CN100577483C

CN100577483C - 车道偏离防止装置及方法

Info

Publication number: CN100577483C
Application number: CN200710097301A
Authority: CN
Inventors: 早川泰久; 岩坂武志
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2006-04-28
Filing date: 2007-04-28
Publication date: 2010-01-06
Anticipated expiration: 2027-04-28
Also published as: JP4747935B2; JP2007296920A; CN101062676A

Abstract

本发明公开一种车道偏离防止装置，包括：控制部分，其构造成执行防止车辆偏离车道的车道偏离防止控制，并且利用预定结束参数结束车道偏离防止控制；车辆状态检测部分，其构造成至少检测在所述车道偏离防止控制开始时或者开始之后的车辆状态；以及控制结束参数修正部分，其构造成根据所述车辆状态检测部分检测的车辆状态修正所述预定结束参数。

Description

车道偏离防止装置及方法

技术领域

本发明涉及在车辆趋于偏离车道时防止车辆偏离车道的装置和/或方法。

背景技术

日本已公布的专利申请No.2003-154910公开了一种先前提出的车道偏离防止装置，该装置适于在判断出车辆具有偏离车道的趋势的情况下通过对车辆施加横摆力矩来防止车辆偏离行进车道。此外，日本已公布的专利申请No.2003-112540公开了另一种先前提出的车道偏离防止装置。

发明内容

然而，存在这样的可能性：当车辆相对于行进车道的横摆角变大时，例如，当车辆行驶在弯道的入口(起点)处时，如果在这样的情况下执行车道偏离防止控制，与横摆角的大小相比，驾驶者会感觉到车道偏离防止控制的时间段较短。也就是说，乘客感受到车道偏离防止控制的控制感的时间段变短，因此车道偏离防止控制使乘客感到不舒服。因此，可以想到，通过使车道偏离防止控制的开始定时早于正常定时，可以使乘客感受到车道偏离防止控制的控制感的时间段延长。然而，在该情况下，会使得在正常行进道路(例如，直道)上执行车道偏离防止控制的频率较高，因此车道偏离防止控制使乘客感到不舒服。

本发明的目的是提供一种车道偏离防止装置(车道偏离防止控制装置)及方法，其设计为使车道偏离防止控制适应乘客的控制感。

根据本发明的一方面，提供一种车道偏离防止装置，包括：控制部分，其构造成执行防止车辆偏离车道的车道偏离防止控制，并且利用预定结束参数结束所述车道偏离防止控制；车辆状态检测部分，其构造成至少检测在所述车道偏离防止控制开始时或者开始之后的车辆状态；控制结束参数修正部分，其构造成根据所述车辆状态检测部分所检测的车辆状态修正所述预定结束参数；以及偏离趋势扩大程度估计部分，其构造成根据所述车辆状态检测部分所检测的车辆状态估计所述车辆相对于所述车道的偏离趋势扩大程度。其中，所述控制结束参数修正部分构造成修正所述预定结束参数，以便随着所述偏离趋势扩大程度变得更大而延长所述车道偏离防止控制的开始与结束之间的时间段。

根据本发明的另一方面，提供一种车道偏离防止装置，包括：

第一装置，其用于执行防止车辆偏离车道的车道偏离防止控制，并且利用预定结束参数结束所述车道偏离防止控制；第二装置，其用于至少检测在所述车道偏离防止控制开始时或者开始之后的车辆状态；以及第三装置，其用于根据所述第二装置所检测的车辆状态修正所述预定结束参数。

根据本发明的另一方面，提供一种车道偏离防止方法，包括：开始防止车辆偏离车道的车道偏离防止控制；至少检测在所述车道偏离防止控制开始时或者开始之后的车辆状态；根据所检测的车辆状态修正所述车道偏离防止控制的预定结束参数；利用所述预定结束参数结束所述车道偏离防止控制；根据所检测的车辆状态估计所述车辆相对于所述车道的偏离趋势扩大程度；以及修正所述预定结束参数，以便随着所述偏离趋势扩大程度变得更大而延长所述车道偏离防止控制的开始与结束之间的时间段。

参照附图根据下面说明将可以理解本发明的其它目的和特征。

附图说明

图1是示出根据本发明实施例的车辆的示意性结构的示意图。

图2是示出车辆的车道偏离防止装置的控制单元所执行的处理内容的流程图。

图3是示出增益K2与车速V之间的关系的特性图。

图4是用于说明估计横向位移Xs以及偏离趋势判断阈值X_L的视图。

图5是示出车辆位置、偏离趋势判断阈值X_L以及输出结束判断阈值Xend之间的关系的视图。

图6是示出基本横摆力矩Ms0随时间变化的特性图。

图7是示出通过限制处理获得的目标横摆力矩Ms随时间变化的特性图。

图8是示出控制单元所执行的用于修正横摆力矩的输出结束定时(横摆力矩输出结束定时)的处理内容的流程图。

图9是示出横摆角Φdepart与估计偏离扩大程度EXdepart之间的关系的特性图。

图10A和图10B是用于说明横摆角Φdepart与估计偏离扩大程度EXdepart之间的关系的视图。

图11是示出增益Kwlimt与估计偏离扩大程度EXdepart之间的关系的特性图。

图12A是示出在不修正车道偏离防止控制的控制范围的情况下车道偏离防止控制的控制范围的视图。图12B是示出车道偏离防止控制的控制时间段Tcon1的视图。图12C是示出在车道偏离防止控制过程中目标横摆力矩Ms的变化的视图。

图13A是示出在修正车道偏离防止控制的控制范围的情况下车道偏离防止控制的控制范围的视图。图13B是示出车道偏离防止控制的控制时间段Tcon2的视图。图13C是示出在车道偏离防止控制过程中目标横摆力矩Ms的变化的视图。

图14是示出横向速度Xv与估计偏离扩大程度EXdepart之间的关系的特性图。

图15是示出在根据本发明的第二实施例中控制单元所执行的用于修正横摆力矩的输出结束定时的处理内容的流程图。

图16是示出增益Kldown与估计偏离扩大程度EXdepart之间的关系的特性图。

图17是示出在第二实施例中修正横摆力矩的输出结束定时的情况下在车道偏离防止控制过程中目标横摆力矩Ms的变化的特性图。

图18是示出在根据本发明的第三实施例中控制单元所执行的用于修正横摆力矩的输出结束定时的处理内容的流程图。

图19是示出保持时间Thold与估计偏离扩大程度EXdepart之间的关系的特性图。

图20是示出在第三实施例中修正横摆力矩的输出结束定时的情况下在车道偏离防止控制过程中目标横摆力矩Ms的变化的特性图。

图21是示出在根据本发明的第四实施例中控制单元所执行的处理内容的流程图。

图22是示出在第四实施例中控制单元所执行的用于根据驾驶操作状况修正横摆力矩的输出结束定时的处理内容的流程图。

图23是示出在根据本发明的第五实施例中控制单元所执行的处理内容的流程图。

图24是示出不足横摆力矩ΔMs与控制结束时间段Tend之间的关系的特性图。

图25是示出不足横摆力矩ΔMs与控制结束位置Xend之间的关系的特性图。

图26是示出车道曲率β与减速控制判断阈值X_β之间的关系的特性图。

图27是示出车速V与增益K3之间的关系的特性图。

图28是示出车速V与换算系数Kgv之间的关系的特性图。

图29是用于说明根据第五实施例的作用和效果的视图。

具体实施方式

下面将参照附图进行说明以便于更好地理解本发明。现在将参照附图详细说明根据本发明的实施例。

[第一实施例]

(结构)

在本发明的第一实施例中，将配备有根据本发明的车道偏离(偏出)防止装置的后轮驱动车辆作为例子。后轮驱动车辆配备有自动变速器、常规差速器以及制动系统，该制动系统能够独立地控制前部的左右车轮的制动力，并且还能够独立地控制后部的左右车轮的制动力。

图1是示出第一实施例的示意性结构图。如图1所示，制动系统包括制动踏板1、助力器2、一个或多个制动主缸3以及贮液器4。通常，根据驾驶者对制动踏板1的踏压程度将由制动主缸3增压的制动流体压力供给到各车轮5FL至5RR的车轮制动分泵缸6FL至6RR。在制动主缸3与各个车轮制动分泵缸6FL至6RR之间设置制动流体压力控制部分7。制动流体压力控制部分7可以单独地控制各个车轮制动分泵缸6FL至6RR的制动流体压力。

举例来说，可以将用于防滑控制(ABS)、牵引力控制(TCS)或车辆动态控制系统(VDC)的制动流体压力控制部分作为制动流体压力控制部分7。制动流体压力控制部分7可以完全自身地控制(增大和减小)各车轮制动分泵缸6FL至6RR的制动流体压力。然而，制动流体压力控制部分7还构造成这样：当制动流体压力控制部分7接收到来自下述制动/驱动力控制单元8的制动流体压力指令值时，根据从制动/驱动力控制单元8发来的制动流体压力指令值控制各车轮制动分泵缸6FL至6RR的制动流体压力。举例来说，制动流体压力控制部分7在其流体压力供给系统中包括致动器。该致动器的例子可以是能够将各车轮制动分泵缸的流体压力控制到任何(期望的)制动流体压力的比例螺线管阀。

车辆配备有驱动扭矩控制单元12。通过控制发动机9的运转状态、自动变速器10的选定变速比(传动比)以及节流阀11的节流阀开度，驱动扭矩控制单元12控制用作驱动轮的后轮5RL和5RR的驱动扭矩。例如通过控制燃料喷射量或点火定时，或者通过与此同时地调节节流阀开度，驱动扭矩控制单元12可以控制发动机9的运转状态。驱动扭矩控制单元12将用于进行控制的一个或多个驱动扭矩值Tw输出到制动/驱动(制动及驱动)力控制单元8。

该驱动扭矩控制单元12可以单独(自身)控制后驱动轮5RL和5RR的驱动扭矩，然而驱动扭矩控制单元12也可以在接收到来自制动/驱动力控制单元8的驱动扭矩指令值时，根据一个或多个驱动扭矩指令值控制后驱动轮5RL和5RR的驱动扭矩。此外，车辆配备有具有图像处理功能的摄像部分13。摄像部分13用于检测车辆趋于偏离行进车道，并且用于检测车辆在行进车道(行驶车道)中的位置。摄像部分13包括具有适于获取车辆前方区域图像的CCD(电荷耦合器件)的单目照相机。摄像部分(前照相机)13安装在车辆的前部。

摄像部分13从车辆前侧(区域)的图像检测诸如白线等(印刷的)车道标记，并且根据检测到的白线检测行进车道。此外，摄像部分13根据检测到的车道计算由车辆行进车道和车辆前后轴线形成的角度(横摆角)Φfront、车辆距车道中央的横向位移Xfront、车道曲率β等。

这样，摄像部分13检测限定行进车道(航线)的白线，并且根据检测到的白线计算横摆角Φfront。摄像部分13将计算出的横摆角Φfront、横向位移Xfront、车道曲率β(或道路半径)等输出到制动/驱动力控制单元8。在该实施例中，要注意到，车道标记(白线)可以通过除图像处理之外的其它检测手段来检测。举例来说，车道标记可以通过安装在车辆前部的多个红外线传感器进行检测，然后根据车道标记的检测结果检测行进车道。

此外，该实施例不限于根据白线确定车道的构造。也就是说，如果在行进道路上不存在用于识别行进车道的白线(车道标记)；可以采用这样的构造，即，根据图像处理装置或各种传感器所获得的道路形状、周围环境等信息估计适合于车辆行驶(行进)的行进道路的范围，或者驾驶者应该驾驶车辆的行进道路的范围。然后，可以将估计的行进道路范围确定为行进车道。举例来说，如果在道路上没有印刷白线，并且道路的两侧形成陡壁(即，具有陡峭的落差)，那么行进道路的表面上覆盖沥青的部分就限定为行进车道。此外，在存在护栏、路缘石等物体的情况下，可以考虑这些物体的信息来确定或限定行进车道。

要注意到，可以根据方向盘21的下述转向角(转向操纵角)δ来计算车道曲率β。车辆还配备有导航(系统)装置14。导航装置14检测车辆中产生的纵向加速度Yg和/或横向加速度Xg、或者车辆中产生的横摆率Φ′。导航装置14将检测到的纵向加速度Yg、横向加速度Xg以及横摆率Φ′(＝dΦ/dt)与道路信息一起输出到制动/驱动力控制单元8。这里，道路信息包括车道数量以及表示诸如普通道路或快速路等道路类别的道路类型信息。此外，纵向加速度Yg、横向加速度Xg以及横摆率Φ′可以通过专用的传感器来检测。也就是说，纵向加速度Yg和横向加速度Xg可以通过加速度传感器来检测，而横摆率Φ′可以通过横摆率传感器来检测。

此外，车辆配备有用于测量例如车辆与前方障碍物之间的距离的雷达16。雷达16通过对前方障碍物施加和扫射激光然后接收来自障碍物的反射光来测量距离等。然后，雷达16将关于前方障碍物位置的信息输出到制动/驱动力控制单元8。雷达16的检测结果用于下面的巡航控制(自适应巡航控制)、碰撞速度降低制动单元等中的处理。

此外，车辆配备有：制动主缸压力传感器17，其用于检测制动主缸3的输出压力，即，制动主缸流体压力Pm；加速踏板开度传感器18，其用于检测加速踏板的踏压程度，即，加速踏板开度θ；转向角传感器19，其用于检测方向盘21的转向角(转向操纵的方向舵偏角)δ；方向指示器开关20，其用于检测表示方向指示器的操作的方向；以及轮速传感器22FL至22RR，其用于检测各车轮5FL至5RR的转速，即，所谓的轮速Vwi(i＝fl、fr、rl、rr)。这些传感器等检测的信号输出到制动/驱动力控制单元8。

接下来将描述制动/驱动力控制单元8所执行的计算过程(处理程序)。图2是示出该计算过程的程序步骤的流程图。每隔预定采样时间段ΔT(例如，10毫秒)通过定时器中断来执行该计算过程。尽管在图2所示的计算过程中没有具体描述通信过程，但是可以根据需要更新通过该计算过程获得的信息并将这些信息存储在存储装置中，根据需要随时从存储装置中读出所需的信息。

如图2所示，在计算过程的步骤S 1中，从上述各个传感器、控制器和控制单元中读出各种数据。具体地说，制动/驱动力控制单元8读取通过导航装置14获得的纵向加速度Yg、横向加速度Xg、横摆率Φ′以及道路信息；通过各个传感器检测到的各个轮速Vwi、转向角δ、加速踏板开度θ、制动主缸流体压力Pm以及方向指示器开关的信号；从驱动扭矩控制单元12获得的驱动扭矩Tw；以及从摄像部分13获得的横向位移Xfront和车道曲率β。

接下来，在步骤S2中计算车速V。具体地说，根据步骤S1中读出的轮速Vwi采用下面等式(1)计算轮速V。

对于前轮驱动的情况，V＝(Vwrl+Vwrr)/2

对于后轮驱动的情况，V＝(Vwfl+Vwfr)/2

…(1)

这里，Vwfl和Vwfr是左、右前轮各自的轮速，Vwrl和Vwrr是左、右后轮各自的轮速。也就是说，在这些等式(1)中，计算从动轮的轮速的平均值作为车速V。因为在该实施例中将后轮驱动车辆作为例子，因此根据后一等式，即根据前轮的轮速计算车速V。

优选的是，在正常行驶时使用如上所述计算出的车速V。举例来说，当正在执行ABS(防抱死制动系统)控制时，将ABS控制下估计出的车体速度用作上述车速V。

接下来，在步骤S3中计算横摆角Φfront。具体地说，计算相对于摄像部分13所检测的向远处延续(延伸)的白线的车辆横摆角Φfront。

尽管如此计算出的横摆角Φfront是摄像部分13的实际测量值，但是横摆角Φfront也可以根据摄像部分13摄像的附近白线(即，车辆附近的白线)来计算，而非使用实际测量值来计算。也就是说，举例来说，使用步骤S1中读出的横向位移Xfront根据下面等式(2)计算横摆角Φfront。

Φfront＝tan^-1(V/dX′(＝dY/dX)) …(2)

其中，dX表示每单位时间内横向位移X的变化(改变量)，dY表示每单位时间内行进方向的变化，dX′表示变化dX的微分值，V表示步骤S2中计算出的车速。

在根据附近白线计算横摆角Φfront的情况下，其计算方法不限于如等式(2)所示使用横向位移X计算横摆角Φfront的上述方法。举例来说，还可以向远处延长或延伸车辆附近所检测到的附近白线，并且根据这些延长的白线计算横摆角Φfront。

接下来，在步骤S4中计算估计(将来)横向位移。具体地说，使用步骤S1中获得的行进车道曲率β和车辆的当前横向位移Xfront、步骤S2中获得的车速V以及步骤S3中获得的横摆角Φfront，根据下面等式(3)计算估计横向位移Xs。

Xs＝Tt·V·(Φfront+Tt·V·β)+Xfront …(3)

其中，Tt表示用于计算前方注视点距离的车间时距。前方注视点距离通过将车间时距Tt乘以车速V而获得。也就是说，车间时距Tt流逝之后车辆偏离行进车道的横向位移估计值为将来的估计横向位移Xs。从等式(3)可以看出，估计横向位移Xs随着横摆角Φfront变大而变大。

接下来，在步骤S5中，制动/驱动力控制单元8计算作为车道偏离防止(避免)控制施加于车辆的横摆力矩(下面称为基本横摆力矩)。在车道偏离防止控制中，当车辆趋于相对于行进车道偏离或偏出时(即，当预测到车辆即将偏离行进车道时)，通过对车辆施加预定横摆力矩(用于避免偏离车道的预定控制量(操纵变量))来防止车辆偏离行进车道。在步骤S5中，根据实际行驶状态计算横摆力矩(基本横摆力矩Ms0)。

具体地说，根据步骤S4中获得的估计横向位移Xs以及横向位移极限距离(长度)X_L采用下面等式(4)计算基本横摆力矩Ms0。

Ms0＝K1·K2·(|Xs|-X_L) …(4)

其中，K1表示根据车辆规格确定的比例增益，K2表示随着车速V变化的增益。图3示出增益K2的一个例子。如图3所示，举例来说，增益K2在低速区相对较小，在车速V到达某一值之后随着车速V的增大而增大，然后在车速V到达另一值之后成为相对较大的恒定值。

从等式(4)中可以看出，基本横摆力矩Ms0随着估计横向位移Xs与横向位移极限距离X_L之间的差值变大而变大。此外，根据估计横向位移Xs与横摆角Φfront之间的关系(参见等式(3))，基本横摆力矩Ms0随着横摆角Φfront变大而变大。当步骤S6中设定的下述偏离判断标志Fout处于“ON”状态时，根据等式(4)计算基本横摆力矩Ms0。另一方面，当偏离判断标志Fout处于“OFF”状态时，将基本横摆力矩Ms0设定为0。

接下来，在步骤S6中，控制单元8判断是否车辆趋于偏离行进车道(即，是否预测到车辆即将偏离行进车道)。具体地说，通过将步骤S4中获得的估计横向位移Xs与偏离趋势判断阈值X_L进行比较来判断偏离趋势，其中偏离趋势判断阈值X_L为在步骤S5中用于计算基本横摆力矩Ms0的横向位移极限距离X_L。图4示出该计算过程中所使用的参数的定义。

偏离趋势判断阈值(横向位移极限距离)X_L是可以用于大致判断车辆是否趋于偏离行进车道的值。偏离趋势判断阈值X_L是通过实验验证和经验获得的值。举例来说，偏离趋势判断阈值X_L是表示行进车道中的边界位置的值，并且根据下面等式(5)计算。

X_L＝(L-H)/2 …(5)

其中，L表示行进车道的车道宽度(即，限定行进车道的白线之间的宽度)，H表示车辆宽度。摄像部分13通过处理所获取的图像而获得车道宽度L。

此外，当将偏离判断标志Fout设定为ON之后车辆进入没有偏离车道的趋势的状态(|Xs|＜X_L或|Xfront|＜X_L)时，可以将偏离判断标志Fout设定为OFF。此外，可以将时间标准(参数)增加到该判断中。举例来说，当将偏离判断标志Fout设定为ON之后预定时间段已经流逝时，可以将偏离判断标志Fout设定为OFF。

在如上所述设定偏离判断标志Fout之后，根据横向位移X确定偏离方向Dout。具体地说，当车辆从行进车道的中央向左横向位移时，将左方设定为偏离方向Dout(Dout＝LEFT)。另一方面，当车辆从行进车道的中央向右横向位移时，将右方设定为偏离方向Dout(Dout＝RIGHT)。要注意到，当正在执行防滑控制(ABS)、牵引力控制(TCS)或车辆动态控制系统(VDC)时，为了不启动车道偏离防止控制，可以将偏离判断标志Fout设定为OFF。

此外，可以考虑驾驶者改变车道的意图来最终设定偏离判断标志Fout。举例来说，当方向指示器开关20的信号所表示的方向(转向指示灯的发光侧)与偏离方向Dout相同时，就判断驾驶者有意改变车道，并且将偏离判断标志Fout改变为OFF。也就是说，将关于车道偏离趋势的信息改变为车辆没有偏离车道的趋势的判断结果。另一方面，当方向指示器开关20的信号所表示的方向(转向指示灯的发光侧)与偏离方向Dout不同时，就将偏离判断标志Fout保持为ON。也就是说，保持车辆具有偏离车道的趋势的判断结果。

此外，在方向指示器开关20没有开启时，根据转向角δ最终设定偏离判断标志Fout。也就是说，在驾驶者朝向偏离方向转向操纵车辆的情况下，当转向角δ以及该转向角δ的变化(每单位时间的变化)Δδ大于或等于预定值时，就判断驾驶者有意改变车道，并且将偏离判断标志Fout改变为OFF。

接下来，在步骤S7中，控制单元8确定车道偏离防止控制结束对车辆输出(产生)或施加横摆力矩的结束定时。举例来说，当车辆返回行进车道(行进车道的合适范围)，或者当车辆随着驾驶者的意图而改变车道时，通过步骤S6中关于偏离趋势的判断，消除或改变车辆具有车道偏离趋势的判断(Fout＝OFF)。因此，车道偏离防止(避免)控制结束，也就是说，结束或停止向车辆输出(施加)横摆力矩。在该步骤S7中，除了这种关于偏离趋势的判断之外，控制单元8单独地确定车道偏离防止控制的结束定时。也就是说，当车辆相对于行进车道的横向位移的量值变得大于或等于预定量值时，车道偏离防止控制结束。具体地说，提供用于确定横摆力矩的输出(施加)结束(结束位置)的输出结束判断阈值Xend。然后，当实际横向位移Xfront大于或等于输出结束判断阈值Xend(|Xfront|≥Xend)时，就判断车道偏离防止控制已经到达其结束定时，并且将偏离判断标志Fout设定为OFF。

图5示出车辆101的位置、偏离趋势判断阈值X_L以及输出结束判断阈值Xend之间的关系。当车辆101(其横向位移Xs或Xfront)超出与图5所示白线102的位置或白线102的附近对应的偏离趋势判断阈值X_L时(或者，当预测车辆101即将超出偏离趋势判断阈值X_L时)，通过对车辆101施加横摆力矩来启动车道偏离防止控制。然后，当车辆101(其横向位移Xs或Xfront)到达图5所示输出结束判断阈值Xend时，通过停止对车辆101施加横摆力矩来结束车道偏离防止控制。因此，输出结束判断阈值Xend减去偏离趋势判断阈值X_L而获得的值ls_w_LMT(＝Xend-X_L)形成或者表示车道偏离防止控制的控制范围。

接下来，在步骤S8中，控制单元8设定最终用作控制指令值的目标横摆力矩。根据该实施例的车道偏离防止控制是基于如下前提，即，反复执行车道偏离防止控制的处理程序(图2中的处理程序)，直到车道偏离避免完成为止；也就是说，是基于如下前提，即，通过对车辆逐次地连续施加横摆力矩(具体地说，目标横摆力矩Ms)来防止车辆偏离车道。于是，通过在车道偏离防止控制的开始和结束之间的时间段中执行的连续的处理程序，而使横摆力矩(控制量)逐渐增大，然后逐渐减小。在该步骤S8中，在采用横摆力矩的这种输出方式的前提下，通过对步骤S5中计算的基本横摆力矩Ms0施加限制处理来计算目标横摆力矩Ms。

图6示出基本横摆力矩Ms0相对于时间的变化。如图6所示，增大侧的变化限制器Lup设定为用于限制或抑制增大侧中基本横摆力矩Ms0(控制的前半阶段或控制的开始阶段中的值)的增大率的限制器，最大值限制器Lmax设定为用于限制或抑制基本横摆力矩Ms0的最大值(控制的中间阶段中的值)的限制器，减小侧的变化限制器Ldown设定为用于限制或抑制减小侧中基本横摆力矩Ms0(控制的后半阶段或控制的结束阶段中的值)的减小率的限制器。

这里，增大侧的变化限制器Lup或减小侧的变化限制器Ldown的值与车道偏离防止控制的一个处理程序的时间段中的变化量相对应。此外，根据实验验证和经验分别确定增大侧的变化限制器Lup、最大值限制器Lmax以及减小侧的变化限制器Ldown，从而使防止车辆偏离行进车道所需的最小横摆力矩平滑。

如上所述将增大侧的变化限制器Lup(限制值)、最大值限制器Lmax(限制值)以及减小侧的变化限制器Ldown(限制值)分别设定为规定值。通过使用增大侧的变化限制器Lup、最大值限制器Lmax以及减小侧的变化限制器Ldown限制或抑制基本横摆力矩Ms0来计算目标横摆力矩Ms。

图7是通过这些限制器Lup、Lmax和Ldown限制基本横摆力矩Ms0而获得的结果。也就是说，图7示出目标横摆力矩Ms。要注意到，增大侧(区域)中目标横摆力矩Ms的斜率(增大率)随着增大侧的变化限制器Lup(限制值)变小而变小，减小侧(区域)中目标横摆力矩Ms的斜率(减小率)随着减小侧的变化限制器Ldown(限制值)变小而变小。

接下来，在步骤S9中，控制单元8修正车道偏离防止控制所进行的对车辆的横摆力矩输出(施加)的结束定时(控制终止的预定参数)。具体地说，当车辆进入偏离状态时，也就是说，当判断出偏离趋势时，估计该偏离趋势判断之后的偏离扩大程度(即，偏离量的将来扩大程度)。然后，根据估计偏离扩大程度修正横摆力矩的输出结束定时。图8示出该修正过程。

如图8所示，首先，在步骤S21中，判断车辆是否已经进入车道偏离状态，也就是说车辆是否已经出现车道偏离趋势。具体地说，判断步骤S6中设定的偏离判断标志Fout是否已经从OFF变为ON。重复S21的过程直到判断车辆处于车道偏离状态为止，也就是说直到判断车辆已经出现或开始车道偏离趋势为止。如果判断车辆处于车道偏离状态，也就是说，车辆已经出现车道偏离趋势，那么程序转入步骤S22。

在步骤S22中，根据在步骤S21中判断车辆已经进入车道偏离状态时车辆相对于行进车道(白线)的姿态计算或估计车辆相对于行进车道的偏离扩大程度。首先，检测行进车道(白线)与车辆前后轴线所形成的横摆角Φdepart。该横摆角Φdepart(Φdepart＝Φfront)由摄像部分13检测。然后，根据检测到的横摆角Φdepart设定估计偏离扩大程度EXdepart。这里，估计偏离扩大程度EXdepart是在车辆进入车道偏离(趋势)状态时估计的将来偏离扩大程度。

图9示出横摆角Φdepart与估计偏离扩大程度EXdepart之间的关系的例子。如图9所示，横摆角Φdepart与估计偏离扩大程度EXdepart形成比例关系。参照这样的特性图，根据横摆角Φdepart设定估计偏离扩大程度EXdepart。这样，举例来说，如图10A和图10B所示，在图10A所示车辆101的行驶(行进)状态中，根据取值为横摆角Φdepart1的横摆角Φdepart，将估计偏离扩大程度EXdepart设定为估计偏离扩大程度EXdepart1。另一方面，在图10B所示车辆101的行驶状态中，因为横摆角Φdepart取值为大于图10A所示横摆角Φdepart1的横摆角Φdepart2(＞Φdepart1)，因此根据横摆角Φdepart2，将估计偏离扩大程度EXdepart设定为大于图10A所示估计偏离扩大程度EXdepart1的估计偏离扩大程度EXdepart2(＞EXdepart1)。

接下来，在步骤S23中，根据步骤S22中设定的估计偏离扩大程度EXdepart修正步骤S7中设定的车道偏离防止控制的控制范围(输出结束判断阈值Xend)。具体地说，根据估计偏离扩大程度EXdepart计算用于修正车道偏离防止控制的控制范围的增益Kwlimt。

图11是增益Kwlimt与估计偏离扩大程度EXdepart之间的关系的一个例子。如图11所示，在估计偏离扩大程度EXdepart较小的区域内，增益Kwlimt是较小的恒定值(Kwlimt＝1)。然后，在估计偏离扩大程度EXdepart到达某一值之后，增益Kwlimt随着估计偏离扩大程度EXdepart的增大而增大。然后，在估计偏离扩大程度EXdepart到达另一值之后，增益Kwlimt成为较大的恒定值。参照这样的特性图，根据估计偏离扩大程度EXdepart设定增益Kwlimt。

因此，根据如此设定的增益Kwlimt修正输出结束判断阈值Xend。具体地说，根据下面等式(6)修正控制范围(Xend-X_L＝ls_w_LMT)。

控制范围＝Kwlimt·(Xend-X_L) …(6)

因此，当增益Kwlimt变大时，控制范围(控制区域)得到修正并从1·(Xend-X_L)或1·ls_w_LMT增大为Kwlimt·(Xend-X_L)或Kwlimt·ls_w_LMT。因此，随着估计偏离扩大程度EXdepart变大，即，随着车道偏离(趋势)开始时刻的横摆角Φdepart变大，控制范围变大或增大。也就是说，将偏离趋势判断阈值X_L作为起点的限定控制范围的输出结束判断阈值Xend变大。

接下来，在步骤S10中，当偏离判断标志Fout为ON时，执行声音输出或显示输出作为避免车道偏离的警告。当偏离判断标志Fout变为ON时，也就是说，当目标横摆力矩Ms的绝对值|Ms|大于0时，开始对车辆施加力矩(目标横摆力矩Ms)作为车道偏离防止控制，因此在对车辆施加力矩的同时执行警告输出。然而，警告的输出定时不限于此。举例来说，警告的输出定时可以设定为施加横摆力矩的开始定时之前的某一定时。

接下来，在步骤S11中，控制单元8计算各个车轮的目标制动流体压力。具体地说，根据下面等式计算各个目标制动流体压力。在偏离判断标志Fout为OFF的情况下，也就是说，在目标横摆力矩Ms等于0的情况下(在没有执行车道偏离防止控制的情况下)，如下面等式(7)和(8)所示，将各个车轮的目标制动流体压力Psi(i＝fl、fr、rl、rr)设定为制动流体压力Pmf或制动流体压力Pmr。

Psfl＝Psfr＝Pmf …(7)

Psrl＝Psrr＝Pmr …(8)

其中，Pmf是前轮的制动流体压力。此外，Pmr是后轮的制动流体压力，并且考虑到前后轮之间的分配，根据前轮的制动流体压力Pmf进行计算。举例来说，当驾驶者正在操作制动器(踏板)时，制动流体压力Pmf和Pmr根据该制动器操作的操作程度(制动主缸流体压力Pm)取值。

另一方面，在偏离判断标志Fout为ON的情况下，也就是说，在目标横摆力矩Ms的绝对值|Ms|大于0的情况下(在产生车道偏离趋势存在的判断结果的情况下)，根据步骤S8中设定的目标横摆力矩Ms计算前轮目标制动流体压差ΔPsf和后轮目标制动流体压差ΔPsr。具体地说，根据下面等式(9)和(10)计算目标制动流体压差ΔPsf和ΔPsr。

ΔPsf＝2·Kbf·(Ms·FRratio)/T …(9)

ΔPsr＝2·Kbr·(Ms·(1-FRratio))/T …(10)

其中，FRratio表示用于进行设定的阈值，T表示轮距。要注意到，为了方便起见，规定前方和后方的轮距T取相同值。此外，Kbf和Kbr是用于将制动力(功率)换算为制动流体压力的分别关于前轮和后轮的换算系数。根据制动器规格确定Kbf和Kbr。目标制动流体压差ΔPsf和ΔPsr是用于根据目标横摆力矩Ms的量值确定施加于各个车轮的制动力分配(率)的值。换句话说，目标制动流体压差ΔPsf和ΔPsr是用于产生相应的前方或后方的左轮与右轮之间的制动力差的值。

然后，利用计算出的目标制动流体压差ΔPsf和ΔPsr最终计算各个车轮的目标制动流体压力Psi(i＝fl、fr、rl、rr)。具体地说，在偏离判断标志Fout为ON并且偏离方向Dout为LEFT的情况下，也就是说，在相对于位于车道左侧的白线存在车道偏离趋势的情况下，根据下面等式(11)计算各个车轮的目标制动流体压力Psi(i＝fl、fr、rl、rr)。

Psfl＝Pmf

Psfr＝Pmf+ΔPsf

Psrl＝Pmr

Psrr＝Pmr+ΔPsr

…(11)

在偏离判断标志Fout为ON并且偏离方向Dout为RIGHT的情况下，也就是说，在相对于位于车道右侧的白线存在车道偏离趋势的情况下，根据下面等式(12)计算各个车轮的目标制动流体压力Psi(i＝fl、fr、rl、rr)。

Psfl＝Pmf+ΔPsf

Psfr＝Pmf

Psrl＝Pmr+ΔPsr

Psrr＝Pmr

…(12)

根据等式(11)和(12)，产生左轮和右轮之间的制动力差，从而允许位于避免车道偏离的方向上的车轮的制动力变大。此外，如等式(11)和(12)所示，各个车轮的目标制动流体压力Psi(i＝fl、fr、rl、rr)的计算考虑到了驾驶者的制动器操作，也就是说，考虑到了制动流体压力Pmf和Pmr。然后，制动/驱动力控制单元8将如此计算出的各个车轮的目标制动流体压力Psi(i＝fl、fr、rl、rr)输出到制动流体压力控制部分7，作为制动流体压力指令值。

(操作)

下面将说明根据第一实施例的操作。当车辆行驶(行进)时，控制器(控制单元8)读取各种数据(步骤S1)并且计算车速V和横摆角(步骤S2和S3)。接下来，控制器计算估计横向位移(偏离估计值)Xs(步骤S4)，根据估计横向位移Xs执行车道偏离趋势的判断(偏离判断标志Fout的设定)，并且根据驾驶者改变车道的意图修正车道偏离趋势的判断结果(偏离判断标志Fout)(步骤S6)。

另一方面，控制器计算基本横摆力矩Ms0(步骤S5)，并且通过采用限制处理计算出的基本横摆力矩Ms0来计算目标横摆力矩Ms(步骤S8)。此外，控制器基于根据横摆角Φdepart的估计偏离扩大程度EXdepart修正用于判断横摆力矩的输出结束定时(步骤S7)的输出结束判断阈值Xend(步骤S9)。也就是说，修正横摆力矩的输出结束定时。

然后，控制器根据车道偏离趋势的判断结果执行警告输出(例如，警报)(步骤S10)，根据目标横摆力矩Ms计算各个车轮的目标制动流体压力Psi(i＝fl、fr、rl、rr)，并且将各个车轮的目标制动流体压力Psi(i＝fl、fr、rl、rr)输出到制动流体压力控制部分7(步骤S11)。因此，根据车辆的车道偏离趋势(的情况)将横摆力矩施加给车辆。然后，在横摆力矩的输出结束定时(|Xfront|≥Xend)，控制器停止对车辆施加(输出)横摆力矩，使得终止车道偏离防止控制。

(作用和效果)

下面将说明根据第一实施例的作用和效果。

①在未修正控制范围的情况下(在增益Kwlimt等于1，即，在估计偏离扩大程度EXdepart或横摆角Φdepart较小的情况下)的车道偏离防止控制。

图12A示出在该情况下的车道偏离防止控制的控制范围。此外，图12B示出车道偏离防止控制的控制时间段(控制持续时间，或控制执行时间)Tcon1。此外，图12C示出车道偏离防止控制中目标横摆力矩Ms的变化。

如图12A所示，当车辆101(其Xs或Xfront)超过“A”点(偏离趋势判断阈值X_L)时开始车道偏离防止控制，然后当车辆101(其Xs或Xfront)到达“B”点(输出结束判断阈值Xend)时结束车道偏离防止控制。也就是说，通过将“A”点和“B”点之间的范围作为控制范围ls_w_LMT来执行车道偏离防止控制。于是，如图12B所示，车道偏离防止控制的控制时间段Tcon1成为与控制范围ls_w_LMT对应的值。因此，如图12C中阴影区所示，将与该控制范围ls_w_LMT或控制时间段Tcon1对应的预定量的横摆力矩Ms施加给车辆101。

②在修正控制范围的情况下(在增益Kwlimt大于1，即，在估计偏离扩大程度EXdepart或横摆角Φdepart较大的情况下)的车道偏离防止控制。

图13A示出在该情况下的车道偏离防止控制的控制范围。此外，图13B示出车道偏离防止控制的控制时间段Tcon2。此外，图13C示出车道偏离防止控制中目标横摆力矩Ms的变化。

如图13A所示，当车辆101(其Xs或Xfront)超过“A”点(偏离趋势判断阈值X_L)时开始车道偏离防止控制，然后当车辆101(其Xs或Xfront)到达“C”点(实际修正的输出结束判断阈值Xend)时结束车道偏离防止控制。也就是说，通过将“A”点和“C”点之间的范围作为控制范围Kwlimt·ls_w_LMT(其中，Kwlimt＞1)来执行车道偏离防止控制。于是，如图13B所示，车道偏离防止控制的控制时间段Tcon2成为与修正的控制范围Kwlimt·ls_w_LMT对应的值。也就是说，控制时间段Tcon2长于估计偏离扩大程度EXdepart(横摆角Φdepart)较小的情况下的控制时间段Tcon1(Tcon2＞Tcon1)。因此，如图13C中阴影区所示，将与该控制范围Kwlimt·ls_w_LMT或控制时间段Tcon2对应的预定量的横摆力矩Ms施加给车辆101。从图12C和图13C之间的比较可以看出，该情况下(图13C中的阴影区)的力矩Ms总量大于估计偏离扩大程度EXdepart(横摆角Φdepart)较小的情况下(图12C中的阴影区)的力矩Ms总量。

要注意到，车道偏离防止控制的控制时间段刚刚过去(经过)的时刻(图12A至图12C中的“B”点，或图13A至图13C中的“C”点)可以作为横摆力矩的输出结束时刻(定时)。然而，作为车道偏离防止控制而施加给车辆的横摆力矩变为等于0的时刻也可以作为横摆力矩的输出结束时刻(定时)。也就是说，作为车道偏离防止控制而施加给车辆的横摆力矩变为等于0的时刻可以作为表示车道偏离防止控制的控制时间段刚刚过去的实际时刻(时间点)。

如上所述，随着在车道偏离(趋势)开始时刻或者车道偏离防止控制开始时刻获得的横摆角Φdepart变大，而使与相对于行进车道的横向位置对应的输出结束判断阈值Xend变大，如此使车道偏离防止控制的控制范围(相对于车道的横向范围)变大。因此，车道偏离防止控制的控制时间段(控制持续时间)延长，也就是说，输出横摆力矩的结束定时延迟，使得车道偏离防止控制的横摆力矩(控制量或受控变量)的总量增大。即使在如下状况下执行车道偏离防止控制，即，在车辆相对于行进车道的横摆角变大的状况下，例如，当车辆行驶在弯道的入口(起点)时，也可以抑制在车道偏离防止控制期间车辆乘客感觉到控制感的时间段变短。也就是说，该实施例中的上述构造可以使车道偏离防止控制适应乘客的控制感。

要注意到，根据第一实施例的车道偏离防止控制装置可以修改为具有如下构造。在第一实施例中，根据横摆角Φdepart设定估计偏离扩大程度EXdepart(步骤S9)。与此相反，还可以根据车辆相对于车道的横向速度Xv或横向加速度Xg(特别是，在车道偏离(趋势)开始时刻或者车道偏离防止控制开始时刻的横向速度或横向加速度)设定估计偏离扩大程度EXdepart。这里，例如通过对估计横向位移Xs或者实际横向位移Xfront进行微分来获得横向速度Xv。

图14是横向速度Xv与估计偏离扩大程度EXdepart之间的关系的一个例子。如图14所示，横向速度Xv与估计偏离扩大程度EXdepart形成比例关系。参照这样的特性图，根据横向速度Xv设定估计偏离扩大程度EXdepart。

此外，在上述构造中，根据在车道偏离(趋势)或者车道偏离防止控制开始时刻获得的横摆角Φdepart、横向速度Xv等参数计算估计偏离扩大程度EXdepart。然而，还可以根据在车道偏离(趋势)开始之后或者在车道偏离防止控制过程中可以获得的横摆角Φdepart、横向速度Xv等参数更新估计偏离扩大程度EXdepart。举例来说，在车道偏离(趋势)开始之后或者在车道偏离防止控制过程中，可以通过检测瞬时变化的横摆角Φdepart、横向速度Xv等参数，并且基于横摆角Φdepart、横向速度Xv等参数的值进行反馈处理来连续更新估计偏离扩大程度EXdepart。因此，可以根据在车道偏离防止控制过程中或者在车道偏离(趋势)开始之后新近更新的估计偏离扩大程度EXdepart修正力矩的输出结束定时。此外，通过检测在车道偏离防止控制过程中或者在车道偏离(趋势)开始之后估计偏离扩大程度EXdepart的最大值，还可以借助于所检测的估计偏离扩大程度EXdepart的最大值修正横摆力矩的输出结束定时。

此外，作为修正车道偏离防止控制的预定结束参数(或条件)的方法，可以修正在车道偏离防止控制结束时刻设定的目标横摆角(结束横摆角)。举例来说，在车道偏离防止控制的正常结束定时的目标横摆角已经设定为0°的情况下，随着估计偏离扩大程度EXdepart变大，将目标横摆角修正为更加朝向行进车道的内侧倾斜的角度。

根据关于第一实施例的上述说明，在制动/驱动力控制单元8中执行的图2所示的计算过程大致实现如下控制部分(或装置)，该控制部分构造成执行防止车辆偏离车道的车道偏离防止控制，并且构造成使用预定结束参数结束车道偏离防止控制。此外，在制动/驱动力控制单元8中执行的步骤S1、S9和S22的处理大致实现如下部分(或装置)：车辆状态检测部分(或装置)，其构造成至少检测在车道偏离防止控制开始时或开始之后的车辆状态；以及偏离趋势扩大程度估计部分(或装置)，其构造成根据车辆状态检测部分所检测的车辆状态估计车辆相对于车道的偏离趋势扩大程度。此外，在制动/驱动力控制单元8中执行的步骤S9和S23的处理大致实现如下控制结束参数修正部分，该控制结束参数修正部分构造成，根据偏离趋势扩大程度估计部分所估计的偏离趋势扩大程度(车辆状态)修正预定结束参数。

根据关于第一实施例的上述说明，使输出结束判断阈值Xend随着估计偏离扩大程度EXdepart变大而变大的结构实现这样的结构：随着偏离趋势扩大程度估计部分所估计的偏离趋势扩大程度变大，控制结束参数修正部分使预定结束参数更难以满足；并且实现这样的结构：控制结束参数修正部分修正车道偏离防止控制的结束定时(为预定结束参数)；并且实现这样的结构：控制结束参数修正部分修正相对于车道的车道偏离防止控制的横向控制结束位置(为预定结束参数)。

在根据第一实施例的车道偏离防止装置中，可以实现：根据车道偏离防止控制开始之后车辆相对于行进车道(其中央)的偏离趋势扩大程度终止车道偏离防止控制。

[第二实施例]

下面将说明根据本发明的第二实施例。

(结构)

在第二实施例中，与第一实施例相似，将配备有根据本发明的车道偏离防止装置的后轮驱动车辆作为例子。在第二实施例中，在制动/驱动力控制单元8中执行的计算过程的程序与图2所示程序相同，也就是说与第一实施例中的程序相似。然而，步骤S9中对横摆力矩输出结束定时的修正不同于第一实施例。也就是说，在第二实施例的步骤S9中，通过修正步骤S8中设定的减小侧的变化限制器Ldown来修正横摆力矩输出结束定时。

图15示出在第二实施例中修正横摆力矩输出结束定时的过程。如图15所示，在步骤S21中，控制器判断车辆是否已经进入车道偏离(趋势)的状态。也就是说，按照与第一实施例相似的方式，控制器判断车辆是否已经开始(或者已经预测到车辆)偏离车道。接下来，在步骤S22中，控制器设定估计偏离扩大程度EXdepart。接下来，在第二实施例的步骤S31中，控制器根据步骤S22中设定的估计偏离扩大程度EXdepart修正减小侧的变化限制器Ldown。具体地说，通过根据估计偏离扩大程度EXdepart获得增益Kldown，而基于该增益Kldown修正减小侧的变化限制器Ldown。

图16是增益Kldown与估计偏离扩大程度EXdepart之间的关系的一个例子。如图16所示，在估计偏离扩大程度EXdepart较小的区域内，增益Kldown是较大的恒定值(Kldown＝1)。然后，在估计偏离扩大程度EXdepart到达某一值之后，增益Kldown随着估计偏离扩大程度EXdepart的增大而减小。然后，在估计偏离扩大程度EXdepart到达另一值之后，增益Kldown成为较小的恒定值。参照这样的特性图，根据估计偏离扩大程度EXdepart设定增益Kldown。

接下来，控制器参照下面等式(13)基于设定的增益Kldown修正减小侧的变化限制器Ldown。

Ldown＝Kldown·Ldown …(13)

这样，当增益Kldown较小时，减小侧的变化限制器Ldown得到修正并减小。因此，随着估计偏离扩大程度EXdepart变大，即，随着车道偏离(趋势)开始时刻的横摆角Φdepart变大，减小侧的变化限制器Ldown变小(即，更平缓)。这样，在第二实施例中，通过修正减小侧的变化限制器Ldown而使减小侧的变化限制器Ldown减小，从而修正横摆力矩的输出结束定时。

图17示出在如下情况下车道偏离防止控制的目标横摆力矩Ms的变化，该情况即，通过将减小侧的变化限制器Ldown修正为减小而修正横摆力矩的输出结束定时(即，估计偏离扩大程度Exdepart或横摆角Φdepart相对较大的情况)。由于在第二实施例中没有修正ls_w_LMT，因此车道偏离防止控制的控制范围如图12A所示，车道偏离防止控制的时间段(持续时间)如图12B所示。然而，第二实施例中车道偏离防止控制的目标横摆力矩Ms(图17)与图12C所示不同。

也就是说，第二实施例中位于减小侧的目标横摆力矩Ms的斜率(即，减小率)与图12C所示位于减小侧的目标横摆力矩Ms的斜率相比变得平缓(即，变低)，这是因为变化限制器Ldown得到修正而变小的缘故。因此，横摆力矩的输出结束定时延迟，即，目标横摆力矩Ms变为等于0之前流逝的时间段延长。

如上所述，随着车道偏离(趋势)开始时刻或车道偏离防止控制开始时刻的横摆角Φdepart变大，使减小侧的变化限制器Ldown更小(平缓)。因此，车道偏离防止控制的实际控制时间段延长，并且车道偏离防止控制的横摆力矩(控制量)的总量增大。因此，即使在如下状况下执行车道偏离防止控制，即，在车辆相对于车道(的中线)横摆角变大的状况下，例如，当车辆行驶在弯道的入口(起点)时，也可以抑制在车道偏离防止控制期间车辆乘客感觉到控制感的时间段变短。也就是说，该实施例中的上述构造可以使车道偏离防止控制适应乘客的控制感。

要注意到，根据第二实施例的车道偏离防止控制装置可以修改为具有如下构造。也就是说，因为根据第二实施例的车道偏离防止控制装置是基于修正减小侧的变化限制器Ldown的前提，因此可以在步骤S8中进行的限制处理中只使用减小侧的变化限制器Ldown计算目标横摆力矩Ms。也就是说，仅仅(或者，至少)减小侧的变化限制器Ldown可以设定为规定值。

根据关于第二实施例的上述说明，使减小侧的变化限制器Ldown随着估计偏离扩大程度EXdepart变大而变小的结构实现了如下结构：在控制部分(或装置)于车道偏离防止控制过程中使车道偏离防止控制的控制量连续变化并且在结束车道偏离防止控制时减小控制量的情况下，控制结束参数修正部分(或装置)修正控制量(为预定结束参数)的减小率。

[第三实施例]

下面将说明根据本发明的第三实施例。

(结构)

在第三实施例中，与第一实施例相似，将配备有根据本发明的车道偏离防止装置的后轮驱动车辆作为例子。在第三实施例中，在制动/驱动力控制单元8中执行的计算过程的程序与图2所示程序相同，也就是说与第一实施例中的程序相似。然而，在步骤S9中对横摆力矩输出结束定时的修正不同于第一实施例。也就是说，在第三实施例的步骤S9中，通过将车道偏离防止控制结束时刻获得的基本横摆力矩Ms0维持或保持预定时间段来修正横摆力矩的输出结束定时。

图18示出在第三实施例中修正横摆力矩的输出结束定时的程序。如图18所示，在步骤S21中，控制器判断车辆是否处于车道偏离(趋势)的状态。也就是说，按照与第一实施例相似的方式，控制器判断车辆是否已经开始(或者已经预测到车辆)偏离车道。接下来，在步骤S22中，控制器设定估计偏离扩大程度EXdepart。接下来，在第三实施例的步骤S41中，控制器根据步骤S22中设定的估计偏离扩大程度EXdepart设定在车道偏离防止控制结束时刻获得的车道偏离防止控制横摆力矩(具体地说，基本横摆力矩Ms0)的保持时间(持续时间段)。

图19是保持时间Thold与估计偏离扩大程度EXdepart之间的关系的一个例子。如图19所示，在估计偏离扩大程度EXdepart较小的区域内，保持时间Thold等于0。然后，在估计偏离扩大程度EXdepart到达某一值之后，保持时间Thold随着估计偏离扩大程度EXdepart的增大而增大。然后，在估计偏离扩大程度EXdepart到达另一值之后，保持时间Thold成为较大的恒定值。参照这样的特性图，根据估计偏离扩大程度EXdepart设定保持时间Thold。

接下来，在步骤S42中，控制器判断偏离判断标志Fout是否已经从ON变为OFF。如果判断偏离判断标志Fout已经从ON变为OFF，也就是说，如果车道偏离防止控制的结束定时已经到来，那么程序转入步骤S43。如果判断偏离判断标志Fout没有从ON变为OFF，也就是说，如果判断出偏离判断标志Fout维持为ON，那么程序返回步骤S21。

在步骤S43中，控制器确定将步骤S5中计算的基本横摆力矩Ms0保持(即，将保持基本横摆力矩Ms0的前一值保持)步骤S41中设定的保持时间Thold。因此，偏离判断标志Fout从ON变为OFF时刻的基本横摆力矩Ms0在保持时间Thold的整个长度内得到保持。于是，将基于所保持的基本横摆力矩Ms0的横摆力矩施加给车辆作为车道偏离防止控制。

因此，在第三实施例中，将偏离判断标志Fout从ON变为OFF时刻的基本横摆力矩Ms0不变地保持保持时间Thold，而不减小基本横摆力矩Ms0。于是，将基于所保持的基本横摆力矩Ms0的横摆力矩施加给车辆。图20示出在该情况下目标横摆力矩Ms的变化。由于在第三实施例中没有修正ls_w_LMT，因此车道偏离防止控制的控制范围如图12A所示，车道偏离防止控制的时间段(持续时间)如图12B所示。然而，第三实施例中车道偏离防止控制的目标横摆力矩Ms(图20)与图12C所示不同。

也就是说，通过将偏离判断标志Fout从ON变为OFF时刻的基本横摆力矩Ms0保持保持时间Thold，目标横摆力矩Ms的时间段(输出持续时间)与图12C所示的目标横摆力矩Ms相比依照保持时间Thold而延长。

如上所述，随着车道偏离(趋势)开始时刻或车道偏离防止控制开始时刻的横摆角Φdepart变大，使保持时间Thold更长。因此，车道偏离防止控制的实际控制时间段(控制持续时间)延长，使得车道偏离防止控制的横摆力矩(控制量)的总量增大。因此，即使在如下状况下执行车道偏离防止控制，即，在车辆相对于行进车道的横摆角变大的状况下，例如，当车辆行驶在弯道的入口(起点)时，也可以抑制在车道偏离防止控制期间车辆乘客感觉到控制感的时间段变短。也就是说，该实施例中的上述构造可以使车道偏离防止控制适应乘客的控制感。

要注意到，根据第三实施例的车道偏离防止控制装置可以修改为具有如下构造。也就是说，在第三实施例中，通过延长保持时间Thold来修正横摆力矩的总量。与此相反，也可以修正施加横摆力矩的制动力或制动流体压力的总量。也就是说，可以通过着眼于制动力或制动流体压力而非横摆力矩来确定保持时间。

根据关于第三实施例的上述说明，使保持时间Thold随着估计偏离扩大程度EXdepart变大而变长的结构实现了如下结构：在控制部分(或装置)于车道偏离防止控制过程中使车道偏离防止控制的控制量连续变化的情况下，控制结束参数修正部分(或装置)修正用于保持车道偏离防止控制的结束时间的控制量的控制保持时间(为预定结束参数)。

[第四实施例]

下面将说明根据本发明的第四实施例。

(结构)

在第四实施例中，与第一实施例相似，将配备有根据本发明的车道偏离防止装置的后轮驱动车辆作为例子。在第四实施例中，根据横摆角Φdepart或估计偏离扩大程度EXdepart修正的横摆力矩输出结束定时(预定结束参数)将进一步根据驾驶者的驾驶操作状况进行修正。

图21示出第四实施例中的制动/驱动力控制单元8所执行的计算过程。第四实施例中执行的图21所示的计算过程的基本部分与第一实施例中的制动/驱动力控制单元8所执行的图2所示的计算过程相同。然而，在第四实施例中的图21所示的计算过程中，在步骤S9之后设置步骤S51和S52。在下面关于第四实施例中的图21所示的计算过程的说明中，除非特别提到，与图2所示计算过程中的步骤具有相同参考标记的各个步骤与第一实施例相似。

如图21所示，控制器在步骤S51中检测驾驶者的驾驶操作状况。具体地说，控制器参照下面等式(14)根据每预定时间段Tstr1(例如，0.2秒)内转向角δ(步骤S1中读出的转向角传感器19的检测值)的变化量计算转向速度Δstr。该变化量是转向角δ的当前值(本轮值)δ_now与预定时间段之前获得的值δ_tstr之间的差值。

Δstr＝|(δ_now-δ_tstr)/Tstr1| …(14)

接下来，在步骤S52中，控制器根据驾驶操作状况进一步修正在步骤S9中修正的横摆力矩输出结束定时。图22示出该进一步修正的程序。

如图22所示，在步骤S61中，控制器设定用于与步骤S51中计算出的转向速度Δstr进行比较的转向判断阈值Δstr_th。转向判断阈值Δstr_th为例如通过实验验证和经验确定的值。该转向判断阈值Δstr_th为具有一定水平的值，使得根据该值可以判断驾驶者已经操作方向盘。接下来，在步骤S62中，控制器将步骤S51中计算出的转向速度Δstr与转向判断阈值Δstr_th进行比较。如果转向速度Δstr小于或等于转向判断阈值Δstr_th(Δstr≤Δstr_th)，那么程序转入步骤S63。如果为否(Δstr＞Δstr_th)，那么程序转入步骤S64。

在步骤S63中，控制器将修正增益Koverride设定为等于1。在步骤S64中，控制器将修正增益Koverride设定为小于1的预定值(例如，0.5)。然后，程序转入步骤S65。这里，当转向速度Δstr大于转向判断阈值Δstr_th(Δstr＞Δstr_th)时，修正增益Koverride设定为小于1的预定值(步骤S62和S64)。然而，当转向速度Δstr大于转向判断阈值Δstr_th(Δstr＞Δstr_th)时，修正增益Koverride也可以设定为与转向速度Δstr或差值(Δstr-Δstr_th)对应的值。

在步骤S65中，控制器进一步根据修正增益Koverride修正步骤S9中修正的横摆力矩输出结束定时。如果像第一实施例中那样根据估计偏离扩大程度EXdepart计算用于修正控制范围的增益Kwlimt，并且利用计算出的增益Kwlimt修正横摆力矩输出结束定时，就如下面等式(15)所示利用修正增益Koverride对增益Kwlimt进行修正。

Kwlimt＝Koverride·Kwlimt …(15)

此外，如果像第二实施例中那样根据估计偏离扩大程度EXdepart计算用于修正减小侧的变化限制器Ldown的增益Kldown，并且利用计算出的增益Kldown修正横摆力矩输出结束定时，就如下面等式(16)所示利用修正增益Koverride对增益Kldown进行修正。

Kldown＝Koverride·Kldown …(16)

实际上，考虑到横摆力矩输出结束定时随着增益Kldown变小而延后(更加延迟)的特征，如下面等式(17)所示利用修正增益Koverride的倒数对增益Kldown进行修正。

Kldown＝(1/Koverride)·Kldown …(17)

此外，如果像第三实施例中那样根据估计偏离扩大程度EXdepart计算保持时间Thold，并且利用计算出的保持时间Thold修正横摆力矩输出结束定时，就如下面等式(18)所示利用修正增益Koverride对保持时间Thold进行修正。

Thold＝Koverride·Thold …(18)

因此，在第四实施例中，根据估计偏离扩大程度EXdepart修正的横摆力矩输出结束定时将进一步根据表示驾驶者的驾驶操作状况的转向角δ进行修正。具体地说，当转向速度相对较高时，通过将修正增益Koverride设定为变小，将增益Kwlimt或保持时间Thold修正为变小；或者将增益Kldown修正为变大。因此，根据估计偏离扩大程度EXdepart修正的横摆力矩输出结束定时被再次修正为提早。因此，即使在步骤S9中已经根据估计偏离扩大程度EXdepart将横摆力矩输出结束定时修正为更加延迟，也可以在步骤S51和S52中当转向角δ的变化较大(与阈值相比)时将已经修正的横摆力矩输出结束定时再次修正为取较早的值。也就是说，当转向速度或转向角δ的变化相对较大时，判断驾驶者具有进行驾驶操作的意图(驾驶者操纵方向盘的意图较高)。换句话说，根据估计偏离扩大程度EXdepart对横摆力矩输出结束定时进行的修正受到抑制。因此，在驾驶者具有进行驾驶操作的意图的情况下，可以防止由于车道偏离防止控制的延长而使车道偏离防止控制对于驾驶者来说成为负担。

要注意到，根据第四实施例的车道偏离防止控制装置可以修改为具有如下构造。在步骤S51中，还可以如下面等式(19)所示根据较长时间段Tstr2(＞Tstr1，例如2秒)内的转向变化量计算转向速度(Δstr2)，Tstr2可以与较慢的转向(操纵)对应。

Δstr2＝|(δ_now-δ_tstr2)/Tstr2| …(19)

其中，δtstr2表示时间段Tstr2之前获得的转向角δ。

此外，在第四实施例中，通过如下方式判断驾驶者的驾驶操作意图：根据转向角δ计算转向速度Δstr，然后将计算出的转向速度Δstr与转向判断阈值Δstr_th进行比较。与此相反，除了转向判断阈值(下面称为第一转向判断阈值)Δstr_th之外，还可以提供第二转向判断阈值Δstr_th2。在该情况下，第二转向判断阈值Δstr_th2设定为大于第一转向判断阈值Δstr_th(Δstr_th2＞Δstr_th)。然后，当转向速度Δstr小于或等于第二转向判断阈值Δstr_th2(Δstr≤Δstr_th2)时，可以将修正增益Koverride设定为等于1。当为否时，可以将修正增益Koverride设定为等于或接近0。

因此，在转向速度或转向角δ的变化量相当大的情况下，通过判断驾驶者操纵方向盘的意图非常高，将根据估计偏离扩大程度EXdepart修正的横摆力矩输出结束定时向较早的一侧再次修正。也就是说，根据估计偏离扩大程度EXdepart对横摆力矩输出结束定时进行的修正受到更强烈地抑制。在某些情况下，可以取消根据估计偏离扩大程度EXdepart对横摆力矩输出结束定时进行的修正。

此外，在第四实施例中，可以根据加速踏板开度的变化量Δθ(例如，加速踏板的操作速度)或者制动器操作的变化量ΔBrk(例如，制动器的操作速度)判断驾驶者的驾驶操作意图。也就是说，可以将加速踏板操作或制动器(踏板)操作的状况定义为用于判断驾驶者的驾驶操作意图的指标(参数)。在该情况下，加速踏板操作的状况由加速踏板开度传感器18检测，制动器操作的状况由制动器操作传感器检测。

在该情况下，举例来说，根据下面等式(20)计算加速踏板开度的变化量Δθ，根据下面等式(21)计算制动器操作的变化量ΔBrk。

Δθ＝|(θ_now-θ_tθ)/Tθ| …(20)

ΔBrk＝|(Brk_now-Brk_tbrk)/T_Brk| …(21)

其中，θ_now表示加速踏板开度θ的当前值(本轮值)，θ_tθ表示在预定时间段Tθ之前获得的加速踏板开度θ的值，Brk_now表示制动器操作位置Brk的当前值(本轮值)，Brk_tbrk表示在预定时间段TBrk之前获得的制动器操作位置Brk的值。

此外，在第四实施例中，可以使用多个用于判断驾驶者的驾驶操作意图的指标。举例来说，通过获得上述Δstr、Δstr2、Δθ和ΔBrk，可以根据这些判断指标获得多个修正增益Koverride。然后，从这些多个修正增益Koverride中选择一个(例如，通过选择最小的一个)，利用所选择的修正增益Koverride进一步修正横摆力矩输出结束定时。因此，通过参照多个用于判断驾驶者的驾驶操作意图的指标，可以获得最佳的修正横摆力矩输出结束定时。

根据关于第四实施例的上述说明，转向角传感器19、制动器操作传感器以及步骤S1和S51大致实现驾驶者意图检测部分(或装置)，该部分构造成根据驾驶者的驾驶操作状况检测驾驶者的驾驶操作意图。因此，在驾驶者意图检测部分检测到驾驶者的驾驶操作意图的情况下，控制结束参数修正部分(或装置)抑制预定结束参数的修正。

[第五实施例]

下面将说明根据本发明的第五实施例。

(结构)

在第五实施例中，与第一实施例相似，将配备有根据本发明的车道偏离防止装置的后轮驱动车辆作为例子。要注意到，在车辆行驶状态的各检测数据具有左、右方向属性的情况下，在第五实施例中将右方定义为正方向。也就是说，当车辆向右方转弯(或偏离)时，横摆率Φ′、横向加速度Xg以及横摆角Φ取正值。当车辆(的中心)从行进车道的中央向右方位移时，横向位移X取正值。此外，当车辆加速时纵向加速度Yg取正值，当车辆减速时纵向加速度Yg取负值。

图23示出第五实施例中的制动/驱动力控制单元8所执行的计算过程。每隔预定采样时间段ΔT(例如，10毫秒)通过定时器中断来执行该计算过程。尽管在图23所示的计算过程中没有具体描述通信过程，但是可以根据需要更新通过该计算过程获得的信息并将这些信息存储在存储装置中，根据需要随时从存储装置中读出所需的信息。

如图23所示，在计算过程的步骤S71中，从上述各个传感器、控制器和控制单元中读出各种数据。具体地说，制动/驱动力控制单元8读取通过路面摩擦检测装置23获得的路面摩擦系数μ；通过导航装置14获得的纵向加速度Yg、横向加速度Xg、横摆率Φ′以及道路信息；通过各个传感器检测到的各个轮速Vwi、转向角δ、加速踏板开度θ、制动主缸流体压力Pm(Pmf和Pmr)以及方向指示器开关的信号；从驱动扭矩控制单元12获得的驱动扭矩Tw；以及从摄像部分13获得的横摆角Φ、横向位移Xfront和车道曲率β。

接下来，在步骤S72中计算车速V。具体地说，根据步骤S71中读出的轮速Vwi采用下面等式(22)计算轮速V。

对于前轮驱动的情况，V＝(Vwrl+Vwrr)/2

对于后轮驱动的情况，V＝(Vwfl+Vwfr)/2

…(22)

这里，Vwfl和Vwfr是左、右前轮各自的轮速，Vwrl和Vwrr是左、右后轮各自的轮速。也就是说，在这些等式(22)中，计算从动轮的轮速的平均值作为车速V。因为在该实施例中将后轮驱动车辆作为例子，因此根据后一等式，即根据前轮的轮速计算车速V。

优选的是，在正常行驶时使用如上所述计算出的车速V。举例来说，当正在执行ABS(防抱死制动系统)控制时，将ABS控制下估计出的车体速度用作上述车速V。此外，用于导航装置14中的导航信息的关于车速的值可以用作上述车速V。

然后，如下面等式(23)所示，控制器将前一轮计算过程中获得的车速V的值(程序的上轮值)设定为先前车速V_PAST。

V_PAST＝V(在前一轮程序中的车速值) …(23)

接下来，在步骤S73中控制器计算不足横摆力矩(不足控制量或受控变量)。在该实施例的车道偏离防止控制中，当车辆趋于相对于行进车道偏离或偏出时(即，当预测到车辆即将偏离行进车道时)，通过对车辆施加预定横摆力矩(用于避免偏离车道的预定控制量)来防止车辆偏离行进车道。此外，根据该实施例的车道偏离防止控制是基于如下前提，即，反复执行车道偏离防止控制的处理程序(图23中的处理程序)，直到车道偏离避免完成为止，也就是说，是基于如下前提，即，通过对车辆逐次地连续施加横摆力矩(具体地说，目标横摆力矩Ms)来防止车辆偏离车道。

在步骤S73中，计算或估计用作上述车道偏离防止控制的受控变量的横摆力矩的不足(不足量)。具体地说，根据下面等式(24)将在前一轮计算过程(例如，上轮程序)中计算的目标横摆力矩Ms的值(在后述步骤S79中获得)设定为先前计算的目标横摆力矩Msb。

Msb＝Ms …(24)

接下来，控制器根据车速V计算前一轮过程产生的实际横摆力矩Msr。也就是说，该实际横摆力矩Msr是当对车辆施加前一轮计算过程(上轮程序)中计算的目标横摆力矩Ms作为车道偏离防止控制时在车辆中实际产生的横摆力矩的值。

为了进行该计算，首先，根据下面等式(25)利用步骤S72中计算出的先前车速V_PAST和当前车速V计算减速度(减速程度)ΔV。

ΔV＝(V-V_PAST)/ΔT …(25)

其中，ΔT表示执行图23中计算过程的一轮程序的过程时间段。

接下来，根据下面等式(26)利用等式(25)中计算出的减速度ΔV计算由车道偏离防止控制导致的减速度(减速程度)ΔVc。

ΔVc＝ΔV-ΔVd …(26)

其中，ΔVd是根据驾驶者的加速踏板操作或制动器操作、车辆规格以及行驶阻力(行进阻力)而产生的减速度(减速程度)。例如，可以根据与加速踏板操作或制动器操作可以获得的减速度相关的曲线图获得ΔVd。此外，例如可以根据发动机旋转速度或加速踏板开度计算ΔVd。

然后，控制器根据下面等式(27)利用等式(26)中计算出的车道偏离防止控制部分减速度ΔVc计算实际横摆力矩Msr。

Msr＝A·ΔVc·T/2 …(27)

其中，A表示车重，T表示轮距。于是，根据车速V计算出前一轮计算过程产生的实际横摆力矩Msr。

然后，根据下面等式(28)计算等式(27)中计算出的实际横摆力矩Msr与等式(24)中设定的先前计算的目标横摆力矩Msb之间的差值作为不足横摆力矩(横摆力矩的不足量)ΔMs。

ΔMs＝Msb-Msr …(28)

接下来，在步骤S74中，控制器判断车道偏离趋势。具体地说，根据下面等式(29)使用步骤S71中获得的横摆角Φ(Φfront)、行进车道曲率β和车辆的当前横向位移Xfront以及步骤S72中获得的车速(当前车速)V计算将来估计横向位移Xs(参见图4)。

Xs＝Tt·V·(Φ+Tt·V·β)+Xfront …(29)

其中，Tt表示用于计算前方注视点距离的车间时距。前方注视点距离通过将车间时距Tt乘以车速V而获得。也就是说，车间时距Tt流逝之后车辆偏离行进车道中央的横向位移的估计值为将来的估计横向位移Xs。从等式(29)可以看出，例如，如果着眼于横摆角Φfront，则估计横向位移Xs随着横摆角Φfront变大而变大。

然后，通过将估计横向位移Xs与预定的偏离趋势判断阈值(横向位移极限距离)X_L进行比较来判断车道偏离趋势。偏离趋势判断阈值X_L为可以用于大致判断车辆趋于偏离行进车道的值。偏离趋势判断阈值X_L是通过实验验证和经验获得的值。举例来说，偏离趋势判断阈值X_L是表示行进道路中的边界位置的值，并且根据下面等式(30)计算(参见图4)。

X_L＝(L-H)/2 …(30)

其中，L表示车道宽度，H表示车辆宽度。摄像部分13通过处理所获取的图像而获得车道宽度L。此外，可以从导航装置14获得车辆位置，并且可以从导航装置14的地图数据获得车道宽度L。

在图4所示的实例中，偏离趋势判断阈值X_L设定在车辆的行进车道内。然而，根据本发明的车道偏离防止控制装置不限于此，即，偏离趋势判断阈值X_L可以设定在行进车道之外。此外，根据本发明的车道偏离防止控制装置不限于在车辆(其一部分)实际偏离或偏出行进车道之外以前判断偏离趋势的构造。也就是说，举例来说，可以采用如下构造：设定偏离趋势判断阈值X_L，从而允许在四个车轮中至少一个实际偏离车道(运动到车道之外)以后判断偏离趋势。

然后，当满足下面关系(31)时，控制器判断车辆具有车道偏离趋势并将偏离判断标志Fout设定为ON(Fout＝ON)。

|Xs|≥X_L …(31)

另一方面，当满足下面关系(32)时，控制器判断车辆没有车道偏离趋势并将偏离判断标志Fout设定为OFF(Fout＝OFF)。

|Xs|＜X_L …(32)

此外，控制器根据横向位移X判断偏离方向Dout。具体地说，当车辆从行进车道的中央向左横向位移时，将左方设定为偏离方向Dout(Dout＝LEFT)。另一方面，当车辆从行进车道的中央向右横向位移时，将右方设定为偏离方向Dout(Dout＝RIGHT)。

接下来，在步骤S75中，控制器设定或改变车道偏离防止控制的控制结束定时。具体地说，根据步骤S73中计算出的不足横摆力矩ΔMs设定或改变控制结束定时。当步骤S74中设定的(更具体地说，在后述步骤S76中最终设定的)偏离判断标志Fout为ON时，执行(实施)步骤S75中的处理。在该实施例中，将时间(控制结束时刻、或从开始时刻流逝的时间段)以及位置(控制结束位置(横向位置))定义为控制结束定时的指标(参数)。控制结束时间段(或结束时刻)由Tend表示，控制结束位置由Xend表示。

图24示出不足横摆力矩ΔMs与控制结束时间段Tend之间的关系的一个例子。如图24所示，在不足横摆力矩ΔMs较小的区域内，控制结束时间段Tend是较小的恒定值。然后，在不足横摆力矩ΔMs到达某一值之后，控制结束时间段Tend与不足横摆力矩ΔMs成比例地增大。然后，在不足横摆力矩ΔMs进一步变大时，控制结束时间段Tend成为较大的恒定值。

图25示出不足横摆力矩ΔMs与控制结束位置Xend之间的关系的一个例子。如图25所示，在不足横摆力矩ΔMs较小的区域内，控制结束位置Xend是较小的恒定值。然后，在不足横摆力矩ΔMs到达某一值之后，控制结束位置Xend与不足横摆力矩ΔMs成比例地增大。然后，在不足横摆力矩ΔMs进一步变大时，控制结束位置Xend成为较大的恒定值。

举例来说，不足横摆力矩ΔMs等于或接近0的情况意味着实际横摆力矩Msr等于或基本上等于目标横摆力矩Msb的情况。也就是说，在该情况下，车道偏离防止控制在车辆中产生(施加)期望的(理想的)横摆力矩。此时的控制结束时间段Tend或控制结束位置Xend设定为这样的值：不会使驾驶者感觉到车道偏离防止控制执行得太长，或者避免车道偏离防止控制使正在试图改变车道的驾驶者感到麻烦。总之，基于依据不足横摆力矩ΔMs如此设定的值改变或更新控制结束时间段Tend与控制结束位置Xend。

如上所述，参照图24和图25，根据不足横摆力矩ΔMs设定控制结束时间段Tend与控制结束位置Xend。

接下来，在步骤S76中，控制器判断驾驶者改变车道的意图。具体地说，采用如下方式根据步骤S71中获得的方向指示器开关20的信号和转向角δ判断驾驶者改变车道的意图。当方向指示器开关20的信号所表示的方向(转向指示灯的发光侧)与步骤S74中获得的偏离方向Dout相同时，就判断驾驶者有意改变车道，并且将偏离判断标志Fout改变为OFF(Fout＝OFF)。也就是说，将关于车道偏离趋势的信息改变为车辆没有偏离车道的趋势的判断结果。另一方面，当方向指示器开关20的信号所表示的方向(转向指示灯的发光侧)与步骤S74中获得的偏离方向Dout不同时，就将偏离判断标志Fout保持为ON(Fout＝ON)。也就是说，保持车辆具有偏离车道的趋势的判断结果。因此，在偏离判断标志Fout为ON的情况下，当驾驶者没有有意改变车道时，就将偏离判断标志Fout保持为ON。

接下来，在步骤S77中，当偏离判断标志Fout为ON时，控制器执行声音输出或显示输出作为避免车道偏离的警告。如下所述，当偏离判断标志Fout变为ON时，开始对车辆施加横摆力矩作为车道偏离防止控制。因此在对车辆施加力矩的同时执行警告输出。然而，警告的输出定时不限于此。举例来说，警告的输出定时可以设定为施加横摆力矩的开始定时之前的某一定时。

接下来，在步骤S78中，控制器判断是否应该执行使车辆减速的减速控制(下面称为用于防止车道偏离的减速控制)作为车道偏离防止控制。具体地说，控制器判断在步骤S74中计算出的估计横向位移Xs减去横向位移极限距离X_L而获得的差值(|Xs|-X_L)是否大于或等于减速控制判断阈值X_β。这里，根据车道曲率β设定判断阈值X_β，例如其关系如图26所示。如图26所示，在车道曲率β较小的区域内，减速控制判断阈值X_β是相对较大的恒定值。然后，在车道曲率β到达某一值之后，减速控制判断阈值X_β随着车道曲率β的增大而减小。然后，在车道曲率β进一步增大时，减速控制判断阈值X_β成为相对较小的恒定值。

当差值(|Xs|-X_L)大于或等于减速控制判断阈值X_β(|Xs|-X_L≥X_β)时，判断应该执行减速控制，并且将减速控制操作判断标志Fgs设定为ON。当差值(|Xs|-X_L)小于减速控制判断阈值X_β(|Xs|-X_L＜X_β)时，判断不执行减速控制，并且将减速控制操作判断标志Fgs设定为OFF。

现在将说明减速控制操作判断标志Fgs与步骤S74中设定的偏离判断标志Fout之间的关系。在步骤S74中，当估计横向位移Xs大于或等于偏离趋势判断阈值X_L(|Xs|≥X_L)时，偏离判断标志Fout设定为ON。另一方面，当差值(|Xs|-X_L)大于或等于减速控制判断阈值X_β(|Xs|-X_L≥X_β)时，减速控制操作判断标志Fgs设定为ON。因为这两个设定之间的关系，即使减速控制操作判断标志Fgs设定为ON，在偏离判断标志Fout设定为ON之后减速控制操作判断标志Fgs也设定为ON。也就是说，因为在偏离判断标志Fout成为ON时开始对车辆施加如下所述的横摆力矩，因此在已经开始施加横摆力矩之后执行车辆减速控制。

接下来，在步骤S79中，控制器计算目标横摆力矩Ms。具体地说，控制器采用下面等式(33)根据步骤S74中获得的估计横向位移Xs和横向位移极限距离X_L计算基本横摆力矩Ms0(不考虑上述不足量的横摆力矩)。

Ms0＝K1·K3·(|Xs|-X_L) …(33)

其中，K1表示根据车辆规格确定的比例增益，K3表示随着车速V变化的增益。图27示出增益K3的一个例子。如图27所示，增益K3在低速区为相对较大的恒定值，在车速V到达某一值之后随着车速V的增大而减小，然后在车速V到达另一值之后成为相对较小的恒定值。

从等式(33)可以认识到，基本横摆力矩Ms0随着估计横向位移Xs与横向位移极限距离X_L之间的差值变大而变大。

然后，控制器根据下面等式(34)将通过等式(33)计算的基本横摆力矩Ms0与通过等式(28)计算的不足横摆力矩ΔMs相加获得的值计算为目标横摆力矩(将要最终施加于车辆的目标横摆力矩)Ms。

Ms＝Ms0+ΔMs …(34)

其中，当偏离判断标志Fout为ON时计算目标横摆力矩Ms。另一方面，当偏离判断标志Fout为OFF时将目标横摆力矩Ms设定为0。

接下来，在步骤S80中，控制器计算用于防止车道偏离的减速控制所需的减速度(减速程度)。也就是说，控制器计算为了使车辆减速而施加于左右车轮的制动力。更具体地说，控制器将这种制动力计算为施加给左右车轮的目标制动流体压力Pgf和Pgr。根据下面等式(35)利用步骤S74中计算的估计横向位移Xs和横向位移极限距离X_L以及步骤S78中获得的减速控制判断阈值X_β计算前轮的(减速目的)目标制动流体压力Pgf。

Pgf＝Kgv·Kgx·(|Xs|-X_L-X_β) …(35)

其中，Kgv是根据车速V设定的换算系数，Kgx是根据车辆规格确定的换算系数。图28示出换算系数Kgv的一个例子。如图28所示，换算系数Kgv在低速区相对较小，在车速V到达某一值之后随着车速V的增大而增大，然后在车速V到达另一值之后成为相对较大的恒定值。

此外，考虑到前后轮之间的分配根据如上计算的前轮的目标制动流体压力Pgf计算后轮的目标制动流体压力Pgr。因此，在步骤S80中，获得用于防止车道偏离的减速控制的减速度(减速程度)(具体地说，目标制动流体压力Pgf和Pgr)。

接下来，在步骤S81中，控制器计算各个车轮的(最终)目标制动流体压力。也就是说，根据是否存在制动或用于防止车道偏离的减速控制来计算最终制动流体压力，具体地说，计算方法如下所示。

在偏离判断标志Fout为OFF的情况下，也就是说，在获得没有车道偏离趋势的判断结果的情况下，如下面等式(36)和(37)所示，将各个车轮的目标制动流体压力Psi(i＝fl、fr、rl、rr)设定为制动流体压力Pmf或Pmr。

Psfl＝Psfr＝Pmf …(36)

Psrl＝Psrr＝Pmr …(37)

其中，Pmf是前轮的制动流体压力。此外，Pmr是后轮的制动流体压力，并且考虑到前后轮之间的分配，根据前轮的制动流体压力Pmf进行计算。举例来说，当驾驶者正在操作制动器(踏板)时，制动流体压力Pmf和Pmr根据该制动器操作的操作程度取值。

另一方面，在偏离判断标志Fout为ON的情况下，也就是说，在获得存在车道偏离趋势的判断结果的情况下，根据目标横摆力矩Ms计算前轮目标制动流体压差ΔPsf和后轮目标制动流体压差ΔPsr。具体地说，根据下面等式(38)至(41)计算目标制动流体压差ΔPsf和ΔPsr。

在|Ms|＜Ms1的情况下，

ΔPsf＝0 …(38)

ΔPsr＝Kbr·Ms/T …(39)

在|Ms|≥Ms1的情况下，

ΔPsf＝Kbf·(Ms/|Ms|)·(|Ms|-Ms1)/T …(40)

ΔPsr＝Kbr·(Ms/|Ms|)·Ms1/T …(41)

其中，Ms1表示用于进行设定的阈值。要注意到，为了方便起见，规定前方和后方的轮距T取相同值。此外，Kbf和Kbr是用于将制动力(功率)换算为制动流体压力的分别关于前轮和后轮的换算系数。根据制动器规格确定Kbf和Kbr。

因此，根据目标横摆力矩Ms的量值对前后轮分配将要在车轮上产生的制动力。当目标横摆力矩Ms小于阈值Ms1时，使前轮目标制动流体压差ΔPsf等于0，使后轮目标制动流体压差ΔPsr等于预定值，从而产生左右后轮之间的制动力差。此外，当目标横摆力矩Ms大于或等于阈值Ms1时，使目标制动流体压差ΔPsf和ΔPsr各自取预定值，从而产生左右前轮之间的制动力差，并且产生左右后轮之间的制动力差。

然后，控制器利用计算出的目标制动流体压差ΔPsf和ΔPsr以及用于减速控制的目标制动流体压力Pgf和Pgr计算各个车轮的最终目标制动流体压力Psi(i＝fl、fr、rl、rr)。具体地说，另外参照步骤S78中设定的减速控制操作判断标志Fgs计算各个车轮的最终目标制动流体压力Psi(i＝fl、fr、rl、rr)。

也就是说，在偏离判断标志Fout为ON并且减速控制操作判断标志Fgs为OFF的情况下，具体而言，在判断结果为车辆具有车道偏离趋势并且不执行减速控制的情况下(即，在只执行对车辆施加横摆力矩的情况下)，根据下面等式(42)计算各个车轮的目标制动流体压力Psi(i＝fl、fr、rl、rr)。

Psfl＝Pmf

Psfr＝Pmf+ΔPsf

Psrl＝Pmr

Psrr＝Pmr+ΔPsr

…(42)

此外，在偏离判断标志Fout为ON并且减速控制操作判断标志Fgs为ON的情况下，也就是说，在对车辆施加横摆力矩的同时使车辆减速的情况下，根据下面等式(43)计算各个车轮的目标制动流体压力Psi(i＝fl、fr、rl、rr)。

Psfl＝Pmf+Pgf/2

Psfr＝Pmf+ΔPsf+Pgf/2

Psrl＝Pmr+Pgr/2

Psrr＝Pmr+ΔPsr+Pgr/2

…(43)

如等式(42)和(43)所示，各个车轮的目标制动流体压力Psi(i＝fl、fr、rl、rr)的计算考虑到了驾驶者的制动器操作，也就是说，考虑到了制动流体压力Pmf和Pmr。然后，制动/驱动力控制单元8将如此计算出的各个车轮的目标制动流体压力Psi(i＝fl、fr、rl、rr)输出到制动流体压力控制部分7，作为制动流体压力指令值。

等式(38)至(43)示出在偏离方向Dout为LEFT(Dout＝LEFT)的情况下，即在车辆相对于左侧车道标记具有车道偏离趋势的情况下各个车轮的目标制动流体压力等。然而，在偏离方向Dout为RIGHT(Dout＝RIGHT)的情况下，即在车辆相对于右侧车道标记具有车道偏离趋势的情况下，将省略关于与等式(38)至(43)对应的等式的说明。在偏离方向Dout为RIGHT的情况下，根据与等式(42)对应的如下等式(44)计算各个车轮的目标制动流体压力Psi(i＝fl、fr、rl、rr)。

Psfl＝Pmf+ΔPsf

Psfr＝Pmf

Psrl＝Pmr+ΔPsr

Psrr＝Pmr

…(44)

车道偏离防止控制的控制结束定时在步骤S75中设定(改变)。因此，当自从车道偏离防止控制开始所流逝的时间达到控制结束时间段Tend时，或者当车辆的横向位置(实际横向位置X或估计横向位移Xs)在车道偏离防止控制的操作中达到控制结束位置Xend时，将偏离判断标志Fout设定(改变)为OFF。因此，终止车道偏离防止控制。

(操作)

下面将说明根据第五实施例的操作。当车辆行驶(行进)时，控制器读取各种数据(步骤S71)，计算车速V并且设定先前车速V_PAST(步骤S72)。接下来，控制器利用车速V、先前车速V_PAST等参数计算不足横摆力矩ΔMs(步骤S73)。然后，控制器根据计算出的不足横摆力矩ΔMs设定(改变)车道偏离防止控制的控制结束定时，具体地说设定控制结束时间段Tend和控制结束位置Xend(步骤S75)。

此外，控制器计算将来估计横向位移(偏离估计值)Xs，基于估计横向位移Xs执行车道偏离趋势的判断(偏离判断标志Fout的设定)(步骤S74)，并且根据驾驶者改变车道的意图修正车道偏离趋势的判断结果(偏离判断标志Fout)(步骤S76)。然后，控制器根据车道偏离趋势的判断结果执行警告输出(步骤S77)。

此外，控制器根据估计横向位移Xs设定减速控制操作判断标志Fgs(步骤S78)。然后，控制器计算作为车道偏离防止控制将要施加给车辆(在车辆中产生)的目标横摆力矩Ms，以及用于防止车道偏离的减速控制的减速度(目标制动流体压力Pgf和Pgr)(步骤S79和S80)。这里，目标横摆力矩Ms是通过将不足横摆力矩ΔMs与基本横摆力矩Ms0相加获得的值，因此补偿不足横摆力矩ΔMs。

然后，控制器参照偏离判断标志Fout和减速控制操作判断标志Fgs的状态，根据目标横摆力矩Ms和减速度(目标制动流体压力Pgf和Pgr)计算各个车轮的目标制动流体压力Psi(i＝fl、fr、rl、rr)，并且将计算出的各个车轮的目标制动流体压力Psi(i＝fl、fr、rl、rr)输出到制动流体压力控制部分7(步骤S81)。因此，根据车辆的车道偏离趋势(状态)将横摆力矩施加给车辆，并且可能使车辆减速。然后，当自从车道偏离防止控制开始所流逝的时间达到控制结束时间段Tend时，或者当车辆的横向位置(实际横向位置X或估计横向位移Xs)在车道偏离防止控制的操作中达到控制结束位置Xend时，控制器结束车道偏离防止控制。也就是说，当满足控制结束定时的上述条件时，强制结束车道偏离防止控制，而不管车道偏离趋势如何。

(作用和效果)

下面将说明根据第五实施例的作用和效果。如上所述，根据用作车道偏离防止控制的受控变量的横摆力矩的不足(不足量)ΔMs，设定用于限定或确定车道偏离防止控制的控制结束定时的控制结束时间段Tend和控制结束位置Xend。此时，控制结束时间段Tend和控制结束位置Xend设定为随着横摆力矩不足量ΔMs变大而变大。

举例来说，图29示出控制结束位置Xend以及横摆力矩不足量ΔMs之间的关系，横摆力矩不足量ΔMs为实际横摆力矩Msr和先前计算的目标横摆力矩Msb的差值ΔMs。如图29所示，控制结束位置Xend随着不足横摆力矩ΔMs变大而变大(相对于车辆行驶的行进车道位于更外侧)。

如上所述，根据用作车道偏离防止控制的受控变量的横摆力矩的不足(不足量)ΔMs设定控制结束时间段Tend和控制结束位置Xend，因此，当试图补偿(或覆盖)横摆力矩不足量作为车道偏离防止控制时，即，当对车辆施加补偿不足横摆力矩ΔMs的目标横摆力矩Ms时，可以避免控制结束定时到达并由此解除车道偏离防止控制。因此，可以确保车辆的车道偏离防止控制所需的横摆力矩(控制量)。

此外，由于控制结束时间段Tend和控制结束位置Xend随着不足横摆力矩ΔMs变大而变大，因此，即使不足横摆力矩ΔMs较大，也可以根据不足横摆力矩ΔMs延迟控制结束定时。

要注意到，根据第五实施例的车道偏离防止控制装置可以修改为具有如下构造。在第五实施例中，使用时间(控制结束时间段)和位置(控制结束位置(横向位置))作为确定控制结束定时的指标(参数)。然而，可以使用这些参数之一作为控制结束定时的指标。此外，自车道偏离防止控制的开始时间的控制量的总量(受控变量的积分值)、车道偏离防止控制过程中车辆相对于行进车道(与行进车道的中线相切)的横摆角等参数也可以用作确定控制结束定时的指标。举例来说，如果使用横摆角作为控制结束定时的指标，将横摆角的任意值定义为用于确定控制结束定时的横摆角值，该任意值具有朝向车辆所行驶的行进车道的内侧的倾斜度。

此外，在该实施例中，将实际横摆力矩Msr与目标横摆力矩Msb之间的差值(直接)计算为不足横摆力矩ΔMs(参见等式(28))。与此相反，可以根据制动设备例如制动衬块(或制动蹄)等的温度(或温度历史)或使用频率或者车辆状态例如车重等计算或估计不足横摆力矩ΔMs。制动设备例如制动衬块(或制动蹄)的温度等参数影响制动力，从而影响实际横摆力矩Msr。因此，还可以根据制动设备例如制动衬块(或制动蹄)的温度等参数计算或估计不足横摆力矩ΔMs。在该情况下，举例来说，还设置有用于检测或估计制动设备温度的装置，并且将制动设备的温度与表示制动力降低的指标(变量)之间的关系预先存储为映射(图)。因此，根据与制动设备温度对应的指标计算或估计不足横摆力矩ΔMs。此外，可以不根据上述指标计算不足横摆力矩，而是可以在指标大于或等于预定阈值时计算实际横摆力矩Msr与目标横摆力矩Msb之间的差值。此外，还可以根据车辆的外部行进环境(车辆所行进的外部环境)例如天气或周围空气温度等计算或估计不足横摆力矩ΔMs，而非根据车辆状态计算。

此外，在该实施例中，根据车速V计算实际横摆力矩Msr(等式(25)至(27))。与此相反，还可以根据其它值例如横摆率Φ′等计算实际横摆力矩Msr。

根据关于第五实施例的上述说明，在制动/驱动力控制单元8中执行的图23所示的计算过程大致实现如下控制部分(或装置)，该控制部分构造成执行防止车辆偏离车道的车道偏离防止控制，并且构造成使用预定结束参数结束车道偏离防止控制。此外，在制动/驱动力控制单元8中执行的步骤S73的处理实现控制不足检测部分(或装置)，该部分构造成在开始车道偏离防止控制之后检测控制部分所执行的车道偏离防止控制的控制量的不足量，作为车辆状态。此外，在制动/驱动力控制单元8中执行的步骤S75的处理实现控制定时改变部分(或装置)，该部分构造成根据控制不足检测部分所检测的不足量改变车道偏离防止控制的预定结束定时。

本申请是基于2006年4月28日提交的日本专利申请No.2006-125414和2006年7月11日提交的日本专利申请No.2006-190599。这些日本专利申请的全部内容在此以引用的方式并入本文。

尽管上面已经参照本发明的某些实施例描述了本发明，但是本发明不限于上述实施例。本领域的技术人员参照上述教导可以知道上述实施例的各种修改和变动。本发明的范围参照下面权利要求书限定。

Claims

1.一种车道偏离防止装置，包括：

控制部分，其构造成：

执行防止车辆偏离车道的车道偏离防止控制，并且

利用预定结束参数结束所述车道偏离防止控制；

车辆状态检测部分，其构造成至少检测在所述车道偏离防止控制开始时或者开始之后的车辆状态；

控制结束参数修正部分，其构造成根据所述车辆状态检测部分所检测的车辆状态修正所述预定结束参数；以及

偏离趋势扩大程度估计部分，其构造成根据所述车辆状态检测部分所检测的车辆状态估计所述车辆相对于所述车道的偏离趋势扩大程度，

所述控制结束参数修正部分构造成修正所述预定结束参数，以便随着所述偏离趋势扩大程度变得更大而延长所述车道偏离防止控制的开始与结束之间的时间段。

2.根据权利要求1所述的车道偏离防止装置，其中，

所述控制结束参数修正部分构造成：随着所述偏离趋势扩大程度估计部分所估计的偏离趋势扩大程度变大，使所述预定结束参数更难以满足。

3.根据权利要求1所述的车道偏离防止装置，其中，

所述车辆状态检测部分构造成：检测在所述车道偏离防止控制开始时或者开始之后所述车辆相对于所述车道的横摆角，作为所述车辆状态。

4.根据权利要求1所述的车道偏离防止装置，其中，

所述车辆状态检测部分构造成：检测在所述车道偏离防止控制开始时或者开始之后所述车辆的横向速度以及所述车辆的横向加速度中至少之一，作为所述车辆状态。

5.根据权利要求1所述的车道偏离防止装置，其中，

所述车辆状态检测部分包括：

控制不足量检测部分，其构造成检测在所述车道偏离防止控制开始之后所述控制部分所执行的车道偏离防止控制的控制量的不足量，作为所述车辆状态；并且

所述控制结束参数修正部分包括：

控制定时改变部分，其构造成根据所述控制不足量检测部分所检测的不足量改变所述车道偏离防止控制的预定结束定时。

6.根据权利要求5所述的车道偏离防止装置，其中，

所述控制定时改变部分构造成：随着所述不足量变大而使所述预定结束定时延后。

7.根据权利要求5所述的车道偏离防止装置，其中，

所述控制部分构造成：通过对所述车辆施加横摆力矩来执行所述车道偏离防止控制，从而防止所述车辆偏离所述车道；并且

所述控制不足量检测部分构造成：根据如下两个参数之间的差值检测所述车道偏离防止控制的控制量的不足量，所述两个参数为：

由所述控制部分施加给所述车辆作为所述控制量的目标横摆力矩，以及

通过施加所述目标横摆力矩而在所述车辆中实际产生的实际横摆力矩。

8.根据权利要求5所述的车道偏离防止装置，其中，

所述控制不足量检测部分构造成：根据所述车辆状态与车辆行进的外部环境中至少之一估计所述车道偏离防止控制的控制量的不足量。

9.根据权利要求5所述的车道偏离防止装置，其中，

所述预定结束定时由如下四个参数中至少之一定义：

执行所述车道偏离防止控制的持续时间，

在所述车道偏离防止控制中所述车辆相对于所述车道的横向位移，

自所述车道偏离防止控制开始时起所述控制量的积分值，以及

在所述车道偏离防止控制中所述车辆相对于所述车道的横摆角。

10.根据权利要求1所述的车道偏离防止装置，其中，

所述控制部分构造成：在所述车道偏离防止控制中连续改变所述车道偏离防止控制的控制量，并且在结束所述车道偏离防止控制时减小所述控制量；并且

所述控制结束参数修正部分构造成：修正在结束所述车道偏离防止控制时所述控制量的减小率，所述控制量的减小率为所述预定结束参数。

11.根据权利要求1所述的车道偏离防止装置，其中，

所述车道偏离防止装置还包括：

驾驶者意图检测部分，其构造成根据驾驶者的驾驶操作的状况检测所述驾驶者的驾驶操作意图；并且

所述控制结束参数修正部分构造成：在所述驾驶者意图检测部分检测到所述驾驶者的驾驶操作意图的情况下抑制对所述预定结束参数进行修正。

12.一种车道偏离防止方法，包括：

开始防止车辆偏离车道的车道偏离防止控制；

至少检测在所述车道偏离防止控制开始时或者开始之后的车辆状态；

根据所检测的车辆状态修正所述车道偏离防止控制的预定结束参数；

利用所述预定结束参数结束所述车道偏离防止控制；

根据所检测的车辆状态估计所述车辆相对于所述车道的偏离趋势扩大程度；以及

修正所述预定结束参数，以便随着所述偏离趋势扩大程度变得更大而延长所述车道偏离防止控制的开始与结束之间的时间段。