WO2017014113A1 - 車両の衝突回避制御装置および衝突回避制御方法 - Google Patents

車両の衝突回避制御装置および衝突回避制御方法 Download PDF

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友佑 中川
陽介 大森
渉 池
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株式会社アドヴィックス
トヨタ自動車株式会社
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    • B60T2220/00—Monitoring, detecting driver behaviour; Signalling thereof; Counteracting thereof
    • B60T2220/04—Pedal travel sensor, stroke sensor; Sensing brake request

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle collision avoidance control device and a collision avoidance control method.
  • Patent Document 1 a collision avoidance control device for a vehicle that performs control for avoiding a collision with an obstacle ahead based on data acquired during traveling is known.
  • one of the problems of the present invention is to obtain a vehicle collision avoidance control device that easily obtains the vehicle deceleration intended by the collision avoidance control and easily obtains the vehicle deceleration intended by the driver. is there.
  • the collision avoidance control device for a vehicle includes, for example, a determination unit that determines whether or not to execute collision avoidance control with a front obstacle based on data acquired during traveling, and the above determination unit. When the execution of the collision avoidance control is determined, at least so that the vehicle decelerates at a second deceleration greater than the first deceleration after the vehicle decelerates at a first deceleration in a predetermined period.
  • a brake control unit that controls the brake device, and that gives an operation command to the brake device to generate a third deceleration smaller than the first deceleration before the predetermined period, the brake control unit If the driver obtains a braking request in a state in which an operation command corresponding to the third deceleration is being given to the brake device, the vehicle receives the fourth deceleration corresponding to the braking request and the above Third deceleration To decelerate at deceleration obtained by adding the door, it controls at least the brake device.
  • the vehicle collision avoidance control device described above when the vehicle acquires a braking request from the driver in a state where an operation command corresponding to the third deceleration is given to the brake device before the predetermined period, The vehicle is decelerated at a deceleration obtained by adding the deceleration and a fourth deceleration corresponding to the driver's braking request. Therefore, according to the vehicle collision avoidance control device, for example, collision avoidance control is executed in order to generate an added deceleration even during an operation by the driver, and the intended vehicle reduction by the driver's braking operation is performed. You can get speed.
  • the computer determines whether or not to execute collision avoidance control with an obstacle ahead based on data acquired during traveling, and the collision If execution of the avoidance control is determined, at least a brake is applied so that the vehicle decelerates at a second deceleration greater than the first deceleration after the vehicle decelerates at a first deceleration for a predetermined period.
  • An operation command corresponding to the third deceleration is given to the brake device while controlling the device and giving the brake device a third deceleration smaller than the first deceleration before the predetermined period.
  • the vehicle decelerates at a deceleration obtained by adding the fourth deceleration corresponding to the braking request and the third deceleration. Like Even without controlling the braking device.
  • the vehicle collision avoidance control method when the vehicle acquires a braking request from the driver in a state where an operation command corresponding to the third deceleration is given to the brake device before the predetermined period, The vehicle is decelerated at a deceleration obtained by adding the deceleration and a fourth deceleration corresponding to the driver's braking request. Therefore, according to the above-described vehicle collision avoidance control method, for example, collision avoidance control is executed in order to generate the added deceleration even during the operation by the driver, and the intended vehicle reduction by the driver's braking operation is performed. You can get speed.
  • FIG. 1 is an exemplary schematic diagram of a vehicle on which the collision avoidance control device for a vehicle according to the embodiment is mounted.
  • FIG. 2 is an exemplary explanatory diagram illustrating transition of the control state by the vehicle collision avoidance control device of the embodiment.
  • FIG. 3 is an exemplary schematic block diagram of a brake ECU included in the collision avoidance control device for a vehicle according to the embodiment.
  • FIG. 4 is an exemplary flowchart of control by the vehicle collision avoidance control device of the embodiment.
  • FIG. 5 is a graph illustrating an example of a temporal change in vehicle deceleration in the vehicle collision avoidance control apparatus according to the embodiment.
  • each part of the vehicle 100 is controlled to avoid a collision with an obstacle ahead while the vehicle 100 is traveling forward is illustrated.
  • FIG. 1 is an exemplary and schematic configuration diagram of the vehicle 100.
  • the vehicle 100 includes an engine 51, a motor generator 62 (M / G), a brake device 41, and the like.
  • Engine 51 and motor generator 62 cause acceleration of vehicle 100. Therefore, the engine 51 and the motor generator 62 can also be referred to as drive sources or drive devices.
  • the vehicle 100 only needs to be equipped with at least one of the engine 51 and the motor generator 62 as a drive source. Further, the acceleration of the vehicle 100 is an increase over time of the speed toward the front of the vehicle 100 (time differentiation), and the deceleration of the vehicle 100 is a decrease over time of the speed toward the front of the vehicle 100 (time differentiation). ).
  • the acceleration is also a negative deceleration
  • the deceleration is also a negative acceleration. That is, the acceleration increases when the braking force or deceleration by the brake device 41 decreases, and the deceleration increases when the driving force or acceleration by the engine 51 or the motor generator 62 decreases.
  • the vehicle 100 includes a PCS-ECU 10 (pre-crash safety electronic control unit).
  • the PCS-ECU 10 detects that there is an obstacle ahead of the vehicle 100 based on the data acquired during traveling, the PCS-ECU 10 determines whether or not there is a possibility of a collision with the obstacle.
  • the brake ECU 41 that controls the brake device 41, the engine 51, the motor generator 62, etc.
  • the engine ECU 50 the M / GECU 60 (motor generator ECU), etc.
  • the PCS-ECU 10 is an example of a determination unit.
  • the PCS-ECU 10 instructs to control the acceleration or deceleration of the vehicle 100, that is, the driving force or the braking force, but the PCS-ECU 10 further instructs to control the steering of the vehicle 100. May be.
  • the PCS-ECU 10 includes a control unit such as a CPU (central processing unit) and a controller, and a storage unit such as a ROM (read only memory), a RAM (random access memory), and a flash memory.
  • the storage unit can store a program for operating the PCS-ECU 10, data used for arithmetic processing of the PCS-ECU 10, and the like.
  • the vehicle 100 is equipped with a distance measuring device 21 and a camera 22.
  • the distance measuring device 21 and the camera 22 are an example of an obstacle detection unit.
  • the distance measuring device 21 is a device that wirelessly measures the distance to the obstacle without contact, and is, for example, a radar device or a sonar device.
  • the PCS-ECU 10 acquires data indicating the distance from the obstacle from the distance measuring device 21.
  • the data indicating the distance may be numerical data indicating the distance itself, or may be data having a value corresponding to the distance.
  • the camera 22 is a digital camera incorporating an image sensor such as a CCD (charge coupled device) or a CIS (CMOS image sensor).
  • the camera 22 can output moving image data at a predetermined frame rate.
  • the PCS-ECU 10 may acquire data indicating an image captured by the camera 22 and acquire the distance to the obstacle using the image data.
  • PCS-ECU 10 receives data indicating detection results from the various sensors from various sensors mounted on vehicle 100.
  • the sensor mounted on the vehicle 100 may include a sensor that indicates a detection result of the state of the vehicle 100.
  • Sensors indicating the detection result of the state of the vehicle 100 are, for example, a vehicle speed sensor, an acceleration sensor, a gyro sensor, and the like.
  • the sensor mounted on the vehicle 100 may include a sensor that indicates a detection result of an operation amount or an operation request amount in an operation unit operated by a driver.
  • the operation unit by the driver is, for example, an accelerator pedal, a brake pedal, a brake handle, a steering wheel, a switch, or the like.
  • the sensor mounted on the vehicle 100 may include a sensor that indicates the detection result of the state of each device mounted on the vehicle 100.
  • Devices mounted on the vehicle 100 are, for example, a brake device 41, an engine 51, a motor generator 62, an inverter 61 (IV), a steering system, a suspension system, and the like.
  • the physical quantities detected by various sensors mounted on the vehicle 100 are, for example, distance, displacement, speed, acceleration, rotational speed, angle, angular velocity, angular acceleration, and the like.
  • the PCS-ECU 10 may be input with numerical data indicating each physical quantity itself, or may be input with data corresponding to the magnitude of each physical quantity.
  • the data input to the PCS-ECU 10 may be digital data, analog data such as non-numerical potentials, or data corresponding to on / off and stages instead of physical values. There may be.
  • the PCS-ECU 10 calculates a predicted time to collide with an obstacle ahead, that is, TTC (time to collision) when performing collision avoidance control.
  • TTC time to collision
  • the TTC may be calculated in consideration of the relative acceleration of the obstacle, the deceleration of the vehicle 100, and the like. For example, the PCS-ECU 10 can determine that there is a possibility of a collision when the TTC is equal to or less than a predetermined value.
  • the PCS-ECU 10 calculates the acceleration or deceleration of the vehicle 100 when performing collision avoidance control.
  • the PCS-ECU 10 is an example of a collision avoidance control unit.
  • the brake ECU 40 controls the brake device 41 so that the acceleration or deceleration set by the PCS-ECU 10 can be obtained. Further, a signal indicating a value corresponding to the stroke of the brake pedal 43, that is, the operation amount, is input from the sensor 44 to the brake ECU 40.
  • the brake ECU 40 is an example of a braking control unit.
  • the engine ECU 50 controls the engine 51 so that the acceleration or deceleration set by the PCS-ECU 10 can be obtained.
  • motor generator ECU 60 controls inverter 61 so that motor generator 62 operates so that the acceleration or deceleration set by PCS-ECU 10 can be obtained.
  • the brake ECU 40 can control the stop lamp 42 provided at the rear end of the vehicle 100 to light up.
  • the lighting of the stop lamp 42 can be an alarm display for the surroundings of the vehicle 100, for example, the following vehicle.
  • meter ECU70 can control the meter 71 provided in the instrument panel etc. so that a warning display may be output.
  • the display output of the meter 71 can be an alarm display for the driver and passengers in the passenger compartment.
  • the stop lamp 42 and the meter 71 can also be referred to as an alarm output device, an output device, an alarm device, a display output device, or the like.
  • an audio output can be output from an audio output device (not shown).
  • the audio output device is, for example, a speaker or a buzzer, and can also be called an alarm output device, an output device, an alarm device, or the like.
  • FIG. 2 shows an example of the transition of the control state in the automatic collision avoidance control when the driver does not perform the brake operation.
  • the horizontal axis represents time t and the vertical axis represents deceleration D.
  • the vertical axis in FIG. 2 is the required deceleration value.
  • the PCS-ECU 10 calculates TTC at predetermined time intervals based on data acquired while the vehicle 100 is traveling, and starts collision avoidance control or performs collision avoidance control according to this TTC value. To the next stage, or the collision avoidance control is terminated. That is, the PCS-ECU 10 monitors the situation related to collision avoidance based on the TTC.
  • the PCS-ECU 10 starts an alarm operation by the meter 71 or a speaker.
  • the PCS-ECU 10 gives the brake ECU 40 an operation command that causes a slight deceleration of the vehicle 100 for a certain period of time, so that the brake ECU 40 drives a pump (not shown) of the brake device 41, and Clear the gap between the brake pads and the rotor, i.e. the brake disc or drum.
  • This operation can also be referred to as prefill (PF).
  • PF prefill
  • the PCS-ECU 10 instructs the brake ECU 40 to perform preliminary braking for a certain period. Specifically, the PCS-ECU 10 transmits an instruction signal to the brake ECU 40 so that the stop lamp 42 is lit. Further, for example, the PCS-ECU 10 instructs the brake ECU 40 to obtain the minimum necessary deceleration (braking force) accompanying the lighting of the stop lamp 42, and the brake ECU 40 controls the brake device 41 based on the instruction. .
  • the main purpose of the preliminary braking is to turn on the stop lamp 42, but a required deceleration that makes the driver of the rear vehicle aware of the deceleration operation may be obtained.
  • the pre-braking deceleration is greater than the pre-fill deceleration.
  • the PCS-ECU 10 instructs the brake ECU 40 to start braking control for the purpose of avoiding a collision. Specifically, the PCS-ECU 10 instructs the brake ECU 40 to change the speed of the vehicle 100 at a required deceleration, that is, to obtain a required braking force, and the brake ECU 40 determines a brake device based on the instruction. 41 is controlled. In the braking control, the deceleration (braking force) may increase stepwise. The deceleration in the braking control is larger than the prefill and preliminary braking decelerations.
  • the PCS-ECU 10 instructs the brake ECU 40 to maintain the stopped state for a predetermined period, and the brake ECU 40 controls the brake device 41 based on the instruction. To do.
  • This operation can also be referred to as a brake hold (BH).
  • the PCS-ECU 10 can end the above-described collision avoidance control by an operation of an accelerator pedal or a steering wheel by the driver, that is, an acceleration request operation, a steering operation, or the like.
  • FIG. 3 shows an example of the brake ECU 40.
  • the brake ECU 40 can execute processing according to the installed and loaded program to realize each function. That is, by executing the process according to the program, the brake ECU 40 can function as a data acquisition unit 40a, a deceleration acquisition unit 40b, an addition unit 40c, a braking control unit 40d, and the like. Note that at least some of the functions of the above-described units may be realized by hardware.
  • the data acquisition unit 40a acquires data used for braking control.
  • the data used for the braking control may include data indicating the deceleration from the PCS-ECU 10, that is, data indicating the required deceleration, data indicating the operation amount of the brake pedal 43 from the sensor 44, and the like.
  • the deceleration acquisition unit 40b acquires the deceleration corresponding to the operation amount of the brake pedal 43, that is, the deceleration corresponding to the braking request by the driver.
  • the deceleration obtained here does not depend on whether or not the collision avoidance control is performed. That is, in the case of braking based on the operation of the brake pedal 43 by the driver in a normal state where the collision avoidance control is not executed, and in the case of braking based on the operation of the brake pedal 43 by the driver during the collision avoidance control, The deceleration corresponding to the operation amount of the pedal 43 is the same.
  • the deceleration acquisition unit 40b obtains a deceleration corresponding to the operation amount based on, for example, a map stored in a storage unit included in the brake ECU 40, data such as a table, a function, and a mathematical expression.
  • the addition unit 40c adds the deceleration in the prefill of the collision avoidance control based on the instruction from the PCS-ECU 10 and the deceleration corresponding to the braking request by the driver acquired by the deceleration acquisition unit 40b.
  • the braking control unit 40d executes the above-described prefill, preliminary braking, braking control, and brake hold in the PCS operation of FIG. 2, that is, collision avoidance control.
  • the braking control unit 40d controls the brake device 41 so as to decelerate at the added deceleration.
  • the braking control unit 40d can also execute braking control in vehicle behavior control different from the collision avoidance control.
  • FIG. 4 shows an example of a braking control procedure according to this embodiment.
  • the flow shown in FIG. 4 is executed at predetermined time intervals.
  • the PCS-ECU 10 determines that there is a possibility of a collision based on the TTC, specifically, for example, when the TTC is equal to or less than a predetermined value (Yes in S1), the case is not during the prefill period. (No in S2), control is executed so as to generate a predetermined deceleration and braking force based on an instruction from the PCS-ECU 10 (S4).
  • the deceleration Dpf is an example of a third deceleration
  • the deceleration Db is an example of a fourth deceleration.
  • FIG. 5 shows the change over time in the deceleration when the driver operates the brake pedal 43 during the prefill period, that is, the period from time tp to time ts1 in FIG.
  • the braking control unit 40 d starts prefilling from time tp and gives an operation command corresponding to the deceleration Dpf to the brake device 41.
  • the braking control unit 40d determines that the vehicle 100 has the deceleration Db and the deceleration Db corresponding to the operation amount of the brake pedal 43.
  • the braking control unit 40d controls the brake device 41 so that the vehicle 100 decelerates at the deceleration Dpp from time ts1, and the vehicle 100 decreases from time ts2.
  • the brake device 41 is controlled to decelerate at the speed Dp.
  • the deceleration Dpp is an example of a first deceleration
  • the deceleration Dp is an example of a second deceleration.
  • the braking control unit 40d determines that the vehicle 100
  • PCS-ECU determination unit
  • brake ECU braking control unit
  • 41 ... brake device, 100 ... vehicle.

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Abstract

実施形態の車両の衝突回避制御装置では、例えば、制動制御部は、第三の減速度に対応した動作指令をブレーキ装置に与えている状態で運転者による制動要求を取得した場合には、車両が当該制動要求に対応した第四の減速度と第三の減速度とを加算した減速度で減速するよう、少なくともブレーキ装置を制御する。

Description

車両の衝突回避制御装置および衝突回避制御方法
　本発明は、車両の衝突回避制御装置および衝突回避制御方法に関する。
　従来、走行中に取得されたデータに基づいて前方の障害物との衝突を回避する制御を行う車両の衝突回避制御装置が知られている（例えば、特許文献１）。
特開２０１２－１２１５３４号公報
　この種の車両の衝突回避制御装置では、衝突回避制御によって車両に減速度が生じている状態で運転者がブレーキペダルの操作によって制動要求を入力すると、ドライバの制動要求を優先し衝突回避制御の作動を停止する場合がある。このような場合に、停止した衝突回避制御が再開されると、制御初期に意図した減速度が得られない場合があった。
　そこで、本発明の課題の一つは、例えば、衝突回避制御が意図した車両の減速度を得るとともに、運転者が意図した車両の減速度が得られやすい車両の衝突回避制御装置を得ることである。
　本発明の車両の衝突回避制御装置は、例えば、走行中に取得されたデータに基づいて、前方の障害物との衝突回避制御を実行するか否かを判断する判断部と、上記判断部によって上記衝突回避制御の実行が判断された場合に、所定期間において車両が第一の減速度で減速した後、車両が上記第一の減速度よりも大きい第二の減速度で減速するよう、少なくともブレーキ装置を制御するとともに、上記所定期間よりも前に上記第一の減速度よりも小さい第三の減速度を生じる動作指令を上記ブレーキ装置に与える制動制御部と、を備え、上記制動制御部は、上記第三の減速度に対応した動作指令を上記ブレーキ装置に与えている状態で運転者による制動要求を取得した場合には、車両が当該制動要求に対応した第四の減速度と上記第三の減速度とを加算した減速度で減速するよう、少なくともブレーキ装置を制御する。
　上記車両の衝突回避制御装置では、車両は、所定期間よりも前に第三の減速度に対応した動作指令をブレーキ装置に与えている状態で運転者による制動要求を取得した場合、第三の減速度と運転者の制動要求に対応した第四の減速度とを加算した減速度で減速される。よって、上記車両の衝突回避制御装置によれば、例えば、運転者による操作中も加算した減速度を発生させるために衝突回避制御が実行されるとともに、運転者の制動操作によって意図した車両の減速度を得ることができる。
　また、本発明の車両の衝突回避制御方法では、例えば、コンピュータが、走行中に取得されたデータに基づいて、前方の障害物との衝突回避制御を実行するか否かを判断し、上記衝突回避制御の実行が判断された場合には、所定期間において車両が第一の減速度で減速した後、車両が上記第一の減速度よりも大きい第二の減速度で減速するよう、少なくともブレーキ装置を制御するとともに、上記所定期間よりも前に上記第一の減速度よりも小さい第三の減速度を生じる動作指令を上記ブレーキ装置に与える一方、上記第三の減速度に対応した動作指令を上記ブレーキ装置に与えている状態で運転者による制動要求を取得した場合には、車両が当該制動要求に対応した第四の減速度と上記第三の減速度とを加算した減速度で減速するよう、少なくともブレーキ装置を制御する。
　上記車両の衝突回避制御方法では、車両は、所定期間よりも前に第三の減速度に対応した動作指令をブレーキ装置に与えている状態で運転者による制動要求を取得した場合、第三の減速度と運転者の制動要求に対応した第四の減速度とを加算した減速度で減速される。よって、上記車両の衝突回避制御方法によれば、例えば、運転者による操作中も加算した減速度を発生させるために衝突回避制御が実行されるとともに、運転者の制動操作によって意図した車両の減速度を得ることができる。
図１は、実施形態の車両の衝突回避制御装置が搭載された車両の例示的かつ模式的な構成図である。 図２は、実施形態の車両の衝突回避制御装置による制御状態の遷移を示す例示的な説明図である。 図３は、実施形態の車両の衝突回避制御装置に含まれるブレーキＥＣＵの例示的かつ模式的なブロック図である。 図４は、実施形態の車両の衝突回避制御装置による制御の例示的なフローチャートである。 図５は、実施形態の車両の衝突回避制御装置における車両の減速度の経時変化の一例を示すグラフである。
　以下、本発明の例示的な実施形態が開示される。以下に示される実施形態の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および結果（効果）は、一例である。本発明は、以下の実施形態に開示される構成以外によっても実現可能である。また、本発明によれば、構成によって得られる種々の効果（派生的な効果も含む）のうち少なくとも一つを得ることが可能である。
　また、以下では、一例として、車両１００が、前方に走行中に、前方の障害物との衝突を回避するよう車両１００の各部が制御される場合が、例示される。
　図１は、車両１００の例示的かつ模式的な構成図である。図１に示すように、車両１００は、エンジン５１や、モータジェネレータ６２（Ｍ／Ｇ）、ブレーキ装置４１等を備えている。エンジン５１およびモータジェネレータ６２は、車両１００の加速度を生じさせる。よって、エンジン５１およびモータジェネレータ６２は、駆動源あるいは駆動装置とも称されうる。なお、車両１００には、駆動源としては、エンジン５１およびモータジェネレータ６２のうち少なくとも一方が搭載されていればよい。また、車両１００の加速度は、車両１００の前方へ向かう速度の経時的な増分（時間微分）であり、車両１００の減速度は、車両１００の前方へ向かう速度の経時的な減分（時間微分）である。よって、加速度は、負の減速度でもあり、減速度は、負の加速度でもある。つまり、ブレーキ装置４１による制動力すなわち減速度が減ると加速度が増大し、エンジン５１やモータジェネレータ６２による駆動力すなわち加速度が減ると減速度が増大する。
　車両１００は、ＰＣＳ－ＥＣＵ１０（pre-crash　safety　electronic　control　unit）を備えている。ＰＣＳ－ＥＣＵ１０は、走行中に取得されたデータに基づいて、車両１００の前方に障害物があることが検知された場合に、当該障害物との衝突の可能性の有無を判定し、衝突の可能性がある場合に、当該障害物との衝突を回避するよう、ブレーキ装置４１や、エンジン５１、モータジェネレータ６２等を制御するブレーキＥＣＵ４０や、エンジンＥＣＵ５０、Ｍ／ＧＥＣＵ６０（motor　generator　ECU）等へ指示する。ＰＣＳ－ＥＣＵ１０は、判断部の一例である。なお、本実施形態では、ＰＣＳ－ＥＣＵ１０は、車両１００の加速度または減速度、すなわち駆動力または制動力を制御するよう指示するが、ＰＣＳ－ＥＣＵ１０は、さらに、車両１００の操舵を制御するよう指示してもよい。
　ＰＣＳ－ＥＣＵ１０は、ＣＰＵ（central　processing　unit）やコントローラ等の制御部や、ＲＯＭ（read　only　memory）や、ＲＡＭ（random　access　memory）、フラッシュメモリ等の記憶部を、有している。記憶部には、ＰＣＳ－ＥＣＵ１０を動作させるためのプログラムや、ＰＣＳ－ＥＣＵ１０の演算処理に用いられるデータ等が記憶されうる。
　また、車両１００には、測距装置２１や、カメラ２２が搭載されている。測距装置２１およびカメラ２２は、障害物検出部の一例である。
　測距装置２１は、障害物との距離を非接触で無線により測定する装置であり、例えば、レーダ装置や、ソナー装置等である。ＰＣＳ－ＥＣＵ１０は、測距装置２１から、障害物との距離を示すデータを取得する。この場合、距離を示すデータは、距離そのものを示す数値のデータであってもよいし、距離に対応した値のデータであってもよい。
　カメラ２２は、例えば、ＣＣＤ（charge　coupled　device）やＣＩＳ（CMOS　image　sensor）等の撮像素子を内蔵するデジタルカメラである。カメラ２２は、所定のフレームレートで動画データを出力することができる。ＰＣＳ－ＥＣＵ１０は、カメラ２２で撮像された画像を示すデータを取得し、当該画像データを用いて、障害物までの距離を取得してもよい。
　また、図示されないが、ＰＣＳ－ＥＣＵ１０には、車両１００に搭載される各種センサから、当該各種センサによる検出結果を示すデータが入力される。車両１００に搭載されるセンサには、車両１００の状態の検出結果を示すセンサが含まれうる。車両１００の状態の検出結果を示すセンサは、例えば、車速センサや、加速度センサ、ジャイロセンサ等である。
　また、車両１００に搭載されるセンサには、運転者によって操作される操作部における操作量あるいは操作要求量の検出結果を示すセンサが含まれうる。運転者による操作部は、例えば、アクセルペダルや、ブレーキペダル、ブレーキハンドル、ステアリングホイール、スイッチ等である。
　また、車両１００に搭載されるセンサには、車両１００に搭載される各装置の状態の検出結果を示すセンサが含まれうる。車両１００に搭載される装置は、例えば、ブレーキ装置４１や、エンジン５１、モータジェネレータ６２、インバータ６１（ＩＶ）、操舵システム、サスペンションシステム等である。なお、車両１００に搭載される各種センサによって検出される物理量は、例えば、距離、変位、速度、加速度、回転速度、角度、角速度、角加速度等である。また、ＰＣＳ－ＥＣＵ１０には、各物理量そのものを示す数値のデータが入力されてもよいし、各物理量の大きさに対応した値のデータが入力されてもよい。
　ＰＣＳ－ＥＣＵ１０に入力されるデータは、デジタルデータであってもよいし、数値化されていない電位等のアナログデータであってもよいし、物理量の値ではなくオンオフや段階に対応したデータ等であってもよい。
　ＰＣＳ－ＥＣＵ１０は、衝突回避制御を行うにあたり、前方の障害物と衝突するまでの予測時間、すなわちＴＴＣ（time　to　collision）を算出する。最も単純な例では、障害物までの距離をＤｓ、障害物に対する車両１００の相対速度をＶｒとすると、ＰＣＳ－ＥＣＵ１０は、ＴＴＣを、ＴＴＣ＝Ｄｓ／Ｖｒのような式によって算出することができる。なお、ＴＴＣは、障害物の相対加速度や、車両１００の減速度等を考慮して算出されてもよい。ＰＣＳ－ＥＣＵ１０は、例えば、ＴＴＣが所定値以下である場合に、衝突可能性が有ると判断することができる。
　また、ＰＣＳ－ＥＣＵ１０は、衝突回避制御を行う際の車両１００の加速度または減速度を演算する。ＰＣＳ－ＥＣＵ１０は、衝突回避制御部の一例である。
　ブレーキＥＣＵ４０は、ＰＣＳ－ＥＣＵ１０で設定された加速度または減速度が得られるよう、ブレーキ装置４１を制御する。また、ブレーキＥＣＵ４０には、センサ４４から、ブレーキペダル４３のストロークすなわち操作量に対応した値を示す信号が入力される。ブレーキＥＣＵ４０は、制動制御部の一例である。エンジンＥＣＵ５０は、ＰＣＳ－ＥＣＵ１０で設定された加速度または減速度が得られるよう、エンジン５１を制御する。また、モータジェネレータＥＣＵ６０は、ＰＣＳ－ＥＣＵ１０で設定された加速度または減速度が得られるようにモータジェネレータ６２が動作するよう、インバータ６１を制御する。
　ブレーキＥＣＵ４０は、車両１００の後端部に設けられたストップランプ４２を、点灯するよう制御することができる。ストップランプ４２の点灯は、車両１００の周囲、例えば後続車等に対する警報表示となりうる。また、メータＥＣＵ７０は、インストルメントパネル等に設けられたメータ７１を、警報表示を出力するよう、制御することができる。メータ７１の表示出力は、運転者や車室内の乗員に対する警報表示となりうる。ストップランプ４２およびメータ７１は、警報出力装置や、出力装置、警報装置、表示出力装置等とも称されうる。なお、音声による出力は、図示されない音声出力装置から出力されうる。音声出力装置は、例えば、スピーカやブザー等であり、警報出力装置や、出力装置、警報装置等とも称されうる。
　図２は、運転者によるブレーキ操作が行われなかった場合の自動的な衝突回避制御における、制御状態の遷移の一例が示されている。なお、図２に含まれるグラフにおいて、横軸は時間ｔ、縦軸は減速度Ｄである。図２の縦軸は、減速度の要求値である。
　ＰＣＳ－ＥＣＵ１０は、車両１００の走行中に取得されたデータに基づいて、所定の時間間隔でＴＴＣを算出し、このＴＴＣの値に応じて、衝突回避制御を開始したり、衝突回避制御を次の段階に遷移させたり、衝突回避制御を終了したりする。すなわち、ＰＣＳ－ＥＣＵ１０は、ＴＴＣに基づいて、衝突回避に関わる状況を監視している。
　まず、ＰＣＳ－ＥＣＵ１０は、メータ７１やスピーカ等による警報作動を開始する。
　次に、ＰＣＳ－ＥＣＵ１０は、一定期間、微少な車両１００の減速度を生じさせるような動作指令をブレーキＥＣＵ４０に与えることにより、ブレーキＥＣＵ４０はブレーキ装置４１のポンプ（不図示）を駆動させるとともに、ブレーキパッドとロータ、すなわちブレーキディスクあるいはドラムとの間の隙間を解消する。この動作は、プレフィル（ＰＦ）とも称されうる。プレフィルにより、ポンプが駆動されることで、ポンプが止まった状態からブレーキ力を増大させる場合に比べて応答性が高くなり、また、隙間、すなわち無効ストロークが解消されるため、衝突回避制御の開始の応答性が向上する。
　次に、ＰＣＳ－ＥＣＵ１０は、一定期間、予備制動を行うようブレーキＥＣＵ４０へ指示する。具体的には、ＰＣＳ－ＥＣＵ１０は、ストップランプ４２が点灯されるよう、ブレーキＥＣＵ４０に指示信号を送信する。また、ＰＣＳ－ＥＣＵ１０は、例えば、ストップランプ４２の点灯に伴う必要最低限度の減速度（制動力）が得られるよう、ブレーキＥＣＵ４０へ指示し、ブレーキＥＣＵ４０は指示に基づいてブレーキ装置４１を制御する。なお、本実施形態では、予備制動の主目的はストップランプ４２の点灯であるが、後方車両の運転者に減速操作を意識付けるような所要の減速度が得られるようにしてもよい。予備制動の減速度は、プレフィルの減速度よりも大きい。
　次に、ＰＣＳ－ＥＣＵ１０は、衝突回避を目的とした制動制御を開始するようブレーキＥＣＵ４０へ指示する。具体的には、ＰＣＳ－ＥＣＵ１０は、車両１００の速度が所要の減速度で変化するよう、すなわち、所要の制動力が得られるよう、ブレーキＥＣＵ４０へ指示し、ブレーキＥＣＵ４０は指示に基づいてブレーキ装置４１を制御する。なお、制動制御にあっては、減速度（制動力）が段階的に増大してもよい。制動制御における減速度は、プレフィルおよび予備制動の減速度よりも大きい。
　車両１００が障害物に衝突することなく停車すると、ＰＣＳ－ＥＣＵ１０は、所定期間、車両１００が停車状態を維持するよう、ブレーキＥＣＵ４０へ指示し、ブレーキＥＣＵ４０は、指示に基づいてブレーキ装置４１を制御する。この動作は、ブレーキホールド（ＢＨ）とも称されうる。
　なお、本実施形態では、ＰＣＳ－ＥＣＵ１０は、運転者によるアクセルペダルや、ステアリングホイールなどの操作、すなわち、加速要求操作や、操舵操作等によって、上述した衝突回避制御を終了することができる。
　図３には、ブレーキＥＣＵ４０の一例が示されている。ブレーキＥＣＵ４０は、インストールされ、ロードされたプログラムにしたがって処理を実行し、各機能を実現することができる。すなわち、プログラムにしたがって処理が実行されることにより、ブレーキＥＣＵ４０は、データ取得部４０ａや、減速度取得部４０ｂ、加算部４０ｃ、制動制御部４０ｄ等として機能することができる。なお、上記各部の機能の少なくとも一部は、ハードウエアによって実現されてもよい。
　データ取得部４０ａは、制動制御に用いられるデータを取得する。制動制御に用いられるデータには、ＰＣＳ－ＥＣＵ１０からの減速度、すなわち要求減速度を示すデータや、センサ４４からのブレーキペダル４３の操作量を示すデータ等が含まれうる。
　減速度取得部４０ｂは、ブレーキペダル４３の操作量に対応した減速度、すなわち、運転者による制動要求に対応した減速度を取得する。ここで得られる減速度は、衝突回避制御の実施の有無によらない。すなわち、衝突回避制御が実行されていない通常状態での運転者によるブレーキペダル４３の操作に基づく制動の場合も、衝突回避制御中における運転者によるブレーキペダル４３の操作に基づく制動の場合も、ブレーキペダル４３の操作量に対応した減速度は同じである。減速度取得部４０ｂは、例えば、ブレーキＥＣＵ４０内に含まれる記憶部に記憶されたマップや、テーブル、関数、数式等のデータに基づいて、操作量に対応した減速度を得る。
　加算部４０ｃは、ＰＣＳ－ＥＣＵ１０からの指示に基づいて衝突回避制御のプレフィルにおける減速度と、減速度取得部４０ｂで取得された運転者による制動要求に対応した減速度とを加算する。
　制動制御部４０ｄは、図２のＰＣＳ作動、すなわち衝突回避制御における、上述したプレフィルや、予備制動、制動制御、およびブレーキホールドを実行する。加算部４０ｃで、減速度が加算された場合、制動制御部４０ｄは、加算された減速度で減速するよう、ブレーキ装置４１を制御する。なお、制動制御部４０ｄは、衝突回避制御とは異なる車両挙動制御における制動制御も、実行することができる。
　図４には、本実施形態による制動制御の手順の一例が示されている。図４に示されるフローは、所定の時間間隔で実行される。ＰＣＳ－ＥＣＵ１０において、ＴＴＣに基づいて衝突可能性が有ると判断されている場合、具体的には、例えば、ＴＴＣが所定値以下である場合において（Ｓ１でＹｅｓ）、プレフィル期間中でない場合にあっては（Ｓ２でＮｏ）、ＰＣＳ－ＥＣＵ１０の指示に基づき所定の減速度や制動力を発生させるように制御が実行される（Ｓ４）。
　Ｓ２でＹｅｓの場合、すなわちプレフィル期間中において、さらに、ブレーキペダル４３の踏み込みが無い場合、すなわちデータ取得部４０ａでブレーキペダル４３の操作量を示すデータが取得されず、減速度取得部４０ｂでブレーキペダル４３の操作量に対応した減速度が得られない場合（Ｓ３でＮｏ）、ＰＣＳ－ＥＣＵ１０による制御が実行される（Ｓ４）。
　Ｓ３でＹｅｓの場合、すなわちブレーキペダル４３の踏み込みがあった場合、加算部４０ｃは、プレフィルにおける減速度Ｄｐｆと、ブレーキペダル４３の操作量に対応した減速度Ｄｂとを加算した減速度Ｄを算出し、制動制御部４０ｄは、車両１００が当該加算された減速度Ｄ＝Ｄｐｆ＋Ｄｂで減速するよう、ブレーキ装置４１を制御する（Ｓ５）。Ｓ４およびＳ５の終了後、Ｓ１へ戻る。減速度Ｄｐｆは、第三の減速度の一例であり、減速度Ｄｂは、第四の減速度の一例である。
　なお、本実施形態では、ブレーキ装置４１によって減速度（制動力）を生じる場合が例示されたが、制動力は、上述した各段階において、状況に応じて、モータジェネレータ６２やエンジン５１に分担させてもよい。
　図５には、プレフィルが実行されている期間、すなわち図２の時刻ｔｐから時刻ｔｓ１までの期間に、運転者によってブレーキペダル４３が操作された場合の減速度の経時変化が示されている。図５では、制動制御部４０ｄは、時刻ｔｐからプレフィルを開始し、減速度Ｄｐｆの減速度に対応した動作指令をブレーキ装置４１に与えている。図２の時刻ｔｓ１より前の時刻ｔｘにおいて、運転者によってブレーキペダル４３が操作されると、制動制御部４０ｄは、車両１００が減速度Ｄｐｆとブレーキペダル４３の操作量に対応した減速度Ｄｂとを加算した減速度Ｄ＝Ｄｐｆ＋Ｄｂで減速するよう、ブレーキ装置４１を制御する。なお、図２に示すように、この後、制動制御部４０ｄは、時刻ｔｓ１からは、車両１００が減速度Ｄｐｐで減速するよう、ブレーキ装置４１を制御し、時刻ｔｓ２からは、車両１００が減速度Ｄｐで減速するよう、ブレーキ装置４１を制御する。減速度Ｄｐｐは、第一の減速度の一例であり、減速度Ｄｐは、第二の減速度の一例である。
　以上、説明したように、本実施形態では、プレフィルにおいて減速度Ｄｐｆ（第三の減速度）で減速されている状態で、運転者の制動要求が生じた場合、制動制御部４０ｄは、車両１００が、プレフィルにおける減速度Ｄｐｆと運転者の制動要求に対応した減速度Ｄｂ（第四の減速度）とを加算した減速度Ｄ＝Ｄｐｆ＋Ｄｂで減速するよう、ブレーキ装置４１を制御する。よって、例えば、衝突回避制御が意図した車両の減速度を得るとともに、運転者の意図した車両１００の減速度を得ることができる。
　以上、本発明の実施形態が例示されたが、上記実施形態は一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。また、上記実施形態における構成、部品、数、時間、速度、加速度等のスペックは、種々に変更して実施することができる。
　１０…ＰＣＳ－ＥＣＵ（判断部）、４０…ブレーキＥＣＵ（制動制御部）、４１…ブレーキ装置、１００…車両。

Claims (2)

  1. 　走行中に取得されたデータに基づいて、前方の障害物との衝突回避制御を実行するか否かを判断する判断部と、
    　前記判断部によって前記衝突回避制御の実行が判断された場合に、所定期間において車両が第一の減速度で減速した後、車両が前記第一の減速度よりも大きい第二の減速度で減速するよう、少なくともブレーキ装置を制御するとともに、前記所定期間よりも前に前記第一の減速度よりも小さい第三の減速度を生じる動作指令を前記ブレーキ装置に与える制動制御部と、
    　を備え、
    　前記制動制御部は、前記第三の減速度に対応した動作指令を前記ブレーキ装置に与えている状態で運転者による制動要求を取得した場合には、車両が当該制動要求に対応した第四の減速度と前記第三の減速度とを加算した減速度で減速するよう、少なくともブレーキ装置を制御する、車両の衝突回避制御装置。
  2. 　コンピュータが、
    　走行中に取得されたデータに基づいて、前方の障害物との衝突回避制御を実行するか否かを判断し、
    　前記衝突回避制御の実行が判断された場合には、所定期間において車両が第一の減速度で減速した後、車両が前記第一の減速度よりも大きい第二の減速度で減速するよう、少なくともブレーキ装置を制御するとともに、前記所定期間よりも前に前記第一の減速度よりも小さい第三の減速度を生じる動作指令を前記ブレーキ装置に与える一方、
    　前記第三の減速度に対応した動作指令を前記ブレーキ装置に与えている状態で運転者による制動要求を取得した場合には、車両が当該制動要求に対応した第四の減速度と前記第三の減速度とを加算した減速度で減速するよう、少なくともブレーキ装置を制御する、
    　車両の衝突回避制御方法。
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