JP2020032845A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
車両の後方を向いて着座している乗員（逆方向乗員）は、前方を向いて着座している乗員と比較して乗り物酔いとなる可能性が高い。そのため、車両の予想走行経路上に存在する物標（障害物）との衝突を回避するために車両を物標よりも手前にある目標停止位置にて停止させる自動制動処理を実行するとき、逆方向乗員が乗り物酔いとなる可能性がある。
【解決手段】
逆方向乗員が乗車しているとき、逆方向乗員が乗車していない場合と比較して自動制動処理を実行するタイミングを早くする。その結果、自動制動処理の実行時における車両の減速度が小さくなり、逆方向乗員が乗り物酔いとなることを可及的に回避することが可能となる。
【選択図】 図５

Description

本発明は、車両が障害物と衝突する可能性が高いとき、車両の制動装置に制動力を発生させる自動制動処理を実行する車両の制御装置に関する。

この種の車両の制御装置の１つ（以下、「従来装置」とも称呼される。）は、車両の運転者が正常運転状態にあるか否かを判定する。運転者が正常運転状態にない場合（即ち、運転者が居眠り及び脇見等をしている場合）、従来装置は、検出された障害物（物標）と衝突するまでの予測時間（以下、「衝突時間」とも称呼される。）が所定の本格制動閾値よりも小さくなると、車両を停止させるための比較的大きな制動力（本格制動力）を発生させる。一方、運転者が正常運転状態にある場合、従来装置は、衝突時間が本格制動閾値よりも小さくなる前の時点において、警報制動制御及び拡大領域制動制御を順に実行し、制動力の大きさを本格制動力まで段階的に上昇させる（例えば、特許文献１を参照。）。換言すれば、従来装置は、運転者の状態に応じて制動力を発生させるタイミングを変更する。

特開２００７−８４０４９号公報

ところで、車両に対して後方を向いて着座する座席（逆方向座席）を備える車両がある。一般に、逆方向座席に着座している乗員（以下、「逆方向乗員」とも称呼される。）は、車両の進行方向の状況を視認できないため、車両に対して前方を向いて着座している乗員と比較して乗り物酔い（動揺病、加速度病）になる可能性が高くなる。

しかしながら、従来装置において、自動制動処理の実行時に乗員（特に、逆方向乗員）が乗り物酔いとなることを回避することは考慮されていなかった。

そこで、本発明の目的の１つは、逆方向乗員が乗車している場合であっても自動制動処理の実行により乗員が乗り物酔いとなることを可及的に回避することができる車両の制御装置を提供することである。

上記目的を達成するための車両の制御装置（以下、「本発明装置」とも称呼される。）は、物標検出部、制動制御部及び逆方向乗員判定部を備える。

前記物標検出部（カメラ装置４１）は、
車両（１０）の予想走行経路上（走行領域Ｒｔ）に存在する「物標」を検出する。

前記制動制御部（運転支援ＥＣＵ２０）は、
前記車両が前記物標と衝突する可能性が高いと判定したとき（図６のステップ６３５又はステップ６６５にて「Ｙｅｓ」と判定）、前記車両が前記物標よりも手前にある「目標停止位置」にて停止するように前記車両の制動装置（７０）を制御する「自動制動処理（図６のステップ６４５乃至ステップ６６０）」を実行する。

前記逆方向乗員判定部（運転支援ＥＣＵ２０及び着座センサ４２）は、
前記車両に対して後方を向いて乗車している「逆方向乗員」が存在しているか否かを判定する。

更に、前記制動制御部は、
前記逆方向乗員が存在しているとき、当該逆方向乗員が存在していないときと比較して前記自動制動処理を開始するタイミングを早めるように構成されている（図６のステップ６３５及びステップ６６５における判定条件の相違）。

逆方向乗員が乗車しているとき、逆方向乗員が乗車していない場合と比較して自動制動処理が開始してから車両が目標停止位置にて停止するまでの時間が長くなる。換言すれば、逆方向乗員が乗車している場合、自動制動処理の実行時における車両の減速度の大きさが小さくなる。そのため、本発明装置によれば、自動制動処理の実行に伴う車両の加速度の変化が緩慢となり、その結果、逆方向乗員が乗車している場合であっても自動制動処理の実行により乗員（逆方向乗員を含む）が乗り物酔いとなることを可及的に回避することができる。

上記説明においては、本発明の理解を助けるために、後述される実施形態に対応する発明の構成に対し、その実施形態で用いた名称及び／又は符号を括弧書きで添えている。しかしながら、本発明の各構成要素は、前記名称及び／又は符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。

本発明の実施形態に係る車両の制御装置（本制御装置）が搭載される車両（本車両）の概略図である。 本制御装置のブロック図である。 本車両の側面概略図である。 総制動力に対する前輪制動力及び後輪制動力の関係を表したグラフである。 自動制動処理の実行時における車速及び制動力の変化を表したタイムチャートである。 本制御装置が実行する自動制動処理ルーチンを表したフローチャートである。

（構成）
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係る車両の制御装置（以下、「本制御装置」とも称呼される。）について説明する。本制御装置は、図１に示される車両１０に適用される。加えて、本制御装置のブロック図が図２に示される。本制御装置は、それぞれが電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）である「運転支援ＥＣＵ２０、エンジンＥＣＵ３１及びブレーキＥＣＵ３２」を含んでいる。

運転支援ＥＣＵ２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを備えたマイクロコンピュータを主要素として含んでいる。ＣＰＵは、所定のプログラム（ルーチン）を逐次実行することによってデータの読み込み、数値演算、及び、演算結果の出力等を行う。ＲＯＭは、ＣＰＵが実行するプログラム及びルックアップテーブル（マップ）等を記憶する。ＲＡＭは、データを一時的に記憶する。

エンジンＥＣＵ３１及びブレーキＥＣＵ３２のそれぞれは、運転支援ＥＣＵ２０と同様に、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを備えたマイクロコンピュータを主要素として含んでいる。これらのＥＣＵは、ＣＡＮ（Controller Area Network）３３を介して互いにデータ通信可能（データ交換可能）となっている。加えて、これらのＥＣＵは、他のＥＣＵに接続されたセンサの出力値をその「他のＥＣＵ」からＣＡＮ３３を介して受信することができる。

運転支援ＥＣＵ２０は、カメラ装置４１、着座センサ４２、シフトポジションセンサ４３、表示装置４４及びスピーカー４５と接続されている。

（構成−カメラ装置）
カメラ装置４１は、前方カメラ４１ａ及び画像処理部４１ｂを含んでいる。カメラ装置４１は、車両１０の車室内における天井部の前端中央部近傍に配設されている。前方カメラ４１ａは、車両１０の前方領域を撮影した画像（以下、「前方画像」とも称呼される。）を取得し、前方画像を表す信号を画像処理部４１ｂへ所定の時間間隔Δｔｉが経過する毎に出力する。前方カメラ４１ａの水平方向の視野（画角）は、図１に示された直線ＬＲと直線ＬＬとがなす角度によって表される範囲に等しい。

画像処理部４１ｂは、周知の方法により前方画像に含まれる物標（車両１０以外の車両、歩行者及びガードレール等）を抽出し、物標に関する情報（後述される、物標情報）を取得する。

画像処理部４１ｂは、前方画像に含まれる物標が抽出されると、他の物標と区別するために用いられる識別子ｉｄを物標に付与する。最後に取得された前方画像（最新画像）に含まれる物標が前回取得された前方画像（前回画像、即ち、最新画像よりも時間間隔Δｔｉだけ以前に取得された前方画像）にも含まれていれば、画像処理部４１ｂは、その物標の識別子ｉｄを「前回画像の取得時にその物標に付与された識別子ｉｄ」と等しい値に設定する。

加えて、画像処理部４１ｂは、物標の車両１０に対する位置を表す「物標位置」を周知の方法により取得（推定）する。物標位置は、ｘ座標値である横距離Ｄｘ及びｙ座標値である縦距離Ｄｙの組合せによって表される。

図１に示されるように、車両１０の左右方向（車幅方向）がｘ軸と規定され、車両１０の前後方向（縦方向）がｙ軸と規定されている。車両１０の前方端部であって左右方向の中心位置がｘ＝０且つｙ＝０となる原点である。ｘ座標値は、車両１０が前進する場合の進行方向（前進方向）に向かって右方向において正の値となり、前進方向に向かって左方向において負の値となる。ｙ座標値は、車両１０の前方向において正の値となり、車両１０の後ろ方向において負の値となる。

画像処理部４１ｂは、前方画像に含まれる物標に関する情報を「物標情報」として時間間隔Δｔｉが経過する毎に運転支援ＥＣＵ２０へ出力する。物標情報には、識別子ｉｄ及び物標位置（横距離Ｄｘ及び縦距離Ｄｙ）が含まれる。複数の物標が検出されていれば、画像処理部４１ｂは、複数の物標情報を運転支援ＥＣＵ２０へ出力する。

（構成−その他）
着座センサ４２は、車両１０に逆方向乗員が乗車しているか否かを検出する。図３を参照しながらより具体的に説明する。図３から理解されるように、車両１０は前列シート５１、中列シート５２及び後列シート５３を備えている。前列シート５１は、運転者が着座する運転席及び助手席を含んでいる。

中列シート５２は、車両１０の後方を向いて車室内に配設されている。従って、中列シート５２に着座する乗員は、逆方向乗員となる。着座センサ４２は、中列シート５２の座面下に配設され、中列シート５２に乗員が着座しているか否かを表す信号を運転支援ＥＣＵ２０へ出力する。

シフトポジションセンサ４３は、車両１０の運転者によるシフトレバー（不図示）の操作によって選択された車両１０の走行モード（シフトポジション）を検出し、シフトポジションを表す信号を運転支援ＥＣＵ２０へ出力する。シフトポジションには、駐車のための「Ｐ」レンジ、前進走行のための「Ｄ」レンジ、「Ｓ」レンジ及び「Ｂ」レンジ、後進走行のための「Ｒ」レンジ、並びに、車両１０の駆動力源であるエンジン６１から車両１０の駆動輪（具体的には、図３に示される前輪５４）へのトルク伝達を遮断するための「Ｎ」レンジがある。

表示装置４４は、車両１０のダッシュボードに配設されている。表示装置４４は、表示画面（液晶ディスプレイ）を備えている。表示装置４４に表示される文字及び図形等は、運転支援ＥＣＵ２０によって制御される。スピーカー４５は、車両１０の左右のフロントドアのそれぞれの内側（車室内側）に配設されている。スピーカー４５は、運転支援ＥＣＵ２０の指示に応じて警告音及び音声メッセージ等の発音を行うことができる。

（構成−駆動力の制御）
エンジンＥＣＵ３１は、エンジン６１及びトランスミッション６２を制御する。エンジン６１は、車両１０の駆動力である発生トルクＴｇを発生させる。トランスミッション６２は、車両１０の駆動輪の回転速度に対するエンジン６１の機関回転速度の比であるギア比Ｒｇを調整（変更）することができる。加えて、トランスミッション６２は、エンジン６１と車両１０の駆動輪との間のトルク伝達を遮断することができる。

エンジンＥＣＵ３１は、種々のエンジンセンサ６３と接続され、これらのセンサの出力値を受信する。エンジンセンサ６３は、エンジン６１の運転状態量を検出するセンサである。エンジンセンサ６３は、アクセルペダル操作量センサ、スロットル弁開度センサ、機関回転速度センサ及び吸入空気量センサ等を含んでいる。エンジンＥＣＵ３１は、エンジンセンサ６３の出力値及び後述される車速Ｖｓ（即ち、車両１０の走行速度）等に基づいて要求駆動トルクＴｒを決定する。

加えて、エンジンＥＣＵ３１は、種々のエンジンアクチュエータ６４と接続され、これらのアクチュエータを制御することによって発生トルクＴｇを制御する。エンジンアクチュエータ６４は、スロットル弁アクチュエータ及び燃料噴射弁等を含んでいる。エンジンＥＣＵ３１は、車両１０の駆動輪に伝達される駆動トルクＴｄが要求駆動トルクＴｒと一致するようにエンジンアクチュエータ６４及びトランスミッション６２を制御する。即ち、発生トルクＴｇ及びギア比ＲｇがエンジンＥＣＵ３１によって制御され、以て、加速度Ａｓ（即ち、車速Ｖｓの単位時間あたりの変化量）が制御される。

更に、エンジンＥＣＵ３１は、運転支援ＥＣＵ２０から目標トルクＴｒｔｇを含む駆動力制御要求を受信すると、実際の駆動トルクＴｄが目標トルクＴｒｔｇと一致するように発生トルクＴｇ及びギア比Ｒｇを制御する。

（構成−制動力の制御）
ブレーキＥＣＵ３２は、車両１０に搭載された油圧式摩擦制動装置である制動装置７０が発生させる前輪制動力Ｂｆ及び後輪制動力Ｂｒを制御する。前輪制動力Ｂｆは、制動装置７０が前輪５４（即ち、車両１０の右前輪及び左前輪）に対して発生させる制動力である。一方、後輪制動力Ｂｒは、制動装置７０が後輪５５（即ち、車両１０の右後輪及び左後輪）に対して発生させる制動力である。

制動装置７０は、作動油（ブレーキフルード、ブレーキオイル）を貯留するリザーバタンク及びブレーキペダルの踏力を用いて作動油を加圧するマスターシリンダ、並びに、車両１０が備える４つの車輪のそれぞれに配設されるディスクブレーキ装置を含んでいる。ディスクブレーキ装置のそれぞれは、車輪と一体的に回転するブレーキディスク、ブレーキディスクを両面から押圧する一対のブレーキパッド、ブレーキパッドを押圧する油圧ピストン（キャリパーピストン）を備えるブレーキキャリパーを含んでいる。

ブレーキＥＣＵ３２は、種々のブレーキセンサ７１と接続され、これらのセンサの出力値を受信する。ブレーキセンサ７１は、制動装置７０を制御するために参照される状態量を検出するセンサである。ブレーキセンサ７１は、ブレーキペダル操作量センサ、４つの車輪のそれぞれの回転速度を検出する車輪速度センサ、マスターシリンダの作動油圧を検出する主油圧センサ、及び、油圧ピストンのそれぞれの作動油圧を検出する副油圧センサ等を含んでいる。

ブレーキＥＣＵ３２は、車輪速度センサのそれぞれの検出値の平均に相当する走行速度を車速Ｖｓとして取得する。ブレーキＥＣＵ３２は、車速Ｖｓ及びブレーキセンサ７１の検出値等（以下、「制動力パラメータ」とも総称される。）に基づいて要求減速度Ｄｒを決定する。

加えて、ブレーキＥＣＵ３２は、制動装置７０の油圧制御アクチュエータである種々のブレーキアクチュエータ７２と接続されている。ブレーキアクチュエータ７２は、マスターシリンダと油圧ピストンのそれぞれとの間の油圧回路に配設される（何れも不図示）。ブレーキアクチュエータ７２は、マスターシリンダの作動油圧及び油圧ピストンのそれぞれの作動油圧を調整する。

ブレーキＥＣＵ３２は、加速度Ａｓの大きさ｜Ａｓ｜が要求減速度Ｄｒと一致するようにブレーキアクチュエータ７２を制御し、以て、制動装置７０が発生させる前輪制動力Ｂｆ及び後輪制動力Ｂｒを制御する。制動装置７０が制動力を発生させているときの加速度Ａｓの大きさ｜Ａｓ｜は、便宜上、減速度Ｄｃとも称呼される。即ち、要求減速度Ｄｒは「０」以上の値であり（０≦Ｄｒ）、ブレーキＥＣＵ３２は、実際の減速度Ｄｃが要求減速度Ｄｒと一致するように前輪制動力Ｂｆ及び後輪制動力Ｂｒを発生させる。

ブレーキＥＣＵ３２によるブレーキアクチュエータ７２の制御について、より詳細に説明する。ブレーキＥＣＵ３２は、要求減速度Ｄｒ及び制動力パラメータに基づいて前輪制動力Ｂｆ及び後輪制動力Ｂｒの和である総制動力Ｂｔを取得（決定）する（即ち、Ｂｔ＝Ｂｆ＋Ｂｒ）。具体的には、ブレーキＥＣＵ３２は、予め適合され且つ記憶しているルックアップテーブルに要求減速度Ｄｒ及び制動力パラメータを適用することによって総制動力Ｂｔを取得する。

加えて、ブレーキＥＣＵ３２は、総制動力Ｂｔを前輪制動力Ｂｆ及び後輪制動力Ｂｒに分配する。分配された前輪制動力Ｂｆと後輪制動力Ｂｒとの関係が図４の破線Ｌｄ１によって表される。

図４における曲線Ｌｉは、理想制動力配分線を表している。即ち、前輪制動力Ｂｆと後輪制動力Ｂｒとが曲線Ｌｉ上の点によって表される関係にて分配されているとき、車両１０の車輪の何れかと路面との間にスリップが発生し、以て、車輪のロックが発生する場合には前輪５４及び後輪５５のロックが同時に発生する。

図４から理解されるように、ブレーキＥＣＵ３２は、理想制動力配分線（曲線Ｌｉ）によって定まる前輪制動力Ｂｆと後輪制動力Ｂｒとの比率よりも前輪制動力Ｂｆを大きな値に設定する。即ち、図４における破線Ｌｄ１は、曲線Ｌｉよりも下に位置している。その結果、制動装置７０による制動力の発生時に後輪５５がロックして車両１０がスピン状態となることが可及的に回避される。

例えば、破線Ｌｄ１上の点Ｐ１は、前輪制動力Ｂｆが制動力ｂｆ１であり且つ後輪制動力Ｂｒが制動力ｂｒ１である状態を表している。制動力ｂｆ１と制動力ｂｒ１との和は、制動力ｂｔ１である（即ち、ｂｔ１＝ｂｆ１＋ｂｒ１）。破線Ｌｄ１から理解されるように、総制動力Ｂｔが制動力ｂｔ１よりも小さければ、前輪制動力Ｂｆに対する後輪制動力Ｂｒの比率である制動力分配率Ｒｂは一定（固定値）である。

一方、総制動力Ｂｔが制動力ｂｔ１よりも大きければ、総制動力Ｂｔが大きくなるほど前輪制動力Ｂｆのみが大きくなる一方、後輪制動力Ｂｒは制動力ｂｒ１のまま変化しない。即ち、総制動力Ｂｔが制動力ｂｔ１よりも大きければ、総制動力Ｂｔが大きくなるほど制動力分配率Ｒｂが小さくなる。

例えば、総制動力Ｂｔが制動力ｂｔ１よりも大きい制動力ｂｔ２であるときの前輪制動力Ｂｆ（この場合、制動力ｂｆ２ａ）及び後輪制動力Ｂｒ（この場合、制動力ｂｒ１）の関係は、破線Ｌｄ１上の点Ｐ２ａによって表される。同様に、総制動力Ｂｔが制動力ｂｔ２よりも大きい制動力ｂｔ３であるときの前輪制動力Ｂｆ（この場合、制動力ｂｆ３ａ）及び後輪制動力Ｂｒ（この場合、制動力ｂｒ１）の関係は、破線Ｌｄ１上の点Ｐ３ａによって表される。

更に、ブレーキＥＣＵ３２は、運転支援ＥＣＵ２０から目標前輪制動力Ｂｆｔｇ及び目標後輪制動力Ｂｒｔｇを含む制動力制御要求を受信すると、実際の前輪制動力Ｂｆ及び後輪制動力Ｂｒのそれぞれが目標前輪制動力Ｂｆｔｇ及び目標後輪制動力Ｂｒｔｇとそれぞれ一致するように、ブレーキアクチュエータ７２を制御する。

（自動制動処理）
車両１０が走行（前進）しているとき、車両１０が物標と衝突する可能性が高ければ、運転支援ＥＣＵ２０は、物標よりも手前にある「目標停止位置」にて車両１０を自動的に停止させる「自動制動処理」を実行する。目標停止位置は、物標よりも所定の余裕距離Ｌｓだけ手前に（即ち、車両１０の近くに）ある地点である。自動制動処理の実行時、運転支援ＥＣＵ２０がブレーキアクチュエータ７２に発生させる制動力は、以下、「自動停止制動力」とも称呼される。

加えて、運転支援ＥＣＵ２０は、自動制動処理の実行に際して車両１０に逆方向乗員が乗車してれば、逆方向乗員が乗り物酔いになることを防ぐため、「減速度低減処理（第１処理）」及び「ピッチ角低減処理（第２処理）」を実行する。減速度低減処理は、自動停止制動力の大きさを小さくする処理である。一方、ピッチ角低減処理は、自動停止制動力の大きさが比較的大きい場合に自動制動処理の実行時における車両１０のピッチ角の大きさ（即ち、自動制動処理の実行時に車両１０の車体が前傾する度合い）を小さくする処理である。

先ず、減速度低減処理（第１処理）について自動制動処理の概要と共に説明する。運転支援ＥＣＵ２０は、車両１０と衝突する可能性がある物標（以下、「衝突可能性物標」とも称呼される。）に対して衝突時間Ｔｃを取得（算出）する。衝突時間Ｔｃは、車速Ｖｓが変化しない場合における車両１０が衝突可能性物標と衝突するまでの予測時間である。

逆方向乗員が乗車していなければ、運転支援ＥＣＵ２０は、衝突時間Ｔｃが所定の第１時間閾値Ｔｔｈ１よりも小さくなると、その物標と衝突する可能性が高いと判定する。この場合、運転支援ＥＣＵ２０は、制動装置７０に自動停止制動力を発生させて車両１０を目標停止位置にて停止させる。即ち、運転支援ＥＣＵ２０は、自動制動処理を開始する。車両１０を目標停止位置にて停止させるために必要な減速度Ｄｃは、停止減速度Ｄｓｐとも称呼される。

図５のタイムチャートに、自動制動処理の具体的な実行例が示される。図５のタイムチャートにおいて、時刻ｔ０から時刻ｔ１、時刻ｔ２及び時刻ｔ３を経て時刻ｔ４に至る。時刻ｔ１と時刻ｔ２との差分の大きさは、後述される時間閾値差分ΔＴｃに等しい（即ち、ｔ２＝ｔ１＋ΔＴｃ）。

図５（Ａ）の破線Ｌｖ１は、逆方向乗員が乗車していない場合における車速Ｖｓの変化の例を表している。本例において、時刻ｔ０における車速Ｖｓは速度ｖ１であり、車両１０は定速にて走行している。時刻ｔ２にて衝突可能性物標に係る衝突時間Ｔｃが第１時間閾値Ｔｔｈ１と等しくなり、以て、運転支援ＥＣＵ２０は、自動制動処理を開始する。

図５（Ｂ）の破線Ｌｂ１は、この場合における総制動力Ｂｔ（即ち、自動停止制動力）の変化を表している。破線Ｌｂ１から理解されるように、総制動力Ｂｔは、時刻ｔ２にて上昇を開始し、その後、制動力ｂｔ１に達している。即ち、本例における総制動力Ｂｔは、図４の点Ｐ１に対応している。従って、このとき、前輪制動力Ｂｆは制動力ｂｆ１に等しく、後輪制動力Ｂｒは制動力ｂｒ１に等しい。

破線Ｌｖ１及び破線Ｌｂ１から理解されるように、時刻ｔ３にて車速Ｖｓが「０」となり（即ち、車両１０が停止し）、その後、総制動力Ｂｔが「０」となっている（即ち、制動装置７０による制動力の発生が終了している）。

一方、逆方向乗員が乗車していれば、運転支援ＥＣＵ２０は、衝突時間Ｔｃが所定の第２時間閾値Ｔｔｈ２よりも小さくなると、自動制動処理を開始する。第２時間閾値Ｔｔｈ２は、第１時間閾値Ｔｔｈ１よりも時間閾値差分ΔＴｃだけ大きい（即ち、Ｔｔｈ２＝Ｔｔｈ１＋ΔＴｃ）。

換言すれば、逆方向乗員が乗車しているとき、運転支援ＥＣＵ２０は、逆方向乗員が乗車していない場合と比較して時間閾値差分ΔＴｃだけ早いタイミングにて自動制動処理を開始する。即ち、運転支援ＥＣＵ２０は、減速度低減処理（第１処理）を実行する。この場合であっても、目標停止位置は変わない。即ち、目標停止位置は、物標よりも所定の余裕距離Ｌｓだけ手前にある地点である。従って、車両１０を目標停止位置にて停止させるための停止減速度Ｄｓｐは、逆方向乗員が乗車していない場合と比較して小さくなる。即ち、減速度低減処理（第１処理）によって自動制動処理の実行時における減速度Ｄｃが小さくなる。

逆方向乗員が乗車している場合における車速Ｖｓの変化の例が、図５（Ａ）の実線Ｌｖ２に表される。本例において、時刻ｔ０における車速Ｖｓは速度ｖ１であり、車両１０は定速にて走行している。（時刻ｔ２よりも時間閾値差分ΔＴｃだけ早く到来する）時刻ｔ１にて衝突可能性物標に係る衝突時間Ｔｃが第２時間閾値Ｔｔｈ２と等しくなり、以て、運転支援ＥＣＵ２０は、自動制動処理を開始する。

図５（Ｂ）の実線Ｌｂ２は、この場合における総制動力Ｂｔの変化を表している。実線Ｌｂ２から理解されるように、総制動力Ｂｔは、時刻ｔ１にて上昇を開始し、その後、制動力ｂｔ０に達している。

本例における総制動力Ｂｔは、図４における点Ｐ０に対応している。図４の破線Ｌｄ１から理解されるように、このとき、前輪制動力Ｂｆは制動力ｂｆ０に等しく、後輪制動力Ｂｒは制動力ｂｒ０に等しい。

実線Ｌｖ２及び実線Ｌｂ２から理解されるように、時刻ｔ４にて車両１０が停止して車速Ｖｓが「０」となり、その後、総制動力Ｂｔが「０」となっている。

次に、ピッチ角低減処理（第２処理）について説明する。ピッチ角低減処理の実行時、運転支援ＥＣＵ２０は、図４の（破線Ｌｄ１の代わりに）実線Ｌｄ２に基づいて前輪制動力Ｂｆ及び後輪制動力Ｂｒを取得する。即ち、運転支援ＥＣＵ２０は、自動停止制動力に対応する総制動力Ｂｔを、実線Ｌｄ２によって表される関係に基づいて前輪制動力Ｂｆと後輪制動力Ｂｒとに分配する。

実線Ｌｄ２から理解されるように、総制動力Ｂｔが制動力ｂｔ１よりも小さいとき、制動力分配率Ｒｂは、ピッチ角低減処理が実行されない場合（即ち、破線Ｌｄ１に基づいて前輪制動力Ｂｆ及び後輪制動力Ｂｒが取得される場合）と等しい。一方、総制動力Ｂｔが制動力ｂｔ１よりも大きいとき、前輪制動力Ｂｆ及び後輪制動力Ｂｒのそれぞれは、総制動力Ｂｔが大きくなるほど大きくなるが、制動力分配率Ｒｂは、総制動力Ｂｔが制動力ｂｔ１よりも小さいときと比較して小さくくなる。

例えば、自動停止制動力（具体的には、総制動力Ｂｔ）が制動力ｂｔ２であるときの前輪制動力Ｂｆ（この場合、制動力ｂｆ２ｂ）及び後輪制動力Ｂｒ（この場合、制動力ｂｒ２ｂ）は、実線Ｌｄ２上の点Ｐ２ｂによって表される。

点Ｐ２ｂ及び点Ｐ２ａのそれぞれに対応する前輪制動力Ｂｆ及び後輪制動力Ｂｒの組合せを比較すると、点Ｐ２ｂの前輪制動力Ｂｆ（制動力ｂｆ２ｂ）は、点Ｐ２ａの前輪制動力Ｂｆ（制動力ｂｆ２ａ）よりも小さい（即ち、ｂｆ２ｂ＜ｂｆ２ａ）。一方、点Ｐ２ｂの後輪制動力Ｂｒ（制動力ｂｒ２ｂ）は、点Ｐ２ａの後輪制動力Ｂｒ（制動力ｂｒ１）よりも大きい（即ち、ｂｒ１＜ｂｒ２ｂ）。なお、点Ｐ１ａ及び点Ｐ１ｂを通る直線Ｌｅ２は、所謂、等制動力線である。

同様に、自動停止制動力（総制動力Ｂｔ）が制動力ｂｔ３であるときの前輪制動力Ｂｆ（この場合、制動力ｂｆ３ｂ）及び後輪制動力Ｂｒ（この場合、制動力ｂｒ３ｂ）は、実線Ｌｄ２上の点Ｐ３ｂによって表される。点Ｐ３ｂの前輪制動力Ｂｆ（制動力ｂｆ３ｂ）は、点Ｐ３ａの前輪制動力Ｂｆ（制動力ｂｆ３ａ）よりも小さい（即ち、ｂｆ３ｂ＜ｂｆ３ａ）。一方、点Ｐ３ｂの後輪制動力Ｂｒ（制動力ｂｒ３ｂ）は、点Ｐ３ａの後輪制動力Ｂｒ（制動力ｂｒ１）よりも大きい（即ち、ｂｒ１＜ｂｒ３ｂ）。点Ｐ２ａ及び点Ｐ２ｂを通る直線Ｌｅ３は、等制動力線である。

換言すれば、自動停止制動力が制動力ｂｔ１よりも大きいとき、ピッチ角低減処理（第２処理）の実行によって制動力分配率Ｒｂが大きくなり、以て、前輪制動力Ｂｆが小さくなる。そのため、自動制動処理の実行時における車両１０のピッチ角の大きさが、ピッチ角低減処理が実行されない場合と比較して小さくなる。

ピッチ角低減処理の具体的な実行例が図５（Ａ）の一点鎖線Ｌｖ３及び図５（ｂ）の一点鎖線Ｌｂ３に示される。一点鎖線Ｌｖ３から理解されるように、時刻ｔ０における車速Ｖｓは、速度ｖ１よりも大きい速度ｖ２であり、車両１０は定速にて走行している。本例において、時刻ｔ１にて衝突可能性物標に係る衝突時間Ｔｃが第２時間閾値Ｔｔｈ２と等しくなり、以て、運転支援ＥＣＵ２０は、自動制動処理を開始する。

この場合、一点鎖線Ｌｂ３から理解されるように、総制動力Ｂｔは、時刻ｔ１にて上昇を開始し、その後、制動力ｂｔ３に達している。即ち、本例における総制動力Ｂｔは、図４の点Ｐ３ｂに対応している。従って、このとき、図５（Ｂ）に示されるように、前輪制動力Ｂｆは制動力ｂｆ３ｂに等しく且つ後輪制動力Ｂｒは制動力ｂｒ３ｂに等しい。

仮に、ピッチ角低減処理が実行されなければ、総制動力Ｂｔが制動力ｂｔ３であるとき、前輪制動力Ｂｆはｂｆ３ａに等しく且つ後輪制動力Ｂｒはｂｒ３ａに等しい。即ち、ピッチ角低減処理によって自動制動処理の実行時における前輪制動力Ｂｆが小さくなり、以て、ピッチ角の大きさが小さくなる。

その後、一点鎖線Ｌｖ３及び一点鎖線Ｌｂ３から理解されるように、時刻ｔ４にて車両１０が停止して車速Ｖｓが「０」となり、その後、総制動力Ｂｔが「０」となっている。

（具体的作動）
次に、運転支援ＥＣＵ２０の具体的作動について説明する。運転支援ＥＣＵ２０のＣＰＵ（以下、単に「ＣＰＵ」とも称呼される。）は、時間間隔Δｔｉが経過する毎に図６にフローチャートにより表された「自動制動処理ルーチン」を実行する。

従って、適当なタイミングとなると、ＣＰＵは、図６のステップ６００から処理を開始してステップ６０５に進み、車両１０が前進状態であるか否かを判定する。具体的には、ＣＰＵは、シフトポジションセンサ４３によって検出されたシフトポジションが「Ｄ」、「Ｓ」及び「Ｂ」の何れかであるか否かを判定する。車両１０が前進状態でなければ（即ち、シフトポジションが「Ｐ」、「Ｒ」、「Ｎ」の何れかであれば）、ＣＰＵは、ステップ６０５にて「Ｎｏ」と判定してステップ６９５に進み、本ルーチンを終了する。

一方、車両１０が前進状態であれば、ＣＰＵは、ステップ６０５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ６１０に進み、カメラ装置４１から最後に受信した（即ち、最新の）物標情報に基づいて衝突可能性物標が存在しているか否かを判定する。

本実施形態において、衝突可能性物標は、走行領域Ｒｔに含まれる物標である。走行領域Ｒｔは、図１に示されるように、車両１０の前方に延在する領域であって、ｙ軸を中心とし、幅が車両１０の車幅Ｌｗに所定の車幅マージンＬｍを加えた長さである領域である。換言すれば、ＣＰＵは、横距離Ｄｘがの大きさ｜Ｄｘ｜が１／２×（Ｌｗ＋Ｌｍ）よりも小さい物標を衝突可能性物標として抽出する。

衝突可能性物標が存在していれば、ＣＰＵは、ステップ６１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ６１５に進み、衝突可能性物標の１つを選択し、その衝突可能性物標に係る衝突時間Ｔｃを取得する。

衝突時間Ｔｃを取得するため、ＣＰＵは、最新画像に対して取得されたその物標の縦距離Ｄｙと、前回画像に対して取得されたその物標（即ち、識別子ｉｄが等しい物標）の縦距離Ｄｙである前回縦距離Ｄｙｐと、に基づいて下式（１）により相対縦速度Ｖｙを取得（算出）する。式（１）から理解されるように、時間間隔Δｔｉが経過する間に縦距離Ｄｙが減少していれば（即ち、ｙ軸方向において物標が車両１０に接近していれば）、相対縦速度Ｖｙは負の値となる（即ち、Ｖｙ＜０）。

Ｖｙ＝（Ｄｙ−Ｄｙｐ）／Δｔｉ ……（１）

更に、ＣＰＵは、その物標の縦距離Ｄｙ及び相対縦速度Ｖｙに基づいて下式（２）により衝突時間Ｔｃを取得（算出）する。ただし、相対縦速度Ｖｙが「０」以上の値であれば（即ち、０≦Ｖｙであれば）、ＣＰＵは、便宜上、衝突時間Ｔｃを第２時間閾値Ｔｔｈ２よりも大きい特定の値に設定する。

Ｔｃ＝Ｄｙ／Ｖｙ ……（２）

次いで、ＣＰＵは、ステップ６２０に進み、全ての衝突可能性物標に対して衝突時間Ｔｃを取得したか否かを判定する。衝突時間Ｔｃが取得されていない衝突可能性物標があれば、ＣＰＵは、ステップ６２０にて「Ｎｏ」と判定してステップ６１５に進み、衝突時間Ｔｃが取得されていない衝突可能性物標の１つを選択してその物標の衝突時間Ｔｃを取得する。

一方、全ての衝突可能性物標に対して既に衝突時間Ｔｃが取得されていれば、ＣＰＵは、ステップ６２０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ６２５に進み、衝突可能性物標のそれぞれに対して取得された衝突時間Ｔｃの最小値である最小衝突時間Ｔｃｍｉｎを取得する。

次いで、ＣＰＵは、ステップ６３０に進み、逆方向乗員が乗車しているか否かを着座センサ４２の出力値に基づいて判定する。逆方向乗員が乗車していれば、ＣＰＵは、ステップ６３０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ６３５に進み、最小衝突時間Ｔｃｍｉｎが第２時間閾値Ｔｔｈ２よりも小さいか否かを判定する。最小衝突時間Ｔｃｍｉｎが第２時間閾値Ｔｔｈ２よりも小さければ、ＣＰＵは、ステップ６３５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ６４０に進む。

一方、逆方向乗員が乗車していなければ、ＣＰＵは、ステップ６３０にて「Ｎｏ」と判定してステップ６６５に進み、最小衝突時間Ｔｃｍｉｎが第１時間閾値Ｔｔｈ１よりも小さいか否かを判定する。最小衝突時間Ｔｃｍｉｎが第１時間閾値Ｔｔｈ１よりも小さければ、ＣＰＵは、ステップ６６５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ６４０に進む。

ＣＰＵは、ステップ６４０に進むと、以下に説明するステップ６４０乃至ステップ６６０を順に実行し、ステップ６９５に進む。
ステップ６４０：ＣＰＵは、車両１０が最小衝突時間Ｔｃｍｉｎに係る物標（以下、「衝突回避物標」とも称呼される。）と衝突する可能性が高いために自動制動処理を実行することを表示装置４４及びスピーカー４５により運転者に報知する。

ステップ６４５：ＣＰＵは、衝突回避物標よりも余裕距離Ｌｓだけ手前にある位置（即ち、目標停止位置）にて車両１０を停止させるために必要な停止減速度Ｄｓｐを下式（３）により取得する。

Ｄｓｐ＝（１／２）×Ｖｙ^２／（Ｄｙ−Ｌｓ） ……（３）

ステップ６５０：ＣＰＵは、実際の減速度Ｄｃを停止減速度Ｄｓｐと一致させるために必要な総制動力Ｂｔ（即ち、自動停止制動力）である目標総制動力Ｂｔｔｇを取得する。具体的には、上述したブレーキＥＣＵ３２が実行する処理と同様に、予め適合され且つ記憶しているルックアップテーブルに停止減速度Ｄｓｐ及び制動力パラメータを適用することによって目標総制動力Ｂｔｔｇを取得する。
ステップ６５５：ＣＰＵは、図４の実線Ｌｄ２によって表される関係に基づいて目標総制動力Ｂｔｔｇを目標前輪制動力Ｂｆｔｇと目標後輪制動力Ｂｒｔｇとに分配する。

ステップ６６０：ＣＰＵは、エンジンＥＣＵ３１に対して目標トルクＴｒｔｇが「０」に設定された駆動力制御要求を送信する。その結果、エンジンＥＣＵ３１は、図示しないルーチンを実行して実際の駆動トルクＴｄが「０」となるようにエンジンアクチュエータ６４及びトランスミッション６２を制御する。

更に、ＣＰＵは、ブレーキＥＣＵ３２に対して目標前輪制動力Ｂｆｔｇ及び目標後輪制動力Ｂｒｔｇを含む制動力制御要求を送信する。その結果、ブレーキＥＣＵ３２は、図示しないルーチンを実行して実際の前輪制動力Ｂｆが目標前輪制動力Ｂｆｔｇと等しくなり且つ実際の後輪制動力Ｂｒが目標後輪制動力Ｂｒｔｇと等しくなるようにブレーキアクチュエータ７２を制御する。加えて、ブレーキＥＣＵ３２は、制動力の発生により車両１０が停止すると、ブレーキアクチュエータ７２を制御して制動装置７０による制動力の発生を停止させる。

なお、ステップ６１０の判定条件が成立していなければ（即ち、衝突可能性物標が存在していなければ）、ＣＰＵは、ステップ６１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ６９５に直接進む。加えて、ステップ６３５の判定条件が成立していなければ（即ち、最小衝突時間Ｔｃｍｉｎが第２時間閾値Ｔｔｈ２以上であれば）、ＣＰＵは、ステップ６３５にて「Ｎｏ」と判定してステップ６９５に直接進む。更に、ステップ６６５の判定条件が成立していなければ（即ち、最小衝突時間Ｔｃｍｉｎが第１時間閾値Ｔｔｈ１以上であれば）、ＣＰＵは、ステップ６６５にて「Ｎｏ」と判定してステップ６９５に直接進む。従って、これらの場合、自動制動処理は実行されない。

以上、説明したように、本制御装置によれば、車両１０に逆方向乗員が乗車しているとき、自動制動処理が開始されるタイミングが減速度低減処理（第１処理）によって時間閾値差分ΔＴｃだけ早くなる。一方、逆方向乗員の有無に依らず目標停止位置は変化しない。そのため、車両１０に逆方向乗員が乗車しているとき、逆方向乗員が乗車していない場合と比較して停止減速度Ｄｓｐが小さくなり、逆方向乗員を含む車両１０の乗員が乗り物酔いとなる可能性が低くなる。

加えて、車両１０に逆方向乗員が乗車しているとき、停止減速度Ｄｓｐが比較的大きければ（具体的には、自動停止制動力が制動力ｂｔ１よりも大きければ）、ピッチ角低減処理（第２処理）によって制動力分配率Ｒｂが大きくなる。その結果、自動制動処理の実行時におけるピッチ角の大きさ（即ち、車両１０が前傾する度合い）が小さくなるので、逆方向乗員を含む車両１０の乗員が乗り物酔いとなる可能性が低くなる。

以上、本発明に係る車両の制御装置の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、本実施形態において、運転支援ＥＣＵ２０は、着座センサ４２の検出結果に基づいて車両１０に逆方向乗員が乗車しているか否かを判定していた。しかし、運転支援ＥＣＵ２０は、これとは異なる方法によって逆方向乗員が乗車しているか否かを判定してもよい。例えば、運転支援ＥＣＵ２０は、車両１０に乗車している逆方向乗員が使用するシートベルトのバックルに配設されたセンサの検出結果に基づいて逆方向乗員が乗車しているか否かを判定しても良い。

加えて、本実施形態において、前方カメラ４１ａが撮影した前方画像に基づいて画像処理部４１ｂが物標を検出していた。しかし、カメラ装置４１とは異なる装置によって物標が検出されても良い。例えば、本制御装置は、カメラ装置４１の代わりに或いはカメラ装置４１に加えてミリ波レーダ及び／又はＬＩＤＡＲ（LIght Detection And Ranging）装置を備え、ミリ波レーダ及び／又はＬＩＤＡＲ装置による検出結果に基づいて物標情報を取得しても良い。

加えて、本実施形態において、衝突可能性物標であるか否かの判定に用いられる走行領域Ｒｔは、車両１０の前方に直線状に延在する領域であった。しかし、走行領域Ｒｔは、操舵角度に応じて変化しても良い。具体的には、車両１０の操舵ハンドルが右方向に操作されているときには操舵角度の大きさに応じて走行領域Ｒｔが車両１０から前方に離れるほど右方向に湾曲し且つ操舵ハンドルが左方向に操作されているときには操舵角度の大きさに応じて走行領域Ｒｔが車両１０から前方に離れるほど左方向に湾曲しても良い。

加えて、本実施形態において、運転支援ＥＣＵ２０は、車両１０の前方領域を撮影した画像に含まれる衝突回避物標に対して自動制動処理を実行していた。しかし、運転支援ＥＣＵ２０は、車両１０の後進時、車両１０の後方領域が撮影された後方領域画像に含まれる衝突回避物標に対して自動制動処理を実行しても良い。

加えて、本実施形態において、運転支援ＥＣＵ２０は、逆方向乗員が乗車しているとき、自動制動処理の実行に際して減速度低減処理（第１処理）及びピッチ角低減処理（第２処理）を実行していた。しかし、ピッチ角低減処理の実行は割愛されても良い。この場合、運転支援ＥＣＵ２０は、自動制動処理の実行時、図４の破線Ｌｄ１に基づいて前輪制動力Ｂｆ（目標前輪制動力Ｂｆｔｇ）及び後輪制動力Ｂｒ（目標後輪制動力Ｂｒｔｇ）を取得する。

１０…車両、２０…運転支援ＥＣＵ、３１…エンジンＥＣＵ、３２…ブレーキＥＣＵ、４１…カメラ装置、４２…着座センサ、４３…シフトポジションセンサ、４４…表示装置、４５…スピーカー、５１…前列シート、５２…中列シート、５３…後列シート、５４…前輪、５５…後輪、６１…エンジン、６２…トランスミッション、６３…エンジンセンサ、６４…エンジンアクチュエータ、７０…制動装置、７１…ブレーキセンサ、７２…ブレーキアクチュエータ。

Claims (1)

1. 車両の予想走行経路上に存在する物標を検出する物標検出部と、
   前記車両が前記物標と衝突する可能性が高いと判定したとき、前記車両が前記物標よりも手前にある目標停止位置にて停止するように前記車両の制動装置を制御する自動制動処理を実行する制動制御部と、
   を備える車両の制御装置であって、
   前記車両に対して後方を向いて乗車している逆方向乗員が存在しているか否かを判定する逆方向乗員判定部を備え、
   前記制動制御部は、
   前記逆方向乗員が存在しているとき、当該逆方向乗員が存在していないときと比較して前記自動制動処理を開始するタイミングを早めるように構成された、
   車両の制御装置。
   

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