(57)【要約】【課題】  運転者の回避操作を支援する。【解決手段】  先行車の挙動を検出するとともに、先行車の挙動に基づいて運転者が回避操作を行う可能性を判定し、運転者が回避操作を行う可能性ありと判定された場合に車両の回頭性を向上させる。【選択図】  図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先行車の挙動を検出する挙動検出手段と、
先行車の挙動に基づいて運転者が回避操作を行う可能性を判定する回避操作判定手段と、
車両の回頭性を向上させる回頭性向上手段と、
運転者が回避操作を行う可能性ありと判定された場合に、前記回頭性向上手段により車両の回頭性を向上させる制御手段とを備えることを特徴とする車両用制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用制御装置において、
前記挙動検出手段は自車前方を撮像する撮像手段を備え、前記撮像手段による撮像画像を処理して先行車の横方向の挙動を検出し、
前記回避操作判定手段は、先行車の横方向の挙動が検出されると運転者が回避操作を行う可能性ありと判定することを特徴とする車両用制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車両用制御装置において、
先行車との車間距離を検出する車間距離検出手段と、
前記撮像手段による撮像画像を処理して自車前方に先行車を回避するための領域が有るか否かを判定する回避領域判定手段とを備え、
前記制御手段は、車間距離が所定値以下まで低下したときに、自車前方に先行車を回避するための領域があると判定された場合には、前記回頭性向上手段による車両の回頭性向上を行わないことを特徴とする車両用制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載の車両用制御装置において、
前記挙動検出手段は先行車までの車間距離を検出する車間距離検出手段を備え、前記車間距離検出手段による車間距離検出結果に基づいて先行車の前後方向の挙動を検出し、
前記回避操作判定手段は、先行車の前後方向の挙動が検出されると運転者が回避操作を行う可能性ありと判定することを特徴とする車両用制御装置。
【請求項５】
請求項１に記載の車両用制御装置において、
前記挙動検出手段は自車前方を撮像する撮像手段を備え、前記撮像手段による撮像画像を処理して先行車の見失いを検出し、
前記回避操作判定手段は、先行車の見失いが検出されると運転者が回避操作を行う可能性ありと判定することを特徴とする車両用制御装置。
【請求項６】
請求項１に記載の車両用制御装置において、
前記車両挙動検出手段は先行車の横方向と前後方向の挙動の速さを検出し、
前記制御手段は、先行車の横方向または前後方向の挙動の速さが速いほど前記回頭性向上手段により車両の回頭性を向上させることを特徴とする車両用制御装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかの項に記載の車両用制御装置において、
先行車の挙動に対応する運転者の回避操作を検出する回避操作検出手段を備え、
前記制御手段は、運転者の回避操作が終了したときに、前記回頭性向上手段による車両の回頭性向上動作を終了することを特徴とする車両用制御装置。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれかの項に記載の車両用制御装置において、
前記制御手段は、先行車の挙動が検出された地点に自車が到達したときに、前記回頭性向上手段による車両の回頭性向上動作を終了することを特徴とする車両用制御装置。
【請求項９】
先行車の挙動を検出するとともに、先行車の挙動に基づいて運転者が回避操作を行う可能性を判定し、運転者が回避操作を行う可能性ありと判定された場合に車両の回頭性を向上させることを特徴とする車両用制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両用の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
先行車との車間距離が短くなるとブレーキを踏む可能性が高いと判断し、サスペンションの減衰力を制御して制動時のダイブ発生を抑制するようにした車両用制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この出願の発明に関連する先行技術文献としては次のものがある。
【特許文献１】特開２００１−３４１５１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来の車両用制御装置では、先行車が障害物を回避するために急操舵を行ったときに、自車も同じように急操舵を行う可能性が高いにもかかわらず、予め回頭性を高くしておくことはできない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
先行車の挙動を検出するとともに、先行車の挙動に基づいて運転者が回避操作を行う可能性を判定し、運転者が回避操作を行う可能性ありと判定された場合に車両の回頭性を向上させる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、運転者の回避操作に先だって車両の回頭性を上げておくことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１は一実施の形態の構成を示す図である。撮像装置１は車両前方を撮像し、画像処理により先行車や車線などを検出するとともに、先行車までの車間距離を検出する。車間距離検出装置２はスキャンニング式やマルチビーム式のレーザーレーダーやミリ波レーダーを備え、先行車までの車間距離を検出する。撮像装置１と車間距離検出装置２の検出結果に基づいて、先行車の横方向および前後方向の挙動と先行車の見失いを検出することができる。
【０００８】
車速センサー３は自車の車速を検出する。また、スロットルセンサー４はエンジン（不図示）のスロットルバルブ開度を検出し、ブレーキセンサー５はブレーキ液圧を検出する。さらに、舵角センサー６はステアリングの操舵角を検出する。車速センサー３，スロットルセンサー４、ブレーキセンサー５および舵角センサー６の検出結果に基づいて自車の状態を検出することができる。
【０００９】
車両コントローラー１０はＣＰＵ１０ａ、ＲＯＭ１０ｂ、ＲＡＭ１０ｃなどを備え、撮像装置１と車間距離検出装置２により先行車の挙動を検出するとともに、車速センサー３、スロットルセンサー４、ブレーキセンサー５および舵角センサー６により自車の状態を検出し、先行車の挙動を回避するために運転者が急操舵および急制動を行う可能性を推定し、急操舵および急制動を行う可能性があるときはサスペンション制御装置１１、スタビライザー制御装置１２、ステアリング制御装置１３および４輪操舵（４ＷＳ）制御装置１４を制御して回頭性を上げる制御に切り換える。
【００１０】
サスペンション制御装置１１はショックアブゾーバーの減衰力を制御し、スタビライザー制御装置１２はスタビライザー（不図示）のねじり剛性を制御する。また、ステアリング制御装置１３はステアリングの伝達比（ステアリング舵角／前輪舵角）を制御し、４輪操舵制御装置１４は後輪を前輪と同相または逆相に操舵する。
【００１１】
ここで、先行車の横方向の挙動、前後方向の挙動および先行車の見失いの検出方法について説明する。まず、先行車の横方向への挙動は、先行車が車線から離脱傾向にあり、かつ横移動により障害物を回避しているか否かを判定して検出する。
【００１２】
図２は先行車の離脱判定マップを示す。図において、マップの横軸には先行車の横変位量Ｅをとり、縦軸には先行車の横方向速度ｖをとる。横変位量Ｅが車線の幅Ｗの±１／１０で、横方向速度ｖが比較的大きな所定値±ｖ１であるときのマップ上の座標（±Ｗ／１０，±ｖ１）と、横変位量Ｅが車線の幅Ｗの±１／２で、横方向速度ｖが０であるときのマップ上の座標（±Ｗ／２，０）とを結んだ直線を、先行車離脱判定の境界線Ｌ１とし、この境界線Ｌ１を超えて横変位量Ｅまたは横方向速度ｖの絶対値が大きくなった場合には、先行車が車線から離脱傾向にあると判定する。なお、横変位量Ｅが車線幅Ｗの１／１０未満の場合には、横方向速度ｖに関わらず先行車は離脱傾向にないと判定する。
【００１３】
離脱判定の境界線Ｌ１は、種々の実験により運転者が先行車の離脱を認識する適当な境界線を設定することが望ましく、その形状は直線形状に限定されない。また、図３に示すように、境界線Ｌ１を先行車との車間距離Ｄに応じて変化させる、すなわち車間距離Ｄが長くなるほど横方向速度ｖ１の絶対値を小さくして先行車が離脱傾向にあると判定され易くし、逆に車間距離Ｄが短くなるほど横方向速度ｖ１の絶対値を大きくして先行車が離脱傾向にあると判定されにくくする。なお、隣接車線を走行する先行車（対向車を含む）についても同様にその横方向の挙動を検出する。
【００１４】
また、先行車が横移動により障害物を回避しているか否かの判定方法について説明する。第１の判定方法は、横方向加速度絶対値｜α｜が所定加速度αA以上のときに先行車両が障害物を回避中と判定する。ここで、所定加速度αAは予め実験などにより決定する。なお、所定加速度αAは車間距離Ｄが短いほど、または自車速Ｖが高いほど小さくなるようにしてもよい。
【００１５】
第２の判定方法は、図４に示すように、横変位量絶対値｜Ｅ｜と横方向加速度絶対値｜α｜との二次元マップ上において、横変位量絶対値｜Ｅ｜が所定量ＥA以上で、かつ横方向加速度絶対値｜α｜が所定値αA以上の領域にある場合に、先行車が障害物を回避中であると判定する。この第２の判定方法によれば、上述した第１の判定方法に比べ、例えば車輪が轍の上を走行して先行車両の挙動が多少乱れても、そのような先行車の横ぶれの影響を受けずに障害物回避中か否かを正確に判定することができる。ここで、所定加速度αAと所定変位量ＥAは予め実験などにより決定する。なお、図４の判定マップにおいて、車間距離Ｄが短いほど、または自車速Ｖが高いほど所定加速度αAを小さくしてもよい。
【００１６】
次に、先行車の前後方向の挙動は、撮像装置１および車間距離検出装置２により先行車の減速度を検出し、先行車の減速度が前後方向挙動判定しきい値を超えた場合に、先行車に前後方向の大きな挙動があったと判断する。なお、前後方向挙動判定しきい値は、先行車が急制動したと判断できる値、例えば０．５Ｇとする。また、隣接車線を走行する先行車（対向車を含む）についても同様にその前後方向の挙動を検出する。
【００１７】
また、ブラインドカーブなどでの先行車の見失いについては次の方法により検出する。先行車が交差点や曲線路を通過すると構造物に遮られて見えなくなったり、また先行車が坂道の頂上を超えると見えなくなることがある。図５(ａ)は先行車が壁のある曲線路を通過したために、壁に遮られて自車から先行車が見えなくなった状況を示す。図５(ｂ)は、(ａ)に示す状況において撮像装置１で撮像した自車前方の画像を示す。撮像装置１は自車前方の画像を処理して画像中の先行車の有無を検出し、それまで検出できていた先行車が画像中からいなくなった場合は先行車の見失いと判断する。
【００１８】
この一実施の形態では、上述した検出方法によって先行車の横方向の挙動、前後方向の挙動、先行車の見失いのいずれかが検出されたときは回頭性を上げる。ここで、回頭性とは、車両が車体の向きを変える速さや、そのコントロール性をいう。回頭性がよいと“きびきび”した動きでスポーティな感じになるが、反面、落ち着きがなくて不安定感が増す傾向になる。
【００１９】
一実施の形態の回頭性を上げる方法について説明する。図６は先行車の横方向または前後方向の挙動、もしくは先行車の見失いが検出され、運転者が回避操作する可能性がある場合には、図６に示すようにサスペンション制御装置１１、スタビライザー制御装置１２、ステアリング制御装置１３および４輪操舵（４ＷＳ）制御装置１４を制御して回頭性を上げる。
【００２０】
図６(ｂ)に示すようにサスペンションのショックアブゾーバーの減衰力を大きくし、かつ図６(ｃ)に示すようにスタビライザーのねじり剛性を大きくすることによって、車体のロール運動を抑制でき、回頭性を向上させることができる。
【００２１】
図７はショックアブゾーバーの減衰力の制御方法を示す。基本的には、ショックアブゾーバーのピストン速度が大きいほど減衰力を大きくする。なお、先行車の急操舵および急制動の度合いが大きいほど、図中の矢印の方向にさらに減衰力を大きくしてもよい。
【００２２】
また、図６(ｄ)に示すようにステアリングの伝達比（ステアリング舵角／前輪舵角）を小さくすることのよって、同じ舵角を切るのに必要なステアリング舵角を少なくすることができ、より機敏なステアリング操作が可能になって回頭性を向上させることができる。さらに、図６(ｅ)に示すように４輪操舵における同相時の後輪操舵量を小さくすることによって、回頭性を向上させることができる。
【００２３】
なお、撮像装置１よび車間距離検出装置２により先行車の横方向の加速度と前後方向の減速度を検出し、先行車の挙動の速さ、つまり横方向の加速度または前後方向の減速度が高いほど、ステアリングの伝達比を小さくし、ショックアブゾーバーの減衰力とスタビライザーのねじり剛性を大きくし、さらに４ＷＳの後輪操舵量を小さくするようにしてもよい。これにより、先行車の挙動が速いほど車両の回頭性を上げることができ、先行車の挙動の速さに応じた最適な回頭性を得ることができる。
【００２４】
先行車の横方向または前後方向の挙動、もしくは先行車の見失いが検出され、運転者が回避操作する可能性がある場合であっても、次のような場合には回頭性を上げない。例えば車間距離が所定値以下まで先行車に接近したときには、運転者の操作がとっさ的、条件反射的な緊急操作となる可能性が高いので、回頭性を上げずに通常の安定性を重視した制御のままとする。
【００２５】
表１に、回頭性を上げた場合と安定性を上げた場合のサスペンション制御装置１１、スタビライザー制御装置１２、ステアリング制御装置１３および４輪操舵（４ＷＳ）制御装置１４の制御方法を示す。
【００２６】
【表１】
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ショックアブゾーバーの減衰力とスタビライザーのねじり剛性については、回頭性向上時と安定性向上時とも前後輪の減衰力とねじり剛性を大きくする方法１と、回頭性向上時は前輪よりも後輪の減衰力とねじり剛性を大きくし、安定性向上時は後輪よりも前輪の減衰力とねじり剛性を大きくする方法２とがある。
【００２７】
また、先行車との車間距離に応じてステアリングの伝達比、ショックアブゾーバーの減衰力、スタビライザーのねじり剛性、４ＷＳの後輪操舵量を連続的に変えるようにしてもよい。すなわち、車間距離が小さいほど、ステアリングの伝達比を大きくし、ショックアブゾーバーの減衰力とスタビライザーのねじり剛性を小さくし、４ＷＳの後輪操舵量を大きくする。
【００２８】
先行車との車間距離が小さく先行車に接近している場合には、回頭性を上げずに通常の安定性を重視した制御とするが、自車前方に先行車を回避するのに十分な領域が確保され、かつその領域に向かって車両を回避させようとする運転者の意志を検知した場合には、回頭性を上げて運転者の回避操作を支援する。
【００２９】
図８は先行車が左に急操舵をしながら急減速した場合の例を示す。撮像装置１と車間距離２により自車前方の状況を常に認識しておき、例えば先行車が障害物を避けるために左に急操舵をしながら急減速したときに、先行車を回避する領域、この場合は先行車の右側へ進んで緩減速（例えば０．５Ｇ）で徐行速度まで減速できる距離Ｌ１（ｍ）が確保でき、かつ、舵角センサー６により運転者が先行車を回避する方向、この場合は右方向に操舵をしたことが検知された場合には、先行車に接近していても回頭性を上げる。
【００３０】
次に、ステアリングの伝達比、ショックアブゾーバーの減衰力、スタビライザーのねじり剛性、４ＷＳの後輪操舵量を制御して車体の回頭性を上げた後、通常の安定性重視の状態に戻す条件について説明する。
【００３１】
先行車の横方向の挙動、前後方向の挙動、および先行車の見失いのいずれかが検出されて回頭性を上げた後、運転者が行ったステアリングとブレーキングを舵角センサー６とブレーキングセンサー７により検知し、それらを回避操作として認識する。そして、回避操作が解除されたとき、例えば回避操作によるステアリングとブレーキングが回避操作前の状態に戻されたときに、回避操作が終了したと判断し、通常の安定性重視のステアリングの伝達比、ショックアブゾーバーの減衰力、スタビライザーのねじり剛性および４ＷＳの後輪操舵量に戻す。
【００３２】
また、先行車の横方向の挙動、前後方向の挙動、および先行車の見失いのいずれかが検出されて回頭性を上げた後、先行車の挙動または見失いが検出された地点を通過したときに、通常の安定性重視のステアリングの伝達比、ショックアブゾーバーの減衰力、スタビライザーのねじり剛性および４ＷＳの後輪操舵量に戻すようにしてもよい。
【００３３】
あるいは、撮像装置１と車間距離２により自車前方の障害物がなくなったことが検出された時点で通常の安定性重視の制御量に戻すようにしてもよい。もちろん、回頭性を上げた後、所定距離走行した時点、あるいは所定時間走行した時点で通常の安定性重視の制御量に戻すようにしてもよい。
【００３４】
図９は一実施の形態の車両制御プログラムを示すフローチャートである。このフローチャートにより、一実施の形態の動作を整理して説明する。一実施の形態の車両コントローラー１０は、イグニッションオン時にこの車両制御プログラムを繰り返し実行する。
【００３５】
ステップ１において先行車の横方向および前後方向の挙動と見失いを上述した方法により検出する。続くステップ２では先行車の挙動および見失いに対する自車の回避操作の可能性を上述した方法により判定する。ステップ３で回避操作の可能性がないと判定された場合はステップ７へ進み、通常の安定性重視のステアリングの伝達比、ショックアブゾーバーの減衰力、スタビライザーのねじり剛性および４ＷＳの後輪操舵量による車両制御を継続する。
【００３６】
一方、先行車の挙動および見失いに対して回避操作の可能性があると判定された場合はステップ４へ進み、回頭性を向上させる状況か否かを判定する。例えば上述したように先行車に接近しており、自車前方の先行車を回避する領域がない場合には、運転者のとっさ的、条件反射的な緊急操作に対応するために、回頭性を上げない。このような場合はステップ７へ進み、通常の安定性重視の車両制御を継続する。
【００３７】
回頭性を向上させる状況にある場合はステップ５へ進み、ステアリングの伝達比、ショックアブゾーバーの減衰力、スタビライザーのねじり剛性、４ＷＳの後輪操舵量を制御して車体の回頭性を上げる。
【００３８】
ステップ６において回避操作が終了したか、つまり上述したような回頭性向上制御から通常の安定性重視の車両制御へ戻す条件が満たされるか否かを確認し、条件が満たされる場合はステップ６へ進み、通常の安定性重視のステアリングの伝達比、ショックアブゾーバーの減衰力、スタビライザーのねじり剛性および４ＷＳの後輪操舵量による車両制御に戻す。
【００３９】
このように、一実施の形態によれば、先行車の挙動を検出するとともに、先行車の挙動に基づいて運転者が回避操作を行う可能性を判定し、運転者が回避操作を行う可能性ありと判定された場合に車両の回頭性を向上させるようにしたので、運転者が急操舵や急制動などの急な回避操作を行うときにはすでに車体の回頭性が高い状態にあり、急な回避操作に応じて車体が速やかに、かつ安定に反応し、車体の向きや速度をすばやく変えることができる。
【００４０】
一実施の形態によれば、自車前方を撮像する撮像装置を備え、撮像装置による撮像画像を処理して先行車の横方向の挙動を検出し、先行車の横方向の挙動が検出されると運転者が回避操作を行う可能性ありと判定するようにしたので、先行車の横方向への挙動を確実に検出することができ、運転者の回避操作の可能性判定の信頼性を向上させることができる。
【００４１】
一実施の形態によれば、車間距離が所定値以下まで低下したときに、自車前方に先行車を回避するための領域があると判定された場合には、車両の回頭性を上げないようにしたので、運転者のとっさ的、条件反射的な緊急操作に対して車体の安定性を確保することができる。
【００４２】
一実施の形態によれば、先行車との車間距離検出結果に基づいて先行車の前後方向の挙動を検出し、先行車の前後方向の挙動が検出されると運転者が回避操作を行う可能性ありと判定するようにしたので、先行車の前後方向への挙動を確実に検出することができ、運転者の回避操作の可能性判定の信頼性を向上させることができる。
【００４３】
一実施の形態によれば、自車前方を撮像する撮像装置を備え、撮像装置による撮像画像を処理して先行車の見失いを検出し、先行車の見失いが検出されると運転者が回避操作を行う可能性ありと判定するようにしたので、見通しの悪い曲線路などで先行車を見失った後にふたたび先行車が急に現れても、運転者が急な回避操作を行うときにはすでに車体の回頭性が高い状態にあり、急な回避操作に応じて車体が速やかかつ安定に反応し、車体の向きや速度をすばやく変えることができる。
【００４４】
一実施の形態によれば、先行車の横方向と前後方向の挙動の速さを検出し、先行車の横方向または前後方向の挙動の速さが速いほど車両の回頭性を向上させるようにしたので、先行車の挙動の速さに応じた最適な回頭性を得ることができる。
【００４５】
一実施の形態によれば、運転者の回避操作が終了したときに、車両の回頭性向上動作を終了するようにしたので、通常は安定性重視の車両制御を行い、必要なときだけ回頭性を上げることができる。
【００４６】
一実施の形態によれば、先行車の挙動が検出された地点に自車が到達したときに、車両の回頭性向上動作を終了するようにしたので、通常は安定性重視の車両制御を行い、必要なときだけ回頭性を上げることができる。
【００４７】
特許請求の範囲の構成要素と一実施の形態の構成要素との対応関係は次の通りである。すなわち、撮像装置１および車間距離検出装置２が挙動検出手段を、車両コントローラー１０が回避操作判定手段および制御手段を、サスペンション制御装置１１、スタビライザー制御装置１２、ステアリング制御装置１３および４輪操舵制御装置１４が回頭性向上手段を、舵角センサー６およびブレーキセンサー５が回避操作検出手段をそれぞれ構成する。なお、以上の説明はあくまで一例であり、発明を解釈する際、上記の実施の形態の記載事項と特許請求の範囲の記載事項との対応関係になんら限定も拘束もされない。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】一実施の形態の構成を示す図である。
【図２】先行車の車線離脱判定マップを示す図である。
【図３】車間距離を考慮した先行車の車線離脱判定マップを示す図である。
【図４】先行車が障害物を回避中か否かを判定するマップを示す図である。
【図５】ブラインドカーブにおける先行車の見失いを示す図である。
【図６】回頭性向上時のショックアブゾーバーの減衰力、スタビライザーのねじり剛性、ステアリングの伝達比、４ＷＳの後輪操舵量を示す図である。
【図７】ショックアブゾーバーの減衰力の制御方法を示す図である。
【図８】先行車を回避するための領域を示す図である。
【図９】一実施の形態の車両制御プログラムを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４９】
１  撮像装置
２  車間距離検出装置
３  車速センサー
４  スロットルセンサー
５  ブレーキセンサー
６  舵角センサー
１０  車両コントローラー
１１  サスペンション制御装置
１２  スタビライザー制御装置
１３  ステアリング制御装置
１４  ４輪操舵制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2007045356.tif 000007
【図５】
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【図６】
2007045356.tif 000009
【図７】
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【図８】
2007045356.tif 000011
【図９】
2007045356.tif 000012