CN100381314C - 车道偏离防止设备及车道偏离防止方法 - Google Patents

车道偏离防止设备及车道偏离防止方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及车道偏离防止设备。所述车道偏离防止设备配置为，当控制器确定车辆可能偏离驾驶车道时，在车道偏离避免方向执行路线校正。该车道偏离防止设备具有驾驶道路检测部分和车道偏离避免控制部分。驾驶道路检测部分配置为，确定主车辆行驶的驾驶道路的道路斜坡方向与道路弯曲方向。车道偏离避免控制部分配置为，基于主车辆的驾驶方向及由驾驶道路检测部分检测的道路斜坡方向与道路弯曲方向至少之一，启动车道偏离避免控制。

Description

车道偏离防止设备及车道偏离防止方法
技术领域
本发明涉及一种车道偏离防止设备及方法。更具体来说，本发明涉及一种车道偏离防止装置及方法，用于当这种偏离似乎迫近时防止主车辆偏离驾驶车道。
背景技术
传统的车道偏离防止设备包括用于向主车辆通知偏航力矩的设备，这通过控制对车轮的制动力并防止主车辆偏离驾驶车道进行。这些传统的车道偏离防止设备，在主车辆有可能偏离驾驶车道的情形下，还通过提供这一偏航力矩通知驾驶者主车辆可能偏离驾驶车道。例如，一种这样的车道偏离防止设备在日本专利公开出版物No.2000-33860中公开，其控制制动以便向主车辆提供偏航力矩，并防止车道偏离，并还通过这一偏航力矩警告驾驶者(参见页3和图6)。这一传统的车道偏离防止设备，通过任何离开主车辆驾驶位置的驾驶车道中心的距离(横向移动量)，及估计的驾驶路线相对于驾驶车道形成的角度(偏航角移动量)是否已超过各自预定值，来确定车道偏离。
在日本专利公开出版物No.2003-112540中公开了另一种车道偏离防止设备(页7与图2)，其估计主车辆对驾驶车道的车道偏离，并通过组合偏航控制与减速控制避免车道偏离。具体来说，偏航控制施加制动以向主车辆提供偏航力矩，其中制动力差施加到左和右车轮以避免车道偏离，同时减速控制施加制动以减速主车辆。偏航控制和减速控制的总制动力，根据估计未来车辆从其车道偏离的量而施加，这一偏离量是基于主车辆的驾驶状态计算的。
就以上来看，从这一公开对于业内专业人员明显的是，需要一种改进的车道偏离防止设备。本发明即针对业内这一需要以及其他需要，这些需要从这一公开对于业内专业人员将是明显的。
发明内容
已经发现，在日本专利公开出版物No.2000-33860中，一种横向移动检测器检测车辆驾驶位置对驾驶车道基准位置的横向移动，并基于检测的其横向移动施以制动力。这向车辆提供偏航力矩，从而防止车辆偏离驾驶车道。即提出的日本专利公开出版物No.2000-33860的车道偏离避免只不过考虑了驾驶车道与车辆之间的位置关系，并防止车辆从其偏离。然而虽然根据驾驶车道与车辆之间的位置关系实现了车道偏离防止控制，但有可能驾驶者感觉有什么错误。
就以上来看，本发明是在考虑到上述问题而设计的。本发明的一个目的是要提供一种车道偏离防止设备，能够响应驾驶车道的结构实现优化的车道偏离防止控制。
为了解决某些上述问题，本发明的一种车道偏离防止设备，包括：驾驶道路检测部分，配置为确定主车辆行驶的驾驶道路的道路斜坡方向；以及车道偏离避免控制部分，配置为基于主车辆的驾驶方向以及由驾驶道路检测部分检测的道路斜坡方向，调整车道偏离避免控制的启动定时。
本发明的一种车道偏离防止设备，包括：驾驶道路检测部分，配置为确定主车辆行驶的驾驶道路的道路斜坡方向；以及车道偏离避免控制部分，配置为基于驾驶道路的道路斜坡方向，通过设置车辆减速度控制车道偏离避免。
本发明的一种车道偏离防止设备，包括：驾驶道路检测部分，配置为确定驾驶道路的道路弯曲方向；以及车道偏离避免控制部分，配置为根据车道偏离方向趋向驾驶道路的道路弯曲方向的内侧方向还是外侧方向，改变车道偏离避免控制量。
本发明的一种避免主车辆车道偏离的方法，包括：确定主车辆行驶的驾驶道路的道路斜坡方向；以及基于主车辆的驾驶方向以及由驾驶道路检测装置检测的道路斜坡方向，调整车道偏离避免控制的启动定时。
本发明的一种避免主车辆车道偏离的方法，包括：确定主车辆行驶的驾驶道路的道路斜坡方向；以及基于驾驶道路的道路斜坡方向，通过设置车辆减速度控制车道偏离避免。
本发明的一种避免主车辆车道偏离的方法，包括：确定驾驶道路的道路弯曲方向；以及根据车道偏离方向趋向驾驶道路的道路弯曲方向的内侧方向还是外侧方向，改变车道偏离避免控制量。
附图说明
从以下结合附图公开了本发明优选实施例的详细说明，对于业内专业人员本发明的这些和其他目的，方式和优点将显而易见。
现在参见形成这一原始公开的附图：
图1是配备根据本发明第一实施例的车道偏离防止设备的车辆的示意结构图；
图2是一流程图，表示由作为根据本发明第一实施例图1的车道偏离防止设备的一个组件的驱动/制动力控制单元执行的处理内容；
图3是一流程图，表示根据本发明的第一实施例，由在图2的车道偏离防止控制设备中的驱动/制动力控制单元执行的驱动环境确定处理；
图4的图示表示行驶在单向道路的三车道上的车辆；
图5的图示表示当主车辆在单向道路的三车道上行驶时，由主车辆在每个车道位置拍摄的成象画面；
图6是一流程图，表示用于通过由驱动/制动力控制单元确定车道偏离倾向的处理内容；
图7的图示用来描绘偏离预测或估计的时间Tout；
图8是表示用于计算偏航力矩Ms的增益K1和K2的特征的特征图或映象；
图9是表示用于计算目标制动液压Pgf的转换因子Kgv和Kgx的特征的特征图或映象；
图10是用于描绘第二情形或情景下制动控制方法的图示；
图11是用于描绘第三情形或情景下制动控制方法的图示；
图12是一对图示，用于比较第一实施例中的车道偏离防止设备与传统的偏离防止设备；
图13是装有根据本发明第二实施例的车道偏离防止设备的车辆结构示意图；
图14是一流程图，表示根据本发明的第二实施例当有尾随车辆时对于驱动/制动力控制的处理内容；
图15是一流程图，表示第二实施例的驱动/制动力控制单元弯道内控制的处理内容；
图16是一特性图，表示用于计算第二实施例的目标制动液压Pgf的转换因子Kgvc的特性；
图17是一特性图，表示用于计算第二实施例的目标制动液压Pgf的转换因子Kgvβ的特性；
图18的图示用于描绘第二实施例中的车道偏离防止设备；
图19是一流程图，表示根据本发明的第三实施例当有尾随车辆时对于驱动/制动力控制单元的处理内容；
图20是一流程图，表示用于改变驱动/制动力控制单元的减速的处理内容；
图21是用来改变减速的处理的一增益图；
图22是一对图示，用来对以下情形描绘设置减速的车道偏离避免控制方法(A)当主车辆上坡驾驶时小于平面的值，或(B)当车辆下坡时大于平面的值；
图23示出为在上坡避免偏离使用减速控制的车辆；
图24是一流程图，表示根据本发明第四实施例当有尾随车辆时对于驱动/制动力控制单元的处理内容；
图25是一对图示，用来描绘当主车辆下坡减速时预定的时间或预定的距离与防止偏离的驾驶道路的目标之间减速的主车辆下坡；
图26是一流程图，表示根据本发明第五实施例当有尾随车辆时对于驱动/制动力控制单元的处理内容；以及
图27是一对图示，表示车辆坐标系统XYZ与路面倾斜角度θz之间的关系。
具体实施方式
现在将参照附图说明选择的本发明实施例。从这一公开对于业内专业人员明显的是，本发明实施例的以下描述只是为示例而提供，并不是要限制由所附权利要求及其等价物定义的本发明。
首先参见图1，示出装有根据本发明第一实施例的车道偏离防止设备的主车辆的结构示意图。该实施例是装有本发明的车道偏离防止设备的一种后轮驱动车辆。这一后轮驱动车辆装有自动变速器和传统的差动齿轮，并装有制动系统，其允许在前和后轮及左和右轮独立控制制动力。
在图1的图示中，主车辆基本上装有一个制动踏板1，一个增压器2，主汽缸3，一个油箱4，一对前轮5FL和5FR，一对后轮5RL和5RR，一对前轮汽缸6FL和6FR，一对后轮汽缸6RL和6RR，一个制动液压控制单元7，一个控制器或驱动/制动力控制单元8，一个内燃机9，一个自动变速器10，一个节流阀11，一个驱动转矩控制单元12，一个成象单元13，一个导航装置15，一个主汽缸压力传感器17，一个加速器踏压或节流孔开度传感器17，一个转矩传感器18，一个转向角度传感器19，一个转弯信号开关20，一个方向盘21，一对前轮速度传感器22FL到22FR，一对后轮速度传感器22RL到22RR。这一车辆还装有一警告装置，其优选地是警告声音输出单元。这一警告装置由来自驱动/制动控制单元8的驱动信号驱动。
驱动/制动力控制单元8优选地包括一个有车道偏离防止控制程序的微型计算机，控制车轮汽缸6FL，6FR，6RL及6RR，以便如下所讨论向主车辆施加偏航力矩。驱动/制动力控制单元8还可包括其他传统的组件，诸如输入接口电路，输出接口电路，及存储装置如ROM(只读存储器)装置和RAM(随机存取存储器)装置。存储器电路存储处理结果及控制程序，诸如由处理器电路运行的用于控制制动操作的程序。驱动/制动力控制单元8以传统的方式操作连接到上述传感器。驱动/制动力控制单元8的内部RAM存储操作标志的状态及各种控制数据。驱动/制动力控制单元8的内部ROM存储用于各种操作的程序及预定的变量。驱动/制动力控制单元8能够按需要和/或希望有选择地控制任何数目的主车辆的组件。从本公开对于业内专业人员明显的是，用于驱动/制动力控制单元8的精确结构和算法可以是将执行本发明的功能的硬件与软件任意的组合。换言之，在本说明书中及权利要求中使用的“装置加功能”语句应当包括能够用来实施“装置加功能”语句的功能的任何结构或硬件和/或算法或软件。
制动液压控制单元7优选地包括一个微型计算机，其优选地配置并安排例如以实施防滑控制和牵引控制。制动液压控制单元7还配置并安排，以便独立地控制车轮汽缸6FL到6RR的制动液压。这样，制动液压控制单元7还配置为，当从驱动/制动力控制单元8输入制动液压命令值时，根据制动液压命令值控制制动液压(以下描述)。
驱动转矩控制单元12优选地包括一个微型计算机，其配置并安排，以便通过控制发动机9的工作状态，自动变速器10的选定变速比，和或节流阀11的节流阀开度，控制到作为驱动轮的后轮5RL和5RR的驱动转矩。驱动转矩控制单元12通过同时控制节流孔的大小，控制燃油喷射量与点火定时，并控制发动机9的工作状态。使用这一驱动转矩控制单元12，用于控制的驱动转矩Tw值输出到驱动/制动力控制单元8。
驱动转矩控制单元12还配置为独立控制后轮5RL和5RR的驱动转矩。这样，驱动转矩控制单元12还配置为，当从驱动/制动力控制单元8输入驱动转矩命令值时，根据驱动转矩命令值控制驱动轮转矩。
成象单元13具有一种画面处理功能，并优选地例如包括一个CCD(电荷偶合装置)相机，以及相机控制器，作为目标识别传感器，用于检测主车辆在驾驶车道内的位置，以便估计主车辆驾驶车道偏离的防止。这样，成象单元13设计为检测主车辆在驾驶车道中的位置，以便检测主车辆的车道偏离趋势。成象单元13配置为例如使用由CCD(电荷偶合装置)相机构成的单镜头(单透镜)相机摄取图像。成象单元13优选地配置在主车辆的前面。
成象单元13的相机控制器优选地这样配置并安排，以便例如从主车辆前面区域的成象画面检测白线或其他车道标记。这样，基于检测的车道标记检测驾驶车道。此外，成象单元13计算由主车辆驾驶车道与主车辆纵向轴形成的角度(偏航角)φ，离开驾驶车道中心的横向位移X，驾驶车道曲率β，车道宽度L等等。成象单元13向驱动/制动力控制单元8输出计算的偏航角φ，计算的横向位移X，计算的驾驶车道曲率β，车道宽度L等等。成象单元13的功能是作为运行状态检测部分，用于检测车辆的运行状态。成象单元13还可看作驾驶道路检测部分，用于检测驾驶道路的状态。
导航装置15优选地这样配置并安排，以检测在主车辆中产生的偏航速率φ’和横向加速度Xg和/或纵向加速度Yg。导航装置15向驱动/制动力控制单元8输出检测的横向加速度Xg，及检测的纵向加速度Yg，及检测的偏航速率φ’。导航装置15还向驱动/制动力控制单元8输出道路信息。道路信息(即主车辆驾驶环境)优选地包括关于道路类型的信息，诸如车道数以及道路是普通道路还是快速路。导航装置15的功能还作为一个运行状态检测部分，用于检测车辆的运行状态。导航装置15还可看作驾驶道路检测部分，用于检测驾驶道路的状态。
主汽缸压力传感器17优选地这样配置并安排，以便检测主汽缸3的输出压力，即主汽缸液压Pmf和Pmr。这样，主汽缸压力传感器17的功能是作为制动操作量检测部分，用于检测主汽缸3的输出压力。加速器踏压或节流孔开度传感器18优选地这样配置和安排，以便检测加速器踏板1上的向下的力或节流孔开度的大小，以便输出指示节流孔开度大小的信号Acc。转向角度传感器19优选地这样配置并安排，以便检测方向盘21的转向角度δ。转弯信号开关20优选地这样配置并安排，以便检测转弯信号指示器的转弯信号操作。车轮速度传感器22FL到22RR优选地这样配置并安排，以便检测车轮5FL到5RR的转速，即所谓车轮速度Vwi(i＝fl，fr，rr)。
当在检测的主车辆的驾驶状态或状态数据中有左或右方向性时，设置两个方向，使得左方向为正方向。换言之，当左转弯时，偏航速率φ’，纵向加速度Yg，以及偏航角φ是正值，当从驾驶车道中心向左移动时，横向位移X是正值。而且，在加速期间纵向加速度Yg是正值，在减速期间是负值。
现在以下参照图2说明为避免车道偏离，由驱动/制动力控制单元8执行的计算处理过程。这一计算处理使用定时器中断在每一特定的预定采样时间间隔ΔT，诸如每10毫秒执行。通信处理并未包含在图2所示的处理中，但是通过计算处理获得的信息在随机存取存储器中被更新和存储，并当需要时从随机存取存储器读出所需的信息。
首先在步骤S1中，通过驱动/制动力控制单元8从上述传感器读取各种数据。更具体来说，读取以下类型的数据：由导航装置15获得的横向加速度Xg，纵向加速度Yg，偏航速率φ’，以及道路信息；车轮速度Vwi；转向角度δ，加速器踏压量或节流孔开度大小Acc；主汽缸液压Pmf和Pmr；来自转弯信号开关20的转弯开关信号WS；危险开关31的信号；来自驱动力矩控制单元12的驱动力矩Tw；以及来自成象单元13的偏航角φ，横向位移X，以及驾驶车道曲率β。
在步骤S2计算主车辆速度V。更具体来说，使用以下所示的方程式(1)基于在上述步骤S1读取的车轮速度Vwi计算主车辆速度V。
然后，处理移动到步骤S2，基于非驱动轮的车轮速度的平均值计算主车辆速度V。在所示的实施例中，主车辆是由后轮驱动的，这样主车辆速度V基于前左和右轮5FL和5FR的速度VwFL和VwFR计算。在任何情形下，使用如下所示的方程式(1)之一，基于在上述步骤S1读取的非驱动轮的车轮速度Vwi计算主车辆速度V。
V＝(Vwrl+Vwrr)/2  对于前轮驱动，以及
V＝(Vwfl+Vwfr)/2  对于后轮驱动        (1)
方程式(1)中，项Vwfl和Vwfr是左和右前轮各车轮速度，而Vwfl和Vwfr是左和右后轮各车轮速度。换言之，在方程式(1)中，作为驱动轮轮速的平均值计算主车辆速度V。在本实施例中，主车辆是由后轮驱动的，因而从后一方程式即基于前轮5FL和5FR的车轮速度计算主车辆速度。
而且，这样计算的主车辆速度V优选地在正常驾驶中使用。换言之，在ABS(反锁定制动系统)控制等工作时，使用在ABS控制中估计的估计车体速度作为上述车辆速度V。对于在导航装置15中的导航信息使用的值也用作为上述车辆速度V。
然后在步骤S3确定主车辆驾驶环境。更具体来说，作为驾驶环境检测主车辆行驶的道路类型以及主车辆驾驶车道。从检测的结果确定基于安全等级的方向。该确定是基于来自成象单元13视频信息，并基于来自导航装置15的道路信息进行的。换言之，确定驾驶环境是基于车道数与指示道路是普通道路还是快速路的道路类型信息进行的。图3示出用于确定驾驶环境的特定处理过程。
首先在步骤S21，从由导航装置15提供的道路信息，获取当前所行驶的道路类型(普通道路还是快速路)。进而在步骤S22，从由导航装置15提供的道路信息获取当前所行驶的道路的车道数。
在接下来的步骤S23，从由成象单元13拍摄的成象画面提取白线部分(车道分割线部分)。这里描述的例子是对于如图4所示主车辆沿单向道路三条车道行驶的情形。从左手侧由第一到第四白线L1，L2，L3和L4划分的道路，配置为单向道路三车道，如图4所示。当主车辆沿这样的道路行驶时，对每一车道获得的成象画面是不同的。进而，由从画面提取的白线构成的画面还按驾驶车道而不同。
换言之，当主车辆100A行驶在行驶方向左手侧车道时，由主车辆100A的成象单元13摄取的成象画面P是主要包括第一，第二和第三白线LI1，LI2和LI3的唯一画面，如图5的画面(A)所示。而且，当主车辆100B行驶在中心车道时，由主车辆100B的成象单元13摄取的成象画面P是主要包括第一、第二、第三和第四白线LI1，LI2，LI3和LI4的唯一画面，如图5的画面(B)所示。当主车辆100C行驶在行驶方向右手侧车道时，由主车辆100C的成象单元13摄取的成象画面P是主要包括第二，第三和第四白线LI2，LI3和LI4的唯一画面，如图5的画面(C)所示。这样，画面中白线的配置根据驾驶车道是不同的。
在下一步骤S24确定主车辆驾驶车道。更具体来说，基于在步骤S22和S23中获得的信息确定主车辆驾驶车道。换言之，基于当前由主车辆行驶的道路中车道数目，以及由成象单元13摄取的成象画面(有提取的白线的画面)确定主车辆驾驶车道。例如，根据车道数目和驾驶车道获得的画面事先作为画面数据被存储，事先准备的画面数据与由主车辆当前行驶的道路中的车道数目以及由成象单元13摄取的当前成象画面(有提取的白线的画面)进行比较，并确定主车辆驾驶车道。
在后继的步骤S25中确定从主车辆驾驶的车道观察的横向方向上的安全级别。更具体来说，当主车辆已从车道偏离时，安全级别低的方向作为信息存储。因而当从主车辆行驶的车道观察，在左手方向安全级别低时，这一方向作为安全级别低的方向Sout(以下称为“包含障碍的方向”)被存储(Sout＝左)。当从主车辆行驶的车道观察，在右手方向安全级别低时，这一方向作为包含障碍的方向Sout被存储(Sout＝右)。例如这是如下确定的。
例如在图4中，当主车辆100A行驶在左手车道时，在主车辆从左手车道的左手方向偏离时安全级别低于在主车辆从左手车道的右手方向偏离时的安全级别。这是因为路肩在从左手车道的左手方向，并有高的可能性路肩是一个墙，护栏，障碍物，或在路肩上将有悬崖等类似的东西。这就是说，当车道偏离从左车道向左时，就是说向路肩时，有较高的可能性主车辆100A与这些障碍物将发生接触等。因而，当主车辆100A行驶在左手车道时，确定左手方向是包含障碍物的方向Sout(Sout＝左)。
当主车辆100B行驶的中心车道时，在左和右两个方向相对于当前驾驶车道安全级别相同，因为假如在任一方向发生偏离，主车辆100B将仍然在道路上。
当主车辆100C行驶在右手车道时，主车辆在右手方向向反向车道偏离时的安全级别，比与主车辆在左手方向向相邻车道偏离的安全级别较低。因而这种情形下，当主车辆100C行驶在右手车道时，确定右手方向是有障碍物的方向Sout(Sout＝右)。
与快速路比较，普通道路具有较狭窄的路肩宽度，在路肩上有许多障碍物，且还会有行人。因此，对于在普通道路上向路肩偏离，比主车辆在快速路上向路肩偏离安全级别较低。
比较车道数目，当左手方向为路肩且道路的一侧是单车道其中右手方向是反向车道时，安全级别较低。这种情形下，确定左和右方向都是有障碍物的方向Sout(Sout＝两者)。
例如，大多数两车道双向道路没有中间带，护栏或其他分割物，对于在道路左侧驾驶的国家当主车辆行驶在两车道双向道路时的成象画面，是诸如图5画面(A)中所示之一画面，并对于在道路右侧驾驶的国家，则是如图5画面(C)中所示的画面。换言之，对于在道路左侧驾驶的国家，当主车辆行驶在两车道双向道路时的成象画面，是由行驶在三车道(单向)道路左手车道的主车辆100A的成象单元13摄取的相同的成象画面。因而，假设既在普通道路又在快速路上行驶，则不能只使用成象画面确定有障碍物的方向Sout。基于这一事实，从导航装置15获得主车辆当前行驶的道路中的车道数目，并通过确定当前行驶的道路是两车道双向道路还是三车道单向道路，能够确定当行驶的是两车道双向道路时，在右手方向的安全级别也低。
使用上述图3所示的处理过程进行图2步骤S3所示的驾驶环境的估计。
然后在步骤S4确定车道偏离的趋势。这一确定的处理过程具体示于图6。
首先，在步骤S31计算估计的偏离时间Tout。更具体来说，通过指定dx为横向位移X的变化量(单位时间的变化量)，指定L为车道宽度，并使用横向位移X(对于X，dx和L的值参见图7)，使用以下所示方程式(2)计算估计的偏离时间Tout。
Tout＝(L/2-X)/dx                 (2)
使用方程式(2)可计算估计的偏离时间Tout，直到从车道中心(X＝0)横向位移等于横向位移量X的主车辆100，到达以等于从车道中心距离为L/2的量分开的外部定位区域(例如路肩)。从由成象单元13处理的成象画面获得车道宽度L。从导航装置15还可获得主车辆的位置，并从存储在导航装置15的映象数据可获得车道宽度L。
在后继步骤S32设置车道偏离确定标志。更具体来说，估计的偏离时间Tout与预定的第一偏离确定阈值Ts比较。这里，当主车辆从车道中心离开时，并当估计的偏离时间Tout小于第一偏离确定阈值Ts(Tout＜Ts)时，通过步骤S32的处理车道偏离确定标志Fout切换到接通(Fout＝ON)。换言之，确定了车道偏离将发生(存在车道偏离趋势)，并设置车道偏离标志Fout为接通(Fout＝ON)。当主车辆处于Fout＝ON的状态并返回车道的中心侧时，这时估计的偏离时间Tout等于或大于第一偏离确定阈值Ts(Tout＞Ts)，且车道偏离确定标志Fout切换为断开(Fout＝OFF)。换言之，当估计的偏离时间Tout等于或大于第一偏离确定阈值Ts(Tout＞Ts)时，确定偏离将不会发生(偏离趋势不存在)。当存在车道偏离趋势，并例如如果为避免车道偏离进行制动控制(以下描述)时，或如果驾驶者本身采取规避行动时，则车道偏离确定标志Fout从接通切换为断开。
第一偏离确定阈值Ts是可变的。换言之，例如还能够基于在步骤S3获得的安全级别设置第一偏离确定阈值Ts。
然后在步骤S33基于横向位移X确定车道偏离方向Dout。更具体来说，当主车辆在左手方向从车道中心横向位移时，则该方向设置为车道偏离方向Dout(Dout＝左)。当主车辆在右手方向从车道的中心横向位移时，则该方向设置为车道偏离方向Dout(Dout＝右)。
在步骤S4如以上讨论确定车道偏离趋势。
在后继步骤S5确定驾驶者改变车道的意图。更具体来说，如以下基于在步骤S1获得的转向角度δ和/或转弯开关信号确定驾驶者改变车道的意图。
当由转弯开关信号指示的方向(点亮的闪光灯侧)与由步骤S4获得的偏离方向Dout指示的方向相同时，确定驾驶者有意改变车道，且车道偏离确定标志Fout变为断开(Fout＝断开)。就是说，确定结果变为指示没有偏离发生。
当由转弯开关信号指示的方向(点亮的闪光灯侧)与由步骤S4获得的车道偏离方向Dout指示的方向相同时，确定驾驶者正有意改变车道，且车道偏离确定标志Fout变为断开(Fout＝断开)。换言之，确定结果改变，指示偏离将不发生或没有偏离发生。
当由转弯开关信号指示的方向(点亮的闪光灯侧)与由在步骤S4获得的车道偏离方向Dout指示的方向不同时，车道偏离确定标志Fout保持不变，且车道偏离确定标志Fout保留为接通(Fout＝接通)。换言之，确定结果保持不变，指示偏离将发生或来临。
当转弯信号开关20没有被操作时，基于转向角度δ确定驾驶者改变车道的意图。换言之，驾驶者在车道偏离方向转向的情形下，当转向角度δ与转向角度的变化量Δδ(每单位时间变化量)等于或大于设置值时，确定驾驶者故意改变车道，且车道偏离确定标志Fout变为断开(Fout＝断开)。
在后继的步骤S6确定用于避免偏离的控制方法。换言之，当控制车道偏离避免的制动时确定制动控制方法，是否有偏离警告，或实现用于避免偏离的制动控制。更具体来说，对是否发出车道偏离警告和/或进行偏离避免制动控制进行确定。当进行车道偏离避免制动控制时，选择制动控制方法。
这里基于在步骤S3获得的有障碍物方向Sout，在步骤S4获得的车道偏离方向Dout，以及在步骤S5获得的车道偏离确定标志Fout，确定偏离避免的控制内容。例如，当车道偏离确定标志Fout保留为接通(Tout＜Ts)时，发出偏离警告。例如，警告可以是一个声或显示。此外，当车道偏离确定标志Fout保留为接通(Tout＜Ts)时，基于有障碍物的方向Sout和车道偏离方向Dout，确定用于偏离避免的制动控制方法。这将在稍后说明。
例如，当能够确定可通过驾驶者进行转向操作等防止车道偏离时，如果车道偏离确定标志Fout为接通(Tout＜Ts)，则激活车道偏离警报或警告。换言之，例如根据在步骤S5获得的车道偏离确定标志Fout的接通或断开状态，从警报装置31发出警告声。警报或警告通过声音，显示等进行。如果车道偏离确定标志Fout为接通(Tout＜Ts)，则基于纵向加速度Yg，第一有障碍物方向Sout，及车道偏离方向Dout，决定用于避免偏离的控制方法。这在以下详细讨论。
如这里所述，存在这样的情形，其中车道偏离确定标志Fout为接通(Tout＜Ts)，但并不能确定车道偏离可通过驾驶者进行转向操作等防止。例如，那些情形包括其中驾驶者本身意识到主车辆车道偏离的趋势，并然后采取规避行动，但车道偏离确定标志Fout本身仍为接通(Tout＜Ts)。
在车道偏离确定标志Fout为接通(Tout＜Ts)的情形下，还基于在步骤S3获得的有障碍物方向Sout，以及步骤S4中获得的车道偏离方向Dout，选择制动控制方法。以下详细描述该过程。步骤S2到S6的处理对应于车道偏离避免控制部分。
在后继步骤S7计算主车辆中产生的目标偏航力矩。这一目标偏航力矩是施加到主车辆用于偏离避免的偏航力矩。更具体来说，基于在步骤S1获得的变化量dx与横向位移X使用方程式(3)计算目标偏航力矩Ms。
Ms＝K1·X+K2·dx          (3)
在方程式(3)中，项K1和K2是根据主车辆速度V变化或波动的增益。例如，图8中增益K1和K2在低速具有较低的值，当主车辆速度V达到一定的值时，按照与主车辆速度V对应的关系增加，并当达到一定的车辆速度V之后保持不变。
在后继步骤S8计算车道偏离避免减速度。换言之，以使主车辆减速为目标计算施加到左和右车轮两者的制动力。这里，这种制动力是作为施加到左和右车轮的目标制动液压Pgf和Pgr计算的。使用以下方程式(4)计算用于前轮的目标制动液压Pgf。
Pgf＝Kgv·V+Kgx·dx            (4)
在方程式(4)中，项Kgv和Kgx是用于把制动力转换为制动液压的转换因子。基于主车辆速度V与变化量dx分别设置转换因子Kgv和Kgx。例如，图9中转换因子Kgv和Kgx在低速具有较高的值，当主车辆速度V达到一定值时按与主车辆速度V对应的关系降低，并在达到一定的车辆速度V之后保持不变。
在考虑前和后制动分布的同时，基于用于前轮的目标制动液压Pgf计算用于后车轮的目标制动液压Pgr。
在步骤S8以这种方式获得用于偏离避免的减速度(更具体来说，是目标制动液压Pgf和Pgr)。
在考虑前和后制动分布的同时，基于用于前轮的目标制动液压Pgf计算用于后车轮的目标制动液Pgr。
在步骤S8以这种方式获得用于偏离避免的减速度(更具体来说，是目标制动液压Pgf和Pgr)。
在后继步骤S9确定是否有车道偏离趋势。换言之，车道偏离确定标志Fout确定是否有车道偏离趋势。当车道偏离确定标志Fout保留为接通时，处理进到步骤S10，作为主车辆从车道偏离的趋势，并当车道偏离确定标志Fout保留为断开时，处理进到步骤S12，作为主车辆没有从车道偏离的趋势。
在后继步骤S10确定主车辆行驶的车道是直车道还是弯曲车道。更具体来说，在步骤S1读取的驾驶车道曲率β与弯曲车道确定阈值βcur比较，以确定主车辆当前行驶的车道是直车道还是弯曲车道。当驾驶车道曲率β大于这里的弯曲车道确定阈值βcur(β＞βcur)时，当前的驾驶车道确定为弯曲车道，且处理进到步骤S11。对于这种情形，弯曲车道内部确定标志Fcurin为接通(Fcurin＝接通)。还获得关于弯曲车道弯曲方向的信息。反之，当驾驶车道曲率β等于或小于弯曲车道确定阈值βcur(β＜＝βcur)时，当前驾驶车道确定为直车道且处理进到步骤S13。
在步骤S11确定车道偏离方向是否趋向弯曲车道内部方向。更具体来说，在步骤S11基于在步骤S4获得的车道偏离方向Dout以及弯曲车道弯曲的方向，确定车道偏离方向是否趋向弯曲车道的内部方向。在这一点，如果步骤S11确定，当车道偏离方向Dout与弯曲车道弯曲的方向为相同方向时，车道偏离方向为弯曲车道的内部方向，则处理进到步骤S14。如果步骤S11确定，当车道偏离方向Dout与弯曲车道弯曲的方向相反时，车道偏离方向趋向弯曲车道的外部方向，则处理进到步骤S13。
在步骤S12和S13计算每一车轮的目标制动液压。换言之，基于偏离避免制动控制的存在计算最终制动液压。更具体来说，按以下方式进行计算。
首先在步骤S12，如果车道偏离确定标志Fout为断开(Fout＝OFF)，即当确定偏离将不会发生时，则对于每一车轮的目标制动液压Psi(I＝fl，fr，rl，rr)设置为主汽缸液压Pmf或Pmr，如以下方程式(5)和(6)所示。
Psfl＝Psfr＝Pmf                 (5)
Psrl＝Psrr＝Pmr                 (6)
在方程式(5)和(6)中，项Pmf是对于前轮的主汽缸液压，而项Pmr是对于后轮的主汽缸液压。后轮的主汽缸液压Pmr是在考虑前和后制动分布时基于对于前轮的主汽缸液压Pmf计算的。
在步骤S13，当车道偏离确定标志Fout为接通(Fout＝ON)，即当确定车道偏离将会发生时，首先基于目标偏航力矩Ms计算前轮目标制动液压差ΔPsf及后轮目标制动液压差ΔPsr。更具体来说，使用以下方程式(7)到(10)计算目标制动液压差ΔPsf与ΔPsr。
当Ms＜Msl时，则
ΔPsf＝0                               (7)
ΔPsr＝2·Kbr·Ms/T                    (8)
当Ms≥Msl时，则
ΔPsf＝2·Kbf·(Ms-Msl)/T              (9)
ΔPsr＝2·Kbr·Msl/T                   (10)
在方程式(7)到(10)中，项Msl是用于设置之用的阈值，而项T是轮距。为了简单起见，轮距T是相同的值。项Kbf和Kbr是当制动力转换为制动液压时对于前和后轮的转换因子，并根据制动参数或规范设置。
这样施加到车轮的制动力根据目标偏航力矩Ms的量值分布。就是说，当目标偏航力矩Ms小于用于设置之用的阈值Msl时，前轮目标制动液压差ΔPsf设置为0，向后轮目标制动液压差ΔPsr指定一个预定的值，并在左和右后轮产生制动力差。当目标偏航力矩Ms大于或等于用于设置之用的阈值Msl时，向目标制动液压差ΔPsf和ΔPsr指定一个预定的值，并在前和后左和右轮产生制动力差。
当车道偏离确定标志Fout为接通(Fout＝ON)，使用如以上计算的目标制动液压差ΔPsf和ΔPsr及目标制动液压Pgf和Pgr，计算对每一车轮的最终目标制动液Psi(i＝fl，fr，rl，rr)。更具体来说，对每一车轮的最终目标制动液压Psi(i＝fl，fr，rl，rr)是基于步骤S6中选择的制动控制方法计算的。
在步骤S6中，当车道偏离确定标志Fout为接通时，基于有障碍物的方向Sout与车道偏离方向Dout选择制动控制方法。首先，以下对于有障碍物的方向Sout与车道偏离方向Dout之间各种关系，将描述当车道偏离确定标志Fout为接通时，基于有障碍物的方向Sout与车道偏离方向Dout选择的制动控制方法(第一到第三情形或情景)。
第一情景
在第一情景或情形中，当有障碍物的方向Sout与车道偏离方向Dout不匹配时，进行制动控制(以下称为“偏离避免偏航控制”)，使得偏航力矩加到主车辆以避免偏离，直到车道偏离确定标志Fout为断开。
这里，加到主车辆以避免偏离的偏航力矩的量值是目标偏航力矩Ms。该偏航力矩通过在施加到左和右车轮的制动力中生成一差而施加到主车辆。更具体来说，当目标偏航力矩Ms小于设置之用的阈值Ms1时，在左和右后轮中产生一个制动力差，以便把目标偏航力矩Ms加到主车辆。当目标偏航力矩Ms等于或大于设置之用的阈值Ms1时，如上所述，在前和后左和右轮中产生一个制动力差，以便把目标偏航力矩Ms加到主车辆。
在已经进行偏离避免制动控制，或当有车道偏离趋势时驾驶者本身已采取规避行动的情形下，车道偏离确定标志Fout从接通切换到断开。
第二情景
在第二情景或情形下，当有障碍物的方向Sout与车道偏离方向Dout之间匹配，并且在步骤S3获得的道路类型R是普通道路时，进行车道偏离避免的偏航控制，直到车道偏离确定标志Fout为断开。
此外，定义第二偏离确定阈值Tr，该值小于第一偏离确定阈值Ts(Ts＞Tr＞0)。当估计的偏离时间Tout变为小于第二偏离确定阈值Tr(Tout＜Tr)时，施加车道偏离避免偏航控制，并进行用于减速主车辆的制动控制(以下称为“偏离避免减速控制”)。车道偏离避免减速控制是这样进行的，以便向左和右车轮两者提供基本上相等的制动力。
这里，估计的偏离时间Tout是车道偏离趋势的量值的一种指示器，于是小于第二偏离确定阈值Tr的估计的偏离时间对应于大于第二阈值的车道偏离趋势。
第三情景
在第三情景或情形下，当有障碍物的方向Sout与车道偏离方向Dout之间匹配时，且在步骤S3中获得的道路类型R为快速路时，进行车道偏离避免的偏航控制，直到车道偏离确定标志Fout为断开。
此外，在这第三情形下，当估计的偏离时间Tout已经达到0时，施加车道偏离避免的偏航控制，并进行车道偏离避免的减速控制。
在第三情形下，如同在第二情形那样，当估计的偏离时间Tout已变为小于第二偏离确定阈值Tr时，也能够进行车道偏离避免的减速控制。这种情形下，例如当估计的偏离时间Tout变为0时，主车辆的减速通过偏离避免的减速控制增加。因而，车道偏离避免的减速控制这样配置，使得当估计的偏离时间Tout已变为小于第二偏离确定阈值Tr，且当估计的偏离时间Tout变为0时，可被激活。当这种情形下估计的偏离时间Tout变为0时，主车辆的减速进一步增加。
在步骤S6根据有障碍物的方向Sout和车道偏离方向Dout这样选择制动控制方法。换言之，根据有障碍物的方向Sout和车道偏离方向Dout，和/或根据主车辆速度V与估计的偏离时间Tout，仅通过偏离避免偏航控制，或通过车道偏离避免的偏航控制与车道偏离避免减速控制的组合，选择用于偏离避免的制动控制方法。
在步骤S13根据每一类型的制动控制方法，计算对于每一车轮的目标制动液压Psi(i＝fl，fr，rl，rr)。
例如对于第一到第三情形的车道偏离避免的偏航控制中，使用以下方程式(11)计算对于每一车轮的目标制动液压Psi(i＝fl，fr，rl，rr)。
Psfl＝Pmf
Psfr＝Pmf+ΔPsf
Psrl＝Pmr
Psrr＝Pmr+ΔPsr                         (11)
在第二和第三情形下进行车道偏离避免的偏航控制与车道偏离避免的减速控制，但是在这一情形下使用以下方程式(12)计算对于每一车轮的目标制动液压Psi(i＝fl，fr，rl，rr)。
Psfl＝Pmf+Pgf/2
Psfr＝Pmf+ΔPsf+Pgf/2
Psrl＝Pmr+Pgr/2
Psrr＝Pmr+ΔPsr+Pgr/2                         (12)
而且，参照由驾驶者采取的减速行动，计算对于每一车轮的目标制动液压Psi(i＝fl，fr，rl，rr)。换言之，如方程式(11)和(12)所示，施加主汽缸液压Pmf和Pmr。
以上描述了对于步骤S13的处理。这样，在步骤S12或以上步骤S13基于车道偏离确定标志Fout的状态，计算对于每一车轮的目标制动液压Psi(i＝fl，fr，rl，rr)。当车道偏离确定标志Fout为接通时，根据在步骤S6选择的制动控制方法，响应第一有障碍物的方向Sout和车道偏离方向Dout的值之间的关系，计算对于每一车轮的目标制动液压Psi(i＝fl，fr，rl，rr)。
在以上描述中，计算是由驱动/制动力控制单元8处理的。驱动/制动力控制单元8向制动液压控制单元7，输出在步骤S12或S13计算的对于每一车轮的目标制动液压Psi(i＝fl，fr，rl，rr)作为制动液压命令值。
在步骤S14禁止如在步骤S13实现的偏离避免的偏航控制。换言之，响应车道偏离趋势只实现对于偏离避免的减速控制。这时，警告声音输出以便通知驾驶者禁止车道偏离避免的偏航控制的意图。
上述的车道偏离防止设备根据以下的概述操作。
首先，从传感器，控制器及控制单元读取各种种类数据(步骤S1)。然后，计算车速V(步骤S2)。
然后计算驾驶环境，并确定安全级别相对最低的方向(第一有障碍物的方向Sout)(步骤S3，图3)。例如，如果主车辆100A行驶在图4中左车道，则有障碍物的方向Sout用作为左手方向。
在步骤S4，车道偏离确定标志Fout基于估计的偏离时间Tout设置，并基于横向位移X确定车道偏离方向Dout(参见图7)。
进而，基于这样获得的车道偏离方向Dout和/或由转弯信号开关20指示的方向(点亮的闪光灯侧)确定驾驶者改变车道的意图(步骤S5)。
例如，当由转弯开关信号指示的方向(点亮的闪光灯侧)与由车道偏离方向Dout指示的方向相同时，确定驾驶者有意改变车道。这种情形下，车道偏离确定标志Fout变为断开。
当由转弯开关信号指示的方向(点亮的闪光灯侧)与由车道偏离方向Dout指示的方向不同时，车道偏离确定标志Fout保持在其接通的情形不变。原因在于，当由转弯开关信号指示的方向(点亮的闪光灯侧)与由车道偏离方向Dout指示的方向不同时，主车辆的车道偏离行为可能由于不是驾驶者改变车道等的意图的因素所至，于是车道偏离确定标志Fout的状态保持在该标志为接通时不变。
此外，基于横向位移X与变化量dx计算目标偏航力矩Ms(步骤S7)，并还计算偏离避免的减速度(步骤S8)。
基于车道偏离确定标志Fout，第一有障碍物方向Sout，及车道偏离方向Dout，计算施加到每一车轮用于执行制动控制方法的目标制动液压Psi(i＝fl，fr，rl，rr)，并然后向制动液压控制单元7输出作为制动液压命令值的目标制动液压Psi(i＝fl，fr，rl，rr)(参见步骤S9到步骤S13)。
更具体来说，当车道偏离确定标志Fout为断开时，设置施加到每一车轮的目标制动液压Psi(i＝fl，fr，rl，rr)为主汽缸液压Pmf和Pmr(步骤S12)。此外，当车道偏离确定标志Fout为接通，且驾驶车道为直车道时，或当车道偏离确定标志Fout为接通，且驾驶车道为弯曲车道时，及还有当车道偏离方向趋向弯曲车道外侧方向时，基于第一有障碍物方向Sout及车道偏离方向Dout，计算施加到每一车轮用于执行制动控制方法的目标制动液压Psi(i＝fl，fr，rl，rr)(步骤S10，步骤S11和步骤S13)。
目标制动液压Psi(i＝fl，fr，rl，rr)作为制动液压命令值输出到制动液压控制单元7(步骤S12或S13)。在制动液压控制单元7中，对于车轮汽缸6FL到6RR基于制动液压命令值分别控制制动液压。因而，配置是这样的，使得当有车道偏离趋势时，根据驾驶环境显示预定的车辆行为。
这里，参照图10(第二情形)和11(第一和第三情形)对于第一到第三情景或情形，描述当执行制动控制时主车辆行为的方式。
图10和11中黑色的车轮是其中产生液压并提供有制动力的车轮。换言之，当左和右车轮任何之一着黑色时，左和右车轮中存在液压或制动力差。这一情形表示加到主车辆的偏航力矩。而且，当左和右车轮着黑色时，在其液压值中仍然可能有差别，这种情形下主车辆受到控制减速，而偏航力矩同时加到主车辆。
如以上所述的第二情形是在有障碍物方向Sout与车道偏离方向Dout之间存在匹配的情形，并且其中道路类型R是普通道路。换言之，当主车辆100行驶在两车道双向道路，其中路肩A在左侧且反向车道(中心车道LI5侧)在右侧时，有这样的情形，其中主车辆100(在图10最上面的位置的主车辆100)可能趋向在左手方向偏离，以及其中主车辆(图10中心位置中的主车辆100)可能趋向在右手方向偏离，如图10所示。
这种情形下，执行车道偏离避免的偏航控制。此外，当估计的偏离时间Tout变为小于第二偏离确定阈值Tr时，施加车道偏离避免的偏航控制，并执行车道偏离避免的减速控制。从而避免主车辆偏离。驾驶者可能感觉到作为在横向加速或如同在行驶方向减速的车道偏离避免行动，并知道主车辆有偏离的趋势。
如上所述的第三情形，是其中第一有障碍物方向Sout与车道偏离方向Dout之间存在匹配，并且其中道路类型R是快速路的情形。换言之，这是其中行驶在三车道单向道路的左手车道的主车辆100A(在图11最上方位置的主车辆100A)有在左手方向偏离的趋势的情形，如图11所示。另一情形是其中行驶在三车道单向道路的右手车道的主车辆100C(图11中心位置的主车辆100C)有在右手方向偏离的趋势的情形，如图11所示。
这种情形下，执行偏离避免的偏航控制。从而主车辆能够避免偏离。此外，当估计的偏离时间Tout达到0时，换言之当确定主车辆已从驾驶车道偏离时，施加车道偏离避免的偏航控制，并执行车道偏离避免的减速控制。
如上所述的第一情形，是其中有障碍物方向Sout与车道偏离方向Dout之间存在匹配的情形。换言之，有这样的情形，其中行驶在三车道单向道路的左手车道的主车辆100A(在图11中心位置的主车辆100A)有在右手方向偏离的趋势，如图11所示。还有这样的情形，其中行驶在三车道单向道路的右手车道的主车辆100C(图11最下面位置的主车辆100C)有在左手方向偏离的趋势，如图11所示。进而还有这样的情形，其中行驶在中心车道的主车辆100B有在左手或右手方向偏离的趋势。在这种情形下执行车道偏离避免的偏航控制。从而主车辆能够避免偏离。
连同对这类偏离避免的制动控制一同使用声音或显示发出警告。例如，在制动控制开始的相同时间，或在制动控制之前规定的定时，警告开始。
即使驾驶车道是弯曲的车道，当车道偏离方向趋向弯曲的车道外侧方向时，由于车道偏离避免的偏航控制所至，车辆行为将如图12图(B)所示。因此，可避免主车辆趋向弯曲车道外侧的偏离。
以上使用图10到图12的说明描述了，在驾驶车道为直车道或弯曲车道而车道偏离方向趋向弯曲车道外侧方向时，为避免偏离所实现的制动控制的车辆行为。与此相反，当驾驶车道为弯曲车道且车道偏离方向趋向弯曲车道的内侧方向时，响应车道偏离趋势只实现为避免偏离的减速控制。进而，这时发出警告声音以便通知驾驶者，禁止车道偏离避免的偏航控制的意图(步骤S14)。
例如如上所述，当驾驶车道为直车道或弯曲车道而车道偏离方向趋向弯曲车道外侧方向时，将在预定的定时实现车道偏离避免的偏航控制。例如，当车道偏离方向趋向弯曲车道外侧方向时，响应车道偏离趋势只实现用于偏离避免的减速控制，虽然使用为避免偏离的减速控制，而不是在用于车道偏离避免的偏航控制的这一类型开始定时所实现的车道偏离避免的偏航控制。此外，当车道偏离方向趋向弯曲车道内侧方向时，响应车道偏离趋势只实现用于避免偏离的减速控制，虽然不执行用于偏离避免的减速控制在主单元定时还实现车道偏离避免的偏航控制，而不是在用于车道偏离避免的偏航控制的开始定时实现的车道偏离避免的偏航控制。进而这时，输出警告声音以便通知驾驶者，禁止车道偏离避免的偏航控制的意图。因此，即使当车道偏离方向趋向弯曲车道内侧方向时有车道偏离趋势，但没有如图12的图(A)所示的车道偏离避免的偏航控制的作用。
以下将描述本发明的效果。
如上所述，当主车辆有趋向弯曲车道内侧方向偏离的趋势时，不实现车道偏离避免的偏航控制。
当主车辆在弯曲车道上驾驶时，驾驶者趋向沿弯曲车道的内侧方向驾驶。对于这种情形，如果有车道偏离趋势并实现了车道偏离避免的偏航控制，驾驶者将感到有什么错误。进而，当实现这类偏离避免的偏航控制时，有可能这时主车辆会趋向弯曲车道外侧方向行驶。这是主车辆趋向弯曲车道外侧方向的偏离。
因此，当主车辆有向弯曲车道内侧方向偏离的趋势时，借助于不实现车道偏离避免的偏航控制，即使实现车道偏离避免的偏航控制，也防止了驾驶者感觉出错，并防止了主车辆向弯曲车道外侧方向的偏离。
与此相反，当主车辆有向弯曲车道外侧偏离的趋势时，借助于不禁止车道偏离避免的偏航控制，并在必要时以正常方式实现车道偏离避免的偏航控制，防止了主车辆向弯曲车道外侧方向偏离。
此外，如上所述，当在主车辆有向弯曲车道内侧方向偏离的趋势而不实现车道偏离避免的偏航控制时，输出一警告声音以便通知驾驶者禁止车道偏离避免的偏航控制的意图。这使得驾驶者能够知道，不实现为避免偏离的车道偏离避免的偏航控制，从而使得驾驶者能够采取诸如驾驶行动等适当的措施。
第二实施例
现在参照图13和18，将说明配备了根据本发明第二实施例的车道偏离防止设备的车辆。这一第二实施例中的车辆的配置(图13)与第一实施例的车辆的配置(参见图1)类似，所不同在于，添加了后监视相机23，其装设是为监视配备了根据本发明的车道偏离防止设备的车辆背后的车辆。就第一与第二实施例之间的类似性来看，对与第一实施例的部件或步骤相同的第二实施例的部件或步骤，将赋予与第一实施例相同的标号。此外，为了简洁起见，可省略与第一实施例的部件或步骤相同的第二实施例的部件或步骤的描述。换言之，除非另有说明，第二实施例中车辆的配置的其余部分与第一实施例的配置相同。
后监视相机23是由CCD(电荷偶合器件)相机组成的单筒相机，并安装在车辆的后部。
现在将基于这一第二实施例描述由驱动/制动力控制单元8执行的计算处理过程。这一计算处理过程几乎与第一实施例的计算处理过程相同(图2)，并将只说明不同的部分。
就是说，在步骤S1到S8，读取每一类型数据，计算车速，确定驾驶环境，确定车道偏离趋势，确定驾驶者意图，确定控制方法，计算目标偏航力矩，以及计算用于避免偏离的减速度。
在步骤S9使用车道偏离确定标志Fout确定是否有车道偏离趋势。当车道偏离确定标志Fout为接通时，有车道偏离趋势，且处理进到步骤S10。当车道偏离确定标志Fout为断开时，没有车道偏离趋势，且处理进到步骤S12。在步骤S10确定主车辆行驶的车道是直车道还是弯曲的车道。换言之，当驾驶车道的曲率β大于弯曲车道确定阈值βcur(β＞βcur)时，处理进到步骤S11，并当驾驶车道的曲率β等于或小于弯曲车道确定阈值βcur(β＝＜βcur)时，处理进到步骤S13。在步骤S11确定车道偏离方向是否趋向弯曲车道的内侧方向。就是说，当车道偏离方向Dout与弯曲的车道弯曲方向相同时，处理进到新生成的步骤S11a，并当车道偏离方向Dout与弯曲的车道弯曲方向相反时，处理进到步骤S13。
在步骤S11a确定在后面是否有邻近的车辆。更具体来说，在这一步骤基于后监视相机23输出结果，确定在车道偏离方向是否有车辆在主车辆后面(后面邻近的车辆)。车道偏离方向中主车辆的后面定义为在步骤S5获得的车道偏离方向Dout的驾驶车道(邻近车道)，并且是从该驾驶车道侧上主车辆所看到的向后的方向(实际上是斜向后方向)。在后面邻近的车辆是，在与主车辆相同方向或几乎相同的方向主车辆偏离的方向上，在主车辆后面驾驶的车辆。当在后面有邻近的车辆时，处理进到步骤S40，并当在后面没有邻近的车辆时，处理进到步骤S14。
在步骤S40执行弯曲车道内的控制。图15示出对于在弯曲车道内控制的处理内容。
首先，在步骤S41执行与步骤S13相同的处理。换言之，基于有障碍物方向Sout与车道偏离方向Dout确定制动控制方法，并对应于所确定的制动控制方法计算每一车轮的目标制动液压Psi(I＝fl，fr，rl，rr)。然后，驱动/制动力控制单元8向制动液压控制单元7输出作为制动液压命令值的每一车轮的计算的目标制动液压Psi(I＝fl，fr，rl，rr)(步骤S41)。这实现了车道偏离避免的偏航控制(步骤S42)。
接下来，在步骤S63确定步骤S41的处理是否已完成或车道偏离避免的偏航控制(步骤S42)是否已完成。当步骤S41的处理已完成或车道偏离避免的偏航控制(步骤S42)已完成时，实现减速控制。
这里实现的减速控制设置如以下施加到左和右车轮的目标制动液压Pgf和Pgr。使用以下所示的方程式(13)计算对于前轮的目标制动液压Pgf。
Pgf＝Kgvc＊V+Kgcβ＊β-                  (13)
在该方程式中，Kgvc和Kgcβ是用于转换制动力为制动液压的转换因子，并分别基于车速V和驾驶车道曲率β设置。图16和图17示出这样的例子。如图16所示，转换因子Kgvc在低速的值小，并当其变为车速V值时，其随着车速V而增加，并在达到一定的车速V之后保持不变。此外，如图17所示，在驾驶车道曲率β小范围内转换因子Kgcβ随驾驶车道曲率β而增加，并当达到一定的驾驶车道曲率β之后保持不变。
在步骤S40实现如上所述的弯曲车道内的控制。
根据上述的处理，即使驾驶车道是直车道或弯曲车道，当车道偏离方向趋向弯曲车道外侧方向时，按第一实施例相同的方式实现车道偏离避免的偏航控制(步骤S10，S11，S11a，和S14)。
当驾驶车道是弯曲车道时，车道偏离方向趋向弯曲车道内侧方向，并当在车道偏离方向主车辆后面有车辆时，实现弯曲车道内的控制(步骤S10，S11，S11a，和S40)。
在弯曲车道内的控制期间，实现车道偏离避免的偏航控制(步骤S42)，并在偏离避免的偏航控制完成之后，实现减速控制(步骤S43和S44)。图18示出当实现在弯曲车道内的这一控制时的车辆行为。如图18所示，当在偏离弯曲车道的方向在后面有邻近的车辆101时，实现车道偏离避免的偏航控制，使在弯曲车道内的主车辆随主车辆向弯曲车道外侧方向的改变而减速。
以下，将描述第二实施例的效果。
如上所述，当有趋向弯曲车道内侧方向的车道偏离趋势，而在偏离弯曲车道的方向在后面有邻近的车辆101时，实现车道偏离避免的偏航控制，在车道偏离避免的偏航控制之后减速主车辆以避免车道偏离。
于是，当有向弯曲车道内侧方向的车道偏离趋势，而这时在偏离弯曲车道的方向有后面邻近的车辆101时，实现车道偏离避免的偏航控制使得能够防止主车辆偏离向相邻车道，及骚扰后面邻近车辆101的驾驶者，以及防止主车辆偏离向相邻车道并造成与后面邻近车辆101的接触。
如果当有向弯曲车道内侧方向的车道偏离趋势时，实现车道偏离避免的偏航控制，有可能主车辆会向弯曲车道外侧方向行驶。因此，在车道偏离避免的偏航控制避免了向弯曲车道外侧方向的车道偏离之后实现减速控制，将防止主车辆向弯曲车道外侧方向偏离。例如，这样实现减速控制，使得驾驶者能够使用直到车辆向外侧方向偏离的处理时间。此外，当在减速控制期间没有驾驶者的减速行动时，减速控制可被释放。
以上已描述了本发明的实施例，但本发明不限于按以上实施例的实现。就是说，在以上实施例中详细描述了组合制动控制(偏离避免的偏航控制)使得避免偏离的偏航力矩加到车辆，与用于减速以避免偏离的减速控制(偏离避免的减速控制)的方法，这些方法的操作过程，及其控制量(偏航力矩的量值与减速的量值)，但不说自明的是，本发明不限于这些描述。
此外，在以上实施例中描述了，当有向弯曲车道内侧方向车道偏离趋势时，偏航力矩对主车辆没有作用的一个实施例。然而，本发明不限于此。换言之，当有向弯曲车道内侧方向偏离的趋势时，偏航力矩可作用于主车辆或偏航力矩对主车辆的作用可被控制。
此外，以上实施例中描述的制动结构是其中使用液压的结构。然而，本发明不限于此。例如还能够使用电动摩擦制动，借助于一个电传动器把摩擦材料压向车轮侧部件的转子，或者以电的方式引起制动作用的再生制动或动态制动。其他选择包括发动机制动，这是通过改变发动机的阀定时等提供制动控制，齿轮制动，其作为发动机制动通过改变传动比操作，或空气制动。
而且，在以上实施例中，基于横向位移X和其中的改变量dx计算估计的偏离时间Tout(参见以上方程式(2))，但估计的偏离时间Tout可通过其他一些方法获得。例如，基于偏航角φ，驾驶车道曲率β，偏航速率φ’，或转向角度δ可获得估计的偏离时间Tout。
而且，在以上实施例中驾驶者故意改变车道的意图是基于转向角度δ及其改变量Δδ确定的(参见步骤S5)，但可通过其他一些方法确定驾驶者改变车道的意图。例如，可基于转弯转矩确定驾驶者改变车道的意图。
而且，在以上实施例中基于横向位移X及改变量dx计算目标偏航力矩Ms(参见以上方程式(3))，但还可通过其他方法获得目标偏航力矩Ms。例如，可基于偏航角φ，横向位移X，或驾驶车道曲率β获得目标偏航力矩Ms，如以下方程式(14)所示。
Ms＝K3·φ+K4·X+K5·β                    (14)
这里，K3，K4和K5是随车速V波动的增益。
而且，在以上实施例中使用特定的方程式描述对于前轮的目标制动液压Pgf(参见方程式4)，但本发明不限于此。例如，还可从以下方程式(15)计算对于前轮的目标制动液压Pgf。
Pgf＝Kgv·V+Kgφ·φ+Kgβ·β              (15)
这里，项Kgφ与Kgβ是用于把制动力转换为制动液压的转换因子，并分别基于偏航角φ与驾驶车道曲率β设置。
在上述实施例中为了实现偏离避免的偏航控制，计算对于前和后轮的目标液压差ΔPsf和ΔPsr(参见方程式(7)和(8))。然而，本发明不限于此。例如，可只使用前轮目标液压差ΔPsf实现车道偏离避免的偏航控制。对于这种情形，使用以下方程式(16)计算前轮目标液压差ΔPsf。
ΔPsf＝2·Kbf·Ms/T                        (16)
在上述实施例驱动/制动力控制单元8中步骤S9到S11的处理是通过一种过程或方法实现的，当有向弯曲车道内侧方向偏离的趋势时，该方法使偏航力矩对主车辆没有作用。
第三实施例
现在参见图19到23，说明配备根据第三实施例的车道偏离防止设备的车辆。这第三实施例中车辆的配置与第一实施例中的车辆相同(参见图1)。就第一和第三实施例之间的相似性来看，将对与第一实施例部件或步骤相同的第三实施例的部件或步骤，赋予与第一实施例部件和步骤相同的标号。此外，为了简洁起见，可省略与第一实施例部件或步骤相同的第三实施例的部件或步骤的描述。换言之，除非另有说明，第三实施例中车辆的配置的其余部分与第一实施例的配置相同。
图19示出由这一第三实施例的驱动/制动力控制单元8进行的计算处理过程。该计算处理过程基本上与第一实施例中的计算处理过程相同，并将只描述具体不同的那些部件。
具体来说，在步骤S1到S8，按与第一实施例相同的方式读取各类数据，计算车速，评估驾驶环境，估计车道偏离趋势，确定驾驶者的意图，选择控制方法，计算目标偏航力矩，并计算车道偏离避免的减速度。
在本实施例的步骤S8，以同第一实施例稍微不同的方式计算用于偏离避免的减速度。首先，使用以上所示方程式(4)计算目标制动液压Pg。然后从这一目标制动液压Pg通过以下方程式(17)中所示的减速度增益Kgg计算用于前轮的目标制动液压Pgf。
Pgf＝Pg＊Kgg                         (17)
减速度增益Kgg通常为1，虽然如以下所述当主车辆在坡道驾驶时它是变化的。
基于前轮的目标制动液压Pgf计算对于后轮的目标制动液压Pgr，同时考虑前和后制动分布。这样，在步骤S8以这种方式获得用于车道偏离避免的减速度(更具体来说，是目标制动液Pgf和Pgr)。
然后在步骤S15确定主车辆是否在坡道行驶。在这一步骤，如果主车辆或者上坡行驶或者下坡行驶，则将确定主车辆在坡道上行驶。这一确定是通过从来自导航装置15或来自各种传感器的道路信息，基于车辆信息(例如加速度)确定主车辆是否在平的道路上行驶而进行的。当这一确定的结果是主车辆行驶在坡道上时，处理进到步骤S16。当这一确定的结果是主车辆没有在坡道上行驶时(当主车辆行驶在平的道路上时)，处理进到步骤S17。
用于改变减速度的处理在步骤S16进行。图20是一流程图，表示用于改变减速度的处理过程。
首先，在步骤S51确定坡道。更具体来说，确定上坡还是下坡。
继续到步骤S52，基于步骤S51的确定结果检测下坡或上坡道路的道路倾斜值。例如，基于来自导航装置15的信息获得道路倾斜值。
然后在步骤S53，基于在步骤S52获得的道路倾斜值获得减速度增益Kgg。更具体来说，在步骤S53首先参照增益映射图。
图21示出增益映射图的一例。如这一增益映射图所示，当道路是上坡时道路倾斜值是正值，并当道路是下坡时道路倾斜值是负值。对于这一增益映射图，当道路倾斜值为0时减速度增益Kgg将为1，并如果道路倾斜值从0增加(变为上坡倾斜)，则减速度增益Kgg将响应该增加而从1降低。进而，如果达到一定的道路倾斜值，在达到该道路倾斜值之后减速度增益Kgg将是一稳定值(上坡倾斜更向上)。反之，如果道路倾斜值从0降低(变为下坡倾斜)，则减速度增益Kgg将响应该降低从1增加。进而，如果达到一定的道路倾斜值，在达到该道路倾斜值之后减速度增益Kgg将是一稳定值(下坡倾斜更向下)。
在步骤S53，以这种方式参照增益映射图，并在后继步骤S54基于参照的结果获得对应于道路倾斜值的减速增益Kgg。
然后在步骤S55计算改变之后的减速度。更具体来说，使用在步骤S54利用方程式(17)获得的减速度增益Kgg，计算对于前轮的目标制动液压Pgf。然后，基于对于前轮的该目标制动液压Pgf考虑前和后轮的分布，计算对于后轮的目标制动液压Pgr。因此，对于前和后轮的目标制动液压Pgf和Pgr被改变，并作为结果减速度响应道路倾斜值被改变。
更具体来说，如果道路是上坡，道路倾斜值变得越大，则减速值将变得越小，并如果道路是下坡，道路倾斜值变得越大则减速值将变得越大(在道路倾斜值变得大于负数时)。
在步骤S16减速度这样被改变且处理进到步骤S17。
步骤S17的处理还是在先于步骤S15主车辆行驶在平道时的处理。在步骤S17计算两个车轮的目标制动液压。换言之，基于用于避免偏离的制动控制存在与否计算最终制动液压。更具体来说，计算如下。
(1)当车道偏离确定标志Fout为断开(Fout＝OFF)即当确定的结果为没有偏离时，施加到每一车轮的目标制动液压Psi(i＝fl，fr，rl，rr)设置为主汽缸液压Pmf和Pmr，如以上方程式(5)和(6)所示。
(2)当车道偏离确定标志Fout为接通(Fout＝ON)即当确定将发生偏离时，首先基于目标偏航力矩Ms计算前轮目标制动液压差ΔPsf及后轮目标制动液压差ΔPsr。更具体来说，使用以上方程式(7)到(10)计算目标制动液压差ΔPsf及ΔPsr。
这样施加到车轮的制动力根据目标偏航力矩Ms的量值分布。就是说，当目标偏航力矩Ms小于供设置之用的阈值Msl时，前轮的目标制动液压差ΔPsf设置为0，向后轮目标制动液压差ΔPsr指定一预定值，并在左和右后轮产生制动力差。当目标偏航力矩Ms等于或大于供设置之用的阈值Ms1时，向目标制动液力差ΔPsf及ΔPsr指定一预定值，并在前和后左和右轮产生制动力差。
当车道偏离确定标志Fout为接通(Fout＝ON)时，使用如上所述计算的目标制动液压差ΔPsf及ΔPsr和目标制动液压Pgf和Pgr，计算每一车轮最终的目标制动液压Psi(i＝fl，fr，rl，rr)。更具体来说，基于在步骤S6选择的制动控制方法计算每一车轮最终的目标制动液压Psi(i＝fl，fr，rl，rr)。
在步骤S6，当车道偏离确定标志Fout为接通时，基于有障碍物的方向Sout和车道偏离方向Dout选择制动控制方法。首先在以下，对于有障碍物的方向Sout和车道偏离方向Dout之间的各种关系，将描述当车道偏离确定标志Fout为接通时，基于有障碍物的方向Sout和车道偏离方向Dout选择的制动控制方法(如以上在第一实施例中所讨论的第一到第三情形或情景)。
这样，在步骤S6以第一实施例相同的方式根据有障碍物的方向Sout和车道偏离方向Dout选择制动控制方法。换言之，根据有障碍物的方向Sout和车道偏离方向Dout，和/或根据主车辆速度V及估计的偏离时间Tout，只通过偏离避免偏航控制，或通过车道偏离避免的偏航控制与车道偏离避免的减速控制的组合，选择用于偏离避免的制动控制方法。
在步骤S17根据每一类型的制动控制方法，计算对于每一车轮的目标制动液压Psi(i＝fl，fr，rl，rr)。
例如，在对于第一和第三情形的车道偏离避免的偏航控制中，使用以上方程式(11)计算每一车轮的目标制动液压Psi(i＝fl，fr，rl，rr)。
在第二和第三情形执行车道偏离避免的偏航控制及车道偏离避免的减速控制，但在这一情形下，使用以上方程式(12)计算每一车轮的目标制动液压Psi(i＝fl，fr，rl，rr)。
而且，参照由驾驶者采取的减速行动计算每一车轮的目标制动液压Psi(i＝fl，fr，rl，rr)。换言之，施加如方程式(11)和(12)所示的主汽缸液压Pmf和Pmr。
当主车辆上坡行驶时，目标制动液压Pgf和Pgr变为小于当主车辆在平道行驶时的目标制动液压Pgf和Pgr的值。当主车辆在下坡行驶时，目标制动液压Pgf和Pgr变为大于当主车辆在平道行驶时的目标制动液压Pgf和Pgr的值。
以上描述了步骤S11的处理。这样，在这一步骤S11基于车道偏离确定标志Fout的状态计算每一车轮的目标制动液压Psi(i＝fl，fr，rl，rr)。当车道偏离确定标志Fout为接通时，响应第一有障碍物的方向Sout和车道偏离方向Dout的值之间的关系，根据在步骤S6选择的制动控制方法，计算每一车轮的目标制动液压Psi(i＝fl，fr，rl，rr)。
在以上描述中，计算是由驱动/制动力控制单元8处理的。驱动/制动力控制单元8向制动液压控制单元7，输出作为制动液压命令值的在步骤S11计算的每一车轮的目标制动液压Psi(i＝fl，fr，rl，rr)。
以上描述的车道偏离防止设备是根据以下的概述工作的。
首先，从传感器，控制器及控制单元读取各类数据(步骤S1)。然后计算车速V(步骤S2)。
然后评估驾驶环境并确定安全级别相对最低的方向(第一有障碍物的方向Sout)(图3，步骤S3)。例如，如果主车辆100A行驶在图4的左车道，则有障碍物的方向Sout用作为左手方向。
在步骤S4，基于估计的偏离时间Tout设置车道偏离确定标志Fout，并基于横向位移X确定车道偏离方向Dout(参见图7)。
此外，基于这样获得的车道偏离方向Dout和/或由转弯信号开关20指示的方向(点亮的闪光灯侧)，确定驾驶者改变车道的意图(步骤S5)。
例如，当由转弯开关信号指示的方向(点亮的闪光灯侧)与由车道偏离方向Dout指示的方向相同时，确定驾驶者正有意改变车道。这种情形下，车道偏离确定标志Fout变为断开。
当由转弯开关信号指示的方向(点亮的闪光灯侧)与由车道偏离方向Dout指示的方向不同时，车道偏离确定标志Fout保持在其接通情形不变。其原因是，当由转弯开关信号指示的方向(点亮的闪光灯侧)与由车道偏离方向Dout指示的方向不同时，主车辆的偏离行为可能由于非驾驶者有意改变车道等的因素造成，于是车道偏离确定标志Fout保持在该标志接通时不变。
此外，该方法确定：对于用于避免偏离的警告开始存在与否，用于避免偏离的制动控制存在与否，并当基于确定标志Fout，有障碍物的方向Sout与车道偏离方向Dout实现用于避免偏离的制动控制(步骤S6)。
进而，基于横向位移X与变化量dx计算目标偏航力矩Ms(步骤S7)，并还计算偏离避免的减速度(步骤S8)。
计算施加到每一车轮的目标制动液压Psi(i＝fl，fr，rl，rr)，用于执行基于车道偏离确定标志Fout，有障碍物的方向Sout与车道偏离方向Dout确定的制动控制方法(步骤S17)。
当主车辆行驶在平道上时，计算施加到每一车轮的目标制动液压Psi(i＝fl，fr，rl，rr)为步骤S8计算的减速度。当主车辆上坡行驶时，在步骤8计算的减速度变为小值。对于这一情形，在道路倾斜值变得较大时减速度将变得较小。此外，计算施加到每一车轮的目标制动液压Psi(i＝fl，fr，rl，rr)为改变后的减速度。当主车辆下坡行驶时，在步骤S8计算的减速度变为较大值。对于这种情形，在道路倾斜值变得较大(在道路倾斜值变为较大的负数)时减速度将变为较大。进而，计算施加到每一车轮的目标制动液压Psi(i＝fl，fr，rl，rr)为改变后的减速度。
目标制动液压Psi(i＝fl，fr，rl，rr)作为制动液压控制命令值输出到制动液压控制单元7(步骤S17)。在制动液压控制单元7中，分别对于车轮汽缸6FL到6RR基于制动液压控制命令值个别控制制动液压。因而，配置是这样的，当有车道偏移趋势时，根据驾驶环境显示预定的车辆行为。
然后图1和图19将用于描述在制动控制期间从第一情形到第三情形的车辆行为。这里，假设主车辆行驶在平道上。就是说，减速度增益Kgg为1。
如上所述，第二情形是当有障碍物的方向Sout与车道偏离方向Dout匹配且道路分类R为普通道路时。换言之，如图10所示，当主车辆100(位于图10顶部的主车辆100)有向左偏离的趋势，或主车辆100(位于图10中心的主车辆100)有向右偏离的趋势，同时左侧是路肩A且主车辆100行驶在单车道单向道路上，以致右侧是反向车道(中心车道LI5侧)时。
在这种情形下，执行车道偏离避免的偏航控制。进而，当估计的偏离时间Tout变为小于第二偏离确定阈值Tr时，施加车道偏离避免的偏航控制，并执行车道偏离避免的减速控制。从而主车辆避免偏离。驾驶者可感觉到作为横向加速或作为在行驶方向减速的车道偏离避免行动，并知道主车辆有偏离的趋势。
如上所述的第三情形是其中第一有障碍物的方向Sout与车道偏离方向Dout之间匹配的情形，并且其中道路类型R为快速路。换言之，这是其中行驶在三车道单向道路中左手车道的主车辆100A(在图11最上面位置的主车辆100A)，有在左手方向偏离的趋势，如图11所示。另一情形是其中行驶在三车道单向道路中右手车道的主车辆100C(在图11中心位置的主车辆100C)，有在右手方向偏离的趋势，如图11所示。
这种情形下，执行避免偏离的偏航控制。从而主车辆能够避免偏离。进而，当估计的偏离时间Tout达到0时，换言之当确定主车辆已从驾驶车道偏离时，施加车道偏离避免的偏航控制，并执行车道偏离避免的减速控制。
图10和图11中着黑色的车轮是其中产生液压并提供有制动力的车轮。换言之，当左和右车轮任何之一是着黑色的车轮时，在左和右车轮的液压或制动力有差别。这一情形表示加到主车辆的偏航力矩。而且，当左和右车轮着黑色时，在其液压值中可能仍然有差别，在该情形下主车辆受到控制的减速，同时向主车辆施加偏航力矩。
如上所述的第一情形，是其中在有障碍物的方向Sout与车道偏离方向Dout之间没有匹配的情形。换言之，有这样的情形，其中行驶在单向道路三车道上的左手车道的主车辆100A(图11的中心位置的车辆100A)，在右手方向有偏离的趋势，如图11所示。还有这样的情形，其中行驶在单向道路三车道中右手车道的主车辆100C(在图11最低位置的主车辆100C)，有在左手方向偏离的趋势，如图11所示。有进一步的情形，其中行驶在中心车道的主车辆100B在左手或右手方向有偏离的趋势。这种情形下执行车道偏离避免的偏航控制。从而主车辆能够避免偏离。
连同用于这一类型的偏离避免的制动控制使用声音或显示发出警告。例如，在制动控制开始的同时或在制动控制之前规定的定时警告开始。
反之，当主车辆行驶在斜坡执行制动控制时车辆的行为如下。图22(A)示出当主车辆100上坡行驶时，而图22(B)示出当主车辆100下坡行驶时。当主车辆这样行驶在斜坡有车道偏离趋势时，有可能如图23所示将执行为避免偏离的减速控制。对于这一情形，如果如图22(A)所示主车辆100上坡行驶，则由于为避免偏离的减速控制的减速度将设置为一个小于当行驶在平道上时的值。反之，如果如图22(A)所示主车辆100下坡行驶，则由于为避免偏离的减速控制的减速度将设置为一个大于当行驶在平道上时的值。
以下将描述本发明的效果。
如上所述，当上坡行驶时，用于避免偏离的减速控制的减速度变为小值。因此，当主车辆100上坡行驶时，即使进行用于避免偏离的减速控制，减速度也不会过大。
进而如上所述，当下坡行驶时，用于避免偏离的减速控制的减速度变为大值。因此，当主车辆100下坡行驶时，通过用于避免偏离的减速控制车辆被充分减速，从而使其能够可靠地防止偏离。
第四实施例
现在参照图24和25，将解释配备根据第四实施例的车道偏离防止设备的车辆。这一第四实施例中的车辆的配置与第一实施例中车辆的配置相同(参见图1)。就第四和先前的实施例之间的相似性来看，将对与先前实施例部件或步骤相同的第四实施例的部件或步骤，赋予与先前实施例部件和步骤相同的标号。此外，为了简洁起见，可省略与先前实施例部件或步骤相同的第四实施例的部件或步骤的描述。换言之，除非另有说明，第四实施例中车辆的配置其余部分与先前实施例的配置相同。
在第四实施例中，当下坡行驶时进行用于偏离避免的减速控制，并在避免偏离之后车辆继续下坡行驶时，进行减速控制。为了实现这一控制，在第四实施例中与第三实施例比较使驱动/制动力控制单元8的处理内容有所不同。
由驱动/制动力控制单元8执行的计算处理过程示于图24。该计算处理过程几乎与第一实施例的计算处理过程相同。将说明明显不同之点。
就是说，在步骤S1到S8读取每一类数据，计算车速，确定驾驶环境，确定车道偏离趋势，确定驾驶者的意图，确定控制方法，计算目标偏航力矩，并计算用于避免车道偏离的减速度。
此外，在步骤S15确定主车辆是否在坡道行驶。如果主车辆在坡道行驶，处理进到步骤S16。如果主车辆在平道行驶，处理进到步骤S17。
在步骤S16进行减速度改变处理(参见图20)。在步骤S17还计算施加到每一车轮的目标制动液压Psi(i＝fl，fr，rl，rr)。
按与第一实施例类似的方式，当主车辆行驶在平道时，计算施加到每一车轮的目标制动液压Psi(i＝fl，fr，rl，rr)，以获得在步骤S8计算的减速度。当主车辆上坡行驶时，在步骤S8计算的减速度将变为小值。对于这种情形，在道路倾斜值变得较大时，减速度将变得较小。此外，计算施加到每一车轮的目标制动液压Psi(i＝fl，fr，rl，rr)为这改变之后的减速度。当主车辆下坡行驶时，在步骤S8计算的用于偏离避免的减速度将变为大值。对于这种情形，在道路倾斜值变得较大时，减速度将变得较大(道路倾斜值变为较大的负数)。进而，计算施加到每一车轮的目标制动液压Psi(i＝fl，fr，rl，rr)为改变之后的减速度。
这样计算的目标制动液压Psi(i＝fl，fr，rl，rr)作为制动液压命令值输出到制动液压控制单元7。基于制动液压命令值由制动液压控制单元7个别控制每一车轮汽缸6FL到6RR的制动液压。
在新生成的步骤S18确定车道偏离避免是否完成以及主车辆是否继续下坡行驶。当这里车道偏离避免完成且主车辆继续下坡行驶时，处理进到步骤S19。当这里车道偏离避免没有完成且主车辆不继续下坡行驶时，图24的处理结束。
进而，假设进行用于偏离避免的减速控制时执行车道偏离避免完成的确定。换言之，当只通过车道偏离避免的偏航控制完成了车道偏离避免时，即使主车辆继续下坡行驶，但图24的处理仍将结束。
在步骤S19进行继续下坡时的控制。更具体来说，只对固定的周期进行减速控制。这一减速控制通过设置施加到每一车轮的目标制动液压Psi(i＝fl，fr，rl，rr)为液压Pgz进行。固定的周期定义为固定的距离或固定的时间。例如，当减速控制开始随时间降低该液压，以致预定的时间过后该液压变为0时，在固定的时间内借助于把施加到每一车轮的目标制动液压Psi(i＝fl，fr，rl，rr)设置为液压Pgz进行减速控制。
根据上述的处理，当在下坡时有车道偏离的趋势而进行用于避免偏离的减速控制时，将通过设置比普通值较大的减速度进行偏离避免的减速控制。进而，当借助于偏离避免的减速控制避免偏离之后主车辆仍然下坡行驶时，如图25(B)所示将只对一固定时间进行减速控制。
图25(A)示出当主车辆只是从完成偏离避免(为防止偏离)的减速控制的点起预定间隔下坡行驶，且目标是平道时的情形。对于这一情形，减速控制只是在完成偏离避免(为防止偏离)的减速控制的点起，主车辆下坡行驶的间隔期间进行，并在目标平道路停止或释放减速控制。
当主车辆从偏离避免(为防止偏离)的减速控制完成点实际继续下坡行驶，而能够确认从偏离避免的减速控制完成点为平道时，该道路将不认为是坡道且不必进行减速控制。例如，当预定的间隔距离短时，这类的处理是有效的。
以下将描述第四实施例中本发明的效果。
如上所述，当主车辆下坡减速且防止偏离的驾驶道路的目标为下坡时，主车辆将在预定的时间期间或预定的距离减速。
通常，在通过为偏离避免的减速控制的干预进行避免偏离之后，停止或释放偏离避免的减速控制。然而，如果在下坡行驶时在通过为偏离避免的减速控制的干预进行避免偏离之后，停止或释放偏离避免的减速控制，则有可能主车辆会因为下坡行驶而加速。对于这种情形，驾驶者将经历比实际加速度更大的加速度，并感到有某种错误。为了防止这类情形，当主车辆下坡减速且在其上防止偏离行驶的驾驶道路的目标为下坡时，主车辆在预定的时间或预定的距离减速。
在以上所述的实施例中使用特定的方程式(参照方程式(4))描述了目标制动液压Pg。然而，本发明不限于此。例如可使用以上方程式(15)计算目标制动液压Pg。
在上述实施例中为了实现偏离避免的偏航控制，计算对于前和后轮的目标液压差ΔPsf和ΔPsr(参见方程式(8)和(9))。然而，本发明不限于此。例如，可只使用前轮目标液压差ΔPsf实现车道偏离避免的偏航控制。对于这种情形，使用以上方程式(16)计算前轮目标液压差ΔPsf。
在上述实施例的描述中，驱动/制动力控制单元8配备了偏离避免的控制方法，该方法基于驾驶道路的坡度倾斜设置减速度，并使主车辆减速到设置的减速度，以防止主车辆偏离驾驶车道。换言之，图19所示步骤S16改变驱动/制动力控制单元8的减速度的处理(参见图20)，实现了基于驾驶道路的坡度倾斜设置减速度的处理。此外，图19所示驱动/制动控制单元8的步骤S6，S7，S8，S9，S15和S16的处理实现了，使主车辆减速到设置的减速度，以防止主车辆偏离驾驶车道。
第五实施例
现在参照图26和27，将解释配备根据第五实施例的车道偏离防止设备的车辆。这一第五实施例中的车辆的配置与第一实施例中车辆的配置类似(参见图1)，所不同在于以下指出的编程的变化。就第五和先前的实施例之间的相似性来看，将对与先前实施例部件或步骤相同的第五实施例的部件或步骤，赋予与先前实施例部件相同的标号。此外，为了简洁起见，可省略与先前实施例部件或步骤相同的第五实施例的部件或步骤的描述。换言之，除非另有说明，第五实施例中车辆的配置的其余部分与先前实施例的配置相同。
由驱动/制动力控制单元8执行的计算处理过程示于图26。该计算处理过程几乎与第一实施例的计算处理过程相同。将说明明显不同之点。
就是说，在步骤S1到S8读取每一类数据，计算车速，确定道路的倾斜，确定车道偏离趋势，确定驾驶者的意图，确定控制方法，计算目标偏航力矩，并计算用于偏离避免的减速度。这样，步骤S1到步骤S8与第一实施例类似，所不同在于第一实施例的步骤S3已由确定道路倾斜的步骤S3’代替。
更具体来说，基于在步骤S1获得的纵向加速度Yg，横向加速度Xg，上和下加速度Zg，和偏航角θ，以及在步骤S2获得的速度V，检测路面倾斜角度θz。图27示出车辆坐标系XYZ和路面倾斜角度θz之间的关系。图27(A)是从上看的车辆100的视图，而图27(B)是从后看的车辆100的视图。
例如，如果当没有路面倾斜(θz＝0)时有一定的偏航角θ，可获得一定的纵向加速度Yg与横向加速度Xg。如果当有路面倾斜时有一定的偏航角θ，则能够获得纵向加速度Yg与横向加速度Xg，其不同于当没有路面倾斜时的值。可使用这一类型的关系估计路面倾斜角度θz。
此外，事先作为映象数据获得纵向加速度Yg，横向加速度Xg，上与下加速度Zg，和偏航角θ之间，以及速度V与路面倾斜角度θz之间的关系，这些映象数据使得能够在实际检测期间参照这一映象数据，并从通过实际测量获得的纵向加速度Yg，横向加速度Xg，上与下加速度Zg，偏航角θ，与速度V获得路面倾斜角度θz。
在本实施例的描述中，当路面倾斜角度θz大于0(θz＞0)时，该路面倾斜使得从车辆所看的左方向处于下落侧。当路面倾斜角度θz小于0(θz＜0)时，该路面倾斜使得从车辆所看的右方向处于下落侧。当路面倾斜角度θz为0(θz＝0)时，没有路面倾斜。
然后在步骤S4确定车道偏离趋势。对于这一确定的过程处理具体示于图6，该图与第一实施例类似，不同在于步骤S33的处理。
在步骤S33，确定车道偏离方向Dout。更具体来说，基于横向位移X确定车道偏离方向Dout。换言之，当车辆从车道中心在左方向横向位移时，该方向将是车道偏离方向Dout(Dout＝左)，而当车辆从车道中心在右方向横向位移时，该方向将是车道偏离方向Dout(Dout＝右)。
还可使用横向加速度Xg确定车道偏离方向Dout。例如，当横向加速度Xg大于0(Xg＞0)时，横向加速度Xg将向左加速。当横向加速度Xg小于0(Xg＜0)时，横向加速度Xg将向右加速。从这一关系，因为当横向加速度Xg大于0(Xg＞0)时加速将向左，该方向将是车道偏离方向Dout(Dout＝左)，并因为当横向加速度Xg小于0(Xg＜0)时加速将向右，该方向将是车道偏离方向Dout(Dout＝右)。
然后，处理进到后继步骤S5到S8，它们与以上讨论的第一实施例相同。
接下来，在步骤S17计算每一车轮的目标制动液压。换言之，基于对偏离避免的制动控制存在与否计算最终制动液压。更具体来说，步骤S17的计算使用以上方程式(5)到(10)。
施加到车轮的制动力因此是根据目标偏航力矩Ms的量值分布的。就是说，当目标偏航力矩Ms小于用于设置的阈值Ms1时，前轮目标制动液压差ΔPsf设置为0，向后轮目标制动液压差ΔPsr指定一个预定值，并在左和右后轮中产生制动力差。当目标偏航力矩Ms等于或大于用于设置的阈值Ms1时，向目标制动液压差ΔPsf和ΔPsr指定一个预定值，并在前和后左和右轮中产生制动力差。
当车道偏离确定标志Fout为接通(Fout＝ON)，使用如上述计算的目标制动液压差ΔPsf和ΔPsr及目标制动液压Pgf和Pgr，计算对每一车轮的最终目标制动液压Psi(i＝fl，fr，rl，rr)。更具体来说，对于每一车轮的最终目标制动液压PSi(i＝fl，fr，rl，rr)是基于步骤S6中选择的制动控制方法计算的。
这里将描述在步骤S6中确定的制动控制方法。
在步骤S6中，当车道偏离确定标志Fout为接通时，基于路面倾斜角度θz与车道偏离方向Dout确定制动控制方法。
如上所述，可使用横向加速度Xg确定车道偏离方向Dout。换言之，当横向加速度Xg大于0(Xg＞0)时，左方向将是车道偏离方向Dout(Dout＝左)，并当横向加速度Xg小于0(Xg＜0)时，右方向将是车道偏离方向Dout(Dout＝右)。根据这类关系，当路面倾斜角度θz大于0(θz＞0)且横向加速度Xg大于0(Xg＞0)时，或当路面倾斜角度θz小于0(θz＜0)且横向加速度Xg小于0(Xg＜0)时，车道偏离将在路面倾斜的下落侧。此外，当路面倾斜角度θz大于0(θz＞0)且横向加速度Xg小于0(Xg＜0)时，或当路面倾斜角度θz小于0(θz＜0)且横向加速度Xg大于0(Xg＞0)时，车道偏离将在路面倾斜的上升侧。
基于这类关系，通过划分路面倾斜角度θz与车道偏离方向Dout将描述制动控制方法(第一情形到第三情形)。
在第一情形下，当没有路面倾斜(θz＝0)且有车道偏离趋势时，将是把偏航力矩作用于车辆以防止偏离的制动控制(以下称为偏离避免的偏航控制)，以及使车辆减速直到车道偏离确定标志Fout为断开的制动控制(以下称为用于偏离避免的减速控制)的组合。当偏离确定标志Fout为接通(Tout＜Ts)时这些控制防止偏离开始。
这里的车道偏离避免的偏航控制是作为目标偏航力矩Ms，作用于车辆以防止偏离的偏航力矩。偏航力矩对车辆的作用对施加到左和右车轮的制动力给出一差值。更具体来说，如上所述，当目标偏航力矩Ms小于设置阈值Ms1时，将在左和右后轮产生制动力差，把目标偏航力矩Ms作用于车辆。进而，当目标偏航力矩Ms等于或大于设置阈值Ms1时，将在左和右前和后轮产生制动力差，把目标偏航力矩Ms作用于车辆。此外，用于偏离避免的减速控制把相同的制动力量加于左和右车轮。
当车道偏离确定标志Fout从接通变为断开而有车道偏离趋势时，将执行防止偏离的制动控制，或驾驶者本身将试图采取避免的行动。
在第二情形下，当路面倾斜角度θz大于0(θz＞0)且横向加速度Xg大于0(Xg＞0)时，或当路面倾斜角度θz小于0(θz＜0)且横向加速度Xg小于0(Xg＜0)时，有可能车道偏离趋势将在路面倾斜的下落侧。
对于这种情形，当预期的偏离时间Tout变为小于车道偏离确定阈值(Ts+dTkdown)时，其中一定的规定量dTkdown添加到第一偏离确定阈值Ts(Tout＜(Ts+dTkdown))，将执行偏离避免的减速控制。此外，当定义小于第一偏离确定阈值Ts的第二偏离确定阈值Tr(Ts＞Tr＞0)，且预期的偏离时间Tout变为小于第二偏离确定阈值Tr(Tout＜Tr)时，则除了偏离避免的减速控制之外，还执行车道偏离避免的偏航控制。
例如，规定的量dTkdown为小于第一偏离确定阈值Ts的值(Ts＞dTkdown)。
因此，当预期的偏离时间Tout变为小于车道偏离确定阈值(Ts+dTkdown)(Tout＜(Ts+dTkdown))时，开始用于偏离避免的减速控制，并当预期的偏离时间Tout变为小于第二偏离确定阈值Tr(Tout＜Tr)时，则除了用于偏离避免的减速控制之外还将启动车道偏离避免的偏航控制。这时，与没有路面倾斜比较，用于偏离避免的减速控制的启动定时仅按规定量dTkdown部分设置得较早。
进而，在路面倾斜角度θz绝对值变为较大时，规定量dTkdown变得较大。于是，在路面倾斜的倾斜量变为较大时，用于偏离避免的减速控制的启动定时变为较早。
在第三情形下，当路面倾斜角度θz大于0(θz＞0)，横向加速度Xg小于0(Xg＜0)时，或当路面倾斜角度θz小于0(θz＜0)且横向加速度Xg大于0(Xg＞0)时，有可能车道偏离趋势将在路面倾斜的上升侧。
对于这种情形，当预期的偏离时间Tout变为小于车道偏离确定阈值时，其中从第一偏离确定阈值Ts减去一定的规定量dTkup(Ts-dTkdown)(Tout＜(Ts-dTkdown))，将执行车道偏离避免的偏航控制。
这里，当一定的规定量dTkup大于0时，其将是小于第一偏离确定阈值Ts的值(Ts＞dTkup＞0)。因此当没有路面倾斜时，对于车道偏离避免的偏航控制的启动定时将变得较早。
进而，在路面倾斜角度θz绝对值变为较大时，规定量dTkup变得较大。于是，在路面倾斜的倾斜量变为较大时，对于车道偏离避免的偏航控制的启动定时变为较早。
虽然在以上第一情形到第三情形的描述中在确定车道偏离方向时使用横向加速度Xg，但在确定车道偏离方向中也可使用车道偏离方向Dout。
在步骤S6中，响应路面倾斜角度θz值及车道偏离方向Dout或横向加速度Xg，确定各种制动控制方法。换言之，响应路面倾斜角度θz值及车道偏离方向Dout或横向加速度Xg，为防止偏离的制动控制方法确定为只是车道偏离避免的偏航控制，或者车道偏离避免的偏航控制与用于偏离避免的减速控制的组合。
在步骤S17根据每一类制动控制方法，计算对于每一车轮的目标制动液压Psi(i＝fl，fr，rl，rr)。
例如在对于第三情形的车道偏离避免的偏航控制中，使用以上方程式(11)计算对于每一车轮的目标制动液压Psi(i＝fl，fr，rl，rr)。
在第一和第二情形下执行车道偏离避免的偏航控制及车道偏离避免的减速控制，但在这一情形下使用以上方程式(12)计算对于每一车轮的目标制动液压Psi(i＝fl，fr，rl，rr)。
而且，参照由驾驶者采取的减速行动计算对于每一车轮的目标制动液压Psi(i＝fl，fr，rl，rr)。换言之，如方程式(11)和(12)所示施加主汽缸液压Pmf和Pmr。
以上描述了步骤S17的处理。这样，基于车道偏离确定标志Fout的状态计算对于每一车轮的目标制动液压Psi(i＝fl，fr，rl，rr)。当车道偏离确定标志Fout为接通时，根据在步骤S6选择的制动控制方法响应路面倾斜角度θz值，横向加速度Xg及车道偏离方向Dout之间的关系，计算对于每一车轮的目标制动液压Psi(i＝fl，fr，rl，rr)。
在以上描述中，计算是通过驱动/制动力控制单元8处理的。驱动/制动力控制单元8向制动液压控制单元7输出作为制动液压命令值的在步骤S17计算的对于每一车轮的目标制动液压Psi(i＝fl，fr，rl，rr)。
车道偏离防止设备操作的简略说明如以下描述。
首先，从每一传感器，控制器和控制单元读取每一类型的数据(步骤S1)。然后，计算速度(步骤S2)。
然后，检测路面倾斜(步骤S3)。更具体来说，当参照路面倾斜角度θz且路面倾斜角度θz大于0(θz＞0)时，将在从车辆看的左方向的下落侧检测到路面倾斜。当路面倾斜角度θz小于0(θz＜0)时，将在从车辆看的右方向的下落侧检测到路面倾斜。当路面倾斜角度θz为0(θz＝0)时，将检测不到路面倾斜。
在步骤S4，基于估计的偏离时间Tout设置车道偏离确定标志Fout(参见图6)，并基于横向位移X确定车道偏离方向Dout。
此外，基于这样获得的车道偏离方向Dout和/或由转弯信号开关20指示的方向(点亮的闪光灯侧)确定驾驶者改变车道的意图。
例如，当由转弯开关信号指示的方向(点亮的闪光灯侧)与由车道偏离方向Dout指示的方向相同时，确定驾驶者有意改变车道。这种情形下，车道偏离确定标志Fout变为断开。
当由转弯开关信号指示的方向(点亮的闪光灯侧)与由车道偏离方向Dout指示的方向不同时，车道偏离确定标志Fout保持在其接通的情形不变。原因是，当由转弯开关信号指示的方向(点亮的闪光灯侧)与由车道偏离方向Dout指示的方向不同时，主车辆的车道偏离行为可能是由于非驾驶者改变车道的意图等的以外因素所至，因而车道偏离确定标志Fout保持在其接通时不变。
该方法对于以下情形被确定，即为偏离避免的警告存在与否，为偏离避免的制动控制存在与否，以及当基于路面倾斜角度θz，确定标志Fout及车道偏离方向Dout或横向加速度Xg，实现用于偏离避免的制动控制时(步骤S6)。
进而，基于横向加速度X和变化量dx计算目标偏航力矩Ms(步骤S7)，并还计算用于偏离避免的减速控制(步骤S8)。
为实现基于路面倾斜角度θz，确定标志Fout及车道偏离方向Dout或横向加速度Xg确定的制动控制方法，计算施加到每一车轮的目标制动液压Psi(i＝fl，fr，rl，rr)。计算的目标制动液压Psi(i＝fl，fr，rl，rr)作为制动液压命令值输出到制动液压控制单元7(步骤S17)。基于制动液压命令值通过制动液压控制单元7个别控制每一车轮汽缸6FL到6RR的制动液压。因此，当有车道偏离趋势时，响应路面倾斜展示以下的车辆行为。
当确定标志Fout为接通而有车道偏离的趋势且没有路面倾斜(Tout＜Ts)时，将组合用于偏离避免的减速控制与偏离避免的偏航控制。进而，这一防止偏离的控制将进行到确定标志Fout为断开为止(第一情形)。于是，防止了主车辆偏离。反之，驾驶者在驾驶方向由于车辆的车道偏离避免的操作而感觉横向加速或减速，从而使得驾驶者能够知道主车辆有车道偏离的趋势。
当路面倾斜角度θz大于0(θz＞0)且横向加速度Xg大于0(Xg＞0)时，或当路面倾斜角度θz小于0(θz＜0)且横向加速度Xg小于0(Xg＜0)时，即当车道偏离趋势将在路面倾斜的下落侧时，当预期的偏离时间Tout变为小于车道偏离确定阈值(Ts+dTkdown)时(Tout＜(Ts+dTkdown))，执行偏离避免的减速控制。进而，当预期的偏离时间Tout变为小于第二偏离确定阈值Tr(Tout＜Tr)时，则除了用于偏离避免的减速控制之外还将执行车道偏离避免的偏航控制。于是，防止了主车辆偏离。反之，由于车辆的车道偏离避免操作，驾驶者感到在驾驶方向有减速，从而使驾驶者能够知道对于主车辆有车道偏离的趋势。车道偏离避免减速控制的操作将早于没有路面倾斜时的规定量dTkdown。
当路面倾斜角度θz大于0(θz＞0)且横向加速度Xg小于0(Xg＜0)时，或当路面倾斜角度θz小于0(θz＜0)且横向加速度Xg大于0(Xg＞0)时，即当车道偏离趋势在路面倾斜的上升侧时，当预期的偏离时间Tout变为小于车道偏离确定阈值(Ts-dTkup)时(Tout＜(Ts-dTkup))，执行车道偏离避免的偏航控制。于是，防止了主车辆偏离。反之，由于车辆的车道偏离避免操作，驾驶者感到在横向有减速，从而使驾驶者能够知道对于主车辆有车道偏离趋势。车道偏离避免的偏航控制的操作将晚于没有路面倾斜时的情形。
以下将描述本发明的效果。
如上所述，当预期的偏离时间Tout变为小于车道偏离确定阈值(Ts+dTkdown)时(Tout＜(Ts+dTkdown))，而车道偏离趋势将在路面倾斜的下落侧时，执行偏离避免的减速控制。这一控制的启动定时，设置为比没有路面倾斜时的情形比较早规定量dTkdown部分。
于是，当有车道偏离趋势时，能够没有延迟地启动用于偏离避免的减速控制，使得能够优化控制车道避免偏离。
此外，如上所述，当预期的偏离时间Tout变为小于车道偏离确定阈值(Ts-dTkup)时(Tout＜(Ts-dTkup))，即当车道偏离趋势在路面倾斜的上升侧时，将执行车道偏离避免的偏航控制。这一控制的启动定时将比没有路面倾斜时更多地延迟。
于是，能够无须提早而启动车道偏离避免的偏航控制，这使得这一控制操作能够过早进行而不会打扰驾驶者。
以上已描述了本发明的实施例。然而，本发明不限于此。就是说，在以上实施例中详细描述了组合向车辆施加为避免偏离的偏航力矩的制动控制(偏离避免的偏航控制)，为避免偏离而减速的减速控制(偏离避免的减速控制)的方法，这些方法的操作过程，及它们的控制量(偏航力矩的量值和减速量值)，但应当无需说明本发明不限于这些描述。
例如，如上所述，当车道偏离趋势在路面倾斜的下落侧时，将作为防止偏离的控制执行偏离避免的减速控制。然而，当车道偏离趋势在路面倾斜的下落侧时，将作为防止偏离的控制还执行偏离避免的偏航控制。此外，如上所述，当车道偏离趋势在路面倾斜的上升侧时，将作为防止偏离的控制执行车道偏离避免的偏航控制。然而，当车道偏离趋势在路面倾斜的上升侧时，将作为防止偏离的控制还执行偏离避免的减速控制。
进而，以上实施例中描述的制动结构是其中使用液压的结构。然而，本发明不限于此。例如，还能够使用借助于电传动器向车轮侧转子压摩擦材料的电力摩擦制动，或以电的方式引起制动动作的再生制动或动态制动。其他的选择包括发动机制动，其通过改变发动机的阀定时等提供制动控制，齿轮制动，其通过改变传动比作为发动机制动而操作，或者空气制动。
而且，在以上实施例中，基于横向位移X及其改变量dx计算估计的偏离时间Tout(参见以上方程式(2))，但可通过其他一些方法获得估计的偏离时间Tout。例如，可基于偏航角φ，驾驶车道曲率β，偏航速率φ’或转向角度δ获得估计的偏离时间Tout。
而且，在以上实施例中基于转向角度δ及其变化量Δδ确定驾驶者改变车道的意图(参见步骤S5)，但可通过其他一些方法确定驾驶者改变车道的意图。例如，可基于转弯转矩确定驾驶者改变车道的意图。
而且，在以上实施例中基于横向位移X与变化量dx计算目标偏航力矩Ms(参见以上方程式(3))，但可通过其他方法获得目标偏航力矩Ms。例如可基于偏航角φ，横向位移X，或驾驶车道曲率β获得目标偏航力矩Ms，如以上方程式(14)所示。而且，在以上实施例中使用特定的方程式(参见方程式4)描述前轮的目标制动液压Pgf，但本发明不限于此。例如，还可从以上方程式(15)计算前轮的目标制动液压Pgf。
在以上描述的实施例中为了实现偏离避免的偏航控制，计算对于前和后轮的目标液压差ΔPsf和ΔPsr(参见方程式(7)和(8))。然而，本发明不限于此。例如，可只使用前轮的目标液压差ΔPsf实现车道偏离避免的偏航控制。对于这种情形，使用以上方程式(16)计算前轮的目标液压差ΔPsf。
在上述实施例的描述中，驱动/制动力控制单元8配备了偏离避免的控制方法，该方法基于路面倾斜设置为防止偏离用于控制的开始定时，并当主车辆有从驾驶车道偏离的趋势时，使用该定时启动控制以防止偏离。换言之，在驱动/制动力控制单元8在图2所示的步骤S6中，车道偏离确定阈值的设置基于路面倾斜，实现了为防止偏离的控制设置启动定时的处理。驱动/制动力控制单元8在图2所示的步骤S6到S9的处理，实现了使用该启动定时启动防止偏离的控制，并当主车辆有从驾驶车道偏离的趋势时防止车道偏离。
如这里所使用的，以下的方向术语“向前，向后，以上，向下，垂直，水平，以下和反向”以及任何其他类似的方向术语是指配备了本发明车辆的那些方向。于是，这些术语在用来描述本发明时应当相对于配备了本发明的车辆进行解释。
如这里用来描述装置的元件，部分或部件的术语“配置”包括硬件和/或软件，其被构成和/或编程以执行所需的功能。此外，在权利要求中表示为“装置加功能”的术语应当包括能够用来执行本发明的部分的功能的任何结构。这里使用的程度的术语诸如“基本上”，“大约”及“近似”，意味着修改项合理的偏差量，使得最终结果没有显著变化。例如，这些术语可解释为包括修改项的偏差至少±5％，如果这一偏差将不会否定其修改的词语的意义。
本申请要求以下日本专利申请Nos.2003-385611，2003-385612，以及2003-388208每一个的优先权。日本专利申请Nos.2003-385611，2003-385612，以及2003-388208的全部公开在这里结合以资对比。
虽然只选择了对选定的实施例解释本发明，但对于业内专业人员从这一公开明显的是，在不背离如所附权利要求限定的本发明的范围之下，在此可作出各种改变和修改。此外，根据本发明实施例的以上描述只是为示例而提供的，并不是要限制由所附权利要求及其等价物限定的本发明。这样，本发明的范围不限于公开的实施例。

Claims (14)

1.一种车道偏离防止设备，包括：
驾驶道路检测部分，配置为确定主车辆行驶的驾驶道路的道路斜坡方向；以及
车道偏离避免控制部分，配置为基于主车辆的驾驶方向以及由驾驶道路检测部分检测的道路斜坡方向，调整车道偏离避免控制的启动定时。
2.根据权利要求1的车道偏离防止设备，还包括：
偏航控制量计算部分，配置为计算第一制动力控制量，使得在避免主车辆偏离驾驶车道的方向产生制动偏航力矩；以及
制动控制量计算部分，配置为计算第二制动力控制量，使得产生制动减速力以使主车辆减速，
车道偏离避免控制部分，配置为通过第二制动力控制量基于驾驶道路的道路斜坡方向设置减速度。
3.根据权利要求2的车道偏离防止设备，其中
车道偏离避免控制部分配置为，当道路斜坡方向为横向倾斜且主车辆趋向在道路斜坡方向的向下斜坡侧偏离时，将启动定时设置为早于未检测到道路斜坡时的启动定时。
4.根据权利要求1的车道偏离防止设备，其中
车道偏离避免控制部分配置为，当主车辆在道路斜坡方向的向上斜坡侧趋向偏离时，将启动定时设置为晚于未检测到道路斜坡时的启动定时。
5.根据权利要求1的车道偏离防止设备，其中
车道偏离避免控制部分配置为控制制动力以向主车辆施加减速度，且在避免主车辆偏离行驶车道的方向上施加偏航力矩。
6.根据权利要求1的车道偏离防止设备，其中：
车道偏离避免控制部分配置为基于驾驶道路的道路斜坡方向，通过设置车辆减速度控制车道偏离避免。
7.根据权利要求6的车道偏离防止设备，其中
车道偏离避免控制部分配置为，当道路斜坡方向相对于主车辆的驾驶方向为上坡斜坡时，设置车辆减速度为小于未检测到道路斜坡时的减速度的值。
8.根据权利要求6的车道偏离防止设备，其中
车道偏离避免控制部分配置为，当道路斜坡方向相对于主车辆的驾驶方向为下坡斜坡时，设置车辆减速度为大于未检测到道路斜坡时的减速度的值。
9.根据权利要求6的车道偏离防止设备，其中
车道偏离避免控制部分配置为，当道路斜坡方向相对于主车辆的驾驶方向为下坡斜坡且主车辆正下坡减速时，在预定的时间或预定的距离之间保持主车辆减速。
10.根据权利要求1的车道偏离防止设备，其中
车道偏离避免控制部分配置为，当主车辆趋向偏离驾驶车道时，施加使主车辆减速以防止主车辆偏离驾驶车道的减速制动力，还在避免主车辆偏离驾驶车道的方向上施加偏航力矩。
11.一种避免主车辆车道偏离的方法，包括：
确定主车辆行驶的驾驶道路的道路斜坡方向；以及
基于主车辆的驾驶方向以及由驾驶道路检测装置检测的道路斜坡方向，调整车道偏离避免控制的启动定时。
12.根据权利要求11的避免主车辆车道偏离的方法，其中
确定道路斜坡方向的步骤包括确定驾驶道路是否有驾驶道路的横向倾斜，并基于横向倾斜控制车道偏离避免控制。
13.根据权利要求12的避免主车辆车道偏离的方法，其中
确定道路斜坡方向的步骤包括确定驾驶道路是否有相对于主车辆驾驶方向的上坡/下坡倾斜，并基于上坡/下坡倾斜控制车道偏离避免控制。
14.根据权利要求12的避免主车辆车道偏离的方法，其中
确定道路弯曲方向的步骤包括确定驾驶道路是否有内侧/外侧道路弯曲方向，并基于主车辆相对于内侧/外侧道路弯曲方向的车道偏离方向，控制车道偏离避免控制。
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