JP2004224309A - 車両用衝突防止支援装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、車両用衝突防止支援装置に関し、自動介入制動を不必要に行うのを防止することで、運転者に違和感を与えない範囲で車両と障害物との衝突を有効に回避することを目的とする。
【解決手段】車両操舵により障害物との衝突が回避され得る最小の操舵回避距離Ｄｓｎが車両制動により障害物との衝突が回避され得る最小の介入制動回避距離Ｄｂ未満である状況下、警報後に車両運転者による操舵操作が行われない場合には障害物との距離Ｄが介入制動回避距離Ｄｂを下回った時点で車両の介入制動を開始する。一方、警報後に車両運転者による操舵操作が行われた場合には障害物との距離Ｄが介入制動回避距離Ｄｂを下回っても介入制動を開始せず、障害物との距離Ｄが操舵回避距離Ｄｓｎを下回った時点で介入制動を開始する。
【選択図】 図４
【解決手段】車両操舵により障害物との衝突が回避され得る最小の操舵回避距離Ｄｓｎが車両制動により障害物との衝突が回避され得る最小の介入制動回避距離Ｄｂ未満である状況下、警報後に車両運転者による操舵操作が行われない場合には障害物との距離Ｄが介入制動回避距離Ｄｂを下回った時点で車両の介入制動を開始する。一方、警報後に車両運転者による操舵操作が行われた場合には障害物との距離Ｄが介入制動回避距離Ｄｂを下回っても介入制動を開始せず、障害物との距離Ｄが操舵回避距離Ｄｓｎを下回った時点で介入制動を開始する。
【選択図】 図４
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用衝突防止支援装置に係り、特に、車両と障害物との距離が所定の距離を下回った時点で、車両運転者の意思によらない自動介入制動を実行するうえで好適な車両用衝突防止支援装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、車両走行時の安全性を向上させるべく、障害物との衝突の可能性がある場合に警報を発したり或いは車両運転者の意思によらずに自動的に車両を制動させる車両用衝突防止支援装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この車両用衝突防止支援装置は、車両制動により障害物との衝突を回避できる距離（以下、第１の距離と称す）、及び、車両操舵により障害物との衝突を回避できる距離（以下、第２の距離と称す）を算出する。そして、実際の車両と障害物との距離が第１の距離以下でありかつ第２の距離以下である場合に、車両の自動介入制動を実行する。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−２９８０２２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の装置の如く、車両の自動介入制動が、障害物との距離が車両制動により障害物との衝突を回避できる第１の距離以下となりかつ車両操舵により障害物との衝突を回避できる第２の距離以下となって始めて実行されるものとすると、例えば車両と障害物との相対車速が大きいことに起因して上記第２の距離が第１の距離よりも小さい場合には、自動介入制動が行われても、車両運転者が操舵を行わなければ、障害物との衝突を回避することができない不都合が生じ得る。従って、車両制動により障害物との衝突を回避するうえでは、障害物との距離が上記第１の距離を下回った時点で自動介入制動を開始することが望ましい。
【０００５】
一方、上記第２の距離が第１の距離よりも小さい状況下、車両と障害物との距離が上記第１の距離を下回った時点で一律に自動介入制動が開始されるものとすると、車両運転者が操舵により障害物との衝突を回避できると判断して操舵操作を行っている状態で不意に自動介入制動が開始される事態が生じ得るので、運転者に違和感を与えることとなる。
【０００６】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、車両操舵により障害物との衝突を回避できる距離が車両制動により障害物との衝突を回避できる距離よりも小さい場合に自動介入制動を不必要に行うのを防止することで、運転者に違和感を与えない範囲で車両と障害物との衝突を有効に回避することが可能な車両用衝突防止支援装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、請求項１に記載する如く、障害物との距離が所定の介入制動距離を下回った時点で、該障害物との衝突が回避されるように車両の自動介入制動を実行する介入制動制御手段を備える車両用衝突防止支援装置であって、
車両操舵により障害物との衝突が回避され得る最小の操舵回避距離を算出する最小操舵回避距離算出手段と、
車両運転者による操舵操作を検出する操舵操作検出手段と、を備え、
前記介入制動制御手段は、前記最小操舵回避距離算出手段により算出される前記操舵回避距離が前記所定の介入制動距離未満である状況下において障害物との距離が該所定の介入制動距離を下回り、かつ、前記操舵操作検出手段により操舵操作が検出される場合には、前記自動介入制動の実行を禁止・中止する車両用衝突防止支援装置により達成される。
【０００８】
本発明において、車両の自動介入制動は、通常、車両と障害物との距離が所定の介入制動距離を下回った時点で実行される。一方、自動介入制動の実行は、操舵回避距離が所定の介入制動距離未満である状況下において車両と障害物との距離が所定の介入制動距離を下回っても、車両運転者による操舵操作が検出される場合には禁止・中止される。すなわち、障害物との距離が所定の介入制動距離を下回った時点で操舵操作が検出されている場合には禁止され、障害物との距離が所定の介入制動距離を下回った後に操舵操作が検出される場合にはその途中で中止される。
【０００９】
かかる構成においては、操舵回避距離が所定の介入制動距離未満である状況下、自動介入制動を、操舵操作が行われない場合には車両が制動により障害物との衝突を回避できる時点で開始することができると共に、操舵操作が行われる場合には実行禁止・実行中止することができる。操舵操作が行われれば、自動介入制動が行われなくても、その操舵により障害物との衝突を回避することができる。
従って、本発明においては、自動介入制動を不必要に行うのを防止することができ、これにより、運転者に違和感を与えない範囲で車両と障害物との衝突を有効に回避することができる。
【００１０】
この場合、請求項２に記載する如く、請求項１記載の車両用衝突防止支援装置において、前記介入制動制御手段は、前記自動介入制動の実行を禁止・中止した後、障害物との距離が前記操舵回避距離を下回った時点で、前記自動介入制動を実行することとすれば、車両と障害物との距離が操舵回避距離をも下回った場合には障害物との衝突を回避することは困難であるが、障害物との衝突による衝撃を緩和することができる。
【００１１】
また、請求項３に記載する如く、請求項１又は２記載の車両用衝突防止支援装置において、障害物との距離が前記所定の介入制動距離以上に設定されている所定の警報距離を下回った時点で、車両運転者に対して注意を喚起するための警報装置を駆動する警報制御手段を備え、前記警報制御手段は、前記最小操舵回避距離算出手段により算出される前記操舵回避距離が前記所定の介入制動距離未満である状況下において障害物との距離が該所定の介入制動距離を下回り、かつ、前記操舵操作検出手段により操舵操作が検出される場合には、前記警報装置の駆動を禁止・中止することとすれば、また、
請求項４に記載する如く、請求項３記載の車両用衝突防止支援装置において、前記警報制御手段は、前記警報装置の駆動を禁止・中止した後、障害物との距離が前記操舵回避距離を下回った時点で、前記警報装置を駆動することとすれば、警報装置の駆動が自動介入制動の実行と同期して行われるので、不必要に警報装置による警報が行われるのを防止することができる。
【００１２】
尚、これらの場合、請求項５に記載する如く、請求項１乃至４の何れか一項記載の車両用衝突防止支援装置において、前記所定の介入制動距離は、車両制動により障害物との衝突が回避され得る最小の介入制動回避距離であることとすればよい。
【００１３】
また、上記の目的は、請求項６に記載する如く、車両制動により障害物との衝突が回避され得る最小の介入制動回避距離を算出する最小介入制動回避距離算出手段と、
車両操舵により障害物との衝突が回避され得る最小の操舵回避距離を算出する最小操舵回避距離算出手段と、
車両運転者による操舵操作を検出する操舵操作検出手段と、
前記最小操舵回避距離算出手段により算出される前記操舵回避距離が前記最小介入制動回避距離算出手段により算出される前記介入制動回避距離未満である状況下、前記操舵操作検出手段により操舵操作が検出されない場合には障害物との距離が前記介入制動回避距離を下回った時点で、また、障害物との距離が前記介入制動回避距離を下回った際に前記操舵操作検出手段により操舵操作が検出されている場合には障害物との距離が前記操舵回避距離を下回った時点で、該障害物との衝突が回避されるように車両の自動介入制動を実行する介入制動制御手段と、を備える車両用衝突防止支援装置により達成される。
【００１４】
本発明において、車両の自動介入制動は、操舵回避距離が介入制動回避距離未満である状況下、車両運転者による操舵操作が検出されない場合には障害物との距離が介入制動回避距離を下回った時点で、また、障害物との距離が介入制動回避距離を下回った際に操舵操作が検出されている場合には障害物との距離が操舵回避距離を下回った時点で実行される。かかる構成において、操舵回避距離が所定の介入制動距離未満である状況下、自動介入制動は、操舵操作が行われない場合には車両が制動により障害物との衝突を回避できる時点で開始されると共に、操舵操作が行われている場合には車両が操舵により障害物との衝突を回避できなくなるまで行われない。操舵操作が行われれば、自動介入制動が行われなくても、その操舵により障害物との衝突を回避することができる。従って、本発明においては、自動介入制動を不必要に行うのを防止することができ、これにより、運転者に違和感を与えない範囲で車両と障害物との衝突を有効に回避することができる。
【００１５】
この場合、請求項７に記載する如く、請求項６記載の車両用衝突防止支援装置において、前記介入制動制御手段は、障害物との距離が前記介入制動回避距離を下回った時点で前記自動介入制動を開始した後に、前記操舵操作検出手段により操舵操作が検出される場合には、前記自動介入制動の実行を中止することとすれば、一旦開始された自動介入制動を不必要に継続するのを防止することができ、これにより、運転者に違和感を与えない範囲で車両と障害物との衝突を有効に回避することができる。
【００１６】
また、請求項８に記載する如く、請求項７記載の車両用衝突防止支援装置において、前記介入制動制御手段は、前記自動介入制動の実行を中止した後、障害物との距離が前記操舵回避距離を下回った時点で、前記自動介入制動を再開することとすれば、障害物との衝突による衝撃を緩和することができる。
【００１７】
尚、これらの場合、請求項９に記載する如く、請求項１乃至８の何れか一項記載の車両用衝突防止支援装置において、前記操舵操作検出手段は、車両の操舵角速度が所定角速度以上であるか否かに基づいて車両運転者による操舵操作を検出することとしてもよい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施例である車両に搭載される車両用衝突防止支援装置１０のシステム構成図を示す。本実施例の車両用衝突防止支援装置１０は、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと称す）１２を備えており、ＥＣＵ１２を用いて自車両の進行方向に存在する他車両等の危険な障害物を検知し、自車両とその検知された障害物との衝突を防止するための装置である。
【００１９】
ＥＣＵ１２には、車両推定軌跡演算装置１４が接続されている。車両推定軌跡演算装置１４には、ヨーレートセンサ１６、速度センサ１８、及び舵角センサ２０が接続されている。ヨーレートセンサ１６は、車両重心を通る鉛直軸回りに生ずる回転角速度（ヨーレート）に応じた信号を出力する。速度センサ１８は、車両の速度に応じた信号を出力する。また、舵角センサ２０は、車両のタイヤ舵角に対応する車両運転者の操作するステアリングホイールの操舵角に応じた信号を出力する。各センサ１６〜２０の出力信号はそれぞれ、車両推定軌跡演算装置１４に供給されている。
【００２０】
車両推定軌跡演算装置１４は、各センサ１６〜２０の出力信号に基づいて車両のヨーレート、車速Ｖ、及びステアリングホイールの操舵角θを検出する。そして、それらのパラメータに基づいて車両が走行すると推定される道路上における車体幅程度の幅を有する軌跡（以下、推定進行軌跡と称す）を演算する。車両推定軌跡演算装置１４は、各種パラメータおよび演算した推定進行軌跡の情報をＥＣＵ１２に供給する。ＥＣＵ１２は、車両のヨーレート、車速Ｖ、及びステアリングホイールの操舵角θを検出すると共に、車両推定軌跡演算装置１４からの推定進行軌跡の情報に基づいて車両が走行すると推定される推定進行軌跡を把握する。
【００２１】
ＥＣＵ１２には、また、画像処理装置２２が接続されている。画像処理装置２２には、例えば車体前部のフロントグリルや車室内のバックミラー部，ウィンドシールド上部に配設されたカメラ２４が接続されている。カメラ２４は、配設部位から車両前方へ向けて所定角度に広がる所定の撮影可能領域を有し、車両から前方への道路状況を撮影する。画像処理装置２２は、カメラ２４の撮影した画像を処理することにより立体対象物および道路表面に描かれた白線や黄線等を抽出し、立体対象物および車両の走行する走行路を認識する。画像処理装置２２は、認識した立体対象物や走行路の位置情報をＥＣＵ１２に供給する。ＥＣＵ１２は、画像処理装置２２からの情報に基づいて車両前方に位置する立体対象物および走行路の位置情報を把握する。
【００２２】
ＥＣＵ１２には、また、例えばミリ波を用いたＦＭ−ＣＷレーダであるレーダ装置２６が接続されている。レーダ装置２６は、車体前部のフロントグリル近傍に鉛直方向に延びる回転軸を中心として回動することができるように配設されたレーダアンテナを有している。レーダアンテナは、指向性を有するアンテナであり、所定のビーム角の広がりをもって信号の送受信を行う。レーダ装置２６は、回転軸を中心にしてレーダアンテナを回動させながら信号を送受信し、若しくは、レーダアンテナを固定しつつ電子的にビームをスキャンさせながら信号を送受信し、車両前方の検出可能領域内に存在する立体対象物を検知する。
【００２３】
レーダ装置２６には、ＥＣＵ１２の把握する走行路または推定進行軌跡の位置情報が供給される。レーダ装置２６は、供給された車両の走行路または推定進行軌跡近傍の対象物のみを検知対象物として通過させ、それ以外の対象物を検知対象物から除去するフィルタを有している。レーダ装置２６は、検知した対象物のうち走行路または推定進行軌跡の近傍に位置する対象物の自車両に対する位置情報および相対速度情報をＥＣＵ１２に供給・出力する。ＥＣＵ１２は、また、レーダ装置２６からの対象物の位置情報および相対速度情報に基づいても立体対象物を把握する。そして、自車速Ｖおよび対象物の相対速度情報に基づいて対象物の速度Ｖｆおよび加減速度μｆＧ（Ｇ；重力加速度）を演算する。
【００２４】
ＥＣＵ１２には、更に、情報・警報表示装置３０およびブレーキ制御ＥＣＵ３２が接続されている。情報・警報表示装置３０は、車両運転者に対して注意を喚起すると共に警報を与えるスピーカ及びディスプレイを有している。また、ブレーキ制御ＥＣＵ３２には、車両に制動力を発生させるブレーキアクチュエータ３４が接続されている。ブレーキ制御ＥＣＵ３２は、車両に必要な制動力を算出する。
【００２５】
ＥＣＵ１２は、自車両のタイヤと路面との間の最大摩擦係数μｍａｘに基づいて、検出された対象物が危険な障害物であるか否かを判定する際に用いる自車両の想定減速度μｓＧを演算する。具体的には、非追従走行時の介入ブレーキを行う場合には、コーナリングフォースが確保可能であり、かつ、比較的大きな適当（実験的）な値である、例えば最大摩擦係数μｍａｘに“０．８５”を乗じて得られる０．８５×μｍａｘ・Ｇを想定減速度μｓＧとして演算する。
【００２６】
ＥＣＵ１２は、後に詳述する如く、自車両と対象物との距離関係に基づいて、スピーカ、ディスプレイ、及びブレーキアクチュエータ３４が駆動されるように情報・警報表示装置３０およびブレーキ制御ＥＣＵ３２に対して指令を行う。情報・警報表示装置３０は、ＥＣＵ１２からの指令に従ってスピーカ及びディスプレイを駆動する。また、ブレーキ制御ＥＣＵ３２は、制動時にタイヤをロックさせないアンチロックブレーキ（ＡＢＳ）制御および旋回挙動を安定化させるＶＳＣ（Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御等を行いつつ、タイヤ−路面間の最大摩擦係数μｍａｘに応じた最大許容制動力を最大限度として、ＥＣＵ１２からの指令に従ってブレーキアクチュエータ３４を駆動する。尚、この際、発生させるべき制動力を演算するうえで、自車両の前後方向減速度計（図示せず）から得られた自車加減速度と自車両の速度センサ１８から得られた路面方向の自車加減速度との比較により推定される路面傾斜角が考慮される。
【００２７】
次に、本実施例の車両用衝突防止支援装置１０の動作について説明する。本実施例において、ＥＣＵ１２は、車両推定軌跡演算装置１４および画像処理装置２２を用いて車両の推定進行軌跡および白線等で仕切られる走行路を把握すると共に、画像処理装置２２およびレーダ装置２６を用いてそれぞれ立体対象物を把握する。そして、原則として画像処理装置２２からの情報に基づく立体対象物とレーダ装置２６からの情報に基づく立体対象物とを融合させることにより、自車両にとっての障害物を検知する。
【００２８】
ＥＣＵ１２は、検知した障害物が推定進行軌跡上に位置するか否か及び走行路上に位置するか否かを判別し、推定進行軌跡上に位置する障害物が走行路上に位置するか否かを判別する。この際、推定進行軌跡上に位置する障害物が複数存在する場合または走行路上に位置する障害物が複数存在する場合には、それらの対象物のうち最も自車両に近い障害物を制御物標として用いる。
【００２９】
ＥＣＵ１２は、障害物が現時点での減速度μｆＧを維持しかつ自車両が現時点から空走時間Ｔ０後に想定減速度μｓＧを伴って制動するものとした場合において自車両と障害物とが最も接近する距離（最接近距離）Ｄｎがしきい値Ｄｎ０以下であるか否かを判別することにより、検知した障害物が危険な障害物であり、現時点での自車両と障害物との距離Ｄが要注意状態（具体的には、警報発令距離Ｄｗ以下）にあるか否か並びに要制動回避状態（具体的には、障害物との衝突を回避できる最小の介入制動回避距離Ｄｂ以下）にあるか否かを判定する。
【００３０】
尚、この際、障害物の、現時点での自車位置に対する将来予測位置は、現時点での自車両と障害物との相対距離Ｄ並びに現時点での障害物の速度Ｖｆおよび加減速度μｆＧに基づいて演算されると共に、自車両の、現時点での自車位置に対する将来予測位置は、現時点での速度Ｖ、及び、介入ブレーキを行う場合と警報を行う場合とで値が異なる空走時間Ｔ０、並びに想定減速度μｓＧに基づいて演算される。また、最接近距離Ｄｎのしきい値Ｄｎ０は、自車両の状況（具体的には、自車両が前車に追従して走行するか否か）に応じて異なり、例えば非追従走行の場合には所定の余裕距離ｄ０であり、一方、追従走行の場合（特に、自車両が減速中に障害物と最接近する場合）には所定の余裕距離ｄ０に将来自車両の速度Ｖと障害物の速度Ｖｆとが同一となる際のその速度（最接近速度）Ｖｓと、車間距離Ｄから自車速Ｖを除算して得られる車頭時間Ｔ０´との乗算値を加算して得られる値（＝ｄ０＋Ｖｓ×Ｔ０´）である。
【００３１】
そして、ＥＣＵ１２は、警報のために設定された空走時間Ｔ０に基づいた最接近距離Ｄｎがしきい値Ｄｎ０を超える状態からしきい値Ｄｎ０以下の状態へ変化したと判定した場合には、現時点で自車両と障害物との距離Ｄが警報発令距離Ｄｗ以下にあると判定し、車両前方に危険な障害物が存在することを車両運転者に知得させて車両運転者の意思による回避操作を促すべく、情報・警報表示装置３０に対して指令を行う。この場合には、情報・警報表示装置３０の駆動による警告が車両運転者に対して付与される。
【００３２】
また、ＥＣＵ１２は、介入ブレーキのために警報のための空走時間Ｔ０よりも短い時間に設定された空走時間Ｔ０に基づいた最接近距離Ｄｎがしきい値Ｄｎ０を超える状態からしきい値Ｄｎ０以下の状態へ変化したと判定した場合には、現時点で自車両と障害物との距離Ｄが介入制動回避距離Ｄｂ以下にあると判定し、車両運転者の意思によらない自動的な介入ブレーキを行うべく、ブレーキ制御ＥＣＵ３２に対して指令を行う。この場合には、ブレーキアクチュエータ３４による車両制動が運転者の意思によらずに行われる。
【００３３】
従って、本実施例の車両用衝突防止支援装置１０によれば、自車両が障害物にある程度接近した場合には情報・警報表示装置３０の駆動により運転者に回避操作のための注意喚起を行うことができると共に、例えば車両運転者が障害物を認識できず或いはブレーキ操作が遅れた状況下においても介入ブレーキを行う必要がある場合にはブレーキアクチュエータ３４による介入ブレーキにより運転者のブレーキ操作によらずに自車両と自車両が走行する上で支障をきたす障害物との衝突を回避することができる。
【００３４】
図２は、自車両が障害物としての前方の他車両を操舵回避するうえで必要な前後方向の操舵回避距離Ｄｓｎを説明するための図を示す。本実施例において、ＥＣＵ１２は、上記の如く把握した自車両の推定進行軌跡、及び、上記の如く検知した障害物と自車両との相対位置関係に基づいて、自車両がその障害物を操舵回避するうえで必要な横移動量Ｗを算出する。この横移動量Ｗは、障害物の、自車両の推定進行軌跡に対する出っ張り代と所定の隙間間隔とを加算した値である。
【００３５】
ＥＣＵ１２は、障害物及び自車両が現時点での速度Ｖｆ，Ｖを維持し、かつ、自車両が現時点から空走時間経過後に、最大摩擦係数μｍａｘに応じた車両において許容される所定の横加速度Ｌａを伴って操舵するものとした場合において自車両がその障害物と衝突することなく横移動量Ｗの移動により操舵回避できる最小の操舵回避距離Ｄｓｎを算出する。そして、障害物が危険な障害物であり、現時点での自車両と障害物との距離Ｄが要操舵回避状態（具体的には、障害物との衝突を回避できる最小の操舵回避距離Ｄｓｎ以下）にあるか否かを判定する。
【００３６】
尚、本実施例において、操舵回避距離Ｄｓｎは、次式（１）に従って算出される。
【００３７】
Ｄｓｎ＝（（２π・Ｗ／Ｌａ）１／２＋０．２）・（Ｖ−Ｖｆ） ・・・（１）
但し、Ｄｓｎ≧０．６×Ｖ
図３は、警報発令距離Ｄｗ、介入制動回避距離Ｄｂ、及び操舵回避距離Ｄｓｎと相対車速（Ｖ−Ｖｆ）との関係を表した図を示す。一般に、車両に制動が生じた際、車両において、自車両の速度が障害物の速度に対して小さく、相対車速（Ｖ−Ｖｆ）が小さいほど警報発令距離Ｄｗは小さく、一方、相対車速（Ｖ−Ｖｆ）が大きいほど警報発令距離Ｄｗは大きい。このため、警報発令距離Ｄｗおよび介入制動回避距離Ｄｂは共に、図３に示す如く、相対車速（Ｖ−Ｖｆ）の増加に伴ってその相対速度の二乗に比例して大きくなる。また、操舵回避距離Ｄｓｎは、上記（１）式に従って算出されるので、図３に示す如く、相対車速（Ｖ−Ｖｆ）の増加に伴って比例して大きくなる。
【００３８】
相対車速（Ｖ−Ｖｆ）が比較的小さい場合には、介入制動回避距離Ｄｂが操舵回避距離Ｄｓｎに比して小さい。このため、かかる場合には、自車両と障害物との衝突に関し操舵による回避が不能となった後においても、自車両の介入ブレーキが実行されれば、その衝突を回避することが可能である。
【００３９】
一方、相対車速（Ｖ−Ｖｆ）がある程度（図３においてＶ０）大きくなると、具体的には、横移動量Ｗが０．５ｍである場合には相対車速（Ｖ−Ｖｆ）が約５０ｋｍ／ｈを超えると、介入制動回避距離Ｄｂが操舵回避距離Ｄｓｎに比して大きくなる。この場合には、自車両と障害物との衝突に関し操舵による回避が可能であるにもかかわらず、車両運転者の意思によらない介入ブレーキが実行される事態が生じ得るが、かかる状態での介入ブレーキの実行は、衝突回避のための操舵を行っている運転者に対して違和感を与えることとなる。尚、この際、自車両と障害物との距離Ｄが介入制動回避距離Ｄｂではなく操舵回避距離Ｄｓｎ以下となった時点で介入ブレーキの実行を開始することも考えられるが、操舵回避距離Ｄｓｎは障害物との衝突を回避できる最小の介入制動回避距離よりも小さいので、これでは、介入ブレーキが行われても、自車両と障害物との衝突を回避することができない不都合が生じ得る。
【００４０】
そこで、本実施例のシステムは、介入制動回避距離Ｄｂが操舵回避距離Ｄｓｎに比して大きい場合、すなわち、操舵回避距離Ｄｓｎが介入制動回避距離Ｄｂ未満である場合に介入ブレーキが不必要に行われるのを防止し、運転者に違和感を与えない範囲で車両と障害物との衝突を有効に回避することとしている。以下、図４を参照して、本実施例の特徴部について説明する。
【００４１】
自車両と障害物との距離Ｄが操舵回避距離Ｄｓｎを下回る前に、車両運転者が自車両が障害物と衝突するおそれがあることに気づき、その衝突回避のための操舵操作を開始することとすれば、自車両と障害物との衝突を回避することはできる。この点、操舵回避距離Ｄｓｎが介入制動回避距離Ｄｂ未満である状況下、自車両と障害物との距離Ｄが介入制動回避距離Ｄｂを下回っても、衝突回避のための介入ブレーキを行う必要のない場合がある。すなわち、自車両と障害物との距離Ｄが介入制動回避距離Ｄｂを下回った以後、運転者が衝突回避のための操舵操作を行っていない場合には介入ブレーキを実行することが障害物との衝突を回避するうえで適切であるが、運転者が衝突回避のための操舵操作を行っている場合には介入ブレーキを実行する必要はない。
【００４２】
障害物との衝突を回避するために行われる運転者による操舵操作は、車線キープのための修正操舵等の通常行われる操舵操作に比べて操舵角速度の大きいものである。そこで、本実施例において、衝突回避のための運転者による操舵操作が行われたか否かは、舵角センサ２０の出力信号に基づいて検出される操舵角θの微分値である操舵角速度ｄθ／ｄｔ（以下、ドットθと称す）がしきい値ドットθ０（例えば３０ｄｅｇ／ｓｅｃ）以上であるか否かに基づいて判定される。
【００４３】
本実施例において、操舵回避距離Ｄｓｎが介入制動回避距離Ｄｂ未満である状況下、自車両と障害物との距離Ｄがその介入制動回避距離Ｄｂよりも大きい警報発令距離Ｄｗを下回ることにより情報・警報表示装置３０の駆動による警告が発せられてから介入制動回避距離Ｄｂを下回るまでに衝突回避のための運転者による操舵操作が行われないときには、通常どおり、自車両と障害物との距離Ｄが介入制動回避距離Ｄｂを下回った時点でブレーキアクチュエータ３４による介入ブレーキが開始実行される。このため、介入ブレーキにより自車両と障害物との衝突を確実に回避することができる。
【００４４】
また、上記した状況下、情報・警報表示装置３０の駆動による警告が発せられてから自車両と障害物との距離Ｄが介入制動回避距離Ｄｂを下回るまでに衝突回避のための運転者による操舵操作が行われたときには、自車両と障害物との距離Ｄが介入制動回避距離Ｄｂを下回った時点での介入ブレーキの実行が禁止される。かかる構成においては、ブレーキアクチュエータ３４による介入ブレーキが実行されなくても、運転者による操舵操作により障害物との衝突を回避することができる。この際、介入ブレーキの実行に起因して運転者が違和感を生ずるのは防止される。
【００４５】
また、通常どおりブレーキアクチュエータ３４による介入ブレーキが開始実行された後、自車両と障害物との距離Ｄが操舵回避距離Ｄｓｎを下回るまでに衝突回避のための運転者による操舵操作が行われたときには、その時点で介入ブレーキの実行が途中で中止される。運転者による操舵操作が行われれば、介入ブレーキが行われなくても、障害物との衝突は回避可能である。従って、かかる構成においては、一旦開始された介入ブレーキを不必要に継続するのは防止され、操舵操作が開始されたにもかかわらず介入ブレーキの実行継続に起因して運転者が違和感を生ずるのは防止される。
【００４６】
尚、このように自車両と障害物との距離Ｄが介入制動回避距離Ｄｂを下回った以後に介入ブレーキの実行が禁止・中止された場合においても、自車両と障害物との距離Ｄが操舵回避距離Ｄｓｎを下回ったときには、操舵操作が行われているか否かにかかわらず介入ブレーキが実行・再開される。介入ブレーキの実行が禁止・中止された後に衝突回避のための操舵が適切に行われなかった場合には、自車両が障害物と衝突することとなるが、上記の構成においては、その衝突による衝撃が緩和される。
【００４７】
図４は、上記の機能を実現すべく、本実施例においてＥＣＵ１２が実行する制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。図４に示すルーチンは、その処理が終了するごとに繰り返し起動されるルーチンである。図４に示すルーチンが起動されると、まずステップ１００の処理が実行される。
【００４８】
ステップ１００では、警報発令要件が成立するか否か、具体的には、障害物が現時点での減速度μｆＧを維持しかつ自車両が現時点から空走時間Ｔ０後に想定減速度μｓＧを伴って制動するものとした場合において自車両と障害物との最接近距離Ｄｎがしきい値Ｄｎ０以下であるか否かに基づいて、検知された障害物と自車両との相対距離Ｄが警報発令距離Ｄｗ以下であるか否かが判別される。その結果、Ｄ≦Ｄｗが成立しないと判別された場合には、以後何ら処理が進められることなく今回のルーチンは終了される。一方、Ｄ≦Ｄｗが成立すると判別された場合には、次にステップ１０２の処理が実行される。
【００４９】
ステップ１０２では、車両前方に危険な障害物が存在することを車両運転者に知得させて車両運転者の意思による回避操作を促すべく、情報・警報表示装置３０に対して指令を行うことにより、情報・警報表示装置３０の駆動による警報を発令する処理が実行される。本ステップ１０２の処理が実行されると、以後、情報・警報表示装置３０が駆動し、車両運転者に対して警報が発令されることとなる。
【００５０】
ステップ１０４では、障害物が現時点での減速度μｆＧを維持しかつ自車両が現時点から空走時間Ｔ０後に想定減速度μｓＧを伴って制動するものとした場合において自車両と障害物との最接近距離Ｄｎがしきい値Ｄｎ０以下であるか否かに基づいて、検知された障害物と自車両との相対距離Ｄが介入制動回避距離Ｄｂ以下であるか否かが判別される。その結果、Ｄ≦Ｄｂが成立しないと判別された場合には、今回のルーチンは終了される。一方、Ｄ≦Ｄｂが成立すると判別された場合には、次にステップ１０６の処理が実行される。
【００５１】
ステップ１０６では、上記ステップ１０４で用いる介入制動回避距離Ｄｂが、その時点で算出される自車両と障害物との衝突を回避できる最小の操舵回避距離Ｄｓｎよりも大きいか否か、すなわち、操舵回避距離Ｄｓｎが介入制動回避距離Ｄｂ未満であるか否かが判別される。Ｄｂ＞Ｄｓｎが成立しない場合には、障害物との衝突を回避するうえでは相対距離Ｄが介入制動回避距離Ｄｂを下回った時点で介入ブレーキを開始することが必要である。従って、かかる判別がなされた場合には、次にステップ１１４において、ブレーキＥＣＵ３２に対して指令を行うことによりブレーキアクチュエータ３４による介入ブレーキを行う処理が実行される。
【００５２】
一方、Ｄｂ＞Ｄｓｎが成立する場合には、相対距離Ｄが介入制動回避距離Ｄｂを下回った時点で介入ブレーキが開始されなくても、衝突回避のための車両運転者による操舵操作が行われれば、自車両と障害物との衝突を回避することは可能である。従って、かかる判別がなされた場合には、次にステップ１０８の処理が実行される。
【００５３】
ステップ１０８では、上記ステップ１０２で情報・警報表示装置３０の駆動による警報発令処理がなされた後に舵角センサ２０を用いた操舵角速度ドットθの絶対値がしきい値ドットθ０以上となったか否かが判別される。尚、しきい値ドットθ０は、障害物との衝突を回避するために行われる運転者による操舵操作と、車線キープのための修正操舵等の通常行われる操舵操作とを区別するための操舵角速度の境界値であり、例えば３０ｄｅｇ／ｓｅｃに設定されている。｜ドットθ｜≧ドットθ０が成立しない場合には、車両運転者が自車両と障害物との衝突を回避するための操舵操作を行っていないと判断できる。介入制動回避距離Ｄｂが操舵回避距離Ｄｓｎを超えているため、自車両と障害物との相対距離Ｄが介入制動回避距離Ｄｂを下回っても操舵操作により両者の衝突を回避できる状況にある場合においても、その操舵操作が行われないときには、自車両と障害物との衝突を回避することができなくなる。従って、｜ドットθ｜≧ドットθ０が成立しないと判別された場合には、次にステップ１１４においてブレーキアクチュエータ３４による介入ブレーキを行う処理が実行される。
【００５４】
一方、｜ドットθ｜≧ドットθ０が成立する場合には、車両運転者が自車両と障害物との衝突を回避すべく操舵操作を行っていると判断できる。かかる肯定判別が未だ介入ブレーキが実行されていない状態でなされた場合には、介入ブレーキの実行を禁止することが適切であり、また、かかる肯定判別が既に介入ブレーキが行われている状態でなされた場合には、その介入ブレーキの実行を中止することが適切である。従って、肯定判定がなされた場合には、次にステップ１１０の処理が実行される。
【００５５】
ステップ１１０では、ブレーキアクチュエータ３４による介入ブレーキの発令を禁止・中止する処理が実行される。本ステップ１１０の処理が実行されると、以後、自車両と障害物との距離Ｄが介入制動回避距離Ｄｂを下回った際の介入ブレーキの実行が禁止され、また、既に介入ブレーキが実行されている際にはその介入ブレーキの実行が中止される。
【００５６】
ステップ１１２では、検知された障害物と自車両との相対距離Ｄが、その時点で算出される自車両と障害物との衝突を回避できる最小の操舵回避距離Ｄｓｎ以下であるか否かが判別される。その結果、Ｄ≦Ｄｓｎが成立しないと判別された場合には、今回のルーチンは終了される。一方、Ｄ≦Ｄｓｎが成立すると判別された場合には、次にステップ１１４においてブレーキアクチュエータ３４による介入ブレーキを行う処理が実行される。そして、ステップ１１４の処理が終了すると、今回のルーチンは終了される。
【００５７】
上記図４に示すルーチンによれば、操舵回避距離Ｄｓｎが介入制動回避距離Ｄｂ未満である状況下、情報・警報表示装置３０の駆動による警告が発せられてから自車両と障害物との距離Ｄが介入制動回避距離Ｄｂを下回るまでに衝突回避のための運転者による操舵操作が行われないときには、自車両と障害物との距離Ｄが介入制動回避距離Ｄｂを下回った時点でブレーキアクチュエータ３４による介入ブレーキを開始することができる。一方、上記の状況下、情報・警報表示装置３０の駆動による警告が発せられてから自車両と障害物との距離Ｄが介入制動回避距離Ｄｂを下回るまでに衝突回避のための運転者による操舵操作が行われたときには、自車両と障害物との距離Ｄが介入制動回避距離Ｄｂを下回った時点での介入ブレーキの実行を禁止することができる。
【００５８】
衝突回避のための車両運転者による操舵操作が行われれば、介入ブレーキが実行されなくても、自車両と障害物との衝突は有効に回避できる。従って、本実施例によれば、車両操舵により障害物との衝突を回避できる操舵回避距離Ｄｓｎが車両制動により障害物との衝突を回避できる介入制動回避距離Ｄｂよりも小さい状況下において、不必要に介入ブレーキが行われるのを防止することができる。
【００５９】
また、衝突回避のための車両運転者による操舵操作が行われた際に介入ブレーキの実行が禁止されれば、車両運転者に介入ブレーキの実行に起因する違和感を与えることなく、運転者の操舵により自車両と障害物との衝突は回避できる。従って、本実施例の車両用衝突防止支援装置１０によれば、操舵回避距離Ｄｓｎが介入制動回避距離Ｄｂよりも小さい状況下において、情報・警報表示装置３０の駆動による警告が発せられてから自車両と障害物との距離Ｄが介入制動回避距離Ｄｂを下回るまでに衝突回避のための運転者による操舵操作が行われないときには、介入ブレーキにより自車両と障害物との衝突を確実に回避することができると共に、一方、衝突回避のための運転者による操舵操作が行われたときには、運転者に違和感を与えない範囲で自車両と障害物との衝突を有効に回避することができる。
【００６０】
また、上記図４に示すルーチンによれば、操舵回避距離Ｄｓｎが介入制動回避距離Ｄｂ未満である状況下、自車両と障害物との距離Ｄが介入制動回避距離Ｄｂを下回るまでに運転者による操舵操作が行われなかったために介入ブレーキが実行された後、その距離Ｄが操舵回避距離Ｄｓｎを下回るまでに衝突回避のための運転者による操舵操作が行われたときには、その時点で介入ブレーキの実行を途中で中止することができる。
【００６１】
この場合においても、衝突回避のための車両運転者による操舵操作が行われれば、介入ブレーキが実行されなくても、自車両と障害物との衝突は有効に回避できる。従って、本実施例によれば、車両操舵により障害物との衝突を回避できる操舵回避距離Ｄｓｎが車両制動により障害物との衝突を回避できる介入制動回避距離Ｄｂよりも小さい状況下において、一旦開始された介入ブレーキが不必要に継続して行われるのを防止することができる。また、衝突回避のための車両運転者による操舵操作が行われた際に介入ブレーキの実行が中止されれば、以後、車両運転者に介入ブレーキの実行に起因する違和感を与えることなく、運転者の操舵により自車両と障害物との衝突は回避できる。従って、本実施例の車両用衝突防止支援装置１０によれば、運転者に違和感を与えない範囲で自車両と障害物との衝突を有効に回避することができる。
【００６２】
更に、上記図４に示すルーチンによれば、操舵回避距離Ｄｓｎが介入制動回避距離Ｄｂ未満である状況下、自車両と障害物との距離Ｄが介入制動回避距離Ｄｂを下回った以後に介入ブレーキの実行が禁止・中止された場合においても、その距離Ｄが操舵回避距離Ｄｓｎを下回ったときには、介入ブレーキの実行禁止・実行中止を解除し、介入ブレーキを実行・再開することができる。すなわち、本実施例においては、操舵回避距離Ｄｓｎが介入制動回避距離Ｄｂ未満である状況下、衝突回避のための車両運転者による操舵操作が行われないときには自車両と障害物との距離Ｄが介入制動回避距離Ｄｂを下回った時点で介入ブレーキを実行し、また、その時点で上記の操舵操作が行われていたとき或いはその後に上記の操舵操作が行われたときには自車両と障害物との距離Ｄが操舵回避距離Ｄｓｎを下回った時点で介入ブレーキを実行することができる。
【００６３】
介入ブレーキの実行が禁止・中止された後に衝突回避のための操舵操作が適切に行われなかった場合には、自車両が障害物と衝突することとなる。この点、本実施例においては、かかる場合にも、上記の如く自車両と障害物との相対距離Ｄが操舵回避距離Ｄｓｎを下回ったときには介入ブレーキが実行・再開される。このため、本実施例の車両用衝突防止支援装置１０によれば、自車両における障害物との衝突による衝撃を緩和することができる。
【００６４】
尚、上記の実施例においては、介入制動回避距離Ｄｂが特許請求の範囲に記載した「所定の介入制動距離」及び「介入制動回避距離」に、操舵回避距離Ｄｓｎが特許請求の範囲に記載した「操舵回避距離」に、ブレーキアクチュエータ３４による介入ブレーキが特許請求の範囲に記載した「自動介入制動」に、警報発令距離Ｄｗが特許請求の範囲に記載した「所定の警報距離」に、情報・警報表示装置３０が特許請求の範囲に記載した「警報装置」に、それぞれ相当している。
【００６５】
また、上記の実施例においては、ＥＣＵ１２が、上記図４に示すルーチン中ステップ１０４〜１１４の処理を実行することにより特許請求の範囲に記載した「介入制動制御手段」が、操舵操作により自車両と障害物との衝突を回避できる操舵回避距離Ｄｓｎを算出することにより特許請求の範囲に記載した「最小操舵回避距離算出手段」が、上記ステップ１０８の処理を実行することにより特許請求の範囲に記載した「操舵操作検出手段」が、介入ブレーキにより自車両と障害物との衝突を回避できる介入制動回避距離Ｄｂを算出することにより特許請求の範囲に記載した「最小介入制動回避距離算出手段」が、それぞれ実現されている。
【００６６】
ところで、上記の実施例においては、自車両と障害物との距離Ｄが警報発令距離Ｄｗ以下となった後、情報・警報表示装置３０の駆動による警報が行われることとなるが、この際、自車両と障害物との距離Ｄが介入制動回避距離Ｄｂ以下となった後には、警報をブレーキアクチュエータ３４による車両運転者の意思によらない介入ブレーキが行われる場合にのみ行い、介入ブレーキの実行が禁止・中止される場合には行わないこととしてもよい。
【００６７】
かかる構成においては、自車両と障害物との距離Ｄが介入制動回避距離Ｄｂ以下となった後に、情報・警報表示装置３０の駆動とブレーキアクチュエータによる介入ブレーキの実行とが同期して行われるため、車両運転者が衝突回避のための操舵操作を行っている状態で情報・警報表示装置３０の駆動による警報が発せられることはなく、情報・警報表示装置３０による警報が不必要に行われるのを防止することが可能となる。
【００６８】
この場合には、ＥＣＵ１２が、介入ブレーキの実行と同期して情報・警報表示装置３０の駆動による警報を行うことにより、具体的には、情報・警報表示装置３０の駆動による警告が発せられてから自車両と障害物との距離Ｄが介入制動回避距離Ｄｂを下回るまでに衝突回避のための運転者による操舵操作が行われたときには、自車両と障害物との距離Ｄが介入制動回避距離Ｄｂを下回った時点で情報・警報表示装置３０による警報を中止し、また、その後、自車両と障害物との距離Ｄが操舵回避距離Ｄｓｎを下回った時点で情報・警報表示装置３０による警報を再開することにより、特許請求の範囲に記載した「警報制御手段」が実現される。
【００６９】
また、上記の実施例においては、警報を行うための警報発令距離Ｄｗと、介入ブレーキを行うための介入制動回避距離Ｄｂとをそれぞれ算出する際に用いられる空走時間Ｔ０の値が互いに異なり、情報・警報表示装置３０による警報のタイミングがブレーキアクチュエータ３４による介入ブレーキのタイミングに比べて早い、すなわち、Ｄｗ＞Ｄｂが成立するものとしているが、Ｄｗ＝Ｄｂが成立する、すなわち、情報・警報表示装置３０による警報がブレーキアクチュエータ３４による介入ブレーキと完全に同期して行われるものに適用することとしてもよい。かかる構成においては、車両運転者が衝突回避のための操舵操作を行っている状態で情報・警報表示装置３０の駆動による警報が発せられることはなく、情報・警報表示装置３０による警報が不必要に行われるのを防止することが可能となる。
【００７０】
更に、上記の実施例においては、自車両と障害物との衝突を回避するための車両運転者による操舵操作が行われたか否かを、舵角センサ２０を用いて検出される操舵角θの時間微分値である操舵角速度ドットθがしきい値ドットθ０以上であるか否かに基づいて判定することとしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、操舵角速度自体を検出できるセンサを用いて操舵操作が行われたか否かを判定することとしてもよい。
【００７１】
【発明の効果】
上述の如く、請求項１、５、６、及び９記載の発明によれば、車両操舵により障害物との衝突を回避できる距離が車両制動により障害物との衝突を回避できる距離よりも小さい場合に、自動介入制動を不必要に行うのを防止することができる。このため、運転者に違和感を与えない範囲で車両と障害物との衝突を有効に回避することができる。
【００７２】
請求項２及び８記載の発明によれば、車両における障害物との衝突による衝撃を緩和することができる。
【００７３】
請求項３及び４記載の発明によれば、警報装置の駆動と自動介入制動の実行とが同期するので、警報装置による警報が不必要に行われるのを防止することができる。
【００７４】
また、請求項７記載の発明によれば、一旦開始された自動介入制動を不必要に継続するのを防止することで、運転者に違和感を与えない範囲で車両と障害物との衝突を有効に回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である車両に搭載される車両用衝突防止支援装置のシステム構成図である。
【図２】自車両が前方車両を操舵回避するうえで必要な操舵回避距離Ｄｓｎを説明するための図である。
【図３】警報発令距離Ｄｗ、介入制動回避距離Ｄｂ、及び操舵回避距離Ｄｓｎと相対車速（Ｖ−Ｖｆ）との関係を表した図である。
【図４】本実施例において実行される制御ルーチンのフローチャートである。
【符号の説明】
１０ 車両用衝突防止支援装置
１２ 電子制御ユニット（ＥＣＵ）
１６ ヨーレートセンサ
１８ 速度センサ
２０ 舵角センサ
２２ 画像処理装置
２６ レーダ装置
３０ 情報・警報表示装置
３２ ブレーキ制御ＥＣＵ
３４ ブレーキアクチュエータ
Ｄ 自車両と障害物との距離
Ｄｗ 警報発令距離
Ｄｂ 介入制動回避距離
Ｄｓｎ 操舵回避距離
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用衝突防止支援装置に係り、特に、車両と障害物との距離が所定の距離を下回った時点で、車両運転者の意思によらない自動介入制動を実行するうえで好適な車両用衝突防止支援装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、車両走行時の安全性を向上させるべく、障害物との衝突の可能性がある場合に警報を発したり或いは車両運転者の意思によらずに自動的に車両を制動させる車両用衝突防止支援装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この車両用衝突防止支援装置は、車両制動により障害物との衝突を回避できる距離（以下、第１の距離と称す）、及び、車両操舵により障害物との衝突を回避できる距離（以下、第２の距離と称す）を算出する。そして、実際の車両と障害物との距離が第１の距離以下でありかつ第２の距離以下である場合に、車両の自動介入制動を実行する。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−２９８０２２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の装置の如く、車両の自動介入制動が、障害物との距離が車両制動により障害物との衝突を回避できる第１の距離以下となりかつ車両操舵により障害物との衝突を回避できる第２の距離以下となって始めて実行されるものとすると、例えば車両と障害物との相対車速が大きいことに起因して上記第２の距離が第１の距離よりも小さい場合には、自動介入制動が行われても、車両運転者が操舵を行わなければ、障害物との衝突を回避することができない不都合が生じ得る。従って、車両制動により障害物との衝突を回避するうえでは、障害物との距離が上記第１の距離を下回った時点で自動介入制動を開始することが望ましい。
【０００５】
一方、上記第２の距離が第１の距離よりも小さい状況下、車両と障害物との距離が上記第１の距離を下回った時点で一律に自動介入制動が開始されるものとすると、車両運転者が操舵により障害物との衝突を回避できると判断して操舵操作を行っている状態で不意に自動介入制動が開始される事態が生じ得るので、運転者に違和感を与えることとなる。
【０００６】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、車両操舵により障害物との衝突を回避できる距離が車両制動により障害物との衝突を回避できる距離よりも小さい場合に自動介入制動を不必要に行うのを防止することで、運転者に違和感を与えない範囲で車両と障害物との衝突を有効に回避することが可能な車両用衝突防止支援装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、請求項１に記載する如く、障害物との距離が所定の介入制動距離を下回った時点で、該障害物との衝突が回避されるように車両の自動介入制動を実行する介入制動制御手段を備える車両用衝突防止支援装置であって、
車両操舵により障害物との衝突が回避され得る最小の操舵回避距離を算出する最小操舵回避距離算出手段と、
車両運転者による操舵操作を検出する操舵操作検出手段と、を備え、
前記介入制動制御手段は、前記最小操舵回避距離算出手段により算出される前記操舵回避距離が前記所定の介入制動距離未満である状況下において障害物との距離が該所定の介入制動距離を下回り、かつ、前記操舵操作検出手段により操舵操作が検出される場合には、前記自動介入制動の実行を禁止・中止する車両用衝突防止支援装置により達成される。
【０００８】
本発明において、車両の自動介入制動は、通常、車両と障害物との距離が所定の介入制動距離を下回った時点で実行される。一方、自動介入制動の実行は、操舵回避距離が所定の介入制動距離未満である状況下において車両と障害物との距離が所定の介入制動距離を下回っても、車両運転者による操舵操作が検出される場合には禁止・中止される。すなわち、障害物との距離が所定の介入制動距離を下回った時点で操舵操作が検出されている場合には禁止され、障害物との距離が所定の介入制動距離を下回った後に操舵操作が検出される場合にはその途中で中止される。
【０００９】
かかる構成においては、操舵回避距離が所定の介入制動距離未満である状況下、自動介入制動を、操舵操作が行われない場合には車両が制動により障害物との衝突を回避できる時点で開始することができると共に、操舵操作が行われる場合には実行禁止・実行中止することができる。操舵操作が行われれば、自動介入制動が行われなくても、その操舵により障害物との衝突を回避することができる。
従って、本発明においては、自動介入制動を不必要に行うのを防止することができ、これにより、運転者に違和感を与えない範囲で車両と障害物との衝突を有効に回避することができる。
【００１０】
この場合、請求項２に記載する如く、請求項１記載の車両用衝突防止支援装置において、前記介入制動制御手段は、前記自動介入制動の実行を禁止・中止した後、障害物との距離が前記操舵回避距離を下回った時点で、前記自動介入制動を実行することとすれば、車両と障害物との距離が操舵回避距離をも下回った場合には障害物との衝突を回避することは困難であるが、障害物との衝突による衝撃を緩和することができる。
【００１１】
また、請求項３に記載する如く、請求項１又は２記載の車両用衝突防止支援装置において、障害物との距離が前記所定の介入制動距離以上に設定されている所定の警報距離を下回った時点で、車両運転者に対して注意を喚起するための警報装置を駆動する警報制御手段を備え、前記警報制御手段は、前記最小操舵回避距離算出手段により算出される前記操舵回避距離が前記所定の介入制動距離未満である状況下において障害物との距離が該所定の介入制動距離を下回り、かつ、前記操舵操作検出手段により操舵操作が検出される場合には、前記警報装置の駆動を禁止・中止することとすれば、また、
請求項４に記載する如く、請求項３記載の車両用衝突防止支援装置において、前記警報制御手段は、前記警報装置の駆動を禁止・中止した後、障害物との距離が前記操舵回避距離を下回った時点で、前記警報装置を駆動することとすれば、警報装置の駆動が自動介入制動の実行と同期して行われるので、不必要に警報装置による警報が行われるのを防止することができる。
【００１２】
尚、これらの場合、請求項５に記載する如く、請求項１乃至４の何れか一項記載の車両用衝突防止支援装置において、前記所定の介入制動距離は、車両制動により障害物との衝突が回避され得る最小の介入制動回避距離であることとすればよい。
【００１３】
また、上記の目的は、請求項６に記載する如く、車両制動により障害物との衝突が回避され得る最小の介入制動回避距離を算出する最小介入制動回避距離算出手段と、
車両操舵により障害物との衝突が回避され得る最小の操舵回避距離を算出する最小操舵回避距離算出手段と、
車両運転者による操舵操作を検出する操舵操作検出手段と、
前記最小操舵回避距離算出手段により算出される前記操舵回避距離が前記最小介入制動回避距離算出手段により算出される前記介入制動回避距離未満である状況下、前記操舵操作検出手段により操舵操作が検出されない場合には障害物との距離が前記介入制動回避距離を下回った時点で、また、障害物との距離が前記介入制動回避距離を下回った際に前記操舵操作検出手段により操舵操作が検出されている場合には障害物との距離が前記操舵回避距離を下回った時点で、該障害物との衝突が回避されるように車両の自動介入制動を実行する介入制動制御手段と、を備える車両用衝突防止支援装置により達成される。
【００１４】
本発明において、車両の自動介入制動は、操舵回避距離が介入制動回避距離未満である状況下、車両運転者による操舵操作が検出されない場合には障害物との距離が介入制動回避距離を下回った時点で、また、障害物との距離が介入制動回避距離を下回った際に操舵操作が検出されている場合には障害物との距離が操舵回避距離を下回った時点で実行される。かかる構成において、操舵回避距離が所定の介入制動距離未満である状況下、自動介入制動は、操舵操作が行われない場合には車両が制動により障害物との衝突を回避できる時点で開始されると共に、操舵操作が行われている場合には車両が操舵により障害物との衝突を回避できなくなるまで行われない。操舵操作が行われれば、自動介入制動が行われなくても、その操舵により障害物との衝突を回避することができる。従って、本発明においては、自動介入制動を不必要に行うのを防止することができ、これにより、運転者に違和感を与えない範囲で車両と障害物との衝突を有効に回避することができる。
【００１５】
この場合、請求項７に記載する如く、請求項６記載の車両用衝突防止支援装置において、前記介入制動制御手段は、障害物との距離が前記介入制動回避距離を下回った時点で前記自動介入制動を開始した後に、前記操舵操作検出手段により操舵操作が検出される場合には、前記自動介入制動の実行を中止することとすれば、一旦開始された自動介入制動を不必要に継続するのを防止することができ、これにより、運転者に違和感を与えない範囲で車両と障害物との衝突を有効に回避することができる。
【００１６】
また、請求項８に記載する如く、請求項７記載の車両用衝突防止支援装置において、前記介入制動制御手段は、前記自動介入制動の実行を中止した後、障害物との距離が前記操舵回避距離を下回った時点で、前記自動介入制動を再開することとすれば、障害物との衝突による衝撃を緩和することができる。
【００１７】
尚、これらの場合、請求項９に記載する如く、請求項１乃至８の何れか一項記載の車両用衝突防止支援装置において、前記操舵操作検出手段は、車両の操舵角速度が所定角速度以上であるか否かに基づいて車両運転者による操舵操作を検出することとしてもよい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施例である車両に搭載される車両用衝突防止支援装置１０のシステム構成図を示す。本実施例の車両用衝突防止支援装置１０は、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと称す）１２を備えており、ＥＣＵ１２を用いて自車両の進行方向に存在する他車両等の危険な障害物を検知し、自車両とその検知された障害物との衝突を防止するための装置である。
【００１９】
ＥＣＵ１２には、車両推定軌跡演算装置１４が接続されている。車両推定軌跡演算装置１４には、ヨーレートセンサ１６、速度センサ１８、及び舵角センサ２０が接続されている。ヨーレートセンサ１６は、車両重心を通る鉛直軸回りに生ずる回転角速度（ヨーレート）に応じた信号を出力する。速度センサ１８は、車両の速度に応じた信号を出力する。また、舵角センサ２０は、車両のタイヤ舵角に対応する車両運転者の操作するステアリングホイールの操舵角に応じた信号を出力する。各センサ１６〜２０の出力信号はそれぞれ、車両推定軌跡演算装置１４に供給されている。
【００２０】
車両推定軌跡演算装置１４は、各センサ１６〜２０の出力信号に基づいて車両のヨーレート、車速Ｖ、及びステアリングホイールの操舵角θを検出する。そして、それらのパラメータに基づいて車両が走行すると推定される道路上における車体幅程度の幅を有する軌跡（以下、推定進行軌跡と称す）を演算する。車両推定軌跡演算装置１４は、各種パラメータおよび演算した推定進行軌跡の情報をＥＣＵ１２に供給する。ＥＣＵ１２は、車両のヨーレート、車速Ｖ、及びステアリングホイールの操舵角θを検出すると共に、車両推定軌跡演算装置１４からの推定進行軌跡の情報に基づいて車両が走行すると推定される推定進行軌跡を把握する。
【００２１】
ＥＣＵ１２には、また、画像処理装置２２が接続されている。画像処理装置２２には、例えば車体前部のフロントグリルや車室内のバックミラー部，ウィンドシールド上部に配設されたカメラ２４が接続されている。カメラ２４は、配設部位から車両前方へ向けて所定角度に広がる所定の撮影可能領域を有し、車両から前方への道路状況を撮影する。画像処理装置２２は、カメラ２４の撮影した画像を処理することにより立体対象物および道路表面に描かれた白線や黄線等を抽出し、立体対象物および車両の走行する走行路を認識する。画像処理装置２２は、認識した立体対象物や走行路の位置情報をＥＣＵ１２に供給する。ＥＣＵ１２は、画像処理装置２２からの情報に基づいて車両前方に位置する立体対象物および走行路の位置情報を把握する。
【００２２】
ＥＣＵ１２には、また、例えばミリ波を用いたＦＭ−ＣＷレーダであるレーダ装置２６が接続されている。レーダ装置２６は、車体前部のフロントグリル近傍に鉛直方向に延びる回転軸を中心として回動することができるように配設されたレーダアンテナを有している。レーダアンテナは、指向性を有するアンテナであり、所定のビーム角の広がりをもって信号の送受信を行う。レーダ装置２６は、回転軸を中心にしてレーダアンテナを回動させながら信号を送受信し、若しくは、レーダアンテナを固定しつつ電子的にビームをスキャンさせながら信号を送受信し、車両前方の検出可能領域内に存在する立体対象物を検知する。
【００２３】
レーダ装置２６には、ＥＣＵ１２の把握する走行路または推定進行軌跡の位置情報が供給される。レーダ装置２６は、供給された車両の走行路または推定進行軌跡近傍の対象物のみを検知対象物として通過させ、それ以外の対象物を検知対象物から除去するフィルタを有している。レーダ装置２６は、検知した対象物のうち走行路または推定進行軌跡の近傍に位置する対象物の自車両に対する位置情報および相対速度情報をＥＣＵ１２に供給・出力する。ＥＣＵ１２は、また、レーダ装置２６からの対象物の位置情報および相対速度情報に基づいても立体対象物を把握する。そして、自車速Ｖおよび対象物の相対速度情報に基づいて対象物の速度Ｖｆおよび加減速度μｆＧ（Ｇ；重力加速度）を演算する。
【００２４】
ＥＣＵ１２には、更に、情報・警報表示装置３０およびブレーキ制御ＥＣＵ３２が接続されている。情報・警報表示装置３０は、車両運転者に対して注意を喚起すると共に警報を与えるスピーカ及びディスプレイを有している。また、ブレーキ制御ＥＣＵ３２には、車両に制動力を発生させるブレーキアクチュエータ３４が接続されている。ブレーキ制御ＥＣＵ３２は、車両に必要な制動力を算出する。
【００２５】
ＥＣＵ１２は、自車両のタイヤと路面との間の最大摩擦係数μｍａｘに基づいて、検出された対象物が危険な障害物であるか否かを判定する際に用いる自車両の想定減速度μｓＧを演算する。具体的には、非追従走行時の介入ブレーキを行う場合には、コーナリングフォースが確保可能であり、かつ、比較的大きな適当（実験的）な値である、例えば最大摩擦係数μｍａｘに“０．８５”を乗じて得られる０．８５×μｍａｘ・Ｇを想定減速度μｓＧとして演算する。
【００２６】
ＥＣＵ１２は、後に詳述する如く、自車両と対象物との距離関係に基づいて、スピーカ、ディスプレイ、及びブレーキアクチュエータ３４が駆動されるように情報・警報表示装置３０およびブレーキ制御ＥＣＵ３２に対して指令を行う。情報・警報表示装置３０は、ＥＣＵ１２からの指令に従ってスピーカ及びディスプレイを駆動する。また、ブレーキ制御ＥＣＵ３２は、制動時にタイヤをロックさせないアンチロックブレーキ（ＡＢＳ）制御および旋回挙動を安定化させるＶＳＣ（Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御等を行いつつ、タイヤ−路面間の最大摩擦係数μｍａｘに応じた最大許容制動力を最大限度として、ＥＣＵ１２からの指令に従ってブレーキアクチュエータ３４を駆動する。尚、この際、発生させるべき制動力を演算するうえで、自車両の前後方向減速度計（図示せず）から得られた自車加減速度と自車両の速度センサ１８から得られた路面方向の自車加減速度との比較により推定される路面傾斜角が考慮される。
【００２７】
次に、本実施例の車両用衝突防止支援装置１０の動作について説明する。本実施例において、ＥＣＵ１２は、車両推定軌跡演算装置１４および画像処理装置２２を用いて車両の推定進行軌跡および白線等で仕切られる走行路を把握すると共に、画像処理装置２２およびレーダ装置２６を用いてそれぞれ立体対象物を把握する。そして、原則として画像処理装置２２からの情報に基づく立体対象物とレーダ装置２６からの情報に基づく立体対象物とを融合させることにより、自車両にとっての障害物を検知する。
【００２８】
ＥＣＵ１２は、検知した障害物が推定進行軌跡上に位置するか否か及び走行路上に位置するか否かを判別し、推定進行軌跡上に位置する障害物が走行路上に位置するか否かを判別する。この際、推定進行軌跡上に位置する障害物が複数存在する場合または走行路上に位置する障害物が複数存在する場合には、それらの対象物のうち最も自車両に近い障害物を制御物標として用いる。
【００２９】
ＥＣＵ１２は、障害物が現時点での減速度μｆＧを維持しかつ自車両が現時点から空走時間Ｔ０後に想定減速度μｓＧを伴って制動するものとした場合において自車両と障害物とが最も接近する距離（最接近距離）Ｄｎがしきい値Ｄｎ０以下であるか否かを判別することにより、検知した障害物が危険な障害物であり、現時点での自車両と障害物との距離Ｄが要注意状態（具体的には、警報発令距離Ｄｗ以下）にあるか否か並びに要制動回避状態（具体的には、障害物との衝突を回避できる最小の介入制動回避距離Ｄｂ以下）にあるか否かを判定する。
【００３０】
尚、この際、障害物の、現時点での自車位置に対する将来予測位置は、現時点での自車両と障害物との相対距離Ｄ並びに現時点での障害物の速度Ｖｆおよび加減速度μｆＧに基づいて演算されると共に、自車両の、現時点での自車位置に対する将来予測位置は、現時点での速度Ｖ、及び、介入ブレーキを行う場合と警報を行う場合とで値が異なる空走時間Ｔ０、並びに想定減速度μｓＧに基づいて演算される。また、最接近距離Ｄｎのしきい値Ｄｎ０は、自車両の状況（具体的には、自車両が前車に追従して走行するか否か）に応じて異なり、例えば非追従走行の場合には所定の余裕距離ｄ０であり、一方、追従走行の場合（特に、自車両が減速中に障害物と最接近する場合）には所定の余裕距離ｄ０に将来自車両の速度Ｖと障害物の速度Ｖｆとが同一となる際のその速度（最接近速度）Ｖｓと、車間距離Ｄから自車速Ｖを除算して得られる車頭時間Ｔ０´との乗算値を加算して得られる値（＝ｄ０＋Ｖｓ×Ｔ０´）である。
【００３１】
そして、ＥＣＵ１２は、警報のために設定された空走時間Ｔ０に基づいた最接近距離Ｄｎがしきい値Ｄｎ０を超える状態からしきい値Ｄｎ０以下の状態へ変化したと判定した場合には、現時点で自車両と障害物との距離Ｄが警報発令距離Ｄｗ以下にあると判定し、車両前方に危険な障害物が存在することを車両運転者に知得させて車両運転者の意思による回避操作を促すべく、情報・警報表示装置３０に対して指令を行う。この場合には、情報・警報表示装置３０の駆動による警告が車両運転者に対して付与される。
【００３２】
また、ＥＣＵ１２は、介入ブレーキのために警報のための空走時間Ｔ０よりも短い時間に設定された空走時間Ｔ０に基づいた最接近距離Ｄｎがしきい値Ｄｎ０を超える状態からしきい値Ｄｎ０以下の状態へ変化したと判定した場合には、現時点で自車両と障害物との距離Ｄが介入制動回避距離Ｄｂ以下にあると判定し、車両運転者の意思によらない自動的な介入ブレーキを行うべく、ブレーキ制御ＥＣＵ３２に対して指令を行う。この場合には、ブレーキアクチュエータ３４による車両制動が運転者の意思によらずに行われる。
【００３３】
従って、本実施例の車両用衝突防止支援装置１０によれば、自車両が障害物にある程度接近した場合には情報・警報表示装置３０の駆動により運転者に回避操作のための注意喚起を行うことができると共に、例えば車両運転者が障害物を認識できず或いはブレーキ操作が遅れた状況下においても介入ブレーキを行う必要がある場合にはブレーキアクチュエータ３４による介入ブレーキにより運転者のブレーキ操作によらずに自車両と自車両が走行する上で支障をきたす障害物との衝突を回避することができる。
【００３４】
図２は、自車両が障害物としての前方の他車両を操舵回避するうえで必要な前後方向の操舵回避距離Ｄｓｎを説明するための図を示す。本実施例において、ＥＣＵ１２は、上記の如く把握した自車両の推定進行軌跡、及び、上記の如く検知した障害物と自車両との相対位置関係に基づいて、自車両がその障害物を操舵回避するうえで必要な横移動量Ｗを算出する。この横移動量Ｗは、障害物の、自車両の推定進行軌跡に対する出っ張り代と所定の隙間間隔とを加算した値である。
【００３５】
ＥＣＵ１２は、障害物及び自車両が現時点での速度Ｖｆ，Ｖを維持し、かつ、自車両が現時点から空走時間経過後に、最大摩擦係数μｍａｘに応じた車両において許容される所定の横加速度Ｌａを伴って操舵するものとした場合において自車両がその障害物と衝突することなく横移動量Ｗの移動により操舵回避できる最小の操舵回避距離Ｄｓｎを算出する。そして、障害物が危険な障害物であり、現時点での自車両と障害物との距離Ｄが要操舵回避状態（具体的には、障害物との衝突を回避できる最小の操舵回避距離Ｄｓｎ以下）にあるか否かを判定する。
【００３６】
尚、本実施例において、操舵回避距離Ｄｓｎは、次式（１）に従って算出される。
【００３７】
Ｄｓｎ＝（（２π・Ｗ／Ｌａ）１／２＋０．２）・（Ｖ−Ｖｆ） ・・・（１）
但し、Ｄｓｎ≧０．６×Ｖ
図３は、警報発令距離Ｄｗ、介入制動回避距離Ｄｂ、及び操舵回避距離Ｄｓｎと相対車速（Ｖ−Ｖｆ）との関係を表した図を示す。一般に、車両に制動が生じた際、車両において、自車両の速度が障害物の速度に対して小さく、相対車速（Ｖ−Ｖｆ）が小さいほど警報発令距離Ｄｗは小さく、一方、相対車速（Ｖ−Ｖｆ）が大きいほど警報発令距離Ｄｗは大きい。このため、警報発令距離Ｄｗおよび介入制動回避距離Ｄｂは共に、図３に示す如く、相対車速（Ｖ−Ｖｆ）の増加に伴ってその相対速度の二乗に比例して大きくなる。また、操舵回避距離Ｄｓｎは、上記（１）式に従って算出されるので、図３に示す如く、相対車速（Ｖ−Ｖｆ）の増加に伴って比例して大きくなる。
【００３８】
相対車速（Ｖ−Ｖｆ）が比較的小さい場合には、介入制動回避距離Ｄｂが操舵回避距離Ｄｓｎに比して小さい。このため、かかる場合には、自車両と障害物との衝突に関し操舵による回避が不能となった後においても、自車両の介入ブレーキが実行されれば、その衝突を回避することが可能である。
【００３９】
一方、相対車速（Ｖ−Ｖｆ）がある程度（図３においてＶ０）大きくなると、具体的には、横移動量Ｗが０．５ｍである場合には相対車速（Ｖ−Ｖｆ）が約５０ｋｍ／ｈを超えると、介入制動回避距離Ｄｂが操舵回避距離Ｄｓｎに比して大きくなる。この場合には、自車両と障害物との衝突に関し操舵による回避が可能であるにもかかわらず、車両運転者の意思によらない介入ブレーキが実行される事態が生じ得るが、かかる状態での介入ブレーキの実行は、衝突回避のための操舵を行っている運転者に対して違和感を与えることとなる。尚、この際、自車両と障害物との距離Ｄが介入制動回避距離Ｄｂではなく操舵回避距離Ｄｓｎ以下となった時点で介入ブレーキの実行を開始することも考えられるが、操舵回避距離Ｄｓｎは障害物との衝突を回避できる最小の介入制動回避距離よりも小さいので、これでは、介入ブレーキが行われても、自車両と障害物との衝突を回避することができない不都合が生じ得る。
【００４０】
そこで、本実施例のシステムは、介入制動回避距離Ｄｂが操舵回避距離Ｄｓｎに比して大きい場合、すなわち、操舵回避距離Ｄｓｎが介入制動回避距離Ｄｂ未満である場合に介入ブレーキが不必要に行われるのを防止し、運転者に違和感を与えない範囲で車両と障害物との衝突を有効に回避することとしている。以下、図４を参照して、本実施例の特徴部について説明する。
【００４１】
自車両と障害物との距離Ｄが操舵回避距離Ｄｓｎを下回る前に、車両運転者が自車両が障害物と衝突するおそれがあることに気づき、その衝突回避のための操舵操作を開始することとすれば、自車両と障害物との衝突を回避することはできる。この点、操舵回避距離Ｄｓｎが介入制動回避距離Ｄｂ未満である状況下、自車両と障害物との距離Ｄが介入制動回避距離Ｄｂを下回っても、衝突回避のための介入ブレーキを行う必要のない場合がある。すなわち、自車両と障害物との距離Ｄが介入制動回避距離Ｄｂを下回った以後、運転者が衝突回避のための操舵操作を行っていない場合には介入ブレーキを実行することが障害物との衝突を回避するうえで適切であるが、運転者が衝突回避のための操舵操作を行っている場合には介入ブレーキを実行する必要はない。
【００４２】
障害物との衝突を回避するために行われる運転者による操舵操作は、車線キープのための修正操舵等の通常行われる操舵操作に比べて操舵角速度の大きいものである。そこで、本実施例において、衝突回避のための運転者による操舵操作が行われたか否かは、舵角センサ２０の出力信号に基づいて検出される操舵角θの微分値である操舵角速度ｄθ／ｄｔ（以下、ドットθと称す）がしきい値ドットθ０（例えば３０ｄｅｇ／ｓｅｃ）以上であるか否かに基づいて判定される。
【００４３】
本実施例において、操舵回避距離Ｄｓｎが介入制動回避距離Ｄｂ未満である状況下、自車両と障害物との距離Ｄがその介入制動回避距離Ｄｂよりも大きい警報発令距離Ｄｗを下回ることにより情報・警報表示装置３０の駆動による警告が発せられてから介入制動回避距離Ｄｂを下回るまでに衝突回避のための運転者による操舵操作が行われないときには、通常どおり、自車両と障害物との距離Ｄが介入制動回避距離Ｄｂを下回った時点でブレーキアクチュエータ３４による介入ブレーキが開始実行される。このため、介入ブレーキにより自車両と障害物との衝突を確実に回避することができる。
【００４４】
また、上記した状況下、情報・警報表示装置３０の駆動による警告が発せられてから自車両と障害物との距離Ｄが介入制動回避距離Ｄｂを下回るまでに衝突回避のための運転者による操舵操作が行われたときには、自車両と障害物との距離Ｄが介入制動回避距離Ｄｂを下回った時点での介入ブレーキの実行が禁止される。かかる構成においては、ブレーキアクチュエータ３４による介入ブレーキが実行されなくても、運転者による操舵操作により障害物との衝突を回避することができる。この際、介入ブレーキの実行に起因して運転者が違和感を生ずるのは防止される。
【００４５】
また、通常どおりブレーキアクチュエータ３４による介入ブレーキが開始実行された後、自車両と障害物との距離Ｄが操舵回避距離Ｄｓｎを下回るまでに衝突回避のための運転者による操舵操作が行われたときには、その時点で介入ブレーキの実行が途中で中止される。運転者による操舵操作が行われれば、介入ブレーキが行われなくても、障害物との衝突は回避可能である。従って、かかる構成においては、一旦開始された介入ブレーキを不必要に継続するのは防止され、操舵操作が開始されたにもかかわらず介入ブレーキの実行継続に起因して運転者が違和感を生ずるのは防止される。
【００４６】
尚、このように自車両と障害物との距離Ｄが介入制動回避距離Ｄｂを下回った以後に介入ブレーキの実行が禁止・中止された場合においても、自車両と障害物との距離Ｄが操舵回避距離Ｄｓｎを下回ったときには、操舵操作が行われているか否かにかかわらず介入ブレーキが実行・再開される。介入ブレーキの実行が禁止・中止された後に衝突回避のための操舵が適切に行われなかった場合には、自車両が障害物と衝突することとなるが、上記の構成においては、その衝突による衝撃が緩和される。
【００４７】
図４は、上記の機能を実現すべく、本実施例においてＥＣＵ１２が実行する制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。図４に示すルーチンは、その処理が終了するごとに繰り返し起動されるルーチンである。図４に示すルーチンが起動されると、まずステップ１００の処理が実行される。
【００４８】
ステップ１００では、警報発令要件が成立するか否か、具体的には、障害物が現時点での減速度μｆＧを維持しかつ自車両が現時点から空走時間Ｔ０後に想定減速度μｓＧを伴って制動するものとした場合において自車両と障害物との最接近距離Ｄｎがしきい値Ｄｎ０以下であるか否かに基づいて、検知された障害物と自車両との相対距離Ｄが警報発令距離Ｄｗ以下であるか否かが判別される。その結果、Ｄ≦Ｄｗが成立しないと判別された場合には、以後何ら処理が進められることなく今回のルーチンは終了される。一方、Ｄ≦Ｄｗが成立すると判別された場合には、次にステップ１０２の処理が実行される。
【００４９】
ステップ１０２では、車両前方に危険な障害物が存在することを車両運転者に知得させて車両運転者の意思による回避操作を促すべく、情報・警報表示装置３０に対して指令を行うことにより、情報・警報表示装置３０の駆動による警報を発令する処理が実行される。本ステップ１０２の処理が実行されると、以後、情報・警報表示装置３０が駆動し、車両運転者に対して警報が発令されることとなる。
【００５０】
ステップ１０４では、障害物が現時点での減速度μｆＧを維持しかつ自車両が現時点から空走時間Ｔ０後に想定減速度μｓＧを伴って制動するものとした場合において自車両と障害物との最接近距離Ｄｎがしきい値Ｄｎ０以下であるか否かに基づいて、検知された障害物と自車両との相対距離Ｄが介入制動回避距離Ｄｂ以下であるか否かが判別される。その結果、Ｄ≦Ｄｂが成立しないと判別された場合には、今回のルーチンは終了される。一方、Ｄ≦Ｄｂが成立すると判別された場合には、次にステップ１０６の処理が実行される。
【００５１】
ステップ１０６では、上記ステップ１０４で用いる介入制動回避距離Ｄｂが、その時点で算出される自車両と障害物との衝突を回避できる最小の操舵回避距離Ｄｓｎよりも大きいか否か、すなわち、操舵回避距離Ｄｓｎが介入制動回避距離Ｄｂ未満であるか否かが判別される。Ｄｂ＞Ｄｓｎが成立しない場合には、障害物との衝突を回避するうえでは相対距離Ｄが介入制動回避距離Ｄｂを下回った時点で介入ブレーキを開始することが必要である。従って、かかる判別がなされた場合には、次にステップ１１４において、ブレーキＥＣＵ３２に対して指令を行うことによりブレーキアクチュエータ３４による介入ブレーキを行う処理が実行される。
【００５２】
一方、Ｄｂ＞Ｄｓｎが成立する場合には、相対距離Ｄが介入制動回避距離Ｄｂを下回った時点で介入ブレーキが開始されなくても、衝突回避のための車両運転者による操舵操作が行われれば、自車両と障害物との衝突を回避することは可能である。従って、かかる判別がなされた場合には、次にステップ１０８の処理が実行される。
【００５３】
ステップ１０８では、上記ステップ１０２で情報・警報表示装置３０の駆動による警報発令処理がなされた後に舵角センサ２０を用いた操舵角速度ドットθの絶対値がしきい値ドットθ０以上となったか否かが判別される。尚、しきい値ドットθ０は、障害物との衝突を回避するために行われる運転者による操舵操作と、車線キープのための修正操舵等の通常行われる操舵操作とを区別するための操舵角速度の境界値であり、例えば３０ｄｅｇ／ｓｅｃに設定されている。｜ドットθ｜≧ドットθ０が成立しない場合には、車両運転者が自車両と障害物との衝突を回避するための操舵操作を行っていないと判断できる。介入制動回避距離Ｄｂが操舵回避距離Ｄｓｎを超えているため、自車両と障害物との相対距離Ｄが介入制動回避距離Ｄｂを下回っても操舵操作により両者の衝突を回避できる状況にある場合においても、その操舵操作が行われないときには、自車両と障害物との衝突を回避することができなくなる。従って、｜ドットθ｜≧ドットθ０が成立しないと判別された場合には、次にステップ１１４においてブレーキアクチュエータ３４による介入ブレーキを行う処理が実行される。
【００５４】
一方、｜ドットθ｜≧ドットθ０が成立する場合には、車両運転者が自車両と障害物との衝突を回避すべく操舵操作を行っていると判断できる。かかる肯定判別が未だ介入ブレーキが実行されていない状態でなされた場合には、介入ブレーキの実行を禁止することが適切であり、また、かかる肯定判別が既に介入ブレーキが行われている状態でなされた場合には、その介入ブレーキの実行を中止することが適切である。従って、肯定判定がなされた場合には、次にステップ１１０の処理が実行される。
【００５５】
ステップ１１０では、ブレーキアクチュエータ３４による介入ブレーキの発令を禁止・中止する処理が実行される。本ステップ１１０の処理が実行されると、以後、自車両と障害物との距離Ｄが介入制動回避距離Ｄｂを下回った際の介入ブレーキの実行が禁止され、また、既に介入ブレーキが実行されている際にはその介入ブレーキの実行が中止される。
【００５６】
ステップ１１２では、検知された障害物と自車両との相対距離Ｄが、その時点で算出される自車両と障害物との衝突を回避できる最小の操舵回避距離Ｄｓｎ以下であるか否かが判別される。その結果、Ｄ≦Ｄｓｎが成立しないと判別された場合には、今回のルーチンは終了される。一方、Ｄ≦Ｄｓｎが成立すると判別された場合には、次にステップ１１４においてブレーキアクチュエータ３４による介入ブレーキを行う処理が実行される。そして、ステップ１１４の処理が終了すると、今回のルーチンは終了される。
【００５７】
上記図４に示すルーチンによれば、操舵回避距離Ｄｓｎが介入制動回避距離Ｄｂ未満である状況下、情報・警報表示装置３０の駆動による警告が発せられてから自車両と障害物との距離Ｄが介入制動回避距離Ｄｂを下回るまでに衝突回避のための運転者による操舵操作が行われないときには、自車両と障害物との距離Ｄが介入制動回避距離Ｄｂを下回った時点でブレーキアクチュエータ３４による介入ブレーキを開始することができる。一方、上記の状況下、情報・警報表示装置３０の駆動による警告が発せられてから自車両と障害物との距離Ｄが介入制動回避距離Ｄｂを下回るまでに衝突回避のための運転者による操舵操作が行われたときには、自車両と障害物との距離Ｄが介入制動回避距離Ｄｂを下回った時点での介入ブレーキの実行を禁止することができる。
【００５８】
衝突回避のための車両運転者による操舵操作が行われれば、介入ブレーキが実行されなくても、自車両と障害物との衝突は有効に回避できる。従って、本実施例によれば、車両操舵により障害物との衝突を回避できる操舵回避距離Ｄｓｎが車両制動により障害物との衝突を回避できる介入制動回避距離Ｄｂよりも小さい状況下において、不必要に介入ブレーキが行われるのを防止することができる。
【００５９】
また、衝突回避のための車両運転者による操舵操作が行われた際に介入ブレーキの実行が禁止されれば、車両運転者に介入ブレーキの実行に起因する違和感を与えることなく、運転者の操舵により自車両と障害物との衝突は回避できる。従って、本実施例の車両用衝突防止支援装置１０によれば、操舵回避距離Ｄｓｎが介入制動回避距離Ｄｂよりも小さい状況下において、情報・警報表示装置３０の駆動による警告が発せられてから自車両と障害物との距離Ｄが介入制動回避距離Ｄｂを下回るまでに衝突回避のための運転者による操舵操作が行われないときには、介入ブレーキにより自車両と障害物との衝突を確実に回避することができると共に、一方、衝突回避のための運転者による操舵操作が行われたときには、運転者に違和感を与えない範囲で自車両と障害物との衝突を有効に回避することができる。
【００６０】
また、上記図４に示すルーチンによれば、操舵回避距離Ｄｓｎが介入制動回避距離Ｄｂ未満である状況下、自車両と障害物との距離Ｄが介入制動回避距離Ｄｂを下回るまでに運転者による操舵操作が行われなかったために介入ブレーキが実行された後、その距離Ｄが操舵回避距離Ｄｓｎを下回るまでに衝突回避のための運転者による操舵操作が行われたときには、その時点で介入ブレーキの実行を途中で中止することができる。
【００６１】
この場合においても、衝突回避のための車両運転者による操舵操作が行われれば、介入ブレーキが実行されなくても、自車両と障害物との衝突は有効に回避できる。従って、本実施例によれば、車両操舵により障害物との衝突を回避できる操舵回避距離Ｄｓｎが車両制動により障害物との衝突を回避できる介入制動回避距離Ｄｂよりも小さい状況下において、一旦開始された介入ブレーキが不必要に継続して行われるのを防止することができる。また、衝突回避のための車両運転者による操舵操作が行われた際に介入ブレーキの実行が中止されれば、以後、車両運転者に介入ブレーキの実行に起因する違和感を与えることなく、運転者の操舵により自車両と障害物との衝突は回避できる。従って、本実施例の車両用衝突防止支援装置１０によれば、運転者に違和感を与えない範囲で自車両と障害物との衝突を有効に回避することができる。
【００６２】
更に、上記図４に示すルーチンによれば、操舵回避距離Ｄｓｎが介入制動回避距離Ｄｂ未満である状況下、自車両と障害物との距離Ｄが介入制動回避距離Ｄｂを下回った以後に介入ブレーキの実行が禁止・中止された場合においても、その距離Ｄが操舵回避距離Ｄｓｎを下回ったときには、介入ブレーキの実行禁止・実行中止を解除し、介入ブレーキを実行・再開することができる。すなわち、本実施例においては、操舵回避距離Ｄｓｎが介入制動回避距離Ｄｂ未満である状況下、衝突回避のための車両運転者による操舵操作が行われないときには自車両と障害物との距離Ｄが介入制動回避距離Ｄｂを下回った時点で介入ブレーキを実行し、また、その時点で上記の操舵操作が行われていたとき或いはその後に上記の操舵操作が行われたときには自車両と障害物との距離Ｄが操舵回避距離Ｄｓｎを下回った時点で介入ブレーキを実行することができる。
【００６３】
介入ブレーキの実行が禁止・中止された後に衝突回避のための操舵操作が適切に行われなかった場合には、自車両が障害物と衝突することとなる。この点、本実施例においては、かかる場合にも、上記の如く自車両と障害物との相対距離Ｄが操舵回避距離Ｄｓｎを下回ったときには介入ブレーキが実行・再開される。このため、本実施例の車両用衝突防止支援装置１０によれば、自車両における障害物との衝突による衝撃を緩和することができる。
【００６４】
尚、上記の実施例においては、介入制動回避距離Ｄｂが特許請求の範囲に記載した「所定の介入制動距離」及び「介入制動回避距離」に、操舵回避距離Ｄｓｎが特許請求の範囲に記載した「操舵回避距離」に、ブレーキアクチュエータ３４による介入ブレーキが特許請求の範囲に記載した「自動介入制動」に、警報発令距離Ｄｗが特許請求の範囲に記載した「所定の警報距離」に、情報・警報表示装置３０が特許請求の範囲に記載した「警報装置」に、それぞれ相当している。
【００６５】
また、上記の実施例においては、ＥＣＵ１２が、上記図４に示すルーチン中ステップ１０４〜１１４の処理を実行することにより特許請求の範囲に記載した「介入制動制御手段」が、操舵操作により自車両と障害物との衝突を回避できる操舵回避距離Ｄｓｎを算出することにより特許請求の範囲に記載した「最小操舵回避距離算出手段」が、上記ステップ１０８の処理を実行することにより特許請求の範囲に記載した「操舵操作検出手段」が、介入ブレーキにより自車両と障害物との衝突を回避できる介入制動回避距離Ｄｂを算出することにより特許請求の範囲に記載した「最小介入制動回避距離算出手段」が、それぞれ実現されている。
【００６６】
ところで、上記の実施例においては、自車両と障害物との距離Ｄが警報発令距離Ｄｗ以下となった後、情報・警報表示装置３０の駆動による警報が行われることとなるが、この際、自車両と障害物との距離Ｄが介入制動回避距離Ｄｂ以下となった後には、警報をブレーキアクチュエータ３４による車両運転者の意思によらない介入ブレーキが行われる場合にのみ行い、介入ブレーキの実行が禁止・中止される場合には行わないこととしてもよい。
【００６７】
かかる構成においては、自車両と障害物との距離Ｄが介入制動回避距離Ｄｂ以下となった後に、情報・警報表示装置３０の駆動とブレーキアクチュエータによる介入ブレーキの実行とが同期して行われるため、車両運転者が衝突回避のための操舵操作を行っている状態で情報・警報表示装置３０の駆動による警報が発せられることはなく、情報・警報表示装置３０による警報が不必要に行われるのを防止することが可能となる。
【００６８】
この場合には、ＥＣＵ１２が、介入ブレーキの実行と同期して情報・警報表示装置３０の駆動による警報を行うことにより、具体的には、情報・警報表示装置３０の駆動による警告が発せられてから自車両と障害物との距離Ｄが介入制動回避距離Ｄｂを下回るまでに衝突回避のための運転者による操舵操作が行われたときには、自車両と障害物との距離Ｄが介入制動回避距離Ｄｂを下回った時点で情報・警報表示装置３０による警報を中止し、また、その後、自車両と障害物との距離Ｄが操舵回避距離Ｄｓｎを下回った時点で情報・警報表示装置３０による警報を再開することにより、特許請求の範囲に記載した「警報制御手段」が実現される。
【００６９】
また、上記の実施例においては、警報を行うための警報発令距離Ｄｗと、介入ブレーキを行うための介入制動回避距離Ｄｂとをそれぞれ算出する際に用いられる空走時間Ｔ０の値が互いに異なり、情報・警報表示装置３０による警報のタイミングがブレーキアクチュエータ３４による介入ブレーキのタイミングに比べて早い、すなわち、Ｄｗ＞Ｄｂが成立するものとしているが、Ｄｗ＝Ｄｂが成立する、すなわち、情報・警報表示装置３０による警報がブレーキアクチュエータ３４による介入ブレーキと完全に同期して行われるものに適用することとしてもよい。かかる構成においては、車両運転者が衝突回避のための操舵操作を行っている状態で情報・警報表示装置３０の駆動による警報が発せられることはなく、情報・警報表示装置３０による警報が不必要に行われるのを防止することが可能となる。
【００７０】
更に、上記の実施例においては、自車両と障害物との衝突を回避するための車両運転者による操舵操作が行われたか否かを、舵角センサ２０を用いて検出される操舵角θの時間微分値である操舵角速度ドットθがしきい値ドットθ０以上であるか否かに基づいて判定することとしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、操舵角速度自体を検出できるセンサを用いて操舵操作が行われたか否かを判定することとしてもよい。
【００７１】
【発明の効果】
上述の如く、請求項１、５、６、及び９記載の発明によれば、車両操舵により障害物との衝突を回避できる距離が車両制動により障害物との衝突を回避できる距離よりも小さい場合に、自動介入制動を不必要に行うのを防止することができる。このため、運転者に違和感を与えない範囲で車両と障害物との衝突を有効に回避することができる。
【００７２】
請求項２及び８記載の発明によれば、車両における障害物との衝突による衝撃を緩和することができる。
【００７３】
請求項３及び４記載の発明によれば、警報装置の駆動と自動介入制動の実行とが同期するので、警報装置による警報が不必要に行われるのを防止することができる。
【００７４】
また、請求項７記載の発明によれば、一旦開始された自動介入制動を不必要に継続するのを防止することで、運転者に違和感を与えない範囲で車両と障害物との衝突を有効に回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である車両に搭載される車両用衝突防止支援装置のシステム構成図である。
【図２】自車両が前方車両を操舵回避するうえで必要な操舵回避距離Ｄｓｎを説明するための図である。
【図３】警報発令距離Ｄｗ、介入制動回避距離Ｄｂ、及び操舵回避距離Ｄｓｎと相対車速（Ｖ−Ｖｆ）との関係を表した図である。
【図４】本実施例において実行される制御ルーチンのフローチャートである。
【符号の説明】
１０ 車両用衝突防止支援装置
１２ 電子制御ユニット（ＥＣＵ）
１６ ヨーレートセンサ
１８ 速度センサ
２０ 舵角センサ
２２ 画像処理装置
２６ レーダ装置
３０ 情報・警報表示装置
３２ ブレーキ制御ＥＣＵ
３４ ブレーキアクチュエータ
Ｄ 自車両と障害物との距離
Ｄｗ 警報発令距離
Ｄｂ 介入制動回避距離
Ｄｓｎ 操舵回避距離
Claims (9)
- 障害物との距離が所定の介入制動距離を下回った時点で、該障害物との衝突が回避されるように車両の自動介入制動を実行する介入制動制御手段を備える車両用衝突防止支援装置であって、
車両操舵により障害物との衝突が回避され得る最小の操舵回避距離を算出する最小操舵回避距離算出手段と、
車両運転者による操舵操作を検出する操舵操作検出手段と、を備え、
前記介入制動制御手段は、前記最小操舵回避距離算出手段により算出される前記操舵回避距離が前記所定の介入制動距離未満である状況下において障害物との距離が該所定の介入制動距離を下回り、かつ、前記操舵操作検出手段により操舵操作が検出される場合には、前記自動介入制動の実行を禁止・中止することを特徴とする車両用衝突防止支援装置。 - 前記介入制動制御手段は、前記自動介入制動の実行を禁止・中止した後、障害物との距離が前記操舵回避距離を下回った時点で、前記自動介入制動を実行することを特徴とする請求項１記載の車両用衝突防止支援装置。
- 障害物との距離が前記所定の介入制動距離以上に設定されている所定の警報距離を下回った時点で、車両運転者に対して注意を喚起するための警報装置を駆動する警報制御手段を備え、
前記警報制御手段は、前記最小操舵回避距離算出手段により算出される前記操舵回避距離が前記所定の介入制動距離未満である状況下において障害物との距離が該所定の介入制動距離を下回り、かつ、前記操舵操作検出手段により操舵操作が検出される場合には、前記警報装置の駆動を禁止・中止することを特徴とする請求項１又は２記載の車両用衝突防止支援装置。 - 前記警報制御手段は、前記警報装置の駆動を禁止・中止した後、障害物との距離が前記操舵回避距離を下回った時点で、前記警報装置を駆動することを特徴とする請求項３記載の車両用衝突防止支援装置。
- 前記所定の介入制動距離は、車両制動により障害物との衝突が回避され得る最小の介入制動回避距離であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項記載の車両用衝突防止支援装置。
- 車両制動により障害物との衝突が回避され得る最小の介入制動回避距離を算出する最小介入制動回避距離算出手段と、
車両操舵により障害物との衝突が回避され得る最小の操舵回避距離を算出する最小操舵回避距離算出手段と、
車両運転者による操舵操作を検出する操舵操作検出手段と、
前記最小操舵回避距離算出手段により算出される前記操舵回避距離が前記最小介入制動回避距離算出手段により算出される前記介入制動回避距離未満である状況下、前記操舵操作検出手段により操舵操作が検出されない場合には障害物との距離が前記介入制動回避距離を下回った時点で、また、障害物との距離が前記介入制動回避距離を下回った際に前記操舵操作検出手段により操舵操作が検出されている場合には障害物との距離が前記操舵回避距離を下回った時点で、該障害物との衝突が回避されるように車両の自動介入制動を実行する介入制動制御手段と、を備えることを特徴とする車両用衝突防止支援装置。 - 前記介入制動制御手段は、障害物との距離が前記介入制動回避距離を下回った時点で前記自動介入制動を開始した後に、前記操舵操作検出手段により操舵操作が検出される場合には、前記自動介入制動の実行を中止することを特徴とする請求項６記載の車両用衝突防止支援装置。
- 前記介入制動制御手段は、前記自動介入制動の実行を中止した後、障害物との距離が前記操舵回避距離を下回った時点で、前記自動介入制動を再開することを特徴とする請求項７記載の車両用衝突防止支援装置。
- 前記操舵操作検出手段は、車両の操舵角速度が所定角速度以上であるか否かに基づいて車両運転者による操舵操作を検出することを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項記載の車両用衝突防止支援装置。
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