JP2006306203A - 車線逸脱防止装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者に違和感を与えることなく、最適に車線逸脱を防止できる。
【解決手段】車線逸脱防止装置は、走行車線に対して自車両が逸脱傾向にあると判定した場合に、逸脱回避側の左前輪５ＦＬに制動力を与えるとともに、当該左前輪５ＦＬに与える制動力により車両が旋回挙動を示すことに起因して後輪５ＲＬ，５ＲＲに発生する路面との摩擦力を、減少させるように当該後輪５ＲＬ，５ＲＲを転舵して、車両に車線逸脱防止用のヨーモーメントを付与する。
【選択図】図７

Description

本発明は、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。

従来の車線逸脱防止装置として、自車両が走行車線を逸脱する可能性がある場合に、左右の車輪に制動力差を付与し、自車両にヨーモーメントを付与することで、自車両が走行車線から逸脱することを防止する装置がある（例えば特許文献１参照）。
特開２００３−１１２５４０号公報

前記特許文献１に記載の技術では、制動力差により車両に車線逸脱回避用のヨーモーメントを付与しているので、そのヨーモーメントにより自車両が旋回挙動に起因して、当該制動力差を発生させる車輪以外の車輪で路面との摩擦が大きくなる。この結果、所定のヨーモーメントを付与するには、そのような摩擦増大分を考慮して、制動力差を決定する必要があった。また、例えば、左右前輪に制動力差を与えた場合、車両が旋回挙動を示すから、後輪において路面との摩擦が大きくなるが、このとき、車両の旋回挙動の引き摺り感を運転者に与えてしまう。

その一方で、転舵により自車両にヨーモーメントを付与して車線逸脱を回避する技術もあるが、転舵だけでヨーモーメントを自車両に付与しようとすると、特にヨーモーメントが大きい時は運転者に違和感を与えてしまう場合もある。
本発明は、前述の問題に鑑みてなされたものであり、運転者に違和感を与えることなく、最適に車線逸脱を防止できる車線逸脱防止装置の提供を目的とする。

請求項１記載の車線逸脱防止装置は、走行車線に対して自車両が逸脱傾向にあると判定した場合に、逸脱回避側の車輪に制動力を与えるとともに、当該車輪に与える制動力により車両が旋回挙動を示すことに起因して、当該制動力を与えた車輪以外の車輪に発生する路面との摩擦力を減少させるように当該車輪を転舵して、車両に車線逸脱防止用のヨーモーメントを付与することを特徴とする。
ここで、車輪に制動力を与えることについては、当該車輪にのみ制動力を与えたり、左右輪に制動力を与えつつも、当該左右輪に制動力差を与えたりすることをいう。

請求項１記載の車線逸脱防止装置によれば、制動力を小さくして車線逸脱回避用のヨーモーメントを車両に付与でき、かつ運転者に違和感を与えてしまうことを防止できる。

本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態という。）を図面を参照しながら詳細に説明する。
実施形態は、本発明に係る車線逸脱防止装置を搭載した後輪駆動車両である。この後輪駆動車両は、自動変速機とコンベンショナルディファレンシャルギヤとを搭載し、前後輪とも左右輪の制動力を独立制御可能な制動装置を搭載している。

また、この車両は前後輪が共に転舵できるように構成されている。例えば、前輪と後輪とを転舵できる車両としては、運転者が操作するステアリングホイールの角度と前輪の転舵輪の転舵角との比率を走行条件に応じて変化させることができるフロントアクティブステアシステムと後輪操舵システムとを備えた車両や、いわゆるステアバイワイヤシステムを備えた車両が挙げられる。本実施形態はこのような車両によって構成されている。

図１は、本実施形態を示す概略構成図である。
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の踏込み量に応じて、マスタシリンダ３で昇圧された制動流体圧を各車輪５ＦＬ〜５ＲＲの各ホイールシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲに供給する。また、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部７が介装されており、この制動流体圧制御部７によって、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。

制動流体圧制御部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部を利用したものである。制動流体圧制御部７は、単独で各ホイールシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲの制動流体圧を制御することも可能であるが、後述するコントローラ８から制動流体圧指令値が入力されたときには、その制動流体圧指令値に応じて制動流体圧を制御するようにもなっている。

例えば、制動流体圧制御部７は、液圧供給系にアクチュエータを含んで構成されている。アクチュエータとしては、各ホイールシリンダ液圧を任意の制動液圧に制御可能な比例ソレノイド弁が挙げられる。
また、この車両には、駆動トルクコントロールユニット１２が設けられている。駆動トルクコントロールユニット１２は、エンジン９の運転状態、自動変速機１０の選択変速比及びスロットルバルブ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は、燃料噴射量や点火時期を制御したり、同時にスロットル開度を制御したりすることで、エンジン９の運転状態を制御する。この駆動トルクコントロールユニット１２は、制御に使用した駆動トルクＴｗの値をコントローラ８に出力する。

なお、この駆動トルクコントロールユニット１２は、単独で後輪５ＲＬ，５ＲＲの駆動トルクを制御することも可能であるが、コントローラ８から駆動トルク指令値が入力されたときには、その駆動トルク指令値に応じて駆動輪トルクを制御するようにもなっている。
また、この車両には、前輪５ＦＬ，５ＦＲを転舵制御するための前輪転舵制御ユニット１５と、後輪５ＲＬ，５ＲＲを転舵制御するための後輪転舵制御ユニット１６とが設けられている。この前輪転舵制御ユニット１５及び後輪転舵制御ユニット１６は、コントローラ８からの転舵指令値に基づいて前輪及び後輪を転舵制御する。

また、この車両には、走行路の路面μを検出する路面μ検出装置２３が設けられている。路面μ検出装置２３は、例えば特許３１６６４７２号に記載されている装置である。この路面μ検出装置２３は、検出した路面μをコントローラ８に出力する。
また、この車両には、画像処理機能付きの撮像部１３が設けられている。撮像部１３は、自車両の車線逸脱傾向検出用として、走行車線内の自車両の位置を検出するために備えられている。例えば、撮像部１３は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラからなる単眼カメラで撮像するように構成されている。この撮像部１３は車両前部に設置されている。

撮像部１３は、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、その検出したレーンマーカに基づいて走行車線を検出している。さらに、撮像部１３は、その検出した走行車線に基づいて、自車両の走行車線と自車両の前後方向軸とのなす角（ヨー角）φ、走行車線中央からの横変位Ｘ及び走行車線曲率β等を算出する。この撮像部１３は、算出したこれらヨー角φ、横変位Ｘ及び走行車線曲率β等をコントローラ８に出力する。

なお、本発明においては画像処理以外の検出手段でレーンマーカを検出するものであっても良い。例えば、車両前方に取り付けられた複数の赤外線センサによりレーンマーカを検出し、その検出結果に基いて走行車線を検出しても良い。
また、本発明は走行車線を白線に基いて決定する構成に限定されるものではない。すなわち、走行車線を認識させるための白線(レーンマーカ)が走路上にない場合、画像処理や各種センサによって得られる道路形状や周囲環境等の情報から、自車両が走行に適した走路範囲や、運転者が自車両を走行させるべき走路範囲を推測し、走行車線として決定しても良い。例えば、走路上に白線がなく、道路の両側ががけになっている場合には、走路のアスファルト部分を走行車線として決定する。また、ガードレールや縁石等がある場合は、その情報を考慮して走行車線を決定すればよい。

また、この車両には、ナビゲーション装置１４が設けられている。ナビゲーション装置１４は、自車両に発生する前後加速度Ｙｇ或いは横加速度Ｘｇ、又は自車両に発生するヨーレイトφ´を検出する。このナビゲーション装置１４は、検出した前後加速度Ｙｇ、横加速度Ｘｇ及びヨーレイトφ´を、道路情報とともに、コントローラ８に出力する。ここで、道路情報としては、車線数や一般道路か高速道路かを示す道路種別情報がある。

また、この車両には、マスタシリンダ３の出力圧、すなわちマスタシリンダ液圧（制動液圧）Ｐｍｆ，Ｐｍｒ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、すなわちアクセル開度θｔ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、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、及び各車輪５ＦＬ〜５ＲＲの回転速度、所謂車輪速度Ｖｗｉ（ｉ＝ｆｌ，ｆｒ，ｒｌ，ｒｒ）を検出する車輪速度センサ２２ＦＬ〜２２ＲＲが設けられている。そして、これらセンサ等が検出した検出信号はコントローラ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、いずれも左方向を正方向とする。すなわち、ヨーレイトφ´、横加速度Ｘｇ及びヨー角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、前後加速度Ｙｇは、加速時に正値となり、減速時に負値となる。

次に、コントローラ８で行う演算処理手順について、図２を用いて説明する。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、この図２に示す処理内には通信処理を設けていないが、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。

先ずステップＳ１において、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、路面μ検出装置２３が得た路面μ、ナビゲーション装置１４が得た前後加速度Ｙｇ、横加速度Ｘｇ、ヨーレイトφ´及び道路情報、各センサが検出した、各車輪速度Ｖｗｉ、操舵角δ、アクセル開度θｔ、マスタシリンダ液圧Ｐｍｆ，Ｐｍｒ及び方向スイッチ信号、並びに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、撮像部１３からヨー角φ、横変位Ｘ及び走行車線曲率βを読み込む。

続いてステップＳ２において、車速Ｖを算出する。具体的には、前記ステップＳ１で読み込んだ車輪速度Ｖｗｉに基づいて、下記（１）式により車速Ｖを算出する。
前輪駆動の場合
Ｖ＝（Ｖｗｒｌ＋Ｖｗｒｒ）／２
後輪駆動の場合
Ｖ＝（Ｖｗｆｌ＋Ｖｗｆｒ）／２
・・・（１）
ここで、Ｖｗｆｌ，Ｖｗｆｒは左右前輪それぞれの車輪速度であり、Ｖｗｒｌ，Ｖｗｒｒは左右後輪それぞれの車輪速度である。すなわち、この（１）式では、従動輪の車輪速の平均値として車速Ｖを算出している。なお、本実施形態では、後輪駆動の車両であるので、後者の式、すなわち前輪の車輪速度により車速Ｖを算出する。

また、このように算出した車速Ｖは好ましくは通常走行時に用いる。すなわち例えば、ＡＢＳ（Anti-lock Brake System)制御等が作動している場合には、そのＡＢＳ制御内で推定している推定車体速度を前記車速Ｖとして用いるようにする。また、ナビゲーション装置１４でナビゲーション情報に利用している値を前記車速Ｖとして用いても良い。

続いてステップＳ３において、車線逸脱傾向の判定を行う。具体的には、前記ステップＳ１で得たヨー角φ、走行車線曲率β及び現在の車両の横変位Ｘ０、及び前記ステップＳ２で得た車速Ｖを用いて、先ず下記（２）式により将来の推定横変位Ｘｓを算出する（図３参照）。
Ｘｓ＝Ｔｔ・Ｖ・（φ＋Ｔｔ・Ｖ・β）＋Ｘ０ ・・・（２）
ここで、Ｔｔは前方注視距離算出用の車頭時間であり、この車頭時間Ｔｔに自車速Ｖを乗じると前方注視点距離になる。すなわち、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。
この（２）式によれば、推定横変位Ｘｓは、例えばヨー角φに着目した場合、ヨー角φが大きくなるほど、大きくなる。

そして、このような推定横変位Ｘｓと所定の逸脱判定用しきい値（横変位限界距離）Ｘ_Ｌとを比較して、車線逸脱傾向を判定する。ここで、逸脱判定用しきい値Ｘ_Ｌは、一般的に車両が車線逸脱傾向にあると把握できる値であり、実験等で得る。例えば、逸脱判定用しきい値Ｘ_Ｌは、走行路の境界線の位置を示す値であり、下記（３）式により算出する（図３参照）。
Ｘ_Ｌ＝（Ｌ−Ｈ）／２（＞０） ・・・（３）
ここで、Ｌは車線幅であり、Ｈは車両の幅である。車線幅Ｌについては、撮像部１３が撮像画像を処理することで得ている。また、ナビゲーション装置１４から車両の位置を得たり、ナビゲーション装置１４の地図データから車線幅Ｌを得たりしても良い。

ここで、下記（４）式が成立すれば、車線逸脱傾向があると判定して、逸脱判断フラグＦｏｕｔをＯＮにする（Ｆｏｕｔ＝ＯＮ）。
｜Ｘｓ｜≧Ｘ_Ｌ ・・・（４）
一方、下記（５）式が成立すれば、車線逸脱傾向がないと判定して、逸脱判断フラグＦｏｕｔをＯＦＦにする（Ｆｏｕｔ＝ＯＦＦ）。
｜Ｘｓ｜＜Ｘ_Ｌ ・・・（５）
また、ここで、横変位Ｘに基づいて逸脱方向Ｄｏｕｔを判定する。具体的には、車線中央から左方向に横変位している場合、その方向を逸脱方向Ｄｏｕｔにし（Ｄｏｕｔ＝ｌｅｆｔ）、車線中央から右方向に横変位している場合、その方向を逸脱方向Ｄｏｕｔにする（Ｄｏｕｔ＝ｒｉｇｈｔ）。

以上のようにステップＳ３において車線逸脱傾向を判定する。
続いてステップＳ４において、運転者の車線変更の意図を判定する。具体的には、前記ステップＳ１で得た方向スイッチ信号及び操舵角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。
方向スイッチ信号が示す方向（ウインカ点灯側）と、前記ステップＳ３で得た逸脱方向Ｄｏｕｔが示す方向とが同じである場合、運転者が意識的に車線変更していると判定し、逸脱判断フラグＦｏｕｔをＯＦＦに変更する（Ｆｏｕｔ＝ＯＦＦ）。すなわち、車線逸脱傾向なしとの判定結果に変更する。

また、方向スイッチ信号が示す方向（ウインカ点灯側）と、前記ステップＳ３で得た逸脱方向Ｄｏｕｔが示す方向とが異なる場合、逸脱判断フラグＦｏｕｔを維持し、逸脱判断フラグＦｏｕｔをＯＮのままにする（Ｆｏｕｔ＝ＯＮ）。すなわち、車線逸脱傾向ありとの判定結果を維持する。
また、方向指示スイッチ２０が操作されていない場合には、操舵角δに基づいて運転者の車線変更の意図を判定する。すなわち、運転者が逸脱方向に操舵している場合において、その操舵角δとその操舵角の変化量（単位時間当たりの変化量）Δδとの両方が設定値以上のときには、運転者が意識的に車線変更していると判定し、逸脱判断フラグＦｏｕｔをＯＦＦに変更する（Ｆｏｕｔ＝ＯＦＦ）。

このように、逸脱判断フラグＦｏｕｔをＯＮである場合において運転者が意識的に車線変更していないときには、逸脱判断フラグＦｏｕｔをＯＮに維持している。
続いてステップＳ５において、前記逸脱判断フラグＦｏｕｔがＯＮの場合、車線逸脱回避のための警報として、音出力又は表示出力をする。
続いてステップＳ６において、車線逸脱回避制御として車両に付与する目標ヨーモーメントＭｓを算出する。

具体的には、前記ステップＳ３で得た推定横変位Ｘｓと横変位限界距離Ｘ_Ｌとに基づいて下記（６）式により目標ヨーモーメントＭｓを算出する。
Ｍｓ＝Ｋ１・Ｋ２・（｜Ｘｓ｜−Ｘ_Ｌ） ・・・（６）
ここで、Ｋ１は車両諸元から決まる定数であり，Ｋ２は車速Ｖに応じて変動するゲインである。図４はそのゲインＫ２の例を示す。この図４に示すように、例えばゲインＫ２は、低速域で大きい値になり、車速Ｖがある値になると、車速Ｖと反比例の関係となり、その後ある車速Ｖに達すると小さい値で一定値となる。

また、目標ヨーモーメントＭｓは、逸脱判断フラグＦｏｕｔがＯＮの場合に算出され、目標ヨーモーメントＭｓは、逸脱判断フラグＦｏｕｔがＯＦＦの場合に０に設定される。この目標ヨーモーメントＭｓは、車線（所定の基準位置）からの逸脱量が多いほど、大きい値として設定されるようになる。
続いてステップＳ７において、前記ステップＳ６で算出したヨーモーメントＭｓに基づいて各車輪５ＦＬ〜５ＲＲを作動させる。

すなわち、前記逸脱判断フラグＦｏｕｔがＯＮの場合、左右前輪５ＦＬ，５ＦＲに制動力差を与えつつ、後輪５ＲＬ，５ＲＲを転舵させて、前記ステップＳ６で算出した目標ヨーモーメントＭｓを車両に付与する。ここで、左右前輪５ＦＬ，５ＦＲの制動力差により車両が旋回挙動を示すことに起因して後輪５ＲＬ，５ＲＲに発生する路面との摩擦力を、減少させるように当該後輪５ＲＬ，５ＲＲの転舵量を決定している。具体的には、制動力差により発生する車両の旋回挙動の軌跡に対して接線方向に後輪５ＲＬ，５ＲＲを向けるようにしている。この理由については後で詳述する。

また、制動制御については、コントローラ８がマスタシリンダ３の出力圧を制御等することで行い、転舵制御については、コントローラ８が転舵指令値により前輪転舵制御ユニット１５及び後輪転舵制御ユニット１６を制御することで行う。
なお、後輪を転舵させる場合には、例えば特開平７−１００２６号公報に記載の技術を用いる。この技術では、路面μを考慮して後輪を転舵制御している。

また、前記ステップＳ５での警報の作動タイミングは、このステップＳ８での逸脱回避制御の作動タイミングと同時であったり、逸脱回避制御の作動タイミングよりも早いタイミングであったりしても良い。
また、後輪５ＲＬ，５ＲＲの転舵角については、車速Ｖとの関係において、図５に示すように、車速Ｖが大きいほど、転舵角を小さくする。これは、図６に示すように、転舵角を一定にして、車速Ｖを大きくしていくと、ヨーレイトφ´が大きくなるといった関係に基づくものである。

以上のような処理により次のような一連の動作となる。
各センサ等から各種データを読み込むとともに（前記ステップＳ１）、車速Ｖを算出する（前記ステップＳ２）。そして、先に読み込んだ各種データに基づいて車線逸脱傾向の判定を行い、車線逸脱傾向があるときには、逸脱判断フラグＦｏｕｔをＯＮにして、さらに逸脱方向Ｄｏｕｔを検出して、車線逸脱傾向がないときには、逸脱判断フラグＦｏｕｔをＯＦＦにする（前記ステップＳ３）。

続いて、運転者の車線変更の意図がある場合には、逸脱判断フラグＦｏｕｔをＯＦＦに変更して、運転者の車線変更の意図がない場合には、逸脱判断フラグＦｏｕｔをＯＮに維持する（前記ステップＳ４）。ここで、逸脱判断フラグＦｏｕｔがＯＮの場合、警報を作動させる（前記ステップＳ５）。
続いて、車線逸脱回避制御として車両に付与する目標ヨーモーメントＭｓを算出し（前記ステップＳ６）、その目標ヨーモーメントＭｓを車両に付与する（前記ステップＳ７）。具体的には、車線逸脱傾向がある場合（Ｆｏｕｔ＝ＯＮ）、左右前輪に制動力差を与えつつ、同時に後輪を転舵させることで、目標ヨーモーメントＭｓを車両に付与する。

ここで、図７は、走行車線に対する自車両１００の走行状態として、走行車線に対して自車両１００のヨー角φがφ１となっている場合の車線逸脱防止制御の状態を示す。
この図７に示すように、ヨー角φがφ１になると、前輪５ＦＬ，５ＦＲに制動力差を与えつつ、同時に後輪５ＲＬ，５ＲＲを転舵して車両にヨーモーメントを付与し、自車両１００の車線逸脱を回避している。

次に本実施形態における効果を説明する。
前述したように、車線逸脱傾向がある場合に、前輪５ＦＬ，５ＦＲに制動力差を与えつつ、同時に後輪５ＲＬ，５ＲＲを転舵して車両にヨーモーメントを付与し、車線逸脱を回避している。
これにより、制動力差を小さくして車線逸脱回避用のヨーモーメントを車両に付与でき、かつ運転者に違和感を与えてしまうことを防止できる。

ここで、図８は、本発明を適用した車両１００のモデルであり、左右前輪５ＦＬ，５ＦＲに制動力差を与えるとともに、左右後輪５ＲＬ，５ＲＲを転舵している車両１００のモデルを示し、図９は、左右前輪５ＦＬ，５ＦＲに制動力差のみを与えている車両１００のモデルを示し、図１０は、左右後輪５ＲＬ，５ＲＲを転舵している車両１００のモデルを示す。

先ず、図９に示すように、左右前輪５ＦＬ，５ＦＲに制動力差のみを与えている場合、車線逸脱回避側の車輪（本例では左前輪５ＦＬ）と路面との接地点をほぼ中心として車両が旋回するから、後輪の各輪５ＲＬ，５ＲＲは、その中心の円周上を移動するようになる。そして、この移動に起因した摩擦力が、後輪の各輪５ＲＬ，５ＲＲと路面との間に発生する。左右前輪５ＦＬ，５ＦＲに制動力差のみを与えている場合、このような関係のもとで、車両に所定のヨーモーメントが発生する。図９中、矢印Ｂは左前輪５ＦＬに発生する制動力を示し、矢印Ｍ１は、制動輪（左前輪５ＦＬ）の接地点を中心とし、左後輪５ＲＬの接地点を通る円の円周方向に発生するヨーモーメントを示し、矢印Ｍ２は、前記摩擦力に起因し、当該ヨーモーメントＭ１と反対方向に発生するヨーモーメントを示す。

また、図１０に示すように、左右後輪５ＲＬ，５ＲＲを転舵すると、所定のヨーモーメントが発生する。図１０中、矢印Ｍ３は、転舵に発生するヨーモーメントを示す。
これに対して、本発明を適用して、図８に示すように、左右前輪５ＦＬ，５ＦＲに制動力差を与えるとともに、左右後輪５ＲＬ，５ＲＲを転舵することで、図９で説明した場合と同様に、左前輪５ＦＬと路面との接地点をほぼ中心として車両１００が旋回するから、後輪の各輪５ＲＬ，５ＲＲが、その中心の円周上を移動するようになる。しかし、左右後輪５ＲＬ，５ＲＲを、当該各輪５ＲＬ，５ＲＲが移動する円周の接線方向に向くように、転舵しているから、後輪の各輪５ＲＬ，５ＲＲと路面との間の摩擦力が減少するようになる。これにより、本来の左右前輪５ＦＬ，５ＦＲの制動力差により車両１００に発生するヨーモーメントと左右後輪５ＲＬ，５ＲＲを転舵することにより車両１００に発生するヨーモーメントに加えて、前記摩擦力（Ｍ２）の減少により実質的に最終的に発生するヨーモーメント（図８中、ヨーモーメントＭ１）が増加するから、制動力差だけで車両に発生するヨーモーメントと転舵だけで車両に発生させるヨーモーメントとの合算値よりも大きいヨーモーメントが車両１００に発生するようになる。言い換えれば、制動力差を与えるとともに転舵すれば、当該制動力差を小さくして、所定のヨーモーメントを車両１００に与えることができるようになる。さらに、転舵量を変えることで制動力差によるヨーモーメント付与の割合を変更することもできる。このことにより、走行状態や走行条件に応じて、効率的で且つ違和感のない車線逸脱回避が可能となる。

以上、本発明の実施形態を説明した。しかし、本発明は、前記実施形態として実現されることに限定されるものではない。
すなわち、前記実施形態では、左右前輪に制動力差を与え、左右後輪を転舵する場合を説明した。しかし、これに限定されるものではない。すなわち、制動力を与える車輪以外の車輪を転舵すれば良いのだから、左右後輪に制動力差を与え、左右前輪を転舵しても良い。また、前輪の逸脱回避側の車輪に制動力を与えるとともに、前輪の逸脱側の車輪を転舵しても良い。この場合、例えば、図１１に示すように、前輪５ＦＬ，５ＦＲが運転者により転舵されて、前輪の逸脱側の車輪である右前輪５ＦＲが、左前輪５ＦＬの接地面を中心とする円周の接線方向に向くようになっていない場合には、図８に示すように、当該接線方向に右前輪５ＦＲが向くように左右前輪５ＦＬ，５ＦＲを転舵制御する。これにより、車両の旋回運動に起因して右前輪５ＦＲと接地面との間に発生する摩擦力（図８中、矢印Ｒ）を小さくすることができるので、さらに制動力差や転舵量を小さくして、所定のヨーモーメントを車両に与えることができるようになる。

また、左右輪に制動力差を発生させるための制動液圧の上昇速度を路面μに基づいて設定しても良い。例えば、図１２に示すように、路面μが大きくなるほど、制動液圧の上昇速度を大きくする。そして、路面μが小さい場合には特に、後輪転舵の転舵速度を大きくする。このように、路面μが小さい場合、制動力差制御の制御量を減少させる一方、転舵制御の制御量を増加させることで、路面μに影響されることなく、所定のヨーモーメントを車両に与えることができる。なお、路面μの検出は、前記路面μ検出装置２３により行う。

なお、前記実施形態の説明において、コントローラ８によるステップＳ３の処理は、走行車線に対する自車両の逸脱傾向を判定する車線逸脱傾向判定手段を実現しており、コントローラ８によるステップＳ６及びステップＳ７の処理は、前記車線逸脱傾向判定手段が逸脱傾向にあると判定した場合に、逸脱回避側の車輪に制動力を与えるとともに、同時に当該制動力を与える車輪以外の車輪を転舵して、車両に車線逸脱防止用のヨーモーメントを付与するヨーモーメント付与手段を実現している。

本発明の車線逸脱防止装置を搭載した車両の実施形態を示す概略構成図である。 前記車線逸脱防止装置を構成するコントローラの処理内容を示すフローチャートである。 推定横変位Ｘｓや逸脱判定用しきい値Ｘ_Ｌの説明に使用した図である。 車速ＶとゲインＫ２との関係を示す特性図である。 車速Ｖと後輪の転舵角との関係を示す特性図である。 車速Ｖとヨーレイトφ´との関係を示す特性図である。 車線逸脱防止制御を実施した場合の自車両の挙動を示す図である。 本発明を適用し、左右前輪に制動力差を与えるとともに、左右後輪を転舵している車両のモデルを示す。 左右前輪に制動力差のみを与えている車両のモデルである。 左右後輪を転舵している車両のモデルである。 左右前輪が運転者により転舵されている場合の車両のモデルである。 路面μと左右輪に制動力差を発生させるための制動液圧の上昇速度との関係を示す特性図である。

符号の説明

６ＦＬ〜６ＲＲ ホイールシリンダ
７ 制動流体圧制御部
８ コントローラ
９ エンジン
１２ 駆動トルクコントロールユニット
１３ 撮像部
１４ ナビゲーション装置
１５ 前輪転舵制御ユニット
１６ 後輪転舵制御ユニット
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
２２ ＦＬ〜２２ＲＲ 車輪速度センサ
２３ 路面μ検出装置

Claims (7)

1. 走行車線に対して自車両が逸脱傾向にあると判定した場合に、逸脱回避側の車輪に制動力を与えるとともに、当該車輪に与える制動力により車両が旋回挙動を示すことに起因して、当該制動力を与えた車輪以外の車輪に発生する路面との摩擦力を減少させるように当該車輪を転舵して、車両に車線逸脱防止用のヨーモーメントを付与することを特徴とする車線逸脱防止装置。
2. 走行車線に対する自車両の逸脱傾向を判定する車線逸脱傾向判定手段と、
   前記車線逸脱傾向判定手段が逸脱傾向にあると判定した場合に、逸脱回避側の車輪に制動力を与えるとともに、同時に当該制動力を与える車輪以外の車輪を転舵して、車両に車線逸脱防止用のヨーモーメントを付与するヨーモーメント付与手段と、
   を備えることを特徴とする車線逸脱防止装置。
3. 前記制動力の制御量に基づいて、前記転舵の制御量を決定することを特徴とする請求項２記載の車線逸脱防止装置。
4. 走行路の路面μに基づいて、前記制動力の制御量と前記転舵の制御量の配分を決定することを特徴とする請求項３記載の車線逸脱防止装置。
5. 走行路が低路面μの場合、前記制動力の制御量を減少させ、かつ前記転舵の制御量を増加させることを特徴とする請求項４記載の車線逸脱防止装置。
6. 前記車輪に与える制動力により発生する車両の旋回挙動の軌跡に対して接線方向に前記転舵する車輪を向けることを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載の車線逸脱防止装置。
7. 前記制動力を与える車輪が前輪であり、前記転舵する車輪が後輪であることを特徴とする請求項２乃至６のいずれか１項に記載の車線逸脱防止装置。

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