特許 6329463 車両用制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6329463

(24)【登録日】2018年4月27日

(45)【発行日】2018年5月23日

(54)【発明の名称】車両用制御装置

(51)【国際特許分類】

   B60R 21/0134 20060101AFI20180514BHJP

   B60K 1/04 20060101ALI20180514BHJP

   B60L 3/04 20060101ALN20180514BHJP

【ＦＩ】

   B60R21/0134

   B60K1/04 Z

   !B60L3/04 E

【請求項の数】6

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2014-171130(P2014-171130)

(22)【出願日】2014年8月26日

(65)【公開番号】特開2016-43861(P2016-43861A)

(43)【公開日】2016年4月4日

【審査請求日】2017年6月5日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】100080001

【弁理士】

【氏名又は名称】筒井 大和

(74)【代理人】

【識別番号】100093023

【弁理士】

【氏名又は名称】小塚 善高

(74)【代理人】

【識別番号】100117008

【弁理士】

【氏名又は名称】筒井 章子

(72)【発明者】

【氏名】長橋 晴彦

(72)【発明者】

【氏名】石関 清一

(72)【発明者】

【氏名】榎本 秀喜

【審査官】 神田 泰貴

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−０６５５０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０８５４１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−２３７８１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０８７７１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０４３１１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１５２６５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／００１５３１１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００８−１９９８０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０９５４８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０２０９５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０２０４５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１４３１４１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｒ ２１／００ − ２１／１３

Ｂ６０Ｒ ２１／３４ − ２１／３８

Ｈ０２Ｊ ７／００ − ７／１２

Ｈ０２Ｊ ７／３４ − ７／３６

Ｂ６０Ｌ １／００ − ３／１２

Ｂ６０Ｌ ７／００ − １３／００

Ｂ６０Ｌ １５／００ − １５／４２

Ｂ６０Ｒ １６／００ − １７／０２

Ｂ６０Ｋ ６／２０ − ６／５４７

Ｂ６０Ｋ １／００ − ６／１２

Ｂ６０Ｋ ７／００ − ８／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

動力源として設けられる電動モータと、前記電動モータに接続される蓄電デバイスと、を備える車両用制御装置であって、
前記電動モータと前記蓄電デバイスとの間の第１通電経路に設けられ、接続状態と切断状態とに切り替えられる第１開閉器と、
前記電動モータと前記蓄電デバイスとの間の第２通電経路に設けられ、接続状態と切断状態とに切り替えられる第２開閉器と、
車両の周囲に存在する衝突対象物を検出し、前記車両と前記衝突対象物との相対的な位置情報を算出する位置算出部と、
前記位置情報の推移に基づいて、前記車両と前記衝突対象物との移動速度差を算出する速度差算出部と、
前記位置情報の推移に基づいて、前記衝突対象物に対する前記車両の接触部位を予測する接触部位予測部と、
前記移動速度差と前記接触部位とに基づいて、衝突による前記車両の回転挙動を予測する回転挙動予測部と、
前記回転挙動に基づいて、前記第１開閉器を接続状態または切断状態に制御し、前記第２開閉器を接続状態または切断状態に制御する開閉器制御部と、
を有する、車両用制御装置。

【請求項2】

請求項１記載の車両用制御装置において、
前記開閉器制御部は、前記回転挙動が閾値を上回る場合に、前記第１開閉器と前記第２開閉器との少なくともいずれか一方を切断状態に制御する、車両用制御装置。

【請求項3】

請求項１または２記載の車両用制御装置において、
前記第１通電経路は、車体中心線から一方側の第１車体側部に設けられ、
前記第２通電経路は、車体中心線から他方側の第２車体側部に設けられる、車両用制御装置。

【請求項4】

請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用制御装置において、
前記電動モータとして、第１電動モータと第２電動モータとが設けられ、
前記第１通電経路は、前記第１電動モータと前記蓄電デバイスとの間に設けられ、
前記第２通電経路は、前記第２電動モータと前記蓄電デバイスとの間に設けられる、車両用制御装置。

【請求項5】

請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用制御装置において、
前記回転挙動予測部は、走行路面の摩擦抵抗に基づき前記回転挙動を補正する、車両用制御装置。

【請求項6】

請求項５記載の車両用制御装置において、
前記回転挙動予測部は、前記摩擦抵抗が大きいほど、前記回転挙動を小さな値に補正し、前記摩擦抵抗が小さいほど、前記回転挙動を大きな値に補正する、車両用制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、動力源として設けられる電動モータと、電動モータに接続される蓄電デバイスと、を備える車両用制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電気自動車、ハイブリッド車両、燃料電池車等の車両には、動力源として電動モータが搭載されている。また、電動モータには、通電ケーブルを介してバッテリやキャパシタ等の蓄電デバイスが接続されている。電気自動車等が備える蓄電デバイスは高電圧であることから、車両衝突時における安全性を確保することが重要となっている。そこで、ミリ波レーダ等によって車両衝突が予測された場合に、蓄電デバイスのリレーを遮断するようにした車両用電源装置が提案されている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２−６５５０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、車両の衝突状況としては、前方や後方からのフルラップ衝突だけでなく、前方や後方からのオフセット衝突等がある。例えば、車両がオフセット衝突した場合には、車両にヨーモーメントが作用することから、衝突後のスピンによって車両前部や車両後部だけでなく車両側部から障害物等に衝突してしまう虞がある。このため、蓄電デバイス等の高電圧部を有する車両においては、衝突状況を考慮した上でリレー遮断等の安全対策を施すことにより、車両衝突時の安全性を向上させることが重要となっている。

【0005】

本発明の目的は、車両衝突時の安全性を向上させることにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の車両用制御装置は、動力源として設けられる電動モータと、前記電動モータに接続される蓄電デバイスと、を備える車両用制御装置であって、前記電動モータと前記蓄電デバイスとの間の第１通電経路に設けられ、接続状態と切断状態とに切り替えられる第１開閉器と、前記電動モータと前記蓄電デバイスとの間の第２通電経路に設けられ、接続状態と切断状態とに切り替えられる第２開閉器と、車両の周囲に存在する衝突対象物を検出し、前記車両と前記衝突対象物との相対的な位置情報を算出する位置算出部と、前記位置情報の推移に基づいて、前記車両と前記衝突対象物との移動速度差を算出する速度差算出部と、前記位置情報の推移に基づいて、前記衝突対象物に対する前記車両の接触部位を予測する接触部位予測部と、前記移動速度差と前記接触部位とに基づいて、衝突による前記車両の回転挙動を予測する回転挙動予測部と、前記回転挙動に基づいて、前記第１開閉器を接続状態または切断状態に制御し、前記第２開閉器を接続状態または切断状態に制御する開閉器制御部と、を有する。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、予測された衝突時の回転挙動に基づいて、第１通電経路の第１開閉器を接続状態または切断状態に制御し、第２通電経路の第２開閉器を接続状態または切断状態に制御している。これにより、車両衝突時の安全性を向上させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一実施の形態である車両用制御装置を備えた車両を示す概略図である。

【図2】制御ユニットが有する機能の一部を示すブロック図である。

【図3】（ａ）〜（ｃ）は、車両と衝突対象物との接近状況の例を示すイメージ図である。

【図4】（ａ）および（ｂ）は、車両と衝突対象物との衝突状況を示すイメージ図である。

【図5】（ａ）および（ｂ）は、車両と衝突対象物との衝突状況を示すイメージ図である。

【図6】（ａ）〜（ｃ）は、見かけの慣性モーメントが回転挙動に与える影響を示すイメージ図である。

【図7】リレー制御の実行手順の一例を示すフローチャートである。

【図8】車両衝突時における第１および第２リレーユニットの作動状態を示す図である。

【図9】車両衝突時における第１および第２リレーユニットの作動状態を示す図である。

【図10】車両が左方向に大きく回転する衝突状況の一例を示す図である。

【図11】車両衝突時における第１および第２リレーユニットの作動状態を示す図である。

【図12】車両が右方向に大きく回転する衝突状況の一例を示す図である。

【図13】（ａ）〜（ｃ）は、見かけの慣性モーメントが回転挙動に与える影響を示すイメージ図である。

【図14】本発明の他の実施の形態である車両用制御装置を備えた車両を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態である車両用制御装置１０を備えた車両１１を示す概略図である。図１に示すように、車両１１には、動力源としてモータジェネレータ（電動モータ）１２が設けられている。モータジェネレータ１２には、デファレンシャル機構１３および駆動軸１４を介して駆動輪１５が連結されている。また、モータジェネレータ１２には、インバータ１６を介してバッテリ（蓄電デバイス）１７が接続されている。

【0010】

バッテリ１７とインバータ１６とは、並列に設けられた２つの通電経路２０，３０を介して接続されている。第１通電経路２０は、車体中心線ＣＬよりも右側（一方側）の車体を構成する車体右側部（第１車体側部）２１に設けられている。一方、第２通電経路３０は、車体中心線ＣＬよりも左側（他方側）の車体を構成する車体左側部（第２車体側部）３１に設けられている。車体右側部２１に配設される第１通電経路２０には、接続状態と切断状態とに切り替えられる第１リレーユニット（第１開閉器）２２が設けられている。また、第１通電経路２０は、正極側と負極側との通電ライン２０ａ，２０ｂによって構成されており、第１リレーユニット２２は、通電ライン２０ａに設けられるリレー２２ａと、通電ライン２０ｂに設けられるリレー２２ｂと、によって構成されている。同様に、車体左側部３１に配設される第２通電経路３０には、接続状態と切断状態とに切り替えられる第２リレーユニット（第２開閉器）３２が設けられている。また、第２通電経路３０は、正極側と負極側との通電ライン３０ａ，３０ｂによって構成されており、第２リレーユニット３２は、通電ライン３０ａに設けられるリレー３２ａと、通電ライン３０ｂに設けられるリレー３２ｂと、によって構成されている。

【0011】

図１に示すように、車両用制御装置１０は、第１および第２リレーユニット２２，３２を制御するため、ＣＰＵやメモリ等によって構成される制御ユニット４０を有している。この制御ユニット４０には、車両前方を撮像するカメラユニットＣ１、車両右方を撮像するカメラユニットＣ２、車両左方を撮像するカメラユニットＣ３、車両後方を撮像するカメラユニットＣ４が接続されている。また、制御ユニット４０には、各車輪の回転速度を検出する車輪速センサ４１、ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角センサ４２、車両１１の鉛直軸まわりの回転角速度つまりヨーレートを検出するヨーレートセンサ４３等が接続されている。

【0012】

続いて、制御ユニット４０の機能について詳細に説明する。図２は制御ユニット４０が有する機能の一部を示すブロック図である。図２に示すように、制御ユニット４０は、衝突時における車両１１の回転挙動を予測する車両挙動予測部５０と、予測された回転挙動に基づきリレーユニット２２，３２を制御するリレー制御部（開閉器制御部）５１と、を有している。車両挙動予測部５０は、画像処理部５２、衝突予測部５３、ヨーモーメント算出部５４、慣性モーメント算出部５５および回転予測部５６を備えている。このような構成の制御ユニット４０は、後述するように、位置算出部、速度差算出部、接触部位予測部、回転挙動予測部および開閉器制御部として機能している。

【0013】

カメラユニットＣ１〜Ｃ４は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等のイメージセンサを内蔵しており、所定周期で撮像した画像データを画像処理部５２に送信する。画像処理部５２は、カメラユニットＣ１〜Ｃ４から取得した車両周囲の画像データを処理し、車両１１の周囲に存在する衝突対象物Ｘつまり他の車両や障害物等を検出する。また、画像処理部５２は、位置算出部として機能する機能部５２ａと、速度差算出部として機能する機能部５２ｂとを有している。機能部５２ａ，５２ｂを備える画像処理部５２は、所定周期毎に画像データから車両１１と衝突対象物Ｘとの相対的な座標等の位置情報を算出し、位置情報の推移に基づいて車両１１と衝突対象物Ｘとの移動速度差を算出する。さらに、画像処理部５２は、車両１１と衝突対象物Ｘとの相対的な位置情報の推移に基づいて、衝突対象物Ｘに対する車両１１の相対的な移動方向を算出する。そして、衝突予測部５３は、画像処理部５２から取得した位置情報、移動速度差、移動方向等に基づいて、所定時間内に車両１１と衝突対象物Ｘとが衝突するか否かを判定する。なお、図３に示すように、衝突予測部５３には操舵角センサ４２から操舵角が送信されており、衝突予測部５３は車両１１の移動方向を予測した上で、車両１１と衝突対象物Ｘとが衝突するか否かを判定している。

【0014】

ここで、図３（ａ）〜（ｃ）は車両１１と衝突対象物Ｘとの接近状況の例を示すイメージ図である。図３（ａ）〜（ｃ）においては、矢印の長さによって車両１１と衝突対象物Ｘとの移動速度差の大きさを表し、矢印の向きによって衝突対象物Ｘに対する車両１１の相対的な移動方向を表している。なお、図３（ａ）〜（ｃ）に破線で示した車両１１は、所定時間後における車両１１の到達位置を示している。例えば、図３（ａ）に示すように、車両１１の移動方向に衝突対象物Ｘが存在するものの、車両１１と衝突対象物Ｘとの距離に比べて移動速度差が小さい場合には、所定時間後に車両１１が衝突対象物Ｘまで到達しないことから、衝突予測部５３によって衝突の可能性が無いと判定される。また、図３（ｂ）に示すように、車両１１の移動方向に衝突対象物Ｘが存在しており、車両１１と衝突対象物Ｘとの距離に比べて移動速度差が大きい場合には、所定時間後に車両１１が衝突対象物Ｘまで到達することから、衝突予測部５３によって衝突の可能性が有ると判定される。また、図３（ｃ）に示すように、車両１１と衝突対象物Ｘとの距離に比べて移動速度差が大きいものの、ステアリング操作に伴って車両１１の移動方向から衝突対象物Ｘが外れる場合には、衝突予測部５３によって衝突の可能性が無いと判定される。

【0015】

前述のように、衝突予測部５３によって衝突の可能性が有ると判定されると、図２に示すように、その判定結果が衝突予測部５３からヨーモーメント算出部５４に送信される。ヨーモーメント算出部５４は、衝突時に車両１１に作用するヨーモーメントＹｍ、つまり衝突時に車両１１に作用する鉛直軸まわりのモーメントを算出する。続いて、回転予測部５６は、ヨーモーメント算出部５４から送信されるヨーモーメントＹｍに基づいて、衝突時における車両１１の回転挙動を予測する。ここで、車両１１の回転挙動の予測精度を高めるため、車両挙動予測部５０には慣性モーメント算出部５５が設けられており、慣性モーメント算出部５５によって車両１１の見かけの慣性モーメントＩｍが算出される。この車両１１の見かけの慣性モーメントＩｍとは、車両１１の回転し易さを示す指標であり、走行路面の摩擦抵抗や車両１１の旋回状況等に応じて変化する指標である。このような慣性モーメントＩｍと前述したヨーモーメントＹｍとに基づいて、回転予測部５６は衝突時における車両１１の回転挙動を予測する。なお、車両１１の回転挙動とは、車両１１が車両重心Ｃの鉛直軸まわりに回転する際の、回転角、回転角速度、回転角加速度、回転方向等を意味している。

【0016】

以下、ヨーモーメント算出部５４によるヨーモーメントＹｍの算出手順について詳細に説明し、回転予測部５６による回転挙動の予測状況について説明する。まず、接触部位予測部として機能するヨーモーメント算出部５４は、車両１１と衝突対象物Ｘとの接触位置、つまり衝突対象物Ｘに対する車両１１の接触部位αを予測する。ここで、図４および図５は車両１１と衝突対象物Ｘとの衝突状況を示すイメージ図である。図４（ａ）に示すように、車両１１の進行方向に衝突対象物Ｘが存在しており、衝突対象物Ｘに対して衝突の可能性が有ると判定された場合には、ヨーモーメント算出部５４によって、衝突対象物Ｘに対する車両１１の接触部位αが予測される。図４（ａ）に示すように、ヨーモーメント算出部５４は、接触部位αの位置を予測する際に、画像データから衝突対象物Ｘの外形形状を解析し、車両１１に対して最初に接触する衝突対象物Ｘの凸部Ｘａを特定する。そして、ヨーモーメント算出部５４は、衝突対象物Ｘの凸部Ｘａに対向する車両１１の外縁位置を、車両１１の接触部位αとして予測する。なお、凸部Ｘａと車両１１とが対向する方向とは、位置情報の推移に基づき算出される車両１１と衝突対象物Ｘとの相対的な移動方向である。このように、衝突対象物Ｘに対する車両１１の接触部位αは、車両１１と衝突対象物Ｘとの相対的な位置情報の推移に基づき予測される。なお、車両１１に対する衝突対象物Ｘの対向範囲Ｘｂ内であれば、車両１１の他の外縁位置を接触部位αとして予測しても良い。

【0017】

このように車両１１の接触部位αが予測されると、続いて車両１１の車両重心Ｃと接触部位αとのオフセット量βが算出される。つまり、衝突対象物Ｘの相対的な移動方向に伸びる基準線Ｌ１が算出され、車両重心Ｃを通過して基準線Ｌ１に平行となる基準線Ｌ２が算出され、これら基準線Ｌ１と基準線Ｌ２とのオフセット量βが算出される。次いで、車両１１と衝突対象物Ｘとの移動速度差に基づいて、衝突時に車両１１に作用する推力Ｆが算出される。なお、衝突時に作用する推力Ｆの大きさは、車両１１の質量、衝突対象物Ｘの質量、衝突対象物Ｘが固定物である場合、衝突対象物Ｘが可動物である場合等によって変化するため、これらの情報に基づいて推力Ｆを補正しても良い。また、衝突時に作用する推力Ｆの大きさは、衝突時点の移動速度差によって決定されるため、衝突前に算出された移動速度差から衝突時点の移動速度差を予測し、予測された移動速度差を用いて推力Ｆを算出しても良い。

【0018】

前述したように、オフセット量βおよび推力Ｆが算出されると、以下の式（１）に基づいて、衝突時に車両１１に作用するヨーモーメントＹｍが算出される。すなわち、図４（ａ）に示すように、車両１１の左前部に対して衝突対象物Ｘの衝突が予測される場合には、図４（ｂ）に示すように、衝突時に車両１１に作用するヨーモーメントとして、車両１１を左方向に回転させるヨーモーメントＹｍが算出される。一方、図５（ａ）に示すように、車両１１の右前部に対して衝突対象物Ｘの衝突が予測される場合には、図５（ｂ）に示すように、衝突時に車両１１に作用するヨーモーメントとして、車両１１を右方向に回転させるヨーモーメントＹｍが算出される。
Ｙｍ＝Ｆ×β ・・・（１）

【0019】

このようにヨーモーメントＹｍが算出されると、回転挙動予測部として機能する回転予測部５６により、ヨーモーメントＹｍの大きさから車両１１の回転挙動が予測される。ところで、車両衝突に伴う車両１１の回転挙動は、ヨーモーメントＹｍの大きさによって予測可能であるものの、前述したように、回転挙動の予測精度を高めるためには、車両１１の見かけの慣性モーメントＩｍによって回転挙動を補正することが望ましい。ここで、図６（ａ）〜（ｃ）は、見かけの慣性モーメントＩｍが回転挙動に与える影響を示すイメージ図である。図６（ａ）には摩擦抵抗の大きな走行路面での衝突状況が示され、図６（ｂ）には摩擦抵抗が中程度の走行路面における衝突状況が示され、図６（ｃ）には摩擦抵抗の小さな走行路面での衝突状況が示されている。なお、図６（ａ）〜（ｃ）においては、車両１１に対して同じ大きさのヨーモーメントＹｍが作用している。

【0020】

図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、衝突時に同じ大きさのヨーモーメントＹｍが作用する場合であっても、走行路面の摩擦抵抗に応じて、車両１１の回転角や回転角速度等の回転挙動は変化することになる。すなわち、図６（ａ）に示すように、走行路面の摩擦抵抗が大きい場合には、衝突時に車両１１が回転し難い状況、つまり慣性モーメントＩｍが大きい状況であることから、車両１１の回転挙動が小さく現れることになる。一方、図６（ｃ）に示すように、走行路面の摩擦抵抗が小さい場合には、衝突時に車両１１が回転し易い状況、つまり慣性モーメントＩｍが小さい状況であることから、車両１１の回転挙動が大きく現れることになる。このため、回転挙動の大きさを示す指標Ｍは、慣性モーメントＩｍが大きい程に小さくなり、慣性モーメントＩｍが小さい程に大きくなるように、以下の式（２）に基づき算出される。すなわち、走行路面の摩擦抵抗が大きいほど、車両１１の回転挙動を表す指標Ｍは小さな値に補正され、走行路面の摩擦抵抗が小さいほど、車両１１の回転挙動を表す指標Ｍは大きな値に補正される。なお、走行路面の摩擦抵抗は、例えば、各車輪に伝達される駆動トルクと各車輪のスリップ状況との関係に基づいて推定される。
Ｍ＝Ｙｍ／Ｉｍ ・・・（２）

【0021】

続いて、予測された回転挙動に応じて第１および第２リレーユニット２２，３２を切替制御するリレー制御について説明する。図７はリレー制御の実行手順の一例を示すフローチャートである。なお、リレー制御が実行される走行時において、第１リレーユニット２２と第２リレーユニット３２とは、共に接続状態に制御されている。図７に示すように、ステップＳ１では、カメラユニットＣ１〜Ｃ４から送信される画像データが処理され、ステップＳ２では、車両１１の周囲に存在する衝突対象物Ｘつまり他の車両等が解析される。次いで、ステップＳ３では、車両１１と衝突対象物Ｘとの相対的な位置情報や移動速度差等に基づき、車両１１に対する衝突対象物Ｘの衝突の可能性について判定される。ステップＳ３において、衝突の可能性が有ると判定された場合には、ステップＳ４に進み、衝突時のヨーモーメントＹｍや車両１１の慣性モーメントＩｍが算出され、モーメントＹｍ，Ｉｍに基づき衝突時の回転挙動を示す指標Ｍが算出される。

【0022】

続いて、ステップＳ５では、衝突時の回転挙動を示す指標Ｍが、閾値Ｍｏ以上であるか否かが判定される。ステップＳ５において、衝突時の回転挙動を示す指標Ｍが閾値Ｍｏ未満であると判定された場合、つまり衝突時の回転挙動が小さいと判定された場合には、ステップＳ６に進み、第１および第２リレーユニット２２，３２が接続状態に制御される。一方、ステップＳ５において、指標Ｍが閾値Ｍｏ以上であると判定された場合、つまり衝突時の回転挙動が大きいと判定された場合には、ステップＳ７に進み、衝突による回転挙動が左回りであるか否かが判定される。ステップＳ７において、回転挙動が左回り、つまり車両前部を左方向に移動させる左回りであると判定された場合には、ステップＳ８に進み、第１リレーユニット２２が切断状態に制御され、第２リレーユニット３２が接続状態に制御される。一方、ステップＳ７において、回転挙動が右回り、つまり車両前部を右方向に移動させる右回りであると判定された場合には、ステップＳ９に進み、第１リレーユニット２２が接続状態に制御され、第２リレーユニット３２が切断状態に制御される。

【0023】

ここで、図８および図９は車両衝突時における第１および第２リレーユニット２２，３２の作動状態を示す図である。また、図１０は車両１１が左方向に大きく回転する衝突状況の一例を示す図である。図８に示すように、直進する車両１１の左前部に衝突対象物Ｘが衝突し、車両１１が左方向に小さく回転する場合には、回転挙動を示す指標Ｍが閾値Ｍｏを下回る衝突状況となる。このような衝突時には、前述のステップＳ６に進むことから、第１リレーユニット２２と第２リレーユニット３２との双方が接続状態に制御される。一方、図９に示すように、直進する車両１１の左前部に衝突対象物Ｘが衝突し、車両１１が左方向に大きく回転する場合においては、回転挙動を示す指標Ｍが閾値Ｍｏを上回る衝突状況となる。このような衝突時には、前述のステップＳ８に進むことから、第１リレーユニット２２が切断状態に制御され、第２リレーユニット３２が接続状態に制御される。このように、車両１１が左方向に大きく回転する場合には、図１０に示すように、車体右側部２１から他の先行車両Ｖ１等に衝突する状況が考えられる。このため、第１リレーユニット２２を切断することにより、想定された衝突箇所側に配設される第１通電経路２０の通電を遮断することができ、車両衝突時の安全性を向上させることが可能となる。しかも、第２リレーユニット３２は接続状態に保持されることから、第２通電経路３０を介してバッテリ１７とインバータ１６とを接続することができ、衝突後における最低限の走行性能を確保することが可能となる。

【0024】

図１１は車両衝突時における第１および第２リレーユニット２２，３２の作動状態を示す図である。また、図１２は車両１１が右方向に大きく回転する衝突状況の一例を示す図である。図１１に示すように、直進する車両１１の右前部に衝突対象物Ｘが衝突し、車両１１が右方向に大きく回転する場合においては、回転挙動を示す指標Ｍが閾値Ｍｏを上回る衝突状況となる。このような衝突時には、前述のステップＳ９に進むことから、第２リレーユニット３２が切断状態に制御され、第１リレーユニット２２が接続状態に制御される。このように、車両１１が右方向に大きく回転する場合には、図１２に示すように、車体左側部３１から他の先行車両Ｖ１等に衝突する状況が考えられる。このため、第２リレーユニット３２を切断することにより、想定された衝突箇所側に配設される第２通電経路３０の通電を遮断することができ、車両衝突時の安全性を向上させることが可能となる。しかも、第１リレーユニット２２は接続状態に保持されることから、第１通電経路２０を介してバッテリ１７とインバータ１６とを接続することができ、衝突後における最低限の走行性能を確保することが可能となる。

【0025】

前述の説明では、回転挙動を示す指標Ｍが閾値Ｍｏを上回る場合に、回転方向に応じて第１リレーユニット２２と第２リレーユニット３２との一方を切断状態に制御しているが、これに限られることはない。例えば、回転挙動を示す指標Ｍが閾値Ｍｏを上回る場合に、第１リレーユニット２２と第２リレーユニット３２との双方を切断状態に制御しても良い。この場合には、車体各部に設置される加速度センサの検出信号等に基づき、車体右側部２１と車体左側部３１との衝突状況が判定され、再走行に備えて未衝突側のリレーユニット２２，３２が接続状態に切り替えられる。また、前述の説明では、衝突による回転挙動が予測された時点で、第１リレーユニット２２と第２リレーユニット３２とを制御しているが、これに限られることはなく、車体各部に設置される加速度センサの検出信号等に基づき、衝突発生時点で第１リレーユニット２２と第２リレーユニット３２とを制御しても良い。また、衝突発生までの時間であるＴＴＣ（Ｔｉｍｅ Ｔｏ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ）に基づいて、第１リレーユニット２２と第２リレーユニット３２との制御を開始しても良い。なお、ＴＴＣとは、車両１１と衝突対象物Ｘとの距離を、車両１１と衝突対象物Ｘとの移動速度差で除した値である。

【0026】

前述の説明では、走行路面の摩擦抵抗によって衝突時の回転挙動が変化することを説明したが、これに限られることはなく、衝突時の旋回状況つまりヨーレートによっても衝突時の回転挙動は変化することになる。ここで、図１３（ａ）〜（ｃ）は、見かけの慣性モーメントＩｍが回転挙動に与える影響を示すイメージ図である。図１３（ａ）には右旋回時に衝突した状況が示され、図１３（ｂ）には直進時に衝突した状況が示され、図１３（ｃ）には左旋回時に衝突した状況が示されている。なお、図１３（ａ）〜（ｃ）においては、車両１１に対して同じ大きさのヨーモーメントＹｍが作用しており、走行路面の摩擦抵抗についても同じ値となっている。

【0027】

図１３（ａ）〜（ｃ）に示すように、衝突時に同じ大きさのヨーモーメントＹｍが作用する場合であっても、車両１１の旋回状況に応じて慣性モーメントＩｍが変化し、車両１１の回転挙動が変化することになる。例えば、図１３（ａ）に示すように、車両１１の左前部に対して衝突対象物Ｘが衝突する場合には、車両１１を左方向に回転させるヨーモーメントＹｍが衝突時に発生する。このような衝突時において、車両１１が右方向に旋回していた場合には、旋回走行時に発生するヨーモーメントＹｍ１によって、衝突時に発生するヨーモーメントＹｍが打ち消されることから、車両１１の回転挙動が小さく現れる。一方、図１３（ｃ）に示すように、車両１１が左方向に旋回していた場合には、旋回走行時に発生するヨーモーメントＹｍ１によって、衝突時に発生するヨーモーメントＹｍが助長されることから、車両１１の回転挙動が大きく現れる。このように、回転挙動を示す指標Ｍの算出に用いられる慣性モーメントＩｍは、走行路面の摩擦抵抗によって変化するだけでなく、車両１１の旋回状況によっても変化している。このため、操舵角やヨーレート等に基づいて車両１１の旋回状況を判定し、回転挙動を示す指標Ｍを旋回状況によって補正しても良い。

【0028】

また、前述の説明では、動力源として１つのモータジェネレータ１２を備えた車両１１に対して本発明を適用しているが、これに限られることはなく、動力源として複数のモータジェネレータを備えた車両に対して本発明を適用しても良い。ここで、図１４は本発明の他の実施の形態である車両用制御装置６０を備えた車両６１を示す概略図である。なお、図１４において、図１に示した部品と同様の部品については、同一の符号を付してその説明を省略する。

【0029】

図１４に示すように、車両６１には、動力源である電動モータとして、前輪側の第１モータジェネレータ（第１電動モータ）１２ｆと、後輪側の第２モータジェネレータ（第２電動モータ）１２ｒとが設けられている。第１モータジェネレータ１２ｆには、デファレンシャル機構１３ｆおよび駆動軸１４ｆを介して前輪１５ｆが連結されており、第２モータジェネレータ１２ｒには、デファレンシャル機構１３ｒおよび駆動軸１４ｒを介して後輪１５ｒが連結されている。また、第１モータジェネレータ１２ｆには、第１インバータ１６ｆを介してバッテリ１７が接続されており、第２モータジェネレータ１２ｒには、第２インバータ１６ｒを介してバッテリ１７が接続されている。第１インバータ１６ｆとバッテリ１７とは、車体右側部２１に設けられた第１通電経路２０を介して接続されており、第２インバータ１６ｒとバッテリ１７とは、車体左側部３１に設けられた第２通電経路３０を介して接続されている。また、第１通電経路２０には第１リレーユニット２２が設けられており、第２通電経路３０には第２リレーユニット３２が設けられている。このように、複数のモータジェネレータ１２ｆ，１２ｒを備えた車両６１においても、衝突時の回転挙動に基づきリレーユニット２２，３２を制御することにより、前述した車両１１と同様に、衝突時の安全性を向上させることが可能となる。

【0030】

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、前述の説明では、衝突対象物Ｘが車両１１の前方から衝突する衝突パターンを例示しているが、これに限られることはない。例えば、衝突対象物Ｘが車両１１の側方から衝突する衝突パターンや、衝突対象物Ｘが車両１１の後方から衝突する衝突パターンであっても、本発明を有効に適用することが可能である。また、前述の説明では、単眼カメラやステレオカメラ等のカメラユニットＣ１〜Ｃ４を使用することで車両周囲の衝突対象物Ｘを検出しているが、これに限られることはない。例えば、ミリ波レーダや赤外線レーザ等を使用することで車両周囲の衝突対象物Ｘを検出しても良い。さらに、カメラユニット、ミリ波レーダ、赤外線レーザ等を、組み合わせて使用することで車両周囲の衝突対象物Ｘを検出しても良い。なお、前述の説明では、車両周囲の衝突対象物Ｘを検出するため、車両１１に対して４つのカメラユニットＣ１〜Ｃ４を搭載しているが、これに限られることはなく、例えば、車両１１に対して１つのカメラユニットを搭載しても良い。

【0031】

前述の説明では、電気自動車に対して本発明の車両用制御装置１０，６０を適用しているが、これに限られることはなく、ハイブリッド車両に対して本発明の車両用制御装置１０，６０を適用しても良く、燃料電池車に対して本発明の車両用制御装置１０，６０を適用しても良い。また、図示する場合には、第１通電経路２０および第２通電経路３０を車幅方向に離して設置しているが、これに限られることはなく、第１通電経路２０と第２通電経路３０とを車体中心線ＣＬに近づけて設置しても良い。また、前述の説明では、２つの通電経路２０，３０を設けているが、これに限られることはなく、３つ以上の通電経路を設けても良い。

【0032】

また、前述の説明では、蓄電デバイスとしてバッテリ１７を挙げているが、これに限られることはなく、蓄電デバイスとしてキャパシタを用いても良い。なお、前述の説明では、位置算出部、速度差算出部、接触部位予測部、回転挙動予測部および開閉器制御部を、１つの制御ユニット４０に組み込んでいるが、これに限られることはない。例えば、位置算出部、速度差算出部、接触部位予測部、回転挙動予測部および開閉器制御部を、複数の制御ユニットに分けて組み込んでも良い。

【符号の説明】

【0033】

１０ 車両用制御装置
１１ 車両
１２ モータジェネレータ（電動モータ）
１７ バッテリ（蓄電デバイス）
２０ 第１通電経路
２１ 車体右側部（第１車体側部）
２２ 第１リレーユニット（第１開閉器）
３０ 第２通電経路
３１ 車体左側部（第２車体側部）
３２ 第２リレーユニット（第２開閉器）
４０ 制御ユニット（位置算出部，速度差算出部，接触部位予測部，回転挙動予測部，開閉器制御部）
６０ 車両用制御装置
６１ 車両
１２ｆ 第１モータジェネレータ（電動モータ，第１電動モータ）
１２ｒ 第２モータジェネレータ（電動モータ，第２電動モータ）
ＣＬ 車体中心線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】