CN1611398A

CN1611398A - 车道偏离预防设备

Info

Publication number: CN1611398A
Application number: CNA2004100896877A
Authority: CN
Inventors: 菅野隆资; 上村吉孝
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2003-10-29
Filing date: 2004-10-29
Publication date: 2005-05-04
Anticipated expiration: 2024-10-29
Also published as: JP4496759B2; KR100650474B1; US20050096829A1; US7409279B2; CN100339259C; EP1527971B1; EP1527971A1; KR20050040786A; JP2005132183A; DE602004006576T2; DE602004006576D1

Abstract

本发明涉及车道偏离预防设备。车道偏离预防设备配置成在系统操作开关为OFF的情况下，即使当驾驶员未集中驾驶操作时，也能避免车道偏离。车道偏离预防设备具有用于检测驾驶员状况是驾驶员不能觉察到主车辆正倾向偏离的状况的驾驶员状况检测部分或装置，以及当用于驾驶员指示用于避免车道偏离的控制制动操作的系统操作开关为OFF，用于避免偏离的制动控制为OFF，以及驾驶员状况检测部分或装置已经检测到驾驶员状况是驾驶员不能觉察主车辆正倾向偏离的状况时，用于将用于避免车道偏离的制动控制设置在可操作状态中的车道偏离避免控制装置。

Description

车道偏离预防设备

技术领域

本发明通常涉及当主车辆打算偏离车道或似乎即将发生偏离时，用于防止主车辆偏离驾驶车道的车道偏离预防设备。

背景技术

传统的车道偏离预防设备包括用于通过控制车轮的制动力，将偏航力矩(yaw moment)告知主车辆和防止主车辆偏离驾驶车道的设备。这些传统的车道偏离预防设备在存在主车辆可能偏离驾驶车道的可能性的情况下，还通过提供这一偏航力矩，告知驾驶员主车辆可能偏离行驶车道。例如，在日本公开专利申请No.2000-33860中公开了一种这样的车道偏离预防设备。

车道偏离预防设备具有用于开关系统的ON和OFF的操作开关。因此，驾驶员能通过开关操作开关ON和OFF来选择车道偏离预防设备的可操作状态。当驾驶员认为不需要用于避免偏离的控制时，通过切断操作开关，能消除在通过用于偏离避免的控制的不希望干扰时的烦恼感觉。

鉴于上述所述，对本领域的技术人员来说，从上述公开内容可以看出，存在改进的车道偏离预防设备的需要是显而易见的。本发明解决现有技术中的这一需要以及从该公开内容，对本领域的技术人员将是显而易见的的其他需要。

发明内容

公开了系统操作开关为OFF的情况下，在驾驶员的注意力未集中在驾驶操作的情形。例如，存在驾驶员已经忘记操作开关为OFF以及车载设备诸如危险开关正在操作的情形。在这种情况下，尽管主车辆正倾向偏离的事实，驾驶员不知道应当接通操作开关，以致主车辆将偏离其当前状态的车道。

鉴于上述问题，发明了本发明。本发明的一个目的是提供在系统操作开关为OFF的情况下，即使当驾驶员未集中在驾驶操作上时，也能避免车道偏离的车道偏离预防设备。

为解决一些上述问题，本发明的车道偏离预防设备具有车道偏离避免起动部分、驾驶员状况检测部分以及车道偏离避免控制部分。车道偏离避免起动部分配置成由驾驶员起动，以便当主车辆正倾向偏离驾驶车道时，实施用于避免主车辆的车道偏离驾驶车道的制动控制操作。驾驶员状况检测部分配置成检测倾向表示驾驶员可能未觉察到主车辆正倾向车道偏离的驾驶员状况。车道偏离避免控制部分，配置成当驾驶员状况部分检测到驾驶员状况正倾向表示驾驶员可能未觉察到主车辆正倾向车道偏离时，将用于避免车道偏离的制动控制操作从不操作状态转变成可操作状态。

附图说明

从下述结合附图的详细描述，对本领域的技术人员来说，这些和其他目的、特征和优点将是显而易见，附图公开了本发明的优选实施例。

现在，参考形成这一原始公开的一部分的附图：

图1是具有根据本发明的第一实施例的车道偏离预防设备的车辆的示意结构图；

图2是表示作为车道偏离预防设备的部件的驱动/制动力控制单元的处理内容的流程图；

图3是表示通过驱动/制动力控制单元，用于确定驾驶环境的处理内容的流程图；

图4是表示车辆在三车道、单向道路上行驶的图；

图5是表示当主车辆正在三车道、单向车道上行驶时，在每个车道位置中，由主车辆摄取的成像图象的图；

图6是表示通过驱动/制动力控制单元，用于确定车道偏离趋势的处理内容的流程图；

图7是用于描述估计偏离时间T_out的图；

图8是表示用于计算偏航力矩Ms的增益K1和K2的特性的特征图；

图9是表示用于计算目标制动液压Pgf的转换因子Kgv和Kgx的特性的特征图；

图10是用于在第二种情形下，描述制动控制方法的图；

图11是用于在第三种情况下，描述制动控制方法的图；

图12是表示根据本发明的第二实施例，作为车道偏离预防设备的部件的驱动/制动力控制单元的处理内容的流程图；以及

图13是表示根据本发明的第二实施例，在驱动/制动力控制单元的处理期间，设备操作检测的处理内容的流程图。

具体实施方式

现在，将参考附图来解释本发明的优选实施例。对本领域的技术人员来说本发明的实施例的下述描述仅用于示例说明，而不是用于限定由附加权利要求及其等效定义的本发明的目的是显而易见的。

第一实施例

首先参考图1，示例说明具有根据本发明的第一实施例的车道偏离预防设备的主车辆的示意结构图。本实施例是具有本发明的车道偏离预防设备的后轮驱动车辆。该后轮驱动车辆具有自动变速器和传统的差速齿轮，以及具有允许在前后轮和左右轮独立控制制动力的制动系统。

在图1的图中，主车辆基本上具有制动踏板1、增压器2、主缸3、油箱4、一对前轮5FL和5FR、一对后轮5RL和5RR、一对前轮汽缸6FL和6FR、一对后轮汽缸6RL和6RR、制动液压控制单元7、驱动/制动力控制单元8、内燃机9、自动变速器10、油门11、驱动转矩控制单元、成象单元13、导航设备15、主缸压力传感器17、节流阀孔传感器18、转向角传感器19、转弯信号开关20、方向盘21、一对前轮速度传感器22FL至22FR和一对后轮速度传感器22RL至22RR。

车轮汽缸6FL至6RR、制动液压控制单元7、驱动/制动力控制单元8均形成允许独立地控制用于前后轮和左右轮的制动力的制动装置的一部分。由主缸3升压制动液压以便根据由驾驶员施加在制动踏板1上的向下力(下压量)，通常将制动液输送到车轮5FL至5RR的车轮汽缸6FL至6RR。同时，在主缸3和车轮汽缸6FL至6RR间插入制动液压控制单元7，用于允许由制动液压控制单元7单独地控制车轮汽缸6FL至6RR的制动液压。

控制器8优选地包括具有车道偏离预防控制程序的微型计算机，控制车轮汽缸6FL、6FR、6RL和6RR以便将偏航力矩施加到主车辆上，如下所述。控制器8还包括其他传统的部件，诸如输入接口电路、输出接口电路和存储设备，诸如ROM(只读存储器)设备和RAM(随机存储器)设备。存储电路存储处理结果以及由处理器电路运行的、诸如用于控制制动控制操作的控制程序。用传统的方式，控制器8可操作地连接到上述传感器。控制器8的内部RAM存储操作标志的状态和各种控制数据。控制器8的内部ROM存储用于各种操作的程序和预定变量。根据需要和/或需求，控制器8能有选择地控制主车辆的多个部件。从这一公开内容，对本领域的技术人员来说，用于控制器8的精确结构和算法能是将执行本发明的功能的硬件和软件的任意组合是显而易见的。换句话说，用在说明书和权利要求书中的“装置+功能”子句包括能用来执行“装置+功能”子句的功能的任何结构或硬件和/或算法或软件。

优选地将制动液压控制单元7配置和安置成例如执行防滑控制和牵引控制。还将制动液压控制单元7配置和安置成独立地控制车轮汽缸6FL至6RR的制动液压。因此，制动液压控制单元7还配置成当从驱动/制动力控制单元8输入制动液压命令值时，根据制动液压命令值，控制制动液压(如下所述)。

驱动转矩控制单元12通过控制发动机9的操作状况、自动变速器10的选定齿轮比和/或油门11的节流阀开度，控制为驱动轮的后轮5RL和5RR的驱动转矩。驱动转矩控制单元12通过同时控制节流阀孔的大小，控制燃油喷射量和点火时间，以及控制发动机9的操作状况。通过这一驱动转矩控制单元12，将用于控制的驱动转矩Tw的值输出到驱动/制动力控制单元8。

驱动转矩控制单元12还配置成独立地控制后轮5RL和5RR的驱动转矩。因此，还将驱动转矩控制单元12配置成当从驱动/制动力控制单元8输入驱动转矩命令值时，根据驱动转矩命令值，控制驱动车轮转矩。

成像单元13具有图像处理功能。成像单元13还设计成检测驾驶车道中主车辆的位置以便检测主车辆的车道偏离趋势。成像单元13配置成通过由例如CCD(电荷耦合器件)摄像机组成的单筒(单透镜)摄像机拾取图象。成像单元13优选地位于主车辆的前方。

成像单元13优选地配置和安置成例如由主车辆的前面的区域的图象，检测白线或其他车道标志。因此，基于所检测的车道标志，检测驾驶车道。此外，成像单元13基于所检测的驾驶车道，计算由主车辆的驾驶车道和主车辆的纵向轴形成的角度(偏航角)φ、离驾驶车道的中心的横向位移X、驾驶车道曲率β等等。成像单元13将所计算的偏航角φ、所计算的横向位移X、所计算的驾驶车道曲率β等等输出到驱动/制动力控制单元8。

导航设备15优选地配置和安置成检测在主车辆中生成的偏航速率φ′和横向加速度Xg和/或纵向加速度Yg。导航设备15将所检测的横向加速度Xg、所检测的纵向加速度Yg和所检测的偏航速率φ′输出到驱动/制动力控制单元8。导航设备15还将道路信息输出到驱动/制动力控制单元8。优选地，道路信息(即主车辆驾驶环境)包括有关道路的类型的信息，诸如车道数以及道路是否是普通道路或高速公路。

主缸压力传感器17优选地配置和安置成检测主缸3的输出压力，即，主缸液压Pmf和Pmr。加速度下压或油门孔开度传感器18最好配置和安置成检测加速度踏板1上的向下力或节流阀孔开度大小来输出表示孔径大小的信号Acc。转向角传感器19优选地配置和安置成检测方向盘21的转向角δ。转弯信号开关20优选地配置和安置成通过转弯信号指示器来检测转弯信号。车轮速度传感器22FL至22RR优选地配置和安置成检测车轮5FL到5RR的旋转速度，即，所谓的车轮速度Vwi(i＝fl，fr，rl，rr)。在这里，提供危险开关31，用于根据驾驶员的意图，打开危险信号灯和无灯开关。由这些传感器等等检测的所有这些检测信号输出到驱动/制动力控制单元8。

当在主车辆的检测驾驶状况或状态数据中存在左或右方向性时，设置两个方向以便左方向为正方向。换句话说，当向左转时，偏航速率φ′和纵向加速度Yg和偏航角φ为正值，以及当从驾驶车道的中心向左移时，横向位移X为正值。

配置驱动/制动力控制单元8以便控制构成车辆的部件。换句话说，如上所述，配置驱动/制动力控制单元8以便基于从传感器和其他部件输入的信号等等，控制每个部件。更具体地说，通过驱动/制动力控制单元8的控制包括用于当车辆正倾向偏离驾驶车道时，防止车辆偏离驾驶车道的控制。因此，用于避免偏离的系统由驱动/制动力控制单元8组成。在这里，向这种车辆提供系统操作开关32，用于使系统接通(ON)和关断(OFF)。向这种避免车道偏离系统提供系统操作开关32以便通过使系统操作开关32转向ON位置来操作，以及能通过使系统操作开关32转向OFF位置来禁止避免车道偏离系统。

换句话说，当通过避免车道偏离起动部分或装置，用于避免车道偏离的制动控制处于非操作状态，以及驾驶员状况检测部分或装置检测驾驶员的状况为驾驶员不能察觉主车辆正倾向偏离的状况时，本发明的车道偏离预防设备将用于避免车道偏离的制动控制设置成可操作状态。

因此，配置本发明的车道偏离预防设备以便即使当通过避免车道偏离起动部分或装置，用于避免车道偏离的制动控制处于非操作状态时，主车辆正倾向偏离，以及驾驶员状况检测部分或装置检测驾驶员的状况处于驾驶员不能察觉主车辆正倾向偏离的状况时，用于避免主车辆偏离的制动控制操作。

根据本发明，车道偏离预防设备即使在通过避免车道偏离起动部分或装置，用于避免车道偏离的制动控制处于非操作状态，以及驾驶员的状况是驾驶员不能察觉主车辆正倾向偏离的状况的情况下，能防止车道偏离。

还向车辆提供空调装置33和音频装置34。驾驶员能操作空调装置33来调整车内的湿度，以及操作音频装置34来在车内播放音乐。

还向车辆提供警告声输出单元35。警告声输出单元35配置成由来自驱动/制动力控制单元8的驱动信号驱动。稍后详细地描述警告声输出单元35的驱动时间和其他方面。

接着，将参考图2来描述通过用于避免车道偏离的驱动/制动力控制单元8执行的计算处理过程。通过使用定时器中断，以每个特定的预定采样时间间隔ΔT，诸如例如每10msec，执行这一计算处理。计算处理不包括在图2所示的处理中，但更新通过计算处理获得的信息并存储在随机存取存储器，以及当需要时，从随机存取存储器读出所需信息。

首先，在步骤S1，通过驱动/制动力控制单元8，从上述传感器读取各种数据。更具体地说，读出下述类型的数据：由导航设备15获得的横向加速度Xg、纵向加速度Yg、偏航速率φ′和道路信息、车轮速度Vwi、转向角δ、加速度下压量或节流阀孔开度大小Acc、主缸液压Pmf和Pmr、来自转弯信号开关20的转弯开关信号WS、用于危险开关31的信号、来自驱动转矩控制单元12的驱动转矩Tw，以及来自成像单元13的偏航角φ、横向位移X和驱动车道曲率β。

在后一步骤S2中，确定系统操作开关32是否为ON。当系统操作开关32为ON时，系统前进到步骤S5，以及当系统操作开关32为OFF时，系统前进到步骤S3。

在步骤S3中，确定危险开关31是否为ON达预定时间周期T_H。例如，基于来自危险开关31的信号做出确定。当危险开关31为ON达预定时间周期T_H时，系统前进到步骤S4，以及当危险开关31还未ON达预定时间周期T_H，再次从步骤S1执行处理。

在步骤S4，使系统操作开关32强制接通。然后系统前进到步骤S5。

接着，处理进入步骤S5，其中基于非从动轮的车轮速度的平均值，计算主车辆速度V。在所示实施例中，由后轮驱动主车辆，以便基于前左和右轮5FL和5FR的速度Vw_FL和Vw_FR，计算主车辆速度V。在任一情况下，基于在上述步骤S1中读取的非从动轮的车轮速度Vw_i，使用如下所述的方程式(1)，计算主车辆速度V。

对于前轮驱动：V＝(Vw_rl+Vw_rr)/2

对于后轮驱动：V＝(Vw_fl+Vw_fr)/2

在方程式(1)中，项Vwfl和Vwfr是左右前轮的各自的车轮速度，以及项Vwrl和Vwrr是左右后轮的各自的车轮速度。换句话说，在方程式(1)中，将主车辆速度V计算为从动轮的车轮速度的平均值。在本实施例中，通过后轮驱动主车辆，以便由后一方程式，即，基于前轮5FL和5FR的车轮速度，计算主车辆速度。

同时，在正常驾驶期间，优选地使用用这种方式计算的主车辆速度V。换句话说，当ABS(防锁定刹车系统)控制等等操作时，例如，在ABS控制中估计的估计车体速度用作上述车速V。用于导航设备15中的导航信息的值也可用作上述车速V。

在下述步骤S6中，确定主车辆驱动环境。更具体地说，将主车辆行驶的道路的类型和主车辆的驾驶车道检测为驾驶环境。然后由所检测的结果，确定基于安全等级的方向。基于来自成像单元13的视频信息和来自导航设备15的道路信息做出确定。换句话说，基于车道数和表示道路是普通道路还是高速公路的道路类型信息，做出驾驶环境的确定。图3表示用于确定驾驶环境的特定处理过程。

在步骤S21中，从由导航设备15提供的道路信息，获得当前正行驶的道路的类型(普通道路或高速公路)。此外，在步骤S22中，从由导航设备15提供的道路信息，获得当前正行驶的道路的车道数。

在随后步骤S23中，从由成像单元13摄取的图象，抽取白线部分S23(车道分开线部分)。在这里，描述了主车辆正沿三车道、单向道路行驶的情形的例子，如图4所示。从左手侧，按第一至第四白线LI1、LI2、LI3和LI4分隔的道路构造成三车道、单向道路，如图4所示。当主车辆正沿这种道路行驶时，所获得的用于每个车道的图像是不同的。此外，根据驾驶车道，由从图像抽取的白线组成的图像也不同。

换句话说，当主车辆100A正在行驶方向中的左手车道中行驶时，由主车辆100A的成像单元13摄取的图像P是主要由第一、第二和第三白线LI1、LI2和LI3组成的唯一图像，如图5的图像A所示。同时，当主车辆100B正在中间车道行驶时，由主车辆100B的成像单元13所摄取的图像P是主要由第一、第二、第三和第四白线LI1、LI2、LI3和LI4组成的唯一图像，如图5的图像(B)所示。当主车辆100C正行驶在行驶方向的右手车道中时，由主车辆100C的成像单元13所摄取的图像P是主要由第二、第三和第四白线LI2、LI3和LI4组成的唯一图像，如图5的图像(C)所示。因此，根据驾驶车道，图像中白线的结构不同。

在随后步骤S24中确定主车辆驾驶车道。更具体地说，基于在步骤S22和S23中获得的信息，确定主车辆驾驶车道。换句话说，基于当前正由主车辆行驶的道路中的车道数和由成像单元13所摄取的图像(具有所抽取的白线的图像)，确定主车辆驾驶车道。例如，将根据车道数和驾驶车道获得的图像预先存储为图像数据，将预先准备的图像数据与当前正由主车辆行驶的道路中的车道数和由成像单元13摄取的当前图像(具有所抽取的白线的图像)进行比较，以及确定主车辆驾驶车道。

在随后步骤S25中，确定从主车辆正驾驶的车道所看到的横向中的安全等级。更具体地说，将安全等级低的方向存储为当主车辆偏离车道时的信息。因此，当在左手方向中，安全等级低时，如从主车辆正行驶的车道所看到的，将这一方向存储为安全等级低的方向(在下文中称为“有障碍的方向”)S_out(S_out＝左)。当在右手方向中，安全等级低时，如从主车辆正行驶的车道所看到的，将这一方向存储为有障碍的方向S_out(S_out＝右)。例如如下所述来确定。

在图4中，例如，当主车辆100A正行驶在左手车道中时，当主车辆在左手方向中偏离左手车道时的安全等级低于当主车辆在右手方向中偏离左手车道时。这是因为路肩位于从左手车道的左手方向中，以及存在路肩为墙、护栏、障碍物或悬崖的高可能性。因此，当主车辆100A正在左手车道中行驶时，确定左手方向是有障碍的方向S_out(S_out＝左)。

当主车辆100B正在中间车道中行驶时，相对于当前驾驶车道，在左右方向中安全等级是相同的，因为主车辆100B将仍然在在任一方向中将发生偏离的道路上。

当主车辆100C正行驶在左手车道中时，当主车辆在右手方向中偏离到反向车道时的安全等级小于当主车辆在左手方向中偏离到相邻车道时。因此，在这种情况下，当主车辆100C正行驶在右手车道中时，确定右手方向是有障碍的方向S_out(S_out＝右)。

与高速公路相比，普通道路具有更窄的路肩宽度，在路肩上具有许多障碍，以及还存在行人。为此，对在普通道路上偏向路肩来说，安全等级低于当主车辆在高速公路上偏离路肩时。

比较车道数，当左手方向是路肩时，以及道路的一侧是左手方向是反向车道的单车道，安全等级更低。在这种情况下，确定左右方向均是有障碍的方向S_out(S_out＝两者)。

例如，大多数双车道、双向道路不具有中间分隔带，因此，当主车辆正行驶在双车道、双向道路上的成像图像对在道路的左侧驾驶的国家来说，是诸如图5的图像(A)所示的图像，对在道路的右侧驾驶的国家来说，是诸如图5的图像(C)中所示的图像。换句话说，对在道路的左手行驶的国家来说，当主车辆行驶在双车道、双向道路上时的成像图像与通过行驶在三车道道路的左手车道中的主车辆100A的成像单元13所摄取的成像图像相同。因此，假定行驶普通公路和高速公路，不能仅使用成像图像确定有障碍、方向S_out。基于这一事实，由导航设备15获得主车辆当前正行驶的道路中的车道数，以及通过确定关于当前正行驶的道路是双车道、双向道路还是三车道、单向道路，能确定同样当正行驶双车道、双向道路时，在右手方向中的安全等级低。

通过如上所述的图3中所示的处理过程，执行图2所示的步骤S6中的驾驶环境的估计。

在随后步骤S7中执行车道偏离趋势的确定。在图6中具体地示出了用于处理这一确定的处理过程。

首先，在步骤S31中计算估计偏离时间T_out。更具体地说，通过将dx指定为横向位移X的变化量(每单位时间的变化量)、将L指定为车道宽度，以及使用横向位移X，通过下述方程式(2)，计算估计偏离时间T_out(对X、dx和L的值，见图7)。

T_out＝(L/2-X)/dx (2)

能通过方程式(2)计算从离车道的中心(X＝0)，横向移动等于横向位移X的量的主车辆100到达分隔达等于离车道的中心的距离L/2的量的外部设置的区域(例如路肩)为止的估计偏离时间T_out。从由成像单元13处理过的成像图像获得车道宽度L。还从导航设备15获得主车辆的位置，以及从存储在导航设备15中的地图数据获得车道宽度L。

在随后步骤S32中，设置车道偏离确定标志。更具体地说，将估计偏离时间T_out与预定第一偏离确定阈值Ts进行比较。在这里，当主车辆远离车道中心时以及当估计偏离时间T_out小于第一偏离确定阈值Ts(T_out＜Ts)时，通过步骤S32的处理，使车道偏离确定标志F_out转变为ON(F_out＝ON)。换句话说，确定车道偏离将发生(车道偏离趋势存在)，以及车道偏离确定标志F_out设置成ON(F_out＝ON)。当主车辆处于F_out＝ON并返回到车道的中心侧的状态中时，那么，估计偏离时间T_out等于或大于第一偏离确定阈值Ts(T_out≥Ts)，以及使车道偏离确定标志F_out转变为OFF(F_out＝OFF)。换句话说，确定当估计偏离时间T_out等于或大于第一偏离确定阈值Ts(T_out≥Ts)时，偏离将不会发生(偏离趋势不存在)。当车道偏离趋势存在，且例如，如果为避免车道偏离，执行制动控制(如下所述)，或如果驾驶员自己采取规避免动作，那么将车道偏离确定标志F_out从ON转变成OFF。

第一偏离确定阈值Ts是可变的。换句话说，能例如基于在步骤S6中获得的安全等级，设置第一偏离确定阈值Ts。

在步骤S33中，基于横向位移X，顺序地确定车道偏离方向D_out。更具体地说，当在左手方向中，主车辆从车道的中心横向移动时，那么将那个方向设置成车道偏离方向D_out(D_out＝左)。当在右手方向中，主车辆从车道的中心横向移动时，那么将那个方向设置成车道偏离方向D_out(D_out＝右)。

如上所述，在步骤S7中确定车道偏离趋势。

在持续步骤S8中，确定驾驶员改变车道的意图。更具体地说，基于在步骤S1中获得的转向角δ和/或转弯开关信号，如下所述确定驾驶员改变车道的意图。

当用转弯开关信号表示的方向(灯闪侧)和用在步骤S7中获得的车道偏离方向D_out表示的方向相同时，确定驾驶员正有意改变车道，以及将车道偏离确定标志F_out改变成OFF(F_out＝OFF)。换句话说，改变确定结果，表示偏离将不会发生或没有偏离即将发生。

当由转弯开关信号表示的方向(灯闪侧)和用在步骤S7中获得的偏离方向D_out表示的方向不同，保持车道偏离确定标志F_out，以及使车道偏离确定标志F_out维持为ON(F_out＝ON)。换句话说，维持确定结果，表示偏离将发生或即将发生。

当还未操作转弯信号开关20时，基于转向角δ，确定驾驶员改变车道的意图。换句话说，在驾驶员在车道偏离方向中转向的情况下，当转向角δ和转向角中的变化量Δδ(每单位时间的变化量)等于或大于设定值时，确定驾驶员有意改变车道，以及使车道偏离确定标志F_out改变成OFF(F_out＝OFF)。

在随后步骤S9中，选择用于偏离避免的控制方法。具体地说，确定关于是否发出车道偏离报警和/或执行偏离避免制动控制。当执行避免车道偏离避免制动控制时，选择制动控制方法。

例如，根据在步骤S8中获得的车道偏离确定标志F_out的ON和OFF状态，从警告声输出单元35发出警告。例如，当能确定能通过驾驶员执行转向操作等等，防止车道偏离时，车道偏离确定标志F_out为ON(T_out＜Ts)，以及从报警声输出单元35发出警告。

如在此所述，存在车道偏离确定标志F_out为ON(T_out＜Ts)，但仍然能确定能通过驾驶员执行转向操作等等，防止车道偏离的情形。例如，那些情形包括驾驶员本身意识到主车辆的车道偏离趋势，然后采取规避免动作，但车道偏离确定标志F_out本身仍然为ON(T_out＜Ts)的情形。

在车道偏离确定标志F_out为ON(T_out＜Ts)的情况下，基于在步骤S6中获得的有障碍方向S_out和在步骤S7中获得的车道偏离方向D_out，也选择制动控制方法。在下文中，详细地描述该过程。

在随后步骤S10中，计算在主车辆中生成的目标偏航力矩。这一目标偏航力矩是输入到主车辆，用于偏离避免的偏航力矩。更具体地说，基于在步骤S1中获得的变化量dx和横向位移X，通过下述方程式(3)，计算目标偏航力矩Ms。

Ms＝K1·X+K2·dx (3)

在方程式(3)中，项K1和K2是根据主车辆速度V改变或波动的增益。例如，在图8中，在低速时，增益K1和K2具有更低值，当主车辆速度V达到某一值时，以与主车辆速度V对应的关系增加，以及在到达某一车速V后，保持恒定。

在随后步骤S11中，计算避免车道偏离减速度。换句话说，为减速主车辆的目的，计算施加到左右轮的制动力。在这里，将这种制动力计算为施加到左右轮的目标制动液压Pgf和Pgr。根据下述方程式(4)，计算用于前轮的目标制动液压Pgf。

Pgf＝Kgv·V+Kgx·dx (4)

在方程式(4)中，项Kgv和Kgx是用于将制动力转换成制动液压的转换因子。基于主车辆速度V和变化量dx，分别设置转换因子Kgv和Kgx。例如，在图9中，在低速时，转换因子Kgv和Kgx具有更大值，当主车辆速度V达到某一值时，以与主车辆速度V对应的关系减小，以及当达到某一车速V后，保持恒定。

基于用于前轮的目标制动液压Pgf，同时考虑到前后制动分布，计算用于后轮的目标制动液压Pgr。

在步骤S11中，用这种方式，获得用于偏离避免的减速度(具体地说，目标制动液压Pgf和Pgr)。

在随后步骤S12中，计算用于每个车轮的目标制动液压。换句话说，基于存在偏离避免制动控制，计算最终制动液压。更具体地说，用下述方式，执行计算。

(1)当车道偏离确定标志F_out为OFF(F_out＝OFF)时，即，当确定偏离不会发生时，将用于每个车轮的目标制动液压Psi(i＝fl，fr，rl，rr)设置成主缸液压Pmf或Pmr，如下述方程式(5)和(6)所示。

Psfl＝Psfr＝Pmf (5)

Psrl＝Psrr＝Pmr (6)

在方程式(5)和(6)中，项Pmf是用于前轮的主缸液压，而项Pmr是用于后轮的主缸液压。后轮主缸液压Pmr是基于用于前轮的主缸液压Pmf同时考虑到前后制动分布计算的值。

(2)当车道偏离确定标志F_out为ON(F_out＝ON)时，即，当确定偏离将发生时，首先基于目标偏航力矩Ms，计算前轮目标制动液压差ΔPsf和后轮目标制动液压差ΔPsr。更具体地说，根据下述方程式(7)至(10)，计算目标制动液压差ΔPsf和ΔPsr。

当Ms＜Ms1时，那么

ΔPsf＝0 (7)

ΔPsr＝2·Kbr·Ms/T (8)

当Ms≥Ms1时，那么

ΔPsf＝2·Kbf·(Ms-Ms1)/T (9)

ΔPsr＝2·Kbr·Ms1/T (10)

在方程式(7)至(10)中，项Ms1是用于设置目的的阈值，而项T是轮距。为简化起见，轮距T是相同值。项Kbf和Kbr是当将制动力转换成制动液压时，用于前后轮的转换因子，并根据制动参数或规格来设置。

因此，根据目标偏航力矩Ms的大小，分配施加到车轮的制动力。即，当目标偏航力矩Ms小于用于设置目的的阈值Ms1时，将前轮目标制动液压差ΔPsf设置成0，将预定值指定到后轮目标制动液压差ΔPsr，以及在左右后轮中生成制动力差。当目标偏航力矩Ms等于或大于用于设置目的的阈值Ms1时，将预定值指定到目标制动液压差ΔPsf和ΔPsr，以及在前后左右轮中生成制动力差。

当车道偏离确定标志F_out为ON(F_out＝ON)时，使用如上所述计算的目标制动液压差ΔPsf和ΔPsr以及目标制动液压Pgf和Pgr，计算用于每个车轮的最终目标制动液压Psi(i＝fl，fr，rl，rr)。更具体地说，基于在步骤S9中选择的制动控制方法，计算用于每个车轮的最终目标制动液压Psi(i＝fl，fr，rl，rr)。

现在将描述在步骤S9中选择的制动控制方法。

在步骤S9中，当车道偏离确定标志F_out为ON，基于有障碍方向S_out和车道偏离方向D_out，选择制动控制方法。首先，下面将对有障碍方向S_out和车道偏离方向D_out之间的各种关系(第一情形至第三情形)，描述基于当车道偏离确定标志F_out为ON时的有障碍方向S_out和车道偏离方向D_out选择的制动控制方法。

在第一种情形，当有障碍方向S_out和车道偏离方向D_out不匹配时，执行制动控制(在下文中，称为“偏离避免偏航控制”)以便将偏航力矩输入到主车辆，用于避免偏离直到车道偏离确定标志F_out为OFF为止。

在这里，输入到主车辆以便避免偏离的偏航力矩的大小是目标偏航力矩Ms。通过创建施加到左右轮的制动力中的差值，将偏航力矩输入到主车辆。更具体地说，当目标偏航力矩Ms小于用于设置目的的阈值Ms1时，在左右后轮中产生制动力差以便将目标偏航力矩MS1输入到主车辆。当目标偏航力矩Ms等于或大于用于设置目的的阈值Ms时，在前后左右轮中产生制动力差以便将目标偏航力矩Ms输入到主车辆，如上所述。

在当存在车道偏离趋势时，已经执行偏离避免制动控制或驾驶员本身已经采取规避免动作的情况下，将车道偏离确定标志F_out从ON转变到OFF。

在第二种情况下，当在有障碍方向S_out和车道偏离方向D_out之间存在匹配，以及包含在步骤S6中的道路类型R是普通道路时，执行避免车道偏离偏航控制直到车道偏离确定标志F_out为OFF为止。

此外，定义小于第一偏离确定阈值Ts的第二偏离确定阈值Tr(Ts＞Tr＞0)。当估计偏离时间T_out变得小于第二偏离确定阈值Tr(T_out＜Tr)时，应用避免车道偏离偏航控制，以及执行用于减速主车辆的制动控制(在下文中，称为“避免偏离减速控制”)。执行避免车道偏离减速控制以便向左右轮提供基本上相等的制动力。

在这里，估计偏离时间T_out是车道偏离趋势的大小的指示器，以便小于第二偏离确定阈值Tr的估计偏离时间对应于大于第二阈值的车道偏离趋势。

在第三种情况下，当在有障碍方向S_out和车道偏离方向D_out之间存在匹配，以及在步骤S6中获得的道路类型R为高速公路时，执行避免车道偏离偏航控制直到车道偏离确定标志F_out为OFF为止。

此外，在该第三情况下，当估计偏离时间T_out已经到0时，应用避免车道偏离偏航控制，以及执行避免车道偏离减速控制。

在第三种情况下，用与第二情况相同的方式，当估计偏离时间T_out已经变得小于第二偏离确定阈值Tr，也能执行避免车道偏离减速控制。在这种情况下，当所估计的偏离时间T_out变为0时，例如，通过避免偏离减速控制，使主车辆的减速度增加，因此，将避免车道偏离减速控制配置成当估计偏离时间T_out变得小于第二偏离确定阈值Tr时，以及当估计偏离时间T_out变为0时起动。在这种情况下，当估计偏离时间T_out变为0时，进一步增加主车辆的减速度。

用这种方式，根据有障碍方向S_out和车道偏离方向D_out，在步骤S9中选择制动控制方法。换句话说，根据有障碍方向S_out和车道偏离方向D_out，和/或根据主车辆速度V和估计偏离时间T_out，仅通过避免偏离偏航控制或通过避免车道偏离偏航控制和避免车道偏离减速控制的组合，选择用于偏离避免的制动控制方法。

根据每种类型的制动控制方法，在步骤S112中计算用于每个车轮的目标制动液压Psi(i＝fl，fr，rl，rr)。

在用于第一至第三情形的避免车道偏离偏航控制中，例如，根据下述方程式(11)，计算用于每个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 (11)

在第二和第三种情况下，执行避免车道偏离偏航控制和避免车道偏离减速控制，但在这种情况下，根据下述方程式(12)，计算用于每个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 (12)

同时，根据由驾驶员所采取的减速动作，计算用于每个车轮的目标制动液压Psi(i＝fl，fr，rl，rr)。换句话说，如方程式(11)和(12)所示，施加主缸液压Pmf和Pmr。

上文描述了用于步骤S12的处理。因此，在步骤S12中，基于车道偏离确定标志F_out的状态，计算用于每个车轮的目标制动液压Psi(i＝fl，fr，rl，rr)。当车道偏离确定标志F_out为ON时，响应第一有障碍方向S_out和车道偏离方向D_out之间的关系，根据步骤S9中选择的制动控制方法，计算用于每个车轮的目标制动液压Psi(i＝fl，fr，rl，rr)。

上面描述了通过驱动/制动力控制单元8执行的计算处理。通过驱动/制动力控制单元8，将在步骤S12中，将为每个车轮计算的目标制动液压Psi(i＝fl，fr，rl，rr)输出到制动液压控制单元7，作为制动液压命令值。

如上所述的车道偏离预防设备根据下述概述操作。

首先，从传感器、控制器和控制单元读取各种数据(步骤S1)。

确定系统操作开关32和危险开关31的操作状态(步骤S2和S3)。在这里，当系统操作开关32为ON时，或当系统操作开关32为OFF，但危险开关31已经为ON预定时间长度T_H时，系统前进到后一步骤中的处理(步骤S5和此后的处理)，以及当系统操作开关32为OFF以及危险开关31还没有为ON预定时间长度T_H时，从开始再次执行处理(步骤S1中的处理)。

当系统操作开关32为OFF但危险开关31已经为ON预定时间长度T_H时，当前进到后一步骤的处理时，强制使系统操作开关31转变为ON(步骤S4)。

当系统操作开关32为ON时，或当系统操作开关为ON但危险开关31还没有为ON预定时间长度T_H时，此后，在第一处理中，计算车速V(步骤S5)。

接着，在步骤S6中，确定驾驶环境以及选择安全等级低的方向(有障碍方向S_out)(见图3)。例如，在图4中，当主车辆100A正行驶在左车道中时，将有障碍方向S_out设置成左手方向。

在步骤S7中，基于估计偏离时间T_out，设置车道偏离确定标志F_out，以及基于横向位移X，确定车道偏离方向D_out(见图6)。

此外，基于用这种方式获得的车道偏离方向D_out以及用转弯开关信号表示的方向(灯闪侧)，确定驾驶员改变车道的意图。

例如，当用转弯开关信号表示的方向(灯闪灯)和用车道偏离方向D_out表示的方向相同时，确定驾驶员有意改变车道。在这种情况下，将车道偏离确定标志F_out改变为OFF。

当用转弯开关信号表示的方向(灯闪灯)和用车道偏离方向D_out表示的方向不同时，在其为ON的情况下，使车道偏离确定标志F_out保持不变。原因在于当用转弯开关信号表示的方向(灯闪灯)和用车道偏离方向D_out表示的方向不同时，主车辆的车道偏离行为可能是由于除驾驶员意图改变车道等等外的因素，因此当标志为ON时，使车道偏离确定标志F_out的状况保持不变。

基于车道偏离确定标志F_out、有障碍方向S_out和车道偏离方向D_out，选择开始用于偏离避免的报警、存在或没有避免车道偏离制动控制以及用于执行避免偏离制动控制的方法(步骤S9)。

此外，基于横向位移X和变化量dx，计算目标偏航力矩Ms(步骤S10)，以及还计算避免偏离减速度(步骤S11)。

为执行基于车道偏离确定标志F_out、有障碍方向S_out和车道偏离方向D_out选择的制动控制方法，计算施加到每个车轮的目标制动液压Psi(i＝fl，fr，rl，rr)。将目标制动液压Psi(i＝fl，fr，rl，rr)输出到制动液压控制单元7，作为制动液压命令值(步骤S12)。在制动液压控制单元7中，基于制动液压命令值，单独地控制用于车轮汽缸6FL至6RR的制动液压。因此，配置成当存在车道偏离趋势时，根据驾驶环境，显示出预定车辆行为。

在这里，参考图10(第二种情形)和11(第一和第三种情形)，描述用于第一至第三情况或情形，当执行制动控制时主车辆行为的方式。

在图10和11中，用黑色着色的车轮是生成液压和提供制动力的车轮。换句话说，当左右车轮的一个是用黑色着色的车轮时，在左右车轮中，在液压或制动力方面存在差值。这一情形表示偏航力矩输入到主车辆。同时，当用黑色着色左右车轮时，在其液压值方面仍然有差值，在任一情形下，主车辆经过受控减速，同时将偏航力矩同时输入到主车辆。

如上所述，第二种情形是在有障碍方向S_out和车道偏离方向D_out之间存在匹配，以及道路类型R为普通道路的情形。换句话说，当主车辆100正行驶在双车道、双向道路上时，其中路肩A为左，以及反向车道(中心车道L15侧)为右，存在主车辆(图10的最上位置中的主车辆100)可能倾向在左手方向中偏离的情形，以及存在主车辆(图10的中间位置中的主车辆100)可能倾向在右手方向中偏离的情形，如图10所示。

在这种情况下，执行避免车道偏离偏航控制。此外，当估计偏离时间T_out变为小于第二偏离确定阈值Tr时，应用避免车道偏离偏航控制，以及执行避免车道偏离减速控制。由此主车辆避免偏离。驾驶员能将车道偏离避免动作感觉为横向中加速，或行驶方向中减速，以及知道主车辆具有偏离趋势。

第三种情形，如上所述，是第一有障碍方向S_out和车道偏离方向D_out之间存在匹配以及道路类型R为高速公路时的情形。换句话说，存在行驶在三车道、单向道路上的左手车道中的主车辆100A(图11的最上位置的主车辆100A)具有在左手方向中偏离的趋势的情形，如图11所示。另一种情形是正在三车道、单向道路上，在右手车道中行驶的主车辆100C(图1的中心位置的主车辆100C)具有在右手方向中偏离的趋势的情形，如图11所示。

在这种情况下，执行避免偏离偏航控制。主车辆由此能避免偏离。此外，当估计偏离时间T_out达到0时，换句话说，当确定主车辆已经偏离驾驶车道时，应用避免车道偏离偏航控制，以及执行避免车道偏离减速控制。

第一种情形，如上所述，是在有障碍方向S_out和车道偏离方向D_out之间不存在匹配的情形。换句话说，存在在三车道、单向道路上，在左手车道中行驶的主车辆100A(图11的中间位置中的主车辆100A)在右手方向中具有偏离趋势的情形，如图11所示。还存在在三车道、单向道路上，在右手车道中行驶的主车辆100C(图11的最下位置中的主车辆100C)在左手方向中具有偏离趋势的情形，如图11所示。此外存在在中间车道中行驶的主车辆100B在左手或右手方向中具有偏离趋势的情形。在这种情况下，执行避免车道偏离偏航控制。由此，主车辆能避免偏离。

执行用于这种偏离避免的制动控制以及用声音或显示器发出报警。在制动控制前，例如通过预定定时或与制动控制同时起动报警。

当如上所述，系统操作开关32为OFF但危险开关31已经为ON预定时间长度T_H时，系统进入后一步骤中的处理(步骤S5或此后的处理)。因此，在这种情况下，在可操作状态或操作备用状态中，自动设置用于偏离避免的系统，以便当主车辆打算偏离时，基于如上所述制动控制的详细情况，执行用于偏离避免的控制。

因此，将用于偏离避免的系统设置在可操作状态以及使系统处于可操作状态期间的时间(在下文中称为“操作时间”)T_{F_H}保持恒定。更具体地说，根据操作危险开关31的操作时间，设置操作时间T_{F_H}。

此外，当用于偏离避免的系统设置在可操作状态中时，当主车辆倾向偏离驾驶车道时，通过警告声输出单元35发出警告，以及执行诸如避免偏离偏航控制或避免偏离减速控制的制动控制。此外，比在普通环境中更早地设置象警告输出的输出定时。更具体地说，在车道偏离预防设备中，当主车辆倾向偏离时，通过预定定时执行报警输出，但预定定时提前到比用在普通环境中更早的时间。

通过这种结构，在将用于偏离避免的系统设置在可操作状态中的情况下，当主车辆倾向偏离驾驶车道时，通过比在普通环境中更早的定时，从警告声输出单元35开始发出警告，以及诸如避免偏离偏航控制或避免偏离减速控制的制动控制通过某一定时操作。

现在，将描述这一实施例的效果。

如上所述，当危险开关31为ON达预定时间长度T_H时，即使当通过驾驶员使系统操作开关32断开，也能将用于偏离避免的系统自动设置在可操作状态。根据当主车辆倾向偏离时，基于制动控制详细情况，执行用于偏离避免的控制。

当通过系统操作开关32，使用于偏离避免的系统断开，以及主车辆倾向偏离时，即使当驾驶员的状况处于驾驶员未察觉主车辆正倾向偏离的状况，通过将用于偏离避免的系统自动设置成可操作状态，也能避免车道偏离。换句话说，假定危险开关31已经为ON达预定时间长度T_H的情形是当在一假定下，即当主车辆正倾向偏离时，驾驶员处于其不能察觉主车辆正倾向偏离的状况，通过使用于偏离避免的系统自动设置在可操作状态中，能避免车道偏离。

当驾驶员已经进入堵塞的高速公路等等时，存在驾驶员打开危险开关31以便告知尾随的车辆拥挤状况的情形。在这种情况下，驾驶员易于将其注意力集中在后面。车辆已经偏离驾驶车道的可能性很高是这种情形。基于这一事实，即使当系统操作开关32已经断开时，当危险开关31已经为ON达预定时间长度T_H时，也能将用于偏离避免的系统自动设置在可操作状态。当系统操作开关32为OFF时，由此，即使在驾驶员的注意力被吸引到后面以便通知尾随车辆拥挤情形时，在拥挤的交通中，也能防止主车辆偏离驾驶车道。

如上所述，根据已经操作危险开关31的时间，设置当将用于避免偏离的系统自动设置在可操作状态中时的系统的操作时间T_{F_H}。由此，能适当地设置用于避免偏离的系统的操作时间。例如，驾驶员已经断开系统操作开关32的情形是当能通过驾驶员本身执行避免偏离动作时，在用于偏离避免的控制时，驾驶员可能感觉麻烦的情形。基于在这种情况下，即使当因为驾驶员处于他不能察觉主车辆正倾向偏离的情况下，将用于偏离避免的系统设置在可操作状态中，也优选地将操作时间T_{F_H}划分成设定时间间隔。因此，根据操作危险开关31的时间长度，通过设置操作时间T_{F_H}，能适当地将用于偏离避免的系统设置在可操作状态中。

如上所述，当将用于偏离避免的系统自动地设置在可操作状态中时，通过警告声输出单元35，发出警告，以及当主车辆正倾向偏离驾驶车道时，执行制动控制，诸如避免偏离偏航控制和避免偏离减速控制。由此能告知处于不能察觉主车辆正倾向偏离的驾驶员已经将用于偏离避免的系统自动设置于可操作状态，此外，系统已经检测到主车辆正倾向偏离驾驶车道。

如上所述，比在普通环境中更早地执行这种警告声的输出定时。在主车辆倾向偏离的早期，能通知处于不能察觉主车辆正倾向偏离的驾驶员。

第二实施例

现在参考图12和13，示例说明根据第二实施例，用于图1的车辆偏离预防设备的另外处理的流程图对。特别地，图12表示根据本发明的第二实施例，作为图1的车道偏离预防设备的驱动/制动力控制单元的处理内容。图13表示根据本发明的第二实施例，在驾驶/制动力控制单元的处理期间，设备操作检测的处理内容。

鉴于第一和第二实施例间的相似性，用与第一实施例的部件和/或处理相同的标记，表示与第一实施例的部件和/或处理相同的用在第二实施例中的部件和/或处理。此外，为简洁起见，可以省略与第一实施例的部件和/或处理相同的第二实施例的部件的描述。

在上述第一实施例中，基于危险开关31的ON操作，将用于偏离避免的系统自动设置在可操作状态，但在第二实施例中，也考虑将其他设备的操作状态等等以便将用于偏离避免的系统自动设置在可操作状态。更具体地说，考虑如图1所示的提供给车辆的导航设备15、空调装置33和音频装置34的操作状态，以及将用于偏离控制的系统自动设置在可操作状态。

用与第一实施例相同的方式，考虑正由驾驶员操作的这些设备的任何一个的状态，驱动/制动力控制单元8执行用于避免偏离的处理。提供用于检测设备的操作状态的开关，例如，以及驱动/制动力控制单元8根据开关的状态，检测设备的操作状态。图12和13表示具体的处理过程。

处理过程基本上与第一实施例的处理过程(图2)相同。

换句话说，如图12所示，在步骤S1读取各种数据。在这种情况下，驱动/制动力控制单元8读取正由驾驶员操作的导航设备15、空调装置33和音频装置34的状态(操作信号)。例如，基于开关的状态，读取这些设备的操作状态，如上所述。

在后续步骤S2中，确定关于系统操作开关32是否为ON。如果系统操作开关32为ON，系统前进到步骤S5，以及如果系统操作开关32为OFF，系统前进到步骤S40。

在步骤S40，除危险开关31的操作状态外，还检测导航设备15、空调装置33和音频装置34的操作状态。图13表示检测处理过程。

首先，在步骤S41中，确定关于危险开关31是否为ON达预定时间长度T_H。在这种情况下，如果危险开关31已经为ON达预定时间长度T_H，系统前进到如图12所示的步骤S4，以及如果危险开关31还没有为ON达预定时间长度T_H，系统前进到步骤S42。

在步骤S42，确定是否正由驾驶员操作空调装置33。在这种情况下，如果驾驶员正在操作空调装置33，系统前进到如图12所示的步骤S4，以及如果驾驶员未操作空调装置33，系统前进到步骤S43。

在步骤S43，确定驾驶员是否正在操作音频装置34。在这种情况下，如果驾驶员正在操作音频装置34，系统前进到如图12所示的步骤S4，以及如果驾驶员未正在操作音频装置34，系统前进到步骤S44。

在步骤S44，确定驾驶员是否正在操作导航设备15。在这种情况下，如果驾驶员正在操作导航设备15，系统前进到如图12所示的步骤S4，以及如果驾驶员未正在操作导航设备15，再次从步骤S1执行处理。

在图12所示的步骤S4中，强制接通系统操作开关32。然后用与第一实施例相同的方式，系统前进到步骤S5。

用与第一实施例相同的方式，在后续步骤S5至S12中执行的处理包括计算车速、确定驾驶环境、确定车道偏离趋势、确定驾驶员意图、选择制动方法、计算目标偏航力矩、计算避免车道偏离减速度，以及计算用于每个车轮的目标制动液压。将用于每个车轮的目标制动液压Psi(i＝fl，fr，rl，rr)输出到制动液压控制单元7作为制动液压命令值。

即使当系统操作开关32为OFF，当操作危险开关31达等于预定时间T_H的时间长度时，通过如上所述的处理，将用于偏离避免的系统自动设置在可操作状态。同时，当驾驶员已经操作空调装置33达预定时间长度T_AC，即使系统操作开关32为OFF，也能将用于偏离避免的系统自动设置在可操作状态。此外，当驾驶员已经操作音频装置34达预定时间长度T_aud，即使系统操作开关32为OFF，也能将用于偏离避免的系统自动设置在可操作状态。此外，当驾驶员已经操作导航设备15达预定时间长度T_nav时，即使系统操作开关为OFF，也能将用于偏离避免的系统自动设置在可操作状态。

因此，通过将用于偏离避免的系统自动设置在可操作状态，当主车辆正倾向偏离时，基于制动控制细节，用于偏离避免的控制操作。

在这里，基于开关和设备的操作状态，用这种方式，将用于偏离避免的系统自动设置在可操作状态，以及将其操作时间设置成固定时间长度。更具体地说，根据操作开关和设备，设置操作时间。在这里，将当危险开关31为ON时的操作时间定义成T_{F_H}，将当操作空调装置33时的操作时间定义成T_{F_ac}，将当操作音频装置34时的操作时间定义成T_{F_aud}，将当操作导航设备15时的操作时间定义成T_{F_nav}，以及用下述关系给出这些操作时间之间的关系。

T_{F_nav}＞T_{F_aud}＞T_{F_ac}＝T_{F_H}

用下述顺序，操作时间通常变大：危险开关31的操作时间和空调装置32的操作时间，音频装置34的操作时间，以及导航设备15的操作时间。换句话说，操作时间随操作所需的时间扩展。

能使用危险开关31已经为ON的时间值不变作为操作时间，或能使用已经操作的设备的时间值不变作为操作时间。另外，相对于ON时间或操作时间，可以将操作时间设置成更长。

下面描述第二实施例的效果。

如上所述，通过对应于开关和设备的各个操作时间，设置操作时间，当驾驶员不能察觉主车辆正倾向偏离时，根据驾驶员的状况，能适当地将用于偏离避免的系统设置在可操作状态。

上面描述了本发明的实施例。然而，本发明不限于在上述实施例中所实现的。换句话说，在上述实施例中给出了涉及结合制动控制以便能将用于避免偏离的偏航力矩输入到主车辆(避免偏离偏航控制)、用于减速以便避免偏离的减速控制(避免偏离减速控制)的方法。这些方法的操作顺序以及这些方法中使用的控制量(偏航力矩的大小，以及减速度的大小)的详细描述。然而，很显然，本发明不限于此。换句话说，当主车辆正倾向偏离驾驶车道时，例如，可以应用本发明，只要应用目标是通过制动控制防止主车辆偏离的车道偏离防止装置。

根据危险开关31和各种设备的操作状况，在如上所述的实施例中，描述了驾驶员处于其不能觉察到主车辆正倾向偏离的状况的情形。然而，很显然，本发明不限于此。例如，可以检测车内驾驶员的姿势、动作或意识或驾驶员的视场，以及基于检测结果，可以确定驾驶员的状况是驾驶员不能觉察主车辆正倾向偏离的状况。

上述实施例中所描述是从警告声输出单元35发出警告的情形，以及在将用于偏离避免的系统设置在可操作状态中以及主车辆正倾向偏离驾驶车道的情形中，执行制动控制，诸如避免偏离偏航控制和避免偏离减速控制。然而，在用于偏离避免的系统设置在可操作状态中以及主车辆正倾向偏离驾驶车道的情况下，动作不限于从警告声输出单元35输出警告。在这种情况下，例如，用于每个车轮的目标制动液压Psi(i＝fl，fr，rl，rr)是已经考虑主缸液压Pmf或Pmr的值。

在上述实施例中，描述了主要从警告声输出单元35发出警告作为警告输出的例子的情形。然而，很显然，本发明不限于此。换句话说，警告输出可以是警告显示器或能吸引驾驶员注意力的任何其他设备。

同时，在上述实施例中，基于横向位移X和变量dx，计算估计偏离时间T_out(参见方程式(2))。然而，能通过另一方法获得估计偏离时间T_out。例如，基于偏航角φ、偏航速率φ′或转向角δ，可以获得估计偏离时间T_out。

同时，在上述实施例中，基于转向角δ和转向角的变量，获得驾驶员改变车道的意图(参见步骤S8)。然而，也能通过另一方法获得驾驶员改变车道的意图。例如，基于转向转矩，能获得驾驶员改变车道的意图。

同时，在上述实施例中，基于横向位移X和变量dx，计算目标偏航力矩Ms(参见方程式(3))。然而，也能通过另一方法获得目标偏航力矩Ms。例如，基于偏航角φ、横向位移X和驾驶车道曲率β，也能获得目标偏航力矩Ms，如下述方程式(13)所示。

Ms＝K3·φ+K4·X+K5·β (13)

在这里，项K3、K4和K5是随速度V改变的增益。

同时，在具体方程式(参见方程式(4))的帮助下，描述了上述实施例中用于前轮的目标制动液压Pgf。然而，本发明不限于此。也能通过下述方程式(14)，计算用于前轮的目标制动液压Pgf。

Pgf＝Kgv·V+Kgφ·φ+Kgβ·β (14)

在这里，项Kgφ和Kgβ分别是用于将制动力转换成制动液压以及基于偏航角φ和驾驶车道曲率β设置的转换因子。

在上述实施例中，计算用于前后车轮的目标制动液压差ΔPsf和ΔPsr以便实现避免偏离偏航控制(参见方程式(7)和(8))。然而，本发明不限于此。例如，仅通过前轮目标制动液压差ΔPsf，也能实现避免车道偏离偏航控制。在这种情况下，通过下述方程式(15)，计算前轮目标制动液压差ΔPsf。

ΔPsf＝2·Kbf·Ms/T (15)

在如上所述的实施例的描述中，系统操作开关32是用于驾驶员指示用于避免车道偏离的控制制动的操作的车道偏离避免起动部分或装置的实施例。驱动/制动力控制单元8的步骤S3的处理例程是用于检测驾驶员的状况是驾驶员不能觉察主车辆正倾向偏离的状况的驾驶员状况检测部分或装置的实施例。驱动/制动力控制单元8的步骤S2至S4的处理例程是当通过车道偏离避免起动部分或装置，用于避免车道偏离的制动控制处于非操作状态，以及驾驶员状况检测部分或装置检测到驾驶员的状况处于驾驶员不能觉察主车辆正倾向偏离的状况时，用于将用于避免偏离的制动控制设置在可操作状态中的避免车道偏离控制装置的实施例。

如在此所使用的，下述方向术语“向前、向后、上、下、垂直、水平、下面和横向”以及任何其他类似的方向术语是指具有本发明的车辆的那些方向。因此，关于具有本发明的车辆，将要解释如用来描述本发明的这些术语。此外，在权利要求中解释为“装置+功能”的术语应当包括能用来执行本发明的那个零件的功能的任何结构。在此使用的程度术语诸如“基本上”、“大约”和“近似”表示改进项的偏差合理量以便不显著地改变最终结果。例如，将那些术语构造成包括改进项的至少±5％的偏差，如果这一偏差不否定它改进的字的含义。

本发明要求日本专利申请No.2003-369448的优先权。日本专利申请No.2003-369448的全部公开内容在此引入以供参考。

尽管尽选择所选定的实施例来示例说明本发明，从这一公开内容，对本领域的技术人员来说在不背离如在附加权利要求中定义的本发明的范围的情况下，能进行各种改变和改进。此外，仅为示例说明，而不是限制由附加权利要求及其等效限定的本发明的目的，提供根据本发明的实施例的上述描述。因此，本发明的范围不限于所公开的实施例。

Claims

1.一种车道偏离预防设备，包括：

车道偏离避免起动部分，配置成由驾驶员起动，以便当主车辆正倾向偏离驾驶车道时，实施用于避免主车辆的车道偏离驾驶车道的制动控制操作；

驾驶员状况检测部分，配置成检测倾向表示驾驶员可能未觉察到所述主车辆正倾向车道偏离的驾驶员状况；以及

车道偏离避免控制部分，配置成当所述驾驶员状况部分检测到所述驾驶员状况正倾向表示驾驶员可能未觉察到所述主车辆正倾向车道偏离时，将用于避免车道偏离的制动控制操作从非操作状态转变成可操作状态。

2.如权利要求1所述的车道偏离预防设备，进一步包括：

警告输出部分，配置成当所述主车辆正倾向车道偏离所述驾驶车道时，以及当已经将所述用于避免偏离的制动控制操作设置在可操作状态中时，在执行所述用于避免车道偏离的车道偏离避免制动前，输出警告。

3.如权利要求2所述的车道偏离预防设备，其中，

所述警告输出部分配置成当所述主车辆正倾向偏离所述驾驶车道时，通过预定定时输出所述警告，以及与当将所述用于避免车道偏离的制动控制操作设置在非操作状态中时相比，当将所述用于避免车道偏离的制动控制操作设置在可操作状态中时，提前所述预定定时。

4.如权利要求3所述的车道偏离预防设备，其中，

所述驾驶员状况检测部分进一步配置成当所述驾驶员正操作与驾驶操作无关的车辆设备时，检测所述驾驶员状况正倾向表示所述驾驶员可能未觉察到所述主车辆正倾向车道偏离。

5.如权利要求2所述的车道偏离预防设备，其中，

6.如权利要求1所述的车道偏离预防设备，其中，

7.如权利要求6所述的车道偏离预防设备，其中，

进一步配置所述车道偏离避免控制部分以便基于所述驾驶员正操作与所述主车辆的驾驶操作无关的车辆设备的时间量，确定用于将所述制动控制操作转变成可操作状态的时间。

8.如权利要求7所述的车道偏离预防设备，其中，

进一步配置所述车道偏离避免控制部分以便随着所述车辆设备的操作时间变长，调整被延长的从所述制动控制操作转变成所述可操作状态的时间。

9.如权利要求6所述的车道偏离预防设备，其中，

所述驾驶员状况检测部分被配置成将操作危险开关检测为所述驾驶员不能觉察所述主车辆正倾向车道偏离的所述驾驶员状况。

10.如权利要求6所述的车道偏离预防设备，其中，

所述驾驶员状况检测部分被配置成将操作音频装置检测为所述驾驶员不能觉察所述主车辆正倾向车道偏离的所述驾驶员状况。

11.如权利要求4所述的车道偏离预防设备，其中，

所述驾驶员状况检测部分被配置成将操作空调装置检测为所述驾驶员不能觉察所述主车辆正倾向车道偏离的所述驾驶员状况。

12.如权利要求6所述的车道偏离预防设备，其中，

所述驾驶员状况检测部分被配置成将操作导航设备检测为所述驾驶员不能觉察所述主车辆正倾向车道偏离的所述驾驶员状况。

13.一种车道偏离预防设备，包括：

车道偏离避免控制起动装置，用于由驾驶员起动，当主车辆正倾向偏离驾驶车道时，实施用于避免主车辆车道偏离驾驶车道的制动控制操作；

驾驶员状况检测装置，用于检测倾向表示驾驶员可能未觉察到所述主车辆正倾向车道偏离的驾驶员状况；以及

车道偏离避免控制装置，用于当所述驾驶员状况装置检测到所述驾驶员状况正倾向表示驾驶员可能未觉察到所述主车辆正倾向车道偏离时，将用于避免车道偏离的制动控制操作从非操作状态转变成可操作状态。

14.一种避免主车辆车道偏离的方法，包括：

由驾驶员确定车道偏离预防设备的起动状态，当主车辆正倾向偏离驾驶车道时，所述车道偏离预防设备实施用于避免主车辆车道偏离驾驶车道的制动控制操作；

检测倾向表示驾驶员可能未觉察到所述主车辆正倾向车道偏离的驾驶员状况；以及

在检测到所述驾驶员状况正倾向表示驾驶员可能未觉察到所述主车辆正倾向车道偏离时，将用于避免车道偏离的制动控制操作从非操作状态转变成可操作状态。