KR20170026193A - 충돌 회피 지원 장치 - Google Patents

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Abstract

지원 ECU는, 자동 브레이크의 개입에 의해 자차량이 감속하면서 주행하고 있을 때, 충돌 예측 위치에 있어서의 충돌 예측 속도 Vx를 연산하고(S16), 충돌 예측 속도 Vx가 충돌 예측 속도 역치 Vxref보다 높은지 여부에 대해 판단한다(S18). 지원 ECU는, 충돌 예측 속도 Vx가 충돌 예측 속도 역치 Vxref 이하라고 판정한 경우에만 충돌 회피용 자동 조타를 개입시키고, 충돌 예측 속도 Vx가 충돌 예측 속도 역치 Vxref보다 높다고 판정한 경우에는 자동 조타의 개입을 금지한다.

Description

충돌 회피 지원 장치 {COLLISION AVOIDANCE SUPPORT DEVICE}

명세서, 도면 및 요약서를 포함하는 2015년 8월 28일에 출원된 일본 특허 출원 제2015-168428호의 개시 내용은 그 전체가 본 명세서에 참조에 의해 포함된다.

본 발명은, 자차량이 장애물에 충돌하는 것을 회피하도록 운전자를 지원하는 충돌 회피 지원 장치에 관한 것이다.

충돌 회피 지원 장치를 구비한 차량이 알려져 있다. 충돌 회피 지원 장치는, 카메라 혹은 레이더 등의 센서에 의해 자차량이 충돌할 가능성이 높은 장애물이 검출된 경우에, 자동 브레이크에 의해 자차량을 감속시킨다. 또한, 예를 들어 일본 특허 공개 제2012-116403호에 제안되어 있는 바와 같이, 자동 브레이크 외에, 조타 장치에 의해 자차량을 장애물로부터 이격시키는 방향으로 자동 조타하는 충돌 회피 지원 장치도 알려져 있다.

자동 브레이크를 실시하여 자차량을 감속시켜도, 장애물에 대한 자차량의 상대 속도 혹은 자차량의 속도가 충분히 저하되어 있지 않은 상황에서 자동 조타를 행하면, 장애물에 대한 자차량의 주행 진로를 고정밀도로 제어하는 것이 어렵다. 예를 들어, 상대 속도 혹은 자차량의 속도가 높을수록, 장애물에 대해 자차량을 회피시키는 회피 궤도에 변동이 발생한다. 이로 인해, 장애물을 피하기 위한 회피 스페이스로 자차량을 적절하게 이동시킬 수 없을 우려가 있다.

또한, 자동 조타를 행하는 경우에는, 자동 브레이크를 행하는 경우 이상으로 자차량의 주위에 존재하는 다른 장애물에의 영향을 고려할 필요가 있다. 이로 인해, 충돌 회피 지원을 행하는 경우에는, 가능한 한 자동 브레이크에 의해서만 실시되는 것이 요망된다. 따라서, 자동 조타의 개입이 적절하게 행해지지 않으면, 자동 조타의 개입이 오히려 역효과가 될 우려가 있다.

본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 자동 브레이크 외에 자동 조타를 행하는 경우에, 자동 조타의 개입을 적절하게 행하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 특징은, 자차량의 전방에 존재하는 장애물을 검출하는 장애물 검출 수단(10, 51)과, 상기 자차량이 상기 검출된 장애물과 충돌할 가능성이 높은 경우에, 차륜에 제동력을 발생시키는 제어인 자동 브레이크를 개입(실시)시키는 자동 브레이크 수단(10, S14, 20)과, 상기 자동 브레이크의 개입에 의해 상기 자차량이 감속해도 상기 자차량이 상기 장애물과 충돌할 가능성이 높은 경우에, 충돌을 회피하는 방향으로 조타륜을 조타하는 제어인 자동 조타를 개입(실시)시키는 자동 조타 수단(10, S19, 30)을 구비한 충돌 회피 지원 장치에 있어서, 상기 자동 조타의 개입 전에, 상기 자동 브레이크의 개입에 의해 자차량이 감속하면서 주행하여 상기 장애물과 충돌한다고 예측되는 위치에 있어서의, 상기 장애물에 대한 상기 자차량의 예측 상대 속도를 나타내거나, 또는 상기 자차량의 차속을 나타내는 충돌 예측 속도(Vx)가, 충돌 속도 역치(Vxref)보다 높은지 여부, 혹은 상기 자동 조타의 개입 전에, 상기 자동 브레이크가 개입되었을 때의, 상기 장애물에 대한 상기 자차량의 상대 속도를 나타내거나, 또는 상기 자차량의 차속을 나타내는 브레이크 개입시 속도(Vb)가, 브레이크 개입시 속도 역치(Vbref)보다 높은지 여부에 대해 추정하는 추정 수단(S18, S42)과, 상기 추정 수단에 의해 상기 충돌 예측 속도가 상기 충돌 속도 역치보다 높다고 추정된 경우, 혹은 상기 브레이크 개입시 속도가 브레이크 개입시 속도 역치보다 높다고 추정된 경우에, 상기 자동 조타 수단에 의한 자동 조타의 개입을 금지하는 자동 조타 금지 수단(S18: "아니오", S42: "아니오", S44, S31: "아니오")을 구비한 것에 있다.

본 발명에 있어서는, 장애물 검출 수단이, 자차량의 전방에 존재하는 장애물을 검출한다. 자동 브레이크 수단은, 자차량이 장애물과 충돌할 가능성이 높은 경우에, 차륜에 제동력을 발생시키는 제어인 자동 브레이크를 개입시킨다. 자차량이 장애물과 충돌할 가능성은, 예를 들어 자차량이 장애물에 충돌할 때까지의 예측 시간을 이용하여 판단할 수 있다. 자동 조타 수단은, 자동 브레이크의 개입에 의해 자차량이 감속해도 자차량이 장애물과 충돌할 가능성이 높은 경우에, 충돌을 회피하는 방향으로 조타륜을 조타하는 제어인 자동 조타를 개입시킨다. 따라서, 자동 조타에 의해 자차량이 장애물에 충돌하는 것을 회피할 수 있다.

장애물에 대한 자차량의 상대 속도 혹은 자차량의 속도를 충분히 저하시킬 수 없는 상황에서 자동 조타를 행하면, 장애물에 대한 자차량의 주행 진로를 고정밀도로 제어하는 것이 어렵다. 이로 인해, 자동 조타의 개입을 적절하게 행하지 않으면, 자동 조타의 개입이 오히려 역효과가 될 우려가 있다. 따라서, 본 발명에 있어서는, 추정 수단과 자동 조타 금지 수단을 구비하고 있다.

추정 수단은, 자동 조타의 개입 전에, 자동 브레이크의 개입에 의해 자차량이 감속하면서 주행하여 장애물과 충돌한다고 예측되는 위치에 있어서의, 장애물에 대한 자차량의 예측 상대 속도를 나타내거나, 또는 자차량의 차속을 나타내는 충돌 예측 속도가, 충돌 속도 역치보다 높은지 여부에 대해 추정한다. 이 충돌 예측 속도는, 자동 브레이크의 개입에 의해 자차량이 감속하면서 주행하여 장애물과 충돌한다고 예측되는 위치에 있어서의, 장애물에 대한 자차량의 예측 상대 속도 또는 자차량의 차속을 나타낸다. 혹은, 추정 수단은, 자동 조타의 개입 전에, 자동 브레이크가 개입되었을 때의, 장애물에 대한 자차량의 상대 속도를 나타내거나, 또는 자차량의 차속을 나타내는 브레이크 개입시 속도가, 브레이크 개입시 속도 역치보다 높은지 여부에 대해 추정한다. 이 브레이크 개입시 속도는, 자동 브레이크가 개입되었을 때의, 장애물에 대한 자차량의 상대 속도 또는 자차량의 차속을 나타낸다.

예를 들어, 자동 브레이크의 개입을 받아도 자차량이 장애물에 충돌한다고 예측되는 상황에 있어서는, 한계에 가까운 감속도로 자차량이 감속하므로, 감속도는 크게 변동되지 않는다. 이로 인해, 브레이크 개입시 속도로부터 충돌 예측 속도를 어느 정도 추정할 수 있다. 따라서, 추정 수단은, 충돌 예측 속도가 충돌 속도 역치보다 높은지 여부에 대한 추정을 행해도 되고, 브레이크 개입시 속도가 브레이크 개입시 속도 역치보다 높은지 여부에 대한 추정을 행해도 된다. 또한, 장애물에 대한 자차량의 상대 속도는, 자차량의 속도로부터, 장애물에 있어서의 자차량의 주행 방향의 속도를 감산한 값에 상당한다.

충돌 예측 속도 혹은 브레이크 개입시 속도가 높을수록, 자동 조타의 정밀도가 저하될 우려가 있다. 따라서, 자동 조타 금지 수단은, 추정 수단에 의해 충돌 예측 속도가 충돌 속도 역치보다 높다고 추정된 경우, 혹은 브레이크 개입시 속도가 브레이크 개입시 속도 역치보다 높다고 추정된 경우에, 자동 조타 수단에 의한 자동 조타의 개입을 금지한다. 이에 의해, 자동 브레이크 외에 자동 조타를 행하는 경우에, 자동 조타의 개입을 적절하게 행할 수 있다.

본 발명의 일 측면의 특징은, 상기 추정 수단은, 상기 자동 브레이크의 개입에 의해 상기 자차량이 감속하면서 주행하고 있을 때, 소정의 연산 주기로 상기 충돌 예측 속도를 연산함(S16)과 함께 상기 연산한 상기 충돌 예측 속도가 상기 충돌 속도 역치보다 높은지 여부에 대해 판정(S18)하도록 구성된 것에 있다.

본 발명의 일 측면에 있어서는, 추정 수단이, 자동 브레이크의 개입에 의해 자차량이 감속하면서 주행하고 있을 때, 소정의 연산 주기로 충돌 예측 속도를 연산한다. 따라서, 충돌 예측 속도를 고정밀도로 연산할 수 있다. 충돌 예측 속도는, 예를 들어 자차량과 장애물의 거리, 장애물에 대한 자차량의 상대 속도 및 자차량의 감속도 등에 기초하여 연산할 수 있다. 추정 수단은, 이 연산한 충돌 예측 속도가 충돌 속도 역치보다 높은지 여부에 대해 판정한다. 이에 의해, 본 발명의 일 측면에 따르면, 자동 조타의 개입을 한층 적절하게 행할 수 있다.

본 발명의 일 측면의 특징은, 상기 추정 수단은, 상기 자동 브레이크가 개입되었을 때, 상기 브레이크 개입시 속도를 검출함과 함께 상기 검출한 브레이크 개입시 속도가 상기 브레이크 개입시 속도 역치보다 높은지 여부에 대해 판정(S42)하도록 구성된 것에 있다.

본 발명의 일 측면에 있어서는, 추정 수단이, 자동 브레이크가 개입되었을 때, 브레이크 개입시 속도를 검출함과 함께, 검출한 브레이크 개입시 속도가 브레이크 개입시 속도 역치보다 높은지 여부에 대해 판정한다. 따라서, 본 발명의 일 측면에 따르면, 자동 브레이크가 개입된 이른 단계에서, 자동 조타의 개입을 금지할 수 있다.

본 발명의 일 측면의 특징은, 상기 장애물이 정지물인지 이동물인지에 대해 판별하는 장애물 판별 수단(S21, S45)과, 상기 장애물 판별 수단에 의해 상기 장애물이 정지물이라고 판별되어 있는 경우에는 이동물이라고 판별되어 있는 경우에 비해, 상기 충돌 속도 역치를 높은 값으로 설정하는 충돌 속도 역치 가변 수단(S22, S23)을 구비한 것에 있다.

자동 조타의 개입에 의해 충돌 회피를 실시하는 경우에는, 장애물의 이동량을 고려할 필요가 있고, 장애물이 이동물인 경우에는, 이동량의 검출 변동이 발생한다. 이로 인해, 장애물이 이동물인 경우에는, 자동 조타에 의한 자차량의 주행 진로를 높은 정밀도로 제어할 필요가 있다. 반대로, 장애물이 정지물인 경우에는, 장애물이 이동물인 경우에 비해, 자동 조타에 의한 주행 진로의 제어의 정밀도를 완화시킬 수 있다.

따라서, 본 발명의 일 측면에 있어서는, 장애물 판별 수단이, 장애물이 정지물인지 이동물인지에 대해 판별한다. 그리고, 충돌 속도 역치 가변 수단은, 장애물이 정지물이라고 판별되어 있는 경우에는 이동물이라고 판별되어 있는 경우에 비해, 충돌 속도 역치를 높은 값으로 설정한다. 따라서, 장애물이 정지물인 경우에는 이동물인 경우에 비해, 자동 조타가 개입되기 쉬워진다. 이에 의해, 본 발명의 일 측면에 따르면, 장애물의 종류(이동물/정지물)에 따라서 적정한 자동 조타의 개입을 행할 수 있다.

본 발명의 일 측면의 특징은, 상기 장애물이 정지물인지 이동물인지에 대해 판별하는 장애물 판별 수단(S45)과, 상기 장애물 판별 수단에 의해 상기 장애물이 정지물이라고 판별되어 있는 경우에는 이동물이라고 판별되어 있는 경우에 비해, 상기 브레이크 개입시 속도 역치를 높은 값으로 설정하는 브레이크 개입시 속도 역치 가변 수단(S46, S47)을 구비한 것에 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 장애물의 종류(이동물/정지물)에 따라서 적정한 자동 조타의 개입을 행할 수 있다.

상기 설명에 있어서는, 발명의 이해를 돕기 위해, 실시 형태에 대응하는 발명의 구성 요건에 대해, 실시 형태에서 이용한 부호를 괄호를 붙여 기재하고 있지만, 발명의 각 구성 요건은, 상기 부호에 의해 규정되는 실시 형태에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 예시적인 실시예의 특징, 이점 및 기술적 및 산업적 의의는 유사 요소들을 유사 도면 부호로 나타낸 첨부 도면을 참조로 하여 후술될 것이다.

도 1은 본 실시 형태에 관한 충돌 회피 지원 장치의 개략 시스템 구성도.
도 2는 자차량의 회피 궤도를 나타내는 평면도.
도 3은 주행 레인 중에 있어서의 회피 스페이스를 나타내는 평면도.
도 4는 충돌 회피 지원 제어 루틴 1을 나타내는 흐름도.
도 5는 충돌 회피 지원 제어 루틴 1의 변형예를 나타내는 흐름도.
도 6은 충돌 회피 지원 제어 루틴 2를 나타내는 흐름도.
도 7은 플래그 설정 루틴을 나타내는 흐름도.
도 8은 플래그 설정 루틴의 변형예를 나타내는 흐름도.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 도면을 이용하여 상세하게 설명한다. 도 1은, 본 실시 형태의 충돌 회피 지원 장치의 개략 시스템 구성도이다.

충돌 회피 지원 장치는, 지원 ECU(10), 브레이크 ECU(20), 스티어링 ECU(30) 및 경보 ECU(40)를 구비하고 있다. 각 ECU(10, 20, 30, 40)는, 마이크로컴퓨터를 주요부로서 구비함과 함께, 도시하지 않은 CAN(Controller Area Network)을 통해, 각종 제어 정보나 요구 신호를 서로 송수신 가능하게 접속되어 있다. 또한, ECU는, Electric Control Unit의 약자이다. 본 명세서에 있어서, 마이크로컴퓨터는, CPU와 ROM 및 RAM 등의 기억 장치를 포함하고, CPU는 ROM에 저장된 인스트럭션(프로그램)을 실행함으로써 각종 기능을 실현하도록 되어 있다. 본 명세서에 있어서, 충돌 회피 지원 장치가 탑재된 차량을 「자차량」이라고 칭한다.

지원 ECU(10)는, 주위 센서(51), 조타각 센서(52), 요 레이트 센서(53), 차속 센서(54) 및 가속도 센서(55)에 접속되어 있다. 주위 센서(51)는, 적어도 자차량의 전방의 도로 및 도로에 존재하는 입체물에 관한 정보를 취득하는 기능을 갖고 있다. 입체물은, 예를 들어 보행자, 자전거 및 자동차 등의 이동물, 및 전봇대, 수목 및 가드레일 등의 정지물이다.

주위 센서(51)는, 예를 들어 레이더 센서 및 카메라 센서를 구비하고 있다. 레이더 센서는, 예를 들어 밀리미터파대의 전파를 자차량의 주위(적어도 전방을 포함함)에 조사하여, 입체물이 존재하는 경우에는, 그 입체물로부터의 반사파를 수신하고, 그 전파의 조사 타이밍과 수신 타이밍 등에 기초하여, 입체물의 유무, 자차량과 입체물의 상대 관계(자차량과 입체물의 거리 및 자차량과 입체물의 상대 속도 등)를 연산한다.

카메라 센서는, 예를 들어 스테레오 카메라를 구비하여, 차량 전방의 좌측 및 우측의 풍경을 촬영하고, 촬영한 좌우의 화상 데이터에 기초하여, 도로의 형상, 입체물의 유무, 자차량과 입체물의 상대 관계 등을 연산한다. 또한, 카메라 센서는, 도로의 좌우의 백색선 등의 레인 마커(이하, 백색선이라고 칭함)를 인식하여, 도로의 형상 및 도로와 자차량의 위치 관계를 연산한다.

주위 센서(51)에 의해 취득된 정보를 물표 정보라고 칭한다. 주위 센서(51)는, 물표 정보를 지원 ECU(10)에 소정의 주기로 반복하여 송신한다. 또한, 주위 센서(51)는, 반드시 레이더 센서 및 카메라 센서를 구비할 필요는 없고, 요구되는 검출 정밀도에 따른 센서를 이용하면 된다. 또한, 자차량이 주행하는 도로의 형상 및 도로와 자차량의 위치 관계를 나타내는 정보에 대해서는, 내비게이션 시스템의 정보를 이용할 수도 있다.

조타각 센서(52)는, 자차량의 조타각을 검출하여, 그 검출 신호를 지원 ECU(10)에 송신한다. 요 레이트 센서(53)는, 자차량에 작용하고 있는 요 레이트를 검출하여, 그 검출 신호를 지원 ECU(10)에 송신한다. 차속 센서(54)는, 자차량의 주행 속도(차속이라고 칭함)를 검출하여, 그 검출 신호를 지원 ECU(10)에 송신한다. 가속도 센서(55)는, 자차량의 전후 방향으로 작용하고 있는 가속도인 전후 가속도 및 자차량의 좌우 방향(차폭 방향)으로 작용하고 있는 가속도인 횡가속도를 검출하여, 그 검출 신호를 지원 ECU(10)에 송신한다. 또한, 차속 센서(54)는, 자차량의 각 차륜에 설치된 차륜속 센서의 펄스 신호를 카운트한 카운트값에 기초하여 차속을 연산하므로, 차속 센서(54) 대신에, 차륜속 센서의 신호를 지원 ECU(10)에 송신하는 구성이어도 된다.

지원 ECU(10)는, 이들 센서로부터의 검출 신호에 기초하여, 자차량이 전방에 존재하는 장애물을 검출하고, 이 장애물에 자차량이 충돌할 가능성이 높은 경우에, 브레이크 ECU(20)에 대해 충돌 회피용 제동 지령을 송신함과 함께, 필요에 따라서 스티어링 ECU(30)에 대해 충돌 회피용 조타 지령을 송신한다. 지원 ECU(10)의 처리에 대해서는, 후술한다.

브레이크 ECU(20)는, 브레이크 액추에이터(21)에 접속되어 있다. 브레이크 액추에이터(21)는, 브레이크 페달의 답력에 의해 작동유를 가압하는 마스터 실린더(도시 생략)와, 좌우 전후륜에 설치되는 마찰 브레이크 기구(22) 사이의 유압 회로에 설치된다. 마찰 브레이크 기구(22)는, 차륜에 고정되는 브레이크 디스크(22a)와, 차체에 고정되는 브레이크 캘리퍼(22b)를 구비하고, 브레이크 액추에이터(21)로부터 공급되는 작동유의 유압에 의해 브레이크 캘리퍼(22b)에 내장된 휠 실린더를 작동시킴으로써 브레이크 패드를 브레이크 디스크(22a)에 압박하여 유압 제동력을 발생시킨다.

브레이크 액추에이터(21)는, 브레이크 캘리퍼(22b)에 내장된 휠 실린더에 공급하는 유압을 조정하는 공지의 액추에이터이며, 브레이크 ECU(20)로부터의 제어 지령에 따른 유압을 휠 실린더에 공급하여 좌우 전후륜에 제동력을 발생시킨다.

스티어링 ECU(30)는, 전동 파워 스티어링 시스템의 제어 장치이며, 모터 드라이버(31)에 접속되어 있다. 모터 드라이버(31)는, 조타용 모터(32)에 접속되어 있다. 조타용 모터(32)는 스티어링 기구(도시 생략)에 조립되고, 모터 드라이버(31)로부터 공급된 전력에 의해 로터가 회전하고, 이 로터의 회전에 의해 좌우의 조타륜을 조타한다.

스티어링 ECU(30)는, 통상 시에 있어서는, 운전자의 조타 토크를 검출하고, 이 조타 토크에 따른 어시스트 토크를 조타용 모터(32)에서 발생시키지만, 운전자가 핸들 조작을 하고 있지 않을 때에 지원 ECU(10)로부터 송신되는 충돌 회피용 조타 지령을 수신한 경우, 그 조타 지령에 따라서 조타용 모터(32)를 구동 제어하여 조타륜을 조타한다.

경보 ECU(40)는, 버저(41) 및 표시기(42)에 접속되어 있다. 경보 ECU(40)는, 지원 ECU(10)로부터의 지령에 따라서, 자차량이 장애물과 충돌할 가능성이 높은 경우에 버저(41)를 명동시켜 운전자에의 주의 환기를 행함과 함께, 표시기(42)에 의해 충돌 회피 지원 제어의 작동 상황을 표시한다.

다음으로, 지원 ECU(10)의 기능에 대해 설명한다. 지원 ECU(10)는, 그 기능에 착안하면, 자차 레인 인식부(11), 자차 궤도 연산부(12), 입체물 궤도 연산부(13), 장애물 판정부(14), 충돌 판정부(15), 목표 감속도 연산부(16), 회피 목표 궤도 연산부(17) 및 제어부(18)를 구비하고 있다.

자차 레인 인식부(11)는, 주위 센서(51)로부터 송신된 물표 정보에 기초하여, 자차량이 이제부터 주행할 도로에 관한 정보를 생성한다. 예를 들어, 자차 레인 인식부(11)는, 자차량의 전단부 중앙 위치를 원점으로 하고, 그 원점으로부터 좌우 방향 및 전방으로 확대된 좌표계를 이용하여, 지면, 입체물, 백색선의 좌표 정보(위치 정보)를 생성한다. 이에 의해, 자차 레인 인식부(11)는, 좌우의 백색선으로 구획되는 자차량의 주행 레인의 형상과, 주행 레인 내에 있어서의 자차량의 위치 및 방향과, 자차량에 대한 지면 및 입체물의 상대 위치를 파악한다. 자차 레인 인식부(11)는, 주위 센서(51)로부터 송신되는 물표 정보를 수신할 때마다, 이 좌표 정보를 갱신한다.

자차 궤도 연산부(12)는, 요 레이트 센서(53)에 의해 검출되는 요 레이트 및 차속 센서(54)에 의해 검출되는 차속에 기초하여, 자차량의 선회 반경을 연산하고, 이 선회 반경에 기초하여 자차량의 궤도를 연산한다.

입체물 궤도 연산부(13)는, 입체물의 위치 변화에 기초하여, 입체물이 이동물인지 정지물인지를 판별하고, 이동물인 경우에는, 입체물의 궤도를 연산한다. 예를 들어, 입체물의 전후 방향(자차량의 주행 방향)의 이동 속도는, 자차량의 차속과, 자차량과 입체물의 상대 속도의 관계로부터 연산할 수 있다. 또한, 입체물의 좌우 방향의 이동 속도는, 주위 센서(51)에 의해 검출되는 입체물의 횡단부 위치와 백색선 사이의 거리의 변화량 등으로부터 연산할 수 있다. 입체물 궤도 연산부(13)는, 이 입체물의 전후 방향과 좌우 방향의 이동 속도에 기초하여, 입체물의 궤도를 연산한다. 혹은, 입체물 궤도 연산부(13)는, 연산한 자차량의 궤도 및 주위 센서(51)에 의해 검출되는 자차량과 입체물의 거리에 기초하여, 입체물의 궤도를 연산해도 된다.

장애물 판정부(14)는, 자차량의 궤도와, 입체물의 궤도에 기초하여, 입체물이 현상의 이동 상태(입체물이 정지물인 경우는 정지 상태)를 유지하고, 또한 자차량이 현상의 주행 상태를 유지한 경우에, 자차량이 입체물에 충돌할지 여부에 대해 판정한다. 장애물 판정부(14)는, 판정 결과에 기초하여, 자차량이 입체물에 충돌한다고 판정한 경우에, 그 입체물을 장애물이라고 인정한다.

충돌 판정부(15)는, 장애물과 자차량의 거리 L과, 장애물에 대한 자차량의 상대 속도 Vr에 기초하여, 자차량이 장애물에 충돌할 때까지의 예측 시간(충돌할 때까지의 남은 시간)인 충돌 예측 시간 TTC를 다음 식(1)에 의해 연산한다.

TTC=L/Vr … (1)

충돌 판정부(15)는, 이 충돌 예측 시간 TTC가 미리 설정한 충돌 판정 역치 TTC0 이하인 경우에, 자차량이 장애물에 충돌할 가능성이 높다고 판정한다.

목표 감속도 연산부(16)는, 자차량이 장애물에 충돌할 가능성이 높다고 판정된 경우에, 자차량을 감속시키는 목표 감속도를 연산한다. 예를 들어, 장애물이 정지하고 있는 경우를 예로 들면, 현 시점에 있어서의, 자차량의 차속(=상대 속도)을 V, 자차량의 감속도를 a, 차량 정지까지의 시간을 t로 하면, 자차량이 정지할 때까지의 주행 거리 X는, 다음 식(2)로 나타낼 수 있다.

X=V·t+(1/2)·a·t2 … (2)

또한, 차량 정지까지의 시간 t는, 다음 식(3)으로 나타낼 수 있다.

t=-V/a … (3)

따라서, (2)식에 (3)식을 대입함으로써, 자차량을 주행 거리 D에서 정지시키기 위해 필요해지는 감속도 a는, 다음 식(4)로 나타낼 수 있다.

a=-V2/2D … (4)

장애물에 대해 거리 β만큼 앞에서 자차량을 정지시키기 위해서는, 이 주행 거리 D를, 주위 센서(51)에 의해 검출되어 있는 거리 L로부터 거리 β만큼 뺀 거리(L-β)로 설정하면 된다. 또한, 장애물이 이동하고 있는 경우에는, 감속도 a는, 차속 V 대신에 상대 속도 Vr을 이용하여 계산하면 된다.

목표 감속도 연산부(16)는, 이와 같이 하여 연산한 감속도 a를 목표 감속도로 설정한다. 이 경우, 차량에서 발생할 수 있는 감속도에는 한계가 있으므로(예를 들어, -1G 정도), 연산한 목표 감속도의 절대값이 상한값보다 큰 경우에는, 목표 감속도의 절대값은 미리 설정된 상한값으로 설정된다.

회피 목표 궤도 연산부(17)는, 자차량이 장애물과의 충돌을 회피하기 위해 취할 수 있는 회피 목표 궤도를 연산한다. 예를 들어, 회피 목표 궤도 연산부는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 자차량(C)이 현재의 주행 상태를 유지한 채 주행하였다고 가정한 경우에, 자차량(C)이 통과하게 되는 경로 A를 특정한다. 그리고, 회피 목표 궤도 연산부(17)는, 자차량(C)이 현재의 횡가속도 Gy0에, 현재의 자차량(C)의 속도에 있어서 자차량(C)이 안전하게 선회하기 위한 횡력의 최대 변화분 ΔGy를 가산한 경우에 자차량(C)이 통과한다고 예측되는 경로 B1을 특정함과 함께, 반대로 자차량(C)의 현재의 횡가속도 Gy0으로부터 최대 변화분 ΔGy를 감산한 경우에 자차량(C)이 통과한다고 예측되는 경로 B2를 특정한다.

회피 목표 궤도 연산부(17)는, 경로 B1로부터 경로 B2까지의 범위 AR(주행 범위)에 있어서, 횡가속도를 일정량씩 변화시킨 경우의 경로 B0을 회피 궤도의 후보로서 구한다. 회피 목표 궤도 연산부(17)는, 이 회피 궤도의 후보와 장애물의 간섭 정도에 기초하여, 자차량(C)이 선회함으로써 장애물과 간섭하는 일 없이 충돌을 회피할 수 있는 궤도를 회피 궤도로서 결정한다.

또한, 이 회피 궤도는, 자차량(C)을 주행 레인으로부터 일탈시키지 않는 범위이며, 지면이 형성되어 있는 것이 확인되어 있는 범위로 한정된다. 또한, 자동 조타는, 장애물을 회피하는 방향(좌우 방향)이 유일하게 정해지는 것이 조건으로 된다. 예를 들어, 도 3에 나타내는 바와 같이, 자차량(C)의 전방의 주행 레인 내에 있어서, 좌측에 장애물(O)이 존재하는 경우에는, 주행 레인 내에 있어서의 장애물(O)의 우측이 회피 스페이스(SP)로 설정되고, 이 회피 스페이스(SP)를 통과하는 회피 궤도가 결정된다. 회피 목표 궤도 연산부(17)는 회피 궤도를 결정하면, 자차량(C)을 회피 궤도를 따라 주행시키기 위한 목표 요 레이트를 연산한다.

제어부(18)는, 목표 감속도 연산부(16)에 의해 연산된 목표 감속도를 나타내는 충돌 회피용 제동 지령을 브레이크 ECU(20)에 송신한다. 브레이크 ECU(20)는, 목표 감속도에 따라서, 브레이크 액추에이터(21)를 제어하여 차륜에 마찰 제동력을 발생시킨다. 이에 의해, 자동 브레이크가 개입(실시)된다.

또한, 제어부(18)는, 회피 목표 궤도 연산부(17)에 의해 연산된 목표 요 레이트와 자차량의 차속에 기초하여, 목표 요 레이트가 얻어지는 목표 조타각을 연산하고, 이 목표 조타각을 나타내는 충돌 회피용 조타 지령을 스티어링 ECU(30)에 송신한다. 스티어링 ECU(30)는, 목표 조타각에 따라서 조타용 모터(32)를 구동하여 조타륜을 조타한다. 이에 의해, 자동 조타가 개입(실시)된다. 단, 제어부(18)는, 후술하는 충돌 회피 지원 제어 루틴에서 자동 조타가 금지되어 있는 경우에는, 충돌 회피용 조타 지령을 스티어링 ECU(30)에 송신하지 않는다.

또한, 자동 조타가 실시되어 있을 때, 운전자의 조타 조작이 검출된 경우에는, 스티어링 ECU(30)는, 자동 조타를 종료하고, 운전자의 조타 조작(조타 토크)에 따른 조타 제어를 실시한다.

<충돌 회피 지원 제어 루틴 1>

다음으로, 지원 ECU(10)가 실행하는 충돌 회피 지원 제어에 대해 설명한다. 도 4는, 지원 ECU(10)가 실시하는 충돌 회피 지원 제어 루틴을 나타낸다. 충돌 회피 지원 제어 루틴은, 상술한 각 기능부(11∼18)의 협동에 의해 실시된다. 충돌 회피 지원 제어 루틴은, 이그니션 스위치가 온 되어 있는 기간, 소정의 연산 주기로 반복하여 실시된다. 이 연산 주기는, 예를 들어 주위 센서(51)가 물표 정보를 송신하는 주기와 동일하다. 충돌 회피 지원 제어 루틴에 대해서는, 다른 실시 형태에 대해서도 설명하므로, 최초에 설명하는 충돌 회피 지원 제어 루틴(도 4)을, 충돌 회피 지원 제어 루틴 1이라고 칭한다.

충돌 회피 지원 제어 루틴 1이 기동하면, 지원 ECU(10)는, 스텝 S11에서 주위 센서(51)에 의해 검출된 자차량의 전방의 물표 정보를 취득한다. 계속해서, 지원 ECU(10)는, 스텝 S12에 있어서, 물표 정보에 기초하여, 주행 레인 내에 있어서의 자차량의 위치 및 방향, 자차량에 대한 입체물의 상대 위치 등에 기초하여, 장애물의 유무를 판정함과 함께, 장애물을 회피하기 위한 회피 스페이스(회피 목표 궤도)를 검출한다.

계속해서, 지원 ECU(10)는, 스텝 S13에 있어서, 자차량과 장애물의 충돌의 가능성을 충돌 예측 시간 TTC를 이용하여 판정한다. 충돌 예측 시간 TTC가 충돌 판정 역치 TTC0보다 긴 경우, 즉, 자차량이 장애물에 충돌할 가능성이 높지 않다고 판정된 경우에는, 지원 ECU(10)는, 충돌 회피 지원 제어 루틴 1을 일단 종료한다. 지원 ECU(10)는, 충돌 회피 지원 제어 루틴 1을 소정의 연산 주기로 실시한다. 이러한 스텝 S11∼S13의 처리가 반복되는 동안에, 자차량의 전방에 장애물이 검출되고, 그 장애물에 대한 충돌 예측 시간 TTC가 충돌 판정 역치 TTC0 이하인 것이 검출되면(S13: "예"), 지원 ECU(10)는, 스텝 S14에 있어서, 브레이크 ECU(20)에 대해 충돌 회피용 제동 지령을 송신하여, 좌우 전후륜에 마찰 제동력을 발생시킨다. 이 제동 지령은, 예를 들어 상기 식(4)에서 연산된 감속도를 나타내는 지령이다. 이에 의해, 자동 브레이크가 개입된다. 이와 같이 하여, 지원 ECU(10)는, 자차량이 장애물에 충돌하는 것을 회피할 수 있도록 운전자를 지원한다.

계속해서, 지원 ECU(10)는, 스텝 S15에 있어서, 현 시점의 자차량의 감속도를 추정한다. 이 경우, 지원 ECU(10)는, 차속 센서(54)에 의해 검출되는 차속(혹은, 차륜속 센서에 의해 검출되는 차륜속)의 변화량(미분값), 혹은 가속도 센서(55)에 의해 검출되는 전후 가속도에 기초하여, 자차량의 감속도를 추정한다. 또한, 충돌 회피 지원 제어 루틴 1은 소정의 연산 주기로 반복되지만, 스텝 S15의 처리에 대해서는, 자동 브레이크가 개입되고 나서 최초에 실시되는 경우에 있어서만, 자동 브레이크가 개시되고 나서 소정의 짧은 설정 시간의 경과를 대기한 후(감속도가 발생한 후)에 실시되면 된다.

계속해서, 스텝 S16에 있어서, 자동 브레이크의 개입에 의해 자차량이 감속하면서 주행하여, 자차량이 장애물과 충돌한다고 예측되는 위치(충돌 예측 위치라고 칭함)에 있어서의, 장애물에 대한 자차량의 예측 상대 속도를 연산한다. 이 예측 상대 속도를 충돌 예측 속도 Vx라고 칭한다.

예를 들어, 현 시점에 있어서의, 장애물에 대한 자차량의 상대 속도를 Vr, 자차량과 장애물의 거리를 L, 자차량의 감속도(스텝 S15에서 연산한 감속도)를 a로 하면,

L=Vr·t+(1/2)·a·t2 … (5)

라고 하는 관계식 (5)로부터, 자차량이 장애물과 충돌할 때까지의 시간 t가 구해진다. 따라서, 시간 t 후의 상대 속도인 충돌 예측 속도 Vx는, 다음 식(6)에 의해 산출된다.

Vx=Vr+a·t … (6)

또한, 이 연산은, 장애물이 가감속하고 있지 않은(일정 속도, 혹은 정지하고 있는) 것으로서 연산된다.

계속해서, 지원 ECU(10)는, 스텝 S17에 있어서, 자동 조타의 개입에 의한 충돌 회피의 필요성을 나타내는 조타 개입 작동 판정을 행한다. 이 경우, 충돌 예측 속도 Vx가 제로보다 큰, 즉, 자동 브레이크에 의한 제동만으로는 자차량을 장애물의 앞에서 정지시킬 수 없는 상황이며, 또한 주행 레인 내에 장애물을 회피하기 위한 회피 스페이스(회피 목표 궤도)가 존재하고 있다고 하는 2가지의 조건이 성립하는 경우에, 「예」라고 판정된다.

지원 ECU(10)는, 조타 개입 작동 판정이 「아니오」인 경우(S17: "아니오"), 충돌 회피 지원 제어 루틴 1을 일단 종료한다. 그리고, 소정의 연산 주기로 상술한 처리를 반복한다. 이 경우는, 자동 브레이크에 의해서만, 자차량과 장애물의 충돌 회피 지원이 행해진다.

한편, 조타 개입 작동 판정이 「예」인 경우, 지원 ECU(10)는, 스텝 S18에 있어서, 충돌 예측 속도 Vx가 충돌 예측 속도 역치 Vxref 이하인지 여부에 대해 판단한다. 이 충돌 예측 속도 역치 Vxref는, 자동 조타를 고정밀도로 행할 수 있는 충돌 예측 속도 Vx의 범위의 상한을 설정한 값이다.

지원 ECU(10)는, 충돌 예측 속도 Vx가 충돌 예측 속도 역치 Vxref 이하인 경우(S18: "예")에는, 스텝 S19에 있어서, 자동 조타 제어를 실시한다. 즉, 지원 ECU(10)는, 자차량을 회피 궤도를 따라 주행시키기 위한 목표 조타각을 나타내는 충돌 회피용 조타 지령을 스티어링 ECU(30)에 송신한다. 이와 같이 하여, 자동 조타가 개입된다. 한편, 충돌 예측 속도 Vx가 충돌 예측 속도 역치 Vxref를 초과하는 경우(S18: "아니오")에는, 지원 ECU(10)는, 충돌 회피 지원 제어 루틴 1을 일단 종료한다. 이 경우는, 자동 브레이크에 의해서만, 자차량과 장애물의 충돌 회피 지원이 행해진다.

따라서, 충돌 회피 지원 제어 루틴 1에 의하면, 자동 브레이크를 개입시켜도 자차량이 장애물과 충돌할 가능성이 높은 경우이며, 또한 충돌 예측 속도 Vx가 충돌 예측 속도 역치 Vxref 이하로 되는 경우에만, 자동 조타가 개입되게 된다.

자동 조타의 개입에 의해 충돌 회피를 실시하는 경우에는, 장애물에 대한 자차량의 상대 속도가 높을수록 자동 조타에 있어서의 충돌 회피 정밀도가 저하된다. 예를 들어, 동일한 조타 제어량으로 조타륜의 조타각을 제어해도, 상대 속도가 높을수록 장애물에 대한 자차량의 진로(주행 궤도)의 횡측 위치 및 전후 위치가 변동되기 쉽다. 이 경우, 목표로 하는 회피 스페이스로 차량을 이동시킬 수 없을 우려가 있다. 따라서, 본 실시 형태에 있어서는, 자차량이 장애물과 충돌한다고 예측되는 충돌 예측 위치에 있어서의 충돌 예측 속도 Vx를 추정하고, 충돌 예측 속도 Vx가 충돌 예측 속도 역치 Vxref를 초과하는 경우에는, 자동 조타를 개입시키지 않는다.

따라서, 본 실시 형태에 따르면, 자동 브레이크 외에 자동 조타를 행하는 경우에, 자동 조타의 개입을 적절하게 행할 수 있다.

<충돌 회피 지원 제어 루틴 1의 변형예>

다음으로, 충돌 회피 지원 제어 루틴 1의 변형예에 대해 설명한다. 이 변형예는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 실시 형태의 충돌 회피 지원 제어 루틴 1에 있어서의 스텝 S17과 스텝 S18 사이에, 스텝 S21∼S23을 추가한 것이다. 충돌 회피 지원 제어 루틴 1과 동일한 처리에 대해서는, 도면에 충돌 회피 지원 제어 루틴 1과 동일한 스텝 번호를 부여하여 설명을 생략하고, 충돌 회피 지원 제어 루틴 1과 상이한 처리에 대해 설명한다.

지원 ECU(10)는, 스텝 S17에 있어서, 조타 개입 작동 판정이 「예」인 경우, 즉, 자동 조타의 개입에 의한 충돌 회피의 필요성이 있다고 판정한, 그 처리를 스텝 S21로 진행한다. 지원 ECU(10)는, 스텝 S21에 있어서, 충돌 회피 대상으로 되는 장애물이 정지물인지 이동물인지에 대해 판별한다. 장애물이 정지물이라고 판정된 경우, 지원 ECU(10)는, 스텝 S22에 있어서, 충돌 예측 속도 역치 Vxref를 제1 충돌 예측 속도 역치 Vxref1로 설정한다. 장애물이 이동물이라고 판정된 경우, 지원 ECU(10)는, 스텝 S23에 있어서, 충돌 예측 속도 역치 Vxref를 제2 충돌 예측 속도 역치 Vxref2로 설정한다. 또한, 장애물이 정지물인지 이동물인지 판별할 수 없는 경우, 지원 ECU(10)는, 그 장애물을 이동물로서 취급한다.

이 제1 충돌 예측 속도 역치 Vxref1은, 정지한 장애물에 대해 자동 조타를 고정밀도로 행할 수 있는 충돌 예측 속도 Vx의 범위의 상한을 설정한 값이고, 제2 충돌 예측 속도 역치 Vxref2는, 정지하고 있지 않은 장애물에 대해 자동 조타를 고정밀도로 행할 수 있는 충돌 예측 속도 Vx의 범위의 상한을 설정한 값이다. 따라서, 제2 충돌 예측 속도 역치 Vxref2는, 제1 충돌 예측 속도 역치 Vxref1보다 낮은 차속으로 설정되어 있다.

지원 ECU(10)는, 스텝 S22 또는 스텝 S23에 있어서, 충돌 예측 속도 역치 Vxref를 설정하면, 그 처리를 스텝 S18로 진행하여, 충돌 예측 속도 Vx가 충돌 예측 속도 역치 Vxref 이하인지 여부에 대해 판단하고, 충돌 예측 속도 Vx가 충돌 예측 속도 역치 Vxref 이하인 경우에 한하여 자동 조타 제어를 실시한다.

이 변형예에 의하면, 장애물이 정지물인 경우에는, 장애물이 이동물인 경우에 비해, 충돌 예측 속도 역치 Vxref가 높은 값으로 설정된다.

자동 조타에 의해 충돌 회피를 실시하는 경우에는, 장애물의 이동량을 고려할 필요가 있고, 장애물이 이동물인 경우에는, 이동량의 변동이 발생한다. 이로 인해, 장애물이 이동물(불분명도 포함함)인 경우에는, 자동 조타에 의한 자차량의 주행 진로를 높은 정밀도로 제어할 필요가 있다. 반대로, 장애물이 정지물인 경우에는, 장애물이 이동물인 경우에 비해, 자동 조타에 의한 주행 진로의 제어의 정밀도를 완화할 수 있다.

따라서, 본 실시 형태에 있어서는, 장애물이 정지물인 경우에는, 이동물인 경우에 비해, 충돌 예측 속도 역치 Vxref를 높은 값으로 설정한다. 따라서, 장애물이 정지물인 경우에는 이동물인 경우에 비해, 자동 조타가 개입되기 쉬워진다. 이에 의해, 이 변형예 1에 의하면, 장애물의 종류(이동물/정지물)에 따라서 적정한 자동 조타의 개입을 행할 수 있다.

또한, 상술한 충돌 회피 지원 제어 루틴 1(도 4)에 있어서의 스텝 S18에서 이용하는 충돌 예측 속도 역치 Vxref는, 제2 충돌 예측 속도 역치 Vxref2에 상당하는 값으로 설정되면 된다. 이에 의해, 장애물이 정지물이든, 이동물이든, 자동 조타에 의한 자차량의 주행 진로를 높은 정밀도로 제어할 수 있다.

<충돌 회피 지원 제어 루틴 2>

다음으로, 충돌 회피 지원 제어 루틴의 다른 실시 형태(충돌 회피 지원 제어 루틴 2라고 칭함)에 대해 설명한다. 도 6은, 충돌 회피 지원 제어 루틴 2의 흐름도를 나타낸다. 이 충돌 회피 지원 제어 루틴 2는, 충돌 회피 지원 제어 루틴 1(그 변형예도 포함함)에 있어서, 스텝 S31의 처리를 추가한 것이다. 이하, 충돌 회피 지원 제어 루틴 1과 동일한 처리에 대해서는, 도면에 충돌 회피 지원 제어 루틴 1과 동일한 스텝 번호를 부여하여 설명을 생략하고, 충돌 회피 지원 제어 루틴 1과 상이한 처리에 대해 설명한다.

지원 ECU(10)는, 스텝 S14에 있어서, 자동 브레이크를 개시하면, 스텝 S31에 있어서, 조타 금지 플래그 F가 「0」인지 여부에 대해 판단한다. 이 조타 금지 플래그 F는, 도 7의 플래그 설정 루틴에 의해 설정된다. 플래그 설정 루틴은, 충돌 회피 지원 제어 루틴 2와 병행하여 지원 ECU(10)에 의해 소정의 연산 주기로 반복하여 실시된다.

플래그 설정 루틴에 있어서, 지원 ECU(10)는, 스텝 S41에 있어서, 현 시점이, 자동 브레이크를 개시한 타이밍인지 여부를 판단한다. 즉, 현 시점이, 충돌 회피 지원 제어 루틴의 스텝 S14에 있어서 실시되는 자동 브레이크를 개시한 직후인지 여부에 대해 판단한다. 지원 ECU(10)는, 플래그 설정 루틴을 소정의 연산 주기로 반복하지만, 자동 브레이크를 개시한 직후의 초회만, 이 스텝 S41에 있어서, 「예」라고 판정한다. 자동 브레이크를 개시한 직후가 아닌 경우, 지원 ECU(10)는, 플래그 설정 루틴을 일단 종료한다.

지원 ECU(10)는, 자동 브레이크를 개시한 직후인 경우에는, 스텝 S42에 있어서, 현 시점의 장애물에 대한 자차량의 상대 속도를 나타내는 브레이크 개입시 속도 Vb를 검출하고, 브레이크 개입시 속도 Vb가 브레이크 개입시 속도 역치 Vbref 이하인지 여부에 대해 판단한다. 지원 ECU(10)는, 브레이크 개입시 속도 Vb가 브레이크 개입시 차속 역치 Vbref 이하인 경우(S42: "예")에는, 스텝 S43에 있어서, 조타 금지 플래그 F를 「0」으로 설정한다. 한편, 브레이크 개입시 속도 Vb가 브레이크 개입시 차속 역치 Vbref보다 큰 경우(S42: "아니오")에는, 스텝 S44에 있어서, 조타 금지 플래그 F를 「1」로 설정한다. 이 조타 금지 플래그 F는, 「1」에 의해 자동 조타의 개입이 금지되는 상황을 나타내고, 「0」에 의해 자동 조타의 개입이 금지되지 않는 상황을 나타낸다.

지원 ECU(10)는, 스텝 S43 혹은 스텝 S44에 있어서 조타 금지 플래그 F를 설정하면 플래그 설정 루틴을 일단 종료한다. 또한, 조타 금지 플래그 F는, 예를 들어 일련의 충돌 회피 지원 처리가 종료된 시점(충돌의 회피가 검출된 시점, 혹은 자동 브레이크가 개시되어 일정 시간 경과한 시점)에서 「0」으로 리셋된다.

충돌 회피 지원 제어 루틴 2로 되돌아가, 지원 ECU(10)는, 스텝 S31에 있어서, 플래그 설정 루틴에서 설정한 조타 금지 플래그 F를 판독하여, 조타 금지 플래그 F가 「0」인지 여부에 대해 판단한다. 지원 ECU(10)는, 조타 금지 플래그 F가 「0」인 경우(S31: "예"), 그 처리를 스텝 S15로 진행하여, 상술한 처리를 실시한다.

한편, 스텝 S31에 있어서, 조타 금지 플래그 F가 「1」이라고 판정한 경우에는, 자동 조타의 개입이 금지되어 있으므로 충돌 회피 지원 제어 루틴 2를 일단 종료한다. 따라서, 자동 조타가 개입되는 일이 없이, 자동 브레이크만이 실시된다.

이 충돌 회피 지원 제어 루틴 2에 있어서는, 자동 브레이크가 개입되었을 때, 브레이크 개입시 속도 Vb를 검출함과 함께, 그 검출한 브레이크 개입시 속도 Vb가 브레이크 개입시 차속 역치 Vbref보다 높은지 여부에 대해 판정한다. 자동 브레이크의 개입을 받아도 자차량이 장애물에 충돌한다고 예측되는 상황에 있어서는, 한계에 가까운 감속도로 자차량이 감속하므로, 감속도는 크게 변동되지 않는다. 이로 인해, 브레이크 개입시 속도 Vb로부터 충돌 예측 속도를 어느 정도 추정할 수 있다.

따라서, 충돌 회피 지원 제어 루틴 2에 있어서는, 브레이크 개입시 속도 Vb가 브레이크 개입시 차속 역치 Vbref보다 높은 경우에, 자동 조타의 개입을 금지한다. 따라서, 충돌 회피 지원 제어 루틴 2에 의하면, 충돌 회피 지원 제어 루틴 1과 마찬가지로, 자차량의 진로 제어를 고정밀도로 실시할 수 있는 상황이라고 추정되는 경우에 한하여, 자동 조타를 개입시킬 수 있다. 또한, 브레이크 개입시 속도 Vb가 브레이크 개입시 차속 역치 Vbref보다 높다고 판정된 시점에서, 즉, 자동 브레이크가 개입된 이른 단계에서, 자동 조타의 개입 금지를 결정할 수 있다. 이로 인해, 그 이후의 마이크로컴퓨터의 연산 부하를 저감시킬 수 있다.

또한, 충돌 회피 지원 제어 루틴 2에서는, 스텝 S15 이후에 있어서 충돌 예측 속도 Vx에 기초하는 자동 조타의 금지 판정 처리를 실시하고 있지만, 충돌 예측 속도 Vx에 기초하는 자동 조타의 금지 판정 처리는 반드시 실시할 필요는 없고, 생략해도 된다. 즉, 브레이크 개입시 속도 Vb가 브레이크 개입시 차속 역치 Vbref보다 높은지 여부의 판정만으로, 자동 조타를 금지할지 여부에 대해 결정해도 된다(물론, 충돌 회피 루트가 존재하지 않는 경우에는 자동 조타는 금지된다).

<플래그 설정 루틴의 변형예>

다음으로, 플래그 설정 루틴의 변형예(플래그 설정 루틴 2라고 칭함)에 대해 설명한다. 도 8은, 플래그 설정 루틴 2를 나타내는 흐름도이다. 플래그 설정 루틴 2는, 상술한 도 7의 플래그 설정 루틴(플래그 설정 루틴 1이라고 칭함)에 있어서의 스텝 S41과 스텝 S42의 사이에, 스텝 S45∼S47의 처리를 추가한 것이다. 이하, 플래그 설정 루틴 1과 동일한 처리에 대해서는, 도면에 플래그 설정 루틴 1과 동일한 스텝 번호를 부여하여 설명을 생략하고, 플래그 설정 루틴 1과 상이한 처리에 대해 설명한다.

지원 ECU(10)는, 스텝 S41에 있어서, 현 시점이, 자동 브레이크를 개시한 타이밍이라고 판정한 경우, 그 처리를 스텝 S45로 진행한다. 지원 ECU(10)는, 스텝 S45에 있어서, 충돌 회피 대상이 되는 장애물이 정지물인지 이동물인지에 대해 판별한다. 장애물이 정지물이라고 판정된 경우, 지원 ECU(10)는, 스텝 S46에 있어서, 브레이크 개입시 차속 역치 Vbref를 제1 브레이크 개입시 차속 역치 Vbref1로 설정한다. 장애물이 이동물이라고 판정된 경우, 지원 ECU(10)는, 스텝 S47에 있어서, 브레이크 개입시 차속 역치 Vbref를 제2 브레이크 개입시 차속 역치 Vbref2로 설정한다. 또한, 장애물이 정지물인지 이동물인지 판별할 수 없는 경우, 지원 ECU(10)는, 그 장애물을 이동물로서 취급한다.

제1 브레이크 개입시 차속 역치 Vbref1은, 충돌 예측 속도 역치 Vxref가 제1 충돌 예측 속도 역치 Vxref1와 동일 정도로 된다고 추정되는 브레이크 개입시 차속 역치이다. 또한, 제2 브레이크 개입시 차속 역치 Vbref2는, 충돌 예측 속도 역치 Vxref가 제2 충돌 예측 속도 역치 Vxref2와 동일 정도로 된다고 추정되는 브레이크 개입시 차속 역치이다. 따라서, 제2 브레이크 개입시 차속 역치 Vbref2는, 제1 브레이크 개입시 차속 역치 Vbref1보다 낮은 차속으로 설정되어 있다.

지원 ECU(10)는, 스텝 S46 또는 스텝 S47에 있어서, 브레이크 개입시 차속 역치 Vbref를 설정하면, 그 처리를 스텝 S42로 진행하여, 이 브레이크 개입시 차속 역치 Vbref를 사용하여, 현 시점의 브레이크 개입시 속도 Vb가 브레이크 개입시 차속 역치 Vbref 이하인지 여부에 기초하여, 조타 금지 플래그 F를 설정한다.

이 플래그 설정 루틴 2를 적용함으로써, 장애물의 종류(이동물/정지물)에 따라서 적정한 자동 조타의 개입을 행할 수 있다.

<충돌 예측 속도 Vx의 변형예>

상술한 충돌 회피 지원 제어 루틴 1, 2 및 그들의 변형예에 있어서는, 충돌 예측 속도 Vx로서, 충돌 예측 위치에 있어서의 장애물에 대한 자차량의 예측 상대 속도를 이용하고 있지만, 그 대신에, 충돌 예측 위치에 있어서의 자차량의 차속을 이용할 수도 있다. 장애물에 대한 자차량의 주행 진로를 제어하는 정밀도는, 자차량의 속도가 높을수록 저하될 우려가 있다. 따라서, 자동 조타의 개입의 금지를 결정하는 충돌 예측 속도 Vx로서, 충돌 예측 위치에 있어서의 자차량의 차속을 이용해도, 실시 형태와 마찬가지의 효과가 얻어진다. 이 경우, 충돌 예측 속도 Vx는, 식(6)에 있어서, 상대 속도 Vr 대신에, 자차량의 차속 V를 대입하여 연산하면 된다.

<브레이크 개입시 속도 Vb의 변형예>

상술한 충돌 회피 지원 제어 루틴 2 및 그 변형예에 있어서는, 브레이크 개입시 속도 Vb로서, 자동 브레이크를 개시한 직후에 있어서의, 장애물에 대한 자차량의 상대 속도를 이용하고 있지만, 그 대신에, 자동 브레이크를 개시한 직후에 있어서의 자차량의 차속을 이용할 수도 있다. 장애물에 대한 자차량의 주행 진로를 제어하는 정밀도는, 자차량의 속도가 높을수록 저하될 우려가 있다. 따라서, 자동 조타의 개입의 금지를 결정하는 브레이크 개입시 속도 Vb로서, 자동 브레이크를 개시한 직후에 있어서의 자차량의 차속을 이용해도, 실시 형태와 마찬가지의 효과가 얻어진다.

이상, 본 실시 형태에 관한 충돌 회피 지원 장치에 대해 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 형태 및 변형예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 목적을 일탈하지 않는 한에 있어서 다양한 변경이 가능하다.

Claims (6)

  1. 충돌 회피 지원 장치이며,
    자차량의 전방에 존재하는 장애물을 검출하는 장애물 검출부(10, 51)와,
    상기 자차량이 상기 검출된 장애물과 충돌할 가능성이 높은 경우에, 차륜에 제동력을 발생시키는 제어인 자동 브레이크를 개입시키는 자동 브레이크부(10, S14, 20)와,
    상기 자동 브레이크의 개입에 의해 상기 자차량이 감속해도 상기 자차량이 상기 장애물과 충돌할 가능성이 높은 경우에, 충돌을 회피하는 방향으로 조타륜을 조타하는 제어인 자동 조타를 개입시키는 자동 조타부(10, S19, 30)와,
    상기 자동 조타의 개입 전에, 상기 자동 브레이크의 개입에 의해 자차량이 감속하면서 주행하여 상기 장애물과 충돌한다고 예측되는 위치에 있어서의, 상기 장애물에 대한 상기 자차량의 예측 상대 속도를 나타내거나, 또는 상기 자차량의 차속을 나타내는 충돌 예측 속도가, 충돌 속도 역치보다 높은지 여부, 혹은 상기 자동 조타의 개입 전에, 상기 자동 브레이크가 개입되었을 때의, 상기 장애물에 대한 상기 자차량의 상대 속도를 나타내거나, 또는 상기 자차량의 차속을 나타내는 브레이크 개입시 속도가, 브레이크 개입시 속도 역치보다 높은지 여부에 대해 추정하는 추정부(S18, S42)와,
    상기 추정 수단에 의해 상기 충돌 예측 속도가 상기 충돌 속도 역치보다 높다고 추정된 경우, 혹은 상기 브레이크 개입시 속도가 브레이크 개입시 속도 역치보다 높다고 추정된 경우에, 상기 자동 조타 수단에 의한 자동 조타의 개입을 금지하는 자동 조타 금지부(S18, S42, S44)를 포함하는, 충돌 회피 지원 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 추정부는, 상기 자동 브레이크의 개입에 의해 상기 자차량이 감속하면서 주행하고 있을 때, 소정의 연산 주기로 상기 충돌 예측 속도를 연산함과 함께 상기 연산한 상기 충돌 예측 속도가 상기 충돌 속도 역치보다 높은지 여부에 대해 판정하도록 구성된, 충돌 회피 지원 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 추정부는, 상기 자동 브레이크가 개입되었을 때, 상기 브레이크 개입시 속도를 검출함과 함께 상기 검출한 브레이크 개입시 속도가 상기 브레이크 개입시 속도 역치보다 높은지 여부에 대해 판정하도록 구성되는, 충돌 회피 지원 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 장애물이 정지물인지 이동물인지에 대해 판별하는 장애물 판별부(S21, S45)와,
    상기 장애물 판별부에 의해 상기 장애물이 정지물이라고 판별되어 있는 경우에는 이동물이라고 판별되어 있는 경우에 비해, 상기 충돌 속도 역치를 높은 값으로 설정하는 충돌 속도 역치 가변부(S22, S23)를 더 포함하는, 충돌 회피 지원 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 장애물이 정지물인지 이동물인지에 대해 판별하는 장애물 판별부(S45)와,
    상기 장애물 판별부에 의해 상기 장애물이 정지물이라고 판별되어 있는 경우에는 이동물이라고 판별되어 있는 경우에 비해, 상기 브레이크 개입시 속도 역치를 높은 값으로 설정하는 브레이크 개입시 속도 역치 가변부(S46, S47)를 더 포함하는, 충돌 회피 지원 장치.
  6. 충돌 회피 지원 장치이며,
    자차량의 전방에 존재하는 장애물을 검출하는 센서(51)와,
    차륜에 제동력을 발생시키는 제어를 행하도록 구성되는 제1 ECU(20)와,
    조타륜을 조타하는 제어를 행하도록 구성되는 제2 ECU(30)와,
    ① 상기 자차량이 상기 장애물과 충돌할 때까지의 시간을 산출하고, ② 상기시간이 제1 역치보다 큰 경우에 상기 제1 ECU에 제동 제어를 지시함과 함께, ③ 상기 제동 제어에 의한 감속이 행해진 경우에 상기 자차량이 상기 장애물과 충돌한다고 추정되는 위치에 있어서의 차속인 충돌 예측 속도를 추정하고, ④ 상기 충돌 예측 차속이 제2 역치보다 큰 경우, 상기 제2 ECU에 조타 제어를 지시하고, ⑤ 상기 충돌 예측 속도가 상기 제2 역치보다 큰 제3 역치보다도 큰 경우, 혹은 상기 조타 제어를 지시하기 전에, 상기 제동 제어를 지시할 때의, 상기 장애물에 대한 상기 자차량의 상대 속도 또는 상기 자차량의 차속이, 제4 역치보다 큰 경우에, 상기 제2 ECU에 조타 제어를 지시하지 않도록 구성되는 제3 ECU(10)를 포함하는, 충돌 회피 지원 장치.
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