JP5330063B2 - 車両用衝突回避装置 - Google Patents

Description

本発明は、自車と物体との衝突可能性を判定し、衝突が発生すると判定された場合に、前記物体との衝突を回避するための回避操作を行う車両用衝突回避装置に関する。

自車に搭載したレーダー装置により自車が対向車に衝突する可能性の有無を判定し、衝突する可能性があると判定された場合に電動パワーステアリング装置のアクチュエータに正弦波状の電流を供給し、その前半で電動パワーステアリング装置に対向車との衝突を回避する方向の操舵トルクを発生させ、その後半で電動パワーステアリング装置に自車を元の進路に復帰させるための操舵トルクを発生させるものが、下記特許文献１により公知である。

特開２０００−３５７２９９号公報

ところで上記従来のものは、自車を点と見なして対向車に衝突する可能性を判定しており、自車のどの部位にどの方向から対向車が衝突するかを考慮していなため、自車および対向車の位置関係によっては衝突を効果的に回避できない可能性があった。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、自車および物体の予測される衝突の態様に応じて的確な回避制御を行うことを目的とする。

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、自車に搭載されて自車周辺に存在する物体を検知する物体検知手段と、自車の走行状態を検出する走行状態検出手段と、前記物体検知手段および前記走行状態検出手段の出力に基づいて自車に対する物体の相対関係を算出する相対関係算出手段と、前記相対関係算出手段の出力に基づいて自車が物体に衝突する可能性を判定する衝突可能性判定手段と、前記衝突可能性判定手段により衝突可能性が高いと判定された場合に衝突回避制御を行う衝突回避制御手段とを備えた車両用衝突回避装置において、前記衝突可能性判定手段は、物体との衝突が予測される自車の衝突部位と、自車の移動方向および物体の移動方向が成す交差角と、自車が物体に衝突すると予測される衝突予測時刻とを算出し、前記衝突回避制御手段は、前記衝突可能性判定手段で衝突可能性が高いと判定されたときの衝突態様が、前記衝突部位および前記交差角に対応して想定される複数の衝突態様のうち予め設定した特定の衝突態様である場合に、前記衝突予測時刻以前に前記衝突部位および前記交差角に基づいて自車の姿勢を変化させて衝突を回避することを特徴とする車両用衝突回避装置が提案される。

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、前記衝突回避制御手段は、前記衝突可能性判定手段が算出した衝突部位が自車の側面後部であり、かつ物体が自車の前側方から接近する場合に、衝突態様が前記特定の衝突態様であると判断して衝突回避制御を行うことを特徴とする車両用衝突回避装置が提案される。

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、前記衝突回避制御手段は、前記衝突可能性判定手段が算出した衝突部位が自車の側面前部であり、かつ物体が自車の後側方から接近する場合に、衝突態様が前記特定の衝突態様であると判断して衝突回避制御を行うことを特徴とする車両用衝突回避装置が提案される。

また請求項４に記載された発明によれば、請求項１〜請求項３の何れか１項の構成に加えて、前記衝突回避制御手段は、前記衝突可能性判定手段が算出した衝突予測時刻において、自車の移動方向が物体の移動方向と平行になるように衝突回避制御を行うことを特徴とする車両用衝突回避装置が提案される。

また請求項５に記載された発明によれば、請求項１〜請求項４の何れか１項の構成に加えて、前記衝突回避制御手段は、衝突回避制御を行うときの自車の回頭角を、前記交差角に設定することを特徴とする車両用衝突回避装置が提案される。

また請求項６に記載された発明によれば、請求項１〜請求項５の何れか１項の構成に加えて、前記衝突回避制御手段は、物体との衝突回避のために自車の姿勢を変化させた後に、その姿勢変化量と同等の大きさで逆方向の姿勢変化が生じるように自車の姿勢を制御することを特徴とする車両用衝突回避装置が提案される。

また請求項７に記載された発明によれば、請求項１〜請求項６の何れか１項の構成に加えて、前記衝突回避制御手段は、各車輪の制動力を個別に制御する横滑り防止装置、ステアリングホイールの操舵反力を制御する操舵反力制御装置およびエンジンの出力を制御するエンジン制御装置の作動を制御することを特徴とする車両用衝突回避装置が提案される。

尚、実施の形態の他車Ｖｂは本発明の物体に対応し、実施の形態ブロックＬ−Ｆ，Ｌ−Ｒ，Ｒ−Ｆ，Ｒ−Ｒは本発明の衝突部位に対応する。

請求項１の構成によれば、物体検知手段で自車周辺に存在する物体を検知し、走行状態検出手段で自車の走行状態を検出すると、相対関係算出手段が物体検知手段および走行状態検出手段の出力に基づいて自車に対する物体の相対関係を算出し、衝突可能性判定手段が相対関係算出手段の出力に基づいて自車が物体に衝突する可能性を判定し、衝突可能性が高いと判定された場合に、衝突回避制御手段が物体との衝突回避制御を行う。このとき、衝突可能性判定手段は、物体との衝突が予測される自車の衝突部位と、自車の移動方向および物体の移動方向が成す交差角と、自車が物体に衝突すると予測される衝突予測時刻とを算出し、衝突回避制御手段は、衝突可能性判定手段で衝突可能性が高いと判定されたときの衝突態様が、前記衝突部位および前記交差角に対応して想定される複数の衝突態様のうち予め設定した特定の衝突態様である場合に、衝突予測時刻以前に前記衝突部位および前記交差角に基づいて自車の姿勢を変化させて衝突を回避するので、自車の物体に対する衝突を効果的に回避することができる。

また請求項２の構成によれば、衝突回避制御手段は、衝突可能性判定手段が算出した衝突部位が自車の側面後部であり、かつ物体が自車の前側方から接近する場合に、衝突態様が前記特定の衝突態様であると判断して衝突回避制御を行うので、高い確率で物体との衝突回避を成功させることができる。

また請求項３の構成によれば、衝突回避制御手段は、衝突可能性判定手段が算出した衝突部位が自車の側面前部であり、かつ物体が自車の後側方から接近する場合に、衝突態様が前記特定の衝突態様であると判断して衝突回避制御を行うので、高い確率で物体との衝突回避を成功させることができる。

また請求項４の構成によれば、衝突回避制御手段は、衝突可能性判定手段が算出した衝突予測時刻において、自車の移動方向が物体の移動方向と平行になるように衝突回避制御を行うので、自車の姿勢変化を最小限に抑えながら物体との衝突を回避することができる。

また請求項５の構成によれば、衝突回避制御手段は、衝突回避制御を行うときの自車の回頭角を前記交差角に設定するので、衝突予測時刻において自車の移動方向を物体の移動方向に一致させることができて、衝突を効果的に回避することができる。

また請求項６の構成によれば、衝突回避制御手段は、物体との衝突回避のために自車の姿勢を変化させた後に、その姿勢変化量と同等の大きさで逆方向の姿勢変化が生じるように自車の姿勢を制御するので、物体との衝突回避後に自車の姿勢を自動的に原姿勢に復帰させ、それ以後の自車の車両挙動を安定させることができる。

また請求項７の構成によれば、衝突回避制御手段は、各車輪の制動力を個別に制御する横滑り防止装置、ステアリングホイールの操舵反力を制御する操舵反力制御装置およびエンジンの出力を制御するエンジン制御装置の作動を制御するので、自車の姿勢を速やかにかつ的確に変化させ、物体との衝突回避および衝突回避後の原姿勢への復帰を確実に行わせることができる。

車両用衝突回避装置の構成を示すブロック図。 衝突回避制御の概要を示す図。 衝突回避制御の作用を説明するフローチャート。 自車を６分割したブロックを示す図。 自車および他車の衝突の態様の種類を示す図。 横偏差δｄを算出する手法の説明図（衝突が発生する場合）。 横偏差δｄを算出する手法の説明図（自車が他車の左側を通過する場合）。 横偏差δｄを算出する手法の説明図（自車が他車の右側を通過する場合）。 ケース１（ケース２）の衝突回避制御の説明図。 ケース３（ケース４）の衝突回避制御の説明図。 回避時間および復帰時間の説明図。

以下、図１〜図１１に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

図１に示すように、衝突回避制御用の電子制御ユニットＵには、自車周辺の他車等の物体の状況を検知するカメラ装置１１およびレーダー装置１２が接続されるとともに、自車のヨーレート、前後加速度、横加速度、車輪速等の走行状態を検出するヨーレート／加速度センサ１３、操舵角センサ１４および車輪速センサ１５が接続される。カメラ装置１１およびレーダー装置１２は本発明の物体検知手段Ｍ１を構成し、ヨーレート／加速度センサ１３、操舵角センサ１４および車輪速センサ１５は本発明の走行状態検出手段Ｍ２を構成する。

電子制御ユニットＵは、物体検知手段Ｍ１および前記走行状態検出手段Ｍ２の出力に基づいて自車に対する物体の相対関係を算出する相対関係算出手段Ｍ３と、相対関係算出手段Ｍ３の出力に基づいて自車が物体に衝突する可能性を判定する衝突可能性判定手段Ｍ４と、衝突可能性判定手段Ｍ４により衝突可能性が高いと判定された場合に衝突回避制御を行う衝突回避制御手段Ｍ５とを備える。

電子制御ユニットＵの衝突回避制御手段Ｍ５は、四輪の制動力を個別に増減してヨーレートを制御する横滑り防止装置１６の作動と、ステアリングホイールの操舵反力を制御する操舵反力制御装置１７の作動と、エンジンの出力を増減制御するエンジン制御装置１８の作動とを制御する。

図２は、自車Ｖａの右前方から他車Ｖｂが接近してきた場合の衝突回避の過程の概略を示すものである。図２（Ａ）で、自車Ｖａの物体検知手段Ｍ１で他車Ｖｂを検知すると、電子制御ユニットＵの相対関係算出手段Ｍ３が自車Ｖａおよび他車Ｖｂの相対関係を算出し、衝突可能性判定手段Ｍ４が自車Ｖａの走行状態および前記相対関係に基づいて自車Ｖａが他車Ｖｂに衝突する可能性を判定し、その結果として衝突する可能性が高いと判断されると、衝突回避制御手段Ｍ５が横滑り防止装置１６、操舵反力制御装置１７およびエンジン制御装置１８の作動を制御して他車Ｖｂとの衝突を回避する。

即ち、図２（Ｂ）の例では、横滑り防止装置１６および操舵反力制御装置１７により自車Ｖａを右方向に回頭するとともに、エンジン制御装置１８により車速を減速することで、他車Ｖｂとの衝突を回避する。このようにして他車Ｖｂとの衝突が回避されると、図２（Ｃ）に示すように、衝突回避制御手段Ｍ５が横滑り防止装置１６、操舵反力制御装置１７およびエンジン制御装置１８を衝突回避時と逆方向に作動させることで、自車Ｖａを左方向に回頭して衝突回避前の原姿勢に復帰させる。

上記作用を、図３のフローチャートに基づいて更に詳細に説明する。尚、本フローチャートのステップＳ１〜ステップＳ５が衝突回避操作に対応し、ステップＳ６〜ステップＳ１０が衝突回避後の復帰操作に対応する。

先ずステップＳ１で走行状態検出手段Ｍ２により、自車Ｖａの車速、操舵角、ヨーレート、前後加速度および横加速度を読み込む。続くステップＳ２で物体検知手段Ｍ１により、自車Ｖａの周辺の環境、特に自車Ｖａの周辺の他車Ｖｂの位置および走行状態を読み込むとともに、電子制御ユニットＵの相対関係算出手段Ｍ３により、自車Ｖａに対する他車Ｖｂの相対位置、相対速度、相対移動方向等の相対関係を算出する。続くステップＳ３で電子制御ユニットＵの衝突可能性判定手段Ｍ４により、自車Ｖａが他車Ｖｂに衝突する可能性を判定し、衝突する可能性があると判定された場合には衝突が発生する衝突予測時刻Ｔを算出する。

続くステップＳ４で衝突可能性判定手段Ｍ４により、他車Ｖｂとの衝突を回避する回避方向と、衝突を回避すべく横滑り防止装置１６、操舵反力制御装置１７およびエンジン制御装置１８を作動させる期間である回避時間ｐとを算出する。そしてステップＳ５で電子制御ユニットＵの衝突回避制御手段Ｍ５により、衝突予測時刻Ｔにタイミングを合わせて横滑り防止装置１６、操舵反力制御装置１７およびエンジン制御装置１８に指令値を出力する。

以上のようにして他車Ｖｂとの衝突回避が行われると、ステップＳ６で走行状態検出手段Ｍ２により、自車Ｖａの車速、操舵角、ヨーレート、前後加速度および横加速度を読み込み、ステップＳ７で物体検知手段Ｍ１により、自車Ｖａの周辺の環境、特に自車Ｖａの周辺の他車Ｖｂの位置および走行状態を読み込むとともに、電子制御ユニットＵの相対関係算出手段Ｍ３により自車Ｖａに対する他車Ｖｂの相対位置、相対速度、相対移動方向等の相対関係を算出することで、続くステップＳ８で衝突可能性判定手段Ｍ４により、自車Ｖａが他車Ｖｂとの衝突を回避したことを確認する。

続くステップＳ９で衝突可能性判定手段Ｍ４により、衝突回避を終えた自車Ｖａを原姿勢に復帰させるべく、復帰のための回頭の方向と、復帰のために横滑り防止装置１６、操舵反力制御装置１７およびエンジン制御装置１８を作動させる期間である復帰時間ｑとを算出する。そしてステップＳ１０で電子制御ユニットＵの衝突回避制御手段Ｍ５により、自車Ｖａを原姿勢に復帰させるべく横滑り防止装置１６、操舵反力制御装置１７およびエンジン制御装置１８に指令値を出力する。

次に、自車Ｖａが他車Ｖｂに衝突する可能性の判定手法と、衝突予測時刻Ｔの算出手法とを説明する。

図４に示すように、本実施の形態では、自車Ｖａを６個のブロックに分割し、各ブロック毎に衝突可能性を判定する。即ち、実施の形態を車体軸により左半部と右半部とに分割し、左半部および右半部を更に前部、中央部、後部に３分割する。これにより、自車Ｖａは、左前ブロックＬ−Ｆ、左中ブロックＬ−Ｍ、左後ブロックＬ−Ｒ、右前ブロックＲ−Ｆ、右中ブロックＲ−Ｍおよび右後ブロックＲ−Ｒに分割される。

車体中心に原点を有するＸ−Ｙ直交座標系を設定し、左前ブロックＬ−Ｆの代表位置を［Ｘ，Ｙ］＝［−１ｍ，２ｍ］で、左中ブロックＬ−Ｍの代表位置を［Ｘ，Ｙ］＝［−１ｍ，０ｍ］で、左後ブロックＬ−Ｒの代表位置を［Ｘ，Ｙ］＝［−１ｍ，−２ｍ］で、右前ブロックＲ−Ｆの代表位置を［Ｘ，Ｙ］＝［１ｍ，２ｍ］で、右中ブロックＲ−Ｍの代表位置を［Ｘ，Ｙ］＝［１ｍ，０ｍ］で、右後ブロックＲ−Ｒの代表位置を［Ｘ，Ｙ］＝［１ｍ，−２ｍ］で表すことで、Ｘ−Ｙ直交座標系における各ブロックの位置が特定される。

図５に示すように、自車Ｖａの左前ブロックＬ−Ｆに他車Ｖｂが衝突することを考えると、他車Ｖｂが左後方から接近して衝突する場合と、他車Ｖｂが左方から接近して衝突する場合と、他車Ｖｂが左前方から接近して衝突する場合とが考えられる。これら三つの場合のうち、左端に示した他車Ｖｂが左後方から接近して衝突する場合に衝突回避が最も容易であるため、本実施の形態では、この場合をケース１と名付けて衝突回避の対象とする。

また自車Ｖａの右前ブロックＲ−Ｆに他車Ｖｂが衝突することを考えると、他車Ｖｂが右後方から接近して衝突する場合と、他車Ｖｂが右方から接近して衝突する場合と、他車Ｖｂが右前方から接近して衝突する場合とが考えられる。これら三つの場合のうち、右端に示した他車Ｖｂが右後方から接近して衝突する場合に衝突回避が最も容易であるため、本実施の形態では、この場合をケース２と名付けて衝突回避の対象とする。

また自車Ｖａの左後ブロックＬ−Ｒに他車Ｖｂが衝突することを考えると、他車Ｖｂが左後方から接近して衝突する場合と、他車Ｖｂが左方から接近して衝突する場合と、他車Ｖｂが左前方から接近して衝突する場合とが考えられる。これら三つの場合のうち、右端に示した他車Ｖｂが左前方から接近して衝突する場合に衝突回避が最も容易であるため、本実施の形態では、この場合をケース３と名付けて衝突回避の対象とする。

また自車Ｖａの右後ブロックＲ−Ｒに他車Ｖｂが衝突することを考えると、他車Ｖｂが右後方から接近して衝突する場合と、他車Ｖｂが右方から接近して衝突する場合と、他車Ｖｂが右前方から接近して衝突する場合とが考えられる。これら三つの場合のうち、左端に示した他車Ｖｂが右前方から接近して衝突する場合に衝突回避が最も容易であるため、本実施の形態では、この場合をケース４と名付けて衝突回避の対象とする。

また自車Ｖａの左中ブロックＬ−Ｍあるいは右中ブロックＲ−Ｍに他車Ｖｂが衝突することを考えると、他車Ｖｂが何れの方向から接近して衝突する場合でも衝突回避は容易でないため、本実施の形態では衝突回避の対象としない。

図６は、左側通行の道路で自車Ｖａが誤って他車（対向車）Ｖｂ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Ｖａ′は、自車Ｖａの適正進路Ｒ（自車Ｖａが他車Ｖｂと衝突せずにすれ違うための本来の進路）上であって、現在の他車Ｖｂの位置の横方向に対応する位置であり、その適正横位置Ｖａ′と他車Ｖｂとの間の距離は適正横距離ｄａ（例えば３ｍ）である。Ｌは自車Ｖａおよび他車Ｖｂの相対距離であって相対関係算出手段Ｍ３により算出される。θは自車Ｖａおよび他車Ｖｂの相対角度であって相対関係算出手段Ｍ３により算出される。εは自車Ｖａの適正進路Ｒの方向および他車Ｖｂの方向の成す角度であって、相対距離Ｌおよび適正横距離ｄａに基づいて幾何学的に求められる。ｖａは自車Ｖａの車速であって、車輪速センサ１５の出力に基づいて算出される。ｖｓは自車Ｖａの車速ｖａと他車Ｖｂの車速ｖｂとの差に相当する相対車速であって、相対関係算出手段Ｍ３により算出される。

図６の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衝突予測時刻Ｔまでの衝突予測時間ｔｃ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。

ｔｃ＝Ｌ／ｖｓ …（３）
また自車Ｖａから衝突予測位置Ｐ（すれ違い位置）までの距離Ｌｃは、車速ｖａと衝突時間ｔｃとの積として得られる。

Ｌｃ＝ｖａ・ｔｃ＝Ｌ（Ｖａ／ｖｓ） …（４）
図６から明らかなように、自車Ｖａ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。

しかして、前記横偏差δｄを予め設定した衝突判定基準値と比較し、横偏差δｄが第１衝突判定基準値δｄｎおよび第２衝突判定基準値δｄｘの間にあれば、すなわちδｄｎ＜δｄ＜δｄｘが成立すれば、自車Ｖａが他車Ｖｂに衝突する可能性があると判定する（図６参照）。一方、図７に示すようにδｄ≦δｄｎであれば、あるいは図８に示すようにδｄ≧δｄｘであれば、自車Ｖａが他車Ｖｂに衝突する可能性がないと判定する。図８の状態は、例えば自車Ｖａが分岐路に進入するために他車Ｖｂの車線を斜めに横切るような場合に相当する。

尚、前記第１衝突判定基準値δｄｎおよび第２衝突判定基準値δｄｘは自車Ｖａの車幅等に応じて適宜設定されるもので、例えば第１衝突判定基準値δｄｎ＝１．５ｍ、第２衝突判定基準値δｄｘ＝４．５ｍとされる。

以上の説明では横偏差δｄを算出する際に自車Ｖａのヨーレートγａおよび他車Ｖｂのヨーレートγｂを考慮していないが、それらヨーレートγａ，γｂ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。

自車Ｖａが車速ｖａ、ヨーレートγａ走行するとｖａ・γａの横加速度が発生するため、このｖａ・γａを２回積分することにより自車Ｖａの横方向移動量ｙａが算出される。従って、衝突時間ｔｃ＝Ｌ／ｖｓにおける自車Ｖａの横方向移動量ｙａは、
ｙａ＝（ｖａ・γａ／２）・（Ｌ／ｖｓ）² …（７）
で与えられる。

同様に、他車Ｖｂが車速ｖｂ、ヨーレートγｂで走行するとｖｂ・γｂの横加速度が発生するため、このｖｂ・γｂを２回積分することにより他車Ｖｂの横方向移動量ｙｂが算出される。従って、衝突時間ｔｃ＝Ｌ／ｖｓにおける他車Ｖｂの横方向移動量ｙｂは、
ｙｂ＝（ｖｂ・γｂ／２）・（Ｌ／ｖｓ）² …（８）
で与えられる。

しかして、前記（６）式の横偏差δｄを自車Ｖａの横方向移動量ｙａおよび他車Ｖｂの横方向移動量ｙｂ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。

尚、他車Ｖｂのヨーレートγｂは、物体検知手段Ｍ１の出力に基づいて他車Ｖｂの位置を複数回検出して該他車Ｖｂの旋回軌跡を推定すれば、その旋回半径と他車Ｖｂの車速ｖｂとに基づいて算出可能である。

上述した衝突可能性の判定では、自車Ｖａを大きさを持たない点と見なしているが、図４で説明したように、実際には自車Ｖａは左前ブロックＬ−Ｆ、左中ブロックＬ−Ｍ、左後ブロックＬ−Ｒ、右前ブロックＲ−Ｆ、右中ブロックＲ−Ｍおよび右後ブロックＲ−Ｒからなる所定の寸法を有している。車体中心の原点を基準とする各ブロックの代表位置の座標は既知であることから、自車Ｖａが原点に一致する点であると仮定して上述した衝突可能性の判定を行った上で、その結果に各ブロックの代表位置に座標を考慮するとともに、衝突予測時刻Ｔにおける自車Ｖａおよび他車Ｖｂの交差角α（＝θ＋ε）を考慮することで、図６に示す１８種類の衝突態様のうち、予め設定した特定の衝突態様である衝突回避の対象となるケース１〜ケース４の衝突態様を抽出する。より具体的には、自車Ｖａの６個のブロックの代表点のうち、他車Ｖｂに最初に衝突すると判定されたブロックが自車Ｖａの衝突部位となる。

図９は、自車Ｖａの左後方から他車Ｖｂが接近して自車Ｖａの左前ブロックＬ−Ｆに衝突する可能性があるケース１を示すものである。このケース１では、自車Ｖａが右方向に回頭することで衝突を回避することになり、そのときの回頭角は、衝突予測時刻Ｔにおける自車Ｖａおよび他車Ｖｂの交差角αに等しく設定される。即ち、衝突予測時刻Ｔにおいて自車Ｖａの進行方向を他車Ｖｂの進行方向に一致させれば、衝突を最も効果的に回避することができる。

尚、自車Ｖａの右後方から他車Ｖｂが接近して自車Ｖａの右前ブロックＲ−Ｆに衝突する可能性があるケース２は、図９を左右反転したものに相当する。

図１０は、自車Ｖａの左前方から他車Ｖｂが接近して自車Ｖａの左後ブロックＬ−Ｒに衝突する可能性があるケース３を示すものである。このケース３では、自車Ｖａが左方向に回頭することで衝突を回避することになり、そのときの回頭角は、衝突予測時刻Ｔにおける自車Ｖａおよび他車Ｖｂの交差角αに等しく設定される。即ち、衝突予測時刻Ｔにおいて自車Ｖａの進行方向を他車Ｖｂの進行方向に一致させれば、衝突を最も効果的に回避することができる。

尚、自車Ｖａの右前方から他車Ｖｂが接近して自車Ｖａの右後ブロックＲ−Ｒに衝突する可能性があるケース４は、図１０を左右反転したものに相当する。

上述のようにして自車Ｖａを右方向あるいは左方向に回頭して他車Ｖｂとの衝突を回避する回避操作を行った後は、自車Ｖａを衝突回避のための回頭方向と逆方向に同一角度（つまり前記交差角α）だけ回頭することで、自車Ｖａの姿勢を元の姿勢に戻して車線からの逸脱を最小限に抑える復帰操作が行われる（図２（Ｃ）参照）。

図１１に示すように、回避操作が開始されるタイミングは、衝突予測時刻Ｔ以前であって、このまま回避操作を行わないと衝突が回避できないと判定された時点である。回避時間ｐ、つまり衝突回避のために横滑り防止装置１６、操舵反力制御装置１７およびエンジン制御装置１８を作動させる時間は、衝突予測時刻Ｔにおける自車Ｖａおよび他車Ｖｂの交差角αをヨーレートγで除算した値であるα／γで与えられる。このヨーレートγは、横滑り防止装置１６、操舵反力制御装置１７およびエンジン制御装置１８の作動により発生するヨーレートであり、その車両に固有の設定値である。

また復帰操作が開始されるタイミングは、衝突が回避されたと判定された時点である。復帰時間ｑ、つまり自車Ｖａを回避操作前の姿勢に復帰させるために横滑り防止装置１６、操舵反力制御装置１７およびエンジン制御装置１８を作動させる時間は、回避操作の開始から復帰操作の開始までの間に発生した自車Ｖａのヨー角変化量α′を前記ヨーレートγで除算した値であるα′／γで与えられる。

以上のように、自車Ｖａが他車Ｖｂと衝突する可能性が高いと判定されたときの衝突態様が、衝突部位および交差角αに対応して想定される複数の衝突態様のうち予め設定した特定の衝突態様である場合に、他車Ｖｂが衝突すると予測される自車Ｖａの衝突部位と、そのときの自車Ｖａおよび他車Ｖｂの交差角αとに基づいて自車Ｖａの姿勢を変化させて衝突を回避するので、自車Ｖａおよび他車Ｖｂの衝突を効果的に回避することができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、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、本発明の物体は他車Ｖｂに限定されず、歩行者や停止物であっても良い。

Ｍ１ 物体検知手段
Ｍ２ 走行状態検出手段
Ｍ３ 相対関係算出手段
Ｍ４ 衝突可能性判定手段
Ｍ５ 衝突回避制御手段
Ｔ 衝突予測時刻
Ｖａ 自車
Ｖｂ 他車（物体）
１６ 横滑り防止装置
１７ 操舵反力制御装置
１８ エンジン制御装置
α 交差角

Claims (7)

1. 自車（Ｖａ）に搭載されて自車（Ｖａ）周辺に存在する物体（Ｖｂ）を検知する物体検知手段（Ｍ１）と、
   自車（Ｖａ）の走行状態を検出する走行状態検出手段（Ｍ２）と、
   前記物体検知手段（Ｍ１）および前記走行状態検出手段（Ｍ２）の出力に基づいて自車（Ｖａ）に対する物体（Ｖｂ）の相対関係を算出する相対関係算出手段（Ｍ３）と、
   前記相対関係算出手段（Ｍ３）の出力に基づいて自車（Ｖａ）が物体（Ｖｂ）に衝突する可能性を判定する衝突可能性判定手段（Ｍ４）と、
   前記衝突可能性判定手段（Ｍ４）により衝突可能性が高いと判定された場合に衝突回避制御を行う衝突回避制御手段（Ｍ５）とを備えた車両用衝突回避装置において、
   前記衝突可能性判定手段（Ｍ４）は、
   物体（Ｖｂ）との衝突が予測される自車（Ｖａ）の衝突部位と、自車（Ｖａ）の移動方向および物体（Ｖｂ）の移動方向が成す交差角（α）と、自車（Ｖａ）が物体（Ｖｂ）に衝突すると予測される衝突予測時刻（Ｔ）とを算出し、
   前記衝突回避制御手段（Ｍ５）は、
   前記衝突可能性判定手段（Ｍ４）で衝突可能性が高いと判定されたときの衝突態様が、前記衝突部位および前記交差角（α）に対応して想定される複数の衝突態様のうち予め設定した特定の衝突態様である場合に、前記衝突予測時刻（Ｔ）以前に前記衝突部位および前記交差角（α）に基づいて自車（Ｖａ）の姿勢を変化させて衝突を回避することを特徴とする車両用衝突回避装置。
2. 前記衝突回避制御手段（Ｍ５）は、
   前記衝突可能性判定手段（Ｍ４）が算出した衝突部位が自車（Ｖａ）の側面後部であり、かつ物体（Ｖｂ）が自車（Ｖａ）の前側方から接近する場合に、衝突態様が前記特定の衝突態様であると判断して衝突回避制御を行うことを特徴とする、請求項１に記載の車両用衝突回避装置。
3. 前記衝突回避制御手段（Ｍ５）は、
   前記衝突可能性判定手段（Ｍ４）が算出した衝突部位が自車（Ｖａ）の側面前部であり、かつ物体（Ｖｂ）が自車（Ｖａ）の後側方から接近する場合に、衝突態様が前記特定の衝突態様であると判断して衝突回避制御を行うことを特徴とする、請求項１に記載の車両用衝突回避装置。
4. 前記衝突回避制御手段（Ｍ５）は、
   前記衝突可能性判定手段（Ｍ４）が算出した衝突予測時刻において、自車（Ｖａ）の移動方向が物体（Ｖｂ）の移動方向と平行になるように衝突回避制御を行うことを特徴とする、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の車両用衝突回避装置。
5. 前記衝突回避制御手段（Ｍ５）は、
   衝突回避制御を行うときの自車（Ｖａ）の回頭角を、前記交差角（α）に設定することを特徴とする、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の車両用衝突回避装置。
6. 前記衝突回避制御手段（Ｍ５）は、
   物体（Ｖｂ）との衝突回避のために自車（Ｖａ）の姿勢を変化させた後に、その姿勢変化量と同等の大きさで逆方向の姿勢変化が生じるように自車（Ｖａ）の姿勢を制御することを特徴とする、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の車両用衝突回避装置。
7. 前記衝突回避制御手段（Ｍ５）は、各車輪の制動力を個別に制御する横滑り防止装置（１６）、ステアリングホイールの操舵反力を制御する操舵反力制御装置（１７）およびエンジンの出力を制御するエンジン制御装置（１８）の作動を制御することを特徴とする、請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の車両用衝突回避装置。

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