JPH0552934A

JPH0552934A - 車両の接触防止装置

Info

Publication number: JPH0552934A
Application number: JP3209440A
Authority: JP
Inventors: Toru Yoshioka; 透吉岡; Kenichi Okuda; 憲一奥田; Hiroki Kamimura; 裕樹上村; Yasunori Yamamoto; 康典山本; Tomohiko Adachi; 智彦足立
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1991-08-21
Filing date: 1991-08-21
Publication date: 1993-03-02

Abstract

(57)【要約】【目的】走行路面の起伏に拘らず、センサが障害物を
常に把握し得るようになし、よって障害物との接触回避
に有効に図る。【構成】自車と障害物との間の距離及び相対速度を検
出するレーダヘッドユニット３１等からなる距離・相対
速度検出手段３４を備え、その検出結果から障害物との
接触の可能性を判断して接触回避措置を採ることを前提
とする。そして、走行道路の起伏を検出手段５１で検出
し、該検出手段５１からの信号を受けるセンシング方向
変更手段５２によって、走行道路の起伏に応じて上記距
離・相対速度検出手段３４のレーダヘッドユニット３１
のセンシング方向を上下に変化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自車と障害物との間の
距離及び相対速度を検出し、その検出結果から接触の可
能性を判断して自動制動等の接触回避措置を自動的に採
る車両の接触防止装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種車両の接触防止装置と
して、例えば特公昭３９−２５６５号公報及び特公昭３
９−５６６８号公報等に開示されるように、光学的方法
または超音波等を用いて自車と前方の障害物との間の距
離及び相対速度を連続的に検出するとともに、その検出
された自車と前方障害物との間の距離及び相対速度から
接触の可能性があるか否かを判断し、接触の可能性があ
ると判断された場合アクチュエータを作動させて各車輪
のブレーキを自動的にかけ接触を防止するようにしたも
のは知られている。また、この自動制動とは別に、接触
の可能性があると判断された場合に自動的に操舵を行
い、接触ないし接触を回避するようにしたものも知られ
ている（特開昭１−１２４００８号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
接触防止装置では、車体に取り付けたセンサで自車と前
方障害物との間の距離及び相対速度を検出しているが、
走行路面が起伏している場合には、前方障害物がセンサ
のセンシング範囲から外れて検出精度が低下することが
ある。

【０００４】そこで、従来は、特に自動制動中に前方障
害物を見失ったとき、所定距離又は所定時間制動状態を
保持する方法を採ることがあるが（特開昭５２−７１０
３３号公報参照）、この方法は便宜的なものに過ぎず、
自動制動等の接触回避措置を採る上で最適なものとは言
えない。

【０００５】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、上記センサのセンジン
グ方向を走行路面の起伏に応じて変更することにより、
障害物を常に把握し、よって接触回避措置を適切に採り
得る車両の接触防止装置を提供せんとするものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、自車と障害物との間の距離
及び相対速度を検出する距離・相対速度検出手段を備
え、その検出結果から障害物との接触の可能性を判断し
て接触回避措置を採る車両の接触防止装置において、走
行道路の起伏を検出する道路起伏検出手段と、該検出手
段からの信号を受け、走行道路の起伏に応じて少なくと
も上記距離検出手段のセンシング方向を上下に変化させ
るセンシング方向変更手段とを備える構成とするもので
ある。尚、接触の可能性とは、自車前方の障害物との接
触の可能性のみならず、自車後方の障害物との接触の可
能性をも含む意である。また、距離・相対速度検出手段
は、一つの装置で距離及び相対速度の両方を検出するも
のと、二つの別個の装置で各々距離及び相対速度を検出
するものとを含む。

【０００７】請求項２及び３記載の発明は、いずれも請
求項１記載の発明をより具体的に示すものである。すな
わち、請求項２記載の発明は、少なくとも上記距離検出
手段を、そのセンシングが上下方向に比較的広範囲に亘
るスキャニング式のもので構成し、また、上記センシン
グ方向変更手段を、このスキャニング式の距離検出手段
でセンシングしたデータの重み付けでそのセンシング方
向を上下に変化させるものと成す。また、請求項３記載
の発明は、少なくとも上記距離検出手段を水平軸廻りに
上下に揺動可能に設けるとともに、上記センシング方向
変更手段が、この距離検出手段を上下に揺動させるアク
チュエータを有し、該アクチュエータで距離検出手段の
センシング方向を上下に変化させる構成とする。

【０００８】

【作用】上記の構成により、本発明では、走行道路が起
伏している場合でも、その起伏を検出手段で検出し、該
検出手段からの信号を受けるセンシング方向変更手段が
走行道路の起伏に応じて少なくとも距離検出手段のセン
シング方向を上下に変化させることになり、障害物を見
失うことなく常に把握することができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１０】図１〜図３は本発明の第１実施例に係わる
車両の自動制動装置を示し、図１及び図２は自動制動装
置の油圧回路構成を示し、図３は自動制動装置のブロッ
ク構成を示す。

【００１１】図１及び図２において、１は運転者による
ブレーキペダル２の踏込力を増大させるマスタバック、
３は該マスタバック１により増大された踏込力に応じた
制動圧を発生するマスタシリンダであって、該マスタシ
リンダ３で発生した制動圧は、最初自動制動バルブユニ
ット４に送給され、しかる後、ＡＢＳ（アンチスキッド
ブレーキ装置）バルブユニット５を通して各車輪のブレ
ーキ装置６に供給されるようになっている。

【００１２】上記自動制動バルブユニット４は、上記マ
スタシリンダ３とブレーキ装置６側との連通を遮断する
シャッターバルブ１１と増圧バルブ１２と減圧バルブ１
３とを有しており、これら三つのバルブ１１〜１３はい
ずれも電磁式の２ポート２位置切換バルブからなる。上
記増圧バルブ１２とマスタシリンダ３との間には、モー
タ駆動式の油ポンプ１４と、該油ポンプ１４から吐出さ
れる圧油を貯溜して一定圧に保持するためのアキュムレ
ータ１５とが介設されている。そして、上記シャッター
バルブ１１が開位置にあるときには、ブレーキペダル２
の踏込力に応じて各車輪のブレーキ装置６で制動がかか
る。一方、シャッターバルブ１１が閉位置にあるとき、
増圧バルブ１２を開位置に、減圧バルブ１３を閉位置に
それぞれ切換えると、上記アキュムレータ１５からの圧
油が各車輪のブレーキ装置６に供給されて制動がかか
り、増圧バルブ１２を閉位置に、減圧バルブ１３を開位
置にそれぞれ切換えると、上記ブレーキ装置６から圧油
が戻されて制動が弱められるようになっている。上記三
つのバルブ１１〜１３の切換えは、それらに対し各々電
圧を印加する電圧源等からなるアクチュエータ１６によ
って行われ、また、該アクチュエータ１６はコントロー
ルボックス１７からの信号を受けて制御される。

【００１３】また、上記ＡＢＳバルブユニット５は、各
車輪毎に設けられた３ポート２位置切換バルブ２１を有
しており、制動時には該バルブ２１の切換えにより各ブ
レーキ装置６に印加される制動圧を制御して各車輪がロ
ックしないようになっている。ＡＢＳの構成は詳述しな
いが、上記切換バルブ２１の他にモータ駆動式の油ポン
プ２２及びアキュムレータ２３，２４等を備えている。
各車輪のブレーキ装置６は、車輪と一体的に回転するデ
ィスク２６と、マスタシリンダ３側から制動圧を受けて
上記ディスク２６を挟持するキャリパ２７とからなる。

【００１４】一方、図３において、３１はレーダヘッド
ユニットであって、図４に示す如く車体３５の前部に設
けられている。該レーダヘッドユニット３１は、図に詳
示していないが、周知の如く超音波レーダを発信部から
自車の前方の車両等の障害物に向けて送信するととも
に、上記前方障害物に当たって反射してくる反射波を受
信部で受信する構成になっている。また、レーダヘッド
ユニット３１は、本実施例の場合、レーザビームｂを上
下方向に走査して比較的広範囲（上限ラインＬ1と下限
ラインＬ2 との間）に亘ってセンシングを行うスキャニ
ング式のものである。このレーダヘッドユニット３１の
信号は、信号処理ユニット３２を通して演算ユニット３
３に入力されており、該演算ユニット３３は、レーダ受
信波の送信時点からの遅れ時間（ドップラーシフト）に
よって自車と前方障害物との間の距離及び相対速度を演
算するようになっており、上記レーダヘッドユニット３
１，信号処理ユニット３２及び演算ユニット３３によ
り、自車と前方の障害物との間の距離及び相対速度を共
に検出する距離・相対速度検出手段３４が構成されてい
る。

【００１５】また、４１は舵角を検出する舵角センサ、
４２は車速を検出する車速センサ、４３は車両の前後加
速度（前後Ｇ）を検出する前後Ｇセンサ、４４は路面の
摩擦係数（μ）を検出する路面μセンサであり、これら
各種センサ４１〜４４の検出信号は、上記アクチュエー
タ１６を制御する制御ユニット４５に入力される。該制
御ユニット４５には、上記演算ユニット３３で求められ
た自車と前方障害物との間の距離及び相対速度の信号も
入力されており、この両ユニット４５，３３は、上記コ
ントロールボックス１７（図２参照）内に収納されてい
る。４６は車室内のインストルメントパネルに設けられ
る警報表示ユニットであって、該警報表示ユニット４６
には、上記制御ユニット４５から各々信号を受ける警報
ブザー４７及び距離表示部４８が設けられている。

【００１６】さらに、５１は超音波センサ等からなる路
面起伏検出手段であって、該検出手段５１は、超音波を
自車前方の路面に向けて送信し、その路面からの反射波
の受信状態から走行路面の起伏を検出するものであり、
この検出手段５１の検出信号は、演算ユニット３３内に
設けられたセンシング方向変更手段５２に入力される。
上記センシング方向変更手段５２は、上記レーダヘッド
ユニット３１でセンジングしたデータの重み付けでその
センジング方向を上下に変化させるもので、走行路面が
隆起しているときはセンジング方向を水平な基準ライン
よりも下側に変化させ、走行路面が落ち窪んでいるとき
はセンジング方向を水平な基準ラインよりも上側に変化
させるようになっている。

【００１７】図５は上記制御ユニット４５による接触防
止のための自動制動の制御フローを示す。この制御フロ
ーにおいては、先ず、スタートした後、ステップＳ1 で
各種信号を読込み、ステップＳ2 で各種のしきい値Ｌ0
，Ｌ2 ，Ｌ3 を算出する。しきい値Ｌ0 は、自車と前
方障害物との接触の可能性があり接触防止のために自動
制動を開始する、自車と前方障害物との間の距離であ
り、この自動制動開始のしきい値Ｌ0 の算出は、図６に
示すようなしきい値マップを用いて行われる。しきい値
Ｌ2 は自動制動の開始に先立って警報を発する、自車と
前方障害物との間の距離であり、この警報発生のしきい
値Ｌ2 は、上記自動制動開始のしきい値Ｌ0よりも所定
量大きく設定される。また、しきい値Ｌ3 は、自動制動
開始後接触の可能性がなくなり自動制動を解除する、自
車と前方障害物との間の距離であり、この自動制動解除
のしきい値Ｌ3 は、上記自動制動開始のしきい値Ｌ0 よ
りも所定量大きく設定される。

【００１８】ここで、図６に示すしきい値マップについ
て説明するに、このマップにおいて、しきい値線Ａは、
前方車両がその前方障害物と接触して停車したときこの
車両との接触を防止するために必要な車間距離を示する
ものであり、相対速度Ｖ1 の大きさに拘らず常に、前方
障害物が停止物であるとき（つまり相対速度Ｖ1 が自車
速ｖ0 と同一のとき）と同じ値（数値式ｖ0²／２μ
ｇ）をとる。しきい値線Ｂは前方車両がフル制動をかけ
たときこの車両との接触を防止するために必要な車間距
離（数値式Ｖ1 ・（２ｖ0 −Ｖ1 ）／２μｇ）を示し、
しきい値線Ｃは前方車両が減速度μ／２ｇの緩制動をか
けたときこの車両との接触を防止するために必要な車間
距離を示し、しきい値線Ｄは前方車両が一定車速を保っ
たときこの車両との接触を防止するために必要な車間距
離（数値式Ｖ1 ²／２μｇ）を示す。さらに、しきい値
線Ｅは、自車が自動制動をかけても前方車両との接触を
防止できないが、接触時の衝撃力を緩和できる車間距離
を示す。本実施例の場合、しきい値線Ｂが選択されてい
て、このしきい値線Ｂで現時点の相対速度Ｖ1 に対応す
るしきい値Ｌ0 が求められる。

【００１９】上記各種しきい値Ｌ0 ，Ｌ2 ，Ｌ3 の算出
後、ステップＳ3 で自車と前方障害物との相対速度Ｖ1
が零以上、つまり両者が近付きつつあるか否かを判定す
る。この判定がＹＥＳのときには、更にステップＳ4 で
自車と前方障害物との間の距離（以下、車間距離とい
う）Ｌ1 が上記警報発生のしきい値Ｌ2 よりも小さいか
否かを判定し、この判定がＹＥＳのときは、ステップＳ
5 で警報ブザー４７を鳴らす。続いて、ステップＳ6 で
車間距離Ｌ1 が自動制動開始のしきい値Ｌ0 よりも小さ
いか否かを判定し、この判定がＹＥＳのときは、ステッ
プＳ7 でフル制動でもって自動制動をかけるようアクチ
ュエータ１６を作動させ、しかる後リターンする。上記
ステップＳ4 又はＳ6 の判定がＮＯのときは直ちにリタ
ーンする。

【００２０】一方、上記ステップＳ3 の判定がＮＯのと
き、つまり自車と前方障害物（前方車両）とが遠ざかり
つつあるときには、ステップＳ8 で車間距離Ｌ1 が自動
制動解除のしきい値Ｌ3 よりも小さいか否かを判定す
る。この判定がＹＥＳのときはステップＳ9 で自動制動
をかけた状態のままリターンする一方、判定がＮＯのと
きはステップＳ10で自動制動を解除した後リターンす
る。

【００２１】次に、上記第１実施例の作動について説明
するに、自車の走行中、レーダヘッドユニット３１等か
らなる距離・相対速度検出手段３４によって自車と前方
障害物との間の距離Ｌ0 及び相対速度が検出される。そ
して、この検出結果に基づいて、自車が前方障害物に近
付いてその間の距離Ｌ1 が自動制動開始のしきい値Ｌ0
よりも小さくなると、制御ユニット４５はアクチュエー
タ１６を作動させ、該アクチュエータ１６で発生する電
圧を介して自動制動バルブユニット４内のバルブの開閉
を切換えることにより自動制動が行われる。つまり、シ
ャッターバルブ１１を閉じるとともに、増圧バルブ１２
を開位置に、減圧バルブ１３を閉位置にそれぞれ切換え
る。これにより、アキュムレータ１５からの圧油が各車
輪のブレーキ装置６（キャリパ２７）にそれぞれ供給さ
れ、該ブレーキ装置６の作動により各車輪にフル制動力
が作用することになり、この結果、前方障害物との接触
を防止することができる。

【００２２】また、上記レーダヘッドユニット３１のレ
ーザレーダ波による前方障害物のセンジングにおいて
は、道路起伏検出手段５１（図７に示す超音波レーダ
ａ）により走行路面の起伏が検出され、その起伏に応じ
てセンシング方向が変更手段５２により上下に変更され
る。つまり、自車が略水平な路面上を走行するとき（図
７（Ａ）に示す状態のとき）には、レーザヘッドユニッ
ト３１（図７に示すレーザレーダ波ｃ）でセンジングし
たデータの重み付けは、図８に実線で示すように、セン
シングの上下角θが零の位置で最大となり、センシング
方向は水平な基準ラインとなる。また、自車が隆起した
路面上を走行するとき（図７（Ｂ）に示す状態のとき）
には、レーザヘッドユニット３１でセンシングしたデー
タの重み付けは、図８に破線で示すように、センシング
の上下角θが負の位置で最大となり、センシング方向は
路面と略平行となるように水平な基準ラインよりも下側
に変化する。更に、自車が落ち窪んだ路面上を走行する
ときには、レーザヘッドユニット３１でセンシングした
データの重み付けは、センシングの上下角θが正の位置
で最大となり、センシング方向は路面と略平行となるよ
うに水平な基準ラインよりも上側に変化する。従って、
レーダヘッドユニット３１のセンシング方向は、走行路
面の起伏に拘らず、常に路面と略平行になるので、前方
の障害物を走行路面の起伏に起因して見失うことはな
く、自車と前方障害物との間の距離を正確に計測して自
動制動を適切に行うことができる。

【００２３】さらに、上記第１実施例の場合、レーダヘ
ッドユニット３１にスキャニング式のものを用い、その
センシングしたデータの重み付けだけでセンシング方向
を上下に変化させることができるので、レーダヘッドユ
ニット３１のセンシング方向を変更するための駆動装置
等を必要とせず、その構成が簡単で実施化を図る上で非
常に有利である。

【００２４】尚、上記第１実施例では、自動制動開始の
しきい値Ｌ0 を求めるに当たり、図６中のしきい値線Ｂ
を一義的に選択し、このしきい値線Ｂから現時点の相対
速度Ｖ1 に対応するしきい値Ｌ0 を求めたが、本発明
は、自車速ｖ0 又は道路状況等に応じて、図６中の複数
のしきい値線Ａ〜Ｅの中から選択的に一つのしきい値線
を選択し、この選択したしきい値線から現時点の相対速
度に対応するしきい値Ｌ0 を選択するように構成しても
よい。

【００２５】図９は本発明の第２実施例に係わる自動制
動装置のブロック構成を示す。この第２実施例の場合、
距離・相対速度検出手段３４を構成する一構成要素たる
レーダヘッドユニット３１は、図１０に示すように、車
体３５の前部において車幅方向に延びる水平軸６１の廻
りに上下に揺動可能に設けられているとともに、該レー
ダヘッドユニット３１を上下に揺動させるアクチュエー
タとしての駆動モータ６２と、該駆動モータ６２の回転
角度から上記レーダヘッドユニット３１の上下角を検出
する角度センサ６３とを備えている。演算ユニット３３
内には、上記駆動モータ６２の作動を制御するモータ制
御部６４が収納されており、この駆動モータ６２及びモ
ータ制御部６４により、上記レーダヘッドユニット３１
のセンシング方向を上下に変化されるセンシング変更手
段６５が構成されている。上記モータ制御部６４は、道
路起伏検出手段５１からの検出信号を受け、走行道路の
起伏に応じてレーダヘッドユニット３１のセンシング方
向を上下に変化させ、かつその際に上記角度センサ６３
からの信号を受けてフィードバック制御を行うようにな
っている。

【００２６】そして、上記第２実施例においても、第１
実施例の場合と同様に、レーダヘッドユニット３１のセ
ンシング方向は、センシング方向変更手段６５によっ
て、走行路面の起伏に応じて変更され、常に路面と略平
行になるので、前方の障害物を走行路面の起伏に起因し
て見失うことはなく、前方障害物との間の距離を正確に
計測して自動制動を適切に行うことができる。

【００２７】尚、上記第１及び第２実施例では、いずれ
も接触回避措置として自動制動を採る場合について述べ
たが、本発明は、この自動制動の代りに、又はこれと組
合わせて自動操舵を採る場合等にも同様に適用すること
ができるのは勿論である。

【００２８】

【発明の効果】以上の如く、本発明における車両の接触
防止装置によれば、走行道路の起伏に応じて少なくとも
距離検出手段のセンシング方向が上下に変化することに
より、障害物を見失うことなく常に把握することができ
るので、自動制動等の接触回避措置を適切に採ることが
できる。

【００２９】特に、請求項２記載の発明では、上記距離
検出手段にスキャニング式のものを用い、そのセンシン
グ結果の重み付けだけでセンシング方向を上下に変化さ
せることができるので、構成が簡単で実施化を図る上で
非常に有利なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係わる車両の自動制動装置の
油圧回路図である。

【図２】同自動制動装置の油圧回路の構成部品配置図で
ある。

【図３】同自動制動装置のブロック構成図である。

【図４】レーダヘッドユニットの配置箇所を示す模式図
である。

【図５】制御ユニットによる接触防止のための自動制動
の制御フローを示すフローチャート図である。

【図６】同じくしきい値算出用のマップを示す図であ
る。

【図７】走行路面とレーダヘッドユニットのセンシング
方向との関係を示す模式図である。

【図８】レーダヘッドユニットのセンシング方向の重み
付けを示す図である。

【図９】本発明の第２実施例を示す図３相当図である。

【図１０】同じく図４相当図である。

【符号の説明】

６ブレーキ装置１６アクチュエータ３４距離・相対速度検出手段５１道路起伏検出手段５２，６５センシング方向変更手段６２駆動モータ（アクチュエータ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山本康典広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内 (72)発明者足立智彦広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】自車と障害物との間の距離及び相対速度
を検出する距離・相対速度検出手段を備え、その検出結
果から障害物との接触の可能性を判断して接触回避措置
を採る車両の接触防止装置において、走行道路の起伏を検出する道路起伏検出手段と、該検出手段からの信号を受け、走行道路の起伏に応じて
少なくとも上記距離検出手段のセンシング方向を上下に
変化させるセンシング方向変更手段とを備えたことを特
徴とする車両の接触防止装置。
【請求項２】少なくとも上記距離検出手段は、そのセ
ンシングが上下方向に比較的広範囲に亘るスキャニング
式のものであり、上記センシング方向変更手段は、この
スキャニング式の距離検出手段でセンシングしたデータ
の重み付けでそのセンシング方向を上下に変化させるも
のである請求項１記載の車両の接触防止装置。
【請求項３】少なくとも上記距離検出手段は水平軸廻
りに上下に揺動可能に設けられており、上記センシング
方向変更手段は、この距離検出手段を上下に揺動させる
アクチュエータを有し、該アクチュエータで距離検出手
段のセンシング方向を上下に変化させる構成になってい
る請求項１記載の車両の接触防止装置。