CN1611401A - 车道偏离预防设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车道偏离预防设备，所述车道偏离预防设备被配置用于当控制器(8)确定车辆具有偏离行驶的车道的倾向时沿车道偏离避免方向进行路径校正。控制器(8)组合偏航控制和减速控制来进行偏离预防控制，以便避免车道偏离。如果与转向方向相反的方向和车道偏离方向一致，则不启动偏航控制(步骤S10，S11)。优选地，控制器(8)根据车辆的加速和减速设置偏航力矩和车辆的减速的定时，并进行制动控制，使得实现这些设置(步骤S7－S9)。优选地，控制器(8)根据车辆的行驶状态计算沿车道偏离避免方向的目标偏航力矩，并考虑驾驶员的制动操作量计算减速量。

Description

车道偏离预防设备

技术领域

本发明涉及一种车道偏离预防设备。更具体地说，本发明涉及一种车道偏离预防设备，用于当主车辆似乎就要偏离车道时，防止其偏离行驶车道。

背景技术

常规的车道偏离预防设备包括用于通过控制对车轮的制动力给予主车辆一个偏航力矩因而阻止主车辆偏离正在行驶的车道的设备。这些常规的车道偏离预防设备还在主车辆可能偏离行驶的车道的情况下，通过提供这个偏航力矩，通知驾驶员主车辆可能偏离行驶的车道。例如，在日本待审专利公开2000-33860中披露了一种这样的车道偏离预防设备，其控制制动器使得对主车辆提供一个偏航力矩，因而防止车道偏离，并且其还通过这个偏航力矩警告驾驶员(见第3页图6)。这种常规的车道偏离预防设备通过离开主车辆行驶位置的行驶车道的中心的距离(横向偏离量)和估计的行驶路线相对于行驶车道形成的角度(偏航角偏离量)中的任何一个是否超出了各自的预定值来确定车道偏离。

在日本待审专利公开2003-112540中披露了另一种车道偏离预防设备，其由主车辆行驶的车道估计其车道偏离，并通过组合偏航控制和减速控制来避免车道偏离。具体地说，对制动器应用偏航控制，使得对主车辆提供偏航力矩，其中一个制动力的差值被施加于左右车轮，以便避免车道偏离，同时对制动器应用减速控制，以便使主车辆减速。按照估计车辆在将来偏离其车道的量，施加偏航控制和减速控制的总的制动力，所述量根据主车辆的行驶状态被计算。

由上述可见，由这个说明本领域技术人员显然可以看出，需要一种改进的车道偏离预防设备。本发明便是为满足这种需要以及其它需要而作出的，本领域技术人员可以由本说明清楚地看出这一点。

发明内容

已经发现，在常规的车道偏离预防设备中，车道偏离的可能性根据来自横向偏离检测装置例如摄像机的信息被估计，并根据这个偏离估计给予主车辆偏航力矩。更具体地说，任何在车辆的行驶位置离开行驶车道的参考位置的横向偏离都由横向偏离检测装置检测，并根据检测的横向偏离的状态对车轮施加制动力，从而给予主车辆一个偏航力矩。换句话说，这种类型的常规的车道偏离预防设备只涉及通过仅仅考虑行驶车道和主车辆之间的位置关系来避免主车辆的车道偏离。因而，可能难于断定对于避免车道偏离的控制被最佳地进行。

此外，利用这种类型的常规的车道偏离预防设备，具有这样的情况，其中基于车道偏离估计的偏航力矩即使当驾驶员使用方向盘输入转向角度时也给予主车辆。当发生这种情况时，车辆的行为便和方向盘的操作不一致，这使得驾驶员感到不舒服。

借助于使用减速控制，利用上述的偏航力矩，也可以防止车道偏离，或者有效地控制车道偏离。在这种情况下，这种减速控制可以根据来自传感器例如摄像机的信息进行。不过，当使用来自摄像机或其它传感器的信息进行减速控制时，这种操作可能违背驾驶员的意愿，再次使驾驶员感到不舒服。换句话说，利用这种常规的车道偏离预防设备，因为施加于车辆的偏航力矩和减速量按照车辆偏离其将来的车道的量确定，所以具有一个未解决的问题是，所述的减速可能大于所需的，并且当在包括减速控制的制动控制期间驾驶员操作制动器时，驾驶员可能感到一些不舒服。

因而，本发明便是根据上述的常规的例子中这些未解决的问题作出的。本发明的一个目的在于，提供一种车道偏离预防设备，其中进行车道偏离的控制时不会使驾驶员感到不舒服。本发明的另一个目的在于，提供一种车道偏离预防设备，其可以进行偏离避免控制，其中避免车道偏离的控制可以最佳地进行。本发明的另一个目的在于，提供一种车道偏离预防设备，其可以进行偏离避免控制，其中在进行所述偏离避免控制时不会使驾驶员感到任何不舒服，即使在车道偏离期间驾驶员正在操作制动器时。

为了解决上述的一些问题，本发明的车道偏离预防设备配备有驾驶操作检测部分，偏航控制量计算部分以及减速控制量计算部分。驾驶操作检测部分被配置用于检测驾驶员进行的驾驶操作。偏航控制量计算部分被配置用于计算第一制动力控制量，使得在避免主车辆偏离行驶车道的方向产生制动偏航力矩。减速控制量计算部分被配置用于计算第二制动力控制量，使得产生制动的减速力，从而使主车辆减速。所述第一和第二制动力控制量中的至少一个根据由驾驶操作检测部分检测的驾驶操作被计算。

附图说明

本领域技术人员从下面结合说明本发明的优选实施例的附图进行的详细说明将会更加清楚地看出本发明的这些和其它的目的、特征、方面和优点。

现在参看附图，其构成本原始说明的一部分：

图1是配备有按照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是表示包括车道偏离预防设备的驱动/制动力控制单元的处理内容的流程图；

图3是表示用于由驱动/制动力控制单元确定行驶环境的处理内容的流程图；

图4是表示在单向路、3车道上行驶的车辆的图；

图5表示当主车辆在单向路、3车道上行驶时由在每个车道位置的主车辆拍摄的图像；

图6是表示用于由驱动/制动力控制单元确定车道偏离倾向的处理内容的流程图；

图7是用于描述预期的或估计的偏离时间T_out的图；

图8是表示用于计算偏航力矩Ms的增益K1和K2的特征的特征图或变换；

图9是表示用于计算目标制动液压Pgf的变换系数Kgv和Kgx特征的特征图或变换；

图10是用于描述在第二种情况或情景下的制动控制方法的图；

图11是用于描述在第三种情况或情景下的制动控制方法的图；

图12是表示按照本发明的第二实施例直到存在尾随的车辆时驱动/制动力控制单元的处理内容的流程图；

图13是用于说明按照本发明的第二实施例的制动控制方法的效果的图；

图14是表示按照本发明的第三实施例直到存在尾随的车辆时驱动/制动力控制单元的处理内容的流程图；

图15表示包括按照本发明的第四实施例的车道偏离预防设备的驱动/制动力控制单元的处理内容的流程图；

图16是表示用于计算目标制动液压Pgf的增益K1和K1’的特征的特征图或变换；

图17是配备有按照本发明的第五实施例的车道偏离预防设备的车辆的示意结构图；

图18是用于说明在第十一到第十三情况或场景下车辆的行为的图；

图19是用于说明在第十六和第十七情况或场景下车辆的行为的图；

图20是用于说明在第二十和第二十一情况或场景下车辆的行为的图；

图21是配备有按照本发明的第六实施例的车道偏离预防设备的车辆的示意结构图；

图22是表示按照本发明的第六实施例由图21的控制单元8执行的车道偏离预防控制处理的流程图；

图23表示在本发明的第六实施例中使用的估计的偏离值的图；

图24表示在本发明的第六实施例中使用的参数计算图或变换；

图25表示在本发明的第六实施例中使用的增益计算图或变换；

图26是表示按照本发明的第六实施例在图22的车道偏离预防控制处理中的目标制动液压计算处理的流程图；

图27是表示在第六实施例中使用的冲程长度和制动液压之间的关系的曲线；

图28是表示按照本发明的第七实施例的目标制动液压计算处理的流程图；

图29是表示在第七实施例中使用的冲程长度和制动液压之间的关系的曲线；以及

图30是在第七实施例中使用的半径计算曲线或变换。

具体实施方式

下面参照附图说明本发明的所选实施例。本领域技术人员从本说明显然可以看出，本发明的实施例的下面的说明只用于说明而不用于限制本发明，本发明由所附权利要求及其等效物限制。

第一实施例

首先参看图1，其中示出了主车辆的示意结构图，所述主车辆配备有按照本发明的第一实施例的车道偏离预防设备。本实施例是一种配备有本发明的车道偏离预防设备的后轮驱动车辆。这种后轮驱动车辆配备有自动变速器和常规的差动齿轮，并具有一个制动系统，其使得能够在前后轮和左右轮进行制动力的独立控制。

在图1的图中，主车辆基本上配备有刹车踏板1，增压器2，主气缸3，油箱4，一对前轮5FL，5FR，一对后轮5RL，5RR，一对前轮气缸6FL，6FR，一对后轮气缸6RL，6RR，制动液压控制单元7，控制器或驱动/制动力控制单元8，内燃发动机9，自动变速器10，节流阀11，驱动转矩控制单元12，成像单元13，导航装置15，主气缸压力传感器17，加速度压下或节流孔开度传感器17，转矩传感器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-22FR，以及一对后轮速度传感器22RL-22RR。这种车辆还配备有报警装置24，其最好是一种报警声音输出单元。这种报警装置24由来自驱动/制动力控制单元8的驱动信号驱动。下面将详细说明这种报警装置24的驱动定时等。

驱动/制动力控制单元8优选地包括具有车道偏离防止控制程序的微型计算机，其控制车轮气缸6FL，6FR，6RL和6RR，用于对主车辆施加偏航力矩和/或减速，如下所述。在本发明的这个第一实施例中，由驱动/制动力控制单元8进行的用于车道偏离避免的控制包括驾驶操作检测部分，其借助于根据驾驶操作的检测抑制偏航力矩和/或减速来考虑到驾驶员的意图。优选地，在本发明的这个第一实施例中，表示由驾驶员驾驶的车辆的转向状态的来自转向角传感器19的检测信号构成驱动/制动力控制单元8的驱动操作检测部分。当然，其它的驱动操作信号也可以构成驱动/制动力控制单元8的驱动操作检测部分，这从下面所述的其它实施例可以看出。例如，在本发明的其它实施例中，用于车道偏离避免的控制进行偏航控制和减速控制，使得在减速控制中的减速度量考虑到当驾驶员操作制动器时产生的制动操作的量。然后减速的量被保持在所需的最小值，以便减少由于施加给车辆的偏航力矩而引起的车上乘客的不舒服，这意味着可以在驾驶员感到较小的不舒服下进行偏离预防控制，并可以增加制动衬片和其它元件的耐用性。因而，表示由驾驶员驾驶的车辆的制动状态的来自主气缸压力传感器17的检测信号构成驱动/制动力控制单元8的驱动操作检测部分。在本发明的另一个实施例中，通过按照主车辆的加速或减速确定用于进行车道偏离避免的控制的内容，用于车道偏离避免的控制可以按照主车辆的驱动状态被更合适地进行。因而，表示由驾驶员驾驶的车辆的加速或减速状态的检测信号构成驱动/制动力控制单元8的驱动操作检测部分。

驱动/制动力控制单元8还可以包括其它的常规元件，例如输入接口电路，输出接口电路，存储装置例如ROM(只读存储器)装置和RAM(随机存取存储器)装置。存储电路存储处理结果和控制程序，例如由处理器电路运行的用于控制制动控制操作的程序。驱动/制动力控制单元8以常规方式操作地和上述的传感器相连。驱动/制动力控制单元8的内部RAM存储操作标记的状态和各种控制数据。驱动/制动力控制单元8的内部ROM存储用于各种操作的程序和预定的变量。驱动/制动力控制单元8能够根据需要和/或希望选择地控制主车辆的任何数量的元件。本领域技术人员从本说明显然可以看出，用于驱动/制动力控制单元8的精确的结构和算法可以是执行本发明的功能的硬件和软件的任意组合。换句话说，在说明书和权利要求书中使用的“装置加功能”的表述应当包括可用于执行“装置加功能”的表述中的功能的任何结构或硬件和/或算法或软件。

制动液压控制单元7优选地包括微型计算机，其优选地被配置并且被安排例如用于进行防滑控制和牵引控制。制动液压控制单元7还被配置和安排用于独立地控制车轮气缸6FL-6RR的制动液压。因而，制动液压控制单元7还被这样配置，使得当从驱动/制动力控制单元8输入制动液压指令值时，能够按照制动液压指令值控制制动液压(如下所述)。

驱动转矩控制单元12优选地包括微型计算机，其被配置和安排用于借助于控制发动机9的操作条件、自动变速器10的选定的齿轮比和/或节流阀11的节流阀开度控制作为驱动轮的后轮5RL，5RR的驱动转矩。驱动转矩控制单元12控制燃料注入量和点火定时，并通过同时控制节流孔的大小控制发动机9的操作条件。利用所述驱动转矩控制单元12，用于控制的驱动转矩Tw的值被输出到驱动/制动力控制单元8。

驱动转矩控制单元12还被配置用于独立地控制后轮5RL，5RR的驱动转矩。因而，驱动转矩控制单元12还被配置用于当从驱动/制动力控制单元8输入驱动转矩指令值时，按照驱动转矩指令值控制驱动轮的转矩。

成像单元13具有图像处理功能，优选地包括例如CCD(电荷耦合器件)摄像机，以及作为对象识别传感器的摄像机控制器，用于检测主车辆在行驶车道中的位置，以便估计主车辆行驶车道偏离的避免情况。因而，成像单元13被设计用于检测主车辆在行驶车道中的位置，以便检测主车辆的车道偏离倾向。成像单元13被配置用于利用例如由CCD(电荷耦合器件)摄像机构成的单筒(单镜头)摄像机拍摄图像。成像单元13优选地被设置在主车辆的前方。

成像单元13的摄像机控制器优选地被配置和安排用于由拍摄的主车辆的前方的区域的图像检测白线或其它的车道标记。因而，行驶车道根据检测的车道标记被检测。此外，成像单元13计算由主车辆的行驶车道和主车辆的纵轴轴线构成的角度φ(偏航角)，离开行驶车道的中心的横向位移X，行驶车道的曲率β，车道宽度L等等。成像单元13向驱动/制动力控制单元8输出计算的偏航角φ，计算的横向位移X，计算的行驶车道曲率β，车道宽度L等。

导航装置15优选地被配置和安排用于检测在主车辆中产生的偏航率φ’和横向加速度Xg和/或纵向加速度Yg。导航装置15向驱动/制动力控制单元8输出检测的横向加速度Xg，检测的纵向加速度Yg和检测的偏航率φ’。导航装置15还向驱动/制动力控制单元8输出道路信息。优选地，道路信息(即主车辆行驶环境)包括关于道路类型例如车道的数量以及道路是普通道路或快速路的信息。

主气缸压力传感器17优选地被配置和安排用于检测主气缸3的输出压力，即主气缸的液压Pmf和Pmr。因而，主气缸压力传感器17作为制动操作量检测部分用于检测主气缸3的输出压力(也称为主气缸压力Pm)。加速踏板压下或节流孔开度传感器18优选地被配置和安排用于检测在加速器踏板1上的向下的力或节流孔开度的尺寸，并输出表示节流孔开度尺寸的信号Acc。转向角传感器19优选地被配置和安排用于检测方向盘21的转向角δ。转弯信号开关20优选地被配置和安排用于检测转弯信号指示器的转弯信号操作。车轮速度传感器22FL到22RR优选地被配置和安排用于检测车轮5FL到5RR的转速，即所谓的车轮转速Vwi(i＝fl，fr，rl，rr)。

报警装置24被安装在驾驶员座位的前方，用于当检测到行驶车道偏离时从控制单元8按照报警信号AL对驾驶员提供报警。报警装置24包括扬声器，用于产生语音或峰鸣声。这些检测信号被输出到控制单元8。

当在主车辆的检测的行驶条件或状态数据中具有左、右方向性时，两个方向被设置，使得左方向为正方向。换句话说，左转时，偏航率φ’，纵向加速度Yg，以及偏航角φ取正值；横向位移X取正值。此外，在加速期间，纵向加速度Yg取正值，在减速期间取负值。

下面参照图2说明为避免车道偏离而由驱动/制动力控制单元8执行的计算处理程序。这个计算处理程序借助于使用定时器中断以每个特定的预定采样时间间隔ΔT例如每隔10毫秒被执行。在图2所示的处理中，不包括通信处理，不过由计算处理获得的信息被更新并存储在随机存储存储器中，当需要时，所需的信息被从随机存取存储器中读出。

首先，在步骤S1，由驱动/制动力控制单元8从上述的传感器中读出各种数据。更具体地说，读出以下类型的数据：横向加速度Xg，纵向加速度Yg，偏航率φ’，以及由导航装置15获得的道路信息；车轮速度Vwi；转向角δ，加速器的下压量或节流阀开孔尺寸Acc；主气缸液压Pmf，Pmr；来自转弯信号开关20的转向开关信号WS；用于事故开关的信号；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，和行驶车道曲率β。

在步骤S2计算主车辆车速V。更具体地说，使用下面的公式(1)根据在上述的步骤S1读出的车轮速度V计算主车辆的速度V。

接着，处理进行到步骤S2，根据非驱动轮的车轮速度的平均值计算主车辆的速度V。在所述的实施例中，主车辆由后轮驱动，因此主车辆的速度V根据前左和前右轮5FL，5FR的速度Vw_FL，Vw_FR计算。在任何情况下，使用下式(1)中的一个根据在上述步骤S1读出的非驱动轮的轮速V_Wi计算主车辆速度V。

对于前轮驱动：V＝(Vwrl+Vwrr)/2

对于后轮驱动：V＝(Vwfl+Vwfr)/2                    (1)

在式(1)中，项Vwkl和Vwfr是左右前轮的轮速，项Vwrl，Vwrr是左右后轮的轮速。换句话说，在式(1)中，主车辆速度V作为驱动轮的轮速的平均值被计算。在目前的实施例中，主车辆由后轮驱动，因此，主车辆速度根据前轮5FL，5FR的轮速使用后一个公式计算。

此外，用这种方式计算的主车辆速度V优选地在正常行驶期间被使用。换句话说，当ABS(防锁定制动系统)控制或其类似物操作时，例如在ABS控制下估计的估计车体速度用作上述的车速V。用作导航装置15中的导航信息的值也可以用作上述的车速V。

然后在步骤S3确定主车辆行驶环境。更具体地说，主车辆在其上行驶的道路的道路类型以及主车辆的行驶车道被检测作为行驶环境。然后由检测结果确定基于安全程度的方向。这个确定根据来自成像单元13的视频信息和来自导航装置15的道路信息进行。换句话说，行驶环境的确定根据车道的数量和表示车道是普通车道还是快速车道的道路类型的信息进行。图3表示用于确定行驶环境的特定的处理程序。

首先，在步骤S21，从由导航装置15提供的道路信息获得当前行驶的道路类型(普通道路或快速路)。此外，在步骤S22，从由导航装置15提供的道路信息获得当前行驶的道路的车道数量。

在下一步骤S23，从由成像单元13拍摄的图像提取白线部分(车道分割线部分)。其中，描述了这样的情况的一个例子，其中主车辆沿着三车道的单向路行驶，如图4所示。道路通过从左手侧被分为第一到第四白线L11，L12，L13和L14，从而被配置为三车道的单向路，如图4所示。当主车辆沿着这种道路行驶时，对于每个车道获得的图像是不同的。此外，由从图像提取的白线构成的图像也按照行驶车道而不同。

换句话说，当主车辆100A沿行驶方向行驶在左手车道内时，由主车辆100A的成像单元13拍摄的图像P是唯一的图像，其主要包括第一、第二和第三白线LI1，LI2，LI3，如图5的图像A所示。此外，当主车辆100B在中心车道内行驶时，由主车辆100B的成像单元13拍摄的图像P是主要包括第一、第二、第三和第四白线LI1，LI2，LI3，LI4的唯一的图像，如图5的图像B所示。当主车辆100C沿行驶方向行驶在右手车道内时，由主车辆100C的成像单元13拍摄的图像P是唯一的图像，其主要包括第二、第三和第四白线LI2，LI3，LI4，如图5的图像C所示。因而，在图像中的白线的配置按照行驶车道而不同。

在步骤S24，确定主车辆行驶车道。更具体地说，根据在步骤S22和S23获得的信息确定主车辆行驶车道。换句话说，根据主车辆当前行驶的道路中的车道数目和由成像单元13拍摄的图像(具有提取的白线的图像)确定主车辆行驶车道。例如，按照车道数目和行驶车道获得的图像作为图像数据被预先存储，事先准备的图像数据和主车辆当前行驶的道路内的车道数目以及由成像单元13拍摄的当前的图像(具有提取的白线的图像)比较，从而确定主车辆行驶的车道。

在下一步骤S25，确定由主车辆行驶的车道看的横向的安全程度。更具体地说，当主车辆偏离车道时，其中安全程度低的方向作为信息被存储。因此，从主车辆行驶的车道看，当沿左手方向安全程度低时，这个方向作为安全程度低的方向(下面称为“含障碍方向”)S_out被存储(S_out＝左)。从主车辆行驶的车道看，当沿右手方向安全程度低时，这个方向作为含障碍方向S_out被存储(S_out＝右)。这例如按照下述被确定。

例如，在图4中，当主车辆100A行驶在左手车道内时，当主车辆从左手车道沿左手方向偏离时比从左手车道沿右手方向偏离时的安全程度低。这是因为，路肩位于左手车道的左手方向，具有高的可能性使得路肩成为墙壁、防护栏、障碍物或在路肩上存在的类似的峭壁。这意味着，当车道偏离是从左车道向左时，即朝向路肩时，具有高的可能性使得主车辆100A和这些障碍物碰撞。因而，当车辆100A在左车道内行驶时，左手方向被确定为含障碍方向S_out(S_out＝左)。

当主车辆100B在中心车道内行驶时，相对于当前行驶车道，沿左右方向的安全程度是相同的，这是因为主车辆100B当沿任一方向发生偏离时，其仍然处于道路上。

当主车辆100C行驶在右手车道内时，当主车辆沿右手方向朝向相反车道偏离时比沿左手方向朝向相邻的车道偏离时的安全程度低。因而，在这种情况下，当主车辆100C在右手车道内行驶时，右手方向被确定为含障碍方向S_out(S_out＝右)。

和快速路相比，普通路具有较窄的路肩宽度，在路肩上具有许多障碍物，并且还有步骤行者。因此，朝向普通道路的路肩偏离比主车辆朝向快速路的路肩偏离的安全程度低。

比较车道数目可见，当左手方向是路肩时，并且路的一侧是单车道，其中右手方向是相对车道时，安全程度较低。在这种情况下，确定左右方向都是含障碍方向S_out(S_out＝两者)。

例如，大部分双车道双向路，例如，没有中间带、护栏或其它的隔离物，因此，当主车辆行驶在双车道双向路上时，对于沿路的左侧行驶的国家，拍摄的图像是如图5中图像(A)所示的图像，对于沿路的右侧行驶的国家，则如图5的图像(C)所示的图像。换句话说，对于在路的左侧行驶的国家，当主车辆在双车道双向路上行驶时的图像和由在三车道(单向)路的左手侧车道行驶的主车辆100A的成像单元13拍摄的图像相同。因而，假设在普通路和快速路上行驶，则不能利用拍摄图像来唯一地确定含障碍方向S_out。基于这个事实，由导航装置15获得主车辆当前行驶的道路上的车道数目，并通过确定当前行驶的道路是双车道双向路还是三车道单向路，可以确定右手方向的安全程度低，和当行驶在双向双车道的道路上一样。

利用上述的图3所示的处理程序在图2所示的步骤S3进行行驶环境的估计。

然后在步骤S4确定车道偏离倾向。用于这个确定的处理程序特别地示于图6。

首先，在步骤S31计算估计的偏离时间T_out。更具体地说，估计的偏离时间T_out利用下面所示的式(2)进行计算，其中规定dx为横向位移X的改变量(每单位时间的改变量)，指定L为车道宽度，并使用横向位移X(对于X，dx，L的值，见图7)。

T_out＝(L/2-X)/dx                    (2)

估计的偏离时间T_out可以利用式(2)计算，其是直到被从车道的中心(X＝0)横向位移一个等于横向位移X的主车辆100达到一个位于外部的区域(例如路肩)的时间，所述位于外部的区域被等于离开车道中心L/2的距离的一个量隔开。车道宽度L从由成像单元13拍摄的图像获得。主车辆的位置也可以从导航装置15获得，车道宽度L可以从在导航装置15中存储的变换数据获得。

在下一步骤S32，设置车道偏离确定标记。更具体地说，估计的偏离时间T_out和预定的第一偏离确定门限Ts比较。其中，当主车辆离开车道的中心时，并且当估计的偏离时间T_out小于第一偏离确定门限Ts(T_out＜Ts)时，由步骤S32的处理把车道偏离确定标记F_out接通(F_out＝ON)。换句话说，确定车道偏离将要发生(存在车道偏离倾向)，因而车道偏离确定标记F_out被设置为ON(F_out＝ON)。当主车辆处于这样一个状态，其中F_out＝ON，并且朝向车道的中心侧返回时，此时估计的偏离时间T_out等于或大于第一偏离确定门限Ts(T_out≥Ts)，则车道偏离确定标记F_out被关断(F_out＝OFF)。换句话说，当估计的偏离时间T_out等于或大于第一偏离确定门限Ts(T_out≥Ts)时，则确定将不发生偏离(不存在偏离倾向)。当存在车道偏离倾向时，并且例如，如果进行制动控制(下述)，以便避免车道偏离，或者如果驾驶员自身采取避免行动，则车道偏离确定标记F_out被从ON转换成OFF。

第一偏离确定门限Ts是可变的。换句话说，第一偏离确定门限Ts也可以例如根据在步骤S3获得的安全程度被设置。

接着在步骤S33根据横向位移X确定车道偏离方向D_out。更具体地说，当主车辆从车道中心沿左手方向横向位移时，则该方向被设置为车道偏离方向D_out(D_out＝左)。当主车辆从车道中心沿右手方向横向位移时，则该方向被设置为车道偏离方向D_out(D_out＝右)。

在步骤S4按照上述确定车道偏离倾向。

在下一步骤S5，确定驾驶员改变车道的意图。更具体地说，根据转向角δ和/或在步骤S1获得的转向开关信号，按照下述确定驾驶员改变车道的意图。

当由转向开关信号(亮的闪光指示灯侧)指示的方向和由在步骤S4获得的偏离方向D_out表示的方向相同时，则确定驾驶员打算改变车道，并且车道偏离确定标记F_out被改变为OFF(F_out＝OFF)。即，确定结果被改变，以便表示没有即将发生的偏离。

当由转向开关信号指示的方向(亮的闪光指示灯侧)和由在步骤S4获得的车道偏离方向D_out指示的方向相同时，则确定驾驶员打算改变车道，并且车道偏离确定标记F_out被改变为OFF(F_out＝OFF)。换句话说，确定结果被改变，以便表示没有发生偏离或即将发生偏离。

当由转向开关信号指示的方向(亮的闪光指示灯侧)和由在步骤S4获得的偏离方向D_out表示的方向不相同时，则维持车道偏离确定标记F_out，并且车道偏离确定标记F_out被保持为ON(F_out＝ON)。换句话说，确定结果被维持，表示偏离将要发生或就要发生。

当转弯信号开关20未被操作时，驾驶员改变车道的意图根据转向角δ被确定。换句话说，在驾驶员沿车道偏离方向转向时，当转向角δ及其改变量Δδ(每单位时间的改变量)等于或大于一个设置值时，则确定驾驶员打算改变车道，并且车道偏离确定标记F_out被改变为OFF(F_out＝OFF)。

在下一步骤S6，选择用于偏离避免的控制方法。更具体地说，确定是否发出一个车道偏离警告和/或进行偏离避免制动控制。当进行车道偏离避免制动控制时，选择制动控制方法。

其中，根据在上面步骤S1获得的纵向加速度Yg，在步骤S3获得的第一含障碍方向S_out，在步骤S4获得的车道偏离方向D_out，以及在步骤S5获得的车道偏离确定标记F_out，确定用于车道偏离避免的控制的内容。

例如，当可以确定借助于驾驶员进行转向操作等可以防止车道偏离时，如果车道偏离确定标记F_out为ON(T_out＜Ts)，则启动车道偏离报警或警告。换句话说，按照在步骤S5获得的车道偏离确定标记F_out的ON和OFF的状态，从报警装置24发出声音报警。报警或警告通过声音、显示或其类似物进行。如果车道偏离确定标记F_out是ON(T_out＜Ts)，则可以使用的用于偏离避免的控制方法根据纵向加速度Yg、第一含障碍方向S_out、和车道偏离方向D_out确定。下面对此详细说明。

如这里所述，存在这样的情况，其中车道偏离确定标记F_out是ON(T_out＜Ts)，然而不能确定可以通过驾驶员进行转向操作等来防止车道偏离。例如，这些情况包括这样一些情况，其中驾驶员本人注意到主车辆的车道偏离倾向，并采用避免动作，但是车道偏离确定标记F_out本身仍然是ON(T_out＜Ts)。

在车道偏离确定标记F_out是ON(T_out＜Ts)的情况下，也根据在步骤S3获得的含障碍方向S_out和在步骤S4获得的车道偏离方向D_out选择制动控制方法。下面详细说明这个过程。

在主车辆中产生的目标偏航力矩在下一步骤S7计算。这个目标偏航力矩是为偏离避免而给予主车辆的偏航力矩。更具体地说，目标偏航力矩Ms根据在步骤S1获得的横向位移X和变化量dx利用式(3)进行计算。

Ms＝K1·X+K2·dx                        (3)

在式(3)中，项K1，K2是按照主车辆的速度V而改变或波动的增益。例如，在图8中，增益K1，K2在低速下具有较低的值，当主车辆的速度V达到某个值时，以一个相应的关系随主车辆的速度V而增加，并且当车速V达到某个值后保持常数。

在下一步骤S8，计算车道偏离避免减速度。换句话说，计算为使主车辆减速而施加于左右轮上的制动力。其中计算作为施加于左右轮上的目标制动液压Pgf，Pgr。用于前轮的目标制动液压Pgf利用下面的式(4)计算。

Pgf＝Kgv·V+Kgx·dx                    (4)

在式(4)中，项Kgv，Kgx是用于把制动力变换成制动液压的变换系数。变换系数Kgv，Kgx分别根据主车辆速度V和变化量dx被设置。例如，在图9中，变换系数Kgv，Kgx在低速下具有较高的值，当主车辆速度V达到某个值时，以一个相应的关系随主车辆速度V而减少，并当主车辆速度V达到某个值时及以后保持常数。

根据用于前轮的目标制动液压Pgf同时考虑到前后制动的分配，计算目标制动液压Pgr。

用这种方式在步骤S8获得用于偏离避免的减速度(更具体地说，目标制动液压Pgf，Pgr)。

然后在步骤S9确定车道偏离确定标记F_out是否是ON。当是ON时，处理进行到步骤S10，但是如果车道偏离确定标记F_out是OFF，则处理继续到步骤S12。

在步骤S10确定转向方向。具体地说，确定转向方向是否和车道偏离避免方向一致。其中车道偏离避免方向是按在步骤S4获得的车道偏离方向的用于避免车道偏离的方向，即反偏离方向。根据在步骤S1获得的转向角δ获得转向方向。

其中，如果转向方向和车道偏离避免方向一致，则处理继续到步骤S12，如果转向方向和车道偏离避免方向不一致，则处理继续到步骤S11。

在步骤S11和S12，计算用于每个车轮的目标制动液压。换句话说，根据偏离避免制动控制的存在计算最后的制动液压。更具体地说，计算按下述方式进行。

首先在步骤S12，如果车道偏离确定标记F_out是OFF(F_out＝OFF)，即当确定不会发生偏离时，则用于每个车轮的目标制动液压Ps_t(i＝fl，fr，rl，rr)被设置为主气缸液压Pmf或Pmr，如下式(5)，(6)所示。

Psfl＝Psfr＝Pmf                   (5)

Psrl＝Psrr＝Pmr                   (6)

在式(5)和(6)中，项Pmf是用于前轮的主气缸液压，而项Pmr是用于后轮的主气缸液压。后轮的主气缸液压Pmr是根据用于前轮的主气缸液压Pmf同时考虑到前后制动的分配而被计算的值。

当车道偏离确定标记F_out是ON时(F_out＝ON)，即当确定偏离将要发生时，前轮目标制动液压差ΔPsf和后轮目标制动液压差ΔPsr根据目标偏航力矩Ms首先被计算。更具体地说，按照下面的式(7)-(10)计算目标制动液压差ΔPsf和ΔPsr。

当Ms＜Ms1时，则

ΔPsf＝0                           (7)

ΔPsr＝2·Kbr·Ms/T                (8)

当Ms≥Ms1时，则

ΔPsf＝2·Kbf·(Ms-Ms1)/T          (9)

ΔPsr＝2·Kbr·Ms1/T               (10)

在式(7)-(10)中，项Ms1是用于进行设置的门限，项T是轮距。为简单起见，轮距T取相同的值。项Kbf，Kbr是当制动力被转换成制动液压时用于前后轮的转换系数，并按照制动参数或规范被设置。

因而施加到车轮上的制动力按照目标偏航力矩Ms的大小被分配。即，当目标偏航力矩Ms小于用于设置的门限Ms1时，前轮目标制动液压差ΔPsf被设置为0，一个预定的值被分配给后轮目标制动液压差ΔPsr，并在左右后轮产生制动力差。当目标偏航力矩Ms等于或大于用于设置的门限Ms1时，一个预定值被分配给目标制动液压差ΔPsf，ΔPsr，并在前后左右轮产生制动力差。

当车道偏离确定标记F_out是ON(F_out＝ON)时，使用目标制动液压差ΔPsf，ΔPsr和按照上述计算的目标制动液压Pgf，Pgr计算每个轮的最终目标制动液压Ps_i(i＝fl，fr，rl，rr)。更具体地说，根据在步骤S6的制动控制方法计算每个轮的最终目标制动液压Ps_i(i＝fl，fr，rl，rr)。

现在说明在步骤S6选择的制动控制方法。

在步骤S6，当车道偏离确定标记F_out是ON时，根据含障碍方向S_out和车道偏离方向D_out选择制动控制方法。首先，下面针对在含障碍方向S_out和车道偏离方向D_out之间的各种关系，说明当车道偏离确定标记F_out是ON时，根据含障碍方向S_out和车道偏离方向D_out选择的制动控制方法(第一到第三情况或场景)。

第一情况

在第一场景或情况下，当含障碍方向S_out和车道偏离方向D_out不一致时，制动控制(下面称为“偏离避免偏航控制”)被这样进行，使得对主车辆给予偏航力矩以便避免偏离直到车道偏离确定标记F_out是OFF。

其中，为了避免偏离而给予主车辆的偏航力矩的大小是目标偏航力矩Ms。偏航力矩借助于在施加于左右轮上的制动力中产生一个差值被施加到主车辆上。更具体地说，当目标偏航力矩Ms小于用于设置的门限Ms1时，在左右后轮中产生一个制动力差，从而对主车辆施加目标偏航力矩Ms。当目标偏航力矩Ms等于或大于用于设置的门限Ms1时，在前后左右轮中产生一个制动力差，从而对主车辆施加目标偏航力矩Ms，如上所述。

当具有偏离倾向时，在已经进行偏离避免制动控制或者在驾驶员自身采取避免行动的情况下，车道偏离确定标记F_out被从ON转换为OFF。

第二情况

在第二情景或情况下，当在含障碍方向S_out和车道偏离方向D_out之间一致，并且在步骤S3获得的道路类型R是普通道路时，进行车道偏离避免偏航控制，直到车道偏离确定标记F_out是OFF。

此外，限定一个第二偏离确定门限Tr，其小于第一偏离确定门限Ts(Ts＞Tr＞0)。当估计的偏离时间T_out变得小于第二偏离确定门限Tr(T_out＜Tr)时，进行车道偏离避免偏航控制，并进行用于使主车辆减速的制动控制(下面称为“偏离避免减速控制”)。进行偏离避免减速控制，使得对左右轮提供基本上相等的制动力。

其中，估计的偏离时间T_out是车道偏离倾向的大小的指示，因此小于第二偏离确定门限Tr的估计的偏离时间相应于车道偏离倾向大于第二门限。

第三情况

在第三情景或情况下，当在含障碍方向S_out和车道偏离方向D_out之间一致，并且在步骤S3获得的道路类型R是快速道路时，进行车道偏离避免偏航控制，直到车道偏离确定标记F_out是OFF。

此外，在第三情况中，当估计的偏离时间T_out已经达到0时，则施加车道偏离避免偏航控制，并进行车道偏离避免减速控制。

在第三种情况下，当估计的偏离时间T_out变得小于第二偏离确定门限Tr时，也以和第二情况相同的方式进行车道偏离避免减速控制。在这种情况下，例如当估计的偏离时间T_out变为0时，借助于车道偏离避免减速控制增加主车辆的减速度。因此，车道偏离避免减速控制被配置使得当估计的偏离时间T_out变为小于第二偏离确定门限Tr并且估计的偏离时间T_out变为0时被启动。在这种情况下，当估计的偏离时间T_out变为0时，主车辆的减速度被进一步骤增加。

在步骤S6，用这种方式按照含障碍方向S_out和车道偏离方向D_out选择制动控制方法。换句话说，按照含障碍方向S_out和车道偏离方向D_out，和/或按照主车辆速度V和估计的偏离时间T_out，选择用于偏离避免的制动控制方法，包括只进行车道偏离避免偏航控制或者车道偏离避免偏航控制和车道偏离避免减速控制的组合。

在步骤S11，按照每种制动控制方法，计算每个车轮的目标制动液压Ps_i(i＝fl，fr，rl，rr)。

在第一到第三情况下的车道偏离避免偏航控制中，例如，每个车轮的目标制动液压Ps_i(i＝fl，fr，rl，rr)用下式(11)计算。

  Psfl＝Pmf

  Psfr＝Pmf+ΔPsf

  Psrl＝Pmr

  Psrr＝Pmr+ΔPsr                         (11)

在第二和第三情况下，进行车道偏离避免偏航控制和车道偏离避免减速控制，不过在这种情况下，每个车轮的目标制动液压Ps_i(i＝fl，fr，rl，rr)用下式(12)计算。

  Psfl＝Pmf+Pgf/2

  Psfr＝Pmf+ΔPsf+Pgf/2

  Psrl＝Pmr+Pgr/2

  Psrr＝Pmr+ΔPsr+Pgr/2                   (12)

此外，每个车轮的目标制动液压Ps_i(i＝fl，fr，rl，rr)参考由驾驶员进行的减速操作被计算。换句话说，应用主气缸液压Pmf，Pmr，如式(11)和(12)所示。

上面说明步骤S11的处理。因而，在步骤S11或上述的步骤S12中每个车轮的目标制动液压Ps_i(i＝fl，fr，rl，rr)根据车道偏离确定标记F_out的状态被计算。当车道偏离确定标记F_out是ON时，每个车轮的目标制动液压Ps_i(i＝fl，fr，rl，rr)响应在第一含障碍方向S_out和车道偏离方向D_out的值之间的关系按照在步骤S6选择的制动控制方法被计算。

上述是由驱动/制动力控制单元8进行的计算处理。驱动/制动力控制单元8在步骤S9向制动液压控制单元7输出对于每个车轮计算的目标制动液压Ps_i(i＝fl，fr，rl，rr)作为制动液压指令值。

上面说明的是由驱动/制动力控制单元8进行的计算处理。利用驱动/制动力控制单元8，在步骤S11或S12对每个车轮计算的目标制动液压Ps_i(i＝fl，fr，rl，rr)作为制动液压指令值被输出到制动液压控制单元7中。

上述的车道偏离避免设备按照下面的概述操作。

首先，在步骤S1，从传感器、控制器和控制单元读出各种数据。接着，在步骤S2，计算车辆的速度V。

然后，估计行驶环境，并确定安全程度相对最低的方向(第一含障碍方向S_out)(步骤S3，图3)。例如，如果主车辆100A正在图4的左车道中行驶，则含障碍方向S_out被用作左手方向。

在步骤S4，根据估计的偏离时间T_out设置车道偏离确定标记F_out，并根据横向位移X确定车道偏离方向D_out(见图7)。

此外，根据用这种方式获得的车道偏离方向D_out和由转弯信号开关指示的方向(亮的闪烁灯侧)确定驾驶员改变车道的意图(步骤S5)。

例如，当由转向开关信号指示的方向(亮的闪烁灯侧)和由车道偏离方向D_out指示的方向相同时，便确定驾驶员打算改变车道。在这种情况下，车道偏离确定标记F_out被改变为OFF。

当由转向开关信号指示的方向(亮的闪烁灯侧)和由车道偏离方向D_out指示的方向不相同时，则车道偏离确定标记F_out保持不变，在这种情况下是ON。其理由是，当由转向开关信号指示的方向(亮的闪烁灯侧)和由车道偏离方向D_out指示的方向不相同时，主车辆的车道偏离行为可能是由于驾驶员打算改变车道或类似的因素之外的因素，因此当车道偏离确定标记F_out是ON时使其保持不变。

根据车道偏离确定标记F_out，含障碍方向S_out和车道偏离方向D_out选择用于偏离避免的报警的开始、车道偏离避免制动控制的有无和用于进行偏离避免制动控制的方法(步骤S6)。

此外，根据横向位移X和变化量dx计算目标偏航力矩Ms(S7)，并且还计算车道偏离避免减速度(S8)。

根据车道偏离确定标记F_out、含障碍方向S_out和车道偏离方向D_out计算用于进行选择的制动控制方法的被施加到每个车轮的目标制动液压Ps_i(i＝fl，fr，rl，rr)(步骤S9-S12)。

具体地说，当车道偏离确定标记F_out是OFF时，或者当车道偏离确定标记F_out是ON但是转向方向和车道偏离避免方向一致时，每个车轮的目标制动液压Ps_i(i＝fl，fr，rl，rr)被设置为主气缸液压Pmf或Pmr(步骤S9，S10和S12)。当车道偏离确定标记F_out是ON并且转向方向和车道偏离避免方向不一致时，计算用于进行根据第一含障碍方向S_out和车道偏离方向D_out确定的制动控制方法的每个车轮的目标制动液压Ps_i(i＝fl，fr，rl，rr)(步骤S9-S11)。

目标制动液压Ps_i(i＝fl，fr，rl，rr)作为制动液压指令值被输出到制动液压控制单元7(步骤S11或S12)。在制动液压控制单元7中，根据制动液压指令值，车轮汽缸6FL-6RR的制动液压被独立地控制。因此，这种配置使得当具有车道偏离倾向时，按照行驶环境呈现预定的车辆行为。

参照图10(第二情况)和图11(第一和第三情况)说明第一和第三景况或情况下进行制动控制时主车辆的行为方式。

在图10和图11中加黑色的车轮是其中产生液压并提供制动力的车轮。换句话说，当左右轮的任何一个是加黑色的车轮时，则在左右轮中具有液压或制动力差。这种情况表示给予主车辆的偏航力矩。此外，当左右轮都是加黑色时，仍然可以具有其液压值中的差值，在这种情况下，主车辆经历被控制的减速，而同时对主车辆给予偏航力矩。

如上所述，第二种情况是在含障碍方向S_out和车道偏离方向D_out之间一致并且道路类型R是普通道路的情况。换句话说，当主车辆100行驶在双车道双向道路上时，其中路肩A在左方，相对车道(中心车道L15侧)在右方，则具有这样的情况，其中主车辆100(在图10的最上方位置的主车辆100)可能趋于沿左手方向偏离，并具有这样的情况，其中主车辆(图10中的中心位置的主车辆100)可能趋于沿右手方向偏离，如图10所示。

在这种情况下，进行车道偏离避免偏航控制。此外，当估计的偏离时间T_out变得小于第二偏离确定门限Tr时，进行车道偏离避免偏航控制，并进行车道偏离避免减速控制。借以使主车辆避免偏离。当沿获得加速或沿行驶方向减速时，驾驶员可能感到车道偏离避免操作，因而得知主车辆具有偏离倾向。

如上所述，第三种情况是在含障碍方向S_out和车道偏离方向D_out之间一致并且道路类型R是快速道路的情况。换句话说，这是这样一种情况，其中行驶在三车道单向路上的主车辆100A(在图11的最上方位置的主车辆100A)具有沿左手方向偏离的倾向，如图11所示。另一种情况是，其中行驶在三车道单向路上的主车辆100C(在图11的中心位置的主车辆100C)具有沿右手方向偏离的倾向，如图11所示。

在这种情况下，进行车道偏离避免偏航控制。借以使主车辆避免偏离。此外，当估计的偏离时间T_out达到0时，换句话说，当确定主车辆已经偏离行驶车道时，进行车道偏离避免偏航控制，并进行车道偏离避免减速控制。

如上所述，第一种情况是在含障碍方向S_out和车道偏离方向D_out之间不一致的情况。换句话说，是这样一种情况，其中行驶在三车道单向路上的左手车道中的主车辆100A(在图11的中心位置的主车辆100A)趋于沿右手方向偏离，如图11所示。并具有这样的情况，其中行驶在三车道单向路上的右手车道中的主车辆100C(在图11的最下方位置的主车辆100C)趋于沿左手方向偏离，如图11所示。还具有这样的情况，其中行驶在中心车道中的主车辆100B具有沿左手或右手方向偏离的倾向。在这种情况下，进行车道偏离避免偏航控制。借以使主车辆避免偏离。

进行用于这种类型的偏离避免的制动控制，并利用声音或显示发出警告。报警装置24在制动控制进行之前一个预定定时或者例如在进行制动控制的同时被启动。

在第一到第三情况中进行上述的偏离避免控制的条件是，车道偏离确定标记F_out是ON，并且转向方向和车道偏离避免方向不一致。如果车道偏离确定标记F_out是OFF，或者如果车道偏离确定标记F_out是ON，但是转向方向和车道偏离避免方向一致，则不进行这些用于偏离避免的控制。

下面说明本实施例的效果。

如上所述，当车道偏离避免方向(和车道偏离方向D_out相反的方向)和由驾驶员的转向操作提供的转向方向一致时，则抑制或者更具体地说不进行车道偏离避免控制。在这种情况下，对车辆施加偏航力矩，从而实现由驾驶员进行的转向操作提供的转向方向。这阻止用于偏离避免的偏航力矩被附加到由驾驶员的转向操作施加到车辆上的偏航力矩上，否则将引起比所需的更大的偏航力矩作用到车辆上。这防止了车道偏离避免控制引起驾驶员的任何不舒服。

第二实施例

现在参看图12和13说明配备有按照本发明的第二实施例的车道偏离预防设备的车辆。在第二实施例中的车辆的配置和第一实施例的车辆的配置(见图1)相同。从第一和第二实施例之间的相似性的观点看来，第二实施例中和第一实施例相同的部件或步骤使用和第一实施例的部件或步骤相同的标号表示。并且为了简明起见，省略这些与第一实施例相同的部件或步骤的说明。换句话说，除非另有说明，在第二实施例中的车辆的其余部分的配置和第一实施例的配置相同。

第一实施例被这样配置，使得如果转向方向和车道偏离避免方向相同，则不进行偏离避免控制。与此相反，第二实施例被这样配置，使得即使转向方向和车道偏离避免方向一致，也进行偏离避免控制。具体地说，在偏离避免控制进行之前，考虑到由转向产生的偏航力矩的大小。为此，第二实施例中由驱动/制动力控制单元8进行的处理和第一实施例中的不同。

图12表示由驱动/制动力控制单元8进行的计算处理过程。其基本上和第一实施例的相同，下面只说明不同的部分。

具体地说，在步骤S1-S9，以和第一实施例相同的方式读出各种数据，计算车速，估计行驶环境，估计车道偏离倾向，确定驾驶员的意图，选择控制方法，计算目标偏航力矩，并计算车道偏离避免减速度。在步骤S9，确定车道偏离确定标记F_out是ON或是OFF。如果车道偏离确定标记是ON，则处理继续进行到步骤S41，但是如果车道偏离确定标记是OFF，则处理继续进行到步骤S12。

在步骤S41，以和步骤S10相同的方式确定转向方向。即确定驾驶方向是否和车道偏离避免方向一致。如果转向方向与车道偏离避免方向一致，则处理继续进行到步骤S11，但是如果驾驶方向与车道偏离避免方向不一致，则处理继续进行到步骤S42。在第二实施例中，如果在步骤S41转向方向和车道偏离避免方向一致，则处理继续进行到步骤S42，而不继续进行到上述的步骤S12。

在步骤S42，按照转向角δ作为一个估计值计算在车辆中产生的偏航力矩Mh(下面称为转向偏航力矩)。

在步骤S43，在步骤S42计算的转向偏航力矩Mh和在步骤S7计算的目标偏航力矩Ms比较。如果转向偏航力矩Mh大于或等于目标偏航力矩Ms，则处理继续进行到步骤S12，但是如果偏航力矩Mh小于目标偏航力矩Ms，则处理继续进行到步骤S44。

在步骤S44计算最终目标偏航力矩Ms’。具体地说，计算在目标偏航力矩Ms和转向偏航力矩Mh之间的差(Ms-Mh)作为最终目标偏航力矩Ms’。

在步骤S11，计算用于每个轮的目标制动液压Ps_i(i＝fl，fr，rl，rr)，使得由偏离避免偏航控制给予车辆的偏航力矩将是上述的最终目标偏航力矩Ms’(见上面的式(11)和(12))。

如果在步骤S41转向方向和车道偏离避免方向不一致，则这样计算用于每个轮的目标制动液压Ps_i(i＝fl，fr，rl，rr)，使得由偏离避免偏航控制给予车辆的偏航力矩将是上述的目标偏航力矩Ms(见上面的式(11)和(12))。

在步骤S12，用于每个轮的目标制动液压Ps_i(i＝fl，fr，rl，rr)被设置为主气缸液压Pmf或Pmr(见上述的式5，6)。

目标制动液压Ps_i(i＝fl，fr，rl，rr)用这种方式按照各种条件被计算，并把这样计算的目标制动液压Ps_i(i＝fl，fr，rl，rr)作为制动液压指令值输出到制动液压控制单元7中，制动液压控制单元7则根据制动液压指令值独立地控制车轮汽缸6FL-6RR的制动液压。结果，当具有车道偏离倾向时，将呈现相应于行驶环境的车辆行为。

上述处理的结果是，当车道偏离确定标记F_out是ON时，如果转向方向和车道偏离避免方向一致(和车道偏离方向D_out相反)，并且如果转向偏航力矩Mh小于目标偏航力矩Ms，则由在目标偏航力矩Ms和转向偏航力矩Mh之间的差(Ms-Mh)计算最终目标偏航力矩Ms’(见步骤S41-S44)，并这样进行偏离避免偏航控制，使得实现这个最终目标偏航力矩Ms’(步骤S11)。结果，基于驾驶员的转向操作的偏航力矩和用于偏离避免的最终目标偏航力矩Ms’被同时给予车辆。

此外，当车道偏离确定标记F_out是ON时，如果转向方向和车道偏离避免方向不一致，则这样进行偏离避免偏航控制，使得实现目标偏航力矩Ms(步骤S41，S11)，正如第一实施例那样。

即使车道偏离确定标记F_out是ON时，如果转向偏航力矩Mh大于或等于目标偏航力矩Ms，也不进行车道偏离避免偏航控制。在这种情况下，只有基于由驾驶员的转向操作的偏航力矩被给予车辆(步骤S43和S12)。

下面说明第二实施例的效果。

如上所述，当车道偏离确定标记F_out是ON时，如果转向方向和车道偏离避免方向一致(和车道偏离方向D_out相反)，并且如果转向偏航力矩Mh小于目标偏航力矩Ms，则由在目标偏航力矩Ms和转向偏航力矩Mh之间的差(Ms-Mh)计算最终目标偏航力矩Ms’(见步骤S41-S44)，并进行偏离避免偏航控制，使得实现最终目标偏航力矩Ms’(步骤S11)。结果，基于驾驶员的转向操作的偏航力矩和用于偏离避免的最终目标偏航力矩被同时施加给车辆。

这样的效果是，其防止当驾驶员和第一实施例那样操作方向盘时多于施加于车辆上所需的偏航力矩。

此外，目标偏航力矩Ms是基于驾驶员的转向操作的偏航力矩和用于避免偏离的最终目标偏航力矩Ms’的和。即可以实现能够在最佳条件下避免偏离的偏航力矩。结果，车辆在最佳条件下操作，并且可以避免偏离。换句话说，这样进行车道偏离避免偏航控制，使得补偿由驾驶员进行的转向操作，能够实现最佳操作，并能够避免偏离。这样的结果是，虽然进行偏离避免偏航控制，但是不会引起驾驶员的不舒服。

现在参照图13说明这个效果，在图13的(A)，(B)和(C)中，左侧表示主车辆100的行驶状态，右侧表示由主车辆100的驾驶员产生的方向盘21的操纵状态。

也如参照图10和11所述，作为一般规则，这样进行车道偏离避免偏航控制，使得当具有车道偏离倾向时避免偏离，如图13的(A)所示。

当具有车道偏离倾向时，标准的方法是，驾驶员通过操作方向盘来进行避免偏离的动作。因而，如果当具有车道偏离倾向时，不加任何限制地进行偏离避免偏航控制，则如图13(B)所示，车辆100则受到由车道偏离避免偏航控制产生的目标偏航力矩Ms和由驾驶员通过操作方向盘而产生的偏航力矩Mh的作用。因而，最终对车辆100施加过量的偏航力矩(多于用于避免偏离所需的偏航力矩)。

由此看来，利用本发明，如果转向方向和车道偏离避免一致，并且如果由转向操作产生的偏航力矩Mh未达到目标偏航力矩Ms，则借助于减目标偏航力矩Ms而获得的最终目标偏航力矩Ms’被用作目标值，并这样进行车道偏离避免偏航控制，使得达到这个目标值(见图13的(C))。这使得车辆能够最佳地操作，并能够避免偏离。

第三实施例

现在参看图14说明配备有按照本发明的第三实施例的车道偏离预防设备的车辆。在第三实施例中的车辆的配置和第一实施例的车辆的配置(见图1)相同。从第一和第三实施例之间的相似性的观点看来，第三实施例中和第一实施例相同的部件或步骤使用和第一实施例的部件或步骤相同的标号表示。并且为了简明起见，省略这些与第一实施例相同的部件或步骤的说明。换句话说，除非另有说明，在第三实施例中的车辆的其余部分的配置和第一实施例的配置相同。

在第三实施例中，根据当具有通过方向盘进行的转向操作时的转向角来确定是否进行用于偏离避免的控制。为此，在第三实施例中由驱动/制动力控制单元8进行的处理和第一、第二实施例的不同。除非另有说明，在第三实施例中的车辆的其余部分的配置和第一实施例的配置相同。

图14表示由第三实施例的驱动/制动力控制单元8进行的计算处理过程。其基本上和第一实施例的计算处理过程相同，下面只说明不同的部分。

具体地说，在步骤S1-S9，以和第一实施例相同的方式读出各种数据，计算车速，估计行驶环境，估计车道偏离倾向，确定驾驶员的意图，选择控制方法，计算目标偏航力矩，并计算车道偏离避免减速度。在步骤S9，确定车道偏离确定标记F_out是ON或是OFF。如果车道偏离确定标记是ON，则处理继续进行到步骤S45，但是如果车道偏离确定标记是OFF，则处理继续进行到步骤S12。

在步骤S45，转向角速度δ’和特定的转向角速度门限δc’比较。其中的转向角速度δ’是作为转向角δ的时间差值而获得的。当这个转向角速度δ’大于特定的门限δc’时，则处理继续进行到步骤S12，但是如果转向角速度δ’小于或等于特定的门限δc’，则处理继续进行到步骤S11。

在步骤S11，计算施加到每个轮的目标制动液压Ps_i(i＝fl，fr，rl，rr)，用于执行在步骤S6根据第一含障碍方向S_out和车道偏离方向D_out选择的制动控制方法。同时，在步骤S12，用于每个轮的目标制动液压Ps_i(i＝fl，fr，rl，rr)被设置为主气缸液压Pmf或Pmr。按照各种条件计算的目标制动液压Ps_i(i＝fl，fr，rl，rr)作为制动液压指令值输出到制动液压控制单元7中。制动液压控制单元7则根据制动液压指令值独立地控制车轮汽缸6FL-6RR的制动液压。

上述处理的结果是，当车道偏离确定标记F_out是ON时，如果转向角速度δ’大于特定的门限δc’，则不进行偏离避免控制(步骤S45和S12)。另一方面，当车道偏离确定标记F_out是ON时，如果转向角速度δ’小于或等于特定的门限δc’，则启动偏离避免控制(步骤S45和S11)。

下面说明第三实施例的效果。

如上所述，如果转向角速度δ’大于特定的门限δc’，则不进行偏离避免控制(S45和S12)。其中的车道偏离避免控制是偏离避免偏航控制或偏离避免减速控制。

这样的效果是，其防止和第一实施例那样当驾驶员已经进行了特定的转向操作时，启动不需要的偏离避免偏航控制或偏离避免减速控制。结果，车道偏离避免控制不会引起驾驶员的不舒服。

例如，如果在道路上具有障碍物，则驾驶员将快速转动方向盘，使得车辆避免和障碍物接触。在这种情况下，转向角速度δ’可能十分大。同时，在这种情况下，车道偏离预防设备通常终止车道偏离倾向的检测。当此发生时，车道偏离避免控制(偏离避免偏航控制或偏离避免减速控制)则不被启动。

因此，当转向角速度δ’大于或等于特定的门限δc’时，如果没有偏离避免控制的干预，其中驾驶员试图避免道路上的障碍物的车辆的操作可以更平滑地进行。在这种情况下，如果没有偏离避免减速控制的干预，由驾驶员进行的车辆的操作将更加平滑。换句话说，因为由驾驶员产生的车辆的行为不受由控制产生的车辆行为的干扰，驾驶员在其对车辆的操作中不会感到不寻常。通过使得没有偏离避免偏航控制的干扰也可以达到类似的效果。

上面说明了本发明的实施例，但是本发明不限于作为上述实施例来实施。即，虽然在上面的实施例中详细说明了把制动控制(偏离避免偏航控制)和减速控制(偏离避免减速控制)组合在一起的方法，其中在制动控制中使得用于避免偏离的偏航力矩施加于车辆，在减速控制中，使车辆减速以便避免偏离，并说明了这些方法的操作程序及其控制量(偏航力矩的大小和减速度的大小)，但是显然，本发明不限于这些说明。

例如，在上面的实施例中，作为特定的例子给出了不启动偏离避免偏航控制或偏离避免减速控制，其中根据转向状态把偏航力矩设置为一个小的值，或者把减速度设置为一个小的值，但本发明不限于此。即，偏离避免偏航控制或偏离避免减速控制的量(偏航力矩的大小或减速度的大小)例如可以根据转向状态改变为一个小的值。这样，可以使得偏离避免偏航控制或偏离避免减速控制能够被抑制。

此外，在上述的实施例中，估计的偏离时间T_out根据横向位移X及其变化量dx来计算(见上述式2)，但是估计的偏离时间T_out可以通过一些其它的方法获得。例如，估计的偏离时间T_out可以根据偏航角φ，行驶车道曲率β，偏航率φ’或转向角δ来获得。

此外，在上述的实施例中，根据转向角δ及其改变量Δδ判断驾驶员进行车道改变的意图(步骤S5)，但是这可以由一些其它方法来判断。例如，可以根据转向转矩来判断驾驶员进行车道改变的意图。

此外，在上述的实施例中，目标偏航力矩Ms根据横向位移X及其变化量dx来计算(上述式3)，但是目标偏航力矩Ms也可以利用其它方法获得。例如，目标偏航力矩可以根据偏航角φ，横向位移X或行驶车道曲率β来获得，如下式(13)：

Ms＝K3·φ+K4·X+K5·β               (13)

其中项K3，K4和K5是随车速V而变动的增益。

此外，用于前轮的目标制动液压Pgf在上述的实施例中利用特定的公式(参见式(4))来描述，但是本发明不限于此。例如，也可以利用下式(14)计算目标制动液压Pgf。

Pgf＝Kgv·V+Kgφ·φ+Kgβ·β         (14)

其中项Kgφ和Kgβ是用于把制动力变换成制动液压的变换系数，并分别根据偏航角φ和行驶车道曲率β设置。

此外，在上述实施例中，计算用于前后轮的目标液压差ΔPsf和ΔPsr，以便实现偏离避免偏航控制(参见式(7)，(8))，但本发明不限于此。例如车道偏离避免偏航控制可以只利用前轮的目标液压差ΔPsf来实现。在这种情况下，前轮的目标液压差ΔPsf由下面式15计算。

ΔPsf＝2·Kbf·Ms/T                   (15)

在上述的实施例的说明中，在转向角传感器9和驱动/制动力控制单元8中的处理(步骤S1)构成用于检测转向状态的转向状态检测部分或者用于检测由驾驶员进行的驾驶操作(转向)的驾驶操作检测部分。驱动/制动力控制单元8在步骤S4的处理构成用于检测主车辆偏离行驶车道的倾向的偏离倾向检测部分。在步骤S6由驱动/制动力控制单元8进行的处理构成分配设置部分，用于根据由车道偏离倾向检测部分检测的车道偏离倾向设置偏航力矩的分配和减速度的分配。在步骤S7由驱动/制动力控制单元8进行的处理构成目标偏航控制力矩计算部分，用于根据由设置部分设置的偏航力矩分配计算目标偏航力矩，以便避免主车辆偏离行驶车道。在步骤S8由驱动/制动力控制单元8进行的处理构成减速控制量计算部分，用于根据由设置部分设置的减速分配计算减速控制量。在步骤S9由驱动/制动力控制单元8进行的处理构成制动力控制部分，用于当车道偏离倾向检测装置检测到车道偏离倾向时，根据由目标偏航控制力矩计算部分计算的目标偏航力矩和由减速控制量计算部分计算的减速控制量控制每个车轮的制动力。此外，在步骤S10(图2所示)和S41-S44(图12所示)由驱动/制动力控制单元8进行的处理构成控制改变部分，用于根据由转向状态检测部分检测的转向状态改变制动力控制部分的控制类型。此外，在步骤S42(图12所示)由驱动/制动力控制单元8进行的处理构成操纵偏航力矩计算部分，用于计算通过操纵在主车辆中产生的偏航力矩。

第四实施例

现在参照图15和16说明配备有按照本发明的第四实施例的车道偏离预防设备的车辆。在第四实施例中的车辆的配置和第一实施例的车辆的配置(见图1)相同。从第一和第四实施例之间的相似性的观点看来，第四实施例中和第一实施例相同的部件或步骤使用和第一实施例相同的标号表示。并且为了简明起见，省略第四实施例中和第一实施例的部件或步骤相同的部件或步骤的说明。换句话说，除非另有说明，在第四实施例中的车辆的其余部分的配置和第一实施例的配置相同。

在第四实施例中，根据当具有通过方向盘进行的转向操作时的转向角来确定是否进行用于偏离避免的控制。为此，在第四实施例中由驱动/制动力控制单元8进行的处理和第一到第三实施例的不同。

图15表示由本实施例的驱动/制动力控制单元8进行的计算处理过程。该计算处理过程基本上和第一实施例的相同，下面只说明不同的部分。换句话说，步骤S1-S8和第一实施例相同，只是步骤S6具有小的改变，说明如下。

在本实施例的步骤S46，计算用于每个轮的目标制动液压。具体地说，根据是否具有用于避免偏离的任何制动控制来计算最终制动液压。更具体地说，使用上述的公式(5)至(10)进行计算。

在第四实施例的步骤S6，根据纵向加速度Yg、第一含障碍方向S_out、和车道偏离方向D_out确定制动控制方法。所述制动控制方法将对于使用纵向加速度Yg、第一含障碍方向S_out、和车道偏离方向D_out的各种情况进行说明。

第四种情况

如果纵向加速度Yg大于0(Xg＞0)，即，当主车辆正在加速时，进行用于使车辆减速的制动控制(下面称为偏离避免减速控制)，直到车道偏离确定标记F_out被设置为OFF。这种偏离避免减速控制通过对左右轮施加相等量的制动力来进行。

其中，当车道偏离确定标记F_out从ON转换成OFF时，如果具有车道偏离倾向，则进行偏离避免制动控制，或者驾驶员自身采取避免操作。

在另一方面，当纵向加速度Yg小于0(Xg＜0)时，即当主车辆减速时，进行制动控制使得对车辆施加用于避免偏离的偏航力矩(以后称为偏离避免偏航控制)，直到车道偏离确定标记F_out被设置为OFF。

其中，为了避免偏离而给予主车辆的偏航力矩的大小是目标偏航力矩Ms。借助于在对左右轮施加的制动力中产生一个差值来对主车辆施加偏航力矩。更具体地说，当目标偏航力矩Ms小于用于设置目的的门限Ms1时，在左右后轮中产生制动力差，从而对主车辆施加目标偏航力矩Ms。当目标偏航力矩Ms等于或大于用于设置目的的门限Ms1时，在前后左右轮中产生制动力差，从而对主车辆施加目标偏航力矩Ms，如上所述。

第五种情况

当第一含障碍方向S_out和车道偏离方向D_out一致，并且纵向加速度Yg小于0时，进行车道偏离避免偏航控制，直到车道偏离确定标记F_out被设置为OFF。

其中，因为纵向加速度Yg小于0，使用已被变为较小值的目标偏航力矩Ms进行车道偏离避免偏航控制。例如，目标偏航力矩Ms按照下述被改变为一个较小值。

在步骤S7由上述式(3)计算目标偏航力矩Ms，但是通过把式(3)中的增益K1改变为小于K1的增益K1’来把目标偏航力矩Ms变为一个较小值。

例如，图10表示这里使用的增益K1和K1’的例子。如图16所示，当速度较低时，增益K1和K1’是较大的值，不过一旦车速V达到某个值，便随车速V的增加而减少，此后只要保持某个车速V，该值便保持恒定。在上述的低速和增加车速的区域内，增益K1’被设置为小于增益K1的值。因而通过把式3中的增益K1改变为增益K1’，把目标偏航力矩Ms设置为一个较小的值。

第六种情况

当第一含障碍方向S_out和车道偏离方向D_out一致，并且纵向加速度Yg大于0时，进行车道偏离避免偏航控制，直到车道偏离确定标记F_out被设置为OFF。

其中，因为纵向加速度Yg大于0，只需使目标偏航力矩Ms保持不变，而不被改变为较小的值，如第四情况那样。

此外，当第二偏离确定门限Tr被限定为小于上述的第一偏离确定门限Ts(Ts＞Tr＞0)，并且估计的偏离时间T_out小于所述第二偏离确定门限Tr(T_out＜Tr)时，除了进行偏离避免偏航控制之外，还进行车道偏离避免减速控制。

第七种情况

当第一含障碍方向S_out和车道偏离方向D_out一致，并且在步骤S3获得的道路类型R是普通道路，以及纵向加速度Yg小于0时，进行偏离避免偏航控制，直到车道偏离确定标记F_out被设置为OFF。

此外，当估计的偏离时间T_out小于所述第二偏离确定门限Tr(T_out＜Tr)时，除了进行车道偏离避免偏航控制之外，还进行车道偏离避免减速控制。

其中，因为纵向加速度Yg小于0，正如第五情况那样，使用已被变为较小值的目标偏航力矩Ms进行车道偏离避免偏航控制。

第八种情况

当第一含障碍方向S_out和车道偏离方向D_out一致，并且在步骤S3获得的道路类型R是普通道路，以及纵向加速度Yg小于0时，进行车道偏离避免偏航控制，直到车道偏离确定标记F_out被设置为OFF。

此外，使用通过对第一偏离确定门限Ts增加某个设置量(下文称为第一设置量)dTs1获得的偏离确定门限(Ts+dTs)估计车道偏离倾向。例如，第一设置量dTs1小于第一偏离确定门限Ts(Ts＞dTs1)。

如果估计结果是，估计的偏离时间T_out小于车道偏离确定门限(Ts+dTs1)(T_out＜(Ts+dTs1))，则进行车道偏离避免减速控制。结果，当具有车道偏离倾向时，车道偏离避免减速控制的开始被提前一个等于第一设置量Dts1的量。

在步骤S6，根据纵向加速度Yg，第一含障碍方向S_out和车道偏离方向D_out，确定不同的制动控制方法。即，按照纵向加速度Yg的值、第一含障碍方向S_out和车道偏离方向D_out确定用于避免偏离的制动方法，如只采用偏离避免偏航控制，或者采用偏离避免偏航控制和偏离避免减速控制的组合。

在步骤S46，按照每种类型的制动控制方法，计算用于每个车轮的目标制动液压Ps_i(i＝fl，fr，rl，rr)。

在对于第二和第五种情况的本实施例的车道偏离避免偏航控制中，例如，用于每个车轮的目标制动液压Ps_i(i＝fl，fr，rl，rr)利用上面第一实施例中所述的公式(11)计算。不过，在第三到第五种情况中，进行车道偏离避免偏航控制和车道偏离避免减速控制，但是在这种情况下，用于每个车轮的目标制动液压Ps_i(i＝fl，fr，rl，rr)利用上面第一实施例中所述的公式(12)计算。此外，用于每个车轮的目标制动液压Ps_i(i＝fl，fr，rl，rr)还通过参考驾驶员进行的减速操作来计算。换句话说，施加主气缸液压Pmf和Pmr，如式(11)和式(12)所示。

上面说明的是在步骤S46的处理。这样，用于每个车轮的目标制动液压Ps_i(i＝fl，fr，rl，rr)在步骤S46中根据车道偏离确定标记F_out的状态被计算。当车道偏离确定标记F_out是ON时，用于每个车轮的目标制动液压Ps_i(i＝fl，fr，rl，rr)按照在步骤S46中选择的制动控制方法，响应在第一含障碍方向S_out，纵向加速度Yg，和车道偏离方向值D_out之间的关系被计算。

上面说明的是由驱动/制动力控制单元8进行的计算处理。利用驱动/制动力控制单元8，在步骤S11或S12计算出的用于每个车轮的目标制动液压Ps_i(i＝fl，fr，rl，rr)作为制动液压指令值被输出到制动液压控制单元7。

上述的车道偏离预防设备按照下面的概述进行操作。

首先，在步骤S1，从传感器、控制器和控制单元读出各种数据。接着，在步骤S2，计算车辆的速度V。

然后，估计行驶环境，并确定安全程度相对最低的方向(第一含障碍方向S_out)(步骤S3，图3)。例如，如果主车辆100A正在图4的左车道中行驶，则含障碍方向S_out被用作左手方向。

在步骤S4，根据估计的偏离时间T_out设置车道偏离确定标记F_out，并根据横向位移X确定车道偏离方向D_out(见图7)。

此外，根据用这种方式获得的车道偏离方向D_out和由转弯信号开关20指示的方向(亮的闪烁灯侧)确定驾驶员改变车道的意图(步骤S5)。

例如，当由转弯开关信号指示的方向(亮的闪烁灯侧)和由车道偏离方向D_out指示的方向相同时，便确定驾驶员打算改变车道。在这种情况下，车道偏离确定标记F_out被改变为OFF。

当由转弯开关信号指示的方向(亮的闪烁灯侧)和由车道偏离方向D_out指示的方向不相同时，则车道偏离确定标记F_out保持不变，在这种情况下是ON。其理由是，当由转弯开关信号指示的方向(亮的闪烁灯侧)和由车道偏离方向D_out指示的方向不相同时，主车辆的车道偏离行为可能是由于驾驶员打算改变车道或类似的因素之外的因素，因此当车道偏离确定标记F_out是ON时使其保持不变。

根据车道偏离确定标记F_out，含障碍方向S_out、纵向加速度Yg和车道偏离方向D_out选择用于偏离避免的报警的开始、车道偏离避免制动控制的有无和用于进行偏离避免制动控制的方法(步骤S6)。

此外，根据横向位移X和变化量dx计算目标偏航力矩Ms(S7)，并且还计算偏离避免减速度(S8)。

根据车道偏离确定标记F_out、转向方向、纵向加速度Yg和车道偏离避免方向D_out计算每个车轮的目标制动液压Ps_i(i＝fl，fr，rl，rr)(步骤S46)。

目标制动液压Ps_i(i＝fl，fr，rl，rr)作为制动液压指令值被输出到制动液压控制单元7(步骤S46)。在制动液压控制单元7中，根据制动液压指令值，车轮汽缸6FL-6RR的制动液压被独立地控制。因此，这种配置使得当具有车道偏离倾向时，按照行驶环境呈现预定的车辆行为。

当主车辆正在加速时，进行车道偏离避免减速控制，直到车道偏离确定标记F_out被设置为OFF(第四种情况)。另一方面，当主车辆正在减速时，进行车道偏离避免偏航控制，直到车道偏离确定标记F_out被设置为OFF(第四种情况)。借助于这种偏离避免控制使主车辆避免偏离。同时，当驾驶员感到由车辆的车道偏离避免操作引起的沿行驶方向的减速或沿横向的加速时，其可以得知主车辆具有车道偏离倾向。

当第一含障碍方向S_out和车道偏离方向D_out不一致并且主车辆正在减速时，使用小于通常值的目标偏航力矩Ms进行车道偏离避免偏航控制，直到车道偏离确定标记F_out被设置为OFF(第五种况)。借以使主车辆避免偏离。同时，当驾驶员感到由车辆的车道偏离避免操作引起的沿横向的加速时，其可以得知主车辆具有车道偏离倾向。

当第一含障碍方向S_out和车道偏离方向D_out不一致并且主车辆正在加速时，使用通常值的目标偏航力矩Ms进行车道偏离避免偏航控制，直到车道偏离确定标记F_out被设置为OFF。此外，当估计的偏离时间T_out小于第二偏离确定门限Tr(T_out＜Tr)时，除了进行偏离避免偏航控制之外，进行车道偏离避免减速控制(第六种情况)。借以使主车辆避免偏离。同时，当驾驶员感到由车辆的车道偏离避免操作引起的沿行驶方向的减速或沿横向的加速时，其可以得知主车辆具有车道偏离倾向。

当第一含障碍方向S_out和车道偏离方向D_out之间一致，并且道路类型R是普通道路，并且主车辆正在减速时，使用小于通常值的目标偏航力矩Ms进行车道偏离避免偏航控制，直到车道偏离确定标记F_out被设置为OFF。此外，当估计的偏离时间T_out小于第二偏离确定门限Tr(T_out＜Tr)时，除了进行偏离避免偏航控制之外，进行车道偏离避免减速控制(第七种情况)。通过这种偏离避免控制，使得主车辆避免偏离。同时，当驾驶员感到由车辆的车道偏离避免操作引起的沿行驶方向的减速或沿横向的加速时，其可以得知主车辆具有车道偏离倾向。

当第一含障碍方向S_out和车道偏离方向D_out之间一致，并且道路类型R是普通道路，并且主车辆正在加速时，如果估计的偏离时间T_out小于车道偏离确定门限(Ts+dTs1)(T_out＜(Ts+dTs1))，则进行车道偏离避免减速控制，并且如果估计的偏离时间T_out小于第一偏离确定门限Ts(T_out＜Ts)时，则使用通常值的目标偏航力矩Ms进行偏离避免偏航控制。通过这种偏离避免控制，使得主车辆避免偏离。同时，当驾驶员感到由车辆的车道偏离避免操作引起的沿行驶方向的减速或沿横向的加速时，其可以得知主车辆具有车道偏离倾向。

其中第一含障碍方向S_out和车道偏离方向D_out一致，并且道路类型R是普通道路的情况是这样一种情况，其中，如图10所示，主车辆100正行驶在双车道双向路上，路肩A位于左方，相反的车道位于右方(中心车道LI5侧)，主车辆100(图10中的最上方位置的主车辆100)具有向左偏离的倾向，或者主车辆(图10的中心位置的主车辆100)具有向右偏离的倾向。

现在说明第四实施例的效果。

如上所述，当主车辆在减速当中具有车道偏离倾向时，在偏离避免偏航控制中使用的目标偏航力矩被设置为一个小的值(例如第四种情况)。

例如，车辆减速可能使驾驶员感到具有低的车道偏离的可能性，但是如果在这种情况下对车辆施加通常使用的偏航力矩量，将使驾驶员感到不舒服或烦恼。因此，当主车辆在减速当中具有车道偏离倾向时，借助于减少进行偏离避免偏航控制时的目标偏航力矩，可以防止车辆行为引起驾驶员的任何不舒服或烦恼。

此外，如上所述，当加速当中主车辆具有车道偏离倾向时，首先进行偏离避免减速控制(例如在第四实施例中的第八种情况)。即，即使当进行偏离避免偏航控制时，也首先进行车道偏离避免减速控制。

因此，当在加速当中主车辆具有车道偏离倾向时，借助于首先进行偏离避免减速控制，然后进行偏离避免偏航控制，可以防止引起驾驶员任何的不舒服或烦恼。

同时，当主车辆在加速当中具有车道偏离倾向时，进行车道偏离避免偏航控制，然后进行车道偏离避免减速控制(如第六种情况)。

即使车辆即将接近障碍物之类，进行偏离避免减速控制可以降低接近程度，并避免接触。因而，借助于根据主车辆的加速或减速来决定车道偏离避免减速控制或车道偏离避免偏航控制的内容，可以防止驾驶员的不舒服或烦恼。

此外，如上所述，当主车辆沿着普通道路行驶具有车道偏离倾向时，首先进行偏离避免偏航控制，然后进行偏离避免减速控制(如对第七种情况)。

例如，因为沿着普通道路朝向路肩或相反车道的偏离具有接近障碍物或行人的高的可能性，即使在进行偏离避免偏航控制时，借助于在偏离之前立即进行偏离避免减速控制，可以防止接触。此外，如果在偏离之前只立即进行偏离避免减速控制(0＜T_out＜Tr)，这个控制不像通常那样进行，借以防止引起驾驶员任何烦恼。

第五实施例

现在参看图17到20，说明配备有按照第五实施例的车道偏离预防设备的车辆。除去在下面说明的附加的元件和编程改变之外，在第五实施例的车辆的配置(图17)和第一实施例的车辆的配置(图1)相同。由第五实施例和前面的实施例类似的观点看来，第五实施例和前面的实施例相同的部件或步骤用相同的标号表示。此外，为简明起见，省略和前面的实施例相同的第五实施例的部件或步骤的说明。换句话说，除非另有说明，第五实施例的车辆的其余的配置和前面的实施例的配置相同。

图17表示第五实施例的车辆的配置。如图17所示，主车辆优选地配备有第一实施例的全部特征，但是还包括ACC雷达31，后横向障碍物监视雷达32和33，横向障碍物监视雷达34和35，以及后障碍物监视雷达。

其中ACC雷达31获得关于障碍物或在相邻车道中在主车辆前方的车辆的信息。具体地说，ACC雷达31获得关于存在前方车辆或类似物的信息，以及相对于前方车辆或类似物的相对距离Lfr以及相对速度Vfr。ACC雷达31向驱动/制动力控制单元8输出关于存在前方车辆或类似物的信息以及相对距离Lfr和相对速度Vfr。

后横向障碍物监视雷达32和33获得关于在主车辆的后横方向的障碍物或车辆的信息。具体地说，后横向障碍物监视雷达32和33探知后横向的车辆或类似物的存在，以及相对于后横向车辆或类似物的相对距离Lbsr和相对速度Vbsr。后横向障碍物监视雷达32和33向驱动/制动力控制单元8输出关于存在后横向车辆或类似物的信息以及相对距离Lbsr和相对速度Vbsr。

横向障碍物监视雷达34和35获得关于在主车辆的横向的障碍物或车辆的信息。具体地说，横向障碍物监视雷达34和35探知横向的车辆或类似物的存在，以及相对于横向车辆或类似物的相对距离Lsr和相对速度Vsr。横向障碍物监视雷达34和35向驱动/制动力控制单元8输出关于存在横向车辆或类似物的信息以及相对距离Lsr和相对速度Vsr。

现在根据这种配置说明由驱动/制动力控制单元8执行的计算处理程序。所述的计算处理程序基本上和第四实施例的计算处理程序相同(图15)，下面只着重说明不同的部分。

具体地说，在步骤S1，从ACC雷达31、后横向障碍物监视雷达32和33、横向障碍物监视雷达34和35、以及后障碍物监视雷达36读出信号以及上述的其它的信号。

然后，在步骤S2，以和前面的实施例相同的方式计算车速V。然后在步骤S3估计驾驶环境。用于估计驾驶环境的处理对于第五实施例是独特的。

在第四实施例中，检测主车辆在其上行驶的道路的类型以及主车辆的行驶车道，并根据检测结果获得第一含障碍物方向。与此相比，在第五实施例中，根据由ACC雷达31等探知的其它车辆或障碍物的存在确定安全程度较低的方向。

具体地说，当根据从ACC雷达31获得的信息(关于在前方存在其它车辆和障碍物的信息)确定主车辆的左方的安全程度低时，所述方向被设置为低安全度方向(下面称为第二含障碍物方向)A_out(A_out＝左)，当确定主车辆的右方的安全程度低时，所述方向被设置为第二含障碍物方向A_out(A_out＝右)。例如，当在主车辆的右前方存在另一个车辆或障碍物时，如果车辆偏向右方，则和另一车辆或类似物接触的可能性是高的，因此右手的方向被设置为第二含障碍物方向A_out(A_out＝右)。

当从主车辆看时沿两个方向的安全程度都为低时，则两个方向都被设置为第二含障碍物方向A_out(A_out＝二者)。

当根据从后横向障碍物监视雷达32和33获得的信息确定主车辆的左方的安全程度低时，则所述方向被设置为低安全程度方向(下面称为第三含障碍方向)RS_out(RS_out＝左)，当确定主车辆的右方的安全程度低时，则所述方向被设置为第三含障碍方向RS_out(RS_out＝右)。具体地说，例如，当一个试图经过主车辆的超车车辆在右车道被检测到时，则右手方向被确定为第三含障碍方向RS_out(RS_out＝右)。

当根据从横向障碍物监视雷达34和35获得的信息确定主车辆的左方的安全程度低时，则所述方向被设置为低安全程度方向(下面称为第四含障碍方向)SD_out(SD_out＝左)，当确定主车辆的右方的安全程度低时，则所述方向被设置为第四含障碍方向DS_out(DS_out＝右)。具体地说，例如，当确定另一个车辆正在右车道中并排行驶时，则右手方向被设置为第四含障碍方向SD_out(SD_out＝右)。

第四含障碍方向SD_out也可以利用其它车辆或障碍物正在以和主车辆的速度基本相同的速度运动这个条件来被最终地确定。例如，当确定另一个车辆正在右车道中并排行驶并且其车速等于主车辆的车速时，则右手方向被确定为第四含障碍方向SD_out(SD_out＝右)。

当从主车辆看时沿两个方向的安全程度都为低时，则两个方向都被确定为第四含障碍物方向SD_out(SD_out＝两者)。

步骤S3的处理按上述执行。

然后，在步骤S4-S8和S46，以和上述第四实施例相同的方式进行确定车道偏离倾向、确定驾驶员改变车道的意图，选择控制方法，计算目标偏航力矩，计算车道偏离避免减速度，和计算每个车轮的目标制动液压压力。以上这些构成由第五实施例中的驱动/制动力控制单元8执行的计算处理。

其中，根据在步骤S3获得的第二到第四含障碍方向A_out，RS_out，和SD_out，以和第四实施例相同的方式选择制动方法，下面对每种情形或景况分别说明制动控制方法。

在车道偏离方向D_out和第二含障碍方向A_out之间的关系如下(第六到第十种情况)。

第九种情况

当车道偏离方向D_out和第二含障碍方向A_out不一致，并且纵向加速度Yg小于0时，当估计的偏离时间T_out变得小于第一偏离确定门限Ts(T_out＜Ts)时，开始车道偏离避免偏航控制。偏离避免偏航控制被继续直到车道偏离确定标记F_out被设置为OFF。

因为此时纵向加速度Yg小于0，使用已经变为一个较小值的目标偏航力矩Ms进行车道偏离避免偏航控制，正如第五种情况一样。

第十种情况

当车道偏离方向D_out和第二含障碍方向A_out不一致，并且纵向加速度Yg大于0时，当估计的偏离时间T_out变得小于第一偏离确定门限Ts(T_out＜Ts)时，开始车道偏离避免偏航控制。车道偏离避免偏航控制被继续直到车道偏离确定标记F_out被设置为OFF。

此外，估计的偏离时间T_out小于第二偏离确定门限Tr(T_out＜Tr)，除了偏离避免偏航控制之外，进行车道偏离避免减速控制。

第十一种情况

当车道偏离方向D_out和第二含障碍方向A_out一致，并且纵向加速度Yg小于0时，进行车道偏离避免偏航控制，直到车道偏离确定标记F_out被设置为OFF。

其中，使用车道偏离确定门限(Ts+dTs2)确定车道偏离倾向，所述门限是借助于对第一偏离确定门限Ts增加某个设置量(下面称为第二设置量)dTs2而获得的。借以使得当估计的偏离时间T_out变得小于车道偏离确定门限(Ts+dTs2)(T_out＜(Ts+dTs2)时，车道偏离偏航控制开始。结果，车道偏离避免偏航控制的开始被提前一个等于第二设置量dTs2的量。

因为此时纵向加速度Yg小于0，使用已经变为一个较小值的目标偏航力矩Ms进行车道偏离避免偏航控制，正如第五种情况下一样。

第十二种情况

当车道偏离方向D_out和第二含障碍方向A_out一致，并且纵向加速度Yg大于0时，进行车道偏离避免偏航控制，直到车道偏离确定标记F_out被设置为OFF。

其中，使用车道偏离确定门限(Ts+dTs3)确定车道偏离倾向，所述门限是借助于对第一偏离确定门限Ts增加某个设置量(下面称为第三设置量)dTs3而获得的。例如，第三设置量dTs3被设置为一个小于第一偏离确定门限Ts的值(Ts＞dTs3)。

结果，当估计的偏离时间T_out变得小于车道偏离确定门限(Ts+dTs3)(T_out＜(Ts+dTs3))时，车道偏离避免偏航控制开始。结果，车道偏离避免偏航控制的开始被提前一个等于第三设置量dTs3的量。

此时，因为纵向加速度Yg大于0，只剩下目标偏航力矩Ms，而不变为较小的值，正如第四种情况下一样。

借以使得当估计的偏离时间T_out变得小于车道偏离确定门限(Ts+dTs3)(T_out＜(Ts+dTs3)时，车道偏离偏航控制开始。结果，车道偏离避免偏航控制的开始被提前一个等于第三设置量dTs3的量。

此时，因为纵向加速度Yg大于0，只剩下目标偏航力矩Ms，而不变为较小的值，正如第四种情况下一样。

第十三种情况

当车道偏离方向D_out和第二含障碍方向A_out一致，并且纵向加速度Yg大于0时，进行车道偏离避免偏航控制，直到车道偏离确定标记F_out被设置为OFF。

其中，使用车道偏离确定门限(Ts+dTs4)确定车道偏离倾向，所述门限是借助于对第一偏离确定门限Ts增加某个设置量(下面称为第四设置量)dTs4而获得的。结果，当估计的偏离时间T_out变得小于车道偏离确定门限(Ts+dTs4)(T_out＜(Ts+dTs4))时，车道偏离避免偏航控制开始。

此外，使用车道偏离确定门限(Ts+dTs5)确定车道偏离倾向，所述门限是借助于对第一偏离确定门限Ts增加某个设置量(下面称为第五设置量)dTs5而获得的。例如，第五设置量dTs5被设置为一个小于第四偏离确定门限dTs4的值(dTs4＞dTs5)。结果，当估计的偏离时间T_out变得小于车道偏离确定门限(Ts+dTs5)(T_out＜(Ts+dTs5))时，进行车道偏离避免减速控制。

进行这个控制的结果，使得偏离避免偏航控制的开始被提前一个等于第四设置量dTs4的量，并且使偏离避免减速控制提前一个等于第五设置量dTs5的量。

图18表示当在第十一到第十三种情况下执行偏离避免偏航控制时车辆的行为。第十一到第十三种情况是车道偏离方向D_out和第二含障碍方向A_out一致的情况。即，如图18所示，这些情况是主车辆100具有向右偏离的倾向，而在那个方向上存在另一个车辆101。在这种情况下，车道偏离避免偏航控制在特定的定时进行。此外，在一些情况下，在特定的定时进行偏离避免减速控制。

第二至第五设置量dTs2，dTs3，dTs4，和dTs5以及由偏离避免减速控制产生的减速度也可以根据到前方障碍物等的距离设置。例如，因为到前方障碍物等的距离可以由ACC雷达31获得，第二到第五设置量dTs2-dTs5和由偏离避免减速控制产生的减速度根据由ACC雷达31获得的到前方障碍物等的距离设置。

例如，距离越短，第二到第五设置量dTs2-dTs5越大，并且使减速度增加。利用这样的设置，距离越短，车道偏离避免偏航控制开始的时间越早。此外，距离越短，由偏离避免减速控制产生的减速度越大。

现在说明车道偏离方向D_out和第三含障碍方向RS_out之间的关系(第十一到第十四种情况)。

第十四种情况

当车道偏离方向D_out和第三含障碍方向RS_out不一致，并且纵向加速度Yg小于0时，当估计的偏离时间T_out变得小于第一偏离确定门限Ts(T_out＜Ts)时，开始车道偏离避免偏航控制。偏离避免偏航控制被继续，直到车道偏离确定标记F_out被设置为OFF。

因为此时纵向加速度Yg小于0，使用已经变为一个较小值的目标偏航力矩Ms进行车道偏离避免偏航控制，正如第五种情况下一样。

第十五种情况

当车道偏离方向D_out和第三含障碍方向RS_out不一致，并且纵向加速度Yg大于0时，当估计的偏离时间T_out变得小于第一偏离确定门限Ts(T_out＜Ts)时，开始车道偏离避免偏航控制。偏离避免偏航控制被继续，直到车道偏离确定标记F_out被设置为OFF。

此时，因为纵向加速度Yg大于0，只剩下目标偏航力矩Ms，而不变为较小的值，正如第四种情况下一样。

第十六种情况

当车道偏离方向D_out和第三含障碍方向RS_out一致，并且纵向加速度Yg小于0时，车道偏离避免偏航控制被继续，直到车道偏离确定标记F_out被设置为OFF。

其中，使用车道偏离确定门限(Ts+dTs6)确定车道偏离倾向，所述门限是借助于对第一偏离确定门限Ts增加某个设置量(下面称为第六设置量)dTs6而获得的。例如，第六设置量dTs6被设置为一个小于第一偏离确定门限Ts的值(Ts＞dTs6)。

结果，当估计的偏离时间T_out变得小于车道偏离确定门限(Ts+dTs6)(T_out＜(Ts+dTs6))时，开始车道偏离避免偏航控制。结果，使得车道偏离避免偏航控制的开始被提前一个等于第六设置量dTs6的量。

此时，因为纵向加速度Yg小于0，使用已经变为一个较小值的目标偏航力矩Ms进行车道偏离避免偏航控制，正如第五种情况下一样。

此外，在步骤S7由式(3)计算目标偏航力矩Ms。其中，增益K1和K2在式(3)中可被设置为不同的值。例如，增益K1被设置为增益(K1+dk1)，增益K2被设置为增益(K2+dk2)。其中dk1和dK2是用于改变增益K1和K2的预定值。结果，当估计的偏离时间T_out变得小于车道偏离确定门限(Ts+dTs6)(T_out＜(Ts+dTs6))时，进行由通过利用增益(K1+dK2)获得的目标偏航力矩Ms产生的车道偏离避免偏航控制。

因而当目标偏航力矩Ms变为一个大的值时，可以利用一个最大值M_max限制目标偏航力矩Ms的设置。即，虽然预定值dK1和dK2被按照某些条件设置，但是如果使用预定值dK1，dK2获得的目标偏航力矩Ms超过最大值M_max，则把目标偏航力矩Ms设置为最大值M_max，而和预定值dK1，dK2无关。

第十七种情况

当车道偏离方向D_out和第三含障碍方向RS_out一致，并且纵向加速度Yg大于0时，当估计的偏离时间T_out变得小于第一偏离确定门限Ts(T_out＜Ts)时，开始车道偏离避免偏航控制。然后偏离避免偏航控制被继续，直到车道偏离确定标记F_out被设置为OFF。

此时，因为纵向加速度Yg大于0，只剩下目标偏航力矩Ms，而不变为较小的值，正如第四种情况下一样。

也使用车道偏离确定门限(Ts+dTs7)确定车道偏离倾向，所述门限是借助于对第一偏离确定门限Ts增加某个设置量(下面称为第七设置量)dTs7而获得的。例如，第七设置量dTs7被设置为一个小于第一偏离确定门限Ts的值(Ts＞dTs7)。

结果，当估计的偏离时间T_out变得小于车道偏离确定门限(Ts+dTs7)(T_out＜(Ts+dTs7))时，进行车道偏离避免减速控制。结果，当具有车道偏离倾向时，使得车道偏离避免减速控制的开始被提前一个等于第七设置量dTs7的量，在此之后，进行车道偏离避免偏航控制。

在第十七种情况下，目标偏航力矩Ms也可以如第十三种情况所述那样设置。

图19表示当在第十六和第十七种情况下执行车道偏离避免偏航控制时车辆的行为。第十六和第十七种情况是车道偏离方向D_out和第三含障碍方向S_out一致的情况。即，它们是这样的情况，其中主车辆100具有向右偏离的倾向，而在相邻的右车道上具有另一个车辆101，并尾随主车辆100，如图19所示。在这种情况下，进行车道偏离避免偏航控制。此外，在一些情况下，在特定的定时进行车道偏离避免减速控制。

下面说明车道偏离方向D_out和第四含障碍方向SD_out之间的关系(第十八到第二十一种情况)。

第十八种情况

当车道偏离方向D_out和第四含障碍方向SD_out不一致，并且纵向加速度Yg小于0时，当估计的偏离时间T_out变得小于第一偏离确定门限Ts(T_out＜Ts)时，开始车道偏离避免偏航控制。偏离避免偏航控制被继续，直到车道偏离确定标记F_out被设置为OFF。

因为此时纵向加速度Yg小于0，使用已经变为一个较小值的目标偏航力矩Ms进行车道偏离避免偏航控制，正如第四种情况下一样。

第十九种情况

当车道偏离方向D_out和第四含障碍方向SD_out不一致，并且纵向加速度Yg大于0时，当估计的偏离时间T_out变得小于第一偏离确定门限Ts(T_out＜Ts)时，开始车道偏离避免偏航控制。偏离避免偏航控制被继续，直到车道偏离确定标记F_out被设置为OFF。

因为此时纵向加速度Yg大于0，只剩下目标偏航力矩Ms，而不变为较小的值，正如第四种情况下一样。

也用车道偏离确定门限(Ts+dTs8)确定车道偏离倾向，所述门限是借助于对第一偏离确定门限Ts增加某个设置量(下面称为第八设置量)dTs8而获得的。例如，第八置量dTs8被设置为一个小于第一偏离确定门限Ts的值(Ts＞dTs8)。结果，当估计的偏离时间T_out变得小于车道偏离确定门限(Ts+dTs8)(T_out＜(Ts+dTs8))时，进行车道偏离避免减速控制。

结果，当估计的偏离时间T_out变得小于车道偏离确定门限(Ts+dTs7)(T_out＜(Ts+dTs7)时，进行车道偏离避免减速控制。结果，当具有车道偏离倾向时，车道偏离避免减速控制的开始被提前一个等于第八设置量dTs8的量，在此之后，进行车道偏离避免偏航控制。

第二十种情况

当车道偏离方向D_out与第四含障碍方向SD_out一致，并且纵向加速度Yg小于0时，开始车道偏离避免偏航控制。进行车道偏离避免偏航控制，直到车道偏离确定标记F_out被设置为OFF。

因为此时纵向加速度Yg小于0，使用已经变为一个较小值的目标偏航力矩Ms进行车道偏离避免偏航控制，正如第五种情况下一样。

也用车道偏离确定门限(Ts+dTs9)确定车道偏离倾向，所述门限是借助于对第一偏离确定门限Ts增加某个设置量(下面称为第九设置量)dTs9而获得的。结果，当估计的偏离时间T_out变得小于车道偏离确定门限(Ts+dTs9)(T_out＜(Ts+dTs9))时，开始车道偏离避免偏航控制。

此外，当估计的偏离时间T_out变得小于车道偏离确定门限(Ts+dTs9)(T_out＜(Ts+dTs9)时，进行车道偏离避免减速控制。结果，车道偏离避免减速控制的开始被提前一个等于第九设置量dTs9的量，在此之后，进行车道偏离避免偏航控制。

第二十一种情况

当车道偏离方向D_out和第四含障碍方向SD_out一致，并且纵向加速度Yg大于0时，进行车道偏离避免减速控制，直到车道偏离确定标记F_out被设置为OFF。

因为此时纵向加速度Yg大于0，只剩下目标偏航力矩Ms，而不变为较小的值，正如第四种情况下一样。

其中，使用车道偏离确定门限(Ts+dTs10)确定车道偏离倾向，所述门限是借助于对第一偏离确定门限Ts增加某个设置量(下面称为第十设置量)dTs10而获得的。结果，当估计的偏离时间T_out变得小于车道偏离确定门限(Ts+dTs10)(T_out＜(Ts+dTs10))时，开始车道偏离避免减速控制。

此外，当估计的偏离时间T_out变得小于车道偏离确定门限Ts(T_out＜Ts)时，进行车道偏离避免偏航控制。结果，车道偏离避免减速控制的开始被提前一个等于第十设置量dTs10的量，在此之后，进行车道偏离避免偏航控制。

图20表示当在第二十和第二十一种情况下进行车道偏离避免偏航控制时的车辆行为。第二十和第二十一种情况是在车道偏离方向D_out和第四含障碍方向SD_out一致的情况。即，主车辆100具有向右偏离的倾向，而在相邻的右车道中具有一个和主车辆100并排行驶的另一个车辆101，如图20所示。在这种情况下，在一个特定的定时进行偏离避免减速控制和偏离避免偏航控制。

用于每个车轮的目标制动液压Ps_i(i＝fl，fr，rl，rr)以和第四实施例相同的方式选择。即用于每个车轮的目标制动液压Ps_i(i＝fl，fr，rl，rr)被这样计算，使得执行在第九到第二十一种情况中的制动控制方法。计算的每个车轮的目标制动液压Ps_i(i＝fl，fr，rl，rr)作为制动液压指令值被输出到制动液压控制单元7。制动液压控制单元7根据制动液压指令值独立地控制每个车轮汽缸6FL-6RR的制动液压。

借以根据按照第二到第四含障碍方向A_out，RS_out，SD_out确定的控制内容(在第九到第二十一种情况中的控制内容)进行偏离避免控制。结果，主车辆的车道偏离被避免。同时，当驾驶员感到由车辆的车道偏离避免操作引起的沿行驶方向减速或沿横向加速时，其可以得知主车辆具有车道偏离倾向。

下面说明第五实施例的效果。

如第四实施例一样，如果在减速时主车辆具有车道偏离倾向，则用于车道偏离避免偏航控制的目标偏航力矩被设置为一个小的值(例如第九种情况中那样)。这防止对车辆行为的干扰，也防止引起驾驶员任何的不舒服或烦恼。

此外，正如第四实施例那样，如果在加速时主车辆具有车道偏离倾向，则首先进行车道偏离避免减速控制(例如第十七种情况)。这防止引起驾驶员任何不舒服和烦恼。

此外，在第五实施例中，如果在车道偏离方向存在另一个车辆，则首先进行车道偏离避免减速控制(例如第十二种情况)。这防止主车辆和另一车辆碰撞。也防止使车辆驾驶员经历任何不快的感觉等。

此外，如果在车道偏离方向存在另一车辆，则通过在车道偏离避免偏航控制之前或之后，至少进行车道偏离避免减速控制，可以防止主车辆和其它车辆碰撞(例如第二十和第二十一种情况)。

此外，正如第四实施例那样，如果主车辆在加速时具有车道偏离倾向，则在进行车道偏离避免偏航控制之后进行车道偏离避免减速控制(例如第十三种情况)。结果，即使对主车辆具有干扰，也进行车道偏离减速控制，使得对车辆行为的干扰被抑制。此外，即使主车辆接近障碍物或其类似物，这种接近的程度也被减少，因而避免碰撞。

上面说明了本发明的实施例，但是本发明不限于按照上述的实施例被实施。即，在上面的实施例中，详细说明了组合制动控制(偏离避免偏航控制)的方法，使得用于避免偏离的偏航力矩施加于车辆，以及减速控制(偏离避免减速控制)，用于减速以便避免偏离，还说明了这些方法的操作程序及其控制量(偏航力矩的大小和减速度的大小)，但是显然，本发明不受这些说明的限制。

例如，在上面的实施例中，没有专门提及这样的情况，其中在偏离避免减速控制中的控制(减速)量根据车辆的加速度或减速度来确定，但是在偏离避免减速控制中的控制量(减速)可以根据车辆的加速量或减速量来确定。例如，在偏离避免减速控制中的控制(减速)量当车辆正在减速时可被减少。

此外，在上述的实施例中，说明了使用液压的制动结构，但是应当理解，本发明不限于此。例如，电摩擦制动，其中对着转动的车轮部件压迫摩擦材料，或者产生电制动作用的发电制动或再生制动。也可以使用发动机制动，其中制动通过改变发动机的阀门定时被控制，例如传动制动，其中通过改变齿轮比达到类似于发动机制动的作用，或空气制动。

此外，在上述的实施例中，估计的偏离时间T_out根据横向位移X及其改变量dx被计算(见上面的式(2))，但是也可以通过其它方法获得估计的偏离时间T_out。例如，估计的偏离时间T_out可以根据偏航角φ，行驶车道的曲率β，偏航率φ’，或者转向角δ来获得。

此外，在上面的实施例中，根据转向角δ及其改变量Δδ判断驾驶员进行车道改变的意图(见步骤S5)，但是驾驶员进行车道改变的意图也可以用一些其它方法来判断。例如，驾驶员进行车道改变的意图可以根据转向转矩来判断。

此外，在上述的实施例中，目标偏航力矩Ms根据横向位移X和改变量dx来计算(见式(3))，但是目标偏航力矩Ms也可以用另外的方法获得。例如，目标偏航力矩Ms可以根据偏航角φ、横向位移X或行驶车道的曲率β来获得，如上述的式(13)所示。

此外，如上所述，当纵向加速度Yg小于0时，目标偏航力矩Ms被改变为一个较小的值。在这种情况下，通过把式13中的增益K1，K3，K4和K5分别改变为K1’，K3’，K4’和K5’使目标偏航力矩Ms设置为一个较小的值。

此外，在上述的实施例中，用于前轮的目标制动液压Pfg使用一个特定的公式来说明(见式4)，但是本发明不限于此。例如，用于前轮的目标制动液压Pfg可以由下面的公式(14)计算。

此外，计算用于前轮和后轮的目标液压差ΔPsf和ΔPsr，以便在上述的实施例中实现车道偏离避免偏航控制(见上面的式(7)和(8))，不过本发明不限于此。例如，可以只利用前轮目标液压差ΔPsf实现车道偏离避免偏航控制。在这种情况下，由上面给出的式(15)计算前轮的目标液压差ΔPsf。

此外，在上面的实施例的说明中，驱动/制动力控制单元8构成设置部分，用于根据主车辆的加速度或减速度设置分配给主车辆的偏航力矩、主车辆减速分配、开始给予偏航力矩的定时和开始主车辆的减速的定时中的一个或几个。即，驱动/制动力控制单元8的用于选择在图2所示的步骤S6执行的控制方法的处理构成上述的设置部分。

此外，ACC雷达31，后横向障碍监视雷达32和33，以及横向障碍监视雷达34和35构成障碍检测部分，用于检测主车辆周围的障碍物。

第六实施例

现在参看图21-27，说明配备有按照第六实施例的车道偏离预防设备的车辆。在第六实施例中的车辆的配置(见图21)优选地配备有第一实施例的所有特征(见图1)，不过还包括冲程传感器23，用于检测由驾驶员进行的制动操作的量(冲程长度)Ls。从第六实施例和前面的实施例之间的相似性的观点看来，第六实施例和前面的实施例相同的部件或步骤将给予相同的标号。此外，为简明起见，将省略第六实施例中和前面实施例相同的部件或步骤的说明。换句话说，除非另有说明，第六实施例的车辆的配置的其余部分和前面的实施例相同。

现在参照图22所示的流程图说明由控制单元8执行的车道偏离避免控制处理。在这种车道偏离防止控制处理中，首先在步骤S51，从上述的传感器和控制器中读出各种数据。更具体地说，读出的数据至少包括由上述的各个传感器检测到的车轮速度V_Wi，主汽缸压力Pm，转向角δ，转弯信号开关信号WS，以及冲程长度Ls，以及由成像单元13的摄像机控制器获得的车辆相对于行驶车道的偏航角φ，离行驶车道的中心的横向位移X，行驶车道的曲率β，和行驶车道宽度L。

接着，处理移动到步骤S52，其中根据非驱动轮的车轮速度的平均值计算主车辆速度V。在所述的实施例中，主车辆由后轮驱动，因此主车辆速度V根据前左右轮的速度Vw_FL，Vw_FR计算。在任何情况下，主车辆速度V根据在上述的步骤S51读出的非驱动车轮的速度V，使用公式(1)中的一个进行计算。

然后，如图23所示，在步骤S53，计算在预定的时间Tt(秒)之后的估计的横向位移，即估计的偏离值Xs。具体地说，按照下面的公式(16)根据在上面的步骤S1读出的离开行驶车道的中心的横向位移X，以及例如通过对横向位移X微分计算的横向位移速度dX，计算估计的偏离值Xs。然后流程移动到步骤S54。

X_s＝dX×Tt×X                       (16)

这个估计的偏离值Xs也可以按照下面的式(17)根据在上面步骤S51读出的相对于主车辆的行驶车道的车辆的偏航角φ、离开行驶车道中心的横向位移X、以及行驶车道的曲率β，和在上面步骤S52计算的主车辆的速度V进行计算。

X_s＝Tt×V×(φ+Tt×V×β)+X         (17)

当车道偏离向左时，估计的偏离值Xs是正值。

借助于比较这个估计的偏离值Xs和在行驶车道中的车辆的重心的边界线的位置，即车道偏离边界线X_L来估计主车辆的车道偏离。首先，在步骤S54，计算车道偏离边界线X_L。车道偏离边界线X_L由下式(18)使用行驶车道宽度L和主车辆宽度H来计算。公式的右侧具有正值。

X_L＝±(L-H)/2                       (18)

然后，在步骤S55，确定估计的偏离值Xs的绝对值|Xs|是否等于或大于车道偏离边界线X_L的绝对值|X_L|，如果|Xs|＜|X_L|，则流程移动到步骤S56，把偏离确定标记F_out复位为“0”，这意味着主车辆没有车道偏离倾向，并且处理继续到步骤S61(下面说明)。

但是，如果|Xs|≥|X_L|，则处理继续到步骤S57，车道偏离确定标记F_out被设置为1，这意味着主车辆具有车道偏离倾向，并且处理进行到步骤S58，确定估计的偏离值Xs是正还是负。如果Xs≥0，则确定车道偏离向左，处理继续到步骤S59，车道偏离方向标记D_out被设置为“1”，然后处理继续到步骤S60(下面讨论)。

然后由转弯信号开关和转向角确定驾驶员要改变车道的意图。首先，在步骤S61，确定转弯信号开关20是接通或断开，如果是接通，则处理继续到步骤S62，确定转弯信号开关20的操作方向是否和由方向标记D_out确定的车道偏离方向一致。如果两个方向一致，则确定车道改变在进展中，处理继续到步骤S63，车道偏离确定标记F_out被复位为“0”，然后处理继续到步骤S65。在另一方面，如果两个方向不一致，则确定车道改变未在进展中，并且处理直接继续到步骤S65(下面讨论)。

如果在步骤S61估计的结果是转弯信号开关为接通，则处理继续到步骤S64，确定转向角δ是否等于或大于一个预定的转向角设置值δs，以及转向角改变量Δδ是否等于或大于一个预定的改变量设置值Δδs。如果发生δ≥δs和Δδ≥Δδs，则确定驾驶员的意图是改变车道，并且处理继续到步骤S63。在另一方面，如果发生δ＜δs或Δδ＜Δδs，则确定驾驶员没有改变车道的意图，处理继续到步骤S65。

附带说明，其中根据转向角δ和转向角改变量Δδ确定驾驶员进行车道改变的意图，不过不限于此，也可以通过检测转向转矩来确定。

在步骤S65，根据车道曲率β和车速V通过参考图24所示的参数计算变换，计算用于确定需要减速控制的门限的参数Xa。这个参数计算变换被这样设置，使得曲率β越大，或者车速V越高，参数Xa的计算结果越小。

然后，在步骤S66，确定是否发生|Xs|-|X_L|大于或等于在上面步骤S65计算的参数Xa，其中|Xs|-|X_L|是通过从估计的偏离值Xs的绝对值减去车道偏离边界线X_L的绝对值而获得的。如果发生|Xs|-|X_L|≥Xa，即如果估计的偏离值Xs偏离车道偏离边界线X_L至少一个量Xa，则确定需要进行主车辆的减速控制，处理继续到步骤S67，减速控制启动标记Fgs被设置为“1”。然后流程进入步骤S69。此外，如果在步骤S66的估计结果是|Xs|-|X_L|＜Xa，则处理继续到步骤S68，减速控制启动标记Fgs被设置为“0”，然后处理继续到步骤S69。

因为用这种方式设置减速控制启动标记Fgs，例如如果主车辆前方的行驶车道的弯曲是缓和的，因而估计的偏离值Xs小，则Fgs将等于0，使得主车辆不减速，驾驶员不会感到不舒服。

此外，因为设置参数Xa随着主车辆的行驶车道的曲率β的增加而减少，例如，如果在主车辆前方将要出现急剧的转弯，这将导致|Xs|-|X_L|≥Xa，因而减速控制启动标记将被置为“1”，使得主车辆将减速，因而抑制估计的偏离值Xs的增加。

此外，因为设置参数Xa随车速V的增加而减少，例如，如果主车辆正在以高速行驶，这将导致|Xs|-|X_L|≥Xa，，并且减速控制启动标记Fgs将被置为“1”，使得主车辆将减速，从而抑制估计的偏离值Xs的增加。

在步骤S69，确定车道偏离确定标记F_out是否已被设置为1，其意味着主车辆具有车道偏离倾向。如果F_out＝1，则处理继续到步骤S70，向报警装置24输出报警信号AL以启动报警，然后流程进入步骤S71。

在步骤S71，进行下式(9)的计算，以便计算目标偏航力矩Ms，此后，处理继续到步骤S74(下面讨论)。

Ms＝Ks×(XS-X_L)                    (19)

其中的项Ks是正值，其随车速V而变动，并通过参考图25所示的增益计算变换和车速V一道被计算。

如果在步骤S69估计的结果是F_out＝0，则处理继续到步骤S72，停止报警信号AL的输出，然后处理继续到步骤S73，按照下式(20)把目标偏航力矩Ms设置为0，然后流程进入步骤S74。

      Ms＝0                        (20)

在步骤S74，进行目标制动液压计算处理，其中按照目标偏航力矩Ms和主汽缸液压Pm计算每个车轮的目标制动液压Ps_i(i＝FL到RR)。

接着，处理继续到步骤S75，向制动液压控制单元7输出在步骤S74计算的目标制动液压Ps_FL到Ps_RR，此后，完成定时器中断处理，并且流程返回规定的主程序。

在步骤S74，进行图26所示的目标制动液压计算处理，首先在步骤S91确定车道偏离确定标记F_out是否已被复位到“0”。

如果在步骤S81估计的结果是F_out＝0，则处理继续到步骤S82，然后，如下式(21)所示，左前轮的目标制动液压Ps_FL和右前轮的目标制动液压Ps_FR被设置为1/2前轮主汽缸压力Pmf，其考虑了由主汽缸液压Pm计算的前后分布，如下式(22)所示，左后轮的目标制动液压Ps_RL和右后轮的目标制动液压Ps_RR被设置为1/2前轮主汽缸压力Pmr，其考虑了由主汽缸液压Pm计算的前后分布。然后，完成目标制动液压计算处理，流程返回规定的主程序。

  Ps_FL＝Ps_FR＝Pmf/2                    (21)

  Ps_RL＝Ps_RR＝Pmr/2                    (22)

在另一方面，如果在步骤S81估计的结果是F_out＝1，则处理继续到步骤S83，确定目标偏航力矩Ms的绝对值是否大于或等于一个预定的设置值Ms1，如果|Ms|＜Ms1，则处理继续进行到步骤S84，由下面的公式(23)和(24)计算目标制动液压差ΔPs_F和ΔPs_R，并进行设置使得只在左右后轮的制动力中具有一个差值，此后，处理继续到步骤S86。

  ΔPs_F＝0                             (23)

  ΔPs_R＝Kbr·Ms/T                     (24)

其中项T是轮距，其对于前轮和后轮是相同的。项Kbr是用于把制动力转换成制动液压的变换系数，并且由制动规范确定。

在另一方面，如果在步骤S83的估计结果是Ms的绝对值大于或等于Ms1，即|Ms|≥Ms1，则处理继续到步骤S85，由下面的公式(25)和(26)计算目标制动液压差ΔPs_F和ΔPs_R，并进行设置使得在各个车轮的制动力中具有差值，此后，处理继续到步骤S86。

  ΔPs_F＝Kbf·Ms/|Ms|·(|Ms|-Ms1)/T    (25)

  ΔPs_R＝Kbr·Ms/|Ms|·Ms1/T           (26)

项Kbf是用于把制动力转换成制动液压的变换系数，并且由制动规范确定。在这种情况下，只有前轮可以被控制，因此所述设置是ΔPs_F＝Kbf·Ms/T。

在步骤S86，确定减速控制启动标记Fgs是否已被设置为1，其意味着减速控制被启动，如果Fgs＝1，则处理继续到步骤S87，由下式(27)使用在上面步骤S64计算的参数Xa计算目标减速度量Ag，处理继续到步骤S89。

  Ag＝-Kv×(|X_S|-|X_L|-Xa)             (27)

其中Kv是由车辆规范确定的比例常数。

如果在步骤S86确定的结果是Fgs＝0，则处理继续到步骤S88，按照下式(28)把目标减速度量Ag设置为“0”，此后处理继续到步骤S89。

  Ag＝0                               (28)

在步骤S89，由下式(29)计算用于使主车辆减速而在左右轮上产生制动力的目标制动液压Pg，此后处理继续到步骤S90。

  Pg＝Kg×Ag                          29)

其中，项Kg是由车辆规范确定的比例常数。用作根据主车辆的行驶状态这样计算的行驶状态减速度量的目标制动液压Pg成为所需的减速度的最小的量，从而抑制在偏离避免控制期间由于对车辆施加偏航力矩而使乘客感到的不舒服。

在步骤S90，确定作为相应于驾驶员操纵制动器时产生的制动操作量的车辆减速度量的主汽缸液压Pm是否大于或等于在上面步骤S89计算的目标制动液压Pg。如果Pm大于等于Pg(Pm≥Pg)，则处理继续到步骤S91，确定主车辆的车道偏离方向。如果车道偏离向右，则由下式(31)计算每个车轮的目标制动液压Ps_i，如果车道偏离向左，则由下式(32)计算每个车轮的目标制动液压Ps_i。然后结束目标制动液压计算处理，流程返回规定的主程序。

  Ps_FL＝ΔPs_F/2+Pmt/2，

  Ps_FR＝-ΔPs_F/2+Pmf/2，

  Ps_RL＝ΔPs_R/2+Pmr/2，

  Ps_RR＝-ΔPs_R/2+Pmr/2              (31)

  和

  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               (32)

图27的虚线A相应于在由驾驶员进行的操作量(行程长度)Ls和主制动液压Pm之间的关系，因此在这种情况下，用于产生最终的减速度的制动液压，除去用于产生偏航力矩的制动液压之外，由图27中的实线B表示。

如果在步骤S90中的估计结果是Pm＜Pg，则处理继续到步骤S92，确定主车辆的车道偏离方向。如果车道偏离向右，则用于每个车轮的目标制动液压Ps_i由下式(33)计算，如果车道偏离向左，则用于每个车轮的目标制动液压Ps_i由下式(34)计算。然后结束目标制动液压计算处理，流程返回规定的主程序。

  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                    (33)

  和

  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                     (34)

其中，项Pgf，Pgr是在前后轮产生的液压，其中考虑了由目标制动液压Pg计算的前后分配。

目标制动液压Pg相应于在图27中的双点画线，因此在这种情况下，用于产生最终的减速度的制动液压，除去用于产生偏航力矩的制动液压之外，由图27中的实线D表示。

在图22和图26的车道偏离防止控制处理中，步骤S53-S57的处理相应于由车道偏离确定部分进行的处理。步骤S65-S68的处理相应于由减速控制量计算部分进行的处理。步骤S83-S85的处理相应于由偏航控制量计算部分进行的处理。步骤S86-S89的处理相应于由行驶状态减速量计算部分进行的处理。步骤S82，S91和S92的处理相应于由制动力控制部分进行的处理。

因此，在驾驶员未进行制动操作的状态下，主车辆沿着其行驶车道直线前进。在这种情况下，在图22的车道偏离预防控制处理中，因为变为|Xs|＜|X_L|的估计的偏离值Xs在步骤S53计算，处理从步骤S55继续到步骤S56，并且车道偏离确定标记F_out＝0，这是表示具有车道偏离倾向的一种状态。在步骤S69的确定导致进行步骤S72，报警被停止，在步骤S73，目标偏航力矩Ms被设置为“0”。结果，在图26的步骤S82，相应于由驾驶员进行的制动操作的主气缸压力Pmf，Pmr对于车轮5FL-5RR被分别设置为目标制动液压Ps_FL-Ps_RR，并继续相应于驾驶员的转向操作的转向状态。

在这种情况下让我们假定驾驶员的眼睛偏离道路，从而导致车辆开始缓慢地从行驶车道的中心位置偏向左方。在这种情况下，因为估计的偏离值Xs大于或等于车道偏离边界线X_L，处理从步骤S55进行到步骤S57，并且车道偏离确定标记F_out＝1，这是表示具有车道偏离倾向的状态。在步骤S69的确定使得进入步骤S70，启动报警，在图26的步骤S89计算相应于行驶状态的目标制动液压Pg，但是因为驾驶员未操作制动器，在步骤S90的确定使得进入步骤S92，按照上面式(34)设置车轮5FL-5RR的目标制动液压Ps_FL-Ps_RR。结果，借助于减速控制和偏航控制，合适地进行向右的道路校正，即沿车道偏离避免方向进行校正，其中所述减速控制产生相应于按照行驶状态计算的目标制动液压Pg的制动力，所述偏航控制向车辆施加偏航力矩。

因而，当主车辆具有从行驶车道偏离的倾向时，进行组合偏航控制和减速控制的车道偏离防止控制，使得在每个车轮产生一个制动力差，从而借助于偏航控制对车辆施加偏航力矩。结果，可以合适地进行沿车道偏离避免方向的路径校正，可以减少由于施加于车辆的偏航力矩而引起的乘客的不舒服。

让我们假定在主车辆从行驶车道的中心位置偏向左方的状态下驾驶员操作制动器，并且相应于驾驶员的制动操作的主气缸压力Pm大于或等于按照该行驶状态计算的目标制动液压Pg。在这种情况下，在步骤S40的确定使得进入步骤S41，并按照上面式(32)设置车轮5FL-5RR的目标制动液压Ps_FL-Ps_RR。结果，借助于减速控制和偏航控制合适地进行向右的路径校正，向右的方向是车道偏离避免方向，其中所述减速控制产生相应于按照驾驶员的制动操作计算的主制动液压Pm的制动力，所述偏航控制向车辆施加偏航力矩。

因而，当主车辆具有从行驶车道偏离的倾向时，进行组合偏航控制和减速控制的车道偏离防止控制，并且在减速控制中的减速量考虑了由驾驶员的制动产生的制动操作的量。结果，使得减速量保持所需的最小量，从而减少由于施加给车辆的偏航力矩而导致的乘客的不舒服，这意味着可以进一步骤减少驾驶员的不舒服，并进一步骤增加制动垫的耐用性。

此外，当为了防止车道偏离而进行制动控制(偏航控制和减速控制)时，相应于由驾驶员的制动而产生的制动操作量的车辆的减速量和由主车辆的行驶状态计算的行驶状态减速量比较，并使用其中较大的减速量进行减速控制，使得当主车辆具有车道偏离倾向时，即使由驾驶员的制动产生的减速量不足，也可以提供附加的减速，因而可以减少驾驶员的不舒服。

此外，当在主车辆的前方检测到障碍物，驾驶员果断地操作制动器，并且由驾驶员的制动操作产生的减速量大于为减少由于施加给车辆偏航力矩而使乘客感到的不舒服所需的最小减速量时，因为由驾驶员的制动产生的减速量具有优先权，可以更安全地避免车道偏离，而不需由驾驶员进行较晚的危险的避免操作。

第七实施例

现在参看图28到30说明配备有按照本发明的第七实施例的车道偏离预防设备的车辆。在第七实施例中的车辆的配置和第六实施例的车辆的配置(见图21)相同。在第七实施例中，主车辆优选地配备有第六实施例的所有特征。从第七和前面实施例之间的相似性的观点看来，第七实施例中和前面实施例相同的部件或步骤使用和第六实施例相同的标号表示。并且为了简明起见，省略这些相同的部件或步骤的说明。换句话说，除非另有说明，在第七实施例中的车辆的其余部分的配置和前面实施例的配置相同。

在所述第七实施例中，这样进行减速控制，使得当最终给予主车辆的减速量在进行从由驾驶员的制动产生的减速量过渡到根据行驶状态计算的减速量时具有平滑的改变。

如图28所示，除了取消了第六实施例中的图26的步骤S90-S92的处理之外，在由控制单元8执行的车道偏离预防控制处理中的目标制动液压计算处理和上述的图26中的处理相同，在步骤S89之后，增加了步骤S93，用于计算对主车辆施加的最终减速量ΔG，并且在步骤S93之后增加了步骤S94的处理，用于计算车轮5FL-5RR的目标制动液压Ps_FL-Ps_RR。和图26相应的这些元件也用相同的标号表示，并且不再进行详细说明。

在步骤S93，计算为了使主车辆减速而最终施加的减速量ΔG。图29是在行程长度Ls和减速量ΔG之间的关系的曲线。如图29所示，提供一个弧线，使得目标制动液压Pg和由驾驶员的制动产生的制动液压Pm以图27所示的制动液压和行程长度之间的关系平滑地相交。这个弧线被定义为其中心在(L0，P0)，并与线P＝Pg以及线P＝Km·Ls相切。

其中，线P＝Km·Ls是表示驾驶员的操作量(行程长度)和制动液压之间的关系的线，Km是常数。

半径Rg借助于图30所示的半径计算变换根据目标制动液压Pg计算。所述半径计算变换被这样建立，使得随着目标制动液压Pg的增加计算的半径Rg也较大。因此，这扩大了在由驾驶员的制动操作产生的减速量和根据行驶状态计算的减速量之间呈平滑改变的区域(图29中的b)。

因而，在图29的范围a中的制动液压ΔG由下式(35)计算，在范围b中的制动液压ΔG由下式(36)计算，以及在范围c中的制动液压ΔG由下式(37)计算。

   ΔG＝Pg                             (35)

   ΔG＝Po-{Rg²-(Ls-Lo)²}^1/2        (36)

   ΔG＝Km×Ls                         (37)

用这种方式计算制动液压ΔG使得在由目标制动液Pg向由驾驶员的制动操作产生的制动液压Pm转换时减速量能够平滑地改变，因而减少由于驾驶员的制动产生的减速量直到超过目标减速量之前不被反映而引起的不舒服，即，减少当驾驶员进行的制动操作的量增加时，由于从驾驶员制动而产生的减速量超过目标减速量的点减速度突然增加而引起的不舒服。

然后，在步骤S94，确定主车辆的车道偏离方向。如果车道偏离向右，则用于每个轮的目标制动液压Ps_i由下式(38)计算，如果车道偏离向左，则用于每个轮的目标制动液压Ps_i由下式(39)计算。然后结束目标制动液压计算的处理，流程返回规定的主程序。

  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                (38)

  和

  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                 (39)

其中的ΔGf和ΔGr是考虑了制动液压ΔG的前后分配并由ΔG计算的在前后轮产生的液压。

因此，在主气缸液压Pm基本上和按照行驶状态计算的目标制动液压Pg相同且由驾驶员进行制动操作的状态下，假定主车辆具有从行驶车道向左的车道偏离倾向。在这种情况下，在图28的目标制动液压计算处理中，在步骤S93由上面的式21计算制动液压ΔG，并在步骤S94，按照上述的式(39)设置车轮5FL-5RR的目标制动液压Ps_FL-Ps_RR。结果，借助于减速控制和偏航控制合适地进行向右的路径校正，向右的方向是车道偏离避免方向，所述减速控制产生相应于根据主车辆的行驶状态计算的目标制动液压Pg的制动力，所述偏航控制对车辆施加偏航力矩。

因而，当为防止车道偏离而进行制动控制(偏航控制和减速控制)时，最终给予车辆的减速量被这样计算，使得从相应于由驾驶员的制动操作产生的制动操作量的车辆的减速量向根据行驶状态计算的行驶状态减速量平滑地改变，因此，即使由驾驶员的操作产生的制动液压小于目标制动液压，也能在主车辆中产生相应于大于目标制动液压的一个值的制动力，其结果是，驾驶员能够感到其进行的制动操作，并可以在不引起任何不舒服的情况下进行偏离避免控制。

此外，在减速控制中，因为给予车辆的减速量被平滑地改变，如果由驾驶员操作而产生的制动液压超过目标制动液压，可以防止给予车辆的减速量的突然增加，因此不会引起驾驶员较多的不舒服。

此外，根据行驶状态计算的目标制动液压越高，其中具有平滑改变的区域越宽，因此可以更有效地反应驾驶员的制动操作，减少当减速量突然从某个行程长度增加时而引起的不舒服。换句话说，当目标制动液压高时，如果试图产生高于所述压力的制动力，则行程长度增加，因而使得减速量从某个行程长度突然增加，这使得驾驶员感到不舒服。但是，通过按照行程长度而增加减速使用的液压，可以减少这种不舒服。

上面的实施例对于当驾驶员未改变车道并且车辆具有车道偏离倾向时进行报警通知的情况进行了说明，但是本发明不限于此，在进行报警通知的定时和进行制动控制(偏航控制和减速控制)的定时之间可以具有滞后。因为制动控制的使用使驾驶员受到G-力，制动控制本身可以用作报警。

此外，上面的实施例的说明针对的是这样的情况，其中本发明被应用于后轮驱动的车辆，但是本发明也可以用于前轮驱动的车辆。在这种情况下，在步骤S52可以由车轮速度Vwfl-Vwrr当中的左右后轮(非驱动轮)的速度Vwrl和Vwrr的平均值计算主车辆速度V。

这里使用的以下关于方向的术语“向前，向后，向上，向下，垂直的，水平的，在下面以及横向的”以及任何其它类似的方向术语指的是配备有本发明的车辆的那些方向。因而，这些术语当用于描述本发明时应当相对于配备有本发明的车辆来解释。其中用于描述一个装置的元件、部分或部件的术语“配置”包括硬件和/或软件，其被构成和/或编程用于实现所需的功能。此外，在权利要求中以“装置加功能”表述的术语应当包括可以用于实现本发明的所述部分的功能的任何结构。关于程度的术语例如“基本上”、“大约”以及“近似地”指的是被修饰的术语的一个合理的数量的改变，这种改变使得最终结果不会具有实质的改变。例如，这些术语可以被解释为包括被修饰的术语的一个至少±5％的偏差，如果这个偏差不会否定其修饰的词的意义。

虽然只选择了所选的实施例用于说明本发明，本领域技术人员由本说明应当理解，不脱离所附权利要求限定的本发明的范围，可以作出各种改变和改型。此外，上面给出的按照本发明的实施例的说明仅仅是说明性的，不用于限制本发明，本发明由所附权利要求及其等效物限定。因而，本发明的范围不限于所披露的实施例。

Claims (21)

1.一种车道偏离预防设备，包括：

驾驶操作检测部分，被配置用于检测驾驶员进行的驾驶操作；

偏航控制量计算部分，被配置用于计算第一制动力控制量，使得在避免主车辆偏离行驶车道的方向产生制动偏航力矩；以及

减速控制量计算部分，被配置用于计算第二制动力控制量，使得产生制动减速力从而使主车辆减速，

根据由驾驶操作检测部分检测的驾驶操作计算所述第一和第二制动力控制量中的至少一个。

2.如权利要求1所述的车道偏离预防设备，其中

驾驶操作检测部分被配置用于检测由驾驶员的驾驶操作产生的驾驶员制动操作量；以及

减速控制量计算部分还被配置用于根据驾驶员制动操作量计算第二制动力控制量。

3.如权利要求2所述的车道偏离预防设备，还包括：

驾驶状态减速量计算部分，被配置用于根据检测的主车辆的驾驶状态计算驾驶状态减速量；以及

所述减速控制量计算部分还被配置用于根据相应于由驾驶操作检测部分检测的驾驶员制动操作量的车辆减速量和由驾驶状态减速量计算部分根据检测的驾驶状态为避免车道偏离计算的驾驶状态减速量控制第二制动力控制量。

4.如权利要求3所述的车道偏离预防设备，其中

减速控制量计算部分还被配置用于比较驾驶状态减速量和车辆的减速量，并计算第二制动力控制量，使得在主车辆中产生相应于较大的减速量的减速制动力。

5.如权利要求4所述的车道偏离预防设备，其中

所述减速控制量计算部分还被配置用于调节第二制动力控制量，使得当较大的减速量在驾驶状态减速量和相应于制动操作量的车辆减速量之一之间改变时，在主车辆中产生的减速制动力平滑地改变。

6.如权利要求5所述的车道偏离预防设备，其中

所述减速控制量计算部分还被配置用于和由驾驶状态减速量计算部分计算的驾驶状态减速量成比例地增加在其上发生平滑改变的过渡区域。

7.如权利要求1所述的车道偏离预防设备，其中

驾驶操作检测部分被配置用于检测当驾驶员进行驾驶操作时的驾驶员转向操作状态。

8.如权利要求7所述的车道偏离预防设备，其中

偏航控制量还被配置用于响应用于检测转向方向的驾驶操作检测部分校正第一制动力控制量为一个较小的值，所述转向方向表示驾驶员的转向操作状态将避免主车辆离开行驶车道的车道偏离。

9.如权利要求7所述的车道偏离预防设备，还包括：

转向偏航控制力矩计算部分，其被配置用于计算由转向而在主车辆中产生的转向偏航力矩，以及

当主车辆在为避免主车辆离开行驶车道的车道偏离的方向被转向时，所述第一制动力控制量被调节到一个等于转向偏航力矩和制动偏航力矩的和的特定的值。

10.如权利要求7所述的车道偏离预防设备，其中

减速控制量计算部分还被配置用于当检测到一个大于特定门限的减速度时，调节第二制动力控制量到一个较小的值。

11.如权利要求7所述的车道偏离预防设备，其中

偏航控制量计算部分还被配置用于当检测到一个大于特定门限的转向速度时把第一制动力控制量调节到较小的值。

12.一种车道偏离预防设备，包括：

偏航控制量计算部分，被配置用于计算第一制动力控制量，使得在避免主车辆偏离行驶车道的方向产生制动偏航力矩；

减速控制量计算部分，被配置用于计算第二制动力控制量，使得产生制动减速力从而使主车辆减速；以及

制动力设置部分，被配置用于根据主车辆的加速或减速设置第一和第二制动力控制量至少之一、偏航力矩开始的定时以及制动减速力开始的定时。

13.如权利要求12所述的车道偏离预防设备，其中

所述制动力设置部分还被配置用于当主车辆正在减速时设置第一制动力控制量使得减小。

14.如权利要求12所述的车道偏离预防设备，其中

制动力设置部分还被配置用于响应检测到主车辆正在加速时，首先设置要进行的减速制动，然后施加制动偏航力矩。

15.如权利要求12所述的车道偏离预防设备，其中

制动力设置部分还被配置用于响应检测到主车辆正在加速时，首先设置要施加的制动偏航力矩，然后进行减速制动。

16.如权利要求12所述的车道偏离预防设备，还包括：

障碍物检测部分，其被配置用于检测在主车辆周围的障碍物；以及

所述制动力设置部分还被配置用于根据障碍物检测部分的检测结果设置第一和第二制动力控制量中的至少之一、偏航力矩开始的定时以及制动减速力开始的定时。

17.如权利要求16所述的车道偏离预防设备，其中

所述制动力设置部分还被配置用于响应检测到主车辆正在加速并当障碍物检测部分检测到主车辆周围的障碍物时，首先设置要进行的减速制动，然后施加制动偏航力矩。

18.一种车道偏离预防设备，包括：

用于检测由驾驶员进行的驾驶操作的装置；

用于计算第一制动力控制量，从而在避免主车辆偏离行驶车道的方向施加制动偏航力矩的装置；以及

用于计算第二制动力控制量，以便施加制动减速力使主车辆减速的装置；

所述第一和第二制动力控制量中的至少一个根据检测到的驾驶操作被计算。

19.一种车道偏离预防设备，包括：

用于计算第一制动力控制量，从而在避免主车辆偏离行驶车道的方向施加制动偏航力矩的装置；

用于计算第二制动力控制量，以便施加制动减速力使主车辆减速的装置；以及

用于根据主车辆的加速或减速设置第一和第二制动力控制量中的至少之一、偏航力矩开始的定时以及制动减速力开始的定时的装置。

20.一种用于避免主车辆的车道偏离的方法，包括：

检测由驾驶员进行的驾驶操作；

计算第一制动力控制量，以便在避免主车辆偏离行驶车道的方向施加制动偏航力矩；以及

计算第二制动力控制量，以便施加制动减速力使主车辆减速；

所述第一和第二制动力控制量中的至少一个根据检测到的驾驶操作被计算。

21.一种用于避免主车辆的车道偏离的方法，包括：

计算第一制动力控制量，以便在避免主车辆偏离行驶车道的方向施加制动偏航力矩；

计算第二制动力控制量，以便施加制动减速力使主车辆减速；以及

根据主车辆的加速或减速设置第一和第二制动力控制量中的至少之一、偏航力矩开始的定时以及制动减速力开始的定时。

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