JP2005242482A - 車線逸脱防止装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 警報装置23及び逸脱防止制御が作動していないときには前方注視距離Lsを走行速度Vに応じて更新するが(ステップS14、S15、S17)、警報装置23又は逸脱防止制御が作動したときには、これ以後、これらが共に作動しない状態となるまでの間、前方注視距離Lsの更新を行わず、警報装置23又は逸脱防止制御が開始された時点における前方注視距離Lsに基づいて推定横変位Xsを算出する(ステップS13、S15からS17)。
【選択図】 図4
Description
さらにこのように逸脱防止制御が解除された時点でまだ車線逸脱傾向にある場合には、車両の進行に伴って推定横ずれ量は必ず増加するため、逸脱防止制御解除後、極めて短時間のうちの再度逸脱防止制御が開始されてしまう可能性が高い。
そこで、この発明は、上記従来の未解決の問題点に着目してなされたものであり、逸脱防止制御の作動に伴う車両挙動の変化に起因して逸脱防止制御が作動及び非作動を頻繁に繰り返すことを回避し且つ的確に逸脱防止制御を行うこの可能な車線逸脱防止装置を提供することを目的としている。
ここで、注視距離の変動に起因して予測逸脱量が変動した場合、実際には車線逸脱傾向から十分回復する以前に、車線逸脱傾向にないと判定される場合があり、場合によっては車線逸脱傾向にあるかどうかの判定結果がひんぱんに切り替わる場合があるが、注視距離の変動を抑制することにより、この注視距離の変動に起因して予測逸脱量が変動することが抑制されるから、自車速の変動に伴う予測逸脱量の変動に起因して、車線逸脱傾向にあるかどうかの判定結果がひんぱんに切り替わることが回避される。
図1は、第1の実施の形態における車線逸脱防止装置の一例を示す車両概略構成図である。なお、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。
図1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、ドライバによるブレーキペダル1の踏込み量に応じて、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が介挿されており、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。
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、前述した車両状態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。
なお、このカメラコントローラ14は、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。走行車線の検出には、例えば特開平11−296660号公報に記載される手法を用いることができる。
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し、右方向を負方向とする。すなわち、ヨーレートγや横加速度Yg、操舵角θ、ヨー角φは、左旋回時に正値となり、右旋回時に負値となる。また、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、逆に右方向にずれているときに負値となる。また、走行車線の曲率ρは、左カーブの場合に正値となり、右カーブの場合に負値となる。
また、車両には、前記車両状態コントロールユニット8によって車線逸脱が検知された場合にこれをドライバに警告するための警報装置23が設けられている。この警報装置23は、音声やブザー音を発生するためのスピーカやモニタを含んで構成され、表示情報及び音声情報によってドライバに警告を発するようになっている。
なお、ここでは、前左右輪速度VwFL、VwFRに基づいて走行速度Vを算出するようにした場合について説明したが、例えば、車両に公知のアンチスキッド制御を行うABS制御手段が搭載されており、このABS制御手段によりアンチスキッド制御が行われている場合には、このアンチスキッド制御での処理過程で推定される推定車体速を用いるようにすればよい。
次いで、ステップS12に移行し、前回のサンプリング時点での逸脱警報又は逸脱防止制御の作動状態を判定する。この判定は、警報装置23により逸脱警報を発生させるか否かを表す警報フラグFW及び逸脱防止制御によりヨーモーメントを発生させるか否かを表す逸脱判断フラグFLDに基づいて行い、警報フラグがFW≠0又は逸脱判断フラグがFLD≠0であるとき、逸脱警報及び逸脱防止制御の少なくとも何れか一方が作動していると判断し、ステップS13に移行して、前回の前方注視距離Lsを保持するかどうかを表す保持フラグFHOLDを“1”に設定する。一方、ステップS12で、警報フラグFW及び逸脱判断フラグFLDが共に“0”であるときには、逸脱警報及び逸脱防止制御のいずれも作動していないと判定し、ステップS14に移行して保持フラグFHOLDを“0”に設定する。
なお、ここでは、前記(1)式に基づいて推定横変位Xsを算出するようにした場合について説明したが、これに限るものではなく、例えば次式(2)に示すように、車両に作用するヨーレートを考慮して算出するようにしてもよい。例えば、ヨーレートセンサ16の精度が高くまたノイズが少ない場合等には、このように、ヨーレートを考慮して推定横変位Xsを算出することによって、逸脱警報や逸脱防止制御をより的確なタイミングで作動させ、また、解除させることができる。
一方、前記ステップS27で、車線変更フラグFLCが“0であって、車線変更中でない場合にはステップS29に移行し、車両の逸脱状態を判定する。つまり、推定横変位Xsの絶対値|Xs|が、警報判断しきい値Xw以上であるかどうかを判定し、|Xs|≧Xwであるときには、車両が逸脱傾向にあるとしてステップS30に移行し、推定横変位Xsの符号が正であるときには左方向へ逸脱傾向にあるとしてステップS30からステップS31に移行して警報フラグFWを“1”に設定する。一方、推定横変位XsがXs>0でないときにはステップS32に移行し、警報フラグFWを“−1”に設定する。
Ms=−K1×K2×(Xs−Xc) ……(3)
なお、前記PmRは、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である。
ΔPsR=2×KbR×|Ms|/T ……(4)
ΔPsF=2×KbF×(|Ms|−Ms0)/T ……(5)
ΔPsR=2×KbR×Ms0/T ……(6)
なお、ここでは、前後輪をそれぞれ制御するようにした場合について説明したが、例えば前輪のみで制御するようにしてもよく、この場合には、ΔPsF=2×KbF×|Ms|/Tとするようにしてもよい。
PsFL=Pm
PsFR=Pm+ΔPsF
PsRL=PmR
PsRR=PmR+ΔPsR ……(7)
PsFL=Pm+ΔPsF
PsFR=Pm
PsRL=PmR+ΔPsR
PsRR=PmR ……(8)
Trq=f(Acc)−g(Ps) ……(9)
なお、前記f(Acc)は、アクセル開度Accに応じた駆動トルクを算出するためのアクセル関数fにより算出される、駆動トルク相当値である。また、前記(9)式中のPsは、逸脱防止制御により発生させる前及び後の左右輪目標制動流体圧差ΔPsR及びΔPsFの和(Pg=ΔPsR+ΔPsF)であって、g(Ps)は、目標制動流体圧差の和Psによって発生が予測される制動トルクを算出するための関数gにより算出される、制動トルク相当値である。
以上の処理によって図3に示す演算処理が終了する。そして、一連の演算処理が終了したならば、タイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。
今、自車両が走行車線中央よりを直進走行している場合には、逸脱警報も逸脱防止制御も行われないから、警報フラグFW及び逸脱判断フラグFLDは共に“0”に設定されている。このため、図4の推定横変位算出処理では、ステップS11からステップS12を経てステップS14に移行し、保持フラグはFHOLD=0に設定される。したがって、ステップS15からステップS16に移行して、前方注視距離Lsが、ステップS11で算出された自車両の走行速度Vに応じた前方注視距離Ls*に更新設定され、この前方注視距離Lsつまりこの時点における走行速度Vに応じた前方注視距離Ls*に応じた推定横変位Xsが算出される。
これによって、ドライバは警報装置23が作動することによって自車両が逸脱傾向にあることを認識することができ、減速操作や操舵操作等、逸脱を回避するための操作を行うことができる。
また、前方注視距離Lsを、警報フラグFW及び逸脱判断フラグFLDが共に“0”となるまで保持するようにしているから、実際の車両の、車線内側方向への回復状況に即して、逸脱警報や逸脱防止制御を解除することができ、自車両の車両状態が確実に逸脱状態から回復したとみなすことの可能な時点で逸脱防止制御や逸脱警報を解除することができる。したがって、前述のように、ヨーモーメントの発生や警報の発生を解除した後、再度、逸脱状態と判定されるといったような現象が発生することを回避することができ、これに伴ってドライバに違和感を与えることを回避することができる。
この第2の実施の形態は、上記第1の実施の形態において、図3のステップS2で実行される推定横変位算出処理の処理手順が異なること以外は同様であるので、同一部には同一符号を付与しその詳細な説明は省略する。
この第2の実施の形態では、推定横変位Xsの算出を、図12のフローチャートに示す処理手順で行う。
つまり、ヨー角φが十分に小さいということは、図13に示すように、車両の向きが逸脱方向にある状態(図13(a))から回復途中にあって、図13(b)に示すように、車両の向きが逸脱する方向へは向いていない状態であって、車両の車線逸脱速度も十分低下した状態とみなすことができる。このため、前方注視距離Lsが更新されたとしても、前記(1)式から算出される推定横変位Xsの変動量は小さく、これに応じて算出される逸脱防止制御の制御量の変動量は小さい。したがって、推定横変位Xsがまだ十分に回復していない状態であっても、ヨー角|φ|がしきい値εより小さいときには、推定横変位Xsは走行速度Vの変動による影響を受けることはない。よって、この時点で、前方注視距離Lsの更新を再開することによって、推定横変位Xsが十分に回復する以前のより速い段階で、走行速度Vに応じた前方注視距離Lsに基づく逸脱傾向の判定や、逸脱防止制御を再開することができる。
この第3の実施の形態は、上記第1の実施の形態において、図3のステップS2で実行される推定横変位算出処理を図14のフローチャートに示す処理手順で行っている。なお、その他の処理は上記第1の実施の形態と同様であるので、同一部には同一符号を付与しその詳細な説明は省略する。
この第4の実施の形態は、上記第1の実施の形態において、図3のステップS2で実行される推定横変位Xsの算出処理を図15のフローチャートに示す処理手順で行っている。なお、その他の処理は上記第1の実施の形態と同様であるので、同一部には同一符号を付与しその詳細な説明は省略する。
この第5の実施の形態は、上記第1の実施の形態において、図3のステップS2で実行される推定横変位算出処理を図16のフローチャートに示す処理手順で行っている。なお、その他の処理は上記第1の実施の形態と同様であるので、同一部には同一符号を付与しその詳細な説明は省略する。
この第5の実施の形態では、図16のフローチャートに示すように、警報フラグがFW≠0又は逸脱判断フラグがFLD≠0であるときには、ステップS12からステップS131に移行し、タイマカウンタtHOLDに、予め設定した待機時間THOLDを設定した後、ステップS13に移行し、保持フラグFHOLDを“1”に設定し、前方注視距離Lsの更新は行わない。
この第6の実施の形態は、上記第1の実施の形態において、図3のステップS2で実行される推定横変位の算出処理を図17のフローチャートに示す処理手順で行っている。なお、その他の処理は上記第1の実施の形態と同様であるので、同一部には同一符号を付与しその詳細な説明は省略する。
ΔPsLR=(PsFL+PsRL)−(PsFR+PsRR) ……(10)
このようにして、ステップS141又はS142で前方注視距離Lsの更新量dLsを算出したならば、ステップS143に移行し、前回の前方注視距離Lsに更新量dLsを加算した値を新たな前方注視距離Lsとして更新記憶する。つまり、前方注視距離Lsは、ステップS11で算出された今回の前方注視距離Ls*に近づくように更新されることになる。
つまり、この第6の実施の形態においては、前方注視距離Lsに対し、逸脱防止制御の制御量つまり目標ヨーモーメントMsの大小に応じてその更新度合が調整され、逸脱防止制御の制御量が大きいときには前方注視距離Lsを今回の前方注視距離Ls*にゆっくりと一致するように更新し、逸脱防止制御の制御量が小さい場合には、逸脱防止制御の制御量が大きい場合に比較してより速やかに前方注視距離Ls*に一致するように更新している。なお、例えば、逸脱防止制御の制御量が大きい場合には、前方注視距離Lsに対して遅いローパスフィルタ処理を行い、逆に逸脱防止制御の制御量が小さい場合には、前方注視距離Lsに対して、逸脱防止制御の制御量が大きい場合のローパスフィルタ処理よりもより速いローパスフィルタ処理を行うようにすることも可能である。
また、上記各実施の形態においては、逸脱防止制御手段として、自車両にヨーモーメントを発生させることにより逸脱を回避するようにしたヨーモーメント発生手段を適用した場合について説明したが、これに限るものでなく、例えば、逸脱検出時には自車両を減速させ、逸脱するまでの速度を低減するようにした減速制御手段や、操舵アクチュエータを備え、逸脱を回避する方向に操舵制御することによって車線逸脱を防止するようにした操舵制御手段等を適用することも可能であって、この場合も、上記と同等の作用効果を得ることができる。
ここで、上記各実施の形態において、図3のステップS2における推定横変位算出処理で、前方注視距離Lsを設定する処理が注視距離設定手段に対応し、逸脱判断フラグFLD及び逸脱警報フラグFWの状態に応じて、前方注視距離Lsの更新を行う処理が注視点距離変動抑制手段に対応している。
また、カメラコントローラ14で自車両の横変位Xを算出する処理が走行位置検出手段に対応し、図3のステップS4及びステップS6で目標ヨーモーメントを算出しこれに応じた制駆動力を発生させる処理が逸脱防止制御手段及びヨーモーメント発生手段に対応し、ステップS5の処理が警報発生手段に対応している。
6FL〜6RR ホイールシリンダ
7 制動流体圧制御回路
8 車両状態コントロールユニット
9 エンジン
12 駆動トルクコントロールユニット
13 単眼カメラ
14 カメラコントローラ
15 加速度センサ
16 ヨーレートセンサ
17 マスタシリンダ圧センサ
18 アクセル開度センサ
19 操舵角センサ
20 方向指示スイッチ
22FL〜22RR 車輪速度センサ
23 警報装置
Claims (15)
- 自車速に応じた注視距離を設定する注視距離設定手段と、
当該注視距離設定手段で設定した注視距離だけ自車両前方に離れた位置を注視点とし、当該注視点位置における自車両の車線逸脱量を推測する逸脱量推定手段と、
当該逸脱量推定手段で推定した予測逸脱量に基づいて自車両が車線逸脱傾向にあるかどうかを検出する逸脱検出手段と、を備えた車線逸脱防止装置において、
前記逸脱検出手段で自車両が車線逸脱傾向にあることを検出したとき、前記注視距離の変動を抑制する注視距離変動抑制手段を備えることを特徴とする車線逸脱防止装置。 - 前記注視距離変動抑制手段は、前記車線逸脱傾向にあることが検出され且つ前記予測逸脱量の変化量の絶対値が予め設定したしきい値以上であるとき、前記注視距離の変動を抑制するようになっていることを特徴とする請求項1記載の車線逸脱防止装置。
- 前記注視距離変動抑制手段は、前記予測逸脱量の変化量の絶対値が予め設定したしきい値よりも小さいときには、前記注視距離の変動を抑制しないようになっていることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の車線逸脱防止装置。
- 前記注視距離変動抑制手段は、前記予測逸脱量の変化方向が走行車線中央に向かう方向であり且つ前記注視距離が減少する方向に変化するときには、前記注視距離の変動を抑制しないようになっていることを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1項に記載の車線逸脱防止装置。
- 自車両の走行車線における現在の走行位置を検出する走行位置検出手段を備え、
前記注視距離変動抑制手段は、前記車線逸脱傾向にあることが検出され且つ前記走行位置検出手段で検出される現在の走行位置が前記走行車線に対し予め設定した許容走行範囲外にあるとき、前記注視距離の変動を抑制するようになっていることを特徴とする請求項1から請求項4の何れか1項に記載の車線逸脱防止装置。 - 自車両の走行車線における現在の走行位置を検出する走行位置検出手段を備え、
前記注視距離変動抑制手段は、前記走行位置検出手段で検出される現在の走行位置が前記走行車線に対し予め設定した許容走行範囲内にあるときには、前記注視距離の変動を抑制しないようになっていることを特徴とする請求項1から請求項5の何れか1項に記載の車線逸脱防止装置。 - 前記注視距離変動抑制手段は、前記車線逸脱傾向にあることが検出されたとき、これ以後、予め設定した所定の抑制時間が経過するまでの間、前記注視距離の変動を抑制するようになっていることを特徴とする請求項1から請求項6の何れか1項に記載の車線逸脱防止装置。
- 自車両の走行車線における現在の走行位置を検出する走行位置検出手段を備え、
前記注視距離変動抑制手段は、前記抑制時間が経過した後、前記走行位置検出手段で検出される走行位置が、予め設定した許容走行範囲内にあるとき、前記注視距離の変動の抑制を解除するようになっていることを特徴とする請求項7記載の車線逸脱防止装置。 - 前記逸脱検出手段で車線逸脱傾向にあることが検出されたとき警報を発する警報発生手段及び前記車線逸脱傾向にあることが検出されたとき車線からの逸脱を回避する方向に車両挙動を制御する逸脱防止制御手段の少なくとも何れか一方を備えることを特徴とする請求項1から請求項8の何れか1項に記載の車線逸脱防止装置。
- 前記逸脱検出手段で車線逸脱傾向にあることが検出されたとき警報を発する警報発生手段及び前記車線逸脱傾向にあることが検出されたとき車線からの逸脱を回避する方向に車両挙動を制御する逸脱防止制御手段を備え、
前記注視距離設定手段は、前記警報発生手段用の注視距離と前記逸脱防止制御手段用の注視距離とを個別に設定し、
前記逸脱検出手段は、これら個別の注視距離に基づいて車線逸脱傾向にあるかどうかを検出するようにした車線逸脱防止装置であって、
前記注視距離変動抑制手段は、前記警報発生手段用の注視距離に対してのみ、注視距離変動を抑制するようになっていることを特徴とする請求項1から請求項8の何れか1項に記載の車線逸脱防止装置。 - 前記注視距離変動抑制手段は、前記注視距離を、前記車線逸脱傾向検出時点における注視距離に維持するようになっていることを特徴とする請求項1から請求項10の何れか1項に記載の車線逸脱防止装置。
- 前記注視距離変動抑制手段は、前記注視距離を、非抑制時よりもより遅い変化度合で変化させるようになっていることを特徴とする請求項1から請求項10の何れか1項に記載の車線逸脱防止装置。
- 少なくとも、車線逸脱傾向にあることが検出されたとき車線からの逸脱を回避する方向に車両挙動を制御する逸脱防止制御手段を備え、
前記注視距離変動抑制手段は、前記注視距離を、前記逸脱防止制御手段による制御量の大きさに応じた変化度合で、変化させるようになっていることを特徴する請求項12記載の車線逸脱防止装置。 - 前記逸脱防止制御手段は、自車両の逸脱を回避する方向にヨーモーメントを発生するヨーモーメント発生手段であることを特徴とする請求項9、請求項10及び請求項13の何れか1項に記載の車線逸脱防止装置。
- 前記逸脱防止制御手段は、自車両を減速させる減速制御手段であることを特徴とする請求項9、請求項10及び請求項13の何れか1項に記載の車線逸脱防止装置。
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