JP4007723B2 - 車両の走行安全装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーダー装置等の物体検出手段を用いて自車が対向車に衝突するのを防止する車両の走行安全装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
かかる車両の走行安全装置は、特開平７−１４１００号公報により既に知られている。
【０００３】
上記公報に記載されたものは、自車と対向車との相対距離、自車と対向車との相対速度、自車の車速、自車の前方の画像に基づいて自車が対向車に衝突する可能性を判定し、衝突可能性がある場合にドライバーに警報を発したり、自動制動を行ったりして衝突を回避するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、自車が対向車に衝突する可能性がある場合に、自動制動に代えて、あるいは自動制動に加えて自動操舵を行って衝突を回避することが考えられる。このような場合に、自動操舵の実行によって自車の車両姿勢が乱れるため、ドライバーは車両姿勢を元に戻す操作を強いられることになり、これがドライバーに操作負担や違和感を与えるという問題が発生する。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、自動操舵によって自車と対向車との衝突を回避したとき、その衝突回避制御により発生する自車の車両姿勢の乱れを自動的に復元してドライバーの操作負担および違和感を軽減することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、自車の進行方向に存在する物体を検出する物体検出手段と、自車の車速を検出する車速検出手段と、物体検出手段による検出結果および車速検出手段で検出した自車の車速に基づいて対向車を判別するとともに、自車および対向車の相対関係を算出する相対関係算出手段と、相対関係算出手段で算出した相対関係に基づいて自車および対向車の衝突可能性を判定する衝突判定手段と、自車の操舵を行うアクチュエータと、衝突判定手段により衝突可能性があると判定されたときにアクチュエータの駆動を制御するアクチュエータ制御手段とを備えてなり、前記アクチュエータの駆動は、自車および対向車の衝突を回避するために自車を横移動させる横移動制御と、衝突回避後に自車の車両姿勢を衝突回避前の状態に戻すためのヨー角補正制御とを含み、前記ヨー角補正制御におけるアクチュエータの駆動力は、前記横移動制御におけるアクチュエータの駆動力よりも小さく設定されることを特徴とする車両の走行安全装置が提案される。
【０００７】
上記構成によれば、自車および対向車が衝突する可能性があると判定されると、アクチュエータ制御手段がアクチュエータの駆動を制御して自車を横移動させるので、ドライバーが自発的な衝突回避操作を行なわない場合でも対向車との衝突を確実に回避することができる。しかも前記アクチュエータの横移動制御によって自車の車両姿勢が乱れても、アクチュエータをヨー角補正制御して自車の車両姿勢を衝突回避前の状態に戻すので、車両姿勢を自動的に元の状態に復元してドライバーの操作負担および違和感を軽減することができる。更に、ヨー角補正制御におけるアクチュエータの駆動力が横移動制御におけるアクチュエータの駆動力よりも小さく設定されるので、車両の滑らかな横移動が阻害されるのを防止してドライバーが違和感を軽減することができる。
【０００８】
また請求項２に記載された発明によれば、自車の進行方向に存在する物体を検出する物体検出手段と、自車の車速を検出する車速検出手段と、物体検出手段による検出結果および車速検出手段で検出した自車の車速に基づいて対向車を判別するとともに、自車および対向車の相対関係を算出する相対関係算出手段と、相対関係算出手段で算出した相対関係に基づいて自車および対向車の衝突可能性を判定する衝突判定手段と、自車の操舵を行うアクチュエータと、衝突判定手段により衝突可能性があると判定されたときにアクチュエータの駆動を制御するアクチュエータ制御手段とを備えてなり、前記アクチュエータの駆動は、自車および対向車の衝突を回避するために自車を横移動させる横移動制御と、衝突回避後に自車の車両姿勢を衝突回避前の状態に戻すためのヨー角補正制御とを含み、前記横移動制御におけるアクチュエータの駆動量は、自車の車速が低いほど大きくなることを特徴とする車両の走行安全装置が提案される。
【０００９】
上記構成によれば、自車および対向車が衝突する可能性があると判定されると、アクチュエータ制御手段がアクチュエータの駆動を制御して自車を横移動させるので、ドライバーが自発的な衝突回避操作を行なわない場合でも対向車との衝突を確実に回避することができる。しかも前記アクチュエータの横移動制御によって自車の車両姿勢が乱れても、アクチュエータをヨー角補正制御して自車の車両姿勢を衝突回避前の状態に戻すので、車両姿勢を自動的に元の状態に復元してドライバーの操作負担および違和感を軽減することができる。更に、自車の車速が低いほど横移動制御において大きなアクチュエータの駆動力が必要になるので、衝突可能性が高いときに応答性良く横移動を行わせて衝突を確実に回避することができる。
【００１０】
また請求項３に記載された発明によれば、請求項１または請求項２の構成に加えて、前記衝突判定手段は、自車および対向車が適正にすれ違える適正進路と、自車が対向車に衝突すると推定される衝突予測位置との比較に基づいて衝突可能性を判定することを特徴とする車両の走行安全装置が提案される。
【００１１】
上記構成によれば、自車および対向車が適正にすれ違える適正進路と、自車が対向車に衝突すると推定される衝突予測位置との比較に基づいて衝突可能性を判定するので、自車および対向車の衝突可能性を的確に判定することができる。
【００１２】
また請求項４に記載された発明によれば、請求項１〜３の何れか１項の構成に加えて、自車のヨーレートを検出する自車ヨーレート検出手段を備えてなり、自車ヨーレート検出手段で検出したヨーレートを前記横移動制御を開始した時点から積分することにより、前記車両姿勢を検出することを特徴とする車両の走行安全装置が提案される。
【００１３】
上記構成によれば、横移動制御を開始した時点からの自車のヨーレートを積分することにより、自車のヨー角、つまり自車の車両姿勢を的確に検出することができる。しかも横移動制御を開始した時点のヨー角の初期値を０に設定することにより、ヨーレート検出手段のドリフトの影響を除去して自車のヨー角の検出精度を高めることができる。
【００１４】
また請求項５に記載された発明によれば、請求項４の構成に加えて、前記ヨー角補正制御は、前記ヨーレートの積分値を０に収束させるものであることを特徴とする車両の走行安全装置が提案される。
【００１５】
上記構成によれば、ヨーレートの積分値を０に収束させるようにヨー角補正制御を行うことにより、衝突回避後に車両姿勢を正確に衝突回避前の状態に戻すことができる。
【００１６】
また請求項６に記載された発明によれば、請求項１〜５の何れかの構成に加えて、前記ヨー角補正制御は、前記横移動制御の終了の所定時間前、あるいは前記横移動制御の開始の所定時間後に開始されることを特徴とする車両の走行安全装置が提案される。
【００１７】
上記構成によれば、横移動制御の終了の所定時間前、あるいは横移動制御の開始の所定時間後にヨー角補正制御を開始するので、横移動制御およびヨー角補正制御を効果的に連携させて衝突を効果的に回避するとともにドライバーに違和感を与えることなく車両姿勢を速やかに突回避前の状態に戻すことができる。
【００１８】
また請求項７に記載された発明によれば、請求項１〜６の何れかの構成に加えて、前記横移動制御は、その開始の所定時間後に終了することを特徴とする車両の走行安全装置が提案される。
【００１９】
上記構成によれば、横移動制御が所定時間をかけて実行されるので、横移動制御が急激に行われて車両姿勢が急変することが防止される。
【００２０】
また請求項８に記載された発明によれば、請求項１〜７の何れかの構成に加えて、前記ヨー角補正制御は、その開始の所定時間後に終了することを特徴とする車両の走行安全装置が提案される。
【００２１】
上記構成によれば、ヨー角補正制御が所定時間で終了するので、ヨー角補正制御がだらだらと継続してドライバーが違和感を受けるのを防止することができる。
【００２２】
また請求項９に記載された発明によれば、請求項１〜８の何れかの構成に加えて、前記横移動制御におけるアクチュエータの駆動量は、それに基づく自車の横移動量が所定値以下になるように設定されることを特徴とする車両の走行安全装置が提案される。
【００２３】
上記構成によれば、対向車を自動的に回避するためのアクチュエータの駆動量が所定値以下に制限されるので、車両の横移動量が大き過ぎて自車が道路を逸脱するのを防止することができる。
【００２４】
また請求項１０に記載された発明によれば、請求項１〜９の何れかの構成に加えて、前記横移動制御におけるアクチュエータの駆動量は、自車の進行方向が対向車に近づくほど大きくなることを特徴とする車両の走行安全装置が提案される。
【００２５】
上記構成によれば、自車の進行方向が対向車に近づくと横移動制御におけるアクチュエータの駆動量が大きくなるので、衝突可能性が高いときに大きな横移動量を発生させて衝突を確実に回避することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００２７】
図１〜図２４は本発明の一実施例を示すもので、図１は走行安全装置を備えた車両の全体構成図、図２は走行安全装置のブロック図、図３は車両の操舵装置の斜視図、図４は電子制御ユニットの機能の説明図、図５は正面衝突回避制御手段の回路構成を示すブロック図、図６はメインルーチンのフローチャート、図７は正面衝突回避制御ルーチンのフローチャート、図８は旋回時衝突回避制御ルーチンのフローチャート、図９は正面衝突判断ルーチンのフローチャート、図１０は警報制御ルーチンのフローチャート、図１１は横移動制御ルーチンのフローチャート、図１２はヨー角補正制御ルーチンのフローチャート、図１３はアクチュエータ駆動電流の出力可能領域を示すマップ、図１４は旋回時衝突回避制御の内容を示す図、図１５は横偏差δｄを算出する手法の説明図（衝突が発生する場合）、図１６は横偏差δｄを算出する手法の説明図（自車が対向車の左側を通過する場合）、図１７は横偏差δｄを算出する手法の説明図（自車が対向車の右側を通過する場合）、図１８は横偏差δｄの補正係数を検索するマップ、図１９は衝突回避のための基準横移動制御電流の算出手法の説明図、図２０は自車の偏向角を説明する図、図２１は偏向角から横移動制御電流補正係数を検索するマップ、図２２は車速から横移動制御電流補正係数を検索するマップ、図２３はアクチュエータの制御系のブロック図、図２４は横移動制御電流およびヨー角補正制御電流の加算を説明する図である。
【００２８】
図１および図２に示すように、左右の前輪Ｗｆ，Ｗｆおよび左右の後輪Ｗｒ，Ｗｒを備えた車両は、操舵輪である左右の前輪Ｗｆ，Ｗｆを操舵するためのステアリングホイール１と、ドライバーによるステアリングホイール１の操作をアシストする操舵力および衝突回避のための操舵力を発生する電動パワーステアリング装置２とを備える。電動パワーステアリング装置２の作動を制御する電子制御ユニットＵには、物体検出手段としてのレーダー装置３と、ステアリングホイール１の操舵角を検出する操舵角センサＳ₁ と、ステアリングホイール１に入力される操舵トルクを検出する操舵トクルセンサＳ₂ と、車体の横加速度を検出する横加速度センサＳ₃ と、車体のヨーレートを検出する自車ヨーレートセンサＳ₄ と、各車輪Ｗｆ，Ｗｆ；Ｗｒ，Ｗｒの回転数を検出する車速センサＳ₅ …とからの信号が入力される。電子制御ユニットＵは、レーダー装置３および各センサＳ₁ 〜Ｓ₅ …からの信号に基づいて電動パワーステアリング装置２の作動を制御するとともに、液晶ディスプレイよりなる表示器４およびブザーやランプよりなる警報器５の作動を制御する。
【００２９】
レーダー装置３は、自車前方の左右方向所定範囲に向けて電磁波を送信し、その電磁波が物体に反射された反射波を受信することにより、自車と物体との相対距離、自車と物体との相対速度、物体の方向を検出する。本実施例では、１回の送受信で自車と物体との上記相対関係を検出することができるミリ波レーダーが用いられる。
【００３０】
図３は操舵装置１１の構造を示すもので、ステアリングホイール１の回転はステアリングシャフト１２、連結軸１３およびピニオン１４を介してラック１５に伝達され、更にラック１５の往復動が左右のタイロッド１６，１６を介して左右の前輪Ｗｆ，Ｗｆに伝達される。操舵装置１１に設けられた前記電動パワーステアリング装置２は、電気モータよりなるアクチュエータ１７の出力軸に設けた駆動ギヤ１８と、この駆動ギヤ１８に噛み合う従動ギヤ１９と、この従動ギヤ１９と一体のスクリューシャフト２０と、このスクリューシャフト２０に噛み合うとともに前記ラック１５に連結されたナット２１とを備える。従って、アクチュエータ１７を駆動すれば、その駆動力を駆動ギヤ１８、従動ギヤ１９、スクリューシャフト２０、ナット２１、ラック１５および左右のタイロッド１６，１６を介して左右の前輪Ｗｆ，Ｗｆに伝達することができる。
【００３１】
図４に示すように、電子制御ユニットＵは電動パワーステアリング制御手段２２と、正面衝突回避制御手段２３と、加算手段２４と、出力電流決定手段２５とを備える。電動パワーステアリング制御手段２２は、操舵トルクセンサＳ₂ の出力に基づいて算出される操舵トルクが車速センサＳ₅ …の出力に基づいて算出される車速に応じた所定の値になるように制御信号を出力する。出力電流決定手段２５は前記制御信号に基づいてアクチュエータ１７への出力電流を決定し、この出力電流を駆動回路２６を介してアクチュエータ１７に出力することにより、ドライバーによるステアリングホイール１の操作がアシストされる。一方、自車が対向車と正面衝突する可能性がある場合には、正面衝突回避制御手段２３が衝突回避のための制御信号を出力し、この制御信号により出力電流決定手段２５および駆動回路２６を介してアクチュエータ１７の駆動を制御することにより、対向車との正面衝突を回避するための自動操舵が実行される。この自動操舵の内容は後から詳述する。
【００３２】
電動パワーステアリング制御手段２２が出力する制御信号と、正面衝突回避制御手段２３が出力する制御信号とを加算手段２４で加算するので、正面衝突を回避するための自動操舵の実行中であっても、ドライバーの自発的なステアリング操作に応じて電動パワーステアリング装置２のアシスト機能をそのまま発揮させることが可能となり、自動操舵の実行中に電動パワーステアリング装置２のアシスト機能が消滅してドライバーが違和感を受けることが防止される。
【００３３】
ところで、図１３（Ａ）に示すように、一般に電動パワーステアリング装置２の制御は、ドライバーがステアリングホイール１に入力した操舵トルクの方向と、アクチュエータ１７を駆動する電流の方向とが一致するように設定されている。即ち、アクチュエータ１７はドライバーによるステアリングホイール１の操作をアシストする方向の操舵トルクのみを発生するようになっている。
【００３４】
しかしながら、電動パワーステアリング制御手段２２の制御信号および正面衝突回避制御手段２３の制御信号を加算すると、ドライバーがステアリングホイール１に入力する操舵トルク（電動パワーステアリング制御手段２２の制御信号）の方向が、アクチュエータ１７を駆動する電流の方向と一致しなくなる場合があり、このような場合に前記図１３（Ａ）のマップに基づいてアクチュエータ１７を駆動する電流を決定すると、正面衝突を回避するための自動操舵が禁止され、あるいは弱められて充分な衝突防止効果が発揮できなくなる可能性がある。そこで本実施例では、前記図１３（Ａ）のマップに代えて図１３（Ｂ）のマップを採用し、ドライバーがステアリングホイール１に入力した操舵トルクの方向と、アクチュエータ１７を駆動する電流の方向とが一致しない場合を一部許容することにより、正面衝突を回避するための自動操舵の機能が支障なく発揮されるようにしている。
【００３５】
次に、図５に基づいて正面衝突回避制御手段２３の構成と、その機能の概要とを説明する。
【００３６】
正面衝突回避制御手段２３は、相対関係算出手段Ｍ１と、適正進路設定手段Ｍ２と、衝突時刻予測手段Ｍ３と、衝突位置予測手段Ｍ４と、衝突判定手段Ｍ５と、衝突回避操舵トルク算出手段Ｍ６と、アクチュエータ制御手段Ｍ７とから構成される。
【００３７】
相対関係算出手段Ｍ１は、物体検出手段（レーダー装置３）および車速検出手段（車速センサＳ₅ …）の出力に基づいて、自車Ａｉと対向車Ａｏとの相対角度（相対位置）θ、相対距離Ｌおよび相対速度Ｖｓを算出する。適正進路設定手段Ｍ２は、自車Ａｉが対向車Ａｏと適正にすれ違うための自車Ａｉの本来の適正進路Ｒを設定する。衝突時刻予測手段Ｍ３は、自車Ａｉが対向車Ａｏとすれ違う衝突時刻を推定する。衝突位置予測手段Ｍ４は、前記衝突時刻において自車Ａｉが対向車Ａｏに衝突すると予測される衝突予測位置Ｐを予測する。衝突判定手段Ｍ５は、前記衝突予測位置Ｐを前記適正進路Ｒと比較して自車Ａｉおよび対向車Ａｏの衝突可能性を判定する。衝突回避操舵トルク算出手段Ｍ６は、自車Ａｉおよび対向車Ａｏの衝突を回避するためにアクチュエータ１７が発生すべき操舵トルク（つまりアクチュエータ１７に供給される電流）を算出する。そしてクチュエータ制御手段Ｍ７は、衝突回避操舵トルク算出手段Ｍ６で算出した操舵トルクをアクチュエータ１７に発生させて自車Ａｉおよび対向車Ａｏの衝突を回避すべく、該アクチュエータ１７の作動を制御する。
【００３８】
次に、本実施例の作用を図６〜図１２のフローチャートを参照しながら詳細に説明する。
【００３９】
先ず、図６のメインルーチンのステップＳ１１で操舵角センサＳ₁ 、操舵トルクセンサＳ₂ 、横加速度センサＳ₃ 、自車ヨーレートセンサＳ₄ および車速センサＳ₅ …の出力に基づいて自車の状態を検出する。続くステップＳ１２で、レーダー装置３で対向車の状態を検出する。レーダー装置３は対向車以外にも前走車、歩道橋、標識、キャッツアイ等を検出するが、自車との相対速度に基づいて対向車を他の物体から識別することができる。続くステップＳ１３で、自車の状態および対向車の状態を表示器４に表示する。
【００４０】
続くステップＳ１４で、レーダー装置３および各センサＳ₁ 〜Ｓ₅ …の検出結果に基づいて正面衝突回避制御が適切に行われているか否かをチェックする。正面衝突回避制御はドライバーが過度な走行を行っていない場合だけに実行されるもので、例えばオーバースピードでの走行時には、ステップＳ１５でシステムの作動を中止するとともに、その旨を表示器４でドライバーに報知して適切な運転を促す。また前記ステップＳ１４のシステムチェックの結果、ドライバーが対向車との正面衝突を回避すべく自発的な操作を行った場合、つまりステアリングホイール１に大きな操舵トルクを入力したり、ブレーキペダルを踏んで制動を行ったりした場合には、ステップＳ１６で正面衝突回避制御を中止して通常の電動パワーステアリング制御に復帰するとともに、その旨を表示器４でドライバーに報知する。これにより、ドライバーによる自発的なステアリング操作と正面衝突回避制御の自動操舵制御とが干渉するのを回避することができる。
【００４１】
前記ステップＳ１４のシステムチェックの結果が正常であれば、ステップＳ１７で自車の走行状態を判定する。自車が直進に近い走行状態にあり、レーダー装置３および各センサＳ₁ 〜Ｓ₅ …の検出結果に基づいて対向車とすれ違う（衝突する）時刻と、そのときの自車および対向車の位置関係とが的確に推定可能な場合であれば、ステップＳ１８に移行して正面衝突回避制御を実行する。一方、過度な走行ではないが自車の旋回の度合いが強く、対向車とすれ違う（衝突する）時刻と、そのときの自車および対向車の位置関係が的確に推定できない場合であれば、ステップＳ１９に移行して旋回時衝突回避制御を実行する。そしてステップＳ２０で、自車と対向車との衝突を回避すべく、正面衝突回避制御あるいは旋回時衝突回避制御に基いて電動パワーステアリング装置２のアクチュエータ１７を作動させる。
【００４２】
次に、前記ステップＳ１８の「正面衝突回避制御」の内容を、図７のフローチャートに基づいて説明する。
【００４３】
先ずステップＳ２１で、自車および対向車が衝突する可能性の程度を表す衝突判断パラメータを、すなわち自車および対向車がすれ違う時刻（あるいは衝突する時刻）における自車および対向車の横偏差δｄを算出する。そしてステップＳ２２で、前記横偏差δｄを後述する閾値と比較することにより衝突の可能性の有無を判定し、衝突の可能性があり且つその可能性が小さい場合には、ステップＳ２３で警報器５を作動させてドライバーに警報を発する。また衝突の可能性があり且つその可能性が大きい場合には、ステップＳ２４で警報を発すると同時にアクチュエータ１７をさせて対向車を回避するための自動操舵を実行する。前記ステップＳ２２の「衝突判断」、前記ステップＳ２３の「警報制御」および前記ステップＳ２４の「回避操舵制御」の具体的な内容は、図９〜図１２のフローチャートに基づいて後から詳述する。
【００４４】
次に、前記ステップＳ１９の「旋回時衝突回避制御」の内容を、図８のフローチャートに基づいて説明する。
【００４５】
先ずステップＳ３１で旋回時における衝突危険度を算出する。衝突危険度は、自車の旋回半径および対向車の旋回半径の差の絶対値に基づいて判断されるもので、その差の絶対値が大きくなるに伴って危険度が高いと判断される。そしてステップＳ３２で、前記衝突危険度に応じた警報制御および車線逸脱防止制御を実行する。旋回時には、対向車とすれ違う時刻や、そのときの自車および対向車の位置関係を的確に推定することが難しいため、その衝突回避制御は直進時のそれに比べて弱いものとなる。
【００４６】
図１４に示すように、旋回時における衝突危険度はレベル１、レベル２およびレベル３の３段階に設定されており、それらのレベルは、例えば左側通行の道路で自車が右旋回中であれば対向車旋回半径−自車旋回半径に基づいて判定され、自車が左旋回中であれば自車旋回半径−対向車旋回半径に基づいて判定される。危険度が低いレベル１では警報器４による警報だけを実行し、危険度が中程度のレベル２および危険度が高いレベル３では警報器４による警報およびアクチュエータ１７による車線逸脱防止制御を実行する。尚、危険度が中程度のレベル２における車線逸脱防止制御を弱めに設定し、危険度が高いレベル３では車線逸脱防止制御を強めに設定することもできる。車線逸脱防止制御は、ドライバーが車線を逸脱する方向への操舵を行ったとき、電動パワーステアリング装置２のアクチュエータ１を駆動して前記操舵を妨げるような操舵反力を発生させて車線逸脱を防止するものである。
【００４７】
尚、「旋回時衝突回避制御」における警報は、「正面衝突回避制御」における警報と区別すべく、警報器５のブザーの音色やランプの色を異ならせている。
【００４８】
次に、前記ステップＳ２２の「衝突判断」の内容を、図９のフローチャートおよび図１５〜図１７の説明図に基づいて説明する。
【００４９】
先ず、ステップＳ４１で車速センサＳ₅ …に出力に基づいて自車Ａｉの車速Ｖｉを算出し、ステップＳ４２で自車ヨーレートセンサＳ₄ の出力に基づいて自車Ａｉのヨーレートγｉを算出し、ステップＳ４３でレーダー装置３の出力に基づいて自車Ａｉおよび対向車Ａｏの相対距離Ｌを算出し、ステップＳ４４でレーダー装置３の出力に基づいて自車Ａｉおよび対向車Ａｏの相対速度Ｖｓを算出し、ステップＳ４５でレーダー装置３の出力に基づいて自車Ａｉおよび対向車Ａｏの相対角度θを算出する。続くステップＳ４６で、対向車と衝突せずにすれ違うための自車Ａｉの本来の適正進路Ｒを、現在の対向車Ａｏの位置から測った適正横距離ｄａに基づいて設定する。この適正横距離ｄａは予め設定されており、その値は例えば３ｍとされる。続くステップＳ４７で、自車Ａｉの車速Ｖｉおよびヨーレートγｉと、自車Ａｉに対する対向車Ａｏの相対位置関係から、対向車Ａｏのヨーレートγｏを算出する。そしてステップＳ４８で、自車Ａｉが対向車Ａｏとすれ違う位置（衝突予測位置Ｐ）における自車Ａｉと適正進路Ｒとの間の横偏差δｄを算出する。以下、この横偏差δｄを算出する過程を、図１５に基づいて詳細に説明する。
【００５０】
図１５は、左側通行の道路で自車Ａｉが誤って対向車Ａｏ側の車線に進入しようとする状態を示している。ここで、適正横位置Ａｉ′は、自車Ａｉの適正進路Ｒ上であって、現在の対向車Ａｏの位置の横方向に対応する位置であり、その適正横位置Ａｉ′と対向車Ａｏとの間の距離は適正横距離ｄａ（例えば３ｍ）である。Ｌは自車Ａｉおよび対向車Ａｏの相対距離であってレーダー装置３の出力に基づいて算出される。θは自車Ａｉおよび対向車Ａｏの相対角度であってレーダー装置３の出力に基づいて算出される。εは自車Ａｉの適正進路Ｒの方向および対向車Ａｏの方向の成す角度であって、相対距離Ｌおよび適正横距離ｄａに基づいて幾何学的に求められる。Ｖｉは自車Ａｉの車速であって、車速センサＳ₅ …の出力に基づいて算出される。Ｖｓは自車Ａｉの車速Ｖｉと対向車Ａｏの車速Ｖｏとの差に相当する相対車速であって、レーダー装置３の出力に基づいて算出される。
【００５１】
図１５において、斜線を施した三角形において、
Ｘ cos（θ＋ε）＝Ｌ sinθ …（１）
が成立し、これをＸについて解くと、
Ｘ＝Ｌ sinθ／ cos（θ＋ε） …（２）
が得られる。また現在を基準として計った衝突時間ｔｃ（すれ違い時刻あるいは衝突時刻までの経過時間）は、相対距離Ｌを相対速度Ｖｓで除算した値として得られる。
【００５２】
ｔｃ＝Ｌ／Ｖｓ …（３）
また自車Ａｉから衝突予測位置Ｐ（すれ違い位置）までの距離Ｌｃは、車速Ｖｉと衝突時間ｔｃとの積として得られる。
【００５３】
Ｌｃ＝Ｖｉ・ｔｃ＝Ｌ（Ｖｉ／Ｖｓ） …（４）
図１５から明らかなように、自車Ａｉの位置において角度θ＋εの頂点を共有する２つの直角三角形の相似関係から、
Ｌｃ′：Ｌ＝δｄ：ｄａ＋Ｘ …（５）
が成立し、更にＬｃ′ cosε＝Ｌｃ cos（θ＋ε）の関係と、前記（２）式、（４）式および（５）式とから、横偏差δｄが次式のように得られる。
【００５４】
【数１】

【００５５】
（６）式の右辺における５つの変数のうち、Ｖｉは常に算出可能であり、且つＶｓ，Ｌ，θ，εはレーダー装置３の１回の送受信で算出可能であるため、レーダー装置３で最初に対向車Ａｏを判別した時点で速やかに横偏差δｄを算出することができる。従って、自車Ａｉおよび対向車Ａｏが相互に接近するために衝突時間ｔｃに余裕がない場合でも、速やかに衝突可能性の判定を行なって衝突回避制御を開始することができる。
【００５６】
而して、図９のフローチャートのステップＳ４９で、前記横偏差δｄを予め設定した衝突判定基準値と比較し、横偏差δｄが第１衝突判定基準値δｄｎおよび第２衝突判定基準値δｄｘの間にあれば、すなわちδｄｎ＜δｄ＜δｄｘが成立すれば、ステップＳ５０で自車Ａｉが対向車Ａｏに衝突する可能性があると判定する（図１５参照）。一方、図１６に示すようにδｄ≦δｄｎであれば、あるいは図１７に示すようにδｄ≧δｄｘであれば、ステップＳ５１で自車Ａｉが対向車Ａｏに衝突する可能性がないと判定する。図１７の状態は、例えば自車Ａｉが分岐路に進入するために対向車Ａｏの車線を斜めに横切るような場合に相当する。
【００５７】
尚、前記第１衝突判定基準値δｄｎおよび第２衝突判定基準値δｄｘは自車Ａｉの車幅等に応じて適宜設定されるもので、例えば第１衝突判定基準値δｄｎ＝１．５ｍ、第２衝突判定基準値δｄｘ＝４．５ｍとされる。
【００５８】
以上の説明では横偏差δｄを算出する際に自車Ａｉのヨーレートγｉおよび対向車Ａｏのヨーレートγｏを考慮していないが、それらヨーレートγｉ，γｏを考慮することにより、更に精度の高い衝突回避が行われる。
【００５９】
自車Ａｉが車速Ｖｉ、ヨーレートγｉで走行するとＶｉγｉの横加速度が発生するため、このＶｉγｉを２回積分することにより自車Ａｉの横方向移動量ｙｉが算出される。従って、衝突時間ｔｃ＝Ｌ／Ｖｓにおける自車Ａｉの横方向移動量ｙｉは、
ｙｉ＝（Ｖｉ・γｉ／２）・（Ｌ／Ｖｓ）² …（７）
で与えられる。
【００６０】
同様に、対向車Ａｏが車速Ｖｏ、ヨーレートγｏで走行するとＶｏγｏの横加速度が発生するため、このＶｏγｏを２回積分することにより対向車Ａｏの横方向移動量ｙｏが算出される。従って、衝突時間ｔｃ＝Ｌ／Ｖｓにおける対向車Ａｏの横方向移動量ｙｏは、
ｙｏ＝（Ｖｏ・γｏ／２）・（Ｌ／Ｖｓ）² …（８）
で与えられる。
【００６１】
而して、前記（６）式の横偏差δｄを自車Ａｉの横方向移動量ｙｉおよび対向車Ａｏの横方向移動量ｙｏで補正した次式を用いることにより、横偏差δｄの精度を一層高めることができる。
【００６２】
【数２】

【００６３】
対向車Ａｏのヨーレートγｏは、レーダー装置３の出力に基づいて対向車Ａｏの位置を複数回検出して該対向車Ａｏの旋回軌跡を推定すれば、その旋回半径と対向車Ａｏの車速Ｖｏとに基づいて算出される。従って、対向車Ａｏのヨーレートγｏはレーダー装置３の１回の送受信では検出することができず、（９）式における対向車Ａｏのヨーレートγｏを用いた補正を行うには若干の演算時間が必要になる。但し、図６のフローチャートのステップＳ１７で説明したように、この正面衝突回避制御は自車Ａｉが実質的に直線走行しているとき（直線路を走行しているとき）に行われるもので、このとき対向車Ａｏのヨーレートγｏが大きな値を持つことは稀である。このことから、対向車Ａｏのヨーレートγｏを用いた補正を行わなくても充分な精度を確保することができる。
【００６４】
ところで、前記第１衝突判定基準値δｄｎおよび第２衝突判定基準値δｄｘを固定値とする代わりに、第１衝突判定基準値δｄｎおよび第２衝突判定基準値δｄｘを横偏差δｄを算出した時点における自車Ａｉおよび対向車Ａｏの走行状態で補正すれば、正面衝突回避制御を更に精度良く行うことができる。すなわち、第１衝突判定基準値δｄｎの補正は、３つの補正係数ｋ１ｎ，ｋ２ｎ，ｋ３ｎを用いて、
δｄｎ←ｋ１ｎ・ｋ２ｎ・ｋ３ｎ・δｄｎ …（１０）
のように行われ、第２衝突判定基準値δｄｘの補正は３つの補正係数ｋ１ｘ，ｋ２ｘ，ｋ３ｘを用いて、
δｄｘ←ｋ１ｘ・ｋ２ｘ・ｋ３ｘ・δｄｘ …（１１）
のように行われる。
【００６５】
補正係数ｋ１ｎ，ｋ１ｘは、図１８（Ａ）に示すマップから衝突までの時間（衝突時間ｔｃ）に基づいて検索される。衝突時間ｔｃが小さいために横偏差δｄの算出誤差が小さいと推定される領域では、補正係数ｋ１ｎ，ｋ１ｘは１に保持される。衝突時間ｔｃが大きいために横偏差δｄの算出誤差が大きいと推定される領域では、補正係数ｋ１ｎは衝突時間ｔｃの増加に伴って１から増加するとともに、補正係数ｋ１ｘは衝突時間ｔｃの増加に伴って１から減少する。これにより、横偏差δｄの算出誤差が大きい領域で第１衝突判定基準値δｄｎおよび第２衝突判定基準値δｄｘの間の幅を小さくし、不確実な正面衝突回避制御が行われるのを回避することができる。
【００６６】
補正係数ｋ２ｎ，ｋ２ｘは、図１８（Ｂ）に示すマップから自車Ａｉおよび対向車Ａｏの相対距離Ｌに基づいて検索される。相対距離Ｌが小さいために横偏差δｄの算出誤差が小さいと推定される領域では、補正係数ｋ２ｎ，ｋ２ｘは１に保持される。相対距離Ｌが大きいために横偏差δｄの算出誤差が大きいと推定される領域では、補正係数ｋ２ｎは相対距離Ｌの増加に伴って１から増加するとともに、補正係数ｋ２ｘは相対距離Ｌの増加に伴って１から減少する。これにより、横偏差δｄの算出誤差が大きい領域で第１衝突判定基準値δｄｎおよび第２衝突判定基準値δｄｘの間の幅を小さくし、不確実な正面衝突回避制御が行われるのを回避することができる。
【００６７】
補正係数ｋ３ｎ，ｋ３ｘは、図１８（Ｃ）に示すマップから自車Ａｉのヨーレートγｉに基づいて検索される。自車Ａｉのヨーレートγｉが０であって横偏差δｄの算出誤差が小さいと推定されるときには、補正係数ｋ３ｎ，ｋ３ｘは１に設定される。自車Ａｉのヨーレートγｉの増加に伴って横偏差δｄの算出誤差が増加すると補正係数ｋ３ｎは１から増加するとともに、補正係数ｋ３ｘは１から減少する。これにより、横偏差δｄの算出誤差が大きい領域で第１衝突判定基準値δｄｎおよび第２衝突判定基準値δｄｘの間の幅を小さくし、不確実な正面衝突回避制御が行われるのを回避することができる。
【００６８】
次に、前記図７のフローチャートのステップＳ２３の「警報制御」の内容を、図１０のフローチャートに基づいて説明する。
【００６９】
先ず、ステップＳ６１で衝突情報を受信する。衝突情報とは、衝突時間ｔｃ（衝突までの時間）、衝突予測位置Ｐでの自車Ａｉおよび対向車Ａｏの走行状態、横偏差δｄ等である。続くステップＳ６２で一次警報の判断を行い、衝突時間ｔｃが例えば４秒未満になると、ステップＳ６３で警報器５を作動させて一次警報を開始する。続いてステップＳ６４で二次警報の判断を行い、衝突時間ｔｃが例えば３秒未満になると、ステップＳ６５で警報器５を作動させて二次警報を開始する。一次警報は衝突までの時間的余裕が比較的に大きい場合に実行され、また二次警報は衝突までの時間的余裕が比較的に小さい場合に実行されるもので、その差異をドライバーに認識させるべくブザーの音色、音量やランプの色を変化させる。ドライバーは警報器５による警報により衝突の危険を認識して自発的な回避操作を行うことができる。
【００７０】
さて、前記図７のフローチャートのステップＳ２４の「回避操舵制御」は、自車Ａｉにレーンチェンジと同じ横移動を行わせて対向車Ａｏとの衝突を回避する「横移動制御」と、横移動が終了する段階で自車Ａｉのヨー角を横移動を開始する時点の状態に戻す「ヨー角補正制御」とから構成される。以下、前記ステップＳ２４の「回避操舵制御」のうちの「横移動制御」の内容を、図１１のフローチャートに基づいて説明する。
【００７１】
先ず、ステップＳ７１で、前記ステップＳ６１と同様に衝突情報を受信した後に、ステップＳ７２で操舵開始の判断を行い、衝突時間ｔｃが前記二次警報の閾値である３秒よりも短い閾値τ₀ （例えば２．２秒）未満になると、ステップＳ７３で衝突回避のための横移動量を算出する。この横移動量は、基本的に前記ステップＳ４８で算出した横偏差δｄの今回値が充てられるが、誤差を除去するために前回値を用いて平均化処理を行う。続くステップＳ７４以後で、回避操舵のためにアクチュエータ１７を駆動する横移動制御電流Ｉ₁ を算出する。
【００７２】
即ち、ステップＳ７４で、先ず基準となる横移動制御電流Ｉ₁ を設定する。図１９（Ａ），（Ｂ）に示すように、回避操舵は自車Ａｉが対向車Ａｏを回避した後に自車Ａｉの元の姿勢に復帰するように行われるもので、衝突時間ｔｃ（閾値τ₀ ）が経過した時点での横移動量の基準値を、衝突回避の効果と最終的に車線を逸脱しないこととを考慮して例えば２ｍに設定する。また回避操舵により発生する最大横加速度ＹＧが大き過ぎたり、操舵速度が速過ぎたりしてドライバーに違和感を与えないようにし、且つ操舵開始よりτ₀ ＝２．２秒が経過したときに２ｍの横移動を行うようにしなければならない。以上のことから本実施例では、例えば最大横加速度ＹＧを０．１５Ｇ程度に設定し、操舵周期を４秒（０．２５Ｈｚ）程度に設定する。
【００７３】
自車が図１９（Ａ）に示す衝突回避のための横移動量を発生した後に元の車両姿勢（衝突回避を開始する以前のヨー角）に復帰するように、つまりレーンチェンジと同じ動作を行わせるために、電動パワーステアリング装置２のアクチュエータ１７に図１９（Ｂ）に実線で示す基準となる正弦波状の横移動制御電流Ｉ₁ が与えられる。この横移動制御電流Ｉ₁ の振幅は、車両の重量、タイヤ特性、サスペンションジオメトリ等によって異なるが、一般の乗用車ではアクチュエータ１７により発生するラック１５の推力に換算して８０ｋｇｆ程度（ドライバーがステアリングホイール１に加える操舵力に換算して１５〜２０ｋｇｆ・ｃｍ程度）が適切である。
【００７４】
アクチュエータ１７に供給する電流を大きくすると該アクチュエータ１７により発生する操舵トルクが大きくなるため、衝突回避のための操舵目標値をアクチュエータ１７に供給する電流値により設定することは、前記操舵目標値をアクチュエータ１７が発生する操舵トルクにより設定することと同義である。
【００７５】
前記横移動制御電流Ｉ₁ がそのままアクチュエータ１７に供給されるのは、あくまでもドライバーが自発的なステアリング操作を行わない場合であり、ドライバーがステアリングホイール１を強く握っているような場合には、電動パワーステアリング装置２のアシスト制御電流Ｉにより横移動制御電流Ｉ₁ が一部相殺されて横移動量が小さくなることもある。つまり、ドライバーがステアリングホイール１を強く握っているということは、ドライバーが自発的な操舵による衝突回避を行う必要がないと判断している場合であり、このドライバーの意思が横移動制御電流Ｉ₁ に反映されることになる。また、このような場合には、ステアリングホイール１を強く握っているドライバーの手にアクチュエータ１７が発生した操舵トルクが伝達されるので、ステアリングホイール１を通してドライバーに衝突の危険性があることを報知することができる。
【００７６】
ところで、図１９（Ｂ）に実線で示す基準となる横移動制御電流Ｉ₁ は、図２０（Ａ）に示すように自車Ａｉの進行方向が車線に平行である状態を想定して設定されているが、図２０（Ｂ）に示すように、自車Ａｉの進行方向が対向車Ａｏ側（右側）に偏向角α＞０だけずれている場合には回避に必要な横移動量が増加し、逆に図２０（Ｃ）に示すように、自車Ａｉの進行方向が反対向車Ａｏ側（左側）に偏向角α＜０だけずれている場合には回避に必要な横移動量が減少する。そこでステップＳ７５で、図２１に示すマップに基づいて前記偏向角αから横移動制御電流補正係数を検索し、この横移動制御電流補正係数を基準となる横移動制御電流Ｉ₁ に乗算して補正された横移動制御電流Ｉ₁ を算出する。その結果、補正された横移動制御電流Ｉ₁ は、自車Ａｉの進行方向が対向車Ａｏ側にずれている場合には振幅が増加し、自車Ａｉの進行方向が反対向車Ａｏ側にずれている場合には振幅が減少することになる。
【００７７】
続くステップＳ７６で、自車Ａｉの車速Ｖｉに応じて横移動制御電流Ｉ₁ を更に補正する。基準となる横移動制御電流Ｉ₁ は周波数が一定であり、かつそれにより発生する横加速度ＹＧが一定になるように設定されているので、車速Ｖｉが変化しても横移動量が大きく変化することはないが、実際には操舵に伴うタイヤおよび路面間の摩擦力の影響で低車速時には大きな横移動制御電流Ｉ₁ が必要になり、高車速時には必要な横移動制御電流Ｉ₁ が減少する場合がある。そこで、図２２に示すマップに基づいて車速Ｖｉから横移動制御電流補正係数を検索し、この横移動制御電流補正係数を前記ステップＳ７５で補正した横移動制御電流Ｉ₁ に乗算して更なる補正を行う。
【００７８】
続くステップＳ７７で、前記ステップＳ７３で算出した横移動量を（横偏差δｄ）に基づいて横移動制御電流Ｉ₁ を更に補正する。即ち、衝突回避に必要な横移動量が前記ステップＳ７４〜７６で算出した横移動制御電流Ｉ₁ により発生する横移動量よりも小さい場合に、衝突回避に必要な横移動量が小さい割合だけ横移動制御電流Ｉ₁ を減少する側に補正する。逆に、衝突回避に必要な横移動量が前記ステップＳ７４〜７６で算出した横移動制御電流Ｉ₁ により発生する横移動量よりも大きい場合に、横移動制御電流Ｉ₁ の補正は行わない。
【００７９】
そしてステップＳ７８で、対向車Ａｏとの衝突を回避すべく、前記ステップＳ７７で算出した最終的な横移動制御電流Ｉ₁ に応じてアクチュエータ１７の駆動を制御する。
【００８０】
次に、前記ステップＳ２４の「回避操舵制御」のうちの「ヨー角補正制御」の内容を、図１２のフローチャートに基づいて説明する。
【００８１】
先ず、ステップＳ８１で、前記ステップＳ６１と同様に衝突情報を受信した後に、ステップＳ８２でヨー角算出の開始判断を行う。ヨー角の算出は常時行われるものではなく、前記ステップＳ７２の横移動制御の操舵開始と同じタイミングで開始される。横移動制御の操舵開始タイミングになると、ステップＳ８３で、自車ヨーレートセンサＳ₄ で検出した自車Ａｉのヨーレートγｉを横移動制御の操舵開始の時点から積分することにより、自車のヨー角βを算出する。従って、横移動制御の操舵開始の時点では、自車のヨー角βは常に０になる。これにより自車ヨーレートセンサＳ₄ のドリフトの影響を排除して自車Ａｉのヨー角βを正確に検出することができる。
【００８２】
続いて、ステップＳ８４でヨー角補正制御の開始判断を行う。ヨー角補正制御は、横移動制御が最終段階に入ってヨー角が０に近づいたときに開始されるもので、本実施例では４秒間に設定された横移動制御が終了する１秒前に、換言すると横移動制御が開始してから３秒後に開始される。横移動制御の継続時間を４秒間に設定したことにより、衝突回避のための自動操舵が急激に行われてドライバーに違和感を与えるのを防止することができる。また横移動制御の主要部である最初の３秒間はヨー角補正制御が実行されないので、ヨー角補正制御が横移動制御と干渉するのを防止して確実な横移動を可能にするとともに、横移動制御の最終段階でヨー角補正制御を効果的に行わせることができる。尚、ヨー角補正制御は、横移動制御により変化した自車Ａｉのヨー角βを元の状態に戻すためのものであるから、横移動制御の終了に続いて開始することもできる。
【００８３】
続いて、ステップＳ８５で、自車のヨー角βを０に戻すべくアクチュエータ１７を駆動するヨー角補正制御電流Ｉ₂ を算出し、ステップＳ８６で前記ヨー角補正制御電流Ｉ₂ を横移動制御を行うための横移動制御電流Ｉ₁ に重ね合わせてアクチュエータ１７を駆動する。
【００８４】
これを図２３に基づいて更に説明すると、ヨー角補正制御終了時の目標ヨー角β₀ ＝０と、自車Ａｉのヨーレートγｉを積分した実ヨー角βとの偏差を算出し、この偏差が入力されたＰＩコントローラは該偏差を０に収束させるフィードバック制御を行うべくヨー角補正制御電流Ｉ₂ を算出する。このヨー角補正制御電流Ｉ₂ には、ドライバーのステアリング操作をアシストするアシスト制御電流Ｉと、横移動制御電流Ｉ₁ とが加算され、その加算値に基づいてアクチュエータ１７が駆動される。
【００８５】
但し、衝突回避制御中にドライバーがステアリングホイール１に大きな操舵トルクを入力すると前記偏差が０に収束せずに発散することがあり、このようなときにはヨー角補正制御電流Ｉ₂ が大きく算出されてアクチュエータ１７がドライバーが意図せぬ作動を行う可能性がある。そこで、ヨー角補正制御電流Ｉ₂ をリミット処理してアシスト制御電流Ｉおよび横移動制御電流Ｉ₁ を越えないようにすることにより、ドライバーが受ける違和感を軽減することができる。
【００８６】
図２４は横移動制御電流Ｉ₁ およびヨー角補正制御電流Ｉ₂ の加算を示すものである。このときドライバーによるステアリング操作は行われていないものとし、従ってアシスト制御電流Ｉは０である。正弦波状の横移動制御電流Ｉ₁ は衝突回避制御の開始時点から、その１周期に相当する４秒に亘って出力され、ヨー角補正制御電流Ｉ₂ は衝突回避制御の開始の３秒後から出力を開始され、実ヨー角βが０に収束しなくても２秒が経過すると強制的に終了される。従って、衝突回避制御は開始から５秒間で終了することになる。このように、ヨー角補正制御を時間を限って終了させることにより、実ヨー角βが０に収束せずにヨー角補正制御がだらだらと継続するのを防止することができる。また横移動制御とヨー角補正制御とを一部オーバーラップさせることにより、制御の収束感を高めることができる。
【００８７】
ところで、衝突回避のための操舵目標値を操舵角として設定すると、ドライバーがステアリングホイール１を強く保持しているような場合に、実操舵角が目標操舵角に収束しないためにアクチュエータ１７が大きな操舵トルクを発生してしまい、この操舵トルクがドライバーに伝達されて違和感を与えることになる。しかしながら、本実施例によれば衝突回避のための操舵目標値が操舵トルク（即ち、横移動制御電流Ｉ₁ ）により設定されているため、ドライバーがステアリングホイール１を強く保持していてもアクチュエータ１７が発生する操舵トルクが予め設定された操舵トルクを越えることがなくなり、ドライバーが受ける違和感が軽減される。
【００８８】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００８９】
例えば、本発明の物体検出手段はレーダ装置３に限定されず、テレビカメラ等の他の手段であっても良い。また横移動制御電流Ｉ₁ の出力が継続する時間（４秒）、横移動制御電流Ｉ₁ の出力が開始されてからヨー角補正電流Ｉ₂ の出力が開始されるまでの時間（３秒）、ヨー角補正電流Ｉ₂ の出力が継続する時間（２秒）は、実施例に限定されずに適宜変更可能である。
【００９０】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載された発明によれば、自車および対向車が衝突する可能性があると判定されると、アクチュエータ制御手段がアクチュエータの駆動を制御して自車を横移動させるので、ドライバーが自発的な衝突回避操作を行なわない場合でも対向車との衝突を確実に回避することができる。しかも前記アクチュエータの横移動制御によって自車の車両姿勢が乱れても、アクチュエータをヨー角補正制御して自車の車両姿勢を衝突回避前の状態に戻すので、車両姿勢を自動的に元の状態に復元してドライバーの操作負担および違和感を軽減することができる。更に、ヨー角補正制御におけるアクチュエータの 駆動力が横移動制御におけるアクチュエータの駆動力よりも小さく設定されるので、車両の滑らかな横移動が阻害されるのを防止してドライバーが違和感を軽減することができる。
【００９１】
また請求項２に記載された発明によれば、自車および対向車が衝突する可能性があると判定されると、アクチュエータ制御手段がアクチュエータの駆動を制御して自車を横移動させるので、ドライバーが自発的な衝突回避操作を行なわない場合でも対向車との衝突を確実に回避することができる。しかも前記アクチュエータの横移動制御によって自車の車両姿勢が乱れても、アクチュエータをヨー角補正制御して自車の車両姿勢を衝突回避前の状態に戻すので、車両姿勢を自動的に元の状態に復元してドライバーの操作負担および違和感を軽減することができる。更に、自車の車速が低いほど横移動制御において大きなアクチュエータの駆動力が必要になるので、衝突可能性が高いときに応答性良く横移動を行わせて衝突を確実に回避することができる。
【００９２】
また請求項３に記載された発明によれば、自車および対向車が適正にすれ違える適正進路と、自車が対向車に衝突すると推定される衝突予測位置との比較に基づいて衝突可能性を判定するので、自車および対向車の衝突可能性を的確に判定することができる。
【００９３】
また請求項４に記載された発明によれば、横移動制御を開始した時点からの自車のヨーレートを積分することにより、自車のヨー角、つまり自車の車両姿勢を的確に検出することができる。しかも横移動制御を開始した時点のヨー角の初期値を０に設定することにより、ヨーレート検出手段のドリフトの影響を除去して自車のヨー角の検出精度を高めることができる。
【００９４】
また請求項５に記載された発明によれば、ヨーレートの積分値を０に収束させるようにヨー角補正制御を行うことにより、衝突回避後に車両姿勢を正確に衝突回避前の状態に戻すことができる。
【００９５】
また請求項６に記載された発明によれば、横移動制御の終了の所定時間前、あるいは横移動制御の開始の所定時間後にヨー角補正制御を開始するので、横移動制御およびヨー角補正制御を効果的に連携させて衝突を効果的に回避するとともにドライバーに違和感を与えることなく車両姿勢を速やかに突回避前の状態に戻すことができる。
【００９６】
また請求項７に記載された発明によれば、横移動制御が所定時間をかけて実行されるので、横移動制御が急激に行われて車両姿勢が急変することが防止される。
【００９７】
また請求項８に記載された発明によれば、ヨー角補正制御が所定時間で終了するので、ヨー角補正制御がだらだらと継続してドライバーが違和感を受けるのを防止することができる。
【００９８】
また請求項９に記載された発明によれば、対向車を自動的に回避するためのアクチュエータの駆動量が所定値以下に制限されるので、車両の横移動量が大き過ぎて自車が道路を逸脱するのを防止することができる。
【００９９】
また請求項１０に記載された発明によれば、自車の進行方向が対向車に近づくと横移動制御におけるアクチュエータの駆動量が大きくなるので、衝突可能性が高いときに大きな横移動量を発生させて衝突を確実に回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 走行安全装置を備えた車両の全体構成図
【図２】 走行安全装置のブロック図
【図３】 操舵装置の斜視図
【図４】 電子制御ユニットの機能の説明図
【図５】 正面衝突回避制御手段の回路構成を示すブロック図
【図６】 メインルーチンのフローチャート
【図７】 正面衝突回避制御ルーチンのフローチャート
【図８】 旋回時衝突回避制御ルーチンのフローチャート
【図９】 正面衝突判断ルーチンのフローチャート
【図１０】 警報制御ルーチンのフローチャート
【図１１】 横移動制御ルーチンのフローチャート
【図１２】 ヨー角補正制御ルーチンのフローチャート
【図１３】 アクチュエータ駆動電流の出力可能領域を示すマップ
【図１４】 旋回時衝突回避制御の内容を示す図
【図１５】 横偏差δｄを算出する手法の説明図（衝突が発生する場合）
【図１６】 横偏差δｄを算出する手法の説明図（自車が対向車の左側を通過する場合）
【図１７】 横偏差δｄを算出する手法の説明図（自車が対向車の右側を通過する場合）
【図１８】 横偏差δｄの補正係数を検索するマップ
【図１９】 衝突回避のための基準横移動制御電流の算出手法の説明図
【図２０】 自車の偏向角を説明する図
【図２１】 偏向角から横移動制御電流補正係数を検索するマップ
【図２２】 車速から横移動制御電流補正係数を検索するマップ
【図２３】 アクチュエータの制御系のブロック図
【図２４】 横移動制御電流およびヨー角補正制御電流の加算を説明する図
【符号の説明】
Ａｉ 自車
Ａｏ 対向車
Ｍ１ 相対関係算出手段
Ｍ５ 衝突判定手段
Ｍ７ アクチュエータ制御手段
Ｐ 衝突予測位置
Ｒ 適正進路
Ｓ₄ 自車ヨーレートセンサ（自車ヨーレート検出手段）
Ｓ₅ 車速センサ（車速検出手段）
Ｖｉ 自車の車速
γｉ 自車のヨーレート
３ レーダー装置（物体検出手段）
１７ アクチュエータ

Claims (10)

1. 自車（Ａｉ）の進行方向に存在する物体を検出する物体検出手段（３）と、
   自車（Ａｉ）の車速（Ｖｉ）を検出する車速検出手段（Ｓ₅ ）と、
   物体検出手段（３）による検出結果および車速検出手段（Ｓ₅ ）で検出した自車（Ａｉ）の車速（Ｖｉ）に基づいて対向車（Ａｏ）を判別するとともに、自車（Ａｉ）および対向車（Ａｏ）の相対関係を算出する相対関係算出手段（Ｍ１）と、
   相対関係算出手段（Ｍ１）で算出した相対関係に基づいて自車（Ａｉ）および対向車（Ａｏ）の衝突可能性を判定する衝突判定手段（Ｍ５）と、
   自車（Ａｉ）の操舵を行うアクチュエータ（１７）と、
   衝突判定手段（Ｍ５）により衝突可能性があると判定されたときにアクチュエータ（１７）の駆動を制御するアクチュエータ制御手段（Ｍ７）と、
   を備えてなり、
   前記アクチュエータ（１７）の制御は、
   自車（Ａｉ）および対向車（Ａｏ）の衝突を回避するために自車（Ａｉ）を横移動させる横移動制御と、衝突回避後に自車（Ａｉ）の車両姿勢を衝突回避前の状態に戻すためのヨー角補正制御とを含み、前記ヨー角補正制御におけるアクチュエータ（１７）の駆動力は、前記横移動制御におけるアクチュエータ（１７）の駆動力よりも小さく設定されることを特徴とする車両の走行安全装置。
2. 自車（Ａｉ）の進行方向に存在する物体を検出する物体検出手段（３）と、
   自車（Ａｉ）の車速（Ｖｉ）を検出する車速検出手段（Ｓ₅ ）と、
   物体検出手段（３）による検出結果および車速検出手段（Ｓ₅ ）で検出した自車（Ａｉ）の車速（Ｖｉ）に基づいて対向車（Ａｏ）を判別するとともに、自車（Ａｉ）および対向車（Ａｏ）の相対関係を算出する相対関係算出手段（Ｍ１）と、
   相対関係算出手段（Ｍ１）で算出した相対関係に基づいて自車（Ａｉ）および対向車（Ａｏ）の衝突可能性を判定する衝突判定手段（Ｍ５）と、
   自車（Ａｉ）の操舵を行うアクチュエータ（１７）と、
   衝突判定手段（Ｍ５）により衝突可能性があると判定されたときにアクチュエータ（１７）の駆動を制御するアクチュエータ制御手段（Ｍ７）と、
   を備えてなり、
   前記アクチュエータ（１７）の制御は、
   自車（Ａｉ）および対向車（Ａｏ）の衝突を回避するために自車（Ａｉ）を横移動させる横移動制御と、衝突回避後に自車（Ａｉ）の車両姿勢を衝突回避前の状態に戻すためのヨー角補正制御とを含み、前記横移動制御におけるアクチュエータ（１７）の駆動量は、自車（Ａｉ）の車速（Ｖｉ）が低いほど大きくなることを特徴とする車両の走行安全装置。
3. 前記衝突判定手段（Ｍ５）は、自車（Ａｉ）および対向車（Ａｏ）が適正にすれ違える適正進路（Ｒ）と、自車（Ａｉ）が対向車（Ａｏ）に衝突すると推定される衝突予測位置（Ｐ）との比較に基づいて衝突可能性を判定することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の車両の走行安全装置。
4. 自車（Ａｉ）のヨーレート（γｉ）を検出する自車ヨーレート検出手段（Ｓ₄ ）を備えてなり、自車ヨーレート検出手段（Ｓ₄ ）で検出したヨーレート（γｉ）を前記横移動制御を開始した時点から積分することにより、前記車両姿勢を検出することを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の車両の走行安全装置。
5. 前記ヨー角補正制御は、前記ヨーレート（γｉ）の積分値を０に収束させるものであることを特徴とする、請求項４に記載の車両の走行安全装置。
6. 前記ヨー角補正制御は、前記横移動制御の終了の所定時間前、あるいは前記横移動制御の開始の所定時間後に開始されることを特徴とする、請求項１〜５の何れかに記載の車両の走行安全装置。
7. 前記横移動制御は、その開始の所定時間後に終了することを特徴とする、請求項１〜６の何れかに記載の車両の走行安全装置。
8. 前記ヨー角補正制御は、その開始の所定時間後に終了することを特徴とする、請求項１〜７の何れかに記載の車両の走行安全装置。
9. 前記横移動制御におけるアクチュエータ（１７）の駆動量は、それに基づく自車（Ａｉ）の横移動量が所定値以下になるように設定されることを特徴とする、請求項１〜８の何れかに記載の車両の走行安全装置。
10. 前記横移動制御におけるアクチュエータ（１７）の駆動量は、自車（Ａｉ）の進行方向が対向車（Ａｏ）に近づくほど大きくなることを特徴とする、請求項１〜９の何れかに記載の車両の走行安全装置。

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