JP2005202679A

JP2005202679A - 車線逸脱防止装置

Info

Publication number: JP2005202679A
Application number: JP2004008242A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Iwasaka; 武志岩坂; Shinko Ozaki; 眞弘尾崎
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2004-01-15
Filing date: 2004-01-15
Publication date: 2005-07-28

Abstract

【課題】自車両が走行車線から逸脱する可能性があると判断されたとき、乗員に違和感を与えることなく逸脱回避方向への進路修正を的確に行う。
【解決手段】各車輪の制動液圧履歴に基づいてブレーキパッドの磨耗量を推定し、自車両の走行状態に基づいて自車両が走行車線から逸脱する可能性があると判断されたときに、各車輪のブレーキパッドの磨耗量に応じて逸脱防止制御における制御量を補正し、自車両にヨーモーメントを発生させるヨー制御と自車両を減速させる減速制御と操舵トルクを発生させる操舵トルク制御とを組み合わせて車線逸脱を回避する。
【選択図】図１

Description

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。

従来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傾向にあることを判断したとき、自車両の走行状態に基づいて算出された将来の車線からの逸脱推定量に応じて、左右の車輪に制動力差を与えることで車両にヨーモーメントを発生させるヨー制御と、自車両が減速するように各輪に制動力を与える減速制御とを組み合わせた制動制御によって車線逸脱を回避するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−１１２５４０号公報（第７頁、図２）

しかしながら、上記従来の車線逸脱防止装置にあっては、自車両が走行車線から逸脱傾向にある場合、左右輪の制動力を個別に制御して自車両にヨーモーメントを与えるようにしているので、運転者の逸脱傾向（運転傾向）によっては、ある車輪のブレーキ制御が頻繁に行われ、ブレーキパッドの磨耗量に差が生じてしまうという未解決の課題がある。
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、ブレーキパッドの磨耗量を考慮した逸脱回避制御を行うことができる車線逸脱防止装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明に係る車線逸脱防止装置は、走行状態検出手段で自車両の走行状態を検出し、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、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を判断し、前記逸脱判断手段により自車両が走行車線から逸脱傾向にあることが判断されたとき、逸脱防止制御手段で各車輪に制動力を与えることにより逸脱を回避する方向に自車両を制御し、磨耗量推定手段で各車輪に発生した制動力履歴に基づいてブレーキパッドの磨耗量を推定し、前記磨耗量推定手段で推定された磨耗量に応じて、制御量補正手段で、前記逸脱防止制御手段での逸脱防止制御における制御量を補正する。

本発明によれば、各車輪に発生した制動力履歴に基づいてブレーキパッドの磨耗量を推定するので、新たな装置を付加せずに簡素にブレーキパッドの磨耗量を推定することができると共に、自車両が走行車線から逸脱傾向にあるときに、ブレーキパッドの磨耗量に応じて逸脱防止制御における制御量を補正するので、ブレーキの耐久性を考慮した適切な逸脱防止制御を行うことができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明における第１の実施形態の概略構成図である。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（制動液圧）を独立に制御可能としている。
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、９はエンジン、１０は自動変速機であり、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、前輪５ＦＬ、５ＦＲ及び後輪５ＲＬ、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。

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。

また、ステアリングシャフト２４には操舵トルクを付加する操舵アクチュエータ２５が設けられており、後述するコントロールユニット８からの操舵トルク指令値に応じて操舵制御を行うように構成されている。
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、道路区画線等のレーンマーカを検出して走行車線を検出し、さらに、そ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横変位Ｘ、走行車線の曲率ρ、車線幅Ｌ等を算出することができるように構成されており、これらの算出信号はコントロールユニット８に出力される。

さらに、自車両に発生する前後加速度Ｙｇ、横加速度Ｘｇ及びヨーレートφを検出するナビゲーションシステム１５からの検出信号もコントロールユニット８に入力される。
また、この車両には、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１６、ステアリングホイール１９の操舵角δを検出する操舵角センサ２０、各車輪５ＦＬ〜５ＲＲの回転速度即ち所謂車輪速度Ｖｗ_j（ｊ＝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。
また、運転席前方には、走行車線逸脱を検出した場合にコントロールユニット８からの警報信号ＡＬに応じて運転者に警告を提示する警報装置１７が設置されており、この警報装置１７には音声やブザー音を発生するためのスピーカーが内蔵されている。

次に、前記コントロールユニット８で行われる車線逸脱防止制御処理について、図２及び図３のフローチャートに従って説明する。この車線逸脱防止制御処理は、例えば１０ｍｓｅｃ毎のタイマ割込処理によって実行される。
この車線逸脱防止制御処理では、まずステップＳ１で、前記各センサやコントローラからの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各車輪速度Ｖｗ_j、マスタシリンダ圧Ｐｍ、操舵角δ、方向指示スイッチ信号ＷＳ、カメラコントローラ１４からの走行車線に対する車両ヨー角Φ、走行車線中央からの横変位Ｘ、走行車線の曲率ρを読み込む。

次いで、ステップＳ２に移行して、前記ステップＳ１で読み込んだ各車輪速度Ｖｗ_FL〜Ｖｗ_RRのうち、非駆動輪である前左右輪速度Ｖｗ_FL、Ｖｗ_FRの平均値から自車両の車速Ｖを算出する。
Ｖ＝（Ｖｗ_FL＋Ｖｗ_FR）／２ ………（１）
なお、ＡＢＳ制御等が作動している場合には、ＡＢＳ制御内で推定された推定車体速度を用いるようにしてもよい。また、ナビゲーションシステム１５でナビゲーション情報に利用している値を車速Ｖとして用いるようにしてもよい。

次にステップＳ３で、将来の推定横変位即ち逸脱推定値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に対する車両ヨー角Φ、走行車線中央からの横変位Ｘ、走行車線の曲率ρ及び前記ステップＳ２で算出した自車両の車速Ｖに基づき、下記（２）式に従って将来の推定横変位となる逸脱推定値Ｘｓを算出する。
Ｘｓ＝Ｔｔ・Ｖ・（Φ＋Ｔｔ・Ｖ・ρ）＋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に自車両の車速Ｖを乗じると前方注視距離となる。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即ち逸脱推定値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の絶対値が所定の逸脱判断閾値Ｘ_L以上となるときに自車両は車線逸脱傾向にあると判断する。なお、左方向逸脱時に、将来の推定横変位Ｘｓは正値となる。

次にステップＳ４に移行して、逸脱推定値Ｘｓの絶対値｜Ｘｓ｜が逸脱判断閾値Ｘ_L以上であるか否かを判定し、｜Ｘｓ｜＜Ｘ_LであるときにはステップＳ５に移行して、逸脱判断フラグＦ_outを自車両が逸脱傾向にないことを意味する“０”にリセットして後述するステップＳ１０に移行する。
また、｜Ｘｓ｜≧Ｘ_LであるときにはステップＳ６に移行して、逸脱判断フラグＦ_outを自車両が逸脱傾向にあることを意味する“１”にセットしてステップＳ７に移行し、横変位Ｘの正負を判定する。そして、Ｘ≧０であるときには、左側への逸脱であると判断してステップＳ８に移行し、逸脱方向フラグＤ_outを“１”にセットしてから後述するステップＳ１０に移行する。一方、Ｘ＜０であるときには、右側への逸脱であると判断してステップＳ９に移行し、逸脱方向フラグＤ_outを“２”にセットしてからステップＳ１０に移行する。

ステップＳ１０では、図４に示す磨耗状況判断処理を行って各輪の磨耗状況を判断する磨耗判断フラグＢ_outを設定してからステップＳ１１に移行する。
具体的には、図４に示すように、先ずステップＳ１０１で、逸脱判断フラグＦ_out＝１のとき（以下、ＬＤＰ作動時と記す）の制動液圧履歴Ｐ_sumoni（ｉ＝１〜４、１から順に左右前輪、後輪を示す）、及び逸脱判断フラグＦ_out＝０のときの制動液圧履歴Ｐ_sumoffiをとり、そこから全体の制動液圧履歴Ｐ_sumi即ち各車輪に発生した制動力履歴を算出する。
後述するように、本実施形態では、この制動液圧履歴Ｐ_sumiをブレーキパッド磨耗量の目安とし、制動液圧履歴Ｐ_sumiが磨耗判断閾値としての磨耗閾値Ｐ_sumsiを超えるときに、磨耗状況にあるとして磨耗判断フラグＢ_outをセットする。

次にステップＳ１０２に移行して、下記（３）式をもとに、ＬＤＰ作動１回あたりの制動液圧平均Ｐ_onmiを算出して、ステップＳ１０３に移行する。
Ｐ_onmi＝Ｐ_sumoni／ｊ_i ………（３）
ここで、ｊ_i（ｉ＝１〜４）は逸脱回数である。
ステップＳ１０３では、各車輪の制動液圧履歴Ｐ_sumiの関係から磨耗量偏り判断を行う。先ず、下記（４）式をもとに、各車輪の制動液圧履歴Ｐ_sumiの４輪平均値Ｐ_meanを算出する。
Ｐ_sumi＝（Ｐ_sum1＋Ｐ_sum2＋Ｐ_sum3＋Ｐ_sum4）／４ ………（４）
そして、各車輪について、制動液圧履歴Ｐ_sumiと４輪平均値Ｐ_meanとの差ΔＰ_sumiを算出する。
ΔＰ_sumi＝Ｐ_sumi−Ｐ_mean ………（５）

次に、上記（５）式により算出された差ΔＰ_sumiが偏り判断閾値ΔＰ_sumsより小さいか否かを判定し、ΔＰ_sumi＜ΔＰ_sumsであるときには偏りが小さいと判断して偏り判断フラグＦ_Aを“０”にリセットし、ΔＰ_sumi≧ΔＰ_sumsであるときには偏りが大きいと判断して偏り判断フラグＦ_Aを“１”にセットする。
ここで、偏り判断閾値ΔＰ_sumsは、ブレーキパッド厚み数％分であると考え、ここでは許容液圧Ｐｓの５％とする。
ΔＰ_sums＝０．０５×Ｐｓ ………（６）
許容液圧Ｐｓは、ブレーキ耐久条件を制動液圧によって求めたものとして、ここではブレーキパッド磨耗量の寿命から考えられる市場の平均的な制動回数ｎと平均的な制動液圧Ｐｅとによって、下記（７）式をもとに算出する。
Ｐｓ＝Ｐｅ・ｎ ………（７）

次にステップＳ１０４に移行して、各車輪について、制動液圧履歴Ｐ_sumi中のＬＤＰ作動時の制動液圧履歴Ｐ_sumoniの割合を判断する。先ず、各車輪について、制動液圧履歴Ｐ_sumiとＬＤＰ作動時の制動液圧履歴Ｐ_sumoniとの比Ｒ_oniを算出する。
Ｒ_oni＝Ｐ_sumoni／Ｐ_sumi ………（８）
そして、上記（８）式により算出された比Ｒ_oniがＬＤＰ割合判断閾値Ｒｓより小さいか否かを判定し、Ｒ_oni＜ＲｓであるときにはＬＤＰの割合が小さいと判断してＬＤＰ割合判断フラグＦ_Bを“０”にリセットし、Ｒ_oni≧ＲｓであるときにはＬＤＰの割合が大きいと判断してＬＤＰ割合判断フラグＦ_Bを“１”にセットする。

次にステップＳ１０５に移行して、磨耗閾値Ｐ_sumsiを算出する。具体的には、偏り判断フラグＦ_A及びＬＤＰ割合判断フラグＦ_Bによって場合分けを行って算出する。
Ｆ_A＝０且つＦ_B＝０、即ち磨耗量の偏りが小さく且つＬＤＰの割合が小さいときには、下記（９）式をもとに、許容液圧ＰｓからＬＤＰ作動１回あたりの制動液圧平均Ｐ_onmiを任意の回数ｋ回分マージンをとるように磨耗閾値Ｐ_sumsiを算出する。
Ｐ_sumsi＝Ｐｓ−ｋ・Ｐ_onmi ………（９）

また、Ｆ_A＝１又はＦ_B＝１、即ち磨耗量の偏りが大きいか又はＬＤＰの割合が大きいときには、下記（１０）式をもとに、磨耗閾値Ｐ_sumsiを算出する。これにより、前記（９）式によって算出される値をさらに任意の回数ｌだけマージンをとった値に設定されることになる。
Ｐ_sumsi＝Ｐｓ−（ｋ＋ｌ）・Ｐ_onmi ………（１０）
さらに、Ｆ_A＝１且つＦ_B＝１、即ち磨耗量の偏りが大きく且つＬＤＰの割合が大きいときには、下記（１１）式をもとに、磨耗閾値Ｐ_sumsiを算出する。これにより、前記（９）式によって算出される値をさらに任意の回数２ｌだけマージンをとった値に設定されることになる。
Ｐ_sumsi＝Ｐｓ−（ｋ＋２・ｌ）・Ｐ_onmi ………（１１）
このとき、磨耗閾値を複数設けて、閾値に応じて表示灯などでの運転者への警告表示方法を変更するようにしてもよい。

図５は、磨耗閾値Ｐ_sumsiの設定方法を示した図である。図５（ａ）に示すように、制動液圧履歴Ｐ_sumiは、ＬＤＰ非作動時の制動液圧履歴Ｐ_sumoffiとＬＤＰ作動時の制動液圧履歴Ｐ_sumoniとの和であり、この制動液圧履歴Ｐ_sumiが磨耗閾値Ｐ_sumsiを超えるときに磨耗状況にあると判断される。
磨耗閾値Ｐ_sumsiは、前記（７）式をもとに算出される許容液圧Ｐｓから所定のマージンをとった値に設定する。このマージンは、ＬＤＰ作動１回あたりの制動液圧平均Ｐ_onmiの任意回数分に相当する値に設定され、磨耗量偏り判断及びＬＤＰ作動割合判断に応じて変更する。

図５（ｂ）に示すように磨耗量偏り判断及びＬＤＰ作動割合判断によってパターンＡ〜Ｄに場合分けを行うと、図５（ｃ）に示すように、パターンＡ（偏り小且つＬＤＰ割合小）の場合には、マージンをＬＤＰ作動１回あたりの制動液圧平均Ｐ_onmiのｋ回分に相当する値に設定し、パターンＢ及びパターンＣ（偏り小又はＬＤＰ割合小）の場合には、マージンをＬＤＰ作動１回あたりの制動液圧平均Ｐ_onmiの（ｋ＋ｌ）回分に相当する値に設定し、パターンＤ（偏り大且つＬＤＰ割合大）の場合には、マージンをＬＤＰ作動１回あたりの制動液圧平均Ｐ_onmiの（ｋ＋２ｌ）回分に相当する値に設定するようにする。
したがって、パターンＤの場合には、パターンＡの場合と比較して磨耗閾値Ｐ_sumsiが制動液圧平均Ｐ_onmiの２ｌ回相当分小さく設定される。即ち、磨耗量の偏りが大きく且つＬＤＰの割合が大きいときには、速いタイミングで磨耗状況にあると判断されることになる。

次にステップＳ１０６に移行して、制動液圧履歴Ｐ_sumiが前記ステップＳ１０５で算出した磨耗閾値Ｐ_sumsiを超えているか否かを判断し、Ｐ_sumi＞Ｐ_sumsiであるときにはステップＳ１０７に移行して、磨耗判断フラグＢ_outを磨耗状況にあることを示す“１”にセットしてから磨耗状況判断処理を終了し、所定のメインプログラムに復帰する。
一方、前記ステップＳ１０６の判定結果がＰ_sumi≦Ｐ_sumsiであるときには、ステップＳ１０８に移行して、磨耗判断フラグＢ_outを磨耗状況にないことを示す“０”にセットしてから磨耗状況判断処理を終了し、所定のメインプログラムに復帰する。

次に、図２のステップＳ１１では、運転者の車線変更意図判断を行う。具体的には、前記ステップＳ１で得た方向指示スイッチ信号ＷＳ及び操舵角δに基づいて、次のように運転者の車線変更の意図を判定する。
方向指示スイッチ２２がオン状態であるときに、方向指示スイッチ信号ＷＳの符号により判断される方向と逸脱方向Ｄ_outとが一致している場合には、運転者の意図的な車線変更であると判断し、ステップＳ１２に移行して逸脱判断フラグＦ_outを“０”にリセットしてから後述するステップＳ１３に移行する。また、方向指示スイッチ信号ＷＳの符号により判断される方向と逸脱方向Ｄ_outとが異なる場合には、逸脱である可能性があるのでそのまま後述するステップＳ１３に移行し、逸脱判断フラグＦ_outは変更されない。

また、方向指示スイッチ２２がオフ状態であるときに操舵角δが予め設定した操舵角設定値δ_S以上、且つ操舵角変化量Δδが予め設定した変化量設定値Δδ_S以上であり、さらに操舵方向と逸脱方向とが一致している場合には、運転者の意図的な車線変更であると判断し、前記ステップＳ１２に移行する。
なお、ここでは、運転者による車線変更の意図の有無判断を、操舵角及び操舵角変化量によって判断する場合について説明したが、操舵トルクに基づいて車線変更の意図を判断するようにしてもよい。

そして、ステップＳ１３では、逸脱推定値Ｘｓの絶対値から逸脱境界線Ｘ_Lを減算した値｜Ｘｓ｜−Ｘ_Lが、図６に示すパラメータ算出マップを参照して算出されるパラメータＸａ以上であるか否かを判定し、｜Ｘｓ｜−Ｘ_L≧Ｘａであるとき、すなわち逸脱推定値Ｘｓが逸脱境界線Ｘ_LをＸａ以上逸脱するときには、自車両の減速制御を必要とするものと判断してステップＳ１４に移行し、減速制御作動フラグＦｇｓを“１”にセットしてから後述するステップＳ１６に移行する。また、前記ステップＳ１３の判定結果が、｜Ｘｓ｜−Ｘ_L＜Ｘａであるときには、ステップＳ１５に移行して減速制御作動フラグＦｇｓを“０”にセットしてからステップＳ１６に移行する。

ここで、図６に示すパラメータ算出マップは、走行車線の曲率ρの増加と共にパラメータＸａが小さく算出されるように設定されている。このため、例えば自車両前方に急なカーブが現れると、｜Ｘｓ｜−Ｘ_L≧Ｘａとなって減速制御作動フラグＦｇｓが“１”にセットされるため、自車両が減速されて逸脱推定値Ｘｓの増大が抑制される。
ステップＳ１６では、逸脱判断フラグＦ_outが、自車両に逸脱傾向があることを意味する“１”にセットされているか否かを判定し、Ｆ_out＝１であるときには、ステップＳ１７に移行して、警報信号ＡＬを警報装置１７に出力して警報を作動してからステップＳ１８に移行する。

ステップＳ１８では、下記（１２）式の演算を行って、目標ヨーモーメントＭｓを算出してから後述するステップＳ２１に移行する。
Ｍｓ＝Ｋ₁・Ｋ₂・（｜Ｘｓ｜−Ｘ_L） ………（１２）
ここで、Ｋ₁は車両諸元から決まる比例ゲイン、Ｋ₂は車速Ｖに応じて図７に示すゲイン算出マップを参照して算出する比例ゲインである。
また、前記ステップＳ１６の判定結果がＦ_out＝０であるときには、ステップＳ１９に移行して、警報信号ＡＬの出力を停止してからステップＳ２０に移行し、目標ヨーモーメントＭｓを下記（１３）式をもとに０（零）に設定してからステップＳ２１に移行する。
Ｍｓ＝０ ………（１３）

図３のステップＳ２１では、逸脱判断フラグＦ_outが“０”にリセットされているか否かを判定し、Ｆ_out＝０であるときには、ステップＳ２２に移行して、下記（１４）式に示すように前左輪の目標制動液圧Ｐｓ_FL及び前右輪の目標制動液圧Ｐｓ_FRをマスタシリンダ液圧Ｐｍから算出される前後配分を考慮した前輪マスタシリンダ圧Ｐｍｆの１／２に設定すると共に、下記（１５）式に示すように後左輪の目標制動液圧Ｐｓ_RL及び後右輪の目標制動液圧Ｐｓ_RRをマスタシリンダ圧Ｐｍから算出される前後配分を考慮した後輪マスタシリンダ圧Ｐｍｒの１／２に設定してから後述するステップＳ３１に移行する。
Ｐｓ_FL＝Ｐｓ_FR＝Ｐｍｆ／２ ………（１４）
Ｐｓ_RL＝Ｐｓ_RR＝Ｐｍｒ／２ ………（１５）

一方、前記ステップＳ２１の判定結果がＦ_out＝１であるときには、ステップＳ２３に移行して、目標ヨーモーメントＭｓの絶対値が予め設定した設定値Ｍｓ１以上であるか否かを判定し、｜Ｍｓ｜＜Ｍｓ１であるときには、ステップＳ２４に移行して、下記（１６）及び（１７）式をもとに、目標制動液圧差ΔＰｓ_F0及びΔＰｓ_R0を算出し、後左右輪の制動力にだけ差を発生させるように設定してから後述するステップＳ２６に移行する。
ΔＰｓ_F0＝０ ………（１６）
ΔＰｓ_R0＝２・Ｋ_br・｜Ｍｓ｜／Ｔ ………（１７）
ここで、Ｔは前後輪同一のトレッドである。また、Ｋ_brは制動力を制動液圧に換算する場合の換算係数であり、ブレーキ諸元により定まる。

一方、前記ステップＳ２３の判定結果が｜Ｍｓ｜≧Ｍｓ１であるときには、ステップＳ２５に移行して、下記（１８）及び（１９）式をもとに目標制動液圧差ΔＰｓ_F0及びΔＰｓ_R0を算出し、各輪の制動力に差を発生させるように設定してからステップＳ２６に移行する。
ΔＰｓ_F0＝２・Ｋ_bf・（｜Ｍｓ｜−Ｍｓ１）／Ｔ ………（１８）
ΔＰｓ_R0＝２・Ｋ_br・Ｍｓ１／Ｔ ………（１９）
ここで、Ｋ_bfは制動力を制動液圧に換算する場合の換算係数であり、ブレーキ諸元により定まる。なお、この場合、前輪のみで制御することにして、ΔＰｓ_F0＝２・Ｋ_bf・｜Ｍｓ｜／Ｔに設定するようにしてもよい。

ステップＳ２６では、図８に示す補正ゲイン算出マップを参照し、磨耗量に応じて補正ゲインＫ_bpを算出する。補正ゲインＫ_bpは磨耗状況判断に応じて変動するゲインであり、磨耗状況が厳しくなるほど、即ち制動液圧履歴Ｐ_sumiから磨耗閾値Ｐ_sumsiを減じた値（Ｐ_sumi−Ｐ_sumsi）が大きくなるほど、補正ゲインＫ_bpは小さく算出されるように設定されている。また、磨耗判断フラグＢ_outが磨耗状況にないことを示す“０”にリセットされているときには、補正ゲインＫ_bpは“１”に設定される。

次に、ステップＳ２７に移行して、前記ステップＳ２４又はステップＳ２５で算出した目標制動液圧差ΔＰｓ_F0及びΔＰｓ_R0を、下記（２０）及び（２１）式をもとに補正して目標制動液圧差ΔＰｓ_F及びΔＰｓ_Rを算出してからステップＳ２８に移行する。
ΔＰｓ_F＝Ｋ_bp・ΔＰｓ_F0 ………（２０）
ΔＰｓ_R＝Ｋ_bp・ΔＰｓ_R0 ………（２１）
このように、目標制動液圧差ΔＰｓ₀に補正ゲインＫ_bpを乗じることにより、磨耗状況が厳しくなるほど、目標制動液圧差ΔＰｓ_F及びΔＰｓ_Rは小さく補正されて、ヨー制御を目的とした制動が減少されることになる。

ステップＳ２８では、減速制御作動フラグＦｇｓが減速制御作動を意味する“１”にセットされているか否かを判定し、Ｆｇｓ＝１であるときにはステップＳ２９に移行して、パラメータＸａを用いて下記（２２）式をもとに、減速を目的として左右両輪に制動力を発生させるための目標制動液圧Ｐｇを算出し、後述するステップＳ３１に移行する。
Ｐｇ＝Ｋｇｖ・Ｋｇｂ・（｜Ｘｓ｜−Ｘ_L−Ｘａ） ………（２２）
ここで、Ｋｇｖは図９に示すゲイン算出マップを参照して算出される比例ゲイン、Ｋｇｂは車両諸元から決まる比例定数である。また、目標制動液圧Ｐｇから算出される前後配分を考慮した前輪目標制動液圧をＰｇｆ、後輪目標制動液圧をＰｇｒとする。

また、ステップＳ２８の判定結果が、Ｆｇｓ＝０であるときにはステップＳ３０に移行して、下記（２３）式をもとに目標制動液圧Ｐｇを零（０）に設定してからステップＳ３１に移行する。
Ｐｇ＝０ ………（２３）
ステップＳ３１では、自車両の逸脱方向を判定し、左方に逸脱している場合には下記（２４）式をもとに各輪の目標制動液圧Ｐｓ_jを算出し、右方に逸脱している場合には下記（２５）式をもとに各輪の目標制動液圧Ｐｓ_jを算出してステップＳ３２に移行する。

Ｐｓ_FL＝Ｐｍｆ／２＋Ｋ_bp・Ｐｇｆ／２，
Ｐｓ_FR＝Ｐｍｆ／２＋ΔＰｓ_F＋１／Ｋ_bp・Ｐｇｆ／２，
Ｐｓ_RL＝Ｐｍｒ／２＋Ｋ_bp・Ｐｇｒ／２，
Ｐｓ_RR＝Ｐｍｒ／２＋ΔＰｓ_R＋１／Ｋ_bp・Ｐｇｒ／２ ………（２４）
Ｐｓ_FL＝Ｐｍｆ／２＋ΔＰｓ_F＋１／Ｋ_bp・Ｐｇｆ／２，
Ｐｓ_FR＝Ｐｍｆ／２＋Ｋ_bp・Ｐｇｆ／２，
Ｐｓ_RL＝Ｐｍｒ／２＋ΔＰｓ_R＋１／Ｋ_bp・Ｐｇｒ／２，
Ｐｓ_RR＝Ｐｍｒ／２＋Ｋ_bp・Ｐｇｒ／２ ………（２５）

ステップＳ３２では、磨耗量に応じて補正されたヨー制御を目的とした制動の減少分を補うために、操舵アクチュエータにより転舵トルクを与える。逸脱推定値Ｘｓと逸脱判断閾値Ｘ_Lとの関係が｜Ｘｓ｜＞Ｘ_Lであるとき、図１０に示す目標付加操舵トルク算出マップを参照し、磨耗状況判断に応じて目標付加操舵トルクＴｑを算出する。ここで、目標付加操舵トルクＴｑは、磨耗状態にないとき（Ｂ_out＝０）には零（０）に設定され、磨耗状況が厳しくなるほど且つ逸脱推定値Ｘｓが大きくなるほど大きく算出されるように設定されている。
ただし、目標付加操舵トルクＴｑが許容値Ｔｑ１を超える場合には、磨耗判断フラグＢ_out＝０のときの制御状態に戻し、運転者による操舵介入が行われた場合、制御は解除する。

次にステップＳ３３に移行して、前記ステップＳ２２又はＳ３１で算出した目標制動液圧Ｐｓ_FL〜Ｐｓ_RRを制動流体制御回路７に出力すると共に、前記ステップＳ３２で算出された目標付加操舵トルクＴｑに応じた駆動信号を操舵アクチュエータ２５に出力してからタイマ割込処理を終了し、所定のメインプログラムに復帰する。
図２〜図４の車線逸脱防止制御処理で、ステップＳ３〜Ｓ９の処理が逸脱判断手段に対応し、ステップＳ１８、Ｓ２０及びステップＳ２３〜Ｓ２５の処理がヨー制御量算出手段に対応し、ステップＳ２６、Ｓ２７及びＳ３２の処理が制御量補正手段に対応し、ステップＳ２８〜Ｓ３０の処理が減速制御量算出手段に対応し、ステップＳ１０１の処理が磨耗量推定手段に対応し、ステップＳ１０３〜Ｓ１０８の処理が磨耗状況判断手段に対応している。

したがって、今、運転者によってブレーキ操作が行われていない状態で、自車両が走行車線に沿って直進走行しているものとする。この場合には、図２の車線逸脱防止制御処理において、ステップＳ３で｜Ｘｓ｜＜Ｘ_Lとなる逸脱推定値Ｘｓが算出されるので、ステップＳ４からステップＳ５に移行して、逸脱判断フラグＦ_out＝０となって逸脱傾向にないことを示す状態となり、ステップＳ１６の判定によりステップＳ１９に移行して警報を停止し、ステップＳ２０で目標ヨーモーメントＭｓが“０”に設定される。これにより、図３のステップＳ２２で各車輪５ＦＬ〜５ＲＲの目標制動圧Ｐｓ_FL〜Ｐｓ_RRには、運転者の制動操作に応じたマスタシリンダ圧Ｐｍｆ及びＰｍｒが夫々設定され、運転者のステアリング操作に応じた走行状態が継続される。

この状態から、運転者の脇見によって、図１１（ａ）に示すように自車両ＭＣが走行車線の中央位置から徐々に右方向に逸脱を始めたとする。この場合には、逸脱推定値｜Ｘｓ｜が逸脱境界線Ｘ_L以上となるので、ステップＳ４からステップＳ６に移行して、逸脱判断フラグＦ_out＝１となって逸脱傾向にあることを示す状態となる。逸脱方向にばらつきがあり、逸脱回避制御において各車輪に与えられる制動力が平均的であって各車輪のブレーキパッドの磨耗量に偏りがなく、且つＬＤＰ作動が頻繁に行われず、全体の制動液圧履歴に対してＬＤＰ作動時の制動液圧履歴の割合が小さいときには、図４の磨耗状況判断処理において、ステップＳ１０５で前記（９）式をもとに、許容液圧ＰｓからＬＤＰ作動１回あたりの制動液圧平均Ｐ_onmiを任意の回数ｋ回分マージンをとるように磨耗閾値Ｐ_sumsiが算出される。制動液圧履歴Ｐ_sumiが磨耗閾値Ｐ_sumsi以下であるときには、ステップＳ１０６の判定によりステップＳ１０８に移行して、磨耗判断フラグＢ_out＝０となって各車輪のブレーキパッドが磨耗状況にないことを示す状態となる。そして、ステップＳ１６の判定によりステップＳ１７に移行して警報を作動し、ステップＳ１８で前記（１２）式をもとに目標ヨーモーメントＭｓが算出される。

｜Ｍｓ｜＜Ｍｓ１であるときには、図３のステップＳ２３からステップＳ２４に移行して前記（１６）及び（１７）式をもとに、目標制動液圧差ΔＰｓ_F0及びΔＰｓ_R0が算出され、後左右輪の制動力にだけ差を発生させるように設定される。磨耗判断フラグＢ_out＝０であるので、ステップＳ２６で補正ゲインＫ_bp＝１に設定され、最終的な目標制動液圧差ΔＰｓ_F及びΔＰｓ_Rは、前記ステップＳ２４で算出された値が減少補正されることなくそのまま設定される。｜Ｘｓ｜−Ｘ_L＜Ｘａであり、減速制御作動フラグＦｇｓ＝０であるときには、ステップＳ３０で減速制御のための目標制動液圧Ｐｇ＝０に設定され、ステップＳ３１で、前記（２５）式をもとに各車輪５ＦＬ〜５ＲＲの目標制動圧Ｐｓ_FL〜Ｐｓ_RRが設定される。また、Ｂ_out＝０であるので、ステップＳ３２で逸脱回避方向に転舵するための目標付加操舵トルクＴｑ＝０に設定される。

したがって、図１１（ｃ）に示すように、目標制動液圧差ΔＰｓのみが発生されることにより、図１１（ａ）に示すように、目標付加操舵トルクＴｑによる操舵トルク制御と目標制動液圧Ｐｇによる減速制御は行われず、車両にヨーモーメントを与えるヨー制御のみによって、逸脱回避方向である左方向への進路修正を的確に行う。
その後、ＬＤＰ作動が頻繁に行われ且つその逸脱方向が右側へ集中している状態で、図１１（ｂ）に示すように、運転者の脇見によって自車両が右方向へ逸脱傾向にあるものとする。この場合には、右側への逸脱を回避するために左車輪に対して頻繁に制動力が発生するので、図４の磨耗状況判断処理において、ステップＳ１０３で各車輪のブレーキパッドの磨耗量に偏りがあると判断され、ステップＳ１０４でＬＤＰ作動の割合が多いと判断される。そのため、ステップＳ１０５で、前記（１１）式をもとに、許容液圧ＰｓからＬＤＰ作動１回あたりの制動液圧平均Ｐ_onmiを任意の回数（ｋ＋２ｌ）回分マージンをとるように磨耗閾値Ｐ_sumsiが算出される。

このように、各車輪のブレーキパッド磨耗量の偏りとＬＤＰ作動の割合とを考慮して、磨耗状況を判断する磨耗閾値を算出するので、磨耗量に偏りがあり且つＬＤＰ作動割合が多い場合には、許容液圧からのマージンを大きく設定することにより磨耗閾値を小さく算出して、磨耗状況判断を早めることができる。
ここで、Ｐ_sumi＞Ｐ_sumsiであるときには、ステップＳ１０６の判定によりステップＳ１０７に移行し、磨耗判断フラグＢ_out＝１となって磨耗状況にあることを示す状態となり、図３のステップＳ２６で、磨耗状況に応じた補正ゲインＫ_bpが算出される。そして、ステップＳ２７で、この補正ゲインＫ_bpをステップＳ２４で算出した目標制動液圧差ΔＰｓ_F0及びΔＰｓ_R0に乗算することにより最終的な目標制動液圧差ΔＰｓ_F及びΔＰｓ_Rを算出する。補正ゲインＫ_bpは、制動液圧履歴Ｐ_sumiが大きいほど即ち磨耗状況が厳しくなるほど小さい値に設定されるので、このように算出された最終的な目標制動液圧差は、図１１（ａ）に示す磨耗状況にない場合と比較して、小さく算出されることになる。また、磨耗判断フラグＢ_out＝１であるので、ステップＳ３２で磨耗状況に応じた目標付加操舵トルクＴｑが算出され、操舵トルクを付加することによって自車両を逸脱回避方向に転舵するように制御する。

したがって、図１１（ｄ）に示すように、ヨー制御のための目標制動液圧差ΔＰｓは磨耗状況にない場合と比較して小さく発生され、このヨー制御を目的とした制動の減少分を補うために、目標付加操舵トルクＴｑが大きく算出されることにより、図１１（ｂ）に示すように、ヨー制御と操舵トルク制御とによって逸脱回避方向である左方向への進路修正を的確に行う。

なお、操舵トルク制御を行う場合は、操舵トルクを与える側の車輪（前輪）にヨー制御のための制動力は与えないようにするのが望ましい。
このように、各車輪のブレーキパッドの磨耗量を推定し、自車両が走行車線から逸脱傾向にあるときに、推定した磨耗量に応じて逸脱防止制御における制御量を補正するので、ブレーキ耐久性を考慮した適切な逸脱回避制御を行うことができる。

また、各車輪のブレーキパッドの磨耗量を制動液圧履歴に基づいて推定するので、新たな装置を付加することなく簡素にブレーキパッドの磨耗量を推定することができる。
さらに、自車両が走行車線から逸脱傾向にあるときには、自車両にヨーモーメントを発生させるヨー制御と、自車両を減速させる減速制御と、操舵トルクを発生させる操舵トルク制御とを組み合わせて逸脱回避制御を行うので、ヨー制御でのヨーモーメント不足により車線を逸脱した場合であっても、減速制御での制動力により的確に逸脱防止を行うことができると共に、操舵トルクを付加することにより、大きな制動力を与えることなく自車進路を逸脱回避方向に的確に修正することができる。

また、各車輪のブレーキパッドの磨耗量が大きいほどヨー制御における制御量を小さくなるように補正し、操舵トルク制御における制御量を大きくなるように補正するので、磨耗量が小さいときには、ヨー制御と減速制御との組み合わせによって自車両に制動力を発生させることにより、逸脱回避方向への進路修正を的確に行うことができると共に、磨耗量が大きいときには、ヨー制御における制御量を減少し、その減少分を補うように操舵トルク制御量を大きくすることにより、ヨー制御と減速制御に合わせて操舵トルク制御を行ってブレーキパッド磨耗量の偏りを抑えた逸脱回避制御を行うことができる。
また、操舵トルク制御を行う車輪以外の車輪に制動力を与えてヨー制御を行うので、車両の挙動が不安定にならず、運転者に違和感を与えることなく逸脱回避制御を行うことができる。

なお、上記各実施形態においては、運転者が車線変更をしておらず、且つ車線逸脱傾向にあるときに警報報知を行う場合について説明したが、これに限定されるものではなく、警報報知を行うタイミングと制動制御（ヨー制御と減速制御）を行うタイミングにずれを生じさせてもよい。制動制御を用いることにより運転者にＧがかかるので、この制動制御自体が警報効果を有することができる。
また、上記各実施形態においては、後輪駆動車に本発明を適用した場合について説明したが、前輪駆動車に本発明を適用することもできる。この場合には、ステップＳ２で、各車輪速度Ｖｗ_FL〜Ｖｗ_RRのうち、非駆動輪である後左右輪速度Ｖｗ_RL、Ｖｗ_RRの平均値から自車両の車速Ｖを算出すればよい。

本発明の実施形態を示す概略構成図である。本発明の実施形態における図１のコントロールユニット８で実行される車線逸脱防止制御処理を示すフローチャートの前半部である。本発明の実施形態における図１のコントロールユニット８で実行される車線逸脱防止制御処理を示すフローチャートの後半部である。図２の車線逸脱防止制御処理における磨耗状況判断処理を示すフローチャートである。磨耗閾値の設定方法を説明する図である。パラメータＸａ算出マップである。ゲインＫ₂の算出マップである。ゲインＫ_bpの算出マップである。ゲインＫｇｖの算出マップである。目標付加操舵トルク算出マップである。本発明の実施形態における動作の説明図である。

符号の説明

６ＦＬ〜６ＲＲホイールシリンダ
７制動流体圧制御回路
８コントロールユニット
９エンジン
１３ＣＣＤカメラ
１４カメラコントローラ
１５ナビゲーションシステム
１６マスタシリンダ圧センサ
１７警報装置
２０操舵角センサ
２１ＦＬ〜２１ＲＲ車輪速センサ
２２方向指示スイッチ
２５操舵アクチュエータ

Claims

自車両の走行車線からの逸脱を回避するように自車両を制御する車線逸脱防止装置において、
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判断する逸脱判断手段と、該逸脱判断手段により自車両が走行車線から逸脱傾向にあることが判断されたとき、各車輪に制動力を与えることにより逸脱を回避する方向に自車両を制御する逸脱防止制御手段と、各車輪に発生した制動力履歴に基づいてブレーキパッドの磨耗量を推定する磨耗量推定手段と、前記磨耗量推定手段で推定された磨耗量に応じて、前記逸脱防止制御手段での逸脱防止制御における制御量を補正する制御量補正手段とを備えていることを特徴とする車線逸脱防止装置。
前記磨耗量推定手段で推定された磨耗量に基づいて各車輪のブレーキパッドが磨耗状況にあることを判断する磨耗状況判断手段を備え、前記制御量補正手段は、前記磨耗状況判断手段で各車輪のブレーキパッドが磨耗状況にあることが判断されたとき、前記磨耗量推定手段で推定された磨耗量に応じて、前記逸脱防止制御手段での制動力を補正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。
前記磨耗状況判断手段は、各車輪の磨耗量の偏りと前記逸脱防止制御手段での逸脱防止制御の作動頻度とに基づいて磨耗判断閾値を設定し、前記磨耗量推定手段で推定された磨耗量が前記磨耗判断閾値より大きいとき、各車輪のブレーキパッドが磨耗状況にあると判断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判断されたとき、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操舵トルク制御手段を備え、前記制御量補正手段は、前記磨耗状況判断手段で各車輪のブレーキパッドが磨耗状況にあることが判断されたとき、前記磨耗量推定手段で推定された磨耗量に応じて、前記操舵トルク制御手段によって操舵トルクを与え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。
前記逸脱防止制御手段は、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判断されたとき、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第１の制動力制御量を算出するヨー制御量算出手段と、自車両が減速するように各車輪の第２の制動力制御量を算出する減速制御量算出手段と、前記ヨー制御量算出手段で算出された第１の制動力制御量と前記減速制御量算出手段で算出された第２の制動力制御量とに応じて各車輪の制動力を制御する制動力制御手段とを有し、前記制御量補正手段は、前記磨耗量推定手段で推定された磨耗量に応じて、前記第１及び第２の制動力制御量を補正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。
前記制御量補正手段は、前記磨耗量推定手段で推定された磨耗量が大きいほど、前記ヨー制御量算出手段で算出された第１の制動力制御量を小さくなるように補正し、前記操舵トルク制御手段での操舵トルク制御における操舵トルク制御量を大きくなるように補正することを特徴とする請求項５に記載の車線逸脱防止装置。
前記制御量補正手段は、前記操舵トルクを与える車輪と前記第１の制動力制御量を与える車輪とを夫々異なる車輪となるように設定することを特徴とする請求項５に記載の車線逸脱防止装置。