JP2007001476A - 車線逸脱防止装置及び車両の走行制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】逸脱防止後の自車両に先行車両が急接近してしまうのを防止する。
【解決手段】車両の走行制御装置は、レーダ１６が検出する自車レーンの前方を走行する先行車両の走行状態情報を記憶するとともに、レーダ１６で先行車両を検出できなくなった場合、前記記憶した走行状態情報に基づいて、当該先行車両と自車両との接近度合いを予測し（ステップＳ３１〜ステップＳ３３）、接近度合いが大きい場合、減速制御作動判断フラグＦｇｓをＯＮにする（ステップＳ３３）。これにより、車線逸脱防止制御による逸脱防止後に自車両に先行車両が接近すると予測した場合、当該車線逸脱防止制御における減速成分を大きくする補正をする。
【選択図】図５

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、及びそのような車線逸脱防止装置と、追従対象車両に追従するように自車両を車速制御する車速制御装置とを搭載する車両の走行制御装置に関する。

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

ところで、ＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）等で自車レーンの前方を走行する先行車両に追従する追従制御中に、自車両が走行車線に対して逸脱傾向になると、ＡＣＣによるレーダが検出範囲外になり当該先行車両をロストしたり、逸脱方向の隣接車線を走行する他の車両をレーダが捕らえることで、当該他の車両を追従対象車両として認識したりする場合がある。そして、このような場合には、前記先行車両に対する追従制御が中止される。

しかし、そのように先行車両に対する追従制御が中止されている期間中に、当該先行車両が急減速していると、逸脱防止後の自車両に先行車両が急接近してしまう場合もあり、これでは、運転者に違和感を与えてしまう。
本発明は、前述の問題に鑑みてなされたものであり、逸脱防止後の自車両に先行車両が急接近してしまうのを防止する車線逸脱防止装置及び車両の走行制御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き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のを防止する車線逸脱防止制御を行う車線逸脱防止装置である。
この車線逸脱防止装置は、前記車線逸脱防止制御で自車両の逸脱を防止することで当該自車両に自車レーンの前方を走行する先行車両が接近すると予測した場合、当該車線逸脱防止制御において自車両に付与する減速成分を大きくする補正をする。

請求項１記載の車線逸脱防止装置によれば、逸脱防止後の自車両に先行車両が急接近してしまうのを防止することができる。

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、本発明に係る車両の走行制御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。

図１は、第１の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、後述する制駆動力コントロールユニット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の値を制駆動力コントロールユニット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、制駆動力コントロールユニット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、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等を制駆動力コントロールユニット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、その検出結果に基づ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づ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、走行車線曲率βを後述のステアリングホイール２１の操舵角δに基づいて算出しても良い。
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、制駆動力コントロールユニット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。

なお、専用のセンサにより各値を検出するようにしても良い。すなわち、加速度センサにより前後加速度Ｙｇ及び横加速度Ｘｇを検出し、ヨーレイトセンサによりヨーレイトφ´を検出するようにしても良い。
また、この車両には、先行車両を追従対象車両と認識して、当該追従対象車両に追従するように自車両を車速制御するＡＣＣ（adaptive cruise control）が搭載されている。車両には、このＡＣＣ用として、レーザ光を前方に掃射して先行障害物からの反射光を受光することで、自車両と前方障害物との間の距離等を計測するためのレーダ１６が設けられている。

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（ステアリング舵角）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、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、制駆動力コントロールユニット８で行う車線逸脱防止制御（車線逸脱防止装置として）の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、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。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。この判定処理の処理手順は具体的には図３に示すようになる。

先ずステップＳ２１において、逸脱予測時間Ｔｏｕｔを算出する。具体的には、ｄｘを前記横変位Ｘの変化量（単位時間当たりの変化量）とし、Ｌを車線幅とし、横変位Ｘを用いて、下記（２）式により逸脱予測時間Ｔｏｕｔを算出する（Ｘ，ｄｘ，Ｌの値については図４を参照）。
Ｔｏｕｔ＝（Ｌ／２−Ｘ）／ｄｘ ・・・（２）
この（２）式によれば、車線中央（Ｘ＝０）からＸだけ横変位している車両１００がその現在位置から距離Ｌ／２だけ離れた外側位置領域（例えば路肩）に至るまでの逸脱予測時間Ｔｏｕｔを求めることができる。

なお、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。
続いてステップＳ２２において、逸脱判定をする。具体的には、前記逸脱予測時間Ｔｏｕｔと所定の逸脱判断しきい値Ｔｓとを比較する。ここで、逸脱予測時間Ｔｏｕｔが逸脱判断しきい値Ｔｓ未満の場合（Ｔｏｕｔ＜Ｔｓ）、車線逸脱傾向ありと判定する。また、逸脱予測時間Ｔｏｕｔが逸脱判断しきい値Ｔｓ以上の場合（Ｔｏｕｔ≧Ｔｓ）、車線逸脱傾向なしと判定する。

続いてステップＳ２３において、逸脱判断フラグを設定する。すなわち、前記ステップＳ２２において、車線逸脱傾向ありと判定した場合（Ｔｏｕｔ＜Ｔｓ）、逸脱判断フラグＦｏｕｔをＯＮにする（Ｆｏｕｔ＝ＯＮ）。また、前記ステップＳ２２において、車線逸脱傾向なしと判定した場合（Ｔｏｕｔ≧Ｔｓ）、逸脱判断フラグＦｏｕｔをＯＦＦにする（Ｆｏｕｔ＝ＯＦＦ）。

このステップＳ２２及びステップＳ２３の処理により、例えば自車両が車線中央から離れていき、逸脱予測時間Ｔｏｕｔが逸脱判断しきい値Ｔｓ未満になったとき（Ｔｏｕｔ＜Ｔｓ）、逸脱判断フラグＦｏｕｔがＯＮになる（Ｆｏｕｔ＝ＯＮ）。また、自車両（Ｆｏｕｔ＝ＯＮの状態の自車両）が車線中央側に復帰していき、逸脱予測時間Ｔｏｕｔが逸脱判断しきい値Ｔｓ以上になったとき（Ｔｏｕｔ≧Ｔｓ）、逸脱判断フラグＦｏｕｔがＯＦＦになる（Ｆｏｕｔ＝ＯＦＦ）。例えば、車線逸脱傾向がある場合に、後述する車線逸脱防止のための制動制御が実施されたり、或いは運転者自身が回避操作したりすれば、逸脱判断フラグＦｏｕｔがＯＮからＯＦＦになる。

続いてステップＳ２４において、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思を判定する。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思を判定する。
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思を判定する。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）。

なお、操舵トルクに基づいて運転者の意思を判定しても良い。
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、前記ステップＳ４の処理の結果、逸脱判断フラグＦｏｕｔがＯＮの場合、車線逸脱防止のための警報として、音出力又は表示出力をする。

なお、後述するように、逸脱判断フラグＦｏｕｔがＯＮの場合、車線逸脱防止制御として車両へのヨーモーメント付与を開始するから、同時に当該警報出力されるようになる。しかし、警報の出力タイミングは、これに限定されるものではなく、例えば、前記ヨーモーメント付与の開始タイミングよりも早くしても良い。
続いてステップＳ６において、先行車両の走行状態予測に基づいて減速制御の実施の可否の判定を行う。ここでいう減速制御は、後述する車線逸脱防止制御として車両を減速させる減速制御である。このステップＳ６における判定処理は、図２のフローチャートとは独立（並行）して行われる図５の処理結果に基づいて行われる。

先ずステップＳ３１において、先行車両の走行状態情報を取得する。先行の走行状態情報として、ＡＣＣ下でレーダ１６により検出している先行車両との相対距離及び相対速度を取得する。
続いてステップＳ３２において、追従対象車両が切り換わったか否かを判定する。例えば、ＡＣＣでは、自車レーンの前方を走行する先行車両（以下、自車レーン先行車両という。）から隣接車線を走行する他の車両（以下、隣接車線先行車両という。）に追従対象車両が切り換わった場合、切り換え信号を出力している。このようなことから、当該切り換え信号を検出した場合、追従対象車両が切り換わったと判定する。

このステップＳ３２にて追従対象車両が切り換わったと判定した場合、ステップＳ３３に進み、追従対象車両が切り換わっていないと判定した場合、再び前記ステップＳ３１からの処理を行う。すなわち、先行車両（追従対象車両）が切り換わったと判定するまで、自車レーン先行車両の走行状態情報を取得する（例えばデータを上書きし続ける）。

ステップＳ３３では、元の先行車両（自車レーン先行車両）の走行状態の予測演算を開始する。具体的には、前記ステップＳ３２で取得した自車レーン先行車両の走行状態情報、すなわち追従対象車両が切り換わる直前（切り換え信号を検出する直前）の自車レーン先行車両についてＡＣＣで取得している相対距離及び相対速度から、隣接車線先行車両を追従対象車両として認識している期間中の自車レーン先行車両の走行状態として、自車両に対する自車レーン先行車両の接近度合いを判定する。例えば、相対距離が相対距離判断用しきい値よりも小さく、かつ自車両に自車レーン先行車両が接近する方向への相対速度が相対速度判断用しきい値よりも大きい場合、自車両に対して自車レーン先行車両が接近している（接近度合いが大きい）と判断する。

なお、相対速度に基づいて相対加速度を算出して、その算出した相対加速度が相対加速度判断用しきい値よりも大きくなる場合を、自車両に対して自車レーン先行車両が接近していると判断する条件としても良い。また、追従対象車両が切り換わる直前の自車レーン先行車両について取得している相対距離及び相対速度は、それら各値について、追従対象車両が切り換わる直前の所定時間内の平均値であっても良い。

さらに、ステップＳ３３では、前記接近度合いの判定結果に基づいて、減速制御の実施の可否を決定する減速制御作動判断フラグＦｇｓを設定する。具体的には、自車両に対して自車レーン先行車両が接近している場合、減速制御作動判断フラグＦｇｓをＯＮに設定し（Ｆｇｓ＝ＯＮ）、自車両に対して自車レーン先行車両が接近していない場合、減速制御作動判断フラグＦｇｓをＯＦＦに設定する（Ｆｇｓ＝ＯＦＦ）。

なお、図６に示すように、自車両と自車レーン先行車両との相対距離Ｌｃ及び相対速度ΔＶに基づいて、減速制御作動判断フラグＦｇｓを設定しても良い。すなわち、この図６によれば、例えば、相対距離Ｌｃが小さい場合には、相対速度ΔＶ（自車両と自車レーン先行車両とが接近する方向の相対速度）が小さい場合でも、減速制御作動判断フラグＦｇｓをＯＮに設定し、相対距離Ｌｃがある程度大きくなった場合には、当該相対距離Ｌｃによらず、相対速度ΔＶがある値よりも大きくなっていることを条件に、減速制御作動判断フラグＦｇｓをＯＮに設定する。

その後、ステップＳ３４にて所定時間経過したか否かを判定し、所定時間経過している場合、ステップＳ３５において、先の演算結果や減速制御作動判断フラグＦｇｓをクリアする（Ｆｇｓ＝０）。
続いてステップＳ７において、推定横変位Ｘｓに基づいて減速制御の実施の可否の判定を行う。具体的には、推定横変位Ｘｓから所定の横変位限界距離（逸脱傾向判定用しきい値）Ｘ_Ｌを減じて得た減算値（｜Ｘｓ｜−Ｘ_Ｌ）が減速制御判定用しきい値Ｘ_β以上か否かを判定する。

ここで、推定横変位Ｘｓは、車両重心の所定時間後の横方向の推定変位である（図７参照）。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、下記（３）式により推定横変位Ｘｓを算出する。
Ｘｓ＝Ｔｔ・Ｖ・（φ＋Ｔｔ・Ｖ・β）＋Ｘ０ ・・・（３）
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（３）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。

また、横変位限界距離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、横変位限界距離Ｘ_Ｌは、走行路の境界線の位置を示す値であり、下記（４）式により算出する（図７参照）。
Ｘ_Ｌ＝（Ｌ−Ｈ）／２ ・・・（４）
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。
また、推定横変位Ｘｓと横変位限界距離Ｘ_Ｌとの関係から、推定横変位Ｘｓから所定の横変位限界距離Ｘ_Ｌを減じて得た減算値（｜Ｘｓ｜−Ｘ_Ｌ）は、車線逸脱傾向を判定のための値を構成する。

そして、減速制御判定用しきい値Ｘ_βは、走行車線曲率βに応じて設定される値であり、その関係は、例えば図８に示すようになる。この図８に示すように、走行車線曲率βが小さいときには、減速制御判定用しきい値Ｘ_βはある一定の大きい値となり、走行車線曲率βがある値より大きくなると、走行車線曲率βに対して減速制御判定用しきい値Ｘ_βは反比例の関係となり、走行車線曲率βがさらに大きくなると、減速制御判定用しきい値Ｘ_βはある一定の小さい値となる。さらに、減速制御判定用しきい値Ｘ_βは、車速Ｖが大きいほど、小さい値になるようにしても良い。

そして、前記減算値（｜Ｘｓ｜−Ｘ_Ｌ）がそのように定義される減速制御判定用しきい値Ｘ_β以上の場合（｜Ｘｓ｜−Ｘ_Ｌ≧Ｘ_β）、減速制御を行うと決定するとともに、減速制御作動判断フラグＦｇｓをＯＮにして、前記減算値（｜Ｘｓ｜−Ｘ_Ｌ）が減速制御判定用しきい値Ｘ_β未満の場合（｜Ｘｓ｜−Ｘ_Ｌ＜Ｘ_β）、減速制御を行わない決定をするとともに、減速制御作動判断フラグＦｇｓをＯＦＦにする。

なお、前記ステップＳ６で設定した減速制御作動判断フラグＦｇｓとの関係では、前記ステップＳ６の判定で減速制御作動判断フラグＦｇｓをＯＮに設定した場合には、当該ステップＳ７の判定で減速制御作動判断フラグＦｇｓがＯＦＦとなる場合でも、減速制御作動判断フラグＦｇｓをＯＮに維持する。
続いてステップＳ８において、車線逸脱防止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で得た横変位Ｘ及びその変化量ｄｘに基づいて下記（５）式により目標ヨーモーメントＭｓを算出する。
Ｍｓ＝Ｋ１・Ｘ＋Ｋ２・ｄｘ ・・・（５）
ここで、Ｋ１は車両諸元から決まる比例ゲインであり、Ｋ２は車速Ｖに応じて変動するゲインである。図９はそのゲインＫ２の例を示す。この図９に示すように、自車速Ｖが小さいときには、ゲインＫ２はある一定の大きい値となり、自車速Ｖがある値より大きくなると、自車速Ｖに対してゲインＫ２は自車速Ｖの増加に応じて減少する関係となり、自車速Ｖがさらに大きくなると、ゲインＫ２はある一定の小さい値となる。
この（５）式により、横変位Ｘが大きくなるほど、またはその変化量ｄｘが大きくなるほど、目標ヨーモーメントＭｓは大きくなる。
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。

続いてステップＳ９において、前記ステップＳ６で実施の可否判定をした減速制御の減速度を算出する。すなわち、自車両を減速させる目的として左右両輪に与える制動力を算出する。ここでは、そのような制動力を左右両輪に与える目標制動液圧Ｐｇｆ，Ｐｇｒとして算出する。前輪用の目標制動液圧Ｐｇｆについては下記（６）式により算出する。
Ｐｇｆ＝Ｋｇｖ・Ｖ＋Ｋｇｘ・ｄｘ ・・・（６）

ここで、Ｋｇｖは、自車速Ｖに応じて設定される比例ゲインであり、Ｋｇｘは、横変位Ｘに応じて設定される比例ゲインである。図１０は比例ゲインＫｇｖの例を示す。この図１０に示すように、自車速Ｖが小さいときには、ゲインＫｇｖはある一定の小さい値となり、自車速Ｖがある値より大きくなると、ゲインＫｇｖと自車速Ｖとは比例関係となり、自車速Ｖがさらに大きくなると、ゲインＫｇｖはある一定の大きい値となる。

そして、前輪用の目標制動液圧Ｐｇｆに基づいて、前後配分を考慮した後輪用の目標制動液圧Ｐｇｒを算出する。
このようにステップＳ９において、車線逸脱防止用の減速度（具体的には目標制動液圧Ｐｇｆ，Ｐｇｒ）を得る。
続いてステップＳ１０において、各車輪の目標制動液圧を算出する。すなわち、車線逸脱防止の制動制御の有無に基づいて最終的な制動液圧を算出する。具体的には次のように算出する。

逸脱判断フラグＦｏｕｔがＯＦＦの場合、すなわち車線逸脱傾向がないとの判定結果を得た場合、下記（７）式及び（８）式に示すように、各車輪の目標制動液圧Ｐｓｉ（ｉ＝ｆｌ，ｆｒ，ｒｌ，ｒｒ）を制動液圧Ｐｍｆ，Ｐｍｒにする。
Ｐｓｆｌ＝Ｐｓｆｒ＝Ｐｍｆ ・・・（７）
Ｐｓｒｌ＝Ｐｓｒｒ＝Ｐｍｒ ・・・（８）
ここで、Ｐｍｆは前輪用の制動液圧である。また、Ｐｍｒは後輪用の制動液圧であり、前後配分を考慮して前輪用の制動液圧Ｐｍｆに基づいて算出した値になる。例えば、運転者がブレーキ操作をしていれば、制動液圧Ｐｍｆ，Ｐｍｒはそのブレーキ操作の操作量に応じた値になる。

一方、逸脱判断フラグＦｏｕｔがＯＮの場合、すなわち車線逸脱傾向があるとの判定結果を得た場合、先ず目標ヨーモーメントＭｓに基づいて、前輪目標制動液圧差ΔＰｓｆ及び後輪目標制動液圧差ΔＰｓｒを算出する。具体的には、下記（９）式〜（１２）式により目標制動液圧差ΔＰｓｆ，ΔＰｓｒを算出する。
｜Ｍｓ｜＜Ｍｓ１の場合
ΔＰｓｆ＝０ ・・・（９）
ΔＰｓｒ＝Ｋｂｒ・Ｍｓ／Ｔ ・・・（１０）
｜Ｍｓ｜≧Ｍｓ１の場合
ΔＰｓｆ＝Ｋｂｆ・（Ｍｓ／｜Ｍｓ｜）・（｜Ｍｓ｜−Ｍｓ１）／Ｔ ・・・（１１）
ΔＰｓｒ＝Ｋｂｒ・（Ｍｓ／｜Ｍｓ｜）・Ｍｓ１／Ｔ ・・・（１２）
ここで、Ｍｓ１は設定用しきい値を示す。また、Ｔはトレッドを示す。なお、このトレッドＴは、簡単のため前後で同じ値にする。また、Ｋｂｆ，Ｋｂｒは、制動力を制動液圧に換算する場合の前輪及び後輪についての換算係数であり、ブレーキ諸元により定まる。

このように、目標ヨーモーメントＭｓの大きさに応じて車輪に発生させる制動力を配分している。そして、目標ヨーモーメントＭｓが設定用しきい値Ｍｓ１未満のときには、前輪目標制動液圧差ΔＰｓｆを０として、後輪目標制動液圧差ΔＰｓｒに所定値を与えて、左右後輪で制動力差を発生させ、また、目標ヨーモーメントＭｓが設定用しきい値Ｍｓ１以上のときには、各目標制動液圧差ΔＰｓｒ，ΔＰｓｒに所定値を与え、前後左右輪で制動力差を発生させる。

そして、以上のように算出した目標制動液圧差ΔＰｓｆ，ΔＰｓｒ及び減速用の目標制動液圧Ｐｇｆ，Ｐｇｒを用いて最終的な各車輪の目標制動液圧Ｐｓｉ（ｉ＝ｆｌ，ｆｒ，ｒｌ，ｒｒ）を算出する。具体的には、前記ステップＳ７で得ている減速制御作動判断フラグＦｇｓをも参照して、最終的な各車輪の目標制動液圧Ｐｓｉ（ｉ＝ｆｌ，ｆｒ，ｒｌ，ｒｒ）を算出する。

すなわち、逸脱判断フラグＦｏｕｔがＯＮの場合、すなわち車線逸脱傾向があるとの判定結果を得ているが、減速制御作動判断フラグＦｇｓがＯＦＦの場合、すなわち自車両へのヨーモーメント付与だけを行う場合、下記（１３）式により各車輪の目標制動液圧Ｐｓｉ（ｉ＝ｆｌ，ｆｒ，ｒｌ，ｒｒ）を算出する。
Ｐｓｆｌ＝Ｐｍｆ
Ｐｓｆｒ＝Ｐｍｆ＋ΔＰｓｆ
Ｐｓｒｌ＝Ｐｍｒ
Ｐｓｒｒ＝Ｐｍｒ＋ΔＰｓｒ
・・・（１３）

また、逸脱判断フラグＦｏｕｔがＯＮであり、かつ減速制御作動判断フラグＦｇｓがＯＮの場合、すなわち自車両にヨーモーメントを付与しつつも、車両を減速させる場合、下記（１４）式により各車輪の目標制動液圧Ｐｓｉ（ｉ＝ｆｌ，ｆｒ，ｒｌ，ｒｒ）を算出する。
Ｐｓｆｌ＝Ｐｍｆ＋Ｐｇｆ／２
Ｐｓｆｒ＝Ｐｍｆ＋ΔＰｓｆ＋Ｐｇｆ／２
Ｐｓｒｌ＝Ｐｍｒ＋Ｐｇｒ／２
Ｐｓｒｒ＝Ｐｍｒ＋ΔＰｓｒ＋Ｐｇｒ／２
・・・（１４）
また、この（１３）式及び（１４）式が示すように、運転者によるブレーキ操作、すなわち制動液圧Ｐｍｆ，Ｐｍｒを考慮して各車輪の目標制動液圧Ｐｓｉ（ｉ＝ｆｌ，ｆｒ，ｒｌ，ｒｒ）を算出している。そして、制駆動力コントロールユニット８は、このようにして算出した各車輪の目標制動液圧Ｐｓｉ（ｉ＝ｆｌ，ｆｒ，ｒｌ，ｒｒ）を制動流体圧指令値として、制動流体圧制御部７に出力する。

以上のような処理により次のような一連の動作となる。
先ず、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）。
続いて、逸脱予測時間Ｔｏｕｔ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、また、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）。また、逸脱判断フラグＦｏｕｔをＯＮにした場合でも、運転者の車線変更の意思を判定し、運転者に車線変更する意思がある場合、逸脱判断フラグＦｏｕｔをＯＦＦに変更して、運転者に車線変更する意思がない場合、逸脱判断フラグＦｏｕｔをＯＮに維持する（前記ステップＳ４）。

そして、逸脱判断フラグＦｏｕｔがＯＮの場合、警報出力する（前記ステップＳ５）。
一方、車線逸脱防止制御として車両を減速させる減速制御を行うか否かを判定する（前記ステップＳ６、ステップＳ７）。すなわち、先ず、先行車両の走行状態予測に基づいて判定をいる（前記ステップＳ６）。これにより、隣接車線先行車両を追従対象車両として認識している期間中の自車レーン先行車が自車両の接近している場合、減速制御作動判断フラグＦｇｓをＯＮにして、接近していない場合、減速制御作動判断フラグＦｇｓをＯＦＦにする。

続いて、推定横変位Ｘｓに基づいて判定をする（前記ステップＳ７）。ここでは、前記減算値（｜Ｘｓ｜−Ｘ_Ｌ）が減速制御判定用しきい値Ｘ_β以上の場合（｜Ｘｓ｜−Ｘ_Ｌ≧Ｘ_β）、減速制御作動判断フラグＦｇｓをＯＮにして、前記減算値（｜Ｘｓ｜−Ｘ_Ｌ）が減速制御判定用しきい値Ｘ_β未満の場合（｜Ｘｓ｜−Ｘ_Ｌ＜Ｘ_β）、減速制御を行わない決定をするとともに、減速制御作動判断フラグＦｇｓをＯＦＦにする。

また、先行車両の走行状態予測に基づく判定（前記ステップＳ６）で減速制御作動判断フラグＦｇｓをＯＮに設定した場合には、推定横変位Ｘｓに基づく判定（前記ステップＳ７）で減速制御作動判断フラグＦｇｓがＯＦＦとなる場合でも、減速制御作動判断フラグＦｇｓをＯＮに維持する。
そして、減速制御作動判断フラグＦｇｓがＯＮの場合、減速制御の減速度を算出する（前記ステップＳ９）。一方、車線逸脱防止制御として自車両に付与する目標ヨーモーメントＭｓを算出する（前記ステップＳ８）。

そして、逸脱判断フラグＦｏｕｔがＯＮの場合、車線逸脱防止制御として自車両に前記目標ヨーモーメントＭｓが付与されるように、車輪に制動力を発生させ、減速制御作動判断フラグＦｇｓがＯＮの場合、車線逸脱防止制御として自車両が減速するように、車輪に制動力を発生させる（前記ステップＳ１０）。これにより、車線逸脱傾向がある場合、自車両にヨーモーメントが付与され、さらに場合によっては、自車両が減速するようになる。

ここで、図１１を用いて、前述した処理により実現される車両動作を説明する。
ＡＣＣが自車レーン先行車両１０１を追従対象車両と認識して自車両１００を追従制御している場合において（同図（ａ））、自車両１００の隣接車線方向へのヨー角が大きくなると、隣接車線先行車両１０２を自車両１００のＡＣＣのレーダ１６が認識するようになり、ＡＣＣによる追従対象車両が自車レーン先行車両１０１から隣接車線先行車両１０２に切り換わる（同図（ｂ））。

例えば、このような切り換わりは、自車レーン先行車両１０１が走行車線内を、隣接車線先行車両１０２から遠くなる側（車線逸脱回避側）に寄って走行していたり、隣接車線先行車両１０２が隣接車線内で自車レーン寄りに走行していたりする場合に発生する。
そして、このように切り換わりが発生する直前に、自車両１００では、自車レーン先行車両１０１の走行状態情報として、自車レーン先行車両１０１との相対距離及び相対速度等を取得する。そして、そのような自車レーン先行車両１０１の走行状態情報に基づいて、隣接車線先行車両１０２を追従対象車両として認識している期間中の自車両１００と自車レーン先行車両１０１との接近度合いを判定する。ここで、同図（ｂ）の点線の示す自車レーン先行車両１０１のように、自車レーン先行車両１０１が自車両１００に接近している場合、減速制御作動判断フラグＦｇｓをＯＮにする。

そして、自車両１００の隣接車線方向へのヨー角が大きくなることで、自車両１００が車線逸脱傾向があるとされると（Ｆｏｕｔ＝ＯＮ）、車線逸脱防止制御としてヨーモーメントが自車両１００に付与されるようになる。また、自車レーン先行車両１０１が自車両１００に接近している場合には、減速制御作動判断フラグＦｇがＯＮになっていることで、車線逸脱防止制御のために本来実施する減速制御が作動するようになる。
これにより、ＡＣＣが隣接車線先行車両１０２を追従対象車両として認識している期間中に自車レーン先行車両１０１が自車両１００に接近している場合でも、車線逸脱防止制御による逸脱防止直後に自車両１００が自車レーン先行車両１０１に接近してしまうのを防止できる（同図（ｃ））。

なお、前述したように、車線逸脱防止制御のための減速制御は、減算値（｜Ｘｓ｜−Ｘ_Ｌ）が減速制御判定用しきい値Ｘ_β以上の場合（｜Ｘｓ｜−Ｘ_Ｌ≧Ｘ_β）、減速制御作動判断フラグＦｇがＯＮになることで、本来実施されるものであるので（前記ステップＳ７参照）、前記接近防止の効果は、減算値（｜Ｘｓ｜−Ｘ_Ｌ）が減速制御判定用しきい値Ｘ_β未満であり（｜Ｘｓ｜−Ｘ_Ｌ＜Ｘ_β）、減速制御作動判断フラグＦｇがＯＦＦになっているが、一方で、逸脱予測時間Ｔｏｕｔに基づいて車線逸脱傾向ありと判定したことで（Ｆｏｕｔ＝ＯＮ）、自車両にヨーモーメントが付与されるような場面で特に発揮されるのである。

また、隣接車線先行車両１０２が自車レーン先行車両１０１よりも速度が大きい場合に、隣接車線先行車両１０２が追従対象車両に切り換わると、当該隣接車線先行車両１０２に追従制御することで自車両１００が加速してしまうこともあり、このような場合には、逸脱防止後に自車両１００と自車レーン先行車両１０１とが接近してしまう。前記接近防止の効果は、このような場面にも発揮される。

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、自車レーン先行車両から隣接車線先行車両に追従対象車両が切り換わることを前提にしているが、追従対象車両である自車レーン先行車両を単に見失うロストの場合にも本発明を適用できる。

また、前記実施形態では、逸脱防止後に自車両に先行車両が接近すると予測した場合、車線逸脱防止制御として自車両を減速させる減速制御（前記（６）式を用いた減速制御）を実施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、逸脱防止後に自車両に先行車両が接近すると予測した場合、（６）式とは別に算出した減速成分に基づいて自車両を減速する制御であっても良い。例えば、通常は、逸脱回避側の車輪に制動力を与えて、自車両にヨーモーメントを付与しているところを、逸脱防止後に自車両に先行車両が接近すると予測した場合、先行車両との接近度合いに応じてスロットルを全閉したり、変速機をシフトダウンしたりすることで、自車両にヨーモーメントを付与しつつ自車両を減速させるようにする。
また、前記実施形態では、ＡＣＣによる追従制御により自車両が先行車両に追従している場合を説明した。しかし、これに限定されるものではない。例えば、運転者が運転操作して、自車両を先行車両に追従させている状態にある場合でも、本発明を適用することができる。

なお、前記実施形態の説明において、制駆動力コントロールユニット８によるステップＳ３１及びステップＳ３２の処理は、先行車両検出手段が検出する自車レーンの前方を走行する先行車両の走行状態情報を記憶する走行状態情報記憶手段を実現しており、制駆動力コントロールユニット８によるステップＳ３３における元の先行車両の走行状態の予測演算処理は、前記先行車両検出手段が前記自車レーンの前方を走行する先行車両を検出できなくなった場合、前記走行状態情報記憶手段が記憶されている前記走行状態情報に基づいて、前記車線逸脱防止制御による逸脱防止後の自車両への先行車両の接近を予測する接近予測手段を実現しており、制駆動力コントロールユニット８によるステップＳ３３における接近度合いの判定結果に基づく減速制御作動判断フラグＦｇｓの設定は、前記接近予測手段が前記接近を予測した場合、前記車線逸脱防止制御で自車両に付与する減速成分を大きくする補正をする減速成分補正手段を実現している。

本発明の車両の走行制御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。 前記車両の走行制御装置を構成するコントロールユニットの処理内容を示すフローチャートである。 前記コントロールユニットによる車線逸脱傾向の判定の処理内容を示すフローチャートである。 Ｘ，ｄｘ，Ｌの値の説明に使用した図である。 前記コントロールユニットによる減速制御の実施の可否の判定の処理内容を示すフローチャートである。 相対距離Ｌｃ及び相対速度ΔＶに基づいて減速制御作動判断フラグＦｇｓを設定するのに使用する特性図である。 推定横変位Ｘｓや逸脱傾向判定用しきい値Ｘ_Ｌの説明に使用した図である。 走行車線曲率βと減速制御判定用しきい値Ｘ_βとの関係を示す特性図である。 車速ＶとゲインＫ２との関係を示す特性図である。 車速ＶとゲインＫｇｖとの関係を示す特性図である。 本発明により実現される自車両の動作の説明に使用した図である。

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 制駆動力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 撮像部
１４ ナビゲーション装置
１６ レーダ
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
２２ＦＬ〜２２ＲＲ 車輪速度センサ

Claims (7)

1. 走行車線に対して自車両が逸脱傾向にあるとき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のを防止する車線逸脱防止制御を行う車線逸脱防止装置において、
   前記車線逸脱防止制御で自車両の逸脱を防止することで当該自車両に自車レーンの前方を走行する先行車両が接近すると予測した場合、当該車線逸脱防止制御において自車両に付与する減速成分を大きくする補正をすることを特徴とする車線逸脱防止装置。
2. 前記先行車両を自車両が追従している追従走行制御中において、前記車線逸脱防止制御で自車両の逸脱を防止することで当該自車両に前記先行車両が接近すると予測したとき、前記減速成分が大きくなるように当該車線逸脱防止制御の制御量を補正することを特徴とする請求項１記載の車線逸脱防止装置。
3. 先行車両検出手段で検出した先行車両を追従対象車両と認識して、当該追従対象車両に追従するように自車両を車速制御する車速制御装置と、走行車線に対して自車両が逸脱傾向にあるとき、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のを防止する車線逸脱防止制御を行う車線逸脱防止装置とを搭載する車両の走行制御装置において、
   前記先行車両検出手段が検出する自車レーンの前方を走行する先行車両の走行状態情報を記憶する走行状態情報記憶手段と、
   前記走行状態情報記憶手段が記憶されている前記走行状態情報に基づいて、前記車線逸脱防止制御による逸脱防止後の自車両への先行車両の接近を予測する接近予測手段と、
   前記接近予測手段が前記接近を予測した場合、前記車線逸脱防止制御で自車両に付与する減速成分を大きくする補正をする減速成分補正手段と、
   を備えることを特徴とする車両の走行制御装置。
4. 前記接近予測手段は、前記先行車両検出手段が前記自車レーンの前方を走行する先行車両を検出できなくなった場合、前記先行車両の接近を予測し、前記走行状態情報記憶手段は、前記走行状態情報として前記先行車両と自車両との相対速度及び相対距離を記憶しており、前記接近予測手段は、前記相対速度及び相対距離に基づいて、前記接近を予測することを特徴とする請求項３記載の車両の走行制御装置。
5. 前記先行車両検出手段が前記自車レーンの前方を走行する先行車両を検出できなくなった場合とは、前記先行車両検出手段による検出対象が前記自車レーンの前方を走行する先行車両から前記逸脱傾向を示す側の隣接車線を走行する先行車両に切り換わったことによるものであることを特徴とする請求項４記載の車両の走行制御装置。
6. 前記走行状態情報記憶手段は、前記走行状態情報として前記先行車両と自車両との相対距離及び相対速度を記憶しており、前記接近予測手段は、前記相対距離及び相対速度に基づいて、前記先行車両と自車両との接近を予測していることを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項に記載の車両の走行制御装置。
7. 前記車線逸脱防止制御では、左右輪に制動力差を付与することで、前記ヨーモーメントを自車両に付与するとともに、前記自車両へのヨーモーメントの付与とは別に、自車両を減速させており、前記車線逸脱防止制御で自車両に付与する減速成分を大きくする補正は、その減速度を大きくすることで行うことを特徴とする請求項３乃至６の何れか１項に記載の車両の走行制御装置。

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