JP2005247198A - 車線逸脱防止装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者の運転継続時間に応じて有効な車線逸脱防止制御を可能とする。
【解決手段】例えば高速道路のように運転に対する集中力が散漫となり易い状況での運転継続時間を検出し、制御介入用の閾値を次第に小さくするなどして、運転継続時間が長いほど、車線逸脱防止制御が介入し易くする。また、所定時間内の車線逸脱頻度を検出し、同等の運転継続時間でも、所定時間内の車線逸脱頻度の大きい運転者に対しては、制御介入用閾値の補正係数を小さくするなどして、車線逸脱防止制御が介入し易くする。制御介入用閾値を小さくするなどして車線逸脱防止制御が介入し易くなった場合には、車線逸脱防止のためのヨーモーメント補正係数を小さくするなどして、車線逸脱防止制御量を小さくすることにより違和感をなくす。
【選択図】 図２

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、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、各車輪の制駆動力を制御し、ヨー方向の制御と減速制御とを組合わせて車両にヨーモーメントを発生せしめ、もって走行車線からの逸脱を防止すると共に乗員への違和感を防止するものがある（例えば特許文献１参照）。
特開２００３−１１２５４０公報

しかしながら、前記従来の車線逸脱防止装置では、自車両運転者による運転継続時間が考慮されていない。例えば、どんなに運転技能に優れた運転者でも、運転継続時間が長くなれば、走行車線から逸脱する傾向が大きくなるが、そうした場合の逸脱防止制御の介入の仕方が考慮されていない。
本発明はこれらの諸問題を解決するためになされたものであり、運転継続時間に応じた車線逸脱防止制御を可能とする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。

上記諸問題を解決するため、本発明の車線逸脱防止装置は、自車両の運転者による運転継続時間を検出し、その運転継続時間に応じて、車線逸脱防止制御の介入度合いを調整することを特徴とするものである。具体的には、運転継続時間が長くなるほど、車線逸脱防止制御を介入し易くする。また、所定時間内の車線逸脱頻度が大きいほど、車線逸脱防止制御を介入し易くする。また、車線逸脱防止制御が介入し易いほど、車線逸脱防止制御量を小さく補正する。

而して、本発明の車線逸脱防止装置によれば、自車両の運転者による運転継続時間を検出し、その運転継続時間に応じて、車線逸脱防止制御の介入度合いを調整する構成としたため、運転継続時間に応じた有効な車線逸脱防止制御が可能となる。また、運転継続時間が長くなるほど、車線逸脱防止制御を介入し易くするにより、有効な車線逸脱防止制御が可能となる。また、所定時間内の車線逸脱頻度が大きいほど、車線逸脱防止制御を介入し易くすることによっても、有効な車線逸脱防止制御が可能となる。また、車線逸脱防止制御が介入し易いほど、車線逸脱防止制御量を小さく補正することにより、違和感のない車線逸脱防止制御が可能となる。

以下、本発明の車線逸脱防止装置の一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。
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。

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、後述する車両状態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、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前方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、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。具体的には、自車両が走行している走行車線の両側の白線等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。ここで、撮像された画像全域で白線等の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、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。このようにして得られた各ウインドウのレーンマーカ候補点を連続すると、自車両前方に展開している走行車線を検出することができる。

また、この車両には、自車両を誘導するのに好適なナビゲーションシステム１０が搭載されている。このナビゲーションシステム１０は、所謂ＧＰＳ機能による自車両の位置情報、道路情報、地図情報などに加えて、自車両に発生する前後加速度Ｘｇ及び横加速度Ｙｇ、自車両に発生するヨーレートφ' を検出する機能を備える。そして、このナビゲーションシステム１０で検出された道路情報、前後加速度Ｘｇ、横加速Ｙｇ、ヨーレートφ’は車両状態コントロールユニット８に出力される。また、この車両には、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Ｖｗ_i （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、それらの検出信号も車両状態コントロールユニット８に出力される。また、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や、エンジンコントロールユニットによって制御されているエンジンの駆動トルクＴｗも合わせて車両状態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。

次に、車両状態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。

この演算処理では、まずステップＳ１で、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、ナビゲーションシステム１０で検出された前後加速度Ｘｇ、横加速度Ｙｇ、ヨーレートφ' 、各センサ類で検出された各車輪速度Ｖｗ_i 、操舵角δ、方向指示スイッチ信号、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、またエンジンコントロールユニットからの駆動トルクＴｗを読込む。

次に、ステップＳ２に移行して、ステップＳ１で読込まれた各車輪速度Ｖｗ_i 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走行速度Ｖを算出する。なお、車両が前輪駆動車両である場合には、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走行速度Ｖを算出する。また、アンチスキッド制御装置で推定車体速度が算出されている場合には、その値を自車両走行速度として用いてもよい。また、ナビゲーションシステム内で用いられている自車両走行速度を用いてもよい。また、変速機出力軸速度から求めた自車両走行速度を用いて、走行速度の比較を行うようにしてもよい。

次にステップＳ３に移行して、運転継続時間の算出が行われる。本実施形態では、ナビゲーションシステム１０の道路情報から、自車両が高速道路を走行している累積時間を計測して運転継続時間ｔとする。但し、イグニッションスイッチがオフで且つ走行速度が“０”（零）の状態が所定時間継続したら、運転継続時間ｔをリセット、つまり“０”にする。この所定時間には、長時間、運転を継続した運転者が疲労回復できる時間を実験などにより予め求めておいて用いる。運転継続時間リセット後、再び、高速道路を走行し始めたら、その時点から運転継続時間ｔを新たに累積計測する。また、単に走行速度が“０”になっただけでは運転継続時間ｔはリセットしない。これに対し、イグニッションスイッチがオフになったら、その状態の継続時間に応じて運転継続時間ｔを減少するようにしてもよい。なお、自車両が高速道路を走行している累積時間に代えて、単にイグニッションスイッチがオンになってからの累積時間を運転継続時間としてもよい。この場合も、イグニッションスイッチがオフで且つ走行速度が“０”（零）の状態が所定時間継続したら、運転継続時間ｔをリセットする。

次にステップＳ４に移行して、自車両の走行車線からの逸脱判断を行う。本実施形態では、まず逸脱推定値として将来の推定横変位ＸＳを算出する。具体的には、ステップＳ１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及びステップＳ２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。
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。そして、この逸脱推定値としての将来の推定横変位の絶対値｜ＸＳ｜が横変位限界値Ｘ_C 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例えば逸脱判断フラグＦ_LD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例えば逸脱判断フラグＦ_LDを“０”のリセット状態とする。

一方、推定横変位ＸＳの比較対照となる横変位限界値Ｘ_C は、ステップＳ３で算出された運転継続時間ｔ及び所定時間内における車線逸脱頻度に応じて設定する。具体的には、図３の制御マップに従って、運転継続時間ｔが長くなるにつれて、段階的に小さくなる基準横変位限界値Ｘ_C0を設定する。次に、図４の制御マップに従って、所定時間内における車線逸脱頻度に応じた横変位限界値補正係数Ｋ_XCを設定する。この横変位限界値補正係数Ｋ_XCは、“１”より小さく、所定時間内における車線逸脱頻度が大きいほど、小さく設定される。そして、基準横変位限界値Ｘ_C0に横変位限界値補正係数Ｋ_XCを乗じて横変位限界値Ｘ_C を設定する。従って、運転継続時間ｔが長いほど、また所定時間内における車線逸脱頻度が大きいほど、走行車線から逸脱傾向にあると判断され易くなる。なお、基準横変位限界値Ｘ_C0の初期値（デフォルト）は、例えば走行車線幅Ｌの半分値から自車両の車幅Ｌ₀ の半分値を減じた値と、例えば０．８ｍのうちの何れか小さい方を用いることができる。走行車線幅Ｌは固定値（例えば高速道路の車線幅３．３５ｍ）としてもよいし、路車間通信等によりインフラストラクチャから得られる場合にはその値を用いてもよいし、或いはカメラコントローラ１４によって車線幅が得られる場合にはそれを用いてもよい。また、アンチスキッド制御装置（ＡＢＳ）や車両挙動制御装置（ＶＤＣ）、駆動力制御装置（ＴＣＳ）が作動しているときには、逸脱防止制御を行わないようにするために、逸脱判断フラグＦ_LDを強制的に“０”のリセット状態とするようにしてもよい。

次にステップＳ５に移行して、自車両の車線変更を検出する。具体的には、まずステップＳ１で読込まれた方向指示スイッチ信号の方向と、同じくステップＳ１で読込まれた走行車線中央からの自車両の横変位Ｘ、或いはステップＳ４で算出された逸脱推定値としての将来の推定横変位ＸＳから得られる逸脱方向とが同じであるときには、意識的な車線変更であるとして逸脱判断フラグＦ_LDを強制的に“０”にリセットする。また、方向指示スイッチ信号がオフの状態、つまり方向指示スイッチ２０が操作されていなくても、運転者が逸脱方向に操舵し、そのときの操舵角δ及び操舵角速度δ’が所定値以上であるときには、運転者は車線変更する意図があると判断して逸脱判断フラグＦ_LDを強制的にリセットする。なお、方向指示スイッチ信号の方向と自車両の逸脱方向とが同じであった場合には、車線変更に伴うフラグリセット条件が満足されなくなった後も所定時間（例えば４秒間）リセット状態を維持する。これは、実際の車線変更中に方向指示スイッチが解除される場合を想定しており、そのような場合に車線逸脱防止制御が介入しないようにするためである。

次にステップＳ６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の判断を行う。具体的には、逸脱判断フラグＦ_LDが“１”のセット状態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。なお、警報のタイミングと逸脱防止制御介入のタイミングとをずらしてもよい。
次にステップＳ７に移行して、走行車線逸脱制御の一部として減速制御を行うか否かの判断を行う。具体的には、まずステップＳ４で設定された横変位限界値Ｘ_C から推定横変位の絶対値｜ＸＳ｜を減じて横変位余裕値Ｘｙを算出する。一方、図５の制御マップに従って、ステップＳ１で読込んだ走行車線の曲率βに応じた減速制御閾値Ｘａを設定する。この減速制御閾値Ｘａは、走行車線曲率βが大きいほど、小さく設定される。そして、横変位余裕値Ｘｙが減速制御閾値Ｘａ以下である場合に、減速制御を行うものとして減速制御フラグＦ_LGを“１”にセットし、そうでない場合には減速制御フラグＦ_LGを“０”にリセットする。つまり、同等の横変位余裕値Ｘｙであっても、走行車線のカーブがきついほど、車線を逸脱するタイミングが早くなると考えられるので、横変位余裕値Ｘｙが減速制御閾値Ｘａ以下である場合には、車線逸脱制御の一部として減速制御を行う。

次にステップＳ８に移行して、車線逸脱防止のための目標ヨーモーメントＭ_S を算出設定する。ここでは、逸脱判断フラグＦ_LDがセットされているときにだけ目標ヨーモーメントＭ_S を設定するので、当該逸脱判断フラグＦ_LD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６に示す自車両走行速度Ｖに応じて設定される比例係数Ｋ₂ と、図７に示す横変位限界値Ｘ_C に応じて設定される比例係数Ｋ₃ と、ステップＳ４で算出された将来の推定横変位ＸＳと、横変位限界値Ｘ_C とを用いて、下記３式に従って目標ヨーモーメントＭ_S を算出する。ちなみに、図６に示す制御マップでは、自車両走行速度Ｖが大きいほど小さな比例係数Ｋ₂ が設定されるので、目標ヨーモーメントＭ_S は小さくなる、つまり制御量は小さくなる。また、図７に示す制御マップでは、横変位限界値Ｘ_C が小さいほど小さな比例係数Ｋ₃ が設定される。横変位限界値Ｘ_C は、前述のように、運転継続時間ｔが長いほど、また所定時間内の車線逸脱頻度が大きいほど小さく設定されるので、そのような場合には、目標ヨーモーメントＭ_S は小さくなる、つまり制御量は小さくなる。従って、運転継続時間ｔが長いほど、また所定時間内の車線逸脱頻度が大きいほど、車線逸脱防止制御の介入は早くなるが、制御量は小さく設定される。
Ｍ_S ＝−Ｋ₁ ×Ｋ₂ ×Ｋ₃ ×（ＸＳ−Ｘ_C ） ……… (3)
なお、逸脱判断フラグＦ_LDがリセット状態にあるときには目標ヨーモーメントＭ_S は“０”とする。

次にステップＳ９に移行して、各車輪への目標制動流体圧Ｐ_Siを算出し、それを制動流体圧制御回路７に向けて出力してからメインプログラムに復帰する。具体的には、ステップＳ１で読込んだマスタシリンダ圧Ｐ_m 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Ｐ_mRとしたとき、逸脱判断フラグＦ_LDがリセット状態で且つ減速制御フラグＦ_LG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Ｐ_SFL 、Ｐ_SFR は共にマスタシリンダ圧Ｐ_m 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Ｐ_SRL 、Ｐ_SRR は共に後輪用マスタシリンダ圧Ｐ_mRとなる。

一方、減速制御フラグＦ_LGがリセットされ且つ逸脱判断フラグＦ_LDがセットされているときでも、ステップＳ８で算出された目標ヨーモーメントＭ_S の大きさに応じて場合分けを行う。即ち、目標ヨーモーメントの絶対値｜Ｍ_S ｜が所定値Ｍ_S0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｜Ｍ_S ｜が所定値Ｍ_S0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｜Ｍ_S ｜が所定値Ｍ_S0未満であるときの前左右輪目標制動流体圧差ΔＰ_SFは“０”であり、後左右輪目標制動流体圧差ΔＰ_SR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｜Ｍ_S ｜が所定値Ｍ_S0以上であるときの前左右輪目標制動流体圧差ΔＰ_SFは下記５式で、後左右輪目標制動流体圧差ΔＰ_SR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）、Ｋ_bF、Ｋ_bR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。
ΔＰ_SR＝２×Ｋ_bR×｜Ｍ_S ｜／Ｔ ……… (4)
ΔＰ_SF＝２×Ｋ_bF×（｜Ｍ_S ｜ーＭ_S0）／Ｔ ……… (5)
ΔＰ_SR＝２×Ｋ_bR×｜Ｍ_S0｜／Ｔ ……… (6)

従って、逸脱判断フラグＦ_LDがセット状態で且つ減速制御フラグＦ_LGがリセット状態にあり、且つ目標ヨーモーメントＭ_S 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Ｐ_Siは下記７式で与えられる。
Ｐ_SFL ＝Ｐ_m
Ｐ_SFR ＝Ｐ_m ＋ΔＰ_SF
Ｐ_SRL ＝Ｐ_mR
Ｐ_SRR ＝Ｐ_mR＋ΔＰ_SR ……… (7)

これに対し、逸脱判断フラグＦ_LDがセット状態で且つ減速制御フラグＦ_LGがリセット状態にあり、且つ目標ヨーモーメントＭ_S 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Ｐ_Siは下記８式で与えられる。
Ｐ_SFL ＝Ｐ_m ＋ΔＰ_SF
Ｐ_SFR ＝Ｐ_m
Ｐ_SRL ＝Ｐ_mR＋ΔＰ_SR
Ｐ_SRR ＝Ｐ_mR ……… (8)

また、本実施形態では、減速制御フラグＦ_LGがセットされているときには、左右両輪に同等の制動力を付与して自車両を減速する。この左右両輪に同等の制動力を付与するための目標減速制動流体圧Ｐ_G は、車両諸元から決まる比例係数Ｋ_G1と、図８に示す自車両走行速度Ｖに応じて設定される比例係数Ｋ_G2と、ステップＳ４で算出された将来の推定横変位の絶対値｜ＸＳ｜と、横変位限界値Ｘ_C と、減速制御閾値Ｘａとを用いて、下記９式に従って算出する。ちなみに、図８に示す制御マップでは、自車両走行速度Ｖが大きいほど大きな比例係数Ｋ_G2が設定されるので、目標減速制動流体圧Ｐ_G は大きくなる、つまり減速度は大きくなる。
Ｐ_G ＝Ｋ_G1×Ｋ_G2×（｜ＸＳ｜ーＸ_C −Ｘａ） ……… (9)

この目標減速制動流体圧Ｐ_G に対し、前後制動力配分に基づく後輪用目標減速制動流体圧をＰ_GRとする。なお、減速制御フラグＦ_LGがリセットされているときには目標減速制動流体圧Ｐ_G は“０”とする。
従って、逸脱判断フラグＦ_LDがセット状態で且つ減速制御フラグＦ_LGがセット状態にあり、且つ目標ヨーモーメントＭ_S 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Ｐ_Siは下記１０式で与えられる。
Ｐ_SFL ＝Ｐ_m ＋Ｐ_G ／２
Ｐ_SFR ＝Ｐ_m ＋ΔＰ_SF＋Ｐ_G ／２
Ｐ_SRL ＝Ｐ_mR＋Ｐ_GR／２
Ｐ_SRR ＝Ｐ_mR＋ΔＰ_SR＋Ｐ_GR／２ ………(10)

これに対し、逸脱判断フラグＦ_LDがセット状態で且つ減速制御フラグＦ_LGがリセット状態にあり、且つ目標ヨーモーメントＭ_S 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Ｐ_Siは下記１１式で与えられる。
Ｐ_SFL ＝Ｐ_m ＋ΔＰ_SF＋Ｐ_G ／２
Ｐ_SFR ＝Ｐ_m ＋Ｐ_G ／２
Ｐ_SRL ＝Ｐ_mR＋ΔＰ_SR＋Ｐ_GR／２
Ｐ_SRR ＝Ｐ_mR＋Ｐ_GR／２ ………(11)

この演算処理によれば、運転者の意図的な車線変更でもないのに、将来の推定横変位ＸＳが横変位限界値Ｘ_C 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Ｆ_LDがセットされ、将来の推定横変位ＸＳと横変位限界値Ｘ_C との差に基づいて目標ヨーモーメントＭ_S を算出し、その目標ヨーモーメントＭ_S 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、走行車線の曲率βが大きいほど、大きな減速制御閾値Ｘａを設定し、横変位限界値Ｘ_C から推定横変位の絶対値｜ＸＳ｜を減じた横変位余裕値Ｘｙが減速制御閾値Ｘａ以下となったら減速制御フラグＦ_LGがセットされ、自車両走行速度Ｖ、推定横変位ＸＳ、横変位限界値Ｘ_C 横変位余裕値Ｘａに基づいて目標減速制動流体圧Ｐ_G が設定され、この目標減速制動流体圧Ｐ_G に応じた制動力が各車輪に付与される。これにより、自車両が走行車線から早期に逸脱しそうな場合には、積極的に自車両の走行速度が減速されるため、更に安全に車線逸脱を防止することが可能となる。

また、本実施形態では、高速道路での運転継続時間ｔを検出し、運転継続時間ｔが長いほど基準横変位限界値Ｘ_C0を小さく設定すると共に、所定時間内の車線逸脱頻度が大きいほど小さな横変位限界値補正係数Ｋ_XCを小さく設定し、両者を乗じて横変位限界値Ｘ_C を設定する。前述のように将来の推定横変位の絶対値｜ＸＳ｜が横変位限界値Ｘ_C 以上となったら、逸脱判断フラグＦ_LDをセットして各車輪の制動力の制御によってヨーモーメントを調整し、もって走行車線からの逸脱を防止する制御を行うので、基準横変位限界値Ｘ_C0を小さく設定したり、横変位限界値補正係数Ｋ_XCを小さく設定したりすると、その分だけ、車線逸脱防止制御の介入が早くなる。

一般に、高速道路のように運転に対する集中力が散漫になり易い状況では、運転継続時間が長くなるほど、より一層、集中力が散漫になって、走行車線から逸脱する可能性が高い。そうした状況で、運転継続時間に応じて車線逸脱防止制御の介入度合いを調整する、つまり運転継続時間が長いほど車線逸脱防止制御を介入し易くすることで、有効な車線逸脱防止制御を行うことができる。また、車線逸脱防止制御が介入し易くなることで、長時間運転していることを運転者に知らせると共に、休憩を促すような注意喚起の役割を果たすこともできる。

また、同じ高速道路を走行していても、運転者によっては、走行車線から逸脱し易い運転者もいるし、そうでない運転者もいる。そこで、本実施形態では、所定時間内の車線逸脱頻度に応じて車線逸脱防止制御の介入度合いを調整する、即ち所定時間内の車線逸脱頻度が大きいほど車線逸脱防止制御が介入し易くすることで、有効な車線逸脱防止制御を行うことができる。

また、前述のようにして横変位限界値Ｘ_C が小さくなると、目標ヨーモーメントＭ_S を算出するための比例係数Ｋ₃ が小さく設定される。つまり、車線逸脱防止制御が介入し易くなるほど、ヨーモーメントを制御するための制御量が小さくなる。本実施形態では、運転継続時間が長いとか、所定時間内の車線逸脱頻度が大きいときには、車線逸脱防止制御が介入し易くなる。しかしながら、そのような場合に、通常の車線逸脱防止制御と同等の制御量が付与されると、運転者が違和感を覚える。これに対し、本実施形態では、車線逸脱防止制御の介入度合いに応じて車線逸脱防止制御量を調整する、即ち車線逸脱防止制御が介入し易いほど車線逸脱防止制御量を小さくすることで、違和感のない車線逸脱防止制御を行うことができる。
また、本実施形態では、基準横変位限界値Ｘ_C0を補正することによって車線逸脱防止制御の介入度合いを調整したが、本発明はこれに限らず、例えば推定横変位ＸＳを算出する際の車頭時間を大きくして車線逸脱防止制御を介入し易くするような構成であってもよい。

以上より、ＣＣＤカメラ１３及びカメラコントローラ１４が本発明の走行車線検出手段を構成し、以下同様に、図２の演算処理のステップＳ４及びステップＳ５が逸脱判断手段を構成し、図２の演算処理のステップＳ８、ステップＳ９が逸脱防止制御手段を構成し、図２の演算処理のステップＳ３が時間検出手段を構成し、図２の演算処理のステップＳ４、ステップＳ８が制御介入調整手段を構成し、図２の演算処理のステップＳ４が頻度検出手段を構成し、図２の演算処理のステップＳ４が逸脱推定値算出手段を構成している。

なお、前記実施形態では、高速道路の情報をナビゲーションシステムから得たが、高速道路の判定は、例えば自車両の走行速度が所定速度以上で且つそれが所定時間以上継続したときに、高速道路を走行していると判定してもよい。
また、前記実施形態では、運転継続時間を高速道路の走行時間としたが、一般道路の走行時間としてもよい。その場合には、単にイグニッションスイッチをオンしたときから運転計測時間の計測を行えばよい。また、そのようにした場合には、例えば高速道路と一般道路とで、車線逸脱防止制御の態様を変更してもよい。

また、前記実施形態では、各車輪の制動力を調整することによって車両にヨーモーメントを付与し、もって車線からの逸脱を防止するものについてのみ詳述したが、車両にヨーモーメントを付与して車線逸脱を防止する具体的な手法は、これに限定されるものではなく、例えば操舵系を操作したり転舵輪を操作したりしてヨーモーメントを付与するものなどが挙げられる。
また、前記実施形態では、各コントローラやコントロールユニットをマイクロコンピュータで構成したが、これに代えて各種の演算処理装置を用いることが可能である。

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１の車両状態コントロールユニット内で実行される車線逸脱防止制御のための演算処理の第１実施形態を示すフローチャートである。 図２の演算処理に用いられる制御マップである。 図２の演算処理に用いられる制御マップである。 図２の演算処理に用いられる制御マップである。 図２の演算処理に用いられる制御マップである。 図２の演算処理に用いられる制御マップである。 図２の演算処理に用いられる制御マップである。

符号の説明

５ＦＬ〜５ＲＲは車輪
６ＦＬ〜６ＲＲはホイールシリンダ
７は制動流体圧制御回路
８は車両状態コントロールユニット
１０はナビゲーションシステム
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
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 (9)

1. 走行路上のレーンマーカを検出することにより走行車線を検出する走行車線検出手段と、前記走行車線検出手段で検出された走行車線及び自車両の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、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と判断されたときに、自車両の走行車線からの逸脱を防止するように自車両を制御する逸脱防止制御手段と、自車両の運転者による運転継続時間を検出する時間検出手段と、前記時間検出手段で検出された自車両の運転者による運転継続時間に応じて前記逸脱防止制御手段による逸脱防止制御の介入度合いを調整する制御介入調整手段とを備えたことを特徴とする車線逸脱防止装置。
2. 前記制御介入調整手段は、前記時間検出手段で検出された自車両の運転者による運転継続時間が長いほど、前記逸脱防止制御手段による逸脱防止制御が介入し易くなるように介入度合いを調整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。
3. 自車両の運転者による所定時間内の走行車線逸脱頻度を検出する頻度検出手段を備え、前記制御介入調整手段は、前記頻度検出手段で検出された自車両の運転者による所定時間内の走行車線逸脱頻度に応じて前記逸脱防止制御手段による逸脱防止制御の介入度合いを調整することを特徴とする請求項１又は２に記載の車線逸脱防止装置。
4. 前記制御介入調整手段は、前記頻度検出手段で検出された自車両の運転者による所定時間内の走行車線逸脱頻度が大きいほど、前記逸脱防止制御手段による逸脱防止制御が介入し易くなるように介入度合いを調整することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の車線逸脱防止装置。
5. 前記制御介入調整手段は、前記逸脱防止制御手段による逸脱防止制御が介入し易く調整するほど、当該逸脱防止制御手段による逸脱防止制御量を小さく補正することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の車線逸脱防止装置。
6. 前記時間検出手段は、自車両のイグニッションスイッチがオンとなってから自車両の運転者による運転時間の検出を行うことを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の車線逸脱防止装置。
7. 前記時間検出手段は、自車両が高速道路を走行し始めてから自車両の運転者による運転時間の検出を行うことを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の車線逸脱防止装置。
8. 前記時間検出手段は、自車両のイグニッションスイッチがオフで且つ自車両の走行速度が零の状態が所定時間継続したときに、それまでの自車両の運転者による運転時間をリセットすることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の車線逸脱防止装置。
9. 前記走行車線検出手段で検出された走行車線及び自車両の状態から、自車両の走行速度、走行車線に対する自車両のヨー角、走行車線に対する横変位、自車両前方の走行車線の曲率の少なくとも一つ以上に基づいて、走行車線の所定位置からの将来の自車両の横変位を逸脱推定値として算出する逸脱推定値算出手段を備え、前記逸脱判断手段は、前記逸脱推定値算出手段で算出された逸脱推定値が所定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と判断し、前記逸脱防止制御手段は、前記逸脱推定値に基づいて自車両に制動力を与えてヨーモーメントを付与することを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載の車線逸脱防止装置。

Images