JP4385751B2

JP4385751B2 - 車線逸脱防止装置

Info

Publication number: JP4385751B2
Application number: JP2003412061A
Authority: JP
Inventors: 吉孝上村
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2003-12-10
Filing date: 2003-12-10
Publication date: 2009-12-16
Anticipated expiration: 2023-12-10
Also published as: JP2005170197A

Description

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。

従来の車線逸脱防止装置としては、自車両の走行車線からの車線逸脱を判断し、自車両の走行状態に基づいて算出された将来の車線からの逸脱推定量に応じて、左右の車輪に制動力差を与えることで車両にヨーモーメントを発生させるヨー制御と、自車両が減速するように各輪に制動力を与える減速制御とを組み合わせた制動制御によって車線逸脱を回避するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−１１２５４０号公報（第７頁、図２）

しかしながら、上記従来の車線逸脱防止装置にあっては、将来の車線からの逸脱推定量に応じて、車両へのヨーモーメント及び減速量を決定しているため、減速制御を含む制動制御を行う際に、ドライバがブレーキ操作を行ったとき、必要以上に減速する場合があり、ドライバに違和感を与えるという未解決の課題がある。
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、車線逸脱時に運転者がブレーキ操作を行っている場合であっても、運転者に違和感を与えることなく逸脱回避制御を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。

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、走行状態検出手段で自車両の所定時間後の走行車線における横変位である逸脱推定値を推定して検出し、制動操作量検出手段で運転者のブレーキ操作による制動操作量を検出し、前記走行状態検出手段で検出された逸脱推定値に基づいて、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を判断する。前記逸脱判断手段により自車両が走行車線から逸脱傾向にあることが判断されたときに、前記走行状態検出手段で検出された逸脱推定値に基づいて、ヨー制御量算出手段で自車両の走行車線からの逸脱を回避する方向に、前記逸脱推定値が大きいほど大きなヨーモーメントが発生するように各車輪の第１の制動力制御量を算出する。前記走行状態検出手段で検出された逸脱推定値が予め定められた所定の値以上である場合に、前記逸脱推定値に応じた減速量である走行状態減速量を算出し、制動制御量算出手段は、算出した走行状態減速量と前記制動操作量検出手段で検出された制動操作量に相当する車両減速量とを比較して、大きい方の減速量に相当する制動力が自車両に発生するように各車輪の第２の制動力制御量を算出する。そして、制動力制御手段で、前記ヨー制御量算出手段及び前記制動制御量算出手段で算出された第１及び第２の制動力制御量に応じて各車輪の制動力を制御する。

本発明によれば、自車両が走行車線から逸脱傾向にあるときには、ヨー制御と減速制御とを組み合わせて逸脱防止制御を行い、減速制御の減速量においては、ドライバのブレーキ操作による制動操作量を考慮して減速を行うので、車両に与えるヨーモーメントに起因する乗員の違和感を低減するための減速量を必要最低限に抑えて、ドライバへの違和感をさらに低減して逸脱防止制御を行うことができると共に、ブレーキパッド等の耐久性を向上させることができる。

以下、本発明の実施の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の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（制動液圧）を独立に制御可能としている。
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、９はエンジン、１０は自動変速機であり、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、前輪５ＦＬ、５ＦＲ及び後輪５ＲＬ、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。また、このマスタシリンダ３と各ホイールシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲとの間には制動流体圧制御回路７が介装されており、この制動流体圧制御回路７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。

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。

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、道路区画線等のレーンマーカを検出して走行車線を検出し、さらに、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、車線幅Ｌ等を算出することができるように構成されており、これらの算出信号はコントロールユニット８に出力される。

また、この車両には、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を検出する制動操作量検出手段としてのマスタシリンダ圧センサ１６、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_j（ｊ＝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、ドライバの制動操作量（ストローク量）Ｌｓを検出するストロークセンサ２３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。

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。すなわち、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。
また、運転席前方には、走行車線逸脱を検出した場合にコントロールユニット８からの警報信号ＡＬに応じて運転者に警告を提示する警告装置２４が設置されており、この警告装置２４には音声やブザー音を発生するためのスピーカーが内蔵されている。

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。
この車線逸脱防止制御処理では、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各車輪速度Ｖｗ_j、マスタシリンダ圧Ｐｍ、操舵角δ、方向指示スイッチ信号ＷＳ、ストローク量Ｌｓ、カメラコントローラ１４からの走行車線に対する車両ヨー角Φ、走行車線中央からの横変位Ｘ、走行車線の曲率β、走行レーン幅Ｌを読み込む。

次いで、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Ｖを算出する。
Ｖ＝（Ｖｗ_FL＋Ｖｗ_FR）／２ ………（１）
次にステップＳ３で、図３に示すように、予め設定された所定時間Ｔｔ［ｓｅｃ］後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で読み込んだ走行車線中央からの横変位Ｘと、横変位Ｘを微分するなどにより算出される横変位速度ｄＸとに基づいて、下記（２）式に従って逸脱推定値Ｘｓを算出し、ステップＳ４に移行する。
Ｘｓ＝ｄＸ×Ｔｔ＋Ｘ ………（２）

また、この逸脱推定値Ｘｓ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車両ヨー角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に基づいて、下記（３）式に従って算出してもよい。
Ｘｓ＝Ｔｔ×Ｖ×（Φ＋Ｔｔ×Ｖ×β）＋Ｘ ………（３）
なお、左方向逸脱時に、逸脱推定値Ｘｓは正値となる。
この逸脱推定値Ｘｓと走行レーンにおける車両重心の境界線の位置即ち逸脱境界線Ｘ_Lとを比較して、自車両の車線逸脱を判定する。先ずステップＳ４で逸脱境界線Ｘ_Lを算出する。逸脱境界線Ｘ_Lは、走行レーン幅Ｌ及び自車両の幅Ｈにより下記（４）式をもとに算出される。なお、右側を正値とする。
Ｘ_L＝±（Ｌ−Ｈ）／２ ………（４）

次にステップＳ５で、逸脱推定値Ｘｓの絶対値｜Ｘｓ｜が、逸脱境界線Ｘ_Lの絶対値｜Ｘ_L｜以上であるか否かを判定し、｜Ｘｓ｜＜｜Ｘ_L｜であるときにはステップＳ６に移行して、逸脱判断フラグＦ_outを自車両が逸脱傾向にないことを意味する“０”にリセットして後述するステップＳ１１に移行する。
また、｜Ｘｓ｜≧｜Ｘ_L｜であるときにはステップＳ７に移行して、逸脱判断フラグＦ_outを自車両が逸脱傾向にあることを意味する“１”にセットしてステップＳ８に移行し、逸脱推定値Ｘｓの正負を判定する。そして、Ｘｓ≧０であるときには、左側への逸脱であると判断してステップＳ９に移行し、逸脱方向フラグＤ_outを“１”にセットしてから後述するステップＳ１１に移行する。一方、Ｘｓ＜０であるときには、右側への逸脱であると判断してステップＳ１０に移行し、逸脱方向フラグＤ_outを“２”にセットしてからステップＳ１１に移行する。

次に、方向指示スイッチ及び操舵角により、運転者の車線変更の意図を判断する。先ず、ステップＳ１１で、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Ｓ１２に移行して、方向指示スイッチの操作方向と逸脱方向フラグＤ_outにより判断される逸脱方向とが一致するか否かを判定し、両者の方向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Ｓ１３に移行して、逸脱判断フラグＦ_outを“０”にリセットしてから後述するステップＳ１５に移行する。一方、両者の方向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、そのまま後述するステップＳ１５に移行する。

また、前記ステップＳ１１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Ｓ１４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前記ステップＳ１３に移行する。一方、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、そのままステップＳ１５に移行する。

因みに、ここでは、運転者の車線変更の意志を操舵角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。
ステップＳ１５では、車線曲率β及び車速Ｖに基づいて、図４に示すパラメータ算出マップを参照して減速制御の必要性を判断する閾値であるパラメータＸａを算出する。このパラメータ算出マップは、曲率βが大きいほど、また車速Ｖが速いほどパラメータＸａが小さく算出されるように設定されている。

次にステップＳ１６で、逸脱推定値Ｘｓの絶対値から逸脱境界線Ｘ_Lの絶対値を減算した値｜Ｘｓ｜−｜Ｘ_L｜が、前記ステップＳ１５で算出したパラメータＸａ以上であるか否かを判定し、｜Ｘｓ｜−｜Ｘ_L｜≧Ｘａであるとき、すなわち逸脱推定値Ｘｓが逸脱境界線Ｘ_LをＸａ以上逸脱するときには、自車両の減速制御を必要とするものと判断してステップＳ１７に移行し、減速制御作動フラグＦｇｓを“１”にセットしてから後述するステップＳ１９に移行する。また、前記ステップＳ１６の判定結果が、｜Ｘｓ｜−｜Ｘ_L｜＜Ｘａであるときには、ステップＳ１８に移行して減速制御作動フラグＦｇｓを“０”にセットしてからステップＳ１９に移行する。

このように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、逸脱推定値Ｘｓが小さいときはＦｇｓ＝０となるので、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。
また、自車両の走行車線の曲率βが大きくなるにつれてパラメータＸａが小さくなるように設定されているため、例えば自車両前方に急なカーブが現れると、｜Ｘｓ｜−｜Ｘ_L｜≧Ｘａとなって減速制御作動フラグＦｇｓが“１”にセットされるため、自車両が減速されて逸脱推定値Ｘｓの増大が抑制される。

さらに、自車速Ｖが大きくなるにつれてパラメータＸａが小さくなるように設定されているため、例えば自車両が高速で走行していると、｜Ｘｓ｜−｜Ｘ_L｜≧Ｘａとなって減速制御作動フラグＦｇｓが“１”にセットされるため、自車両が減速されて逸脱推定値Ｘｓの増大が抑制される。
ステップＳ１９では、逸脱判断フラグＦ_outが、自車両に逸脱傾向があることを意味する“１”にセットされているか否かを判定し、Ｆ_out＝１であるときには、ステップＳ２０に移行して、警報信号ＡＬを警報装置２４に出力して警報を作動してからステップＳ２１に移行する。

ステップＳ２１では、下記（５）式の演算を行って、目標ヨーモーメントＭｓを算出してから後述するステップＳ２４に移行する。
Ｍｓ＝Ｋｓ×（Ｘｓ−Ｘ_L） ………（５）
ここで、Ｋｓは車速Ｖに応じて変動する正の値であり、車速Ｖをもとに図５に示すゲイン算出マップを参照して算出する。
また、前記ステップＳ１９の判定結果がＦ_out＝０であるときには、ステップＳ２２に移行して、警報信号ＡＬの出力を停止してからステップＳ２３に移行し、目標ヨーモーメントＭｓを下記（６）式をもとに０（零）に設定してからステップＳ２４に移行する。
Ｍｓ＝０ ………（６）

ステップＳ２４では、目標ヨーモーメントＭｓ及びマスタシリンダ液圧Ｐｍに応じて、各輪の目標制動液圧Ｐｓ_i（ｉ＝ＦＬ〜ＲＲ）算出する目標制動液圧算出処理を行う。
次いで、ステップＳ２５に移行して、前記ステップＳ２４で算出した目標制動液圧Ｐｓ_FL〜Ｐｓ_RRを制動流体制御回路７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。
前記ステップＳ２４では、図６に示す目標制動液圧算出処理を行い、先ずステップＳ３１で逸脱判断フラグＦ_outが“０”にリセットされているか否かを判定する。

ステップＳ３１の判定結果が、Ｆ_out＝０であるときには、ステップＳ３２に移行して、下記（７）式に示すように前左輪の目標制動液圧Ｐｓ_FL及び前右輪の目標制動液圧Ｐｓ_FRをマスタシリンダ液圧Ｐｍから前後配分を考慮した前輪マスタシリンダ圧Ｐｍｆの１／２に設定すると共に、下記（８）式に示すように後左輪の目標制動液圧Ｐｓ_RL及び後右輪の目標制動液圧Ｐｓ_RRをマスタシリンダ圧Ｐｍから算出される前後配分を考慮した後輪マスタシリンダ圧Ｐｍｒの１／２に設定してから目標制動液圧算出処理を終了し、所定のメインプログラムに復帰する。
Ｐｓ_FL＝Ｐｓ_FR＝Ｐｍｆ／２ ………（７）
Ｐｓ_RL＝Ｐｓ_RR＝Ｐｍｒ／２ ………（８）

一方、前記ステップＳ３１の判定結果が、Ｆ_out＝１であるときには、ステップＳ３３に移行して、目標ヨーモーメントＭｓの絶対値が予め設定した設定値Ｍｓ１以上であるか否かを判定し、｜Ｍｓ｜＜Ｍｓ１であるときには、ステップＳ３４に移行して下記（９）及び（１０）式をもとに、目標制動液圧差ΔＰｓ_F及びΔＰｓ_Rを算出し、後左右輪の制動力にだけ差を発生させるように設定してから後述するステップＳ３６に移行する。
ΔＰｓ_F＝０ ………（９）
ΔＰｓ_R＝Ｋ_br・Ｍｓ／Ｔ ………（１０）

ここで、Ｔは前後輪同一のトレッドである。また、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。
一方、前記ステップＳ３３の判定結果が、｜Ｍｓ｜≧Ｍｓ１であるときには、ステップＳ３５に移行して、下記（１１）及び（１２）式をもとに目標制動液圧差ΔＰｓ_F及びΔＰｓ_Rを算出し、各輪の制動力に差を発生させるように設定してから後述するステップＳ３６に移行する。
ΔＰｓ_F＝Ｋ_bf・Ｍｓ／｜Ｍｓ｜・（｜Ｍｓ｜−Ｍｓ１）／Ｔ ………（１１）
ΔＰｓ_R＝Ｋ_br・Ｍｓ／｜Ｍｓ｜・Ｍｓ１／Ｔ ………（１２）
ここで、Ｋ_bf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。なお、この場合、前輪のみで制御することにして、ΔＰｓ_F＝Ｋ_bf・Ｍｓ／Ｔに設定するようにしてもよい。

ステップＳ３６では、減速制御作動フラグＦｇｓが減速制御作動を意味する“１”にセットされているか否かを判定し、Ｆｇｓ＝１であるときには、ステップＳ３７に移行して、前記ステップＳ１４で算出したパラメータＸａを用いて、下記（１３）式をもとに目標減速量Ａｇを算出し、ステップＳ３９に移行する。
Ａｇ＝−Ｋｖ×（｜Ｘｓ｜−｜Ｘ_L｜−Ｘａ） ………（１３）
ここで、Ｋｖは車両諸元から決まる比例定数である。
前記ステップＳ３６の判定結果が、Ｆｇｓ＝０であるときには、ステップＳ３８に移行して、下記（１４）式をもとに目標減速量Ａｇを０（零）に設定してからステップＳ３９に移行する。
Ａｇ＝０ ………（１４）

ステップＳ３９では、自車両の減速を目的として、左右両輪に制動力を発生させるための目標制動液圧Ｐｇを、下記（１５）式をもとに算出してからステップＳ４０に移行する。
Ｐｇ＝Ｋｇ×Ａｇ ………（１５）
ここで、Ｋｇは車両諸元から決まる比例定数である。このようにして自車両の走行状態に基づいて算出された走行状態減速量としての目標制動液圧Ｐｇは、逸脱回避制御時に車両に与えるヨーモーメントに起因する乗員の違和感を抑えるための必要最低限の減速量となる。

ステップＳ４０では、運転者の制動操作による制動操作量に相当する車両減速量としてのマスタシリンダ液圧Ｐｍが、前記ステップＳ３９で算出した目標制動液圧Ｐｇ以上であるか否かを判定し、Ｐｍ≧ＰｇであるときにはステップＳ４１に移行して、自車両の逸脱方向を判定し、右方に逸脱している場合には下記（１６）式をもとに各輪の目標制動液圧Ｐｓ_jを算出し、左方に逸脱している場合には下記（１７）式をもとに各輪の目標制動液圧Ｐｓ_jを算出してから目標制動液圧算出処理を終了し、所定のメインプログラムに復帰する。

Ｐｓ_FL＝ΔＰｓ_F／２＋Ｐｍｆ／２，
Ｐｓ_FR＝−ΔＰｓ_F／２＋Ｐｍｆ／２，
Ｐｓ_RL＝ΔＰｓ_R ／２＋Ｐｍｒ／２，
Ｐｓ_RR＝−ΔＰｓ_R ／２＋Ｐｍｒ／２ ………（１６）
Ｐｓ_FL＝−ΔＰｓ_F／２＋Ｐｍｆ／２，
Ｐｓ_FR＝ΔＰｓ_F／２＋Ｐｍｆ／２，
Ｐｓ_RL＝−ΔＰｓ_R ／２＋Ｐｍｒ／２，
Ｐｓ_RR＝ΔＰｓ_R ／２＋Ｐｍｒ／２ ………（１７）

運転者の操作量（ストローク量）Ｌｓと制動液圧Ｐｍとの関係は図７の破線Ａに相当するので、この場合、ヨーモーメントを発生させるための制動液圧を除く最終的な減速のための制動液圧は図７の実線Ｂに示すようになる。
前記ステップＳ４０の判定結果が、Ｐｍ＜ＰｇであるときにはステップＳ４２に移行して、自車両の逸脱方向を判定し、右方に逸脱している場合には下記（１８）式をもとに各輪の目標制動液圧Ｐｓ_jを算出し、左方に逸脱している場合には下記（１９）式をもとに各輪の目標制動液圧Ｐｓ_jを算出してから目標制動液圧算出処理を終了し、所定のメインプログラムに復帰する。

Ｐｓ_FL＝ΔＰｓ_F／２＋Ｐｇｆ／２，
Ｐｓ_FR＝−ΔＰｓ_F／２＋Ｐｇｆ／２，
Ｐｓ_RL＝ΔＰｓ_R ／２＋Ｐｇｒ／２，
Ｐｓ_RR＝−ΔＰｓ_R ／２＋Ｐｇｒ／２ ………（１８）
Ｐｓ_FL＝−ΔＰｓ_F／２＋Ｐｇｆ／２，
Ｐｓ_FR＝ΔＰｓ_F／２＋Ｐｇｆ／２，
Ｐｓ_RL＝−ΔＰｓ_R ／２＋Ｐｇｒ／２，
Ｐｓ_RR＝ΔＰｓ_R ／２＋Ｐｇｒ／２ ………（１９）

ここで、Ｐｇｆ及びＰｇｒは、目標制動液圧Ｐｇから算出される前後配分を考慮した前輪及び後輪に発生させる液圧である。
目標制動液圧Ｐｇは、図７の二点鎖線Ｃに相当するので、この場合、ヨーモーメントを発生させるための制動液圧を除く最終的な減速のための制動液圧は図７の実線Ｄに示すようになる。
図２、図６の車線逸脱防止制御処理で、ステップＳ３〜Ｓ７の処理が逸脱判断手段の行う処理に対応し、ステップＳ３３〜Ｓ３５の処理がヨー制御量算出手段の行う処理に対応し、ステップＳ３６〜Ｓ３９の処理が走行状態減速量算出手段の行う処理に対応し、ステップＳ３２、Ｓ４１及びＳ４２の処理が制動力制御手段の行う処理に対応している。

したがって、今、運転者によってブレーキ操作が行われていない状態で、自車両が走行車線に沿って直進走行しているものとする。この場合には、図２の逸脱防止制御処理において、ステップＳ３で｜Ｘｓ｜＜｜Ｘ_L｜となる逸脱推定値Ｘｓが算出されるので、ステップＳ５からステップＳ６に移行して、逸脱判断フラグＦ_out＝０となって逸脱傾向にないことを示す状態となり、ステップＳ１９の判定によりステップＳ２２に移行して警報を停止し、ステップＳ２３で目標ヨーモーメントＭｓが“０”に設定される。これにより、図６のステップＳ３２で各車輪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シリンダ圧Ｐｍｆ及びＰｍｒが夫々設定され、運転者のステアリング操作に応じた走行状態が継続される。

この状態から、運転者の脇見によって車両が走行車線の中央位置から徐々に左方向に逸脱を始めたとする。この場合には、逸脱推定値Ｘｓが逸脱境界線Ｘ_L以上となるので、ステップＳ５からステップＳ７に移行して、逸脱判断フラグＦ_out＝１となって逸脱傾向にあることを示す状態となる。そして、ステップＳ１９の判定によりステップＳ２０に移行して警報を作動し、ステップＳ２１で前記（５）式をもとに目標ヨーモーメントＭｓが算出され、図６のステップＳ３９で走行状態に応じた目標制動液圧Ｐｇが算出されるが、ドライバはブレーキ操作を行っていないため、ステップＳ４０の判定によりステップＳ４２に移行して、前記（１９）式をもとに各車輪５ＦＬ〜５ＲＲの目標制動圧Ｐｓ_FL〜Ｐｓ_RRが設定される。これにより、走行状態に応じて算出された目標制動液圧Ｐｇに相当する制動力を発生する減速制御と、車両にヨーモーメントを与えるヨー制御とによって、逸脱回避方向である右方向への進路修正を的確に行う。

このように、自車両が走行車線から逸脱傾向にあるときには、ヨー制御と減速制御とを組み合わせて逸脱防止制御を行うので、ヨー制御によって車両にヨーモーメントを与えるように各輪に制動力差を発生させることにより、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共に、減速制御によって自車両の走行状態に応じた制動力を発生させることにより、車両に与えるヨーモーメントに起因する乗員の違和感を低減することができる。

自車両が走行車線の中央位置から左方向に逸脱している状態で、運転者がブレーキ操作を行っており、運転者の制動操作に応じたマスタシリンダ圧Ｐｍが、走行状態に応じて算出される目標制動液圧Ｐｇ以上であるとする。この場合には、図６のステップＳ４０の判定によりステップＳ４１に移行して、前記（１７）式をもとに各車輪５ＦＬ〜５ＲＲの目標制動圧Ｐｓ_FL〜Ｐｓ_RRが設定される。これにより、運転者の制動操作に応じて検出された制動液圧Ｐｍに相当する制動力を発生する減速制御と、車両にヨーモーメントを与えるヨー制御とによって、逸脱回避方向である右方向への進路修正を的確に行う。

このように、自車両が走行車線から逸脱傾向にあるときには、ヨー制御と減速制御とを組み合わせて逸脱防止制御を行い、減速制御の減速量においては、ドライバのブレーキ操作による制動操作量を考慮して減速を行うことにより、車両に与えるヨーモーメントに起因する乗員の違和感を低減するための減速量を必要最低限に抑えて、ドライバへの違和感をさらに低減することができると共に、ブレーキパッド等の耐久性を向上させることができる。

また、車線逸脱を防止するための制動制御（ヨー制御と減速制御）を行うときには、ドライバのブレーキ操作による制動操作量に相当する車両減速量と、自車両の走行状態により算出される走行状態減速量とを比較して、大きい方の減速量を採用して減速制御を行うので、自車両が逸脱傾向にあるときに、ドライバのブレーキ操作による減速量が不十分である場合であっても、これを補うことができると共に、ドライバへの違和感を低減することができる。

さらに、自車前方に障害物を検出して、ドライバが強くブレーキ操作しており、このブレーキ操作による減速量が、車両に与えるヨーモーメントによる乗員の違和感を抑えるための必要最低限の減速量より大きい場合においては、ドライバのブレーキ操作による減速量が優先されるので、ドライバの危険回避操作を妨げることなく、より安全に車線逸脱を回避することができる。

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
この第２の実施形態は、前述した第１の実施形態において、最終的に自車両に与える減速量が、運転者のブレーキ操作による減速量から走行状態に基づいて算出された減速量への移行の際に、滑らかに変化するように設定して減速制御を行うようにしたものである。
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における目標制動液圧算出処理を、図８に示すように、前述した第１の実施形態における図６のステップＳ４０〜Ｓ４２の処理を削除し、ステップＳ３９の後に自車両に与える最終的な減速量ΔＧを算出するステップＳ５１を追加し、ステップＳ５１の後に各車輪５ＦＬ〜５ＲＲの目標制動圧Ｐｓ_FL〜Ｐｓ_RRを算出するステップＳ５２の処理を追加したことを除いては、前述した図６の処理と同様の処理を実行するため、図６との対応部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。

ステップＳ５１では、自車両を減速させるために最終的に与える減速量ΔＧを算出する。図９は、ストローク量Ｌｓと減速量ΔＧとの関係を示す図である。図９に示すように、図７に示すストローク量と制動液圧との関係において、目標制動液圧Ｐｇとドライバ操作による制動液圧Ｐｍとが滑らかに交わるように円弧部が設けられている。この円弧は、半径Ｒｇ、中心位置を（Ｌ₀，Ｐ₀）とし、直線Ｐ＝Ｐｇ及び直線Ｐ＝Ｋｍ・Ｌｓに接するものとする。

ここで、直線Ｐ＝Ｋｍ・Ｌｓは運転者の操作量（ストローク量）と制動液圧との関係を示す直線であり、Ｋｍは定数とする。
また、半径Ｒｇは、図１０に示す半径算出マップを参照し、目標制動液圧Ｐｇに基づいて算出する。この半径算出マップは、目標制動液圧Ｐｇが大きくなるにつれて半径Ｒｇが大きく算出されるように設定されている。従って、運転者のブレーキ操作による減速量と走行状態に基づいて算出された減速量との間の滑らかに変化する領域（図９のｂ）を広げることになる。

したがって、図９において、範囲ａにおける制動液圧ΔＧは下記（２０）式をもとに算出され、範囲ｂにおける制動液圧ΔＧは下記（２１）式をもとに算出され、範囲ｃにおける制動液圧ΔＧは下記（２２）式をもとに算出される。
ΔＧ＝Ｐｇ ………（２０）
ΔＧ＝Ｐ₀−｛Ｒｇ²−（Ｌｓ−Ｌ₀）²｝^1/2 ………（２１）
ΔＧ＝Ｋｍ×Ｌｓ ………（２２）
このようにして制動液圧ΔＧを算出することにより、目標制動液圧Ｐｇからドライバの制動操作による制動液圧Ｐｍへの移行の際に、滑らかに減速量が変化するので、ドライバの制動操作による減速量が目標減速量を上回るまで反映されないことに起因する違和感、即ちドライバのブレーキ操作量が増加していく際にドライバ操作による減速量が目標減速量を上回る時点から急に減速量が増加することによる違和感を抑制することができる。

次にステップＳ５２で、自車両の逸脱方向を判定し、右方に逸脱している場合には下記（２３）式をもとに各輪の目標制動液圧Ｐｓ_jを算出し、左方に逸脱している場合には下記（２４）式をもとに各輪の目標制動液圧Ｐｓ_jを算出してから目標制動液圧算出処理を終了し、所定のメインプログラムに復帰する。
Ｐｓ_FL＝ΔＰｓ_F／２＋ΔＧｆ／２，
Ｐｓ_FR＝−ΔＰｓ_F／２＋ΔＧｆ／２，
Ｐｓ_RL＝ΔＰｓ_R ／２＋ΔＧｒ／２，
Ｐｓ_RR＝−ΔＰｓ_R ／２＋ΔＧｒ／２ ………（２３）
Ｐｓ_FL＝−ΔＰｓ_F／２＋ΔＧｆ／２，
Ｐｓ_FR＝ΔＰｓ_F／２＋ΔＧｆ／２，
Ｐｓ_RL＝−ΔＰｓ_R ／２＋ΔＧｒ／２，
Ｐｓ_RR＝ΔＰｓ_R ／２＋ΔＧｒ／２ ………（２４）
ここで、ΔＧｆ及びΔＧｒは、制動液圧ΔＧから算出される前後配分を考慮した前輪及び後輪に発生させる液圧である。

したがって、運転者が走行状態に応じて算出される目標制動液圧Ｐｇとほぼ同じ大きさのマスタシリンダ圧Ｐｍでブレーキ操作を行っている状態で、自車両が走行車線から左方向へ逸脱傾向にあるものとする。この場合には、図８の目標制動液圧算出処理において、ステップＳ５１で前記（２１）式をもとに制動液圧ΔＧが算出され、ステップＳ５２で、前記（２４）式をもとに各車輪５ＦＬ〜５ＲＲの目標制動圧Ｐｓ_FL〜Ｐｓ_RRが設定される。これにより、自車両の走行状態に基づいて算出される目標制動液圧Ｐｇより大きい減速量に相当する制動力を発生する減速制御と、車両にヨーモーメントを与えるヨー制御とによって、逸脱回避方向である右方向への進路修正を的確に行う。

このように、車線逸脱を防止するための制動制御（ヨー制御と減速制御）を行うときには、最終的に車両に与える減速量を、ドライバのブレーキ操作による制動操作量に相当する車両減速量から走行状態に基づいて算出される走行状態減速量へ移行する際に、滑らかに変化するように算出するので、ドライバ操作による制動液圧が目標制動液圧を下回っている場合であっても、目標制動液圧より大きい値に相当する制動力が自車両に発生することにより、ドライバがドライバ自身のブレーキ操作を体感することができ、違和感のない逸脱回避制御を行うことができる。

また、減速制御において、車両に与える減速量を滑らかに変化させるので、ドライバ操作による制動液圧が目標制動液圧を上回るときに、車両に与える減速量が急に増加することを防止して、運転者に対する違和感を抑制することができる。
さらに、走行状態に基づいて算出される目標制動液圧が大きいほど、滑らかに変化する領域を広げるので、ドライバのブレーキ操作が確実に反映されて、あるストローク量から急に減速量が増加するという違和感を低減することができる。つまり、目標制動液圧が高い場合、その液圧以上に制動力を発生させようとするとストローク量が大きくなるため、あるストローク量から急激に減速量が増加して運転者に違和感を与えることになるが、ストローク量に応じて減速用液圧を大きくすることにより、この違和感を低減することができる。

なお、上記各実施形態においては、運転者が車線変更をしておらず、且つ車線逸脱傾向にあるときに警報報知を行う場合について説明したが、これに限定されるものではなく、警報報知を行うタイミングと制動制御（ヨー制御と減速制御）を行うタイミングにずれを生じさせてもよい。制動制御を用いることにより運転者にＧがかかるので、この制動制御自体が警報効果を有することができる。
また、上記各実施形態においては、後輪駆動車に本発明を適用した場合について説明したが、前輪駆動車に本発明を適用することもできる。この場合には、ステップＳ２で、各車輪速度Ｖｗ_FL〜Ｖｗ_RRのうち、非駆動輪である後左右輪速度Ｖｗ_RL、Ｖｗ_RRの平均値から自車両の車速Ｖを算出すればよい。

本発明の実施形態を示す概略構成図である。本発明の実施形態における図１のコントロールユニット８で実行される車線逸脱防止制御処理を示すフローチャートである。逸脱推定値を説明する図である。パラメータ算出マップである。ゲイン算出マップである。図２の車線逸脱防止制御処理における目標制動液圧算出処理を示すフローチャートである。第１の実施形態におけるストローク量と制動液圧との関係を説明する図である。第２の実施形態における目標制動液圧算出処理を示すフローチャートである。第２の実施形態におけるストローク量と制動液圧との関係を説明する図である。半径算出マップである。

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
１３ＣＣＤカメラ
１４カメラコントローラ
１６マスタシリンダ圧センサ
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ストロークセンサ
２４警報装置

Claims

自車両の走行車線からの逸脱を回避するように自車両を制御する車線逸脱防止装置において、
自車両の所定時間後の走行車線における横変位である逸脱推定値を推定して検出する走行状態検出手段と、
運転者のブレーキ操作による制動操作量を検出する制動操作量検出手段と、
前記走行状態検出手段で検出された逸脱推定値に基づいて、自車両が走行車線から逸脱傾向にあること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傾向にあることが判断されたときに、前記走行状態検出手段で検出された逸脱推定値に基づいて、自車両の走行車線からの逸脱を回避する方向に、前記逸脱推定値が大きいほど大きなヨーモーメントが発生するように各車輪の第１の制動力制御量を算出するヨー制御量算出手段と、
前記走行状態検出手段で検出された逸脱推定値が予め定められた所定の値以上である場合に、前記逸脱推定値に応じた減速量である走行状態減速量を算出する走行状態減速量算出手段を有し、算出した走行状態減速量と前記制動操作量検出手段で検出された制動操作量に相当する車両減速量とを比較して、大きい方の減速量に相当する制動力が自車両に発生するように各車輪の第２の制動力制御量を算出する制動制御量算出手段と、
前記ヨー制御量算出手段及び前記制動制御量算出手段で算出された第１及び第２の制動力制御量に応じて各車輪の制動力を制御する制動力制御手段とを備えた車線逸脱防止装置。
前記制動制御量算出手段は、前記走行状態減速量算出手段で算出された走行状態減速量と前記制動操作量検出手段で検出された制動操作量に相当する車両減速量とを比較して、大きい方の減速量が、前記走行状態減速量から前記制動操作量に相当する車両減速量へ移行するとき、及びその逆へ移行するときの何れかにおいて、自車両に発生する制動力が滑らかに変化するように各車輪の第２の制動力制御量を算出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。
前記制動制御量算出手段は、前記走行状態減速量算出手段で算出された走行状態減速量が大きいほど、前記滑らかに変化する領域を広げることを特徴とする請求項２に記載の車線逸脱防止装置。