JP2008308036A - 衝突緩和装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】車両が衝突する際の被害を緩和させる車両用の衝突緩和装置において、警報ブレーキが誤作動したとしても乗員にとって車両の乗り心地が悪くならないようにする。
【解決手段】衝突緩和コントローラは、自車両が対象物(障害物)と衝突する確率を表す衝突確率を演算し、この衝突確率に応じてブレーキを作動させる際の減速量を設定する。このとき衝突緩和コントローラは、衝突確率が高くなるにつれて、ブレーキの作動継続時間を長くする等の処理を実施することによって減速量が大きくなるよう設定する。従って、ブレーキを誤作動させる確率が低い場合(衝突確率が高い場合)には、減速量を大きくすることによって、車両を大きく減速させることができ、ブレーキを誤作動させる確率が高い場合(衝突確率が低い場合)には、減速量を小さくすることによって、乗員にとって車両の乗り心地が悪くなること確実に防止することができる。
【選択図】図7
【解決手段】衝突緩和コントローラは、自車両が対象物(障害物)と衝突する確率を表す衝突確率を演算し、この衝突確率に応じてブレーキを作動させる際の減速量を設定する。このとき衝突緩和コントローラは、衝突確率が高くなるにつれて、ブレーキの作動継続時間を長くする等の処理を実施することによって減速量が大きくなるよう設定する。従って、ブレーキを誤作動させる確率が低い場合(衝突確率が高い場合)には、減速量を大きくすることによって、車両を大きく減速させることができ、ブレーキを誤作動させる確率が高い場合(衝突確率が低い場合)には、減速量を小さくすることによって、乗員にとって車両の乗り心地が悪くなること確実に防止することができる。
【選択図】図7
Description
本発明は、車両が衝突する際の被害を緩和させる車両用の衝突緩和装置に関する。
従来、上記のような衝突緩和装置としては、車両の進路上の障害物を検出し、車両がこの障害物との衝突を免れない場合に自動ブレーキを作動させるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
このような衝突緩和装置において、運転者の操作により障害物との衝突が免れることができるタイミングで、運転者に注意を促すための警報ブレーキを作動させるものがある。
特開2006−298315号公報
しかしながら、従来構成の衝突緩和装置においては、警報ブレーキの作動精度を向上させることが難しく、警報ブレーキが誤作動することがある。このような誤作動が生じると車両の乗員に減速ショックを与えてしまうため、乗員にとって煩わしく、乗り心地が悪く感じることがある。
そこでこのような問題点を鑑み、車両が衝突する際の被害を緩和させる車両用の衝突緩和装置において、警報ブレーキが誤作動したとしても乗員にとって車両の乗り心地が悪くなることを防止できるようにすることを本発明の目的とする。
かかる目的を達成するために成された請求項1に記載の衝突緩和装置において、衝突確率演算手段は、当該車両が前記障害物検出手段により検出された障害物と衝突する確率を表す衝突確率を演算し、減速量設定手段はこの衝突確率に応じて制動手段を作動させる際の減速量を設定する。さらに、作動制御手段は、減速量設定手段により設定された減速量になるよう制動手段を作動させる。
従って、このような衝突緩和装置によれば、衝突確率を演算することによって作動制御手段による作動が誤作動である確率を演算することができる。そして、この確率に応じて減速量を設定するので、減速量の設定によっては作動制御手段が制動手段を誤作動させたとしても乗員にとって車両の乗り心地が悪くなること防止することができる。
なお、減速量とは、制動手段を作動させる前の車速と制動手段を作動させた後の車速との速度差を表す。
また、衝突確率演算手段の具体的構成としては、例えば、当該車両に対する障害物の相対移動速度(速さおよび向き)に基づいて当該車両の何れかの部位に衝突するか、或いは障害物の形状や大きさに基づいて車両の前面のうち障害物と衝突する面積の割合(オーバラップ率)等によって衝突確率を演算するようにすればよい。
また、衝突確率演算手段の具体的構成としては、例えば、当該車両に対する障害物の相対移動速度(速さおよび向き)に基づいて当該車両の何れかの部位に衝突するか、或いは障害物の形状や大きさに基づいて車両の前面のうち障害物と衝突する面積の割合(オーバラップ率)等によって衝突確率を演算するようにすればよい。
さらに、作動制御手段は、例えば、車速センサからの信号に基づいて車速をモニタリングすることによって制動手段の作動が減速量と一致するよう調節するようにすればよい。
ところで、請求項1に記載の衝突緩和装置において、減速量設定手段は、請求項2に記載のように、衝突確率が高くなるにつれて前記制動手段を作動させる際の減速量を大きく設定するようにしてもよい。
ところで、請求項1に記載の衝突緩和装置において、減速量設定手段は、請求項2に記載のように、衝突確率が高くなるにつれて前記制動手段を作動させる際の減速量を大きく設定するようにしてもよい。
このような衝突緩和装置によれば、作動制御手段が制動手段を誤作動させる確率が低い場合(衝突確率が高い場合)には、減速量を大きくすることによって、車両を大きく減速させることができる。また、作動制御手段が制動手段を誤作動させる確率が高い場合(衝突確率が低い場合)には、減速量を小さくすることによって、乗員にとって車両の乗り心地が悪くなること確実に防止することができる。
また、請求項1または請求項2に記載の衝突緩和装置において、作動制御手段は、衝突確率や車間距離等の条件が予め設定された条件を満たしたときに制動手段を作動させるようにしてもよいが、請求項3に記載のように、障害物検出手段により検出された障害物と当該車両とが衝突するまでの予想時間である衝突時間を演算する衝突時間演算手段を備え、作動制御手段は、衝突時間が予め設定された警報閾値よりも小さくなった場合に、制動手段を作動させるようにしてもよい。
このような衝突緩和装置によれば、衝突時間によって制動手段を作動させるか否かを決定するので、例えば、車間距離によって制動手段の作動タイミングを設定する場合と比較して、作動制御手段が制動手段を誤作動させる頻度を低くすることができる。
さらに、請求項1〜請求項3の何れかに記載の衝突緩和装置において、減速量設定手段が減速量を設定する際には、請求項4に記載のように、作動制御手段が制動手段を作動させる際の作動継続時間を設定するようにしてもよい。また、請求項5に記載のように、作動制御手段が制動手段を作動させる際の加速度の絶対値の上限値である目標加速度を設定するようにしてもよいし、請求項6に記載のように、衝突確率に応じて加速度勾配を設定し、前記減速量として、前記作動制御手段が制動手段を作動させる際の加速度を前記加速度勾配に沿って設定するようにしてもよい。
このような衝突緩和装置によれば、減速量を具体的に制御することができる。
以下に本発明にかかる実施の形態を図面と共に説明する。
図1は、本発明が適用されたプリクラッシュセーフティシステム(以下、PCSという。本発明でいう衝突緩和装置)1の概略構成を示すブロック図である。
図1は、本発明が適用されたプリクラッシュセーフティシステム(以下、PCSという。本発明でいう衝突緩和装置)1の概略構成を示すブロック図である。
PCS1は、例えば、乗用車等の車両に搭載され、車両が衝突することを検出し、車両が衝突する際にその被害を緩和させるシステムである。具体的には、図1に示すように、PCS1は、衝突緩和コントローラ10と、各種センサ30と、被制御対象40(本発明でいう制動手段)とを備えている。
各種センサ30としては、例えば、歩行者、路上障害物や他車両等の対象物を、その位置(自車両に対する相対位置)とともに検出するレーダセンサ31(本発明でいう障害物検出手段)、車両の旋回角速度を検出するヨーレートセンサ32、車輪の回転速度を検出する車輪速センサ33等を備えている。これらの各種センサ30による検出結果は、衝突緩和コントローラ10によって取得される。
なお、レーダセンサ31は、予め設定された所定の周期(例えば100ms)毎に車両の進行方向に位置する対象物の検出を実施する。また、レーダセンサ31は、指向性のある電磁波を対象物に対して発射し、その反射波を受信することによって、対象物の形状や大きさについても検出する。
衝突緩和コントローラ10は、CPU11,ROM12,RAM13等を備えた周知のマイクロコンピュータとして構成されている。そして、衝突緩和コントローラ10は、各種センサ30による検出結果等に基づいてROM12に格納されたプログラムを実行することによって、後述する衝突緩和処理等の各種処理を実施する。
衝突緩和コントローラ10は、このような処理を実施し、これらの処理による処理結果に応じて被制御対象40を作動させる。この結果、車両が衝突する際の被害を緩和させることができる。
なお、被制御対象40としては、例えば、ブレーキや、ステアリング、シートベルト等を駆動するアクチュエータが挙げられる。以下、本実施形態においては、被制御対象40がブレーキである場合について説明する。
ここで、本実施形態のPCS1においては、ドライバ(運転者)に車両と対象物とが衝突する虞があることを警告する警報ブレーキ(自動ブレーキ1)と、ドライバに車両と対象物とが衝突する際の被害を軽減するための被害軽減ブレーキ(自動ブレーキ2)とを作動させる。
なお、自動ブレーキ1は、警告を目的とし、ドライバに衝突回避操作を促すためのブレーキであるため、CPU11が自動ブレーキ1を作動する際には、ドライバが回避操作をし易いように、被害を軽減する目的である自動ブレーキ2の減速度と比較して、小さな減速度で制動を行う。一方、CPU11が自動ブレーキ2を作動する際には、減速度被害を軽減するために、自車両が発揮しうる最大の減速度で制動を行う。
このように、CPU11が各自動ブレーキとしての機能を作動する際には、車輪速センサ33からの検出信号に応じて、予め設定された減速度および減速量(自動ブレーキ作動前後の速度差)となるように、被制御対象40を作動させる。
このように、自動ブレーキ1、2を実施する際の処理である衝突緩和処理について図2〜図6、および図8用いて説明する。
図2は衝突緩和コントローラ10のCPU11が実行する衝突緩和処理を示すフローチャート(図2(a))および衝突緩和処理のうち対象物選択処理を示すフローチャート(図2(b))である。また、図3は対象物選択処理のうち進路推定処理を示すフローチャートである。
図2は衝突緩和コントローラ10のCPU11が実行する衝突緩和処理を示すフローチャート(図2(a))および衝突緩和処理のうち対象物選択処理を示すフローチャート(図2(b))である。また、図3は対象物選択処理のうち進路推定処理を示すフローチャートである。
そして、図4は衝突緩和処理のうち作動判定処理を示すフローチャート、図5は作動判定処理のうち衝突確率演算処理を示すフローチャートである。また、図6は作動判定処理のうち閾値演算処理を示すフローチャート、図8は衝突緩和処理のうち作動制御処理を示すフローチャートである。
衝突緩和処理は、予め設定された所定周期(例えば約50ms)毎に起動される処理である。具体的には図2(a)に示すように、衝突緩和処理においては、対象物選択処理(S110)、ドライバ操作判定処理(S120)、作動判定処理(S130)、調停処理(S140)、作動制御処理(S150:作動制御手段)、を順に実施する。
対象物選択処理(S110)では、自車両(当該PCS1が搭載された車両)が走行する車線(自車線)に割り込んでくる他車両や、自車両の進路上に位置する歩行者や路上障害物等の対象物を検出する。なお、この対象物選択処理では、対象物の進路を推定する処理や、レーダセンサ31による検出結果を用いて対象物との相対速度の演算する処理等を実施し、これらの処理に基づいて、自車両と衝突する可能性がある対象物を選択する。
ドライバ操作判定処理(S120)では、自車両のドライバが対象物との衝突を回避する操作(衝突回避操作)を実施したか否かを判定する。この処理では、例えばブレーキが操作されたか否かを検出し、ブレーキが操作されたことを検出した場合に衝突回避操作が実施されたものとして、この結果をRAM13に記録する。
作動判定処理(S130)では、対象物選択処理によって推定された対象物の進路、対象物との相対速度等に基づいて、被制御対象40を作動させるタイミングであるか否かを判定し、被制御対象40を作動させるタイミングであれば作動指示を生成し、RAM13に記録する。
調停処理(S140)では、実際に被制御対象40を作動させるか否かを最終的に判断する。なお、この処理の詳細については後に詳述する。
続いて、作動制御処理(S150)では、生成された作動指示に基づいて、被制御対象40に対応する作動指令を被制御対象40に対して(被制御対象40が複数の場合にはそれぞれの被制御対象40に対して)送信する。
続いて、作動制御処理(S150)では、生成された作動指示に基づいて、被制御対象40に対応する作動指令を被制御対象40に対して(被制御対象40が複数の場合にはそれぞれの被制御対象40に対して)送信する。
さて、対象物選択処理においては、図2(b)に示すように、レーダセンサ31によって検出された物体との相対速度および物体の位置の情報を履歴として衝突緩和コントローラ10のRAM13に記録する過去位置保持処理(S210)、物体の位置の履歴と未来位置とに基づいて物体の進路を推定する進路推定処理(S220)、進路推定処理による処理結果に基づいてこの物体を衝突緩和の処理の対象とする対象物設定処理(S230)、を順に実施する。
ここで、進路推定処理について説明する。進路推定処理においては、図3に示すように、まず、物体の予想進路を表す近似曲線を導出し(S310)、続いてF値を導出する(S320)。
ここで、近似曲線については、物体の予想進路を、位置履歴(ここでは最新の6点を採用するものとする。)に基づいて、最小二乗法を用いて例えば一次関数に近似したり、円弧に近似したり、或いはその他の曲線に近似したりすることによって導出する。そしてF値を導出する際には、まず、自車両の幅方向の相対距離をX、車両の進行方向の相対距離をZとし、さらに、位置履歴における各値のX座標の平均値をXaveとし、各値のX座標を近似曲線上に移動させたときの推定値(各値のX座標を通りX軸に平行な直線と近似曲線との交点におけるX座標の値)をそれぞれXestiとして、下記のように変数を定義する。
この処理における閾値には、例えば式(3)における5%棄却域である7.7086を採用することができる。即ち、F値がこの閾値以上であれば、導出した二次曲線が物体の挙動(進路)に合致している可能性が高いことを示し、F値がこの閾値未満であれば、導出した二次曲線が物体の挙動に合致している可能性が低いことを示す。
よって、F値が閾値以上であれば(S330:YES)、導出した近似曲線を有効なものとして、この近似曲線をこの物体の進路として採用し(S340)、進路推定処理を終了する。また、F値が閾値未満であれば(S330:NO)、導出した近似曲線を無効なものとしてこの物体の進路として採用することなく(S350)進路推定処理を終了する。
なお、このような進路推定処理(S220)に続いて実施される対象物設定処理(S230)では、導出した近似曲線が有効であって、かつ近似曲線において、X=0としたときのY座標の値(近似曲線をF(x)としたときにおいてF(0)の値)が所定の閾値(例えば2m)未満であれば、この物体を衝突の可能性がある対象物として選択することになる。
次に、作動判定処理の詳細について説明する。作動判定処理においては、図4に示すように、対象物選択処理において検出された対象物の挙動や相対速度に基づいて、自車両と対象物とが衝突するまでの時間を表す衝突時間を演算する(S410:衝突時間演算手段)。
そして、自車両と対象物とが衝突する確率を表す衝突確率を演算する衝突確率演算処理を実施する(S420:衝突確率演算手段)。この衝突確率演算処理は、図5に示すように、多数の補正係数を算出し(S510〜S550)、これらの補正係数を用いた演算を実施することによって衝突確率を導出する(S560)ようにしている。
具体的には、まず、推定R精度による補正係数を算出する(S510)。具体的には例えば、近似曲線により導出される対象物の回転半径に応じて補正係数を算出する。つまり、対象物の回転半径が小さくなるにつれて、測定誤差が大きくなる可能性があるものとして、衝突確率が低くなるように補正係数を設定する。
続いて、近似式適合具合による補正係数を算出する(S520)。具体的には例えば、対象物選択処理にて導出した近似曲線の確からしさ(例えばF値)に応じた補正係数を算出する。
次いで、衝突横位置のばらつき具合による補正係数を算出する(S530)。具体的には例えば、過去(例えば0.3秒間)の衝突横位置(上記のXの値)の検出結果のばらつき具合(例えばF値)に応じた補正係数を算出する。
さらに、物標位置(対象物の位置)による補正係数を算出する(S540)。具体的には例えば、対象物があまりにも遠方に位置する場合や、自車両の正面から大きく離れて位置する場合等に、衝突確率が低くなるように補正係数を設定する。
続いて、センサデータの確からしさによる補正係数を算出する(S550)。具体的には例えば、過去(例えば0.3秒間)の対象物の位置の検出結果のばらつき具合(例えばF値)に応じた補正係数を算出する。対象物の位置があまりにも大きく変動しているような場合には、測定精度が低いものとして衝突確率が低くなるように補正係数を設定する。
そして、これらの補正係数を所定の割合で加算することにより、衝突確率を演算する(S560)。なお、衝突確率を演算する際には、上記に述べた要素と異なる要素を加味してもよい。
このような衝突確率演算処理が終了すると、自動ブレーキ(制動手段)を作動させるか否かの判断基準となる閾値を演算する閾値演算処理を実施する(S430)。
この閾値演算処理においては、図6に示すように、まず、制動回避限界時間を演算する(S610)。ここで、制動回避限界時間とは、ドライバが制動手段を作動させることによって対象物と車両との衝突を回避することができる限界の時間を表す。従って、衝突時間が制動回避限界時間未満になってから、ドライバがブレーキを作動させたとしても、ブレーキを作動させるのみでは対象物との衝突を回避することはできない。
この閾値演算処理においては、図6に示すように、まず、制動回避限界時間を演算する(S610)。ここで、制動回避限界時間とは、ドライバが制動手段を作動させることによって対象物と車両との衝突を回避することができる限界の時間を表す。従って、衝突時間が制動回避限界時間未満になってから、ドライバがブレーキを作動させたとしても、ブレーキを作動させるのみでは対象物との衝突を回避することはできない。
なお、正確な制動回避限界時間は、対象物との相対速度に概ね比例して大きな値となり、具体的な数値は車両毎に実験的に求められる。ただし、この制動回避限界時間をPCS1にて演算する際には、相対速度を変数とする関数として近似することにしている。
つまりその関数は、例えば、対象物との相対速度に、当該車両のブレーキが発揮しうる減速度に応じて予め設定された定数(例えば0.016程度の値)を乗算する式で表される。なお、ここでの定数は、路面の摩擦係数等の車両環境に応じて変更できるようにしてもよい。
続いて、操舵回避限界時間を演算する(S620)。ここで、操舵回避限界時間とは、ドライバが操舵することによって対象物と当該車両との衝突を回避することができる限界の時間を表す。従って、衝突時間が操舵回避限界時間未満になってから、ドライバがステアリングを操作したとしても、操舵のみでは対象物との衝突を回避することはできない。
なお、正確な操舵回避限界時間は、対象物との相対速度に拘わらず、ほぼ一定の値となり、具体的な数値は車両毎に実験的に求められる。ただし、PCS1においては、操舵回避限界時間を一定の値として近似している。即ち、当該車両の操舵性能(操舵装置の応答性や車両の回転半径等)に基づいて予め設定された固定値(例えば0.6秒)を採用している。
次に、衝突判断ラインを演算する(S630)。衝突判断ラインとは、ブレーキまたは操舵により衝突を避けることができる限界のラインを表し、具体的に衝突判断ラインとしては、制動回避限界時間および操舵回避限界時間のうちの値が小さいほうが採用される。
従って、衝突時間が衝突判断ライン未満になると、対象物との衝突を回避することはできない。
続いて、通常操舵回避下限時間を演算する(S640)。ここで、通常操舵回避下限時間とは、ドライバの滑らかな操舵操作によって対象物との衝突を回避するために必要な時間を表し、予め設定された固定値(例えば1.4秒)を採用するものとする。
続いて、通常操舵回避下限時間を演算する(S640)。ここで、通常操舵回避下限時間とは、ドライバの滑らかな操舵操作によって対象物との衝突を回避するために必要な時間を表し、予め設定された固定値(例えば1.4秒)を採用するものとする。
そして、これらから自動ブレーキ1を作動させるか否かの判断基準となる自動ブレーキ1判断ライン(の設定時間)を演算する(S650)。ここで、自動ブレーキ1判断ラインは、通常操舵回避限界時間にドライバの警告に反応する時間(例えば0.8秒)を加えた時間を採用することにより設定される。
続いて、自動ブレーキ2を作動させるか否かの判断基準となる自動ブレーキ2判断ライン(の設定時間)を演算する(S660)。ここで、自動ブレーキ2判断ラインは、衝突判断ラインをそのまま採用することにより設定される。
そして、自動ブレーキ1の作動継続時間を設定する(S670:減速量設定手段)。この処理においては、例えば、図7に示すグラフに基づいてその継続時間を設定する。なお、図7は衝突確率[%]と自動ブレーキ1の作動継続時間[s]との関係を示すグラフである。
即ち、自動ブレーキ1の作動継続時間を設定する処理では、衝突確率演算処理にて導出された衝突確率が50[%]未満の際には、作動継続時間を0に設定する。そして、衝突確率が50[%]のときに作動継続時間を0.3[s]に設定し、衝突確率が100[%]のときに作動継続時間が0.8[s]になるよう、衝突確率が上がるにつれて作動継続時間を単調に増加させる。
なお、作動継続時間の設定時間(後述する目標加速度および加速度勾配の設定についても同様)によって、どの程度の減速量が得られるかについては、車両毎に実験的に求められる。このため、作動継続時間によって、減速量を設定することができる。ただし、減速量とは、被制御対象40を作動させる前の車速と被制御対象40を作動させた後の車速との速度差を表す。
上記に説明した閾値演算処理における各演算結果は、RAM13に記録される。また、S670が終了すると閾値演算処理を終了する
このような閾値演算処理が終了すると、図4に戻り、S410にて演算した衝突時間が、自動ブレーキ2判断ライン未満であるか否かを判定する(S440)。衝突時間が自動ブレーキ2判断ライン未満であれば(S440:YES)、自動ブレーキ2作動指令を生成し(S450)、作動判定処理を終了する。
このような閾値演算処理が終了すると、図4に戻り、S410にて演算した衝突時間が、自動ブレーキ2判断ライン未満であるか否かを判定する(S440)。衝突時間が自動ブレーキ2判断ライン未満であれば(S440:YES)、自動ブレーキ2作動指令を生成し(S450)、作動判定処理を終了する。
また、衝突時間が自動ブレーキ2判断ライン以上であれば(S440:NO)、S410にて演算した衝突時間が、自動ブレーキ1判断ライン未満であるか否かを判定する(S460)。衝突時間が自動ブレーキ1判断ライン未満であれば(S460:YES)、自動ブレーキ2作動指令を生成し(S470)、作動判定処理を終了する。
また、衝突時間が自動ブレーキ1判断ライン以上であれば(S440:NO)、直ちに作動判定処理を終了する。
次に、作動判定処理に続いて実施される調停処理(S140)では、作動判定処理において、被制御対象40を作動させる作動指示がRAM13に記録されていたとしても、S120にてドライバにより衝突回避操作が実施されていることがRAM13に記録されていれば、調停処理(S140)では、当該衝突緩和処理では被制御対象40を作動させないようにすることがある。
次に、作動判定処理に続いて実施される調停処理(S140)では、作動判定処理において、被制御対象40を作動させる作動指示がRAM13に記録されていたとしても、S120にてドライバにより衝突回避操作が実施されていることがRAM13に記録されていれば、調停処理(S140)では、当該衝突緩和処理では被制御対象40を作動させないようにすることがある。
具体的には、作動判定処理において、自動ブレーキ1に対する作動指示がRAM13に記録され、かつドライバにより衝突回避操作が実施されていることがRAM13に記録されていれば、ドライバ自身が衝突回避を実施したものとして、自動ブレーキ1として被制御対象40(ブレーキ)を作動させることを禁止する。一方、自動ブレーキ2に対する作動指示がRAM13に記録され、かつドライバにより衝突回避操作が実施されていることがRAM13に記録されていたとしても、既に衝突を回避することができないので、自動ブレーキ2として被制御対象40(ブレーキ)を作動させる。
つまり、調停処理では、自動ブレーキ1については作動をキャンセルすることがあるが、自動ブレーキ2については作動を継続するような処理を実施する。この結果、作動制御処理(S150)では、衝突を回避できるときにはドライバの操作を優先し、かつ衝突を回避できないときには衝突の被害を緩和するように、適切に被制御対象40を作動させることができるようになる。
次に、作動制御処理について図8を用いて説明する。作動制御処理では、まず、作動判定処理および調停処理において、自動ブレーキ1を作動する要求が設定されているか否かを判定する(S710)。この要求が設定されていれば(S710:YES)、車両を減速させる際の加速度勾配を設定する(S720:減速量設定手段)。
この処理においては、例えば、図9に示すグラフに基づいてその加速度勾配を設定する。なお、図9は衝突確率[%]と自動ブレーキ1の設定加速度を設定する際の減速度勾配(加速度勾配とは符号を逆転させたもの)[m/s3]との関係を示すグラフである。
即ち、自動ブレーキ1の加速度勾配を設定する処理では、衝突確率演算処理にて導出された衝突確率が50[%]未満の際には、減速度勾配を0に設定する。そして、衝突確率が50[%]のときに減速度勾配を9.8[m/s3]に設定し、衝突確率が100[%]のときに減速度勾配が24.5[m/s3]になるよう、衝突確率が上がるにつれて減速度勾配を単調に増加させる。
続いて、設定された加速度勾配(減速度勾配)に基づいて自動ブレーキ1の加速度(減速度)を設定する(S730:減速量設定手段)。この処理で加速度(減速度)を設定する際には、例えば、被制御対象40を作動させるときにおける加速度の絶対値の上限値である目標加速度を−2[m/s2]に設定する。なお、この目標加速度は、加速度勾配と同様に、衝突確率に応じて変更するようにしてもよい。そして、今回の処理において目標とする設定加速度を、設定された加速度勾配に沿って設定する。
即ち、作動制御処理が50ms毎に起動され、加速度勾配が−10[m/s3]に設定されている場合には、S730にて設定される設定加速度を、作動制御処理が実施される毎に−0.05[m/s2]だけ増加させる。また、作動制御処理が50ms毎に起動され、加速度勾配が−20[m/s3]に設定されている場合には、S730にて設定される設定加速度を、作動制御処理が実施される毎に−0.1[m/s2]だけ増加させる。
なお、設定加速度が目標加速度になると、その後は一定とされる。また、自動ブレーキ1は、作動開始後からS420またはS430にて設定された作動継続時間が経過すると、その後は解除される。即ち、作動継続時間が経過すると、その後は設定加速度が0に設定される。
一方、S710にて自動ブレーキ1を作動する要求が設定されていなければ(S710:NO)、自動ブレーキ2を作動する要求が設定されているか否かを判定する(S740)。この要求が設定されていれば(S740:YES)、自動ブレーキ2の加速度(減速度)を設定する(S750)。
この処理で加速度(減速度)を設定する際には、例えば、目標加速度を−8[m/s2]に設定するとともに、設定加速度を、加速度勾配−20[m/s3]に沿って設定する。即ち、作動制御処理が50ms毎に起動される場合には、S750にて設定される設定加速度を、作動制御処理が実施される毎に−0.1[m/s2]だけ増加させ、設定加速度が目標加速度になると、その後は一定とされる。
このようにS730またはS750の処理が終了すると、設定した加速度でブレーキを作動させ(S770)、作動制御処理を終了する。
また、自動ブレーキ2を作動する要求が設定されていなければ(S740:NO)、直ちに作動制御処理を終了する。
また、自動ブレーキ2を作動する要求が設定されていなければ(S740:NO)、直ちに作動制御処理を終了する。
以上のように詳述したPCS1において、衝突緩和コントローラ10のCPU11は、自車両がレーダセンサ31により検出された対象物(障害物)と衝突する確率を表す衝突確率を演算し、この衝突確率に応じて被制御対象40(ブレーキ)を作動させる際の減速量を設定する。このときCPU11は、衝突確率が高くなるにつれて被制御対象40を作動させる際の減速量を大きく設定する。そして、CPU11は、設定された減速量になるよう被制御対象40を作動させる。
従って、このようなPCS1によれば、衝突確率を演算することによって自動ブレーキ1(警報ブレーキ)の作動が誤作動である確率を演算することができる。そして、被制御対象40を誤作動させる確率が低い場合(衝突確率が高い場合)には、減速量を大きくすることによって、車両を大きく減速させることができる。
また、衝突緩和コントローラ10のCPU11が被制御対象40を誤作動させる確率が高い場合(衝突確率が低い場合)には、減速量を小さくすることによって、乗員にとって車両の乗り心地が悪くなること確実に防止することができる。
また、衝突緩和コントローラ10のCPU11は、レーダセンサ31により検出された対象物と当該車両とが衝突するまでの予想時間である衝突時間を演算し、衝突時間が予め設定された自動ブレーキ1判断ライン(警報閾値)よりも小さくなった場合に、被制御対象40を作動させる。
従って、このようなPCS1によれば、衝突時間によって被制御対象40を作動させるか否かを決定するので、例えば、車間距離によって被制御対象40の作動タイミングを設定する場合と比較して、衝突緩和コントローラ10のCPU11が被制御対象40を誤作動させる頻度を低くすることができる。
さらに、衝突緩和コントローラ10のCPU11が減速量を設定する際には、被制御対象40を作動させる際の作動継続時間、被制御対象40を作動させる際の加速度の絶対値の上限値である目標加速度、および加速度勾配を設定する。
このようなPCS1によれば、減速量を確実に変化させることができるので、衝突確率が低いときには乗り心地を重視し、衝突確率が高い場合には乗り心地よりも安全性を重視する制御を実施することができる。
なお、本発明の実施の形態は、上記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。
例えば、上記実施形態のPCS1においては、衝突時間が予め設定された自動ブレーキ1判断ライン(警報閾値)よりも小さくなった場合に、被制御対象40を作動させるようにしたが、例えば、衝突確率や車間距離等の条件が予め設定された条件を満たしたときに被制御対象40を作動させるようにしてもよい
また、上記実施形態のPCS1においては、被制御対象40を作動させる際の作動継続時間、被制御対象40を作動させる際の加速度の絶対値の上限値である目標加速度、および加速度勾配を設定するようにしたが、衝突確率に応じて上記全てを設定する必要はなく、上記何れか1つのみを設定するようにしてもよい。
例えば、上記実施形態のPCS1においては、衝突時間が予め設定された自動ブレーキ1判断ライン(警報閾値)よりも小さくなった場合に、被制御対象40を作動させるようにしたが、例えば、衝突確率や車間距離等の条件が予め設定された条件を満たしたときに被制御対象40を作動させるようにしてもよい
また、上記実施形態のPCS1においては、被制御対象40を作動させる際の作動継続時間、被制御対象40を作動させる際の加速度の絶対値の上限値である目標加速度、および加速度勾配を設定するようにしたが、衝突確率に応じて上記全てを設定する必要はなく、上記何れか1つのみを設定するようにしてもよい。
また、衝突確率に応じて作動継続時間、目標加速度、および加速度勾配を設定する構成でなくても、衝突確率に応じて減速量(自動ブレーキ1作動前の車速と自動ブレーキ1作動後の車速との速度差)が変更されるように構成されていれば、どのような構成であってもよい。
1…PCS、10…衝突緩和コントローラ、11…CPU、12…ROM、13…RAM、31…レーダセンサ、32…ヨーレートセンサ、33…車輪速センサ、40…被制御対象。
Claims (6)
- 車両に搭載され、当該車両を制動する制動手段を作動させることによって当該車両が衝突する際の被害を緩和させる車両用の衝突緩和装置であって、
当該車両の周囲に位置する障害物を検出する障害物検出手段と、
前記当該車両が前記障害物検出手段により検出された障害物と衝突する確率を表す衝突確率を演算する衝突確率演算手段と、
前記衝突確率に応じて前記制動手段を作動させる際の減速量を設定する減速量設定手段と、
前記減速量設定手段により設定された減速量になるよう前記制動手段を作動させる作動制御手段と、
を備えたことを特徴とする衝突緩和装置。 - 前記減速量設定手段は、前記衝突確率が高くなるにつれて前記制動手段を作動させる際の減速量を大きく設定すること
を特徴とする請求項1に記載の衝突緩和装置。 - 前記障害物検出手段により検出された障害物と当該車両とが衝突するまでの予想時間である衝突時間を演算する衝突時間演算手段を備え、
前記作動制御手段は、前記衝突時間が予め設定された警報閾値よりも小さくなった場合に、前記制動手段を作動させること
を特徴とする請求項1または請求項2に記載の衝突緩和装置。 - 前記減速量設定手段は、前記減速量として、前記作動制御手段が制動手段を作動させる際の作動継続時間を設定すること
を特徴とする請求項1〜請求項3の何れかに記載の衝突緩和装置。 - 前記減速量設定手段は、前記減速量として、前記作動制御手段が制動手段を作動させる際の加速度の絶対値の上限値である目標加速度を設定すること
を特徴とする請求項1〜請求項4の何れかに記載の衝突緩和装置。 - 前記減速量設定手段は、前記衝突確率に応じて加速度勾配を設定し、前記減速量として、前記作動制御手段が制動手段を作動させる際の加速度を前記加速度勾配に沿って設定すること
を特徴とする請求項1〜請求項5の何れかに記載の衝突緩和装置。
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