JP4613324B2 - 車線逸脱防止装置 - Google Patents

Description

本発明は、走行中に自車両が走行車線から逸脱しそうになったときに、その逸脱を防止する車線逸脱防止装置に関するものである。

従来、このような車線逸脱防止装置としては、例えば自車両が走行車線から逸脱しそうになるのを判断し、走行車線の基準位置に対する自車両の走行位置の横ずれ量に応じて、各車輪の制駆動力を制御し、ヨー方向の制御と減速制御とを組み合わせて車両にヨーモーメントを発生せしめ、もって走行車線からの逸脱を防止すると共に乗員への違和感を防止するものがある（例えば特許文献１参照）。
特開２００３−１１２５４０公報

前記特許文献１に開示されている技術では、逸脱方向に方向指示器が操作されている場合、運転者に車線変更の意思があるとして、車線逸脱防止制御を介入しないようにしている。
しかし、運転者に車線変更の意思があるのにもかかわらず、方向指示器がキャンセルされている場合がある。例えば、運転者が方向指示器をオンしながらハンドルを操舵している途中で操舵を止めた場合や操舵を微小量だけ戻した場合、操舵の回転位置によっては方向指示器がキャンセルされることがある。また、運転者によっては方向指示器をオンしてすぐにオフした後（即ち、一回だけ方向指示器を点滅させた後）、車線変更を行う場合がある。この場合には、原則通り逸脱傾向がある限り車線逸脱防止制御が介入してしまうので、これが車線変更をしようとしている運転者に違和感を与えてしまう。
本発明は、前記問題に鑑みてなされたものであり、運転者に違和感を与えることなく、車線逸脱防止制御を行う車線逸脱防止装置の提供を目的とする。

本発明に係る車線逸脱防止装置は、自車両が走行車線から逸脱傾向にあることを判断する逸脱判断手段と、前記逸脱判断手段が逸脱傾向にあると判断した場合に逸脱防止制御を介入させる逸脱防止制御介入手段と、運転者により過去に戻し操舵操作があった場合、前記逸脱防止制御介入手段により介入させる逸脱防止制御を抑制する逸脱防止制御内容変更手段とを備えている。

本発明によれば、運転者により過去に戻し操舵操作があった場合、逸脱防止制御を抑制しているので、運転者の車線変更意思を考慮した車線逸脱防止制御の介入が可能になる。

本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態という。）を図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本実施形態の車線逸脱防止装置の一例を示す車両概略構成図である。この車両は、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。

図中の符号１はブレーキペダル、２はブースタ、３はマスタシリンダ、４はリザーバであり、通常は、運転者によるブレーキペダル１の踏込み量に応じ、マスタシリンダ３で昇圧された制動流体圧が、各車輪５ＦＬ〜５ＲＲの各ホイールシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲに供給されるようになっているが、このマスタシリンダ３と各ホイールシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲとの間には制動流体圧制御回路７が介装されており、この制動流体圧制御回路７内で、各ホイールシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲの制動流体圧を個別に制御することも可能となっている。

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、後述する車両状態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。

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前方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ともに、その走行車線に対する自車両のヨー角φ、すなわち車線に対する自車両の向き、走行車線中央からの自車両の横変位Ｘ、走行車線の曲率β等を算出することができるように構成されている。

なお、このカメラコントローラ１４は、レーンマーカ等を検出するための走行車線検出エリアを用いて走行車線検出を行い、その検出した走行車線に対して各データを算出する。走行車線の検出には、例えば特開平１１−２９６６６０号公報に記載される手法を用いることができる。具体的には、自車両が走行している走行車線の両側の白線等のレーンマーカを検出し、そのレーンマーカを用いて自車両が走行している走行車線を検出する。ここで、撮像された画像全域で白線等のレーンマーカを検出する（走査する）と、演算負荷も大きいし、時間もかかる。そこで、レーンマーカが存在しそうな領域に、更に小さな検出領域（所謂ウインドウ）を設定し、その検出領域内でレーンマーカを検出する。一般に、車線に対する自車両の向きが変わると、画像内に映し出されるレーンマーカの位置も変わるので、例えば特開平１１−２９６６６０号公報では、操舵角δから車線に対する自車両の向きを推定し、画像内のレーンマーカが映し出されているであろう領域に検出領域を設定する。そして、例えばレーンマーカと路面との境界を際立たせるフィルタ処理などを施し、各レーンマーカ検出領域内において、最もレーンマーカと路面との境界らしい直線を検出し、その直線上の一点（レーンマーカ候補点）をレーンマーカの代表的な部位として検出する。このようにして得られた各ウインドウのレーンマーカ候補点を連続すると、自車両前方に展開している走行車線を検出することができる。

また、この車両には、自車両を誘導するのに好適なナビゲーションシステム１０が搭載されている。このナビゲーションシステム１０は、所謂ＧＰＳ機能による自車両の位置情報、道路情報、地図情報などに加えて、自車両に発生する前後加速度Ｘｇ及び横加速度Ｙｇ、自車両に発生するヨーレートφ' を検出する機能を備える。そして、このナビゲーションシステム１０で検出された道路情報、前後加速度Ｘｇ、横加速Ｙｇ、ヨーレートφ’は車両状態コントロールユニット８に出力される。また、この車両には、ステアリングホイール２１の操舵角δを検出する操舵角センサ１９、各車輪５ＦＬ〜５ＲＲの回転速度、所謂車輪速度Ｖｗ_ｉ（ｉ＝ＦＬ〜ＲＲ）を検出する車輪速度センサ２２ＦＬ〜２２ＲＲ、方向指示器による方向指示操作を検出する方向指示スイッチ２０が備えられ、それらの検出信号も車両状態コントロールユニット８に出力される。また、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自車両の横変位Ｘ、走行車線の曲率βや、エンジンコントロールユニットによって制御されているエンジンの駆動トルクＴｗも合わせて車両状態コントロールユニット８に出力される。なお、検出された車両の走行状態データに左右の方向性がある場合には、何れも左方向を正方向とする。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。

次に、車両状態コントロールユニット８で行われる演算処理のロジックについて、図２のフローチャートに従って説明する。この演算処理は、例えば１０msec. 毎の所定サンプリング時間ΔＴ毎にタイマ割込によって実行される。なお、このフローチャートでは通信のためのステップを設けていないが、演算処理によって得られた情報は随時記憶装置に更新記憶されるとともに、必要な情報は随時記憶装置から読出される。

この演算処理では、先ずステップＳ１において、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、ナビゲーションシステム１０で検出された前後加速度Ｘｇ、横加速度Ｙｇ、ヨーレートφ' 、各センサ類で検出された各車輪速度Ｖｗ_ｉ、操舵角δ、方向指示スイッチ信号、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自車両の横変位Ｘ、走行車線の曲率β、またエンジンコントロールユニットからの駆動トルクＴｗを読込む。

続いてステップＳ２において、前記ステップＳ１で読込んだ各車輪速度Ｖｗ_ｉのうち、非駆動輪である前左右輪速度Ｖｗ_ＦＬ、Ｖｗ_ＦＲの平均値から自車両の走行速度Ｖを算出する。なお、車両が前輪駆動車両である場合には、非駆動輪である後左右輪速度Ｖｗ_ＲＬ、Ｖｗ_ＲＲの平均値から自車両走行速度Ｖを算出する。
また、アンチスキッド制御装置で推定車体速度が算出されている場合には、その値を自車両走行速度として用いてもよい。また、ナビゲーションシステム１０内で用いられている自車両走行速度を用いてもよい。また、変速機出力軸速度から求めた自車両走行速度を用いて、走行速度の比較を行うようにしてもよい。

続いてステップＳ３において、自車両の走行車線からの逸脱判断を行う。本実施形態では、先ず逸脱推定値として将来の推定横変位ＸＳを算出する。具体的には、前記ステップＳ１で読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自車両の横変位Ｘ、走行車線の曲率β及びステップＳ２で算出した自車両の走行速度Ｖを用い、下記（２）式に従って将来の推定横変位ＸＳを算出する。
ＸＳ＝Ｔｔ×Ｖ×（φ＋Ｔｔ×Ｖ×β）＋Ｘ ・・・（２）

ここで、Ｔｔは前方注視距離算出用の車頭時間であり、車頭時間Ｔｔに自車両の走行速度Ｖを乗じると前方注視距離になる。つまり、車頭時間Ｔｔ後の走行車線中央からの横変位推定値が将来の推定横変位ＸＳとなる。そして、この逸脱推定値としての将来の推定横変位の絶対値｜ＸＳ｜が横変位限界値Ｘ_Ｃ以上であるときに、自車両が走行車線から逸脱傾向にあるとして例えば逸脱判断フラグＦ_ＬＤをセットし、そうでないときには自車両は走行車線から逸脱傾向にはないとして例えば逸脱判断フラグＦ_ＬＤを“０”のリセット状態とする。

続いてステップＳ４において、自車両の車線変更を判断する。具体的には、前記ステップＳ１で読込んだ方向指示スイッチ信号の方向と、走行車線中央からの自車両の横変位Ｘ、或いは前記ステップＳ３で算出した逸脱推定値としての将来の推定横変位ＸＳから得た逸脱方向とが同じであるときには、意識的な車線変更であるとして逸脱判断フラグＦ_ＬＤを強制的に“０”にリセットする。一方、前記方向指示スイッチ信号の方向と前記横変位Ｘ又は前記逸脱方向とが異なる場合、逸脱である可能性があるとして逸脱判断フラグＦ_ＬＤを強制的に“１”に維持する。よって、このような処理である限り、方向指示スイッチ２０が操作されていない場合、逸脱傾向がある限り、逸脱判断フラグＦ_ＬＤは“１”になる。

ここで、方向指示スイッチ２０が操作されているとは、運転者により方向指示器が操作されていることをいう。また、逸脱判断フラグＦ_ＬＤが車線防止制御の介入を決定するためのフラグであるところ、このステップＳ４では、方向指示スイッチ２０がオン操作されている場合に、方向指示スイッチ２０の方向（指示方向）と逸脱傾向の方向とに基づいて逸脱防止制御の介入を決定しているのである。

ここで、方向指示スイッチ２０が操作されていない場合には、運転者の車線変更意図の判断をする。図３はその処理の処理手順を示すフローチャートである。
先ずステップＳ１１において、操舵介入の有無を判定する。具体的には、前記ステップＳ１で読込んだ操舵角δと予め設定されている第１及び第２設定値（閾値）Δδ_１、Δδ_２（Δδ_１＞Δδ_２）とを比較して、その比較結果に基づいて操舵介入の有無を判定する。図４は、その処理の処理手順を示すフローチャートである。

先ずステップＳ２１において、操舵角δと第１設定値Δδ_１とを比較する。ここで、操舵角δが第１設定値Δδ_１以上の場合（δ≧Δδ_１）、運転者が車線を変更する意図があると判定してステップＳ２３に進み、逸脱判断フラグＦ_ＬＤを“０”に変更する。そして、当該ステップＳ１１の処理を終了する（ステップＳ１２に進む）。また、操舵角δが第１設定値Δδ_１未満の場合（δ＜Δδ_１）、ステップＳ２２に進む。

ステップＳ２２では、操舵角δと第２設定値Δδ_２とを比較する。ここで、操舵角δが第２設定値Δδ_２以上の場合（δ≧Δδ_２）、ステップＳ２４に進み、操舵判断フラグＦ_ｓｔｒを“１”にする。そして、当該ステップＳ１１の処理を終了する（ステップＳ１２に進む）。また、操舵角δが第２設定値Δδ_２未満の場合（δ＜Δδ_２）、ステップＳ２５に進み、操舵判断フラグＦ_ｓｔｒを“０”にする。そして、当該ステップＳ１１の処理を終了する（ステップＳ１２に進む）。

以上のような操舵介入判定をテップＳ１１において行う。
続いてステップＳ１２において、過去（直近）の方向指示スイッチ２０の操作の有無を判定する。図５は、その処理の処理手順を示すフローチャートである。
先ずステップＳ３１において、過去の方向指示スイッチ２０が操作されたか否かを判定する。具体的には、直近の所定期間Δｔ内の前記ステップＳ１で読込んだ方向指示スイッチ信号の履歴から方向指示スイッチ２０の操作の有無を判定する。

図６（Ａ）は、方向指示スイッチ２０の左右操作方向に応じた方向指示スイッチ信号の履歴の一例を示す。この図６（Ａ）に示すように、方向指示スイッチ２０の操作方向に応じて方向指示スイッチ信号を検出することができる。
なお、図６（Ｂ）は、操舵角δの変化の一例を示す。この図６（Ｂ）に示すように、戻し操舵操作することで、方向指示スイッチ２０の操作がキャンセルされるので、図６（Ａ）に示すように、方向指示スイッチ信号もオフ状態になる。

ステップＳ３１では、このように変化する方向指示スイッチ信号について、所定期間Δｔ内の変化をみて、方向指示スイッチ２０が操作されているか否かを判定する。なお、所定期間Δｔは例えば１秒である。なお、所定期間Δｔにおける方向指示スイッチ２０の操作履歴は、車両状態コントローラ８内の記憶装置に随時記憶され、履歴データが更新されている。

ここで、所定期間Δｔ内の方向指示スイッチ信号の履歴から方向指示スイッチ２０が操作されていると（方向指示スイッチ信号が検出されていると）判定した場合、ステップＳ３２に進み、方向指示スイッチ操作フラグ（以下、単にスイッチ操作フラグという。）Ｆ_{ｓｗ＿ｔｕｒｎ}を“１”にする。そして、当該ステップＳ１２の処理を終了する（ステップＳ１３の処理に進む）。また、所定期間Δｔ内の方向指示スイッチ信号の履歴から方向指示スイッチ２０が操作されていないと（方向指示スイッチ信号が検出されていないと）判定した場合には、ステップＳ３３に進み、スイッチ操作フラグＦ_{ｓｗ＿ｔｕｒｎ}を“０”にする。そして、ステップＳ１３の処理に進むことなく、ステップＳ４の処理を終了する（ステップＳ５の処理に進む）。

以上のような方向指示スイッチ２０の操作判定をステップＳ１２において行う。
ステップＳ１３では、過去（直近）の戻し操舵操作の有無を判定する。図７は、その処理の処理手順を示すフローチャートである。
先ずステップＳ４１において、戻し操舵操作されているか否かを判定する。具体的には、直近の所定期間Δｔ内の操舵トルクの履歴から戻し操舵操作を判定する。前記図６（Ｂ）に示したように戻し操舵操作により操作角δが変化するが、直近の所定期間Δｔ内のその操舵トルクの値が逆の値、すなわち正値から負値に、又は負値から正値に転じた場合、戻し操舵操作されていると判定する。そして、戻し操舵操作されている場合、ステップＳ４２に進み、戻し操舵操作されていない場合、ステップＳ４３に進む。

ステップＳ４２では、戻し操舵判断フラグＦ_{ｓｔｒ＿ｒｅｔｕｒｎ}を“１”にして、さらに車線変更意図フラグＦ_{ｒｅｌａｎｅ＿ｃｈａｎｇｅ}を“１”にする。すなわち、車線変更意図フラグＦ_{ｒｅｌａｎｅ＿ｃｈａｎｇｅ}が“１”である場合、過去に１度車線変更をしようとして走行車線に戻ったことを示す。そして、ステップＳ４の処理を終了する（ステップＳ５の処理に進む）。
また、ステップＳ４３では、戻し操舵判断フラグＦ_{ｓｔｒ＿ｒｅｔｕｒｎ}を“０”にする。そして、ステップＳ１４に進む。
以上のようなステアリング操作の判定をテップＳ１３において行う。
ステップＳ１４では、隣接車線の有無を判定する。図８は、その処理の処理手順を示すフローチャートである。

先ずステップＳ５１において隣接車線の有無を判定する。具体的には、ナビゲーションシステム１０からの道路情報として得られる自車両の現在走行車線情報と車線数情報とに基づいて隣接車線があるか否かを判定する。ここで、隣接車線がある場合、ステップＳ５２に進み、隣接車線がない場合、ステップＳ５３に進み、隣接車線フラグＦ_ｎｅｘｔを“０”にして、当該ステップＳ１４の処理を終了する（ステップＳ５の処理に進む）。

ステップＳ５２では隣接車線フラグＦ_ｎｅｘｔを“１”にして、ステップＳ５４に進む。ステップＳ５４では、前記ステップＳ１１で得た操舵判断フラグＦ_ｓｔｒが“０”か否かを判定する。ここで、操舵判断フラグＦ_ｓｔｒが“０”の場合（δ＜Δδ_２）、ステップＳ５５に進む。ステップＳ５５では、車線変更意図フラグＦ（ｒｅｌａｎｅ＿ｃｈａｎｇｅ）を“１”にする。そして、当該ステップＳ１４の処理を終了する（ステップＳ５に進む）。また、操舵判断フラグＦ_ｓｔｒが“０”でない場合（δ≧Δδ_２）、当該ステップＳ１４の処理を終了する（ステップＳ５に進む）。

以上のような隣接車線判定をテップＳ１４において行い、ステップＳ４の処理を終了する。
ステップＳ４では、逸脱判断フラグＦ_ＬＤ、スイッチ操作フラグＦ_{ｓｗ＿ｔｕｒｎ}戻し操舵判断フラグＦ_{ｓｔｒ＿ｒｅｔｕｒｎ}、隣接車線フラグＦ_ｎｅｘｔ、操舵判断フラグＦ_ｓｔｒ及び車線変更意図フラグＦ_{ｒｅｌａｎｅ＿ｃｈａｎｇｅ}の種々のフラグを得ており、これらのフラグの状態に基づいて、後述のステップＳ５以降の処理を行う。
すなわち、先ずステップＳ５では、自車両が走行車線から逸脱傾向にあることを警報するか否かの判断を行う。具体的には、逸脱判断フラグＦ_ＬＤが“１”のセット状態であるときに警報するとし、そうでないときには警報しないものとする。なお、警報のタイミングと逸脱防止制御介入のタイミングとをずらしてもよい。

続いてステップＳ６において、車線逸脱防止制御の一部として減速制御を行うか否かの判断を行う。具体的には、先ず前記ステップＳ３で設定した横変位限界値Ｘ_Ｃから推定横変位の絶対値｜ＸＳ｜を減じて横変位余裕値Ｘｙを算出する。一方、図９の制御マップに従って、前記ステップＳ１で読込んだ走行車線の曲率βに応じた減速制御閾値Ｘａを設定する。この減速制御閾値Ｘａは、走行車線曲率βが大きいほど、小さく設定される。そして、横変位余裕値Ｘｙが減速制御閾値Ｘａ以下の場合には、減速制御を行うものとして減速制御フラグＦ_ＬＧを“１”にセットし、そうでない場合には減速制御フラグＦ_ＬＧを“０”にリセットする。つまり、同等の横変位余裕値Ｘｙであっても、走行車線のカーブがきついほど、車線を逸脱するタイミングが早くなると考えられるので、横変位余裕値Ｘｙが減速制御閾値Ｘａ以下である場合には、車線逸脱防止制御の一部として減速制御を行う。

続いてステップＳ７において、車線逸脱防止のための目標ヨーモーメントＭ_Ｓを算出設定する。この目標ヨーモーメントＭ_Ｓの設定は、逸脱判断フラグＦ_ＬＤがセットされている（Ｆ_ＬＤ＝１）ときにだけ行う。これにより、逸脱判断フラグＦ_ＬＤがセットされている場合、比例係数Ｋ_１、Ｋ_２、Ｋ_ｌａｎｅと、前記ステップＳ４で算出した将来の推定横変位ＸＳと、横変位限界値Ｘ_Ｃとを用いて、下記（３）式に従って目標ヨーモーメントＭ_Ｓを算出する。
Ｍ_Ｓ＝Ｋ_１×Ｋ_２×Ｋ_ｌａｎｅ×（ＸＳ−Ｘ_Ｃ） ・・・（３）

ここで、比例係数Ｋ_１は、車両諸元から決まる比例係数である。また、比例係数Ｋ_２は、図１０に示す自車両走行速度Ｖに応じて設定される比例係数である。また、比例係数Ｋ_ｌａｎｅは、車線変更意図フラグＦ_{ｒｅｌａｎｅ＿ｃｈａｎｇｅ}が“１”の場合に、小さい値に設定される比例係数である。
ここで、図１０に示す制御マップでは、自車両走行速度Ｖが大きいほど小さな比例係数Ｋ_２が設定されるので、目標ヨーモーメントＭ_Ｓは小さくなる、つまり制御量は小さくなる。また、車線変更意図フラグＦ_{ｒｅｌａｎｅ＿ｃｈａｎｇｅ}が“１”の場合には、小さな比例係数Ｋ_ｌａｎｅが設定されるので、目標ヨーモーメントＭ_Ｓは小さくなる、つまり制御量は小さくなる。

なお、逸脱判断フラグＦ_ＬＤがリセット状態にあるときには目標ヨーモーメントＭ_Ｓは“０”とする。
続いてステップＳ８において、各車輪への目標制動流体圧Ｐ_Ｓｉを算出し、それを制動流体圧制御回路７に向けて出力してからメインプログラムに復帰する。具体的には、前記ステップＳ１で読込んだマスタシリンダ圧Ｐ_ｍ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Ｐ_ｍＲとしたとき、逸脱判断フラグＦ_ＬＤがリセット状態でかつ減速制御フラグＦ_ＬＧがリセット状態にあるときには、前左右輪５ＦＬ、５ＦＲのホイールシリンダ６ＦＬ、６ＦＲへの目標制動流体圧Ｐ_ＳＦＬ 、Ｐ_ＳＦＲは共にマスタシリンダ圧Ｐ_ｍ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Ｐ_ＳＲＬ、Ｐ_ＳＲＲは共に後輪用マスタシリンダ圧Ｐ_ｍＲとなる。

一方、減速制御フラグＦ_ＬＧがリセットされかつ逸脱判断フラグＦ_ＬＤがセットされているときでも、前記ステップＳ７で算出した目標ヨーモーメントＭ_Ｓの大きさに応じて場合分けを行う。すなわち、目標ヨーモーメントの絶対値｜Ｍ_Ｓ｜が所定値Ｍ_ＳＯ未満であるときには後左右輪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｜Ｍ_Ｓ｜が所定値Ｍ_ＳＯ以上であるときには前後左右輪の制動力に差を発生させる。従って、前記目標ヨーモーメントの絶対値｜Ｍ_Ｓ｜が所定値Ｍ_ＳＯ未満であるときの前左右輪目標制動流体圧差ΔＰ_ＳＦは“０”であり、後左右輪目標制動流体圧差ΔＰ_ＳＲは下記（４）式で与えられる。

同様に、目標ヨーモーメントの絶対値｜Ｍ_Ｓ｜が所定値Ｍ_ＳＯ以上であるときの前左右輪目標制動流体圧差ΔＰ_ＳＦは下記（５）式で、後左右輪目標制動流体圧差ΔＰ_ＳＲは下記（６）式で与えられる。なお、式中のＴはトレッド（前後輪で同じとする）、Ｋ_ｂＦ、Ｋ_ｂＲ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、ブレーキ諸元によって決まる。
ΔＰ_ＳＲ＝２×Ｋ_ｂＲ×｜Ｍ_Ｓ｜／Ｔ ・・・（４）
ΔＰ_ＳＦ＝２×Ｋ_ｂＦ×（｜Ｍ_Ｓ｜−Ｍ_ＳＯ）／Ｔ ・・・（５）
ΔＰ_ＳＲ＝２×Ｋ_ｂＲ×｜Ｍ_ＳＯ｜／Ｔ ・・・（６）

従って、逸脱判断フラグＦ_ＬＤがセット状態でかつ減速制御フラグＦ_ＬＧがリセット状態にあり、かつ目標ヨーモーメントＭ_Ｓ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Ｐ_Ｓｉは下記（７）式で与えられる。
Ｐ_ＳＦＬ ＝Ｐ_ｍ
Ｐ_ＳＦＲ＝Ｐ_ｍ＋ΔＰ_ＳＦ
Ｐ_ＳＲＬ＝Ｐ_ｍＲ
Ｐ_ＳＲＲ＝Ｐ_ｍＲ＋ΔＰ_ＳＲ
・・・（７）

これに対し、逸脱判断フラグＦ_ＬＤがセット状態でかつ減速制御フラグＦ_ＬＧがリセット状態にあり、かつ目標ヨーモーメントＭ_Ｓ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Ｐ_Ｓｉは下記（８）式で与えられる。
Ｐ_ＳＦＬ ＝Ｐ_ｍ＋ΔＰ_ＳＦ
Ｐ_ＳＦＲ＝Ｐ_ｍ
Ｐ_ＳＲＬ＝Ｐ_ｍＲ＋ΔＰ_ＳＲ
Ｐ_ＳＲＲ＝Ｐ_ｍＲ
・・・（８）

また、本実施形態では、減速制御フラグＦ_ＬＧがセットされているときには、左右両輪に同等の制動力を付与して自車両を減速する。この左右両輪に同等の制動力を付与するための目標減速制動流体圧Ｐ_Ｇは、車両諸元から決まる比例係数Ｋ_Ｇ１と、図１１に示す自車両走行速度Ｖに応じて設定される比例係数Ｋ_Ｇ２と、前記ステップＳ３で算出した将来の推定横変位の絶対値｜ＸＳ｜と、横変位限界値Ｘ_Ｃと、減速制御閾値Ｘａとを用いて、下記（９）式に従って算出する。ちなみに、図１１に示す制御マップでは、自車両走行速度Ｖが大きいほど大きな比例係数Ｋ_Ｇ２が設定されるので、目標減速制動流体圧Ｐ_Ｇは大きくなる、つまり減速度は大きくなる。
Ｐ_Ｇ＝Ｋ_Ｇ１×Ｋ_Ｇ２×（｜ＸＳ｜−Ｘ_Ｃ−Ｘａ） ・・・（９）

この目標減速制動流体圧Ｐ_Ｇに対し、前後制動力配分に基づく後輪用目標減速制動流体圧をＰ_ＧＲとする。なお、減速制御フラグＦ_ＬＧがリセットされているときには目標減速制動流体圧Ｐ_Ｇは“０”とする。
従って、逸脱判断フラグＦ_ＬＤがセット状態でかつ減速制御フラグＦ_ＬＧがセット状態にあり、かつ目標ヨーモーメントＭ_Ｓ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Ｐ_Ｓｉは下記（１０）式で与えられる。
Ｐ_ＳＦＬ ＝Ｐ_ｍ＋Ｐ_Ｇ／２
Ｐ_ＳＦＲ＝Ｐ_ｍ＋ΔＰ_ＳＦ＋Ｐ_Ｇ／２
Ｐ_ＳＲＬ＝Ｐ_ｍＲ＋Ｐ_ＧＲ／２
Ｐ_ＳＲＲ＝Ｐ_ｍＲ＋ΔＰ_ＳＲ＋Ｐ_ＧＲ／２
・・・（１０）

これに対し、逸脱判断フラグＦ_ＬＤがセット状態でかつ減速制御フラグＦ_ＬＧがリセット状態にあり、かつ目標ヨーモーメントＭ_Ｓ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Ｐ_Ｓｉは下記（１１）式で与えられる。
Ｐ_ＳＦＬ ＝Ｐ_ｍ＋ΔＰ_ＳＦ＋Ｐ_Ｇ／２
Ｐ_ＳＦＲ＝Ｐ_ｍ＋Ｐ_Ｇ／２
Ｐ_ＳＲＬ＝Ｐ_ｍＲ＋ΔＰ_ＳＲ＋Ｐ_ＧＲ／２
Ｐ_ＳＲＲ＝Ｐ_ｍＲ＋Ｐ_ＧＲ／２
・・・（１１）

この演算処理によれば、運転者の意図的な車線変更でなく、かつ将来の推定横変位ＸＳが横変位限界値Ｘ_Ｃ以上となった場合に、自車両は走行車線から逸脱する傾向にあると判断されて逸脱判断フラグＦ_ＬＤがセットされ、将来の推定横変位ＸＳと横変位限界値Ｘ_Ｃとの差に基づいて目標ヨーモーメントＭ_Ｓを算出し、その目標ヨーモーメントＭ_Ｓ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ともに、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。
ここで、前述の演算処理により実現される車線逸脱防止制御の動作例を図１２を用いて説明する。

先ずステップＳ７１及びステップＳ７２において、逸脱傾向が検出されるまで、すなわち逸脱判断フラグＦ_ＬＤが“１”になるまで、直近の所定期間Δｔ内の方向指示スイッチ信号の履歴を更新していく（前記ステップＳ１〜ステップＳ３）。
そして、逸脱傾向を検出すると、すなわち逸脱判断フラグＦ_ＬＤが“１”になると、ステップＳ７３に進み、現時点で運転者による操舵介入があるか否かを判定する。ここでは、先ず操舵角δと第１設定値Δδ_１（＞Δδ_２）とを比較することで、操舵介入があるか否かを判定する（前記ステップＳ２１）。

ここで、第１設定値Δδ_１以上の操舵量（操舵角）δによる操舵介入があった場合、ステップＳ７４に進み、逸脱判断フラグＦ_ＬＤを“０”にして（前記ステップＳ２３）、さらにステップＳ７５に進み、車線逸脱防止制御をオフにする（実施しない）。また、第１設定値Δδ_１未満の操舵量（操舵角）δによる操舵介入の場合、逸脱判断フラグＦ_ＬＤを“１”に維持したまま、ステップＳ７６に進み、直近に方向指示スイッチ信号を検出しているか否かを判定する（前記ステップＳ３１）。

ここで、直近に方向指示スイッチ信号を検出していない場合、ステップＳ７７に進み、スイッチ操作フラグＦ_{ｓｗ＿ｔｕｒｎ}を“０”にする（前記ステップＳ３３）。そして、ステップＳ８７に進み、通常のヨーモーメントの大きさによる車線逸脱防止制御の介入を開始する。また、直近に方向指示スイッチ信号を検出した場合、ステップＳ７８に進み、スイッチ操作フラグＦ_{ｓｗ＿ｔｕｒｎ}を“１”にする（前記ステップＳ３２）。そして、ステップＳ７９に進み、直近に戻し操舵操作があるか否かを判定する（前記ステップＳ４１）。すなわち、直近の方向指示スイッチのキャンセル操作が戻し操舵操作によるものか否かを判定する。

ここで、直近に戻し操舵操作がある場合、ステップＳ８０に進み、直近に戻し操舵判断フラグＦ_{ｓｔｒ＿ｒｅｔｕｒｎ}を“１”にして、かつ車線変更意図フラグＦ_{ｒｅｌａｎｅ＿ｃｈａｎｇｅ}を“１”にする（前記ステップＳ４２）。そして、ステップＳ８９に進み、ヨーモーメントを小さくして車線逸脱防止制御の介入を開始する。また、戻し操舵操作がない場合、ステップＳ８１に進み、戻し操舵判断フラグＦ_{ｓｔｒ＿ｒｅｔｕｒｎ}を“０”にする（前記ステップＳ４３）。そして、ステップＳ８２に進み、隣接車線があるか否かを判定する（前記ステップＳ５１）。

ここで、隣接車線がない場合、ステップＳ８３に進み、隣接車線フラグＦ_ｎｅｘｔを“０”にする（前記ステップＳ５３）。そして、ステップＳ８７に進み、通常のヨーモーメントの大きさによる車線逸脱防止制御の介入を開始する。また、隣接車線がない場合、ステップＳ８４に進み、隣接車線フラグＦ_ｎｅｘｔを“１”にする（前記ステップＳ５２）。そして、ステップＳ８５に進み、操舵介入があるか否かの判定、具体的には操舵介入量による判定をする。すなわち、操舵角δと第２設定値Δδ_２とを比較することで、操舵介入があるか否かを判定する（前記ステップＳ２２）。

ここで、第２設定値Δδ_２以上の操舵量（操舵角）δによる操舵介入があった場合、ステップＳ８６に進み、操舵判断フラグＦ_ｓｔｒを“１”にして（前記ステップＳ２４）、さらにステップＳ８７に進み、通常のヨーモーメントの大きさによる車線逸脱防止制御の介入を開始する。また、第２設定値Δδ_２未満の操舵量（操舵角）δによる操舵介入の場合、ステップＳ８８に進み、操舵判断フラグＦ_ｓｔｒを“０”にして（前記ステップＳ２５）、かつ車線変更意図フラグＦ_{ｒｅｌａｎｅ＿ｃｈａｎｇｅ}を“１”にする。そして、ステップＳ８９に進み、ヨーモーメントを小さくして車線逸脱防止制御の介入を開始する。

以上のような処理により、逸脱傾向がある場合でも、運転者が比較的大きい舵角量（Δδ_１以上の舵角量）で操舵介入したときには、車線逸脱防止制御を行わないようになる。
また、前述の処理により、逸脱傾向がある場合において、直近に方向指示スイッチ２０が操作されており、かつ戻し操舵操作されているときには、ヨーモーメントを小さくして車線逸脱防止制御を行うようになる。

前述したように、将来の推定横変位の絶対値｜ＸＳ｜と横変位限界値Ｘ_Ｃ以上とに基づいて、逸脱傾向がある場合には逸脱判断フラグＦ_ＬＤを“１”にしており（前記ステップＳ３）、そのような場合でも、方向指示スイッチ２０が操作されている場合には、その方向指示スイッチ２０の操作方向に基づいて逸脱判断フラグＦ_ＬＤを“０”にしている。このような処理手順だと、方向指示スイッチ２０をオン操作した後に運転者の戻し操舵操作により方向指示スイッチ２０がオフ状態になれば、将来の推定横変位の絶対値｜ＸＳ｜と横変位限界値Ｘ_Ｃ以上とに基づいて逸脱傾向が検出されている限り、逸脱判断フラグＦ_ＬＤは“１”になる。この場合、キャンセルされた方向指示スイッチ２０の操作方向に運転者が車線変更しようとすると、車線逸脱防止制御が介入することになる。

しかし、運転者が戻し操舵操作をしたとはいえ、方向指示スイッチ２０を一度操作していることから、その運転者に車線変更をする意思があるといえるので、特に方向指示スイッチ２０をオン操作してから間もないときにはそのようにいえるので、運転者自らの戻し操舵操作により方向指示スイッチ２０のオン操作がキャンセルされたことで、逸脱判断フラグＦ_ＬＤが“１”に維持されて車線逸脱防止制御が介入してしまうと、車線変更しようとしている運転者に違和感を与えることになる。

このようなことから、逸脱傾向がある場合でも、直近に方向指示スイッチが操作されており、かつ戻し操舵操作されているときには、運転者の車線意思変更とは関係なく戻し操舵操作により方向指示スイッチのオン操作がキャンセルされたとして、ヨーモーメントを小さくして車線逸脱防止制御を行う。これにより、車線逸脱防止制御の介入が車線変更する運転者に違和感を与えるのを抑制できる。

図１３は、このような処理が適用される自車両の走行例を示す。
自車両１００Ａの位置では、方向指示スイッチ２０がオン操作されており、方向指示ランプが点滅状態になっている。そして、自車両１００Ｂの位置では、運転者が隣接車線に車線変更しようとして、走行車線側方に寄った状態になっている。ここで、運転者の戻し操舵操作により自車両１００Ｃが走行車線の中央側に移動すると、方向指示スイッチ２０のオン操作がキャンセルされる。このとき、方向指示ランプも消滅状態になる。

このような走行位置から運転者が再び隣接車線に移ろうとして、自車両１００Ｄの位置に移動しようとすると、方向指示スイッチ２０がオフ状態になっていることで、車線逸脱防止制御が介入してしまう。これに対し、本発明を適用することで、逸脱傾向がある場合でも、直近に方向指示スイッチが操作されており、かつ戻し操舵操作されていることから、小さなヨーモーメントで車線逸脱防止制御が介入するようになる。これにより、車線逸脱防止制御の介入が車線変更する運転者に違和感を与えるのを抑制できる。

なお、この趣旨からもわかるように、直近の方向指示スイッチ２０の操作方向と逸脱方向とが一致している場合に以上のような処理を行っている。すなわち、直近の方向指示スイッチ２０の操作方向と逸脱方向とが逆の場合には、運転者が車線変更したい方向は逸脱方向とは逆の方向であることから、直近の方向指示スイッチの操作履歴に関係なく、通常の車線逸脱防止制御を行う。

また、前述の処理により、逸脱傾向がある場合において、直近に方向指示スイッチ２０が操作されているが、戻し操舵操作されてない場合、すなわち運転者自らが方向指示スイッチ２０をキャンセル操作しているような場合には、操舵操作量や隣接車線の有無に基づいて次のような逸脱防止制御を行っている。
すなわち、逸脱傾向がある場合において、直近に方向指示スイッチ２０が操作されているが、戻し操舵操作されてなく、かつ隣接車線があり、かつ運転者が小さい舵角量（Δδ_２未満の舵角量）で操舵介入したときには、ヨーモーメントを小さくして車線逸脱防止制御を行う。

例えば、この場合は、走行車線にて隣接車線寄りに自車両が寄ったことから、運転者自ら方向指示スイッチ２０をキャンセル操作しているような場合である。このような場合には、運転者の意思を尊重して、ヨーモーメントを小さくして車線逸脱防止制御を行う。
また、逸脱傾向がある場合において、直近に方向指示スイッチ２０が操作されているが、戻し操舵操作されてなく、かつ隣接車線があり、かつ運転者が中程度の舵角量（Δδ_１未満、かつΔδ_２以上の舵角量）で操舵介入したときには、通常の大きさのヨーモーメントにより車線逸脱防止制御を行う。すなわち、走行車線にて隣接車線寄りに自車両が寄ったことで運転者自ら方向指示スイッチ２０をキャンセル操作したような場合でも、操舵量が多い場合には、運転者の意思よりも車線逸脱防止制御の必要性を優先させて、通常の大きさのヨーモーメントにより車線逸逸脱防止制御を介入させている。

また、逸脱傾向がある場合において、直近に方向指示スイッチ２０が操作されているが、戻し操舵操作されてなく、かつ隣接車線がないときには、通常の大きさのヨーモーメントにより車線逸脱防止制御を行うようになる。例えば、隣接車線がないことから逸脱方向に路肩があるとして、通常の大きさのヨーモーメントにより車線逸脱防止制御を行う。
一方、前述の処理により、逸脱傾向がある場合において、直近に方向指示スイッチ２０が操作されていない場合、運転者による操舵介入の有無に関係なく、通常の大きさのヨーモーメントにより車線逸脱防止制御を行う。この場合は、直近に方向指示スイッチ２０が操作されていないことから、現在の逸脱傾向が運転者の車線変更等の意思によるものでないとして、通常の大きさのヨーモーメントにより車線逸脱防止制御を行う。

以上、本発明の実施形態を説明した。しかし、本発明は、前述の実施形態として実現されることに限定されるものではない。
すなわち、前述の実施形態では、車線変更意図フラグＦ_{ｒｅｌａｎｅ＿ｃｈａｎｇｅ}が“１”の場合等に車線逸脱防止制御で用いるヨーモーメント（目標ヨーモーメントＭ_Ｓ）を小さくしている。しかし、これに限定されるものではない。すなわち、車線逸脱防止制御を抑制することを目的とするものであれば、他の車線逸脱防止制御内容を変更するようにしてもよい。例えば、制動力によって車両の走行速度を減速しているが、その減速度を小さくするようにしてもよい。

また、ヨーモーメントを小さくすることとするものには、前述したように比例係数Ｋ_ｌａｎｅを小さくして、全体的にヨーモーメントを小さくすることの他に、車線逸脱防止制御の介入当初にヨーモーメントを小さくして、車線逸脱防止制御後、徐々にヨーモーメントを大きくするようなことも含まれる。この場合、例えば、車線逸脱防止制御を通して全体として付与するヨーモーメントの量は通常時の車線逸脱防止制御を通して付与されるヨーモーメントの量と同じにしてもよい。

また、前述の実施形態では、戻し操舵操作を操舵トルクの履歴に基づいて検出している。しかし、これに限定されるものではない。例えば、操舵角の履歴に基づいて戻し操舵操作を検出するようにしてもよい。
また、本実施形態においては戻し操舵操作の有無を検出しているが、本発明はこれに限らず、単に直近の過去における方向指示スイッチの操作履歴の有無に基づいてヨーモーメントを小さくしても良い。また、車両状態コントロールユニット８は、ヨーモーメントを小さく変更する以外に、例えばヨーモーメントを零にする変更をしても良い。このとき、ステップＳ５で車線逸脱警報が報知されるだけで、ヨーモーメントが付与されないことになる。

また、前述の実施形態の説明において、車両状態コントロールユニット８による図２のステップＳ３の処理は、自車両が走行車線から逸脱傾向にあることを判断する逸脱判断手段を実現しており、車両状態コントロールユニット８による図２のステップＳ４の処理は、方向指示器の操作を検出する方向指示器操作検出手段を実現しており、車両状態コントロールユニット８による図２のステップＳ５〜ステップＳ８の処理は、前記逸脱判断手段が逸脱傾向にあると判断した場合で、かつ前記方向指示器操作検出手段が方向指示器のオン操作を検出している場合、当該方向指示器の指示方向と当該逸脱傾向の方向とに基づいて、逸脱防止制御を介入させる逸脱防止制御介入手段を実現しており、車両状態コントロールユニット８による図３の処理は、前記方向指示器がオフ状態の場合、記憶手段が記憶した方向指示器の操作履歴に基づいて、前記逸脱防止制御介入手段により介入させる逸脱防止制御内容を変更する逸脱防止制御内容変更手段を実現している。

本発明の実施形態であり、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。 前記車両が搭載する車両状態コントロールユニット内で実行される車線逸脱防止制御のための演算処理を示すフローチャートである。 前記車線逸脱防止制御のための演算処理の運転者意思判断の処理を示すフローチャートである。 前記運転者意思判断の処理内の操舵介入判定の処理を示すフローチャートである。 前記運転者意思判断の処理内の方向指示スイッチ判定の処理を示すフローチャートである。 方向指示スイッチ信号と操舵角との関係を示す特性図である。 前記運転者意思判断の処理内の戻し操舵操作判定の処理を示すフローチャートである。 前記運転者意思判断の処理内の隣接車線判定の処理を示すフローチャートである。 前記車線逸脱防止制御のための演算処理に用いられる制御マップである。 前記車線逸脱防止制御のための演算処理に用いられる制御マップである。 前記車線逸脱防止制御のための演算処理に用いられる制御マップである。 前記車線逸脱防止制御のための演算処理により実現される車線逸脱防止制御の一例の説明に使用したフローチャートである。 自車両の走行例を示す図である。

符号の説明

５ＦＬ〜５ＲＲ 車輪
６ＦＬ〜６ＲＲ ホイールシリンダ
７ 制動流体圧制御回路
８ 車両状態コントロールユニット
１０ ナビゲーションシステム
１３ ＣＣＤカメラ
１４ カメラコントローラ
１５ 加速度センサ
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

Claims (5)

1. 自車両が走行車線から逸脱傾向にあることを判断する逸脱判断手段と、
   前記逸脱判断手段が逸脱傾向にあると判断した場合に逸脱防止制御を介入させる逸脱防止制御介入手段と、
   運転者により過去に戻し操舵操作があった場合、前記逸脱防止制御介入手段により介入させる逸脱防止制御を抑制する逸脱防止制御内容変更手段と、
   を備えることを特徴とする車線逸脱防止装置。
2. 前記運転者による過去の戻し操舵操作は、操舵トルクの履歴に基づいて判断することを特徴とする請求項１記載の車線逸脱防止装置。
3. 前記逸脱防止制御内容変更手段は、前記逸脱判断手段が逸脱傾向を判断した時点から所定時間前までの方向指示操作履歴に基づいて、前記逸脱防止制御を抑制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. 前記逸脱防止制御介入手段は、自車両に対して逸脱を防止する方向にヨーモーメントを与えるヨー制御手段を有し、
   前記逸脱防止制御内容変更手段は、前記ヨー制御手段によるヨーモーメントを、通常の逸脱防止制御よりも小さな値に変更することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の車線逸脱防止装置。
5. 前記逸脱防止制御介入手段は、自車両に対して逸脱を防止する方向にヨーモーメントを与えるヨー制御手段を有し、
   前記逸脱防止制御内容変更手段は、前記ヨー制御手段によるヨーモーメントを零に変更するとともに、運転者に対して逸脱警報を報知することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の車線逸脱防止装置。

Images