JPH0834326A

JPH0834326A - 車両の自動制動装置

Info

Publication number: JPH0834326A
Application number: JP17264994A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Hashimoto; 佳幸橋本
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1994-07-25
Filing date: 1994-07-25
Publication date: 1996-02-06
Anticipated expiration: 2017-01-15
Also published as: JP3246204B2

Abstract

(57)【要約】【目的】操作緊急度を評価し適切な自動ブレーキの制
御を行う。【構成】本装置では、車速、相対速度、車間距離等か
ら物理的な衝突危険度を算出する（Ｓ２）。そして、ア
クセルからブレーキへの踏み替え時間や、ブレーキの所
定の強さまでの踏み込みに要する時間や、ステアリング
の操作スピード等から操作緊急度を演算する（Ｓ３）。
そして、衝突危険度が所定以上であり、操作緊急度が所
定以上であった場合に自動ブレーキを作動させる（Ｓ
８）。従って、単なる衝突危険度の判断による自動ブレ
ーキの作動に比べ、運転者の運転状況に応じた判断が加
わるためより精度の良い危険状態の判定を行うことがで
き、効果的な自動ブレーキの作動制御を行うことができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の自動制動装置、
特に緊急時に制動力を補助するためのものに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、車両は運転者の操作に応じて
走行するものであり、運転者のアクセル、ブレーキ、ス
テアリング等の操作に応じて、所望の加減速、操舵制御
が行われている。したがって、その運転操作は、運転者
の自由意思に任せられている。ここで、運転者は、衝突
の危険を感じた時に、ブレーキを踏み車両を減速させる
が、このような緊急時には最大の制動力が必要であり、
かなり危険な状態であっても踏力が十分でない場合が多
い。

【０００３】そこで、車両のより大きな制動力を得るた
めに、運転者の操作をアシストして車両の制動力を補助
する自動制動装置が提案されている。

【０００４】例えば、特開昭６０−３８２３８号公報に
は、自車と先行車との車間距離や相対速度等に基づいて
必要な制動力を計算し、制動力が不足している場合に
は、これを補うことが示されている。この構成によれ
ば、必要な場合に、制動力を補助することができ、緊急
時における安全性を向上することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のような
自動制動装置によると、前方をボールが横切ったり、旋
回時にガードレールを検出した場合などに、不要な制動
がなされる場合がある。上記従来例においては、運転者
がブレーキから足を完全に離したり、ブレーキペダルの
踏力が明らかに減少した場合には、自動制動装置による
制動を行わないようになっているが、これだけでは不要
な制動を十分減少することができないという問題点があ
る。

【０００６】本発明は、上記問題点を解決することを課
題としてなされたものであり、制動の補助が必要な場合
を正確に認識し、効果的な制動補助が行える車両の自動
制動装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、ブレーキ、ス
テアリング等の操作状態から緊急度を判断する緊急度判
断手段と、この緊急度判断手段により緊急と判断された
ときフルブレーキを作動させる自動制動手段と、を備え
ることを特徴とする。

【０００８】また、本発明は、障害物との距離や相対速
度等から衝突の危険度を判断する物理的危険度判断手段
と、運転者のブレーキ、ハンドル等の操作状態から緊急
度を判断する操作緊急度判断手段と、所定の信号を受け
た場合に自動的に制動を行う自動制動手段とを備え、物
理的危険度判断手段で障害物との衝突の危険性があると
判断され、かつ操作緊急度判断手段で運転者の操作に緊
急性があると判断された場合に、自動制動手段が作動
し、フルブレーキを作動させることを特徴とする。

【０００９】また、物理的危険度判断手段における判断
の条件として、障害物の検出時間が含まれていることを
特徴とする。

【００１０】また、操作緊急度判断手段における判断条
件として、ブレーキの踏み込み強さ、ブレーキの踏み込
み速度のうち、少なくとも一方が含まれていることを特
徴とする。

【００１１】また、操作緊急度判断手段における判断条
件として、アクセルからブレーキへの踏み替え時間が含
まれていることを特徴とする。

【００１２】また、操作緊急度判断手段における判断条
件として、ステアリングの操作速度が含まれていること
を特徴とする。

【００１３】

【作用】このように、本発明に係る車両の自動制動装置
によれば、運転者によるブレーキ、ステアリング等の操
作状態から緊急度を判断する。そして、緊急度が大と判
断された場合に自動制動手段による制動の補助を行う。
運転者の操作が緊急である場合は、ブレーキ補助が必要
な確率は非常に高く、これによって高精度の自動制動装
置の制御を行うことができる。

【００１４】さらに、物理的危険度判断手段を有し、物
理的危険度及び操作緊急度の両方が危険、緊急と判断さ
れた時に自動制動手段によるブレーキングを作動させる
ことによって、より的確な制動制御をすることができ
る。

【００１５】また、物理的危険度の判断手段における判
断条件として、障害物の検出時間を含めることにより、
検出時間の短いボール等の通過によって自動ブレーキが
誤作動することを防止することができる。

【００１６】操作緊急度の判断条件としてブレーキの踏
み込み強さ、ブレーキの踏み込み速度のうち、少なくと
も一方を含ませることにより、緊急時における急ブレー
キを効果的に検出し、自動制動を行うことができる。

【００１７】また、操作緊急度の判断条件としてアクセ
ルからブレーキへの踏み替え時間を含ませることによ
り、運転者が緊急時に早く踏み替えたことを検出し、自
動制動を効果的に動作させることができる。

【００１８】さらに、操作緊急度の判断条件としてステ
アリングの操作速度を含ませることによって、運転者が
障害物を避けようとしたことを検出し効果的な制動制御
を行うことができる。

【００１９】

【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。図１は、実施例の要部構成を示す図であ
り、入力手段として、車速センサ１、加速度センサ２、
測距センサ３、ドップラセンサ４、アクセルペダルスイ
ッチ５、ブレーキペダルスイッチ６、ブレーキ踏力セン
サ７、ブレーキストロークセンサ８、ステアリング角セ
ンサ９を有している。また、これらセンサ、スイッチ
（以下、センサ等という）からの検出信号は演算部１０
に入力され、処理される。そして、出力手段として、警
報装置１１、自動スロットル装置１２、自動ブレーキ装
置１３を有しており、これらが演算部１０からの信号に
より動作する。

【００２０】ここで、車速センサ１は、例えばトランス
ミッションのギア回転数等を適宜方法で検出し、自車速
度を検出する。加速度センサ２は、入力加速度に比例し
た電気信号を発生するものであり、例えばおもりに働く
加速度を圧電素子への押圧力として検出する。なお、加
速度は、車速センサ１で得た車速を微分して検出しても
よく、制御周期ごとに検出された車速の差から求めるこ
とができる。測距センサ３は、例えば近赤外線のパルス
を前方へ照射し、反射光を受光するまでの時間から先行
車との車間距離を検出する。ドップラセンサ４は、例え
ばマイクロ波等を前方に送信し、反射波におけるドップ
ラシフトを検出して、先行車との相対速度を検出する。
また、この相対速度は、車間距離の変化（微分）に基づ
いて検出しても良い。アクセルペダルスイッチ５、ブレ
ーキペダルスイッチ６は、運転者のアクセルペダルやブ
レーキペダルの操作があったことを示すスイッチの信号
である。ブレーキ踏力センサ７は、運転者によるブレー
キの踏み込み力を測定するものであり、ブレーキストロ
ークセンサ８は、ブレーキの踏み込み量を測定するもの
である。さらに、ステアリング角センサ９は、ステアリ
ングの操作をその角度についの信号として出力する。

【００２１】そして、演算部１０は、これら入力される
各種信号に応じて、ブレーキの補助が必要と判定した場
合には、警報装置１１より、例えばアラーム音等を発生
する。また、自動スロットル装置１２によって、スロッ
トルを強制的に全閉状態とし、車両を減速するととも
に、自動ブレーキ装置１３によって、車両を強制的に制
動する。

【００２２】［全体動作の説明］ここで、本装置におけ
る全体のフローチャートについて、図２に基づいて説明
する。まず、演算部１０は、センサ等１〜９からの信号
を入力する（Ｓ１）。そして、得られた検出値に基づい
て、衝突危険度及び操作緊急度を演算算出する（Ｓ２，
Ｓ３）。次に、衝突危険度が所定以上であるかを判定し
（Ｓ４）、所定以上の危険度であった場合には、操作緊
急度が所定以上かを判定する（Ｓ５）。そして、操作緊
急度も所定以上であった場合には、運転者に対する減速
の補助が必要であると考えられ、自動ブレーキによる制
動補助を行う。そこで、まず最初に、自動ブレーキが動
作することを運転者に知らすために、警報を出力する
（Ｓ６）。これは、所定のアラームとともに、自動ブレ
ーキが作動することについての表示または音声出力を行
う。次に、どの程度の減速度が必要かについて演算算出
し（Ｓ７）、算出された減速度が得られるように自動ブ
レーキを作動させる（Ｓ８）。

【００２３】また、Ｓ４において衝突危険度が所定以下
であった場合、Ｓ５において操作緊急度が所定以下であ
った場合、及びＳ８において自動ブレーキを作動させた
場合は、次に自動ブレーキが作動中か否かを判定する
（Ｓ９）。そして、作動中であった場合は、運転者によ
るブレーキの踏力または、ブレーキ踏み込みストローク
が減少したか否かを判定する（Ｓ１０）。運転者による
ブレーキの操作量が減少したということは、衝突の危険
が回避されたことを意味しているため、自動ブレーキを
解除する（Ｓ１１）。一方、Ｓ９において自動ブレーキ
が作動中でなかった場合や、Ｓ１０においてブレーキの
操作量が減少されていなかった場合には、自動ブレーキ
の解除は必要ないためＳ１１は通らずに処理を終了す
る。なお、このＳ１〜Ｓ１１の処理は所定周期で繰り返
される。このように、本実施例においては、衝突危険度
及び操作緊急度の両方を考慮して、自動ブレーキの作動
を制御する。従って、自動ブレーキの誤差動を防止し
て、効果的な制動の補助を行うことができる。

【００２４】［衝突危険度の算出］次に、Ｓ２における
衝突危険度の算出について説明する。衝突危険度は、運
転者の操作能力の限界と、車両運動の限界とに基づいて
算出する。

【００２５】すなわち、運転者が、ブレーキを操作し始
めてから、ブレーキが実際にきき始めるまでの遅れ時間
ｔd 、運転者のブレーキ踏み込みによる平均減速度ａ0
を基準としてブレーキによる停止可能距離を求める。こ
の場合、ブレーキの操作による停止可能距離ＸB は、ｘB ＝ｖ0 ・ｔd ＋（１／２）・ｖ0 ²／ａ0 となる。

【００２６】ここで、ｖ0 は自車速度である。これを図
で示せば、図３のようになり、ブレーキペダルが踏み込
まれてから、ｔd の間は車は車速ｖ0 のまま走行（空
走）し、その後、平均減速度ａ0 で減速していき、車速
が０になる。従って、図３において斜線で示された領域
が停止可能距離ｘB となる。

【００２７】なお、ドライバーの操作能力、車両の運動
限界を考慮すると、一般的にｔd ＝０．２秒、ａ0 ＝
０．８ｇ程度の値が採用されている。

【００２８】また、衝突の回避は、ステアリングの操作
によっても可能である。この場合は、最大横加速度ｂ0m
ax、ステアリングの操作速度Ｔを基準としてステアリン
グによる回避可能距離を求める。ステアリングによる回
避可能距離ｘS は、Ｗ／２＝（Ｔ／π）ｂ0max｛（ｘS ／ｖ0 ）−（Ｔ／
π）ｓｉｎ（π／Ｔ）・（ｘS ／ｖS ／ｖ0 ）｝よりｘS を求めることによって算出できる。ここで、Ｗ
は車両幅である。これを図に示せば、図４のように表さ
れる。すなわち、距離ｘS の点に障害物があるとした場
合に、車両が、このｘS の位置をステアリング角０°で
通過できることを条件としている。

【００２９】すなわち、運転者は、障害物を避けるため
にステアリングを操作し、そのステアリング角を徐々に
大きくしていく。そして、ステアリング角を戻し、障害
物の横をステアリング角０°で通過する。次に、ステア
リングを反対側に操作し、車両の進行方向が元に戻さ
れ、車両が平行移動する。ここで、ステアリングを最大
に一方向のみに回した状態で衝突を避けた場合には、車
両は道路と直角の方向に向いてしまい、他の衝突の危険
が大きい。そこで、回避できる距離は、障害物の横をス
テアリング角０°で抜けられる距離としている。なお、
ｂ0maxは、０．４ｇ（ここで、ｇは重力加速度を表す）
程度、ステアリングの操作速度Ｔは、１秒程度に設定さ
れる。

【００３０】そして、衝突危険度の判断は、障害物との
距離をΔｘとした時に、例えば次のような条件を満たし
たときに危険と判断する。

【００３１】（ｉ） Δｘ＜ｘB （ｉｉ） Δｘ＜ｘS （ｉｉｉ） Δｘ＜ｘB かつΔｘ＜ｘS （ｉｖ） Δｘ＜ｘB 又はΔｘ＜ｘS このような（ｉ）〜（ｉｖ）の４つの条件が考えられ、
そのいずれかが適宜採用される。

【００３２】［操作緊急度の演算］上述のような衝突危
険度の判断に基づいて自動ブレーキを作動させることも
考えられるが、このような衝突危険度のみの判断では、
誤作動が生じる場合がある。例えば、直線路からカーブ
への進入口における路側物の検出や、紙等が飛んできた
場合に衝突危険度の判断としては危険と判断され、この
時に運転者がブレーキを操作していた場合には、自動ブ
レーキが作動することになる。

【００３３】そこで、本実施例においては、ドライバー
がブレーキ操作を行っているという条件ではなく、ドラ
イバーにおけるブレーキの操作が緊急度の高いものであ
るか否かということを判断する。そこで、このブレーキ
操作における操作緊急度の算出について説明する。

【００３４】（アクセル→ブレーキの踏み替え時間によ
る判定）アクセルペダルを離してからブレーキペダルを
踏み込むまでの踏み替え時間ΔＴを測定し、このΔＴが
ある値ΔＴthより小さいとき操作緊急度が大きいと判定
する。

【００３５】（ブレーキの踏み込み強さによる判定法）
ブレーキ操作時の踏力ＢＦを測定し、このＢＦが所定の
しきい値ＢＦthより大きいときに、緊急度大と判定す
る。また、踏力ＢＦの代わりに、ブレーキストローク量
ＢＳを検出し、このＢＳが所定のしきい値ＢＳTHより大
きいときに、緊急度大と判定してもよい。さらに、これ
らＢＦ、ＢＳの代わりに自車の減速度ｇxを検出し、こ
のｇx が所定のしきい値ｇxth より大きいときに、緊急
度大と判定してもよい。また、ＢＦ、ＢＳ、Ｇx のかわ
りに、ブレーキ油圧（マスタシリンダまたはホイールシ
リンダ）ＢＰを検出し、ＢＰがしきい値ＢＰthよりも大
なるとき、緊急度大と判定してもよい。

【００３６】（ブレーキの踏み込み速度による判定法）
ブレーキ操作時における踏力ＢＦの変化速度、すなわち
踏み込み速度ｄ／ｄｔ（ＢＦ）を検出し、このｄ／ｄｔ
（ＢＦ）が、所定のしきい値ＢＦthより、大きいとき緊
急度大と判定する。なお、ｄ／ｄｔ（ＢＦ）の代わり
に、ｄ／ｄｔ（ＢＳ）を用いてもよい。この場合、しき
い値は、ＢＳthとなる。さらに、ｄ／ｄｔ（ＢＦ）の代
わりに、ｄ／ｄｔ（ｇX ）を用いてもよい。この場合の
しきい値は、ｇXth となる。また、ｄ／ｄｔ（ＢＦ）、
ｄ／ｄｔ（ＢＳ）、ｄ／ｄｔ（Ｇx）のかわりにｄ／ｄ
ｔ（ＢＰ）を用い、ｄ／ｄｔ（ＢＰ）がしきい値ＢＰth
´より大のとき、緊急度大と判定してもよい。

【００３７】（ステアリングの操作速度による緊急度判
定法）ステアリングの操作速度ｄ／ｄｔ（ＭＡ）を検出
し、このｄ／ｄｔ（ＭＡ）が、所定のしきい値ＭＡthよ
り大きいとき緊急度大と判定する。ここで、ＭＡは、ス
テアリング操作角である。

【００３８】このような判定法によって、運転者のブレ
ーキ操作やステアリング操作の状況から緊急度が判定さ
れる。そして、衝突危険度が所定以上であり、かつ操作
緊急度が所定以上の場合に、自動ブレーキを動作させる
ことによって誤動作を減少することができる。操作緊急
度の判定は、上述の４つのいずれか、あるいはこれらの
組合わせによって判定することができる。

【００３９】（ブレーキの作動方法）自動ブレーキの作
動開始条件は、上述のように、衝突危険度が所定以上で
あり、操作緊急度が所定以上であるということである。
そこで、この開始条件が満足された場合に、自動ブレー
キが作動するが、この時の自動ブレーキの強さは、作動
開始時点での物理的な回避余裕によって決定する。すな
わち、自動ブレーキ開始時点において、停止可能な減速
度ｇxb＝ｖ0 ²／２Δｘこのような減速度により、自動
ブレーキの作動からΔｘの距離先で、自車速が０とな
り、物理的な衝突を避けることができる。なお、自動ブ
レーキの解除条件は、上述のＳ１０に示したように、運
転者が明らかに減速度を緩める操作を行った場合として
いる。

【００４０】図５に、ｔd ＝０．２秒、ａ0 ＝０．８ｇ
として、停止可能距離ｘB を求め、Ｔ＝１秒、ｇxmax＝
０．４ｇ、車幅Ｗ＝１．８ｍとしてステアリングによる
回避可能距離ｘS を求めた例である。このように、車速
が５０ｋｍ／ｈ以下の場合には、ｘB の方が値が小さ
く、それ以上ではｘS の方が値が小さくなっている。そ
こで、高速の場合には、操舵によって回避できる場合の
ほうが多い。しかしながら、操舵による回避は、回避出
来る場所があるときに限られており、高速道路などにお
いて、右側の車線が空いていることの確認ができた場
合、例えば運転車がウィンカーをオンにしたときのみこ
のｘS を考慮する等という処理を行う。

【００４１】更に、図６には、車両が６０ｋｍ／ｈで走
行中において、前方に障害物があり、自動ブレーキが動
作した状況の一例を示している。この例では、上述の
（ｉｉｉ）のブレーキ操作および操舵の両方での回避が
不能となった時点で衝突危険度が大であると判定する。
すなわち、ｘB ＝１９ｍ、ｘS ＝１４ｍの両方がΔｘよ
り大きくなった時点で衝突危険度が大という条件が成立
する。次に、緊急度の判定として、減速度の大きさを判
定の条件、すなわちｇXTh ＝０．４ｇとした。このた
め、この減速度が０．４ｇ以上となった時点で、自動ブ
レーキが作動する。しかし、この時すでに最大減速度で
減速しても停止不可能な距離にあるため、自動ブレーキ
は一気に最大減速度０．８ｇを発生させる。このような
自動ブレーキの動作によって、衝突は免れないが、衝突
の際のスピードをかなり減少することができる。なお、
各種条件をより安全側の条件に設定することにより、衝
突を回避できるようにすることも可能である。

【００４２】［操作緊急度の判定の具体的手法］次に、
操作緊急度の判定について、フローチャートに基づいて
説明する。

【００４３】（ブレーキ踏力（又はストローク、減速度
Ｇx 、油圧ＢＰ：以下同じ）が所定値に達するまでの時
間による判定）この例では、運転者が、ブレーキを踏み込んだ時刻か
ら、ブレーキ踏力がＢＦ（又はストロークがＢＳ）が、
所定のしきい値ＢＦth（又はＢＳth）に達するまでの時
間Ｔ1 が、所定のしきい値Ｔ1th よりも小さいときに、
操作緊急度大と判定する。なお、ブレーキ踏力ＢＦにか
えて、ストロークＢＳ、減速度Ｇx 、油圧ＢＦが所定の
しきい値に至るまでの時間をＴ1 としてもよい。例え
ば、図７における曲線の場合は、時間Ｔ1 が、Ｔ1th
より小さいため、操作緊急度大と判断される。一方、図
７における曲線の場合、時刻Ｔ1'が、Ｔ1th より大き
いため緊急でないと判断される。

【００４４】次に具体的な処理について、図８および図
９に基づいて説明する。まず、設定値であるｔd 、ａ0
、Ｔ、ｂ0max、Ｗを初期化し（Ｓ１０１）、処理で必
要なフラグであるｆｌａｇ−ｅｍｇと、ｆｌａｇ−ｃｒ
ｓｈをオフにセットし、時間Ｔｉｍｅと、Ｔｂを０にセ
ットする（Ｓ１０２）。更に、ドライバーの操作緊急度
についてのしきい値であるＴ1th 、ＢＦth（又はＢＳt
h）を初期化する（Ｓ１０３）。

【００４５】このようにして、初期設定が終わった場合
には、各センサからの信号を入力する（Ｓ１０４）。す
なわち、自車速ｖ0 、自車減速度ｇx 、車間距離Δｘ、
相対速度Δｖ、ブレーキ踏力ＢＦ（又はブレーキストロ
ークＢＳ）、ブレーキスイッチのオンオフについての信
号ＳＷb を入力する。

【００４６】次に、経過時間についての変数ｔｉｍｅを
更新する（Ｓ１０５）。これは、そのときの時間ｔｉｍ
ｅに制御周期ｔc を加算することによって行う。そし
て、ＳＷb がオンか否かを判定する（Ｓ１０６）。これ
によって、ドライバーがブレーキを踏んでいるか否かが
判定される。そして、ＳＷb がオンであった場合には、
ＳＷb がオフからオンに変化したか否かを判定する（Ｓ
１０７）。Ｙｅｓであった場合には、ｔb ＝ｔｉｍｅと
し、変数ｔb にその時の時刻を代入し、ブレーキが踏み
込まれた時刻を変数ｔb に記憶する（Ｓ１０８）。ま
た、Ｓ１０７でＮｏであった場合又はＳ１０８で時間を
記憶した場合には、ｔｉｍｅ−ｔb がｔ1thより小さい
か否かを判定する。すなわち、ブレーキが踏み込まれて
からの経過時間が所定のしきい値ｔ1th 以下か否かを判
定する（Ｓ１０９）。

【００４７】この判定で、Ｙｅｓであった場合には、ブ
レーキ踏み込み踏力ＢＦが、しきい値ＢＦthより大きい
か否かを判定する（Ｓ１１０）。Ｙｅｓであった場合に
は、ブレーキオンからの経過時間がｔ1th 以下の間に、
ブレーキ踏力がしきい値ＢＦth以下になったことを意味
しており、ドライバー緊急ブレーキ操作フラグｆｌａｇ
−ｅｍｇをオンにセットする（Ｓ１１１）。このように
して、操作緊急度の判定が行われ、操作緊急度が大であ
る場合には、これを示すフラグｆｌａｇ−ｅｍｇがオン
となる。なお、Ｓ１０６においてＮｏであった場合には
フラグｆｌａｇ−ｅｍｇをオフにセットする（Ｓ１１
２）。また、Ｓ１０９及びＳ１１０でＮｏであった場合
には、緊急度が大でないためＳ１１１におけるフラグの
セットは行われない。

【００４８】このようにして操作緊急度についての判定
が終わった場合（Ｓ１０９及びＳ１１０でＮｏの場合及
びＳ１１１、Ｓ１１２を通った場合）は、次に衝突危険
度の判定を行う。すなわち、Δｘが停止可能距離ｘB よ
り小さいか否かを判定する（Ｓ１１３）。この判定で、
Ｙｅｓであった場合には、衝突危険度が大であるため、
衝突危険フラグｆｌａｇ−ｃｒｓｈをオンにセットする
（Ｓ１１４）。一方、Ｓ１１３においてＮｏであった場
合には、衝突危険度は小であるため、フラグｆｌａｇ−
ｃｒｓｈをオフにセットする（Ｓ１１５）。

【００４９】このようにして、操作緊急度及び衝突危険
度の判定が終了した場合には、操作緊急度が大であって
かつ衝突危険度が大であるか否かを判定する（Ｓ１１
６）。すなわち、フラグｆｌａｇ−ｅｍｇと、ｆｌａｇ
−ｃｒｓｈの両方がオンであるか否かを判定する。そし
て、Ｙｅｓであった場合には、警報をオンし（Ｓ１１
７）、必要な減速度ｇxbを演算算出し（Ｓ１１８）、得
られた減速度ｇxbで自動ブレーキを作動させる（Ｓ１１
９）。なお、Ｓ１１６においてＮｏであった場合には、
自動ブレーキの作動の必要はないため、自動ブレーキを
解除する（Ｓ１２０）。このようにしてＳ１１９又はＳ
１２０の処理を終了した場合には、Ｓ１０４に戻り、処
理を繰り返す。

【００５０】このように、本実施例によれば、ブレーキ
が所定の短時間以内に一定以上の踏力となり、ドライバ
ーによるブレーキ踏み込みが急であることが判定され、
かつ衝突危険度が大きいときのみに、自動ブレーキが作
動する。そこで、確実な判定による自動ブレーキの制御
が行える。

【００５１】［アクセルオフからブレーキオンまでの踏
み替え時間による判定］上述のブレーキ踏力がある値に
達するまでの時間による判定においては、その判定にか
かる時間がドライバーのブレーキオンから踏力がＢＦth
（又はストロークがＢＳth）に達する時間Ｔ1 となる。
ここで、ＢＦth（又はストロークがＢＳth）の設定によ
って、この時間Ｔ1 は変動する。すなわち、ＢＦth（又
はＢＳth）を小さく設定すると、時間Ｔ1 は小さくなる
が、誤作動の可能性が増える。一方、ＢＦth（又はＢＳ
th）を大きく設定すると、誤作動の可能性は減るが、時
間Ｔ1 が大きくなり、判定が遅れてしまう。

【００５２】そこで、本実施例においては、アクセルオ
フからブレーキオンまでの踏み替え時間Δｔを情報とし
て用い、このΔｔの大小によって、ＢＦth（又はＢＳt
h）を変化させ、誤作動がなく、かつ自動ブレーキの性
能が十分発揮できる時間内に判定が行えるようにした。

【００５３】ここで、このＢＦth（又はＢＳth）の設定
は、図１０に示すように、Δｔに対し所定の値がセット
されるようにマップとして記憶しておくとよい。この例
ではある値まではＢＦthは一定の値とし、その後の一定
区間は、Δｔに対しＢＦthが比例して上昇するように
し、その後また一定値となる略Ｓ字状の特性としてい
る。

【００５４】この例の動作について、図１１及び図１２
に基づいて説明する。まず、ｔd 、ａ0 、Ｔ、ｂ0max、
Ｗを初期化し（Ｓ２０１）、２つのフラグｆｌａｇ−ｅ
ｍｇ、ｆｌａｇ−ｃｒｓｈをオフとするとともに、時間
についての変数ｔｉｍｅ、ｔｂ、ｔａを０にセットする
（Ｓ２０２）。次に、しきい値ｔ1th 、ＢＦth（又はＢ
Ｓth）を初期化する（Ｓ２０３）。そして、センサから
の信号ｖ0 、ｇx 、Δｘ、Δｖ、ＢＦ（又はＢＳ）、Ｓ
Ｗb 、ＳＷa を入力する（Ｓ２０４）。ここで、ＳＷa
は、アクセルペダルが踏み込まれているか否かを示すア
クセルスイッチの出力信号である。そして、変数ｔｉｍ
ｅにｔc を加算し時間を更新した後（Ｓ２０５）、アク
セルスイッチがオンからオフに変化したか否かを判定す
る（Ｓ２０６）。そして、Ｙｅｓであった場合には変数
ｔa ＝ｔｉｍｅとし、アクセルがオフされた時刻を記憶
する。Ｓ２０６においてＮｏであった場合はＳ２０７を
迂回する。

【００５５】次に、ＳＷb がオンかを判定し、Ｙｅｓで
あった場合には、ＳＷb がオフからオンかになったかを
判定し（Ｓ２０９）、Ｙｅｓであった場合にはｔb ＝ｔ
ｉｍｅとして、ブレーキが踏み込まれ始めた時間を記憶
する（Ｓ２１０）。このようにして、Ｓ２０７におい
て、アクセルオフの時刻が記憶され、Ｓ２１０において
ブレーキオンの時刻が記憶されるため、次に、Δｔ＝ｔ
b −ｔa によって踏み替え時間Δｔを算出する（Ｓ２１
１）。そして、このようにして求められたΔｔに基き、
図１０のマップを参照し、ＢＦthを算出する（Ｓ２１
２）。

【００５６】このようにして、しきい値ＢＦthの設定が
終了した場合には、上述の図８、図９に示した例と同様
にして操作緊急度の判定、衝突危険度の判定及びブレー
キの制御を行う。このフローは、上述の図９のＳ１０９
〜Ｓ１２０と全く同様であるため説明を省略する。

【００５７】［ＢＦ（又はＢＳ）変化速度を加えた判定
法］上述の２つの判定法においては、ブレーキの踏み始
め、あるいはアクセルのオフの時点からすでに緊急状態
にある運転者の操作緊急度の検出には有効であるが、通
常のブレーキ操作中において、途中からさらにブレーキ
を踏み増さなければならないような緊急状態（操作緊急
度）の検出には適当でない。本実施例では、検出したＢ
Ｆ（又はＢＳ）の変化速度を考慮することにより、途中
からの踏み増しによる緊急状態を検出する。なお、ブレ
ーキ踏力ＢＦにかえて、ストロークＢＳ、減速度Ｇx 、
油圧の変化速度を考慮してもよい。

【００５８】本実施例について、図１３および図１４に
基づいて説明する。上述の場合と同様に、まずｔd 、ａ
0 、Ｔ、ｂ0max、Ｗを初期化する（Ｓ３０１）。次に、
フラグｆｌａｇ−ｅｍｇ、ｆｌａｇ−ｃｒｓｈをオフに
セットするとともに、時間についての変数ｔｉｍｅ、ｔ
b 、ｔa を０にセットし、さらにｃｏｕｎｔ＝０とする
とともに、ｎ0 を初期値にセットする（Ｓ３０２）。次
に、緊急操作のしきい値であるｔ1th 、ＢＦth（又はＢ
Ｓth）、ΔＢＦth（又はΔＢＳth）を初期化する（Ｓ３
０３）。そして、センサからの信号である、ｖ0 、ｇx
、Δｘ、Δｖ、ＢＦ（又はＢＳ）、ＳＷb 、ＳＷa を
入力する（Ｓ３０４）。次に時間ｔｉｍｅに周期ｔｃを
加算し時間を更新する（Ｓ３０５）。そして、変数ｃｏ
ｕｎｔに１を加算し（Ｓ３０６）、時間の計測を可能と
する。次に、このｃｏｕｎｔをあらかじめ設定されてい
るｎ0 で割った余りが０が否かを判定する（Ｓ３０
７）。そして、Ｙｅｓであった場合には、ΔＢＦ＝（Ｂ
Ｆ−ＢＦ_σ）／σによって、ΔＢＦを求める（Ｓ３０
８）。ここで、σ＝ｎ0 ×ｔc である。そして、ＢＦは
現在時刻におけるＢＦであり、ＢＦ_σは、現在よりもσ
時間だけ前のＢＦの値である。そして、σは、この微分
の相当し、上述のｔ1th よりも小さく設定してある。

【００５９】このようにして、ΔＢＦを算出した場合に
は、ＢＦ_σに現在のＢＦの値を入力し、この値を更新し
ておく（Ｓ３０９）。なお、Ｓ３０７においてＮｏであ
った場合にはＳ３０８と３０９を迂回する。次にＳＷa
がオンからオフに代わったかを判定し（Ｓ３１０）、Ｙ
ｅｓであればｔa ＝ｔｉｍｅとし、アクセルが離された
時間を記憶し（Ｓ３１１）、次にＳＷb がオンかを判定
する（Ｓ３１２）。ＳＷb がオンであった場合には、Ｓ
Ｗb がオフからオンに代わったかを判定し、Ｙｅｓであ
ればｔb ＝ｔｉｍｅとし、ブレーキが踏み込まれた時間
を記憶する（Ｓ３１４）。そして、踏み替え時間Δｔ＝
ｔb −ｔa を算出し（Ｓ３１５）、求められたΔｔに基
づいてしきい値ＢＦthを求める（Ｓ３１６）。そして，
ｔｉｍｅ−ｔb 、すなわちブレーキ踏み込みからの時間
が、しきい値ｔ1th より小さいかを判定し（Ｓ３１
７）、ＹｅｓであればＢＦがＢＦthより大きいか否かを
判定する（Ｓ３１８）。ここで、Ｙｅｓであれば、所定
の時間Ｔ1th 以内にブレーキ踏み込み量が所定以上とな
ったわけであり、フラグｆｌａｇ−ｅｍｇをオンにセッ
トする（Ｓ３１９）。

【００６０】一方、Ｓ３１７においてＮｏであった場合
には、ＢＦがＢＦth以上であり、かつΔＢＦがΔＢＦth
以上であるか否かを判定する（Ｓ３２０）。そして、こ
の判定においてＹｅｓであった場合には、Ｓ３１９に移
り、フラグｆｌａｇ−ｅｍｇをオンにセットする。この
ように、ブレーキ踏み込みからの経過時間がＴ1th を過
ぎた場合には、ブレーキ踏み込み踏力が所定値ＢＦth以
上であってかつその変化速度ΔＢＦが所定のしきい値Δ
ＢＦth以上であった場合に操作緊急度大と判定する。こ
れによって、図１４に示すように、踏み込み変化量が大
きくなったときに操作緊急度の判定を行うことができ
る。なお、Ｓ３１２でＮｏであった場合にはフラグｆｌ
ａｇ−ｅｍｇをオフする（Ｓ３２１）。

【００６１】このようにして、本実施例によれば、ＢＦ
（又はＢＳ）の変化速度を考慮して、緊急状態の検出を
行うことができる。従って、途中からのブレーキの踏み
増しによる緊急状態を検出することができる。

【００６２】なお、衝突危険度の判定及びブレーキの制
御については、上述の図９と同様であるため説明を省略
する。

【００６３】［作動条件の変更］上述の実施例において
は、車両の物理的衝突危険度、運転者の操作緊急度の両
方が満たされた場合（ＡＮＤ条件をとる）ことで、自動
ブレーキの誤作動を防止した。しかし、上述のような作
動条件の判定によって、誤作動は減少するが、作動条件
が厳しくなるために、逆に自動ブレーキが必要な状況に
おいて作動が遅れてしまう場合もある。これは、物理的
衝突危険度、操作緊急度の基準をそれぞれ別々に判定し
ているためであると考えられる。そこで、本実施例にお
いては、物理的衝突危険度及び緊急操作度の基準を可変
にして組み合わせ、より精度の良い基準を作り、これに
よって自動ブレーキを作動させる。このための構成は、
上述の場合と同一であり、また衝突危険度の算出方法及
びドライバーの緊急操作度の判定方法は上述の場合と同
様で良い。

【００６４】そして、この例では、衝突危険度の算出方
法を上述の条件（ｉ）とし、緊急操作度の判定方法を上
述の加速度の値が所定のしきい値ｇxth 以上であるとに
より判定した場合を示している。図１６から明らかなよ
うに、衝突をブレーキで回避するのに必要な減速度ａ0
が大きい領域にある場合には、ドライバーの緊急ブレー
キ操作とする減速度ｇxth を小さく設定する。また、ａ
0 が小さい領域にある場合には、ｇxth を大きく設定す
る。これによって、図１６に示す○印の領域において自
動ブレーキが作動することとなる。ここで、危険度演算
におけるｔd ＝０．２秒、ａ0 ＝０．８ｇ、ｇth＝０．
４ｇとしている。

【００６５】すなわち、図１６に示すように、運転者の
操作緊急度を判定する減速度ｇxthを越える減速度が得
られている場合に、操作緊急度が大と判定するため、こ
の操作緊急度を判定する減速度ｇxth の方が、衝突を回
避するために必要な減速度ａ0 より大きい場合には、自
動ブレーキが作動する必要はない。そして、ａ0 ＝０．
８ｇ、ｇth＝０．４ｇとしているため、図における斜線
の範囲が上述の例において、危険と判定され、自動ブレ
ーキが作動する領域になる。

【００６６】ところが、本実施例においては、ｇxth を
ａ0 の大きさによって変更する。これによって、自動ブ
レーキの図における○印の領域にも作動領域が拡大さ
れ、より精度の良い自動ブレーキの制御を行うことがで
きる。

【００６７】さらに、上述までの例においては、車両の
前を一瞬横切る障害物（ボール等の飛びだし）に対して
も、前方監視センサが障害物を検出した場合には、誤っ
て自動ブレーキが作動する可能性がある。この理由は、
前方監視センサで、障害物の大きさと横方向の動きを検
出し、これに基づき衝突危険度を計算していないためで
ある。そこで、本発明では前方監視センサの障害物検出
時間を自動ブレーキ作動条件において考慮する。

【００６８】すなわち、図１７に示すように、障害物の
連続検出時間が所定のしきい値Δｔsns より以上である
場合には、図１７における境界１の領域において自動ブ
レーキが作動するように制御し、障害物連続検出時間が
Δｔsns より小さい場合には図１７における境界２の領
域で作動するようにする。すなわち、図１６の自動ブレ
ーキの作動条件に、さらに前方監視センサの障害物検出
時間を加えて最終的に作動条件を決定する。図１７で
は、障害物の検出状態が未検出から検出になった後に連
続して、Δｔsns 以上経過した場合と、Δｔwnw 未満の
場合を例として表している、なお、Δｔsns は、センサ
が障害物を検出した回数を基に決定しても良い。例え
ば、センサの最小処理時間単位をτとした時、ｎ回以上
連続で検出した場合に相当する時間をΔｔsns と決定す
るとよい（ｔsns ＝ｎτ）。

【００６９】また、Δｔsns 以上か否かの判定だけでな
く、Δｔsns を上記の複数のｎの値について、２段階以
上に分けても良い。

【００７０】このようにして、通過時間が短い場合に
は、衝突をブレーキで回避するのに必要な減速度ａ0 及
びドライバーの緊急ブレーキ操作判定減速度ｇxth によ
って判定できる危険な領域が小さく設定され、ボール等
の飛び出しに対して自動ブレーキが誤作動する危険を少
なくできる。

【００７１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る車両
の自動制動装置によれば、運転者によるブレーキ、ステ
アリング等の操作状態から緊急度を判断する。そして、
緊急度が大と判断された場合に自動制動手段による制動
の補助を行う。運転者の操作が緊急である場合は、ブレ
ーキ補助が必要な確率は非常に高く、これによって高精
度の自動制動装置の制御を行うことができる。さらに、
物理的危険度判断手段を有し、物理的危険度及び操作緊
急度の両方が危険、緊急と判断された時に自動制動手段
によるブレーキングを作動させることによって、より的
確な制動制御をすることができる。

【００７２】さらに、物理的危険度の判断手段における
判断条件として、障害物の検出時間を含めることによ
り、検出時間の短いボール等の通過によって自動ブレー
キが誤作動することを防止することができる。

【００７３】操作緊急度の判断条件としてブレーキの踏
み込み強さを含ませることにより、緊急時における急ブ
レーキを効果的に検出し、自動制動を行うことができ
る。

【００７４】また、操作緊急度の判断条件としてアクセ
ルからブレーキへの踏み替え時間を含ませることによ
り、運転者が緊急時に早く踏み替えたことを検出し、自
動制動を効果的に動作させることができる。

【００７５】さらに、操作緊急度の判断条件としてステ
アリングの操作速度を含ませることによって、運転者が
障害物を避けようとしたことを検出し効果的な制動制御
を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の構成を示すブロック図である。

【図２】実施例の全体動作を説明するフローチャートで
ある。

【図３】ブレーキ操作による車両停止までの状態を示す
説明図である。

【図４】ステアリング操作による障害物回避の動作を示
す説明図である。

【図５】ブレーキ及びステアリング操作による回避の限
界を示す説明図である。

【図６】自動ブレーキの動作状態を示す説明図である。

【図７】所定時間内におけるブレーキ踏み込み量による
判定を示す説明図である。

【図８】所定時間内におけるブレーキ踏み込み力が所定
以上となった場合に緊急と判定する場合の動作を示すフ
ローチャートである。

【図９】所定時間内におけるブレーキ踏み込み力が所定
以上となった場合に緊急と判定する場合の動作を示すフ
ローチャートである。

【図１０】ブレーキ踏み込み量のしきい値ＢＦthの設定
を示す説明図である。

【図１１】踏み込み量のしきい値ＢＦthをアクセルから
ブレーキへの踏み替え時間によって変更する制御の動作
を示すフローチャートである。

【図１２】踏み込み量のしきい値ＢＦthをアクセルから
ブレーキへの踏み替え時間によって変更する制御の動作
を示すフローチャートである。

【図１３】ブレーキの踏み込み速度を考慮する自動ブレ
ーキ制御の動作を示すフローチャートである。

【図１４】ブレーキの踏み込み速度を考慮する自動ブレ
ーキ制御の動作を示すフローチャートである。

【図１５】ブレーキ踏み込み量の変化を示す説明図であ
る。

【図１６】自動ブレーキの作動領域を変更することを示
す説明図である。

【図１７】障害物の連続検出時間を考慮する自動ブレー
キの作動領域を示す説明図である。

【符号の説明】

１車速センサ２加速度センサ３測距センサ４ドップラセンサ５アクセルペダルスイッチ６ブレーキペダルスイッチ７ブレーキ踏力センサ８ブレーキストロークセンサ９ステアリング角センサ１０演算部１１警報装置１２自動スロットル装置１３自動ブレーキ装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ブレーキ、ステアリング等の操作状態か
ら緊急度を判断する緊急度判断手段と、この緊急度判断手段により緊急と判断されたときフルブ
レーキを作動させる自動制動手段と、を備えることを特徴とする車両の自動制動装置。
【請求項２】障害物との距離や相対速度等から衝突の
危険度を判断する物理的危険度判断手段と、運転者のブレーキ、ハンドル等の操作状態から緊急度を
判断する操作緊急度判断手段と、所定の信号を受けた場合に自動的に制動を行う自動制動
手段とを備え、物理的危険度判断手段で障害物との衝突の危険性がある
と判断され、かつ操作緊急度判断手段で運転者の操作に
緊急性があると判断された場合に、自動制動手段が作動
し、フルブレーキを作動させることを特徴とする車両の
自動制動装置。
【請求項３】請求項１または２に記載の装置におい
て、物理的危険度判断手段における判断の条件として、障害
物の検出時間が含まれていることを特徴とする車両の自
動制動装置。
【請求項４】請求項１〜３に記載の装置において、操作緊急度判断手段における判断条件として、ブレーキ
の踏み込み強さ、ブレーキの踏み込み速度のうち、少な
くとも一方が含まれていることを特徴とする車両の自動
制動装置。
【請求項５】請求項１〜４に記載の装置において、操作緊急度判断手段における判断条件として、アクセル
からブレーキへの踏み替え時間が含まれていることを特
徴とする車両の自動制動装置。
【請求項６】請求項１〜５に記載の装置において、操作緊急度判断手段における判断条件として、ステアリ
ングの操作速度が含まれていることを特徴とする車両の
自動制動装置。