CN101108616A - 防止偏离行车线装置 - Google Patents

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Abstract

防止偏离行车线装置，根据车辆相对于行车线的偏离倾向的程度，计算向车辆施加的横摆力矩，将计算出的横摆力矩向车辆施加，从而防止车辆相对于行车线偏离(步骤S17)。控制单元中，预先设定第1最小横摆力矩，在计算出的横摆力矩低于第1最小横摆力矩的情况下，施加第1最小横摆力矩。

Description

防止偏离行车线装置
技术领域
本发明涉及车辆将要偏离行车线时，防止该偏离的防止偏离行车线装置。
背景技术
作为现有的防止偏离行车线控制，在专利文献1中，在车辆有可能偏离行车线的情况下，通过向左右车轮施加制动力差，向车辆施加横摆力矩，防止车辆从行车线偏离，同时通过该车辆动作，向乘员报知车辆有可能偏离。在这里，向车辆施加的横摆力矩设定为与车辆相对于行车线的横摆角相对应的值。
专利文献1：特开2003-112540号公报
发明内容
然而，由于使向车辆施加的横摆力矩成为与前述横摆角相对应的值，因而在车辆有可能偏离行车线的情况下，如果横摆角小，则横摆力矩也变小，因而车辆偏离防止控制时的车辆动作小，在驾驶者尚未意识到期间，偏离防止控制已结束，因此向驾驶员报知有可能偏离行车线的效果变小。
本发明的课题是提高向驾驶员报知有可能偏离行车线的效果。
为了解决前述课题，本发明涉及的防止偏离行车线装置，其具有：偏离行车线倾向判定单元，其判定车辆相对于行车线的偏离倾向；横摆力矩计算单元，其根据前述偏离行车线倾向判定单元判定出的偏离倾向的程度，计算向车辆施加的横摆力矩；以及控制单元，其向车辆施加前述横摆力矩计算单元计算出的横摆力矩，同时在前述横摆力矩计算单元计算出的横摆力矩低于预先设定的第1最小横摆力矩的情况下，施加第1最小横摆力矩。
发明的效果
根据本发明，由于施加车辆的横摆力矩至少大于或等于第1最小横摆力矩，因而可以通过因施加该横摆力矩产生的车辆动作，提高向驾驶者报知车辆有可能偏离行车线的效果。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的车辆的简要构成图。
图2是表示车辆的防止偏离行车线装置的控制单元的处理内容的流程图。
图3是推定横向位移Xs及偏离倾向判定用阈值XL的说明中使用的图。
图4是表示行车线曲率β和减速控制判定用阈值Xβ之间的关系的特性图。
图5是表示车速V和增益K2间关系的特性图。
图6是表示偏离角度t和增益gt间关系的特性图。
图7是表示车速V和换算系数Kgv间关系的特性图。
图8是表示校正横摆力矩M2的随时间变化的特性图。
图9是表示目标横摆力矩Ms(0)的随时间变化的特性图。
具体实施方式
下面参照附图详细说明用于实施本发明的最佳方式(下文称之为实施方式)。
(构成)
本实施方式是安装了本发明涉及的防止偏离行车线装置的后轮驱动车辆。该后轮驱动车辆安装了自动变速器以及普通差动齿轮，安装了可以独立控制前后轮及左右轮的制动力的制动装置。
图1是表示本实施方式的结构的简要构成图。
图中的标号1是刹车踏板，2是增压器，3是主液压缸，4是储液室，通常，根据由驾驶者踩下刹车踏板1的量，将在主液压缸3中升压后的制动流体压力提供给各车轮5FL～5RR的各车轮制动液压缸6FL～6RR。此外，在主液压缸3和各车轮制动液压缸6FL～6RR之间安装制动流体压力控制部7，通过制动流体压力控制部7，还可以单独地控制各车轮制动液压缸6FL～6RR的制动流体压力。
制动流体压力控制部7利用例如防滑控制及牵引控制中使用的制动流体压力控制部。制动流体压力控制部7也可以单独地控制各车轮制动液压缸6FL～6RR的制动流体压力，但在从后述的制动驱动力控制单元8输入制动流体压力指令值时，按照该制动流体压力指令值控制制动流体压力。
例如，制动流体压力控制部7通过在液压供给系统中含有致动器而构成。作为致动器，可以列举可以将各车轮制动液压缸的液压控制为任意的制动液压的比例电磁阀。
此外，在该车辆上设有驱动扭矩控制单元12。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的选择变速比以及节流阀11的节流阀开度，控制向驱动轮即后轮5RL、5RR的驱动扭矩。驱动扭矩控制单元12通过控制燃油喷射量以及点火定时，或同时控制节流阀开度，控制发动机9的运转状态。驱动扭矩控制单元12向制动驱动力控制单元8输出控制中使用的驱动扭矩TW值。
此外，驱动扭矩控制单元12也可以单独控制后轮5RL、5RR的驱动扭矩，但在从制动驱动力控制单元8输入了驱动扭矩指令值时，按照该驱动扭矩指令值控制驱动轮扭矩。
此外，在该车辆上设有带图像处理功能的摄像部13。摄像部13是为了作为车辆的偏离行车线倾向检测用，检测行车线内的车辆位置而配置的，例如，摄像部13构成为，由CCD(Charge Coupled Device)摄像机构成的单镜头摄像机进行摄像。摄像部13设置在车辆前部。
摄像部13从车辆前方的拍摄图像中检测例如白线等车道标志，根据该检测出的车道标志检测行车线。进而，摄像部13根据该检测出的行车线，计算车辆行车线和车辆的前后方向轴所成的角度(横摆角)、距行车线中央的横向位移X以及行车线曲率β等。摄像部13将计算出的这些横摆角、横向位移X以及行车线曲率β等输出给制动驱动力控制单元8。
此外，在本发明中，也可以由图像处理以外的检测单元检测车道标志。例如，也可以由安装在车辆前方的多个红外线传感器检测车道标志，根据该检测结果检测行车线。
此外，本发明并不局限于根据白线决定行车线的结构。也就是说，在行驶路面上没有用于识别行车线的白线(车道标志)的情况下，也可以根据由图像处理及各种传感器获得的道路形状及周围环境等信息，推测出适合车辆行驶的行驶范围及驾驶者应使车辆行驶的行驶范围，将其确定为行车线。例如，在行驶路面上没有白线，道路两侧是悬崖的情况下，可以将行驶路面上铺沥青部分作为行车线。此外，在有护栏及路肩等情况下，参照该信息决定行车线即可。
此外，还可以根据后述的方向盘21的转向操纵角δ计算行车线曲率β。
此外，该车辆上设有导航装置14。导航装置14检测车辆产生的前后加速度Yg或横向加速度Xg，或检测车辆产生的偏行率′。导航装置14将检测出的前后加速度Yg、横向加速度Xg、以及车辆的偏行率′(＝d/dt)与道路信息一起，向制动驱动力控制单元8输出，在这里，作为道路信息，是行车线数及表示是普通道路还是高速道路的道路种类信息。
此外，也可以由专用的传感器检测各种值。即，由加速度传感器检测前后加速度Yg及横向加速度Xg，由偏行率传感器检测偏行率′。
此外，在该车辆上设有雷达16，其用于由激光束扫描前方，通过接收来自前方障碍物的反射光，测量本车辆和前方障碍物间的距离等。
并且，雷达16将前方障碍物的位置信息输出给制动驱动力控制单元8。雷达16的检测结果用于追踪行驶控制(巡航控制)及追尾速度降低制动装置等中的处理。
此外，该车辆上还设有：主液压缸压力传感器17，其检测主液压缸3的输出压、即主液压缸液压Pmf、Pmr；加速器开度传感器18，其检测加速器踏板的踏下量、即加速器开度θt；操纵角传感器19，其检测方向盘21的转向操纵角(方向盘转向角)δ；方向指示开关20，其检测方向指示器的方向指示操作；以及车轮速度传感器22FL～22RR，其检测各车轮5FL～5RR的旋转速度、所谓车轮速度Vwi(i＝fl、fr、rl、rr)。并且，这些传感器等检测出的检测信号输出至制动驱动力控制单元8。
在检测出的车辆行驶状态数据中存在左右方向性的情况下，均将右方向设为正方向。即，偏行率′、横向加速度Xg以及横摆角以向右旋转时为正值，横向位移X以从行车线中央偏向右方时为正值。此外，前后加速度Yg以加速时为正值，以减速时为负值。
下面，说明由制动驱动力控制单元8进行的运算处理。
图2表示由制动驱动力控制单元8进行的运算处理顺序。该运算处理通过在每个规定的采样时间(例如ΔT＝10msec)，进行定时中断来执行。此外，在图2所示的处理内未设置通信处理，但通过运算处理获得的信息被更新存储在随机存储装置中，同时可以从随机存储装置中读出必要的信息。
如图2所示，如果处理开始，则首先在步骤S1中，从前述各种传感器及控制器、控制单元读入各种数据。具体而言，读入路面μ检测装置23获得的路面μ、导航装置14获得的前后加速度Yg、横向加速度Xg、偏行率′以及道路信息、各传感器检测出的各车轮速度Vwi、转向操纵角δ、加速器开度θt、主液压缸液压Pmf、Pmr以及方向开关信号、来自驱动扭矩控制单元12的驱动扭矩Tw、从摄像部13获得的横摆角、横向位移X(X0)以及行车线曲率β。
然后在步骤S2中，计算车速V。具体而言，根据前述步骤S1中读入的车轮速度Vwi，用下述式(1)计算车速V。
在前轮驱动情况下
V＝(Vwr1+Vwrr)/2
在后轮驱动情况下
V＝(Vwf1+Vwfr)/2
…  (1)
在这里，Vwfl、Vwfr是左右前轮各自的车轮速度，Vwrl、Vwrr是左右后轮各自的车轮速度。即，在该式(1)中，以从动轮的车轮速度的平均值计算车速V。此外，在本实施方式中，由于是后轮驱动的车辆，因而根据后一公式，即根据前轮的车轮速度计算车速V。
此外，这样计算出的车速V优选在通常行驶时使用。例如，在ABS(Anti-lock Brake System)控制等进行动作的情况下，可以将在该ABS控制内推定的推定车体速度作为前述车速V使用。此外，也可以将导航装置114中作为导航信息利用的值作为车速V使用。
然后，在步骤S3中，作为车辆的偏离角度t，使用前述步骤S1获得的横摆角以及行车线曲率β，利用下述式(2)计算车辆相对于行车线的偏离角度t。
t＝+β  …(2)
然后在步骤S4中，利用下述式(3)计算表示行驶路面的凹凸状态(行驶路面的凹凸程度)的行驶路面状态指标值N。
N＝fl(′，0′)    …(3)
在这里，函数f1是将各处理定时的偏行率′作为标本值，将0′作为标本平均，计算针对偏行率′的分散值的函数。即，以偏行率′的变动与行驶路面的凹凸状态密切关联作为前提，从针对偏行率′的分散值，推定出表示行驶路面的凹凸状态的行驶路面状态指标值N。具体而言，分散值越大，说明行驶路面的凹凸程度越大(高)，行驶路面状态指标值N也越大。
然后在步骤S5中，进行偏离行车线倾向的判定。具体而言，使用在前述步骤S1中获得的横摆角、行车线曲率β以及当前的车辆横向位移X0，以及在前述步骤S2获得的车速V，首先利用下述式(4)计算出将来的推定横向位移Xs(参照图3)。
Xs＝Tt·V·(+Tt·V·β)+X0…(4)
在这里，Tt是前方注视距离计算用的车头时间，如果将本车速V乘以该车头时间Tt，即为前方注视点距离。即，车头时间Tt后的从行车线中央的横向位移推定值成为将来的推定横向位移Xs。
根据该式(4)，推定横向位移Xs，例如在着眼于横摆角的情况下，横摆角越大该值也越大。
并且，通过比较这种推定横向位移Xs和规定的偏离倾向判定用阈值(横向位移极限距离)XL，判定偏离行车线倾向。在这里，偏离倾向判定用阈值XL是通常可以认为车辆出现偏离行车线倾向的值，通过试验获得。例如，偏离倾向判定用阈值XL是表示行驶路线的边界线位置的值，例如可以用下述式(5)计算(参照图3)。
XL＝(L-H)/2…(5)
在这里，L是行车线宽度，H是车辆的宽度。关于行车线宽度L，可以通过摄像部13对拍摄图像进行处理而获得。此外，也可以从导航装置14获得车辆的位置，或从导航装置14的地图数据获得行车线宽度L。
此外，在图3中，偏离倾向判定用阈值XL设定在车辆的行车线内，但本发明并不局限于此，也可以设定在行车线的外侧。此外，并不局限于车辆从行车线偏离之前进行偏离倾向判定，例如也可以以至少一个车轮从行车线偏离后进行偏离倾向判定的方式，设定偏离倾向判定用阈值XL。
在这里，如果下述式(6)成立，则判定为有偏离行车线倾向(或偏离行车线倾向的程度高)，将偏离判断标识Fout设为ON(Fout＝ON)。
|Xs|≥XL…(6)
另一方面，如果下述式(7)成立，则判定为没有偏离行车线倾向(或偏离行车线倾向的程度低)，将偏离判断标识Fout设为OFF(Fout＝OFF)。
|Xs|＜XL…(7)
另外，在这里，根据横向位移X判定偏离方向Dout。具体而言，在从行车线中央向左方向横向位移情况下，将该方向作为偏离方向Dout(Dout＝left)，在从行车线中央向右方向横向位移情况下，将该方向作为偏离方向Dout(Dout＝right)。
然后在步骤S6中，判定驾驶者的行车线变更意图。具体而言，根据在前述步骤S1中获得的方向开关信号以及转向操纵角δ，如下所述判定驾驶者的行车线变更意图。
在方向开关信号表示的方向(转向灯点灯侧)和前述步骤S5中获得的偏离方向Dout表示的方向相同的情况下，判定为驾驶者有意识地变更行车线，将偏离标识Fout变更为OFF(Fout＝OFF)。即，变更为没有偏离行车线倾向的判定结果。
此外，在方向开关信号表示的方向(转向灯点灯侧)和前述步骤S5获得的偏离方向Dout表示的方向不相同的情况下，维持偏离判断标识Fout，将偏离判断标识Fout仍保持为ON(Fout＝ON)。即，维持有偏离行车线倾向的判定结果。
此外，在方向指示开关20未被操作的情况下，根据转向操纵角δ判定驾驶者的行车线变更意图。即，在驾驶者向偏离方向进行转向操纵的情况下，该转向操纵角δ和该转向操纵角的变化量(每单位时间的变化量)Δδ这两者均大于或等于设定值时，判定为驾驶者有意识地进行车线变更，将偏离标识Fout变更为OFF(Fout＝OFF)。
此外，也可以根据转向操纵力矩判定驾驶者的意图。
如上所述，在偏离判断标识Fout为ON的情况下，驾驶者并不是有意识地变更行车线时，偏离判断标识Fout维持为ON。
然后，在步骤S7中，在前述偏离判断标识Fout为ON的情况下，作为用于避免偏离行车线的警报，进行声音输出或显示输出。
此外，如后所述，由于在偏离判断标识Fout为ON的情况下，作为防止偏离行车线控制，开始向车辆施加横摆力矩，所以在向该车辆施加横摆力矩的同时，输出该警报。不过，警报的输出定时并不局限于此，例如，也可以设定为比前述施加横摆力矩更早的开始定时。
然后，在步骤S8中，判定作为防止偏离行车线控制，是否进行使车辆减速的减速控制(下文称之为防止偏离行车线用减速控制)。具体而言，判定从前述步骤S5计算出的推定横向位移Xs中减去横向位移极限距离XL后获得的减法值(|Xs|-XL)，是否大于或等于减速控制判定用阈值Xβ。
在这里，减速控制判定用阈值Xβ是对应于行车线曲率β设定的值，其关系如图4所示。如图4所示，在行车线曲率β小时，减速控制判定用阈值Xβ成为某一恒定的大值，如果行车线曲率β比某一值大，则与行车线曲率β的增加相对应，减速控制判定用阈值Xβ减少，如果行车线曲率β进一步加大，则减速控制判定用阈值Xβ成为某一恒定的小值。
此外，在前述减法值(|Xs|-XL)大于或等于减速控制判定用阈值Xβ的情况下(|Xs|-XL≥Xβ)，决定进行减速控制，同时将减速控制动作判断标识Fgs设定为ON，在前述减法值(|Xs|-XL)低于减速控制判定用阈值Xβ的情况下(|Xs|-XL＜Xβ)，决定不进行减速控制，同时，将减速控制动作判断标识Fgs设定为OFF。
此外，作为与前述步骤S5中设定的偏离判断标识Fout的关系，由于是在前述步骤S5中推定横向位移Xs大于或等于偏离倾向判定用阈值XL的情况下(|Xs|≥XL)，将偏离判断标识Fout设定为ON，而在前述减法值(|Xs|-XL)大于或等于减速控制判定用阈值Xβ的情况下，将减速控制动作判断标识Fgs设定为ON的关系，因此即使偏离判断标识Fout设定为ON，该设定也在减速控制动作判断标识Fgs被设定为ON之后。即，作为与后述的偏离判断标识Fout为ON的情况下实施的施加车辆横摆力矩的关系，是在实施车辆的减速控制之后施加横摆力矩。
然后在步骤S9中，作为防止偏离行车线控制，计算出向车辆施加的基准横摆力矩(基准目标横摆力矩)M1。
M1＝K1·K2·(|Xs|-XL)…(8)
在这里，K1是由车辆各要素决定的比例增益，K2是随车速V变动的增益。图5表示该增益K2。如图5所示，在低速区域，增益K2成为某一恒定的大值，如果车速V大于某一值，则与车速V的增加相对应，增益K2减少，其后如果达到某一车速V，则增益K2成为某一恒定的小值。
根据该式(8)，推定横向位移Xs和横向位移极限距离XL的差量越大，基准横摆力矩M1越大。
然后在步骤S10中，使用由前速步骤S3计算出的偏离角度t，利用下述式(9)，计算用于在后述的步骤S11计算初始控制时间Tc的增益gt。
gt＝f2(t)  …(9)
在这里，函数f2是根据偏离角度t获得增益gt的函数，例如具有图6所示的特性。如图6所示，函数f2在偏离角度t小时，使增益gt为某一恒定的小值(gt＝1)，如果偏离角度t大于某一值，则使增益gt随偏离角度t一起增加，其后，如果偏离角度t达到某一值，则在此之后，使增益gt为某一恒定的大值。
然后在步骤S11中，使用前述步骤S10中计算出的增益gt，利用下述式(10)计算出初始控制时间Tc。
Tc＝gt·T0  …(10)
在这里，T0是初始控制时间Tc的初始值。
根据该式(10)以及前述式(9)的关系，偏离角度t越大，初始控制时间Tc越长。
然后在步骤S12中，作为防止偏离行车线控制，设定向车辆施加的最小的目标横摆力矩(下文称之为最小目标横摆力矩)。具体而言，如下述式(11)以及式(12)所示，对应于初始控制时间Tc设定最小目标横摆力矩Mmin。
在Ti＜Tc的情况下
Mmin＝Mmin1    …(11)
在Ti≥Tc的情况下
Mmin＝Mmin2    …(12)
在这里，Ti是从防止偏离行车线控制开始(偏离判断标识Fout被设定为ON后)起的经过时间。此外，Mmin1以及Mmin2分别是第1最小目标横摆力矩以及第2最小目标横摆力矩，第1最小目标横摆力矩Mmin1及初始控制时间Tc，设定为通过向车辆施加从而可以提高驾驶者的清醒程度的值。此外，第1最小目标横摆力矩Mmin1大于第2最小目标横摆力矩(Mmin1＞Mmin2)。通过施加第2最小目标横摆力矩Mmin2，偏离防止控制并不是马上结束，而是可以使驾驶者明确感受到介入了充分的控制。最小目标横摆力矩Mmin1、Mmin2以及初始控制时间Tc可以作为实验值或经验值获得。并且，最小目标横摆力矩Mmin1不为零。
然后在步骤S13中，根据行驶路面状态指标值N，如下述式(13)所示，计算出后述步骤S14中使用的增益gr。
gr＝f3(N)  …(13)
在这里，函数f3是根据行驶路面状态指标值N获得增益gr的函数，例如是行驶路面状态指标值N越大，增益gr越大的函数。即，根据与前述式(3)的关系，行驶路面的凹凸程度越大，增益gr也越大。
然后在步骤S14中，比较前述步骤S9中计算出的基准横摆力矩M1，和前述步骤S12中设定的最小目标横摆力矩Mmin，即，将最小目标横摆力矩Mmin作为阈值，判定基准横摆力矩M1的大小，对应于其比较结果(判定结果)，如下述式(14)及式(15)所示，计算校正横摆力矩M2。
M1≥Mmin的情况下
M2＝M1  …(1 4)
M1＜Mmin的情况下
M2＝gr·Mmin  …(15)
在这里，式(14)中的gr是前述步骤S13(式(13))中设定的最小目标横摆力矩Mmin的校正用的增益。利用该式(14)及式(15)，将校正横摆力矩M2设定为至少比最小目标横摆力矩Mmin大的值(M1(≥Mmin)或gr·Mmin  )。
此外，在式(15)和前述式(13)的关系中，在基准横摆力矩M1低于最小目标横摆力矩Mmin的情况下，行驶路面状态指标值N越大，校正横摆力矩M2(＞M1)越大。
然后，在步骤S15中，计算出最终的目标横摆力矩Ms。具体而言，使用在前述步骤S14中计算出的校正横摆力矩M2、以及在前次处理(前一步骤的处理)中计算出的该最终目标横摆力矩Ms(-1)，利用下述式(16)计算此次处理中的最终目标力矩Ms(0)。
Ms(0)＝f4(M2，Ms(-1))  …(16)
在这里，函数f4是用于使由此次处理计算出的校正横摆力矩M2和在前次处理中计算出的目标横摆力矩Ms(-1)连续地(使其为线性或平滑)相连的函数。
此外，在偏离判断标识Fout为ON的情况下，执行如前所述的目标横摆力矩Ms(0)的运算，在偏离判断标识Fout为OFF的情况下，目标横摆力矩Ms(0)设定为0。
然后，在步骤S16中，计算防止偏离行车线用减速控制中的减速度。即，计算为了使车辆减速而向左右两轮施加的制动力。在这里，将这种制动力作为向左右两轮施加的目标制动液压Pgf、Pgr计算。关于前轮用的目标制动液压Pgf，使用前述步骤S4中计算出的推定横向位移Xs以及横向位移极限距离XL，以及前述步骤S8中获得的减速控制判定用阈值Xβ，利用下述式(17)计算。
Pgf＝Kgv·Kgx·(|Xs|-XL-Xβ)  …(17)
在这里，Kgv是对应于车速V设定的换算系数，Kgx是由车辆各要素确定的换算系数。图7表示换算系数Kgv的例子。如图7所示，在低速区域内，换算系数Kgv是某一恒定的小值，如果车速V大于某一值，则换算系数Kgv与车速V一起增加，在此之后，如果达到某一车速V，则换算系数Kgv成为某一恒定的大值。
此外，根据由以上方法计算出的前轮用的目标制动液压Pgf，计算考虑了前后分配的后轮用的目标制动液压Pgr。
这样，可以在步骤S16中获得避免偏离用的减速度(具体来说，为目标制动液压Pgf、Pgr)。
然后在步骤S17中，计算各车轮的目标制动液压。即，根据防止偏离行车线的制动控制的有无，计算最终的制动液压。具体计算如下所述。
在偏离判断标识Fout为OFF的情况下，即得到没有偏离行车线倾向的判定结果的情况下，如下述式(18)及式(19)所示，将各车轮的目标制动液压Psi(i＝fl、fr、rl、rr)设为制动液压Pmf、Pmr。
Psfl＝Psfr＝Pmf  …(18)
Psrl＝Psrr＝Pmr  …(19)
在这里，Pmf是前轮用的制动液压。此外，Pmr是后轮用的制动液压，是考虑了前后分配而根据前轮用的制动液压Pmf计算出的值。例如，如果驾驶者进行了刹车操作，则制动液压Pmf、Pmr是与该刹车操作的操作量对应的值。
另一方面，在偏离判断标识Fout为ON的情况下，即，得到有偏离行车线倾向的判定结果的情况下，首先根据目标横摆力矩Ms(此次处理中的目标横摆力矩Ms(0))，计算出前轮目标制动液压差ΔPsf以及后轮目标制动液压差ΔPsr，具体来说，利用下述式(20)～式(23)计算。
在|Ms|＜Ms1的情况下
ΔPsf＝0  …(20)
ΔPsr＝Kbr·Ms/LTR  …(21)
在|Ms|≥Ms1的情况下
ΔPsf＝Kbf·(Ms/|Ms|)·(|Ms|-Ms1)/LTR…(22)
ΔPsr＝Kbr·(Ms/|Ms|)·Ms1/LTR  …(23)
在这里，Ms1表示设定用阈值。此外，轮距LTR为方便起见，前后设为相同的值。此外，Kbf、Kbr是在将制动力换算为制动液压时的前轮及后轮的换算系数，由制动器各要素决定。
如上所述，按照目标横摆力矩Ms的大小分配使车轮产生的制动力。并且，在目标横摆力矩Ms低于设定用阈值Ms1时，将前轮目标制动液压差ΔPsf设为0，使后轮目标制动液压差ΔPsr为规定值，使左右后轮产生制动力差，此外，在目标横摆力矩Ms大于设定用阈值Ms1时，向各目标制动液压差ΔPsr、ΔPsr施加规定值，使前后左右轮产生制动力差。
并且，使用按以上方法计算出的目标制动液压差ΔPsf、ΔPsr以及减速用的目标制动液压Pgf、Pgr，计算最终的各车轮的目标制动液压Psi(i＝fl、fr、rl、rr)。具体而言，也参照前述步骤S8设定的减速控制动作判断标识Fgs，计算最终的各车轮的目标制动液压Psi(i＝fl、fr、rl、rr)。
即，在偏离判断标识Fout为ON的情况下，即得到有偏离行车线倾向的判定结果，但减速控制动作判断标识Fgs为OFF的情况下，也就是说仅向车辆施加横摆力矩的情况下，利用下述式(24)计算各车轮的目标制动液压Psi(i＝fl、fr、rl、rr)。
Psfl＝Pmf
Psfr＝Pmf+ΔPsf
Psrl＝Pmr
Psrr＝Pmr+ΔPsr…(24)
此外，在偏离判断标识Fout为ON，且减速控制动作判断标识Fgs为ON的情况下，即在向车辆施加横摆力矩的同时也使车辆减速的情况下，利用下述式(25)计算各车轮的目标制动液压Psi(i＝fl、fr、rl、rr)。
Psfl＝Pmf+Pgf/2
Psfr＝Pmf+ΔPsf+Pgf/2
Psrl＝Pmr+Pgr/2
Psrr＝Pmr+ΔPsr+Pgr/2…(25)
此外，如该式(24)及式(25)所示，考虑驾驶者的刹车操作、即制动液压Pmf、Pmr而计算各车轮的目标制动液压Psi(i＝fl、fr、rl、rr)。而且，制动驱动力控制单元8将这样计算出的各车轮的目标制动液压Psi(i＝fl、fr、rl、rr)作为制动流体压指令值，输出给制动流体压控制部7。
前述式(20)～式(25)中所示的各车轮的目标制动液压等，是偏离方向Dout为Left时的值(Dout＝Left)，即相对于左侧行车线有偏离行车线倾向时的值，但省略了偏离方向Dout为right(Dout＝right)时的值，即相对于右侧行车线有偏离倾向时的与前述式(20)～式(25)式对应的说明。此外，在偏离方向Dout为right时的、与前述式(24)对应的各车轮的目标制动液压Psi(i＝fl、fr、rl、rr)，通过下述式(26)计算。
Psfl＝Pmf+ΔPsf
Psfr＝Pmf
Psrl＝Pmr+ΔPsr
Psrr＝Pmr  …(26)
(动作)
动作如下所述。
车辆行驶中，在读入各种数据的同时(前述步骤S1)，计算车速V(前述步骤S2)。然后，根据将来的推定横向位移(偏离推定值)Xs，进行偏离行车线倾向的判定(偏离判断标识Fout的设定)(前述步骤S5)，同时，根据驾驶者的行车线变更的意图，修正该偏离行车线倾向的判定结果(偏离判断标识Fout)(前述步骤S6)。并且，根据偏离行车线倾向的判定结果，进行警报输出(前述步骤S7)。
此外，根据从推定横向位移Xs中减去偏离倾向判定用阈值XL后获得的减法值(|Xs|-XL)与减速控制判定用阈值Xβ的比较结果，设定减速控制动作判断标识Fgs(前述步骤S8)，同时，计算用于作为防止偏离行车线控制而使车辆减速的减速度(目标制动液压Pgf)(前述步骤S16)。
此外，计算出车辆的偏离角度t(前述步骤S3)，根据计算出的偏离角度t计算增益gt(前述步骤S10)，根据计算出的增益gt计算初始控制时间Tc(前述步骤S11)，对应于计算出的初始控制时间Tc设定最小目标横摆力矩Mmin(前述步骤S12)。进而，计算表示行驶路面的凹凸状态的行驶路面状态指标值N(前述步骤S4)，根据计算出的行驶路面状态指标值N计算增益gr(前述步骤S13)。进而计算基准横摆力矩(基准目标横摆力矩)M1(前述步骤S9)。然后，对应于最小目标横摆力矩Mmin和基准横摆力矩M1的比较结果，计算校正横摆力矩M2，使用计算出的校正横摆力矩M2和前次处理(前一步骤的处理)中计算出的目标横摆力矩Ms(-1)，计算此次处理中的目标横摆力矩Ms(0)(前述步骤S15)。
并且，根据偏离判断标识Fout以及减速控制动作判断标识Fgs的状态，进行基于目标横摆力矩Ms(目标横摆力矩Ms(0))以及减速度(目标制动液压Pgf)的各车轮的目标制动液压Psi(i＝fl、fr、rl、rr)的计算，将计算出的各车轮的目标制动液压Psi(i＝fl、fr、rl、rr)输出至制动流体压控制部7(前述步骤S17)。这样，按照车辆的偏离行车线倾向向车辆施加横摆力矩，根据情况，车辆被减速。
(作用及效果)
作用及效果如下所述。
如前所述，通过比较根据推定横向位移Xs和横向位移极限距离XL计算出的基准横摆力矩M1、以及对应于初始控制时间Tc而设定为第1最小目标横摆力矩Mmin1及第2最小目标横摆力矩Mmin2中的某一个的最小标横摆力矩Mmin，将校正横摆力矩M2设定为至少比最小目标横摆力矩Mmin大的值(Ms1(≥Mmin)或者gr·Mmin)(前述步骤S14)。也就是说，如果基准横摆力矩M1大于最小目标横摆力矩Mmin，则由该基准横摆力矩M1设定校正横摆力矩M2。
这样，能够以形成至少比最小目标横摆力矩Mmin大的值的校正横摆力矩M2(更具体而言，为目标横摆力矩Ms(0))的方式，向车辆施加横摆力矩。在这里，如果向车辆施加的横摆力矩变大，则可以尽早完成偏离行车线的避免，即完成防止偏离行车线控制。由于以上原因，可以缩短横摆力矩的施加时间，且向车辆施加维持为规定大小的横摆力矩。
这样，通过向车辆施加规定大小的横摆力矩，在防止偏离行车线的同时，还可以通过因施加横摆力矩而变化的车辆动作，告知驾驶者本车辆偏离行车线的可能性大。
例如，在偏离行车线倾向的程度(推定横向位移Xs)低，原本向车辆施加的横摆力矩小时，通过向车辆施加规定大小的横摆力矩，可以告知驾驶者本车辆偏离行车线的可能性大。
另一方面，在与最小目标横摆力矩Mmin相比，根据推定横向位移Xs和横向位移极限距离XL计算出的基准横摆力矩M1大的情况下，由于将基准横摆力矩M1设定为校正横摆力矩M2，因而可以告知驾驶者本车辆偏离行车线的可能性大，同时可以可靠地防止偏离行车线的横摆力矩。
此外，如前所述，在基准横摆力矩M1低于最小目标横摆力矩Mmin的情况下，作为最小目标横摆力矩Mmin和增益gr的乘法值，计算校正横摆力矩M2(前述式(15))。所以，由于行驶路面的凹凸程度越大则增益gr越大，因而校正横摆力矩M2也越大。如果行驶路面的凹凸程度大，则驾驶者难以感觉到因横摆力矩的施加而变化的车辆动作，即，驾驶者难以意识到本车辆偏离行车线的可能性大，但由于行驶路面的凹凸程度越大，校正横摆力矩M2(更具体而言指目标横摆力矩Ms(0))也设定得越大，因而即使在行驶路面凹凸程度很大的情况下，驾驶者也能够通过因施加横摆力矩而变化的车辆动作，意识到本车辆偏离行车线的可能性大。
此外，作为最小目标横摆力矩Mmin和增益gr的乘法值而获得校正横摆力矩M2，是对应于增益gr、即行驶路面的凹凸程度，通过增大相当于与基准横摆力矩M1对应的阈值的最小目标横摆力矩Mmin，获得校正横摆力矩M2。
此外，如前所述，对应于初始控制时间Tc，设定最小目标横摆力矩Mmin(前述步骤S12)。具体而言，在初始控制时间Tc内(Ti＜Tc)，将第1最小目标横摆力矩Mmin1设定为最小目标横摆力矩Mmin，在经过初始控制时间Tc后(Ti≥Tc)，将比第1目标横摆力矩Mmin1小的第2最小目标横摆力矩Mmin2设定为最小目标横摆力矩Mmin。这样，可以在初始控制时间Tc内(Ti＜Tc)，至少将校正横摆力矩M2设定为比第1最小目标横摆力矩Mmin1大的值(Ms1(≥Mmin1)或gr·Mmin)，在经过初始控制时间Tc后(Ti≥Tc)，至少将校正横摆力矩M2设定为比第2最小目标横摆力矩Mmin2大的值(Ms1(≥Mmin2)或gr·Mmin2)  (前述步骤S14)。
图8表示校正横摆力矩M2的设定例。
例如，在防止偏离行车线控制的动作期间中，基准横摆力矩M1一直低于最小目标横摆力矩Mmin的情况下(使用前述式(15)的情况下)，如图8所示，在初始控制时间Tc内(Ti＜Tc)，将第1最小目标横摆力矩Mmin1(更具体而言，指gr·Mmin1)设定为校正横摆力矩M2，从经过初始控制时间Tc后(Ti≥Tc)到防止偏离行车线控制结束时为止，将第2最小目标横摆力矩Mmin2(更具体而言，指gr·Mmin2)设定为校正横摆力矩M2。这样，向车辆施加的横摆力矩在两个阶段变化，驾驶者可以通过因向车辆施加这样的横摆力矩而变化的车辆动作，意识到本车辆偏离行车线的可能性大。
此外，本发明并不局限于图8所示的两个阶段，也可以是3个或3个以上阶段的多阶段，或者也可以是仅设定第1最小目标横摆力矩Mmin1和初始控制时间Tc的一个阶段。
此外，如图8所示，使用了本发明的防止偏离行车线控制的控制期间(动作期间)，比不使用本发明(不增加校正横摆力矩)的防止偏离行车线控制的控制期间更短。这是因为，由于最开始施加大的横摆力矩，因而可以以更早的定时减少偏离倾向的程度。
此外，如前所述，偏离角度t越大，初始控制时间Tc设定得越长(前述步骤S10、步骤S11)，这样，通过偏离角度t越大，越延长将校正横摆力矩M2至少设定为比第1最小目标横摆力矩Mmin大的值的期间，延长向车辆施加大值的横摆力矩的期间，可以可靠地告知驾驶者本车辆偏离行车线的可能性大。
此外，如前所述，以使由此次处理计算出的值即校正横摆力矩M2和在前次处理中计算出的目标横摆力矩Ms(-1)连续地(使其为线性或平滑)相连的方式，计算此次处理中的最终目标横摆力矩Ms(0)(前述步骤S15)。因此，如图9中的实线所示，目标横摆力矩Ms(0)平滑地变化。
此外，可以通过下述结构实现前述实施方式。
即，在前述实施方式中，对应于行驶路面的凹凸程度使最小目标横摆力矩Mmin变化。与之相对，也可以对应于驾驶者的清醒程度，使最小目标横摆力矩Mmin变化。具体而言，驾驶者的清醒程度越低，将最小目标横摆力矩Mmin设定得越大。即，驾驶者的清醒程度越低，使校正横摆力矩M2越大。这样，由于驾驶者的清醒程度越低，向车辆施加的横摆力矩越大，因而对于处于清醒程度低的状态下的驾驶者，也可以使其意识到本车辆偏离行车线的可能性大。
此外，车辆如图1所示，具有清醒程度检测部31，清醒程度检测部31根据方向盘的操纵扭矩的变化及摄像机拍摄的驾驶者的状态(例如眨眼次数、头部上下移动的程度)，检测(推定)驾驶者的清醒程度。

Claims (7)

1.一种防止偏离行车线装置，其特征在于，具有：
偏离行车线倾向判定单元，其判定车辆相对于行车线的偏离倾向；
横摆力矩计算单元，其根据前述偏离行车线倾向判定单元判定出的偏离倾向的程度，计算向车辆施加的横摆力矩；以及
控制单元，其向车辆施加前述横摆力矩计算单元计算出的横摆力矩，同时在前述横摆力矩计算单元计算出的横摆力矩低于预先设定的第1最小横摆力矩的情况下，施加第1最小横摆力矩。
2.根据权利要求1所述的防止偏离行车线装置，其特征在于，
前述控制单元，在施加前述第1最小横摆力矩的情况下，将施加时间限制为规定的控制时间。
3.根据权利要求2所述的防止偏离行车线装置，其特征在于，
前述控制单元，在经过前述规定的控制时间后，前述横摆力矩计算单元计算出的横摆力矩低于比前述第1最小横摆力矩小的第2最小横摆力矩的情况下，施加第2最小横摆力矩值。
4.根据权利要求2所述的防止偏离行车线装置，其特征在于，
前述控制单元，使得前述偏离倾向的程度越高，前述规定的控制时间设定得越长。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的防止偏离行车线装置，其特征在于，
还具有路面凹凸状态检测单元，其检测车辆行驶路面的凹凸状态，
前述控制单元，使得前述路面凹凸状态检测单元检测出的凹凸程度越高，前述第1最小横摆力矩校正得越大。
6.根据权利要求1所述的防止偏离行车线装置，其特征在于，
还具有清醒程度检测单元，其检测驾驶者的清醒程度，
前述控制单元，使得前述清醒程度检测单元检测出的驾驶者的清醒程度越低，前述第1最小横摆力矩校正得越大。
7.一种防止偏离行车线方法，其特征在于，
判定车辆相对于行车线的偏离倾向，
施加与前述判定出的偏离倾向的程度相对应的横摆力矩、和预先设定的第1最小横摆力矩中较大的横摆力矩。
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