JP2004268689A - 車輌の衝突防止装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】前方視界が悪い状況に於いて前方障害物に対する接近度が高くなったときにはアクセルペダルが踏み込まれていても自動制動による減速を行うことにより、従来に比して衝突防止効果を向上させる。
【解決手段】前方障害物の存否が判定され（Ｓ２０）、自動制動による減速が必要であるか否かが判別され（Ｓ３０）、減速が必要であると判定されたときには、相対距離Ｌｒｅ及び相対速度Ｖｒｅに基づき車輌の目標減速度Ｇｘｂｔが演算され（Ｓ４０）、運転者により制動操作が行われていないと判定されると（Ｓ５０）、運転者により加速操作が行われていると判定されても（Ｓ６０）、ワイパーがハイモードにて作動されている場合（Ｓ７０）やフォグランプが点灯されている場合（Ｓ８０）には、エンジン出力が低減された後（Ｓ９０）、車輌の実減速度Ｇｘｂが目標減速度Ｇｘｂｔになるよう車輌が自動制動により減速される（Ｓ１００）。
【選択図】 図２
【解決手段】前方障害物の存否が判定され（Ｓ２０）、自動制動による減速が必要であるか否かが判別され（Ｓ３０）、減速が必要であると判定されたときには、相対距離Ｌｒｅ及び相対速度Ｖｒｅに基づき車輌の目標減速度Ｇｘｂｔが演算され（Ｓ４０）、運転者により制動操作が行われていないと判定されると（Ｓ５０）、運転者により加速操作が行われていると判定されても（Ｓ６０）、ワイパーがハイモードにて作動されている場合（Ｓ７０）やフォグランプが点灯されている場合（Ｓ８０）には、エンジン出力が低減された後（Ｓ９０）、車輌の実減速度Ｇｘｂが目標減速度Ｇｘｂｔになるよう車輌が自動制動により減速される（Ｓ１００）。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輌の衝突防止装置に係り、更に詳細には前方障害物に対する接近度に応じて車輌を減速させることにより車輌の衝突を防止する衝突防止装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車輌の衝突防止装置の一つとして、例えば下記の特許文献１に記載されている如く、前方走行車輌に対する相対距離及び相対速度を検出し、前方走行車輌に対する接近度が高いときには自動制動により車輌を減速させて前方走行車輌に対し安全な車間距離を確保するよう構成された衝突防止装置が従来より知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２００９５０号公報
【発明が解決しようとする課題】
自動制動により車輌を減速させる上述の如き衝突防止装置に於いては、運転者に加速又は車速維持の意思がある場合にはその意思が尊重されるべきであるので、運転者によりアクセルペダルが踏み込まれていない状況に於いて前方走行車輌に対する接近度が高くなった場合に自動制動により車輌を減速させることが考えられる。
【０００４】
しかし比較的激しい降雨や濃霧の如く車輌前方の視界が悪い状況に於いては、運転者が前方の車輌に気づかずにアクセルペダルを踏み込み続けている場合がある。かかる状況に於いても前方走行車輌に対する接近度が高くなった場合には自動制動により車輌を減速させることが好ましいが、上述の如き従来の衝突防止装置に於いては、運転者によりアクセルペダルが踏み込まれていない状況でなければ自動制動による車輌の減速が行われず、従って車輌の衝突防止を図る上で改善の余地がある
また上述の車輌前方の視界が悪い状況に於ける問題を解消しようとすると、車輌前方の視界が悪い状況をセンサにより検出しなければならないが、一般に車輌前方の視界が悪い状況を検出することは困難であり、また特別のセンサを装備すると衝突防止装置のコストアップや構造の複雑化が避けられない。
【０００５】
本発明は、前方走行車輌の如き前方障害物に対する接近度に応じて車輌を減速させることにより車輌の衝突を防止する従来の衝突防止装置に於ける上述の如き問題に鑑みてなされたものであり、本発明の主要な課題は、降雨時等に於いて所謂ミリ波レーダーの如きセンサが前方障害物を検出する能力は運転者の視認による検出能力よりも高いことに着目し、車輌前方の視界が悪い状況に於いて前方障害物に対する接近度が高くなったときには運転者によりアクセルペダルが踏み込まれていても自動制動による車輌の減速を行うことにより、従来に比して車輌の衝突防止効果を向上させることである。
【０００６】
また本発明の詳細な課題は、車輌前方の視界が悪い状況を検出する特別のセンサを要することなく上述の主要な課題を達成し、これにより衝突防止装置のコストアップや構造の複雑化を回避することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の主要な課題は、本発明によれば、請求項１の構成、即ち前方障害物に対する接近度を検出する手段と、アクセルペダルの踏み込み度合を検出する手段と、前記踏み込み度合がその基準値以下であり且つ前記接近度がその基準値以上であるときには車輌を減速させる制御手段とを有する車輌の衝突防止装置に於いて、車輌前方の視界状況を判定する視界状況判定手段を有し、前記制御手段は、前記視界状況判定手段により視界状況が所定のレベルよりも低いと判定されている場合には、前記踏み込み度合が前記基準値より高くても前記接近度が前記基準値以上であるときには車輌を減速させることを特徴とする車輌の衝突防止装置によって達成される。
【０００８】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１の構成に於いて、前記視界状況判定手段は車輌前方の霧の状況を判定するよう構成される（請求項２の構成）。
【０００９】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項２の構成に於いて、前記視界状況判定手段はフォグランプがオン状態にある場合に視界状況が所定のレベルよりも低いと判定するよう構成される（請求項３の構成）。
【００１０】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１の構成に於いて、前記視界状況判定手段は降雨の状況を判定するよう構成される（請求項４の構成）。
【００１１】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項４の構成に於いて、前記視界状況判定手段はワイパの作動速度が基準値以上である場合に視界状況が所定のレベルよりも低いと判定するよう構成される（請求項５の構成）。
【００１２】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１乃至５の構成に於いて、前記制御手段はエンジンの出力を低下させることにより車輌を減速させるよう構成される（請求項６の構成）。
【００１３】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１乃至６の構成に於いて、前記制御手段は車輪に制動力を付与することにより車輌を減速させるよう構成される（請求項７の構成）。
【００１４】
【発明の作用及び効果】
上記請求項１の構成によれば、視界状況判定手段により視界状況が所定のレベルよりも低いと判定されている場合には、アクセルペダルの踏み込み度合がその基準値より高くても前方障害物に対する接近度がその基準値以上であるときには車輌が減速されるので、比較的激しい降雨や濃霧の如く車輌前方の視界が悪い状況に於いて運転者が前方障害物に気づかずにアクセルペダルを踏み込み続けて前方障害物に対する接近度が高くなった場合にも、確実に車輌を減速させ、これにより前方障害物に対し安全な車間距離を確保することができる。
【００１５】
また上記請求項２の構成によれば、視界状況判定手段により車輌前方の霧の状況が判定されるので、運転者が濃霧に起因して前方障害物を認識できない場合にも確実に車輌を減速させることができる。
【００１６】
また上記請求項３の構成によれば、フォグランプがオン状態にある場合に視界状況が所定のレベルよりも低いと判定されるので、車輌前方の霧の状況を検出する特別のセンサは不要であり、衝突防止装置のコストアップや構造の複雑化を確実に回避することができる。
【００１７】
また上記請求項４の構成によれば、視界状況判定手段により車輌前方の降雨の状況が判定されるので、運転者が降雨に起因して前方障害物を認識できない場合にも確実に車輌を減速させることができる。
【００１８】
また上記請求項５の構成によれば、ワイパの作動速度が基準値以上である場合に視界状況が所定のレベルよりも低いと判定されるので、車輌前方の降雨の状況を検出する特別のセンサは不要であり、衝突防止装置のコストアップや構造の複雑化を確実に回避することができる。
【００１９】
また上記請求項６の構成によれば、エンジンの出力を低下させることにより車輌が減速されるので、運転者によりアクセルペダルが踏み込まれていても車輌が加速することを確実に防止することができると共に、制動による減速も行われる場合にエンジンの出力が無駄に消費されたりエンジンの駆動力により制動による減速が阻害されることを確実に防止することができる。
【００２０】
また上記請求項７の構成によれば、車輪に制動力を付与することにより車輌が減速されるので、車輌を効果的に減速させることができる。
【００２１】
【課題解決手段の好ましい態様】
本発明の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１乃至７の構成に於いて、前方障害物に対する接近度を検出する手段は前方障害物に対する相対距離及び相対速度を検出するよう構成される（好ましい態様１）。
【００２２】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項３の構成に於いて、視界状況判定手段はフォグランプスイッチがオン状態にある場合に視界状況が所定のレベルよりも低いと判定するよう構成される（好ましい態様２）。
【００２３】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項５の構成に於いて、ワイパは間欠モードと連続モードとを有し、視界状況判定手段はワイパが連続モードにて作動されている場合に視界状況が所定のレベルよりも低いと判定するよう構成される（好ましい態様３）。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を好ましい実施の形態（以下単に実施形態という）について詳細に説明する。
【００２５】
図１は本発明による車輌の衝突防止装置の一つの好ましい実施形態を示す概略構成図である。
【００２６】
図１に於いて、１０ＦＬ及び１０ＦＲはそれぞれ車輌１２の左右の前輪を示し、１０ＲＬ及び１０ＲＲはそれぞれ駆動輪である左右の後輪を示している。従動輪であり操舵輪でもある左右の前輪１０ＦＬ及び１０ＦＲは図１には示されていないが運転者によるステアリングホイールの転舵に応答して駆動されるラック・アンド・ピニオン式のパワーステアリング装置によりタイロッドを介して操舵される。
【００２７】
各車輪の制動力は制動装置２０の油圧回路２２によりホイールシリンダ２４ＦＲ、２４ＦＬ、２４ＲＲ、２４ＲＬの制動圧が制御されることによって制御されるようになっている。図には示されていないが、油圧回路２２はリザーバ、オイルポンプ、種々の弁装置等を含み、各ホイールシリンダの制動圧は通常時には運転者によるブレーキペダル２６の踏み込み操作に応じて駆動されるマスタシリンダ２８により制御され、また必要に応じて後に詳細に説明する如く電子制御装置３０により制御される。
【００２８】
車輌１２には例えばミリ波の如き電波を利用して先行車輌の如き前方障害物までの距離Ｌｒｅ及び前方障害物に対する自車の相対速度Ｖｒｅを検出するレーダーセンサ３２が設けられ、また車輌の前後加速度Ｇｘを検出する前後加速度センサ３４が設けられている。図１には示されていないが、各ホイールシリンダ２４ＦＲ〜２４ＲＬにはその圧力Ｐｂｉ（ｉ＝ｆｌ、ｆｒ、ｒｌ、ｒｒ）を各車輪の制動圧として検出する圧力センサが設けられている。
【００２９】
図示の如く、レーダーセンサ３２により検出された前方障害物までの相対距離Ｌｒｅ及び前方障害物に対する相対速度Ｖｒｅを示す信号、前後加速度センサ３４により検出された車輌の前後加速度Ｇｘを示す信号、図１には示されていない圧力センサにより検出された各車輪の制動圧Ｐｂｉを示す信号は電子制御装置３０に入力される。また電子制御装置３０には圧力センサ３６により検出されたマスタシリンダ圧力Ｐｍを示す信号、アクセル開度センサ３８により検出された図１には示されていないアクセルペダルの踏み込み量φを示す信号、ワイパースイッチ４０よりワイパーの作動状況（間欠モード（ローモード）又は連続モード（ハイモード））を示す信号、フォグランプスイッチ４２よりフォグランプが点灯されているか否かを示す信号も入力される。
【００３０】
尚図１には詳細に示されていないが、電子制御装置３０は例えばＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭと入出力ポート装置とを有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続された一般的な構成のマイクロコンピュータを含んでいる。
【００３１】
電子制御装置３０は、図２に示されたフローチャートに従い、レーダーセンサ３４により自車前方の走行路線に先行車輌の如き前方障害物が存在するか否かを判定し、前方障害物が存在するときにはその前方障害物までの相対距離Ｌｒｅ及び前方障害物に対する自車の相対速度Ｖｒｅに基づき前方障害物に対する接近度を判定し、接近度が高く前方障害物に対し安全な相対距離及び相対速度を確保するために自動制動による減速の必要性があるか否かを判定し、運転者によりアクセルペダルが踏み込まれていない状況にて減速の必要性があると判定されたときには相対距離Ｌｒｅ及び相対速度Ｖｒｅに基づき車輌の目標減速度Ｇｘｂｔを演算し、車輌の減速度Ｇｘｂが目標減速度Ｇｘｂｔになるよう車輌を自動制動により減速させる（通常モード）。
【００３２】
また電子制御装置３０は、減速の必要性があると判定した場合に於いて、ワイパーがハイモードにて作動されている場合又はフォグランプが点灯されている場合には、運転者によりアクセルペダルが踏み込まれている状況であっても、上記の場合と同様、相対距離Ｌｒｅ及び相対速度Ｖｒｅに基づき車輌の目標減速度Ｇｘｂｔを演算し、車輌の減速度Ｇｘｂが目標減速度Ｇｘｂｔになるよう車輌を自動制動により減速させる（悪視界モード）。
【００３３】
次に図２に示されたフローチャートを参照して図示の実施形態に於ける衝突防止減速制御ルーチンについて説明する。尚図２に示されたフローチャートによる制御は図には示されていないイグニッションスイッチの閉成により開始され、所定の時間毎に繰返し実行される。
【００３４】
まずステップ１０に於いてはレーダーセンサ３２により検出された前方障害物までの相対距離Ｌｒｅ及び前方障害物に対する相対速度Ｖｒｅを示す信号等の読み込みが行われ、ステップ２０に於いては相対距離Ｌｒｅ等に基づき当技術分野に於いて公知の要領にて自車前方の走行路線に先行車輌の如き前方障害物が存在するか否かが判定され、否定判別が行われたときにはそのまま図２に示されたルーチンによる制御を一旦終了し、肯定判別が行われたときにはステップ３０へ進む。
【００３５】
ステップ３０に於いては相対距離Ｌｒｅ及び相対速度Ｖｒｅに基づき自動制動による減速が必要であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはそのまま図２に示されたルーチンによる制御を一旦終了し、肯定判別が行われたときにはステップ４０に於いて例えばαを正の係数として相対距離Ｌｒｅ及び相対速度Ｖｒｅに基づき下記の式１に従って車輌の目標減速度Ｇｘｂｔが演算される。
Ｇｘｂｔ＝α（Ｌｒｅ／Ｖｒｅ） …（１）
【００３６】
この場合、自動制動による減速が必要であるか否かの判別も当技術分野に於いて公知の任意の態様にて行われてよく、例えば先行車輌に対する自車の相対速度Ｖｒｅが大きいほど小さい基準値Ｌｏが演算され、先行車輌までの距離Ｌｒｅが基準値Ｌｏ以下であるときに自動制動による減速が必要であると判定されてよい。
【００３７】
ステップ５０に於いてはマスタシリンダ圧力Ｐｍ若しくは図１には示されていないストップランプスイッチよりの信号に基づき運転者によりブレーキペダル２６が踏み込まれ制動操作が行われているか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはそのまま図２に示されたルーチンによる制御を一旦終了し、否定判別が行われたときにはステップ６０へ進む。
【００３８】
ステップ６０に於いてはアクセル開度φに基づき運転者により図１には示されていないアクセルペダルが踏み込まれているか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはそのままステップ１００へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ６０へ進む。
【００３９】
ステップ７０に於いてはワイパースイッチ４０よりの信号に基づき図１には示されていないワイパーがハイモードにて作動されているか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはそのままステップ９０へ進み、否定判別が行われたときにはステップ８０へ進む。
【００４０】
ステップ８０に於いてはフォグランプスイッチ４２よりの信号に基づき図１には示されていないフォグランプが点灯されているか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはそのまま図２に示されたルーチンによる制御を一旦終了し、肯定判別が行われたときには、ステップ９０に於いてスロットルバルブ４４を全閉にする指令信号がエンジン制御装置４６へ出力される。
【００４１】
ステップ１００に於いては車輌の実減速度Ｇｘｂ（＝−Ｇｘ）が目標減速度Ｇｘｂｔになるよう制動装置２０の油圧回路２２が制御されることにより各車輪に制動力が付与され車輌が自動制動により減速される。
【００４２】
例えば目標減速度Ｇｘｂｔ及び実減速度Ｇｘｂに基づきβを正の一定の係数とする下記の式２に従って車輌全体の目標増減制動圧ΔＰｂｔが演算され、各車輪の係数Ｋｉと車輌全体の目標増減制動圧ΔＰｂｔとの積として各車輪の目標増減制動圧ΔＰｂｔｉ（ｉ＝ｆｌ、ｆｒ、ｒｌ、ｒｒ）が演算され、下記の式３に従って各車輪の目標制動圧Ｐｂｔｉ（ｉ＝ｆｌ、ｆｒ、ｒｌ、ｒｒ）が演算され、各車輪の制動圧Ｐｂｉが目標制動圧Ｐｂｔｉになるよう制動装置２０が制御される。
ΔＰｂｔ＝β（Ｇｘｂｔ−Ｇｘｂ） …（２）
Ｐｂｔｉ＝Ｐｂｉ＋ΔＰｂｔｉ …（３）
【００４３】
かくして図示の実施形態によれば、ステップ２０に於いて自車前方の走行路線に先行車輌の如き前方障害物が存在するか否かが判定され、ステップ３０に於いて自動制動による減速が必要であるか否かの判別が行われ、自動制動による減速が必要であると判定されたときには、ステップ４０に於いて相対距離Ｌｒｅ及び相対速度Ｖｒｅに基づき車輌の目標減速度Ｇｘｂｔが演算され、ステップ５０に於いて運転者により制動操作が行われていないと判定され、ステップ６０に於いて運転者により加速操作が行われていないと判定されると、ステップ１００に於いて車輌の実減速度Ｇｘｂが目標減速度Ｇｘｂｔになるよう車輌が自動制動により減速され（通常モード）、これにより先行車輌の如き前方障害物に対し安全走行に必要な相対距離及び相対速度が確保される。
【００４４】
またステップ６０に於いて運転者によりアクセルペダルが踏み込まれていると判定されても、例えば降雨が激しくワイパーがハイモードにて作動されている場合にはステップ７０に於いて肯定判別が行われ、また濃霧によりフォグランプが点灯されている場合にはステップ８０に於いて肯定判別が行われ、これによりステップ９０に於いてスロットルバルブ４４が全閉にされエンジンの出力が低減された後、ステップ１００に於いて車輌の実減速度Ｇｘｂが目標減速度Ｇｘｂｔになるよう各車輪に制動力が付与され車輌が自動制動により減速され（悪視界モード）、これにより先行車輌の如き前方障害物に対し安全走行に必要な相対距離及び相対速度が確保される。
【００４５】
従って図示の実施形態によれば、降雨や濃霧により運転者が視認により前方障害物を十分に認識できない状況に於いてアクセルペダルを踏み込んでいる場合にも、前方障害物に対する接近度が高くなり、前方障害物に対し安全走行に必要な相対距離及び相対速度が確保する必要が生じたときには、運転者によるアクセルペダルの踏み込みに拘らずエンジンの出力が自動的に低下されると共に自動制動によって車輌が減速されるので、降雨や濃霧により前方視界が悪いことに起因して運転者が前方障害物を十分に視認できない状況に於いても前方障害物に対し安全走行に必要な相対距離及び相対速度を確実に確保することができる。
【００４６】
また図示の実施形態によれば、ワイパーがハイモードにて作動されている場合又はフォグランプが点灯されている場合に前方視界が所定のレベルよりも低いと判定され、前方視界自体が悪い状況を検出するセンサは不要であり、また運転者は前方視界自体が悪い状況に於いて安全運転の必要上ワイパースイッチやフォグランプスイッチを操作するだけで、衝突防止装置の作動モードを通常モードより悪視界モードへ自動的に切り替えることができ、従って特別なセンサやスイッチを装備することによるコストアップや構造の複雑化を確実に防止することができると共に、特別なスイッチの操作により衝突防止装置の作動モードが切り替えられる構成の場合に比して、運転者の負担を軽減することができる。
【００４７】
特に図示の実施形態によれば、運転者により加速操作が行われていると判定されても、ワイパーがハイモードにて作動されている場合やフォグランプが点灯されている場合には、車輌の実減速度Ｇｘｂが目標減速度Ｇｘｂｔになるよう各車輪に制動力が付与され車輌が自動制動により減速されるだけでなく、スロットルバルブ４４が全閉にされエンジンの出力が低減されるので、エンジンの出力が無駄に消費されたりエンジンの駆動力によって制動による減速が阻害されたりすることを確実に回避することができる。
【００４８】
以上に於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。
【００４９】
例えば上述の実施形態に於いては、ステップ７０に於いてワイパーがハイモードにて作動されているか否かの判別が行われ、ステップ８０に於いてフォグランプが点灯されているか否かの判別が行われるようになっているが、これらの何れかのステップが省略されてもよい。
【００５０】
また上述の実施形態に於いては、ワイパーがハイモードにて作動されている場合若しくはフォグランプが点灯されている場合に、ステップ９０に於いてスロットルバルブ４４が全閉にされエンジンの出力が０に制御され、ステップ１００に於いて車輌が自動制動により減速されるようになっているが、例えば前方障害物までの相対距離Ｌｒｅ及び前方障害物に対する相対速度Ｖｒｅに基づいて判定される前方障害物に対する接近度が第一の基準値よりも大きく第二の基準値以下であるときには、エンジンの出力が０に制御され、前方障害物に対する接近度が第二の基準値よりも大きくなったときに車輌が自動制動により減速されるよう修正されてもよい。
【００５１】
また上述の実施形態に於いては、車輌の実際の減速度Ｇｘｂは前後加速度センサ３４により検出される車輌の前後加速度Ｇｘに基づいて求められるようになっているが、車輌の実際の減速度Ｇｘｂは車速センサにより検出される車速Ｖの微分値に基づいて求められてもよく、また図には示されていない車輪速度センサの検出値に基づいて演算されてもよい。
【００５２】
また上述の実施形態に於いては、レーダーセンサ３２により検出された前方障害物までの相対距離Ｌｒｅ及び前方障害物に対する相対速度Ｖｒｅに基づき自動制動による減速が必要であるか否かの判別が行われ、自動制動による減速が必要であると判定されたときには相対距離Ｌｒｅ及び相対速度Ｖｒｅに基づき前方障害物に対し安全な相対距離及び相対速度を確保するための車輌の目標減速度Ｇｘｂｔが演算され、車輌の目標減速度Ｇｘｂｔに基づき自動制動による減速が行われるようになっているが、前方障害物に対し安全な相対距離及び相対速度を確保するための自動制動による減速は本発明の要旨をなすものではなく、当技術分野に於いて公知の任意の態様にて行われてよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による車輌の衝突防止装置の一つの好ましい実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図示の実施形態に於ける衝突防止減速制御ルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
２０…制動装置
２６…ブレーキペダル
３０…電子制御装置
３２…レーダーセンサ
３４…前後加速度センサ
３６…圧力センサ
３８…アクセル開度センサ
４０…ワイパースイッチ
４２…ストップランプスイッチ
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輌の衝突防止装置に係り、更に詳細には前方障害物に対する接近度に応じて車輌を減速させることにより車輌の衝突を防止する衝突防止装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車輌の衝突防止装置の一つとして、例えば下記の特許文献１に記載されている如く、前方走行車輌に対する相対距離及び相対速度を検出し、前方走行車輌に対する接近度が高いときには自動制動により車輌を減速させて前方走行車輌に対し安全な車間距離を確保するよう構成された衝突防止装置が従来より知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２００９５０号公報
【発明が解決しようとする課題】
自動制動により車輌を減速させる上述の如き衝突防止装置に於いては、運転者に加速又は車速維持の意思がある場合にはその意思が尊重されるべきであるので、運転者によりアクセルペダルが踏み込まれていない状況に於いて前方走行車輌に対する接近度が高くなった場合に自動制動により車輌を減速させることが考えられる。
【０００４】
しかし比較的激しい降雨や濃霧の如く車輌前方の視界が悪い状況に於いては、運転者が前方の車輌に気づかずにアクセルペダルを踏み込み続けている場合がある。かかる状況に於いても前方走行車輌に対する接近度が高くなった場合には自動制動により車輌を減速させることが好ましいが、上述の如き従来の衝突防止装置に於いては、運転者によりアクセルペダルが踏み込まれていない状況でなければ自動制動による車輌の減速が行われず、従って車輌の衝突防止を図る上で改善の余地がある
また上述の車輌前方の視界が悪い状況に於ける問題を解消しようとすると、車輌前方の視界が悪い状況をセンサにより検出しなければならないが、一般に車輌前方の視界が悪い状況を検出することは困難であり、また特別のセンサを装備すると衝突防止装置のコストアップや構造の複雑化が避けられない。
【０００５】
本発明は、前方走行車輌の如き前方障害物に対する接近度に応じて車輌を減速させることにより車輌の衝突を防止する従来の衝突防止装置に於ける上述の如き問題に鑑みてなされたものであり、本発明の主要な課題は、降雨時等に於いて所謂ミリ波レーダーの如きセンサが前方障害物を検出する能力は運転者の視認による検出能力よりも高いことに着目し、車輌前方の視界が悪い状況に於いて前方障害物に対する接近度が高くなったときには運転者によりアクセルペダルが踏み込まれていても自動制動による車輌の減速を行うことにより、従来に比して車輌の衝突防止効果を向上させることである。
【０００６】
また本発明の詳細な課題は、車輌前方の視界が悪い状況を検出する特別のセンサを要することなく上述の主要な課題を達成し、これにより衝突防止装置のコストアップや構造の複雑化を回避することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の主要な課題は、本発明によれば、請求項１の構成、即ち前方障害物に対する接近度を検出する手段と、アクセルペダルの踏み込み度合を検出する手段と、前記踏み込み度合がその基準値以下であり且つ前記接近度がその基準値以上であるときには車輌を減速させる制御手段とを有する車輌の衝突防止装置に於いて、車輌前方の視界状況を判定する視界状況判定手段を有し、前記制御手段は、前記視界状況判定手段により視界状況が所定のレベルよりも低いと判定されている場合には、前記踏み込み度合が前記基準値より高くても前記接近度が前記基準値以上であるときには車輌を減速させることを特徴とする車輌の衝突防止装置によって達成される。
【０００８】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１の構成に於いて、前記視界状況判定手段は車輌前方の霧の状況を判定するよう構成される（請求項２の構成）。
【０００９】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項２の構成に於いて、前記視界状況判定手段はフォグランプがオン状態にある場合に視界状況が所定のレベルよりも低いと判定するよう構成される（請求項３の構成）。
【００１０】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１の構成に於いて、前記視界状況判定手段は降雨の状況を判定するよう構成される（請求項４の構成）。
【００１１】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項４の構成に於いて、前記視界状況判定手段はワイパの作動速度が基準値以上である場合に視界状況が所定のレベルよりも低いと判定するよう構成される（請求項５の構成）。
【００１２】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１乃至５の構成に於いて、前記制御手段はエンジンの出力を低下させることにより車輌を減速させるよう構成される（請求項６の構成）。
【００１３】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１乃至６の構成に於いて、前記制御手段は車輪に制動力を付与することにより車輌を減速させるよう構成される（請求項７の構成）。
【００１４】
【発明の作用及び効果】
上記請求項１の構成によれば、視界状況判定手段により視界状況が所定のレベルよりも低いと判定されている場合には、アクセルペダルの踏み込み度合がその基準値より高くても前方障害物に対する接近度がその基準値以上であるときには車輌が減速されるので、比較的激しい降雨や濃霧の如く車輌前方の視界が悪い状況に於いて運転者が前方障害物に気づかずにアクセルペダルを踏み込み続けて前方障害物に対する接近度が高くなった場合にも、確実に車輌を減速させ、これにより前方障害物に対し安全な車間距離を確保することができる。
【００１５】
また上記請求項２の構成によれば、視界状況判定手段により車輌前方の霧の状況が判定されるので、運転者が濃霧に起因して前方障害物を認識できない場合にも確実に車輌を減速させることができる。
【００１６】
また上記請求項３の構成によれば、フォグランプがオン状態にある場合に視界状況が所定のレベルよりも低いと判定されるので、車輌前方の霧の状況を検出する特別のセンサは不要であり、衝突防止装置のコストアップや構造の複雑化を確実に回避することができる。
【００１７】
また上記請求項４の構成によれば、視界状況判定手段により車輌前方の降雨の状況が判定されるので、運転者が降雨に起因して前方障害物を認識できない場合にも確実に車輌を減速させることができる。
【００１８】
また上記請求項５の構成によれば、ワイパの作動速度が基準値以上である場合に視界状況が所定のレベルよりも低いと判定されるので、車輌前方の降雨の状況を検出する特別のセンサは不要であり、衝突防止装置のコストアップや構造の複雑化を確実に回避することができる。
【００１９】
また上記請求項６の構成によれば、エンジンの出力を低下させることにより車輌が減速されるので、運転者によりアクセルペダルが踏み込まれていても車輌が加速することを確実に防止することができると共に、制動による減速も行われる場合にエンジンの出力が無駄に消費されたりエンジンの駆動力により制動による減速が阻害されることを確実に防止することができる。
【００２０】
また上記請求項７の構成によれば、車輪に制動力を付与することにより車輌が減速されるので、車輌を効果的に減速させることができる。
【００２１】
【課題解決手段の好ましい態様】
本発明の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１乃至７の構成に於いて、前方障害物に対する接近度を検出する手段は前方障害物に対する相対距離及び相対速度を検出するよう構成される（好ましい態様１）。
【００２２】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項３の構成に於いて、視界状況判定手段はフォグランプスイッチがオン状態にある場合に視界状況が所定のレベルよりも低いと判定するよう構成される（好ましい態様２）。
【００２３】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項５の構成に於いて、ワイパは間欠モードと連続モードとを有し、視界状況判定手段はワイパが連続モードにて作動されている場合に視界状況が所定のレベルよりも低いと判定するよう構成される（好ましい態様３）。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を好ましい実施の形態（以下単に実施形態という）について詳細に説明する。
【００２５】
図１は本発明による車輌の衝突防止装置の一つの好ましい実施形態を示す概略構成図である。
【００２６】
図１に於いて、１０ＦＬ及び１０ＦＲはそれぞれ車輌１２の左右の前輪を示し、１０ＲＬ及び１０ＲＲはそれぞれ駆動輪である左右の後輪を示している。従動輪であり操舵輪でもある左右の前輪１０ＦＬ及び１０ＦＲは図１には示されていないが運転者によるステアリングホイールの転舵に応答して駆動されるラック・アンド・ピニオン式のパワーステアリング装置によりタイロッドを介して操舵される。
【００２７】
各車輪の制動力は制動装置２０の油圧回路２２によりホイールシリンダ２４ＦＲ、２４ＦＬ、２４ＲＲ、２４ＲＬの制動圧が制御されることによって制御されるようになっている。図には示されていないが、油圧回路２２はリザーバ、オイルポンプ、種々の弁装置等を含み、各ホイールシリンダの制動圧は通常時には運転者によるブレーキペダル２６の踏み込み操作に応じて駆動されるマスタシリンダ２８により制御され、また必要に応じて後に詳細に説明する如く電子制御装置３０により制御される。
【００２８】
車輌１２には例えばミリ波の如き電波を利用して先行車輌の如き前方障害物までの距離Ｌｒｅ及び前方障害物に対する自車の相対速度Ｖｒｅを検出するレーダーセンサ３２が設けられ、また車輌の前後加速度Ｇｘを検出する前後加速度センサ３４が設けられている。図１には示されていないが、各ホイールシリンダ２４ＦＲ〜２４ＲＬにはその圧力Ｐｂｉ（ｉ＝ｆｌ、ｆｒ、ｒｌ、ｒｒ）を各車輪の制動圧として検出する圧力センサが設けられている。
【００２９】
図示の如く、レーダーセンサ３２により検出された前方障害物までの相対距離Ｌｒｅ及び前方障害物に対する相対速度Ｖｒｅを示す信号、前後加速度センサ３４により検出された車輌の前後加速度Ｇｘを示す信号、図１には示されていない圧力センサにより検出された各車輪の制動圧Ｐｂｉを示す信号は電子制御装置３０に入力される。また電子制御装置３０には圧力センサ３６により検出されたマスタシリンダ圧力Ｐｍを示す信号、アクセル開度センサ３８により検出された図１には示されていないアクセルペダルの踏み込み量φを示す信号、ワイパースイッチ４０よりワイパーの作動状況（間欠モード（ローモード）又は連続モード（ハイモード））を示す信号、フォグランプスイッチ４２よりフォグランプが点灯されているか否かを示す信号も入力される。
【００３０】
尚図１には詳細に示されていないが、電子制御装置３０は例えばＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭと入出力ポート装置とを有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続された一般的な構成のマイクロコンピュータを含んでいる。
【００３１】
電子制御装置３０は、図２に示されたフローチャートに従い、レーダーセンサ３４により自車前方の走行路線に先行車輌の如き前方障害物が存在するか否かを判定し、前方障害物が存在するときにはその前方障害物までの相対距離Ｌｒｅ及び前方障害物に対する自車の相対速度Ｖｒｅに基づき前方障害物に対する接近度を判定し、接近度が高く前方障害物に対し安全な相対距離及び相対速度を確保するために自動制動による減速の必要性があるか否かを判定し、運転者によりアクセルペダルが踏み込まれていない状況にて減速の必要性があると判定されたときには相対距離Ｌｒｅ及び相対速度Ｖｒｅに基づき車輌の目標減速度Ｇｘｂｔを演算し、車輌の減速度Ｇｘｂが目標減速度Ｇｘｂｔになるよう車輌を自動制動により減速させる（通常モード）。
【００３２】
また電子制御装置３０は、減速の必要性があると判定した場合に於いて、ワイパーがハイモードにて作動されている場合又はフォグランプが点灯されている場合には、運転者によりアクセルペダルが踏み込まれている状況であっても、上記の場合と同様、相対距離Ｌｒｅ及び相対速度Ｖｒｅに基づき車輌の目標減速度Ｇｘｂｔを演算し、車輌の減速度Ｇｘｂが目標減速度Ｇｘｂｔになるよう車輌を自動制動により減速させる（悪視界モード）。
【００３３】
次に図２に示されたフローチャートを参照して図示の実施形態に於ける衝突防止減速制御ルーチンについて説明する。尚図２に示されたフローチャートによる制御は図には示されていないイグニッションスイッチの閉成により開始され、所定の時間毎に繰返し実行される。
【００３４】
まずステップ１０に於いてはレーダーセンサ３２により検出された前方障害物までの相対距離Ｌｒｅ及び前方障害物に対する相対速度Ｖｒｅを示す信号等の読み込みが行われ、ステップ２０に於いては相対距離Ｌｒｅ等に基づき当技術分野に於いて公知の要領にて自車前方の走行路線に先行車輌の如き前方障害物が存在するか否かが判定され、否定判別が行われたときにはそのまま図２に示されたルーチンによる制御を一旦終了し、肯定判別が行われたときにはステップ３０へ進む。
【００３５】
ステップ３０に於いては相対距離Ｌｒｅ及び相対速度Ｖｒｅに基づき自動制動による減速が必要であるか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはそのまま図２に示されたルーチンによる制御を一旦終了し、肯定判別が行われたときにはステップ４０に於いて例えばαを正の係数として相対距離Ｌｒｅ及び相対速度Ｖｒｅに基づき下記の式１に従って車輌の目標減速度Ｇｘｂｔが演算される。
Ｇｘｂｔ＝α（Ｌｒｅ／Ｖｒｅ） …（１）
【００３６】
この場合、自動制動による減速が必要であるか否かの判別も当技術分野に於いて公知の任意の態様にて行われてよく、例えば先行車輌に対する自車の相対速度Ｖｒｅが大きいほど小さい基準値Ｌｏが演算され、先行車輌までの距離Ｌｒｅが基準値Ｌｏ以下であるときに自動制動による減速が必要であると判定されてよい。
【００３７】
ステップ５０に於いてはマスタシリンダ圧力Ｐｍ若しくは図１には示されていないストップランプスイッチよりの信号に基づき運転者によりブレーキペダル２６が踏み込まれ制動操作が行われているか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはそのまま図２に示されたルーチンによる制御を一旦終了し、否定判別が行われたときにはステップ６０へ進む。
【００３８】
ステップ６０に於いてはアクセル開度φに基づき運転者により図１には示されていないアクセルペダルが踏み込まれているか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはそのままステップ１００へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ６０へ進む。
【００３９】
ステップ７０に於いてはワイパースイッチ４０よりの信号に基づき図１には示されていないワイパーがハイモードにて作動されているか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはそのままステップ９０へ進み、否定判別が行われたときにはステップ８０へ進む。
【００４０】
ステップ８０に於いてはフォグランプスイッチ４２よりの信号に基づき図１には示されていないフォグランプが点灯されているか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはそのまま図２に示されたルーチンによる制御を一旦終了し、肯定判別が行われたときには、ステップ９０に於いてスロットルバルブ４４を全閉にする指令信号がエンジン制御装置４６へ出力される。
【００４１】
ステップ１００に於いては車輌の実減速度Ｇｘｂ（＝−Ｇｘ）が目標減速度Ｇｘｂｔになるよう制動装置２０の油圧回路２２が制御されることにより各車輪に制動力が付与され車輌が自動制動により減速される。
【００４２】
例えば目標減速度Ｇｘｂｔ及び実減速度Ｇｘｂに基づきβを正の一定の係数とする下記の式２に従って車輌全体の目標増減制動圧ΔＰｂｔが演算され、各車輪の係数Ｋｉと車輌全体の目標増減制動圧ΔＰｂｔとの積として各車輪の目標増減制動圧ΔＰｂｔｉ（ｉ＝ｆｌ、ｆｒ、ｒｌ、ｒｒ）が演算され、下記の式３に従って各車輪の目標制動圧Ｐｂｔｉ（ｉ＝ｆｌ、ｆｒ、ｒｌ、ｒｒ）が演算され、各車輪の制動圧Ｐｂｉが目標制動圧Ｐｂｔｉになるよう制動装置２０が制御される。
ΔＰｂｔ＝β（Ｇｘｂｔ−Ｇｘｂ） …（２）
Ｐｂｔｉ＝Ｐｂｉ＋ΔＰｂｔｉ …（３）
【００４３】
かくして図示の実施形態によれば、ステップ２０に於いて自車前方の走行路線に先行車輌の如き前方障害物が存在するか否かが判定され、ステップ３０に於いて自動制動による減速が必要であるか否かの判別が行われ、自動制動による減速が必要であると判定されたときには、ステップ４０に於いて相対距離Ｌｒｅ及び相対速度Ｖｒｅに基づき車輌の目標減速度Ｇｘｂｔが演算され、ステップ５０に於いて運転者により制動操作が行われていないと判定され、ステップ６０に於いて運転者により加速操作が行われていないと判定されると、ステップ１００に於いて車輌の実減速度Ｇｘｂが目標減速度Ｇｘｂｔになるよう車輌が自動制動により減速され（通常モード）、これにより先行車輌の如き前方障害物に対し安全走行に必要な相対距離及び相対速度が確保される。
【００４４】
またステップ６０に於いて運転者によりアクセルペダルが踏み込まれていると判定されても、例えば降雨が激しくワイパーがハイモードにて作動されている場合にはステップ７０に於いて肯定判別が行われ、また濃霧によりフォグランプが点灯されている場合にはステップ８０に於いて肯定判別が行われ、これによりステップ９０に於いてスロットルバルブ４４が全閉にされエンジンの出力が低減された後、ステップ１００に於いて車輌の実減速度Ｇｘｂが目標減速度Ｇｘｂｔになるよう各車輪に制動力が付与され車輌が自動制動により減速され（悪視界モード）、これにより先行車輌の如き前方障害物に対し安全走行に必要な相対距離及び相対速度が確保される。
【００４５】
従って図示の実施形態によれば、降雨や濃霧により運転者が視認により前方障害物を十分に認識できない状況に於いてアクセルペダルを踏み込んでいる場合にも、前方障害物に対する接近度が高くなり、前方障害物に対し安全走行に必要な相対距離及び相対速度が確保する必要が生じたときには、運転者によるアクセルペダルの踏み込みに拘らずエンジンの出力が自動的に低下されると共に自動制動によって車輌が減速されるので、降雨や濃霧により前方視界が悪いことに起因して運転者が前方障害物を十分に視認できない状況に於いても前方障害物に対し安全走行に必要な相対距離及び相対速度を確実に確保することができる。
【００４６】
また図示の実施形態によれば、ワイパーがハイモードにて作動されている場合又はフォグランプが点灯されている場合に前方視界が所定のレベルよりも低いと判定され、前方視界自体が悪い状況を検出するセンサは不要であり、また運転者は前方視界自体が悪い状況に於いて安全運転の必要上ワイパースイッチやフォグランプスイッチを操作するだけで、衝突防止装置の作動モードを通常モードより悪視界モードへ自動的に切り替えることができ、従って特別なセンサやスイッチを装備することによるコストアップや構造の複雑化を確実に防止することができると共に、特別なスイッチの操作により衝突防止装置の作動モードが切り替えられる構成の場合に比して、運転者の負担を軽減することができる。
【００４７】
特に図示の実施形態によれば、運転者により加速操作が行われていると判定されても、ワイパーがハイモードにて作動されている場合やフォグランプが点灯されている場合には、車輌の実減速度Ｇｘｂが目標減速度Ｇｘｂｔになるよう各車輪に制動力が付与され車輌が自動制動により減速されるだけでなく、スロットルバルブ４４が全閉にされエンジンの出力が低減されるので、エンジンの出力が無駄に消費されたりエンジンの駆動力によって制動による減速が阻害されたりすることを確実に回避することができる。
【００４８】
以上に於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。
【００４９】
例えば上述の実施形態に於いては、ステップ７０に於いてワイパーがハイモードにて作動されているか否かの判別が行われ、ステップ８０に於いてフォグランプが点灯されているか否かの判別が行われるようになっているが、これらの何れかのステップが省略されてもよい。
【００５０】
また上述の実施形態に於いては、ワイパーがハイモードにて作動されている場合若しくはフォグランプが点灯されている場合に、ステップ９０に於いてスロットルバルブ４４が全閉にされエンジンの出力が０に制御され、ステップ１００に於いて車輌が自動制動により減速されるようになっているが、例えば前方障害物までの相対距離Ｌｒｅ及び前方障害物に対する相対速度Ｖｒｅに基づいて判定される前方障害物に対する接近度が第一の基準値よりも大きく第二の基準値以下であるときには、エンジンの出力が０に制御され、前方障害物に対する接近度が第二の基準値よりも大きくなったときに車輌が自動制動により減速されるよう修正されてもよい。
【００５１】
また上述の実施形態に於いては、車輌の実際の減速度Ｇｘｂは前後加速度センサ３４により検出される車輌の前後加速度Ｇｘに基づいて求められるようになっているが、車輌の実際の減速度Ｇｘｂは車速センサにより検出される車速Ｖの微分値に基づいて求められてもよく、また図には示されていない車輪速度センサの検出値に基づいて演算されてもよい。
【００５２】
また上述の実施形態に於いては、レーダーセンサ３２により検出された前方障害物までの相対距離Ｌｒｅ及び前方障害物に対する相対速度Ｖｒｅに基づき自動制動による減速が必要であるか否かの判別が行われ、自動制動による減速が必要であると判定されたときには相対距離Ｌｒｅ及び相対速度Ｖｒｅに基づき前方障害物に対し安全な相対距離及び相対速度を確保するための車輌の目標減速度Ｇｘｂｔが演算され、車輌の目標減速度Ｇｘｂｔに基づき自動制動による減速が行われるようになっているが、前方障害物に対し安全な相対距離及び相対速度を確保するための自動制動による減速は本発明の要旨をなすものではなく、当技術分野に於いて公知の任意の態様にて行われてよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による車輌の衝突防止装置の一つの好ましい実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図示の実施形態に於ける衝突防止減速制御ルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
２０…制動装置
２６…ブレーキペダル
３０…電子制御装置
３２…レーダーセンサ
３４…前後加速度センサ
３６…圧力センサ
３８…アクセル開度センサ
４０…ワイパースイッチ
４２…ストップランプスイッチ
Claims (7)
- 前方障害物に対する接近度を検出する手段と、アクセルペダルの踏み込み度合を検出する手段と、前記踏み込み度合がその基準値以下であり且つ前記接近度がその基準値以上であるときには車輌を減速させる制御手段とを有する車輌の衝突防止装置に於いて、車輌前方の視界状況を判定する視界状況判定手段を有し、前記制御手段は、前記視界状況判定手段により視界状況が所定のレベルよりも低いと判定されている場合には、前記踏み込み度合が前記基準値より高くても前記接近度が前記基準値以上であるときには車輌を減速させることを特徴とする車輌の衝突防止装置。
- 前記視界状況判定手段は車輌前方の霧の状況を判定することを特徴とする請求項１に記載の車輌の衝突防止装置。
- 前記視界状況判定手段はフォグランプがオン状態にある場合に視界状況が所定のレベルよりも低いと判定することを特徴とする請求項２に記載の車輌の衝突防止装置。
- 前記視界状況判定手段は降雨の状況を判定することを特徴とする請求項１に記載の車輌の衝突防止装置。
- 前記視界状況判定手段はワイパの作動速度が基準値以上である場合に視界状況が所定のレベルよりも低いと判定することを特徴とする請求項４に記載の車輌の衝突防止装置。
- 前記制御手段はエンジンの出力を低下させることにより車輌を減速させることを特徴とする請求項１乃至５に記載の車輌の衝突防止装置。
- 前記制御手段は車輪に制動力を付与することにより車輌を減速させることを特徴とする請求項１乃至６に記載の車輌の衝突防止装置。
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