JP2008077412A - 車両用衝突判定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自車の横方向に加速度が発生する走行状態の場合にも、前方物体との衝突の危険度を正しく表すことができる指標を用いて、前方物体との衝突の危険度を判定する車両用衝突判定装置を提供する。
【解決手段】自車両の横加速度の現在値Ｇｙ＿ｐの増加に伴い、その値が増加する衝突危険度指標ＴＴＣ＿ｇｙを用いて、前方物体と自車両との衝突の危険度を判定する。
【選択図】図７

Description

本発明は、車両用衝突判定装置に関するものである。

従来、例えば、特許文献１に記載されているように、障害物と自車両との衝突の危険度を表す指標として、自車両が障害物に衝突するまでの時間を表す衝突余裕時間（Time To Collision，ＴＴＣ）が用いられている。

衝突余裕時間ＴＴＣは、衝突余裕時間ＴＴＣ算出時における走行状態を自車両が維持して走行したときに障害物に衝突するまでの時間を示すものであり、自車両がその算出時の走行状態を維持して走行した場合には必ず（１００％の確率で）障害物に衝突する、という”衝突の確率”を表す指標であるともいえる。
特開２００５−３２４７００号公報

衝突余裕時間ＴＴＣは、自車両が直進状態である場合に、自車両前方の障害物（前方物体）との衝突の危険度を表すのには有効であるが、自車両の横方向に加速度が発生する走行状態の場合には、前方物体との衝突の危険度を正しく表すことができない。

例えば、自車両の運転者がステアリング操作を行って前方物体との衝突を回避する場合、そのステアリング操作を開始するまでの間（直進状態の間）は、衝突余裕時間ＴＴＣによって前方物体との衝突の危険度を正しく表すことができる。

一方、衝突回避のためのステアリング操作が開始されると、自車両の走行状態は、直進状態から横加速度が発生する走行状態に遷移する。ここで、衝突余裕時間ＴＴＣは、前方物体と自車両との距離、及び相対速度、すなわち、自車両の前後方向の運動によって規定される変数から算出されるものであり、自車両の横方向の運動によって規定される変数を含んで算出されるものではない。

従って、自車両の横方向に加速度が発生する走行状態の場合には、衝突余裕時間ＴＴＣを用いて、前方物体との衝突の危険度を正しく表すことができず、自車両が衝突回避運動を開始したにもかかわらず、１００％の確率で前方物体に衝突する、という誤った危険度を表すことがあった。

本発明は、上記の問題を鑑みてなされたもので、自車両の横方向に加速度が発生する走行状態の場合にも、前方物体との衝突の危険度を正しく表すことができる指標を用いて、前方物体との衝突の危険度を判定する車両用衝突判定装置を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の車両衝突判定装置は、
自車両と当該自車両前方に存在する前方物体との距離を取得する距離取得手段と、
前方物体と自車両との相対速度を取得する相対速度取得手段と、
自車両の横方向に発生する横加速度を検出する横加速度検出手段と、
横加速度の増減に応じて、前方物体と自車両との相対速度の大きさが変化する横加速度依存相対速度を演算する横加速度依存相対速度演算手段と、
距離取得手段の取得した距離、相対速度取得手段の取得した相対速度、及び横加速度依存相対速度演算手段の演算した横加速度依存相対速度から、前方物体と自車両との衝突の危険度を表す衝突危険度指標を演算する衝突危険度指標演算手段と、
衝突危険度指標演算手段の演算した衝突危険度指標を用いて、前方物体と自車両との衝突の危険度を判定する衝突判定手段と、を備えることを特徴とする。

このように、本発明は、前方物体と自車両との衝突の危険度を表す衝突危険度指標として、自車両の横方向の運動によって規定される横加速度依存相対速度を含めて演算するものである。具体的には、請求項２に記載のように、衝突危険度指標演算手段は、距離をＤ、相対速度をＶｒ、横加速度依存相対速度をＶｒ＿ｙとすると、次式により衝突危険度指標であるＴＴＣ＿ｇｙを演算する。

（数１）
TTC_gy=D/(Vr-Vr_y)
上記数式１の横加速度依存相対速度Ｖｒ＿ｙは、横加速度の増減に応じてその大きさが変化するものであるから、衝突危険度指標ＴＴＣ＿ｇｙについても横加速度の増減に応じて、その値が変化する。従って、自車両の横方向に加速度が発生する走行状態の場合にも、衝突危険度指標ＴＴＣ＿ｇｙは、前方物体との衝突の危険度を正しく表すことができるのである。

また、請求項３に記載のように、次式により衝突危険度指標ＴＴＣ＿ｇｙを演算するようにしてもよい。

（数２）
TTC_gy=(D/Vr)+(D/Vr_y)
上記数式２の衝突危険度指標ＴＴＣ＿ｇｙについても、横加速度の増減に応じて、その値が変化する。従って、自車両の横方向に加速度が発生する走行状態の場合にも、衝突危険度指標ＴＴＣ＿ｇｙは、前方物体との衝突の危険度を正しく表すことができる。

請求項４に記載の車両用衝突判定装置は、自車両の横方向に横加速度が発生しているときの当該自車両の旋回半径を取得する旋回半径取得手段を備え、
横加速度依存相対速度演算手段は、横加速度をＧｙとし、旋回半径をＲとすると、次式により横加速度依存相対速度であるＶｒ＿ｙを演算することを特徴とする。

（数３）
Vr_y=-(R×Gy)^1/2
これにより、横加速度Ｇｙが大きいほど値（絶対値）が大きく、横加速度Ｇｙが小さいほど値（絶対値）が大きくなる横加速度依存相対速度Ｖｒ＿ｙを演算することができる。

そして、上記数式１から明らかなように、横加速度Ｇｙが大きいほど、相対速度Ｖｒから横加速度依存相対速度Ｖｒ＿ｙを減じた差分相対速度(Vr−Vr_y)の値は小さくなる。従って、衝突危険度指標ＴＴＣ＿ｇｙの値は、横加速度Ｇｙが大きいほど大きな値を示すようになるため、この衝突危険度指標ＴＴＣ＿ｇｙから、横加速度Ｇｙの発生によって、前方物体と自車両との衝突の危険度が低いと判定することができるのである。

また、上記数式２についても、横加速度Ｇｙが大きいほど、距離Ｄを横加速度依存相対速度Ｖｒ＿ｙで除した値(D／Vr_y)の値は大きくなる。従って、衝突危険度指標ＴＴＣ＿ｇｙの値は、横加速度Ｇｙが大きいほど大きな値を示すようになるため、この衝突危険度指標ＴＴＣ＿ｇｙから、横加速度Ｇｙの発生によって、前方物体と自車両との衝突の危険度が低いと判定することができるのである。

請求項５に記載の車両用衝突判定装置によれば、自車両の減速度が目標減速度となるように、ブレーキ装置による制動力を制御する制動力制御手段を備え、制動力制御手段は、制動力の制御の終了条件として衝突危険度指標を用いることが好ましい。

このように、自車両の横加速度を加味した衝突危険度指標を用いることで、自車両が直進状態から横加速度が発生する走行状態に遷移した場合、前方物体と自車両との衝突の危険度が直進状態から低下したと正しく評価できるようになるからである。その結果、横加速度が発生する走行状態に遷移した場合に、速やかに制御力の制御を終了させることができるようになるのである。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。本実施形態は、本発明の車両用衝突判定装置を車両用ブレーキ制御装置の機能として採用したものである。図１に、車両用ブレーキ制御装置の全体構成を示す。同図に示すように、本車両用ブレーキ装置は、レーダ１０、車速センサ２０、ブレーキスイッチ（ＳＷ）３０、ブレーキ圧センサ４０、操作スイッチ（ＳＷ）５０、ブレーキＥＣＵ６０、ブレーキアクチュエータ７０、加速度（Ｇ）センサ８０、及びヨーレートセンサ９０によって構成される。

レーダ１０は、例えばレーザ光を自車両前方の所定範囲に照射し、その反射光を受信して、自車両前方に存在する先行車両や道路付帯物（ガードレール、反射板等）の前方物体と自車両との距離Ｄや、前方物体の自車両に対する相対的な位置関係を検出する。なお、レーダ１０によって検出された距離Ｄを時間微分することにより、相対速度Ｖｒ等を求めることができる。なお、本実施形態においては、相対速度Ｖｒの符号として、自車両が前方物体に近づく場合を負(-)、自車両が先行車両から遠ざかる場合を正(+)と定義する。

車速センサ２０は、自車両の走行速度を検出するものである。上述したレーダ１０によって検出された距離Ｄから相対速度Ｖｒが算出され、かつ車速センサ２０によって自車両の走行速度が検出されると、その差分から前方物体が先行車両である場合に、先行車両の走行速度を求めることができる。

ブレーキＳＷ３０は、自車両の運転者によるブレーキ操作を検出するものであって、ブレーキペダルが踏み込まれるとオン信号を出力し、その踏み込みが解放されるとオフ信号を出力する。

ブレーキ圧センサ４０は、自車両の運転者によってブレーキペダルが踏み込まれたときに、図示しないブレーキ装置に発生するブレーキフルード圧を検出するものである。ブレーキ装置においては、このブレーキフルード圧に応じた強さで、例えばディスクパッドを車輪に固定されたディスクロータに押し付けて制動力を発生させ、自車両を減速させる。従って、自車両の運転者がブレーキペダルを操作したときのブレーキフルード圧から、そのブレーキ操作によって自車両に発生する減速度を推定することができる。

操作ＳＷ５０は、自車両の運転者によって操作されるもので、その操作信号がブレーキＥＣＵ６０に入力される。なお、操作ＳＷ５０は、ブレーキＥＣＵ６０が自車両の運転者のブレーキ操作をアシスト制御する際に、自車両を緩やかに減速させたり、強く減速させたり、その減速度合を調整するための指示をブレーキＥＣＵ６０に与える。

ブレーキアクチュエータ７０は、後述するブレーキＥＣＵ６０からの指示信号に応じて、ブレーキ装置におけるブレーキフルード圧を任意の圧力に調整する。Ｇセンサ８０は、自車両の前後方向や横方向に発生する前後加速度、及び横加速度を検出するものである。ヨーレートセンサ９０は、自車両の鉛直軸回りの角速度（ヨーレート）を検出するセンサである。

ブレーキＥＣＵ６０は、上述した各種のセンサやスイッチからの入力信号に基づいて、自車両が前方物体に接近して運転者がブレーキ操作を行ったときに、その前方物体との衝突を回避しつつ、良好な減速度フィーリングが得られるように、ブレーキ装置の制動力をアシスト制御する。本実施形態においては、先行車両等の前方物体との接近離間状態を示す指標である接近離間状態評価指標ＫｄＢを用いて、このアシスト制御を実行する。従って、まず、この接近離間状態評価指標ＫｄＢについて説明する。

自車両の運転者は、自車両の進行方向に先行車両が存在する場合に、通常、その先行車両の視覚的な面積変化から、自車両が先行車両に接近しているのか、先行車両から離間しているのかを判断し、アクセル操作やブレーキ操作によって自車両の加減速を調整する。従って、この運転者の判断基準となる先行車両の視覚的な面積変化を表す指標を、接近離間状態評価指標ＫｄＢとして求めることとした。

以下、具体的な接近離間状態評価指標ＫｄＢの算出方法について説明する。先行車両の実際の高さをＨ０、幅をＷ０、面積をＳ０（＝Ｈ０×Ｗ０）とし、自車両の運転者の目（網膜上）に映る先行車両の像の高さをＨ、幅をＷ、面積をＳ（＝Ｗ×Ｈ）とし、さらに、運転者の目（水晶体）から先行車両までの距離をＤ、ドライバの目の焦点距離をｆとした場合、先行車両の見かけ上の面積Ｓは、数式４で示される。

（数４）
S=W×H=W0×H0×(f/D)²
従って、運転者の網膜上に投影される先行車両の見かけ上の面積Ｓの時間変化率ｄＳ／ｄｔは、次の数式５で示される。

（数５）
dS/dt=d(W×H)/dt∝d(f/D)²/dt∝d(1/D²)/dt
上記数式５を距離Ｄで偏微分すると、先行車両の見かけ上の面積Ｓの時間変化率ｄＳ／ｄｔは、数式６のように表すことができ、これを先行車面積の時間変化率Ｋとする。

（数６）
dS/dt∝d(1/D²)/dt={d(1/D²)/dD}×(dD/dt)=(-2/D³)×Vr=K
このように、先行車両と自車両との距離Ｄと、距離Ｄの時間変化率である相対速度Ｖｒとから、先行車両面積の時間変化率Ｋを算出することができる。

なお、先行車両面積の時間変化率Ｋは、先行車両の見かけ上の面積Ｓの時間変化率ｄＳ／ｄｔを示すものであるため、カメラ等の撮像手段の撮影した先行車両の画像の単位時間当たりの大きさの時間変化率と等しい。従って、カメラ等の撮像手段を備えて、その撮影した先行車両の画像の大きさの単位時間当たりの時間変化率から、先行車両面積の時間変化率Ｋを算出するようにしてもよい。

この先行車両面積の時間変化率Ｋは、例えば距離Ｄ＝１〜１００ｍの範囲で、１０^６のオーダで大きく変化する。このため、時間変化率Ｋをデシベル表示することとした。

このデシベル表示に際しては、自車両の１００[ｍ]前方に存在し、相対速度Ｖｒ＝−０．１[ｋｍ／ｈ]で接近してくる先行車両の面積の時間変化率Ｋ０を、運転者が面積変化に気づくことができる最小面積変化と仮定し、このときの値を０[ｄＢ]と定義する。時間変化率Ｋ０は数式７によって示される。

（数７）
K0=(-2/D³)×Vr=(-2/100³)×(-0.1/3.6)≒5×10^-8
つまり、先行車両面積の時間変化率Ｋ０=５×１０^−８の時のデシベル値を０[ｄＢ]とし、数式８によって表される指標を、接近離間状態評価指標ＫｄＢと定義する。なお、接近離間状態評価指標ＫｄＢは、先行車両が接近してくるとき正の値を取り、離れていくときに負の値を取る。なお、記号||は絶対値であることを示す。

(数８)
KdB=10×log(|K/(5×10^-8)|)=10×log{|-2×Vr|/(D³×5×10^-8)}
この数式８によって定義される接近離間状態評価指標ＫｄＢが、先行車両等の前方物体との距離Ｄ及び相対速度Ｖｒに依存してどのように変化するかを図２に示す。図２から明らかなように、接近離間状態評価指標ＫｄＢは、前方物体に接近する相対速度Ｖｒが高くなるほど大きくなるとともに、各相対速度において前方物体との距離Ｄが短くなるほど増加勾配が急峻になる特性を有する。

次に、ブレーキＥＣＵ６０によって実行される制動力のアシスト制御について、図３のフローチャートに基づいて、詳しく説明する。ステップＳ１００において、ブレーキＥＣＵ６０は、各種のセンサやスイッチからの入力信号を取り込む。ステップＳ１１０において、ブレーキＳＷ３０の検出信号がオフ信号からオン信号に変化したか否かを判定する。すなわち、ステップＳ１１０では、自車両の運転者がブレーキ操作を開始したか否かを判定する。

ステップＳ１１０において、ブレーキＳＷ３０の検出信号がオン信号に変化したと判定された場合には、ステップＳ１２０に進んで、接近離間状態評価指標ＫｄＢの現在値ＫｄＢ_ｐを算出する。具体的には、レーダ１０によって検出された前方物体との距離Ｄ、及びその距離Ｄの時間変化率である相対速度Ｖｒを、上述した数式８に代入することにより、接近離間状態評価指標現在値ＫｄＢ_ｐを算出する。

続くステップＳ１３０では、接近離間状態評価指標ＫｄＢの目標値ＫｄＢ_ｔを算出する。この接近離間状態評価指標目標値ＫｄＢ_ｔの算出方法を図４に基づいて説明する。まず、ステップＳ１２０で求めた接近離間状態評価指標現在値ＫｄＢ_ｐを初期値ＫｄＢ０とする。また、その接近離間状態評価指標現在値ＫｄＢ_ｐを距離Ｄで微分することにより、ブレーキ操作により減速を開始した時点の接近離間状態評価指標ＫｄＢの勾配ａを求める。

接近離間状態評価指標目標値ＫｄＢ_ｔは、数式９に示すように、上述した初期値ＫｄＢ_０、勾配ａ、減速開始時点の距離Ｄ０、操作ＳＷ３０の操作信号によって変化するゲインｇａｉｎ、さらには前方物体との距離の現在値Ｄｐに基づいて算出される。

（数９）
KdB_t=gain×a×Dp+(a×D0+KdB₀)
すなわち、接近離間状態評価指標目標値ＫｄＢ_ｔは、図４に示すように、初期値ＫｄＢ_０から、前方物体との距離Ｄｐが短くなるに従い、ブレーキ操作による減速開始時点での接近離間状態評価指標ＫｄＢの勾配ａによる一定の傾きで増加する直線として求められる。この接近離間状態評価指標目標値ＫｄＢ_ｔの算出式に、前方物体との距離の現在値Ｄｐを代入することにより、その距離の現在値Ｄｐにおける接近離間状態評価指標目標値ＫｄＢ_ｔが算出される。

なお、操作ＳＷ３０の操作信号によって変化するゲインｇａｉｎは、例えば０．９，１．０、１．１のいずれかの値を取るものとすることができる。ｇａｉｎ＝１．０の場合、勾配ａは変更されない。しかし、ｇａｉｎ＝０．９とした場合には、勾配ａが小さく変更されるため、前方物体との距離Ｄが短くなるにつれて、自車両が前方物体に接近する相対速度Ｖｒをより素早く減少するので、自車両の減速度合を強めることができる。逆に、ｇａｉｎ＝１．１とした場合には、勾配ａが大きく変更されるため、自車両の減速度合を緩めることができる。このように、勾配ａに自車両の運転者によって指示されるゲインｇａｉｎを乗じることにより、自車両の制動力をアシスト制御する際に、自車両の運転者の嗜好に応じて、そのアシスト制御による自車両の減速度合を調整することが可能になる。

続くステップＳ１４０では、ステップＳ１３０にて算出した接近離間状態評価指標目標値ＫｄＢ_ｔを用いて、目標相対速度Ｖｒ_ｔを数式１０によって算出する。

（数１０）
Vr_t=-1/2×10(KdB_t/10)×D³×5×10^-8
つまり、図４において、前方物体との距離の現在値Ｄｐにおける接近離間状態評価指標目標値ＫｄＢ_ｔを通る接近離間状態評価指標曲線を想定し、その想定曲線の相対速度を目標相対速度Ｖｒ_ｔとして求める。

ステップＳ１５０では、前方物体との距離の現在値Ｄｐを微分して、前方物体との現在の相対速度Ｖｒ_ｐと、目標相対速度Ｖｒ_ｔとから目標相対減速度ｄＶｒ／ｄｔ_ｔを、数式１１に従って求める。

（数１１）
dVr/dt_t=(Vr_p-Vr_t)/Δｔ
なお、Δｔは、現在の相対速度Ｖｒ_ｐと、目標相対速度Ｖｒ_ｔとの差分を目標相対減速度ｄＶｒ／ｄｔ_ｔに変換するための除数であり、適宜、設定されるものである。

ステップＳ１６０では、数式１２により、前方物体と自車両との衝突の危険度を表す衝突危険度指標ＴＴＣ＿ｇｙを演算し、この衝突危険度指標ＴＴＣ＿ｇｙが所定値Ｔｒｅｆよりも小さな値を示すか否かを判定する。

（数１２）
TTC_gy=D/(|Vr_p|-|Vr_y_p|)
このステップＳ１６０の判定処理において、ＴＴＣ＿ｇｙ＜Ｔｒｅｆと判定された場合、前方物体に自車が衝突する危険度は高いとしてステップＳ１７０に進み、ＴＴＣ＿ｇｙ≧Ｔｒｅｆと判定された場合、前方物体に自車が衝突する危険度は低いとしてステップＳ２００に進む。ステップＳ２００では、運転者自らのブレーキ操作等によって、前方物体との衝突を充分に回避することができるとし、本車両用ブレーキ制御装置による制動力アシスト制御を非実行とする。

ここで、前方物体と自車両との衝突の危険度を表す衝突危険度指標ＴＴＣ＿ｇｙについて、詳細に説明する。図５に示すように、自車両がカーブ道路を走行する場合、カーブの道路付帯物（固定物）を前方物体とすると、自車両と自車両前方に存在する道路付帯物との距離Ｄ、自車両前端部と自車両前輪中心軸との距離ｙ、自車両前輪中心軸における自車両幅の中心点と道路付帯物との距離Ｌ、及び自車両の旋回半径Ｒとすると、数式１３が成り立つ。

（数１３）
(D+y)²+R²=(R+L)²
上記数式１３から、自車両の旋回半径Ｒは、数式１４により求めることができる。

（数１４）
R={(D+y)²-L²}/2×L
なお、自車両の旋回半径Ｒはヨーレートセンサ９０の検出結果から推定して取得してもよい。また、自車両の旋回半径Ｒは、道路半径と略等しいものとみなすことができるので、ナビゲーション装置等を自車両に搭載している場合には、ナビゲーション装置の有する道路地図データから、自車両の走行するカーブ道路の道路半径を取得するようにしてもよい。

ここで、自車両がカーブ道路を走行しているときに自車両の横方向に発生する横加速度の現在値をＧｙ＿ｐとすると、数式１５から、横加速度Ｇｙ＿ｐの増減に応じてその大きさが変化する横加速度依存相対速度の現在値Ｖｒ＿ｙ＿ｐが求まる。

（数１５）
Vr_y_p=-(R×Gy_p)^1/2
そして、自車両と道路付帯物との距離Ｄ、自車両と道路付帯物との現在の相対速度Ｖｒ_ｐ、及び数式１５から求まった横加速度依存相対速度の現在値Ｖｒ＿ｙ＿ｐから数式１２に示す衝突危険度指標ＴＴＣ＿ｇｙが得られる。

このように、本実施形態では、前方物体である道路付帯物と自車両との衝突の危険度を表す指標として、自車両の横方向の運動によって規定される横加速度依存相対速度の現在値Ｖｒ＿ｙ＿ｐを含めて演算するものである。この横加速度依存相対速度の現在値Ｖｒ＿ｙ＿ｐは、横加速度Ｇｙ＿ｐの増減に応じてその大きさが変化するものであるから、衝突危険度指標ＴＴＣ＿ｇｙについても横加速度Ｇｙ＿ｐの増減に応じて、その値が変化する。

詳細には、数式１５に示すように、横加速度依存相対速度の現在値Ｖｒ＿ｙ＿ｐは、横加速度Ｇｙ＿ｐが大きいほどその値（絶対値）が大きく、横加速度Ｇｙ＿ｐが小さいほど値（絶対値）が大きい値を示す。従って、上記数式１２から明らかなように、横加速度Ｇｙ＿ｐが大きいほど、現在の相対速度Ｖｒ＿ｐの絶対値から横加速度依存相対速度の現在値Ｖｒ＿ｙ＿ｐの絶対値を減じた差分相対速度|Ｖｒ＿ｐ|−|Ｖｒ＿ｙ＿ｐ|は小さくなる。

従って、衝突危険度指標ＴＴＣ＿ｇｙの値は、横加速度Ｇｙ＿ｐが大きいほど大きな値を示すようになるため、この衝突危険度指標ＴＴＣ＿ｇｙから、横加速度Ｇｙ＿ｐの発生によって、前方物体である道路付帯物と自車両との衝突の危険度が低いと判定することができるのである。

図６（ａ）、（ｂ）は、道路半径＝５０［ｍ］（自車両の旋回半径Ｒと等しいとする）、自車両の速度Ｖ（道路付帯物は固定物であるので、道路付帯物と自車両との相対速度Ｖｒ＿ｐに等しい）＝５０［ｋｍ／ｈ］で走行した場合の、従来の衝突余裕時間ＴＴＣ（＝Ｄ／｜Ｖｒ＿ｐ｜）と衝突危険度指標ＴＴＣ＿ｇｙとを比較したものである。

図６（ａ）に示すように、従来の衝突余裕時間ＴＴＣは、現在の相対速度Ｖｒ_ｐが大きくなるほど小さな値を示すが、前方物体と自車両とが衝突する確率は、自車両に横加速度が発生したとしても常に１００％である、という危険度を表す。

これに対し、図６（ｂ）に示すように、本実施形態の衝突危険度指標ＴＴＣ＿ｇｙは、差分相対速度|Ｖｒ＿ｐ|−|Ｖｒ＿ｙ＿ｐ|が０に近づくほど、つまり、自車両の運転者がカーブ道路の形状に従って適切なステアリング操作を行うことで、横加速度Ｇｙ＿ｐが発生しているときに無限大∞となり、前方物体と自車両とが衝突する確率は、１００％以下であるという危険度を表す。また、衝突危険度指標ＴＴＣ＿ｇｙは、差分相対速度|Ｖｒ＿ｐ|−|Ｖｒ＿ｙ＿ｐ|＝|Ｖｒ＿ｐ|の場合、つまり、自車両の運転者がカーブ道路の形状に従うことなく直進状態を保持することで、横加速度Ｇｙ＿ｐが発生していないときに、従来の衝突余裕時間ＴＴＣと等しくなり、前方物体と自車両とが衝突する確率は１００％であるという危険度を表す。

以上から、本実施形態の衝突危険度指標ＴＴＣ＿ｇｙは、横加速度Ｇｙ＿ｐの発生によって前方物体と自車両とが衝突する確率が低くなる、という衝突の危険度を表すものであるから、自車両が衝突回避運動を開始した場合にも、前方物体との衝突の危険度を正しく表すことができるのである。

ステップＳ１７０では、運転者のブレーキ操作によって生じたブレーキ圧に基づいて、自車両に発生する減速度ｄＶｒ／ｄｔ_ｄｒを推定する。そして、ステップＳ１８０において、この運転者のブレーキ操作に対応する推定減速度ｄＶｒ／ｄｔ_ｄｒが、目標相対減速度ｄＶｒ／ｄｔ_ｔよりも大きいか否か判定する。なお、減速度は負（マイナス）の値として表されるので、「運転者のブレーキ操作に対応する推定減速度ｄＶｒ／ｄｔ_ｄｒが目標相対減速度ｄＶｒ／ｄｔ_ｔよりも大きい」場合、運転者のブレーキ操作では減速度合が弱く、目標相対減速度ｄＶｒ／ｄｔ_ｔにて自車両を減速させることができないことを意味する。

従って、ステップＳ１８０にてＹｅｓと判定されると、ステップＳ１９０に進んで、制動力アシスト制御を実行する。つまり、この制動力アシスト制御は、衝突危険度指標ＴＴＣ＿ｇｙが所定値Ｔｒｅｆよりも小さな値を示し、かつ自車両の運転者のブレーキ操作では、目標相対減速度ｄＶｒ／ｄｔ_ｔで自車両を減速させることができない場合に実行される。

ステップＳ１９０において実行される制動力アシスト制御においては、ステップＳ１５０にて算出された目標相対速度ｄＶｒ／ｄｔ_ｔを発生させるためのブレーキ圧を予め用意されているマップから求めて、当該ブレーキ圧を発生するようにブレーキアクチュエータ７０を制御したり、或いは、自車両の実際の減速度を検出して、この実減速度が目標相対速度ｄＶｒ／ｄｔ_ｔに一致するように、ブレーキアクチュエータ７０によってブレーキ圧を調整したりする。

逆に、ステップＳ１８０において、運転者のブレーキ操作に対応する推定減速度ｄＶｒ／ｄｔ_ｄｒが目標相対減速度ｄＶｒ／ｄｔ_ｔよりも小さいと判定された場合、運転者のブレーキ操作によって目標相対減速度ｄＶｒ／ｄｔ_ｔよりも強い減速度で自車両を減速させることができる。このように、運転者のブレーキ操作によって充分な減速度が発生すると考えられるため、本車両用ブレーキ制御装置によってアシスト制御を行う必要は無い。従って、処理はステップＳ２００に進んで、制動力アシスト制御を非実行とする。

ステップＳ２１０では、アシスト制御の終了条件が成立したか否かを判定する。この制御終了条件として、例えば、自車両が停止したことや、前方物体が先行車両である場合には、その先行車両が加速等して、衝突危険度指標ＴＴＣ＿ｇｙが所定値Ｔｒｅｆを上回ったり、接近離間状態評価指標ＫｄＢが接近離間状態評価指標目標値ＫｄＢ_ｔよりも所定値以上低下したりしたことを用いることができる。制御終了条件が成立していない場合には、ステップＳ１００からの処理を繰り返す。

このステップＳ２１０における終了条件として、横加速度Ｇｙ＿ｐを加味した衝突危険度指標ＴＴＣ＿ｇｙを用いることで、自車両が直進状態から横加速度Ｇｙ＿ｐが発生する走行状態に遷移した場合、前方物体と自車両との衝突の危険度が直進状態から低下したと正しく評価できるようになる。その結果、横加速度Ｇｙ＿ｐが発生する走行状態に遷移した場合に、速やかにアシスト制御を終了させることができるようになる。

図７は、自車両速度Ｖ＝１００［ｋｍ／ｈ］で走行する場合の、自車両正面の距離Ｄ＝２８［ｍ］にある前方物体（固定物）に対する従来の衝突余裕時間ＴＴＣ、衝突危険度指標ＴＴＣ＿ｇｙ、及び目標減速度ｄＶｒ／ｄｔ＿ｔと、横加速度の現在値Ｇｙ＿ｐとの関係を示した図である。

図７に示すように、従来の衝突余裕時間ＴＴＣは、ステアリング操作による横加速度の現在値Ｇｙ＿ｐの発生の有無に関わらず一定の値を示すのに対し、衝突危険度指標ＴＴＣ＿ｇｙは、横加速度の現在値Ｇｙ＿ｐの増加に伴いその値は増加する。また、衝突危険度指標ＴＴＣ＿ｇｙの増大により目標減速度ｄＶｒ／ｄｔ＿ｔは減少することを示している。

このように、本実施形態による車両用ブレーキ制御装置に用いられる衝突危険度指標ＴＴＣ＿ｇｙは、自車両の横方向の運動によって規定される横加速度依存相対速度Ｖｒ＿ｙを含めて演算されるものであり、横加速度Ｇｙ＿ｐが大きいほど大きな値を示すため、この衝突危険度指標ＴＴＣ＿ｇｙから、横加速度Ｇｙ＿ｐの発生によって、前方物体と自車両との衝突の危険度が低いと正しく判定することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することができる。

例えば、上述した実施形態における衝突危険度指標ＴＴＣ＿ｇｙは、数式１６から演算するようにしてもよい。

（数１６）
TTC_gy=(D/|Vr_p|)+(D/|Vr_y_p|)
上記数式１６の衝突危険度指標ＴＴＣ＿ｇｙについても、横加速度Ｇｙ＿ｐの増減に応じて、その値が変化する。つまり、横加速度Ｇｙ＿ｐが大きいほど、距離Ｄを現在の横加速度依存相対速度Ｖｒ＿ｙ＿ｐの絶対値で除した値(D／|Vr_y_p|)の値は大きくなる。従って、衝突危険度指標ＴＴＣ＿ｇｙの値は、横加速度Ｇｙ＿ｐが大きいほど大きな値を示す。従って、自車両の横方向に加速度が発生する走行状態の場合にも、衝突危険度指標ＴＴＣ＿ｇｙは、前方物体との衝突の危険度を正しく表すことができる。その結果、横加速度Ｇｙ＿ｐの発生によって、前方物体と自車両との衝突の危険度が低いと判定することができる。

本実施形態の車両用ブレーキ制御装置の全体構成を示すブロック図である。 接近離間状態評価指標ＫｄＢの変化特性を示すグラフである。 制動力のアシスト制御を示すフローチャートである。 接近離間状態評価指標目標値ＫｄＢ_ｔの算出方法を説明するための説明図である。 自車両がカーブ道路を走行する場合の衝突危険度指標ＴＴＣ＿ｇｙを説明するための図である。 （ａ）、（ｂ）は、従来の衝突余裕時間ＴＴＣと本発明の衝突危険度指標ＴＴＣ＿ｇｙとを比較した図である。 自車両速度Ｖ＝１００［ｋｍ／ｈ］で走行する場合の、自車両正面の距離Ｄ＝２８［ｍ］にある前方物体（固定物）に対する従来の衝突余裕時間ＴＴＣ、本発明の衝突危険度指標ＴＴＣ＿ｇｙ、及び目標減速度ｄＶｒ／ｄｔ＿ｔと、横加速度の現在値Ｇｙ＿ｐとの関係を示した図である。

符号の説明

１０ レーダ
２０ 車速センサ
３０ ブレーキスイッチ
４０ ブレーキ圧センサ
５０ 操作スイッチ
６０ ブレーキＥＣＵ
７０ ブレーキアクチュエータ
８０ Ｇセンサ
９０ ヨーレートセンサ

Claims (5)

1. 自車両と当該自車両前方に存在する前方物体との距離を取得する距離取得手段と、
   前記前方物体と前記自車両との相対速度を取得する相対速度取得手段と、
   前記自車両の横方向に発生する横加速度を検出する横加速度検出手段と、
   前記横加速度の増減に応じて、前記前方物体と前記自車両との相対速度の大きさが変化する横加速度依存相対速度を演算する横加速度依存相対速度演算手段と、
   前記距離取得手段の取得した距離、前記相対速度取得手段の取得した相対速度、及び前記横加速度依存相対速度演算手段の演算した横加速度依存相対速度から、前記前方物体と前記自車両との衝突の危険度を表す衝突危険度指標を演算する衝突危険度指標演算手段と、
   前記衝突危険度指標演算手段の演算した衝突危険度指標を用いて、前記前方物体と前記自車両との衝突の危険度を判定する衝突判定手段と、を備えることを特徴とする車両用衝突判定装置。
2. 前記衝突危険度指標演算手段は、前記距離をＤ、前記相対速度をＶｒ、前記横加速度依存相対速度をＶｒ＿ｙとすると、次式により前記衝突危険度指標であるＴＴＣ＿ｇｙを演算することを特徴とする請求項１記載の車両用衝突判定装置。
   TTC_gy=D/(Vr-Vr_y)
3. 前記衝突危険度指標演算手段は、前記距離をＤとし、前記相対速度をＶｒとし、前記横加速度依存相対速度をＶｒ＿ｙとすると、次式により前記衝突危険度指標であるＴＴＣ＿ｇｙを演算することを特徴とする請求項１記載の車両用衝突判定装置。
   TTC_gy=(D/Vr)+(D/Vr_y)
4. 前記自車両の横方向に横加速度が発生しているときの当該自車両の旋回半径を取得する旋回半径取得手段を備え、
   前記横加速度依存相対速度演算手段は、前記横加速度をＧｙとし、前記旋回半径をＲとすると、次式により前記横加速度依存相対速度であるＶｒ＿ｙを演算することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の車両用衝突判定装置。
   Vr_y=-(R×Gy)^1/2
5. 前記自車両の減速度が目標減速度となるように、ブレーキ装置による制動力を制御する制動力制御手段を備え、
   前記制動力制御手段は、前記制動力の制御の終了条件として前記衝突危険度指標を用いることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の車両用衝突判定装置。

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