JP2004243904A - 車線逸脱防止装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者の違和感を抑制し、且つ、自車両が障害物に接近することを防止すること。
【解決手段】自車両が走行車線から逸脱傾向にあるときに、将来の推定横変位ＸＳと横変位限界値Ｘｃとの差に応じて、自車両の走行車線からの逸脱を回避するための目標ヨーモーメントＭｓを算出し（ステップＳ１０）、その目標ヨーモーメントＭｓに基づいて各車輪の制動力を制御するようにし（ステップＳ１２〜Ｓ１４）、且つ、障害物から遠ざかる方向への逸脱傾向が検出されたときだけ、前記目標ヨーモーメントＭｓに“１”以下の第２補正ゲインＫｓｙｎｅａｒを乗じて当該目標ヨーモーメントＭｓを小さく補正するようにした（ステップＳ１１）。
【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、この種の車線逸脱防止装置としては、自車両が走行車線から逸脱しそうになったときに、走行車線の中央位置に対する自車両の横ずれ量に応じて、自車両が当該中央位置に戻るように操舵制御トルクを操舵アクチュエータに出力させ、自車両の走行車線からの逸脱を防止するものがある。
【０００３】
このような車線逸脱防止装置にあっては、例えば、自車両の走行車線の近くにある停止車両を追い越すときに、運転者が障害物から遠ざかる方向へ車線変更を行うときにも、自車両を走行車線の中央位置に戻そうとする操舵制御トルクが操舵アクチュエータから出力されると、運転者の意図する操舵操作が妨げられるという違和感を与えてしまうので、自車両が障害物に到達するまでの余裕時間に応じて、操舵アクチュエータによる操舵制御トルクを小さく補正して、運転者に違和感を与えないようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−３４９８３３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の車線逸脱防止装置にあっては、単に、自車両が障害物に到達するまでの余裕時間に応じて操舵制御トルクを小さく補正するため、例えば、運転者の脇見等によって、自車両が障害物に近づく方向へ車線逸脱しそうなときにも、車線逸脱を回避するための操舵制御トルクが小さく補正されてしまい、自車両が障害物に接近してしまう恐れがあった。
そこで、本発明は上記従来の技術の未解決の問題点に着目してなされたものであって、運転者の違和感を抑制でき、且つ、自車両が障害物に接近することを防止できる走行車線逸脱防止装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る車線逸脱防止装置は、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、自車両の走行状態に応じて、自車両の走行車線からの逸脱を回避する車線逸脱回避制御を行い、且つ、障害物から遠ざかる方向への逸脱傾向が検出されたときには、前記車線逸脱回避制御による制御量を小さく補正することを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の効果】
したがって、本発明に係る車線逸脱防止装置にあっては、障害物から遠ざかる方向への逸脱傾向が検出されたときだけ、前記車線逸脱回避制御による制御量を小さく補正するため、例えば、自車両の走行車線の近くにある停止車両を追い越すときに、運転者が障害物から遠ざかる方向へ車線変更を行うときには、車線逸脱回避制御による制御量を小さく補正して、運転者の違和感を抑制でき、且つ、例えば運転者の脇見等によって、障害物に近づく方向への車線逸脱傾向があるときには、車線逸脱回避制御による制御量が小さく補正されることを防止でき、車線逸脱回避制御によって、自車両が障害物に接近してしまうことを防止できる。
【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。また、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、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、その走行車線と自車両の前後方向軸とのなす角φ、走行車線中央からの横変位Ｘ、走行車線の曲率β、車線幅Ｌ等を算出することができるように構成されている。また、自車両前方にある障害物を検出するためにレーザーレーダ１５及びレーダコントローラ１６を備えている。このレーダコントローラ１６では、レーザーレーダ１５で前方に照射したレーザ光の反射光から、自車両前方にある障害物までの前後距離Ｌｘ，横距離Ｌｙ及び障害物の幅Ｈｓを検出することができるように構成されている。
【００１３】
このように、本実施形態では、自車両前方にある障害物をレーザーレーダ１５で検出するようにしたため、障害物をより確実に検出することができる。
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１７、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１８、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１９、アクセルペダルの踏込み量、すなわちアクセル開度Ａｃｃを検出するアクセル開度センサ２０、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２１ＦＬ〜２１ＲＲ、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２２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と自車両の前後方向軸とのなす角φ、走行車線中央からの横変位Ｘ、走行車線の曲率β、車線幅Ｌ等や、レーダコントローラ１６で検出された障害物までの前後距離Ｌｘ，横距離Ｌｙ及び障害物の幅Ｈｓ、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。すなわち、ヨーレートφ’や横加速度Ｙｇ、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り、障害物までの横距離Ｌｙは自車両の前後方向軸から左方にずれているときに正値となる。
【００１４】
さらに、この車両には、ディスプレイやスピーカを備えた車内情報提示装置２３が備えられ、制駆動力コントロールユニット８からの指令に応じて車線逸脱防止制御の停止等を乗員に提示する。
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Ｓ１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各種データを読み込む。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 、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、カメラコントローラ１４から走行車線と自車両の前後方向軸とのなす角φ、走行車線中央からの横変位Ｘ、走行車線の曲率β、車線幅Ｌ、レーダコントローラ１６から障害物までの距離Ｌｘ、横距離Ｌｙ、障害物の幅Ｈｓを読み込む。
【００１６】
次にステップＳ２に移行して、自車両の走行速度Ｖを算出する。具体的には、前記ステップＳ１で読み込んだ各車輪速度Ｖｗｉのうち、非駆動輪である前左右輪速度ＶｗＦＬ、ＶｗＦＲの平均値を算出し、それを自車両の走行速度Ｖとする。
次にステップＳ３に移行して、将来の推定横変位ＸＳを算出する。具体的には、前記ステップＳ１で読み込んだ自車両の走行車線と自車両の前後方向軸とのなす角φ、走行車線中央からの横変位Ｘ、走行車線の曲率β及び前記ステップＳ２で算出した自車両の走行速度Ｖに基づき、下記（１）式に従って将来の推定横変位ＸＳを算出する。
【００１７】
ＸＳ＝Ｔｔ×Ｖ×（φ＋Ｔｔ×Ｖ×β）＋Ｘ ………（１）
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Ｘｃ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。
【００１８】
次にステップＳ４に移行して、前方障害物判断フラグＦｓｚを設定する。具体的には、まず、レーダコントローラ１６で検出された障害物までの前後距離Ｌｘ，横距離Ｌｙ及び障害物の幅Ｈｓに基づき、下記（２）式に従って到達時間ＴＴＣと設定値ＴＴＣＬとを算出すると共に、その到達時間ＴＴＣが設定値ＴＴＣＬ以上であるか否かを判定し、到達時間ＴＴＣが設定値ＴＴＣＬ以上である場合には、前方障害物判断フラグＦｓｚを“０”、つまり障害物が自車両に影響を及ぼす位置にないことを示す状態とする。
【００１９】

但し、ｄＬｘは、障害物に対する自車両の相対速度であり、レーダコントローラ１６で検出された障害物までの前後距離Ｌｘにハイパスフィルタ処理を行って算出される。なお、障害物が停止物（例えば、停止車両）であるときには、相対速度ｄＬｘは、前記ステップＳ２で算出された走行速度Ｖとなる。また、（Ｖ―ｄＬｘ）は、障害物の移動速度であり、αは、設定制動限度（例えば、０．６）である。
【００２０】
また、到達時間ＴＴＣが設定値ＴＴＣＬより小さい場合には、レーダコントローラ１６で検出された障害物までの前後距離Ｌｘ、横距離Ｌｙ、障害物の幅Ｈｓ、及びカメラコントローラ１４で検出された走行車線と自車両の前後方向軸とのなす角φ、走行車線中央からの横変位Ｘ、走行車線の曲率βに基づき、下記（３）式に従って（Ｌｙ ＋ Ｚｈ）と（（Ｌ＋Ｈｓ）／２）とを算出すると共に、その（Ｌｙ＋Ｚｈ）が（（Ｌ＋Ｈｓ）／２）より大きいか否かを判定し、（Ｌｙ＋Ｚｈ）が（（Ｌ＋Ｈｓ）／２）より大きい場合には、前記前方障害物判断フラグＦｓｚを“１”、つまり障害物が自車両の走行車線外にあることを示す状態とする。
【００２１】
Ｚｈ＝Ｌｘ×（φ＋Ｌｘ×β）＋Ｘ ………（３）
但し、Ｚｈは自車両状態（走行車線と自車両の前後方向軸とのなす角φ、走行車線中央からの横変位Ｘ、走行車線の曲率β）に基づいて、障害物までの横距離Ｌｙを走行車線中央からの距離に換算する換算係数である。
また、Ｌは走行車線の車線幅であり、日本国内であれば、高速道路の車線幅（３．３５ｍ）とする。なお、本実施形態では、走行車線の車線幅Ｌを固定値とする例を示したが、これに限られるものではなく、例えば、ＣＣＤカメラ１３で捉えた自車両前方の撮像画像に画像処理を行ったり、所謂カーナビゲーションシステムから、自車両の位置に対応する車線幅の情報を取り込んだりして、走行車線の車線幅Ｌを随時算出するようにしてもよい。
【００２２】
また、（Ｌｙ＋Ｚｈ）が（（Ｌ＋Ｈｓ）／２）以下である場合には、レーダコントローラ１６で検出された障害物までの前後距離Ｌｘ、横距離Ｌｙ、障害物の幅Ｈｓ、及びカメラコントローラ１４で検出された走行車線と自車両の前後方向軸とのなす角φ、走行車線中央からの横変位Ｘ、走行車線の曲率βに基づき、上記（３）式に従って（Ｌｙ＋Ｚｈ）と（（Ｌ＋Ｈｓ）／２−Ｌｌ）とを算出すると共に、その（Ｌｙ＋Ｚｈ）が（（Ｌ＋Ｈｓ）／２−Ｌｌ）より大きいか否かを判定し、（Ｌｙ＋Ｚｈ）が（Ｌ＋Ｈｓ）／２−Ｌｌより大きい場合には、前記前方障害物判断フラグＦｓｚを“２”、つまり障害物が自車両の走行車線の白線上にあることを示す状態とする。ここで、Ｌｌは、白線幅（例えば、４０ｃｍ）である。
【００２３】
また、（Ｌｙ＋Ｚｈ）が（（Ｌ＋Ｈｓ）／２−Ｌｌ）以下である場合には、前記前方障害物判断フラグＦｓｚを“３”、つまり障害物が自車両の走行車線内にあることを示す状態とする。
次にステップＳ５に移行して、前記ステップＳ４で設定された前方障害物判断フラグＦｓｚに基づいて車線逸脱回避制御による制御量の補正ゲインＫｓｙ，Ｋｓｙｎｅａｒ，Ｋｓｙｆａｒを算出する。具体的には、まず、前方障害物判断フラグＦｓｚが“０”、つまり障害物が自車両に影響を及ぼす位置にない場合には、車線逸脱回避制御による制御量の第１補正ゲインＫｓｙを“１”とする。
【００２４】
また、前方障害物判断フラグＦｓｚが“１”、つまり障害物が自車両の走行車線外にある場合には、下記（４）式に従って自車両の走行車線の白線から障害物までの横変位ＨＸを算出し、且つ、その横変位ＨＸの絶対値に基づき、図３の特性図に従って第２補正ゲインＫｓｙｎｅａｒ及び第３補正ゲインＫｓｙｆａｒを算出する。ここで、第２補正ゲインＫｓｙｎｅａｒは将来の推定横変位ＸＳと障害物までの横距離Ｌｙが同符号であるときに用いる補正ゲインであり、第３補正ゲインＫｓｙｆａｒは将来の推定横変位ＸＳと障害物までの横距離Ｌｙが異符号であるときに用いる補正ゲインである。また、図３の特性図では、横変位ＨＸの絶対値が比較的大きい領域では第２補正ゲインＫｓｙｎｅａｒ及び第３補正ゲインＫｓｙｆａｒが一定値“１”となり、比較的小さい領域では、横変位ＨＸの絶対値の減少に伴って第２補正ゲインＫｓｙｎｅａｒ直線的に増加すると共に第３補正ゲインＫｓｙｆａｒが直線的に減少するように設定されている。
【００２５】
ＨＸ＝（Ｌｙ＋Ｚｈ）−（Ｌ＋Ｈｓ）／２ ………（４）
また、前方障害物判断フラグＦｓｚが“２”、つまり障害物が自車両の走行車線の白線上にある場合には、図３の特性図に従って第２補正ゲインＫｓｙｎｅａｒを最大値Ｋｓｙｎｅａｒｍａｘ（＞１）とし、第３補正ゲインＫｓｙｆａｒを最小値“０”とする。
また、前方障害物判断フラグＦｓｚが“３”、つまり障害物が自車両の走行車線内にある場合には、第１補正ゲインＫｓｙを“０”とする。なお、本実施の形態では、前方障害物判断フラグＦｓｚが“２”又は“３”であるときに第２補正ゲインＫｓｙｎｅａｒを“１”より大きくする例を示したが、これに限られるものではなく、例えば、第２補正ゲインＫｓｙｎｅａｒを常時“１”としてもよい。
【００２６】
次にステップＳ６に移行して、方向指示スイッチ２２の操作状態に基づいて運転者が意図的に車線変更しているか否かを判定する。具体的には、前記ステップＳ１で読み込んだ方向指示スイッチ２２から判定される自車両の進行方向（左右方向）と、前記ステップＳ３で算出された推定横変位ＸＳの符号（左方向が正）から判定される自車両の進行方向とが一致するときには、意図的に車線変更していると判断して車線変更判断フラグＦＬＣをセット状態とする。また、両者が一致しないときには車線変更判断フラグＦＬＣはリセット状態とする。
【００２７】
なお、一旦、方向指示スイッチ２２の操作によって車線変更判断フラグＦＬＣがセット状態とされると、方向指示スイッチ２２の操作が解除されても一定時間（例えば、４秒間）はセット状態が維持されるものとする。これにより、方向指示スイッチ２２の操作が運転操作によって車線変更中に解除されたとしても、その車線変更中に逸脱回避制御が開始されてしまうことを防止できる。
【００２８】
次にステップＳ７に移行して、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を判定する。具体的には、下記（５）式に従って警報判断しきい値Ｘｗを算出し、前記ステップＳ６で設定された車線変更判断フラグＦＬＣがリセット状態であり、且つ、前記ステップＳ３で算出された将来の推定横変位の絶対値｜ＸＳ｜が警報判断しきい値Ｘｗより小さいときに警報するものとし、そうでないときには警報しないものとする。なお、警報としては、車内情報提示装置２３によって「制動装置が連続作動しているので、車線逸脱防止制御を停止します。」といった内容を提示する。また、警報が作動しているときには、将来の推定横変位の絶対値｜ＸＳ｜が（Ｘｗ＋Ｘｈ）以上となるまで警報を続ける。ここでＸｈは、警報のハンチングを避けるためのヒステリシスである。
【００２９】
Ｘｗ＝Ｘｃ−Ｘｍ ………（５）
但し、Ｘｍは定数であり、警報が作動してから逸脱防止制御が作動するまでのマージンである。また、横変位限界値Ｘｃは定数であり、日本国内であれば、高速道路の車線幅（３．３５ｍ）から、例えば０．８ｍとする。なお、本実施形態では、横変位限界値Ｘｃを固定値とする例を示したが、これに限られるものではなく、例えば、ＣＣＤカメラ１３で捉えた自車両前方の撮像画像に画像処理を行ったり、所謂カーナビゲーションシステムやインフラストラクチャーから、自車両の位置に対応する車線幅の情報を取り込んだりして、走行車線の車線幅Ｌを算出し、その車線幅Ｌに基づき、下記（６）式に従って横変位限界値Ｘｃを随時算出するようにしてもよい。
【００３０】
Ｘｃ＝ｍｉｎ（Ｌ／２−ＬＣ／２、０．８） ………（６）
但し、ＬＣは自車両の車幅であり、ｍｉｎ（）は複数の値から最小値を選択する関数である。
次にステップＳ８に移行して、自車両が走行車線から逸脱傾向にあるか否かを判定する。具体的には、前記ステップＳ３で算出された将来の推定横変位ＸＳが前記横変位限界値Ｘｃ以上であるか否かを判定し、前記将来の推定横変位ＸＳが前記横変位限界値Ｘｃ以上である場合には、逸脱判断フラグＦＬＤを“１”、つまり自車両に走行車線から左方への逸脱傾向があることを示す状態とする。
【００３１】
また、前記将来の推定横変位ＸＳが前記横変位限界値Ｘｃより小さい場合には、当該将来の推定横変位ＸＳが前記横変位限界値Ｘｃの符号を反転させた値（−Ｘｃ）より大きいか否かを判定し、将来の推定横変位ＸＳが前記横変位限界値Ｘｃの符号を反転させた値（−Ｘｃ）より大きい場合には、逸脱判断フラグＦＬＤを“０”、つまり自車両に走行車線からの逸脱傾向がないことを示す状態とする。
【００３２】
また、前記将来の推定横変位ＸＳが前記横変位限界値Ｘｃの正負の符号を反転させた値（−Ｘｃ）以下である場合には、逸脱判断フラグＦＬＤを“−１”、つまり自車両が走行車線から右方に逸脱傾向にあることを示す状態とする。なお、前記ステップＳ６で設定された車線変更判断フラグＦＬＣがセット状態にあるとき、つまり運転者が意図的に車線変更しているときには、車線逸脱防止制御を行わないので、前記将来の推定横変位の絶対値｜ＸＳ｜が横変位限界値Ｘｃ以上であっても逸脱判断フラグＦＬＤを“０”とする。また同様に、アンチスキッド制御やトラクション制御、ビークルダイナミクス制御等が行われているとき、つまりタイヤが限界域に入っているときにも、車線逸脱防止制御を行わないので、前記将来の推定横変位の絶対値｜ＸＳ｜が横変位限界値Ｘｃ以上であっても逸脱判断フラグＦＬＤを“０”とする。
【００３３】
このように、本実施形態にあっては、将来の推定横変位ＸＳの絶対値が横変位限界値Ｘｃ以上であるときに、逸脱判断フラグＦＬＤを“１”又は“−１”、つまり自車両に走行車線からの逸脱傾向があると判定するようにしたため、走行車線からの逸脱傾向を適切に検出することができる。
なお、本実施形態では、逸脱判断フラグＦＬＤを将来の推定横変位ＸＳと横変位限界値Ｘｃとに基づいて設定する例を示したが、これに限られるものではなく、例えば、将来の推定横変位から白線までの距離（Ｌ／２−│ＸＳ│）をインフラストラクチャー（例えば、道路に埋め込まれたマーカ）から得ることができるときには、その距離（Ｌ／２−│ＸＳ│）に基づいて逸脱判断フラグＦＬＤを設定してもよい。
【００３４】
次にステップＳ９に移行して、制御作動開始判定を行う。将来の推定横変位ＸＳが急増して、逸脱傾向が生じたか否か、つまり運転者が意図的に車線変更しているか否かを判定する。具体的には、前記ステップＳ８で設定された逸脱判断フラグＦＬＤが“０”以外（例えば、“１”又は“−１”）であるか否かを判定する。前記逸脱判断フラグＦＬＤが“０”以外である場合、つまり自車両に走行車線からの逸脱傾向がある場合には、この演算処理が前回実行されたときに算出された将来の推定横変位ＸＳｂから今回実行されたときに算出された将来の推定横変位ＸＳを減じた減算結果の絶対値│ＸＳｂ−ＸＳ│がしきい値ＬＸＳ以上であるか否かを判定し、前記絶対値│ＸＳｂ−ＸＳ│しきい値ＬＸＳ以上である場合には、運転者が意図的に車線変更していることを示す逸脱回避制御禁止フラグＦｃａｎｃｅｌをセット状態、つまり逸脱回避制御を実行禁止する状態とする。
【００３５】
また、前記ステップＳ８で設定された逸脱判断フラグＦＬＤが“０”である場合、つまり自車両に走行車線からの逸脱傾向がない場合には、逸脱回避制御禁止フラグＦｃａｎｃｅｌをリセット状態、つまり逸脱回避制御を実行許可する状態とする。すなわち、一旦、逸脱回避制御禁止フラグＦｃａｎｃｅｌがセット状態とされると、逸脱判断フラグＦＬＤが“０”となるまでセット状態が維持される。なお、初期状態では、逸脱回避制御禁止フラグＦｃａｎｃｅｌはリセット状態とされる。
【００３６】
次にステップＳ１０に移行して、目標ヨーモーメントＭｓを算出設定する。具体的には、前記ステップＳ８で設定された逸脱判断フラグＦＬＤが０以外（例えば、“―１”又は“１”）であり且つ逸脱回避制御禁止フラグＦｃａｎｃｅｌがリセット状態であるか否かを判定し、前記逸脱判断フラグＦＬＤが“０”以外、つまり自車両に走行車線からの逸脱傾向があり且つ逸脱回避制御禁止フラグＦｃａｎｃｅｌがリセット状態である場合には、下記（７）式に従って目標ヨーモーメントＭｓを算出し、そうでない場合には目標ヨーモーメントＭｓを“０”とする。
【００３７】
Ｍｓ＝−Ｋ１×Ｋ２×（ＸＳ−Ｘｃ） ………（７）
但し、Ｋ１は車両諸元から決まる比例係数であり、Ｋ２は図４の特性図に従って定まる比例係数である。この図４の特性図では、自車両の走行速度Ｖが比較的小さい領域では比較的大きい一定値となり、走行速度Ｖが比較的大きい領域では比較的小さい一定値となり、これらの領域の間では、走行速度Ｖの増加に伴って比例係数Ｋ２がリニアに減少するように設定されている。すなわち、図５に示すように、将来の推定横変位ＸＳの絶対値が横変位限界値Ｘｃより大きいとき、つまり自車両に車線逸脱傾向があるときには、将来の推定横変位ＸＳの絶対値と横変位限界値Ｘｃとの差に応じて目標ヨーモーメントＭｓが大きく算出される。
【００３８】
このように、将来の推定横変位ＸＳと横変位限界値Ｘｃとの差から目標ヨーモーメントＭｓを算出するようにしたため、将来の推定横変位ＸＳと横変位限界値Ｘｃとの差が大きくなるほど目標ヨーモーメントＭｓが小さく、つまり将来の推定横変位ＸＳが横変位限界値Ｘｃより小さくなるように算出され、自車両の走行車線からの逸脱をより確実に回避することができる。
【００３９】
次にステップＳ１１に移行して、前記ステップＳ１０で算出された目標ヨーモーメントＭｓを前記ステップＳ３で算出された将来の推定横変位ＸＳと前記ステップＳ１で読み込まれた障害物までの横距離Ｌｙとに基づいて補正する。具体的には、前記ステップＳ５で算出された前方障害物判断フラグＦｓｚが“１”又は“２”であるとき、つまり障害物が自車線外か自車線の白線上にあるときには、前記ステップＳ３で算出された将来の推定横変位ＸＳと前記ステップＳ１で読み込まれた障害物までの横距離Ｌｙが同符号であるか否かを判定し、同符号である場合、つまり障害物に近づく方向への逸脱傾向がある場合には、前記ステップＳ１０で算出された目標ヨーモーメントＭｓに前記ステップＳ５で算出された第２補正ゲインＫｓｙｎｅａｒを乗じて目標ヨーモーメントＭｓを補正する。すなわち、図６（ａ）に示すように、自車両の走行車線に隣接する路側に停止車両がある状態で、運転者の脇見等によって、自車両が障害物に近づく方向（左方）へ車線逸脱傾向にあるときには、図７に実線で示すように、目標ヨーモーメントＭｓ に“１”以上となる第２補正ゲインＫｓｙｎｅａｒが乗じられ、当該目標ヨーモーメントＭｓが大きく補正される。また、図８に示すように、自車両の走行車線上に停止車両がある状態で、自車両が障害物に近づく方向（左方）へ車線逸脱傾向にあるときには、図９に実線で示すように、目標ヨーモーメントＭｓ に最大値Ｋｓｙｎｅａｒｍａｘである第２補正ゲインＫｓｙｎｅａｒが乗じられ、当該目標ヨーモーメントＭｓが大きく補正される。
【００４０】
また、前記ステップＳ３で算出された将来の推定横変位ＸＳと前記ステップＳ１で読み込まれた障害物までの横距離Ｌｙが異符号である場合、つまり障害物から遠ざかる方向への逸脱傾向がある場合には、前記ステップＳ１０で算出された目標ヨーモーメントＭｓに前記ステップＳ５で算出された第３補正ゲインＫｓｙｆａｒを乗じて目標ヨーモーメントＭｓを補正する。すなわち、図６（ｂ）に示すように、自車両の走行車線に隣接する路側に停止車両がある状態で、運転者が障害物から遠ざかる方向（右方）へ車線変更を開始したときには、図７に破線で示すように、目標ヨーモーメントＭｓ に“１”以下となる第３補正ゲインＫｓｙｆａｒが乗じられ、当該目標ヨーモーメントＭｓが小さく補正される。また、図８（ｂ）に示すように、自車両の走行車線上に停止車両がある状態で、運転者が障害物から遠ざかる方向（右方）へ車線変更を開始したときには、図９に示すように、目標ヨーモーメントＭｓ に“０”である第３補正ゲインＫｓｙｆａｒが乗じられ、当該目標ヨーモーメントＭｓが“０”に補正される。
【００４１】
一方、前方障害物判断フラグＦｓｚが“０”又は“３”であるとき、つまり障害物が自車両に影響を及ぼす位置にないか自車線内にあるときには、前記ステップＳ１０で算出された目標ヨーモーメントＭｓに前記ステップＳ５で算出された第１補正ゲインＫｓｙを乗じて目標ヨーモーメントＭｓを補正する。すなわち、図１０（ａ）に示すように、自車両の走行車線内に停止車両がある状態で、運転者の脇見等によって、自車両が障害物に近づく方向（左方）へ車線逸脱傾向にあるときには、図１１に示すように、目標ヨーモーメントＭｓ に“０”である第１補正ゲインＫｓｙが乗じられ、当該目標ヨーモーメントＭｓが“０”に補正される。また、図１０（ｂ）に示すように、自車両の走行車線内に停止車両がある状態で、運転者が障害物から遠ざかる方向（右方）へ車線変更を開始したときにも、図１１に示すように、目標ヨーモーメントＭｓ に“０”である第１補正ゲインＫｓｙが乗じられ、当該目標ヨーモーメントＭｓが“０”に補正される。
【００４２】
次にステップＳ１２に移行して、各車輪への目標制動流体圧Ｐｓｉを算出する。前記ステップＳ１で読み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“０”、つまり自車両に走行車線からの逸脱傾向がない状態であり且つ逸脱回避制御禁止フラグＦｃａｎｃｅｌがセット状態、つまり逸脱回避制御を実行禁止する状態であるときには、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。
【００４３】
また、前記逸脱判断フラグＦＬＤが“０”以外（例えば、“１”又は“−１”）であるときには、前記ステップＳ１１で補正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。すなわち、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各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（８）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（９）式で、後左右輪目標制動流体圧差ΔＰＳＲは下記（１０）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。
【００４４】
ΔＰＳＲ＝２×ＫｂＦ×｜Ｍｓ｜／Ｔ ………（８）
ΔＰＳＦ＝２×ＫｂＦ×（｜Ｍｓ｜−Ｍｓ０）／Ｔ ………（９）
ΔＰＳＲ＝２×ＫｂＲ×｜Ｍｓ０｜／Ｔ ………（１０）
従って、前記目標ヨーモーメントＭｓが負値であるとき、すなわ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（１１）式で与えられる。
【００４５】
ＰＳＦＬ＝Ｐｍ
ＰＳＦＲ＝Ｐｍ＋ΔＰＳＦ
ＰＳＲＬ＝ＰｍＲ
ＰＳＲＲ＝ＰｍＲ ＋ΔＰＳＲ ………（１１）
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、すなわ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（１２）式で与えられる。
【００４６】
ＰＳＦＬ＝Ｐｍ＋ΔＰＳＦ
ＰＳＦＲ＝Ｐｍ
ＰＳＲＬ＝ＰｍＲ＋ΔＰＳＲ
ＰＳＲＲ＝ＰｍＲ ………（１２）
このように、本実施形態にあっては、目標ヨーモーメントＭｓが発生するように、つまり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目標制動流体圧ＰＳＦＬ〜ＰＳＲＲを算出するようにしたため、運転者の操舵操作への影響が小さく、運転者の操舵操作とは無関係に車線逸脱回避制御を行うことができ、且つ、適切な目標制動流体圧ＰＳＦＬ〜ＰＳＲＲで車線逸脱回避制御を行うことができる。
【００４７】
次にステップＳ１３に移行して、駆動輪の目標駆動力を算出する。具体的には、前記逸脱判断フラグＦＬＤが“１”又は“−１”であり且つ逸脱回避制御禁止フラグＦｃａｎｃｅｌがリセット状態であるとき、つま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。すなわち、車線逸脱防止制御が行われるときときの目標駆動トルクＴｒｑＤＳは、前記ステップＳ１で読み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。ここで、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。したがって、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、前記逸脱判断フラグＦＬＤが“０”であり且つ逸脱回避制御禁止フラグＦｃａｎｃｅｌがセット状態であるとき、つまり車線逸脱防止制御が行われないときには、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。
【００４８】
次にステップＳ１４に移行して、前記ステップＳ１２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、前記ステップＳ１３で算出された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、本発明の車線逸脱防止装置の動作を具体的状況に基づいて説明する。
【００４９】
まず、図６（ａ）に示すように、自車両の走行車線に隣接する路側に停止車両がある状態で、運転者の脇見等によって、自車両が障害物に近づく方向（左方）へ車線逸脱傾向にあるときに、制駆動力コントロールユニット８で演算処理が実行されたとする。すると、その演算処理によって、まずステップＳ１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各種データが読み込まれ、ステップＳ２で、それらのデータに基づいて自車両の走行速度Ｖが算出され、ステップＳ３で、将来の推定横変位ＸＳの絶対値が横変位限界値Ｘｃより大きく算出され、ステップＳ４で、前方障害物判断フラグＦｓｚが“１”、つまり障害物が自車両の走行車線外にあることを示す状態とされ、ステップＳ５で、第２補正ゲインＫｓｙｎｅａｒが“１”以上とされ、ステップＳ６で、車線変更判断フラグＦＬＣがリセット状態とされ、ステップＳ７で、自車両が走行車線から逸脱傾向にあることが警報される。また、ステップＳ８で、逸脱判断フラグＦＬＤが“１”、つまり自車両に走行車線から左方への逸脱傾向があることを示す状態とされ、ステップＳ９で、逸脱回避制御禁止フラグＦｃａｎｃｅｌがリセット状態、つまり逸脱回避制御を実行許可する状態とされ、ステップＳ１０で、将来の推定横変位ＸＳと横変位限界値Ｘｃとの差の絶対値が小さくなるように目標ヨーモーメントＭｓが算出され、ステップＳ１１で、その目標ヨーモーメントＭｓに第２補正ゲインＫｓｙｎｅａｒが乗じられて目標ヨーモーメントＭｓの絶対値が大きく補正される。また、ステップＳ１２で、その目標ヨーモーメントＭｓを発生するように右側の目標制動流体圧Ｐｓｉが大きく算出され、ステップＳ１３で、駆動輪の目標駆動力が算出され、ステップＳ１４で、各車輪の目標制動流体圧が前記制動流体圧制御回路７に向けて出力され、駆動輪の目標駆動トルクが前記駆動トルクコントロールユニット１２に向けて出力される。
【００５０】
このように、本実施形態にあっては、障害物に近づく方向への逸脱傾向があるときには、第２補正ゲインＫｓｙｎｅａｒを目標ヨーモーメントＭｓに乗じて、目標ヨーモーメントＭｓの絶対値を大きく補正するようにしたため、障害物に近づく方向への逸脱をより確実に防止でき、自車両が障害物に接近することをより確実に防止できる。
【００５１】
一方、図６（ｂ）に示すように、自車両の走行車線に隣接する路側に停止車両がある状態で、運転者が障害物から遠ざかる方向（右方）へ車線変更を開始したときに、制駆動力コントロールユニット８で演算処理が実行されたとする。すると、その演算処理で、まずステップＳ１及びＳ２を経て、ステップＳ３で、将来の推定横変位ＸＳの絶対値が横変位限界値Ｘｃより大きく算出され、ステップＳ４で、前方障害物判断フラグＦｓｚが“１”とされ、ステップＳ５で、第３補正ゲインＫｓｙｆａｒが“１”より小さく設定され、ステップＳ６で、車線変更判断フラグＦＬＣがリセット状態とされ、ステップＳ７で、自車両が走行車線から逸脱傾向にあることが警報される。また、ステップＳ８で、逸脱判断フラグＦＬＤが“−１”、つまり自車両に走行車線から右方への逸脱傾向があることを示す状態とされ、ステップＳ９で、逸脱回避制御禁止フラグＦｃａｎｃｅｌがリセット状態とされ、ステップＳ１０で、将来の推定横変位ＸＳと横変位限界値Ｘｃとの差の絶対値が小さくなるように目標ヨーモーメントＭｓが算出され、ステップＳ１１で、その目標ヨーモーメントＭｓに第３補正ゲインＫｓｙｆａｒが乗じられて目標ヨーモーメントＭｓが小さく補正される。
【００５２】
このように、本実施形態にあっては、障害物が自車両の走行車線外にあるとき、つまり自車両の走行車線内を走行していれば障害物と接触する恐れがないときに、障害物から遠ざかる方向への逸脱傾向があるときには、第３補正ゲインＫｓｙｆａｒを目標ヨーモーメントＭｓに乗じて、目標ヨーモーメントＭｓの絶対値を小さく補正するようにしたため、自車両の車線変更が車線逸脱回避制御によって妨げられるという違和感を抑制できる。また、障害物が自車両の走行車線外にあるとき、つまり障害物がある車線へ意図的な車線変更をすることがないときに、障害物に近づく方向への逸脱傾向があるときには、第２補正ゲインＫｓｙｎｅａｒを目標ヨーモーメントＭｓに乗じて、目標ヨーモーメントＭｓの絶対値を大きく補正するようにしたため、障害物に近づく方向への逸脱をより確実に防止でき、自車両が障害物に接近することをより確実に防止できる。
【００５３】
一方、図８（ｂ）に示すように、自車両の走行車線の白線上に停止車両がある状態で、運転者が障害物から遠ざかる方向（右方）へ車線変更を開始したときに、制駆動力コントロールユニット８で演算処理が実行されたとする。すると、その演算処理で、まずステップＳ１〜Ｓ３を経て、ステップＳ４で、前方障害物判断フラグＦｓｚが“２”、つまり障害物が自車両の走行車線の白線上にあることを示す状態とされ、ステップＳ５で、第３補正ゲインＫｓｙｆａｒが最小値“０”に設定され、ステップＳ６〜Ｓ９を経て、ステップＳ１０で、将来の推定横変位ＸＳと横変位限界値Ｘｃとの差の絶対値が小さくなるように目標ヨーモーメントＭｓが算出され、ステップＳ１１で、目標ヨーモーメントＭｓに第３補正ゲインＫｓｙｆａｒが乗じられて目標ヨーモーメントＭｓが“０”に補正される。
【００５４】
このように、本実施形態にあっては、障害物が自車両の走行車線の白線上にあるとき、つまり自車両の車線内を走行していると障害物と接触する恐れがあるときに、障害物から遠ざかる方向への逸脱傾向があるときには、第３補正ゲインＫｓｙｆａｒを目標ヨーモーメントＭｓに乗じて、目標ヨーモーメントＭｓを“０”に補正するようにしたため、自車両の車線変更が車線逸脱回避制御によって妨げられるという違和感を防止できる。また、障害物が自車両の走行車線の白線上にあるとき、つまり障害物がある車線へ意図的な車線変更をすることがないときに、障害物に近づく方向への逸脱傾向があるときには、第２補正ゲインＫｓｙｎｅａｒを目標ヨーモーメントＭｓに乗じて、目標ヨーモーメントＭｓの絶対値を大きく補正するようにしたため、障害物に近づく方向への逸脱をより確実に防止でき、自車両が障害物に接近することをより確実に防止できる。
【００５５】
一方、図１０（ｂ）に示すように、自車両の走行車線内に停止車両がある状態で、運転者が障害物から遠ざかる方向（右方）へ車線変更を開始したときに、制駆動力コントロールユニット８で演算処理が実行されたとする。すると、その演算処理で、まずステップＳ１〜Ｓ３を経て、ステップＳ４で、前方障害物判断フラグＦｓｚが“３”、つまり障害物が自車両の走行車線内にあることを示す状態とされ、ステップＳ５で、第１補正ゲインＫｓｙが“０”とされ、ステップＳ６〜Ｓ９を経て、ステップＳ１０で、将来の推定横変位ＸＳと横変位限界値Ｘｃとの差の絶対値が小さくなるように目標ヨーモーメントＭｓが算出され、ステップＳ１１で、目標ヨーモーメントＭｓに第１補正ゲインＫｓｙｆａｒが乗じられて目標ヨーモーメントＭｓが“０”が“０”に補正される。
【００５６】
このように、本実施形態にあっては、障害物が自車両の走行車線内にあるとき、つまり自車両の走行車線内を走行していると障害物と接触する恐れがあり、左右どちらの走行車線へも車線変更する可能性があるときには、目標ヨーモーメントＭｓを常に“０”に補正するようにしたため、自車両の車線変更が車線逸脱回避制御によって妨げられるという違和感を防止できる。
【００５７】
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。この実施形態は、目標ヨーモーメントＭｓが発生するように制動力を制御することに代えて、走行車線からの逸脱を回避する方向に操舵トルクが発生するように操舵トルクを制御する点が前記第１実施形態とは異なる。なお、本実施形態は、前記第１実施形態の図１と同等の構成を多く含んでおり、同等の構成には同等の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００５８】
図１２は、第２実施形態を示す概略構成図であり、図１２において、前輪５ＦＬ、５ＦＲには一般的なラックアンドピニオン式の操舵機構が配設されている。この操舵機構は、前輪５ＦＬ、５ＦＲの操舵軸に接続されるラック２４と、これに噛合するピニオン２５と、このピニオン２５をステアリングホイール２６に与えられる操舵トルクで回転させるステアリングシャフト２７とを備えている。
【００５９】
また、ステアリングシャフト２７におけるピニオン２５の上部には、前輪５ＦＬ、５ＦＲを自動操舵するための操舵アクチュエータを構成する自動操舵機構２８が配設されている。この自動操舵機構２８は、ステアリングシャフト２７と同軸に取付けられたドリブンギヤ２９と、これに噛合するドライブギヤ３０と、このドライブギヤ３０を回転駆動する自動操舵用モータ３１とから構成されている。なお、自動操舵用モータ３１とドライブギヤ３０との間にはクラッチ機構３２が介装されており、自動操舵制御時にのみクラッチ機構３２が締結され、そうでないときにはクラッチ機構３２が非締結状態となって自動操舵用モータ３１の回転力がステアリングシャフト２７に入力されないようにしている。
【００６０】
また、本実施形態では、前記第１実施形態の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、図２のものから、図１３のものに変更されている。この図８の演算処理は、前記第１実施形態の図２の演算処理と同等のステップを多く含んでおり、同等のステップには同等の符号を付して、その詳細な説明を省略する。この図１３の演算処理では、前記図２の演算処理のステップＳ１０〜Ｓ１４がステップＳ１５に変更されている。
【００６１】
そのステップＳ１５では、目標付加操舵トルクＴｓｓｔｒを算出する。具体的には、逸脱判断フラグＦＬＤが“０”以外（例えば、“１”又は“―１”）、つまり自車両に走行車線からの逸脱傾向があり、且つ、前方障害物判断フラグＦｓｚが“１”又は“２”、つまり前記障害物が自車両の走行車線外又は走行車線の白線上にあるか否かを判定する。逸脱判断フラグＦＬＤが“０”以外であり、且つ、前方障害物判断フラグＦｓｚが“１”又は“２”である場合には、さらに、将来の推定横変位ＸＳと障害物までの横距離Ｌｙが同符号か否かを判定し、将来の推定横変位ＸＳと障害物までの横距離Ｌｙが同符号である場合には、下記（１３）式に従って目標付加操舵トルクＴｓｓｔｒを算出する。
【００６２】
Ｔｓｓｔｒ＝ｍｉｄ（−Ｔｓｓｔｒｍａｘ，−Ｋｓｙｎｅａｒ×Ｋ１ｓ×（ＸＳ−Ｘｃ），Ｔｓｓｔｒｍａｘ）………（１３）
但し、Ｔｓｓｔｒｍａｘは付加操舵トルクの制限値であり、Ｋ１ｓは車両諸元から定まる定数である。また、ｍｉｄ（）は複数の値から中間値を選択する関数である。
また、将来の推定横変位ＸＳと障害物までの横距離Ｌｙが異符号である場合には、下記（１４）式に従って目標付加操舵トルクＴｓｓｔｒを算出する。
【００６３】
Ｔｓｓｔｒ＝ｍｉｄ（−Ｔｓｓｔｒｍａｘ，−Ｋｓｙｆａｒ×Ｋ１ｓ×（ＸＳ−Ｘｃ），Ｔｓｓｔｒｍａｘ）………（１４）
一方、逸脱判断フラグＦＬＤが“０”以外であり、且つ、前方障害物判断フラグＦｓｚが“０”又は“３”のとき、つまり前記障害物が自車両に影響を及ぼす位置にない又は自車両の走行車線内にあるときには、下記（１５）式に従って目標付加操舵トルクＴｓｓｔｒを算出する。
【００６４】
Ｔｓｓｔｒ＝ｍｉｄ（−Ｔｓｓｔｒｍａｘ，−Ｋｓｙ×Ｋ１ｓ×（ＸＳ−Ｘｃ），Ｔｓｓｔｒｍａｘ）………（１５）
一方、逸脱判断フラグＦＬＤが“０”である場合には、目標付加操舵トルクＴｓｓｔｒを“０”とする。なお、本実施形態では、将来の推定横変位ＸＳが横変位限界値より小さくなるように、単純なフィードバック制御で目標付加操舵トルクＴｓｓｔｒを算出する例を示したが、これに限られるものではなく、例えば、車両モデル等を用いて、所望の横変位や横滑り角等が達成されるように目標付加操舵トルクＴｓｓｔｒを算出してもよい。
【００６５】
次にステップＳ１６に移行して、前記ステップＳ１５で算出された目標付加操舵トルクＴｓｓｔｒに応じた駆動信号を自動操舵用モータ３１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、本発明の車線逸脱防止装置の動作を具体的状況に基づいて説明する。
まず、自車両の走行車線に外であるが走行車線の近くに停止車両があるとする。障害物が自車両の走行車線外にあるとする。運転者が障害物から遠ざかる方向へ車線変更を行ったとする。
【００６６】
まず、図６（ａ）に示すように、自車両の走行車線に隣接する路側に停止車両がある状態で、運転者の脇見等によって、自車両が障害物に近づく方向（左方）へ車線逸脱傾向にあるときに、制駆動力コントロールユニット８で演算処理が実行されたとする。すると、その演算処理によって、まずステップＳ１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各種データが読み込まれ、ステップＳ２で、それらのデータに基づいて自車両の走行速度Ｖが算出され、ステップＳ３で、将来の推定横変位ＸＳの絶対値が横変位限界値Ｘｃより大きく算出され、ステップＳ４で、前方障害物判断フラグＦｓｚが“１”、つまり障害物が自車両の走行車線外にあることを示す状態とされ、ステップＳ５で、第３補正ゲインＫｓｙｆａｒが“１”以下とされ、ステップＳ６で、車線変更判断フラグＦＬＣがリセット状態とされ、ステップＳ７で、自車両が走行車線から逸脱傾向にあることが警報され、ステップＳ８で、逸脱判断フラグＦＬＤが“１”、つまり自車両に走行車線から左方への逸脱傾向があることを示す状態とされ、ステップＳ９で、逸脱回避制御禁止フラグＦｃａｎｃｅｌがリセット状態、つまり逸脱回避制御を実行許可する状態とされ、ステップＳ１５で、将来の推定横変位ＸＳと横変位限界値Ｘｃとの差を小さくする目標付加操舵トルクＴｓｓｔｒが前記第２補正ゲインＫｓｙｆａによって小さく算出され、ステップＳ１６で、その目標付加操舵トルクＴｓｓｔｒに応じた駆動信号が自動操舵用モータ３１に向けて出力される。
【００６７】
このように、本実施形態にあっては、目標付加操舵トルクＴｓｓｔｒに応じた駆動信号を自動操舵用モータ３１に向けて出力、つまり自車両の走行車線からの逸脱を回避する方向に操舵トルクを発生するようにしたため、例えば、走行車線からの逸脱を回避するように各車輪の制動力を制御する方法に比べ、車線逸脱回避制御による減速感を抑制防止できる。
【００６８】
なお、上記実施形態では、ステップＳ２，車輪速度センサ２１ＦＬ〜２１ＲＲ，ＣＣＤカメラ１３及びカメラコントローラ１４は走行状態検出手段と、ステップＳ３及びＳ８は逸脱傾向検出手段に対応し、ステップＳ１０，Ｓ１２〜Ｓ１６，制動流体圧制御回路７及び自動操舵機構２８は逸脱回避制御手段に対応し、レーザーレーダ１５及びレーダコントローラ１６は障害物検出手段に対応し、ステップＳ４，Ｓ５及びＳ１１は制御量補正手段に対応し、ステップＳ１０及びステップＳ１２〜Ｓ１６は制駆動力制御量算出手段に対応し、制動流体圧制御回路７は制駆動力制御手段に対応する。
【００６９】
また、上記実施の形態は本発明の車線逸脱防止装置の一例を示したものであり、装置の構成等を限定するものではない。
例えば、上記第１実施形態では、自車両前方にある障害物をレーザーレーダ１５で検出する例を示したが、これに限られるものではなく、例えば、ＣＣＤカメラ１３やナビゲーションシステムで検出してもよく、それらを組み合わせて検出するようにしてもよい。
【００７０】
また、自車両の走行車線の白線から障害物までの横変位ＨＸに基づいて、目標ヨーモーメントＭｓに乗じる補正ゲインＫｓｙを設定する例を示したが、これに限られるものではなく、例えば、自車両と障害物との間の車間距離に基づいて補正ゲインＫｓｙを設定してもよく、また障害物の特性に基づいて補正ゲインＫｓｙを設定してもよい。自車両と障害物との間の車間距離に基づいて補正ゲインＫｓｙを設定する方法によれば、自車両と障害物との間の車間距離が大きいほど補正ゲインＫｓｙを小さく設定する等、障害物との接触可能性に応じた補正ゲインＫｓｙを設定することができる。また、障害物の特性に基づいて補正ゲインＫｓｙを設定する方法によれば、例えば、ＣＣＤカメラ１３で捉えた自車両前方の撮像画像から、障害物の種類等をカメラコントローラ１４で検出し、障害物が停止車両である場合と路側のリフレクタである場合とで補正ゲインＫｓｙを変更する等、より運転者の感覚に合う車線逸脱回避制御を行うことができる。
【００７１】
さらに、目標ヨーモーメントＭｓに補正ゲインＫｓｙ，Ｋｓｙｎｅａｒ，Ｋｓｙｆａｒを乗じて目標ヨーモーメントＭｓを補正する例を示したが、これに限られるものではなく、例えば、横変位限界値Ｘｃを変更、つまり車線逸脱回避制御の開始タイミングを変更して、目標ヨーモーメントＭｓを補正してもよい。例えば、障害物から遠ざかる方向への車線逸脱傾向があるときには、横変位限界値Ｘｃを大きく、つまり車線逸脱回避制御の開始タイミングを遅くすれば、多少の逸脱については制御作動することがなくなる。また、障害物に近づく方向への車線逸脱傾向があるときには、横変位限界値Ｘｃを小さく、つまり車線逸脱回避制御の開始タイミングを早くすれば、障害物に近づく方向への逸脱をより確実に防止でき、自車両が障害物に接近することをより確実に防止できる。
【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第１実施形態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演算処理を示すフローチャートである。
【図３】図２の演算処理に用いられる制御マップである。
【図４】図２の演算処理に用いられる制御マップである。
【図５】図２の演算処理で算出される目標ヨーモーメントを説明するための説明図である。
【図６】障害物が自車両の走行車線外にある状態を説明するための説明図である。
【図７】図２の演算処理で補正された目標ヨーモーメントを説明するための説明図である。
【図８】障害物が自車両の走行車線の白線上にある状態を説明するための説明図である。
【図９】図２の演算処理で補正された目標ヨーモーメントを説明するための説明図である。
【図１０】障害物が自車両の走行車線内にある状態を説明するための説明図である。
【図１１】図２の演算処理で補正された目標ヨーモーメントを説明するための説明図である。
【図１２】本発明の車線逸脱防止装置を搭載した車両の第２実施形態を示す概略構成図である。
【図１３】図１１の制駆動力コントロールユニット内で実行される演算処理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
１３はカメラ
１４はカメラコントローラ
１５はレーザーレーダ
１６はレーダコントローラ
２１ＦＬ〜２１ＲＲは車輪速度センサ
２８は自動操舵機構

Claims (14)

1. 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、自車両の走行状態に応じて、自車両の走行車線からの逸脱を回避する車線逸脱回避制御を行い、且つ、障害物から遠ざかる方向への逸脱傾向が検出されたときには、前記車線逸脱回避制御による制御量を小さく補正することを特徴とする車線逸脱防止装置。
2. 自車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、前記走行状態検出手段で検出された走行状態に基づいて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傾向検出手段と、前記逸脱傾向検出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車線逸脱回避制御を行う逸脱回避制御手段と、自車両前方にある障害物の位置情報を検出する障害物検出手段と、前記障害物検出手段で検出された障害物の位置情報に基づいて前記逸脱回避制御による制御量を補正する制御量補正手段とを備え、
   前記制御量補正手段は、前記障害物検出手段で検出された障害物から遠ざかる方向への逸脱傾向が検出されたときには、前記逸脱回避制御による制御量を小さく補正することを特徴とする車線逸脱防止装置。
3. 前記制御量補正手段は、前記障害物検出手段で検出された障害物に近づく方向への逸脱傾向が検出されたときには、前記逸脱回避制御による制御量を大きく補正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。
4. 前記制御量補正手段は、前記障害物検出手段で検出された障害物が自車両の走行車線外にあるときに、前記障害物検出手段で検出された障害物から遠ざかる方向への逸脱傾向が検出されたときには、前記逸脱回避制御による制御量を小さく補正し、且つ、前記障害物検出手段で検出された障害物に近づく方向への逸脱傾向が検出されたときには、前記逸脱回避制御による制御量を大きく補正することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の車線逸脱防止装置。
5. 前記制御量補正手段は、前記障害物検出手段で検出された障害物が自車両の走行車線の白線上にあるときに、前記障害物検出手段で検出された障害物から遠ざかる方向への逸脱傾向が検出されたときには、前記逸脱回避制御による制御量を“０”に補正し、且つ、前記障害物検出手段で検出された障害物に近づく方向への逸脱傾向が検出されたときには、前記逸脱回避制御による制御量を大きく補正することを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれかに記載の車線逸脱防止装置。
6. 前記制御量補正手段は、前記障害物検出手段で検出された障害物が自車両の走行車線内にあるときには、前記逸脱回避制御による制御量を“０” に補正することを特徴とする請求項２乃至請求項５のいずれかに記載の車線逸脱防止装置。
7. 前記逸脱回避制御手段は、前記逸脱傾向検出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操舵トルクを発生することを特徴とする請求項２乃至請求項６のいずれかに記載の車線逸脱防止装置。
8. 前記逸脱回避制御手段は、前記逸脱傾向検出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２乃至請求項７のいずれかに記載の車線逸脱防止装置。
9. 前記制駆動力制御手段は、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動力を制御することを特徴とする請求項７に記載の車線逸脱防止装置。
10. 前記走行状態検出手段は、自車両の車速、走行車線と自車両の前後方向軸とのなす角、自車両の走行車線に対する横変位及び自車両の走行車線の曲率を検出し、前記制駆動力制御量算出手段は、前記走行状態検出手段で検出された自車両の車速、走行車線と自車両の前後方向軸とのなす角、自車両の走行車線に対する横変位及び自車両の走行車線の曲率から将来の自車両の走行車線に対する横変位を算出し、その将来の自車両の走行車線に対する横変位と横変位限界値との差に応じて車両に発生させる目標ヨーモーメントを算出し、その目標ヨーモーメントに応じて各車輪の制駆動力制御量を算出することを特徴とする請求項７又は請求項９に記載の車線逸脱防止装置。
11. 前記走行状態検出手段は、自車両の車速、走行車線と自車両の前後方向軸とのなす角、自車両の走行車線に対する横変位及び自車両の走行車線の曲率を検出し、前記逸脱傾向検出手段は、前記走行状態検出手段で検出された自車両の車速、走行車線と自車両の前後方向軸とのなす角、自車両の走行車線に対する横変位及び自車両の走行車線の曲率から将来の自車両の走行車線に対する横変位を算出し、その横変位の絶対値が所定の横変位限界値以上であるときに、自車両が走行車線から逸脱傾向にあることを検出することを特徴とする請求項２乃至請求項１０のいずれかに記載の車線逸脱防止装置。
12. 前記障害物検出手段で検出された障害物の特性を検出する障害物特性検出手段と、前記障害物検出手段で検出された障害物の位置情報及び前記障害物特性検出手段で検出された障害物の特性の少なくとも一方に基づいて前記制御量補正手段による補正量を設定する補正量設定手段とを備えたことを特徴とする請求項２乃至請求項１１のいずれかに記載の車線逸脱防止装置。
13. 前記制御量補正手段は、前記逸脱回避制御の開始タイミングを変更して、前記逸脱回避制御による制御量を補正することを特徴とする請求項２乃至請求項１２のいずれかに記載の車線逸脱防止装置。
14. 前記障害物検出手段は、カメラ、レーダー及びナビゲーションシステムの少なくとも１つを用いて、自車両前方にある障害物の位置情報を検出することを特徴とする請求項２乃至請求項１３のいずれかに記載の車線逸脱防止装置。

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