JP2000057495A - 車両の走行安全装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自車が対向車と正面衝突する可能性の判定
を、レーダー装置で対向車を判別した時点で即座に行な
えるようにする。 【解決手段】 自車Ａｉの本来の適正進路Ｒと、自車Ａ
ｉが対向車Ａｏに接触する接触位置Ｐとの横距離である
横偏差δｄを、レーダー装置で検出した相対角度θ、相
対距離Ｌおよび相対速度Ｖｓと、車速センサで検出した
自車Ａｉの車速Ｖｉとに基づいて算出し、この横偏差δ
ｄがδｄｎ＜δｄ＜δｄｘの範囲にあるときに、自車Ａ
ｉが対向車Ａｏと正面衝突する可能性があると判定す
る。前記横偏差δｄは、レーダー装置の１回の送受信で
得られる相対角度θ、相対距離Ｌおよび相対速度Ｖｓに
基づいて算出可能であるため、レーダー装置で自車Ａｉ
と対向車Ａｏとの相対関係を連続的に検出することな
く、対向車Ａｏを判別した時点で即座に衝突の可能性を
判定することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【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接触するのを防止
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
−２６２４９７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、現在から一
定時間経過後までの自車の移動軌跡および該移動軌跡上
の自車位置を推定するとともに、レーダー装置により一
定時間経過後までの対向車の移動軌跡および該移動軌跡
上の対向車位置を推定し、自車位置および対向車位置を
比較することにより衝突可能性の有無を判定するように
なっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
ものは対向車の将来位置を推定するために対向車の現在
位置および現在速度を連続的に検出する必要があり、そ
のためにレーダー装置で対向車を検出した時点で即座に
衝突可能性の有無を判定することができないという問題
がある。一方、自車および対向車が相互に接近する際に
発生する正面衝突は、対向車を検出した時点から衝突が
発生するまでの時間的余裕が少ないため、上記従来のも
のの如く衝突可能性の有無を判定するのに所定の時間を
要するものでは、対向車との衝突を回避するための回避
操作が間に合わなくなる可能性がある。

【０００５】本発明は、前述の事情に鑑みてなされたも
ので、自車と対向車との接触可能性の判定を、物体検出
手段で対向車を判別した時点で即座に行なえるようにす
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に記載された発明は、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、自車と対向車との相対位置、相
対距離および相対速度よりなる相対関係を算出する相対
関係算出手段と、前記相対位置、前記相対距離および予
め設定された適正横距離に基づいて自車が対向車と適正
にすれ違うための自車の適正進路を設定する適正進路設
定手段と、自車が対向車両に接触する接触時刻を、前記
相対距離および前記相対速度に基づいて予測する接触時
刻予測手段と、前記接触時刻において自車が対向車に接
触する接触位置を、前記相対位置、前記相対距離、前記
相対速度および前記自車の車速に基づいて予測する接触
位置予測手段と、前記接触位置を前記適正進路と比較し
て自車および対向車の接触可能性を判定する接触判定手
段とを備えたことを特徴とする。

【０００７】上記構成によれば、物体検出手段により検
出した自車と対向車との相対位置、相対距離および相対
速度と、車速検出手段により検出した自車の車速とに基
づいて自車が対向車に接触する接触位置を推定し、この
接触位置を自車の適正進路と比較して自車および対向車
の接触可能性を判定するので、物体検出手段により自車
と対向車との相対関係を連続的に検出することなく、物
体検出手段で対向車を判別した時点で接触可能性を判定
することができる。その結果、自車および対向車の相対
速度が大きいために接触までの時間的余裕がない正面衝
突を効果的に回避することができる。

【０００８】また請求項２に記載された発明は、請求項
１の構成に加えて、前記接触判定手段は、前記適正進路
設定手段で設定した適正進路および前記接触位置予測手
段で予測した接触位置の横偏差を算出し、この横偏差を
接触判定基準値と比較して自車および対向車の接触可能
性を判定することを特徴とする。

【０００９】上記構成によれば、自車が対向車と適正に
すれ違うための自車の適正進路と、接触時刻において自
車が対向車に接触する接触位置との横偏差を算出し、こ
の横偏差の大小に応じて自車および対向車の接触可能性
を判定するので、自車および対向車の接触可能性を的確
に判定することができる。

【００１０】また請求項３に記載された発明は、請求項
２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、この自車ヨーレート検
出手段で検出したヨーレートに基づいて横偏差を補正す
ることを特徴とする。

【００１１】上記構成によれば、自車のヨーレートに基
づいて横偏差を補正するので、自車が直線走行をしてい
ない場合でも横偏差を的確に算出することができる。

【００１２】また請求項４に記載された発明は、請求項
２の構成に加えて、対向車のヨーレートを算出する対向
車ヨーレート算出手段を備えてなり、この対向車ヨーレ
ート算出手段で算出したヨーレートに基づいて横偏差を
補正することを特徴とする。

【００１３】上記構成によれば、対向車のヨーレートに
基づいて横偏差を補正するので、対向車が直線走行をし
ていない場合でも横偏差を的確に算出することができ
る。

【００１４】また請求項５に記載された発明は、請求項
４の構成に加えて、前記対向車ヨーレート算出手段は、
前記相対関係の変化に基づいて検出した対向車の移動軌
跡および対向車の車速から対向車のヨーレートを算出す
ることを特徴とする。

【００１５】上記構成によれば、自車および対向車の相
対関係の変化に基づいて対向車の移動軌跡および対向車
の車速を算出するので、それら移動軌跡および車速から
該対向車のヨーレートを的確に算出することができる。

【００１６】また請求項６に記載された発明は、請求項
１〜５の何れかの構成に加えて、前記接触判定手段は、
自車および対向車が接触する可能性があると判定したと
きに、自車の操舵装置を自動的に操舵することを特徴と
する。

【００１７】上記構成によれば、自車および対向車が接
触する可能性がある場合に自車の操舵装置が自動的に操
舵されるので、ドライバーが自発的な接触回避操作を行
なわない場合でも対向車との接触を確実に回避すること
ができる。

【００１８】また請求項７に記載された発明は、請求項
６の構成に加えて、前記操舵装置の目標操舵角は、前記
横偏差に応じて設定されることを特徴とする。

【００１９】上記構成によれば、対向車を自動的に回避
するための操舵装置の目標操舵角が横偏差に応じて設定
されるので、自動的な接触回避操作を過不足なく行なう
ことができる。

【００２０】また請求項８に記載された発明は、請求項
６の構成に加えて、前記操舵装置の目標操舵角は、前記
横偏差、自車の横加速度および操舵応答性に応じて設定
されることを特徴とする。

【００２１】上記構成によれば、対向車を自動的に回避
するための操舵装置の目標操舵角が横偏差、横加速度お
よび車両の操舵応答性に応じて設定されるので、自動的
な接触回避操作を過不足なく行なうことができる。

【００２２】また請求項９に記載された発明は、請求項
７または８の構成に加えて、前記操舵装置の目標操舵角
の最大値は、道路幅に応じて制限されることを特徴とす
る。

【００２３】上記構成によれば、対向車を自動的に回避
するための操舵装置の目標操舵角の最大値が道路幅に応
じて制限されるので、目標操舵角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に記載された発明は、請求
項６〜９の何れかの構成に加えて、前記操舵装置による
操舵は、自車が対向車を回避した後に元の走行軌跡に戻
るように行われることを特徴とする。

【００２５】上記構成によれば、自車が対向車を自動的
に回避した後に元の走行軌跡に自動的に戻るので、自動
的な接触回避操作により自車のドライバーが受ける違和
感を軽減することができる。

【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２０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は電子制御ユニット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は回避操舵制御ルーチン
のフローチャート、図１２は旋回時衝突回避制御の内容
を示す図、図１３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１４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１５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１６は横偏差δ
ｄの補正係数を検索するマップ、図１７は衝突回避のた
めの目標操舵角の算出手法の説明図、図１８は操舵角補
正値δ（θ）を検索するマップ、図１９は最大操舵角を
検索するマップ、図２０はアクチュエータの制御系のブ
ロック図である。

【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Ｓ ₁ 〜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１
５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、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２
０、ナット２１、ラック１５および左右のタイロッド１
６，１６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、切換手段２４と、出力電流決定手段２
５とを備える。通常時は切換手段２４が電動パワーステ
アリング制御手段２２側に接続されており、電動パワー
ステアリング装置２は通常のパワーステアリング機能を
発揮する。すなわち、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
に出力電流決定手段２５がアクチュエータ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
は切換手段２４が正面衝突回避制御手段２３側に接続さ
れ、正面衝突回避制御手段２３でアクチュエータ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】次に、クレーム対応図である図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。

【００３３】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、接触時刻予測
手段Ｍ３と、接触位置予測手段Ｍ４と、接触判定手段Ｍ
５と、対向車ヨーレート算出手段Ｍ６とから構成され
る。

【００３４】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Ｓ
₅ …）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。接触時刻予測手段Ｍ３は、自車Ａｉが
対向車Ａｏとすれ違う接触時刻を推定する。接触位置予
測手段Ｍ４は、前記接触時刻において自車Ａｉが対向車
Ａｏに接触する接触位置Ｐを予測する。そして接触判定
手段Ｍ５は、前記接触位置Ｐを前記適正進路Ｒと比較し
て自車Ａｉおよび対向車Ａｏの接触可能性を判定する。
また対向車ヨーレート算出手段Ｍ６で検出した対向車Ａ
ｏのヨーレートγｏと、自車ヨーレート検出手段（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とに基づいて、自車Ａｉが対向車Ａｏに接触する
接触位置Ｐが補正される。

【００３５】次に、本実施例の作用を図６〜図１１のフ
ローチャートを参照しながら詳細に説明する。

【００３６】先ず、図６のメインルーチンのステップＳ
１１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。

【００３７】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Ｓ１
４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ステアリング操作を行っ
たことが検出された場合には、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。

【００３８】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。

【００３９】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。

【００４０】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１０および図１１に基づいて後から詳述
する。

【００４１】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。

【００４２】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。

【００４３】図１２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による弱い車線逸脱防止制御
を実行し、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による強い車線逸脱防止制
御を実行する。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。

【００４４】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。

【００４５】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１３〜図１５
の説明図に基づいて説明する。

【００４６】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Ａ
ｏ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（接触位置
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１３に基づいて詳細に説明する。

【００４７】図１３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Ａ
ｏ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。

【００４８】図１３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接触時間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。

【００４９】 ｔｃ＝Ｌ／Ｖｓ …（３） また自車Ａｉから接触位置Ｐ（すれ違い位置あるいは衝
突位置）までの距離Ｌｃは、車速Ｖｉと接触時間ｔｃと
の積として得られる。

【００５０】 Ｌｃ＝Ｖｉ・ｔｃ＝Ｌ（Ｖｉ／Ｖｓ） …（４） 図１３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。

【００５１】

【数１】 （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接触時間ｔｃに余裕
がない場合でも、速やかに接触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。

【００５２】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を予め設定した接触判定基準
値と比較し、横偏差δｄが第１接触判定基準値δｄｎお
よび第２接触判定基準値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１３参照）。一方、図１４に示すようにδｄ≦δ
ｄｎであれば、あるいは図１５に示すようにδｄ≧δｄ
ｘ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１５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。

【００５３】尚、前記第１接触判定基準値δｄｎおよび
第２接触判定基準値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接触判定基準値δｄ
ｎ＝１．５ｍ、第２接触判定基準値δｄｘ＝４．５ｍと
される。

【００５４】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，γ
ｏ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。

【００５５】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Ｖｉ
γｉ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、接触時間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。

【００５６】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、接触時間ｔ
ｃ＝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。

【００５７】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。

【００５８】

【数２】 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Ａ
ｏ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はレーザー装置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Ａ
ｏ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Ａ
ｏ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。

【００５９】ところで、前記第１接触判定基準値δｄｎ
および第２接触判定基準値δｄｘを固定値とする代わり
に、第１接触判定基準値δｄｎおよび第２接触判定基準
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接触判定基準値δｄｎの補正は、３つの補正係数ｋ１
ｎ，ｋ２ｎ，ｋ３ｎを用いて、 δｄｎ←ｋ１ｎ・ｋ２ｎ・ｋ３ｎ・δｄｎ …（１０） のように行われ、第２接触判定基準値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。

【００６０】補正係数ｋ１ｎ，ｋ１ｘは、図１６（Ａ）
に示すマップから衝突までの時間（接触時間ｔｃ）に基
づいて検索される。接触時間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。接触時間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は接触時間ｔｃの増加に伴っ
て１から増加するとともに、補正係数ｋ１ｘは接触時間
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接触判定基準値δ
ｄｎおよび第２接触判定基準値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。

【００６１】補正係数ｋ２ｎ，ｋ２ｘは、図１６（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接触判定基準値δｄ
ｎおよび第２接触判定基準値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。

【００６２】補正係数ｋ３ｎ，ｋ３ｘは、図１６（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δ
ｄの算出誤差が大きい領域で第１接触判定基準値δｄｎ
および第２接触判定基準値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。

【００６３】次に、前記ステップ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。

【００６４】先ず、ステップＳ６１で衝突情報を受信す
る。衝突情報とは、接触時間ｔｃ（衝突までの時間）、
接触位置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、接触時間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、
接触時間ｔｃが例えば３秒未満になると、ステップＳ６
５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等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。

【００６５】次に、前記ステップＳ２４の「回避操舵制
御」の内容を、図１１のフローチャートに基づいて説明
する。

【００６６】先ず、ステップＳ７１で、前記ステップＳ
６１と同様に衝突情報を受信した後に、続くステップＳ
７２で操舵開始の判断を行い、接触時間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以降で、回避操舵のため
の制御量を算出する。

【００６７】先ずステップＳ７４で、自車Ａｉの車速Ｖ
ｉに基づいてドライバーに違和感を与えない目標操舵角
δｈを求める。図１７（Ａ），（Ｂ）に示すように、回
避運動は自車Ａｉが対向車Ａｏを回避した後に自車Ａｉ
の元の進路上に復帰するように行われるもので、接触時
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 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。

【００６８】而して、衝突回避のための目標操舵角δｈ
は、Ｎをステアリングギア比とし、Ｋｓをスタビリティ
ファクターとして、次式により与えられる。

【００６９】

【数３】 前記（１２）式で与えられる目標操舵角δｈでは、自車
Ａｉおよび対向車Ａｏの相対角度θの方向が自車Ａｉか
ら対向車Ａｏ側を向いていると、衝突回避を行なうため
に不足する場合が考えられる。そこで、前記相対角度θ
に基づく目標操舵角補正値δ（θ）（図１８参照）で前
記（１２）式の目標操舵角δｈを補正する。

【００７０】

【数４】 続くステップＳ７５で，図１９に示すマップに基づいて
上記目標操舵角δｈの最大値δｈｘを算出し、ステップ
Ｓ７６で目標操舵角δｈが最大値δｈｘを越えていれ
ば、ステップＳ７７で前記最大値δｈｘで目標操舵角δ
ｈの上限値を制限するように補正を行なう。この補正に
より、極端に大きい目標操舵角δｈが採用されてドライ
バーに違和感を与えるような操舵角が発生するのを防止
することができる。

【００７１】続くステップＳ７８で、前記ステップＳ７
３で算出した横移動量（すなわち横偏差δｄ）と、前記
ステップＳ７４〜Ｓ７７で算出した目標操舵角δｈによ
り発生する横移動量と比較する。その結果、前者の横移
動量（すなわち横偏差δｄ）よりも後者の横移動量が大
きい場合には、つまり、目標操舵角δｈにより発生する
横移動量が衝突回避に必要な横移動量よりも大きい場合
には、必要な横移動量が得られる値まで目標操舵角δｈ
を減少方向に補正する。逆に、前者の横移動量（すなわ
ち横偏差δｄ）よりも後者の横移動量が小さい場合に
は、つまり、目標操舵角δｈにより発生する横移動量が
衝突回避に必要な横移動量よりも小さい場合には、目標
操舵角δｈの補正は行なわない。

【００７２】而して、ステップＳ７９で、対向車Ａｏと
の衝突を回避すべく、前記目標操舵角δｈに応じて操舵
装置１１のアクチュエータ１７の駆動を制御する。すな
わち、図２０に示すように、目標操舵角δｈおよびステ
アリング装置１１の実操舵角の偏差が入力されたＰＩコ
ントローラは、前記偏差をゼロに収束させるべくステア
リング装置１１のアクチュエータ１７をフィードバック
制御する。

【００７３】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。

【００７４】例えば、道路のセンターラインを検出する
センサを追加し、自車Ａｉがセンターラインを逸脱した
程度に応じて衝突回避制御を行なえば、更に高精度の制
御を行なうことができる。

【００７５】

【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、物体検出手段により検出した自車と対向車と
の相対位置、相対距離および相対速度と、車速検出手段
により検出した自車の車速とに基づいて自車が対向車に
接触する接触位置を推定し、この接触位置を自車の適正
進路と比較して自車および対向車の接触可能性を判定す
るので、物体検出手段により自車と対向車との相対関係
を連続的に検出することなく、物体検出手段で対向車を
判別した時点で接触可能性を判定することができる。そ
の結果、自車および対向車の相対速度が大きいために接
触までの時間的余裕がない正面衝突を効果的に回避する
ことができる。

【００７６】また請求項２に記載された発明によれば、
自車が対向車と適正にすれ違うための自車の適正進路
と、接触時刻において自車が対向車に接触する接触位置
との横偏差を算出し、この横偏差の大小に応じて自車お
よび対向車の接触可能性を判定するので、自車および対
向車の接触可能性を的確に判定することができる。

【００７７】また請求項３に記載された発明によれば、
自車のヨーレートに基づいて横偏差を補正するので、自
車が直線走行をしていない場合でも横偏差を的確に算出
することができる。

【００７８】また請求項４に記載された発明によれば、
対向車のヨーレートに基づいて横偏差を補正するので、
対向車が直線走行をしていない場合でも横偏差を的確に
算出することができる。

【００７９】また請求項５に記載された発明によれば、
自車および対向車の相対関係の変化に基づいて対向車の
移動軌跡および対向車の車速を算出するので、それら移
動軌跡および車速から該対向車のヨーレートを的確に算
出することができる。

【００８０】また請求項６に記載された発明によれば、
自車および対向車が接触する可能性がある場合に自車の
操舵装置が自動的に操舵されるので、ドライバーが自発
的な接触回避操作を行なわない場合でも対向車との接触
を確実に回避することができる。

【００８１】また請求項７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操舵装置の目標操舵角
が横偏差に応じて設定されるので、自動的な接触回避操
作を過不足なく行なうことができる。

【００８２】また請求項８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操舵装置の目標操舵角
が横偏差、横加速度および車両の操舵応答性に応じて設
定されるので、自動的な接触回避操作を過不足なく行な
うことができる。

【００８３】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操舵装置の目標操舵角
の最大値が道路幅に応じて制限されるので、目標操舵角
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。

【００８４】また請求項１０に記載された発明によれ
ば、自車が対向車を自動的に回避した後に元の走行軌跡
に自動的に戻るので、自動的な接触回避操作により自車
のドライバーが受ける違和感を軽減することができる。

【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】電子制御ユニット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】回避操舵制御ルーチンのフローチャート

【図１２】旋回時衝突回避制御の内容を示す図

【図１３】横偏差δｄの算出手法の説明図（衝突が発生
する場合）

【図１４】横偏差δｄの算出手法の説明図（自車が対向
車の左側を通過する場合）

【図１５】横偏差δｄの算出手法の説明図（自車が対向
車の右側を通過する場合）

【図１６】横偏差δｄの補正係数を検索するマップ

【図１７】衝突回避のための目標操舵角の算出手法の説
明図

【図１８】目標操舵角補正値δ（θ）を検索するマップ

【図１９】最大操舵角を検索するマップ

【図２０】アクチュエータの制御系のブロック図

【符号の説明】

Ａｉ 自車 Ａｏ 対向車 Ｌ 相対距離 Ｍ１ 相対関係算出手段 Ｍ２ 適正進路設定手段 Ｍ３ 接触時刻予測手段 Ｍ４ 接触位置予測手段 Ｍ５ 接触判定手段 Ｍ６ 対向車ヨーレート算出手段 Ｐ 接触予測位置 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 Ｖｓ 相対速度 ＹＧ 横加速度 γｉ 自車のヨーレート γｏ 対向車のヨーレート δｄ 横偏差 δｄｎ，δｄｘ 接触判定基準値 δｈ 目標操舵角 δｈｘ 目標操舵角の最大値 θ 相対角度（相対位置） ３ レーダー装置（物体検出手段） １１ 操舵装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉本 洋一 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 Ｆターム(参考） 3D032 CC01 CC08 CC20 CC21 DA03 DA15 DA22 DA23 DA27 DA29 DA33 DA77 DA84 DA88 DC01 DC02 DC04 DC08 DC09 DC34 DD02 DD17 DE05 EA01 EB04 EB11 EB12 EC23 GG01 5H180 CC12 CC14 EE02 LL04 LL07 LL09 5J070 AB01 AB24 AC02 AC06 AC11 AD01 AE01 AF03 AK40 BF02 BF03 BF12 BG03

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項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）
   と対向車（Ａｏ）との相対位置（θ）、相対距離（Ｌ）
   および相対速度（Ｖｓ）よりなる相対関係を算出する相
   対関係算出手段（Ｍ１）と、 前記相対位置（θ）、前記相対距離（Ｌ）および予め設
   定された適正横距離（ｄａ）に基づいて自車（Ａｉ）が
   対向車（Ａｏ）と適正にすれ違うための自車（Ａｉ）の
   適正進路（Ｒ）を設定する適正進路設定手段（Ｍ２）
   と、 自車（Ａｉ）が対向車両（Ａｏ）に接触する接触時刻
   を、前記相対距離（Ｌ）および前記相対速度（Ｖｓ）に
   基づいて予測する接触時刻予測手段（Ｍ３）と、 前記接触時刻において自車（Ａｉ）が対向車（Ａｏ）に
   接触する接触位置（Ｐ）を、前記相対位置（θ）、前記
   相対距離（Ｌ）、前記相対速度（Ｖｓ）および前記自車
   （Ａｉ）の車速（Ｖｉ）に基づいて予測する接触位置予
   測手段（Ｍ４）と、 前記接触位置（Ｐ）を前記適正進路（Ｒ）と比較して自
   車（Ａｉ）および対向車（Ａｏ）の接触可能性を判定す
   る接触判定手段（Ｍ５）と、を備えたことを特徴とする
   車両の走行安全装置。
2. 【請求項２】 前記接触判定手段（Ｍ５）は、前記適正
   進路設定手段（Ｍ２）で設定した適正進路（Ｒ）および
   前記接触位置予測手段（Ｍ４）で予測した接触予測位置
   （Ｐ）の横偏差（δｄ）を算出し、この横偏差（δｄ）
   を接触判定基準値（δｄｎ，δｄｘ）と比較して自車
   （Ａｉ）および対向車（Ａｏ）の接触可能性を判定する
   ことを特徴とする、請求項１に記載の車両の走行安全装
   置。
3. 【請求項３】 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、
   この自車ヨーレート検出手段（Ｓ₄ ）で検出したヨーレ
   ート（γｉ）に基づいて横偏差（δｄ）を補正すること
   を特徴とする、請求項２に記載の車両の走行安全装置。
4. 【請求項４】 対向車（Ａｏ）のヨーレート（γｏ）を
   算出する対向車ヨーレート算出手段（Ｍ６）を備えてな
   り、この対向車ヨーレート算出手段（Ｍ６）で算出した
   ヨーレート（γｏ）に基づいて横偏差（δｄ）を補正す
   ることを特徴とする、請求項２に記載の車両の走行安全
   装置。
5. 【請求項５】 前記対向車ヨーレート算出手段（Ｍ６）
   は、前記相対関係の変化に基づいて検出した対向車（Ｖ
   ｏ）の移動軌跡および対向車（Ｖｏ）の車速（Ｖｏ）か
   ら対向車（Ａｏ）のヨーレート（γｏ）を算出すること
   を特徴とする、請求項４に記載の車両の走行安全装置。
6. 【請求項６】 前記接触判定手段（Ｍ５）は、自車（Ａ
   ｉ）および対向車（Ａｏ）が接触する可能性があると判
   定したときに、自車（Ａｉ）の操舵装置（１１）を自動
   的に操舵す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. 【請求項７】 前記操舵装置（１１）の目標操舵角（δ
   ｈ）は、前記横偏差（δｄ）に応じて設定されることを
   特徴とする、請求項６に記載の車両の走行安全装置。
8. 【請求項８】 前記操舵装置（１１）の目標操舵角（δ
   ｈ）は、前記横偏差（δｄ）、自車（Ａｉ）の横加速度
   （ＹＧ）および操舵応答性に応じて設定されることを特
   徴とする、請求項６に記載の車両の走行安全装置。
9. 【請求項９】 前記操舵装置（１１）の目標操舵角（δ
   ｈ）の最大値（δｈｘ）は、道路幅に応じて制限される
   ことを特徴とする、請求項７または８に記載の車両の走
   行安全装置。
10. 【請求項１０】 前記操舵装置（１１）による操舵は、
    自車（Ｖｉ）が対向車（Ｖｏ）を回避した後に元の走行
    軌跡に戻るように行われることを特徴とする、請求項６
    〜９の何れかに記載の車両の走行安全装置。