阅读说明：本技术 车辆的滑移角推定装置 (Slip angle estimation device for vehicle ) 是由 佐佐木裕昭 光本尚训 于 2019-12-24 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种车辆的滑移角推定装置和车辆的自旋控制装置,车辆的滑移角推定装置包括对车辆(16)的前方和后方中的至少一方进行拍摄的CCD照相机(18)和控制装置(20),控制装置构成为针对拍摄到的多个对象物(28)确定多个跟踪点(P1～Pn)(S10～70),基于以规定的经过时间间隔拍摄到的两个图像,针对多个跟踪点确定光流(20)(S80),基于多个光流的交点来确定消失点(Pv)(S100),并基于图像的中心与消失点之间的水平方向的距离(Lh)相对于CCD照相机的透镜(72)的中心与摄像传感器(74)之间的距离(Ls)的比来运算车辆的滑移角(β)(S120)。(The invention provides a slip angle estimation device of a vehicle and a spin control device of the vehicle, the slip angle estimation device of the vehicle comprises a CCD camera (18) and a control device (20) which shoot at least one of the front and the back of the vehicle (16), the control device is configured to determine a plurality of tracking points (P1-Pn) (S10-70) aiming at a plurality of shot objects (28), determine an optical flow (20) aiming at the plurality of tracking points (S80) based on two images shot at a specified elapsed time interval, determine a vanishing point (Pv) (S100) based on the intersection point of the plurality of optical flows, and calculate a slip angle (β) of the vehicle based on the ratio of the horizontal distance (L h) between the center of the image and the vanishing point to the distance (L S) between the lens (72) of the CCD camera and an image pickup sensor (74) (S120).)

车辆的滑移角推定装置

技术领域

本发明涉及汽车等车辆的滑移角推定装置。

背景技术

在汽车等车辆的行为控制、特别是自旋控制中，运算车辆的滑移角，并基于滑移角来控制车轮的制动力，以使反自旋横摆力矩施加于车辆并且使车辆减速。车辆的滑移角基于车辆的横向加速度等运动状态量来运算。

例如，已知对车辆的横向加速度Gy和车速V与横摆率Yr的积之间的偏差Gy－V·Yr进行积分而运算车辆的侧滑速度Vy，并将车辆的滑移角β作为车辆的侧滑速度Vy相对于车辆的前后速度Vx(＝车速V)的比而进行运算。另外，如下述的专利文献1所记载的那样，还已知基于由横摆率传感器检测出的车辆的横摆率Yr及由横向加速度传感器检测出的车辆的横向加速度Gy来运算车辆的滑移角β。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013－241063号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在车辆行驶于如内倾(cant)路和边坡(bank)路那样在横向上倾斜的道路(以下称为“横向倾斜路”)的情况下，在车辆作用有由路面的横向的倾斜引起的横向力。横向加速度传感器利用与横向加速度对应的横向力作用于惯性锤的情况来检测横向加速度。因此，在车辆行驶于横向倾斜路的情况下，由路面的横向的倾斜引起的横向力作用于惯性锤，因此不能准确地检测车辆的横向加速度。因此，在基于车辆的横向加速度运算车辆的滑移角的情况下，在车辆行驶于横向倾斜路的状况中，不能准确地运算滑移角。

本发明的主要课题在于，提供一种即使在车辆行驶于横向倾斜路的状况下也能够准确地推定车辆的滑移角的改良后的滑移角推定装置。

用于解决课题的技术方案

根据本发明，提供一种车辆的滑移角推定装置(10)，包括：摄像装置(18)，对车辆(16)的前方和后方中的至少一方进行拍摄；以及控制装置(20)，构成为基于由摄像装置拍摄到的图像的信息来运算车辆的滑移角(β)。

控制装置(20)构成为，针对拍摄到的多个对象物(28)确定多个跟踪点(P1～Pn)，基于以规定的经过时间(Δt2)间隔拍摄到的两个图像(90、94)，针对多个跟踪点确定光流(20)，基于多个光流的交点(CP1～CPm)来确定消失点(Pv)，并基于图像的中心与消失点之间的水平方向的距离(Lh)来运算车辆的滑移角(β)。

根据上述结构，针对拍摄到的多个对象物确定多个跟踪点，基于以规定的经过时间间隔拍摄到的两个图像，针对多个跟踪点确定光流，基于多个光流的交点确定消失点，并基于图像的中心与消失点之间的水平方向的距离来运算车辆的滑移角。

如下面详细说明的那样，图像的中心对应于车辆的前后方向，消失点对应于车辆的移动方向或其相反方向。因此，图像的中心与消失点之间的水平方向的距离对应于车辆的移动方向或其相反方向相对于车辆的前后方向的关系，即，对应于车辆的滑移角。

而且，图像中的多个跟踪点的水平方向的位置及图像的中心与消失点之间的水平方向的距离即使在车辆行驶于横向倾斜路的情况下，也不会受到由路面的横向的倾斜引起的横向力的影响。因此，根据上述结构，即使在车辆行驶于横向倾斜路的情况下，也不会受到由路面的横向的倾斜引起的横向力的影响，从而能够准确地推定车辆的滑移角。

〔发明的方式〕

在本发明的一个方式中，控制装置(20)存储以图像的中心为中心的第一基准框(84)和包围该第一基准框的第二基准框(86)，并且构成为将位于第一基准框与第二基准框之间的跟踪点确定区域(88)的对象物(28)的多个特征点确定为跟踪点(P1～Pn)。

根据上述方式，存储有以图像的中心为中心的第一基准框和包围该第一基准框的第二基准框，位于第一基准框与第二基准框之间的跟踪点确定区域的对象物的多个特征点被确定为跟踪点。因此，与没有设定跟踪点确定区域而搜索处于图像的整个范围内的对象物的多个特征点，并将它们确定为跟踪点的情况相比，能够高效地确定跟踪点，从而能够减轻控制装置的负荷。而且，能够有效地降低向在经过规定的经过时间后无法适当确定光流的位置移动的特征点被确定为跟踪点的可能性。

在本发明的另一个方式中，摄像装置(18)包括透镜(72)和摄像传感器(74)，控制装置(20)构成为基于摄像传感器中的水平方向的距离(Lh)相对于透镜的中心与摄像传感器之间的距离(Ls)的比来运算车辆的滑移角(β)。

如后文详细说明的那样，车辆的滑移角是从车辆的上方观察时连结透镜的中心与消失点的直线相对于光轴所成的倾斜角，倾斜角能够基于摄像传感器中的上述水平方向的距离相对于透镜的中心与摄像传感器之间的距离的比来运算。根据上述方式，由于基于摄像传感器中的水平方向的距离相对于透镜的中心与摄像传感器之间的距离的比来运算车辆的滑移角，所以能够准确地运算车辆的滑移角。

而且，在本发明的另一个方式中，控制装置(20)构成为确定多个交点(CP1～CPm)，并基于多个交点中的一致率(Rc)最高的交点来确定消失点(Pv)。

理想地，由于多个光流在一点相交，所以多个光流的交点确定为一点。但是，由于多个跟踪点及光流的确定误差等，有时多个光流的交点没有确定为一点。根据上述方式，确定多个交点，并基于多个交点中的一致率最高的交点而确定为消失点。因此，即使在多个光流的交点没有确定为一点的情况下，也能够可靠地确定消失点，并且能够将消失点的位置确定为适当的位置。

而且，在本发明的另一个方式中，控制装置(20)包括滑移角运算装置(100)，该滑移角运算装置(100)构成为基于车辆的运动状态量(Gy等)来运算车辆的滑移角(β)，并且控制装置(20)构成为，当所确定的跟踪点(P1－Pn)的数量(n)小于基准数量(n0)时，不进行基于水平方向的距离(Lh)的车辆的滑移角的运算，而通过滑移角运算装置来运算车辆的滑移角。

在由于气象条件、夜间行驶、其他条件而无法清晰地拍摄车辆前方的对象物的情况下，被确定的跟踪点的数量变少。因此，由于基于较少数量的跟踪点而确定的光流的数量和光流的交点的数量也变少，因此在进行基于上述水平方向的距离的车辆的滑移角的运算时，存在消失点反而被确定在不正确的位置的情况。

根据上述方式，在所确定的跟踪点的数量小于基准数量时，不进行基于水平方向的距离的车辆的滑移角的运算，而通过滑移角运算装置基于车辆的运动状态量来运算车辆的滑移角。因此，能够避免由于跟踪点、光流和光流的交点的数量少，导致消失点反而因基于上述水平方向的距离的车辆的滑移角的运算而被确定在不正确的位置的情况。

而且，在本发明的另一个方式中，控制装置(20)包括滑移角运算装置(100)，该滑移角运算装置(100)构成为基于车辆的运动状态量(Gy等)来运算车辆的滑移角(β)，并且控制装置(20)构成为，在最高的一致率(Rcmax)小于基准一致率(Rc0)时，不进行基于水平方向的距离(Lh)的车辆的滑移角的运算，而通过滑移角运算装置来运算车辆的滑移角。

在由于多个跟踪点及光流的确定误差等，多个光流的交点没有确定为一点的情况下，按照上述结构，多个交点中的一致率最高的交点被确定为消失点。但是，即使是一致率最高的交点，在其一致率为低值的情况下，上述水平方向的距离也被不正确地运算，所以存在基于上述水平方向的距离车辆的滑移角被不正确地运算的可能。

根据上述方式，在最高的一致率小于基准一致率时，不进行基于水平方向的距离的车辆的滑移角的运算，而通过滑移角运算装置来运算车辆的滑移角。因此，尽管最高的一致率为低值，但是能够避免基于上述水平方向的距离车辆的滑移角被不正确地运算的情况。

而且，在本发明的另一个方式中，控制装置(20)构成为，以车速(V)越高则规定的经过时间(Δt2)越短的方式根据车速可变地设定规定的经过时间。

如果规定的经过时间设定为一定的短时间，则在车辆以低速行驶的情况下，即使经过规定的经过时间，图像中的各跟踪点的移动距离也变短，所以不能将光流以及作为它们的交点的消失点确定在正确的位置。相反地，如果规定的经过时间设定为一定的长时间，则在车辆以高速行驶的情况下，经过规定的经过时间时的图像中的各跟踪点的移动距离变长，所以光流以及它们的交点的数量由于移动后的跟踪点移动到图像外等而变少，从而不能将消失点确定在正确的位置。

根据上述方式，规定的经过时间以车速越高则规定的经过时间越短的方式根据车速而被可变地设定。因此，能够减少发生在规定的经过时间被设定为一定的短时间或一定的长时间的情况下产生的上述问题的可能，从而能够将消失点确定在正确的位置。

而且，根据本发明，提供一种车辆的自旋控制装置(102)，其具备车辆的滑移角推定装置(10)，该车辆的自旋控制装置(102)构成为，在通过滑移角运算装置来运算车辆的滑移角(β)的情况下，当基于车辆的横摆率(Yr)与规范横摆率(Yrt)之间的偏差的许可条件成立时，允许基于自旋控制的制动力的控制，在进行基于水平方向的距离(Lh)的车辆的滑移角(β)的运算的情况下，当基于车辆的横摆率与规范横摆率之间的偏差的许可条件、或者基于根据水平方向的距离运算出的车辆的滑移角(β)与规范滑移角(βt)之间的偏差的许可条件成立时，允许基于自旋控制的制动力的控制。

在汽车等车辆的自旋控制中，有时通过判断车辆的实际横摆率与规范横摆率之间的偏差即横摆率偏差的大小是否为基准值以上，来进行基于自旋控制的制动力的控制的许可判定。根据该许可判定，与不进行许可判定的情况相比，能够减少不必要地执行基于自旋控制的制动力控制的可能。

但是，在车辆的滑移角的大小的增大速度慢的所谓慢自旋的状况下，横摆率偏差的大小难以成为基准值以上。因此，尽管车辆处于自旋状态，也不允许基于自旋控制的制动力控制，从而不能使车辆的行为稳定化。

为了避免发生上述情况，考虑在横摆率偏差的大小为基准值以上时，或者在车辆的滑移角与规范滑移角之间的偏差即滑移角偏差的大小为基准值以上时，判定为允许基于自旋控制的制动力控制。但是，如上所述，在基于车辆的横向加速度运算车辆的滑移角的情况下，在车辆行驶于横向倾斜路的状况中，不能准确地运算滑移角。因此，在车辆行驶于横向倾斜路的状况下，不能通过基于滑移角偏差的许可判定适当地进行是否允许基于自旋控制的制动力控制的判定。

根据上述的结构，在进行基于水平方向的距离的车辆的滑移角的运算的情况下，当基于车辆的横摆率与规范横摆率之间的偏差的许可条件、或者基于根据水平方向的距离运算出的车辆的滑移角与规范滑移角之间的偏差的许可条件成立时，允许基于自旋控制的制动力的控制。因此，即使基于横摆率偏差的许可条件不成立，如果基于滑移角偏差的许可条件成立，则也允许基于自旋控制的制动力的控制。因此，即使在车辆行驶于横向倾斜路的情况下，也不会受到由路面的横向的倾斜引起的横向力的影响，从而能够通过基于滑移角偏差的许可判定适当地进行是否允许基于自旋控制的制动力控制的判定。

在上述说明中，为了有助于理解本发明，对于与后述的实施方式对应的发明的结构，在括号中添加了该实施方式中所使用的名称和/或标号。但是，本发明的各结构要素并不限定于与在括号中添加的名称和/或标号对应的实施方式的结构要素。本发明的其他目的、其他特征和附带的优点将根据针对一边参照以下的附图一边描述的本发明的实施方式的说明容易地理解。

附图说明

图1为表示本发明所涉及的车辆的滑移角推定装置的第一实施方式的概略结构图。

图2为从车辆的上方观察第一实施方式中的CCD照相机而表示的概略结构图。

图3为表示在第一实施方式中，针对拍摄到的图像中的多个对象物确定跟踪点P1～Pn，并运算它们的坐标的要领的图。

图4为表示在第一实施方式中，针对在规定的经过时间后拍摄到的图像确定移动后的跟踪点P1′～Pn′，并运算它们的坐标的要领的图。

图5为表示在第一实施方式中，确定光流OF1～OFn，并求出它们的交点的要领的图。

图6为表示第一实施方式中的滑移角β的运算控制例程的流程图。

图7为表示第一实施方式中的自旋控制例程的流程图。

图8为表示第二实施方式中的滑移角β的运算控制例程的流程图。

图9为表示在第二实施方式中，针对拍摄到的图像中的多个对象物确定跟踪点P1～Pn，并运算它们的坐标的要领的图。

图10为表示在第二实施方式中，针对在规定的经过时间后拍摄到的图像确定移动后的跟踪点P1′～Pn′，并运算它们的坐标的要领的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。

[第一实施方式]

在图1中，本发明的第一实施方式所涉及的车辆的滑移角推定装置10应用于具有转向装置12和制动装置14的车辆16，并包括作为摄像装置的CCD照相机18和电子控制装置20。CCD照相机18配设在车辆16的例如车室的前部，通过对车辆16的前方进行拍摄而取得车辆的前方的图像信息。控制装置20的行驶控制部如后文详细说明的那样，构成为基于由CCD照相机18拍摄到的图像的信息来运算车辆16的滑移角β。而且，控制装置20的行驶控制部基于滑移角β等来判定车辆16是否处于自旋状态。

车辆16具有作为转向轮的左右的前轮20FL及20FR和作为非转向轮的左右的后轮20RL及20RR。转向装置12构成为响应于驾驶员的转向操作而改变前轮20FL和20FR的转向角，虽然图1中未示出，但是驱动力从发动机经由变速器供给到前轮20FL和20FR。另外，应用本发明的车辆可以是前轮驱动车、后轮驱动车及四轮驱动车中的任一种。

转向装置12包括响应于驾驶员对方向盘22的操作而被驱动的齿条－小齿轮型的电动助力转向装置24。电动助力转向装置24的齿条26经由横拉杆28L和28R与前轮20FL和20FR的转向节臂(未图示)连结。方向盘22经由转向轴30和万向节32与助力转向装置24的小齿轮轴34连接。

在图示的实施方式中，电动助力转向装置24是齿条同轴型的电动助力转向装置，具有电动机36和将电动机36的旋转扭矩转换为齿条26的往复移动方向的力的例如滚珠丝杠式的转换机构38。电动助力转向装置24由电子控制装置20的电动助力转向装置(EPS)控制部控制。电动助力转向装置24作为通过产生相对于壳体42相对地驱动齿条26的辅助转向力，从而减轻驾驶员的转向负担的转向辅助力产生装置发挥功能。

制动装置14通过利用液压回路52控制轮缸54FL、54FR、54RL以及54RR内的压力，即控制制动压力，从而控制各车轮的制动力。虽然在图1中未示出，但液压回路52包括储油器、油泵、各种阀装置等，各轮缸的制动压力在正常时间由主缸58控制，该主缸58根据驾驶员对制动踏板2的踩踏操作而被驱动。而且，通过根据需要由电子控制装置20的制动力控制部控制液压回路52，从而单独地控制各轮缸的制动压力。

因此，即使驾驶员没有进行制动操作，制动装置14也能够单独地控制各车轮的制动力，从而能够通过左右轮的制动力差对车辆16施加防自旋横摆力矩。因此，电子控制装置20的制动力控制部在由行驶控制部判定为车辆16处于自旋状态时，通过控制制动装置14对车辆16施加防自旋横摆力矩而使车辆减速，由此使车辆的行为稳定化。

如图1所示，在图示的实施方式中，在转向轴30设置有转向角传感器60。转向角传感器60将转向角St、即转向轴30的旋转角度作为驾驶员的转向操作量而检测出。表示转向角St的信号输入到电子控制装置20的行驶控制部及EPS控制部。

在电子控制装置20的行驶控制部还输入有表示由车速传感器66检测出的车速V的信号、表示由横向加速度传感器68检测出的车辆的横向加速度Gy的信号以及表示由横摆率传感器70检测出的车辆的横摆率Yr的信号。另外，转向角θ的在进行向左转弯方向的转向时的值为正，横向加速度Gy及横摆率Yr等车辆的状态量及规范状态量的在车辆左转弯时的值为正。

而且，在电子控制装置20的行驶控制部输入表示由CCD照相机18拍摄到的车辆16前方的图像的信息的信号。如图2中示意性所示，CCD照相机18包括透镜72、摄像传感器74以及图像处理电路76，沿着光轴78每隔规定的摄像时间Δt1(正的常数)对车辆16的前方进行拍摄，取得静止图像信息。光轴78在从车辆16的上方观察时与车辆的前后方向一致。众所周知，通过了透镜72的光学图像信息由摄像传感器74转换为电图像信息，该电图像信息由图像处理电路76处理，并从图像处理电路76输出到电子控制装置20的行驶控制部。

电子控制装置20的各控制部可以分别包含微型计算机，该微型计算机具有CPU、ROM、RAM及输入输出端口装置，并且它们通过双向性的公共总线相互连接。各控制部相互进行必要的信号的收发。在各ROM中存储有各电子控制装置所进行的控制的程序，各控制分别由CPU按照对应的控制程序执行。特别地，在电子控制装置20的行驶控制部的ROM中存储有用于基于由CCD照相机18取得的车辆16前方的图像信息来运算车辆的滑移角β的控制程序。该控制程序与后述的图6所示的流程图相对应。

如图3所示，行驶控制部的ROM存储有矩形的第一基准框84和第二基准框86，该第一基准框84和第二基准框86用于针对拍摄到的图像80中的多个对象物82确定多个跟踪点。第一基准框84和第二基准框86以图像80的中心O为中心而与图像80的外形形成相似，第二基准框86包围第一基准框84。中心O对应于光轴78与摄像传感器74之间的交点Oi(参照图2)。

行驶控制部的CPU搜索位于第一基准框84与第二基准框86之间的跟踪点确定区域88的多个对象物82的n(作为正的恒定整数的nmax以下的正整数)个特征点，并将它们确定为跟踪点P1～Pn。在图3中，用白色圆圈表示所确定的跟踪点的示例。而且，CPU运算以中心O为原点的x－y正交坐标90中的各跟踪点的坐标，并将这些坐标的信息保存在RAM中。另外，在由于气象条件、夜间行驶、其他条件而不能清晰地拍摄车辆前方的对象物的情况下，实际确定的跟踪点的数量n有时小于nmax。

例如，可以按照x－y正交坐标90的第一象限、第二象限、第三象限和第四象限的顺序，针对处于跟踪点确定区域88的对象物82搜索预先设定的数量的特征点，将搜索到的特征点确定为跟踪点，并运算这些跟踪点的坐标。虽然未在图中示出，但可以通过在各象限中从接近第一基准框84的划分区域到接近第二基准框86的划分区域，在每个区域向逆时针方向或顺时针方向扫描图像80，以辨别如建筑物的角那样的特征点，由此进行搜索。

另外，在车辆左侧通行的国家和地区，在第一象限的下方区域和第四象限的上方区域拍摄到在对面车道上向接近本车的方向行驶的车辆的可能性较高，这些车辆的图像信息对于消失点的确定而言是多余的信息。因此，例如，如图3中阴影所示，也可以设定不进行跟踪点的确定的跟踪点确定排除区域92。另外，在车辆右侧通行的国家及地区中，跟踪点确定排除区域92设定在第二象限的下方区域及第三象限的上方区域。

接着，如图4所示，CPU对从图像80的拍摄起到规定的经过时间Δt2后拍摄到的图像94分别确定跟踪点P1～Pn移动后的跟踪点P1'～Pn'，并运算它们的坐标，将该坐标的信息保存在RAM中。在图4中，用黑色圆点表示所确定的移动后的跟踪点。

另外，在移动后的跟踪点移动到图像94之外的情况以及不能确定移动后的跟踪点的情况下，不针对这些跟踪点确定光流。规定的经过时间Δt2可以为规定的摄像时间Δt1以上的正的常数，但以车速V越高则规定的经过时间Δt2越短的方式根据车速V可变地设定。

接着，CPU基于跟踪点P1～Pn的坐标以及跟踪点P1′～Pn′的坐标，将光流OF1～OFn确定为连结对应的跟踪点的直线。CPU例如确定以M个(M为正的恒定整数)间隔彼此相邻的光流OF1～OFn的组合的延长线的交点CP1～CPm(m为正整数)，并运算各交点的坐标，将这些坐标的信息保存在RAM中。在图5中，用“△”表示所确定的交点的一部分。

而且，CPU运算各交点的坐标的一致率Rc，并将一致率Rc最高的交点确定为消失点Pv。在该情况下，可以在x坐标及y坐标的差异在预先设定的范围内时，判定为坐标一致。一致率Rc为坐标一致的交点的数量相对于交点的总数m的比，可以将一致率Rc最高的多个交点的x坐标和y坐标各自的平均值确定为消失点Pv的x坐标x_v和y坐标y_v。另外，y坐标y_v可认为是由于车辆的侧倾(rolling)、俯仰(pitching)、跳动(bouncing)之类的行驶运动而产生的，或者是由于因道路的起伏等引起的车辆的姿势变化而产生的。

接着，CPU基于消失点Pv的x坐标x_v，如图2所示，运算CCD照相机18的摄像传感器74中的交点Oi与消失点Pv之间的水平方向的距离Lh。而且，CPU将透镜72的中心与摄像传感器74之间的距离设为Ls，并按照下述式(1)运算车辆16的滑移角β。另外，距离Ls也可以作为已知的值存储在ROM中。

β＝arctan(Lh/Ls) (1)

以上是能够适当地确定消失点Pv的情况。但是，在所确定的跟踪点的数量n较少的情况及交点的坐标的一致率Rc的最大值Rcmax较小的情况下，无法适当地确定消失点Pv。在不能适当地确定消失点Pv的情况下，CPU不进行基于上述消失点的车辆16的滑移角β的运算，而基于车辆的横向加速度Gy等运动状态量来运算车辆的滑移角β。

而且，电子控制装置20的行驶控制部按照图7所示的流程图，基于车辆16的滑移角β进行作为车辆的行为控制的自旋控制。即，如后文详细说明的那样，行驶控制部在车辆处于自旋状态时，通过至少对转弯外侧前轮施加制动力而使车辆减速，并且对车辆施加自旋抑制横摆力矩，由此进行降低车辆的自旋程度的自旋控制。此外，车辆的自旋控制不构成本发明的一部分，例如，可以如日本特开2006－282168号公报所记载的要领那样，以本技术领域中公知的任意要领进行。

<滑移角β的运算控制例程>

下面，参照图6所示的流程图，对第一实施方式中的滑移角β的运算控制例程进行说明。另外，在图1中未图示的点火开关导通且车速V为基准值V0(正的常数)以上时，每隔规定的时间反复执行基于图6所示的流程图的滑移角β的运算控制。而且，在以下的说明中，将基于图6所示的流程图的滑移角β的运算控制简单地称为“运算控制”。

首先，在步骤10中，进行车辆前方的图像信息的读入。另外，在开始运算控制时，将后述的标志F复位为0。

在步骤20中，进行是否确定了跟踪点P1～Pn的判断。在进行了肯定判断时，虽然在图6中未示出，但在根据需要进行了跟踪点的跟踪处理之后，运算控制进入步骤40，在进行了否定判断时，运算控制进入步骤30。

在步骤30中，按照上述要领确定跟踪点P1～Pn，并将它们的坐标的信息保存在RAM中。

在步骤40中，以车速V越高则规定的经过时间Δt2越短的方式，基于车速V运算规定的经过时间Δt2。

在步骤50中，进行从在步骤30中确定了跟踪点的时间点起是否经过了规定的经过时间Δt2以上的时间的判断。在进行了否定判断时，运算控制返回到步骤10，在进行了肯定判断时，运算控制进入步骤60。

在步骤60中，进行在步骤30中所确定的跟踪点的数量n是否为基准数量n0(小于nmax的正的恒定整数)以上的判断。在进行了否定判断时，运算控制进入步骤130，在进行了肯定判断时，运算控制进入步骤70。

在步骤70中，按照上述要领运算跟踪点P1～Pn以及与它们对应的移动后的跟踪点P1′～Pn′的坐标，并将这些坐标的信息保存在RAM中。

在步骤80中，根据上述要领，基于跟踪点P1～Pn和P1′～Pn′的坐标来确定光流OF1～OFn。而且，确定光流OF1～OFn的组合的延长线的交点CP1～CPm，并运算各交点的坐标，将这些坐标的信息保存在RAM中。

在步骤90中，按照上述要领运算交点CP1～CPm的坐标的一致率Rc，并确定一致率Rc的最大值Rcmax。而且，进行最大值Rcmax是否为基准一致率Rc0(小于1的正的常数)以上的判断。在进行了否定判断时，运算控制进入步骤130，在进行了肯定判断时，在步骤100中将一致率Rc最高的交点确定为消失点Pv。

在步骤110中，标志F被设置为1。另外，标志F为1表示基于消失点来运算滑移角β的情况，标志F为0表示基于车辆的运动状态量来运算滑移角β的情况。

在步骤120中，通过按照上述式(1)执行运算，从而运算基于消失点的车辆16的滑移角β。

在步骤130中，标志F被复位为0，在步骤140中，基于作为车辆16的运动状态量的车辆的横向加速度Gy和横摆率Yr来运算车辆的滑移角β。例如，横向加速度的偏差即车辆的侧滑加速度Vyd作为横向加速度Gy和车速V与横摆率Yr的积V·Yr之间的偏差Gy－V·Yr被运算出。而且，通过对侧滑加速度Vyd进行积分而运算出车身的侧滑速度Vy，并将车辆的滑移角β作为车身的侧滑速度Vy相对于车身的前后速度Vx(＝车速V)的比Vy/Vx而运算出。

另外，在步骤120或140完成后，保存在RAM中的跟踪点P1～Pn等信息被删除，然后运算控制返回到步骤10。

从以上的说明可知，电子控制装置20的行驶控制部，特别是步骤140，与横向加速度传感器68及横摆率传感器70协同动作，作为基于车辆的运动状态量来运算车辆的滑移角β的滑移角运算装置100而发挥功能。

<自旋控制例程>

下面，参照图7所示的流程图，对第一实施方式中的自旋控制例程进行说明。另外，在图1中未图示的点火开关导通且车速V为基准值V0以上时，每隔规定的时间反复执行基于图7所示的流程图的自旋控制。该自旋控制在后述的第二实施方式中也被同样地执行。

首先，在步骤210中，按照下述式(2)，基于作为车辆16的运动状态量的车辆的横向加速度Gy和车速V来运算车辆16的规范横摆率Yrt。在下述式(2)中，δ是通过将转向角St除以转向装置12的总齿轮比N而求得的左右前轮的实际转向角。Kh是车辆16的稳定系数，L是车辆16的轴距。

在步骤220中，进行标志F是否为1的判断，即进行是否基于消失点来运算滑移角β的判断。在进行了否定判断时，自旋控制进入步骤270，在进行了肯定判断时，自旋控制进入步骤230。

在步骤230中，基于在步骤210中运算出的车辆的规范横摆率Yrt和车速V，按照下述式(3)运算车辆16的规范滑移角βt。在下述式(3)中，L_r为车辆16的重心与后轮车轴之间的距离，m_r为后轮的支承载荷，K_r为后轮的转弯动力。

此外，车辆的规范滑移角βt可以按照本技术领域中公知的任意要领进行运算。例如，也可以按照下述式(4)，基于作为车辆的运动状态量的车辆的横摆率Yr和车速V来运算车辆的规范滑移角βt。

在步骤240中，基于车辆的横摆率Yr与规范横摆率Yrt之间的偏差Yr－Yt即横摆率偏差ΔYr，进行基于自旋控制的制动力的控制的许可条件是否成立的判断。具体而言，进行横摆率Yr的符号signYr与横摆率偏差ΔYr之积是否超过基准值ΔYr0(正的常数)的判断。在进行了肯定判断时，自旋控制进入步骤260，在进行了否定判断时，自旋控制进入步骤250。

在步骤250中，基于在步骤120中运算出的车辆的滑移角β与在步骤230中运算出的规范滑移角βt之间的偏差β－βt即滑移角偏差Δβ，进行自旋控制的许可条件是否成立的判断。具体而言，进行滑移角β的符号signβ与横摆率偏差Δβ之积是否超过基准值Δβ0(正的常数)的判断。在进行了肯定判断时，自旋控制进入步骤260，在进行了否定判断时，自旋控制暂且结束。

在步骤260中，将自旋量SV作为在步骤120中运算出的车辆的滑移角β与其微分值βd的线性和而运算出，并且基于横摆率Yr的符号判定车辆的转弯方向。而且，自旋状态量SS在车辆的左转弯时作为SV而运算出，在车辆的右转弯时作为－SV而运算出，在运算结果为负值时，自旋状态量为0。

在步骤270中，与步骤240同样地，基于横摆率偏差ΔYr来进行基于自旋控制的制动力的控制的许可条件是否成立的判断。具体而言，进行横摆率Yr的符号signYr与横摆率偏差ΔYr之积是否超过基准值ΔYr0的判断。在进行了否定判断时，自旋控制暂且结束，在进行了肯定判断时，自旋控制进入步骤280。

在步骤280中，将自旋量SV作为在步骤140中运算出的车辆的滑移角β与其微分值βd的线性和而运算出，并且基于横摆率Yr的符号判定车辆的转弯方向。而且，自旋状态量SS在车辆的左转弯时作为SV而运算出，在车辆的右转弯时作为－SV而运算出，在运算结果为负值时，自旋状态量为0。

在步骤290中，通过对车辆施加反自旋横摆力矩并且使车辆减速，从而执行降低车辆的自旋程度的基于自旋控制的制动力的控制。例如，运算转弯外侧前轮的目标制动滑移率Sfoutt，以使自旋状态量SS越大，转弯外侧前轮的目标制动滑移率Sfoutt越大，并对转弯外侧前轮的制动力进行控制，以使转弯外侧前轮的制动滑移率成为目标制动滑移率Sfoutt。另外，在自旋状态量SS小于控制开始基准值SSs(正的常数)时，目标制动滑移率Sfoutt被运算为0，从而不对转弯外侧前轮施加制动力。

从以上的说明可知，电子控制装置20与制动装置14、车速传感器66、横向加速度传感器68及横摆率传感器70等协同动作，作为具备车辆的滑移角推定装置10的车辆的自旋控制装置102而发挥功能。在图7所示的流程图的步骤240、250和270中进行是否允许基于自旋控制的制动力的控制的判断。

[第二实施方式]

在第二实施方式中，如图2中括号所示，CCD照相机18沿着光轴78每隔规定的摄像时间Δt1对车辆16的后方进行拍摄，取得车辆后方的静止图像。与第一实施方式同样地，光轴78在从车辆16的上方观察时与车辆的前后方向一致。在电子控制装置20的行驶控制部的ROM中存储有用于基于由CCD照相机18拍摄到的车辆16后方的图像信息来运算车辆的滑移角β的控制程序。该控制程序与后述的图8所示的流程图相对应。

在第二实施方式中，用于针对拍摄到的图像80中的多个对象物82确定多个跟踪点的第二基准框86接近图像80的外形线而设置，第一基准框84被第二基准框86包围。行驶控制部的CPU与第一实施方式同样地，搜索位于第一基准框84与第二基准框86之间的跟踪点确定区域88的多个对象物82的n个特征点，并将它们确定为跟踪点P1～Pn。在图9中，用白色圆圈表示所确定的跟踪点的示例。而且，CPU运算各跟踪点的坐标，并将这些坐标的信息保存在RAM中。

另外，在车辆左侧通行的国家和地区，在第二象限的下方区域和第三象限的上方区域拍摄到在对面车道上向远离本车的方向行驶的车辆的可能性较高，这些车辆的图像信息对于消失点的确定而言是多余的信息。因此，例如，如图9中阴影所示，也可以设定不进行跟踪点的确定的跟踪点确定排除区域92。在车辆右侧通行的国家及地区中，跟踪点确定排除区域92设定在第一象限的下方区域及第四象限的上方区域。

接着，如图10所示，CPU对从图像80的拍摄起到规定的经过时间Δt2后拍摄到的图像94分别确定跟踪点P1～Pn移动后的跟踪点P1'～Pn'，并运算它们的坐标，将该坐标的信息保存在RAM中。在图10中，用黑色圆点表示所确定的移动后的跟踪点。

接着，CPU按照与第一实施方式相同的要领，确定光流OF1～OFn及它们的延长线的交点CP1～CPm，并运算各交点的坐标，将这些坐标的信息保存在RAM中。在图10中，用“△”表示所确定的交点的一部分。

而且，CPU按照与第一实施方式相同的要领，运算各交点的坐标的一致率Rc，将一致率Rc最高的交点确定为消失点Pv，并运算摄像传感器74中的交点Oi与消失点Pv之间的水平方向的距离Lh。而且，CPU按照上述式(1)运算车辆16的滑移角β。

如图8所示，第二实施方式中的滑移角β的运算控制除了代替步骤30而执行步骤35这一点之外，与按照图6所示的流程图执行的第一实施方式的运算控制同样地执行。

在步骤35中，如上所述，按照图9和图10所示的要领，分别针对图像80和94确定跟踪点P1～Pn和移动后的跟踪点P1′～Pn′，并运算这些跟踪点的坐标。

＜实施方式的动作＞

从以上说明可知，根据第一及第二实施方式，在步骤10中，读入由CCD照相机18拍摄到的图像信息，在步骤30中，确定跟踪点P1～Pn。在步骤70中，针对图像中的多个对象物82运算跟踪点P1～Pn以及与它们对应的移动后的跟踪点P1'～Pn'的坐标。在步骤80中，基于跟踪点的坐标和移动后的跟踪点的坐标来确定光流OF1～OFn，在步骤100中，确定光流的延长线的交点CP1～CPm，由此确定消失点Pv。而且，在步骤120中，基于图像的中心与消失点之间的水平方向的距离Lh相对于透镜72的中心Pc与摄像传感器74之间的距离Ls的比，按照上述式(1)运算车辆16的滑移角β。

如上所述，CCD照相机18的光轴78与车辆16的前后方向一致。如图2所示，连结消失点Pv和透镜72的中心Pc的直线，即连结消失点Pv和实际的消失点Pv'的直线96表示车辆16的移动方向。因此，直线96相对于光轴78所成的角度α与车辆16的前后方向相对于车辆的移动方向或其相反方向所成的角度即滑移角β相对应。

由跟踪点P1～Pn和P1′～Pn′确定的消失点Pv的x坐标不受道路的横向的倾斜等的影响，由车辆16的前后方向相对于车辆的移动方向所成的角度确定。因此，根据第一及第二实施方式，不会受道路的横向的倾斜等的影响而能够准确地按照上述式(1)运算车辆16的滑移角β。

另外，根据第一及第二实施方式，存储有以图像的中心为中心的第一基准框和包围该第一基准框的第二基准框，位于第一基准框与第二基准框之间的跟踪点确定区域的对象物的多个特征点被确定为跟踪点。因此，与没有设定跟踪点确定区域而将处于图像的整个范围内的对象物的多个特征点确定为跟踪点的情况相比，能够高效地确定跟踪点，从而能够减轻控制装置的负荷。而且，能够有效地降低向在经过规定的经过时间后无法适当确定光流的位置移动的特征点被确定为跟踪点的可能性。

特别地，在如上述那样设置不进行跟踪点的确定的跟踪点确定排除区域92的情况下，能够减少针对行驶于相向车道的车辆不必要地确定跟踪点的可能性。因此，与未设定跟踪点确定排除区域92的情况相比，能够减少由于针对行驶于对向车道的车辆不必要地确定跟踪点而使光流OF1～OFn及消失点Pv的确定被不适当地进行，导致车辆16的滑移角β被不准确地推定的可能。

此外，根据第一和第二实施方式，确定多个光流OF1～OFn的多个交点CP1～CPm，并将多个交点中的一致率Rc最高的交点确定为消失点Pv。因此，即使在多个光流的交点没有确定为一点的情况下，也能够可靠地确定消失点，并且能够将消失点的位置确定为适当的位置。

而且，根据第一和第二实施方式，在由于气象条件等而无法清晰地拍摄对象物82，导致所确定的跟踪点的数量n小于基准数量n0时，不进行基于水平方向的距离Lh的车辆的滑移角β的运算，而由滑移角运算装置100运算车辆的滑移角。因此，能够避免由于跟踪点、光流和光流的交点的数量少，导致消失点Pv反而因基于水平方向的距离Lh的车辆的滑移角的运算而被确定在不正确的位置的情况。

而且，根据第一及第二实施方式，在交点CP1～CPm的一致率Rc中的最高的一致率Rcmax小于基准一致率Rc0时，不进行基于水平方向的距离Lh的车辆的滑移角的运算，而由滑移角运算装置100运算车辆的滑移角。因此，尽管最高的一致率Rcmax为低值，但是能够避免由于进行基于水平方向的距离Lh的车辆的滑移角的运算，导致消失点Pv反而被确定在不正确的位置的情况。

此外，根据第一和第二实施方式，以车速V越高则规定的经过时间Δt2越短的方式根据车速V可变地设定规定的经过时间Δt2。因此，能够减少发生在规定的经过时间被设定为一定的短时间或一定的长时间的情况下产生的前述问题的可能，并且能够将消失点确定在正确的位置。

而且，根据第一及第二实施方式，在进行基于水平方向的距离Lh的车辆的滑移角β的运算的情况下，当基于车辆的横摆率Yr与规范横摆率Yrt之间的偏差ΔYr的许可条件、或者基于根据水平方向的距离Lh运算出的车辆的滑移角β与规范滑移角βt之间的偏差Δβ的许可条件成立时，允许基于自旋控制的制动力的控制。因此，即使在车辆行驶于横向倾斜路的情况下，也不会受到由路面的横向的倾斜引起的横向力的影响，从而能够通过基于滑移角偏差Δβ的许可判定适当地进行是否允许基于自旋控制的制动力控制的判断。

以上，对本发明的特定实施方式进行了详细说明，但本发明不限于上述实施方式，在本发明的范围内能够实现各种其他的实施方式对本领域技术人员而言是显而易见的。

例如，在上述各实施方式中，第一基准框84和第二基准框86是恒定的，因此跟踪点确定区域88也是恒定的。但是，第一基准框84和第二基准框86的位置和大小，即跟踪点确定区域88的位置和大小可以根据车速V进行可变设定。

另外，在上述各实施方式中，在步骤140中，对车辆的横向加速度Gy和车速V与横摆率Yr的积之间的偏差Gy－V·Yr进行积分而运算出车辆的侧滑速度Vy，并将车辆的滑移角β作为车辆的侧滑速度Vy相对于车辆的前后速度Vx的比而运算出。但是，在步骤140中，车辆的滑移角也可以通过本技术领域中公知的任意步骤，基于车辆的运动状态量来运算，还可以基于陀螺仪传感器等的检测结果来运算。

而且，在上述的各实施方式中，CCD照相机18的光轴78在从车辆16的上方观察时与车辆的前后方向一致。但是，光轴78也可以在从车辆16的上方观察时相对于车辆的前后方向倾斜，在该情况下，按照数学式(1)运算出的车辆的滑移角可以通过光轴78的倾斜角进行校正。光轴78的倾斜角也可以是在车辆直行行驶时按照数学式(1)运算出的车辆的滑移角。

而且，在上述各实施方式中，在图6或图8所示的流程图的每个周期读入图像信息，但是也可以修正图像的读入，使得在从读入图像信息80起经过了规定的经过时间Δt2之后读入图像信息94。

而且，在上述各实施方式中，摄像装置是CCD照相机18，但只要能够拍摄静止图像，则也可以是如摄像机那样在本技术领域中公知的任意摄像装置。

标号说明

10…滑移角推定装置、12…转向装置、14…制动装置、16…车辆、18…CCD照相机、20…电子控制装置、60…转向角传感器、66…车速传感器、68…横向加速度传感器、70…横摆率传感器、72…透镜、74…摄像传感器、78…光轴、80…图像、82…对象物、84…第一基准框、86…第二基准框、88…跟踪点确定区域、92…跟踪点确定排除区域、94…图像、100…滑移角运算装置、102…自旋控制装置。