KR100723554B1 - 차선 일탈 방지 장치 - Google Patents

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닛산 지도우샤 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 과제는 운전자에게 위화감을 부여하지 않고, 주행 차선에 대한 차량의 주행 상태에 따라서 가장 적절하게 차선 일탈을 방지할 수 있는 것이다.
차선 일탈 방지 장치는 주행 차선에 대해 소정의 위치 관계로 설정된 제1 임계치와 주행 차선에 대한 차량의 위치 정보와의 비교 결과[감산치(│Xs│－ XL)]를 기초로 하여 차량의 차선 일탈 판정을 한 경우, 차량에 대해 차선 일탈 방지용 요우 모멘트를 부여하는 동시에, 차선 일탈 판정 시의 차량의 주행 상태를 기초로 하여 차륜의 전타에 의해서만 요우 모멘트를 부여하는 것과, 차륜의 전타 및 차륜으로의 제동력 부여에 의해 요우 모멘트를 부여하는 것을 절환한다. 예를 들어, 노면μ에 따라서 변화되는 제어 가부 판정용 임계치(Xμ)와 상기 감산치의 비교 결과(스텝 S22)를 기초로 하여 상기 절환을 위한 제동차 제어 판단 플래그(Fgs)를 설정한다(스텝 S23, 스텝 S24).
차선 일탈 방지 장치, 제어기, 횔 실린더, 노면 추정 장치, 엔진

Description

차선 일탈 방지 장치{LANE DEPARTURE PREVENTION APPARATUS}
도1은 본 발명의 차선 일탈 방지 장치를 탑재한 차량의 실시 형태를 도시하는 개략 구성도.
도2는 상기 차선 일탈 방지 장치를 구성하는 제어기의 처리 내용을 도시하는 흐름도.
도3은 추정 횡변위(Xs)나 일탈 판정용 임계치(XL)의 설명에 사용한 도면.
도4는 상기 제어기의 차선 일탈 제어 방법 결정의 처리 내용을 도시하는 흐름도.
도5는 주행 차선 곡률(β)과 제1 제어 가부 판정용 임계치(Xβ)의 관계를 나타내는 특성도.
도6은 노면μ과 제2 제어 가부 판정용 임계치(X)의 관계를 나타내는 특성도.
도7은 자차속(V)과 게인(K2)의 관계를 나타내는 특성도.
도8은 주행 차선에 대한 차량의 주행 상태의 차이에 의한 차선 일탈 제어의 차이의 설명에 사용한 도면.
도9는 노면μ의 차이에 의한 차선 일탈 제어의 차이의 설명에 사용한 도면.
도10은 일탈 정도에 의한 차선 일탈 제어의 차이의 설명에 사용한 도면.
도11은 상기 제어기의 차선 일탈 제어 방법 결정의 처리 내용을 도시하는 흐름도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
6FL 내지 6RR : 휠 실린더
7 : 제동 유체압 제어부
8 : 제어기
9 : 엔진
12 : 구동 토크 제어 유닛
13 : 촬상부
14 : 네비게이션 장치
15 : 전륜 전타 제어 유닛
16 : 후륜 전타 제어 유닛
17 : 마스터 실린더압 센서
18 : 액셀 개방도 센서
19 : 조타각 센서
22FL 내지 22R : 차륜 속도 센서
23 : 노면μ 추정 장치
본 발명은 차량의 주행 차선으로부터의 일탈을 방지하는 차선 일탈 방지 장치에 관한 것이다.
종래의 차선 일탈 방지 장치로서 차량이 주행 차선을 일탈할 가능성이 있는 경우에, 차륜에 제동력을 부여하고, 차량에 요우 모멘트를 부여함으로써 차량이 주행 차선으로부터 일탈하는 것을 방지하는 장치가 있다(예를 들어 특허문헌 1 참조).
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 2003-112540호 공보
예를 들어 상기 특허문헌 1에 기재된 기술에서는 항상 요우 모멘트를 제동력에 의해 부여하고 있으므로, 요우 모멘트의 부여가 동시에 차량을 감속시키기 때문에, 이에 의해 운전자에게 위화감을 부여할 가능성이 있었다.
한편, 차선 일탈 경향이 있는 경우에, 전타에 의해 차량에 요우 모멘트를 부여하는 기술도 있지만, 주행 차선에 대한 차량의 주행 상태(요우각 등)에 의해서는 전타만으로는 원하는 요우 모멘트를 차량에 부여할 수 없는 경우도 있다.
본 발명은 전술한 문제에 비추어 이루어진 것으로, 운전자에게 위화감을 부여하지 않고, 또한 차량의 주행 상태에 따라서 가장 적절하게 차선 일탈을 방지할 수 있는 차선 일탈 방지 장치의 제공을 목적으로 한다.
본 발명에 관한 차선 일탈 방지 장치는 주행 차선에 대한 차량의 위치 정보를 검출하는 위치 정보 검출 수단과, 차선에 대해 소정의 위치 관계로 설정된 제1 임계치와, 상기 위치 정보를 비교하고, 그 비교 결과를 기초로 하여 주행 차선에 대한 차량의 일탈을 판정하는 판정 수단과, 판정 수단이 일탈 판정한 경우에 차량에 대해 차선 일탈 방지용 요우 모멘트를 부여하는 동시에, 상기 일탈 판정 시의 차량의 주행 상태를 기초로 하여 차륜의 전타에 의해서만 요우 모멘트를 부여하는 것과, 차륜의 전타 및 차륜으로의 제동력 부여에 의해 요우 모멘트를 부여하는 것을 절환하는 요우 모멘트 부여 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태(이하, 실시 형태라 함)를 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
실시 형태는 본 발명에 관한 차선 일탈 방지 장치를 탑재한 후륜 구동 차량이다. 이 후륜 구동 차량은 자동 변속기와 컨벤셔널 디퍼렌셜 기어를 탑재하여 전후륜 모두 좌우륜의 제동력을 독립 제어 가능한 제동 장치를 탑재하고 있다.
또한, 이 차량은 전후륜이 모두 전타할 수 있도록 구성되어 있다. 예를 들어, 전륜과 후륜을 전타할 수 있는 차량으로서는 운전자가 조작하는 스티어링 휠의 각도와 전륜의 전타륜의 전타각을 변화시킬 수 있는 프론트 액티브 스티어 시스템과 후륜 조타 시스템을 구비한 차량이나, 소위 스티어 바이 와이어 시스템을 구비한 차량을 들 수 있다. 본 실시 형태는 이와 같은 차량에 의해 구성되어 있다.
도1은 본 실시 형태를 도시하는 개략 구성도이다.
도면 중 부호 1은 브레이크 페달, 2는 부스터, 3은 마스터 실린더, 4는 리저 버이고, 통상은 운전자에 의한 브레이크 페달(1)의 답입량에 따라서 마스터 실린더(3)로 승압된 제동 유체압을 각 차륜(5FL 내지 5RR)의 각 휠 실린더(6FL 내지 6RR)에 공급한다. 또한, 마스터 실린더(3)와 각 휠 실린더(6FL 내지 6RR) 사이에는 제동 유체압 제어부(7)가 개재 장착되어 있고, 이 제동 유체압 제어부(7)에 의해 각 휠 실린더(6FL 내지 6RR)의 제동 유체압을 개별로 제어하는 것도 가능하게 되어 있다.
제동 유체압 제어부(7)는, 예를 들어 앤티스키드 제어나 트랙션 제어에 이용되는 제동 유체압 제어부를 이용한 것이다. 제동 유체압 제어부(7)는 단독으로 각 휠 실린더(6FL 내지 6RR)의 제동 유체압을 제어하는 것도 가능하지만, 후술하는 제어기(8)로부터 제동 유체압 지령치가 입력되었을 때에는 그 제동 유체압 지령치에 따라서 제동 유체압을 제어하도록 되어 있다.
예를 들어, 제동 유체압 제어부(7)는 액압 공급계에 작동기를 포함하여 구성되어 있다. 작동기로서는 각 휠 실린더 액압을 임의의 제동 액압으로 제어 가능한 비례 솔레노이드 밸브를 들 수 있다.
또한, 이 차량에는 구동 토크 제어 유닛(12)이 설치되어 있다. 구동 토크 제어 유닛(12)은 엔진(9)의 운전 상태, 자동 변속기(10)의 선택 변속비 및 드로틀 밸브(11)의 드로틀 개방도를 제어함으로써 구동륜인 후륜(5RL, 5RR)으로의 구동 토크를 제어한다. 구동 토크 제어 유닛(12)은 연료 분사량이나 점화 시기를 제어하거나, 동시에 드로틀 개방도를 제어하거나 함으로써 엔진(9)의 운전 상태를 제어한다. 이 구동 토크 제어 유닛(12)은 제어에 사용한 구동 토크(Tw)의 값을 제어기 (8)에 출력한다.
또한, 이 구동 토크 제어 유닛(12)은 단독으로 후륜(5RL, 5RR)의 구동 토크를 제어하는 것도 가능하지만, 제어기(8)로부터 구동 토크 지령치가 입력되었을 때에는 그 구동 토크 지령치에 따라서 구동륜 토크를 제어하도록 되어 있다.
또한, 이 차량에는 전륜(5FL, 5FR)을 전타 제어하기 위한 전륜 전타 제어 유닛(15)과, 후륜(5RL, 5RR)을 전타 제어하기 위한 후륜 전타 제어 유닛(16)이 설치되어 있다. 이 전륜 전타 제어 유닛(15) 및 후륜 전타 제어 유닛(16)은 제어기(8)로부터의 전타 지령치를 기초로 하여 전륜 및 후륜을 전타 제어한다.
또한, 이 차량에는 주행로의 노면μ(노면 마찰계수)을 추정하는 노면μ 추정 장치(23)가 설치되어 있다. 노면μ 추정 장치(23)는, 예를 들어 특허 3166472호에 기재되어 있는 장치이다. 이 노면μ 추정 장치(23)는 검출한 노면μ을 제어기(8)에 출력한다.
또한, 이 차량에는 화상 처리 기능이 부가된 촬상부(13)가 설치되어 있다. 촬상부(13)는 차량의 차선 일탈 경향 검출용으로서, 주행 차선 내의 차량의 위치를 검출하기 위해 구비되어 있다. 예를 들어, 촬상부(13)는 CCD(Charge Coupled Device) 카메라로 이루어지는 단일 동공 카메라로 촬상하도록 구성되어 있다. 이 촬상부(13)는 차량 전방부에 설치되어 있다.
촬상부(13)는 차량 전방의 촬상 화상으로부터, 예를 들어 백색선 등의 레인 마커를 검출하고, 그 검출한 레인 마커를 기초로 하여 주행 차선을 검출하고 있다. 또한, 촬상부(13)는 그 검출한 주행 차선을 기초로 하여 차량의 주행 차선과 차량 의 전후 방향축이 이루는 각(요우각)(ø), 주행 차선 중앙으로부터의 횡변위(X) 및 주행 차선 곡률(β) 등을 산출한다. 이 촬상부(13)는 산출한 이들 요우각(ø), 횡변위(X) 및 주행 차선 곡률(β) 등을 제어기(8)에 출력한다.
또한, 이 차량에는 네비게이션 장치(14)가 설치되어 있다. 네비게이션 장치(14)는 차량에 발생하는 전후 가속도(Yg) 혹은 횡가속도(Xg), 또는 차량에 발생하는 요우율(ø')을 검출한다. 이 네비게이션 장치(14)는 검출한 전후 가속도(Yg), 횡가속도(Xg) 및 요우율(ø')을 도로 정보와 함께 제어기(8)에 출력한다. 여기서, 도로 정보로서는 차선 수나 일반 도로가 고속 도로인지를 나타내는 도로 종별 정보가 있다.
또한, 이 차량에는 마스터 실린더(3)의 출력압, 즉 마스터 실린더 액압(제동 액압)(Pmf, Pmr)을 검출하는 마스터 실린더압 센서(17), 액셀 페달의 답입량, 즉 액셀 개방도(θt)를 검출하는 액셀 개방도 센서(18), 스티어링 휠(21)의 조타각(δ)을 검출하는 조타각 센서(19), 방향 지시기에 의한 방향 지시 조작을 검출하는 방향 지시 스위치(20) 및 각 차륜(5FL 내지 5RR)의 회전 속도, 소위 차륜 속도(Vwi)(i ＝ fl, fr, rl, rr)를 검출하는 차륜 속도 센서(22FL 내지 22RR)가 설치되어 있다. 그리고, 이들 센서 등이 검출한 검출 신호는 제어기(8)에 출력된다.
또한, 검출된 차량의 주행 상태 데이터에 좌우의 방향성이 있는 경우에는 모두 좌측 방향을 플러스 방향으로 한다. 즉, 요우율(ø'), 횡가속도(Xg) 및 요우각(ø)은 좌측 선회 시에 플러스값이 되고, 횡변위(X)는 주행 차선 중앙으로부터 좌측으로 어긋나 있을 때에 정치가 된다. 또한, 전후 가속도(Yg)는 가속 시에 정치 가 되고, 감속 시에 마이너스값이 된다.
다음에, 제어기(8)에서 행하는 연산 처리 순서에 대해 도2를 이용하여 설명한다. 이 연산 처리는 소정 샘플링 시간(ΔT), 예를 들어 10 msec마다 타이머 할입(interruption)에 의해 실행된다. 또한, 이 도2에 도시하는 처리 내에는 통신 처리를 마련하고 있지 않지만, 연산 처리에 의해 얻게 된 정보는 수시 기억 장치에 갱신 기억되는 동시에, 필요한 정보는 수시 기억 장치로부터 판독된다.
우선 스텝 S1에 있어서, 상기 각 센서나 제어기, 제어 유닛으로부터 각종 데이터를 판독한다. 구체적으로는 노면μ 추정 장치(23)가 얻은 노면μ, 네비게이션 장치(14)가 얻은 전후 가속도(Yg), 횡가속도(Xg), 요우율(ø') 및 도로 정보, 각 센서가 검출한 각 차륜 속도(Vwi), 조타각(δ), 액셀 개방도(θt), 마스터 실린더 액압(Pmf, Pmr) 및 방향 스위치 신호 및 구동 토크 제어 유닛(12)으로부터의 구동 토크(Tw), 촬상부(13)로부터 요우각(ø), 횡변위(X) 및 주행 차선 곡률(β)을 판독한다.
계속해서 스텝 S2에 있어서, 차속(V)을 산출한다. 구체적으로는, 상기 스텝 S1에서 판독한 차륜 속도(Vwi)를 기초로 하여 하기 (1)식에 의해 차속(V)을 산출한다.
[식 1]
전륜 구동의 경우
V ＝ (Vwrl ＋ Vwrr)/2
후륜 구동의 경우
V ＝ (Vwfl ＋ Vwfr)/2
여기서, Vwfl, Vwfr은 좌우 전륜 각각의 차륜 속도이고, Vwrl, Vwrr은 좌우 후륜 각각의 차륜 속도이다. 즉, 이 (1)식에서는 종동륜의 차륜 속도의 평균치로서 차속(V)을 산출하고 있다. 또한, 본 실시 형태에서는 후륜 구동의 차량이기 때문에, 후자의 식, 즉 전륜의 차륜 속도에 의해 차속(V)을 산출한다.
또한, 이와 같이 산출한 차속(V)은, 바람직하게는 통상 주행 시에 이용한다. 즉, 예를 들어 ABS(Anti-lock Brake System) 제어 등이 작동하고 있는 경우에는 그 ABS 제어 내에서 추정하고 있는 추정 차체 속도를 상기 차속(V)으로서 이용하도록 한다. 또한, 네비게이션 장치(14)에서 네비게이션 정보에 이용하고 있는 값을 상기 차속(V)으로서 이용해도 좋다.
계속해서 스텝 S3에 있어서, 주행 차선에 대한 차량의 위치 정보와 미리 정해진 임계치와의 비교 결과를 기초로 하여 차선 일탈 경향의 판정을 행한다. 구체적으로는 상기 스텝 S1에서 얻은 요우각(ø), 주행 차선 곡률(β) 및 현재의 차량의 횡변위(X0) 및 상기 스텝 S2에서 얻은 차속(V)을 이용하여, 우선 하기 (2)식에 의해 장래의 추정 횡변위(Xs)를 산출한다(도3 참조).
[식 2]
Xs ＝ TtㆍVㆍ(ø ＋ TtㆍVㆍβ)＋ X0
여기서, Tt는 전방 주시 거리 산출용 차두(車頭) 시간이고, 이 차두 시간(Tt)에 자차속(V)을 곱하면 전방 주시점 거리가 된다. 즉, 차두 시간(Tt) 후의 주행 차선 중앙으로부터의 횡변위 추정치가 장래의 추정 횡변위(Xs)가 된다.
이 (2)식에 따르면, 추정 횡변위(Xs)는, 예를 들어 요우각(ø)에 착안한 경우, 요우각(ø)이 커질수록 커진다.
그리고, 이와 같은 추정 횡변위(Xs)와 소정의 일탈 판정용 임계치(횡변위 한계 거리)(XL)를 비교하여 차선 일탈 경향을 판정한다. 여기서, 일탈 판정용 임계치(XL)는 일반적으로 차량이 차선 일탈 경향에 있다고 파악할 수 있는 값이고, 실험 등에서 얻는다. 예를 들어, 일탈 판정용 임계치(XL)는 주행로의 경계선의 위치를 나타내는 값이고, 하기 (3)식에 의해 산출한다(도3 참조).
[식 3]
XL ＝ (L － H)/2(＞ 0)
여기서, L은 차선폭이고, H는 차량의 폭이다. 차선폭(L)에 대해서는 촬상부(13)가 촬상 화상을 처리함으로써 얻고 있다. 또한, 네비게이션 장치(14)로부터 차량의 위치를 얻거나, 네비게이션 장치(14)의 지도 데이터로부터 차선폭(L)을 얻거나 해도 좋다.
여기서, 하기 (4)식이 성립하면, 차선 일탈 경향이 있다고 판정하여 일탈 판단 플래그(Fout)를 온(ON)으로 한다(Fout ＝ 온).
[식 4]
│Xs│≥ XL
한편, 하기 (5)식이 성립하면, 차선 일탈 경향이 없다고 판정하여 일탈 판단 플래그(Fout)를 오프(OFF)로 한다(Fout ＝ 오프).
[식 5]
│XS│＜ XL
또한, 여기서, 횡변위(X)를 기초로 하여 일탈 방향(Dout)을 판정한다. 구체적으로는 차선 중앙으로부터 좌측 방향으로 횡변위하고 있는 경우, 그 방향을 일탈 방향(Dout)으로 하고(Dout ＝ 좌측), 차선 중앙으로부터 우측 방향으로 횡변위하고 있는 경우, 그 방향을 일탈 방향(Dout)으로 한다(Dout ＝ 우측).
이상과 같이 스텝 S3에 있어서 차선 일탈 경향을 판정한다.
또한, 임계치(XL)는 L/2(차선과 같은 위치)라도 좋고, L/2보다도 큰 값(차선보다도 외측)이라도 좋다. 이 임계치(XL)를 조정함으로써 차선 일탈 방지 제어를 개시하는 타이밍을 조정할 수 있다. 또한, 전방 주시점에 있어서의 추정 횡변위(Xs) 대신에, 현재의 차량의 횡변위(X0)와 임계치(XL)를 비교하여 차선 일탈의 판단을 해도 좋다. 이 경우에도 마찬가지로 임계치(XL)는 L/2(차선과 같은 위치)라도 좋고, L/2보다도 큰 값(차선보다도 외측)이라도 좋다.
상술한 바와 같이, 임계치(XL)의 설정 순서로, 실제로 차량이 차선으로부터 일탈하였을 때, 일탈하기 전, 또는 일탈한 후에 일탈 판단 플래그(Fout)가 온이 된다.
계속해서, 스텝 S4에 있어서 운전자의 차선 변경의 의도를 판정한다. 구체 적으로는, 상기 스텝 S1에서 얻은 방향 스위치 신호 및 조타각(δ)을 기초로 하여 다음과 같이 운전자의 차선 변경의 의도를 판정한다.
방향 스위치 신호가 나타내는 방향(방향 지시등 점등측)과, 상기 스텝 S3에서 얻은 일탈 방향(Dout)이 나타내는 방향이 같은 경우, 운전자가 의식적으로 차선 변경하고 있다고 판정하여 일탈 판단 플래그(Fout)를 오프로 변경한다(Fout ＝ 오프). 즉, 차선 일탈 경향 없음의 판정 결과로 변경한다.
또한, 방향 스위치 신호가 나타내는 방향(방향 제시등 점등측)과, 상기 스텝 S3에서 얻은 일탈 방향(Dout)이 나타내는 방향이 다른 경우, 일탈 판단 플래그(Fout)를 유지하고, 일탈 판단 플래그(Fout)를 온의 상태로 한다(Fout ＝ 온). 즉, 차선 일탈 경향 있음의 판정 결과를 유지한다.
또한, 방향 지시 스위치(20)가 조작되어 있지 않은 경우에는 조타각(δ)을 기초로 하여 운전자의 차선 변경의 의도를 판정한다. 즉, 운전자가 일탈 방향으로 조타하고 있는 경우에 있어서, 그 조타각(δ)과 그 조타각의 변화량(단위 시간당의 변화량)(Δδ)과의 양방이 설정치 이상일 때에는 운전자가 의식적으로 차선 변경하고 있다고 판정하여 일탈 판단 플래그(Fout)를 오프로 변경한다(Fout ＝ 오프).
이와 같이, 일탈 판단 플래그(Fout)를 온인 경우에 있어서 운전자가 의식적으로 차선 변경하고 있지 않을 때에는 일탈 판단 플래그(Fout)를 온으로 유지하고 있다.
계속해서 스텝 S5에 있어서, 상기 일탈 판단 플래그(Fout)가 온인 경우, 차선 일탈 회피를 위한 경보로서, 음(音) 출력 또는 표시 출력을 한다.
계속해서 스텝 S6에 있어서, 차선 일탈 회피 제어의 제어 내용을 결정한다. 구체적으로는, 노면μ 및 주행 차선 형상을 기초로 하여 차륜의 전타나 차륜으로의 제동력 부여에 의한 차선 일탈 회피 제어를 행하는지 여부를 결정한다.
도4는 그 결정을 위한 처리 순서의 일예를 나타낸다.
우선, 스텝 S21에 있어서, 상기 스텝 S3에서 산출한 추정 횡변위(Xs)로부터 횡변위 한계 거리(XL)를 빼고 얻은 감산치(│Xs│－ XL)와 제1 제어 가부 판정용 임계치(Xβ)를 비교한다. 이 감산치(│Xs│－ XL)는 차량의 차선으로부터의 일탈 정도를 나타내는 값으로, 감산치가 클수록 차량의 일탈 정도는 커진다.
제1 제어 가부 판정용 임계치(Xβ)는 주행 차선 곡률(β)에 따라서 설정되는 값으로, 선회 외측 방향으로의 일탈에 대해 도로의 곡률(β)이 클 때, 즉 급커브일수록 제1 제어 가부 판정용 임계치(Xβ)는 작은 값으로 설정된다. 도5는 일탈 방향과 선회 방향이 역방향인 경우의 주행 차선 곡률(β)과 제1 제어 가부 판정용 임계치(Xβ)의 관계를 나타낸다. 이 도5에 도시한 바와 같이 주행 차선 곡률(β)이 작을 때에는 제1 제어 가부 판정용 임계치(Xβ)는 임의의 일정한 큰 값이 되고, 주행 차선 곡률(β)이 임의의 값보다 커지면 주행 차선 곡률(β)에 대해 제1 제어 가부 판정용 임계치(Xβ)는 반비례의 관계가 되고, 주행 차선 곡률(β)이 더 커지면 제1 제어 가부 판정용 임계치(Xβ)는 임의의 일정한 작은 값이 된다. 즉, 개략적으로 주행 차선 곡률(β)이 커질수록 제1 제어 가부 판정용 임계치(Xβ)는 작은 값으로 설정되게 된다.
또한, 제1 제어 가부 판정용 임계치(Xβ)는 차량의 요우각(ø)에 따라서 설정해도 좋다. 요우각(ø)에 따라서 설정하는 경우에도 도5와 마찬가지로 요우각(ø)이 작을 때에는 제1 제어 가부 판정용 임계치(Xβ)는 임의의 일정한 큰 값이 되고, 요우각(ø)이 임의의 값보다 커지면 요우각(ø)에 대해 제1 제어 가부 판정용 임계치(Xβ)는 반비례의 관계가 되고, 요우각(ø)이 더 커지면 제1 제어 가부 판정용 임계치(Xβ)는 임의의 일정한 작은 값이 된다.
또한, 제1 제어 가부 판정용 임계치(Xβ)는 곡률(β)과 요우각(ø)의 양방에 따라서 설정해도 좋다. 이 경우, 예를 들어 곡률(β)에 따라서 설정되는 임계치와 요우각에 따라서 설정되는 임계치로부터 더 작은 값을 선택함으로써 제1 제어 가부 판정용 임계치(Xβ)를 설정할 수 있다.
여기서, 하기 (6)식이 성립하면 스텝 S22로 진행한다.
[식 6]
│Xs│－ XL ≥ Xβ
그 이외의 경우(│Xs│－ XL ＜ Xβ) 상기 도4에 도시하는 처리(상기 스텝 S6)를 종료한다.
스텝 S22에서는 상기 감산치(│Xs│－ XL)와 제2 제어 가부 판정용 임계치(Xμ)를 비교한다.
제2 제어 가부 판정용 임계치(Xμ)는 노면μ(노면 마찰계수)에 따라서 설정되는 값이고, 도6은 노면μ과 제2 제어 가부 판정용 임계치(Xμ)의 관계를 나타낸다. 이 도6에 도시한 바와 같이, 노면μ이 작을 때에는 제2 제어 가부 판정용 임계치(Xμ)는 임의의 일정한 큰 값이 되고, 노면μ이 임의의 값보다 커지면 노면μ에 대해 제2 제어 가부 판정용 임계치(Xμ)는 반비례의 관계가 되고, 노면μ이 더 커지면 제2 제어 가부 판정용 임계치(Xμ)는 임의의 일정한 작은 값이 된다. 즉, 개략적으로 노면μ이 커질수록 제2 제어 가부 판정용 임계치(Xμ)는 작은 값으로 설정되게 된다.
여기서, 하기 (7)식이 성립하면 스텝 S23에서 제동차(制動差) 제어 판단 플래그(Fgs)를 온으로 하고(Fgs ＝ 온), 상기 도4에 도시하는 처리를 종료한다.
[식 7]
│Xs│－ XL ≥ Xμ
그 이외의 경우 (│Xs│－ XL ＜ Xμ), 스텝 24에서 제동차 제어 판단 플래그(Fgs)를 오프로 하고(Fgs ＝ 오프), 상기 도4에 도시하는 처리를 종료한다.
이와 같은 처리에 따르면, 추정 횡변위(Xs)가 제1 제어 가부 판정용 임계치 (Xβ) 이상이고, 또한 제2 제어 가부 판정용 임계치(Xμ) 이상인 경우, 제동차 제어판단 플래그(Fgs)가 온으로 설정된다.
그리고, 주행 차선 곡률(β)이 클수록 제1 제어 가부 판정용 임계치(Xβ)가 작아지므로, 또는 노면μ이 커질수록 제2 제어 가부 판정용 임계치(Xμ)가 작아지므로, 제동차 제어 판단 플래그(Fgs)가 온으로 설정되기 쉬워진다. 환언하면, 주행 차선 곡률(β)이 작아질수록, 또는 노면μ이 작아질수록 제동차 제어 판단 플래그(Fgs)가 오프로 설정되기 쉬워진다.
또한, 도4에 있어서의 스텝 21과 22를 교체하여 먼저 제2 제어 가부 판정용 임계치(Xμ)와의 비교를 행하고, 후에 제1 제어 가부 판정용 임계치(Xβ)와의 비교를 행해도 좋다. 또한, 제1 제어 가부 판정용 임계치(Xβ)와 제2 제어 가부 판정용 임계치(Xμ) 중 어느 한쪽과의 비교만이라도 좋다.
또한, 상기 스텝 S3에서 설정하는 일탈 판단 플래그(Fout)와의 관계에서는 상기 (4)식 내지 (7)식의 관계로부터 알 수 있는 바와 같이, 주행로의 폭방향에 있어서 일탈 판단 플래그(Fout)의 판단 위치보다도 제동차 제어 판단 플래그(Fgs)의 판단 위치가 보다 외측이 된다. 즉, 예를 들어 추정 횡변위(Xs)가 횡변위 한계 거리(XL)를 넘은 것만으로는 일탈 판단 플래그(Fout)만이 온으로 설정되지만, 추정 횡변위(Xs)가 횡변위 한계 거리(XL)로부터 일정량(Xβ나 Xμ)을 넘으면 일탈 판단 플래그(Fout) 외에 제동차 제어 판단 플래그(Fgs)도 온으로 설정되게 된다. 환언하면, 일탈 판단 플래그(Fout)가 온으로 설정되는 경우라도 추정 횡변위(Xs)가 횡변위 한계 거리(XL)로부터 일정량(Xβ나 Xμ)을 넘지 않는 한, 차륜의 전타만으로의 일탈 회치 제어가 행해지고, 그 후에도 차선 일탈 정도가 커져 추정 횡변위(Xs)가 횡변위 한계 거리(XL)로부터 일정량(Xβ나 Xμ)을 넘었을 때, 차륜의 전타 외에 차륜의 제동력이 부여되어 일탈 회피 제어가 행해진다.
이와 같이 설정된 제동차 제어 판단 플래그(Fgs)를 기초로 하여 후술하는 바와 같이, 차륜의 전타나 차륜으로의 제동력 부여에 의한 차선 일탈 회피 제어를 행한다.
계속해서 스텝 S7에 있어서, 차선 일탈 회피 제어로서 차량에 부여하는 목표 요우 모멘트(Ms)를 산출한다.
구체적으로는, 상기 스텝 S3에서 얻은 추정 횡변위(Xs)와 횡변위 한계 거리(XL)를 기초로 하여 하기 (8)식에 의해 목표 요우 모멘트(Ms)를 산출한다.
[식 8]
Ms ＝ K1ㆍK2ㆍ(│Xs│－ XL)
여기서, K1은 차량 제원으로부터 결정되는 비례계수, K2는 차속(V)에 따라서 변동하는 게인이다. 도7은 그 게인(K2)의 예를 나타낸다. 이 도7에 도시한 바와 같이, 예를 들어 게인(K2)은 저속 영역에서 큰 값이 되고, 차속(V)이 임의의 값이 되면 차속(V)과 반비례의 관계가 되고, 그 후 임의의 차속(V)에 도달하면 작은 값으로 일정치가 된다.
또한, 목표 요우 모멘트(Ms)는 일탈 판단 플래그(Fout)가 온인 경우에 산출되고, 목표 요우 모멘트(Ms)는 일탈 판단 플래그(Fout)가 오프인 경우에 0으로 설정된다. 이 목표 요우 모멘트(Ms)는 차선(소정의 기준 위치)으로부터의 일탈량이 많을수록 커지는 값으로서 설정되게 된다.
또한, (8)식으로부터도 알 수 있는 바와 같이, 목표 요우 모멘트(Ms)는 감산치(│Xs│－ XL)와 비례 관계에 있고, 차선의 일탈 정도를 나타내는 값이다. 따라서, 스텝 S7을 스텝 S8의 후에 행하고, 목표 요우 모멘트(Ms)를 제1 제어 가부 판정용 임계치(K1ㆍK2ㆍXβ)나 제2 제어 가부 판정용 임계치(K1ㆍK2ㆍXμ)와 비교해도 좋다.
계속해서, 스텝 S8에 있어서 상기 스텝 S6에서 결정한 제어 방법에 따라서 각 차륜(5FL 내지 5RR)을 작동시킨다.
즉, 상기 일탈 판단 플래그(Fout)가 온이고, 제동차 제어 판단 플래그(Fgs)가 오프로 되어 있는 경우, 전륜 또는 후륜을 전타시켜 상기 스텝 S7에서 산출한 목표 요우 모멘트(Ms)를 차량에 부여한다. 예를 들어 후륜을 전타시키는 경우에는 일본 특허 공개 평7-10026호 공보에 기재된 기술을 이용한다. 이 공보에 기재된 기술에서는 노면μ을 고려하여 후륜을 전타 제어하고 있다. 또한, 4륜 모두를 전타하여 상기 스텝 S7에서 산출한 목표 요우 모멘트(Ms)를 차량에 부여해도 좋다.
또한, 전술한 바와 같이 노면μ에 착안하면, 노면μ이 작아질수록 제동차 제어 판단 플래그(Fgs)가 오프로 설정되기 쉬워지므로, 저노면(低路面)μ의 주행로에서 차선 일탈 경향이 있는 경우에는 주로 차륜의 전타에 의해 차선 일탈 회피를 하게 된다.
또한, 상기 일탈 판단 플래그(Fout)와 제동차 제어 판단 플래그(Fgs)가 모두 온으로 되어 있는 경우, 소정의 차륜을 전타하는 동시에, 좌우륜에 제동력차를 부여한다. 구체적으로는 후방 좌우륜을 전타하는 동시에, 전방 좌우륜에 제동력차를 부여한다.
또한, 좌우륜으로의 제동력차를 부여하는 것은 전타륜(본 실시예에서는 후륜)과는 다른 차륜(본 실시예에서는 전륜)에만 부여하고 있지만, 전타륜만, 또는 전후 양륜에 부여해도 좋다. 또한, 좌우륜으로의 제동력차 이외에도 전후륜에서 제동력차를 부여해도 좋다. 즉, 전후륜 중 전륜의 제동력을 크게 함으로써 전타로 생기는 요우 모멘트를 더 크게 하는 것이 가능해진다. 구체적으로는, 후방 좌우륜을 전타하는 동시에, 전방 좌우륜에 동일한 제동력을 부여함으로써 전후륜에서 제동력차를 부여한다.
따라서, 전술한 바와 같이, 노면μ에 착안하면 노면μ이 커질수록 제동차 제어 판단 플래그(Fgs)가 온으로 설정되기 쉬워지므로, 고노면(高路面)μ의 주행로에서 차선 일탈 경향이 있는 경우에는 차륜의 전타 및 좌우 차륜(또는 전후륜)으로의 제동력차 부여에 의해 차선 일탈 회피를 하게 된다. 또한, 상기 일탈 판단 플래그(Fout)와 제동차 제어 판단 플래그(Fgs)가 동시에 온이 된 경우, 전타시키는 타이밍과 제동력차를 부여하는 타이밍에 대해서는 동시라도 좋고, 따로따로라도 좋다.
또한, 차선 일탈 경향이 있다고 판단되어 있는 경우에, 운전자가 브레이크 조작을 하고 있는 경우에는 그 브레이크 조작에 의해 발생하고 있는 마스터 실린더 액압(제동 액압)을 제동력에 가하여 차량을 감속하도록 해도 좋다.
또한, 상기 스텝 S5에서의 경보의 작동 타이밍은 이 스텝 S8에서의 일탈 회피 제어의 작동 타이밍과 동시이거나, 일탈 회피 제어의 작동 타이밍보다도 빠른 타이밍이거나 해도 좋다.
또한, 각 차륜(5FL 내지 5RR)의 제동 제어에 대해서는 제어기(8)가 마스터 실린더(3)의 출력압을 제어 등을 함으로써 행하고, 각 차륜(5FL 내지 5RR)의 전타 제어에 대해서는 제어기(8)가 전타 지령치에 의해 전륜 전타 제어 유닛(15) 및 후륜 전타 제어 유닛(16)을 제어함으로써 한다.
이상과 같은 처리에 의해 다음과 같은 일련의 동작이 된다.
각 센서 등으로부터 각종 데이터를 판독하는 동시에(상기 스텝 S1), 차속(V)을 산출한다(상기 스텝 S2). 그리고, 앞서 판독한 각종 데이터를 기초로 하여 차선 일탈 경향의 판정을 행하여, 차선 일탈 경향이 있을 때에는 일탈 판단 플래그(Fout)를 온으로 하고, 또한 일탈 방향(Dout)을 검출하여, 차선 일탈 경향이 없을 때에는 일탈 판단 플래그(Fout)를 오프로 한다(상기 스텝 S3).
그리고, 운전자의 차선 변경의 의도가 있는 경우에는 일탈 판단 플래그(Fout)를 오프로 변경하고, 운전자의 차선 변경의 의도가 없는 경우에는 일탈 판단 플래그(Fout)를 온으로 유지한다(상기 스텝 S4). 여기서, 일탈 판단 플래그(Fout)가 온인 경우, 경보를 작동시킨다(상기 스텝 S5).
그리고, 노면μ 및 주행 차선 형상을 기초로 하여 차선 일탈 회피 제어를 행하는지 여부를 결정한다(상기 스텝 S6, 도4). 즉, 주행 차선 곡률(β)이 커질수록, 또는 노면μ이 커질수록 제동차 제어 판단 플래그(Fgs)를 온으로 설정하는 경향을 강하게 한다. 한편, 차선 일탈 회피 제어로서 차량에 부여하는 목표 요우 모멘트(Ms)를 산출한다(상기 스텝 S7).
그리고, 앞서 얻은 일탈 판단 플래그(Fout) 및 제동차 제어 판단 플래그(Fgs)를 기초로 하여 각 차륜을 작동시키고, 목표 요우 모멘트(Ms)를 차량에 부여한다(상기 스텝 S8).
구체적으로는 차선 일탈 경향이 있는 경우(Fout ＝ 온)라도 제동차 제어 판단 플래그(Fgs)가 오프인 경우(│Xs│－ XL ＜ Xβ 또는 │Xs│－ XL ＜ Xμ), 차륜의 전타에 의해 목표 요우 모멘트(Ms)를 차량에 부여하고, 차선 일탈 경향이 있는 경우(Fout ＝ 온)이고, 또한 제어차 제어 판단 플래그(Fout)도 온인 경우(│Xs│－ XL ≥ Xβ 또한│Xs│－ XL ≥ Xμ), 차륜의 전타 및 차륜으로의 제동력 부여에 의해 목표 요우 모멘트(Ms)를 차량에 부여한다.
즉, 차선 일탈 경향이 있는 경우에, 주행 차선에 대한 차량의 주행 상태, 구체적으로는 상기 감산치(│Xs│－ XL)나 목표 요우 모멘트(Ms) 등의 차선 일탈 정도를 기초로 하여 차륜의 전타에 의해서만 차량에 차선 일탈 방지용 요우 모멘트를 부여하는 것과, 차륜의 전타 및 좌우 차륜(또는 전후륜)으로의 제동력차 부여에 의해 차량에 차선 일탈 방지용 요우 모멘트를 부여하는 것을 절환하고 있다.
여기서, 도10은 차선 일탈 경향이 있는 경우(Fout ＝ 온)의 일탈 정도의 차이에 대해 설명하는 도면이다. 도10의 (a)에 도시하는 상태에 비해 도10의 (b)는 차속이 높은 상태에서 일탈 판단이 된 경우, 도10의 (c)는 보다 차선에 가까운 상태에서 일탈 판단이 된 경우를 나타낸다.
도10의 (a)에서는 차속이 낮고 차선으로부터도 떨어져 있으므로, 감산치(│Xs│－ XL)는 제1, 제2 제어 가부 판정용 임계치를 넘지 않는다. 따라서, 후륜(5RL, 5RR)을 전타하고 차량에 요우 모멘트를 부여하여 차선 일탈 방지 제어가 행해진다. 이에 대해, 차속이 높은 경우[도10의 (b)]나 차선에 가까운 경우[도10의 (c)]에는 감산치(│Xs│－ XL)가 큰 값이 되므로, 제1, 제2 제어 가부 판정용 임계치를 넘어 제동차 제어 판단 플래그(Fgs)가 온이 된다. 따라서, 후륜(5RL, 5RR)을 전타하는 동시에, 차선 일탈 회피측의 전륜(5FL)에 제동력을 부여하고 차량에 요우 모멘트를 부여하여 차선 일탈 방지 제어가 행해진다.
이들 구성에 의해, 일탈의 정도가 클수록 필요로 하는 요우 모멘트가 커지기 때문에, 제동차 제어 판단 플래그(Fgs)를 온으로 하여 차량에 대해 확실하게 필요한 양의 요우 모멘트를 부여할 수 있다.
또한, 차선 일탈 경향이 있는 경우(Fout ＝ 온)라도 저노면μ의 주행로를 주행 중에는 제동차 제어 판단 플래그(Fgs)가 온으로 설정되기 어려워지는 결과, 주로 차륜의 전타에 의해 목표 요우 모멘트(Ms)를 차량에 부여하고, 차선 일탈 경향이 있는 경우(Fout ＝ 온)이고 또한 고노면μ의 주행로를 주행 중에는 제동차 제어 판단 플래그(Fgs)가 온으로 설정되기 쉬워지는 결과, 주로 차륜의 전타 및 좌우 차륜(또는 전후륜)으로의 제동력차 부여에 의해 목표 요우 모멘트(Ms)를 차량에 부여한다.
여기서, 도8의 (a)는 주행 차선에 대한 차량의 주행 상태로서 주행 차선에 대해 차량의 요우각(ø)이 ø1로 되어 있는 경우의 차선 일탈 제어의 상태를 도시하고, 도8의 (b)는 주행 차선에 대한 차량의 주행 상태로서 주행 차선에 대해 차량의 요우각(ø)이 ø2(> ø1)로 되어 있는 경우의 차선 일탈 제어의 상태를 도시한다. 어떠한 경우에도 감산치(│Xs│－ XL)가 동일한 값이라 가정한다.
도8의 (a)에 도시한 바와 같이, 요우각(ø)이 작은 경우에는 (ø ＝ ø1), 제1 제어 가부 판정용 임계치(Xβ)는 큰 값(도5)으로 설정되므로, 제동차 제어 판단 플래그(Fgs)가 오프가 된다. 따라서, 후륜(5RL, 5RR)을 전타하고 차량에 요우 모멘트를 부여하여 차선 일탈을 회피하도록 제어가 행해진다. 도8의 (b)에 도시한 바와 같이, 요우각(ø)이 어느 정도 커지면 (ø ＝ ø2), 제1 제어 가부 판정용 임계치(Xβ)는 작은 값(도5)으로 설정되므로, 제동차 제어 판단 플래그(Fgs)가 온이 된다. 따라서, 후륜(5RL, 5RR)을 전타하는 동시에, 차선 일탈 회피측의 전륜(5FL)에 제동력[전방 좌우륜(5FL, 5FR)에 제동력차]을 부여하고, 차량에 요우 모멘트를 부여하여 차선 일탈을 회피하도록 한다.
이들 구성에 의해, 요우각이 클수록 일탈 정도의 변화가 크기 때문에, 목표 요우 모멘트가 크게 변화되기 전에 빠르게 제동차 제어 판단 플래그(Fgs)를 온으로 하여 차량에 대해 확실하게 요우 모멘트를 부여할 수 있다.
또한, 도9의 (a)는 저노면μ의 주행로를 주행 중에 차선 일탈 경향이 있는 경우의 차선 일탈 제어의 상태를 도시하고, 도9의 (b)는 고노면μ의 주행로를 주행 중에 차선 일탈 경향이 있는[일탈 판단 플래그(Fout)가 온] 경우의 차선 일탈 제어의 상태를 도시한다. 어떠한 경우에도 차속이나 현재의 횡변위(X0), 요우각은 동일한 값이다. 따라서, 감산치(│Xs│－ XL)나 목표 요우 모멘트(Ms)의 값도 완전히 같은 상태이다.
도9의 (a)에 도시한 바와 같이, 저노면μ의 주행로를 주행 중에는, 제2 제어 가부 판정용 임계치(Xμ)는 큰 값(도6)으로 설정되므로, 제동차 제어 판단 플래그(Fgs)가 오프가 된다. 따라서, 후륜(5RL, 5RR)을 전타하고 차량에 요우 모멘트를 부여하여 차선 일탈을 회피하도록 제어가 행해진다. 도9의 (b)에 도시한 바와 같이, 고노면μ의 주행로를 주행 중에는, 제2 제어 가부 판정용 임계치(Xμ)는 작은 값(도6)으로 설정되므로, 제동차 제어 판단 플래그(Fgs)가 온이 된다. 따라서, 후륜(5RL, 5RR)을 전타하는 동시에, 차선 일탈 회피측의 전륜(5FL)에 제동력[전방 좌우륜(5FL, 5FR)에 제동력차]을 부여하고, 차량에 요우 모멘트를 부여하여 차선 일탈을 회피하도록 제어가 행해진다.
본 실시 형태에 있어서는 감산치(│Xs│－ XL)를 제1 제어 가부 판정용 임계치(Xβ) 및 제2 제어 가부 판정용 임계치(Xμ)와 비교하는 동시에, 곡률(β), 요우각 (ø) 및 노면의 마찰계수를 기초로 하여 제1, 제2 제어 가부 판정용 임계치를 변경하였지만, 본 발명은 이 구성으로 한정되지 않는다.
예를 들어, 감산치(│Xs│－ XL)를 임계치와 비교하여 제동차 제어 판단 플래그(Fgs)를 설정하는 것은 아니고, 직접 곡률(β), 요우각(ø) 또는 노면의 마찰계수를 소정의 임계치와 비교하여 제동차 제어 판단 플래그(Fgs)를 설정하도록 해도 좋다. 즉, 도11의 흐름도에 도시한 바와 같이, 일탈 판단 플래그(Fout)가 온일 때의 곡률(β)이 임계치(β1) 이상일 때(스텝 S31), 요우각(ø)이 소정의 임계치(ø1) 이상일 때(스텝 S32), 또는 노면μ이 소정의 값 μ1 이상일 때(스텝 S33), 감산치(│Xs│－ XL)의 값에 상관없이 제동차 제어 판단 플래그(Fgs)를 온으로 설정한다(스텝 S23). 곡률(β), 요우각(ø) 및 노면μ이 각각의 임계치 이하일 때에는 제동차 제어 판단 플래그(Fgs)를 오프로 설정한다(스텝 S24). 요우각(ø)은 일탈 정도를 나타내고, 곡률(β)이나 노면μ은 도로 상태를 나타낸다. 이들 스텝 S31 내지 스텝 S33은 적어도 하나 행해지면 된다.
이 구성에 의해, 일탈 정도나 도로 상태에 따라서 필요해지는 목표 요우 모멘트를 차량에 대해 빠르고 확실하게 부여할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 있어서는 차륜의 조타 외에 차륜에 제동차를 부여하고 있었지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 예를 들어 구동력차를 부여함으로써 요우 모멘트를 부가해도 좋다. 좌우 차륜에 대해 구동력차를 부여하는 구성으로서, 예를 들어 좌우륜의 구동력 배분을 변화시켜 적극적으로 구동력차를 발생시킬 수 있는 액티브 LSD(Limited Slip Differential Gear)를 들 수 있다. 도1에 도시하는 구성에 이 액티브 LSD(도시되지 않음)를 전륜 또는 후륜 중 적어도 한쪽에 설치하여 제어기(8)로 액티브 LSD의 구동력 배분을 제어함으로써 상술한 좌우륜 제동력차를 부여하는 실시 형태와 같은 효과를 얻을 수 있다. 또한, 전륜에 제동력을 부여함으로써 전후륜에 제동력차를 부여하는 대신에, 예를 들어 제어기(8)에 의해 후륜에 소정의 구동력을 부가함으로써 전후륜에 구동력차를 부여해도 좋다.
다음에 본 실시 형태에 있어서의 효과를 설명한다.
전술한 바와 같이, 차선 일탈 경향이 있는 경우에, 차량의 주행 상태, 구체적으로는 상기 감산치(│Xs│－ XL)를 기초로 하여 차륜의 전타에 의해서만 차량에 차선 일탈 방지용 요우 모멘트를 부여하는 것과, 차륜의 전타 및 차륜으로의 제동력 부여에 의해 차량에 차선 일탈 방지용 요우 모멘트를 부여하는 것을 절환하고 있다.
이에 의해, 주행 상태에 관계없이 항상 제동력차에 의해 차량에 요우 모멘트가 부여되게 되거나, 항상 차륜의 전타에 의해 차량에 요우 모멘트가 부여되게 되거나 하는 일이 없어지므로, 운전자에게 위화감을 부여하지 않고, 주행 차선에 대한 차량의 주행 상태에 따라서 가장 적절하게 차선 일탈을 방지할 수 있게 된다.
또한, 전술한 바와 같이 상기 절환을 위한 임계치(Xμ)를 노면μ을 기초로 하여 설정함으로써 차선 일탈 경향이 있는 경우(Fout ＝ 온)라도 저노면μ의 주행로를 주행 중에는 주로 차륜의 전타에 의해 목표 요우 모멘트(Ms)를 차량에 부여하고, 차선 일탈 경향이 있는 경우(Fout ＝ 온)이고 또한 고노면μ의 주행로를 주행 중에는 주로 차륜의 전타 및 차륜으로의 제동력 부여에 의해 목표 요우 모멘트(Ms)를 차량에 부여하도록 하고 있다.
이에 의해, 차선 일탈 회피 제어를 보다 유효하게 작용시킬 수 있다. 예를 들어, 저노면μ의 주행로에서 제동력차를 발생시켜도 주행로가 저노면μ이므로, 그 제동력차가 차량으로의 요우 모멘트 부여에 유효하게 기여하지 않는다고 할 수 있다. 이와 같은 것으로부터 노면μ에 따라서 차륜의 전타에 의해 목표 요우 모멘트(Ms)를 차량에 부여하거나, 차륜의 전타 및 차륜으로의 제동력 부여에 의해 목표 요우 모멘트(Ms)를 차량에 부여하거나 함으로써 일탈 회피 제어를 보다 유효하게 작용시킬 수 있다.
또한, 전술한 바와 같이, 차륜을 전타하고, 또한 좌우륜에 제동력차를 부여하는 경우, 후방 좌우륜을 전타하는 동시에, 전방 좌우륜에 제동력차를 부여하고 있다. 이에 의해, 차량의 회두성(回頭性)이 향상되기 때문에, 보다 빠르게 차선 일탈을 회피할 수 있게 된다.
이상, 본 발명의 실시 형태를 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상기 실시 형태로서 실현되는 것으로 한정되는 것은 아니다.
즉, 상기 실시 형태에서는 차선 일탈 회피 제어 시에 차륜을 전타하는 동시에 차륜에 제동력차를 부여하는 경우, 후륜을 전타하는 동시에, 전륜에 제동력차를 부여하는 경우를 설명하였다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 전륜을 전타하는 동시에, 후륜에 제동력을 부여하도록 해도 좋고, 즉 전후륜 중 어느 한쪽 을 전타하고, 다른 쪽 차륜에 제동력을 부여하도록 해도 좋다. 또한, 상기 실시 형태와 같이, 후륜을 전타하는 동시에, 전륜에 제동력을 부여하면 차선 일탈 회피 제어 중에서도 운전자는 위화감 없이 전륜을 전타 조작할 수 있다.
또한, 전륜을 전타하는 동시에 상기 전륜에 제동력차를 부여해도 좋고, 또한 후륜을 전타하는 동시에 상기 후륜에 제동력차를 부여해도 좋다. 또한, 상기 실시 형태와 같이 전후륜 중 어느 한쪽을 전타하고, 다른 쪽에 제동력을 부여하도록 하면, 보다 효과적으로 차량에 요우 모멘트를 부여할 수 있게 된다.
또한, 주행 상태의 예로서, 요우각(ø)과 노면μ을 들고 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 예를 들어 차속이 소정치 이하일 때에는 전타만으로 소정치를 넘으면 전타와 제동력차를 부여하거나 해도 좋다. 마찬가지로 가속 중과 감속 중, 오르막과 내리막 등에 따라서 전타만의 제어와, 전타와 제동력차를 부여한 제어를 절환해도 좋다.
또한, 상기 실시 형태에서는 상기 (2)식에 나타낸 바와 같이, 요우각(ø)을 기초로 하여 추정 횡변위(Xs)를 산출, 즉 차선 일탈 경향을 판정하고 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉 예를 들어, 소정 시간(T) 후의 값으로서 추정 횡변위(Xs)를 산출하도록 해도 좋다. 구체적으로는, dx를 횡변위(X)의 변화량(단위 시간당의 변화량)으로 하고, 현재의 차량의 횡변위(X0)를 이용하여 하기 (9)식에 의해 추정 횡변위(Xs)를 산출한다.
[식 9]
Xs ＝ dx × T ＋ X0
그리고, 상기 실시 형태와 마찬가지로 이와 같이 산출한 추정 횡변위(Xs)와 일탈 판정용 임계치(XL)를 비교한다.
또한, 상기 실시 형태의 설명에 있어서, 제어기(8)에 의한 스텝 S3의 처리는 주행 차선에 대한 차량의 일탈 경향을 판정하는 차선 일탈 경향 판정 수단을 실현하고 있고, 제어기(8)에 의한 스텝 S6(도4)의 처리는 차선 일탈 경향이 있는 경우에, 주행 차선에 대한 차량의 주행 상태를 기초로 하여 차륜의 전타에 의해서만 차량에 차선 일탈 방지용 요우 모멘트를 부여하는 것과, 차륜의 전타 및 차륜으로의 제동력 부여에 의해 차량에 차선 일탈 방지용 요우 모멘트를 부여하는 것을 절환하는 절환 수단을 실현하고 있다.
또는, 상기 실시 형태의 설명에 있어서, 제어기(8)에 의한 스텝 S3의 처리는 주행 차선에 대한 차량의 위치 정보를 검출하는 위치 정보 검출 수단과, 상기 차선에 대해 소정의 위치 관계로 설정된 제1 임계치와 상기 위치 정보를 비교하고, 그 비교 결과를 기초로 하여 상기 주행 차선에 대한 차량의 일탈을 판정하는 판정 수단을 실현하고 있고, 제어기(8)에 의한 스텝 S6(도4), 스텝 S7 및 스텝 S8의 처리는 상기 판정 수단이 상기 일탈 판정한 경우에, 차량에 대해 차선 일탈 방지용 요우 모멘트를 부여하는 동시에, 상기 일탈 판정 시의 차량의 주행 상태를 기초로 하여 차륜의 전타에 의해서만 요우 모멘트를 부여하는 것과, 차륜의 전타 및 차륜으로의 제동력 부여에 의해 요우 모멘트를 부여하는 것을 절환하는 요우 모멘트 부여 수단을 실현하고 있다.
본 발명에 따르면, 일탈 판정 시의 차량의 주행 상태를 기초로 하여 차륜의 전타에 의해서만 차량에 차선 일탈 방지용 요우 모멘트를 부여하는 것과, 차륜의 전타 및 차륜으로의 제동력 부여에 의해 차량에 차선 일탈 방지용 요우 모멘트를 부여하는 것을 절환하기 때문에, 운전자에게 위화감을 부여하지 않고, 또한 차량의 주행 상태에 따라서 가장 적절하게 차선 일탈을 방지할 수 있다.

Claims (13)

  1. 주행 차선에 대한 차량의 위치 정보를 검출하는 위치 정보 검출 수단과,
    상기 주행 차선에 대한 차량의 일탈 판정을 위해 미리 설정된 제1 임계치와, 상기 위치 정보를 비교하고, 그 비교 결과를 기초로 하여 상기 주행 차선에 대한 차량의 일탈을 판정하는 판정 수단과,
    상기 판정 수단이 상기 일탈 판정한 경우에 차량에 대해 차선 일탈 방지용 요우 모멘트를 부여하는 동시에, 상기 일탈 판정 시의 차량의 주행 상태를 기초로 하여 차륜의 전타에 의해서만 요우 모멘트를 부여하는 것과, 차륜의 전타 및 차륜으로의 제동력 부여에 의해 요우 모멘트를 부여하는 것을 절환하는 요우 모멘트 부여 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 차선 일탈 방지 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 차륜으로의 제동력 부여는 좌우 차륜에 대한 제동력차를 부여하는 것을 특징으로 하는 차선 일탈 방지 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 차륜으로의 제동력 부여는 전후 차륜에 대한 제동력차를 부여하는 것을 특징으로 하는 차선 일탈 방지 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 요우 모멘트 부여 수단은 상기 일탈 판단 시의 주행 상태로서 차량의 일탈 정도를 검출하고, 상기 일탈 정도 를 기초로 하여 상기 절환을 행하는 것을 특징으로 하는 차선 일탈 방지 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 위치 정보는 상기 차선에 대한 차량의 횡변위를 포함하고,
    상기 일탈 정도는 상기 횡변위와 상기 제1 임계치의 편차, 또는 상기 편차로부터 산출되는 차선 일탈 방지용 요우 모멘트를 포함하고,
    상기 요우 모멘트 부여 수단은 상기 일탈 정도가 소정의 제2 임계치 이하인 경우, 차륜의 전타에 의해서만 요우 모멘트를 부여하고, 상기 일탈 정도가 소정의 제2 임계치보다도 큰 경우, 차륜의 전타 및 차륜으로의 제동력 부여에 의해 요우 모멘트를 부여하는 것을 특징으로 하는 차선 일탈 방지 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 위치 정보 검출 수단은 차량 전방의 상기 주행 차선의 곡률을 검출하고,
    상기 요우 모멘트 부여 수단은 상기 곡률에 따라서 상기 제2 임계치를 보정하는 것을 특징으로 하는 차선 일탈 방지 장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 위치 정보 검출 수단은 상기 주행 차선에 대한 차량의 요우각을 검출하고,
    상기 요우 모멘트 부여 수단은 상기 요우각에 따라서 상기 제2 임계치를 보정하는 것을 특징으로 하는 차선 일탈 방지 장치.
  8. 제5항에 있어서, 노면의 마찰계수를 추정하는 마찰계수 추정 수단을 더 갖고,
    상기 요우 모멘트 부여 수단은 상기 마찰계수에 따라서 상기 제2 임계치를 보정하는 것을 특징으로 하는 차선 일탈 방지 장치.
  9. 제4항에 있어서, 상기 위치 정보 검출 수단은 상기 주행 차선에 대한 차량의 요우각을 검출하고,
    상기 일탈 정도는 상기 요우각을 포함하고,
    상기 요우 모멘트 부여 수단은 상기 요우각이 소정의 제3 임계치 이하인 경우, 차륜의 전타에 의해서만 요우 모멘트를 부여하고, 상기 요우각이 소정의 제3 임계치보다도 큰 경우, 차륜의 전타 및 차륜으로의 제동력 부여에 의해 요우 모멘트를 부여하는 것을 특징으로 하는 차선 일탈 방지 장치.
  10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 요우 모멘트 부여 수단은 상기 일탈 판단 시의 주행 상태로서 주행 차선의 도로 상태를 검출하고, 상기 도로 상태를 기초로 하여 상기 절환을 행하는 것을 특징으로 하는 차선 일탈 방지 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 위치 정보 검출 수단은 차량 전방의 상기 주행 차선의 곡률을 검출하고,
    상기 도로 상태는 상기 곡률을 포함하고,
    요우 모멘트 부여 수단은 상기 곡률이 상기 제4 임계치 이하인 경우, 차륜의 전타에 의해서만 요우 모멘트를 부여하고, 상기 곡률이 소정의 제4 임계치보다도 큰 경우, 차륜의 전타 및 차륜으로의 제동력 부여에 의해 요우 모멘트를 부여하는 것을 특징으로 하는 차선 일탈 방지 장치.
  12. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 노면의 마찰계수를 추정하는 마찰계수 추정 수단을 더 갖고,
    상기 도로 상태는 상기 마찰계수를 포함하고,
    상기 요우 모멘트 부여 수단은 상기 마찰계수가 소정의 제5 임계치 이하인 경우, 차륜의 전타에 의해서만 요우 모멘트를 부여하고, 상기 요우각이 소정의 제5 임계치보다도 큰 경우, 차륜의 전타 및 차륜으로의 제동력 부여에 의해 요우 모멘트를 부여하는 것을 특징으로 하는 차선 일탈 방지 장치.
  13. 제2항에 있어서, 상기 요우 모멘트 부여 수단은 상기 차륜의 전타 및 좌우 차륜으로의 제동력 부여에 의해 요우 모멘트를 부여하는 경우, 후륜을 전타하는 동시에, 전륜의 좌우륜에 제동력차를 부여하는 것을 특징으로 하는 차선 일탈 방지 장치.
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