JP3826758B2 - Lane departure prevention device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
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。
【0002】
【従来の技術】
従来、このような車線逸脱防止装置としては、例えば特開平11−96497号公報に記載されるものがある。この車線逸脱防止装置は、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、運転者が容易に打ち勝てる程度の操舵制御トルクを操舵アクチュエータにより出力することで車線逸脱を防止するものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記従来の車線逸脱防止装置では、操舵アクチュエータを必要とするため、例えばアンチスキッド制御装置や駆動力制御装置を用いて各車輪の制動力或いは駆動力を制御し、その結果、車両にヨーモーメントを発生せしめて自車両の走行方向、或いは走行位置を制御することが考えられる。
【0004】
そして、このように各車輪の制駆動力を制御する車線逸脱防止装置を構成すると、制駆動力制御時に自車両が車線内に押し戻されているような感じを乗員に与えて、自車両が車線逸脱傾向にあることを乗員に知らせることができ、特に、乗員の注意力が低下しているときに有効であることが実験で分かっている。
しかしながら、そのような車線逸脱防止装置にあっては、制駆動力制御時に大きなピッチングが発生すると、自車両が車線内に押し戻されているような感じを乗員に与えることが難しくなってしまうという問題点があった。
【0005】
そこで、本発明は上記従来の技術の未解決の問題点に着目してなされたものであって、制駆動力制御時のピッチングを抑制し、自車両が車線内に押し戻されているような感じを乗員に与えることができる走行車線逸脱防止装置を提供することを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項1に係る発明である車線逸脱防止装置は、車両が走行車線から逸脱傾向にあるか否かを判定する逸脱判定手段と、自車両が走行車線から逸脱傾向にあると判定されると、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制駆動力制御量を算出する制駆動力制御量算出手段と、その制駆動力制御量に応じて各車輪の制駆動力を制御する制駆動力制御手段と、を備え、前記制駆動力制御量算出手段は、前記ヨーモーメントを発生する制駆動力制御量を複数算出可能である場合には、前記各車輪の制駆動力制御量として、前記複数算出可能な制駆動力制御量のうち前後輪の制駆動力差が小さくなるような制駆動力制御量を算出することを特徴とする。
【0007】
また、請求項2に係る発明は、請求項1に記載の発明である車線逸脱防止装置において、前記制駆動力制御手段は、少なくとも左右輪の制動力を個別に制御できることを特徴とする。
また、請求項3に係る発明は、請求項2に記載の発明である車線逸脱防止装置において、前記制駆動力制御量算出手段は、前記ヨーモーメントを発生する制駆動力制御量を複数算出可能である場合には、前記各車輪の制駆動力制御量として、前記複数算出可能な制駆動力制御量のうち車両の走行車線からの逸脱方向と反対側の前輪に制動力を発生し、自車両の後左右輪に制動力発生るような制駆動力制御量を算出することを特徴とする。
【0008】
さらに、請求項4に係る発明は、請求項1から3のいずれか1項に記載の発明である車線逸脱防止装置において、所定車輪スリップ状態にあるか否か判定するスリップ状態判定手段を備え、前記制駆動力制御量算出手段は、前記スリップ状態判定手段で前記所定車輪がスリップ状態にあると判定されると、前記ヨーモーメントを発生する制駆動力制御量を複数算出可能である場合には、前記各車輪の制駆動力制御量として、前記複数算出可能な制駆動力制御量のうち前記所定車輪の制駆動制御量が小さくなるような制駆動力制御量を算出することを特徴とする。
【0009】
また、請求項5に係る発明は、前記制駆動力制御量算出手段は、前記制駆動力制御量算出手段は、前記スリップ状態判定手段で前記所定車輪がスリップ状態にあると判定されると、前記ヨーモーメントを発生する制駆動力制御量を複数算出可能である場合には、前記各車輪の制駆動力制御量として、前記複数算出可能な制駆動力制御量のうち前記所定車輪の制駆動力制御量を制限、前記所定車輪の車両前後方向に対称な車輪の制駆動力制御量に前記制限分を加算した制駆動力制御量を算出し、前記スリップ状態判定手段で前記所定車輪がスリップ状態にないと判定されると、前記ヨーモーメントを発生する制駆動力制御量を複数算出可能である場合には、前記各車輪の制駆動力制御量として、前記複数算出可能な制駆動力制御量のうち自車両の走行車線からの逸脱方向と反対側の前後輪のみ制動力を発生するように制駆動力制御量を算出することを特徴とする。
【0010】
一方、上記課題を解決するために、請求項6に係る発明である車線逸脱防止装置は、自車両が走行車線から逸脱傾向にあるか否かを判定する逸脱判定手段と、自車両が走行車線から逸脱傾向にあると判定されると、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制駆動力制御量を算出する制駆動力制御量算出手段と、その制駆動力制御量に応じて各車輪の制駆動力を制御する制駆動力制御手段と、前記制駆動力制御量算出手段で算出された左右車輪の制駆動力制御量の差が所定値より大きい場合にはサスペンション装置の減衰力を大きくする減衰力制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【0011】
また、請求項7に係る発明は、請求項1から6のいずれか1項に記載の発明である車線逸脱防止装置において、前記逸脱判定手段は、前記走行状態検出手段で検出された自車両の走行状態から推定される将来の自車両の走行車線に対する横変位が所定の横変位限界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ことを検出することを特徴とする。
【0012】
また、請求項8に係る発明は、請求項1から7のいずれか1項に記載の発明である車線逸脱防止装置において、前記制駆動力制御量算出手段は、自車両の走行状態から推定される将来の自車両の走行車線に対する横変位と横変位限界値との差が大きいほど大きい目標ヨーモーメントを算出し、の目標ヨーモーメントに基づいて各車輪の制駆動力制御量を算出することを特徴とする。
【0013】
【発明の効果】
したがって、請求項1に係る発明である車線逸脱防止装置にあっては、例えば制駆動力制御で発生するヨーモーメントが大きく、左右輪の制駆動力制御量の差が大きくなったとしても、制駆動力制御時のピッチングを抑制し、自車両が車線内に押し戻されているような感じを乗員に与えることができ、自車両が車線逸脱傾向にあることを乗員に知らせることができる。
【0014】
また、請求項2に係る発明である車線逸脱防止装置にあっては、左右輪の制動力を個別に制御して車両に発生するヨーモーメントを、車線逸脱回避方向への目標ヨーモーメントに一致させて走行車線からの逸脱を回避することができ、運転者の操舵操作に影響を与えることがないので、運転者に違和感を与えずに済む。
【0015】
また、請求項3に係る発明である車線逸脱防止装置にあっては、後輪の各輪が発生する制動力が小さく、当該後輪のスリップ量が小さくて済み、スリップによる制御能力の低下を防ぐことができる。
【0016】
さらに、請求項4に係る発明である車線逸脱防止装置にあっては、例えば、スリップ状態にある車輪の制駆動力制御量を小さくすると共に、他の車輪の制駆動力を大きくして、スリップによる制御能力の低下を防ぐというように、自車両のスリップ状態に応じて各車輪の制駆動力制御量を適切なものにすることができる。
【0017】
また、請求項5に係る発明である車線逸脱防止装置にあっては、制駆動力制御でヨーモーメントを確実に発生することができ、スリップによる制御能力の低下を防ぐことができる。
【0018】
さらに、請求項6に係る発明である車線逸脱防止装置にあっては、例えば、制駆動力制御で発生するヨーモーメントが大きく、左右輪の制駆動力制御量の差が大きくなったとしても、サスペンション装置の減衰力を大きくすることで、制駆動力制御時に大きなピッチングやローリングが発生することはなく、自車両が車線内に押し戻されているような感じを乗員に与えることができ、自車両が車線逸脱傾向にあることを乗員に知らせることができる。
【0019】
また、請求項7に係る発明である車線逸脱防止装置にあっては、自車両の走行車線に対する横位置を適切なものとすることができる。
また、請求項8に係る発明である車線逸脱防止装置にあっては、例えば横変位と横変位限界値との差が大きくなるほど目標ヨーモーメントを大きくして、走行車線からの逸脱を確実に回避することができる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の車線逸脱防止装置の第1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。この車両には、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。
【0021】
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。
【0022】
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、後述する制駆動力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。
【0023】
また、この車両は、エンジン9の運転状態、自動変速機10の選択変速比、並びにスロットルバルブ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が設けられている。エンジン9の運転状態制御は、例えば燃料噴射量や点火時期を制御することによって制御することができるし、同時にスロットル開度を制御することによっても制御することができる。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、前述した制駆動力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。
【0024】
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、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、走行車線中央からの横変位X、走行車線の曲率β、走行車線幅L等を算出することができるように構成されている。
【0025】
また、この車両には、自車両に発生する前後加速度Xg及び横加速度Ygを検出する加速度センサ15、自車両に発生するヨーレートφ' を検出するヨーレートセンサ16、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17、アクセルペダルの踏込み量、即ちアクセル開度Acc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、各車輪5FL〜5RRの回転速度、所謂車輪速度Vwi (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、それらの検出信号は前記制駆動力コントロールユニット8に出力される。また、前記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横変位X、走行車線の曲率β、走行車線幅L等や、駆動トルクコントロールユニット12で制御された駆動トルクTwも合わせて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、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。
【0026】
さらに、この車両には、ディスプレイやスピーカを備えた車内情報提示装置23が備えられ、制駆動力コントロールユニット8からの指令に応じて車線逸脱防止制御の停止等を乗員に提示する。
次に、前記制駆動力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。
【0027】
この演算処理では、まずステップS1で、前記各センサやコントローラ、コントロールユニット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前後加速度Xg、横加速度Yg、ヨーレートφ' 、各車輪速度Vwi 、アクセル開度Acc、マスタシリンダ圧Pm 、操舵角δ、方向指示スイッチ信号、また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、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横変位X、走行車線の曲率β、走行車線幅Lを読み込む。
【0028】
次にステップS2に移行して、前記ステップS1で読み込んだ各車輪速度Vwiのうち、非駆動輪である前左右輪速度VwFL、VwFRの平均値から自車両の走行速度Vを算出する。
次にステップS3に移行して、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、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ヨー角φ、走行車線中央からの横変位X、走行車線の曲率β及び前記ステップS2で算出した自車両の走行速度Vを用い、下記1式に従って将来の推定横変位XSを算出する。
【0029】
XS=Tt×V×(φ+Tt×V×β)+X ……… (1)
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。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が所定の横変位限界値以上となるときに自車両は走行車線を逸脱する可能性がある、或いは逸脱傾向にあると判断するのである。
【0030】
次にステップS4に移行して、旋回状態の判断を行う。具体的には、前記ステップS1で読み込んだ横加速度Ygの絶対値が正値の所定値Yg0 以上であるときに急旋回状態であると判断し、車両不安定フラグFCSをセットする。また、急旋回状態でないときには車両不安定フラグFCSはリセットする。なお、これに付加して、前記ステップS1で読み込んだヨーレートφ' と、図3に示すように、自車両の走行速度V及び操舵角δから求まる目標ヨーレートとを比較して、自車両のステア状態、所謂オーバステアかアンダステアかの判定を行い、それらの判定結果を考慮して車両不安定フラグFCSを設定するようにしてもよい。
【0031】
次にステップS5に移行して、運転者の意図判断を行う。具体的には、前記ステップS1で読み込んだ操舵角δ及び方向指示スイッチの少なくとも何れか一方から判定される自車両の進行方向(左右方向)と、前記ステップS3で算出された推定横変位XSの符号(左方向が正)から判定される自車両の進行方向とが一致するときには、意図的な車線変更であると判断して車線変更判断フラグFLCをセットする。また、両者が一致しないときには車線変更判断フラグFLCはリセット状態とする。
【0032】
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、前記ステップS3で算出した逸脱推定値としての将来の推定横変位の絶対値|XS|が、所定の横変位限界値Xc(例えば0.8m)以上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、前記推定横変位の絶対値|XS|と横変位限界値Xc との間には若干の余裕値を持たせてもよい。また、警報のハンチングを防止するために閾値にヒステリシスを設けてもよい。さらに、横変位限界値Xcを、前記ステップS1で読み込んだ走行車線幅Lの半分値から自車両の車幅L0 の半分値を減じた値と所定値(例えば0.8m)とのうち小さい方の値に設定してもよい。
【0033】
次にステップS7に移行して、自車両が走行車線から逸脱傾向にあるか否かの判断を行う。具体的には、前記ステップS6と同様に、前記ステップS3で算出した逸脱推定値としての将来の推定横変位の絶対値|XS|が、前記横変位限界値Xc 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逸脱判断フラグFLD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逸脱判断フラグFLDをリセット状態とする。但し、前記ステップS4で設定した車両不安定フラグFCSがセット状態にあるとき、或いは前記ステップS5で設定した車線変更判断フラグFLCがセット状態にあるときには、車線逸脱防止制御を行わないので、これらの場合には、前記将来の推定横変位の絶対値|XS|が横変位限界値Xc 以上であっても逸脱判断フラグFLDをリセット状態とする。
【0034】
このように、本実施形態では、自車両の走行状態から推定される将来の推定横変位XSが所定の横変位限界値Xc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ことを検出するため、自車両の走行車線に対する横位置を適切なものとすることができる。
次にステップS8に移行して、目標ヨーモーメントを算出設定する。ここでは、前記逸脱判断フラグFLDがセットされているときにだけ目標ヨーモーメントMs を設定するので、当該逸脱判断フラグFLD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4に示す走行速度Vに応じて設定される比例係数K2 と、前記ステップS3で算出された将来の推定横変位XSと、横変位限界値Xc とを用いて、下記2式に従って目標ヨーモーメントMs を算出する。
【0035】
Ms =−K1 ×K2 ×(XS−Xc )……… (2)
このように、本実施形態においては、自車両の走行状態から推定される将来の推定横変位XSと横変位限界値Xcとの差から目標ヨーモーメントMsを算出するため、推定横変位XSと横変位限界値Xcとの差が大きくなるほど目標ヨーモーメントが大きくなり、走行車線からの逸脱を確実に回避することができる。
【0036】
なお、前記逸脱判断フラグFLDがリセット状態にあるときには目標ヨーモーメントMs は“0”とする。
次にステップS9に移行して、各車輪の目標制動力BFiを算出する。具体的には、目標ヨーモーメントの絶対値|Ms |が所定値Ms1未満であるときには自車両の走行車線からの逸脱方向と反対側の前後輪に等しい制動力を発生させ、当該目標ヨーモーメントの絶対値|Ms |が所定値Ms1以上であるときには、自車両の走行車線からの逸脱方向と反対側の前輪に制動力を発生させると共に、前後輪の制駆動力差が小さくなるように後左右輪に制動力を発生させる。従って、前記目標ヨーモーメントの絶対値|Ms |が所定値Ms1未満であり、且つ、目標ヨーモーメントMsが負値、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前後左輪の目標制動力BFfl、BFrlは“0”であり、前後右輪の目標制動力BFfr、BFrrは下記3式で与えられる。また、目標ヨーモーメントMsが正値、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前後右輪の目標制動力BFfr、BFrr は“0”であり、前後左輪の目標制動力BFfl、BFrlは下記4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)を示す。
【0037】
BFfr=BFrr=|Ms |/T ……… (3)
BFfl=BFrl=|Ms |/T ……… (4)
従って、前記目標ヨーモーメントの絶対値|Ms |が所定値Ms1未満、即ち自車両の左右輪の制駆動力差が小さいときには、前後輪の制動力配分BFfl+BFfr:BFrl+BFrlは1:1となって、前後輪の制動力差が“0”になる。
【0038】
同様に、目標ヨーモーメントの絶対値|Ms |が所定値Ms1以上であり、且つ、目標ヨーモーメントMsが負値、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前左輪の目標制動力BFflは“0”であり、前右輪及び後左右輪の目標制動力BFfr、BFrl、BFrrは下記5式で与えられる。また、目標ヨーモーメントMsが正値、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前右輪の目標制動力BFfrは“0”であり、前左輪及び後左右輪の目標制動力BFfl、BFrl、BFrrは下記6式で与えられる。
【0039】
BFfr=|Ms |/T+2×(|Ms |−Ms1)/T
BFrl=(|Ms |−Ms1)/T
BFrr=Ms1/T ……… (5)
BFfl=|Ms |/T+2×(|Ms |−Ms1)/T
BFrl=Ms1/T
BFrr=(|Ms |−Ms1)/T ……… (6)
従って、前記目標ヨーモーメントの絶対値|Ms |が所定値Ms1以上、即ち自車両の左右輪の制駆動力差が大きいときには、前後輪の制動力配分BFfl+BFfr:BFrl+BFrlは(3|Ms|−2Ms1):|Ms|となって、必ずしも1:1にはならないが、前後輪の制動力差が十分に小さくなる。
【0040】
このように、本実施形態にあっては、目標ヨーモーメントMsが大きく、自車両の左右輪の制動力差が大きいときには、自車両の走行車線からの逸脱方向と反対側の前輪に制動力を発生させると共に、自車両の後左右輪に制動力を発生させて、前後輪の制駆動力差が小さくなるように各車輪の制駆動力制御量を算出するため、後輪の各輪が発生する制動力が小さく、当該後輪のスリップ量が小さくて済み、スリップによる制御能力の低下を防ぐことができる。
【0041】
次にステップS10に移行して、各車輪への目標制動流体圧Psiを算出する。前記ステップ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をPmRとしたとき、前記逸脱判断フラグFLD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PSFL 、PSFR は共にマスタシリンダ圧Pm 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PSRL 、PSRR は共に後輪用マスタシリンダ圧PmRとなる。
【0042】
これに対し、前記逸脱判断フラグFLDがセットされているときには、各ホイールシリンダ6FL〜6RRへの目標制動流体圧Psiは、前記ステップS9で算出された各車輪の目標制動力BFiに応じた値をそれぞれマスタシリンダ圧Pm、PmRに加算する下記7式で与えられる。なお、式中のKbf、Kbrはブレーキ諸元や輪荷重(加重移動を考慮したもの)から決まる換算係数である。
【0043】
PSFL=Pm +Kbf×BFfl
PSFR=Pm +Kbf×BFfr
PSRL=PmR+Kbr×BFrl
PSRR=PmR+Kbr×BFrr ……… (7)
なお、目標制動流体圧Psiの算出方法は、各車輪の目標制動力BFiに応じた制動流体圧を当該各車輪のマスターシリンダ圧Pm、PmRに加算する方法に限られるものではなく、例えばマスターシリンダ圧Pm、PmRを中央値として左右輪に制動力差を設定するようにしてもよい。制動力差を設定して目標制動流体圧Psiを算出する方法では、前記目標ヨーモーメントMs 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Psiは下記8式で算出される。
【0044】
PSFL=Pm −(BFfr−BFfl)/2
PSFR=Pm +(BFfr−BFfl)/2
PSRL=PmR−(BFrr−BFrl)/2
PSRR=PmR+(BFrr−BFrl)/2 ……… (8)
但し、前右輪の目標制動力BFfrから前左輪の目標制動力BFflを減じた値の半分値がマスターシリンダ圧Pm 以上であるときには、前左輪の目標制動流体圧PSFLを“0”とし、前右輪の目標制動流体圧PSFR を(BFfr−BFfl)とする。また、後右輪の目標制動力BFrrから後左輪の目標制動力BFrlを減じた値の半分値がマスターシリンダ圧Pm 以上であるときには、後左輪の目標制動流体圧PSFLを“0”とし、後右輪の目標制動流体圧PSRRを (BFrr−BFrl)とする。
【0045】
これに対し、前記目標ヨーモーメントMs 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Psiは下記9式で算出される。
PSFL=Pm +(BFfl−BFfr)/2
PSFR=Pm −(BFfl−BFfr)/2
PSRL=PmR+(BFrl−BFrr)/2
PSRR=PmR−(BFrl−BFrr)/2 ……… (9)
但し、前左輪の目標制動力BFflから前右輪の目標制動力BFfrを減じた値の半分値がマスターシリンダ圧Pm 以上であるときには、前右輪の目標制動流体圧PSFRを“0”とし、前左輪の目標制動流体圧PSFL を(BFfl−BFfr)とする。また、後左輪の目標制動力BFrlから後右輪の目標制動力BFrrを減じた値の半分値がマスターシリンダ圧Pm 以上であるときには、後右輪の目標制動流体圧PSRRを“0”とし、後左輪の目標制動流体圧PSFLを(BFrl−BFrr)とする。
【0046】
次にステップS11に移行して、駆動輪の目標駆動力を算出する。本実施形態では、前記逸脱判断フラグFLDがセットされており、車線逸脱防止制御が行われるときには、アクセル操作が行われていてもエンジンの出力を絞って加速できなくする。従って、逸脱判断フラグFLDがセットされているときの目標駆動トルクTrqDSは、前記ステップS1で読み込んだアクセル開度Accに応じた値から、前記前後輪の目標制動流体圧差の和に応じた値を減じた値とする。つまり、アクセル開度Accに応じた値とは、当該アクセル開度Accに応じて自車両を加速する駆動トルクであり、前後輪の目標制動流体圧差の和に応じた値とは、目標制動流体圧差の和によって生じる制動トルクである。従って、逸脱判断フラグFLDがセットされており、車線逸脱防止制御が行われるときには、前記目標制動流体圧差ΔPSF、ΔPSRの和によって生じる制動トルク分だけ、エンジンのトルクが低減されることになる。なお、逸脱判断フラグFLDがリセットされているときの目標駆動トルクTrqDSは、前記アクセル開度Accに応じて自車両を加速する駆動トルク分だけとなる。
【0047】
次にステップS12に移行して、前記ステップS10で算出された各車輪の目標制動流体圧を前記制動流体圧制御回路7に向けて出力すると共に、前記ステップS11で算出された駆動輪の目標駆動トルクを前記駆動トルクコントロールユニット12に向けて出力してからメインプログラムに復帰する。
この演算処理によれば、急旋回状態でなく、且つ運転者の意図的な車線変更でもなく、且つ将来の推定横変位XSが横変位限界値Xc 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FLDがセットされ、前記将来の推定横変位XSと横変位限界値Xc との差に基づいて目標ヨーモーメントMs を算出し、その目標ヨーモーメントMs が達成されるように、且つ、前後輪の制動力が等しくなるように、図5aに示すように自車両の走行車線からの逸脱方向と反対側の前後輪に等しい制動力が発生される。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、運転者に違和感を与えずに車線逸脱を防止することが可能となる。また、例えば目標ヨーモーメントMs が大きく、左右輪の制動力の差が大きくなったとしても、制駆動力制御時に大きなピッチングが発生することはなく、自車両が車線内に押し戻されているような感じを乗員に与えることができ、自車両が車線逸脱傾向にあることを乗員に知らせることができる。ちなみに、図5cは、自車両の走行車線からの逸脱方向と反対側の前輪にだけ制動力を発生させる例であり、制駆動力制御時に大きなピッチングが発生してしまうため、自車両が車線内に押し戻されているような感じを乗員に与えることができない。
【0048】
また、この実施形態では、目標ヨーモーメントMsの大きさが所定値Ms1以上になると、図5bに示すように、自車両の走行車線からの逸脱方向と反対側の前輪に制動力が発生されると共に、前後輪の制駆動力差が小さくなるように後左右輪に制動力が発生されるので、後輪の各輪が発生する制動力が小さくなって、当該後輪のスリップ量が小さくなり、スリップによる制御能力の低下が抑制防止される。
【0049】
次に、本発明の車線逸脱防止装置の第2実施形態について説明する。この実施形態では、前記第1実施形態の制駆動力コントロールユニット8で行われる演算処理が、前記第1実施形態の図2のものから、図6のものに変更されている。
この図6の演算処理は、前記第1実施形態の図2の演算処理と同等のステップを多く含んでおり、同等のステップには同等の符号を付して、その詳細な説明を省略する。この図6の演算処理では、前記図2の演算処理のステップS8とS9との間にステップS13が設けられており、ステップS9がステップS9’に変更されている。
【0050】
このうち、ステップS13では、前記ステップS2で算出された自車両の走行速度Vから、前記ステップS1で読み込んだ各車輪速度Vwiのうち駆動輪である後左輪速度VwFLを減じた値が所定の設定値Slmt以上であるか否か判定し、設定値Slmt以上であるときには、後左輪がスリップしていると判断し、後左輪のスリップ上昇判断フラグFslp_rlをセットする。また、後左輪がスリップしていないときには後左輪のスリップ上昇判断フラグFslp_rlはリセットする。
【0051】
また同様に、前記ステップS2で算出された自車両の走行速度Vから、前記ステップS1で読み込んだ後右輪速度VwFRを減じた値が所定の設定値Slmt以上であるか否か判定し、設定値Slmt以上であるときには、後右輪がスリップしていると判断し、後右輪のスリップ上昇判断フラグFslp_rrをセットする。また、後右輪がスリップしていないときには後右輪のスリップ上昇判断フラグFslp_rrはリセットする。
【0052】
次にステップS9’に移行して、各車輪の目標制動力BFiを算出する。ここでは、後輪のスリップ上昇判断フラグFslp_iがリセット状態であるときには自車両の走行車線からの逸脱方向と反対側の前後輪に等しい制動力を発生させ、後輪のスリップ上昇判断フラグFslp_iがセット状態であるときには自車両の走行車線からの逸脱方向と反対側の前輪に制動力を発生させると共に、スリップしている車輪の制動力が小さくなるように後左右輪に制動力を発生させる。従って、後右輪のスリップ上昇判断フラグFslp_rr及び後左輪のスリップ上昇判断フラグFslp_rlのセット状態が同じであり、且つ、目標ヨーモーメントMsが負値、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前後左輪の目標制動力BFfl、BFrlは“0”であり、前後右輪の目標制動力BFrl、BFrrは下記10式で与えられる。また、目標ヨーモーメントMsが正値、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前後右輪の目標制動力BFfr、BFrr は“0”であり、前後左輪の目標制動力BFfl、BFrlは下記11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)を示す。
【0053】
BFfr=BFrr=|Ms |/T ……… (10)
BFfl=BFrl=|Ms |/T ……… (11)
同様に、後右輪のスリップ上昇判断フラグFslp_rrがセット状態であり、後左輪のスリップ上昇判断フラグFslp_rlがリセット状態であり、且つ、目標ヨーモーメントMsが負値、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前左輪の目標制動力BFflは“0”であり、前右輪及び後左右輪の目標制動力BFfr、BFrl、BFrrは下記12式で与えられる。また、後右輪のスリップ上昇判断フラグFslp_rrがリセット状態であり、後左輪のスリップ上昇判断フラグFslp_rlがセット状態であり、且つ、目標ヨーモーメントMsが正値、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前左輪の目標制動力BFfrは“0”であり、前左輪及び後左右輪の目標制動力BFfl、BFrl、BFrrは下記13式で与えられる。なお、式中のBFrr_onはスリップ上昇判断フラグFslp_rlがリセット状態からセット状態に変化したときの後右輪の目標制動力であり、BFrl_onはスリップ上昇判断フラグFslp_rlがリセット状態からセット状態に変化したときの後左輪の目標制動力である。
【0054】
BFfr=3×|Ms |/T−2×BFrr_on
BFrl=|Ms |/T−BFrr_on
BFrr=BFrr_on ……… (12)
BFfl=3×|Ms |/T−2×BFrl_on
BFrl=BFrl_on
BFrr=|Ms |/T−BFrl_on ……… (13)
この演算処理によれば、前記第1実施形態と同様に、急旋回状態でなく、且つ運転者の意図的な車線変更でもなく、且つ将来の推定横変位XSが横変位限界値Xc 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FLDがセットされ、前記将来の推定横変位XSと横変位限界値Xc との差に基づいて目標ヨーモーメントMs を算出し、その目標ヨーモーメントMs が達成されるように、且つ、前後輪の制動力が等しくなるように、図7aに示すように自車両の走行車線からの逸脱方向と反対側の前後輪に等しい制動力を発生させる。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。
【0055】
また、この実施形態では、自車両の走行速度Vと後左輪速度VwFLとの差や、自車両の走行速度Vと後右輪速度VwFRとの差が設定値Slmt以上になると、後輪がスリップしていると判断されてスリップ上昇判断フラグFslp_iがセットされ、図7bに示すように、スリップ傾向にある車輪の制動力が制限されると共に、前記スリップ傾向にある車輪の車両前後方向に対称な車輪の制動力に前記制限分が加算されるため、制駆動力制御でヨーモーメントが確実に発生され、スリップによる制御能力の低下が防止される。なお、この実施形態では、後輪がスリップ傾向にあることを検出する例を示したが、これに限定されるものではなく、前輪がスリップ傾向にあることを検出して、スリップ傾向にあることが検出された前輪の制動力を制限するようにしてもよい。
【0056】
次に、本発明の車線逸脱防止装置の第3実施形態について説明する。この実施形態の車両概略構成は、前記第1実施形態の図1のものに加えて、減衰力の大きさを5段階に切り換えることができるショックアブソーバを有するサスペンション装置を備えている。その他の構成は、前記第1実施形態の図1のものと同等である。
【0057】
この実施形態の制駆動力コントロールユニット8で行われる演算処理を図8のフローチャートに示す。この図8の演算処理は、前記第1実施形態の図2の演算処理と同等のステップを多く含んでおり、同等のステップには同等の符号を付して、その詳細な説明を省略する。この図8の演算処理では、前記図2の演算処理の前記ステップS9がステップS9”に、前記ステップS10がS10”に変更されている。
【0058】
このうち、ステップS9”では、各車輪への目標制動流体圧Psiを算出する。前記ステップ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をPmRとしたとき、前記逸脱判断フラグFLD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PSFL 、PSFR は共にマスタシリンダ圧Pm 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PSRL 、PSRR は共に後輪用マスタシリンダ圧PmRとなる。
【0059】
一方、前記逸脱判断フラグFLDがセットされているときでも、前記目標ヨーモーメントMs 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Psiは下記14式で与えられる。
PSFL=Pm
PSFR=Pm +ΔPsf
PSRL=PmR
PSRR=PmR ……… (14)
但し、前左右輪制動流体差圧ΔPsf=2×Kbf×|Ms |/T
これに対し、前記目標ヨーモーメントMs 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Psiは下記15式で与えられる。
【0060】
PSFL=Pm +ΔPsf
PSFR=Pm
PSRL=PmR
PSRR=PmR ……… (15)
また、ステップS10”では、ショックアブソーバの減衰力の大きさを設定する。ここでは、前記逸脱判断フラグFLDがセットされているときにだけショックアブソーバの減衰力の大きさを設定するので、当該逸脱判断フラグFLDがセットされており、且つ、前左右輪制動流体差圧ΔPsfが所定値ΔPss以下であるときには、当該逸脱判断フラグFLDをセットした時点の設定値よりも減衰力を1段階大きく設定し、前左右輪制動流体差圧ΔPsfが所定値ΔPssより大きいときには、当該逸脱判断フラグFLDをセットした時点の設定値よりも減衰力を2段階大きく設定する。
【0061】
この演算処理によれば、前記第1実施形態と同様に、急旋回状態でなく、且つ運転者の意図的な車線変更でもなく、且つ将来の推定横変位XSが横変位限界値Xc 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FLDがセットされ、前記将来の推定横変位XSと横変位限界値Xc との差に基づいて目標ヨーモーメントMs を算出し、その目標ヨーモーメントMs が達成されるように制動力を発生させる。
【0062】
また、逸脱判断フラグFLDがセットされると、目標ヨーモーメントMs の大きさに応じてショックアブソーバの減衰力が大きく設定されるため、目標ヨーモーメントMsが大きく設定されて、左右輪の制駆動力差が大きくなったとしても、制駆動力制御時に大きなピッチングやローリングが発生することはなく、自車両が車線内に押し戻されているような感じを乗員に与えることができ、自車両が車線内に押し戻されているような感じを乗員に与えることができ、自車両が車線逸脱傾向にあることを乗員に知らせることができる。
【0063】
なお、上記実施形態では、図1の各センサ及びカメラコントローラ14及び図2の演算処理のステップS1が本発明の走行状態検出手段を構成し、以下同様に、図2の演算処理のステップS3が逸脱判断手段を構成し、図2、図6及び図8の演算処理のステップS9、S10、S9’及びS9”が制駆動力制御量算出手段を構成し、図1の制動流体圧制御回路7及び駆動トルクコントロールユニット12が制駆動力制御手段を構成し、図6の演算処理のステップS13がスリップ状態検出手段を構成している。
また、上記実施の形態は本発明の車線逸脱防止装置の一例を示したものであり、装置の構成等を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】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2】図1の制駆動力コントロールユニット内で実行される情報演算処理の第1実施形態を示すフローチャートである。
【図3】図2の演算処理に用いられる制御マップである。
【図4】図2の演算処理に用いられる制御マップである。
【図5】図2の演算処理の作用の説明図である。
【図6】図1の制駆動力コントロールユニット内で実行される情報演算処理の第2実施形態を示すフローチャートである。
【図7】図6の演算処理の作用の説明図である。
【図8】図1の制駆動力コントロールユニット内で実行される情報演算処理の第3実施形態を示すフローチャートである。
【符号の説明】
6FL〜6RRはホイールシリンダ
7は制動流体圧制御回路
8は制駆動力コントロールユニット
9はエンジン
12は駆動トルクコントロールユニット
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
16はヨーレートセンサ
17はマスタシリンダ圧センサ
18はアクセル開度センサ
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
23 車内情報提示装置
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a lane departure prevention apparatus for preventing a departure when a host vehicle is about to depart from a traveling lane during traveling.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as such a lane departure prevention device, for example, there is one described in JP-A-11-96497. This lane departure prevention device determines that the host vehicle is likely to deviate from the traveling lane, and controls the steering so that the driver can easily overcome the lateral deviation of the traveling position of the host vehicle with respect to the reference position of the traveling lane. Lane departure is prevented by outputting torque by a steering actuator.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, since the conventional lane departure prevention device requires a steering actuator, the braking force or driving force of each wheel is controlled using, for example, an anti-skid control device or a driving force control device. It is conceivable to control the traveling direction or traveling position of the host vehicle by generating a moment.
[0004]
When the lane departure prevention device for controlling the braking / driving force of each wheel is configured in this way, the vehicle feels as if the host vehicle is being pushed back into the lane during the braking / driving force control. It is possible to inform the occupant that there is a tendency to depart, and experiments have shown that this is particularly effective when the caution of the occupant is reduced.
However, in such a lane departure prevention device, when large pitching occurs during braking / driving force control, it becomes difficult to give the occupant the feeling that the vehicle is being pushed back into the lane. There was a point.
[0005]
Therefore, the present invention has been made paying attention to the above-mentioned unsolved problems of the prior art, and suppresses pitching during braking / driving force control and feels that the host vehicle is pushed back into the lane. It is an object of the present invention to provide a travel lane departure prevention device that can provide a passenger with a lane.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, a lane departure prevention apparatus according to a first aspect of the present invention provides: Self Vehicle tends to deviate from driving lane Whether or not Deviation Judgment Means and The Vehicle tends to deviate from driving lane Judgment Is Then Yaw moment is generated in a direction that avoids deviation from the driving lane of the vehicle To each Braking / driving force control amount calculating means for calculating the braking / driving force control amount of the wheel; That Braking / driving force control means for controlling the braking / driving force of each wheel according to the braking / driving force control amount. When the braking / driving force control amount calculation means can calculate a plurality of braking / driving force control amounts that generate the yaw moment, the braking / driving force control amount calculation unit can calculate the plurality of braking / driving force control amounts as the braking / driving force control amount of each wheel. Calculate the braking / driving force control amount so that the difference in braking / driving force between the front and rear wheels is small. It is characterized by that.
[0007]
According to a second aspect of the present invention, in the lane departure prevention apparatus according to the first aspect of the present invention, the braking / driving force control means can individually control at least the braking forces of the left and right wheels.
The invention according to claim 3 is the lane departure prevention apparatus according to claim 2, wherein the braking / driving force control amount calculating means is When a plurality of braking / driving force control amounts for generating the yaw moment can be calculated, the braking / driving force control amounts for the respective wheels can be calculated as the braking / driving force control amounts for the wheels. , Self A braking force is generated on the front wheels on the side opposite to the direction of departure from the vehicle lane, and the braking force is applied to the rear left and right wheels of the host vehicle. But Occurrence You Like System A driving force control amount is calculated.
[0008]
Further, the invention according to claim 4 is the invention according to claim 1. From One of 3 1 item In the lane departure prevention apparatus which is the invention described in Predetermined Wheel But Slip state Whether or not The Judgment Slip state Judgment And the braking / driving force control amount calculating means includes the slip state. Judgment By means When it is determined that the predetermined wheel is in a slip state, when a plurality of braking / driving force control amounts for generating the yaw moment can be calculated, the plurality of braking / driving force control amounts for each wheel can be calculated. The braking / driving control amount of the predetermined wheel is small among the various braking / driving force control amounts. The braking / driving force control amount is calculated.
[0009]
In the invention according to claim 5, the braking / driving force control amount calculating means includes the braking / driving force control amount calculating means, If it is determined by the slip state determination means that the predetermined wheel is in a slip state, a plurality of braking / driving force control amounts for generating the yaw moment can be calculated. Of the plurality of computable braking / driving force control amounts, , The predetermined Limit the braking / driving force control amount of wheels Shi The above Predetermined Add the above limit to the braking / driving force control amount of the wheel symmetrical to the vehicle longitudinal direction. When the determined braking / driving force control amount is calculated, and the slip state determining means determines that the predetermined wheel is not in the slip state, a plurality of braking / driving force control amounts that generate the yaw moment can be calculated. As the braking / driving force control amount of each wheel, among the plurality of braking / driving force control amounts that can be calculated , The braking / driving force control amount is calculated so that the braking force is generated only on the front and rear wheels on the opposite side to the direction of departure from the traveling lane of the host vehicle. It is characterized by that.
[0010]
On the other hand, in order to solve the above-mentioned problem, a lane departure prevention device according to claim 6 is an invention. The Vehicle tends to deviate from driving lane Whether or not Deviation Judgment Means and The Vehicle tends to deviate from driving lane Judgment Is When A braking / driving force control amount calculating means for calculating a braking / driving force control amount of each wheel so that a yaw moment is generated in a direction avoiding a deviation from the traveling lane of the host vehicle; That The braking / driving force control means for controlling the braking / driving force of each wheel according to the braking / driving force control amount, and the braking / driving force control amount calculating means Left and right wheels Braking / driving force control amount If the difference is greater than the predetermined value Suspension device damping force The bigger And a damping force control means.
[0011]
Further, the invention according to claim 7 is the invention according to claim 1. From One of 6 1 item In the lane departure prevention apparatus according to the invention described in claim 2, the departure Judgment When the lateral displacement relative to the travel lane of the host vehicle in the future estimated from the travel state of the host vehicle detected by the travel state detection unit is equal to or greater than a predetermined lateral displacement limit value, the vehicle is moved from the travel lane. It is characterized by detecting the tendency to deviate.
[0012]
Further, the invention according to claim 8 is the invention according to claim 1. From One of 7 1 item In the lane departure prevention apparatus according to the present invention, the braking / driving force control amount calculating means includes The The difference between the lateral displacement and the lateral displacement limit value for the driving lane of the vehicle in the future estimated from the traveling state of the vehicle The bigger the is Calculate the target yaw moment So The braking / driving force control amount of each wheel is calculated based on the target yaw moment.
[0013]
【The invention's effect】
Therefore, in the lane departure prevention device which is the invention according to claim 1, , Example For example , Even if the yaw moment generated by the braking / driving force control is large and the difference in the braking / driving force control amount between the left and right wheels becomes large, the pitching during braking / driving force control is suppressed and the vehicle is pushed back into the lane Such a feeling can be given to the occupant, and the occupant can be informed that the host vehicle tends to depart from the lane.
[0014]
In the lane departure prevention apparatus according to the invention according to claim 2, ,left By controlling the braking force of the right wheel individually and matching the yaw moment generated in the vehicle with the target yaw moment in the lane departure avoidance direction, it is possible to avoid departure from the driving lane. Since it does not affect the driver, the driver does not feel uncomfortable.
[0015]
Moreover, in the lane departure prevention apparatus which is the invention according to claim 3, ,rear The braking force generated by each of the wheels is small, and the slip amount of the rear wheel is small, so that it is possible to prevent the control ability from being lowered due to the slip.
[0016]
Furthermore, in the lane departure prevention apparatus which is the invention according to claim 4, , Example For example , Slip state The braking / driving force control amount of the wheel in the vehicle is reduced, and the braking / driving force of the other wheels is increased to prevent the control ability from being reduced due to slipping. The driving force control amount can be made appropriate.
[0017]
In the lane departure prevention apparatus according to the invention according to claim 5, , System The yaw moment can be reliably generated by the driving force control, and the deterioration of the control ability due to the slip can be prevented.
[0018]
Furthermore, in the lane departure prevention apparatus which is the invention according to claim 6, , Example For example, even if the yaw moment generated by the braking / driving force control is large and the difference in the braking / driving force control amount between the left and right wheels is large, by increasing the damping force of the suspension device, Rolling does not occur, it is possible to give the occupant a feeling that the host vehicle is being pushed back into the lane, and it is possible to notify the occupant that the host vehicle tends to depart from the lane.
[0019]
Moreover, in the lane departure prevention apparatus which is the invention according to claim 7, The The lateral position of the vehicle with respect to the traveling lane can be made appropriate.
In the lane departure prevention apparatus according to the invention according to claim 8, , Example For example , The larger the difference between the lateral displacement and the lateral displacement limit value, the larger the target yaw moment, and the departure from the traveling lane can be surely avoided.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a first embodiment of a lane departure prevention apparatus of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vehicle illustrating an example of a lane departure prevention apparatus according to the present embodiment. This vehicle is a rear wheel drive vehicle equipped with an automatic transmission and a conventional differential gear, and the braking device can control the braking force of the left and right wheels independently of the front and rear wheels.
[0021]
In the figure, reference numeral 1 is a brake pedal, 2 is a booster, 3 is a master cylinder, and 4 is a reservoir. Normally, the brake fluid pressure boosted by the master cylinder 3 depends on the amount of depression of the brake pedal 1 by the driver. The brake fluid pressure control circuit 7 is interposed between the master cylinder 3 and the wheel cylinders 6FL to 6RR. In the braking fluid pressure control circuit 7, the braking fluid pressures of the wheel cylinders 6FL to 6RR can be individually controlled.
[0022]
The brake fluid pressure control circuit 7 uses a brake fluid pressure control circuit used for, for example, anti-skid control and traction control. In this embodiment, the brake fluid pressures of the wheel cylinders 6FL to 6RR are independently set. It is configured so that the pressure can be increased or decreased. The brake fluid pressure control circuit 7 controls the brake fluid pressures of the wheel cylinders 6FL to 6RR in accordance with a brake fluid pressure command value from a braking / driving force control unit 8 described later.
[0023]
In addition, the vehicle controls the driving torque to the rear wheels 5RL and 5RR, which are driving wheels, by controlling the operating state of the engine 9, the selected transmission ratio of the automatic transmission 10, and the throttle opening of the throttle valve 11. A drive torque control unit 12 is provided. The operating state control of the engine 9 can be controlled, for example, by controlling the fuel injection amount and the ignition timing, and can also be controlled by controlling the throttle opening at the same time. The drive torque control unit 12 can independently control the drive torque of the rear wheels 5RL and 5RR that are drive wheels. However, the drive torque command value from the braking / driving force control unit 8 described above can be controlled. When input, the drive wheel torque is controlled with reference to the drive torque command value.
[0024]
In addition, this vehicle includes a CCD camera 13 and a camera controller 14 as an external recognition sensor for detecting the position of the host vehicle in the traveling lane for determining the traveling lane departure prevention of the host vehicle. The camera controller 14 detects, for example, a lane marker such as a white line from a captured image captured in front of the host vehicle captured by the CCD camera 13 to detect a travel lane, and the yaw angle φ of the host vehicle with respect to the travel lane, the center of the travel lane The lateral displacement X from the vehicle, the curvature β of the traveling lane, the traveling lane width L, and the like can be calculated.
[0025]
Further, the vehicle includes an acceleration sensor 15 that detects longitudinal acceleration Xg and lateral acceleration Yg generated in the host vehicle, a yaw rate sensor 16 that detects yaw rate φ ′ generated in the host vehicle, an output pressure of the master cylinder 3, so-called A master cylinder pressure sensor 17 that detects the master cylinder pressure Pm, an accelerator pedal depression amount, that is, an accelerator opening sensor 18 that detects the accelerator opening Acc, a steering angle sensor 19 that detects the steering angle δ of the steering wheel 21, and each wheel There are provided wheel speed sensors 22FL to 22RR for detecting a rotational speed of 5FL to 5RR, so-called wheel speed Vwi (i = FL to RR), and a direction indicating switch 20 for detecting a direction indicating operation by a direction indicator, and detection signals thereof. Is output to the braking / driving force control unit 8. Further, the yaw angle φ of the host vehicle with respect to the travel lane detected by the camera controller 14, the lateral displacement X from the center of the travel lane, the curvature β of the travel lane, the travel lane width L, and the like are controlled by the drive torque control unit 12. The driving torque Tw is also output to the braking / driving force control unit 8 together. If the detected vehicle traveling state data has left and right directions, the left direction is the positive direction. That is, the yaw rate φ ′, the lateral acceleration Yg, the steering angle δ, and the yaw angle φ are positive values when turning left, and the lateral displacement X is a positive value when deviating from the center of the traveling lane to the left.
[0026]
Further, this vehicle is provided with an in-vehicle information presentation device 23 having a display and a speaker, and presents a stop of the lane departure prevention control or the like to the occupant in response to a command from the braking / driving force control unit 8.
Next, the logic of the arithmetic processing performed in the braking / driving force control unit 8 will be described with reference to the flowchart of FIG. This calculation process is executed by a timer interruption every predetermined sampling time ΔT every 10 msec., For example. In this flowchart, no communication step is provided, but information obtained by the arithmetic processing is updated and stored in the storage device as needed, and necessary information is read out from the storage device as needed.
[0027]
In this calculation process, first, in step S1, various data from the sensors, the controller, and the control unit are read. Specifically, the longitudinal acceleration Xg, lateral acceleration Yg, yaw rate φ ′ detected by each sensor, each wheel speed Vwi, accelerator opening Acc, master cylinder pressure Pm, steering angle δ, direction indicating switch signal, and driving The driving torque Tw from the torque control unit 12, the yaw angle φ of the host vehicle with respect to the travel lane, the lateral displacement X from the center of the travel lane, the curvature β of the travel lane, and the travel lane width L are read.
[0028]
Next, the process proceeds to step S2, and the traveling speed V of the host vehicle is calculated from the average value of the front left and right wheel speeds VwFL and VwFR which are non-driven wheels among the wheel speeds Vwi read in step S1.
Next, the process proceeds to step S3, where a future estimated lateral displacement XS is calculated as an estimated deviation value. Specifically, the yaw angle φ with respect to the traveling lane of the host vehicle, the lateral displacement X from the center of the traveling lane, the curvature β of the traveling lane, and the traveling speed V of the own vehicle calculated in step S2 are used. The future estimated lateral displacement XS is calculated according to the following equation (1).
[0029]
XS = Tt × V × (φ + Tt × V × β) + X (1)
Here, Tt is the vehicle head time for calculating the forward gaze distance. When the vehicle head time Tt is multiplied by the traveling speed V of the host vehicle, the front gaze distance is obtained. That is, the estimated lateral displacement from the center of the traveling lane after the vehicle head time Tt becomes the estimated lateral displacement XS in the future. As will be described later, in the present embodiment, when the estimated lateral displacement XS in the future is equal to or greater than a predetermined lateral displacement limit value, it is determined that the host vehicle may deviate from the driving lane or tend to deviate. It is.
[0030]
Next, the process proceeds to step S4, and the turning state is determined. Specifically, when the absolute value of the lateral acceleration Yg read in step S1 is equal to or greater than a predetermined positive value Yg0, it is determined that the vehicle is turning suddenly, and the vehicle instability flag FCS is set. Further, the vehicle instability flag FCS is reset when the vehicle is not turning suddenly. In addition to this, the yaw rate φ ′ read in step S1 is compared with the target yaw rate obtained from the traveling speed V and the steering angle δ of the host vehicle as shown in FIG. The state, so-called oversteer or understeer, may be determined, and the vehicle instability flag FCS may be set in consideration of the determination results.
[0031]
Next, the process proceeds to step S5, where the driver's intention is determined. Specifically, the traveling direction (left / right direction) of the host vehicle determined from at least one of the steering angle δ and the direction indicating switch read in step S1, and the estimated lateral displacement XS calculated in step S3. When the traveling direction of the host vehicle determined from the sign (the left direction is positive) matches, it is determined that the lane change is intentional, and the lane change determination flag FLC is set. When the two do not match, the lane change determination flag FLC is reset.
[0032]
Next, the process proceeds to step S6, where it is determined whether or not to warn that the own vehicle is in a tendency to deviate from the traveling lane. Specifically, it is assumed that an alarm is issued when the absolute value | XS | of the estimated future lateral displacement as the deviation estimated value calculated in step S3 is equal to or greater than a predetermined lateral displacement limit value Xc (for example, 0.8 m). If not, no alarm will be given. A slight margin may be provided between the absolute value | XS | of the estimated lateral displacement and the lateral displacement limit value Xc. Further, a hysteresis may be provided in the threshold value in order to prevent alarm hunting. Further, the lateral displacement limit value Xc is the smaller of a value obtained by subtracting a half value of the vehicle width L0 of the host vehicle from a half value of the travel lane width L read in step S1 and a predetermined value (for example, 0.8 m). You may set to the value of.
[0033]
Next, the process proceeds to step S7, where it is determined whether or not the host vehicle tends to deviate from the traveling lane. Specifically, as in step S6, when the absolute value | XS | of the estimated future lateral displacement as the deviation estimated value calculated in step S3 is equal to or greater than the lateral displacement limit value Xc, The departure determination flag FLD is set because it is deviating from the traveling lane, and if not, the departure determination flag FLD is reset because the vehicle is not deviating from the traveling lane. However, when the vehicle instability flag FCS set in step S4 is in the set state, or when the lane change determination flag FLC set in step S5 is in the set state, the lane departure prevention control is not performed. In this case, the departure determination flag FLD is reset even if the absolute value | XS | of the estimated future lateral displacement is equal to or greater than the lateral displacement limit value Xc.
[0034]
Thus, in the present embodiment, when the estimated lateral displacement XS estimated from the traveling state of the host vehicle is equal to or greater than the predetermined lateral displacement limit value Xc, the host vehicle tends to deviate from the traveling lane. In order to detect, the lateral position with respect to the traveling lane of the own vehicle can be made appropriate.
Next, the process proceeds to step S8, where the target yaw moment is calculated and set. Here, the target yaw moment Ms is set only when the departure determination flag FLD is set. Therefore, when the departure determination flag FLD is set, the proportionality coefficient K1 determined from the vehicle specifications and FIG. The target yaw moment Ms is calculated according to the following two formulas using the proportional coefficient K2 set in accordance with the travel speed V shown, the estimated future lateral displacement XS calculated in step S3, and the lateral displacement limit value Xc. To do.
[0035]
Ms = −K1 × K2 × (XS−Xc) (2)
As described above, in the present embodiment, the target yaw moment Ms is calculated from the difference between the estimated lateral displacement XS and the lateral displacement limit value Xc estimated from the traveling state of the host vehicle. As the difference from the displacement limit value Xc increases, the target yaw moment increases, and deviation from the traveling lane can be reliably avoided.
[0036]
When the departure determination flag FLD is in the reset state, the target yaw moment Ms is set to “0”.
Next, the process proceeds to step S9 to calculate a target braking force BFi for each wheel. Specifically, when the absolute value | Ms | of the target yaw moment is less than the predetermined value Ms1, a braking force equal to the front and rear wheels on the opposite side to the direction of departure from the traveling lane of the host vehicle is generated, and the target yaw moment When the absolute value | Ms | is equal to or greater than the predetermined value Ms1, a braking force is generated on the front wheel on the opposite side to the direction of departure from the traveling lane of the host vehicle, and the left and right rear left and right so that the difference in braking / driving force between the front and rear wheels becomes small Generate braking force on the wheels. Accordingly, the absolute value of the target yaw moment | Ms | is less than the predetermined value Ms1, and the target yaw moment Ms is a negative value, that is, the target braking force of the front and rear left wheels when the host vehicle is about to deviate in the left direction. BFfl and BFrl are “0”, and the target braking forces BFfr and BFrr of the front and rear right wheels are given by the following three equations. The target yaw moment Ms is a positive value, that is, the target braking forces BFfr and BFrr of the front and rear right wheels when the vehicle is about to deviate to the right are “0”, and the target braking forces BFfl and BFrl of the front and rear left wheels are Is given by the following four equations. Note that T in the formula indicates a tread (the same applies to the front and rear wheels).
[0037]
BFfr = BFrr = | Ms | / T (3)
BFfl = BFrl = | Ms | / T (4)
Accordingly, when the absolute value | Ms | of the target yaw moment is less than the predetermined value Ms1, that is, when the braking / driving force difference between the left and right wheels of the host vehicle is small, the braking force distribution BFfl + BFfr: BFrl + BFrl of the front and rear wheels is 1: 1. The braking force difference between the front and rear wheels becomes “0”.
[0038]
Similarly, the target braking force of the front left wheel when the absolute value | Ms | of the target yaw moment is equal to or greater than the predetermined value Ms1 and the target yaw moment Ms is a negative value, that is, when the host vehicle is about to deviate in the left direction. BFfl is “0”, and the target braking forces BFfr, BFrl, and BFrr for the front right wheel and the rear left and right wheels are given by the following five equations. Also, the target yaw moment Ms is a positive value, that is, the target braking force BFfr of the front right wheel when the host vehicle is about to deviate in the right direction is “0”, and the target braking force BFfl of the front left wheel and the rear left and right wheels is , BFrl, BFrr are given by the following six equations.
[0039]
BFfr = | Ms | / T + 2 × (| Ms | −Ms1) / T
BFrl = (| Ms | -Ms1) / T
BFrr = Ms1 / T ……… (5)
BFfl = | Ms | / T + 2 × (| Ms | −Ms1) / T
BFrl = Ms1 / T
BFrr = (| Ms | −Ms1) / T (6)
Accordingly, when the absolute value | Ms | of the target yaw moment is equal to or greater than the predetermined value Ms1, that is, the braking / driving force difference between the left and right wheels of the host vehicle is large, the braking force distribution BFfl + BFfr: BFrl + BFrl of the front and rear wheels is (3 | Ms | −2Ms1). ): | Ms | is not necessarily 1: 1, but the braking force difference between the front and rear wheels is sufficiently small.
[0040]
As described above, in this embodiment, when the target yaw moment Ms is large and the braking force difference between the left and right wheels of the host vehicle is large, the braking force is applied to the front wheel on the opposite side to the direction of departure from the traveling lane of the host vehicle. In addition to generating a braking force on the rear left and right wheels of the host vehicle, the braking / driving force control amount of each wheel is calculated so that the braking / driving force difference between the front and rear wheels is reduced. The braking force to be applied is small and the slip amount of the rear wheel is small, so that the control ability can be prevented from being lowered due to the slip.
[0041]
Next, the process proceeds to step S10, and the target braking fluid pressure Psi for each wheel is calculated. When the master cylinder pressure Pm read in step S1 is set to PmR for the rear wheel master cylinder pressure based on the front / rear braking force distribution, and the departure determination flag FLD is in the reset state, the front left and right wheels 5FL, 5FR The target brake fluid pressures PSFL and PSFR to the wheel cylinders 6FL and 6FR are both master cylinder pressures Pm, and the target brake fluid pressures PSRL and PSRR to the wheel cylinders 6RL and 6RR of the rear left and right wheels 5RL and 5RR are both master cylinders for the rear wheels. The pressure becomes PmR.
[0042]
On the other hand, when the departure determination flag FLD is set, the target braking fluid pressure Psi to each of the wheel cylinders 6FL to 6RR has a value corresponding to the target braking force BFi of each wheel calculated in step S9. They are given by the following seven formulas that are added to the master cylinder pressures Pm and PmR, respectively. In the equation, Kbf and Kbr are conversion coefficients determined from brake specifications and wheel loads (in consideration of weighted movement).
[0043]
PSFL = Pm + Kbf × BFfl
PSFR = Pm + Kbf × BFfr
PSRL = PmR + Kbr × BFrl
PSRR = PmR + Kbr × BFrr (7)
Note that the method of calculating the target brake fluid pressure Psi is not limited to the method of adding the brake fluid pressure corresponding to the target brake force BFi of each wheel to the master cylinder pressures Pm and PmR of each wheel. The braking force difference may be set for the left and right wheels with the pressures Pm and PmR as median values. In the method of calculating the target braking fluid pressure Psi by setting the braking force difference, the wheel cylinders 6FL to 6RR when the target yaw moment Ms is a negative value, that is, when the host vehicle is about to deviate in the left direction. The target braking fluid pressure Psi is calculated by the following eight equations.
[0044]
PSFL = Pm- (BFfr-BFfl) / 2
PSFR = Pm + (BFfr-BFfl) / 2
PSRL = PmR- (BFrr-BFrl) / 2
PSRR = PmR + (BFrr-BFrl) / 2 (8)
However, when the half of the value obtained by subtracting the target braking force BFfl of the front left wheel from the target braking force BFfr of the front right wheel is equal to or higher than the master cylinder pressure Pm, the target braking fluid pressure PSFL of the front left wheel is set to “0”. The target braking fluid pressure PSFR for the right wheel is (BFfr−BFfl). Further, when the half value of the value obtained by subtracting the rear left wheel target braking force BFrl from the rear right wheel target braking force BFrr is equal to or higher than the master cylinder pressure Pm, the rear left wheel target braking fluid pressure PSFL is set to “0”. The target braking fluid pressure PSRR for the right wheel is set to (BFrr−BFrl).
[0045]
On the other hand, when the target yaw moment Ms is a positive value, that is, when the host vehicle is about to depart from the lane in the right direction, the target braking fluid pressure Psi to each of the wheel cylinders 6FL to 6RR is calculated by the following equation (9). The
PSFL = Pm + (BFfl-BFfr) / 2
PSFR = Pm- (BFfl-BFfr) / 2
PSRL = PmR + (BFrl−BFrr) / 2
PSRR = PmR- (BFrl-BFrr) / 2 (9)
However, when the half of the value obtained by subtracting the target braking force BFfr of the front right wheel from the target braking force BFfl of the front left wheel is equal to or higher than the master cylinder pressure Pm, the target braking fluid pressure PSFR of the front right wheel is set to “0”. The target braking fluid pressure PSFL of the front left wheel is set to (BFfl−BFfr). Further, when the half value of the value obtained by subtracting the rear right wheel target braking force BFrr from the rear left wheel target braking force BFrl is equal to or higher than the master cylinder pressure Pm, the rear right wheel target braking fluid pressure PSRR is set to “0”. A target braking fluid pressure PSFL of the rear left wheel is set to (BFrl−BFrr).
[0046]
Next, the process proceeds to step S11 to calculate the target driving force of the driving wheel. In the present embodiment, the departure determination flag FLD is set, and when the lane departure prevention control is performed, even if the accelerator operation is performed, the engine output is reduced so that acceleration cannot be performed. Accordingly, the target driving torque TrqDS when the departure determination flag FLD is set is a value corresponding to the sum of the target braking fluid pressure differences between the front and rear wheels, from the value corresponding to the accelerator opening Acc read in step S1. Reduced value. That is, the value according to the accelerator opening Acc is a driving torque for accelerating the host vehicle according to the accelerator opening Acc, and the value according to the sum of the target braking fluid pressure differences between the front and rear wheels is the target braking fluid. This is the braking torque generated by the sum of the pressure differences. Therefore, when the departure determination flag FLD is set and the lane departure prevention control is performed, the engine torque is reduced by the amount of braking torque generated by the sum of the target braking fluid pressure differences ΔPSF and ΔPSR. Note that the target drive torque TrqDS when the departure determination flag FLD is reset is only the drive torque for accelerating the host vehicle in accordance with the accelerator opening Acc.
[0047]
Next, the process proceeds to step S12, in which the target braking fluid pressure of each wheel calculated in step S10 is output to the braking fluid pressure control circuit 7, and the target driving of the driving wheel calculated in step S11 is performed. After the torque is output to the drive torque control unit 12, the program returns to the main program.
According to this calculation process, when the vehicle is not in a sudden turning state, is not intentionally changed by the driver, and the estimated lateral displacement XS is equal to or greater than the lateral displacement limit value Xc, the host vehicle The deviation determination flag FLD is set and the target yaw moment Ms is calculated based on the difference between the estimated lateral displacement XS and the lateral displacement limit value Xc, and the target yaw moment Ms is determined. As shown in FIG. 5a, the same braking force is generated on the front and rear wheels on the side opposite to the direction of departure from the traveling lane of the host vehicle so that the braking force of the front and rear wheels becomes equal. As a result, for example, when the steering input is small, a yaw moment that prevents the vehicle from departing from the lane is generated to prevent the vehicle from departing from the lane, and the traveling speed of the vehicle is reduced by the braking force. Therefore, it is possible to prevent lane departure. For example, even if the target yaw moment Ms is large and the difference in braking force between the left and right wheels is large, no large pitching occurs during braking / driving force control, and the host vehicle is pushed back into the lane. A feeling can be given to the occupant and the occupant can be informed that the host vehicle is in a lane departure tendency. Incidentally, FIG. 5c is an example in which braking force is generated only on the front wheel on the side opposite to the direction of departure from the traveling lane of the host vehicle, and large pitching occurs during braking / driving force control. It is impossible to give the occupant the feeling of being pushed back.
[0048]
In this embodiment, when the magnitude of the target yaw moment Ms becomes equal to or greater than the predetermined value Ms1, as shown in FIG. 5b, a braking force is generated on the front wheel on the side opposite to the direction of departure from the traveling lane of the host vehicle. At the same time, the braking force is generated on the rear left and right wheels so that the difference in braking / driving force between the front and rear wheels is reduced, so that the braking force generated by each of the rear wheels is reduced and the slip amount of the rear wheel is reduced. Thus, a decrease in control capability due to slip is suppressed and prevented.
[0049]
Next, a second embodiment of the lane departure prevention apparatus of the present invention will be described. In this embodiment, the arithmetic processing performed by the braking / driving force control unit 8 of the first embodiment is changed from that of FIG. 2 of the first embodiment to that of FIG.
The arithmetic processing in FIG. 6 includes many steps equivalent to the arithmetic processing in FIG. 2 of the first embodiment, and the same steps are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted. In the calculation process of FIG. 6, step S13 is provided between steps S8 and S9 of the calculation process of FIG. 2, and step S9 is changed to step S9 ′.
[0050]
Among these, in step S13, a value obtained by subtracting the rear left wheel speed VwFL, which is the driving wheel, from the wheel speed Vwi read in step S1 from the traveling speed V of the host vehicle calculated in step S2 is a predetermined setting. It is determined whether or not the value is greater than or equal to the value Slmt. If the value is greater than or equal to the set value Slmt, it is determined that the rear left wheel is slipping, and the rear left wheel slip rise determination flag Fslp_rl is set. When the rear left wheel is not slipping, the rear left wheel slip rise determination flag Fslp_rl is reset.
[0051]
Similarly, it is determined whether the value obtained by subtracting the right wheel speed VwFR read in step S1 from the traveling speed V of the host vehicle calculated in step S2 is equal to or greater than a predetermined set value Slmt. When the value is greater than or equal to the value Slmt, it is determined that the rear right wheel is slipping, and the rear right wheel slip rise determination flag Fslp_rr is set. When the rear right wheel is not slipping, the rear right wheel slip rise determination flag Fslp_rr is reset.
[0052]
Next, the process proceeds to step S9 ′ to calculate a target braking force BFi for each wheel. Here, when the rear wheel slip increase determination flag Fslp_i is in the reset state, a braking force equal to the front and rear wheels on the opposite side to the direction of departure from the traveling lane of the host vehicle is generated, and the rear wheel slip increase determination flag Fslp_i is set. When the vehicle is in a state, braking force is generated on the front wheels on the side opposite to the direction of departure from the traveling lane of the host vehicle, and braking force is generated on the rear left and right wheels so that the braking force of the slipping wheels is reduced. Accordingly, the set state of the rear right wheel slip increase determination flag Fslp_rr and the rear left wheel slip increase determination flag Fslp_rl is the same, and the target yaw moment Ms is negative, that is, the host vehicle is about to deviate in the left direction. At this time, the target braking forces BFfl and BFrl of the front and rear left wheels are “0”, and the target braking forces BFrl and BFrr of the front and rear right wheels are given by the following equation (10). The target yaw moment Ms is a positive value, that is, the target braking forces BFfr and BFrr of the front and rear right wheels when the vehicle is about to deviate to the right are “0”, and the target braking forces BFfl and BFrl of the front and rear left wheels are Is given by the following equation (11). Note that T in the formula indicates a tread (the same applies to the front and rear wheels).
[0053]
BFfr = BFrr = | Ms | / T (10)
BFfl = BFrl = | Ms | / T (11)
Similarly, the rear right wheel slip increase determination flag Fslp_rr is in the set state, the rear left wheel slip increase determination flag Fslp_rl is in the reset state, and the target yaw moment Ms is a negative value, that is, the host vehicle lanes in the left direction. The target braking force BFfl of the front left wheel when deviating is “0”, and the target braking forces BFfr, BFrl, BFrr of the front right wheel and the rear left and right wheels are given by the following equation (12). Further, the rear right wheel slip rise determination flag Fslp_rr is in a reset state, the rear left wheel slip rise determination flag Fslp_rl is in a set state, and the target yaw moment Ms is a positive value, that is, the host vehicle deviates to the right. The target braking force BFfr of the front left wheel when trying to do so is “0”, and the target braking forces BFfl, BFrl, BFrr of the front left wheel and the rear left and right wheels are given by the following equation (13). In the equation, BFrr_on is the rear right wheel target braking force when the slip increase determination flag Fslp_rl changes from the reset state to the set state, and BFrl_on is when the slip increase determination flag Fslp_rl changes from the reset state to the set state. This is the target braking force for the rear left wheel.
[0054]
BFfr = 3x | Ms | / T-2xBFrr_on
BFrl = | Ms | / T-BFrr_on
BFrr = BFrr_on (12)
BFfl = 3x | Ms | / T-2xBFrl_on
BFrl = BFrl_on
BFrr = | Ms | / T-BFrl_on ………… (13)
According to this calculation process, as in the first embodiment, the vehicle is not in a sudden turning state, is not intentionally changed by the driver, and the estimated lateral displacement XS in the future is equal to or greater than the lateral displacement limit value Xc. At the time, it is determined that the host vehicle tends to deviate from the driving lane, and the departure determination flag FLD is set. Based on the difference between the estimated lateral displacement XS and the lateral displacement limit value Xc in the future, the target yaw moment Ms As shown in FIG. 7a, the front and rear wheels on the opposite side to the direction of departure from the traveling lane of the host vehicle are calculated so that the target yaw moment Ms is achieved and the braking forces of the front and rear wheels are equal. A braking force equal to is generated. As a result, for example, when the steering input is small, a yaw moment that prevents the lane departure is generated in the vehicle and the lane departure is prevented, and the traveling speed of the vehicle is reduced by the braking force. Can be prevented.
[0055]
Further, in this embodiment, when the difference between the traveling speed V of the host vehicle and the rear left wheel speed VwFL, or the difference between the traveling speed V of the host vehicle and the rear right wheel speed VwFR exceeds the set value Slmt, the rear wheel slips. As shown in FIG. 7b, the braking force of the slip-prone wheels is limited and the slip-prone wheels are symmetrical in the vehicle front-rear direction. Since the limit is added to the braking force of the wheel, the yaw moment is reliably generated by the braking / driving force control, and the control capability is prevented from being lowered due to the slip. In addition, in this embodiment, although the example which detects that a rear wheel has a slip tendency was shown, it is not limited to this, and it is detected that a front wheel has a slip tendency and has a slip tendency. You may make it restrict | limit the braking force of the front wheel from which this was detected.
[0056]
Next, a third embodiment of the lane departure prevention apparatus of the present invention will be described. The vehicle schematic configuration of this embodiment includes a suspension device having a shock absorber that can switch the magnitude of the damping force in five stages in addition to the one shown in FIG. 1 of the first embodiment. Other configurations are the same as those in FIG. 1 of the first embodiment.
[0057]
The flowchart of FIG. 8 shows the arithmetic processing performed by the braking / driving force control unit 8 of this embodiment. The arithmetic processing in FIG. 8 includes many steps equivalent to the arithmetic processing in FIG. 2 of the first embodiment, and the same steps are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted. In the calculation process of FIG. 8, the step S9 of the calculation process of FIG. 2 is changed to step S9 ″, and the step S10 is changed to S10 ″.
[0058]
Among these, in step S9 ″, the target braking fluid pressure Psi for each wheel is calculated. The master cylinder pressure for rear wheels based on the front / rear braking force distribution is set to PmR with respect to the master cylinder pressure Pm read in step S1. When the departure determination flag FLD is in the reset state, the target brake fluid pressure PSFL and PSFR to the wheel cylinders 6FL and 6FR of the front left and right wheels 5FL and 5FR are both the master cylinder pressure Pm, and the rear left and right wheels 5RL and 5RR are The target brake fluid pressures PSRL and PSRR applied to the wheel cylinders 6RL and 6RR are both the rear wheel master cylinder pressure PmR.
[0059]
On the other hand, even when the departure determination flag FLD is set, the target to each of the wheel cylinders 6FL to 6RR when the target yaw moment Ms is a negative value, that is, when the own vehicle is about to leave the lane in the left direction. The braking fluid pressure Psi is given by the following equation (14).
PSFL = Pm
PSFR = Pm + ΔPsf
PSRL = PmR
PSRR = PmR ……… (14)
However, front left and right wheel braking fluid differential pressure ΔPsf = 2 × Kbf × | Ms | / T
On the other hand, when the target yaw moment Ms is a positive value, that is, when the host vehicle is about to deviate in the right direction, the target braking fluid pressure Psi to the wheel cylinders 6FL to 6RR is given by the following equation (15). .
[0060]
PSFL = Pm + ΔPsf
PSFR = Pm
PSRL = PmR
PSRR = PmR ……… (15)
In step S10 ″, the magnitude of the damping force of the shock absorber is set. Here, the magnitude of the damping force of the shock absorber is set only when the deviation determination flag FLD is set. When the determination flag FLD is set and the front left and right wheel braking fluid differential pressure ΔPsf is equal to or less than the predetermined value ΔPss, the damping force is set one step larger than the set value when the departure determination flag FLD is set. When the front left and right wheel braking fluid differential pressure ΔPsf is larger than the predetermined value ΔPss, the damping force is set two steps larger than the set value at the time when the departure determination flag FLD is set.
[0061]
According to this calculation process, as in the first embodiment, the vehicle is not in a sudden turning state, is not intentionally changed by the driver, and the estimated lateral displacement XS in the future is equal to or greater than the lateral displacement limit value Xc. At the time, it is determined that the host vehicle tends to deviate from the driving lane, and the departure determination flag FLD is set. Based on the difference between the estimated lateral displacement XS and the lateral displacement limit value Xc in the future, the target yaw moment Ms And a braking force is generated so that the target yaw moment Ms is achieved.
[0062]
Further, when the deviation determination flag FLD is set, the damping force of the shock absorber is set to be large according to the magnitude of the target yaw moment Ms, so that the target yaw moment Ms is set to be large and the braking / driving force of the left and right wheels is set. Even if the difference becomes large, large pitching or rolling does not occur during braking / driving force control, and it is possible to give the passenger a feeling that the vehicle is being pushed back into the lane. The occupant can be given a feeling that the vehicle is pushed back to the vehicle, and the occupant can be informed that the vehicle is in a lane departure tendency.
[0063]
In the above embodiment, each sensor and camera controller 14 of FIG. 1 and step S1 of the arithmetic processing of FIG. 2 constitute the running state detecting means of the present invention. Similarly, step S3 of the arithmetic processing of FIG. 2 constitutes a departure determination means, and steps S9, S10, S9 ′ and S9 ″ of the calculation processes of FIGS. 2, 6 and 8 constitute a braking / driving force control amount calculation means, and the braking fluid pressure control circuit 7 of FIG. The driving torque control unit 12 constitutes a braking / driving force control means, and step S13 of the arithmetic processing in FIG. 6 constitutes a slip state detecting means.
Moreover, the said embodiment shows an example of the lane departure prevention apparatus of this invention, and does not limit the structure of an apparatus.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a vehicle equipped with a lane departure prevention apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a first embodiment of information calculation processing executed in the braking / driving force control unit of FIG. 1;
FIG. 3 is a control map used for the arithmetic processing of FIG. 2;
4 is a control map used for the arithmetic processing of FIG.
FIG. 5 is an explanatory diagram of the operation of the arithmetic processing in FIG. 2;
6 is a flowchart showing a second embodiment of information calculation processing executed in the braking / driving force control unit of FIG. 1; FIG.
7 is an explanatory diagram of the operation of the arithmetic processing in FIG. 6;
FIG. 8 is a flowchart showing a third embodiment of information calculation processing executed in the braking / driving force control unit of FIG. 1;
[Explanation of symbols]
6FL-6RR is a wheel cylinder
7 is a brake fluid pressure control circuit
8 is a braking / driving force control unit
9 is the engine
12 is a drive torque control unit.
13 is a CCD camera
14 is a camera controller
15 is an acceleration sensor
16 is a yaw rate sensor
17 is a master cylinder pressure sensor
18 is an accelerator opening sensor.
19 is a steering angle sensor
20 is a direction indicator switch
22FL to 22RR are wheel speed sensors
23 In-car information presentation device

Claims (8)

車両が走行車線から逸脱傾向にあるか否かを判定する逸脱判定手段と、自車両が走行車線から逸脱傾向にあると判定されると、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制駆動力制御量を算出する制駆動力制御量算出手段と、その制駆動力制御量に応じて各車輪の制駆動力を制御する制駆動力制御手段と、を備え
前記制駆動力制御量算出手段は、前記ヨーモーメントを発生する制駆動力制御量を複数算出可能である場合には、前記各車輪の制駆動力制御量として、前記複数算出可能な制駆動力制御量のうち前後輪の制駆動力差が小さくなるような制駆動力制御量を算出することを特徴とする車線逸脱防止装置。
A deviation determining means which the vehicle is judged whether the deviation tendency from the driving lane, the host vehicle Ru is determined that the departure tendency from the traffic lane, in a direction to avoid the deviation from the travel lane of the vehicle a longitudinal force control amount calculating means for calculating the braking-driving force control amount of each wheel as the yaw moment is generated, the braking-driving force control means according to the braking and driving force control amount for controlling the longitudinal force of each wheel and, with a,
When the braking / driving force control amount calculation means can calculate a plurality of braking / driving force control amounts that generate the yaw moment, the braking / driving force that can be calculated in plural is used as the braking / driving force control amount of each wheel. A lane departure prevention apparatus characterized by calculating a braking / driving force control amount such that a difference in braking / driving force between front and rear wheels is reduced among the control amounts .
前記制駆動力制御手段は、少なくとも左右輪の制動力を個別に制御でき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。  The lane departure prevention device according to claim 1, wherein the braking / driving force control means can individually control at least the braking force of the left and right wheels. 前記制駆動力制御量算出手段は、前記ヨーモーメントを発生する制駆動力制御量を複数算出可能である場合には、前記各車輪の制駆動力制御量として、前記複数算出可能な制駆動力制御量のうち車両の走行車線からの逸脱方向と反対側の前輪に制動力を発生し、自車両の後左右輪に制動力発生るような制駆動力制御量を算出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。When the braking / driving force control amount calculation means can calculate a plurality of braking / driving force control amounts that generate the yaw moment, the braking / driving force that can be calculated in plural is used as the braking / driving force control amount of each wheel. of the control amount, that a departing direction from the driving lane of the host vehicle braking force generated in the front wheel on the opposite side, and calculates a so that a longitudinal force control quantity braking force will occur in the left and right rear wheels of the vehicle The lane departure prevention apparatus according to claim 2. 所定車輪スリップ状態にあるか否か判定するスリップ状態判定手段を備え、
前記制駆動力制御量算出手段は、前記スリップ状態判定手段で前記所定車輪がスリップ状態にあると判定されると、前記ヨーモーメントを発生する制駆動力制御量を複数算出可能である場合には、前記各車輪の制駆動力制御量として、前記複数算出可能な制駆動力制御量のうち前記所定車輪の制駆動制御量が小さくなるような制駆動力制御量を算出することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の車線逸脱防止装置。
Comprising a slip state judging means for a predetermined wheel to determine whether or not the slip state,
The braking / driving force control amount calculating means can calculate a plurality of braking / driving force control amounts for generating the yaw moment when the slip state determining means determines that the predetermined wheel is in a slip state. The braking / driving force control amount for each wheel is calculated such that the braking / driving force control amount for the predetermined wheel is reduced among the plurality of braking / driving force control amounts that can be calculated. lane departure prevention apparatus according to any one of claims 1 to 3.
前記制駆動力制御量算出手段は、前記スリップ状態判定手段で前記所定車輪がスリップ状態にあると判定されると、前記ヨーモーメントを発生する制駆動力制御量を複数算出可能である場合には、前記各車輪の制駆動力制御量として、前記複数算出可能な制駆動力制御量のうち前記所定車輪の制駆動力制御量を制限、前記所定車輪の車両前後方向に対称な車輪の制駆動力制御量に前記制限分を加算した制駆動力制御量を算出し、
前記スリップ状態判定手段で前記所定車輪がスリップ状態にないと判定されると、前記ヨーモーメントを発生する制駆動力制御量を複数算出可能である場合には、前記各車輪の制駆動力制御量として、前記複数算出可能な制駆動力制御量のうち自車両の走行車線からの逸脱方向と反対側の前後輪のみ制動力を発生するように制駆動力制御量を算出することを特徴とする請求項4に記載の車線逸脱防止装置。
The braking / driving force control amount calculating means can calculate a plurality of braking / driving force control amounts for generating the yaw moment when the slip state determining means determines that the predetermined wheel is in a slip state. the as longitudinal force control amount of each wheel, of the plurality calculable braking-driving force control amount, limiting the longitudinal force control amount of the reference wheel, the reference wheel vehicle longitudinal direction in symmetrical wheels Calculate the braking / driving force control amount by adding the limit to the braking / driving force control amount,
When the slip state determination means determines that the predetermined wheel is not in the slip state, a plurality of braking / driving force control amounts for generating the yaw moment can be calculated. As described above, the braking / driving force control amount is calculated so that the braking force is generated only in the front and rear wheels on the side opposite to the direction of departure from the traveling lane of the host vehicle among the plurality of braking / driving force control amounts that can be calculated. The lane departure prevention apparatus according to claim 4.
車両が走行車線から逸脱傾向にあるか否かを判定する逸脱判定手段と、自車両が走行車線から逸脱傾向にあると判定されると、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制駆動力制御量を算出する制駆動力制御量算出手段と、その制駆動力制御量に応じて各車輪の制駆動力を制御する制駆動力制御手段と、前記制駆動力制御量算出手段で算出された左右車輪の制駆動力制御量の差が所定値より大きい場合にはサスペンション装置の減衰力を大きくする減衰力制御手段と、を備えたことを特徴とする車線逸脱防止装置。A deviation determining means which the vehicle is judged whether the deviation tendency from the driving lane, the host vehicle Ru is determined that the departure tendency from the traffic lane, in a direction to avoid the deviation from the travel lane of the vehicle a longitudinal force control amount calculating means for calculating the braking-driving force control amount of each wheel as the yaw moment is generated, the braking-driving force control means according to the braking and driving force control amount for controlling the longitudinal force of each wheel And damping force control means for increasing the damping force of the suspension device when the difference between the braking / driving force control amounts of the left and right wheels calculated by the braking / driving force control amount calculation means is larger than a predetermined value. A lane departure prevention device characterized by this. 前記逸脱判定手段は、自車両の走行状態から推定される将来の自車両の走行車線に対する横変位が所定の横変位限界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定することを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の車線逸脱防止装置。The deviation determining means determines that when lateral displacement with respect to the traffic lane in the future of the vehicle is estimated from the running state of the vehicle is equal to or higher than a predetermined lateral displacement limit value, the vehicle is in a deviation tendency from the traffic lane lane departure prevention apparatus according to any one of claims 1 6, characterized by. 前記制駆動力制御量算出手段は、自車両の走行状態から推定される将来の自車両の走行車線に対する横変位と横変位限界値との差が大きいほど大きい目標ヨーモーメントを算出し、の目標ヨーモーメントに基づいて各車輪の制駆動力制御量を算出することを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の車線逸脱防止装置。The braking-driving force control amount calculating means calculates a larger target yaw moment is great difference between the lateral displacement and lateral displacement limit value for the traffic lane in the future of the vehicle is estimated from the running state of the vehicle, its a lane departure prevention apparatus according to any one of claims 1, characterized in that to calculate the braking and driving force control amount of each wheel based on the target yaw moment 7.
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