JP7188374B2 - 車両用制動支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車などの車両のための制動支援装置に係る。

自動車などの車両のための衝突防止装置として、自車両の前方に障害物が検出されると、自車両が障害物に衝突する衝突危険度を判定し、衝突危険度が高いときには制動支援の制動力を車両に付与する制動支援装置が知られている。自車両が障害物に衝突することを防止するためには、制動支援の制動力は、衝突危険度が高いほど大きくされると共に、運転者の制動操作量が小さいほど大きくされる必要がある。

例えば、下記の特許文献１には、衝突危険度が高いほど小さくなる閾値を演算し、運転者の制動操作量が閾値以上であるときには、衝突危険度が高いほど運転者の制動操作量に対する比率が大きくなる制動支援量を演算し、運転者の制動操作量と制動支援量との和に対応する制動力を発生させるよう構成された制動支援装置が記載されている。

特許文献１に記載された制動支援装置によれば、運転者の制動操作量と制動支援量との和に対応する制動力が発生され、制動支援量は衝突危険度が高いほど運転者の制動操作量に対する比率が大きくなるよう演算される。よって、自車両が障害物に衝突する衝突危険度が高いほど高い制動支援の制動力を車両に付与することができるので、例えば制動支援の制動力が一定である場合に比して障害物に対する自車両の衝突を効果的に防止することができる。

特開２０１５－８１０７５号公報

〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、上記公開公報に記載された制動支援装置においては、制動支援の制動力は運転者の制動操作量が考慮されることなく衝突危険度が高いほど大きくなるよう演算される。そのため、衝突危険度が高く制動支援の制動力が高い値に演算され、運転者の制動操作量も大きい場合には、運転者の制動操作量と制動支援量との和に対応する制動力が発生されると、制動力が過剰になって車両の減速度が過剰になり、運転者が違和感を覚えることが避けられない。

なお、制動力が過剰になって車両の減速度が過剰になることを回避すべく、制動支援の制動力が小さく演算されると、運転者の制動操作量と制動支援量との和に対応する制動力も小さくなって車両の減速度も小さくなるため、自車両が障害物に衝突することを効果的に防止することができない。

本発明の主要な課題は、制動支援の制動力が過剰になることを防止しつつ、自車両に制動支援の制動力を付与することにより、自車両が障害物に衝突することを防止することができるよう改良された制動支援装置を提供することである。
〔課題を解決するための手段及び発明の効果〕

本発明によれば、自車両（１４）の前方の障害物（Ｘ）と自車両との間の相対距離（Ｄr）及び相対速度（Ｖr）の情報を取得する障害物情報取得装置（１６）と、運転者の制動操作関連量を取得する制動操作関連量取得装置（１８）と、前記自車両の制動装置（１２）を制御する制御装置（２０，３０）と、を有する車両用制動支援装置（１０）が提供される。

制御装置（２０，３０）は、障害物情報取得装置により取得された障害物と自車両との間の相対距離及び相対速度に基づいて、自車両が障害物に衝突することを回避するための自車両の第一の目標減速度（Ｇbt1）を演算し、
相対距離及び相対速度に基づいて、自車両が障害物に衝突する危険度が高いほど高くなるアシストレベル（ＡＬ）を演算し、前記アシストレベルと前記制動操作関連量取得装置（１８）により取得された制動操作関連量（Ｐmc）とに基づいて自車両の第二の目標減速度（Ｇbt2）を演算し、
第一及び第二の目標減速度のうち大きい方の重みが小さい方に比して大きくなるよう重み（Ｒ）を設定し、第一及び第二の目標減速度のうち大きい方を越えないよう演算される第一及び第二の目標減速度の重み和に基づいて自車両の最終の目標減速度（Ｇbt）を演算し、
自車両の減速度（Ｇb）が最終の目標減速度（Ｇbt）になるように制動装置（１２）を制御することにより制動支援を行うよう構成されている。

上記の構成によれば、障害物と自車両との間の相対距離及び相対速度に基づいて、衝突を回避するための自車両の第一の目標減速度が演算され、アシストレベルと制動操作関連量とに基づいて自車両の第二の目標減速度が演算される。更に、第一及び第二の目標減速度のうち大きい方の重みが小さい方に比して大きくなるよう重みが設定され、第一及び第二の目標減速度のうち大きい方を越えないよう演算される第一及び第二の目標減速度の重み和に基づいて自車両の最終の目標減速度が演算され、自車両の減速度が最終の目標減速度になるように制動装置が制御される。

よって、最終の目標減速度が第一及び第二の目標減速度のうち大きい方よりも大きくなることはないので、最終の目標減速度が過剰に大きい減速度になることを防止することができる。また、重みは第一及び第二の目標減速度のうち大きい方の重みが大きくなるよう設定されるので、第一及び第二の目標減速度のうち大きい方の値を優先的に反映させて最終の目標減速度を演算することができる。従って、最終の目標減速度が過剰に小さい減速度になることを防止することができる。

更に、たとえ第一及び第二の目標減速度の一方が急激に減少しても、最終の目標減速度は急激に減少しないので、車両の減速度が急激に低下することに起因して車両の乗員が違和感を覚える虞を低減することができる。

〔発明の態様〕
本発明の一つの態様においては、制御装置（２０，３０）は、前記第一及び第二の目標減速度（Ｇbt1及びＧbt2）のうち大きい方及び小さい方の重みをそれぞれ１及び０に設定する。

上記態様によれば、最終の目標減速度を第一及び第二の目標減速度のうち大きい方の値に設定することができる。よって、最終の目標減速度が過剰に大きい減速度になることを防止すると共に、第一及び第二の目標減速度のうち大きい方の値に基づいて車両の減速度を制御することができる。従って、たとえ第一及び第二の目標減速度の一方が急激に減少しても、最終の目標減速度が急激に減少することを効果的に防止することができるので、車両の減速度が急激に低下することに起因して車両の乗員が違和感を覚える虞を効果的に低減することができる。

本発明の他の一つの態様においては、制御装置（２０，３０）は、アシストレベル（ＡＬ）が高いほど大きくなる上限値（Ｇbtguard）にて第二の目標減速度を制限する。

上記態様によれば、アシストレベルが高いほど大きくなる上限値にて第二の目標減速度が制限される。よって、第二の目標減速度が上限値にて制限されない場合に比して、第二の目標減速度が過剰に大きい値に演算される虞を低減し、これにより最終の目標減速度が過剰に大きい減速度に演算され、車両の減速度が過剰になる虞を効果的に低減することができる。

更に、上限値は、アシストレベルが高いほど大きくなるようアシストレベルに応じて可変設定される。よって、上限値が一定である場合に比して、アシストレベルが低い状況において、上限値による第二の目標減速度の制限が過剰になる虞を低減すると共に、アシストレベルが高い状況において、上限値による第二の目標減速度の制限が不足する虞を低減することができる。

上記説明においては、本発明の理解を助けるために、後述する実施形態に対応する発明の構成に対し、その実施形態で用いられた符号が括弧書きで添えられている。しかし、本発明の各構成要素は、括弧書きで添えられた符号に対応する実施形態の構成要素に限定されるものではない。本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。

本発明による車両用制動支援装置の第一の実施形態を示す概略構成図である。 第一の実施形態における制動支援制御のメインルーチンを示すフローチャートである。 図２に示されたフローチャートのステップ６０において実行されるサブルーチン、即ち制動支援のための車両の目標減速度Ｇbtを演算するためのルーチンを示すフローチャートである。 第二の実施形態において車両の目標減速度Ｇbtを演算するためのルーチンの後半部分を示すフローチャートである。 衝突余裕時間ＴＴＣに基づいてアシストレベルＡＬを演算するためのマップである。 特許文献１に記載された制動支援装置の作動の具体例を説明するためのタイムチャートである。 第二の実施形態の作動の具体例を説明するためのタイムチャートである。 第二の修正例において、衝突余裕時間ＴＴＣに基づいて増大補正係数Ｋを演算するためのマップである。 第三の修正例において、衝突余裕時間ＴＴＣに基づいて第二の目標減速度Ｇbt2の上限値Ｇbtguardを演算するためのマップである。

以下に添付の図を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。

［第一の実施形態］
第一の実施形態にかかる制動支援装置１０は、制動装置１２を備えた車両１４に適用され、自車両が障害物Ｘに衝突することを回避するために介入による制動支援（ブレーキアシスト）を行う。なお、車両１４は、任意の車両であってよく、例えばエンジンを駆動力源とする車両、ハイブリッド車、電動機のみを駆動力源とする電気自動車の何れであってもよい。

制動支援装置１０は、障害物情報取得装置１６、制動操作関連量取得装置として機能するマスタシリンダ圧（「ＭＣ圧」と指称する）センサ１８、衝突防止（Pre-Crash Safety）用電子制御装置２０、制動用電子制御装置３０を含んでいる。後に詳細に説明するように、衝突防止用電子制御装置２０及び制動用電子制御装置３０は、制動支援に際し互いに協働して制動装置１２を制御する制御装置として機能する。なお、衝突防止用電子制御装置をＰＣＳ ＥＣＵと略称し、制動用電子制御装置を制動用ＥＣＵと略称する。

障害物情報取得装置１６は、自車両の前方の障害物Ｘ（他の車両を含む）を検知し、自車両と障害物との間の相対距離及び相対速度、及び障害物の方位を検出する装置である。なお、本実施形態では、障害物情報取得装置１６は、ミリ波レーダ１６ａ及びカメラ１６ｂを備えているが、ミリ波レーダ１６ａのみにより障害物の検知などが行われてもよい。また、ミリ波レーダ１６ａの代わりに、レーザレーダなどが使用されてもよい。

ミリ波レーダ１６ａは、ミリ波帯（例えば、６０ＧＨｚ）の電波を前方に発信し、障害物Ｘにより反射された反射波を受信することにより、障害物を検知し、自車両と障害物との間の相対距離及び相対速度、及び障害物の方位を検出する。ミリ波レーダ１６ａは、自車両と障害物との間の相対距離及び相対速度、及び障害物の方位に関する情報をＰＣＳ ＥＣＵ２０へ出力する。

カメラ１６ｂは、自車両の前方を撮像する撮像装置である。カメラ１６ｂは、例えば左右に隔置された一対の撮像素子を含み、それらの撮像素子により撮像された画像に基づいて、自車両と障害物との間の相対距離及び相対速度を検出するようになっていてよい。カメラ１６ｂは、自車両と障害物との間の相対距離及び相対速度に関する情報をＰＣＳ ＥＣＵＥＣＵ２０へ出力する。なお、カメラ１６ｂにより撮像された画像に基づいて、自車両と障害物との間の相対距離及び相対速度を算出する演算処理部は、カメラ１６ｂ内に含まれてもよく、あるいはカメラ１６ｂからの画像情報を受信するＰＣＳ ＥＣＵ２０に含まれてもよい。

制動装置１２は、運転者がブレーキペダル３２を踏み込むことによって駆動されるマスタシリンダ装置３４と、ブレーキアクチュエータ３６と、左右前輪３８FL、３８FR及び左右後輪３８RL、３８RRにそれぞれ設けられた制動力発生装置４０FL、４０FR、４０RL及び４０RRとを含んでいる。周知のように、制動力発生装置４０FL～４０RRは、それぞれホイールシリンダ４２FL～４２RR内の圧力がブレーキアクチュエータ３６によって増減されることにより、対応する車輪の制動力を増減する。

ブレーキアクチュエータ３６は、図には示されていないが、高圧を生成するポンプ、種々の弁装置などを含む油圧回路を含んでいる。ブレーキアクチュエータ３６は、通常時には、マスタシリンダ装置３４内の圧力、即ちＭＣ圧Ｐmcに応じてホイールシリンダ４２FL～４２RR内の圧力を制御し、これにより車輪３８FL～３８RRの制動力を運転者の制動操作量に応じて制御する。また、ブレーキアクチュエータ３６は、ホイールシリンダ４２FL～４２RR内の圧力をＭＣ圧に依存せずに個別に制御し、これにより車輪３８FL～３８RRの制動力を運転者の制動操作量に関係なく個別に制御することができる。

ＭＣ圧センサ１８は、運転者による制動操作量及び制動操作速度を検出するためにＭＣ圧Ｐmcを検出する装置である。ＭＣ圧は、運転者の制動操作量（ブレーキペダル３２に対する踏力）に比例して発生するので、ＭＣ圧を検出することにより制動操作量を検出することができ、ＭＣ圧を時間微分することにより制動操作速度を求めることができる。ＭＣ圧センサ１８は、ＭＣ圧に関する情報を制動用ＥＣＵ３０に出力する。なお、運転者による制動操作量は、例えば、ブレーキペダル３２に設けられた踏力センサなど、別の装置により検出されてもよく、制動操作速度は、踏力センサにより検出された制動操作量の時間微分値として求められてもよい。

ＰＣＳ ＥＣＵ２０及び制動用ＥＣＵ３０は、それぞれマイクロコンピュータを含み、各マイクロコンピュータは、演算処理を行うＣＰＵ、制御プログラムを格納するＲＯＭ、演算結果等を格納する読書き可能なＲＡＭ、タイマ、カウンタ、入力インターフェイス、及び出力インターフェイスなどを有している。なお、ＰＣＳ ＥＣＵ２０及び制動用ＥＣＵ３０は、当技術分野において公知の任意の演算制御装置であってよい。また、ＰＣＳ ＥＣＵ２０及び制動用ＥＣＵ３０の機能の一部が、他のＥＣＵにより実現されてもよい。更に、ＰＣＳ ＥＣＵ２０及び制動用ＥＣＵ３０の機能の一部が、他方のＥＣＵにより実現されてもよい。

ＰＣＳ ＥＣＵ２０は、ＲＯＭに格納された制御プログラムをＣＰＵにロードして実行することにより、後に説明する衝突余裕時間ＴＴＣの算出、アシストレベルＡＬの設定、制動用ＥＣＵ３０、メータＥＣＵ（図示せず）への要求などの処理を実行する。ＰＣＳ ＥＣＵ２０は、例えば、ＣＡＮ（Controller Area Network）などの車載ＬＡＮやハーネスにより、障害物検知装置１６（ミリ波レーダ１６ａ、カメラ１６ｂ）、ブレーキＥＣＵ３０などと通信可能に接続される。

ＰＣＳ ＥＣＵ２０は、ミリ波レーダ１６ａ、カメラ１６ｂから出力された障害物情報を受信し、自車両１４の前方の障害物Ｘとの間の相対距離Ｄr及び相対速度Ｖr、及び障害物の方位を取得する。そして、相対距離、相対速度、方位に基づいて、衝突余裕時間ＴＴＣ（Time To Collision）を算出する。衝突余裕時間ＴＴＣは、自車両と障害物との間の相対距離Ｄrを相対速度Ｖrにて除算した値であり、自車両が障害物と衝突するまでの時間である。衝突余裕時間ＴＴＣが小さいほど自車両が障害物と衝突する危険性が高くなるので、衝突余裕時間ＴＴＣは、自車両が障害物と衝突する危険度としての衝突危険度でもある。

なお、衝突余裕時間ＴＴＣを算出する際に用いられる自車両と障害物との間の相対距離は、ミリ波レーダ１６ａにより検出された距離であってもよく、ミリ波レーダ１６ａにより検出された距離とカメラ１６ｂにより検出された距離の平均値であってもよい。また、衝突余裕時間ＴＴＣを算出する際に用いられる自車両と障害物との間の相対距離及び相対速度は、ミリ波レーダ１６ａにより検出される障害物の方位の情報を用いて、自車両の走行方向の相対距離及び相対速度になるよう補正されてもよい。

また、ＰＣＳ ＥＣＵ２０は、算出した衝突余裕時間ＴＴＣに応じて衝突危険度のレベルとしてのアシストレベルＡＬを設定する。アシストレベルＡＬは、例えば図５に示されたマップに従って０～３の４段階に設定される。図５に示されているように、アシストレベルＡＬは、衝突余裕時間ＴＴＣが小さいほど大きくなり、従ってアシストレベルＡＬが０から３に進むにつれて、衝突危険度のレベルが高くなる。ＰＣＳ ＥＣＵ２０は、アシストレベルＡＬを示す信号を制動用ＥＣＵ３０へ出力する。

例えば、アシストレベルＡＬが０である場合には、衝突の可能性は低いとして、後述する制動用ＥＣＵ３０により制御される制動支援（ブレーキアシスト）が行われず、アシストレベルＡＬが１～３である場合に、制動支援が行われるようになっていてよい。よってＰＣＳ ＥＣＵ２０は、アシストレベルＡＬが１～３である場合に、制動用ＥＣＵ３０に制動支援を行うように要求する。

更に、ＰＣＳ ＥＣＵ２０は、メータＥＣＵ（図示せず）などを介して、アシストレベルＡＬに応じた運転支援を行ってよい。メータＥＣＵには、運転者に対して表示による報知を行うコンビネーションメータ装置（図示せず）、運転者に対して音声による報知を行う報知音発生装置（図示せず）などが接続されていてよい。メータＥＣＵは、ＰＣＳ ＥＣＵ２０からの要求に応じて、コンビネーションメータ装置に表示する数値、文字、図形、インジケータランプなどの制御を行うと共に、報知音発生装置により報知する警報音や警報音声の制御を行ってよい。例えば、ＰＣＳ ＥＣＵ２０は、アシストレベルＡＬが１～３である場合に、メータＥＣＵに対して衝突の可能性を運転者に報知するための警報音の出力やインジケータランプの点灯などを要求してよい。

制動用ＥＣＵ３０は、ＲＯＭに格納された制御プログラムをＣＰＵにロードして実行することにより、後述する制動支援に関する各種処理を実行する。また、制動用ＥＣＵ３０は、例えば、ＣＡＮなどの車載ＬＡＮやハーネスにより、ＭＣ圧センサ１８、ＰＣＳ ＥＣＵ２０、ブレーキアクチュエータ３６などと通信可能に接続されている。

制動用ＥＣＵ３０は、ブレーキアクチュエータ３６を制御することにより、制動力発生装置４０FL～４０RRが発生する車輪３８６FL～３８RRの制動力を制御する。特に、制動用ＥＣＵ３０は、アシストレベルＡＬが０ある場合には、通常時の制動力の制御が行われるようブレーキアクチュエータ３６を制御する。即ち、制動用ＥＣＵ３０は、ホイールシリンダ４２FL～４２RR内の圧力がＭＣ圧Ｐmcに応じて制御されることにより、車輪３８FL～３８RRの制動力が運転者の制動操作量に応じて制御され、必要に応じて運転者の制動操作量に関係なく個別に制御されるよう、ブレーキアクチュエータ３６を制御する。

これに対し、アシストレベルＡＬが１～３である場合には、制動用ＥＣＵ３０は、車両の衝突を防止するための制動支援が行われるようブレーキアクチュエータ３６を制御する。具体的には、制動用ＥＣＵ３０は、ブレーキ操作量及びブレーキ操作速度に基づいてブレーキの緊急操作が行われたと判断できる場合に制動支援を行う。制動支援は、車両の減速度が運転者の制動操作に対応する減速度よりも高くなるよう、従ってホイールシリンダ４２FL～４２RR内の圧力がＭＣ圧Ｐmcよりも高くなるよう、ブレーキアクチュエータ３６を制御することによって達成される。なお、ハイブリッド車や電気自動車の場合は、制動支援に際しても、ＰＣＳ ＥＣＵ２０からの要求に基づいて、回生制動が行われてよい。

第一の実施形態においては、制動支援は、図２及び図３に示されたフローチャートに従って実行される。自車両と障害物との間の相対距離及び相対速度に基づいて、ＰＣＳ要求の第一の目標減速度Ｇbt1が演算され、ＭＣ圧Ｐmc及び障害物に衝突する衝突危険度が高いほど高くなるよう、第二の目標減速度Ｇbt2が演算される。更に、制動支援のための車両の目標減速度Ｇbtが、第一の目標減速度Ｇbt1及び第二の目標減速度Ｇbt2の重み和として演算される。重みＲは、第一の目標減速度Ｇbt1及び第二の目標減速度Ｇbt2のうち大きい方の重みが大きくなるよう設定される。

＜第一の実施形態の制動支援制御＞
図２は、第一の実施形態における衝突防止のための制動支援制御のメインルーチンを示すフローチャートであり、制動支援制御はＰＣＳ ＥＣＵ２０及び制動用ＥＣＵ３０の共働により達成される。図２に示されたフローチャートによる制動支援制御は、図には示されていないイグニッションスイッチがオンであるときに、所定の時間毎に繰返し実行される。以下の説明においては、図２に示されたフローチャートによる制動支援制御を単に「制御」と指称する。なお、図２においては、制動支援がＢＡと表記されている。

まず、ステップ１０においては、自車両と障害物との間の相対距離Ｄr、相対速度Ｖr、方位に基づいて、衝突余裕時間ＴＴＣが演算され、衝突余裕時間ＴＴＣに基づいて図５に示されたマップが参照されることにより、アシストレベルＡＬが判定される。アシストレベルＡＬは、制動支援の必要度合を示す指標値であり、図５に示されているように、衝突余裕時間ＴＴＣが短いほど高くなる。

なお、ステップ１０に先立って、障害物検知装置１６により検出された自車両周辺の障害物Ｘの有無、自車両と障害物との間の相対距離Ｄr、相対速度Ｖr、方位を示す信号の読み込みが行われると共に、ＭＣ圧センサ１８により検出されたＭＣ圧Ｐmcを示す信号の読み込みが行われる。

ステップ２０においては、アシストレベルＡＬが０であるか否かの判別、即ち衝突防止のための制動支援は不要であるか否かの判別が行われる。肯定判別が行われたときには制御はステップ５０へ進み、否定判別が行われたときには制御はステップ３０へ進む。

ステップ３０においては、フラグＦbaが１であるか否かの判別、即ち制動支援の実行中であるか否かの判別が行われる。肯定判別が行われたときには制御はステップ６０へ進み、否定判別が行われたときには制御はステップ４０へ進む。

ステップ４０においては、制動支援の開始条件が成立しているか否かの判別が行われる。肯定判別が行われたときには制御はステップ６０へ進み、否定判別が行われたときには制御はステップ５０へ進む。

なお、ＭＣ圧Ｐmcが基準値Ｐmcc以上であり且つ変化率ＭＣ圧Ｐmcdが基準値Ｐmcdc以上であるときに、制動支援の開始条件が成立していると判定されてよい。下記の表１において、基準値Ｐmccは、Ｐmcc1＞Ｐmcc2＞Ｐmcc3の関係を有する正の定数であり、基準値Ｐmcdは、Ｐmcd1＞Ｐmcd2＞Ｐmcd3の関係を有する正の定数である。よって、基準値Ｐmcc及びＰmcdcはアシストレベルＡＬが高いほど小さい値になるよう、アシストレベルＡＬに応じて可変設定される。

ステップ５０においては、制動支援が行われない通常の制動力の制御が実行される。即ち、ホイールシリンダ４２FL～４２RR内の圧力がＭＣ圧Ｐmcに応じて制御されることにより、車輪３８FL～３８RRの制動力が運転者の制動操作量に応じて制御される。

ステップ６０においては、図３に示されたサブルーチンに従って、後述のように制動支援のための車両の目標減速度Ｇbtが演算される。

ステップ９０においては、目標減速度Ｇbtに基づいて車輪３８FL～３８RRの目標制動力Ｆbtfl～Ｆbtrrが演算される。更に、車輪３８FL～３８RRの制動力がそれぞれ目標制動力Ｆbtfl～Ｆbtrrになるように、ブレーキアクチュエータ３６が制御されることによりホイールシリンダ４２FL～４２RRの圧力が制御され、これにより制動支援が実行される。

ステップ１００においては、制動支援の終了条件が成立しているか否かの判別が行われる。否定判別が行われたときには制御はステップ１０へ戻り、肯定判別が行われたときには、ステップ１１０においてフラグＦbaが０にリセットされ、その後制御はステップ１０へ戻る。

なお、下記の何れかの条件が成立するときに、制動支援の終了条件が成立していると判別されてよい。
（１）ＭＣ圧Ｐmcが終了基準値Ｐmce（正の定数）以下である。
（２）車速が終了基準値以下である。
（３）障害物情報取得装置１６のように制動支援を実行するに必要な機器が異常である。
（４）制動支援による制動力の付与が開始されてから終了基準時間以上経過している。

図３に示されているように、上記ステップ６０における車両の目標減速度Ｇbtの演算は、下記のステップ６２～８０により行われる。

ステップ６２においては、障害物検知装置１６により検出された自車両と障害物との間の相対距離Ｄr及び相対速度Ｖrに基づいて、ＰＣＳ要求の第一の目標減速度Ｇbt1が演算される。例えば、制動により停車するときの目標相対距離をＤrtとし、経過時間をtとすると、下記の式（１）及び（２）が成立する。よって、第一の目標減速度Ｇbt1は下記の式（３）に従って演算されてよい。
Ｄrt＝Ｄr－Ｇbt1・t^２／２ （１）
Ｄr－Ｄrt＝Ｖr・t （２）
Ｇbt1＝Ｖr^２／｛２（Ｄr－Ｄrt）｝ （３）

ステップ６４においては、ＭＣ圧Ｐmcに基づく基本目標減速度Ｇbt0が、ＭＣ圧Ｐmcに比例する値に演算される。

ステップ６６においては、下記の表２に示されているように、アシストレベルＡＬに基づいて基本目標減速度Ｇbt0に対する増大補正係数Ｋが演算される。表２において、Ｋ1、Ｋ2及びＫ3は、Ｋ1＜Ｋ2＜Ｋ3の関係を有する正の定数である。よって、増大補正係数ＫはアシストレベルＡＬが高いほど大きい値になるよう、アシストレベルＡＬに応じて可変設定される。

ステップ６８においては、下記の式（４）に従って、ＭＣ圧Ｐmc及びアシストレベルＡＬに基づく第二の目標減速度Ｇbt2が、増大補正係数Ｋと基本目標減速度Ｇbt0に基づいて演算される。
Ｇbt2＝（１＋Ｋ）Ｇbt0 （４）

ステップ７０においては、アシストレベルＡＬが高いほど大きくなるよう、第二の目標減速度Ｇbt2の上限値ＧbtguardがアシストレベルＡＬに基づいて演算される。更に、第二の目標減速度Ｇbt2が上限値Ｇbtguardよりも大きいか否かの判別が行われる。否定判別が行われたときには制御はステップ７４へ進み、肯定判別が行われたときには、ステップ７２において第二の目標減速度Ｇbt2が上限値Ｇbtguardに補正され、その後制御はステップ７４へ進む。

ステップ７４においては、第一の目標減速度Ｇbt1が第二の目標減速度Ｇbt2以上であるか否かの判別が行われる。肯定判別が行われたときには、ステップ７６において重みＲが０．１に設定され、その後制御はステップ８０へ進む。これに対し、否定判別が行われたときには、ステップ７８において重みＲが１に設定され、その後制御はステップ８０へ進む。

なお、ステップ７６において設定される重みＲは、第一の目標減速度Ｇbt1の重み１－Ｒが第二の目標減速度Ｇbt2の重みＲよりも大きくなればよいので、０よりも大きく０．５よりも小さい値であればよい。ただし、重みＲが大きくなるほど、目標減速度Ｇbtに対する第一の目標減速度Ｇbt1の反映度合が低下するので、０に近い値、例えば０よりも大きく０．１５よりも小さい値であることが好ましい。

ステップ８０においては、制動支援のための車両の目標減速度（最終の目標減速度）Ｇbtが、下記の式（５）に従って、第一の目標減速度Ｇbt1及び第二の目標減速度Ｇbt2の重み和として演算される。
Ｇbt＝（１－Ｒ）Ｇbt1＋Ｒ・Ｇbt2 （５）

＜第一の実施形態の作動＞
次に、制動支援が不要である場合及び制動支援が必要である場合について、第一の実施形態の作動を説明する。なお、制動支援が不要である場合における作動は、後述の第二の実施形態においても同様である。

＜制動支援が不要である場合＞
衝突の可能性が低いことにより制動支援が不要である場合には、ステップ１０において、アシストレベルＡＬが０に判定され、ステップ２０において、肯定判別が行われる。また、衝突の可能性があっても制動支援の開始条件が成立していないことにより制動支援が不要である場合には、ステップ２０及び４０において、否定判別が行われる。よって、ステップ５０において、衝突防止のための制動支援が行われることなく、通常の制動力の制御が行われる。

＜制動支援が必要である場合＞
衝突の可能性があり制動支援が必要である場合には、ステップ１０において、アシストレベルＡＬが１～３の何れかに判定され、ステップ２０において、否定判別が行われる。ステップ３０及び４０が実行されることにより、ステップ６０、従ってステップ６２～８０が実行される。

ステップ６２において、自車両と障害物との間の相対距離及び相対速度に基づいて、ＰＣＳ要求の第一の目標減速度Ｇbt1が演算される。ステップ６４～７２において、ＭＣ圧Ｐmc及びアシストレベルＡＬが高いほど高くなり且つ上限値Ｇbtguardを越えないよう、ＭＣ圧Ｐmc及びアシストレベルＡＬに基づく第二の目標減速度Ｇbt2が演算される。更に、ステップ７４～８０において、制動支援のための車両の目標減速度Ｇbtが、第一の目標減速度Ｇbt1及び第二の目標減速度Ｇbt2の重み和として演算される。この場合、第一の目標減速度Ｇbt1が第二の目標減速度Ｇbt2以上であるときには、重みＲが０．１に設定され、第一の目標減速度Ｇbt1が第二の目標減速度Ｇbt2よりも小さいときには、重みＲが１に設定される。

第一の実施形態によれば、障害物と自車両１４との間の相対距離Ｄr及び相対速度Ｖrに基づいて、衝突を回避するための自車両の第一の目標減速度Ｇbt1が演算され、アシストレベルＡＬと制動操作関連量であるＭＣ圧Ｐmcとに基づいて自車両の第二の目標減速度Ｇbt2が演算される。また、第一及び第二の目標減速度のうち大きい方の重みＲが小さい方に比して大きくなるよう、それぞれ第一及び第二の目標減速度の重み１－Ｒ及びＲが設定される。更に、式（５）に従って第一及び第二の目標減速度のうち大きい方を越えないよう演算される第一及び第二の目標減速度の重み和として自車両の最終の目標減速度Ｇbtが演算され、自車両の減速度Ｇbが最終の目標減速度Ｇbtになるように制動装置１２が制御される。

よって、最終の目標減速度Ｇbtが第一の目標減速度Ｇbt1及び第二の目標減速度Ｇbt2のうち大きい方よりも大きくなることはないので、最終の目標減速度が過剰に大きい減速度になることを防止することができる。また、重みは第一及び第二の目標減速度のうち大きい方の重みが大きくなるよう設定されるので、第一及び第二の目標減速度のうち大きい方の値を優先的に反映させて最終の目標減速度を演算することができる。従って、最終の目標減速度が過剰に小さい減速度になること、即ち車両の衝突を有効に防止できなくなることを防止することができる。

更に、たとえ第一及び第二の目標減速度の一方が急激に減少しても、最終の目標減速度は急激に減少しないので、車両の減速度が急激に低下することに起因して車両の乗員が違和感を覚える虞を低減することができる。

［第二の実施形態］
第二の実施形態の制動支援装置１０は、第一の実施形態の制動支援装置と同様に構成されており、第二の実施形態の制動支援制御は、ステップ６０を除き第一の実施形態の制動支援制御と同一である。第二の実施形態におけるステップ６０は、図４に示されたサブルーチンに従って実行され、制動支援のための車両の目標減速度Ｇbtが演算される。

ステップ６２～６８は図４に示されていないが、ステップ６２～７４は第一の実施形態の６２～７４と同様に実行される。ステップ７４において肯定判別が行われたときには、ステップ８２において制動支援のための車両の目標減速度（最終の目標減速度）Ｇbtが第一の目標減速度Ｇbt1に設定され、その後制御はステップ９０へ進む。これに対し、否定判別が行われたときには、ステップ８４において車両の目標減速度Ｇbtが第二の目標減速度Ｇbt2に設定され、その後制御はステップ９０へ進む。

図３と図４との比較から解るように、第二の実施形態における車両の目標減速度Ｇbtの設定は、第一の実施形態のステップ７６において重みＲが０に設定されてステップ８０が実行されることと同一である。よって、車両の目標減速度Ｇbtは、第一の目標減速度Ｇbt1及び第二の目標減速度Ｇbt2のうち大きい方の値に設定される。

＜制動支援が必要である場合の第二の実施形態の作動＞
制動支援のための車両の目標減速度Ｇbtは、第一の目標減速度Ｇbt1が第二の目標減速度Ｇbt2以上であるときには第一の目標減速度Ｇbt1に設定され、第一の目標減速度Ｇbt1が第二の目標減速度Ｇbt2よりも小さいときには第二の目標減速度Ｇbt2に設定される。他の作動は第一の実施形態の作動と同一である。

第二の実施形態によれば、最終の目標減速度Ｇbtを第一の目標減速度Ｇbt1及び第二の目標減速度Ｇbt2のうち大きい方の値に設定することができる。よって、最終の目標減速度が過剰に大きい減速度になることを防止すると共に、第一及び第二の目標減速度のうち大きい方の値に基づいて車両の減速度Ｇbを制御することができる。従って、たとえ第一及び第二の目標減速度の一方が急激に減少しても、最終の目標減速度Ｇbtが急激に減少することを効果的に防止することができるので、車両の減速度が急激に低下することに起因して車両の乗員が違和感を覚える虞を効果的に低減することができる。

なお、第一及び第二の実施形態によれば、第二の目標減速度Ｇbt2は、アシストレベルＡＬに基づいて演算される上限値Ｇbtguardにて制限される。よって、第二の目標減速度Ｇbt2が上限値Ｇbt2にて制限されない場合に比して、第二の目標減速度が過剰に大きい値に演算される虞を低減し、これにより最終の目標減速度Ｇbtが過剰に大きい減速度に演算され、車両の減速度Ｇbが過剰になる虞を効果的に低減することができる。

更に、上限値Ｇbtguardは、アシストレベルＡＬが高いほど大きくなるようアシストレベルに応じて可変設定される。よって、上限値Ｇbtguardが一定である場合に比して、アシストレベルＡＬが低い状況において、上限値による第二の目標減速度Ｇbt2の制限が過剰になる虞を低減すると共に、アシストレベルＡＬが高い状況において、上限値による第二の目標減速度Ｇbt2の制限が不足する虞を低減することができる。

＜第二の実施形態の作動の具体例＞
次に、図６及び図７を参照して、前述の特許文献１に記載された制動支援装置の作動の具体例（図６）と対比して、第二の実施形態の作動の具体例（図７）を説明する。

図６に示されているように、時点ｔ1から時点ｔ7までアシストレベルが０以外になり、時点ｔ2から時点ｔ7まで運転者により制動操作が行われ、これによりＭＣ圧Ｐmcが０から時点ｔ4における最大値まで漸増した後、時点ｔ7において０になるまで漸減したとする。

ＭＣ圧Ｐmcに応じた制動支援量Ｐassは、ＭＣ圧Ｐmcの増減に対応して増減する。よって、制動支援が行われるときの車両の減速度Ｇbは、ＭＣ圧Ｐmcと制動支援量Ｐassとの和Ｐmc＋Ｐassに対応する値になる。

よって、運転者による制動操作量が高く、ＭＣ圧Ｐmcが高い値になる場合には、制動支援量Ｐassも高い値になり、その結果車両の減速度Ｇbが例えば時点ｔ4及びその前後において過大になることに起因して車両の乗員が違和感を覚えることがある。

これに対し、第二の実施形態によれば、最終の目標減速度Ｇbtは第一の目標減速度Ｇbt1及び第二の目標減速度Ｇbt2のうち大きい方の値に設定されるので、最終の目標減速度が過剰に大きい減速度になることはない。よって、車両の減速度Ｇbが過大になることに起因して車両の乗員が違和感を覚えることを防止することができる。

例えば、図７に示されているように、アシストレベル及びＭＣ圧Ｐmcが図６の場合と同様に変化したとする。また、ＰＣＳ要求の第一の目標減速度Ｇbt1が時点ｔ3から時点ｔ6まで発生し、図示の通り増減したとする。ＭＣ圧Ｐmc及びアシストレベルＡＬに基づく第二の目標減速度Ｇbt2が、時点ｔ2における０から漸増した後、時点ｔ7において０になるまで漸減し、時点ｔ3′から時点ｔ4′まで上限値Ｇbtguardに補正されたとする。更に、第一の目標減速度Ｇbt1は時点ｔ6の直前の時点ｔ5において第二の目標減速度Ｇbt2よりも小さくなるとする。

車両の目標減速度（最終の目標減速度）Ｇbtは、第一の目標減速度Ｇbt1及び第二の目標減速度Ｇbt2のうち大きい方の値に設定されるので、図７の最下段に示されているように変化する。即ち、目標減速度Ｇbtは、時点ｔ2から時点ｔ3まで及び時点ｔ5から時点ｔ7までの区間においては第二の目標減速度Ｇbt2であり、時点ｔ3から時点ｔ5までの区間においては第一の目標減速度Ｇbt1である。

よって、目標減速度Ｇbtは、第一の目標減速度Ｇbt1及び第二の目標減速度Ｇbt2の和に設定される訳ではないので、ＭＣ圧Ｐmcが高い値になる場合にも過大な値になることはない。特に、第二の目標減速度Ｇbt2は、上限値Ｇbtguardを越えるときには上限値に補正されるので、ＭＣ圧Ｐmcが高く第二の目標減速度Ｇbt2が高い値になる場合にも、目標減速度Ｇbtが過大になることを確実に防止することができる。

更に、第二の目標減速度Ｇbt2が０である点ｔ2から時点ｔ3まで及び時点ｔ5から時点ｔ7までの区間において、目標減速度Ｇbtは第二の目標減速度Ｇbt2に設定される。よって、これらの区間において車両の減速度が不足することに起因して車両の乗員が違和感を覚えることを防止することができる。

以上においては本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

例えば、上述の第一及び第二の実施形態においては、ステップ６６において、アシストレベルＡＬが高いほど大きい値になるよう、増大補正係数Ｋが設定され、ステップ６８において、第二の目標減速度Ｇbt2が、係数（１＋Ｋ）と基本目標減速度Ｇbt0との積として演算される。

しかし、下記の表３に示されているように、アシストレベルＡＬが高いほど大きい値になるよう減速度の制動支援量ΔＧbt2が演算され、第二の目標減速度Ｇbt2が基本目標減速度Ｇbt0と制動支援量ΔＧbt2との和として演算されてもよい（第一の修正例）。なお、表３において、ΔＧbt21、ΔＧbt22及びΔＧbt23は、ΔＧbt21＜ΔＧbt22＜ΔＧbt23の関係を有する正の定数である。

また、上述の第一及び第二の実施形態においては、アシストレベルＡＬが高いほど大きい値になるよう、増大補正係数Ｋが３段階に設定され、第二の目標減速度Ｇbt2が、増大補正係数Ｋと基本目標減速度Ｇbt0との積として演算される。よって、衝突余裕時間ＴＴＣの増減に伴ってアシストレベルＡＬが段差的に変化すると、第二の目標減速度Ｇbt2も段差的に変化する。

従って、衝突余裕時間ＴＴＣが小さいほど連続的に増大するよう、増大補正係数Ｋが例えば図８に示されたマップが参照されることにより演算され、これにより衝突余裕時間ＴＴＣの増減に伴って第二の目標減速度Ｇbt2が連続的に変化するよう修正されてもよい（第二の修正例）。

同様に、上述の第一及び第二の実施形態においては、ステップ７０において、アシストレベルＡＬが高いほど大きくなるよう、第二の目標減速度Ｇbt2の上限値ＧbtguardがアシストレベルＡＬに基づいて演算される。よって、衝突余裕時間ＴＴＣの増減に伴ってアシストレベルＡＬが段差的に変化すると、上限値Ｇbtguardも段差的に変化する。

従って、衝突余裕時間ＴＴＣが小さいほど連続的に増大するよう、上限値Ｇbtguardが例えば図９に示されたマップが参照されることにより演算され、これにより衝突余裕時間ＴＴＣの増減に伴って上限値Ｇbtguardが連続的に変化するよう修正されてもよい（第三の修正例）。

１０…制動支援装置、１２…制動装置、１４…車両、１６…障害物情報取得装置、１８…マスタシリンダ圧（ＭＣ圧）センサ、２０…衝突防止用電子制御装置、３０…制動用電子制御装置、３２…ブレーキペダル、３４…マスタシリンダ装置、３６…ブレーキアクチュエータ、３８FL～３８RR…車輪、４０FL～４０RR…制動力発生装置

Claims (3)

1. 自車両の前方の障害物と自車両との間の相対距離及び相対速度の情報を取得する障害物情報取得装置と、運転者の制動操作関連量を取得する制動操作関連量取得装置と、前記自車両の制動装置を制御する制御装置と、を有する車両用制動支援装置において、
   前記制御装置は、
   前記障害物情報取得装置により取得された障害物と前記自車両との間の相対距離及び相対速度に基づいて、前記自車両が前記障害物に衝突することを回避するための前記自車両の第一の目標減速度を演算し、
   前記相対距離及び相対速度に基づいて、前記自車両が前記障害物に衝突する危険度が高いほど高くなるアシストレベルを演算し、前記アシストレベルと前記制動操作関連量取得装置により取得された制動操作関連量とに基づいて前記自車両の第二の目標減速度を演算し、
   前記第一及び第二の目標減速度のうち大きい方の重みが小さい方に比して大きくなるよう重みを設定し、第一及び第二の目標減速度のうち大きい方を越えないよう演算される前記第一及び第二の目標減速度の重み和に基づいて前記自車両の最終の目標減速度を演算し、
   前記自車両の減速度が前記最終の目標減速度になるように前記制動装置を制御することにより制動支援を行うよう構成されていることを特徴とする車両用制動支援装置。
2. 請求項１に記載の車両用制動支援装置において、前記制御装置は、前記第一及び第二の目標減速度のうち大きい方及び小さい方の重みをそれぞれ１及び０に設定することを特徴とする車両用制動支援装置。
3. 請求項１又は２に記載の車両用制動支援装置において、前記制御装置は、前記アシストレベルが高いほど大きくなる上限値にて前記第二の目標減速度を制限することを特徴とする車両用制動支援装置。
   
   

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