JP3371492B2 - 車両衝突防止装置 - Google Patents

車両衝突防止装置

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JP3371492B2 JP28528893A JP28528893A JP3371492B2 JP 3371492 B2 JP3371492 B2 JP 3371492B2 JP 28528893 A JP28528893 A JP 28528893A JP 28528893 A JP28528893 A JP 28528893A JP 3371492 B2 JP3371492 B2 JP 3371492B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は車両追突防止装置に係
り、特に運転者による衝突回避動作の動作速度及び動作
量から自車が緊急状態にあると推定され、且つ運転者に
よる衝突回避動作が足りない時にのみ自動衝突回避手段
を作動させて制動力を増大させる車両衝突防止装置る関
するものである。
【0002】
【従来の技術】前方車両との距離及び相対速度を検出し
て追突を防止する制動装置としては、例えば特開昭60
−38238号公報に掲載されたものが従来より知られ
ている。
【0003】上記公報掲載の従来装置は、運転者によっ
てブレーキペダルが踏み込まれた時、先方車両との車間
距離測定値から判断して運転者によるブレーキ量が足り
ない場合に、自動的に制動力を増大させるものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来装置にあっては、カーブ路等では運転者が制動を開始
している時にガードレール等の路側物との相対距離を演
算してしまい、この相対距離値に基づいて自動制御がか
かってしまう。このため、カーブ進入時に急制動がかか
ってしまい、ドライバビリティが悪化してしまうといっ
た問題点があった。
【0005】本発明は以上の点に鑑みなされたものであ
り、運転者による衝突回避動作の動作速度及び動作量か
ら自車が緊急状態にあると推定され、且つ運転者による
衝突回避動作が足りない時にのみ制動力を増大させるこ
とによって、ドライバビリティの悪化を防止することが
できる車両追突防止装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】図1は、本発明の原理構
成図である。
【0007】同図に示すように、請求項1記載の発明
は、自車と前方物体との相対距離を測定するする測距手
段M1と、前記自車を自動制又は自動操舵させる自動
衝突回避手段M2と、運転者による操舵操作を含む衝突
回避動作を検出する衝突回避動作検出手段M3と、前記
測距手段M1による測定結果と前記衝突回避動作検出手
段M3による検出結果とに基づいて、前記衝突回避動作
検出手段M3によって検出される運転者の操舵操作を含
む衝突回避動作のみで前方物体との衝突が回避できるか
否かを判定する衝突回避可否判定手段M4と、を備え、
前記衝突回避動作の動作速度又は動作量が緊急状態にあ
ると推定される所定値以上の場合、且つ前記衝突回避可
否判定手段M4によって運転者の衝突回避動作のみで衝
突を回避できないと判定された場合にのみ、前記自動衝
突回避手段M2を作動させることを特徴とするものであ
る。
【0008】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明において、衝突回避動作検出手段M3によって運転者
の衝突回避の動作速度又は動作量が所定値以下の場合で
あって、且つ前記衝突回避可否判定手段M4によって衝
突を回避できないと判定された場合に運転者に対して警
報を行なう警報手段M5を備えていることを特徴とする
ものである。
【0009】
【作用】請求項1及び請求項2記載の発明では、測距手
段によって自車と前方物体との相対距離及び相対速度が
測定されると共に、衝突回避動作検出手段によって運転
者による衝突回避動作が検出される。また、測距手段に
よる測定結果と衝突回避動作検出手段による検出結果と
に基づいて、運転者の衝突回避動作のみで前方物体との
衝突が回避できるか否かが衝突回避可否判定手段によっ
て判定される。
【0010】そして、自車を自動制又は自動操舵させ
る自動衝突回避手段は、衝突回避動作検出手段によって
検出される衝突回避動作の動作速度及び動作量が所定量
以上の場合、且つ衝突回避可否判定手段によって運転者
の衝突回避動作のみで衝突を回避できないと判定された
場合にのみ動作する
【0011】従って、ドライバビリティの悪化を防止す
ることができる。
【0012】また、請求項2記載の発明では、衝突回避
動作検出手段によって運転者の衝突回避動作が検出され
ず、且つ衝突回避可否判定手段によって衝突を回避でき
ないと判定された場合は、警報手段によって運転者に対
して警報が行なわれる。
【0013】従って、衝突回避動作がない場合には、警
報によって運転者に危険信号を促すことができる。
【0014】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面に基づい
て説明する。尚、図2は本発明の実施例に係る車両衝突
防止装置の構成図である。
【0015】図2中、1は自車前方の障害物までの距離
R,相対速度v及び方向を測定する測距センサ(前記し
た測距手段M1に相当)であり、同図中、2は運転者に
よる図示しないアクセル,ブレーキ及びステアリングの
操作量、具体的にはアクセル開度,ブレーキ圧力P及び
操舵量θを検出する運転者操作量センサ(前記した衝突
回避動作検出手段M3に相当)である。また、図2中、
3は車両の車速V,前後加速度G及びヨーレイト等を検
出する車両運転状態センサである。そして、これら測距
センサ1,運転者操作量センサ2及び車両運動状態セン
サ3は夫々電子制御装置(ECU)7に接続されてい
る。
【0016】図2中、4はECU7からの出力信号に対
応してブレーキ圧力を発生する電子ブレーキアクチュエ
ータ(前記した自動衝突回避手段M2に相当)であり、
同図中、5は電子ブレーキアクチュエータ4に接続され
ていると共に、電子アクチュブレーキアクチュエータ4
のブレーキ圧力と運転者が実際にブレーキ操作すること
によって発生するブレーキ圧力とを比較して、より高い
圧力の方をブレーキ圧力として出力するチェンジバルブ
である。また、図2中、6はECU7からの出力信号に
対応して運転者に危険状態であることを報知する緊急回
避警報装置(前記した警報手段M5に相当)である。そ
して、これら電子ブレーキアクチュエータ4及び緊急回
避警報装置6は、夫々ECU7に接続されている。
【0017】前記ECU7は、例えばマイクロコンピュ
ータよりなり、前記した衝突回避可否判定手段M4をソ
フトウェア処理により実現する制御装置であり、図2に
示す如く公知のハードウェア構成を有している。
【0018】図2において、ECU7は、中央処理装置
(CPU)70,処理プログラムを格納したリード・オ
ンリ・メモリ(ROM)71,作業領域として使用され
るランダム・アクセス・メモリ(RAM)72,エンジ
ン停止後もデータ保持するバックアップRAM73,マ
ルチプレクサ付き入力インタフェース回路74、A/D
コンバータ76及び出力インタフェース回路75等から
構成されており、これらはバス77を介して接続されて
いる。
【0019】入力インタフェース回路74は、測距セン
サ1からの検出信号,運転者操作量センサ2からの検出
信号,及び車両運動状態センサ3からの検出信号を順次
切換えて時系列的に合成された直列信号とし、これを単
一のA/Dコンバータ76へ供給してアナログ・ディジ
タル変換させた後、バス77へ順次送出させる。
【0020】出力インタフェース回路75は、バス77
から入力された各信号を電子ブレーキアクチュエータ4
及び緊急回避警報装置6へ選択的に送出して、これらを
制御する。
【0021】上記構成のECU7のCPU70は、RO
M71内に格納されたプログラムに従い、以下に説明す
るフローチャートの処理を実行する。尚、図3は本発明
の要部の一実施例の動作説明用のメインフローチャート
である。
【0022】図3に示すように、ECU7のCPU70
は、必要減速度演算処理(ステップ100)、障害物回
避操作演算処理(ステップ200)、前記した衝突回避
可否判定手段に相当する緊急回避制御演算処理(ステッ
プ300)、及び踏み増し量演算処理(ステップ40
0)を順次実行する。以下、各処理について説明する。
必要減速度演算処理においては、図4に示すように、ス
テップ110で測距センサ1からのデータ、具体的には
自車前方の障害物までの距離R及び相対速度v等のデー
タを取り込み、このステップ110で取り込んだ相対速
度v,時間変化Δtとから相対加速度δG(δG=v/
Δt)を演算する(ステップ120)。そして、ステッ
プ130で障害物の速度V2(V2=V1+v)及び加
速度G2(G2=G1+δG)を演算する。尚、V1及
びG1は、夫々前回の処理における障害物の速度及び加
速度である。
【0023】更に、ステップ140で必要減速度G1*
{G1* =V12 ・G2/(2R・G2+V22 )}を
演算して必要減速度演算を終了する。
【0024】障害物回避操作演算処理においては、図5
に示すように、ステップ210で運転者操作量センサ2
からのデータ、具体的にはブレーキ圧力P及び操舵量θ
等を取り込み、このステップ210で取り込んだブレー
キ圧力P,及び操舵量θ等からブレーキ圧力の修正量Δ
P{ΔP=P(t2)−P(t1)}、及び操舵量の修
正量Δθ{Δθ=θ(t2)−θ(t1)}を演算する
(ステップ220)。尚、P(t2)及びP(t1)
は、夫々時間t2におけるブレーキ圧力及び時間t1に
おけるブレーキ圧力であり、θ(t2)及びθ(t1)
は、夫々時間t2における操舵量及び時間t1における
操舵量である。
【0025】そして、ステップ230でブレーキ圧力の
修正速度δP(δP=ΔP/Δt)及び操舵量の修正速
度δθ(δθ=Δθ/Δt)を演算する。
【0026】更に、ステップ240で障害物回避操作の
緊急度S(S=k1・ΔP・δP+k2・Δθ・δθ)
を演算して障害物回避操作演算処理を終了する。尚、k
1及びk2は予め定められた所定の定数である。
【0027】緊急回避制御演算処理においては、図6に
示すように、ステップS310でブレーキ回避限界距離
B を演算する。このブレーキ回避限界距離RB は、予
めROM71内に格納された図7に示すマップより求め
られる。具体的には、自車速Vと相対速度vとから図7
に示すマップより求められる。
【0028】またステップ320で操舵量回避限界距離
S を演算する。この操舵量回避限界距離Rs は、予め
ROM71内に格納された図8に示すマップより求めら
れる。具体的には、相対速度vから図8に示すマップよ
り求められる。
【0029】そして、ステップ330で回避可能確率
{η=(2R−RB −RS )/(RB+RS )}を演算
し、ステップ340で回避可能確率ηが予め定められた
最小値ηmin 以下であるか否かが判定され、η≦ηmin
であると判定されたときは、ステップ350で障害物回
避操作の緊急度Sが予め定められた最大値Smax 以上で
あるか否かが判定され、S≧Smax であると判定された
ときは、ステップ360でブレーキ圧補正フラグBFを
ON(BF=1)にすると共に、回避警報フラグAFを
ON(AF=1)にして処理を終了する。
【0030】一方、ステップ340でη≦ηmin でない
と判定されたときはステップ370でブレーキ圧補正フ
ラグBFをOFF(BF=0)にすると共に、回避警報
フラグAFをOFF(AF=0)として処理を終了し、
ステップ350でS≧Smaxでないと判定されたとき
は、ステップ380で回避警報フラグAFをON(AF
=1)にして処理を終了する。
【0031】即ち、回避可能確率ηが小さく、且つ障害
物回避操作の緊急度Sが大きい場合にはブレーキ圧補正
フラグBF及び回避警報フラグAFがともにONにさ
れ、回避可能確率ηが小さく、且つ障害物回避操作の緊
急度Sが小さい場合には、回避警報フラグAFのみがO
Nにされる。
【0032】踏み増し量演算処理フロにおいては、図9
に示すように、ステップ410で車両運動センサからの
データ、具体的には自車速V及び前後加速度G等を取り
込み、ステップ420でブレーキ圧補正フラグBFがO
N(BF=1)か否かが判定され、BF=1であると判
定されたときは、ステップ430で必要ブレーキ圧力P
* {P* =k3(G* −G)}を演算する。尚、k3は
予め定められた所定の定数である。
【0033】そして、ステップ440で電子ブレーキ指
令値PC (PC =P* )を演算し、ステップ460で回
避警報フラグAFがON(AF=1)か否かが判定さ
れ、AF=1であると判定されたときは、ステップ46
0で緊急回避警報信号が出力されて処理は終了する。
【0034】一方、ステップ420でBF=1でないと
判定されたときは、ステップ470でブレーキ圧力P*
=0としてステップ440以降の処理が順次実行されて
処理は終了し、ステップ450でAF=1でないと判定
されたときは、処理は終了する。
【0035】そして、ステップ440で演算された電子
ブレーキ指令値PC に対応した出力信号によって電子ブ
レーキアクチュエータ4に所定のブレーキ圧力が発生す
ると共に、チェンジバルブ5は、電子ブレーキアクチュ
エータ4のブレーキ圧力と運転者が実際にブレーキ操作
することにより発生するブレーキ圧力とを比較して、高
い圧力の方をブレーキ圧力として出力する。また、ステ
ップ460で緊急回避警報信号が出力されると、緊急回
避警報装置6より運転者に対して警報が行なわれ、この
警報によって運転者に危険回避動作を促す。
【0036】以上のような実施例によれば、運転者によ
る危険回避の動作量(ブレーキペダル踏込によるブレー
キ圧力P,ステアリング操作による操舵量θ等)・動作
速度(ブレーキ圧力の修正速度δP,操舵量の修正速度
δθ等)等から、自車が緊急状態にあるか否かが推定さ
れる。従って、自車が緊急状態にある時、且つ運転者に
よる回避動作が足りない時にのみ、電子ブレーキアクチ
ュエータ4を作動せしめるので、これによって、従来問
題となっていたカーブ進入時の急制動によるドライバビ
リティの悪化を防止することができる。
【0037】また、上述実施例によれば、運転者による
危険回避動作がなく、且つ自車と前方の障害物(物体)
との衝突が避けられないと判定された場合、緊急回避警
報装置6より運転者に対して警報を行なうので、これに
よって運転者に危険回避動作を促すことができる。
【0038】尚、上述実施例において、緊急回避警報装
置6は必ずしも必要なものではなく、緊急回避警報装置
6を設けなくても良い。そして、この場合にあっても、
従来問題となっていたカーブ進入時の急制動によるドラ
イバビリティの悪化を防止することができることは言う
までもない。
【0039】
【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、運転者に
よる衝突回避動作の動作速度又は動作量から自車が緊急
状態にあると推定され、且つ運転者による衝突回避動作
が足りない時にのみ自動衝突回避手段を作動させている
ので、ドライバビリティの悪化を防止することができ
る。
【0040】また、請求項2記載の発明によれば、運転
者による衝突回避動作がなく、且つ自車と前方物体との
衝突する可能性が高い場合、運転者に対して警報を行な
うので、運転者による危険回避動作がない場合には、該
警報によって運転者に危険回避動作を促すことができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理構成図である。
【図2】本発明の実施例に係る車両衝突防止装置の構成
図である。
【図3】本発明の要部の一実施例の動作説明用のメイン
フローチャートである。
【図4】本発明の要部の一実施例の動作説明用のサブフ
ローチャート(その1)である。
【図5】本発明の要部の一実施例の動作説明用のサブフ
ローチャート(その2)である。
【図6】本発明の要部の一実施例の動作説明用のサブフ
ローチャート(その3)である。
【図7】自車速と相対速度とブレーキ回避限界距離との
関係を示すマップである。
【図8】相対速度と操舵回避限界距離との関係を示すマ
ップである。
【図9】本発明の要部の一実施例の動作説明用のサブフ
ローチャート(その4)である。
【符号の説明】
M1 測距手段 M2 自動衝突回避手段 M3 衝突回避動作検出手段 M4 衝突回避可否判定手段 M5 警報手段 1 測定センサ 2 運転者操舵量センサ 3 車両運転状態センサ 4 電子ブレーキアクチュエータ 5 チェンジバルブ 6 緊急回避警報装置 7 電子制御装置(ECU)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60R 21/00 B60K 31/00 G08G 1/16

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 自車と前方物体との相対距離を測定する
    測距手段と、 前記自車を自動制又は自動操舵させる自動衝突回避手
    段と、 運転者による操舵操作を含む衝突回避動作を検出する衝
    突回避動作検出手段と、 前記測距手段による測定結果と前記衝突回避動作検出手
    段による検出結果とに基づいて、前記衝突回避動作検出
    手段によって検出される運転者の操舵操作を含む衝突回
    避動作のみで前方物体との衝突が回避できるか否かを判
    定する衝突回避可否判定手段と、 を備え、 前記衝突回避動作の動作速度又は動作量が緊急状態にあ
    ると推定される所定値以上の場合、且つ前記衝突回避可
    否判定手段によって運転者の衝突回避動作のみで衝突を
    回避できないと判定された場合にのみ、前記自動衝突回
    避手段を作動させることを特徴とする車両衝突防止装
    置。
  2. 【請求項2】 衝突回避動作検出手段によって運転者に
    よる衝突回避動作の動作速度又は動作量が所定値以下の
    場合、且つ前記衝突回避可否判定手段にて衝突回避でき
    ないと判定された場合に、運転者に対して警報を行う警
    報手段を備えていることを特徴とする請求項1に記載の
    車両衝突回避装置。
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