JP2004330996A - 走行車線検出装置及び車線逸脱防止装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自車両の走行車線の検出精度を向上すること。
【解決手段】自車両の走行車線の道路白線を検出し、その道路白線に基づいて自車両の走行車線を検出する装置において、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たときに（ステップＳ４）、その路面凹凸が設けられている道路白線が自車両の走行車線の車線区分線となるように前記自車両の走行車線の検出結果を補正するようにした（ステップＳ６）。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自車両の走行車線を検出する走行車線検出装置及びそれを用いた車線逸脱防止装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この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、その撮像画像から車線区分線を検出し、その検出結果に基づいて自車両の走行車線を検出している（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、上記従来の技術にあっては、自車両前方の撮像画像から車線区分線を検出し、その検出結果に基づいて自車両の走行車線を検出するため、例えば、車線区分線が二重線であるときに、左側の道路白線として走行車線内側の白線が検出され、右側の道路白線として走行車線外側の白線が検出されると、自車両の走行車線が右側にずれて検出されてしまう。その結果、自車両の走行車線から左方への逸脱傾向が大きく検出され、車線逸脱回避制御が早いタイミングで開始され、運転者に違和感を与えてしまう恐れがあった。
【０００５】
そこで、本発明は上記従来の技術の未解決の問題に着目してなされたものであって、自車両の走行車線の検出精度を向上できる走行車線検出装置及びそれを用いた車線逸脱防止装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る走行車線検出手段は、自車両の走行車線の車線区分線を検出し、その車線区分線に基づいて自車両の走行車線を検出する装置であって、自車両が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が検出されたときに、その路面凹凸が設けられている車線区分線が自車両の走行車線の車線区分線となるように前記自車両の走行車線の検出結果を補正することを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明に係る車線逸脱防止装置は、前記走行車線検出装置による自車両の走行車線の検出結果に基づいて、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させる車線逸脱回避制御を行うことを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の効果】
したがって、本発明に係る走行車線検出装置にあっては、自車両が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が検出されたときに、その路面凹凸が設けられている車線区分線が自車両の走行車線の車線区分線となるように前記自車両の走行車線の検出結果を補正するため、例えば、自車両の走行車線が右側にずれて検出されたとしても、自車両が車線区分線上に設けられている路面凹凸の上を走行すると、自車両の走行車線の検出結果が適切に補正され、その結果、自車両の走行車線の検出精度を向上できる。
【０００９】
また、本発明に係る車線逸脱防止装置にあっては、前記走行車線検出装置による自車両の走行車線の検出結果に基づいて、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させる車線逸脱回避制御を行うため、例えば、自車両の走行車線が右側にずれて検出されたとしても、自車両が車線区分線上に設けられている路面凹凸の上を走行すると、自車両の走行車線の検出結果が適切に補正され、その結果、自車両の走行車線の検出精度を向上できる。また、例えば、自車両の走行車線が右側にずれて検出され、その結果、自車両の走行車線から左方への逸脱傾向が大きく検出され、車線逸脱回避制御が早いタイミングで開始されたとしても、自車両が車線区分線上に設けられている路面凹凸の上を走行すると、自車両の走行車線の検出結果が適切に補正され、自車両の走行車線から左方への逸脱傾向が適切に検出され、前記車線逸脱回避制御を中断でき、運転者に違和感を与えてしまうことを防止できる。
【００１０】
【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。
【００１１】
図中の符号１はブレーキペダル、２はブースタ、３はマスタシリンダ、４はリザーバであり、通常は、運転者によるブレーキペダル１の踏込み量に応じて、マスタシリンダ３で昇圧された制動流体圧を各車輪５ＦＬ〜５ＲＲの各ホイールシリンダ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によって、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。
【００１２】
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、各ホイールシリンダ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ールユニット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。
【００１３】
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ールユニット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、制駆動力コントロールユニット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。
【００１４】
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とカメラコントローラ１４とが設けられている。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。
【００１５】
このように、本実施形態では、ＣＣＤカメラ１３で捉えた自車両前方の撮像画像から車線区分線を検出するため、車線区分線を容易に検出することができる。
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ールユニット８に出力される。
【００１６】
また、前記カメラコントローラ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ーラ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ールユニット１２で制御された駆動トルクＴｗも合わせて制駆動力コントロールユニット８に出力される。なお、検出された車両の走行状態データに左右の方向性がある場合には、いずれも左方向を正方向とする。すなわち、ヨーレートφ’や横加速度Ｙｇ、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。また、カメラコントローラ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。
【００１７】
また、この車両には、ディスプレイやスピー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、制駆動力コントロールユニット８からの指令に応じて音声やブザー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。
【００１８】
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各種データを読み込む。具体的には、前記各センサで検出された前後加速度Ｘｇ、横加速度Ｙｇ、ヨーレートφ’、各車輪速度Ｖｗｉ、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ールユニット１２からの駆動トルクＴｗ、カメラコントローラ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、カメラコントローラ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”のリセット状態とする。
【００１９】
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のうち非駆動輪である前左右輪速度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。
【００２０】
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、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。
【００２１】
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３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（２）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４の制御マップ及び図５の制御マップに従って算出される。
【００２２】
ｄＶｗＦＬ＝Ｋｇ×（ＶｗＦＬ２０−ＶｗＦＬ）／ΔＴ ………（２）
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
次にステップＳ６に移行して、走行車線中央からの横変位Ｘと将来の推定横変位ＸＳとを補正する。具体的には、まず前記ステップ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、セット状態である場合には、下記（３）式に従って差分Ｘｏｆｆｓｅｔを算出し、そうでない場合には差分Ｘｏｆｆｓｅｔを“０”とする。
【００３１】
Ｘｏｆｆｓｅｔ＝Ｘｒ−Ｘｉ ………（３）
Ｘｒ＝Ｌ／２−Ｌｃ／２
但し、Ｘｉは道路端判断フラグＦｄｗがセット状態となったときの走行車線中央からの横変位であり、Ｌｃは自車両の車幅である。そのため、差分Ｘｏｆｆｓｅｔとしては、道路端判断フラグＦｄｗがリセット状態となるまで、道路端判断フラグＦｄｗがセット状態となったときの値（一定値）が算出される。なお、本実施形態では、走行車線幅Ｌ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、所謂カーナビゲーションシステムから自車両の走行車線の道路種別の情報を取り込み、その道路種別に応じた車線幅Ｌを設定してもよい。
【００３２】
次いで、路面凹凸が設けられている道路白線が自車両の走行車線の車線区分線となるように、カメラコントローラ１４による走行車線の検出結果を前記差分Ｘｏｆｆｓｅｔだけずらして補正し、走行車線中央からの横変位Ｘと将来の推定横変位ＸＳとを補正する。具体的には、前記ステップＳ１で読み込まれた走行車線中央からの横変位Ｘに前記差分Ｘｏｆｆｓｅｔを加算して当該横変位Ｘを補正すると共に、前記ステップＳ３で算出された将来の推定横変位ＸＳに前記差分Ｘｏｆｆｓｅｔを加算して当該将来の推定横変位ＸＳを補正する。
【００３３】
このように本実施形態では、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ことが検出されたときに、その路面凹凸が設けられている道路白線が自車両の走行車線の車線区分線となるように前記自車両の走行車線の検出結果を補正するため、例えば、自車両の走行車線が右側にずれて検出されたとしても、自車両が道路白線上に設けられている路面凹凸を踏むと、自車両の走行車線の検出結果が適切に補正され、その結果、走行車線の検出精度が向上される。
【００３４】
次にステップＳ７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。
【００３５】
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１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。 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ことを警報するか否かを判定する。具体的には、下記（４）式に従って警報判断しきい値Ｘｗを算出し、前記ステップＳ７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Ｓ６で補正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。
Ｘｗ＝Ｘｃ−Ｘｍ ………（４）
但し、Ｘｍは定数であり、警報が行われてから車線逸脱回避制御が行われるまでのマ−ジンである。また、Ｘｃは横変位限界値であり、下記（５）式に従って算出される。
【００３６】
Ｘｃ＝Ｌ／２−Ｌｃ／２ ………（５）
なお、本実施形態では、横変位限界値Ｘｃを随時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、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の固定値としてもよい。また、道路に埋め込まれたマーカ等のインフラストラクチャーから自車両の逸脱方向にある道路白線までの距離（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。
【００３７】
次にステップＳ９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Ｓ６で補正された将来の推定横変位ＸＳが横変位限界値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。
【００３８】
また、将来の推定横変位ＸＳが横変位限界値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。
【００３９】
また、将来の推定横変位ＸＳが横変位限界値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Ｓ８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。
【００４０】
このように、本実施形態では、前記ステップＳ６で補正された将来の推定横変位の絶対値｜ＸＳ｜が横変位限界値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と判定するため、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Ｓ１０に移行して、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Ｓ９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（６）式に従って目標ヨーモーメントＭｓを算出し、そうでない場合には目標ヨーモーメントＭｓを“０”とする。
【００４１】
Ｍｓ＝−Ｋ１×Ｋ２×（ＸＳ―Ｘｃ） ………（６）
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７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７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。
【００４２】
このように、本実施形態では、逸脱判断フラグＦＬＤがセット状態であるときに、自車両の走行車線からの逸脱を回避するように目標ヨーモーメントＭｓを算出するため、自車両が走行車線からの逸脱傾向を生じると、自車両の走行車線からの逸脱を回避する方向に早いタイミングで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。その際、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。
【００４３】
次にステップＳ１１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のホイールシリンダ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のホイールシリンダ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。
【００４４】
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Ｓ１１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（７）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（８）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（９）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、ブレーキ諸元によって決まる。
【００４５】
ΔＰＳＲ＝２×ＫｂＲ×｜Ｍｓ｜／Ｔ ………（７）
ΔＰＳＦ＝２×ＫｂＦ×（｜Ｍｓ｜−Ｍｓ１）／Ｔ ………（８）
ΔＰＳＲ＝２×ＫｂＲ×Ｍｓ１／Ｔ ………（９）
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ールシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲへの目標制動流体圧Ｐｓｉは下記（１０）式に従って算出される。
【００４６】
ＰＳＦＬ＝Ｐｍ
ＰＳＦＲ＝Ｐｍ＋ΔＰＳＦ
ＰＳＲＬ＝ＰｍＲ
ＰＳＲＲ＝ＰｍＲ ＋ΔＰＳＲ ………（１０）
これに対し、前記目標ヨーモーメントＭｓが正値であるとき、すなわち自車両が右方向に車線逸脱しようとしているときの各ホイールシリンダ６ＦＬ〜６ＲＲへの目標制動流体圧Ｐｓｉは下記（１１）式で算出される。
【００４７】
ＰＳＦＬ＝Ｐｍ＋ΔＰＳＦ
ＰＳＦＲ＝Ｐｍ
ＰＳＲＬ＝ＰｍＲ＋ΔＰＳＲ
ＰＳＲＲ＝ＰｍＲ ………（１１）
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。
【００４８】
次にステップＳ１２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。
【００４９】
次にステップＳ１３に移行して、前記ステップＳ１１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Ｓ１２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。
【００５０】
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、自車両の走行車線の道路白線が二重線であって、左側の道路白線として走行車線内側の白線が検出され、右側の道路白線として走行車線外側の白線が検出され、自車両の走行車線が右側にずれて検出されているときに、自車両の走行車線から左方へのわずかな逸脱傾向が生じたとする。すると、カメラコントローラ１４で走行車線中央からの横変位Ｘが大きく算出されてしまい、制駆動力コントロールユニット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ーラ、コントロールユニットから各種データが読み込まれ、また認識フラグ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が横変位限界値Ｘｃ より大きく算出されてしまい、ステップＳ４で、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“０”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“０”のリセット状態とされ、ステップＳ６で、前記道路端判断フラグＦｄｗに基づいて差分Ｘｏｆｆｓｅｔが“０”とされ、ステップＳ７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Ｓ８を経て、ステップＳ９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、ステップＳ１０で、前記将来の推定横変位ＸＳから前記横変位限界値Ｘｃを減じた値に比例係数が乗じられ、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Ｓ１１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Ｓ１２を経て、ステップＳ１３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に取得されると、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し、車線逸脱回避制御が早いタイミングで行われる。
【００５１】
上記フローが繰り返され、車線逸脱回避制御が行われているときに、図８に示すように、自車両の走行車線左脇の道路白線の二重線のうち走行車線外側の白線上に設けられている路面凹凸を前左輪５ＦＬが踏んだとする。すると、制駆動力コントロールユニット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ーラ、コントロールユニットから各種データが読み込まれ、図９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、また認識フラグ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が横変位限界値Ｘｃ 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”のセット状態とされ、ステップＳ６で、前記ステップＳ１で読み込まれた走行車線中央からの横変位Ｘに基づいて差分Ｘｏｆｆｓｅｔが“０”より小さく算出され、その差分Ｘｏｆｆｓｅｔが加算されて前記将来の推定横変位ＸＳが横変位限界値Ｘｃ より小さく補正され、ステップＳ７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Ｓ８を経て、ステップＳ９で、前記補正された将来の推定横変位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、ステップＳ１０で、目標ヨーモーメントＭｓが“０”とされ、ステップＳ１１で、その目標ヨーモーメントＭｓに基づいて目標制動流体圧ＰｓＦＬ〜ＰｓＲＲがマスタシリンダ圧Ｐｍ、ＰｍＲとされ、ステップＳ１２を経て、ステップＳ１３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、車線逸脱回避制御が中断される。
【００５２】
このように本実施形態では、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ことが検出されたときに、その路面凹凸が設けられている道路白線が自車両の走行車線の車線区分線となるように前記自車両の走行車線の検出結果を補正するため、車線区分線が二重線であるときに、自車両の走行車線が右側にずれて検出され、その結果、自車両の走行車線から左方への逸脱傾向が大きく検出され、車線逸脱回避制御が早いタイミングで開始されたとしても、自車両が前記二重線のうち走行車線外側にある線上に設けられている路面凹凸の上を走行すると、自車両の走行車線の検出結果が適切に補正され、自車両の走行車線から左方への逸脱傾向が適切に検出され、前記車線逸脱回避制御を中断することができ、運転者に違和感を与えてしまうことが防止される。
【００５３】
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、自車両の走行車線からの逸脱傾向の検出に用いる車線幅Ｌを補正する点が前記第１実施形態とは異なる。具体的には、前記第１実施形態の制駆動力コントロールユニット８で行われる図２の演算処理のステップＳ６及びＳ９が、図１０の演算処理のステップＳ６’及びＳ９’に変更されている。この図１０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。
【００５４】
そのステップＳ６’では、車線幅Ｌを補正する。具体的には、まず前記ステップ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、セット状態である場合には、下記（１２）式に従って差分Ｌｏｆｆｓｅｔを算出し、そうでない場合には差分Ｌｏｆｆｓｅｔを“０”とする。
Ｌｏｆｆｓｅｔ＝Ｌｏ−Ｌｒ
Ｌｒ＝２×（Ｘｉ＋Ｌｃ／２） …（１２）
但し、Ｌｏはあらかじめ定められた車線幅初期設定値Ｌｏである。
【００５５】
次いで、路面凹凸が設けられている道路白線が自車両の走行車線の車線区分線となるように車線幅Ｌを補正する。具体的には、前記車線幅初期設定値Ｌｏに前記差分Ｌｏｆｆｓｅｔを加算して車線幅Ｌを補正する。
また、ステップＳ９’では、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。なお、横変位限界値Ｘｃは、前記ステップＳ６’で補正された車線幅Ｌに基づき上記（５）式に従って算出される。
【００５６】
また、将来の推定横変位ＸＳが横変位限界値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。
【００５７】
また、将来の推定横変位ＸＳが横変位限界値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Ｓ８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。
【００５８】
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、自車両の走行車線の車線区分線が二重線であって、自車両の走行車線が右側にずれて検出され、その結果、自車両の走行車線から左方への逸脱傾向が大きく検出され、車線逸脱回避制御が早いタイミングで開始されたとする。そして、その車線逸脱回避制御が行われているときに、図８に示すように、自車両の走行車線左脇の道路白線の二重線のうち走行車線外側の白線上に設けられている路面凹凸を前左輪５ＦＬが踏んだとする。すると、制駆動力コントロールユニット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ーラ、コントロールユニットから各種データが読み込まれ、図９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、また認識フラグ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が横変位限界値Ｘｃ 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”のセット状態とされ、ステップＳ６’で、前記ステップＳ１で読み込まれた走行車線中央からの横変位Ｘに基づいて差分Ｌｏｆｆｓｅｔが“０”より大きく算出され、その差分Ｌｏｆｆｓｅｔが加算されて車線幅Ｌが大きく補正され、横変位限界値Ｘｃが前記将来の推定横変位ＸＳより大きく算出され、ステップＳ７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Ｓ８を経て、ステップＳ９’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、ステップＳ１０で、目標ヨーモーメントＭｓが“０”とされ、ステップＳ１１で、その目標ヨーモーメントＭｓに基づいて目標制動流体圧ＰｓＦＬ〜ＰｓＲＲがマスタシリンダ圧Ｐｍ、ＰｍＲとされ、ステップＳ１２を経て、ステップＳ１３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、車線逸脱回避制御が中断される。
【００５９】
このように本実施形態では、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ことが検出されたときに、その路面凹凸が設けられている道路白線が自車両の走行車線の車線区分線となるように車線幅Ｌを補正するため、車線区分線が二重線であるときに、自車両の走行車線が右側にずれて検出され、その結果、自車両の走行車線から左方への逸脱傾向が大きく検出され、車線逸脱回避制御が早いタイミングで開始されたとしても、自車両が前記二重線のうち走行車線外側にある線上に設けられている路面凹凸の上を走行すると、車線幅Ｌが適切に補正され、自車両の走行車線から左方への逸脱傾向が適切に検出され、前記車線逸脱回避制御を中断することができ、運転者に違和感を与えてしまうことが防止される。
【００６０】
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。この実施形態は、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３実施形態の概略構成図である。
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ール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。
【００６１】
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。
【００６２】
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ールユニット８で行われる図２の演算処理のステップＳ１０〜Ｓ１３が、図１２のステップＳ１０’、Ｓ１３’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。
【００６３】
そのステップＳ１０’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、前記ステップＳ３で算出された将来の推定横変位ＸＳに基づき、下記（１３）式に従って目標付加操舵トルクＴｓｓｔｒを算出し、そうでない場合には目標付加操舵トルクＴｓｓｔｒを“０”とする。
【００６４】
Ｔｓｓｔｒ＝ｍｉｄ（−Ｔｓｓｔｒｍａｘ、−Ｋ１ｓ×（Ｘｓ−Ｘｃ）、Ｔｓｓｔｒｍａｘ）…（１３）
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。なお、本実施形態では、単にフィ−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。
【００６５】
次にステップＳ１３’に移行して、前記ステップＳ１０’で算出された目標付加操舵トルクＴｓｓｔｒを自動操舵用モータ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、自車両の走行車線の車線区分線が二重線であって、自車両の走行車線が右側にずれて検出され、その結果、自車両の走行車線から左方への逸脱傾向が大きく検出され、車線逸脱回避制御が早いタイミングで開始されたとする。そして、その車線逸脱回避制御が行われているときに、図８に示すように、自車両の走行車線左脇の道路白線の二重線のうち走行車線外側の白線上に設けられている路面凹凸を前左輪５ＦＬが踏んだとする。すると、制駆動力コントロールユニット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ーラ、コントロールユニットから各種データが読み込まれ、図９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、また認識フラグ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が横変位限界値Ｘｃ 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”のセット状態とされ、ステップＳ６で、前記ステップＳ１で読み込まれた走行車線中央からの横変位Ｘに基づいて差分Ｘｏｆｆｓｅｔが“０”より小さく算出され、その差分Ｘｏｆｆｓｅｔが加算されて前記将来の推定横変位ＸＳが横変位限界値Ｘｃ より小さく補正され、ステップＳ７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Ｓ８を経て、ステップＳ９で、前記補正された将来の推定横変位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、ステップＳ１０’で、その逸脱判断フラグＦＬＤに基づいて目標付加操舵トルクＴｓｓｔｒが“０”とされ、ステップＳ１３’で、その目標付加操舵トルクＴｓｓｔｒが自動操舵用モータ３１に向けて出力され、車線逸脱回避制御が中断される。
【００６６】
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ータ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。
【００６７】
なお、上記実施形態では、図１のカメラコントローラ１４が車線区分線検出手段及び走行車線検出手段を構成し、以下同様に、ステップＳ４及びＳ５が路面凹凸検出手段を構成し、図２及び図１２のステップＳ６が検出結果補正手段を構成し、図１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及び図１１のＣＣＤカメラ１３は撮像手段を構成し、図２及び図１２のステップＳ９及び図１０のＳ９’が逸脱傾向検出手段を構成し、図２及び図１０のステップＳ１０が車線逸脱回避制御手段を構成し、図１０のステップＳ６’が車線幅設定値補正手段を構成し、図１の各センサ及びカメラコントローラ１４が走行状態検出手段を構成する。
【００６８】
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に前輪５ＦＬ、５ＦＲがあ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ーク量等に基づいて、前記路面凹凸の上に前輪５ＦＬ、５ＦＲがあ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ー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。
【００６９】
また、例えば、カーナビゲーションシステム等で、自車両が道路以外を走行していることが検出されたときに、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、道路以外の場所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。
【００７０】
さらに、道路白線上に凸部を設けることで形成された路面凹凸の上に前輪５ＦＬ、５ＦＲがあ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ることで形成された路面凹凸の上にあることを検出するものであってもよい。
さらに、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。
【００７１】
さらに、図１４に示すように、自車両の走行車線の道路白線が二重線となり、カメラコントローラ１４で自車両の左右両方に２つの道路白線が検出されるときには、それら複数の道路白線のうちから自車両の走行車線の車線区分線をカメラコントローラ１４に選択させるようにしてもよい。その選択方法としては、通常時は、道路白線間の間隔Ｌｗｉがあらかじめ定められた車線幅Ｌと等しく、且つ、車線区分線が二重線となる直前に検出されていた道路白線の近くにあるものを選択する方法が挙げられる。そして、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たときには制駆動力コントロールユニット８に白線ペア修正指令を出力させ、その白線ペア修正指令をカメラコントローラ１４が取得したときに、その路面凹凸が設けられている道路白線とその道路白線との間隔Ｌｗｉがあらかじめ定められた車線幅Ｌと等しい道路白線とを選択するようにしてもよい。そのようにすれば、道路白線が二重線であるときに、図１４の第３候補Ｌｗ３に示すように、左側の道路白線として走行車線内側の白線が検出され、右側の道路白線として走行車線外側の白線が検出され、自車両の走行車線が右側にずれて検出されたとしても、自車両の左側であって走行車線外側の白線上に設けられている路面凹凸の上を走行すると、図１４の第２候補Ｌｗ２に示すように、自車両の走行車線の検出結果が適切に補正され、その結果、自車両の走行車線の検出精度が向上される。なお、自車両が踏んでいる路面凹凸が設けられている道路白線を選択すると共に、その道路白線との間隔Ｌｗｉがあらかじめ定められた車線幅Ｌと等しい道路白線も選択する例を示したが、これに限られるものではなく、単に自車両が踏んでいる路面凹凸が設けられている道路白線だけを選択してもよく、そのようにするだけでも車線逸脱回避性能を向上できる。
【００７２】
また、自車両の走行車線の道路白線が二重線となった直後だけ車線区分線の選択を行い、その後は、常に同じ道路白線が車線区分線として選択されるようにし、その他の道路白線は検出さえしないものとしてもよく、そのようにすれば、道路白線の検出に要する演算時間を小さくすることができる。なお、その他の道路白線を検出しないものとするときにも、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たときには、その路面凹凸が設けられている道路白線を選択するようにしてもよい。
【００７３】
さらに、自車両の左右いずれか一方にある道路白線だけが検出されているときには、その検出された道路白線の自車両に対する位置だけに基づいて走行車線を検出するようにしてもよい。そして、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たときには制駆動力コントロールユニット８に白線ペア修正指令を出力させ、その白線ペア修正指令をカメラコントローラ１４が取得したときに、その路面凹凸が設けられている道路白線が自車両の走行車線の車線区分線となるように道路白線の自車両に対する位置を補正してもよい。そのようにすれば、自車両の走行車線が右側にずれて検出されたとしても、自車両の左側であって走行車線外側の白線上に設けられている路面凹凸の上を走行すると、自車両の走行車線の検出結果が適切に補正され、その結果、自車両の走行車線の検出精度が向上される。
【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ー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】車輪速度の変動を説明するための説明図である。
【図４】図２の演算処理に用いられる制御マップである。
【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の演算処理の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図７】図２の演算処理に用いられる制御マップである。
【図８】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９】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ートである。
【図１０】第２実施形態で、図１の制駆動力コントロールユニット内で実行される演算処理を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の車線逸脱防止装置を搭載した車両の第３実施形態を示す概略構成図である。
【図１２】図１２の制駆動力コントロールユニット内で実行される演算処理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

Claims (15)

1. 自車両の走行車線の車線区分線を検出し、その車線区分線に基づいて自車両の走行車線を検出する装置であって、自車両が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が検出されたときに、その路面凹凸が設けられている車線区分線が自車両の走行車線の車線区分線となるように前記自車両の走行車線の検出結果を補正することを特徴とする走行車線検出装置。
2. 前記請求項１に記載の走行車線検出装置による自車両の走行車線の検出結果に基づいて、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させる車線逸脱回避制御を行うことを特徴とする車線逸脱防止装置。
3. 自車両の走行車線の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の走行車線を検出する走行車線検出手段と、自車両が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する路面凹凸検出手段と、その路面凹凸検出手段で前記路面凹凸の上を走行していることが検出されたときに、その路面凹凸が設けられている車線区分線が自車両の走行車線の車線区分線となるように、前記走行車線検出手段による自車両の走行車線の検出結果を補正する検出結果補正手段とを備えたことを特徴とする走行車線検出装置。
4. 自車両の車輪速度を検出する車輪速度検出手段を備え、前記路面凹凸検出手段は、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とを特徴とする請求項３に記載の走行車線検出装置。
5. 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、前記路面凹凸検出手段は、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とを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の走行車線検出装置。
6. 前記検出結果補正手段は、前記路面凹凸検出手段で前記路面凹凸の上を走行していることが検出されたときに、自車両に対する車線区分線の位置を補正することを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれかに記載の走行車線検出装置。
7. 前記検出結果補正手段は、前記車線区分線検出手段で少なくとも自車両の左右いずれか一方に複数の車線区分線が検出され、且つ、前記路面凹凸検出手段で前記路面凹凸の上を走行していることが検出されたときに、前記車線区分線検出手段で検出された車線区分線のうち前記路面凹凸が設けられている車線区分線を自車両の走行車線の車線区分線として選択することを特徴とする請求項３乃至請求項６のいずれかに記載の走行車線検出装置。
8. 自車両の走行車線の画像を撮像する撮像手段を備え、前記車線区分線検出手段は、前記撮像手段による撮像画像に基づいて自車両の走行車線の車線区分線を検出することを特徴とする請求項３乃至請求項７のいずれかに記載の走行車線検出装置。
9. 前記請求項３乃至請求項８のいずれかに記載の走行車線検出装置と、その走行車線検出装置による自車両の走行車線の検出結果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させる車線逸脱回避制御を行う車線逸脱回避制御手段とを備えたことを特徴とする車線逸脱防止装置。
10. 前記逸脱傾向検出手段は、前記走行車線検出装置による自車両の走行車線の検出結果と所定の車線幅設定値と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し、さらに、前記路面凹凸検出手段で前記路面凹凸の上を走行していることが検出されたときに、その路面凹凸が設けられている車線区分線が自車両の走行車線の車線区分線となるように前記車線幅設定値を補正する車線幅設定値補正手段を備えたことを特徴とする請求項９に記載の車線逸脱防止装置。
11. 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９又は請求項１０に記載の車線逸脱防止装置。
12. 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９乃至請求項１１のいずれかに記載の車線逸脱防止装置。
13. 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１１に記載の車線逸脱防止装置。
14. 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１３に記載の車線逸脱防止装置。
15. 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させる操舵トルクを発生することを特徴とする請求項９乃至請求項１１のいずれかに記載の車線逸脱防止装置。

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