JP2001247023A - 車両の運動制御装置 - Google Patents

車両の運動制御装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】前方障害物との接触回避のために、減速による
回避で不十分な場合、旋回による回避を行って確実に前
方障害物との接触を回避する。 【解決手段】制御装置１５では、減速判断部１５ｃ，減
速度演算部１５ｄ，ブレーキ制御部１５ｅは、前方障害
物との接触回避のため、前方障害物との距離、車速、道
路勾配で自動制動を行う。制動距離判定部１５ｆで前方
障害物との接触が減速では不可と判定した場合、第１の
ヨーレート演算部１５ｇは前方障害物を旋回回避するの
に必要な第１のヨーレートを、第２のヨーレート演算部
１５ｈは現在車両に生じている第２のヨーレートを演算
する。そして、目標ヨーレート設定部１５ｉで第１のヨ
ーレートと第２のヨーレートを比較し、絶対値の大きな
方を目標ヨーレートに設定し、自動ブレーキ制御部１５
ｊは少なくとも目標ヨーレートに基づき目標制動力を演
算し、制動輪の選択を行い車両挙動制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、前方障害物との接
触を減速動作で回避できない場合に旋回動作で確実に回
避する車両の運動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、レーザーレーダ等のセンサやカメ
ラにより撮影した画像から前方障害物と自車両との距離
を検出し、この距離が所定の設定距離より短くなった際
に、前方障害物との衝突を防止するため、アクチュエー
タを自動的に作動させてブレーキを駆動する自動ブレー
キ制御装置の開発が進められている。
【０００３】例えば、特開平７−１４９１９３号公報で
は、レーダ等により構成した車間距離検出装置によって
検出した前方障害物との相対距離が、演算により決定し
た安全距離以下となった際に衝突防止処理として自動ブ
レーキを作動させる技術が開示されている。この技術に
よれば、安全距離は、各車輪のタイヤの状態、走行路の
勾配等によって車両が発生させ得る減速度に差異が生ず
ることに鑑み、それらの影響を考慮したうえで算出され
るようになっており、確実に衝突防止が図れるようにな
っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
先行技術のように減速で障害物との衝突を防止する技術
では、車両の減速度に及ぼす要因は多いため、これら全
てを考慮する事は難しく、確実に停止できない虞もあ
る。また、たとえ減速により衝突防止が図れるとしても
急ブレーキ状態を引き起こし好ましくない場合もある。
【０００５】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、前方障害物との接触回避のために、減速による回避
で不十分な場合、旋回による回避を行って確実に前方障
害物との接触を回避することが可能な車両の運動制御装
置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１記載の本発明による車両の運動制御装置は、自
車両前方の障害物を検出して障害物情報を取得する障害
物認識手段と、上記自車両の走行状態を検出する走行状
態検出手段と、上記障害物情報と上記走行状態とに基づ
き上記自車両が上記障害物に接触することなく減速を完
了することが可能か否か判定する制動距離判定手段と、
上記障害物に対し上記自車両を横方向に回避動作させる
のに必要なパラメータを上記障害物情報と上記走行状態
とに基づき演算して第１のパラメータとする第１のパラ
メータ演算手段と、上記第１のパラメータに対応する現
在自車両に生じているパラメータを上記走行状態を基に
演算して第２のパラメータとする第２のパラメータ演算
手段と、上記制動距離判定手段で上記自車両が上記障害
物に接触することなく減速を完了することができないと
判定した場合、上記第１のパラメータと上記第２のパラ
メータとを比較して目標パラメータを設定する目標パラ
メータ設定手段と、少なくとも上記目標パラメータに応
じて上記自車両に横方向の回避動作を発生させる車両挙
動制御手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】上記請求項１記載の車両の運動制御装置
は、まず、障害物認識手段で自車両前方の障害物を検出
して障害物情報を取得し、走行状態検出手段で自車両の
走行状態を検出する。また、制動距離判定手段で障害物
情報と走行状態とに基づき自車両が障害物に接触するこ
となく減速を完了することが可能か否か判定する。第１
のパラメータ演算手段は障害物に対し自車両を横方向に
回避動作させるのに必要なパラメータを障害物情報と走
行状態とに基づき演算して第１のパラメータとする。第
２のパラメータ演算手段は第１のパラメータに対応する
現在自車両に生じているパラメータを走行状態を基に演
算して第２のパラメータとする。そして、目標パラメー
タ設定手段は、制動距離判定手段で自車両が障害物に接
触することなく減速を完了することができないと判定し
た場合、第１のパラメータと第２のパラメータとを比較
して目標パラメータを設定し、車両挙動制御手段は、少
なくとも目標パラメータに応じて自車両に横方向の回避
動作を発生させる。
【０００８】また、請求項２記載の本発明による車両の
運動制御装置は、請求項１記載の車両の運動制御装置に
おいて、上記第１のパラメータと上記第２のパラメータ
は、ヨーレートと横加速度のどちらかであることを特徴
とする。具体的には、第１のパラメータと第２のパラメ
ータは、ヨーレートと横加速度のどちらかとして車両の
横方向の運動を表現する。
【０００９】更に、請求項３記載の本発明による車両の
運動制御装置は、請求項１又は請求項２に記載の車両の
運動制御装置において、上記車両挙動制御手段は、車輪
を所定に選択して制動し旋回力を発生させる自動ブレー
キ制御手段と、後輪を自動操舵する後輪操舵制御手段
と、前輪を自動操舵する前輪操舵制御手段の少なくとも
一つであることを特徴とする。すなわち、車輪を所定に
選択して制動し旋回力を発生させる自動ブレーキ制御手
段と、後輪を自動操舵する後輪操舵制御手段と、前輪を
自動操舵する前輪操舵制御手段の少なくとも一つで車両
に横方向の回避動作を行わせる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を説明する。図１〜図３は本発明の実施の第１
形態を示し、図１は車両運動制御装置の機能ブロック
図、図２は車両全体の概略構成を示す説明図、図３は車
両運動制御のフローチャートである。
【００１１】図２において、符号１は車両のブレーキ駆
動部を示し、このブレーキ駆動部１には、ドライバによ
り操作されるブレーキペダル２と接続されたマスタシリ
ンダ３が接続されており、ドライバがブレーキペダル２
を操作するとマスタシリンダ３により、ブレーキ駆動部
１を通じて、４輪（左前輪４fl，右前輪４fr，左後輪４
rl，右後輪４rr）の各ホイールシリンダ５（左前輪ホイ
ールシリンダ５fl，右前輪ホイールシリンダ５fr，左後
輪ホイールシリンダ５rl，右後輪ホイールシリンダ５r
r）にブレーキ圧が導入され、これにより４輪にブレー
キがかかって制動される。
【００１２】ブレーキ駆動部１は、具体的には、加圧
源、減圧弁及び増圧弁等のソレノイドバルブを備えたハ
イドロリックユニットで構成されており、入力信号に応
じて各ホイールシリンダ５fl，５fr，５rl，５rrに対し
て、それぞれ独立にブレーキ圧を導入自在に形成されて
いる。
【００１３】各車輪４fl，４fr，４rl，４rrは、それぞ
れの車輪速度が車輪速度センサ６（左前輪速度センサ６
fl，右前輪速度センサ６fr，左後輪速度センサ６rl，右
後輪速度センサ６rr）により検出されるようになってお
り、また、ステアリングホイールのステアリングコラム
にはハンドル角を検出するハンドル角センサ７が設けら
れている。さらに、車両には、前後加速度を検出する前
後加速度センサ８と、横加速度を検出する横加速度セン
サ９と、ヨーレートを検出するヨーレートセンサ１０が
設けられている。
【００１４】そして、上記４輪の車輪速度センサ６，ハ
ンドル角センサ７，前後加速度センサ８，横加速度セン
サ９及びヨーレートセンサ１０の各センサからの信号
は、制御装置１５に入力されるようになっている。
【００１５】また、車室内の天井前方には、車外の対象
を異なる視点からステレオ撮像する、例えば電荷結合素
子（ＣＣＤ）等の固体撮像素子を用いた一対のＣＣＤカ
メラ１１が一定の間隔をもって取り付けられ、制御装置
１５に接続されている。
【００１６】上記制御装置１５は、マイクロコンピュー
タとその周辺回路から成り、図１に示すように、車速演
算部１５ａ，障害物認識部１５ｂ，減速判断部１５ｃ，
減速度演算部１５ｄ，ブレーキ制御部１５ｅ，制動距離
判定部１５ｆ，第１のヨーレート演算部１５ｇ，第２の
ヨーレート演算部１５ｈ，目標ヨーレート設定部１５ｉ
及び自動ブレーキ制御部１５ｊから構成されている。
【００１７】上記車速演算部１５ａは、４輪車輪速度セ
ンサ６からの各車輪速度を用いて（平均等の演算で）車
速Ｖを演算するもので、演算した車速Ｖは、障害物認識
部１５ｂ，減速度演算部１５ｄ，制動距離判定部１５
ｆ，第１のヨーレート演算部１５ｇ，第２のヨーレート
演算部１５ｈ及び自動ブレーキ制御部１５ｊの各部に出
力されるようになっている。すなわち、４輪車輪速度セ
ンサ６と車速演算部１５ａは、走行状態検出手段の一部
として設けられている。また、前述のハンドル角センサ
７，前後加速度センサ８，横加速度センサ９及びヨーレ
ートセンサ１０も、それぞれ走行状態検出手段として設
けられるものである。
【００１８】上記障害物認識部１５ｂは、上記ＣＣＤカ
メラ１１で撮像した１組のステレオ画像対に対し、対応
する位置のずれ量から三角測量の原理によって画像全体
に渡る距離情報を求める処理を行なって三次元の距離分
布を表す距離画像を生成する。そして、この距離画像に
対して箱形パターンの特徴を抽出する等の画像処理を行
ない、立体物の中から自車両の前方に存在して自車両に
対する障害物となる物体を特定し、この前方障害物との
距離Ｌｒ、その変化率から前方障害物と自車両との相対
速度Ｖｒ及び障害物の幅Ｗを検出するようになている。
この距離Ｌｒ及び相対速度Ｖｒは、減速判断部１５ｃ，
減速度演算部１５ｄ、制動距離判定部１５ｆ及び第１の
ヨーレート演算部１５ｇに出力され、幅Ｗは、第１のヨ
ーレート演算部１５ｇに出力されるようになっている。
すなわち、一対のＣＣＤカメラ１１と障害物認識部１５
ｂとで、障害物認識手段が構成されている。
【００１９】上記減速判断部１５ｃは、本実施の第１形
態では、例えば、距離Ｌｒと、相対速度Ｖｒに基づいて
予めメモリしておいた判定距離Ｌlmt とを比較し、距離
Ｌｒが判定距離Ｌlmt 以下（Ｌｒ≦Ｌlmt ）となったか
否か判断する部分として構成されており、この判断結果
は、減速度演算部１５ｄに対して出力される。
【００２０】上記減速度演算部１５ｄは、上記減速判断
部１５ｃによる判断結果を基に、距離Ｌｒが判定距離Ｌ
lmt 以下（Ｌｒ≦Ｌlmt ）となった場合は、道路勾配θ
SLを以下の（１）式により演算して、目標とする減速度
を相対速度Ｖｒと道路勾配θSLに応じて演算して自動制
動減速度αｓとして設定し、ブレーキ制御部１５ｅに対
して出力するように構成されている。
【００２１】道路勾配θSL（％）は、前後加速度をＧｘ
（m/s2）、重力加速度をｇ（m/s2）とし、車速の変化率
（m/s2）を用い、道路勾配の登り方向を（＋）として、 θSL＝（Ｇｘ−車速変化率）／ｇ／１００ …（１） 尚、道路勾配θSL（％）は、他に、エンジン出力トルク
（Ｎ−ｍ），トルクコンバータのトルク比（オートマチ
ックトランスミッション車の場合），トランスミッショ
ンギヤ比，ファイナルギヤ比，タイヤ半径（ｍ），走行
抵抗（Ｎ），車両質量（kg），車速変化率（m/s2），重
力加速度ｇ（m/s2）により演算しても良く、或いは、車
両に搭載されたナビゲーション装置からの高度データを
利用して得るようにしたり、ＣＣＤカメラからの画像デ
ータで作成した走行路形状のデータを利用して得るもの
でも良い。
【００２２】また、上記自動制動減速度αｓの演算は、
具体的には、相対速度Ｖｒが高くなるほど大きな値に設
定され、これは相対速度が高いほど同じ距離で減速を完
了、すなわち、相対速度を略０にさせるためには大きな
減速度が必要であり、これを反映させるものである。更
に、上記自動制動減速度αｓの演算は、道路勾配θSLが
下り勾配の場合は減速度が低すぎるのを防止するため大
きな値に設定し、或いは、道路勾配θSLが上り勾配の場
合は減速度が高すぎるのを防止するため小さな値に設定
する。尚、これら相対速度Ｖｒと道路勾配θSLに応じた
自動制動減速度αｓの演算は、基準として設定しておい
た定数に、相対速度Ｖｒ、或いは、道路勾配θSLに応じ
て可変設定される定数を乗算して演算しても良く、或い
は、予め設定しておいたマップ等から相対速度Ｖｒ、道
路勾配θSLで所定に読込み設定するものであっても良
い。また、本実施の第１形態では、相対速度Ｖｒと道路
勾配θSLに応じて自動制動減速度αｓの設定を行うよう
になっているが、車種、車両諸元、その他の条件によっ
ては相対速度Ｖｒのみで設定したり、或いは、道路勾配
θSLのみで設定したりすることも可能で、また、固定値
でもよい。
【００２３】上記ブレーキ制御部１５ｅは、上記減速度
演算部１５ｄからの自動制動減速度αｓ、或いは、自動
ブレーキ制御部１５ｊからの後述する目標制動力ＦＢと
制動選択車輪の信号が入力されて、これら信号に応じた
ブレーキ液圧の信号をブレーキ駆動部１に出力するよう
になっている。
【００２４】上記制動距離判定部１５ｆは、上記前後加
速度センサ８からの前後加速度による減速度（実減速
度）ａｘ、上記障害物認識部１５ｂからの距離Ｌｒ及び
相対速度Ｖｒが入力されて、上記減速度演算部１５ｄで
の処理結果に伴い、現在の実際の車両の減速状態で、前
方障害物と接触することなく減速を完了可能か否か判断
するようになっている。
【００２５】この判断は、例えば、距離Ｌｒと、相対速
度Ｖｒと実減速度ａｘとにより求められる車両停止まで
の制動距離（Ｖｒ2／（２・ａｘ））とを比較すること
により行われる。そして、距離Ｌｒが制動距離（Ｖｒ2
／（２・ａｘ））より小さい場合（Ｌｒ＜Ｖｒ2／（２
・ａｘ）の場合）は、前方障害物と接触することなく減
速を完了することができないと判定し、距離Ｌｒが制動
距離（Ｖｒ2／（２・ａｘ））以上の場合（Ｌｒ≧Ｖｒ2
／（２・ａｘ）の場合）は、前方障害物と接触すること
なく減速を完了することができると判定され、この判定
結果は、第１のヨーレート演算部１５ｇ及び第２のヨー
レート演算部１５ｈに出力される。すなわち、この制動
距離判定部１５ｆは、制動距離判定手段としてのもので
ある。
【００２６】上記第１のヨーレート演算部１５ｇは、上
記前後加速度センサ８からの前後加速度による実減速度
ａｘ、上記車速演算部１５ａからの車速Ｖ、障害物認識
部１５ｂからの距離Ｌｒ、相対速度Ｖｒ、及び幅Ｗが入
力され、前方障害物を旋回により回避するのに必要なヨ
ーレートを第１のヨーレートγ１として演算するように
なっている。即ち、この第１のヨーレート演算部１５ｇ
は、第１のパラメータ演算手段としてのものであり、演
算した第１のヨーレートγ１は目標ヨーレート設定部１
５ｉに出力される。
【００２７】具体的には、第１のヨーレートγ１は、以
下の（４）式により演算される。まず、車両が障害物の
位置に到達するまでの時間Ｔａは、 Ｔａ＝（Ｖｒ−（Ｖｒ2−２・ａｘ）1/2）／ａｘ …（２） 上記到達時間Ｔａまでに幅Ｗだけ横移動するために必要
な横加速度ａｙは、 ａｙ＝２・Ｗ／Ｔａ2 …（３） 上記（３）式による横加速度ａｙを得るために必要なヨ
ーレート、すなわち、第１のヨーレートγ１は、 γ１＝ａｙ／Ｖ …（４） で演算される。
【００２８】上記第２のヨーレート演算部１５ｈは、上
記ハンドル角センサ７からのハンドル角θＨと上記車速
演算部１５ａからの車速Ｖが入力され、現在車両に生じ
ているヨーレートを第２のヨーレートγ２として演算す
るようになっている。即ち、この第２のヨーレート演算
部１５ｈは、第２のパラメータ演算手段としてのもので
あり、演算した第２のヨーレートγ２は目標ヨーレート
設定部１５ｉに出力される。
【００２９】具体的には、以下の（５）式により演算さ
れる。 第２のヨーレートγ２＝１／（１＋Ｔ・Ｓ）・γt0 …（５） ここで、Ｓはラプラス演算子、Ｔは一次遅れ時定数、γ
t0はヨーレート定常値であり、一次遅れ時定数Ｔは、以
下の（６）式で与えられる。 一次遅れ時定数Ｔ＝（ｍ・Ｌf ・Ｖ）／（２・Ｌ・Ｋｒ） …（６） ここで、ｍは車両質量、Ｌはホイールベース、Ｌf は前
軸と重心間の距離、Ｋｒはリア等価コーナリングパワで
ある。
【００３０】また、ヨーレート定常値γt0は、以下の
（７）式で与えられる。 ヨーレート定常値γt0＝Ｇγδ・（θＨ／ｎ） …（７） ｎはステアリングギヤ比、Ｇγδはヨーレートゲインで
ある。ここで、ヨーレートゲインＧγδは、以下の
（８）式で求められる。 ヨーレートゲインＧγδ＝１／（１＋Ａ・Ｖ2）・（Ｖ／Ｌ） …（８） Ａは車両の諸元で決まるスタビリティファクタであり、
以下の（９）式で演算される。 スタビリティファクタＡ＝−（ｍ／（２・Ｌ2 ）） ・（Ｌf ・Ｋｆ−Ｌr ・Ｋｒ）／（Ｋｆ・Ｋｒ） …（９） （９）式中、Ｌr は後軸と重心間の距離、Ｋｆはフロン
ト等価コーナリングパワである。
【００３１】上記目標ヨーレート設定部１５ｉは、上記
第１のヨーレート演算部１５ｇから第１のヨーレートγ
１が、上記第２のヨーレート演算部１５ｈから第２のヨ
ーレートγ２が入力されて、第１のヨーレートγ１の絶
対値と第２のヨーレートγ２の絶対値とを比較して大き
い方のヨーレートを目標ヨーレートγｔとして設定し、
自動ブレーキ制御部１５ｊに出力する目標パラメータ設
定手段として設けられている。
【００３２】上記自動ブレーキ制御部１５ｊは、車両に
旋回力を発生させるべく車輪を所定に選択して制動制御
するもので、この自動ブレーキ制御部１５ｊで設定する
目標制動力ＦＢと制動選択車輪は上記ブレーキ制御部１
５ｅに出力され、ブレーキ制御部１５ｅが、これら信号
に応じたブレーキ液圧の信号をブレーキ駆動部１に出力
して車両に旋回力を発生させる。即ち、上記自動ブレー
キ制御部１５ｊ，ブレーキ制御部１５ｅ，ブレーキ駆動
部１は、自動ブレーキ制御手段で車両挙動制御手段を構
成するものとして設けられている。
【００３３】そして、上記自動ブレーキ制御部１５ｊ
は、本実施の第１形態では、例えば本出願人が、特開平
１０−１５７５８９号公報で提案している制動力制御装
置を適用して、目標制動力ＦＢと制動選択車輪を設定し
て上記ブレーキ制御部１５ｅに出力する。
【００３４】このため、上記自動ブレーキ制御部１５ｊ
には、ハンドル角センサ７からハンドル角θＨ、横加速
度センサ９から横加速度Ｇｙ、上記車速演算部１５ａか
ら車速Ｖ、目標ヨーレート設定部１５ｊから目標ヨーレ
ートγｔが入力され、これらに基づいて目標ヨーモーメ
ントＭｚを演算し、この目標ヨーモーメントＭｚに基づ
いて以下の（１０）式から目標制動力ＦＢを演算する。 ＦＢ＝Ｍｚ／（ｄ／２） …（１０） ここで、ｄは車両のトレッドである。
【００３５】また、制動輪の選択は、上記ヨーレートセ
ンサ１０からの実際に生じているヨーレートにより車両
の旋回方向を判定し、演算した目標ヨーモーメントＭｚ
が旋回方向と同じとき、旋回内側後輪を制動力を付加す
る車輪として選択する一方、目標ヨーモーメントＭｚが
旋回方向と反対のとき、旋回外側前輪を制動力を付加す
る車輪として選択する。具体的には、以下の組み合わせ
が設定されている。尚、実際のヨーレートγと目標ヨー
モーメントＭｚの符号は共に、車両の左旋回方向を＋、
右旋回方向を−で与えられる。
【００３６】さらに、車両の直進状態を判定するため、
εを予め実験あるいは計算等から求めた略０に近い正の
数として設定し、旋回に際して目標ヨーモーメントＭｚ
が略０であることを判定するために、εＭz を予め実験
あるいは計算等から求めた略０に近い正の数として設定
する。
【００３７】 （ケース１）．γ＞ε，Ｍｚ＞εＭｚ …左後輪制動 （ケース２）．γ＞ε，Ｍｚ＜−εＭｚ…右前輪制動 （ケース３）．γ＜ε，Ｍｚ＞εＭｚ …左前輪制動 （ケース４）．γ＜ε，Ｍｚ＜−εＭｚ…右後輪制動 （ケース５）．｜γ｜≦εの略直進状態、或いは、｜Ｍ
ｚ｜≦εＭｚの旋回状態のとき、制動輪の選択はせず非
制動とする。
【００３８】次に、上記構成の作用について、図３に示
す車両運動制御のフローチャートで説明する。このフロ
ーチャートは所定時間毎に繰り返し実行されるもので、
まず、ステップ（以下、「Ｓ」と略称）１０１で、各セ
ンサ６，７，８，９，１０及び一対のＣＣＤカメラ１１
からの信号を読み込み、特に車速演算部１５ａでは車速
Ｖ、障害物認識部１５ｂでは前方障害物との距離Ｌｒ、
相対速度Ｖｒ及び幅Ｗ等、必要なパラメータの検出が行
われ、Ｓ１０２に進む。
【００３９】Ｓ１０２では、減速判断部１５ｃにおい
て、距離Ｌｒと予めメモリしておいた判定距離Ｌlmt と
の比較が行われ、距離Ｌｒが判定距離Ｌlmt 以下（Ｌｒ
≦Ｌlmt ）となった場合にはＳ１０３に進み、距離Ｌｒ
が判定距離Ｌlmt より大きい（Ｌｒ＞Ｌlmt ）場合には
ルーチンを抜ける。
【００４０】上記Ｓ１０２の比較の結果、Ｌｒ≦Ｌlmt
となってＳ１０３に進むと、減速度演算部１５ｄは、前
記（１）式により道路勾配θSLを演算し、目標とする減
速度を相対速度Ｖｒと道路勾配θSLに応じて演算して自
動制動減速度αｓとして設定し、ブレーキ制御部１５ｅ
に対して出力する。
【００４１】そして、Ｓ１０４に進み、ブレーキ制御部
１５ｅは、減速度演算部１５ｄからの自動制動減速度α
ｓに応じたブレーキ液圧の信号をブレーキ駆動部１に出
力する。
【００４２】その後、Ｓ１０５に進み、前後加速度セン
サ８からの前後加速度による減速度（実減速度）ａｘの
読み込みが行われ、Ｓ１０６に進む。
【００４３】Ｓ１０６では、制動距離判定部１５ｆにお
いて、距離Ｌｒと、相対速度Ｖｒと実減速度ａｘとによ
り求められる減速完了までの制動距離（Ｖｒ2／（２・
ａｘ））との比較が行われる。そして、距離Ｌｒが制動
距離（Ｖｒ2／（２・ａｘ））より小さい場合（Ｌｒ＜
Ｖｒ2／（２・ａｘ）の場合）は、前方障害物と接触す
ることなく減速を完了することができないと判定してＳ
１０７に進む一方、距離Ｌｒが制動距離（Ｖｒ2／（２
・ａｘ））以上の場合（Ｌｒ≧Ｖｒ2／（２・ａｘ）の
場合）は、前方障害物と接触することなく減速を完了す
ることができると判定してルーチンを抜ける。
【００４４】上記Ｓ１０６で、Ｌｒ＜Ｖｒ2／（２・ａ
ｘ）となって、前方障害物と接触することなく減速完了
することができないと判定してＳ１０７に進むと、第１
のヨーレート演算部１５ｇは、実減速度ａｘ、相対速度
Ｖｒ、距離Ｌｒと幅Ｗを基に、前記（４）式により、前
方障害物を旋回により回避するのに必要なヨーレートを
第１のヨーレートγ１として演算する。
【００４５】次いで、Ｓ１０８に進み、第２のヨーレー
ト演算部１５ｈは、ハンドル角θＨと車速Ｖを基に、前
記（５）式により、現在車両に生じているヨーレートを
第２のヨーレートγ２として演算する。
【００４６】その後、Ｓ１０９に進んで、目標ヨーレー
ト設定部１５ｉにおいて第１のヨーレートγ１の絶対値
（｜γ１｜）と第２のヨーレートγ２の絶対値（｜γ２
｜）とを比較する。そして、第１のヨーレートγ１の絶
対値（｜γ１｜）が第２のヨーレートγ２の絶対値（｜
γ２｜）よりも小さい場合（｜γ１｜＜｜γ２｜の場
合）はＳ１１０に進み、現在の走行状態であっても前方
障害物の回避が可能であるため第２のヨーレートγ２を
目標ヨーレートγｔに設定する。また、第１のヨーレー
トγ１の絶対値（｜γ１｜）が第２のヨーレートγ２の
絶対値（｜γ２｜）以上の場合（｜γ１｜≧｜γ２｜の
場合）はＳ１１１に進み、前方障害物を回避するため第
１のヨーレートγ１を目標ヨーレートγｔに設定する。
【００４７】こうして、上記Ｓ１１０或いはＳ１１１で
目標ヨーレートγｔの設定を行った後、Ｓ１１２へと進
み、自動ブレーキ制御部１５ｊは、ハンドル角θＨ、横
加速度Ｇｙ、車速Ｖ、目標ヨーレートγｔに基づいて目
標ヨーモーメントＭｚを演算し、この目標ヨーモーメン
トＭｚに基づいて前記（１０）式から目標制動力ＦＢを
演算する。また、実際のヨーレートγと目標ヨーモーメ
ントＭｚに基づいて制動輪の選択を行って、これらによ
り車両挙動制御する。
【００４８】このように、本実施の第１形態によれば、
前方障害物との接触回避が、減速による回避で不十分な
場合、適切な車輪を選択して制動することで車両に旋回
力を発生して旋回するため、確実な接触回避が行える。
【００４９】尚、本実施の第１形態によれば、自動ブレ
ーキ制御部１５ｊは、特開平１０−１５７５８９号公報
で提案している制動力制御装置を適用して説明している
が、これに限るものではない。
【００５０】次に、図４及び図５は本発明の実施の第２
形態を示し、図４は車両運動制御装置の機能ブロック
図、図５は車両全体の概略構成を示す説明図である。
尚、本実施の第２形態は、車両挙動制御手段を、後輪を
自動操舵する後輪操舵制御手段としたことが前記第１形
態と異なるものである。
【００５１】このため、図５に示すように、車両は、後
輪操舵部２０を備えて構成され、この後輪操舵部２０に
は、制御装置２５の後述する後輪操舵制御部２５ａによ
り制御駆動される後輪操舵モータ２１が設けられてお
り、この後輪操舵モータ２１による動力が、ウォーム・
ウォームホィール、リンク機構を介して伝達され、左後
輪４rl，右後輪４rrを転舵するようになっている。
【００５２】また、上記制御装置２５は、車速演算部１
５ａ，障害物認識部１５ｂ，減速判断部１５ｃ，減速度
演算部１５ｄ，ブレーキ制御部１５ｅ，制動距離判定部
１５ｆ，第１のヨーレート演算部１５ｇ，第２のヨーレ
ート演算部１５ｈ，目標ヨーレート設定部１５ｉ及び後
輪操舵制御部２５ａから構成されており、前記第１形態
での自動ブレーキ制御部１５ｊに関する部分が後輪操舵
制御部２５ａに変更されて構成されている。
【００５３】上記後輪操舵制御部２５ａは、本実施の第
２形態においては、公知のヨーレート比例操舵を基本の
制御則とし、後輪舵角δｒを以下の（１１）式で設定す
る。 δｒ＝ｋ・γｔ …（１１） ここで、ｋは予め設定しておく定数である。
【００５４】そして、上記後輪操舵制御部２５ａは、上
記後輪舵角δｒを得るのに必要な移動量、後輪駆動モー
タ２１を駆動回転し後輪操舵する。即ち、本実施の第２
形態では、後輪操舵制御部２５ａは、目標ヨーレート設
定部１５ｉから目標ヨーレートγｔが入力されると、後
輪駆動モータ２１を駆動して、必要な後輪舵角に制御し
て、車両に旋回力を生じるようになっている。
【００５５】このように、本実施の第２形態によれば、
前方障害物との接触回避が、減速による回避で不十分な
場合、後輪を自動操舵することで車両に旋回力を発生し
て旋回するため、確実な接触回避が行える。
【００５６】尚、本実施の第２形態によれば、後輪操舵
制御部２５ａは、ヨーレート比例操舵を基本制御則とし
て後輪操舵制御を行うようになっているが、これに限る
ことなく他の制御則により後輪操舵制御を行うものであ
っても良い。また、後輪駆動モータ２１による後輪操舵
の構成は、油圧により後輪操舵をする構成であっても良
い。
【００５７】次に、図６及び図７は本発明の実施の第３
形態を示し、図６は車両運動制御装置の機能ブロック
図、図７は車両全体の概略構成を示す説明図である。
尚、本実施の第３形態は、車両挙動制御手段を、前輪を
自動操舵する前輪操舵制御手段としたことが前記第１形
態と異なるものである。
【００５８】このため、図７に示すように、車両の前輪
操舵部３０は、前輪の自動操舵を行う前輪操舵モータ３
１を備えて構成され、この前輪操舵モータ３１による動
力が、ステアリングギヤボックス内のウォーム・ウォー
ムホィール、リンク機構を介して伝達され、左前輪４f
l，右前輪４frを転舵するようになっている。
【００５９】また、上記制御装置３５は、車速演算部１
５ａ，障害物認識部１５ｂ，減速判断部１５ｃ，減速度
演算部１５ｄ，ブレーキ制御部１５ｅ，制動距離判定部
１５ｆ，第１のヨーレート演算部１５ｇ，第２のヨーレ
ート演算部１５ｈ，目標ヨーレート設定部１５ｉ及び前
輪操舵制御部３５ａから構成されており、前記第１形態
での自動ブレーキ制御部１５ｊに関する部分が前輪操舵
制御部３５ａに変更されて構成されている。
【００６０】上記前輪操舵制御部３５ａでは、目標ヨー
レート設定部１５ｉから目標ヨーレートγｔが入力され
ると、以下の（１２）式により前輪舵角δｆを演算す
る。 δｆ＝（１＋Ｔ・Ｓ）・γｔ／Ｇγδ …（１２）
【００６１】そして、上記後輪操舵制御部２５ａは、上
記前輪舵角δｆを得るのに必要な移動量、前輪駆動モー
タ３１を駆動回転し前輪操舵する。即ち、本実施の第３
形態では、前輪操舵制御部３５ａは、目標ヨーレート設
定部１５ｉから目標ヨーレートγｔが入力されると、前
輪駆動モータ３１を駆動して、必要な前輪舵角に制御し
て、車両に旋回力を生じるようになっている。
【００６２】このように、本実施の第３形態によれば、
前方障害物との接触回避が、減速による回避で不十分な
場合、前輪を自動操舵することで車両に旋回力を発生し
て旋回するため、確実な接触回避が行える。
【００６３】尚、本実施の第３形態によれば、前輪駆動
モータ３１による前輪操舵の構成は、油圧により前輪を
自動操舵をする構成であっても良い。
【００６４】尚、上述の実施の各形態では、前方障害物
の検出を一対のＣＣＤカメラからのステレオ画像から得
るようにしているが、これに限ることなく、他の装置
（例えば、レーダ・レーザを利用したもの等）で構成す
ることも可能である。
【００６５】また、上記実施の各形態によれば、車両を
横方向に回避動作させるのに必要なパラメータをヨーレ
ートとして説明し、第１のヨーレートと第２のヨーレー
トを演算して、これらから目標ヨーレートを設定して制
御に用いるようになっているが、必要なパラメータを横
加速度とし、第１の横加速度と第２の横加速度を演算し
て、これらから目標横加速度を設定して制御に用いるよ
うにしても良い。
【００６６】更に、上記実施の第１形態では自動ブレー
キ制御手段、上記実施の第２形態では後輪操舵制御手
段、上記実施の第３形態では前輪操舵制御手段を、車両
を横方向に回避動作させる車両挙動制御手段としている
が、これら自動ブレーキ制御手段、後輪操舵制御手段、
前輪操舵制御手段を複数組み合わせて車両挙動制御手段
を構成するようにしても良い。
【００６７】
【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
自車両が障害物に接触することなく減速を完了すること
ができないと判定した場合、障害物に対し自車両を横方
向に回避動作させるのに必要な第１のパラメータと、第
１のパラメータに対応する現在自車両に生じている第２
のパラメータとを比較して目標パラメータを設定し、少
なくとも目標パラメータに応じて自車両に横方向の回避
動作を発生させるようにしたので、前方障害物との接触
回避のために減速による回避で不十分な場合、旋回によ
る回避を行って確実に前方障害物との接触を回避するこ
とができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第１形態による、車両運動制御
装置の機能ブロック図
【図２】同上、車両全体の概略構成を示す説明図
【図３】同上、車両運動制御のフローチャート
【図４】本発明の実施の第２形態による、車両運動制御
装置の機能ブロック図
【図５】同上、車両全体の概略構成を示す説明図
【図６】本発明の実施の第３形態による、車両運動制御
装置の機能ブロック図
【図７】同上、車両全体の概略構成を示す説明図
【符号の説明】
１ ブレーキ駆動部（車両挙動制御手段） ４ ４輪 ５ ホイールシリンダ ６ 車輪速度センサ（走行状態検出手段） ７ ハンドル角センサ（走行状態検出手段） ８ 前後加速度センサ（走行状態検出手段） ９ 横加速度センサ（走行状態検出手段） １０ ヨーレートセンサ（走行状態検出手段） １１ ＣＣＤカメラ（障害物認識手段） １５ 制御装置 １５ａ 車速演算部（走行状態検出手段） １５ｂ 障害物認識部（障害物認識手段） １５ｃ 減速判断部 １５ｄ 減速度演算部 １５ｅ ブレーキ制御部（車両挙動制御手段） １５ｆ 制動距離判定部（制動距離判定手段） １５ｇ 第１のヨーレート演算部（第１のパラメータ演
算手段） １５ｈ 第２のヨーレート演算部（第２のパラメータ演
算手段） １５ｉ 目標ヨーレート設定部（目標パラメータ設定手
段） １５ｊ 自動ブレーキ制御部（車両挙動制御手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６２Ｄ 103:00 Ｂ６２Ｄ 103:00 109:00 109:00 111:00 111:00 113:00 113:00 137:00 137:00 Ｆターム(参考） 3D032 CC50 DA03 DA24 DA29 DA33 DA86 DA88 DB01 DB02 DB03 DB20 DC02 DC03 DC31 DC38 DD02 EA01 EA02 EA04 EB04 EC21 FF01 GG01 3D045 BB40 EE21 GG10 GG25 GG26 GG27 3D046 BB18 BB21 BB32 EE01 GG10 HH08 HH20 HH21 HH22 HH25 HH26 5H180 AA01 CC04 LL01 LL09

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 自車両前方の障害物を検出して障害物情
    報を取得する障害物認識手段と、 上記自車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、 上記障害物情報と上記走行状態とに基づき上記自車両が
    上記障害物に接触することなく減速を完了することが可
    能か否か判定する制動距離判定手段と、 上記障害物に対し上記自車両を横方向に回避動作させる
    のに必要なパラメータを上記障害物情報と上記走行状態
    とに基づき演算して第１のパラメータとする第１のパラ
    メータ演算手段と、 上記第１のパラメータに対応する現在自車両に生じてい
    るパラメータを上記走行状態を基に演算して第２のパラ
    メータとする第２のパラメータ演算手段と、 上記制動距離判定手段で上記自車両が上記障害物に接触
    することなく減速を完了することができないと判定した
    場合、上記第１のパラメータと上記第２のパラメータと
    を比較して目標パラメータを設定する目標パラメータ設
    定手段と、 少なくとも上記目標パラメータに応じて上記自車両に横
    方向の回避動作を発生させる車両挙動制御手段と、 を備えたことを特徴とする車両の運動制御装置。
  2. 【請求項２】 上記第１のパラメータと上記第２のパラ
    メータは、ヨーレートと横加速度のどちらかであること
    を特徴とする請求項１記載の車両の運動制御装置。
  3. 【請求項３】 上記車両挙動制御手段は、車輪を所定に
    選択して制動し旋回力を発生させる自動ブレーキ制御手
    段と、後輪を自動操舵する後輪操舵制御手段と、前輪を
    自動操舵する前輪操舵制御手段の少なくとも一つである
    ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両の
    運動制御装置。
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