JP2002293225A - 車両運動制御装置 - Google Patents

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に対する障害物を事前に判断し、
回避走行制御部８０では、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。そして、自車両１の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
車両挙動制御部６０，６５，７０，７５を回頭性を向上
する方向のモードか車両安定性を向上する方向のモード
かの回避走行モードに移行させる。回頭性向上のモード
に移行する際は、路面μが小さい場合、走行路前方の道
路状態が滑りやすい場合、或いは前方道路情報が良好で
はない場合は、このモードに入ることを禁止して制御の
信頼性を向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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。

【０００６】更に、回避走行で回頭性向上を行うにあた
り、特に路面が滑りやすくなっているような場合は、制
御介入による回頭性向上により、車両のヨーレートが必
要以上に増大しスピン傾向になり、車両を不安定にして
しまう虞がある。また、障害物認識情報に誤りがあった
場合も同様に、必要以上に回避走行制御が車両挙動制御
に介入してしまい、車両を却って不安定なものにしてし
まう可能性がある。

【０００７】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、特に路面が滑りやすくなっているような場合
等でも、これを適切に判断し制御に反映して信頼性の高
い車両運動制御装置を提供することを目的としている。

【０００８】

【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、該回避走行モードでは、
ハンドル操作と車両挙動に応じて、上記車両挙動制御手
段を通常より回頭性を向上させる方向に制御変更させる
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させる第２のモードとを選択
して実行する回避制御手段とを備えた車両運動制御装置
において、上記回避制御手段は、上記前方道路情報認識
手段による認識状態が悪いと判断した場合と、上記走行
路前方の道路状態が滑りやすいと判断した場合と、路面
摩擦係数が小さい場合の少なくとも何れかの場合は、上
記第１のモードの実行を禁止することを特徴としてい
る。

【０００９】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上記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
車両挙動に応じて上記車両挙動制御手段を回避走行モー
ドに移行させる。回避制御手段は、回避走行モードで
は、ハンドル操作と車両挙動に応じて、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させる
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させる第２のモードとを選択
して実行するが、前方道路情報認識手段による認識状態
が悪いと判断した場合と、走行路前方の道路状態が滑り
やすいと判断した場合と、路面摩擦係数が小さい場合の
少なくとも何れかの場合は、第１のモードの実行を禁止
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。また、前方道路情報認識手段
による認識状態が悪いと判断した場合と、走行路前方の
道路状態が滑りやすいと判断した場合と、路面摩擦係数
が小さい場合には回頭性向上が禁止されるので、回避走
行制御が車両挙動制御に介入して、車両のヨーレートが
必要以上に増大しスピン傾向になったり、車両を不安定
にしたりすることがなく、信頼性を向上することができ
る。

【００１０】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している。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】さらに、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１又は請求項２に記載の車両運
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、ハンドル操舵が小さい状態が所定時間以
上継続した場合と、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所定
時間以上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所定時間以上継続
する場合や、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所定時間以
上継続する場合は、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】さらに、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。

【００１３】

【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は回避走行制御プログラムのフローチャー
ト、図４は図３の続きのフローチャート、図５は図３の
続きのフローチャートである。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】更に、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。

【００３５】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。

【００３６】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、通常の路面摩擦係数であれば車両の右旋回性が向上
される。

【００３７】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、通常の路面摩擦係数であれば車
両の左旋回性が向上される。

【００３８】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。

【００３９】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。

【００４０】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。

【００４１】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。

【００４２】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。

【００４３】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。更に、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。

【００４４】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。

【００４５】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
等から路面の滑りやすい状態の一例として雪状態等の情
報を検出する。また、路面上の輝度エッジ（隣り合った
点の輝度が大きく変化する部分）の数等に基づいて前方
道路情報が良好に取得されたか否か判断される。すなわ
ち、本発明の実施の形態では、上記ＣＣＤカメラ５１
Ｌ，５１Ｒ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。

【００４６】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。

【００４７】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。

【００４８】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。

【００４９】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（滑りやすい路面状態）と判定（認識）する。

【００５０】また、路面上に雪がまばらにある場合等で
路面上の輝度エッジが大きく変化する部分の数が予め設
定した値より大きい場合、若しくは設定値より小さい場
合等の前方道路情報が良好とは云えない場合は、この判
断結果も回避走行制御部８０に出力する。

【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）、前
方道路情報の良好さの判断結果は、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。

【００６５】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。

【００６６】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。

【００６７】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。

【００６８】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。

【００６９】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。

【００７０】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。

【００７１】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。

【００７２】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。

【００７３】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。

【００７４】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。

【００７５】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。

【００７６】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。

【００７７】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）、前方道路状態（雪情報等）、前方道路
情報認識部５２の良好さの判断結果等が入力される。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
るようになっている。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するようになっている。この
際、回避走行モードの回頭性向上を行う場合には、前方
道路情報認識部５２からの情報として得られる路面状態
が雪状態で滑りやすい状態、或いは、前方道路情報認識
部５２で得られる情報が良好ではない場合、そして後述
の如く推定する路面摩擦係数が予め設定する値（例えば
０．３）以下の場合の何れかの条件が成立する場合に
は、この回頭性向上は実行しない。

【００７８】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、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。

【００７９】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からの情報に応じ路面摩擦係数
μを推定する。そして、この推定した路面摩擦係数μ
は、必要減速距離演算部８３と制御変更設定部８８に出
力される。

【００８０】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）

【００８１】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））・１０ ０） ≒（（（（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）

【００８２】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。

【００８３】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）

【００８４】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。

【００８５】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。

【００８６】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。

【００８７】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）

【００８８】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、前方
道路状態（雪情報等）、前方道路情報認識部５２の良好
さの判断結果が入力されると共に、路面摩擦係数推定部
８１から路面摩擦係数μ、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Δγ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６０，６５，７０，７５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。ここで特
に、制御変更設定部８８は、回避走行モードの第１のモ
ードである回頭性向上を行う場合には、路面状態が雪状
態で滑りやすい状態、前方道路情報認識部５２で得られ
る情報が良好ではない場合、路面摩擦係数μが予め設定
する値（例えば０．３）以下の場合の何れかの条件が成
立する場合には、この第１のモードは実行しない。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。

【００８９】すなわち、必要減速距離演算部８３、必要
減速距離補正部８４と制御変更設定部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。

【００９０】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３〜図５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。

【００９１】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
Ｓ１２０へと進む。

【００９２】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。

【００９３】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。

【００９４】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。

【００９５】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。

【００９６】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。

【００９７】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。

【００９８】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Ｓ
１１４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。

【００９９】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。

【０１００】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。

【０１０１】更に、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。

【０１０２】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。

【０１０３】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Ｓ１１５〜Ｓ１１７
にかけての、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条
件の判定手順に進む。

【０１０４】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Ｓ
１１５〜Ｓ１１７にかけての、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
方向に変更する条件の判定手順に進む。

【０１０５】そして、Ｓ１１２或いはｓ１１３からＳ１
１５に進むと、まず、路面摩擦係数μ（路面μ）が予め
設定しておいた値（０．３）以下か否か判定され、路面
μが設定値以下ならば、この条件で回頭性を向上する方
向に制御すると、車両のヨーレートが必要以上に増大し
スピン傾向になり、却って車両を不安定にしてしまう虞
があるため、回頭性を向上する回避走行モードは行わ
ず、そのままプログラムを抜ける。

【０１０６】また、Ｓ１１５で路面μが設定値より大き
ければＳ１１６に進み、路面は雪状態等の滑りやすい状
態か否か判定する。この結果、路面が滑りやすい状態な
らば、この条件で回頭性を向上する方向に制御すると、
車両のヨーレートが必要以上に増大しスピン傾向にな
り、却って車両を不安定にしてしまう虞があるため、回
頭性を向上する回避走行モードは行わず、そのままプロ
グラムを抜ける。

【０１０７】また、Ｓ１１６で路面が滑りやすい状態で
はない場合はＳ１１７に進み、前方道路情報認識部５２
で得られる情報（前方道路情報）が良好か否か判定す
る。この判定の結果、前方道路情報が良好ではないと判
定した場合は、障害物認識情報に誤りがあった場合、必
要以上に回避走行制御が車両挙動制御に介入してしま
い、車両を却って不安定なものにしてしまう可能性があ
るため、回頭性を向上する回避走行モードは行わず、そ
のままプログラムを抜ける。尚、これら３つの判定手順
Ｓ１１５、Ｓ１１６、Ｓ１１７の順番は、この例以外の
順番でも良いことは云うまでもない。

【０１０８】そして、Ｓ１１７で、前方道路情報が良好
と判定した場合は、Ｓ１１８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。

【０１０９】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。

【０１１０】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。

【０１１１】更に、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。

【０１１２】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。

【０１１３】こうして、Ｓ１１４或いはＳ１１８の処理
の後はＳ１１９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。

【０１１４】次に、上記Ｓ１０３で回避走行モード中と
判定されてＳ１２０に進んだ場合について説明する。Ｓ
１０３からＳ１２０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。

【０１１５】Ｓ１２０で回頭性向上方向に変更中と判定
した場合、Ｓ１２１に進み前輪の操舵方向が反転、すな
わち、前記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Ｓ１２２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。

【０１１６】一方、Ｓ１２０で安定性向上方向に変更中
と判定した場合は、Ｓ１２３へと進む。Ｓ１２３ではハ
ンドル角θＨの絶対値が所定値以下の状態が所定時間以
上継続したか否か判定し、継続していない場合はＳ１２
４に進みヨーレート偏差Δγを前記（１１）式により演
算して、Ｓ１２５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所定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。

【０１１７】Ｓ１２３、或いはＳ１２５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所定時間以上継続、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所定時
間以上継続した場合はＳ１２６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、Ｓ１２７
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。

【０１１８】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。特に、回避走行モードに移行し、回頭性を向
上する方向に制御する際には、路面μが小さい場合や走
行路前方の道路状態が滑りやすい場合は、車両のヨーレ
ートが必要以上に増大しスピン傾向になり、却って車両
を不安定にしてしまう虞があるため、回頭性を向上する
回避走行モードを行わないようになっており、走行環境
に応じた信頼性の高い制御が行えるようになっている。
また、前方道路情報が良好ではないと判定した場合も、
障害物認識情報に誤りがあった場合、必要以上に回頭性
を向上する回避走行制御が車両挙動制御に介入してしま
い、車両を却って不安定なものにしてしまう可能性があ
るため、回頭性を向上する回避走行モードは行わないよ
うになっており、制御の信頼性を向上するようになって
いる。更に、回避走行モードの解除も、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検出して正確なタイミングで
実行されるようになっている。

【０１１９】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。

【０１２０】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。

【０１２１】更に、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。

【０１２２】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。

【０１２３】更に、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。

【０１２４】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。

【０１２５】更に、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。

【０１２６】

【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、特に路面が滑りやすくなっているような場合等で
も、これを適切に判断し制御に反映して信頼性の高い制
御を実行することが可能となる。

【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】回避走行制御プログラムのフローチャート

【図４】図３の続きのフローチャート

【図５】図３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，５１Ｌ ＣＣＤ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） Ｂ６０Ｋ 41/00 Ｂ６０Ｋ 41/00 ３０１Ｇ 41/28 41/28 Ｂ６０Ｒ 21/00 ６２４ Ｂ６０Ｒ 21/00 ６２４Ｃ ６２７ ６２７ Ｂ６０Ｔ 7/12 Ｂ６０Ｔ 7/12 Ｃ Ｂ６２Ｄ 6/00 ＺＹＷ Ｂ６２Ｄ 6/00 ＺＹＷ // Ｂ６２Ｄ 101:00 101:00 103:00 103:00 111:00 111:00 113:00 113:00 137:00 137:00 Ｆターム(参考） 3D032 CC12 DA03 DA24 DA25 DA29 DA33 EA06 EB16 FF01 FF08 GG01 3D041 AA40 AA47 AA48 AA49 AA57 AA59 AA65 AA66 AB01 AC06 AC26 AC28 AC30 AD02 AD17 AD18 AD41 AD46 AD47 AE16 AE17 AE41 AE43 AF09 3D043 EA02 EA23 EA25 EA38 EA42 EA43 EA44 EB03 EB06 EB09 EB13 EE01 EE02 EE03 EE07 EE08 EE09 EE12 EE18 EF02 EF03 EF06 EF09 EF13 EF18 EF19 EF26 EF27 EF30 3D046 BB18 BB21 BB23 GG04 GG10 HH05 HH07 HH08 HH17 HH20 HH21 HH23 HH25 HH26 HH36

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【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、該回避走
   行モードでは、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通常より回頭性を向上させる方向に
   制御変更させる第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させる第２の
   モードとを選択して実行する回避制御手段と、 を備えた車両運動制御装置において、 上記回避制御手段は、上記前方道路情報認識手段による
   認識状態が悪いと判断した場合と、上記走行路前方の道
   路状態が滑りやすいと判断した場合と、路面摩擦係数が
   小さい場合の少なくとも何れかの場合は、上記第１のモ
   ードの実行を禁止することを特徴とする車両運動制御装
   置。
2. 【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１記載の車両運動制御装置。
3. 【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、ハンドル操舵が小さい状態が所定時間以上継続
   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所定時間以
   上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又は請
   求項２に記載の車両運動制御装置。
4. 【請求項４】 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３の何れ
   かに記載の車両運動制御装置。