JP2005242484A - 車線逸脱防止装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 後方車両が存在するときには、後方車両及び自車両間の車間距離Dに応じて、車間距離Dが小さくなるほど小さな値に設定されるヨーモーメント制限値MsDを設定し(ステップS72)、車線からの逸脱防止に必要な目標ヨーモーメントMsがヨーモーメント制限値MsDよりも大きいときには、目標ヨーモーメントMsをヨーモーメント制限値MsDに制限する(ステップS73〜S76)。車間距離Dが小さいときほど、つまり後方車両が自車両に接近しているときほど発生されるヨーモーメントがより小さな値に制限されるから、自車両の減速度合が抑制され、後方車両の自車両への接近が抑制される。
【選択図】 図10
Description
そこで、この発明は、上記従来の問題に着目してなされたものであって、自車両の逸脱防止制御が作動することに伴って、自車両周辺の他の車両に対して及ぼす影響をより低減することの可能な車線逸脱防止装置を提供することを目的としている。
図1は、第1の実施の形態における車線逸脱防止装置の一例を示す車両概略構成図である。なお、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1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、ドライバ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が介挿されており、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。
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、前述した車両状態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。
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、その検出された走行車線に対して前記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。
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し、右方向を負方向とする。すなわち、ヨーレートγや横加速度Yg、操舵角θ、ヨー角φは、左旋回時に正値となり、右旋回時に負値となる。また、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り、逆に右方向にずれているときに負値となる。また、走行車線の曲率ρは、左カーブの場合に正値となり、右カーブの場合に負値となる。
さらに、車両には、自車両の後方の車両を検知するための後方外界認識センサとして、CDDカメラ等で構成される後方カメラ24及び、この後方カメラ24の撮像画像を処理する後方カメラコントローラ25を備えている。この後方カメラコントローラ25は、後方カメラ24で撮像した自車両後方の撮像画像から、後方車両の有無を検出すると共に、自車両と後方車両との間の車間距離D及び相対速度Vr等を算出できるように構成され、これら後方カメラコントローラ25で算出した各種情報は、前記車両状態コントロールユニット8に出力されるようになっている。また、車両状態コントロールユニット8は、ブレーキペダルの踏込みに関わらず、ブレーキランプ26R、26Lや、図示しないハザードランプを点灯可能に構成されている。
なお、ここでは、前左右輪速度VwFL、VwFRに基づいて走行速度Vを算出するようにした場合について説明したが、例えば、車両に公知のアンチスキッド制御を行うABS制御手段が搭載されており、このABS制御手段によりアンチスキッド制御が行われている場合には、このアンチスキッド制御での処理過程で推定される推定車体速を用いるようにすればよい。
すなわち、まずステップS11で、前記ステップS1で算出した自車両の走行速度Vと車頭時間Ttとを乗算して、前方注視距離Lsを算出する。
次いでステップS12に移行し、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ρ、自車両の走行速度V、及び前方注視距離Lsを用い、下記(1)式にしたがって将来の推定横変位Xsを算出する。
また、前記ステップS21で方向指示スイッチ20がオン状態でない場合にはステップS25に移行し、方向指示スイッチ20がオン状態からオフ状態に切り替わった時点から所定時間経過したかどうかを判定する。そして、方向指示スイッチ20がオン状態からオフ状態に切り替わった時点から所定時間経過しているときにはステップS26に移行し、車線変更フラグFLCを“0”にリセットした後ステップS27に移行し、所定時間経過していないときには、そのままステップS27に移行する。
そして、ステップS27で、車線変更フラグFLCが“1”であって車線変更中である場合にはステップS28に移行し、車線逸脱傾向にあったとしても車線変更中である場合には警報を発生する必要がないから警報フラグFWを“0”に設定する。
Ms=−K1×K2×(Xs−Xc) ……(3)
ここで、図11は、ヨーモーメント制限値MsDの設定方法の一例を示したものである。自車両と後方車両との間の車間距離Dが小さければ小さいほど、ヨーモーメント制限値MsDが小さくなるように、車間距離Dとヨーモーメント制限値MsDとが正の相関を示すような関係であれば適用することができる。この場合も、図11に示す関係となるようヨーモーメント制限値MsDを設定した場合と同等の作用効果を得ることができる。
なお、前記PmRは、ステップS1で読み込んだマスタシリンダ圧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である。
なお、式(4)中のTは、トレッド(前後輪で同じとする)、KbR及び後述のKbFはそれぞれ、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。
ΔPsR=2×KbR×|Ms|/T ……(4)
ΔPsF=2×KbF×(|Ms|−Ms0)/T ……(5)
ΔPsR=2×KbR×Ms0/T ……(6)
なお、ここでは、前後輪をそれぞれ制御するようにした場合について説明したが、例えば前輪のみで制御するようにしてもよく、この場合には、ΔPsF=2×KbF×|Ms|/Tとするようにしてもよい。
PsFL=Pm
PsFR=Pm+ΔPsF
PsRL=PmR
PsRR=PmR+ΔPsR ……(7)
PsFL=Pm+ΔPsF
PsFR=Pm
PsRL=PmR+ΔPsR
PsRR=PmR ……(8)
Trq=f(Acc)−g(Ps) ……(9)
なお、前記f(Acc)は、アクセル開度Accに応じた駆動トルクを算出するためのアクセル関数fにより算出される、駆動トルク相当値である。また、前記(9)式中のPsは、逸脱防止制御により発生させる前及び後の左右輪目標制動流体圧差ΔPsR及びΔPsFの和(Pg=ΔPsR+ΔPsF)であって、g(Ps)は、目標制動流体圧差の和Psによって発生が予測される制動トルクを算出するための関数gにより算出される、制動トルク相当値である。
以上の処理によって図3に示す演算処理が終了する。そして、一連の演算処理が終了したならば、タイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。
今、自車両が走行車線中央よりを直進走行している場合には、推定横変位Xsが比較的小さいことから、推定横変位Xsの絶対値|Xs|は逸脱警報用の逸脱判定値Xw及び“Xw−Xh”よりも小さくなって、図5の逸脱判定処理では、ステップS29からステップS33を経てステップS34に移行し、警報フラグはFw=0に設定される。このため、図6の目標ヨーモーメント算出処理では、ステップS41からステップS42に移行して逸脱判断フラグFLDが“0”に設定されることから目標ヨーモーメントはMs=0に設定される(ステップS49)。
このとき、推定横変位Xsが逸脱警報用の逸脱判定値Xwを下回る状態では、警報フラグFWは“0”に維持されるから逸脱警報は作動しないが、推定横変位Xsが逸脱判定値Xw以上となると、ステップS29からステップS30を経てステップS31に移行し、警報フラグFWが“1”に設定される。このため、図6の目標ヨーモーメント算出処理では、ステップS41からステップS43に移行するが、推定横変位Xsが横変位限界値Xcよりも小さい間は、まだ逸脱防止制御を行う必要はないとしてステップS43からステップS45を経てステップS47に移行し、逸脱判断フラグはFLD=0に設定される。
これによって、ドライバは警報装置23が作動することにより自車両が逸脱傾向にあることを認識することができ、減速操作や操舵操作等、逸脱を回避するための操作を行うことができる。
そして、このように警報やヨーモーメントを発生し、また、ドライバが操舵操作或いは減速操作を行うことによって自車両の推定横変位Xsが減少すると、横変位限界値Xcを下回った時点で図6のステップS43からステップS45を経てステップS47に移行し、逸脱判断フラグFLDが“0”に設定されてヨーモーメントの発生が停止され、さらに推定横変位Xsが、逸脱判定値Xwからヒステリシス値Xhを減算した値“Xw−Xh”を下回る状態となった時点で、図5のステップS29からステップS33を経てステップS34に移行し、警報フラグFWが“0”にリセットされ、警報装置23の作動が停止される。
この第2の実施の形態は、上記第1の実施の形態において、図3のステップS6で実行される後方対応処理の処理手順が異なること以外は、上記第1の実施の形態と同様であるので、同一部には同一符号を付与しその詳細な説明は省略する。
この第2の実施の形態では、図13のフローチャートに示す手順で後方対応処理を行う。すなわち、まず、ステップS101で、後方カメラコントローラ25からの検出情報に基づいて、自車両の後方に車両が存在するかどうかを判定する。そして、後方車両が存在しない場合には、自車両において、車線逸脱を防止するためのヨーモーメントを発生させる目的で制動力制御が行われたとしても、この制動力制御による自車両の減速の影響を受ける、他の車両が存在しないことになるから、他車両を考慮しての制御を行う必要はないとしてそのまま処理を終了する。
ここで、図14は、ヨーモーメント制限値MsVrの設定方法の一例を示したものであって、自車両及び後方車両間の相対速度Vrが接近する方向に大きくなるほどヨーモーメント制限値MsVrが小さくなるように、相対速度Vrとヨーモーメント制限値MsVrとが負の相関を示すような関係であれば適用することができ、この場合も、図14に示す関係となるようヨーモーメント制限値MsVrを設定した場合と同等の作用効果を得ることができる。
この第3の実施の形態は、上記第1の実施の形態において、図3のステップS6の後方対応処理の処理手順が異なること以外は、同様であるので、同一部には同一符号を付与しその詳細な説明は省略する。
この第3の実施の形態における後方対応処理は、図15のフローチャートに示す手順で行う。まず、ステップS111で、後方カメラコントローラ25からの検出情報に基づいて、自車両の後方に車両が存在するかどうかを判定する。そして、後方車両が存在しない場合には、自車両において、車線逸脱を防止するためのヨーモーメントを発生させる目的で制動力制御が行われたとしても、この制動力制御による自車両の減速の影響を受ける、他の車両が存在しないことになるから、他車両を考慮しての制御を行う必要はないとしてそのまま処理を終了する。
つまり、目標ヨーモーメントMsの大きさが、後方報知判断値MsD*の大きさよりも大きいときには、自車両において車線逸脱を回避するために必要なヨーモーメントを発生させるための制動力制御が行われた場合に、この制動力制御による自車両の減速の影響を、他車両が受ける可能性があることから、ブレーキランプやハザードランプ等を点灯させ、自車両が減速することを後方車両に通知する。
また、この場合、ブレーキランプやハザードランプを点灯させることによって後方車両に注意を促すようにしており、目標ヨーモーメントの制限は行っていないから、車線逸脱の回避に必要な十分なヨーモーメントを発生させつつ、後方車両の接近を抑制することができる。
この第4の実施の形態は、上記第3の実施の形態において、前記後方報知判断値の設定方法が異なること以外は、上記第3の実施の形態と同様であるので、同一部には、同一符号を付与し、その詳細な説明は省略する。
この第4の実施の形態においては、図16のフローチャートに示すように、まず、ステップS121で、後方カメラコントローラ25からの検出情報に基づいて、自車両の後方に車両が存在するかどうかを判定する。そして、後方車両が存在しない場合には、自車両において、車線逸脱を防止するためのヨーモーメントを発生させる目的で制動力制御が行われたとしても、この制動力制御による自車両の減速の影響を受ける、他の車両が存在しないことになるから、他車両を考慮しての制御を行う必要はないとしてそのまま処理を終了する。
したがって、この第4の実施の形態も、上記第3の実施の形態と同等の作用効果を得ることができると共に、この第4の実施の形態においては、後方車両及び自車両間の車間距離D及び相対速度Vrに基づいて後方報知判断値MsVr*を算出するようにしているから、車間距離Dが小さく後方車両が自車両に接近しているときほど、また、相対速度Vrが大きく後方車両が自車両に接近する接近速度が大きいときほど、目標ヨーモーメントMsの大きさが小さくても後方への報知を行い、また、車間距離Dが大きくても、或いは相対速度Vrが小さく後方車両が自車両に接近する接近速度が小さくても、目標ヨーモーメントMsの大きさが大きいときには後方への報知を行うことで、後方車両と自車両との相対位置関係や、逸脱防止制御により生じると予測される自車両の減速度合とに応じて的確なタイミングで後方報知を行うことができる。
また、上記各実施の形態においては、後方カメラ24によって後方車両を検出するようにした場合について説明したが、これに限るものではなく、例えば、後方の物体を検出するためのレーザレーダ等の後方検出手段を設け、これによって後方車両の有無を検出するようにしてもよく、また、例えば路車間通信を行うこと等によって、自車両の後方に存在する車両に関する情報を獲得するようにしてもよい。
また、第1の実施の形態において、図10の後方対応処理が制御量調整手段に対応し、第2の実施の形態において、図13の後方対応処理が制御量調整手段に対応している。
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
9 エンジン
12 駆動トルクコントロールユニット
13 単眼カメラ
14 カメラコントローラ
15 加速度センサ
16 ヨーレートセンサ
17 マスタシリンダ圧センサ
18 アクセル開度センサ
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
23 警報装置
24 後方カメラ
25 後方カメラコントローラ
26R、26L ブレーキランプ
Claims (13)
- 自車両が走行車線から逸脱しそうであるとき、この逸脱を回避するように制動力制御を行う逸脱防止制御手段を備えた車線逸脱防止装置において、
自車両の後方を走行する後方車両を検出し当該後方車両と自車両との相対位置関係を検出する後方車両検出手段と、
当該後方車両検出手段で後方車両が存在することを検出したとき、前記相対位置関係に基づいて前記逸脱防止制御手段による制御量を調整する制御量調整手段と、を備えることを特徴とする車線逸脱防止装置。 - 前記制御量調整手段は、前記相対位置関係に基づき後方車両が自車両から予め設定した範囲内に存在することが検出されたときには、前記逸脱防止制御手段による制御量を制限するようになっていることを特徴とする請求項1記載の車線逸脱防止装置。
- 前記制御量調整手段は、前記後方車両が自車両に近いときほど、前記制御量をより小さな値に制限するようになっていることを特徴とする請求項2記載の車線逸脱防止装置。
- 前記後方車両検出手段は、前記後方車両と自車両との相対速度を検出し、
前記制御量調整手段は、前記相対速度が接近方向であり且つ予め設定したしきい値以上であるときには、前記逸脱防止制御手段による制御量を制限するようになっていることを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1項に記載の車線逸脱防止装置。 - 前記制御量調整手段は、前記相対速度が接近方向に大きいときほど、前記制御量をより小さな値に制限するようになっていることを特徴とする請求項4記載の車線逸脱防止装置。
- 自車両が走行車線から逸脱しそうであるとき、この逸脱を回避するように制動力制御を行う逸脱防止制御手段を備えた車線逸脱防止装置において、
前記逸脱防止制御手段による制動力制御が行われるときこれを後方車両に報知する後方報知手段を備えることを特徴とする車線逸脱防止装置。 - 自車両が走行車線から逸脱しそうであるとき、この逸脱を回避するように制動力制御を行う逸脱防止制御手段を備えた車線逸脱防止装置において、
自車両の後方を走行する後方車両を検出し当該後方車両と自車両との相対位置関係を検出する後方車両検出手段と、
前記逸脱防止制御手段による制御量を検出する制御量検出手段と、
前記後方車両検出手段で検出した前記後方車両と自車両との相対位置関係と前記制御量検出手段で検出される制御量とに応じたタイミングで、前記逸脱防止制御手段による制動力制御が行われることを後方車両に報知する後方報知手段と、を備えることを特徴とする車線逸脱防止装置。 - 前記後方報知手段は、前記相対位置関係に基づいて前記後方車両が自車両から予め設定した範囲内に存在することが検出され且つ前記逸脱防止制御手段による制御量が予め設定したしきい値以上であるとき、前記報知を行うようになっていることを特徴とする請求項7記載の車線逸脱防止装置。
- 前記制御量のしきい値は、前記後方車両が自車両に近いときほどより小さな値に設定されるようになっていることを特徴とする請求項8記載の車線逸脱防止装置。
- 前記後方車両検出手段は、前記後方車両と自車両との相対速度を検出し、
前記後方報知手段は、前記相対速度が接近方向に予め設定したしきい値以上であり且つ前記逸脱防止制御手段による制御量が予め設定したしきい値以上であるとき、前記報知を行うようになっていることを特徴とする請求項7から請求項9の何れか1項に記載の車線逸脱防止装置。 - 前記制御量のしきい値は、前記相対速度が接近方向に大きいときほどより小さな値に設定されることを特徴とする請求項10記載の車線逸脱防止装置。
- 前記後方報知手段は、ブレーキランプ及びハザードランプの少なくとも何れか一方を点灯させるようになっていることを特徴とする請求項6から請求項11の何れか1項に記載の車線逸脱防止装置。
- 前記逸脱防止制御手段は、自車両の逸脱を回避する方向にヨーモーメントを発生するヨーモーメント発生手段又は自車両を減速させる減速制御手段であることを特徴とする請求項1から請求項12の何れか1項に記載の車線逸脱防止装置。
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