JP2004171496A - 車線逸脱防止装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】見えているレーンマーカしか検出できないときにも適切に車線逸脱を防止できる車線逸脱防止装置を提供する。
【解決手段】複数のレーンマーカ検出領域で、幾つレーンマーカ候補点を検出できたかによる候補点数判定走行車線検出を行い、当該候補点数判定走行車線検出で走行車線を検出できないときには、先行車両で隠れていないレーンマーカ候補点による可視判定走行車線検出で走行車線を検出する。先行車両で隠れているレーンマーカ候補点は、各レーンマーカ候補点の存在位置と先行車両の位置及び大きさで検出し、隠れていないレーンマーカ候補点数を評価する。また、可視判定走行車線検出で走行車線を検出したときには、制御出力である目標ヨーモーメントを小さめに設定する。
【選択図】 図２
【解決手段】複数のレーンマーカ検出領域で、幾つレーンマーカ候補点を検出できたかによる候補点数判定走行車線検出を行い、当該候補点数判定走行車線検出で走行車線を検出できないときには、先行車両で隠れていないレーンマーカ候補点による可視判定走行車線検出で走行車線を検出する。先行車両で隠れているレーンマーカ候補点は、各レーンマーカ候補点の存在位置と先行車両の位置及び大きさで検出し、隠れていないレーンマーカ候補点数を評価する。また、可視判定走行車線検出で走行車線を検出したときには、制御出力である目標ヨーモーメントを小さめに設定する。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行中に自車両が走行車線から逸脱しそうになったときに、その逸脱を防止する車線逸脱防止装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、このような車線逸脱防止装置としては、例えば自車両が走行車線から逸脱しそうになるのを判断し、走行車線の基準位置に対する自車両の走行位置の横ずれ量に応じて、運転者が容易に打ち勝てる程度の操舵制御トルクを操舵アクチュエータにより出力することで車線逸脱を防止するものがある（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
また、この車線逸脱防止装置では、操舵アクチュエータを必要とするため、例えばアンチスキッド制御装置や駆動力制御装置を用いて各車輪の制動力或いは駆動力を制御し、その結果、車両にヨーモーメントを発生せしめて自車両の走行方向、或いは走行位置を制御することが考えられる。
また、このような車線逸脱防止装置では、常に車線を検出し続けることが望まれる。そこで、例えば操舵角を道路パラメータとし、その道路パラメータから白線等のレーンマーカモデルを設定するものがある（例えば特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−９６４９７号公報
【特許文献２】
特開平１１−２９６６６０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、通常、走行車線を正しく検出するためには、当該走行車線の両側の白線等のレーンマーカを検出する必要がある（走行車線は二本のレーンマーカの間に存在する）。従って、従来の車線逸脱防止装置では、走行車線両側のレーンマーカを検出できないときには、走行車線を正しく検出できていないとして、車線逸脱防止制御を中止している。具体的には、走行車線両側のレーンマーカの特定の部位の数、例えばレーンマーカ検出小領域とレーンマーカとの交点の数が所定値以下であるとき、走行車線両側のレーンマーカを検出できていないとし、そのような場合には走行車線を正しく検出できていないものとしている。しかしながら、例えば走行車線の一部が先行車両の陰に隠れ、ＣＣＤカメラなどの撮像手段で撮像できないときには、元来、検出できる、運転者の感覚でいえば見えている部位が少ないのであるから、そのような場合にレーンマーカの特定の部位の数が少ないからといって走行車線を正しく検出できていないとするのは、運転者の感覚との間にずれが生じ、違和感となっている。
本発明はこれらの諸問題に鑑みて開発されたものであり、運転者の感覚との間のずれをなくし、違和感を払拭することが可能な車線逸脱防止装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の車線逸脱防止装置は、自車両の走行車線の両側のレーンマーカから当該走行車線を検出し、自車両が走行車線から逸脱傾向にあることが検出されたときに、自車両の走行車線からの逸脱を回避する方向にヨーモーメントが発生するように車両の挙動を制御すると共に、自車両近傍の道路上の物体により走行車線が隠れている状態を検出し、自車両近傍の道路上の物体により隠れていない部位で走行車線を検出することを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の効果】
而して、本発明の車線逸脱防止装置によれば、自車両の走行車線の両側のレーンマーカから当該走行車線を検出し、自車両が走行車線から逸脱傾向にあることが検出されたときに、自車両の走行車線からの逸脱を回避する方向にヨーモーメントが発生するように車両の挙動を制御すると共に、自車両近傍の道路上の物体により走行車線が隠れている状態を検出し、自車両近傍の道路上の物体により隠れていない部位で走行車線を検出する構成としたため、先行車両等により走行車線が隠れているときには、隠れていない部位で走行車線を検出することが可能となり、運転者の感覚とずれがなく、違和感を払拭することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の車線逸脱防止装置の第１実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態の車線逸脱防止装置の一例を示す車両概略構成図である。この車両には、自動変速機及びコンベンショナルディファレンシャルギヤを搭載した後輪駆動車両であり、制動装置は、前後輪とも、左右輪の制動力を独立に制御可能としている。
【０００９】
図中の符号１はブレーキペダル、２はブースタ、３はマスタシリンダ、４はリザーバであり、通常は、運転者によるブレーキペダル１の踏込み量に応じ、マスタシリンダ３で昇圧された制動流体圧が、各車輪５ＦＬ〜５ＲＲの各ホイールシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲに供給されるようになっているが、このマスタシリンダ３と各ホイールシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲとの間には制動流体圧制御回路７が介装されており、この制動流体圧制御回路７内で、各ホイールシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲの制動流体圧を個別に制御することも可能となっている。
【００１０】
前記制動流体圧制御回路７は、例えばアンチスキッド制御やトラクション制御に用いられる制動流体圧制御回路を利用したものであり、この実施形態では、各ホイールシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲの制動流体圧を、単独で増減圧することができるように構成されている。この制動流体圧制御回路７は、後述する制駆動力コントロールユニット８からの制動流体圧指令値に応じて各ホイールシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲの制動流体圧を制御する。
【００１１】
また、この車両は、エンジン９の運転状態、自動変速機１０の選択変速比、並びにスロットルバルブ１１のスロットル開度を制御することにより、駆動輪である後輪５ＲＬ、５ＲＲへの駆動トルクを制御する駆動トルクコントロールユニット１２が設けられている。エンジン９の運転状態制御は、例えば燃料噴射量や点火時期を制御することによって制御することができるし、同時にスロットル開度を制御することによっても制御することができる。なお、この駆動トルクコントロールユニット１２は、単独で、駆動輪である後輪５ＲＬ、５ＲＲの駆動トルクを制御することも可能であるが、前述した制駆動力コントロールユニット８から駆動トルクの指令値が入力されたときには、その駆動トルク指令値を参照しながら駆動輪トルクを制御する。
【００１２】
また、この車両には、自車両の走行車線逸脱防止判断用に走行車線内の自車両の位置を検出するための外界認識センサとして、ＣＣＤカメラ１３及びカメラコントローラ１４を備えている。このカメラコントローラ１４では、ＣＣＤカメラ１３で捉えた自車両前方の撮像画像から、例えば白線等のレーンマーカを検出して走行車線を検出すると共に、その走行車線に対する自車両のヨー角φ、即ち車線に対する自車両の向き、走行車線中央からの自車両の横変位Ｘ、走行車線の曲率β、走行車線幅Ｌ、先行車両の幅Ｗ、先行車両までの距離Ｙ、走行車線中央からの先行車両の横変位Ｄ等を算出することができるように構成されている。なお、このカメラコントローラ１４は、後述するようにレーンマーカ等を検出するための走行車線検出エリアを用いて走行車線検出を行い、その検出された走行車線に対して前記各データを算出する。また、先行車両及びその諸元の検出については、レーダ装置等を用いてもよい。
【００１３】
また、この車両には、自車両に発生する前後加速度Ｘｇ及び横加速度Ｙｇを検出する加速度センサ１５、自車両に発生するヨーレートφ’ を検出するヨーレートセンサ１６、前記マスタシリンダ３の出力圧、所謂マスタシリンダ圧Ｐｍ を検出するマスタシリンダ圧センサ１７、アクセルペダルの踏込み量、即ちアクセル開度Ａｃｃを検出するアクセル開度センサ１８、ステアリングホイール２１の操舵角δを検出する操舵角センサ１９、各車輪５ＦＬ〜５ＲＲの回転速度、所謂車輪速度Ｖｗｉ （ｉ＝ＦＬ〜ＲＲ）を検出する車輪速度センサ２２ＦＬ〜２２ＲＲ、方向指示器による方向指示操作を検出する方向指示スイッチ２０が備えられ、それらの検出信号は前記制駆動力コントロールユニット８に出力される。また、前記カメラコントローラ１４で検出された走行車線に対する自車両のヨー角φ、走行車線中央からの自車両の横変位Ｘ、走行車線の曲率β、走行車線幅Ｌ、先行車両の幅Ｗ、先行車両までの距離Ｙ、走行車線中央からの先行車両の横変位Ｄ等や、駆動トルクコントロールユニット１２で制御された駆動トルクＴｗも合わせて制駆動力コントロールユニット８に出力される。なお、検出された車両の走行状態データに左右の方向性がある場合には、何れも左方向を正方向とする。即ち、ヨーレートφ’ や横加速度Ｙｇ、操舵角δ、ヨー角φは、左旋回時に正値となり、横変位Ｘは、走行車線中央から左方にずれているときに正値となる。
【００１４】
次に、前記制駆動力コントロールユニット８で行われる演算処理のロジックについて、図２のフローチャートに従って説明する。この演算処理は、例えば１０ｍｓｅｃ． 毎の所定サンプリング時間ΔＴ毎にタイマ割込によって実行される。なお、このフローチャートでは通信のためのステップを設けていないが、演算処理によって得られた情報は随時記憶装置に更新記憶されると共に、必要な情報は随時記憶装置から読出される。
【００１５】
この演算処理では、まずステップＳ１１０で、前記各センサやコントローラ、コントロールユニットからの各種データを読込む。具体的には、前記各センサで検出された前後加速度Ｘｇ、横加速度Ｙｇ、ヨーレートφ’ 、各車輪速度Ｖｗｉ 、アクセル開度Ａｃｃ、マスタシリンダ圧Ｐｍ 、操舵角δ、方向指示スイッチ信号、また駆動トルクコントロールユニット１２からの駆動トルクＴｗを読込む。また、このステップＳ１１０では、合わせて、読込んだ各車輪速度Ｖｗｉ のうち、非駆動輪である前左右輪速度ＶｗＦＬ、ＶｗＦＲの平均値から自車両の走行速度Ｖを算出する。なお、この時点では、カメラコントローラ１４からの走行車線に対する自車両のヨー角φ、走行車線中央からの自車両の横変位Ｘ、走行車線の曲率β、走行車線幅Ｌ、先行車両の幅Ｗ、先行車両までの距離Ｙ、走行車線中央からの先行車両の横変位Ｄは未だ読込まない。
【００１６】
次にステップＳ１２０に移行して、例えば前記特開平１１−２９６６６０号公報に記載される手法を用い、前記ステップＳ１１０で読込んだ操舵角δに基づいて後述する走行車線検出エリア、具体的にはレーンマーカ検出エリアを設定し、その設定されたレーンマーカ検出エリアに基づいて自車両が走行している走行車線の両側のレーンマーカを検出し、そのレーンマーカを用いて自車両が走行している走行車線を検出するように前記カメラコントローラ１４に指示し、合わせて当該走行車線に対する自車両のヨー角φ、走行車線中央からの自車両の横変位Ｘ、走行車線の曲率β、走行車線幅Ｌ、先行車両の幅Ｗ、先行車両までの距離Ｙ、走行車線中央からの先行車両の横変位Ｄを算出し、それらのデータを読込む。
【００１７】
このステップＳ１２０で行われる走行車線検出は、本発明の候補点数走行車線検出手段に相当する。例えば図３に示すように、前記ＣＣＤカメラ１３で撮像された画像の中から、白線等のレーンマーカを検出するためのレーンマーカ検出エリアを設定する。具体的に、撮像された画像全域でレーンマーカを検出する（走査する）と、演算負荷も大きいし、時間もかかる。そこで、レーンマーカが存在しそうな領域に、更に小さな検出領域（所謂ウインドウ）を設定し、その検出領域内でレーンマーカを検出する。一般に、車線に対する自車両の向きが変わると、画像内に映し出されるレーンマーカの位置も変わるので、例えば前記特開平１１−２９６６６０号公報では、操舵角δから車線に対する自車両の向きを推定し、画像内のレーンマーカが映し出されているであろう領域に検出領域を設定する。そして、例えばレーンマーカと路面との境界を際立たせるフィルタ処理などを施し、図４に示すように、各レーンマーカ検出領域内において、最もレーンマーカと路面との境界らしい直線を検出し、その直線上の一点（レーンマーカ候補点）をレーンマーカの代表的な部位として検出する。図５の例では、直線検出結果の最上点をレーンマーカ候補点として検出している。そして、本実施形態では、両側のレーンマーカのレーンマーカ候補点の総数が所定値以上であるとき、両側のレーンマーカを正しく検出し、その間にある走行車線を正しく検出しているものとする。なお、何れか片側のレーンマーカに対して車線逸脱防止制御を行う場合には、一本のレーンマーカに対するレーンマーカ候補点の数が予め設定された所定値以上であるときに、その検出されているレーンマーカは正しいものとすればよい。
【００１８】
次にステップＳ１３０に移行して、前記ステップＳ１２０において自車両の走行車線が正しく検出されているか否かを判定し、走行車線が正しく検出されている場合にはステップＳ１９０に移行し、そうでない場合にはステップＳ１４０に移行する。
前記ステップＳ１４０では、後述する図６の演算処理に従って、可視判定走行車線検出を行ってからステップＳ１５０に移行する。この可視判定走行車線検出が、本発明の可視判定走行車線検出手段に相当する。なお、前記ステップＳ１２０の候補点数走行車線検出によって走行車線が検出できず、このステップＳ１４０の可視判定走行車線検出によって走行車線が検出できた場合には、当該可視判定走行車線検出で検出された走行車線に対して自車両のヨー角φ、走行車線中央からの自車両の横変位Ｘ、走行車線の曲率β、走行車線幅Ｌ、先行車両の幅Ｗ、先行車両までの距離Ｙ、走行車線中央からの先行車両の横変位Ｄを算出する。
【００１９】
前記ステップＳ１５０では、前記ステップＳ１４０の可視判定走行車線検出によって走行車線が検出されているか否かを判定し、可視判定走行車線検出によって走行車線が検出されている場合には前記ステップＳ１９０に移行し、そうでない場合にはステップＳ２１０に移行する。
前記ステップＳ１９０では、逸脱推定値として将来の推定横変位ＸＳを算出してからステップＳ２００に移行する。具体的には、前記ステップＳ１２０又はステップＳ１４０で読込んだ自車両の走行車線に対するヨー角φ、走行車線中央からの自車両の横変位Ｘ、走行車線の曲率β及び前記ステップＳ１１０で算出した自車両の走行速度Ｖを用い、下記２式に従って将来の推定横変位ＸＳを算出する。
【００２０】
ＸＳ＝Ｔｔ×Ｖ×（φ＋Ｔｔ×Ｖ×β）＋Ｘ ……… （２）
ここで、Ｔｔは前方注視距離算出用の車頭時間であり、車頭時間Ｔｔに自車両の走行速度Ｖを乗じると前方注視距離になる。つまり、車頭時間Ｔｔ後の走行車線中央からの横変位推定値が将来の推定横変位ＸＳとなる。後述するように、本実施形態では、この将来の推定横変位ＸＳが所定の横変位限界値以上となるときに自車両は走行車線を逸脱する可能性がある、或いは逸脱傾向にあると判断するのである。
【００２１】
前記ステップＳ２００では、自車両が走行車線から逸脱傾向にあるか否かの判断を行ってから前記ステップＳ２１０に移行する。具体的には、前記ステップＳ１９０で算出した逸脱推定値としての将来の推定横変位の絶対値｜ＸＳ｜が、前記横変位限界値ＸＣ 以上であるときに自車両が走行車線から逸脱傾向にあるとして逸脱判断フラグＦＬＤをセットし、そうでないときには自車両は走行車線から逸脱傾向にはないとして逸脱判断フラグＦＬＤをリセット状態とする。なお、前記方向指示スイッチ２０からの入力によって推定される車線変更方向と、自車両の走行車線からの逸脱方向とが一致するときには逸脱判断フラグＦＬＤをリセット状態とする。また、このステップＳ２００で、自車両が走行車線から逸脱傾向にあることを警報するか否かの判断を行ってもよい。具体的には、前記ステップＳ１９０で算出した逸脱推定値としての将来の推定横変位の絶対値｜ＸＳ｜が、前記ステップＳ１２０で読込んだ走行車線幅Ｌの半分値から自車両の車幅Ｌ０ の半分値を減じた横変位限界値ＸＣ 以上であるときに警報するとし、そうでないときには警報しないものとするなどの手法が考えられる。
【００２２】
前記ステップＳ２１０では、車線逸脱防止のための目標ヨーモーメントＭＳ を算出設定する。ここでは、前記逸脱判断フラグＦＬＤがセットされているときにだけ目標ヨーモーメントＭＳ を設定するので、当該逸脱判断フラグＦＬＤがセットされているときには、車両諸元から決まる比例係数Ｋ１ と、図５に示す車両走行速度Ｖに応じて設定される比例係数Ｋ２ と、前記ステップＳ１９０で算出された将来の推定横変位ＸＳと、前記横変位限界値ＸＣ とを用いて、下記３式に従って目標ヨーモーメントＭＳ を算出する。
【００２３】
ＭＳ ＝−Ｋ１ ×Ｋ２ ×（ＸＳ−ＸＣ ） ……… （３）
なお、前記逸脱判断フラグＦＬＤがリセット状態にあるときには目標ヨーモーメントＭＳ は“０”とする。
次にステップＳ２２０に移行して、各車輪への目標制動流体圧ＰＳｉ及び駆動輪の目標駆動力を算出する。具体的には、前記ステップＳ１１０で読込んだマスタシリンダ圧Ｐｍ に対し、前後制動力配分に基づく後輪用マスタシリンダ圧をＰｍＲとしたとき、前記逸脱判断フラグＦＬＤがリセット状態にあるときには、前左右輪５ＦＬ、５ＦＲのホイールシリンダ６ＦＬ、６ＦＲへの目標制動流体圧ＰＳＦＬ 、ＰＳＦＲ は共にマスタシリンダ圧Ｐｍ となり、後左右輪５ＲＬ、５ＲＲのホイールシリンダ６ＲＬ、６ＲＲへの目標制動流体圧ＰＳＲＬ 、ＰＳＲＲ は共に後輪用マスタシリンダ圧ＰｍＲとなる。
【００２４】
一方、前記逸脱判断フラグＦＬＤがセットされているときでも、前記ステップＳ２１０で算出された目標ヨーモーメントＭＳ の大きさに応じて場合分けを行う。即ち、前記目標ヨーモーメントの絶対値｜ＭＳ ｜が所定値ＭＳ０未満であるときには後左右輪の制動力にだけ差を発生させ、当該目標ヨーモーメントの絶対値｜ＭＳ ｜が所定値ＭＳ０以上であるときには前後左右輪の制動力に差を発生させる。従って、前記目標ヨーモーメントの絶対値｜ＭＳ ｜が所定値ＭＳ０未満であるときの前左右輪目標制動流体圧差ΔＰＳＦは“０”であり、後左右輪目標制動流体圧差ΔＰＳＲは下記４式で与えられる。同様に、目標ヨーモーメントの絶対値｜ＭＳ ｜が所定値ＭＳ０以上であるときの前左右輪目標制動流体圧差ΔＰＳＦは下記５式で、後左右輪目標制動流体圧差ΔＰＳＲは下記６式で与えられる。なお、式中のＴはトレッド（前後輪で同じとする）、ＫｂＦ、ＫｂＲは、夫々、制動力を制動流体圧に換算するための換算係数であり、ブレーキ諸元によって決まる。
【００２５】
ΔＰＳＲ＝２×ＫｂＲ×｜ＭＳ ｜／Ｔ ……… （４）
ΔＰＳＦ＝２×ＫｂＦ×（｜ＭＳ ｜ーＭＳ０）／Ｔ ……… （５）
ΔＰＳＲ＝２×ＫｂＲ×｜ＭＳ０｜／Ｔ ……… （６）
従って、前記目標ヨーモーメントＭＳ が負値であるとき、即ち自車両が左方向に車線逸脱しようとしているときの各ホイールシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲへの目標制動流体圧ＰＳｉは下記７式で与えられる。
【００２６】
ＰＳＦＬ ＝Ｐｍ
ＰＳＦＲ ＝Ｐｍ ＋ΔＰＳＦ
ＰＳＲＬ ＝Ｐｍ
ＰＳＲＲ ＝Ｐｍ ＋ΔＰＳＲ ……… （７）
これに対し、前記目標ヨーモーメントＭＳ が正値であるとき、即ち自車両が右方向に車線逸脱しようとしているときの各ホイールシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲへの目標制動流体圧ＰＳｉは下記８式で与えられる。
【００２７】
ＰＳＦＬ ＝Ｐｍ ＋ΔＰＳＦ
ＰＳＦＲ ＝Ｐｍ
ＰＳＲＬ ＝Ｐｍ ＋ΔＰＳＲ
ＰＳＲＲ ＝Ｐｍ ……… （８）
また、本実施形態では、前記逸脱判断フラグＦＬＤがセットされており、車線逸脱防止制御が行われるときには、アクセル操作が行われていてもエンジンの出力を絞って加速できなくする。従って、逸脱判断フラグＦＬＤがセットされているときの目標駆動トルクＴｒｑＤＳは、前記ステップＳ１で読込んだアクセル開度Ａｃｃに応じた値から、前記前後輪の目標制動流体圧差ΔＰＳＦ、ΔＰＳＲの和に応じた値を減じた値とする。つまり、アクセル開度Ａｃｃに応じた値とは、当該アクセル開度Ａｃｃに応じて自車両を加速する駆動トルクであり、前後輪の目標制動流体圧差ΔＰＳＦ、ΔＰＳＲの和に応じた値とは、目標制動流体圧差ΔＰＳＦ、ΔＰＳＲの和によって生じる制動トルクである。従って、逸脱判断フラグＦＬＤがセットされており、車線逸脱防止制御が行われるときには、前記目標制動流体圧差ΔＰＳＦ、ΔＰＳＲの和によって生じる制動トルク分だけ、エンジンのトルクが低減されることになる。なお、逸脱判断フラグＦＬＤがリセットされているときの目標駆動トルクＴｒｑＤＳは、前記アクセル開度Ａｃｃに応じて自車両を加速する駆動トルク分だけとなる。
【００２８】
次にステップＳ２３０に移行して、前記ステップＳ２２０で算出された各車輪の目標制動流体圧を前記制動流体圧制御回路７に向けて出力すると共に、駆動輪の目標駆動トルクを前記駆動トルクコントロールユニット１２に向けて出力してからメインプログラムに復帰する。
次に、前記ステップＳ１４０で行われる可視判定走行車線検出の演算処理に付いて、図６のフローチャートを用いて説明する。この演算処理では、まずステップＳ３４１で、可視判定カウンタＣＮＴを“０”にクリアしてからステップＳ３４２に移行する。
【００２９】
前記ステップＳ３４２では、例えば図７に示す自車両に最も近い前記レーンマーカ候補点Ｐ１ が先行車両に隠れるか否かを判定し、当該自車両に最も近いレーンマーカ候補点Ｐ１ が先行車両に隠れる場合にはステップＳ３４３に移行し、そうでない場合にはステップＳ３４４に移行する。
ここで、図 ８に示すように、各レーンマーカ候補点Ｐｎ （ｎ＝１、２、３…）までの距離をＺｎ とし、前記ステップＳ１２０で読込むか、或いは前回の演算処理時に算出された走行車線中央からの自車両の横変位Ｘ、走行車線幅Ｌ、先行車両の幅Ｗ、先行車両までの距離Ｙ、走行車線中央からの先行車両の横変位Ｄを重ね合わせると、縦方向に関しては、前記かクレーンマーカ候補点Ｐｎ までの距離Ｚｎ が前記先行車両までの距離以上であるときに当該レーンマーカ候補点Ｐｎ は先行車両に隠れる可能性が高い。また、横方向に関しては、前記走行車線中央からの先行車両の横変位Ｄと先行車両の幅の半分Ｗ／２との和が前記走行車線中央からの自車両の横変位Ｘと走行車線幅の半分Ｌ／２との和以上であるときに当該レーンマーカ候補点Ｐｎ は先行車両に隠れる可能性が高い。実質的に、二つの条件が満足されるときに当該レーンマーカ候補点Ｐｎ は先行車両に隠れる。
【００３０】
前記ステップＳ３４４では、前記可視判定カウンタＣＮＴをインクリメントしてから前記ステップＳ３４３に移行する。
前記ステップＳ３４４では、例えば図７に示す自車両から二番目に遠い前記レーンマーカ候補点Ｐ２ が先行車両に隠れるか否かを判定し、当該自車両から二番目に遠いレーンマーカ候補点Ｐ２ が先行車両に隠れる場合にはステップＳ３４５に移行し、そうでない場合にはステップＳ３４６に移行する。
【００３１】
前記ステップＳ３４６では、前記可視判定カウンタＣＮＴをインクリメントしてから前記ステップＳ３４５に移行する。
前記ステップＳ３４５では、例えば図７に示す自車両から三番目に遠い前記レーンマーカ候補点Ｐ３ が先行車両に隠れるか否かを判定し、当該自車両から三番目に遠いレーンマーカ候補点Ｐ３ が先行車両に隠れる場合にはステップＳ３４７に移行し、そうでない場合にはステップＳ３４８に移行する。
【００３２】
前記ステップＳ３４８では、前記可視判定カウンタＣＮＴをインクリメントしてから前記ステップＳ３４７に移行する。
前記ステップＳ３４７では、例えば図７に示す自車両から四番目に遠い前記レーンマーカ候補点Ｐ４ が先行車両に隠れるか否かを判定し、当該自車両から四番目に遠いレーンマーカ候補点Ｐ４ が先行車両に隠れる場合にはステップＳ３４９に移行し、そうでない場合にはステップＳ３５０に移行する。
【００３３】
前記ステップＳ３５０では、前記可視判定カウンタＣＮＴをインクリメントしてから前記ステップＳ３４９に移行する。
前記ステップＳ３４９では、例えば図７に示す自車両から五番目に遠い前記レーンマーカ候補点Ｐ５ が先行車両に隠れるか否かを判定し、当該自車両から五番目に遠いレーンマーカ候補点Ｐ５ が先行車両に隠れる場合にはステップＳ３５１に移行し、そうでない場合にはステップＳ３５２に移行する。
【００３４】
前記ステップＳ３５２では、前記可視判定カウンタＣＮＴをインクリメントしてから前記ステップＳ３５１に移行する。
前記ステップＳ３５１では、前記レーンマーカ候補点の総数が前記可視判定カウンタＣＮＴに閾値算出係数αを乗じた値、即ちレーンマーカ候補点可視所定値以上であるか否かを判定し、当該レーンマーカ候補点数がレーンマーカ候補点可視所定値以上である場合にはステップＳ３５３に移行し、そうでない場合にはステップＳ３５４に移行する。
【００３５】
前記ステップＳ３５３では、可視判定走行車線検出によって走行車線を検出したとしてから前記図２の演算処理のステップＳ１５０に移行する。また、このステップＳ３５３では、当該可視判定走行車線検出によって検出された走行車線に対して前記自車両のヨー角φ、走行車線中央からの自車両の横変位Ｘ、走行車線の曲率β、走行車線幅Ｌ、先行車両の幅Ｗ、先行車両までの距離Ｙ、走行車線中央からの先行車両の横変位Ｄを算出する。
【００３６】
また、前記ステップＳ３５４では、可視判定走行車線検出によって走行車線を検出できなかったとしてから前記図２の演算処理のステップＳ１５０に移行する。
前記図２の演算処理によれば、図８に示すように、何らかの手法により走行車線が検出されており、運転者の意図的な車線変更でもなく、且つ将来の推定横変位ＸＳが横変位限界値ＸＣ 以上となったときに、自車両は走行車線から逸脱する傾向にあると判断されて逸脱判断フラグＦＬＤがセットされ、前記将来の推定横変位ＸＳと横変位限界値ＸＣ との差に基づいて目標ヨーモーメントＭＳ を算出し、その目標ヨーモーメントＭＳ が達成されるように各車輪の制動力が制御される。これにより、例えば操舵入力が小さいときには、車両に車線逸脱を防止するヨーモーメントが発生して車線逸脱が防止されると共に、制動力によって車両の走行速度が減速されるため、より安全に車線の逸脱を防止することが可能となる。また、この実施形態では、車線逸脱防止制御が行われている間は、エンジンの出力トルクが低減されて自車両の走行速度が減速されるため、更に安全に車線に逸脱を防止することが可能となる。
【００３７】
また、この実施形態では、前述した候補点数走行車線検出に限らず、可視判定走行車線検出で走行車線が検出されたときにも前記ヨーモーメントによる車線逸脱防止制御が行われる。特に、前記可視判定走行車線検出では、先行車両によって隠れていない部位、運転者の感覚で言えば見えている部分でレーンマーカを検出することになるから、実際に運転者が認識できるレーンマーカの状態と車線逸脱防止制御とが合致し、違和感が払拭される。
【００３８】
以上より、図１の各センサ及びカメラコントローラ１４及び図２の演算処理のステップＳ１１０及びステップＳ１２０が本発明の走行状態検出手段を構成し、以下同様に、図２の演算処理のステップＳ１２０及びステップＳ１４０が走行車線検出手段及びレーンマーカ検出手段を構成し、図２の演算処理のステップＳ１９０、ステップＳ２００が逸脱判断手段を構成し、図２の演算処理のステップＳ２１０乃至ステップＳ２３０及び図１の制動流体圧制御回路７及び駆動トルクコントロールユニット１２が車両挙動制御手段を構成し、図１のＣＣＤカメラ１３及びカメラコントローラ１４及び図２の演算処理のステップＳ１１０が撮像手段を構成し、図２の演算処理のステップＳ１４０及び図６の演算処理が可視判定走行車線検出手段を構成し、図２の演算処理のステップＳ１２０が候補点数判定走行車線検出手段を構成し、図２の演算処理のステップＳ２２０が制駆動力制御量算出手段を構成し、図２の演算処理のステップＳ２３０及び図１の制動流体圧制御回路７及び駆動トルクコントロールユニット１２が制駆動力制御手段を構成している。
【００３９】
次に、本発明の車線逸脱防止装置の第２実施形態について説明する。この実施形態における車両概略構成は、前記第１実施形態の図１のものと同様である。
本実施形態では、前記制駆動力コントロールユニット８で行われる演算処理が、前記第１実施形態の図２のものから図１０のものに変更されている。この図１０の演算処理は、前記図２の演算処理に類似しており、同等のステップもある。そこで、同等のステップには同等の符号を附して詳細な説明を省略する。具体的な相違点を挙げると、前記ステップＳ１３０とステップＳ１９０との間にステップＳ１７０が介装され、前記ステップＳ１５０とステップＳ１９０との間にステップＳ１８０が介装され、前記ステップＳ２１０がステップＳ２１１に変更されている。
【００４０】
前記ステップＳ１７０では、目標ヨーモーメント比例係数ｋを“１”としてから前記ステップＳ１９０に移行する。
また、前記ステップＳ１８０では、前記目標ヨーモーメント比例係数ｋを“１”より小さい所定値ｋ０ としてから前記ステップＳ１９０に移行する。
そして、前記ステップＳ２１１では、前記３式で算出される目標ヨーモーメントＭＳ に前記目標ヨーモーメント比例係数ｋを乗じ、その値を新たな目標ヨーモーメントＭＳ に設定してから前記ステップＳ２２０に移行する。
【００４１】
この演算処理によれば、前記第１実施形態の作用に加え、前記可視判定走行車線検出でしか走行車線、或いはレーンマーカが検出できないときには、“１”より小さい所定値ｋ０ からなる目標ヨーモーメント比例係数ｋが設定され、その目標ヨーモーメント比例係数ｋを乗じて目標ヨーモーメントＭＳ が設定される。即ち、目標ヨーモーメントＭＳ は、本実施形態の車線逸脱防止装置の制御出力であるから、ゲインを小さく変更することにより、可視判定走行車線検出でしか走行車線、或いはレーンマーカを検出できないときの制御出力を、候補点数走行車線検出で走行車線、或いはレーンマーカを検出したときのそれより小さく調整することになる。前述のように、車線逸脱防止制御は、可視判定走行車線検出で検出された走行車線、或いはレーンマーカに対しても行うべきであるが、しかしながら走行車線を完全に正確に検出していないことには代わりがない。そこで、可視判定走行車線検出でしか走行車線、或いはレーンマーカを検出できないときには、本実施形態のように制御出力を低減しながら車線逸脱防止制御を継続することにより、そうした状況下における適切な車線逸脱防止制御を行うことが可能となる。
【００４２】
なお、本実施形態では前記目標ヨーモーメント比例係数ｋからなるゲインをステップ的に変化させたが、これを連続的に変化させるようにしてもよい。
また、制御出力の減少方法は、これ以外にも、制御の実行回数や制御継続時間を小さくすることによっても可能である。
以上より、図１の各センサ及びカメラコントローラ１４及び図１０の演算処理のステップＳ１１０及びステップＳ１２０が本発明の走行状態検出手段を構成し、以下同様に、図１０の演算処理のステップＳ１２０及びステップＳ１４０が走行車線検出手段及びレーンマーカ検出手段を構成し、図１０の演算処理のステップＳ１９０、ステップＳ２００が逸脱判断手段を構成し、図１０の演算処理のステップＳ１７０及びステップＳ１８０及びステップＳ２１１乃至ステップＳ２３０及び図１の制動流体圧制御回路７及び駆動トルクコントロールユニット１２が車両挙動制御手段を構成し、図１のＣＣＤカメラ１３及びカメラコントローラ１４及び図１０の演算処理のステップＳ１１０が撮像手段を構成し、図１０の演算処理のステップＳ１４０及び図６の演算処理が重要度判定走行車線検出手段を構成し、図１０の演算処理のステップＳ１２０が候補点数判定走行車線検出手段を構成し、図１０の演算処理のステップＳ２２０が制駆動力制御量算出手段を構成し、図１０の演算処理のステップＳ２３０及び図１の制動流体圧制御回路７及び駆動トルクコントロールユニット１２が制駆動力制御手段を構成している。
【００４３】
次に、本発明の車線逸脱防止装置の第３実施形態について説明する。この実施形態における車両概略構成は、前記第１実施形態の図１のものと同様である。
本実施形態では、前記制駆動力コントロールユニット８で行われる演算処理が、前記第１実施形態の図２のものから図１０のものに変更されている。この図１０の演算処理は、前記図２の演算処理に類似しており、同等のステップもある。そこで、同等のステップには同等の符号を附して詳細な説明を省略する。具体的な相違点を挙げると、前記ステップＳ１３０とステップＳ１９０との間にステップＳ１７１が介装され、前記ステップＳ１５０とステップＳ１９０との間にステップＳ１８１が介装されている。
【００４４】
前記ステップＳ１７１では、前記逸脱傾向判定のための横変位限界値ＸＣ をそのまま横変位限界値ＸＣ としてから前記ステップＳ１９０に移行する。
また、前記ステップＳ１８１では、前記逸脱傾向判定のための横変位限界値ＸＣ を、当該横変位限界値ＸＣ より大きな所定値ＸＣ０としてから前記ステップＳ１９０に移行する。
【００４５】
この演算処理によれば、前記第１実施形態の作用に加え、前記可視判定走行車線検出でしか走行車線、或いはレーンマーカが検出できないときには、本来の横変位限界値ＸＣ より大きな所定値ＸＣ０を新たな横変位限界値ＸＣ とし、この横変位限界値ＸＣ を用いて逸脱傾向の判定が行われる。この場合、前記逸脱推定値としての将来の推定横変位の絶対値｜ＸＳ｜が、前記横変位限界値ＸＣ 以上であるときに自車両が走行車線から逸脱傾向にあるとして逸脱判断フラグＦＬＤをセットするので、当該横変位限界値ＸＣ が大きな値になれば逸脱傾向と判断されにくく、車線逸脱防止制御の介入タイミングが遅れる、つまり目標ヨーモーメントＭＳ は“０”となる。また、前記３式で算出される目標ヨーモーメントＭＳ も小さな値になり、前記第２実施形態と同様に制御出力が小さく調整されることになる。即ち、目標ヨーモーメントＭＳ は、本実施形態の車線逸脱防止装置の制御出力であるから、閾値を大きく変更することにより、可視判定走行車線検出でしか走行車線、或いはレーンマーカを検出できないときの制御出力を、候補点数走行車線検出で走行車線、或いはレーンマーカを検出したときのそれより小さく調整することになる。前述のように、車線逸脱防止制御は、可視判定走行車線検出で検出された走行車線、或いはレーンマーカに対しても行うべきであるが、しかしながら走行車線を完全に正確に検出していないことには代わりがない。そこで、可視判定走行車線検出でしか走行車線、或いはレーンマーカを検出できないときには、本実施形態のように制御出力を低減しながら車線逸脱防止制御を継続することにより、そうした状況下における適切な車線逸脱防止制御を行うことが可能となる。
【００４６】
なお、本実施形態では前記横変位限界値ＸＣ なる閾値をステップ的に変化させたが、これを連続的に変化させるようにしてもよい。
また、制御出力の減少方法は、これ以外にも、制御の実行回数や制御継続時間を小さくすることによっても可能である。
【００４７】
以上より、図１の各センサ及びカメラコントローラ１４及び図１１の演算処理のステップＳ１１０及びステップＳ１２０が本発明の走行状態検出手段を構成し、以下同様に、図１１の演算処理のステップＳ１２０及びステップＳ１４０が走行車線検出手段及びレーンマーカ検出手段を構成し、図１１の演算処理のステップＳ１９０、ステップＳ２００が逸脱判断手段を構成し、図１１の演算処理のステップＳ１７１及びステップＳ１８１及びステップＳ２１０乃至ステップＳ２３０及び図１の制動流体圧制御回路７及び駆動トルクコントロールユニット１２が車両挙動制御手段を構成し、図１のＣＣＤカメラ１３及びカメラコントローラ１４及び図１１の演算処理のステップＳ１１０が撮像手段を構成し、図１１の演算処理のステップＳ１４０及び図６の演算処理が重要度判定走行車線検出手段を構成し、図１１の演算処理のステップＳ１２０が候補点数判定走行車線検出手段を構成し、図１１の演算処理のステップＳ２２０が制駆動力制御量算出手段を構成し、図１１の演算処理のステップＳ２３０及び図１の制動流体圧制御回路７及び駆動トルクコントロールユニット１２が制駆動力制御手段を構成している。
なお、前記実施形態では、車線逸脱判断の閾値となる横変位限界値ＸＣ を車幅と走行車線幅とから算出したが、例えば日本国内の高速道路の走行車線幅は３．３５ｍと決まっていることから、例えばこれを０．８ｍと固定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車線逸脱防止装置を搭載した車両の一例を示す概略構成図である。
【図２】図１の制駆動力コントロールユニット内で実行される情報演算処理の第１実施形態を示すフローチャートである。
【図３】図２の演算処理の作用の説明図である。
【図４】図２の演算処理の作用の説明図である。
【図５】図２の演算処理に用いられる制御マップである。
【図６】図２の演算処理で行われるサブルーチン処理のフローチャートである。
【図７】図６の演算処理の作用の説明図である。
【図８】図６の演算処理の作用の説明図である。
【図９】図２の演算処理の作用の説明図である。
【図１０】図１の制駆動力コントロールユニット内で実行される情報演算処理の第２実施形態を示すフローチャートである。
【図１１】図１の制駆動力コントロールユニット内で実行される情報演算処理の第３実施形態を示すフローチャートである。
【符号の説明】
６ＦＬ〜６ＲＲはホイールシリンダ
７は制動流体圧制御回路
８は制駆動力コントロールユニット
９はエンジン
１２は駆動トルクコントロールユニット
１３はＣＣＤカメラ
１４はカメラコントローラ
１５は加速度センサ
１６はヨーレートセンサ
１７はマスタシリンダ圧センサ
１８はアクセル開度センサ
１９は操舵角センサ
２０は方向指示スイッチ
２２ＦＬ〜２２ＲＲは車輪速度センサ
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行中に自車両が走行車線から逸脱しそうになったときに、その逸脱を防止する車線逸脱防止装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、このような車線逸脱防止装置としては、例えば自車両が走行車線から逸脱しそうになるのを判断し、走行車線の基準位置に対する自車両の走行位置の横ずれ量に応じて、運転者が容易に打ち勝てる程度の操舵制御トルクを操舵アクチュエータにより出力することで車線逸脱を防止するものがある（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
また、この車線逸脱防止装置では、操舵アクチュエータを必要とするため、例えばアンチスキッド制御装置や駆動力制御装置を用いて各車輪の制動力或いは駆動力を制御し、その結果、車両にヨーモーメントを発生せしめて自車両の走行方向、或いは走行位置を制御することが考えられる。
また、このような車線逸脱防止装置では、常に車線を検出し続けることが望まれる。そこで、例えば操舵角を道路パラメータとし、その道路パラメータから白線等のレーンマーカモデルを設定するものがある（例えば特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−９６４９７号公報
【特許文献２】
特開平１１−２９６６６０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、通常、走行車線を正しく検出するためには、当該走行車線の両側の白線等のレーンマーカを検出する必要がある（走行車線は二本のレーンマーカの間に存在する）。従って、従来の車線逸脱防止装置では、走行車線両側のレーンマーカを検出できないときには、走行車線を正しく検出できていないとして、車線逸脱防止制御を中止している。具体的には、走行車線両側のレーンマーカの特定の部位の数、例えばレーンマーカ検出小領域とレーンマーカとの交点の数が所定値以下であるとき、走行車線両側のレーンマーカを検出できていないとし、そのような場合には走行車線を正しく検出できていないものとしている。しかしながら、例えば走行車線の一部が先行車両の陰に隠れ、ＣＣＤカメラなどの撮像手段で撮像できないときには、元来、検出できる、運転者の感覚でいえば見えている部位が少ないのであるから、そのような場合にレーンマーカの特定の部位の数が少ないからといって走行車線を正しく検出できていないとするのは、運転者の感覚との間にずれが生じ、違和感となっている。
本発明はこれらの諸問題に鑑みて開発されたものであり、運転者の感覚との間のずれをなくし、違和感を払拭することが可能な車線逸脱防止装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の車線逸脱防止装置は、自車両の走行車線の両側のレーンマーカから当該走行車線を検出し、自車両が走行車線から逸脱傾向にあることが検出されたときに、自車両の走行車線からの逸脱を回避する方向にヨーモーメントが発生するように車両の挙動を制御すると共に、自車両近傍の道路上の物体により走行車線が隠れている状態を検出し、自車両近傍の道路上の物体により隠れていない部位で走行車線を検出することを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の効果】
而して、本発明の車線逸脱防止装置によれば、自車両の走行車線の両側のレーンマーカから当該走行車線を検出し、自車両が走行車線から逸脱傾向にあることが検出されたときに、自車両の走行車線からの逸脱を回避する方向にヨーモーメントが発生するように車両の挙動を制御すると共に、自車両近傍の道路上の物体により走行車線が隠れている状態を検出し、自車両近傍の道路上の物体により隠れていない部位で走行車線を検出する構成としたため、先行車両等により走行車線が隠れているときには、隠れていない部位で走行車線を検出することが可能となり、運転者の感覚とずれがなく、違和感を払拭することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の車線逸脱防止装置の第１実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態の車線逸脱防止装置の一例を示す車両概略構成図である。この車両には、自動変速機及びコンベンショナルディファレンシャルギヤを搭載した後輪駆動車両であり、制動装置は、前後輪とも、左右輪の制動力を独立に制御可能としている。
【０００９】
図中の符号１はブレーキペダル、２はブースタ、３はマスタシリンダ、４はリザーバであり、通常は、運転者によるブレーキペダル１の踏込み量に応じ、マスタシリンダ３で昇圧された制動流体圧が、各車輪５ＦＬ〜５ＲＲの各ホイールシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲに供給されるようになっているが、このマスタシリンダ３と各ホイールシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲとの間には制動流体圧制御回路７が介装されており、この制動流体圧制御回路７内で、各ホイールシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲの制動流体圧を個別に制御することも可能となっている。
【００１０】
前記制動流体圧制御回路７は、例えばアンチスキッド制御やトラクション制御に用いられる制動流体圧制御回路を利用したものであり、この実施形態では、各ホイールシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲの制動流体圧を、単独で増減圧することができるように構成されている。この制動流体圧制御回路７は、後述する制駆動力コントロールユニット８からの制動流体圧指令値に応じて各ホイールシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲの制動流体圧を制御する。
【００１１】
また、この車両は、エンジン９の運転状態、自動変速機１０の選択変速比、並びにスロットルバルブ１１のスロットル開度を制御することにより、駆動輪である後輪５ＲＬ、５ＲＲへの駆動トルクを制御する駆動トルクコントロールユニット１２が設けられている。エンジン９の運転状態制御は、例えば燃料噴射量や点火時期を制御することによって制御することができるし、同時にスロットル開度を制御することによっても制御することができる。なお、この駆動トルクコントロールユニット１２は、単独で、駆動輪である後輪５ＲＬ、５ＲＲの駆動トルクを制御することも可能であるが、前述した制駆動力コントロールユニット８から駆動トルクの指令値が入力されたときには、その駆動トルク指令値を参照しながら駆動輪トルクを制御する。
【００１２】
また、この車両には、自車両の走行車線逸脱防止判断用に走行車線内の自車両の位置を検出するための外界認識センサとして、ＣＣＤカメラ１３及びカメラコントローラ１４を備えている。このカメラコントローラ１４では、ＣＣＤカメラ１３で捉えた自車両前方の撮像画像から、例えば白線等のレーンマーカを検出して走行車線を検出すると共に、その走行車線に対する自車両のヨー角φ、即ち車線に対する自車両の向き、走行車線中央からの自車両の横変位Ｘ、走行車線の曲率β、走行車線幅Ｌ、先行車両の幅Ｗ、先行車両までの距離Ｙ、走行車線中央からの先行車両の横変位Ｄ等を算出することができるように構成されている。なお、このカメラコントローラ１４は、後述するようにレーンマーカ等を検出するための走行車線検出エリアを用いて走行車線検出を行い、その検出された走行車線に対して前記各データを算出する。また、先行車両及びその諸元の検出については、レーダ装置等を用いてもよい。
【００１３】
また、この車両には、自車両に発生する前後加速度Ｘｇ及び横加速度Ｙｇを検出する加速度センサ１５、自車両に発生するヨーレートφ’ を検出するヨーレートセンサ１６、前記マスタシリンダ３の出力圧、所謂マスタシリンダ圧Ｐｍ を検出するマスタシリンダ圧センサ１７、アクセルペダルの踏込み量、即ちアクセル開度Ａｃｃを検出するアクセル開度センサ１８、ステアリングホイール２１の操舵角δを検出する操舵角センサ１９、各車輪５ＦＬ〜５ＲＲの回転速度、所謂車輪速度Ｖｗｉ （ｉ＝ＦＬ〜ＲＲ）を検出する車輪速度センサ２２ＦＬ〜２２ＲＲ、方向指示器による方向指示操作を検出する方向指示スイッチ２０が備えられ、それらの検出信号は前記制駆動力コントロールユニット８に出力される。また、前記カメラコントローラ１４で検出された走行車線に対する自車両のヨー角φ、走行車線中央からの自車両の横変位Ｘ、走行車線の曲率β、走行車線幅Ｌ、先行車両の幅Ｗ、先行車両までの距離Ｙ、走行車線中央からの先行車両の横変位Ｄ等や、駆動トルクコントロールユニット１２で制御された駆動トルクＴｗも合わせて制駆動力コントロールユニット８に出力される。なお、検出された車両の走行状態データに左右の方向性がある場合には、何れも左方向を正方向とする。即ち、ヨーレートφ’ や横加速度Ｙｇ、操舵角δ、ヨー角φは、左旋回時に正値となり、横変位Ｘは、走行車線中央から左方にずれているときに正値となる。
【００１４】
次に、前記制駆動力コントロールユニット８で行われる演算処理のロジックについて、図２のフローチャートに従って説明する。この演算処理は、例えば１０ｍｓｅｃ． 毎の所定サンプリング時間ΔＴ毎にタイマ割込によって実行される。なお、このフローチャートでは通信のためのステップを設けていないが、演算処理によって得られた情報は随時記憶装置に更新記憶されると共に、必要な情報は随時記憶装置から読出される。
【００１５】
この演算処理では、まずステップＳ１１０で、前記各センサやコントローラ、コントロールユニットからの各種データを読込む。具体的には、前記各センサで検出された前後加速度Ｘｇ、横加速度Ｙｇ、ヨーレートφ’ 、各車輪速度Ｖｗｉ 、アクセル開度Ａｃｃ、マスタシリンダ圧Ｐｍ 、操舵角δ、方向指示スイッチ信号、また駆動トルクコントロールユニット１２からの駆動トルクＴｗを読込む。また、このステップＳ１１０では、合わせて、読込んだ各車輪速度Ｖｗｉ のうち、非駆動輪である前左右輪速度ＶｗＦＬ、ＶｗＦＲの平均値から自車両の走行速度Ｖを算出する。なお、この時点では、カメラコントローラ１４からの走行車線に対する自車両のヨー角φ、走行車線中央からの自車両の横変位Ｘ、走行車線の曲率β、走行車線幅Ｌ、先行車両の幅Ｗ、先行車両までの距離Ｙ、走行車線中央からの先行車両の横変位Ｄは未だ読込まない。
【００１６】
次にステップＳ１２０に移行して、例えば前記特開平１１−２９６６６０号公報に記載される手法を用い、前記ステップＳ１１０で読込んだ操舵角δに基づいて後述する走行車線検出エリア、具体的にはレーンマーカ検出エリアを設定し、その設定されたレーンマーカ検出エリアに基づいて自車両が走行している走行車線の両側のレーンマーカを検出し、そのレーンマーカを用いて自車両が走行している走行車線を検出するように前記カメラコントローラ１４に指示し、合わせて当該走行車線に対する自車両のヨー角φ、走行車線中央からの自車両の横変位Ｘ、走行車線の曲率β、走行車線幅Ｌ、先行車両の幅Ｗ、先行車両までの距離Ｙ、走行車線中央からの先行車両の横変位Ｄを算出し、それらのデータを読込む。
【００１７】
このステップＳ１２０で行われる走行車線検出は、本発明の候補点数走行車線検出手段に相当する。例えば図３に示すように、前記ＣＣＤカメラ１３で撮像された画像の中から、白線等のレーンマーカを検出するためのレーンマーカ検出エリアを設定する。具体的に、撮像された画像全域でレーンマーカを検出する（走査する）と、演算負荷も大きいし、時間もかかる。そこで、レーンマーカが存在しそうな領域に、更に小さな検出領域（所謂ウインドウ）を設定し、その検出領域内でレーンマーカを検出する。一般に、車線に対する自車両の向きが変わると、画像内に映し出されるレーンマーカの位置も変わるので、例えば前記特開平１１−２９６６６０号公報では、操舵角δから車線に対する自車両の向きを推定し、画像内のレーンマーカが映し出されているであろう領域に検出領域を設定する。そして、例えばレーンマーカと路面との境界を際立たせるフィルタ処理などを施し、図４に示すように、各レーンマーカ検出領域内において、最もレーンマーカと路面との境界らしい直線を検出し、その直線上の一点（レーンマーカ候補点）をレーンマーカの代表的な部位として検出する。図５の例では、直線検出結果の最上点をレーンマーカ候補点として検出している。そして、本実施形態では、両側のレーンマーカのレーンマーカ候補点の総数が所定値以上であるとき、両側のレーンマーカを正しく検出し、その間にある走行車線を正しく検出しているものとする。なお、何れか片側のレーンマーカに対して車線逸脱防止制御を行う場合には、一本のレーンマーカに対するレーンマーカ候補点の数が予め設定された所定値以上であるときに、その検出されているレーンマーカは正しいものとすればよい。
【００１８】
次にステップＳ１３０に移行して、前記ステップＳ１２０において自車両の走行車線が正しく検出されているか否かを判定し、走行車線が正しく検出されている場合にはステップＳ１９０に移行し、そうでない場合にはステップＳ１４０に移行する。
前記ステップＳ１４０では、後述する図６の演算処理に従って、可視判定走行車線検出を行ってからステップＳ１５０に移行する。この可視判定走行車線検出が、本発明の可視判定走行車線検出手段に相当する。なお、前記ステップＳ１２０の候補点数走行車線検出によって走行車線が検出できず、このステップＳ１４０の可視判定走行車線検出によって走行車線が検出できた場合には、当該可視判定走行車線検出で検出された走行車線に対して自車両のヨー角φ、走行車線中央からの自車両の横変位Ｘ、走行車線の曲率β、走行車線幅Ｌ、先行車両の幅Ｗ、先行車両までの距離Ｙ、走行車線中央からの先行車両の横変位Ｄを算出する。
【００１９】
前記ステップＳ１５０では、前記ステップＳ１４０の可視判定走行車線検出によって走行車線が検出されているか否かを判定し、可視判定走行車線検出によって走行車線が検出されている場合には前記ステップＳ１９０に移行し、そうでない場合にはステップＳ２１０に移行する。
前記ステップＳ１９０では、逸脱推定値として将来の推定横変位ＸＳを算出してからステップＳ２００に移行する。具体的には、前記ステップＳ１２０又はステップＳ１４０で読込んだ自車両の走行車線に対するヨー角φ、走行車線中央からの自車両の横変位Ｘ、走行車線の曲率β及び前記ステップＳ１１０で算出した自車両の走行速度Ｖを用い、下記２式に従って将来の推定横変位ＸＳを算出する。
【００２０】
ＸＳ＝Ｔｔ×Ｖ×（φ＋Ｔｔ×Ｖ×β）＋Ｘ ……… （２）
ここで、Ｔｔは前方注視距離算出用の車頭時間であり、車頭時間Ｔｔに自車両の走行速度Ｖを乗じると前方注視距離になる。つまり、車頭時間Ｔｔ後の走行車線中央からの横変位推定値が将来の推定横変位ＸＳとなる。後述するように、本実施形態では、この将来の推定横変位ＸＳが所定の横変位限界値以上となるときに自車両は走行車線を逸脱する可能性がある、或いは逸脱傾向にあると判断するのである。
【００２１】
前記ステップＳ２００では、自車両が走行車線から逸脱傾向にあるか否かの判断を行ってから前記ステップＳ２１０に移行する。具体的には、前記ステップＳ１９０で算出した逸脱推定値としての将来の推定横変位の絶対値｜ＸＳ｜が、前記横変位限界値ＸＣ 以上であるときに自車両が走行車線から逸脱傾向にあるとして逸脱判断フラグＦＬＤをセットし、そうでないときには自車両は走行車線から逸脱傾向にはないとして逸脱判断フラグＦＬＤをリセット状態とする。なお、前記方向指示スイッチ２０からの入力によって推定される車線変更方向と、自車両の走行車線からの逸脱方向とが一致するときには逸脱判断フラグＦＬＤをリセット状態とする。また、このステップＳ２００で、自車両が走行車線から逸脱傾向にあることを警報するか否かの判断を行ってもよい。具体的には、前記ステップＳ１９０で算出した逸脱推定値としての将来の推定横変位の絶対値｜ＸＳ｜が、前記ステップＳ１２０で読込んだ走行車線幅Ｌの半分値から自車両の車幅Ｌ０ の半分値を減じた横変位限界値ＸＣ 以上であるときに警報するとし、そうでないときには警報しないものとするなどの手法が考えられる。
【００２２】
前記ステップＳ２１０では、車線逸脱防止のための目標ヨーモーメントＭＳ を算出設定する。ここでは、前記逸脱判断フラグＦＬＤがセットされているときにだけ目標ヨーモーメントＭＳ を設定するので、当該逸脱判断フラグＦＬＤがセットされているときには、車両諸元から決まる比例係数Ｋ１ と、図５に示す車両走行速度Ｖに応じて設定される比例係数Ｋ２ と、前記ステップＳ１９０で算出された将来の推定横変位ＸＳと、前記横変位限界値ＸＣ とを用いて、下記３式に従って目標ヨーモーメントＭＳ を算出する。
【００２３】
ＭＳ ＝−Ｋ１ ×Ｋ２ ×（ＸＳ−ＸＣ ） ……… （３）
なお、前記逸脱判断フラグＦＬＤがリセット状態にあるときには目標ヨーモーメントＭＳ は“０”とする。
次にステップＳ２２０に移行して、各車輪への目標制動流体圧ＰＳｉ及び駆動輪の目標駆動力を算出する。具体的には、前記ステップＳ１１０で読込んだマスタシリンダ圧Ｐｍ に対し、前後制動力配分に基づく後輪用マスタシリンダ圧をＰｍＲとしたとき、前記逸脱判断フラグＦＬＤがリセット状態にあるときには、前左右輪５ＦＬ、５ＦＲのホイールシリンダ６ＦＬ、６ＦＲへの目標制動流体圧ＰＳＦＬ 、ＰＳＦＲ は共にマスタシリンダ圧Ｐｍ となり、後左右輪５ＲＬ、５ＲＲのホイールシリンダ６ＲＬ、６ＲＲへの目標制動流体圧ＰＳＲＬ 、ＰＳＲＲ は共に後輪用マスタシリンダ圧ＰｍＲとなる。
【００２４】
一方、前記逸脱判断フラグＦＬＤがセットされているときでも、前記ステップＳ２１０で算出された目標ヨーモーメントＭＳ の大きさに応じて場合分けを行う。即ち、前記目標ヨーモーメントの絶対値｜ＭＳ ｜が所定値ＭＳ０未満であるときには後左右輪の制動力にだけ差を発生させ、当該目標ヨーモーメントの絶対値｜ＭＳ ｜が所定値ＭＳ０以上であるときには前後左右輪の制動力に差を発生させる。従って、前記目標ヨーモーメントの絶対値｜ＭＳ ｜が所定値ＭＳ０未満であるときの前左右輪目標制動流体圧差ΔＰＳＦは“０”であり、後左右輪目標制動流体圧差ΔＰＳＲは下記４式で与えられる。同様に、目標ヨーモーメントの絶対値｜ＭＳ ｜が所定値ＭＳ０以上であるときの前左右輪目標制動流体圧差ΔＰＳＦは下記５式で、後左右輪目標制動流体圧差ΔＰＳＲは下記６式で与えられる。なお、式中のＴはトレッド（前後輪で同じとする）、ＫｂＦ、ＫｂＲは、夫々、制動力を制動流体圧に換算するための換算係数であり、ブレーキ諸元によって決まる。
【００２５】
ΔＰＳＲ＝２×ＫｂＲ×｜ＭＳ ｜／Ｔ ……… （４）
ΔＰＳＦ＝２×ＫｂＦ×（｜ＭＳ ｜ーＭＳ０）／Ｔ ……… （５）
ΔＰＳＲ＝２×ＫｂＲ×｜ＭＳ０｜／Ｔ ……… （６）
従って、前記目標ヨーモーメントＭＳ が負値であるとき、即ち自車両が左方向に車線逸脱しようとしているときの各ホイールシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲへの目標制動流体圧ＰＳｉは下記７式で与えられる。
【００２６】
ＰＳＦＬ ＝Ｐｍ
ＰＳＦＲ ＝Ｐｍ ＋ΔＰＳＦ
ＰＳＲＬ ＝Ｐｍ
ＰＳＲＲ ＝Ｐｍ ＋ΔＰＳＲ ……… （７）
これに対し、前記目標ヨーモーメントＭＳ が正値であるとき、即ち自車両が右方向に車線逸脱しようとしているときの各ホイールシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲへの目標制動流体圧ＰＳｉは下記８式で与えられる。
【００２７】
ＰＳＦＬ ＝Ｐｍ ＋ΔＰＳＦ
ＰＳＦＲ ＝Ｐｍ
ＰＳＲＬ ＝Ｐｍ ＋ΔＰＳＲ
ＰＳＲＲ ＝Ｐｍ ……… （８）
また、本実施形態では、前記逸脱判断フラグＦＬＤがセットされており、車線逸脱防止制御が行われるときには、アクセル操作が行われていてもエンジンの出力を絞って加速できなくする。従って、逸脱判断フラグＦＬＤがセットされているときの目標駆動トルクＴｒｑＤＳは、前記ステップＳ１で読込んだアクセル開度Ａｃｃに応じた値から、前記前後輪の目標制動流体圧差ΔＰＳＦ、ΔＰＳＲの和に応じた値を減じた値とする。つまり、アクセル開度Ａｃｃに応じた値とは、当該アクセル開度Ａｃｃに応じて自車両を加速する駆動トルクであり、前後輪の目標制動流体圧差ΔＰＳＦ、ΔＰＳＲの和に応じた値とは、目標制動流体圧差ΔＰＳＦ、ΔＰＳＲの和によって生じる制動トルクである。従って、逸脱判断フラグＦＬＤがセットされており、車線逸脱防止制御が行われるときには、前記目標制動流体圧差ΔＰＳＦ、ΔＰＳＲの和によって生じる制動トルク分だけ、エンジンのトルクが低減されることになる。なお、逸脱判断フラグＦＬＤがリセットされているときの目標駆動トルクＴｒｑＤＳは、前記アクセル開度Ａｃｃに応じて自車両を加速する駆動トルク分だけとなる。
【００２８】
次にステップＳ２３０に移行して、前記ステップＳ２２０で算出された各車輪の目標制動流体圧を前記制動流体圧制御回路７に向けて出力すると共に、駆動輪の目標駆動トルクを前記駆動トルクコントロールユニット１２に向けて出力してからメインプログラムに復帰する。
次に、前記ステップＳ１４０で行われる可視判定走行車線検出の演算処理に付いて、図６のフローチャートを用いて説明する。この演算処理では、まずステップＳ３４１で、可視判定カウンタＣＮＴを“０”にクリアしてからステップＳ３４２に移行する。
【００２９】
前記ステップＳ３４２では、例えば図７に示す自車両に最も近い前記レーンマーカ候補点Ｐ１ が先行車両に隠れるか否かを判定し、当該自車両に最も近いレーンマーカ候補点Ｐ１ が先行車両に隠れる場合にはステップＳ３４３に移行し、そうでない場合にはステップＳ３４４に移行する。
ここで、図 ８に示すように、各レーンマーカ候補点Ｐｎ （ｎ＝１、２、３…）までの距離をＺｎ とし、前記ステップＳ１２０で読込むか、或いは前回の演算処理時に算出された走行車線中央からの自車両の横変位Ｘ、走行車線幅Ｌ、先行車両の幅Ｗ、先行車両までの距離Ｙ、走行車線中央からの先行車両の横変位Ｄを重ね合わせると、縦方向に関しては、前記かクレーンマーカ候補点Ｐｎ までの距離Ｚｎ が前記先行車両までの距離以上であるときに当該レーンマーカ候補点Ｐｎ は先行車両に隠れる可能性が高い。また、横方向に関しては、前記走行車線中央からの先行車両の横変位Ｄと先行車両の幅の半分Ｗ／２との和が前記走行車線中央からの自車両の横変位Ｘと走行車線幅の半分Ｌ／２との和以上であるときに当該レーンマーカ候補点Ｐｎ は先行車両に隠れる可能性が高い。実質的に、二つの条件が満足されるときに当該レーンマーカ候補点Ｐｎ は先行車両に隠れる。
【００３０】
前記ステップＳ３４４では、前記可視判定カウンタＣＮＴをインクリメントしてから前記ステップＳ３４３に移行する。
前記ステップＳ３４４では、例えば図７に示す自車両から二番目に遠い前記レーンマーカ候補点Ｐ２ が先行車両に隠れるか否かを判定し、当該自車両から二番目に遠いレーンマーカ候補点Ｐ２ が先行車両に隠れる場合にはステップＳ３４５に移行し、そうでない場合にはステップＳ３４６に移行する。
【００３１】
前記ステップＳ３４６では、前記可視判定カウンタＣＮＴをインクリメントしてから前記ステップＳ３４５に移行する。
前記ステップＳ３４５では、例えば図７に示す自車両から三番目に遠い前記レーンマーカ候補点Ｐ３ が先行車両に隠れるか否かを判定し、当該自車両から三番目に遠いレーンマーカ候補点Ｐ３ が先行車両に隠れる場合にはステップＳ３４７に移行し、そうでない場合にはステップＳ３４８に移行する。
【００３２】
前記ステップＳ３４８では、前記可視判定カウンタＣＮＴをインクリメントしてから前記ステップＳ３４７に移行する。
前記ステップＳ３４７では、例えば図７に示す自車両から四番目に遠い前記レーンマーカ候補点Ｐ４ が先行車両に隠れるか否かを判定し、当該自車両から四番目に遠いレーンマーカ候補点Ｐ４ が先行車両に隠れる場合にはステップＳ３４９に移行し、そうでない場合にはステップＳ３５０に移行する。
【００３３】
前記ステップＳ３５０では、前記可視判定カウンタＣＮＴをインクリメントしてから前記ステップＳ３４９に移行する。
前記ステップＳ３４９では、例えば図７に示す自車両から五番目に遠い前記レーンマーカ候補点Ｐ５ が先行車両に隠れるか否かを判定し、当該自車両から五番目に遠いレーンマーカ候補点Ｐ５ が先行車両に隠れる場合にはステップＳ３５１に移行し、そうでない場合にはステップＳ３５２に移行する。
【００３４】
前記ステップＳ３５２では、前記可視判定カウンタＣＮＴをインクリメントしてから前記ステップＳ３５１に移行する。
前記ステップＳ３５１では、前記レーンマーカ候補点の総数が前記可視判定カウンタＣＮＴに閾値算出係数αを乗じた値、即ちレーンマーカ候補点可視所定値以上であるか否かを判定し、当該レーンマーカ候補点数がレーンマーカ候補点可視所定値以上である場合にはステップＳ３５３に移行し、そうでない場合にはステップＳ３５４に移行する。
【００３５】
前記ステップＳ３５３では、可視判定走行車線検出によって走行車線を検出したとしてから前記図２の演算処理のステップＳ１５０に移行する。また、このステップＳ３５３では、当該可視判定走行車線検出によって検出された走行車線に対して前記自車両のヨー角φ、走行車線中央からの自車両の横変位Ｘ、走行車線の曲率β、走行車線幅Ｌ、先行車両の幅Ｗ、先行車両までの距離Ｙ、走行車線中央からの先行車両の横変位Ｄを算出する。
【００３６】
また、前記ステップＳ３５４では、可視判定走行車線検出によって走行車線を検出できなかったとしてから前記図２の演算処理のステップＳ１５０に移行する。
前記図２の演算処理によれば、図８に示すように、何らかの手法により走行車線が検出されており、運転者の意図的な車線変更でもなく、且つ将来の推定横変位ＸＳが横変位限界値ＸＣ 以上となったときに、自車両は走行車線から逸脱する傾向にあると判断されて逸脱判断フラグＦＬＤがセットされ、前記将来の推定横変位ＸＳと横変位限界値ＸＣ との差に基づいて目標ヨーモーメントＭＳ を算出し、その目標ヨーモーメントＭＳ が達成されるように各車輪の制動力が制御される。これにより、例えば操舵入力が小さいときには、車両に車線逸脱を防止するヨーモーメントが発生して車線逸脱が防止されると共に、制動力によって車両の走行速度が減速されるため、より安全に車線の逸脱を防止することが可能となる。また、この実施形態では、車線逸脱防止制御が行われている間は、エンジンの出力トルクが低減されて自車両の走行速度が減速されるため、更に安全に車線に逸脱を防止することが可能となる。
【００３７】
また、この実施形態では、前述した候補点数走行車線検出に限らず、可視判定走行車線検出で走行車線が検出されたときにも前記ヨーモーメントによる車線逸脱防止制御が行われる。特に、前記可視判定走行車線検出では、先行車両によって隠れていない部位、運転者の感覚で言えば見えている部分でレーンマーカを検出することになるから、実際に運転者が認識できるレーンマーカの状態と車線逸脱防止制御とが合致し、違和感が払拭される。
【００３８】
以上より、図１の各センサ及びカメラコントローラ１４及び図２の演算処理のステップＳ１１０及びステップＳ１２０が本発明の走行状態検出手段を構成し、以下同様に、図２の演算処理のステップＳ１２０及びステップＳ１４０が走行車線検出手段及びレーンマーカ検出手段を構成し、図２の演算処理のステップＳ１９０、ステップＳ２００が逸脱判断手段を構成し、図２の演算処理のステップＳ２１０乃至ステップＳ２３０及び図１の制動流体圧制御回路７及び駆動トルクコントロールユニット１２が車両挙動制御手段を構成し、図１のＣＣＤカメラ１３及びカメラコントローラ１４及び図２の演算処理のステップＳ１１０が撮像手段を構成し、図２の演算処理のステップＳ１４０及び図６の演算処理が可視判定走行車線検出手段を構成し、図２の演算処理のステップＳ１２０が候補点数判定走行車線検出手段を構成し、図２の演算処理のステップＳ２２０が制駆動力制御量算出手段を構成し、図２の演算処理のステップＳ２３０及び図１の制動流体圧制御回路７及び駆動トルクコントロールユニット１２が制駆動力制御手段を構成している。
【００３９】
次に、本発明の車線逸脱防止装置の第２実施形態について説明する。この実施形態における車両概略構成は、前記第１実施形態の図１のものと同様である。
本実施形態では、前記制駆動力コントロールユニット８で行われる演算処理が、前記第１実施形態の図２のものから図１０のものに変更されている。この図１０の演算処理は、前記図２の演算処理に類似しており、同等のステップもある。そこで、同等のステップには同等の符号を附して詳細な説明を省略する。具体的な相違点を挙げると、前記ステップＳ１３０とステップＳ１９０との間にステップＳ１７０が介装され、前記ステップＳ１５０とステップＳ１９０との間にステップＳ１８０が介装され、前記ステップＳ２１０がステップＳ２１１に変更されている。
【００４０】
前記ステップＳ１７０では、目標ヨーモーメント比例係数ｋを“１”としてから前記ステップＳ１９０に移行する。
また、前記ステップＳ１８０では、前記目標ヨーモーメント比例係数ｋを“１”より小さい所定値ｋ０ としてから前記ステップＳ１９０に移行する。
そして、前記ステップＳ２１１では、前記３式で算出される目標ヨーモーメントＭＳ に前記目標ヨーモーメント比例係数ｋを乗じ、その値を新たな目標ヨーモーメントＭＳ に設定してから前記ステップＳ２２０に移行する。
【００４１】
この演算処理によれば、前記第１実施形態の作用に加え、前記可視判定走行車線検出でしか走行車線、或いはレーンマーカが検出できないときには、“１”より小さい所定値ｋ０ からなる目標ヨーモーメント比例係数ｋが設定され、その目標ヨーモーメント比例係数ｋを乗じて目標ヨーモーメントＭＳ が設定される。即ち、目標ヨーモーメントＭＳ は、本実施形態の車線逸脱防止装置の制御出力であるから、ゲインを小さく変更することにより、可視判定走行車線検出でしか走行車線、或いはレーンマーカを検出できないときの制御出力を、候補点数走行車線検出で走行車線、或いはレーンマーカを検出したときのそれより小さく調整することになる。前述のように、車線逸脱防止制御は、可視判定走行車線検出で検出された走行車線、或いはレーンマーカに対しても行うべきであるが、しかしながら走行車線を完全に正確に検出していないことには代わりがない。そこで、可視判定走行車線検出でしか走行車線、或いはレーンマーカを検出できないときには、本実施形態のように制御出力を低減しながら車線逸脱防止制御を継続することにより、そうした状況下における適切な車線逸脱防止制御を行うことが可能となる。
【００４２】
なお、本実施形態では前記目標ヨーモーメント比例係数ｋからなるゲインをステップ的に変化させたが、これを連続的に変化させるようにしてもよい。
また、制御出力の減少方法は、これ以外にも、制御の実行回数や制御継続時間を小さくすることによっても可能である。
以上より、図１の各センサ及びカメラコントローラ１４及び図１０の演算処理のステップＳ１１０及びステップＳ１２０が本発明の走行状態検出手段を構成し、以下同様に、図１０の演算処理のステップＳ１２０及びステップＳ１４０が走行車線検出手段及びレーンマーカ検出手段を構成し、図１０の演算処理のステップＳ１９０、ステップＳ２００が逸脱判断手段を構成し、図１０の演算処理のステップＳ１７０及びステップＳ１８０及びステップＳ２１１乃至ステップＳ２３０及び図１の制動流体圧制御回路７及び駆動トルクコントロールユニット１２が車両挙動制御手段を構成し、図１のＣＣＤカメラ１３及びカメラコントローラ１４及び図１０の演算処理のステップＳ１１０が撮像手段を構成し、図１０の演算処理のステップＳ１４０及び図６の演算処理が重要度判定走行車線検出手段を構成し、図１０の演算処理のステップＳ１２０が候補点数判定走行車線検出手段を構成し、図１０の演算処理のステップＳ２２０が制駆動力制御量算出手段を構成し、図１０の演算処理のステップＳ２３０及び図１の制動流体圧制御回路７及び駆動トルクコントロールユニット１２が制駆動力制御手段を構成している。
【００４３】
次に、本発明の車線逸脱防止装置の第３実施形態について説明する。この実施形態における車両概略構成は、前記第１実施形態の図１のものと同様である。
本実施形態では、前記制駆動力コントロールユニット８で行われる演算処理が、前記第１実施形態の図２のものから図１０のものに変更されている。この図１０の演算処理は、前記図２の演算処理に類似しており、同等のステップもある。そこで、同等のステップには同等の符号を附して詳細な説明を省略する。具体的な相違点を挙げると、前記ステップＳ１３０とステップＳ１９０との間にステップＳ１７１が介装され、前記ステップＳ１５０とステップＳ１９０との間にステップＳ１８１が介装されている。
【００４４】
前記ステップＳ１７１では、前記逸脱傾向判定のための横変位限界値ＸＣ をそのまま横変位限界値ＸＣ としてから前記ステップＳ１９０に移行する。
また、前記ステップＳ１８１では、前記逸脱傾向判定のための横変位限界値ＸＣ を、当該横変位限界値ＸＣ より大きな所定値ＸＣ０としてから前記ステップＳ１９０に移行する。
【００４５】
この演算処理によれば、前記第１実施形態の作用に加え、前記可視判定走行車線検出でしか走行車線、或いはレーンマーカが検出できないときには、本来の横変位限界値ＸＣ より大きな所定値ＸＣ０を新たな横変位限界値ＸＣ とし、この横変位限界値ＸＣ を用いて逸脱傾向の判定が行われる。この場合、前記逸脱推定値としての将来の推定横変位の絶対値｜ＸＳ｜が、前記横変位限界値ＸＣ 以上であるときに自車両が走行車線から逸脱傾向にあるとして逸脱判断フラグＦＬＤをセットするので、当該横変位限界値ＸＣ が大きな値になれば逸脱傾向と判断されにくく、車線逸脱防止制御の介入タイミングが遅れる、つまり目標ヨーモーメントＭＳ は“０”となる。また、前記３式で算出される目標ヨーモーメントＭＳ も小さな値になり、前記第２実施形態と同様に制御出力が小さく調整されることになる。即ち、目標ヨーモーメントＭＳ は、本実施形態の車線逸脱防止装置の制御出力であるから、閾値を大きく変更することにより、可視判定走行車線検出でしか走行車線、或いはレーンマーカを検出できないときの制御出力を、候補点数走行車線検出で走行車線、或いはレーンマーカを検出したときのそれより小さく調整することになる。前述のように、車線逸脱防止制御は、可視判定走行車線検出で検出された走行車線、或いはレーンマーカに対しても行うべきであるが、しかしながら走行車線を完全に正確に検出していないことには代わりがない。そこで、可視判定走行車線検出でしか走行車線、或いはレーンマーカを検出できないときには、本実施形態のように制御出力を低減しながら車線逸脱防止制御を継続することにより、そうした状況下における適切な車線逸脱防止制御を行うことが可能となる。
【００４６】
なお、本実施形態では前記横変位限界値ＸＣ なる閾値をステップ的に変化させたが、これを連続的に変化させるようにしてもよい。
また、制御出力の減少方法は、これ以外にも、制御の実行回数や制御継続時間を小さくすることによっても可能である。
【００４７】
以上より、図１の各センサ及びカメラコントローラ１４及び図１１の演算処理のステップＳ１１０及びステップＳ１２０が本発明の走行状態検出手段を構成し、以下同様に、図１１の演算処理のステップＳ１２０及びステップＳ１４０が走行車線検出手段及びレーンマーカ検出手段を構成し、図１１の演算処理のステップＳ１９０、ステップＳ２００が逸脱判断手段を構成し、図１１の演算処理のステップＳ１７１及びステップＳ１８１及びステップＳ２１０乃至ステップＳ２３０及び図１の制動流体圧制御回路７及び駆動トルクコントロールユニット１２が車両挙動制御手段を構成し、図１のＣＣＤカメラ１３及びカメラコントローラ１４及び図１１の演算処理のステップＳ１１０が撮像手段を構成し、図１１の演算処理のステップＳ１４０及び図６の演算処理が重要度判定走行車線検出手段を構成し、図１１の演算処理のステップＳ１２０が候補点数判定走行車線検出手段を構成し、図１１の演算処理のステップＳ２２０が制駆動力制御量算出手段を構成し、図１１の演算処理のステップＳ２３０及び図１の制動流体圧制御回路７及び駆動トルクコントロールユニット１２が制駆動力制御手段を構成している。
なお、前記実施形態では、車線逸脱判断の閾値となる横変位限界値ＸＣ を車幅と走行車線幅とから算出したが、例えば日本国内の高速道路の走行車線幅は３．３５ｍと決まっていることから、例えばこれを０．８ｍと固定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車線逸脱防止装置を搭載した車両の一例を示す概略構成図である。
【図２】図１の制駆動力コントロールユニット内で実行される情報演算処理の第１実施形態を示すフローチャートである。
【図３】図２の演算処理の作用の説明図である。
【図４】図２の演算処理の作用の説明図である。
【図５】図２の演算処理に用いられる制御マップである。
【図６】図２の演算処理で行われるサブルーチン処理のフローチャートである。
【図７】図６の演算処理の作用の説明図である。
【図８】図６の演算処理の作用の説明図である。
【図９】図２の演算処理の作用の説明図である。
【図１０】図１の制駆動力コントロールユニット内で実行される情報演算処理の第２実施形態を示すフローチャートである。
【図１１】図１の制駆動力コントロールユニット内で実行される情報演算処理の第３実施形態を示すフローチャートである。
【符号の説明】
６ＦＬ〜６ＲＲはホイールシリンダ
７は制動流体圧制御回路
８は制駆動力コントロールユニット
９はエンジン
１２は駆動トルクコントロールユニット
１３はＣＣＤカメラ
１４はカメラコントローラ
１５は加速度センサ
１６はヨーレートセンサ
１７はマスタシリンダ圧センサ
１８はアクセル開度センサ
１９は操舵角センサ
２０は方向指示スイッチ
２２ＦＬ〜２２ＲＲは車輪速度センサ
Claims (5)
- 自車両の走行車線を検出する走行車線検出手段と、自車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、前記走行車線検出手段で検出された走行車線及び走行状態検出手段で検出された走行状態から自車両が走行車線から逸脱傾向にあることを検出する逸脱判断手段と、前記逸脱判断手段で自車両が走行車線から逸脱傾向にあることが検出されたときに、前記走行状態検出手段で検出された走行状態に応じて、自車両の走行車線からの逸脱を回避する方向にヨーモーメントが発生するように車両の挙動を制御する車両挙動制御手段とを備え、前記走行車線検出手段は、自車両近傍の道路状態を撮像する撮像手段と、前記撮像手段で撮像された自車両近傍の道路状態の画像中に走行車線を検出すると共に、当該自車両近傍の道路上の物体により走行車線が隠れている状態を検出し、当該自車両近傍の道路上の物体により隠れていない部位で走行車線を検出する可視判定走行車線検出手段とを備えたことを特徴とする車線逸脱防止装置。
- 前記走行車線検出手段は、自車両の走行車線の両側のレーンマーカを検出するレーンマーカ検出手段と、前記レーンマーカ検出手段で検出されたレーンマーカの特定の部位の数から走行車線を検出する候補点数判定走行車線検出手段とを備え、前記車両挙動制御手段は、前記可視判定走行車線検出手段でしか走行車線を検出できないときは、前記候補点数判定走行車線検出手段で走行車線を検出したときよりも制御出力を小さくすることを特徴とする請求項１に記載の車線逸脱防止装置。
- 前記車両挙動制御手段は、制御ゲインを変更することにより制御出力を小さくすることを特徴とする請求項２に記載の車線逸脱防止装置。
- 前記車両挙動制御手段は、制御閾値を変更することにより制御出力を小さくすることを特徴とする請求項２又は３に記載の車線逸脱防止装置。
- 前記車両挙動制御手段は、前記自車両の走行車線からの逸脱を回避する方向にヨーモーメントが発生するように各車輪の制駆動力制御量を算出する制駆動力制御量算出手段と、前記制駆動力制御量算出手段で算出された制駆動力制御量に応じて各車輪の制駆動力を制御する制駆動力制御手段とを備えたことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の車線逸脱防止装置。
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