JP2002274409A

JP2002274409A - 車両運動制御装置

Info

Publication number: JP2002274409A
Application number: JP2001074430A
Authority: JP
Inventors: Munenori Matsuura; 宗徳松浦
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2001-03-15
Filing date: 2001-03-15
Publication date: 2002-09-25

Abstract

(57)【要約】【課題】車両に対する障害物を事前に判断し様々な走行
情報を加味して回避走行全般に亘り車両挙動制御装置が
適切に動作し障害物の回避走行を適切に行う。【解決手段】自車両１に対する障害物を判断し、回避走
行制御部８０は、路面μ、路面勾配の路面情報、自車両
１と障害物の相対的な運動を考慮し自車両１が制動操作
のみで障害物を回避できるか判定し、制動操作のみで障
害物を回避できない場合、ハンドル操作と車両挙動に応
じ車両挙動制御部６０，６５，７０，７５を回避走行モ
ードに移行させる。回避走行モード中では、ハンドル操
作と車両挙動の変化に応じ必要な制御を車両挙動制御部
６０，６５，７０，７５に実行させる。回避走行モード
の解除は、路面μに応じ解除時間を設定し、この解除時
間とハンドル角或いはヨーレート偏差の状態とを比較
し、ハンドル操作による回避走行終了状態或いは障害物
回避後の車両挙動の安定状態を検出し行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、障害物の回避を回
避前から回避後までを考慮して適切に行わせる車両運動
制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、車両の走行性能を向上させるため
に様々な車両挙動の制御装置が開発・実用化されてい
る。コーナリング等の際に車両にはたらく力の関係から
コーナリング中に制動力を適切な車輪に加えて走行安定
性を向上させる制動力制御装置、車両の走行状態に応じ
て後輪の操舵を制御する後輪操舵制御装置、車両の走行
状態を基に左右輪間の駆動力配分を制御する左右駆動力
配分制御装置、車両の走行状態を基に前後輪間のセンタ
ーデファレンシャル装置の差動制限力を制御して前後輪
間で所定にトルク配分を行う動力配分制御装置がその例
である。

【０００３】最近では、車両前方の障害物（先行車も含
む）を認識して安全に停止、或いは、回避できるように
する様々な技術が提案されている。例えば、特開平７−
２１５００号公報では、運転者のハンドル操作が検知さ
れ、且つ、自車両と障害物とが接近状態にあり、更に、
ブレーキ圧の制御による車両の制動だけでは自車両と障
害物との接触が回避できないと判断された場合にのみ、
運転者のハンドル操作方向への車両の回頭性が高まるよ
うに各車輪毎にブレーキ圧を制御する自動ブレーキ制御
装置が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記先
行技術では、障害物を回避するまでは適切に制御できる
ものの、回避走行に入ってからの細かな制御は行うこと
ができないという問題がある。

【０００５】また、上記先行技術では、自動ブレーキに
よる回頭性向上をめざすものであるが、前述した様々な
車両挙動の制御装置を用いて効率よく行えることが望ま
しい。しかし、車両の障害物の回避走行においては、障
害物を回避する際と障害物の回避後に元の車両姿勢に戻
る操作が短時間に行われ、このような複雑な操作に伴っ
て各車両挙動の制御装置を的確に、安定して自然に作動
させるようにする必要がある。そして、前述の様々な車
両挙動の制御装置を障害物の回避に介入させた場合、特
に、障害物を回避した後に元の車両姿勢に戻す際、ドラ
イバに違和感等を与えないよう、且つ、様々な車両挙動
の制御装置が本来の車両挙動制御を再び実行できるよう
に適切に復帰させる必要がある。

【０００６】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、車両に対する障害物を事前に判断し、様々な走行情
報を加味して回避走行全般に亘り、各車両挙動の制御装
置が適切に動作して、障害物の回避走行を適切に行うこ
とができ、そして、前述の様々な車両挙動の制御装置を
障害物の回避に介入させた場合、特に、障害物を回避し
た後に元の車両姿勢に戻す際に、ドライバに違和感等を
与えないよう、且つ、様々な車両挙動の制御装置が本来
の車両挙動制御を再び実行可能とする車両運動制御装置
を提供することを目的としている。

【０００７】

【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記載の本発明による車両運動制御装置は、走行
路前方の道路状態を認識して少なくとも障害物情報を検
出する前方道路情報認識手段と、自車両の走行状態を検
出する自車両情報検出手段と、走行する路面情報を推定
する路面情報推定手段と、上記自車両の回頭性能を可変
して車両挙動を制御する車両挙動制御手段と、上記障害
物情報と上記自車両情報と上記路面情報とに基づき上記
自車両の制動操作のみで該自車両が上記障害物を回避可
能か否か判定する制動回避判定手段と、上記自車両が制
動操作のみで上記障害物を回避できない場合にハンドル
操作と車両挙動に応じて上記車両挙動制御手段を回避走
行モードに移行させると共に、予め設定したハンドル操
作の継続時間と予め設定した車両挙動の継続時間の少な
くともどちらかと、上記障害物を通過するまでの時間と
上記路面情報推定手段からの路面情報と上記前方道路情
報認識手段からの前方道路情報の少なくとも一つに応じ
て予め設定した上記回避走行モードの解除時間とを比較
して上記回避走行モードを解除する回避制御手段とを備
えたことを特徴としている。

【０００８】上記請求項１記載の車両運動制御装置は、
前方道路情報認識手段で走行路前方の道路状態を認識し
て少なくとも障害物情報を検出し、自車両情報検出手段
で自車両の走行状態を検出し、路面情報推定手段で走行
する路面情報を推定する。そして、制動回避判定手段で
障害物情報と自車両情報と路面情報とに基づき自車両の
制動操作のみで自車両が障害物を回避可能か否か判定し
て、自車両が制動操作のみで障害物を回避できない場
合、回避制御手段は、自車両の回頭性能を可変して車両
挙動を制御する車両挙動制御手段を、ハンドル操作と車
両挙動に応じて車両挙動制御手段を回避走行モードに移
行させる。また、回避制御手段は、予め設定したハンド
ル操作の継続時間と予め設定した車両挙動の継続時間の
少なくともどちらかと、障害物を通過するまでの時間と
路面情報推定手段からの路面情報と前方道路情報認識手
段からの前方道路情報の少なくとも一つに応じて予め設
定した回避走行モードの解除時間とを比較して回避走行
モードを解除する。このため、車両に対する障害物を事
前に判断し、様々な走行情報を加味して回避走行全般に
亘り、各車両挙動の制御装置が適切に動作して、障害物
の回避走行を適切に行うことができる。そして、前述の
様々な車両挙動の制御装置を障害物の回避に介入させた
場合、障害物を回避した後に元の車両姿勢に戻す際にお
いても、ハンドル操作、車両挙動、路面情報及び前方道
路情報等によりドライバに違和感等を与えないよう、且
つ、様々な車両挙動の制御装置が本来の車両挙動制御を
再び実行できるように回避走行モードを解除する。

【０００９】また、請求項２記載の本発明による車両運
動制御装置は、請求項１記載の車両運動制御装置におい
て、上記回避制御手段による上記回避走行モードは、上
記車両挙動制御手段を、通常より回頭性を向上させる方
向に制御変更する第１のモードと、この第１のモードよ
り車両姿勢を強く維持させる方向に制御変更する第２の
モードからなることを特徴とするもので、回避走行モー
ドでは、車両挙動制御手段は通常より回頭性を向上させ
る方向に制御変更され、或いは、通常より車両姿勢を強
く維持させる方向、すなわち安定性をより向上させる方
向に制御変更される。

【００１０】更に、請求項３記載の本発明による車両運
動制御装置は、請求項２記載の車両運動制御装置におい
て、上記回避制御手段による上記回避走行モードは、上
記車両挙動制御手段を上記第１のモードの場合にハンド
ル操舵方向が反転した際は、上記車両挙動制御手段を上
記第２のモードに切り換えることを特徴とする。すなわ
ち、一般に、回避走行では、回避当初では回頭性が要求
されるが、障害物回避後は元の車両姿勢に戻るために安
定性が要求される。このため、ハンドル操舵方向の反転
を回避走行中の、障害物回避の分岐点として定め、回頭
性重視の制御から安定性重視の制御に変更させる。

【００１１】また、請求項４記載の本発明による車両運
動制御装置は、請求項１乃至請求項３の何れかに記載の
車両運動制御装置において、上記回避制御手段は、ハン
ドル操舵が小さい状態が上記解除時間を超えて継続した
場合と、目標とするヨーレートと実際のヨーレートの偏
差が予め定めた設定範囲内である状態が上記解除時間を
超えて継続した場合の少なくともどちらかの場合に、上
記回避走行モードを解除することを特徴としている。す
なわち、ハンドル操舵が小さい状態が解除時間を超えて
継続した場合や、目標とするヨーレートと実際のヨーレ
ートの偏差が予め定めた設定範囲内である状態が解除時
間を超えて継続した場合は、回避走行が終了したとみな
して回避走行モードを解除する。

【００１２】更に、請求項５記載の本発明による車両運
動制御装置は、請求項１乃至請求項４の何れかに記載の
車両運動制御装置において、上記回避制御手段での上記
回避走行モードの解除時間を設定する上記障害物を通過
するまでの時間は、上記障害物情報と上記自車両情報に
より設定することを特徴とし、解除時間を精度良く設定
する。

【００１３】また、請求項６記載の本発明による車両運
動制御装置は、請求項１乃至請求項５の何れかに記載の
車両運動制御装置において、上記車両挙動制御手段は、
車両の走行状態を基に制動力を所定の選択した車輪に加
えて制御する制動力制御部と、車両の走行状態に応じて
後輪を所定に操舵制御する後輪操舵制御部と、車両の走
行状態に応じて前後輪間の駆動力配分を可変制御する前
後駆動力配分制御部と、車両の走行状態に応じて左右輪
間の駆動力配分を可変制御する左右駆動力配分制御部の
少なくとも一つであることを特徴としている。

【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５は本発明の実施の一形
態を示し、図１は車両における車両運動制御装置全体の
概略説明図、図２は回避走行制御部を説明する機能ブロ
ック図、図３は解除時間設定の説明図、図４は回避走行
制御プログラムのフローチャート、図５は図４の続きの
フローチャート、図６は図４の続きのフローチャートで
ある。

【００１５】図１において、符号１は自車両を示し、符
号２はエンジンで、車両前部に配置されている。このエ
ンジン２からの駆動力は、エンジン２後方の自動変速装
置（トルクコンバータ等も含んで図示）３からトランス
ミッション出力軸３ａを介して、センターデファレンシ
ャル装置４に伝達され、このセンターデファレンシャル
装置４にて、後輪側と前輪側とへ所定のトルク配分比に
て分配される。

【００１６】センターデファレンシャル装置４から後輪
側へ分配された駆動力は、リヤドライブ軸５、プロペラ
シャフト６、ドライブピニオン７を介してリヤファイナ
ルドライブ装置８に入力される。

【００１７】一方、センターデファレンシャル装置４か
ら前輪側へ分配された駆動力は、トランスファドライブ
ギヤ９、トランスファドリブンギヤ１０、フロントドラ
イブ軸１１を介してフロントデファレンシャル装置１２
に入力されるように構成されている。ここで、自動変速
機３、センターデファレンシャル装置４、及びフロント
デファレンシャル装置１２等は、一体的にケース１３内
に設けられている。

【００１８】リヤファイナルドライブ装置８に入力され
た駆動力は、後輪左ドライブ軸１４rlを介して左後輪１
５rlに、後輪右ドライブ軸１４rrを介して右後輪１５rr
に伝達される。一方、フロントデファレンシャル装置１
２に入力された駆動力は、前輪左ドライブ軸１４flを介
して左前輪１５flに、前輪右ドライブ軸１４frを介して
右前輪１５frに伝達される。

【００１９】センターデファレンシャル装置４は、ケー
ス１３内後方に設けられており、回転自在に収納したキ
ャリヤ１６の前方からトランスミッション出力軸３ａが
回転自在に挿入される一方、後方からはリヤドライブ軸
５が回転自在に挿入されている。

【００２０】入力側のトランスミッション出力軸３ａの
後端部には、大径の第１のサンギヤ１７が軸着され、後
輪への出力を行うリヤドライブ軸５の前端部には、小径
の第２のサンギヤ１８が軸着されており、キャリヤ１６
内に第１のサンギヤ１７と第２のサンギヤ１８が格納さ
れている。

【００２１】そして、第１のサンギヤ１７が小径の第１
のピニオン１９と噛合して第１の歯車列が形成され、第
２のサンギヤ１８が大径の第２のピニオン２０と噛合し
て第２の歯車列が形成されている。第１のピニオン１９
と第２のピニオン２０は一体に形成されており、複数対
（例えば３対）のピニオンが、キャリヤ１６に回転自在
に軸支されている。また、キャリヤ１６は、前端にトラ
ンスファドライブギヤ９が連結されて、このキャリヤ１
６から前輪への出力が行われる。

【００２２】すなわち、センターデファレンシャル装置
４は、トランスミッション出力軸３ａからの駆動力が第
１のサンギヤ１７に伝達され、第２のサンギヤ１８から
リヤドライブ軸５へ出力すると共に、キャリヤ１６から
トランスファドライブギヤ９，トランスファドリブンギ
ヤ１０を経てフロントドライブ軸１１へ出力するリング
ギヤのない複合プラネタリギヤ式に構成されている。

【００２３】そしてかかる複合プラネタリギヤ式のセン
ターデファレンシャル装置４は、第１，第２のサンギヤ
１７，１８、及びこれらサンギヤ１７，１８の周囲に複
数個配置される第１，第２のピニオン１９，２０の歯数
を適切に設定することで差動機能を有する。

【００２４】また、第１，第２のサンギヤ１７，１８と
第１，第２のピニオン１９，２０との噛み合いピッチ円
半径を適宜設定することで、基準トルク配分が前後５
０：５０の等トルク配分、或いは、前後どちらかに偏重
した不等トルク配分が可能となっており、本実施の形態
においては、前後、３６：６４の基準トルク配分に設定
されている。

【００２５】更に、第１，第２のサンギヤ１７，１８と
第１，第２のピニオン１９，２０とを、例えば、はすば
歯車にし、第１の歯車列と第２の歯車列の捩れ角を異に
して、スラスト荷重を相殺させることなくスラスト荷重
を残留させてピニオン端面間に摩擦トルクを生じさせ、
又、第１，第２のピニオン１９，２０とこれら第１，第
２のピニオン１９，２０を軸支するキャリヤ１６の軸部
の表面に、噛合いによる分離，接線荷重の合成力が作用
して摩擦トルクが生じるように設定し、入力トルクに比
例した差動制限トルクを得ることでセンターデファレン
シャル装置４自身で差動制限機能を有したものとなる。

【００２６】また、センターデファレンシャル装置４の
キャリヤ１６とリヤドライブ軸５との間には、前後輪間
の駆動力配分を可変する、油圧式多板クラッチを採用し
たトランスファクラッチ２１が設けられており、このト
ランスファクラッチ２１の締結力を制御することで、前
後輪のトルク配分が、５０：５０の直結による４ＷＤか
ら、センターデファレンシャル装置４によるトルク配分
比の範囲で可変制御することが可能となっている。

【００２７】トランスファクラッチ２１は、複数のソレ
ノイドバルブを擁した油圧回路で構成するトランスファ
クラッチ駆動部６１と接続されており、このトランスフ
ァクラッチ駆動部６１で発生される油圧で解放、連結が
行われる。そして、トランスファクラッチ駆動部６１を
駆動させる制御信号（各ソレノイドバルブに対する出力
信号）は、後述の前後駆動力配分制御部６０から出力さ
れるようになっている。

【００２８】一方、リヤファイナルドライブ装置８は、
左右輪間の差動機能と動力配分機能を有するもので、ベ
ベルギヤ式の差動機構部２２と、３列歯車からなる歯車
機構部２３と、後輪における左右輪間の駆動力配分を可
変する２組のクラッチ機構部２４とから主要に構成さ
れ、デファレンシャルキャリア２５内に一体的に収容さ
れている。

【００２９】そして、ドライブピニオン７は、差動機構
部２２のデファレンシャルケース２６の外周に設けられ
たファイナルギヤ２７と噛合され、センターデファレン
シャル装置４から後輪側に配分された駆動力を伝達す
る。

【００３０】差動機構部２２は、デファレンシャルケー
ス２６に固定したピニオンシャフト２８に回転自在に軸
支されたデファレンシャルピニオン（ベベルギヤ）２９
と、これに噛み合う左右のサイドギヤ（ベベルギヤ）３
０Ｌ，３０Ｒをデファレンシャルケース２６内に収容し
て構成され、これらサイドギヤ３０Ｌ，３０Ｒには後輪
左右ドライブ軸１４rl，１４rrの端部が、デファレンシ
ャルケース２６内でそれぞれ軸着されている。

【００３１】すなわち、差動機構部２２は、ドライブピ
ニオン７の回転によりデファレンシャルケース２６がサ
イドギヤ３０Ｌ，３０Ｒと同一軸芯上で回転されて、デ
ファレンシャルケース２６内部に形成した歯車機構によ
り左右輪間の差動を行う構成となっている。

【００３２】歯車機構部２３は、差動機構部２２を挟
み、その左右に分割構成されており、後輪左ドライブ軸
１４rlに第１の歯車２３z1が固着され、後輪右ドライブ
軸１４rrには第２の歯車２３z2と第３の歯車２３z3とが
軸着されて、これら第１，第２，第３の歯車２３z1，２
３z2，２３z3は、同一回転軸芯上に配設されている。

【００３３】これら第１，第２，第３の歯車２３z1，２
３z2，２３z3は、同一回転軸芯上に配設された第４，第
５，第６の歯車２３z4，２３z5，２３z6と噛合され、こ
れら第４，第５，第６の歯車２３z4，２３z5，２３z6の
回転軸芯に配設されたトルクバイパス軸３１の左輪側端
部に、第４の歯車２３z4が軸着されている。

【００３４】また、トルクバイパス軸３１の右輪側端部
には、左右輪間の動力配分を実行するクラッチ機構部２
４の第１のデフコントロールクラッチ２４ａが形成され
ており、トルクバイパス軸３１は、この第１のデフコン
トロールクラッチ２４ａを介して（トルクバイパス軸３
１をクラッチハブ側、第６の歯車２３z6の軸部側をクラ
ッチドラム側として）、第１のデフコントロールクラッ
チ２４ａの左側に配置された第６の歯車２３z6の軸部と
連結自在になっている。

【００３５】さらに、トルクバイパス軸３１の、差動機
構部２２と第５の歯車２３z5の間の位置には、クラッチ
機構部２４の第２のデフコントロールクラッチ２４ｂが
形成されており、トルクバイパス軸３１は、この第２の
デフコントロールクラッチ２４ｂを介して（トルクバイ
パス軸３１をクラッチハブ側、第５の歯車２３z5の軸部
側をクラッチドラム側として）、第２のデフコントロー
ルクラッチ２４ｂの右側に配置された第５の歯車２３z5
の軸部と連結自在になっている。

【００３６】そして、第１，第２，第３，第４，第５，
第６の歯車２３z1，２３z2，２３z3，２３z4，２３z5，
２３z6のそれぞれの歯数ｚ１，ｚ２，ｚ３，ｚ４，ｚ
５，ｚ６は、例えば、８２，７８，８６，４６，５０，
４２に設定されており、第１，第４の歯車２３z1，２３
z4の歯車列（（ｚ４／ｚ１）＝０．５６）を基準とし
て、第２，第５の歯車２３z2，２３z5の歯車列（（ｚ５
／ｚ２）＝０．６４）が増速、第３，第６の歯車２３z
3，２３z6の歯車列（（ｚ６／ｚ３）＝０．４９）が減
速の歯車列となっている。

【００３７】このため、第１，第２のデフコントロール
クラッチ２４ａ，２４ｂの両方を連結作動させない場
合、ドライブピニオン６からの駆動力は、そのまま差動
機構部２２を経て後輪左右ドライブ軸１４rl，１４rrに
等配分されるが、第１のデフコントロールクラッチ２４
ａを連結作動させた場合は、後輪右ドライブ軸１４rrに
配分された駆動力の一部が、第３の歯車２３z3、第６の
歯車２３z6、第１のデフコントロールクラッチ２４ａ、
トルクバイパス軸３１、第４の歯車２３z4、第１の歯車
２３z1と順に経てデファレンシャルケース２６に戻さ
れ、結果として左後輪１５rlのトルク配分が大きくな
り、通常の路面μであれば車両の右旋回性が向上され
る。

【００３８】逆に、第２のデフコントロールクラッチ２
４ｂを連結作動させた場合は、ドライブピニオン６から
デファレンシャルケース２６に伝達された駆動力の一部
が、第１の歯車２３z1、第４の歯車２３z4、トルクバイ
パス軸３１、第２のデフコントロールクラッチ２４ｂ、
第５の歯車２３z5、第２の歯車２３z2と順に経て後輪右
ドライブ軸１４rrにバイパスされて、右後輪１５rrのト
ルク配分が大きくなり、通常の路面μであれば車両の左
旋回性が向上される。

【００３９】第１，第２のデフコントロールクラッチ２
４ａ，２４ｂは、複数のソレノイドバルブを擁した油圧
回路で構成するデフコントロールクラッチ駆動部６６と
接続されており、このデフコントロールクラッチ駆動部
６６で発生される油圧で解放、連結が行われる。そし
て、デフコントロールクラッチ駆動部６６を駆動させる
制御信号（各ソレノイドバルブに対する出力信号）は、
後述の左右駆動力配分制御部６５から出力されるように
なっている。

【００４０】一方、符号３２は、車両１の後輪操舵部を
示し、この後輪操舵部３２には、後述する後輪操舵制御
部７０により制御される後輪操舵駆動部７１で駆動され
る後輪操舵モータ３３が設けられており、この後輪操舵
モータ３３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１５rl，
右後輪１５rrを転舵するようになっている。

【００４１】また、符号７６は車両のブレーキ駆動部を
示し、このブレーキ駆動部７６には、ドライバにより操
作されるブレーキペダルと接続されたマスターシリンダ
（図示せず）が接続されており、ドライバがブレーキペ
ダルを操作するとマスターシリンダにより、ブレーキ駆
動部７６を通じて、４輪１５fl，１５fr，１５rl，１５
rrの各ホイールシリンダ（左前輪ホイールシリンダ３４
fl，右前輪ホイールシリンダ３４fr，左後輪ホイールシ
リンダ３４rl，右後輪ホイールシリンダ３４rr）にブレ
ーキ圧が導入され、これにより４輪にブレーキがかかっ
て制動されるように構成されている。

【００４２】ブレーキ駆動部７６は、加圧源、減圧弁、
増圧弁等を備えたハイドロリックユニットで、上述のド
ライバによるブレーキ操作以外にも、後述する制動力制
御部７５からの入力信号に応じて、各ホイールシリンダ
３４fl，３４fr，３４rl，３４rrに対して、それぞれ独
立にブレーキ圧を導入自在に形成されている。

【００４３】こうして、前後駆動力配分制御部６０、左
右駆動力配分制御部６５、後輪操舵制御部７０および制
動力制御部７５は、それぞれ車両挙動制御手段として設
けられているものであり、自車両１には、これら各制御
部６０，６５，７０，７５に対して、信号出力する回避
走行制御部８０が搭載されている。

【００４４】そして、自車両１には、自車両の走行状態
を検出する自車両情報検出手段として各センサ、スイッ
チ類が設けられている。すなわち、各車輪１５fl，１５
fr，１５rl，１５rrの車輪速度が車輪速度センサ４１f
l，４１fr，４１rl，４１rrにより検出されて、所定に
演算され車速Ｖとして、前後駆動力配分制御部６０、左
右駆動力配分制御部６５、後輪操舵制御部７０、制動力
制御部７５および回避走行制御部８０に入力される。ま
た、ハンドル角θＨがハンドル角センサ４２により検出
され、ヨーレートγがヨーレートセンサ４３により検出
されて、前後駆動力配分制御部６０、左右駆動力配分制
御部６５、後輪操舵制御部７０、制動力制御部７５およ
び回避走行制御部８０に入力される。更に、横加速度Ｇ
ｙが横加速度センサ４４により検出され、前後駆動力配
分制御部６０および左右駆動力配分制御部６５に入力さ
れる。また、スロットル開度θthがスロットル開度セン
サ４５により検出され、ギヤ位置がインヒビタスイッチ
４６により検出され、エンジン回転数Ｎｅがエンジン回
転数センサ４７により検出されて、前後駆動力配分制御
部６０に入力される。また、後輪舵角δｒが後輪舵角セ
ンサ４８により検出されて後輪操舵制御部７０に入力さ
れ、前後加速度Ｇｘが前後加速度センサ４９により検出
されて回避走行制御部８０に入力されように構成されて
いる。さらに、車両１には、回避走行制御部８０により
回避走行の際に点灯される警報ランプ５５がインストル
メントパネルに設けられている。

【００４５】また、自車両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５１Ｌ，右側カメラ５１Ｒ）からな
り、これら左右のＣＣＤカメラ５１Ｌ，５１Ｒ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。

【００４６】ＣＣＤカメラ５１Ｌ，５１Ｒからの画像信
号は、前方道路情報認識部５２に入力され、同一物体に
対する視差から三角測量の原理によって画像全体に渡る
３次元の距離分布を算出し、この距離分布データを処理
して道路形状や複数の立体物を認識して先行車等の走行
路前方の障害物を検出すると共に、画面の輝度分布状態
から路面の雪状態等の情報が検出される。すなわち、本
発明の実施の形態では、上記ＣＣＤカメラ５１Ｌ，５１
Ｒおよび前方道路情報認識部５２により前方道路情報認
識手段が構成されている。

【００４７】前方道路情報認識部５２は、ＣＣＤカメラ
５１Ｌ，５１Ｒで撮像した２枚のステレオ画像に対して
微小領域毎に同一の物体が写っている部分を探索し、対
応する位置のずれ量を求めて物体までの距離を算出し
て、画像のような形態をした距離分布データ（距離画
像）を記憶し、この距離分布データを処理して道路形状
や複数の立体物を認識することにより前方障害物を検出
するように構成されている。

【００４８】具体的には、前方道路情報認識部５２にお
ける道路検出処理では、記憶された距離画像による３次
元的な位置情報を利用して実際の道路上の白線だけを分
離して抽出し、内蔵した道路モデルのパラメータを実際
の道路形状と合致するよう修正・変更することで、道路
形状、自車の走行レーンを認識する。

【００４９】また、前方道路情報認識部５２における前
方障害となる物体検出処理では、距離画像を格子状に所
定の間隔で区分し、各領域毎に、走行の障害となる可能
性のある立体物のデータのみを選別して、その検出距離
を算出する。そして、隣接する領域において物体までの
検出距離の差異が設定値以下の場合は同一の物体と見な
し、一方、設定値以上の場合は別々の物体と見なし、検
出した物体（障害物）の輪郭像を抽出する。尚、以上の
距離画像の生成、距離画像から道路形状や物体を検出す
る処理については、本出願人によって先に提出された特
開平５−２６５５４７号公報や特開平６−１７７２３６
号公報等に詳述されている。

【００５０】更に、前方道路情報認識部５２は、本出願
人が特願平１１−２１６１９１号で詳述するように、Ｃ
ＣＤカメラ５１Ｌ，５１Ｒにより得られた撮像画像中の
所定領域に設定された監視領域における画像データに基
づいて、監視領域の水平方向に関する輝度エッジの数
と、監視領域の全体的な輝度の大きさを算出し、輝度エ
ッジの数が判定値よりも少なく、かつ、全体的な輝度の
大きさが判定値よりも大きい場合に一面雪とみなせる状
態と判定（認識）する。

【００５１】そして前方道路情報認識部５２で検出され
た前方障害物に関するデータ（障害物（先行車）との距
離Ｌｓ、障害物（先行車）の速度Ｖｓ、障害物（先行
車）の減速度αｓ等）と前方道路状態（雪情報等）は、
回避走行制御部８０に入力される。

【００５２】加えて、自車両１には、自車両１の走行中
の道路の状況等の情報を電波ビーコン又は光ビーコンな
どの無線通信手段により提供する道路付帯設備（図示せ
ず）からの信号を受信する受信装置９０を備えており、
この道路付帯設備が路面温度や気象状況等の道路状態の
情報を送信している場合は、これらの受信した情報も道
路状態の情報として回避走行制御部８０に入力する。

【００５３】次に、自車両１の車両挙動を制御する各制
御部について説明する。前後駆動力配分制御部６０で
は、例えば、本出願人が特開平８−２２７４号公報で開
示した方法、すなわち、車速Ｖ、ハンドル角θＨ、実ヨ
ーレートγを用いて車両の横運動の運動方程式に基づ
き、前後輪のコーナリングパワーを非線形域に拡張して
推定し、高μ路での前後輪の等価コーナリングパワーに
対する推定した前後輪のコーナリングパワーの比を基に
路面状況に応じて路面摩擦係数μを推定する。そして、
この路面摩擦係数μに感応して予め設定しておいたマッ
プを参照し、ベースとなるクラッチトルクＶＴＤout0を
求め、このベースクラッチトルクＶＴＤout0に対して、
センターデファレンシャル装置３に入力される入力トル
クＴｉ（エンジン回転数Ｎｅとギヤ比ｉから演算）、ス
ロットル開度θthおよび実ヨーレートγ、ハンドル角θ
Ｈと車速Ｖとから演算した目標ヨーレートγｔと実ヨー
レートγとの偏差（ヨーレート偏差Δγ＝γ−γｔ）、
横加速度Ｇｙを基に補正を加え、前後輪間動力配分の基
本クラッチ締結力ＦＯtbの基となる制御出力トルクＶＴ
Ｄout を演算する。さらに、この制御出力トルクＶＴＤ
out を、ハンドル角θで補正して、ハンドル角感応クラ
ッチトルクとしてトランスファクラッチ２１における基
本クラッチ締結力ＦＯtbとして定め、これに対応する所
定の信号をトランスファクラッチ駆動部６１に対して出
力し、このクラッチ油圧でトランスファクラッチ２１を
作動させ、センターデファレンシャル装置３に対する差
動制限力となるように付与して前後輪間の動力配分制御
を行う。

【００５４】ここで、ヨーレート偏差Δγによる補正
は、ベースクラッチトルクＶＴＤout0に対し、車両のオ
ーバーステア傾向、或いはアンダーステア傾向を防止す
るため、旋回時に発生が予想される目標ヨーレートγｔ
と実ヨーレートγの偏差に応じて、クラッチトルクを追
加、或いは減少補正するものである。

【００５５】例えば、旋回時に、目標ヨーレートγｔ
（絶対値）が大きく実ヨーレートγ（絶対値）が小さい
ことが予想され、車両がアンダーステア傾向になること
が予想される場合には、クラッチトルクを減少補正して
前後の駆動力配分を後輪偏重にして回頭性を向上するよ
うに補正する。

【００５６】これとは逆に、旋回時、目標ヨーレートγ
ｔ（絶対値）が小さく実ヨーレートγ（絶対値）が大き
いことが予想され、車両がオーバーステア傾向になるこ
とが予想される場合には、クラッチトルクを増加補正し
て前後の駆動力配分を前後等配分にして安定性を向上す
るように補正する。

【００５７】また、前後駆動力配分制御部６０には、回
避走行制御部８０から、回頭性向上、或いは安定性向上
の制御信号が入力されるようになっている。そして、前
後駆動力配分制御部６０に回頭性向上の制御信号が入力
されると、演算した目標ヨーレートγｔ（絶対値）に１
より大きい係数が乗じられて目標ヨーレートγｔ（絶対
値）が通常よりも大きく補正され、クラッチトルクが減
少補正されて前後の駆動力配分が後輪偏重になり、回頭
性が向上するように補正される。逆に、前後駆動力配分
制御部６０に安定性向上の制御信号が入力されると、演
算した目標ヨーレートγｔ（絶対値）に１より小さい係
数が乗じられて目標ヨーレートγｔ（絶対値）が通常よ
りも小さく補正され、クラッチトルクが増加補正されて
前後の駆動力配分が等配分方向になり、安定性が向上す
るように補正される。

【００５８】また、左右駆動力配分制御部６５は、例え
ば、車速Ｖ、ハンドル角θＨ、横加速度Ｇｙを基に車両
左右間の接地荷重に応じたクラッチトルクを演算し、こ
のクラッチトルクをハンドル角θＨと車速Ｖとから演算
した目標ヨーレートγｔと実ヨーレートγとの偏差で補
正して、この最終的なクラッチトルクを発生させるた
め、第１のデフコントロールクラッチ２４ａ或いは第２
のデフコントロールクラッチ２４ｂを作動させて左右輪
間の動力配分制御を実行する。

【００５９】左右駆動力配分制御部６５におけるヨーレ
ート偏差Δγによる補正も、車両のオーバーステア傾
向、或いはアンダーステア傾向を防止するため、旋回時
に発生が予想される目標ヨーレートγｔと実ヨーレート
γの偏差に応じて、クラッチトルクを追加、或いは減少
補正するものである。

【００６０】例えば、旋回時に、目標ヨーレートγｔ
（絶対値）が大きく実ヨーレートγ（絶対値）が小さい
ことが予想され、車両がアンダーステア傾向になること
が予想される場合には、旋回外側車輪の駆動力配分が大
きくなるように補正して旋回性を向上させる。

【００６１】これとは逆に、旋回時、目標ヨーレートγ
ｔ（絶対値）が小さく実ヨーレートγ（絶対値）が大き
いことが予想され、車両がオーバーステア傾向になるこ
とが予想される場合には、旋回外側車輪に対する駆動力
配分の増加を抑制し、安定性を向上するように補正す
る。

【００６２】また、左右駆動力配分制御部６５は、回避
走行制御部８０から、回頭性向上、或いは安定性向上の
制御信号が入力されるようになっている。そして、左右
駆動力配分制御部６５に回頭性向上の制御信号が入力さ
れると、演算した目標ヨーレートγｔ（絶対値）に１よ
り大きい係数が乗じられて目標ヨーレートγｔ（絶対
値）が通常よりも大きく補正され、旋回外側車輪の駆動
力配分が大きくなるように補正されて回頭性が向上され
る。逆に、左右駆動力配分制御部６５に安定性向上の制
御信号が入力されると、演算した目標ヨーレートγｔ
（絶対値）に１より小さい係数が乗じられて目標ヨーレ
ートγｔ（絶対値）が通常よりも小さく補正され、旋回
外側車輪に対する駆動力配分の増加が抑制されて安定性
が向上される。

【００６３】後輪操舵制御部７０は、例えば、車速Ｖ、
ハンドル角θｆ、ヨーレートγを用い予め所定の制御則
に基づいて目標とする後輪舵角δr'を算出し、現在の後
輪舵角δｒと比較して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後輪操舵駆動部７１に出力
し、後輪操舵モータ３３を駆動させるようになってい
る。そして、回避走行制御部８０からの制御信号に応
じ、所定に、前輪舵角とヨーレートに対する後輪舵角の
同相操舵量を大きく設定する補正が行われるようになっ
ている。

【００６４】後輪操舵制御部７０で行われる制御をさら
に詳述すると、この後輪操舵制御部７０に設定されてい
る制御則は、例えば本発明の実施の形態では周知の「ハ
ンドル角逆相＋ヨーレート同相制御則」を基本制御則と
するもので、以下の（１）式で与えられる。 δr'＝−ｋδ０・ｆ１・（θＨ／Ｎ）＋ｋγ０・ｆ２・γ …（１）ここで、ｋδ０はハンドル角感応ゲイン、ｋγ０はヨー
レート感応ゲイン、Ｎはステアリングギヤ比である。ヨ
ーレート感応ゲインｋγ０は、ヨーレートγを減少させ
るように後輪の操舵量を定める係数になっている。ま
た、ハンドル角感応ゲインｋδ０は、操舵回頭性を与え
るように後輪の操舵量を定める係数になっている。

【００６５】すなわち、ヨーレート感応ゲインｋγ０は
ヨーレートγに対して同相に後輪を操舵するよう与えら
れており、ヨーレート感応ゲインｋγ０が大きいほど車
両は旋回せずに斜めに進む傾向が強くなり、ヨーレート
γの発生を防ぐことができる。換言すれば回頭性が減少
し、安定性が向上した車両特性になる。このようにヨー
レート感応ゲインｋγ０は、発生したヨーレートγに対
してどのくらい後輪に対して操舵量を与えてやれば、ヨ
ーレートγの発生を防ぐことができるかの係数とみなす
ことができる。

【００６６】しかしながら、ヨーレート感応ゲインｋγ
０だけでは、旋回することのできない車両となってしま
う。これを防止するためハンドル角感応ゲインｋδ０が
設定される。すなわちハンドル角θＨに対して後輪を逆
相に操舵させることで車両の回頭性を向上させるのであ
る。ハンドル角θＨに対してハンドル角感応ゲインｋδ
０の項の方が大きくなるよう設定することで車両は旋回
する。但し、ステアリングをニュートラルの状態に戻す
ことで、制御則はヨーレート感応ゲインｋγ０の項だけ
となるため、旋回終了後はヨーレートγを無くす方向
（車両のふらつきを無くす方向）に後輪が操舵される。

【００６７】また、ハンドル角感応ゲインｋδ０は、前
輪と後輪のコーナリングパワーに基づき算出されるた
め、車速が一定値以上ではハンドル角感応ゲインｋδ０
の値は変化しない。但し、車速が０に近い状態では、後
輪の据え切りを防止するため、ハンドル角感応ゲインｋ
δ０は小さい値に設定されている。

【００６８】上述のように設定されているハンドル角感
応ゲインｋδ０とヨーレート感応ゲインｋγ０に対し、
本発明の実施の形態では、回避走行制御部８０からの制
御信号の入力により、ハンドル角感応ゲインｋδ０につ
いては後輪舵角補正値ｆ１を乗じることで補正すること
が可能なように、ヨーレート感応ゲインｋγ０について
は後輪舵角補正値ｆ２を乗じることで補正することが可
能なようになっている。

【００６９】すなわち、ハンドル角感応ゲインｋδ０に
ついては、回頭性を向上するには、１より大きな後輪舵
角補正値ｆ１を乗じることで、その絶対値が大きくなる
ように補正され、ハンドル角θＨに対して通常より後輪
が逆相に操舵されるようにしている。

【００７０】これとは逆に、ハンドル角感応ゲインｋδ
０について安定性を向上するには、１より小さな後輪舵
角補正値ｆ１を乗じることで、その絶対値が小さくなる
ように補正され、ハンドル角θＨに対して通常より後輪
が逆相に操舵されることを減少させて車両の回頭性が向
上されることを抑制するように補正するようになってい
る。

【００７１】また、ヨーレート感応ゲインｋγ０につい
ては、回頭性を向上するには、１より小さな後輪舵角補
正値ｆ２を乗じることで、通常より小さくなるように補
正され、ヨーレートγに対して後輪は同相に小さく補正
される。

【００７２】これとは逆に、ヨーレート感応ゲインｋγ
０について安定性を向上するには、１より大きな後輪舵
角補正値ｆ２を乗じることで、通常より大きくなるよう
に補正され、ヨーレートγに対して後輪は同相に大きく
されて車両の回頭性が向上されることを抑制するように
補正する。

【００７３】尚、車両によってはハンドル角感応ゲイン
ｋδ０の補正とヨーレート感応ゲインｋγ０の補正の一
方のみを行うようにしても効果が得られることはいうま
でもない。

【００７４】制動力制御部７５は、例えば、車速Ｖ、ハ
ンドル角θＨから求めた目標ヨーレートγｔと実際のヨ
ーレートγとから、制動させる車輪を決定して演算した
制動力を加え、車両に最適なヨーモーメントを発生させ
ることを基本とする。具体的には、目標ヨーレートγｔ
（絶対値）が大きく実ヨーレートγ（絶対値）が小さ
く、車両がアンダーステア傾向の場合は、旋回方向内側
後輪の制動を実行させて車両の回頭性を向上させる。こ
れとは逆に、目標ヨーレートγｔ（絶対値）が小さく、
実ヨーレートγ（絶対値）が大きく、車両がオーバース
テア傾向の場合は、旋回方向外側前輪の制動を実行させ
て車両の安定性を向上させる。

【００７５】また、制動力制御部７５には、回避走行制
御部８０から、回頭性向上、或いは安定性向上の制御信
号が入力されるようになっている。そして、制動力制御
部７５に回頭性向上の制御信号が入力されると、演算し
た目標ヨーレートγｔ（絶対値）に１より大きい係数が
乗じられて目標ヨーレートγｔ（絶対値）が通常よりも
大きく補正される。逆に、制動力制御部７５に安定性向
上の制御信号が入力されると、演算した目標ヨーレート
γｔ（絶対値）に１より小さい係数が乗じられて目標ヨ
ーレートγｔ（絶対値）が通常よりも小さく補正され
る。

【００７６】次に、回避走行制御部８０について説明す
る。回避走行制御部８０には、車速Ｖ、ハンドル角θ
Ｈ、ヨーレートγ、前後加速度Ｇｘの自車両１の各走行
情報が入力されると共に、前方道路情報認識部５２から
障害物（先行車）情報（障害物（先行車）との距離Ｌ
ｓ、障害物（先行車）の速度Ｖｓ、障害物（先行車）の
減速度αｓ等）、前方道路の雪情報等が入力される。そ
して、これら障害物情報と自車両情報と演算により推定
される路面情報とに基づき自車両１の制動操作のみで自
車両１が障害物を回避可能か否か判定し、制動操作のみ
で障害物を回避できない場合、ハンドル操作と車両挙動
に応じて回避走行モードに移行して、各車両挙動の制御
部６０，６５，７０，７５に制御特性を回頭性向上、或
いは安定性向上に制御特性を変更させる信号を出力させ
る。また、回避走行モード中では、ハンドル操作と車両
挙動に応じて回避走行モードでの制御特性変更の信号を
可変制御し、特に、予め設定したハンドル操舵が小さい
状態の継続時間と予め設定した目標ヨーレートγｔと実
ヨーレートγとの偏差（絶対値）が小さい状態の継続時
間のどちらかが、路面摩擦係数に応じて設定した解除時
間を超えた際に回避走行モードを解除するようになって
いる。

【００７７】回避走行制御部８０は、図２に示すよう
に、路面摩擦係数推定部８１、路面勾配推定部８２、必
要減速距離演算部８３、必要減速距離補正部８４、目標
ヨーレート演算部８５、ヨーレート偏差演算部８６、解
除時間演算部８７、制御変更設定部８８及び警報駆動部
８９とから主要に構成されている。

【００７８】路面摩擦係数推定部８１では、車速Ｖ、ハ
ンドル角θＨ、実ヨーレートγが入力され、前述の如
く、車両の横運動の運動方程式に基づき、前後輪のコー
ナリングパワーを非線形域に拡張して推定し、高μ路で
の前後輪の等価コーナリングパワーに対する推定した前
後輪のコーナリングパワーの比を基に路面状況に応じ
て、更には受信装置９０からの情報に応じて路面摩擦係
数μを推定する。

【００７９】路面勾配推定部８２は、車速Ｖと前後加速
度Ｇｘとが入力され、車速Ｖの設定時間毎の変化率（m/
s^２）を演算し、この車速変化率（m/s^２）と前後加速度
Ｇｘを用いて次の（２）式により路面勾配ＳＬ（％）を
演算する。重力加速度をｇ（m/s^２）とし、路面勾配の
登り方向を（＋）として、路面勾配ＳＬ＝（前後加速度Ｇｘ−車速変化率／ｇ）・１００ …（２）

【００８０】尚、以下の（３）式に示すように、エンジ
ン出力トルク（Ｎ−ｍ），トルクコンバータのトルク比
（オートマチックトランスミッション車の場合），トラ
ンスミッションギヤ比，ファイナルギヤ比，タイヤ半径
（ｍ），走行抵抗（Ｎ），車両質量（kg），車速変化率
（m/s^２），重力加速度をｇ（m/s^２）により路面勾配Ｓ
Ｌを演算しても良い。路面勾配ＳＬ＝tan(sin^−１（（（（エンジン出力トルク・トルクコンバータのトルク比・トランスミッションギヤ比・ファイナルギヤ比／タイヤ半径）−走行抵抗）／車両質量−車速変化率）／ｇ））・１００） ≒（（（（エンジン出力トルク・トルクコンバータのトルク比・トランスミッションギヤ比・ファイナルギヤ比／タイヤ半径） −走行抵抗）／車両質量−車速変化率）／ｇ））・１００ …（３）

【００８１】このように、回避走行制御部８０では、路
面摩擦係数推定部８１で路面摩擦係数μが、路面勾配推
定部８２で路面勾配ＳＬが推定されるようになってお
り、路面摩擦係数推定部８１と路面勾配推定部８２は走
行する路面情報を推定する路面情報推定手段として設け
られている。

【００８２】必要減速距離演算部８３は、車速Ｖ、障害
物（先行車）速度Ｖｓ、障害物（先行車）減速度αｓ
（m/s^２）が入力されると共に、路面摩擦係数推定部８
１から路面摩擦係数μが、路面勾配推定部８２から路面
勾配ＳＬが入力されて、自車両１と障害物（先行車）の
相対的な運動を考慮して、自車両１の制動のみで、障害
物（先行車）を回避することのできる最小の距離（必要
減速距離）ＬGBを演算するものである。必要減速距離Ｌ
GBは、以下の（４）式で演算される。必要減速距離ＬGB＝（１／２）・（Ｖ−Ｖｓ）^２／（（μ−（ＳＬ／１００））・ｇ−αｓ）…（４）

【００８３】必要減速距離補正部８４は、車速Ｖ、障害
物（先行車）速度Ｖｓ、障害物（先行車）減速度αｓが
入力され、さらに、車速Ｖから自車両の減速度α（m/s
^２）を演算して、以下の（５）式に示すように、ドライ
バによる制動操作の遅れを考慮して必要減速距離ＬGBの
補正を行うようになっている。予め設定しておいたドラ
イバの操作遅れ時間をＴtd（ｓ）として、必要減速距離ＬGB＝ＬGB＋（Ｖ−Ｖｓ）・Ｔtd ＋（１／２）・（αｓ−α）・Ｔtd^２ …（５）こうして必要減速距離補正部８４にて補正された必要減
速距離ＬGBは、制御変更設定部８８に出力される。

【００８４】目標ヨーレート演算部８５は、車速Ｖ、ハ
ンドル角θＨが入力されて、目標ヨーレートγｔの演算
を実行する。目標ヨーレートγｔの演算は、他の車両挙
動制御部（例えば、前後駆動力配分制御部６０、左右駆
動力配分制御部６５、制動力制御部７５）で実行される
ものと略同様で以下の（６）式により演算される。目標ヨーレートγｔ＝１／（１＋Ｔ・Ｓ）・γt0 …（６）ここで、Ｓはラプラス演算子、Ｔは一次遅れ時定数、γ
t0は目標ヨーレート定常値であり、一次遅れ時定数Ｔ
は、以下の（７）式で与えられる。一次遅れ時定数Ｔ＝（ｍ・Ｌf ・Ｖ）／（２・Ｌ・Ｋｒ） …（７）ここで、ｍは車両質量、Ｌはホイールベース、Ｌf は前
軸と重心間の距離、Ｋｒはリア等価コーナリングパワー
である。

【００８５】また、目標ヨーレート定常値γt0は、以下
の（８）式で与えられる。目標ヨーレート定常値γt0＝Ｇγδ・（θＨ／ｎ） …（８）ｎはステアリングギヤ比、Ｇγδはヨーレートゲインで
ある。ここで、ヨーレートゲインＧγδは、以下の
（９）式で求められる。ヨーレートゲインＧγδ＝１／（１＋Ａ・Ｖ^２）・（Ｖ／Ｌ） …（９）Ａは車両の諸元で決まるスタビリティファクタであり、
以下の（１０）式で演算される。スタビリティファクタＡ＝−（ｍ／（２・Ｌ^２））・（Ｌf ・Ｋｆ−Ｌr ・Ｋｒ）／（Ｋｆ・Ｋｒ） …（１０）（１０）式中、Ｌr は後軸と重心間の距離、Ｋｆはフロ
ント等価コーナリングパワーである。

【００８６】ヨーレート偏差演算部８６は、ヨーレート
センサ４３から実際のヨーレートγと、目標ヨーレート
演算部８５から目標ヨーレートγｔとが入力され、ヨー
レート偏差Δγを（１１）式により演算して制御変更設
定部８８に出力するようになっている。ヨーレート偏差Δγ＝γ−γｔ …（１１）

【００８７】解除時間演算部８７は、路面摩擦係数推定
部８１から路面摩擦係数μ（路面μ）が入力され、この
路面μに基づき回避走行モードを解除する閾値とする解
除時間を演算設定するものである。

【００８８】解除時間は、制御変更設定部８８で回避走
行モードの安定性を向上する制御に移行した際、ハンド
ル角θＨが小さい状態の継続時間、若しくは、ヨーレー
ト偏差Δγの小さい状態の継続時間と比較する時間であ
る。そして、ハンドル角θＨが小さい状態の継続時間が
解除時間を超えて継続する場合は、自車両は既に障害物
を回避してドライバは直線走行に移行するものと判断
し、回避走行モードを解除するようになっている。ま
た、ヨーレート偏差Δγの小さい状態の継続時間が解除
時間を超えて継続する場合は、自車両は既に障害物を回
避してドライバは自車両を自分の意志通りに冷静に操作
しているものと判断し、回避走行モードを解除するよう
になっている。

【００８９】解除時間は、本実施の形態では、例えば図
３（ａ）に示すように、路面μが大きい程、長くなるよ
うに演算或いはマップ等を参照して設定される。これ
は、障害物の回避距離を特に長く必要とする場合、例え
ば路面μが小さい、若しくは、路面が滑りやすい場合、
この解除時間が小さく設定されていると、実際に障害物
を回避するのに必要な時間に達する前に回避走行モード
を終了してしまう可能性がある。これとは逆に、この解
除時間を大きく設定しすぎた場合、特に路面μが大きい
路面において、必要以上に回避走行モードの制御を継続
してしまう可能性があると共に、対象物を回避する以外
の動作でも制御が介入してしまい、ドライバに違和感を
与える可能性がある。このため、解除時間は、路面μが
大きい程、長くなるように設定し、制御精度を向上して
いるのである。

【００９０】尚、解除時間演算部８７は、解除時間の設
定の演算を簡単にするため、図３（ｂ）に示すように、
路面μが小さい場合は短い解除時間を設定し、路面μが
大きい場合は長い解除時間を設定するというように２段
階、或いは、複数の段階に設定するものであっても良
い。

【００９１】また、解除時間演算部８７は、図２の点線
で示すように、前方道路情報認識部５２から道路の雪情
報を入力するように構成して、この雪情報に応じて解除
時間を設定するものであっても良い。この場合、道路が
雪の場合は、通常より解除時間を長く設定する。また、
前方道路情報認識部５２が道路の雪情報以外にも路面の
濡れや凍結を判定できるものであれば、これらの情報を
利用して滑りやすい路面状態の場合は、通常より解除時
間を長く設定するようにしても良い。

【００９２】更に、解除時間演算部８７は、図２の点線
と一点破線で示すように、障害物との距離Ｌｓ、障害物
の速度Ｖｓ、車速Ｖを読み込み、障害物を通過するまで
の時間Ｔspを以下の（１２）式により演算し、この障害
物を通過するまでの時間Ｔspに予め設定しておいた時間
Ｔcpを加算して解除時間とするようにしても良い。

【００９３】Ｔsp＝Ｌｓ／（Ｖ−Ｖｓ） …（１２）すなわち、通常、障害物を回避するには、回避走行の大
部分は、障害物を通過するまでの時間により占められる
と考えられるため、解除時間を、障害物を通過するまで
の時間Ｔspに応じて正確に設定して制御精度を向上させ
るようにするのである。

【００９４】また、解除時間演算部８７は、解除時間
を、上述の前方道路状態と障害物を通過するまでの時間
の両方に応じ（例えば、前方道路状態に応じて設定した
時間に障害物を通過するまでの時間Ｔspを加算する
等）、より正確に設定するものであっても良い。

【００９５】制御変更設定部８８は、ハンドル角θＨ、
実ヨーレートγ、障害物（先行車）との距離Ｌｓが入力
されると共に、必要減速距離補正部８４から必要減速距
離ＬGB、目標ヨーレート演算部８５から目標ヨーレート
γｔ、ヨーレート偏差演算部８６からヨーレート偏差Δ
γ、解除時間演算部８７から解除時間が入力され、回避
走行モードに移行するか否かの判定と、回避走行モード
に移行した際の各車両挙動制御部６０，６５，７０，７
５に出力する信号（回頭性を向上する信号（第１のモー
ド）、安定性を向上する信号（第２のモード）、或いは
回避走行モード解除の信号）を設定して出力するように
なっている。また、回避走行モードに移行した際には、
警報駆動部８９に対して信号が出力され、回避走行モー
ドが解除されるまで、警報ランプ５５の点灯が行われ
る。

【００９６】すなわち、必要減速距離演算部８３、必要
減速距離補正部８４、解除時間演算部８７、及び制御変
更設定部８８で制動回避判定手段が形成されており、制
御変更設定部８８は回避制御手段としての機能も有して
いる。

【００９７】次に、自車両１の回避走行制御部８０での
回避走行での制御を、図４〜図６の回避走行制御プログ
ラムのフローチャートで説明する。この回避走行制御プ
ログラムは所定時間毎に実行され、まず、ステップ（以
下「Ｓ」と略称）１０１で自車両情報を読み込み、Ｓ１
０２に進んで前記（６）式により目標ヨーレートγｔを
演算する。

【００９８】そして、Ｓ１０３に進むと、既に回避走行
モードか否かの判定が行われ、回避走行モードではない
場合はＳ１０４に進み、既に回避走行モードの場合には
Ｓ１１７へと進む。

【００９９】ここでは先に、回避走行モードではなくＳ
１０４へと進む場合について説明する。Ｓ１０４に進む
と障害物情報が読み込まれ、Ｓ１０５に進むと障害物
（先行車も含む）が存在するか否か判定される。

【０１００】Ｓ１０５で障害物が存在しないと判定され
るとそのままプログラムを抜ける。一方、障害物が存在
する場合は、Ｓ１０５からＳ１０６に進み路面摩擦係数
μを推定し、Ｓ１０７に進んで前記（２）式により路面
勾配ＳＬを推定する。

【０１０１】その後、Ｓ１０８に進んで前記（４）式に
より必要減速距離ＬGBを演算し、Ｓ１０９に進んで前記
（５）式により必要減速距離ＬGBを補正する。

【０１０２】こうしてＳ１１０に進むと、最終的に補正
を加えて演算された必要減速距離ＬGBと障害物までの距
離Ｌｓとの比較が行われ、この比較の結果、障害物まで
の距離Ｌｓが必要減速距離ＬGBよりも大きく（Ｌｓ＞Ｌ
GB）、障害物との衝突を自車両１の制動のみで回避可能
と判定できる場合は、そのままプログラムを抜ける。

【０１０３】一方、Ｓ１１０の判定で、障害物までの距
離Ｌｓが必要減速距離ＬGB以下（Ｌｓ≦ＬGB）であり、
障害物との衝突を自車両１の制動のみでは回避不可能と
判定した場合は、Ｓ１１１へと進み、その運転状態にお
ける前輪操舵方向をメモりした後、Ｓ１１２に進む。

【０１０４】そして、Ｓ１１２でハンドル角θＨの絶対
値が所定値より大きいか否か、すなわち、既にハンドル
操作が行われているか否かの判定が行われ、ハンドル角
θＨの絶対値が所定値より大きく、ハンドル操作が行わ
れてる場合には、Ｓ１１３に進む。

【０１０５】Ｓ１１３では、目標ヨーレートγｔの絶対
値と実ヨーレートγの絶対値の比較が行われて車両挙動
の状態が判定され、目標ヨーレートγｔの絶対値が実ヨ
ーレートγの絶対値より大きく（｜γｔ｜＞｜γ｜）、
車両の挙動がアンダーステア傾向にあるとみなせるとき
はＳ１１４に進んで、各車両挙動制御部６０，６５，７
０，７５に対して制御特性を回頭性が向上する方向に変
更するよう信号を出力する。

【０１０６】具体的には、前後駆動力配分制御部６０に
対しては、前後駆動力配分制御部６０で用いる演算した
目標ヨーレートγｔ（絶対値）に１より大きい係数が乗
じられて目標ヨーレートγｔ（絶対値）が通常よりも大
きく補正され、クラッチトルクが減少補正されて前後の
駆動力配分が後輪偏重になり、回頭性が向上するように
補正される。

【０１０７】また、左右駆動力配分制御部６５に対して
は、左右駆動力配分制御部６５で用いる演算した目標ヨ
ーレートγｔ（絶対値）に１より大きい係数が乗じられ
て目標ヨーレートγｔ（絶対値）が通常よりも大きく補
正され、旋回外側車輪の駆動力配分が大きくなるように
補正されて回頭性が向上される。

【０１０８】さらに、後輪操舵制御部７０に対しては、
ハンドル角感応ゲインｋδ０について、１より大きな後
輪舵角補正値ｆ１を乗じることで、その絶対値が大きく
なるように補正して、ハンドル角θＨに対して通常より
後輪が逆相に操舵されるようにして回頭性を向上させ
る。また、ヨーレート感応ゲインｋγ０については、１
より小さな後輪舵角補正値ｆ２を乗じることで、通常よ
り小さくなるように補正して、ヨーレートγに対して後
輪を同相に小さく補正して回頭性を向上する。

【０１０９】また、制動力制御部７５に対しては、制動
力制御部７５で用いる演算した目標ヨーレートγｔ（絶
対値）に１より大きい係数が乗じられて目標ヨーレート
γｔ（絶対値）が通常よりも大きく補正されて回頭性が
向上される。

【０１１０】一方、上記Ｓ１１３での目標ヨーレートγ
ｔの絶対値と実ヨーレートγの絶対値の比較の結果、目
標ヨーレートγｔの絶対値が実ヨーレートγの絶対値以
下（｜γｔ｜≦｜γ｜）で、車両の挙動がオーバーステ
ア傾向にあるとみなせるときはＳ１１５に進んで、各車
両挙動制御部６０，６５，７０，７５に対して制特性を
安定性が向上する方向に変更するよう信号を出力する。

【０１１１】具体的には、前後駆動力配分制御部６０に
対しては、前後駆動力配分制御部６０で用いる演算した
目標ヨーレートγｔ（絶対値）に１より小さい係数が乗
じられて目標ヨーレートγｔ（絶対値）が通常よりも小
さく補正され、クラッチトルクが増加補正されて前後の
駆動力配分が等配分方向になり、安定性が向上するよう
に補正される。

【０１１２】また、左右駆動力配分制御部６５に対して
は、左右駆動力配分制御部６５で用いる演算した目標ヨ
ーレートγｔ（絶対値）に１より小さい係数が乗じられ
て目標ヨーレートγｔ（絶対値）が通常よりも小さく補
正され、旋回外側車輪に対する駆動力配分の増加が抑制
されて安定性が向上される。

【０１１３】さらに、後輪操舵制御部７０に対しては、
ハンドル角感応ゲインｋδ０について、１より小さな後
輪舵角補正値ｆ１を乗じることで、その絶対値が小さく
なるように補正して、ハンドル角θＨに対して通常より
後輪が逆相に操舵されることを抑制して安定性を向上す
る。また、ヨーレート感応ゲインｋγ０については、１
より大きな後輪舵角補正値ｆ２を乗じることで、通常よ
り大きくなるように補正して、ヨーレートγに対して後
輪を同相方向に大きくなるように補正して安定性を向上
する。

【０１１４】また、制動力制御部７５に対しては、制動
力制御部７５で用いる演算した目標ヨーレートγｔ（絶
対値）に１より小さい係数が乗じられて目標ヨーレート
γｔ（絶対値）が通常よりも小さく補正されて安定性が
向上される。

【０１１５】また、Ｓ１１２で、ハンドル角θＨの絶対
値が所定値以下の場合は、今後障害物回避のためにハン
ドル操作が行われ、旋回されることが予想されるため、
Ｓ１１４に進んで各車両挙動制御部６０，６５，７０，
７５に対して制御特性を回頭性が向上する方向に変更す
るよう信号を出力する。

【０１１６】こうして、Ｓ１１４或いはＳ１１５の処理
の後はＳ１１６へと進み、回避走行モードであることを
ドライバに報知するため、警報駆動部８９に信号出力し
て警報ランプ５５を点灯させてプログラムを抜ける。

【０１１７】次に、Ｓ１０３で回避走行モード中と判定
されてＳ１１７に進んだ場合について説明する。Ｓ１０
３からＳ１１７へと進むと、現在の回避走行モードが各
車両挙動制御部６０，６５，７０，７５に対して制御特
性を回頭性が向上する方向に変更させるものか否か判定
する。

【０１１８】Ｓ１１７で回頭性向上方向に変更中と判定
した場合、Ｓ１１８に進み前輪の操舵方向が反転、すな
わち、Ｓ１１１でメモリした前輪操舵方向に対して今回
の前輪操舵方向が反転しているかの判定が行われ、反転
していなければそのままプログラムを抜け、反転してい
ればＳ１１９に進んで、回頭性向上方向に変更中の各車
両挙動制御部６０，６５，７０，７５に対する制御特性
の変更出力を、安定性が向上する方向に変更するように
信号を出力する。

【０１１９】一方、Ｓ１１７で安定性向上方向に変更中
と判定した場合は、Ｓ１２０へと進み、現在継続中の回
避走行モードを解除する閾値となる解除時間を路面μに
応じて設定する。

【０１２０】その後、Ｓ１２１に進み、ハンドル角θＨ
の絶対値が所定値以下の状態が解除時間以上継続したか
否か判定し、継続していない場合はＳ１２２に進みヨー
レート偏差Δγを前記（１１）式により演算して、Ｓ１
２３に進んでヨーレート偏差Δγの絶対値が所定値以下
の状態が解除時間以上継続したか否か判定し、継続して
いない場合はそのままプログラムを抜ける。

【０１２１】Ｓ１２１、或いはＳ１２３のどちらか一方
でも条件を満たす場合、すなわち、ハンドル角θＨの絶
対値が所定値以下の状態が解除時間以上継続、或いはヨ
ーレート偏差Δγの絶対値が所定値以下の状態が解除時
間以上継続した場合はＳ１２４へと進み、各車両挙動制
御部６０，６５，７０，７５に対して制御特性を変更す
る指示を解除（回避走行モードの解除）して、Ｓ１２５
に進み警報駆動部８９への信号出力を解除してプログラ
ムを抜ける。

【０１２２】このように本発明の実施の形態では、自車
両１に対する障害物を事前に判断し、路面摩擦係数、路
面勾配の路面情報、自車両１と障害物の相対的な運動を
考慮して自車両１が制動操作のみで障害物を回避できる
か否か正確に判定するようになっている。そして、自車
両１が自車両１の制動操作のみで障害物を回避できない
場合に、そのときのハンドル操作とアンダーステア、或
いはオーバーステア状態の車両挙動に応じて各車両挙動
制御部６０，６５，７０，７５を回避走行モードに移行
して作動させるため、ドライバは安全かつ容易に障害物
の回避運転を実行することができる。また、一般に回避
走行では、前半は回頭性が重視され、障害物を通過して
ハンドルを反転してからの後半は安定性が重視される
が、回避走行モード中では、ハンドル操作と車両挙動の
変化からこのことを正確に判定し必要な制御を各車両挙
動制御部６０，６５，７０，７５に実行させるようにな
っている。更に、回避走行モードの解除も、路面μ、雪
等の道路状態や障害物と自車両１との距離に応じて閾値
となる解除時間を設定し、ドライバのハンドル操作によ
る回避走行終了を検出し、或いは、障害物回避後の車両
挙動の安定を考慮して正確なタイミングで実行されるよ
うになっている。

【０１２３】尚、本発明の実施の形態では、前方障害物
の検出に、一対のＣＣＤカメラ５１Ｒ，５１Ｌによって
捉えた画像を処理して行う例を示したが、これに限定す
ることなく、例えば超音波レーダ、レーザ等の装置を用
いて障害物を検出するようにしても良い。

【０１２４】また、本発明の実施の形態では、自車両１
は、車両挙動の制御部として前後駆動力配分制御部６
０、左右駆動力配分制御部６５、後輪操舵制御部７０及
び制動力制御部７５の４つを備え、回避走行制御部８０
からこれら４つに信号出力するようになっているが、こ
れらの車両挙動制御部６０，６５，７０，７５のうち少
なくとも１つを回避走行制御部８０で制御するものであ
れば本発明が適用できることはいうまでもない。

【０１２５】さらに、本発明の実施の形態では、車両挙
動制御部６０，６５，７０，７５でのパラメータ（目標
ヨーレート、或いはハンドル角感応ゲイン、ヨーレート
感応ゲイン）の絶対値の増加補正には、１より大きい定
数を乗じることで行い、減少補正には１より小さい定数
を乗じることで行うようになっているが、補正できれば
これに限るものではない。

【０１２６】また、本発明の実施の形態では、前後駆動
力配分制御部６０は、制御中に目標ヨーレートを補正パ
ラメータとして用いるものであるが、この制御方法に限
るものではない。この場合、回頭性を向上するには後輪
偏重の駆動力配分となるように、安定性を向上するには
前後等配分の駆動力配分になるようにトランスファクラ
ッチ２１の締結トルクを設定できれば良い。

【０１２７】さらに、本発明の実施の形態では、左右駆
動力配分制御部６５でも制御中に目標ヨーレートを補正
パラメータとして用いるものであるが、この制御方法に
限るものではない。この場合、回頭性を向上するにあた
り、車両が基準となるステア特性よりも更に強いアンダ
ーステア傾向と判断される時、目標とする左右駆動力配
分比を外輪がより強く駆動する方向、或いは内輪がより
強く制動する方向に補正する。また、安定性を向上させ
る場合には、車両が基準となるステア特性よりも更に弱
いアンダーステア傾向或いはオーバーステア傾向と判断
される時、目標とする左右駆動力配分比を内輪がより強
く駆動する方向、或いは、外輪がより強く制動する方向
に補正する。

【０１２８】また、本発明の実施の形態では、後輪操舵
制御部７０での制御則は「ハンドル角逆相＋ヨーレート
同相制御則」を基本制御則とするものを例に説明した
が、これに限るものではなく、例えば周知の「ヨーレー
トフィードバック方式の制御則」や「前輪舵角比例方式
の制御則」等であっても良い。そして、他の制御則であ
っても、回頭性を向上する場合は、前輪に対する後輪の
転舵角を同相方向への操舵量を減らすことも含め、逆相
方向に補正する。また、安定性を向上させる場合には、
前輪に対する後輪の転舵角を逆相操舵量を減らすことも
含め、同相方向に補正する。

【０１２９】さらに、制動力制御部７５での制動力制御
は、本発明の実施の形態のものに限るものではない。そ
して、回頭性を向上するには、車両が基準となるステア
特性よりも更に強いアンダーステア傾向と判断される
時、目標ヨーモーメントを大きくして付加する制動力を
増加補正する。また、安定性を向上させる場合には、車
両が基準となるステア特性よりも更に弱いアンダーステ
ア傾向或いはオーバーステア傾向と判断される時、目標
ヨーモーメントを大きくして付加する制動力を増加補正
するようにしても良い。

【０１３０】

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
車両に対する障害物を事前に判断し、様々な走行情報を
加味して回避走行全般に亘り、各車両挙動の制御装置が
適切に動作して、障害物の回避走行を適切に行うことが
でき、そして、前述の様々な車両挙動の制御装置を障害
物の回避に介入させた場合、特に、障害物を回避した後
に元の車両姿勢に戻す際に、ドライバに違和感等を与え
ないよう、且つ、様々な車両挙動の制御装置が本来の車
両挙動制御を再び実行することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】車両における車両運動制御装置全体の概略説明
図

【図２】回避走行制御部を説明する機能ブロック図

【図３】解除時間設定の説明図

【図４】回避走行制御プログラムのフローチャート

【図５】図４の続きのフローチャート

【図６】図４の続きのフローチャート

【符号の説明】

１自車両４２ハンドル角センサ（自車両情報検出手段）４３ヨーレートセンサ（自車両情報検出手段）４９前後加速度センサ（自車両情報検出手段）５１Ｒ，５１ＬＣＣＤカメラ（前方道路情報認識手
段）５２前方道路情報認識部（前方道路情報認識手段）６０前後駆動力配分制御部（車両挙動制御手段）６５左右駆動力配分制御部（車両挙動制御手段）７０後輪操舵制御部（車両挙動制御手段）７５制動力制御部（車両挙動制御手段）８０回避走行制御部（路面情報推定手段、制動回避
判定手段、回避制御手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ６０Ｒ 21/00 ６２４Ｂ６０Ｒ 21/00 ６２４Ｃ６２７６２７Ｂ６０Ｔ 7/12 Ｂ６０Ｔ 7/12 Ｃ 8/58 ＺＹＷ 8/58 ＺＹＷＥＧ０８Ｇ 1/16 Ｇ０８Ｇ 1/16 Ｃ // Ｂ６２Ｄ 101:00 Ｂ６２Ｄ 101:00 103:00 103:00 113:00 113:00 137:00 137:00 Ｆターム(参考） 3D032 CC21 DA03 DA23 DA33 DA76 DA82 DC08 DD01 DD08 EA06 EB16 EC22 FF01 FF06 3D041 AA31 AA41 AA71 AB01 AC01 AC06 AC15 AC18 AC26 AC30 AD00 AD17 AD26 AD47 AD51 AE00 AE14 AE26 AE41 AE45 AF01 3D046 BB18 GG04 GG07 GG10 HH05 HH07 HH08 HH17 HH20 HH21 HH23 HH25 HH26 HH36 HH46 5H180 AA01 CC03 CC04 CC11 CC14 EE13 FF13 LL01 LL02 LL09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】走行路前方の道路状態を認識して少なく
とも障害物情報を検出する前方道路情報認識手段と、自車両の走行状態を検出する自車両情報検出手段と、走行する路面情報を推定する路面情報推定手段と、上記自車両の回頭性能を可変して車両挙動を制御する車
両挙動制御手段と、上記障害物情報と上記自車両情報と上記路面情報とに基
づき上記自車両の制動操作のみで該自車両が上記障害物
を回避可能か否か判定する制動回避判定手段と、上記自車両が制動操作のみで上記障害物を回避できない
場合にハンドル操作と車両挙動に応じて上記車両挙動制
御手段を回避走行モードに移行させると共に、予め設定
したハンドル操作の継続時間と予め設定した車両挙動の
継続時間の少なくともどちらかと、上記障害物を通過す
るまでの時間と上記路面情報推定手段からの路面情報と
上記前方道路情報認識手段からの前方道路情報の少なく
とも一つに応じて予め設定した上記回避走行モードの解
除時間とを比較して上記回避走行モードを解除する回避
制御手段と、を備えたことを特徴とする車両運動制御装置。
【請求項２】上記回避制御手段による上記回避走行モ
ードは、上記車両挙動制御手段を、通常より回頭性を向
上させる方向に制御変更する第１のモードと、この第１
のモードより車両姿勢を強く維持させる方向に制御変更
する第２のモードからなることを特徴とする請求項１記
載の車両運動制御装置。
【請求項３】上記回避制御手段による上記回避走行モ
ードは、上記車両挙動制御手段を上記第１のモードの場
合にハンドル操舵方向が反転した際は、上記車両挙動制
御手段を上記第２のモードに切り換えることを特徴とす
る請求項２記載の車両運動制御装置。
【請求項４】上記回避制御手段は、ハンドル操舵が小
さい状態が上記解除時間を超えて継続した場合と、目標
とするヨーレートと実際のヨーレートの偏差が予め定め
た設定範囲内である状態が上記解除時間を超えて継続し
た場合の少なくともどちらかの場合に、上記回避走行モ
ードを解除することを特徴とする請求項１乃至請求項３
の何れかに記載の車両運動制御装置。
【請求項５】上記回避制御手段での上記回避走行モー
ドの解除時間を設定する上記障害物を通過するまでの時
間は、上記障害物情報と上記自車両情報により設定する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載
の車両運動制御装置。
【請求項６】上記車両挙動制御手段は、車両の走行状
態を基に制動力を所定の選択した車輪に加えて制御する
制動力制御部と、車両の走行状態に応じて後輪を所定に
操舵制御する後輪操舵制御部と、車両の走行状態に応じ
て前後輪間の駆動力配分を可変制御する前後駆動力配分
制御部と、車両の走行状態に応じて左右輪間の駆動力配
分を可変制御する左右駆動力配分制御部の少なくとも一
つであることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れ
かに記載の車両運動制御装置。