專利名稱：防止偏離行車線裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛將要偏離行車線時，防止該偏離的防止偏離行車線裝置。

背景技術(shù)：
作為現(xiàn)有的防止偏離行車線控制，在專利文獻1中，在車輛有可能偏離行車線的情況下，通過向左右車輪施加制動力差，向車輛施加橫擺力矩，防止車輛從行車線偏離，同時通過該車輛動作，向乘員報知車輛有可能偏離。在這里，向車輛施加的橫擺力矩設(shè)定為與車輛相對于行車線的橫擺角相對應(yīng)的值。
專利文獻1特開2003-112540號公報

發(fā)明內(nèi)容
然而，由于使向車輛施加的橫擺力矩成為與前述橫擺角相對應(yīng)的值，因而在車輛有可能偏離行車線的情況下，如果橫擺角小，則橫擺力矩也變小，因而車輛偏離防止控制時的車輛動作小，在駕駛者尚未意識到期間，偏離防止控制已結(jié)束，因此向駕駛員報知有可能偏離行車線的效果變小。
本發(fā)明的課題是提高向駕駛員報知有可能偏離行車線的效果。
為了解決前述課題，本發(fā)明涉及的防止偏離行車線裝置，其具有偏離行車線傾向判定單元，其判定車輛相對于行車線的偏離傾向；橫擺力矩計算單元，其根據(jù)前述偏離行車線傾向判定單元判定出的偏離傾向的程度，計算向車輛施加的橫擺力矩；以及控制單元，其向車輛施加前述橫擺力矩計算單元計算出的橫擺力矩，同時在前述橫擺力矩計算單元計算出的橫擺力矩低于預(yù)先設(shè)定的第1最小橫擺力矩的情況下，施加第1最小橫擺力矩。
發(fā)明的效果 根據(jù)本發(fā)明，由于施加車輛的橫擺力矩至少大于或等于第1最小橫擺力矩，因而可以通過因施加該橫擺力矩產(chǎn)生的車輛動作，提高向駕駛者報知車輛有可能偏離行車線的效果。



圖1是表示本發(fā)明的實施方式的車輛的簡要構(gòu)成圖。
圖2是表示車輛的防止偏離行車線裝置的控制單元的處理內(nèi)容的流程圖。
圖3是推定橫向位移Xs及偏離傾向判定用閾值XL的說明中使用的圖。
圖4是表示行車線曲率β和減速控制判定用閾值Xβ之間的關(guān)系的特性圖。
圖5是表示車速V和增益K2間關(guān)系的特性圖。
圖6是表示偏離角度t和增益gt間關(guān)系的特性圖。
圖7是表示車速V和換算系數(shù)Kgv間關(guān)系的特性圖。
圖8是表示校正橫擺力矩M2的隨時間變化的特性圖。
圖9是表示目標橫擺力矩Ms(0)的隨時間變化的特性圖。

具體實施例方式 下面參照附圖詳細說明用于實施本發(fā)明的最佳方式(下文稱之為實施方式)。
(構(gòu)成) 本實施方式是安裝了本發(fā)明涉及的防止偏離行車線裝置的后輪驅(qū)動車輛。該后輪驅(qū)動車輛安裝了自動變速器以及普通差動齒輪，安裝了可以獨立控制前后輪及左右輪的制動力的制動裝置。
圖1是表示本實施方式的結(jié)構(gòu)的簡要構(gòu)成圖。
圖中的標號1是剎車踏板，2是增壓器，3是主液壓缸，4是儲液室，通常，根據(jù)由駕駛者踩下剎車踏板1的量，將在主液壓缸3中升壓后的制動流體壓力提供給各車輪5FL～5RR的各車輪制動液壓缸6FL～6RR。此外，在主液壓缸3和各車輪制動液壓缸6FL～6RR之間安裝制動流體壓力控制部7，通過制動流體壓力控制部7，還可以單獨地控制各車輪制動液壓缸6FL～6RR的制動流體壓力。
制動流體壓力控制部7利用例如防滑控制及牽引控制中使用的制動流體壓力控制部。制動流體壓力控制部7也可以單獨地控制各車輪制動液壓缸6FL～6RR的制動流體壓力，但在從后述的制動驅(qū)動力控制單元8輸入制動流體壓力指令值時，按照該制動流體壓力指令值控制制動流體壓力。
例如，制動流體壓力控制部7通過在液壓供給系統(tǒng)中含有致動器而構(gòu)成。作為致動器，可以列舉可以將各車輪制動液壓缸的液壓控制為任意的制動液壓的比例電磁閥。
此外，在該車輛上設(shè)有驅(qū)動扭矩控制單元12。驅(qū)動扭矩控制單元12通過控制發(fā)動機9的運轉(zhuǎn)狀態(tài)、自動變速器10的選擇變速比以及節(jié)流閥11的節(jié)流閥開度，控制向驅(qū)動輪即后輪5RL、5RR的驅(qū)動扭矩。驅(qū)動扭矩控制單元12通過控制燃油噴射量以及點火定時，或同時控制節(jié)流閥開度，控制發(fā)動機9的運轉(zhuǎn)狀態(tài)。驅(qū)動扭矩控制單元12向制動驅(qū)動力控制單元8輸出控制中使用的驅(qū)動扭矩TW值。
此外，驅(qū)動扭矩控制單元12也可以單獨控制后輪5RL、5RR的驅(qū)動扭矩，但在從制動驅(qū)動力控制單元8輸入了驅(qū)動扭矩指令值時，按照該驅(qū)動扭矩指令值控制驅(qū)動輪扭矩。
此外，在該車輛上設(shè)有帶圖像處理功能的攝像部13。攝像部13是為了作為車輛的偏離行車線傾向檢測用，檢測行車線內(nèi)的車輛位置而配置的，例如，攝像部13構(gòu)成為，由CCD(Charge Coupled Device)攝像機構(gòu)成的單鏡頭攝像機進行攝像。攝像部13設(shè)置在車輛前部。
攝像部13從車輛前方的拍攝圖像中檢測例如白線等車道標志，根據(jù)該檢測出的車道標志檢測行車線。進而，攝像部13根據(jù)該檢測出的行車線，計算車輛行車線和車輛的前后方向軸所成的角度(橫擺角)、距行車線中央的橫向位移X以及行車線曲率β等。攝像部13將計算出的這些橫擺角、橫向位移X以及行車線曲率β等輸出給制動驅(qū)動力控制單元8。
此外，在本發(fā)明中，也可以由圖像處理以外的檢測單元檢測車道標志。例如，也可以由安裝在車輛前方的多個紅外線傳感器檢測車道標志，根據(jù)該檢測結(jié)果檢測行車線。
此外，本發(fā)明并不局限于根據(jù)白線決定行車線的結(jié)構(gòu)。也就是說，在行駛路面上沒有用于識別行車線的白線(車道標志)的情況下，也可以根據(jù)由圖像處理及各種傳感器獲得的道路形狀及周圍環(huán)境等信息，推測出適合車輛行駛的行駛范圍及駕駛者應(yīng)使車輛行駛的行駛范圍，將其確定為行車線。例如，在行駛路面上沒有白線，道路兩側(cè)是懸崖的情況下，可以將行駛路面上鋪瀝青部分作為行車線。此外，在有護欄及路肩等情況下，參照該信息決定行車線即可。
此外，還可以根據(jù)后述的方向盤21的轉(zhuǎn)向操縱角δ計算行車線曲率β。
此外，該車輛上設(shè)有導(dǎo)航裝置14。導(dǎo)航裝置14檢測車輛產(chǎn)生的前后加速度Yg或橫向加速度Xg，或檢測車輛產(chǎn)生的偏行率′。導(dǎo)航裝置14將檢測出的前后加速度Yg、橫向加速度Xg、以及車輛的偏行率′(＝d/dt)與道路信息一起，向制動驅(qū)動力控制單元8輸出，在這里，作為道路信息，是行車線數(shù)及表示是普通道路還是高速道路的道路種類信息。
此外，也可以由專用的傳感器檢測各種值。即，由加速度傳感器檢測前后加速度Yg及橫向加速度Xg，由偏行率傳感器檢測偏行率′。
此外，在該車輛上設(shè)有雷達16，其用于由激光束掃描前方，通過接收來自前方障礙物的反射光，測量本車輛和前方障礙物間的距離等。
并且，雷達16將前方障礙物的位置信息輸出給制動驅(qū)動力控制單元8。雷達16的檢測結(jié)果用于追蹤行駛控制(巡航控制)及追尾速度降低制動裝置等中的處理。
此外，該車輛上還設(shè)有主液壓缸壓力傳感器17，其檢測主液壓缸3的輸出壓、即主液壓缸液壓Pmf、Pmr；加速器開度傳感器18，其檢測加速器踏板的踏下量、即加速器開度θt；操縱角傳感器19，其檢測方向盤21的轉(zhuǎn)向操縱角(方向盤轉(zhuǎn)向角)δ；方向指示開關(guān)20，其檢測方向指示器的方向指示操作；以及車輪速度傳感器22FL～22RR，其檢測各車輪5FL～5RR的旋轉(zhuǎn)速度、所謂車輪速度Vwi(i＝fl、fr、rl、rr)。并且，這些傳感器等檢測出的檢測信號輸出至制動驅(qū)動力控制單元8。
在檢測出的車輛行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)中存在左右方向性的情況下，均將右方向設(shè)為正方向。即，偏行率′、橫向加速度Xg以及橫擺角以向右旋轉(zhuǎn)時為正值，橫向位移X以從行車線中央偏向右方時為正值。此外，前后加速度Yg以加速時為正值，以減速時為負值。
下面，說明由制動驅(qū)動力控制單元8進行的運算處理。
圖2表示由制動驅(qū)動力控制單元8進行的運算處理順序。該運算處理通過在每個規(guī)定的采樣時間(例如ΔT＝10msec)，進行定時中斷來執(zhí)行。此外，在圖2所示的處理內(nèi)未設(shè)置通信處理，但通過運算處理獲得的信息被更新存儲在隨機存儲裝置中，同時可以從隨機存儲裝置中讀出必要的信息。
如圖2所示，如果處理開始，則首先在步驟S1中，從前述各種傳感器及控制器、控制單元讀入各種數(shù)據(jù)。具體而言，讀入路面μ檢測裝置23獲得的路面μ、導(dǎo)航裝置14獲得的前后加速度Yg、橫向加速度Xg、偏行率′以及道路信息、各傳感器檢測出的各車輪速度Vwi、轉(zhuǎn)向操縱角δ、加速器開度θt、主液壓缸液壓Pmf、Pmr以及方向開關(guān)信號、來自驅(qū)動扭矩控制單元12的驅(qū)動扭矩Tw、從攝像部13獲得的橫擺角、橫向位移X(X0)以及行車線曲率β。
然后在步驟S2中，計算車速V。具體而言，根據(jù)前述步驟S1中讀入的車輪速度Vwi，用下述式(1)計算車速V。
在前輪驅(qū)動情況下 V＝(Vwr1+Vwrr)/2 在后輪驅(qū)動情況下 V＝(Vwf1+Vwfr)/2 … (1) 在這里，Vwfl、Vwfr是左右前輪各自的車輪速度，Vwrl、Vwrr是左右后輪各自的車輪速度。即，在該式(1)中，以從動輪的車輪速度的平均值計算車速V。此外，在本實施方式中，由于是后輪驅(qū)動的車輛，因而根據(jù)后一公式，即根據(jù)前輪的車輪速度計算車速V。
此外，這樣計算出的車速V優(yōu)選在通常行駛時使用。例如，在ABS(Anti-lock Brake System)控制等進行動作的情況下，可以將在該ABS控制內(nèi)推定的推定車體速度作為前述車速V使用。此外，也可以將導(dǎo)航裝置114中作為導(dǎo)航信息利用的值作為車速V使用。
然后，在步驟S3中，作為車輛的偏離角度t，使用前述步驟S1獲得的橫擺角以及行車線曲率β，利用下述式(2)計算車輛相對于行車線的偏離角度t。
t＝+β …(2) 然后在步驟S4中，利用下述式(3)計算表示行駛路面的凹凸狀態(tài)(行駛路面的凹凸程度)的行駛路面狀態(tài)指標值N。
N＝fl(′，0′)…(3) 在這里，函數(shù)f1是將各處理定時的偏行率′作為標本值，將0′作為標本平均，計算針對偏行率′的分散值的函數(shù)。即，以偏行率′的變動與行駛路面的凹凸狀態(tài)密切關(guān)聯(lián)作為前提，從針對偏行率′的分散值，推定出表示行駛路面的凹凸狀態(tài)的行駛路面狀態(tài)指標值N。具體而言，分散值越大，說明行駛路面的凹凸程度越大(高)，行駛路面狀態(tài)指標值N也越大。
然后在步驟S5中，進行偏離行車線傾向的判定。具體而言，使用在前述步驟S1中獲得的橫擺角、行車線曲率β以及當前的車輛橫向位移X0，以及在前述步驟S2獲得的車速V，首先利用下述式(4)計算出將來的推定橫向位移Xs(參照圖3)。
Xs＝Tt·V·(+Tt·V·β)+X0…(4) 在這里，Tt是前方注視距離計算用的車頭時間，如果將本車速V乘以該車頭時間Tt，即為前方注視點距離。即，車頭時間Tt后的從行車線中央的橫向位移推定值成為將來的推定橫向位移Xs。
根據(jù)該式(4)，推定橫向位移Xs，例如在著眼于橫擺角的情況下，橫擺角越大該值也越大。
并且，通過比較這種推定橫向位移Xs和規(guī)定的偏離傾向判定用閾值(橫向位移極限距離)XL，判定偏離行車線傾向。在這里，偏離傾向判定用閾值XL是通?？梢哉J為車輛出現(xiàn)偏離行車線傾向的值，通過試驗獲得。例如，偏離傾向判定用閾值XL是表示行駛路線的邊界線位置的值，例如可以用下述式(5)計算(參照圖3)。
XL＝(L-H)/2…(5) 在這里，L是行車線寬度，H是車輛的寬度。關(guān)于行車線寬度L，可以通過攝像部13對拍攝圖像進行處理而獲得。此外，也可以從導(dǎo)航裝置14獲得車輛的位置，或從導(dǎo)航裝置14的地圖數(shù)據(jù)獲得行車線寬度L。
此外，在圖3中，偏離傾向判定用閾值XL設(shè)定在車輛的行車線內(nèi)，但本發(fā)明并不局限于此，也可以設(shè)定在行車線的外側(cè)。此外，并不局限于車輛從行車線偏離之前進行偏離傾向判定，例如也可以以至少一個車輪從行車線偏離后進行偏離傾向判定的方式，設(shè)定偏離傾向判定用閾值XL。
在這里，如果下述式(6)成立，則判定為有偏離行車線傾向(或偏離行車線傾向的程度高)，將偏離判斷標識Fout設(shè)為ON(Fout＝ON)。
|Xs|≥XL…(6) 另一方面，如果下述式(7)成立，則判定為沒有偏離行車線傾向(或偏離行車線傾向的程度低)，將偏離判斷標識Fout設(shè)為OFF(Fout＝OFF)。
|Xs|＜XL…(7) 另外，在這里，根據(jù)橫向位移X判定偏離方向Dout。具體而言，在從行車線中央向左方向橫向位移情況下，將該方向作為偏離方向Dout(Dout＝left)，在從行車線中央向右方向橫向位移情況下，將該方向作為偏離方向Dout(Dout＝right)。
然后在步驟S6中，判定駕駛者的行車線變更意圖。具體而言，根據(jù)在前述步驟S1中獲得的方向開關(guān)信號以及轉(zhuǎn)向操縱角δ，如下所述判定駕駛者的行車線變更意圖。
在方向開關(guān)信號表示的方向(轉(zhuǎn)向燈點燈側(cè))和前述步驟S5中獲得的偏離方向Dout表示的方向相同的情況下，判定為駕駛者有意識地變更行車線，將偏離標識Fout變更為OFF(Fout＝OFF)。即，變更為沒有偏離行車線傾向的判定結(jié)果。
此外，在方向開關(guān)信號表示的方向(轉(zhuǎn)向燈點燈側(cè))和前述步驟S5獲得的偏離方向Dout表示的方向不相同的情況下，維持偏離判斷標識Fout，將偏離判斷標識Fout仍保持為ON(Fout＝ON)。即，維持有偏離行車線傾向的判定結(jié)果。
此外，在方向指示開關(guān)20未被操作的情況下，根據(jù)轉(zhuǎn)向操縱角δ判定駕駛者的行車線變更意圖。即，在駕駛者向偏離方向進行轉(zhuǎn)向操縱的情況下，該轉(zhuǎn)向操縱角δ和該轉(zhuǎn)向操縱角的變化量(每單位時間的變化量)Δδ這兩者均大于或等于設(shè)定值時，判定為駕駛者有意識地進行車線變更，將偏離標識Fout變更為OFF(Fout＝OFF)。
此外，也可以根據(jù)轉(zhuǎn)向操縱力矩判定駕駛者的意圖。
如上所述，在偏離判斷標識Fout為ON的情況下，駕駛者并不是有意識地變更行車線時，偏離判斷標識Fout維持為ON。
然后，在步驟S7中，在前述偏離判斷標識Fout為ON的情況下，作為用于避免偏離行車線的警報，進行聲音輸出或顯示輸出。
此外，如后所述，由于在偏離判斷標識Fout為ON的情況下，作為防止偏離行車線控制，開始向車輛施加橫擺力矩，所以在向該車輛施加橫擺力矩的同時，輸出該警報。不過，警報的輸出定時并不局限于此，例如，也可以設(shè)定為比前述施加橫擺力矩更早的開始定時。
然后，在步驟S8中，判定作為防止偏離行車線控制，是否進行使車輛減速的減速控制(下文稱之為防止偏離行車線用減速控制)。具體而言，判定從前述步驟S5計算出的推定橫向位移Xs中減去橫向位移極限距離XL后獲得的減法值(|Xs|-XL)，是否大于或等于減速控制判定用閾值Xβ。
在這里，減速控制判定用閾值Xβ是對應(yīng)于行車線曲率β設(shè)定的值，其關(guān)系如圖4所示。如圖4所示，在行車線曲率β小時，減速控制判定用閾值Xβ成為某一恒定的大值，如果行車線曲率β比某一值大，則與行車線曲率β的增加相對應(yīng)，減速控制判定用閾值Xβ減少，如果行車線曲率β進一步加大，則減速控制判定用閾值Xβ成為某一恒定的小值。
此外，在前述減法值(|Xs|-XL)大于或等于減速控制判定用閾值Xβ的情況下(|Xs|-XL≥Xβ)，決定進行減速控制，同時將減速控制動作判斷標識Fgs設(shè)定為ON，在前述減法值(|Xs|-XL)低于減速控制判定用閾值Xβ的情況下(|Xs|-XL＜Xβ)，決定不進行減速控制，同時，將減速控制動作判斷標識Fgs設(shè)定為OFF。
此外，作為與前述步驟S5中設(shè)定的偏離判斷標識Fout的關(guān)系，由于是在前述步驟S5中推定橫向位移Xs大于或等于偏離傾向判定用閾值XL的情況下(|Xs|≥XL)，將偏離判斷標識Fout設(shè)定為ON，而在前述減法值(|Xs|-XL)大于或等于減速控制判定用閾值Xβ的情況下，將減速控制動作判斷標識Fgs設(shè)定為ON的關(guān)系，因此即使偏離判斷標識Fout設(shè)定為ON，該設(shè)定也在減速控制動作判斷標識Fgs被設(shè)定為ON之后。即，作為與后述的偏離判斷標識Fout為ON的情況下實施的施加車輛橫擺力矩的關(guān)系，是在實施車輛的減速控制之后施加橫擺力矩。
然后在步驟S9中，作為防止偏離行車線控制，計算出向車輛施加的基準橫擺力矩(基準目標橫擺力矩)M1。
M1＝K1·K2·(|Xs|-XL)…(8) 在這里，K1是由車輛各要素決定的比例增益，K2是隨車速V變動的增益。圖5表示該增益K2。如圖5所示，在低速區(qū)域，增益K2成為某一恒定的大值，如果車速V大于某一值，則與車速V的增加相對應(yīng)，增益K2減少，其后如果達到某一車速V，則增益K2成為某一恒定的小值。
根據(jù)該式(8)，推定橫向位移Xs和橫向位移極限距離XL的差量越大，基準橫擺力矩M1越大。
然后在步驟S10中，使用由前速步驟S3計算出的偏離角度t，利用下述式(9)，計算用于在后述的步驟S11計算初始控制時間Tc的增益gt。
gt＝f2(t) …(9) 在這里，函數(shù)f2是根據(jù)偏離角度t獲得增益gt的函數(shù)，例如具有圖6所示的特性。如圖6所示，函數(shù)f2在偏離角度t小時，使增益gt為某一恒定的小值(gt＝1)，如果偏離角度t大于某一值，則使增益gt隨偏離角度t一起增加，其后，如果偏離角度t達到某一值，則在此之后，使增益gt為某一恒定的大值。
然后在步驟S11中，使用前述步驟S10中計算出的增益gt，利用下述式(10)計算出初始控制時間Tc。
Tc＝gt·T0 …(10) 在這里，T0是初始控制時間Tc的初始值。
根據(jù)該式(10)以及前述式(9)的關(guān)系，偏離角度t越大，初始控制時間Tc越長。
然后在步驟S12中，作為防止偏離行車線控制，設(shè)定向車輛施加的最小的目標橫擺力矩(下文稱之為最小目標橫擺力矩)。具體而言，如下述式(11)以及式(12)所示，對應(yīng)于初始控制時間Tc設(shè)定最小目標橫擺力矩Mmin。
在Ti＜Tc的情況下 Mmin＝Mmin1…(11) 在Ti≥Tc的情況下 Mmin＝Mmin2…(12) 在這里，Ti是從防止偏離行車線控制開始(偏離判斷標識Fout被設(shè)定為ON后)起的經(jīng)過時間。此外，Mmin1以及Mmin2分別是第1最小目標橫擺力矩以及第2最小目標橫擺力矩，第1最小目標橫擺力矩Mmin1及初始控制時間Tc，設(shè)定為通過向車輛施加從而可以提高駕駛者的清醒程度的值。此外，第1最小目標橫擺力矩Mmin1大于第2最小目標橫擺力矩(Mmin1＞Mmin2)。通過施加第2最小目標橫擺力矩Mmin2，偏離防止控制并不是馬上結(jié)束，而是可以使駕駛者明確感受到介入了充分的控制。最小目標橫擺力矩Mmin1、Mmin2以及初始控制時間Tc可以作為實驗值或經(jīng)驗值獲得。并且，最小目標橫擺力矩Mmin1不為零。
然后在步驟S13中，根據(jù)行駛路面狀態(tài)指標值N，如下述式(13)所示，計算出后述步驟S14中使用的增益gr。
gr＝f3(N) …(13) 在這里，函數(shù)f3是根據(jù)行駛路面狀態(tài)指標值N獲得增益gr的函數(shù)，例如是行駛路面狀態(tài)指標值N越大，增益gr越大的函數(shù)。即，根據(jù)與前述式(3)的關(guān)系，行駛路面的凹凸程度越大，增益gr也越大。
然后在步驟S14中，比較前述步驟S9中計算出的基準橫擺力矩M1，和前述步驟S12中設(shè)定的最小目標橫擺力矩Mmin，即，將最小目標橫擺力矩Mmin作為閾值，判定基準橫擺力矩M1的大小，對應(yīng)于其比較結(jié)果(判定結(jié)果)，如下述式(14)及式(15)所示，計算校正橫擺力矩M2。
M1≥Mmin的情況下 M2＝M1 …(1 4) M1＜Mmin的情況下 M2＝gr·Mmin …(15) 在這里，式(14)中的gr是前述步驟S13(式(13))中設(shè)定的最小目標橫擺力矩Mmin的校正用的增益。利用該式(14)及式(15)，將校正橫擺力矩M2設(shè)定為至少比最小目標橫擺力矩Mmin大的值(M1(≥Mmin)或gr·Mmin )。
此外，在式(15)和前述式(13)的關(guān)系中，在基準橫擺力矩M1低于最小目標橫擺力矩Mmin的情況下，行駛路面狀態(tài)指標值N越大，校正橫擺力矩M2(＞M1)越大。
然后，在步驟S15中，計算出最終的目標橫擺力矩Ms。具體而言，使用在前述步驟S14中計算出的校正橫擺力矩M2、以及在前次處理(前一步驟的處理)中計算出的該最終目標橫擺力矩Ms(-1)，利用下述式(16)計算此次處理中的最終目標力矩Ms(0)。
Ms(0)＝f4(M2，Ms(-1)) …(16) 在這里，函數(shù)f4是用于使由此次處理計算出的校正橫擺力矩M2和在前次處理中計算出的目標橫擺力矩Ms(-1)連續(xù)地(使其為線性或平滑)相連的函數(shù)。
此外，在偏離判斷標識Fout為ON的情況下，執(zhí)行如前所述的目標橫擺力矩Ms(0)的運算，在偏離判斷標識Fout為OFF的情況下，目標橫擺力矩Ms(0)設(shè)定為0。
然后，在步驟S16中，計算防止偏離行車線用減速控制中的減速度。即，計算為了使車輛減速而向左右兩輪施加的制動力。在這里，將這種制動力作為向左右兩輪施加的目標制動液壓Pgf、Pgr計算。關(guān)于前輪用的目標制動液壓Pgf，使用前述步驟S4中計算出的推定橫向位移Xs以及橫向位移極限距離XL，以及前述步驟S8中獲得的減速控制判定用閾值Xβ，利用下述式(17)計算。
Pgf＝Kgv·Kgx·(|Xs|-XL-Xβ) …(17) 在這里，Kgv是對應(yīng)于車速V設(shè)定的換算系數(shù)，Kgx是由車輛各要素確定的換算系數(shù)。圖7表示換算系數(shù)Kgv的例子。如圖7所示，在低速區(qū)域內(nèi)，換算系數(shù)Kgv是某一恒定的小值，如果車速V大于某一值，則換算系數(shù)Kgv與車速V一起增加，在此之后，如果達到某一車速V，則換算系數(shù)Kgv成為某一恒定的大值。
此外，根據(jù)由以上方法計算出的前輪用的目標制動液壓Pgf，計算考慮了前后分配的后輪用的目標制動液壓Pgr。
這樣，可以在步驟S16中獲得避免偏離用的減速度(具體來說，為目標制動液壓Pgf、Pgr)。
然后在步驟S17中，計算各車輪的目標制動液壓。即，根據(jù)防止偏離行車線的制動控制的有無，計算最終的制動液壓。具體計算如下所述。
在偏離判斷標識Fout為OFF的情況下，即得到?jīng)]有偏離行車線傾向的判定結(jié)果的情況下，如下述式(18)及式(19)所示，將各車輪的目標制動液壓Psi(i＝fl、fr、rl、rr)設(shè)為制動液壓Pmf、Pmr。
Psfl＝Psfr＝Pmf …(18) Psrl＝Psrr＝Pmr …(19) 在這里，Pmf是前輪用的制動液壓。此外，Pmr是后輪用的制動液壓，是考慮了前后分配而根據(jù)前輪用的制動液壓Pmf計算出的值。例如，如果駕駛者進行了剎車操作，則制動液壓Pmf、Pmr是與該剎車操作的操作量對應(yīng)的值。
另一方面，在偏離判斷標識Fout為ON的情況下，即，得到有偏離行車線傾向的判定結(jié)果的情況下，首先根據(jù)目標橫擺力矩Ms(此次處理中的目標橫擺力矩Ms(0))，計算出前輪目標制動液壓差ΔPsf以及后輪目標制動液壓差ΔPsr，具體來說，利用下述式(20)～式(23)計算。
在|Ms|＜Ms1的情況下 ΔPsf＝0 …(20) ΔPsr＝Kbr·Ms/LTR …(21) 在|Ms|≥Ms1的情況下 ΔPsf＝Kbf·(Ms/|Ms|)·(|Ms|-Ms1)/LTR…(22) ΔPsr＝Kbr·(Ms/|Ms|)·Ms1/LTR …(23) 在這里，Ms1表示設(shè)定用閾值。此外，輪距LTR為方便起見，前后設(shè)為相同的值。此外，Kbf、Kbr是在將制動力換算為制動液壓時的前輪及后輪的換算系數(shù)，由制動器各要素決定。
如上所述，按照目標橫擺力矩Ms的大小分配使車輪產(chǎn)生的制動力。并且，在目標橫擺力矩Ms低于設(shè)定用閾值Ms1時，將前輪目標制動液壓差ΔPsf設(shè)為0，使后輪目標制動液壓差ΔPsr為規(guī)定值，使左右后輪產(chǎn)生制動力差，此外，在目標橫擺力矩Ms大于設(shè)定用閾值Ms1時，向各目標制動液壓差ΔPsr、ΔPsr施加規(guī)定值，使前后左右輪產(chǎn)生制動力差。
并且，使用按以上方法計算出的目標制動液壓差ΔPsf、ΔPsr以及減速用的目標制動液壓Pgf、Pgr，計算最終的各車輪的目標制動液壓Psi(i＝fl、fr、rl、rr)。具體而言，也參照前述步驟S8設(shè)定的減速控制動作判斷標識Fgs，計算最終的各車輪的目標制動液壓Psi(i＝fl、fr、rl、rr)。
即，在偏離判斷標識Fout為ON的情況下，即得到有偏離行車線傾向的判定結(jié)果，但減速控制動作判斷標識Fgs為OFF的情況下，也就是說僅向車輛施加橫擺力矩的情況下，利用下述式(24)計算各車輪的目標制動液壓Psi(i＝fl、fr、rl、rr)。
Psfl＝Pmf Psfr＝Pmf+ΔPsf Psrl＝Pmr Psrr＝Pmr+ΔPsr…(24) 此外，在偏離判斷標識Fout為ON，且減速控制動作判斷標識Fgs為ON的情況下，即在向車輛施加橫擺力矩的同時也使車輛減速的情況下，利用下述式(25)計算各車輪的目標制動液壓Psi(i＝fl、fr、rl、rr)。
Psfl＝Pmf+Pgf/2 Psfr＝Pmf+ΔPsf+Pgf/2 Psrl＝Pmr+Pgr/2 Psrr＝Pmr+ΔPsr+Pgr/2…(25) 此外，如該式(24)及式(25)所示，考慮駕駛者的剎車操作、即制動液壓Pmf、Pmr而計算各車輪的目標制動液壓Psi(i＝fl、fr、rl、rr)。而且，制動驅(qū)動力控制單元8將這樣計算出的各車輪的目標制動液壓Psi(i＝fl、fr、rl、rr)作為制動流體壓指令值，輸出給制動流體壓控制部7。
前述式(20)～式(25)中所示的各車輪的目標制動液壓等，是偏離方向Dout為Left時的值(Dout＝Left)，即相對于左側(cè)行車線有偏離行車線傾向時的值，但省略了偏離方向Dout為right(Dout＝right)時的值，即相對于右側(cè)行車線有偏離傾向時的與前述式(20)～式(25)式對應(yīng)的說明。此外，在偏離方向Dout為right時的、與前述式(24)對應(yīng)的各車輪的目標制動液壓Psi(i＝fl、fr、rl、rr)，通過下述式(26)計算。
Psfl＝Pmf+ΔPsf Psfr＝Pmf Psrl＝Pmr+ΔPsr Psrr＝Pmr …(26) (動作) 動作如下所述。
車輛行駛中，在讀入各種數(shù)據(jù)的同時(前述步驟S1)，計算車速V(前述步驟S2)。然后，根據(jù)將來的推定橫向位移(偏離推定值)Xs，進行偏離行車線傾向的判定(偏離判斷標識Fout的設(shè)定)(前述步驟S5)，同時，根據(jù)駕駛者的行車線變更的意圖，修正該偏離行車線傾向的判定結(jié)果(偏離判斷標識Fout)(前述步驟S6)。并且，根據(jù)偏離行車線傾向的判定結(jié)果，進行警報輸出(前述步驟S7)。
此外，根據(jù)從推定橫向位移Xs中減去偏離傾向判定用閾值XL后獲得的減法值(|Xs|-XL)與減速控制判定用閾值Xβ的比較結(jié)果，設(shè)定減速控制動作判斷標識Fgs(前述步驟S8)，同時，計算用于作為防止偏離行車線控制而使車輛減速的減速度(目標制動液壓Pgf)(前述步驟S16)。
此外，計算出車輛的偏離角度t(前述步驟S3)，根據(jù)計算出的偏離角度t計算增益gt(前述步驟S10)，根據(jù)計算出的增益gt計算初始控制時間Tc(前述步驟S11)，對應(yīng)于計算出的初始控制時間Tc設(shè)定最小目標橫擺力矩Mmin(前述步驟S12)。進而，計算表示行駛路面的凹凸狀態(tài)的行駛路面狀態(tài)指標值N(前述步驟S4)，根據(jù)計算出的行駛路面狀態(tài)指標值N計算增益gr(前述步驟S13)。進而計算基準橫擺力矩(基準目標橫擺力矩)M1(前述步驟S9)。然后，對應(yīng)于最小目標橫擺力矩Mmin和基準橫擺力矩M1的比較結(jié)果，計算校正橫擺力矩M2，使用計算出的校正橫擺力矩M2和前次處理(前一步驟的處理)中計算出的目標橫擺力矩Ms(-1)，計算此次處理中的目標橫擺力矩Ms(0)(前述步驟S15)。
并且，根據(jù)偏離判斷標識Fout以及減速控制動作判斷標識Fgs的狀態(tài)，進行基于目標橫擺力矩Ms(目標橫擺力矩Ms(0))以及減速度(目標制動液壓Pgf)的各車輪的目標制動液壓Psi(i＝fl、fr、rl、rr)的計算，將計算出的各車輪的目標制動液壓Psi(i＝fl、fr、rl、rr)輸出至制動流體壓控制部7(前述步驟S17)。這樣，按照車輛的偏離行車線傾向向車輛施加橫擺力矩，根據(jù)情況，車輛被減速。
(作用及效果) 作用及效果如下所述。
如前所述，通過比較根據(jù)推定橫向位移Xs和橫向位移極限距離XL計算出的基準橫擺力矩M1、以及對應(yīng)于初始控制時間Tc而設(shè)定為第1最小目標橫擺力矩Mmin1及第2最小目標橫擺力矩Mmin2中的某一個的最小標橫擺力矩Mmin，將校正橫擺力矩M2設(shè)定為至少比最小目標橫擺力矩Mmin大的值(Ms1(≥Mmin)或者gr·Mmin)(前述步驟S14)。也就是說，如果基準橫擺力矩M1大于最小目標橫擺力矩Mmin，則由該基準橫擺力矩M1設(shè)定校正橫擺力矩M2。
這樣，能夠以形成至少比最小目標橫擺力矩Mmin大的值的校正橫擺力矩M2(更具體而言，為目標橫擺力矩Ms(0))的方式，向車輛施加橫擺力矩。在這里，如果向車輛施加的橫擺力矩變大，則可以盡早完成偏離行車線的避免，即完成防止偏離行車線控制。由于以上原因，可以縮短橫擺力矩的施加時間，且向車輛施加維持為規(guī)定大小的橫擺力矩。
這樣，通過向車輛施加規(guī)定大小的橫擺力矩，在防止偏離行車線的同時，還可以通過因施加橫擺力矩而變化的車輛動作，告知駕駛者本車輛偏離行車線的可能性大。
例如，在偏離行車線傾向的程度(推定橫向位移Xs)低，原本向車輛施加的橫擺力矩小時，通過向車輛施加規(guī)定大小的橫擺力矩，可以告知駕駛者本車輛偏離行車線的可能性大。
另一方面，在與最小目標橫擺力矩Mmin相比，根據(jù)推定橫向位移Xs和橫向位移極限距離XL計算出的基準橫擺力矩M1大的情況下，由于將基準橫擺力矩M1設(shè)定為校正橫擺力矩M2，因而可以告知駕駛者本車輛偏離行車線的可能性大，同時可以可靠地防止偏離行車線的橫擺力矩。
此外，如前所述，在基準橫擺力矩M1低于最小目標橫擺力矩Mmin的情況下，作為最小目標橫擺力矩Mmin和增益gr的乘法值，計算校正橫擺力矩M2(前述式(15))。所以，由于行駛路面的凹凸程度越大則增益gr越大，因而校正橫擺力矩M2也越大。如果行駛路面的凹凸程度大，則駕駛者難以感覺到因橫擺力矩的施加而變化的車輛動作，即，駕駛者難以意識到本車輛偏離行車線的可能性大，但由于行駛路面的凹凸程度越大，校正橫擺力矩M2(更具體而言指目標橫擺力矩Ms(0))也設(shè)定得越大，因而即使在行駛路面凹凸程度很大的情況下，駕駛者也能夠通過因施加橫擺力矩而變化的車輛動作，意識到本車輛偏離行車線的可能性大。
此外，作為最小目標橫擺力矩Mmin和增益gr的乘法值而獲得校正橫擺力矩M2，是對應(yīng)于增益gr、即行駛路面的凹凸程度，通過增大相當于與基準橫擺力矩M1對應(yīng)的閾值的最小目標橫擺力矩Mmin，獲得校正橫擺力矩M2。
此外，如前所述，對應(yīng)于初始控制時間Tc，設(shè)定最小目標橫擺力矩Mmin(前述步驟S12)。具體而言，在初始控制時間Tc內(nèi)(Ti＜Tc)，將第1最小目標橫擺力矩Mmin1設(shè)定為最小目標橫擺力矩Mmin，在經(jīng)過初始控制時間Tc后(Ti≥Tc)，將比第1目標橫擺力矩Mmin1小的第2最小目標橫擺力矩Mmin2設(shè)定為最小目標橫擺力矩Mmin。這樣，可以在初始控制時間Tc內(nèi)(Ti＜Tc)，至少將校正橫擺力矩M2設(shè)定為比第1最小目標橫擺力矩Mmin1大的值(Ms1(≥Mmin1)或gr·Mmin)，在經(jīng)過初始控制時間Tc后(Ti≥Tc)，至少將校正橫擺力矩M2設(shè)定為比第2最小目標橫擺力矩Mmin2大的值(Ms1(≥Mmin2)或gr·Mmin2) (前述步驟S14)。
圖8表示校正橫擺力矩M2的設(shè)定例。
例如，在防止偏離行車線控制的動作期間中，基準橫擺力矩M1一直低于最小目標橫擺力矩Mmin的情況下(使用前述式(15)的情況下)，如圖8所示，在初始控制時間Tc內(nèi)(Ti＜Tc)，將第1最小目標橫擺力矩Mmin1(更具體而言，指gr·Mmin1)設(shè)定為校正橫擺力矩M2，從經(jīng)過初始控制時間Tc后(Ti≥Tc)到防止偏離行車線控制結(jié)束時為止，將第2最小目標橫擺力矩Mmin2(更具體而言，指gr·Mmin2)設(shè)定為校正橫擺力矩M2。這樣，向車輛施加的橫擺力矩在兩個階段變化，駕駛者可以通過因向車輛施加這樣的橫擺力矩而變化的車輛動作，意識到本車輛偏離行車線的可能性大。
此外，本發(fā)明并不局限于圖8所示的兩個階段，也可以是3個或3個以上階段的多階段，或者也可以是僅設(shè)定第1最小目標橫擺力矩Mmin1和初始控制時間Tc的一個階段。
此外，如圖8所示，使用了本發(fā)明的防止偏離行車線控制的控制期間(動作期間)，比不使用本發(fā)明(不增加校正橫擺力矩)的防止偏離行車線控制的控制期間更短。這是因為，由于最開始施加大的橫擺力矩，因而可以以更早的定時減少偏離傾向的程度。
此外，如前所述，偏離角度t越大，初始控制時間Tc設(shè)定得越長(前述步驟S10、步驟S11)，這樣，通過偏離角度t越大，越延長將校正橫擺力矩M2至少設(shè)定為比第1最小目標橫擺力矩Mmin大的值的期間，延長向車輛施加大值的橫擺力矩的期間，可以可靠地告知駕駛者本車輛偏離行車線的可能性大。
此外，如前所述，以使由此次處理計算出的值即校正橫擺力矩M2和在前次處理中計算出的目標橫擺力矩Ms(-1)連續(xù)地(使其為線性或平滑)相連的方式，計算此次處理中的最終目標橫擺力矩Ms(0)(前述步驟S15)。因此，如圖9中的實線所示，目標橫擺力矩Ms(0)平滑地變化。
此外，可以通過下述結(jié)構(gòu)實現(xiàn)前述實施方式。
即，在前述實施方式中，對應(yīng)于行駛路面的凹凸程度使最小目標橫擺力矩Mmin變化。與之相對，也可以對應(yīng)于駕駛者的清醒程度，使最小目標橫擺力矩Mmin變化。具體而言，駕駛者的清醒程度越低，將最小目標橫擺力矩Mmin設(shè)定得越大。即，駕駛者的清醒程度越低，使校正橫擺力矩M2越大。這樣，由于駕駛者的清醒程度越低，向車輛施加的橫擺力矩越大，因而對于處于清醒程度低的狀態(tài)下的駕駛者，也可以使其意識到本車輛偏離行車線的可能性大。
此外，車輛如圖1所示，具有清醒程度檢測部31，清醒程度檢測部31根據(jù)方向盤的操縱扭矩的變化及攝像機拍攝的駕駛者的狀態(tài)(例如眨眼次數(shù)、頭部上下移動的程度)，檢測(推定)駕駛者的清醒程度。
權(quán)利要求
1.一種防止偏離行車線裝置，其特征在于，具有
偏離行車線傾向判定單元，其判定車輛相對于行車線的偏離傾向；
橫擺力矩計算單元，其根據(jù)前述偏離行車線傾向判定單元判定出的偏離傾向的程度，計算向車輛施加的橫擺力矩；以及
控制單元，其向車輛施加前述橫擺力矩計算單元計算出的橫擺力矩，同時在前述橫擺力矩計算單元計算出的橫擺力矩低于預(yù)先設(shè)定的第1最小橫擺力矩的情況下，施加第1最小橫擺力矩。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止偏離行車線裝置，其特征在于，
前述控制單元，在施加前述第1最小橫擺力矩的情況下，將施加時間限制為規(guī)定的控制時間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的防止偏離行車線裝置，其特征在于，
前述控制單元，在經(jīng)過前述規(guī)定的控制時間后，前述橫擺力矩計算單元計算出的橫擺力矩低于比前述第1最小橫擺力矩小的第2最小橫擺力矩的情況下，施加第2最小橫擺力矩值。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的防止偏離行車線裝置，其特征在于，
前述控制單元，使得前述偏離傾向的程度越高，前述規(guī)定的控制時間設(shè)定得越長。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的防止偏離行車線裝置，其特征在于，
還具有路面凹凸狀態(tài)檢測單元，其檢測車輛行駛路面的凹凸狀態(tài)，
前述控制單元，使得前述路面凹凸狀態(tài)檢測單元檢測出的凹凸程度越高，前述第1最小橫擺力矩校正得越大。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止偏離行車線裝置，其特征在于，
還具有清醒程度檢測單元，其檢測駕駛者的清醒程度，
前述控制單元，使得前述清醒程度檢測單元檢測出的駕駛者的清醒程度越低，前述第1最小橫擺力矩校正得越大。
7.一種防止偏離行車線方法，其特征在于，
判定車輛相對于行車線的偏離傾向，
施加與前述判定出的偏離傾向的程度相對應(yīng)的橫擺力矩、和預(yù)先設(shè)定的第1最小橫擺力矩中較大的橫擺力矩。
全文摘要
防止偏離行車線裝置，根據(jù)車輛相對于行車線的偏離傾向的程度，計算向車輛施加的橫擺力矩，將計算出的橫擺力矩向車輛施加，從而防止車輛相對于行車線偏離(步驟S17)?？刂茊卧?，預(yù)先設(shè)定第1最小橫擺力矩，在計算出的橫擺力矩低于第1最小橫擺力矩的情況下，施加第1最小橫擺力矩。
文檔編號B60R21/00GK101108616SQ20071013057
公開日2008年1月23日 申請日期2007年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月18日
發(fā)明者浜口洋司, 佐藤行, 早川泰久 申請人:日產(chǎn)自動車株式會社