JP6183257B2 - 車両運動状態決定装置及び車両運動制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両運動状態決定装置及び車両運動制御装置に関する。

従来、衝突後に車両を安定化させる技術が報告されている。例えば、特許文献１に記載の技術では、車両が衝突した場合に、ヨーレートセンサで測定されたヨーレートを加速度センサの評価により検証する。そして、特許文献１に記載の技術では、測定されたヨーレート又はヨーレートの変化が閾値を超えているときは、安定化アルゴリズムが、衝突の直前に発生したヨーレートを目標値として使用して、衝突により発生したヨー運動に反作用を与えるヨーモーメントを発生させる。

特表２００８−５３７９２０号公報

ここで、２次衝突被害を軽減する上で、１次衝突後の車両位置や車両姿勢を安全に保つためには、１次衝突直前から１次衝突直後の時間に、車両運動状態量（例えば、ヨーレート）に基づいて適切に走行制御をする必要がある。しかし、自車両が車外の障害物（例えば、他車両、壁など）との接触を含む衝突をするとき、その衝撃が大きいために、車両運動状態量がその値を検出するセンサ（例えば、ヨーレートセンサ）の通常検出範囲を超過したり、センサそのものが変形や故障する場合がある。このため、衝突時に車両運動状態量を正確に検出できない時間帯が発生し、適切に車両運動を制御できない場合が考えられる。

一例として、図１を参照して、衝突時のヨーレート推移について説明する。図１において、縦軸は、車両に搭載された車両運動制御用のセンサとしてのヨーレートセンサが検出した検出ヨーレート（ｄｅｇ／ｓｅｃ）を示す。横軸は、衝突検知用センサとしてのエアバッグ用加速度センサが衝突を検知した時点（０ｍｓｅｃ）からカウントされる時間（Ｔｉｍｅ）を示す。図１に示すように、ヨーレートセンサの検出可能範囲は、通常±１００ｄｅｇ／ｓｅｃ程度に設定されている。これは、車両運動制御用のヨーレートセンサの分解能は、衝突検知用のエアバッグ用加速度センサの分解能と比べて高く設定される必要があるからである。言い換えると、車両運動制御用のヨーレートセンサは、衝突検知用のエアバッグ用加速度センサが検知可能な衝突時に発生する程度の大きさのヨーレートを検出することを想定していない。そのため、図１に示すように、衝突後の１５０ｍｓｅｃ以降はヨーレートセンサの検出範囲に収束するものの、衝突時の０ｍｓｅｃ〜１５０ｍｓｅｃの間では、１００ｄｅｇ/ｓｅｃを超えるヨーレートが発生してヨーレートセンサの検出範囲を超過する時間帯が発生してしまう。

このように、ヨーレートセンサは、車両の運動状態等によって検出値の信頼度が低くなる場合がある。この場合、ヨーレートセンサの検出結果に基づく車両の運動制御も信頼性が低くなってしまう。

例えば、図１に示すように、衝突以後に発生するヨーレートがヨーレートセンサの検出可能範囲を超え、ヨーレートが実際よりも過小な値として検出されてしまう可能性がある。また、例えば、衝突時以外にも、走行中にタイヤがバーストする等の車両異常が発生した場合、車両の運動状態がヨーレートセンサの検出可能範囲が想定していない運動状態へ急激に変化することで、車両異常以後に発生するヨーレートがヨーレートセンサの検出可能範囲を超える場合も考えられる。そのため、衝突以後や車両異常以後などに検出されたヨーレートそのものを実際の車両のヨーレートとみなして運動制御を行うと、過小なヨーレートに基づく運動制御が行われてしまう可能性がある。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、ヨーレートセンサの検出値の信頼性が低い場合に、ヨーレート決定結果の信頼性低下を抑制することができる車両運動状態決定装置及び車両運動制御装置を提供することを目的とする。

本発明の車両運動状態決定装置は、自車両に発生したヨーレートを検出するヨーレートセンサと、前記自車両に発生した加速度を検出するセンサであって、前記ヨーレートセンサとは異なるセンサである加速度センサと、前記加速度センサが検出した加速度に基づいて、前記自車両に発生したヨーレートを算出するヨーレート算出手段と、前記ヨーレートセンサにより検出される検出ヨーレート、及び、前記ヨーレート算出手段により算出される算出ヨーレートのうち少なくとも一つに基づいて、前記自車両に発生したヨーレートを決定するヨーレート決定手段と、前記検出ヨーレートの信頼性が低いことを判定するヨーレート信頼性判定手段と、を備え、前記ヨーレート決定手段は、前記ヨーレート信頼性判定手段により前記検出ヨーレートの信頼性が低いと判定されていない場合には、前記検出ヨーレートを前記自車両に発生したヨーレートとして決定し、前記ヨーレート信頼性判定手段により前記検出ヨーレートの信頼性が低いと判定された場合には、前記算出ヨーレートに基づいて前記ヨーレートを決定することを特徴とする。

上記車両運動状態決定装置において、前記ヨーレート信頼性判定手段は、前記自車両と車外の障害物との衝突の有無を判定する衝突判定手段であり、前記ヨーレート決定手段は、前記衝突判定手段により前記衝突が有ったと判定されていない場合には、前記検出ヨーレートを前記自車両に発生したヨーレートとして決定し、前記衝突判定手段により前記衝突が有ったと判定された場合には、前記算出ヨーレートに基づいて前記ヨーレートを決定することが好ましい。

上記車両運動状態決定装置において、前記衝突判定手段は、前記加速度センサが検出した加速度に基づいて前記衝突の有無を判定することが好ましい。

上記車両運動状態決定装置において、前記障害物と衝突する前記自車両上の衝突位置を予測する衝突位置予測手段と、前記衝突位置予測手段が予測した前記衝突位置に基づいて、検出される加速度の信頼性が低くなる加速度センサを判定する加速度信頼性判定手段と、を更に備え、前記ヨーレート算出手段は、前記加速度信頼性判定手段により検出される加速度の信頼性が低くなる加速度センサとして判定されていない加速度センサが検出した加速度に基づいて、前記算出ヨーレートとして、前記自車両に発生したヨーレートを算出することが好ましい。

上記車両運動状態決定装置において、前記加速度センサは、固定電極と、前記自車両にかかる加速度に応じて変位する可変電極と、を少なくとも含んで構成され、前記車両運動状態決定装置は、前記加速度センサを構成する前記固定電極及び前記可変電極のうち一方に駆動電圧を印加している場合に他方の静電容量の変化に応じて加速度を検出するものであって、前記ヨーレート算出手段により前記算出ヨーレートを算出する場合に、前記加速度センサの静電容量に対応して割り当てられた電圧値を増加する電圧制御手段、を更に備えることが好ましい。

上記車両運動状態決定装置において、前記ヨーレート算出手段を構成する電子制御ユニットにおいて前記ヨーレート算出手段に割り当てられる情報容量を増加する容量増加手段、を更に備えることが好ましい。

本発明の車両運動制御装置は、上記車両運動状態決定装置の前記ヨーレート決定手段が決定した前記ヨーレートに基づいて前記自車両の運動制御を行う運動制御手段、を備えたことを特徴とする。

本発明にかかる車両運動状態決定装置及び車両運動制御装置によれば、ヨーレートセンサの検出値の信頼性が低い場合には、加速度センサの検出値に基づいて算出されたヨーレート算出値に基づいてヨーレートを決定することで、ヨーレート決定結果の信頼性低下を抑制することができるという効果を奏する。

図１は、衝突時のヨーレート推移の一例を示す図である。 図２は、本発明に係る車両運動状態決定装置及び車両運動制御装置の構成を示す図である。 図３は、車両に搭載された各種センサの搭載位置の一例を示す図である。 図４は、エアバッグ用加速度センサと衝突時加速度の一例を示す図である。 図５は、エアバッグ用加速度センサの構造の一例を示す図である。 図６は、本発明に係る車両運動状態決定装置及び車両運動制御装置の衝突時の基本処理の一例を示すフローチャートである。 図７は、Ｘ軸方向の衝突に対する推定ヨーレート値のマップの一例である。 図８は、自車両のＸ軸方向の衝突ケースを示す図である。 図９は、Ｘ軸方向の衝突位置分類の一例を示す図である。 図１０は、Ｘ軸方向の衝突位置を示す略号を説明するための図である。 図１１は、自車両のＹ軸方向の衝突ケースを示す図である。 図１２は、Ｙ軸方向の衝突に対する推定ヨーレート値のマップの一例である。 図１３は、Ｙ軸方向の衝突位置分類の一例を示す図である。 図１４は、Ｙ軸方向の衝突位置を示す略号を説明するための図である。 図１５は、並列センシング処理の切替判定のヨーレート閾値の一例を示す図である。 図１６は、並列センシング処理が必要か否かについて判断する制御の一例を示すフローチャートである。 図１７は、本発明に係る車両運動状態決定装置の衝突時の基本処理の一例を示すフローチャートである。 図１８は、衝突予測形態に応じてヨーレート検出手段の選択判断処理を行う制御の一例を示すフローチャートである。 図１９は、エアバッグ用加速度センサの搭載位置の一例を示す図である。 図２０は、フロント衝突を予測した場合に衝突位置に応じて故障センサと利用センサを判断するための表の一例である。 図２１は、サイド衝突を予測した場合に衝突位置に応じて故障センサと利用センサを判断するための表の一例である。 図２２は、フロント衝突予測によるヨーレート検出手段の切替を行うための判定マップの一例である。 図２３は、フロント衝突予測によるヨーレート検出手段の切替を行うための判定マップの別の一例である。 図２４は、サイド衝突予測によるヨーレート検出手段の切替を行うための判定マップの一例である。 図２５は、サイド衝突予測によるヨーレート検出手段の切替を行うための判定マップの別の一例である。 図２６は、本発明に係る車両運動状態決定装置及び車両運動制御装置の衝突後の基本処理の一例を示すフローチャートである。 図２７は、２次衝突発生の可能性が低い場面の一例を示す図である。 図２８は、２次衝突発生の可能性が高い場面の一例を示す図である。 図２９は、２次衝突発生の可能性による所定値γｔｈの推移の一例を示す図である。 図３０は、衝突時におけるエアバッグ用加速度センサの入力処理の切替を行う制御の一例を示すフローチャートである。 図３１は、センサ入力部の回路設計例を示す図である。

以下に、本発明にかかる車両運動状態決定装置及び車両運動制御装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。

［実施形態］
図２〜図５を参照して、本発明に係る車両運動状態決定装置及び車両運動制御装置の構成について説明する。図２は、本発明に係る車両運動状態決定装置及び車両運動制御装置の構成を示す図である。図３は、車両に搭載された各種センサの搭載位置の一例を示す図である。図４は、エアバッグ用加速度センサと衝突時加速度の一例を示す図である。図５は、エアバッグ用加速度センサの構造の一例を示す図である。

本実施形態における車両運動状態決定装置及び車両運動制御装置は、車両（自車両）に搭載され、典型的には、図２に示すように、ＤＳＳコンピュータ１と、ミリ波レーダセンサ２と、カメラセンサ３と、クリアランスソナーセンサ４と、ブレーキＥＣＵ５と、エアバッグＥＣＵ６と、エアバッグ用加速度センサ７と、車輪速センサ８と、ヨーレートセンサ９と、ステアリングセンサ１０と、パワーマネジメントＥＣＵ１１と、パワーステアリングＥＣＵ１２と、を備える。

図２において、ＤＳＳコンピュータ１、ブレーキＥＣＵ５、エアバッグＥＣＵ６、パワーマネジメントＥＣＵ１１、及び、パワーステアリングＥＣＵ１２は、車両の各部の駆動を制御するものであり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びインターフェースを含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子制御ユニットである。ＤＳＳコンピュータ１は、ミリ波レーダセンサ２と、カメラセンサ３と、クリアランスソナーセンサ４と電気的に接続され、検出結果に対応した電気信号が入力される。ブレーキＥＣＵ５は、車輪側センサ８と、ヨーレートセンサ９と、ステアリングセンサ１０と電気的に接続され、検出結果に対応した電気信号が入力される。エアバッグＥＣＵ６は、エアバッグ用加速度センサ７と電気的に接続され、検出結果に対応した電気信号が入力される。ＤＳＳコンピュータ１、ブレーキＥＣＵ５、エアバッグＥＣＵ６、パワーマネジメントＥＣＵ１１、及び、パワーステアリングＥＣＵ１２は、相互に検出信号や駆動信号、制御指令等の情報の授受を行うことができる。

ＤＳＳコンピュータ１は、車両の各部を制御しＤＳＳ（Ｄｒｉｖｅｒ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｓｙｓｔｅｍ）機能を実現するＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）である。ＤＳＳコンピュータ１は、ＤＳＳ機能として、例えば、ミリ波レーダセンサ２、カメラセンサ３、及び、クリアランスソナーセンサ４等の対象物検知センサからの物標情報に基づいて、車両と当該車両の周辺の物体との接触の予測を行い、これに応じて運転者に対して警告したりブレーキ（制動装置）を制御したりするプリクラッシュセーフティシステム（ＰＣＳ：Ｐｒｅ Ｃｒａｓｈ Ｓａｆｅｔｙ Ｓｙｓｔｅｍ）制御を実行することができる。また、ＤＳＳコンピュータ１は、ＤＳＳ機能として、例えば、対象物検知センサからの白線情報に基づいて、車両が車線から逸脱しないようにステア（操舵装置）等を制御するレーンキンピングアシスト（ＬＫＡ：Ｌａｎｅ Ｋｅｅｐｉｎｇ Ａｓｓｉｓｔ）制御を実行することもできる。また、ＤＳＳコンピュータ１は、ＤＳＳ機能として、ヨーレート等の車両運動状態量に基づいて、カーブを曲がる時に起こりやすい横滑りを抑えて車両を安定させる車両安定制御システム（ＶＳＣ：Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御を実行することもできる。このようなＤＳＳ機能を、ＤＳＳコンピュータ１は、衝突前の予防安全走行制御や衝突後の安全走行制御として実行することができる。なお、ＤＳＳコンピュータ１が備える各種処理部（ヨーレート算出部１ａ〜運動制御部１ｈ等）の詳細については後述する。

ミリ波レーダセンサ２は、ミリ波を対象物に向けて発射し、その反射波を測定することにより、対象物までの距離や方向等を検知するセンサである。カメラセンサ３は、対象物を撮像し、その撮像画像から解析可能な対象物の大きさや形状等を検知する。クリアランスソナーセンサ４は、音波や超音波を対象物に向けて発射し、反射して戻ってくるまでの時間から対象物とのクリアランスを検知するセンサである。これらミリ波レーダセンサ２と、カメラセンサ３と、クリアランスソナーセンサ４は、対象物検知センサとして機能する。

ここで、対象物検知センサは、車両周辺監視用のセンサであり、車両の周囲の物体を検知することで、白線検出や物標検出を行う。対象物検知センサは、白線検出として、車両が走行する走行路に設けられた白線を検出する。また、対象物検知センサは、物標検出として、例えば、車両の周囲の歩行者、他車両、電柱、障害物、ガードレール、壁面等の立体物体を検出する。また、対象物検知センサは、車両の周囲の物体を検出すると共に、当該検出した物体と車両との相対関係を示す相対物理量を検出することができる。対象物検知センサは、例えば、上記相対物理量として、車両と物体との相対位置（座標系）、相対速度（ｍ／ｓ）、相対距離（ｍ）、ＴＴＣ（Ｔｉｍｅ−Ｔｏ−Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ：接触余裕時間）（ｓ）等のうちの少なくとも１つを検出する。ここで、ＴＴＣとは、車両が物体に至るまでの時間に相当し、車両と物体との相対距離を相対速度に応じて変換した時間に相当する。対象物検知センサは、ＤＳＳコンピュータ１に電気的に接続されており、白線検出に基づいた白線情報や物標検出に基づいた物標情報（相対物理量等を含む）を当該ＤＳＳコンピュータ１に出力する。

ブレーキＥＣＵ５は、車両に搭載されるブレーキを制御するＥＣＵである。ブレーキＥＣＵ５は、例えば、ＤＳＳコンピュータ１からの指示にしたがってブレーキの作動を制御する。ここで、当該ブレーキは、典型的には、電子制御式ブレーキ装置（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｂｒａｋｅ）であるが、車両の車輪に制動力を発生させるものであればよく、例えば、パーキングブレーキやエンジンブレーキによって車両の車輪に制動力を発生させる装置を含んでもよい。ブレーキＥＣＵ５は、ＤＳＳコンピュータ１がＤＳＳ機能としてＰＣＳ制御やＶＳＣ制御を実行する際にブレーキを作動させたりする。

エアバッグＥＣＵ６は、車両に搭載されるエアバッグを制御するＥＣＵである。エアバッグＥＣＵ６は、例えば、ＤＳＳコンピュータ１からの指示にしたがってエアバッグの作動を制御する。ここで、当該エアバッグは、車両のハンドル付近に設置されて乗員の前面を保護するためのフロントエアバッグと、車両のドア付近に設置された乗員の側面を保護するためのサイドエアバッグとを含んで構成される。ここで、エアバッグＥＣＵ６は、衝突検知用センサとして機能するエアバッグ用加速度センサ７（加速度センサ）の検出結果に応じた衝突発生信号が入力される。本実施形態において、エアバッグ用加速度センサ７は、自車両に発生した加速度を検出するセンサであって、ヨーレートセンサ９とは異なるセンサである。衝突発生信号は、車両と車外の障害物との衝突が発生したと想定可能な程度の大きさの加速度をエアバッグ用加速度センサ７が検出した際に生じる信号である。エアバッグＥＣＵ６は、エアバッグ用加速度センサ７から衝突発生信号が入力された時に、エアバッグへ制御信号を出力することで、エアバッグの展開を行う。エアバッグＥＣＵ６は、エアバッグの展開を行うと同時に、エアバッグ用加速度センサ７から入力される衝突発生信号をＤＳＳコンピュータ１へ出力する。

車輪速センサ８は、車輪毎に設けられ、夫々の車輪速度を検出する車輪速度検出装置である。各車輪速センサ８は、各車輪の回転速度である車輪速度を検出する。各車輪速センサ８は、検出した各車輪の車輪速度を示す検出信号をＤＳＳコンピュータ１へ出力する。ＤＳＳコンピュータ１は、各車輪速センサ８から入力される各車輪の車輪速度に基づいて、車両の走行速度である車速を算出する。ＤＳＳコンピュータ１は、各車輪速センサ８のうち少なくとも１つから入力される車輪速度に基づいて車速を算出してもよい。ヨーレートセンサ９は、自車両に発生したヨーレートを検出するヨーレート検出装置である。ヨーレートセンサ９は、検出したヨーレートを示す検出信号をＤＳＳコンピュータ１へ出力する。ステアリングセンサ１０は、運転者の操舵操作に応じてステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角検出装置である。ステアリングセンサ１０は、検出した操舵角を示す検出信号をＤＳＳコンピュータ１へ出力する。ＤＳＳコンピュータ１においては、ヨーレートセンサ９とステアリングセンサ１０の検出信号に基づいて、車両の旋回状態（旋回姿勢）を判断することができる。

パワーマネジメントＥＣＵ１１は、車両に搭載されるエンジンやモーター等の駆動機構を制御するＥＣＵである。パワーマネジメントＥＣＵ１１は、例えば、ＤＳＳコンピュータ１からの指示にしたがって駆動機構の作動を制御する。また、パワーステアリングＥＣＵ１２は、車両に搭載される電動パワーステアリング（ＥＰＳ： Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｓｔｅｅｒｉｎｇ）等の操舵機構を制御するＥＣＵである。パワーステアリングＥＣＵ１２は、例えば、ＤＳＳコンピュータ１からの指示にしたがって操舵機構の作動を制御する。パワーステアリングＥＣＵ１２は、上述のブレーキＥＣＵ５やパワーマネジメントＥＣＵ１１と協働して、ＤＳＳコンピュータ１がＤＳＳ機能としてＬＫＡ制御やＶＳＣ制御を実行する際に操舵機構や駆動機構等を作動させたりする。

ＤＳＳコンピュータ１の説明に戻り、当該ＤＳＳコンピュータ１が備える各種処理部（ヨーレート算出部１ａ〜運動制御部１ｈ等）の詳細について説明する。ＤＳＳコンピュータ１は、ヨーレート算出部１ａと、ヨーレート決定部１ｂと、ヨーレート信頼性判定部１ｃと、衝突位置予測部１ｄと、加速度信頼性判定部１ｅと、電圧制御部１ｆと、容量増加部１ｇと、運動制御部１ｈと、を少なくとも備える。

ＤＳＳコンピュータ１のうち、ヨーレート算出部１ａは、エアバッグ用加速度センサ７が検出した加速度に基づいて、自車両に発生したヨーレートを算出するヨーレート算出手段である。

一例として、ヨーレート算出部１ａが行うエアバッグ用加速度センサ７によるヨーレート算出方法について、図３及び図４を参照して説明する。図３において、ミリ波レーダセンサ２は、車両の前面に搭載されるフロントミリ波レーダセンサ２ａと、車両の後面に搭載されるリアミリ波レーダセンサ２ｂとを含んで構成される。カメラセンサ３は、車両の前方に搭載される。ヨーレートセンサ９は、車両重心の位置に搭載される。エアバッグ用加速度センサ７は、車両の前面に搭載されるフロントエアバッグ用加速度センサ７ａ−１〜２と、車両の側面に搭載されるサイドエアバッグ用加速度センサ７ｂ−１〜２と、車両の後面に搭載されるリアエアバッグ用加速度センサ７ｃ−１〜２とを含んで構成される。ここで、図３に示すように、車両重心で直交する２つの軸をＸ軸（進行方向の軸）とＹ軸（車幅方向の軸）に設定すると、フロントエアバッグ用加速度センサ７ａ−１〜２は、Ｘ軸方向の加速度を検出し、サイドエアバッグ用加速度センサ７ｂ−１〜２とリアエアバッグ用加速度センサ７ｃ−１〜２は、Ｙ軸方向の加速度を検出する。

車両の運動状態として並進と旋回の２つの挙動が想定されるため、エアバッグ用加速度センサ７からヨーレートを算出するためには車両重心からの距離の異なる２つ以上のエアバッグ用加速センサ７が必要となる。図４において、ＧｘＬは、車両の左前面に搭載されたフロントエアバッグ用加速度センサ７ａ−１が検出する衝突時加速度を示す。ＧｘＲは、車両の右前面に搭載されたフロントエアバッグ用加速度センサ７ａ−２が検出する衝突時加速度を示す。ＧｙｍＲは、車両の右側面に搭載されたサイドエアバッグ用加速度センサ７ｂ−２が検出する衝突時加速度を示す。ＧｙｒＲは、車両の右後面に搭載されたリアエアバッグ用加速度センサ７ｃ−２が検出する衝突時加速度を示す。Ｌｘは、リアエアバッグ用加速度センサ７ｃ−２の搭載位置からＹ軸までの最短距離を示す。Ｌｙは、サイドエアバッグ用加速度センサ７ｂ−２やリアエアバッグ用加速度センサ７ｃ−２の搭載位置からＸ軸までの最短距離を示す。ωｚは、ヨーレートの大きさを示す。

例えば、自車の右フロント部が衝突したと仮定する場合、Ｌｙ＝ｃｏｎｓｔ．であり一定なので、ヨーレート算出部１ａは、以下の式１にしたがって、ヨーレートωを算出する。

また例えば、自車の右リア側部が衝突したと仮定する場合、Ｌｘ＝ｃｏｎｓｔ．であり一定なので、ヨーレート算出部１ａは、以下の式２にしたがって、ヨーレートωを算出する。

図２に戻り、ＤＳＳコンピュータ１のうち、ヨーレート決定部１ｂは、ヨーレートセンサ９により検出される検出ヨーレート（ヨーレートの検出値）、及び、ヨーレート算出部１ａにより算出される算出ヨーレート（ヨーレートの算出値）のうち少なくとも一つに基づいて、自車両に発生したヨーレートを決定するヨーレート決定手段である。本実施形態において、ヨーレート決定部１ｂは、後述のヨーレート信頼性判定部１ｃにより検出ヨーレートの信頼性が低いと判定されていない場合には、ヨーレートセンサ９が検出した検出ヨーレートを自車両に発生したヨーレートとして決定する。一方、ヨーレート信頼性判定部１ｃにより検出ヨーレートの信頼性が低いと判定された場合には、ヨーレート算出部１ａが算出した算出ヨーレートに基づいてヨーレートを決定する。これにより、本実施形態によれば、ヨーレートセンサの検出値の信頼性が低い場合に、ヨーレート決定結果の信頼性低下を抑制することができる。

ヨーレート信頼性判定部１ｃは、ヨーレートセンサ９が検出した検出ヨーレートの信頼性が低いことを判定するヨーレート信頼性判定手段である。本実施形態において、ヨーレート信頼性判定部１ｃは、自車両と車外の障害物との衝突の有無を判定する衝突判定手段でもある。この場合、上述のヨーレート決定部１ｂは、衝突判定手段により自車両と車外の障害物との衝突が有ったと判定されていない場合には、ヨーレートセンサ９が検出した検出ヨーレートを自車両に発生したヨーレートとして決定し、衝突判定手段により自車両と車外の障害物との衝突が有ったと判定された場合には、ヨーレート算出部１ａが算出した算出ヨーレートに基づいてヨーレートを決定する。これにより、本実施形態によれば、衝突によりヨーレート決定結果が過小となることを抑制することができる。ここで、衝突判定手段は、エアバッグ用加速度センサ７が検出した加速度に基づいて衝突の有無を判定する。これにより、本実施形態によれば、衝突検出用の加速度センサを用いるため、衝突時であってもセンサの検出可能範囲を超えずに加速度を検出してヨーレートを決定することができる。

また、本実施形態において、ヨーレート信頼性判定部１ｃは、自車両の車両異常の有無を判定する車両異常判定手段であってもよい。この場合、上述のヨーレート決定部１ｂは、車両異常判定手段により自車両の車両異常が有ったと判定されていない場合には、ヨーレートセンサ９が検出した検出ヨーレートを自車両に発生したヨーレートとして決定し、車両異常判定手段により自車両の車両異常が有ったと判定された場合には、ヨーレート算出部１ａが算出した算出ヨーレートに基づいてヨーレートを決定する。これにより、本実施形態によれば、走行中にタイヤがバーストする等の車両異常によりヨーレート決定結果が過小となることを抑制することができる。例えば、タイヤのバーストは対象のタイヤの空気圧センサにより検出可能である。

衝突位置予測部１ｄは、車外の障害物と衝突する自車両上の衝突位置を予測する衝突位置予測手段である。また、加速度信頼性判定部１ｅは、衝突位置予測部１ｄが予測した衝突位置に基づいて、検出される加速度の信頼性が低くなるエアバッグ用加速度センサ７を判定する加速度信頼性判定手段である。この場合、上述のヨーレート算出部１ａは、加速度信頼性判定部１ｅにより検出される加速度の信頼性が低くなる加速度センサとして判定されていないエアバッグ用加速度センサ７が検出した加速度に基づいて、算出ヨーレートとして、自車両に発生したヨーレートを算出する。これにより、本実施形態によれば、信頼性の低い加速度センサの検出結果を用いないため、ヨーレート決定結果の信頼性をさらに高めることができる。

ここで、エアバッグ用加速度センサ７の加速度検出原理について、図５を参照して説明する。図５は、固定電極、及び、自車両にかかる加速度に応じて変位する可変電極から構成される櫛歯式のエアバッグ用加速度センサ７の構造を示している。図５に示すように、櫛歯が外部からの加速度として衝撃による衝撃加速度を受けることで動き、エアバッグ用加速度センサ７は、以下の式３にしたがって、静電容量Ｃの変化として加速度Ｇを検出する。図５に示すように、静電容量Ｃ１は、図中上側の一方の固定電極と可変電極による静電容量を示し、静電容量Ｃ２は、図中下側の他方の固定電極と可変電極による静電容量を示す。

図２に戻り、ＤＳＳコンピュータ１のうち、電圧制御部１ｆは、図５に示すように、エアバッグ用加速度センサ７を構成する、固定電極、及び、自車両にかかる加速度に応じて変位する可変電極のうち一方に駆動電圧を印加している場合に、他方の静電容量の変化に応じて加速度を検出するものであって、ヨーレート算出部１ａにより算出ヨーレートを算出する場合に、エアバッグ用加速度センサ７の静電容量に対応して割り当てられた電圧値を増加する電圧制御手段である。これにより、本実施形態によれば、単位加速度あたりに割り当てられる電圧が増加することによって、エアバッグ用加速度センサ７の分解能が増加し、信頼性の高いヨーレート決定を行うことができる。また、容量増加部１ｇは、ヨーレート算出部１ａを構成する電子制御ユニットにおいてヨーレート算出部１ａに割り当てられる情報容量を増加する容量増加手段である。これにより、本実施形態によれば、ヨーレート算出部１ａを構成する電子制御ユニットが処理すべき情報が増加しても、その状況に対応して割り当てられた情報容量が増加してＥＣＵ処理性能が増加するので適切に処理することができる。

運動制御部１ｈは、ヨーレート決定部１ｂが決定したヨーレートに基づいて自車両の運動制御を行う運動制御手段である。これにより、本実施形態によれば、信頼性の高いヨーレートに基づく運動制御が可能となる。

上述のように構成される車両運動状態決定装置及び車両運動制御装置において実行される各種処理について、図６〜図３１を参照して説明する。本実施形態において、フローチャートに示される各種処理は所定時間毎に繰り返し実行されるものとする。

車両運動状態決定装置及び車両運動制御装置により実行される衝突前の基本処理について、図６〜図１５を参照して説明する。図６は、本発明に係る車両運動状態決定装置及び車両運動状態決定装置の衝突前の基本処理の一例を示すフローチャートである。

図６に示すように、ＤＳＳコンピュータ１は、衝突前の処理として以下のステップＳ００１０〜ステップＳ００６０の処理を実行する。まず、ＤＳＳコンピュータ１は、ミリ波レーダセンサ２、カメラセンサ３、クリアランスソナーセンサ４等の対象物検知センサからの情報に基づいて、車両と車外の障害物との衝突を回避不可であるかを判断する（ステップＳ００１０）。例えば、ＤＳＳコンピュータ１は、対象物検知センサから入力される車両と物体との相対位置（座標系）、相対速度（ｍ／ｓ）、相対距離（ｍ）、ＴＴＣ（ｓ）等の情報に基づいて、車両と車外の障害物との衝突を回避不可であるかを判断する。

ステップＳ００１０において、ＤＳＳコンピュータ１は、衝突を回避不可ではない、すなわち衝突を回避可能であると判断した場合（ステップＳ００１０：Ｎｏ）、本制御を終了する。一方、ＤＳＳコンピュータ１は、衝突を回避不可であると判断した場合（ステップＳ００１０：Ｙｅｓ）、次のステップＳ００２０の処理へ移行する。

ＤＳＳコンピュータ１は、対象物検知センサによる衝突形態の予測情報（位置、自車速、相手車速等）に基づいて、次のステップＳ００３０で行う判定処理に用いる衝突時の推定ヨーレートγを推定する（ステップＳ００２０）。ステップＳ００２０において、ＤＳＳコンピュータ１は、衝突位置予測部１ｄによる障害物と衝突する自車両上の衝突位置の予測結果等に基づいて、衝突時の推定ヨーレートγを推定する。その後、ステップＳ００３０の処理へ移行する。

ここで、図７を参照して、ステップＳ００２０で行われる衝突時の推定ヨーレートγの推定方法の一例について説明する。図７は、Ｘ軸方向（進行方向）の衝突に対する推定ヨーレート値のマップの一例である。図７のマップにおいて、縦軸には相対車速が設定され、横軸には衝突位置（ラップ率）が設定される。ここでいうラップ率とは、自車両と相手車両とが衝突する際に自車両の衝突部分がどの程度の範囲まで及ぶかを表す指標である（図９及び図１０参照）。Ｘ軸方向の衝突の場合、相手車両とは自車両の前面部で衝突することになる。よって、ラップ率は、自車両の前面部の全体領域（車幅に対応する領域）で衝突する場合は１００％となる。前面部の一部領域で衝突する場合には、その一部領域が前面部の全体領域に対してどの程度の割合であるかに応じてラップ率は変わる。この場合ラップ率は、例えば、自車両の前面部の全体領域のうち７割程度の一部領域で衝突する場合は７０％となり、前面部の全体領域のうち４割程度の一部領域で衝突する場合は４０％となり、前面部の全体領域のうち２割５分程度の一部領域で衝突する場合は２５％となる。

図７のマップに示される推定ヨーレートには、縦軸の相対車速と横軸の衝突位置（ラップ率）に応じた所定値が予め設定されている。この推定ヨーレートの値としては、種々の相対車速と衝突位置（ラップ率）との組み合わせについて、予め衝突実験等により検証されたか又はシミュレーションされた値が設定されているものとする。ＤＳＳコンピュータ１は、Ｘ軸方向の衝突に対しては、対象物検知センサによる衝突形態の予測情報（位置、自車速、相手車速等）に基づいて、相対車速を図７のマップの縦軸の入力値とし、衝突位置（ラップ率）を図７のマップの横軸の入力値とすることで、この組み合わせに対応付けられた推定ヨーレートを決定する。

また、図７のマップは、進行方向の交差角度に応じて切り替わる。ここでいう進行方向の交差角度とは、自車両の進行方向に沿った軸を基準線とすると、当該基準線と、自車両と衝突する際の相手車両の進行方向に沿った軸とがなす角度である。ＤＳＳコンピュータ１は、Ｘ軸方向の衝突に対しては、対象物検知センサによる衝突形態の予測情報（位置、自車速、相手車速等）に基づいて、進行方向の交差角度を推定し、当該進行方向の交差角度に応じて、衝突位置（ラップ率）と相対車速から決定されるＸ軸方向の衝突に対する推定ヨーレート値のマップを切替える。そして、ＤＳＳコンピュータ１は、切り替えたマップにおいて、相対車速を縦軸の入力値とし、衝突位置（ラップ率）を横軸の入力値とすることで、この組み合わせに対応付けられた推定ヨーレート値を、Ｘ軸方向の衝突に対する推定ヨーレートγとする。

更に、図８〜図１４を参照して、Ｘ軸とＹ軸を合わせた衝突時の推定ヨーレートγの推定方法について説明する。まず、図８〜図１１を参照して、Ｘ軸方向の衝突（正突又は追突）に対して実行される、衝突形態の予測情報による衝突時のヨーレート推定処理を説明する。図８は、自車両のＸ軸方向の衝突ケースを示す図である。図９は、Ｘ軸方向の衝突位置分類の一例を示す図である。図１０は、Ｘ軸方向の衝突位置を示す略号を説明するための図である。

図８に示すように、Ｘ軸方向の衝突は、自車両が相手車両と正突する場合の他、自車両が相手車両の側面の衝突する場合も想定している。ここで、自車両が相手車両の側面に衝突する場合に関しては、Ｘ軸方向の相対速度は自車両の車速成分のみからなると仮定する。図８において、進行方向の交差角度は、０ｄｅｇ又は１８０ｄｅｇと仮定する。このようなＸ軸方向の衝突が発生すると予測された場合、ＤＳＳコンピュータ１は、進行方向の交差角度に応じて、上述の図７に示したようなＸ軸方向の衝突に対する推定ヨーレート値のマップを切替える。そして、ＤＳＳコンピュータ１は、切り替えたマップにおいて、相対車速を縦軸の入力値とし、衝突位置（ラップ率）を横軸の入力値とすることで、この組み合わせに対応付けられた推定ヨーレート値を、Ｘ軸方向の推定ヨーレートγを推定する。

ここで、衝突位置（ラップ率）は、図９に示すように、例えば、ＬＱ（左２５％）、ＬＨ（左４０％）、ＬＳＦ（左７０％）、Ｆ（１００％）、ＲＳＦ（右７０％）、ＲＨ（右４０％）、ＲＱ（右２５％）に分けられる。図９で用いた衝突位置を示す略号の意味については図１０を参照して説明する。図１０に示すように、ＬＱは、自車両の車幅を１００％とした場合に車両前面の左端から２５％に対応する部分で相手車両と衝突したことを示す略号である。ＬＨは、自車両の車幅を１００％とした場合に車両前面の左端から４０％に対応する部分で相手車両と衝突したことを示す略号である。ＬＳＦは、自車両の車幅を１００％とした場合に車両前面の左端から７０％に対応する部分で相手車両と衝突したことを示す略号である。Ｆは、自車両の車幅を１００％とした場合に車両前面の全体で相手車両と衝突したことを示す略号である。ＲＳＦは、自車両の車幅を１００％とした場合に車両前面の右端から７０％に対応する部分で相手車両と衝突したことを示す略号である。ＲＨは、自車両の車幅を１００％とした場合に車両前面の右端から４０％に対応する部分で相手車両と衝突したことを示す略号である。ＲＱは、自車両の車幅を１００％とした場合に車両前面の右端から２５％に対応する部分で相手車両と衝突したことを示す略号である。

次に、図１１〜図１４を参照して、Ｙ軸方向（車幅方向）の衝突（側突）に対して実行される、衝突形態の予測情報による衝突時のヨーレート推定処理に説明する。図１１は、自車両のＹ軸方向の衝突ケースを示す図である。図１２は、Ｙ軸方向の衝突に対する推定ヨーレート値のマップの一例である。図１３は、Ｙ軸方向の衝突位置分類の一例を示す図である。図１４は、Ｙ軸方向の衝突位置を示す略号を説明するための図である。

図１１に示すように、Ｙ軸方向の衝突は、自車両の側面に相手車両が衝突した場合を想定している。図１１において、進行方向の交差角度は、９０ｄｅｇと仮定する。このようなＹ軸方向の衝突が発生すると予測された場合、ＤＳＳコンピュータ１は、図１２に示すようなＹ軸方向の衝突に対する推定ヨーレート値のマップを用いて、Ｙ軸方向の推定ヨーレートγを推定する。図１２のマップにおいて、縦軸には相手車両の車速としての相手車速が設定され、横軸には自車速が設定される。図１２のマップに示される推定ヨーレートには、縦軸の相手車速と横軸の自車速に応じた所定値が予め設定されている。この推定ヨーレートの値としては、種々の相手車速と自車速との組み合わせについて、予め衝突実験等により検証されたか又はシミュレーションされた値が設定されているものとする。ＤＳＳコンピュータ１は、Ｙ軸方向の衝突に対しては、対象物検知センサによる衝突形態の予測情報（位置、自車速、相手車速等）に基づいて、相手車速を図１２のマップの縦軸の入力値とし、自車速を図１２のマップの横軸の入力値とすることで、この組み合わせに対応付けられた推定ヨーレートを決定する。

また、図１２のマップは、衝突位置に応じて切り替わる。Ｙ軸方向の衝突の場合、相手車両とは自車両の側面部で衝突することになる。よって、衝突位置については、図１３に示すように、例えば、Ｅ（エンコパ）、Ａ（Ａピラー）、Ｂ（Ｂピラー）、Ｃ（Ｃピラー）、Ｌ（ラゲージ）に分けられる。図１３で用いた衝突位置を示す略号の意味については図１４を参照して説明する。図１４に示すように、Ｅは、自車両の側面のエンジンコンパートメントに対応する部分で相手車両と衝突したことを示す略号である。Ａは、自車両の側面のＡピラー（前部座席の斜め前にある柱）に対応する部分で相手車両と衝突したことを示す略号である。Ｂは、自車両の側面のＢピラー（前部座席と後部座席の間にある柱）に対応する部分で相手車両と衝突したことを示す略号である。Ｃは、自車両の側面のＣピラー（後部座席斜め後ろにある柱）に対応する部分で相手車両と衝突したことを示す略号である。Ｌは、自車両の側面のラゲージスペースに対応する部分で相手車両と衝突したことを示す略号である。

ＤＳＳコンピュータ１は、Ｙ軸方向の衝突に対しては、対象物検知センサによる衝突形態の予測情報（位置、自車速、相手車速等）に基づいて、衝突位置を推定し、当該衝突位置に応じて、自車速と相対車速から決定されるＹ軸方向の衝突に対する推定ヨーレート値のマップを切替える。そして、ＤＳＳコンピュータ１は、切り替えたマップにおいて、相対車速を縦軸の入力値とし、自車速を横軸の入力値とすることで、この組み合わせに対応付けられた推定ヨーレート値を、Ｙ軸方向の衝突に対する推定ヨーレートγとする。

図６に戻り、ＤＳＳコンピュータ１は、ステップＳ００２０で推定した推定ヨーレート値γについて所定閾値γｉｎ，γｏｕｔと比較する（ステップＳ００３０）。ステップＳ００３０において、ＤＳＳコンピュータ１は、推定ヨーレート値γについて、後述のステップＳ００５１で行われる並列センシング処理の移行（ＩＮ切替）判定閾値及び逸脱（ＯＵＴ切替）判定閾値と比較することで、並列センシング処理の切替えの必要性を判断する。

本実施形態において、並列センシング処理とは、車両運動制御用のヨーレートセンサ９によるヨーレートの検出処理と、衝突検知用のエアバッグ用加速度センサ７が検出した加速度に基づくヨーレート算出部１ａによるヨーレートの算出処理とを並列して行う処理である。並列センシング処理は、ＤＳＳコンピュータ１のヨーレート決定部１ｂにより実行される。

ここで、図１５を参照して、並列センシング処理の切替判定のヨーレート閾値について説明する。図１５中の（ｉ）は、Ｓ００３０で並列センシング処理へのＩＮ切替／ＯＵＴ切替判断をするためのヨーレート閾値γｉｎ／γｏｕｔに関するヒステリシスの例を示している。図１５中の（ｉｉ）は、上記ヨーレート閾値γｉｎ／γｏｕｔに関する時間推移の例を示している。図１５において、γｉｎは、並列センシング処理への移行（ＩＮ切替）条件となるヨーレート閾値を示す。言い換えると、γｉｎは、並列センシング処理へのＩＮ切替判断をするためのヨーレート閾値である。また、γｏｕｔは、並列センシング処理から逸脱（ＯＵＴ切替）条件となるヨーレート閾値を示す。言い換えると、γｏｕｔは、並列センシング処理からのＯＵＴ切替判断をするためのヨーレート閾値である。図１５に示すように、本実施形態では、γｉｎとγｏｕｔの間にヒステリシス（例えば、±８０）を設けることでハンチングを防止するようにしている。

更に、本実施形態における並列センシング処理の切替判定のヨーレート閾値の設計指針について説明する。図１５中の（ｉｉ）に示すように、衝突前では、γｉｎは、１次衝突の可能性が高くなるにつれて、衝突発生時における並列センシング処理の必要性が高くなるため、１次衝突までのＴＴＣが小さくなるにつれて閾値が減少するように設定される。また、γｏｕｔについても、同理由により、１次衝突までのＴＴＣが小さくなるにつれて閾値が増加するように設定される。一方、衝突後では、γｉｎは、衝突発生後に時間が経過すると並列センシング処理の必要性が低くなるため、１次衝突からの時間経過とともに閾値が増加するように設定される。また、γｏｕｔについても、同理由により、１次衝突からの時間経過とともに閾値が減少するように設定される。ただし、ＤＳＳコンピュータ１が、周辺の交通環境の状況により２次衝突発生の可能性が高いと判断する場合には、１次衝突後であっても、衝突前と同様に２次衝突までのＴＴＣが小さくなるにつれて、γｉｎが減少し、γｏｕｔが増加するように設定されるものとする。

図６に戻り、ステップＳ００３０において、ＤＳＳコンピュータ１は、ステップＳ００２０で推定した推定ヨーレート値γについて所定閾値γｉｎ，γｏｕｔと比較した結果、並列センシング処理への移行（ＩＮ切替）条件を満たすと判断した場合（ステップＳ００３０：ＩＮ条件＝Ｙｅｓ）、次の処理としてステップＳ００３１へ移行し、現行のセンシング処理状態が、ヨーレートセンサ９とエアバッグ用加速度センサ７による並列センシング処理を実行している状態であるか否かを判定する（ステップＳ００３１）。

ステップＳ００３１において、ＤＳＳコンピュータ１は、現行のセンシング処理状態が並列センシング処理を実行している状態であると判定した場合（ステップＳ００３１：Ｙｅｓ）、次の処理としてステップＳ００４３へ移行する。一方、ＤＳＳコンピュータ１は、現行のセンシング処理状態が並列センシング処理を実行している状態ではないと判定した場合（ステップＳ００３１：Ｎｏ）、次の処理としてステップＳ００４１へ移行し、移行（ＩＮ切替）処理を実行する。具体的には、ＤＳＳコンピュータ１は、並列センシング処理へのＩＮ切替処理の実行フラグを立てる（ステップＳ００４１）。そして、ＤＳＳコンピュータ１は、衝突形態の予測情報に基づいて、ヨーレートを算出するためのエアバッグ用加速度センサ７を判断する（ステップＳ００４５）。ステップＳ００４５において、ＤＳＳコンピュータ１の加速度信頼性判定部１ｅは、ステップＳ００２０で衝突位置予測部１ｄが予測した衝突位置等に基づいて、検出される加速度の信頼性が低くなるエアバッグ用加速度センサ７を判断する。

そして、ＤＳＳコンピュータ１は、ステップＳ００４５で判断したエアバッグ用加速センサ７を用いて、並列センシング処理を行い、次のステップＳ００６０で行う衝突前の予防安全走行制御に用いるヨーレートを決定する（ステップＳ００５１）。ステップＳ００５１において、ＤＳＳコンピュータ１のヨーレート決定部１ｂは、自車両に発生したヨーレートを検出するヨーレートセンサ９により検出される検出ヨーレート、及び、エアバッグ用加速度センサ７が検出した加速度に基づいて自車両に発生したヨーレートを算出するヨーレート算出部１ａにより算出される算出ヨーレートに基づいて、自車両に発生したヨーレートを決定する。ここで、ステップＳ００５１で実行される並列センシング処理において、ＤＳＳコンピュータ１のヨーレート算出部１ａは、ステップＳ００４５で加速度信頼性判定部１ｅにより検出される加速度の信頼性が低くなるエアバッグ用加速度センサ７として判定されていないエアバッグ用加速度センサ７が検出した加速度に基づいて、算出ヨーレートとして、自車両に発生したヨーレートを算出する。その後、ステップＳ００６０の処理へ移行する。

また、ステップＳ００３０において、ＤＳＳコンピュータ１は、ステップＳ００２０で推定した推定ヨーレート値γについて所定閾値γｉｎ，γｏｕｔと比較した結果、並列センシング処理からの逸脱（ＯＵＴ切替）条件を満たすと判断した場合（ステップＳ００３０：ＯＵＴ条件＝Ｙｅｓ）、次の処理としてステップＳ００３２へ移行し、現行のセンシング処理状態が、ヨーレートセンサ９のみによる単独センシング処理を実行している状態であるか否かを判定する（ステップＳ００３２）。

ステップＳ００３２において、ＤＳＳコンピュータ１は、現行のセンシング処理状態が単独センシング処理を実行している状態であると判定した場合（ステップＳ００３２：Ｙｅｓ）、次の処理としてステップＳ００４３へ移行する。一方、ＤＳＳコンピュータ１は、現行のセンシング処理状態が単独センシング処理を実行している状態ではないと判定した場合（ステップＳ００３２：Ｎｏ）、次の処理としてステップＳ００４２へ移行し、逸脱（ＯＵＴ切替）処理を実行する。具体的には、ＤＳＳコンピュータ１は、並列センシング処理からのＯＵＴ切替処理の実行フラグを立てる（ステップＳ００４２）。そして、ＤＳＳコンピュータ１は、ヨーレートセンサ９のみでヨーレート検出処理（単独センシング処理）を行い、次のステップＳ００６０で行う衝突前の予防安全走行制御に用いるヨーレートを決定する（ステップＳ００５２）。その後、ステップＳ００６０の処理へ移行する。

更に、ステップＳ００３０において、ＤＳＳコンピュータ１は、ステップＳ００２０で推定した推定ヨーレート値γについて所定閾値γｉｎ，γｏｕｔと比較した結果、並列センシング処理への移行（ＩＮ切替）条件を満たさず、かつ、並列センシング処理からの逸脱（ＯＵＴ切替）条件も満たさないと判断した場合（ステップＳ００３０：（ＩＮ条件＝Ｎｏ）＆（ＯＵＴ条件＝Ｎｏ））、次の処理としてステップＳ００４３へ移行し、現状維持処理を実行する。具体的には、ＤＳＳコンピュータ１は、現行のセンシング処理状態（例えば、ヨーレートセンサ９とエアバッグ用加速度センサ７による並列センシング処理、又は、ヨーレートセンサ９のみによる単独センシング処理のいずれかを実行している状態）を継続するための現状維持フラグを立てる（ステップＳ００４３）。そして、ＤＳＳコンピュータ１は、現行処理（例えば、並列センシング処理又は単独センシング処理）を継続して、次のステップＳ００６０で行う衝突前の予防安全走行制御に用いるヨーレートを決定する（ステップＳ００５３）。その後、ステップＳ００６０の処理へ移行する。

ＤＳＳコンピュータ１は、ステップＳ００４５の処理、ステップＳ００５２の処理、又は、ステップＳ００５３の処理で決定されたヨーレート等の車両運動状態量に基づいて、衝突前の予防安全走行制御を実行する（ステップＳ００６０）。ステップＳ００６０において、ＤＳＳコンピュータ１は、例えば、ステップＳ００１０での衝突回避不可の判断に基づき、ＰＣＳ制御を実行し、ブレーキを制御して自車両を減速させる。このとき、ＤＳＳコンピュータ１は、ＶＳＣ制御も実行する。ステップＳ００６０で実行されるＰＣＳ制御においてはＶＳＣ制御の働く範囲内でブレーキ制御を優先させている。具体的には、摩擦円（タイヤのグリップ力を前後の制駆動と左右の旋回とで分配）の中で、ドライバの操舵量に応じて、グリップが失われない限界として目標ヨーレートを定めて、ブレーキ制御を実施している。このときに定められる目標ヨーレートは、ステップＳ００４５の処理、ステップＳ００５２の処理、又は、ステップＳ００５３の処理で決定されたヨーレートに基づくものである。その後、本制御を終了する。本実施形態では、図６に示した衝突前の処理を実行後、後述の図１７に示す衝突時の処理が実行される。

なお、本実施形態では、図６に示したステップＳ００４５の処理を除くステップＳ００１０〜Ｓ００５１の処理で行われる制御として、以下に説明する図１６に示すような制御を行ってもよい。図１６は、並列センシング処理が必要か否かについて判断する制御の一例を示すフローチャートである。

図１６に示すように、ＤＳＳコンピュータ１は、ミリ波レーダセンサ２、カメラセンサ３、クリアランスソナーセンサ４等の対象物検知センサからの情報に基づいて、車両と車外の障害物との衝突を回避不可であるかを判断する（ステップＳ２０００）。ステップＳ２０００において、例えば、ＤＳＳコンピュータ１は、対象物検知センサから入力される車両と物体との相対位置（座標系）、相対速度（ｍ／ｓ）、相対距離（ｍ）、ＴＴＣ（ｓ）等の情報に基づいて、車両と車外の障害物との衝突を回避不可であるかを判断する。ステップＳ２０００において、ＤＳＳコンピュータ１は、衝突を回避不可ではない、すなわち衝突を回避可能であると判断した場合（Ｓ２０００：Ｎｏ）、本制御を終了する。一方、ＤＳＳコンピュータ１は、衝突を回避不可であると判断した場合（Ｓ２０００：Ｙｅｓ）、次のステップＳ２０１０の処理へ移行する。

ＤＳＳコンピュータ１は、対象物検知センサからの入力情報に基づいて衝突形態（衝突位置、衝突負荷、衝突方位等）を予測する（ステップＳ２０１０）。そして、ＤＳＳコンピュータ１は、ステップＳ２０１０において予測された衝突形態の予測情報に基づいて、次のステップＳ２０３０で行う判定処理に用いる衝突時の推定ヨーレートγを推定する（ステップＳ２０２０）。ステップＳ２０２０において、ＤＳＳコンピュータ１は、衝突方向（Ｘ軸、Ｙ軸）に応じて推定ヨーレートマップを切替る。ＤＳＳコンピュータ１は、Ｘ軸方向の衝突に対する推定ヨーレートについては、上述の図７に示したマップを用いて推定ヨーレートγを推定し、Ｙ軸方向の衝突に対する推定ヨーレートについては、上述の図１２に示したマップを用いて推定ヨーレートγを推定する。その後、ステップＳ２０３０の処理へ移行する。

ＤＳＳコンピュータ１は、ステップＳ２０２０で推定した推定ヨーレートγがヨーレートセンサ９の検出範囲を超過するか否かを判定する（ステップＳ２０３０）。ステップＳ２０３０において、ＤＳＳコンピュータ１は、推定ヨーレートγの値が例えば図１に示すようなヨーレートセンサ９で検出範囲にあるか判断することで、推定ヨーレートγがヨーレートセンサ９の検出範囲を超過するか否かを判定する。

ステップＳ２０３０において、ＤＳＳコンピュータ１は、ステップＳ２０２０で推定した推定ヨーレート値γがヨーレートセンサ９の検出範囲を超過しないと判定した場合（ステップＳ２０３０：Ｎｏ）、ヨーレートセンサ９のみでヨーレート検出処理（単独センシング処理）を行い、ヨーレートを決定する（ステップＳ２０５１）。その後、本制御を終了する。一方、ステップＳ２０３０において、ＤＳＳコンピュータ１は、ステップＳ２０２０で推定した推定ヨーレート値γがヨーレートセンサ９の検出範囲を超過すると判定した場合（ステップＳ２０３０：Ｙｅｓ）、ステップＳ２０００で最初に衝突を回避不可であると判定した時点からカウントされる時刻が「ＴＴＣ＋所定時間」以内であるか否かを判定する（ステップＳ２０４０）。ステップＳ２０４０の処理で用いられるＴＴＣは、ステップＳ２０００の処理で最初に衝突を回避不可であると判定した際に算出されたＴＴＣである。ステップＳ２０４０では、ＤＳＳコンピュータ１は、ステップＳ２０００で算出されたＴＴＣに基づいて、衝突回避不可と判定した時点からカウントされる時刻が、ＴＴＣに対応する時間に所定時間を加えた時間（ＴＴＣ＋所定時間）を過ぎているか否かを判定する。言い換えれば、ＤＳＳコンピュータ１は、ＴＴＣ＋所定時間以内であれば、衝突が検知されていないはずの時刻であると判定し、ＴＴＣ＋所定時間以上であれば、衝突が検知されているはずの時刻であると判定する。

ステップＳ２０４０において、ＤＳＳコンピュータ１は、時刻が「ＴＴＣ＋所定時間」以内であると判定した場合（ステップＳ２０４０：Ｙｅｓ）、並列センシング処理を行いヨーレートを決定する（ステップＳ２０５０）。その後、本制御を終了する。

一方、ステップＳ２０４０において、ＤＳＳコンピュータ１は、時刻が「ＴＴＣ＋所定時間」以内ではない、すなわち時刻が「ＴＴＣ＋所定時間」を過ぎていると判定した場合（ステップＳ２０４０：Ｎｏ）、衝突検知用センサとしてのエアバッグ用加速度センサ７からの情報に基づいて衝突を検知したか否かを判定する（ステップＳ２０４５）。

ステップＳ２０４５において、ＤＳＳコンピュータ１は、衝突を検知していないと判定した場合（ステップＳ２０４５：Ｎｏ）、ヨーレートセンサ９のみでヨーレート検出処理（単独センシング処理）を行い、ヨーレートを決定する（ステップＳ２０５１）。その後、本制御を終了する。このように、本制御では、ステップＳ２０４０及びステップＳ２０４５の処理により、何らかの理由によって、衝突までの予測時間（ＴＴＣ）を所定時間以上過ぎても衝突が検知されない場合には、ヨーレートセンサ９のみによる検出処理へ切替る。

一方、ステップＳ２０４５において、ＤＳＳコンピュータ１は、衝突を検知したと判定した場合（ステップＳ２０４５：Ｙｅｓ）、現行処理（例えば、並列センシング処理又は単独センシング処理）を継続して、ヨーレートを決定する（ステップＳ２０５２）。その後、本制御を終了する。本実施形態では、図１６のステップＳ２０５３、ステップＳ２０５０、ステップＳ２０５１の処理の後、図６のステップＳ００６０の処理が実行されてもよい。

続いて、上述の図６に示した衝突前の処理を実行後に実行される衝突時の処理について、図１７を参照して説明する。図１７は、本発明に係る車両運動状態決定装置の衝突時の基本処理の一例を示すフローチャートである。

図１７に示すように、ＤＳＳコンピュータ１は、衝突時の処理として以下のステップＳ００７０〜ステップＳ０１１０の処理を実行する。ＤＳＳコンピュータ１は、衝突検知用センサとしてのエアバッグ用加速度センサ７からの情報に基づいて、車両と車外の障害物との衝突を検知する（ステップＳ００７０）。ステップＳ００７０において、ＤＳＳコンピュータ１の衝突判定手段は、自車両と車外の障害物との衝突の有無を判定する。ここで、衝突判定手段は、エアバッグ用加速度センサ７が検出した加速度に基づいて衝突の有無を判定する。更に、ステップＳ００７０において、ＤＳＳコンピュータ１は、衝突直前の対象物検知センサ（ミリ波レーダセンサ２、カメラセンサ３、クリアランスソナーセンサ４等）、及び、エアバッグ用加速度センサ７の検出信号から、衝突位置、衝突負荷を検出し、及び衝突時のヨーレートを算出する。ステップＳ００７０において、ＤＳＳコンピュータ１のヨーレート算出部１ａは、エアバッグ用加速度センサ７が検出した加速度に基づいて、自車両に発生したヨーレートを算出する。

ＤＳＳコンピュータ１は、ステップＳ００７０で算出した算出ヨーレート値γについて図１６に示すような所定閾値γｉｎ，γｏｕｔと比較する（ステップＳ００８０）。ステップＳ００８０において、ＤＳＳコンピュータ１は、算出ヨーレート値γについて、後述のステップＳ０１０１で行われる並列センシング処理の移行（ＩＮ切替）／逸脱（ＯＵＴ切替）判定閾値と比較することで、並列センシング処理の切替えの必要性を判断する。ステップＳ００８０において、ＤＳＳコンピュータ１のヨーレート信頼性判定部１ｃは、衝突時にエアバッグ用加速度センサ７により検出された加速度に基づいてヨーレート算出部１ａにより算出される算出ヨーレートに基づいて、ヨーレートセンサ９の検出範囲を超過するほどの衝突が有ったと判定できる場合（Ｓ００８０：ＩＮ条件＝Ｙｅｓ）には、ヨーレートセンサ９により検出される検出ヨーレートの信頼性は低いと判定する。

ここで、ステップＳ００８０において、ＤＳＳコンピュータ１は、ステップＳ００７０で算出した算出ヨーレート値γについて所定閾値γｉｎ，γｏｕｔと比較した結果、並列センシング処理への移行（ＩＮ切替）条件を満たすと判断した場合（ステップＳ００８０：ＩＮ条件＝Ｙｅｓ）、次の処理としてステップＳ００８１へ移行し、現行のセンシング処理状態が、ヨーレートセンサ９とエアバッグ用加速度センサ７による並列センシング処理を実行している状態であるか否かを判定する（ステップＳ００８１）。

ステップＳ００８１において、ＤＳＳコンピュータ１は、現行のセンシング処理状態が並列センシング処理を実行している状態であると判定した場合（ステップＳ００８１：Ｙｅｓ）、次の処理としてステップＳ００９３へ移行する。一方、ＤＳＳコンピュータ１は、現行のセンシング処理状態が並列センシング処理を実行している状態ではないと判定した場合（ステップＳ００８１：Ｎｏ）、次の処理としてステップＳ００９１へ移行し、移行（ＩＮ切替）処理を実行する。具体的には、ＤＳＳコンピュータ１は、並列センシング処理へのＩＮ切替処理の実行フラグを立てる（ステップＳ００９１）。そして、ＤＳＳコンピュータ１は、ステップＳ００７０で検出した衝突位置や衝突負荷等を含む衝突形態の検知情報に応じて、衝突後の軸ずれや変形や故障の可能性があるエアバッグ用加速度センサ７を判断することで、衝突後の軸ずれや変形や故障の可能性が低く、センサとしての信頼性が高いヨーレートを算出するためのエアバッグ用加速度センサ７を判断する（ステップＳ００９５）。ステップＳ００９５において、ＤＳＳコンピュータ１の加速度信頼性判定部１ｅは、ステップＳ００７０で検知した衝突位置等に基づいて、検出される加速度の信頼性が低くなるエアバッグ用加速度センサ７を判定する。

そして、ＤＳＳコンピュータ１は、ステップＳ００９５で判断したエアバッグ用加速センサ７を用いて、並列センシング処理を行い、次のステップＳ０１１０で行うセンシング信号情報の選択処理に用いるヨーレートを決定する（ステップＳ０１０１）。ステップＳ０１０１において、ＤＳＳコンピュータ１のヨーレート決定部１ｂは、自車両に発生したヨーレートを検出するヨーレートセンサ９により検出される検出ヨーレート、及び、エアバッグ用加速度センサ７が検出した加速度に基づいて自車両に発生したヨーレートを算出するヨーレート算出部１ａにより算出される算出ヨーレートに基づいて、自車両に発生したヨーレートを決定する。ここで、ステップＳ０１０１で実行される並列センシング処理において、ＤＳＳコンピュータ１のヨーレート算出部１ａは、ステップＳ００９５で加速度信頼性判定部１ｅにより検出される加速度の信頼性が低くなるエアバッグ用加速度センサ７として判定されていないエアバッグ用加速度センサ７が検出した加速度に基づいて、算出ヨーレートとして、自車両に発生したヨーレートを算出する。

そして、ＤＳＳコンピュータ１は、生き残ったエアバッグ用加速度センサ７のうち衝突形態に則してもっとも分解能や検出範囲が適切なセンサ信号を選択して、ヨーレートを決定する（ステップＳ０１１０）。ステップＳ０１１０において、ＤＳＳコンピュータ１のヨーレート決定部１ｂは、ステップＳ００８０でヨーレート信頼性判定部１ｃにより、ヨーレートセンサ９で検出される検出ヨーレートの信頼性が低いと判定された場合（図１７において、ヨーレートセンサ９の検出範囲を超過するほどの衝突が有ったと判定された場合）には、ヨーレート算出部１ａが算出した算出ヨーレートに基づいて自車両に発生したヨーレートを決定する。その後、本制御を終了する。

また、ステップＳ００８０において、ＤＳＳコンピュータ１は、ステップＳ００７０で算出した算出ヨーレート値γについて所定閾値γｉｎ，γｏｕｔと比較した結果、並列センシング処理からの逸脱（ＯＵＴ切替）条件を満たすと判断した場合（ステップＳ００８０：ＯＵＴ条件＝Ｙｅｓ）、次の処理としてステップＳ００８２へ移行し、現行のセンシング処理状態が、ヨーレートセンサ９のみによる単独センシング処理を実行している状態であるか否かを判定する（ステップＳ００８２）。

ステップＳ００８２において、ＤＳＳコンピュータ１は、現行のセンシング処理状態が単独センシング処理を実行している状態であると判定した場合（ステップＳ００８２：Ｙｅｓ）、次の処理としてステップＳ００９３へ移行する。一方、ＤＳＳコンピュータ１は、現行のセンシング処理状態が単独センシング処理を実行している状態ではないと判定した場合（ステップＳ００８２：Ｎｏ）、次の処理としてステップＳ００９２へ移行し、逸脱（ＯＵＴ切替）処理を実行する。具体的には、ＤＳＳコンピュータ１は、並列センシング処理からのＯＵＴ切替処理の実行フラグを立てる（ステップＳ００９２）。そして、ＤＳＳコンピュータ１は、ヨーレートセンサ９のみでヨーレート検出処理（単独センシング処理）を行い、ヨーレートを決定する（ステップＳ０１０２）。ステップＳ０１０２において、ＤＳＳコンピュータ１のヨーレート決定部１ｂは、ステップＳ００８０でヨーレート信頼性判定部１ｃにより、ヨーレートセンサ９で検出される検出ヨーレートの信頼性が低いと判定されていない場合（図１７において、衝突が検知されたものの、ヨーレートセンサ９の検出範囲を超過するほどの衝突が有ったと判定されていない場合）には、ヨーレートセンサ９で検出した検出ヨーレートを自車両に発生したヨーレートとして決定する。その後、本制御を終了する。

更に、ステップＳ００８０において、ＤＳＳコンピュータ１は、ステップＳ００７０で算出した算出ヨーレート値γについて所定閾値γｉｎ，γｏｕｔと比較した結果、並列センシング処理への移行（ＩＮ切替）条件を満たさず、かつ、並列センシング処理からの逸脱（ＯＵＴ切替）条件も満たさないと判断した場合（ステップＳ００８０：（ＩＮ条件＝Ｎｏ）＆（ＯＵＴ条件＝Ｎｏ））、次の処理としてステップＳ００９３へ移行し、現状維持処理を実行する。具体的には、ＤＳＳコンピュータ１は、現行のセンシング処理状態（例えば、ヨーレートセンサ９とエアバッグ用加速度センサ７による並列センシング処理、又は、ヨーレートセンサ９のみによる単独センシング処理のいずれかを実行している状態）を継続するための現状維持フラグを立てる（ステップＳ００９３）。そして、ＤＳＳコンピュータ１は、現行処理（例えば、並列センシング処理又は単独センシング処理）を継続する（ステップＳ０１０３）。その後、本制御を終了する。本実施形態では、図１７に示した衝突時の処理を実行後、後述の図２６に示す衝突後の処理が実行される。

以上説明したように、本実施形態において、ＤＳＳコンピュータ１は、図６に示すように衝突時の推定ヨーレートを推定し、エアバッグ用加速度センサ７を用いてヨーレートセンサ９と並列させてセンシング処理する必要があるか判断する。ただし、並列センシング処理への移行（ＩＮ切替）条件と、並列センシング処理からの逸脱（ＯＵＴ切替）条件についてはハンチングしないようにヒステリシスを設定する。また、ＩＮ切替とＯＵＴ切替えの条件を、衝突を基点とした時間や周辺走行環境に応じて切替えるようにしている。このように、衝突前からヨーレートの並列センシング処理を行うことで、図６及び図１７に示すように衝突前後で継続的にヨーレートを検出可能となり、それに基づいて車両運動を連続的にフィードバック制御することができる。また、並列センシング処理の作動時間を衝突前後に限定できるので、ＥＣＵ処理負荷の低減にもつながる。

続いて、上述の図６に示したステップＳ００４５及び図１７に示したステップＳ００９５の処理で行われる制御の詳細について、図１８〜図２５を参照して説明する。図１８は、衝突予測形態に応じてヨーレート検出手段の選択判断を行う制御の一例を示すフローチャートである。

図１８に示すように、ＤＳＳコンピュータ１は、ヨーレートの並列センシング処理へ移行するか否かを判定する（ステップＳ３０００）。ステップＳ３０００において、ＤＳＳコンピュータ１は、図６のステップＳ００１０で衝突を回避不可であると判定している条件下で、図６のステップＳ００４１で立てた並列センシング処理へのＩＮ切替処理の実行フラグを確認した場合、ヨーレートの並列センシング処理へ移行すると判断する。

ステップＳ３０００において、ＤＳＳコンピュータ１は、ヨーレートの並列センシング処理へ移行しないと判定した場合（ステップＳ３０００：Ｎｏ）、本制御を終了する。一方、ＤＳＳコンピュータ１は、ヨーレートの並列センシング処理へ移行すると判定した場合（ステップＳ３０００：Ｙｅｓ）、対象物検知センサからの入力情報に基づいて衝突形態（ＴＴＣ、衝突位置、相対速度、進行方向の交差角度等）を予測する（ステップＳ３０１０）。そして、ＤＳＳコンピュータ１は、ステップＳ３０１０において予測された衝突形態の予測情報、及び、各ヨーレート検出方法の検出範囲や分解能に基づいて、ヨーレート検出手段を選択判断する（ステップＳ３０２０）。その後、本制御を終了する。

ここで、図１９〜図２５を参照して、ステップＳ３０２０で行われるヨーレート検出手段の選択判断方法の一例について説明する。図１９は、エアバッグ用加速度センサの搭載位置の一例を示す図である。図２０は、フロント衝突を予測した場合に衝突位置に応じて故障センサと利用センサを判断するための表の一例である。図２１は、サイド衝突を予測した場合に衝突位置に応じて故障センサと利用センサを判断するための表の一例である。図２２は、フロント衝突予測によるヨーレート検出手段の切替を行うための判定マップの一例である。図２３は、フロント衝突予測によるヨーレート検出手段の切替を行うための判定マップの別の一例である。図２４は、サイド衝突予測によるヨーレート検出手段の切替を行うための判定マップの一例である。図２５は、サイド衝突予測によるヨーレート検出手段の切替を行うためのマップの別の一例である。

図１９において、４Ｌは、車両の前面の左側に搭載されるフロントエアバッグ用加速度センサ７ａ−１を示す。４Ｒは、車両の前面の右側に搭載されるフロントエアバッグ用加速度センサ７ａ−２を示す。５Ｌは、車両の側面の左側に搭載されるサイドエアバッグ用加速度センサ７ｂ−１を示す。５Ｒは、車両の側面の右側に搭載されるサイドエアバッグ用加速度センサ７ｂ−２を示す。６Ｌは、車両の後面の左側に搭載されるリアエアバッグ用加速度センサ７ｃ−１を示す。６Ｒは、車両の後面の右側に搭載されるリアエアバッグ用加速度センサ７ｃ−２を示す。

ＤＳＳコンピュータ１は、衝突形態の予測情報から衝突位置を特定し、特定した衝突位置に応じて予測できる故障センサと利用センサを選択判断する。例えば、ＤＳＳコンピュータ１は、フロント衝突を予測した場合、図２０に示すような表を参照して、故障センサと利用センサを選択判断する。具体的には、ＤＳＳコンピュータ１は、衝突位置がＬＱ（左２５％）の場合には、故障センサを４Ｌ、利用センサを４Ｒ，６Ｌ，６Ｒであると判断する。そして、ＤＳＳコンピュータ１は、ヨーレート検出手段として、４Ｒ，６Ｌ，６Ｒに其々対応するフロントエアバッグ用加速度センサ７ａ−２，リアエアバッグ用加速度センサ７ｃ−１〜２を選択する。また、ＤＳＳコンピュータ１は、衝突位置がＬＨ（左４０％）の場合と、ＬＳＦ（左７０％）の場合と、Ｆ（１００％）の場合と、ＲＳＦ（右７０％）の場合と、ＲＨ（右４０％）の場合には、故障センサを４Ｌ，４Ｒ、利用センサを６Ｌ，６Ｒであると判断する。そして、ＤＳＳコンピュータ１は、ヨーレート検出手段として、６Ｌ，６Ｒに其々対応するリアエアバッグ用加速度センサ７ｃ−１〜２を選択する。また、ＤＳＳコンピュータ１は、衝突位置がＲＱ（右２５％）の場合には、故障センサを４Ｒ、利用センサを４Ｌ，６Ｌ，６Ｒであると判断する。そして、ＤＳＳコンピュータ１は、ヨーレート検出手段として、４Ｌ，６Ｌ，６Ｒに其々対応するフロントエアバッグ用加速度センサ７ａ−１，リアエアバッグ用加速度センサ７ｃ−１〜２を選択する。このように、ＤＳＳコンピュータ１は、フロント衝突を予測した場合、少なくとも車両後部に位置するセンサ（６Ｌ，６Ｒ）を利用センサとして選択する。

また例えば、ＤＳＳコンピュータ１は、サイド衝突を予測した場合（図２１では、自車両の左側からの側突を予測した場合）、図２１に示すような表を参照して、故障センサと利用センサを選択判断する。具体的には、ＤＳＳコンピュータ１は、衝突位置がＥ（エンコパ）の場合には、故障センサを４Ｌ，４Ｒ、利用センサを６Ｌ，６Ｒであると判断する。そして、ＤＳＳコンピュータ１は、ヨーレート検出手段として、６Ｌ，６Ｒに其々対応するリアエアバッグ用加速度センサ７ｃ−１〜２を選択する。また、ＤＳＳコンピュータ１は、衝突位置がＡ（Ａピラー）の場合には、故障センサを４Ｌ，５Ｌ、利用センサを４Ｒ，６Ｌ，６Ｒであると判断する。そして、ＤＳＳコンピュータ１は、ヨーレート検出手段として、４Ｒ，６Ｌ，６Ｒに其々対応するフロントエアバッグ用加速度センサ７ａ−１，リアエアバッグ用加速度センサ７ｃ−１〜２を選択する。また、ＤＳＳコンピュータ１は、衝突位置がＢ（Ｂピラー）の場合と、Ｃ（Ｃピラー）の場合には、故障センサを５Ｌ，６Ｌ、利用センサを４Ｒ，４Ｌ，６Ｒであると判断する。そして、ＤＳＳコンピュータ１は、ヨーレート検出手段として、４Ｒ，４Ｌ，６Ｒに其々対応するフロントエアバッグ用加速度センサ７ａ−１〜２，リアエアバッグ用加速度センサ７ｃ−２を選択する。また、ＤＳＳコンピュータ１は、衝突位置がＬ（ラゲージ）の場合には、故障センサを６Ｌ、利用センサを４Ｌ，４Ｒ，６Ｒであると判断する。そして、ＤＳＳコンピュータ１は、ヨーレート検出手段として、４Ｌ，４Ｒ，６Ｒに其々対応するフロントエアバッグ用加速度センサ７ａ−１〜２，リアエアバッグ用加速度センサ７ｃ−２を選択する。なお、本実施形態において、衝突時には全エアバッグ用加速度センサ７の値を信用するものとする。

この他、本実施形態では、フロント衝突が発生すると予測された場合、ＤＳＳコンピュータ１は、図２２に示すような故障センサ又は利用センサの判定マップを用いて、ヨーレート検出手段を選択してもよい。図２２のマップにおいて、縦軸には相対車速が設定され、横軸にはラップ率（衝突位置：ＬＱ／ＬＨ／ＬＳＦ／Ｆ／ＲＳＦ／ＲＨ／ＲＱ）が設定される。ここでいうラップ率とは、自車両と相手車両とが衝突する際に自車両の衝突部分がどの程度の範囲まで及ぶかを表す指標である（上述の図９及び図１０参照）。図２２のマップに示される故障センサ又は利用センサを判断するための「０／１」マップには、縦軸の相対車速と横軸のラップ率（衝突位置）に応じたものが予め設定されている。この「０／１」マップ上では、故障センサには「０」が利用センサには「１」が設定される。更に、故障センサと利用センサは、上述の図２０に示したように、ラップ率（衝突位置：ＬＱ／ＬＨ／ＬＳＦ／Ｆ／ＲＳＦ／ＲＨ／ＲＱ）ごとに異なるだけでなく、相対車速に応じても異なってくる。そのため、図２２のマップには、故障センサ又は利用センサを判断するための「０／１」マップとして、種々の相対車速とラップ率（衝突位置）との組み合わせについて予め衝突実験等により検証されたか又はシミュレーションされたものが設定されている。

また、この図２２のマップは、ＴＴＣに応じて切り替わる。ＤＳＳコンピュータ１は、フロント衝突が発生すると予測された場合、対象物検知センサによる衝突形態の予測情報に基づいてＴＴＣを推定し、当該ＴＴＣに応じて、ラップ率（衝突位置）と相対車速から決定されるフロント衝突における故障センサ又は利用センサの判定マップを切替える。そして、ＤＳＳコンピュータ１は、切り替えたマップにおいて、相対車速を縦軸の入力値とし、ラップ率（衝突位置）を横軸の入力値とすることで、この組み合わせに対応付けられた、故障センサ又は利用センサを判断するための「０／１」マップを決定する。そして、ＤＳＳコンピュータ１は、この決定された「０／１」マップを参照して、「１」が設定された利用センサを、ヨーレート検出手段として選択する。

また例えば、ＤＳＳコンピュータ１は、フロント衝突が発生すると予測された場合、図２３に示すような故障センサ又は利用センサの判定マップを用いて、ヨーレート検出手段を選択してもよい。図２３のマップにおいて、縦軸にはＴＴＣが設定され、横軸にはラップ率（衝突位置：ＬＱ／ＬＨ／ＬＳＦ／Ｆ／ＲＳＦ／ＲＨ／ＲＱ）が設定される。図２３のマップに示される故障センサ又は利用センサを判断するための相対車速の閾値マップには、縦軸のＴＴＣと横軸のラップ率（衝突位置）に応じたものが予め設定されている。この相対車速の閾値マップ上では、所定閾値以上の相対車速の場合は衝突時に故障すると考えられる故障センサ、所定閾値未満の相対車速の場合は衝突時でも故障せずに利用できると考えられる利用センサが示されている。図２３のマップには、故障センサ又は利用センサを判断するための相対車速の閾値マップとして、種々の相対車速とラップ率（衝突位置）との組み合わせについて予め衝突実験等により検証されたか又はシミュレーションされたものが設定されている。

ＤＳＳコンピュータ１は、フロント衝突が発生すると予測された場合、対象物検知センサによる衝突形態の予測情報に基づいて、ＴＴＣを縦軸の入力値とし、ラップ率（衝突位置）を横軸の入力値とすることで、この組み合わせに対応付けられた、故障センサ又は利用センサを判断するための相対車速の閾値マップを決定する。そして、ＤＳＳコンピュータ１は、この決定された相対車速の閾値マップを参照して、対象物検知センサによる衝突形態の予測情報に基づく相対車速が所定閾値未満となる利用センサを、ヨーレート検出手段として選択する。

また、本実施形態では、サイド衝突が発生すると予測された場合（例えば、自車両の左側からの側突を予測した場合）、ＤＳＳコンピュータ１は、図２４に示すような故障センサ又は利用センサの判定マップを用いて、ヨーレート検出手段を選択してもよい。図２４のマップにおいて、縦軸には相手車速が設定され、横軸には自車速が設定される。図２４のマップに示される故障センサ又は利用センサを判断するための「０／１」マップには、縦軸の相手車速と横軸の自車速に応じたものが予め設定されている。この「０／１」マップ上では、故障センサには「０」が利用センサには「１」が設定される。図２４のマップには、故障センサ又は利用センサを判断するための「０／１」マップとして、種々の相手車速と自車速との組み合わせについて予め衝突実験等により検証されたか又はシミュレーションされたものが設定されている。

また、この図２４のマップは、衝突位置（図２１参照）に応じて切り替わる。ＤＳＳコンピュータ１は、サイド衝突が発生すると予測された場合、対象物検知センサによる衝突形態の予測情報に基づいて衝突位置を推定し、当該衝突位置に応じて、自車速と相手車速から決定されるサイド衝突における故障センサ又は利用センサの判定マップを切替える。そして、ＤＳＳコンピュータ１は、切り替えたマップにおいて、相手車速を縦軸の入力値とし、自車速を横軸の入力値とすることで、この組み合わせに対応付けられた、故障センサ又は利用センサを判断するための「０／１」マップを決定する。そして、ＤＳＳコンピュータ１は、この決定された「０／１」マップを参照して、「１」が設定された利用センサを、ヨーレート検出手段として選択する。

また例えば、ＤＳＳコンピュータ１は、サイド衝突が発生すると予測された場合、図２５に示すような故障センサ又は利用センサの判定マップを用いて、ヨーレート検出手段を選択してもよい。図２５のマップにおいて、縦軸には自車速が設定され、横軸にはラップ率（衝突位置：Ｅ／Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｌ）が設定される。図２５のマップに示される故障センサ又は利用センサを判断するための相手車速の閾値マップには、縦軸の自車速と横軸のラップ率（衝突位置）に応じたものが予め設定されている。この相手車速の閾値マップ上では、所定閾値以上の相手車速の場合は衝突時に故障すると考えられる故障センサ、所定閾値未満の相手車速の場合は衝突時でも故障せずに利用できると考えられる利用センサが示されている。図２５のマップには、故障センサ又は利用センサを判断するための相手車速の閾値マップとして、種々の自車速とラップ率（衝突位置）との組み合わせについて予め衝突実験等により検証されたか又はシミュレーションされたものが設定されている。

ＤＳＳコンピュータ１は、サイド衝突が発生すると予測された場合、対象物検知センサによる衝突形態の予測情報に基づいて、自車速を縦軸の入力値とし、ラップ率（衝突位置）を横軸の入力値とすることで、この組み合わせに対応付けられた、故障センサ又は利用センサを判断するための相手車速の閾値マップを決定する。そして、ＤＳＳコンピュータ１は、この決定された相手車速の閾値マップを参照して、対象物検知センサによる衝突形態の予測情報に基づく相手車速が所定閾値未満となる利用センサを、ヨーレート検出手段として選択する。

上述の図１８は、図６のステップＳ００４５で行われる衝突予測によるヨーレート検出手段の切替を行う制御の一例を説明するフローチャートであるが、図１７のステップＳ００９５で行われる衝突検知によるヨーレート検出手段の切替を行う制御も、衝突形態の予測情報ではなく検知情報を用いる点以外は基本的に同様である。本実施形態では、衝突前の衝突予測によるヨーレート検出手段の切替を行う制御に関しては、並列センシング処理が作動しやすいように、衝突を所定条件（例えば、剛体近似、同形状で高さは等しい、車体変形によるエネルギー吸収はなし等といった条件）で算出している。そのため、並列センシング処理が作動しやすい閾値となり、衝突による負荷（加速度）が大きく出るように算出され、センサの故障判定が厳しくなっている。そこで、本実施形態では、衝突検知によるヨーレート検出手段の切替を行う制御については、実負荷（加速度）からセンサ生存状態を見直して、ヨーレート検出手段の切替を再度判断するようにしている。

以上説明したように、本実施形態において、ＤＳＳコンピュータ１は、衝突前においては、対象物検知センサ（ミリ波レーダセンサ２、カメラセンサ３、クリアランスソナーセンサ４等）の予測情報から衝突部位や衝突負荷を予測することで、また衝突後においては、衝突直前の上記予測情報及び衝突時の検知情報から推定することで、衝突時の軸ずれ、変形、故障する可能性の低いエアバッグ用加速度センサ７を判断する。このように、衝突前から衝突形態を予測して、衝突による異常（例えば、軸ずれ、変形、故障等）の発生する可能性の高いセンシング情報を取捨選択することで、信頼性の高いセンシング情報のみを用いて運動制御を実施可能であり、またＥＣＵ処理負荷の低減にもつながる。

続いて、上述の図１７に示した衝突時の処理を実行後に実行される衝突後の処理について、図２６〜図２９を参照して説明する。図２６は、本発明に係る車両運動状態決定装置及び車両運動制御装置の衝突後の基本処理の一例を示すフローチャートである。

図２６に示すように、ＤＳＳコンピュータ１は、２次衝突被害が最小になるように、１次衝突以降の操安制御を実施することで、衝突後の安全走行制御を実行する（ステップＳ４０００）。ステップＳ４０００において、ＤＳＳコンピュータ１は、図１７に示した衝突時の処理（例えば、図１７のステップＳ０１０３，ステップＳ０１１０，ステップＳ０１０２の処理のいずれか）でヨーレート決定部１ｂが決定したヨーレートに基づいて、操安制御としてＬＫＡ制御やＶＳＣ制御を実行して自車両の運動制御を行う。ステップＳ４０００で実行されるＬＫＡ制御においてはＶＳＣ制御の働く範囲内でブレーキ制御を優先させている。具体的には、摩擦円（タイヤのグリップ力を前後の制駆動と左右の旋回とで分配）の中で、ドライバの操舵量に応じて、グリップが失われない限界として目標ヨーレートを定めて、ブレーキ制御を実施している。このときに定められる目標ヨーレートは、図１７に示した衝突時の処理で決定されたヨーレートに基づくものである。その後、ステップＳ４０１０の処理へ移行する。ステップＳ４０００において、ＤＳＳコンピュータ１の運動制御部１ｈは、図１７に示した衝突時の処理でヨーレート決定部１ｂが決定したヨーレートに基づいて自車両の運動制御を行う。

ＤＳＳコンピュータ１は、車両挙動が安定化して、ヨーレートが所定値γｔｈより小さくなるか否かを判断する（ステップＳ４０１０）。ここで、所定値γｔｈは、衝突後において、車両挙動の安定化に伴い、並列センシング処理をやめるか判断するためのヨーレート閾値である。ステップＳ４０１０において、ＤＳＳコンピュータ１は、エアバッグ用加速度センサ７により検出された加速度に基づいて算出されたヨーレート値が運動制御用のヨーレートセンサ９により検出可能な範囲に収束している（つまり、車両挙動が落ち着いてきている）か否かを判断する。また、ステップＳ４０１０において、ＤＳＳコンピュータ１は、周辺走行環境の交通流密度の高さなどに応じて、２次衝突発生の可能性がないか判断して、並列センシング処理からヨーレートセンサ信号に基づく運動制御に復帰してよいか判断する。

ステップＳ４０１０において、ＤＳＳコンピュータ１は、ヨーレートが所定値γｔｈ以上であると判定した場合（ステップＳ４０１０：Ｎｏ）、本制御を終了する。

一方、ステップＳ４０１０において、ＤＳＳコンピュータ１は、ヨーレートが所定値γｔｈより小さいと判断した場合（ステップＳ４０１０：Ｙｅｓ）、２次衝突発生の可能性は低いかを判断する（ステップＳ４０２０）。ステップＳ４０２０において、ＤＳＳコンピュータ１は、周辺交通環境、自車両状態に基づいて２次衝突発生の可能性について判断する。

ここで、図２７及び図２８を参照して、ステップＳ４０２０で行われる２次衝突発生の可能性判定処理の一例について説明する。図２７は、２次衝突発生の可能性が低い場面の一例を示す図である。図２８は、２次衝突発生の可能性が高い場面の一例を示す図である。図２７及び図２８は、左側の走行車線を走行中の自車が先行車に追突した後（１次衝突が発生した後）に、右側の反対車線に逸脱した状況を示している。図２７が示す状況では、逸脱先の反対車線で対向車が走行していない。このような場合、自車は、逸脱先の反対車線で対向車と衝突する危険性が少ないと考えられるため、２次衝突発生の可能性は低くなる。一方、図２８が示す状況では、逸脱先の反対車線で対向車が走行している。このような場合、自車は、逸脱先の反対車線で対向車と衝突する危険性が大きいと考えられるため、２次衝突発生の可能性は高くなる。ＤＳＳコンピュータ１は、自車に搭載された各種センサにより衝突直前に動的に検出される周辺環境の認識情報（例えば、周辺物体の相対速度、相対位置、白線位置等の情報）や、慣性測位や自車位置の認識情報（例えば、自車の車両姿勢、車両位置等の情報）に基づいて、図２７のように２次衝突発生の可能性が低い状況であるか、図２８のように２次衝突発生の可能性が高い状況であるかを判定することで、２次衝突発生の可能性を判定する。

図２６に戻り、ＤＳＳコンピュータ１は、ステップＳ４０２０において２次衝突発生の可能性は高いと判定した場合（ステップＳ４０２０：Ｎｏ）、本制御を終了する。一方、ＤＳＳコンピュータ１は、ステップＳ４０２０において２次衝突発生の可能性は低いと判定した場合（ステップＳ４０２０：Ｙｅｓ）、ヨーレートセンサ９のみでヨーレート検出処理（単独センシング処理）を行い、次のステップＳ４０４０で行う通常走行制御に用いるヨーレートを決定する（ステップＳ４０３０）。そして、ＤＳＳコンピュータ１は、ステップＳ４０３０で決定されたヨーレートを用いて、運動制御用のヨーレートセンサ９により検出されるヨーレート値を用いて操安制御を実施することで、通常走行制御を実行する（ステップＳ４０４０）。その後、本制御を終了する。

なお、本実施形態において、２次衝突発生の可能性を判定する処理は、ステップＳ４０００の所定値γｔｈとの判定処理の際に合わせて行ってもよい。この場合、ＤＳＳコンピュータ１は、図２９に示すように、所定値γｔｈを２次衝突発生の可能性に応じて推移させてもよい。図２９は、２次衝突発生の可能性による所定値γｔｈの推移の一例を示す図である。図２９に示すように、ヨーレートセンサで検出可能な範囲内に含まれるように設定された所定値γｔｈは、２次衝突発生の可能性が高くなると２次衝突発生の可能性による変化分だけ小さくなるため、並列センシング処理を継続しやすくなる。

以上説明したように、本実施形態において、１次衝突後に車両挙動が安定化してくることに伴い、ヨーレートを分解能の高いヨーレートセンサにより検出したい一方で、２次衝突発生の可能性によって並列センシング処理を継続する必要もある。そこで、ＤＳＳコンピュータ１は、１次衝突後に並列センシング処理を解除するか判断するためのヨーレート閾値について、周辺交通環境情報、自車の位置情報、運動状態量から判断される２次衝突発生の可能性に応じて切替える。これにより、１次衝突後に車両挙動の安定化に伴い、分解能の高いヨーレートに基づいて精度よく操安制御をできる一方で、２次衝突発生の可能性に応じて並列センシング処理を継続可能となる。

続いて、図６に示したステップＳ００５１及び図１７に示したステップＳ０１０１の処理で行われる制御の詳細について、図３０〜図３１を参照して説明する。図３０は、衝突時におけるエアバッグ用加速度センサの入力処理の切替を行う制御の一例を示すフローチャートである。図３１は、センサ入力部の回路設計例を示す図である。

図３０に示すように、ＤＳＳコンピュータ１は、ヨーレートの並列センシング処理へ移行するかを判定する（ステップＳ５０００）。ステップＳ５０００において、ＤＳＳコンピュータ１は、図６のステップＳ００４１又は図１７のステップＳ００９１で立てた並列センシング処理へのＩＮ切替処理の実行フラグを確認した場合、ヨーレートの並列センシング処理へ移行すると判断する。

ステップＳ５０００において、ＤＳＳコンピュータ１は、ヨーレートの並列センシング処理へ移行しないと判定した場合（ステップＳ５０００：Ｎｏ）、本制御を終了する。一方、ＤＳＳコンピュータ１は、ヨーレートの並列センシング処理へ移行すると判定した場合（ステップＳ５０００：Ｙｅｓ）、衝突検知用センサとしてのエアバッグ用加速度センサ７の駆動電圧を昇圧させる（ステップＳ５０１０）。例えば、本実施形態において、エアバッグ用加速度センサ７の入力部の回路設計は、図３１に示すように、衝突検知用センサとしてのエアバッグ用加速度センサ７の通常検出範囲（正常値）は、Ｖｔｈ＿ＨｉｇｈとＶｔｈ＿Ｌｏｗの間に設定されるように設計されている。また、駆動電圧Ｖ_ＢがＶｔｈ＿Ｈｉｇｈを超える場合は異常値として判定され、また駆動電圧Ｖ_ＢがＶｔｈ＿Ｌｏｗを下回る場合は異常値として判定されるように設計されている。そこで、ステップＳ５０１０において、ＤＳＳコンピュータ１は、並列センシング処理への移行が判断された場合は、ヨーレートセンサの駆動電圧Ｖ_Ｂを、通常値（例えば、５．０Ｖ）から昇圧切替する。このようにして、ＤＳＳコンピュータ１の電圧制御部１ｆは、上述の図５に示すようにエアバッグ用加速度センサ７を構成する固定電極及び可変電極のうち一方に駆動電圧を印加している場合に他方の静電容量の変化に応じて加速度を検出するものであって、ヨーレート算出部１ａにより算出ヨーレートを算出する場合に、エアバッグ用加速度センサ７の静電容量に対応して割り当てられた電圧値を増加する。

図３０に戻り、更にＤＳＳコンピュータ１は、衝突検知用センサとしてのエアバッグ用加速度センサ７の信号へ割当てるＥＣＵ処理内部における情報容量を増やす（ステップＳ５０２０）。例えば、ステップＳ５０２０において、ＤＳＳコンピュータ１は、ＥＣＵ側のセンサ電圧をマルチポート入力に切替えて割当て情報量を増加させるパラレル処理を行ってもよいし、時間処理的に複数に分割して情報量を増加させるシリアル処理を行ってもよい。このようにして、ＤＳＳコンピュータ１の容量増加部１ｇは、ヨーレート算出部１ａを構成する電子制御ユニット（ＥＣＵ）においてヨーレート算出部１ａに割り当てられる情報容量を増加する。その後、本制御を終了する。

以上説明したように、本実施形態において、通常走行時の挙動を主な検出対象としたヨーレートセンサ９と、衝突時の挙動を主な検出対象としたエアバッグ用加速度センサ７では分解能が大きく違う。そこで、ＤＳＳコンピュータ１は、衝突回避不可で並列センシング処理が必要な場合には、駆動電圧を通常時より昇圧し、またＥＣＵ側で割当てられる情報容量を時間的、ないし機械的に増やす。このように、駆動電圧が昇圧されること、及びＥＣＵ側で処理される情報容量が増えることで、エアバッグ用加速度センサ７の分解能があがり、衝突時のヨーレートに対して、通常走行時に近い分解能での操案制御を実現できる。

１ ＤＳＳコンピュータ
１ａ ヨーレート算出部
１ｂ ヨーレート決定部
１ｃ ヨーレート信頼性判定部
１ｄ 衝突位置予測部
１ｅ 加速度信頼性判定部
１ｆ 電圧制御部
１ｇ 容量増加部
１ｈ 運動制御部
２ ミリ波レーダセンサ
３ カメラセンサ
４ クリアランスソナーセンサ
５ ブレーキＥＣＵ
６ エアバッグＥＣＵ
７ エアバッグ用加速度センサ
８ 車輪速センサ
９ ヨーレートセンサ
１０ ステアリングセンサ
１１ パワーマネジメントＥＣＵ
１２ パワーステアリングＥＣＵ

Claims (7)

1. 自車両に発生したヨーレートを検出するヨーレートセンサと、
   前記自車両に発生した加速度を検出するセンサであって、前記ヨーレートセンサとは異なるセンサである加速度センサと、
   前記加速度センサが検出した加速度に基づいて、前記自車両に発生したヨーレートを算出するヨーレート算出手段と、
   前記ヨーレートセンサにより検出される検出ヨーレート、及び、前記ヨーレート算出手段により算出される算出ヨーレートのうち少なくとも一つに基づいて、前記自車両に発生したヨーレートを決定するヨーレート決定手段と、
   前記検出ヨーレートの信頼性が低いことを判定するヨーレート信頼性判定手段と、
   を備え、
   前記ヨーレート決定手段は、
   前記ヨーレート信頼性判定手段により前記検出ヨーレートの信頼性が低いと判定されていない場合には、前記検出ヨーレートを前記自車両に発生したヨーレートとして決定し、前記ヨーレート信頼性判定手段により前記検出ヨーレートの信頼性が低いと判定された場合には、前記算出ヨーレートに基づいて前記ヨーレートを決定することを特徴とする車両運動状態決定装置。
2. 前記ヨーレート信頼性判定手段は、
   前記自車両と車外の障害物との衝突の有無を判定する衝突判定手段であり、
   前記ヨーレート決定手段は、
   前記衝突判定手段により前記衝突が有ったと判定されていない場合には、前記検出ヨーレートを前記自車両に発生したヨーレートとして決定し、前記衝突判定手段により前記衝突が有ったと判定された場合には、前記算出ヨーレートに基づいて前記ヨーレートを決定する請求項１に記載の車両運動状態決定装置。
3. 前記衝突判定手段は、
   前記加速度センサが検出した加速度に基づいて前記衝突の有無を判定する請求項２に記載の車両運動状態決定装置。
4. 前記障害物と衝突する前記自車両上の衝突位置を予測する衝突位置予測手段と、
   前記衝突位置予測手段が予測した前記衝突位置に基づいて、検出される加速度の信頼性が低くなる加速度センサを判定する加速度信頼性判定手段と、
   を更に備え、
   前記ヨーレート算出手段は、
   前記加速度信頼性判定手段により検出される加速度の信頼性が低くなる加速度センサとして判定されていない加速度センサが検出した加速度に基づいて、前記算出ヨーレートとして、前記自車両に発生したヨーレートを算出する請求項２又は３に記載の車両運動状態決定装置。
5. 前記加速度センサは、固定電極と、前記自車両にかかる加速度に応じて変位する可変電極と、を少なくとも含んで構成され、
   前記車両運動状態決定装置は、
   前記加速度センサを構成する前記固定電極及び前記可変電極のうち一方に駆動電圧を印加している場合に他方の静電容量の変化に応じて加速度を検出するものであって、前記ヨーレート算出手段により前記算出ヨーレートを算出する場合に、前記加速度センサの静電容量に対応して割り当てられた電圧値を増加する電圧制御手段、
   を更に備える請求項１から４のいずれか一項に記載の車両運動状態決定装置。
6. 前記ヨーレート算出手段を構成する電子制御ユニットにおいて前記ヨーレート算出手段に割り当てられる情報容量を増加する容量増加手段、を更に備える請求項１から５のいずれか一項に記載の車両運動状態決定装置。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の車両運動状態決定装置の前記ヨーレート決定手段が決定した前記ヨーレートに基づいて前記自車両の運動制御を行う運動制御手段、を備えたことを特徴とする車両運動制御装置。

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