JP3912323B2

JP3912323B2 - Lane departure prevention device

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Publication number: JP3912323B2
Application number: JP2003134448A
Authority: JP
Inventors: 智田家; 真次松本
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2003-05-13
Filing date: 2003-05-13
Publication date: 2007-05-09
Anticipated expiration: 2023-05-13
Also published as: JP2004341610A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、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ようにした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、例えば自車両の走行位置の横ずれ量に応じて制動力アクチュエータを制御し、左右輪のうち、逸脱方向と反対側の車輪に制動力を付与することで、車線からの逸脱を防止する技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−３３８６０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のように、車両にヨーモーメントを発生させることによって、走行状態を安定させるようにした車線逸脱防止制御においては、所定時間（いわゆる車頭時間）後における自車両の走行位置の横ずれ量、つまり、将来の横ずれ量に基づいて、逸脱判断を行うようにしている。このため、車速が高くなるほど、ヨー角に対する横ずれ量が大きくなり、早期作動傾向となってしまい、頻繁に逸脱防止のための制動力が発生されることになって、運転者に違和感を与えてしまうという問題がある。
【０００５】
そこで、この発明は、上記従来の未解決の課題に着目してなされたものであり、車速に応じて的確に逸脱の可能性を判断し、的確なタイミングで車線逸脱防止のための制動力を発生させることの可能な車線逸脱防止装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る車線逸脱防止装置は、走行車線検出手段で検出された自車両の走行車線及び走行状態検出手段で検出された自車両の走行状態に基づいて自車両の走行車線からの将来の逸脱量が推定され、この推定した推定逸脱量にゲインを乗算した逸脱量推定値に基づいて、逸脱判断手段で、自車両が走行車線から逸脱傾向にあるかどうかが判断される。
【０００７】
ここで、同じ条件であっても自車両の走行速度が高速であるときほど推定逸脱量は大きな値に算出されるため、逸脱傾向にあると判断されやすくなり、場合によっては、早期作動傾向となり運転者に違和感を与える場合がある。しかしながら、前記逸脱量推定値の算出に用いられるゲインは、走行速度が高速になるほど小さな値に設定されるから、逸脱量推定値は、走行速度が高速となるほど、推定逸脱量の抑制度合が大きくなるように算出されることになるため、走行速度が高速となるほど、逸脱傾向にあると判断されやすくなることが回避される。
このように、逸脱傾向にあると判断されやすくなることを回避すると、真に逸脱傾向であるときにはその逸脱傾向にあるとの判断タイミングが遅れることになり、ヨーモーメントが発生されるタイミングが遅れることになるが、車両挙動制御手段は、ヨーモーメント目標値算出手段で算出される、自車両の走行車線からの逸脱を回避するヨーモーメント目標値に、走行速度が高速となるほど大きな値に設定されるヨーモーメント算出用のゲインを乗算した目標ヨーモーメントを発生するように車両の挙動を制御するから、真に逸脱傾向となったときにはこれを回避するための十分なヨーモーメントが発生されることになる。
【０００８】
【発明の効果】
本発明による車線逸脱防止装置によれば、自車両の走行車線からの逸脱量を推定し、この推定した推定逸脱量に、自車両の走行速度が高速となるほど小さな値に設定される逸脱量推定値算出用のゲインを乗算した値を逸脱量推定値とし、この逸脱量推定値を用いて逸脱判断を行うようにしたから、自車両の走行速度が高速となるほど推定逸脱量の抑制度合がより大きくなって、逸脱傾向にあると判断されやすくなることを回避することができる。
また、このように逸脱傾向にあると判断されやすくなることを回避すると、真に逸脱傾向であるときにその逸脱傾向にあるとの判断タイミングが遅れるが、車両挙動制御手段は、ヨーモーメント目標値算出手段で算出されるヨーモーメント目標値に、走行速度が高速となるほど大きな値に設定されるヨーモーメント算出用のゲインを乗算した目標ヨーモーメントを発生するように車両の挙動を制御するから、真に逸脱傾向となったときにはこれを回避するための十分なヨーモーメントを発生させることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
まず、本発明の第１の実施形態を説明する。
図１は、本発明を適用した車線逸脱防止装置の一例を示す概略構成図である。この車両は、自動変速機及びコンベンショナルディファレンシャルギヤを搭載した後輪駆動車両であり、制動装置は、前後輪とも、左右輪の制動力を独立に制御可能としている。
【００１０】
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が、各車輪５ＦＬ〜５ＲＲの各ホイールシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲに供給され、制動流体圧によって、図示しないブレーキディスクを摩擦挟持して車輪に制動力を与えるようになっている。なお、マスタシリンダ３と各ホイールシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲとの間には制動流体圧制御回路７が介挿されており、この制動流体圧制御回路７内で、各ホイールシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲの制動流体圧を個別に制御することも可能となっている。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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の出力圧であるマスタシリンダ圧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、すなわちアクセル開度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、いわゆる車輪速度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、これらの検出信号は、前記制駆動力コントロールユニット８に出力される。
【００１５】
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、いずれも左方向を正方向とする。すなわち、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。
【００１６】
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したがって説明する。この演算処理は、例えば１０ｍｓｅｃ．毎の所定サンプリング時間ΔＴ毎にタイマ割り込み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み出される。
【００１７】
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（ｉ＝ＦＬ〜ＲＲ）、アクセル開度Ａｃｃ、マスタシリンダ圧Ｐｍ、操舵角δ、操舵角速度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を読み込む。また、カメラコントローラ１４から、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、走行車線幅Ｌをそれぞれ読み込む。また、このとき、各車輪速度Ｖｗｉのうち、非駆動輪である前左右輪速度ＶｗFL、ＶｗRRの平均値から自車両の走行速度Ｖを算出する。
【００１８】
次いで、ステップＳ２に移行し、図３に示す制御マップから、自車両の走行速度Ｖに応じた逸脱量推定値算出用ゲインＫｖ１を特定する。
なお、この図３の制御マップは、横軸は自車両走行速度Ｖ、縦軸は逸脱量推定値算出用ゲインＫｖ１を表したものであって、逸脱量推定値算出用ゲインＫｖ１は、自車両走行速度Ｖが比較的低車速域で最大となり、自車両走行速度Ｖが中車速域では、自車両走行速度Ｖが増加するほどこれに反比例して減少し、自車両走行速度Ｖが比較的高車速域で最小となるように設定される。
【００１９】
次いで、ステップＳ３に移行し、将来の横変位として、逸脱量推定値ＸＳを算出する。具体的には、ステップＳ２で算出した逸脱量推定値算出用ゲインＫｖ１、前記ステップＳ１で算出した自車両の走行速度Ｖ、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を用い、次式（１）にしたがって、逸脱量推定値ＸＳを算出する。
【００２０】
ＸＳ＝Ｋｖ１×Ｔｔ×Ｖ×（φ＋Ｔｔ×Ｖ×β）＋Ｘ ……（１）
ここで、（１）式中のＴｔは、前方注視距離算出用の車頭時間であり、車頭時間Ｔｔに自車両の走行車速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が逸脱量推定値ＸＳとなる。後述するように、本実施形態では、この逸脱量推定値ＸＳが所定の逸脱量限界値以上となるときに自車両が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。なお、逸脱量推定値ＸＳは左方向逸脱時に正となる。
【００２１】
また、逸脱量は正確に言うと車線端からの横変位であるが、本実施形態では、車線中央からの横変位をもとに逸脱量を推定するので、これを逸脱量推定値ＸＳとしている。
次いで、ステップＳ４に移行し、車線逸脱判断を行う。具体的には、ステップＳ３で算出された逸脱量推定値ＸＳと、予め設定した逸脱判断しきい値Ｘｃとを比較することにより判断する。つまり、逸脱量推定値ＸＳ≧逸脱判断しきい値Ｘｃであるときには、左方向に逸脱すると判定し、逸脱判断フラグＦLDをＦLD＝ＯＮに設定する。一方、逸脱量推定値ＸＳ≦（−逸脱判断しきい値Ｘｃ）であるときには、右方向に逸脱すると判定し、逸脱判断フラグＦLDをＦLD＝ＯＮに設定する。そして、これら何れも満足しない場合には、左右何れの方向にも逸脱しないと判断し、逸脱判断フラグＦLDをＦLD＝ＯＦＦに設定する。
【００２２】
次いで、ステップＳ５に移行し、前記逸脱判断フラグＦLDに応じて逸脱量推定値ＸＳと逸脱判断しきい値Ｘｃとにより、車両に発生させる車線逸脱防止用の目標ヨーモーメントＭｓを算出する。なお、ここでは、反時計周り方向のヨーモーメントを正値とする。
具体的には、前記逸脱判断フラグＦLDがＦLD＝ＯＮであるときには、車両諸元から決まる比例係数Ｋｃと、図４に示す自車両の走行速度Ｖに応じて設定される目標ヨーモーメント算出用ゲインＫｓと、前記ステップＳ３で算出された将来の逸脱量推定値ＸＳと、前記逸脱判断しきい値Ｘｃとに基づいて、次式（２）にしたがって、目標ヨーモーメントＭｓを算出する。
【００２３】
Ｍｓ＝−Ｋｃ×Ｋｓ×（ＸＳ−Ｘｃ） ……（２）
一方、前記逸脱判断フラグＦLDがＦLD＝ＯＦＦであるときには目標ヨーモーメントＭｓは“０”とする。
なお、前記図４において、横軸は自車両走行速度Ｖ、縦軸は目標ヨーモーメント算出用ゲインＫｓであって、目標ヨーモーメント算出用ゲインＫｓは、自車両走行速度Ｖが比較的低速領域である場合に最小となり、自車両走行速度Ｖが中速領域である場合には自車両走行速度Ｖが増加するにつれてこれに比例して増加し、自車両走行速度Ｖが比較的高速領域で最大となるように設定される。つまり、前記逸脱量推定値ＸＳを算出する際に、この逸脱量推定値ＸＳを、前記逸脱量推定値算出用ゲインＫｖ１により、自車両走行速度Ｖが大きくなるほど小さく抑制するようにしているため、このように逸脱量推定値ＸＳを抑制することに伴って、逸脱防止制御用の制動力が発生されるタイミングが遅くなるほど、十分な目標ヨーモーメントＭｓを確保することを目的として、目標ヨーモーメント算出用ゲインＫｓを、自車両走行速度Ｖが大きくなるほど大きな値に設定している。
【００２４】
なお、前記目標ヨーモーメント算出用ゲインＫｓは、図５に示すように、ステップＳ２で特定した逸脱量推定値算出用ゲインＫｖ１に基づいて設定するようにしてもよい。図５において、横軸は逸脱量推定値算出用ゲインＫｖ１、縦軸は、目標ヨーモーメント算出用ゲインＫｓであって、目標ヨーモーメント算出用ゲインＫｓは、逸脱量推定値算出用ゲインＫｖ１が比較的小さい領域で最大となり、逸脱量推定値算出用ゲインＫｖ１が中程度の領域では、逸脱量推定値算出用ゲインＫｖ１が増加するほどこれに反比例して減少し、逸脱量推定値算出用ゲインＫｖ１が比較的高きい領域で、最小となるように設定される。つまり、逸脱量推定値算出用ゲインＫｖ１が比較的小さく、逸脱防止制御による制動力の発生タイミングが遅いときほど、目標ヨーモーメント算出用ゲインＫｓを大きな値に設定して制御量を大きくし、十分な制動力を発生させるようにし、逆に、逸脱量推定値算出用ゲインＫｖ１が比較的大きく、逸脱防止制御の作動開始タイミングが早いときほど、目標ヨーモーメント算出用ゲインＫｓを小さな値に設定して発生させる制動力を小さくして、必要以上に制動力を発生させないようにしてもよい。
【００２５】
このようにして、目標ヨーモーメントＭｓを算出したならば、ステップＳ６に移行し、逸脱を回避させるための各車輪の目標制動力を算出する。ここでは、前記ステップＳ１で読み込んだマスタシリンダ圧Ｐｍと、ステップＳ５で算出した目標ヨーモーメントＭｓとに基づき、各車輪への目標制動流体圧Ｐｓｉ（ｉ＝ＦＬ〜ＲＲ）を算出する。
【００２６】
具体的には、逸脱判断フラグがＦLD＝ＯＦＦの場合には、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。
【００２７】
なお、後輪用マスタシリンダ圧Ｐｍｒはマスタシリンダ圧Ｐｍから算出される前後配分を考慮した後輪用マスタシリンダ圧である。
一方、逸脱判断フラグがＦLD＝ＯＮのときには、ステップＳ５で算出した目標ヨーモーメントＭｓの大きさに応じて各目標制動流体圧Ｐｓｉを算出する。具体的には、目標ヨーモーメントＭｓが、そのしきい値Ｍｓthよりも小さい場合には後輪左右輪の制動力にだけ差を発生させる。逆に、目標ヨーモーメントＭｓがそのしきい値Ｍｓth以上である場合には、前後左右輪で制動力差を発生させる。
【００２８】
すなわち、目標ヨーモーメントＭｓがそのしきい値Ｍｓthよりも小さい場合には、前左右輪の目標制動流体圧差ΔＰｓFは“０”であり、後左右輪の目標制動流体圧差ΔＰｓRは、次式（３）から算出する。
また、目標ヨーモーメントＭｓがそのしきい値Ｍｓth以上である場合には、前左右輪の目標制動流体圧差ΔＰｓFは次式（４）に基づき算出し、後左右輪の目標制動力差ΔＰｓRは次式（５）から算出する。
【００２９】
なお、（３）〜（５）式中のＴは、トレッド（前後輪で同じとする）、ＫｂR、ＫｂFはそれぞれ制動力を制動流体圧に換算するための換算係数であって、ブレーキ諸元によって決まる。
ΔＰｓR＝２×ＫｂR×｜Ｍｓ｜／Ｔ ……（３）
ΔＰｓF＝２×ＫｂF×（｜Ｍｓ｜−Ｍｓth）／Ｔ ……（４）
ΔＰｓR＝２×ＫｂR×Ｍｓth／Ｔ ……（５）
なお、ここでは、ヨーモーメント制御量Ｍｓがそのしきい値Ｍｓth以上である場合には、前後の左右輪で目標制動流体圧差を発生させるようにした場合について説明したが、前輪の左右輪のみで制御するようにしてもよい。
【００３０】
したがって、前記目標ヨーモーメントＭｓが負値であるとき、すなわち、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は次式（６）で与えられる。
ＰｓFL＝Ｐｍ
ＰｓFR＝Ｐｍ＋ΔＰｓF
ＰｓRL＝Ｐｍｒ
ＰｓRR＝Ｐｍｒ＋ΔＰｓR ……（６）
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、すなわち、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は次式（７）で与えられる。
【００３１】
ＰｓFL＝Ｐｍ＋ΔＰｓF
ＰｓFR＝Ｐｍ
ＰｓRL＝Ｐｍｒ＋ΔＰｓR
ＰｓRR＝Ｐｍｒ ……（７）
このようにして、目標制動力が算出されたならば、ステップＳ７に移行し、ステップＳ６で算出された各車輪の目標制動流体圧を制動流体圧指令値として前記制動流体圧制御回路７に向けて出力し、メインプログラムに復帰する。
【００３２】
なお、このとき、前記逸脱判断フラグＦLDがＦLD＝ＯＮであり、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ようにしてもよい。つまり、アクセル開度Ａｃｃに応じた駆動トルクから、前後輪の目標制動流体圧差ΔＰｓF、ΔＰｓRの和に応じた値を減じた値を目標駆動トルクとし、駆動トルクコントロールユニット１２でこの目標駆動トルクを発生するように制御し、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、エンジンのトルクを低減させるようにしてもよい。
【００３３】
以上の演算処理によれば、運転者の意図的な車線変更でもなく、且つ将来の逸脱量推定値｜ＸＳ｜が逸脱判断しきい値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（ステップＳ４）、前記将来の逸脱量推定値｜ＸＳ｜と逸脱判断しきい値Ｘｃとの差に基づいて目標ヨーモーメントＭｓが算出され（ステップＳ５）、この目標ヨーモーメントＭｓが達成されるように各車輪の制動力が制御される。これにより、例えば操舵入力が小さいときには、車両に車線逸脱を防止するヨーモーメントが発生して車線逸脱が防止されると共に、制動力によって車両の走行速度が減速されるため、より安全に車線の逸脱を防止することが可能となる。
【００３４】
また、この実施形態では、前記逸脱量推定値ＸＳを、前記（１）式に基づいて算出しており、自車両の走行速度Ｖに応じて設定される逸脱量推定値算出用ゲインＫｖ１に基づいて算出している。そして、この車線逸脱量推定値算出用ゲインＫｖ１は、図３に示すように、自車両の走行速度Ｖが大きいほど小さな値となるように設定されているから、走行速度Ｖが大きいほど逸脱量推定値ＸＳは抑制されることになる。
【００３５】
したがって、自車両の走行速度Ｖに基づいて逸脱量推定値ＸＳを算出するようにした場合、現時点における走行車線中央からの横変位Ｘ、或いは自車両の走行車線に対するヨー角φが同じであっても、走行速度Ｖが大きいほど、逸脱量推定値ＸＳは大きな値に算出されることになり、つまり、車線逸脱すると判断されやすい傾向となるが、上述のように、走行車速Ｖが大きくなるほど逸脱量推定値ＸＳを抑制するようにしたから、走行速度Ｖが大きくなることに起因して逸脱量推定値ＸＳに基づき逸脱傾向にあると判断されやすくなることを回避することができる。
【００３６】
したがって、走行速度Ｖが大きいほど、逸脱する傾向にあると判断されやすくなり、頻繁に逸脱防止のための制動力が発生されることを回避することができ、これに起因して運転者に違和感を与えることを回避することができる。
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。
この第２の実施の形態は、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が異なること以外は、上記第１の実施の形態と同様であるので同一部には同一符号を付与しその詳細な説明は省略する。
【００３７】
この第２の実施の形態における演算処理では、図６のフローチャートに示すように、まずステップＳ１で上記第１の実施の形態と同様に各種データを読み込むと、ステップＳ１１に移行し、自車両の走行速度Ｖに応じた前方注視距離算出用車頭時間Ｔｔｖを算出する。ここでは、例えば、図７に示す制御マップから算出する。図７において、横軸は自車両走行速度Ｖ、縦軸は前方注視距離算出用車頭時間Ｔｔｖを表したものであって、前方注視距離算出用車頭時間Ｔｔｖは、自車両走行速度Ｖが比較的低車速域で最大となり、自車両走行速度Ｖが中車速域では自車両走行速度Ｖが増加するほどこれに反比例して減少し、自車両走行速度Ｖが比較的高車速域で最小となるように設定される。つまり、自車両の走行速度Ｖが大きくなるほど、前方注視距離が短くなるように設定され、逸脱量推定値を推定する地点までの距離がより短くなるように設定される。
【００３８】
このようにして、前方注視距離算出用車頭時間Ｔｔｖを算出したならば、続いてステップＳ１２に移行し、逸脱量推定値ＸＳを算出する。
この第２の実施の形態においては、ステップＳ１１で算出した前方注視距離算出用車頭時間Ｔｔｖ、自車両の走行速度Ｖ、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を用い、次式（８）にしたがって、逸脱量推定値ＸＳを算出する。
【００３９】
ＸＳ＝Ｔｔｖ×Ｖ×（φ＋Ｔｔｖ×Ｖ×β）＋Ｘ ……（８）
そして、ステップＳ４に移行し、以後、上記第１の実施の形態と同様にして車線逸脱判断を行い、必要に応じて、逸脱防止用の制動力を発生させる。
つまり、この第２の実施の形態においては、前方注視距離算出用車頭時間Ｔｔｖ後の走行車線中央からの横変位を逸脱量推定値ＸＳとして推定するようにし、つまり、走行速度Ｖが大きくなるほど、前方注視距離が短くなるようにして、より手前の地点における逸脱量推定値ＸＳを推定するようにしている。したがって、この場合も上記第１の実施の形態と同様に、自車両の走行速度Ｖが大きくなるほど逸脱量推定値ＸＳが抑制されるようになっているから、上記第１の実施の形態と同等の作用効果を得ることができる。
【００４０】
次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。
この第３の実施の形態は、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が異なること以外は、上記第１の実施の形態と同様であるので同一部には同一符号を付与しその詳細な説明は省略する。
この第３の実施の形態における演算処理では、図８のフローチャートに示すように、まずステップＳ１で上記第１の実施の形態と同様に各種データを読み込むと、ステップＳ２１に移行し、ヨー角依存項に対してのみ設定される逸脱量推定値算出用ゲインＫｖ２を設定する。ここでは、例えば、図９に示す制御マップから算出する。図９において、横軸は自車両走行速度Ｖ、縦軸は逸脱量推定値算出用ゲインＫｖ２を表したものであって、逸脱量推定値算出用ゲインＫｖ２は、自車両走行速度Ｖが比較的低車速域で最大となり、自車両走行速度Ｖが中車速域では、自車両走行速度Ｖが増加するほどこれに反比例して減少し、自車両走行速度Ｖが比較的高車速域で、最小となるように設定される。
【００４１】
そして、このようにして、逸脱量推定値算出用ゲインＫｖ２を算出したならば、続いてステップＳ２２に移行し、逸脱量推定値ＸＳを算出する。
この第３の実施の形態においては、車頭時間Ｔｔ、自車両走行速度Ｖ、ステップＳ２１で算出した逸脱量推定値算出用ゲインＫｖ２、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を用い、次式（９）にしたがって、逸脱量推定値ＸＳを算出する。
【００４２】
ＸＳ＝Ｔｔ×Ｖ×（Ｋｖ２×φ＋Ｔｔ×Ｖ×β）＋Ｘ ……（９）
つまり、ここでは、ヨー角を、自車両走行車速Ｖが大きくなるほど小さくなるように抑制したヨー角依存項に基づいて逸脱量推定値ＸＳを算出する。
そして、ステップＳ４に移行し、以後、上記第１の実施の形態と同様にして車線逸脱判断を行い、必要に応じて、逸脱防止用の制動力を発生させる。
【００４３】
したがって、この場合も上記実施の形態と同様に、自車両の走行速度Ｖが大きくなるほど逸脱量推定値ＸＳが小さな値に抑制されることになるから、上記第１の実施の形態と同等の作用効果を得ることができる。
次に、本発明の第４の実施の形態を説明する。
この第４の実施の形態は、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が異なること以外は、上記第１の実施の形態と同様であるので同一部には同一符号を付与しその詳細な説明は省略する。
【００４４】
この第４の実施の形態における演算処理では、図１０のフローチャートに示すように、まずステップＳ１で上記第１の実施の形態と同様に各種データを読み込むと、ステップＳ３１に移行し、逸脱量推定値ＸＳを算出する。
この第４の実施の形態においては、車頭時間Ｔｔ、自車両走行速度Ｖ、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を用い、次式（１０）にしたがって、逸脱量推定値ＸＳを算出する。
【００４５】
ＸＳ＝Ｔｔ×Ｖ×（φ＋Ｔｔ×Ｖ×β）＋Ｘ ……（１０）
そして、ステップＳ３２に移行し、逸脱判断しきい値Ｘｃを算出する。この逸脱判断しきい値Ｘｃは、例えば、図１１に示す制御マップにしたがって、自車両の走行速度Ｖに応じて算出する。
図１１において、横軸は、自車両走行速度Ｖ、縦軸は逸脱判断しきい値Ｘｃであって、逸脱判断しきい値Ｘｃは、自車両走行速度Ｖが比較的低速領域であるときに最小となり、自車両走行速度Ｖが中速領域である場合には自車両走行速度Ｖが増加するにつれてこれに比例して増加し、自車両走行速度Ｖが比較的高速領域で最大となるように設定される。
【００４６】
そして、ステップＳ４に移行し、以後、上記第１の実施の形態と同様にして車線逸脱判断を行い、必要に応じて、逸脱防止用の制動力を発生させる。
したがって、この場合、自車両走行速度Ｖが大きくなるほど車速判断しきい値Ｘｃが大きな値となるように設定されるから、すなわち、逸脱量推定値ＸＳが同一であっても、自車両走行速度Ｖが大きくなるほど、逸脱すると判断されにくくなる。したがって、この場合も上記第１の実施の形態と同等の作用効果を得ることができる。
【００４７】
また、上記第２〜第４の実施の形態においても、自車両走行速度Ｖが大きくなるほど、目標ヨーモーメントＭｓが大きくなるようにし、逸脱すると判定するタイミングが遅くなった分、十分な制動力を発生させるようにしているから、逸脱傾向にあるとの判定をしにくくしたとしても、十分車線逸脱回避を図ることができる。
【００４８】
なお、上記実施の形態において、ＣＣＤカメラ１３及びカメラコントローラ１４が走行車線検出手段及び走行状態検出手段に対応し、図２、図６及び図８のフローチャートにおいて、ステップＳ１の処理で非駆動輪である前左右輪速度ＶｗＦＬ、ＶｗＲＲの平均値から自車両の走行速度Ｖを算出する処理が車速検出手段に対応し、ステップＳ５の処理がヨーモーメント目標値算出手段に対応している。
【００４９】
また、第１の実施の形態において、図２のステップＳ１〜ステップＳ４の処理が逸脱判断手段に対応し、ステップＳ３の処理が逸脱量推定手段に対応し、ステップＳ４の処理が判断手段に対応し、ステップＳ５〜ステップＳ７の処理が車両挙動制御手段に対応している。
また、第２の実施の形態において、図６のステップＳ１、Ｓ１１、Ｓ１２、及びＳ４の処理が逸脱判断手段に対応し、ステップＳ１２の処理が逸脱量推定手段に対応し、ステップＳ４の処理が判断手段に対応し、ステップＳ５〜ステップＳ７の処理が車両挙動制御手段に対応している。
【００５０】
また、第３の実施の形態において、図８のステップＳ１、Ｓ２１、Ｓ２２、及びＳ４の処理が逸脱判断手段に対応し、ステップＳ２２の処理が逸脱量推定手段に対応し、ステップＳ４の処理が判断手段に対応し、ステップＳ５〜ステップＳ７の処理が車両挙動制御手段に対応している。
【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演算処理の一実施形態を示すフローチャートである。
【図３】自車両走行速度Ｖと逸脱量推定値算出ゲインＫｖ１との対応を表す制御マップである。
【図４】自車両走行速度Ｖと目標ヨーモーメント算出用ゲインＫｓとの対応を表す制御マップである。
【図５】逸脱量推定値算出用ゲインＫｖ１と目標ヨーモーメント算出用ゲインＫｓとの対応を表す制御マップである。
【図６】第２の実施の形態における演算処理の一実施形態を示すフローチャートである。
【図７】自車両走行速度Ｖと前方注視距離算出用車頭時間Ｔｔｖとの対応を表す制御マップである。
【図８】第３の実施の形態における演算処理の一実施形態を示すフローチャートである。
【図９】自車両走行速度Ｖと逸脱量推定値算出ゲインＫｖ２との対応を表す制御マップである。
【図１０】第４の実施の形態における演算処理の一実施形態を示すフローチャートである。
【図１１】自車両走行速度Ｖと逸脱判断しきい値Ｘｃとの対応を表す制御マップである。
【符号の説明】
６ＦＬ〜６ＲＲホイールシリンダ
７制動流体圧制御回路
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
１３ＣＣＤカメラ
１４カメラコントローラ
１５加速度センサ
１６ヨーレートセンサ
１７マスタシリンダ圧センサ
１８アクセル開度センサ
１９操舵角センサ
２０方向指示スイッチ
２２ＦＬ〜２２ＲＲ車輪速度センサ[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, a braking force actuator is controlled in accordance with a lateral deviation amount of the traveling position of the host vehicle, and a braking force is applied to a wheel on the opposite side to the departure direction among the left and right wheels. Therefore, a technique for preventing deviation from the lane has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2000-33860 A
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, as described above, in the lane departure prevention control in which the running state is stabilized by generating a yaw moment in the vehicle, the lateral deviation amount of the running position of the host vehicle after a predetermined time (so-called vehicle head time), That is, the departure determination is performed based on the future lateral deviation amount. For this reason, as the vehicle speed increases, the amount of lateral deviation with respect to the yaw angle increases, which tends to cause early operation, and braking force is often generated to prevent departure, which gives the driver a sense of incongruity. There is a problem of end.
[0005]
Therefore, the present invention has been made paying attention to the above-mentioned conventional unsolved problems, and determines the possibility of departure accurately according to the vehicle speed, and provides braking force for preventing lane departure at an appropriate timing. An object of the present invention is to provide a lane departure prevention device that can be generated.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, a lane departure prevention apparatus according to the present invention is based on the traveling lane of the host vehicle detected by the traveling lane detecting unit and the traveling state of the host vehicle detected by the traveling state detecting unit.Based on the estimated deviation amount obtained by multiplying the estimated deviation amount by the gain, the future deviation amount from the driving lane of the host vehicle is estimated.The vehicle has a tendency to deviate from the driving lane in the departure judgment meansIt is judged whether or not.
[0007]
  Here, the estimated deviation amount is calculated to be larger as the traveling speed of the host vehicle is higher even under the same conditions. Therefore, it is easy to determine that the deviation tendency tends to occur. The driver may feel uncomfortable. However, since the gain used for calculating the estimated deviation amount is set to a smaller value as the traveling speed increases, the estimated deviation amount increases as the traveling speed increases. Therefore, the higher the traveling speed, the easier it is determined that the vehicle tends to deviate.
In this way, if it is avoided that it is likely to be determined to be a departure tendency, the determination timing that the departure tendency is true is delayed when the departure tendency is true, and the timing at which the yaw moment is generated is delayed. However, the vehicle behavior control means is set to a yaw moment target value that is calculated by the yaw moment target value calculation means to avoid deviation of the host vehicle from the traveling lane, and increases as the traveling speed increases. Since the vehicle behavior is controlled so as to generate the target yaw moment multiplied by the gain for calculating the yaw moment, a sufficient yaw moment is generated to avoid this when the vehicle really deviates. .
[0008]
【The invention's effect】
  According to the lane departure prevention apparatus according to the present invention, the deviation amount of the host vehicle from the traveling lane is estimated, and the estimated deviation amount is set to a smaller value as the traveling speed of the host vehicle becomes higher. The value obtained by multiplying the gain for calculating the value is used as the departure amount estimated value, and the departure determination is performed using the estimated departure amount. Therefore, the degree of suppression of the estimated departure amount increases as the traveling speed of the host vehicle increases. It is possible to avoid becoming large and being easily determined to be in a departure tendency.
In addition, if it is avoided that it is easily determined that the vehicle has a tendency to deviate in this way, the determination timing that the vehicle has a deviant tendency when the true deviating tendency is delayed will be delayed, but the vehicle behavior control means The vehicle behavior is controlled so that the target yaw moment is calculated by multiplying the yaw moment target value calculated by the calculation means by the gain for yaw moment calculation that is set to a larger value as the traveling speed increases. When the vehicle tends to deviate, a yaw moment sufficient to avoid this can be generated.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, a first embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a lane departure prevention apparatus to which the present invention is applied. 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.
[0010]
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 braking fluid is boosted by the master cylinder 3 in accordance with the amount of depression of the brake pedal 1 by the driver. The pressure is supplied to the wheel cylinders 6FL to 6RR of the wheels 5FL to 5RR, and the braking fluid pressure sandwiches a brake disk (not shown) to apply a braking force to the wheels. A brake fluid pressure control circuit 7 is interposed between the master cylinder 3 and each wheel cylinder 6FL-6RR, and the brake fluid pressure of each wheel cylinder 6FL-6RR is inserted in the brake fluid pressure control circuit 7. Can be controlled individually.
[0011]
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.
[0012]
In addition, the vehicle controls 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, thereby controlling the driving torque to the rear wheels 5RL and 5RR which are driving wheels. A drive torque control unit 12 is provided for control. 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.
[0013]
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.
[0014]
Further, in this vehicle, there are an acceleration sensor 15 for detecting the longitudinal acceleration Xg and the lateral acceleration Yg generated in the own vehicle, a yaw rate sensor 16 for detecting the yaw rate φ ′ generated in the own vehicle, and the output pressure of the master cylinder 3. 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 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 are provided. Is output to the braking / driving force control unit 8.
[0015]
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.
When 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.
[0016]
Next, the logic of the arithmetic processing performed by the braking / driving force control unit 8 will be described with reference to the flowchart of FIG. This calculation processing is performed, for example, at 10 msec. This is executed by a timer interrupt every predetermined sampling time ΔT. 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.
[0017]
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 ′, wheel speeds Vwi (i = FL to RR), accelerator opening Acc, master cylinder pressure Pm, steering angle δ detected by the sensors. The steering angular velocity δ ′, the direction indicating switch signal, and the driving torque Tw from the driving torque control unit 12 are read. Further, the yaw angle φ with respect to the travel lane of the host vehicle, 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 from the camera controller 14. At this time, the traveling speed V of the host vehicle is calculated from the average value of the front left and right wheel speeds VwFL and VwRR which are non-driven wheels among the wheel speeds Vwi.
[0018]
Next, the process proceeds to step S2, and the deviation amount estimated value calculation gain Kv1 corresponding to the traveling speed V of the host vehicle is specified from the control map shown in FIG.
In the control map of FIG. 3, the horizontal axis represents the own vehicle travel speed V, and the vertical axis represents the deviation amount estimation value calculation gain Kv1, and the deviation amount estimation value calculation gain Kv1 is The traveling speed V becomes maximum in a relatively low vehicle speed range, and the own vehicle traveling speed V decreases in an inverse proportion as the own vehicle traveling speed V increases, and the own vehicle traveling speed V is relatively high. It is set to be the minimum in the vehicle speed range.
[0019]
Next, the process proceeds to step S3, and a deviation estimated value XS is calculated as a future lateral displacement. Specifically, the deviation estimation value calculation gain Kv1 calculated in step S2, the travel speed V of the host vehicle calculated in step S1, the yaw angle φ with respect to the travel lane of the host vehicle read in step S1, the center of the travel lane The deviation estimated value XS is calculated according to the following equation (1) using the lateral displacement X from the vehicle and the curvature β of the travel lane.
[0020]
XS = Kv1 × Tt × V × (φ + Tt × V × β) + X (1)
Here, Tt in the equation (1) is the vehicle head time for calculating the forward gaze distance. When the vehicle speed V of the host vehicle is multiplied by the vehicle head time Tt, the front gaze distance is obtained. That is, the lateral displacement from the center of the traveling lane after the vehicle head time Tt becomes the deviation estimated value XS. As will be described later, in the present embodiment, when the estimated deviation amount XS is equal to or greater than a predetermined deviation amount limit value, it is determined that the host vehicle may deviate from the driving lane or tend to deviate. The deviation estimated value XS is positive when the vehicle deviates leftward.
[0021]
In addition, the deviation amount is precisely a lateral displacement from the lane edge, but in the present embodiment, the deviation amount is estimated based on the lateral displacement from the center of the lane, and this is used as the deviation amount estimated value XS. .
Next, the process proceeds to step S4, and a lane departure determination is performed. Specifically, the determination is made by comparing the estimated deviation amount XS calculated in step S3 with a preset deviation determination threshold value Xc. That is, when the deviation amount estimated value XS ≧ deviation determination threshold value Xc, it is determined that the vehicle deviates leftward, and the departure determination flag FLD is set to FLD = ON. On the other hand, when the deviation amount estimated value XS ≦ (−deviation determination threshold value Xc), it is determined that the vehicle departs in the right direction, and the departure determination flag FLD is set to FLD = ON. If neither of these is satisfied, it is determined that the vehicle does not deviate in any of the left and right directions, and the departure determination flag FLD is set to FLD = OFF.
[0022]
Next, the process proceeds to step S5, and a target yaw moment Ms for preventing lane departure to be generated in the vehicle is calculated based on the departure amount estimated value XS and the departure determination threshold value Xc in accordance with the departure determination flag FLD. Here, the yaw moment in the counterclockwise direction is a positive value.
Specifically, when the deviation determination flag FLD is FLD = ON, the target yaw moment calculation gain set in accordance with the proportional coefficient Kc determined from the vehicle specifications and the traveling speed V of the host vehicle shown in FIG. A target yaw moment Ms is calculated according to the following equation (2) based on Ks, the estimated future deviation amount XS calculated in step S3, and the deviation determination threshold value Xc.
[0023]
Ms = −Kc × Ks × (XS-Xc) (2)
On the other hand, when the departure determination flag FLD is FLD = OFF, the target yaw moment Ms is set to “0”.
In FIG. 4, the abscissa represents the host vehicle travel speed V, the ordinate represents the target yaw moment calculation gain Ks, and the target yaw moment calculation gain Ks is obtained when the host vehicle travel speed V is relatively low. In some cases, the vehicle speed becomes minimum, and when the host vehicle travel speed V is in the medium speed range, the host vehicle travel speed V increases in proportion to the increase, and the host vehicle travel speed V reaches the maximum in the relatively high speed region. Is set to be That is, when calculating the departure amount estimated value XS, the departure amount estimated value XS is suppressed by the departure amount estimated value calculation gain Kv1 so as to decrease as the host vehicle traveling speed V increases. In this way, the target yaw moment calculation is performed for the purpose of securing a sufficient target yaw moment Ms as the timing at which the braking force for the departure prevention control is generated is delayed as the deviation amount estimated value XS is suppressed. The gain Ks is set to a larger value as the host vehicle traveling speed V increases.
[0024]
The target yaw moment calculation gain Ks may be set based on the deviation amount estimated value calculation gain Kv1 specified in step S2, as shown in FIG. In FIG. 5, the abscissa indicates the deviation amount estimated value calculation gain Kv1, the ordinate indicates the target yaw moment calculation gain Ks, and the target yaw moment calculation gain Ks is compared with the deviation amount estimated value calculation gain Kv1. In a region where the deviation amount estimated value calculation gain Kv1 is medium, the deviation amount estimated value calculation gain Kv1 decreases in inverse proportion to the increase, and the deviation amount estimated value calculation gain Kv1 increases. Is set to be a minimum in a relatively high region. That is, as the deviation amount estimation value calculation gain Kv1 is relatively small and the braking force generation timing by the deviation prevention control is later, the target yaw moment calculation gain Ks is set to a larger value to increase the control amount. On the contrary, the target yaw moment calculation gain Ks is set to a smaller value as the deviation estimation value calculation gain Kv1 is relatively large and the operation start timing of the deviation prevention control is earlier. Thus, the braking force generated may be reduced so that the braking force is not generated more than necessary.
[0025]
When the target yaw moment Ms is calculated in this way, the process proceeds to step S6, and the target braking force of each wheel for avoiding deviation is calculated. Here, the target braking fluid pressure Psi (i = FL to RR) for each wheel is calculated based on the master cylinder pressure Pm read in step S1 and the target yaw moment Ms calculated in step S5.
[0026]
Specifically, when the departure determination flag is FLD = OFF, the target brake fluid pressures 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. The target brake fluid pressures PsRL and PsRR for the 5RR wheel cylinders 6RL and 6RR are both the rear wheel master cylinder pressure Pmr.
[0027]
The rear wheel master cylinder pressure Pmr is a rear wheel master cylinder pressure considering the front-rear distribution calculated from the master cylinder pressure Pm.
On the other hand, when the departure determination flag is FLD = ON, each target braking fluid pressure Psi is calculated according to the magnitude of the target yaw moment Ms calculated in step S5. Specifically, when the target yaw moment Ms is smaller than the threshold value Msth, a difference is generated only in the braking force of the left and right rear wheels. Conversely, when the target yaw moment Ms is equal to or greater than the threshold value Msth, a braking force difference is generated between the front, rear, left and right wheels.
[0028]
That is, when the target yaw moment Ms is smaller than the threshold value Msth, the target braking fluid pressure difference ΔPsF of the front left and right wheels is “0”, and the target braking fluid pressure difference ΔPsR of the rear left and right wheels is expressed by the following equation (3 ).
When the target yaw moment Ms is equal to or greater than the threshold value Msth, the target braking fluid pressure difference ΔPsF for the front left and right wheels is calculated based on the following equation (4), and the target braking force difference ΔPsR for the rear left and right wheels is Calculated from equation (5).
[0029]
In the equations (3) to (5), T is a tread (the same applies to the front and rear wheels), KbR and KbF are conversion coefficients for converting braking force into braking fluid pressure, respectively. It depends on.
ΔPsR = 2 × KbR × | Ms | / T (3)
ΔPsF = 2 × KbF × (| Ms | −Msth) / T (4)
ΔPsR = 2 × KbR × Msth / T (5)
Here, the case where the target braking fluid pressure difference is generated between the front and rear left and right wheels when the yaw moment control amount Ms is equal to or greater than the threshold value Msth has been described. You may make it control.
[0030]
Therefore, 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 to the wheel cylinders 6FL to 6RR is given by the following equation (6). It is done.
PsFL = Pm
PsFR = Pm + ΔPsF
PsRL = Pmr
PsRR = Pmr + ΔPsR (6)
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 the wheel cylinders 6FL to 6RR is expressed by the following equation (7). Given in.
[0031]
PsFL = Pm + ΔPsF
PsFR = Pm
PsRL = Pmr + ΔPsR
PsRR = Pmr (7)
When the target braking force is calculated in this way, the process proceeds to step S7, and the target braking fluid pressure of each wheel calculated in step S6 is directed to the braking fluid pressure control circuit 7 as a braking fluid pressure command value. To return to the main program.
[0032]
At this time, when the departure determination flag FLD is FLD = ON and the lane departure prevention control is performed, even if the accelerator operation is performed, the engine output may be reduced so that acceleration cannot be performed. . That is, a value obtained by subtracting a value corresponding to the sum of the target braking fluid pressure differences ΔPsF and ΔPsR of the front and rear wheels from the driving torque corresponding to the accelerator opening Acc is set as the target driving torque, and the driving torque control unit 12 sets this target driving torque. The engine torque may be reduced by an amount corresponding to the braking torque generated by the sum of the target braking fluid pressure differences ΔPsF and ΔPsR.
[0033]
According to the above arithmetic processing, when the driver's intentional lane change is not made and the future departure amount estimated value | XS | becomes equal to or greater than the departure judgment threshold value Xc, the host vehicle departs from the traveling lane. (Step S4), the target yaw moment Ms is calculated based on the difference between the future deviation amount estimated value | XS | and the deviation judgment threshold value Xc (step S5). The braking force of each wheel is controlled so that the moment Ms is achieved. 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.
[0034]
Further, in this embodiment, the deviation amount estimated value XS is calculated based on the equation (1), and based on the deviation amount estimated value calculation gain Kv1 set according to the traveling speed V of the host vehicle. Is calculated. The lane departure amount estimated value calculation gain Kv1 is set to be smaller as the traveling speed V of the host vehicle is larger, as shown in FIG. The estimated value XS is suppressed.
[0035]
Therefore, when the estimated deviation amount XS is calculated based on the traveling speed V of the host vehicle, the lateral displacement X from the center of the traveling lane at the current time or the yaw angle φ with respect to the traveling lane of the host vehicle is the same. However, as the traveling speed V increases, the estimated deviation amount XS is calculated to be larger, that is, it tends to be determined that the vehicle departs from the lane. However, as described above, the deviation increases as the traveling vehicle speed V increases. Since the amount estimated value XS is suppressed, it is possible to avoid the tendency that it is easily determined that the vehicle tends to deviate based on the deviation estimated value XS due to the increase in the traveling speed V.
[0036]
Therefore, as the traveling speed V increases, it is easier to determine that the vehicle tends to deviate, and it is possible to avoid frequent occurrence of braking force for preventing the departure, which causes the driver to feel uncomfortable. Can be avoided.
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
The second embodiment is the same as the first embodiment except that the calculation process performed by the braking / driving force control unit 8 is different. The detailed explanation is omitted.
[0037]
In the arithmetic processing in the second embodiment, as shown in the flowchart of FIG. 6, first, when various data are read in the same manner as in the first embodiment in step S1, the process proceeds to step S11. A forward gaze distance calculating vehicle head time Ttv corresponding to the traveling speed V is calculated. Here, for example, it is calculated from the control map shown in FIG. In FIG. 7, the horizontal axis represents the host vehicle travel speed V, and the vertical axis represents the forward gaze distance calculation vehicle head time Ttv. The front gaze distance calculation vehicle head time Ttv is relatively low. It becomes the maximum in the low vehicle speed range, the own vehicle travel speed V decreases in inverse proportion to the increase in the own vehicle travel speed V in the medium vehicle speed range, and the own vehicle travel speed V becomes the minimum in the relatively high vehicle speed range. Set to That is, as the traveling speed V of the host vehicle increases, the forward gaze distance is set to be shorter, and the distance to the point where the deviation amount estimated value is estimated is set to be shorter.
[0038]
When the forward gaze distance calculating vehicle head time Ttv is calculated in this way, the process proceeds to step S12, and the deviation estimated value XS is calculated.
In the second embodiment, the forward gaze distance calculating vehicle head time Ttv calculated in step S11, the traveling speed V of the host vehicle, 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 deviation estimated value XS is calculated according to the following equation (8) using the curvature β of the traveling lane.
[0039]
XS = Ttv × V × (φ + Ttv × V × β) + X (8)
Then, the process proceeds to step S4, and thereafter, a lane departure determination is performed in the same manner as in the first embodiment, and a braking force for preventing departure is generated as necessary.
That is, in the second embodiment, the lateral displacement from the center of the traveling lane after the forward gaze distance calculating vehicle head time Ttv is estimated as the deviation amount estimated value XS, that is, as the traveling speed V increases, The deviation amount estimated value XS at a point closer to the front is estimated so that the forward gaze distance becomes shorter. Accordingly, in this case as well, as in the case of the first embodiment, the deviation estimated value XS is suppressed as the traveling speed V of the host vehicle increases, so that it is equivalent to the first embodiment. The effect of this can be obtained.
[0040]
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
The third embodiment is the same as the first embodiment except that the arithmetic processing performed by the braking / driving force control unit 8 is different. The detailed explanation is omitted.
In the arithmetic processing in the third embodiment, as shown in the flowchart of FIG. 8, when various data are first read in step S1 as in the first embodiment, the process proceeds to step S21, and the yaw angle dependence is determined. The deviation estimation value calculation gain Kv2 set only for the term is set. Here, for example, it is calculated from the control map shown in FIG. In FIG. 9, the abscissa represents the host vehicle traveling speed V, and the ordinate represents the deviation estimation value calculation gain Kv2. The deviation estimation value calculation gain Kv2 is relatively low when the host vehicle traveling speed V is relatively low. It becomes the maximum in the low vehicle speed range, and the own vehicle travel speed V decreases in inverse proportion to the increase in the own vehicle travel speed V in the medium vehicle speed range, and the own vehicle travel speed V is the minimum in the relatively high vehicle speed range. Is set to be
[0041]
When the deviation amount estimated value calculation gain Kv2 is calculated in this way, the process proceeds to step S22 to calculate the deviation amount estimated value XS.
In the third embodiment, the vehicle head time Tt, the host vehicle travel speed V, the deviation amount calculation gain Kv2 calculated in step S21, the yaw angle φ with respect to the travel lane of the host vehicle, the lateral from the center of the travel lane. The deviation amount estimated value XS is calculated according to the following equation (9) using the displacement X and the curvature β of the travel lane.
[0042]
XS = Tt × V × (Kv2 × φ + Tt × V × β) + X (9)
That is, here, the deviation amount estimated value XS is calculated based on the yaw angle dependence term in which the yaw angle is suppressed so as to decrease as the host vehicle traveling vehicle speed V increases.
Then, the process proceeds to step S4, and thereafter, a lane departure determination is performed in the same manner as in the first embodiment, and a braking force for preventing departure is generated as necessary.
[0043]
Therefore, in this case as well, the deviation amount estimated value XS is suppressed to a smaller value as the traveling speed V of the host vehicle increases, so that the same effect as the first embodiment is obtained. An effect can be obtained.
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
The fourth embodiment is the same as the first embodiment except that the arithmetic processing performed by the braking / driving force control unit 8 is different. The detailed explanation is omitted.
[0044]
In the arithmetic processing in the fourth embodiment, as shown in the flowchart of FIG. 10, when various data are first read in step S1 as in the first embodiment, the process proceeds to step S31 to estimate the deviation amount. The value XS is calculated.
In the fourth embodiment, the vehicle head time Tt, the host vehicle travel speed V, the yaw angle φ with respect to the travel lane of the host vehicle, the lateral displacement X from the center of the travel lane, and the curvature β of the travel lane are According to 10), an estimated deviation amount XS is calculated.
[0045]
XS = Tt × V × (φ + Tt × V × β) + X (10)
Then, the process proceeds to step S32, and a deviation determination threshold value Xc is calculated. The departure determination threshold value Xc is calculated according to the traveling speed V of the host vehicle, for example, according to the control map shown in FIG.
In FIG. 11, the abscissa represents the host vehicle traveling speed V, the ordinate represents the departure determination threshold value Xc, and the departure determination threshold value Xc is minimum when the own vehicle traveling speed V is in a relatively low speed region. When the host vehicle travel speed V is in the middle speed range, the host vehicle travel speed V increases in proportion to the increase, and the host vehicle travel speed V is set to be maximum in the relatively high speed range. Is done.
[0046]
Then, the process proceeds to step S4, and thereafter, a lane departure determination is performed in the same manner as in the first embodiment, and a braking force for preventing departure is generated as necessary.
Therefore, in this case, since the vehicle speed determination threshold value Xc is set to be larger as the host vehicle traveling speed V increases, that is, even when the deviation amount estimated value XS is the same, the host vehicle traveling speed Vc. The larger the is, the less likely it is to deviate. Therefore, also in this case, the same effect as the first embodiment can be obtained.
[0047]
Also in the second to fourth embodiments, the target yaw moment Ms is increased as the host vehicle traveling speed V is increased, and sufficient braking force is provided for the timing at which it is determined to deviate. Even if it is difficult to determine that there is a tendency to deviate, lane departure can be avoided sufficiently.
[0048]
  In the above embodiment, the CCD camera 13 and the camera controller 14 correspond to the traveling lane detecting means and the traveling state detecting means, and FIGS.And FIG.In the flowchart of, SuThe process of calculating the traveling speed V of the host vehicle from the average value of the front left and right wheel speeds VwFL and VwRR that are non-driven wheels in the process of step S1 corresponds to the vehicle speed detecting means, and the process of step S5 is the yaw moment target value calculating means. Corresponding toing.
[0049]
  Further, in the first embodiment, FIG.The processing of step S1 to step S4 corresponds to the departure determination means,The process of step S3 corresponds to the deviation amount estimating means,The process of step S4 corresponds to the determination means, and the processes of step S5 to step S7 correspond to the vehicle behavior control means.
  In the second embodiment, FIG.The processing of steps S1, S11, S12, and S4 corresponds to the departure determination means,The process of step S12 corresponds to the deviation amount estimation means,The process of step S4 corresponds to the determination means, and the processes of step S5 to step S7 correspond to the vehicle behavior control means.
[0050]
  Further, in the third embodiment, FIG.The processing of steps S1, S21, S22, and S4 corresponds to the departure determination means,The process of step S22 corresponds to the deviation amount estimation means,The process of step S4 corresponds to the determination means, and the processes of step S5 to step S7 correspond to the vehicle behavior control means.
[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 an embodiment of arithmetic processing executed in the braking / driving force control unit of FIG. 1;
FIG. 3 is a control map showing the correspondence between the host vehicle traveling speed V and the estimated deviation amount calculation gain Kv1.
FIG. 4 is a control map showing the correspondence between the vehicle traveling speed V and a target yaw moment calculation gain Ks.
FIG. 5 is a control map showing the correspondence between deviation amount estimated value calculation gain Kv1 and target yaw moment calculation gain Ks.
FIG. 6 is a flowchart illustrating an embodiment of arithmetic processing in the second embodiment.
FIG. 7 is a control map showing the correspondence between the host vehicle traveling speed V and the forward gaze distance calculation vehicle head time Ttv.
FIG. 8 is a flowchart illustrating an embodiment of arithmetic processing in the third embodiment.
FIG. 9 is a control map showing the correspondence between the host vehicle traveling speed V and the estimated deviation amount calculation gain Kv2.
FIG. 10 is a flowchart illustrating an embodiment of arithmetic processing in the fourth embodiment.
FIG. 11 is a control map showing the correspondence between the host vehicle traveling speed V and the departure judgment threshold value Xc.
[Explanation of symbols]
6FL-6RR Wheel cylinder
7 Braking fluid pressure control circuit
8 Braking / driving force control unit
9 Engine
12 Drive torque control unit
13 CCD camera
14 Camera controller
15 Acceleration sensor
16 Yaw rate sensor
17 Master cylinder pressure sensor
18 Accelerator position sensor
19 Steering angle sensor
20 Direction indicator switch
22FL-22RR Wheel speed sensor

Claims

Traveling lane detecting means for detecting the traveling lane of the host vehicle;
Traveling state detection means for detecting the traveling state of the host vehicle;
Deviation judging means for judging whether or not the host vehicle tends to deviate from the traveling lane from the traveling lane detected by the traveling lane detecting means and the traveling state detected by the traveling state detecting means;
A direction for avoiding the departure of the host vehicle from the traveling lane according to the traveling state detected by the traveling state detecting unit when the departure determining unit detects that the own vehicle tends to depart from the traveling lane. In a lane departure prevention device comprising vehicle behavior control means for controlling the behavior of the vehicle so that a yaw moment is generated in the vehicle,
The travel state detection means includes at least vehicle speed detection means for detecting a travel speed of the host vehicle,
The departure determination means estimates a future departure amount from the traveling lane of the host vehicle, and calculates a departure amount estimated value set according to the estimated traveling amount detected by the vehicle speed detection means. Deviation amount estimation means for calculating a deviation amount estimated value by multiplying the gain of
Determining means for determining that there is a tendency to deviate when the deviation amount estimated value estimated by the deviation amount estimating means is greater than or equal to a preset threshold value;
The gain is set to a smaller value as the traveling speed becomes higher ,
The vehicle behavior control means calculates a yaw moment that can avoid a deviation from the traveling lane of the host vehicle from the running state detected by the running state detection means and the estimated deviation amount estimated by the deviation amount estimation means. Yaw moment target value calculating means
The yaw moment target value calculated by the yaw moment target value calculating means is set in accordance with the travel speed and is set to a larger value as the travel speed becomes higher. A lane departure prevention apparatus that controls the behavior of a vehicle so as to generate a target yaw moment multiplied by a gain for yaw moment calculation.

Traveling lane detecting means for detecting the traveling lane of the host vehicle;
Traveling state detection means for detecting the traveling state of the host vehicle;
Deviation judging means for judging whether or not the host vehicle tends to deviate from the traveling lane from the traveling lane detected by the traveling lane detecting means and the traveling state detected by the traveling state detecting means;
A direction for avoiding the departure of the host vehicle from the traveling lane according to the traveling state detected by the traveling state detecting unit when the departure determining unit detects that the own vehicle tends to depart from the traveling lane. In a lane departure prevention device comprising vehicle behavior control means for controlling the behavior of the vehicle so that a yaw moment is generated in the vehicle,
The travel state detection means includes at least vehicle speed detection means for detecting a travel speed of the host vehicle,
The departure determination means is a departure amount estimated value that is a future departure amount from the traveling lane of the own vehicle based on a multiplication value obtained by multiplying a yaw angle of the own vehicle with respect to the traveling lane by a gain for suppressing the yaw angle. Deviation amount estimating means for calculating
Determining means for determining that there is a tendency to deviate when the deviation amount estimated value estimated by the deviation amount estimating means is greater than or equal to a preset threshold value;
The gain is set according to the traveling speed detected by the vehicle speed detecting means and set to a smaller value as the traveling speed becomes higher ,
The vehicle behavior control means calculates a yaw moment that can avoid a deviation from the traveling lane of the host vehicle from the running state detected by the running state detection means and the estimated deviation amount estimated by the deviation amount estimation means. Yaw moment target value calculating means
The yaw moment target value calculated by the yaw moment target value calculating means is set in accordance with the travel speed and is set to a larger value as the travel speed becomes higher. A lane departure prevention apparatus that controls the behavior of a vehicle so as to generate a target yaw moment multiplied by a gain for yaw moment calculation.

The lane departure prevention apparatus according to claim 1 or 2, wherein the departure amount estimation means calculates the departure amount estimated value at a front gaze distance position in front of the host vehicle.

Traveling lane detecting means for detecting the traveling lane of the host vehicle;
Traveling state detection means for detecting the traveling state of the host vehicle;
Deviation judging means for judging whether or not the host vehicle tends to deviate from the traveling lane from the traveling lane detected by the traveling lane detecting means and the traveling state detected by the traveling state detecting means;
A direction for avoiding the departure of the host vehicle from the traveling lane according to the traveling state detected by the traveling state detecting unit when the departure determining unit detects that the own vehicle tends to depart from the traveling lane. In a lane departure prevention device comprising vehicle behavior control means for controlling the behavior of the vehicle so that a yaw moment is generated in the vehicle,
The travel state detection means includes at least vehicle speed detection means for detecting a travel speed of the host vehicle,
The departure determination means calculates a forward gaze distance based on a predetermined time for calculating a forward gaze distance set according to the travel speed detected by the vehicle speed detection means and the travel speed, and at the front gaze distance position. A deviation amount estimating means for estimating a future deviation amount from the traveling lane of the own vehicle;
Determining means for determining that there is a tendency to deviate when the deviation estimated value estimated by the deviation estimating means is equal to or greater than a preset threshold value;
The prescribed time for calculating the forward gaze distance is set to a shorter value as the traveling speed becomes higher ,
The vehicle behavior control means calculates a yaw moment that can avoid a deviation from the traveling lane of the host vehicle from the running state detected by the running state detection means and the estimated deviation amount estimated by the deviation amount estimation means. Yaw moment target value calculating means
The yaw moment target value calculated by the yaw moment target value calculating means is set in accordance with the travel speed and is set to a larger value as the travel speed becomes higher. A lane departure prevention apparatus that controls the behavior of a vehicle so as to generate a target yaw moment multiplied by a gain for yaw moment calculation.