JP4501967B2 - 車線逸脱防止装置 - Google Patents
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Description
そこで、本発明は上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、自車両が走行車線から逸脱する可能性があると判断されたとき、これが運転者による意図的なものであるか否かを正確に判断して、逸脱回避方向への進路修正を的確に行うことができる車線逸脱防止装置を提供することを目的としている。
図1は、本発明における第1実施形態の概略構成図である。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。
図中、1はブレーキペダル、2はブースタ、3はマスターシリンダ、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、マスターシリンダ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に供給されるが、このマスターシリンダ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が可能となっている。
さらに、コントロールユニット8から出力される警報信号ALが例えば警報音を発生する警報装置23に出力される。
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、スロットル開度A、マスターシリンダ圧Pm、操舵角δ、方向指示スイッチ信号WS、また駆動トルクコントローラ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を読込む。
次にステップS3に移行して、将来の推定横変位即ち逸脱推定値XSを算出する。具体的には、前記ステップS1で読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車速Vを用い、下記(1)式に従って将来の横変位推定値となる逸脱推定値XSを算出する。
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即ち逸脱推定値XSとなる。後述するように、本実施形態では、この逸脱推定値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ことができる。
ステップS9では、所定時間(例えば4 秒程度)が経過したか否かを判定し、所定時間が経過してないときにはこれが経過するまで待機し、所定時間が経過したときにはステップS10に移行して、車線変更フラグFLCを“0”にリセットしてから後述するステップS14に移行する。
Ms0=−K1×K2×(XS−XC) ・・・・・・(2)
ここで、K1は車両諸元によって定まる定数である。K2は車速に応じて変動するゲインであり、車速Vをもとに図4に示すゲイン算出マップを参照して算出する。このゲイン算出マップは、車速が0(零)から低速側の所定値VS1までの間はゲインK2が比較的大きな値KHに固定され、車速Vが所定値VS1を超えて高速側の所定値VS2に達するまでの間は車速Vの増加に応じてゲインK2が減少し、車速Vが所定値VS2を超えると比較的小さい値KLに固定されるように設定されている。
ステップS33では、図5のアクセル感応ゲイン算出マップを参照して、ステップS1で読込んだスロットル開度Aから、目標ヨーモーメントMs0に乗じるアクセル感応ゲインkaを算出する。このアクセル感応ゲイン算出マップは、図5に示すように、スロットル開度Aが"0"から比較的小さな第一の所定値A1まで増加するときに、アクセル感応ゲインkaが"1"に固定され、スロットル開度Aが所定値A1を超えて比較的大きな第二の所定値A2に達するまでの間はスロットル開度Aの増加に応じてアクセル感応ゲインkaが減少し、スロットル開度Aが所定値A2を超えると"0"に固定されるように設定されている。すなわち、スロットル開度Aが所定値A 1 より大きいときに、スロットル開度Aが大きいほどアクセル感応ゲインkaが小さくされ、スロットル開度Aが所定値A2より大きいときにアクセル感応ゲインkaがゼロにされる。
また、図7(b)に示すように、ACCが非作動状態であるときには前述した特性線L1に設定し、ACCが作動状態であるときには、スロットル開度AがA1よりも大きなA3を超えて増加するときにスロットル感応ゲインkaの減少が開始されるような特性線L2に設定してもよい。
次にステップS34に移行して、下記(3)式に示すように、前記ステップS31で算出された目標ヨーモーメントMs0をステップS33で算出されたアクセル感応ゲインkaに応じて補正し、最終目標ヨーモーメントMsを算出してからステップS35に移行する。
Ms=ka×Ms0 ・・・・・・(3)
PsFL=PsFR=Pm ・・・・・・(4)
PsRL=PsRR=Pmr ・・・・・・(5)
ΔPsF=0 ・・・・・・(6)
ΔPsR=2・KBR・|Ms|/T ・・・・・・(7)
ΔPsF=2・KBF・(|Ms|−Ms1)/T ・・・(8)
ΔPsR=2・KBR・Ms1/T ・・・(9)
ここで、Tは前後輪同一のトレッドである。また、KBF及びKBRは制動力を制動液圧に換算する場合の換算係数であり、ブレーキ諸元により定まる。このステップS39で前輪側のみで制動力差を発生させるようにしてΔPsF=2・KBR・|Ms|/Tに設定するようにしてもよい。
PsFL=Pm ・・・・・・(10)
PsFR=Pm+ΔPsF ・・・・・・(11)
PsRL=Pmr ・・・・・・(12)
PsRR=Pmr+ΔPsR ・・・・・・(13)
PsFL=Pm+ΔPsF ・・・・・・(14)
PsFR=Pm ・・・・・・(15)
PsRL=Pmr+ΔPsR ・・・・・・(16)
PsRR=Pmr ・・・・・・(17)
Trq=f(A)−g(Ps) ・・・(18)
ここで、Psは逸脱防止制御により発生させる目標制動液圧差ΔPsF及びΔPsRの和である(Ps=ΔPsF+ΔPsR)。また、f(A)はアクセル関数に応じて目標駆動トルクを算出する関数であり、g(Ps)は制動液圧により発生が予想される制動トルクを算出する関数である。
Trq=f(A) ・・・・・・(19)
ステップS46では、ステップS36、S44又はS45で算出した目標制動圧PsFL〜PsRRを制動流体制御回路7に出力すると共に、ステップS44又はS48で算出した目標駆動トルクTrqを駆動トルクコントローラ12に出力してからタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。
今、車両が走行車線に沿って、略一定のアクセル操作量を維持しながら走行しているとする。このとき、逸脱判断フラグFLD=0となり(ステップS23)、目標ヨーモーメントMsが0(零)に設定される(ステップS32)。これにより、各車輪5FL〜5RRの目標制動圧PsFL〜PsRRには、運転者の制動操作に応じたマスターシリンダ圧Pm及びPmrが夫々設定され(ステップS36)、運転者のステアリング操作に応じた走行状態が維持される。
XC=min(L/2−Lc/2、0.8) ・・・(20)
ここで、Lcは自車両の車幅である。また、min( )は括弧内の小さい方を選択する関数である。また、今後、道路のインフラストラクチャが整備され、インフラストラクチャ側との車間通信により、車幅が与えられる場合には、その情報を用いることができる。また、逸脱方向の車線までの距離L/2−XSがインフラストラクチャからの情報で与えられる場合には、その情報を用いることができる。
さらに、少なくとも自車速V、走行車線に対する車両ヨー角φ、横変位X、及び前方走行車線の曲率βに基づいて、将来における自車両の車線中央からの横変位XSを推定し、この横変位推定値XSが横変位限界値XC以上となったときに、自車両が走行車線から逸脱する可能性があると判断するように構成されているので、車両の逸脱状態を正確に判断することができるという効果が得られる。
また、各輪5FL〜5RRの制動圧PsFL〜PsRRを運転者の制動操作によらず任意に制御できるように構成されているので、各輪の制動力制御を正確に行うことができるという効果が得られる。
この第2実施形態は、前述した第1実施形態において、逸脱回避方向への進路修正を、操舵系に逸脱回避方向の操舵トルクを付加する操舵制御装置により行うようにしたものである。
すなわち、第2実施形態における概略構成を図10に示すように、前述した第1の実施形態における制動流体圧制御回路7の代わりに、ステアリングシャフト24に操舵トルクを付加する操舵アクチュエータ25を設けたことを除いては、図1と同様の構成を有するため、図1との対応部分には同一符号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
Ts0=mid{−TMAX、−KLS(XS−XC)、TMAX} ・・・(21)
ここで、TMAXは付加操舵トルクの制限値であり、KLSは車両諸元によって定まる定数であり、mid{ }は括弧内の中間値を選択する関数である。
ステップS53では、前述した図5のアクセル感応ゲイン算出マップを参照して、スロットル開度Aから、目標付加操舵トルクTs0に乗じるアクセル感応ゲインkaを算出して、ステップS54に移行する。
Ts=ka×Ts0 ・・・・・・(22)
ステップS55では、最終目標付加操舵トルクTsに応じた駆動信号を操舵アクチュエータ25に出力してから、タイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。
7 制動流体圧制御回路
8 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ラ
15 加速度センサ
16 ヨーレートセンサ
18 スロットル開度センサ
20 操舵角センサ
21FL〜21RR 車輪速センサ
22 方向指示スイッチ
23 警報装置
25 操舵アクチュエータ
Claims (6)
- 自車両が走行車線から逸脱する可能性を判断する逸脱判断手段と、該逸脱判断手段により自車両が走行車線から逸脱する可能性があると判断されるときに、自車進路を逸脱回避方向に修正して走行車線からの逸脱を防止する逸脱防止手段とを備えた車線逸脱防止装置において、
前記逸脱判断手段により自車両が走行車線から逸脱する可能性があると判断されるときに運転者に逸脱警報を報知する警報装置と、スロットル開度を検出するスロットル開度検出手段とを有し、
前記逸脱防止手段は、走行車線からの逸脱回避に必要な進路修正量を算出する進路修正量算出手段と、前記警報装置が逸脱警報を報知した後、前記スロットル開度検出手段で検出されたスロットル開度が第一の所定値より大きいときに、前記スロットル開度が大きいほど前記進路修正量算出手段で算出された進路修正量を小さくし、前記スロットル開度が前記第一の所定値より大きな第二の所定値よりも大きいときに前記進路修正量をゼロにする進路修正量補正手段と、該進路修正量補正手段で補正された進路修正量に応じて自車進路を逸脱回避方向に修正する進路修正手段とで構成されていることを特徴とする車線逸脱防止装置。 - 前記進路修正量補正手段は、自車速が大きいほど、前記進路修正量を大きくす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。
- 前記進路修正量補正手段は、自車速が大きいほど、前記第二の所定値を大きく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。
- 前記進路修正手段は、各車輪の制駆動力を制御して自車両に逸脱回避方向のヨーモーメントを発生させる制駆動力制御手段により構成されていることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の車線逸脱防止装置。
- 前記制駆動力制御手段は、各輪の制動力を運転者の制動操作によらず任意に制御できるように構成されてい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。
- 前記進路修正手段は、操舵系に逸脱回避方向の操舵トルクを付加する操舵制御手段により構成されていることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の車線逸脱防止装置。
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