JPWO2015075836A1 - 衝突回避支援装置 - Google Patents

Abstract

他車両の対地速度が一定のときの自車両の減速又は自車両の対地速度が一定のときの先行車両の加速により相対速度Ｖｒが減少している場合は、衝突回避支援ＥＣＵ２０のタイミング算出部２１は、加速度Ｇｒを用いずに距離Ｄ及び相対速度Ｖｒを用いて、時間Ｔ２よりも短い時間Ｔ１を衝突までの時間として算出する。タイミング算出部２１は時間Ｔ１に基づいて衝突回避支援の開始のタイミングを算出する。先行車両の減速により相対速度が増加している場合は、タイミング算出部２１は、距離Ｄ、相対速度Ｖｒ及び加速度Ｇｒを用いて、時間Ｔ１よりも短い時間Ｔ２を衝突までの時間として算出する。タイミング算出部２１は時間Ｔ２に基づいて衝突回避支援の開始のタイミングを算出する。

Description

本発明の一実施形態は、自車両と対象物との衝突を回避するための衝突回避支援の開始のタイミングを算出する衝突回避支援装置に関する。

自車両と対象物との衝突を回避するための技術が提案されている。例えば、特許文献１には、自車両と対象物との相対速度Ｖｒと、自車両のブレーキの作動による予め設定された減速量ΔＶと、自車両のブレーキの作動による減速度ａとに基づいて、相対速度Ｖｒの変化を考慮に入れつつ自車両と対象物との予想される衝突までの時間を算出する装置が開示されている。特許文献１の装置は、相対速度Ｖｒの変化を考慮に入れて算出された衝突までの時間が所定の時間に達したときを自車両のブレーキの作動のタイミングとして算出する。

国際公開第２０１２／１３７３２６号パンフレット

上記特許文献１の装置では、ブレーキの作動のタイミングを高い精度で算出することができる。ところで、現実の道路における自車両及び対象物の状況は様々である。そのため、状況に対してより適切な衝突回避支援の開始のタイミングを算出することが望まれている。

本発明の一実施形態は上記課題に鑑みてなされたものであり、状況に対してより適切な衝突回避支援の開始のタイミングを算出することを目的とする。

本発明の一実施形態は、自車両と対象物との衝突を回避するための衝突回避支援の開始のタイミングを算出するタイミング算出ユニットを備え、タイミング算出ユニットは、自車両と対象物とが接近する方向を正としたときの対象物に対する自車両の相対速度が相対速度の加速度により減少しているときは、加速度を用いずに自車両と対象物との距離及び相対速度を用いる第１手法により算出される自車両と対象物との予想される衝突までの第１時間に基づいて、衝突回避支援の開始のタイミングを算出し、相対速度が加速度により増加しているときは、距離、相対速度及び加速度を用いる第２手法により算出される自車両と対象物との予想される衝突までの第２時間に基づいて、衝突回避支援の開始のタイミングを算出する衝突回避支援装置である。

この構成によれば、先行車両の対地速度が一定のときの自車両の減速又は自車両の対地速度が一定のときの先行車両の加速により相対速度が減少している場合は、加速度を用いずに距離及び相対速度を用いて、第２時間よりも短い第１時間が衝突までの時間として算出される。また、第２時間よりも短い第１時間に基づいて、衝突回避支援の開始のタイミングが算出される。このため、自車両の減速又は先行車両の加速により相対速度が減少している場合は、相対速度の減少を考慮したタイミングよりも早いタイミングでブレーキの作動のタイミング等が算出される。

一方、自車両の対地速度が一定のときの先行車両の減速により相対速度が増加している場合は、距離、相対速度及び加速度を用いて、第１時間よりも短い第２時間が衝突までの時間として算出される。また、第１時間よりも短い第２時間に基づいて、衝突回避支援の開始のタイミングが算出される。このため、先行車両の減速により相対速度が増加している場合は、相対速度の増加を考慮しないタイミングよりも早いタイミングでブレーキの作動のタイミング等が算出される。

すなわち、本発明の一実施形態では、相対速度が減少中及び増加中のいずれの場合も、相対速度の変化を考慮したタイミング及び相対速度の変化を考慮しないタイミングのいずれかで、最も早いブレーキタイミングが選択される。したがって、状況に対してより適切な衝突回避支援の開始のタイミングを算出することができる。

また、本発明の他の実施形態では、タイミング算出ユニットは、自車両の対地速度が増加しているときは、相対速度の減少及び増加に関わらず、第１手法に基づいて、衝突回避支援の開始のタイミングを算出することができる。

ドライバーが意図して自車両を加速させたために相対速度が増加している場合に、相対速度の増加を考慮しないタイミングよりも早いタイミングによりブレーキの作動のタイミング等が算出された場合、ドライバーの意図に反したタイミングで衝突回避支援が開始される可能性がある。しかし、この構成によれば、ドライバーが意図して自車両を加速させたために自車両の対地速度が増加して相対速度が増加している場合は、相対速度の増加を考慮したタイミングよりも遅いタイミングでブレーキの作動のタイミングが算出されることになり、ドライバーの意図に反したタイミングで衝突回避支援が開始されることを防止することができる。

また、本発明の他の実施形態では、タイミング算出ユニットは、第１手法に基づいて、衝突回避支援の開始のタイミングを算出した後に、相対速度が加速度で増加しているときであって、加速度が正の閾値以下であるときは、第１手法に基づいて、衝突回避支援の開始のタイミングを算出し、第２手法に基づいて、衝突回避支援の開始のタイミングを算出した後に、相対速度が加速度で減少しているときであって、加速度が負の閾値以上であるときは、第２手法に基づいて、衝突回避支援の開始のタイミングを算出することができる。

相対速度の僅かな増加及び減少が交互に繰り返される状況では、衝突回避支援の開始のタイミングを算出する根拠が過度に頻繁に変更される可能性がある。しかし、この構成によれば、第１手法に基づいて衝突回避支援の開始のタイミングが算出された後は、相対速度が増加しているときであっても、加速度が十分に大きくないときは、第２手法に基づく衝突回避支援の開始のタイミングの算出に切り替わらず、第１手法に基づいて衝突回避支援の開始のタイミングが算出される。

また、第２手法に基づいて衝突回避支援の開始のタイミングが算出された後は、相対速度が減少しているときであっても、加速度が十分に小さくときは、第１手法に基づく衝突回避支援の開始のタイミングの算出に切り替わらず、第２手法に基づいて衝突回避支援の開始のタイミングが算出される。したがって、衝突回避支援の開始のタイミングを算出する根拠が過度に頻繁に変更されることを防止することができる。

また、本発明の他の実施形態は、タイミング算出ユニットは、距離がＤであり、相対速度がＶｒであり、加速度がＧｒであり、第１時間がＴ１であり、第２時間がＴ２である場合に、相対速度が減少しているときは、下式（１）により算出されるＴ１に基づいて、衝突回避支援の開始のタイミングを算出し、

相対速度が増加しているときは、下式（２）により算出されるＴ２に基づいて、衝突回避支援の開始のタイミングを算出することができる。

本発明の一実施形態の衝突回避支援装置によれば、状況に対してより適切な衝突回避支援の開始のタイミングを算出することができる。

本発明の第１実施形態に係る衝突回避支援装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態に係る衝突回避支援装置の動作を示すフローチャートである。 相対速度Ｖｒが減少しているときにおいて、距離Ｄに対して、加速度Ｇｒを用いずに距離Ｄ及び相対速度Ｖｒを用いて算出された予想される衝突までの時間Ｔ１と、距離Ｄ、相対速度Ｖｒ及び加速度Ｇｒを用いて算出された予想される衝突までの時間Ｔ２とをそれぞれ示したグラフである。 相対速度Ｖｒが増加しているときにおいて、距離Ｄに対して、加速度Ｇｒを用いずに距離Ｄ及び相対速度Ｖｒを用いて算出された予想される衝突までの時間Ｔ１と、距離Ｄ、相対速度Ｖｒ及び加速度Ｇｒを用いて算出された予想される衝突までの時間Ｔ２とをそれぞれ示したグラフである。 相対速度Ｖｒが減少しているときにおいて、衝突までの時間に対して、時間Ｔ１に基づいて算出されたブレーキタイミングＢＴ１と、時間Ｔ２に基づいて算出されたブレーキタイミングＢＴ２とをそれぞれ示したグラフである。 相対速度Ｖｒが増加しているときにおいて、衝突までの時間に対して、時間Ｔ１に基づいて算出されたブレーキタイミングＢＴ１と、時間Ｔ２に基づいて算出されたブレーキタイミングＢＴ２とをそれぞれ示したグラフである。 本発明の第２実施形態に係る衝突回避支援装置システムの動作を示すフローチャートである。 本発明の第３実施形態に係る衝突回避支援装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の第４実施形態に係る衝突回避支援装置の動作を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施形態に係る衝突回避支援装置の一例について説明する。本発明の第１実施形態の衝突回避支援装置は、先行車両や路側の構造物等の対象物に対し、自車両のブレーキアクチュエータ、ステアリングアクチュエータ等を算出されたタイミングで作動させる衝突回避支援システムとして構成されている。

図１に示すように、第１実施形態の衝突回避支援システム１０は、レーザレーダ１２、画像センサ１４、車速センサ１６、衝突回避支援ＥＣＵ２０、シートベルトアクチュエータ３１、ブレーキアクチュエータ３２、エアバッグアクチュエータ３３、エンジンＥＣＵ３４、ステアリングアクチュエータ３５及びディスプレイ３６を備えている。

レーザレーダ１２は、自車両前方の対象物となる先行車両等の障害物の位置、距離、相対速度及び相対速度の加速度を計測する。画像センサ１４は、ＣＭＯＳカメラやＣＣＤカメラから構成され、自車両前方の対象物を撮像し、対象物の状態を検出する。レーザレーダ１２は、対象物に対する自車両の相対速度を所定の間隔ごとに計測し、計測された２つの相対速度の差と計測の間隔とから相対速度の加速度を算出する。なお、車両と対象物との位置関係及び速度関係等の計測手段は、レーザレーダ１２のみならず、ステレオカメラなど他の手段を用いても良い。車速センサ１６は、自車両の車軸の回転速度から、自車両の地表に対する速度である対地速度及び対地速度の加速度を検出する。

衝突回避支援ＥＣＵ２０は、後述するように、レーザレーダ１２や画像センサ１４により得られた対象物との相対速度等の情報から接触の可能性及びそのタイミングを判断し、シートベルトアクチュエータ３１〜ディスプレイ３６の各種装置の作動を制御する。衝突回避支援ＥＣＵ２０は、タイミング算出部２１、支援実行部２２及びデータベース２３を有している。タイミング算出部２１は、後述する２つの手法のいずれかにより、自車両と対象物との予想される衝突までの時間を算出する。また、タイミング算出部２１は、自車両と対象物との予想される衝突までの時間に基づいて、自車両と対象物との衝突を回避するための衝突回避支援の開始のタイミングを算出する。タイミング算出部２１により、タイミング算出ユニットが構成される。

支援実行部２２は、タイミング算出部２１により算出された衝突回避支援の開始のタイミングで、シートベルトアクチュエータ３１〜ディスプレイ３６の各種装置を指令信号により作動させる。データベース２３は、タイミング算出部２１が計算を行うときに参照するためのデータや、タイミング算出部２１が行った計算の履歴が記録される。

シートベルトアクチュエータ３１は、接触の可能性があるときに、衝突回避支援ＥＣＵ２０の支援実行部２２の指令信号により、シートベルトの張力を増大させる。ブレーキアクチュエータ３２は、衝突回避支援ＥＣＵ２０の支援実行部２２の指令信号により、自車両のブレーキを作動させて自車両を減速させる。エアバッグアクチュエータ３３は、接触の可能性があるときに、衝突回避支援ＥＣＵ２０の支援実行部２２の指令信号により、エアバッグを展張させる。エンジンＥＣＵ３４は、衝突回避支援ＥＣＵ２０の支援実行部２２の指令信号により、自車両のエンジンの出力を制御する。

ステアリングアクチュエータ３５は、衝突回避支援ＥＣＵ２０の支援実行部２２の指令信号により、自車両の操舵角を制御する。ステアリングアクチュエータ３５は、衝突回避支援ＥＣＵ２０の支援実行部２２の指令信号により、自車両のステアリングホイールに所定の反力を与え、ドライバーに衝突を回避するための操舵を促しても良い。ディスプレイ３６は、衝突回避支援ＥＣＵ２０の支援実行部２２の指令信号により、映像及び音声でドライバーに衝突を回避するための情報及び警報を与える。

以下、第１実施形態の衝突回避支援システム１０の動作について説明する。まず、本発明者の知見による現状のシステムの課題について説明する。上述したように、相対速度の変化を考慮しつつ衝突回避支援のタイミングを算出する装置が提案されている。

しかし、例えば、先行車両の対地速度が一定のときの自車両の減速又は自車両の対地速度が一定のときの先行車両の加速により相対速度が減少しているときには、相対速度の減少を考慮せずにブレーキの作動のタイミングを算出した場合に比べて、相対速度の減少を考慮して算出されるブレーキの作動のタイミングは遅くなる。この場合、ブレーキの作動のタイミングが遅過ぎると感じるドライバーが存在する。このドライバーの感覚について、以下に説明する。

例えば、自車両の前方を走行する先行車両が存在する状況を仮定する。自車両と先行車両との距離がＤであり、自車両と先行車両とが接近する方向を正としたときの先行車両に対する自車両の相対速度がＶｒであり、自車両と先行車両とが接近する方向の相対速度Ｖｒの加速度がＧｒであり、自車両と先行車両との予想される衝突までの時間をｔとする。相対速度Ｖｒの加速度Ｇｒを考慮しない場合、すなわち、加速度Ｇｒ＝０とした場合は、下式（３）が成り立つ。

一方、相対速度Ｖｒの加速度Ｇｒを考慮した場合、すなわち、加速度Ｇｒ≠０とした場合は、下式（４）が成り立つ。

加速度Ｇｒを用いずに自車両と対象物との距離Ｄ及び相対速度Ｖｒを用いて自車両と先行車両との予想される衝突までの時間を算出する手法を第１手法とする。第１手法により、相対速度Ｖｒの加速度Ｇｒを考慮しない場合の自車両と先行車両との予想される衝突までの時間を第１時間とする。第１時間をｔ＝Ｔ１とする。一方、上記の距離Ｄ、相対速度Ｖｒ及び加速度Ｇｒを用いて自車両と先行車両との予想される衝突までの時間を算出する手法を第２手法とする。第２手法により、相対速度Ｖｒの加速度Ｇｒを考慮した場合の自車両と先行車両との予想される衝突までの時間を第２時間とする。第２時間をｔ＝Ｔ２とする。すると、上式（３）及び（４）により、下式（５）及び（６）のようになる。

なお、相対速度Ｖｒの加速度Ｇｒが０の場合のＴ２は、下式（７）に示すように、相対速度Ｖｒの加速度Ｇｒを考慮しない場合のＴ１と同じとなる。

図３では、最初にＶｒ＝４０［ｋｍ／ｈ］及び距離Ｄ＝２５［ｍ］であり、相対速度Ｖｒが加速度Ｇｒ＝−２［ｍ／ｓ^２］で減少している状況が想定される。図３は、距離ＤがＤ＝２５［ｍ］から任意のＤ［ｍ］になったときの予想される衝突までの時間Ｔ１及びＴ２を示す。図３に示すように、Ｇｒ＜０のときは、Ｔ２＞Ｔ１となる。

つまり、同じ相対速度Ｖｒ及び距離Ｄに対して、加速度Ｇｒを考慮した衝突までの時間Ｔ２が加速度Ｇｒを考慮しない衝突までの時間Ｔ１より長い。したがって、衝突までの時間Ｔ１，Ｔ２が所定時間となった時にブレーキの作動等の衝突回避支援を行うと、同じ相対速度Ｖｒ及び距離Ｄに対して、加速度Ｇｒを考慮した衝突までの時間Ｔ２に基づいた衝突回避支援のタイミングの方が、加速度Ｇｒを考慮しない衝突までの時間Ｔ１に基づいた衝突回避支援のタイミングよりも遅くなる。

図５は、横軸に衝突までの時間を示す。図５は、縦軸に、衝突までの時間に対して、衝突の何秒前にブレーキを作動させるのかを示す。図５に示すように、相対速度Ｖｒが減少しているときには、衝突までの時間に対して、加速度Ｇｒを考慮したブレーキタイミングＢＴ２の方が加速度Ｇｒを考慮しないブレーキタイミングＢＴ１よりも遅いことが判る。

そのため、自車両の減速又は先行車両の加速により加速度Ｇｒ＜０となり、相対速度Ｖｒが減少している場合は、相対速度Ｇｒの減少を考慮せずに算出されたブレーキ等の作動のタイミングに比べて、相対速度の変化を考慮に入れて算出されたブレーキ等の作動のタイミングはより遅くなる。この場合、相対速度Ｇｒの減少を考慮せずに算出されたブレーキ等の作動のタイミングに慣れたドライバーはブレーキ等の作動のタイミングが遅いと感じ、違和感を覚える可能性がある。

一方、図４では、最初にＶｒ＝４０［ｋｍ／ｈ］及び距離Ｄ＝２５［ｍ］であり、相対速度Ｖｒが加速度Ｇｒ＝２［ｍ／ｓ^２］で増加している状況が想定される。図４は、距離ＤがＤ＝２５［ｍ］から任意のＤ［ｍ］になったときの予想される衝突までの時間Ｔ１及びＴ２を示す。図４に示すように、Ｇｒ＞０のときは、Ｔ２＜Ｔ１となる。

つまり、同じ相対速度Ｖｒ及び距離Ｄに対して、加速度Ｇｒを考慮した衝突までの時間Ｔ２が加速度Ｇｒを考慮しない衝突までの時間Ｔ１より短い。したがって、衝突までの時間Ｔ１，Ｔ２が所定時間となった時にブレーキの作動等の衝突回避支援を行うと、同じ相対速度Ｖｒ及び距離Ｄに対して、加速度Ｇｒを考慮した衝突までの時間Ｔ２に基づいた衝突回避支援のタイミングの方が、加速度Ｇｒを考慮しない衝突までの時間Ｔ１に基づいた衝突回避支援のタイミングよりも早くなる。

図６は、横軸に衝突までの時間を示す。図６は、縦軸に、衝突までの時間に対して、衝突の何秒前にブレーキを作動させるのかを示す。図６に示すように、相対速度Ｖｒが増加しているときには、衝突までの時間に対して、加速度Ｇｒを考慮したブレーキタイミングＢＴ２の方が加速度Ｇｒを考慮しないブレーキタイミングＢＴ１よりも早いことが判る。

そこで、本実施形態では以下に示す動作が行われる。図２に示すように、レーザレーダ１２により検出された加速度ＧｒがＧｒ＜０のときは（Ｓ１１）、衝突回避支援ＥＣＵ２０のタイミング算出部２１は、第１手法により、加速度Ｇｒを考慮しないで算出された衝突までの時間Ｔ１に基づいて衝突回避支援の開始のタイミングを算出する（Ｓ１２）。衝突回避支援ＥＣＵ２０のタイミング算出部２１及び支援実行部２２は、Ｔ１に基づいて算出された衝突回避支援の開始のタイミングにより、シートベルトアクチュエータ３１〜ディスプレイ３６を用いて衝突回避支援を行う。

衝突回避支援の開始のタイミングは、例えば、時間Ｔ１＝１〜３秒となった時とすることができる。図３に示すように、Ｇｒ＜０のときは、加速度Ｇｒを考慮せずに算出されるＴ１の方がＴ２よりも短いため、Ｔ１に基づいたブレーキの作動等の衝突回避支援の開始のタイミングはＴ２に基づいたブレーキの作動等の衝突回避支援の開始のタイミングよりも早くなる。

一方、レーザレーダ１２により検出された加速度ＧｒがＧｒ＜０でないときは（Ｓ１１）、衝突回避支援ＥＣＵ２０のタイミング算出部２１は、第２手法により、加速度Ｇｒを考慮して算出された衝突までの時間Ｔ２に基づいて衝突回避支援の開始のタイミングを算出する（Ｓ１３）。衝突回避支援ＥＣＵ２０のタイミング算出部２１及び支援実行部２２は、Ｔ２に基づいて算出された衝突回避支援の開始のタイミングにより、シートベルトアクチュエータ３１〜ディスプレイ３６を用いて衝突回避支援を行う。

衝突回避支援の開始のタイミングは、例えば、時間Ｔ２＝１〜３秒となった時とすることができる。図４に示すように、Ｇｒ＞０のときは、加速度Ｇｒを考慮して算出されるＴ２の方がＴ１よりも短いため、Ｔ１に基づいたブレーキの作動等の衝突回避支援の開始のタイミングはＴ２に基づいたブレーキの作動等の衝突回避支援の開始のタイミングよりも早くなる。

本実施形態では、自車両の減速又は先行車両の加速により相対速度Ｖｒが減少している場合は、衝突回避支援ＥＣＵ２０のタイミング算出部２１は、加速度Ｇｒを用いずに距離Ｄ及び相対速度Ｖｒを用いて、時間Ｔ２よりも短い時間Ｔ１を衝突までの時間として算出する。また、タイミング算出部２１は、時間Ｔ２よりも短い時間Ｔ１に基づいて、衝突回避支援の開始のタイミングを算出する。このため、他車両の対地速度が一定のときの自車両の減速又は自車両の対地速度が一定のときの先行車両の加速により相対速度Ｇｒが減少している場合は、相対速度Ｇｒの減少を考慮したタイミングよりも早いタイミングでブレーキの作動のタイミング等が算出される。

一方、自車両の対地速度が一定のときの先行車両の減速により相対速度が増加している場合は、衝突回避支援ＥＣＵ２０のタイミング算出部２１は、距離Ｄ、相対速度Ｖｒ及び加速度Ｇｒを用いて、時間Ｔ１よりも短い時間Ｔ２を衝突までの時間として算出する。また、タイミング算出部２１は、時間Ｔ１よりも短い時間Ｔ２に基づいて、衝突回避支援の開始のタイミングを算出する。このため、自車両の対地速度が一定のときの先行車両の減速により相対速度Ｖｒが増加している場合は、相対速度Ｖｒの増加を考慮しないタイミングよりも早いタイミングでブレーキの作動のタイミング等が算出される。

すなわち、本実施形態では、相対速度Ｖｒが減少中及び増加中のいずれの場合も、相対速度Ｖｒの変化を考慮したタイミング及び相対速度の変化を考慮しないタイミングのいずれかで、最も早いブレーキタイミングが選択される。したがって、状況に対してより適切な衝突回避支援の開始のタイミングを算出することができる。また、相対速度Ｖｒの変化を考慮する方法及び相対速度の変化を考慮しない方法のいずれかで、より早いブレーキタイミングとなる方法が選択されるため、ドライバーに違和感を与えることを防止することができる。

以下、本発明の第２実施形態について説明する。上記第１実施形態において、衝突回避支援の開始のタイミングを算出する根拠を第１手法によるＴ１と第２手法によるＴ２との間で切り替えるときに、その切替の閾値をＧｒ＝０とした場合は、過度に頻繁に衝突回避支援の開始のタイミングが切り替わる可能性がある。そこで、本実施形態では、衝突回避支援のタイミングの履歴を考慮して、衝突回避支援のタイミングが切り替えられる。

本実施形態では、データベース２３に、前回の衝突回避支援の開始のタイミングの算出時に、タイミング算出部２１が第１手法によるＴ１及び第２手法によるＴ２のいずれに基づいて衝突回避支援の開始のタイミングを算出したのかの履歴が記録されている。衝突回避支援の開始のタイミングの算出時に、タイミング算出部２１は、データベース２３に記録された計算の履歴を参照する。タイミング算出部２１は、データベース２３の履歴を参照することにより、前回の衝突回避支援の開始のタイミングの算出時に、第１手法によるＴ１及び第２手法によるＴ２のいずれに基づいて衝突回避支援の開始のタイミングが算出されたのかを判別する。

本実施形態では、加速度Ｇｒを考慮しない第１手法によるＴ１に基づいて衝突回避支援の開始のタイミングが算出された後には、衝突回避支援の開始のタイミングを算出する根拠の切替の閾値として、正の閾値Ｇｐ＝１ｍ／ｓ^２が設定される。

図７に示すように、タイミング算出部２１は、データベース２３に記録された計算の履歴を参照する（Ｓ２１）。加速度Ｇｒを考慮しない第１手法によるＴ１に基づいて衝突回避支援の開始のタイミングが算出された後であって（Ｓ２２）、加速度Ｇｒ＞０であったとしても、Ｇｒ≦Ｇｐ＝１ｍ／ｓ^２であるときは（Ｓ２３）、衝突回避支援ＥＣＵ２０のタイミング算出部２１は、衝突回避支援の開始のタイミングを算出する根拠を切り替えずに第１手法によるＴ１に基づいたままでブレーキの作動等の衝突回避支援の開始のタイミングを算出する（Ｓ２４）。

加速度Ｇｒを考慮しない第１手法によるＴ１に基づいて衝突回避支援の開始のタイミングが算出された後であって（Ｓ２２）、Ｇｒ＞Ｇｐ＝１ｍ／ｓ^２であるときは（Ｓ２３）、衝突回避支援ＥＣＵ２０のタイミング算出部２１は、衝突回避支援の開始のタイミングを算出する根拠を切り替えて、第２手法によるＴ２に基づいてブレーキの作動等の衝突回避支援の開始のタイミングを算出する（Ｓ２６）。この場合の加速度Ｇｒの閾値であるＧｐ＝１ｍ／ｓ^２は他の値に設定することができる。

一方、本実施形態では、加速度Ｇｒを考慮した第２手法によるＴ２に基づいて衝突回避支援の開始のタイミングが算出された後には、衝突回避支援の開始のタイミングを算出する根拠の切替の閾値として、負の閾値Ｇｍ＝−１ｍ／ｓ^２が設定される。

加速度Ｇｒを考慮したＴ２に基づいて衝突回避支援の開始のタイミングが算出された後であって（Ｓ２２）、加速度Ｇｒ＜０であったとしても、Ｇｒ≧Ｇｍ＝−１ｍ／ｓ^２であるときは（Ｓ２５）、衝突回避支援ＥＣＵ２０のタイミング算出部２１は、衝突回避支援の開始のタイミングを算出する根拠を切り替えずに第２手法によるＴ２に基づいたままでブレーキの作動等の衝突回避支援の開始のタイミングを算出する（Ｓ２６）。

加速度Ｇｒを考慮した第２手法によるＴ２に基づいて衝突回避支援の開始のタイミングが算出された後であって（Ｓ２２）、Ｇｒ＜Ｇｍ＝−１ｍ／ｓ^２であるときは（Ｓ２５）、衝突回避支援ＥＣＵ２０のタイミング算出部２１は、衝突回避支援の開始のタイミングを算出する根拠を切り替えて、第１手法によるＴ１に基づいてブレーキの作動等の衝突回避支援の開始のタイミングを算出する（Ｓ２４）。この場合の加速度Ｇｒの閾値であるＧｍ＝−１ｍ／ｓ^２は他の値に設定することができる。

なお、本実施形態では、タイミング算出部２１は、データベース２３に記録された計算の履歴を任意のタイミングで消去することができる。この場合、データベース２３の計算の履歴を消去した直後は、タイミング算出部２１は、上記第１実施形態の図２の手順で計算を行う。このときの計算の履歴はデータベース２３に記録される。データベース２３の計算の履歴が再び任意のタイミングで消去される前に、衝突開始支援の開始のタイミングが再び算出される場合には、タイミング算出部２１は、上記本実施形態の図７の手順でデータベース２３の履歴を参照しつつ計算を行うことができる。

例えば、タイミング算出部２１は、衝突回避支援の開始のタイミングを算出してから、所定時間経過後にデータベース２３に記録された計算の履歴を消去することができる。また、タイミング算出部２３は、衝突回避支援の開始のタイミングを算出してから、自車両のエンジンが停止したときは、データベース２３に記録された計算の履歴を消去することができる。また、タイミング算出部２１は、対象物である先行車両がレーザレーダの検出範囲外に去ったとき、及び先行車両が他車両に変わったときは、データベース２３に記録された計算の履歴を消去することができる。

本実施形態によれば、時間Ｔ１に基づいて衝突回避支援の開始のタイミングが算出された後は、相対速度Ｖｒが加速度Ｇｒで増加しているときであっても、Ｇｒ＞１ｍ／ｓ^２ではなく、十分に大きくないときは、時間Ｔ２に基づく衝突回避支援の開始のタイミングの算出に切り替わらず、時間Ｔ１に基づいて衝突回避支援の開始のタイミングが算出される。

また、時間Ｔ２に基づいて衝突回避支援の開始のタイミングが算出された後は、相対速度Ｖｒが減少しているときであっても、Ｇｒ＜−１ｍ／ｓ^２でなく、すなわち減速度が十分に大きくないときは、時間Ｔ１に基づく衝突回避支援の開始のタイミングの算出に切り替わらず、時間Ｔ２に基づいて衝突回避支援の開始のタイミングが算出される。したがって、衝突回避支援の開始のタイミングを算出する根拠が過度に頻繁に変更されることを防止することができる。

以下、本発明の第３実施形態について説明する。上記第１実施形態では、自車両と前方の先行車両とが両方とも地表に対して加速しており、先行車両の対地速度の加速度が自車両の対地速度の加速度よりも小さい場合は、相対速度Ｖｒの加速度Ｇｒ＞０となるため、衝突回避支援がＴ２のタイミングによりＴ１のタイミングよりも早くに開始される。しかしながら、ドライバーは自らの意思で自車両を加速させているため、衝突回避支援の開始のタイミングが早いと、ドライバーの意図に反したタイミングで衝突回避支援が行われることになる。

そこで、本実施形態では、自車両が加速しているか減速しているかも考慮に入れつつ衝突開始支援の開始のタイミングが算出される。図８に示すように、車速センサ１６により自車両の対地速度が増加していることが検出されたときは（Ｓ３１）、衝突回避支援ＥＣＵ２０のタイミング算出部２１は、相対速度Ｖｒの加速度ＧｒがＧｒ＞０であるかＧｒ＜０であるかに関わらず、加速度Ｇｒを考慮しない第１手法によるＴ１に基づいてブレーキの作動等の衝突回避支援の開始のタイミングを算出する（Ｓ３２）。

一方、車速センサ１６により自車両の対地速度が増加していないことが検出されたときであって（Ｓ３１）、相対速度Ｖｒの加速度ＧｒがＧｒ＞０ではないときは（Ｓ３３）、衝突回避支援ＥＣＵ２０のタイミング算出部２１は、加速度Ｇｒを考慮しない第１手法によるＴ１に基づいてブレーキの作動等の衝突回避支援の開始のタイミングを算出する（Ｓ３２）。

また、車速センサ１６により自車両の対地速度が増加していないことが検出されたときであって（Ｓ３１）、相対速度Ｖｒの加速度ＧｒがＧｒ＞０であり、相対速度Ｖｒが増加しているときは（Ｓ３３）、衝突回避支援ＥＣＵ２０のタイミング算出部２１は、加速度Ｇｒを考慮した第２手法によるＴ２に基づいてブレーキの作動等の衝突回避支援の開始のタイミングを算出する（Ｓ３４）。

本実施形態によれば、ドライバーが意図して自車両を加速させたために自車両の対地速度が増加して相対速度Ｖｒが増加している場合は、衝突回避支援ＥＣＵ２０のタイミング算出部２１は、相対速度Ｖｒの増加を考慮したタイミングよりも遅いタイミングでブレーキの作動のタイミング等を算出する。このため、意図して自車両を加速させたドライバーの意図に反したタイミングで衝突回避支援が行われることを防止することができる。

以下、本発明の第４実施形態について説明する。上記第３実施形態においても、自車両が加速していないときは、上記第１実施形態と同様に、衝突回避支援の開始のタイミングが相対速度Ｖｒが減少しているか増加しているかによって切り替えられる。しかしながら、その切替の閾値をＧｒ＝０とした場合は、過度に頻繁に衝突回避支援のタイミングが切り替わる可能性がある。そこで、本実施形態では、上記第２実施形態と同様に、衝突回避支援のタイミングの履歴を考慮して、衝突回避支援のタイミングが切り替えられる。

図９に示すように、車速センサ１６により自車両の対地速度が増加していることが検出されたときは（Ｓ４１）、衝突回避支援ＥＣＵ２０のタイミング算出部２１は、相対速度Ｖｒの加速度ＧｒがＧｒ＞０であるかＧｒ＜０であるかに関わらず、加速度Ｇｒを考慮しないＴ１に基づいてブレーキの作動等の衝突回避支援の開始のタイミングを算出する（Ｓ４２）。

一方、車速センサ１６により自車両の対地速度が増加していることが検出されなかったときであって（Ｓ４１）、タイミング算出部２１がデータベース２３に記録された計算の履歴を参照した結果（Ｓ４３）、加速度Ｇｒを考慮しない第１手法によるＴ１に基づいて衝突回避支援の開始のタイミングが算出された後であり（Ｓ４４）、Ｇｒ＞１ｍ／ｓ^２でないときは（Ｓ４５）、衝突回避支援ＥＣＵ２０のタイミング算出部２１は、衝突回避支援の開始のタイミングを算出する根拠を切り替えずに第１手法によるＴ１に基づいたままでブレーキの作動等の衝突回避支援の開始のタイミングを算出する（Ｓ４２）。

車速センサ１６により自車両の対地速度が増加していることが検出されなかったときであって（Ｓ４１）、タイミング算出部２１がデータベース２３に記録された計算の履歴を参照した結果（Ｓ４３）、加速度Ｇｒを考慮しない第１手法によるＴ１に基づいて衝突回避支援の開始のタイミングが算出された後であり（Ｓ４４）、Ｇｒ＞１ｍ／ｓ^２であるときは（Ｓ４５）、衝突回避支援ＥＣＵ２０のタイミング算出部２１は、衝突回避支援の開始のタイミングを算出する根拠を切り替えて、第２手法によるＴ２に基づいてブレーキの作動等の衝突回避支援の開始のタイミングを算出する（Ｓ４７）。

一方、車速センサ１６により自車両の対地速度が増加していることが検出されなかったときであって（Ｓ４１）、タイミング算出部２１がデータベース２３に記録された計算の履歴を参照した結果（Ｓ４３）、加速度Ｇｒを考慮した第２手法によるＴ２に基づいて衝突回避支援の開始のタイミングが算出された後であり（Ｓ４４）、Ｇｒ＜−１ｍ／ｓ^２でないときは（Ｓ４６）、衝突回避支援ＥＣＵ２０のタイミング算出部２１は、衝突回避支援の開始のタイミングを算出する根拠を切り替えずに第２手法によるＴ２に基づいたままでブレーキの作動等の衝突回避支援の開始のタイミングを算出する（Ｓ４７）。

車速センサ１６により自車両の対地速度が増加していることが検出されなかったときであって（Ｓ４１）、タイミング算出部２１がデータベース２３に記録された計算の履歴を参照した結果（Ｓ４３）、加速度Ｇｒを考慮した第２手法によるＴ２に基づいて衝突回避支援の開始のタイミングが算出された後であり（Ｓ４４）、Ｇｒ＜−１ｍ／ｓ^２であるときは（Ｓ４６）、衝突回避支援ＥＣＵ２０のタイミング算出部２１は、衝突回避支援の開始のタイミングを算出する根拠を切り替えて第１手法によるＴ１に基づいてブレーキの作動等の衝突回避支援の開始のタイミングを算出する（Ｓ４２）。

本実施形態では、上記第３実施形態と同様に、自車両の対地速度が増加しているときには、意図して自車両を加速させたドライバーの意図に反したタイミングで衝突回避支援が行われること及びドライバーに違和感を与えることを防止することができる。また、本実施形態では、自車両の対地速度が増加していないときには、上記第２実施形態と同様に、衝突回避支援の開始のタイミングを算出する根拠が過度に頻繁に変更されることを防止することができる。

本発明は上記実施形態に限定されず、様々な変形態様が可能である。例えば、上記実施形態では、衝突回避支援として、Ｔ１又はＴ２に基づいてブレーキを動作させる態様を中心に説明した。しかし、衝突回避支援としては、衝突回避支援装置ＥＣＵ２０は、Ｔ１又はＴ２に基づいて、ステアリングアクチュエータ３５を動作させ、対象物を回避することもできる。また、衝突回避支援として、衝突回避支援装置ＥＣＵ２０は、Ｔ１又はＴ２に基づいてシートベルトアクチュエータ３１及びエアバッグアクチュエータ３３を動作させ、衝突時の損害を軽減させることもできる。また、衝突回避支援として、衝突回避支援ＥＣＵ２０は、Ｔ１又はＴ２に基づいてディスプレイ３６によりドライバーに対して情報の提示や警報の報知を行うことにより、ドライバーに衝突の回避を促すことができる。また、上記実施形態では、タイミング算出部２１は、２つの手法のいずれかにより、時間Ｔ１及びＴ２のいずれかを算出する態様を中心に説明した。しかし、例えば、時間Ｔ１を算出するためのユニットと時間Ｔ２を算出するためのユニットとを別個に備えていても良い。これらのユニットは、時間Ｔ１及び時間Ｔ２をそれぞれ算出し、状況に応じて時間Ｔ１及びＴ２のいずれかが適用されても良い。

本発明の一実施形態の衝突回避支援装置によれば、ドライバーに違和感を与えることを防止することができる。

１０ 衝突回避支援システム
１２ レーザレーダ
１４ 画像センサ
１６ 車速センサ
２０ 衝突回避支援ＥＣＵ
２１ タイミング算出部
２２ 支援実行部
２３ データベース
３１ シートベルトアクチュエータ
３２ ブレーキアクチュエータ
３３ エアバッグアクチュエータ
３４ エンジンＥＣＵ
３５ ステアリングアクチュエータ
３６ ディスプレイ

Claims (4)

1. 自車両と対象物との衝突を回避するための衝突回避支援の開始のタイミングを算出するタイミング算出ユニットを備え、
   前記タイミング算出ユニットは、
   前記自車両と前記対象物とが接近する方向を正としたときの前記対象物に対する前記自車両の相対速度が前記相対速度の加速度により減少しているときは、前記加速度を用いずに前記自車両と前記対象物との距離及び前記相対速度を用いる第１手法により算出される前記自車両と前記対象物との予想される衝突までの第１時間に基づいて、前記衝突回避支援の開始のタイミングを算出し、
   前記相対速度が前記加速度により増加しているときは、前記距離、前記相対速度及び前記加速度を用いる第２手法により算出される前記自車両と前記対象物との予想される衝突までの第２時間に基づいて、前記衝突回避支援の開始のタイミングを算出する、衝突回避支援装置。
2. 前記タイミング算出ユニットは、
   前記自車両の対地速度が増加しているときは、前記相対速度の減少及び増加に関わらず、前記第１手法に基づいて、前記衝突回避支援の開始のタイミングを算出する、請求項１に記載の衝突回避支援装置。
3. 前記タイミング算出ユニットは、
   前記第１手法に基づいて、前記衝突回避支援の開始のタイミングを算出した後に、前記相対速度が前記加速度で増加しているときであって、前記加速度が正の閾値以下であるときは、前記第１手法に基づいて、前記衝突回避支援の開始のタイミングを算出し、
   前記第２手法に基づいて、前記衝突回避支援の開始のタイミングを算出した後に、前記相対速度が前記加速度で減少しているときであって、前記加速度が負の閾値以上であるときは、前記第２手法に基づいて、前記衝突回避支援の開始のタイミングを算出する、請求項１又は２に記載の衝突回避支援装置。
4. 前記タイミング算出ユニットは、
   前記距離がＤであり、前記相対速度がＶｒであり、前記加速度がＧｒであり、前記第１時間がＴ１であり、前記第２時間がＴ２である場合に、
   前記相対速度が減少しているときは、下式（１）により算出される前記Ｔ１に基づいて、前記衝突回避支援の開始のタイミングを算出し、
   

   

   
   前記相対速度が増加しているときは、下式（２）により算出される前記Ｔ２に基づいて、前記衝突回避支援の開始のタイミングを算出する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の衝突回避支援装置。
   

   

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