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)明涉及一種在行駛中本車輛將要偏離行車線時(shí)，防止其偏離的防止偏離行車線裝置。
背景技術(shù)：
目前，作為這種技術(shù)，例如提出了以下技術(shù)，即，判斷本車輛有無偏離當(dāng)前行車線的可能性，在存在偏離的可能性時(shí)使轉(zhuǎn)向裝置致動(dòng)器工作，通過向避免偏離的方向施加輔助轉(zhuǎn)向力，防止偏離行車線(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。
此外，提出了以下技術(shù)，即，對(duì)應(yīng)于本車輛的行駛位置的橫向偏移量，控制制動(dòng)力致動(dòng)器，通過向左右車輪中與偏離方向相反一側(cè)的車輪施加制動(dòng)力，防止偏離行車線(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。
專利文獻(xiàn)1特開平9-142327號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2特開2000-33860號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容但是，通常在上述這種防止偏離行車線的裝置中，在判斷本車輛是否有偏離行車線的傾向的情況下，是以規(guī)定時(shí)間后這種不久后的車輛狀態(tài)作為對(duì)象進(jìn)行偏離判斷的。
因此，例如在車輛相對(duì)于行車線的橫擺角大的情況下，車輛相對(duì)于行車線的橫擺角越大，越從位于行車線(車道標(biāo)志)位置的內(nèi)側(cè)，即偏向行車線中央的時(shí)刻，進(jìn)行避免偏離的控制介入。因此，行車線寬度越窄，可以不進(jìn)行避免偏離的控制介入而由駕駛者自己自由駕駛的行車線內(nèi)的領(lǐng)域越窄，駕駛者有時(shí)會(huì)感覺到早期動(dòng)作。
因此，本發(fā)明是著眼于上述現(xiàn)有的問題而提出的，其目的在于，提供一種防止偏離行車線裝置，其與車輛相對(duì)于行車線的橫擺角無關(guān)，避免使駕駛者產(chǎn)生早期動(dòng)作感，從而不會(huì)引起不適感。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明涉及的防止偏離行車線裝置，對(duì)應(yīng)于利用行駛狀態(tài)檢測(cè)裝置所檢測(cè)出的、本車輛相對(duì)于行車線的當(dāng)前橫向偏移，判斷本車輛是否有偏離行車線的傾向。并且，在判斷本車輛有偏離行車線的傾向時(shí)，利用避免偏離控制裝置控制本車輛的車輛動(dòng)作，以避免偏離，此時(shí)，根據(jù)當(dāng)前橫擺角計(jì)算避免偏離控制中的車輛動(dòng)作的控制量。
發(fā)明的效果由本發(fā)明涉及的防止偏離行車線裝置，因?yàn)橥ㄟ^對(duì)應(yīng)于利用行駛狀態(tài)檢測(cè)裝置所檢測(cè)出的、本車輛相對(duì)于行車線的當(dāng)前橫向偏移，判斷本車輛有無偏離行車線的傾向，橫向偏移的直到某種大小的期間，不判斷為有偏離的傾向，所以能夠避免使駕駛者產(chǎn)生早期動(dòng)作感。另外，因?yàn)樵谂袛啾拒囕v有偏離行車線的傾向時(shí)，根據(jù)當(dāng)前橫擺角計(jì)算避免偏離控制中的車輛動(dòng)作的控制量，所以，例如通過由當(dāng)前橫擺角推測(cè)本車輛相對(duì)于行車線的未來的偏離狀況，并與之對(duì)應(yīng)計(jì)算控制量，還能夠確保由防止偏離控制的控制效果。


圖1是表示搭載了本發(fā)明的防止偏離行車線裝置的車輛的一個(gè)例子的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)圖。
圖2是表示利用圖1的控制單元所執(zhí)行的運(yùn)算處理的處理步驟的一個(gè)例子的流程圖。
圖3是表示橫擺角與橫擺角感應(yīng)增益K的對(duì)應(yīng)關(guān)系的控制映射圖的一個(gè)例子。
圖4是表示橫擺角與橫擺角感應(yīng)增益K的對(duì)應(yīng)關(guān)系的控制映射圖的其他例子。
圖5是表示橫擺角與橫擺角感應(yīng)增益K的對(duì)應(yīng)關(guān)系的控制映射圖的其他例子。
圖6是表示道路曲率ρ與道路曲率感應(yīng)增益Kρ的對(duì)應(yīng)關(guān)系的控制映射圖的一個(gè)例子。
圖7是表示道路曲率ρ與道路曲率感應(yīng)增益Kρ的對(duì)應(yīng)關(guān)系的控制映射圖的其他例子。
圖8是表示在第2實(shí)施方式中，利用控制單元執(zhí)行的運(yùn)算處理的處理步驟的一個(gè)例子的流程圖。
圖9是表示推定偏離角δ與推定偏離角感應(yīng)增益Kδ的對(duì)應(yīng)關(guān)系的控制映射圖的一個(gè)例子。
圖10是表示推定偏離角δ與推定偏離角感應(yīng)增益Kδ的對(duì)應(yīng)關(guān)系的控制映射圖的其他例子。
圖11是表示推定偏離角δ與推定偏離角感應(yīng)增益Kδ的對(duì)應(yīng)關(guān)系的控制映射圖的其他例子。
圖中標(biāo)號(hào)的說明5FL～5RR車輪6FL～6RR車輪制動(dòng)油缸7制動(dòng)流體壓力控制電路8控制單元9發(fā)動(dòng)機(jī)12驅(qū)動(dòng)扭矩控制單元13單眼攝像機(jī)14攝像機(jī)控制器15加速度傳感器16偏行率傳感器17主油缸壓力傳感器18加速器開度傳感器19轉(zhuǎn)向角傳感器20方向指示開關(guān)22FL～22RR車輪速度傳感器具體實(shí)施方式
下面，說明本發(fā)明的實(shí)施方式。
圖1是表示第1實(shí)施方式中的防止偏離行車線裝置的一個(gè)例子的車輛簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)圖。并且，該車輛是搭載了自動(dòng)變速器及普通差動(dòng)齒輪的后輪驅(qū)動(dòng)車輛，制動(dòng)裝置可以獨(dú)立控制前后輪和左右輪的制動(dòng)力。
圖1中的標(biāo)號(hào)1為剎車踏板，2為增壓器，3為主油缸，4為儲(chǔ)液室，通常，對(duì)應(yīng)于駕駛者對(duì)剎車踏板的踩入量，利用主油缸3被升壓的制動(dòng)流體壓力提供給各個(gè)車輪5FL～5RR的各個(gè)車輪制動(dòng)油缸6FL～6RR，但在該主油缸3與各個(gè)車輪制動(dòng)油缸6FL～6RR之間插入制動(dòng)流體壓力控制電路7，在該制動(dòng)流體壓力控制電路7內(nèi)，還能夠分別地控制各個(gè)車輪制動(dòng)油缸6FL～6RR的制動(dòng)流體壓力。
前述制動(dòng)流體壓力控制電路7利用例如在防滑控制或牽引力控制中使用的制動(dòng)流體壓力控制電路，在本實(shí)施方式中，以能夠單獨(dú)增減各個(gè)車輪制動(dòng)油缸6FL～6RR的制動(dòng)流體壓力的方式構(gòu)成。該制動(dòng)流體壓力控制電路7對(duì)應(yīng)于來自后述的控制單元8的制動(dòng)流體壓力指令值，控制各個(gè)車輪制動(dòng)油缸6FL～6RR的制動(dòng)流體壓力。
另外，在該車輛中設(shè)有驅(qū)動(dòng)扭矩控制單元12，其通過控制發(fā)動(dòng)機(jī)9的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)、自動(dòng)變速器10的選擇變速比、以及節(jié)流閥11的節(jié)流閥開度，控制對(duì)作為驅(qū)動(dòng)輪的后輪5RL、5RR的驅(qū)動(dòng)扭矩。發(fā)動(dòng)機(jī)9的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)控制，不僅可以通過控制例如燃料噴射量或點(diǎn)火時(shí)機(jī)來進(jìn)行控制，同時(shí)也可以通過控制節(jié)流閥開度進(jìn)行控制。
另外，該驅(qū)動(dòng)扭矩控制單元12也可以單獨(dú)地控制作為驅(qū)動(dòng)輪的后輪5RL、5RR的驅(qū)動(dòng)扭矩，但在從前述的控制單元8輸入驅(qū)動(dòng)扭矩的指令值時(shí)，一邊參照該驅(qū)動(dòng)扭矩指令值一邊控制驅(qū)動(dòng)輪扭矩。
另外，為了進(jìn)行本車輛偏離行車線的判斷，在該車輛上設(shè)有由CCD攝像機(jī)等構(gòu)成的單眼攝像機(jī)13以及攝像機(jī)控制器14，它們作為前方外界識(shí)別傳感器，用于檢測(cè)行車線內(nèi)的本車輛的位置。其構(gòu)成方式為，可以利用該攝像機(jī)控制器14，由通過單眼攝像機(jī)13所捕捉到的本車輛前方的攝像圖像，檢測(cè)例如白線等的車道標(biāo)志而檢測(cè)行車線，同時(shí)，按照公知的步驟，計(jì)算本車輛相對(duì)于前述行車線的橫擺角即本車輛相對(duì)于行車線的方向、本車輛距離行車線中央的橫向偏移X、行車線的道路曲率ρ(1/R；R為轉(zhuǎn)彎半徑)、以及行車線寬度W等。
此外，該攝像機(jī)控制器14，如例如特開平11-296660號(hào)公報(bào)所述，通過檢測(cè)車道標(biāo)志等，按照公知的步驟，檢測(cè)行車線，對(duì)于該行車線計(jì)算前述各個(gè)數(shù)據(jù)。
另外，在該車輛上設(shè)有加速度傳感器15，其檢測(cè)本車輛上產(chǎn)生的前后加速度Xg及橫向加速度Yg；偏行率傳感器16，其檢測(cè)在本車輛上產(chǎn)生的偏行率γ；主油缸壓力傳感器17，其檢測(cè)前述主油缸3的輸出壓力、即所謂的主油缸壓力Pm；[h1]加速器開度傳感器18，其檢測(cè)加速踏板的踩入量即加速器開度Acc；轉(zhuǎn)向角傳感器19，其檢測(cè)方向盤21的轉(zhuǎn)向角θ；車輪速度傳感器22FL～22RR，它們檢測(cè)各個(gè)車輪5FL～5RR的轉(zhuǎn)速、即所謂的車輪速度Vwi(i＝FL～RR)；以及方向指示開關(guān)20，其檢測(cè)由方向指示器的方向指示操作，這些檢測(cè)信號(hào)被輸出到前述控制單元8中。
另外，利用前述攝像機(jī)控制器14所檢測(cè)到的本車輛相對(duì)于行車線的橫擺角、本車輛偏離行車線中央的橫向偏移X、行車線的道路曲率ρ、行車線寬度W、由驅(qū)動(dòng)扭矩控制單元12所控制的車輪軸上的驅(qū)動(dòng)扭矩Tw等的信息，也都一起輸出到控制單元8中。
此外，在所檢測(cè)到的車輛行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)有左右的方向性的情況下，一律以左方向?yàn)檎较颍杂曳较驗(yàn)樨?fù)方向。即，偏行率γ、橫向加速度Yg，轉(zhuǎn)向角θ、橫擺角，在向左轉(zhuǎn)時(shí)為正值，在向右轉(zhuǎn)時(shí)為負(fù)值。另外，橫向偏移X，在從行車線中央向左偏時(shí)為正值，反之，在向右偏時(shí)為負(fù)值。另外，行車線的道路曲率ρ，在向左彎的情況下為正值，在向右彎的情況下為負(fù)值。
下面，根據(jù)圖2的流程圖說明利用前述控制單元8所進(jìn)行的運(yùn)算處理的處理步驟。該運(yùn)算處理通過在每個(gè)規(guī)定采樣時(shí)間ΔT(例如，10〔ms〕)進(jìn)行定時(shí)中斷來執(zhí)行。此外，在該流程圖中沒設(shè)置用于通信的步驟，但由運(yùn)算處理所得到的信息會(huì)刷新存儲(chǔ)到隨機(jī)存儲(chǔ)裝置中，同時(shí)，必要的信息會(huì)從隨機(jī)存儲(chǔ)裝置中讀出。
該運(yùn)算處理中，首先，在步驟S1的處理中，讀出利用前述各個(gè)傳感器所檢測(cè)出的前后加速度Xg、橫向加速度Yg、偏行率γ、各個(gè)車輪速度Vwi、加速器開度Acc、主油缸壓力Pm、轉(zhuǎn)向角θ、方向指示開關(guān)信號(hào)、來自于攝像機(jī)控制器14的本車輛相對(duì)于行車線的橫擺角、本車輛距離行車線中央的橫向偏移X、行車線的道路曲率ρ、行車線寬度W、來自于驅(qū)動(dòng)扭矩控制單元12的車輪軸上的驅(qū)動(dòng)扭矩Tw等的信息。
另外，在各個(gè)車輪速度Vwi(i＝FL～RR)中，由作為非驅(qū)動(dòng)輪的前左右輪速度VwFL、VwFR的平均值計(jì)算本車輛的行駛速度V。
此外，在這里，對(duì)根據(jù)前左右輪速度VwFL、VwFR計(jì)算行駛速度V的情況進(jìn)行說明，但在例如在車輛上搭載公知的進(jìn)行防滑控制的ABS控制裝置，通過該ABS控制裝置進(jìn)行防滑控制的情況下，也可以使用在該防滑控制的處理過程中所推定的推定車體速度。
然后，跳轉(zhuǎn)至步驟S2，設(shè)定來自于前述攝像機(jī)控制器14的、本車輛距離行車線中央的橫向偏移X，作為本車輛當(dāng)前的偏離量Xs。
此外，在這里，橫向偏移X以行車線中央為零，以從行車線向左方向的橫向偏移為正值，以從行車線向右方向的橫向偏移為負(fù)值。
接下來，跳轉(zhuǎn)至步驟S3，進(jìn)行本車輛是否有偏離行車線的傾向的偏離判斷。
該偏離判斷通過比較在步驟S2中所設(shè)定的偏離量Xs與偏離判斷閾值Xc來進(jìn)行。具體地說，在Xs≥Xc時(shí)，判斷為向左偏離行車線，設(shè)定偏離判斷標(biāo)記FLD為“LEFT”。另外，在Xs≤-Xc時(shí)，判斷為向右偏離行車線，設(shè)定偏離判斷標(biāo)記FLD為“RIGHT”。此外，在不是Xs≥Xc且不是Xs≤-Xc的情況下，判斷本車輛不是偏離狀態(tài)，設(shè)定偏離判斷標(biāo)記FLD為“OFF”。
前述偏離判斷閾值Xc為常數(shù)，因?yàn)樵谌毡緡?guó)內(nèi)，高度公路的行車線寬度大約為3.5〔m〕，所以例如可以設(shè)定為0.8〔m〕左右。另外，也可以使用例如從行車線寬度W的半值中減去本車輛的車寬的半值得到的值和例如前述0.8〔m〕中較小的值。
此外，在這里，對(duì)通過比較偏離量Xs和偏離判斷閾值Xc來設(shè)定判斷標(biāo)記FLD的情況進(jìn)行了說明，但也可以考慮駕駛者是否有改變行車線的意圖而設(shè)定偏離判斷標(biāo)記FLD。
例如，判斷方向指示開關(guān)20是否為打開狀態(tài)，在是打開(ON)狀態(tài)的情況下，判斷方向指示開關(guān)20的指示方向與通過在步驟S2中所計(jì)算的偏離量Xs所確定的偏離方向是否一致。并且，在它們一致時(shí)，判斷為進(jìn)行行車線變更，在對(duì)應(yīng)于偏離量Xs與偏離判斷閾值Xc的比較結(jié)果所設(shè)定的偏離判斷標(biāo)記FLD為“ON”的情況下，將其變更為“OFF”。另一方面，在方向指示開關(guān)20的指示方向與通過偏離量Xs所確定的偏離方向不一致的情況下，判斷為不是行車線變更，保持對(duì)應(yīng)于偏離量Xs與偏離判斷閾值Xc的比較結(jié)果所設(shè)定的偏離判斷標(biāo)記FLD的設(shè)定值。
另外，在方向指示開關(guān)20從打開狀態(tài)切換到關(guān)閉(OFF)狀態(tài)的情況下，判斷此后直到經(jīng)過規(guī)定時(shí)間為止的期間均為車線變更的過渡狀態(tài)，即使方向指示開關(guān)20為關(guān)閉狀態(tài)，也作為是打開狀態(tài)而進(jìn)行處理。并且，在從方向指示開關(guān)20從打開狀態(tài)切換到關(guān)閉狀態(tài)的時(shí)刻開始經(jīng)過規(guī)定時(shí)間時(shí)，車線變更結(jié)束，之后，對(duì)應(yīng)于方向指示開關(guān)20的狀態(tài)進(jìn)行處理。
此外，前述規(guī)定時(shí)間設(shè)定為，從在車線變更的后期時(shí)刻方向指示開關(guān)20切換到關(guān)閉狀態(tài)的時(shí)刻開始，到認(rèn)為本車輛的行駛位置到達(dá)靠近行車線變更目標(biāo)的車線中央的位置所可能的時(shí)間，例如，設(shè)定為4秒左右。
然后，跳轉(zhuǎn)至步驟S4，計(jì)算基準(zhǔn)橫擺力矩Msb，該基準(zhǔn)橫擺力矩Msb是為了避免偏離所必要的橫擺力矩的基準(zhǔn)。
具體地說，在偏離判斷標(biāo)記FLD為“LEFT”時(shí)，按照下式(1)計(jì)算基準(zhǔn)橫擺力矩Msb。此外，在偏離判斷標(biāo)記FLD為“RIGHT”時(shí)，按照下式(2)計(jì)算基準(zhǔn)橫擺力矩Msb。并且，因?yàn)樵谄x判斷標(biāo)記FLD為“OFF”時(shí)，判斷本車輛為非偏離狀態(tài)，不需要產(chǎn)生橫擺力矩，所以設(shè)定基準(zhǔn)橫擺力矩Msb＝0。
Msb＝-K1×K2×(Xs-Xc)……(1)Msb＝-K1×K2×(Xs+Xc)……(2)此外，式(1)及式(2)中的K1為根據(jù)車輛各種因素所確定的常數(shù)。另外，K2為對(duì)應(yīng)于本車輛的行駛速度V所設(shè)定的比例系數(shù)，例如，在行駛速度V比較大時(shí)，將比例系數(shù)K2設(shè)定為較小的值，以抑制基準(zhǔn)橫擺力矩Msb，避免高速行駛時(shí)由于很大的橫擺力矩作用，引起車輛動(dòng)作不穩(wěn)定，反之，在行駛速度V較小時(shí)，設(shè)定為較大的值，以確保足夠的基準(zhǔn)橫擺力矩Msb，通過使其產(chǎn)生橫擺力矩，實(shí)現(xiàn)從偏離狀態(tài)的迅速恢復(fù)。
接下來，跳轉(zhuǎn)至步驟S5，計(jì)算橫擺角感應(yīng)增益K。該橫擺角感應(yīng)增益K如后所述，是用于與在步驟S4中計(jì)算出的基準(zhǔn)橫擺力矩Msb相乘后，計(jì)算對(duì)應(yīng)于橫擺角的目標(biāo)橫擺力矩Ms的增益。該橫擺角感應(yīng)增益K對(duì)應(yīng)于本車輛相對(duì)行車線的橫擺角而設(shè)定，設(shè)定方式為，相對(duì)于行車線的橫擺角在偏離方向上越大，則設(shè)定橫擺角感應(yīng)增益K越大。
具體地說，在偏離判斷結(jié)果FLD為“LEFT”時(shí)，由例如圖3(a)所示的控制映射圖，計(jì)算對(duì)應(yīng)于橫擺角的橫擺角感應(yīng)增益K。另一方面，在偏離判斷結(jié)果FLD為“RIGHT”時(shí)，由例如圖3(b)所示的控制映射圖，計(jì)算對(duì)應(yīng)于橫擺角的橫擺角感應(yīng)增益K。
在這里，橫擺角為，以相對(duì)于行車線，橫擺角偏左方向的情況為正值，偏右方向的情況為負(fù)值。
在前述圖3(a)及圖3(b)中，橫軸為橫擺角，縱軸為橫擺角感應(yīng)增益K。如圖3(a)及圖3(b)所示，當(dāng)橫擺角為零時(shí)，橫擺角感應(yīng)增益K設(shè)定為比零大的初始值K0(例如為“1”)。并且，在橫擺角為偏向偏離方向的角度時(shí)，如果橫擺角大，則與之成正比，橫擺角感應(yīng)增益也從初始值K0開始增加。反之，在橫擺角為偏向避免偏離方向的角度時(shí)，以與橫擺角的大小無關(guān)的方式，設(shè)定為初始值K0。此外，前述初始值K0不僅限于“1”，可以對(duì)應(yīng)于對(duì)避免偏離控制所期待的控制效果而任意設(shè)定。
如圖3所示，在當(dāng)前時(shí)刻的本車輛的橫擺角為偏向偏離方向的角度，預(yù)測(cè)為未來偏離行車線的可能性高時(shí)，橫擺角越大，即偏離的可能性越高，則將橫擺角感應(yīng)增益K設(shè)定為越大的值，以將目標(biāo)橫擺力矩Ms設(shè)定為較大的值，從而產(chǎn)生足夠的橫擺力矩。反之，在橫擺角為偏向避免偏離方向的角度，即預(yù)測(cè)為未來偏向避免偏離行車線的方向時(shí)，以與橫擺角的大小無關(guān)的方式，將橫擺角感應(yīng)增益K設(shè)定為初始值K0，以將目標(biāo)橫擺力矩Ms設(shè)定為較小的值，從而避免不必要的橫擺力矩的產(chǎn)生。
并且，在這里，在橫擺角為偏向避免偏離方向的角度時(shí)，以與橫擺角的大小無關(guān)的方式，將橫擺角感應(yīng)增益K設(shè)定為初始值K0，但并不限于此。例如，也可以如圖4(a)以及圖4(b)所示，在橫擺角為偏向避免偏離方向的角度時(shí)，設(shè)定為如果橫擺角大則與之成反比地從初始值K0開始減少。也就是說，在橫擺角為偏向避免偏離方向的角度，預(yù)測(cè)為未來偏向避免車線偏離的方向時(shí)，橫擺角在避免偏離方向上越大，也就是說越不需要那么大的用于使本車輛改變姿態(tài)的橫擺力矩，則越減小橫擺角感應(yīng)增益K，以將目標(biāo)橫擺力矩Ms設(shè)定為較小的值，從而避免不必要的橫擺力矩的產(chǎn)生。
此外，也可以如圖5(a)及圖5(b)所示，將橫擺角為零時(shí)的橫擺角感應(yīng)增益K的初始值設(shè)定為零，在橫擺角偏向偏離方向時(shí)，以橫擺角越大，與之成比例，橫擺角感應(yīng)增益K也越增加的方式進(jìn)行設(shè)定，反之，在橫擺角偏向避免偏離方向時(shí)，以與橫擺角的大小無關(guān)的方式，將橫擺角感應(yīng)增益K設(shè)定為零。也就是說，在橫擺角為偏向避免偏離方向的角度，預(yù)測(cè)為未來偏向避免偏離行車線的方向時(shí)，沒必要產(chǎn)生橫擺力矩，使橫擺角感應(yīng)增益K為零，以使目標(biāo)橫擺力矩Ms為零，從而不產(chǎn)生橫擺力矩。
接下來，跳轉(zhuǎn)至步驟S6，計(jì)算道路曲率感應(yīng)增益Kρ。該道路曲率感應(yīng)增益Kρ如后所述，是用于通過與在步驟S4中所計(jì)算出的基準(zhǔn)橫擺力矩Msb相乘，計(jì)算對(duì)應(yīng)于行車線道路曲率ρ的目標(biāo)橫擺力矩Ms的增益。該道路曲率感應(yīng)增益Kρ對(duì)應(yīng)于本車輛的行車線的道路曲率ρ進(jìn)行設(shè)定，設(shè)定方式為，相對(duì)于向轉(zhuǎn)彎外側(cè)方向的偏離，道率曲率ρ越大，也就是越急彎時(shí)，道路曲率感應(yīng)增益Kρ越大。
具體地說，在偏離判斷結(jié)果FLD為“LEFT”時(shí)，由例如圖6(a)所示的控制映射圖，計(jì)算對(duì)應(yīng)于道路曲率ρ的道路曲率感應(yīng)增益Kρ。另一方面，在偏離判斷結(jié)果FLD為“RIGHT”時(shí)，由例如圖6(b)所示的控制映射圖，計(jì)算對(duì)應(yīng)于道路曲率ρ的道路曲率感應(yīng)增益Kρ。
在這里，行車線的道路曲率ρ，以向右曲線的情況為正值，以向左曲線的情況為負(fù)值。
在前述圖6(a)以及圖6(b)中，橫軸為行車線的道路曲率ρ，縱軸為道路曲率感應(yīng)增益Kρ。如圖6(a)及圖6(b)所示，在行車線的道路曲率ρ為零時(shí)，道路曲率感應(yīng)增益Kρ設(shè)定為比零大的初始值Kρ0(例如為“1”)。并且，在曲線方向與偏離方向?yàn)橄喾吹姆较颍拒囕v有向曲線外側(cè)方向偏離的傾向時(shí)，如果道路曲率ρ增大，則與之成正比，道路曲率感應(yīng)增益Kρ也從初始值Kρ開始增加。反之，在曲線方向與偏離方向?yàn)橥较?，本車輛有向曲線內(nèi)側(cè)偏離的傾向時(shí)，以與道路曲率ρ無關(guān)的方式，設(shè)定為初始值Kρ0。此外，前述初始值Kρ0不僅限于“1”，可以對(duì)應(yīng)于對(duì)避免偏離控制所期待的控制效果任意設(shè)定。
如圖6所示，在本車輛的偏離方向與曲線方向?yàn)橄喾捶较?，預(yù)測(cè)為未來偏離行車線的可能性高時(shí)，道路曲率ρ越大、偏離的可能性越高，則將道路曲率感應(yīng)增益Kρ設(shè)定為越大的值，以將目標(biāo)橫擺力矩Ms設(shè)定為較大的值，從而產(chǎn)生足夠的橫擺力矩。反之，在曲線方向與偏離方向?yàn)橥较?，預(yù)測(cè)為未來偏離行車線的可能性低時(shí)，以與道路曲率ρ的大小無關(guān)的方式，將道路曲率感應(yīng)增益Kρ設(shè)定為初始值Kρ0，以設(shè)定目標(biāo)橫擺力矩為較小的值，從而避免不必要的橫擺力矩的產(chǎn)生。
此外，在這里，在本車輛的偏離方向與曲線方向?yàn)橥较驎r(shí)，以與行車線的道路曲率ρ的大小無關(guān)的方式，將道路曲率感應(yīng)增益Kρ設(shè)定為初始值Kρ0，但并不僅限于此。
例如，如圖7(a)以及(b)所示，在本車輛的偏離方向與曲線方向?yàn)橥较驎r(shí)，也可以以如果行車線的道路曲率ρ增大，則與之成反比，從初始值Kρ0開始減少的方式，設(shè)定道路曲率感應(yīng)增益Kρ。也就是說，也可以在本車輛的偏離方向與曲線方向?yàn)橥较颍蛴邢蚯€方向偏離傾向而預(yù)測(cè)規(guī)定時(shí)間之后偏離行車線的可能性低時(shí)，行車線的道路曲率ρ越大、偏離行車線的可能性越低，則越減小道路曲率感應(yīng)增益Kρ，以避免不必要的橫擺力矩的產(chǎn)生。
這樣，如果計(jì)算出橫擺角感應(yīng)增益K及道路曲率感應(yīng)增益Kρ，則跳轉(zhuǎn)至步驟S7，計(jì)算為了避免偏離而使車輛產(chǎn)生的目標(biāo)橫擺力矩Ms。具體地說，如下式(3)所示，用在步驟S5中計(jì)算出的橫擺角感應(yīng)增益K及在步驟S6中計(jì)算出的道路曲率感應(yīng)增益Kρ，乘以在前述步驟S4中計(jì)算的基準(zhǔn)橫擺力矩Msb，來進(jìn)行計(jì)算。
Ms＝Msb×K×Kρ……(3)此外，在這里，是對(duì)用橫擺角感應(yīng)增益K及道路曲率感應(yīng)增益Kρ都乘以基準(zhǔn)橫擺力矩Msb的情況進(jìn)行說明，但不僅限于此。例如，也可以在橫擺角感應(yīng)增益K及道路曲率感應(yīng)增益Kρ中，選擇其中較大的值，僅通過乘以這個(gè)較大的增益來計(jì)算目標(biāo)橫擺力矩Ms。
然后，跳轉(zhuǎn)至步驟S8，計(jì)算各個(gè)車輪的目標(biāo)制動(dòng)液壓Psi(i＝FL～RR)，作為用于避免偏離的目標(biāo)制動(dòng)力。
首先，在偏離判斷標(biāo)記FLD為“OFF”的情況下，因本車輛為非偏離狀態(tài)，不需要產(chǎn)生橫擺力矩，所以考慮由駕駛者的制動(dòng)操作的主油缸液壓Pm，由下式(4)計(jì)算各個(gè)車輪的目標(biāo)制動(dòng)液壓Psi(i＝FL～RR)。另外，(4)式中的PmR是考慮了由主油缸液壓Pm所計(jì)算出的前后分配的后輪用主油缸液壓。
PsFL＝PsFR＝PmPsRL＝PsRR＝PmR……(4)另一方面，在偏離判斷標(biāo)記FLD為“ON”的情況下，考慮在步驟S7中所計(jì)算出的目標(biāo)橫擺力矩Ms，計(jì)算目標(biāo)制動(dòng)液壓Psi(i＝FL～RR)。
首先，對(duì)應(yīng)于目標(biāo)橫擺力矩Ms的大小進(jìn)行情況區(qū)分，計(jì)算前后輪的左右輪的制動(dòng)力差ΔPsF、ΔPsR。在目標(biāo)橫擺力矩的絕對(duì)值|Ms|比預(yù)先設(shè)定的閾值Ms0小(|Ms|＜Ms0)時(shí)，由下式(5)計(jì)算前后輪制動(dòng)力差ΔPsF、ΔPsR。另一方面，在目標(biāo)橫擺力矩的絕對(duì)值|Ms|大于或等于預(yù)先設(shè)定的閾值Ms0(|Ms|≥Ms0)時(shí)，由下式(6)計(jì)算前后輪的制動(dòng)力差ΔPsF、ΔPsR。
|Ms|＜Ms0時(shí)ΔPsF＝0ΔPsR＝2×KbR×|Ms|/T……(5)|Ms|≥Ms0時(shí)ΔPsF＝2×KbF×(|Ms|-Ms0)/TΔPsR＝2×KbR×Ms0/T……(6)此外，式(5)及式(6)中的T為輪距。另外，KbF及KbR是用于將制動(dòng)力變換成制動(dòng)液壓的換算系數(shù)，是由制動(dòng)器的各種因素所確定的常量。
并且，考慮偏離方向和由駕駛者的制動(dòng)操作即主油缸液壓Pm，計(jì)算各個(gè)車輪的目標(biāo)制動(dòng)液壓Psi(i＝FL～RR)。具體地說，在目標(biāo)橫擺力矩Ms為負(fù)值時(shí)，也就是說，在本車輛將要向左方向偏離行車線時(shí)，通過下式(7)計(jì)算目標(biāo)制動(dòng)流體壓力Psi。
PsFL＝PmPsFR＝Pm+ΔPsFPsRL＝PmRPsRR＝PmR+ΔPsR……(7)另一方面，在前述目標(biāo)橫擺力矩Ms為大于或等于零的值，即本車輛要向右方向偏離行車線的時(shí)候，按照下述(8)式計(jì)算目標(biāo)制動(dòng)流體壓力Psi。
PsFL＝Pm+ΔPsFPsFR＝PmPsRL＝PmR+ΔPsRPsRR＝PmR……(8)如果按照這種方式計(jì)算出目標(biāo)制動(dòng)流體壓力Psi，則跳轉(zhuǎn)至步驟S9，將在步驟S8中所計(jì)算的目標(biāo)制動(dòng)流體壓力Psi向前述制動(dòng)流體壓力控制電路7輸出。
另外，也可以搭載報(bào)警裝置，其用于在由控制單元8檢測(cè)出偏離行車線的情況下，將其向駕駛者發(fā)出警告，在偏離判斷標(biāo)記FLD為“ON”時(shí)，在產(chǎn)生橫擺力矩的同時(shí)，使該報(bào)警裝置工作。該報(bào)警裝置例如，包括用于產(chǎn)生聲音或蜂鳴音的喇叭或監(jiān)視器而構(gòu)成，根據(jù)顯示信息及聲音信息向駕駛者發(fā)出警告。
通過以上的處理，完成如圖2所示的運(yùn)算處理。并且，如果一系列的運(yùn)算處理結(jié)束，則結(jié)束定時(shí)中斷處理，返回到規(guī)定的主程序中。
下面，說明上述第1實(shí)施方式的動(dòng)作。
在當(dāng)前本車輛靠近行車線中央直線行駛的情況下，因?yàn)閷?duì)應(yīng)于當(dāng)前時(shí)刻的本車輛的行駛位置所計(jì)算出的當(dāng)前偏離量Xs較小，所以偏離量Xs比偏離判斷閾值Xc小或比-Xc大，偏離判斷標(biāo)記FLD被設(shè)定為“OFF”。因此基準(zhǔn)橫擺力矩被設(shè)定為Msb＝0(步驟S1～步驟S4)。
因此，因?yàn)槟繕?biāo)橫擺力矩也為Ms＝0(步驟S5至步驟S7)，所以在圖2的運(yùn)算處理中，利用步驟S8的處理，設(shè)定對(duì)應(yīng)于主油缸壓力Pm的流體壓力作為目標(biāo)制動(dòng)流體壓力Psi。因此，不產(chǎn)生橫擺力矩，成為根據(jù)駕駛者的駕駛操作的車輛動(dòng)作。
如果本車輛有從該狀態(tài)向左偏離的傾向，則在偏離量Xs比偏離判斷閾值Xc小的期間，因?yàn)槠x判斷標(biāo)記FLD被設(shè)定為“OFF”，所以不產(chǎn)生橫擺力矩。
如果從該狀態(tài)開始，本車輛繼續(xù)偏離行車線，偏離量Xs大于或等于偏離判斷閾值Xc，則偏離判斷標(biāo)記FLD被設(shè)定為“LEFT”，利用步驟S4，計(jì)算出對(duì)應(yīng)于偏離量Xs與偏離判斷閾值Xc的差，即對(duì)應(yīng)于本車輛的橫向偏移量的基準(zhǔn)橫擺力矩Msb。
此時(shí)，因?yàn)楸拒囕v向左方向偏離，所以當(dāng)本車輛的橫擺角偏向偏離方向即左方向時(shí)，由圖3(a)的控制映射圖，設(shè)定對(duì)應(yīng)于橫擺角的大小的值作為橫擺角感應(yīng)增益K。
另外，此時(shí)，如果本車輛直線行駛，則因?yàn)樾熊嚲€的道路曲率ρ大致為零，所以由圖6(a)的控制映射圖，道路曲率感應(yīng)增益Kρ被設(shè)定為初始值Kρ0。
因此，最終的目標(biāo)橫擺力矩Ms由道路曲率感應(yīng)增益Kρ0和對(duì)應(yīng)于橫擺角的橫擺角感應(yīng)增益K進(jìn)行修正。
此時(shí)，如圖3(a)所示，橫擺角偏向偏離方向越大，就將橫擺角感應(yīng)增益K設(shè)定為越大的值。因此，在橫擺角大而預(yù)測(cè)為偏離的可能性高時(shí)，目標(biāo)橫擺力矩Ms被設(shè)定為較大的值，產(chǎn)生使本車輛向使橫擺角減小的方向的足夠的橫擺力矩，實(shí)現(xiàn)防止偏離。
反之，在橫擺角較小，預(yù)測(cè)為在經(jīng)過規(guī)定時(shí)間后的時(shí)刻，偏離的可能性低的時(shí)候，目標(biāo)橫擺力矩Ms被設(shè)定為較小的值，產(chǎn)生與橫擺角的大小相當(dāng)?shù)妮^小橫擺力矩，在實(shí)現(xiàn)防止偏離的同時(shí)，避免產(chǎn)生必要以上的橫擺力矩，避免在避免偏離方向上車輛姿態(tài)變化過大。
這樣，通過產(chǎn)生目標(biāo)橫擺力矩Ms，或者駕駛者進(jìn)行操縱等，本車輛的橫擺角向避免偏離方向進(jìn)行姿態(tài)變化，則對(duì)應(yīng)于橫擺角的減小，目標(biāo)橫擺力矩Ms也減小。
如果從該狀態(tài)開始，保持傾向偏離的狀態(tài)，車輛進(jìn)行向避免偏離方向的姿態(tài)變化，橫擺角成為避免偏離方向的角度，則如圖3(a)的控制映射圖所示，橫擺角感應(yīng)增益K被設(shè)定為初始值K0。也就是說，在該時(shí)刻，因?yàn)闄M擺角為避免偏離方向，所以不會(huì)進(jìn)行更大的偏離，因此即使橫擺力矩為較小的值也沒有任何問題，反之，通過在避免偏離方向上產(chǎn)生必要以上的橫擺力矩，能夠避免在避免偏離方向上產(chǎn)生偏離傾向。
此外，如果此時(shí)本車輛不是直線行駛，而是沿曲線行駛，則對(duì)應(yīng)于行車線的道路曲率ρ設(shè)定道路曲率感應(yīng)增益Kρ。此時(shí)，例如，在右曲線行駛的情況下，該狀態(tài)下，在判斷為有向左方向偏離的傾向的情況下，也就是說，預(yù)測(cè)未來偏離的可能性高時(shí)，道路曲率感應(yīng)增益Kρ由圖6(a)的控制映射圖，設(shè)定為對(duì)應(yīng)于行車線的道路曲率ρ的大小的值。因此，目標(biāo)橫擺力矩Ms被設(shè)定為較大的值，以產(chǎn)生用于避免偏離的足夠的橫擺力矩。而且，因?yàn)榇藭r(shí)是以道路曲率ρ越大，即彎度越急，道路曲率感應(yīng)增益Kρ被設(shè)定為越大的值，從而產(chǎn)生足夠的橫擺力矩的方式來計(jì)算目標(biāo)橫擺力矩Ms，所以能夠產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于道路曲率的適當(dāng)?shù)臋M擺力矩。
反之，在本車輛左曲線行駛的狀態(tài)下，如果判斷本車輛有向左偏離的傾向，則由圖6(a)的控制映射圖，道路曲率感應(yīng)增益Kρ被設(shè)定為初始值Kρ0，目標(biāo)橫擺力矩Ms被設(shè)定為較小的值。此時(shí)，因?yàn)楸拒囕v左曲線行駛，所以即使有向左方向偏離的傾向，由于是沿曲線行駛的狀態(tài)而實(shí)際偏離的可能性低，所以不需要不必要地作用大的橫擺力矩，也能夠根據(jù)左曲線的行駛狀況，產(chǎn)生適當(dāng)?shù)臋M擺力矩。
另外，如上所述，在圖2的步驟S3的處理中，根據(jù)本車輛當(dāng)前的行駛位置判斷偏離傾向，在本車輛的偏離量Xs小于或等于偏離判斷閾值Xc的區(qū)域內(nèi)行駛的情況下，判斷為無偏離傾向。
在這里，因?yàn)樵谑褂糜杀拒囕v當(dāng)前的橫向偏移和橫擺角等計(jì)算出的、經(jīng)過規(guī)定時(shí)間后的偏離推定值，進(jìn)行本車輛的偏離判斷的情況下，橫擺角越大，則偏離推定值被推定為越大的值，所以即使在靠近行車線中央位置行駛的情況下，也由橫擺角而判斷為有偏離行車線傾向。因此，尤其在寬度窄的道路上行駛的情況下，具有易于判斷成偏離傾向的傾向，容易進(jìn)行避免偏離控制的控制介入，產(chǎn)生妨礙駕駛者本身的駕駛操作的傾向，有時(shí)帶給駕駛者不舒適感。
但是，如上所述，因?yàn)橹辽僭诋?dāng)前偏離量Xs小于或等于偏離判斷閾值Xc的行駛狀況的情況下，不進(jìn)行避免偏離控制的控制介入，所以能夠更大范圍地確保駕駛者本身的駕駛操作，能夠降低帶給駕駛者的不舒適感。
另外，此時(shí)，因?yàn)閷?duì)應(yīng)于橫擺角及行車線的道路曲率ρ，修正根據(jù)當(dāng)前偏離量Xs所計(jì)算出的基準(zhǔn)橫擺力矩，以未來偏離的可能性越高，產(chǎn)生越大的橫擺力矩的方式進(jìn)行修正，預(yù)測(cè)到實(shí)際實(shí)現(xiàn)避免偏離控制的控制介入的控制效果所需要的時(shí)間，在該時(shí)間之前，預(yù)先產(chǎn)生避免偏離所需的橫擺力矩，因此能夠可靠地避免本車輛偏離行車線。
在這里，在上述第1實(shí)施方式中，攝像機(jī)控制器14對(duì)應(yīng)于行駛狀態(tài)檢測(cè)裝置及道路曲率檢測(cè)裝置，圖2的步驟S2及步驟S3的處理對(duì)應(yīng)于偏離檢測(cè)裝置，圖2的步驟S4至步驟S9的處理對(duì)應(yīng)于避免偏離控制裝置。
下面，說明本發(fā)明的第2實(shí)施方式。
因?yàn)樵摰?實(shí)施方式，除了控制單元8中執(zhí)行的運(yùn)算處理步驟不同之外，其他與上述第1實(shí)施方式相同，所以省略相同部分的詳細(xì)說明。
在該第2實(shí)施方式中，在控制單元8中按照?qǐng)D8所示的流程圖進(jìn)行運(yùn)算處理。
在圖8中，步驟S1至步驟S4的處理與上述第1實(shí)施方式中的圖2的步驟S1至步驟S4的處理相同，在讀入各種數(shù)據(jù)(步驟S1)，設(shè)定當(dāng)前橫向偏移X作為偏離量Xs后(步驟S2)，比較當(dāng)前時(shí)刻的偏離量Xs與偏離判斷閾值Xc，進(jìn)行偏離判斷(步驟S3)。并且，計(jì)算對(duì)應(yīng)于當(dāng)前偏離量Xs的基準(zhǔn)橫擺力矩Msb(步驟S4)。
然后，跳轉(zhuǎn)至步驟S5a，計(jì)算推定偏離角δ，該偏離角δ是經(jīng)過規(guī)定時(shí)間后的、本車輛相對(duì)于行車線的橫擺角。具體地說，使用當(dāng)前時(shí)刻的相對(duì)于行車線的橫擺角和行車線的道路曲率ρ，由下式(9)進(jìn)行計(jì)算。
δ＝+Tt×V×ρ……(9)此外，前述Tt是計(jì)算前方注視距離用的車頭時(shí)間，如果將本車輛的行駛速度V乘以車頭時(shí)間Tt則為前方注視距離。也就是說，車頭時(shí)間Tt后相對(duì)于行車線的橫擺角為推定偏離角δ。
一般來說，直到駕駛者覺察到報(bào)警而進(jìn)行避免偏離操作，多數(shù)情況需要一點(diǎn)時(shí)間。另外，即使判斷為本車輛偏離行車線的可能性高而防止偏離控制進(jìn)行動(dòng)作，本車輛也不一定隨著防止偏離控制的動(dòng)作而立即向行駛中的行車線中央移動(dòng)，雖然偏離車線的速度降低，但直到車輛的方向轉(zhuǎn)向行車線內(nèi)側(cè)的期間，仍舊向行車線的外側(cè)移動(dòng)。因此，為了使駕駛者充裕地進(jìn)行防止偏離行車線的操作，優(yōu)選車頭時(shí)間Tt設(shè)定為比“0”〔s〕大的值。
然后，跳轉(zhuǎn)至步驟S6a，計(jì)算推定偏離角感應(yīng)增益Kδ。該推定偏離角感應(yīng)增益Kδ如后所述，是用于通過乘以在步驟S4中計(jì)算出的基準(zhǔn)橫擺力矩Msb，計(jì)算對(duì)應(yīng)于推定偏離角δ的目標(biāo)橫擺力矩Ms的增益。該推定偏離角感應(yīng)增益Kδ對(duì)應(yīng)于經(jīng)過規(guī)定時(shí)間后的本車輛相對(duì)于行車線的推定偏離角δ進(jìn)行設(shè)定，以經(jīng)過規(guī)定時(shí)間后的推定偏離角δ在偏離方向上越大，則推定偏離角感應(yīng)增益Kδ越大的方式設(shè)定。
具體地說，在步驟S3中的偏離判斷結(jié)果FLD為“LEFT”時(shí)，由例如圖9(a)所示的控制映射圖，計(jì)算對(duì)應(yīng)于推定偏離角δ的推定偏離角感應(yīng)增益Kδ。另一方面，在偏離判斷結(jié)果FLD為“RIGHT”時(shí)，由例如圖9(b)所示的控制映射圖，計(jì)算對(duì)應(yīng)于推定偏離角δ的推定偏離角感應(yīng)增益Kδ。
在這里，推定偏離角δ以相對(duì)于行車線，推定橫擺角為左方向的情況為正值，推定橫擺角為右方向的情況為負(fù)值。
在前述圖9(a)及圖9(b)中，橫軸為推定偏離角δ，縱軸為推定偏離角感應(yīng)增益Kδ。如圖9(a)以及圖9(b)所示，在推定偏離角δ為零時(shí)，推定偏離角感應(yīng)增益Kδ被設(shè)定為比零大的初始值Kδ0(例如“1”)。在推定偏離角δ為偏向偏離方向的角度時(shí)，如果推定偏離角δ增大，則與之成正比，推定偏離角感應(yīng)增益Kδ也從初始值Kδ0開始增加。反之，在推定偏離角δ為偏向避免偏離方向的角度時(shí)，以與推定偏離角δ的大小無關(guān)的方式，設(shè)定為初始值Kδ0。此外，前述初始值Kδ0不限于“1”，也可以對(duì)應(yīng)于對(duì)避免偏離控制所期待的控制效果進(jìn)行設(shè)定。
如圖9的控制映射圖所示，在經(jīng)過規(guī)定時(shí)間后的推定偏離角δ為偏向偏離方向的角度，預(yù)測(cè)為未來偏離行車線的可能性高時(shí)，推定偏離角δ越大，即偏離的可能性越高，則將推定偏離角感應(yīng)增益Kδ設(shè)定為越大的值，以將目標(biāo)橫擺力矩Ms設(shè)定為較大的值，從而產(chǎn)生足夠的橫擺力矩。反之，在經(jīng)過規(guī)定時(shí)間后的推定偏離角δ為偏向避免偏離方向的角度，預(yù)測(cè)為未來偏向避免偏離行車線的方向時(shí)，以與推定偏離角δ的大小無關(guān)的方式，將推定偏離角感應(yīng)增益Kδ設(shè)定為較小的值，以將目標(biāo)橫擺力矩Ms設(shè)定為較小的值，從而避免不必要的橫擺力矩的產(chǎn)生。
并且，在這里，在推定偏離角δ為偏向避免偏離方向的角度時(shí)，以與推定偏離角δ的大小無關(guān)的方式，將推定偏離角感應(yīng)增益Kδ設(shè)定為初始值Kδ0，但不限于此。例如，也可以如圖10(a)及圖10(b)所示，在推定偏離角δ為偏向避免偏離方向的角度時(shí)，以如果推定偏離角δ增大，則與之成反比，從初始值Kδ0開始減少的方式進(jìn)行設(shè)定。也就是說，在推定偏離角δ為偏向避免偏離方向的角度，預(yù)測(cè)為未來偏向避免偏離行車線的方向時(shí)，推定偏離角δ在避免偏離方向上越大，也就是用于使本車輛的姿態(tài)改變的橫擺力矩越不那么必要，則使推定偏離角感應(yīng)增益Kδ越小，以避免不必要的橫擺力矩的產(chǎn)生。
另外，也可以如圖11(a)及圖11(b)所示，將推定偏離角δ為零時(shí)的推定偏離角感應(yīng)增益Kδ的初始值設(shè)定為零，在推定偏離角δ偏向偏離方向時(shí)，推定偏離角δ越大，則與之成正比，設(shè)定推定偏離角感應(yīng)增益Kδ越大，反之，在推定偏離角δ偏向避免偏離方向時(shí)，以與推定偏離角δ的大小無關(guān)的方式，將推定偏離角感應(yīng)增益Kδ設(shè)定為零。也就是說，在推定偏離角δ為偏向避免偏離方向的角度，預(yù)測(cè)為偏向避免未來偏離行車線的方向時(shí)，不需要產(chǎn)生橫擺力矩，將推定偏離角感應(yīng)增益Kδ設(shè)為零，以不產(chǎn)生橫擺力矩。
這樣，如果計(jì)算出推定偏離角感應(yīng)增益Kδ，則跳轉(zhuǎn)至步驟S7a，計(jì)算為了避免偏離而使車輛上所產(chǎn)生的目標(biāo)橫擺力矩Ms。具體地說，如下式(10)所示，用在步驟S6a所計(jì)算出的推定偏離角感應(yīng)增益Kδ乘以在前述步驟S4中所計(jì)算出的基準(zhǔn)橫擺力矩Msb而進(jìn)行計(jì)算。
Ms＝Msb×Kδ……(10)然后，跳轉(zhuǎn)至步驟S8，之后，按照與上述第1實(shí)施方式同樣的處理步驟，計(jì)算各個(gè)車輪的目標(biāo)制動(dòng)液壓Psi(i＝FL～RR)，作為用于避免偏離的目標(biāo)制動(dòng)力，將計(jì)算出的目標(biāo)制動(dòng)流體壓力Psi向前述制動(dòng)流體壓力控制電路7輸出(步驟S9)。
此外，在該第2實(shí)施方式中也可以在偏離判斷標(biāo)記FLD為“ON”時(shí)，在產(chǎn)生橫擺力矩的同時(shí)，使報(bào)警裝置工作，該報(bào)警裝置用于將本車輛有偏離傾向的情況通知給駕駛者。
通過以上處理，完成如圖8所示的運(yùn)算處理。并且，當(dāng)所有的運(yùn)算處理結(jié)束后，結(jié)束定時(shí)中斷處理，返回到規(guī)定的主程序中。
下面，說明上述第2實(shí)施方式的動(dòng)作。
在本車輛靠近行車線中央直線行駛的情況下，由于對(duì)應(yīng)于當(dāng)前時(shí)刻的本車輛的行駛位置所計(jì)算出的當(dāng)前偏離量Xs比偏離判斷閾值Xc小或比-Xc大，所以偏離判斷標(biāo)記FLD為“OFF”，基準(zhǔn)橫擺力矩被設(shè)定為Msb＝0(步驟S1～S4)。因此，目標(biāo)橫擺力矩也為Ms＝0，不產(chǎn)生橫擺力矩，成為根據(jù)駕駛者的駕駛操作的車輛動(dòng)作。
如果本車輛有從該狀態(tài)向左方向偏離的傾向，偏離量Xs大于或等于偏離判斷閾值Xc，則偏離判斷標(biāo)記FLD被設(shè)定為“LEFT”，在步驟S4中計(jì)算對(duì)應(yīng)于偏離量Xs與偏離閾值Xc的差即對(duì)應(yīng)于本車輛的橫向偏移量的基準(zhǔn)橫擺力矩Msb。
此時(shí)，因?yàn)楸拒囕v繼續(xù)向左方向偏離，所以如果本車輛的當(dāng)前橫擺角偏向偏離方向即左方向，并且本車輛以直線行駛，則由前述(9)式所推測(cè)的推定偏離角δ被設(shè)定為與當(dāng)前橫擺角相同的程度。另外，推定偏離角感應(yīng)增益Kδ由圖9(a)的控制映射圖，被設(shè)定為對(duì)應(yīng)于推定偏離角δ的大小的值，與經(jīng)過規(guī)定時(shí)間后的預(yù)測(cè)的推定偏離角δ相對(duì)應(yīng)的推定偏離角感應(yīng)增益Kδ，和對(duì)應(yīng)于當(dāng)前時(shí)刻的偏離量Xs的基準(zhǔn)橫擺力矩Msb相乘，計(jì)算出最終的目標(biāo)橫擺力矩Ms。
此時(shí)，如圖9(a)所示，推定偏離角δ偏向偏離方向越大，則推定偏離角感應(yīng)增益Kδ設(shè)定為越大的值。因此，在經(jīng)過規(guī)定時(shí)間后的推定偏離角δ大、預(yù)測(cè)未來偏離的可能性高的時(shí)候，目標(biāo)橫擺力矩Ms被設(shè)定為足夠大的值，產(chǎn)生可實(shí)現(xiàn)與推定偏離角δ相當(dāng)?shù)?、向避免偏離方向的車輛姿態(tài)變化的、足夠的橫擺力矩，從而實(shí)現(xiàn)防止偏離。
反之，在推定偏離角δ較小，預(yù)測(cè)未來偏離的可能性小時(shí)，目標(biāo)橫擺力矩Ms被設(shè)定為較小的值，以產(chǎn)生較小的橫擺力矩，從而實(shí)現(xiàn)防止偏離。
這樣，通過產(chǎn)生目標(biāo)橫擺力矩Ms，或者駕駛者進(jìn)行操縱等，本車輛的橫擺角減小，則目標(biāo)橫擺力矩Ms也對(duì)應(yīng)于橫擺角的減少而減小。
如果從該狀態(tài)開始，保持傾向偏離的狀態(tài)，車輛進(jìn)行向避免偏離方向的姿態(tài)變化，橫擺角成為避免偏離方向的角度，則如圖9(a)的控制映射圖所示，推定偏離角感應(yīng)增益Kδ被設(shè)定為初始值Kδ0。也就是說，在當(dāng)前時(shí)刻，因?yàn)闄M擺角在避免偏離方向上，經(jīng)過規(guī)定時(shí)間后的推定偏離角δ也保持避免偏離方向，預(yù)測(cè)為不會(huì)有更大的偏離，所以即使橫擺力矩為較小的值也沒有任何問題，反之，通過在避免偏離方向上產(chǎn)生必要以上的橫擺力矩，能夠避免在避免偏離方向產(chǎn)生偏離傾向。
另外，在此時(shí)本車輛不是直線行駛，而是曲線行駛的情況下，因?yàn)榭紤]行車線的道路曲率ρ而計(jì)算推定偏離角δ，所以，例如在右曲線行駛的情況下，該狀態(tài)下，在判斷為有向左方向偏離的傾向的情況下，未來偏離的可能性高。這種情況下，相對(duì)于橫擺角，推定偏離角δ在偏離方向上被計(jì)算為更大的值，推定偏離角感應(yīng)增益Kδ由圖9(a)的控制映射圖，被設(shè)定為對(duì)應(yīng)于推定偏離角δ的大小的值。因此，即使橫擺角的大小相同，在曲線行駛的情況下，因?yàn)橥贫ㄆx角δ被計(jì)算為更大的值，行車線目標(biāo)橫擺力矩Ms被設(shè)定為更大的值，所以與直線行駛的情況相比，產(chǎn)生更大的橫擺力矩。并且，此時(shí)，因?yàn)榈缆非师言酱髸r(shí)，即彎度越急，則推定偏離角δ被計(jì)算為在偏離方向上越大的值，推定偏離角感應(yīng)增益Kδ為更大的值，從而產(chǎn)生足夠的橫擺力矩的方式計(jì)算出目標(biāo)橫擺力矩Ms，所以能夠產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于道路曲率的恰當(dāng)?shù)臋M擺力矩。
反之，在左曲線行駛的狀態(tài)下，預(yù)測(cè)為本車輛有向左方向偏離的傾向時(shí)，在根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻的橫擺角計(jì)算經(jīng)過規(guī)定時(shí)間后的推定偏離角δ的情況下，雖然橫擺角偏向偏離方向，但因?yàn)橄蚱x方向彎曲，所以推定偏離角δ與橫擺角相比，被計(jì)算為偏離方向上更小的值。
因此，由圖9(a)的控制映射圖，因?yàn)橥贫ㄆx角感應(yīng)增益Kδ被設(shè)定為對(duì)應(yīng)于推定偏離角δ的大小的值，推定偏離角δ越小，推定偏離角感應(yīng)增益Kδ設(shè)定為越小的值，所以目標(biāo)橫擺力矩Ms被設(shè)定為更小的值。因此，在本車輛為左曲線行駛狀態(tài)的情況下，因?yàn)樵谟邢蜃蠓较蚱x的傾向時(shí)，預(yù)測(cè)未來偏離的可能性小，所以能夠避免在與彎曲方向相反的避免偏離方向上作用必要以上的、大的橫擺力矩，從而能夠避免本車輛在避免偏離方向姿態(tài)變化過大。
因此，因?yàn)樵谶@種情況下也設(shè)定本車輛當(dāng)前橫向偏移作為偏離量Xs，據(jù)此判斷偏離的可能性，所以與上述第1實(shí)施方式相同地，不進(jìn)行避免偏離控制的控制介入，而能夠充分確保駕駛者可以自由進(jìn)行操縱操作的范圍，能夠避免給駕駛者不舒適感。
另外，因?yàn)榇藭r(shí)計(jì)算出未來的推定偏離角δ，據(jù)此計(jì)算出目標(biāo)橫擺力矩Ms，所以能夠準(zhǔn)確計(jì)算出在經(jīng)過規(guī)定時(shí)間后的時(shí)刻所需要的橫擺力矩。
此外，在上述各個(gè)實(shí)施方式中，對(duì)本車輛向左方向偏離行車線的情況進(jìn)行了說明，但向右方向偏離行車線的情況也同樣。
另外，在上述各個(gè)實(shí)施方式中，對(duì)避免偏離控制裝置通過在本車輛上產(chǎn)生橫擺力矩來避免偏離的情況進(jìn)行說明，但不限于此。例如，也可以應(yīng)用在檢測(cè)出偏離時(shí)使本車輛減速，降低實(shí)際產(chǎn)生偏離之前的速度的減速控制裝置，只要是實(shí)現(xiàn)避免偏離，可以應(yīng)用任何方法。
在這里，在上述第2實(shí)施方式中，攝像機(jī)控制器14對(duì)應(yīng)于行駛狀態(tài)檢測(cè)裝置及道路曲率檢測(cè)裝置，圖8的步驟S2及步驟S3的處理對(duì)應(yīng)于偏離檢測(cè)裝置，圖8的步驟S4至步驟S9的處理對(duì)應(yīng)于避免偏離控制裝置，圖8的步驟S5a的處理對(duì)應(yīng)于偏離角推測(cè)裝置。
權(quán)利要求
1.一種防止偏離行車線裝置，其特征在于，具有行駛狀態(tài)檢測(cè)裝置，其檢測(cè)本車輛相對(duì)于行車線的當(dāng)前橫向偏移，以及本車輛相對(duì)于行車線的當(dāng)前橫擺角；偏離檢測(cè)裝置，其對(duì)應(yīng)于由該行駛狀態(tài)檢測(cè)裝置所檢測(cè)出的本車輛相對(duì)于行車線的當(dāng)前橫向偏移，檢測(cè)本車輛是否有偏離行車線的傾向；以及避免偏離控制裝置，其在由該偏離檢測(cè)裝置判斷出本車輛有偏離行車線的傾向時(shí)，控制本車輛的車輛動(dòng)作，以避免偏離，前述避免偏離控制裝置根據(jù)由前述行駛狀態(tài)檢測(cè)裝置所檢測(cè)出的本車輛的當(dāng)前橫擺角，計(jì)算前述車輛動(dòng)作的控制量。
2.如權(quán)利要求1所述的防止偏離行車線裝置，其特征在于，前述避免偏離控制裝置以前述橫擺角在偏離方向上越大，前述車輛動(dòng)作的控制量越大的方式，計(jì)算前述控制量。
3.如權(quán)利要求1或2所述的防止偏離行車線裝置，其特征在于，前述避免偏離控制裝置，在前述橫擺角處于避免偏離方向時(shí)，以使前述車輛動(dòng)作的控制量比前述橫擺角處于偏離方向時(shí)的前述控制量小的方式，計(jì)算前述控制量。
4.如權(quán)利要求1所述的防止偏離行車線裝置，其特征在于，具有道路曲率檢測(cè)裝置，其檢測(cè)行車線的道路曲率及其轉(zhuǎn)彎方向，前述避免偏離控制裝置根據(jù)前述本車輛的當(dāng)前橫擺角，和由前述道路曲率檢測(cè)裝置所檢測(cè)出的道路曲率及其轉(zhuǎn)彎方向，計(jì)算前述車輛動(dòng)作的控制量。
5.如權(quán)利要求4所述的防止偏離行車線裝置，其特征在于，前述避免偏離控制裝置，在本車輛有向轉(zhuǎn)彎外側(cè)方向偏離的傾向時(shí)，以前述道路曲率越大，則前述車輛動(dòng)作的控制量越大的方式，計(jì)算前述控制量。
6.如權(quán)利要求1所述的防止偏離行車線裝置，其特征在于，前述避免偏離控制裝置根據(jù)由前述行駛狀態(tài)檢測(cè)裝置所檢測(cè)出的本車輛的當(dāng)前橫向偏移，計(jì)算前述車輛動(dòng)作的基準(zhǔn)控制量，對(duì)應(yīng)于當(dāng)前橫擺角，修正該基準(zhǔn)控制量，計(jì)算前述車輛動(dòng)作的控制量。
7.如權(quán)利要求4所述的防止偏離行車線裝置，其特征在于，前述避免偏離控制裝置根據(jù)由前述行駛狀態(tài)檢測(cè)裝置所檢測(cè)出的本車輛的當(dāng)前橫向偏移，計(jì)算前述車輛動(dòng)作的基準(zhǔn)控制量，對(duì)應(yīng)于當(dāng)前橫擺角和前述道路曲率及其轉(zhuǎn)彎方向，修正前述基準(zhǔn)控制量，計(jì)算前述車輛動(dòng)作的控制量。
8.一種防止偏離行車線裝置，其特征在于，具有行駛狀態(tài)檢測(cè)裝置，其檢測(cè)本車輛相對(duì)于行車線的當(dāng)前橫向偏移，以及本車輛相對(duì)于行車線的當(dāng)前橫擺角；偏離檢測(cè)裝置，其對(duì)應(yīng)于由該行駛狀態(tài)檢測(cè)裝置所檢測(cè)出的本車輛相對(duì)于行車線的當(dāng)前橫向偏移，檢測(cè)本車輛是否有偏離行車線的傾向；避免偏離控制裝置，其在由前述偏離檢測(cè)裝置判斷本車輛有偏離行車線的傾向時(shí)，控制本車輛的車輛動(dòng)作以避免偏離；道路曲率檢測(cè)裝置，其檢測(cè)行車線的道路曲率；以及偏離角推測(cè)裝置，其根據(jù)由前述行駛狀態(tài)檢測(cè)裝置所檢測(cè)出的本車輛的當(dāng)前橫擺角，以及由前述道路曲率檢測(cè)裝置所檢測(cè)出的道路曲率，推測(cè)經(jīng)過規(guī)定時(shí)間后本車輛相對(duì)于行車線的橫擺角，作為偏離角，前述避免偏離控制裝置根據(jù)由前述偏離角推測(cè)裝置所推測(cè)的本車輛的推定偏離角，計(jì)算前述車輛動(dòng)作的控制量。
9.如權(quán)利要求8所述的防止偏離行車線裝置，其特征在于，前述避免偏離控制裝置以前述推定偏離角在偏離方向上越大，則前述車輛動(dòng)作的控制量越大的方式，計(jì)算前述控制量。
10.如權(quán)利要求8或9所述的防止偏離行車線裝置，其特征在于，前述避免偏離控制裝置，在前述推定偏離角處于避免偏離方向上時(shí)，以前述車輛動(dòng)作的控制量比前述推定偏離角處于偏離方向上時(shí)的前述控制量小的方式，計(jì)算前述控制量。
11.如權(quán)利要求8所述的防止偏離行車線裝置，其特征在于，前述避免偏離控制裝置，根據(jù)由前述行駛狀態(tài)檢測(cè)裝置所檢測(cè)出的本車輛的當(dāng)前橫向偏移，計(jì)算前述車輛動(dòng)作的基準(zhǔn)控制量，對(duì)應(yīng)于前述推定偏離角，修正該基準(zhǔn)控制量，計(jì)算前述車輛動(dòng)作的控制量。
12.如權(quán)利要求1所述的防止偏離行車線裝置，其特征在于，前述避免偏離控制裝置，在避免本車輛偏離的方向上產(chǎn)生橫擺力矩。
全文摘要
避免相對(duì)于行車線的橫擺角越大，避免偏離的控制介入時(shí)機(jī)越快，給駕駛者不舒適感。以當(dāng)前時(shí)刻的本車輛的橫向偏移量為偏離量Xs，根據(jù)該偏離量Xs判斷有無偏離傾向。在判斷為有偏離傾向時(shí)，計(jì)算對(duì)應(yīng)于偏離量Xs的基準(zhǔn)橫擺力矩Msb(步驟S1至步驟S4)，此外，在本車輛有向轉(zhuǎn)彎外側(cè)偏離的傾向時(shí)，計(jì)算橫擺角φ越大則設(shè)定為越大值的橫擺角感應(yīng)增益Kφ，以及道路曲率ρ越大則設(shè)定為越大值的道路曲率感應(yīng)增益Kρ(步驟S5、S6)，將橫擺角感應(yīng)增益Kφ及道路曲率感應(yīng)增益Kρ乘以基準(zhǔn)橫擺力矩Msb，計(jì)算目標(biāo)橫擺力矩Ms，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于該目標(biāo)橫擺力矩的橫擺力矩(步驟S7～步驟S9)。
文檔編號(hào)B60T8/1755GK1792686SQ20051013206
公開日2006年6月28日 申請(qǐng)日期2005年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月21日
發(fā)明者田家智, 松本真次 申請(qǐng)人:日產(chǎn)自動(dòng)車株式會(huì)社