JP3959748B2 - 車両用自動制動装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、車両に搭載される車両用自動制動装置に係り、特に自車線上を走行する先行車との車間距離、相対速度および自車の速度、運転者の操作等を検出し、その検出結果から先行車との接近度を判断して自動的に制動をかける車両用自動制動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車両用自動制動装置として、特開平５−３９０１０号、特開平５−３９０１１号公報に開示されている先行技術がある。特開平５−３９０１０号公報に開示されているものは、検出手段により自車と先行車または障害物との間の距離及び相対速度を検出し、その検出結果に基づいて、接触可能性判断手段が障害物等に対して接触の可能性がある否かを判断する。接触の可能性があると判断した場合、アクチュエータによって自動制動をかける。その自動制動作動中に、検出手段が障害物等を見失った場合、自動制動を徐々に解除するものである。
【０００３】
特開平５−３９０１１号公報に開示されているものは、検出手段により自車と先行車または障害物との間の距離及び相対速度を検出し、その検出結果に基づいて、接触可能性判断手段により障害物等に対して接触の可能性があるか否かを判断する。接触の可能性がないと判断した場合、アクチュエータによる自動制動を解除する。その自動制動解除中に、運転者の操作があった場合、自動制動の解除を禁止し、またはエンジンの出力を低下させるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平５−３９０１０号公報に記載の車両用自動制動装置にあっては、道路の曲線部を走行している場合のように走行環境の変化によって、先行車を見失うという場合が多いが、このような場合に、自動制動が解除されても運転者には知ることが出来ない。また、ノイズ等により、先行車を見失ったり検出したりするというように検出手段が的確に作動しない場合には、自動制動とその解除が繰り返えされるという問題があった。
【０００５】
また、上記特開平５−３９０１１号公報に記載の車両用自動制動装置にあっては、接触の可能性がなくなって自動制動が解除されているとき、運転者によってアクセルやブレーキが操作された場合に、自動制動の解除を禁止し、またはエンジンの出力を低下させるものであり、運転者はこれらを回避するためより一層不適切な操作をする場合があって操作が煩わしくなるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に鑑みて提案されたもので、自動制動が解除されて運転者の操作に移行する際に、急減速や急加速することがなく、また、運転者は通常の運転操作を行うだけで、運転者の意志にあったスムーズな走行ができる車両用自動制動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】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、図１に示すように、自車線上を走行する先行車との車間距離、相対速度及び自車速度を検出する検出手段１と、前記検出手段１で検出した車間距離を所定値と比較してその大小関係で先行車との接近度を示す接近度判断手段２と、前記接近度判断手段２の比較により、車間距離が検出手段で検出した相対速度と自車速度に基く第１の前記所定値より小さい場合に、制動手段３を作動させる自動制動作動手段４とを備え、かつ、運転者によるブレーキ操作を検出するブレーキ操作検出手段５と、運転者によるアクセル操作を検出するアクセル操作検出手段６と、前記制動手段３による自動制動作動中に、前記接近度判断手段２の比較により、車間距離が前記検出手段で検出した自車速度に基く第２の前記所定値より大きいと判断された後、走行中は、ブレーキ操作がなされ、かつそのブレーキ操作後のアクセル操作時にのみ自動制動を解除する自動制動解除手段７とを備えたものである。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、図２に示すように、請求項１の自動制動作動手段４’が、前記制動手段３による自動制動作動中に、前記接近度判断手段２の比較により、車間距離が第２の前記所定値より大きいと判断された後、ブレーキ操作がなされた場合、前記自動制動に基く制動手段３による制動力を所定値下げる切換え機能を有するものである。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明は、図３に示すように、自車線上を走行する先行車との車間距離、相対速度及び自車速度を検出する検出手段１と、前記検出手段１で検出した車間距離を所定値と比較してその大小関係で先行車との接近度を示す接近度判断手段２と、前記接近度判断手段２の比較により、車間距離が検出手段で検出した相対速度と自車速度に基く第１の前記所定値より小さい場合に、運転者に対して警報を発する警報手段８と、前記警報手段８による警報後の時間を計測する時間計測手段９とを備え、かつ、運転者によるブレーキ操作を検出するブレーキ操作検出手段５と、運転者によるアクセル操作を検出するアクセル操作検出手段６と、前記時間計測手段９により計測される所定時間以内にブレーキ操作検出手段５によりブレーキ操作が検出されない場合に、制動手段３を作動させる自動制動作動手段４”と、前記制動手段３による自動制動作動中に、前記接近度判断手段２の比較により、車間距離が前記検出手段で検出した自車速度に基く第２の前記所定値より大きいと判断された後、走行中は、ブレーキ操作がなされ、かつそのブレーキ操作後のアクセル操作時にのみ自動制動を解除する自動制動解除手段７とを備えたものである。
【００１０】
また、請求項４に記載の発明は、図４に示すように、自車線上を走行する先行車との車間距離、相対速度及び自車速度を検出する検出手段１と、運転者のブレーキ操作量を検出するブレーキ操作量検出手段１０と、前記検出手段１で検出した車間距離を所定値と比較してその大小関係で先行車との接近度を示す接近度判断手段２’と、前記接近度判断手段２’の比較により、車間距離が検出手段で検出した相対速度と自車速度に基く第１の前記所定値より小さく、かつ前記ブレーキ操作量検出手段１０で検出したブレーキ操作量に基く減速度が所定減速度より小さい場合に、制動手段３を作動させる自動制動作動手段４とを備え、かつ、運転者のアクセル操作を検出するアクセル操作検出手段６と、前記制動手段３による自動制動作動中に、前記接近度判断手段２’の比較により、車間距離が前記検出手段で検出した自車速度に基く第２の前記所定値より大きいと判断された後、走行中は、ブレーキ操作がなされ、かつそのブレーキ操作後のアクセル操作時にのみ自動制動を解除する自動制動解除手段７とを備えたものである。
【００１１】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４の自動制動解除手段７が、車両が停止した後のアクセル操作時に自動制動を解除するものである。
【００１２】
また、請求項６に記載の発明は、図５に示すように、自車線上を走行する先行車との車間距離、相対速度及び自車速度を検出する検出手段１と、運転者のブレーキ操作量を検出するブレーキ操作量検出手段１０と、前記検出手段１で検出した車間距離を所定値と比較してその大小関係で先行車との接近度を示す接近度判断手段１１と、前記接近度判断手段１１の比較により、車間距離が検出手段で検出した相対速度と自車速度に基く第１の前記所定値より小さく、かつ前記ブレーキ操作量検出手段１０で検出したブレーキ操作量に基く減速度が所定減速度より小さい場合に、運転者に対して警報を発する警報手段８と、前記警報手段８による警報後の時間を計測する時間計測手段９と、前記時間計測手段９により計測される所定時間以内にブレーキ操作が検出されない場合に、制動手段３を作動させる自動制動作動手段４”’とを備え、かつ、運転者によるアクセル操作を検出するアクセル操作検出手段６と、前記制動手段３による自動制動作動中に、前記接近度判断手段１１の比較により、車間距離が前記検出手段で検出した自車速度に基く第２の前記所定値より大きいと判断された後、走行中は、ブレーキ操作がなされ、かつそのブレーキ操作後のアクセル操作時にのみ自動制動を解除する自動制動解除手段７とを備えたものである。
【００１３】
【作用】
請求項１に記載の発明は、先ず、自車線上に先行車がある場合に、検出手段１により先行車との車間距離、相対速度及び自車速度を検出する。次に、接近度判断手段２により検出手段１で検出した車間距離を所定値と比較してその大小関係で示す先行車との接近度を判断する。接近度判断手段２の判断で車間距離が検出手段で検出した相対速度と自車速度に基く第１の前記所定値より小さい場合、自動制動作動手段４により制動手段３を作動させて制動をかける。制動手段３が制動中にも、検出手段１により最新のデータを検出し、接近度判断手段２の実行を継続する。相対速度等が減少して、接近度判断手段２の比較により、車間距離が検出手段で検出した自車速度に基く第２の前記所定値より大きいと判断された場合、自動制動解除手段７にその旨の信号を送る。自動制動解除手段７は、車間距離が第２の前記所定値より大きくなった時点から、第２の所定値より小さいとの判断がでない限り、走行中はブレーキ操作が検出されるのを待つ。ブレーキ操作検出手段５によりブレーキ操作が検出されると、自動制動解除手段７は、アクセル操作検出手段６によりアクセル操作が検出されるのを待ち、アクセル操作が検出された時点で直ちに自動制動を解除し、全ての機能が運転者の操作に移行される。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明は、自動制動作動手段４’が、制動力の切替え機能を有するものであり、接近度判断手段２により車間距離が第２の所定値より大きいと判断された後、ブレーキ操作検出手段５によりブレーキ操作が検出されると、次はアクセルが操作されると判断し、その前段階として、自動制動による制動力を所定値下げるように切り替え、最初の減速状態よりも緩減速状態とする。その後は請求項１と同様に、アクセル操作検出手段６によりアクセル操作が検出された時点で、自動制動解除手段７が自動制動を直ちに解除し、すべての機能が運転者の操作に移行される。
【００１５】
また、請求項３に記載の発明は、接近度判断手段２により車間距離が第１の所定値より小さいと判断されると、警報手段８により運転者に接近度の高いことを報知すると共に、時間計測手段９により時間計測を開始する。ここで、時間計測手段９は、運転者が状況を確認してブレーキ操作を行う空走時間に相当する所定時間を計測する。所定時間以内に、ブレーキ操作検出手段５によりブレーキ操作が検出された場合は、そのまま運転者が操作を続行する。所定時間以内にブレーキ操作が検出されない場合は、自動制動作動手段４”により制動手段３を作動させて制動をかける。その他の作用は、請求項１と同様である。
【００１６】
また、請求項４に記載の発明は、接近度判断手段２’により検出手段１で検出した車間距離を所定値と比較してその大小関係で示す先行車との接近度を判断する。車間距離が検出手段で検出した相対速度と自車速度に基く第１の前記所定値より小さく、かつブレーキ操作量検出手段で検出したブレーキ操作量に基く減速度が所定減速度より小さい場合、すなわち運転者がブレーキ操作をしていても制動力が弱くて車間距離が小さい場合は、同時に自動制動作動手段４により制動手段３を作動させて制動をかける。その他の作用は請求項１と同様である。
【００１７】
また、請求項５に記載の発明は、検出手段１により自車速度が零、即ち停止していることが検出された場合、自車停止の信号を接近度判断手段２を介して自動制動解除手段７に送る。自動制動解除手段７は、アクセル操作検出手段６によりアクセル操作が検出されるのを待ち、アクセル操作が検出された時点で直ちに自動制動を解除し、全ての機能が運転者の操作に移行される。
【００１８】
また、請求項６に記載の発明は、接近度判断手段１１が、検出手段１で検出された車間距離を所定値と比較してその大小関係で先行車との接近度を示す。そして、接近度判断手段１１により車間距離が検出手段で検出した相対速度と自車速度に基く第１の前記所定値より小さいと判断され、かつブレーキ操作量検出手段１０で検出したブレーキ操作量に基く減速度が所定減速度より小さい場合は、警報手段８により運転者に接近度が高いことを報知すると共に、時間計測手段９により時間計測を開始する。ここで、時間計測手段９は、運転者が状況を確認してブレーキ操作を行う空走時間に相当する所定時間を計測する。所定時間以内に、ブレーキ操作量検出手段１０により所定の制動力が検出された場合は、そのまま運転者が操作を続行する。所定時間以内に、所定の制動力が検出されない場合は、自動制動作動手段４”’により制動手段３を作動させて制動をかける。その他の作用は請求項１と同様である。
【００１９】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
図６は第１の実施例の構成を示すブロック図であり、カメラ１０１で撮影した車両前方の画像を処理して、自車線及び先行車を検出し、先行車が自車線上にあるか否かを判別する画像処理ユニット１０２と、先行車が自車線上にある場合に、先行車との車間距離を検出するレーダ１０３と、自車速度を検出する速度センサ１０４が演算ユニット１０５に接続されている。演算ユニット１０５は、レーダ１０３で検出された先行車との車間距離の時間的変化量より相対速度を算出し、車間距離、相対速度及び自車速度より先行車との接近度を判断する。
【００２０】
演算ユニット１０５は制御部１０６に接続され、制御部１０６はブレーキアクチュエータ１０７に接続され、演算ユニット１０５で判断された接近度に基づいて制御部１０６によりブレーキアクチュエータ１０７を自動的に制御する。また、制御部１０６には、運転者のブレーキ操作を検出するブレーキスイッチ１０８と、アクセル操作を検出するアクセルスイッチ１０９が接続されている。
【００２１】
この構成における作動を図７、図８に示すフローチャ−トにより説明する。先ず、図７のステップ２００で、カメラ１０１により車両前方の画像を撮影する。画像処理ユニット１０２では、ステップ２０１において、車両前方の画像についてエッジ検出や特徴抽出などの画像処理を行って、道路白線と先行車を検出し、次いでステップ２０２に進み、自車線上に先行車が存在するか否かをチェックする。先行車が存在しない場合は、ステップ２００へ戻って次の画像の取り込みを行う。
【００２２】
ステップ２０２のチェックで、自車線上に先行車が存在する場合は、ステップ２０３に進み、レーダ１０３により先行車との車間距離ｓを検出し、ステップ２０４に進み、車間距離ｓの単位時間当たりの変化量に基づいて、演算ユニット１０５により相対速度Ｖｒを検出し、ステップ２０５に進み、速度センサ１０４により自車速度Ｖａを検出する。上記ステップ２００〜ステップ２０５が発明の検出手段を構成している。
【００２３】
次に、図８のステップ２０６において、演算ユニット１０５により相対速度Ｖｒが正か負かをチェックする。ここで、相対速度Ｖｒが正であるときは、自車が先行車に接近していることを意味し、この走行状態では先行車と接触する可能性があることとなる。
【００２４】
ステップ２０６のチェックで、相対速度Ｖｒが正である場合、ステップ２０７に進み、さらに演算ユニット１０５により現在の車間距離ｓが第１の所定値Ｌ０より大きいか否かをチェックする。ここで接近度のチェックは、車間距離ｓと第１の所定値Ｌ０との比較の形で表されているが、第１の所定値Ｌ０は下式のように相対速度Ｖｒ及び自車速度Ｖａを含む形で表すことができる。
Ｌ０＝（Ｖｒ２ ／２α０）＋Ｔ０（Ｖａ−Ｖｒ）
ここで、α０は自動制動装置による減速度、Ｔ０は車間距離に相当する時間である。即ち、この式は相対速度Ｖｒで先行車に接近する車両が減速度α０で減速し、先行車との相対速度が０となって追従走行状態となったとき、その車間距離は先行車速度ＶｆにＴ０秒を乗じたものとなるため、必要な減速開始の車間距離を表している。ここで、減速度α０は一般的に路面の摩擦係数μも勘案した最大減速度の８割程度、時間Ｔ０は１．０秒程度が望ましい。
【００２５】
ステップ２０７のチェックで、現在の車間距離ｓが第１の所定値Ｌ０より大きい場合は、接近度が大きくないため、ステップ２００に戻り、上記の処理を初めから行う。逆に、車間距離ｓが第１の所定値Ｌ０より小さい場合は、接近度が大きいため、ステップ２０８に進み、制御部１０６でブレーキアクチュエータ１０７を作動させることにより、自動制動を作動させる。その後、ステップ２００に戻って、次の前方画像の撮影を行う。このステップ２０７のチェックは、カメラ１０１のフレームレート３３ｍｓｅｃに１回行われるため、相対速度Ｖｒが１００ｋｍ／ｈであっても、この間の車間距離の変化は最大０．９ｍであり、上記第１の所定値Ｌ０の基準値としての意味が達成される制動タイミングであると言える。
【００２６】
ステップ２０６のチェックで、相対速度Ｖｒが０以下である場合、ステップ２０９に進み、自動制動作動中か否かをチェックし、接近度が大きくならず自動制動が作動していない場合、ステップ２００に戻り、上記の処理を初めから行う。また、ステップ２０９において、自動制動が作動中である場合、ステップ２１０に進み、演算ユニット１０５により車間距離ｓが第２の所定値Ｌ１より大きいか否かをチェックする。
【００２７】
相対速度Ｖｒが０以下である場合、即ち、自車速度Ｖａが先行車速度Ｖｆより遅い場合、車間距離は開いていくので、接触の可能性は無い。しかし、車間距離が小さ過ぎるのは接近度が十分に小さくなったとは言えないため、車間距離ｓが第２の所定値Ｌ１より大きくない場合、処理はステップ２０８に移行して自動制動を継続する。ここで、第２の所定値Ｌ１は、下式のように自車速度Ｖａに比例した値とする。
Ｌ１＝Ｔ１×Ｖａ＋Ｌａ
ここで、Ｔ１は１．５秒程度、Ｌａは最低車間距離として５ｍ程度が望ましい。
【００２８】
ステップ２０６のチェックで、相対速度Ｖｒが負であり、ステップ２１０のチェックで、車間距離ｓが第２の所定値Ｌ１より大きい場合、即ち、接近度が小さい場合、ステップ２１１に進み、ブレーキスイッチ１０８がＯＮであるか否かがチェックされる。
【００２９】
ステップ２１１のチェックで、ブレーキスイッチ１０８がＯＮでない場合、ステップ２１２に進み、自車が停止しているか否かがチェックされ、自車が停止していない場合、ステップ２００に戻り、処理を初めから繰り返す。また、ステップ２１１のチェックで、ブレーキスイッチ１０８がＯＮである場合、若しくはステップ２１２で自車が停止している場合、ステップ２１３に進み、アクセルスイッチ１０９により、アクセルが操作されるか否かがチェックされる。そして、アクセルが操作された時点で、ステップ２１４に進み、制御部１０６による自動制動が解除される。また、アクセルが操作されていない間に自車が停止した場合も同様に、アクセルが操作された時点で、ステップ２１４に進み、自動制動が解除されて処理は終了する。上記ステップ２０６〜２０７、ステップ２０９〜２１０が発明における接近度判断手段２、ステップ２０８が自動制動手段４、ステップ２１１がブレーキ操作検出手段５、ステップ２１３がアクセル操作検出手段６、ステップ２１４が自動制動解除手段７を構成している。
【００３０】
以上の処理においては、先行車に対する接近度が大きい場合に、制御部１０６でブレーキアクチュエータ１０７を作動させることにより自動制動が作動するが、その自動制動中に運転者もブレーキ操作をするようになっている。また、通常、接近度が大きい場合に、運転者はブレーキを操作して減速し、接近度が小さくなった後は、アクセルを操作して先行車に追従走行する。従って、この処理によれば、通常の先行車への接近による減速や、先行車に追従する場合の操作手順と同様の操作手順で、運転をすることができる。そして、急加速や急減速することがないため、運転者の意図に逆行することはない。また、運転者の意図にあう時点で、自動的に自動制動が解除されるため、スムーズに先行車に追従していくことができる。さらに、車両が停止した後再発進するときは、運転者の発進の意志であるアクセル操作により自動制動状態が解除されるため、下り坂などで一旦停止した後に自然に動き出すことがなくて、運転者の発進の意志は反映される。
【００３１】
次に、第２の実施例を説明する。第２の実施例は、第１の実施例における制御部１０６のかわりに、さらに制動力を切り換える機能を有する制御部１０６’を用いたものであり、自動制動作動中に、接近度が第２の所定値より低いと判断された後、ブレーキが操作された場合は、制動力を所定値下げるように構成されている。他の構成は実施例１と同じである。
【００３２】
第２の実施例の作動を図７、図９のフローチャートにより説明する。ここで、図７に示す処理は第１の実施例と同じである。第２の実施例の作動は、図９に示すように、第１の実施例の図８におけるステップ２１１とステップ２１３との間にステップ２１５を設けたものである。ステップ２０６のチェックで、相対速度Ｖｒが０以下であり、ステップ２０９のチェックで、自動制動中である場合、ステップ２１０に進み、車間距離ｓが第２の所定値Ｌ１より大きいか否かをチェックする。車間距離ｓが第２の所定値Ｌ１より大きく、接近度が小さい場合、ステップ２１１に進み、ブレーキスイッチ１０８がＯＮであるか否かをチェックする。ブレーキスイッチ１０８がＯＮである場合、次にアクセル操作により加速または速度を維持した走行が予想されることと、接近度が小さくなっていることを考慮し、ステップ２１５において、制御部１０６’による自動制動の減速度を、ステップ２０８における減速度α０より小さいα１とする。ここで、α１はα０より小さく減速度を下げたこととなる。その後、ステップ２１３でアクセルが操作されるか否かをチェックし、アクセルが操作された時点でステップ２１４により自動制動が解除する。
【００３３】
以上の処理により、先行車に対し減速から追従に移行する際に、自動制動解除の前に最初の減速状態よりも緩減速状態へ一旦移行し、加速するためのアクセル操作時に自動制動を解除する。従って、通常の操作手順で運転することができる。そして、急加速や急減速がないため、先行車に対する減速から追従走行に移行する際、一層スムーズに運転者の意図にあった運転をすることができる。
【００３４】
図１０は第３の実施例の構成を示すブロック図であり、第１の実施例における構成に加えて、演算ユニット１０５’は、さらに、演算ユニット１０５’で判断した接近度が高い場合に作動する警報装置１１１に接続され、警報装置１１１は警報後の時間を計測するタイマ１１２に接続され、タイマ１１２は制御部１０６”に接続されている。そして、警報後、運転者が状況を確認してブレーキ操作を行う空走時間に相当する所定時間が経過したときに、タイマ１１２から制御部１０６”に所定時間経過信号を送信し、制御部１０６”によりブレーキアクチュエータ１０７を制御し、自動制動を作動させる。
【００３５】
第３の実施例の作動を図７、図１１のフローチャ−トにより説明する。ここで、図７に示す処理は第１の実施例と同じである。第２の実施例の作動は、図１１に示すように、第１の実施例の図８におけるステップ２０７の代わりに、ステップ２１６〜ステップ２１９を設けたものである。ステップ２０６のチェックで、相対速度Ｖｒが正である場合、ステップ２１６に進み、演算ユニット１０５’により現在の車間距離ｓが第１の所定値Ｌ２より大きいか否かをチェックする。ステップ２１６のチェックで、車間距離ｓが第１の所定値Ｌ２より大きい場合、ステップ２００に戻り、次の前方画像の撮影を行う。車間距離ｓが第１の所定値Ｌ２より小さい場合、接近度が大きくなっているので、減速する必要がある。そのため、ステップ２１７に進み、警報装置１１１により運転者に接近度が大きいことを報知する。ここで、第１の所定値Ｌ２は、警報から運転者のブレーキ操作が開始されるまでの間に走行する空走距離を考慮し、下式で与えられる。
Ｌ２＝（Ｖｒ２ ／２α０）＋Ｔ０（Ｖａ−Ｖｒ）＋Ｖａτ
この式において、τは人間の反応操作時間であり０．８秒程度が望ましい。
【００３６】
次いで、ステップ２１８に進み、制御部１０６”により所定時間以内にブレーキ操作が行われるか否かをチェックする。ステップ２１８のチェックで、ブレーキスイッチ１０８がＯＮの場合、そのまま運転者が操作を継続し、処理はステップ２００へ戻る。所定時間以内にブレーキ操作が検出されない場合、ステップ２１９に進み、タイマ１１２により運転者が状況を確認してブレーキ操作を行う空走時間に相当する所定時間をチェックする。ステップ２１９のチェックで、所定時間が経過すると、ステップ２０８へ移行し、制御部１０６”によりブレーキアクチュエータ１０７を作動させ自動制動をかけた後、ステップ２００に戻り、次の前方画像の撮影を行う。上記ステップ２１８が発明における警報手段８、ステップ２１９が時間計測手段９を構成している。
【００３７】
以上の処理により、先行車に対する接近度が大きい場合、制御部１０６”によりブレーキアクチュエータ１０７を作動させて自動制動を作動させる前に、運転者に対して接近度が大きいことを報知するため、自動制動を行うことなしに、運転者の意志で運転が継続できる可能性を最大限引き出すことができる。また、自動制動が作動する場合でも、突然に自動制動が作動することはなくなり、運転者の操作遅れのみを補償し違和感のない自動制動が実現できる。
【００３８】
図１２は第４の実施例の構成を示すブロック図であり、第１の実施例における構成に加えて、ブレーキスイッチ１１４は、さらに、ブレーキスイッチ１１４の出力から制動力に相当するブレーキ系の油圧を測定し、ブレーキ操作量を検出するブレーキ液圧センサ１１５に接続され、ブレーキ液圧センサ１１５は接近度を判断する演算ユニット１０５”に接続されている。
【００３９】
第４の実施例の作動を図７、図１３のフローチャ−トにより説明する。ここで、図７に示す処理は第１の実施例と同じである。第４の実施例の作動は、図１３に示すように、第１の実施例の図７、図８におけるステップ２０５と２０６との間にステップ２２０を、またステップ２０７と２０８との間にステップ２２１を設けたものである。ステップ２０２のチェックで、自車線上に車両が存在し、ステップ２０３〜ステップ２０５において、先行車との車間距離ｓ、相対速度Ｖｒ、自車速度Ｖａを検出した後、ステップ２２０に進み、ブレーキスイッチ１１４とブレーキ液圧センサ１１５とにより運転者のブレーキ操作量を検出し、この操作量に相当する減速度α１を求める。その後、ステップ２０６で相対速度Ｖｒが正か負かをチェックし、相対速度Ｖｒが正である場合、ステップ２０７に進み、接近度判断として、現在の車間距離ｓが第１の所定値Ｌ０より大きいか否かをチェックする。上記ステップ２２０が発明におけるブレーキ操作量検出手段１０を構成している。
【００４０】
ステップ２０７のチェックで、現在の車間距離ｓが第１の所定値Ｌ０より大きい場合、ステップ２００へ戻り、次の前方画像の撮影を行う。車間距離ｓが第１の所定値Ｌ０より小さい場合、接近度が大きいとして、ステップ２２１に進み、運転者によるブレーキ操作で発生する減速度α１を、第１の所定値Ｌ０を算出する際に用いた自動制動による減速度α０と比較する。減速度α１が減速度α０より大きい場合、接近度の大きさに対して十分な制動を運転者が行っているため、そのまま運転者が操作を継続しステップ２００へ戻る。減速度α１がα０より小さい場合は、ステップ２０８へ移行して自動制動を作動させた後ステップ２００へ戻り、次の前方画像の撮影を行う。
【００４１】
ステップ２０６のチェックで、相対速度Ｖｒが０以下となった場合、ステップ２０９に進み、自動制動中であるか否かをチェックする。ここで、自動制動中でない場合、接近度が大きくならなかったか接近度の大きさに対して十分な制動を運転者が行っており、運転者自身の操作で相対速度が負になった場合に相当する。従って、接近度が十分小さくなったとして全ての操作を運転者に委ねたままステップ２００へ戻り、上記の処理を初めから行う。ステップ２０９のチェックで、自動制動中である場合は、接近度の大きさに対して運転者の制動が不十分であるため、ステップ２０８で自動制動が作動したこととなる。また、ステップ２１０のチェックで、車間距離ｓが第２の所定値より小さい場合は、接近度が未だ十分に小さくなっていないということであるため、自動制動を続行したままステップ２００へ戻り、次の前方画像の撮影を行う。
【００４２】
以上の処理により、先行車に対して減速から追従に移行する場合に、先行車に対する接近度を、車間距離、相対速度及び自車速度とともに減速度も併せて判断するため、運転者によるブレーキ操作量が接触を回避するために必要な制動力に至っていない場合にのみ、自動制動をかけることで必要な制動力を発生する。そして、運転者が十分な制動力を発生させて運転している場合には、運転者自身の操作を尊重している。このため、運転者のブレーキ操作量の不足を補償できるとともに、運転者自身はブレーキ操作が自動制動であるか否かを意識することがなく、その後の追従走行に移行する場合にも、通常の操作手順で自らの意図にあったスムーズな走行を行うことが実現できる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、自車線上を走行する先行車との接近度が大きくなって車間距離が相対速度と自車速度に基く第１の所定値より小さい場合には自動制動をかける。自動制動が作動して、接近度が小さくなって車間距離が自車速度に基く第２の所定値より大きいと判断された後、ブレーキ操作がなされた場合は、その後のアクセル操作時に自動制動を解除する。そして、接近度が大きい場合には、自動制動中に運転者もブレーキ操作をし、接近度が小さくなったときは、再びアクセルを操作して先行車に追従する。従って、通常の先行車に対する接近から減速し、追従する場合の操作手順と同様に運転でき、急加速や急減速することがないので、運転者の意図に逆行することがなく、スムーズな走行を行うことができる。
【００４４】
また、請求項２に記載の発明によれば、車間距離が第２の所定値より大きくなったと判断された後、ブレーキが操作された場合、自動制動の制動力を所定値下げるように切り換えるため、アクセル操作がなされる前段階で、最初の減速状態よりも緩減速状態とすることができる。従って、請求項１の自動制動装置よりも一層スムーズに、運転者の意図にあった先行車に対する追従走行ができる。
【００４５】
また、請求項３に記載の発明によれば、車間距離が第１の所定値より小さい場合に警報を発し、警報発生後の所定時間内にブレーキ操作がされない場合に自動制動させることとしたため、突然に自動制動が作動することがなくなるとともに、運転者の操作遅れのみを補償して違和感のない自動制動装置が実現できる。
【００４６】
また、請求項４に記載の発明によれば、先行車に対する接近度を判断するとともに、運転者のブレーキ操作による減速度も併せて判断し、運転者のブレーキ操作量が接触を回避するために必要な制動力に至っていない場合にのみ、自動制動で必要な制動力を発生させるため、運転者のブレーキ操作量の不足を補償できるとともに、運転者自身にブレーキ操作が自動制動であるか否かを意識させことがない。従って、その後に追従走行に移行する場合にも、通常の操作手順で運転者の意図にあったスムーズな走行が続行できる。
【００４７】
また、請求項５に記載の発明によれば、運転者によるブレーキ操作がなされない、先行車が停止するなどして接近度が十分小さくならない、またアクセル操作がされない等の理由で自動制動で車両が停止した場合に、その後のアクセル操作時に自動制動を解除することとしたため、下り坂などで停止した後に自然に動き出すことがなく、運転者の発信の意志が反映されたスムーズな走行を行うことができる。
【００４８】
また、請求項６に記載の発明によれば、先行車に対する接近度を判断するとともに、運転者のブレーキ操作による減速度も併せて判断し、車間距離が第１の所定値より小さい場合に警報を発し、警報発生後の所定時間内にブレーキ操作がなされた場合、そのまま運転者が操作を続行する。所定時間以内にブレーキ操作がなされない場合は、自動制動を作動させ、また、ブレーキ操作量が接触を回避するために必要な制動力に至っていない場合に、自動制動で必要な制動力を発生させるため、突然に自動制動が作動することがなくなるとともに、運転者の操作遅れのみを補償して違和感のない自動制動装置が実現できる。さらに、運転者のブレーキ操作量の不足を補償できるとともに、運転者自身にブレーキ操作が自動制動であるか否かを意識させことがない。従って、通常の操作手順で運転者の意図にあったスムーズな走行が続行できる。
【００４９】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の構成を示すブロック図である。
【図２】 本発明の構成を示すブロック図である。
【図３】 本発明の構成を示すブロック図である。
【図４】 本発明の構成を示すブロック図である。
【図５】 本発明の構成を示すブロック図である。
【図６】 発明の第１の実施例の構成を示すブロック図である。
【図７】 実施例の作動を説明するフローチャートである。
【図８】 実施例の作動を説明するフローチャートである。
【図９】 実施例の作動を説明するフローチャートである。
【図１０】 発明の第３の実施例の構成を示すブロック図である。
【図１１】 実施例の作動を説明するフローチャートである。
【図１２】 発明の第４の実施例の構成を示すブロック図である。
【図１３】 実施例の作動を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１ 検出手段
２、２’ 接近度判断手段
３ 制動手段
４、４’、４”、４”’ 自動制動作動手段
５ ブレーキ操作検出手段
６ アクセル操作検出手段
７ 自動制動解除手段
８ 警報手段
９ 時間計測手段
１０ ブレーキ操作量検出手段
１１ 接近度判断手段
１０１ カメラ
１０２ 画像処理ユニット
１０３ レーダ
１０４ 速度センサ
１０５、１０５’、１０５” 演算ユニット
１０６、１０６’、１０６” 制御部
１０７ ブレーキアクチュエータ
１０８、１１４ ブレーキスイッチ
１０９ アクセルスイッチ
１１１ 警報装置
１１２ タイマ
１１５ ブレーキ液圧センサ
【産業上の利用分野】
本発明は、車両に搭載される車両用自動制動装置に係り、特に自車線上を走行する先行車との車間距離、相対速度および自車の速度、運転者の操作等を検出し、その検出結果から先行車との接近度を判断して自動的に制動をかける車両用自動制動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車両用自動制動装置として、特開平５−３９０１０号、特開平５−３９０１１号公報に開示されている先行技術がある。特開平５−３９０１０号公報に開示されているものは、検出手段により自車と先行車または障害物との間の距離及び相対速度を検出し、その検出結果に基づいて、接触可能性判断手段が障害物等に対して接触の可能性がある否かを判断する。接触の可能性があると判断した場合、アクチュエータによって自動制動をかける。その自動制動作動中に、検出手段が障害物等を見失った場合、自動制動を徐々に解除するものである。
【０００３】
特開平５−３９０１１号公報に開示されているものは、検出手段により自車と先行車または障害物との間の距離及び相対速度を検出し、その検出結果に基づいて、接触可能性判断手段により障害物等に対して接触の可能性があるか否かを判断する。接触の可能性がないと判断した場合、アクチュエータによる自動制動を解除する。その自動制動解除中に、運転者の操作があった場合、自動制動の解除を禁止し、またはエンジンの出力を低下させるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平５−３９０１０号公報に記載の車両用自動制動装置にあっては、道路の曲線部を走行している場合のように走行環境の変化によって、先行車を見失うという場合が多いが、このような場合に、自動制動が解除されても運転者には知ることが出来ない。また、ノイズ等により、先行車を見失ったり検出したりするというように検出手段が的確に作動しない場合には、自動制動とその解除が繰り返えされるという問題があった。
【０００５】
また、上記特開平５−３９０１１号公報に記載の車両用自動制動装置にあっては、接触の可能性がなくなって自動制動が解除されているとき、運転者によってアクセルやブレーキが操作された場合に、自動制動の解除を禁止し、またはエンジンの出力を低下させるものであり、運転者はこれらを回避するためより一層不適切な操作をする場合があって操作が煩わしくなるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に鑑みて提案されたもので、自動制動が解除されて運転者の操作に移行する際に、急減速や急加速することがなく、また、運転者は通常の運転操作を行うだけで、運転者の意志にあったスムーズな走行ができる車両用自動制動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】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、図１に示すように、自車線上を走行する先行車との車間距離、相対速度及び自車速度を検出する検出手段１と、前記検出手段１で検出した車間距離を所定値と比較してその大小関係で先行車との接近度を示す接近度判断手段２と、前記接近度判断手段２の比較により、車間距離が検出手段で検出した相対速度と自車速度に基く第１の前記所定値より小さい場合に、制動手段３を作動させる自動制動作動手段４とを備え、かつ、運転者によるブレーキ操作を検出するブレーキ操作検出手段５と、運転者によるアクセル操作を検出するアクセル操作検出手段６と、前記制動手段３による自動制動作動中に、前記接近度判断手段２の比較により、車間距離が前記検出手段で検出した自車速度に基く第２の前記所定値より大きいと判断された後、走行中は、ブレーキ操作がなされ、かつそのブレーキ操作後のアクセル操作時にのみ自動制動を解除する自動制動解除手段７とを備えたものである。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、図２に示すように、請求項１の自動制動作動手段４’が、前記制動手段３による自動制動作動中に、前記接近度判断手段２の比較により、車間距離が第２の前記所定値より大きいと判断された後、ブレーキ操作がなされた場合、前記自動制動に基く制動手段３による制動力を所定値下げる切換え機能を有するものである。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明は、図３に示すように、自車線上を走行する先行車との車間距離、相対速度及び自車速度を検出する検出手段１と、前記検出手段１で検出した車間距離を所定値と比較してその大小関係で先行車との接近度を示す接近度判断手段２と、前記接近度判断手段２の比較により、車間距離が検出手段で検出した相対速度と自車速度に基く第１の前記所定値より小さい場合に、運転者に対して警報を発する警報手段８と、前記警報手段８による警報後の時間を計測する時間計測手段９とを備え、かつ、運転者によるブレーキ操作を検出するブレーキ操作検出手段５と、運転者によるアクセル操作を検出するアクセル操作検出手段６と、前記時間計測手段９により計測される所定時間以内にブレーキ操作検出手段５によりブレーキ操作が検出されない場合に、制動手段３を作動させる自動制動作動手段４”と、前記制動手段３による自動制動作動中に、前記接近度判断手段２の比較により、車間距離が前記検出手段で検出した自車速度に基く第２の前記所定値より大きいと判断された後、走行中は、ブレーキ操作がなされ、かつそのブレーキ操作後のアクセル操作時にのみ自動制動を解除する自動制動解除手段７とを備えたものである。
【００１０】
また、請求項４に記載の発明は、図４に示すように、自車線上を走行する先行車との車間距離、相対速度及び自車速度を検出する検出手段１と、運転者のブレーキ操作量を検出するブレーキ操作量検出手段１０と、前記検出手段１で検出した車間距離を所定値と比較してその大小関係で先行車との接近度を示す接近度判断手段２’と、前記接近度判断手段２’の比較により、車間距離が検出手段で検出した相対速度と自車速度に基く第１の前記所定値より小さく、かつ前記ブレーキ操作量検出手段１０で検出したブレーキ操作量に基く減速度が所定減速度より小さい場合に、制動手段３を作動させる自動制動作動手段４とを備え、かつ、運転者のアクセル操作を検出するアクセル操作検出手段６と、前記制動手段３による自動制動作動中に、前記接近度判断手段２’の比較により、車間距離が前記検出手段で検出した自車速度に基く第２の前記所定値より大きいと判断された後、走行中は、ブレーキ操作がなされ、かつそのブレーキ操作後のアクセル操作時にのみ自動制動を解除する自動制動解除手段７とを備えたものである。
【００１１】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４の自動制動解除手段７が、車両が停止した後のアクセル操作時に自動制動を解除するものである。
【００１２】
また、請求項６に記載の発明は、図５に示すように、自車線上を走行する先行車との車間距離、相対速度及び自車速度を検出する検出手段１と、運転者のブレーキ操作量を検出するブレーキ操作量検出手段１０と、前記検出手段１で検出した車間距離を所定値と比較してその大小関係で先行車との接近度を示す接近度判断手段１１と、前記接近度判断手段１１の比較により、車間距離が検出手段で検出した相対速度と自車速度に基く第１の前記所定値より小さく、かつ前記ブレーキ操作量検出手段１０で検出したブレーキ操作量に基く減速度が所定減速度より小さい場合に、運転者に対して警報を発する警報手段８と、前記警報手段８による警報後の時間を計測する時間計測手段９と、前記時間計測手段９により計測される所定時間以内にブレーキ操作が検出されない場合に、制動手段３を作動させる自動制動作動手段４”’とを備え、かつ、運転者によるアクセル操作を検出するアクセル操作検出手段６と、前記制動手段３による自動制動作動中に、前記接近度判断手段１１の比較により、車間距離が前記検出手段で検出した自車速度に基く第２の前記所定値より大きいと判断された後、走行中は、ブレーキ操作がなされ、かつそのブレーキ操作後のアクセル操作時にのみ自動制動を解除する自動制動解除手段７とを備えたものである。
【００１３】
【作用】
請求項１に記載の発明は、先ず、自車線上に先行車がある場合に、検出手段１により先行車との車間距離、相対速度及び自車速度を検出する。次に、接近度判断手段２により検出手段１で検出した車間距離を所定値と比較してその大小関係で示す先行車との接近度を判断する。接近度判断手段２の判断で車間距離が検出手段で検出した相対速度と自車速度に基く第１の前記所定値より小さい場合、自動制動作動手段４により制動手段３を作動させて制動をかける。制動手段３が制動中にも、検出手段１により最新のデータを検出し、接近度判断手段２の実行を継続する。相対速度等が減少して、接近度判断手段２の比較により、車間距離が検出手段で検出した自車速度に基く第２の前記所定値より大きいと判断された場合、自動制動解除手段７にその旨の信号を送る。自動制動解除手段７は、車間距離が第２の前記所定値より大きくなった時点から、第２の所定値より小さいとの判断がでない限り、走行中はブレーキ操作が検出されるのを待つ。ブレーキ操作検出手段５によりブレーキ操作が検出されると、自動制動解除手段７は、アクセル操作検出手段６によりアクセル操作が検出されるのを待ち、アクセル操作が検出された時点で直ちに自動制動を解除し、全ての機能が運転者の操作に移行される。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明は、自動制動作動手段４’が、制動力の切替え機能を有するものであり、接近度判断手段２により車間距離が第２の所定値より大きいと判断された後、ブレーキ操作検出手段５によりブレーキ操作が検出されると、次はアクセルが操作されると判断し、その前段階として、自動制動による制動力を所定値下げるように切り替え、最初の減速状態よりも緩減速状態とする。その後は請求項１と同様に、アクセル操作検出手段６によりアクセル操作が検出された時点で、自動制動解除手段７が自動制動を直ちに解除し、すべての機能が運転者の操作に移行される。
【００１５】
また、請求項３に記載の発明は、接近度判断手段２により車間距離が第１の所定値より小さいと判断されると、警報手段８により運転者に接近度の高いことを報知すると共に、時間計測手段９により時間計測を開始する。ここで、時間計測手段９は、運転者が状況を確認してブレーキ操作を行う空走時間に相当する所定時間を計測する。所定時間以内に、ブレーキ操作検出手段５によりブレーキ操作が検出された場合は、そのまま運転者が操作を続行する。所定時間以内にブレーキ操作が検出されない場合は、自動制動作動手段４”により制動手段３を作動させて制動をかける。その他の作用は、請求項１と同様である。
【００１６】
また、請求項４に記載の発明は、接近度判断手段２’により検出手段１で検出した車間距離を所定値と比較してその大小関係で示す先行車との接近度を判断する。車間距離が検出手段で検出した相対速度と自車速度に基く第１の前記所定値より小さく、かつブレーキ操作量検出手段で検出したブレーキ操作量に基く減速度が所定減速度より小さい場合、すなわち運転者がブレーキ操作をしていても制動力が弱くて車間距離が小さい場合は、同時に自動制動作動手段４により制動手段３を作動させて制動をかける。その他の作用は請求項１と同様である。
【００１７】
また、請求項５に記載の発明は、検出手段１により自車速度が零、即ち停止していることが検出された場合、自車停止の信号を接近度判断手段２を介して自動制動解除手段７に送る。自動制動解除手段７は、アクセル操作検出手段６によりアクセル操作が検出されるのを待ち、アクセル操作が検出された時点で直ちに自動制動を解除し、全ての機能が運転者の操作に移行される。
【００１８】
また、請求項６に記載の発明は、接近度判断手段１１が、検出手段１で検出された車間距離を所定値と比較してその大小関係で先行車との接近度を示す。そして、接近度判断手段１１により車間距離が検出手段で検出した相対速度と自車速度に基く第１の前記所定値より小さいと判断され、かつブレーキ操作量検出手段１０で検出したブレーキ操作量に基く減速度が所定減速度より小さい場合は、警報手段８により運転者に接近度が高いことを報知すると共に、時間計測手段９により時間計測を開始する。ここで、時間計測手段９は、運転者が状況を確認してブレーキ操作を行う空走時間に相当する所定時間を計測する。所定時間以内に、ブレーキ操作量検出手段１０により所定の制動力が検出された場合は、そのまま運転者が操作を続行する。所定時間以内に、所定の制動力が検出されない場合は、自動制動作動手段４”’により制動手段３を作動させて制動をかける。その他の作用は請求項１と同様である。
【００１９】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
図６は第１の実施例の構成を示すブロック図であり、カメラ１０１で撮影した車両前方の画像を処理して、自車線及び先行車を検出し、先行車が自車線上にあるか否かを判別する画像処理ユニット１０２と、先行車が自車線上にある場合に、先行車との車間距離を検出するレーダ１０３と、自車速度を検出する速度センサ１０４が演算ユニット１０５に接続されている。演算ユニット１０５は、レーダ１０３で検出された先行車との車間距離の時間的変化量より相対速度を算出し、車間距離、相対速度及び自車速度より先行車との接近度を判断する。
【００２０】
演算ユニット１０５は制御部１０６に接続され、制御部１０６はブレーキアクチュエータ１０７に接続され、演算ユニット１０５で判断された接近度に基づいて制御部１０６によりブレーキアクチュエータ１０７を自動的に制御する。また、制御部１０６には、運転者のブレーキ操作を検出するブレーキスイッチ１０８と、アクセル操作を検出するアクセルスイッチ１０９が接続されている。
【００２１】
この構成における作動を図７、図８に示すフローチャ−トにより説明する。先ず、図７のステップ２００で、カメラ１０１により車両前方の画像を撮影する。画像処理ユニット１０２では、ステップ２０１において、車両前方の画像についてエッジ検出や特徴抽出などの画像処理を行って、道路白線と先行車を検出し、次いでステップ２０２に進み、自車線上に先行車が存在するか否かをチェックする。先行車が存在しない場合は、ステップ２００へ戻って次の画像の取り込みを行う。
【００２２】
ステップ２０２のチェックで、自車線上に先行車が存在する場合は、ステップ２０３に進み、レーダ１０３により先行車との車間距離ｓを検出し、ステップ２０４に進み、車間距離ｓの単位時間当たりの変化量に基づいて、演算ユニット１０５により相対速度Ｖｒを検出し、ステップ２０５に進み、速度センサ１０４により自車速度Ｖａを検出する。上記ステップ２００〜ステップ２０５が発明の検出手段を構成している。
【００２３】
次に、図８のステップ２０６において、演算ユニット１０５により相対速度Ｖｒが正か負かをチェックする。ここで、相対速度Ｖｒが正であるときは、自車が先行車に接近していることを意味し、この走行状態では先行車と接触する可能性があることとなる。
【００２４】
ステップ２０６のチェックで、相対速度Ｖｒが正である場合、ステップ２０７に進み、さらに演算ユニット１０５により現在の車間距離ｓが第１の所定値Ｌ０より大きいか否かをチェックする。ここで接近度のチェックは、車間距離ｓと第１の所定値Ｌ０との比較の形で表されているが、第１の所定値Ｌ０は下式のように相対速度Ｖｒ及び自車速度Ｖａを含む形で表すことができる。
Ｌ０＝（Ｖｒ２ ／２α０）＋Ｔ０（Ｖａ−Ｖｒ）
ここで、α０は自動制動装置による減速度、Ｔ０は車間距離に相当する時間である。即ち、この式は相対速度Ｖｒで先行車に接近する車両が減速度α０で減速し、先行車との相対速度が０となって追従走行状態となったとき、その車間距離は先行車速度ＶｆにＴ０秒を乗じたものとなるため、必要な減速開始の車間距離を表している。ここで、減速度α０は一般的に路面の摩擦係数μも勘案した最大減速度の８割程度、時間Ｔ０は１．０秒程度が望ましい。
【００２５】
ステップ２０７のチェックで、現在の車間距離ｓが第１の所定値Ｌ０より大きい場合は、接近度が大きくないため、ステップ２００に戻り、上記の処理を初めから行う。逆に、車間距離ｓが第１の所定値Ｌ０より小さい場合は、接近度が大きいため、ステップ２０８に進み、制御部１０６でブレーキアクチュエータ１０７を作動させることにより、自動制動を作動させる。その後、ステップ２００に戻って、次の前方画像の撮影を行う。このステップ２０７のチェックは、カメラ１０１のフレームレート３３ｍｓｅｃに１回行われるため、相対速度Ｖｒが１００ｋｍ／ｈであっても、この間の車間距離の変化は最大０．９ｍであり、上記第１の所定値Ｌ０の基準値としての意味が達成される制動タイミングであると言える。
【００２６】
ステップ２０６のチェックで、相対速度Ｖｒが０以下である場合、ステップ２０９に進み、自動制動作動中か否かをチェックし、接近度が大きくならず自動制動が作動していない場合、ステップ２００に戻り、上記の処理を初めから行う。また、ステップ２０９において、自動制動が作動中である場合、ステップ２１０に進み、演算ユニット１０５により車間距離ｓが第２の所定値Ｌ１より大きいか否かをチェックする。
【００２７】
相対速度Ｖｒが０以下である場合、即ち、自車速度Ｖａが先行車速度Ｖｆより遅い場合、車間距離は開いていくので、接触の可能性は無い。しかし、車間距離が小さ過ぎるのは接近度が十分に小さくなったとは言えないため、車間距離ｓが第２の所定値Ｌ１より大きくない場合、処理はステップ２０８に移行して自動制動を継続する。ここで、第２の所定値Ｌ１は、下式のように自車速度Ｖａに比例した値とする。
Ｌ１＝Ｔ１×Ｖａ＋Ｌａ
ここで、Ｔ１は１．５秒程度、Ｌａは最低車間距離として５ｍ程度が望ましい。
【００２８】
ステップ２０６のチェックで、相対速度Ｖｒが負であり、ステップ２１０のチェックで、車間距離ｓが第２の所定値Ｌ１より大きい場合、即ち、接近度が小さい場合、ステップ２１１に進み、ブレーキスイッチ１０８がＯＮであるか否かがチェックされる。
【００２９】
ステップ２１１のチェックで、ブレーキスイッチ１０８がＯＮでない場合、ステップ２１２に進み、自車が停止しているか否かがチェックされ、自車が停止していない場合、ステップ２００に戻り、処理を初めから繰り返す。また、ステップ２１１のチェックで、ブレーキスイッチ１０８がＯＮである場合、若しくはステップ２１２で自車が停止している場合、ステップ２１３に進み、アクセルスイッチ１０９により、アクセルが操作されるか否かがチェックされる。そして、アクセルが操作された時点で、ステップ２１４に進み、制御部１０６による自動制動が解除される。また、アクセルが操作されていない間に自車が停止した場合も同様に、アクセルが操作された時点で、ステップ２１４に進み、自動制動が解除されて処理は終了する。上記ステップ２０６〜２０７、ステップ２０９〜２１０が発明における接近度判断手段２、ステップ２０８が自動制動手段４、ステップ２１１がブレーキ操作検出手段５、ステップ２１３がアクセル操作検出手段６、ステップ２１４が自動制動解除手段７を構成している。
【００３０】
以上の処理においては、先行車に対する接近度が大きい場合に、制御部１０６でブレーキアクチュエータ１０７を作動させることにより自動制動が作動するが、その自動制動中に運転者もブレーキ操作をするようになっている。また、通常、接近度が大きい場合に、運転者はブレーキを操作して減速し、接近度が小さくなった後は、アクセルを操作して先行車に追従走行する。従って、この処理によれば、通常の先行車への接近による減速や、先行車に追従する場合の操作手順と同様の操作手順で、運転をすることができる。そして、急加速や急減速することがないため、運転者の意図に逆行することはない。また、運転者の意図にあう時点で、自動的に自動制動が解除されるため、スムーズに先行車に追従していくことができる。さらに、車両が停止した後再発進するときは、運転者の発進の意志であるアクセル操作により自動制動状態が解除されるため、下り坂などで一旦停止した後に自然に動き出すことがなくて、運転者の発進の意志は反映される。
【００３１】
次に、第２の実施例を説明する。第２の実施例は、第１の実施例における制御部１０６のかわりに、さらに制動力を切り換える機能を有する制御部１０６’を用いたものであり、自動制動作動中に、接近度が第２の所定値より低いと判断された後、ブレーキが操作された場合は、制動力を所定値下げるように構成されている。他の構成は実施例１と同じである。
【００３２】
第２の実施例の作動を図７、図９のフローチャートにより説明する。ここで、図７に示す処理は第１の実施例と同じである。第２の実施例の作動は、図９に示すように、第１の実施例の図８におけるステップ２１１とステップ２１３との間にステップ２１５を設けたものである。ステップ２０６のチェックで、相対速度Ｖｒが０以下であり、ステップ２０９のチェックで、自動制動中である場合、ステップ２１０に進み、車間距離ｓが第２の所定値Ｌ１より大きいか否かをチェックする。車間距離ｓが第２の所定値Ｌ１より大きく、接近度が小さい場合、ステップ２１１に進み、ブレーキスイッチ１０８がＯＮであるか否かをチェックする。ブレーキスイッチ１０８がＯＮである場合、次にアクセル操作により加速または速度を維持した走行が予想されることと、接近度が小さくなっていることを考慮し、ステップ２１５において、制御部１０６’による自動制動の減速度を、ステップ２０８における減速度α０より小さいα１とする。ここで、α１はα０より小さく減速度を下げたこととなる。その後、ステップ２１３でアクセルが操作されるか否かをチェックし、アクセルが操作された時点でステップ２１４により自動制動が解除する。
【００３３】
以上の処理により、先行車に対し減速から追従に移行する際に、自動制動解除の前に最初の減速状態よりも緩減速状態へ一旦移行し、加速するためのアクセル操作時に自動制動を解除する。従って、通常の操作手順で運転することができる。そして、急加速や急減速がないため、先行車に対する減速から追従走行に移行する際、一層スムーズに運転者の意図にあった運転をすることができる。
【００３４】
図１０は第３の実施例の構成を示すブロック図であり、第１の実施例における構成に加えて、演算ユニット１０５’は、さらに、演算ユニット１０５’で判断した接近度が高い場合に作動する警報装置１１１に接続され、警報装置１１１は警報後の時間を計測するタイマ１１２に接続され、タイマ１１２は制御部１０６”に接続されている。そして、警報後、運転者が状況を確認してブレーキ操作を行う空走時間に相当する所定時間が経過したときに、タイマ１１２から制御部１０６”に所定時間経過信号を送信し、制御部１０６”によりブレーキアクチュエータ１０７を制御し、自動制動を作動させる。
【００３５】
第３の実施例の作動を図７、図１１のフローチャ−トにより説明する。ここで、図７に示す処理は第１の実施例と同じである。第２の実施例の作動は、図１１に示すように、第１の実施例の図８におけるステップ２０７の代わりに、ステップ２１６〜ステップ２１９を設けたものである。ステップ２０６のチェックで、相対速度Ｖｒが正である場合、ステップ２１６に進み、演算ユニット１０５’により現在の車間距離ｓが第１の所定値Ｌ２より大きいか否かをチェックする。ステップ２１６のチェックで、車間距離ｓが第１の所定値Ｌ２より大きい場合、ステップ２００に戻り、次の前方画像の撮影を行う。車間距離ｓが第１の所定値Ｌ２より小さい場合、接近度が大きくなっているので、減速する必要がある。そのため、ステップ２１７に進み、警報装置１１１により運転者に接近度が大きいことを報知する。ここで、第１の所定値Ｌ２は、警報から運転者のブレーキ操作が開始されるまでの間に走行する空走距離を考慮し、下式で与えられる。
Ｌ２＝（Ｖｒ２ ／２α０）＋Ｔ０（Ｖａ−Ｖｒ）＋Ｖａτ
この式において、τは人間の反応操作時間であり０．８秒程度が望ましい。
【００３６】
次いで、ステップ２１８に進み、制御部１０６”により所定時間以内にブレーキ操作が行われるか否かをチェックする。ステップ２１８のチェックで、ブレーキスイッチ１０８がＯＮの場合、そのまま運転者が操作を継続し、処理はステップ２００へ戻る。所定時間以内にブレーキ操作が検出されない場合、ステップ２１９に進み、タイマ１１２により運転者が状況を確認してブレーキ操作を行う空走時間に相当する所定時間をチェックする。ステップ２１９のチェックで、所定時間が経過すると、ステップ２０８へ移行し、制御部１０６”によりブレーキアクチュエータ１０７を作動させ自動制動をかけた後、ステップ２００に戻り、次の前方画像の撮影を行う。上記ステップ２１８が発明における警報手段８、ステップ２１９が時間計測手段９を構成している。
【００３７】
以上の処理により、先行車に対する接近度が大きい場合、制御部１０６”によりブレーキアクチュエータ１０７を作動させて自動制動を作動させる前に、運転者に対して接近度が大きいことを報知するため、自動制動を行うことなしに、運転者の意志で運転が継続できる可能性を最大限引き出すことができる。また、自動制動が作動する場合でも、突然に自動制動が作動することはなくなり、運転者の操作遅れのみを補償し違和感のない自動制動が実現できる。
【００３８】
図１２は第４の実施例の構成を示すブロック図であり、第１の実施例における構成に加えて、ブレーキスイッチ１１４は、さらに、ブレーキスイッチ１１４の出力から制動力に相当するブレーキ系の油圧を測定し、ブレーキ操作量を検出するブレーキ液圧センサ１１５に接続され、ブレーキ液圧センサ１１５は接近度を判断する演算ユニット１０５”に接続されている。
【００３９】
第４の実施例の作動を図７、図１３のフローチャ−トにより説明する。ここで、図７に示す処理は第１の実施例と同じである。第４の実施例の作動は、図１３に示すように、第１の実施例の図７、図８におけるステップ２０５と２０６との間にステップ２２０を、またステップ２０７と２０８との間にステップ２２１を設けたものである。ステップ２０２のチェックで、自車線上に車両が存在し、ステップ２０３〜ステップ２０５において、先行車との車間距離ｓ、相対速度Ｖｒ、自車速度Ｖａを検出した後、ステップ２２０に進み、ブレーキスイッチ１１４とブレーキ液圧センサ１１５とにより運転者のブレーキ操作量を検出し、この操作量に相当する減速度α１を求める。その後、ステップ２０６で相対速度Ｖｒが正か負かをチェックし、相対速度Ｖｒが正である場合、ステップ２０７に進み、接近度判断として、現在の車間距離ｓが第１の所定値Ｌ０より大きいか否かをチェックする。上記ステップ２２０が発明におけるブレーキ操作量検出手段１０を構成している。
【００４０】
ステップ２０７のチェックで、現在の車間距離ｓが第１の所定値Ｌ０より大きい場合、ステップ２００へ戻り、次の前方画像の撮影を行う。車間距離ｓが第１の所定値Ｌ０より小さい場合、接近度が大きいとして、ステップ２２１に進み、運転者によるブレーキ操作で発生する減速度α１を、第１の所定値Ｌ０を算出する際に用いた自動制動による減速度α０と比較する。減速度α１が減速度α０より大きい場合、接近度の大きさに対して十分な制動を運転者が行っているため、そのまま運転者が操作を継続しステップ２００へ戻る。減速度α１がα０より小さい場合は、ステップ２０８へ移行して自動制動を作動させた後ステップ２００へ戻り、次の前方画像の撮影を行う。
【００４１】
ステップ２０６のチェックで、相対速度Ｖｒが０以下となった場合、ステップ２０９に進み、自動制動中であるか否かをチェックする。ここで、自動制動中でない場合、接近度が大きくならなかったか接近度の大きさに対して十分な制動を運転者が行っており、運転者自身の操作で相対速度が負になった場合に相当する。従って、接近度が十分小さくなったとして全ての操作を運転者に委ねたままステップ２００へ戻り、上記の処理を初めから行う。ステップ２０９のチェックで、自動制動中である場合は、接近度の大きさに対して運転者の制動が不十分であるため、ステップ２０８で自動制動が作動したこととなる。また、ステップ２１０のチェックで、車間距離ｓが第２の所定値より小さい場合は、接近度が未だ十分に小さくなっていないということであるため、自動制動を続行したままステップ２００へ戻り、次の前方画像の撮影を行う。
【００４２】
以上の処理により、先行車に対して減速から追従に移行する場合に、先行車に対する接近度を、車間距離、相対速度及び自車速度とともに減速度も併せて判断するため、運転者によるブレーキ操作量が接触を回避するために必要な制動力に至っていない場合にのみ、自動制動をかけることで必要な制動力を発生する。そして、運転者が十分な制動力を発生させて運転している場合には、運転者自身の操作を尊重している。このため、運転者のブレーキ操作量の不足を補償できるとともに、運転者自身はブレーキ操作が自動制動であるか否かを意識することがなく、その後の追従走行に移行する場合にも、通常の操作手順で自らの意図にあったスムーズな走行を行うことが実現できる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、自車線上を走行する先行車との接近度が大きくなって車間距離が相対速度と自車速度に基く第１の所定値より小さい場合には自動制動をかける。自動制動が作動して、接近度が小さくなって車間距離が自車速度に基く第２の所定値より大きいと判断された後、ブレーキ操作がなされた場合は、その後のアクセル操作時に自動制動を解除する。そして、接近度が大きい場合には、自動制動中に運転者もブレーキ操作をし、接近度が小さくなったときは、再びアクセルを操作して先行車に追従する。従って、通常の先行車に対する接近から減速し、追従する場合の操作手順と同様に運転でき、急加速や急減速することがないので、運転者の意図に逆行することがなく、スムーズな走行を行うことができる。
【００４４】
また、請求項２に記載の発明によれば、車間距離が第２の所定値より大きくなったと判断された後、ブレーキが操作された場合、自動制動の制動力を所定値下げるように切り換えるため、アクセル操作がなされる前段階で、最初の減速状態よりも緩減速状態とすることができる。従って、請求項１の自動制動装置よりも一層スムーズに、運転者の意図にあった先行車に対する追従走行ができる。
【００４５】
また、請求項３に記載の発明によれば、車間距離が第１の所定値より小さい場合に警報を発し、警報発生後の所定時間内にブレーキ操作がされない場合に自動制動させることとしたため、突然に自動制動が作動することがなくなるとともに、運転者の操作遅れのみを補償して違和感のない自動制動装置が実現できる。
【００４６】
また、請求項４に記載の発明によれば、先行車に対する接近度を判断するとともに、運転者のブレーキ操作による減速度も併せて判断し、運転者のブレーキ操作量が接触を回避するために必要な制動力に至っていない場合にのみ、自動制動で必要な制動力を発生させるため、運転者のブレーキ操作量の不足を補償できるとともに、運転者自身にブレーキ操作が自動制動であるか否かを意識させことがない。従って、その後に追従走行に移行する場合にも、通常の操作手順で運転者の意図にあったスムーズな走行が続行できる。
【００４７】
また、請求項５に記載の発明によれば、運転者によるブレーキ操作がなされない、先行車が停止するなどして接近度が十分小さくならない、またアクセル操作がされない等の理由で自動制動で車両が停止した場合に、その後のアクセル操作時に自動制動を解除することとしたため、下り坂などで停止した後に自然に動き出すことがなく、運転者の発信の意志が反映されたスムーズな走行を行うことができる。
【００４８】
また、請求項６に記載の発明によれば、先行車に対する接近度を判断するとともに、運転者のブレーキ操作による減速度も併せて判断し、車間距離が第１の所定値より小さい場合に警報を発し、警報発生後の所定時間内にブレーキ操作がなされた場合、そのまま運転者が操作を続行する。所定時間以内にブレーキ操作がなされない場合は、自動制動を作動させ、また、ブレーキ操作量が接触を回避するために必要な制動力に至っていない場合に、自動制動で必要な制動力を発生させるため、突然に自動制動が作動することがなくなるとともに、運転者の操作遅れのみを補償して違和感のない自動制動装置が実現できる。さらに、運転者のブレーキ操作量の不足を補償できるとともに、運転者自身にブレーキ操作が自動制動であるか否かを意識させことがない。従って、通常の操作手順で運転者の意図にあったスムーズな走行が続行できる。
【００４９】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の構成を示すブロック図である。
【図２】 本発明の構成を示すブロック図である。
【図３】 本発明の構成を示すブロック図である。
【図４】 本発明の構成を示すブロック図である。
【図５】 本発明の構成を示すブロック図である。
【図６】 発明の第１の実施例の構成を示すブロック図である。
【図７】 実施例の作動を説明するフローチャートである。
【図８】 実施例の作動を説明するフローチャートである。
【図９】 実施例の作動を説明するフローチャートである。
【図１０】 発明の第３の実施例の構成を示すブロック図である。
【図１１】 実施例の作動を説明するフローチャートである。
【図１２】 発明の第４の実施例の構成を示すブロック図である。
【図１３】 実施例の作動を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１ 検出手段
２、２’ 接近度判断手段
３ 制動手段
４、４’、４”、４”’ 自動制動作動手段
５ ブレーキ操作検出手段
６ アクセル操作検出手段
７ 自動制動解除手段
８ 警報手段
９ 時間計測手段
１０ ブレーキ操作量検出手段
１１ 接近度判断手段
１０１ カメラ
１０２ 画像処理ユニット
１０３ レーダ
１０４ 速度センサ
１０５、１０５’、１０５” 演算ユニット
１０６、１０６’、１０６” 制御部
１０７ ブレーキアクチュエータ
１０８、１１４ ブレーキスイッチ
１０９ アクセルスイッチ
１１１ 警報装置
１１２ タイマ
１１５ ブレーキ液圧センサ
Claims (6)
- 車両に搭載され、自車線上を走行する先行車との車間距離、相対速度及び自車速度を検出する検出手段と、
前記検出手段で検出した車間距離を所定値と比較してその大小関係で先行車との接近度を示す接近度判断手段と、
前記接近度判断手段の比較により、車間距離が検出手段で検出した相対速度と自車速度に基く第１の前記所定値より小さい場合に、制動手段を作動させる自動制動作動手段とを備え、かつ、
運転者によるブレーキ操作を検出するブレーキ操作検出手段と、
運転者によるアクセル操作を検出するアクセル操作検出手段と、
前記制動手段による自動制動作動中に、前記接近度判断手段の比較により、車間距離が前記検出手段で検出した自車速度に基く第２の前記所定値より大きいと判断された後、走行中は、ブレーキ操作がなされ、かつそのブレーキ操作後のアクセル操作時にのみ自動制動を解除する自動制動解除手段とを備えたことを特徴とする車両用自動制動装置。 - 前記自動制動作動手段は、前記制動手段による自動制動作動中に、前記接近度判断手段の比較により、車間距離が第２の前記所定値より大きいと判断された後、ブレーキ操作がなされた場合は、前記自動制動による制動力を所定値下げる切換え機能を有するものであることを特徴とする請求項１記載の車両用自動制動装置。
- 車両に搭載され、自車線上を走行する先行車との車間距離、相対速度及び自車速度を検出する検出手段と、
前記検出手段で検出した車間距離を所定値と比較してその大小関係で先行車との接近度を示す接近度判断手段と、
前記接近度判断手段の比較により、車間距離が検出手段で検出した相対速度と自車速度に基く第１の前記所定値より小さい場合に、運転者に対して警報を発する警報手段と、
前記警報手段による警報後の時間を計測する時間計測手段とを備え、かつ、
運転者によるブレーキ操作を検出するブレーキ操作検出手段と、
運転者によるアクセル操作を検出するアクセル操作検出手段と、
前記時間計測手段により計測される所定時間以内にブレーキ操作検出手段によりブレーキ操作が検出されない場合に、制動手段を作動させる自動制動作動手段と、
前記制動手段による自動制動作動中に、前記接近度判断手段の比較により、車間距離が前記検出手段で検出した自車速度に基く第２の前記所定値より大きいと判断された後、走行中は、ブレーキ操作がなされ、かつそのブレーキ操作後のアクセル操作時にのみ自動制動を解除する自動制動解除手段とを備えたことを特徴とする車両用自動制動装置。 - 車両に搭載され、自車線上を走行する先行車との車間距離、相対速度及び自車速度を検出する検出手段と、
運転者のブレーキ操作量を検出するブレーキ操作量検出手段と、
前記検出手段で検出した車間距離を所定値と比較してその大小関係で先行車との接近度を示す接近度判断手段と、
前記接近度判断手段の比較により、車間距離が検出手段で検出した相対速度と自車速度に基く第１の前記所定値より小さく、かつ前記ブレーキ操作量検出手段で検出したブレーキ操作量に基く減速度が所定減速度より小さい場合に、制動手段を作動させる自動制動作動手段とを備え、かつ、
運転者のアクセル操作を検出するアクセル操作検出手段と、
前記制動手段による自動制動作動中に、前記接近度判断手段の比較により、車間距離が前記検出手段で検出した自車速度に基く第２の前記所定値より大きいと判断された後、走行中は、ブレーキ操作がなされ、かつそのブレーキ操作後のアクセル操作時にのみ自動制動を解除する自動制動解除手段とを備えたことを特徴とする車両用自動制動装置。 - 前記自動制動解除手段は、車両が停止した後のアクセル操作時に自動制動を解除するものであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１に記載の車両用自動制動装置。
- 車両に搭載され、自車線上を走行する先行車との車間距離、相対速度及び自車速度を検出する検出手段と、
運転者のブレーキ操作量を検出するブレーキ操作量検出手段と、
前記検出手段で検出した車間距離を所定値と比較してその大小関係で先行車との接近度を示す接近度判断手段と、
前記接近度判断手段の比較により、車間距離が検出手段で検出した相対速度と自車速度に基く第１の前記所定値より小さく、かつ前記ブレーキ操作量検出手段で検出したブレーキ操作量に基く減速度が所定減速度より小さい場合に、運転者に対して警報を発する警報手段と、
前記警報手段による警報後の時間を計測する時間計測手段と、
前記時間計測手段により計測される所定時間以内にブレーキ操作が検出されない場合に、制動手段を作動させる自動制動作動手段とを備え、かつ、
運転者によるアクセル操作を検出するアクセル操作検出手段と、
前記制動手段による自動制動作動中に、前記接近度判断手段の比較により、車間距離が前記検出手段で検出した自車速度に基く第２の前記所定値より大きいと判断された後、走行中は、ブレーキ操作がなされ、かつそのブレーキ操作後のアクセル操作時にのみ自動制動を解除する自動制動解除手段とを備えたことを特徴とする車両用自動制動装置。
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