JP4042980B2

JP4042980B2 - 車両操作支援装置

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Publication number: JP4042980B2
Application number: JP2004145305A
Authority: JP
Inventors: 幸広藤原; 光晴金星; 八州志照田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2004-05-14
Filing date: 2004-05-14
Publication date: 2008-02-06
Anticipated expiration: 2024-05-14
Also published as: DE102005021845A1; US7778753B2; JP2005327117A; US20050267660A1

Description

本発明は、車両が障害物を回避する回避操作と、それに続く復帰操作とを支援する車両操作支援装置に関する。

レーダー装置で検知した自車と障害物との距離および相対速度に基づいて自車が障害物に衝突する可能性を判定し、衝突可能性があると判定された場合に自動的にブレーキ装置を作動させる自動ブレーキ制御装置において、ブレーキ装置による制動力だけでは衝突を回避できないと判定され、かつドライバーのステアリング操作が検知された場合に、左右の車輪の制動力を個別に制御してヨーモーメントを発生させることで車両の回頭性を高めて衝突を回避するものが、下記特許文献１により公知である。

またレーダー装置が自車前方の障害物を検知すると自動制動を行って衝突を回避する自動制動制御装置において、衝突を回避しようとしてドライバーがステアリング操作を行うと、ステアリング操作量に基づいて障害物を回避し得る能力を示す操舵回避能力を算出し、この操舵回避能力に応じて自動制動の制動力の大きさを制御することで、ステアリング操作による障害物の回避能力を有効に確保するものが、下記特許文献２により公知である。
特開平７−２１５００号公報特開平１０−１３８８９４号公報

ところで、ドライバーが自車前方に発見した障害物をステアリング操作によって回避する場合の一般的な傾向として、その前半の回避操作でステアリングハンドルの操作量が不足あるいは過大になって適切な障害物回避ができなくなり、また後半の復帰操作でステアリングハンドルの戻しが遅れが発生し、それを補おうとしてステアリングハンドルの戻し量が過大になることが挙げられ、その結果として車両の横滑りが発生してスピンに至る可能性があった。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、ドライバーによる障害物に対する回避操作および復帰操作の両方を的確に支援することが可能な車両操作支援装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、車両が障害物を回避する回避操作と、それに続く復帰操作とを支援する車両操作支援装置において、自車前方の障害物を検知する障害物検知手段と、ドライバーによる障害物の回避操作の開始を判定する回避操作判定手段と、障害物を回避した後の復帰操作の開始を判定する復帰操作判定手段と、障害物検知手段の出力に基づいて障害物を回避するのに必要な回避運動量を算出する回避運動量算出手段と、回避運動量算出手段で算出した回避運動量に基づいて車両の横運動を制御する車両運動制御手段とを備え、回避操作判定手段が回避操作の開始を判定してから復帰操作判定手段が復帰操作の開始を判定するまでは、ドライバーの回避操作と並行して、車両運動制御手段は制動装置を作動させて車両の横運動を制御し、復帰操作判定手段が復帰操作の開始を判定した後は、ドライバーの復帰操作と並行して、車両運動制御手段はパワーステアリング装置を作動させて車両の横運動を制御するものであって、前記回避操作判定手段は、自車が障害物に衝突するまでの時間的余裕である衝突余裕時間が所定値以上の場合にはドライバーのブレーキ操作およびステアリング操作に基づいて回避操作の開始を判定し、前記衝突余裕時間が所定値未満の場合にはドライバーのステアリング操作のみに基づいて回避操作の開始を判定することを特徴とする車両操作支援装置が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、復帰操作判定手段は、自車の中心線に対する障害物の中心のオフセット量と、障害物の横幅および自車の横幅から算出した目標横移動距離とを比較し、オフセット量が目標横移動距離を超えたときに復帰操作の開始を判定することを特徴とする車両操作支援装置が提案される。

また請求項３に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、復帰操作判定手段は、障害物検知手段が障害物をロストしたときに復帰操作の開始を判定することを特徴とする車両操作支援装置が提案される。

また請求項４に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記障害物検知手段とは異なる第２の障害物検知手段を備え、前記回避運動量算出手段は、前記第２の障害物検知手段が前記障害物とは異なる障害物を検知したとき、前記回避運動量を小さく補正することを特徴とする車両操作支援装置が提案される。

尚、実施例の電子制御負圧ブースタ２および油圧制御装置４は本発明の制動装置に対応し、実施例のアシストヨーレート算出手段Ｍ８は本発明の回避運動量算出手段に対応し、実施例の第１レーダー装置Ｓａは本発明の障害物検知手段に対応し、実施の形態の第２レーダー装置Ｓｇは本発明の第２の障害物検知手段に対応する。

請求項１の構成によれば、障害物検知手段による障害物の検知結果に基づいて回避運動量算出手段が障害物を回避するのに必要な回避運動量を算出し、回避操作判定手段がドライバーによる障害物の回避操作の開始を判定すると、車両運動制御手段が回避運動量算出手段で算出した回避運動量に基づいて車両の横運動を制御する。回避操作判定手段がドライバーによる障害物の回避操作の開始を判定して回避操作が実行される間は、ドライバーの回避操作と並行して、車両運動制御手段が制動装置を作動させて車両の横運動を制御するので、ドライバーのステアリング操作の遅れや過不足を制動力により発生するヨーモーメントで補って障害物を確実に回避することができる。また復帰操作判定手段が復帰操作の開始を判定して復帰操作が実行される間は、ドライバーの復帰操作と並行して、車両運動制御手段がパワーステアリング装置を作動させて車両の横運動を制御するので、ドライバーのステアリング操作の遅れや、遅れを取り戻すためのステアリングハンドルの過剰な戻し操作を抑制して車両挙動の安定を図ることができる。またドライバーの一般的な習性として、衝突までに時間的余裕がある場合には先ずブレーキ操作を行ってからステアリング操作を行い、衝突までに時間的余裕がない場合にはブレーキ操作を行わずにステアリング操作のみを行うことが多いため、衝突余裕時間が所定値以上の場合にドライバーのブレーキ操作およびステアリング操作に基づいて回避操作の開始を判定し、衝突余裕時間が所定値未満の場合にドライバーのステアリング操作のみに基づいて回避操作の開始を判定することで、その判定精度を高めることができる。

請求項２の構成によれば、自車の中心線に対する障害物の中心のオフセット量と、障害物の横幅および自車の横幅から算出した目標横移動距離とを比較し、オフセット量が目標横移動距離を超えたときに復帰操作の開始を判定するので、自車が障害物と衝突する可能性が完全になくなったことを確認してから復帰操作に移行することができる。

請求項３の構成によれば、障害物検知手段が障害物をロストしたときに復帰操作の開始を判定するので、自車が障害物と衝突する可能性が完全になくなったことを確認してから復帰操作に移行することができる。

請求項４の構成によれば、障害物検知手段が検知した障害物とは異なる障害物を第２の障害物検知手段が検知したとき、回避運動量算出手段が回避運動量を小さく補正するので、自動的な回避運動に基づく自車の横移動量を減少させて自車が他車両と接触するのを未然に回避することができる。

以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。

図１〜図６は本発明の一実施例を示すもので、図１は操作支援装置を搭載した自動車の全体構成を示す図、図２は制動装置の構成を示すブロック図、図３は操舵装置の構成を示す図、図４は操作支援装置の制御系のブロック図、図５はオフセット距離および目標横移動距離とアシスト横加速度との関係を示すグラフ、図６は規範ヨーレートとアシストヨーレートとを示すグラフである。

図１および図２に示すように、本実施例の操作支援装置を搭載した四輪の車両は、エンジンＥの駆動力がトランスミッションＴを介して伝達される駆動輪たる左右の前輪ＷＦＬ，ＷＦＲと、車両の走行に伴って回転する従動輪たる左右の後輪ＷＲＬ，ＷＲＲとを備える。ドライバーにより操作されるブレーキペダル１は、本発明の制動装置の一部を構成する電子制御負圧ブースタ２を介してマスタシリンダ３に接続される。電子制御負圧ブースタ２は、ブレーキペダル１の踏力を機械的に倍力してマスタシリンダ３を作動させるとともに、自動制動時にはブレーキペダル１の操作によらずに電子制御ユニットＵからの制動指令信号によりマスタシリンダ３を作動させる。ブレーキペダル１に踏力が入力され、かつ電子制御ユニットＵから制動指令信号が入力された場合、電子制御負圧ブースタ２は両者のうちの何れか大きい方に合わせてブレーキ油圧を出力させる。尚、電子制御負圧ブースタ２の入力ロッドはロストモーション機構を介してブレーキペダル１に接続されており、電子制御負圧ブースタ２が電子制御ユニットＵからの信号により作動して前記入力ロッドが前方に移動しても、ブレーキペダル１は初期位置に留まるようになっている。

マスタシリンダ３の一対の出力ポート３ａ，３ｂは本発明の制動装置の一部を構成する油圧制御装置４を介して前輪ＷＦＬ，ＷＦＲおよび後輪ＷＲＬ，ＷＲＲにそれぞれ設けられたブレーキキャリパ５ＦＬ，５ＦＲ，５ＲＬ，５ＲＲに接続される。油圧制御装置４は４個のブレーキキャリパ５ＦＬ，５ＦＲ，５ＲＬ，５ＲＲに対応して４個の圧力調整器６…を備えており、それぞれの圧力調整器６…は電子制御ユニットＵに接続されて前輪ＷＦＬ，ＷＦＲおよび後輪ＷＲＬ，ＷＲＲに設けられたブレーキキャリパ５ＦＬ，５ＦＲ，５ＲＬ，５ＲＲの作動を個別に制御する。

従って、車両の旋回時に圧力調整器６…によって各ブレーキキャリパ５ＦＬ，５ＦＲ，５ＲＬ，５ＲＲに伝達されるブレーキ油圧を独立に制御すれば、左右の車輪の制動力に差を発生させて車両のヨーモーメントを任意に制御し、旋回時の車両挙動を安定させることができる。また制動時に各ブレーキキャリパ５ＦＬ，５ＦＲ，５ＲＬ，５ＲＲに伝達されるブレーキ油圧を独立に制御すれば、車輪のロックを抑制するアンチロックブレーキ制御を行うことができる。

図３は車両の操舵装置１０の構造を示すもので、ステアリングホイール１１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１５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ＷＦＬ，ＷＦＲに伝達される。操舵装置１０に設けられたパワーステアリング装置１７は、ステアリングアクチュエータ１８の出力軸に設けた駆動ギヤ１９と、この駆動ギヤ１９に噛み合う従動ギヤ２０と、この従動ギヤ２０と一体のスクリューシャフト２１と、このスクリューシャフト２１に噛み合うとともに前記ラック１５に連結されたナット２２とを備える。従って、ステアリングアクチュエータ１８を駆動すれば、その駆動力を駆動ギヤ１９、従動ギヤ２０、スクリューシャフト２１、ナット２２、ラック１５および左右のタイロッド１６，１６を介して左右の前輪ＷＦＬ，ＷＦＲに伝達することができる。

電子制御ユニットＵには、車体前方に向けてミリ波等の電磁波を発信し、その反射波に基づいて障害物と自車との相対距離、障害物と自車との相対速度、障害物と自車との相対位置および障害物の大きさを検知する第１レーダー装置Ｓａと、前輪ＷＦＬ，ＷＦＲおよび後輪ＷＲＬ，ＷＲＲの回転数をそれぞれ検知する車輪速センサＳｂ…と、ステアリングホイール１１の操舵角δを検知する操舵角センサＳｃと、車両のヨーレートγを検知するヨーレートセンサＳｄと、車両の横加速度ＹＧを検知する横加速度センサＳｅと、ブレーキペダル１の操作を検知するブレーキ操作センサＳｆと、レーザー等の電磁波を発信し、その反射波に基づいて自車の周囲の近接車両等の障害物を検知する複数の第２レーダー装置Ｓｇ…とが接続される。

尚、ミリ波レーダーよりなる前記第１レーダー装置Ｓａに代えてレーザーレーダーを採用することができ、またレーザーレーダーよりなる前記第２レーダー装置Ｓｇ…に代えてテレビカメラ等を採用することができる。

電子制御ユニットＵは、第１レーダー装置Ｓａおよび第２レーダー装置Ｓｇ…からの信号と、各センサＳｂ…〜Ｓｆからの信号とに基づいて、電子制御負圧ブースタ２、油圧制御装置４、ステアリングアクチュエータ１８およびブザー、ランプ、チャイム、スピーカ等の警報手段７の作動を制御する。

図５に示すように、第１レーダー装置Ｓａは、障害物Ｏと自車との相対相対速度および相対距離に加えて、障害物Ｏの横幅ｗと、自車の中心線に対する障害物Ｏの中心のずれ、つまりオフセット距離Ｄｏを検知する。

図４に示すように、電子制御ユニットＵには、目標横移動距離算出手段Ｍ１と、実ＴＴＣ算出手段Ｍ２（ＴＴＣ：衝突余裕時間 time to collision ）と、回避ＴＴＣ算出手段Ｍ３と、微分手段Ｍ４と、回避操作判定手段Ｍ５と、復帰操作判定手段Ｍ６と、アシスト横加速度算出手段Ｍ７と、アシストヨーレート算出手段Ｍ８と、規範ヨーレート算出手段Ｍ９と、目標車両運動量設定手段Ｍ１０と、実車両運動量算出手段Ｍ１１と、車両運動制御手段Ｍ１２とを備える。

次に、上記構成を備えた本発明の実施例の作用を、主として図４を参照しながら説明する。

先ず、図５において、自車の前方に障害物Ｏが存在する場合、ステアリングホイール１１を一方向に操作して障害物Ｏとの衝突を回避し、障害物Ｏとの衝突を回避した後にステアリングホイール１１を他方向に操作して自車を元の経路に復帰させる。前者の操作を回避操作と呼び、後者の操作を復帰操作と呼ぶ。ドライバーの一般的な傾向として、回避操作でステアリングハンドル１１の操作量が不足あるいは過大になり、かつ復帰操作でステアリングハンドル１１の戻しが遅れるために戻し量が過大になるため、横滑りが発生してスピンに至る可能性がある。本実施例は、前記回避動作および復帰動作を制動力の制御およびパワーステアリング装置１７の制御によりアシストすることで、障害物Ｏの回避をスムーズに行わせるものである。

そのために、目標横移動距離算出手段Ｍ１は、第１レーダー装置Ｓａで検知した障害物Ｏの横幅ｗと、既知である自車の横幅Ｗと、所定のマージンαとにより、自車が障害物Ｏを回避するのに必要な目標横移動距離Ｄｔを、
Ｄｔ＝（ｗ／２）＋（Ｗ／２）＋α
により算出する。自車と障害物Ｏとの衝突を回避するのが最も困難なのは、自車の中心線上に障害物Ｏの中心がある場合、つまり自車の真正面に障害物Ｏがある場合であり、このような場合でも自車が上記目標横移動距離Ｄｔだけ横方向に移動すれば、マージンαに相当する余裕を残して障害物Ｏの横をすり抜けることができる（図５参照）。

実ＴＴＣ算出手段Ｍ２は、自車の前後加速度が０であると見なした上で、第１レーダー装置Ｓａで検知した障害物Ｏとの相対距離を相対速度で除算することにより、実ＴＴＣを算出する。実ＴＴＣは、自車が障害物Ｏに衝突するまでの実際の時間に対応する。

回避ＴＴＣ算出手段Ｍ３は、後述する回避操作判定手段Ｍ５においてドライバーの衝突回避操作が行われたことを判定する際に使用する閾値である回避ＴＴＣを算出するもので、その回避ＴＴＣは車輪速センサＳｂ…の出力から算出した自車の車速Ｖに応じて所定の範囲に設定される。

微分手段Ｍ４は、操舵角センサＳｃで検知したステアリングホイール１１の操舵角δを時間微分することで、操舵角速度ｄδ／ｄｔを算出する。

回避操作判定手段Ｍ５は、ブレーキ操作センサＳｆで検知したドライバーによりブレーキペダル１の操作と、操舵角センサＳｃで検知したドライバーのステアリングホイール１１の操舵角δとに基づいて、ドライバーが障害物Ｏを回避するための操作を行ったか否かを判定するもので、その判定は実ＴＴＣが回避ＴＴＣ以下になったときに開始される。ドライバーが障害物回避操作を行ったか否かの判定は、以下の二つの異なるモードで行われる。

第１のモードは実ＴＴＣが所定値以上の場合（つまり衝突までの時間的余裕が比較的に大きい場合）に対応し、この第１のモードではブレーキ操作センサＳｆがドライバーのブレーキ操作を検知し、かつ微分手段Ｍ４が出力する操舵角速度ｄδ／ｄｔが所定値（例えば０．６ｒａｄ／ｓｅｃ）以上であり、かつ操舵角センサＳｃが出力する操舵角δが所定値（例えば６ｒａｄ）以下のときに、ドライバーが障害物Ｏを回避するための操作を行ったと判定する。

第２のモードは実ＴＴＣが所定値未満の場合（つまり衝突までの時間的余裕が比較的に小さい場合）に対応し、この第２のモードではブレーキ操作センサＳｆによるドライバーのブレーキ操作を検知を必要とせずに、微分手段Ｍ４が出力する操舵角速度ｄδ／ｄｔが所定値（例えば０．６ｒａｄ／ｓｅｃ）以上であり、かつ操舵角センサＳｃが出力する操舵角δが所定値（例えば６ｒａｄ）以下のときに、ドライバーが障害物Ｏを回避するための操作を行ったと判定する。

ドライバーの一般的な習性として、衝突までに時間的余裕がある場合には先ずブレーキペダル１を踏んでからステアリングホイール１１を操作し、衝突までに時間的余裕がない場合にはブレーキペダル１を踏まずに先ずステアリングホイール１１を操作することが多いため、ドライバーの障害物回避操作を上述した二つのモードに分けて判定することで、その判定精度を高めることができる。

尚、ドライバーの障害物回避操作の方向は、操舵角センサＳｃが出力する操舵角δの符号の正負により判断することができる。

復帰操作判定手段Ｍ６は、前半の回避操作から後半の復帰操作への移行を判定するもので、以下の第１の条件あるいは第２の条件が成立すると、回避操作により自車が障害物Ｏと衝突する可能性が殆どなくなったと判定し、自車の態勢を立て直すための復帰操作に移行させる。

第１の条件は、目標横移動距離算出手段Ｍ１で算出した目標横移動距離Ｄｔと、第１レーダー装置Ｓａで検知したオフセット距離Ｄｏ（自車の中心線に対する障害物Ｏの中心のずれ）との距離差Ｄｔ−Ｄｏが０以下になったとき、つまりオフセット距離Ｄｏが目標横移動距離Ｄｔよりも大きくなって自車が障害物Ｏに衝突する可能性がなくなった場合であり、この場合には負値になった前記距離差Ｄｔ−Ｄｏを０に設定する。

第２の条件は、実ＴＴＣが所定値未満になった場合、あるいは第１レーダー装置Ｓａが障害物Ｏをロストした場合である。前者は実ＴＴＣが充分に小さくなったことで障害物Ｏを回避したものと推定される場合であり、後者は障害物Ｏが自車の中心線から横方向に充分にずれたために障害物Ｏを回避したものと推定される場合である。これらの場合には、距離差Ｄｔ−Ｄｏを０に向けて漸減させる。

尚、回避操作から復帰操作に移行すると、第１レーダー装置Ｓａが出力する自車と障害物Ｏとの相対距離をホールドする。その理由は、障害物Ｏとの衝突の可能性がなくなった場合には、自車をそれ以上減速する必要がないからである。

アシスト横加速度算出手段Ｍ７は、図５に示すように、目標横移動距離Ｄｔとオフセット距離Ｄｏとの距離差Ｄｔ−Ｄｏにゲインを乗算してアシスト横加速度を算出する。このアシスト横加速度は、障害物Ｏとの衝突を回避するために自車が発生する必要のある横加速度に相当する。

アシストヨーレート算出手段Ｍ８は、アシスト横加速度算出手段Ｍ７で算出したアシスト横加速度を、車輪速センサＳｂ…の出力から算出した自車の車速Ｖで除算することで、アシスト横加速度をヨーレートに変換してアシストヨーレートを算出する。尚、アシストヨーレートの値が発散しないように、車速Ｖが０ｋｍ／ｈの場合には１ｋｍ／ｈに置き換える。またアシストヨーレート算出手段Ｍ８は、第２レーダー装置Ｓｇ…が自車周辺に他車両（特に側方あるいは後方の他車両）を検知した場合に、その他車両が自車と干渉する可能性が高いときほどアシストヨーレートの値を小さくなるように補正する。

規範ヨーレート算出手段Ｍ９は、操舵角センサＳｃで検知した操舵角δと、車輪速センサＳｂ…の出力から算出した自車の車速Ｖとに基づいて、規範ヨーレートを算出する。

目標車両運動量設定手段Ｍ１０は、通常時は規範ヨーレート算出手段Ｍ９から入力される規範ヨーレートをそのまま出力するが、回避操作判定手段Ｍ５により回避操作が判定されてから復帰操作が終了するまでの間、規範ヨーレートをアシストヨーレート算出手段Ｍ８が出力するアシストヨーレートに持ち替えて出力する。そして復帰操作が終了すると、アシストヨーレートを持ち替え前の規範ヨーレートに徐々に移行させる。

実車両運動量算出手段Ｓ１１は、ヨーレートセンサＳｄで検知したヨーレートγと、横加速度センサＳｅで検知した横加速度ＹＧとを重み付けして加算することで実車両運動量Ｄ^*を算出する。ディメンジョンが異なるヨーレートγと横加速度ＹＧとは単純に加算できないため、横加速度センサＳｅで検知した横加速度ＹＧを車速Ｖで除算してヨーレートに換算したものを、ヨーレートセンサＳｄで検知したヨーレートγに加算する。

Ｄ^*＝Ｋ１・（ＹＧ／Ｖ）＋Ｋ２・γ
ここで、Ｋ１およびＫ２は車両の状態に応じて変化するヨーレートγおよび横加速度ＹＧの重み付け係数である。

即ち、回避操作判定手段Ｍ５が障害物Ｏを回避する回避操作の開始を判定すると、横加速度ＹＧの重み付け係数Ｋ１（０≦Ｋ１≦１）を１に設定し、ヨーレートγの重み付け係数Ｋ２（０≦Ｋ２≦１）を０に設定する。つまり、障害物Ｏの回避操作中は、ヨーレートγを無視し、横加速度ＹＧに基づいて実車両運動量Ｄ^*を算出する。

また回避操作が終了して復帰操作判定手段Ｍ６が復帰操作の開始を判定すると、横加速度ＹＧの重み付け係数Ｋ１を１から０に漸減するとともに、ヨーレートγの重み付け係数Ｋ２を０から１に漸増する。つまり、障害物Ｏの回避後の復帰操作中は、実車両運動量Ｄ^*が横加速度ＹＧを主体とするものからヨーレートγを主体とするものへと次第に変化する。

車両運動制御手段Ｍ１２は、目標車両運動量設定手段Ｍ１０が出力する規範ヨーレートと実車両運動量算出手段Ｓ１１が出力する実車両運動量Ｄ^*との偏差が０に収束するように、電子制御負圧ブースタ２、油圧制御装置４およびステアリングアクチュエータ１８の作動をフィードバック制御する。その際に、回避操作判定手段Ｍ１５が回避操作を判定してから復帰操作判定手段Ｍ１６が復帰操作を判定するまでの間、つまり回避操作の期間中は電子制御負圧ブースタ２および油圧制御手段４を作動させて左車輪ＷＦＬ，ＷＲＬに制動力および右車輪ＷＦＲ，ＷＲＲの制動力に差を持たせることにより車両にヨーモーメントを発生させ、また復帰操作判定手段Ｍ１６が復帰操作を判定した後、つまり復帰操作の期間中はステアリングアクチュエータ１８を作動させて左右の前輪ＷＦＬ，ＷＦＲに操舵トルクを付与することにより車両にヨーモーメントを発生させ、これにより修正後の規範ヨーレートと実車両運動量Ｄ^*との偏差を０に収束させる。

以上のように、回避操作判定手段Ｍ５が障害物Ｏとの衝突を回避するための回避操作をドライバーが行ったと判定すると、電子制御負圧ブースタ２および油圧制御手段４を作動させて左右の車輪の制動力を個別に制御することで、目標横移動距離Ｄｔとオフセット距離Ｄｏとの距離差Ｄｔ−Ｄｏに応じたヨーレートを発生させるので、ドライバーのステアリング操作の過不足（特にステアリング操作の遅れや不足）を補うようにアシストヨーレートを発生させ、障害物Ｏを確実に回避することができる（図６のａ部参照）。また障害物Ｏの回避が確実になると、距離差Ｄｔ−Ｄｏの減少に応じてアシストヨーレートを速やかに減少させることで、車両挙動の乱れを最小限に抑えることができる（図６のｂ部参照）。

さて、障害物Ｏの回避操作においては、回避のためのアシストヨーレートを、パワーステアリング装置１７ではなく、主として左右の車輪の制動力を個別に制御して車両のヨーレートを目標車両運動量設定手段Ｍ１０が出力する規範ヨーレートに一致させるフィードバック制御により発生させる。このとき、前記車両のヨーレートは実車両運動量算出手段Ｍ１１が出力する実車両運動量Ｄ^*であり、かつ回避操作中における前記実車両運動量Ｄ^*は、回避操作判定手段Ｍ５が横加速度ＹＧの重み付け係数Ｋ１を１に設定し、ヨーレートγの重み付け係数Ｋ２を０に設定することにより、実質的に車両の横加速度ＹＧになっている。従って、回避操作中には、車両の横加速度ＹＧに換算されたヨーレートがアシストヨーレートに一致するようにフィードバック制御が行われることになる。

ところで、路面摩擦係数が小さい場合に、車両の実ヨーレートγをアシストヨーレートに一致させるべく左右の車輪の制動力を個別に制御すると、その実ヨーレートγがタイヤが路面をグリップした正常な旋回によるヨーレートとして発生せず、タイヤの横滑り角の変化によるヨーレート（車両の自転運動によるヨーレート）として発生してしまい、横滑り角が増加して最終的に車両のスピンに至る可能性がある。

それに対し、本実施例では前記フィードバック制御を行う際に、前記実ヨーレートγに代えて、実質的に車両の横加速度ＹＧである実車両運動量Ｄ^*を採用したことにより、車両の自転運動を抑制して所定の横加速度が発生する正常な旋回を維持し、車両がスピンに至るのを防止することができる。

そして、復帰操作判定手段Ｍ６が障害物Ｏの回避後の復帰操作処理の開始を判定すると、実車両運動量Ｄ^*はその横加速度ＹＧの成分が次第に減少してヨーレートγの成分が次第に増加するため、復帰操作が完了したときに実ヨーレートγを規範ヨーレートに一致させる通常のフィードバック制御にスムーズに移行することができる。

また復帰操作時には、一般にドライバーがステアリングホイール１１を戻す量が過大になって車両挙動を乱す傾向があるが、本実施例では復帰操作時にアシストヨーレートを車輪の制動力ではなく、主としてパワーステアリング装置１７のステアリングアクチュエータ１８の制御により発生させるので、復帰操作時におけるドライバーの過剰なステアリング戻し操作を抑制して車両挙動の安定を図ることができる（図６のｃ部参照）。

またアシストヨーレート算出手段Ｍ８がアシストヨーレートを算出する際に、第２レーダー装置Ｓｇ…が自車の側方あるいは自車の後方に他車両を検知すると、その近接度合いに応じてアシストヨーレートを小さくするように補正するので、アシストヨーレートに基づく自動的な回避運動に基づく自車の横移動量を減少させて自車が他車両と接触するのを未然に回避することができる。

更に、自車の周囲に近接車両が存在するときに、回避操作判定手段Ｍ５がドライバーの衝突回避操作を判定すると、警報手段７を作動させてドライバーに警報を与えるとともに、操作支援装置による回避操作を禁止する。但し、障害物Ｏを回避した後の操作支援装置による復帰操作は通常どおりに実行する。

以上、本発明の実施例を説明したが、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。

例えば、実施例では実車両運動量算出手段Ｍ１１がヨーレートγおよび横加速度ＹＧに基づいて実車両運動量Ｄ^*を算出しているが、ヨーレートγだけに基づいて実車両運動量Ｄ^*を算出しても良い。

また実施例のパワーステアリング装置１７は、ステアリングハンドルの操作を電気信号に変換し、この電気信号でアクチュエータを駆動して車輪を転舵する、いわゆるステア・バイ・ワイヤ式のステアリング装置を含むものとする。

操作支援装置を搭載した自動車の全体構成を示す図制動装置の構成を示すブロック図操舵装置の構成を示す図操作支援装置の制御系のブロック図オフセット距離および目標横移動距離とアシスト横加速度との関係を示すグラフ規範ヨーレートとアシストヨーレートとを示すグラフ

符号の説明

２電子制御負圧ブースタ（制動装置）
４油圧制御装置（制動装置）
１７パワーステアリング装置
Ｄｏオフセット量
Ｄｔ目標横移動距離
Ｍ５回避操作判定手段
Ｍ６復帰操作判定手段
Ｍ８アシストヨーレート算出手段（回避運動量算出手段）
Ｍ１２車両運動制御手段
Ｏ障害物
Ｓａ第１レーダー装置（障害物検知手段）
Ｓｇ第２レーダー装置（第２の障害物検知手段）
Ｗ自車の横幅
ｗ障害物の横幅

Claims

車両が障害物（Ｏ）を回避する回避操作と、それに続く復帰操作とを支援する車両操作支援装置において、
自車前方の障害物（Ｏ）を検知する障害物検知手段（Ｓａ）と、
ドライバーによる障害物（Ｏ）の回避操作の開始を判定する回避操作判定手段（Ｍ５）と、
障害物（Ｏ）を回避した後の復帰操作の開始を判定する復帰操作判定手段（Ｍ６）と、障害物検知手段（Ｓａ）の出力に基づいて障害物（Ｏ）を回避するのに必要な回避運動量を算出する回避運動量算出手段（Ｍ８）と、
回避運動量算出手段（Ｍ８）で算出した回避運動量に基づいて車両の横運動を制御する車両運動制御手段（Ｍ１２）とを備え、
回避操作判定手段（Ｍ５）が回避操作の開始を判定してから復帰操作判定手段（Ｍ６）が復帰操作の開始を判定するまでは、ドライバーの回避操作と並行して、車両運動制御手段（Ｍ１２）は制動装置（２，４）を作動させて車両の横運動を制御し、復帰操作判定手段（Ｍ６）が復帰操作の開始を判定した後は、ドライバーの復帰操作と並行して、車両運動制御手段（Ｍ１２）はパワーステアリング装置（１７）を作動させて車両の横運動を制御するものであって、
前記回避操作判定手段（Ｍ５）は、自車が障害物に衝突するまでの時間的余裕である衝突余裕時間が所定値以上の場合にはドライバーのブレーキ操作およびステアリング操作に基づいて回避操作の開始を判定し、前記衝突余裕時間が所定値未満の場合にはドライバーのステアリング操作のみに基づいて回避操作の開始を判定することを特徴とする車両操作支援装置。
復帰操作判定手段（Ｍ６）は、自車の中心線に対する障害物（Ｏ）の中心のオフセット量（Ｄｏ）と、障害物（Ｏ）の横幅（ｗ）および自車の横幅（Ｗ）から算出した目標横移動距離（Ｄｔ）とを比較し、オフセット量（Ｄｏ）が目標横移動距離（Ｄｔ）を超えたときに復帰操作の開始を判定することを特徴とする、請求項１に記載の車両操作支援装置。
復帰操作判定手段（Ｍ６）は、障害物検知手段（Ｓａ）が障害物（Ｏ）をロストしたときに復帰操作の開始を判定することを特徴とする、請求項１に記載の車両操作支援装置。
前記障害物検知手段（Ｓａ）とは異なる第２の障害物検知手段（Ｓｇ）を備え、
前記回避運動量算出手段（Ｍ８）は、前記第２の障害物検知手段（Ｓｇ）が前記障害物（Ｏ）とは異なる障害物を検知したとき、前記回避運動量を小さく補正することを特徴とする、請求項１に記載の車両操作支援装置。