JP6237280B2

JP6237280B2 - 車両用自動ブレーキ制御装置

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Publication number: JP6237280B2
Application number: JP2014017724A
Authority: JP
Inventors: 悠介常清; 友馬西條; 洋仁安松
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2014-01-31
Filing date: 2014-01-31
Publication date: 2017-11-29
Anticipated expiration: 2034-01-31
Also published as: JP2015145139A

Description

この発明は、自車両前方の先行車両との衝突が予測される場合にブレーキペダルの踏込み動作にかかわりなく自車両のブレーキ手段を作動させる車両用自動ブレーキ制御装置に関する。

例えば自動車等の車両においては、自車両の前方に先行車両が走行しているときに、先行車両と自車両との車間距離及び相対速度を検出して先行車両と自車両とが衝突すると予測される衝突予測時間を算出し、算出した衝突予測時間が短く先行車両と自車両との衝突が予測される場合にブレーキペダルの踏込み動作にかかわりなく自動的に自車両のブレーキ手段（自動ブレーキ）を作動させて、先行車両と自車両との衝突を回避するようにした自動ブレーキ制御装置が知られている。

また、例えば特許文献１には、自動ブレーキの作動時に、ドライバがアクセルペダルを踏み込んで衝突回避動作を行ったときには、ドライバの意図である衝突回避動作を優先して自動ブレーキの作動を解除し、ドライバが衝突回避動作を行うことができるようにした自動ブレーキ制御装置が知られている。

特開２０１２−１９６９９７号公報

特許文献１に記載にされるように、自動ブレーキの作動時に、ドライバがアクセルペダルを踏み込んだときに自動ブレーキの作動を解除する場合、ドライバの意図に追従して車両の走行を制御して衝突回避動作を行うことができるものの、例えば自動ブレーキの作動に伴ってドライバが前方へ移動してアクセルペダルの踏込みが大きくなる場合など、ドライバの意図ではないアクセルペダルの踏込みに対しても自動ブレーキの作動を解除することとなる。

このように、先行車両と自車両との衝突が予測される場合に、ドライバの意図ではないアクセルペダルの踏込みに対して自動ブレーキの作動を解除させると、自動ブレーキの作動を解除させない場合に比して、自車両を先行車両に対して十分に減速させることができないおそれがある。

そこで、本発明は、自車両の先行車両に対する減速とドライバの意図に追従した車両の走行制御とを両立させることができる車両用自動ブレーキ制御装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明は次のように構成したことを特徴とする。

まず、本願の請求項１に係る発明は、自車両前方の先行車両との衝突が予測される場合にブレーキペダルの踏込み動作にかかわりなく自車両のブレーキ手段を作動させる車両用自動ブレーキ制御装置であって、先行車両と自車両との車間距離を検出する第１車間距離検出手段と、先行車両と自車両との相対速度を検出する第１相対速度検出手段と、前記第１車間距離検出手段によって検出された車間距離と前記第１相対速度検出手段によって検出された相対速度とに基づいて先行車両と自車両との衝突予測時間を算出する第１衝突予測時間算出手段と、アクセル開度に応じたエンジン出力を設定するエンジン出力設定手段と、前記第１衝突予測時間算出手段によって算出された衝突予測時間が第１所定時間以下になると、前記ブレーキ手段を作動させるブレーキ制御手段と、前記第１衝突予測時間算出手段によって算出された衝突予測時間が第１所定時間以下になると、前記エンジン出力設定手段によって設定されたエンジン出力を所定の割合で低下させたエンジン出力となるようにエンジンを制御し、前記衝突予測時間が第１所定時間よりも短い第２所定時間以下になると、前記エンジン出力設定手段によって設定されたエンジン出力を前記所定の割合で低下させたエンジン出力よりもさらに低下させたエンジン出力となるようにエンジンを制御するエンジン制御手段と、を備えていることを特徴とする。

また、本願の請求項２に係る発明は、前記請求項１に係る発明において、先行車両の位置を検出する先行車両位置検出手段と、前記先行車両位置検出手段によって検出された先行車両の位置に基づいて先行車両と自車両との車幅方向におけるオーバーラップ量を算出するオーバーラップ量算出手段と、を備え、前記エンジン制御手段は、前記オーバーラップ量算出手段によって算出された前記オーバーラップ量に基づいて、前記エンジン出力設定手段によって設定されたエンジン出力を低下させる前記割合を変化させることを特徴とする。

更に、本願の請求項３に係る発明は、自車両前方の先行車両との衝突が予測される場合にブレーキペダルの踏込み動作にかかわりなく自車両のブレーキ手段を作動させる車両用自動ブレーキ制御装置であって、先行車両と自車両との車間距離を検出する第１車間距離検出手段と、先行車両と自車両との相対速度を検出する第１相対速度検出手段と、前記第１車間距離検出手段によって検出された車間距離と前記第１相対速度検出手段によって検出された相対速度とに基づいて先行車両と自車両との衝突予測時間を算出する第１衝突予測時間算出手段と、アクセル開度に応じたエンジン出力を設定するエンジン出力設定手段と、前記第１衝突予測時間算出手段によって算出された衝突予測時間が所定時間以下になると、前記ブレーキ手段を作動させるブレーキ制御手段と、前記第１衝突予測時間算出手段によって算出された衝突予測時間が所定時間以下になると、前記エンジン出力設定手段によって設定されたエンジン出力を所定の割合で低下させたエンジン出力となるようにエンジンを制御するエンジン制御手段と、自車両後方の後方車両の位置を検出する後方車両位置検出手段と、後方車両と自車両との車両走行方向における車間距離を検出する第２車間距離検出手段と、後方車両と自車両との車両走行方向における相対速度を検出する第２相対速度検出手段と、前記後方車両位置検出手段によって検出された後方車両の位置が自車両の走行車線に隣接する隣接走行車線内にある場合、前記第２車間距離検出手段によって検出された車間距離と前記第２相対速度検出手段によって検出された相対速度とに基づいて、自車両が前記隣接走行車線に車線変更した場合における後方車両と自車両との衝突予測時間を算出する第２衝突予測時間算出手段と、を備え、前記エンジン制御手段は、前記後方車両位置検出手段によって検出された後方車両の位置が自車両の走行車線に隣接する隣接走行車線内にあると共に、前記第２衝突予測時間算出手段によって算出された衝突予測時間が所定時間以下であるときは、前記エンジン出力設定手段によって設定されたエンジン出力を低下させる前記割合を大きくすることを特徴とする。

以上の構成により、本願各請求項の発明によれば、次の効果が得られる。

まず、本願の請求項１に係る発明によれば、先行車両と自車両との車間距離及び相対速度に基づいて算出された先行車両と自車両との衝突予測時間が第１所定時間以下になると、ブレーキペダルの踏込み動作にかかわりなく自車両のブレーキ手段が作動されることにより、自車両を先行車両に対して減速させることができる。

また、先行車両と自車両との車間距離及び相対速度に基づいて算出された先行車両と自車両との衝突予測時間が第１所定時間以下になると、アクセル開度に応じて設定されたエンジン出力が所定の割合で低下されることにより、アクセル開度に応じて設定されたエンジン出力を低下させない場合に比して、自車両を先行車両に対してさらに減速させることができ、先行車両との衝突回避あるいは衝突による被害軽減を図ることができる。

ドライバによるアクセルペダルの踏込みが大きくなってアクセル開度が大きくなる場合、アクセル開度に応じて設定されたエンジン出力を低下させない場合に比して、エンジン出力が所定の割合で低下されるものの、アクセル開度が大きくなることに伴ってアクセル開度に応じてエンジン出力が大きくなることから、ドライバの意図に追従して車両を走行させることができる。ドライバがアクセルペダルを踏込んで先行車両との衝突を回避することができると判断した場合に、ドライバが先行車両との衝突を回避する衝突回避動作を行うことを可能にする。

したがって、自車両を先行車両に対して減速させることができると共にドライバの意図に追従して車両を走行させることができ、自車両の先行車両に対する減速とドライバの意図に追従した車両の走行制御とを両立させることができる。

例えば、ドライバの意図ではなくアクセルペダルの踏込みが大きくなった場合においても、アクセル開度に応じて設定されたエンジン出力が所定の割合で低下されることにより、アクセルペダルの踏込みに対して自動ブレーキの作動を解除する場合に比して、自車両を先行車両に対してより減速させることができ、先行車両との衝突回避あるいは衝突による被害軽減を図ることができる。
また、衝突予測時間が第１所定時間よりも短い第２所定時間以下になると、アクセル開度に応じて設定されたエンジン出力が前記所定の割合で低下させたエンジン出力よりもさらに低下されることにより、自車両を先行車両に対してさらに減速させることができ、先行車両との衝突回避あるいは衝突による被害軽減をさらに図ることができ、前記効果をより有効に奏することができる。

また、本願の請求項２に係る発明によれば、先行車両と自車両との車幅方向におけるオーバーラップ量に基づいて、アクセル開度に応じて設定されたエンジン出力を低下させる割合を変化させることにより、オーバーラップ量が小さいときは大きいときに比してエンジン出力を低下させる割合を小さくしてエンジン出力を大きくすることで、先行車両に対する減速を抑制してドライバによる衝突回避動作を優先させることができ、前記効果をより有効に奏することができる。

更に、本願の請求項３に係る発明によれば、請求項１に係る発明と同様、先行車両と自車両との車間距離及び相対速度に基づいて算出された先行車両と自車両との衝突予測時間が所定時間以下になると、ブレーキペダルの踏込み動作にかかわりなく自車両のブレーキ手段が作動されることにより、自車両を先行車両に対して減速させることができる。
また、先行車両と自車両との車間距離及び相対速度に基づいて算出された先行車両と自車両との衝突予測時間が所定時間以下になると、アクセル開度に応じて設定されたエンジン出力が所定の割合で低下されることにより、アクセル開度に応じて設定されたエンジン出力を低下させない場合に比して、自車両を先行車両に対してさらに減速させることができ、先行車両との衝突回避あるいは衝突による被害軽減を図ることができる。
ドライバによるアクセルペダルの踏込みが大きくなってアクセル開度が大きくなる場合、アクセル開度に応じて設定されたエンジン出力を低下させない場合に比して、エンジン出力が所定の割合で低下されるものの、アクセル開度が大きくなることに伴ってアクセル開度に応じてエンジン出力が大きくなることから、ドライバの意図に追従して車両を走行させることができる。ドライバがアクセルペダルを踏込んで先行車両との衝突を回避することができると判断した場合に、ドライバが先行車両との衝突を回避する衝突回避動作を行うことを可能にする。
したがって、自車両を先行車両に対して減速させることができると共にドライバの意図に追従して車両を走行させることができ、自車両の先行車両に対する減速とドライバの意図に追従した車両の走行制御とを両立させることができる。
また、後方車両の位置が自車両の走行車線に隣接する隣接走行車線内にあると共に、後方車両と自車両との車両走行方向における車間距離及び相対速度に基づいて算出された自車両が隣接走行車線に車線変更した場合における後方車両と自車両との衝突予測時間が所定時間以下であるときは、アクセル開度に応じて設定されたエンジン出力を低下させる割合を大きくすることにより、ドライバによる衝突回避動作によって後方車両との衝突が予測される場合にエンジン出力を低下させる割合を大きくしてエンジン出力を低下させることができ、ドライバによる衝突回避動作を抑制して後方車両との衝突を回避することができる。

本発明の第１実施形態に係る自動ブレーキ制御装置の制御システム図である。前記自動ブレーキ制御装置の作動を説明するための説明図である。所定のアクセル開度における衝突予測時間に対する相対速度、スロットル開度、エンジン出力、自動ブレーキ圧及び警報装置の変化を示す図である。前記自動ブレーキ制御装置の作動時におけるアクセル開度とスロットル開度との関係を示すグラフである。前記自動ブレーキ制御装置の制御フローチャートを示す図である。本発明の第２実施形態に係る自動ブレーキ制御装置の作動を説明するための説明図である。前記自動ブレーキ制御装置の作動時におけるアクセル開度とスロットル開度との関係を示すグラフである。本発明の第３実施形態に係る自動ブレーキ制御装置の作動を説明するための説明図である。前記自動ブレーキ制御装置の作動時におけるアクセル開度とスロットル開度との関係を示すグラフである。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の第１実施形態に係る自動ブレーキ制御装置の制御システム図である。図１に示すように、本発明の第１実施形態に係る自動ブレーキ制御装置を備えた車両１には、自車両の前方に先行車両が走行している場合に先行車両を検出する先行車両検出センサ２と、自車両の車速を検出する車速センサ３と、ドライバによるアクセルペダルの踏込量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ４と、自車両の後方に後方車両が走行している場合に後方車両を検出する後方車両検出センサ５とが備えられている。

先行車両検出センサ２は、例えばミリ波レーダやＣＣＤカメラなどを用いることができ、先行車両の位置、先行車両と自車両との車間距離、及び先行車両と自車両との相対速度を検出するように構成されている。後方車両検出センサ５についても同様に、後方車両検出センサ５は、例えばミリ波レーダやＣＣＤカメラなどを用いることができ、後方車両の位置、後方車両と自車両との車間距離、及び後方車両と自車両との相対速度を検出するように構成されている。

なお、先行車両検出センサ２は、特許請求の範囲における「第１車間距離検出手段」、「第１相対速度検出手段」及び「先行車両位置検出手段」に相当し、後方車両検出センサ５は、特許請求の範囲における「第２車間距離検出手段」、「第２相対速度検出手段」及び「後方車両位置検出手段」に相当する。

前記車両１にはまた、自車両前方の先行車両と自車両との衝突が予測される場合にブレーキペダルの踏込み動作にかかわりなく自車両のブレーキ手段に所定のブレーキ圧（自動ブレーキ圧）を供給して前記ブレーキ手段を作動させる自動ブレーキ装置６と、アクセル開度に応じて開閉されてエンジンへ供給される吸入空気量を絞るスロットル弁７と、ドライバに先行車両と自車両との衝突が予測されることを知らせる警報ブザーなどの警報装置８とが備えられている。

前記車両１にはまた、自車両前方の先行車両と自車両との衝突が予測される場合に自動ブレーキ装置６の作動を制御するコントロールユニット９が設けられている。コントロールユニット９は、自動ブレーキ装置６やエンジンなどを含む自車両１に関係する構成を総合的に制御するものであり、コントロールユニット９には、図１に示すように、先行車両検出センサ２からの信号、車速センサ３からの信号、アクセル開度センサ４からの信号、後方車両検出センサ５からの信号などが入力されるようになっている。

コントロールユニット９はまた、先行車両検出センサ２からの信号、車速センサ３からの信号、アクセル開度センサ４からの信号、後方車両検出センサ５からの信号などに基づいて、自動ブレーキ装置６、スロットル弁７及び警報装置８などの各種制御を行うようになっている。なお、コントロールユニット９は、マイクロコンピュータを主要部として構成されている。

前記車両１には、図示されていないが、エンジンへ供給される吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段としてのエアフローセンサが設けられ、コントロールユニット９は、エアフローセンサからの信号に基づいて吸入空気量に応じてインジェクタに所定の燃料を供給してスロットル開度に応じてエンジン出力を制御するようになっている。

本実施形態では、コントロールユニット９は、車速センサ３によって検出される車速が、例えば１５ｋｍ／ｈなどの所定車速以上であるときに、先行車両検出センサ２によって検出される先行車両と自車両との車間距離及び相対速度に基づいて、具体的には、先行車両と自車両との車間距離を先行車両と自車両との相対速度で除して、先行車両と自車両との衝突が予測される衝突予測時間（ＴＴＣ：Time To Collision）を算出することができるようになっている。

また、コントロールユニット９には、アクセル開度に応じたエンジン出力として、アクセル開度に応じたスロットル開度が予め設定されて記憶されている。コントロールユニット９には、後述する図４の実線Ｌ１で示すように、アクセル開度に比例してスロットル開度が大きくなるように設定されたスロットル開度特性が予め設定されて記憶されている。

次に、本発明の第１実施形態に係る自動ブレーキ制御装置の作動について説明する。
図２は、前記自動ブレーキ制御装置の作動を説明するための説明図であり、図３は、所定のアクセル開度における衝突予測時間に対する相対速度、スロットル開度、エンジン出力、自動ブレーキ圧及び警報装置の変化を示す図である。図２に示すように、走行区分線１５によって区画された走行車線１６内を所定のアクセル開度α１で走行する自車両１の前方に先行車両２１が走行している場合に、先行車両２１と自車両１との車間距離が短くなって先行車両２１と自車両１との衝突予測時間が所定時間ｔ１、例えば３秒以下になると、コントロールユニット９は、図３に示すように、警報装置８を作動させてオフ状態からオン状態にしてドライバに先行車両２１と自車両１との衝突が予測されることを知らせる。

図２に示すように、先行車両２１と自車両１との車間距離がさらに短くなって衝突予測時間が所定時間ｔ２、例えば２秒以下になると、コントロールユニット９は、図３に示すように、ドライバのアクセルペダルの踏込みにかかわらず自車両のブレーキ手段に所定ブレーキ圧Ｐ１を供給してブレーキ手段を作動させるように自動ブレーキ装置６の作動を制御する。また、アクセル開度に応じて設定されたスロットル開度を所定の割合で低下させてエンジン出力を所定の割合で低下させるようにスロットル弁７の作動を制御する。

図４は、前記自動ブレーキ制御装置の作動時におけるアクセル開度とスロットル開度との関係を示すグラフである。コントロールユニット９には、図４の実線Ｌ１で示すように、アクセル開度に応じたスロットル開度が予め設定されて記憶されている。本実施形態では、アクセル開度に比例して大きくなるスロットル開度が設定されている。

そして、衝突予測時間が所定時間ｔ２以下になると、図４の破線Ｌ１'に示すように、アクセル開度に応じて設定されたスロットル開度を所定の割合で低下させる。例えば、アクセル開度α１であるときに設定されたスロットル開度Ｘ１を、所定の割合Ａ、例えば０．５倍で低下させてスロットル開度Ｘ１'にする。スロットル開度Ｘ１'は、（Ｘ１−Ｘ１・Ａ）にされる。

図３に示すように、衝突予測時間が所定時間ｔ２以下になるときにアクセル開度に応じて設定されたスロットル開度を所定の割合で低下させてエンジン出力を所定の割合で低下させる。

このように、衝突予測時間が所定時間ｔ２以下になると、所定ブレーキ圧Ｐ１を供給してブレーキ手段を作動させるように自動ブレーキ装置６の作動を制御すると共に、アクセル開度に応じて設定されたスロットル開度を所定の割合で低下させてエンジン出力を所定の割合で低下させるようにスロットル弁９の作動を制御することにより、先行車両２１と自車両１との相対速度が低下することとなる。

そして、図２に示すように、先行車両２１と自車両１との車間距離がさらに短くなって衝突予測時間が所定時間ｔ３、例えば１秒以下になると、コントロールユニット９は、図３に示すように、ドライバのアクセルペダルの踏込みにかかわらず自車両のブレーキ手段に所定ブレーキ圧Ｐ１より高い所定ブレーキ圧Ｐ２を供給してブレーキ手段を作動させるように自動ブレーキ装置６の作動を制御する。

また、アクセル開度に応じて設定されたスロットル開度を全閉状態にしてエンジン出力をさらに低下させるようにスロットル弁７の作動を制御する。なお、車両１では、スロットル弁７の全閉状態においてもスロットル弁７をバイパスして吸入空気が流れるバイパス通路が設けられている。

このように、衝突予測時間がｔ３以下になると、所定ブレーキ圧Ｐ２を供給してブレーキ手段を作動させるように自動ブレーキ装置６の作動を制御すると共に、アクセル開度に応じて設定されたスロットル開度を全閉状態にしてエンジン出力をさらに低下させるようにスロットル弁９の作動を制御することにより、先行車両２１と自車両１との相対速度がさらに低下することとなる。

図５は、前記自動ブレーキ制御装置の制御フローチャートを示す図である。図５に示すように、自車両前方の先行車両２１と自車両１との衝突が予測される場合にブレーキペダルの踏込み動作にかかわりなく自車両のブレーキ手段を作動させる自動ブレーキ制御装置の制御動作は、コントロールユニット９によって実行される。

前述したように、コントロールユニット９には、アクセル開度に対するスロットル開度の特性が予め設定されて記憶され、コントロールユニット９には先ず、各種信号が読み込まれる（ステップＳ１）。具体的には、先行車両２１と自車両１との車間距離及び相対速度、車速、アクセル開度などが読み込まれる。

次に、ステップＳ１において読み込まれた車速が所定車速Ｖ１、例えば１５ｋｍ／ｈ以上であるか否かが判定される（ステップＳ２）。ステップＳ２での判定結果がノー（ＮＯ）の場合、すなわち車速が所定車速Ｖ１未満である場合、ステップＳ１〜Ｓ２が繰り返される。

一方、ステップＳ２での判定結果がイエス（ＹＥＳ）の場合、すなわち車速が所定車速Ｖ１以上である場合、ステップＳ１において読み込まれた先行車両２１と自車両１との車間距離及び相対速度に基づいて先行車両２１と自車両１との衝突予測時間（ＴＴＣ）が算出される（ステップＳ３）。

そして、ステップＳ３において算出された衝突予測時間が所定時間ｔ１以下であるか否かが判定される（ステップＳ４）。ステップＳ４での判定結果がノーの場合、すなわち衝突予測時間が所定時間ｔ１より長い場合、ステップＳ１〜Ｓ４が繰り返されるが、ステップＳ４での判定結果がイエスになると、すなわち衝突予測時間が所定時間ｔ１以下になると、警報装置８を作動させる（ステップＳ５）。

次に、ステップＳ３において算出された衝突予測時間が所定時間ｔ２以下であるか否かが判定される（ステップＳ６）。ステップＳ６での判定結果がノーの場合、すなわち衝突予測時間が所定時間ｔ２より長く所定時間ｔ１以下の場合、ステップＳ１〜Ｓ６が繰り返されるが、ステップＳ６での判定結果がイエスになると、すなわち衝突予測時間が所定時間ｔ２以下になると、衝突予測時間が所定時間ｔ３以下であるか否かが判定される（ステップＳ７）。

ステップＳ７での判定結果がノーの場合、すなわち衝突予測時間が所定時間ｔ３より長く所定時間ｔ２以下の場合、第１ブレーキ作動制御を行う（ステップＳ８）。ドライバのアクセルペダルの踏込みにかかわらず自車両１のブレーキ手段に所定ブレーキ圧Ｐ１を供給してブレーキ手段を作動させるように自動ブレーキ装置６の作動を制御する。

また、衝突予測時間が所定時間ｔ３より長く所定時間ｔ２以下の場合、第１エンジン出力制限制御を行う（ステップＳ９）。アクセル開度に応じて設定されたスロットル開度を所定の割合で低下させてエンジン出力を所定の割合で低下させるようにスロットル弁７の作動を制御してエンジンを制御する。

一方、ステップＳ７での判定結果がイエスの場合、すなわち衝突予測時間が所定時間ｔ３以下の場合、第２ブレーキ作動制御を行う（ステップＳ１０）。ドライバのアクセルペダルの踏込みにかかわらず自車両１のブレーキ手段に所定ブレーキ圧Ｐ１より高い所定ブレーキ圧Ｐ２を供給してブレーキ手段を作動させるように自動ブレーキ装置６の作動を制御する。

また、衝突予測時間が所定時間ｔ３以下の場合、第２エンジン出力制限制御を行う（ステップＳ１１）。アクセル開度に応じて設定されたスロットル開度を全閉状態にしてエンジン出力をさらに低下させるようにスロットル弁７の作動を制御してエンジンを制御する。

このように、先行車両２１と自車両１との衝突予測時間が所定時間ｔ１以下になると、警報作動を行い、衝突予測時間が所定時間ｔ２以下になると、第１ブレーキ制御を行うと共に第１エンジン出力制限制御を行い、衝突予測時間が所定時間ｔ３以下になると、第２ブレーキ制御を行うと共に第２エンジン出力制限制御を行う。

以上のように、本実施形態に係る自動ブレーキ制御装置では、衝突予測時間が所定時間ｔ２以下になると、ブレーキペダルの踏込み動作にかかわりなく自車両１のブレーキ手段が作動されることにより、自車両１を先行車両２１に対して減速させることができる。

また、衝突予測時間が所定時間ｔ２以下になると、アクセル開度に応じて設定されたスロットル開度が所定の割合で低下されてエンジン出力が所定の割合で低下されることにより、アクセル開度に応じて設定されたスロットル開度を低下させずエンジン出力を低下させない場合に比して、自車両１を先行車両２１に対してさらに減速させることができ、先行車両との衝突回避あるいは衝突による被害軽減を図ることができる。

ドライバによるアクセルペダルの踏込みが大きくなってアクセル開度が大きくなる場合、アクセル開度に応じて設定されたスロットル開度を低下させずエンジン出力を低下させない場合に比して、スロットル開度が所定の割合で低下されてエンジン出力が所定の割合で低下されるものの、アクセル開度が大きくなることに伴ってアクセル開度に応じて設定されるスロットル開度が大きくなってエンジン出力が大きくなることから、ドライバの意図に追従して車両を走行させることができる。

図４に示されるように、ドライバのアクセルペダルの踏込みが大きくなってアクセル開度がα１からα２に大きくなる場合、アクセル開度に応じて設定されたスロットル開度Ｘ２を低下させない場合に比してスロットル開度が所定の割合Ａで低下されてスロットル開度Ｘ２’にされるものの、アクセル開度がα１からα２に大きくなることに伴ってスロットル開度をＸ１’からＸ２’に大きくしてエンジン出力を大きくする。これにより、ドライバがアクセルペダルを踏込んで先行車両２１との衝突を回避することができると判断した場合に、ドライバが先行車両２１との衝突を回避する衝突回避動作を行うことを可能にする。

したがって、自車両１を先行車両２１に対して減速させることができると共にドライバの意図に追従して車両を走行させることができ、自車両１の先行車両２１に対する減速とドライバの意図に追従した車両の走行制御とを両立させることができる。

例えば、ドライバの意図ではなくアクセルペダルの踏込みが大きくなった場合においても、アクセル開度に応じて設定されたスロットル開度が所定の割合で低下されてエンジン出力が所定の割合で低下されることにより、アクセルペダルの踏込みに対して自動ブレーキの作動を解除する場合に比して、自車両１を先行車両２１に対してより減速させることができ、先行車両２１との衝突回避あるいは衝突による被害軽減を図ることができる。

前述した第１実施形態では、エンジンとしてスロットル弁７を有するガソリンエンジンを備えた自車両１の自動ブレーキ制御装置について記載しているが、スロットル弁を有しないディーゼルエンジンの場合、コントロールユニット９には、アクセル開度に応じたエンジン出力として、アクセル開度に応じた燃料噴射量が予め設定されて記憶され、先行車両２１と自車両１との衝突予測時間が所定時間ｔ２以下になると、コントロールユニット９によって、アクセル開度に応じて予め設定された燃料噴射量が所定の割合で低下させられてエンジン出力が所定の割合で低下させられるようにエンジンが制御される。

なお、後述する第２及び第３実施形態に係るスロットル弁を有するガソリンエンジンを備えた自車両の自動ブレーキ制御装置についても同様に、ディーゼルエンジンの場合には、アクセル開度に応じて予め設定されたスロットル開度が制御されることに代えて、アクセル開度に応じて予め設定された燃料噴射量が制御される。

図６は、本発明の第２実施形態に係る自動ブレーキ制御装置の作動を説明するための説明図である。本発明の第２実施形態に係る自動ブレーキ制御装置は、アクセル開度に応じて設定されたスロットル開度を低下させてエンジン出力を低下させる割合を、先行車両と自車両の車幅方向におけるオーバーラップ量に基づいて変化させることを除き、本発明の第１実施形態に係る自動ブレーキ制御装置と同様であるので、これ以外の説明については省略する。

第２実施形態では、コントロールユニット９は、先行車両検出センサ２によって検出される先行車両２１の位置に基づいて先行車両２１と自車両１との車幅方向におけるオーバーラップ量を算出することができるようになっている。オーバーラップ量は、自車両１の車幅に対する先行車両２１と自車両１との車幅方向における重なり量の割合である。

コントロールユニット９はまた、先行車両２１と自車両１との車幅方向におけるオーバーラップ量に基づいて、アクセル開度に応じて設定されたスロットル開度を低下させる割合を変化させてエンジン出力を低下させる割合を変化させるようにスロットル弁７の作動を制御してエンジンを制御する。具体的には、オーバーラップ量が小さいときは大きいときに比してアクセル開度に応じて設定されたスロットル開度を低下させる割合を小さくしてエンジン出力を低下させる割合を小さくすることによりスロットル開度を大きくしてエンジン出力を大きくするようにスロットル弁７の作動を制御する。

図６に示すように、所定のアクセル開度α１で走行する自車両１の前方に先行車両２１が走行している場合に、先行車両２１と自車両１との衝突予測時間が所定時間ｔ２以下になると、第１実施形態と同様に、ドライバのアクセルペダルの踏込みにかかわらず自車両のブレーキ手段に所定ブレーキ圧Ｐ１を供給してブレーキ手段を作動させるように自動ブレーキ装置６の作動を制御すると共に、アクセル開度に応じて設定されたスロットル開度を所定の割合で低下させてエンジン出力を低下させるようにスロットル弁７の作動を制御する。

第２実施形態では、先行車両２１と自車両１との車幅方向におけるオーバーラップ量Ｗ１に基づいて、アクセル開度に応じて設定されたスロットル開度を低下させる割合を変化させるようにスロットル弁７の作動を制御する。

前述したように、オーバーラップ量Ｗ１は、自車両１の車幅に対する先行車両２１と自車両１との車幅方向における重なり量の割合であり、先行車両２１と自車両１とが車幅方向において同位置であるときは１であり、先行車両２１と自車両１とが車幅方向において重なっていないときはゼロである。

図７は、前記自動ブレーキ制御装置の作動時におけるアクセル開度とスロットル開度との関係を示すグラフである。第１実施形態と同様に、コントロールユニット９には、図７の実線Ｌ１で示すように、アクセル開度に応じたスロットル開度が予め設定されて記憶されている。

第１実施形態では、先行車両２１と自車両１との衝突予測時間が所定時間ｔ２以下になると、図７の破線Ｌ１'に示すように、アクセル開度に応じて設定されたスロットル開度Ｘ１を所定の割合Ａで低下させてスロットル開度Ｘ１’にしているが、第２実施形態では、図７の一点鎖線Ｌ１''に示すように、先行車両２１と自車両１との車幅方向におけるオーバーラップ量Ｗ１に基づいて、アクセル開度に応じて設定されたスロットル開度を低下させる割合を変化させてエンジン出力を低下させる割合を変化させる。

具体的には、アクセル開度α１であるときに設定されたスロットル開度Ｘ１を低下させる割合Ａにオーバーラップ量Ｗ１を乗じてスロットル開度Ｘ１''にする。スロットル開度Ｘ１''は、（Ｘ１−Ｘ１・Ａ・Ｗ１）にされる。

このように、先行車両２１と自車両１との車幅方向におけるオーバーラップ量Ｗ１に基づいて、アクセル開度に応じて設定されたスロットル開度を低下させる割合を変化させてエンジン出力を低下させる割合を変化させることにより、オーバーラップ量Ｗ１が小さいときは大きいときに比してスロットル開度を低下させる割合を小さくしてエンジン出力を低下させる割合を小さくし、スロットル開度を大きくしてエンジン出力を大きくすることで、先行車両２１に対する減速を抑制してドライバによる衝突回避動作を優先させることができる。

図８は、本発明の第３実施形態に係る自動ブレーキ制御装置の作動を説明するための説明図である。本発明の第３実施形態に係る自動ブレーキ制御装置は、後方車両の位置が自車両の走行車線に隣接する隣接走行車線内にあると共に後方車両と自車両との衝突予測時間が所定時間以下であるときは、アクセル開度に応じて設定されたスロットル開度を低下させる割合を大きくしてエンジン出力を低下させる割合を大きくすることを除き、本発明の第１実施形態に係る自動ブレーキ制御装置と同様であるので、これ以外の説明については省略する。

第３実施形態では、コントロールユニット９は、後方車両検出センサ５によって検出される後方車両と自車両との車間距離及び相対速度に基づいて、具体的には、後方車両と自車両との車間距離を後方車両と自車両との相対速度で除して、後方車両と自車両との車両走行方向における車間距離がゼロとなる後方車両と自車両との衝突が予測される衝突予測時間ＴＴＣ’を算出することができるようになっている。

また、コントロールユニット９は、後方車両検出センサ５によって検出される後方車両の位置が自車両の走行車線に隣接する隣接走行車線内にあると共に後方車両と自車両との衝突予測時間が所定時間以下であるときは、アクセル開度に応じて設定されたスロットル開度を低下させる割合を大きくしてエンジン出力を低下させる割合を大きくし、スロットル開度を小さくしてエンジン出力を小さくするようにスロットル弁７の作動を制御する。

図８に示すように、所定のアクセル開度α１で走行する自車両１の前方に先行車両２１が走行している場合に、先行車両２１と自車両１との衝突予測時間が所定時間ｔ２以下になると、第１実施形態と同様に、ドライバのアクセルペダルの踏込みにかかわらず自車両のブレーキ手段に所定ブレーキ圧Ｐ１を供給してブレーキ手段を作動させるように自動ブレーキ装置６の作動を制御すると共に、アクセル開度に応じて設定されたスロットル開度を所定の割合で低下させてエンジン出力を所定の割合で低下させるようにスロットル弁７の作動を制御してエンジンを制御する。

第３実施形態では、自車両１後方の後方車両３１の位置が自車両１の走行車線１６に隣接する隣接走行車線１７内にあると共に、後方車両３１と自車両１との車間距離及び相対速度に基づいて算出された後方車両３１と自車両１との衝突予測時間ＴＴＣ’が所定時間ｔ４、例えば３秒以下であるときは、アクセル開度に応じて設定されたスロットル開度を低下させる割合を大きくしてエンジン出力を低下させる割合を大きくし、スロットル開度を小さくしてエンジン出力を小さくするようにスロットル弁７の作動を制御してエンジンを制御する。

図９は、前記自動ブレーキ制御装置の作動時におけるアクセル開度とスロットル開度との関係を示すグラフである。第１実施形態と同様に、コントロールユニット９には、図９の実線Ｌ１で示すように、アクセル開度に応じたスロットル開度が予め設定されて記憶されている。

第１実施形態では、先行車両２１と自車両１との衝突予測時間が所定時間ｔ２以下になると、図９の破線Ｌ１'に示すように、アクセル開度に応じて設定されたスロットル開度Ｘ１を所定の割合Ａで低下させてスロットル開度Ｘ１’にしているが、第３実施形態では、図９の二点鎖線Ｌ１'''に示すように、後方車両３１が自車両１の走行車線１６に隣接する隣接走行車線１７内にあると共に後方車両３１と自車両１との衝突予測時間ＴＴＣ’が所定時間ｔ４以下であるときは、アクセル開度に応じて設定されたスロットル開度を低下させる割合を大きくしてエンジン出力を低下させる割合を大きくする。

具体的には、アクセル開度α１であるときに設定されたスロットル開度Ｘ１を低下させる割合Ａに、所定倍率Ｂを乗じてスロットル開度Ｘ１''’にする。スロットル開度Ｘ１'''は、（Ｘ１−Ｘ１・Ａ・Ｂ）にされる。ここで、所定倍率Ｂは、例えば１．４など１よりも大きい値に設定される。

このように、後方車両３１の位置が自車両１の走行車線１６に隣接する隣接走行車線１７内にあると共に、後方車両３１と自車両１との衝突予測時間ＴＴＣ’が所定時間ｔ４以下であるときは、アクセル開度に応じて設定されたスロットル開度を低下させる割合を大きくしてエンジン出力を低下させる割合を大きくすることにより、ドライバによる衝突回避動作によって後方車両３１との衝突が予測される場合にスロットル開度を低下させる割合を大きくしてエンジン出力を低下させることができ、ドライバによる衝突回避動作を抑制して後方車両３１との衝突を回避することができる。自車両１のドライバが、前方車両２１との衝突を回避するためにハンドルをきって隣接走行車線１７を走行させようとした場合に隣接走行車線１７を走行する後方車両３１との衝突を回避することができる。

前述したように、第２実施形態では、アクセル開度に応じて設定されたスロットル開度を低下させる割合を先行車両２１と自車両１の車幅方向におけるオーバーラップ量Ｗ１に基づいて変化させてエンジン出力を低下させる割合を変化させ、第３実施形態では、後方車両３１が自車両１の走行車線１６に隣接する隣接走行車線１７内にあると共に後方車両３１と自車両１との衝突予測時間ＴＴＣ’が所定時間ｔ４以下であるときはアクセル開度に応じて設定されたスロットル開度を低下させる割合を大きくしてエンジン出力を低下させる割合を大きくしているが、これら第２及び第３実施形態を組み合わせるようにしてもよい。

すなわち、自車両１の前方に先行車両２１が走行していると共に自車両１の後方に後方車両３１が走行している場合に、先行車両２１と自車両１との衝突予測時間が所定時間ｔ２以下になると、アクセル開度に応じて設定されたスロットル開度を低下させる割合を先行車両２１と自車両１の車幅方向におけるオーバーラップ量Ｗ１に基づいて変化させてエンジン出力を低下させる割合を変化させ、且つ後方車両３１が自車両１の走行車線１６に隣接する隣接走行車線１７内にあると共に後方車両３１と自車両１との衝突予測時間ＴＴＣ’が所定時間ｔ４以下であるときはアクセル開度に応じて設定されたスロットル開度を低下させる割合を大きくしてエンジン出力を低下させる割合を大きくするようにしてもよい。

また、本実施形態では、図４、図７及び図９の実線Ｌ１で示されるように、アクセル開度に比例して直線状に大きくなるスロットル開度が設定されているが、これに限定されるものではなく、例えばアクセル開度に比例して曲線状に大きくなるスロットル開度を設定するようにしてもよい。

また、本実施形態において、路面状態（路面の摩擦係数）を検出する路面状態検出手段としての路面μセンサを備え、路面μセンサによって検出される路面の摩擦係数に基づいて、アクセル開度に応じて設定されたスロットル開度を低下させる割合を変化させてエンジン出力を低下させる割合を変化させるようにすることも可能である。

具体的には、路面μセンサによって検出される路面の摩擦係数が高摩擦係数のときは、低摩擦係数の場合に比して、アクセル開度に応じて設定されたスロットル開度を低下させる割合を小さくしてエンジン出力を低下させる割合を小さくし、スロットル開度を高くしてエンジン出力を大きくするようにスロットル弁７の作動を制御することも可能である。

前述した実施形態では、先行車両２１と自車両１との衝突予測時間が所定時間ｔ２になると、所定ブレーキ圧Ｐ１を供給してブレーキ手段を作動させるように自動ブレーキ装置６の作動を制御すると共にアクセル開度に応じて設定されたスロットル開度を所定の割合で低下させてエンジン出力を所定の割合で低下させるようにスロットル弁７の作動を制御しているが、衝突予測時間が所定時間ｔ１になると所定ブレーキ圧Ｐ１を供給してブレーキ手段を作動させるように自動ブレーキ装置６の作動を制御し、衝突予測時間が所定時間ｔ２になるとアクセル開度に応じて設定されたスロットル開度を所定の割合で低下させてエンジン出力を所定の割合で低下させるようにスロットル弁７の作動を制御するようにしてもよい。

また、前述した実施形態において、自車両の操舵角度を検出する舵角センサや自車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサを備え、舵角センサやヨーレートセンサからの信号に基づいてドライバが急ハンドルをきったことを検出した場合に、ドライバの意図を優先して第１、第２ブレーキ作動制御及び第１、第２エンジン出力制限制御を解除するようにすることも可能である。

本発明は、例示された実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能である。

以上のように、本発明に係る車両用自動ブレーキ制御装置によれば、自車両の先行車両に対する減速とドライバの意図に追従した車両の走行制御とを両立させることができ、車両の安全技術の分野において、好適に利用される可能性がある。

１自車両
２先行車両検出センサ
３車速センサ
４アクセル開度センサ
５後方車両検出センサ
６自動ブレーキ装置
７スロットル弁
８警報装置
９コントロールユニット
１６走行車線
１７隣接走行車線
２１先行車両
３１後方車両

Claims

自車両前方の先行車両との衝突が予測される場合にブレーキペダルの踏込み動作にかかわりなく自車両のブレーキ手段を作動させる車両用自動ブレーキ制御装置であって、
先行車両と自車両との車間距離を検出する第１車間距離検出手段と、
先行車両と自車両との相対速度を検出する第１相対速度検出手段と、
前記第１車間距離検出手段によって検出された車間距離と前記第１相対速度検出手段によって検出された相対速度とに基づいて先行車両と自車両との衝突予測時間を算出する第１衝突予測時間算出手段と、
アクセル開度に応じたエンジン出力を設定するエンジン出力設定手段と、
前記第１衝突予測時間算出手段によって算出された衝突予測時間が第１所定時間以下になると、前記ブレーキ手段を作動させるブレーキ制御手段と、
前記第１衝突予測時間算出手段によって算出された衝突予測時間が第１所定時間以下になると、前記エンジン出力設定手段によって設定されたエンジン出力を所定の割合で低下させたエンジン出力となるようにエンジンを制御し、前記衝突予測時間が第１所定時間よりも短い第２所定時間以下になると、前記エンジン出力設定手段によって設定されたエンジン出力を前記所定の割合で低下させたエンジン出力よりもさらに低下させたエンジン出力となるようにエンジンを制御するエンジン制御手段と、
を備えていることを特徴とする車両用自動ブレーキ制御装置。
先行車両の位置を検出する先行車両位置検出手段と、
前記先行車両位置検出手段によって検出された先行車両の位置に基づいて先行車両と自車両との車幅方向におけるオーバーラップ量を算出するオーバーラップ量算出手段と、
を備え、
前記エンジン制御手段は、前記オーバーラップ量算出手段によって算出された前記オーバーラップ量に基づいて、前記エンジン出力設定手段によって設定されたエンジン出力を低下させる前記割合を変化させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用自動ブレーキ制御装置。
自車両前方の先行車両との衝突が予測される場合にブレーキペダルの踏込み動作にかかわりなく自車両のブレーキ手段を作動させる車両用自動ブレーキ制御装置であって、
先行車両と自車両との車間距離を検出する第１車間距離検出手段と、
先行車両と自車両との相対速度を検出する第１相対速度検出手段と、
前記第１車間距離検出手段によって検出された車間距離と前記第１相対速度検出手段によって検出された相対速度とに基づいて先行車両と自車両との衝突予測時間を算出する第１衝突予測時間算出手段と、
アクセル開度に応じたエンジン出力を設定するエンジン出力設定手段と、
前記第１衝突予測時間算出手段によって算出された衝突予測時間が所定時間以下になると、前記ブレーキ手段を作動させるブレーキ制御手段と、
前記第１衝突予測時間算出手段によって算出された衝突予測時間が所定時間以下になると、前記エンジン出力設定手段によって設定されたエンジン出力を所定の割合で低下させたエンジン出力となるようにエンジンを制御するエンジン制御手段と、
自車両後方の後方車両の位置を検出する後方車両位置検出手段と、
後方車両と自車両との車両走行方向における車間距離を検出する第２車間距離検出手段と、
後方車両と自車両との車両走行方向における相対速度を検出する第２相対速度検出手段と、
前記後方車両位置検出手段によって検出された後方車両の位置が自車両の走行車線に隣接する隣接走行車線内にある場合、前記第２車間距離検出手段によって検出された車間距離と前記第２相対速度検出手段によって検出された相対速度とに基づいて、自車両が前記隣接走行車線に車線変更した場合における後方車両と自車両との衝突予測時間を算出する第２衝突予測時間算出手段と、
を備え、
前記エンジン制御手段は、前記後方車両位置検出手段によって検出された後方車両の位置が自車両の走行車線に隣接する隣接走行車線内にあると共に、前記第２衝突予測時間算出手段によって算出された衝突予測時間が所定時間以下であるときは、前記エンジン出力設定手段によって設定されたエンジン出力を低下させる前記割合を大きくする、
ことを特徴とする車両用自動ブレーキ制御装置。