが可能となる。
また、この実施形態でも、前記車線逸脱防止制御回数カウンタＣ_Sの大きさに応じて、即ち車線逸脱回避制御の頻度に応じて、車内及び車外への情報提示の内容を変更する構成としたため、車線逸脱回避制御の頻度が大きいときには車内及び車外により一層注意を喚起する内容の情報を提示することが可能となる。
【００８６】
以上より、図８の各センサ及びカメラコントローラ１４及び図１５の演算処理のステップＳ２１が本発明の走行状態検出手段を構成し、以下同様に、図１５の演算処理のステップＳ２７が逸脱判断手段を構成し、図１５の演算処理のステップＳ３１及びステップＳ３２が制駆動力制御量算出手段を構成し、図８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１５の演算処理のステップＳ２７”、ステップＳ２８〜ステップＳ３０”が制駆動力制御量補正手段を構成し、図８の車内情報提示装置２３が車内情報提示手段を構成し、図８の車外情報提示装置２４が車外情報提示手段を構成し、図１５の演算処理のステップＳ３３が警報手段を構成している。
【００８７】
なお、前記実施形態では、前記車線逸脱防止制御回数カウンタＣ_Sをインクリメントするための所定時間Ｔ_Cを固定値としたが、この所定時間Ｔ_Cは、例えば自車両の走行速度に応じて小さくするようにしてもよい。また、一般に車線逸脱傾向が繰り返されると、その後も車線逸脱傾向が繰り返される可能性が高いので、前記車線逸脱防止制御回数カウンタＣ_Sの増加と共に小さくするようにしてもよい。
【００８８】
また、前記実施形態では、車外情報提示装置として路車間通信を通じて緊急連絡先に連絡するものとしたが、本発明の車外情報提示手段は、自車両の外部に、車線逸脱傾向の内容を提示すればよいので、例えばハザードランプの点滅や、ヘッドライトの点灯等を用いて車外に情報を提示することも考えられる。
また、前記実施形態では、車線逸脱判断の閾値となる横変位限界値初期値Ｘ_C0を車幅と走行車線幅とから算出したが、例えば日本国内の高速道路の走行車線幅は３．３５ｍと決まっていることから、例えばこれを０．８ｍと固定してもよい。
【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の演算処理の作用の説明図である。
【図６】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７】図６の演算処理に用いられる制御マップである。
【図８】本発明の車線逸脱防止装置を搭載した車両の他例を示す概略構成図である。
【図９】図８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３実施形態を示すフローチャートである。
【図１０】図９の演算処理に用いられる制御マップである。
【図１１】図８の演算処理の作用を説明するタイミングチャートである。
【図１２】図８の演算処理の作用の説明図である。
【図１３】図８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４実施形態を示すフローチャートである。
【図１４】図１３の演算処理に用いられる制御マップである。
【図１５】図８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５実施形態を示すフローチャートである。
【図１６】図１５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

Claims

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走行状態から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判断手段と、前記逸脱判断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、前記走行状態検出手段で検出された走行状態に応じて、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を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、前記制駆動力制御量算出手段で算出された制駆動力制御量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、前記制駆動力制御量算出手段は、前記自車両の走行車線からの逸脱を回避するための制御開始からの経過時間に応じて前記走行車線逸脱回避方向へのヨーモーメントが増加するように前記各車輪の制駆動力制御量を補正する制駆動力制御量補正手段とを備えたことを特徴とする車線逸脱防止装置。
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に記載の車線逸脱防止装置。
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から目標ヨーモーメントを算出し、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。
前記制駆動力制御量補正手段は、前記走行車線逸脱回避制御開始からの経過時間に応じて、前記目標ヨーモーメントを算出する際の横変位限界値を小さくすることを特徴とする請求項３に記載の車線逸脱防止装置。
前記制駆動力制御量補正手段は、前記走行車線逸脱回避制御開始からの経過時間に応じて、前記目標ヨーモーメントを算出する際の将来の自車両の横変位と横変位限界値との差に乗じる制御ゲインを大きくすることを特徴とする請求項３又は４に記載の車線逸脱防止装置。
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走行状態から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判断手段と、前記逸脱判断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、前記走行状態検出手段で検出された走行状態に応じて、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を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、前記制駆動力制御量算出手段で算出された制駆動力制御量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、前記制駆動力制御量算出手段は、前記自車両の走行車線からの逸脱を回避するための制御の頻度に応じて前記走行車線逸脱回避方向へのヨーモーメントが増加するように前記各車輪の制駆動力制御量を補正する制駆動力制御量補正手段とを備えたことを特徴とする車線逸脱防止装置。
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６に記載の車線逸脱防止装置。
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から目標ヨーモーメントを算出し、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６又は７に記載の車線逸脱防止装置。
前記制駆動力制御量補正手段は、前記走行車線逸脱回避制御の頻度に応じて、前記目標ヨーモーメントを算出する際の横変位限界値を小さくすることを特徴とする請求項８に記載の車線逸脱防止装置。
前記制駆動力制御量補正手段は、前記走行車線逸脱回避制御の頻度に応じて、前記目標ヨーモーメントを算出する際の将来の自車両の横変位と横変位限界値との差に乗じる制御ゲインを大きくすることを特徴とする請求項８又は９に記載の車線逸脱防止装置。
前記逸脱判断手段は、前記走行車線逸脱回避制御の頻度に応じて、自車両の走行車線からの逸脱傾向判断のタイミングを変更することを特徴とする請求項１乃至１０の何れかに記載の車線逸脱防止装置。
前記逸脱判断手段は、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が横変位限界値以上となった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ことを特徴とする請求項１１に記載の車線逸脱防止装置。
前記逸脱判断手段は、前記走行車線逸脱回避制御の頻度に応じて、前記横変位限界値を小さくして車線逸脱傾向判断のタイミングを早くすることを特徴とする請求項１２に記載の車線逸脱防止装置。
音声又は表示によって乗員に情報を提示する社内情報提示手段と、前記逸脱判断手段によって自車両が走行車線から逸脱傾向にあると判断されたときに前記社内情報提示手段によって乗員に情報を提示する警報手段とを備え、前記警報手段は、前記走行車線逸脱回避制御の頻度に応じて乗員への情報提示の内容を変更することを特報とする請求項１乃至１３の何れかに記載の車線逸脱防止装置。
車外に情報を提示する車外情報提示手段と、前記逸脱判断手段によって自車両が走行車線から逸脱傾向にあると判断されたときに前記車外情報提示手段から車外に情報を提示する警報手段とを備え、前記警報手段は、前記走行車線逸脱回避制御の頻度に応じて車外への情報提示の内容を変更することを特徴とする請求項１乃至１４の何れかに記載の車線逸脱防止装置。