JP3606276B2

JP3606276B2 - 車線逸脱防止装置

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Publication number: JP3606276B2
Application number: JP2002342054A
Authority: JP
Inventors: 智田家; 真次松本
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2002-11-26
Filing date: 2002-11-26
Publication date: 2005-01-05
Anticipated expiration: 2022-11-26
Also published as: US6973380B2; DE10354423A1; JP2004178159A; US20040102884A1

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）。
【０００３】
また、こ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。
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）。
【０００４】
【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
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、通常、走行車線を正しく検出するためには、当該走行車線の両側の白線等のレーンマーカを検出する必要がある（走行車線は二本のレーンマーカの間に存在する）。従って、従来の車線逸脱防止装置では、走行車線両側のレーンマーカを共に検出できないときには、走行車線を正しく検出できていないとして、車線逸脱防止制御を中止している。しかしながら、少なくとも逸脱方向のレーンマーカが検出できているときは、逸脱防止制御自体は成立するので、このような場合に制御を中止してしまうと、運転者の感覚との間にずれが生じ、違和感となっている。
【０００６】
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、運転者の感覚との間のずれをなくし、違和感を払拭することが可能な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。
【０００７】
【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、自車両の走行車線の両側のレーンマーカを検出している状態から片側のレーンマーカしか検出できなくなったときに、検出できている片側のレーンマーカの確からしさをそれ以前の両側のレーンマーカの検出の有無に応じて判定し、その確からしさに基づいて前記ヨーモーメントを発生させる車両の挙動制御を行うことを特徴とするものである。
【０００８】
【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、自車両の走行車線の両側のレーンマーカを検出している状態から片側のレーンマーカしか検出できなくなったときでも、検出できている片側のレーンマーカの確からしさをそれ以前の両側のレーンマーカの検出の有無に応じて判定し、その確からしさに基づいて前記ヨーモーメントを発生させる車両の挙動制御を継続して行う構成としたため、特に検出されている片側のレーンマーカが逸脱方向であるときに、運転者の感覚とずれがなく、違和感を払拭することができる。
【０００９】
【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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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、即ち車線に対する自車両の向き、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、後述するように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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
この演算処理では、まずステップＳ１１０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Ｓ１１０では、合わせて、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。
【００１７】
次にステップＳ１２０に移行して、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Ｓ１１０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、具体的にはレーンマーカ検出エリアを設定し、その設定されたレーンマーカ検出エリアに基づいて自車両が走行している走行車線の両側のレーンマーカを検出し、そのレーンマーカを用いて自車両が走行している走行車線を検出する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。
【００１８】
次にステップＳ１３０に移行して、前記ステップＳ１２０において自車両の走行車線の両側のレーンマーカが検出されているか否かを判定し、両側のレーンマーカが検出されている場合にはステップＳ１４０に移行し、そうでない場合にはステップＳ１５０に移行する。
前記ステップＳ１５０では、前記ステップＳ１２０において自車両の走行車線の何れか片側のレーンマーカだけが検出されているか否かを判定し、片側のレーンマーカだけが検出されている場合にはステップＳ１６０に移行し、そうでない場合にはステップＳ１７０に移行する。ここで、自車両の走行車線の片側のレーンマーカだけが検出されているか否かを判定するのは、自車両が走行車線から逸脱傾向となることにより、逸脱方向と反対側のレーンマーカは検出できなくなるが、逸脱方向側のレーンマーカは検出できるとみなすことができるためである。
【００１９】
前記ステップＳ１６０では、この図２の演算処理の前回演算時に、自車両の走行車線の両側のレーンマーカが検出されていたか否かを判定し、両側のレーンマーカが検出されていた場合には前記ステップＳ１４０に移行し、そうでない場合にはステップＳ１８０に移行する。ここで、前回の演算時に、自車両の走行車線の両側のレーンマーカが検出されていたか否かを判定するのは、両側のレーンマーカが検出されている状態から片側のみ検出されている状態になった場合には、その片側のみ検出されているものがレーンマーカである確からしさが高いとみなすことができるためである。
【００２０】
前記ステップＳ１７０では、逸脱防止制御許可フラグＦを“０”のリセット状態としてから前記ステップＳ１８０に移行する。
また、前記ステップＳ１４０では、前記逸脱防止制御許可フラグＦを“１”のセット状態としてから前記ステップＳ１８０に移行する。
前記ステップＳ１８０では、前記逸脱防止制御許可フラグＦが“１”のセット状態であるか否かを判定し、当該逸脱防止制御許可フラグＦがセット状態である場合にはステップＳ１９０に移行し、そうでない場合にはステップＳ２１０に移行する。
【００２１】
前記ステップＳ１９０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Ｓ２００に移行する。具体的には、前記ステップＳ１２０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Ｓ１１０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Ｓ２００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Ｓ２１０に移行する。具体的には、前記ステップＳ１９０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Ｓ２００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Ｓ１９０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Ｓ１２０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】
前記ステップＳ２１０では、車線逸脱防止のための目標ヨーモーメントＭ_Ｓを算出設定する。ここでは、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Ｓ１９０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。
【００２５】
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Ｓ２２０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Ｓ１１０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。
【００２６】
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Ｓ２１０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。
【００２７】
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）
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
次にステップＳ２３０に移行して、前記ステップＳ２２０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。
ここで、前記レーンマーカ検出の作用について説明する。この実施形態では、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するためのレーンマーカ検出エリアを設定する。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。そして、例えばレーンマーカと路面との境界を際立たせるフィルタ処理などを施し、図５に示すように、各レーンマーカ検出領域内において、最もレーンマーカと路面との境界らしい直線を検出し、その直線上の一点（レーンマーカ候補点）をレーンマーカの代表的な部位として検出する。図５の例では、直線検出結果の最上点をレーンマーカ候補点として検出している。このレーンマーカ候補点の数が予め設定された所定値以上であるときに、その検出されているレーンマーカは正しいものとする。逆に、レーンマーカ候補点の数が所定値未満であるときには、そのレーンマーカは正しくないものとして検出しない。更に、両側のレーンマーカのレーンマーカ候補点の総数が所定値以上でなければ、両側のレーンマーカを正しく検出していないものとする。
【００３１】
前記図２の演算処理によれば、図６に示すように、走行車線の両側のレーンマーカが検出されているときには前記逸脱防止制御許可フラグＦがセットされ、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、走行車線の片側のレーンマーカしか検出できないときでも、それ以前に両側のレーンマーカが検出されていたときには前記逸脱防止制御許可フラグＦがセットされ、これにより前記両側レーンマーカ検出時と同様に車線逸脱防止制御が行われる。これにより、例えば逸脱方向のレーンマーカのみが検出できたときにも車線逸脱防止制御が継続されることになり、運転者の感覚に合致し、違和感がない。
【００３３】
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Ｓ１１０及びステップＳ１２０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Ｓ１２０が走行車線検出手段及びレーンマーカ検出手段を構成し、図２の演算処理のステップＳ１９０、ステップＳ２００が逸脱判断手段を構成し、図２の演算処理のステップＳ２１０乃至ステップＳ２３０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Ｓ２２０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Ｓ２３０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。
【００３４】
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。具体的な相違点を挙げると、前記ステップＳ１３０とステップＳ１４０との間にステップＳ１３１が介装され、前記ステップＳ１５０とステップＳ１４０との間にステップＳ１６１が介装され、前記ステップＳ１５０とステップＳ１７０との間にステップＳ１６２が介装されている。
【００３５】
前記ステップＳ１３１では、後述する両側レーンマーカ検出カウンタＣＮＴをインクリメントしてから前記ステップＳ１４０に移行する。
また、前記ステップＳ１６１では、前記両側レーンマーカ検出カウンタＣＮＴが予め設定された所定値ＣＮＴ_０以上であるか否かを判定し、当該両側レーンマーカ検出カウンタＣＮＴが所定値ＣＮＴ_０以上である場合には前記ステップ１４０に移行し、そうでない場合には前記ステップＳ１６２に移行する。
【００３６】
前記ステップＳ１６２では、前記両側レーンマーカ検出カウンタＣＮＴをクリアしてから前記ステップＳ１７０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、自車両が走行している走行車線の両側のレーンマーカを検出しているときに両側レーンマーカ検出カウンタＣＮＴをインクリメントし、何れか片側のレーンマーカしか検出できなくなったとき、当該両側レーンマーカ検出カウンタＣＮＴが所定値ＣＮＴ_０以上であればステップＳ１４０で逸脱防止制御許可フラグＦがセットされ、前記第１実施形態と同様に車線逸脱防止制御が行われる。ここで、前記両側レーンマーカ検出カウンタＣＮＴは、両側のレーンマーカが検出されていることの確からしさを表しており、この確からしさが大きいときには、片側のレーンマーカしか検出できなくても車線逸脱防止制御が継続される。通常、車両が走行車線から逸脱しようとするときには、前記図４或いは図６に示すように、最初は走行車線の両側のレーンマーカが検出されており、やがて逸脱方向のレーンマーカのみが検出されるようになる。従って、両側のレーンマーカ検出時間が長く、その後、何れか片側のレーンマーカしか検出できなくなったとしたら、その方向に逸脱しようとしているので、逸脱防止制御を継続することにより自車両の車線逸脱を確実に抑制防止することができる。
【００３７】
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Ｓ１１０及びステップＳ１２０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Ｓ１２０が走行車線検出手段及びレーンマーカ検出手段を構成し、図７の演算処理のステップＳ１３１、ステップＳ１６１がレーンマーカ確からしさ判定手段を構成し、図７の演算処理のステップＳ１９０、ステップＳ２００が逸脱判断手段を構成し、図７の演算処理のステップＳ２１０乃至ステップＳ２３０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Ｓ２２０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Ｓ２３０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。
【００３８】
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１実施形態の図２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。具体的な相違点を挙げると、前記ステップＳ１６０がステップＳ１６３に変更されている。
【００３９】
前記ステップＳ１６３では、検出できなかった（図ではロスト）側のレーンマーカの前記レーンマーカ候補点数が所定値以上であるか否かを判定し、ロスト側レーンマーカ候補点が所定値以上である場合には前記ステップＳ１４０に移行し、そうでない場合には前記ステップＳ１７０に移行する。なお、ここで言うレーンマーカ候補点数の所定値とは、前記レーンマーカを正しく検出していると判定するための所定値とは異なり、それより小さな値を示す。
【００４０】
この演算処理によれば、前記第１実施形態の作用に加え、何れか片側のレーンマーカしか検出できなくなったときに、検出できない側のレーンマーカ候補点数が所定値以上であればステップＳ１４０で逸脱防止制御許可フラグＦがセットされ、前記第１実施形態と同様に車線逸脱防止制御が行われる。ここで、レーンマーカが白い点線であるような場合、仮にレーンマーカを正しく検出していても、そのレーンマーカ候補点は、前記正しく検出しているか否かの所定値未満である可能性がある。そこで、片側のレーンマーカしか正しく検出できていない場合でも、反対側のレーンマーカ候補点数が所定値以上である、つまりそのレーンマーカの確からしさが大きいときには、車線逸脱防止制御が継続することにより自車両の車線逸脱を確実に抑制防止することができる。
【００４１】
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Ｓ１１０及びステップＳ１２０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Ｓ１２０が走行車線検出手段及びレーンマーカ検出手段を構成し、図８の演算処理のステップＳ１６３がレーンマーカ確からしさ判定手段を構成し、図８の演算処理のステップＳ１９０、ステップＳ２００が逸脱判断手段を構成し、図８の演算処理のステップＳ２１０乃至ステップＳ２３０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Ｓ２２０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Ｓ２３０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。
【００４２】
次に、本発明の車線逸脱防止装置の第４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９のものに変更されている。この図９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。具体的な相違点を挙げると、前記ステップＳ１３０とステップＳ１４０との間にステップＳ１３２が介装され、前記ステップＳ１６０とステップＳ１４０との間にステップＳ１６４が介装され、前記ステップＳ２１０がステップＳ２１１に変更されている。
【００４３】
前記ステップＳ１３２では、目標ヨーモーメント比例係数ｋを“１”としてから前記ステップＳ１４０に移行する。
また、前記ステップＳ１６４では、前記目標ヨーモーメント比例係数ｋを“１”より小さい所定値ｋ_０としてから前記ステップＳ１４０に移行する。
そして、前記ステップＳ２１１では、前記３式で算出される目標ヨーモーメントＭ_Ｓに前記目標ヨーモーメント比例係数ｋを乗じ、その値を新たな目標ヨーモーメントＭ_Ｓに設定してから前記ステップＳ２２０に移行する。
【００４４】
この演算処理によれば、前記第１実施形態の作用に加え、走行車線の両側のレーンマーカが検出されていた状態から、何れか片側のレーンマーカしか検出できなくなったときには、“１”より小さい所定値ｋ_０からなる目標ヨーモーメント比例係数ｋが設定され、その目標ヨーモーメント比例係数ｋを乗じて目標ヨーモーメントＭ_Ｓが設定される。即ち、目標ヨーモーメントＭ_Ｓは、本実施形態の車線逸脱防止装置の制御出力であるから、ゲインを小さく変更することにより、片側のレーンマーカしか検出できないときの制御出力を、両側のレーンマーカ検出時のそれより小さく調整することになる。前述のように、走行車線両側のレーンマーカが検出されている状態から、何れか片側のレーンマーカしか検出できなくなったときは、その方向に逸脱傾向にある可能性が高いので、車線逸脱防止制御を継続して行うことが望ましいが、しかしながら走行車線を完全に正確に検出していないことには代わりがない。そこで、片側レーンマーカ検出時は、本実施形態のように制御出力を低減しながら車線逸脱防止制御を継続することにより、そうした状況下における適切な車線逸脱防止制御を行うことが可能となる。
【００４５】
なお、本実施形態では前記目標ヨーモーメント比例係数ｋからなるゲインをステップ的に変化させたが、これを連続的に変化させるようにしてもよい。
また、制御出力の減少方法は、これ以外にも、制御の実行回数や制御継続時間を小さくすることによっても可能である。
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９の演算処理のステップＳ１１０及びステップＳ１２０が本発明の走行状態検出手段を構成し、以下同様に、図９の演算処理のステップＳ１２０が走行車線検出手段及びレーンマーカ検出手段を構成し、図９の演算処理のステップＳ１９０、ステップＳ２００が逸脱判断手段を構成し、図９の演算処理のステップＳ１３２、ステップＳ１６４、ステップＳ２１１乃至ステップＳ２３０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９の演算処理のステップＳ２２０が制駆動力制御量算出手段を構成し、図９の演算処理のステップＳ２３０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。
【００４６】
次に、本発明の車線逸脱防止装置の第５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１０のものに変更されている。この図１０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。具体的な相違点を挙げると、前記ステップＳ１３０とステップＳ１４０との間にステップＳ１３３が介装され、前記ステップＳ１６０とステップＳ１４０との間にステップＳ１６５が介装されている。
【００４７】
前記ステップＳ１３３では、前記逸脱傾向判定のための横変位限界値Ｘ_Ｃをそのまま横変位限界値Ｘ_Ｃとしてから前記ステップＳ１４０に移行する。
また、前記ステップＳ１６５では、前記逸脱傾向判定のための横変位限界値Ｘ_Ｃを、当該横変位限界値Ｘ_Ｃより大きな所定値Ｘ_Ｃ０としてから前記ステップＳ１４０に移行する。
【００４８】
この演算処理によれば、前記第１実施形態の作用に加え、走行車線の両側のレーンマーカが検出されていた状態から、何れか片側のレーンマーカしか検出できなくなったときには、本来の横変位限界値Ｘ_Ｃより大きな所定値Ｘ_Ｃ０を新たな横変位限界値Ｘ_Ｃとし、この横変位限界値Ｘ_Ｃを用いて逸脱傾向の判定が行われる。この場合、前記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をセットするので、当該横変位限界値Ｘ_Ｃが大きな値になれば逸脱傾向と判断されにくく、車線逸脱防止制御の介入タイミングが遅れる、つまり目標ヨーモーメントＭ_Ｓは“０”となる。また、前記３式で算出される目標ヨーモーメントＭ_Ｓも小さな値になり、前記第４実施形態と同様に制御出力が小さく調整されることになる。即ち、目標ヨーモーメントＭ_Ｓは、本実施形態の車線逸脱防止装置の制御出力であるから、閾値を大きく変更することにより、片側のレーンマーカしか検出できないときの制御出力を、両側のレーンマーカ検出時のそれより小さく調整することになる。前述のように、走行車線両側のレーンマーカが検出されている状態から、何れか片側のレーンマーカしか検出できなくなったときは、その方向に逸脱傾向にある可能性が高いので、車線逸脱防止制御を継続して行うことが望ましいが、しかしながら走行車線を完全に正確に検出していないことには代わりがない。そこで、片側レーンマーカ検出時は、本実施形態のように制御出力を低減しながら車線逸脱防止制御を継続することにより、そうした状況下における適切な車線逸脱防止制御を行うことが可能となる。
【００４９】
なお、本実施形態では前記横変位限界値Ｘ_Ｃなる閾値をステップ的に変化させたが、これを連続的に変化させるようにしてもよい。
また、制御出力の減少方法は、これ以外にも、制御の実行回数や制御継続時間を小さくすることによっても可能である。
【００５０】
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１０の演算処理のステップＳ１１０及びステップＳ１２０が本発明の走行状態検出手段を構成し、以下同様に、図１０の演算処理のステップＳ１２０が走行車線検出手段及びレーンマーカ検出手段を構成し、図１０の演算処理のステップＳ１９０、ステップＳ２００が逸脱判断手段を構成し、図１０の演算処理のステップＳ１３３、ステップＳ１６５、ステップＳ２１０乃至ステップＳ２３０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１０の演算処理のステップＳ２２０が制駆動力制御量算出手段を構成し、図１０の演算処理のステップＳ２３０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。
【図９】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４実施形態を示すフローチャートである。
【図１０】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５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

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、自車両の走行車線の両側のレーンマーカを検出するレーンマーカ検出手段と、前記レーンマーカ検出手段で検出された自車両の走行車線のレーンマーカの確からしさを、前記レーンマーカ検出手段が片側のレーンマーカしか検出されない場合に、それ以前の両側のレーンマーカの検出の有無に応じて判定するレーンマーカ確からしさ判定手段とを備え、前記車両挙動制御手段は、前記レーンマーカ検出手段で自車両の走行車線の両側のレーンマーカを検出している状態から片側のレーンマーカしか検出できなくなったときに、検出できている片側のレーンマーカに基づいて前記車両の挙動制御を行うと共に前記レーンマーカ検出手段で自車両の走行車線の片側のレーンマーカしか検出できないときに、前記レーンマーカ確からしさ判定手段で判定されたレーンマーカの確からしさに基づいて前記車両の挙動制御を行うことを特徴とする車線逸脱防止装置。
前記レーンマーカ確からしさ判定手段は、前記レーンマーカ検出手段でレーンマーカを検出している継続時間に基づいて当該レーンマーカの確からしさを検出することを特徴とする請求項１に記載の車線逸脱防止装置。
前記レーンマーカ検出手段は、撮像画像中の異なる複数の領域でレーンマーカを検出し且つ各領域のレーンマーカの代表的な部位を特定し、前記レーンマーカ確からしさ判定手段は、前記レーンマーカ検出手段で検出された各領域のレーンマーカの代表的な部位の数に基づいて当該レーンマーカの確からしさ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。
前記車両挙動制御手段は、前記レーンマーカ検出手段で自車両の走行車線の片側のレーンマーカしか検出できないときには、両側のレーンマーカが検出されているときよりも制御出力を小さくすることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の車線逸脱防止装置。
前記車両挙動制御手段は、制御ゲインを変更することにより制御出力を小さくすることを特徴とする請求項４に記載の車線逸脱防止装置。
前記車両挙動制御手段は、制御閾値を変更することにより制御出力を小さくすることを特徴とする請求項４又は５に記載の車線逸脱防止装置。
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の何れか一項に記載の車線逸脱防止装置。