JP2004345401A - 制動制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】前方物体の先がカーブ路であるか、直進路であるかに係わらず、不要なブレーキ作動を行うことなく、的確なタイミングで制動力を発生させる。
【解決手段】撮像装置、ナビゲーションシステム等から前方道路形状情報を獲得し（ステップＳ１２）、また、操舵回避後の自車両の走行軌跡を推定する（ステップＳ１４）。前方道路形状情報から想定される走行可能領域と、推定した自車両の走行軌跡とをマッチングさせ、自車両の走行軌跡が走行可能領域内に収まる場合には操舵回避可能、収まらない場合には、操舵回避不可と判定する（ステップＳ１５）。直進路の場合、操舵回避した後、操舵を元に戻す必要があるため、その間の移動量を考慮して操舵を開始する必要がある。予測される走行軌跡と前方道路形状とを比較することで操舵回避を判定するから、道路形状に則して的確に操舵回避判定を行うことができる。
【選択図】 図６
【解決手段】撮像装置、ナビゲーションシステム等から前方道路形状情報を獲得し（ステップＳ１２）、また、操舵回避後の自車両の走行軌跡を推定する（ステップＳ１４）。前方道路形状情報から想定される走行可能領域と、推定した自車両の走行軌跡とをマッチングさせ、自車両の走行軌跡が走行可能領域内に収まる場合には操舵回避可能、収まらない場合には、操舵回避不可と判定する（ステップＳ１５）。直進路の場合、操舵回避した後、操舵を元に戻す必要があるため、その間の移動量を考慮して操舵を開始する必要がある。予測される走行軌跡と前方道路形状とを比較することで操舵回避を判定するから、道路形状に則して的確に操舵回避判定を行うことができる。
【選択図】 図６
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自車両前方の物体に対して操舵による回避が可能であるかどうかを判定し、その判定結果に基づき必要に応じて自動制動を行うようにした制動制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
このような制動制御装置としては、例えば自車両前方の障害物に対して、制動操作による衝突回避可能距離と、操舵による衝突回避可能距離とを算出し、自車両と前方障害物との距離が何れの距離よりも小さくなったときに自動制動を行うことで、運転者が操舵により回避する意思があるときの不要な自動制動を防止するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−２９８０２２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、操舵回避を行った際、操舵回避後に回避前と同一の進行方向になる場合と、操舵回避後には回避前と同一の進行方向にならない場合とでは、操舵回避可能距離は異なる。つまり、例えば図２０に示すように、直進路を走行し障害物を回避した後に車線変更して走行する場合には、障害物を回避するためのステアリングホイールを回避方向に操舵した後、ステアリングホイールを切り戻さなければならず、ステアリングホイールを切り戻している間の走行軌跡を考慮して操舵を行わなければならないため、図２０に示すように、直進路を走行する場合に比較して、カーブ路を走行する場合の方が、操舵回避可能距離は短い距離ですむことになる。
【０００５】
しかしながら、上記従来の特許文献１においては、操舵回避後には、車線変更を行うこと、つまり、操舵回避後には回避前と同一の進行方向となることを前提として操舵回避可能距離を算出するようにしている。
このため、例えば、カーブ路に障害物が存在するため、道路に沿って走行することで障害物を回避することができ、操舵回避後には回避前と同一の進行方向になる必要がない場合等には、操舵回避可能距離が本来の値よりも大きく計算されてしまい、真に必要とする時点よりも手前の時点で制動力を発生させることになり、不要な制動力を発生させることになって、運転者に違和感を与えてしまうという問題がある。
【０００６】
そこで、この発明は、上記従来の未解決の問題に着目してなされたものであり、障害物の存在位置の先がカーブ路であるか、直進路であるかに係わらず、不要な制動力を発生させることなく、的確なタイミングで制動力を発生させることの可能な制動制御装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る制動制御装置は、前方物体検出手段で検出された自車両及び前方物体の位置関係と、道路形状検出手段で検出された自車両前方の道路形状とに基づき、操舵回避判定手段によって、操舵により前方物体を回避することができるかどうかが判定される。そして、この操舵回避判定手段での判定結果に基づいて、自動制動手段により、必要に応じて制動力が発生されて、自動制動が行われる。
【０００８】
ここで、操舵回避判定手段では、自車両と前方物体との位置関係だけでなく、さらに、自車両前方の道路形状をも考慮して、操舵回避可否判定を行っている。
したがって、例えば、自車両と前方物体との位置関係が同一であっても、前方物体を回避した先がカーブ路である場合には、その先が直進路である場合に比較して、前方物体の回避に伴う操舵操作量が少なくてすむため、その分、操舵回避に要する所要時間が短くてすむ。つまり、直進路を走行する場合に比較して、より遅い時点で操舵を開始しても十分間に合う。したがって、道路形状を考慮して操舵回避判定を行うことで、操舵回避判定を的確に行うことが可能となり、不必要に制動力が発生されることが回避される。
【０００９】
【発明の効果】
本発明に係る制動制御装置は、前方物体検出手段で検出された自車両及び前方物体の位置関係と、道路形状検出手段で検出された自車両前方の道路形状とに基づき、操舵により前方物体を回避することができるかどうかを、操舵回避判定手段により判定するようにしたから、道路形状に則して的確に操舵回避可否判定を行うことができ、これに基づいて自動制動を行うことによって、的確なタイミングで制動力を発生させることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
まず、第１の実施の形態を説明する。
図１は、本発明を適用した、制動制御装置の一例を示す概略構成図である。図中、１は、各車輪の制動用シリンダの制動流体圧（ブレーキ液圧）を個別に制御可能なブレーキ液圧コントローラであり、既存のアンチスキッド制御装置や駆動力制御装置に用いられるブレーキ液圧ユニットを搭載して構成される。このブレーキ液圧コントローラ１は、後述する自動制動コントローラ１０から制動力指令値を入力したときには、当該制動力指令値が達成されるように各車輪の制動力シリンダへのブレーキ液圧を制御し、モニタしたブレーキ液圧を自動制動コントローラ１０に出力する。
【００１１】
また、この車両には、自車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサ２、自車両の走行速度を検出する車速センサ３、自車両前方の物体を検出するための、例えばスキャニング式レーザレーダで構成される前方障害物検出センサ４が備えられている。
この前方障害物検出センサ４は、自車両の前方を少なくとも水平方向にスキャンし、自車両の前方に存在する物体（以下、前方物体とも記す）、前方物体及び自車両間の距離、両者の相対速度、前方物体の検出角度、或いは前方物体全体の横幅、前方物体の部分的な横幅等を、前記自動制動コントローラ１０に出力する。
【００１２】
また、この車両には、自車両前方の道路形状を検出するための前方道路形状検出センサ５が備えられ、前方道路形状検出センサ５では、検出した自車両前方の道路形状の情報を、前記自動制動コントローラ１０に出力する。この前方道路形状検出センサ５は、例えば、自車両の位置及び自車両位置周辺の道路形状等の情報を提供するナビゲーションシステム、或いは、ＣＣＤカメラ等の自車両走行路前方を撮像する撮像装置、或いは、道路側に配設されたインフラ設備と自車両との間で路車間通信を行い、インフラ情報からの道路形状情報を獲得する路車間通信装置等で構成されている。
【００１３】
前記自動制動コントローラ１０は、他のコントローラと同様に、マイクロコンピュータ等の演算処理装置を備えて構成され、前記各センサやコントローラからの信号を用いて制動力指令値を算出し、その制動力指令値を前記ブレーキ液圧コントローラ２に向けて出力する。
そして、前記自動制動コントローラ１０では、各種センサからの情報をもとに処理を行い、自車両前方に障害物が存在するときには、この障害物を制動により回避可能であるか、又は操舵により回避可能であるかを判定し、制動及び操舵のうち、何れか一方により回避可能ではあるが、他方によっては回避不可能であると判定される状態となったときには、前記制動力指令値として第１の制動力Ｆ１を設定し、制動及び操舵共に回避不可能となったときには、前記第１の制動力Ｆ１よりも大きな第２の制動力Ｆ２を、前記制動力指令値として設定する。このとき、前記障害物を操舵により回避可能であるかどうかの判断は、前記前方道路形状検出センサ５で検出された自車両前方の道路形状と、前記障害物を操舵により回避する際に予測される自車両の走行軌跡とに基づいて行う。
【００１４】
図２は、自動制動コントローラ１０で実行される制動制御処理の一例を示すフローチャートである。この制動制御処理は、予め設定された所定サンプリング時間毎に実行されるようになっている。
この制動制御処理では、まず、ステップＳ１で、前記前方障害物センサ４からの、前方物体と自車両との位置関係を表す情報を読み込む。具体的には、図３に示すように、自車両及び前方物体間の距離Ｄｒ、両者の相対速度Ｖｒ、前方物体の検出角度θＲ、θＬを検出する。なお、前記前方物体の検出角度θＲ、θＬは、自車両進行方向と検出された前方物体の右端部及び左端部とのなす角度を示している。
【００１５】
次いで、ステップＳ２に移行し、前記前方物体を制動によって、回避可能であるかどうかの判定を行う。具体的には、前記ステップＳ１で読み込まれた前方車両及び自車両間の距離Ｄｒと両者の相対速度Ｖｒとが、次式（１）を満足するとき、制動による回避が不可能であると判定する。
Ｄｒ＜−Ｖｒ・Ｔｄ＋（Ｖｒ２／２ａ） ……（１）
なお、式（１）中のＴｄは、運転者が制動操作を行ってから実際に減速度が発生するまでの無駄時間であって、例えば、０．２〔秒〕程度に設定される。また、（１）式中のａは、運転者の制動操作によって発生する減速度であって、例えば、８．０〔ｍ／ｓ２〕程度に設定される。
【００１６】
このようにして制動による前方物体の回避の可否を判定したならば、次いでステップＳ３に移行し、今度は、操舵による前方物体の回避の可否を判定する。この操舵による前方物体の回避可否判定は、後述の図６に示すフローチャートに基づいて行う。
そして、このようにして操舵による前方物体の回避の可否判定を行ったならばステップＳ４に移行し、ステップＳ２及びステップＳ３での回避判定の結果、制動及び操舵共に、前方物体を回避不可であると判定されたかどうかを判定する。そして、制動及び操舵共に前方物体を回避不可であると判定されたときには、ステップＳ５に移行し、予め設定した第２の制動力Ｆ２を、前記制動力指令値として設定する。そして、処理を終了する。
【００１７】
前記第２の制動力Ｆ２は、例えば、制動及び操舵共に前方物体を回避不可であると判定される状態、つまり、前方物体にかなり接近している状態で、自車両の走行速度を十分減速することの可能な程度の値に設定される。
一方、前記ステップＳ４で、制動及び操舵共に前方物体を回避不可であると判定されないとき、つまり、制動及び操舵のうち少なくとも何れか一方により前方物体を回避可能であると判定されるときには、ステップＳ６に移行し、制動及び操舵の何れか一方のみにより前方物体を回避可能であるかどうかを判定する。そして、制動及び操舵の何れか一方のみによって、前方物体を回避可能であると判定されるときには、ステップＳ７に移行し、前記制動力指令値として、第１の制動力Ｆ１を設定する。
【００１８】
この第１の制動力Ｆ１は、図４に示すように、零から一定の傾きαで徐々に大きくなる値であって、前記第２の制動力Ｆ２よりも小さな値に設定される。前記制動力Ｆ１の傾きαは、制動力指令値として制動力Ｆ１から制動力Ｆ２に移行する際に、その制動力の差ΔＦが所定値以下となるように演算される値である。前記差ΔＦは、自車両に作用する制動力がＦ１からＦ２に変化したときに、運転者に違和感を与えることのない値に設定される。具体的には、次のようにして算出する。
【００１９】
まず、制動力Ｆ１が作用し始めてから制動力Ｆ２が作用する状態となるまでの所要時間Ｔ１を推定する。つまり、制動による接触回避が不可能と判定される状態から、操舵による接触回避が不可能と判定される状態となると仮定した場合、この操舵による接触回避が不可能と判定される状態となるまでの所要時間Ｔ１は、次式（２）で表すことができる。
【００２０】
なお、式（２）中の、Ｔｙは、後述の図２のステップＳ３で算出される操舵回避にかかる時間Ｔｙである。
Ｔ１＝Ｄｒ／Ｖｒ−Ｔｙ ……（２）
一方、操舵による接触回避が不可能であると判定される状態から、制動による接触回避が不可能と判定される状態となると仮定した場合、その所要時間Ｔ１は、次式（３）で表すことができる。
なお、式（３）中のＴｄ及びａは、前記ステップＳ２で算出した、運転者の制動操作時の無駄時間と、発生減速度である。
Ｔ１＝−〔Ｄｒ−（Ｖｒ２／２ａ）＋Ｖｒ・Ｔｄ〕／Ｖｒ ……（３）
前記第１の制動力１の傾きαは、前記Ｔ１から次式（４）に基づいて算出する。
【００２１】
α＝（Ｆ２−ΔＦ）／Ｔ１ ……（４）
一方、前記ステップＳ６で、制動及び操舵共に回避不可でないと判定されるとき、つまり、制動及び操舵共に前方物体を回避可能であると判定されるときには、ステップＳ８に移行し、自動制動による制動力の発生を停止する。具体的には、制動力指令値として、第１又は第２の制動力を設定していない場合には、ひき続き制動力指令値は零として設定する。また、制動力指令値として第１又は第２の制動力を設定している場合には、車両に作用する制動力が予め設定した所定の傾きで減少するよう、制動力指令値を設定し、自動制動による制動力が急に作用しなくなることに起因して運転者に違和感を与えないようになっている。
【００２２】
つまり、図５に示すように、制動又は操舵の何れかにより前方物体の回避が不可能となった時点ｔ１で零から傾きαで徐々に増加する第１の制動力Ｆ１が発生され、その後、制動及び操舵共に前方物体の回避が不可能となった時点ｔ２で所定の傾きで増加する第２の制動力Ｆ２が発生される。このとき、第１の制動力Ｆ１及び第２の制動力Ｆ２は、徐々に大きくなるように設定され、また、第１の制動力Ｆ１と第２の制動力Ｆ２との間の差分ΔＦが、第１の制動力Ｆ１から第２の制動力Ｆ２に移行したときに、運転者に違和感を与えることのないように設定されているから、第１及び第２の制動力が作用したとしても運転者に違和感を与えることはない。また、予め制動及び操舵の何れかにより前方物体を回避不可と判定された時点で予め第１の制動力Ｆ１を発生させておき、制動及び操舵の何れによっても回避不可、つまり、真に制動力を発生させる必要がある時点で、真に必要とする大きさである第２の制動力Ｆ２を発生させるようにしている。したがって、真に制動力を必要とする第２の制動力Ｆ２を発生させる時点では、予め制動力が立ち上がった状態から制動力を増加させることになるから、制動力の立ち上がりの遅れを抑制することができる。
【００２３】
次に、前記ステップＳ３では、前方物体を操舵により回避可能であるかどうかを判断する際の処理手順を、図６のフローチャートに基づいて説明する。
まず、ステップＳ１１で、操舵回避に必要な横移動量を算出する。自車両と前方物体との位置関係が、図７に示すような関係にある場合、前方物体の右側及び左側に回避するために必要な横移動量ＹＲ、ＹＬは、次式（５）及び（６）で表すことができる。
【００２４】
ＹＲ＝ Ｄｒ・ｔａｎθＲ−Ｄｒ・ｔａｎ〔（１／２）ｓｉｎ−１（φ′／Ｖ）〕＋（ｗｂｏｄｙ／２）＋ｗｓｅｎ……（５）
ＹＬ＝−Ｄｒ・ｔａｎθＬ−Ｄｒ・ｔａｎ〔（１／２）ｓｉｎ−１（φ′／Ｖ）〕＋（ｗｂｏｄｙ／２）−ｗｓｅｎ……（６）
なお、前記（５）及び（６）式において、Ｄｒは、ステップＳ１で読み込まれた前方物体及び自車両間の距離、θＲ、θＬはステップＳ１で読み込まれた前方物体の検出角度、φ′はヨーレートセンサ２で検出される自車両のヨーレート、Ｖは、車速センサ３で検出される自車両の走行速度、ｗｂｏｄｙは、自車両の車幅、ｗｓｅｎは前方障害物検出センサ４の取り付け位置の、自車両車幅中央からのオフセット量である。
【００２５】
したがって、このようにして検出される前方物体に対し、その右側に回避するために必要な横移動量ＹＲ及び、左側に回避するために必要な横移動量ＹＬのうち、何れか小さい方を選択し、これを操舵回避に必要な横移動量Ｙとする。
このようにして、操舵回避に必要な横移動量を算出したならば、ステップＳ１２に移行し、次に、前記前方道路形状検出センサ５からの自車両前方の道路形状に関する情報を読み込み、これに基づいて、道路形状を推定する。このとき、少なくとも走行路の位置、車線幅、曲率等、自車両前方の走行可能な領域を特定することができるように推定を行う。
【００２６】
つまり、前記前方道路形状検出センサ５がカメラ等の自車両前方の走行路を撮像する撮像装置である場合には、車両前方の画像を取得し、この撮像画像において車線区分線或いは走行路両端の走行路であることを表す、白線を検出し、これに基づいて、自車両走行路前方の道路形状を推定する。
また、前記前方道路形状センサ５が、ナビゲーション装置である場合には、例えばＧＰＳ等によって自車両の現在位置を検出し、これに基づいて予め保持している地図情報における現在位置を特定することによって、自車両走行路前方の道路形状を獲得する。
【００２７】
また、前記前方道路形状センサ５が、路車間通信システムである場合には、路車間通信によって、自車両前方の走行路の道路幅、道路形状等といった、道路形状を表す情報を獲得し、これに基づいて自車両走行路前方の道路形状を獲得する。
そして、前方の道路形状を獲得したならば、続いて、ステップＳ１３に移行し、ステップＳ１１で算出した操舵回避に必要な横移動量Ｙだけ横移動するのに必要な横移動時間Ｔｙを算出する。
【００２８】
この横移動時間Ｔｙは、例えば、運転者が車両の物理的な操舵限界で操舵を行った場合の横移動量と、この横移動量だけ横移動するのに必要な横移動時間とを、例えば、車両の操舵特性と、緊急時の運転者の操舵特性等とに基づいて予め検出し、例えば図８に示すようなマップを形成しておく。そして、このマップから、ステップＳ１１で算出した操舵回避に必要な横移動量Ｙに対応する横移動時間Ｔｙを算出する。
そして、このようにして算出した横移動時間Ｔｙが、次式（７）を満足するとき、操舵回避可能であると判断する。
車間距離Ｄｒ＞Ｔｙ・Ｖｒ ……（７）
【００２９】
そして、操舵回避可能と判定される場合には、ステップＳ１４に移行し、操舵回避に伴う自車両の予測される走行軌跡の最も膨らむ地点を推定する。つまり、前記横移動量Ｙとして、右側に回避するために必要な横移動量ＹＲが選択されている場合には、前方物体の右側に、また、左側に回避するために必要な横移動量ＹＬが選択されている場合には、前方物体の左側に移動する走行軌跡を推定する。このとき、前方物体を回避する際の実際の走行軌跡の最も膨らむ地点は、自車両と前方物体との間の距離が近いほど回避方向に膨らみ、また、横移動量が大きいほど回避方向に膨らむことから、これらを考慮し、図９に示すように、自車両と前方物体との間の距離が近いほど、走行軌跡の最も膨らむ地点が大きく膨らむように演算し、また、ステップＳ１３で算出した横移動時間Ｔｙが大きいほど、走行軌跡の最も膨らむ地点が大きく膨らむように演算する。
【００３０】
なお、この走行軌跡の最も膨らむ地点の推定は、次のようにして行う。
まず、予め所定の記憶領域に記憶している図１０に示す制御マップにしたがって、前記ステップＳ１１で算出した操舵回避に必要な横移動量Ｙと、衝突までの予測時間ＴＴＣとに基づき、自車両を基準とする障害物回避後の横方向への膨らみ量の最大値ｙｍａｘを求める。なお、前記衝突までの予測時間ＴＴＣは、ＴＴＣ＝車間距離Ｄｒ／相対速度Ｖｒにより推定する。
【００３１】
なお、図１０において、横軸は、操舵回避に必要な横移動量Ｙ、縦軸は、横方向の最大膨らみ量ｙｍａｘである。横方向の最大膨らみ量ｙｍａｘは、操舵回避に必要な横移動量Ｙが大きくなるほどこれに比例して大きくなり、且つ、衝突までの予測時間ＴＴＣが小さくなるほど大きくなるように設定される。
次に、予め所定の記憶領域に記憶している図１１に示す制御マップにしたがって、前記ステップＳ１１で算出した操舵回避に必要な横移動量Ｙと、衝突までの予測時間ＴＴＣ（＝車間距離Ｄｒ／相対速度Ｖｒ）とに基づき、横方向への膨らみ量が最大（ｙｍａｘ）となるまでの現時点からの所要時間ｔｍａｘを求める。
【００３２】
なお、図１１において、横軸は、操舵回避に必要な横移動量Ｙ、縦軸は、横方向の最大膨らみ量となるまでの所要時間ｔｍａｘである。横方向の最大膨らみ量となるまでの時間ｔｍａｘは、操舵回避に必要な横移動量Ｙが大きくなるほどこれに比例して大きくなり、且つ、衝突までの予測時間ＴＴＣが小さくなるほど大きくなるように設定される。
【００３３】
次いで、横方向への膨らみ量が最大値ｙｍａｘとなる地点の、自車両進行方向の距離ｘｍａｘを算出する。この距離ｘｍａｘは、ｘｍａｘ＝所要時間ｔｍａｘ×Ｖ（自車両走行速度）により求める。このようにして算出した、横方向への膨らむ量の最大値ｙｍａｘ及び距離ｘｍａｘは、自車両を基準とする座標系上の横方向への膨らみ量が最大となる地点の位置座標を表すことになる。
【００３４】
そして、この自車両を基準とする座標系での位置座標（ｘｍａｘ、ｙｍａｘ）を地図座標系での位置座標（Ｘｍａｘ、Ｙｍａｘ）に変換する。この変換は、例えば、次式（８）及び（９）に基づいて行う。
Ｘｍａｘ＝Ｘ０＋ｘｍａｘ×ｃｏｓφ−ｙｍａｘ×ｓｉｎφ ……（８）
Ｙｍａｘ＝Ｙ０＋ｘｍａｘ×ｓｉｎφ＋ｙｍａｘ×ｃｏｓφ ……（９）
なお、（８）及び（９）式中の、Ｘ０及びＹ０は、地図座標系での自車両位置、φは、地図座標系での自車両の進行方向を表す。
【００３５】
このようにして走行軌跡の最も膨らむ地点を推定したならば、ステップＳ１５に移行し、ステップＳ１２で獲得した前方道路形状に基づいて想定される走行可能な前方道路領域と、ステップＳ１４で推定した、操舵回避に伴う自車両の走行軌跡の最も膨らむ地点とを重ね合わせ、操舵回避に伴う走行軌跡の最も膨らむ地点が前方道路領域内に収まる場合には操舵回避可能であると判定し、走行軌跡の最も膨らむ地点が前方道路領域内に収まらない場合には操舵回避は不可であると判定する。
【００３６】
例えば、図１２に示すように、前方道路形状が直進路である場合には、操舵回避に伴う走行軌跡を、前方道路領域と重ね合わせた場合、走行軌跡の最も膨らむ地点は前方道路領域からはみ出すことになる。したがって、この場合には、操舵回避は不可であると判断する。
一方、図１３に示すように前方道路形状がカーブ路であり、カーブ路の途中に前方物体が位置する場合には、操舵回避に伴う走行軌跡を前方道路領域と重ね合わせた場合、走行軌跡の最も膨らむ地点は前方道路領域内に収まる。したがって、この場合には操舵回避は可能であると判定する。
【００３７】
そして、操舵回避可能と判定されるときにはステップＳ１６に移行し、操舵回避は可能として特定する。一方、ステップＳ１５で操舵回避不可と判定される場合には、ステップＳ１７に移行し、操舵回避は不可として特定する。
また、前記ステップＳ１３において、前記（７）式を満足しない場合には、そのままステップＳ１７に移行し、操舵回避不可と判断する。
次に、上記第１の実施の形態の動作を説明する。
今、前方障害物検出センサ４で前方物体を検知したものとすると、自動制動コントローラ１０では、この前方物体を、制動によって回避可能であるか操舵によって回避可能であるかを判定する。
【００３８】
ここで、操舵回避に必要な横移動量Ｙだけ横移動する際に必要な横移動時間Ｔｙに基づき操舵回避可能であると判断された場合には（ステップＳ１１〜Ｓ１３）、ステップＳ１４に移行して操舵回避に伴う走行軌跡が推定され、このとき、図１４（ａ）に示すように、自車両が地点Ａに位置し、自車両と前方物体との距離が比較的大きい場合には、走行軌跡の最も膨らむ地点は、操舵回避側にそれほど膨らまないように推定される。したがって、ステップＳ１２の処理で、ナビゲーションシステム、撮像装置或いは路車間通信システム等から、自車両前方の道路形状情報として、直進路であることが通知された場合、予測される前方道路領域と走行軌跡の最も膨らむ地点とを重ね合わせると、図１４（ａ）に示すように、地点Ａにおける自車両の走行軌跡の最も膨らむ地点は、前方道路領域内に収まるから、操舵回避可能と判断される（ステップＳ１５、Ｓ１６）。
【００３９】
この状態から、図１４（ａ）に示すように、さらに、自車両が前方物体に近づき（地点Ｂ）、これら間の距離が短くなると、操舵回避後の走行軌跡の最も膨らむ地点は、より操舵回避側に膨らむように推定されるから、走行軌跡の最も膨らむ地点は前方道路領域からはずれることになる。したがって、ステップＳ１５からステップＳ１７に移行し、操舵回避は不可と判断される。
【００４０】
一方、自車両前方の道路形状が、カーブ路であり、カーブ路の途中に前方物体が位置し、自車両がカーブ路に沿って前方物体を回避する場合には、図１４（ｂ）に示すように、自車両が地点Ａに位置する場合に比較して、自車両が地点Ｂに位置する場合の方が、操舵回避後の走行軌跡の最も膨らむ地点は、より操舵回避側に膨らむように推定されるが、車両前方の道路形状は操舵回避側にカーブしており、走行軌跡の最も膨らむ地点は前方道路領域に収まるから、操舵回避可能と判断される。
【００４１】
つまり、横移動量Ｙに基づいて、操舵回避可能であると判断された場合、自車両が前方物体から比較的遠い地点Ａに位置する場合には、自車両前方の道路形状がカーブ路であるか直進路であるかに係わらず、前方物体を回避した後、走行路に沿って走行可能となるが、自車両が前方物体から比較的近い地点Ｂに位置する場合には、自車両前方の道路形状が直進路である場合、前方物体を回避した後、再度直進走行に移行する必要があるため、前方物体を回避した後の進路を予測して操舵を開始する必要がある。つまり、横移動量Ｙに基づいて操舵回避は可能であると判断することができたとしても、実際には、走行路からはみ出してしまうことになって操舵を行うことができない場合等もある。
【００４２】
しかしながら、上述のように、操舵回避に伴う走行軌跡の最も膨らむ地点及び、自車両前方の道路領域を推測し、これらを重ね合わせことによって、操舵回避可能かどうかを判定するようにしているから、自車両前方の道路形状に則して、的確に、操舵回避可能かどうかを判定することができる。
したがって、このように道路形状を考慮することによって、的確に操舵回避可能であるかどうかを判定することができるから、的確なタイミングで制動力を発生させることができ、より安全性を向上させることができる。
【００４３】
また、このとき、道路形状を獲得しその時々の道路形状に応じて操舵回避可能かどうかを判定するようにしているから、道路形状に則してそれぞれ的確なタイミングで制動力を発生させることができる。つまり、例えば、カーブ路、或いは直進路の何れかであると想定して操舵回避可能かどうかを判定するようにした場合、制動力を発生させるタイミングが早過ぎたり、遅過ぎたりすることになって、不必要な制動力が発生したり、また、制動力不足等が発生することになる。しかしながら、上述のように、実際の道路形状に則したタイミングで制動力を発生させることができるから、より信頼性を向上させることができる。
【００４４】
また、このとき、自車両と前方物体との間の距離が小さくなるほど、より操舵回避側に膨らむように走行軌跡の最も膨らむ地点を推定するようにしたから、実際の車両挙動に則して走行軌跡を推定することができる。
さらに、道路形状に基づいて、走行可能な前方道路領域を推測し、この前方道路領域と走行軌跡とを重ね合わせることによって、操舵回避可能であるかどうかを判定するようにしたから、車両挙動の動特性と前方道路領域とを考慮して操舵回避の可否判定を行うことができ、より的確に判定を行うことができる。
【００４５】
なお、上記実施の形態においては、現地点から操舵回避後までの走行軌跡を推定するようにしているが、少なくとも前方物体を回避した後の走行軌跡を推定することができればよい。
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。
この第２の実施の形態は、上記第１の実施の形態において、図２のステップＳ３における、操舵による前方物体の回避可否判定の処理手順が異なること以外は、上記第１の実施の形態と同等であるので、同一部には同一符号を付与し、その詳細な説明は省略する。
【００４６】
この第２の実施の形態においては、操舵による前方物体の回避可否判定を、図１５に示すフローチャートに基づいて行う。
すなわち、まず、上記第１の実施の形態と同様に、操舵回避に必要な横移動量Ｙを算出し（ステップＳ１１）、さらに、前方道路形状検出センサ５から自車両前方の道路形状を獲得する（ステップＳ１２）。
【００４７】
次いで、ステップＳ２１に移行し、ステップＳ１２で獲得した自車両前方の道路形状に基づいて、自車両は操舵回避後に、回避前と同一の進行方向になる必要があるか否かを判断する。
つまり、道路形状が直進路であって、自車両の走行車線前方に前方物体が位置する場合のように、道路形状と前方物体との位置関係が、道路形状に沿って走行したとき前方物体を回避不可となる位置関係にある場合には、自車両は操舵回避後に回避前と同一の進行方向になる必要があると判断する。つまり図１６（ｂ）のように直進路の場合には、車線変更する必要があると判断する。
【００４８】
一方、道路形状がカーブ路であって、前方物体は、カーブ路の外側に位置する場合のように、道路形状と前方物体との位置関係が、道路形状に沿って走行すれば、前方物体を回避することのできる位置関係にある場合には、自車両は操舵回避後に回避前と同一の進行方向になる必要がないと判断する。
そして、カーブ路の旋回外側に前方物体が位置する場合等、操舵回避前と回避後とで、同一の進行方向となる必要がないと判定される場合には、ステップＳ２２に移行し、図１７に示す、操舵回避前後で同一の進行方向となる必要がない場合の操舵回避時間特性Ｍ１に基づいて、ステップＳ１１で算出した横移動量Ｙに応じた操舵回避時間を算出する。
【００４９】
一方、車線変更を行う必要がある場合等、操舵回避前と回避後とで、同一の進行方向となる必要があると判定される場合には、ステップＳ２３に移行し、図１７に示す、操舵回避前後で同一の進行方向となる必要がない場合の操舵回避時間特性Ｍ２に基づいて、ステップＳ１１で算出した横移動量Ｙに応じた操舵回避時間Ｔｙを算出する。
【００５０】
なお、前記操舵回避時間算出用のマップは、上記第１の実施の形態における図８のマップと同様に、車両の操舵特性と、緊急時の運転者の操舵特性等とに基づいて予め検出され所定の記憶領域に格納されている。また、図１６に示すように、直進路の自車両前方に前方物体が位置する場合等、操舵回避後に車線変更を行う必要がある場合には、操舵回避方向に操舵した後、これをもとの方向に戻す操舵操作を行う必要があるため、横移動量Ｙが同じであっても、カーブ路の旋回外側に前方物体が位置する場合等、車線変更をする必要がなく操舵回避後と回避前とが同じ進行方向でない場合に比較して、操舵回避に要する時間は長くなる。したがって、操舵回避に必要な横移動量Ｙに対応する操舵回避に要する所要時間Ｔｙは、操舵回避後車線変更する必要がない場合に比較して、車線変更する必要がある方が、より、所要時間が長くなるように設定されている。
【００５１】
そして、このようにして、ステップＳ２２又はステップＳ２３において、横移動時間Ｔｙが算出されたならば、ステップＳ１３に移行し、上記第１の実施の形態と同様にして、前記（７）式を満足するかどうかを判定し、前記（７）式を満足する場合には、ステップＳ１６に移行して操舵回避可能であると判断し、前記（７）式を満足しない場合には、ステップＳ１７に移行して操舵回避は不可であると判定する。そして、処理を終了する。
【００５２】
次に、上記第２の実施の形態の動作を説明する。
今、図１６（ａ）に示すように、自車両前方に前方物体を検出し、このとき、道路形状がカーブ路であるとすると、前方物体の位置、及びカーブ路の形状から、右側に操舵することにより前方物体を回避することができ、このとき、カーブ路を走行しているから、前方物体を回避後は、進行方向は、回避前と異なると判断される。したがって、ステップＳ２１からステップＳ２２に移行し、図１７のマップから、進行方向が操舵回避前後で一致しない場合の操舵回避時間特性Ｍ１に基づいて横移動量Ｙだけ横移動するのに要する横移動時間Ｔｙが算出される。
【００５３】
そして、算出された横移動時間Ｔｙに基づいて、操舵回避が可能であるかの可否判断が行われる。
一方、図１６（ｂ）に示すように、自車両前方に前方物体が検知されたときの道路形状が、直進路である場合には、操舵回避後には車線変更を行う必要があると判定される。したがって、ステップＳ２１からステップＳ２３に移行し、図１７のマップから、進行方向が操舵回避前後で一致する必要がある場合の操舵回避時間特性Ｍ２に基づいて、横移動量Ｙだけ横移動するのに要する横移動時間Ｔｙが算出される。
【００５４】
このとき、図１７に示すように、進行方向が一致しない場合の横移動時間Ｔｙ（特性Ｍ２）は、進行方向が一致する場合（特性Ｍ１）に比較してより長くなるように設定されている。
ここで、図１６に示すように、前方物体が、カーブ路外側に位置する場合には、カーブ路に沿って走行していれば前方物体を回避することができる。一方、前方物体が直進路に位置する場合には、カーブ路を走行している場合よりもより大きく操舵を行う必要がありまた、その後、もとの進行方向となるように切り戻しを行う必要があるため、直進路を走行している場合の方が、カーブ路を走行している場合に比較して、横移動量Ｙだけ横移動するために必要な所要時間Ｔｙは、より長くなる。
【００５５】
上述のように、図１７のマップでは、進行方向が一致する場合の操舵回避時間Ｍ２は、進行方向が一致しない場合の操舵回避時間特Ｍ１よりも、長くなるように設定されているから、前記マップから横移動時間Ｔｙを算出することによって、車両前方の道路形状に適した横移動時間Ｔｙが算出されることになる。
したがって、このようにして設定された横移動時間Ｔｙに基づいて操舵回避可否判定を行うことによって、この場合も上記第１の実施の形態と同等の作用効果を得ることができる。
【００５６】
また、操舵回避後は、回避前と同一の進行方向になる必要がある場合には、そうでない場合と比較して、より早い時点で操舵を回避する必要がある。したがって、この点に着目し、操舵回避前後における進行方向が同一となる必要があるか否かに基づいて、横移動量Ｙに対応する横移動時間Ｔｙを変化させるようにしたから、道路形状に則して的確に操舵回避可否の判定を行うことができる。
【００５７】
次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。
この第３の実施の形態は、上記第１の実施の形態において、図２のステップＳ３における、操舵による前方物体の回避可否判定の処理手順が異なること以外は、上記第１の実施の形態と同等であるので、同一部には同一符号を付与し、その詳細な説明は省略する。
【００５８】
この第３の実施の形態においては、操舵による前方物体の回避可否判定を、図１８に示すフローチャートに基づいて行う。
すなわち、まず、上記第１の実施の形態と同様に、操舵回避に必要な横移動量を算出する（ステップＳ１１）。次いで、ステップＳ３１に移行し、前方道路形状検出センサ５から道路形状情報を獲得する。そして、獲得した道路形状情報から、道路曲率を推定する。
【００５９】
この道路曲率の推定は、例えば、前記前方道路形状検出センサ５がカメラである場合には、車両前方の画像を取得して道路白線の形状から道路形状を推定する。そして、推定した道路形状を円に近似することで道路曲率を推定する。
また、前記前方道路形状検出センサ５がナビゲーションシステムである場合には、地図情報にＧＰＳにより検出した自車両位置と進行方向とをマッチングさせることで、前方道路形状を取得する。そして、取得した道路形状を円に近似することで道路曲率を得る。
【００６０】
さらに、前記前方道路形状検出センサ５が、路車間通信システムである場合には、道路曲率を無線通信により受信することで、道路曲率を得る。
このようにして、道路曲率を獲得したならば、続いて、ステップＳ３２に移行し、自車両前方の道路曲率と、ステップＳ１１で算出した操舵回避に必要な横移動量Ｙとから、図１９に示すマップにしたがって、操舵回避に要する、横移動時間Ｔｙを算出する。
【００６１】
図１９において、横軸は、前方の道路曲率、縦軸は、操舵回避にかかる時間つまり横移動時間Ｔｙであって、前方の道路曲率が比較的小さい領域、つまり直線に近いほど、操舵回避にかかる時間Ｔｙは道路曲率が大きくなるに伴って大きくなり、ある程度の道路曲率以上では、ほぼ一定となるようになっている。また、操舵回避に必要な横移動量Ｙが大きくなるほど操舵回避にかかる時間Ｔｙは大きくなるようになっている。
【００６２】
そして、ステップＳ１３に移行し、以後、上記第１の実施の形態と同様にして操舵による回避可否判定を行う。
したがって、この第３の実施の形態においては、横移動量Ｙが増加するほど操舵回避にかかる横移動時間Ｔｙを増加させると共に、さらに、前方の道路曲率が小さくなり直線に近いほど操舵回避にかかる横移動時間Ｔｙを大きくするようにしたから、この場合も、直線路を走行し操舵回避に要する時間ほど、操舵回避に係るＴｙが大きくなる。よって、この第３の実施の形態においても、上記第１の実施の形態と同等の作用効果を得ることができる。
【００６３】
なお、前方物体を旋回外側に操舵して回避する場合には、操舵回避に係る横移動時間は、旋回内側に操舵して回避する場合よりも短くなる。したがって、旋回内側に操舵回避する場合には、道路曲率が小さいとして、横移動時間が長くなるように算出すればよい。
また、この第３の実施の形態においては、道路曲率が直線に近くなるほど、操舵回避にかかる横移動時間Ｔｙを大きくするようにしたから、実際の道路曲率に則して横移動時間Ｔｙを算出することができ、より的確に操舵回避の可否判定を行うことができる。
【００６４】
また、上記第２及び第３の実施の形態においては、道路曲率が大きい場合、つまりカーブ路であるほど、横移動量Ｙに対応する横移動時間Ｔｙを小さくし、操舵回避が可能であると判定しやすくなるようにしているから、例えば、道路幅を的確に検出することができないような場合であっても、操舵回避の可否判定を的確に行うことができる。
【００６５】
なお、上記各実施の形態においては、前方道路形状検出センサ５として、カメラ等の撮像装置、ナビゲーションシステム、路車間通信システム等の何れかを適用する場合について説明したが、これに限るものではなく、自車両前方の道路形状を検出することのできる装置であれば、どのような装置であっても適用することができる。また、このとき、前方道路形状検出センサ５として複数の装置を用い、複数の装置からの検出情報に基づいて道路形状を認識するようにしてもよいことはいうまでもない。
【００６６】
また、上記各実施の形態においては、操舵による回避可能判定及び制動による回避可能判定を共に行う制動制御装置に適用した場合について説明したが、これに限るものではなく、操舵による回避可能判定のみを有する制動制御装置に適用することもできることはいうまでもない。
また、上記各実施の形態においては、現地点から操舵回避後までの道路形状を獲得するようにしているが、少なくとも前方物体の存在位置以後の道路形状を獲得することができればよい。
【００６７】
なお、上記第１の実施の形態において、前方障害物検出センサ４が前方物体検出手段に対応し、前方道路形状検出センサ５が道路形状検出手段に対応し、図２のステップＳ３及び図６の処理が操舵回避判定手段に対応し、図２のステップＳ４〜ステップＳ８の処理が自動制動手段に対応し、図６のステップＳ１２及びＳ１４の処理が走行軌跡推定手段に対応し、ステップＳ１５の処理においてステップＳ１２で獲得した道路形状に基づいて自車両前方の走行可能領域を予測する処理が走行可能領域予測手段に対応している。
【００６８】
また、第２の実施の形態において、前方障害物検出センサ４が前方物体検出手段に対応し、前方道路形状検出センサ５が道路形状検出手段に対応し、図２のステップＳ３及び図１５の処理が操舵回避判定手段に対応し、図２のステップＳ４〜ステップＳ８の処理が自動制動手段に対応し、図１５のステップＳ１２及びＳ２１の処理が進路予測手段に対応している。
【００６９】
また、上記第３の実施の形態において、前方障害物検出センサ４が前方物体検出手段に対応し、前方道路形状検出センサ５及び図１８のステップＳ３１の処理が道路形状検出手段に対応し、図２のステップＳ３及び図１８の処理が操舵回避判定手段に対応し、図２のステップＳ４〜ステップＳ８の処理が自動制動手段に対応している。
【００７０】
また、上記実施の形態においては、前記前方物体検出手段で検出される位置関係に基づいて自車両の操舵回避後の走行軌跡を推定する走行軌跡推定手段と、前記道路形状検出手段で検出された道路形状に基づいて自車両前方の走行可能領域を予測する走行可能領域予測手段と、を備え、前記操舵回避判定手段は、前記走行軌跡推定手段で推定した走行軌跡が、前記走行可能領域内に収まらないとき、操舵回避不可と判定する構成としたから、車両挙動の動特性と前方道路の走行可能領域との両方を考慮して操舵回避の可否を判定することができ、より的確に操舵回避の可否判定を行うことができる。
【００７１】
また、前記道路形状検出手段で検出された道路形状に基づき、操舵回避前の自車両の進路と操舵回避後の進路とが一致するかどうかを予測する進路予測手段を備え、前記操舵回避判定手段は、操舵による回避が可能かどうかの判定を、前記前方物体検出手段で検出された位置関係に応じて設定される前記判定を行うための判定用変数と、予め設定したそのしきい値とを比較することにより行い、前記進路予測手段で、前記進路が一致すると予測されるときには、前記判定用変数及び前記しきい値の何れか一方を、前記操舵による回避が不可と判定されやすくなる方向に補正する構成としたから、操舵回避前後の進行方向が一致し、操舵回避に必要とする距離がより長くなるときには、操舵回避による回避が不可と判定されやすくすることによって、操舵回避に必要とする距離を考慮して、的確に操舵回避可否判定を行うことができる。また、操舵回避前後の進路が一致するかどうかに基づいて判定するようにしているから、道路形状として道路幅（広さ）を検出することができない場合であっても、的確に判定することができる。
【００７２】
また、前記道路形状検出手段は、前記道路形状として道路曲率を検出し、前記操舵回避判定手段は、操舵による回避が可能かどうかの判定を、前記前方物体検出手段で検出された位置関係に応じて設定される前記判定を行うための判定用変数と、予め設定したそのしきい値とを比較することにより行い、前記道路形状検出手段で検出される前記道路曲率が小さいほど、前記判定用変数及び前記しきい値の何れか一方を、前記操舵による回避が不可と判定されやすくなる方向に補正する構成としたから、道路曲率が小さく直進路に近くなるほど、操舵回避に必要とする距離がより長くなるほど、操舵回避による回避が不可と判定されるやすくすることによって、操舵回避に必要とする距離を考慮して、的確に操舵回避可否判定を行うことができる。また、道路曲率に基づいて判定を行うようにしているから、道路幅（広さ）を検出することができない場合であっても、的確に検出することができる。
【００７３】
さらに、前記道路形状検出手段は、前記前方物体検出手段で検出された前方物体の位置よりも、自車両から遠い側の道路形状を検出する構成としたから、前方物体を回避した後の道路形状までを考慮して、操舵回避可否判定を行うことができ、より的確に操舵回避可否判定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における制動制御装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】図１の自動制動コントローラ内で行われる演算処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図３】図１の前方障害物検出センサで検出される前方物体の説明図である。
【図４】第１の制動力Ｆ１と第２の制動力Ｆ２との関係を説明するための説明図である。
【図５】自動制動コントローラによって発生される制動力の設定状況を説明するための説明図である。
【図６】図２のステップＳ３における操舵による回避可否判定の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図７】横移動量を説明するための説明図である。
【図８】横移動量と横移動時間との対応を表す制御マップである。
【図９】走行軌跡の最も膨らむ地点を説明するための図である。
【図１０】横方向の最大膨らみ量を算出するための制御マップである。
【図１１】横方向の最大膨らみ量となるまでの時間を算出するための制御マップである。
【図１２】第１の実施の形態の動作説明に供する説明図である。
【図１３】第１の実施の形態の動作説明に供する説明図である。
【図１４】第１の実施の形態の動作説明に供する説明図である。
【図１５】第２の実施の形態における、前記図２のステップＳ３における操舵による回避可否判定の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１６】第２の実施の形態の動作説明に供する説明図である。
【図１７】横移動量と操舵回避に要する時間との対応を表す制御マップである。
【図１８】第３の実施の形態における、前記図２のステップＳ３における操舵による回避可否判定の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１９】第３の実施の形態における、前方の道路曲率と操舵回避に係る時間と、操舵回避に必要な横移動量との対応を表す制御マップである。
【図２０】自車両前方の障害物及び道路形状と、操舵により前記障害物を回避する際に必要とする操舵回避距離との対応を表す説明図である。
【符号の説明】
１ ブレーキ液圧制御装置
２ ヨーレートセンサ
３ 車速センサ
４ 前方障害物検出センサ
５ 前方道路形状検出センサ
１０ 自動制動コントローラ
【発明の属する技術分野】
本発明は、自車両前方の物体に対して操舵による回避が可能であるかどうかを判定し、その判定結果に基づき必要に応じて自動制動を行うようにした制動制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
このような制動制御装置としては、例えば自車両前方の障害物に対して、制動操作による衝突回避可能距離と、操舵による衝突回避可能距離とを算出し、自車両と前方障害物との距離が何れの距離よりも小さくなったときに自動制動を行うことで、運転者が操舵により回避する意思があるときの不要な自動制動を防止するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−２９８０２２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、操舵回避を行った際、操舵回避後に回避前と同一の進行方向になる場合と、操舵回避後には回避前と同一の進行方向にならない場合とでは、操舵回避可能距離は異なる。つまり、例えば図２０に示すように、直進路を走行し障害物を回避した後に車線変更して走行する場合には、障害物を回避するためのステアリングホイールを回避方向に操舵した後、ステアリングホイールを切り戻さなければならず、ステアリングホイールを切り戻している間の走行軌跡を考慮して操舵を行わなければならないため、図２０に示すように、直進路を走行する場合に比較して、カーブ路を走行する場合の方が、操舵回避可能距離は短い距離ですむことになる。
【０００５】
しかしながら、上記従来の特許文献１においては、操舵回避後には、車線変更を行うこと、つまり、操舵回避後には回避前と同一の進行方向となることを前提として操舵回避可能距離を算出するようにしている。
このため、例えば、カーブ路に障害物が存在するため、道路に沿って走行することで障害物を回避することができ、操舵回避後には回避前と同一の進行方向になる必要がない場合等には、操舵回避可能距離が本来の値よりも大きく計算されてしまい、真に必要とする時点よりも手前の時点で制動力を発生させることになり、不要な制動力を発生させることになって、運転者に違和感を与えてしまうという問題がある。
【０００６】
そこで、この発明は、上記従来の未解決の問題に着目してなされたものであり、障害物の存在位置の先がカーブ路であるか、直進路であるかに係わらず、不要な制動力を発生させることなく、的確なタイミングで制動力を発生させることの可能な制動制御装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る制動制御装置は、前方物体検出手段で検出された自車両及び前方物体の位置関係と、道路形状検出手段で検出された自車両前方の道路形状とに基づき、操舵回避判定手段によって、操舵により前方物体を回避することができるかどうかが判定される。そして、この操舵回避判定手段での判定結果に基づいて、自動制動手段により、必要に応じて制動力が発生されて、自動制動が行われる。
【０００８】
ここで、操舵回避判定手段では、自車両と前方物体との位置関係だけでなく、さらに、自車両前方の道路形状をも考慮して、操舵回避可否判定を行っている。
したがって、例えば、自車両と前方物体との位置関係が同一であっても、前方物体を回避した先がカーブ路である場合には、その先が直進路である場合に比較して、前方物体の回避に伴う操舵操作量が少なくてすむため、その分、操舵回避に要する所要時間が短くてすむ。つまり、直進路を走行する場合に比較して、より遅い時点で操舵を開始しても十分間に合う。したがって、道路形状を考慮して操舵回避判定を行うことで、操舵回避判定を的確に行うことが可能となり、不必要に制動力が発生されることが回避される。
【０００９】
【発明の効果】
本発明に係る制動制御装置は、前方物体検出手段で検出された自車両及び前方物体の位置関係と、道路形状検出手段で検出された自車両前方の道路形状とに基づき、操舵により前方物体を回避することができるかどうかを、操舵回避判定手段により判定するようにしたから、道路形状に則して的確に操舵回避可否判定を行うことができ、これに基づいて自動制動を行うことによって、的確なタイミングで制動力を発生させることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
まず、第１の実施の形態を説明する。
図１は、本発明を適用した、制動制御装置の一例を示す概略構成図である。図中、１は、各車輪の制動用シリンダの制動流体圧（ブレーキ液圧）を個別に制御可能なブレーキ液圧コントローラであり、既存のアンチスキッド制御装置や駆動力制御装置に用いられるブレーキ液圧ユニットを搭載して構成される。このブレーキ液圧コントローラ１は、後述する自動制動コントローラ１０から制動力指令値を入力したときには、当該制動力指令値が達成されるように各車輪の制動力シリンダへのブレーキ液圧を制御し、モニタしたブレーキ液圧を自動制動コントローラ１０に出力する。
【００１１】
また、この車両には、自車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサ２、自車両の走行速度を検出する車速センサ３、自車両前方の物体を検出するための、例えばスキャニング式レーザレーダで構成される前方障害物検出センサ４が備えられている。
この前方障害物検出センサ４は、自車両の前方を少なくとも水平方向にスキャンし、自車両の前方に存在する物体（以下、前方物体とも記す）、前方物体及び自車両間の距離、両者の相対速度、前方物体の検出角度、或いは前方物体全体の横幅、前方物体の部分的な横幅等を、前記自動制動コントローラ１０に出力する。
【００１２】
また、この車両には、自車両前方の道路形状を検出するための前方道路形状検出センサ５が備えられ、前方道路形状検出センサ５では、検出した自車両前方の道路形状の情報を、前記自動制動コントローラ１０に出力する。この前方道路形状検出センサ５は、例えば、自車両の位置及び自車両位置周辺の道路形状等の情報を提供するナビゲーションシステム、或いは、ＣＣＤカメラ等の自車両走行路前方を撮像する撮像装置、或いは、道路側に配設されたインフラ設備と自車両との間で路車間通信を行い、インフラ情報からの道路形状情報を獲得する路車間通信装置等で構成されている。
【００１３】
前記自動制動コントローラ１０は、他のコントローラと同様に、マイクロコンピュータ等の演算処理装置を備えて構成され、前記各センサやコントローラからの信号を用いて制動力指令値を算出し、その制動力指令値を前記ブレーキ液圧コントローラ２に向けて出力する。
そして、前記自動制動コントローラ１０では、各種センサからの情報をもとに処理を行い、自車両前方に障害物が存在するときには、この障害物を制動により回避可能であるか、又は操舵により回避可能であるかを判定し、制動及び操舵のうち、何れか一方により回避可能ではあるが、他方によっては回避不可能であると判定される状態となったときには、前記制動力指令値として第１の制動力Ｆ１を設定し、制動及び操舵共に回避不可能となったときには、前記第１の制動力Ｆ１よりも大きな第２の制動力Ｆ２を、前記制動力指令値として設定する。このとき、前記障害物を操舵により回避可能であるかどうかの判断は、前記前方道路形状検出センサ５で検出された自車両前方の道路形状と、前記障害物を操舵により回避する際に予測される自車両の走行軌跡とに基づいて行う。
【００１４】
図２は、自動制動コントローラ１０で実行される制動制御処理の一例を示すフローチャートである。この制動制御処理は、予め設定された所定サンプリング時間毎に実行されるようになっている。
この制動制御処理では、まず、ステップＳ１で、前記前方障害物センサ４からの、前方物体と自車両との位置関係を表す情報を読み込む。具体的には、図３に示すように、自車両及び前方物体間の距離Ｄｒ、両者の相対速度Ｖｒ、前方物体の検出角度θＲ、θＬを検出する。なお、前記前方物体の検出角度θＲ、θＬは、自車両進行方向と検出された前方物体の右端部及び左端部とのなす角度を示している。
【００１５】
次いで、ステップＳ２に移行し、前記前方物体を制動によって、回避可能であるかどうかの判定を行う。具体的には、前記ステップＳ１で読み込まれた前方車両及び自車両間の距離Ｄｒと両者の相対速度Ｖｒとが、次式（１）を満足するとき、制動による回避が不可能であると判定する。
Ｄｒ＜−Ｖｒ・Ｔｄ＋（Ｖｒ２／２ａ） ……（１）
なお、式（１）中のＴｄは、運転者が制動操作を行ってから実際に減速度が発生するまでの無駄時間であって、例えば、０．２〔秒〕程度に設定される。また、（１）式中のａは、運転者の制動操作によって発生する減速度であって、例えば、８．０〔ｍ／ｓ２〕程度に設定される。
【００１６】
このようにして制動による前方物体の回避の可否を判定したならば、次いでステップＳ３に移行し、今度は、操舵による前方物体の回避の可否を判定する。この操舵による前方物体の回避可否判定は、後述の図６に示すフローチャートに基づいて行う。
そして、このようにして操舵による前方物体の回避の可否判定を行ったならばステップＳ４に移行し、ステップＳ２及びステップＳ３での回避判定の結果、制動及び操舵共に、前方物体を回避不可であると判定されたかどうかを判定する。そして、制動及び操舵共に前方物体を回避不可であると判定されたときには、ステップＳ５に移行し、予め設定した第２の制動力Ｆ２を、前記制動力指令値として設定する。そして、処理を終了する。
【００１７】
前記第２の制動力Ｆ２は、例えば、制動及び操舵共に前方物体を回避不可であると判定される状態、つまり、前方物体にかなり接近している状態で、自車両の走行速度を十分減速することの可能な程度の値に設定される。
一方、前記ステップＳ４で、制動及び操舵共に前方物体を回避不可であると判定されないとき、つまり、制動及び操舵のうち少なくとも何れか一方により前方物体を回避可能であると判定されるときには、ステップＳ６に移行し、制動及び操舵の何れか一方のみにより前方物体を回避可能であるかどうかを判定する。そして、制動及び操舵の何れか一方のみによって、前方物体を回避可能であると判定されるときには、ステップＳ７に移行し、前記制動力指令値として、第１の制動力Ｆ１を設定する。
【００１８】
この第１の制動力Ｆ１は、図４に示すように、零から一定の傾きαで徐々に大きくなる値であって、前記第２の制動力Ｆ２よりも小さな値に設定される。前記制動力Ｆ１の傾きαは、制動力指令値として制動力Ｆ１から制動力Ｆ２に移行する際に、その制動力の差ΔＦが所定値以下となるように演算される値である。前記差ΔＦは、自車両に作用する制動力がＦ１からＦ２に変化したときに、運転者に違和感を与えることのない値に設定される。具体的には、次のようにして算出する。
【００１９】
まず、制動力Ｆ１が作用し始めてから制動力Ｆ２が作用する状態となるまでの所要時間Ｔ１を推定する。つまり、制動による接触回避が不可能と判定される状態から、操舵による接触回避が不可能と判定される状態となると仮定した場合、この操舵による接触回避が不可能と判定される状態となるまでの所要時間Ｔ１は、次式（２）で表すことができる。
【００２０】
なお、式（２）中の、Ｔｙは、後述の図２のステップＳ３で算出される操舵回避にかかる時間Ｔｙである。
Ｔ１＝Ｄｒ／Ｖｒ−Ｔｙ ……（２）
一方、操舵による接触回避が不可能であると判定される状態から、制動による接触回避が不可能と判定される状態となると仮定した場合、その所要時間Ｔ１は、次式（３）で表すことができる。
なお、式（３）中のＴｄ及びａは、前記ステップＳ２で算出した、運転者の制動操作時の無駄時間と、発生減速度である。
Ｔ１＝−〔Ｄｒ−（Ｖｒ２／２ａ）＋Ｖｒ・Ｔｄ〕／Ｖｒ ……（３）
前記第１の制動力１の傾きαは、前記Ｔ１から次式（４）に基づいて算出する。
【００２１】
α＝（Ｆ２−ΔＦ）／Ｔ１ ……（４）
一方、前記ステップＳ６で、制動及び操舵共に回避不可でないと判定されるとき、つまり、制動及び操舵共に前方物体を回避可能であると判定されるときには、ステップＳ８に移行し、自動制動による制動力の発生を停止する。具体的には、制動力指令値として、第１又は第２の制動力を設定していない場合には、ひき続き制動力指令値は零として設定する。また、制動力指令値として第１又は第２の制動力を設定している場合には、車両に作用する制動力が予め設定した所定の傾きで減少するよう、制動力指令値を設定し、自動制動による制動力が急に作用しなくなることに起因して運転者に違和感を与えないようになっている。
【００２２】
つまり、図５に示すように、制動又は操舵の何れかにより前方物体の回避が不可能となった時点ｔ１で零から傾きαで徐々に増加する第１の制動力Ｆ１が発生され、その後、制動及び操舵共に前方物体の回避が不可能となった時点ｔ２で所定の傾きで増加する第２の制動力Ｆ２が発生される。このとき、第１の制動力Ｆ１及び第２の制動力Ｆ２は、徐々に大きくなるように設定され、また、第１の制動力Ｆ１と第２の制動力Ｆ２との間の差分ΔＦが、第１の制動力Ｆ１から第２の制動力Ｆ２に移行したときに、運転者に違和感を与えることのないように設定されているから、第１及び第２の制動力が作用したとしても運転者に違和感を与えることはない。また、予め制動及び操舵の何れかにより前方物体を回避不可と判定された時点で予め第１の制動力Ｆ１を発生させておき、制動及び操舵の何れによっても回避不可、つまり、真に制動力を発生させる必要がある時点で、真に必要とする大きさである第２の制動力Ｆ２を発生させるようにしている。したがって、真に制動力を必要とする第２の制動力Ｆ２を発生させる時点では、予め制動力が立ち上がった状態から制動力を増加させることになるから、制動力の立ち上がりの遅れを抑制することができる。
【００２３】
次に、前記ステップＳ３では、前方物体を操舵により回避可能であるかどうかを判断する際の処理手順を、図６のフローチャートに基づいて説明する。
まず、ステップＳ１１で、操舵回避に必要な横移動量を算出する。自車両と前方物体との位置関係が、図７に示すような関係にある場合、前方物体の右側及び左側に回避するために必要な横移動量ＹＲ、ＹＬは、次式（５）及び（６）で表すことができる。
【００２４】
ＹＲ＝ Ｄｒ・ｔａｎθＲ−Ｄｒ・ｔａｎ〔（１／２）ｓｉｎ−１（φ′／Ｖ）〕＋（ｗｂｏｄｙ／２）＋ｗｓｅｎ……（５）
ＹＬ＝−Ｄｒ・ｔａｎθＬ−Ｄｒ・ｔａｎ〔（１／２）ｓｉｎ−１（φ′／Ｖ）〕＋（ｗｂｏｄｙ／２）−ｗｓｅｎ……（６）
なお、前記（５）及び（６）式において、Ｄｒは、ステップＳ１で読み込まれた前方物体及び自車両間の距離、θＲ、θＬはステップＳ１で読み込まれた前方物体の検出角度、φ′はヨーレートセンサ２で検出される自車両のヨーレート、Ｖは、車速センサ３で検出される自車両の走行速度、ｗｂｏｄｙは、自車両の車幅、ｗｓｅｎは前方障害物検出センサ４の取り付け位置の、自車両車幅中央からのオフセット量である。
【００２５】
したがって、このようにして検出される前方物体に対し、その右側に回避するために必要な横移動量ＹＲ及び、左側に回避するために必要な横移動量ＹＬのうち、何れか小さい方を選択し、これを操舵回避に必要な横移動量Ｙとする。
このようにして、操舵回避に必要な横移動量を算出したならば、ステップＳ１２に移行し、次に、前記前方道路形状検出センサ５からの自車両前方の道路形状に関する情報を読み込み、これに基づいて、道路形状を推定する。このとき、少なくとも走行路の位置、車線幅、曲率等、自車両前方の走行可能な領域を特定することができるように推定を行う。
【００２６】
つまり、前記前方道路形状検出センサ５がカメラ等の自車両前方の走行路を撮像する撮像装置である場合には、車両前方の画像を取得し、この撮像画像において車線区分線或いは走行路両端の走行路であることを表す、白線を検出し、これに基づいて、自車両走行路前方の道路形状を推定する。
また、前記前方道路形状センサ５が、ナビゲーション装置である場合には、例えばＧＰＳ等によって自車両の現在位置を検出し、これに基づいて予め保持している地図情報における現在位置を特定することによって、自車両走行路前方の道路形状を獲得する。
【００２７】
また、前記前方道路形状センサ５が、路車間通信システムである場合には、路車間通信によって、自車両前方の走行路の道路幅、道路形状等といった、道路形状を表す情報を獲得し、これに基づいて自車両走行路前方の道路形状を獲得する。
そして、前方の道路形状を獲得したならば、続いて、ステップＳ１３に移行し、ステップＳ１１で算出した操舵回避に必要な横移動量Ｙだけ横移動するのに必要な横移動時間Ｔｙを算出する。
【００２８】
この横移動時間Ｔｙは、例えば、運転者が車両の物理的な操舵限界で操舵を行った場合の横移動量と、この横移動量だけ横移動するのに必要な横移動時間とを、例えば、車両の操舵特性と、緊急時の運転者の操舵特性等とに基づいて予め検出し、例えば図８に示すようなマップを形成しておく。そして、このマップから、ステップＳ１１で算出した操舵回避に必要な横移動量Ｙに対応する横移動時間Ｔｙを算出する。
そして、このようにして算出した横移動時間Ｔｙが、次式（７）を満足するとき、操舵回避可能であると判断する。
車間距離Ｄｒ＞Ｔｙ・Ｖｒ ……（７）
【００２９】
そして、操舵回避可能と判定される場合には、ステップＳ１４に移行し、操舵回避に伴う自車両の予測される走行軌跡の最も膨らむ地点を推定する。つまり、前記横移動量Ｙとして、右側に回避するために必要な横移動量ＹＲが選択されている場合には、前方物体の右側に、また、左側に回避するために必要な横移動量ＹＬが選択されている場合には、前方物体の左側に移動する走行軌跡を推定する。このとき、前方物体を回避する際の実際の走行軌跡の最も膨らむ地点は、自車両と前方物体との間の距離が近いほど回避方向に膨らみ、また、横移動量が大きいほど回避方向に膨らむことから、これらを考慮し、図９に示すように、自車両と前方物体との間の距離が近いほど、走行軌跡の最も膨らむ地点が大きく膨らむように演算し、また、ステップＳ１３で算出した横移動時間Ｔｙが大きいほど、走行軌跡の最も膨らむ地点が大きく膨らむように演算する。
【００３０】
なお、この走行軌跡の最も膨らむ地点の推定は、次のようにして行う。
まず、予め所定の記憶領域に記憶している図１０に示す制御マップにしたがって、前記ステップＳ１１で算出した操舵回避に必要な横移動量Ｙと、衝突までの予測時間ＴＴＣとに基づき、自車両を基準とする障害物回避後の横方向への膨らみ量の最大値ｙｍａｘを求める。なお、前記衝突までの予測時間ＴＴＣは、ＴＴＣ＝車間距離Ｄｒ／相対速度Ｖｒにより推定する。
【００３１】
なお、図１０において、横軸は、操舵回避に必要な横移動量Ｙ、縦軸は、横方向の最大膨らみ量ｙｍａｘである。横方向の最大膨らみ量ｙｍａｘは、操舵回避に必要な横移動量Ｙが大きくなるほどこれに比例して大きくなり、且つ、衝突までの予測時間ＴＴＣが小さくなるほど大きくなるように設定される。
次に、予め所定の記憶領域に記憶している図１１に示す制御マップにしたがって、前記ステップＳ１１で算出した操舵回避に必要な横移動量Ｙと、衝突までの予測時間ＴＴＣ（＝車間距離Ｄｒ／相対速度Ｖｒ）とに基づき、横方向への膨らみ量が最大（ｙｍａｘ）となるまでの現時点からの所要時間ｔｍａｘを求める。
【００３２】
なお、図１１において、横軸は、操舵回避に必要な横移動量Ｙ、縦軸は、横方向の最大膨らみ量となるまでの所要時間ｔｍａｘである。横方向の最大膨らみ量となるまでの時間ｔｍａｘは、操舵回避に必要な横移動量Ｙが大きくなるほどこれに比例して大きくなり、且つ、衝突までの予測時間ＴＴＣが小さくなるほど大きくなるように設定される。
【００３３】
次いで、横方向への膨らみ量が最大値ｙｍａｘとなる地点の、自車両進行方向の距離ｘｍａｘを算出する。この距離ｘｍａｘは、ｘｍａｘ＝所要時間ｔｍａｘ×Ｖ（自車両走行速度）により求める。このようにして算出した、横方向への膨らむ量の最大値ｙｍａｘ及び距離ｘｍａｘは、自車両を基準とする座標系上の横方向への膨らみ量が最大となる地点の位置座標を表すことになる。
【００３４】
そして、この自車両を基準とする座標系での位置座標（ｘｍａｘ、ｙｍａｘ）を地図座標系での位置座標（Ｘｍａｘ、Ｙｍａｘ）に変換する。この変換は、例えば、次式（８）及び（９）に基づいて行う。
Ｘｍａｘ＝Ｘ０＋ｘｍａｘ×ｃｏｓφ−ｙｍａｘ×ｓｉｎφ ……（８）
Ｙｍａｘ＝Ｙ０＋ｘｍａｘ×ｓｉｎφ＋ｙｍａｘ×ｃｏｓφ ……（９）
なお、（８）及び（９）式中の、Ｘ０及びＹ０は、地図座標系での自車両位置、φは、地図座標系での自車両の進行方向を表す。
【００３５】
このようにして走行軌跡の最も膨らむ地点を推定したならば、ステップＳ１５に移行し、ステップＳ１２で獲得した前方道路形状に基づいて想定される走行可能な前方道路領域と、ステップＳ１４で推定した、操舵回避に伴う自車両の走行軌跡の最も膨らむ地点とを重ね合わせ、操舵回避に伴う走行軌跡の最も膨らむ地点が前方道路領域内に収まる場合には操舵回避可能であると判定し、走行軌跡の最も膨らむ地点が前方道路領域内に収まらない場合には操舵回避は不可であると判定する。
【００３６】
例えば、図１２に示すように、前方道路形状が直進路である場合には、操舵回避に伴う走行軌跡を、前方道路領域と重ね合わせた場合、走行軌跡の最も膨らむ地点は前方道路領域からはみ出すことになる。したがって、この場合には、操舵回避は不可であると判断する。
一方、図１３に示すように前方道路形状がカーブ路であり、カーブ路の途中に前方物体が位置する場合には、操舵回避に伴う走行軌跡を前方道路領域と重ね合わせた場合、走行軌跡の最も膨らむ地点は前方道路領域内に収まる。したがって、この場合には操舵回避は可能であると判定する。
【００３７】
そして、操舵回避可能と判定されるときにはステップＳ１６に移行し、操舵回避は可能として特定する。一方、ステップＳ１５で操舵回避不可と判定される場合には、ステップＳ１７に移行し、操舵回避は不可として特定する。
また、前記ステップＳ１３において、前記（７）式を満足しない場合には、そのままステップＳ１７に移行し、操舵回避不可と判断する。
次に、上記第１の実施の形態の動作を説明する。
今、前方障害物検出センサ４で前方物体を検知したものとすると、自動制動コントローラ１０では、この前方物体を、制動によって回避可能であるか操舵によって回避可能であるかを判定する。
【００３８】
ここで、操舵回避に必要な横移動量Ｙだけ横移動する際に必要な横移動時間Ｔｙに基づき操舵回避可能であると判断された場合には（ステップＳ１１〜Ｓ１３）、ステップＳ１４に移行して操舵回避に伴う走行軌跡が推定され、このとき、図１４（ａ）に示すように、自車両が地点Ａに位置し、自車両と前方物体との距離が比較的大きい場合には、走行軌跡の最も膨らむ地点は、操舵回避側にそれほど膨らまないように推定される。したがって、ステップＳ１２の処理で、ナビゲーションシステム、撮像装置或いは路車間通信システム等から、自車両前方の道路形状情報として、直進路であることが通知された場合、予測される前方道路領域と走行軌跡の最も膨らむ地点とを重ね合わせると、図１４（ａ）に示すように、地点Ａにおける自車両の走行軌跡の最も膨らむ地点は、前方道路領域内に収まるから、操舵回避可能と判断される（ステップＳ１５、Ｓ１６）。
【００３９】
この状態から、図１４（ａ）に示すように、さらに、自車両が前方物体に近づき（地点Ｂ）、これら間の距離が短くなると、操舵回避後の走行軌跡の最も膨らむ地点は、より操舵回避側に膨らむように推定されるから、走行軌跡の最も膨らむ地点は前方道路領域からはずれることになる。したがって、ステップＳ１５からステップＳ１７に移行し、操舵回避は不可と判断される。
【００４０】
一方、自車両前方の道路形状が、カーブ路であり、カーブ路の途中に前方物体が位置し、自車両がカーブ路に沿って前方物体を回避する場合には、図１４（ｂ）に示すように、自車両が地点Ａに位置する場合に比較して、自車両が地点Ｂに位置する場合の方が、操舵回避後の走行軌跡の最も膨らむ地点は、より操舵回避側に膨らむように推定されるが、車両前方の道路形状は操舵回避側にカーブしており、走行軌跡の最も膨らむ地点は前方道路領域に収まるから、操舵回避可能と判断される。
【００４１】
つまり、横移動量Ｙに基づいて、操舵回避可能であると判断された場合、自車両が前方物体から比較的遠い地点Ａに位置する場合には、自車両前方の道路形状がカーブ路であるか直進路であるかに係わらず、前方物体を回避した後、走行路に沿って走行可能となるが、自車両が前方物体から比較的近い地点Ｂに位置する場合には、自車両前方の道路形状が直進路である場合、前方物体を回避した後、再度直進走行に移行する必要があるため、前方物体を回避した後の進路を予測して操舵を開始する必要がある。つまり、横移動量Ｙに基づいて操舵回避は可能であると判断することができたとしても、実際には、走行路からはみ出してしまうことになって操舵を行うことができない場合等もある。
【００４２】
しかしながら、上述のように、操舵回避に伴う走行軌跡の最も膨らむ地点及び、自車両前方の道路領域を推測し、これらを重ね合わせことによって、操舵回避可能かどうかを判定するようにしているから、自車両前方の道路形状に則して、的確に、操舵回避可能かどうかを判定することができる。
したがって、このように道路形状を考慮することによって、的確に操舵回避可能であるかどうかを判定することができるから、的確なタイミングで制動力を発生させることができ、より安全性を向上させることができる。
【００４３】
また、このとき、道路形状を獲得しその時々の道路形状に応じて操舵回避可能かどうかを判定するようにしているから、道路形状に則してそれぞれ的確なタイミングで制動力を発生させることができる。つまり、例えば、カーブ路、或いは直進路の何れかであると想定して操舵回避可能かどうかを判定するようにした場合、制動力を発生させるタイミングが早過ぎたり、遅過ぎたりすることになって、不必要な制動力が発生したり、また、制動力不足等が発生することになる。しかしながら、上述のように、実際の道路形状に則したタイミングで制動力を発生させることができるから、より信頼性を向上させることができる。
【００４４】
また、このとき、自車両と前方物体との間の距離が小さくなるほど、より操舵回避側に膨らむように走行軌跡の最も膨らむ地点を推定するようにしたから、実際の車両挙動に則して走行軌跡を推定することができる。
さらに、道路形状に基づいて、走行可能な前方道路領域を推測し、この前方道路領域と走行軌跡とを重ね合わせることによって、操舵回避可能であるかどうかを判定するようにしたから、車両挙動の動特性と前方道路領域とを考慮して操舵回避の可否判定を行うことができ、より的確に判定を行うことができる。
【００４５】
なお、上記実施の形態においては、現地点から操舵回避後までの走行軌跡を推定するようにしているが、少なくとも前方物体を回避した後の走行軌跡を推定することができればよい。
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。
この第２の実施の形態は、上記第１の実施の形態において、図２のステップＳ３における、操舵による前方物体の回避可否判定の処理手順が異なること以外は、上記第１の実施の形態と同等であるので、同一部には同一符号を付与し、その詳細な説明は省略する。
【００４６】
この第２の実施の形態においては、操舵による前方物体の回避可否判定を、図１５に示すフローチャートに基づいて行う。
すなわち、まず、上記第１の実施の形態と同様に、操舵回避に必要な横移動量Ｙを算出し（ステップＳ１１）、さらに、前方道路形状検出センサ５から自車両前方の道路形状を獲得する（ステップＳ１２）。
【００４７】
次いで、ステップＳ２１に移行し、ステップＳ１２で獲得した自車両前方の道路形状に基づいて、自車両は操舵回避後に、回避前と同一の進行方向になる必要があるか否かを判断する。
つまり、道路形状が直進路であって、自車両の走行車線前方に前方物体が位置する場合のように、道路形状と前方物体との位置関係が、道路形状に沿って走行したとき前方物体を回避不可となる位置関係にある場合には、自車両は操舵回避後に回避前と同一の進行方向になる必要があると判断する。つまり図１６（ｂ）のように直進路の場合には、車線変更する必要があると判断する。
【００４８】
一方、道路形状がカーブ路であって、前方物体は、カーブ路の外側に位置する場合のように、道路形状と前方物体との位置関係が、道路形状に沿って走行すれば、前方物体を回避することのできる位置関係にある場合には、自車両は操舵回避後に回避前と同一の進行方向になる必要がないと判断する。
そして、カーブ路の旋回外側に前方物体が位置する場合等、操舵回避前と回避後とで、同一の進行方向となる必要がないと判定される場合には、ステップＳ２２に移行し、図１７に示す、操舵回避前後で同一の進行方向となる必要がない場合の操舵回避時間特性Ｍ１に基づいて、ステップＳ１１で算出した横移動量Ｙに応じた操舵回避時間を算出する。
【００４９】
一方、車線変更を行う必要がある場合等、操舵回避前と回避後とで、同一の進行方向となる必要があると判定される場合には、ステップＳ２３に移行し、図１７に示す、操舵回避前後で同一の進行方向となる必要がない場合の操舵回避時間特性Ｍ２に基づいて、ステップＳ１１で算出した横移動量Ｙに応じた操舵回避時間Ｔｙを算出する。
【００５０】
なお、前記操舵回避時間算出用のマップは、上記第１の実施の形態における図８のマップと同様に、車両の操舵特性と、緊急時の運転者の操舵特性等とに基づいて予め検出され所定の記憶領域に格納されている。また、図１６に示すように、直進路の自車両前方に前方物体が位置する場合等、操舵回避後に車線変更を行う必要がある場合には、操舵回避方向に操舵した後、これをもとの方向に戻す操舵操作を行う必要があるため、横移動量Ｙが同じであっても、カーブ路の旋回外側に前方物体が位置する場合等、車線変更をする必要がなく操舵回避後と回避前とが同じ進行方向でない場合に比較して、操舵回避に要する時間は長くなる。したがって、操舵回避に必要な横移動量Ｙに対応する操舵回避に要する所要時間Ｔｙは、操舵回避後車線変更する必要がない場合に比較して、車線変更する必要がある方が、より、所要時間が長くなるように設定されている。
【００５１】
そして、このようにして、ステップＳ２２又はステップＳ２３において、横移動時間Ｔｙが算出されたならば、ステップＳ１３に移行し、上記第１の実施の形態と同様にして、前記（７）式を満足するかどうかを判定し、前記（７）式を満足する場合には、ステップＳ１６に移行して操舵回避可能であると判断し、前記（７）式を満足しない場合には、ステップＳ１７に移行して操舵回避は不可であると判定する。そして、処理を終了する。
【００５２】
次に、上記第２の実施の形態の動作を説明する。
今、図１６（ａ）に示すように、自車両前方に前方物体を検出し、このとき、道路形状がカーブ路であるとすると、前方物体の位置、及びカーブ路の形状から、右側に操舵することにより前方物体を回避することができ、このとき、カーブ路を走行しているから、前方物体を回避後は、進行方向は、回避前と異なると判断される。したがって、ステップＳ２１からステップＳ２２に移行し、図１７のマップから、進行方向が操舵回避前後で一致しない場合の操舵回避時間特性Ｍ１に基づいて横移動量Ｙだけ横移動するのに要する横移動時間Ｔｙが算出される。
【００５３】
そして、算出された横移動時間Ｔｙに基づいて、操舵回避が可能であるかの可否判断が行われる。
一方、図１６（ｂ）に示すように、自車両前方に前方物体が検知されたときの道路形状が、直進路である場合には、操舵回避後には車線変更を行う必要があると判定される。したがって、ステップＳ２１からステップＳ２３に移行し、図１７のマップから、進行方向が操舵回避前後で一致する必要がある場合の操舵回避時間特性Ｍ２に基づいて、横移動量Ｙだけ横移動するのに要する横移動時間Ｔｙが算出される。
【００５４】
このとき、図１７に示すように、進行方向が一致しない場合の横移動時間Ｔｙ（特性Ｍ２）は、進行方向が一致する場合（特性Ｍ１）に比較してより長くなるように設定されている。
ここで、図１６に示すように、前方物体が、カーブ路外側に位置する場合には、カーブ路に沿って走行していれば前方物体を回避することができる。一方、前方物体が直進路に位置する場合には、カーブ路を走行している場合よりもより大きく操舵を行う必要がありまた、その後、もとの進行方向となるように切り戻しを行う必要があるため、直進路を走行している場合の方が、カーブ路を走行している場合に比較して、横移動量Ｙだけ横移動するために必要な所要時間Ｔｙは、より長くなる。
【００５５】
上述のように、図１７のマップでは、進行方向が一致する場合の操舵回避時間Ｍ２は、進行方向が一致しない場合の操舵回避時間特Ｍ１よりも、長くなるように設定されているから、前記マップから横移動時間Ｔｙを算出することによって、車両前方の道路形状に適した横移動時間Ｔｙが算出されることになる。
したがって、このようにして設定された横移動時間Ｔｙに基づいて操舵回避可否判定を行うことによって、この場合も上記第１の実施の形態と同等の作用効果を得ることができる。
【００５６】
また、操舵回避後は、回避前と同一の進行方向になる必要がある場合には、そうでない場合と比較して、より早い時点で操舵を回避する必要がある。したがって、この点に着目し、操舵回避前後における進行方向が同一となる必要があるか否かに基づいて、横移動量Ｙに対応する横移動時間Ｔｙを変化させるようにしたから、道路形状に則して的確に操舵回避可否の判定を行うことができる。
【００５７】
次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。
この第３の実施の形態は、上記第１の実施の形態において、図２のステップＳ３における、操舵による前方物体の回避可否判定の処理手順が異なること以外は、上記第１の実施の形態と同等であるので、同一部には同一符号を付与し、その詳細な説明は省略する。
【００５８】
この第３の実施の形態においては、操舵による前方物体の回避可否判定を、図１８に示すフローチャートに基づいて行う。
すなわち、まず、上記第１の実施の形態と同様に、操舵回避に必要な横移動量を算出する（ステップＳ１１）。次いで、ステップＳ３１に移行し、前方道路形状検出センサ５から道路形状情報を獲得する。そして、獲得した道路形状情報から、道路曲率を推定する。
【００５９】
この道路曲率の推定は、例えば、前記前方道路形状検出センサ５がカメラである場合には、車両前方の画像を取得して道路白線の形状から道路形状を推定する。そして、推定した道路形状を円に近似することで道路曲率を推定する。
また、前記前方道路形状検出センサ５がナビゲーションシステムである場合には、地図情報にＧＰＳにより検出した自車両位置と進行方向とをマッチングさせることで、前方道路形状を取得する。そして、取得した道路形状を円に近似することで道路曲率を得る。
【００６０】
さらに、前記前方道路形状検出センサ５が、路車間通信システムである場合には、道路曲率を無線通信により受信することで、道路曲率を得る。
このようにして、道路曲率を獲得したならば、続いて、ステップＳ３２に移行し、自車両前方の道路曲率と、ステップＳ１１で算出した操舵回避に必要な横移動量Ｙとから、図１９に示すマップにしたがって、操舵回避に要する、横移動時間Ｔｙを算出する。
【００６１】
図１９において、横軸は、前方の道路曲率、縦軸は、操舵回避にかかる時間つまり横移動時間Ｔｙであって、前方の道路曲率が比較的小さい領域、つまり直線に近いほど、操舵回避にかかる時間Ｔｙは道路曲率が大きくなるに伴って大きくなり、ある程度の道路曲率以上では、ほぼ一定となるようになっている。また、操舵回避に必要な横移動量Ｙが大きくなるほど操舵回避にかかる時間Ｔｙは大きくなるようになっている。
【００６２】
そして、ステップＳ１３に移行し、以後、上記第１の実施の形態と同様にして操舵による回避可否判定を行う。
したがって、この第３の実施の形態においては、横移動量Ｙが増加するほど操舵回避にかかる横移動時間Ｔｙを増加させると共に、さらに、前方の道路曲率が小さくなり直線に近いほど操舵回避にかかる横移動時間Ｔｙを大きくするようにしたから、この場合も、直線路を走行し操舵回避に要する時間ほど、操舵回避に係るＴｙが大きくなる。よって、この第３の実施の形態においても、上記第１の実施の形態と同等の作用効果を得ることができる。
【００６３】
なお、前方物体を旋回外側に操舵して回避する場合には、操舵回避に係る横移動時間は、旋回内側に操舵して回避する場合よりも短くなる。したがって、旋回内側に操舵回避する場合には、道路曲率が小さいとして、横移動時間が長くなるように算出すればよい。
また、この第３の実施の形態においては、道路曲率が直線に近くなるほど、操舵回避にかかる横移動時間Ｔｙを大きくするようにしたから、実際の道路曲率に則して横移動時間Ｔｙを算出することができ、より的確に操舵回避の可否判定を行うことができる。
【００６４】
また、上記第２及び第３の実施の形態においては、道路曲率が大きい場合、つまりカーブ路であるほど、横移動量Ｙに対応する横移動時間Ｔｙを小さくし、操舵回避が可能であると判定しやすくなるようにしているから、例えば、道路幅を的確に検出することができないような場合であっても、操舵回避の可否判定を的確に行うことができる。
【００６５】
なお、上記各実施の形態においては、前方道路形状検出センサ５として、カメラ等の撮像装置、ナビゲーションシステム、路車間通信システム等の何れかを適用する場合について説明したが、これに限るものではなく、自車両前方の道路形状を検出することのできる装置であれば、どのような装置であっても適用することができる。また、このとき、前方道路形状検出センサ５として複数の装置を用い、複数の装置からの検出情報に基づいて道路形状を認識するようにしてもよいことはいうまでもない。
【００６６】
また、上記各実施の形態においては、操舵による回避可能判定及び制動による回避可能判定を共に行う制動制御装置に適用した場合について説明したが、これに限るものではなく、操舵による回避可能判定のみを有する制動制御装置に適用することもできることはいうまでもない。
また、上記各実施の形態においては、現地点から操舵回避後までの道路形状を獲得するようにしているが、少なくとも前方物体の存在位置以後の道路形状を獲得することができればよい。
【００６７】
なお、上記第１の実施の形態において、前方障害物検出センサ４が前方物体検出手段に対応し、前方道路形状検出センサ５が道路形状検出手段に対応し、図２のステップＳ３及び図６の処理が操舵回避判定手段に対応し、図２のステップＳ４〜ステップＳ８の処理が自動制動手段に対応し、図６のステップＳ１２及びＳ１４の処理が走行軌跡推定手段に対応し、ステップＳ１５の処理においてステップＳ１２で獲得した道路形状に基づいて自車両前方の走行可能領域を予測する処理が走行可能領域予測手段に対応している。
【００６８】
また、第２の実施の形態において、前方障害物検出センサ４が前方物体検出手段に対応し、前方道路形状検出センサ５が道路形状検出手段に対応し、図２のステップＳ３及び図１５の処理が操舵回避判定手段に対応し、図２のステップＳ４〜ステップＳ８の処理が自動制動手段に対応し、図１５のステップＳ１２及びＳ２１の処理が進路予測手段に対応している。
【００６９】
また、上記第３の実施の形態において、前方障害物検出センサ４が前方物体検出手段に対応し、前方道路形状検出センサ５及び図１８のステップＳ３１の処理が道路形状検出手段に対応し、図２のステップＳ３及び図１８の処理が操舵回避判定手段に対応し、図２のステップＳ４〜ステップＳ８の処理が自動制動手段に対応している。
【００７０】
また、上記実施の形態においては、前記前方物体検出手段で検出される位置関係に基づいて自車両の操舵回避後の走行軌跡を推定する走行軌跡推定手段と、前記道路形状検出手段で検出された道路形状に基づいて自車両前方の走行可能領域を予測する走行可能領域予測手段と、を備え、前記操舵回避判定手段は、前記走行軌跡推定手段で推定した走行軌跡が、前記走行可能領域内に収まらないとき、操舵回避不可と判定する構成としたから、車両挙動の動特性と前方道路の走行可能領域との両方を考慮して操舵回避の可否を判定することができ、より的確に操舵回避の可否判定を行うことができる。
【００７１】
また、前記道路形状検出手段で検出された道路形状に基づき、操舵回避前の自車両の進路と操舵回避後の進路とが一致するかどうかを予測する進路予測手段を備え、前記操舵回避判定手段は、操舵による回避が可能かどうかの判定を、前記前方物体検出手段で検出された位置関係に応じて設定される前記判定を行うための判定用変数と、予め設定したそのしきい値とを比較することにより行い、前記進路予測手段で、前記進路が一致すると予測されるときには、前記判定用変数及び前記しきい値の何れか一方を、前記操舵による回避が不可と判定されやすくなる方向に補正する構成としたから、操舵回避前後の進行方向が一致し、操舵回避に必要とする距離がより長くなるときには、操舵回避による回避が不可と判定されやすくすることによって、操舵回避に必要とする距離を考慮して、的確に操舵回避可否判定を行うことができる。また、操舵回避前後の進路が一致するかどうかに基づいて判定するようにしているから、道路形状として道路幅（広さ）を検出することができない場合であっても、的確に判定することができる。
【００７２】
また、前記道路形状検出手段は、前記道路形状として道路曲率を検出し、前記操舵回避判定手段は、操舵による回避が可能かどうかの判定を、前記前方物体検出手段で検出された位置関係に応じて設定される前記判定を行うための判定用変数と、予め設定したそのしきい値とを比較することにより行い、前記道路形状検出手段で検出される前記道路曲率が小さいほど、前記判定用変数及び前記しきい値の何れか一方を、前記操舵による回避が不可と判定されやすくなる方向に補正する構成としたから、道路曲率が小さく直進路に近くなるほど、操舵回避に必要とする距離がより長くなるほど、操舵回避による回避が不可と判定されるやすくすることによって、操舵回避に必要とする距離を考慮して、的確に操舵回避可否判定を行うことができる。また、道路曲率に基づいて判定を行うようにしているから、道路幅（広さ）を検出することができない場合であっても、的確に検出することができる。
【００７３】
さらに、前記道路形状検出手段は、前記前方物体検出手段で検出された前方物体の位置よりも、自車両から遠い側の道路形状を検出する構成としたから、前方物体を回避した後の道路形状までを考慮して、操舵回避可否判定を行うことができ、より的確に操舵回避可否判定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における制動制御装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】図１の自動制動コントローラ内で行われる演算処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図３】図１の前方障害物検出センサで検出される前方物体の説明図である。
【図４】第１の制動力Ｆ１と第２の制動力Ｆ２との関係を説明するための説明図である。
【図５】自動制動コントローラによって発生される制動力の設定状況を説明するための説明図である。
【図６】図２のステップＳ３における操舵による回避可否判定の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図７】横移動量を説明するための説明図である。
【図８】横移動量と横移動時間との対応を表す制御マップである。
【図９】走行軌跡の最も膨らむ地点を説明するための図である。
【図１０】横方向の最大膨らみ量を算出するための制御マップである。
【図１１】横方向の最大膨らみ量となるまでの時間を算出するための制御マップである。
【図１２】第１の実施の形態の動作説明に供する説明図である。
【図１３】第１の実施の形態の動作説明に供する説明図である。
【図１４】第１の実施の形態の動作説明に供する説明図である。
【図１５】第２の実施の形態における、前記図２のステップＳ３における操舵による回避可否判定の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１６】第２の実施の形態の動作説明に供する説明図である。
【図１７】横移動量と操舵回避に要する時間との対応を表す制御マップである。
【図１８】第３の実施の形態における、前記図２のステップＳ３における操舵による回避可否判定の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１９】第３の実施の形態における、前方の道路曲率と操舵回避に係る時間と、操舵回避に必要な横移動量との対応を表す制御マップである。
【図２０】自車両前方の障害物及び道路形状と、操舵により前記障害物を回避する際に必要とする操舵回避距離との対応を表す説明図である。
【符号の説明】
１ ブレーキ液圧制御装置
２ ヨーレートセンサ
３ 車速センサ
４ 前方障害物検出センサ
５ 前方道路形状検出センサ
１０ 自動制動コントローラ
Claims (5)
- 自車両前方の物体との位置関係を検出する前方物体検出手段と、
自車両前方の道路形状を検出する道路形状検出手段と、
前記前方物体検出手段で検出された位置関係及び前記道路形状検出手段で検出された道路形状に基づき操舵による回避の可否を判定する操舵回避判定手段と、
当該操舵回避判定手段での判定結果に基づき自動制動を行う自動制動手段と、を備えることを特徴とする制動制御装置。 - 前記前方物体検出手段で検出される位置関係に基づいて自車両の操舵回避後の走行軌跡を推定する走行軌跡推定手段と、
前記道路形状検出手段で検出された道路形状に基づいて自車両前方の走行可能領域を予測する走行可能領域予測手段と、を備え、
前記操舵回避判定手段は、前記走行軌跡推定手段で推定した走行軌跡が、前記走行可能領域内に収まらないとき、操舵回避不可と判定するようになっていることを特徴とする請求項１記載の制動制御装置。 - 前記道路形状検出手段で検出された道路形状に基づき、操舵回避前の自車両の進路と操舵回避後の進路とが一致するかどうかを予測する進路予測手段を備え、
前記操舵回避判定手段は、操舵による回避が可能かどうかの判定を、前記前方物体検出手段で検出された位置関係に応じて設定される前記判定を行うための判定用変数と、予め設定したそのしきい値とを比較することにより行い、前記進路予測手段で、前記進路が一致すると予測されるときには、前記判定用変数及び前記しきい値の何れか一方を、前記操舵による回避が不可と判定されやすくなる方向に補正するようになっていることを特徴とする請求項１記載の制動制御装置。 - 前記道路形状検出手段は、前記道路形状として道路曲率を検出し、
前記操舵回避判定手段は、操舵による回避が可能かどうかの判定を、前記前方物体検出手段で検出された位置関係に応じて設定される前記判定を行うための判定用変数と、予め設定したそのしきい値とを比較することにより行い、前記道路形状検出手段で検出される前記道路曲率が小さいほど、前記判定用変数及び前記しきい値の何れか一方を、前記操舵による回避が不可と判定されやすくなる方向に補正するようになっていることを特徴とする請求項１記載の制動制御装置。 - 前記道路形状検出手段は、前記前方物体検出手段で検出された前方物体の位置よりも、自車両から遠い側の道路形状を検出するようになっていることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の制動制御装置。
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