JP2005126060A - 追突危険性判定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者の過去のブレーキ操作の状況から、追突する危険性を判定する。
【解決手段】加減速度Ａａ、進行方向の路面の勾配θ及びブレーキの作動状態に基づいて自車のブレーキの作動時に発生した自車ブレーキ減速度がＣＰＵ２１で算出され、現在から過去の設定回数分ＲＡＭ２３及びメモリカード３６に記憶される。そして、車間距離Ｄｒ１、相対速度Ｖｒ、自車速度Ｖａ１、自車加減速度Ａａ及び進行方向の路面の勾配θを用いて自車が先行車に空走時間以内に追突するか否かが判定され、追突しないとの判定結果が得られたとき、この直後にＲＡＭ２３及びメモリカード３６に記憶されている自車ブレーキ減速度から最大自車ブレーキ減速度が読み出され、同最大自車ブレーキ減速度を用いて空走時間が経過した後に追突するか否かが判定される。メモリカード３６は、運転者毎に設けられ、着脱可能である。
【選択図】図１

Description

この発明は、追突危険性判定装置に係り、たとえば、複数の運転者が交替で運転する自動車に用いて好適な追突危険性判定装置に関する。

自車が先行車に追突することを防止するための追突危険性判定装置では、自車と先行車との車間距離が車間距離センサなどにより検出され、この検出された車間距離が適正値以下になったとき、アラームなどが発生することにより通知される。

従来、この種の技術としては、たとえば、次のような文献に記載されるものがあった。特許文献１に記載された追突危険性判定装置（同文献では、「車両の衝突予防装置」）は、図８に示すように、電気制御装置１と、車速センサ２と、車間距離センサ３と、相対速度センサ４と、ダイヤルスイッチ５と、加速度センサ６と、シフトレバースイッチ７と、ブレーキスイッチ８と、左前輪速度センサ９と、右前輪速度センサ１０と、左後輪速度センサ１１と、右後輪速度センサ１２と、警報装置１３と、ブレーキアクチェータ１４と、路面μセンサ１５とから構成されている。電気制御装置１は、この衝突予防装置全体を制御するＣＰＵ（中央処理装置）１ａ、同ＣＰＵ１ａを動作させるための制御プログラムが記録されたＲＯＭ(Read Only Memory)１ｂ、及び各種データを一時記憶するＲＡＭ（Randam Access Memory）１ｃを有している。車速センサ２は、自車の速度Ｖを検出する。車間距離センサ３は、自車と先行車との車間距離Ｄを検出する。相対速度センサ４は、自車と先行車との相対速度ＲＶを検出する。ダイヤルスイッチ５は、操作された各位置に応じた選択位置信号ＳＴを出力する。加速度センサ６は、自車の加速度Ｇを検出する。

シフトレバースイッチ７は、自車のシフトレバーの位置（パーキング、リバース、ドライブなど）に応じた信号ＰＯＳを出力する。ブレーキスイッチ８は、自車の図示しないブレーキペダルの操作／非操作状態を検出し、同ブレーキペダルが操作されているときに“１”、操作されていないときに“０”となる信号ＳＴＯＰを出力する。左前輪速度センサ９は、左前輪の車輪速度ＶＦＬを検出する。右前輪速度センサ１０は、右前輪の車輪速度ＶＦＲを検出する。左後輪速度センサ１１は、左後輪の車輪速度ＶＲＬを検出する。右後輪速度センサ１２は、右後輪の車輪速度ＶＲＲを検出する。警報装置１３は、ＣＰＵ１ａの指令に応じてアラームなどを発生する。ブレーキアクチェータ１４は、図示しないブレーキが電動式になっている場合、制動力を発生する電動モータで構成されている。路面μセンサ１５は、自車が走行する路面の摩擦係数μを検出する。

この追突危険性判定装置では、先行車が車間距離センサ３で検出された車間距離に基づく減速度で減速するという仮定、及び自車が車速センサ２により検出された速度で空走時間（すなわち、運転者が制動の必要を認めてから減速度が発生するまでの時間）だけ走行した後に所定の想定減速度で減速するという仮定の下で、電気制御装置１により、自車と先行車との最接近距離が予測される。また、電気制御装置１では、先行車と自車との間が最接近距離となるときの最接近時速度が予測される。そして、予測された最接近時速度と予め設定された時間との積に基づいて適正車間距離が決定され、予測された最接近距離が同適正車間距離よりも小さい場合に警報装置１３から警報が発生するか、又はブレーキアクチェータ１４により制動力が発生する。このため、自車が先行車に対して適切な車間距離を維持できる。自車の上記想定減速度は、運転者がダイヤルスイッチ５を操作することにより、減速度を設定するための係数Ｋが選択され、この係数Ｋに路面の摩擦係数μと重力加速度とが乗じられることにより算出される。
特開２００２−１６３７９６号公報（第１頁、図１）

しかしながら、上記従来の追突危険性判定装置では、次のような問題点があった。すなわち、図８の追突危険性判定装置では、自車の想定減速度を算出するための係数Ｋが運転者によって選択されるようになっているが、たとえば、同運転者が係数Ｋの選択に必要な知識や情報を十分に有していない場合など、同運転者が必ずしも最適ではない係数Ｋを選択することが考えられる。この場合、運転者が係数Ｋの選択を変更しない限り、同一の係数Ｋが用いられることになる。このため、運転者によっては、自車が先行車に対して適切な車間距離を維持できないことがあるという問題点がある。

上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、追突危険性判定装置に係り、運転者の現在から過去の予め設定された回数分のブレーキ操作状態に基づいて、自車が先行車に追突する危険性を判定する判定手段を有することを特徴としている。

請求項２記載の発明は、請求項１に記載の追突危険性判定装置に係り、前記自車と前記先行車との車間距離を検出する車間距離検出手段と、前記自車と前記先行車との相対速度を検出する相対速度検出手段と、前記自車の速度を検出する自車速度検出手段と、前記自車の加減速度を検出する自車加減速度検出手段と、前記自車のブレーキの作動状態を検出するブレーキ作動状態検出手段とを備え、前記判定手段は、前記加減速度及びブレーキの作動状態に基づいて、前記自車のブレーキの作動時に発生した自車ブレーキ減速度を算出する自車ブレーキ減速度算出手段と、前記自車ブレーキ減速度を現在から過去の前記設定回数分記憶する記憶手段と、現在の前記車間距離、相対速度、自車速度及び自車加減速度を用いて前記自車が前記先行車に予め設定された空走時間以内に追突するか否かを判定し、追突するとの判定結果が得られたときに第１の追突危険性情報を発生する一方、追突しないとの判定結果が得られたとき、前記記憶手段に記憶されている前記自車ブレーキ減速度から最大自車ブレーキ減速度を読み出し、前記車間距離、相対速度、自車速度、自車加減速度及び最大自車ブレーキ減速度を用いて前記自車が前記先行車に前記設定空走時間経過以後に追突するか否かを判定し、追突するとの判定結果が得られたときに第２の追突危険性情報を発生する追突危険性情報発生手段と、前記第１又は第２の追突危険性情報を通知する通知手段とを備えてなることを特徴としている。

請求項３記載の発明は、請求項２に記載の追突危険性判定装置に係り、前記自車加減速度検出手段は、前記自車の加減速度を検出すると共に、該自車の進行方向の路面の勾配を検出し、前記判定手段には、前記自車加減速度及び前記路面の勾配から、正味の自車加減速度を算出する正味自車加減速度算出手段が設けられ、前記自車ブレーキ減速度算出手段は、前記正味自車加減速度及びブレーキの作動状態に基づいて前記自車ブレーキ減速度を算出することを特徴としている。

請求項４記載の発明は、請求項２または３に記載の追突危険性判定装置に係り、前記追突危険性情報発生手段で発生される第２の追突危険性情報が、発生開始から予め設定した時間経過後、発生されていることを条件として、当該第２の追突危険性情報を発生させる第２の追突危険性情報発生制御手段を備えることを特徴としている。

請求項５記載の発明は、請求項２〜４いずれかの項に記載の追突危険性判定装置に係り、前記追突危険性情報発生手段は、現在の前記車間距離、相対速度、自車速度、自車加減速度及び予め設定した減速度を見込んだ先行車加減速度を用いて前記自車が前記先行車に予め設定された空走時間以内に追突するか否かを判定し、追突するとの判定結果が得られたときに第３の追突危険性情報を発生することを特徴としている。

請求項６記載の発明は、請求項２〜５いずれかの項に記載の追突危険性判定装置に係り、前記追突危険性情報発生手段は、前記記憶手段に記憶されている前記自車ブレーキ減速度から最大自車ブレーキ減速度を読み出し、前記車間距離、相対速度、自車速度、自車加減速度、最大自車ブレーキ減速度及び予め設定した減速度を見込んだ先行車加減速度を用いて前記自車が前記先行車に前記設定空走時間経過以後に追突するか否かを判定し、追突するとの判定結果が得られたときに第４の追突危険性情報を発生することを特徴としている。

請求項７記載の発明は、請求項２〜６いずれかの項に記載の追突危険性判定装置に係り、前記記憶手段は、前記自車ブレーキ減速度を順次記憶するリングバッファを備えて構成されることを特徴としている。

請求項８記載の発明は、請求項２〜７いずれかの項に記載の追突危険性判定装置に係り、前記記憶手段は、各運転者毎に設けられ、かつ前記判定手段に対して着脱可能であることを特徴としている。

請求項９記載の発明は、請求項２〜８いずれかの項に記載の追突危険性判定装置に係り、前記通知手段は、前記第１又は第２の追突危険性情報が発生したとき、前記自車のブレーキを作動させるブレーキ制御装置を含むことを特徴としている。

請求項１０記載の発明は、請求項２〜９いずれかの項に記載の追突危険性判定装置に係り、前記記憶手段に対して有線通信又は無線通信により外部から読出し又は書込みを行うための通信インタフェースが設けられていることを特徴としている。

この発明の構成によれば、自車が先行車に追突する危険性の判定を判定手段により運転者の現在から過去の設定回数分のブレーキ操作状態に基づいて行うので、運転者が自車ブレーキ減速度に関する知識や情報を十分に有していない場合でも、適切な追突危険性の判定を行うことができる。また、自車加減速度検出手段は、自車の前後方向に発生する加減速度及び進行方向の路面の勾配を検出し、判定手段が勾配による重力加速度の影響を考慮した自車ブレーキ減速度を算出するので、進行方向に勾配を有する路面上であっても、より適切な自車ブレーキ減速度が得られる。また、記憶手段は、初期時を除き、常に現在から過去の設定回数分の自車ブレーキ減速度を記憶しているので、運転者の最近のブレーキ操作特性及び路面状況を反映した自車ブレーキ減速度のデータが常に得られる。また、記憶手段は、着脱可能な構成となっているため、運転者が交替した場合でも、交替後の運転者のメモリカードを装着することにより、交替前と同等の機能を有する追突危険性判定装置を即座に実現できる。また、判定手段から第１の追突危険性情報又は第２の追突危険性情報が出力されたとき、通知手段から通知すると共に、ブレーキ制御装置によりブレーキを作動させるので、追突判定に基づいた追突回避あるいは追突時の衝撃の軽減を行うことができ、信頼性の高い追突危険性判定装置を実現できる。また、記憶手段に記録されている自車ブレーキ減速度が通信インタフェースを介して外部に送出されるので、各運転者の自車ブレーキ減速度を外部から容易に管理することができる。

自車が先行車に追突する危険性の判定を運転者の過去のブレーキ操作の状態に基づいて行う。

図１は、この発明の実施例である追突危険性判定装置の電気的構成を示すブロック図である。この実施例において、「加減速度」は、加速の場合が正の値で、減速の場合が負の値であり、「減速度」とは、当該減速の場合の負の値の加速度を意味する。

この例の追突危険性判定装置は、たとえば複数の運転者が交替で運転する自動車に搭載され、同図に示すように、電気制御装置２０と、車間距離センサ３１と、相対速度センサ３２と、自車速度センサ３３と、自車加減速度センサ３４と、ブレーキスイッチ３５と、メモリカード３６と、通信インタフェース３７と、警報装置３８と、ブレーキアクチュエータ３９とから構成されている。車間距離センサ３１は、たとえばレーザレーダなどで構成され、自車と先行車との車間距離Ｄｒ１を検出する。相対速度センサ３２は、たとえばミリ波を用いるドップラセンサなどで構成され、自車と先行車との相対速度Ｖｒを検出する。自車速度センサ３３は、自車の速度Ｖａ１を検出する。自車加減速度センサ３４は、たとえば、自車の前後方向に発生する加減速度による錘の変位を検出する加速度センサ、自車の傾斜の度合に応じて移動する可動子及び同可動子の移動を検出する傾斜センサなどで構成され、自車の前後方向に発生する加減速度Ａａ及び進行方向の路面の勾配θを検出する。ブレーキスイッチ３５は、自車のブレーキの作動状態情報ＯＮ（オン状態）／ＯＦＦ（オフ状態）を検出する。詳細には、ブレーキが操作されない通常走行中はブレーキスイッチはＯＦＦであって、後述するブレーキフラグＦｂは“０”に維持され、ブレーキ操作が開始されるとブレーキスイッチはＯＮに切り替わり、ブレーキフラグＦｂには“１”が設定される。ブレーキが継続して操作されている限りブレーキスイッチはＯＮであって、ブレーキフラグＦｂは“１”に維持され、ブレーキ操作が終了するとブレーキスイッチはＯＦＦに切り替わり、ブレーキフラグＦｂには“０”が設定される。

電気制御装置２０は、マイクロコンピュータで構成され、この追突危険性判定装置全体を制御するＣＰＵ（中央処理装置）２１、同ＣＰＵ２１を動作させるための判定制御プログラムが記録されたＲＯＭ２２、及び同判定制御プログラムを一時記憶するためのＲＡＭ２３を有している。特に、この実施例では、電気制御装置２０は、自車速度Ｖａ１、加減速度Ａａ及び進行方向の路面の勾配θによる重力加速度に基づいて、正味の自車加減速度Ａａｊを予め設定された時間Ｔｃ毎に算出する。この場合、自車速度Ｖａ１より正味の自車加減速度Ａａｊを算出しても良い。電気制御装置２０は、ブレーキの作動状態情報が予め設定された期間以上連続してＯＮであった場合、同ブレーキの作動状態情報がＯＮからＯＦＦに遷移した直後に、同ブレーキの作動状態情報が同設定期間以上連続してＯＮであった間に算出された複数の正味自車加減速度Ａａｊから、後述する図２の方法に従って一回のブレーキ操作中に発生する自車加減速度（減速度）の最大値を自車ブレーキ減速度Ａａｉとして算出する。この自車ブレーキ減速度Ａａｉは、運転者のブレーキ操作状態を表している。ＲＡＭ２３は、算出された自車ブレーキ減速度Ａａｉを先頭の記憶位置から順次記憶する不揮発性のリングバッファ[1] を備えて構成され、リングバッファ[1] では最新の記憶位置が最後尾に達したとき、次の自車ブレーキ減速度Ａａｉが、再度先頭の記憶位置から順次上書き記憶される。このため、ＲＡＭ２３は、自車ブレーキ減速度Ａａｉを現在から過去の予め設定された回数分記憶する。また、このＲＡＭ２３は、相対速度Ｖｒを記憶するリングバッファ[2] も有している。メモリカード３６は、各運転者毎に設けられ、かつ電気制御装置２０に対して着脱可能であって、リングバッファ[1] と同様に、算出された自車ブレーキ減速度Ａａｉを現在から過去の設定回数分記憶する。

さらに、電気制御装置２０は、現在の車間距離Ｄｒ１、相対速度Ｖｒ、自車速度Ｖａ１、及び正味自車加減速度Ａａｊを用いて自車が先行車に予め設定された空走時間τ内に追突するか否かを設定時間Ｔｃ毎に判定し、追突するとの判定結果が得られたときに第１の追突危険性情報を発生する一方、追突しないとの判定結果が得られたとき、この直後に、メモリカード３６に記憶されている自車ブレーキ減速度Ａａｉから、その中で最も大きな値として更新されている最大自車ブレーキ減速度Ａａｍａｘを読み出し、車間距離Ｄｒ１、相対速度Ｖｒ、自車速度Ｖａ１、正味自車加減速度Ａａｊ及び最大自車ブレーキ減速度Ａａｍａｘを用いて自車が先行車に設定空走時間τ経過以後に追突するか否かを、設定空走時間τ内に追突しないとの判定結果が得られる度に判定し、追突するとの判定結果が得られたときに第２の追突危険性情報を発生する。

通信インタフェース３７は、メモリカード３６に対して有線通信又は無線通信により外部からデータの読出し又は書込みを行うものであり、たとえば携帯電話機の多機能コネクタに接続され、図示しない通信回線を介して管理サーバなどに無線接続されている。警報装置３８は、電気制御装置２０から第１又は第２の追突危険性情報が発生したとき、当該情報を通知するためにアラームなどを発生する。ブレーキアクチュエータ３９は、自車のブレーキが電動式になっている場合、制動力を発生する電動モータで構成され、電気制御装置２０から第１又は第２の追突危険性情報が発生したとき、同ブレーキを作動させる。

図２は、自車ブレーキ減速度Ａａｉの決定を説明する図、図３は、相対加減速度Ａｒの算出を説明する図、図４は、空走時間τ後までに自車が先行車に追突する例を示す図、図５は、空走時間τ後までに自車が先行車に追突しない例を示す図、図６は、空走時間τ以後に自車が先行車に追突する例を示す図、及び図７が、この実施例の追突危険性判定方法を説明するフローチャートである。

これらの図を参照して、この例の追突危険性判定装置に用いられる追突危険性判定方法の処理内容について説明する。

図７に示すように、動作開始時において、電気制御装置２０のＣＰＵ２１により自車ブレーキ減速度が暫定的に設定され、暫定減速度Ａａｔｍｐ＝０、及びブレーキフラグＦｂ＝０が設定される（ステップＡ１０）。動作開始後、車間距離Ｄｒ１、相対速度Ｖｒ、自車速度Ｖａ１、自車加減速度Ａａ、及び進行方向の路面の勾配θが設定時間Ｔｃ毎に電気制御装置２０に取り込まれ、自車速度Ｖａ１、自車加減速度Ａａ及び勾配θから正味の自車加減速度Ａａｊが算出される（ステップＡ２０）。次に、ブレーキスイッチ３５から作動状態情報ＯＮ／ＯＦＦが電気制御装置２０に取り込まれる。同情報がＯＮである場合（ステップＡ３０）、ブレーキフラグＦｂが“０”ならば、“１”に設定される（ステップＡ３１）。これにより、ブレーキ操作の開始時点が判定される。算出された正味の自車加減速度Ａａｊが暫定減速度Ａａｔｍｐと比較され、正味の自車加減速度Ａａｊが暫定減速度Ａａｔｍｐを下回る場合、正味の自車加減速度Ａａｊが暫定減速度Ａａｔｍｐに上書き記録される（ステップＡ３２）。その後、ブレーキスイッチ３５の作動状態情報がＯＦＦ（ステップＡ３０）となり、かつ、ブレーキフラグＦｂが“１”であるならば、運転者のブレーキ操作の終了時点と判定される（ステップＡ４０）。

図２には、ステップＡ３０からステップＡ３２で行われる自車のブレーキ操作による正味の自車加減速度Ａａｊの変化（図中、実線で示す）と、電気制御装置２０内のＣＰＵ２１から取得される暫定減速度Ａａｔｍｐ（図中、点線αで示す）とを比較して、一回のブレーキ操作から自車ブレーキ減速度Ａａｉ、すなわち図２に示された自車のブレーキ操作時のブレーキ減速度の最大値を求める方法が示されている。図２では、縦軸が加減速度、横軸が時間である。加減速度は“０”を境にして、上側の正方向が加速状態、下側の負方向が減速状態である。ブレーキ操作していない状態から、ある短い時間だけブレーキペダルを踏み込み、その後ブレーキペダルを離すような操作をした場合、実際の自車加減速度は最大踏み込み時点に負のピーク値を持つような変化をするものと想定される。このようなブレーキ操作期間中及びその前後でＣＰＵ２１によって算出される正味の自車加減速度Ａａｊは、図中のブレーキＯＮ（ブレーキフラグＦｂが“１”に切り替わる）とブレーキＯＦＦ（ブレーキフラグＦｂが“０”に切り替わる）で示した時点に対し、実線で示したような変化を示す。他方、電気制御装置２０内のＣＰＵ２１では、設定時間Ｔｃ毎にブレーキ作動状態情報を読み込んでいて、同情報がＯＦＦの間は、図７中のステップＡ２０→Ａ３０→Ａ４０→Ａ５０のようにステップが進行して、暫定減速度Ａａｔｍｐ＝０に維持される。ブレーキが操作されてブレーキ作動状態情報がＯＮになると、ＣＰＵ２１は、ブレーキフラグＦｂ＝１とし、正味の自車加減速度Ａａｊの算出を開始し、同情報がＯＮの間は、図７中のステップＡ２０→Ａ３０→Ａ３１→Ａ３２のようにステップが進行して、正味の自車加減速度Ａａｊがピーク値を迎えるまで、正味の自車加減速度Ａａｊが暫定減速度Ａａｔｍｐに上書き更新される。すなわち、正味の自車加減速度Ａａｊと暫定減速度Ａａｔｍｐを比較して、正味の自車加減速度Ａａｊが暫定減速度Ａａｔｍｐを上回った場合、自車加減速度Ａａｊが暫定減速度Ａａｔｍｐに上書きされる。この処理に従って、暫定減速度Ａａｔｍｐは、正味の自車加減速度Ａａｊと同じように変化する。正味の自車加減速度Ａａｊがピーク値を迎えた後では、ステップＡ３２により、その後の暫定減速度Ａａｔｍｐに対する上書き更新は行われず、暫定減速度Ａａｔｍｐは正味の自車加減速度Ａａｊのピーク値で一定に維持される。従って、図２中、ブレーキＯＮからＯＦＦの間で、正味の自車加減速度Ａａｊがピーク値を迎えるまで、暫定減速度Ａａｔｍｐは正味の自車加減速度Ａａｊとほぼ同じ値をとって変化する。そして暫定減速度Ａａｔｍｐ（一回のブレーキ操作での正味の自車加減速度Ａａｊの負のピーク値）が自車ブレーキ減速度Ａａｉとして、ＲＡＭ２３のリングバッファ[1] 及びメモリカード３６に記憶される。自車ブレーキ減速度Ａａｉは、「ある一回のブレーキ操作で発生し得る自車加減速度（減速度）の最大値」を意味し、これが最大自車ブレーキ減速度Ａａｍａｘを決定するために利用される。ブレーキがＯＮＮ／ＯＦＦ操作される度にこのような処理が繰り返されて、ＲＡＭ２３のリングバッファ[1] 及びメモリカード３６には、初期時を除き、常に現在から過去の設定回数分の自車ブレーキ減速度Ａａｉが記憶されている。その後、上述したようにブレーキ操作の終了時点が判定される（ステップＡ４０）と、ブレーキフラグＦｂは“１”から“０”に設定され、また暫定減速度Ａａｔｍｐが“０”に設定される。このブレーキ操作終了処理の際、同リングバッファ[1] 及びメモリカード３６に記録されている自車ブレーキ減速度Ａａｉの中から、最大のものが決定され、決定された値により最大自車ブレーキ減速度Ａａｍａｘが更新される（自車ブレーキ減速度算出処理、記憶処理、ステップＡ４１）。

上記ステップＡ４０においてブレーキフラグＦｂが“０”である場合、ステップＡ５０に進み、自車速度Ｖａ１及び相対速度Ｖｒから先行車の速度Ｖｂ１が算出され、同相対速度Ｖｒが所定のサイズのリングバッファ[2] に記録される。図３に示すように、リングバッファ[2] に記録された相対速度Ｖｒ及び現在からさかのぼった所定の時間Ｔａ（リングバッファ[2] の容量に相当）から相対加減速度Ａｒが算出される。さらに、相対加減速度Ａｒ及び正味の自車加減速度Ａａｊから、先行車の加減速度Ａｂが算出される。これら相対加減速度Ａｒ及び先行車の加減速度Ａｂも設定時間Ｔｃ毎に算出される。

次に、自車が現時点から空走時間τ後まで正味の加減速度Ａａｊで走行し、かつ、先行車が同空走時間τ後まで加減速度Ａｂで走行すると仮定し、同空走時間τ後までに自車が先行車に追突するか否かが判定される（追突危険性判定処理、ステップＡ６０）。この判定では、現在の自車の位置を０とした場合の時刻Ｔにおける自車の位置Ｙａ１及び先行車の位置Ｙｂ１が用いられる。これらの位置Ｙａ１，Ｙｂ１は、次式（１），（２）で表される。

Ｙａ１＝Ａａｊ・Ｔ²／２＋Ｖａ１・Ｔ …（１）
Ｙｂ１＝ Ａｂ・Ｔ²／２＋Ｖｂ１・Ｔ＋Ｄｒ１ …（２）
ただし、
Ｄｒ１：車間距離
Ｖａ１：自車速度
Ａａｊ：正味の自車加減速度
Ｖｂ１：先行車速度
Ａｂ ：先行車加減速度

そして、図４に示すように、空走時間τ後までに自車が先行車に追突すると判定された場合、電気制御装置２０のＣＰＵ２１から警報装置３８及びブレーキアクチュエータ３９に対して空走時間内追突情報（第１の追突危険性情報）が出力される（第１の追突危険性情報発生処理、通知処理、ステップＡ６１）。このとき、警報装置３８からアラームが発生すると共に、ブレーキアクチュエータ３９によりブレーキが作動する。

一方、図５に示すように、空走時間τ後までに自車が先行車に追突しないと判定された場合、車間距離Ｄｒ１、自車速度Ｖａ１、正味の自車加減速度Ａａｊ、先行車速度Ｖｂ１、先行車加減速度Ａｂ、及び空走時間τに基づき、空走時間τ後の自車と先行車との車間距離Ｄｒ２が算出される。また、自車速度Ｖａ１、正味の自車加減速度Ａａｊ、及び空走時間τに基づき、空走時間τ後の自車の速度Ｖａ２が算出され、先行車の速度Ｖｂ１、先行車の加減速度Ａｂ、及び空走時間τに基づき、空走時間τ後の先行車の速度Ｖｂ２が算出される（ステップＡ７０）。そして、上述したＲＡＭ２３及びメモリカード３６に記憶されている自車ブレーキ減速度Ａａｉから、最大自車ブレーキ減速度Ａａｍａｘを読み出し、空走時間τ以後に自車が当該最大自車ブレーキ減速度Ａａｍａｘで走行すると仮定し、また、先行車が先行車加減速度Ａｂで走行すると仮定した場合に、自車が先行車に空走時間τ経過以後に追突する危険性があるか否かが判定される（ステップＡ８０）。

この判定では、時刻τにおける自車の位置を０とした場合の時刻Ｔにおける自車の位置Ｙａ２及び先行車の位置Ｙｂ２が用いられる。これらの位置Ｙａ２，Ｙｂ２は、次式（３），（４）で表される。

Ｙａ２＝Ａａｍａｘ・（Ｔ−τ）²／２＋Ｖａ２・（Ｔ−τ） …（３）
Ｙｂ２＝ Ａｂ・（Ｔ−τ）²／２＋Ｖｂ２・（Ｔ−τ）＋Ｄｒ２ …（４）
ただし、
Ｄｒ２ ：車間距離
Ｖａ２ ：自車速度
Ａａｍａｘ：最大自車ブレーキ減速度
Ｖｂ２ ：先行車速度
Ａｂ ：先行車加減速度

そして、図６に示すように、空走時間τ以後に自車が先行車に追突する危険性があると判定された場合、電気制御装置２０のＣＰＵ２１から警報装置３８及びブレーキアクチュエータ３９に対して空走時間以後追突情報（第２の追突危険性情報）が出力される（第２の追突危険性情報発生処理、通知処理、ステップＡ８１）。このとき、警報装置３８からアラームが発生すると共に、ブレーキアクチュエータ３９によりブレーキが作動する。他方、空走時間τ以後も自車が先行車に追突しないと判定された場合には、アラームは発生されることはなく、ブレーキも作動されない。

また、通信インタフェース３７が携帯電話機の多機能コネクタに接続され、図示しない通信回線を介して管理サーバに接続された場合、ＲＡＭ２３のリングバッファ[1] 及びメモリカード３６に記録されている自車ブレーキ減速度は、同管理サーバの要求により送出される。管理サーバでは、送出された自車ブレーキ減速度に基づき、当該の運転者のブレーキ操作状態が管理される。また、たとえば、運転者が交替した場合、メモリカード３６に代えて、交替後の運転者に対応した現在から過去の設定回数分の自車ブレーキ減速度が記憶されているメモリカード３６を装着することにより、上記と同様の処理が行われる。

以上のように、この実施例では、自車が先行車に追突する危険性の判定を電気制御装置２０により運転者の現在から過去の設定回数分のブレーキ操作状態に基づいて行うので、運転者が自車ブレーキ減速度に関する知識や情報を十分に有していない場合でも、適切な追突危険性の判定を行うことができる。また、自車加減速度センサ３４は、自車の前後方向に発生する加減速度Ａａ及び進行方向の路面の勾配θを検出し、電気制御装置２０が、勾配θによる重力加速度の影響を考慮した自車ブレーキ減速度Ａａｉを算出するので、進行方向に勾配を有する路面上であっても、より適切な自車ブレーキ減速度が得られる。

また、メモリカード３６は、初期時を除き、常に現在から過去の設定回数分の自車ブレーキ減速度Ａａｉを記憶しているので、運転者の最近のブレーキ操作特性及び路面状況を反映した自車ブレーキ減速度のデータが常に得られる。また、メモリカード３６は、着脱可能な構成となっているため、運転者が交替した場合でも、交替後の運転者のメモリカード３６を装着することにより、交替前と同等の機能を有する追突危険性判定装置が即座に実現する。また、電気制御装置２０のＣＰＵ２１から空走時間内追突情報（第１の追突危険性情報）又は空走時間以後追突情報（第２の追突危険性情報）が出力されたとき、警報装置３８からアラームが発生すると共に、ブレーキアクチェータ３９によりブレーキが作動するので、追突判定に基づいた追突回避あるいは追突時の衝撃の軽減を行うことができ、信頼性の高い追突危険性判定装置が実現する。また、メモリカード３６に記録されている自車ブレーキ減速度が通信インタフェース３７を介して管理サーバに送出されるので、各運転者の自車ブレーキ減速度Ａａｉを外部から容易に管理することができる。

上記実施例では、自車が先行車に設定空走時間τ以内に追突するとの判定結果が得られたときに第１の追突危険性情報を発生する一方、追突しないとの判定結果が得られたときには、設定空走時間τ経過以後に追突するか否かを判定し、追突するとの判定結果が得られたときに第２の追突危険性情報を発生するようにしている。第２の追突危険性情報は図６に示すように、設定空走時間τ経過以後の追突可能性を判定するために、第１の追突危険性情報に比して、頻出する可能性がある。そこで、第２の追突危険性情報の発生開始時点では即座に当該第２の追突危険性情報を出力させないようにする。第２の追突危険性情報の発生開始から予め設定した時間、たとえば設定空走時間τだけ経過した後に、依然として第２の追突危険性情報が発生されていることを条件として、当該第２の追突危険性情報を出力させる第２の追突危険性情報発生制御手段を設けるようにする。これにより、第２の追突危険性情報が頻出するのを防止することができる。第１の追突危険性情報が発生するときは第２の追突危険性情報は発生されないので、当該第１の追突危険性情報は即座に発生されることになる。

また、設定空走時間τ以内の追突危険性情報として、第１の追突危険性情報の発生処理と同様な手法を用い、先行車加減速度Ａｂに予め設定した見込みの減速度、たとえば−０．７Ｇを加算した先行車加減速度Ａｂにより、追加の第３の追突危険性情報を発生させるようにしてもよい。上記実施例の第１及び第２の追突危険性情報は、先行車が通常走行している状態で自車がゆっくりと近づいていった場合に、車間距離が０近辺になるまで警報装置３８による警報が出力されない状態がある。そこで、ある程度の車間距離以下になった場合に警報が出力されるようにする。たとえば先行車が現時点で急ブレーキ（約−０．７Ｇ）をかけた場合を見込んで追突危険性の判定を実行させ、追突すると判定された場合に第３の追突危険性情報を発生させ、警報を出力させるようにする。

さらに、設定空走時間τ経過以後の追突危険性情報として、第２の追突危険性情報の発生処理と同様な手法を用い、先行車加減速度Ａｂに予め設定した見込みの減速度、たとえば−０．７Ｇを加算した先行車加減速度Ａｂにより、追加の第４の追突危険性情報を発生させるようにしてもよい。このようにすれば、第３の追突危険性情報と同様に先行車の急ブレーキ操作などを見込んで、ある程度の車間距離以下になった場合に第４の追突危険性情報を発生させ、警報を出力させることができる。

以上、この発明の実施例を図面により詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更などがあっても、この発明に含まれる。たとえば、車間距離センサ３１は、レーザレーダの他、たとえばミリ波レーダなどでも良く、また、超音波などを用いるものでも良い。また、相対速度センサ３２は、ミリ波を用いるドップラセンサの他、レーザレーダのドップラセンサや超音波ドップラセンサなどでも良い。また、メモリカード３６は、主に自車ブレーキ減速度の記憶装置として用いられるが、適切な容量の記憶領域を設けることにより、ＲＡＭ２３の補助用として用いてもよい。また、自車ブレーキ減速度Ａａｉとしては、過去に自車が停止する際に発生した減速度を過去設定回数分記録し、それらのうちの値が最大であるものとして決定される最大自車停止減速度を用いても良い。

この発明の実施例である追突危険性判定装置の電気的構成を示すブロック図である。 自車ブレーキ減速度Ａａｉの決定を説明する図である。 相対加減速度Ａｒの算出を説明する図である。 空走時間τ後までに自車が先行車に追突する例を示す図である。 空走時間τ後までに自車が先行車に追突しない例を示す図である。 空走時間τ以後に自車が先行車に追突する例を示す図である。 実施例の追突危険性判定方法を説明するフローチャートである。 従来の追突危険性判定装置の電気的構成を示すブロック図である。

符号の説明

２０ 電気制御装置（判定手段、自車ブレーキ減速度算出手段、追突危険性情報発生手段、正味自車加減速度算出手段）
３１ 車間距離センサ（車間距離検出手段）
３２ 相対速度センサ（相対速度検出手段）
３３ 自車速度センサ（自車速度検出手段）
３４ 自車加減速度センサ（自車加減速度検出手段）
３５ ブレーキスイッチ（ブレーキ作動状態検出手段）
３６ メモリカード（判定手段、記憶手段）
３７ 通信インタフェース
３８ 警報装置（通知手段）
３９ ブレーキアクチェータ（通知手段、ブレーキ制御装置）

Claims (10)

1. 運転者の現在から過去の予め設定された回数分のブレーキ操作状態に基づいて、自車が先行車に追突する危険性を判定する判定手段を有することを特徴とする追突危険性判定装置。
2. 前記自車と前記先行車との車間距離を検出する車間距離検出手段と、
   前記自車と前記先行車との相対速度を検出する相対速度検出手段と、
   前記自車の速度を検出する自車速度検出手段と、
   前記自車の加減速度を検出する自車加減速度検出手段と、
   前記自車のブレーキの作動状態を検出するブレーキ作動状態検出手段とを備え、
   前記判定手段は、
   前記加減速度及びブレーキの作動状態に基づいて、前記自車のブレーキの作動時に発生した自車ブレーキ減速度を算出する自車ブレーキ減速度算出手段と、
   前記自車ブレーキ減速度を現在から過去の前記設定回数分記憶する記憶手段と、
   現在の前記車間距離、相対速度、自車速度及び自車加減速度を用いて前記自車が前記先行車に予め設定された空走時間以内に追突するか否かを判定し、追突するとの判定結果が得られたときに第１の追突危険性情報を発生する一方、追突しないとの判定結果が得られたとき、前記記憶手段に記憶されている前記自車ブレーキ減速度から最大自車ブレーキ減速度を読み出し、前記車間距離、相対速度、自車速度、自車加減速度及び最大自車ブレーキ減速度を用いて前記自車が前記先行車に前記設定空走時間経過以後に追突するか否かを判定し、追突するとの判定結果が得られたときに第２の追突危険性情報を発生する追突危険性情報発生手段と、
   前記第１又は第２の追突危険性情報を通知する通知手段とを備えてなることを特徴とする請求項１に記載の追突危険性判定装置。
3. 前記自車加減速度検出手段は、
   前記自車の加減速度を検出すると共に、該自車の進行方向の路面の勾配を検出し、
   前記判定手段には、
   前記自車加減速度及び前記路面の勾配から、正味の自車加減速度を算出する正味自車加減速度算出手段が設けられ、
   前記自車ブレーキ減速度算出手段は、
   前記正味自車加減速度及びブレーキの作動状態に基づいて前記自車ブレーキ減速度を算出することを特徴とする請求項２に記載の追突危険性判定装置。
4. 前記追突危険性情報発生手段で発生される第２の追突危険性情報が、発生開始から予め設定した時間経過後、発生されていることを条件として、当該第２の追突危険性情報を発生させる第２の追突危険性情報発生制御手段を備えることを特徴とする請求項２または３に記載の追突危険性判定装置。
5. 前記追突危険性情報発生手段は、現在の前記車間距離、相対速度、自車速度、自車加減速度及び予め設定した減速度を見込んだ先行車加減速度を用いて前記自車が前記先行車に予め設定された空走時間以内に追突するか否かを判定し、追突するとの判定結果が得られたときに第３の追突危険性情報を発生することを特徴とする請求項２〜４いずれかの項に記載の追突危険性判定装置。
6. 前記追突危険性情報発生手段は、前記記憶手段に記憶されている前記自車ブレーキ減速度から最大自車ブレーキ減速度を読み出し、前記車間距離、相対速度、自車速度、自車加減速度、最大自車ブレーキ減速度及び予め設定した減速度を見込んだ先行車加減速度を用いて前記自車が前記先行車に前記設定空走時間経過以後に追突するか否かを判定し、追突するとの判定結果が得られたときに第４の追突危険性情報を発生することを特徴とする請求項２〜５いずれかの項に記載の追突危険性判定装置。
7. 前記記憶手段は、
   前記自車ブレーキ減速度を順次記憶するリングバッファを備えて構成されることを特徴とする請求項２〜６いずれかの項に記載の追突危険性判定装置。
8. 前記記憶手段は、
   各運転者毎に設けられ、かつ前記判定手段に対して着脱可能であることを特徴とする請求項２〜７いずれかの項に記載の追突危険性判定装置。
9. 前記通知手段は、
   前記第１又は第２の追突危険性情報が発生したとき、前記自車のブレーキを作動させるブレーキ制御装置を含むことを特徴とする請求項２〜８いずれかの項に記載の追突危険性判定装置。
10. 前記記憶手段に対して有線通信又は無線通信により外部から読出し又は書込みを行うための通信インタフェースが設けられていることを特徴とする請求項２〜９いずれかの項に記載の追突危険性判定装置。

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