JP2008074378A - 車両用ブレーキ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自車両が前方物体に接近して運転者が自車両を減速させるための運転操作を行ったときに、良好な減速度フィーリングが得られるように、ブレーキ装置の制動力をアシスト制御すること。
【解決手段】自車両の運転者がブレーキ操作を開始した時点の接近離間状態評価指標ＫｄＢ_０に基づいて、そのＫｄＢ_０から、一定の傾きで増加する接近離間状態評価指標目標値ＫｄＢ_ｔを算出する。この目標値ＫｄＢ_ｔから目標相対減速度ｄＶｒ／ｄｔ_ｔを定めて自車両の減速度を制御することにより、自車両が前方物体へ接近するにつれてその前方物体との相対速度Ｖｒの減少度合が大きくなるように、自車両を減速させることができる。この結果、運転者は、良好な減速度フィーリングが得られる。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両用ブレーキ制御装置に関する。

従来の車両用ブレーキ制御装置として、例えば特許文献１に記載のものが知られている。この特許文献１に記載された従来装置では、自車両の運転者がブレーキペダルを操作したとき、その操作速度を検出する。そして、この操作速度が基準値より大きい場合に、ブレーキ液圧を最大ブレーキ液圧まで急激に高める制御を行う。つまり、従来装置では、ブレーキペダルの操作速度から緊急ブレーキか否かを判断し、緊急ブレーキと判断した場合には、最大の制動力を発生するようにブレーキ液圧をアシスト制御する。

また、従来の車両用ブレーキ制御装置として、特許文献２に記載したものも知られている。この特許文献２に記載された従来装置では、レーザレーダ等によって前方物体と自車両との車間距離を検出し、その変化率である相対速度や自車速から、前方物体の手前で停止することができる目標減速度を求める。そして、この目標減速度を達成する目標制動流体圧まで実制動流体圧を増圧アシスト制御する。
特開平４−１２１２６０号公報 特開平１１−３３４５５７号公報

特許文献１に記載の装置では、上述したように、単にブレーキペダルの操舵速度から緊急ブレーキか否かを判断している。このため、自車両が障害物と接近しているような緊急事態でなくとも、ブレーキペダルの操作速度が基準値よりも大きければ、ブレーキ液圧のアシスト制御が行われてしまう。逆に、緊急事態であっても、運転者がブレーキペダルを素早く操作することができない場合には、アシスト制御は実行されない。このように、単にブレーキペダルの操舵速度に基づいてブレーキ液圧のアシスト制御を行った場合、常に適切なアシスト制御を行うことは困難である。

一方、特許文献２に記載の装置では、前方物体の手前で停止することができる目標減速度となるように制動圧をアシスト制御しているので、緊急事態において必要な制動力を発生することが可能である。しかしながら、常に前方物体の手前で停止するための目標減速度を達成するように増圧アシスト制御を行うと、高い減速度が急激に発生するため、運転者にとって安心感のある減速度フィーリングが得られない場合が多い。

本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであり、自車両が前方物体に接近して運転者が自車両を減速させるための運転操作を行ったときに、良好な減速度フィーリングが得られるように、ブレーキ装置の制動力をアシスト制御することが可能な車両用ブレーキ制御装置を提供することを目的とする。

上述した目的を達成するために、請求項１に記載の車両用ブレーキ制御装置は、
前方物体との距離を検出する距離検出手段と、
前方物体との相対速度を検出する相対速度検出手段と、
前方物体に対する接近離間状態を表す指標として、前方物体に接近する相対速度が高くなるほど大きくなるとともに、各相対速度において前方物体との距離が短くなるほど増加勾配が急峻になる接近離間状態評価指標を算出する評価指標算出手段と、
自車両の運転者が自車両を減速させるための運転操作を開始した時点における、接近離間状態評価指標の値を初期値として、前方物体との距離が短くなるに従い、自車両を減速させるための運転操作の開始時点での接近離間状態評価指標の勾配による一定の傾きで増加するように、接近離間状態評価指標の目標値を設定する目標値設定手段と、
接近離間状態評価指標目標値に対応する目標相対速度と実際の相対速度とに基づいて、目標減速度を算出する目標減速度算出手段と、
自車両の減速度が目標減速度となるように、ブレーキ装置による制動力を制御する制動力制御手段とを備えることを特徴とする。

上述したように、請求項１に記載の車両用ブレーキ制御装置によれば、運転者が自車両を減速させるための運転操作（ブレーキペダルを踏み込むブレーキ操作、アクセルペダルの踏み込み量を減少させるアクセルオフ操作、エンジンブレーキが発生するように自車両のシフトポジションを変更するシフト操作等）を開始した時点における、前方物体との接近離間状態を表す接近離間状態評価指標の値を初期値として、前方物体との距離が短くなるに従い、自車両を減速させるための運転操作の開始時点での接近離間状態評価指標の勾配による一定の傾きで増加するように、接近離間状態評価指標の目標値を設定する。

ここで、接近離間状態評価指標は、ある相対速度において、前方物体との距離が短くなるほど増加勾配が急峻になる特性を有している。従って、前方物体との距離が短くなるに従い、一定の傾きで増加する接近離間状態評価指標目標値を設定することにより、自車両が前方物体へ接近するにつれて当該前方物体との相対速度の減少度合いが大きくなるように、自車両を減速することができる。

この結果、運転者は、良好な減速度フィーリングが得られる。実際、運転操作に習熟した運転者が先行車両等の前方物体と適切な車間距離を維持しようとする場合には、自車両を減速させるための運転操作の開始時点での接近離間状態評価指標の勾配をほぼ維持するように自車両を減速させるための運転操作を行うことを実験により確認している。

なお、接近離間状態評価指数目標値の算出に用いられる一定の勾配は、運転者が自車両を減速させるための運転操作を開始した時点における先行車両との距離に応じて変化する。従って、前方物体との距離や相対速度に応じた適切な接近離間状態評価指数目標値を設定することができる。

請求項２に記載したように、自車両の運転者による自車両を減速させるための運転操作によって自車両に発生する減速度を推定する減速度推定手段を備え、制動力制御手段は、減速度推定手段によって推定される減速度が、目標減速度よりも大きい場合には、制動力の制御を非実行とすることが好ましい。この場合、運転者による自車両を減速させるための運転操作によって充分な減速度が発生すると考えられるため、本車両用ブレーキ制御装置によってアシスト制御を行う必要は無いためである。

請求項３に記載の車両用ブレーキ制御装置は、
前方物体との距離を検出する距離検出手段と、
前方物体との相対速度を検出する相対速度検出手段と、
前方物体に対する接近離間状態を表す指標として、前方物体に接近する相対速度が高くなるほど大きくなるとともに、各相対速度において前方物体との距離が短くなるほど増加勾配が急峻になる接近離間状態評価指標を算出する評価指標算出手段と、
自車両の常用減速度、前方物体との距離、及び相対速度検出手段の検出した相対速度から、ブレーキ装置による制動力を制御する実行タイミングの指標を表す減速目標を算出する減速目標算出手段と、
評価指標算出手段の算出した接近離間状態評価指標が、減速目標算出手段の算出した減速目標を上回る値であるかどうかを判定する減速目標判定手段と、
減速目標判定手段によって、接近離間状態評価指標が減速目標を上回る値であると判定した時点における、当該接近離間状態評価指標の値を初期値として、前方物体との距離が短くなるに従い、減速目標を上回る値であると判定した時点での接近離間状態評価指標の勾配による一定の傾きで増加するように、接近離間状態評価指標の目標値を設定する目標値設定手段と、
接近離間状態評価指標目標値に対応する目標相対速度と実際の相対速度とに基づいて、目標減速度を算出する目標減速度算出手段と、
自車両の減速度が目標減速度となるように、ブレーキ装置による制動力を制御する制動力制御手段とを備えることを特徴とする。

このように、自車両の常用減速度（例えば、運転者が自車両を減速させる運転操作を行うことによって自車両に発生する通常の減速度）に基づいて減速目標を算出し、接近離間状態評価指標が減速目標を上回った場合、そのタイミングでブレーキ装置による制動力の制御を開始することで、自車両が前方物体に接近する際、運転者が自車両を減速させるための運転操作を開始しない場合であっても、通常、運転者が自車両を減速させるための運転操作を開始するタイミングでブレーキ装置による制動力の制御を開始することができる。

また、ブレーキ装置による制動力の制御を開始すると、前方物体との距離が短くなるに従い、一定の傾きで増加する接近離間状態評価指標目標値を設定することで、自車両が前方物体へ接近するにつれて当該前方物体との相対速度の減少度合いが大きくなるように、自車両を減速することができる。従って、運転者は、良好な減速度フィーリングを得ることができるのである。

請求項４に記載の車両用ブレーキ制御装置によれば、
評価指標算出手段は、前方物体の速度を考慮した補正接近離間状態評価指標を算出するものであり、
減速目標判定手段は、補正接近離間状態評価指標が減速目標を上回る値であるかどうかを判定し、
目標値設定手段は、補正接近離間評価指標の値を初期値として、前方物体との距離が短くなるに従い、減速目標を上回る値であると判定した時点での補正接近離間状態評価指標の勾配による一定の傾きで増加するように、補正接近離間状態評価指標の目標値を設定し、
目標減速度算出手段は、補正接近離間状態評価指標目標値に対応する目標相対速度と実際の相対速度とに基づいて、目標減速度を算出することを特徴とする。

自車両の運転者は、前方物体に接近する場合の相対速度の大きさが同じであっても、自車両が加速しながら接近する場合に比べ、前方物体が減速することで接近する場合の方が前方物体との接近に伴う危険度を高く感じる。従って、前方物体に接近する場合の相対速度の大きさが同じであっても、運転者が危険度を高く感じる状況では、自車両の減速を早めに開始することが望ましい。

しかしながら、接近離間状態評価指標は、前方物体との距離及び前方物体との相対速度から算出されるものであるため、運転者にとって危険度を高く感じる場合であっても、同じタイミングで減速を開始することとなり、運転者の危険度に見合った減速開始タイミングとならない。

そこで、本発明では、前方物体の速度を考慮した補正接近離間状態評価指標を算出し、この算出した補正接近離間状態評価指標を用いるようにした。これにより、運転者が感じる危険度に見合った減速開始タイミングとすることができる。

請求項５に記載したように、自車両が前方物体に衝突するまでの余裕時間を示す衝突余裕時間を算出する衝突余裕時間算出手段を備え、制動力制御手段は、衝突余裕時間が所定時間以上である場合には、制動力の制御を非実行とすることが好ましい。運転者によって自車両を減速させるための運転操作が開始された時点で、衝突余裕時間が所定時間以上ある場合には、運転者自らの自車両を減速させるための運転操作等によって、前方物体との衝突を充分に回避することができると考えられるためである。

請求項６に記載したように、所定時間は、前方物体が移動物である場合、その移動速度に応じて変更されることが好ましい。つまり、前方物体の移動速度が速いほど、所定時間を長くする。これにより、前方物体が急減速を行った場合などに、本車両用ブレーキ制御装置を有効に活用して、適切な制動力を発生させることができる。

請求項７に記載したように、目標値設定手段は、自車両の運転者の指示に応じたゲインを、接近離間状態評価指標の勾配に乗じて、そのゲインが乗じられた勾配を用いて、接近離間状態評価指標の目標値を設定することが好ましい。これにより、自車両の制動力をアシスト制御する際に、自車両の運転者の嗜好に応じて、そのアシスト制御による自車両の減速度合を調整することが可能になる。

請求項８に記載の車両用ブレーキ制御装置は、
前方物体との距離を検出する距離検出手段と、
前方物体との相対速度を検出する相対速度検出手段と、
前方物体の速度を考慮した前方物体に対する接近離間状態を表す指標として、前方物体に接近する相対速度が高くなるほど大きくなるとともに、各相対速度において前方物体との距離が短くなるほど増加勾配が急峻になる補正接近離間状態評価指標を算出する評価指標算出手段と、
補正接近離間状態評価指標が予め設定された補正接近離間状態評価指標の閾値を上回る値であるかどうかを判定する減速目標判定手段と、
減速目標判定手段によって補正接近離間状態評価指標が補正接近離間状態評価指標の閾値を上回る値であると判定された場合に自車両を減速する減速制御の実行を開始する制御手段と、を備えることを特徴とする。

このように、補正接近離間状態評価指標が予め設定した補正接近離間状態評価指標の閾値を上回る値である場合に、減速制御の実行を開始することで、運転者が感じる危険度に見合った減速開始タイミングとすることができる。

請求項９に記載の車両用ブレーキ制御装置は、
前方物体との距離を検出する距離検出手段と、
前方物体との相対速度を検出する相対速度検出手段と、
前方物体の速度を考慮した前方物体に対する接近離間状態を表す指標として、前方物体に接近する相対速度が高くなるほど大きくなるとともに、各相対速度において前方物体との距離が短くなるほど増加勾配が急峻になる補正接近離間状態評価指標を算出する評価指標算出手段と、
補正接近離間状態評価指標が予め設定された補正接近離間状態評価指標の閾値を上回る値であるかどうかを判定する減速目標判定手段と、
予め設定された補正接近離間状態評価指標の閾値の値を初期値として、前方物体との距離が短くなるに従い、予め設定された補正接近離間状態評価指標の閾値を上回る値であると判定した時点での予め設定された補正接近離間状態評価指標の閾値の勾配による一定の傾きで増加するように、補正接近離間状態評価指標の目標値を設定する目標値設定手段と、
補正接近離間状態評価指標目標値に対応する目標相対速度と実際の相対速度とに基づいて目標減速度を算出する目標減速度算出手段と、
自車両の減速度が目標減速度となるように、ブレーキ装置による制動力を制御する制動力制御手段と、を備えることを特徴とする。

このように、補正接近離間状態評価指標が予め設定した補正接近離間状態評価指標の閾値を上回る値である場合に減速制御の実行を開始し、予め設定された補正接近離間状態評価指標の閾値の勾配による一定の傾きで増加するように、補正接近離間状態評価指標の目標値を設定することで、運転者が感じる危険度に見合った減速開始タイミング、減速感とすることができる。

請求項１０に記載の車両用ブレーキ制御装置は、
前方物体との距離を検出する距離検出手段と、
前方物体との相対速度を検出する相対速度検出手段と、
前方物体の速度を考慮した前方物体に対する接近離間状態を表す指標として、前方物体に接近する相対速度が高くなるほど大きくなるとともに、各相対速度において前方物体との距離が短くなるほど増加勾配が急峻になる補正接近離間状態評価指標を算出する評価指標算出手段と、
補正接近離間状態評価指標が予め設定された補正接近離間状態評価指標の閾値を上回る値であるかどうかを判定する減速目標判定手段と、
減速目標判定手段によって補正接近離間状態評価指標が補正接近離間状態評価指標の閾値を上回る値であると判定された場合に、予め設定された補正接近離間状態評価指標の閾値の値を補正接近離間状態評価指標の目標値として設定する目標値設定手段と、
補正接近離間状態評価指標目標値に対応する目標相対速度と実際の相対速度とに基づいて目標減速度を算出する目標減速度算出手段と、
自車両の減速度が目標減速度となるように、ブレーキ装置による制動力を制御する制動力制御手段と、を備えることを特徴とする。

このように、補正接近離間状態評価指標が予め設定した補正接近離間状態評価指標の閾値を上回る値である場合に減速制御の実行を開始し、予め設定された補正接近離間状態評価指標の閾値の値を目標値として設定することで、運転者が感じる危険度に見合った減速開始タイミング、減速感とすることができる。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。

（第１実施形態）
図１に、本実施形態の車両用ブレーキ制御装置の全体構成を示す。同図に示すように、本車両用ブレーキ装置は、レーダ１０、車速センサ２０、ブレーキスイッチ（ＳＷ）３０、ブレーキ圧センサ４０、操作スイッチ（ＳＷ）５０、ブレーキＥＣＵ６０、及びブレーキアクチュエータ７０によって構成される。

レーダ１０は、例えばレーザ光を自車両前方の所定範囲に照射し、その反射光を受信して、自車両前方に存在する先行車両などの前方物体との車間距離Ｄや、前方物体の自車両に対する相対的な位置関係を検出する。なお、レーダ１０によって検出された車間距離Ｄを時間微分することにより、相対速度Ｖｒ等を求めることができる。なお、本実施形態においては、相対速度Ｖｒの符号として、自車両が前方物体に近づく場合を負(-)、自車両が先行車両から遠ざかる場合を正(+)と定義する。

車速センサ２０は、自車両の走行速度を検出するものである。上述したレーダ１０によって検出された車間距離Ｄから相対速度Ｖｒが算出され、かつ車速センサ２０によって自車両の走行速度が検出されると、その差分から前方物体（先行車両）の走行速度を求めることができる。

ブレーキＳＷ３０は、自車両の運転者によるブレーキ操作を検出するものであって、ブレーキペダルが踏み込まれるとオン信号を出力し、その踏み込みが解放されるとオフ信号を出力する。

ブレーキ圧センサ４０は、自車両の運転者によってブレーキペダルが踏み込まれたときに、図示しないブレーキ装置に発生するブレーキフルード圧を検出するものである。ブレーキ装置においては、このブレーキフルード圧に応じた強さで、例えばディスクパッドを車輪に固定されたディスクロータに押し付けて制動力を発生させ、自車両を減速させる。従って、自車両の運転者がブレーキペダルを操作したときのブレーキフルード圧から、そのブレーキ操作によって自車両に発生する減速度を推定することができる。

操作ＳＷ５０は、自車両の運転者によって操作されるもので、その操作信号がブレーキＥＣＵ６０に入力される。なお、操作ＳＷ５０は、ブレーキＥＣＵ６０が自車両の運転者のブレーキ操作をアシスト制御する際に、自車両を緩やかに減速させたり、強く減速させたり、その減速度合を調整するための指示をブレーキＥＣＵ６０に与える。

ブレーキアクチュエータ７０は、後述するブレーキＥＣＵ６０からの指示信号に応じて、ブレーキ装置におけるブレーキフルード圧を任意の圧力に調整する。

ブレーキＥＣＵ６０は、上述した各種のセンサやスイッチからの入力信号に基づいて、自車両が前方物体に接近して運転者がブレーキ操作を行ったときに、その前方物体との衝突を回避しつつ、良好な減速度フィーリングが得られるように、ブレーキ装置の制動力をアシスト制御する。本実施形態においては、先行車両等の前方物体との接近離間状態を示す指標である接近離間状態評価指標ＫｄＢを用いて、このアシスト制御を実行する。従って、まず、この接近離間状態評価指標ＫｄＢについて説明する。

自車両の運転者は、自車両の進行方向に先行車両が存在する場合に、通常、その先行車両の視覚的な面積変化から、自車両が先行車両に接近しているのか、先行車両から離間しているのかを判断し、アクセル操作やブレーキ操作によって自車両の加減速を調整する。従って、この運転者の判断基準となる先行車両の視覚的な面積変化を表す指標を、接近離間状態評価指標ＫｄＢとして求めることとした。

以下、具体的な接近離間状態評価指標ＫｄＢの算出方法について説明する。先行車両の実際の高さをＨ０、幅をＷ０、面積をＳ０（＝Ｈ０×Ｗ０）とし、自車両の運転者の目（網膜上）に映る先行車両の像の高さをＨ、幅をＷ、面積をＳ（＝Ｗ×Ｈ）とし、さらに、運転者の目（水晶体）から先行車両までの距離をＤ、ドライバの目の焦点距離をfとした場合、先行車両の見かけ上の面積Ｓは、数式１で示される。

（数１）
S=W×H=W0×H0×(f/D)²
従って、運転者の網膜上に投影される先行車両の見かけ上の面積Ｓの時間変化率ｄＳ／ｄｔは、次の数式２で示される。

（数２）
dS/dt=d(W×H)/dt∝d(f/D)²/dt∝d(1/D²)/dt
上記数式２を距離Ｄで偏微分すると、先行車両の見かけ上の面積Ｓの時間変化率ｄＳ／ｄｔは、数式３のように表すことができ、これを先行車面積の時間変化率Ｋとする。

（数３）
dS/dt∝d(1/D²)/dt={d(1/D²)/dD}×(dD/dt)=(-2/D³)×Vr=K
このように、先行車両と自車両との車間距離Ｄと、車間距離Ｄの時間変化率である相対速度Ｖｒとから、先行車両面積の時間変化率Ｋを算出することができる。

なお、先行車両面積の時間変化率Ｋは、先行車両の見かけ上の面積Ｓの時間変化率ｄＳ／ｄｔを示すものであるため、カメラ等の撮像手段の撮影した先行車両の画像の単位時間当たりの大きさの時間変化率と等しい。従って、カメラ等の撮像手段を備えて、その撮影した先行車両の画像の大きさの単位時間当たりの時間変化率から、先行車両面積の時間変化率Ｋを算出するようにしてもよい。

この先行車両面積の時間変化率Ｋは、例えば車間距離Ｄ＝１〜１００ｍの範囲で、１０^６のオーダで大きく変化する。このため、時間変化率Ｋをデシベル表示することとした。

このデシベル表示に際しては、自車両の１００ｍ前方に存在し、相対速度Ｖｒ＝−０．１ｋｍ／ｈで接近してくる先行車両の面積の時間変化率Ｋ_０を、運転者が面積変化に気づくことができる最小面積変化と仮定し、このときの値を０[ｄＢ]と定義する。時間変化率Ｋ_０は数式４によって示される。

（数４）
K₀=(-2/D³)×Vr=(-2/100³)×(-0.1/3.6)≒5×10^-8
つまり、先行車両面積の時間変化率Ｋ_０＝５×１０^−８の時のデシベル値を０[ｄＢ]とし、数式５によって表される指標を、接近離間状態評価指標ＫｄＢと定義する。なお、接近離間状態評価指標ＫｄＢは、先行車両が接近してくるとき正の値を取り、離れていくときに負の値を取る。

(数５)
KdB=10×log(|K/(5×10^-8)|)=10×log{|-2×Vr|/(D³×5×10^-8)}
この数式５によって定義される接近離間状態評価指標ＫｄＢが、先行車両等の前方物体との距離Ｄ及び相対速度Ｖｒに依存してどのように変化するかを図２に示す。図２から明らかなように、接近離間状態評価指標ＫｄＢは、前方物体に接近する相対速度Ｖｒが高くなるほど大きくなるとともに、各相対速度において前方物体との距離Ｄが短くなるほど増加勾配が急峻になる特性を有する。

次に、ブレーキＥＣＵ６０によって実行される制動力のアシスト制御について、図３のフローチャートに基づいて、詳しく説明する。

まず、ステップＳ１００において、ブレーキＥＣＵ６０は、各種のセンサやスイッチ１０〜５０からの入力信号を取り込む。そして、ステップＳ１１０において、ブレーキＳＷ３０の検出信号がオフ信号からオン信号に変化したか否かを判定する。すなわち、ステップＳ１１０では、自車両の運転者がブレーキ操作を開始したか否かを判定する。

ステップＳ１１０において、ブレーキＳＷ３０の検出信号がオン信号に変化したと判定された場合には、ステップＳ１２０に進んで、接近離間状態評価指標ＫｄＢの現在値ＫｄＢ_ｐを算出する。具体的には、レーダ１０によって検出された前方物体との距離Ｄ、及びその距離Ｄの時間変化率である相対速度Ｖｒを、上述した数式５に代入することにより、接近離間状態評価指標現在値ＫｄＢ_ｐを算出する。

続くステップＳ１３０では、接近離間状態評価指標ＫｄＢの目標値ＫｄＢ_ｔを算出する。この接近離間状態評価指標目標値ＫｄＢ_ｔの算出方法を図４に基づいて説明する。まず、ステップＳ１２０で求めた接近離間状態評価指標現在値ＫｄＢ_ｐを初期値ＫｄＢ０とする。また、その接近離間状態評価指標現在値ＫｄＢ_ｐを距離Ｄで微分することにより、ブレーキ操作により減速を開始した時点の接近離間状態評価指標ＫｄＢの勾配ａを求める。

接近離間状態評価指標目標値ＫｄＢ_ｔは、数式６に示すように、上述した初期値ＫｄＢ_０、勾配ａ、減速開始時点の距離Ｄ_０、操作ＳＷ３０の操作信号によって変化するゲインｇａｉｎ、さらには前方物体との距離の現在値Ｄｐに基づいて算出される。

（数６）
KdB_t=gain×a×Dp+(a×D₀+KdB₀)
すなわち、接近離間状態評価指標目標値ＫｄＢ_ｔは、図４に示すように、初期値ＫｄＢ_０から、前方物体との距離Ｄｐが短くなるに従い、ブレーキ操作による減速開始時点での接近離間状態評価指標ＫｄＢの勾配ａによる一定の傾きで増加する直線として求められる。この接近離間状態評価指標目標値ＫｄＢ_ｔの算出式に、前方物体との距離の現在値Ｄｐを代入することにより、その距離の現在値Ｄｐにおける接近離間状態評価指標目標値ＫｄＢ_ｔが算出される。

なお、操作ＳＷ３０の操作信号によって変化するゲインｇａｉｎは、例えば０．９，１．０、１．１のいずれかの値を取るものとすることができる。ｇａｉｎ＝１．０の場合、勾配ａは変更されない。しかし、ｇａｉｎ＝０．９とした場合には、勾配ａが小さく変更されるため、先行車両との距離Ｄが短くなるにつれて、自車両が前方物体に接近する相対速度Ｖｒをより素早く減少するので、自車両の減速度合を強めることができる。逆に、ｇａｉｎ＝１．１とした場合には、勾配ａが大きく変更されるため、自車両の減速度合を緩めることができる。このように、勾配ａに自車両の運転者によって指示されるゲインｇａｉｎを乗じることにより、自車両の制動力をアシスト制御する際に、自車両の運転者の嗜好に応じて、そのアシスト制御による自車両の減速度合を調整することが可能になる。

続くステップＳ１４０では、ステップＳ１３０にて算出した接近離間状態評価指標目標値ＫｄＢ_ｔを用いて、目標相対速度Ｖｒ_ｔを数式７によって算出する。

（数７）
Vr_t=-1/2×10^(KdB_t/10)×D³×5×10^-8
つまり、図４において、先行車両との距離の現在値Ｄｐにおける接近離間状態評価指標目標値ＫｄＢ_ｔを通る接近離間状態評価指標曲線を想定し、その想定曲線の相対速度を目標相対速度Ｖｒ_ｔとして求める。

ステップＳ１５０では、先行車両との距離の現在値Ｄｐを微分して、先行車両との現在の相対速度Ｖｒ_ｐと、目標相対速度Ｖｒ_ｔとから目標相対減速度ｄＶｒ／ｄｔ_ｔを、数式８に従って求める。

（数８）
dVr/dt_t=(Vr_p-Vr_t)/Δｔ
なお、Δｔは、現在の相対速度Ｖｒ_ｐと、目標相対速度Ｖｒ_ｔとの差分を目標相対減速度ｄＶｒ／ｄｔ_ｔに変換するための除数であり、適宜、設定されるものである。

ステップＳ１６０では、自車両が前方物体に衝突するまでの余裕時間を示す衝突余裕時間ＴＴＣが所定時間Ｔｒｅｆよりも短いか否かを判定する。このステップＳ１６０の判定処理において、ＴＴＣ＜Ｔｒｅｆと判定された場合、ステップＳ１７０に進み、ＴＴＣ≧Ｔｒｅｆと判定された場合、ステップＳ２００に進む。

なお、ＴＴＣ≧Ｔｒｅｆと判定された場合、運転者によってブレーキ操作が開始された時点で、充分な衝突余裕時間ＴＴＣがあり、運転者自らのブレーキ操作等によって、前方物体との衝突を充分に回避することができると考えられる。従って、ステップＳ２００では、本車両用ブレーキ制御装置による制動力アシスト制御を非実行とする。

ステップＳ１７０では、運転者のブレーキ操作によって生じたブレーキ圧に基づいて、自車両に発生する減速度ｄＶｒ／ｄｔ_ｄｒを推定する。そして、ステップＳ１８０において、この運転者のブレーキ操作に対応する推定減速度ｄＶｒ／ｄｔ_ｄｒが、目標相対減速度ｄＶｒ／ｄｔ_ｔよりも大きいか否か判定する。なお、減速度は負（マイナス）の値として表されるので、「運転者のブレーキ操作に対応する推定減速度ｄＶｒ／ｄｔ_ｄｒが目標相対減速度ｄＶｒ／ｄｔ_ｔよりも大きい」場合、運転者のブレーキ操作では減速度合が弱く、目標相対減速度ｄＶｒ／ｄｔ_ｔにて自車両を減速させることができないことを意味する。

従って、ステップＳ１８０にてＹｅｓと判定されると、ステップＳ１９０に進んで、制動力アシスト制御を実行する。つまり、この制動力アシスト制御は、自車両が前方物体に衝突するまでの衝突余裕時間ＴＴＣが所定時間Ｔｒｅｆより短く、かつ自車両の運転者のブレーキ操作では、目標相対減速度ｄＶｒ／ｄｔ_ｔで自車両を減速させることができない場合に実行される。

ステップＳ１９０において実行される制動力アシスト制御においては、ステップＳ１５０にて算出された目標相対速度ｄＶｒ／ｄｔ_ｔを発生させるためのブレーキ圧を予め用意されているマップから求めて、当該ブレーキ圧を発生するようにブレーキアクチュエータ７０を制御したり、或いは、自車両の実際の減速度を検出して、この実減速度が目標相対速度ｄＶｒ／ｄｔ_ｔに一致するように、ブレーキアクチュエータ７０によってブレーキ圧を調整したりする。

逆に、ステップＳ１８０において、運転者のブレーキ操作に対応する推定減速度ｄＶｒ／ｄｔ_ｄｒが目標相対減速度ｄＶｒ／ｄｔ_ｔよりも小さいと判定された場合、運転者のブレーキ操作によって目標相対減速度ｄＶｒ／ｄｔ_ｔよりも強い減速度で自車両を減速させることができる。このように、運転者のブレーキ操作によって充分な減速度が発生すると考えられるため、本車両用ブレーキ制御装置によってアシスト制御を行う必要は無い。従って、処理はステップＳ２００に進んで、制動力アシスト制御を非実行とする。

ステップＳ２１０では、アシスト制御の終了条件が成立したか否かを判定する。この制御終了条件として、例えば、自車両が停止したことや、前方物体が先行車両である場合に、その先行車両が加速等して、衝突余裕時間ＴＴＣが所定時間Ｔｒｅｆを上回ったり、接近離間状態評価指標ＫｄＢが接近離間状態評価指標目標値ＫｄＢ_ｔよりも所定値以上低下したりしたことを用いることができる。制御終了条件が成立していない場合には、ステップＳ１００からの処理を繰り返す。

本実施形態による車両用ブレーキ制御装置は、上述したアシスト制御を実行する。ここで、上述したように、接近離間状態評価指標ＫｄＢは、相対速度Ｖｒが一定と仮定すると、前方物体との距離Ｄが短くなるほど増加勾配が急峻になる特性を有している。従って、前方物体との距離Ｄが短くなるに従い、一定の傾きで増加する接近離間状態評価指標目標値ＫｄＢ_ｔを算出することにより、自車両が前方物体へ接近するにつれてその前方物体との相対速度Ｖｒの減少度合が大きくなるように、自車両を減速させることができる。

この結果、運転者は、良好な減速度フィーリングが得られる。実際、運転操作に習熟した運転者が先行車両等の前方物体と適切な車間距離を維持しようとする場合には、ブレーキ操作の開始時点での接近離間状態評価指標ＫｄＢの勾配をほぼ維持するようにブレーキ操作を行うことを実験により確認している。

また、接近離間状態評価指数目標値ＫｄＢ_ｔの算出に用いられる一定の勾配ａは、運転者がブレーキ操作を開始した時点における先行車両との距離Ｄ_０に応じて変化する。従って、前方物体との距離Ｄや相対速度Ｖｒに応じた適切な接近離間状態評価指数目標値ＫｄＢ_ｔを設定するので、先行車両との衝突を回避するように自車両を減速させることができる。

（変形例１）
例えば、上述した実施形態においては、衝突余裕時間ＴＴＣを所定時間Ｔｒｅｆと比較し、衝突余裕時間ＴＴＣが所定時間Ｔｒｅｆよりも小さいときにアシスト制御を行うようにした。しかしながら、この所定時間Ｔｒｅｆを、図５に示すように、先行車両の速度Ｖｂに応じて、変更するようにしても良い。つまり、先行車両の速度Ｖｂが速いほど、所定時間Ｔｒｅｆが長くなるようにする。これにより、先行車両が急減速を行った場合などに、本車両用ブレーキ制御装置を有効に活用して、適切な制動力を発生させることができる。

なお、先行車両の速度Ｖｂに応じて所定時間Ｔｒｅｆを変更する場合には、先行車両の速度Ｖｂの変化によって、アシスト制御の開始・終了判断が繰り返されることを防止するため、図５に示すように、制御開始Ｔｒｅｆと制御終了Ｔｒｅｆとのレベルを異ならせることが好ましい。

（変形例２）
例えば、上述した実施形態においては、図３のステップＳ１１０において、ブレーキＳＷ３０の検出信号がオン信号に変化したと判定された場合、つまり、自車両の運転者がブレーキ操作を開始した時に、ステップＳ１２０にて接近離間状態評価指標ＫｄＢの現在値ＫｄＢ_ｐを算出しているが、運転者が自車両を減速させるための運転操作は、運転者がブレーキペダルを踏み込むブレーキ操作のほか、アクセルペダルの踏み込み量を減少させるアクセルオフ操作や、エンジンブレーキが発生するように自車両のシフトポジションを変更するシフト操作等もある。

従って、図３のステップＳ１１０においては、ブレーキ操作のほか、アクセルオフ操作やシフト操作が開始されたかどうかによって、自車両を減速させるための運転操作が開始されたかどうかを判定するようにしてもよい。そして、この場合には、図３のステップＳ１７０において、自車両の車速、シフトポジション（トランスミッションの減速比）等に基づいて、アクセルオフ操作やシフト操作によって自車両に発生する減速度を推定すればよい。

（第２実施形態）
第２の実施形態は、第１の実施形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分についての詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。第１の実施形態では、自車両の運転者がブレーキ操作を開始した時点で、その時の接近離間状態評価指標の目標値を設定し、この設定した接近離間状態評価指標の目標値に対応する目標相対速度と実際の相対速度とに基づいて目標減速度を算出し、自車両の減速度が目標減速度となるように制動力のアシスト制御を実行するものである。

一方、本実施形態では、自車両の常用減速度、先行車両等の前方物体との距離、実際の相対速度から、ブレーキ装置による制動力を制御する実行タイミングの指標を表す減速目標を算出し、接近離間状態評価指標の現在値が減速目標を上回る値であると判定した時点で、その時の接近離間状態評価指標の目標値を設定する点が異なる。以下、ブレーキＥＣＵ６０によって実行される本実施形態の制動力制御について、図６のフローチャートに基づいて、詳しく説明する。

まず、ステップＳ３００において、ブレーキＥＣＵ６０は、各種のセンサやスイッチ１０〜５０からの入力信号を取り込む。ステップＳ３１０では、接近離間状態評価指標ＫｄＢの現在値ＫｄＢ_ｐを算出する。具体的には、レーダ１０によって検出された前方物体との距離Ｄ、及びその距離Ｄの時間変化率である相対速度Ｖｒを、上述した数式５に代入することにより、接近離間状態評価指標現在値ＫｄＢ_ｐを算出する。

ステップＳ３２０では、常用減速度ｎｄ、前方物体との距離Ｄ、及び相対速度Ｖｒから、ブレーキ装置による制動力を制御する実行タイミングの指標を表す減速目標ＫｄＢ＿ｓｓｄｃを算出する。この減速目標ＫｄＢ＿ｓｓｄｃは、以下のように導かれるものである。先ず、上記数式５を数式６のように変形する。

（数６）
10^{（|KdB|/10）}＝|-2×Vr|/(D³×5×10^-8)
（数７）
｜-Vr|＝(D³×5×10^-8/2)×10^{（|KdB|/10）}＝2.5×D³×10^{｛(|KdB|/10)-8｝}
上記数式７を微分すると、数式８を得る。

（数８）
(dVr/dD)×(dD/dt)＝7.5×D²×10^{｛(|KdB|/10)-8｝}×Vr
上記数式８は減速度を表しているから、自車両の常用減速度ｎｄ（例えば、運転者が自車両を減速させる運転操作を行うことによって自車両に発生する通常の減速度）とその時の減速目標ＫｄＢ＿ｓｓｄｃは数式９のように表すことができる。

（数９）
nd＝7.5×D²×10^{｛(|KdB_ssdc|/10)-8｝}×Vr
上記数式を変形すると次式を得る。

（数１０）
10^{｛(|KdB_ssdc|/10)-8｝}＝nd/7.5×D²×Vr
上記数式１０を対数で示すと、減速目標ＫｄＢ＿ｓｓｄｃは数式１１のように表される。

（数１１）
KdB_ssdc＝{log(|nd/(7.5×D²×Vr)|)+8}×10
なお、上記数式の常用減速度ｎｄは、上述したように、運転者が自車両を減速させる運転操作を行うことによって自車両に発生する通常の減速度としているが、エンジンブレーキによって自車両に発生する減速度としてもよい。

ステップＳ３３０では、接近離間状態評価指標現在値ＫｄＢ_ｐが減速目標ＫｄＢ＿ｓｓｄｃを上回る値であるかどうか判定する。この判定の結果、接近離間状態評価指標現在値ＫｄＢ_ｐが減速目標ＫｄＢ＿ｓｓｄｃを上回る値であると判定された場合には、制動力制御の実行を開始すると判断して、ステップＳ３４０へ処理を進める。一方、接近離間状態評価指標現在値ＫｄＢ_ｐが減速目標ＫｄＢ＿ｓｓｄｃを上回る値ではないと判定された場合には、ステップＳ３００へ処理を移行し、上述した処理を繰り返す。

このように、自車両の常用減速度ｎｄに基づいて減速目標ＫｄＢ＿ｓｓｄｃを算出し、接近離間状態評価指標現在値ＫｄＢ_ｐが減速目標ＫｄＢ＿ｓｓｄｃを上回った場合、そのタイミングでブレーキ装置による制動力の制御を開始することで、自車両が前方物体に接近する際、運転者が自車両を減速させるための運転操作を開始しない場合であっても、通常、運転者が自車両を減速させるための運転操作を開始するタイミングでブレーキ装置による制動力の制御を開始することができる。

続くステップＳ３４０では、接近離間状態評価指標ＫｄＢの目標値ＫｄＢ_ｔを算出する。この接近離間状態評価指標目標値ＫｄＢ_ｔの算出方法は、第１実施形態において、図４に基づいて説明した通りである。このステップＳ３４０の処理によって、先行車両との距離が短くなるに従い、一定の傾きで増加する接近離間状態評価指標目標値ＫｄＢ_ｔが設定されるので、自車両が先行車両へ接近するにつれて当該先行車両との相対速度の減少度合いが大きくなるように、自車両を減速することができるようになる。従って、運転者は、良好な減速度フィーリングを得ることができる。

ステップＳ３５０では、ステップＳ３４０にて算出した接近離間状態評価指標目標値ＫｄＢ_ｔを用いて、目標相対速度Ｖｒ_ｔを数式１２によって算出する。

（数１２）
Vr_t=-1/2×10^(KdB_t/10)×D³×5×10^-8
つまり、図４において、先行車両との距離の現在値Ｄｐにおける接近離間状態評価指標目標値ＫｄＢ_ｔを通る接近離間状態評価指標曲線を想定し、その想定曲線の相対速度を目標相対速度Ｖｒ_ｔとして求める。

ステップＳ３６０では、先行車両との距離の現在値Ｄｐを微分して、先行車両との現在の相対速度Ｖｒ_ｐと、目標相対速度Ｖｒ_ｔとから目標相対減速度ｄＶｒ／ｄｔ_ｔを、数式１３に従って求める。

（数１３）
dVr/dt_t=(Vr_p-Vr_t)/Δｔ
なお、Δｔは、現在の相対速度Ｖｒ_ｐと、目標相対速度Ｖｒ_ｔとの差分を目標相対減速度ｄＶｒ／ｄｔ_ｔに変換するための除数であり、適宜、設定されるものである。

ステップＳ３７０では、自車両が前方物体に衝突するまでの余裕時間を示す衝突余裕時間ＴＴＣが所定時間Ｔｒｅｆよりも短いか否かを判定する。このステップＳ３７０の判定処理において、ＴＴＣ＜Ｔｒｅｆと判定された場合、ステップＳ３８０に進み、ＴＴＣ≧Ｔｒｅｆと判定された場合、ステップＳ３９０に進む。

なお、ＴＴＣ≧Ｔｒｅｆと判定された場合、接近離間状態評価指標現在値ＫｄＢ_ｐが減速目標ＫｄＢ＿ｓｓｄｃを上回る値であると判定された時点で、充分な衝突余裕時間ＴＴＣがあり、運転者自らの運転操作によって、前方物体との衝突を充分に回避することができると考えられる。従って、ステップＳ３９０では、本車両用ブレーキ制御装置による制動力制御を非実行とする。

ステップＳ３８０では制動力制御を実行する。つまり、この制動力制御は、自車両が前方物体に衝突するまでの衝突余裕時間ＴＴＣが所定時間Ｔｒｅｆより短く、かつ運転者自らの運転操作では、目標相対減速度ｄＶｒ／ｄｔ_ｔで自車両を減速させることができない場合に実行される。

ステップＳ３８０において実行される制動力制御においては、ステップＳ３６０にて算出された目標相対速度ｄＶｒ／ｄｔ_ｔを発生させるためのブレーキ圧を予め用意されているマップから求めて、当該ブレーキ圧を発生するようにブレーキアクチュエータ７０を制御したり、或いは、自車両の実際の減速度を検出して、この実減速度が目標相対速度ｄＶｒ／ｄｔ_ｔに一致するように、ブレーキアクチュエータ７０によってブレーキ圧を調整したりする。

ステップＳ４００では、制動力制御の終了条件が成立したか否かを判定する。この制御終了条件として、例えば、自車両が停止したことや、前方物体が先行車両である場合に、その先行車両が加速等して、衝突余裕時間ＴＴＣが所定時間Ｔｒｅｆを上回ったり、接近離間状態評価指標現在値ＫｄＢ＿ｐが接近離間状態評価指標目標値ＫｄＢ_ｔよりも所定値以上低下したりしたことを用いることができる。制御終了条件が成立していない場合には、ステップＳ３００からの処理を繰り返す。

本実施形態による車両用ブレーキ制御装置は、上述した制動力制御を実行する。その結果、自車両が先行車両等の前方物体に接近する際、運転者が自車両を減速させるための運転操作を開始しない場合であっても、通常、運転者が自車両を減速させるための運転操作を開始するタイミングでブレーキ装置による制動力の制御を開始することができる。

また、ブレーキ装置による制動力の制御を開始すると、前方物体との距離が短くなるに従い、一定の傾きで増加する接近離間状態評価指標目標値が設定されるので、自車両が前方物体へ接近するにつれて当該前方物体との相対速度の減少度合いが大きくなるように、自車両を減速することができる。従って、運転者は、良好な減速度フィーリングを得ることができる。

（変形例３）
本実施形態では、先行車両としての前方物体との距離Ｄ、及びその距離Ｄの時間変化率である相対速度Ｖｒから接近離間状態評価指標ＫｄＢの現在値ＫｄＢ_ｐを算出しているが、この接近離間状態評価指標現在値ＫｄＢ_ｐは、前方物体の速度Ｖｂを考慮していないため、運転者の危険度に見合った減速開始タイミングとならないことがある。

図７は、先行車両に自車両が接近する状況において、運転者がブレーキ操作を開始したときの接近離間状態評価指標ＫｄＢとその時の先行車両までの距離Ｄを示したものである。図７からわかるように、相対速度Ｖｒ＝２０、４０、６０ｋｍ／ｈ一定で自車両が先行車両に接近する場合（Ｖｒ：一定）には、その相対速度Ｖｒと距離Ｄとの間には相関関係を有する特性を示すものの、前方物体が速度Ｖｂから減速する場合（Ｖｂ：減速）には、上記とは異なる特性を示す。

これは、自車両の運転者は、先行車両に接近する場合の相対速度の大きさが同じであっても、自車両が加速しながら接近する場合に比べ、先行車両が減速することで接近する場合の方が先行車両との接近に伴う危険度を高く感じることに起因している。従って、先行車両に接近する場合の相対速度の大きさが同じであっても、運転者が危険度を高く感じる状況では、自車両の減速を早めに開始することが望ましいといえる。

しかしながら、接近離間状態評価指標ＫｄＢは、距離Ｄ及び相対速度Ｖｒから算出されるものであるため、運転者にとって危険度を高く感じる場合であっても、同じタイミングで減速を開始することとなり、運転者の危険度に見合った減速開始タイミングとならないのである。

そこで、本変形例では、数式１４に示すように、先行車両の速度Ｖｂを考慮した補正接近離間状態評価指標ＫｄＢ＿ｃを用いる。なお、数式１４のαは１以下の係数であり、α＝０．３程度が最適であることがわかっている。

（数１４）
KdB_ｃ=10×log{|-2×(|Vr|＋α×|Vb|)/(D³×5×10^-8)|}
図８は、先行車両に自車両が接近する状況において、テストドライバに対して先行車両に衝突しないようブレーキのコントロールが可能なぎりぎりのタイミングでブレーキ操作を開始するように教示して実験したときの補正接近離間状態評価指標ＫｄＢ＿ｃと、ブレーキ操作開始時の先行車両までの距離Ｄを示したものである。図８から明らかなように、数式１４から算出される補正接近離間状態評価指標ＫｄＢ＿ｃを用いることにより、運転者のブレーキ操作開始ポイントが、一つの曲線上に分布するようになる。この曲線の近似式は数式１５で与えられ、図９の特性を示す。

（数１５）
KdB_ｃ=-23.76×logD＋76.96
図１０は、テストドライバのブレーキ開始ポイントから求めた数式１５の近似式と、実際のブレーキ開始時の補正接近離間状態評価指標ＫｄＢ＿ｃとの差の分布を示したものである。上述したように、テストドライバによるブレーキ操作は、衝突しないようブレーキのコントロールが可能なぎりぎりのタイミングでブレーキ操作を開始するよう教示しているため急峻な分布となっており、数式１５の近似式はブレーキ制御の開始判断をする際の閾値として使用可能であると考えられる。

図１１は、上記数式１５の近似式と通常走行時のブレーキ開始時の補正接近離間状態評価指標ＫｄＢ＿ｃとの差の分布（図１１の点線の分布）、及び、上記数式１５の近似式と追突事故の事故データから求めた運転者の危険認知時点の補正接近離間状態評価指標ＫｄＢ＿ｃとの差の分布（図１１の実線の分布）を示している。

図１１から、補正接近離間状態評価指標ＫｄＢ＿ｃに対し、テストドライバのブレーキ開始ポイントから求めた数式１５の近似式を閾値としたタイミングで追突緩和制御を介在させることにより、一般の運転者においては、ほとんどの場合に常用領域外からブレーキアシストが開始されるようになる。従って、追突事故の領域には入らなくなる。

以上、説明したように、先行車両の速度を考慮した補正接近離間状態評価指標ＫｄＢ＿ｃを算出し、この算出した補正接近離間状態評価指標ＫｄＢ＿ｃを用いて減速開始タイミングを決定することで、運転者が感じる危険度に見合った減速開始タイミングとすることができる。

次に、ブレーキＥＣＵ６０によって実行される本変形例の制動力制御について、図１２のフローチャートに基づいて説明する。なお、ステップＳ３００、Ｓ３２０、Ｓ３５０〜Ｓ４００は本実施形態と同様であるので、本実施形態と異なるステップについて詳細に説明する。

ステップＳ３００では、各種のセンサやスイッチ１０〜５０からの入力信号を取り込む。ステップＳ３１０ａでは、補正接近離間状態評価指標の現在値ＫｄＢ_ｃを算出する。具体的には、レーダ１０によって検出された前方物体との距離Ｄ４を数式１５に代入することにより、補正接近離間状態評価指標現在値ＫｄＢ_ｃを算出する。

ステップＳ３２０では、常用減速度ｎｄ、前方物体との距離Ｄ、及び相対速度Ｖｒから、ブレーキ装置による制動力を制御する実行タイミングの指標を表す減速目標ＫｄＢ＿ｓｓｄｃを算出する。この減速目標ＫｄＢ＿ｓｓｄｃは、本実施形態と同様である。

ステップＳ３３０ａでは、補正接近離間状態評価指標現在値ＫｄＢ_ｃが減速目標ＫｄＢ＿ｓｓｄｃを上回る値であるかどうか判定する。この判定の結果、接近離間状態評価指標現在値ＫｄＢ_ｐが減速目標ＫｄＢ＿ｓｓｄｃを上回る値であると判定された場合には、制動力制御の実行を開始すると判断して、ステップＳ３４０ａへ処理を進める。一方、補正接近離間状態評価指標現在値ＫｄＢ_ｃが減速目標ＫｄＢ＿ｓｓｄｃを上回る値ではないと判定された場合には、ステップＳ３００へ処理を移行し、上述した処理を繰り返す。

ステップＳ３４０ａでは、補正接近離間状態評価指標の目標値ＫｄＢ_ｃ_ｔを算出する。この補正接近離間状態評価指標目標値ＫｄＢ_ｃ_ｔの算出方法は、第１実施形態において、図４に基づいて説明した通りである。このステップＳ３４０の処理によって、先行車両との距離が短くなるに従い、一定の傾きで増加する補正接近離間状態評価指標目標値ＫｄＢ_ｃ_ｔが設定されるので、自車両が先行車両へ接近するにつれて当該先行車両との相対速度の減少度合いが大きくなるように、自車両を減速することができるようになる。

ステップＳ３５０では、ステップＳ３４０ａにて算出した補正接近離間状態評価指標目標値ＫｄＢ_ｔを用いて、目標相対速度Ｖｒ_ｔを数式１６によって算出する。

（数１６）
Vr_t=-1/2×10^(KdB_t/10)×D³×5×10^-8
ステップＳ３６０では、先行車両との距離の現在値Ｄｐを微分して、先行車両との現在の相対速度Ｖｒ_ｐと、目標相対速度Ｖｒ_ｔとから目標相対減速度ｄＶｒ／ｄｔ_ｔを、数式１７に従って求める。

（数１７）
dVr/dt_t=(Vr_p-Vr_t)/Δｔ
ステップＳ３７０では、自車両が前方物体に衝突するまでの余裕時間を示す衝突余裕時間ＴＴＣが所定時間Ｔｒｅｆよりも短いか否かを判定する。このステップＳ３７０の判定処理において、ＴＴＣ＜Ｔｒｅｆと判定された場合、ステップＳ３８０に進み、ＴＴＣ≧Ｔｒｅｆと判定された場合、ステップＳ３９０に進む。

なお、ＴＴＣ≧Ｔｒｅｆと判定された場合、補正接近離間状態評価指標現在値ＫｄＢ_ｃが減速目標ＫｄＢ＿ｓｓｄｃを上回る値であると判定された時点で、充分な衝突余裕時間ＴＴＣがあり、運転者自らの運転操作によって、前方物体との衝突を充分に回避することができると考えられる。従って、ステップＳ３９０では、本車両用ブレーキ制御装置による制動力制御を非実行とする。

ステップＳ３８０では制動力制御を実行する。つまり、この制動力制御は、自車両が前方物体に衝突するまでの衝突余裕時間ＴＴＣが所定時間Ｔｒｅｆより短く、かつ運転者自らの運転操作では、目標相対減速度ｄＶｒ／ｄｔ_ｔで自車両を減速させることができない場合に実行される。

ステップＳ４００では、制動力制御の終了条件が成立したか否かを判定する。この制御終了条件として、例えば、自車両が停止したことや、前方物体が先行車両である場合に、その先行車両が加速等して、衝突余裕時間ＴＴＣが所定時間Ｔｒｅｆを上回ったり、補正接近離間状態評価指標現在値ＫｄＢ＿ｃが接近離間状態評価指標目標値ＫｄＢ_ｃ_ｔよりも所定値以上低下したりしたことを用いることができる。制御終了条件が成立していない場合には、ステップＳ３００からの処理を繰り返す。

以上、本変形例で説明したように、先行車両の速度を考慮した補正接近離間状態評価指標ＫｄＢ＿ｃを算出し、この算出した補正接近離間状態評価指標ＫｄＢ＿ｃを用いて減速開始タイミングを決定することで、運転者が感じる危険度に見合った減速開始タイミングとすることができる。

（変形例４）
本変形例は、上述したように、テストドライバのブレーキ開始ポイントから求めた数式１５の近似式を閾値としたタイミングで減速を開始し、減速中には、先行車両との相対減速度が目標相対減速度ｄＶｒｄｔ＿ｓｓｄｃとなるように制御するものである。以下、ブレーキＥＣＵ６０によって実行される本変形例の制動力制御について、図１３のフローチャートに基づいて説明する。

ステップＳ４１０では、各種のセンサやスイッチ１０〜５０からの入力信号を取り込む。ステップＳ４２０では、補正接近離間状態評価指標の現在値ＫｄＢ_ｃを算出する。ステップＳ４３０では、テストドライバのブレーキ開始ポイントから求めた数式１５の近似式から、補正接近離間状態評価指標の閾値ＫｄＢ_ｓを算出する。

ステップＳ４４０では、補正接近離間状態評価指標現在値ＫｄＢ_ｃが減速目標ＫｄＢ＿ｓｓｄｃを上回る値であるかどうか判定する。ここで、肯定判定される場合にはステップＳ４５０へ処理を進め、否定判定される場合にはステップＳ４００へ処理を移行し、上述した処理を繰り返す。

ステップＳ４５０では、制動力制御を実行する。ステップＳ４５０では、距離Ｄ、相対速度Ｖｒ、及び補正接近離間状態評価指標現在値ＫｄＢ＿ｃから、自車両と先行車両との目標相対減速度ｄＶｒｄｔ＿ｓｓｄｃを算出し、先行車両との相対減速度がこの目標相対減速度ｄＶｒｄｔ＿ｓｓｄｃとなるように制御する。

目標相対減速度ｄＶｒｄｔ＿ｓｓｄｃは、数式１４を時間微分することによって、数式１８のように導かれる。

（数１８）
目標相対減速度dVrdt_ssdc＝(dVr/dD)×(dD/dt)＝7.5×D²×10^{｛(|KdB_ｃ|/10)-8｝}×Vr
ここで、数式１８に示す目標相対減速度ｄＶｒｄｔ＿ｓｓｄｃは、現在の距離Ｄに留めるための相対減速度の目標値を表している。従って、この目標相対減速度ｄＶｒｄｔ＿ｓｓｄｃとなるように減速制御を実行することで、現在の補正接近離間状態評価指標ＫｄＢ＿ｃを維持（言い換えれば、略現在の距離Ｄを維持）することが可能となる。

なお、目標相対減速度ｄＶｒｄｔ＿ｓｓｄｃに対して１以下の正の値を示す第１のゲインを乗じるとよい。第１のゲインgain1を乗じた目標相対減速度ｄＶｒｄｔ＿ｓｓｄｃは次式で表される。

（数１９）
dVrdt_ssdc＝gain1×7.5×D²×10^{｛(|KdB_ｃ|/10)-8｝}×Vr
数式１９中の第１のゲインgain1の値を1とすることで、上述したように、その時の目標相対減速度ｄＶｒｄｔ＿ｓｓｄｃとなるように減速制御を行えば補正接近離間状態評価指標現在値ＫｄＢ＿ｃを維持（言い換えれば、略現在の距離Ｄを維持）することができる。これに対し、第１のゲインgain1の値を1未満の正の値とすることで、その時の目標相対減速度ｄＶｒｄｔ＿ｓｓｄｃとなるように減速制御を行えば、現在の距離Ｄよりも短い車間距離にすることが可能となる。この第１のゲインgain1の値の取り得る範囲については、特願２００６−５３３０号に開示しているので、その説明を省略する。

また、目標相対減速度dVrdt_ssdcについては、先行車両と自車両との目標相対速度Ｖｒ＿ｄａを加味して算出するようにしてもよい。目標相対速度Ｖｒ＿ｄａを加味した目標相対減速度ｄＶｒｄｔ＿ｓｓｄｃ（第１のゲインgain1=1.000の場合）の算出式は、数式２０のように表される。

（数２０）
dVrdt_ssdc＝7.5×D²×10^{｛(|KdB_ｃ|/10)-8｝}×(Vr-Vr_da)
ここで、目標相対速度Ｖｒ＿ｄａ＝０とした場合、その時の目標相対減速度ｄＶｒｄｔ＿ｓｓｄｃとなるように減速制御を実行することで、上述したように、補正接近離間状態評価指標現在値ＫｄＢ＿ｃを維持することができる。これに対し、目標相対速度Ｖｒ＿ｄａが負（Ｖｒ＿ｄａ＜０）の場合、目標相対減速度ｄＶｒｄｔ＿ｓｓｄｃは目標相対速度Ｖｒ＿ｄａ＝０とした場合に比べて小さな値となるから、その時の目標相対減速度ｄＶｒｄｔ＿ｓｓｄｃとなるように減速制御を実行することで、現在の相対速度Ｖｒから目標相対速度Ｖｒ＿ｄａとなるまで減速することができる。

一方、目標相対速度Ｖｒ＿ｄａが正（＞０）の場合、目標相対減速度ｄＶｒｄｔ＿ｓｓｄｃは目標相対速度Ｖｒ＿ｄａ＝０とした場合に比べて大きな値となるから、その時の目標相対減速度ｄＶｒｄｔ＿ｓｓｄｃとなるように減速制御を実行することで、現在の相対速度Ｖｒから目標相対速度Ｖｒ＿ｄａとなるまで減速することができる。

さらに、ステップＳ４５０では、目標相対減速度ｄＶｒｄｔ＿ｓｓｄｃに対して、先行車両の速度から決定される１以下の正の値を示す第２のゲインを乗じるようにしてもよい。すなわち、先行車両が急ブレーキをする場合、先行車両が高い速度であるほど自車両の危険性が高まるため、自車両のドライバは、先行車両の速度が高いほど高い減速度を自車両に発生させる傾向にある。そこで、数式２１に示すように、第１のゲインとともに第２のゲインgain2を乗じた目標相対減速度ｄＶｒｄｔ＿ｓｓｄｃを算出するようにしてもよい。

（数２１）
dVrdt_ssdc＝gain2×{gain1×7.5×D²×10^{｛(|KdB_p|/10)-8｝}×(Vr-Vr_da)}
上記数式２１において、先行車両の速度Ｖｂ＝５０[km/h]未満でgain2＝０．５とし、先行車両の速度Ｖｂ＝５０[km/h]以上でgain2=１．０とすることで、ドライバ自身の減速操作によって発生する減速度に目標相対減速度ｄＶｒｄｔ＿ｓｓｄｃを合わせることが可能となる。

ステップＳ４６０では、制動力制御の終了条件が成立したか否かを判定する。この制御終了条件として、例えば、自車両が停止したことや、補正接近離間状態評価指標現在値ＫｄＢ＿ｃが補正接近離間状態評価指標閾値ＫｄＢ_ｓより下回ったりしたことを用いることができる。制御終了条件が成立していない場合には、ステップＳ４１０からの処理を繰り返す。

以上、本変形例で説明したように、補正接近離間状態評価指標が予め設定した補正接近離間状態評価指標の閾値を上回る値である場合に、減速制御の実行を開始することで、運転者が感じる危険度に見合った減速開始タイミングとすることができる。
（変形例５）
図１４に示すように、変形例３における補正接近離間状態評価指標目標値ＫｄＢ_ｃ_ｔについては、数式１４の補正接近離間状態評価指標が数式１５の予め設定された補正接近離間状態評価指標の閾値を上回る値であるかどうかを判定された後、数式１５の予め設定された補正接近離間状態評価指標の閾値のブレーキ操作により減速を開始した時点の接近離間状態評価指標ＫｄＢ近似式の勾配（接線の勾配）とするようにしてもよい。これによって、運転者が感じる危険度に見合った減速開始タイミング、減速感とすることができる。
（変形例６）
また、図１５に示すように、変形例３における補正接近離間状態評価指標目標値ＫｄＢ_ｃ_ｔについては、数式１４の補正接近離間状態評価指標が数式１５の予め設定された補正接近離間状態評価指標の閾値を上回る値であるかどうかを判定された後、数式１５の予め設定された補正接近離間状態評価指標の閾値とするようにしてもよい。これによっても、運転者が感じる危険度に見合った減速開始タイミング、減速感とすることができる。

本実施形態の車両用ブレーキ制御装置の全体構成を示すブロック図である。 接近離間状態評価指標ＫｄＢの変化特性を示すグラフである。 制動力のアシスト制御を示すフローチャートである。 接近離間状態評価指標目標値ＫｄＢ_ｔの算出方法を説明するための説明図である。 衝突余裕時間ＴＴＣと比較する所定時間Ｔｒｅｆの設定方法の一例を説明する説明図である。 第２実施形態における制動力制御を示すフローチャートである。 第２実施形態の変形例３に係わる、運転者がブレーキ操作を開始したときの接近離間状態評価指標ＫｄＢとその時の先行車両までの距離Ｄを示した図である。 第２実施形態の変形例３に係わる、テストドライバに対して先行車両に衝突しないぎりぎりのタイミングでブレーキ操作を開始するように教示して実験したときの補正接近離間状態評価指標ＫｄＢ＿ｃと、ブレーキ操作開始時の先行車両までの距離Ｄを示した図である。 第２実施形態の変形例３に係わる、数式１５で与えられる近似式の特性を示した図である。 第２実施形態の変形例３に係わる、テストドライバのブレーキ開始ポイントから求めた数式１５の近似式と、実際のブレーキ開始時の補正接近離間状態評価指標ＫｄＢ＿ｃとの差の分布を示した図である。 第２実施形態の変形例３に係わる、数式１５の近似式と通常走行時のブレーキ開始時の補正接近離間状態評価指標ＫｄＢ＿ｃとの差の分布、及び、数式１５の近似式と実際に発生した追突事故の事故データから求めた運転者の危険認知時点の補正接近離間状態評価指標ＫｄＢ＿ｃとの差の分布を示した図である。 第２実施形態の変形例３に係わる、制動力制御を示すフローチャートである。 第２実施形態の変形例４に係わる、制動力制御を示すフローチャートである。 第２実施形態の変形例５に係わる、補正接近離間状態評価指標目標値ＫｄＢ_ｃ_ｔの算出方法を説明するための説明図である。 第２実施形態の変形例６に係わる、補正接近離間状態評価指標目標値ＫｄＢ_ｃ_ｔの算出方法を説明するための説明図である。

符号の説明

１０ レーダ
２０ 車速センサ
３０ ブレーキスイッチ
４０ ブレーキ圧センサ
５０ 操作スイッチ
６０ ブレーキＥＣＵ
７０ ブレーキアクチュエータ

Claims (10)

1. 前方物体との距離を検出する距離検出手段と、
   前記前方物体との相対速度を検出する相対速度検出手段と、
   前記前方物体に対する接近離間状態を表す指標として、前記前方物体に接近する相対速度が高くなるほど大きくなるとともに、各相対速度において前記前方物体との距離が短くなるほど増加勾配が急峻になる接近離間状態評価指標を算出する評価指標算出手段と、
   自車両の運転者が前記自車両を減速させるための運転操作を開始した時点における、前記接近離間状態評価指標の値を初期値として、前記前方物体との距離が短くなるに従い、前記自車両を減速させるための運転操作の開始時点での前記接近離間状態評価指標の勾配による一定の傾きで増加するように、前記接近離間状態評価指標の目標値を設定する目標値設定手段と、
   前記接近離間状態評価指標目標値に対応する目標相対速度と実際の相対速度とに基づいて、目標減速度を算出する目標減速度算出手段と、
   前記自車両の減速度が前記目標減速度となるように、ブレーキ装置による制動力を制御する制動力制御手段とを備えることを特徴とする車両用ブレーキ制御装置。
2. 自車両の運転者による前記自車両を減速させるための運転操作によって前記自車両に発生する減速度を推定する減速度推定手段を備え、
   前記制動力制御手段は、前記減速度推定手段によって推定される減速度が、前記目標減速度よりも大きい場合には、前記制動力の制御を非実行とすることを特徴とする請求項１に記載の車両用ブレーキ制御装置。
3. 前方物体との距離を検出する距離検出手段と、
   前記前方物体との相対速度を検出する相対速度検出手段と、
   前記前方物体に対する接近離間状態を表す指標として、前記前方物体に接近する相対速度が高くなるほど大きくなるとともに、各相対速度において前記前方物体との距離が短くなるほど増加勾配が急峻になる接近離間状態評価指標を算出する評価指標算出手段と、
   自車両の常用減速度、前記前方物体との距離、及び前記相対速度検出手段の検出した相対速度から、ブレーキ装置による制動力を制御する実行タイミングの指標を表す減速目標を算出する減速目標算出手段と、
   前記評価指標算出手段の算出した接近離間状態評価指標が、前記減速目標算出手段の算出した減速目標を上回る値であるかどうかを判定する減速目標判定手段と、
   前記減速目標判定手段によって、前記接近離間状態評価指標が前記減速目標を上回る値であると判定した時点における、当該接近離間状態評価指標の値を初期値として、前記前方物体との距離が短くなるに従い、前記減速目標を上回る値であると判定した時点での前記接近離間状態評価指標の勾配による一定の傾きで増加するように、前記接近離間状態評価指標の目標値を設定する目標値設定手段と、
   前記接近離間状態評価指標目標値に対応する目標相対速度と実際の相対速度とに基づいて、目標減速度を算出する目標減速度算出手段と、
   前記自車両の減速度が前記目標減速度となるように、前記ブレーキ装置による制動力を制御する制動力制御手段とを備えることを特徴とする車両用ブレーキ制御装置。
4. 前記評価指標算出手段は、前記前方物体の速度を考慮した補正接近離間状態評価指標を算出するものであり、
   前記減速目標判定手段は、前記補正接近離間状態評価指標が前記減速目標を上回る値であるかどうかを判定し、
   前記目標値設定手段は、前記補正接近離間評価指標の値を初期値として、前記前方物体との距離が短くなるに従い、前記減速目標を上回る値であると判定した時点での前記補正接近離間状態評価指標の勾配による一定の傾きで増加するように、前記補正接近離間状態評価指標の目標値を設定し、
   前記目標減速度算出手段は、前記補正接近離間状態評価指標目標値に対応する目標相対速度と実際の相対速度とに基づいて、目標減速度を算出することを特徴とする請求項３記載の車両用ブレーキ制御装置。
5. 前記自車両が前記前方物体に衝突するまでの余裕時間を示す衝突余裕時間を算出する衝突余裕時間算出手段を備え、
   前記制動力制御手段は、前記衝突余裕時間が所定時間以上である場合には、前記制動力の制御を非実行とすることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の車両用ブレーキ制御装置。
6. 前記所定時間は、前記前方物体が移動物である場合、その移動速度に応じて変更されることを特徴とする請求項５に記載の車両用ブレーキ制御装置。
7. 前記目標値設定手段は、前記自車両の運転者の指示に応じたゲインを、前記接近離間状態評価指標の勾配に乗じて、そのゲインが乗じられた勾配を用いて、前記接近離間状態評価指標の目標値を設定することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の車両用ブレーキ制御装置。
8. 前方物体との距離を検出する距離検出手段と、
   前記前方物体との相対速度を検出する相対速度検出手段と、
   前記前方物体の速度を考慮した前記前方物体に対する接近離間状態を表す指標として、前記前方物体に接近する相対速度が高くなるほど大きくなるとともに、各相対速度において前記前方物体との距離が短くなるほど増加勾配が急峻になる補正接近離間状態評価指標を算出する評価指標算出手段と、
   前記補正接近離間状態評価指標が予め設定された補正接近離間状態評価指標の閾値を上回る値であるかどうかを判定する減速目標判定手段と、
   前記減速目標判定手段によって前記補正接近離間状態評価指標が前記補正接近離間状態評価指標の閾値を上回る値であると判定された場合に前記自車両を減速する減速制御の実行を開始する制御手段と、を備えることを特徴とする車両用ブレーキ制御装置。
9. 前方物体との距離を検出する距離検出手段と、
   前記前方物体との相対速度を検出する相対速度検出手段と、
   前記前方物体の速度を考慮した前記前方物体に対する接近離間状態を表す指標として、前記前方物体に接近する相対速度が高くなるほど大きくなるとともに、各相対速度において前記前方物体との距離が短くなるほど増加勾配が急峻になる補正接近離間状態評価指標を算出する評価指標算出手段と、
   前記補正接近離間状態評価指標が予め設定された補正接近離間状態評価指標の閾値を上回る値であるかどうかを判定する減速目標判定手段と、
   前記予め設定された補正接近離間状態評価指標の閾値の値を初期値として、前記前方物体との距離が短くなるに従い、前記予め設定された補正接近離間状態評価指標の閾値を上回る値であると判定した時点での前記予め設定された補正接近離間状態評価指標の閾値の勾配による一定の傾きで増加するように、前記補正接近離間状態評価指標の目標値を設定する目標値設定手段と、
   前記補正接近離間状態評価指標目標値に対応する目標相対速度と実際の相対速度とに基づいて目標減速度を算出する目標減速度算出手段と、
   前記自車両の減速度が前記目標減速度となるように、ブレーキ装置による制動力を制御する制動力制御手段と、を備えることを特徴とする車両用ブレーキ制御装置。
10. 前方物体との距離を検出する距離検出手段と、
    前記前方物体との相対速度を検出する相対速度検出手段と、
    前記前方物体の速度を考慮した前記前方物体に対する接近離間状態を表す指標として、前記前方物体に接近する相対速度が高くなるほど大きくなるとともに、各相対速度において前記前方物体との距離が短くなるほど増加勾配が急峻になる補正接近離間状態評価指標を算出する評価指標算出手段と、
    前記補正接近離間状態評価指標が予め設定された補正接近離間状態評価指標の閾値を上回る値であるかどうかを判定する減速目標判定手段と、
    前記減速目標判定手段によって前記補正接近離間状態評価指標が前記補正接近離間状態評価指標の閾値を上回る値であると判定された場合に、前記予め設定された補正接近離間状態評価指標の閾値の値を前記補正接近離間状態評価指標の目標値として設定する目標値設定手段と、
    前記補正接近離間状態評価指標目標値に対応する目標相対速度と実際の相対速度とに基づいて目標減速度を算出する目標減速度算出手段と、
    前記自車両の減速度が前記目標減速度となるように、ブレーキ装置による制動力を制御する制動力制御手段と、を備えることを特徴とする車両用ブレーキ制御装置。

Images