JP2000066727A - 車両の走行安全装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 対向車の旋回軌跡の検出を、物体検出手段で
対向車を判別した時点で即座に行えるようにする。 【解決手段】 自車Ａｉに搭載したレーダー装置で検出
した相対角度θおよび相対距離Ｌに基づいて対向車Ａｏ
の位置を算出し、その対向車Ａｏの位置を中心として適
正横距離ｄｃ（自車Ａｉが対向車Ａｏと適正にすれ違う
ために必要な距離、例えば３ｍ）を半径とする円Ｃを描
き、自車Ａｉの位置において自車Ａｉの進行方向に接す
るとともに、前記円Ｃの外側に接する円を描くと、その
円が自車Ａｉの適正旋回軌跡となる。自車Ａｉの適正旋
回軌跡の旋回半径Ｒｉよりも適正横距離ｄｃだけ小さい
旋回半径Ｒｏを有して中心Ｏを共有する円が、求めよう
とする対向車Ａｏの旋回軌跡となる。対向車Ａｏの旋回
半径Ｒｏで対向車Ａｏの車速Ｖｏを除算すれば、対向車
Ａｏのヨーレートγｏが算出される。

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前方車両の移動軌跡および該移動軌
跡上の前方車両位置を推定し、自車位置および前方車両
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、先ず自車を基準とした前方車両の位置変化をレ
ーダー装置により検出し、その前方車両の位置変化から
自車の位置変化を差し引いて前方車両の絶対的な旋回軌
跡を推定するようになっている。従って、レーダー装置
で前方車両の位置を複数回に亘って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前方車両を検出し
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。また、自車および前方車両であ
る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対向車の旋回軌
跡を検出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、対向車の旋回軌跡の検出を、物体検出手段で対向
車を判別した時点で即座に行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を算出する相対関係算出手段とを
備えた車両の走行安全装置において、自車が旋回中に対
向車と適正にすれ違うために必要な予め設定された適正
横距離と、前記相対位置と、前記相対距離とに基づいて
対向車の旋回軌跡を算出する対向車旋回軌跡算出手段を
備えたことを特徴とする。

【０００７】上記構成によれば、物体検出手段の出力に
基づいて自車と対向車との相対位置および相対距離を算
出すれば、自車が旋回中に対向車と適正にすれ違うため
に必要な予め設定された適正横距離と、前記相対位置お
よび相対距離とに基づいて対向車の旋回軌跡を算出でき
るので、物体検出手段で対向車の位置変化を連続的に検
出する必要がなくなり、自車と対向車との相対速度が大
きいために接触までの時間的余裕がない場合でも素早く
対向車の旋回軌跡を算出することができる。

【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、前記適正横距離と、前記相対位置
と、前記相対距離とに基づいて自車の適正旋回軌跡を算
出する自車適正旋回軌跡算出手段を備えてなり、前記対
向車旋回軌跡算出手段は、前記自車の適正旋回軌跡と前
記適正横距離とに基づいて対向車の旋回軌跡を算出する
ことを特徴とする。

【０００９】上記構成によれば、先ず前記適正横距離、
前記相対位置および前記相対距離に基づいて自車の仮想
的な適正旋回軌跡を算出し、その自車の仮想的な適正旋
回軌跡と前記適正横距離とに基づいて対向車の旋回軌跡
を算出するので、簡単な演算で対向車の旋回軌跡を的確
に算出することができる。

【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、前記対向車旋回軌跡算出手段は対向
車の旋回半径を算出するものであり、対向車の旋回半径
に基づい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たことを特徴とする。

【００１１】上記構成によれば、対向車旋回軌跡算出手
段が対向車の旋回半径を算出するものであるため、その
対向車の旋回半径に基づいて対向車のヨーレートを的確
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
３の構成に加えて、前記相対速度および前記自車の車速
に基づいて対向車の車速を算出する対向車車速算出手段
を備えてなり、前記対向車ヨーレート算出手段は、前記
対向車の旋回半径および対向車の車速に基づいて対向車
のヨーレートを算出することを特徴とする。

【００１３】上記構成によれば、自車と対向車との相対
速度と自車の車速とに基づいて対向車の車速を算出する
ので、この対向車の車速を対向車の旋回半径で除算する
ことにより対向車のヨーレートを正確に算出することが
できる。

【００１４】

【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。

【００１５】図１〜図２２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は対向車ヨーレート算出部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δｄ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、図２１は右旋回中に対向車の旋回半径を
算出する手法の説明図、図２２は左旋回中に対向車の旋
回半径を算出する手法の説明図である。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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の中の対向車ヨーレート算
出部の構成と、その機能の概要とを説明する。

【００２１】対向車ヨーレート算出部は、相対関係算出
手段Ｍ１と、対向車旋回軌跡算出手段Ｍ２と、自車適正
旋回軌跡算出手段Ｍ３と、対向車ヨーレート算出手段Ｍ
４と、対向車車速算出手段Ｍ５とから構成される。

【００２２】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。自車適正旋回軌跡算出手段Ｍ３は、物体検
出手段３で検出した相対角度θおよび相対距離Ｌと、自
車Ａｉが対向車Ａｏと適正にすれ違うために必要な予め
設定された適正横距離ｄｃとに基づいて自車Ａｉの適正
旋回軌跡を算出する。対向車旋回軌跡算出手段Ｍ２は、
自車適正旋回軌跡算出手段Ｍ３で算出した自車Ａｉの適
正旋回軌跡と、前記適正横距離ｄｃとに基づいて対向車
Ａｏの旋回軌跡を算出する。対向車車速算出手段Ｍ５
は、物体検出手段３で検出した相対速度Ｖｓと、車速検
出手段Ｓ₅ で検出した自車Ａｉの車速Ｖｉとに基づいて
対向車Ａｏの車速Ｖｏを算出する。対向車ヨーレート算
出手段Ｍ４は、対向車旋回軌跡算出手段Ｍ２で算出した
対向車Ａｏの旋回軌跡と、対向車車速算出手段Ｍ５で算
出した対向車Ａｏの車速Ｖｏとに基づいて対向車Ａｏの
ヨーレートγｏを算出する。

【００２３】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。

【００２４】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 、操舵トクルセンサ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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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）における自車と適正進路Ｒとの横偏差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、警報を発するとともに、
ステップＳ２４でアクチュエータ１７を駆動して対向車
を回避するための自動操舵を実行する。前記ステップＳ
２２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。

【００２９】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。

【００３０】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、図１２に示すよう
に、自車の旋回半径および対向車の旋回半径の差に基づ
いて判断されるもので、その差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（接触す
る）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。

【００３１】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
場合は、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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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と対向車Ａｏ
との相対距離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と対向車Ａｏとの相対速
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と対向車Ａｏとの相対角度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Ａｏ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。

【００３５】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と対向車Ａｏと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Ａ
ｉと対向車Ａｏと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
の方向と対向車Ａｏの方向と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Ｓ
₅ …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。

【００３６】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。

【００３７】 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。

【００３８】 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。

【００３９】

【数１】

【００４０】（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。

【００４１】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。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】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。

【００４５】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。

【００４６】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。

【００４７】

【数２】

【００４８】次に、図２１および図２２を参照して対向
車Ａｏのヨーレートγｏを算出する手法を説明する。図
２１は左側通行の道路で自車Ａｉが右旋回する場合を示
しており、図２２は左側通行の道路で自車Ａｉが左旋回
する場合を示している。先ず、図２１に基づいて自車Ａ
ｉが右旋回する場合を説明する。

【００４９】旋回中の自車Ａｉと対向車Ａｏとが適正に
すれ違うための適正横距離ｄｃ（例えば３ｍ）が、前記
直進走行時における適正横距離ｄａと同様に予め設定さ
れている。対向車Ａｏの位置を中心として適正横距離ｄ
ｃを半径とする円Ｃを描き、自車Ａｉの位置において自
車Ａｉの進行方向に接するとともに、前記円Ｃの外側に
接する円を描くと、その円が旋回中の自車Ａｉが対向車
Ａｏと適正にすれ違うための自車Ａｉの適正旋回軌跡と
なる。従って、自車Ａｉの適正旋回軌跡の旋回半径Ｒｉ
よりも適正横距離ｄｃだけ小さい旋回半径Ｒｏを有して
中心Ｏを共有する円が、求めようとする対向車Ａｏの旋
回軌跡となる。つまり、対向車Ａｏの位置と適正横距離
ｄｃとから自車Ａｉの適正旋回軌跡を求め、その自車Ａ
ｉの適正旋回軌跡の内側に適正横距離ｄｃだけ離れた軌
跡として、自車Ａｉが右旋回する場合の対向車Ａｏの旋
回軌跡を求めることができる。

【００５０】前記対向車Ａｏの旋回半径Ｒｏは、中心Ｏ
および対向車Ａｏの位置を結ぶ直線を斜辺とする直角三
角形に基づいて算出することができる。すなわち、前記
直角三角形に三平方の定理を適用すると次式が成立す
る。

【００５１】 Ｒ₀ ² ＝（Ｌ cosθ）² ＋（Ｒ₀ ＋ｄｃ−Ｌ sinθ）² …（１０） 従って、（１０）式をＲ₀ について解くと、対向車Ａｏ
の旋回半径Ｒ₀ を求めることができる。

【００５２】

【数３】

【００５３】而して、対向車Ａｏの車速Ｖｏは、自車Ａ
ｉと対向車Ａｏとの相対速度Ｖｓから自車Ａｉの車速Ｖ
ｉを減算したものであるため（Ｖｏ＝Ｖｓ−Ｖｉ）、
（１１）式の対向車Ａｏの旋回半径Ｒ₀ で対向車Ａｏの
車速Ｖｏを除算することにより、対向車Ａｏのヨーレー
トγｏを算出することができる。

【００５４】 γｏ＝Ｖｏ／Ｒｏ …（１２） 以上、自車Ａｉが右旋回する場合の対向車Ａｏの旋回半
径Ｒ₀ の算出について説明したが、自車Ａｉが左旋回す
る場合の対向車Ａｏの旋回半径Ｒ₀ の算出も同様にして
行うことができる。すなわち、図２２に示すように、対
向車Ａｏの位置を中心として適正横距離ｄｃを半径とす
る円Ｃを描き、自車Ａｉの位置において自車Ａｉの進行
方向に接するとともに、前記円Ｃの内側に接する円を描
くと、その円が旋回中の自車Ａｉが対向車Ａｏと適正に
すれ違うための自車Ａｉの適正旋回軌跡となる。従っ
て、自車Ａｉの適正旋回軌跡の旋回半径Ｒｉよりも適正
横距離ｄｃだけ大きい旋回半径Ｒｏを有して中心Ｏを共
有する円が、求めようとする対向車Ａｏの旋回軌跡とな
る。つまり、対向車Ａｏの位置と適正横距離ｄｃとから
自車Ａｉの適正旋回軌跡を求め、その自車Ａｉの適正旋
回軌跡の外側に適正横距離ｄｃだけ離れた軌跡として、
自車Ａｉが左旋回する場合の対向車Ａｏの旋回軌跡を求
めることができる。

【００５５】前記対向車Ａｏの旋回半径Ｒｏは、中心Ｏ
および対向車Ａｏの位置を結ぶ直線を斜辺とする直角三
角形に基づいて算出することができる。すなわち、前記
直角三角形に三平方の定理を適用すると次式が成立す
る。

【００５６】 Ｒ₀ ² ＝（Ｌ cosθ）² ＋（Ｒ₀ −ｄｃ−Ｌ sinθ）² …（１３） 従って、（１３）式をＲ₀ について解くと、対向車Ａｏ
の旋回半径Ｒ₀ を求めることができる。

【００５７】

【数４】

【００５８】而して、（１４）式の対向車Ａｏの旋回半
径Ｒ₀ で対向車Ａｏの車速Ｖｏを除算することにより、
対向車Ａｏのヨーレートγｏを算出することができる。

【００５９】上述した手法による対向車Ａｏの旋回軌跡
（旋回半径Ｒｏ）およびヨーレートγｏの算出は、レー
ダー装置３で対向車Ａｏを複数回に亘って検出すること
なく１回検出するだけで実行可能であるため、自車Ａｉ
および対向車Ａｏが相互に接近して衝突までの時間が短
い場合であっても、充分な余裕を持って対向車Ａｏの旋
回軌跡を算出することができる。尚、図６のフローチャ
ートのステップＳ１７で説明したように、この対向車Ａ
ｏのヨーレートγｏを用いる正面衝突回避制御は自車Ａ
ｉが直進走行状態あるいは緩い旋回状態にあるときに行
われるものであるが、図２１および図２２では自車Ａｉ
および対向車Ａｏの旋回半径Ｒｉ，Ｒｏを誇張して小さ
く描いてある。

【００６０】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 …（１５） 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 …（１６） のように行われる。

【００６１】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。

【００６２】補正係数ｋ２ｎ，ｋ２ｘは、図１６（Ｂ）
に示すマップから自車Ａｉと対向車Ａｏとの相対距離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】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。

【００６４】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。

【００６５】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。

【００６６】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。

【００６７】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以降の操舵開始処
理を実行する。先ずステップ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。

【００６８】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。

【００６９】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。

【００７０】

【数５】

【００７１】前記（１７）式で与えられる目標操舵角δ
ｈ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１
８参照）で前記（１７）式の目標操舵角δｈを補正す
る。

【００７２】

【数６】

【００７３】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δｈ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横加速度が発生
するのを防止することができる。

【００７４】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を比較する。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δ
ｈ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。

【００７５】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。

【００７６】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。

【００７７】

【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、物体検出手段の出力に基づいて自車と対向車
との相対位置および相対距離を算出すれば、自車が旋回
中に対向車と適正にすれ違うために必要な予め設定され
た適正横距離と、前記相対位置および相対距離とに基づ
いて対向車の旋回軌跡を算出できるので、物体検出手段
で対向車の位置変化を連続的に検出する必要がなくな
り、自車と対向車と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場合でも素早く対向車の旋回軌跡を
算出することができる。

【００７８】また請求項２に記載された発明によれば、
先ず前記適正横距離、前記相対位置および前記相対距離
に基づいて自車の仮想的な適正旋回軌跡を算出し、その
自車の仮想的な適正旋回軌跡と前記適正横距離とに基づ
いて対向車の旋回軌跡を算出するので、簡単な演算で対
向車の旋回軌跡を的確に算出することができる。

【００７９】また請求項３に記載された発明によれば、
対向車旋回軌跡算出手段が対向車の旋回半径を算出する
ものであるため、その対向車の旋回半径に基づいて対向
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４に記載された発明によれば、
自車と対向車との相対速度と自車の車速とに基づいて対
向車の車速を算出するので、この対向車の車速を対向車
の旋回半径で除算することにより対向車のヨーレートを
正確に算出することができる。

【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】対向車ヨーレート算出部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

【図２１】右旋回中に対向車の旋回半径を算出する手法
の説明図

【図２２】左旋回中に対向車の旋回半径を算出する手法
の説明図

【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 対向車旋回軌跡算出手段 Ｍ３ 自車適正旋回軌跡算出手段 Ｍ４ 対向車ヨーレート算出手段 Ｍ５ 対向車車速算出手段 Ｒｏ 対向車の旋回半径 Ｓ₅ 車速センサ（車速検出手段） Ｖｉ 自車の車速 Ｖｏ 対向車の車速 Ｖｓ 相対速度 ｄｃ 適正横距離 γｏ 対向車のヨーレート θ 相対角度（相対位置） ３ レーダー装置（物体検出手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浦井 芳洋 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 CC08 CC20 CC21 DA03 DA15 DA22 DA24 DA29 DA33 DA77 DA88 DC01 DC02 DC08 DC09 DC33 DC34 DC35 DD02 DD17 EA01 EB04 EB11 EC23 GG01 5H180 AA01 CC14 LL04 LL07 LL08 LL09 5H301 AA03 CC02 CC06 CC08 GG07 GG14 GG17 HH05 LL03 LL06 LL11 LL14 LL15 LL16 MM07 MM09

Claims (4)

【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）を算出する相対関係算出手段
   （Ｍ１）と、を備えた車両の走行安全装置において、 自車（Ａｉ）が旋回中に対向車（Ａｏ）と適正にすれ違
   うために必要な予め設定された適正横距離（ｄｃ）と、
   前記相対位置（θ）と、前記相対距離（Ｌ）とに基づい
   て対向車（Ａｏ）の旋回軌跡を算出する対向車旋回軌跡
   算出手段（Ｍ２）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】 前記適正横距離（ｄｃ）と、前記相対位
   置（θ）と、前記相対距離（Ｌ）とに基づいて自車（Ａ
   ｉ）の適正旋回軌跡を算出する自車適正旋回軌跡算出手
   段（Ｍ３）を備えてなり、 前記対向車旋回軌跡算出手段（Ｍ２）は、前記自車（Ａ
   ｉ）の適正旋回軌跡と前記適正横距離（ｄｃ）とに基づ
   いて対向車（Ａｏ）の旋回軌跡を算出することを特徴と
   する、請求項１に記載の車両の走行安全装置。
3. 【請求項３】 前記対向車旋回軌跡算出手段（Ｍ２）は
   対向車（Ａｏ）の旋回半径（Ｒｏ）を算出するものであ
   り、 対向車（Ａｏ）の旋回半径（Ｒｏ）に基づいて対向車
   （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（Ｍ４）を備えたことを特徴とする、請求
   項２に記載の車両の走行安全装置。
4. 【請求項４】 前記相対速度（Ｖｓ）および前記自車
   （Ａｉ）の車速（Ｖｉ）に基づいて対向車（Ａｏ）の車
   速（Ｖｏ）を算出する対向車車速算出手段（Ｍ５）を備
   えてなり、 前記対向車ヨーレート算出手段（Ｍ４）は、前記対向車
   （Ａｏ）の旋回半径（Ｒｏ）および対向車（Ａｏ）の車
   速（Ｖｏ）に基づいて対向車（Ａｏ）のヨーレート（γ
   ｏ）を算出することを特徴とする、請求項３に記載の車
   両の走行安全装置。