(57)【要約】【課題】障害物を回避するため、運転者の操作に寄らずに車輪を操舵する場合に、ヨー運動が発生することを抑制して車両が安定して走行できる装置を提供する。【解決手段】本発明に係る車両の走行安全装置は、障害物を検知する手段（１８，１９，５１）と、車両の運動状態を検出する手段（１３〜１７）と、障害物と車両との接触を予測する手段（５２）と、接触が予測された場合に接触を回避する方向に前輪を操舵する手段（２２，５３，５４）と、前輪の操舵方向と同方向に後輪を操舵する手段（２４，５３，５４）とを備えことを特徴とする。【選択図】図２
2010179741.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の進行方向に存在する障害物を検知する障害物検知手段と、
前記車両の運動状態を検出する運動状態検出手段と、
前記障害物検知手段の検知結果および前記運動状態検出手段の検出結果に基づいて、前記障害物と前記車両との接触を予測する接触予測手段と、
前記接触予測手段により接触が予測された場合に、接触を回避する方向に前輪を操舵する前輪回避操舵手段と、
前記前輪回避操舵手段による前輪の操舵方向と同方向に後輪を操舵する後輪操舵手段と
を備えたことを特徴とする車両の接触回避支援装置。
【請求項２】
前記後輪操舵手段は、前記前輪回避操舵手段による前輪の操舵量と同量の操舵量をもって後輪を操舵することを特徴とする、請求項１に記載の車両の接触回避支援装置。
【請求項３】
前記接触予測手段により接触が予測された場合に、車両の運転者に警報を発する報知手段をさらに備えたことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の車両の接触回避支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の前方の障害物に対して接触することを回避させる接触回避支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
走行中の車両が障害物に接触することを回避する技術として、安全装置によって車両に操舵トルクを付与する手段が提案されている（特許文献１参照）。この技術によると、障害物に接触する可能性がある場合に、操舵トルクを与えることによって車両の運転者に警報を与えるとともに、障害物への接触を回避するように前輪の舵角を変更する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２４７３２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、前輪の舵角を変化させると車両にヨー運動が発生するため、走行安定性が低下するとともに、車体の回頭によって障害物が検知範囲から外れる原因となった。本発明は、このような問題を解決する手段を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の発明に係る車両の接触回避支援装置は、車両の進行方向に存在する障害物を検知する障害物検知手段（１８，１９，５１）と、前記車両の運動状態を検出する運動状態検出手段（１３〜１７）と、前記障害物検知手段の検知結果および前記運動状態検出手段の検出結果に基づいて、前記障害物と前記車両との接触を予測する接触予測手段（５２）と、前記接触予測手段により接触が予測された場合に、接触を回避する方向に前輪を操舵する前輪回避操舵手段（２２，５３，５４）と、前記前輪回避操舵手段による前輪の操舵方向と同方向に後輪を操舵する後輪操舵手段（２４，５３，５４）とを備えたことを特徴とする。
【０００６】
第２の発明に係る車両の接触回避支援装置は、前記後輪操舵手段は、前記前輪回避操舵手段による前輪の操舵量と同量の操舵量をもって後輪を操舵する（５４）ことを特徴とする。
【０００７】
第３の発明に係る車両の接触回避支援装置は、前記接触予測手段により接触が予測された場合に、車両の運転者に警報を発する報知手段（２６）をさらに備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
第１の発明によれば、障害物回避手段による前輪の操舵方向と同方向に後輪を操舵することにより、ヨー運動の発生や車体方向の変動を抑制できるため、車体の安定性を保ったまま障害物を回避することができる。さらに、第２の発明によれば、前輪の操舵量と後輪の操舵量とが同量であることにより、障害物回避手段によってはヨー運動が発生せず車体の方向も変わらないため、さらに車体の安定性が向上する。第３の発明によれば、報知手段が警報を発するため、車体が障害物に接触する可能性があることを運転者が認識することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態に係る自動車の概略構成図である。
【図２】実施形態に係る接触回避支援装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】実施形態に係る接触回避支援装置の制御手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
≪実施形態の構成≫
＜自動車の概略構成＞
本発明に掛かる実施形態について説明する。まず、自動車（車両）の概略構成図である図１を参照して、実施形態に係る自動車の概略構成を説明する。説明にあたり、４本の車輪やそれらに対して配置された部材、すなわち、タイヤやサスペンション等については、個々の部材を指す場合にはそれぞれ数字の符号に前後左右を示す添字を付し（例えば、左前輪３ｆｌ、右前輪３ｆｒ、左後輪３ｒｌ、右後輪３ｒｒ）、総称する場合には数字の符号のみ付する（例えば、車輪３）。
【００１１】
自動車Ｖの車体１にはタイヤ２が装着された車輪３が前後左右に設置されており、これら各車輪３がサスペンションアームやスプリング、ダンパ等からなるサスペンション４によって車体１に懸架されている。自動車Ｖには、左右前輪３ｆｌ，３ｆｒの転舵に供される前輪転舵機構５と、左右後輪３ｒｌ，３ｒｒの転舵にそれぞれ供される左右の後輪転舵機構６ｌ，６ｒと、前輪転舵機構５および左右の後輪転舵機構６ｌ，６ｒを駆動制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）７とが設置されている。
【００１２】
本実施例では、ステアバイワイヤシステムが採用されている。自動車Ｖの運転席側には、その後端にステアリングホイール１０が取り付けられたステアリングシャフト１１が設置されている。ステアリングシャフト１１には、運転者によるステアリングホイール１０の操作を検出する操舵角センサ１３や操舵トルクセンサ１４と、運転者に操舵反力を与えるＥＰＳアクチュエータ２５とが設置されている。また、自動車Ｖには、車速を検出する車速センサ１５、横加速度を検出する横Ｇセンサ１６およびヨーレートを検出するヨーレートセンサ１７が車体１の適所に設置されている。
【００１３】
さらに、自動車Ｖには、撮影装置１８およびレーダ装置１９が設置されている。撮影装置１８は、カメラ１８ａと画像処理部１８ｂとからなる。カメラ１８ａは、ＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラであって車体１の車室内前側に配置され、フロントウィンドウ越しに車体１の前方を撮影する。画像処理部１８ｂは、カメラ１８ａによって撮影された映像をフィルタリングや符号化等の画像処理を行って画像データを生成する。レーダ装置１９は、レーダ１９ａとレーダ制御部１９ｂとからなる。レーダ１９ａは、車体１の前側に配置されてミリ波レーザや赤外線レーザによる発信信号を発し、これらの反射光である受信信号受け取るとともに、発信信号および受信信号からビート信号を生成する。レーダ制御部１９ｂは、レーダ１９ａの制御を行うとともに、レーダ１９ａが生成したビート信号を受け取る。
【００１４】
前輪転舵機構５は、その両端に前輪側ナックル２０ｆｌ，２０ｆｒが連結されたステアリングギヤ２１や、ステアリングギヤ２１を駆動する前輪操舵アクチュエータ２２等から構成されている。また、左右の後輪転舵機構６ｌ,６ｒは、車体１と後輪側ナックル２０ｒｌ，２０ｒｒとの間に介装された後輪操舵アクチュエータ２４ｌ，２４ｒや、図示しないポジションセンサ等から構成されている。
【００１５】
＜ＥＣＵ＞
ＥＣＵ７は、マイクロコンピュータやＲＯＭ、ＲＡＭ、周辺回路、入出力インターフェース、各種ドライバ等から構成されており、通信回線を介して各センサ１３〜１７、撮影装置１８、レーダ装置１９、前輪転舵機構５、左右の後輪転舵機構６ｌ，６ｒ、ＥＰＳアクチュエータ２５および警報スピーカ２６等と接続されている。図２のブロック図に示すように、ＥＣＵ７は、入力インターフェース３１と、出力インターフェース３２と、通常制御部４０と、回避制御部５０とを収容している。
【００１６】
入力インターフェース３１は、上述した各センサ１３〜１７、撮影装置１８およびレーダ装置１９等が接続されており、これらが取得したデータを通常制御部４０および回避制御部５０に送る。
【００１７】
通常制御部４０は、公知の制御手段であって、前輪操舵量算出部４１および後輪操舵量算出部４２が含まれる。これらは、それぞれ操舵角度に基づいて制御量を算出するなど、回避制御部５０による障害物の回避以外の要因に基づく前輪操舵量、並びに左後輪操舵量および右後輪操舵量を算出する。
【００１８】
回避制御部５０には、障害物検知部５１、接触予測部５２、回避行動判断部５３および回避量算出部５４が含まれる。障害物検知部５１は、撮影装置１８およびレーダ装置１９からデータを受け取り、障害物の有無や位置を検知する。ここで障害物とは、人、自転車、他の自動車、動物、道路に定着された物（ガードレール等）などをいう。接触予測部５２は、障害物検知部５１から検知結果を受け取るとともに、各センサ１３〜１７からデータを受け取って車両の運動状態を検出する。そして、接触予測部５２は、これらに基づき自動車Ｖが障害物に接触する可能性があるか否かを予測する。回避行動判断部５３は、接触予測部５２から予測結果を受け取るとともに、警報を発するか否か、回避行動を取るか否かを判断する。回避量算出部５４は、回避行動判断部５３が回避行動を取ると判断した場合に、障害物の位置および自動車Ｖの運動状態から接触を回避するための回避操舵制御量を算出する。この回避操舵制御量が、前輪操舵量算出部４１が算出した前輪操舵量、並びに後輪操舵量算出部４２が算出した左後輪操舵量および右後輪操舵量に加算され、加算された制御量が、それぞれ、出力インターフェース３２を介して、前輪操舵アクチュエータ２２、左後輪操舵アクチュエータ２４ｌおよび右後輪操舵アクチュエータ２４ｒに送られる。
【００１９】
＜その他＞
警報スピーカ２６は、自動車Ｖの車室内に設置され、回避行動判断部５３の判断結果に基づき信号を受け取り、運転者に回避行動を取るべきことを知らせるために警報音を発する。また、ＥＰＳアクチュエータ２５は、回避量算出部５４から回避操舵制御量に相当するステアリングホイール１０の回転制御量を受け取り、ステアリングホイール１０を回転させる。
【００２０】
≪実施形態の機能≫
次に、図３の制御手順に関するフローチャートを参照して、実施形態の制御手順を説明する。自動車Ｖの運転時において、ＥＣＵ７内では、図３に示した操舵制御手順が所定の処理間隔で繰り返し実行されている。
【００２１】
まず、障害物検知部５１が、撮影装置１８およびレーダ装置１９が取得したデータに基づき障害物の有無やその位置を検知する（ステップＳ１）。次に、各センサ１３〜１７、が自動車Ｖの走行状態（速度、ヨーレート等）を検出する（ステップＳ２）。次に、接触予測部５２が、障害物の位置および自動車Ｖの走行状態に基づいて、その後の自動車Ｖの動きを予測して、自動車Ｖが障害物に接触可能性があるか否かを予測する（ステップ３）。例えば、障害物の位置および自動車Ｖの走行状態から算出した、ｔ秒後における自動車Ｖと障害物との距離の絶対値をｄｔとし、自動車Ｖが安全に走行できる所定の安全率を見込んだ自動車Ｖと障害物との最低間隔をｄｌとすると、ｄｔ＜ｄｌとなったときに接触の可能性ありと判断する。ここでｔに０秒から所定の時間Ｔ秒までのΔｔ秒ごとの各時間が代入されて各ｄｔが計算されて、そのうち１つでもｄｔ＜ｄｌとなれば接触の可能性ありと判断する。自動車Ｖの速度が高いほどΔｔを小さい値にして、各時間におけるｄｔが算出される。
【００２２】
ステップＳ３で自動車Ｖが障害物に接触しないと予測した場合は、ステップＳ４に進み、回避行動判断部５３は警報が作動しているか否かを確認する。そして、警報が作動していなければ（ＯＦＦ）そのままとし、警報が作動していれば（ＯＮ）回避行動判断部５３がこれを停止させた（ＯＦＦにした）（ステップＳ５）後に、ステップＳ１に戻って制御を繰り返す。
【００２３】
ステップＳ３で自動車Ｖが障害物に接触すると予測した場合には、ステップＳ６に進み、警報が作動しているか否かを確認する。そして、警報が作動していれば作動させたままとし、警報が作動していなければ回避行動判断部５３がこれを作動させた（ＯＮにした）（ステップＳ７）後に、ステップＳ８に進む。各センサ１３〜１７が自動車Ｖの走行状態を検出して（ステップＳ８）、回避行動判断部５３は、運転者が障害物との接触を回避するのに十分な回避行動を取ったか否かを確認する（ステップＳ９）。例えば、全てのｔについて、ｄｔ＞ｄｌとなった場合には、十分な回避行動を取ったと判断する。運転者が十分な回避行動を取った場合には、警報を停止させて（ステップＳ５）ステップＳ１に戻る。
【００２４】
運転者が十分な回避行動を取らなかった場合には、回避量算出部５４が障害物の位置と自動車Ｖの走行状態に基づいて回避操舵量を算出する（ステップＳ１０）。例えば、回避操舵量は、すべてのｔについてｄｔ＞ｄｌとなるように算出される。次いで、この回避操舵量は、通常制御部４０から出力された前輪操舵量、左後輪操舵量および右後輪操舵量のそれぞれに加えられ、前輪操舵アクチュエータ２２、左後輪操舵アクチュエータ２４ｌおよび右後輪操舵アクチュエータ２４ｒが受け取る操舵量が変更される（ステップＳ１１）。さらに、ステアリングホイール１０を回避操舵量に相当する分量だけ回転させるために、回避量算出部５４は出力インターフェース３２を介してＥＰＳアクチュエータ２５に制御量を送る。
【００２５】
≪実施形態の効果≫
自動車Ｖが障害物と接触する可能性があるときに、前輪３ｆｌ，３ｆｒと後輪３ｒｌ，３ｒｒとが同量だけ操舵されることにより、ヨー運動の発生を抑制しながら接触を避けることができる。そのため、後輪３ｒｌ，３ｒｒを制御しない場合に比べて、自動車Ｖの走行状態が安定し、障害物の検知性も安定する。
【００２６】
以上で、具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記の実施形態に限定されることなく、幅広く変形実施が可能である。例えば、警報の報知手段は警報スピーカによる警告音ではなく、警告等の点灯やステアリングホイールに振動を与えること等であってもよい。また、ステアリングシステムは、ステアバイワイヤシステムではなく、ラックアンドピニオン式のシステムであってもよい。この場合は、ステアリングホイールの回転と車輪の操舵とが連動する。その他、自動車や制御装置の具体的構成をはじめ、制御の具体的手順等についても本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば適宜変更可能である
【符号の説明】
【００２７】
１０  ステアリングホイール
１８  撮影装置
１９  レーダ装置
２２  前輪操舵アクチュエータ
２４  後輪操舵アクチュエータ
２５  ＥＰＳアクチュエータ
２６  警報スピーカ
５１  障害物検知部
５２  接触予測部
５３  回避行動判断部
５４  回避量算出部
【図１】
2010179741.tif 000003
【図２】
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【図３】
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