(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の走行時に障害物（Ｏ）との衝突を回避すべくドライバーが行う衝突回避操作を支援する車両操作支援装置において、
ドライバーによる衝突回避操作を判定する衝突回避操作判定手段（Ｍ２）と、
自車が衝突する可能性のある障害物（Ｏ）を検知する障害物検知手段（Ｍ３）と、
衝突回避操作判定手段（Ｍ２）がドライバーによる衝突回避操作を判定したときに、障害物検知手段（Ｍ３）で検知した障害物（Ｏ）を回避するのに必要な回避運動量を算出する回避運動量算出手段（Ｍ４）と、
ドライバーのステアリング操作に基づく目標運動量（γｔ）を回避運動量算出手段（Ｍ４）で算出した回避運動量で修正する目標運動量修正手段（Ｍ５）と、
修正した目標運動量（γｔ）に基づいて車両を回頭させる目標ヨーモーメントを算出する車両横方向運動制御手段（Ｍ６）と、
車両横方向運動制御手段（Ｍ６）で算出した目標ヨーモーメントを補正する目標ヨーモーメント補正手段（Ｍ７）とを備え、
衝突回避操作判定手段（Ｍ２）がドライバーによる衝突回避操作を判定したときに、目標ヨーモーメント補正手段（Ｍ７）は、車両横方向運動制御手段（Ｍ６）が出力する目標ヨーモーメントがステアリング操作量に応じた補正ヨーモーメントおよび障害物回避に必要な回避運動量に応じた補正ヨーモーメントよりも大きくなるまで、ステアリング操作量に応じた補正ヨーモーメントまたは障害物回避に必要な回避運動量に応じた補正ヨーモーメントに基づいて左右の車輪に制動力差を発生させることを特徴とする車両操作支援装置。
【請求項２】
車両の走行時に障害物（Ｏ）との衝突を回避すべくドライバーが行う衝突回避操作を支援する車両操作支援装置において、
ドライバーによる衝突回避操作を操舵角（δ）を時間微分した操舵角速度（δ′）を基に判定する衝突回避操作判定手段（Ｍ２）と、
自車が衝突する可能性のある障害物（Ｏ）を検知する障害物検知手段（Ｍ３）と、
衝突回避操作判定手段（Ｍ２）がドライバーによる衝突回避操作を判定したときに、障害物検知手段（Ｍ３）で検知した障害物（Ｏ）を回避するのに必要な回避運動量として目標横移動量を算出する回避運動量算出手段（Ｍ４）と、
操舵角（δ）および操舵角速度（δ′）からステアリング操作量を算出するステアリング操作量算出手段（Ｍ１０）と、
衝突回避操作判定手段（Ｍ２）がドライバーによる衝突回避操作を判定したときに、ステアリング操作量算出手段（Ｍ１０）で算出したステアリング操作量から求めた値および回避運動量算出手段（Ｍ４）で算出した目標横移動距離から求めた値の何れか大きい方に基づいて指示ヨーモーメントを算出する指示ヨーモーメント算出手段（Ｍ７′）とを備え、
前記指示ヨーモーメント算出手段（Ｍ７′）は、前記回避運動量算出手段（Ｍ４）にて目標横移動距離から求めた値が算出されない段階で、ステアリング操作量算出手段（Ｍ１０）にて算出したステアリング操作量から求めた値のみが算出されている場合は、前記ステアリング操作量から求めた値に基いて指示ヨーモーメントを算出し、この指示ヨーモーメントに基づいて左右の車輪に制動力差を発生させることを特徴とする車両操作支援装置。
【請求項３】
操舵角（δ）の微分値を算出する操舵角微分値算出手段（Ｍ１１）を備え、操舵角微分値算出手段（Ｍ１１）で算出した操舵角（δ）の微分値の符号が反転したときに、指示ヨーモーメント算出手段（Ｍ７′）は指示ヨーモーメントの出力を停止することを特徴とする、請求項２に記載の車両操作支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の走行時に障害物との衝突を回避すべくドライバーが行う衝突回避操作を支援する車両操作支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ドライバーが障害物との衝突を回避するためにステアリングホイールを急操作したことが検出されると、電子制御負圧ブースタにより発生したブレーキ油圧を油圧制御手段を介して旋回内輪のブレーキキャリパに供給することで、旋回外輪の制動力よりも旋回内輪の制動力を高くしてドライバーのステアリング操作をアシストするヨーモーメント発生させるものが、下記特許文献１により公知である。
【特許文献１】特開平９−１４２２７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記従来のものは、障害物との衝突を回避するのに必要な回避運動量（必要横移動距離）について考慮していないため、左右の車輪の制動力差により発生するヨーモーメントが過大になって車両挙動を乱す可能性があった。そこで、自車および障害物の相対的な位置関係から障害物との衝突を回避するのに必要な回避運動量を算出し、この回避運動量に基づいて衝突回避のためのヨーモーメントを算出することが考えられる。
【０００４】
しかしながら、このようにするとドライバーが衝突回避のためのステアリング操作を開始してから回避運動量の算出が完了するまでにタイムラグが発生するため、左右の車輪の制動力差に基づくヨーモーメントを素早く発生させることができなくなり、制御の応答性が低下する可能性がある。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、衝突回避のためのドライバーのステアリング操作をアシストするヨーモーメントを左右の車輪の制動力差により発生させる際に、目標ヨーモーメントが算出されるまでのタイムラグを補償して応答性良く衝突回避を行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、車両の走行時に障害物との衝突を回避すべくドライバーが行う衝突回避操作を支援する車両操作支援装置において、ドライバーによる衝突回避操作を判定する衝突回避操作判定手段と、自車が衝突する可能性のある障害物を検知する障害物検知手段と、衝突回避操作判定手段がドライバーによる衝突回避操作を判定したときに、障害物検知手段で検知した障害物を回避するのに必要な回避運動量を算出する回避運動量算出手段と、ドライバーのステアリング操作に基づく目標運動量を回避運動量算出手段で算出した回避運動量で修正する目標運動量修正手段と、修正した目標運動量に基づいて車両を回頭させる目標ヨーモーメントを算出する車両横方向運動制御手段と、車両横方向運動制御手段で算出した目標ヨーモーメントを補正する目標ヨーモーメント補正手段とを備え、衝突回避操作判定手段がドライバーによる衝突回避操作を判定したときに、目標ヨーモーメント補正手段は、車両横方向運動制御手段が出力する目標ヨーモーメントがステアリング操作量に応じた補正ヨーモーメントおよび障害物回避に必要な回避運動量に応じた補正ヨーモーメントよりも大きくなるまで、ステアリング操作量に応じた補正ヨーモーメントまたは障害物回避に必要な回避運動量に応じた補正ヨーモーメントに基づいて左右の車輪に制動力差を発生させることを特徴とする車両操作支援装置が提案される。
【０００７】
また請求項２に記載された発明によれば、車両の走行時に障害物との衝突を回避すべくドライバーが行う衝突回避操作を支援する車両操作支援装置において、ドライバーによる衝突回避操作を操舵角を時間微分した操舵角速度を基に判定する衝突回避操作判定手段と、自車が衝突する可能性のある障害物を検知する障害物検知手段と、衝突回避操作判定手段がドライバーによる衝突回避操作を判定したときに、障害物検知手段で検知した障害物を回避するのに必要な回避運動量として目標横移動量を算出する回避運動量算出手段と、操舵角および操舵角速度からステアリング操作量を算出するステアリング操作量算出手段と、衝突回避操作判定手段がドライバーによる衝突回避操作を判定したときに、ステアリング操作量算出手段で算出したステアリング操作量から求めた値および回避運動量算出手段で算出した目標横移動距離から求めた値の何れか大きい方に基づいて指示ヨーモーメントを算出する指示ヨーモーメント算出手段とを備え、前記指示ヨーモーメント算出手段は、前記回避運動量算出手段にて目標横移動距離から求めた値が算出されない段階で、ステアリング操作量算出手段にて算出したステアリング操作量から求めた値のみが算出されている場合は、前記ステアリング操作量から求めた値に基いて指示ヨーモーメントを算出し、この指示ヨーモーメントに基づいて左右の車輪に制動力差を発生させることを特徴とする車両操作支援装置が提案される。
【０００８】
また請求項３に記載された発明によれば、請求項２の構成に加えて、操舵角の微分値を算出する操舵角微分値算出手段を備え、操舵角微分値算出手段で算出した操舵角の微分値の符号が反転したときに、指示ヨーモーメント算出手段は指示ヨーモーメントの出力を停止することを特徴とする車両操作支援装置が提案される。
【０００９】
尚、実施例の規範ヨーレート修正手段Ｍ５は本発明の目標運動量修正手段に対応し、実施例の規範ヨーレートγｔは本発明の目標運動量に対応する。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の構成によれば、衝突回避操作判定手段がドライバーによる衝突回避操作を判定すると、回避運動量算出手段が障害物を回避するのに必要な回避運動量を算出し、ドライバーのステアリング操作に基づく目標運動量を目標運動量修正手段が回避運動量で修正し、修正した目標運動量に基づいて目標ヨーレート算出手段が車両を回頭させる目標ヨーモーメントを算出するので、左右の車輪の制動力差により発生するヨーモーメントが過大に算出されるのを防止して車両挙動を乱れを回避することができる。
【００１１】
また目標ヨーモーメント補正手段は、衝突回避操作判定手段がドライバーによる衝突回避操作を判定したときに、車両横方向運動制御手段が出力する目標ヨーモーメントが小さい間、ステアリング操作量に応じた補正ヨーモーメント又は障害物回避に必要な回避運動量に応じた補正ヨーモーメントを出力し、この補正ヨーモーメントに基づいて左右の車輪に制動力差を発生させる。従って、車両横方向運動制御手段が出力する目標ヨーモーメントが小さい間でも、ステアリングホイールの操作量に応じた補正ヨーモーメント又は障害物回避に必要な回避運動量に応じた補正ヨーモーメントにより左右の車輪に制動力差を発生させることができ、応答性良く補正ヨーモーメントを出力して障害物を確実に回避することができる。
【００１２】
請求項２の構成によれば、衝突回避操作判定手段がドライバーによる衝突回避操作を操舵角を時間微分した操舵角速度を基に判定すると、回避運動量算出手段が障害物を回避するのに必要な回避運動量を算出する。指示ヨーモーメント算出手段は、衝突回避操作判定手段がドライバーによる衝突回避操作を判定したときに、ステアリング操作量算出手段で算出したステアリング操作量から求めた値および回避運動量算出手段で算出した目標横移動距離から求めた値の何れか大きい方に基づいて指示ヨーモーメントを算出し、この指示ヨーモーメントに基づいて左右の車輪に制動力差を発生させる。ステアリング操作量に応じた指示ヨーモーメントや障害物回避に必要な回避運動量に応じた指示ヨーモーメントは短時間で算出可能なため、応答性良く指示ヨーモーメントを出力して障害物を確実に回避することができる。
【００１３】
特に、指示ヨーモーメント算出手段は、回避運動量算出手段にて目標横移動距離から求めた値が算出されない段階で、ステアリング操作量算出手段にて算出したステアリング操作量から求めた値のみが算出されている場合は、ステアリング操作量から求めた値に基いて指示ヨーモーメントを算出するので、ドライバーによる衝突回避操作を判定すると同時にステアリング操作量から求めた値に基いて指示ヨーモーメントを算出することができ、これにより指示ヨーモーメントの出力応答性を更に高めることができる。
【００１４】
請求項３の構成によれば、操舵角微分値算出手段で算出した操舵角の微分値の符号が反転したときに指示ヨーモーメント算出手段が前記制動力差の発生を停止するので、ドライバーがステアリングハンドルの戻し操作を開始した時点でタイミング良く左右の車輪の制動力差を消滅させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１６】
図１〜図７は本発明の第１実施例を示すもので、図１は操作支援装置を搭載した自動車の全体構成を示す図、図２は制動装置の構成を示すブロック図、図３は操舵装置の構成を示す図、図４は操作支援装置の制御系のブロック図、図５は目標横移動距離の説明図、図６は目標ヨーモーメント補正手段のブロック図、図７は車速から目標減速度を検索するマップを示す図である。
【００１７】
図１および図２に示すように、本実施例の操作支援装置を搭載した四輪の車両は、エンジンＥの駆動力がトランスミッションＴを介して伝達される駆動輪たる左右の前輪ＷＦＬ，ＷＦＲと、車両の走行に伴って回転する従動輪たる左右の後輪ＷＲＬ，ＷＲＲとを備える。ドライバーにより操作されるブレーキペダル１は、本発明の制動装置の一部を構成する電子制御負圧ブースタ２を介してマスタシリンダ３に接続される。電子制御負圧ブースタ２は、ブレーキペダル１の踏力を機械的に倍力してマスタシリンダ３を作動させるとともに、自動制動時にはブレーキペダル１の操作によらずに電子制御ユニットＵからの制動指令信号によりマスタシリンダ３を作動させる。ブレーキペダル１に踏力が入力され、かつ電子制御ユニットＵから制動指令信号が入力された場合、電子制御負圧ブースタ２は両者のうちの何れか大きい方に合わせてブレーキ油圧を出力させる。尚、電子制御負圧ブースタ２の入力ロッドはロストモーション機構を介してブレーキペダル１に接続されており、電子制御負圧ブースタ２が電子制御ユニットＵからの信号により作動して前記入力ロッドが前方に移動しても、ブレーキペダル１は初期位置に留まるようになっている。
【００１８】
マスタシリンダ３の一対の出力ポート３ａ，３ｂは本発明の制動装置の一部を構成する油圧制御装置４を介して前輪ＷＦＬ，ＷＦＲおよび後輪ＷＲＬ，ＷＲＲにそれぞれ設けられたブレーキキャリパ５ＦＬ，５ＦＲ，５ＲＬ，５ＲＲに接続される。油圧制御装置４は４個のブレーキキャリパ５ＦＬ，５ＦＲ，５ＲＬ，５ＲＲに対応して４個の圧力調整器６…を備えており、それぞれの圧力調整器６…は電子制御ユニットＵに接続されて前輪ＷＦＬ，ＷＦＲおよび後輪ＷＲＬ，ＷＲＲに設けられたブレーキキャリパ５ＦＬ，５ＦＲ，５ＲＬ，５ＲＲの作動を個別に制御する。
【００１９】
従って、車両の旋回時に圧力調整器６…によって各ブレーキキャリパ５ＦＬ，５ＦＲ，５ＲＬ，５ＲＲに伝達されるブレーキ油圧を独立に制御すれば、左右の車輪の制動力に差を発生させて車両のヨーモーメントを任意に制御し、旋回時の車両挙動を安定させることができる。また制動時に各ブレーキキャリパ５ＦＬ，５ＦＲ，５ＲＬ，５ＲＲに伝達されるブレーキ油圧を独立に制御すれば、車輪のロックを抑制するアンチロックブレーキ制御を行うことができる。
【００２０】
図３は車両の操舵装置の構造を示すもので、ステアリングホイール１１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ＷＦＬ，ＷＦＲに伝達される。操舵装置１０に設けられたパワーステアリング装置１７は、ステアリングアクチュエータ１８の出力軸に設けた駆動ギヤ１９と、この駆動ギヤ１９に噛み合う従動ギヤ２０と、この従動ギヤ２０と一体のスクリューシャフト２１と、このスクリューシャフト２１に噛み合うとともに前記ラック１５に連結されたナット２２とを備える。従って、ステアリングアクチュエータ１８を駆動すれば、その駆動力を駆動ギヤ１９、従動ギヤ２０、スクリューシャフト２１、ナット２２、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ＷＦＬ，ＷＦＲに伝達することができる。
【００２１】
電子制御ユニットＵには、車体前方に向けてミリ波等の電磁波を発信し、その反射波に基づいて障害物と自車とのオフセット距離、障害物の横幅、障害物と自車との相対速度、障害物と自車との相対位置および障害物の大きさを検知するレーダー装置Ｓａと、前輪ＷＦＬ，ＷＦＲおよび後輪ＷＲＬ，ＷＲＲの回転数をそれぞれ検知する車輪速センサＳｂ…と、ステアリングホイール１１の操舵角δを検知する操舵角センサＳｃと、車両のヨーレートγを検知するヨーレートセンサＳｅと、ブレーキペダル１の操作を検知するブレーキ操作センサＳｆとが接続される。
【００２２】
尚、ミリ波レーダーよりなる前記レーダー装置Ｓａに代えてレーザーレーダーを採用することができる。
【００２３】
電子制御ユニットＵは、レーダー装置Ｓａからの信号と、各センサＳｂ…〜Ｓｆからの信号とに基づいて、電子制御負圧ブースタ２、油圧制御装置４およびステアリングアクチュエータ１８の作動を制御する。
【００２４】
図４に示すように、電子制御ユニットＵは、規範ヨーレート算出手段Ｍ１と、衝突回避操作判定手段Ｍ２と、障害物検知手段Ｍ３と、回避運動量算出手段Ｍ４と、規範ヨーレート修正手段Ｍ５と、車両横方向運動制御手段Ｍ６と、目標ヨーモーメント補正手段Ｍ７と、目標減速度算出手段Ｍ８と、車両前後方向運動制御手段Ｍ９と、ステアリング操作量算出手段Ｍ１０とを備える。車両横方向運動制御手段Ｍ６はステアリングアクチュエータ１８に接続される。目標ヨーモーメント補正手段Ｍ７および車両前後方向運動制御手段Ｍ９は電子制御負圧ブースタ２および油圧制御装置４に接続される。
【００２５】
次に、ドライバーが障害物の回避操作を行わない通常時の作用を説明する。
【００２６】
規範ヨーレート算出手段Ｍ１は、操舵角センサＳｃで検出した操舵角δと車輪速センサＳｂ…の出力から算出した自車の車速Ｖとに基づいて規範ヨーレートγｔを算出する。車両横方向運動制御手段Ｍ６は、ヨーレートセンサＳｅで検出した実ヨーレートγと規範ヨーレートγｔとの偏差に基づいて補正操舵角を算出する。実ヨーレートγが規範ヨーレートγｔよりも大きいときに車両はオーバーステア状態にあり、また実ヨーレートγが規範ヨーレートγｔよりも小さいときに車両はアンダーステア状態にあるが、前記補正操舵角はこれらのオーバーステア状態およびアンダーステア状態を解消すべく、ドライバーが実際にステアリングホイール１１を操作する操舵角δに対してパワーステアリング装置１７が付加する操舵角に対応する。パワーステアリング装置１７のステアリングアクチュエータ１８を駆動して補正操舵角を発生させることにより、車両がオーバーステア傾向にあるときにはステアリングホイール１１を切り戻し方向に軽くし、車両がアンダーステア傾向にあるときにはステアリングホイール１１を切り込み方向に重くして、ドライバーのステアリング操作を補助することができる。また車両がオーバーステア傾向にあるときには旋回外輪を制動して過剰なヨーレートを抑制し、車両がアンダーステア傾向にあるときには旋回内輪を制動して旋回方向のヨーレートを増加させる。
【００２７】
次に、ドライバーが障害物の回避操作を行う回避時の作用を説明する。
【００２８】
衝突回避操作判定手段Ｍ２は、操舵角センサＳｃで検出したステアリングホイール１１の操舵角δに基づいて、ドライバーが障害物を回避するための操作を行ったか否かを判定する。具体的には、操舵角δを時間微分した操舵角速度ｄδ／ｄｔが所定値（例えば０．８５ｒａｄ／ｓｅｃ）以上、または操舵角センサＳｃが出力する操舵角δが所定値（例えば０．３ｒａｄ）以上のときに、ドライバーが障害物を回避するための操作を行ったと判定する。
【００２９】
図５に示すように、レーダー装置Ｓａは、障害物Ｏと自車との相対速度および相対距離に加えて、障害物Ｏの横幅ｗと、自車の中心線に対する障害物Ｏの中心のずれ、つまりオフセット距離Ｄｏを検出する。
【００３０】
障害物検知手段Ｍ３は、レーダー装置Ｓａによる検知結果に基づいて自車の予想進路上にある障害物Ｏを判定する。回避運動量算出手段Ｍ４は、衝突回避操作判定手段Ｍ２がドライバーによる回避操作を判定したときに、障害物Ｏの横幅ｗと、既知である自車の横幅Ｗと、所定のマージンαとにより、自車が障害物Ｏを回避するのに必要な回避運動量（目標横移動距離）Ｄｔを、
Ｄｔ＝（ｗ／２）＋（Ｗ／２）＋α−Ｄｏ
により算出する。
【００３１】
自車と障害物Ｏとの衝突を回避するのが最も困難なのは、自車の中心線上に障害物Ｏの中心がある場合、つまり自車の真正面に障害物Ｏがある場合であり、このような場合でも自車が上記目標横移動距離Ｄｔだけ横方向に移動すれば、マージンαに相当する余裕を残して障害物Ｏの横をすり抜けることができる。
【００３２】
規範ヨーレート修正手段Ｍ５は、規範ヨーレート算出手段Ｍ１で算出した規範ヨーレートγｔを、回避運動量算出手段Ｍ４で算出した回避運動量Ｄｔによって修正する。その結果、操舵角δおよび車速Ｖから算出した規範ヨーレートγｔが、自車が障害物Ｏを回避するのが困難なときほど大きくなるように修正される。これにより、ドライバーが障害物Ｏとの衝突を回避するためのステアリング操作を行ったときに、そのステアリング操作をパワーステアリング装置１７でアシストして衝突回避を効果的に行うことができる。
【００３３】
障害物Ｏの回避時には、ドライバーの回避操作をパワーステアリング装置１７によりアシストすると同時に、電子制御負圧ブースタ２および油圧制御装置４を制御して左右の車輪に制動力差を発生することで車両を回頭させるヨーモーメントを発生させたり、全ての車輪に制動力を発生させて制動距離を短縮したりする制御が行われる。
【００３４】
先ず、左右の車輪の制動力差により障害物Ｏを回避するヨーモーメントを発生させる制御について説明する。
【００３５】
図６に示すように、目標ヨーモーメント補正手段Ｍ７は、第１ハイセレクト手段ｍ１と、第２ハイセレクト手段ｍ２と、車輪ブレーキ圧換算手段ｍ３とを備える。第１ハイセレクト手段ｍ１にはステアリング操作量算出手段Ｍ１０で算出したステアリング操作量、つまり操舵角δおよびその時間微分値である操舵角速度δ′の線型和ａδ＋ｂδ′（ａ，ｂは定数）に所定のゲインＫ１を乗算した値と、回避運動量算出手段Ｍ４で算出した目標横移動距離Ｄｔに所定のゲインＫ２を乗算した値とが入力され、第１ハイセレクト手段ｍ１はＫ１×（ａδ＋ｂδ′）およびＫ２×Ｄｔの何れか大きい方を出力する。衝突回避操作判定手段Ｍ２がドライバーの衝突回避操作を判定していないときには、第１ハイセレクト手段ｍ１の出力は０になる。
【００３６】
第２ハイセレクト手段ｍ２は、第１ハイセレクト手段ｍ１の出力と、車両横方向運動制御手段Ｍ６が出力する目標ヨーモーメントとのうち、何れか大きい方を出力する。車両横方向運動制御手段Ｍ６が出力する目標ヨーモーメントが第１ハイセレクト手段ｍ１の出力を一旦上回り、第２ハイセレクト手段ｍ２が大きい方の目標ヨーモーメントを出力すると、その後は目標ヨーモーメントおよび第１ハイセレクト手段ｍ１の出力の大小に関わらず、第２ハイセレクト手段ｍ２は目標ヨーモーメントだけを出力する。
【００３７】
そして車輪ブレーキ圧換算手段ｍ３は、第２ハイセレクト手段ｍ２の出力を、各車輪のブレーキ圧に換算して電子制御負圧ブースタ２および油圧制御装置４を制御し、左右の車輪に制動力差を発生させる。例えば、右車輪の制動力が左車輪の制動力を上回ると車両を右に回頭させるヨーモーメントが発生し、左車輪の制動力が右車輪の制動力を上回ると車両を左に回頭させるヨーモーメントが発生し、このヨーモーメントにより障害物Ｏの回避がアシストされる。
【００３８】
ところで、目標ヨーモーメント補正手段Ｍ７に入力される操舵角δおよび操舵角速度δ′の線型和ａδ＋ｂδ′と、目標横移動距離Ｄｔと、目標ヨーモーメントとのうち、線型和ａδ＋ｂδ′は衝突回避操作判定手段Ｍ２がドライバーの衝突回避操作を判定すると略同時に出力されるのに対し、目標横移動距離Ｄｔは回避運動量算出手段Ｍ４の演算時間の分だけ出力が遅れ、目標ヨーモーメントは更に規範ヨーレート修正手段Ｍ５および車両横方向運動制御手段Ｍ６の演算時間の分だけ出力が遅れることになる。即ち、ドライバーの衝突回避操作が判定されると、先ず線型和ａδ＋ｂδ′が出力され、続いて目標横移動距離Ｄｔが出力され、最後に目標ヨーモーメントが出力されることになり、線型和ａδ＋ｂδ′の出力と目標横移動距離Ｄｔの出力との間には、例えば１００ｍｓｅｃ程度のタイムラグが発生し、また目標横移動距離Ｄｔの出力と目標ヨーモーメントの出力との間には、例えば１００ｍｓｅｃ程度のタイムラグが発生する。
【００３９】
従って、ドライバーの衝突回避操作が判定された瞬間から１００ｍｓｅｃが経過するまでの間は、目標横移動距離Ｄｔも目標ヨーモーメントも出力されていないため、線型和ａδ＋ｂδ′に基づいて補正ヨーモーメントが算出されることになる。また目標横移動距離Ｄｔが出力された瞬間から更に１００ｍｓｅｃが経過するまでの間は、目標ヨーモーメントが出力されていないため、線型和ａδ＋ｂδ′および目標横移動距離Ｄｔの何れか大きい方に基づいて補正ヨーモーメントが算出されることになる。
【００４０】
以上のように、衝突回避操作判定手段Ｍ２がドライバーによる衝突回避操作を判定したときに、車両横方向運動制御手段Ｍ６が出力する目標ヨーモーメントが充分に大きくなるまでの間は、目標ヨーモーメント補正手段Ｍ７がステアリング操作量に応じた補正ヨーモーメント又は回避運動量に応じた補正ヨーモーメントを出力するので、衝突回避操作が判定されるとほぼ同時に補正ヨーモーメントを出力して制御の応答性を高めることができる。
【００４１】
続いて、四輪を自動制動して障害物Ｏとの衝突を回避する制御について説明する。
【００４２】
目標減速度算出手段Ｍ８は、障害物検知手段Ｍ３で検知した障害物Ｏの状況に基づいてＴＴＣ（衝突余裕時間  time to collision ）を算出する。ＴＴＣは自車が障害物Ｏに衝突するまでの実際の時間に対応するもので、自車の前後加速度が０であると見なした上で、レーダー装置Ｓａで検知した障害物Ｏとの相対距離を相対速度で除算することにより算出される。
【００４３】
ＴＴＣが閾値未満であって自車が障害物Ｏに衝突する可能性があるときに、目標減速度算出手段Ｍ８は車速Ｖをパラメータとするマップ（図７参照）に基づいて目標減速度を算出する。そして車両前後方向運動制御手段Ｍ９は、電子制御負圧ブースタ２および油圧制御装置４の作動を制御して四輪を自動制動することで障害物Ｏとの衝突を回避する。このように、自車が障害物Ｏに接近したときに自動制動による減速を行うことで、障害物Ｏとの接触を回避するステアリング操作を容易にすることができる。
【００４４】
自動制動により車速が減少すると、車速の減少に応じて自動制動の制動力を減少させるので、その後にドライバーがステアリング操作による衝突回避を行った場合に、急激なヨーレートの発生を抑えて車両挙動の乱れを防止することができる。
【００４５】
図８〜図１０は本発明の第２実施例を示すもので、図８は操作支援装置の制御系のブロック図、図９は指示ヨーモーメント算出手段のブロック図、図１０は指示ヨーモーメント算出手段の作用を説明するタイムチャートである。
【００４６】
図８に示すように、第２実施例は、第１実施例の目標ヨーモーメント補正手段Ｍ７の代わりに、指示ヨーモーメント算出手段Ｍ７′を備える。第１実施例の目標ヨーモーメント補正手段Ｍ７には車両横方向運動制御手段Ｍ６から目標ヨーモーメントが入力されるが、第２実施例の指示ヨーモーメント算出手段Ｍ７′には車両横方向運動制御手段Ｍ６から目標ヨーモーメントが入力されず、その代わりに、操舵角微分値算出手段Ｍ１１で算出した操舵角微分値が入力される。
【００４７】
図９に示すように、指示ヨーモーメント算出手段Ｍ７′は、ハイセレクト手段ｍ４と、指示ヨーモーメント演算回路ｍ５と、車輪ブレーキ圧換算手段ｍ３とを備える。ハイセレクト手段ｍ４の機能は、第１実施例の第１ハイセレクト手段ｍ１の機能と同じである。即ち、ハイセレクト手段ｍ４には、ステアリング操作量算出手段Ｍ１０で算出したステアリング操作量、つまり操舵角δおよび操舵角速度δ′の線型和ａδ＋ｂδ′（ａ，ｂは定数）に所定のゲインＫ１を乗算した値と、回避運動量算出手段Ｍ４で算出した目標横移動距離Ｄｔに所定のゲインＫ２を乗算した値とが入力され、Ｋ１×（ａδ＋ｂδ′）およびＫ２×Ｄｔの何れか大きい方を出力する。衝突回避操作判定手段Ｍ２がドライバーの衝突回避操作を判定していないときには、ハイセレクト手段ｍ４の出力は０になる。
【００４８】
指示ヨーモーメント演算回路ｍ５は、ハイセレクト手段ｍ４の出力を指示ヨーモーメントに変換する。この指示ヨーモーメント演算回路ｍ５には、操舵角微分値算出手段Ｍ１１で算出した操舵角微分値δ′が入力され、操舵角微分値δ′の符号が０を挟んで入れ代わったとき、つまりステアリングホイール１１の回転方向が右から左に切り換わったとき、あるいは左から右に切り換わったときに、指示ヨーモーメントの出力を停止する。
【００４９】
そして車輪ブレーキ圧換算手段ｍ３は、ハイセレクト手段ｍ４の出力を、各車輪のブレーキ圧に換算して電子制御負圧ブースタ２および油圧制御装置４を制御し、左右の車輪に制動力差を発生させる。例えば、右車輪の制動力が左車輪の制動力を上回ると車両を右に回頭させるヨーモーメントが発生し、左車輪の制動力が右車輪の制動力を上回ると車両を左に回頭させるヨーモーメントが発生し、このヨーモーメントにより障害物Ｏの回避がアシストされる。
【００５０】
しかして、図１０に示すように、衝突回避操作判定手段Ｍ２がドライバーによる衝突回避操作を判定した直後の期間（１）では、Ｋ１×（ａδ＋ｂδ′）（以下Ａという）がＫ２×Ｄｔ（以下Ｂ）よりも大きいため、指示ヨーモーメント演算回路ｍ５が出力する指示ヨーモーメントＤとして、大きい方のＡが採用される。続く期間（２）ではＢがＡよりも大きくなるため、指示ヨーモーメント演算回路ｍ５が出力する指示ヨーモーメントＤとして、大きい方のＢが採用される。
【００５１】
操舵角微分値Ｃが負から正に切り換わるとき、つまりステアリングホイール１１の回転方向が切り換わったとき、期間（２）が終わって期間（３）に移行する。期間（３）では，ＡおよびＢの大小関係に関わらずに指示ヨーモーメントＤは０に保持され、従って左右の車輪に制動力差は発生しない。つまり、障害物Ｏの回避のためのステアリングホイール１１の切り込みが終わると、それ以上車両の回頭性を高める必要がないと判断して左右の車輪の制動力差によるヨーモーメントの発生を停止するため、過剰なヨーモーメントの発生を防止することができる。
【００５２】
この第２実施例によれば、ステアリングホイール１１の操作開始から極めて微小なタイムラグで指示ヨーモーメントを出力可能なため、左右の車輪の制動力差によるヨーモーメントを速やかに発生させて車両を回頭性を高め、障害物Ｏを確実に回避することができる。
【００５３】
以上、本発明の実施例を説明したが、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。
【００５４】
例えば、実施例のパワーステアリング装置１７は、ステア・バイ・ワイヤ装置に置き換えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】操作支援装置を搭載した自動車の全体構成を示す図
【図２】制動装置の構成を示すブロック図
【図３】操舵装置の構成を示す図
【図４】操作支援装置の制御系のブロック図
【図５】目標横移動距離の説明図
【図６】目標ヨーモーメント補正手段のブロック図
【図７】車速から目標減速度を検索するマップを示す図
【図８】第２実施例に係る操作支援装置の制御系のブロック図
【図９】指示ヨーモーメント算出手段のブロック図
【図１０】指示ヨーモーメント算出手段の作用を説明するタイムチャート
【符号の説明】
【００５６】
Ｍ２        衝突回避操作判定手段
Ｍ３        障害物検知手段
Ｍ４        回避運動量算出手段
Ｍ５        規範ヨーレート修正手段（目標運動量修正手段）
Ｍ６        車両横方向運動制御手段
Ｍ７        目標ヨーモーメント補正手段
Ｍ７′      指示ヨーモーメント算出手段
Ｍ１０      ステアリング操作量算出手段
Ｍ１１      操舵角微分値算出手段
Ｏ          障害物
γｔ        規範ヨーレート（目標運動量）
δ 操舵角
δ′ 操舵角速度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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