(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の運転状態から定まる車両の目標ヨーレートに基づいて目標とする後輪舵角を算出する目標後輪舵角算出手段と、上記目標後輪舵角を基に後輪操舵量を設定して後輪操舵部に出力する後輪操舵量設定出力手段とを備えた車両の後輪操舵制御装置において、
車両に対する障害物を検出・認識して信号出力する障害物認識手段と、
上記障害物に接触可能性有りと判断されるとき、上記目標ヨーレートを、基準となる基準値より大きく設定する目標ヨーレート特性設定手段とを備えたことを特徴とする車両の後輪操舵制御装置。
【請求項２】
車両の運転状態から定まる車両の目標ヨーレートに基づいて目標とする後輪舵角を算出する目標後輪舵角算出手段と、上記目標後輪舵角を基に後輪操舵量を設定して後輪操舵部に出力する後輪操舵量設定出力手段とを備えた車両の後輪操舵制御装置において、
車両に対する障害物を検出・認識して信号出力する障害物認識手段と、
上記目標後輪舵角算出手段での上記目標ヨーレートの特性を選択自在にして選択結果を信号出力する目標ヨーレート特性選択手段と、
上記目標ヨーレート特性選択手段からの信号に基づき、上記目標ヨーレートの特性を設定すると共に、上記障害物に接触可能性有りと判断されるとき、目標ヨーレート特性選択手段からの信号に基づいて設定される目標ヨーレートよりも目標ヨーレートの値を大きく設定する目標ヨーレート特性設定手段とを備えたことを特徴とする車両の後輪操舵制御装置。
【請求項３】
上記障害物認識手段は、車両前方をステレオ光学系で撮像し、この撮像信号を距離分布の三次元画像データとして得て、この三次元画像データにより障害物を認識して出力するものであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両の後輪操舵制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両前方の走行路の障害物等を容易に回避できるようにした車両の後輪操舵制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、車両の走行安定性、運動性を向上させるために前後輪を操舵する舵角制御（４ＷＳ制御）として、種々のものが提案、実用化されている。例えば、特開昭６２−１５１６８号公報には、前輪舵角と車速から目標ヨーレートを定め、この目標ヨーレートと自車モデル演算部から得られたヨーレートとの偏差に比例した後輪舵角を与える車両の後輪操舵制御装置が示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記先行技術に示すように目標ヨーレートに基づいて目標とする後輪舵角を算出して車両の後輪操舵制御を行えば、理想とされる目標車両モデルに近い運動性能を容易に実現することができる。
【０００４】
しかしながら、運転者にはそれぞれ好みがあり、運転者それぞれで理想とする車両特性が異なり、また、走行条件や運転状況に応じて多少の違いが生じる。特に、運転状況として障害物等が前方に生じた場合、運転者はハンドル操作や制動を行なってこの障害物を回避しようとするが、この状況で車両が安定方向のみに設定されていると、かえって障害物の回避を困難にしてしまう虞がある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、走行条件や運転状況に応じた理想の目標車両モデルを設定することができ、その場面における理想に近い運動性能を容易に実現することが可能な車両の後輪操舵制御装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため請求項１記載の発明は、車両の運転状態から定まる車両の目標ヨーレートに基づいて目標とする後輪舵角を算出する目標後輪舵角算出手段と、上記目標後輪舵角を基に後輪操舵量を設定して後輪操舵部に出力する後輪操舵量設定出力手段とを備えた車両の後輪操舵制御装置において、車両に対する障害物を検出・認識して信号出力する障害物認識手段と、上記障害物に接触可能性有りと判断されるとき、上記目標ヨーレートを、基準となる基準値より大きく設定する目標ヨーレート特性設定手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、車両の運転状態から定まる車両の目標ヨーレートに基づいて目標とする後輪舵角を算出する目標後輪舵角算出手段と、上記目標後輪舵角を基に後輪操舵量を設定して後輪操舵部に出力する後輪操舵量設定出力手段とを備えた車両の後輪操舵制御装置において、車両に対する障害物を検出・認識して信号出力する障害物認識手段と、上記目標後輪舵角算出手段での上記目標ヨーレートの特性を選択自在にして選択結果を信号出力する目標ヨーレート特性選択手段と、上記目標ヨーレート特性選択手段からの信号に基づき、上記目標ヨーレートの特性を設定すると共に、上記障害物に接触可能性有りと判断されるとき、目標ヨーレート特性選択手段からの信号に基づいて設定される目標ヨーレートよりも目標ヨーレートの値を大きく設定する目標ヨーレート特性設定手段とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の本発明による車両の後輪操舵制御装置は、請求項１又は請求項２記載の車両の後輪操舵制御装置において、上記障害物認識手段は、車両前方をステレオ光学系で撮像し、この撮像信号を距離分布の三次元画像データとして得て、この三次元画像データにより障害物を認識して出力するものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１〜図３は本発明の実施の形態１を示し、図１は車両の後輪操舵制御装置の機能ブロック図、図２は車両の後輪操舵制御装置の概略構成を示す説明図、図３は目標ヨーレートの特性を可変した際の実走行フィーリングの説明図である。
【００１５】
図２において、符号１は自動車等の車両であり、この車両１の前輪操舵部２はパワーステアリング装置等を備え、左前輪３fl，右前輪３frとリンク機構で接続され構成されている。
【００１６】
また、上記車両１の後輪操舵部４には、モータ駆動部５で駆動される後輪操舵モータ６が設けられており、この後輪操舵モータ６による動力が、ウォーム・ウォームホィール、リンク機構を介して伝達され、上記左後輪３rl，右後輪３rrを転舵するようになっている。
【００１７】
また、上記各車輪３fl，３fr，３rl，３rrは、それぞれの車輪速度ω1 ，ω2 ，ω3 ，ω4 が車輪速度センサ（左前輪速度センサ７fl，右前輪速度センサ７fr，左後輪速度センサ７rl，右後輪速度センサ７rr）により検出されるようになっている。
【００１８】
さらに、ステアリングホイールのステアリングコラムには、ハンドル角θを検出するハンドル角センサ８が設けられ、上記後輪操舵部４には、後輪舵角δr を検出する後輪舵角センサ９が設けられている。
【００１９】
また、車両１にはステレオ光学系が配設されており、このステレオ光学系は、例えば電荷結合素子（ＣＣＤ）等の固体撮像素子を用いた１組のＣＣＤカメラ（左側カメラ１０ｌ，右側カメラ１０ｒ）からなり、これら左右のＣＣＤカメラ１０ｌ，１０ｒが、それぞれ車室内の天井前方に一定の間隔をもって取り付けられ、車外の対象を異なる視点からステレオ撮像するようになっている。
【００２０】
符号１５は、マイクロコンピュータとその周辺回路で形成された制御装置を示し、この制御装置１５には、上記各車輪速度センサ７fl，７fr，７rl，７rr，ハンドル角センサ８および後輪舵角センサ９と、車両の実際のヨーレートγを検出するヨーレートセンサ１１が接続され、これら各センサからの信号が入力されるとともに、上記左右のＣＣＤカメラ１０ｌ，１０ｒが接続され、映像信号が入力されるようになっている。
【００２１】
この制御装置１５は、上記各センサ７fl，７fr，７rl，７rr，８，９，１１および上記左右のＣＣＤカメラ１０ｌ，１０ｒからの情報を基に必要な後輪舵角を演算し、上記モータ駆動部５に対して駆動信号を出力するようになっている。
【００２２】
一方、車室内の、例えばフロントウインドウとダッシュボードの境目、あるいは、インストルメントパネル内等で運転者の視界の妨げにならない部分には、光と音とを併用して、運転者に車両の左側の注意を促す左警報器１２ｌと、運転者に車両の右側の注意を促す右警報器１２ｒとが設けられている。
【００２３】
上記制御装置１５は、図１に示すように、画像処理部２１、道路・障害物検出部２２、接触判定部２３、警報判定部２４、車速算出部２５、目標後輪舵角算出部２６、目標ヨーレート特性選択設定部２７、目標ヨーレート特性メモリ部２８、後輪操舵量設定出力部２９とから主要に構成されている。
【００２４】
上記画像処理部２１は、上記左右のＣＣＤカメラ１０ｌ，１０ｒから画像信号が入力され、車両前方の撮像された風景を距離分布の三次元画像データとして物体を認識するものであり、撮像した風景を小領域に分割してその各々について、物体をステレオ画像処理して三次元的な位置を算出し、各物体の三次元座標の距離分布の画像データを得るようになっている。そしてこの画像データは上記道路・障害物検出部２２に出力され、前方の道路形状が認識され、同時に道路上の障害物が検出されるようになっている。
【００２５】
即ち、個々の物体の三次元距離データにより、物体が重なっている場合にも容易に分離して、何であるかを認識することができ、これにより白線、ガードレール、縁石等が抽出される。そして例えば白線を折れ線で近似して、左右の折れ線で囲まれた範囲を自車線と判断し、この自車線のデータの水平成分で道路のカーブを、垂直成分で道路の上りや下りを検出して、手前から遠方に向かって道路形状を三次元的に検出するのである。
【００２６】
また画像データを道路形状と比較して道路上の障害となる立体物のみを選別し、この選別された物体が自車線の障害物であるのかを判断すると共に、その障害物までの距離、大きさ、左右端の位置を検出するのであり、この道路形状と障害物のデータが上記接触判定部２３に出力されるようになっている。
【００２７】
上記接触判定部２３は、障害物の左右端の位置とその時間変化から数秒後の位置を推定し、道路形状から得られる自車両の数秒後の位置を推定し、両者を比較して障害物が自車両の車体の左右のいずれかに接触するか否かの可能性を予測するようになっている。そして左右の接触可能性の予測結果の信号が上記目標ヨーレート特性選択設定部２７と、破線で示す如く上記警報判定部２４（この部分を破線で示すのは、この機能が警報システムの機能であるため）とに出力されるようになっている。
【００２８】
上記接触判定部２３で左右の接触可能性を予測すると、上記警報判定部２４は、左側接触可能性有りの場合は左警報器１２ｌに警報信号を出力して警報を発し、右側接触の可能性有りの場合は、右警報器１２ｒに警報信号を出力して警報を発するようになっている。尚、上記接触判定部２３からの予測結果が左右どちらにも接触しない信号の場合、上記警報判定部２４は左右の警報器１２ｌ，１２ｒのどちらにも警報信号を出力しないようになっている。
【００２９】
そこで運転者が例えば居眠り等で覚醒度が低下したり、他に気をとられて運転することで自車両の左右の一方に前方の障害物が接触する可能性を生じると、運転者を中心として接触可能性有りの側の警報器が警報を発する。従って、運転者はその警報で直ちに接触の可能性と、接触可能性有りの側とを同時に認知することができ、このため迷うことなく減速したり、接触可能性有りの側と反対にハンドル操作して、接触回避することが可能になっている。警報器が警報を発する時間は、予め設定しておいた時間、あるいは、運転者が何らかの運転操作を行うまでの時間等である。尚、この警報システムは、障害物等により道路の道幅が実質的に狭くなっている狭路で、その狭路毎に接触するまでの時間を可変設定できる狭路での車両ガイド機能を備えているものであっても良い。
【００３０】
このように上記左右のＣＣＤカメラ１０ｌ，１０ｒ、画像処理部２１、道路・障害物検出部２２、接触判定部２３で、車両に対する障害物を検出・認識して信号出力する障害物認識手段が形成されている。
【００３１】
上記車速算出部２５は、前記各車輪速度センサ７fl，７fr，７rl，７rrからの車輪速度ω1 ，ω2 ，ω3 ，ω4 の信号が入力され、これらの信号を予め設定しておいた数式で演算して（例えば、上記各車輪速度センサ７fl，７fr，７rl，７rrからの速度信号の平均値を算出して）車速Ｖを求め、上記目標後輪舵角算出部２６に出力するように形成されている。
【００３２】
上記目標後輪舵角算出部２６は、上記目標ヨーレート特性選択設定部２７から後述の上記ヨーレート定常ゲインＧｒに対する係数ｋｇと上記ヨーレート時定数Ｔｒに対する係数ｋｔが入力されるとともに、上記車速算出部２５から車速Ｖが入力され、上記ハンドル角センサ８からハンドル角θ、上記ヨーレートセンサ１１からヨーレートγが入力され、下式によって目標とする後輪舵角δr'を算出し、この目標後輪舵角δr'を上記後輪操舵量設定出力部２９に出力する目標後輪舵角算出手段として形成されている。
δr'＝ｋδｒ・（γ' −γ）                    …（１）
上記（１）式中、ｋδｒは予め実験・計算等により設定しておいた定数で、上記目標ヨーレートγ' は、
γ' ＝（ｋｇ・Ｇｒ）／（１＋（ｋｔ・Ｔｒ）・ｓ）・δｆ  …（２）
で算出される。上記（２）式中、ｓはラプラス演算子、δｆは実舵角（＝θ／Ｎ；θは上記ハンドル角センサ８から得られるハンドル角，Ｎはステアリングギヤ比）で、２次系で表現される車両の応答遅れを１次系に近似して算出されるようになっている。
【００３３】
また、上記ヨーレート定常ゲインＧｒは、
Ｇｒ＝（１／（１＋Ａ・Ｖ2 ））・（Ｖ／Ｌ）    …（３）
で算出され、Ａはスタビリティファクタ、Ｌはホイールベースである。
【００３４】
さらに、上記ヨーレート時定数Ｔｒは、
Ｔｒ＝（ｍ・Ｌf ・Ｖ）／（２・Ｌ・ＣＰr ）    …（４）
で算出され、ｍは車両質量、Ｌfは前軸と重心間の距離、ＣＰrはリア等価コーナリングパワーである。
【００３５】
ここで、上記（１）式からもわかるように、上記目標ヨーレートγ' の値によって目標とする後輪舵角δr'が変化させられる。そして、車両モデルは、図３に示すように、ヨーレート定常ゲインＧｒの値が大きいほど、操舵に対して敏感な動きをし、ヨーレート時定数Ｔｒが小さいほど操舵に対する車両応答が速いモデルになり、ヨーレート時定数Ｔｒの値が大きいほど、操舵に対する車両応答が遅れて操舵に対して安定性が向上したモデルになる。
【００３６】
上記目標ヨーレート特性選択設定部２７は、上記接触判定部２３からの入力信号（接触可能性有りか否かの信号）に基づき、上記目標ヨーレート特性メモリ部２８から、上記ヨーレート定常ゲインＧｒに対する係数ｋｇと上記ヨーレート時定数Ｔｒに対する係数ｋｔとを選択し、上記目標後輪舵角算出部２６に設定するように形成されている。
【００３７】
ここで、上記目標ヨーレート特性メモリ部２８には、次の組み合わせで係数ｋｇと係数ｋｔとが予め記憶されている。接触可能性有りの場合に選択される組み合わせとして、ｋｇ＞１，１＞ｋｔ＞０。接触可能性無しの場合に選択される組み合わせとして、ｋｇ＝１，ｋｔ＝１。
【００３８】
すなわち、接触可能性有りの場合は、係数ｋｇを１より大きな数とするとともに、係数ｋｔを０より大きく１より小さい数に設定することにより、ヨーレート定常ゲインＧｒを大きく、ヨーレート時定数Ｔｒを小さくして、目標ヨーレートγ' の値が大きく、操舵に対して敏感な動きをし、操舵に対する車両応答が速いモデルを実現するようになっている。
【００３９】
これとは逆に、接触可能性無しの場合は、係数ｋｇと係数ｋｔを共に１として、ヨーレート定常ゲインＧｒとヨーレート時定数Ｔｒを共に基準値にして、目標ヨーレートγ' の値を基準値に設定し、理想の車両モデルに合った制御結果が得られるようになっている。
【００４０】
尚、車両によっては、係数ｋｇ＝１で固定して係数ｋｔのみ可変する制御、あるいは、係数ｋｔ＝１で固定して係数ｋｇのみ可変する制御であっても良く、すなわち接触可能性有りの場合は、目標ヨーレートγ' の値が大きくなるように設定されるようになっていても良い。
【００４１】
このように、上記目標ヨーレート特性選択設定部２７と上記目標ヨーレート特性メモリ部２８とにより目標ヨーレート特性設定手段が構成されている。
【００４２】
上記後輪操舵量設定出力部２９は、上記目標後輪舵角算出部２６からの目標後輪舵角δr'と上記後輪舵角センサ９からの後輪舵角δr とから必要な後輪操舵量を設定し、この後輪操舵量に対応する信号を前記後輪操舵部４のモータ駆動部５に出力し、前記後輪操舵モータ６を駆動させる後輪操舵量設定出力手段として形成されている。
【００４３】
次に、上記構成による作用について説明する。
車両１は運転者のハンドル操作によりパワーステアリング装置等の前輪操舵部２を経て左前輪３fl，右前輪３frとが操舵されて走行する。この車両１の運転状態は、各車輪３fl，３fr，３rl，３rrの車輪速度ω1 ，ω2 ，ω3 ，ω4 が車輪速度センサ（左前輪速度センサ７fl，右前輪速度センサ７fr，左後輪速度センサ７rl，右後輪速度センサ７rr）で、ハンドル角θはハンドル角センサ８で、後輪操舵部４による後輪舵角δr は後輪舵角センサ９で、車両の実際のヨーレートγはヨーレートセンサ１１でそれぞれ検出され、制御装置１５に入力される。また、車両前方の風景が左右のＣＣＤカメラ１０ｌ，１０ｒによりステレオ撮像され、上記制御装置１５に入力される。
【００４４】
上記左右のＣＣＤカメラ１０ｌ，１０ｒからの画像信号は、上記制御装置１５の画像処理部２１に入力され、撮像した風景は、小領域に分割され、その各々について、物体がステレオ画像処理されて三次元的な位置が算出され、各物体の三次元座標の距離分布の画像データが得られる。そしてこの画像データは、上記制御装置１５の道路・障害物検出部２２に出力され、前方の道路形状が認識され、同時に道路上の障害物が検出される。
【００４５】
詳しくは、個々の物体の三次元距離データにより、物体が重なっている場合にも容易に分離して、何であるかが認識され、これにより白線、ガードレール、縁石等が抽出される。そして例えば白線は、折れ線で近似され、左右の折れ線で囲まれた範囲が自車線と判断され、この自車線のデータの水平成分で道路のカーブが、垂直成分で道路の上りや下りが検出されて、手前から遠方に向かって道路形状が三次元的に検出される。
【００４６】
また画像データは道路形状と比較され、道路上の障害となる立体物のみが選別されて、この選別された物体が自車線の障害物であるのかが判断されると共に、その障害物までの距離、大きさ、左右端の位置が検出され、この道路形状と障害物のデータが上記制御装置１５の接触判定部２３に出力される。
【００４７】
上記接触判定部２３では、障害物の左右端の位置とその時間変化から数秒後の位置が推定され、道路形状から得られる自車両の数秒後の位置が推定されて、両者を比較し、障害物が自車両の車体の左右のいずれかに接触するか否かの可能性が予測される。そして左右の接触可能性が予測されるとその信号が、上記制御装置１５の目標ヨーレート特性選択設定部２７と、破線で示す如く上記制御装置１５の警報判定部２４とに出力される。
【００４８】
一方、前記各車輪速度センサ７fl，７fr，７rl，７rrからの車輪速度ω1 ，ω2 ，ω3 ，ω4 の信号は、上記制御装置１５の車速算出部２５に入力され、予め設定しておいた数式で演算されて（例えば、上記各車輪速度センサ７fl，７fr，７rl，７rrからの速度信号の平均値を算出して）車速Ｖが求められ、上記制御装置１５の目標後輪舵角算出部２６に出力される。この目標後輪舵角算出部２６には、さらに、上記ハンドル角θと上記ヨーレートγとが入力される。
【００４９】
上記接触判定部２３での左右の接触可能性の予測の結果、左右どちらにも接触可能性が無いと判定されると、まず、上記目標ヨーレート特性選択設定部２７はこの信号を受け、上記制御装置１５の目標ヨーレート特性メモリ部２８から接触可能性無しの場合のヨーレート定常ゲインＧｒに対する係数ｋｇとヨーレート時定数Ｔｒに対する係数ｋｔの組み合わせ（ｋｇ＝１，ｋｔ＝１）を選択し、上記目標後輪舵角算出部２６に設定する。
【００５０】
そして、上記目標後輪舵角算出部２６は、前記（２）式により、目標ヨーレートγ' を算出し、前記（１）式により、目標後輪舵角δr'を算出する。ここで、上記係数ｋｇと上記係数ｋｔが上述のように接触可能性無しの組み合わせであるので、上記目標ヨーレートγ' は基準値に設定され、理想的な車両モデルが実現され、この車両モデルで上記目標後輪舵角δr'が算出されることになる。
【００５１】
この目標後輪舵角δr'は、上記制御装置１５の後輪操舵量設定出力部２９に出力され、この後輪操舵量設定出力部２９は、目標後輪舵角算出部２６からの目標後輪舵角δr'と上記後輪舵角センサ９からの後輪舵角δr とから必要な後輪操舵量を設定し、この後輪操舵量に対応する信号を前記後輪操舵部４のモータ駆動部５に出力し、前記後輪操舵モータ６を駆動させ、ウォーム・ウォームホィール、リンク機構を介して、上記左後輪３rl，右後輪３rrを転舵する。
【００５２】
また、この左右どちらにも接触可能性が無いとの信号が上記警報判定部２４に入力されると、この警報判定部２４は左右の警報器１２ｌ，１２ｒのどちらにも警報信号を出力しない。
【００５３】
かわって、上記接触判定部２３での左右の接触可能性の予測の結果、左右の少なくともどちらにかに接触可能性が有ると判定されると、まず、上記目標ヨーレート特性選択設定部２７はこの信号を受け、上記目標ヨーレート特性メモリ部２８から接触可能性有りの場合のヨーレート定常ゲインＧｒに対する係数ｋｇとヨーレート時定数Ｔｒに対する係数ｋｔの組み合わせ（ｋｇ＞１，１＞ｋｔ＞０）を選択し、上記目標後輪舵角算出部２６に設定する。
【００５４】
そして、上記目標後輪舵角算出部２６は、前記（２）式により、目標ヨーレートγ' を算出し、前記（１）式により、目標後輪舵角δr'を算出する。ここで、上記係数ｋｇと上記係数ｋｔが上述のように接触可能性有りの組み合わせであるので、上記目標ヨーレートγ' は基準値より大きく設定され、基準とする車両モデルより操舵に対して敏感な動きをし、操舵に対する車両応答が速いモデルが実現され、この車両モデルで上記目標後輪舵角δr'が算出されることになる。
【００５５】
この目標後輪舵角δr'は、上記後輪操舵量設定出力部２９に出力され、この後輪操舵量設定出力部２９は、上記目標後輪舵角算出部２６からの目標後輪舵角δr'と上記後輪舵角センサ９からの後輪舵角δr とから必要な後輪操舵量を設定し、この後輪操舵量に対応する信号を前記後輪操舵部４のモータ駆動部５に出力し、前記後輪操舵モータ６を駆動させ、ウォーム・ウォームホィール、リンク機構を介して、上記左後輪３rl，右後輪３rrを転舵する。このため、運転者の障害物に対する回避行動に、車両１が素早く対応して、障害物の回避が容易になるのである。
【００５６】
また、この左右の少なくともどちらかに接触する可能性が有るとの信号が上記接触判定部２３から上記警報判定部２４に入力されると、上記警報判定部２４は、左側接触可能性有りの場合は左警報器１２ｌに警報信号を出力して警報を発し、右側接触の可能性有りの場合は、右警報器１２ｒに警報信号を出力して警報を発する。
【００５７】
このように、運転者が例えば居眠り等で覚醒度が低下したり、他に気をとられて運転することで自車両の左右の一方に前方の障害物が接触する可能性を生じると、運転者を中心として接触可能性有りの側の警報器が警報を発っして、運転者はその警報で直ちに接触の可能性と、接触可能性有りの側とを同時に認知することができ、このため迷うことなく減速したり、接触可能性有りの側と反対にハンドル操作して接触回避する。そして接触回避のハンドル操作も、車両１が操舵に対して敏感な動きをし、操舵に対する車両応答が速いモデルで行われるため、障害物の回避を容易に行うことができる。
【００５８】
尚、本発明の実施の形態１で、障害物認識手段は、車両前方をステレオ光学系で撮像し、この撮像信号を距離分布の三次元画像データとして得て、この三次元画像データにより障害物を認識し出力するものであるが、他に、超音波を発射してその反射波が返ってくるまでの時間で障害物までの距離を計測する方式のもの、あるいは発光素子で光を発射して計測する方式のもの等で形成した周知の方式であっても良い。
【００５９】
次いで、図４〜図７は本発明の実施の形態２を示し、図４は車両の後輪操舵制御装置の機能ブロック図、図５は車両の後輪操舵制御装置の概略構成を示す説明図、図６は各選択モードでの設定される目標ヨーレートの特性の説明図、図７は図６とは異なったスイッチで選択設定される目標ヨーレートの特性の説明図である。尚、本発明の実施の形態２は、目標ヨーレート特性選択手段からの信号で、ヨーレート定常ゲインＧｒに対する係数ｋｇとヨーレート時定数Ｔｒに対する係数ｋｔの組み合わせを目標ヨーレート特性設定手段で行えるようにしたものである。従って、前記発明の実施の形態１の車両が搭載していた障害物認識手段に関する構成は有しない。
【００６０】
図５において、符号３６は上記ヨーレート定常ゲインＧｒに対する係数ｋｇとヨーレート時定数Ｔｒに対する係数ｋｔの組み合わせを運転者により選択自在にする目標ヨーレート特性選択手段としての目標ヨーレート特性選択スイッチで、インストルメントパネル等に設けられ、本発明の実施の形態２では、スポーツモード（通常に比べて旋回性能を重視したモード）と、ノーマルモード（通常のモード）と、ラグジュアリモード（通常に比べて安定性を重視したモード）の３つの走行モードが選択自在になっている。
【００６１】
また、符号３５は、マイクロコンピュータとその周辺回路で形成された制御装置を示し、この制御装置３５には、前記各車輪速度センサ７fl，７fr，７rl，７rr，ハンドル角センサ８，後輪舵角センサ９、および前記ヨーレートセンサ１１が接続され、これら各センサからの信号が入力されるとともに、上記目標ヨーレート特性選択スイッチ３６が接続され、運転者による走行モードの選択結果が入力されるようになっている。
【００６２】
そして、制御装置３５は、上記各センサ７fl，７fr，７rl，７rr，８，９，１１および上記目標ヨーレート特性選択スイッチ３６からの情報を基に必要な後輪舵角を演算し、前記モータ駆動部５に対して駆動信号を出力するようになっている。
【００６３】
上記制御装置３５は、図４に示すように、車速算出部２５、目標後輪舵角算出部２６、後輪操舵量設定出力部２９、目標ヨーレート特性選択設定部３７、および目標ヨーレート特性メモリ部３８とから主要に構成されている。
【００６４】
上記目標ヨーレート特性選択設定部３７は、上記目標ヨーレート特性選択スイッチ３６からの入力信号（上記３つの走行モードの選択結果の信号）に基づき、上記目標ヨーレート特性メモリ部３８から、上記ヨーレート定常ゲインＧｒに対する係数ｋｇと上記ヨーレート時定数Ｔｒに対する係数ｋｔとを選択し、上記目標後輪舵角算出部２６に設定するように形成されている。
【００６５】
ここで、上記目標ヨーレート特性メモリ部３８には、次の組み合わせで係数ｋｇと係数ｋｔとが予め記憶されている。上記目標ヨーレート特性選択スイッチ３６からの入力信号が旋回性能を重視したスポーツモードに対応する組み合わせとして、ｋｇ＞１，１＞ｋｔ＞０。上記目標ヨーレート特性選択スイッチ３６からの入力信号がノーマルモードに対応する組み合わせとして、ｋｇ＝１，ｋｔ＝１。上記目標ヨーレート特性選択スイッチ３６からの入力信号が安定性を重視したラグジュアリモードに対応する組み合わせとして、１＞ｋｇ＞０，ｋｔ＞１。
【００６６】
すなわち、図６に示すように、スポーツモードの場合は、係数ｋｇを１より大きな数とするとともに、係数ｋｔを０より大きく１より小さい数に設定することにより、ヨーレート定常ゲインＧｒを大きく、ヨーレート時定数Ｔｒを小さくして、目標ヨーレートγ' の値が大きく、操舵に対して敏感な動きをし、操舵に対する車両応答が速く旋回性能に優れたモデルを実現するようになっている。
【００６７】
また、ノーマルモードの場合は、係数ｋｇと係数ｋｔを共に１として、ヨーレート定常ゲインＧｒとヨーレート時定数Ｔｒを共に基準値にして、目標ヨーレートγ' の値を基準値に設定し、理想の車両モデルに合った制御結果が得られるようになっている。
【００６８】
さらに、ラグジュアリモードの場合は、係数ｋｇを０より大きく１より小さい数に設定するとともに、係数ｋｔを１より大きな数に設定することにより、ヨーレート定常ゲインＧｒを小さく、ヨーレート時定数Ｔｒを大きくして、目標ヨーレートγ' の値が小さく、操舵に対して安定した動きをし、操舵に対する車両安定性が高いモデルを実現するようになっている。
【００６９】
このように、上記目標ヨーレート特性選択設定部３７と上記目標ヨーレート特性メモリ部３８とにより目標ヨーレート特性設定手段が構成されている。
【００７０】
尚、車両によっては、係数ｋｇ＝１で固定して係数ｋｔのみ可変する制御、あるいは、係数ｋｔ＝１で固定して係数ｋｇのみ可変する制御であっても良い。
【００７１】
また、本発明の実施の形態２では、上記目標ヨーレート特性選択スイッチ３６は、３つの走行モードから選択自在になっているが、これに限ることなく、２つの走行モードあるいは４つ以上の走行モードから選択自在にしても良い。この場合、それぞれの走行モードに応じた目標ヨーレート特性が目標ヨーレート特性メモリ部３８に設定され、目標ヨーレート特性選択設定部３７で上記目標後輪舵角算出部２６に設定されることは言うまでもない。
【００７２】
さらに、本発明の実施の形態２では、上記目標ヨーレート特性選択スイッチ３６は、例えば、３つの走行モードポジションを持つデジタルスイッチ、ポテンショメータなどのアナログ出力を三分割した信号とするアナログスイッチ等で形成されるが、加えて、図７（ａ），（ｂ）のヨーレート時定数、ヨーレート定常ゲインで得られるように、ヨーレート時定数Ｔｒに対する係数ｋｔとヨーレート定常ゲインＧｒに対する係数ｋｇの設定が、ポテンショメータなどのアナログ出力を基準値をクリックさせ、スポーツモードからラグジュアリモードまでの範囲をリニア、または非線形に結んだ連続可変の信号で得られるようにしたスイッチで形成しても良い。
【００７３】
次に、上記構成による作用について説明する。
車両１を運転するにあたり、運転者は目標ヨーレート特性選択スイッチ３６を操作して、スポーツ、ノーマル、ラグジュアリの３つの走行モードから好みのモードを選択し、この選択結果が制御装置３５に入力される。
【００７４】
また、この車両１は運転者のハンドル操作によりパワーステアリング装置等の前輪操舵部２を経て左前輪３fl，右前輪３frとが操舵されて走行する。この車両１の運転状態は、各車輪３fl，３fr，３rl，３rrの車輪速度ω1 ，ω2 ，ω3 ，ω4 が車輪速度センサ（左前輪速度センサ７fl，右前輪速度センサ７fr，左後輪速度センサ７rl，右後輪速度センサ７rr）で、ハンドル角θはハンドル角センサ８で、後輪操舵部４による後輪舵角δr は後輪舵角センサ９で、車両の実際のヨーレートγはヨーレートセンサ１１でそれぞれ検出され、上記制御装置３５に入力される。
【００７５】
上記各車輪速度センサ７fl，７fr，７rl，７rrからの車輪速度ω1 ，ω2 ，ω3 ，ω4 の信号は、上記制御装置３５の車速算出部２５に入力され、予め設定しておいた数式で演算されて（例えば、上記各車輪速度センサ７fl，７fr，７rl，７rrからの速度信号の平均値を算出して）車速Ｖが求められ、上記制御装置３５の目標後輪舵角算出部２６に出力される。この目標後輪舵角算出部２６には、さらに、上記ハンドル角θと上記ヨーレートγとが入力される。
【００７６】
ここで、運転者により、例えば障害物が多い道路走行のために、上記目標ヨーレート特性選択スイッチ３６から、上記走行モードがスポーツモードに設定されていると、この選択結果が上記制御装置３５の目標ヨーレート特性選択設定部３７に入力され、この目標ヨーレート特性選択設定部３７は、上記制御装置３５の目標ヨーレート特性メモリ部３８から、ヨーレート定常ゲインＧｒに対する係数ｋｇと上記ヨーレート時定数Ｔｒに対する係数ｋｔの組み合わせとしてｋｇ＞１，１＞ｋｔ＞０を選択し、上記目標後輪舵角算出部２６に設定する。
【００７７】
そして、上記目標後輪舵角算出部２６は、前記（２）式により、目標ヨーレートγ' を算出し、前記（１）式により、目標後輪舵角δr'を算出する。ここで、上記係数ｋｇと上記係数ｋｔが上述のスポーツモードの組み合わせであるので、上記目標ヨーレートγ' は基準値より大きく設定され、基準とする車両モデルより操舵に対して敏感な動きをし、操舵に対する車両応答が速く、旋回性能に優れたスポーティなモデルが実現され、この車両モデルで上記目標後輪舵角δr'が算出されることになる。
【００７８】
この目標後輪舵角δr'は、上記制御装置３５の後輪操舵量設定出力部２９に出力され、この後輪操舵量設定出力部２９は、上記目標後輪舵角算出部２６からの目標後輪舵角δr'と上記後輪舵角センサ９からの後輪舵角δr とから必要な後輪操舵量を設定し、この後輪操舵量に対応する信号を前記後輪操舵部４のモータ駆動部５に出力し、前記後輪操舵モータ６を駆動させ、ウォーム・ウォームホィール、リンク機構を介して、上記左後輪３rl，右後輪３rrを転舵する。このため、運転者の障害物に対する回避行動に、車両１が素早く対応して、障害物の回避が容易で、スポーティな走行が可能になるのである。
【００７９】
また、運転者により、上記目標ヨーレート特性選択スイッチ３６から、上記走行モードがノーマルモードに設定されていると、この選択結果が上記目標ヨーレート特性選択設定部３７に入力され、この目標ヨーレート特性選択設定部３７は、上記目標ヨーレート特性メモリ部３８から、ヨーレート定常ゲインＧｒに対する係数ｋｇと上記ヨーレート時定数Ｔｒに対する係数ｋｔの組み合わせとしてｋｇ＝１，ｋｔ＝１を選択し、上記目標後輪舵角算出部２６に設定する。
【００８０】
そして、上記目標後輪舵角算出部２６は、前記（２）式により、目標ヨーレートγ' を算出し、前記（１）式により、目標後輪舵角δr'を算出する。ここで、上記係数ｋｇと上記係数ｋｔが上述のノーマルモードの組み合わせであるので、上記目標ヨーレートγ' は基準値に設定され、理想的な車両モデルが実現され、この車両モデルで上記目標後輪舵角δr'が算出されることになる。
【００８１】
この目標後輪舵角δr'は、上記後輪操舵量設定出力部２９に出力され、この後輪操舵量設定出力部２９は、上記目標後輪舵角算出部２６からの目標後輪舵角δr'と上記後輪舵角センサ９からの後輪舵角δr とから必要な後輪操舵量を設定し、この後輪操舵量に対応する信号を前記後輪操舵部４のモータ駆動部５に出力し、前記後輪操舵モータ６を駆動させ、ウォーム・ウォームホィール、リンク機構を介して、上記左後輪３rl，右後輪３rrを転舵する。
【００８２】
さらに、運転者により、例えば低μ路走行のために、上記目標ヨーレート特性選択スイッチ３６から、上記走行モードがラグジュアリモードに設定されていると、この選択結果が上記目標ヨーレート特性選択設定部３７に入力され、この目標ヨーレート特性選択設定部３７は、上記目標ヨーレート特性メモリ部３８から、ヨーレート定常ゲインＧｒに対する係数ｋｇと上記ヨーレート時定数Ｔｒに対する係数ｋｔの組み合わせとして１＞ｋｇ＞０，ｋｔ＞１を選択し、上記目標後輪舵角算出部２６に設定する。
【００８３】
そして、上記目標後輪舵角算出部２６は、前記（２）式により、目標ヨーレートγ' を算出し、前記（１）式により、目標後輪舵角δr'を算出する。ここで、上記係数ｋｇと上記係数ｋｔが上述のラグジュアリモードの組み合わせであるので、上記目標ヨーレートγ' は基準値より小さく設定され、基準とする車両モデルより操舵に対して安定した動きをし、操舵に対する車両安定性が高いモデルが実現され、この車両モデルで上記目標後輪舵角δr'が算出されることになる。
【００８４】
この目標後輪舵角δr'は、上記後輪操舵量設定出力部２９に出力され、この後輪操舵量設定出力部２９は、上記目標後輪舵角算出部２６からの目標後輪舵角δr'と上記後輪舵角センサ９からの後輪舵角δr とから必要な後輪操舵量を設定し、この後輪操舵量に対応する信号を前記後輪操舵部４のモータ駆動部５に出力し、前記後輪操舵モータ６を駆動させ、ウォーム・ウォームホィール、リンク機構を介して、上記左後輪３rl，右後輪３rrを転舵する。このため、例え低μ路走行であっても操舵に対して安定した動きをし、操舵に対する車両安定性に優れた走行が可能になるのである。
【００８５】
このように、本発明の実施の形態２によれば、車両モデルの特性を運転者が選択できるので、走行条件が変化しても運転者の要求に合った車両に制御することができる。
【００８６】
次いで、図８，図９は本発明の実施の形態３を示し、図８は車両の後輪操舵制御装置の機能ブロック図、図９は車両の後輪操舵制御装置の概略構成を示す説明図である。尚、本発明の実施の形態３は、前記発明の実施の形態１で説明した障害物認識手段と前記発明の実施の形態２で説明した目標ヨーレート特性選択手段の両方を備えるものである。
【００８７】
すなわち、図８，図９に示すように、制御装置４５は、マイクロコンピュータとその周辺回路で形成され、この制御装置４５には、前記各センサ７fl，７fr，７rl，７rr，８，９，１１，前記左右のＣＣＤカメラ１０ｌ，１０ｒおよび目標ヨーレート特性選択手段としての前記目標ヨーレート特性選択スイッチ３６が接続され、これらからの入力情報を基に必要な後輪舵角を演算し、上記モータ駆動部５に対して駆動信号を出力するようになっている。また、前記左警報器１２ｌと前記右警報器１２ｒとが設けられ、上記制御装置４５に接続されている。
【００８８】
上記制御装置４５は、図８に示すように、画像処理部２１、道路・障害物検出部２２、接触判定部２３、警報判定部２４、車速算出部２５、目標後輪舵角算出部２６、後輪操舵量設定出力部２９、目標ヨーレート特性選択設定部４６、目標ヨーレート特性メモリ部４７とから主要に構成されている。
【００８９】
上記目標ヨーレート特性選択設定部４６は、上記接触判定部２３からの入力信号（接触可能性有りか否かの信号）と上記目標ヨーレート特性選択スイッチ３６からの入力信号（スポーツ、ノーマル、ラグジュアリの前記３つの走行モードの選択結果の信号）に基づき、上記目標ヨーレート特性メモリ部４７から、上記ヨーレート定常ゲインＧｒに対する係数ｋｇと上記ヨーレート時定数Ｔｒに対する係数ｋｔとを選択し、上記目標後輪舵角算出部２６に設定するように形成されている。
【００９０】
ここで、上記目標ヨーレート特性メモリ部４７には、以下のように係数ｋｇと係数ｋｔとが予め記憶されている。上記接触判定部２３からの入力信号が接触可能性有りの場合はｋｇ＞１、接触可能性無しの場合はｋｇ＝１。上記目標ヨーレート特性選択スイッチ３６からの入力信号が旋回性能を重視したスポーツモードに対応する場合として１＞ｋｔ＞０、ノーマルモードに対応する場合としてｋｔ＝１、安定性を重視したラグジュアリモードに対応する場合としてｋｔ＞１。
【００９１】
すなわち、上記接触判定部２３からの入力信号で係数ｋｇを、上記目標ヨーレート特性選択スイッチ３６からの入力信号で係数ｋｔを選択するようになっている。
【００９２】
そして、上記接触判定部２３からの入力信号が接触可能性有りの場合は、係数ｋｇを１より大きな数に設定することにより、ヨーレート定常ゲインＧｒを大きくして目標ヨーレートγ' の値が大きく、操舵に対して敏感な動きをし、操舵に対する車両応答が速いモデルを実現するようになっている。
【００９３】
これとは逆に、上記接触判定部２３からの入力信号が接触可能性無しの場合は、係数ｋｇを１として、ヨーレート定常ゲインＧｒを基準値にし、目標ヨーレートγ' の値を基準値に設定して理想の車両モデルに合った制御結果が得られるようになっている。
【００９４】
また、上記目標ヨーレート特性選択スイッチ３６からの入力信号がスポーツモードの場合は、係数ｋｔを０より大きく１より小さい数に設定することにより、ヨーレート時定数Ｔｒを小さくして目標ヨーレートγ' の値が大きく、操舵に対して敏感な動きをし、操舵に対する車両応答が速く旋回性能に優れたモデルを実現するようになっている。
【００９５】
さらに、上記目標ヨーレート特性選択スイッチ３６からの入力信号がノーマルモードの場合は、係数ｋｔを１として、ヨーレート時定数Ｔｒを基準値にし、目標ヨーレートγ' の値を基準値に設定して理想の車両モデルに合った制御結果が得られるようになっている。
【００９６】
また、上記目標ヨーレート特性選択スイッチ３６からの入力信号がラグジュアリモードの場合は、係数ｋｔを１より大きな数に設定することにより、ヨーレート時定数Ｔｒを大きくして目標ヨーレートγ' の値が小さく、操舵に対して安定した動きをし、操舵に対する車両安定性が高いモデルを実現するようになっている。
【００９７】
このように、上記目標ヨーレート特性選択設定部４６と上記目標ヨーレート特性メモリ部４７とにより目標ヨーレート特性設定手段が構成されている。尚、本発明の実施の形態３では、上記接触判定部２３からの入力信号で係数ｋｇを、上記目標ヨーレート特性選択スイッチ３６からの入力信号で係数ｋｔを選択するようになっているが、上記接触判定部２３からの入力信号と上記目標ヨーレート特性選択スイッチ３６からの入力信号で目標ヨーレートを適切に補正して定められれば、これに限るものではない。例えば、本発明の実施の形態３とは逆に、上記接触判定部２３からの入力信号で係数ｋｔを、上記目標ヨーレート特性選択スイッチ３６からの入力信号で係数ｋｇを選択するようになっていても良い。
【００９８】
また、前記発明の実施の形態２と同じく、上記目標ヨーレート特性選択スイッチ３６は、３つの走行モードから選択自在になっているが、これに限ることなく、２つの走行モードあるいは４つ以上の走行モードから選択自在にしても良い。この場合、それぞれの走行モードに応じた目標ヨーレート特性が目標ヨーレート特性メモリ部４７に設定され、目標ヨーレート特性選択設定部４６で上記目標後輪舵角算出部２６に設定されることは言うまでもない。
【００９９】
さらに、上記目標ヨーレート特性選択スイッチ３６は、例えば、３つの走行モードポジションを持つデジタルスイッチ、ポテンショメータなどのアナログ出力を三分割した信号とするアナログスイッチ等で形成されるが、ポテンショメータなどのアナログ出力を基準値をクリックさせ、スポーツモードからラグジュアリモードまでの範囲をリニア、または非線形に結んだ連続可変の信号で得られるようにしたスイッチで形成しても良い。
【０１００】
次に、上記構成による作用について説明する。
車両１を運転するにあたり、運転者は目標ヨーレート特性選択スイッチ３６を操作して、スポーツ、ノーマル、ラグジュアリの３つの走行モードから好みのモードを選択し、この選択結果が制御装置４５に入力される。
【０１０１】
また、この車両１は運転者のハンドル操作によりパワーステアリング装置等の前輪操舵部２を経て左前輪３fl，右前輪３frとが操舵されて走行する。この車両１の運転状態は、各車輪３fl，３fr，３rl，３rrの車輪速度ω1 ，ω2 ，ω3 ，ω4 が車輪速度センサ（左前輪速度センサ７fl，右前輪速度センサ７fr，左後輪速度センサ７rl，右後輪速度センサ７rr）で、ハンドル角θはハンドル角センサ８で、後輪操舵部４による後輪舵角δr は後輪舵角センサ９で、車両の実際のヨーレートγはヨーレートセンサ１１でそれぞれ検出され、上記制御装置４５に入力される。
【０１０２】
さらに、車両前方の風景が左右のＣＣＤカメラ１０ｌ，１０ｒによりステレオ撮像され、上記制御装置４５に入力される。
【０１０３】
上記左右のＣＣＤカメラ１０ｌ，１０ｒからの画像信号は、上記制御装置４５の画像処理部２１に入力され、撮像した風景は、小領域に分割され、その各々について、物体がステレオ画像処理されて三次元的な位置が算出され、各物体の三次元座標の距離分布の画像データが得られる。そしてこの画像データは、上記制御装置４５の道路・障害物検出部２２に出力され、前方の道路形状が認識され、同時に道路上の障害物が検出される。
【０１０４】
詳しくは、個々の物体の三次元距離データにより、物体が重なっている場合にも容易に分離して、何であるかが認識され、これにより白線、ガードレール、縁石等が抽出される。そして例えば白線は、折れ線で近似され、左右の折れ線で囲まれた範囲が自車線と判断され、この自車線のデータの水平成分で道路のカーブが、垂直成分で道路の上りや下りが検出されて、手前から遠方に向かって道路形状が三次元的に検出される。
【０１０５】
また画像データは道路形状と比較され、道路上の障害となる立体物のみが選別されて、この選別された物体が自車線の障害物であるのかが判断されると共に、その障害物までの距離、大きさ、左右端の位置が検出され、この道路形状と障害物のデータが上記制御装置４５の接触判定部２３に出力される。
【０１０６】
上記接触判定部２３では、障害物の左右端の位置とその時間変化から数秒後の位置が推定され、道路形状から得られる自車両の数秒後の位置が推定されて、両者を比較し、障害物が自車両の車体の左右のいずれかに接触するか否かの可能性が予測される。そして左右の接触可能性が予測されるとその信号が、上記制御装置４５の目標ヨーレート特性選択設定部４６と、破線で示す如く上記制御装置４５の警報判定部２４とに出力される。
【０１０７】
一方、前記各車輪速度センサ７fl，７fr，７rl，７rrからの車輪速度ω1 ，ω2 ，ω3 ，ω4 の信号は、上記制御装置４５の車速算出部２５に入力され、予め設定しておいた数式で演算されて（例えば、上記各車輪速度センサ７fl，７fr，７rl，７rrからの速度信号の平均値を算出して）車速Ｖが求められ、上記制御装置４５の目標後輪舵角算出部２６に出力される。この目標後輪舵角算出部２６には、さらに、上記ハンドル角θと上記ヨーレートγとが入力される。
【０１０８】
ここで、運転者により、例えば障害物が多い道路走行のために、上記目標ヨーレート特性選択スイッチ３６から、上記走行モードがスポーツモードに設定されていると、この選択結果が上記制御装置４５の目標ヨーレート特性選択設定部４６に入力され、この目標ヨーレート特性選択設定部４６は、上記制御装置４５の目標ヨーレート特性メモリ部４７から、ヨーレート時定数Ｔｒに対する係数ｋｔとして１＞ｋｔ＞０を選択し、上記目標後輪舵角算出部２６に設定する。
【０１０９】
加えて、上記接触判定部２３からの信号が参照され、上記接触判定部２３での左右の接触可能性の予測の結果、左右どちらにも接触可能性が無いと判定されると、まず、上記目標ヨーレート特性選択設定部４６はこの信号を受け、上記目標ヨーレート特性メモリ部４７から接触可能性無しの場合のヨーレート定常ゲインＧｒに対する係数ｋｇ（ｋｇ＝１）を選択し、上記目標後輪舵角算出部２６に設定する。
【０１１０】
そして、上記目標後輪舵角算出部２６は、前記（２）式により、目標ヨーレートγ' を算出し、前記（１）式により、目標後輪舵角δr'を算出する。ここで、上記係数ｋｇと上記係数ｋｔが上述の組み合わせ（上記係数ｋｇは１であるが上記係数ｋｔが小さく設定される組み合わせ）であるので、上記目標ヨーレートγ' は基準値より大きく設定され、基準とする車両モデルより操舵に対して敏感な動きをし、操舵に対する車両応答が速く、旋回性能に優れたスポーティなモデルが実現され、この車両モデルで上記目標後輪舵角δr'が算出されることになる。
【０１１１】
この目標後輪舵角δr'は、上記制御装置４５の後輪操舵量設定出力部２９に出力され、この後輪操舵量設定出力部２９は、上記目標後輪舵角算出部２６からの目標後輪舵角δr'と上記後輪舵角センサ９からの後輪舵角δr とから必要な後輪操舵量を設定し、この後輪操舵量に対応する信号を前記後輪操舵部４のモータ駆動部５に出力し、前記後輪操舵モータ６を駆動させ、ウォーム・ウォームホィール、リンク機構を介して、上記左後輪３rl，右後輪３rrを転舵する。
【０１１２】
また、左右どちらにも接触可能性が無いとの信号が上記警報判定部２４に入力されると、この警報判定部２４は左右の警報器１２ｌ，１２ｒのどちらにも警報信号を出力しない。
【０１１３】
かわって、上記接触判定部２３での左右の接触可能性の予測の結果、左右の少なくともどちらにかに接触可能性が有ると判定されると、まず、上記目標ヨーレート特性選択設定部４６はこの信号を受け、上記目標ヨーレート特性メモリ部４７から接触可能性有りの場合のヨーレート定常ゲインＧｒに対する係数ｋｇとしてｋｇ＞１を選択し、上記目標後輪舵角算出部２６に設定する。
【０１１４】
そして、上記目標後輪舵角算出部２６は、前記（２）式により、目標ヨーレートγ' を算出し、前記（１）式により、目標後輪舵角δr'を算出する。ここで、上記係数ｋｇが１より大きくなって、上記目標ヨーレートγ' は、さらに大きく設定されるため、スポーツモードであってもより操舵に対して敏感な動きをし、操舵に対する車両応答が速いモデルが実現され、この車両モデルで上記目標後輪舵角δr'が算出されることになる。
【０１１５】
この目標後輪舵角δr'は、上記後輪操舵量設定出力部２９に出力され、この後輪操舵量設定出力部２９は、上記目標後輪舵角算出部２６からの目標後輪舵角δr'と上記後輪舵角センサ９からの後輪舵角δr とから必要な後輪操舵量を設定し、この後輪操舵量に対応する信号を前記後輪操舵部４のモータ駆動部５に出力し、前記後輪操舵モータ６を駆動させ、ウォーム・ウォームホィール、リンク機構を介して、上記左後輪３rl，右後輪３rrを転舵する。このため、運転者の障害物に対する回避行動に、車両１が素早く対応して、障害物の回避が容易になるのである。
【０１１６】
また、この左右の少なくともどちらかに接触する可能性が有るとの信号が上記接触判定部２３から上記警報判定部２４に入力されると、上記警報判定部２４は、左側接触可能性有りの場合は左警報器１２ｌに警報信号を出力して警報を発し、右側接触の可能性有りの場合は、右警報器１２ｒに警報信号を出力して警報を発する。
【０１１７】
このように、運転者が例えば居眠り等で覚醒度が低下したり、他に気をとられて運転することで自車両の左右の一方に前方の障害物が接触する可能性を生じると、運転者を中心として接触可能性有りの側の警報器が警報を発っして、運転者はその警報で直ちに接触の可能性と、接触可能性有りの側とを同時に認知することができ、このため迷うことなく減速したり、接触可能性有りの側と反対にハンドル操作して接触回避する。そして接触回避のハンドル操作も、車両１が操舵に対して敏感な動きをし、操舵に対する車両応答が速いモデルで行われるため、障害物の回避を容易に行うことができる。
【０１１８】
また、運転者により、上記目標ヨーレート特性選択スイッチ３６から、上記走行モードがノーマルモードに設定されていると、この選択結果が上記目標ヨーレート特性選択設定部４６に入力され、この目標ヨーレート特性選択設定部４６は、上記目標ヨーレート特性メモリ部４７から、上記ヨーレート時定数Ｔｒに対する係数ｋｔとしてｋｔ＝１を選択し、上記目標後輪舵角算出部２６に設定する。
【０１１９】
加えて、上記接触判定部２３からの信号が参照され、上記接触判定部２３での左右の接触可能性の予測の結果、左右どちらにも接触可能性が無いと判定されると、まず、上記目標ヨーレート特性選択設定部４６はこの信号を受け、上記目標ヨーレート特性メモリ部４７から接触可能性無しの場合のヨーレート定常ゲインＧｒに対する係数ｋｇ（ｋｇ＝１）を選択し、上記目標後輪舵角算出部２６に設定する。
【０１２０】
そして、上記目標後輪舵角算出部２６は、前記（２）式により、目標ヨーレートγ' を算出し、前記（１）式により、目標後輪舵角δr'を算出する。ここで、上記係数ｋｇと上記係数ｋｔが上述の組み合わせであるので、上記目標ヨーレートγ' は基準値に設定され、理想的な車両モデルが実現され、この車両モデルで上記目標後輪舵角δr'が算出されることになる。
【０１２１】
この目標後輪舵角δr'は、上記制御装置４５の後輪操舵量設定出力部２９に出力され、この後輪操舵量設定出力部２９は、上記目標後輪舵角算出部２６からの目標後輪舵角δr'と上記後輪舵角センサ９からの後輪舵角δr とから必要な後輪操舵量を設定し、この後輪操舵量に対応する信号を前記後輪操舵部４のモータ駆動部５に出力し、前記後輪操舵モータ６を駆動させ、ウォーム・ウォームホィール、リンク機構を介して、上記左後輪３rl，右後輪３rrを転舵する。
【０１２２】
また、左右どちらにも接触可能性が無いとの信号が上記警報判定部２４に入力され、この警報判定部２４は左右の警報器１２ｌ，１２ｒのどちらにも警報信号を出力しない。
【０１２３】
かわって、上記接触判定部２３での左右の接触可能性の予測の結果、左右の少なくともどちらにかに接触可能性が有ると判定されると、まず、上記目標ヨーレート特性選択設定部４６はこの信号を受け、上記目標ヨーレート特性メモリ部４７から接触可能性有りの場合のヨーレート定常ゲインＧｒに対する係数ｋｇとしてｋｇ＞１を選択し、上記目標後輪舵角算出部２６に設定する。
【０１２４】
そして、上記目標後輪舵角算出部２６は、前記（２）式により、目標ヨーレートγ' を算出し、前記（１）式により、目標後輪舵角δr'を算出する。ここで、上記係数ｋｇが１より大きく、上記目標ヨーレートγ' は、基準値より大きく設定されるため、ノーマルモードであってもより操舵に対して敏感な動きをし、操舵に対する車両応答が速いモデルが実現され、この車両モデルで上記目標後輪舵角δr'が算出されることになる。
【０１２５】
この目標後輪舵角δr'は、上記後輪操舵量設定出力部２９に出力され、この後輪操舵量設定出力部２９は、上記目標後輪舵角算出部２６からの目標後輪舵角δr'と上記後輪舵角センサ９からの後輪舵角δr とから必要な後輪操舵量を設定し、この後輪操舵量に対応する信号を前記後輪操舵部４のモータ駆動部５に出力し、前記後輪操舵モータ６を駆動させ、ウォーム・ウォームホィール、リンク機構を介して、上記左後輪３rl，右後輪３rrを転舵する。このため、ノーマルモードでの運転者の障害物に対する回避行動に、車両１が素早く対応して、障害物の回避が容易になるのである。
【０１２６】
さらに同じく左右の少なくともどちらかに接触する可能性が有るとの信号が上記接触判定部２３から上記警報判定部２４に入力され、上記警報判定部２４は、左側接触可能性有りの場合は左警報器１２ｌに警報信号を出力して警報を発し、右側接触の可能性有りの場合は、右警報器１２ｒに警報信号を出力して警報を発する。
【０１２７】
また、運転者により、例えば低μ路走行のために、上記目標ヨーレート特性選択スイッチ３６から、上記走行モードがラグジュアリモードに設定されていると、この選択結果が上記目標ヨーレート特性選択設定部４６に入力され、この目標ヨーレート特性選択設定部４６は、上記目標ヨーレート特性メモリ部４７から、ヨーレート時定数Ｔｒに対する係数ｋｔとしてｋｔ＞１を選択し、上記目標後輪舵角算出部２６に設定する。
【０１２８】
加えて、上記接触判定部２３からの信号が参照され、上記接触判定部２３での左右の接触可能性の予測の結果、左右どちらにも接触可能性が無いと判定されると、まず、上記目標ヨーレート特性選択設定部４６はこの信号を受け、上記目標ヨーレート特性メモリ部４７から接触可能性無しの場合のヨーレート定常ゲインＧｒに対する係数ｋｇ（ｋｇ＝１）を選択し、上記目標後輪舵角算出部２６に設定する。
【０１２９】
そして、上記目標後輪舵角算出部２６は、前記（２）式により、目標ヨーレートγ' を算出し、前記（１）式により、目標後輪舵角δr'を算出する。ここで、上記係数ｋｇと上記係数ｋｔが上述の組み合わせ（上記係数ｋｇは１であるが上記係数ｋｔが大きく設定される組み合わせ）であるので、上記目標ヨーレートγ' は基準値より小さく設定され、基準とする車両モデルより操舵に対して安定した動きをし、操舵に対する車両安定性が高いモデルが実現され、この車両モデルで上記目標後輪舵角δr'が算出されることになる。
【０１３０】
この目標後輪舵角δr'は、上記後輪操舵量設定出力部２９に出力され、この後輪操舵量設定出力部２９は、上記目標後輪舵角算出部２６からの目標後輪舵角δr'と上記後輪舵角センサ９からの後輪舵角δr とから必要な後輪操舵量を設定し、この後輪操舵量に対応する信号を前記後輪操舵部４のモータ駆動部５に出力し、前記後輪操舵モータ６を駆動させ、ウォーム・ウォームホィール、リンク機構を介して、上記左後輪３rl，右後輪３rrを転舵する。
【０１３１】
また、左右どちらにも接触可能性が無いとの信号が上記警報判定部２４に入力され、この警報判定部２４は左右の警報器１２ｌ，１２ｒのどちらにも警報信号を出力しない。
【０１３２】
かわって、上記接触判定部２３での左右の接触可能性の予測の結果、左右の少なくともどちらにかに接触可能性が有ると判定されると、まず、上記目標ヨーレート特性選択設定部４６はこの信号を受け、上記目標ヨーレート特性メモリ部４７から接触可能性有りの場合のヨーレート定常ゲインＧｒに対する係数ｋｇとしてｋｇ＞１を選択し、上記目標後輪舵角算出部２６に設定する。
【０１３３】
そして、上記目標後輪舵角算出部２６は、前記（２）式により、目標ヨーレートγ' を算出し、前記（１）式により、目標後輪舵角δr'を算出する。ここで、上記係数ｋｇが１より大きく、上記目標ヨーレートγ' は、基準値より大きく設定されるため、ラグジュアリモードであってもより操舵に対して敏感な動きをし、操舵に対する車両応答が速いモデルが実現され、この車両モデルで上記目標後輪舵角δr'が算出されることになる。
【０１３４】
この目標後輪舵角δr'は、上記後輪操舵量設定出力部２９に出力され、この後輪操舵量設定出力部２９は、上記目標後輪舵角算出部２６からの目標後輪舵角δr'と上記後輪舵角センサ９からの後輪舵角δr とから必要な後輪操舵量を設定し、この後輪操舵量に対応する信号を前記後輪操舵部４のモータ駆動部５に出力し、前記後輪操舵モータ６を駆動させ、ウォーム・ウォームホィール、リンク機構を介して、上記左後輪３rl，右後輪３rrを転舵する。このため、運転者の障害物に対する回避行動に、車両１が素早く対応して、障害物の回避が容易になるのである。
【０１３５】
また、この左右の少なくともどちらかに接触する可能性が有るとの信号が上記接触判定部２３から上記警報判定部２４に入力され、上記警報判定部２４は、左側接触可能性有りの場合は左警報器１２ｌに警報信号を出力して警報を発し、右側接触の可能性有りの場合は、右警報器１２ｒに警報信号を出力して警報を発する。
【０１３６】
このように、本発明の実施の形態３では、障害物認識手段と目標ヨーレート特性選択手段の両方を備えたため、運転者が車両モデルの特性を任意に選択して走行条件が変化しても運転者の要求に合った車両を実現するとともに、急な障害物が存在する場合でも（例えば走行車線に駐車中の車両のドアが開くような場合でも）、これを有効に回避することができ、より緻密な制御が行える。
【０１３７】
尚、上記各発明の実施の形態では、前記（２）式により目標ヨーレートを求め、前記（１）式で後輪舵角を算出する後輪操舵制御を例に説明したが、これに限ることなく、車両の運転状態から定まる車両の目標ヨーレートに基づいて目標とする後輪舵角を算出する後輪操舵制御であれば本発明を適用できることは言うまでもない。
【０１３８】
また、上記各発明の実施の形態では、後輪操舵は後輪操舵モータで行うようにしているが、他の、例えば油圧システム等で後輪操舵するものであってもよい。
【０１３９】
【発明の効果】
以上、説明したように請求項１記載の発明によれば、車両の運転状態から定まる車両の目標ヨーレートに基づいて目標とする後輪舵角を算出し、後輪舵角を基に後輪操舵量を設定するに際し、障害物に接触可能性有りと判断されるときは、目標ヨーレートを基準となる基準値より大きく設定するので、基準とする車両モデルより操舵に対して敏感な動きをし、操舵に対する車両応答が速いモデルが実現され、運転者の障害物に対する回避行動に、車両が素早く対応して、障害物の回避を容易とすることができる。
また、請求項２記載の発明によれば、車両の運転状態から定まる車両の目標ヨーレートに基づいて目標とする後輪舵角を算出し、後輪舵角を基に後輪操舵量を設定するに際し、目標ヨーレート特性選択手段からの信号に基づき目標ヨーレートの特性を設定すると共に、障害物に接触可能性有りと判断されるときは、目標ヨーレート特性選択手段からの信号に基づいて設定される目標ヨーレートよりも目標ヨーレートの値を大きく設定するので、より操舵に対して敏感な動きをし、操舵に対する車両応答が速いモデルが実現され、運転者の障害物に対する回避行動に、車両が素早く対応して、障害物の回避を容易とすることができる。
更に、請求項３記載の発明によれば、上記効果に加え、車両前方をステレオ光学系で撮像し、この撮像信号を距離分布の三次元画像データとして得て、この三次元画像データにより障害物を認識することで、車両前方を広範囲にカバーでき、信頼性を向上し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１による車両の後輪操舵制御装置の機能ブロック図
【図２】本発明の実施の形態１による車両の後輪操舵制御装置の概略構成を示す説明図
【図３】本発明の実施の形態１による目標ヨーレートの特性を可変した際の実走行フィーリングの説明図
【図４】本発明の実施の形態２による車両の後輪操舵制御装置の機能ブロック図
【図５】本発明の実施の形態２による車両の後輪操舵制御装置の概略構成を示す説明図
【図６】本発明の実施の形態２による各選択モードでの設定される目標ヨーレートの特性の説明図
【図７】本発明の実施の形態２による図６とは異なったスイッチで選択設定される目標ヨーレートの特性の説明図
【図８】本発明の実施の形態３による車両の後輪操舵制御装置の機能ブロック図
【図９】本発明の実施の形態３による車両の後輪操舵制御装置の概略構成を示す説明図
【符号の説明】
１    車両
３fl，３fr，３rl，３rr  車輪
４    後輪操舵部
５    モータ駆動部
６    後輪操舵モータ
７fl，７fr，７rl，７rr  車輪速度センサ
８    ハンドル角センサ
９    後輪舵角センサ
１０ｌ，１０ｒ  ＣＣＤカメラ（障害物認識手段）
１１    ヨーレートセンサ
１２ｌ，１２ｒ  警報器
１５    制御装置
２１    画像処理部（障害物認識手段）
２２    道路・障害物検出部（障害物認識手段）
２３    接触判定部（障害物認識手段）
２４    警報判定部
２５    車速算出部
２６    目標後輪舵角算出部（目標後輪舵角算出手段）
２７    目標ヨーレート特性選択設定部（目標ヨーレート特性設定手段）
２８    目標ヨーレート特性メモリ部（目標ヨーレート特性設定手段）
２９    後輪操舵量設定出力部（後輪操舵量設定出力手段）
【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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