JP4601946B2 - 車線逸脱防止装置 - Google Patents

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、走行車線からの逸脱を判断した場合、将来の車線からの逸脱推定量に応じて制動液圧を算出し、自車両にヨーモーメントを与えるようにしているので、走行路面−タイヤ間の摩擦係数が低い場合のヨーモーメント発生時における車両挙動が、運転者を含む乗員に違和感を与える恐れがあ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、路面摩擦係数が低い場合であっても、乗員に違和感を与えることが少ない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走行状態を検出し、摩擦係数推定手段で自車走行路の路面摩擦係数を推定し、前記走行状態検出手段で検出された走行状態と前記摩擦係数推定手段で推定した路面摩擦係数とに基づいて、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し、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走行状態と前記摩擦係数推定手段で推定された路面摩擦係数とに基づいて、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し、前記走行状態検出手段で検出された走行状態と前記摩擦係数推定手段で推定された路面摩擦係数とに基づいて、制動制御量算出手段で自車両が減速するように各車輪の第２の制動力制御量を算出し、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。
また、前記ヨー制御量算出手段は、前記摩擦係数推定手段で推定された路面摩擦係数が低いほど、各車輪の第１の制動力制御量を小さく算出し、前記制動制御量算出手段は、前記摩擦係数推定手段で推定された路面摩擦係数が低いほど、各車輪の第２の制動力制御量を大きく算出する。

本発明によれば、自車両の走行状態と自車走行路の路面摩擦係数とに基づいて逸脱判断を行い、自車両が走行車線から逸脱傾向にあるときには、自車走行路の路面摩擦係数を考慮して、ヨー制御及び減速制御の制御量を算出して制動制御を行うので、路面摩擦係数が低いときには、逸脱回避制御開始のタイミングを早めることで車線逸脱を適切に防止することができ、車両に発生させるヨーモーメントを小さく設定することでヨーモーメント発生時の車両挙動による乗員への違和感を防止することができる。

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減速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、ワイパ操作を検出するワイパスイッチ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。
また、コントロールユニット８は、アンチスキッド制御（ＡＢＳ）又は車両挙動制御（ＶＤＣ）のコントローラとして機能するものとし、走行路面−タイヤ間の摩擦係数μを推定して、推定した路面摩擦係数μを記憶装置２５に記憶するように構成されている。

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。
この車線逸脱防止制御処理では、まず図２のステップ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、記憶装置２５に記憶された路面摩擦係数μを読み込む。この路面摩擦係数μは、ドライバによるブレーキ操作時にＡＢＳにより推定し、最新の値を記憶装置２５に記憶しておく。なお、現時点から所定時間又は所定走行距離の間推定した摩擦係数を記憶しておき、記憶した摩擦係数の平均値、又は最低値を路面摩擦係数μとして採用するようにしてもよい。
次にステップＳ３で、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を算出して、ステップＳ４に移行する。
Ｖ＝（Ｖｗ_FL＋Ｖｗ_FR）／２ ………（１）

ステップＳ４では、図４に示す逸脱判断時間算出マップを参照して、前記ステップＳ２で推定した路面摩擦係数μに応じて、自車両が走行車線から逸脱するまでの時間Ｔｔ［ｓｅｃ］を算出する。
この逸脱判断時間算出マップは、路面摩擦係数μが所定値μ_SETより高いときには逸脱判断時間Ｔｔが時間Ｔｔ_SETに設定され、路面摩擦係数μが所定値μ_SET以下であるときには、路面摩擦係数μが小さくなるにつれて、逸脱判断時間Ｔｔが時間Ｔｔ_SETより大きく算出されるように設定されている。ここで、所定値μ_SETは、乗員に違和感を与えることなく目標とする制動操作を行えると判断される路面摩擦係数とする。

次にステップＳ５で、図５に示すように、所定時間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、前記ステップＳ４で算出した逸脱判断時間Ｔｔ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Ｓ６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Ｓ３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Ｓ６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）式で表される。なお、右側を正値とする。
Ｘ_L＝±（Ｌ−Ｈ）／２ ………（４）
次にステップＳ７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Ｓ８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Ｓ１３に移行する。

また、｜Ｘｓ｜≧｜Ｘ_L｜であるときにはステップＳ９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Ｓ１０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Ｓ１１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Ｓ１３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Ｓ１２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Ｓ１３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Ｓ１３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Ｓ１４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Ｓ１５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Ｓ１７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Ｓ１７に移行する。

また、前記ステップＳ１３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Ｓ１６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Ｓ１５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Ｓ１７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。
図３のステップＳ１７では、車線曲率β及び車速Ｖに基づいて、図６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Ｓ１８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Ｓ１７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Ｓ１９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Ｓ２１に移行する。また、前記ステップＳ１８の判定結果が、｜Ｘｓ｜−｜Ｘ_L｜＜Ｘａであるときには、ステップＳ２０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Ｓ２１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Ｓ２１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Ｓ２２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Ｓ２３に移行する。

ステップＳ２３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Ｓ２６に移行する。
Ｍｓ＝Ｋｓ×（Ｘｓ−Ｘ_L） ………（５）
ここで、Ｋｓは車速Ｖと逸脱判断時間Ｔｔとに応じて変動する正の値であり、車速Ｖ及び逸脱判断時間Ｔｔをもとに図７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、車速が速いほど、また逸脱までの時間が長いほどゲインＫｓが小さく算出されるように設定されている。

つまり、路面−タイヤ間の摩擦係数μが低いほど逸脱までの時間Ｔｔは長く設定されるので、摩擦係数μが低いほどゲインＫｓは小さく算出されて、車両に与えるヨーモーメントが小さく算出されることになる。
また、前記ステップＳ２１の判定結果がＦ_out＝０であるときには、ステップＳ２４に移行して、警報信号ＡＬの出力を停止してからステップＳ２５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Ｓ２６に移行する。
Ｍｓ＝０ ………（６）

ステップＳ２６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Ｓ２７に移行して、前記ステップＳ２６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Ｓ２６では、図８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、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。このようにして算出された目標制動液圧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、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＝Ｐｍｆ／２＋ΔＰｓ_F／２＋Ｐｇ／４，
Ｐｓ_FR＝Ｐｍｆ／２−ΔＰｓ_F／２＋Ｐｇ／４，
Ｐｓ_RL＝Ｐｍｒ／２＋ΔＰｓ_R ／２＋Ｐｇ／４，
Ｐｓ_RR＝Ｐｍｒ／２−ΔＰｓ_R ／２＋Ｐｇ／４ ………（１６）
Ｐｓ_FL＝Ｐｍｆ／２−ΔＰｓ_F／２＋Ｐｇ／４，
Ｐｓ_FR＝Ｐｍｆ／２＋ΔＰｓ_F／２＋Ｐｇ／４，
Ｐｓ_RL＝Ｐｍｒ／２−ΔＰｓ_R ／２＋Ｐｇ／４，
Ｐｓ_RR＝Ｐｍｒ／２＋ΔＰｓ_R ／２＋Ｐｇ／４ ………（１７）

図２の車線逸脱防止制御処理で、ステップＳ４の処理が逸脱判断時間算出手段に対応し、ステップＳ５〜Ｓ９の処理が逸脱判断手段に対応し、図８のステップＳ２３、Ｓ２５及びＳ３３〜Ｓ３５の処理がヨー制御量算出手段に対応し、ステップＳ３６〜Ｓ３９の処理が制動制御量算出手段に対応している。
したがって、今、自車両が高μ路を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Ｓ５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Ｓ７からステップＳ８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、図３のステップＳ２１の判定によりステップＳ２４に移行して警報を停止し、ステップＳ２５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８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、所定値μ_SETより高くなるような摩擦係数μが推定されているので、ステップＳ４で逸脱判断時間Ｔｔが下限値である時間Ｔｔ_SETに設定される。ステップＳ５で逸脱推定値Ｘｓが逸脱境界線Ｘ_L以上に算出されると、ステップＳ７からステップＳ９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り、ステップＳ２１の判定によりステップＳ２２に移行して警報を作動し、ステップＳ２３で前記（５）式をもとに目標ヨーモーメントＭｓが算出される。

ここで、路面摩擦係数μは高い値であるので、ゲインＫｓは大きい値に設定され、目標ヨーモーメントＭｓは低μ路を走行している場合と比較して大きく算出されることになる。そして、図８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、前記（１９）式をもとに各車輪５ＦＬ〜５ＲＲの目標制動圧Ｐｓ_FL〜Ｐｓ_RRが設定されることにより、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、路面摩擦係数μを考慮して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、低μ路を走行中に走行車線の中央位置から左方向に逸脱傾向にあるものとする。この場合には、所定値μ_SET以下となるような摩擦係数μが推定されているので、ステップＳ４で逸脱判断時間Ｔｔが時間Ｔｔ_SETより大きく算出される。
このように、低摩擦係数路を走行中であるときには、逸脱判断時間Ｔｔが大きく算出されるので、同じ横変位Ｘであっても、高摩擦係数路を走行中の場合と比較して逸脱推定値Ｘｓが大きく算出されることになる。これにより、ステップＳ７の逸脱推定値Ｘｓの判定において、逸脱境界線Ｘ_L以上であると判断されるタイミングを早めて、逸脱を回避するための制動制御を開始するタイミングを早めることができるので、より安全な逸脱回避制御を行うことができる。

そして、ステップＳ５で逸脱境界線Ｘ_L以上となる逸脱推定値Ｘｓが算出されると、ステップＳ７からステップＳ９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り、ステップＳ２１の判定によりステップＳ２２に移行して警報を作動し、ステップＳ２３で前記（５）式をもとに目標ヨーモーメントＭｓが算出される。

ここで、路面摩擦係数μは低い値であるので、ゲインＫｓは小さい値に設定され、目標ヨーモーメントＭｓは高μ路を走行している場合と比較して小さく算出されることになる。そして、図８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、前記（１９）式をもとに各車輪５ＦＬ〜５ＲＲの目標制動圧Ｐｓ_FL〜Ｐｓ_RRが設定されることにより、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、路面摩擦係数μを考慮して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。

したがって、低摩擦係数路を走行中であるときには、目標ヨーモーメントＭｓを算出するためのゲインＫｓを小さい値に算出し、高摩擦係数路を走行中の場合と比較して目標ヨーモーメントＭｓを小さく算出するので、逸脱回避のために自車両に発生させるヨーモーメントを小さくする、即ち各車輪に発生させる制動液圧を下げることができるので、路面摩擦係数が低いことによりヨー制御によって乗員に違和感を与えてしまうことを防止することができる。

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、自車走行路の摩擦係数を考慮して、ヨー制御及び減速制御における制動液圧を算出するので、路面摩擦係数に応じた適切な逸脱回避制御を行うことができる。
また、自車両の横変位に基づいて所定時間後の推定横変位即ち逸脱推定値を算出し、その逸脱推定値をもとに逸脱判断を行い、路面摩擦係数が低いほど、この所定時間を大きく設定するので、逸脱を回避するための制動制御を開始するタイミングを早めることができ、乗員に違和感を与えることなく走行車線からの逸脱を回避することができる。

さらに、路面摩擦係数が低いほど逸脱を回避するために車両に発生させるヨーモーメントを算出するためのゲインを小さく算出するので、各輪に発生させる制動力を小さく設定することができ、低摩擦係数路を走行することにより乗員に違和感を与えることを防止して、適切な逸脱回避制御を行うことができる。
また、ＡＢＳにより路面−タイヤ間の摩擦係数を推定し、推定した摩擦係数を記憶装置に記憶しておくので、路面摩擦係数の推定時間を省くことができ、逸脱を回避するための制動制御を迅速に行うことができる。

なお、上記実施形態においては、ドライバのブレーキ操作時にＡＢＳにより路面−タイヤ間の摩擦係数を推定する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、ＶＤＣにより路面−タイヤ間の摩擦係数を推定するようにしてもよい。
また、上記実施形態においては、ナビゲーションシステムによって路面摩擦係数を推定するようにしてもよい。この場合には、ナビゲーションシステムで道路情報（一般道／高速道路）を判断し、自車両が一般道を走行中の場合には信号や曲がり角等、高速道路を走行中の場合には料金所進入時等に減速を行うので、この際に摩擦係数を推定し、推定した摩擦係数を記憶装置に記憶しておけばよい。

さらに、上記実施形態においては、ワイパスイッチからの信号を受け、ワイパスピードに応じて路面摩擦係数を推定するようにしてもよい。この場合には、ワイパ作動中におけるワイパスピードを検出し、ワイパスピードが速いときには摩擦係数μを所定の低摩擦係数値μ_Lに設定し、ワイパスピードが遅いときには摩擦係数μを所定の高摩擦係数値μ_Hに設定すればよい。ここで、μ_H＞μ_Lとする。

また、上記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。
さらに、上記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Ｓ３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の前半部である。 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の後半部である。 逸脱判断時間算出マップである。 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３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。

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
１３ ＣＣＤ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 ワイパスイッチ
２４ 警報装置
２５ 記憶装置

Claims (4)

1. 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、
   自車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、自車走行路の路面摩擦係数を推定する摩擦係数推定手段と、前記走行状態検出手段で検出された走行状態と前記摩擦係数推定手段で推定した路面摩擦係数とに基づいて、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走行状態と前記摩擦係数推定手段で推定された路面摩擦係数とに基づいて、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走行状態と前記摩擦係数推定手段で推定された路面摩擦係数とに基づいて、自車両が減速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、
   前記ヨー制御量算出手段は、前記摩擦係数推定手段で推定された路面摩擦係数が低いほど、各車輪の第１の制動力制御量を小さく算出し、前記制動制御量算出手段は、前記摩擦係数推定手段で推定された路面摩擦係数が低いほど、各車輪の第２の制動力制御量を大きく算出することを特徴とする車線逸脱防止装置。
2. 前記走行状態検出手段は、自車両の走行車線に対する横変位を検出し、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横変位に基づいて所定時間後の自車両の走行車線に対する横変位を推定し、その横変位推定値をもとに逸脱判断を行うものであり、前記摩擦係数推定手段で推定された路面摩擦係数に応じて前記所定時間を設定する逸脱判断時間算出手段を有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. 前記逸脱判断時間算出手段は、前記摩擦係数推定手段で推定された路面摩擦係数が低いほど前記所定時間を大きく設定す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。
4. 前記摩擦係数推定手段は、ワイパ払拭速度により路面摩擦係数を推定し、前記ワイパ払拭速度が早いほど前記路面摩擦係数が低いと推定することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の車線逸脱防止装置。

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