JPH11203598A - 車両走行安全装置 - Google Patents
車両走行安全装置Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
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- B60T7/12—Brake-action initiating means for automatic initiation; for initiation not subject to will of driver or passenger
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Abstract
を作動させるものにおいて、運転者の意図あるいは感覚
に適合させつつ効果的に接触を回避すると共に、運転者
のステアリング操作との干渉を防止する。 【解決手段】 自車と障害物との相対距離がステアリン
グ回避可能距離を下廻ったとき、直ちに自動ブレーキ装
置を作動させると共に、減速度を比較的小さい値とす
る。
Description
に関し、より詳しくは、車両進行方向に存在する物体
(障害物)を検知し、接触の可能性を判断して自動ブレ
ーキを作動させるようにしたものに関する。
接触回避技術が種々提案され、例えば特開平6−298
022号公報において、先行車などの障害物との車間距
離(相対距離)を検知して警報を発する、あるいは自動
ブレーキ装置(制動装置)を作動させる技術が提案され
ている。
加速度などから自動ブレーキにより接触を回避する第1
の車間距離を算出すると共に、ある地点から時刻τ後に
横加速度b0で回避する場合を想定し、操舵(ステアリ
ング操作)により接触を回避する第2の車間距離を算出
している。
の車間距離以下になったとき、自動ブレーキ装置を作動
させ、運転者が操舵で回避しようとするときに自動ブレ
ーキ装置を作動させることなく、よって運転者に違和感
を与えることがないようにして運転フィーリングの向上
を図っている。
来技術においては、第1の車間距離、即ち、ブレーキで
接触を回避できる車間距離(相対距離)が第2の車間距
離、即ち、ステアリング操作で接触を回避できる車間距
離よりも短い場合、実際の車間距離が第1、第2の車間
距離以下になったとき、換言すれば、第1の車間距離に
なるまで、自動ブレーキ装置を作動させていなかった。
その結果、自動ブレーキ装置の作動が遅くなり、大きな
減速度が必要となる不都合があった。
回避が不可能となった時点で自動ブレーキの作動を開始
させた方が、運転者のステアリング操作と干渉せず、よ
り効果的に接触を回避することができ、運転者の意図あ
るいは感覚とも一致する筈である。
開始する車間距離、即ち、ブレーキで接触を回避できる
車間距離が非常に小さい値となるため、レーダなどの検
知手段の能力(検知範囲、精度、分解能など)によって
は、制御精度が低下するという問題があった。
合を解消することにあり、ステアリング操作による回避
が不可能となった時点で自動ブレーキ装置の作動を開始
させ、よって運転者の意図あるいは感覚に適合させつつ
効果的に接触を回避すると共に、運転者のステアリング
操作との干渉を防止し、また制御精度も低下しないよう
にした車両走行安全装置を提供することにある。
作動を開始させるときの減速度を適正に決定することで
運転者の意図あるいは感覚に一層適合するようにした車
両走行安全装置を提供することにある。
ために、請求項1項にあっては、車両の進行方向に存在
する物体を検知する物体検知装置と、前記車両を制動す
る制動装置と、前記車両の車速を検出する車速検出手段
と、前記物体検知装置の検知結果に基づいて前記車両と
物体との間の相対距離を検出する相対距離検出手段と、
および前記物体検出装置の検知結果に基づいて前記車両
と物体との相対速度を検出する相対速度検出手段とを備
える車両走行安全装置において、前記車速検出手段、相
対距離検出手段、および相対速度検出手段の検出結果に
基づいてステアリング操作により前記物体との接触が回
避可能か否か判断する第1の判断手段と、前記車速検出
手段、相対距離検出手段、および相対速度検出手段の検
出結果に基づいて前記制動装置の作動により前記物体と
の接触が回避可能か否か判断する第2の判断手段と、お
よび前記第1の判断手段がステアリング操作により前記
物体との接触が回避不可能と判断するとき、前記制動装
置を作動させると共に、その減速度を前記第2の判断手
段の判断結果に基づいて決定する制動装置作動手段とを
備える如く構成した。
に適合させつつ効果的に接触を回避することができると
共に、運転者のステアリング操作との干渉を防止するこ
とができる。また、制御精度も低下することがない。
段は、前記物体検知装置の検知結果に基づいて前記車両
と物体との車幅方向の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を備え、前記オーバーラップ量算
出手段の算出結果に基づいて前記物体との接触が回避可
能か否か判断する如く構成した。これによって、請求項
1項で述べた作用効果に加えて、接触回避が可能か否か
を一層精度良く行うことができ、一層効果的に接触を回
避することができる。
手段は、前記相対速度および相対距離の少なくともいず
れかに基づいて前記減速度を決定する如く構成した。
でき、状況に適した減速度で制動装置を作動させること
ができるので、急激な減速度の変化や必要以上の減速度
によって運転者を含む乗員が不快感を受けることがな
く、その意図あるいは感覚に一層適合させることができ
る。
の実施の形態を説明する。
全体的に示す概略図である。
構成部品で断片的に示す)の前方のヘッドライト(図示
せず)付近に、レーザレーダ12(物体検知装置)が1
基、設けられる。レーザレーダ12は、車両10の進行
方向に向けて路面と水平にレーザ光(電磁波)を発射
し、進行方向に存在する物体(先行車などの障害物)か
らの反射波(エコー)を受信する。
ピュータからなるレーダ出力処理部14(物体検知装
置)に入力される。レーダ出力処理部14は、レーザ光
を発射してから反射波(エコー)を受信するまでの時間
を測定して物体までの相対距離(離間距離)を測定し、
さらに相対距離を微分することで物体の相対速度を測定
する。また、反射波の入射方向から、物体の方位を検知
し、物体の二次元情報を得る。レーダ出力処理部14の
出力は、同様にマイクロコンピュータからなる処理EC
U16に送られる。
ンサ18が配置され、車体重心を中心とする鉛直(重
力)軸回りの自転運動の速さ(回転角速度)に応じた信
号を出力する。さらに、車両10のドライブシャフト
(図示せず)の付近には車速センサ(車速検出手段)2
0が設けられ、車両10の走行速度(車速)に応じた信
号を出力する。これらセンサ18,20の出力も処理E
CU16に送られる。
置)22において、ブレーキペダル24は負圧ブースタ
26を介してマスタシリンダ28に接続される。負圧ブ
ースタ26はダイアフラム(図示せず)で2つの室に仕
切られ、機関吸気系から導入される負圧と機関外から導
入される大気圧の割合が調節されて運転者の踏み込み力
が倍力され、それに応じた油圧(ブレーキオイル圧)が
マスタシリンダ28から油路30を介して車両Wのブレ
ーキ装置(図示せず)に供給され、車両10を制動す
る。
給系(共に図示せず)には電磁バルブ(空圧電磁バル
ブ)36が設けられる。電磁バルブ36は駆動回路(図
示せず)を介して処理ECU16に接続され、処理EC
U16からの指令値(PWMのデューティ比信号)に応
じて開閉して大気圧を導入し、大気圧と負圧との割合を
調節し、運転者のブレーキ操作とは独立に、ブレーキ機
構22を作動させ、車両10を自動的に制動する。
宜位置にはアラーム、インジケータなどからなる警報装
置40が設けられる。警報装置40は処理ECU16に
接続され、その指令を受けて警報動作を行う。
ある。図示のプログラムは、例えば100msecごと
に実行される。
てこの装置の動作を概説する。
2、ヨーレートセンサ18および車速センサ20の出力
に基づき、障害物(物体)100の相対位置(相対距離
X、横方向位置Y)、幅b1、速度V1、加速度a1を
求める。また、自車(車両10)の速度V0、加速度a
0,ヨーレートωを求める。尚、座標系は、自車進行方
向をx、それに直交する車幅方向をyとする。
体)100との接触を回避できる(限界)相対距離Ls
を求める。
車加速度a0、自車ヨーレートωから自車の進路を推定
し、推定した自車進路と障害物との相対位置X,Yから
自車進路と障害物の横方向偏差Y1を求める。
進むものと仮定し、障害物の横方向偏差Y1、自車幅b
0、障害物幅b1から、ステアリング操作で回避できる
場合の横方向移動量(オーバーラップ量)Δyを求める
と、以下のようになる。
め、最少値を0とする。
方向移動量Δy、自車速V0、自車加速度a0、自車ヨ
ーレートωから、予め実験を通じて求めて処理ECU1
6のメモリ内に格納しておいたデータベースを検索し、
ステアリング操作による回避に要する時間(自車が進路
に対しΔyだけ横方向(Y方向)に移動するのに要する
時間)を求める。図4に、自車および障害物が同じ方向
に直進走行する場合の、Δyに対するステアリング操作
による回避に要する時間を示す。
ング操作による回避に要する時間のうち、小さい方の値
をTsとするとき、自車および障害物が時間Tsの間に
自車進路に沿って移動する距離Xnは以下の如くにな
る。 自車 X0=V0・Ts+(1/2)・a0・Ts2 障害物 X1=V1・Ts+(1/2)・a1・Ts2
X0−X1だけ相対距離が縮まることになる。従って、
ステアリング操作での接触回避可能な相対距離(しきい
値)Lsは以下のようになる。 Ls=X0−X1 ={V0・Ts+(1/2)・a0・Ts2 }− {V1・Ts+(1/2)・a1・Ts2 } =(V0−V1)・Ts+(1/2)・(a0−a1)・Ts2
(限界)相対距離Lbを求める。
れば、時間t後の自車速V0t、および障害物速度V1
tは、以下のようになる。 V0t=V0+ab・t V1t=V1+a1・t 上記で、加速度ab,a1はより詳しくは減速度を表す
ため、負値とする。
速を障害物速度以下にしなければならず、そのために必
要な最少時間が、自動ブレーキでの回避所要時間とな
る。その時間をTbとすれば、以下のように表すことが
できる。 V0 +ab・Tb=V1+a1・Tb 式を書き直せば、以下のようになる。 Tb=−(V0 −V1)/(ab−a1)
離が、自動ブレーキでの接触回避可能相対距離Lbとな
る。 Lb=−(1/2)・(V0 −V1)2 /(ab−a
1)
定値を用いたが、仮定した値であっても良い。
速度(減速度)a1=0G(ここでGは重力加速度相当
値)の等速運動にあり、自動ブレーキによる自車加速度
(減速度)が0.8G(より具体的には−0.8G)の
場合の、LsとLbの関係を示す。図示の如く、相対速
度が約65km/h未満にあるまでは、LsがLbより
大きい。
明に係る車両走行安全装置の動作を説明する。尚、図示
のフロー・チャートにあっては、相対速度が約65km
/h未満のLsがLbより大きい領域を対象とするが、
相対速度が約65km/hを超える領域にあっても論理
を若干変更することで、同様に妥当する。
たように状態量を計算し、S12に進み、ステアリング
操作および自動ブレーキによる接触回避可能相対距離
(しきい値)Ls,Lbを計算する。
Xがステアリング操作による接触回避可能相対距離(し
きい値)Ls以上か否か判断する。S14で肯定される
ときはS16に進み、自動ブレーキOFF、即ち、前記
したブレーキ機構22を自動的には作動させない。
ステアリング操作による接触回避可能相対距離Ls以上
である限り、障害物との接触回避は運転者の操舵に期待
し、自動ブレーキを作動させない。
リング操作による接触回避が不可能と判断してS18に
進み、相対距離Xが自動ブレーキによる接触回避可能相
対距離(しきい値)Lbを超えるか否か判断する。
よる接触回避が可能であると判断してS20に進み、自
動ブレーキON、即ち、前記した電磁バルブ36を介し
てブレーキ機構22を自動的に作動させて車両10を制
動する。尚、ブレーキ機構22の作動時には、必要に応
じて警報装置40を通じて運転者に警報する。
までに余裕があるため、自車減速度は比較的小さい値、
例えば0.2Gとする。処理ECU16は決定した減速
度に基づいて指令値(デューティ値)を演算し、駆動回
路を介して電磁バルブ36を駆動する。
よっても接触回避が不可能と判断し、S22に進んでブ
レーキ機構22を自動的に作動させると共に、そのとき
の減速度を最大値、例えば0.8Gとする。
グ操作による回避が不可能となった時点で直ちに自動ブ
レーキ装置の作動を開始させるので、運転者の意図ある
いは感覚に適合させつつ効果的に接触を回避することが
できると共に、運転者のステアリング操作との干渉を防
止することができる。また、相対距離も比較的大きい間
に回避制御を開始するので、レーザレーダ12の精度、
分解能不足から、制御精度が低下することもない。
ときの減速度を、接触までに余裕がある間は0.2Gな
どと比較的小さい値とするので、運転者の意図あるいは
感覚に良く適合させることができる。
る車両走行安全装置の動作を示すフロー・チャートであ
る。
施の形態にあっては、相対距離がしきい値Lsより小さ
く、かつLbより大きい場合の自動ブレーキ作動時の減
速度を比較的小さい値、例えば0.2Gとした。しか
し、その減速度0.2Gで自動ブレーキを作動させた
後、場合によっては相対距離がLbを下廻って0.8G
などの急ブレーキを行う事態も生じ得る。
と、急激な減速度の変化は好ましくなく、接触可能性度
合い、換言すれば、相対速度の大きさに応じて適切な減
速度で制御するのが望ましい。
対速度偏差(V0−V1)に基づき、自動ブレーキによ
る接触回避可能相対距離(しきい値)として、Lbの他
に、Lb1,Lb2を段階的に設定した。 Lb1=−(1/2)・(V0 −V1)2 /(ab1−
a1) ここで、ab1=−0.4G Lb2=−(1/2)・(V0 −V1)2 /(ab2−
a1) ここで、ab2=−0.6G
は、0.4G,0.6Gの減速度で接触を回避できる相
対距離(しきい値)である。また、ここでLbの物理的
な意味は、0.8Gの減速度で接触を回避できる相対距
離(しきい値)である。
可能相対距離(しきい値)Ls、および上記した自動ブ
レーキによる接触回避可能相対距離(しきい値)Lb,
Lb1,Lb2の関係を示す。
参照して第2の実施の形態に係る車両走行安全装置の動
作を説明する。
い、S102に進んで上記したしきい値を計算し、S1
04に進んで相対距離Xがステアリング操作による接触
回避可能相対距離(しきい値)Ls以上か否か判断す
る。S104で肯定されるときはS106に進み、第1
の実施の形態と同様に自動ブレーキをOFFする。
アリング操作による接触回避が不可能と判断してS10
8に進み、相対距離Xが自動ブレーキによる接触回避可
能相対距離の第1のしきい値Lb1を超えるか否か判断
し、肯定されるときはS110に進み、ブレーキ機構2
2を自動的に作動させると共に、自車減速度を0.2G
とする。
2に進み、相対距離Xが第2のしきい値Lb2を超える
か否か判断し、肯定されるときはS114に進んでブレ
ーキ機構22を自動的に作動させると共に、自車減速度
を0.4Gとする。
6に進み、相対距離Xが第3のしきい値Lbを超えるか
否か判断し、肯定されるときはS118に進んでブレー
キ機構22を自動的に作動させると共に、自車減速度を
0.6Gとする。
に進んでブレーキ機構22を自動的に作動させると共
に、そのときの減速度を最大値、例えば0.8Gとす
る。
の形態の効果に加えて、減速度を段階的にしたことで、
運転者の意図あるいは感覚に一層良く適合させることが
できる。
適した減速度で自動ブレーキ装置を作動させることがで
きるので、急激な減速度の変化や必要以上の減速度によ
って運転者を含む乗員が不快感を受けることがなく、そ
の意図あるいは感覚に一層適合させることができる。
段階的に設定したが、それに限られるものではない。例
えば、相対距離を目標値とし、ブレーキ回避距離Lbに
所定の値(3mから5m程度)を上乗せした値に対し
て、実測相対距離(制御量)Xとの偏差が減少するよう
に、PID(あるいはPI)制御則などを用いて電磁バ
ルブ36のデューティ値(操作量)を決定し、それによ
って減速度が連続的に変化するように制御しても良い。
車両10の進行方向に存在する物体100を検知する物
体検知装置(レーザレーダ12、レーダ出力処理部1
4)と、前記車両を制動する制動装置(ブレーキ機構2
2)と、前記車両の車速を検出する車速検出手段(車速
センサ20、S10,S100)と、前記物体検知装置
の検知結果に基づいて前記車両と物体との間の相対距離
Xを検出する相対距離検出手段(S10,S100)
と、前記物体検出装置の検知結果に基づいて前記車両と
物体との相対速度(V0−V1)を検出する相対速度検
出手段(S10,S100)とを備える車両走行安全装
置において、前記車速検出手段、相対距離検出手段、お
よび相対速度検出手段の検出結果に基づいてステアリン
グ操作により前記物体との接触が回避可能か否か判断す
る第1の判断手段(S12,S14,S102,S10
4)と、前記車速検出手段、相対距離検出手段、および
相対速度検出手段の検出結果に基づいて前記制動装置の
作動により前記物体との接触が回避可能か否か判断する
第2の判断手段(S12,S18,S102,S10
4,S108,S112,S116)と、および前記第
1の判断手段がステアリング操作により前記物体との接
触が回避不可能と判断するとき、前記制動装置を作動さ
せると共に、その減速度を前記第2の判断手段の判断結
果に基づいて決定する制動装置作動手段(S20,S2
2,S110,S114,S118,S120)とを備
える如く構成した。
知装置の検知結果に基づいて前記車両と物体との車幅方
向のオーバーラップ量Δyを算出するオーバーラップ量
算出手段(S10,S12,S100,S102)を備
え、前記オーバーラップ量算出手段の算出結果に基づい
て前記物体との接触が回避可能か否か判断する如く構成
した。
速度(V0−V1)および相対距離Xの少なくともいず
れかに基づいて前記減速度を決定する(S20,S2
2,S110,S114,S118,S120)如く構
成した。
2から検知したが、ミリ波レーダを用いても良く、ある
いはCCDカメラなどの視覚センサなどを用いても良
い。
るいは感覚に適合させつつ効果的に接触を回避すること
ができると共に、運転者のステアリング操作との干渉を
防止することができる。また、制御精度も低下すること
がない。
た作用効果に加えて、接触回避が可能か否かを一層精度
良く行うことができ、一層効果的に接触を回避すること
ができる。
ることができ、状況に適した減速度で制動装置を作動さ
せることができるので、急激な減速度の変化や必要以上
の減速度によって運転者を含む乗員が不快感を受けるこ
とがなく、その意図あるいは感覚に一層適合させること
ができる。
す概略図である。
る。
と障害物(物体)との関係を示す説明図である。
ング操作による回避に要する時間の特性を示す説明グラ
フである。
ング操作で回避できる(限界)相対距離および自動ブレ
ーキで回避できる(限界)相対距離の特性を示す説明グ
ラフである。
を説明する、図2と同様なフロー・チャートである。
ング操作で回避できる(限界)相対距離および自動ブレ
ーキで回避できる(限界)相対距離の特性を示す、図5
と同様な説明グラフである。
Claims (3)
- 【請求項1】a.車両の進行方向に存在する物体を検知
する物体検知装置と、 b.前記車両を制動する制動装置と、 c.前記車両の車速を検出する車速検出手段と、 d.前記物体検知装置の検知結果に基づいて前記車両と
物体との間の相対距離を検出する相対距離検出手段と、 および e.前記物体検出装置の検知結果に基づいて前記車両と
物体との相対速度を検出する相対速度検出手段と、を備
える車両走行安全装置において、 f.前記車速検出手段、相対距離検出手段、および相対
速度検出手段の検出結果に基づいてステアリング操作に
より前記物体との接触が回避可能か否か判断する第1の
判断手段と、 g.前記車速検出手段、相対距離検出手段、および相対
速度検出手段の検出結果に基づいて前記制動装置の作動
により前記物体との接触が回避可能か否か判断する第2
の判断手段と、 および h.前記第1の判断手段がステアリング操作により前記
物体との接触が回避不可能と判断するとき、前記制動装
置を作動させると共に、その減速度を前記第2の判断手
段の判断結果に基づいて決定する制動装置作動手段と、
を備えたことを特徴とする車両走行安全装置。 - 【請求項2】 前記第1の判断手段は、 i.前記物体検知装置の検知結果に基づいて前記車両と
物体との車幅方向の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、を備え、前記オーバーラップ量算
出手段の算出結果に基づいて前記物体との接触が回避可
能か否か判断することを特徴とする請求項1項記載の車
両走行安全装置。 - 【請求項3】 前記制動装置作動手段は、前記相対速度
および相対距離の少なくともいずれかに基づいて前記減
速度を決定することを特徴とする請求項1項または2項
記載の車両走行安全装置。
Priority Applications (2)
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JP01809298A JP4011711B2 (ja) | 1998-01-13 | 1998-01-13 | 車両走行安全装置 |
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Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP01809298A JP4011711B2 (ja) | 1998-01-13 | 1998-01-13 | 車両走行安全装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH11203598A true JPH11203598A (ja) | 1999-07-30 |
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JP01809298A Expired - Fee Related JP4011711B2 (ja) | 1998-01-13 | 1998-01-13 | 車両走行安全装置 |
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US (1) | US6021375A (ja) |
JP (1) | JP4011711B2 (ja) |
Cited By (22)
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