JP3979339B2 - 車線逸脱防止装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自車両の走行車線からの逸脱を回避する車線逸脱制御を行い、自車両の走行車線から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、この種の車線逸脱防止装置としては、例えば、自車両の走行車線からの逸脱傾向が検出されたときに、その逸脱を回避するように操舵トルクを発生する車線逸脱回避制御を行い、自車両の走行車線からの逸脱を防止するものがある。このような車線逸脱防止装置にあっては、通常、自車両前方の画像を車載カメラで撮像し、その撮像画像から道路白線等の車線区分線を検出し、その車線区分線から前記逸脱傾向を検出している（例えば、特許文献1参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−３４９８３３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の車線逸脱防止装置にあっては、車載カメラの撮像画像から車線区分線を検出するため、例えば、車線逸脱回避制御中に、車載カメラの撮像領域から車線区分線がはずれ、撮像画像から車線区分線を検出できなくなり、自車両が走行車線から逸脱傾向にあることを検出できなくなると、前記車線逸脱回避制御が中断され、車線逸脱回避性能が低下してしまう恐れがあった。
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、車線区分線が撮像領域内にないときの車線逸脱回避性能を向上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。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る車線逸脱防止装置は、自車両前方の撮像画像から車線区分線を検出する車線区分線検出手段と、その車線区分線検出手段で検出された車線区分線に基づいて自車両が走行車線から逸脱傾向にあることを検出する逸脱傾向検出手段と、前記逸脱傾向検出手段で自車両が走行車線から逸脱傾向にあることが検出されたときに、自車両の走行車線からの逸脱を回避するための車線逸脱回避制御を行う車線逸脱回避制御手段と、を有する車線逸脱防止装置において、自車両が車線区分線近傍又は車線区分線上に設けられている路面凹凸の上を走行しているか否かを判定する路面凹凸判定手段と、前記車線区分線検出手段が前記車線区分線を検出できないとき、前記路面凹凸検出手段によって自車両が路面凹凸の上を走行していることが検出されると、所定の条件を満たしている場合に限り、前記車線逸脱回避制御を行うよう自車両を制御する車両制御手段と、を有し、前記所定の条件は、前記車線区分線検出手段が前記車線区分線を検出できなくなる直前に、前記逸脱傾向検出手段がすでに前記逸脱傾向を検出している場合であることを特徴とするものである。
【０００６】
【発明の効果】
したがって、本発明に係る車線逸脱防止装置にあっては、前記車線区分線が非検出状態であるときには、自車両が車線区分線近傍又は車線区分線上に設けられている路面凹凸の上を走行していることを検出し、その検出結果と前記車線区分線の検出結果とに基づいて、自車両を走行車線の中央位置に向かわせる車両制御を行うため、例えば、車線逸脱回避制御中に、車線区分線が撮像領域からはずれ、撮像画像から車線区分線を検出できなくなっても、自車両が車線区分線近傍又は車線区分線上の路面凹凸の上を走行し、車線逸脱傾向を生じている可能性があるときには、その車線逸脱回避制御の制御量を維持させることができ、当該車線逸脱回避制御を中断させないことで、車線区分線が撮像領域内にないときの車線逸脱回避性能を向上できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の車線逸脱防止装置を、自動変速機とコンベンショナルディファレンシャルギヤとを搭載し、前後輪とも左右輪の制動力を独立制御可能な制動装置を搭載する後輪駆動車両に適用した一例を添付図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の車線逸脱防止装置の第１実施形態を示す概略構成図である。
【０００８】
図中の符号１はブレ−キペダル、２はブ−スタ、３はマスタシリンダ、４はリザ−バであり、通常は、運転者によるブレ−キペダル１の踏込み量に応じて、マスタシリンダ３で昇圧された制動流体圧を各車輪５ＦＬ〜５ＲＲの各ホイ−ルシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲに供給する。また、このマスタシリンダ３と各ホイ−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によって、各ホイ−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。
【０００９】
この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、単独で、各ホイ−ルシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲの制動流体圧を制御することも可能であるが、後述する制駆動力コントロ−ルユニット８から制動流体圧指令値が入力されたときには、その制動流体圧指令値に応じて制動流体圧を制御する。
【００１０】
また、この車両には、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−ルユニット１２が設けられている。エンジン９の運転状態は、燃料噴射量や点火時期を制御することで制御でき、同時にスロットル開度を制御することでも制御できる。なお、この駆動トルクコントロ−ルユニット１２は、単独で、駆動輪５ＲＬ、５ＲＲの駆動トルクを制御することも可能であるが、制駆動力コントロ−ルユニット８から駆動トルク指令値が入力されたときには、その駆動トルク指令値に応じて駆動輪トルクを制御する。
【００１１】
また、この車両には、自車両の車線逸脱傾向検出用に走行車線内の自車両の位置を検出するためのＣＣＤカメラ１３とカメラコントロ−ラ１４とが設けられている。このカメラコントロ−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、車線区分線である道路白線を検出して走行車線を検出し、その走行車線と自車両の前後方向軸とのなす角φ、走行車線中央からの横変位Ｘ、走行車線曲率β等を算出する。また、走行車線を検出できなかったときには、走行車線と自車両の前後方向軸とのなす角φ、走行車線中央からの横変位Ｘ、走行車線曲率βを“０”とする。
【００１２】
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、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−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が設けられ、それらの検出信号は制駆動力コントロ−ルユニット８に出力される。
【００１３】
また、前記カメラコントロ−ラ１４で検出された走行車線と自車両の前後方向軸とのなす角φ、走行車線中央からの横変位Ｘ、走行車線曲率β等や、レーダコントローラ１６で検出された障害物までの前後距離Ｌx，横距離Ｌy及び障害物の幅Ｈs、ＣＣＤカメラ１３で自車両前方の道路白線の画像を捉えることができたか否か、つまりカメラコントロ−ラ１４で道路白線を検出できたか否かを示す認識判断信号、駆動トルクコントロ−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−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−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、ヨ−角φ、は、左旋回時に正値となり、横変位Ｘは、走行車線中央から左方にずれているときに正値となる。また、カメラコントロ−ラ１４で道路白線を検出できなかったときには、走行車線と自車両の前後方向軸とのなす角φ、走行車線中央からの横変位Ｘ及び走行車線曲率βとして“０”が出力される。
【００１４】
また、この車両には、ディスプレイやスピ−カを備えた車内情報提示装置２３が備えられ、自車両に車線逸脱傾向があるときには、制駆動力コントロ−ルユニット８からの指令に応じて音声やブザ−音で運転者に警告を提示する。
次に、前記制駆動力コントロ−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２０msec.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。
【００１５】
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−ラ、コントロ−ルユニットから各種デ−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、操舵角δ、アクセル開度Ａcc、マスタシリンダ圧Ｐm 、方向指示スイッチ信号、また駆動トルクコントロ−ルユニット１２からの駆動トルクＴw、カメラコントロ−ラ１４から走行車線と自車両の前後方向軸とのなす角φ、走行車線中央からの横変位Ｘ、走行車線曲率β、認識判断信号を読み込む。また、カメラコントロ−ラ１４から読み込まれた認識判断信号が道路白線を検出できたことを示すものであるか否かを判定し、道路白線を検出できたことを示すものである場合には認識フラグＦcamreadyを“１”のセット状態とし、そうでない場合には認識フラグＦcamreadyを“０”のリセット状態、つまり道路白線が非検出状態であることを示す状態とする。
【００１６】
次にステップＳ２に移行して、自車両の走行速度Ｖを算出する。具体的には、前記ステップＳ１で読み込まれた各車輪速度Ｖwiのうち非駆動輪に対応する前左右輪速度ＶwFL、ＶwFRの平均値を算出し、その算出結果を自車両の走行速度Ｖとする。なお、アンチスキッド制御が行われているときには、そのアンチスキッド制御で算出される推定車体速を自車両の走行速度Ｖとする。
【００１７】
次にステップＳ３に移行して、将来の推定横変位ＸSを算出する。具体的には、まず前記ステップＳ１で読み込まれた自車両の走行車線と自車両の前後方向軸とのなす角φ、走行車線中央からの横変位Ｘ、走行車線曲率β及び、前記ステップＳ２で算出された自車両の走行速度Ｖに基づき、下記（１）式に従って将来の推定横変位ＸSを算出する。
【００１８】
ＸS＝Ｔt×Ｖ×（φ＋Ｔt×Ｖ×β）＋Ｘ ………(1)
但し、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。
次いで、道路白線を検出できたか否か、つまり前記ステップ２で設定された認識フラグＦcamreadyが“１”のセット状態であるか否かを判定し、セット状態である場合にはロストカウンタＬcntを“０”とし、そうでない場合には道路白線を検出できなくなった直後であるか否か、つまりこの演算処理が前回実行されたときに設定された認識フラグＦcamreadyが“１”のセット状態であったか否かを判定する。セット状態であった場合にはロストカウンタＬcntを初期値Ｌcnt0に設定し、そうでない場合には、下記（２）式に従ってロストカウンタＬcntを設定する。
【００１９】
Ｌcnt＝max（Ｌcnt−１、０） ………(２)
但し、max（）は、大きいほうの数値を選択する関数である。
また、道路白線を検出できなかったとき、つまり認識フラグＦcamreadyが“０”のリセット状態である場合には、道路白線を検出できなくなってからの経過時間が十分に小さいか否か、つまりロストカウンタＬcntが“０”より大きいか否かを判定し、“０”より大きい場合には認識フラグＦcamreadyが“０”のリセット状態となる直前の算出結果（φo、Ｘo、βo）に基づき、下記（３）式に従って仮想逸脱推定値ＸSvを算出し、そうでない場合には仮想逸脱推定値ＸSvを“０”とする。
【００２０】
ＸSv＝Ｔt×Ｖ×（φo＋Ｔt×Ｖ×βo）＋Ｘv ………(３)
但し、図３に示すように、Ｘvは自車両の前後方向軸とのなす角が一定値φoであり且つ走行車線曲率が一定値βoである仮想の走行車線中央からの横変位であり、道路白線を検出できなくなってから、つまり道路認識フラグＦcamreadyが“０”のリセット状態となってからの経過時間Ｔlostに基づき、下記（４）式に従って算出する。
【００２１】
Ｘv＝Ｘo−Ｔlost×Ｖ×（φo＋Ｔlost×Ｖ×βo） ………(４)
つまり、認識フラグＦcamreadyが“０”となる直前の走行車線中央からの横変位Ｘoに、認識フラグＦcamreadyが“０”となってからの経過時間Ｔlostに増加する走行車線中央からの横変位の推定値を加えたものがＸvとなる。
このように、本実施形態では、道路白線を検出できなくなってからの経過時間が十分に小さいときに限り、道路白線を検出できなくなる直前の算出結果（φo、Ｘo、βo）に基づいて仮想逸脱推定値ＸSvを算出するため、仮想逸脱推定値ＸSvを適切に算出することができる。
【００２２】
次にステップＳ４に移行して、前輪５ＦＬ、５ＦＲが道路白線上に設けられている路面凹凸の上を走行していることを検出する。このような路面凹凸は、通常、凹部や凸部が一定間隔で繰り返されて構成されているため、その上を走行すると、図４に示すように、車輪速度ＶｗFL、ＶｗFRがほぼ一定の周期で変動する。そのため、ここでは車輪速度ＶｗFL、ＶｗFRが一定の周期で変動しているときに、前輪５ＦＬ、５ＦＲが道路白線上に設けられている路面凹凸の上を走行していると検出する。なお、ここでは前左輪５ＦＬについてのみ説明するが、前右輪５ＦＲについても同様の処理を行う。具体的には、まず前左輪５ＦＬの車輪速度ＶwFLが変動したか否か、つまり前記ステップＳ１で読み込まれた前左輪速度ＶwFLに基づき、下記（５）式に従って車輪加速度ｄＶwFLを算出し、その車輪加速度ｄＶwFLが判断しきい値Ｓlimitより大きくなったか否かを判定する。車輪加速度ｄＶwFLが判断しきい値Ｓlimitより大きくなった場合には、前左輪５ＦＬの車輪速度ＶwFLが前回変動したときから所定時間経過したか否か、つまりカウンタＴsFLが所定値ＴsL以下であるか否かを判定し、カウンタＴsFLが所定値ＴsL以下である場合には、カウンタＴsFLを初期セット値Ｔsoに設定し、また路面判断開始フラグＦrsFLを“１”のセット状態とする。ここで、判断しきい値Ｓlimt及び初期セット値Ｔsoは、前記ステップＳ２で算出された自車両の走行速度Ｖに基づき、それぞれ図５の制御マップ及び図６の制御マップに従って算出される。
【００２３】
ｄＶwFL＝Ｋg×（ＶwFL20−ＶwFL）／ΔＴ ………（５）
但し、ＶwFL20はこの演算処理が前回実行されたときに検出された車輪速度ＶwFLであり、Ｋgは単位換算係数である。
なお、車輪加速度ｄＶwFLの変動周期と変動幅、つまり車輪速度ＶwFLの変動周期と変動幅は、自車両の走行速度Ｖに応じて変化する。例えば、自車両の走行速度Ｖが小さいときには、図３に示すような変動が各凹凸毎に現れるが、自車両の走行速度Ｖが大きいときには、図３に示すような変動は各凹凸毎には現れない。つまり自車両の走行速度Ｖが大きいときには、タイヤ特性やサスペンション特性の影響が大きくなり、車輪速度ＶwFL，ＶwFRの変動周期が大きくなると共に、車輪速度ＶwFL，ＶwFRの変動幅が小さくなる。そのため、判断しきい値Ｓlimtは、図４に示すように、自車両の走行速度Ｖが比較的小さい領域では比較的大きい一定値とし、自車両の走行速度Ｖが比較的大きい領域では比較的小さい一定値とし、それらの領域の間では自車両の走行速度Ｖの増加に伴って直線状に減少するように設定している。また、初期セット値Ｔsoも、図５に示すように、自車両の走行速度Ｖが比較的小さい領域では比較的大きい一定値とし、自車両の走行速度Ｖが比較的大きい領域では比較的小さい一定値とし、それらの領域の間では自車両の走行速度Ｖの増加に伴って直線状に減少するように設定している。
【００２４】
また、カウンタＴsFLが所定値ＴsLより大きい場合には、カウンタＴsFLから所定値を減算し、凹凸判断タイマＴrsFLに所定値を加算する。なお、カウンタＴsFLが“０”以下である場合には、路面判断開始フラグＦrsFLを“０”のリセット状態とし、また凹凸判断タイマＴrsFLを“０”とする。
一方、車輪加速度ｄＶwFLが判断しきい値Ｓlimit以下である場合、又は前回この演算処理が実行されたときに算出された車輪加速度ｄＶwFLが判断しきい値Ｓlimitより大きかった場合には、カウンタＴsFLから所定値を減算し、凹凸判断タイマＴrsFLに所定値を加算する。なお、カウンタＴsFLが“０”以下である場合には、路面判断開始フラグＦrsFLを“０”のリセット状態とし、また凹凸判断タイマＴrsFLを“０”とする。
【００２５】
このような構成とすることで、図６の区間Ｃに示すよう、車輪加速度ｄＶwFLが判断しきい値Ｓlimitより大きくなると、カウンタＴsFLが初期セット値Ｔsoとされると共に、そのカウンタＴsFLが徐々に小さくされ、また凹凸判断タイマＴrsFLが徐々に大きくされる。そして、そのカウンタＴsFLが所定値ＴSL以下とされてから“０”以下となるまでに、再び車輪加速度ｄＶwFLが判断しきい値Ｓlimitより大きくなると、つまり車輪速度ＶｗFLがほぼ一定の周期（Ｔso−ＴsL）で大きくなると、再びカウンタＴsFLが初期セット値Ｔs oとされて、凹凸判断タイマＴrsFLが大きくなり続ける。ちなみに、車輪速度ＶｗFLが一定の周期（Ｔso−ＴsL）で変動しないとき、例えば、路面に落ちているものを踏むことで、車輪速度ＶｗFL、ＶｗFRが一時的に大きく変動したときにも、図６の区間Ａ、Ｂに示すように、一時的にカウンタＴsFLが初期セット値Ｔs oとされるが、カウンタＴsFLが徐々に小さくされて“０”となり、凹凸判断タイマＴrsFLがすぐに“０”となってしまう。
【００２６】
次いで、凹凸判断タイマＴrsFLが判断しきい値Ｔrslmtより大きいか否かを判定し、判断しきい値Ｔrslmtより大きい場合には、凹凸判断フラグＦotFLを“１”のセット状態、つまり前左輪５ＦＬが道路白線上に設けられている路面凹凸の上を走行していることを示す状態とし、そうでない場合には凹凸判断フラグＦotFLを“０”のリセット状態とする。
【００２７】
このように、本実施形態では、自車両の車輪速度ＶwFLが自車両の走行速度Ｖに応じたほぼ一定の周期（Ｔso−ＴsL）で変動するときに、凹凸判断フラグＦotFLを“１”のセット状態とするため、凹部や凸部を一定間隔で繰り返す路面凹凸の上に前左輪５ＦＬがあるときだけ、道路白線上に設けられている路面凹凸の上を自車両が走行していることが検出される。ちなみに、単に自車両の車輪速度ＶwFLが変動したときに前記凹凸判断フラグＦotFLを“１”のセット状態とする方法では、単なる突起物等を踏んだときにも、当該凹凸判断フラグＦotFLが“１”のセット状態となってしまい、前記道路白線上に設けられている路面凹凸の上を自車両が走行していると誤検出してしまう恐れがある。
【００２８】
次にステップＳ５に移行して、自車両が走行車線の左端又は右端を走行していることを検出する。具体的には、前左輪５ＦＬに対応する凹凸判断フラグＦotFLと前右輪５ＦＲに対応する凹凸判断フラグＦotFRとのいずれか一方だけが“１”のセット状態であるか否かを判定し、前左輪５ＦＬに対応する凹凸判断フラグＦotFLと前右輪５ＦＲに対応する凹凸判断フラグＦotFRとのいずれか一方だけが“１”のセット状態である場合には、前左輪５ＦＬに対応する凹凸判断フラグＦotFLが“１”のセット状態であるか否かを判定する。そして、前左輪５ＦＬに対応する凹凸判断フラグＦotFLが“１”のセット状態である場合には、道路端判断フラグＦdwを“１”のセット状態、つまり自車両が走行車線の左端を走行していることを示す状態とし、そうでない場合には、道路端判断フラグＦdwを“−１”のセット状態、つまり自車両が走行車線の右端を走行していることを示す状態とする。
【００２９】
また、前左輪５ＦＬに対応する凹凸判断フラグＦotFLと前右輪５ＦＲに対応する凹凸判断フラグＦotFRとの両方が“１”のセット状態又は“０”のリセット状態である場合には道路端判断フラグＦdwを“０”のリセット状態とする。
このように、本実施形態では、前左輪５ＦＬに対応する凹凸判断フラグＦotFLと前右輪５ＦＲに対応する凹凸判断フラグＦotFRとのいずれか一方だけが“１”のセット状態であるときに、道路端判断フラグＦdwを“１”又は“−１”のセット状態とするため、前左右輪５ＦＬ、５ＦＲのいずれか一方だけが路面凹凸を踏んでいるときだけ、道路白線上に設けられている路面凹凸の上を自車両が走行していることが検出される。なお、車輪速度ＶｗFL、ＶｗFRが一定の周期で変動するときに“１”のセット状態となる凹凸判断フラグＦotFL、ＦotFRを用いる例を示したが、これに限られるものではなく、例えば、単に車輪速度ＶｗFL、ＶｗFRが変動するときにセット状態となるフラグを用いてもよい。
【００３０】
ちなみに、単に自車両の車輪速度ＶwFLが変動したときに、自車両の走行車線の道路白線上に設けられている路面凹凸の上を自車両が走行していることを検出する方法では、悪路走行時等、走行路全体に路面凹凸があるときにも、前記道路白線上に設けられている路面凹凸の上を自車両が走行していると誤検出してしまう恐れがある。
【００３１】
次にステップＳ６に移行して、運転者が意図的に車線変更しているか否かを判定する。具体的には、前記ステップＳ１で読み込まれた方向指示スイッチ２２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、車線変更判断フラグＦLCを“１”のセット状態、つまり運転者が意図的に車線変更していることを示す状態とする。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“０”のリセット状態、つまり運転者が意図的に車線変更していないことを示す状態とする。
【００３２】
なお、一旦、方向指示スイッチ２２の操作によって車線変更判断フラグＦLCがセット状態とされると、方向指示スイッチ２２の操作が解除されても一定時間（例えば、４秒間）はセット状態が維持される。これにより、方向指示スイッチ２２の操作が運転操作によって車線変更中に解除されたとしても、その車線変更中に逸脱回避制御が開始されてしまうことを防止できる。また、方向指示スイッチ２２が操作されていなくても、前記ステップＳ３で算出された推定横変位ＸSの符号から判定される自車両の進行方向と、前記ステップＳ１で読み込まれた操舵角δの符号から判定される運転者の操舵方向とが一致し、操舵角δ及びその時間変化率Δδが所定値以上であるときには、車線変更判断フラグＦLCを“１”のセット状態、つまり運転者が意図的に車線変更していることを示す状態とする。
【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ことを警報するか否かを判定する。具体的には、下記（６）式に従って警報判断しきい値Ｘwを算出し、前記ステップＳ６で設定された車線変更判断フラグＦLCが“０”のリセット状態であり、且つ、前記ステップＳ３で算出された将来の推定横変位の絶対値｜ＸS｜が警報判断しきい値Ｘwより大きいときに警報するものとし、そうでないときには警報しないものとする。なお、警報が作動しているときには、将来の推定横変位の絶対値｜ＸS｜が（Ｘw−Ｘh）以下となるまで警報を続ける。ここでＸhは、警報のハンチングを避けるためのヒステリシスである。なお、この実施形態では、将来の推定横変位の絶対値｜ＸS｜のみに基づいて警報を作動させ、簡単のために仮想逸脱推定値ＸSvを考慮しないものとする。
【００３４】
Ｘw＝Ｘc−Ｘm ………（６）
但し、Ｘmは定数であり、警報が作動してから逸脱防止制御が作動するまでのマ−ジンである。また、第１横変位限界値Ｘcは定数であり、日本国内であれば高速道路の車線幅が“３．３５”mであることから例えば“０．８”mとする。なお、本実施形態では、第１横変位限界値Ｘcを固定値とする例を示したが、これに限られるものではなく、例えば、ＣＣＤカメラ１３で捉えた自車両前方の撮像画像に画像処理を行ったり、所謂カーナビゲーションシステムやインフラストラクチャーから自車両の位置に対応する車線幅の情報を取り込んだりして、走行車線の車線幅Ｌを算出し、その車線幅Ｌに基づき、下記（７）式に従って第１横変位限界値Ｘcを随時算出するようにしてもよい。また、道路に埋め込まれたマーカといったインフラストラクチャーから自車両の逸脱方向にある車線までの距離（Ｌ／２−ＸS）の情報を取り込めるときには、その情報を用いてもよい。
【００３５】
Ｘc＝min（Ｌ/２−ＬＣ/２、０．８） ………（７）
但し、ＬＣは自車両の車幅であり、min（）は複数の値から最小値を選択する関数である。
次にステップＳ８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を判定する。具体的には、前記ステップＳ３で算出された将来の推定横変位ＸSが第１横変位限界値Ｘc以上であるか否かを判定し、将来の推定横変位ＸSが第１横変位限界値Ｘc以上である場合には、逸脱判断フラグＦLDを“１”のセット状態、つまり自車両に走行車線から左方への逸脱傾向があることを示す状態とする。
【００３６】
また、将来の推定横変位ＸSが第１横変位限界値Ｘcより小さい場合には、将来の推定横変位ＸSが第１横変位限界値Ｘcの符号を反転させた値（−Ｘc）より大きいか否かを判定し、将来の推定横変位ＸSが第１横変位限界値Ｘcの符号を反転させた値（−Ｘc）より大きい場合には、逸脱判断フラグＦLDを“０”のリセット状態、つまり自車両に走行車線からの逸脱傾向がないことを示す状態とする。
【００３７】
また、将来の推定横変位ＸSが第１横変位限界値Ｘcの正負の符号を反転させた値（−Ｘc）以下である場合には、逸脱判断フラグＦLDを“−１”のセット状態、つまり自車両に走行車線から右方への逸脱傾向があることを示す状態とする。なお、前記ステップＳ６で設定された車線変更判断フラグＦLCがセット状態にあるとき、つまり運転者が意図的に車線変更しているときには、車線逸脱回避制御を行わないので、将来の推定横変位の絶対値｜ＸS｜が第１横変位限界値Ｘc以上であっても逸脱判断フラグＦLDを“０”のリセット状態とする。また同様に、アンチスキッド制御やトラクション制御、ビ−クルダイナミクス制御等が行われているとき、つまりタイヤが限界域に入っているときにも、車線逸脱回避制御を行わないので、将来の推定横変位の絶対値｜ＸS｜が第１横変位限界値Ｘc以上であっても逸脱判断フラグＦLDを“０”のリセット状態とする。なお、この実施形態では、将来の推定横変位ＸSのみに基づいて逸脱判断フラグＦLDを設定し、構成を簡単なものとするために仮想逸脱推定値ＸSvを考慮しないものとする。
【００３８】
このように、本実施形態では、将来の推定横変位の絶対値｜ＸS｜が第１横変位限界値Ｘc以上であるときに、逸脱判断フラグＦLDを“１”又は“−１”のセット状態とし、自車両に走行車線からの逸脱傾向があることを検出するため、自車両の走行車線からの逸脱傾向を適切に検出することができる。
次にステップＳ９に移行して、カメラコントロ−ラ１４で道路白線を検出できたか否かを判定する。具体的には、前記ステップＳ１で設定された認識フラグＦcamreadyが“１”のセット状態であるか否かを判定し、セット状態である場合には（Ｙｅｓ）ステップＳ１７に移行し、そうでない場合には（Ｎｏ）ステップＳ１０に移行する。
【００３９】
前記ステップＳ１０では、道路白線を検出できなくなったときに既に車線逸脱回避制御が作動していたか否かを判定する。具体的には、逸脱判断フラグＦLDが“１”のセット状態であるか否かを判定し、逸脱判断フラグＦLDが“１”のセット状態ある場合には（Ｙｅｓ）ステップＳ１１に移行し、そうでない場合には（Ｎｏ）ステップＳ１４に移行する。
【００４０】
前記ステップＳ１１では、自車両が道路白線上に設けられている路面凹凸の上を走行しているか否かを判定する。具体的には、道路端判断フラグＦdwが“１”又は“−１”のセット状態であるか否かを判定し、セット状態である場合には（Ｙｅｓ）ステップＳ１２に移行し、そうでない場合には（Ｎｏ）ステップＳ１３に移行する。
【００４１】
前記ステップＳ１２では、制御継続判断フラグＦskを“１”のセット状態、つまり車線逸脱回避制御の制御量の継続出力を示す状態とし、その車線逸脱回避制御の制御量の継続出力を行う時間を示す延期カウンタＥcntをＴeoとしてから、前記ステップＳ１７に移行する。
一方、前記ステップＳ１３では、延期カウンタＥcntから所定値を減算すると共に、その減算結果が“０”より大きいか否かを判定し、“０”より大きい場合には制御継続判断フラグＦskを“１”のセット状態とし、そうでない場合には制御継続判断フラグＦskを“０”のリセット状態としてから、前記ステップＳ１７に移行する。
【００４２】
また一方、前記ステップＳ１４では、道路白線を検出できなくなる直前の算出結果（φo、Ｘo、βo）に基づいて自車両が走行車線から逸脱傾向にあることを推定する。具体的には、前記ステップ３で算出された仮想逸脱推定値ＸSvの絶対値が第２横変位限界値Ｘcv以上であるか否かを判定し、第２横変位限界値Ｘcv以上である場合には制御開始許可フラグＦssを“１”のセット状態、つまり自車両が走行車線から逸脱傾向にあると推定されることを示す状態とし、そうでない場合には制御開始許可フラグＦssを“０”のリセット状態とする。ここで、第２横変位限界値Ｘcvは定数であり、仮想逸脱推定値ＸSvの誤差が大きいことを考慮して第１横変位限界値Ｘcより小さく設定する。
【００４３】
次にステップＳ１５に移行して、自車両が走行車線から逸脱傾向にあると推定され、且つ、自車両が道路白線上に設けられている路面凹凸の上を走行していることが検出されているか否かを判定する。具体的には、前記ステップＳ１４で設定された制御開始許可フラグＦssが“１”のセット状態であり、且つ、前記ステップＳ５で設定された道路端判断フラグＦdwが“１”又は“−１”のセット状態であるか否かを判定し、制御開始許可フラグＦssがセット状態であり且つ道路端判断フラグＦdwがセット状態である場合には（Ｙｅｓ）ステップＳ１６に移行し、そうでない場合には（Ｎｏ）前記ステップＳ１７に移行する。
【００４４】
前記ステップＳ１６では、仮想逸脱判断フラグＦLD2を“１”のセット状態、つまり車両制御開始を示す状態としてから、前記ステップＳ１７に移行する。
このように、本実施形態では、制御開始許可フラグＦssがセット状態であり且つ道路端判断フラグＦdwがセット状態であるとき、つまり自車両が走行車線から逸脱傾向にあることが推定され、且つ、自車両が道路白線上に設けられている路面凹凸の上を走行していることが検出されているときに、仮想逸脱判断フラグＦLD2を“１”のセット状態とするため、単に前記路面凹凸の上を自車両が走行していることが検出されたときに仮想逸脱判断フラグＦLD2をセット状態とする方法に比べ、車両制御をより適切なタイミングで行うことができる。
【００４５】
前記ステップＳ１７では、目標ヨーモーメントＭsを算出する。具体的には、前記ステップＳ８で設定された逸脱判断フラグＦLDが“１”であるか否かを判定し、前記逸脱判断フラグＦLDが“１”である場合、つまり自車両に走行車線からの逸脱傾向があるときには、下記（８）式に従って目標ヨーモーメントＭsを算出する。
【００４６】
Ｍs＝−Ｋ1×Ｋ2×（ＸS−Ｘc） ………（８）
但し、Ｋ1は車両諸元から決まる比例係数であり、Ｋ2は自車両の走行速度Ｖに基づき図８の制御マップに従って算出される比例係数である。なお、比例係数Ｋ２は、図８に示すように、自車両の走行速度Ｖが比較的小さい領域では比較的大きい一定値となり、自車両の走行速度Ｖが比較的大きい領域では比較的小さい一定値となり、それらの領域の間では自車両の走行速度Ｖの増加に伴って直線状に減少するように設定されている。
【００４７】
このように、本実施形態では、目標ヨーモーメントＭsを、将来の推定横変位ＸSと第１横変位限界値Ｘcとの差から算出するため、それらの差の大きさに応じたヨーモーメントが発生し、自車両の走行車線からの逸脱がより確実に回避される。
また、前記逸脱判断フラグＦLDが“１”でない場合には、前記ステップＳ１２又はＳ１３で設定された制御継続判断フラグＦskが“１”のセット状態であるか否かを判定し、セット状態である場合には目標ヨーモーメントＭsを所定値Ｍlとする。ここで、所定値Ｍlは道路白線を検出できなくなる直前の目標ヨーモーメントＭsであり、この演算処理が前回実行されたときに算出された目標ヨーモーメントＭsである。
【００４８】
さらに、前記制御継続判断フラグＦskが“１”でない場合には、仮想逸脱判断フラグＦLD2が“１”のセット状態であるか否かを判定し、セット状態である場合には目標ヨーモーメントＭsを一定値Ｍeとし、そうでない場合には目標ヨーモーメントＭsを“０”とする。
次にステップＳ１８に移行して、各車輪への目標制動流体圧Ｐsiを算出する。具体的には、前記ステップＳ１で読み込まれたマスタシリンダ圧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、前記ステップＳ３で設定された逸脱判断フラグＦLDが“０”のリセット状態で且つ前記ステップＳ５で設定された道路端判断フラグＦdwが“０”のリセット状態であるとき、つまり自車両に走行車線からの逸脱傾向がない状態で且つ自車両が走行車線の左端又は右端を走行していないときには、前左右輪５ＦＬ、５ＦＲのホイ−ルシリンダ６ＦＬ、６ＦＲへの目標制動流体圧ＰSFL、ＰSFRを共にマスタシリンダ圧Ｐmとし、後左右輪５ＲＬ、５ＲＲのホイ−ルシリンダ６ＲＬ、６ＲＲへの目標制動流体圧ＰSRL、ＰSRRを共に後輪用マスタシリンダ圧ＰmRとする。
【００４９】
また、前記逸脱判断フラグＦLD及び道路端判断フラグＦdwの少なくとも一方がセット状態であるとき、つまり自車両に走行車線からの逸脱傾向があるときや、自車両が走行車線の左端又は右端を走行しているときには、前記ステップＳ１７で算出された目標ヨーモーメントＭsの大きさに応じて場合分けを行う。すなわち、前記目標ヨーモーメントの絶対値｜Ｍs｜が所定値Ｍs1未満であるときには後左右輪５ＲＬ、５ＲＲの制動力にだけ差を発生させ、当該目標ヨーモーメントの絶対値｜Ｍs｜が所定値Ｍs1以上であるときには各輪５ＦＬ〜５ＲＲの制動力に差を発生させる。即ち、前記目標ヨーモーメントの絶対値｜Ｍs｜が所定値Ｍs1未満であるときの前左右輪目標制動流体圧差ΔＰSFは“０”であり、後左右輪目標制動流体圧差ΔＰSRは下記（９）式に従って算出される。同様に、前記目標ヨーモーメントの絶対値｜Ｍs｜が所定値Ｍs1以上であるときの前左右輪目標制動流体圧差ΔＰSFは下記（１０）式に従って算出され、後左右輪目標制動流体圧差ΔＰSRは下記（１１）式に従って算出される。なお、式中のＴはトレッド（前後輪で同じとする）、ＫbF、ＫbRは、夫々制動力を制動流体圧に換算するための換算係数であり、ブレ−キ諸元によって決まる。
【００５０】
ΔＰSR＝２×ＫbR×｜Ｍs｜／Ｔ ………(９)
ΔＰSF＝２×ＫbF×（｜Ｍs｜−Ｍs1）／Ｔ ………(１０)
ΔＰSR＝２×ＫbR×Ｍs1／Ｔ ………(１１)
それゆえ、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−ルシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲへの目標制動流体圧Ｐsiは下記（１２）式に従って算出される。
【００５１】
ＰSFL＝Ｐm
ＰSFR＝Ｐm＋ΔＰSF
ＰSRL＝ＰmR
ＰSRR＝ＰmR ＋ΔＰSR ………(１２)
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−ルシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲへの目標制動流体圧Ｐsiは下記（１３）式で算出される。
【００５２】
ＰSFL＝Ｐm＋ΔＰSF
ＰSFR＝Ｐm
ＰSRL＝ＰmR＋ΔＰSR
ＰSRR＝ＰmR ………(１３)
このように、本実施形態では、目標ヨーモーメントＭsが発生するように各車輪の目標制動流体圧ＰSFL〜ＰSRRを算出するため、運転者の操舵操作とは無関係に車線逸脱回避制御を行うことができ、また適切な目標制動流体圧ＰSFL〜ＰSRRで車線逸脱回避制御を行うことができる。
【００５３】
次にステップＳ１９に移行して、駆動輪５ＲＬ、５ＲＲの目標駆動トルクＴrqDSを算出する。具体的には、前記逸脱判断フラグＦLDが“１”又は“−１”、又は道路端判断フラグＦdwが“１”又は“−１”であるとき、つまり車線逸脱回避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。すなわち、車線逸脱回避制御が行われるときときの目標駆動トルクＴrqDSは、前記ステップＳ１で読み込まれたアクセル開度Ａccに応じた値から、前記前後輪の目標制動流体圧差ΔＰSF、ΔＰSRの和に応じた値を減じた値とする。ここで、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ΔＰSF、ΔＰSRの和に応じた値とは、目標制動流体圧差ΔＰSF、ΔＰSRの和によって生じる制動トルクである。したがって、車線逸脱回避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、前記逸脱判断フラグＦLDが“０”であり且つ逸脱回避制御制限フラグＦcancelがセット状態であるとき、つまり車線逸脱回避制御が行われないときには、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。また、運転者によるアクセル操作よりも車線逸脱回避制御を優先する例を示したが、これに限られるものではなく、例えば、運転者によるアクセル操作を車線逸脱回避制御よりも優先し、アクセル開度Ａccが大きいほど目標ヨーモーメントＭsの絶対値を小さくするようにしてもよい。
【００５４】
次にステップＳ２０に移行して、前記ステップＳ１８で算出された各車輪５ＦＬ〜５ＲＲの目標制動流体圧ＰsFL〜ＰsRR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Ｓ１９で算出された駆動輪５ＲＬ、５ＲＲの目標駆動トルクＴrqDSを前記駆動トルクコントロ−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。
【００５５】
次に、本発明の車線逸脱防止装置の動作を具体的状況に基づいて説明する。
まず、運転者の脇見等によって、自車両の走行車線から左方への小さな逸脱傾向を生じたとする。すると、制駆動力コントロ−ルユニット８の演算処理では、まずそのステップＳ１で、前記各センサやコントロ−ラ、コントロ−ルユニットから各種デ−タが読み込まれ、認識フラグＦcamreadyが“１”のセット状態とされ、ステップＳ２で、自車両の走行速度Ｖが算出され、ステップＳ３で、その走行速度Ｖ等に基づいて将来の推定横変位ＸSが第１横変位限界値Ｘc より大きく算出され、ロストカウンタＬcntが“０”とされ、ステップＳ４で、前記車輪速度ＶｗFL、ＶwFRに基づいて前輪５ＦＬ、５ＦＲに対応する凹凸判断フラグＦotFL、ＦotFRが“０”のリセット状態とされ、ステップＳ５で、その凹凸判断フラグＦotFL、ＦotFRに基づいて道路端判断フラグＦdwが“０”のリセット状態とされ、ステップＳ６で、車線変更判断フラグＦLCが“０”のリセット状態とされ、ステップＳ７を経て、ステップＳ８で、前記将来の推定横変位ＸSに基づいて逸脱判断フラグＦLDが“１”のセット状態とされ、前記認識フラグＦcamreadyと前記道路端判断フラグＦdwとに基づいてステップＳ９の判定が「Ｙｅｓ」となり、ステップＳ１７で、前記将来の推定横変位ＸSから第１横変位限界値Ｘcを減じた値に比例係数が乗じられて、自車両の車線逸脱を回避する方向（右方向）にヨーモーメントが発生するように目標ヨーモーメントＭsが算出され、ステップＳ１８で、その目標ヨーモーメントＭsに基づいて右輪５ＦＲ、５ＲＲへの目標制動流体圧ＰsFR、ＰsRRが大きく算出され、ステップＳ１９を経て、ステップＳ２０で、その目標制動流体圧ＰsFL〜ＰsRRが制動流体圧制御回路７に向けて出力される。そして、その目標制動流体圧ＰsFL〜ＰsRRが制動流体圧制御回路７で取得されると、右輪５ＦＲ、５ＲＲに当該目標制動流体圧ＰsFR、ＰsRRが出力され、右方向にヨーモーメントが発生する。
【００５６】
また、上記フローが繰り返されているとき、つまり車線逸脱回避制御中に、図９に示すように、自車両の走行車線左脇の道路白線上に設けられている路面凹凸の上を前左輪５ＦＬが走行するようになると共に、ＣＣＤカメラ１３の撮像領域から道路白線がはずれ、撮像画像から道路白線を検出できなくなり、自車両が走行車線から逸脱傾向にあることを検出できなくなったとする。すると、制駆動力コントロ−ルユニット８の演算処理では、まずそのステップＳ１で、図１０の区間Ｄに示すように、一定の周期で変動する前左輪５ＦＬの車輪速度ＶｗFLが読み込まれ、走行車線と自車両の前後方向軸とのなす角φ、走行車線中央からの横変位Ｘ及び走行車線曲率βとして“０”が読み込まれ、認識フラグＦcamreadyが“０”のリセット状態とされ、ステップＳ２を経て、ステップＳ３で、前記走行車線と自車両の前後方向軸とのなす角φ等に基づいて将来の推定横変位ＸSが“０”とされ、前記認識フラグＦcamreadyに基づいてロストカウンタＬcntが初期値Ｌcnt0に設定され、そのロストカウンタＬcntに基づいて仮想逸脱推定値ＸSvが算出され、ステップＳ４で、前記車輪速度ＶｗFLに基づいて前左輪５ＦＬに対応する凹凸判断フラグＦotFLだけが“１”のセット状態とされ、ステップＳ５で、その凹凸判断フラグＦotFLに基づいて道路端判断フラグＦdwが“１”とされ、ステップＳ６及びＳ７を経て、ステップＳ８で、前記将来の推定横変位ＸSに基づいて逸脱判断フラグＦLDが“０”のリセット状態とされ、前記認識フラグＦcamreadyに基づいてステップＳ９の判定が「Ｎｏ」となり、また前記ロストカウンタＬcntに基づいてステップＳ１０の判定が「Ｙｅｓ」となり、前記道路端判断フラグＦdwに基づいてステップＳ１１の判定が「Ｙｅｓ」となり、ステップＳ１２で、制御継続判断フラグＦskが“１”のセット状態とされ、延期カウンタＥcntがＴeoとされ、ステップＳ１７で、その制御継続判断フラグＦskに基づいて目標ヨーモーメントＭsが所定値Ｍl、つまり車線逸脱回避制御の制御量が維持され、ステップＳ１８で、その目標ヨーモーメントＭsに基づいて右輪５ＦＲ、５ＲＲへの目標制動流体圧ＰsFR、ＰsRRが大きく算出され、ステップＳ１９を経て、ステップＳ２０で、その目標制動流体圧ＰsFL〜ＰsRRが制動流体圧制御回路７に向けて出力される。そして、その目標制動流体圧ＰsFL〜ＰsRRが制動流体圧制御回路７で取得されると、右輪５ＦＲ、５ＲＲに当該目標制動流体圧ＰsFR、ＰsRRが出力され、それまでの車線逸脱回避制御によるヨーモーメントの発生が維持され、その結果、自車両が走行車線の中央位置に戻っていき、自車両の走行車線からの逸脱が回避される。
【００５７】
このように、本実施形態にあっては、自車両に車線逸脱傾向が検出され、車線逸脱回避制御が行われているときに、道路白線がＣＣＤカメラ１３の撮像領域からはずれ、カメラコントローラ１４が撮像画像から道路白線を検出できなくなっても、道路白線上の路面凹凸の上を自車両が走行し、車線逸脱傾向を生じている可能性があるときには、それまでの車線逸脱回避制御の目標ヨーモーメントＭsが維持され、目標制動流体圧ＰsFL〜ＰsRRが維持されるため、前記車線逸脱回避制御によるヨーモーメントの発生が中断されず、道路白線が撮像領域外にあるときの車線逸脱回避性能が向上される。また、道路白線がＣＣＤカメラ１３の撮像領域からはずれても車線逸脱回避制御によるヨーモーメントの発生が継続されるため、例えば、目標モーメントＭs算出用の比例係数Ｋ1を小さく設定することで、自車両の挙動をスムーズなものとすることもできる。
【００５８】
ちなみに、自車両が車線逸脱傾向を生じている可能性があるときにも、単に撮像画像から道路白線を検出できなくなったときに車線逸脱回避制御によるヨーモーメントの発生を中断する方法では、車線逸脱回避性能が低下したり、運転者に違和感を与えてしまったりする恐れがある。そのため、このような方法によるときには、道路白線がＣＣＤカメラ１３の撮像領域からはずれないように、目標モーメントＭs算出用の比例係数Ｋ1を大きくし、自車両を走行車線の中央位置に維持しなければならず、その結果、自車両の挙動をスムーズなものとすることが難しくなり、運転者に違和感を与えてしまう恐れがある。
【００５９】
一方、車線逸脱回避制御が終了したのち、つまり自車両の車線逸脱傾向が検出されていないときに、ＣＣＤカメラ１３の撮像領域から道路白線がはずれ、撮像画像から道路白線を検出できなくなり、自車両が走行車線から逸脱傾向にあることを検出できなくなってから、図９に示すように、自車両の走行車線左脇の道路白線上に設けられている路面凹凸の上を前左輪５ＦＬが走行するようになったとする。すると、制駆動力コントロ−ルユニット８の演算処理では、まずそのステップＳ１で、図１０の区間Ｄに示すように、一定の周期で変動する前左輪５ＦＬの車輪速度ＶｗFLが読み込まれ、走行車線と自車両の前後方向軸とのなす角φ、走行車線中央からの横変位Ｘ及び走行車線曲率βとして“０”が読み込まれ、認識フラグＦcamreadyが“０”のリセット状態とされ、ステップＳ２を経て、ステップＳ３で、前記走行車線と自車両の前後方向軸とのなす角φ等に基づいて将来の推定横変位ＸSが“０”とされ、前記認識フラグＦcamreadyに基づいてロストカウンタＬcntが初期値Ｌcnt0に設定され、そのロストカウンタＬcntに基づいて仮想逸脱推定値ＸSvが第２横変位限界値Ｘcvより大きく算出され、ステップＳ４で、前記車輪速度ＶｗFLに基づいて前左輪５ＦＬに対応する凹凸判断フラグＦotFLだけが“１”のセット状態とされ、ステップＳ５で、その凹凸判断フラグＦotFLに基づいて道路端判断フラグＦdwが“１”とされ、ステップＳ６及びＳ７を経て、ステップＳ８で、前記将来の推定横変位ＸSに基づいて逸脱判断フラグＦLDが“０”のリセット状態とされ、前記認識フラグＦcamreadyに基づいてステップＳ９の判定が「Ｎｏ」となり、また前記ロストカウンタＬcntに基づいてステップＳ１０の判定が「Ｎｏ」となり、ステップＳ１４では、前記仮想逸脱推定値ＸSvに基づいて制御開始許可フラグＦssが“１”のセット状態とされ、前記制御開始許可フラグＦss及び道路端判断フラグＦdwに基づいてステップＳ１５の判定が「Ｙｅｓ」となり、ステップＳ１６で、仮想逸脱判断フラグＦLD2が“１”のセット状態とされ、ステップＳ１７で、目標ヨーモーメントＭsが一定値Ｍeとされ、ステップＳ１８で、その目標ヨーモーメントＭsに基づいて右輪５ＦＲ、５ＲＲへの目標制動流体圧ＰsFR、ＰsRRが大きく算出され、ステップＳ１９を経て、ステップＳ２０で、その目標制動流体圧ＰsFL〜ＰsRRが制動流体圧制御回路７に向けて出力される。そして、その目標制動流体圧ＰsFL〜ＰsRRが制動流体圧制御回路７で取得されると、右輪５ＦＲ、５ＲＲに当該目標制動流体圧ＰsFR、ＰsRRが出力され、右方向に一定のヨーモーメントが発生し、その結果、自車両が走行車線の中央位置に戻っていき、自車両の走行車線からの逸脱が回避される。
【００６０】
このように、本実施形態にあっては、車線逸脱回避制御が終了し、自車両の車線逸脱傾向が検出されていないときに、道路白線がＣＣＤカメラ１３の撮像領域からはずれ、カメラコントローラ１４が撮像画像から道路白線を検出できなくなっても、道路白線上の路面凹凸の上を自車両が走行するようになると、自車両を走行車線中央位置に向かわせる一定のヨーモーメントが発生されるため、道路白線がＣＣＤカメラ１３の撮像領域外にあるときの車線逸脱回避性能が向上される。ちなみに、自車両が車線逸脱傾向を生じている可能性があるときにも、単に撮像画像から道路白線を検出できなくなったときに車線逸脱回避制御を中断する方法では、車線逸脱回避性能が低下したり、運転者に違和感を与えたりする恐れがある。
【００６１】
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。この実施形態は、道路白線上に設けられている路面凹凸の上を前車輪５ＦＬ、５ＦＲが走行していることが検出されたときに、自車両を走行車線の中央位置向かわせる操舵トルクを発生する点が前記第１実施形態とは異なる。
図１１は、本発明の車線逸脱防止装置の第２実施形態の概略構成図である。
【００６２】
図中の前輪５ＦＬ、５ＦＲには、一般的なラックアンドピニオン式の操舵機構が配設されている。この操舵機構は、前輪５ＦＬ、５ＦＲの操舵軸に接続されるラック２４と、これに噛合するピニオン２５と、このピニオン２５をステアリングホイ−ル２６に与えられる操舵トルクで回転させるステアリングシャフト２７とを備えている。
【００６３】
また、ステアリングシャフト２７におけるピニオン２５の上部には、前輪５ＦＬ、５ＦＲを自動操舵するための操舵アクチュエータを構成する自動操舵機構２８が配設されている。この自動操舵機構２８は、ステアリングシャフト２７と同軸に取付けられたドリブンギヤ２９と、これに噛合するドライブギヤ３０と、このドライブギヤ３０を回転駆動する自動操舵用モータ３１とから構成されている。なお、自動操舵用モータ３１とドライブギヤ３０との間にはクラッチ機構３２が介装されており、自動操舵制御時にのみクラッチ機構３２が締結され、そうでないときにはクラッチ機構３２が非締結状態となって自動操舵用モータ３１の回転力がステアリングシャフト２７に入力されないようにしている。
【００６４】
また、本実施形態では、前記第１実施形態の制駆動力コントロ−ルユニット８で行われる図２の演算処理のステップＳ１７〜Ｓ２０が、図１２のステップＳ１７’及びＳ２０’に変更されている。この図１２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。
【００６５】
そのステップＳ１７’では、目標付加操舵トルクＴsstrを算出する。具体的には、自車両に走行車線からの逸脱傾向があるか否か、つまり逸脱判断フラグＦLDが“１”又は“−１”のセット状態であるか否かを判定し、セット状態である場合には、下記（１４）式に従って目標付加操舵トルクＴsstrを算出する。
Ｔsstr＝mid（−Ｔsstrmax、−Ｋ1s×（Ｘs−Ｘc）、Ｔsstrmax）…(１４)
但し、Ｔsstrmaxは付加操舵トルクの制限値であり、Ｋ1sは車両諸元によって定まる定数である。
【００６６】
また、逸脱判断フラグＦLDが“１”又は“−１”のセット状態でない場合には、制御継続判断フラグＦskが“１”のセット状態であるか否かを判定し、セット状態である場合には目標付加操舵トルクＴsstrを所定値Ｔsstrlに設定する。なお、所定値Ｔsstrlは道路白線を検出できなくなる直前の目標付加操舵トルクＴsstrであり、この演算処理が前回実行されたときに算出された目標ヨーモーメントＭsである。
【００６７】
また、制御継続判断フラグＦskが“１”のセット状態でない場合には、仮想逸脱判断フラグＦLD2が“１”のセット状態であるか否かを判定し、セット状態である場合には目標付加操舵トルクＴsstrを一定値Ｔsstreに設定し、そうでない場合には目標付加操舵トルクＴsstrを“０”とする。なお、本実施形態では、フィ−ドバック制御で目標付加操舵トルクＴsstrを算出する例を示したが、これに限られるものではなく、例えば、車両モデルを用いて所望の横変位や横滑り角等が達成されるように目標付加操舵トルクＴsstrを算出してもよい。
【００６８】
次にステップＳ２０’に移行して、前記ステップＳ１６’で算出された目標付加操舵トルクＴsstrを自動操舵用モ−タ３１に向けて出力してからメインプログラムに復帰する。
次に、本発明の車線逸脱防止装置の動作を具体的状況に基づいて説明する。
まず、車線逸脱回避制御中に、図９に示すように、自車両の走行車線左脇の道路白線上に設けられている路面凹凸の上を前左輪５ＦＬが走行するようになると共に、ＣＣＤカメラ１３の撮像領域から道路白線がはずれ、撮像画像から道路白線を検出できなくなり、自車両が走行車線から逸脱傾向にあることを検出できなくなったとする。すると、制駆動力コントロ−ルユニット８の演算処理では、まずそのステップＳ１で、図１０の区間Ｄに示すように、一定の周期で変動する前左輪５ＦＬの車輪速度ＶｗFLが読み込まれ、走行車線と自車両の前後方向軸とのなす角φ、走行車線中央からの横変位Ｘ及び走行車線曲率βとして“０”が読み込まれ、認識フラグＦcamreadyが“０”のリセット状態とされ、ステップＳ２を経て、ステップＳ３で、前記走行車線と自車両の前後方向軸とのなす角φ等に基づいて将来の推定横変位ＸSが“０”とされ、前記認識フラグＦcamreadyに基づいてロストカウンタＬcntが初期値Ｌcnt0に設定され、そのロストカウンタＬcntに基づいて仮想逸脱推定値ＸSvが算出され、ステップＳ４で、前記車輪速度ＶｗFLに基づいて前左輪５ＦＬに対応する凹凸判断フラグＦotFLだけが“１”のセット状態とされ、ステップＳ５で、その凹凸判断フラグＦotFLに基づいて道路端判断フラグＦdwが“１”とされ、ステップＳ６及びＳ７を経て、ステップＳ８で、前記将来の推定横変位ＸSに基づいて逸脱判断フラグＦLDが“０”のリセット状態とされ、前記認識フラグＦcamreadyに基づいてステップＳ９の判定が「Ｎｏ」となり、また前記ロストカウンタＬcntに基づいてステップＳ１０の判定が「Ｙｅｓ」となり、前記道路端判断フラグＦdwに基づいてステップＳ１１の判定が「Ｙｅｓ」となり、ステップＳ１２で、制御継続判断フラグＦskが“１”のセット状態とされ、延期カウンタＥcntがＴeoとされ、ステップＳ１７’で、その制御継続判断フラグＦskに基づいて目標付加操舵トルクＴsstrが所定値Ｔsstreとされ、ステップＳ２０’で、その目標付加操舵トルクＴsstrが自動操舵用モ−タ３１に向けて出力される。そして、その目標付加操舵トルクＴsstrが自動操舵用モータ３１に取得されると、ステアリングシャフト２７に目標付加操舵トルクＴsstrが出力され、右方向に向かわせる操舵角δが生じ、その結果、自車両が走行車線の中央位置に向かい、自車両の走行車線からの逸脱が回避される。
【００６９】
このように本実施形態にあっては、目標付加操舵トルクＴsstrに応じた駆動信号を自動操舵用モ−タ３１に向けて出力し、自車両を走行車線の中央位置に戻す方向（右方向）に操舵角δが生じるようにするため、例えば、走行車線からの逸脱を回避するように各車輪５ＦＬ〜５ＲＲの制動力を制御する方法に比べ、車線逸脱回避制御による減速感を抑制防止できる。
【００７０】
なお、上記実施形態では、図１及び図１１のカメラコントロ−ラ１４が車線区分線検出手段を構成し、以下同様に、図２及び図１２のステップＳ８が逸脱傾向検出手段を構成し、図２のステップＳ１７が車線逸脱回避制御手段及び車両制御手段を構成し、図２及び図１２のステップＳ４及びＳ５が路面凹凸検出手段を構成し、図１及び図１１の車輪速度センサ２２ＦＬ〜２２ＲＲが車輪速度検出手段を構成し、図１の各センサ及びカメラコントロ−ラ１４が走行状態検出手段を構成する。
【００７１】
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。
上記実施形態では、前左右輪５ＦＬ、５ＦＲの車輪速度ＶwFL、ＶwFRに基づいて、道路白線上に設けられている路面凹凸の上を前輪５ＦＬ、５ＦＲが通過していることを検出する例を示したが、これに限られるものではなく、例えば、サスペンションの上下動の状態、つまりサスペンションの上下動の加速度やストロ−ク量等に基づいて、前記路面凹凸の上を前輪５ＦＬ、５ＦＲが通過していることを検出してもよい。そのようにすれば、例えば、乗り心地向上のために設けられているアクティブサスペンション用の加速度センサやストロ−クセンサの検出結果を利用することで、車線逸脱防止装置を安価に構成することができる。
【００７２】
また、例えば、カーナビゲーションシステム等によって、自車両が道路以外を走行していることが検出されているときには、道路白線上に設けられている路面凹凸の上を自車両が走行していることの検出を制限してもよく、そのようにすれば、駐車場等を自車両が走行しているときには、自車両が道路白線上に設けられている路面凹凸の上を走行していると誤検出することを防止できる。
【００７３】
さらに、道路白線上に設けられている路面凹凸の上を前輪５ＦＬ、５ＦＲが通過していることを検出する例を示したが、これに限られるものではなく、例えば、図１３に示すように、道路白線に対し、自車両の走行車線の外側に設けられている路面凹凸の上を走行していることを検出するものであってもよい。
また、図４に示すように、道路白線上に凸部を設けて形成した路面凹凸の上を前輪５ＦＬ、５ＦＲが通過していることを検出する例を示したが、これに限られるものではなく、例えば、図１４に示すように、前記道路白線上に凹部を設けて形成した路面凹凸の上を通過していることを検出するものであってもよい。
【００７４】
さらに、カメラコントロ−ラ１４で道路白線を検出できなくなってからも車線逸脱回避制御の制御量を継続出力する例を示したが、これに限られるものではなく、例えば、制御継続判断フラグＦskが“１”のセット状態であり、且つ、道路端判断フラグＦdwが“１”又は“−１”のセット状態である場合には車線逸脱回避制御の制御量よりも大きいもの（例えば前記制御量の１．５倍）を出力してもよい。そのようにすれば、道路端判断フラグＦdwがセット状態となる時間が短くても、自車両の走行車線からの逸脱を効果的に回避できる。
【００７５】
また、前輪５ＦＬ、５ＦＲの車輪速度ＶFL、ＶFRに基づいて道路端判断フラグＦdwを設定する例を示したが、これに限られるものではなく、例えば、後輪５ＲＬ、５ＲＲの車輪速度ＶRL、ＶRRに基づいて道路端判断フラグＦdwを設定してもよい。また、左側の前後輪５ＦＬ、５ＲＬと右側の前後輪５ＦＲ、５ＲＲとのいずれか一方だけが前後輪共に“１”のセット状態であるか否かを判定し、前後輪共にセット状態であるときにだけ道路端判断フラグＦdwを“１”のセット状態としてもよく、そのようにすれば、道路端判断フラグＦdwの信頼性を向上できる。
【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第１実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図１の制駆動力コントロ−ルユニット内で実行される演算処理を示すフローチャートである。
【図３】仮想逸脱推定値を説明するための説明図である。
【図４】車輪速度の変動を説明するための説明図である。
【図５】図２の演算処理に用いられる制御マップである。
【図６】図２の演算処理に用いられる制御マップである。
【図７】図２の演算処理の動作を説明するためのタイミングチャ−トである。
【図８】図２の演算処理に用いられる制御マップである。
【図９】図２の演算処理の動作を説明するための説明図である。
【図１０】図２の演算処理の動作を説明するためのタイミングチャ−トである。
【図１１】本発明の車線逸脱防止装置を搭載した車両の第２実施形態を示す概略構成図である。
【図１２】図１１の制駆動力コントロ−ルユニット内で実行される演算処理を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の変形例を説明するための説明図である。
【図１４】本発明の変形例を説明するための説明図である。
【符号の説明】
５ＦＬ〜５ＲＲは車輪
６ＦＬ〜６ＲＲはホイ−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−ルユニット
９はエンジン
１２は駆動トルクコントロ−ルユニット
１３はＣＣＤカメラ
１４はカメラコントロ−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

Claims (13)

1. 自車両前方の撮像画像から車線区分線を検出する車線区分線検出手段と、その車線区分線検出手段で検出された車線区分線に基づいて自車両が走行車線から逸脱傾向にあることを検出する逸脱傾向検出手段と、前記逸脱傾向検出手段で自車両が走行車線から逸脱傾向にあることが検出されたときに、自車両の走行車線からの逸脱を回避するための車線逸脱回避制御を行う車線逸脱回避制御手段と、を有する車線逸脱防止装置において、
   自車両が車線区分線近傍又は車線区分線上に設けられている路面凹凸の上を走行しているか否かを判定する路面凹凸判定手段と、前記車線区分線検出手段が前記車線区分線を検出できないとき、前記路面凹凸検出手段によって自車両が路面凹凸の上を走行していることが検出されると、所定の条件を満たしている場合に限り、前記車線逸脱回避制御を行うよう自車両を制御する車両制御手段と、を有し、
   前記所定の条件は、前記車線区分線検出手段が前記車線区分線を検出できなくなる直前に、前記逸脱傾向検出手段がすでに前記逸脱傾向を検出している場合であることを特徴とする車線逸脱防止装置。
2. 前記所定の条件は、前記車線区分線検出手段が前記車線区分線を検出できなくなる直前に、前記逸脱傾向検出手段が前記逸脱傾向を検出していないが、後に検出されると推定する場合を含むことを特徴とする請求項１に記載の車線逸脱防止装置。
3. 前記車両制御手段は、前記車線区分線が非検出状態となると、その非検出状態となる直前に前記逸脱傾向検出手段で自車両が走行車線から逸脱傾向にあることが検出されていて、且つ、前記路面凹凸判定手段で自車両が車線区分線近傍又は車線区分線上に設けられている路面凹凸の上を走行していると判定されているときには、それまでの車線逸脱回避制御の制御量を所定時間維持することを特徴とする請求項１又は２に記載の車線逸脱防止装置。
4. 前記車両制御手段は、前記車線区分線が非検出状態となると、その非検出状態となる直前に前記逸脱傾向検出手段で自車両が走行車線から逸脱傾向にあることが検出されていて、且つ、前記路面凹凸判定手段で自車両が車線区分線近傍又は車線区分線上に設けられている路面凹凸の上を走行していると判定されているときには、それまでの車線逸脱回避制御の制御量よりも大きな制御量に変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の車線逸脱防止装置。
5. 自車両の車輪速度を検出する車輪速度検出手段を備え、
   前記路面凹凸判定手段は、前記車輪速度検出手段によって検出される車輪速度が自車両の走向速度に応じたほぼ一定の周期で所定時間以上変動したとき、自車両が車線区分線近傍又は車線区分線上に設けられている路面凹凸の上を走行していると判定することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の車線逸脱防止装置。
6. 自車両の車輪速度を検出する車輪速度検出手段を備え、前記路面凹凸判定手段は、前記車輪速度検出手段で検出された車輪速度のうち左右輪のいずれか一方の車輪速度だけが変動するときに、自車両が車線区分線近傍又は車線区分線上に設けられている路面凹凸の上を走行していることと判定することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の車線逸脱防止装置。
7. サスペンションの上下動の状態を検出するサスペンション状態検出手段を備え、前記路面凹凸判定手段は、前記サスペンション状態検出手段で検出されたサスペンションの上下動の状態に基づいて、自車両が車線区分線近傍又は車線区分線上に設けられている路面凹凸の上を走行していると判定することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の車線逸脱防止装置。
8. 自車両が道路以外を走行していることを検出する走行位置検出手段と、前記走行位置検出手段で自車両が道路以外を走行していることが検出されているときに、前記路面凹凸判定手段による判定動作を制限する検出制限手段とを備えた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。
9. 自車両の走行速度、自車両の走行車線に対する向き、自車両の走行車線に対する位置及び自車両の走行車線の曲率を検出する走行状態検出手段を備え、前記逸脱傾向検出手段は、前記走行状態検出手段で検出された自車両の走行速度、自車両の走行車線に対する向き、自車両の走行車線に対する位置及び自車両の走行車線の曲率に基づいて将来の自車両の走行車線に対する横変位を算出し、その将来の自車両の走行車線に対する横変位の絶対値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請求項１から８のいずれか１項に記載の車線逸脱防止装置。
10. 前記車線逸脱回避制御手段は、前記逸脱傾向検出手段で自車両が走行車線から逸脱傾向にあることが検出されたときに、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動力を制御することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の車線逸脱防止装置。
11. 前記車線逸脱回避制御手段は、前記逸脱傾向検出手段で自車両が走行車線から逸脱傾向にあることが検出されたときに、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、前記制駆動力制御量算出手段で算出された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たことを特徴とする請求項１０に記載の車線逸脱防止装置。
12. 自車両の走行速度、自車両の走行車線に対する向き、自車両の走行車線に対する位置及び自車両の走行車線の曲率を検出する走行状態検出手段を備え、前記制駆動力制御量算出手段は、前記走行状態検出手段で検出された自車両の走行速度、自車両の走行車線に対する向き、自車両の走行車線に対する位置及び自車両の走行車線の曲率から将来の自車両の走行車線に対する横変位を算出し、その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に応じて車両に発生させる目標ヨーモーメントを算出し、その目標ヨーモーメントに応じ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１１に記載の車線逸脱防止装置。
13. 前記車両制御手段は、前記逸脱傾向検出手段で自車両が走行車線から逸脱傾向にあることが検出されたときに、自車両を走行車線の中央位置に向かわせる操舵トルクを発生することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の車線逸脱防止装置。

Images