JP2004178441A

JP2004178441A - Lane deviation prevention device

Info

Publication number: JP2004178441A
Application number: JP2002346377A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Taya; 智田家; Shinji Matsumoto; 真次松本
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2002-11-28
Filing date: 2002-11-28
Publication date: 2004-06-24
Anticipated expiration: 2022-11-28
Also published as: JP3864893B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lane deviation prevention device capable of easily detecting a traveling lane again even when the traveling lane is lost. <P>SOLUTION: When yew moment M<SB>s</SB>is set by controlling braking force in order to prevent lane deviation when a traveling lane is lost and the vehicle itself tends to deviate, a lane marker detection area is set in an image pickup picture on the basis of a steering angle δ<SB>M</SB>equivalent to the target yew moment M<SB>s</SB>. When the target yew moment M<SB>s</SB>is similarly set and the vehicle itself has been already restored from deviation, a lane marker detection area is set on the basis of the reverse steering angle of the steering angle δ<SB>M</SB>equivalent to the target yew moment M<SB>s</SB>. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行中に自車両が走行車線から逸脱しそうになったときに、その逸脱を防止する車線逸脱防止装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、このような車線逸脱防止装置としては、例えば自車両が走行車線から逸脱しそうになるのを判断し、走行車線の基準位置に対する自車両の走行位置の横ずれ量に応じて、運転者が容易に打ち勝てる程度の操舵制御トルクを操舵アクチュエータにより出力することで車線逸脱を防止するものがある（例えば特許文献１参照）。また、このような車線逸脱防止装置では、常に車線を検出し続けることが望まれる。そこで、例えば操舵角を道路パラメータとし、その道路パラメータから白線等のレーンマーカモデルを設定するものがある（例えば特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−９６４９７号公報
【特許文献２】
特開平１１−２９６６６０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記従来の車線逸脱防止装置では、操舵アクチュエータを必要とするため、例えばアンチスキッド制御装置や駆動力制御装置を用いて各車輪の制動力或いは駆動力を制御し、その結果、車両にヨーモーメントを発生せしめて自車両の走行方向、或いは走行位置を制御することが考えられる。
【０００５】
しかしながら、このように各車輪の制駆動力を制御して車線逸脱防止装置を構成しようとしたとき、操舵入力以外にも、前記制駆動力制御によるヨーモーメントによって走行車線に対する自車両の向きが変化してしまう。つまり、操舵角と実際の車両の向きとは異なることになるので、前述のように操舵角を用いて走行車線を検出しようとしても、検出できない恐れがある。このことは、特に自車両が逸脱傾向にあり、それを前記ヨーモーメントによって防止しようとしているときに、車線を見失う、所謂ロストした後、顕著になる。
本発明はこれらの諸問題に鑑みて開発されたものであり、ヨーモーメントによって車線逸脱を防止するにあたり、走行車線を見失った後に走行車線を確実に検出する車線逸脱防止装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の車線逸脱防止装置は、自車両の走行車線を検出し、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車両の挙動を制御すると共に、自車両の走行車線を検出できなくなったとき、当該走行車線を検出できなくなったときの車両挙動制御状態に応じて自車両の走行車線を検出することを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の効果】
而して、本発明の車線逸脱防止装置によれば、自車両の走行車線を検出し、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車両の挙動を制御すると共に、自車両の走行車線を検出できなくなったとき、当該走行車線を検出できなくなったときの車両挙動制御状態に応じて自車両の走行車線を検出する構成としたため、ヨーモーメントによる自車両の向きの変化を考慮して、見失った後のレーンマーカ等による走行車線を検出し易くなる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の車線逸脱防止装置の第１実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態の車線逸脱防止装置の一例を示す車両概略構成図である。この車両には、自動変速機及びコンベンショナルディファレンシャルギヤを搭載した後輪駆動車両であり、制動装置は、前後輪とも、左右輪の制動力を独立に制御可能としている。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。なお、このカメラコントローラ１４は、前記制駆動力コントロールユニット８から走行車線検出エリアが入力された場合には、後述するように当該走行車線検出エリアを用いて走行車線検出を行い、その検出された走行車線に対して前記各データを算出する。
【００１３】
また、この車両には、自車両に発生する前後加速度Ｘｇ及び横加速度Ｙｇを検出する加速度センサ１５、自車両に発生するヨーレートφ’ を検出するヨーレートセンサ１６、前記マスタシリンダ３の出力圧、所謂マスタシリンダ圧Ｐ_ｍを検出するマスタシリンダ圧センサ１７、アクセルペダルの踏込み量、即ちアクセル開度Ａｃｃを検出するアクセル開度センサ１８、ステアリングホイール２１の操舵角δを検出する操舵角センサ１９、各車輪５ＦＬ〜５ＲＲの回転速度、所謂車輪速度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、それらの検出信号は前記制駆動力コントロールユニット８に出力される。また、前記カメラコントローラ１４で検出された走行車線に対する自車両のヨー角φ、走行車線中央からの横変位Ｘ、走行車線の曲率β、走行車線幅Ｌ等や、駆動トルクコントロールユニット１２で制御された駆動トルクＴｗも合わせて制駆動力コントロールユニット８に出力される。なお、検出された車両の走行状態データに左右の方向性がある場合には、何れも左方向を正方向とする。即ち、ヨーレートφ’ や横加速度Ｙｇ、操舵角δ、ヨー角φは、左旋回時に正値となり、横変位Ｘは、走行車線中央から左方にずれているときに正値となる。
【００１４】
次に、前記制駆動力コントロールユニット８で行われる演算処理のロジックについて、図２のフローチャートに従って説明する。この演算処理は、例えば１０ｍｓｅｃ．毎の所定サンプリング時間ΔＴ毎にタイマ割込によって実行される。なお、このフローチャートでは通信のためのステップを設けていないが、演算処理によって得られた情報は随時記憶装置に更新記憶されると共に、必要な情報は随時記憶装置から読出される。
【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Ｖｗ_ｉ、アクセル開度Ａｃｃ、マスタシリンダ圧Ｐ_ｍ、操舵角δ、方向指示スイッチ信号、また駆動トルクコントロールユニット１２からの駆動トルクＴｗを読込む。また、このステップＳ１では、合わせて、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、この時点では、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は未だ読込まない。
【００１６】
次にステップＳ２に移行して、この図２の演算処理の前回演算処理時に、白線等のレーンマーカからなる走行車線を検出していたかは否かを判定し、前回演算時に走行車線を検出していた場合にはステップＳ３に移行し、そうでない場合にはステップＳ４に移行する。
前記ステップＳ４では、後述する逸脱防止制御作動フラグＦが“１”のセット状態であるか否かを判定し、当該逸脱防止制御作動フラグＦがセット状態である場合にはステップＳ５に移行し、そうでない場合には前記ステップＳ３に移行する。
【００１７】
前記ステップＳ５では、走行車線を見失った（ロストした）とき、自車両は逸脱傾向であったか、或いは逸脱傾向から復帰した後であったかを判定し、逸脱傾向であった場合にはステップＳ６に移行し、復帰後であった場合にはステップＳ７に移行する。
前記ステップＳ３では、例えば前記特開平１１−２９６６６０号公報に記載される手法を用い、前記ステップＳ１で読込んだ操舵角δに基づいて後述する走行車線検出エリアを設定してからステップＳ８に移行する。
【００１８】
また、前記ステップＳ６では、前回の演算処理時に、後述するステップＳ１０で算出された目標ヨーモーメントＭ_Ｓから、下記１式に従って当該目標ヨーモーメントＭ_Ｓに相当する等価操舵角δ_Ｍを算出し、その等価操舵角δ_Ｍに基づいて前記走行車線検出エリアを設定してから前記ステップＳ８に移行する。
δ_Ｍ＝Ｍ_Ｓ／（Ｗ_ｆ×Ｃ_ｆ／Ｇ_Ｓ） ……… （１）
但し、
Ｗ_ｆ：フロントホイールベース
Ｃ_ｆ：前輪コーナリングパワ
Ｇ_Ｓ：ステアリングギヤ比
である。
【００１９】
一方、前記ステップＳ７では、前記１式で算出される等価操舵角δ_Ｍの負値（図では逆等価操舵角）に基づいて前記走行車線検出エリアを設定してから前記ステップＳ８に移行する。
前記ステップＳ８では、例えば前記特開平１１−２９６６６０号公報に記載される手法を用い、前記ステップＳ３或いはステップＳ６或いはステップＳ７で設定された走行車線検出エリアに基づいて自車両が走行している走行車線を検出するように前記カメラコントローラ１４に指示し、合わせて当該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を算出し、それらのデータを読込む。
【００２０】
次にステップＳ９に移行して、前記ステップＳ８で走行車線が検出されたか否かを判定し、走行車線が検出されている場合にはステップＳ１０に移行し、そうでない場合にはステップＳ１１に移行する。
前記ステップＳ１０では、前記逸脱防止制御作動フラグＦを“０”のリセット状態としてからステップＳ１３に移行する。
【００２１】
前記ステップＳ１３では、逸脱推定値として将来の推定横変位ＸＳを算出してからステップＳ１４に移行する。具体的には、前記ステップＳ８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。
【００２２】
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。後述するように、本実施形態では、この将来の推定横変位ＸＳが所定の横変位限界値以上となるときに自車両は走行車線を逸脱する可能性がある、或いは逸脱傾向にあると判断するのである。
【００２３】
前記ステップＳ１４では、自車両が走行車線から逸脱傾向にあるか否かの判断を行ってから前記ステップＳ１５に移行する。具体的には、前記ステップＳ１３で算出した逸脱推定値としての将来の推定横変位の絶対値｜ＸＳ｜が、前記横変位限界値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逸脱判断フラグＦ_ＬＤをリセット状態とする。なお、前記方向指示スイッチ２０からの入力によって推定される車線変更方向と、自車両の走行車線からの逸脱方向とが一致するときには逸脱判断フラグＦ_ＬＤをリセット状態とする。また、このステップＳ１４で、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ってもよい。具体的には、前記ステップＳ１３で算出した逸脱推定値としての将来の推定横変位の絶対値｜ＸＳ｜が、前記ステップＳ８で読込んだ走行車線幅Ｌの半分値から自車両の車幅Ｌ_０の半分値を減じた横変位限界値Ｘ_Ｃ以上であるときに警報するとし、そうでないときには警報しないものとするなどの手法が考えられる。
【００２４】
一方、前記ステップＳ１１では、前述した走行車線見失い時に逸脱防止制御が作動していたか否かを判定し、つまり前記目標ヨーモーメントに応じた制駆動力制御が介入していたか否かを判定し、走行車線見失い時に逸脱防止制御が作動していた場合にはステップＳ１８に移行し、そうでない場合にはステップＳ１９に移行する。
【００２５】
前記ステップＳ１８では、前記逸脱防止制御作動フラグＦを“１”のセット状態としてから前記ステップＳ１５に移行する。
また、前記ステップＳ１９では、前記逸脱防止制御作動フラグＦを“０”にリセットしてから前記ステップＳ１５に移行する。
前記ステップＳ１５では、前記目標ヨーモーメントＭ_Ｓを算出設定する。ここでは、前記逸脱判断フラグＦ_ＬＤがセットされているときにだけ目標ヨーモーメントＭ_Ｓを設定するので、当該逸脱判断フラグＦ_ＬＤがセットされているときには、車両諸元から決まる比例係数Ｋ_１と、図３に示す車両走行速度Ｖに応じて設定される比例係数Ｋ_２と、前記ステップＳ７で算出された将来の推定横変位ＸＳと、前記横変位限界値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。
【００２６】
Ｍ_Ｓ＝−Ｋ_１×Ｋ_２×（ＸＳ−Ｘ_Ｃ） ……… （３）
なお、前記逸脱判断フラグ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。
次にステップＳ１６に移行して、各車輪への目標制動流体圧Ｐ_Ｓｉ及び駆動輪の目標駆動力を算出する。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、前記逸脱判断フラグＦ_ＬＤ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。
【００２７】
一方、前記逸脱判断フラグＦ_ＬＤがセットされているときでも、前記ステップＳ１０で算出され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。即ち、前記目標ヨーモーメントの絶対値｜Ｍ_Ｓ｜が所定値Ｍ_Ｓ０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_Ｓ０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_Ｓ０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_Ｓ０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。
【００２８】
ΔＰ_ＳＲ＝２×Ｋ_ｂＲ×｜Ｍ_Ｓ｜／Ｔ ……… （４）
ΔＰ_ＳＦ＝２×Ｋ_ｂＦ×（｜Ｍ_Ｓ｜ーＭ_Ｓ０）／Ｔ ……… （５）
ΔＰ_ＳＲ＝２×Ｋ_ｂＲ×｜Ｍ_Ｓ０｜／Ｔ ……… （６）
従って、前記目標ヨーモーメントＭ_Ｓが負値であるとき、即ち自車両が左方向に車線逸脱しようとしているときの各ホイールシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲへの目標制動流体圧Ｐ_Ｓｉは下記７式で与えられる。
【００２９】
Ｐ_ＳＦＬ＝Ｐ_ｍ
Ｐ_ＳＦＲ＝Ｐ_ｍ＋ΔＰ_ＳＦ
Ｐ_ＳＲＬ＝Ｐ_ｍ
Ｐ_ＳＲＲ＝Ｐ_ｍ＋ΔＰ_ＳＲ ……… （７）
これに対し、前記目標ヨーモーメントＭ_Ｓが正値であるとき、即ち自車両が右方向に車線逸脱しようとしているときの各ホイールシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲへの目標制動流体圧Ｐ_Ｓｉは下記８式で与えられる。
【００３０】
Ｐ_ＳＦＬ＝Ｐ_ｍ＋ΔＰ_ＳＦ
Ｐ_ＳＦＲ＝Ｐ_ｍ
Ｐ_ＳＲＬ＝Ｐ_ｍ＋ΔＰ_ＳＲ
Ｐ_ＳＲＲ＝Ｐ_ｍ ……… （８）
また、本実施形態では、前記逸脱判断フラグＦ_ＬＤがセットされており、車線逸脱防止制御が行われるときには、アクセル操作が行われていてもエンジンの出力を絞って加速できなくする。従って、逸脱判断フラグＦ_ＬＤがセットされているときの目標駆動トルクＴｒｑ_ＤＳは、前記ステップＳ１で読込んだアクセル開度Ａｃｃに応じた値から、前記前後輪の目標制動流体圧差ΔＰ_ＳＦ、ΔＰ_ＳＲの和に応じた値を減じた値とする。つまり、アクセル開度Ａｃｃに応じた値とは、当該アクセル開度Ａｃｃに応じて自車両を加速する駆動トルクであり、前後輪の目標制動流体圧差ΔＰ_ＳＦ、ΔＰ_ＳＲの和に応じた値とは、目標制動流体圧差ΔＰ_ＳＦ、ΔＰ_ＳＲの和によって生じる制動トルクである。従って、逸脱判断フラグＦ_ＬＤがセットされており、車線逸脱防止制御が行われるときには、前記目標制動流体圧差ΔＰ_ＳＦ、ΔＰ_ＳＲの和によって生じる制動トルク分だけ、エンジンのトルクが低減されることになる。なお、逸脱判断フラグＦ_ＬＤがリセットされているときの目標駆動トルクＴｒｑ_ＤＳ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。
【００３１】
次にステップＳ２５に移行して、前記ステップＳ１６で算出された各車輪の目標制動流体圧を前記制動流体圧制御回路７に向けて出力すると共に、駆動輪の目標駆動トルクを前記駆動トルクコントロールユニット１２に向けて出力してからメインプログラムに復帰する。
この演算処理によれば、運転者の意図的な車線変更でもなく、且つ将来の推定横変位ＸＳが横変位限界値Ｘ_Ｃ以上となったときに、自車両は走行車線から逸脱する傾向にあると判断されて逸脱判断フラグＦ_ＬＤがセットされ、前記将来の推定横変位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。また、この実施形態では、車線逸脱防止制御が行われている間は、エンジンの出力トルクが低減されて自車両の走行速度が減速されるため、更に安全に車線に逸脱を防止することが可能となる。
【００３２】
また、この実施形態では、前述のように走行車線を見失ったときの逸脱防止制御の作動状態に応じて、走行車線検出エリアの設定が行われる。この走行車線検出エリアは、例えば図４に示すように、前記ＣＣＤカメラ１３で撮像された画像の中から、白線等のレーンマーカを検出して走行車線とするためのものである。具体的に、撮像された画像全域で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、例えば前記特開平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、画像内に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。
【００３３】
一方、前記等価操舵角δ_Ｍは、例えば図５に示すように、操舵入力がなく（前輪が転舵していない）、前記逸脱防止制御による前左輪への制動力によって図示反時計回り、即ち左旋回方向に目標ヨーモーメントＭ_Ｓが発生したとき、前記１式で得られる等価操舵角δ_Ｍは正値となる（ステアリングホイールを左切りしたことと同じ）。しかしながら、自車両が逸脱傾向から復帰した後は、図４ー▲３▼に示すように、走行車線は右方向、つまり前記等価操舵角δ_Ｍと逆向きなので、当該等価操舵角δ_Ｍの負値（逆等価操舵角）、換言すればヨーモーメントに相当する操舵状態量と反対方向への操舵状態量を用い、前記操舵角δのときと同様に走行車線検出エリアを設定すれば、当該等価操舵角δ_Ｍの負値（逆等価操舵角）分だけ車両の向きが変わった撮像画像に対するように走行車線検出エリアを設定することができる。
【００３４】
これに対し、図６ａは、前記目標ヨーモーメントＭ_Ｓは発生しているものの、未だ自車両は逸脱傾向にあり、図６ｂは、前記目標ヨーモーメントＭ_Ｓにより、逸脱傾向から復帰した後の状態を示している。同じ車線逸脱防止制御が介入した後でも、つまり目標ヨーモーメントＭ_Ｓが発生した後でも、走行車線をロストした時点で、自車両が未だ逸脱傾向にあるときには、前記等価操舵角δ_Ｍを用い、逸脱方向のレーンマーカを検出すればよいが、自車両が逸脱傾向から復帰した後は、逸脱方向と逆方向のレーンマーカを検出する必要がある。このときには、前記等価操舵角δ_Ｍの負値を用いて走行車線検出エリアを設定すれば、当該等価操舵角δ_Ｍの負値分だけ車両の向きが変わった撮像画像に対するように、つまり逸脱傾向から復帰した後の撮像画像に対するように走行車線検出エリアを設定することができる。
【００３５】
このように、走行車線を見失ったときの逸脱防止制御の作動状態、つまり車両挙動制御の状態並びにその結果、車両が未だ逸脱傾向にあったのか、逸脱傾向から復帰した後であったのかに応じて、走行車線検出エリアを設定する、つまり走行車線検出の仕方を設定することにより、より一層、確実にレーンマーカ等により走行車線を検出することが可能となる。
【００３６】
以上より、図１の各センサ及びカメラコントローラ１４及び図２の演算処理のステップＳ１及びステップＳ８が本発明の走行状態検出手段を構成し、以下同様に、図２の演算処理のステップＳ３乃至ステップＳ７及びステップＳ８及びステップＳ１１及びステップＳ１８及びステップＳ１９が走行車線検出手段を構成し、図２の演算処理のステップＳ１４が逸脱判断手段を構成し、図２の演算処理のステップＳ１５、ステップＳ１６、ステップＳ２５及び図１の制動流体圧制御回路７及び駆動トルクコントロールユニット１２が車両挙動制御手段を構成し、図２の演算処理のステップＳ１６が制駆動力制御量算出手段を構成し、図２の演算処理のステップＳ２５及び図１の制動流体圧制御回路７及び駆動トルクコントロールユニット１２が制駆動力制御手段を構成している。
【００３７】
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。この実施形態における車両概略構成は、前記第１実施形態の図１のものと同様である。
本実施形態では、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、前記第１実施形態の図２のものから図７のものに変更されている。この図７の演算処理は、前記図２の演算処理に類似しており、同等のステップもある。そこで、同等のステップには同等の符号を附して詳細な説明を省略する。具体的な相違点を列記すると、前記ステップＳ１０とステップＳ１３の間にステップＳ１２が介装され、前記ステップＳ１１とステップＳ１８及びステップＳ１９との間にステップＳ１７が介装され、前記ステップＳ１８とステップＳ１５との間にステップＳ２０が介装され、前記ステップＳ１９とステップＳ１５との間にステップＳ２４が介装されている。
【００３８】
前記ステップＳ１２では、後述する走行車線検出時間カウンタＣＮＴをクリアしてから前記ステップＳ１３に移行する。
前記ステップＳ１７では、前記走行車線検出時間カウンタＣＮＴが所定値ＣＮＴ_０以下であるか否かを判定し、当該走行車線検出時間カウンタＣＮＴが所定値ＣＮＴ_０以下である場合には前記ステップＳ１８に移行し、そうでない場合には前記ステップＳ１９に移行する。
【００３９】
前記ステップＳ２０では、前記走行車線検出時間カウンタＣＮＴをインクリメントしてから前記ステップＳ１５に移行する。
また、前記ステップＳ２４では、前記走行車線検出時間カウンタＣＮＴをクリアしてから前記ステップＳ１５に移行する。
この演算処理によれば、前記第１実施形態の作用に加え、前記等価操舵角δ_Ｍ又は等価操舵角δ_Ｍの負値（逆等価操舵角）に基づいて走行車線検出エリアを設定しているときに、前記走行車線検出時間カウンタＣＮＴが所定値ＣＮＴ_０でカウントアップすると、逸脱防止制御作動フラグＦがリセットされると共に走行車線検出時間カウンタＣＮＴがクリアされ、それ以後は操舵角δに基づいて走行車線検出エリアが設定される。つまり、走行車線をロストしたときには、前記車線逸脱防止制御の作動状態に応じて走行車線検出エリアを設定し、そのエリア内でレーンマーカ等で表れる走行車線を検出するのであるが、車線逸脱傾向或いはその復帰状態が、さほど長時間にわたって継続することは少なく、通常は、通常の走行状態に移行している。従って、前記車線逸脱防止制御の作動状態に応じた走行車線検出よりも、通常の走行車線検出に戻したほうが、走行車線を検出できる可能性が高い。そこで、本実施形態では、或る程度、車線逸脱防止制御の作動状態に応じた走行車線検出を継続したら、通常の走行車線検出に切替える。
【００４０】
以上より、図１の各センサ及びカメラコントローラ１４及び図７の演算処理のステップＳ１及びステップＳ８が本発明の走行状態検出手段を構成し、以下同様に、図７の演算処理のステップＳ３乃至ステップＳ７及びステップＳ８及びステップＳ１１及びステップＳ１７乃至ステップＳ２０及びステップＳ２４が走行車線検出手段を構成し、図７の演算処理のステップＳ１４が逸脱判断手段を構成し、図７の演算処理のステップＳ１５、ステップＳ１６、ステップＳ２５及び図１の制動流体圧制御回路７及び駆動トルクコントロールユニット１２が車両挙動制御手段を構成し、図７の演算処理のステップＳ１６が制駆動力制御量算出手段を構成し、図７の演算処理のステップＳ２５及び図１の制動流体圧制御回路７及び駆動トルクコントロールユニット１２が制駆動力制御手段を構成している。
【００４１】
次に、本発明の車線逸脱防止装置の第３実施形態について説明する。この実施形態における車両概略構成は、前記第１実施形態の図１のものと同様である。
本実施形態では、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、前記第２実施形態の図７のものから図８のものに変更されている。この図８の演算処理は、前記図７の演算処理に類似しており、同等のステップもある。そこで、同等のステップには同等の符号を附して詳細な説明を省略する。具体的には、ステップＳ２１〜ステップＳ２３が追加されている。そして、前記ステップＳ２０からステップＳ２１に移行し、前記ステップＳ２４からはステップＳ２３に移行する。また、前記ステップＳ２１とステップＳ１６との間にステップＳ２２が介装され、前記ステップＳ２３からはステップＳ１６に移行する。
【００４２】
前記ステップＳ２１では、走行車線を見失ったとき（ロストしたとき）、自車両が車線逸脱傾向にあったか否かを判定し、逸脱傾向にあった場合にはステップＳ２２に移行し、そうでない場合にはステップＳ２３に移行する。
前記ステップＳ２２では、前記目標ヨーモーメントＭ_Ｓを保持してから前記ステップＳ１６に移行する。
【００４３】
また、前記ステップＳ２３では、目標ヨーモーメントＭ_Ｓ（厳密にはその絶対値）を減少、例えば漸減してから前記ステップＳ１６に移行する。
この演算処理によれば、前記第２実施形態の作用に加え、走行車線を見失ったときに自車両が逸脱傾向にあったときには、それ以前に算出された目標ヨーモーメントＭ_Ｓを保持することにより、逸脱防止制御を継続する。また、走行車線を見失ったときに自車両が逸脱傾向から復帰していたら、それ以前の目標ヨーモーメントＭ_Ｓを漸減することにより、次第に逸脱防止制御を終了する。これにより、走行車線を見失ったときでも車線逸脱制御を或る程度正確に継続し、或いは終了することができる。
【００４４】
以上より、図１の各センサ及びカメラコントローラ１４及び図８の演算処理のステップＳ１及びステップＳ８が本発明の走行状態検出手段を構成し、以下同様に、図８の演算処理のステップＳ３乃至ステップＳ７及びステップＳ８及びステップＳ１１及びステップＳ１７乃至ステップＳ２０及びステップＳ２４が走行車線検出手段を構成し、図８の演算処理のステップＳ１４が逸脱判断手段を構成し、図８の演算処理のステップＳ１５、ステップＳ１６、ステップＳ２２、ステップＳ２３、ステップＳ２５及び図１の制動流体圧制御回路７及び駆動トルクコントロールユニット１２が車両挙動制御手段を構成し、図８の演算処理のステップＳ１６が制駆動力制御量算出手段を構成し、図８の演算処理のステップＳ２５及び図１の制動流体圧制御回路７及び駆動トルクコントロールユニット１２が制駆動力制御手段を構成している。
なお、前記実施形態では、車線逸脱判断の閾値となる横変位限界値Ｘ_Ｃを車幅と走行車線幅とから算出したが、例えば日本国内の高速道路の走行車線幅は３．３５ｍと決まっていることから、例えばこれを０．８ｍと固定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車線逸脱防止装置を搭載した車両の一例を示す概略構成図である。
【図２】図１の制駆動力コントロールユニット内で実行される情報演算処理の第１実施形態を示すフローチャートである。
【図３】図２の演算処理に用いられる制御マップである。
【図４】図２の演算処理の作用の説明図である。
【図５】図２の演算処理の作用の説明図である。
【図６】図２の演算処理の作用の説明図である。
【図７】図１の制駆動力コントロールユニット内で実行される情報演算処理の第２実施形態を示すフローチャートである。
【図８】図１の制駆動力コントロールユニット内で実行される情報演算処理の第３実施形態を示すフローチャートである。
【符号の説明】
６ＦＬ〜６ＲＲはホイールシリンダ
７は制動流体圧制御回路
８は制駆動力コントロールユニット
９はエンジン
１２は駆動トルクコントロールユニット
１３はＣＣＤカメラ
１４はカメラコントローラ
１５は加速度センサ
１６はヨーレートセンサ
１７はマスタシリンダ圧センサ
１８はアクセル開度センサ
１９は操舵角センサ
２０は方向指示スイッチ
２２ＦＬ〜２２ＲＲは車輪速度センサ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lane departure prevention device that prevents a departure of a host vehicle when the vehicle is about to deviate from the lane during traveling.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as such a lane departure prevention device, for example, it is determined that the own vehicle is about to deviate from the traveling lane, and the driver can easily determine the lateral displacement of the traveling position of the own vehicle with respect to the reference position of the traveling lane. There is a vehicle that outputs a steering control torque sufficient to overcome the above problem by a steering actuator to prevent lane departure (for example, see Patent Document 1). Further, in such a lane departure prevention device, it is desired to always detect the lane. Therefore, there is a method in which, for example, a steering angle is set as a road parameter, and a lane marker model such as a white line is set from the road parameter (for example, see Patent Document 2).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-11-96497 [Patent Document 2]
JP-A-11-296660
[Problems to be solved by the invention]
By the way, since the conventional lane departure prevention device requires a steering actuator, the braking force or the driving force of each wheel is controlled using, for example, an anti-skid control device or a driving force control device. It is conceivable to control the traveling direction or traveling position of the vehicle by generating a moment.
[0005]
However, when an attempt is made to form a lane departure prevention device by controlling the braking / driving force of each wheel in this way, in addition to the steering input, the direction of the own vehicle with respect to the traveling lane changes due to the yaw moment by the braking / driving force control. Resulting in. That is, since the steering angle is different from the actual direction of the vehicle, there is a possibility that the detection of the traveling lane using the steering angle as described above may not be possible. This becomes particularly noticeable after the vehicle loses its lane, that is, loses, when the host vehicle tends to deviate and is trying to prevent it by the yaw moment.
The present invention has been developed in view of these problems, and has as its object to provide a lane departure prevention device that reliably detects a traveling lane after losing the traveling lane in preventing a lane departure by a yaw moment. It is assumed that.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the lane departure prevention device of the present invention detects the traveling lane of the own vehicle, and when it is detected that the own vehicle has a tendency to deviate from the traveling lane, The vehicle behavior is controlled so that a yaw moment is generated in the direction to avoid the deviation of the vehicle, and when the traveling lane of the own vehicle cannot be detected, the vehicle behavior control state when the traveling lane cannot be detected is determined. And detects the traveling lane of the host vehicle.
[0007]
【The invention's effect】
According to the lane departure prevention device of the present invention, the traveling lane of the own vehicle is detected, and when it is detected that the own vehicle has a tendency to deviate from the traveling lane, the departure of the own vehicle from the traveling lane is detected. The vehicle behavior is controlled so that a yaw moment is generated in a direction to avoid the vehicle, and when the travel lane of the own vehicle cannot be detected, the vehicle behavior control state when the travel lane cannot be detected is determined. Since the configuration is such that the traveling lane of the vehicle is detected, it is easy to detect the traveling lane by using a lane marker or the like after missing, taking into account the change in the direction of the own vehicle due to the yaw moment.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a first embodiment of a lane departure prevention device according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic vehicle configuration diagram illustrating an example of a lane departure prevention device of the present embodiment. This vehicle is a rear-wheel drive vehicle equipped with an automatic transmission and a conventional differential gear, and the braking device is capable of independently controlling the braking force of the left and right wheels for both the front and rear wheels.
[0009]
In the drawing, reference numeral 1 denotes a brake pedal, 2 denotes a booster, 3 denotes a master cylinder, and 4 denotes a reservoir. Normally, the brake fluid pressure increased by the master cylinder 3 according to the amount of depression of the brake pedal 1 by the driver. The brake fluid pressure control circuit 7 is provided between the master cylinder 3 and each of the wheel cylinders 6FL to 6RR. In the brake fluid pressure control circuit 7, the brake fluid pressure of each of the wheel cylinders 6FL to 6RR can be individually controlled.
[0010]
The brake fluid pressure control circuit 7 utilizes a brake fluid pressure control circuit used for, for example, anti-skid control or traction control. In this embodiment, the brake fluid pressure of each of the wheel cylinders 6FL to 6RR is independently controlled. It is configured to be able to increase and decrease the pressure. The braking fluid pressure control circuit 7 controls the braking fluid pressure of each of the wheel cylinders 6FL to 6RR according to a braking fluid pressure command value from a braking / driving force control unit 8 described later.
[0011]
This vehicle controls the driving torque to the rear wheels 5RL and 5RR, which are driving wheels, by controlling the operating state of the engine 9, the selected gear ratio of the automatic transmission 10, and the throttle opening of the throttle valve 11. A driving torque control unit 12 is provided. The operation 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, which are the drive wheels. When input, the drive wheel torque is controlled with reference to the drive torque command value.
[0012]
Further, this vehicle is provided with a CCD camera 13 and a camera controller 14 as an external recognition sensor for detecting the position of the host vehicle in the driving lane for determining whether the host vehicle has departed from the driving lane. The camera controller 14 detects a lane marker, for example, a white line, from the image captured in front of the vehicle captured by the CCD camera 13 to detect a travel lane, the yaw angle φ of the vehicle relative to the travel lane, the travel lane center. , The lane curvature β, the traveling lane width L, and the like can be calculated. When a travel lane detection area is input from the braking / driving force control unit 8, the camera controller 14 performs travel lane detection using the travel lane detection area as described later, and the detected travel lane is detected. The data is calculated for the traveling lane.
[0013]
The vehicle includes an acceleration sensor 15 for detecting a longitudinal acceleration Xg and a lateral acceleration Yg generated in the host vehicle, a yaw rate sensor 16 for detecting a yaw rate φ 'generated in the host vehicle, an output pressure of the master cylinder 3, a so-called output pressure. master cylinder pressure sensor 17, the depression amount of the accelerator pedal, namely an accelerator opening sensor 18 for detecting an accelerator opening Acc, a steering angle sensor 19 for detecting a steering angle δ of a steering wheel 21 for detecting the master cylinder pressure P _m, the rotational speed of the wheel 5FL-5RR, wheel speed sensors 22FL~22RR for detecting a so-called wheel speed _Vw i (i = _FL~RR), direction indicating switch 20 that detects a direction indicating operation by the direction indicator is provided, of which The detection signal is output to the braking / driving force control unit 8. Further, the yaw angle φ of the vehicle with respect to the traveling lane detected by the camera controller 14, the lateral displacement X from the center of the traveling lane, the curvature β of the traveling lane, the traveling 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. In addition, when the detected traveling state data of the vehicle has left-right directionality, the left direction is defined as the positive direction. That is, the yaw rate φ ′, the lateral acceleration Yg, the steering angle δ, and the yaw angle φ have positive values when turning left, and the lateral displacement X has a positive value when the vehicle is displaced leftward from the center of the traveling lane.
[0014]
Next, the logic of arithmetic processing performed by the braking / driving force control unit 8 will be described with reference to the flowchart of FIG. This arithmetic processing is performed, for example, for 10 msec. It is executed by a timer interrupt every predetermined sampling time ΔT. In this flowchart, no step for communication is provided, but information obtained by the arithmetic processing is updated and stored in the storage device as needed, and necessary information is read from the storage device as needed.
[0015]
In this calculation processing, first, in step S1, various data from the sensors, the controller, and the control unit are read. Specifically, the longitudinal acceleration Xg detected by each sensor, lateral acceleration Yg, yaw rate phi ', the wheel speed Vw _i, accelerator opening Acc, the master cylinder pressure P _m, the steering angle [delta], direction indicating switch signal, Further, the driving torque Tw from the driving torque control unit 12 is read. Further, in the step S1, together, in among the wheel speeds Vw _i'm read, before a non-driven wheel left and right wheel speeds Vw _FL, calculates the traveling velocity V of the vehicle from an average value of Vw _FR. At this time, the yaw angle φ of the own vehicle with respect to the travel lane, the lateral displacement X from the center of the travel lane, the curvature β of the travel lane, and the travel lane width L from the camera controller 14 have not been read yet.
[0016]
Next, the process proceeds to step S2 to judge whether or not the traveling lane including the lane marker such as the white line has been detected in the previous computation process of the computation process of FIG. 2, and the traveling lane was detected in the previous computation. If so, the process proceeds to step S3; otherwise, the process proceeds to step S4.
In step S4, it is determined whether or not a later-described departure prevention control operation flag F is set to "1". If the departure prevention control operation flag F is set, the process proceeds to step S5. If not, the process proceeds to step S3.
[0017]
In step S5, when the traveling lane is lost (lost), it is determined whether the host vehicle has deviated or has recovered from the departure tendency. If the vehicle has deviated, the process proceeds to step S6. If it is after the return, the process proceeds to step S7.
In step S3, a traveling lane detection area, which will be described later, is set based on the steering angle δ read in step S1, using a method described in, for example, JP-A-11-296660, and the process proceeds to step S8. I do.
[0018]
Further, in step S6, at the time of the previous calculation process, from the target yaw moment M _S calculated in step S10 to be described later, it calculates an equivalent steering angle [delta] _M corresponding to the target yaw moment M _S in accordance with one formula below, the process proceeds to step S8 after setting the travel lane detecting area on the basis of its equivalent steering angle [delta] _M.
_{_{_{δ M = M S / (W}}} f × C f / G S) ......... (1)
However,
W _f : front wheel base C _f : front wheel cornering power G _S : steering gear ratio.
[0019]
On the other hand, in step S7, (in the figure opposite equivalent steering angle) negative value of the equivalent steering angle [delta] _M calculated by the equation (1) shifts after setting the travel lane detecting area on the basis of the step S8.
In the step S8, for example, using the method described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-296660, the vehicle is traveling based on the traveling lane detection area set in the step S3, S6, or S7. The camera controller 14 is instructed to detect the lane, and the yaw angle φ of the own vehicle with respect to the traveling lane, the lateral displacement X from the traveling lane center, the curvature of the traveling lane β, and the traveling lane width L are calculated. Read those data.
[0020]
Next, the process proceeds to step S9, and it is determined whether or not the traveling lane is detected in step S8. If the traveling lane is detected, the process proceeds to step S10, and if not, the process proceeds to step S11. I do.
In step S10, the departure prevention control operation flag F is reset to "0", and the process proceeds to step S13.
[0021]
In step S13, a future estimated lateral displacement XS is calculated as a departure estimated value, and then the process proceeds to step S14. Specifically, the yaw angle φ of the own vehicle with respect to the travel lane read in step S8, the lateral displacement X from the center of the travel lane, the curvature β of the travel lane, and the travel speed V of the own vehicle calculated in step S2 are calculated. Then, a future estimated lateral displacement XS is calculated according to the following two equations.
[0022]
XS = Tt × V × (φ + Tt × V × β) + X (2)
Here, Tt is a headway time for calculating a front gaze distance, and when the headway time Tt is multiplied by the traveling speed V of the own vehicle, it becomes a front gaze distance. That is, the estimated lateral displacement from the center of the traveling lane after the headway time Tt is the estimated future lateral displacement XS. As will be described later, in the present embodiment, when the future estimated lateral displacement XS is equal to or greater than a predetermined lateral displacement limit value, it is determined that the host vehicle may deviate from the traveling lane or is likely to deviate. It is.
[0023]
In the step S14, it is determined whether or not the host vehicle has a tendency to deviate from the traveling lane, and then the process proceeds to the step S15. Specifically, the absolute value of future estimated lateral displacement as the deviation estimated value calculated at the step S13 | XS | is, the departure tendency own vehicle from the traveling lane when the at lateral displacement limit value X _C or higher If there is, the departure determination flag _FLD is set, and if not, the own vehicle has no tendency to deviate from the traveling lane, and the departure determination flag _FLD is reset. When the lane change direction estimated from the input from the direction indicating switch 20 matches the departure direction of the host vehicle from the travel lane, the departure determination flag _FLD is reset. Further, in this step S14, it may be determined whether or not to warn that the host vehicle is deviating from the traveling lane. Specifically, the absolute value | XS | of the future estimated lateral displacement as the departure estimated value calculated in step S13 is calculated from the half value of the traveling lane width L read in step S8 to the vehicle width L of the host vehicle. and to alarm when ₀ half value is the lateral displacement limit value X _C or minus, techniques such as shall not alarm is considered otherwise.
[0024]
On the other hand, in the step S11, it is determined whether or not the departure prevention control has been activated when the above-described traveling lane has been lost, that is, it is determined whether the braking / driving force control according to the target yaw moment has been interposed. If the departure prevention control has been activated when the traveling lane is lost, the flow proceeds to step S18, and if not, the flow proceeds to step S19.
[0025]
In step S18, the departure prevention control operation flag F is set to "1", and the process proceeds to step S15.
Further, in the step S19, the departure prevention control operation flag F is reset to "0", and then the process proceeds to the step S15.
In the step S15, calculates sets the target yaw moment _{M S.} Here, since only sets a target yaw moment M _S when the departure determination flag F _LD is set, when the departure determination flag F _LD is set, a proportional coefficient K ₁ determined by the vehicle specification using the proportional coefficient K ₂ is set according to the vehicle running speed V as shown in FIG. 3, and future estimated lateral displacement XS calculated at the step S7, and the lateral displacement limit value X _C, below 3 to calculate the target yaw moment M _S according to the formula.
[0026]
M _S = −K ₁ × K ₂ × (XS−X _C ) (3)
The target yaw moment M _S when said deviation determination flag F _LD is in the reset state to "0".
Next, the process proceeds to step S16 to calculate the target braking fluid pressure P _{Si for} each wheel and the target driving force of the driving wheel. Specifically, with respect to the master cylinder pressure P _m read in step S1, when the wheel master cylinder pressure after based on front-rear braking force distribution and P _mR, the departure determination flag F _LD is in the reset state sometimes, the left and right front wheels 5FL, 5FR wheel cylinders 6FL, target brake fluid pressure _P SFL to _{6FR, P SFR} both the master cylinder pressure _{P m,} and the rear left and right wheels 5RL, 5RR wheel cylinders 6RL, target brake to 6RR fluid pressure _P _{SRL, P SRR} becomes the rear wheel master cylinder pressure _{P mR} together.
[0027]
On the other hand, even when the departure determination flag F _LD is set, performs case analysis in accordance with the magnitude of the target yaw moment M _S calculated in step S10. That is, when the absolute value | M _S | of the target yaw moment is less than the predetermined value M _S0 , a difference is generated only in the braking force of the rear left and right wheels, and the absolute value | M _S | of the target yaw moment becomes the predetermined value M _S When it is _{equal to} or greater than _S0 , a difference is generated between the braking forces of the front, rear, left and right wheels. Therefore, when the absolute value | M _S | of the target yaw moment is less than the predetermined value M _S0 , the front left and right wheel target braking fluid pressure difference ΔP _SF is “0”, and the rear left and right wheel target braking fluid pressure difference ΔP _SR is It is given by Equation 4. Similarly, the absolute value of the target yaw moment | M S _| is below Equation 5 is left and right front wheel target brake hydraulic pressure difference [Delta] P _SF when the predetermined value M _S0 or more, the rear left and right wheel target braking fluid pressure difference [Delta] P _SR is below 6 Given by the formula. Incidentally, T in the formulas (the same in the front and rear wheels) tread, K _bF, K _bR, respectively, a conversion coefficient for converting the braking force into brake hydraulic pressure, determined by the brake specifications.
[0028]
ΔP _SR = 2 × K _bR × | M _S | / T (4)
ΔP _SF = 2 × K _bF × (| M _S | −M _S0 ) / T (5)
ΔP _SR = 2 × K _bR × | M _S0 | / T (6)
Therefore, when the target yaw moment M _S is negative value, that is, the target brake fluid pressure P _Si of each wheel cylinder 6FL~6RR when the host vehicle is about to lane departure to the left is given by the following Equation 7 .
[0029]
_P _SFL = P _m
P _SFR = P _m + ΔP _SF
P _SRL = P _m
P _SRR = P _m + ΔP _SR (7)
In contrast, when the target yaw moment M _S is positive, i.e. the vehicle is at the target brake fluid pressure P _Si is Formula 8 below for each wheel cylinder 6FL~6RR when trying to lane departure to the right Given.
[0030]
P _SFL = P _m + ΔP _SF
P _SFR = P _m
P _SRL = P _m + ΔP _SR
P _SRR = P _m (8)
In the present embodiment, the departure determination flag _FLD is set, and when the lane departure prevention control is performed, the engine output is throttled to disable acceleration even when the accelerator operation is performed. Accordingly, the target driving torque Trq _DS when divergence determination flag F _LD is set, the value corresponding to the accelerator opening Acc is loaded in step S1, the target brake hydraulic pressure difference [Delta] P _SF of the front and rear _wheels, [Delta] P A value corresponding to the sum of _SRs is subtracted. That is, the value corresponding to the accelerator opening Acc is a driving torque for accelerating the host vehicle according to the accelerator opening Acc, and a value corresponding to the sum of the target braking fluid pressure differences ΔP _SF and ΔP _SR of the front and rear wheels. Is a braking torque generated by the sum of the target braking fluid pressure differences ΔP _SF and ΔP _SR . Therefore, when the departure determination flag _FLD is set and the lane departure prevention control is performed, the engine torque is reduced by the braking torque generated by the sum of the target braking fluid pressure differences ΔP _SF and ΔP _SR. Become. The target driving torque Trq _DS when divergence determination flag F _LD is reset, the only driving torque amount for accelerating the vehicle in accordance with the accelerator opening Acc.
[0031]
Next, the process proceeds to step S25, in which the target brake fluid pressure of each wheel calculated in step S16 is output to the brake fluid pressure control circuit 7, and the target drive torque of the drive wheel is determined by the drive torque control unit. Then, the process returns to step S12 and the program returns to the main program.
According to this processing, no intentional traffic lane change of the driver, and when the estimated future lateral displacement XS becomes lateral displacement limit value X _C or higher, the vehicle tends to deviate from the driving lane is set departure determination flag F _LD is determined that the calculated target yaw moment M _S on the basis of the difference between future estimated lateral displacement XS and lateral displacement limit value X _C, attained its target yaw moment M _S Thus, the braking force of each wheel is controlled. Thus, for example, when the steering input is small, a yaw moment for preventing the lane departure is generated in the vehicle, the lane departure is prevented, and the traveling speed of the vehicle is reduced by the braking force. Can be prevented. Further, in this embodiment, while the lane departure prevention control is being performed, the output torque of the engine is reduced and the traveling speed of the host vehicle is reduced, so that it is possible to further safely prevent the lane departure. It becomes.
[0032]
In this embodiment, the travel lane detection area is set according to the operation state of the departure prevention control when the travel lane is lost as described above. The traveling lane detection area is for detecting a lane marker such as a white line from an image captured by the CCD camera 13 as shown in FIG. Specifically, detecting (scanning) a lane marker in the entire captured image requires a large calculation load and takes time. Therefore, a smaller detection area (a so-called window) is set in an area where a lane marker is likely to exist, and the lane marker is detected in the detection area. Generally, when the direction of the own vehicle with respect to the lane changes, the position of the lane marker projected in the image also changes. For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-296660, the direction of the own vehicle with respect to the lane is estimated from the steering angle δ. The detection area is set in the area where the lane marker will be projected.
[0033]
Meanwhile, the equivalent steering angle [delta] _M, for example, as shown in FIG. 5, there is no steering input (not the front wheel is steered), shown counter-clockwise by the braking force to the front left wheel by the departure prevention control, i.e. when the target yaw moment M _S in the leftward turning direction is generated, the equivalent steering angle [delta] _M obtained in one set is (the same as that left turn steering wheel) as a positive value. However, after the vehicle has returned from departure tendency, as shown in FIG. 4-▲ 3 ▼, the driving lane is the right direction, that is because the equivalent steering angle [delta] _M and opposite, negative the equivalent steering angle [delta] _M If the travel lane detection area is set in the same manner as when the steering angle δ is used by using the value (inverse equivalent steering angle), in other words, the steering state quantity in the opposite direction to the steering state quantity corresponding to the yaw moment, the equivalent it is possible to set the driving lane detection area as against negative value (reverse equivalent steering angle) amount corresponding captured image orientation of the vehicle is changed in the steering angle [delta] _M.
[0034]
In contrast, FIG. 6a, although the target yaw moment M _S is generated, yet the vehicle is in the departure tendency, Figure 6b, by the target yaw moment M _S, state after returning from departure tendency Is shown. Even after the same lane departure prevention control has intervened, i.e. after the target yaw moment M _S occurs also, the driving lane at the time of the lost, when the vehicle is still in departure tendency, with the equivalent steering angle [delta] _M, It is sufficient to detect the lane marker in the departure direction, but after the own vehicle returns from the departure tendency, it is necessary to detect the lane marker in the direction opposite to the departure direction. At this time, by setting the traffic lane detection area by using the negative value of the equivalent steering angle [delta] _M, as for the equivalent steering angle [delta] _M negative value amount corresponding captured image orientation of the vehicle is changed in, that the departure tendency The travel lane detection area can be set as for the captured image after returning from.
[0035]
As described above, the operation state of the departure prevention control when the traveling lane is lost, that is, the state of the vehicle behavior control, and as a result, whether the vehicle is still in a departure tendency or after returning from the departure tendency is determined. By setting the traveling lane detection area, that is, by setting the method of detecting the traveling lane, it is possible to more reliably detect the traveling lane using the lane marker or the like.
[0036]
As described above, the sensors and the camera controller 14 of FIG. 1 and the steps S1 and S8 of the arithmetic processing of FIG. 2 constitute the running state detecting means of the present invention, and similarly, the steps S3 to S3 of the arithmetic processing of FIG. S7 and step S8, step S11, step S18 and step S19 constitute a traveling lane detecting means, step S14 of the arithmetic processing of FIG. 2 constitutes a departure determining means, and steps S15 and S16 of the arithmetic processing of FIG. Step S25, the braking fluid pressure control circuit 7 and the drive torque control unit 12 of FIG. 1 constitute a vehicle behavior control means, and step S16 of the arithmetic processing of FIG. 2 constitutes a braking / driving force control amount calculation means. Step S25 of the arithmetic processing and the braking fluid pressure control circuit 7 and the drive torque control unit 12 of FIG. It constitutes a power control unit.
[0037]
Next, a second embodiment of the lane departure prevention device of the present invention will be described. The schematic configuration of the vehicle in this embodiment is the same as that in FIG. 1 of the first embodiment.
In the present embodiment, the arithmetic processing performed in the braking / driving force control unit 8 is changed from that of FIG. 2 of the first embodiment to that of FIG. The arithmetic processing in FIG. 7 is similar to the arithmetic processing in FIG. 2 and has the same steps. Therefore, the same reference numerals are given to the same steps, and the detailed description is omitted. When specific differences are listed, step S12 is interposed between step S10 and step S13, step S17 is interposed between step S11, step S18, and step S19, and step S18 is interposed. Step S20 is interposed between step S15 and step S24 is interposed between step S19 and step S15.
[0038]
In the step S12, a traveling lane detection time counter CNT described later is cleared, and then the process proceeds to the step S13.
In the step S17, the traffic lane detection time counter CNT is equal to or less than a predetermined value CNT _0, if the traffic lane detection time counter CNT is equal to or less than the predetermined value CNT ₀ is proceeds to the step S18 If not, the process proceeds to step S19.
[0039]
In step S20, the travel lane detection time counter CNT is incremented, and then the process proceeds to step S15.
In step S24, the traveling lane detection time counter CNT is cleared, and then the process proceeds to step S15.
According to this processing, in addition to the effects of the first embodiment, and sets the driving lane detection area based on the equivalent steering angle [delta] _M or equivalent negative value of the steering angle [delta] _M (inverse equivalent steering angle) Occasionally, when the traffic lane detection time counter CNT counts up at a predetermined value CNT _0, is the traffic lane detection time counter CNT is cleared with departure prevention control operation flag F is reset, thereafter, based on the δ steering angle A traveling lane detection area is set. In other words, when the traveling lane is lost, a traveling lane detection area is set in accordance with the operation state of the lane departure prevention control, and a traveling lane represented by a lane marker or the like is detected in that area. The return state rarely continues for a very long time, and usually shifts to a normal running state. Therefore, it is more likely that the traveling lane can be detected by returning to the normal traveling lane detection than by detecting the traveling lane according to the operation state of the lane departure prevention control. Therefore, in the present embodiment, after the traveling lane detection according to the operation state of the lane departure prevention control is continued to some extent, the detection is switched to the normal traveling lane detection.
[0040]
As described above, the sensors and the camera controller 14 of FIG. 1 and the steps S1 and S8 of the arithmetic processing of FIG. 7 constitute the traveling state detecting means of the present invention, and similarly, the steps S3 to S3 of the arithmetic processing of FIG. Steps S7 and S8 and step S11 and steps S17 to S20 and step S24 constitute a traveling lane detecting means, step S14 of the calculation processing of FIG. 7 constitutes a departure determination means, and step S15 of the calculation processing of FIG. Steps S16 and S25, the braking fluid pressure control circuit 7 and the drive torque control unit 12 of FIG. 1 constitute a vehicle behavior control means, and step S16 of the arithmetic processing of FIG. 7 constitutes a braking / driving force control amount calculation means. Step S25 of the calculation processing of FIG. 7, and the brake fluid pressure control circuit 7 and the drive torque control of FIG. Unit 12 constitutes a longitudinal force control means.
[0041]
Next, a third embodiment of the lane departure prevention device of the present invention will be described. The schematic configuration of the vehicle in this embodiment is the same as that in FIG. 1 of the first embodiment.
In the present embodiment, the arithmetic processing performed by the braking / driving force control unit 8 is changed from that of FIG. 7 of the second embodiment to that of FIG. 8 is similar to the arithmetic processing of FIG. 7, and has the same steps. Therefore, the same reference numerals are given to the same steps, and the detailed description is omitted. Specifically, steps S21 to S23 are added. Then, the process shifts from step S20 to step S21, and shifts from step S24 to step S23. Step S22 is interposed between step S21 and step S16, and the process proceeds from step S23 to step S16.
[0042]
In step S21, when the traveling lane is lost (when the vehicle is lost), it is determined whether or not the own vehicle is in a lane departure tendency. If the vehicle is in a departure tendency, the process proceeds to step S22. Move to step S23.
In the step S22, the process proceeds to the step S16 after holding the target yaw moment _{M S.}
[0043]
In step S23, the target yaw moment M _S (strictly, its absolute value) is reduced, for example, gradually reduced, and then the process proceeds to step S16.
According to this processing, in addition to the effects of the second embodiment, when the host vehicle when the sight of the traffic lane was the departure tendency, by holding the target yaw moment M _S calculated it previously And departure prevention control is continued. Further, when the vehicle has not returned from the departure tendency when the sight of the traffic lane, by decreasing the previous target yaw moment M _S, and ends gradually departure prevention control. This allows the lane departure control to be continued to a certain degree of accuracy or to be terminated even when the traveling lane is lost.
[0044]
As described above, the sensors and the camera controller 14 of FIG. 1 and the steps S1 and S8 of the arithmetic processing of FIG. 8 constitute the traveling state detecting means of the present invention, and similarly, the steps S3 to S3 of the arithmetic processing of FIG. S7 and step S8 and step S11 and steps S17 to S20 and step S24 constitute a traveling lane detecting means, step S14 of the arithmetic processing of FIG. 8 constitutes a departure determining means, and step S15 of the arithmetic processing of FIG. Step S16, step S22, step S23, step S25, the braking fluid pressure control circuit 7 and the drive torque control unit 12 of FIG. 1 constitute a vehicle behavior control means, and step S16 of the arithmetic processing of FIG. Computing means is configured, and step S25 of the arithmetic processing in FIG. 8 and the braking fluid pressure control in FIG. Circuit 7 and drive torque controller 12 constitute a braking driving force control means.
In the above embodiment has calculated lateral displacement limit value X _C as the threshold value of the lane departure determination from the vehicle width and the running lane width, for example, the traffic lane width in Japan highway determined with 3.35m Therefore, for example, this may be fixed to 0.8 m.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a vehicle equipped with a lane departure prevention device of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart illustrating a first embodiment of an information calculation process executed in the braking / driving force control unit of FIG. 1;
FIG. 3 is a control map used for the calculation processing of FIG. 2;
FIG. 4 is an explanatory diagram of the operation of the arithmetic processing of FIG. 2;
FIG. 5 is an explanatory diagram of the operation of the arithmetic processing in FIG. 2;
FIG. 6 is an explanatory diagram of the operation of the arithmetic processing in FIG. 2;
FIG. 7 is a flowchart showing a second embodiment of the information calculation process executed in the braking / driving force control unit of FIG. 1;
FIG. 8 is a flowchart showing a third embodiment of the information calculation process executed in the braking / driving force control unit of FIG. 1;
[Explanation of symbols]
6FL to 6RR are wheel cylinders 7 are braking fluid pressure control circuits 8 are braking / driving force control units 9 are engines 12 are driving torque control units 13 are CCD cameras 14 are camera controllers 15 are acceleration sensors 16 are yaw rate sensors 17 are master cylinder pressures Sensor 18 is an accelerator opening sensor 19 is a steering angle sensor 20 is a direction indicating switch 22FL-22RR is a wheel speed sensor

Claims

自車両の走行車線を検出する走行車線検出手段と、自車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、前記走行車線検出手段で検出された走行車線及び走行状態検出手段で検出された走行状態から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判断手段と、前記逸脱判断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、前記走行状態検出手段で検出された走行状態に応じて、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車両の挙動を制御する車両挙動制御手段とを備え、前記走行車線検出手段は、自車両の走行車線を検出できなくなったとき、当該走行車線を検出できなくなったときの前記車両挙動制御手段の車両挙動制御状態に応じて自車両の走行車線を検出することを特徴とする車線逸脱防止装置。Traveling lane detecting means for detecting the traveling lane of the own vehicle, traveling state detecting means for detecting the traveling state of the own vehicle, traveling lane detected by the traveling lane detecting means and traveling state detected by the traveling state detecting means Departure determining means for detecting that the own vehicle is deviating from the traveling lane, and detecting by the traveling state detecting means when the departure determining means detects that the own vehicle is deviating from the traveling lane. Vehicle behavior control means for controlling the behavior of the vehicle such that a yaw moment is generated in a direction to avoid the deviation of the own vehicle from the traveling lane in accordance with the traveling state. When the traveling lane of the vehicle cannot be detected, detecting the traveling lane of the own vehicle according to the vehicle behavior control state of the vehicle behavior control means when the traveling lane cannot be detected. Lane departure prevention apparatus according to symptoms.

前記走行車線検出手段は、自車両の走行車線を検出できなくなってから所定時間経過後、前記自車両の走行車線を検出できなくなったときの前記車両挙動制御手段の車両挙動制御状態に応じた自車両の走行車線検出を解除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。The traveling lane detecting means is configured to detect a traveling lane of the own vehicle according to a vehicle behavior control state of the vehicle behavior control means when the traveling lane of the own vehicle becomes undetectable after a lapse of a predetermined time after the traveling lane of the own vehicle cannot be detected. The lane departure prevention device according to claim 1, wherein the detection of the traveling lane of the vehicle is canceled.

前記走行車線検出手段は、前記自車両の走行車線を検出できなくなったときに、自車両が走行車線から逸脱傾向にあるとき、前記車両挙動制御手段によるヨーモーメントと等価な操舵状態量に基づいて自車両の走行車線を検出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。The traveling lane detecting means, based on a steering state amount equivalent to a yaw moment by the vehicle behavior control means, when the traveling lane of the own vehicle cannot be detected, and when the own vehicle tends to deviate from the traveling lane, The lane departure prevention device according to claim 1 or 2, wherein a travel lane of the vehicle is detected.

前記走行車線検出手段は、前記自車両の走行車線を検出できなくなったときに、自車両が走行車線から逸脱傾向から復帰しているとき、前記車両挙動制御手段によるヨーモーメントと等価な操舵状態量の反対方向への操舵状態量を算出し、その反対方向への操舵状態量に基づいて自車両の走行車線を検出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。The traveling lane detecting means, when the traveling lane of the own vehicle cannot be detected, when the own vehicle is returning from the tendency to depart from the traveling lane, a steering state quantity equivalent to the yaw moment by the vehicle behavior control means. The lane departure prevention device according to claim 1 or 2, wherein a steering state amount in the opposite direction is calculated, and the traveling lane of the host vehicle is detected based on the steering state amount in the opposite direction.

前記車両挙動制御手段は、前記走行車線検出手段が自車両の走行車線を検出できなくなったときに、自車両が走行車線から逸脱傾向にあるとき、当該走行車線を検出できなくなったときのヨーモーメントを保持することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の車線逸脱防止装置。The vehicle behavior control means includes a yaw moment when the travel lane detection means cannot detect the travel lane of the own vehicle, the own vehicle tends to deviate from the travel lane, and the travel lane cannot be detected. The lane departure prevention device according to any one of claims 1 to 3, wherein

前記車両挙動制御手段は、前記走行車線検出手段が自車両の走行車線を検出できなくなったときに、自車両が走行車線から逸脱傾向から復帰しているとき、当該走行車線を検出できなくなったときのヨーモーメントを減少することを特徴とする請求項１及び２及び４の何れかに記載の車線逸脱防止装置。The vehicle behavior control means, when the traveling lane detecting means cannot detect the traveling lane of the own vehicle, when the own vehicle is returning from the tendency to depart from the traveling lane, and when the traveling lane cannot be detected. 5. The lane departure prevention device according to claim 1, wherein the yaw moment is reduced.

前記車両挙動制御手段は、前記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１乃至６の何れかに記載の車線逸脱防止装置。The vehicle behavior control means includes: a braking / driving force control amount calculating means for calculating a braking / driving force control amount of each wheel such that a yaw moment is generated in a direction to avoid departure of the host vehicle from the traveling lane; 7. A braking / driving force control means for controlling the braking / driving force of each wheel according to the braking / driving force control amount calculated by the driving force control amount calculating means. The lane departure prevention device as described.