JP4005483B2 - 車線逸脱防止装置 - Google Patents

Description

【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する可能性があるときに、自車進路を逸脱回避方向に修正し、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、この種の車線逸脱防止装置として、例えば、自車両が走行車線からの逸脱傾向にあると判断された場合、自車進路を逸脱回避方向に修正する逸脱回避制御を実行し、操舵速度や操舵トルク、又は操舵トルク変化量が閾値以上となるときには、車線変更や障害物回避等の目的で運転者が意図的にステアリング操作していると判断して逸脱回避制御を規制するように構成された車両の走行レーン逸脱防止装置がある（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−１４２３２７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例にあっては、操舵速度や操舵トルク、又は操舵トルク変化量に基づいて運転者の意図を判断しているので、例えば、車線変更や障害物回避の際に操舵速度が所定値未満となるような余裕を持ったステアリング操作がなされたり、脇見運転等でステアリングホイールに所定値以上の操舵トルクが加えられたり、路面からの外乱を受けて操舵トルクや操舵トルク変化量が所定値以上となったりした場合には、逸脱回避制御の実行又は規制が運転者の意図に反するという未解決の課題がある。
【０００５】
そこで、本発明は上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、自車両が走行車線から逸脱する可能性があると判断されたとき、これが運転者による意図的なものであるか否かを正確に判断して、逸脱回避方向への進路修正を的確に行うことができる車線逸脱防止装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
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、自車両が走行車線から逸脱する可能性があると判断されるときに、運転者に逸脱警報を報知すると共に、逸脱回避に必要な進路修正量に基づいて自車進路を逸脱回避方向に修正するものであって、逸脱警報を報知した後、自車両のスロットル開度が所定値より大きいときに、このスロットル開度が大きいほど、進路修正量を小さくすることを特徴としている。
【０００７】
【発明の効果】
本発明に係る車線逸脱防止装置によれば、一般に車線変更を意図している運転者は自車両の逸脱傾向を認識してもアクセル操作を緩めることはないが、車線変更を意図していない運転者は自車両の逸脱傾向を認識するとアクセル操作を緩めてしまうということに着目し、逸脱警報を報知した後、自車両のスロットル開度が所定値より大きいときに、このスロットル開度が大きいほど、進路修正量を小さくすることで、運転者の意図に合致して逸脱回避方向への進路修正を的確に行うことができるという効果が得られる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明における第１実施形態の概略構成図である。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。
【０００９】
図中、１はブレーキペダル、２はブースタ、３はマスターシリンダ、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、マスターシリンダ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に供給されるが、このマスターシリンダ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が可能となっている。
【００１０】
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。
【００１１】
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ラ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ラ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。
【００１２】
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。ここで、自車前方の白線が消えかかっているときや雪などにより見えにくくなっているとき等白線認識が確実にできない場合は、ヨー角φ、横変位Ｘ、曲率β、走行車線幅Ｌ等の各検知パラメータはこれらの値が“０”に設定されて出力される。但し、白線認識ができている状態から、ノイズや障害物などにより、短時間のみ白線認識ができないなどの場合には、各検知パラメータは前回値を保持する等の対策がなされている。
【００１３】
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、前記マスターシリンダ３の出力圧、所謂マスターシリンダ圧Ｐmを検出するマスターシリンダ圧センサ１７、スロットル開度Ａを検出するスロットル開度センサ１８、ステアリングホイール１９の操舵角δを検出する操舵角センサ２０、各車輪５ＦＬ〜５ＲＲの回転速度即ち所謂車輪速度Ｖｗ_i（ｉ＝ＦＬ〜ＲＲ）を検出する車輪速度センサ２１ＦＬ〜２１ＲＲ、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２２が備えられ、それらの検出信号はコントロールユニット８に出力される。
【００１４】
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ラ１２で制御された駆動トルクＴｗも合わせて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し、右方向を負方向とする。すなわち、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、右旋回時に負値となり、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り、右方にずれているときに負値となる。
【００１５】
さらに、コントロールユニット８から出力される警報信号ＡＬが例えば警報音を発生する警報装置２３に出力される。
次に、前記コントロールユニット８で行われる車線逸脱防止制御処理について、図２及び図３のフローチャートに従って説明する。この車線逸脱防止制御処理は、例えば１０msec毎のタイマ割込処理によって実行される。
【００１６】
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、スロットル開度Ａ、マスターシリンダ圧Ｐｍ、操舵角δ、方向指示スイッチ信号ＷＳ、また駆動トルクコントローラ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。
【００１７】
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 _FL〜Ｖｗ_RR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車速（＝（Ｖｗ_FL＋Ｖｗ_FR）／２）を算出する。
次にステップＳ３に移行して、将来の推定横変位即ち逸脱推定値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車速Ｖを用い、下記（１）式に従って将来の横変位推定値となる逸脱推定値ＸＳを算出する。
【００１８】
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即ち逸脱推定値ＸＳとなる。後述するように、本実施形態では、この逸脱推定値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ことができる。
【００１９】
次にステップＳ４に移行して、方向指示スイッチ２２がオン状態であるか否かを判定し、これがオン状態であるときにはステップＳ５に移行して、方向指示スイッチ信号ＷＳの符号と逸脱推定値ＸＳの符号とが一致するか否かを判定し、両者の符号が一致するときには車線変更であると判断してステップＳ６に移行し、車線変更フラグＦ_LCを“１”にセットしてから後述するステップＳ１４に移行し、両者の符号が一致しないときには車線変更ではないものと判断してステップＳ７に移行して、車線変更フラグＦ_LCを“０”にリセットしてから後述するステップＳ１４に移行する。
【００２０】
一方、前記ステップＳ４の判定結果が、方向指示スイッチ２２がオフ状態であるときには、ステップＳ８に移行して、方向指示スイッチ２２かオン状態からオフ状態に切り換わったか否かを判定し、オン状態からオフ状態に切り換わったときには、車線変更直後であると判断してステップＳ９に移行する。
ステップＳ９では、所定時間（例えば４ 秒程度）が経過したか否かを判定し、所定時間が経過してないときにはこれが経過するまで待機し、所定時間が経過したときにはステップＳ１０に移行して、車線変更フラグＦ_LCを“０”にリセットしてから後述するステップＳ１４に移行する。
【００２１】
また、前記ステップＳ８の判定結果が、方向指示スイッチ２２がオン状態からオフ状態に切り換わったものではないときにはステップＳ１１に移行して、操舵角δが予め設定した操舵角設定値δ_S以上で且つ操舵角変化量Δδが予め設定した変化量設定値Δδ_S以上であるか否かを判定し、δ≧δ_S且つΔδ≧Δδ_Sであるときには、運転者が車線変更をする意志があるものと判断してステップＳ１２に移行し、車線変更判断フラグＦ_LCを“１”にセットしてから後述するステップＳ１４に移行し、δ＜δ_S又はΔδ＜Δδ_Sであるときには運転者が車線変更を行う意志がないものと判断してステップＳ１３に移行し、車線変更フラグＦ_LCを“０”にリセットしてからステップＳ１４に移行する。因みに、ここでは、運転者の意志を操舵角δ及び操舵角変化量Δδに基づいて判断しているが、これに限定されるものではなく、例えば、操舵トルクを検出して判断するようにしてもよい。
【００２２】
ステップＳ１４では、車線変更フラグＦ_LCが“０”であり、且つ逸脱推定値ＸＳの絶対値｜ＸＳ｜が、横変位限界値Ｘ_Cから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）Ｘ_Mを減算して算出される警報判断閾値Ｘ_W（＝Ｘ_C−Ｘ_M）以上であるか否かを判定し、Ｆ_LC＝０且つ｜ＸＳ｜≧Ｘ_Wであるときには車線逸脱状態であると判断してステップＳ１５に移行して警報信号ＡＬを警報装置２３に出力してからステップＳ１９に移行する。
【００２３】
一方、前記ステップＳ１４の判定結果が、Ｆ_LC＝１、又は｜ＸＳ｜＜Ｘ_Wであるときには車線逸脱状態ではないと判断してステップＳ１６に移行して、警報装置２３が作動中であるか否かを判定し、これが作動中であるときにはステップＳ１７に移行して、逸脱推定値ＸＳの絶対値｜ＸＳ｜が警報判断閾値Ｘ_Wに警報のハンチングを回避するためのヒステリシス値Ｘ_Hを減算した値（Ｘ_W−Ｘ_H）より小さいか否かを判定し、｜ＸＳ｜＜Ｘ_W−Ｘ_HであるときにはステップＳ１８に移行して、警報装置２３に対する警報信号ＡＬの出力を停止してからステップＳ１９に移行し、｜ＸＳ｜≧Ｘ_W−Ｘ_Hであるときには警報を継続するものと判断して前記ステップＳ１５に移行する。
【００２４】
ステップＳ１９では、逸脱推定値ＸＳが予め設定した横変位限界値Ｘ_C（日本国内では高速道路の車線幅が３.３５ｍであることから、例えば０.８ｍ 程度に設定する）以上であるか否かを判定し、ＸＳ≧Ｘ_Cであるときには左に車線逸脱すると判断してステップＳ２０に移行し、逸脱判断フラグＦ_LDを“１”にセットしてから後述する図３に示すステップＳ２８に移行し、ＸＳ＜Ｘ_CであるときにはステップＳ２１に移行して、逸脱推定値ＸＳが横変位限界値Ｘ_Cの負値−Ｘ_C以下であるか否かを判定し、ＸＳ≦−Ｘ_Cであるときには右に車線逸脱すると判断してステップＳ２２に移行して逸脱判断フラグＦ_LDを“−１”にセットしてから図３に示す後述するステップＳ２８に移行し、ＸＳ＞−Ｘ_Cであるときには車線逸脱が予測されないものと判断してステップＳ２３に移行し、逸脱判断フラグＦ_LDを“０”にリセットしてからステップＳ２４に移行する。
【００２５】
ステップＳ２４では、車線変更フラグＦ_LCが“１”にセットされているか否かを判定し、これが“１”にセットされているときにはステップＳ２５に移行して、逸脱判断フラグＦ_LDを“０”にリセットしてから図３のステップＳ２６に移行し、車線変更フラグＦ_LCが“０”にリセットされているときにはそのまま図３のステップＳ２６に移行する。
【００２６】
ステップＳ２６では、逸脱判断フラグＦ_LDが“０”にリセットされているか否かを判定し、これが“０”にリセットされているときにはステップＳ２７に移行して、逸脱回避制御禁止フラグＦ_CAを“０”にリセットしてからステップＳ３０に移行し、逸脱判断フラグＦ_LDが“１”にセットされているときには、ステップＳ２８に移行して、前回の逸脱推定値ＸＳ(n-1)から今回の逸脱推定値ＸＳ(n)を減算した値の絶対値｜ＸＳ(n-1)−ＸＳ(n)｜が不連続を判断する閾値Ｌ_XS以上であるか否かを判定し、｜ＸＳ(n-1)−ＸＳ(n)｜＜Ｌ_XSであるときには逸脱推定値ＸＳが連続しているものと判断してそのままステップＳ３０に移行し、｜ＸＳ(n-1)−ＸＳ(n)｜≧Ｌ_XSであるときには逸脱推定値ＸＳが不連続であると判断して逸脱回避制御禁止フラグＦ_CAを“１”にセットしてからステップＳ３０に移行する。
【００２７】
ステップＳ３０では、逸脱判断フラグＦ_LDが“０”ではなく、且つ逸脱回避制御禁止フラグＦ_CAが“０”であるか否かを判定し、Ｆ_LD≠０且つＦ_CA＝０であるときには、ステップＳ３１に移行して、下記（２）式の演算を行って目標ヨーモーメントＭｓ₀を算出してからステップＳ３３に移行する。
Ｍｓ₀＝−Ｋ１×Ｋ２×（ＸＳ−Ｘ_C） ・・・・・・（２）
ここで、Ｋ１は車両諸元によって定まる定数である。Ｋ２は車速に応じて変動するゲインであり、車速Ｖをもとに図４に示すゲイン算出マップを参照して算出する。このゲイン算出マップは、車速が０（零）から低速側の所定値Ｖ_S1までの間はゲインＫ２が比較的大きな値Ｋ_Hに固定され、車速Ｖが所定値Ｖ_S1を超えて高速側の所定値Ｖ_S2に達するまでの間は車速Ｖの増加に応じてゲインＫ２が減少し、車速Ｖが所定値Ｖ_S2を超えると比較的小さい値Ｋ_Lに固定されるように設定されている。
【００２８】
また、ステップＳ３０の判定結果がＦ_ＬＤ＝０又はＦ_ＣＡ＝１であるときにはステップＳ３２に移行して、目標ヨーモーメントＭｓ_０を０（零）に設定してからステップＳ３３に移行する。
ステップＳ３３では、図５のアクセル感応ゲイン算出マップを参照して、ステップＳ１で読込んだスロットル開度Ａから、目標ヨーモーメントＭｓ_０に乗じるアクセル感応ゲインｋａを算出する。このアクセル感応ゲイン算出マップは、図５に示すように、スロットル開度Ａが“０”から比較的小さな所定値Ａ_１まで増加するときに、アクセル感応ゲインｋａが“１”に固定され、スロットル開度Ａが所定値Ａ_１を超えて比較的大きな所定値Ａ_２に達するまでの間はスロットル開度Ａの増加に応じてアクセル感応ゲインｋａが減少し、スロットル開度Ａが所定値Ａ_２を超えると“０”に固定されるように設定されている。すなわち、スロットル開度Ａが所定値Ａ _１ より大きいときに、スロットル開度Ａが大きいほど、アクセル感応ゲインｋａを小さくする。
【００２９】
なお、上記第１実施形態のアクセル感応ゲイン算出マップでは、スロットル開度Ａの所定値Ａ₁を超えた増加に応じてアクセル感応ゲインｋａが減少するように設定されているが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば図６に示すように、車速Ｖをパラメータとしてスロットル開度Ａとアクセル感応ゲインとの関係を表し、スロットル開度Ａが所定値Ａ₁から増加するとき、これに応じてアクセル感応ゲインｋａが減少すると共に、車速Ｖの増加に応じてスロットル開度Ａに対するアクセル感応ゲインｋａが大きくなるように設定してもよい。
【００３０】
また、先行車両との車間距離に応じて自車速Ｖを制御可能な車速制御装置、所謂アクティブクルーズコントロール（以下、ＡＣＣと称す）を搭載した車両においても適用し得るものである。因みに、ＡＣＣが作動状態であるときには、逸脱警報が報知されたとしても反射的なスロットル開度Ａの減少を期待することはできないので、目標ヨーモーメントを補正する際に、ＡＣＣが非作動状態であるときに比べて目標ヨーモーメントが大きくなるように補正して、進路修正の良好な応答性を確保することが望ましい。
【００３１】
そこで、ＡＣＣを搭載した車両用のスロットル感応ゲイン算出マップを図７（ａ）に示すように、ＡＣＣが非作動状態であるときには、スロットル開度Ａが所定値Ａ₁から増加するのに応じてスロットル感応ゲインｋａが“１”から減少するような特性線Ｌ１に設定し、ＡＣＣが作動状態であるときには、非作動状態であるときの特性線Ｌ１よりもスロットル感応ゲインｋａの減少率が低下するような特性線Ｌ２に設定すればよい。
【００３２】
また、図７（ｂ）に示すように、ＡＣＣが非作動状態であるときには前述した特性線Ｌ１に設定し、ＡＣＣが作動状態であるときには、スロットル開度ＡがＡ₁よりも大きなＡ₃を超えて増加するときにスロットル感応ゲインｋａの減少が開始されるような特性線Ｌ２に設定してもよい。
さらに、図７（ｃ）に示すように、ＡＣＣが非作動であるときには前述した特性線Ｌ１に設定し、ＡＣＣが作動状態であるときには、スロットル開度ＡがＡ₁よりも大きなＡ₄を超えて増加するときにスロットル感応ゲインｋａの減少が開始されると共に、特性線Ｌ１よりもスロットル感応ゲインｋａの減少率が低下するような特性線Ｌ４に設定してもよい。
【００３３】
次にステップＳ３４に移行して、下記（３）式に示すように、前記ステップＳ３１で算出された目標ヨーモーメントＭｓ₀をステップＳ３３で算出されたアクセル感応ゲインｋａに応じて補正し、最終目標ヨーモーメントＭｓを算出してからステップＳ３５に移行する。
Ｍｓ＝ｋａ×Ｍｓ₀ ・・・・・・（３）
ステップＳ３５では、逸脱判断フラグＦ_LDが“０”である、又は逸脱回避制御禁止フラグＦ_CAが“１”であるか否かを判定し、Ｆ_LD＝０又はＦ_CA＝１であるときにはステップＳ３６に移行して、下記（４）式に示すように、前左輪の目標液圧Ｐｓ_FL及び前右輪の目標液圧Ｐｓ_FRをマスターシリンダ液圧Ｐｍに設定すると共に、下記（５）式に示すように、後左輪の目標液圧Ｐｓ_RL及び後右輪の目標液圧Ｐｓ_RRをマスターシリンダ圧Ｐｍから算出される前後配分を考慮した後輪マスターシリンダ圧Ｐｍｒに設定してから後述するステップＳ４３に移行する。
【００３４】
Ｐｓ_FL＝Ｐｓ_FR＝Ｐｍ ・・・・・・（４）
Ｐｓ_RL＝Ｐｓ_RR＝Ｐｍｒ ・・・・・・（５）
また、ステップＳ３５の判定結果が、Ｆ_LD≠０且つＦ_CA＝０であるときにはステップＳ３７に移行して、目標ヨーモーメントＭｓの絶対値｜Ｍｓ｜が設定値Ｍｓ１より小さいか否かを判定し、｜Ｍｓ｜＜Ｍｓ１であるときにはステップＳ３８に移行して、前輪側の目標制動液圧差ΔＰｓ_Fを下記（６）式に示すように０（零）に設定すると共に、後輪側の目標制動液圧差ΔＰｓ_Rを下記（７）式に示すように２・Ｋ_BR・｜Ｍｓ｜／Ｔに設定してからステップＳ４０に移行する。
【００３５】
ΔＰｓ_F＝０ ・・・・・・（６）
ΔＰｓ_R＝２・Ｋ_BR・｜Ｍｓ｜／Ｔ ・・・・・・（７）
一方、ステップＳ３７の判定結果が｜Ｍｓ｜≧Ｍｓ１であるときにはステップＳ３９に移行して、前輪側の目標制動液圧差ΔＰｓ_Fを下記（８）式に示すように２・Ｋ_BR・（｜Ｍｓ｜−Ｍｓ１）／Ｔに設定すると共に、後輪側の目標制動液圧差ΔＰｓ_Rを下記（９）式に示すように２・Ｋ_BR・Ｍｓ１／Ｔに設定してからステップＳ４０に移行する。ステップＳ４０に移行する。
【００３６】
ΔＰｓ_F＝２・Ｋ_BF・（｜Ｍｓ｜−Ｍｓ１）／Ｔ ・・・（８）
ΔＰｓ_R＝２・Ｋ_BR・Ｍｓ１／Ｔ ・・・（９）
ここで、Ｔは前後輪同一のトレッドである。また、Ｋ_BF及びＫ_BRは制動力を制動液圧に換算する場合の換算係数であり、ブレーキ諸元により定まる。このステップＳ３９で前輪側のみで制動力差を発生させるようにしてΔＰｓ_F＝２・Ｋ_BR・｜Ｍｓ｜／Ｔに設定するようにしてもよい。
【００３７】
ステップＳ４０では、目標ヨーモーメントＭｓを負即ち左方向に発生させようとしているか否かを判定し、Ｍｓ＜０ であるときにはステップＳ４１に移行して、前左輪の目標制動圧Ｐｓ_FLを下記（１０）式に示すようにマスターシリンダ圧Ｐｍに設定し、前右輪の目標制動圧Ｐｓ_FRを下記（１１）式に示すようにマスターシリンダ圧Ｐｍに目標制動液圧差ΔＰｓ_Fを加算した値に設定し、後左輪の目標制動圧Ｐｓ_RLを下記（１２）式に示すように後輪側マスターシリンダ圧Ｐｍｒに設定し、後右輪の目標制動圧Ｐｓ_RRを下記（１３）式に示すように後輪マスターシリンダ圧Ｐｍｒに後輪側目標制動液圧差ΔＰｓ_Rを加算した値に設定してからステップＳ４３に移行する。
【００３８】
Ｐｓ_FL＝Ｐｍ ・・・・・・（１０）
Ｐｓ_FR＝Ｐｍ＋ΔＰｓ_F ・・・・・・（１１）
Ｐｓ_RL＝Ｐｍｒ ・・・・・・（１２）
Ｐｓ_RR＝Ｐｍｒ＋ΔＰｓ_R ・・・・・・（１３）
一方、ステップＳ４０の判定結果がＭｓ≧０であるときにはステップＳ４２に移行して、前左輪の目標制動圧Ｐｓ_FLを下記（１４）式に示すようにマスターシリンダ圧Ｐｍに前輪側目標制動液圧差ΔＰｓ_Fを加算した値に設定し、前右輪の目標制動圧Ｐｓ_FRを下記（１５）式に示すようにマスターシリンダ圧Ｐｍに設定し、後左輪の目標制動圧Ｐｓ_RLを下記（１６）式に示すように後輪側マスターシリンダ圧Ｐｍｒに後輪側目標制動液圧差ΔＰｓ_Rを加算した値に設定し、後右輪の目標制動圧Ｐｓ_RRを下記（１７）式に示すように後輪マスターシリンダ圧Ｐｍｒに設定してからステップＳ４３に移行する。
【００３９】
Ｐｓ_FL＝Ｐｍ＋ΔＰｓ_F ・・・・・・（１４）
Ｐｓ_FR＝Ｐｍ ・・・・・・（１５）
Ｐｓ_RL＝Ｐｍｒ＋ΔＰｓ_R ・・・・・・（１６）
Ｐｓ_RR＝Ｐｍｒ ・・・・・・（１７）
ステップＳ４３では、逸脱判断フラグＦ_LDが“０”以外の値であるか否かを判定し、Ｆ_LD≠０であるときにはステップＳ４４に移行して、下記（１８）式に従って目標駆動トルクＴｒｑを算出してからステップＳ４６ に移行する。
【００４０】
Ｔｒｑ＝ｆ（Ａ）−ｇ（Ｐｓ） ・・・（１８）
ここで、Ｐｓは逸脱防止制御により発生させる目標制動液圧差ΔＰｓ_F及びΔＰｓ_Rの和である（Ｐｓ＝ΔＰｓ_F＋ΔＰｓ_R）。また、ｆ（Ａ）はアクセル関数に応じて目標駆動トルクを算出する関数であり、ｇ（Ｐｓ）は制動液圧により発生が予想される制動トルクを算出する関数である。
【００４１】
また、ステップＳ４３の判定結果がＦ_LD＝０であるときにはステップＳ４５に移行して、下記（１９）式に従って目標駆動トルクＴｒｑを算出してからステップＳ４６に移行する。
Ｔｒｑ＝ｆ（Ａ） ・・・・・・（１９）
ステップＳ４６では、ステップＳ３６、Ｓ４４又はＳ４５で算出した目標制動圧Ｐｓ_FL〜Ｐｓ_RRを制動流体制御回路７に出力すると共に、ステップＳ４４又はＳ４８で算出した目標駆動トルクＴｒｑを駆動トルクコントローラ１２に出力してからタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。
【００４２】
以上より、図１のスロットル開度センサ１８がスロットル開度検出手段に対応し、図２及び図３の車線逸脱防止制御処理で、ステップＳ３〜ステップＳ１３、及びステップＳ１９〜ステップＳ２５の処理が逸脱判断手段に対応し、ステップＳ３０〜ステップＳ３２の処理が進路修正量算出手段に対応し、ステップＳ３３及びステップＳ３４の処理が進路修正量補正手段に対応し、ステップＳ３５〜ステップＳ４２、及びステップＳ４６の処理と、図１における制動力制御手段としての制動流体制御回路７とが進路修正手段に対応している。したがって、目標ヨーモーメントＭｓ₀が進路修正量に対応し、図３のステップＳ２６〜ステップＳ４６の処理と、図１の制動流体制御回路７とが逸脱防止手段に対応している。
【００４３】
次に、上記第１実施形態の動作について説明する。
今、車両が走行車線に沿って、略一定のアクセル操作量を維持しながら走行しているとする。このとき、逸脱判断フラグＦ_LD＝０となり（ステップＳ２３）、目標ヨーモーメントＭｓが０（零）に設定される（ステップＳ３２）。これにより、各車輪５ＦＬ〜５ＲＲの目標制動圧Ｐｓ_FL〜Ｐｓ_RRには、運転者の制動操作に応じたマスターシリンダ圧Ｐｍ及びＰｍｒが夫々設定され（ステップＳ３６）、運転者のステアリング操作に応じた走行状態が維持される。
【００４４】
この状態から、運転者が方向指示器を操作することなく、車両が走行車線の中央位置から徐々に逸脱を始め、逸脱推定値ＸＳが警報判断閾値Ｘ_W以上となると、運転者に逸脱警報が報知される（ステップＳ１５）。さらに、逸脱推定値ＸＳの絶対値が横変位限界値Ｘ_C以上となり、逸脱判断フラグＦ_LD≠０となると（ステップＳ２０又はステップＳ２２）、逸脱回避方向の目標ヨーモーメントＭｓ₀が前記（２）式に従って算出される（ステップＳ３１）。
【００４５】
ところが、運転者は車線変更するときであっても方向支持器を操作しない或いは忘れることもあるので、単に方向支持器の操作状態だけで自車両の逸脱傾向が運転者による意図的なものであるか否かを正確に判断することは困難である。しかしながら、一般に、自車両の逸脱傾向を認識していない運転者は逸脱警報が報知されると反射的にアクセル操作を緩めてしまい、逆に車線変更しようとしていた運転者は逸脱警報が報知されても方向支持器を操作していなかったためだと判断してアクセル操作を緩めることはない。
【００４６】
したがって、逸脱警報時に運転者がアクセル操作を緩めるか否かを判断すれば、自車両の逸脱が運転者による意図的なものであるか否かを判断することができる。そこで、アクセル操作に連動したスロットル開度Ａに応じたアクセル感応ゲインｋａを算出し（ステップＳ３３）、このアクセル感応ゲインｋａを用いて前記（３）式に従って目標ヨーモーメントＭｓを補正する（ステップＳ３４）。それから、この補正された最終目標ヨーモーメントＭｓを発生させるよう各目標制動圧Ｐｓ_FL〜Ｐｓ_RRを設定することにより（ステップＳ４１又はステップＳ４２）、運転者の意図に合致して逸脱回避方向への進路修正を的確に行うことができる。
【００４７】
すなわち、図８（ａ）に示すように、時点ｔで逸脱推定値ＸＳが警報判断閾値Ｘ_W以上となり運転者に逸脱警報が報知された後も、図８（ｂ）に示すように、スロットル開度Ａが減少せず所定値Ａ₂以上であるときには、逸脱傾向が運転者による意図的なものであると判断して、アクセル感応ゲインｋａを“０”に設定する。このアクセル感応ゲインｋａに基づいて補正される最終目標ヨーモーメントＭｓは、図８（ｃ）に示すように、“０”となるので、図８（ｄ）の目標制動液圧差ΔＰｓ_Fも“０”となり、逸脱回避方向への進路修正をせずに運転者によるステアリング操作が優先される。こうして、運転者による意図的な車線変更に対して逸脱回避方向への進路修正が干渉することはなく、運転者はスムーズに車線変更を行うことができる。
【００４８】
一方、図９（ａ）の時点ｔで逸脱推定値ＸＳが警報判断閾値Ｘ_W以上となり運転者に逸脱警報が報知された後に、図９（ｂ）に示すように、運転者がアクセル操作を緩めてスロットル開度Ａが減少すると、逸脱傾向が運転者による意図的なものではないと判断する。先ず、スロットル開度Ａが所定値Ａ₂未満になるとスロットル感応ゲインｋａが“０”から“１”に向けて徐々に大きくなり、所定値Ａ₁未満となるとときにスロットル感応ゲインｋａが“１”に設定される。このスロットル感応ゲインｋａに基づいて補正される目標ヨーモーメントＭｓ₀は、図９（ｂ）に示すように、“０”から逸脱状態に応じた目標ヨーモーメントＭｓ₀分にまで増加することにより、図９（ｄ）の目標制動液圧差ΔＰｓ_Fも“０”から増加し、逸脱回避方向への進路修正が実行される。そして、逸脱警報で自車両の逸脱傾向を認識した運転者はアクセル操作を緩めると共に、直ちにステアリング操作による自車進路の修正を開始するため、自車両に発生する逸脱回避方向のヨーモーメントと運転者自身によるステアリング操作とにより、自車両を逸脱傾向にある状態から速やかに復帰させることができる。
【００４９】
なお、上記第１実施形態では、横変位限界値Ｘ_Cを定数に設定した場合について説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば、車線幅ＬをＣＣＤカメラ２０からの画像を処理することで算出したり、ナビゲーションシステムの情報により、車両の位置における地図データから車線幅の情報を取り込むことで、走行する道路に応じて変更するようにしたりしてもよい。この場合は、下記（２０）式に従って横変位限界値Ｘ_Cを算出する。
【００５０】
Ｘ_C＝min（Ｌ／２−Ｌｃ／２、０.８） ・・・（２０）
ここで、Ｌｃは自車両の車幅である。また、min（ ）は括弧内の小さい方を選択する関数である。また、今後、道路のインフラストラクチャが整備され、インフラストラクチャ側との車間通信により、車幅が与えられる場合には、その情報を用いることができる。また、逸脱方向の車線までの距離Ｌ／２−ＸＳがインフラストラクチャからの情報で与えられる場合には、その情報を用いることができる。
【００５１】
また、各輪５ＦＬ〜５ＲＲの制動圧Ｐｓ_FL〜Ｐｓ_RRをのみ制御して自車両に逸脱回避方向のヨーモーメントＭｓを発生させる構成について説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、各輪５ＦＬ〜５ＲＲの駆動力を制御可能な制動力制御装置も搭載している場合には、各輪５ＦＬ〜５ＲＲの制動圧及び駆動力を制御することにより逸脱回避方向のヨーモーメントＭｓを発生させてもよい。
【００５２】
以上のように、上記第１実施形態によれば、走行車線からの逸脱回避に必要な目標ヨーモーメントＭｓ₀を算出するステップＳ３０〜ステップＳ３２の処理と、この目標ヨーモーメントＭｓ₀を、スロットル開度Ａに基づいて補正するステップＳ３３及びステップＳ３４の処理と、補正された最終目標ヨーモーメントＭｓを自車両に発生させるとステップＳ３５〜ステップＳ４２、及びステップＳ４６の処理、並びに制動流体制御回路７とを備えているので、運転者が逸脱を認識した後のアクセル操作に連動したスロットル開度Ａから、自車両の逸脱傾向が運転者による意図的なものであるか否かを正確に判断することができ、運転者の意図に合致して逸脱回避方向への進路修正を的確に行うことができるという効果が得られる。
【００５３】
また、スロットル開度Ａが所定値Ａ₁を超えたときに目標ヨーモーメントＭｓ₀の補正を開始すると共に、スロットル開度Ａが増加するほど目標ヨーモーメントＭｓ₀が減少するように補正するので、運転者のアクセル操作に連動したスロットル開度Ａが大きければ、運転者による意図的な車線変更であると判断して自車両に発生させる目標ヨーモーメントを小さくし、スロットル開度ＡがＡ₁未満まで減少するときには運転者による意図的な車線変更ではないと判断して逸脱傾向の大きさに応じた目標ヨーモーメントを自車両に発生させることができるという効果が得られる。
【００５４】
さらに、先行車両との車間距離に応じて自車速を制御可能なＡＣＣを搭載した車両においては、スロットル開度Ａに応じて目標ヨーモーメントＭｓ₀を補正するとき、ＡＣＣが作動状態であるときは非作動状態であるときに比べて、目標ヨーモーメントが大きくなるように補正することで、進路修正の良好な応答性を確保することができるという効果が得られる。
【００５５】
さらに、ＡＣＣが作動状態であるときは非作動状態であるときに比べて、目標ヨーモーメントＭｓ₀の補正を開始するスロットル開度の所定値Ａ₁を大きくするように構成されているので、進路修正の良好な応答性を確保することができるという効果が得られる。
さらに、少なくとも自車速Ｖ、走行車線に対する車両ヨー角φ、横変位Ｘ、及び前方走行車線の曲率βに基づいて、将来における自車両の車線中央からの横変位ＸＳを推定し、この横変位推定値ＸＳが横変位限界値Ｘ_C以上となったときに、自車両が走行車線から逸脱する可能性があると判断するように構成されているので、車両の逸脱状態を正確に判断することができるという効果が得られる。
【００５６】
さらに、少なくとも自車速Ｖ、走行車線に対する車両のヨー角φ、横変位Ｘ、及び前方走行車線の曲率βに基づいて推定される将来における自車両の車線中央からの横変位ＸＳと、横変位限界値Ｘ_Cとの偏差に応じて目標ヨーモーメントＭｓを算出するように構成されているので、将来の逸脱傾向の大きさに応じた目標ヨーモーメントＭｓを算出することができるという効果が得られる。
【００５７】
また、各車輪５ＦＬ〜５ＲＲの制動圧Ｐｓ_FL〜Ｐｓ_RRを個別に制御して自車両に逸脱回避方向のヨーモーメントＭｓを発生させるように構成されているので、自車進路を逸脱回避方向に的確に修正することができるという効果が得られる。また、各輪５ＦＬ〜５ＲＲの制動圧Ｐｓ_FL〜Ｐｓ_RRを運転者の制動操作によらず任意に制御できるように構成されているので、各輪の制動力制御を正確に行うことができるという効果が得られる。
【００５８】
次に、本発明の第２実施形態を図１０及び図１１に基づいて説明する。
この第２実施形態は、前述した第１実施形態において、逸脱回避方向への進路修正を、操舵系に逸脱回避方向の操舵トルクを付加する操舵制御装置により行うようにしたものである。
すなわち、第２実施形態における概略構成を図１０に示すように、前述した第１の実施形態における制動流体圧制御回路７の代わりに、ステアリングシャフト２４に操舵トルクを付加する操舵アクチュエータ２５を設けたことを除いては、図１と同様の構成を有するため、図１との対応部分には同一符号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
【００５９】
また、コントロールユニット８で実行する車線逸脱防止制御処理の後半部を、図１１に示すように、前述した第１実施形態における図３のステップＳ３１〜ステップＳ４６の処理を、ステップＳ５１〜ステップＳ５５の処理に換えたことを除いては、前述した図３の処理と同様の処理を実行するため、図３との対応部分には同一符号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
【００６０】
先ず、ステップＳ３０の判定結果が、Ｆ_LD≠０且つＦ_CA＝０であるときには、ステップＳ５１に移行して、下記（２１）式の演算を行って目標付加操舵トルクＴｓ₀を算出してからステップＳ５３に移行する。
Ｔｓ₀＝mid｛−Ｔ_MAX、−Ｋ_LS（ＸＳ−Ｘ_C）、Ｔ_MAX｝ ・・・（２１）
ここで、Ｔ_MAXは付加操舵トルクの制限値であり、Ｋ_LSは車両諸元によって定まる定数であり、mid｛ ｝は括弧内の中間値を選択する関数である。
【００６１】
一方、ステップＳ３０の判定結果がＦ_LD＝０又はＦ_CA＝１であるときにはステップＳ５２に移行して、目標付加操舵トルクＴｓ₀を０（零）に設定してからステップＳ５３に移行する。
ステップＳ５３では、前述した図５のアクセル感応ゲイン算出マップを参照して、スロットル開度Ａから、目標付加操舵トルクＴｓ₀に乗じるアクセル感応ゲインｋａを算出して、ステップＳ５４に移行する。
【００６２】
ステップＳ５４では、下記（２２）式に従って、前記ステップＳ５１で算出された目標付加操舵トルクＴｓ₀をステップＳ５３で算出されたアクセル感応ゲインｋａに応じて補正して、最終目標付加操舵トルクＴｓを算出してからステップＳ５５に移行する。
Ｔｓ＝ｋａ×Ｔｓ₀ ・・・・・・（２２）
ステップＳ５５では、最終目標付加操舵トルクＴｓに応じた駆動信号を操舵アクチュエータ２５に出力してから、タイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。
【００６３】
以上より、図１０の車線逸脱防止処理で、ステップＳ３０、ステップＳ５１及びステップＳ５２の処理が進路修正量算出手段に対応し、ステップＳ５３及びステップＳ５４の処理が進路修正量補正手段に対応し、ステップＳ５５の処理と、図１０における操舵制御手段としての操舵アクチュエータ２５とが逸脱防止手段に対応している。したがって、目標付加操舵トルクＴｓ₀が進路修正量に対応し、図１１のステップＳ５５の処理と、図１０の操舵アクチュエータ２５とが逸脱防止手段に対応している。
【００６４】
したがって、運転者が方向指示器を操作することなく、車両が走行車線の中央位置から徐々に逸脱を始め、逸脱推定値ＸＳが警報判断閾値Ｘ_W以上となると、運転者に逸脱警報が報知されると共に、逸脱推定値ＸＳの絶対値が横変位限界値Ｘ_C以上となることで、逸脱判断フラグＦ_LD≠０となり、逸脱回避方向の目標付加操舵トルクＴｓ₀が前記（２１）式に従って算出される（ステップＳ５１）。
【００６５】
次いで、アクセル操作に連動したスロットル開度Ａに応じたアクセル感応ゲインｋａを算出し（ステップＳ５３）、このアクセル感応ゲインｋａを用いて前記（２２）式に従って目標付加操舵トルクＴｓ₀を補正し（ステップＳ５４）、この補正された目標付加操舵トルクＴｓを操舵アクチュエータ２５に出力することにより、運転者の意図に合致して逸脱回避方向への進路修正を的確に行うことができる。
【００６６】
以上のように、上記第２実施形態によれば、操舵系に逸脱回避方向の操舵トルクを付加して自車進路を逸脱回避方向に修正する場合、自車両を減速させることなく逸脱を防止することができると共に、操舵装置の形式によっては、新たな装置を追加することなく、前述した第１実施形態のように逸脱回避方向のヨーモーメントを発生させて自車進路を修正する場合と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態における概略構成図である。
【図２】第１実施形態における車線逸脱防止制御処理の一例を示すフローチャートの前半部である。
【図３】第１実施形態における車線逸脱防止制御処理の一例を示すフローチャートの後半部である。
【図４】ゲイン算出マップである。
【図５】スロットル感応ゲイン算出マップである。
【図６】車速をパラメータとしたスロットル感応ゲイン算出マップである。
【図７】ＡＣＣを搭載した車両におけるスロットル感応ゲイン算出マップである。
【図８】車線変更時の動作を説明するタイムチャートである。
【図９】車線逸脱時の動作を説明するタイムチャートである。
【図１０】第２実施形態における概略構成図である。
【図１１】第２実施形態における車線逸脱防止制御処理の一例を示すフローチャートの後半部である。
【符号の説明】
６ＦＬ〜６ＲＲ ホイールシリンダ
７ 制動流体圧制御回路
８ 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ラ
１５ 加速度センサ
１６ ヨーレートセンサ
１８ スロットル開度センサ
２０ 操舵角センサ
２１ＦＬ〜２１ＲＲ 車輪速センサ
２２ 方向指示スイッチ
２３ 警報装置
２５ 操舵アクチュエータ

Claims (7)

1. 自車両が走行車線から逸脱する可能性を判断する逸脱判断手段と、該逸脱判断手段により自車両が走行車線から逸脱する可能性があると判断されるときに、自車進路を逸脱回避方向に修正して走行車線からの逸脱を防止する逸脱防止手段とを備えた車線逸脱防止装置において、
   前記逸脱判断手段により自車両が走行車線から逸脱する可能性があると判断されるときに運転者に逸脱警報を報知する警報装置と、スロットル開度を検出するスロットル開度検出手段とを有し、
   前記逸脱防止手段は、走行車線からの逸脱回避に必要な進路修正量を算出する進路修正量算出手段と、前記警報装置が逸脱警報を報知した後、前記スロットル開度検出手段で検出されたスロットル開度が所定値より大きいときに、前記スロットル開度が大きいほど前記進路修正量を小さくする進路修正量補正手段と、該進路修正量補正手段で補正された進路修正量に応じて自車進路を逸脱回避方向に修正する進路修正手段とで構成されていることを特徴とする車線逸脱防止装置。
2. 前記逸脱判断手段は、少なくとも自車速、走行車線に対する車両ヨー角、横変位、及び前方走行車線の曲率に基づいて、将来における自車両の車線中央からの横変位を推定し、前記横変位推定値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する可能性があると判断す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。
3. 前記進路修正量算出手段は、少なくとも自車両の車速、走行車線に対する車両のヨー角、横変位、及び前方走行車線の曲率に基づいて推定される将来における自車両の車線中央からの横変位と、横変位限界値との偏差に応じて前記進路修正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。
4. 前記進路修正手段は、各車輪の制駆動力を制御して自車両に逸脱回避方向のヨーモーメントを発生させる制駆動力制御手段により構成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の車線逸脱防止装置。
5. 前記制駆動力制御手段は、各輪の制動力を運転者の制動操作によらず任意に制御できるように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の車線逸脱防止装置。
6. 前記進路修正手段は、操舵系に逸脱回避方向の操舵トルクを付加する操舵制御手段により構成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の車線逸脱防止装置。
7. 自車両が走行車線から逸脱する可能性を判断する逸脱判断手段と、該逸脱判断手段により自車両が走行車線から逸脱する可能性があると判断されるときに、自車進路を逸脱回避方向に修正して走行車線からの逸脱を防止する逸脱防止手段とを備えた車線逸脱防止装置において、
   前記逸脱判断手段により自車両が走行車線から逸脱する可能性があると判断されるときに運転者に逸脱警報を報知する警報装置を有し、
   前記逸脱防止手段は、走行車線からの逸脱回避に必要な進路修正量を算出すると共に、前記警報装置が逸脱警報を報知した後に、自車両のスロットル開度が大きいほど、当該進路修正量を小さくすることを特徴とする車線逸脱防止装置。

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