JP2015134583A - Driving support device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、所定減速度での自動ブレーキにより自車両の前方の障害物との衝突回避や被害軽減を支援する運転支援装置に関する。 The present invention relates to a driving support device that supports collision avoidance and damage reduction with an obstacle ahead of a host vehicle by automatic braking at a predetermined deceleration.
従来、自動ブレーキの作動により、自車両の進行方向に存在する障害物との衝突を回避する運転支援装置が提案されており、より具体的には、前方障害物との距離と、自車両と前方障害物との相対速度から、そのままの速度で走行を続けた場合に前方障害物と衝突するまでの余裕時間である衝突到達時間TTCを算出するとともに、前方障害物との衝突を回避するために必要な衝突回避時間TTB、すなわち、自車両と前方障害物とが所定の距離離れた位置で、自車両が制動操作によって前方障害物との相対速度を0とするのに必要な時間を算出し、衝突到達時間TTCが衝突回避時間TTBとなったときに、衝突を回避するための制動操作を開始するようにしたものが考えられている(例えば、特許文献1)。 Conventionally, there has been proposed a driving support device that avoids a collision with an obstacle existing in the traveling direction of the own vehicle by the operation of an automatic brake, and more specifically, the distance from the front obstacle, In order to calculate the collision arrival time TTC, which is an allowance time until the vehicle collides with the front obstacle when traveling at the same speed from the relative speed with the front obstacle, and to avoid collision with the front obstacle The collision avoidance time TTB required for the vehicle, that is, the time required for the host vehicle to make the relative speed with the front obstacle zero by braking operation at a position where the host vehicle and the front obstacle are separated by a predetermined distance. Then, when the collision arrival time TTC becomes the collision avoidance time TTB, a braking operation for avoiding the collision is considered (for example, Patent Document 1).
しかし、実際の車両では、自動ブレーキの開始タイミングから自車両に自動ブレーキのブレーキ力が付与されるまでの時間遅れのほか、自動ブレーキのブレーキ力の付与開始から自車両の減速度が設定された目標減速度に達するまでの時間遅れや、信号伝達系の時間遅れなど、諸々の原因による遅れ時間が生じるため、上記した特許文献1に記載のように、衝突到達時間TTCが衝突回避時間TTBとなったときに自動ブレーキの制動を開始しても実効的な自動ブレーキによる制動が作動し始めるまでの遅れ時間、自車両は現在車速で走行し続けることになって自動ブレーキによって停止すべき位置には停止できず、例えば障害物の所定距離手前に停止するように自動ブレーキを作動させたとしても、所定距離よりもさらに短い距離の位置で停止し、最悪の場合には障害物との衝突を回避できないなどの不都合が生じるおそれがある。
However, in the actual vehicle, in addition to the time delay from the start timing of the automatic brake until the brake force of the automatic brake is applied to the host vehicle, the deceleration of the host vehicle is set from the start of the application of the brake force of the automatic brake. Since a delay time due to various causes such as a time delay until reaching the target deceleration and a time delay of the signal transmission system occurs, the collision arrival time TTC is equal to the collision avoidance time TTB as described in
本発明は、簡単な構成により、自動ブレーキの作動時における衝突回避や衝突被害軽減の性能向上を図ることができるようにすることを目的とする。 An object of the present invention is to improve the performance of collision avoidance and collision damage reduction when an automatic brake is operated with a simple configuration.
上記した目的を達成するために、本発明の運転支援装置は、予め設定された所定減速度での自動ブレーキにより自車両の前方の障害物との衝突回避や被害軽減を支援する運転支援装置において、自車両と前記障害物との距離を検出する距離検出手段と、自車両と前記障害物との相対速度を検出する相対速度検出手段と、自車両と前記障害物との距離および相対速度に基づいて自車両が前記障害物に衝突するまでの衝突予測時間を算出する衝突予測時間算出手段と、前記衝突予測時間が予め設定された基準時間以下になったときに自動ブレーキ開始条件が成立したと判断する判断手段と、前記判断手段による前記自動ブレーキ開始条件の成立との判断から自車両に実際に自動ブレーキのブレーキ力が付与されて前記所定減速度に達するまでの遅れ時間が予め設定され、設定された前記遅れ時間に相当する時間に自車両が現在車速で走行する空走距離を導出する導出手段と、前記導出手段による前記空走距離を打ち消すような補正減速度を算出する補正手段と、前記判断手段による前記自動ブレーキ開始条件の成立時点で前記所定減速度に前記補正減速度を加味した減速度で自動ブレーキを作動させるブレーキ制御手段とを備えることを特徴としている(請求項1)。 In order to achieve the above object, the driving support device of the present invention is a driving support device that supports collision avoidance and damage reduction with an obstacle ahead of the host vehicle by automatic braking at a predetermined deceleration set in advance. A distance detecting means for detecting a distance between the host vehicle and the obstacle, a relative speed detecting means for detecting a relative speed between the host vehicle and the obstacle, and a distance and a relative speed between the host vehicle and the obstacle. A collision prediction time calculation means for calculating a collision prediction time until the host vehicle collides with the obstacle based on the automatic braking start condition when the collision prediction time is less than or equal to a preset reference time From the determination that the automatic brake start condition is satisfied by the determination means until the predetermined deceleration is reached after the braking force of the automatic brake is actually applied to the host vehicle. Deriving means for deriving a free running distance in which the host vehicle travels at the current vehicle speed at a time corresponding to the set delay time, and a corrected deceleration that cancels the free running distance by the deriving means And a brake control means for operating the automatic brake at a deceleration obtained by adding the correction deceleration to the predetermined deceleration when the automatic brake start condition is satisfied by the determination unit. (Claim 1).
請求項1に係る発明によれば、判断手段による自動ブレーキ開始条件の成立との判断から、自車両に実際に自動ブレーキのブレーキ力が付与されて所定減速度に達するまでの遅れ時間に相当する時間に自車両が現在車速で走行する空走距離が導出手段により導出され、導出された空走距離を打ち消すような補正減速度が補正手段により算出され、自動ブレーキ開始条件の成立時点で、ブレーキ制御手段により所定減速度に補正減速度を加味した減速度での自動ブレーキが作動される。 According to the first aspect of the invention, it corresponds to a delay time from when the determination means determines that the automatic brake start condition is satisfied until the braking force of the automatic brake is actually applied to the host vehicle and reaches a predetermined deceleration. The idle travel distance at which the vehicle travels at the current vehicle speed in time is derived by the deriving means, and a correction deceleration that cancels the derived idle travel distance is calculated by the correcting means, and when the automatic brake start condition is satisfied, The automatic braking at a deceleration in which the corrected deceleration is added to the predetermined deceleration is operated by the control means.
このとき、自動ブレーキが実際に作動開始する開始タイミングは、自動ブレーキ開始条件が成立してから上記した遅れ時間が経過した時点になるが、自動ブレーキの作動開始当初から、遅れ時間がないとした場合の所定減速度に補正減速度を加味した減速度での自動ブレーキが開始される。 At this time, the start timing at which the automatic brake actually starts is the time when the above-described delay time has elapsed since the automatic brake start condition is satisfied, but there is no delay time from the beginning of the automatic brake operation. In this case, automatic braking is started at a deceleration obtained by adding a corrected deceleration to the predetermined deceleration.
したがって、遅れ時間の間に自車両が現在車速で走行する空走距離を打ち消すような補正減速度を所定減速度に加味して自動ブレーキを開始するため、従来のように空走距離分の停止位置のずれを改善することができ、自動ブレーキ開始時の減速度を可変するという簡単な構成により、自動ブレーキの作動時に障害物の手前で自車両を再現性よく停止させることができ、衝突回避や衝突被害軽減の運転支援性能の向上を図ることが可能になる。 Therefore, in order to start automatic braking by adding the corrected deceleration that cancels the free running distance that the vehicle travels at the current vehicle speed during the delay time to the predetermined deceleration, the stop for the free running distance is performed as before. A simple configuration that can improve the displacement of the position and change the deceleration at the start of automatic braking can stop the vehicle in front of the obstacle with high reproducibility when the automatic brake is activated, avoiding collisions It is possible to improve driving support performance and reduce collision damage.
本発明の一実施形態について、図1のブロック構成図、図2の動作説明図を参照して詳細に説明する。 An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the block diagram of FIG. 1 and the operation explanatory diagram of FIG.
図1に示すように、自車両1の前部にレーザレーダ、ミリ波レーダ等のレーダからなる前方監視センサ2を備え、前方監視センサ2は、パルス波の送受信により自車両1から先行車などの前方障害物Bまでの距離等を検出し、前方監視センサ2からのパルス波の送受信に応じた出力信号がマイクロコンピュータ構成の制御部3に送られる。
As shown in FIG. 1, a
そして、前方監視センサ2がレーダの場合、前方監視センサ2から自車両1の前方に向けて車幅方向に渡って複数本のパルス波が送信され、前方監視センサ2により障害物Bからの反射波が受信されることにより障害物Bが検知される。さらに、前方監視センサ2からの出力信号に基づき、制御部3によりパルス波の送信から反射波の受信までの時間から、自車両1と障害物Bとの距離Dが算出され、算出した距離の時間変化から、制御部3により自車両1と障害物Bとの相対速度Vrが検出される。
When the
このように、前方監視センサ2および制御部3による自車両1と障害物Bとの距離Dの算出機能が、本発明における距離検出手段に相当し、前方監視センサ2および制御部3による自車両1と障害物Bとの相対速度Vrの算出機能が、本発明における相対速度検出手段に相当する。
Thus, the function for calculating the distance D between the
さらに、制御部3により、算出された自車両1と障害物Bとの距離Dを相対速度Vrで割ることによって、自車両1が障害物Bに衝突するまでの衝突予測時間TTCeが算出される。この制御部3による衝突予測時間TTCeの算出機能が、本発明における衝突予測時間算出手段に相当する。
Further, the
また、制御部3には、自動ブレーキ開始条件が成立したかどうかの判断基準となる基準時間TTCsを記憶した図示しないメモリが設けられており、算出した衝突予測時間TTCeが基準時間TTCs以下に短くなったときに、制御部3によりブレーキアクチュエータ4が制御され、ブレーキアクチュエータ4により制御部3から指令される減速度での自動ブレーキが作動される。このような制御部3による自動ブレーキ開始条件の成立・不成立の判断機能が、本発明における判断手段に相当する。
In addition, the
ここで、後述するように補正減速度α(m/s2)が加味(加算)されても自車両1の発生可能な最大減速度(例えば、1G)を超えないように、自車両1の発生可能な最大減速度よりも少し小さい値が所定減速度A(m/s2)として予め設定され、基準時間TTCsは、この所定減速度で減速したときに障害物Bと衝突せずに停止するまでに要する時間(一定値)に設定されてメモリに記憶保持される。
Here, as will be described later, even if the corrected deceleration α (m / s 2 ) is added (added), the maximum deceleration (for example, 1G) that can be generated by the
ところで、自車両1には、自動ブレーキ開始条件の成立時点から自車両1に自動ブレーキのブレーキ力が実際に付与されるまでの時間遅れのほか、自動ブレーキのブレーキ力の付与開始から自車両1の減速度が設定された所定減速度に達するまでの時間遅れや、信号伝達系の時間遅れなど、種々の原因による固有の遅れ時間ΔTが存在するため、自車両1の固有の遅れ時間ΔT(s)が予め実験的に導出されて制御部3の上記したメモリに記憶保持されており、メモリに記憶されることにより設定された遅れ時間ΔTの間に、自車両1が車速センサ5により検出される現在車速Vで走行する空走距離Dn(=ΔT×V)が制御部3により導出される。このような空走距離Dnの導出機能が、本発明における導出手段に相当する。なお、上記した遅れ時間ΔTは各車両ごとに予め求めておくのが好ましいが、車種ごとに予め求めておいてもよい。
By the way, in the
さらに、制御部3により、導出された空走距離Dnを打ち消すように、自動ブレーキの減速度である所定減速度Aを補正するための補正減速度αが算出され、自動ブレーキ開始条件の成立時点で所定減速度Aに補正減速度αを加味(加算)した減速度Ar(=A+α)で自動ブレーキを作動させるべく、制御部3からブレーキアクチュエータ4に減速度Arが指令され、ブレーキアクチュエータ4により、自動ブレーキの作動が開始される。このような制御部3による補正減速度αの算出機能が、本発明における補正手段に相当し、制御部3およびブレーキアクチュエータ4による所定減速度Aに補正減速度αを加味(加算)した減速度Ar(=A+α)で自動ブレーキを作動させる機能が、本発明におけるブレーキ制御手段に相当する。
Further, the
このような構成により、図2に示すように、制御部3により算出された衝突予測時間TTCeが時刻t1に基準時間TTCs以下に短くなって自動ブレーキ開始条件が成立すると、遅れ時間ΔTがない場合には条件成立すると直ぐに自動ブレーキが作動開始されるが、実際には自車両1には、自動ブレーキ開始条件の成立時点から自車両1に自動ブレーキのブレーキ力が実際に付与されるまでの時間遅れのほか、自動ブレーキのブレーキ力の付与開始から自車両1の減速度が設定された所定減速度に達するまでの時間遅れや、信号伝達系の時間遅れなど、種々の原因による固有の遅れ時間ΔTが存在するため、時刻t1から遅れ時間ΔTを経過した時刻t2に自車両1に実際に自動ブレーキのブレーキ力が付与されることになる。
In such a configuration, as shown in FIG. 2, when the collision prediction time TTCe calculated by the
そうすると、自車両1は、時刻t1からt2までの遅れ時間ΔTの間、そのときの現在車速Vで制動されることなく空走するため、時刻t1に時間遅れなく通常の所定減速度Aで自動ブレーキが作動して自車両1が停止する時刻t3よりも遅い時刻t4に自車両1は停止し、遅れ時間ΔTの間における空走距離Dn(=ΔT×V)の分だけ自車両1の停止位置が障害物Bに接近して停止することになる。
Then, since the
そこで、制御部3により、遅れ時間ΔTに相当する時間に自車両1が現在車速Vで走行する空走距離Dnが導出され、図2中の斜線を施した面積で表される現在速度Vでの空走距離Dnを打ち消すような補正減速度αが算出されて、所定減速度Aに補正減速度αを加味(加算)した減速度Ar(=A+α)での自動ブレーキが作動するように、自動ブレーキ開始条件が成立した時刻t1にブレーキアクチュエータ4が制御され、時刻t1から遅れ時間ΔTが経過した時刻t2に、減速度Arでの自動ブレーキによるブレーキ力が実際に作動し始め、時刻t3に自車両は停止する。
Therefore, the
したがって、上記した実施形態によれば、遅れ時間ΔTの間に自車両1が現在車速Vで走行する空走距離Dnを打ち消すような補正減速度αを所定減速度Aに加味(加算)した減速度Arで自動ブレーキを開始するため、従来のように空走距離Dn分の停止位置のずれを改善することができ、自動ブレーキ開始時の減速度を可変するという簡単な構成により、自動ブレーキの作動時に障害物Bの手前で自車両1を再現性よく停止させることができる。
Therefore, according to the above-described embodiment, the deceleration obtained by adding (adding) the corrected deceleration α to the predetermined deceleration A so as to cancel the idle travel distance Dn that the
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
例えば、上記した実施形態では、自動ブレーキにより自車両の前方の障害物の手前で自車両を停止させて衝突回避する例について説明したが、自動ブレーキにより前方障害物との衝突回避のほか、前方障害物との衝突は回避できなくても衝突時の被害を極力軽減する支援を行う場合にも本発明を適用することができ、この場合も上記した実施形態と同様、遅れ時間ΔTがあっても、遅れ時間がない場合と同様の自動ブレーキによる被害軽減を実現することが可能になる。 For example, in the above-described embodiment, the example in which the own vehicle is stopped before the obstacle ahead of the own vehicle by the automatic brake and the collision is avoided is described. Even if collision with an obstacle cannot be avoided, the present invention can also be applied to support for reducing damage at the time of collision as much as possible. In this case as well, there is a delay time ΔT as in the above embodiment. However, it is possible to realize damage reduction by automatic braking similar to the case without delay time.
1 …自車両
2 …前方監視センサ(距離検出手段、相対速度検出手段)
3 …制御部(距離検出手段、相対速度検出手段、衝突予測時間算出手段、判断手段、補正手段、ブレーキ制御手段)
4 …ブレーキアクチュエータ(ブレーキ制御手段)
B …障害物
DESCRIPTION OF
3. Control unit (distance detection means, relative speed detection means, collision prediction time calculation means, determination means, correction means, brake control means)
4. Brake actuator (brake control means)
B ... Obstacle
Claims (1)
自車両と前記障害物との距離を検出する距離検出手段と、
自車両と前記障害物との相対速度を検出する相対速度検出手段と、
自車両と前記障害物との距離および相対速度に基づいて自車両が前記障害物に衝突するまでの衝突予測時間を算出する衝突予測時間算出手段と、
前記衝突予測時間が予め設定された基準時間以下になったときに自動ブレーキ開始条件が成立したと判断する判断手段と、
前記判断手段による前記自動ブレーキ開始条件の成立との判断から自車両に実際に自動ブレーキのブレーキ力が付与されて前記所定減速度に達するまでの遅れ時間が予め設定され、設定された前記遅れ時間に相当する時間に自車両が現在車速で走行する空走距離を導出する導出手段と、
前記導出手段による前記空走距離を打ち消すような補正減速度を算出する補正手段と、
前記判断手段による前記自動ブレーキ開始条件の成立時点で前記所定減速度に前記補正減速度を加味した減速度で自動ブレーキを作動させるブレーキ制御手段と
を備えることを特徴とする運転支援装置。 In a driving assistance device that supports collision avoidance with an obstacle ahead of the host vehicle and damage reduction by automatic braking at a predetermined deceleration set in advance,
Distance detecting means for detecting the distance between the host vehicle and the obstacle;
A relative speed detecting means for detecting a relative speed between the host vehicle and the obstacle;
A collision prediction time calculation means for calculating a collision prediction time until the host vehicle collides with the obstacle based on a distance and a relative speed between the host vehicle and the obstacle;
Determining means for determining that the automatic brake start condition is satisfied when the predicted collision time is equal to or less than a preset reference time;
A delay time from when the determination means determines that the automatic brake start condition is satisfied to when the braking force of the automatic brake is actually applied to the host vehicle until the predetermined deceleration is reached is set in advance, and the set delay time Deriving means for deriving the free running distance at which the host vehicle is traveling at the current vehicle speed at a time corresponding to
Correction means for calculating a correction deceleration so as to cancel the free running distance by the derivation means;
And a brake control means for operating the automatic brake at a deceleration obtained by adding the corrected deceleration to the predetermined deceleration when the automatic brake start condition is established by the determination means.
Priority Applications (1)
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JP2014007473A Pending JP2015134583A (en) | 2014-01-20 | 2014-01-20 | Driving support device |
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