JP5042128B2 - Collision damage reduction device - Google Patents

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JP5042128B2 JP2008151331A JP2008151331A JP5042128B2 JP 5042128 B2 JP5042128 B2 JP 5042128B2 JP 2008151331 A JP2008151331 A JP 2008151331A JP 2008151331 A JP2008151331 A JP 2008151331A JP 5042128 B2 JP5042128 B2 JP 5042128B2
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Description

本発明は、車両進行方向に位置する先行車，停止車両及び落下物など（以下「障害物」という）と衝突するおそれがあるときに、自動的にブレーキを作動させて衝突時の被害を軽減する衝突被害軽減装置に関する。   The present invention reduces the damage caused by a collision by automatically operating a brake when there is a risk of collision with a preceding vehicle, a stopped vehicle, or a falling object (hereinafter referred to as an “obstacle”) located in the vehicle traveling direction. The present invention relates to a collision damage reduction device.

車両運転者の前方不注意などにより、ブレーキ操作やハンドル操作などの回避操作を行わずに、車両進行方向に位置する障害物と衝突する事故が時々発生している。このため、「大型トラックのプリクラッシュセーフティの開発」（非特許文献１）に記載されるように、障害物と衝突するまでの衝突時間が閾値以下となったときに、自動的にブレーキを作動させて車速を低下させることで、衝突時の被害を軽減する衝突被害軽減装置が実用化されている。
奥山宏和、外２名，「大型トラックのプリクラッシュセーフティの開発」，自動車技術，社団法人自動車技術会，２００６年１２月１日，第６０巻，第１２号，ｐ．３４−３８ Occasionally, accidents that collide with obstacles in the vehicle traveling direction occur without performing avoidance operations such as a brake operation and a steering wheel operation due to the carelessness of the vehicle driver. For this reason, as described in "Development of pre-crash safety for large trucks" (Non-Patent Document 1), the brake is automatically activated when the collision time until the collision with the obstacle falls below the threshold. Thus, a collision damage reducing device that reduces the vehicle damage by reducing the vehicle speed has been put into practical use.
Hirokazu Okuyama, 2 others, "Development of pre-crash safety for large trucks", Automotive Technology, Japan Society for Automotive Engineers, December 1, 2006, Vol. 60, No. 12, p. 34-38

ところで、衝突被害軽減装置においては、ブレーキ作動時間が長くなればなるほど、衝突時の車速が低下して衝突被害軽減効果の実効が図られる。しかし、先行車の追い越しなどのために車線変更を行うシーンを想定すると、先行車との距離が一時的に短くなって、自動的にブレーキが作動してしまうおそれがある。車線変更時にブレーキが急に作動すると、車両姿勢が変化して不安定となるばかりか、追従する後方車両が衝突してしまうおそれも否めない。このため、衝突被害軽減装置では、誤動作防止の観点から、自動的にブレーキを作動させるタイミングを規定する閾値を大きくすることができず、衝突被害軽減効果の実効を図ることは困難であった。   By the way, in the collision damage alleviating device, the longer the brake operation time, the lower the vehicle speed at the time of the collision and the more effective the collision damage reducing effect. However, assuming a scene in which a lane change is performed for overtaking the preceding vehicle, the distance from the preceding vehicle temporarily decreases, and the brake may be automatically activated. If the brake suddenly operates when changing lanes, the vehicle posture changes and becomes unstable, and there is no denying the possibility that the following rear vehicle will collide. For this reason, in the collision damage alleviating apparatus, from the viewpoint of preventing malfunction, it is difficult to increase the threshold value that defines the timing for automatically operating the brake, and it is difficult to achieve the effect of reducing the collision damage.

そこで、本発明は以上のような従来の問題点に鑑み、車線変更を行うときには加速が伴うことに着目し、加速中にはブレーキを作動させるタイミングを遅らせることで、誤動作を防止しつつ衝突被害軽減効果の実効を図った衝突被害軽減装置を提供することを目的とする。   Therefore, in view of the conventional problems as described above, the present invention pays attention to the fact that acceleration is accompanied when changing lanes, and by delaying the timing of operating the brake during acceleration, collision damage is prevented while preventing malfunction. An object of the present invention is to provide a collision damage mitigation device that achieves an effective mitigation effect.

このため、請求項１記載の発明では、車両進行方向に位置する障害物までの距離を測定する距離測定手段と、前記障害物との相対速度又はその変化率を測定する変位状態測定手段と、前記距離測定手段及び変位状態測定手段により夫々測定された距離及び相対速度若しくはその変化率に基づいて、前記障害物に衝突するまでの衝突時間を演算する衝突時間演算手段と、前記衝突時間演算手段により演算された衝突時間が所定閾値以下となったときに、ブレーキを自動的に作動させるブレーキ作動手段と、ペダルストロークの途中に踏力変化点を設けたアクセルペダルが踏力変化点を越えて踏み込まれているときに、車両運転者に加速意思があると判定する加速意思判定手段と、前記加速意思判定手段により加速意思があると判定されたときに、前記所定閾値を所定値だけ小さくする閾値変更手段と、を含んで構成されたことを特徴とする。 For this reason, in the first aspect of the present invention, distance measuring means for measuring the distance to the obstacle located in the vehicle traveling direction, displacement state measuring means for measuring the relative speed with respect to the obstacle or the rate of change thereof, Collision time calculating means for calculating the collision time until the vehicle collides with the obstacle based on the distance and relative velocity measured by the distance measuring means and the displacement state measuring means, respectively, or the rate of change thereof, and the collision time calculating means When the collision time calculated by the above is less than the predetermined threshold, the brake operating means that automatically operates the brake and the accelerator pedal that has a pedal force change point in the middle of the pedal stroke are depressed beyond the pedal force change point. when being and determining acceleration intention determining means that there is acceleration intention of the vehicle driver, when it is determined that the acceleration intention by the acceleration intention determining means Characterized in that said predetermined threshold value is configured to include a threshold changing means for reducing by a predetermined value.

請求項２記載の発明では、車両進行方向に位置する障害物までの距離を測定する距離測定手段と、前記障害物との相対速度又はその変化率を測定する変位状態測定手段と、前記距離測定手段及び変位状態測定手段により夫々測定された距離及び相対速度若しくはその変化率に基づいて、前記障害物に衝突するまでの衝突時間を演算する衝突時間演算手段と、前記衝突時間演算手段により演算された衝突時間が所定閾値以下となったときに、ブレーキを自動的に作動させるブレーキ作動手段と、車両加速度を測定する加速度測定手段と、車両が走行する路面の傾斜角度を測定する傾斜角度測定手段と、前記傾斜角度測定手段により測定された傾斜角度に基づいて、前記加速度測定手段により測定された車両加速度から重力による影響を排除する重力影響排除手段と、前記重力影響排除手段により重力影響が排除された車両加速度が所定加速度以上であるときに、車両運転者に加速意思があると判定する加速意思判定手段と、前記加速意思判定手段により加速意思があると判定されたときに、前記所定閾値を所定値だけ小さくする閾値変更手段と、を含んで構成されたことを特徴とする。
請求項３記載の発明では、前記閾値変更手段は、前記加速意思があると判定されたことに加え、車両運転者により変速機がシフトダウンされてから所定時間内であるときに、前記所定閾値を所定値だけ小さくすることを特徴とする。
請求項４記載の発明では、前記閾値変更手段は、前記加速意思があると判定されたことに加え、車両運転者によりウインカーが作動されたときに、前記所定閾値を所定値だけ小さくすることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, distance measuring means for measuring a distance to an obstacle located in the vehicle traveling direction, displacement state measuring means for measuring a relative speed with respect to the obstacle or a rate of change thereof, and the distance measurement A collision time calculation means for calculating a collision time until the vehicle collides with the obstacle based on the distance and relative velocity measured by the means and the displacement state measurement means, respectively, or the rate of change thereof, and the collision time calculation means. Brake activation means for automatically operating the brake when the collision time falls below a predetermined threshold, acceleration measurement means for measuring vehicle acceleration, and inclination angle measurement means for measuring the inclination angle of the road surface on which the vehicle travels And the influence of gravity is eliminated from the vehicle acceleration measured by the acceleration measuring means based on the inclination angle measured by the inclination angle measuring means. Force influence exclusion means, acceleration intention determination means for determining that the vehicle driver has an intention to accelerate when the vehicle acceleration from which the gravitational influence is eliminated by the gravity influence exclusion means is equal to or greater than a predetermined acceleration, and the acceleration intention determination And a threshold value changing means for reducing the predetermined threshold value by a predetermined value when it is determined by the means that there is an intention to accelerate.
According to a third aspect of the present invention, the threshold value changing means determines that the predetermined threshold value is within a predetermined time after the transmission is downshifted by a vehicle driver, in addition to the determination that the intention to accelerate is determined. Is reduced by a predetermined value.
According to a fourth aspect of the present invention, the threshold value changing means reduces the predetermined threshold value by a predetermined value when the winker is operated by a vehicle driver in addition to the determination that the intention to accelerate is determined. Features.

請求項５記載の発明では、前記閾値変更手段は、前記加速意思があると判定されたことに加え、車両運転者により変速機がシフトダウンされてから所定時間内であり、かつ、車両運転者によりウインカーが作動されたときに、前記所定閾値を所定値だけ小さくすることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the invention, the threshold value changing means is within a predetermined time after the transmission is downshifted by the vehicle driver, in addition to the determination that the intention to accelerate is present, and the vehicle driver When the winker is operated by the above, the predetermined threshold value is decreased by a predetermined value .

請求項６記載の発明では、前記衝突時間演算手段により演算された衝突時間が所定閾値以下となったときに、エンジンへの燃料供給を中止する燃料供給中止手段を更に備えたことを特徴とする。
請求項７記載の発明では、前記変位状態測定手段は、前記距離測定手段により測定された距離の時間的変化から、前記障害物との相対速度又はその変化率を間接的に測定することを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, the apparatus further comprises fuel supply stopping means for stopping fuel supply to the engine when the collision time calculated by the collision time calculating means becomes a predetermined threshold value or less. .
In the invention according to claim 7 , the displacement state measuring means indirectly measures a relative speed with respect to the obstacle or a rate of change thereof from a temporal change in the distance measured by the distance measuring means. And

請求項８記載の発明では、前記距離測定手段及び変位状態測定手段は、ミリ波レーダからなることを特徴とする。 The invention according to claim 8 is characterized in that the distance measuring means and the displacement state measuring means comprise millimeter wave radar.

請求項１又は請求項２に記載の発明によれば、車両進行方向に位置する障害物までの距離及び障害物との相対速度又はその変化率に基づいて、障害物に衝突するまでの衝突時間が演算される。そして、衝突時間が所定閾値以下になると、ブレーキが自動的に作動される。このため、車両が障害物に衝突するときの車速が低下し、その運動エネルギが小さくなることから、衝突被害を軽減することができる。 According to the invention described in claim 1 or claim 2, the collision time until the vehicle collides with the obstacle based on the distance to the obstacle located in the vehicle traveling direction and the relative speed with the obstacle or the rate of change thereof. Is calculated. Then, when the collision time becomes a predetermined threshold value or less, the brake is automatically activated. For this reason, the vehicle speed when the vehicle collides with an obstacle is reduced and the kinetic energy is reduced, so that the collision damage can be reduced.

このとき、請求項１記載の発明では、ペダルストロークの途中に踏力変化点を設けたアクセルペダルが踏力変化点を越えて踏み込まれているか否かを介して、車両運転者に加速意思があるか否かが判定される。また、請求項２記載の発明では、車両が走行する路面の傾斜角度に基づいて車両加速度から重力影響が排除され、重力影響が排除された車両加速度が所定加速度以上であるか否かを介して、車両運転者に加速意思があるか否かが判定される。
車両運転者に加速意思があれば、ブレーキを作動させるタイミングを規定する所定閾値が所定値だけ小さくされる。即ち、少なくとも車両運転者に加速意思があれば、障害物を回避すべく車線変更操作を行っていると考えられる。そして、車線変更操作中のときには、ブレーキを作動させるタイミングを遅らせることで、障害物との距離が一時的に短くなってもブレーキが急に作動することがなく、車両姿勢が変化して不安定となることや、追従する後方車両が衝突してしまうことを抑制できる。一方、車両運転者に加速意思がなければ、所定閾値が元の値に戻されるので、衝突直前におけるブレーキ作動時間が長くなり、衝突被害軽減効果の実効を図ることができる。 In this case, according to the first aspect of the present invention, whether or not the vehicle driver has an intention to accelerate through whether or not the accelerator pedal having a pedal force change point in the middle of the pedal stroke is depressed beyond the pedal force change point. It is determined whether or not. According to the second aspect of the invention, the gravitational effect is excluded from the vehicle acceleration based on the inclination angle of the road surface on which the vehicle travels, and whether or not the vehicle acceleration from which the gravitational effect is eliminated is equal to or higher than a predetermined acceleration. It is then determined whether or not the vehicle driver has an intention to accelerate.
If the vehicle driver intends to accelerate, the predetermined threshold value that defines the timing for operating the brake is reduced by a predetermined value. That is, if at least the vehicle driver intends to accelerate, it is considered that the lane change operation is performed in order to avoid an obstacle. When the lane change operation is in progress, by delaying the timing to activate the brake, the brake does not operate suddenly even if the distance to the obstacle is temporarily shortened, and the vehicle posture changes and becomes unstable. It is possible to prevent the following vehicle from colliding. On the other hand, if the vehicle driver does not intend to accelerate, the predetermined threshold value is returned to the original value, so that the brake operation time immediately before the collision becomes longer, and the effect of reducing the collision damage can be achieved.

請求項３〜請求項５に記載の発明によれば、車線変更操作を行っているか否かを判断するにあたり、車両運転者に加速意思があることに加え、車両運転者により変速機がシフトダウンされてから所定時間内であること、及び、車両運転者によりウインカが作動されたことの少なくとも一方が加味されることで、その精度を向上させることができる。 According to the third to fifth aspects of the invention, in determining whether or not the lane change operation is being performed, the vehicle driver has an intention to accelerate, and the vehicle driver shifts down the transmission. The accuracy can be improved by taking into account at least one of the fact that it is within a predetermined time from the start and that the winker is operated by the vehicle driver .

請求項６記載の発明によれば、衝突時間が所定閾値以下になるとエンジンへの燃料供給が中止されるため、ブレーキ作動による減速を効果ならしめることができる。
請求項７記載の発明によれば、車両進行方向に位置する障害物までの距離の時間的変化から、障害物との相対速度又はその変化率が間接的に測定されるため、例えば、障害物までの距離のみを測定可能な安価なセンサを使用でき、コストダウンなどを図ることができる。 According to the sixth aspect of the present invention, since the fuel supply to the engine is stopped when the collision time becomes equal to or less than the predetermined threshold value, the deceleration by the brake operation can be made effective.
According to the seventh aspect of the present invention, the relative speed with respect to the obstacle or the rate of change thereof is indirectly measured from the temporal change in the distance to the obstacle located in the vehicle traveling direction. An inexpensive sensor capable of measuring only the distance up to can be used, and the cost can be reduced.

請求項８記載の発明によれば、障害物までの距離及び障害物との相対速度若しくはその変化率を測定するためにミリ波レーダを使用することで、悪天候や汚れなどの環境要因の影響を受け難くすることができる。 According to the invention described in claim 8, by using the millimeter wave radar to measure the distance to the obstacle and the relative speed with the obstacle or the rate of change thereof, the influence of environmental factors such as bad weather and dirt can be reduced. It can be made difficult to receive.

以下、添付された図面を参照して本発明を詳述する。
図１は、本発明を具現化した衝突被害軽減装置の一実施形態を示す。
衝突被害軽減装置は、車両進行方向に位置する障害物を検知する車間距離レーダ１０と、アクセルペダルの踏込量（角度）Ａccを検出するアクセルペダルセンサ１２と、ウインカの作動状態（ＯＮ／ＯＦＦ）を検出するウインカスイッチ１４と、車両加速度αを測定する加速度センサ１６（加速度測定手段）と、車両が走行する路面の傾斜角度θを測定する傾斜角センサ１８（傾斜角度測定手段）と、コンピュータを内蔵した衝突被害軽減コントロールユニット２０と、を含んで構成される。車間距離レーダ１０は、距離測定手段及び変位状態測定手段として機能すべく、悪天候や汚れなどの環境要因の影響を受け難いミリ波レーダからなり、少なくとも、障害物までの距離Ｌ[m]及び障害物との相対速度Ｖ[m/s]を夫々測定する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows an embodiment of a collision damage reducing apparatus embodying the present invention.
The collision damage reducing apparatus includes an inter-vehicle distance radar 10 that detects an obstacle located in the vehicle traveling direction, an accelerator pedal sensor 12 that detects an accelerator pedal depression amount (angle) Acc, and a blinker operating state (ON / OFF). A winker switch 14 for detecting vehicle acceleration, an acceleration sensor 16 (acceleration measuring means) for measuring vehicle acceleration α, an inclination angle sensor 18 (inclination angle measuring means) for measuring an inclination angle θ of a road surface on which the vehicle travels, and a computer. And a built-in collision damage reduction control unit 20. The inter-vehicle distance radar 10 is a millimeter wave radar that is not easily affected by environmental factors such as bad weather and dirt in order to function as a distance measuring means and a displacement state measuring means. At least the distance L [m] to the obstacle and the obstacle The relative velocity V [m / s] with the object is measured.

また、衝突被害軽減コントロールユニット２０は、ＣＡＮ（Controller Area Network）などのネットワーク２２を介して、ブレーキを電子制御するブレーキコントロールユニット２４，変速機を電子制御する変速機コントロールユニット２６及びエンジンを電子制御するエンジンコントロールユニット２８と相互通信可能に接続される。そして、衝突被害軽減コントロールユニット２０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）などに記憶された制御プログラムを実行することで、車両進行方向に位置する障害物との衝突が回避困難であるとき、ブレーキコントロールユニット２４に対してブレーキ作動指令を出力すると共に、エンジンコントロールユニット２８に対して燃料供給中止指令を出力する。なお、衝突被害軽減コントロールユニット２０は、ブレーキ作動指令及び燃料供給中止指令を出力する代わりに、サービスブレーキ及び燃料噴射装置を夫々直接制御するようにしてもよい。   The collision damage mitigation control unit 20 also electronically controls the brake control unit 24 that electronically controls the brake, the transmission control unit 26 that electronically controls the transmission, and the engine via a network 22 such as a CAN (Controller Area Network). Connected to the engine control unit 28. The collision damage reduction control unit 20 executes a control program stored in a ROM (Read Only Memory) or the like, so that it is difficult to avoid a collision with an obstacle located in the vehicle traveling direction. A brake operation command is output to 24 and a fuel supply stop command is output to the engine control unit 28. The collision damage reduction control unit 20 may directly control the service brake and the fuel injection device, respectively, instead of outputting the brake operation command and the fuel supply stop command.

ここで、衝突被害軽減コントロールユニット２０が制御プログラムを実行することで、衝突時間演算手段，ブレーキ作動手段，加速意思判定手段，閾値変更手段，重力影響排除手段及び燃料供給中止手段が夫々具現化される。
図２は、車両走行中であることを前提条件として、衝突被害軽減コントロールユニット２０において繰り返し実行される制御プログラムの処理内容を示す。 Here, when the collision damage reduction control unit 20 executes the control program, the collision time calculating means, the brake operating means, the acceleration intention judging means, the threshold changing means, the gravity influence eliminating means, and the fuel supply stopping means are realized. The
FIG. 2 shows the processing contents of a control program repeatedly executed in the collision damage reduction control unit 20 on the premise that the vehicle is traveling.

ステップ１（図では「Ｓ１」と略記する。以下同様）では、車間距離レーダ１０から障害物までの距離Ｌ及び障害物との相対速度Ｖを夫々読み込む。
ステップ２では、例えば、ｔ＝Ｌ／Ｖという演算式を用いて、距離Ｌ及び相対速度Ｖから、障害物に衝突するまでの衝突時間ｔ[s]を演算する。
ステップ３では、車両運転者に加速意思があるか否かを判定する（具体的な判定方法については後述する）。そして、加速意思があると判定されたときにはステップ４へと進む一方（Ｙｅｓ）、加速意思がないと判定されたときにはステップ７へと進む（Ｎｏ）。 In step 1 (abbreviated as “S1” in the figure, the same applies hereinafter), the distance L from the inter-vehicle distance radar 10 to the obstacle and the relative speed V with the obstacle are read.
In step 2, the collision time t [s] until the vehicle collides with the obstacle is calculated from the distance L and the relative speed V using, for example, an arithmetic expression t = L / V.
In step 3, it is determined whether or not the vehicle driver has an intention to accelerate (a specific determination method will be described later). When it is determined that there is an intention to accelerate, the process proceeds to step 4 (Yes), while when it is determined that there is no intention to accelerate, the process proceeds to step 7 (No).

ステップ４では、変速機コントロールユニット２６から読み込んだ変速制御状態に基づいて、車両運転者により変速機がシフトダウンされてから所定時間内（例えば１分以内）であるか否かを判定する。そして、変速機がシフトダウンされてから所定時間内であればステップ５へと進む一方（Ｙｅｓ）、変速機がシフトダウンされてから所定時間内でなければステップ７へと進む（Ｎｏ）。   In step 4, based on the shift control state read from the transmission control unit 26, it is determined whether it is within a predetermined time (for example, within one minute) after the transmission is shifted down by the vehicle driver. Then, if the transmission is within a predetermined time after being shifted down, the process proceeds to step 5 (Yes), but if the transmission is not within the predetermined time after being shifted down, the process proceeds to step 7 (No).

ステップ５では、ウインカスイッチ１４からのＯＮ／ＯＦＦ信号に基づいて、ウインカが作動中であるか否かを判定する。そして、ウインカが作動中であればステップ６へと進む一方（Ｙｅｓ）、ウインカが作動中でなければステップ７へと進む（Ｎｏ）。
ステップ６では、ブレーキを作動させるタイミングを規定する閾値として、所定値ｔ1（例えば0.8秒）を設定する。 In step 5, based on the ON / OFF signal from the turn signal switch 14, it is determined whether or not the turn signal is operating. If the winker is operating, the process proceeds to step 6 (Yes), while if the winker is not operating, the process proceeds to step 7 (No).
In step 6, a predetermined value t1 (for example, 0.8 seconds) is set as a threshold value that defines the timing for operating the brake.

ステップ７では、ブレーキを作動させるタイミングを規定する閾値として、所定値ｔ2（例えば1.6秒）を設定する。
ステップ８では、衝突時間ｔが閾値以下であるか否かを判定する。そして、衝突時間ｔが閾値以下であればステップ９へと進む一方（Ｙｅｓ）、衝突時間ｔが閾値より大きければ処理を終了する。 In step 7, a predetermined value t2 (for example, 1.6 seconds) is set as a threshold value that defines the timing for operating the brake.
In step 8, it is determined whether or not the collision time t is equal to or less than a threshold value. If the collision time t is less than or equal to the threshold value, the process proceeds to step 9 (Yes), while if the collision time t is greater than the threshold value, the process ends.

ステップ９では、衝突時の車速を低下させるべく、ブレーキコントロールユニット２４に対してブレーキ作動指令を出力すると共に、ブレーキ作動による減速を効果ならしめるべく、エンジンコントロールユニット２８に対して燃料供給中止指令を出力する。なお、ブレーキ作動指令としては、ブレーキを最大能力で作動させる指令とすることが望ましい。また、衝突時の被害を軽減させる最小制御構成としては、ブレーキ作動指令及び燃料供給中止指令のうち、少なくともブレーキ作動指令を出力すればよい。   In step 9, a brake operation command is output to the brake control unit 24 in order to reduce the vehicle speed at the time of the collision, and a fuel supply stop command is issued to the engine control unit 28 in order to make the deceleration due to the brake operation effective. Output. The brake operation command is preferably a command for operating the brake with the maximum capacity. Further, as a minimum control configuration for reducing damage at the time of collision, at least a brake operation command may be output among the brake operation command and the fuel supply stop command.

かかる衝突被害軽減装置によれば、車間距離レーダ１０により測定された障害物までの距離Ｌ及び障害物との相対速度Ｖに基づいて、障害物に衝突するまでの衝突時間ｔが演算される。そして、衝突時間ｔが閾値以下になると、ブレーキコントロールユニット２４に対してブレーキ作動指令が出力されると共にエンジンコントロールユニット２８に対して燃料供給中止指令が出力される。このため、車両が障害物に衝突するときの車速が低下し、その運動エネルギが小さくなることから、衝突被害を軽減することができる。   According to the collision damage reducing device, the collision time t until the vehicle collides with the obstacle is calculated based on the distance L to the obstacle measured by the inter-vehicle distance radar 10 and the relative speed V with the obstacle. When the collision time t becomes equal to or less than the threshold value, a brake operation command is output to the brake control unit 24 and a fuel supply stop command is output to the engine control unit 28. For this reason, the vehicle speed when the vehicle collides with an obstacle is reduced and the kinetic energy is reduced, so that the collision damage can be reduced.

このとき、車両運転者に加速意思があり、変速機をシフトダウンしてから所定時間内かつウインカ作動中であれば、ブレーキを作動させるタイミングを規定する閾値として、この条件が成立しないときの閾値（ｔ2）より所定値だけ小さな値（ｔ1）が用いられる。即ち、車両運転者に加速意思があり、変速機をシフトダウンしてから所定時間内かつウインカ作動中であれば、車両運転者は障害物を回避すべく車線変更操作を行っていると考えられる。そして、車線変更操作中のときには、自動的にブレーキを作動させるタイミングを遅らせることで、障害物との距離が一時的に短くなってもブレーキが急に作動することがなく、車両姿勢が変化して不安定となることや、追従する後方車両が衝突してしまうことを抑制できる。一方、前述した３つの条件が共に成立しないときには、閾値が大きな値に設定されるので、衝突直前におけるブレーキ作動時間が長くなり、衝突被害軽減効果の実効を図ることができる。   At this time, if the vehicle driver has an intention to accelerate, and if the winker is operating within a predetermined time after the transmission is downshifted, the threshold when this condition is not satisfied is set as a threshold for defining the timing for operating the brake. A value (t1) smaller by a predetermined value than (t2) is used. That is, if the vehicle driver has an intention to accelerate, and if the blinker is operating within a predetermined time after shifting down the transmission, it is considered that the vehicle driver is performing a lane change operation to avoid an obstacle. . When the lane change operation is in progress, by automatically delaying the timing for operating the brake, even if the distance to the obstacle is temporarily reduced, the brake does not operate suddenly and the vehicle posture changes. Instability and the collision of the following vehicle following the vehicle can be suppressed. On the other hand, when both of the above three conditions are not satisfied, the threshold value is set to a large value, so that the brake operation time immediately before the collision is lengthened, and the effect of reducing the collision damage can be achieved.

なお、閾値を所定値小さくする条件として、車両運転者に加速意思があること、変速機をシフトダウンしてから所定時間内であること、かつ、ウインカ作動中であることのうち、車両運転者に加速意思があることのみを条件としてもよい。但し、他の条件を加味することで、車線変更操作が行われているか否かを判定する精度を向上させることができる。また、閾値として採用される所定値ｔ1及びｔ2は、車両重量，車両寸法，ブレーキ性能などに応じて、最適な値に設定すればよい。   As a condition for reducing the threshold value by a predetermined value, the vehicle driver has an intention to accelerate, is within a predetermined time after shifting down the transmission, and is operating the blinker. It may be only necessary to have an intention to accelerate. However, the accuracy of determining whether or not a lane change operation is being performed can be improved by taking other conditions into consideration. Further, the predetermined values t1 and t2 employed as threshold values may be set to optimum values according to vehicle weight, vehicle dimensions, brake performance, and the like.

次に、車両運転者に加速意思があるか否かを判定する具体的方法について説明する。
トラックなどの大型車両には、燃費改善及び自動変速機のキックダウン制御などを目的として、特開２００４−２９３７６１号公報に記載されるように、ペダルストロークの途中に踏力変化点を設けたアクセルペダルを備えたものがある。即ち、図３に示すように、アクセルペダル３０の先端下面には、上端部がダンパ３２に対面しつつ中間部が軸支された屈曲形状をなすリンケージ３４の下端部が摺動可能に接合される。アクセルペダル３０が踏み込まれていないときには、同図（Ａ）に示すように、リンケージ３４の上端部はダンパ３２から離間した位置にある。そして、アクセルペダル３０の踏み込みよりリンケージ３４が図中反時計方向に回動して、同図（Ｂ）に示すように、その上端部がダンパ３２に接触した後には、同図（Ｃ）に示すように、ダンパ３２の付勢力に抗してアクセルペダル３０を踏み込むこととなる。このため、リンケージ３４がダンパ３２に接触する前後で、図４に示すように、踏力が大きく変化するため、踏力変化点が現われることとなる。 Next, a specific method for determining whether or not the vehicle driver has an intention to accelerate will be described.
For a large vehicle such as a truck, an accelerator pedal provided with a pedal force change point in the middle of a pedal stroke as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-293761 for the purpose of improving fuel efficiency and kickdown control of an automatic transmission There is something with. That is, as shown in FIG. 3, the bottom end of the accelerator pedal 30 is slidably joined to the bottom end of a linkage 34 having a bent shape in which the top is opposed to the damper 32 and the middle is pivotally supported. The When the accelerator pedal 30 is not depressed, the upper end portion of the linkage 34 is at a position separated from the damper 32 as shown in FIG. Then, the linkage 34 rotates counterclockwise in the figure when the accelerator pedal 30 is depressed, and the upper end of the linkage 34 comes into contact with the damper 32 as shown in FIG. As shown, the accelerator pedal 30 is depressed against the urging force of the damper 32. For this reason, before and after the linkage 34 comes into contact with the damper 32, as shown in FIG. 4, the pedaling force changes greatly, so that a pedaling force changing point appears.

そこで、このような機構を利用すると、アクセルペダルセンサ１２により検出された踏込量Ａccに基づいて、アクセルペダル３０が踏力変化点を越えて踏み込まれているか否かを判定することで、車両運転者に加速意思があるか否かを間接的に判定することができる。なお、アクセルペダル３０が踏力変化点を越えて踏み込まれているか否かは、変速機コントロールユニット２６によりキックダウン制御がなされているか否かに基づいて判定するようにしてもよい。   Therefore, when such a mechanism is used, it is determined whether or not the accelerator pedal 30 is depressed beyond the stepping force change point based on the depression amount Acc detected by the accelerator pedal sensor 12. It is possible to indirectly determine whether or not there is an intention to accelerate. Note that whether or not the accelerator pedal 30 is depressed beyond the pedal force change point may be determined based on whether or not kickdown control is performed by the transmission control unit 26.

また、車両運転者に加速意思があるときには、アクセルペダル踏込などの加速操作がなされる結果、車両速度がある程度の変化率をもって上昇する。このため、加速度センサ１６により測定された車両加速度αが所定加速度（例えば0.1G）以上であるときに、車両運転者に加速意思があると判定することができる。
ところで、加速度センサ１６は、車両姿勢の如何にかかわらず、車両に作用する車両加速度αを測定する。しかし、車両が登坂路又は降坂路などを走行しているときには、車両加速度αとして、車両運転者の加速操作による加速度に加え、路面が傾斜していることに起因する重力影響による加速度が含まれてしまう。即ち、車両が路面傾斜角θの降坂路を走行しているときには、図５に示すように、路面と平行に下方へと向かう重力影響ｇsinθが作用する。このため、加速度センサ１６により測定された車両加速度αには、この重力影響ｇsinθが含まれており、車両運転者の加速意思が正確に現れていないことから、その判定精度が低下してしまう。そこで、傾斜角センサ１８により測定された傾斜角度θに基づいて、加速度センサ１６により測定された車両加速度αから重力影響ｇsinθを排除することで、車両運転者の加速意思の判定精度を向上させることができる。 Further, when the vehicle driver has an intention to accelerate, the acceleration operation such as depression of the accelerator pedal is performed, so that the vehicle speed increases with a certain rate of change. Therefore, when the vehicle acceleration α measured by the acceleration sensor 16 is a predetermined acceleration (for example, 0.1 G) or more, it can be determined that the vehicle driver has an intention to accelerate.
Incidentally, the acceleration sensor 16 measures the vehicle acceleration α acting on the vehicle regardless of the vehicle posture. However, when the vehicle is traveling on an uphill road or downhill road, the vehicle acceleration α includes acceleration due to gravitational effects resulting from the inclination of the road surface in addition to the acceleration due to the acceleration operation of the vehicle driver. End up. That is, when the vehicle is traveling on a downhill road having a road surface inclination angle θ, as shown in FIG. 5, a gravitational effect gsin θ directed downward is applied in parallel with the road surface. For this reason, the gravity acceleration gsinθ is included in the vehicle acceleration α measured by the acceleration sensor 16 and the vehicle driver's intention to accelerate does not appear accurately. Therefore, by eliminating the gravitational effect gsin θ from the vehicle acceleration α measured by the acceleration sensor 16 based on the tilt angle θ measured by the tilt angle sensor 18, the determination accuracy of the vehicle driver's intention to accelerate is improved. Can do.

なお、車両が加減速中であるときには障害物との相対速度Ｖが一定でないため、相対速度Ｖからその変化率ΔＶ[m/s2]を間接的に求め、例えば、ｔ＝SQRT(２Ｌ／ΔＶ）という演算式を用いて、障害物に衝突するまでの衝突時間ｔを演算してもよい。このようにすれば、衝突時間ｔの演算精度が向上し、より適切な時期にブレーキ作動を開始することができる。また、障害物までの距離Ｌ及び障害物との相対速度Ｖを測定可能な車間距離レーダ１０に代えて、距離Ｌのみを測定可能な公知の車間距離センサを使用し、距離Ｌの時間的変化から、障害物との相対速度Ｖ又はその変化率ΔＶを間接的に測定するようにしてもよい。このようにすれば、安価な車間距離センサを使用でき、コストダウンなどを図ることができる。 Since the relative speed V with the obstacle is not constant when the vehicle is accelerating or decelerating, the rate of change ΔV [m / s 2 ] is indirectly obtained from the relative speed V, for example, t = SQRT (2L / You may calculate the collision time t until it collides with an obstacle using the arithmetic expression (ΔV). In this way, the calculation accuracy of the collision time t is improved, and the brake operation can be started at a more appropriate time. Further, instead of the inter-vehicle distance radar 10 capable of measuring the distance L to the obstacle and the relative speed V with the obstacle, a known inter-vehicle distance sensor capable of measuring only the distance L is used, and the time change of the distance L is used. Therefore, the relative speed V with the obstacle or the change rate ΔV thereof may be indirectly measured. In this way, an inexpensive inter-vehicle distance sensor can be used, and costs can be reduced.

本発明を具現化した衝突被害軽減装置の一実施形態を示す全体構成図1 is an overall configuration diagram showing an embodiment of a collision damage reduction apparatus embodying the present invention. 制御プログラムの処理内容を示すフローチャートFlow chart showing processing contents of control program アクセルペダルに踏力変化点を設けるための機構を示し、（Ａ）〜（Ｃ）はアクセルペダルの踏込量に応じた作動状態の説明図The mechanism for providing a pedaling force change point to an accelerator pedal is shown, (A)-(C) are explanatory drawings of the operating state according to the depression amount of an accelerator pedal アクセルペダルの踏力変化特性の説明図Explanatory drawing of the pedal force change characteristics of the accelerator pedal 傾斜路面走行時における重力影響を排除する方法の説明図Explanatory drawing of the method to eliminate the influence of gravity when running on an inclined road surface

符号の説明Explanation of symbols

１０ 車間距離レーダ
１２ アクセルペダルセンサ
１４ ウインカスイッチ
１６ 加速度センサ
１８ 傾斜角センサ
２０ 衝突被害軽減コントロールユニット
２４ ブレーキコントロールユニット
２６ 変速機コントロールユニット
２８ エンジンコントロールユニット
３０ アクセルペダル
３２ ダンパ
３４ リンケージ 10 Inter-vehicle distance radar 12 Accelerator pedal sensor 14 Blinker switch 16 Acceleration sensor 18 Tilt angle sensor 20 Collision damage reduction control unit 24 Brake control unit 26 Transmission control unit 28 Engine control unit 30 Accelerator pedal 32 Damper 34 Linkage

Claims (8)

車両進行方向に位置する障害物までの距離を測定する距離測定手段と、
前記障害物との相対速度又はその変化率を測定する変位状態測定手段と、
前記距離測定手段及び変位状態測定手段により夫々測定された距離及び相対速度若しくはその変化率に基づいて、前記障害物に衝突するまでの衝突時間を演算する衝突時間演算手段と、
前記衝突時間演算手段により演算された衝突時間が所定閾値以下となったときに、ブレーキを自動的に作動させるブレーキ作動手段と、
ペダルストロークの途中に踏力変化点を設けたアクセルペダルが踏力変化点を越えて踏み込まれているときに、車両運転者に加速意思があると判定する加速意思判定手段と、
前記加速意思判定手段により加速意思があると判定されたときに、前記所定閾値を所定値だけ小さくする閾値変更手段と、
を含んで構成されたことを特徴とする衝突被害軽減装置。 Distance measuring means for measuring the distance to an obstacle located in the vehicle traveling direction;
A displacement state measuring means for measuring a relative speed with the obstacle or a rate of change thereof;
A collision time calculating means for calculating a collision time until the vehicle collides with the obstacle, based on the distance and relative velocity measured by the distance measuring means and the displacement state measuring means, respectively, or the rate of change thereof;
Brake operating means for automatically operating the brake when the collision time calculated by the collision time calculating means is less than or equal to a predetermined threshold;
Acceleration intention determination means for determining that the vehicle driver has an intention to accelerate when an accelerator pedal having a pedal force change point in the middle of the pedal stroke is depressed beyond the pedal force change point ;
Threshold determining means for reducing the predetermined threshold by a predetermined value when the acceleration intention determining means determines that there is an intention to accelerate;
A collision damage mitigation device characterized by comprising the above. 車両進行方向に位置する障害物までの距離を測定する距離測定手段と、
前記障害物との相対速度又はその変化率を測定する変位状態測定手段と、
前記距離測定手段及び変位状態測定手段により夫々測定された距離及び相対速度若しくはその変化率に基づいて、前記障害物に衝突するまでの衝突時間を演算する衝突時間演算手段と、
前記衝突時間演算手段により演算された衝突時間が所定閾値以下となったときに、ブレーキを自動的に作動させるブレーキ作動手段と、
車両加速度を測定する加速度測定手段と、
車両が走行する路面の傾斜角度を測定する傾斜角度測定手段と、
前記傾斜角度測定手段により測定された傾斜角度に基づいて、前記加速度測定手段により測定された車両加速度から重力による影響を排除する重力影響排除手段と、
前記重力影響排除手段により重力影響が排除された車両加速度が所定加速度以上であるときに、車両運転者に加速意思があると判定する加速意思判定手段と、
前記加速意思判定手段により加速意思があると判定されたときに、前記所定閾値を所定値だけ小さくする閾値変更手段と、
を含んで構成されたことを特徴とする衝突被害軽減装置。 Distance measuring means for measuring the distance to an obstacle located in the vehicle traveling direction;
A displacement state measuring means for measuring a relative speed with the obstacle or a rate of change thereof;
A collision time calculating means for calculating a collision time until the vehicle collides with the obstacle, based on the distance and relative velocity measured by the distance measuring means and the displacement state measuring means, respectively, or the rate of change thereof;
Brake operating means for automatically operating the brake when the collision time calculated by the collision time calculating means is less than or equal to a predetermined threshold;
Acceleration measuring means for measuring vehicle acceleration;
An inclination angle measuring means for measuring an inclination angle of a road surface on which the vehicle travels;
Gravity effect exclusion means for eliminating the influence of gravity from the vehicle acceleration measured by the acceleration measurement means based on the inclination angle measured by the inclination angle measurement means;
Acceleration intention determination means that determines that the vehicle driver has an intention to accelerate when the vehicle acceleration from which the gravity influence is eliminated by the gravity influence exclusion means is equal to or greater than a predetermined acceleration;
Threshold determining means for reducing the predetermined threshold by a predetermined value when the acceleration intention determining means determines that there is an intention to accelerate;
A collision damage mitigation device characterized by comprising the above . 前記閾値変更手段は、前記加速意思があると判定されたことに加え、車両運転者により変速機がシフトダウンされてから所定時間内であるときに、前記所定閾値を所定値だけ小さくすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の衝突被害軽減装置。 The threshold value changing means reduces the predetermined threshold value by a predetermined value when it is within a predetermined time after the transmission is shifted down by a vehicle driver, in addition to the determination that the intention to accelerate is determined. The collision damage alleviating device according to claim 1 or 2, wherein the device is a collision damage reducing device. 前記閾値変更手段は、前記加速意思があると判定されたことに加え、車両運転者によりウインカーが作動されたときに、前記所定閾値を所定値だけ小さくすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の衝突被害軽減装置。 The threshold value changing means, in addition to the determination that there is the acceleration intention, when the blinker is operated by the vehicle driver, according to claim 1 or claims, characterized in that to reduce the predetermined threshold value by a predetermined value Item 3. The collision damage reducing device according to Item 2 . 前記閾値変更手段は、前記加速意思があると判定されたことに加え、車両運転者により変速機がシフトダウンされてから所定時間内であり、かつ、車両運転者によりウインカーが作動されたときに、前記所定閾値を所定値だけ小さくすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の衝突被害軽減装置。 The threshold value changing means is within a predetermined time after the transmission is shifted down by the vehicle driver, and when the winker is operated by the vehicle driver, in addition to the determination that the intention to accelerate is determined. , collision damage reducing apparatus according to claim 1 or claim 2, characterized in that to reduce the predetermined threshold value by a predetermined value. 前記衝突時間演算手段により演算された衝突時間が所定閾値以下となったときに、エンジンへの燃料供給を中止する燃料供給中止手段を更に備えたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の衝突被害軽減装置。 When contact time calculated by said collision time calculation means is equal to or less than a predetermined threshold value, of claims 1 to 5, further comprising a fuel supply stop means stops the fuel supply to the engine The collision damage alleviating device according to any one of the above. 前記変位状態測定手段は、前記距離測定手段により測定された距離の時間的変化から、前記障害物との相対速度又はその変化率を間接的に測定することを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１つに記載の衝突被害軽減装置。 The displacement state measuring means according to claim 1 to claim, characterized in that the temporal change in the distance measured by the distance measuring means, to indirectly measure the relative velocity or the rate of change of the obstacle 6. The collision damage reducing device according to any one of 6 above. 前記距離測定手段及び変位状態測定手段は、ミリ波レーダからなることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１つに記載の衝突被害軽減装置。 The collision damage reducing apparatus according to any one of claims 1 to 6 , wherein the distance measuring unit and the displacement state measuring unit include a millimeter wave radar .
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