JP4532007B2

JP4532007B2 - 車両運動制御装置

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Publication number: JP4532007B2
Application number: JP2001074431A
Authority: JP
Inventors: 宗徳松浦; 勝文市川
Original assignee: Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2001-03-15
Filing date: 2001-03-15
Publication date: 2010-08-25
Anticipated expiration: 2021-03-15
Also published as: JP2002274344A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、障害物の回避を回避前から回避後までを考慮して適切に行わせる車両運動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車両の走行性能を向上させるために様々な車両挙動の制御装置が開発・実用化されている。コーナリング等の際に車両にはたらく力の関係からコーナリング中に制動力を適切な車輪に加えて走行安定性を向上させる制動力制御装置、車両の走行状態に応じて後輪の操舵を制御する後輪操舵制御装置、車両の走行状態を基に左右輪間の駆動力配分を制御する左右駆動力配分制御装置、車両の走行状態を基に前後輪間のセンターデファレンシャル装置の差動制限力を制御して前後輪間で所定にトルク配分を行う動力配分制御装置がその例である。
【０００３】
最近では、車両前方の障害物（先行車も含む）を認識して安全に停止、或いは、回避できるようにする様々な技術が提案されている。例えば、特開平７−２１５００号公報では、運転者のハンドル操作が検知され、且つ、自車両と障害物とが接近状態にあり、更に、ブレーキ圧の制御による車両の制動だけでは自車両と障害物との接触が回避できないと判断された場合にのみ、運転者のハンドル操作方向への車両の回頭性が高まるように各車輪毎にブレーキ圧を制御する自動ブレーキ制御装置が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記先行技術では、障害物を回避するまでは適切に制御できるものの、回避走行に入ってからの細かな制御は行うことができないという問題がある。
【０００５】
また、上記先行技術では、自動ブレーキによる回頭性向上をめざすものであるが、前述した様々な車両挙動の制御装置を用いて効率よく行えることが望ましい。しかし、車両の障害物の回避走行においては、障害物を回避する際と障害物の回避後に元の車両姿勢に戻る操作が短時間に行われ、このような複雑な操作に伴って各車両挙動の制御装置を的確に、安定して自然に作動させるようにする必要がある。
【０００６】
一方で、このような前方の障害物を回避する装置では、誤った障害物情報が入力された場合、その内容によっては、即座に回避走行モードに入り、制御特性が変えられてしまい、ドライバに対し違和感を与える虞がある。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、車両に対する障害物を事前に精度良く判断し、様々な走行情報を加味して回避走行全般に亘り、各車両挙動の制御装置が適切に動作して、障害物の回避走行を適切に行うことができる車両運動制御装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【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運動制御装置は、走行路前方の障害物を認識して障害物情報を検出する障害物認識手段と、自車両の走行状態を検出する自車両情報検出手段と、上記自車両の回頭性能を可変して車両挙動を制御する車両挙動制御手段と、上記障害物情報と上記自車両情報とに基づき上記自車両の制動操作のみで該自車両が上記障害物を回避可能か否か判定する制動回避判定手段と、上記車両挙動制御手段の通常の車両挙動制御の作動を検出する車両挙動制御検出手段と、上記自車両が制動操作のみで上記障害物を回避できない場合に、上記車両挙動制御検出手段が上記車両挙動制御手段の通常の車両挙動制御の作動を検出したことを条件としてハンドル操作と車両挙動に応じて上記車両挙動制御手段を回避走行モードに移行させると共に、該回避走行モード中ではハンドル操作と車両挙動に応じて上記回避走行モードでの上記車両挙動制御手段による制御を通常に対して回頭性能を可変して行う回避制御手段とを備えたことを特徴としている。
【０００９】
上記請求項１記載の車両運動制御装置は、障害物認識手段で走行路前方の障害物を認識して障害物情報を検出し、自車両情報検出手段で自車両の走行状態を検出する。そして、制動回避判定手段で障害物情報と自車両情報とに基づき自車両の制動操作のみで自車両が障害物を回避可能か否か判定し、車両挙動制御検出手段で車両挙動制御手段の通常の車両挙動制御の作動を検出して、自車両が制動操作のみで障害物を回避できない場合に、車両挙動制御検出手段が車両挙動制御手段の通常の車両挙動制御の作動を検出したことを条件として、回避制御手段は、自車両の回頭性能を可変して車両挙動を制御する車両挙動制御手段を、ハンドル操作と車両挙動に応じ回避走行モードに移行させる。また、回避制御手段は、回避走行モード中ではハンドル操作と車両挙動に応じ回避走行モードでの車両挙動制御手段による制御を通常に対して回頭性能を可変して行う。このため、車両に対する障害物を、誤った障害物情報の入力があることを考慮して事前に精度良く判断し、様々な走行情報を加味して回避走行全般に亘り、各車両挙動の制御装置が適切に動作して、障害物の回避走行を適切に行うことができる。
【００１０】
また、請求項２記載の本発明による車両運動制御装置は、請求項１記載の車両運動制御装置において、上記回避制御手段による上記回避走行モードは、上記車両挙動制御手段を、通常より回頭性を向上させる方向に制御変更する第１のモードと、この第１のモードより車両姿勢を強く維持させる方向に制御変更する第２のモードからなることを特徴とするもので、回避走行モードでは、車両挙動制御手段は通常より回頭性を向上させる方向に制御変更され、或いは、通常より車両姿勢を強く維持させる方向、すなわち安定性をより向上させる方向に制御変更される。
【００１１】
更に、請求項３記載の本発明による車両運動制御装置は、請求項２記載の車両運動制御装置において、上記回避制御手段による上記回避走行モードは、上記車両挙動制御手段を上記第１のモードの場合にハンドル操舵方向が反転した際は、上記車両挙動制御手段を上記第２のモードに切り換えることを特徴とする。すなわち、一般に、回避走行では、回避当初では回頭性が要求されるが、障害物回避後は元の車両姿勢に戻るために安定性が要求される。このため、ハンドル操舵方向の反転を回避走行中の、障害物回避の分岐点として定め、回頭性重視の制御から安定性重視の制御に変更させる。
【００１２】
また、請求項４記載の本発明による車両運動制御装置は、請求項１乃至請求項３の何れかに記載の車両運動制御装置において、上記回避制御手段による上記回避走行モードは、ハンドル操舵が小さい状態が所定時間以上継続した場合と、目標とするヨーレートと実際のヨーレートの偏差が予め定めた設定範囲内である状態が所定時間以上継続した場合の少なくともどちらかの場合に上記回避走行モードを解除することを特徴としている。すなわち、ハンドル操舵が小さい状態が所定時間を超えて継続した場合や、目標とするヨーレートと実際のヨーレートの偏差が予め定めた設定範囲内である状態が所定時間を超えて継続した場合は、回避走行が終了したとみなして回避走行モードを解除する。
【００１３】
更に、請求項５記載の本発明による車両運動制御装置は、請求項１乃至請求項４の何れかに記載の車両運動制御装置において、上記車両挙動制御手段は、車両の走行状態を基に制動力を所定の選択した車輪に加えて制御する制動力制御部と、車両の走行状態に応じて後輪を所定に操舵制御する後輪操舵制御部と、車両の走行状態に応じて前後輪間の駆動力配分を可変制御する前後駆動力配分制御部と、車両の走行状態に応じて左右輪間の駆動力配分を可変制御する左右駆動力配分制御部の少なくとも一つであることを特徴としている。
【００１４】
また、請求項６記載の本発明による車両運動制御装置は、請求項１乃至請求項５の何れかに記載の車両運動制御装置において、自車両の走行する路面情報を推定する路面情報推定手段を備え、上記制動回避判定手段は、上記路面情報に基づき制動操作のみで該自車両が上記障害物を回避可能か否かを判定することを特徴とし、より正確に障害物を回避可能か否かを判定できるようにする。
【００１５】
【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５は本発明の実施の一形態を示し、図１は車両における車両運動制御装置全体の概略説明図、図２は回避走行制御部を説明する機能ブロック図、図３は回避走行制御プログラムのフローチャート、図４は図３の続きのフローチャート、図５は図３の続きのフローチャートである。
【００１６】
図１において、符号１は自車両を示し、符号２はエンジンで、車両前部に配置されている。このエンジン２からの駆動力は、エンジン２後方の自動変速装置（トルクコンバータ等も含んで図示）３からトランスミッション出力軸３ａを介して、センターデファレンシャル装置４に伝達され、このセンターデファレンシャル装置４にて、後輪側と前輪側とへ所定のトルク配分比にて分配される。
【００１７】
センターデファレンシャル装置４から後輪側へ分配された駆動力は、リヤドライブ軸５、プロペラシャフト６、ドライブピニオン７を介してリヤファイナルドライブ装置８に入力される。
【００１８】
一方、センターデファレンシャル装置４から前輪側へ分配された駆動力は、トランスファドライブギヤ９、トランスファドリブンギヤ１０、フロントドライブ軸１１を介してフロントデファレンシャル装置１２に入力されるように構成されている。ここで、自動変速機３、センターデファレンシャル装置４、及びフロントデファレンシャル装置１２等は、一体的にケース１３内に設けられている。
【００１９】
リヤファイナルドライブ装置８に入力された駆動力は、後輪左ドライブ軸１４rlを介して左後輪１５rlに、後輪右ドライブ軸１４rrを介して右後輪１５rrに伝達される。一方、フロントデファレンシャル装置１２に入力された駆動力は、前輪左ドライブ軸１４flを介して左前輪１５flに、前輪右ドライブ軸１４frを介して右前輪１５frに伝達される。
【００２０】
センターデファレンシャル装置４は、ケース１３内後方に設けられており、回転自在に収納したキャリヤ１６の前方からトランスミッション出力軸３ａが回転自在に挿入される一方、後方からはリヤドライブ軸５が回転自在に挿入されている。
【００２１】
入力側のトランスミッション出力軸３ａの後端部には、大径の第１のサンギヤ１７が軸着され、後輪への出力を行うリヤドライブ軸５の前端部には、小径の第２のサンギヤ１８が軸着されており、キャリヤ１６内に第１のサンギヤ１７と第２のサンギヤ１８が格納されている。
【００２２】
そして、第１のサンギヤ１７が小径の第１のピニオン１９と噛合して第１の歯車列が形成され、第２のサンギヤ１８が大径の第２のピニオン２０と噛合して第２の歯車列が形成されている。第１のピニオン１９と第２のピニオン２０は一体に形成されており、複数対（例えば３対）のピニオンが、キャリヤ１６に回転自在に軸支されている。また、キャリヤ１６は、前端にトランスファドライブギヤ９が連結されて、このキャリヤ１６から前輪への出力が行われる。
【００２３】
すなわち、センターデファレンシャル装置４は、トランスミッション出力軸３ａからの駆動力が第１のサンギヤ１７に伝達され、第２のサンギヤ１８からリヤドライブ軸５へ出力すると共に、キャリヤ１６からトランスファドライブギヤ９，トランスファドリブンギヤ１０を経てフロントドライブ軸１１へ出力するリングギヤのない複合プラネタリギヤ式に構成されている。
【００２４】
そしてかかる複合プラネタリギヤ式のセンターデファレンシャル装置４は、第１，第２のサンギヤ１７，１８、及びこれらサンギヤ１７，１８の周囲に複数個配置される第１，第２のピニオン１９，２０の歯数を適切に設定することで差動機能を有する。
【００２５】
また、第１，第２のサンギヤ１７，１８と第１，第２のピニオン１９，２０との噛み合いピッチ円半径を適宜設定することで、基準トルク配分が前後５０：５０の等トルク配分、或いは、前後どちらかに偏重した不等トルク配分が可能となっており、本実施の形態においては、前後、３６：６４の基準トルク配分に設定されている。
【００２６】
更に、第１，第２のサンギヤ１７，１８と第１，第２のピニオン１９，２０とを、例えば、はすば歯車にし、第１の歯車列と第２の歯車列の捩れ角を異にして、スラスト荷重を相殺させることなくスラスト荷重を残留させてピニオン端面間に摩擦トルクを生じさせ、又、第１，第２のピニオン１９，２０とこれら第１，第２のピニオン１９，２０を軸支するキャリヤ１６の軸部の表面に、噛合いによる分離，接線荷重の合成力が作用して摩擦トルクが生じるように設定し、入力トルクに比例した差動制限トルクを得ることでセンターデファレンシャル装置４自身で差動制限機能を有したものとなる。
【００２７】
また、センターデファレンシャル装置４のキャリヤ１６とリヤドライブ軸５との間には、前後輪間の駆動力配分を可変する、油圧式多板クラッチを採用したトランスファクラッチ２１が設けられており、このトランスファクラッチ２１の締結力を制御することで、前後輪のトルク配分が、５０：５０の直結による４ＷＤから、センターデファレンシャル装置４によるトルク配分比の範囲で可変制御することが可能となっている。
【００２８】
トランスファクラッチ２１は、複数のソレノイドバルブを擁した油圧回路で構成するトランスファクラッチ駆動部６１と接続されており、このトランスファクラッチ駆動部６１で発生される油圧で解放、連結が行われる。そして、トランスファクラッチ駆動部６１を駆動させる制御信号（各ソレノイドバルブに対する出力信号）は、後述の前後駆動力配分制御部６０から出力されるようになっている。
【００２９】
一方、リヤファイナルドライブ装置８は、左右輪間の差動機能と動力配分機能を有するもので、ベベルギヤ式の差動機構部２２と、３列歯車からなる歯車機構部２３と、後輪における左右輪間の駆動力配分を可変する２組のクラッチ機構部２４とから主要に構成され、デファレンシャルキャリア２５内に一体的に収容されている。
【００３０】
そして、ドライブピニオン７は、差動機構部２２のデファレンシャルケース２６の外周に設けられたファイナルギヤ２７と噛合され、センターデファレンシャル装置４から後輪側に配分された駆動力を伝達する。
【００３１】
差動機構部２２は、デファレンシャルケース２６に固定したピニオンシャフト２８に回転自在に軸支されたデファレンシャルピニオン（ベベルギヤ）２９と、これに噛み合う左右のサイドギヤ（ベベルギヤ）３０Ｌ，３０Ｒをデファレンシャルケース２６内に収容して構成され、これらサイドギヤ３０Ｌ，３０Ｒには後輪左右ドライブ軸１４rl，１４rrの端部が、デファレンシャルケース２６内でそれぞれ軸着されている。
【００３２】
すなわち、差動機構部２２は、ドライブピニオン７の回転によりデファレンシャルケース２６がサイドギヤ３０Ｌ，３０Ｒと同一軸芯上で回転されて、デファレンシャルケース２６内部に形成した歯車機構により左右輪間の差動を行う構成となっている。
【００３３】
歯車機構部２３は、差動機構部２２を挟み、その左右に分割構成されており、後輪左ドライブ軸１４rlに第１の歯車２３z1が固着され、後輪右ドライブ軸１４rrには第２の歯車２３z2と第３の歯車２３z3とが軸着されて、これら第１，第２，第３の歯車２３z1，２３z2，２３z3は、同一回転軸芯上に配設されている。
【００３４】
これら第１，第２，第３の歯車２３z1，２３z2，２３z3は、同一回転軸芯上に配設された第４，第５，第６の歯車２３z4，２３z5，２３z6と噛合され、これら第４，第５，第６の歯車２３z4，２３z5，２３z6の回転軸芯に配設されたトルクバイパス軸３１の左輪側端部に、第４の歯車２３z4が軸着されている。
【００３５】
また、トルクバイパス軸３１の右輪側端部には、左右輪間の動力配分を実行するクラッチ機構部２４の第１のデフコントロールクラッチ２４ａが形成されており、トルクバイパス軸３１は、この第１のデフコントロールクラッチ２４ａを介して（トルクバイパス軸３１をクラッチハブ側、第６の歯車２３z6の軸部側をクラッチドラム側として）、第１のデフコントロールクラッチ２４ａの左側に配置された第６の歯車２３z6の軸部と連結自在になっている。
【００３６】
更に、トルクバイパス軸３１の、差動機構部２２と第５の歯車２３z5の間の位置には、クラッチ機構部２４の第２のデフコントロールクラッチ２４ｂが形成されており、トルクバイパス軸３１は、この第２のデフコントロールクラッチ２４ｂを介して（トルクバイパス軸３１をクラッチハブ側、第５の歯車２３z5の軸部側をクラッチドラム側として）、第２のデフコントロールクラッチ２４ｂの右側に配置された第５の歯車２３z5の軸部と連結自在になっている。
【００３７】
そして、第１，第２，第３，第４，第５，第６の歯車２３z1，２３z2，２３z3，２３z4，２３z5，２３z6のそれぞれの歯数ｚ１，ｚ２，ｚ３，ｚ４，ｚ５，ｚ６は、例えば、８２，７８，８６，４６，５０，４２に設定されており、第１，第４の歯車２３z1，２３z4の歯車列（（ｚ４／ｚ１）＝０．５６）を基準として、第２，第５の歯車２３z2，２３z5の歯車列（（ｚ５／ｚ２）＝０．６４）が増速、第３，第６の歯車２３z3，２３z6の歯車列（（ｚ６／ｚ３）＝０．４９）が減速の歯車列となっている。
【００３８】
このため、第１，第２のデフコントロールクラッチ２４ａ，２４ｂの両方を連結作動させない場合、ドライブピニオン６からの駆動力は、そのまま差動機構部２２を経て後輪左右ドライブ軸１４rl，１４rrに等配分されるが、第１のデフコントロールクラッチ２４ａを連結作動させた場合は、後輪右ドライブ軸１４rrに配分された駆動力の一部が、第３の歯車２３z3、第６の歯車２３z6、第１のデフコントロールクラッチ２４ａ、トルクバイパス軸３１、第４の歯車２３z4、第１の歯車２３z1と順に経てデファレンシャルケース２６に戻され、結果として左後輪１５rlのトルク配分が大きくなり、通常の路面μであれば車両の右旋回性が向上される。
【００３９】
逆に、第２のデフコントロールクラッチ２４ｂを連結作動させた場合は、ドライブピニオン６からデファレンシャルケース２６に伝達された駆動力の一部が、第１の歯車２３z1、第４の歯車２３z4、トルクバイパス軸３１、第２のデフコントロールクラッチ２４ｂ、第５の歯車２３z5、第２の歯車２３z2と順に経て後輪右ドライブ軸１４rrにバイパスされて、右後輪１５rrのトルク配分が大きくなり、通常の路面μであれば車両の左旋回性が向上される。
【００４０】
第１，第２のデフコントロールクラッチ２４ａ，２４ｂは、複数のソレノイドバルブを擁した油圧回路で構成するデフコントロールクラッチ駆動部６６と接続されており、このデフコントロールクラッチ駆動部６６で発生される油圧で解放、連結が行われる。そして、デフコントロールクラッチ駆動部６６を駆動させる制御信号（各ソレノイドバルブに対する出力信号）は、後述の左右駆動力配分制御部６５から出力されるようになっている。
【００４１】
一方、符号３２は、車両１の後輪操舵部を示し、この後輪操舵部３２には、後述する後輪操舵制御部７０により制御される後輪操舵駆動部７１で駆動される後輪操舵モータ３３が設けられており、この後輪操舵モータ３３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、上記左後輪１５rl，右後輪１５rrを転舵するようになっている。
【００４２】
また、符号７６は車両のブレーキ駆動部を示し、このブレーキ駆動部７６には、ドライバにより操作されるブレーキペダルと接続されたマスターシリンダ（図示せず）が接続されており、ドライバがブレーキペダルを操作するとマスターシリンダにより、ブレーキ駆動部７６を通じて、４輪１５fl，１５fr，１５rl，１５rrの各ホイールシリンダ（左前輪ホイールシリンダ３４fl，右前輪ホイールシリンダ３４fr，左後輪ホイールシリンダ３４rl，右後輪ホイールシリンダ３４rr）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ように構成されている。
【００４３】
ブレーキ駆動部７６は、加圧源、減圧弁、増圧弁等を備えたハイドロリックユニットで、上述のドライバによるブレーキ操作以外にも、後述する制動力制御部７５からの入力信号に応じて、各ホイールシリンダ３４fl，３４fr，３４rl，３４rr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。
【００４４】
こうして、前後駆動力配分制御部６０、左右駆動力配分制御部６５、後輪操舵制御部７０および制動力制御部７５は、それぞれ車両挙動制御手段として設けられているものであり、自車両１には、これら各制御部６０，６５，７０，７５に対して、信号出力する回避走行制御部８０が搭載されている。また、各制御部６０，６５，７０，７５からは、それぞれが通常に作動したことを示す信号が回避走行制御部８０に対して出力される。
【００４５】
そして、自車両１には、自車両の走行状態を検出する自車両情報検出手段として各センサ、スイッチ類が設けられている。すなわち、各車輪１５fl，１５fr，１５rl，１５rrの車輪速度が車輪速度センサ４１fl，４１fr，４１rl，４１rrにより検出されて、所定に演算され車速Ｖとして、前後駆動力配分制御部６０、左右駆動力配分制御部６５、後輪操舵制御部７０、制動力制御部７５および回避走行制御部８０に入力される。また、ハンドル角θＨがハンドル角センサ４２により検出され、ヨーレートγがヨーレートセンサ４３により検出されて、前後駆動力配分制御部６０、左右駆動力配分制御部６５、後輪操舵制御部７０、制動力制御部７５および回避走行制御部８０に入力される。更に、横加速度Ｇｙが横加速度センサ４４により検出され、前後駆動力配分制御部６０および左右駆動力配分制御部６５に入力される。また、スロットル開度θthがスロットル開度センサ４５により検出され、ギヤ位置がインヒビタスイッチ４６により検出され、エンジン回転数Ｎｅがエンジン回転数センサ４７により検出されて、前後駆動力配分制御部６０に入力される。また、後輪舵角δｒが後輪舵角センサ４８により検出されて後輪操舵制御部７０に入力され、前後加速度Ｇｘが前後加速度センサ４９により検出されて回避走行制御部８０に入力されように構成されている。さらに、車両１には、回避走行制御部８０により回避走行の際に点灯される警報ランプ５５がインストルメントパネルに設けられている。
【００４６】
また、自車両１にはステレオ光学系が配設されており、このステレオ光学系は、例えば電荷結合素子（ＣＣＤ）等の固体撮像素子を用いた１組のＣＣＤカメラ（左側カメラ５１Ｌ，右側カメラ５１Ｒ）からなり、これら左右のＣＣＤカメラ５１Ｌ，５１Ｒが、それぞれ車室内の天井前方に一定の間隔をもって取り付けられ、車外の対象を異なる視点からステレオ撮像するようになっている。
【００４７】
ＣＣＤカメラ５１Ｌ，５１Ｒからの画像信号は、障害物認識部５２に入力され、同一物体に対する視差から三角測量の原理によって画像全体に渡る３次元の距離分布を算出し、この距離分布データを処理して道路形状や複数の立体物を認識して先行車等の走行路前方の障害物を検出する。
【００４８】
すなわち、本発明の実施の形態では、上記ＣＣＤカメラ５１Ｌ，５１Ｒおよび障害物認識部５２により走行路前方の障害物を認識して障害物情報を検出する障害物認識手段が構成されている。
【００４９】
障害物認識部５２は、具体的には、ＣＣＤカメラ５１Ｌ，５１Ｒで撮像した２枚のステレオ画像に対して微小領域毎に同一の物体が写っている部分を探索し、対応する位置のずれ量を求めて物体までの距離を算出して、画像のような形態をした距離分布データ（距離画像）を記憶し、この距離分布データを処理して道路形状や複数の立体物を認識することにより前方障害物を検出するように構成されている。
【００５０】
障害物認識部５２における道路検出処理では、記憶された距離画像による３次元的な位置情報を利用して実際の道路上の白線だけを分離して抽出し、内蔵した道路モデルのパラメータを実際の道路形状と合致するよう修正・変更することで、道路形状、自車の走行レーンを認識する。
【００５１】
また、障害物認識部５２における前方障害となる物体検出処理では、距離画像を格子状に所定の間隔で区分し、各領域毎に、走行の障害となる可能性のある立体物のデータのみを選別して、その検出距離を算出する。そして、隣接する領域において物体までの検出距離の差異が設定値以下の場合は同一の物体と見なし、一方、設定値以上の場合は別々の物体と見なし、検出した物体（障害物）の輪郭像を抽出する。
【００５２】
尚、以上の距離画像の生成、距離画像から道路形状や物体を検出する処理については、本出願人によって先に提出された特開平５−２６５５４７号公報や特開平６−１７７２３６号公報等に詳述されている。
【００５３】
そして障害物認識部５２で検出された前方障害物に関するデータ（障害物（先行車）との距離Ｌｓ、障害物（先行車）の速度Ｖｓ、障害物（先行車）の減速度αｓ等）は、回避走行制御部８０に入力される。
【００５４】
次に、自車両１の車両挙動を制御する各制御部について説明する。
前後駆動力配分制御部６０では、例えば、本出願人が特開平８−２２７４号公報で開示した方法、すなわち、車速Ｖ、ハンドル角θＨ、実ヨーレートγを用いて車両の横運動の運動方程式に基づき、前後輪のコーナリングパワーを非線形域に拡張して推定し、高μ路での前後輪の等価コーナリングパワーに対する推定した前後輪のコーナリングパワーの比を基に路面状況に応じて路面摩擦係数μを推定する。そして、この路面摩擦係数μに感応して予め設定しておいたマップを参照し、ベースとなるクラッチトルクＶＴＤout0を求め、このベースクラッチトルクＶＴＤout0に対して、センターデファレンシャル装置３に入力される入力トルクＴｉ（エンジン回転数Ｎｅとギヤ比ｉから演算）、スロットル開度θthおよび実ヨーレートγ、ハンドル角θＨと車速Ｖとから演算した目標ヨーレートγｔと実ヨーレートγとの偏差（ヨーレート偏差Δγ＝γ−γｔ）、横加速度Ｇｙを基に補正を加え、前後輪間動力配分の基本クラッチ締結力ＦＯtbの基となる制御出力トルクＶＴＤout を演算する。さらに、この制御出力トルクＶＴＤout を、ハンドル角θで補正して、ハンドル角感応クラッチトルクとしてトランスファクラッチ２１における基本クラッチ締結力ＦＯtbとして定め、これに対応する所定の信号をトランスファクラッチ駆動部６１に対して出力し、このクラッチ油圧でトランスファクラッチ２１を作動させ、センターデファレンシャル装置３に対する差動制限力となるように付与して前後輪間の動力配分制御を行う。
【００５５】
ここで、ヨーレート偏差Δγによる補正は、ベースクラッチトルクＶＴＤout0に対し、車両のオーバーステア傾向、或いはアンダーステア傾向を防止するため、旋回時に発生が予想される目標ヨーレートγｔと実ヨーレートγの偏差に応じて、クラッチトルクを追加、或いは減少補正するものである。
【００５６】
例えば、旋回時に、目標ヨーレートγｔ（絶対値）が大きく実ヨーレートγ（絶対値）が小さいことが予想され、車両がアンダーステア傾向になることが予想される場合には、クラッチトルクを減少補正して前後の駆動力配分を後輪偏重にして回頭性を向上するように補正する。
【００５７】
これとは逆に、旋回時、目標ヨーレートγｔ（絶対値）が小さく実ヨーレートγ（絶対値）が大きいことが予想され、車両がオーバーステア傾向になることが予想される場合には、クラッチトルクを増加補正して前後の駆動力配分を前後等配分にして安定性を向上するように補正する。
【００５８】
また、前後駆動力配分制御部６０には、回避走行制御部８０から、回頭性向上、或いは安定性向上の制御信号が入力されるようになっている。そして、前後駆動力配分制御部６０に回頭性向上の制御信号が入力されると、演算した目標ヨーレートγｔ（絶対値）に１より大きい係数が乗じられて目標ヨーレートγｔ（絶対値）が通常よりも大きく補正され、クラッチトルクが減少補正されて前後の駆動力配分が後輪偏重になり、回頭性が向上するように補正される。逆に、前後駆動力配分制御部６０に安定性向上の制御信号が入力されると、演算した目標ヨーレートγｔ（絶対値）に１より小さい係数が乗じられて目標ヨーレートγｔ（絶対値）が通常よりも小さく補正され、クラッチトルクが増加補正されて前後の駆動力配分が等配分方向になり、安定性が向上するように補正される。
【００５９】
また、左右駆動力配分制御部６５は、例えば、車速Ｖ、ハンドル角θＨ、横加速度Ｇｙを基に車両左右間の接地荷重に応じたクラッチトルクを演算し、このクラッチトルクをハンドル角θＨと車速Ｖとから演算した目標ヨーレートγｔと実ヨーレートγとの偏差で補正して、この最終的なクラッチトルクを発生させるため、第１のデフコントロールクラッチ２４ａ或いは第２のデフコントロールクラッチ２４ｂを作動させて左右輪間の動力配分制御を実行する。
【００６０】
左右駆動力配分制御部６５におけるヨーレート偏差Δγによる補正も、車両のオーバーステア傾向、或いはアンダーステア傾向を防止するため、旋回時に発生が予想される目標ヨーレートγｔと実ヨーレートγの偏差に応じて、クラッチトルクを追加、或いは減少補正するものである。
【００６１】
例えば、旋回時に、目標ヨーレートγｔ（絶対値）が大きく実ヨーレートγ（絶対値）が小さいことが予想され、車両がアンダーステア傾向になることが予想される場合には、旋回外側車輪の駆動力配分が大きくなるように補正して旋回性を向上させる。
【００６２】
これとは逆に、旋回時、目標ヨーレートγｔ（絶対値）が小さく実ヨーレートγ（絶対値）が大きいことが予想され、車両がオーバーステア傾向になることが予想される場合には、旋回外側車輪に対する駆動力配分の増加を抑制し、安定性を向上するように補正する。
【００６３】
また、左右駆動力配分制御部６５は、回避走行制御部８０から、回頭性向上、或いは安定性向上の制御信号が入力されるようになっている。そして、左右駆動力配分制御部６５に回頭性向上の制御信号が入力されると、演算した目標ヨーレートγｔ（絶対値）に１より大きい係数が乗じられて目標ヨーレートγｔ（絶対値）が通常よりも大きく補正され、旋回外側車輪の駆動力配分が大きくなるように補正されて回頭性が向上される。逆に、左右駆動力配分制御部６５に安定性向上の制御信号が入力されると、演算した目標ヨーレートγｔ（絶対値）に１より小さい係数が乗じられて目標ヨーレートγｔ（絶対値）が通常よりも小さく補正され、旋回外側車輪に対する駆動力配分の増加が抑制されて安定性が向上される。
【００６４】
後輪操舵制御部７０は、例えば、車速Ｖ、ハンドル角θｆ、ヨーレートγを用い予め所定の制御則に基づいて目標とする後輪舵角δr'を算出し、現在の後輪舵角δｒと比較して必要な後輪操舵量を設定し、この後輪操舵量に対応する信号を後輪操舵駆動部７１に出力し、後輪操舵モータ３３を駆動させるようになっている。そして、回避走行制御部８０からの制御信号に応じ、所定に、前輪舵角とヨーレートに対する後輪舵角の同相操舵量を大きく設定する補正が行われるようになっている。
【００６５】
後輪操舵制御部７０で行われる制御をさらに詳述すると、この後輪操舵制御部７０に設定されている制御則は、例えば本発明の実施の形態では周知の「ハンドル角逆相＋ヨーレート同相制御則」を基本制御則とするもので、以下の（１）式で与えられる。
δr'＝−ｋδ０・ｆ１・（θＨ／Ｎ）＋ｋγ０・ｆ２・γ …（１）
ここで、ｋδ０はハンドル角感応ゲイン、ｋγ０はヨーレート感応ゲイン、Ｎはステアリングギヤ比である。ヨーレート感応ゲインｋγ０は、ヨーレートγを減少させるように後輪の操舵量を定める係数になっている。また、ハンドル角感応ゲインｋδ０は、操舵回頭性を与えるように後輪の操舵量を定める係数になっている。
【００６６】
すなわち、ヨーレート感応ゲインｋγ０はヨーレートγに対して同相に後輪を操舵するよう与えられており、ヨーレート感応ゲインｋγ０が大きいほど車両は旋回せずに斜めに進む傾向が強くなり、ヨーレートγの発生を防ぐことができる。換言すれば回頭性が減少し、安定性が向上した車両特性になる。このようにヨーレート感応ゲインｋγ０は、発生したヨーレートγに対してどのくらい後輪に対して操舵量を与えてやれば、ヨーレートγの発生を防ぐことができるかの係数とみなすことができる。
【００６７】
しかしながら、ヨーレート感応ゲインｋγ０だけでは、旋回することのできない車両となってしまう。これを防止するためハンドル角感応ゲインｋδ０が設定される。すなわちハンドル角θＨに対して後輪を逆相に操舵させることで車両の回頭性を向上させるのである。ハンドル角θＨに対してハンドル角感応ゲインｋδ０の項の方が大きくなるよう設定することで車両は旋回する。但し、ステアリングをニュートラルの状態に戻すことで、制御則はヨーレート感応ゲインｋγ０の項だけとなるため、旋回終了後はヨーレートγを無くす方向（車両のふらつきを無くす方向）に後輪が操舵される。
【００６８】
また、ハンドル角感応ゲインｋδ０は、前輪と後輪のコーナリングパワーに基づき算出されるため、車速が一定値以上ではハンドル角感応ゲインｋδ０の値は変化しない。但し、車速が０に近い状態では、後輪の据え切りを防止するため、ハンドル角感応ゲインｋδ０は小さい値に設定されている。
【００６９】
上述のように設定されているハンドル角感応ゲインｋδ０とヨーレート感応ゲインｋγ０に対し、本発明の実施の形態では、回避走行制御部８０からの制御信号の入力により、ハンドル角感応ゲインｋδ０については後輪舵角補正値ｆ１を乗じることで補正することが可能なように、ヨーレート感応ゲインｋγ０については後輪舵角補正値ｆ２を乗じることで補正することが可能なようになっている。
【００７０】
すなわち、ハンドル角感応ゲインｋδ０については、回頭性を向上するには、１より大きな後輪舵角補正値ｆ１を乗じることで、その絶対値が大きくなるように補正され、ハンドル角θＨに対して通常より後輪が逆相に操舵されるようにしている。
【００７１】
これとは逆に、ハンドル角感応ゲインｋδ０について安定性を向上するには、１より小さな後輪舵角補正値ｆ１を乗じることで、その絶対値が小さくなるように補正され、ハンドル角θＨに対して通常より後輪が逆相に操舵されることを減少させて車両の回頭性が向上されることを抑制するように補正するようになっている。
【００７２】
また、ヨーレート感応ゲインｋγ０については、回頭性を向上するには、１より小さな後輪舵角補正値ｆ２を乗じることで、通常より小さくなるように補正され、ヨーレートγに対して後輪は同相に小さく補正される。
【００７３】
これとは逆に、ヨーレート感応ゲインｋγ０について安定性を向上するには、１より大きな後輪舵角補正値ｆ２を乗じることで、通常より大きくなるように補正され、ヨーレートγに対して後輪は同相に大きくされて車両の回頭性が向上されることを抑制するように補正する。
【００７４】
尚、車両によってはハンドル角感応ゲインｋδ０の補正とヨーレート感応ゲインｋγ０の補正の一方のみを行うようにしても効果が得られることはいうまでもない。
【００７５】
制動力制御部７５は、例えば、車速Ｖ、ハンドル角θＨから求めた目標ヨーレートγｔと実際のヨーレートγとから、制動させる車輪を決定して演算した制動力を加え、車両に最適なヨーモーメントを発生させることを基本とする。具体的には、目標ヨーレートγｔ（絶対値）が大きく実ヨーレートγ（絶対値）が小さく、車両がアンダーステア傾向の場合は、旋回方向内側後輪の制動を実行させて車両の回頭性を向上させる。これとは逆に、目標ヨーレートγｔ（絶対値）が小さく、実ヨーレートγ（絶対値）が大きく、車両がオーバーステア傾向の場合は、旋回方向外側前輪の制動を実行させて車両の安定性を向上させる。
【００７６】
また、制動力制御部７５には、回避走行制御部８０から、回頭性向上、或いは安定性向上の制御信号が入力されるようになっている。そして、制動力制御部７５に回頭性向上の制御信号が入力されると、演算した目標ヨーレートγｔ（絶対値）に１より大きい係数が乗じられて目標ヨーレートγｔ（絶対値）が通常よりも大きく補正される。逆に、制動力制御部７５に安定性向上の制御信号が入力されると、演算した目標ヨーレートγｔ（絶対値）に１より小さい係数が乗じられて目標ヨーレートγｔ（絶対値）が通常よりも小さく補正される。
【００７７】
次に、回避走行制御部８０について説明する。回避走行制御部８０には、車速Ｖ、ハンドル角θＨ、ヨーレートγ、前後加速度Ｇｘの自車両１の各走行情報が入力されると共に、障害物認識部５２から障害物（先行車）情報（障害物（先行車）との距離Ｌｓ、障害物（先行車）の速度Ｖｓ、障害物（先行車）の減速度αｓ等）される。また、各制御部６０，６５，７０，７５からは、これらが通常に作動した際、それぞれから通常に作動したことを示す信号が回避走行制御部８０に入力される。そして、障害物情報と自車両情報と演算により推定される路面情報とに基づき自車両１の制動操作のみで自車両１が障害物を回避可能か否か判定し、制動操作のみで障害物を回避できない場合で且つ各制御部６０，６５，７０，７５の何れかから通常に作動したことを示す信号が入力された際には、ハンドル操作と車両挙動に応じて回避走行モードに移行して、各車両挙動の制御部６０，６５，７０，７５に制御特性を回頭性向上、或いは安定性向上に制御特性を変更させる信号を出力させるようになっている。また、回避走行モード中では、ハンドル操作と車両挙動に応じて回避走行モードでの制御特性変更の信号を可変制御するようになっている。
【００７８】
回避走行制御部８０は、図２に示すように、路面摩擦係数推定部８１、路面勾配推定部８２、必要減速距離演算部８３、必要減速距離補正部８４、目標ヨーレート演算部８５、ヨーレート偏差演算部８６、制御変更設定部８７及び警報駆動部８８とから主要に構成されている。
【００７９】
路面摩擦係数推定部８１では、車速Ｖ、ハンドル角θＨ、実ヨーレートγが入力され、前述の如く、車両の横運動の運動方程式に基づき、前後輪のコーナリングパワーを非線形域に拡張して推定し、高μ路での前後輪の等価コーナリングパワーに対する推定した前後輪のコーナリングパワーの比を基に路面状況に応じて路面摩擦係数μを推定する。
【００８０】
路面勾配推定部８２は、車速Ｖと前後加速度Ｇｘとが入力され、車速Ｖの設定時間毎の変化率（m/s^２）を演算し、この車速変化率（m/s^２）と前後加速度Ｇｘを用いて次の（２）式により路面勾配ＳＬ（％）を演算する。重力加速度をｇ（m/s^２）とし、路面勾配の登り方向を（＋）として、
路面勾配ＳＬ＝（前後加速度Ｇｘ−車速変化率／ｇ）・１００ …（２）
【００８１】
尚、以下の（３）式に示すように、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/s^２），重力加速度をｇ（m/s^２）により路面勾配ＳＬを演算しても良い。
路面勾配ＳＬ＝tan(sin^−１（（（（エンジン出力トルク・トルクコンバータのトルク比・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）−走行抵抗）／車両質量−車速変化率）／ｇ））・１００）
≒（（（（エンジン出力トルク・トルクコンバータのトルク比・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） −走行抵抗）／車両質量−車速変化率）／ｇ））・１００
…（３）
【００８２】
このように、回避走行制御部８０では、路面摩擦係数推定部８１で路面摩擦係数μが、路面勾配推定部８２で路面勾配ＳＬが推定されるようになっており、路面摩擦係数推定部８１と路面勾配推定部８２は走行する路面情報を推定する路面情報推定手段として設けられている。
【００８３】
必要減速距離演算部８３は、車速Ｖ、障害物（先行車）速度Ｖｓ、障害物（先行車）減速度αｓ（m/s^２）が入力されると共に、路面摩擦係数推定部８１から路面摩擦係数μが、路面勾配推定部８２から路面勾配ＳＬが入力されて、自車両１と障害物（先行車）の相対的な運動を考慮して、自車両１の制動のみで、障害物（先行車）を回避することのできる最小の距離（必要減速距離）ＬGBを演算するものである。必要減速距離ＬGBは、以下の（４）式で演算される。
必要減速距離ＬGB＝（１／２）・（Ｖ−Ｖｓ）^２
／（（μ−（ＳＬ／１００））・ｇ−αｓ）…（４）
【００８４】
必要減速距離補正部８４は、車速Ｖ、障害物（先行車）速度Ｖｓ、障害物（先行車）減速度αｓが入力され、さらに、車速Ｖから自車両の減速度α（m/s^２）を演算して、以下の（５）式に示すように、ドライバによる制動操作の遅れを考慮して必要減速距離ＬGBの補正を行うようになっている。予め設定しておいたドライバの操作遅れ時間をＴtd（ｓ）として、
必要減速距離ＬGB＝ＬGB＋（Ｖ−Ｖｓ）・Ｔtd
＋（１／２）・（αｓ−α）・Ｔtd^２ …（５）
こうして必要減速距離補正部８４にて補正された必要減速距離ＬGBは、制御変更設定部８７に出力される。
【００８５】
目標ヨーレート演算部８５は、車速Ｖ、ハンドル角θＨが入力されて、目標ヨーレートγｔの演算を実行する。目標ヨーレートγｔの演算は、他の車両挙動制御部（例えば、前後駆動力配分制御部６０、左右駆動力配分制御部６５、制動力制御部７５）で実行されるものと略同様で以下の（６）式により演算される。
目標ヨーレートγｔ＝１／（１＋Ｔ・Ｓ）・γt0 …（６）
ここで、Ｓはラプラス演算子、Ｔは一次遅れ時定数、γt0は目標ヨーレート定常値であり、一次遅れ時定数Ｔは、以下の（７）式で与えられる。
一次遅れ時定数Ｔ＝（ｍ・Ｌf ・Ｖ）／（２・Ｌ・Ｋｒ） …（７）
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ーである。
【００８６】
また、目標ヨーレート定常値γt0は、以下の（８）式で与えられる。
目標ヨーレート定常値γt0＝Ｇγδ・（θＨ／ｎ） …（８）
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（９）式で求められる。
ヨーレートゲインＧγδ＝１／（１＋Ａ・Ｖ^２）・（Ｖ／Ｌ） …（９）
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（１０）式で演算される。
スタビリティファクタＡ＝−（ｍ／（２・Ｌ^２））・（Ｌf ・Ｋｆ−Ｌr ・Ｋｒ）／（Ｋｆ・Ｋｒ） …（１０）
（１０）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ーである。
【００８７】
ヨーレート偏差演算部８６は、ヨーレートセンサ４３から実際のヨーレートγと、目標ヨーレート演算部８５から目標ヨーレートγｔとが入力され、ヨーレート偏差Δγを（１１）式により演算して制御変更設定部８７に出力するようになっている。
ヨーレート偏差Δγ＝γ−γｔ …（１１）
【００８８】
制御変更設定部８７は、ハンドル角θＨ、実ヨーレートγ、障害物（先行車）との距離Ｌｓが入力され、各制御部６０，６５，７０，７５の何れかから通常に作動したことを示す信号が入力されると共に、必要減速距離補正部８４から必要減速距離ＬGB、目標ヨーレート演算部８５から目標ヨーレートγｔ、ヨーレート偏差演算部８６からヨーレート偏差Δγが入力される。そして、回避走行モードに移行するか否かの判定と、回避走行モードに移行した際の各車両挙動制御部６０，６５，７０，７５に出力する信号（回頭性を向上する信号（第１のモード）、安定性を向上する信号（第２のモード）、或いは回避走行モード解除の信号）を設定して出力するようになっている。また、回避走行モードに移行した際には、警報駆動部８８に対して信号が出力され、回避走行モードが解除されるまで、警報ランプ５５の点灯が行われる。
【００８９】
特に、制御変更設定部８７は、回避走行モードに移行するか否かの判定では、障害物（先行車）との距離Ｌｓと必要減速距離ＬGBとを比較し、障害物（先行車）との距離Ｌｓが必要減速距離ＬGB以下の自車両１が制動操作のみで障害物を回避できないとみなせる場合でも、更に障害物の存在の確かさを判定するために各制御部６０，６５，７０，７５の何れかが作動するまでは、回避走行モードに移行しないようになっている。これは、誤った障害物情報で即座に回避走行モードに入り、制御特性が変えられてしまい、ドライバに対し違和感を与えることを防止するためである。
【００９０】
以上のように、必要減速距離演算部８３、必要減速距離補正部８４と制御変更設定部８７で制動回避判定手段が形成されており、制御変更設定部８７は回避制御手段としての機能も有している。
【００９１】
次に、自車両１の回避走行制御部８０での回避走行での制御を、図３〜図５の回避走行制御プログラムのフローチャートで説明する。この回避走行制御プログラムは所定時間毎に実行され、まず、ステップ（以下「Ｓ」と略称）１０１で自車両情報を読み込み、Ｓ１０２に進んで前記（６）式により目標ヨーレートγｔを演算する。
【００９２】
そして、Ｓ１０３に進むと、既に回避走行モードか否かの判定が行われ、回避走行モードではない場合はＳ１０４に進み、既に回避走行モードの場合にはＳ１１９へと進む。
【００９３】
ここでは先に、回避走行モードではなくＳ１０４へと進む場合について説明する。Ｓ１０４に進むと障害物情報が読み込まれ、Ｓ１０５に進むと障害物（先行車も含む）が存在するか否か判定される。
【００９４】
Ｓ１０５で障害物が存在しないと判定されるとそのままプログラムを抜ける。
一方、障害物が存在する場合は、Ｓ１０５からＳ１０６に進み路面摩擦係数μを推定し、Ｓ１０７に進んで前記（２）式により路面勾配ＳＬを推定する。
【００９５】
その後、Ｓ１０８に進んで前記（４）式により必要減速距離ＬGBを演算し、Ｓ１０９に進んで前記（５）式により必要減速距離ＬGBを補正する。
【００９６】
こうしてＳ１１０に進むと、最終的に補正を加えて演算された必要減速距離ＬGBと障害物までの距離Ｌｓとの比較が行われ、この比較の結果、障害物までの距離Ｌｓが必要減速距離ＬGBよりも大きく（Ｌｓ＞ＬGB）、障害物との衝突を自車両１の制動のみで回避可能と判定できる場合は、そのままプログラムを抜ける。
【００９７】
一方、Ｓ１１０の判定で、障害物までの距離Ｌｓが必要減速距離ＬGB以下（Ｌｓ≦ＬGB）であり、障害物との衝突を自車両１の制動のみでは回避不可能と判定した場合は、Ｓ１１１へと進み、各制御部６０，６５，７０，７５の何れかが、通常に作動したか否か判定する。
【００９８】
そして、各制御部６０，６５，７０，７５の何れかが通常に作動した場合は、回避走行モードに移行するべくＳ１１３に進む。また、各制御部６０，６５，７０，７５の何れも作動していない場合はＳ１１２に進み、所定時間（例えば、２〜３秒）経過したか判定して、所定時間経過していない場合は再びＳ１１１の判定を行う。こうして、Ｓ１１１からＳ１１２に進み、各制御部６０，６５，７０，７５の何れも作動せず所定時間経過した場合は、得られている障害物情報が誤りである可能性が高いため、そのままプログラムを抜ける。
【００９９】
一方、所定時間内に各制御部６０，６５，７０，７５の何れかが作動してＳ１１１からＳ１１３に進むと、その運転状態における前輪操舵方向をメモりした後、Ｓ１１４に進む。
【０１００】
そして、Ｓ１１４でハンドル角θＨの絶対値が所定値より大きいか否か、すなわち、既にハンドル操作が行われているか否かの判定が行われ、ハンドル角θＨの絶対値が所定値より大きく、ハンドル操作が行われてる場合には、Ｓ１１５に進む。
【０１０１】
Ｓ１１５では、目標ヨーレートγｔの絶対値と実ヨーレートγの絶対値の比較が行われて車両挙動の状態が判定され、目標ヨーレートγｔの絶対値が実ヨーレートγの絶対値より大きく（｜γｔ｜＞｜γ｜）、車両の挙動がアンダーステア傾向にあるとみなせるときはＳ１１６に進んで、各車両挙動制御部６０，６５，７０，７５に対して制御特性を回頭性が向上する方向に変更するよう信号を出力する。
【０１０２】
具体的には、前後駆動力配分制御部６０に対しては、前後駆動力配分制御部６０で用いる演算した目標ヨーレートγｔ（絶対値）に１より大きい係数が乗じられて目標ヨーレートγｔ（絶対値）が通常よりも大きく補正され、クラッチトルクが減少補正されて前後の駆動力配分が後輪偏重になり、回頭性が向上するように補正される。
【０１０３】
また、左右駆動力配分制御部６５に対しては、左右駆動力配分制御部６５で用いる演算した目標ヨーレートγｔ（絶対値）に１より大きい係数が乗じられて目標ヨーレートγｔ（絶対値）が通常よりも大きく補正され、旋回外側車輪の駆動力配分が大きくなるように補正されて回頭性が向上される。
【０１０４】
さらに、後輪操舵制御部７０に対しては、ハンドル角感応ゲインｋδ０について、１より大きな後輪舵角補正値ｆ１を乗じることで、その絶対値が大きくなるように補正して、ハンドル角θＨに対して通常より後輪が逆相に操舵されるようにして回頭性を向上させる。また、ヨーレート感応ゲインｋγ０については、１より小さな後輪舵角補正値ｆ２を乗じることで、通常より小さくなるように補正して、ヨーレートγに対して後輪を同相に小さく補正して回頭性を向上する。
【０１０５】
また、制動力制御部７５に対しては、制動力制御部７５で用いる演算した目標ヨーレートγｔ（絶対値）に１より大きい係数が乗じられて目標ヨーレートγｔ（絶対値）が通常よりも大きく補正されて回頭性が向上される。
【０１０６】
一方、Ｓ１１５での目標ヨーレートγｔの絶対値と実ヨーレートγの絶対値の比較の結果、目標ヨーレートγｔの絶対値が実ヨーレートγの絶対値以下（｜γｔ｜≦｜γ｜）で、車両の挙動がオーバーステア傾向にあるとみなせるときはＳ１１７に進んで、各車両挙動制御部６０，６５，７０，７５に対して制特性を安定性が向上する方向に変更するよう信号を出力する。
【０１０７】
具体的には、前後駆動力配分制御部６０に対しては、前後駆動力配分制御部６０で用いる演算した目標ヨーレートγｔ（絶対値）に１より小さい係数が乗じられて目標ヨーレートγｔ（絶対値）が通常よりも小さく補正され、クラッチトルクが増加補正されて前後の駆動力配分が等配分方向になり、安定性が向上するように補正される。
【０１０８】
また、左右駆動力配分制御部６５に対しては、左右駆動力配分制御部６５で用いる演算した目標ヨーレートγｔ（絶対値）に１より小さい係数が乗じられて目標ヨーレートγｔ（絶対値）が通常よりも小さく補正され、旋回外側車輪に対する駆動力配分の増加が抑制されて安定性が向上される。
【０１０９】
さらに、後輪操舵制御部７０に対しては、ハンドル角感応ゲインｋδ０について、１より小さな後輪舵角補正値ｆ１を乗じることで、その絶対値が小さくなるように補正して、ハンドル角θＨに対して通常より後輪が逆相に操舵されることを抑制して安定性を向上する。また、ヨーレート感応ゲインｋγ０については、１より大きな後輪舵角補正値ｆ２を乗じることで、通常より大きくなるように補正して、ヨーレートγに対して後輪を同相方向に大きくなるように補正して安定性を向上する。
【０１１０】
また、制動力制御部７５に対しては、制動力制御部７５で用いる演算した目標ヨーレートγｔ（絶対値）に１より小さい係数が乗じられて目標ヨーレートγｔ（絶対値）が通常よりも小さく補正されて安定性が向上される。
【０１１１】
また、Ｓ１１４で、ハンドル角θＨの絶対値が所定値以下の場合は、今後障害物回避のためにハンドル操作が行われ、旋回されることが予想されるためＳ１１６に進んで各車両挙動制御部６０，６５，７０，７５に対して制御特性を回頭性が向上する方向に変更するよう信号を出力する。
【０１１２】
こうして、Ｓ１１６或いはＳ１１７の処理の後はＳ１１８へと進み、回避走行モードであることをドライバに報知するため、警報駆動部８８に信号出力して警報ランプ５５を点灯させてプログラムを抜ける。
【０１１３】
次に、Ｓ１０３で回避走行モード中と判定されてＳ１１９に進んだ場合について説明する。Ｓ１０３からＳ１１９へと進むと、現在の回避走行モードが各車両挙動制御部６０，６５，７０，７５に対して制御特性を回頭性が向上する方向に変更させるものか否か判定する。
【０１１４】
Ｓ１１９で回頭性向上方向に変更中と判定した場合、Ｓ１２０に進み前輪の操舵方向が反転、すなわち、Ｓ１１３でメモリした前輪操舵方向に対して今回の前輪操舵方向が反転しているかの判定が行われ、反転していなければそのままプログラムを抜け、反転していればＳ１２１に進んで、回頭性向上方向に変更中の各車両挙動制御部６０，６５，７０，７５に対する制御特性の変更出力を、安定性が向上する方向に変更するように信号を出力する。
【０１１５】
一方、Ｓ１１９で安定性向上方向に変更中と判定した場合は、Ｓ１２２へと進む。Ｓ１２２ではハンドル角θＨの絶対値が所定値以下の状態が所定時間以上継続したか否か判定し、継続していない場合はＳ１２３に進みヨーレート偏差Δγを前記（１１）式により演算して、Ｓ１２４に進んでヨーレート偏差Δγの絶対値が所定値以下の状態が所定時間以上継続したか否か判定し、継続していない場合はそのままプログラムを抜ける。
【０１１６】
Ｓ１２２、或いはＳ１２４のどちらか一方でも条件を満たす場合、すなわち、ハンドル角θＨの絶対値が所定値以下の状態が所定時間以上継続、或いはヨーレート偏差Δγの絶対値が所定値以下の状態が所定時間以上継続した場合はＳ１２５へと進み、各車両挙動制御部６０，６５，７０，７５に対して制御特性を変更する指示を解除（回避走行モードの解除）して、Ｓ１２６に進み警報駆動部８８への信号出力を解除してプログラムを抜ける。
【０１１７】
このように本発明の実施の形態では、自車両１に対する障害物を事前に判断し、路面摩擦係数、路面勾配の路面情報、自車両１と障害物の相対的な運動を考慮して自車両１が制動操作のみで障害物を回避できるか否か正確に判定するようになっている。そして、自車両１が自車両１の制動操作のみで障害物を回避できない場合で且つ各車両挙動制御の作動を検出した際には、そのときのハンドル操作とアンダーステア、或いはオーバーステア状態の車両挙動に応じて各車両挙動制御部６０，６５，７０，７５を回避走行モードに移行して作動させるため、確かな障害物情報を基にドライバは安全かつ容易に障害物の回避運転を実行することができる。また、一般に回避走行では、前半は回頭性が重視され、障害物を通過してハンドルを反転してからの後半は安定性が重視されるが、回避走行モード中では、ハンドル操作と車両挙動の変化からこのことを正確に判定し必要な制御を各車両挙動制御部６０，６５，７０，７５に実行させるようになっている。更に、回避走行モードの解除も、ドライバのハンドル操作による回避走行終了を検出し、或いは、障害物回避後の車両挙動の安定を検出して正確なタイミングで実行されるようになっている。
【０１１８】
尚、本発明の実施の形態では、前方障害物の検出に、一対のＣＣＤカメラ５１Ｒ，５１Ｌによって捉えた画像を処理して行う例を示したが、これに限定することなく、例えば超音波レーダ、レーザ等の装置を用いて障害物を検出するようにしても良い。
【０１１９】
また、本発明の実施の形態では、自車両１は、車両挙動の制御部として前後駆動力配分制御部６０、左右駆動力配分制御部６５、後輪操舵制御部７０及び制動力制御部７５の４つを備え、回避走行制御部８０からこれら４つに信号出力するようになっているが、これらの車両挙動制御部６０，６５，７０，７５のうち少なくとも１つを回避走行制御部８０で制御するものであれば本発明が適用できることはいうまでもない。
【０１２０】
さらに、本発明の実施の形態では、車両挙動制御部６０，６５，７０，７５でのパラメータ（目標ヨーレート、或いはハンドル角感応ゲイン、ヨーレート感応ゲイン）の絶対値の増加補正には、１より大きい定数を乗じることで行い、減少補正には１より小さい定数を乗じることで行うようになっているが、補正できればこれに限るものではない。
【０１２１】
また、本発明の実施の形態では、前後駆動力配分制御部６０は、制御中に目標ヨーレートを補正パラメータとして用いるものであるが、この制御方法に限るものではない。この場合、回頭性を向上するには後輪偏重の駆動力配分となるように、安定性を向上するには前後等配分の駆動力配分になるようにトランスファクラッチ２１の締結トルクを設定できれば良い。
【０１２２】
更に、本発明の実施の形態では、左右駆動力配分制御部６５でも制御中に目標ヨーレートを補正パラメータとして用いるものであるが、この制御方法に限るものではない。この場合、回頭性を向上するにあたり、車両が基準となるステア特性よりも更に強いアンダーステア傾向と判断される時、目標とする左右駆動力配分比を外輪がより強く駆動する方向、或いは内輪がより強く制動する方向に補正する。また、安定性を向上させる場合には、車両が基準となるステア特性よりも更に弱いアンダーステア傾向或いはオーバーステア傾向と判断される時、目標とする左右駆動力配分比を内輪がより強く駆動する方向、或いは、外輪がより強く制動する方向に補正する。
【０１２３】
また、本発明の実施の形態では、後輪操舵制御部７０での制御則は「ハンドル角逆相＋ヨーレート同相制御則」を基本制御則とするものを例に説明したが、これに限るものではなく、例えば周知の「ヨーレートフィードバック方式の制御則」や「前輪舵角比例方式の制御則」等であっても良い。そして、他の制御則であっても、回頭性を向上する場合は、前輪に対する後輪の転舵角を同相方向への操舵量を減らすことも含め、逆相方向に補正する。また、安定性を向上させる場合には、前輪に対する後輪の転舵角を逆相操舵量を減らすことも含め、同相方向に補正する。
【０１２４】
更に、制動力制御部７５での制動力制御は、本発明の実施の形態のものに限るものではない。そして、回頭性を向上するには、車両が基準となるステア特性よりも更に強いアンダーステア傾向と判断される時、目標ヨーモーメントを大きくして付加する制動力を増加補正する。また、安定性を向上させる場合には、車両が基準となるステア特性よりも更に弱いアンダーステア傾向或いはオーバーステア傾向と判断される時、目標ヨーモーメントを大きくして付加する制動力を増加補正するようにしても良い。
【０１２５】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、車両に対する障害物を事前に精度良く判断し、様々な走行情報を加味して回避走行全般に亘り、各車両挙動の制御装置が適切に動作して、障害物の回避走行を適切に行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両における車両運動制御装置全体の概略説明図
【図２】回避走行制御部を説明する機能ブロック図
【図３】回避走行制御プログラムのフローチャート
【図４】図３の続きのフローチャート
【図５】図３の続きのフローチャート
【符号の説明】
１自車両
４２ハンドル角センサ（自車両情報検出手段）
４３ヨーレートセンサ（自車両情報検出手段）
４９前後加速度センサ（自車両情報検出手段）
５１Ｒ，５１ＬＣＣＤカメラ（障害物認識手段）
５２障害物認識部（障害物認識手段）
６０前後駆動力配分制御部（車両挙動制御手段）
６５左右駆動力配分制御部（車両挙動制御手段）
７０後輪操舵制御部（車両挙動制御手段）
７５制動力制御部（車両挙動制御手段）
８０回避走行制御部（路面情報推定手段、制動回避判定手段、回避制御手段）

Claims

走行路前方の障害物を認識して障害物情報を検出する障害物認識手段と、
自車両の走行状態を検出する自車両情報検出手段と、
上記自車両の回頭性能を可変して車両挙動を制御する車両挙動制御手段と、
上記障害物情報と上記自車両情報とに基づき上記自車両の制動操作のみで該自車両が上記障害物を回避可能か否か判定する制動回避判定手段と、
上記車両挙動制御手段の通常の車両挙動制御の作動を検出する車両挙動制御検出手段と、
上記自車両が制動操作のみで上記障害物を回避できない場合に、上記車両挙動制御検出手段が上記車両挙動制御手段の通常の車両挙動制御の作動を検出したことを条件としてハンドル操作と車両挙動に応じて上記車両挙動制御手段を回避走行モードに移行させると共に、該回避走行モード中ではハンドル操作と車両挙動に応じて上記回避走行モードでの上記車両挙動制御手段による制御を通常に対して回頭性能を可変して行う回避制御手段と、
を備えたことを特徴とする車両運動制御装置。
上記回避制御手段による上記回避走行モードは、上記車両挙動制御手段を、通常より回頭性を向上させる方向に制御変更する第１のモードと、この第１のモードより車両姿勢を強く維持させる方向に制御変更する第２のモードからなることを特徴とする請求項１記載の車両運動制御装置。
上記回避制御手段による上記回避走行モードは、上記車両挙動制御手段を上記第１のモードの場合にハンドル操舵方向が反転した際は、上記車両挙動制御手段を上記第２のモードに切り換えることを特徴とする請求項２記載の車両運動制御装置。
上記回避制御手段による上記回避走行モードは、ハンドル操舵が小さい状態が所定時間以上継続した場合と、目標とするヨーレートと実際のヨーレートの偏差が予め定めた設定範囲内である状態が所定時間以上継続した場合の少なくともどちらかの場合に上記回避走行モードを解除することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の車両運動制御装置。
上記車両挙動制御手段は、車両の走行状態を基に制動力を所定の選択した車輪に加えて制御する制動力制御部と、車両の走行状態に応じて後輪を所定に操舵制御する後輪操舵制御部と、車両の走行状態に応じて前後輪間の駆動力配分を可変制御する前後駆動力配分制御部と、車両の走行状態に応じて左右輪間の駆動力配分を可変制御する左右駆動力配分制御部の少なくとも一つであることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の車両運動制御装置。
自車両の走行する路面情報を推定する路面情報推定手段を備え、上記制動回避判定手段は、上記路面情報に基づき制動操作のみで該自車両が上記障害物を回避可能か否かを判定することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載の車両運動制御装置。