JP7194085B2 - 操舵制御装置、操舵制御方法、及び操舵制御システム - Google Patents

Description

本発明は、操舵に関するアクチュエータを制御する、操舵制御装置、操舵制御方法、及び操舵制御システムに関する。

特許文献１の操舵反力制御装置は、運転支援装置が作動しているとき、操舵角θの時間微分値又は運転支援制御の目標操舵角θtで修正された操舵角θの時間微分値である操舵角速度dθに基づいて目標操舵減衰トルクＴdを演算し、操舵角速度dθが基準値θdc未満である場合、運転支援装置の作動中は運転支援装置の非作動中に比して目標操舵減衰トルクＴdを小さくする。

特開２０１７－０８１２５０号公報

ところで、操舵角速度が基準値よりも大きいときに、操舵角速度が大きくなるにつれて目標操舵減衰トルクを大きくする操舵制御の場合、車両の前方の障害物を避けるための操舵によって操舵角速度が急に速くなるときに、目標操舵減衰トルクが操舵の抗力となり、衝突回避性が低下するおそれがあった。

本発明は、従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、操舵による衝突回避性の低下を抑制することができる、操舵制御装置、操舵制御方法、及び操舵制御システムを提供することにある。

本発明によれば、その１つの態様において、車両の前方の障害物を避けるために必要とされる操舵に関するトルクである基準目標トルクを取得し、前記基準目標トルクを補正するトルク補正値を、前記障害物と前記車両の相対距離と前記車両の速度に基づく前記障害物に対する衝突リスクが高くなるにつれて大きくし、前記車両に制動力が与えられるタイミングより後に、前記衝突リスクに基づいて求める前記トルク補正値を大きくし、前記基準目標トルクと前記トルク補正値とに基づいて目標トルクを求め、求められた前記目標トルクを達成するためのトルク指令を、操舵に関するアクチュエータへ出力する。
また、本発明によれば、その１つの態様において、車両の前方の障害物を避けるために必要とされる操舵に関するトルクである基準目標トルクを、前記車両の速度と、前記車両の前方の障害物を避けるために必要とされる目標舵角と、に基づいて求め、前記車両の走行に関する諸元に基づいて、前記基準目標トルクを補正するトルク補正値を求め、前記基準目標トルクと前記トルク補正値とに基づいて目標トルクを求め、求められた前記目標トルクを達成するためのトルク指令を、操舵に関するアクチュエータへ出力する。

本発明によれば、操舵による衝突回避性の低下を抑制することができる。

操舵制御システムを備えた車両の概略構成図である。 第１実施形態の制御装置の機能ブロック図である。 第１実施形態における制動制御及び操舵制御の手順を示すフローチャートである。 車両と障害物の位置関係を示す図である。 目標操舵トルク基準値Ｔrefを求めるマップを示す図である。 衝突リスクに応じた補正ゲインＫcolを求めるマップを示す図である。 補正ゲインＫcolによる目標操舵トルクＴtgtの補正を実施しない場合での舵角、操舵トルクの変化を例示するタイムチャートである。 補正ゲインＫcolによる目標操舵トルクＴtgtの補正を実施した場合での舵角、操舵トルクの変化を例示するタイムチャートである。 第２実施形態の制御装置の機能ブロック図である。 第２実施形態における制動制御及び操舵制御の手順を示すフローチャートである。 前輪の荷重変動に応じた補正ゲインＫflを求めるマップを示す図である。 補正ゲインＫflによる目標操舵トルクＴtgtの補正を実施しない場合での舵角、操舵トルクの変化を例示するタイムチャートである。 補正ゲインＫflによる目標操舵トルクＴtgtの補正を実施した場合での舵角、操舵トルクの変化を例示するタイムチャートである。 第３実施形態の制御装置の機能ブロック図である。 第３実施形態における制動制御及び操舵制御の手順を示すフローチャートである。 車両の重量変化に応じた補正ゲインＫwtを求めるマップを示す図である。 補正ゲインＫwtによる目標操舵トルクＴtgtの補正を実施しない場合での舵角、操舵トルクの変化を例示するタイムチャートである。 補正ゲインＫwtによる目標操舵トルクＴtgtの補正を実施した場合での舵角、操舵トルクの変化を例示するタイムチャートである。 第４実施形態の制御装置の機能ブロック図である。 第４実施形態における制動制御及び操舵制御の手順を示すフローチャートである。 路面の摩擦係数に応じた補正ゲインＫmuを求めるマップを示す図である。 補正ゲインＫmuによる目標操舵トルクＴtgtの補正を実施しない場合での舵角、操舵トルクの変化を例示するタイムチャートである。 補正ゲインＫmuによる目標操舵トルクＴtgtの補正を実施した場合での舵角、操舵トルクの変化を例示するタイムチャートである。 第５実施形態の制御装置の機能ブロック図である。 第５実施形態における制動制御及び操舵制御の手順を示すフローチャートである。

以下、本発明に係る操舵制御装置、操舵制御方法、及び操舵制御システムの実施形態を、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る操舵制御システムを備えた車両１の一態様を示す概略構成図である。

図１に示す車両１は、電動パワーステアリング装置のようなステアリングホイールの回転動作を介して前輪を転舵する操舵装置、及び、操舵装置を制御する電子制御装置を備え、また、カメラやレーダやＧＰＳ（Global Positioning System）と地図情報の併用などにより車両前方の道路情報などを取得する外界認識装置、車両の走行速度や車両の走行状態に関する情報などを取得する横滑り防止装置などの装置を有し、運転支援若しくは自律運転を実行可能な４輪自動車である。

車両１は、左前輪２Ｌ、右前輪２Ｒ、左後輪３Ｌ、右後輪３Ｒを有する。
各車輪２Ｌ，２Ｒ，３Ｌ，３Ｒは、油圧式制動装置４を構成するホイルシリンダ４Ｌ，４Ｒ，５Ｌ，５Ｒをそれぞれ備える。

ホイルシリンダ液圧制御装置６は、車両情報取得装置７から各種の車両情報を取得し、取得した車両情報に基づき、各ホイルシリンダ４Ｌ，４Ｒ，５Ｌ，５Ｒに加えるブレーキ液圧（油圧）を制御する、横滑り防止装置に代表される電子制御装置である。
車両情報取得装置７は、後述するように、速度取得部、減速度取得部、諸元情報取得部、乗員数検知部、積載物検知部などを含んで構成される。

電動パワーステアリング装置８は、モータが発生するトルクによって、運転者によるステアリングホイール９の操作を補助し、また、モータによって前輪２Ｌ，２Ｒの自動操舵が可能な操舵装置である。
電動パワーステアリング装置８は、モータの他、操舵トルク（ステアリングトルク）を検出する操舵トルクセンサやモータを駆動する駆動ユニットなどを含んで構成される。

外界認識装置１０は、カメラやレーダなどを用い、車両前方の道路情報や障害物の情報などの外界情報を取得する外界認識部である。
制御装置１１は、プロセッサ、メモリ、Ｉ／Ｏ、これらを接続するバスを備えるマイクロコンピュータを主体とする電子制御装置であって、入力した各種情報に基づいて演算し、演算結果を出力する。

ここで、制御装置１１は、外界認識装置１０、ホイルシリンダ液圧制御装置６、車両情報取得装置７などから取得した各種情報に基づき、車両１が前方の障害物（立体物）と衝突することを回避するために制動及び操舵を制御する機能をソフトウェアとして備え、衝突回避のためのトルク指令を操舵指令として電動パワーステアリング装置８に出力し、また、衝突回避のための目標ブレーキ液圧の指令を制動指令としてホイルシリンダ液圧制御装置６に出力する。
つまり、制御装置１１は、車両１に設けられた操舵に関するアクチュエータである電動パワーステアリング装置８を制御するコントロール部を備える操舵制御装置である。

以下では、制御装置１１による衝突回避のための制動制御及び操舵制御を詳細に説明する。
「第１実施形態」
図２は、制御装置１１の第１実施形態を示す機能ブロック図である。
障害物検出部５１は、外界認識装置１０から取得した外界情報に基づき、車両１の前方における障害物を検出する。

衝突時間算出部５２は、車両１の前方に障害物が存在する場合に、車両１が障害物と衝突するまでの予測時間である猶予時間ＴＴＣを、車両１と障害物との相対速度、及び、車両１と障害物との相対距離に基づいて算出する。
目標減速度算出部５３は、車両１が障害物と衝突せずに障害物の手前で停止するために必要な減速度である目標減速度Ｇtgtを、車両１と障害物との相対速度、及び、車両１と障害物との相対距離に基づいて算出する。

ブレーキ液圧算出部５４は、目標減速度Ｇtgtを達成するための目標ブレーキ液圧Ｐtgtを算出し、算出した目標ブレーキ液圧Ｐtgtに関する情報を、ホイルシリンダ液圧制御装置６に出力する。
目標ブレーキ液圧Ｐtgtに関する情報を取得したホイルシリンダ液圧制御装置６は、目標ブレーキ液圧Ｐtgtに応じて各ホイルシリンダ４Ｌ，４Ｒ，５Ｌ，５Ｒにブレーキ液圧を付与する。
このように、制御装置１１は、車両１の前方に障害物が存在する場合、車両１を障害物の手前で停止させるように制動トルクを発生させ、車両１と障害物との衝突回避を図る。

また、衝突可能性判断部５５は、上記の制動制御で車両１を障害物の手前で停止させることができず、衝突回避のために操舵制御による車両１の横移動が必要であるか否かを判断する。
そして、衝突可能性判断部５５が衝突回避のために操舵制御が必要であると判断した場合、目標舵角算出部５６は、車両１の走行軌道の中心から障害物までの距離、車両情報取得装置７の速度取得部７Ａから取得した車体速度、猶予時間ＴＴＣなどに基づき、車両１を衝突回避に必要なだけ横移動させるための目標舵角θtgtを算出する。

トルク基準値算出部５７は、実際の舵角を目標舵角θtgtに到達させるための操舵トルク（ステアリングトルク）である目標操舵トルク基準値Ｔrefを、目標舵角θtgt、及び、車両情報取得装置７の速度取得部７Ａから取得した車体速度に基づき算出する。換言すれば、制御装置１１は、車両１の速度と、車両１の前方の障害物を避けるために必要とされる目標舵角θtgtとに基づいて、目標操舵トルク基準値Ｔrefを求める。
上記の目標操舵トルク基準値Ｔrefは、車両１の前方の障害物を避けるために必要とされる操舵に関するトルクである基準目標トルクに相当し、トルク基準値算出部５７は、基準目標トルクを取得する機能を有する。

なお、制御装置１１は、電動パワーステアリング装置８のモータの目標モータトルクを基準目標トルクとして求めることができ、基準目標トルクを、操舵トルク（ステアリングトルク）に限定するものではない。
また、目標操舵トルク基準値Ｔref（基準目標トルク）を、目標舵角θtgt及び車体速度に基づき算出する構成に限定されず、例えば、制御装置１１は、障害物を避けるための操舵の方向などに基づき目標操舵トルク基準値Ｔrefを求めることができる。

衝突リスク算出部５８は、猶予時間ＴＴＣに基づき、車両１と障害物との衝突リスクを算出する。
猶予時間ＴＴＣは、前述したように、車両１と障害物との相対速度、及び、車両１と障害物との相対距離に基づいて求められるから、衝突リスク算出部５８が算出する衝突リスクは、車両１と障害物との相対距離と車両１の速度に基づく障害物に対する衝突リスクに相当する。
そして、猶予時間ＴＴＣが短くなるほど障害物に対する衝突リスクは高いことになる。

トルク補正値算出部５９は、衝突回避のための操舵制御における応答性を高めるための操舵トルクの補正値である補正ゲインＫcolを、猶予時間ＴＴＣに応じた衝突リスクに基づき算出する。
つまり、トルク補正値算出部５９は、車両１の前方の障害物を避けるために必要とされる操舵に関するトルクである基準目標トルクを補正するトルク補正値を、車両１の走行に関する諸元である衝突リスク（猶予時間ＴＴＣ）に基づいて算出する。

トルク補正値算出部５９は、猶予時間ＴＴＣが比較的長く衝突リスクが低いときの目標操舵トルクに比べて、猶予時間ＴＴＣが短く衝突リスクが高いときの目標操舵トルクが高くなるように、補正ゲインＫcolを設定する。
換言すれば、制御装置１１は、衝突リスクが高くなる（猶予時間ＴＴＣが短くなる）につれて、トルク補正値としての補正ゲインＫcolを大きくし、補正ゲインＫcolで補正した結果としての目標操舵トルクを大きくする。

操舵トルク算出部６０は、目標操舵トルク基準値Ｔrefを補正ゲインＫcolで補正して最終的な目標操舵トルクＴtgtを算出し、算出した目標操舵トルクＴtgtに関する情報を電動パワーステアリング装置８に出力する。
換言すれば、操舵トルク算出部６０は、基準目標トルクである目標操舵トルク基準値Ｔrefと、トルク補正値である補正ゲインＫcolとに基づき、目標トルクとしての目標操舵トルクＴtgtを求め、求めた目標操舵トルクＴtgtを達成するためのトルク指令を、操舵に関するアクチュエータである電動パワーステアリング装置８へ出力する。
目標操舵トルクＴtgtに関する情報を取得した電動パワーステアリング装置８は、目標操舵トルクＴtgt、換言すれば、目標ステアリングトルクを達成するように、モータを駆動制御する。

ここで、猶予時間ＴＴＣが短くなって衝突リスクが高まると、補正ゲインＫcolが大きくなって目標操舵トルクＴtgtが増幅されるから、衝突リスクが高いときに操舵の応答遅れが生じることが抑制され、操舵制御による衝突回避性が向上する。
つまり、制御装置１１は、猶予時間ＴＴＣが短く衝突リスクが高いとき、換言すれば、衝突回避の緊急性が高く、操舵制御の遅れが衝突回避性により大きく影響するときに、実際の舵角を目標舵角θtgtに到達させるための目標操舵トルク基準値Ｔrefよりも高い操舵トルクを付与することで、目標舵角θtgtへの追従遅れを抑制して、衝突回避性を向上させる。

図３は、制御装置１１による衝突回避のための制動制御及び操舵制御の手順を示すフローチャートである。
以下では、図３のフローチャートにしたがって、前述した目標ブレーキ液圧Ｐtgt及び目標操舵トルクＴtgtの算出処理をより詳細に説明する。

制御装置１１は、ステップＳ１０１（障害物検出部５１）で、外界認識装置１０から取得した外界情報に基づき、車両１の前方における障害物の検出を行なう。
そして、障害物を検出した場合、制御装置１１は、次のステップＳ１０２で、車両１と障害物との相対位置関係を把握する。
なお、障害物は、静止している立体物（静止物）、及び、移動している立体物（移動物）を含む。

図４は、車両１と障害物との相対位置関係を例示する。
制御装置１１は、図４に示した、車両１と障害物ＯＢとの相対距離Ｄ［m］、車両１の走行軌道の中心ＳＬから障害物ＯＢまでの距離Ｌ［m］、及び、車両１と障害物ＯＢとの相対速度ΔＶ［m/s］を、車両１と障害物ＯＢとの相対位置関係を示す物理量としてステップＳ１０２で求める。
なお、図４において、Ｗは車両１の全幅［m］である。

制御装置１１は、ステップＳ１０３で、車両１と障害物ＯＢとの衝突の可能性の有無を判断する。
例えば、制御装置１１は、数式１の関係が成り立つときに衝突の可能性が有ると判断する。

車両１の走行軌道の中心ＳＬから障害物ＯＢまでの距離Ｌが車両全幅Ｗの半分よりも小さいときに、車両１が走行軌道の中心ＳＬに沿って走行すると、車両１と障害物ＯＢとが衝突することになる（図４参照）。
そこで、制御装置１１は、車両１の走行軌道の中心ＳＬから障害物ＯＢまでの距離Ｌが車両全幅Ｗの半分よりも小さいときに衝突の可能性が有ると判断する。

制御装置１１は、車両１が障害物ＯＢと衝突する可能性が有ると判断すると、ステップＳ１０４以降に進んで、障害物ＯＢとの衝突を回避するための衝突回避制御を実施する。
一方、制御装置１１は、車両１が障害物ＯＢと衝突する可能性を否定したときは、衝突回避制御の実施条件ではないので、本ルーチンをそのまま終了させる。

制御装置１１は、ステップＳ１０４（衝突時間算出部５２）で、現時点から車両１が障害物ＯＢと衝突するまでの猶予時間ＴＴＣ［s］を、数式２にしたがって算出する。

つまり、制御装置１１は、現時点での相対速度ΔＶ［m/s］で、現時点での車両１と障害物ＯＢとの相対距離Ｄ［m］だけ車両１が進むのに要する時間、換言すれば、車両１が障害物ＯＢと衝突するまでの衝突予測時間を、猶予時間ＴＴＣとして算出する。
制御装置１１は、次のステップＳ１０５（目標減速度算出部５３）で、車両１を障害物ＯＢと衝突することなく障害物ＯＢの手前で停止させるために、制動制御において目標とする目標減速度Ｇtgtを算出する。

目標減速度Ｇtgtの算出処理において、まず、車両１を障害物ＯＢの手前で停止させるのに必要な減速度の理論値Ｇref［m/s²］を、相対速度ΔＶ［m/s］と相対距離Ｄ［m］とに基づき、数式３にしたがって算出する。

なお、制御装置１１は、加速度を正の値として扱い、減速度を負の値として取り扱うので、数式３では減速度の理論値Ｇrefを負の値として算出するように設定される。

ここで、制御装置１１は、数式３にしたがって求めた減速度の理論値Ｇrefをそのまま最終的な目標減速度Ｇtgtとすることができる。
但し、車両システムにおける減速度の制限（上限値）や路面の摩擦係数が基準より低い場合など、理論値Ｇrefの減速度を実際には発生させることができない場合がある。

そのため、制御装置１１は、数式４にしたがって、システムによる減速度制限値Ｇmax、路面摩擦係数に相当する減速度Ｇmu、理論値Ｇrefのなかでの最大値（換言すれば、絶対値が最も小さい値）を実現可能な減速度として選択し、選択した減速度を最終的な目標減速度Ｇtgtとする。

制御装置１１は、次のステップＳ１０６（ブレーキ液圧算出部５４）で、目標減速度Ｇtgtを達成するための各車輪の目標ブレーキ液圧Ｐtgt［Pa］を数式５にしたがって算出する。

上記数式５において、Ｋfは前輪制動力とブレーキ液圧との間での変換係数［N／MPa］、Ｋrは後輪制動力とブレーキ液圧との間での変換係数［N／MPa］、Ｍは車両質量［kg］である。
また、目標減速度Ｇtgtは負の値として算出されるので、数式５では、目標減速度Ｇtgtの絶対値を用いて目標ブレーキ液圧Ｐtgtを算出する。

制御装置１１は、次のステップＳ１０７で、目標ブレーキ液圧Ｐtgtに関する情報をホイルシリンダ液圧制御装置６に出力し、ホイルシリンダ液圧制御装置６を介して目標減速度Ｇtgtを達成するためのブレーキ液圧をホイルシリンダ４Ｌ，４Ｒ，５Ｌ，５Ｒに付与する。
なお、ホイルシリンダ液圧制御装置６は、目標ブレーキ液圧Ｐtgtに応じたブレーキ液圧の付与において、車輪のロックを防ぐアンチロックブレーキ制御を実施することができる。

制御装置１１は、次のステップＳ１０８（衝突可能性判断部５５）で、車両１が障害物ＯＢと衝突するのを回避するために操舵制御が必要であるか否かを判断する。
ここで、制御装置１１は、減速度の理論値Ｇrefと、制動制御の結果としての車両１の実際の減速度Ｇactとの相関が、数式６の関係を満たすときに、衝突回避に操舵制御が必要であると判断する。

つまり、制御装置１１は、車両１の実際の減速度Ｇactと理論値Ｇrefとを比較して、理論値Ｇrefよりも実際の車速の低下速度が遅い場合に、障害物ＯＢの手前で車両１を停止させることができず、制動制御に加えて操舵制御を実施することが衝突回避に必要であると判断する。

そして、制御装置１１は、数式６の関係を満たさず、制動制御によって障害物ＯＢの手前で車両１を停止できると予測した場合、衝突回避のための操舵制御を実施することなく、本ルーチンを終了させる。
一方、制御装置１１は、数式６の関係を満たし、制動制御によって障害物ＯＢの手前で車両１を停止できないと予測した場合、ステップＳ１０９以降に進んで衝突回避のための操舵制御を実施する。

制御装置１１は、ステップＳ１０９で、衝突回避に必要な車両１の横移動量ＬＭ［m］、換言すれば、障害物ＯＢを回避して車両１が走行するための経路である回避経路を、数式７にしたがって算出する。

車両１の走行軌道の中心から障害物ＯＢまでの距離Ｌが車両全幅の半幅Ｗ／２よりも短いことで、車両１と障害物ＯＢとが衝突する可能性が生じるので、車両全幅の半幅Ｗ／２と距離Ｌとの差分だけ、障害物ＯＢから遠ざかる方向に車両１が横移動すれば、車両１と障害物ＯＢとの衝突を回避できることになる。
そこで、制御装置１１は、数式７にしたがって、車両全幅の半幅Ｗ／２と距離Ｌとの差分だけ車両１を横移動させるための横移動量ＬＭを算出する。

制御装置１１は、次のステップＳ１１０（目標舵角算出部５６）で、猶予時間ＴＴＣで横移動量ＬＭだけ車両１を横移動させるために必要な目標舵角θtgt［rad］を、数式８にしたがって算出する。

数式８において、Ｗ_hb［m］は車両１のホイールベース、Ａは車両１のスタビリティファクタ、Ｖ［m/s］は車両１の車体速度、ＧＲはステアリングギヤ比である。
なお、車両１のシャーシ特性がアンダーステアであるときはスタビリティファクタＡの値を正の値とし、車両１のシャーシ特性がオーバーステアであるときスタビリティファクタＡの値を負の値とする。

次いで、制御装置１１は、ステップＳ１１１（トルク基準値算出部５７）で、ステアリングホイール９の角度を目標舵角θtgt（目標ステアリングホイール角度）に到達させるために必要な操舵トルクを目標操舵トルク基準値Ｔref［Nm］として算出する。
ここで、目標操舵トルク基準値Ｔrefは、車体速度Ｖと目標舵角θtgtに依存して発生するセルフアライニングトルクによってステアリングホイール９に作用するトルク（ステアリングトルク）の目標値である。
これにより、目標操舵トルクの指令を電動パワーステアリング装置８に与えたときに、モータの発生トルクと、運転者によるステアリングホイール９の操作での操舵トルクとの両立が可能となり、運転者の違和感を抑えた操舵制御を実現できる。

制御装置１１は、目標操舵トルク基準値Ｔrefを任意に設定できるが、例えば、適用する車両１の特性に合わせて設定された図５に示すようなマップを参照して、車体速度Ｖ及び目標舵角θtgtに基づき目標操舵トルク基準値Ｔrefを算出する。
図５のマップは、車体速度Ｖ毎に目標舵角θtgtと目標操舵トルク基準値Ｔrefとの相関を示し、目標舵角θtgtが大きいほど目標操舵トルク基準値Ｔrefをより高い値とし、また、車体速度Ｖが速いほど目標操舵トルク基準値Ｔrefをより高い値とする特性のマップである。

制御装置１１は、ステップＳ１１２（トルク補正値算出部５９、衝突リスク算出部５８）で、目標操舵トルク基準値Ｔrefを補正して最終的な目標操舵トルクＴtgtを求めるのに用いるトルク補正値である補正ゲインＫcolを、衝突リスクに基づき算出する。
ここで、猶予時間ＴＴＣは衝突リスクと相関し、猶予時間ＴＴＣが短いときほど衝突リスクが増すので、制御装置１１は、猶予時間ＴＴＣに基づき補正ゲインＫcolを算出することで、衝突リスクの判断結果に基づき補正ゲインＫcolを設定する。
そして、制御装置１１は、猶予時間ＴＴＣが短くなって衝突リスクが高まるほど、最終的な目標操舵トルクＴtgtがより大きく増幅されるように、猶予時間ＴＴＣが短くなって衝突リスクが高まるほど、補正ゲインＫcolを大きくする。

制御装置１１が、目標操舵トルクＴtgtの指令を電動パワーステアリング装置８に与えたときに、実際の操舵角に応答遅れが発生し、衝突回避に必要な急峻な目標舵角θtgtの変化に対して十分な操舵応答が得られず、障害物ＯＢとの衝突を回避できなくなる可能性がある。
そこで、制御装置１１は、操舵応答の遅れによって衝突回避できなくなる可能性がある衝突リスクが高いとき（換言すれば、猶予時間ＴＴＣが短いとき）に、目標舵角θtgtに到達させるために必要な目標操舵トルク基準値Ｔrefよりも高い目標操舵トルクＴtgtの指令を電動パワーステアリング装置８に与えることで、操舵応答の遅れを小さくし、衝突回避性の低下を抑止する。

図６は、猶予時間ＴＴＣに基づきトルク補正値としての補正ゲインＫcolを求めるマップの一態様を示す。
制御装置１１は、図６のマップを参照して猶予時間ＴＴＣに対応する補正ゲインＫcolを求め、後述するように、目標操舵トルク基準値Ｔrefに補正ゲインＫcolを乗算した結果を最終的な目標操舵トルクＴtgtに設定する。

図６において、猶予時間ＴＴＣが第１時間ＴＴＣ１（ＴＴＣ１＞０）よりも長く、車両１が障害物ＯＢと衝突すると予測されるタイミングまでに十分な時間的余裕があり、衝突リスクが十分に小さい場合、補正ゲインＫcolは最小値Ｋcolminに設定される。
例えば、最小値Ｋcolminは、目標操舵トルク基準値Ｔrefを実質的に補正しない値である1.0とする。

猶予時間ＴＴＣが第１時間ＴＴＣ１以下のトルク補正が要求される衝突リスク領域になると、補正ゲインＫcolは、猶予時間ＴＴＣが短くなるにつれて、換言すれば、衝突リスクが増大するについて比例的に増大される。
そして、猶予時間ＴＴＣが第２時間ＴＴＣ２（０＜ＴＴＣ２＜ＴＴＣ１）にまで短くなったときに、補正ゲインＫcolは最大値Ｋcolmax（Ｋcolmin＜Ｋcolmax）に達し、猶予時間ＴＴＣが第２時間ＴＴＣ２以下のとき、補正ゲインＫcolは最大値Ｋcolmaxに保持される。

第２時間ＴＴＣ２及び最大値Ｋcolmaxは、猶予時間ＴＴＣが第１時間ＴＴＣ１以下になって衝突リスクが高まったときに、目標操舵トルクＴtgtの増幅によって操舵遅れを十分に小さくでき、操舵制御による車両１の横移動で衝突回避を実現できるように適合される。
但し、猶予時間ＴＴＣと補正ゲインＫcolとの相関を、図６に例示した相関に限定するものではなく、猶予時間ＴＴＣの減少、換言すれば、衝突リスクの増加に応じて最終的な目標操舵トルクＴtgtをより増幅変化させる特性であればよい。

ここで、車両１が障害物ＯＢと衝突することを回避するために車両１に制動力を与えたタイミングよりも後に、衝突リスクに基づいて求めるトルク補正値である補正ゲインＫcolが最小値Ｋcolminから増大変化するように、第１時間ＴＴＣ１を設定することができる。
衝突回避のための制動力を与える前、つまり、緊急回避モードに入る前から、目標操舵トルクＴtgtを増幅させると、車両１の運転者に違和感を与えるおそれがあるので、衝突回避のための制動力を与えて車両１が減速し、車両１が緊急回避モードに入ったことを運転者が認識してから補正ゲインＫcolを増大変化させることで、運転者に違和感を与えることを抑止する。

ここで、猶予時間ＴＴＣが短くなるほど車両１が障害物ＯＢと衝突するリスクが増大することになるので、猶予時間ＴＴＣに基づく補正ゲインＫcolの設定は、衝突リスクに基づいて補正ゲインＫcolを設定していることに相当し、衝突リスクが高くなるほど補正ゲインＫcolをより大きくして最終的な目標操舵トルクＴtgtを増大させることになる。
つまり、猶予時間ＴＴＣが第２時間ＴＴＣ２であるときの衝突リスクである第２衝突リスクは、猶予時間ＴＴＣが第１時間ＴＴＣ１であるときの衝突リスクである第１衝突リスクよりも高く、第２衝突リスクでの補正ゲインＫcolは、第１衝突リスクでの補正ゲインＫcolよりも大きな値に設定される。

また、猶予時間ＴＴＣは、車両１と障害物ＯＢとの相対速度ΔＶ及び相対距離Ｄに基づき算出される値であるから、ステップＳ１１２での制御装置１１の処理は、相対速度ΔＶ及び相対距離Ｄに基づく衝突リスクに基づき、補正ゲインＫcol（トルク補正値）を求める処理となる。
なお、制御装置１１は、相対速度ΔＶ及び相対距離Ｄから補正ゲインＫcolを求めることができ、相対速度ΔＶが速いほど補正ゲインＫcolを増大させ、かつ、相対距離Ｄが短いほど補正ゲインＫcolを増大させる。

次いで、制御装置１１は、ステップＳ１１３（操舵トルク算出部６０）で、数式９にしたがって、目標操舵トルク基準値Ｔref及び補正ゲインＫcolに基づき最終的な目標操舵トルクＴtgtを算出する。

そして、制御装置１１は、次のステップＳ１１４で、目標操舵トルクＴtgtを達成するためのトルク指令（ステアリングトルク指令）を電動パワーステアリング装置８に出力する。

電動パワーステアリング装置８は、目標操舵トルクＴtgtの指令に基づき操舵制御を実施し、ステアリングホイール９の角度を目標舵角θtgtに到達させて、車両１を衝突回避に必要な横移動量ＬＭだけ横移動させる。
上記第１実施形態によれば、衝突リスクに基づく補正ゲインＫcolで目標操舵トルク基準値Ｔrefを補正して最終的な目標操舵トルクＴtgtを算出するので、衝突リスクが高まったときに操舵トルクを増幅させ、急峻な目標舵角θtgtの変化に対しての操舵応答性を向上させることができ、操舵制御による衝突回避性が向上する。

図７及び図８は、補正ゲインＫcolによる補正の有無による操舵トルク、舵角の違いを説明するためのタイムチャートである。
図７は、目標操舵トルク基準値Ｔrefをそのまま目標操舵トルクＴtgtとする、補正ゲインＫcolによる補正無しの場合での操舵トルク、舵角の変化を示す。
一方、図８は、数式９によって目標操舵トルクＴtgtが算出される、補正ゲインＫcolによる補正有りの場合での操舵トルク、舵角の変化を示す。

図７の補正ゲインＫcolによる補正無しの場合、衝突リスクが高まっても目標操舵トルクＴtgtが増幅されないので、衝突回避のための急峻な目標舵角θtgtの変化に対して実際に発生する舵角に応答遅れが発生し、衝突回避のための目標軌道よりも実際の横移動の応答が遅れることで、衝突回避性が低下する。
これに対し、図８の補正ゲインＫcolによる補正有りの場合、猶予時間ＴＴＣが短くなって衝突リスクが高まると、補正ゲインＫcolで目標操舵トルクＴtgtを増幅させるので、衝突回避のための急峻な目標舵角θtgtの変化に対して実際に発生する舵角の応答遅れが抑制され、衝突回避のための目標軌道に追従するように車両１を横移動させることができ、衝突回避性が向上する。

「第２実施形態」
制御装置１１は、制動（減速）に伴う前輪荷重の変動に応じて目標操舵トルクＴtgtを補正する機能を備えることができる。
図９は、衝突リスク及び前輪荷重の変動に応じて目標操舵トルクＴtgtを補正する機能を有した、第２実施形態の制御装置１１の機能ブロック図である。

衝突回避のための制動によって車両１の操舵輪である前輪２Ｌ，２Ｒの輪荷重が増加する場合、前輪荷重の増加分だけ余分に操舵トルクを付加しないと操舵応答性が低下し、衝突回避性が低下するおそれがある。
そこで、図９に示した第２実施形態の制御装置１１は、前輪荷重の変動に応じて目標操舵トルクＴtgtを補正する機能を備えることで、前輪荷重の変動に伴って衝突回避性が低下することを抑止する。

以下で、図９に示した制御装置１１の構成を説明する。なお、図２と同様の機能のブロックには同一符号を付して詳細な説明を省略し、図２の構成に対して付加した機能部分を主に説明する。
図９に示す制御装置１１は、図２の機能ブロック図の構成に加えて、荷重変動算出部６１を備える。
荷重変動算出部６１は、車両情報取得装置７の減速度取得部７Ｂから取得した車両１の減速度の情報などに基づき、制動に伴う前輪荷重の変動を算出する。

そして、トルク補正値算出部５９は、第１実施形態と同様に猶予時間ＴＴＣに応じて補正ゲインＫcolを設定するとともに、車両１の走行に関する諸元である前輪荷重の変動に応じて目標操舵トルク基準値Ｔrefを補正するためのトルク補正値である補正ゲインＫflを設定する。
操舵トルク算出部６０は、目標操舵トルク基準値Ｔrefを補正ゲインＫcol及び補正ゲインＫflで補正した結果を最終的な目標操舵トルクＴtgtとして設定し、目標操舵トルクＴtgtに関する情報を電動パワーステアリング装置８に出力する。

図１０のフローチャートは、図９に示した制御装置１１による衝突回避のための制動制御及び操舵制御の手順を示すフローチャートである。
制御装置１１は、図１０のフローチャートのステップＳ２０１－ステップＳ２１２において、図３のフローチャートのステップＳ１０１－ステップＳ１１２と同様な処理を実施するので、ステップＳ２０１－ステップＳ２１２についての詳細な説明は省略する。

制御装置１１は、ステップＳ２１２（トルク補正値算出部５９）で、猶予時間ＴＴＣ（衝突リスク）に基づき補正ゲインＫcolを算出すると、次のステップＳ２１３（トルク補正値算出部５９）で、減速度などから前輪荷重の変動（増加量）を求め、求めた前輪荷重の変動に基づき補正ゲインＫflを算出する。
図１１は、制御装置１１がステップＳ２１３において補正ゲインＫflの算出に用いるマップの一態様であり、衝突回避のための制動に伴う前輪荷重ＦＬの増加量ΔＦＬと、補正ゲインＫflとの相関を示す。

図１１のマップにおいて、衝突回避のための制動に伴う前輪荷重ＦＬの増加量ΔＦＬが操舵応答に与える影響が十分に小さいと予測される、増加量ΔＦＬが第１増加量ΔＦＬ１（ΔＦＬ１＞０）以下のとき、補正ゲインＫflは最小値Ｋflminに設定される。
例えば、最小値Ｋflminは、目標操舵トルク基準値Ｔrefを実質的に補正しない値である1.0とする。

増加量ΔＦＬが第１増加量ΔＦＬ１を超え、衝突回避のための制動に伴う前輪荷重ＦＬの増加量ΔＦＬが操舵応答を低下させる領域になると、補正ゲインＫflは増加量ΔＦＬが増えるにつれて比例的に増大される。
そして、増加量ΔＦＬが第２増加量ΔＦＬ２（ΔＦＬ２＞ΔＦＬ１）にまで増加したときに、補正ゲインＫflは最大値Ｋflmax（Ｋflmin＜Ｋflmax）に達し、増加量ΔＦＬが第２増加量ΔＦＬ２以上のとき補正ゲインＫflは最大値Ｋflmaxに保持される。
換言すれば、制御装置１１は、前輪の荷重変動が増加方向に大きくなるにつれてトルク補正値としての補正ゲインＫflを大きくし、衝突回避のための操舵トルクをより高く変更する。

ここで、第２増加量ΔＦＬ２及び最大値Ｋflmaxは、前輪荷重ＦＬの増加量ΔＦＬが操舵応答を低下させるおそれがあるときに、目標操舵トルクＴtgtの増幅補正によって操舵遅れを十分に小さくして、操舵制御による車両１の横移動で衝突回避を実現できるように適合される。
但し、前輪荷重ＦＬの増加量ΔＦＬと補正ゲインＫflとの相関を、図１１に例示した相関に限定するものではなく、増加量ΔＦＬの増大に応じて最終的な目標操舵トルクＴtgtをより増幅変化させる特性であればよい。

制御装置１１は、ステップＳ２１３で補正ゲインＫflを算出すると、次のステップＳ２１４（操舵トルク算出部６０）で、数式１０にしたがって、目標操舵トルク基準値Ｔref、補正ゲインＫcol、及び補正ゲインＫflに基づき最終的な目標操舵トルクＴtgtを算出する。

そして、制御装置１１は、次のステップＳ２１５で、目標操舵トルクＴtgtを達成するためのトルク指令（ステアリングトルク指令）を電動パワーステアリング装置８に出力する。
電動パワーステアリング装置８は、目標操舵トルクＴtgtの指令に基づき操舵制御を実施し、ステアリングホイール９の角度を目標舵角θtgtに到達させて、車両１を衝突回避に必要な横移動量ＬＭだけ横移動させる。

上記第２実施形態によれば、制御装置１１は、衝突リスク（猶予時間ＴＴＣ）に基づく補正ゲインＫcol、及び、前輪荷重ＦＬの増加量ΔＦＬに基づく補正ゲインＫflで目標操舵トルク基準値Ｔrefを補正して最終的な目標操舵トルクＴtgtを算出する。
これにより、衝突リスクが高まったときに操舵トルクを増幅させ、急峻な目標舵角θtgtの変化に対しての操舵応答性を向上させることができ、また、衝突回避のための制動で前輪荷重が増えたときに、操舵トルクが不足して操舵応答が低下することを抑止でき、操舵制御による衝突回避性が向上する。

図１２及び図１３は、補正ゲインＫflによる補正の有無による操舵トルク、舵角の違いを説明するためのタイムチャートである。
図１２は、補正ゲインＫflによる補正無しで目標操舵トルクＴtgtを求めた場合での操舵トルク、舵角の変化を示し、図１３は、補正ゲインＫflによる補正を実施して目標操舵トルクＴtgtを求めた場合での操舵トルク、舵角の変化を示す。

図１２の補正ゲインＫflによる補正無しの場合、衝突回避のための制動制御に伴って前輪荷重ＦＬが増えても目標操舵トルクＴtgtを増幅させないので、操舵応答の遅れが発生し、衝突回避のための目標軌道よりも実際の横移動の応答が遅れることで、衝突回避性が低下する。
これに対し、図１３の補正ゲインＫflによる補正有りの場合、衝突回避のための制動によって前輪荷重ＦＬが増えると、補正ゲインＫflによって目標操舵トルクＴtgtを前輪荷重ＦＬが増えた分だけ増幅させるので、操舵応答の遅れが抑制され、衝突回避のための目標軌道に追従するように車両１を横移動させることができ、衝突回避性が向上する。

「第３実施形態」
また、制御装置１１は、車両１の重量変化に応じて目標操舵トルクＴtgtを補正する機能を備えることができる。
図１４は、衝突リスク及び車両１の重量変化に応じて目標操舵トルクＴtgtを補正する機能を備えた、第３実施形態の制御装置１１の機能ブロック図である。

車両１の乗員数が増えたり、車両１の積載物が増えたりして、車両１の重量が基準値よりも増加している場合、タイヤが垂直荷重の影響を受けるため、車両重量が基準値から増加した分だけ余分に操舵トルクを付加しないと操舵応答性が低下し、衝突回避性が低下するおそれがある。
そこで、図１４に示した制御装置１１は、車両１の重量が基準値よりも増加しているときに、車両重量の基準値からの増加分だけ目標操舵トルクＴtgtを増幅させて、車両１の重量変化によって衝突回避性が低下することを抑止する。
なお、車両重量の基準値は、例えば、目標操舵トルク基準値Ｔrefの適合に用いた車両重量である。

以下で、図１４に示した制御装置１１の構成を説明する。なお、図２と同様の機能のブロックには同一符号を付して詳細な説明を省略し、図２の構成に対して付加した機能部分を主に説明する。
図１４に示す制御装置１１は、図２の機能ブロック図の構成に加えて、車両重量推定部６２を備える。

車両重量推定部６２は、車両情報取得装置７の諸元情報取得部７Ｃ、乗員数検知部７Ｄ、積載物検知部７Ｅからの情報に基づき、車両１の重量変化、詳細には、車両重量の基準値からの増加分を推定する。
諸元情報取得部７Ｃは、車両諸元としての車両重量の情報を取得し、取得した車両重量の情報を車両重量推定部６２に出力する。
乗員数検知部７Ｄは、車両１の乗員数ＮＣ、つまり、車両１に乗っている人数を、着座センサなどを用いて検知し、検知した乗員数ＮＣの情報を車両重量推定部６２に出力する。

積載物検知部７Ｅは、車両１の積載物に関する情報（積載物の個数、重量などの情報）を検知し、検知した積載物に関する情報を車両重量推定部６２に出力する。
なお、乗員数検知部７Ｄ及び／又は積載物検知部７Ｅは、車両１の乗員などがヒューマンマシンインタフェースを用いて伝達した乗員数や積載物に関する情報を取得することができる。

そして、車両重量推定部６２は、乗員数、積載物、及び、車両諸元としての車両重量などに基づき、車両重量の基準値からの増加量ΔＶＷ［kg］を推定する。
なお、車両重量推定部６２は、例えば特許第６５０１０４８号に開示されるような車両の重量測定装置によって測定された車両重量に基づき、車両重量の基準値からの増加量ΔＶＷを求めることができる。

トルク補正値算出部５９は、第１実施形態と同様に衝突リスク（猶予時間ＴＴＣ）に応じて補正ゲインＫcolを設定するとともに、車両１の走行に関する諸元である車両重量の増加量ΔＶＷ（換言すれば、車両１の重量変化）に応じて目標操舵トルク基準値Ｔrefを補正するためのトルク補正値である補正ゲインＫwtを設定する。
ここで、トルク補正値算出部５９は、車両重量の増加量ΔＶＷが増えるにつれて、補正ゲインＫwtを大きくする。
操舵トルク算出部６０は、目標操舵トルク基準値Ｔrefを補正ゲインＫcol及び補正ゲインＫwtで補正した結果を最終的な目標操舵トルクＴtgtとして設定し、目標操舵トルクＴtgtに関する情報を電動パワーステアリング装置８に出力する。

図１５のフローチャートは、図１４に示した制御装置１１による衝突回避のための制動制御及び操舵制御の手順を示すフローチャートである。
ここで、制御装置１１は、図１５のフローチャートのステップＳ３０１－ステップＳ３１２において、図３のフローチャートのステップＳ１０１－ステップＳ１１２と同様な処理を実施するので、ステップＳ３０１－ステップＳ３１２についての詳細な説明は省略する。

制御装置１１は、ステップＳ３１２（トルク補正値算出部５９）で、衝突リスク（猶予時間ＴＴＣ）に基づき補正ゲインＫcolを算出すると、次のステップＳ３１３（トルク補正値算出部５９）で、車両重量の増加量ΔＶＷに基づき補正ゲインＫwtを算出する。
図１６は、制御装置１１がステップＳ３１３において補正ゲインＫwtの算出に用いるマップの一態様であり、車両重量の増加量ΔＶＷと、補正ゲインＫwtとの相関を示す。

図１６のマップにおいて、車両重量の変化が操舵応答に与える影響が十分に小さいと予測される、増加量ΔＶＷが第１増加量ΔＶＷ１（ΔＶＷ１＞０）以下のとき、補正ゲインＫwtは最小値Ｋwtminに設定される。
例えば、最小値Ｋwtminは、目標操舵トルク基準値Ｔrefを実質的に補正しない値である1.0とすることができる。

そして、増加量ΔＶＷが第１増加量ΔＶＷ１を超えると、補正ゲインＫwtは増加量ΔＶＷが増えるにつれて比例的に増大され、増加量ΔＶＷが第２増加量ΔＶＷ２（ΔＶＷ２＞ΔＶＷ１）にまで増加したときに補正ゲインＫwtは最大値Ｋwtmax（Ｋwtmin＜Ｋwtmax）に達し、増加量ΔＶＷが第２増加量ΔＶＷ２以上のとき補正ゲインＫwtは最大値Ｋwtmaxに保持される。
換言すれば、制御装置１１は、車両１の重量変化が増加方向に大きくなるにつれてトルク補正値としての補正ゲインＫwtを大きくし、衝突回避のための操舵トルクをより増幅させる。

補正ゲインＫwtの最大値Ｋwtmax及び第２増加量ΔＶＷ２は、車両重量の増加が操舵応答を低下させるおそれがあるときに、目標操舵トルクＴtgtの増幅補正によって操舵遅れを十分に小さくして、操舵制御による車両１の横移動で衝突回避を実現できるように適合される。
但し、車両重量の増加量ΔＶＷと補正ゲインＫwtとの相関を、図１６に例示した相関に限定するものではなく、増加量ΔＶＷの増大に応じて最終的な目標操舵トルクＴtgtを増幅変化させる特性であればよい。

制御装置１１は、ステップＳ３１３で補正ゲインＫwtを算出すると、次のステップＳ３１４（操舵トルク算出部６０）で、目標操舵トルク基準値Ｔref、補正ゲインＫcol、及び補正ゲインＫwtに基づき、数式１１にしたがって最終的な目標操舵トルクＴtgtを算出する。

そして、制御装置１１は、次のステップＳ３１５で、目標操舵トルクＴtgtを達成するためのトルク指令（ステアリングトルク指令）を電動パワーステアリング装置８に出力する。
電動パワーステアリング装置８は、目標操舵トルクＴtgtの指令に基づき操舵制御を実施し、ステアリングホイール９の角度を目標舵角θtgtに到達させて、車両１を衝突回避に必要な横移動量ＬＭだけ横移動させる。

上記第３実施形態によれば、衝突リスク（猶予時間ＴＴＣ）に基づく補正ゲインＫcol、及び、車両重量の増加量ΔＶＷに基づく補正ゲインＫwtで目標操舵トルク基準値Ｔrefを補正して最終的な目標操舵トルクＴtgtを算出する。
これにより、衝突リスクが高まったときに操舵トルクを増幅させ、急峻な目標舵角θtgtの変化に対しての操舵応答性を向上させることができ、また、乗員の増加や荷物の積載などで車両重量が増えたときに、操舵トルクが不足して操舵応答が低下することを抑止でき、操舵制御による衝突回避性が向上する。

図１７及び図１８は、補正ゲインＫwtによる補正の有無による操舵トルク、舵角の違いを説明するためのタイムチャートである。
図１７は、補正ゲインＫwtによる補正無しで目標操舵トルクＴtgtを求めた場合での操舵トルク、舵角の変化を示し、図１８は、補正ゲインＫwtによる補正を実施して目標操舵トルクＴtgtを求めた場合での操舵トルク、舵角の変化を示す。

図１７の補正ゲインＫwtによる補正無しの場合、乗員の増加や荷物の積載などで車両重量が増えても目標操舵トルクＴtgtを増幅させないので、操舵応答の遅れが発生し、衝突回避のための目標軌道よりも実際の横移動の応答が遅れることで、衝突回避性が低下する。
これに対し、図１８の補正ゲインＫwtによる補正有りの場合、乗員の増加や荷物の積載などで車両重量が増えると、補正ゲインＫwtによって目標操舵トルクＴtgtを車両重量が増えた分だけ増幅させるので、舵角の応答遅れが抑制され、衝突回避のための目標軌道に追従するように車両１を横移動させることができ、衝突回避性が向上する。

「第４実施形態」
また、制御装置１１は、車両１が走行する路面の摩擦係数μに応じて目標操舵トルクＴtgtを補正する機能を備えることができる。
図１９は、路面の摩擦係数μに応じて目標操舵トルクＴtgtを補正する機能を備えた、第４実施形態の制御装置１１の機能ブロック図である。

例えば、降雨や積雪などによって路面の摩擦係数μが低くなると、セルフアライニングトルクが小さくなるため、制御装置１１が、路面の摩擦係数μが高いときと同様な目標操舵トルクＴtgtを設定すると、セルフアライニングトルクに対して操舵トルクが過大になる。
そして、セルフアライニングトルクに対して操舵トルクが過大になると、実際の操舵角が目標舵角θtgtを超えてタイヤの横滑りが発生することでコーナリングフォースが小さくなる。

このため、路面の摩擦係数μが低いと、車両１を衝突回避のための目標軌道に追従させることができなくなり、衝突回避性が低下するおそれがある。
そこで、図１９に示した制御装置１１は、路面の摩擦係数μが小さいときの目標操舵トルクＴtgtを路面の摩擦係数μが大きいときに比べて低く抑え、車両１が摩擦係数μの小さい路面を走行するときに衝突回避性が低下することを抑止する。

以下で、図１９に示した制御装置１１の構成を説明する。なお、図２と同様の機能のブロックには同一符号を付して詳細な説明を省略し、図２の構成に対して付加した機能部分を主に説明する。
図１９に示す制御装置１１は、図２の機能ブロック図の構成に加えて、摩擦係数算出部６４を備える。

摩擦係数算出部６４は、車両１が走行する路面、換言すれば、車両１の各車輪２Ｌ，２Ｒ，３Ｌ，３Ｒが接する路面の摩擦係数μを算出する。
摩擦係数算出部６４は、例えば、衝突回避のための制動を行ったときの車両１の減速度に関する情報を車両情報取得装置７の減速度取得部７Ｂから取得し、取得した減速度に関する情報に基づき路面の摩擦係数μを算出する。
なお、摩擦係数算出部６４は、例えば、車両１の外部から無線送信される路面の摩擦係数μに関する情報を取得して、摩擦係数μを算出することができる。

トルク補正値算出部５９は、第１実施形態と同様に衝突リスク（猶予時間ＴＴＣ）に応じて補正ゲインＫcolを設定するとともに、車両１の走行に関する諸元である路面の摩擦係数μに応じて目標操舵トルク基準値Ｔrefを補正するためのトルク補正値である補正ゲインＫmuを設定する。
操舵トルク算出部６０は、目標操舵トルク基準値Ｔrefを補正ゲインＫcol及び補正ゲインＫmuで補正した結果を最終的な目標操舵トルクＴtgtとして設定し、目標操舵トルクＴtgtに関する情報を電動パワーステアリング装置８に出力する。

図２０のフローチャートは、図１９に示した制御装置１１による衝突回避のための制動制御及び操舵制御の手順を示すフローチャートである。
ここで、制御装置１１は、図２０のフローチャートのステップＳ４０１－ステップＳ４１２において、図３のフローチャートのステップＳ１０１－ステップＳ１１２と同様な処理を実施するので、ステップＳ４０１－ステップＳ４１２についての詳細な説明は省略する。

制御装置１１は、ステップＳ４１２（トルク補正値算出部５９）で、衝突リスク（猶予時間ＴＴＣ）に基づき補正ゲインＫcolを算出すると、次のステップＳ４１３（トルク補正値算出部５９）で、車両１が走行する路面の摩擦係数μに基づき補正ゲインＫmuを算出する。
図２１は、制御装置１１がステップＳ４１３において補正ゲインＫmuの算出に用いるマップの一態様であり、車両１が走行する路面の摩擦係数μと補正ゲインＫmuとの相関を示す。

図２１のマップにおいて、摩擦係数μが第２摩擦係数μ２以上の領域は、目標操舵トルク基準値Ｔrefがセルフアライニングトルクに対して過大にならない領域（換言すれば、ドライ路面領域）であり、摩擦係数μが第２摩擦係数μ２以上の領域で、補正ゲインＫmuは最大値Ｋmumaxに設定される。
例えば、最大値Ｋmumaxは、目標操舵トルク基準値Ｔrefを実質的に補正しない値である1.0とする。

そして、摩擦係数μが第２摩擦係数μ２よりも低い領域、つまり、目標操舵トルク基準値Ｔrefがセルフアライニングトルクに対して過大になる領域になると、補正ゲインＫmuは摩擦係数μが低くなるにつれて比例的に減少し、摩擦係数μが第２摩擦係数μ２よりも低い第１摩擦係数μ１にまで低下すると、補正ゲインＫmuは最小値Ｋmumin（０＜Ｋmumin＜Ｋmumax）に達し、摩擦係数μが第１摩擦係数μ１以下のとき補正ゲインＫmuは最小値Ｋmuminに保持される。
ここで、例えば最大値Ｋmumaxを1.0とするとき、最小値Ｋmuminは1.0よりも小さい値に設定される（０＜Ｋmumin＜1.0）。

このように、補正ゲインＫmuは、車両１が走行する路面の摩擦係数μが低くなるについて小さくなり、目標操舵トルク基準値Ｔrefを低い値に補正するように設定され、摩擦係数μが低いときにセルフアライニングトルクに対して操舵トルクが過大にならないように目標操舵トルク基準値Ｔrefを補正する。
換言すれば、制御装置１１は、路面の摩擦係数μが大きくなるにつれてトルク補正値としての補正ゲインＫmuを大きくし、衝突回避のための操舵トルクをより高く変更する。
但し、路面の摩擦係数μと補正ゲインＫmuとの相関を、図２１に例示した相関に限定するものではなく、摩擦係数μの増加に応じて最終的な目標操舵トルクＴtgtをより増幅変化させる特性であればよい。

制御装置１１は、ステップＳ４１３で補正ゲインＫmuを算出すると、次のステップＳ４１４（操舵トルク算出部６０）で、数式１２にしたがって、目標操舵トルク基準値Ｔref、補正ゲインＫcol、及び補正ゲインＫmuに基づき最終的な目標操舵トルクＴtgtを算出する。

そして、制御装置１１は、次のステップＳ４１５で、目標操舵トルクＴtgtを達成するためのトルク指令（ステアリングトルク指令）を電動パワーステアリング装置８に出力する。
電動パワーステアリング装置８は、目標操舵トルクＴtgtの指令に基づき操舵制御を実施し、ステアリングホイール９の角度を目標舵角θtgtに到達させて、車両１を衝突回避に必要な横移動量ＬＭだけ横移動させる。

上記第４実施形態によれば、衝突リスク（猶予時間ＴＴＣ）に基づく補正ゲインＫcol、及び、路面の摩擦係数μに基づく補正ゲインＫmuで目標操舵トルク基準値Ｔrefを補正して最終的な目標操舵トルクＴtgtを算出する。
これにより、衝突リスクが高まったときに操舵トルクを増幅させ、急峻な目標舵角θtgtの変化に対しての操舵応答性を向上させることができ、また、路面の摩擦係数μが低いときにセルフアライニングトルクに対して操舵トルクが過大になることでコーナリングフォースが小さくなり衝突回避性が低下することを抑止でき、操舵制御による衝突回避性が向上する。

図２２及び図２３は、補正ゲインＫmuによる補正の有無による操舵トルク、舵角の違いを説明するためのタイムチャートである。
図２２は、補正ゲインＫmuによる補正無しで目標操舵トルクＴtgtを求めた場合での操舵トルク、舵角の変化を示し、図２３は、補正ゲインＫmuによる補正を実施して目標操舵トルクＴtgtを求めた場合での操舵トルク、舵角の変化を示す。
なお、図２２及び図２３に示す摩擦係数μは、実際の路面の摩擦係数μではなく、制御装置１１が車両１の減速度から求めた推定値であり、衝突回避のための制動を実施したときの減速度に基づき更新されて推定値がステップ的に変化する様子を示している。

補正ゲインＫmuによる補正無しの場合、図２２に示すように、目標操舵トルク基準値Ｔrefの適合条件である基準の摩擦係数μより車両１が走行している路面の摩擦係数μが低くても、制御装置１１は、目標操舵トルクＴtgtを減少補正しない。
このため、車両１が走行している路面の摩擦係数μが基準よりも低いと、セルフアライニングトルクに対して操舵トルクが過大になってコーナリングフォースが小さくなり、コーナリングフォースが所期よりも小さくなることで目標舵角θtgtへの追従性が悪化して衝突回避性が低下する。

これに対し、補正ゲインＫmuによる補正有りの場合、図２３に示すように、路面の摩擦係数μが基準の摩擦係数μより低いと、制御装置１１は、補正ゲインＫmuを減少変化させ、補正ゲインＫmuで目標操舵トルクＴtgtを減少補正するので、セルフアライニングトルクに対して操舵トルクが過大になってコーナリングフォースが小さくなることを抑止できる。
したがって、補正ゲインＫmuによる補正有りの場合、路面の摩擦係数μが基準の摩擦係数μより低くなっても、目標舵角θtgtへの追従性が悪化することを抑止して、衝突回避のための目標軌道に沿って車両１を横移動させることができ、操舵制御による衝突回避性が向上する。

「第５実施形態」
また、制御装置１１は、衝突リスク、前輪の荷重変動、車両１の重量変化、及び、路面の摩擦係数に応じて、目標操舵トルクＴtgtを補正することができる。
図２４は、衝突リスク、前輪の荷重変動、車両１の重量変化、及び、路面の摩擦係数に応じて目標操舵トルクＴtgtを補正する機能を備えた、第５実施形態の制御装置１１の機能ブロック図である。

以下で、図２４に示した制御装置１１の構成を説明する。
なお、図２と同様の機能のブロックには同一符号を付して詳細な説明を省略し、図２の構成に対して付加した機能部分を主に説明する。

図２４に示す制御装置１１は、図２の機能ブロック図の構成に加えて、荷重変動算出部６１、車両重量推定部６２、摩擦係数算出部６４を備える。
荷重変動算出部６１は、図９に示した第２実施形態の荷重変動算出部６１と同様に、車両情報取得装置７の減速度取得部７Ｂから取得した減速度の情報などに基づき、前輪荷重ＦＬの変動を示す増加量ΔＦＬを算出する。

車両重量推定部６２は、図１４に示した第３実施形態の車両重量推定部６２と同様に、車両情報取得装置７の諸元情報取得部７Ｃ、乗員数検知部７Ｄ、積載物検知部７Ｅから取得した車両重量、乗員数、積載物の情報に基づき、車両１の重量変化を示す増加量ΔＶＷを算出する。
摩擦係数算出部６４は、図１９に示した第４実施形態の摩擦係数算出部６４と同様に、衝突回避のための制動を行ったときの車両１の減速度に関する情報を車両情報取得装置７の減速度取得部７Ｂから取得し、取得した減速度に関する情報に基づき路面の摩擦係数μを算出する。

そして、トルク補正値算出部５９は、第１実施形態と同様に衝突リスク（猶予時間ＴＴＣ）に基づき補正ゲインＫcolを求め、第２実施形態と同様に前輪荷重ＦＬの増加量ΔＦＬに基づき補正ゲインＫflを求め、第３実施形態と同様に車両重量の増加量ΔＶＷに基づき補正ゲインＫwtを求め、更に、第４実施形態と同様に路面の摩擦係数μに基づき補正ゲインＫmuを求める。
操舵トルク算出部６０は、目標操舵トルク基準値Ｔrefを、補正ゲインＫcol、補正ゲインＫfl、補正ゲインＫwt、及び補正ゲインＫmuで補正した結果を最終的な目標操舵トルクＴtgtとして設定し、目標操舵トルクＴtgtに関する情報を電動パワーステアリング装置８に出力する。

図２５のフローチャートは、図２４に示した制御装置１１による衝突回避のための制動制御及び操舵制御の手順を示すフローチャートである。
制御装置１１は、図２５のフローチャートのステップＳ５０１－ステップＳ５１２において、図３のフローチャートのステップＳ１０１－ステップＳ１１２と同様な処理を実施するので、ステップＳ５０１－ステップＳ５１２についての詳細な説明は省略する。

制御装置１１は、ステップＳ５１２で、衝突リスク（猶予時間ＴＴＣ）に基づき補正ゲインＫcolを算出すると、次のステップＳ５１３で、図１１のマップを参照して、前輪荷重ＦＬの増加量ΔＦＬに基づき補正ゲインＫflを算出する。
次いで、制御装置１１は、ステップＳ５１４で、図１６のマップを参照して、車両重量の増加量ΔＶＷに基づき補正ゲインＫwtを算出する。

更に、制御装置１１は、ステップＳ５１５で、図２１のマップを参照して、路面の摩擦係数μに基づき補正ゲインＫmuを算出する。
以上のステップＳ５１２－ステップＳ５１５で、制御装置１１は、補正ゲインＫcol、補正ゲインＫfl、補正ゲインＫwt、及び補正ゲインＫmuが求めるから、ステップＳ５１２－ステップＳ５１５の処理機能はトルク補正値算出部５９に相当する。

制御装置１１は、ステップＳ５１６（操舵トルク算出部６０）で、数式１３にしたがって、目標操舵トルク基準値Ｔref、補正ゲインＫcol、補正ゲインＫfl、補正ゲインＫwt、及び補正ゲインＫmuに基づき最終的な目標操舵トルクＴtgtを算出する。

そして、制御装置１１は、次のステップＳ５１７で、目標操舵トルクＴtgtを達成するためのトルク指令（ステアリングトルク指令）を電動パワーステアリング装置８に出力する。
電動パワーステアリング装置８は、目標操舵トルクＴtgtの指令に基づき操舵制御を実施し、ステアリングホイール９の角度を目標舵角θtgtに到達させて、車両１を衝突回避に必要な横移動量ＬＭだけ横移動させる。

上記実施形態によれば、補正ゲインＫcolで目標操舵トルクＴtgtを補正するので、衝突リスクが高まったときに操舵トルクを増幅させ、急峻な目標舵角θtgtの変化に対しての操舵応答性を向上させることができる。
また、補正ゲインＫflで目標操舵トルクＴtgtを補正するので、衝突回避のための制動制御で前輪荷重が増えたときに、操舵トルクが不足して操舵応答が低下することを抑止できる。

また、補正ゲインＫwtで目標操舵トルクＴtgtを補正するので、乗員の増加や荷物の積載などで車両重量が増えたときに、操舵トルクが不足して操舵応答が低下することを抑止できる。
更に、補正ゲインＫmuで目標操舵トルクＴtgtを補正するので、路面の摩擦係数μが低いときにセルフアライニングトルクに対して操舵トルクが過大になることでコーナリングフォースが小さくなり衝突回避性が低下することを抑止できる。

上記実施形態で説明した各技術的思想は、矛盾が生じない限りにおいて、適宜組み合わせて使用することができる。
また、好ましい実施形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。

例えば、制御装置１１は、補正ゲインＫfl、補正ゲインＫwt、及び補正ゲインＫmuのうちの２つと、補正ゲインＫcolとを用いて最終的な目標操舵トルクＴtgtを求めることができる。
また、制御装置１１は、衝突リスク（猶予時間ＴＴＣ）、前輪荷重ＦＬの増加量ΔＦＬ、車両重量の増加量ΔＶＷ、路面の摩擦係数μなどの車両１の走行に関する諸元うちの複数を変数とするマップを用いて、基準目標トルクを補正するトルク補正値を求めることができる。

また、制御装置１１は、車両１の走行に関する諸元としてのタイヤの摩耗度合い、タイヤの空気圧、路面勾配、路面の横方向の傾斜角（換言すれば、旋回傾斜角）などに基づき、基準目標トルクを補正するトルク補正値を求めることができる。つまり、トルク補正値の設定に用いる車両１の走行に関する諸元は、操舵トルク（操舵アクチュエータのトルク）と舵角との相関に影響する車両１の走行条件とすることができる。
また、制御装置１１は、衝突リスクを、障害物ＯＢの大きさや障害物ＯＢの移動方向などに基づき求めることができ、猶予時間ＴＴＣ（換言すれば、相対距離及び相対速度）に基づき衝突リスクを求める構成に限定するものではない。

１…車両、２Ｌ，２Ｒ，３Ｌ，３Ｒ…車輪、４…油圧式制動装置、４Ｌ，４Ｒ，５Ｌ，５Ｒ…ホイルシリンダ、６…ホイルシリンダ液圧制御装置、８…電動パワーステアリング装置（操舵に関するアクチュエータ）、９…ステアリングホイール、１０…外界認識装置（外界認識部）、１１…制御装置（操舵制御装置、コントロール部）

Claims (12)

1. 車両に設けられた操舵に関するアクチュエータを制御するコントロール部を備える操舵制御装置であって、
   前記コントロール部は、
   外界認識部より取得された前記車両の前方の障害物を避けるために必要とされる操舵に関するトルクである基準目標トルクを取得し、
   前記基準目標トルクを補正するトルク補正値を、前記障害物と前記車両の相対距離と前記車両の速度に基づく前記障害物に対する衝突リスクが高くなるにつれて大きくし、
   前記車両に制動力が与えられるタイミングより後に、前記衝突リスクに基づいて求める前記トルク補正値を大きくし、
   前記基準目標トルクと、前記トルク補正値と、に基づいて目標トルクを求め、
   求められた前記目標トルクを達成するためのトルク指令を前記アクチュエータへ出力する、
   操舵制御装置。
2. 請求項１に記載の操舵制御装置であって、
   前記コントロール部は、
   前記基準目標トルクを、前記車両の速度と、前記車両の前方の障害物を避けるために必要とされる目標舵角と、に基づいて求める、
   操舵制御装置。
3. 車両に設けられた操舵に関するアクチュエータを制御するコントロール部を備える操舵制御装置であって、
   前記コントロール部は、
   外界認識部より取得された前記車両の前方の障害物を避けるために必要とされる操舵に関するトルクである基準目標トルクを、前記車両の速度と、前記車両の前方の障害物を避けるために必要とされる目標舵角と、に基づいて求め、
   前記車両の走行に関する諸元に基づいて、前記基準目標トルクを補正するトルク補正値を求め、
   前記基準目標トルクと、前記トルク補正値と、に基づいて目標トルクを求め、
   求められた前記目標トルクを達成するためのトルク指令を前記アクチュエータへ出力する、
   操舵制御装置。
4. 請求項３に記載の操舵制御装置であって、
   前記車両の走行に関する諸元は、前記障害物と前記車両の相対距離と前記車両の速度に基づく前記障害物に対する衝突リスクを含み、
   前記コントロール部は、
   前記衝突リスクが高くなるにつれて、前記トルク補正値を大きくする、
   操舵制御装置。
5. 請求項４に記載の操舵制御装置であって、
   前記コントロール部は、
   前記車両に制動力が与えられるタイミングより後に、前記衝突リスクに基づいて求める前記トルク補正値を大きくする、
   操舵制御装置。
6. 請求項３に記載の操舵制御装置であって、
   前記車両の走行に関する諸元は、前記車両の制動による前記車両の前輪の荷重変動を含み、
   前記コントロール部は、
   前記荷重変動が増加方向に大きくなるにつれて、前記トルク補正値を大きくする、
   操舵制御装置。
7. 請求項３に記載の操舵制御装置であって、
   前記車両の走行に関する諸元は、前記車両の重量変化を含み、
   前記コントロール部は、
   前記車両の重量変化が増加方向に大きくなるにつれて、前記トルク補正値を大きくする、
   操舵制御装置。
8. 請求項３に記載の操舵制御装置であって、
   前記車両の走行に関する諸元は、前記車両が走行する路面の摩擦係数を含み、
   前記コントロール部は、
   前記摩擦係数が大きくなるにつれて、前記トルク補正値を大きくする、
   操舵制御装置。
9. 操舵に関するアクチュエータを備えた車両に設けられたコントロール部が実行する操舵制御方法であって、
   外界認識部より取得された前記車両の前方の障害物を避けるために必要とされる操舵に関するトルクである基準目標トルクを取得し、
   前記基準目標トルクを補正するトルク補正値を、前記障害物と前記車両の相対距離と前記車両の速度に基づく前記障害物に対する衝突リスクが高くなるにつれて大きくし、
   前記車両に制動力が与えられるタイミングより後に、前記衝突リスクに基づいて求める前記トルク補正値を大きくし、
   前記基準目標トルクと、前記トルク補正値と、に基づいて目標トルクを求め、
   求められた前記目標トルクを達成するためのトルク指令を前記アクチュエータへ出力する、
   操舵制御方法。
10. 操舵に関するアクチュエータを備えた車両に設けられたコントロール部が実行する操舵制御方法であって、
    前記コントロール部は、
    外界認識部より取得された前記車両の前方の障害物を避けるために必要とされる操舵に関するトルクである基準目標トルクを、前記車両の速度と、前記車両の前方の障害物を避けるために必要とされる目標舵角と、に基づいて求め、
    前記車両の走行に関する諸元に基づいて、前記基準目標トルクを補正するトルク補正値を求め、
    前記基準目標トルクと、前記トルク補正値と、に基づいて目標トルクを求め、
    求められた前記目標トルクを達成するためのトルク指令を前記アクチュエータへ出力する、
    操舵制御装置。
11. 車両の外界情報を取得する外界認識部と、
    コントロール部であって、
    前記外界認識部より取得された前記車両の前方の障害物を避けるために必要とされる操舵に関するトルクである基準目標トルクを取得し、
    前記基準目標トルクを補正するトルク補正値を、前記障害物と前記車両の相対距離と前記車両の速度に基づく前記障害物に対する衝突リスクが高くなるにつれて大きくし、
    前記車両に制動力が与えられるタイミングより後に、前記衝突リスクに基づいて求める前記トルク補正値を大きくし、
    前記基準目標トルクと、前記トルク補正値と、に基づいて目標トルクを求め、
    求められた前記目標トルクを達成するためのトルク指令を出力する、
    前記コントロール部と、
    前記コントロール部から出力された前記トルク指令を取得する前記車両に設けられた操舵に関するアクチュエータと、
    を備える操舵制御システム。
12. 車両の外界情報を取得する外界認識部と、
    コントロール部であって、
    前記外界認識部より取得された前記車両の前方の障害物を避けるために必要とされる操舵に関するトルクである基準目標トルクを、前記車両の速度と、前記車両の前方の障害物を避けるために必要とされる目標舵角と、に基づいて求め、
    前記車両の走行に関する諸元に基づいて、前記基準目標トルクを補正するトルク補正値を求め、
    前記基準目標トルクと、前記トルク補正値と、に基づいて目標トルクを求め、
    求められた前記目標トルクを達成するためのトルク指令を出力する、
    前記コントロール部と、
    前記コントロール部から出力された前記トルク指令を取得する前記車両に設けられた操舵に関するアクチュエータと、
    を備える操舵制御システム。

Images